[发明专利]深蓝色热激子发光材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于有机电致发光材料技术领域，涉及一类热激子材料，主要涉及一类深蓝色热激子发光材料及其制备方法和应用。以三(三唑)并三嗪为受体，三苯胺衍生物为供体，制备了系列新型热激子深蓝光材料。这类发光材料表现出明显的杂化局域和电荷转移激发态，可以通过反向系间窜越从较高的三重态跃迁到单重态，获得100％的激子利用率；这类发光材料在溶液和薄膜中均显示出强烈的深蓝色发射；以这类材料为电致发光器件的发光材料和主体材料，分别获得了色坐标CIE_y0.08，外量子效率10％的溶液加工型深蓝光器件和外量子效率20％的溶液加工型红光器件。

技术领域

本发明属于有机电致发光材料技术领域，涉及一类热激子材料，主要涉及一类深蓝色热激子发光材料及其制备方法和应用。

背景技术

OLED发光材料经历第一代传统荧光材料、第二代磷光材料和第三代高激子利用率纯有机发光材料的发展。传统荧光材料由于自旋统计的限制，激子利用率只有25％。基于贵金属配合物的磷光材料，由于自旋轨道耦合效应，三线态激子也可通过辐射跃迁发光，激子利用率可达100％。但是磷光材料仍面临材料成本高，蓝光器件寿命短等问题。开发新一代高效、稳定、低成本的纯有机电致发光材料，有利于促进OLEDs产业的长期可持续发展。在这样的背景下，马於光教授等人提出了具有高能三线态反系间窜越特性的热激子材料,通过高能三线态反系间窜越过程实现了100％的激子利用率，获得了广泛的关注。经过近几年的研究热激子材料体系得到了足够的发展，其主要通过含有杂原子的给体和受体的结构组合来调控激发态性质，使其满足热激子过程所需要的激发态特性。尽管基于给受体结构的热激子材料体系获得了一些很好的结果,但目前高性能的热激子材料还是很少，因此研究基于热激子材料的有机电致发光器件具有重要的意义。

在热激子材料中仅使用了少量受体片段，例如菲[9,10-d]-咪唑和氰基。因此，在丰富热激子材料以及进一步改善其电致发光性能方面仍有大量工作要做，尤其是获得高效稳定的深蓝光热激子材料。

发明内容

本发明以三苯胺衍生物为给体，三(三唑)并三嗪为受体，构筑了系列新型热激子发光材料；选用势能接近局部激发(LE)态的三苯胺，其较强的给电子能力会在给体和受体之间形成电荷转移(CT)跃迁，从而形成热激子通道，利于构筑高效深蓝热激子材料。另一方面，受体本身的刚性结构，有利于抑制分子的非辐射跃迁，获得高效率深蓝光热激子材料。同时，本发明还系统研究了三苯胺衍生物给体对受体的材料光物理性能的影响，对于探索高效的深蓝光热激子材料具有重要意义。

为了实现上述技术目的，本发明合成了一类以三苯胺衍生物为给体，三(三唑)并三嗪为受体的热激子材料，该类材料具有如下式1结构：

本发明的另一个目的是提供热激子材料分别作为有机电致发光二极管发光材料和主体材料的应用，获得发光性能优异的溶液加工型有机电致发光器件。

有机发光二极管结构为：ITO/PEDOT:PSS(40nm)/PVK(20nm)/化合物1、2或3:(5wt％、10wt％、20wt％)PO-01/DPEPO(9nm)/TmPyPB(45nm)/LiF(0.5nm)/Al(120nm)；或ITO/PEDOT:PSS(40nm)/mCP:(1wt％)Guest/TmPyPB(45nm)/LiF(0.5nm)/Al(120nm)。

以上述基于三苯胺衍生物为给体，三(三唑)并三嗪为受体的热激子发光材料作为发光层掺杂剂，通过溶液加工制备了电致发光器件，并获得了CIE_y0.08，外量子效率10％的深蓝光器件；以上述材料为器件主体材料，获得了外量子效率20％的红光器件。

相对现有技术，本发明的技术方案带来的有益效果在于：

1、本发明以三苯胺衍生物为给体，三(三唑)并三嗪为受体，通过改变给体分子结构，有效构筑分子内杂化局域态和电荷转移态并存，从而形成热激子通道，获得新型的深蓝光热激子材料，与目前所报道的热活性延迟荧光的发光机理截然不同；