[发明专利]一类具有圆偏振发光的菲并咪唑电致发光材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一类具有圆偏振发光的菲并咪唑电致发光材料及其制备方法与应用。所述的具有圆偏振发光的菲并咪唑电致发光材料的结构如式(Ⅰ)所示，且该材料：(1)具有圆偏振发光性能，作为发光层制备CP‑OLED器件，能提高器件的对比度，减少能耗；(2)具有局域杂化电荷转移态性能，可通过反隙间窜跃来有效利用三线态激子来提高激子的利用率，提高器件电致发光性能；(3)发光材料CPPI共轭程度大、刚性强，可提高材料的热稳定性，且可增加材料的辐射跃迁速率，提高其发光效率；(4)发光材料CPPI具有较大的分子量，具有良好的溶解性，可采用溶液加工工艺，制备大面积柔性显示器件，在有机电子显示领域有巨大的发展潜力和前景。

技术领域

本发明属于有机光电技术领域，具体涉及一类具有圆偏振发光的菲并咪唑电致发光材料及其制备方法与应用。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diodes,OLEDs)具有响应迅速、视角宽广、色彩丰富、体积轻薄、自体发光及可弯曲、可卷曲甚至可折叠等独特优点，被称为是最有潜力的第三代显示技术，在智能手机、电视、平板电脑、VR(虚拟现实、头戴式显示设备)及可穿戴智能设备等电子产品具有巨大的应用前景。

圆偏振发光(CPL)是指手性发光物质受激发射出左旋或右旋圆偏振光的现象。具有圆偏振发光性质的发光材料由于在3D通信显示、光学数据存储、光学识别传感器、光学防伪以及不对称合成等方面的重要应用，特别是在制备圆偏振有机发光二级管方面具有重要的应用前景。由于OLED器件的显示效果容易受环境光的影响，目前，基于OLED器件的平板显示器会搭载由偏振片和四分之一波片组成的圆偏光片，以降低来自周边环境的反射率，达到提高图像对比度的目的。而传统的发光材料的发射光经过四分之一波片后，会有50％的光被偏振片吸收，从而造成严重的能量损失。若采用具有圆偏振发光性能的发光材料制备OLED器件，又称之为圆极化有机发光二极管(circularly polarized organic light-emitting diodes，CP-OLEDs)，则可有效避免这么问题，起到节省能源的作用，并且还可以获得高对比度的图像。因此，近年来越来越受到研究人员的关注。

而在OLED器件中，发光材料是核心。在OLED器件工作过程中，电子和空穴符合产生激子，仅利用25％的单线态激子的荧光材料器件的内量子效率在理论上低于25％，若另75％的三线态激子能被利用，则能大大提高荧光材料的发光效率。利用三线态激子反系间窜越是一种途径。目前马於光教授提出了局域杂化电荷转移态的理论来指导设计具有高激子利用荧光材料。其中，菲并咪唑被证实是一种构筑电致发光材料的经典结构，它有大的共轭刚性结构，不仅可以提高材料的热稳定性，而且可以增加材料的辐射跃迁速率，提高其发光效率。同时，咪唑环上两个N原子分别显现富电子和缺电子两种状态，赋予其双极性的特性，发光材料具有较平衡的电子/空穴注入/传输性能，从根本上提高激子复合几率。目前关于菲并咪唑发光材料的研究很多，然而关于同时具有圆偏振发光和局域杂化电荷转移态性能的发光材料的研究还处于起步阶段，无论是材料的种类还是数量都及其稀少，性能也有待提升。

发明内容

本发明的首要目的在于针对目前有机发光二极管(OLED)，提供一类具有圆偏振发光的菲并咪唑电致发光材料(CPPI)。该类电致发光材料具有圆偏振发光和局域杂化电荷转移态性能，优异的溶解性、热稳定性和电致发光性能，适合于溶液加工和喷墨打印，具有巨大的应用潜力。

本发明的另一目的在于提供所述的一类具有圆偏振发光的菲并咪唑电致发光材料的制备方法。

本发明的再一目的在于提供所述的一类具有圆偏振发光的菲并咪唑电致发光材料在制备有机电致发光器件的发光层的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一类具有圆偏振发光的菲并咪唑电致发光材料，具有如下化学结构式：