[发明专利]发光材料和有机发光器件

说明书

技术领域

本发明属于有机发光技术领域，具体地说，涉及一种化合物、制备方法及使用该化合物的发光材料和有机发光器件。

背景技术

有机电致发光器件(Organic Light Emitting Devices，简称OLEDs)，是一种利用有机半导体材料制成的、用直流电压驱动的薄膜发光器件。

关于OLED器件的发光原理，简单来说，是在一定电压的驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层，电子和空穴相遇形成激子(一般可以分为单线态激子和三线态激子)，发光材料中的发光分子受到激发从而发出可见光。

传统有机荧光材料只能利用电激发形成的25％单线态激子发光，器件的内量子效率较低(最高为25％)。磷光材料由于重原子中心强的自旋-轨道耦合增强了系间窜越，可以有效利用电激发形成的单线态激子和三线态激子发光，理论上可以使器件的内量子效率达100％。但磷光材料含有重金属，存在价格昂贵，材料稳定性较差，器件效率等问题限制了其在OLEDs的应用。

热激活延迟荧光(Thermally Activated Delayed Fluorescence，简称TADF，也称E型延迟荧光)材料是继有机荧光材料和有机磷光材料之后发展的第三代有机发光材料。

TADF材料，一般具有较小的单线态-三线态能级差(ΔE_ST)，三线态激子可以通过逆向系间窜越(Reverse Intersystem Crossing，简称RISC)转变成单线态激子发光，由此可以充分利用电激发下形成的单线态激子和三线态激子，理论上也可以使器件的内量子效率达100％；并且，由于RISC，这类材料所产生的光的寿命要比传统的荧光或磷光的更长。同时，TADF材料结构可控，性质稳定，价格便宜无需贵重金属，在OLEDs领域的应用前景广阔。

目前关于TADF材料的研究，重点在于解决如何将单线态与三线态能级差ΔE_ST降低到可以满足RISC的值，理论上来说，当ΔE_ST≤0.2ev时，可以实现RISC。

经研究发现，ΔE_ST与HOMO和LUMO的轨道重叠程度呈正相关的关系，其中，HOMO是指最高占据分子轨道(Highest Occupied Molecular Orbital)，LUMO是指最低未占分子轨道(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)，如需要降低ΔE_ST，在保证激子复合的情形下可以通过将HOMO与LUMO尽可能地分离来实现。

目前，关于TADF材料的化学结构、光学性质、物理性质，以及与OLED器件之间的相关性研究还较少，限制了TADF新材料的开发，导致现有TADF材料种类单一，无法满足目前OLED器件的开发需求。

发明内容

本发明一方面提供了一种化合物，该化合物由如下的化学式I表示，

化学式I：

化学式I中，R₁和R₂各自独立地为氢、卤素、三氟甲基、硝基或者氰基，或者具有(R₇)_f-R₈-的结构，或者具有的结构，或者具有的结构；

其中，在(R₇)_f-R₈-结构中，

R₈为C6～C34的芳基、或C3～C34的氮杂芳基，且R₇为氢、卤素、三氟甲基、硝基或氰基，且f为大于等于1的整数；

在结构中，

R₁₀为R₉为C1～C8的烷基、C6～C12的芳基；或者，

R₁₀为R₉为C6～C12的芳基；或者，

R₁₀为R₉和R₁₁各自独立地为C6～C12的芳基；

在结构中，

R₁₂和R₁₃各自独立地为氢、C1～C8的烷基、C6～C12的芳基；

R₃具有上述(R₇)_f-R₈-的结构；