[发明专利]一种含三蝶烯基团的热活化延迟荧光材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种含三蝶烯基团的热活化延迟荧光材料及其制备方法和应用。该材料主要特征是结构中含有三蝶烯基团，三蝶烯基团的存在提高了此类材料的热稳定性和成膜性，缩短了延迟荧光寿命。此类材料制备方法简单，光致发光量子效率高。将此类材料作为发光层中的客体分子应用于电致发光器件中，制备了具有低驱动电压、高效率、高亮度及低效率滚降的有机发光二极管。

技术领域

本发明涉及有机电致发光器件中发光层材料的技术领域，特别是涉及一种含三蝶烯基团的热活化延迟荧光材料的制备方法及其应用。

背景技术

有机发光二极管凭借自发光、低驱动电压、快速响应、广视角以及超薄可弯曲等优势有望成为未来显示与照明领域中的佼佼者。发光材料作为有机发光二极管的核心部分主要分为三大类：荧光材料、磷光材料和热活化延迟荧光材料。其中第三代发光材料，热活化延迟荧光材料因存在较小的单重态和三重态能隙差(△E_ST)，可在室温下实现最低三重激发态反系间窜越至最低单重激发态，从而使得所制备的有机发光二极管的内量子效率达到100%。除此之外，热活化延迟荧光材料具有制备简单、不使用贵金属、光致发光量子效率高等优点，所以其在制备高效稳定可商业化的有机发光二极管方面表现出巨大的潜力（1.Hiroki Uoyama et al. Nature2012, 492, 234; 2. Takuji Hatakeyama et al.Advanced Materials 2016, 28, 2777; 3. Xun Tang et al. Nature Materials 2020.）。

目前，研究者们已经开发出了很多高效的热活化延迟荧光材料，并将其制备成有机发光二极管，但是大多数器件都在高电流密度下表现出严重的效率滚降（1. ShuzoHirata et al. Nature Materials 2014, 14, 330; 2. Nidhi Sharma et al. Chem. Sci. 2019, 10, 6689）。这种效率滚降主要是由发光材料较长的激发态寿命导致的，激发态的寿命较长将引发激子的湮灭过程，如三重态-三重态湮灭、单重态-三重态湮灭以及三重态-极子湮灭，从而降低激子浓度，从而直接导致器件效率极大地降低。目前人们缩短热活化延迟荧光材料激发态寿命的方法主要为通过分子设计进一步缩小△E_ST, 增强旋轨耦合作用，从而实现更加快速的反系间窜越过程。但是，由此设计合成的大部分热活化延迟荧光材料的激发态寿命仍然长于2微秒，因此，开发能够更加行之有效地缩短激发态寿命的分子设计策略是亟待解决的问题。

另外，发光材料的热稳定性和成膜质量是提高器件稳定性、延长器件工作寿命的两个关键因素（Chen-Han Chien et al. Advanced Functional Materials 2009, 19,560）。材料的高热稳定性能够防止在器件工作过程中材料的分解和结晶化；而高质量的薄膜有利于发光层与相邻功能层之间界面的保持，从而有助于电荷与空穴的传递。目前提高热活化延迟荧光材料热稳定性和成膜质量的方法主要是设计合成具有热活化延迟荧光性质的树枝状大分子和聚合物，但是，此类材料分子量大，难以真空蒸发，这给通过真空蒸镀法制备更加高效的器件带来了挑战。因此，设计合成兼具高热稳定性、高成膜质量和短激发态寿命的有机小分子热活化延迟荧光材料显得尤为重要。

发明内容

鉴于现有技术存在上述的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种含三蝶烯基团的热活化延迟荧光材料。

本发明的另一个目的在于提供上述含三蝶烯基团的热活化延迟荧光材料的制备方法。