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CN110386905A - 一种室温磷光化合物、组合物及其应用 - Google Patents

一种室温磷光化合物、组合物及其应用 Download PDF

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CN110386905A CN201910729394.7A CN201910729394A CN110386905A CN 110386905 A CN110386905 A CN 110386905A CN 201910729394 A CN201910729394 A CN 201910729394A CN 110386905 A CN110386905 A CN 110386905A
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organic
carbon
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王悦
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Jilin University
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Abstract

一种基于吩噻嗪或吩噁嗪及其衍生物取代萘或萘衍生物的室温磷光化合物、组合物及其应用，属于磷光化合物技术领域。本发明化合物如式(1)或(2)所示，其具有室温磷光特性。本发明还提供了一种具有高发光效率的室温磷光组合物，其由如式(1)或(2)所示的化合物和含有1,3,5‑三嗪基团的化合物组成。该磷光化合物在结晶态和无定型态均具有室温磷光发射的特点，本发明制备的化合物和组合物作为发光材料用于制备有机电致发光器件的发光层，由此制备的有机电致发光器件实现了纯有机电致磷光器件的重要突破。

Description

一种室温磷光化合物、组合物及其应用
技术领域
本发明属于磷光化合物技术领域，具体涉及一种基于吩噻嗪或吩噁嗪及其衍生物取代萘或萘衍生物的室温磷光化合物、组合物及其应用。
背景技术
由于在智能手机、电视、可穿戴等显示及固态照明领域的广阔应用前景，近几十年来，有机电致发光二极管(OLED:Organic Light Emitting Diodes)在科学界和产业界得到了广泛的研究和关注。根据量子自旋统计规则，基于传统荧光材料制备的OLED器件最多能利用25％电激发产生的单重态激子，在器件光输出效率为20-30％时，最大外量子效率为5.0-7.5％(假设荧光材料的光致发光效率为100％)。为了提高OLED器件效率，如何有效利用其余75％的非辐射跃迁的三重态激子成为研究者关注的重点。其中，磷光电致发光器件的发现是OLED发展史上一个里程碑的事件，使得实现100％的器件内量子效率成为可能。目前，采用铱(Ir)、铂(Pt)等重金属配合物的磷光材料器件已实现了接近100％的内量子效率。但是，由于Ir、Pt等贵金属磷光材料资源有限，成本较高，因此开发基于廉价纯有机材料的三重态激子利用机制的OLED器件成为目前研发的热点。近年来，基于热活化延迟荧光(TADF：Thermally Activated Delayed Fluorescence)机制的OLED材料及器件引起了研究者的广泛关注。其利用具有较小单重激发态和三重激发态能级差(ΔEST)的有机小分子材料，在环境热能作用下，三重态激子可以通过逆系间窜越(RISC)过程上转换为单重态激子，进而发出延迟荧光。这一机制由于采用不含贵金属的纯有机小分子材料，使荧光型器件能有效地利用三重态激子的能量，器件外量子效率接近甚至达到了磷光器件的水平，对于有效节约资源、保护环境、降低生产成本和实现产业化具有重要意义。
与含有基于贵金属的磷光配合物及有机TADF材料的电致发光器件相比，基于不含有贵金属的纯有机室温磷光材料的电致发光器件发展严重滞后。人们早已经达成共识，有机室温磷光材料的研发是有机电致发光材料研发领域的重要方向，与传统的有机荧光材料相比，纯有机磷光材料能够通过单重激发态和三重激发态间的系间窜越及电子的自旋与轨道间的耦合实现磷光发射，由于磷光材料可以同时利用单重和三重激发态，因此以高发光效率磷光材料作为发光层的有机电致发光器件内量子效率可达100％。目前，纯的有机小分子呈现出的室温磷光行为还比较少见，发光效率也普遍较低，而且均局限于光致磷光发射的范围，限制了其进一步应用。唐本忠等人最早证明了，在晶体状态下，分子的振动和转动将受到抑制，进而降低了三线态激子的淬灭，使得磷光得以发射(W.Z.Yuan,X.Y.Shen,etal.J.Phys.Chem.C 2010,114,6090–6099)；之后Kim等人通过晶体设计以及直接的重原子效应，实现了蓝、绿、黄、橙等多种颜色的室温磷光发射(O.Bolton,K.Lee,et al.NatureChemistry 2011,3,207–212)；Adachi等人通过将有机小分子重氢化后掺杂到无定型的主体分子中来实现有机小分子室温磷光发射(S.Hirata,K.Totani,etal.Adv.Funct.Mater.2013,23,3386-3397)。最近，一些研究人员又相继报道了一些具有室温磷光发射特性的结晶材料体系(B.Zhou,D.Yan,Adv.Funct.Mater.2019,29,1807599；K.Narushima,Y.Kiyota et al.,Adv.Mater.2019,1807268；S.Tian,H.Ma et al.,Angew.Chem.Int.Ed.2019,58,6645.)和无定型材料体系(Z.Lin,R.Kabe et al.,Adv.Mater.2018,1803713；H.Wu,W.Chi et al.,Adv.Funct.Mater.2019,29,1807243.)。上述无论是结晶型室温有机磷光材料和是无定型有机磷光材料均无法实现电致发光，主要原因在于：(1)结晶型室温有机磷光材料不适合制备有机电致发光器件，因为有机电致发光器件属于薄膜结构器件，有机材料形成薄膜是主要是采用无定型状态，或者是结晶度很低的状态，这事就体现不出室温磷光特性或者体现出效率很低的磷光特性；(2)已经发现的无定型室温有机磷光材料均是将有机发光分子掺杂在无定型有机或者聚合物主体材料中才能显示磷光特性，但是所用的无定型主体材料均属于不具有半导体导电特性的惰性材料，这种材料不适合制备有机电致发光材料的发光层，因为无法实现载流子的注入及传输，也就无法实现电致发光。因此，如何设计合成及制备具有室温磷光特性的纯有机化合物并使其适合制备电致磷光器件，有待于突破，这属于纯有机电致磷光发射从无到有的发现与创造。另外，如何通过优化材料组合获得高效率有机电致磷光器件，是另一个有待于解决的重要技术问题，这属于性能由较低到较高、直至有应用前景的技术提升与完善性的过程。
发明内容
本发明所要解决的问题是现有室温纯有机磷光材料无法实现电致发光的缺欠，而提供了一种基于吩噻嗪或吩噁嗪及其衍生物取代萘或萘衍生物的室温磷光化合物、组合物及其应用。本发明涉及的基于吩噻嗪或吩噁嗪及其衍生物取代萘或萘衍生物的室温磷光化合物作为发光材料用于制备有机电致发光器件的发光层，由此制备的有机电致发光器件实现了纯有机电致磷光器件的发现。
本发明是通过下述技术方案来解决上述结束问题的。
本发明提供了一种基于吩噻嗪或吩噁嗪及其衍生物取代萘或萘衍生物的有机发光化合物，其特征在于这种有机发光材料具有室温磷光发光特性；其分子结构为如下通式(1)或(2)所表示的化合物及由通式(1)或(2)所表示的结构形成的寡聚体化合物(即由2-5个(1)或(2)所表示的化合物通过单键连接在一起形成的化合物)：
R1、R2和R3可以相同也可以不同，R1、R2和R3为氢、氘、含有1-8个碳的直链烷基、含有1-8个碳的支链烷基、含有1-8个碳的直链烷氧基、含有1-8个碳的支链烷氧基、苯环、1-8个碳的直链烷基取代的苯环或1-8个碳的支链烷基取代的苯环。
R11为H、氘、含有1-8个碳的直链烷基、含有1-8个碳的支链烷基、含有1-8个碳的直链烷氧基或含有1-8个碳的支链烷氧基。
在本发明的具体实施方案中，所述的如式(1)和(2)所示基于吩噻嗪或吩噁嗪及其衍生物取代萘或萘衍生物的有机发光化合物为如下任何一个化合物：
对于化合物进行了系统的光物理性能进行了测试，证明这些化合物具有室温磷光发射特性。以化合物1为例，该化合物晶态固体或者无定型固体在565nm附近具有激发态寿命约为70μs的发射峰，本领域的技术人员可以很容易判定这种长寿激发态不可能是普通荧光的发射(荧光激发态寿命通常处于1-10ns，极少数一些特殊的荧光材料激发态寿命可以达到10-50ns)。为了排除化合物1-258有可能是热活化延迟荧光(即TADF发光)的可能，对这些化合物实施了变温时间分辨光谱测试，结果表明，这些化合物的长寿命激发态分布比例随着温度的升高(由-196℃升高至30℃)而降低，说明这种化合物的发光属于典型的磷光发射。本领域技术人员所熟知的有机化合物光物理特性如下：对于热活化延迟荧光发射材料，其长寿命激发态分布比例随着温度的升高(由-196℃升高至30℃)而升高；对于磷光光发材料，其长寿命激发态分布比例随着温度的升高(由-196℃升高至30℃)而降低。本发明提供的化合物室温磷光发射峰位处于500-630nm区间。
发明所述式(1)和(2)化合物可按照本领域常规的化学合成方法制备得到，其步骤和条件可参考本领域类似反应的步骤和条件。
发明提供了一种如式(1)和(2)所示的化合物的制备方法，其可包括如下任一方案：
方案1：
方案2：
方案3：
方案4：
其中，R1、R2、R3和R11的定义如上所述。
在本发明的某一实施方案中，合成如式(1)和(2)所示化合物所利用的原料如下：
本发明所述式(1)和(2)化合物无论处于结晶状态还是无定型状态均在室温条件下显示了磷光发射特性。
本发明提供了一种如式(1)和(2)化合物作为发光层在有机电致发光器件中的应用。由这种材料形成的非掺杂薄膜作为发光层制备的有机电致磷光器件的外量子效率为1％左右。
本发明提供了一种有机室温磷光组合物，其含有任一项如式(1)或(2)所示的化合物和任一项式(3)、(4)或(5)所示的含有1,3,5-三嗪基团的化合物：
其中R1a、R1b、R2a、R2b、R3a和R3b中的1个或2个独立为R4，余者相同或者不同独立地为氢、氘、含有1-8个碳的直链或支链烷基、含有1-8个碳的直链或支链烷氧基、苯环或1-8个碳的直链或支链烷基取代的苯环。
R4为如下式所示的取代基团中的任何一种：
Y为O或S。
所述室温磷光有机组合物中，式(1)或(2)所示的有机发光化合物的重量百分比为1％～99％。
在本发明的某一实施方案中，所述的室温磷光有机组合物，其特征在于，含有所述的化合物1-259中任一项和如下所示的任一项基于三嗪基团的化合物：
化合物1-259与式(TA-1)、(TA-2)、(TA-3)、(TA-4)、(TA-5)、(TA-6)、(TA-7)、(TA-8)、(TA-9)、(TA-10)、(TA-11)、(TA-12)、(TA-13)、(TA-14)、(TA-15)、(TA-16)、(TA-17)、(TA-18)、(TA-19)或(TA-22)组成的室温磷光有机组合物中，化合物1-258的重量百分比为1％～99％；进一步，化合物1-259与式(TA-1)、(TA-2)、(TA-3)、(TA-4)、(TA-5)、(TA-6)、(TA-7)、(TA-8)、(TA-9)、(TA-10)、(TA-11)、(TA-12)、(TA-13)、(TA-14)、(TA-15)、(TA-16)、(TA-17)、(TA-18)、(TA-19)或(TA-22)组成的室温磷光有机组合物中，化合物1-258的重量百分比为5％～25％，在这个比例区间内获得的组合物的室温磷光材料光致发光效率达到40％左右。当利用本发明提供的组合物作为发光层制备电致发光器件时，器件的外量子效率达到11％左右。
本发明提供了一种如上述温磷光有机组合物作为发光层在有机电致发光器件中的应用。
本发明提供了一种有机电致发光器件，包括基板，以及依次形成在基板上的阳极层、有机发光功能层和阴极层，所述的室温磷光有机组合物作为发光材料或掺杂材料构建作为有机发光功能层中的发光层使用。所述的有机发光功能层还可以包括空穴注入层、空穴传输层1、空穴传输层2、电子传输层2、电子传输层1及电子注入层中的任意一种或者多种的组合，发光层位于空穴传输层2和电子传输层2之间。
所述的有机电致发光器件可用于制备有机电致发光显示器或有机电致发光照明光源。
本领域技术人员可以理解，根据本领域中使用的惯例，本申请描述基团的结构式中所使用的标志是指，R4中相应的基团上的某一个C原子通过单键与式(3)、(4)或(5)中化合物的某一片段、基团进行连接。
术语说明
除非另外定义，否则本文中所用的全部技术与科学术语均具有如本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
如本文所用，术语“含有”或“包括(包含)”可以是开放式、半封闭式和封闭式的。换言之，所述术语也包括“基本上由…构成”、或“由…构成”。
基团定义
在本说明书中，可由本领域技术人员选择基团及其取代基以提供稳定的结构部分和化合物。当通过从左向右书写的常规化学式描述取代基时，该取代基也同样包括从右向左书写结构式时所得到的在化学上等同的取代基。
本说明书所用的章节标题仅用于组织文章的目的，而不应被解释为对所述主题的限制。本申请中引用的所有文献或文献部分包括但不限于专利、专利申请、文章、书籍、操作手册和论文，均通过引用方式整体并入本文。
除非另有规定，本文使用的所有技术术语和科学术语具有要求保护主题所属领域的标准含义。倘若对于某术语存在多个定义，则以本文定义为准。
应该理解，在本发明中使用的单数形式，如“一种”，包括复数指代，除非另有规定。此外，术语“包括”是开放性限定并非封闭式，即包括本发明所指明的内容，但并不排除其他方面的内容。
除非另有说明，本发明采用质谱、元素分析的传统方法，各步骤和条件可参照本领域常规的操作步骤和条件。
除非另有指明，本发明采用分析化学、有机合成化学和光学的标准命名及标准实验室步骤和技术。在某些情况下，标准技术被用于化学合成、化学分析、发光器件性能检测。
本发明的化合物可以在一个或多个构成该化合物的原子上包含非天然比例的原子同位素。例如，可用放射性同位素标记化合物，比如氘(2H)。本发明的化合物的所有同位素组成的变换，无论放射性与否，都包括在本发明的范围之内。
在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
附图说明
图1为效果实施例2-3所采用的器件结构示意图。
图1中，1为ITO，2为空穴传输层1，3为空穴传输层2，4为发光层，5为电子传输层，6为电子注入层，7为金属阴极。
图2为1号化合物在结晶(样品通过真空升华沉积获得)状态下的光致发光光谱。
图2中峰位处于570nm附近的发射为样品的磷光发射。
图3为1号化合物与TA-1掺杂形成的固体薄膜(1号化合物与TA-1的重量比为10:90，掺杂薄膜样品通过双蒸发源共蒸发沉积获得)光致发光光谱。
图3中，发射峰处于570nm，该发射激发态寿命为70μs，光致发光效率为38％(见表5)。
图4为1号化合物晶体样品位于565nm发射峰位的变温时间分辨光谱。
图4中显示随着温度的升高，磷光激发态中长寿命部分比例逐渐减少。
图5为1号化合物与TA-1掺杂形成的固体薄膜(1号化合物与TA-1的重量比为10:90)位于565nm发射峰位的变温时间分辨光谱。
图5中显示随着温度的升高，磷光激发态中长寿命部分比例逐渐减少。
图6为1号化合物与TA-1掺杂形成的固体薄膜(1号化合物与TA-1的重量比为10:90)的电致发光光谱。
图7为76号化合物与TA-1掺杂形成的固体薄膜(76号化合物与TA-1的重量比为10:90)的电致发光光谱。
图8为123号化合物与TA-1掺杂形成的固体薄膜(123号化合物与TA-1的重量比为10:90)的电致发光光谱。
图9为201号化合物与TA-1掺杂形成的固体薄膜(201号化合物与TA-1的重量比为10:90)的电致发光光谱。
本发明的积极进步效果在于：本发明涉及的基于吩噻嗪或吩噁嗪取代萘的衍生物室温磷光化合物作为发光材料用于制备有机电致发光器件的发光层，由此制备的有机电致发光器件实现了纯有机电致磷光器件的重要突破。本发明所涉及的吩噻嗪或吩噁嗪取代萘的衍生物室温磷光化合物在结晶态和无定型态均具有室温磷光发射的特点，利用该种材料作为发光层制备出了了纯有机电致磷光器件，这是纯有机电致磷光器件从无到有的突破进展。更重要的是，当该种化合物掺杂在一些具有半导体特性含有三嗪基团的有机主体材料中后会导致磷光效率的大幅度提升，利用这种掺杂薄膜作为发光层制备的电致器件具有可以充分利用电注入形成的三重激发态、电致发光效率高的特点，这是纯有机电致磷光器件由效率较低到较高、直至有应用前景的技术提升与完善的进步。
具体实施方式
下面通过代表性实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
表1.合成实施例产物数据汇总。
将3mmol的原料-1(即2,6-二溴萘或其衍生物：N-1至N-62)、6.6mmol的原料-2(即吩噻嗪或其衍生物：PTZ-1至PTZ-25)、19.8mmol叔丁醇钠、0.15mmol醋酸钯和0.15mmol三叔丁基膦加入到35mL甲苯中，在氮气保护下回流24小时，之后冷却至室温，将反应液过滤，向滤液中加入100mL水，用100mL二氯甲烷萃取有机相，分离出有机相后浓缩至5.5mL，用二氯甲烷和石油醚(体积比1:3)洗脱剂进行柱层析分离得到目标产物，然后通过真空升华得到纯品。获得的目标化合物有关数据见表1。
以化合物1为例说明合成实施例实验具体细节：将858mg N-1(3mmol)、1.3g PTZ-1(6.6mmol)、1.9g叔丁醇钠(19.8mmol)、34mg醋酸钯(0.15mmol)、30mg三叔丁基膦(0.15mmol)和35mL甲苯加入100mL双口瓶中，在氮气的保护下加热回流24小时后，之后冷却至室温，将反应液过滤，向滤液中加入100mL水，用100mL二氯甲烷萃取有机相，分离出有机相后浓缩至5.5mL，用二氯甲烷和石油醚(1:3)洗脱剂进行柱层析分离得到目标产物，然后用真空升华提纯得到1.2g淡黄色产物1(产率76％)。
实施例2
表2.合成实施例产物数据汇总。
将3mmol的1,4二溴萘或其衍生物(原料-1：N-63至N-123)、6.6mmol吩噻嗪或其衍生物(原料-2：PTZ-1至PTZ-25)、19.8mmol叔丁醇钠、0.15mmol醋酸钯和0.15mmol三叔丁基膦加入到35mL甲苯中，在氮气保护下回流24小时，之后冷却至室温，将反应液过滤，向滤液中加入100mL水，用100mL二氯甲烷萃取有机相，分离出有机相后浓缩至5.5mL，用二氯甲烷和石油醚(体积比1:3)洗脱剂进行柱层析分离得到目标产物，然后通过真空升华得到纯品。获得的目标化合物有关数据见表2。
以化合物76为例说明合成实施例实验具体细节：将858mg N-63(3mmol)、1.3gPTZ-1(6.6mmol)、1.9g叔丁醇钠(19.8mmol)、34mg醋酸钯(0.15mmol)、30mg三叔丁基膦(0.15mmol)和35mL甲苯加入100mL双口瓶中，在氮气的保护下加热回流24小时后，之后冷却至室温，将反应液过滤，向滤液中加入100mL水，用100mL二氯甲烷萃取有机相，分离出有机相后浓缩至5.5mL，用二氯甲烷和石油醚(体积比1:3)洗脱剂进行柱层析分离得到目标产物，然后利用真空升华得到1.3g黄色产物76(产率86％)。
实施例3
将3mmol的原料-1(即2,6-二溴萘或其衍生物：N-1至N-62)、6.6mmol的原料-2(即分噻嗪或其衍生物：PXZ-1至PXZ-25)、19.8mmol碳酸铯、0.15mmol双(二亚苄基丙酮)钯和0.15mmol三叔丁基膦加入到35mL邻二氯苯中，在氮气的保护下加热回流24小时后，之后冷却至室温，将反应液过滤，向滤液中加入100mL水，用100mL二氯甲烷萃取有机相，分离出有机相后浓缩至5.5mL，用二氯甲烷和石油醚(体积比1:3)洗脱剂进行柱层析分离得到目标产物，然后通过真空升华得到纯品。获得的目标化合物有关数据见表3。
以化合物123为例说明合成实施例实验具体细节：将858mg N-1(3mmol)、1.2gPXZ-1(6.6mmol)、6.5g碳酸铯(19.8mmol)、86mg双(二亚苄基丙酮)钯(0.15mmol)、30mg三叔丁基膦(0.15mmol)和35mL邻二氯苯加入100mL双口瓶中，在氮气的保护下加热回流24小时后，之后冷却至室温，将反应液过滤，向滤液中加入100mL水，用100mL二氯甲烷萃取有机相，分离出有机相后浓缩至5.5mL，用二氯甲烷和石油醚(体积比1:3)洗脱剂进行柱层析分离得到目标产物，然后利用真空升华得1.1g黄色产物123(产率78％)。
表3.合成实施例产物数据汇总
实施例4
将将3mmol1,4二溴萘或其衍生物(原料-1：N-63至N-123)、6.6mmol分噻嗪或其衍生物(原料-2：PXZ-1至PXZ-25)、19.8mmol碳酸铯、0.15mmol双(二亚苄基丙酮)钯、0.15mmol三叔丁基膦加入到35mL邻二氯苯中，在氮气的保护下加热回流24小时，之后冷却至室温，将反应液过滤，向滤液中加入100mL水，用100mL二氯甲烷萃取有机相，分离出有机相后浓缩至5.5mL，用二氯甲烷和石油醚(体积比1:3)洗脱剂进行柱层析分离得到目标产物，然后通过真空升华得到纯品。获得的目标化合物有关数据见表4。
以化合物201为例说明合成实施例实验具体细节：将858mg N-63(3mmol)、1.2gPXZ-1(6.6mmol)、6.5g碳酸铯(19.8mmol)、86mg双(二亚苄基丙酮)钯(0.15mmol)、30mg三叔丁基膦(0.15mmol)和35mL邻二氯苯加入100mL双口瓶中，在氮气的保护下加热回流24小时后，之后冷却至室温，将反应液过滤，向滤液中加入100mL水，用100mL二氯甲烷萃取有机相，分离出有机相后浓缩至5.5mL，用二氯甲烷和石油醚(体积比1:3)洗脱剂进行柱层析分离得到目标产物，然后用真空升华得0.97g黄色产物201(产率66％)。
表4.合成实施例产物数据汇总。
效果实施例1
将表5-8中列出的各个化合物分别与TA-1掺杂制备成掺杂薄膜样品(化合物与TA-1的重量比为10:90)，将薄膜样品在空气环境下分别进行的稳态及时间分辨(主要用于激发态寿命的测试)光致发光光谱的测试，所获得的测试结果归纳到表5-8之中。从表5-8中的光谱数据可知，本发明提供的化合物具有典型的室温磷光发光特性。
表5.效果实施例1中给出的稳态及时间分辨光致发光光谱数据。
表6.效果实施例1中给出的稳态及时间分辨光致发光光谱数据。
表7.效果实施例1中给出的稳态及时间分辨光致发光光谱数据。
表8.效果实施例1中给出的稳态及时间分辨光致发光光谱数据。
效果实施例2
以下利用本发明的材料制备电致发光器件实施例，具体的器件制备工艺及器件性能测试实验操作如下：透明ITO玻璃作为制备器件的基底材料，后先以5％ITO洗液超声处理30min，之后依次以蒸馏水(2次)、丙酮(2次)、异丙醇(2次)超声洗涤，最后将ITO玻璃保存在异丙醇中。每次使用前，先用丙酮棉球和异丙醇棉球小心擦拭ITO玻璃表面，待异丙醇冲洗后烘干，之后用等离子体处理5min。器件的制备利用真空镀膜设备采用真空蒸镀工艺完成，当真空蒸镀系统的真空度达到5*10-4Pa以下时开始蒸镀，沉积速率由赛恩斯膜厚仪，利用真空蒸镀工艺在ITO玻璃上依次沉积各种有机层及LiF电子注入层和金属Al电极(具体器件结构见如下效果实施例)。器件的电流、电压、亮度、发光光谱等特性采用PR655光谱扫描亮度计和Keithley K 2400数字源表系统同步测试。器件的性能测试在空气中进行。
效果实施例2中的有机电致发光器件中，NPB被作为第1空穴传输层使用、TCTA被作为第2空穴传输层使用、发光层采用TA-1为主体分别与表9中的化合物与掺杂制备的掺杂薄膜构成(TA-1与掺杂发光材料之间的重量比为90:10)、TPBI作为电子传输层、LiF作为电子注入层使用。效果实施例有机电致发光器件结构为[ITO/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/EML(30nm)/TPBI(40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)]，EML代表发光层。效果实施例结果见表9。
表9.效果实施例2所提供的电致发光器件数据参数。
效果实施例3
器件制备工艺过程及器件测试实验室操作与效果实施例3相同。
效果实施例3中的有机电致发光器件中，NPB被作为第1空穴传输层使用、TCTA被作为第2空穴传输层使用、发光层采用TA-1为主体分别与表10-1至表10-4中对应的化合物与掺杂制备的掺杂薄膜构成(TA-1与掺杂发光材料之间的重量比为90:10)、TPBI作为电子传输层、LiF作为电子注入层使用。效果实施例有机电致发光器件结构为[ITO/NPB(30nm)/TCTA(10nm)/EML(30nm)/TPBI(40nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)]，EML代表发光层。效果实施例结果见表10-1至表10-4。
表10-1.效果实施例3所提供的电致发光器件数据参数。
表10-2.效果实施例3所提供的电致发光器件数据参数。
表10-3.效果实施例3所提供的电致发光器件数据参数。
表10-4.效果实施例3所提供的电致发光器件数据参数。
有机光致发光材料、有机电致发光材料与器件领域内的技术人员公知的是，与室温有机荧光材料相比，室温纯有机磷光材料的数量和种类非常少，而且均属于光致有机磷光材料，主要原因在于，实现室温有机磷光所必须的条件比较独特(如高度的结晶状态、刚性且电惰性的无定型态等其它未知的条件)。因此，设计合成纯有机电致磷光材料是一个国际技术难题，并没有可以借鉴的理论、规律或者经验。获得高性能纯有机电致磷光材料比不通过大量实验分析方可以获得适合制备电致发光器件的有机磷光材料。
依据效果实施例1-4的结果证明，本发明所提供的基于吩噻嗪或吩噁嗪及其衍生物取代的萘或萘衍生物的有机发光化合物确实具有室温磷光发射特性，本发明提供的化合物的室温有机磷光特性对于化合物本身所处的相态(即结晶态和无定型态)不具有依赖性，也就是说本发明提供的化合物无论在结晶态还是无定型态下均显示室温磷光发射特性，该性质为这种材料在有机电致发光器件中的应用提供了前提条件，这是经公开的一些室温有机磷光材料所不具备的特性。当利用本发明所提供的有机发光化合物形成的非掺杂薄膜作为发光层制备有机电致发光器件时，可以实现电致磷光的发射，但是器件性能不是很好。但是，可以充分证明本发明所提供的有机发光化合物确实具有电致磷光特性，这是已经公开的技术所不具备性质。为了提升有机电致磷光器件的性能，本发明进一步提供了一种有机室温磷光组合物，其含有如式(1)、或(2)所示的有机发光化合物和任一项如下所述式(3)、(4)或(5)所示的含有三嗪基团的化合物。具体实施例实验结果证明，当式(1)、或(2)所示的有机发光化合物与述式(3)、(4)或(5)所示的含有三嗪基团的化合物混合后会大幅度提高材料的磷光效率，同时形成的复合物有具有良好的空穴和电子传输能力，因此利用本发明所提供的有机室温磷光组合物作为发光层时，电致发光器件的效率得到大幅度提升。基于本发明所提供的有机室温磷光组合物作为发光层的有机电致发光器件的外量子效率已经达到11％左右，这种组合物的光致磷光效率为40％左右，如果器件的光耦合输出效率为30％的话，根据光致发光效率推断电致发光器件的理论外量子效率约为12％。基于以上分析，本发明提供的有机室温磷光组合物作为发光层制备电致发光器件时，已经实现了接近100％的电注入激子的利用率。

Claims (8)

1.一种室温磷光化合物，其特征在于：其分子结构式为通式(1)或(2)所表示的化合物，或为由通式(1)或(2)所表示的化合物通过单键连接在一起形成的寡聚体化合物：
R1、R2和R3相同或不相同，R1、R2和R3为氢、氘、含有1-8个碳的直链烷基、含有1-8个碳的支链烷基、含有1-8个碳的直链烷氧基、含有1-8个碳的支链烷氧基、苯环、1-8个碳的直链烷基取代的苯环或1-8个碳的支链烷基取代的苯环。
R11为H、氘、含有1-8个碳的直链烷基、含有1-8个碳的支链烷基、含有1-8个碳的直链烷氧基或含有1-8个碳的支链烷氧基。
2.如权利要求1所述的一种室温磷光化合物，其特征在于：其结构式如下之一所示，
3.一种室温磷光组合物，其特征在于：是由权利要求1或2任一项所述的磷光化合物和通式(3)、(4)或(5)任何一项所述的化合物的组合，
其中，R1a、R1b、R2a、R2b、R3a和R3b中的1个或2个独立为R4，余者相同或者不同，独立地为氢、氘、含有1-8个碳的直链或支链烷基、含有1-8个碳的直链或支链烷氧基、苯环或1-8个碳的直链或支链烷基取代的苯环；
R4为如下所示的取代基团中的任何一种，
Y为O或S。
4.如权利要求3所述的一种室温磷光组合物，其特征在于：组合物中，权利要求1或2任何一项所述的磷光化合物的重量百分比为1％～99％。
5.如权利要求3所述的一种室温磷光组合物，其特征在于：为权利要求2所述的磷光化合物和如下所述的任一项基于三嗪基团化合物的组合物，
6.如权利要求5所述的一种室温磷光组合物，其特征在于：组合物中，权利要求2所述的磷光化合物的重量百分比为5％～25％。
7.一种有机电致发光器件，由基板、以及依次形成在基板上的阳极层、有机发光功能层和阴极层组成，有机发光功能层包括空穴注入层、空穴传输层1、空穴传输层2、电子传输层2、电子传输层1及电子注入层中的任意一种或者多种的组合，发光层位于空穴传输层2和电子传输层2之间；其特征在于：权利要求1、2任何一项所述的室温磷光化合物，或权利要求3、4、5、6任何一项所述的磷光组合物作为发光层。
8.权利要求7所述的有机电致发光器件在制备有机电致发光显示器或有机电致发光照明光源中的应用。
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