一种有机发光材料及其应用的制作方法

文档序号:35659649发布日期:2023-10-06 15:22阅读:18来源:国知局
一种有机发光材料及其应用的制作方法

本发明属于有机电致发光材料,具体涉及一种有机发光材料及其应用。


背景技术:

1、有机电致发光二极管(organic light emitting diode,oled)是一种通过电流驱动而达到发光目的的器件,其主要特性来自于其中的有机发光层。现阶段中,oled器件的发光层由主体材料和染料(掺杂材料)构成。按照发光机理,发光层的材料可分为荧光材料、磷光材料、热活化延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence,tadf)材料。

2、荧光oled由于具有超长的稳定性和廉价的成本而得到广泛研究,但根据自旋统计理论,传统荧光材料只有25%的单线态激子能够发光,因此荧光oled的最大外量子效率不会超过5%,从而限制了它的应用。具有三线态-三线态湮灭(tta)发光特性的荧光材料,虽然两个三线态激子湮灭能够转换成一个单线态激子,可以实现62.5%的内量子效率,但其最大外量子效率仅有12.5%。磷光发光材料通常为金属配合物,通过引入重金属原子(例如铱或铂),实现单重态激子跃迁至三重态而达到100%的能量使用效率,但是相比于荧光材料,磷光材料存在发光光谱过宽的缺陷,影响oled的光色。热活化延迟荧光材料,由于其具有较小的单线态和三线态能级差,三线态激子能够通过反系间窜越转变成单线态激子,实现了100%的激子利用率,可以提高发光效率。但是,大多数tadf材料自身也存在一定的缺陷,例如发光光谱过宽、稳定性差、器件滚降大、寿命短等问题。

3、相比较来说,采用敏化剂敏化的方法被认为是制备高效率荧光oled的有效方法,通过将敏化分子上的三线态激子能量传递给荧光分子的单线态,有望实现100%激子的荧光发射。但是,目前的oled仍然存在效率滚降严重的问题,器件的寿命、效率和能耗还难以满足电子产品的使用要求。因此,本领域亟待开发性能更好的有机发光材料。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种有机发光材料及其应用,通过荧光客体与磷光敏化剂和/或主体材料的设计和复配,使所述有机发光材料具有更好的激子利用率,其作为oled器件的发光层材料,使器件具有高效率、窄半峰宽和低滚降的特点。

2、为达此目的,本发明采用以下技术方案:

3、第一方面,本发明提供一种有机发光材料,所述有机发光材料包括荧光客体与磷光敏化剂和/或主体材料;所述荧光客体的发射光谱的半峰宽≤45nm;所述磷光敏化剂与荧光客体的发射光谱的峰值之差的绝对值≤15nm。

4、根据本发明,所述有机发光材料包括荧光客体与磷光敏化剂和/或主体材料是指,所述有机发光材料包括荧光客体与磷光敏化剂的组合,或者所述有机发光材料包括荧光客体与主体材料的组合,或者所述有机发光材料包括荧光客体、磷光敏化剂与主体材料三者的组合。

5、根据本发明一种优选实施方式,所述有机发光材料包括荧光客体与磷光敏化剂。

6、根据本发明一种优选实施方式,所述有机发光材料包括荧光客体与主体材料。

7、根据本发明进一步优选实施方式,所述有机发光材料包括荧光客体、磷光敏化剂和主体材料的组合。

8、本发明中,所述有机发光材料中,所述磷光敏化剂作为受主,从主体材料中获得能量,转化为自身的三重态,再作为施主,将能量传递给荧光客体。在一个优选实施方式中,本发明通过磷光敏化剂和荧光客体相结合共掺杂于主体材料中的方法,在荧光材料引入磷光材料作为敏化剂,利用磷光材料能通过轨道耦合作用来充分利用三线态激子,将磷光敏化剂分子上的三线态激子能量有效传递给荧光客体分子的单线态激子,将产生的单线态激子和三线态激子充分传递到荧光客体,所有的激子都在荧光分子上进行发光,从而实现100%激子利用率。所述主体材料、磷光敏化剂和荧光染料的能级有效匹配,通过载流子瀑布式俘获的发光过程,有效抑制了器件中空间电荷的过度积累,降低了激子淬灭效应。所述有机发光材料用于有机电致发光(oled)器件,能够使器件具有高效率和低滚降的特点,同时具有窄的半峰宽和高的色纯度,实现更好的发光效果。

9、所述荧光客体的发射光谱的半峰宽≤45nm,例如半峰宽可以为42nm、40nm、38nm、35nm、32nm、30nm或28nm等。

10、所述磷光敏化剂与荧光客体的发射光谱的峰值之差的绝对值≤15nm,例如二者的差值的绝对值为14nm、13nm、12nm、11nm、10nm、9nm、8nm、7nm、6nm、5nm、4nm、3nm、2nm或1nm等。

11、优选地,所述主体材料的带隙宽度与荧光客体的带隙宽度之差≥0.1ev,例如二者的带隙宽度之差为0.1ev、0.2ev、0.3ev、0.4ev、0.5ev、0.6ev、0.7ev、0.8ev、0.9ev、1ev、1.05ev、1.1ev、1.15ev等,进一步优选≥0.2ev。

12、优选地,所述荧光客体的发射光谱的半峰宽≤40nm。

13、优选地,所述磷光敏化剂与荧光客体的发射光谱的峰值之差的绝对值≤10nm。

14、在本发明的优选实施方式中,所述有机发光材料包括荧光客体、磷光敏化剂和主体材料的组合。

15、优选地,所述有机发光材料通过荧光客体与磷光敏化剂和/或主体材料预混后采用同一蒸发源蒸镀得到。

16、优选地,所述主体材料与荧光客体的热失重温度之差的绝对值≤20℃,例如热失重温度差的绝对值为18℃、15℃、12℃、11℃、10℃、8℃、5℃、3℃、1℃等。

17、或,所述磷光敏化剂与荧光客体的热失重温度之差的绝对值≤20℃,例如热失重温度差为18℃、16℃、15℃、12℃、10℃、8℃、5℃、3℃、2℃、1℃等。

18、所述有机发光材料在制备中,将荧光客体与磷光敏化剂预混,和/或,将荧光客体与主体材料预混,将预混后的材料在同一蒸发源共蒸镀。通常,为了使用蒸镀工艺制造具有三种或三种以上组分的发光层,需要三种或三种以上的蒸发源,每种组分各一种。本发明提供的有机发光材料在制备时,优选先将发光层中的两者通过预混合并且形成共蒸发源的稳定组合物,可以减少蒸发源的使用数量,从而降低工艺难度及设备运行成本。

19、优选地,将荧光客体与磷光敏化剂预混,或,将荧光客体与主体材料预混,将预混后的材料在同一蒸发源共蒸镀。

20、优选地,所述主体材料与荧光客体的热失重温度之差的绝对值≤15℃;或,所述磷光敏化剂与荧光客体的热失重温度之差的绝对值≤15℃。

21、优选地,所述有机发光材料为蓝色发光材料,所述荧光客体包括具有如式i或式ii所示结构的化合物中的至少一种:

22、

23、式i中,环a1、环a2、环a3、环a4、环a5各自独立地选自c6-c30芳环或c3-c30杂芳环中的任意一种。

24、式i中,r1、r2、r3、r4、r5各自独立地表示单取代基至最大允许个数取代基,且各自独立地选自氢、卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、取代或未取代的c1-c20直链或支链烷基、取代或未取代的c3-c20环烷基、取代或未取代的c1-c20烷氧基、取代或未取代的c1-c20烷基硅基、取代或未取代的c6-c60芳基氨基、取代或未取代的c3-c60杂芳基氨基、取代或未取代的c6-c60芳基、取代或未取代的c3-c60杂芳基中的任意一种;r1、r2、r3、r4、r5各自独立地与相邻的环结构不连接或通过化学键连接成环。

25、其中,所述“r1与相邻的环结构不连接”意指r1仅通过单键与环a1相连接;所述“r1与相邻的环结构通过化学键连接成环”意指r1与相邻的环(例如环a1或环a3)通过化学键连接形成稠合的环结构;r2、r3、r4、r5同理。下文涉及到相同描述时,均具有相同的含义,不再一一赘述。

26、式i中,r1、r2、r3、r4、r5中所述取代的取代基各自独立地选自卤素、c1-c20直链或支链烷基、c3-c20环烷基、c2-c20杂环烷基、c1-c20烷氧基、羧基、硝基、氰基、氨基、羟基、巯基、c1-c20烷基硅基、c1-c20烷基氨基、c6-c30芳基氨基、c3-c30杂芳基氨基、c6-c30芳氧基、c3-c30杂芳氧基、c6-c60芳基或c3-c60杂芳基中的任意一种或至少两种的组合。

27、r1、r2、r3、r4、r5中包含至少一个(例如1个、2个、3个或4个)基团a和至少一个(例如1个、2个、3个或4个)基团b,所述基团a为所述基团b为*代表基团的连接位点。

28、xa、xb、xc、ya、yb、yc各自独立地选自氢、卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、c1-c10直链或支链烷基、c3-c10环烷基、c1-c10烷氧基、c1-c10烷基硅基、c6-c30芳基或c3-c30杂芳基中的任意一种。

29、xa、xb、xc中至少有一个为c6-c30芳基或c3-c30杂芳基。

30、ya、yb、yc中至少有一个为c1-c10直链或支链烷基。

31、

32、式ii中,r6、r7、r8各自独立地选自取代或未取代的c6-c60芳基、取代或未取代的c3-c60杂芳基、取代或未取代的c6-c60芳基氨基、取代或未取代的c3-c60杂芳基氨基、取代或未取代的c1-c20直链或支链烷基、取代或未取代的c1-c20烷氧基、取代或未取代的c6-c30芳氧基中的任意一种。

33、式ii中,rn1、rn2各自独立地选自取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c2-c30杂芳基、取代或未取代的c1-c10直链或支链烷基中的任意一种。

34、r6、r7、r8、rn1、rn2各自独立地与相邻的环结构之间不连接或通过化学键连接成环。

35、r6、r7、r8、rn1、rn2中所述取代的取代基各自独立地选自卤素、c1-c20直链或支链烷基、c3-c20环烷基、c6-c30芳基或c3-c30杂芳基中的任意一种或至少两种的组合。

36、n1、n2、n3分别代表基团r6、r7、r8的个数,n1、n2各自独立地选自0-4的整数,例如可以为0、1、2、3或4;n3选自0-3的整数,例如可以为0、1、2或3。

37、当n1≥2时,多个(至少2个)r6为相同或不同的基团;n2、n3同理。下文涉及到相同的描述时,均具有相同的含义,不再一一赘述。

38、作为本发明的优选技术方案,所述有机发光材料为蓝色发光材料,其荧光主体中包括至少一个具有如式i或式ii所示结构的化合物;式i、式ii中,通过母核结构与取代基的复配,使化合物具有良好的光电性质以及适宜的空间位阻,有利于降低激子淬灭,提高外量子效率,并提高了载流子传输效率,扩大激子复合区域。所述荧光主体与磷光敏化剂共掺杂于主体材料中,磷光敏化剂分子上的三线态激子能量有效传递给荧光客体分子的单线态激子,所有的激子都在荧光分子上进行发光,从而实现100%激子利用率,使蓝色的所述有机发光材料及蓝光oled器件具有高效率和低滚降的特点。

39、本发明中,所述“取代或未取代”的基团,可以取代有一个取代基,也可以取代有多个取代基,当取代基为多个(至少2个)时,可以为相同或不同的取代基;下文涉及到相同的表达方式时,均具有同样的含义,且取代基的选择范围均如上所示,不再一一赘述。

40、本发明中,对于化学元素的表述,若无特别说明,则包含化学性质相同的同位素的概念,例如,氢(h)则包括1h(氕)、2h(氘,d)、3h(氚,t)等;碳(c)则包括12c、13c等。

41、本发明中,如无特殊说明,杂芳基的杂原子选自n、o、s、p、b、si或se中的原子或原子团,优选n、o、s。

42、本发明中,“—”划过的环结构的表达方式,表示连接位点于该环结构上任意能够成键的位置。

43、在本发明中,ca-cb的表达方式代表该基团具有的碳原子数为a-b,除非特殊说明,一般而言该碳原子数不包括取代基的碳原子数。

44、在本发明中,“各自独立地”表示其主语具有多个时,彼此之间可以相同也可以不同。

45、在本发明中,所述c6-c30均可以为c6、c9、c10、c12、c14、c16、c18、c20、c22、c24、c26或c28等。

46、所述c3-c30均可以为c3、c4、c5、c6、c9、c10、c12、c14、c16、c18、c20、c22、c24、c26或c28等。

47、所述c1-c20均可以为c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14、c15、c16、c17、c18或c20等。

48、所述c3-c20均可以为c3、c4、c5、c6、c9、c10、c12、c14、c16、c18或c20等。

49、所述c6-c60均可以为c6、c9、c10、c12、c14、c16、c18、c20、c22、c24、c26、c28、c30、c32、c34、c36、c38、c40、c42、c44、c46、c48、c50、c52、c54、c56或c58等。

50、所述c3-c60均可以为c3、c4、c5、c6、c9、c10、c12、c14、c16、c18、c20、c22、c24、c26、c28、c30、c32、c34、c36、c38、c40、c42、c44、c46、c48、c50、c52、c54、c56或c58等。

51、所述c1-c10均可以为c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9或c10。

52、所述c3-c10均可以为c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9或c10。

53、所述c2-c30均可以为c2、c3、c4、c5、c6、c9、c10、c12、c14、c16、c18、c20、c22、c24、c26或c28等。

54、本发明中,所述c6-c30芳环,优选c6-20芳环,包括单芳环和稠合芳环;所述单芳环包括苯环,所述稠合芳环意指环中含有至少2个芳环,且芳环之间共用两个相邻的碳原子互相稠合,示例性地包括但不限于:萘环、蒽环、菲环、茚环、芴环及其衍生物(9,9-二甲基芴环、苯并芴环等)、荧蒽环、三亚苯环、芘环、苝环、环或并四苯环等。

55、所述c3-c30杂芳环,优选c4-c20杂芳环,包括单杂芳环或稠杂芳环;所述单杂芳环示例性地包括但不限于:吡咯环、吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、哒嗪环、呋喃环、噻吩环、吡咯环等。所述稠杂芳环意指环结构中至少含有一个芳杂环和一个芳香性环(芳杂环或芳环),且二者之间共用两个相邻的原子互相稠合,示例性地包括但不限于:喹啉环、异喹啉环、喹喔啉环、喹唑啉环、苯并呋喃环、苯并噻吩环、异苯并呋喃环、异苯并噻吩环、吲哚环、二苯并呋喃环、二苯并噻吩环、咔唑环及其衍生物(n-苯基咔唑环、苯并咔唑环、二苯并咔唑环、吲哚并咔唑环、氮杂咔唑环等)、吖啶环、吩噻嗪环、吩恶嗪环、氢化吖啶环等。

56、所述c1-c20直链或支链烷基,优选c1-c16直链或支链烷基,更进一步优选c1-c10直链或支链烷基,示例性地包括但不限于:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-甲基丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基、新己基、2-乙基己基、正辛基、正庚基、正壬基、正癸基等。

57、所述c1-c20烷氧基的具体例,可以举出上述直链或支链烷基的例子与o连接而得到的一价基团。

58、所述烷基硅基的具体例,为-sih3中的至少一个氢被上述直链或支链烷基取代而到的一价基团;所述烷基氨基的具体例,为-nh2中的至少一个氢被上述直链或支链烷基取代而到的一价基团。

59、所述c3-c20环烷基,优选为c3-c10环烷基,包括单环烷基或多环烷基。其中,单环烷基是指含有单个环状结构的烷基,多环烷基是指两个或两个以上的环烷基通过共享一个或多个环上碳原子所组成的结构;示例性地包括但不限于:环丙基、环丁基、环戊基、环己基、金刚烷基等。

60、所述c6-c60芳基,优选为c6-c30芳基,进一步优选为c6-c20芳基,包括单环芳基和稠环芳基;所述单环芳基意指基团中含有至少1个苯基,当含有至少2个苯基时,苯基之间通过单键相连,示例性地包括但不限于:苯基、联苯基、三联苯基等;所述稠环芳基意指基团中含有至少2个芳环,且芳环之间共用两个相邻的碳原子互相稠合的基团,示例性地包括但不限于:萘基、蒽基、菲基、茚基、芴基及其衍生物(9,9-二甲基芴基、9,9-二乙基芴基、9,9-二丙基芴基、9,9-二丁基芴基、9,9-二戊基芴基、9,9-二己基芴基、9,9-二苯基芴基、9,9-二萘基芴基、螺二芴基、苯并芴基等)、荧蒽基、三亚苯基、芘基、苝基、基或并四苯基等。

61、所述c3-c60杂芳基,优选为c3-c30杂芳基,进一步优选为c3-c20杂芳基,包括单环杂芳基或稠环杂芳基。所述单环杂芳基意指分子中含有至少一个杂芳基,当分子中含有一个杂芳基和其他基团(如芳基、杂芳基等)时,杂芳基和其他基团之间通过单键进行连接,示例性地包括但不限于:吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、呋喃基、噻吩基、吡咯基等。所述稠环杂芳基意指分子中至少含有一个芳杂环和一个芳香性环(芳杂环或芳环),且二者之间共用两个相邻的原子互相稠合的基团,示例性地包括但不限于:喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并呋喃基、异苯并噻吩基、吲哚基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基及其衍生物(n-苯基咔唑基、n-萘基咔唑基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、吲哚并咔唑基、氮杂咔唑基等)、吖啶基、吩噻嗪基、吩恶嗪基、氢化吖啶基等。

62、本发明中,所述芳氧基为可以举出的上述芳基与o连接而成的一价基团,所述杂芳氧基为可以举出的上述杂芳基与o连接而成的一价基团。

63、本发明中,所述芳基氨基的具体例,为-nh2中的至少一个氢被上述芳基取代而到的一价基团;所述杂芳基氨基的的具体例,为-nh2中的至少一个氢被上述杂芳基取代而到的一价基团。

64、本发明中,所述卤素均可以为氟、氯、溴或碘。下文涉及到相同的描述,均具有相同的含义。

65、优选地,式i中,所述环a1、环a2、环a3、环a4、环a5各自独立地选自c6-c12(例如c6、c9、c10、c12等)芳环。

66、优选地,所述式i的化合物具有如下式ia、式ib、式ic所示结构中的任意一种:

67、

68、其中,r1、r2、r3、r4、r5具有与式i中相同的限定范围。

69、优选地,所述式i的化合物具有如式ia或式ib所示结构。

70、优选地,式i中所述r1、r2、r3、r4、r5各自独立地选自氢、c1-c10(例如c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9或c10)直链或支链烷基、c3-c10(例如c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9或c10)环烷基、c6-c20(例如c6、c9、c10、c12、c14、c15、c16或c18等)芳基氨基、取代或未取代的c6-c20(例如c6、c9、c10、c12、c14、c15、c16或c18等)芳基、基团a或基团b中的任意一种。

71、r1、r2、r3、r4、r5各自独立地与相邻的环结构不连接或通过化学键连接成芳香环。

72、优选地,所述xa、xb、xc各自独立地选自氢、c6-c20(例如c6、c9、c10、c12、c14、c15、c16或c18等)芳基、c1-c10(例如c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9或c10)直链或支链烷基中的任意一种,且其中至少有一个为c6-c20芳基。

73、优选地,所述xa、xb、xc各自独立地选自氢、苯基、萘基、联苯基、蒽基、c1-c10直链或支链烷基中的任意一种,且至少有一个为苯基、萘基、联苯基或蒽基。

74、优选地,所述基团a为*代表基团的连接位点。

75、优选地,所述式i中的至少一个r5为基团a。

76、优选地,所述ya、yb、yc各自独立地选自氢、c1-c10(例如c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9或c10)直链或支链烷基中的任意一种,进一步优选为c1-c6直链或支链烷基中的任意一种。

77、优选地,式i中,所述r1、r2、r3、r4中包含至少一个(例如1个、2个、3个或4个)基团b。

78、优选地,式i中所述r1、r2、r3、r4、r5各自独立地选自氢、c1-c3直链或支链烷基、中的任意一种;*代表基团的连接位点。

79、所述r1、r2、r3、r4、r5中至少有一个(例如1个、2个、3个或4个)为至少有一个(例如1个、2个、3个或4个)为

80、最优选地,所述r1、r2、r3、r4中至少有一个(例如1个、2个、3个或4个)为r5中至少有一个(例如1个、2个、3个或4个)为

81、r1、r2、r3、r4、r5各自独立地与相邻的环结构不连接或通过化学键连接成苯环。

82、优选地,式ii中所述r6、r7、r8各自独立地选自取代或未取代的c6-c20(例如c6、c9、c10、c12、c14、c15、c16或c18等)芳基、取代或未取代的c3-c20(例如c3、c4、c5、c6、c9、c10、c12、c14、c15、c16或c18等)杂芳基、c6-c20(例如c6、c9、c10、c12、c14、c15、c16或c18等)芳基氨基中的任意一种。

83、r6、r7、r8各自独立地与相邻的环结构不连接或通过化学键连接成芳香环。

84、优选地,所述r6、r7、r8各自独立地选自中的任意一种;*代表基团的连接位点。

85、所述r6、r7、r8各自独立地与相邻的环结构不连接或通过化学键连接成苯环。

86、优选地,所述rn1、rn2各自独立地选自苯基、联苯基或三联苯基中的任意一种,进一步优选为苯基。

87、优选地,所述n1、n2、n3各自独立地选自0、1或2。

88、优选地,所述有机发光材料为红色发光材料,所述荧光客体包括具有如式iii所示结构的化合物中的至少一种:

89、

90、式iii中,x1、x2各自独立地为n或b。

91、式iii中,x3、x4各自独立地为nr21、br22、o或s。

92、式iii中,环g为取代或未取代的c6-c20芳环。

93、式iii中,环a、环d、环e、环f各自独立地选自c6-c20芳环或c4-c20杂芳环中的任意一种。

94、r21、r22各自独立地选自取代或未取代的c1-c20直链或支链烷基、取代或未取代的c3-c20环烷基、取代或未取代的c6-c60芳基、取代或未取代的c3-c60杂芳基中的任意一种;所述r21、r22各自独立地与相邻的环结构不连接或通过化学键连接成环。

95、r11、r12、r13、r14各自独立地表示单取代基至最大允许个数取代基,且各自独立地选自卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、取代或未取代的c1-c20直链或支链烷基、取代或未取代的c3-c20环烷基、取代或未取代的c1-c20烷氧基、取代或未取代的c1-c20烷基硅基、取代或未取代的c6-c60芳基氨基、取代或未取代的c6-c60杂芳基氨基、取代或未取代的c6-c30芳氧基、取代或未取代的c3-c30杂芳氧基、取代或未取代的c6-c60芳基、取代或未取代的c3-c60杂芳基中的任意一种;r11、r12、r13、r14各自独立地与相邻的环结构不连接或通过化学键连接成环。

96、所述r11、r12、r13、r14中至少有两个为取代或未取代的c6-c60芳基、取代或未取代的c3-c60杂芳基中的任意一种,至少一个为取代或未取代的c1-c20直链或支链烷基、取代或未取代的c3-c20环烷基、取代或未取代的c1-c20烷基硅基中的任意一种。

97、环g、r21、r22中所述取代的取代基各自独立地选自卤素、未取代或r'取代的c1-c20直链或支链烷基、未取代或r'取代的c3-c20环烷基、未取代或r'取代的c1-c20烷氧基、硝基、氰基、氨基、羟基、未取代或r'取代的c1-c20烷基硅基、未取代或r'取代的c1-c20烷基氨基、未取代或r'取代的c6-c30芳基氨基、未取代或r'取代的c3-c30杂芳基氨基、未取代或r'取代的c6-c30芳氧基、未取代或r'取代的c3-c30杂芳氧基、未取代或r'取代的c6-c60芳基、未取代或r'取代的c3-c60杂芳基中的任意一种。

98、r11、r12、r13、r14中所述取代的取代基和r'各自独立选自卤素、c1-c20直链或支链烷基、c3-c20环烷基、c1-c20烷氧基、硝基、氰基、氨基、羟基、c1-c20烷基硅基、c1-c20烷基氨基、c6-c30芳基氨基、c3-c30杂芳基氨基、c6-c30芳氧基、c3-c30杂芳氧基、c6-c60芳基或c3-c60杂芳基中的任意一种或至少两种的组合。

99、作为本发明的优选技术方案,所述有机发光材料为红色发光材料,其荧光主体中包括至少一个具有如式iii所示结构的化合物;式iii的化合物具有特定的共振结构,通过母核结构与取代基的相互协同,使所述化合物具有优异的发光性能,能够基于三线态激子而实现较高的发光效率,具有优良的载流子传输效率,且光谱窄,半峰宽<40nm;同时,分子结构中的外围基团(r11、r12、r13、r14)中至少有两个为具有芳香性的基团(取代或未取代的c6-c60芳基、取代或未取代的c3-c60杂芳基),至少有一个不具芳香性(取代或未取代的c1-c20直链或支链烷基、取代或未取代的c3-c20环烷基、取代或未取代的c1-c20烷基硅基),使结构具有一定的非对称性,可以调节光色,使化合物的光色达到620nm以上;而且,外围基团的引入使载流子迁移率更高,有利于降低电压,抑制激子淬灭;所述荧光主体在磷光敏化剂的作用下,可以实现更高的激子利用率,赋予有机发光材料及包含其的oled器件具有高效率、窄半峰宽和低滚降的特点。

100、优选地,式iii中所述x1和x2均为b原子。

101、优选地,所述x3和x4均为nr21。

102、优选地,所述r21选自取代或未取代的c6-c20(例如c6、c9、c10、c12、c14、c15、c16或c18等)芳基、取代或未取代的c3-c20(例如c3、c4、c5、c6、c9、c10、c12、c14、c15、c16或c18等)杂芳基中的任意一种。

103、优选地,所述环g为苯环。

104、优选地,环a、环d、环e、环f各自独立地为苯环或吡啶环。

105、优选地,所述式iii的化合物具有如下式iiia、式iiib或式iiic所示结构中的任意一种:

106、

107、其中,r11、r12、r13、r14具有与式iii中相同的限定范围。

108、rx3、rx4各自独立地表示单取代基至最大允许个数取代基,且各自独立地选自c1-c20(例如c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14、c15、c16、c17或c18等)直链或支链烷基、c3-c20(例如c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14、c15、c16、c17或c18等)环烷基、c1-c20(例如c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14、c15、c16、c17或c18等)烷基硅基、取代或未取代的c6-c20(例如c6、c9、c10、c12、c13、c14、c15、c16或c18等)芳基、取代或未取代的c3-c20(例如c3、c4、c5、c6、c9、c10、c12、c13、c14、c15、c16或c18等)杂芳基中的任意一种。

109、优选地,所述式iii的化合物还具有式iiid所示结构:

110、

111、其中,r11、r12、r13、r14、rx3、rx4具有前述相同的限定范围。

112、优选地,所述r11、r12各自独立地选自c1-c20(例如c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14、c15、c16、c17或c18等)直链或支链烷基、c3-c20(例如c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14、c15、c16、c17或c18等)环烷基或c1-c20(例如c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14、c15、c16、c17或c18等)烷基硅基中的任意一种,所述r13、r14各自独立地选自取代或未取代的c6-c20(例如c6、c9、c10、c12、c13、c14、c15、c16或c18等)芳基、取代或未取代的c3-c20(例如c3、c4、c5、c6、c9、c10、c12、c13、c14、c15、c16或c18等)杂芳基中的任意一种;

113、或,所述r11、r12各自独立地选自取代或未取代的c6-c20(例如c6、c9、c10、c12、c13、c14、c15、c16或c18等)芳基、取代或未取代的c3-c20(例如c3、c4、c5、c6、c9、c10、c12、c13、c14、c15、c16或c18等)杂芳基中的任意一种;所述r13、r14各自独立地选自c1-c20(例如c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14、c15、c16、c17或c18等)直链或支链烷基、c3-c20(例如c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14、c15、c16、c17或c18等)环烷基或c1-c20(例如c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14、c15、c16、c17或c18等)烷基硅基中的任意一种。

114、优选地,所述r11和r12为相同的基团,所述r13和r14为相同的基团。

115、优选地,所述r13、r14、rx3和rx4为相同的基团。

116、优选地,所述取代或未取代的c1-c20直链或支链烷基、取代或未取代的c3-c20环烷基选自如下基团中的任意一种:甲基、乙基、正丙基、其中,*代表基团的连接位点。

117、优选地,所述取代或未取代的c6-c20芳基为取代或未取代的苯基,进一步优选其中,*代表基团的连接位点。

118、优选地,所述有机发光材料为绿色发光材料,所述荧光客体包括具有如式iv所示结构的化合物中的至少一种:

119、

120、式iv中,z1、z2、z3、z4各自独立地为n或cr40。

121、式iv中,y1、y2各自独立地为o、s、nr50或cr61r62。

122、r31、r32、r33各自独立地选自卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、取代或未取代的c1-c20直链或支链烷基、c1-c20烷氧基、取代或未取代的c3-c20环烷基、取代或未取代的c1-c20烷基硅基、取代或未取代的c6-c60芳基氨基、取代或未取代的c6-c60杂芳基氨基、取代或未取代的c6-c60芳基、取代或未取代的c3-c60杂芳基中的任意一种。

123、r40、r50、r61、r62各自独立地选自氢、卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、取代或未取代的c1-c20直链或支链烷基、c1-c20烷氧基、取代或未取代的c3-c20环烷基、取代或未取代的c1-c20烷基硅基、取代或未取代的c6-c60芳基氨基、取代或未取代的c6-c60杂芳基氨基、取代或未取代的c6-c60芳基、取代或未取代的c3-c60杂芳基中的任意一种。

124、r40、r50、r61、r62各自独立地与相邻的环结构不连接或通过化学键连接成环。

125、r31、r32、r33、r40、r50、r61、r62中所述取代的取代基各自独立地选自卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、c1-c20直链或支链烷基、c1-c20烷氧基、c3-c20环烷基、c1-c20烷基硅基、c6-c30芳基氨基、c6-c30杂芳基氨基、c6-c30芳基或c6-c30杂芳基中的至少一种。

126、优选地,所述z1、z2、z3和z4均为cr40。

127、优选地,所述r40选自取代或未取代的c1-c20(例如c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14、c15、c16、c17或c18等)直链或支链烷基、取代或未取代的c3-c20(例如c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14、c15、c16、c17或c18等)环烷基、取代或未取代的c6-c20(例如c6、c9、c10、c12、c13、c14、c15、c16或c18等)芳基、取代或未取代的c3-c20(例如c3、c4、c5、c6、c9、c10、c12、c13、c14、c15、c16或c18等)杂芳基中的任意一种。

128、优选地,所述y1和y2均为nr50。

129、优选地,所述r50选自取代或未取代的c6-c20(例如c6、c9、c10、c12、c13、c14、c15、c16或c18等)芳基、取代或未取代的c3-c20(例如c3、c4、c5、c6、c9、c10、c12、c13、c14、c15、c16或c18等)杂芳基中的任意一种。

130、优选地,所述r50与相邻的环结构通过化学键连接成环。

131、优选地,所述式iv的化合物具有如下式iva所示结构:

132、

133、其中,r31、r32、r33具有与式iv中相同的限定范围。

134、r41、r42各自独立地选自取代或未取代的c1-c10(例如c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9或c10)直链或支链烷基、取代或未取代的c3-c10(例如c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9或c10)环烷基、取代或未取代的c6-c20(例如c6、c9、c10、c12、c13、c14、c15、c16或c18等)芳基、取代或未取代的c3-c20(例如c3、c4、c5、c6、c9、c10、c12、c13、c14、c15、c16或c18等)杂芳基中的任意一种。

135、r51、r52各自独立地选自c1-c20(例如c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14、c15、c16、c17或c18等)直链或支链烷基、c3-c20(例如c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14、c15、c16、c17或c18等)环烷基、c6-c20(例如c6、c9、c10、c12、c13、c14、c15、c16或c18等)芳基或c3-c20(例如c3、c4、c5、c6、c9、c10、c12、c13、c14、c15、c16或c18等)杂芳基中的任意一种。

136、优选地,所述r31、r32、r33各自独立地选自取代或未取代的c3-c20杂芳基中的任意一种,进一步优选为其中,*代表基团的连接位点。

137、ry1、ry2各自独立地选自c1-c20(例如c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14、c15、c16、c17或c18等)直链或支链烷基、c3-c20(例如c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14、c15、c16、c17或c18等)环烷基、c6-c20(例如c6、c9、c10、c12、c13、c14、c15、c16或c18等)芳基或c3-c20(例如c3、c4、c5、c6、c9、c10、c12、c13、c14、c15、c16或c18等)杂芳基中的任意一种。

138、m1、m2分别代表取代基ry1、ry2的个数,各自独立地选自0-4的整数,例如可以为0、1、2、3或4。

139、优选地,所述r31、r32、r33各自独立地为其中,ry1、ry2各自独立地选自c1-c10(例如c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9或c10)直链或支链烷基、c3-c10(例如c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9或c10)环烷基或苯基中的任意一种。

140、优选地,所述式iv的化合物具有如下式ivb所示结构:

141、

142、其中,r41、r42、r51、r52、ry1、ry2具有与前述相同的限定范围;3个ry1为相同或不同的基团,3个ry2为相同或不同的基团。

143、优选地,所述r31、r32、r33各自独立地选自中的任意一种。

144、优选地,所述r41、r42各自独立地选自c1-c3直链或支链烷基、中的任意一种;*代表基团的连接位点。

145、优选地,所述r51、r52各自独立地选自c1-c3直链或支链烷基、中的任意一种;*代表基团的连接位点。

146、优选地,所述有机发光材料为蓝色发光材料,所述荧光客体包括至少一种具有如下s1-s125任一项所示结构的化合物:

147、

148、

149、

150、

151、

152、优选地,所述有机发光材料为红色发光材料,所述荧光客体包括至少一种具有如下a1-a234任一项所示结构的化合物:

153、

154、

155、

156、

157、

158、

159、

160、

161、

162、

163、

164、

165、

166、优选地,所述有机发光材料为绿色发光材料,所述荧光客体包括至少一种具有如下b1-b12任一项所示结构的化合物:

167、

168、

169、优选地,所述磷光敏化剂包括金属配合物,进一步优选ir配合物和/或pt配合物,更进一步优选ir配合物。

170、优选地,所述磷光敏化剂选自、但不限于如下所罗列的bpd-1至bpd-3中的任意一种或至少两种的组合:

171、

172、优选地,所述有机发光材料为蓝色发光材料,所述荧光客体包括具有如式i或式ii所示结构的化合物中的至少一种,所述磷光敏化剂选自bpd-1至bpd-3中的任意一种或至少两种的组合。

173、优选地,所述磷光敏化剂选自、但不限于如下所罗列的rpd-1至rpd-28中的任意一种或至少两种的组合:

174、

175、

176、优选地,所述有机发光材料为红色发光材料,所述荧光客体包括具有如式iii所示结构的化合物中的至少一种,所述磷光敏化剂选自rpd-1至rpd-28中的任意一种或至少两种的组合。

177、优选地,所述磷光敏化剂选自、但不限于如下所罗列的gpd-1至gpd-47中的任意一种或至少两种的组合:

178、

179、

180、其中,d表示氘。

181、优选地,所述有机发光材料为绿色发光材料,所述荧光客体包括具有如式iv所示结构的化合物中的至少一种,所述磷光敏化剂选自gpd-1至gpd-47的任意一种或至少两种的组合。

182、优选地,所述主体材料选自、但不限于ph-1至ph-86中的任意一种或至少两种的组合。

183、

184、

185、

186、

187、

188、优选地,所述磷光敏化剂与荧光客体的质量比为(1-20):1,例如可以为1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1或19:1等,进一步优选(1-15):1。

189、优选地,所述荧光客体与主体材料的质量比为(0.1-10):100,例如可以为0.1:100、0.2:100、0.3:100、0.5:100、0.6:100、0.8:100、0.9:100、1:100、1.5:100、2:100、3:100、4:100、5:100、6:100或9:100等,进一步优选(0.5-5):100。

190、优选地,所述磷光敏化剂和荧光客体的总质量与主体材料的质量的比例为(1-30):100,例如可以为2:100、3:100、5:100、7:100、9:100、10:100、11:100、13:100、15:100、17:100、19:100、20:100、21:100、23:100、25:100、27:100或、29:100等,进一步优选(10-22):100。

191、优选地,所述主体材料的三线态能级大于所述磷光敏化剂的三线态能级。

192、优选地,所述主体材料的三线态能级大于所述荧光客体的单线态能级。

193、优选地,所述磷光敏化剂的三线态能级大于所述荧光客体的单线态能级。

194、优选地,所述磷光敏化剂的lumo能级大于所述荧光客体的lumo能级。

195、优选地,所述主体材料的lumo能级大于所述荧光客体的lumo能级。

196、优选地,所述荧光客体的lumo能级低于主体材料和磷光敏化剂的lumo能级,防止电子回迁导致能量传递效果减弱。

197、全荧光有机电致发光器件具有较高的色纯度,但只能利用单线态激子。本发明提供的有机发光材料采用敏化技术,可以利用能量传递的方式提高荧光的发射效率。具体地,所述磷光敏化剂作为受主,从主体材料中获得能量,转化为自身的三重态,再作为施主,将能量传递给荧光客体;在荧光客体中引入磷光材料作为敏化剂,利用磷光材料能通过轨道耦合作用来充分利用三线态激子,将产生的单线态激子和三线态激子充分传递到荧光染料而发光。所述主体材料、磷光敏化剂和荧光染料的能级有效匹配,通过载流子瀑布式俘获的发光过程,有效地抑制了器件中空间电荷的过度积累,降低了激子淬灭效应。

198、第二方面,本发明提供一种如第一方面所述的有机发光材料的应用,所述有机发光材料应用于有机电致发光器件。

199、优选地,所述有机发光材料用于有机电致发光器件的发光层。

200、第三方面,本发明提供一种有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包括第一电极、第二电极以及设置于所述第一电极与第二电极之间的发光层;所述发光层包括如第一方面所述的有机发光材料。

201、优选地,所述发光层的厚度为5-100nm,例如可以为8nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、60nm、70nm、80nm或90nm等,进一步优选5-50nm。

202、优选地,所述发光层采用如下方法进行制备,所述方法包括:将荧光客体与磷光敏化剂预混后,再与主体材料共蒸,得到所述发光层;或,将荧光客体与主体材料预混后,再与磷光敏化剂共蒸,得到所述发光层。

203、优选地,所述第一电极与第二电极之间还设置有空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层、空穴阻挡层或电子阻挡层中的任意一种或至少两种的组合。

204、优选地,所述发光层设置于电子阻挡层和空穴阻挡层之间。

205、优选地,所述有机电致发光器件包括第一电极和第二电极,所述第一电极与第二电极之间依次设置有空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层;所述发光层的材料为第一方面提供的有机发光材料。

206、在一个具体实施方式中,在第一电极下方或者第二电极上方可以使用基板。基板均为具有机械强度、热稳定性、防水性、透明度优异的玻璃或聚合物材料。此外,作为显示器用的基板上也可以带有薄膜晶体管(tft)。

207、第一电极可以通过在基板上溅射或者沉积用作第一电极的材料的方式来形成。当第一电极作为阳极时,可以采用铟锡氧(ito)、铟锌氧(izo)、二氧化锡(sno2)、氧化锌(zno)等氧化物透明导电材料和它们的任意组合。第一电极作为阴极时,可以采用镁(mg)、银(ag)、铝(al)、铝-锂(al-li)、钙(ca)、镱(yb)、镁-铟(mg-in)、镁-银(mg-ag)等金属或合金以及它们之间的任意组合。

208、有机材料层可以通过真空热蒸镀、旋转涂敷、打印等方法形成于电极之上。用作有机材料层的化合物可以为有机小分子、有机大分子或聚合物,以及它们的组合。

209、空穴传输区位于阳极和发光层之间。空穴传输区可以为单层结构的空穴传输层(htl),包括只含有一种化合物的单层空穴传输层和含有多种化合物的单层空穴传输层。空穴传输区也可以为包括空穴注入层(hil)、空穴传输层(htl)、电子阻挡层(ebl)中的至少一层的多层结构;其中hil位于阳极和htl之间,ebl位于htl与发光层之间。

210、空穴传输区的材料可以选自、但不限于酞菁衍生物如cupc、导电聚合物或含导电掺杂剂的聚合物如聚苯撑乙烯、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(pani/dbsa)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(pedot/pss)、聚苯胺/樟脑磺酸(pani/csa)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(pani/pss)、芳香胺衍生物;其中,芳香胺衍生物包括如下面ht-1至ht-51所示的化合物;或者其任意组合。

211、

212、

213、

214、

215、空穴注入层位于阳极和空穴传输层之间。空穴注入层可以是单一化合物材料,也可以是多种化合物的组合。例如,空穴注入层可以采用上述ht-1至ht-51的一种或多种化合物,或者采用下述hi-1至hi-3中的一种或多种化合物;也可以采用ht-1至ht-51的一种或多种化合物掺杂下述hi-1至hi-3中的一种或多种化合物。

216、

217、发光层可以是发射红、绿、蓝等单一颜色的单色发光层。多种不同颜色的单色发光层可以按照像素图形进行平面排列,也可以堆叠在一起而形成彩色发光层。当不同颜色的发光层堆叠在一起时,它们可以彼此隔开,也可以彼此相连。发光层也可以是能同时发射红、绿、蓝等不同颜色的单一彩色发光层。

218、所述有机电致发光器件还可以包括发光层与阴极之间的电子传输区。电子传输区可以为单层结构的电子传输层(etl),包括只含有一种化合物的单层电子传输层和含有多种化合物的单层电子传输层。电子传输区也可以为包括电子注入层(eil)、电子传输层(etl)或空穴阻挡层(hbl)中的至少一层的多层结构。

219、在一个实施方式中,电子传输层的材料可以选自、但不限于以下所罗列的et-1至et-73的一种或多种的组合。

220、

221、

222、

223、

224、本发明的一方面,空穴阻挡层(hbl)位于电子传输层与发光层之间。空穴阻挡层可以采用、但不限于上述et-1至et-73的一种或多种化合物,或者采用、但不限于ph-1至ph-46中的一种或多种化合物;也可以采用、但不限于et-1至et-73的一种或多种化合物与ph-1至ph-46中的一种或多种化合物之混合物。

225、器件中还可以包括位于电子传输层与阴极之间的电子注入层,电子注入层的材料包括但不限于以下罗列的一种或多种的组合:liq、lif、nacl、csf、li2o、cs2co3、bao、na、yb、li或ca。

226、第四方面,本发明提供一种显示装置,所述显示装置包括如第一方面所述的有机发光材料或如第三方面所述的有机电致发光器件中的至少一种。

227、相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:

228、本发明提供的有机发光材料中,通过荧光客体、磷光敏化剂和主体材料的设计和复配,利用磷光敏化剂能通过轨道耦合作用来充分利用三线态激子,将产生的单线态激子和三线态激子充分传递到荧光染料而发光,从而实现更高的激子利用率。所述主体材料、磷光敏化剂和荧光染料的能级有效匹配,通过载流子瀑布式俘获的发光过程,有效抑制了器件中空间电荷的过度积累,降低了激子淬灭效应。所述有机发光材料用于有机电致发光器件的发光层,能够使器件具有高效率和低滚降的特点,同时具有窄的半峰宽和高的色纯度,实现更好的发光效果。

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