[发明专利]一种电致发光化合物、热激活延迟荧光材料及其应用

说明书

本发明提供一种电致发光化合物、热激活延迟荧光材料及其应用，所述电致发光化合物具有如式I所示结构，是一种含硼杂环的小分子化合物。所述电致发光化合物具有TADF特性，可作为热激活延迟荧光材料应用于OLED器件的发光层中，所述OLED器件包括阳极、阴极和位于阳极和阴极之间的至少一层有机薄膜层，所述有机薄膜层中的发光层中包括所述热激活延迟荧光材料。本发明提供的电致发光化合物通过分子结构的特殊设计有效降低了HOMO和LUMO间的重叠，使ΔE_ST降低到0.25eV以下，满足三线态能量向单线态逆向窜越，有效提高了两种载流子的传输能力、改善载流子平衡，从而显著提升了OLED器件的发光效率。

技术领域

本发明属于有机电致发光材料技术领域，具体涉及一种电致发光化合物、热激活延迟荧光材料及其应用。

背景技术

有机电致发光器件(Organic Light Emitting Display，OLED)是一种新型的平板显示技术，与液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)相比，OLED具有主动发光、响应速度快、能耗小、驱动电压低、轻薄、视角宽、发光颜色连续可调、成本低、生产工艺简单、发光效率高及可柔性显示等优点，得到了产业界和科学界的极大关注，已广泛应用于柔性显示、平板显示、固态照明和车载显示等行业。目前，OLED已经进入产业化阶段，高性能有机光电材料的开发依然是本领域的焦点课题。

研究表明，用于OLED的发光层材料根据其发光机制可分为以下四种：荧光材料、磷光材料、三线态-三线态湮灭(TTA)材料和热激活延迟荧光(TADF)材料。其中，荧光材料的单线激发态S₁通过辐射跃迁回到基态S₀，根据自旋统计，激子中单线态和三线态激子的比例为1:3，所以荧光材料最大内量子产率不大于25％；依据朗伯发光模式，光取出效率约为20％，因此基于荧光材料的OLED器件的外量子效率EQE一般不高于5％。磷光材料的三线激发态T₁直接辐射衰减到基态S₀，由于重原子效应，可以通过自旋偶合作用加强分子内部系间窜越，可以直接利用75％的三线态激子，从而实现在室温下S₁和T₁共同参与的发射，理论最大内量子产率可达100％；依据朗伯发光模式，光取出效率约为20％，故基于磷光材料的OLED器件的EQE可以达到20％；但是磷光材料多为Ir、Pt、Os、Re、Ru等重金属配合物，生产成本较高，不利于大规模生产；且在高电流密度下，磷光材料存在严重的效率滚降现象，导致磷光发光OLED器件的稳定性欠佳。TTA材料的两个三线态激子相互作用，复合生成一个更高能级的单线激发态分子和一个基态分子；但是两个三线态激子产生一个单线态激子，所以理论最大内量子产率只能达到62.5％；为了防止产生较大的效率滚降现象，在这个过程中三线态激子的浓度需要调控。

TADF材料中，当S₁态和T₁态的能级差较小、且T₁态激子寿命较长时，在一定温度条件下，T₁态激子可以逆向系间窜越(RISC)，实现T₁态转换到S₁态的过程，再由S₁态辐射衰减至基态S₀。因此，TADF材料可同时利用75％的三线态激子和25％的单线态激子，理论最大内量子产率可达100％；更为重要的是，TADF材料主要为有机化合物，不需要稀有金属元素，生产成本低，并且可通过多种方法进行化学修饰，实现性能的进一步优化。

CN109134520A、CN109503508A、CN108530357A等公开了TADF材料及其应用，但目前已发现的TADF材料较少，且性能难以满足人们对高性能OLED器件的要求。

因此，开发更多种类、高性能的新型TADF材料，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

为了开发更多种类、更高性能的TADF材料，本发明的目的之一在于提供一种电致发光化合物，所述电致发光化合物具有如式I所示结构：