[发明专利]一类含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子及其在电致发光器件中的应用

说明书

本发明公开了一类含吖啶和菲并咪唑的电子给‑受体D‑A型发光小分子及其在电致发光器件中的应用。本发明将吖啶电子给体单元和菲并咪唑电子受体单元，分别连接在大位阻的蒽单元两侧，构筑的分子中给体单元和受体单元具有较大的扭转角，实现强度适中的电荷转移，进而形成杂化局域电荷转移（HLCT）激发态，可以实现高能三线态向单线态反系间窜越，实现激子的百分之百利用。此外，吖啶和菲并咪唑具有宽带隙、高荧光量子产率、高载流子迁移率的特点，含吖啶和菲并咪唑的发光小分子可用于制备高效率的蓝色有机电致发光器件。

技术领域

本发明属于有机光电材料技术领域，具体涉及一类含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子及其在电致发光器件中的应用。

背景技术

有机发光二极管(OLED)具有柔性、主动发光、高效率、低电压驱动和容易制备大面积器件等优点，受到了人们的广泛关注。OLED相关研究最早可追溯到20世纪60年代，1963年，纽约大学的Pope教授等第一次发现了有机分子单晶蒽的电致发光现象，随后相继出现了一些单晶结构材料电致发光性能的研究，但由于当时的器件驱动电压高，未能引起广泛关注。直到1987年美国柯达公司的邓青云等人采用三明治的器件结构研制出了OLED器件在10V直流电压驱动下亮度达到1000cd m^-2，这使OLED研究获得了划时代的发展。

有机发光二极管主要应用前景在两个方面：其一是应用于新型显示，其二是应用于固态照明。发光材料是OLED中最核心的部分，决定了器件发光颜色，并且在很大程度上决定了器件效率和器件寿命。要实现高显色指数的全彩色显示面板，需要红绿蓝三色发射的有机发光材料。相比于绿光和红光材料，高效率的蓝色荧光材料还比较匮乏，因此，开发出新型的高性能的蓝光材料是OLED研究的一个研究重点。

传统的荧光材料仅能利用25％的单线态激子发光，使得其发光性能大大受限。为了解决激子利用率较低的问题，开发出了利用三线态激子发光的磷光材料、基于三线态反系间窜越的热活化延迟荧光TADF材料和基于三线态-三线态湮灭上转换的TTA荧光材料。然而，前两类材料很少有满足蓝光色坐标CIEy0.15的高效率材料，此外，这两类材料还面临着严重的效率滚降问题，不利于实际应用(Science China Chemistry,2014,57,335–345；Journal ofMaterials Chemistry C,2018,6,5577–5596)。而TTA荧光材料通过融合两个三线态激子形成一个单线态激子，激子利用率只有62.5％。除了上述材料外，还有一类具有杂化局域电荷转移激发态特征的荧光材料，这类基于高能电荷转移态的“热激子”材料可以实现高三线态能级到单线态能级的反系间窜越，实现激子的百分之百利用，为高性能蓝色荧光材料的开发提供了新思路。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子及其在电致发光器件中的应用。

本发明的目的在于提供一类含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子及其在电致发光器件中的应用。吖啶和菲并咪唑单元是宽带隙、高稳定性、高荧光量子产率、载流子迁移率较高的单元，具有不对称的分子结构可以抑制分子聚集，此外，这类分子可以通过杂化局域电荷转移激发态发光，提高激子利用率，构筑的小分子可用于制备高效率的蓝光有机发光二极管。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

一类含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子，其化学结构式满足如下结构之一：

式中，R为H、F、CN、碳原子数为1～4的烷基；R’为甲基或苯基。

上述的含吖啶和菲并咪唑的D-A型发光小分子可作为发光层用于制备有机发光二极管器件。