[发明专利]含咔唑骨架的绿光窄光谱三配位硼发光化合物、制备方法及其应用

说明书

一类含咔唑骨架的绿光窄光谱三配位硼发光化合物、制备方法及其在有机电致发光器件中的应用，属于有机半导体发光器件技术领域。本发明的有机电致发光材料是以含咔唑骨架的绿光窄光谱三配位硼发光化合物为中心、在整个分子骨架外围引入大的空间位阻基团，可以撑开了分子间距，有效的抑制分子之间的相互作用，缓解效率滚降问题，有利于在亮度下获得高的效率；此外刚柔适度的共轭结构可以降低分子的重组能，使分子激发态下的结构形变小，得到具有窄光谱(半峰宽30nm)的高效有机电致发光化合物。通过真空蒸镀的方法制备有机电致发光器件的发光层，由此制备了具有高效率、高色纯度的有机电致发光器件，在全彩显示技术得到应用。

技术领域

本发明属于有机半导体发光器件技术领域，具体涉及一类新型高效含咔唑骨架的绿光窄光谱三配位硼发光化合物、制备方法及其在有机电致发光器件中的应用。

背景技术

有机电致发光二极管(OLED)是一种新型的发光器件，具有柔性、可弯曲、广视角、节能、响应速度快等优点，在全彩色显示和照明应用技术中取得了较大的进展，成为当前产业化的热点趋势。有机电致发光器件是一个由多层有机功能层和电极组成的叠层结构。其中有机功能层包括注入层、传输层、阻挡层以及发光层等。发光层作为电致发光器件的核心，决定了器件的效率和光色，其材料的开发研究得到了更加广泛的关注。有机小分子光电材料因其结构明确、易于修饰、提纯加工简单等优点而被大量的用来开发作为高性能材料。

热致延迟荧光(Thermally-Activated Delayed Fluorescence，TADF)材料由于可以实现100％的内量子效率被广泛开发并应用于电子器件中(Nature 2012,492, 234-238；J.Am.Chem.Soc.2012,134,14706-14709；Nat.Photonics 2014,8,326- 332)。利用弱激子束缚的电荷转移态实现三线态到单线态的反向系间窜越 (Reverse IntersystemCrossing，RISC)过程，可以同时利用25％的单线态激子和 75％的三线态激子从而获得高的发光效率，足以和磷光器件相媲美，引领了 OLED领域的发展潮流。截止目前，在OLED器件中引入TADF材料作为发光染料虽然可以实现高效率，但多数情况下色纯度很差，无法满足全彩显示技术高色纯度的技术需求，具有高效率、高色纯度的新型材料体系亟待开发。

TADF发射主要由于分子内电荷转移的跃迁，会引起分子结构弛豫和给受体间振、转运动，致使TADF发光材料表现出无精细结构的宽发射峰，其半峰宽(full- width athalf maximum，FWHM)的大致分布于80～100nm之间。较宽的光谱虽然有利于照明上的应用，但却不能够满足显示领域高分辨率、高清晰度、高色域的要求。尽管采用滤光片或者光学微腔的器件结构可以满足显示对于色纯度的要求，但是这样不仅仅使得器件结构复杂，同时导致很大的能量损失，不利于节能环保的要求。因此开发新型高效、窄光谱的TADF发光材料可以从根本上解决器件发光不纯的问题，是OLED领域里的一个新的研究热点。

近年来，多重共振效应(multiple resonance，MR)TADF材料具有高色纯度的发光，引起了科研界和产业界的广泛关注(Adv.Mater.2016,28,2777-2781；Nat. Photonics2019,13,678-682；Angew.Chem.Int.Ed.2019,58,16912-16917)。虽然刚性的结构可以有效地抑制非辐射跃迁，但是大平面结构在固态中易发生分子之间的相互作用降低材料的发光效率，甚至在电致发光器件中也会造成严重的效率滚降。此外，引入一些吸电子基团或者重原子虽然可以调节发光光色，但是不可避免的增加了分子的结构弛豫和振、转运动，使得重组能(reorganization energy，λ)增加，光谱变宽(FWHM30nm)。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有窄光谱TADF材料体系中效率滚降严重，光谱依然较宽(FWHM30nm)，并不能对光谱产生较大的窄化作用。缺乏器件结构和制作工艺简单、低成本、高效稳定及高色纯度的有机电致发光器件利于商业化的应用。