[发明专利]含氮杂环化合物、电子器件及其应用

说明书

本发明公开含氮杂环化合物、电子器件及其应用。所述含氮杂环化合物，具有以下结构:本发明的含氮杂环化合物具有热活化延迟荧光的性质，其以含氮杂环为电子给体(Donor)，与缺电子的受体(Acceptor)基团相连接，构成一类具有分子内电荷转移的D‑A型分子，同时利用D‑A之间大的扭转角以减小分子前线轨道的重叠，从而减小单重态‑三重态能级，使得三重态激子可通过反向系间穿越回到单重态，最后以辐射跃迁的方式回到基态发出荧光，以提高激子利用率，最终达到提高器件效率的目的。

技术领域

本发明涉及电致发光材料领域，尤其涉及含氮杂环化合物、电子器件及其应用。

背景技术

有机发光二极管(organic light-emitting diodes,OLED)，以其主动发光、响应速度快、可视角度大、驱动电压低、节能、更轻薄、可柔性显示等优点，可满足消费者对显示技术的新要求，在照明显示领域具有广泛的应用前景，市场需求巨大。

近年来，OLED技术虽然取得了巨大的进步，但作为起主导作用的有机发光客体材料依然很大程度上限制了OLED的发展。第一代OLED材料所使用的传统荧光材料由于其产生的单重态激子与三重态激子的比例为1：3，导致OLED的理论内量子效率(IQE)最高为25％。由于重原子具有自旋轨道耦合作用，基于重金属配合物材料的第二代磷光材料可同时利用单线态和三重态激子，使得OLED的理论IQE最高可达100％。然而，磷光材料所使用重金属的大多数为铱、铂等贵金属，价格昂贵，资源短缺。

基于荧光材料和磷光材料的不足，日本九州大学Adachi课题组提出热活化延迟荧光(Thermally Activated Delayed Fluorescence,TADF)材料。纯有机TADF材料不含有重金属，并且利用分子具有较小的单重态和三重态能极差((ΔE_ST)，使得三重态激子可通过反向系间窜越(RISC)回到单重态，再以辐射跃迁的方式回到基态，这样也可以实现100％的IQE。

对于TADF材料而言，同时实现快速的RISC过程以及高的光致发光量子效率(PLQY)是实现高效OLED的关键，包括材料稳定性和效率等指标有待提高，也是目前亟需解决的问题。

有机发光材料的发展对OLED的发展起着关键的作用，因此开发新型的、稳定高效的有机发光材料成为了该领域的研究目标。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供含氮杂环化合物、电子器件及其应用，旨在解决现有基于TADF材料的热稳定性低和效率低的问题。

本发明的技术方案如下：

一种含氮杂环化合物，其中，具有以下结构:

其中，Ar为取代或未取代的环原子数为5～20的芳香环基或环原子数为5～20的芳香杂环基；

X₁选自单键、-N(R₁)-、-O-、-S-、-S＝O-、-SO₂-、-C(R₁R₁’)-、-S(R₁R₁’)-、-P(R₁)-、-P＝O(R₁)-中的任意一种；

X₂选自单键、-N(R₂)-、-O-、-S-、-S＝O-、-SO₂-、-C(R₂R₂’)-、-S(R₂R₂’)-、-P(R₂)-、-P＝O(R₂)-中的任意一种；