[发明专利]热活化延迟荧光材料和其制作方法、电致发光器件

说明书

一种热活化延迟荧光材料和其制作方法、电致发光器件，本发明通过巧妙的分子设计，合成了一系列具有小的最低单重态和三重能级差和高PLQY的TADF材料，所述TADF材料产率高且合成步骤简单，具有高效率且长寿命的优点。本发明还将所述TADF材料作为电致发光器件发光层的客体，开发出了一系列高发光亮度，制作效率高且使用寿命长的电致发光器件。

技术领域

本发明涉及一种显示领域技术，尤其涉及一种热活化延迟发光材料和其制作方法、电致发光器件。

背景技术

有机电致发光二极管(organic light-emitting diodes，OLEDs)以其主动发光不需要背光源、发光效率高、可视角度大、响应速度快、温度适应范围大、生产加工工艺相对简单、驱动电压低、能耗小、更轻更薄、柔性显示等优点以及巨大的应用前景，吸引了众多研究者的关注。早期的OLED使用的发光客体材料为荧光材料，由于在OLED中单重态和三重态的激子比例为1:3，因此基于荧光材料的OLED的理论内量子效率(internal quantumefficiency,IQE)只能达到25％，极大的限制了荧光电致发光器件的应用。重金属配合物磷光材料由于重原子的自旋轨道耦合作用，使得它能够同时利用单重态和三重态激子而实现100％的IQE。然而，通常使用的重金属都是Ir、Pt等贵重金属，价格昂贵。有机热活化延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence,TADF)材料，通过巧妙的分子设计，使得分子具有较小的最低单三重能级差(ΔE_ST)，这样三重态激子可以通过反向系间窜越(reverse intersystem crossing,RISC)回到单重态，再通过辐射跃迁至基态而发光，从而能够同时利用单、三重态激子，也可以实现100％的IQE。

大部分的TADF都以一电子给体和一电子受体所组成，所述电子受体通常为二苯胺、咔唑和吖啶或其衍生物结构。咔唑和所述电子受体的扭转角合适，但是咔唑的给电子能力太弱；二苯胺的给电子能力适中，但是和所述电子受体的扭转角太小；吖啶的给电子能力很强，但是和所述电子受体的扭转角太大。扭转角大，虽然会使得RISC速率大，但是材料的光致发光量子效率(photoluminescence quantum yield,PLQY)会降低。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明通过巧妙的分子设计，合成了一系列具有高收率和高光致发光量子效率(photoluminescence quantum yield,PLQY)的有机热活化延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence,TADF)材料，通过质谱对它们的结构进行确认，然后对它们的光物理性能进行了详细的研究，最后基于这些发光材料制备了一系列高性能的TADF OLED。

为解决上述问题，本发明提供一种具有吲哚并[3,2-b]喹啉的热活化延迟荧材料，既能够增加电子给体的给电子能力，有效抑制非辐射跃迁速率，又能够适当减小D和A之间的扭转角，从而提高分子的PLQY；同时保证最高占有分子轨道(highest occupiedmolecular orbital,HOMO)和最低占有分子轨道(lowest occupied molecular orbital,LUMO)之间的电子云重叠较小，从而获得小的ΔEST和高的器件效率。本发明对目前研究火热的热活化延迟荧光材进行深入研究，设计合成具有不同给体和受体的D-A结构的分子体系，其中所述分子体系中D为电子给体，A为电子受体。所述热活化延迟荧光材料由所述电子给体D和所述电子受体A所组成。

具体地，所述给电子给体D选自以下结构之其中一种：

具体地，所述电子受体A选自以下结构之其中一种：

本发明还提供一种热活化延迟荧光材料的合成方法，包括以下步骤：