一种有机小分子化合物及其电致发光器件的制作方法

本发明属于有机发光材料，具体涉及一种有机小分子化合物及其电致发光器件。

背景技术：

1、在目前新型的显示技术领域中，oled显示技术逐渐开始成熟并在不同应用场景中得到不断地推广应用，同时市场对器件的发光性能要求也不断提高。作为oled发光器件，其核心要素是器件制备工艺方法和器件发光使用的发光材料两部分。

2、随着行业不断更新迭代，制备工艺方法经过不断实践测试和修正，其制备的具体参数和工艺条件日趋稳定和成熟下来，良品率不断得到提升，进而使器件的成本和稳定性得到了很好的保障。

3、另一个核心要素，发光材料的开发和应用也在不断推陈出新，部分新技术和新材料也在如雨后春笋般不断被人们开发出来。区别于传统荧光发光材料，热活化延迟荧光(tadf)技术具有明显的优势，它不需要像磷光材料那样要借助重金属原子的自旋轨道耦合作用才能实现接近100％的内部量子效率，而是通过有效减少分子内的δest能量，利用环境热量实现三重激发态向单重激发态的反系间穿越过程，从而也能实现与磷光材料相近的内部量子效率。因其不需要上一代磷光材料所需的重金属元素参与构建，所以材料更加绿色和可持续，同时在材料设计方面会更加开放，不会受制于磷光材料涉及的中心原子配位固定方式的约束，能开发出多种多样的全新发光材料。正因为材料摆脱了重原子使用的束缚，新一代热活化延迟荧光材料重新受到材料开发人员的高度关注。基于上述发光机理的不断深入研究和材料设计理念的进一步提升，如何筛选出一款既发光性能优越又能实现发光色度纯、使用寿命久的发光材料是一项既有难度又有较大商业应用价值的重要工作。

4、目前的oled器件，红光和绿光材料市场开发和应用起步早，取得的成果多，已经具备相对较成熟和稳定的材料；但受限于蓝光材料需要较高的激发能，其发光本身对于材料的性能要求均比上述红光和绿光苛刻，因此开发出好的蓝光材料一直是有机发光显示行业需要攻坚克服的重要技术领域之一。基于上述热活化延迟荧光发光机理，开发出绿色的、发光性能优越的、使用寿命久的蓝光材料是非常有意义的，也会有非常广阔的市场应用前景。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术的问题，本发明提供一种有机小分子化合物及其电致发光器件，该有机小分子化合物材料基于热活化延迟荧光发光机理，可以作为蓝光材料制备电致发光器件。

2、本发明通过以下技术方案实现：

3、本发明提供一种有机小分子化合物，所述有机小分子化合物的结构式如通式1、通式2或通式3所示：

4、

5、通式1中：

6、r1、r2、r3和r4各自独立地选自氢、氘、氰基、c6～c30的芳香仲胺、c5～c30的杂环芳基；且r1和r2不能同时为氢或氘，r3和r4不能同时为氢或氘；代表相互之间以任意形式键合或不键合；r1、r2、r3和r4均以单键形式与中心噻吩环进行连接；

7、通式2和通式3中：

8、ar1选自c5～c25的芳基；r5选自c6～c30的杂环芳基；l选自氢、氘、氰基、卤素、c2～c15的烷基、c6～c18的芳基；

9、ar1与中心五元环或六元环的内酰胺以单键、双键或并环的任意形式进行键合；

10、通式1中、通式2和通式3中：

11、所述杂环芳基中的杂原子包括b、o、n、s、si和p中的一种或几种。

12、优选的，通式1中：r2和r3为氢，r1和r4各自独立地选自c6～c30的芳香仲胺、c5～c30的杂环芳基。

13、优选的，通式1中：r1和r4为氰基，r2和r3各自独立地选自c6～c30的芳香仲胺、c5～c30的杂环芳基。

14、优选的，通式2和通式3中：l选自c2～c15的烷基、c6～c18的芳基；ar1与中心五元环或六元环的内酰胺以并环形式进行键合。

15、优选的，所述有机小分子化合物为如下化合物1～68中的任意一种：

16、

17、

18、

19、

20、本发明提供一种电致发光器件，所述电致发光器件包括第一电极、第二电极以及位于第一电极和第二电极之间的有机层，所述有机层中包含如上所述的有机小分子化合物。

21、优选的，所述有机层包括空穴传输层、发光层和电子传输层，第一电极和第二电极分别为阴极和阳极，空穴传输层位于阳极和发光层之间，电子传输层位于阴极和发光层之间，所述发光层中包含如上所述的有机小分子化合物。

22、进一步的，所述发光层包括主体材料和客体材料，所述客体材料为如上所述的有机小分子化合物，主体材料和客体材料的质量比在90:10～99:1范围内。

23、进一步的，所述发光层包括主体材料、客体材料和敏化剂，所述客体材料为所述敏化剂为如上所述的有机小分子化合物。

24、进一步的，所述主体材料为中的一种，或者，所述主体材料包括第一主体材料和第二主体材料；其中第一主体材料与第二主体材料的比例为3:7～6:4之间；

25、所述第一主体材料选自下面ha01～ha12中的任意一种：

26、

27、所述第二主体材料选自下面hb01～hb10中的任意一种：

28、

29、

30、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

31、本发明公开了一种tadf类化合物，其属于典型的电子给体d(donor)-电子受体a(acceptor)结构构型的有机小分子材料。该类有机小分子化合物具有合适的电子给体和电子受体间距，作为发光材料使用时，更有有利于分子内受激状态的生成；本发明所述化合物，其中d-a构型片段之间的连接方式采用线性连接方式，给体和受体则均采用刚性平面结构，在二者组合形成化合物分子时，给体和受体片段之间会有显著的空间取向稳定性，有利于分子蒸镀过程形成稳定的玻璃态薄膜，同时大大减少因紧密的分子堆积造成的分子间激子淬灭过程，提升器件的光电转化效率。本发明化合物应用于发光器件中时，可以有效地提升器件发光性能；同时该类化合物分子具有良好的热稳定性，用其制备的电致发光器件可以实现器件发光亮度的显著提升和器件寿命的有效延长；且其制备的电致发光器件色坐标处于浅蓝光至蓝光范围内，这为后期oled器件深蓝光材料的研究奠定了坚实的基础。

32、本发明所述有机小分子化合物用作客体发光分子与主体材料共同组建了电致发光器件，所述电致发光器件表现出高的发光效率和发光亮度，发光性能突出，测试其发光寿命，亦表现出优异的器件发光稳定性。且所述电致发光器件的色坐标处于浅蓝光至蓝光范围内，这为后期oled器件深蓝光材料的研究奠定了坚实的基础。

33、进一步的，本发明有机小分子化合物作为敏化剂与传统的荧光发射体组合掺杂于主体材料内，可以大大的提升传统荧光发射体的内部量子效率，从而本发明有机小分子化合物应用于发光层对提升器件性能可以起到极大促进作用。

1.一种有机小分子化合物，其特征在于，所述有机小分子化合物的结构式如通式1、通式2或通式3所示：

2.根据权利要求1所述的有机小分子化合物，其特征在于，通式1中：r2和r3为氢，r1和r4各自独立地选自c6～c30的芳香仲胺、c5～c30的杂环芳基。

3.根据权利要求1所述的有机小分子化合物，其特征在于，通式1中：r1和r4为氰基，r2和r3各自独立地选自c6～c30的芳香仲胺、c5～c30的杂环芳基。

4.根据权利要求1所述的有机小分子化合物，其特征在于，通式2和通式3中：l选自c2～c15的烷基、c6～c18的芳基；ar1与中心五元环或六元环的内酰胺以并环形式进行键合。

5.根据权利要求1所述的有机小分子化合物，其特征在于，所述有机小分子化合物为如下化合物1～68中的任意一种：

6.一种电致发光器件，其特征在于，所述电致发光器件包括第一电极、第二电极以及位于第一电极和第二电极之间的有机层，所述有机层中包含权利要求1～5任一项所述的有机小分子化合物。

7.根据权利要求6所述的电致发光器件，其特征在于，所述有机层包括空穴传输层、发光层和电子传输层，第一电极和第二电极分别为阴极和阳极，空穴传输层位于阳极和发光层之间，电子传输层位于阴极和发光层之间，所述发光层中包含权利要求1～5任一项所述的有机小分子化合物。

8.根据权利要求7所述的电致发光器件，其特征在于，所述发光层包括主体材料和客体材料，所述客体材料为权利要求1～5任一项所述的有机小分子化合物，主体材料和客体材料的质量比在90:10～99:1范围内。

9.根据权利要求7所述的电致发光器件，其特征在于，所述发光层包括主体材料、客体材料和敏化剂，所述客体材料为所述敏化剂为权利要求1～5任一项所述的有机小分子化合物。

10.根据权利要求7所述的电致发光器件，其特征在于，所述主体材料为中的一种，或者，所述主体材料包括第一主体材料和第二主体材料；其中第一主体材料与第二主体材料的比例为3:7～6:4之间；