一种化合物、其制备方法及应用与流程

本发明涉及有机光电器件领域，具体涉及一种化合物、其制备方法及应用。

背景技术：

1、有机电致发光二极管(oled)是近年来被普及使用的显示和照明器件，主要应用在电子产品的显示屏幕上，如手机、电视或笔记本电脑等。由于oled中的发光材料对器件的性能具有比较大的影响，因此开发高性能、低成本和便于广泛生产的发光材料具有重要意义。

2、发光材料大致可分为磷光和荧光两种，一般情况下，普通荧光材料的分子受到激发，电子从基态s0跃迁至单重激发态s1，经过辐射衰变过程回到基态而发出荧光。然而使用普通荧光材料的oled，由于三重态激子没有被利用，理论上的内量子效率(iqe)只有大约25％。但在磷光金属配合物中，重金属原子效应使系间窜越(isc)速度增加，分子透过系间窜越过程从单重激发态s1跨越到三重激发态t1，然后通过辐射从t1态返回s0基态而发出磷光。使用磷光金属配合物作为oled的发光材料，可以有效利用单重态和三重态激子，则能够达到100％的iqe。然而，由于t1态至基态s0的辐射跃迁属自旋禁阻，使得磷光金属配合物具有相对较低的辐射衰减速率，因而发光寿命较长。发光寿命越长，反系间窜越(risc)以及自淬灭消耗越多，相应的量子效率越低。

3、现有技术中的磷光金(iii)配合物一般具有长达数十微秒的发光寿命，较慢的辐射衰减速率常数(kr)在103s-1范围内。当这些发光材料用作oled器件时，将会在高电流密度下呈现严重的外量子效率滚降，影响它们的实际应用。因此，oled器件倾向要求发光材料具有较高的量子效率、较短的发光寿命以及较高的辐射衰减速率。

4、目前，热活化延迟荧光(tadf)材料作为新一代的发光材料，该类材料具有足够小的s1态和t1态能量差(△est)。在oled应用上，tadf材料能够被周围环境的热量热活化，通过反向系间窜越(risc)过程来有效利用三重态激子，促使三重态激子转化为单重态激子，发出延迟荧光。因此，使用tadf材料的oled能有效利用单重态及三重态激子，亦可达到100％的iqe。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种化合物、其制备方法及应用。所述化合物和选择性主体材料，能够形成tadf激基复合物发光体，其具有较高的发光量子产率、辐射衰减速率和短的发光寿命。

2、为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种化合物，其具有式ⅰ所示的结构：

4、

5、其中，r1、r2独立地选自h、卤素、取代或未取代的c1～c6的烷基、取代或未取代的c1～c6的烷氧基、-o-r7、取代或未取代的c6～c30的芳基、取代或未取代的c4～c20的杂芳基；

6、r7独立地选自取代或未取代的c1～c6的烷基、取代或未取代的c6～c20的芳基、取代或未取代的c4～c20的杂芳基；

7、a、b独立地选自0～3中的任意整数；

8、或两个r2与其所在的c成取代或未取代的环或杂环；

9、所述杂芳基或杂环中的杂原子独立地选自n、o、p或s中的任意一种或多种；

10、r3、r4、r5、r6独立地选自h、卤素、硝基、取代或未取代的c1～c6的烷基、氰基、磺酸基、酰基或羧基；

11、c、d独立地选自0～3中的任意整数。

12、优选地，所述r1、r2独立地选自h、卤素、-o-r7、取代或未取代的c1～c4的烷基、取代或未取代的c1～c4的烷氧基、取代或未取代的c6～c20的芳基。

13、或两个r2与其所在的c成取代或未取代的五元环或五元杂环，所述五元杂环中的杂原子独立地选自n、o、p或s中的任意一种或多种。

14、优选地，所述r3、r4、r5、r6独立地选自h、卤素、硝基或取代或未取代的c1～c4的烷基。

15、更优选地，所述r3、r4、r5、r6独立地选自h、f、硝基或三氟甲基。

16、进一步优选地，所述化合物的结构式选自下式1～式20中的任意一项：

17、

18、

19、第二方面，本发明提供一种上述化合物的制备方法，包括以下步骤：

20、将式a所示的原料、式b所示的原料、溶剂、催化剂和碱性物质混合后进行加热反应，得到所述化合物；

21、

22、优选地，所述溶剂包括甲苯。

23、优选地，所述催化剂包括双(二叔丁基(4-二甲氨基苯基)膦)二氯化钯。

24、优选地，所述碱性物质包括碳酸钾。

25、第三方面，本发明提供一种tadf激基复合物发光体，包括掺杂物和主体材料。其中，所述掺杂物为上述技术方案中涉及的化合物。

26、优选地，所述主体材料的结构式选自下式(b-1)～(b-8)中的任意一项：

27、

28、优选地，所述主体材料选自上述式(b-1)～(b-8)中的任意一种或多种。

29、优选地，所述tadf激基复合物发光体具有至少30％的发光量子产率和不大于5微秒的发光寿命。

30、第四方面，本发明提供一种上述tadf激基复合物发光体在制备有机电致发光器件、发光电化学池或化学传感器中的应用。

31、第五方面，本发明提供一种有机电致发光器件，包括阳极、阴极以及置于所述阳极和阴极之间的中间层；

32、所述中间层包括发光层，所述发光层包括上述技术方案中涉及的tadf激基复合物发光体。

33、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

34、(1)本发明提供了一种化合物(即，磷光金(iii)配合物)，其制备方法简单，容易实现，且成本低，有利于实现工业化生产；所述化合物和选择性主体材料结合能够形成tadf激基复合物发光体，其具有较高的发光量子产率、辐射衰减速率和短的发光寿命(不大于5微秒)；

35、(2)本发明为磷光金(iii)配合物提供了新的发光路径，并拓宽了它们的材料应用，同时展现出实现金(iii)-tadf发光体系的新策略。由于此类tadf激基复合物中的金(iii)配合物不需要配置n-供体来实现tadf，因此金(iii)配合物的合成限制较少，方便被大量合成，而且金(iii)配合物和主体材料分子之间的供体/受体组合更为灵活；

36、(3)将所述tadf激基复合物发光体应用于有机电致发光器件，制备的器件呈现出较佳的器件性能，最大的电流效率和外量子效率分别达到36％和12％。

技术特征：

1.一种化合物，其特征在于，其具有式ⅰ所示的结构：

2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述r1、r2独立地选自h、卤素、取代或未取代的c1～c4的烷基、-o-r7、取代或未取代的c1～c4的烷氧基、取代或未取代的c6～c20的芳基；

3.根据权利要求2所述的化合物，其特征在于，所述r3、r4、r5、r6独立地选自h、f、硝基或三氟甲基。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的化合物，其特征在于，所述化合物的结构式选自下式1～式20中的任意一项：

5.根据权利要求1～4中任一项所述的化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括甲苯；

7.一种tadf激基复合物发光体，其特征在于，包括掺杂物和主体材料；

8.根据权利要求7所述的tadf激基复合物发光体，其特征在于，所述主体材料的结构式选自下式(b-1)～(b-8)中的任意一项：

9.根据权利要求8所述的tadf激基复合物发光体，其特征在于，所述主体材料选自式(b-1)～(b-8)中的任意一种或多种。

10.根据权利要求7～9中任一项所述的tadf激基复合物发光体，其特征在于，具有至少30％的发光量子产率和不大于5微秒的发光寿命。

11.根据权利要求7～10中任一项所述的tadf激基复合物发光体在制备有机电致发光器件、发光电化学池或化学传感器中的应用。

12.一种有机电致发光器件，其特征在于，包括阳极、阴极以及置于所述阳极和阴极之间的中间层；

技术总结
本发明提供了一种化合物、其制备方法及应用，所述化合物具有式Ⅰ所示的结构，其制备方法简单，容易实现，且成本低，有利于实现工业化生产。所述化合物和选择性主体材料结合能够形成TADF激基复合物发光体，其具有较高的发光量子产率、辐射衰减速率和短的发光寿命(不大于5微秒)。将所述TADF激基复合物发光体应用于有机电致发光器件，制备的器件呈现出较佳的器件性能，最大的电流效率和外量子效率分别达到36％和12％。

技术研发人员：支志明,李慧杨
受保护的技术使用者：阿格蕾雅（香港）创新中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23