[发明专利]高激子利用率深蓝色有机发光材料及其制备与应用

说明书

本发明属于有机光电材料的技术领域，公开了高激子利用率深蓝色有机发光材料及其制备与应用。所述深蓝色有机发光材料，其结构为式I。本发明还公开了深蓝色有机发光材料的制备方法。本发明的材料为深蓝色发光材料，能形成杂化局域电荷转移态(HLCT)发光，实现高能三线态热激子向单线态反系窜越，提高激子利用率。同时本发明的深蓝色有机发光材料的荧光量子产率高、载流子迁移率高。本发明的材料在有机发光器件中具有较好的性能。本发明的深蓝色有机发光材料用于制备有机发光器件。

技术领域

本发明属于有机光电材料技术领域，具体涉及一类基于苯胺修饰的二苯并噻吩(或二苯并呋喃)和菲并咪唑的蓝光小分子及其制备与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年美国柯达公司邓青云博士等人第一次制作出具有实用意义的OLED器件，在他们工作中，开创性地发明了平面异质结型器件结构。

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 of MaterialsChemistry C,2018,6,5577–5596]。而三线态-三线态湮灭(TTA)过程虽然可以转换成单线态激子(T1+T1→S1+S0)，但是即使所有的三线态激子都能通过TTA过程转换成单线态激子，单线态激子产率最高也就62.5％(25％+0.5×75％)(The Journalof Physical Chemistry Letters,2017,8,6199-6205)。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述不足，本发明的首要目的是提供一种基于苯胺修饰的二苯并噻吩(或二苯并呋喃)和菲并咪唑的蓝光小分子即高激子利用率深蓝色有机发光材料及其制备方法。本发明的有机发光材料为深蓝色发光材料，结构中苯胺修饰的二苯并噻吩(或二苯并呋喃)和菲并咪唑单元分别连接在苯环间位，形成不对称的分子结构，可以有效抑制分子聚集猝灭发光。本申请的深蓝色有机发光材料具有宽带隙、高稳定性、高荧光量子产率、载流子迁移率高的优点，同时可以通过杂化局域电荷转移激发态发光，提高激子利用率。

本发明的再一目的在于提供上述高激子利用率深蓝色有机发光材料的应用。所述高激子利用率深蓝色有机发光材料用于制备有机电致发光器件，特别是用于制备高效率的有机电致发光二极管。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一类高激子利用率深蓝色有机发光材料，其结构为式I：