一种窄光谱有机电致发光显示器件

本发明涉及有机电致发光材料(oleds)领域，尤其涉及一类以氟硼荧(bodipy)为核心的窄光谱红光发光材料的结构以及该材料在有机电致发光显示装置中的应用。

背景技术：

1、有机发光二极管(oleds:organic light-emitting diodes)，由于其低能耗、宽视角、色彩绚丽、可柔性化等优势，作为显示以及照明领域的新型技术一直备受学界和产业界关注。电致发光现象于1936年由g.destriau首次观察到，但并未受到应有的关注。直到1987年，美国柯达公司的邓青云博士等人发明了三明治型有机双层薄膜电致发光器件，自此在世界范围内掀起了oled研究的技术热潮。荧光有机发光二极管是最早发展的有机发光器件，其中的传统荧光发光材料由于往往具有较大的辐射跃迁速率(kr)和较高的光致发光量子产率(photoluminescence quantum efficiency,plqy)，已经得到了广泛的研究和发展。然而，传统荧光材料虽然种类丰富，但是只能利用单线态(s1)上25％的激子，而三线态(t1)上75％的激子受限于自旋禁阻，只能以非辐射跃迁的方式回到基态。为进一步利用t1激子，研究者们发展了热活化延迟荧光(thermally activated delayed fluorescent,tadf)敏化荧光(tadf-sensitized fluorescence,tsf)策略，利用tadf材料作为器件发光层的主体和/或敏化剂，能同时利用tadf材料高效的反向系间窜越过程和传统荧光材料快速的辐射跃迁过程，进而提高oled性能。

2、为了满足高性能显示设备的需求，近年来窄光谱发光材料吸引了广泛的研究兴趣。科研工作者们研究并发展了大量窄光谱的蓝光和绿光材料，其中一些材料制备的器件甚至实现了超过40％的外量子效率(external quantum efficiency,eqe)。然而，受到能隙定律的限制以及合成难度的阻碍，窄光谱红光材料的发展仍落后于蓝光和绿光材料。因此，发展高效的窄光谱红色荧光发光材料，并应用于高效的tsf-oled亟待发展且面临着巨大挑战。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一类以氟硼荧(bodipy)为核心的窄光谱红光发光材料。

2、本发明所述以bodipy为核心的发光材料具有式(1)所示结构：

3、

4、式(1)中，所述取代基r1选取为氢、重氢、c1-10烷基、c1-10烷氧基、苄基、酯基、酰胺基、醛基、c1-10烷基氨基、羰基、硝基、氰基、三氟甲基，以及包含上述取代基团的c6-20的芳基或杂芳基中的任意一种。

5、r2分别相同或相异，并独立地选取为胺类或唑类基团；

6、r2选自以下基团中的任意一种：

7、

8、其中，x表示氧原子、c1-10直链或支链取代或未取代的亚烷基、c6-20芳基取代的亚烷基、c1-10烷基或芳基取代的叔氨基中的一种；r3分别相同或者相异，且彼此独立地选取为被氢、重氢、卤素、c1-10烷基、c1-10烷氧基、苄基、酯基、酰胺基、羰基、醛基、c1-10烷基氨基、羰基、硝基、氰基取代的或未取代的碳原子数包含但不超过10的烷基、芳基、杂芳基或芳氨基中的任意一种。

9、优选地，所述式(1)中的分子结构包含但不仅限于以下结构式：

10、

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14、

15、

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17、

18、

19、

20、本发明的第二个目的在于，将以bodipy为核心的新型发光分子应用于窄光谱有机电致发光器件制作，其特征在于，以该类荧光材料作为发光材料的有机电致发光器件从下到上依次为阳极层(ito导电玻璃衬底)、空穴注入层(hat-cn)、空穴传输层(npb)、电子阻挡层(tcta,mcp)、发光层(本发明所涉及的bodipy类红色荧光发光材料，掺杂于特定的tadf敏化剂和tadf主体材料之中)、电子传输层(bphen)、电子注入层(liq)、阴极层(al)。

21、有机电致发光器件采用真空蒸镀法制备得到，该器件中所用到的有机化合物分子结构式如下:

22、

23、本发明的有益效果是：

24、本发明提供的以bodipy为核心的新型荧光发光材料分子具有非常高的光致发光量子产率，表现出良好的红光荧光发射性能。

25、本发明提供的以bodipy为核心的新型荧光发光材料分子，表现出良好的窄光谱发光性能，具有较高的色纯度。

26、本发明提供的以bodipy为核心的新型荧光发光材料分子，可以作为红光荧光发光材料，并受到tadf敏化剂和tadf主体材料的敏化，以其制备的掺杂薄膜表现出良好的窄光谱红光发射性能。

27、本发明提供的荧光发光材料用于红光oleds的制备，相应的器件具有良好的器件性能，表现出窄光谱、高色纯的红光电致发光性能，并实现了较高的器件外量子效率和相对较低的效率滚降。

28、本发明提供的以bodipy为核心的新型荧光发光材料分子，为设计新型窄光谱荧光发光材料，并以其构建窄光谱oleds提供了一种新的设计思路。

技术特征：

1.一类以氟硼荧(bodipy)为核心的窄光谱红光发光材料的结构，及其在窄光谱有机电致发光显示装置(oleds)中的应用，其特征在于具有如式(1)所示的结构：

2.如权利要求1所述的以氟硼荧(bodipy)为核心的窄光谱红光发光材料，其特征在于式(1)的具体结构，其中的r2选自以下基团中的任意一种：

3.一种包含权利要求1和2任一项所述化合物的窄光谱有机电致发光器件，其特征在于，器件中的发光层以所述bodipy为核心的化合物作为发光材料，掺杂于特定的敏化剂和主体材料之中，用于制作窄光谱红光oleds。

4.如权利要求1-3所述，选用以bodipy为核心的发光分子应用于有机电致发光器件制作，其特征在于，以该类荧光材料作为发光材料的oleds从下到上依次为阳极层(ito导电玻璃衬底)、空穴注入层(hat-cn)、空穴传输层(npb)、电子阻挡层(tcta,mcp)、发光层(本发明所涉及的bodipy类红色荧光发光材料，掺杂于特定的敏化剂和主体材料之中)、电子传输层(bphen)、电子注入层(liq)、阴极层(al)。

5.如权利要求4所述，以bodipy为核心的发光分子制备的oleds性能测试，其特征在于，具有窄光谱、高色纯的红光电致发光性能，并实现了较高的器件外量子效率和相对较低的效率滚降。

技术总结
本发明涉及有机电致发光材料(OLEDs)领域，尤其涉及一类以氟硼荧(BODIPY)为核心的窄光谱红光发光材料的结构以及该材料在窄光谱OLEDs中的应用。所述以BODIPY为核心的发光材料具有式(1)所示结构：本发明提供了一类以氟硼荧(BODIPY)为核心的窄光谱红光发光材料，及其作为发光材料在窄光谱有机电致发光显示器件中的应用。

技术研发人员：宾正杨,游劲松,刘佳慧,兰静波,高戈,杨宇东
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/14