[发明专利]一种荧光材料、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种荧光材料、制备方法及应用，其中，荧光材料的结构通式如下：R1‑R9各自独立地选自H原子、氘原子、给电子基团或吸电子基团中的一种，所述R1‑R9至少有一个是给电子基团。本发明提供的荧光材料，具有扭曲的D(Donor)‑A(Acceptor)结构，硼原子通过苯环与给电子基团相连，可以增加空间位阻，赋予材料热活化延迟荧光特征，实现100％的内量子效率。将这些材料用于有机电致发光器件中时，其效率可与磷光材料相媲美，且避免了现有的磷光材料通常要使用重金属铱、铂等昂贵的重金属的问题。

技术领域

本发明涉及电致发光材料领域，尤其涉及一种荧光材料、制备方法及应用。

背景技术

有机发光二极管(OLED)具有主动发光、快速响应、柔性显示、视角宽、能耗低等诸多优势。随着研究的深入和制备技术的成熟，特别是生产成本的降低，OLED在平板显示、固态照明等方面展现了极大的应用前景。

光电转换效率是评估OLED的重要参数，自有机发光二极管问世以来，为提高有机发光二极管的发光效率，各种基于荧光、磷光的发光材料体系被开发出来。基于荧光材料的OLED具有稳定性高的特点，但受限于量子统计学定律，在电激发作用下，产生的单重激发态激子和三重激发态激子的比例为1:3，因此荧光材料的内发光量子效率被限制在25％。磷光材料由于具有重原子的自旋轨道耦合作用，可利用三重激发态激子，其理论内发光量子效率为100％，但基于磷光的OLED具有明显的效率滚降效应，即发光效率随电流或电压的增大而明显降低，这对高亮度的应用不利，而且磷光材料通常要使用重金属铱、铂等，增加了成本。

为了克服这两种材料的缺点，Adachi等提出了利用三重激发态激子反向隙间蹿跃的热活化延迟荧光材料。这样可利用不含有重金属原子的有机化合物实现可与磷光OLED相当的高效率。但热活化延迟荧光材料在OLED中用作发光层时，通常需要掺杂在主体材料中避免浓度导致的激子猝灭，这在一定程度上增加了成本。因此，基于此类材料的OLED器件还有待研究和发展，包括器件寿命等诸多问题都有待提高。

基于以上背景，现有技术，尤其在材料方面的解决方案还有待改进和发展。

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一种荧光材料、制备方法及应用，旨在解决现有的发光材料的发光效率不高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种荧光材料，分子结构通式如下：

其中，R1-R9各自独立地选自H原子、氘原子、给电子基团或吸电子基团中的一种，所述R1-R9至少有一个是给电子基团。

一种如上所述的荧光材料的制备方法，包括：

步骤A、制备三苯基硼中间体B：其中，X、Y和Z不同时为H，并且至少包含一个Br或I；

步骤B、在无水无氧条件下，将所述中间体B、化合物C、叔丁醇钠、醋酸钯催化剂和三叔丁基膦四氟硼酸盐分散于有机溶剂中反应，得到所述荧光材料；其中所述化合物C选自如下化合物中的一种或两种或三种：取代或未取代的9，9-二甲基-9，10-二氢吖啶、取代或未取代的10H-吩噻嗪、取代或未取代的10H-吩恶嗪、取代或未取代的9，9-二苯基-9，10-二氢吖啶、取代或未取代的10H-螺[吖啶-9,9'-芴]和取代或未取代的10H-螺[吖啶-9,9'-氧杂蒽]中的一种。

一种如上所述的荧光材料的应用，将所述荧光材料应用于荧光成像、生物传感器以及电致发光显示器中。

有益效果：本发明提供的荧光材料，具有扭曲的D(Donor)-A(Acceptor)结构，硼原子通过苯环与给电子基团相连，可以增加空间位阻，赋予本材料热活化延迟荧光特征，可以实现100％的内量子效率，避免了现有的磷光材料通常要使用重金属铱、铂等昂贵的重金属配合物作为掺杂客体的问题。