阅读说明：本技术 一种手性有机发光材料及其应用 (Chiral organic luminescent material and application thereof ) 是由 杨楚罗 倪凡 于 2020-07-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种手性有机发光材料及其应用；所述手性有机发光材料的结构通式如式Ⅰ<Image he="382" wi="331" file="DDA0002568734060000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>所示；本发明以手性二氢茚并吖啶为电子给体(D),通过向其引入合适的电子受体(A)构成具有D-A结构的电荷转移态手性有机发光材料；手性二氢茚并吖啶作为D具有大的空间位阻,有利于D-A间形成大的扭转以减少前线分子轨道的重叠,从而减小单重态-三重态能级差(ΔE<Sub>ST</Sub>),活化反向系间窜越过程以实现延迟荧光发射,提高器件的激子利用率；另一方面,手性二氢茚并吖啶中的刚性手性季碳可以使该手性有机发光材料具有圆偏振发光性质,这使得基于其的有机电致发光器件具有圆偏振电致发光性质,为电致发光透过四分之一波长片与偏振片提供了有效保证。(The invention discloses a chiral organic luminescent material and application thereof; the structural general formula of the chiral organic luminescent material is as shown in formula I Shown; the chiral indenocridine is taken as an electron donor (D), and a proper electron acceptor (A) is introduced into the chiral indenocridine to form the charge transfer state chiral organic luminescent material with a D-A structure; the chiral indanoacridine as D has large steric hindrance, and is favorable for forming large torsion between D and A to reduce the overlap of front line molecular orbitals, thereby reducing the singlet-triplet energy level difference (delta E) ST ) Activating the reverse intersystem crossing process to delay fluorescence emission and improve the exciton utilization rate of the device; on the other hand, the rigid chiral quaternary carbon in the chiral indanthroacridine can enable the chiral organic luminescent material to have circular polarization luminescence property, so that an organic electroluminescent device based on the chiral organic luminescent material has circular polarization electroluminescence property, and effective guarantee is provided for electroluminescence to penetrate through the quarter-wavelength plate and the polaroid.)

一种手性有机发光材料及其应用

技术领域

本发明涉及电致发光材料技术领域，尤其涉及一种手性有机发光材料及其制备与应用。

背景技术

有机发光二极管(organic light-emitting diodes，简称OLED)具有自发光、响应快、可视广、驱动电压低、节能、轻薄以及可柔性加工等优点，极大地满足了消费者对显示技术不断更新的要求。同时，OLED在照明领域也表现出广阔的应用前景和巨大的市场需求。

OLED通常是由导电阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层和导电阴极所构成。其中，发光层的有机发光材料直接决定着OLED的器件性能优劣，因此开发新型的、稳定高效的有机发光材料成为了该领域的研究重点。OLED发光材料经历了传统荧光材料、磷光材料和热活化延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence，TADF)材料的发展历程。根据自旋统计可知，空穴和电子在有机电致发光器件内结合后所产生的单重激发态与三重激发态比例为1：3。传统荧光材料仅利用单重激发态发光，因而在电致发光过程中激子利用率的上限为25％，这直接导致了基于该类材料的OLED难以突破5％的外量子效率的限制。1997年，可实现100％激子利用率的磷光材料的出现，极大地提高了OLED的器件效率；然而，由于磷光材料必须使用铱(Ir)、铂(Pt)等贵金属元素，提高了材料成本。2009年，研究表明，将TADF材料应用到OLED中，也可以使理论激子利用率达到100％，并且由于TADF材料纯有机的特点使其价格低廉，因而具有极大的商业应用潜力。

发展至今，基于不同色光TADF材料制备的OLED已经在全部可见光范围内获得了较高效率，然而其直接利用仍然面临挑战。主要原因是由于在OLED的实际使用中，需要引入偏振片与四分之一波长片来提高其发光对比度，这造成了器件出光效率减半的后果。圆偏振光可以有效地透过偏振片与四分之一波长片，避免出光效率损失，开发圆偏振热活化延迟荧光(circularly polarized thermally activated delayed fluorescence，CPTADF)材料可以同时实现OLED高的内转换和外提取效率。因此，CPTADF材料的开发及其相应圆偏振有机发光二极管(CPOLED)性能的研究对OLED显示技术的进一步发展具有十分重要的意义。然而，目前能用于CPOLED制备的CPTADF材料鲜有报道，已报道的材料无法实现同时兼具高的光致发光量子产率、高的热活化延迟荧光比例以及高的圆偏振发光不对称因子，因而高性能的CPOLED仍然难以实现。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种手性有机发光材料及其制备与应用，旨在解决现有的有机发光材料难以兼容高的光致发光量子产率、高的热活化延迟荧光比例和高的圆偏振发光不对称因子的问题。

本发明的技术方案如下：

一种手性有机发光材料，所述手性有机发光材料的结构通式如式Ⅰ

所示；

式Ⅰ中，A₁选自烯基、炔基、胺基、硝基、羰基、砜基、卤素、氰基、烷基、烷氧基、取代的C₆～C₆₀的芳香环基、未取代的C₇～C₆₀的芳香环基、取代或未取代的C₃～C₆₀的芳杂环基；

A₂选自烯基、炔基、胺基、硝基、羰基、砜基、卤素、氰基、C₂～C₂₀的烷基、烷氧基、取代的C₆～C₆₀的芳香环基、未取代的C₇～C₆₀的芳香环基、取代或未取代的C₃～C₆₀的芳杂环基；

R₁-R₃独立地选自氢、氘、烯基、炔基、胺基、硝基、羰基、砜基、卤素、氰基、烷基、烷氧基、取代的C₆～C₆₀的芳香环基、未取代的C₇～C₆₀的芳香环基、取代或未取代的C₃～C₆₀的芳杂环基；

A₁、A₂、R₁、R₂和R₃之间不相连或以共价键键合。

一种电子器件，中，所述电子器件包括如上所述的手性有机发光材料。

一种如上所述的电子器件在电子设备中的应用。

有益效果：本发明以手性二氢茚并吖啶为电子给体(D),通过向其引入合适的电子受体(A)构成具有D-A结构的电荷转移态手性有机发光材料；一方面，手性二氢茚并吖啶作为电子给体具有大的空间位阻，有利于D-A间形成大的扭转以减小前线分子轨道的重叠，从而减小单重态-三重态能级差(ΔE_ST)，活化反向系间窜越过程以实现延迟荧光发射，提高器件的激子利用率；另一方面，手性二氢茚并吖啶中的刚性手性季碳使该手性有机发光材料具有圆偏振发光性质，这使得基于其的有机电致发光器件具有圆偏振电致发光性质，为电致发光透过四分之一波长片与偏振片提供了有效保证。

附图说明

图1为本发明实施例6中，1.0×10^-4M的甲苯溶液中(S)-P3与(R)-P3的圆二色谱；

图2为本发明实施例6中，1.0×10^-4M的甲苯溶液中(S)-P3与(R)-P3的圆偏振光致发光光谱；

图3为本发明实施例6中，1.0×10^-4M的甲苯溶液中(S)-P3与(R)-P3的光致圆偏振发光不对称因子。

图4为本发明实施例6中，1.0×10^-4M的甲苯溶液中(S)-P23与(R)-P23的圆二色谱；

图5为本发明实施例6中，1.0×10^-4M的甲苯溶液中(S)-P23与R)-P23的圆偏振光致发光光谱；

图6为本发明实施例6中，1.0×10^-4M的甲苯溶液中(S)-P23与(R)-P23的光致圆偏振发光不对称因子。

具体实施方式

本发明提供一种手性有机发光材料及其应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种手性有机发光材料，所述手性有机发光材料的结构通式如式Ⅰ

所示；

式Ⅰ中，A₁可选自烯基、炔基、胺基、硝基、羰基、砜基、卤素、氰基、烷基、烷氧基、取代的C₆～C₆₀的芳香环基、未取代的C₇～C₆₀的芳香环基、取代或未取代的C₃～C₆₀的芳杂环基；

A₂可选自烯基、炔基、胺基、硝基、羰基、砜基、卤素、氰基、C₂～C₂₀的烷基、烷氧基、取代的C₆～C₆₀的芳香环基、未取代的C₇～C₆₀的芳香环基、取代或未取代的C₃～C₆₀的芳杂环基；

R₁-R₃可独立地选自氢、氘、烯基、炔基、胺基、硝基、羰基、砜基、卤素、氰基、烷基、烷氧基、取代的C₆～C₆₀的芳香环基、未取代的C₇～C₆₀的芳香环基、取代或未取代的C₃～C₆₀的芳杂环基；

A₁、A₂、R₁、R₂和R₃之间不相连或以共价键键合。

本实施例中，以手性二氢茚并吖啶为电子给体(D)，通过向其引入合适的电子受体(A)构成具有D-A结构的电荷转移态手性有机发光材料；一方面，手性二氢茚并吖啶作为电子给体具有大的空间位阻，有利于D-A间形成大的扭转以减少前线分子轨道的重叠，从而减小单重态-三重态能级差(ΔE_ST)，活化反向系间窜越过程以实现延迟荧光发射，提高器件的激子利用率；另一方面，手性二氢茚并吖啶中的刚性手性季碳使该手性有机发光材料具有圆偏振发光性质，这使得基于其的有机电致发光器件具有圆偏振电致发光性质，为电致发光透过四分之一波长片与偏振片提供了有效保证。

具体地，本实施例中，R₁的连接位为R₁所在苯环的任意取代位置，R₂的连接位为R₂所在苯环的任意取代位置，R₃的连接位为R₃所在苯环的任意取代位置；所述手性有机发光材料包括手性绝对构型为S型异构体和/或R型异构体；其中，S型异构体的结构式如式S-Ⅰ

所示，R型异构体的结构式如式R-Ⅰ式S-Ⅰ、R-Ⅰ中，A₁选自烯基、炔基、胺基、硝基、羰基、砜基、卤素、氰基、烷基、烷氧基、取代的C₆～C₆₀的芳香环基、未取代的C₇～C₆₀的芳香环基、取代或未取代的C₃～C₆₀的芳杂环基；A₂选自烯基、炔基、胺基、硝基、羰基、砜基、卤素、氰基、C₂～C₂₀的烷基、烷氧基、取代的C₆～C₆₀的芳香环基、未取代的C₇～C₆₀的芳香环基、取代或未取代的C₃～C₆₀的芳杂环基；R₁-R₃独立地选自氢、氘、烯基、炔基、胺基、硝基、羰基、砜基、卤素、氰基、烷基、烷氧基、取代的C₆～C₆₀的芳香环基、未取代的C₇～C₆₀的芳香环基、取代或未取代的C₃～C₆₀的芳杂环基；A₁、A₂、R₁、R₂和R₃之间不相连或以共价键键合。上述手性有机发光材料是采用现有的或取代的手性二氢茚并吖啶通过Buchwald-Hartwig偶联、Ullmann偶联或芳香亲核取制备得到；或采用现有或取代的手性二氢茚并吖啶的消旋体通过Buchwald-Hartwig偶联、Ullmann偶联或芳香亲核取制备的得到手性有机发光材料的消旋体，再采用手性高效液相色谱对手性有机发光材料的消旋体进行手性分离，从而分别获得绝对构型为R构型和S构型的手性有机发光材料。

本实施例的手性有机发光材料具有以下优点：(1)具有高度扭曲的D-A结构，其ΔE_ST不大于0.3eV，在室温下可实现高效反向系间窜越与延迟荧光发射。(2)可通过引入不同强度的电子受体实现多种色光的发射；同时，以其作为发光层主体或客体材料应用于有机电致发光器件中具有良好的综合性能，并且能够提供手性主体材料到手性客体材料或非手性客体材料的手性传递。(3)具有明显刚性的分子结构，可以有效限制激发单重态的非辐射跃迁，进而获得理想的光致发光量子产率；同时刚性的分子结构为手性的稳定以及圆偏振发光的稳定性提供了保证。(4)手性二氢茚并吖啶的手性季碳的引入，有利于电子给体的结构扭转造成共轭程度减弱，这使电子给体具有高的三重态能级，因此可以用于全部可见光以及近红外圆偏振热活化延迟荧光材料的设计。

在一种实施方式中，A₁可选自但不限于甲基、乙基、苯基、苄基、 其中，苯环上的曲线键所在的位置为A₁的连接位。较佳地，A₁可选自甲基、苯基、

在一种实施方式中，A₂可选自但不限于

其中，曲线键所在苯环上任意取代位置为A₂的连接位。较佳地，A₂选自

其中，苯环上的曲线键所在的位置为A₂的连接位。在上述范围内，A₂与手性二氢茚并吖啶形成的具有D-A结构的有机发光材料，其D与A之间以大的扭转的方式连接，有利于形成分子内电荷转移态，抑制前线分子轨道的交叠，使得形成的D-A型有机发光材料具有更小的单三重态能级差和更好的热活化延迟荧光性质。

在一种实施方式中，所述手性有机发光材料可为但不限于

也即，R₁-R₃均为H；当然上述结构所示化合物P1-P96可对应包括其手性绝对构型为S型和/或R型的异构体。较佳地，所述手性有机发光材料为

上述范围内的手性有机发光材料具有典型的的分子内电荷转移性质、足够小的单三重态能级差和明显的热活化延迟荧光性质。

本发明实施例还提供一种电子器件，其中，所述电子器件包括如上任意所述的手性有机发光材料。

在一种实施方式中，所述电子器件为有机电致发光器件、有机太阳能电池、有机场效应晶体管、有机发光场效应管、有机激光器、有机传感器或有机自旋电子器件。

在一种实施方式中，所述电子器件为有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括功能层，所述功能层由质量百分含量为0.1～100％的所述手性有机发光材料和质量百分含量为0～99.9％的有机功能材料组成。

在一种实施方式中，所述有机功能材料选自空穴注入材料、空穴传输材料、空穴阻挡材料、电子注入材料、电子传输材料、电子阻挡材料、激子阻隔材料、荧光材料、磷光材料、主体材料及有机染料中的一种。

在一种实施方式中，所述电子器件为有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括发光层，所述发光层包括所述手性有机发光材料。

进一步在一种实施方式中，所述有机电致发光器件包括：阳极、阴极、以及设置在所述阳极与阴极之间的发光层，其中，所述发光层包括所述手性有机发光材料。更进一步在一种实施方式中，所述手性有机发光材料的质量含量为0.1～100％；也就是说，所述手性有机发光材料在所述发光层中可用作客体材料或主体材料制备掺杂有机电致发光器件，也可单独作为发光层制备非掺杂有机电致发光器件。较佳地，所述手性有机发光材料的质量含量为0.1～40wt％，即所述手性有机发光材料在所述发光层中用作客体材料；优选地，所述手性有机发光材料的质量含量为1～20wt％。

本实施例中，具体地，所述有机电致发光器件可为倒置结构或正置结构；当然，根据需要，所述阳极与所述发光层之间还可设置空穴注入层和/或空穴传输层等，当同时设置有空穴注入层和空穴传输层时，所述空穴注入层靠近所述阳极一侧设置，所述空穴传输层靠近所述发光层一侧设置；所述阴极与所述发光层之间还可设置电子注入层和/或电子传输层等，当同时设置有电子注入层和电子传输层时，所述电子注入层靠近所述阴极一侧设置，所述电子传输层靠近所述发光层一侧设置。所述有机电致发光器件的阳极、阴极、空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层的材料及厚度、以及所述发光层的厚度均可根据现有有机电致发光器件进行设置。

本发明实施例还提供一种如上任意所述的电子器件在电子设备中的应用。例如，所述电子设备为显示面板，其中，包括：衬底基板以及设置在所述衬底基板上的数个如上任意所述的电子器件，所述电子器件为有机电致发光器件。

本实施例中，具体地，所述衬底基板可为刚性或柔性。

下面通过具体的实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1化合物P3的制备

按照反应式(1)，在氩气(Ar)保护下，将12b-甲基-5,12b-二氢茚并[1,2,3-kl]吖啶(化合物1，1.81g，5.0mmol)、2-(4-溴苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(化合物2，2.33g，6.0mmol)、醋酸钯(Pd(OAc)₂,27mg，0.12mmol)、三叔丁基膦四氟硼酸盐((t-Bu)₃P·HBF₄,105mg，0.24mmol)、叔丁醇钠(t-BuONa，576mg，6.0mmol)和20mL重蒸的甲苯(toluene)加入100mL圆底烧瓶中，回流24小时后，冷却至室温，饱和食盐水淬灭，二氯甲烷萃取(3×300mL)，无水硫酸钠干燥有机相，过滤，旋干。以石油醚：二氯甲烷体积比1:1过柱得产物2.36克。淡黄色固体，产率82％。EI-MS:m/z[M]⁺:576.2。

实施例2化合物P9的制备

按照反应式(2)，在氩气(Ar)保护下，将12b-甲基-5,12b-二氢茚并[1,2,3-kl]吖啶(化合物1，1.81g，5.0mmol)、5-(4-溴苯基)嘧啶(化合物3，1.41g，6.0mmol)、醋酸钯(27mg，0.12mmol)、三叔丁基膦四氟硼酸盐(105mg，0.24mmol)、叔丁醇钠(576mg，6.0mmol)和20mL重蒸的甲苯加入100mL圆底烧瓶中，回流24小时后，冷却至室温，饱和食盐水淬灭，二氯甲烷萃取(3×300mL)，无水硫酸钠干燥有机相，过滤，旋干。以石油醚：二氯甲烷体积比1:1过柱得产物1.82克。白色固体，产率86％。EI-MS:m/z[M]⁺:423.3。

实施例3化合物P13的制备

按照反应式(3)，在氩气(Ar)保护下，将12b-甲基-5,12b-二氢茚并[1,2,3-kl]吖啶(化合物1，1.81g，5.0mmol)、1-溴-4-(苯基磺酰基)苯(化合物4，1.79g，6.0mmol)、醋酸钯(27mg，0.12mmol)、三叔丁基膦四氟硼酸盐(105mg，0.24mmol)、叔丁醇钠(576mg，6.0mmol)和20mL重蒸的甲苯加入100mL圆底烧瓶中，回流24小时后，冷却至室温，饱和食盐水淬灭，二氯甲烷萃取(3×300mL)，无水硫酸钠干燥有机相，过滤，旋干。以石油醚：二氯甲烷体积比1:2过柱得产物2.23克。白色固体，产率92％。MS(EI):m/z[M⁺]:485.4。

实施例4化合物P14的制备

按照反应式(4)，在氩气(Ar)保护下，将12b-甲基-5,12b-二氢茚并[1,2,3-kl]吖啶(1.81g，5.0mmol)、2-氯-9,9-二甲基-9H-噻吨(化合物5，1.76g，6.0mmol)、醋酸钯(27mg，0.12mmol)、三叔丁基膦四氟硼酸盐(105mg，0.24mmol)、叔丁醇钠(576mg，6.0mmol)和20mL重蒸的甲苯加入100mL圆底烧瓶中，回流24小时后，冷却至室温，饱和食盐水淬灭，二氯甲烷萃取(3×300mL)，无水硫酸钠干燥有机相，过滤，旋干。以石油醚：二氯甲烷体积比1:2过柱得产物2.23克。白色固体，产率85％。MS(EI):m/z[M⁺]:525.0。

实施例5化合物P23的制备

按照反应式(5)，在氩气(Ar)保护下将12b-甲基-5,12b-二氢茚并[1,2,3-kl]吖啶(化合物1，1.81g，5.0mmol)、6-溴-2-(4-(叔丁基)苯基)-1H-苯并[de]异喹啉-1,3(2H)-二酮(化合物6，2.45g，6.0mmol)、醋酸钯(27mg，0.12mmol)、三叔丁基膦四氟硼酸盐(105mg，0.24mmol)、叔丁醇钠(576mg，6.0mmol)和20mL重蒸的甲苯加入100mL圆底烧瓶中，回流24小时后，冷却至室温，饱和食盐水淬灭，二氯甲烷萃取(3×300mL)，无水硫酸钠干燥有机相，过滤，旋干。以石油醚：二氯甲烷体积比1:1过柱得2.27克。橙红色固体，产率76％。MS(EI):m/z[M⁺]:596.3。

本发明中所涉及的其他衍生物的制备方法与上述相应的实施例方法相似，只是连接的电子给体和电子受体的种类数量不同，通过Buchwald-Hartwig偶联、Ullmann偶联或芳香亲核取代均可制得。

实施例6化合物P3和P23的性质测定

(1)利用含时密度泛函理论(TD-DFT)通过Gaussian 09软件模拟，运用函数B3LYP方法计算。经计算，得出实施例1制得的化合物P3和实施例5制得的化合物P23的能级数据见表1。

表1化合物P3和P23的能级数据

【注】HOMO：最高已占轨道，LUMO：最低未占轨道，E_g：带隙，E_S1：单重态能级，E_T1：三重态能级，ΔE_ST：单重态与三重态能级差。

可知，实施例1的化合物P3由于以均三嗪为电子受体，其拉电子能力相对较弱，P3化合物表现出宽带隙的特点(E_g＝3.18eV)，电子给体二氢茚并吖啶弱的给电子能力与弱电子受体三苯基均三嗪连接形成弱的D-A系统，P3化合物具有高能的天蓝光发射(E_S1＝2.85eV)。电子给体大的位阻使分子结构扭转，抑制三重态降低，因而P3化合物具有高的三重态能级(E_T1＝2.80eV)。化合物P3小的单三重态能级差(ΔE_ST＝0.05eV)，表明其具有热活化延迟荧光性质，可以同时实现单三重态激子的利用。实施例5的化合物P23以萘二甲酰亚胺为电子受体，其拉电子能力相对较强，P23化合物表现出窄带隙的特点(E_g＝2.90eV)，电子给体二氢茚并吖啶弱的给电子能力与强电子受体萘二甲酰亚胺连接形成强的D-A系统，化合物P23具有橙光发射(E_S1＝2.43eV)，激发三重态能级由于电子受体的存在明显降低(E_T1＝2.13eV)。P23化合物小的激发单三重态能级差(ΔE_ST＝0.30eV)表明其也具有热活化延迟荧光性质。P3和P23化合物的热稳定性优异，热分解温度分别在409℃和379℃。

(2)对化合物P3和P23在mCPCN

的掺杂薄膜中进行光物理测试，测试结果见表2。可知，化合物P3和P23具有小的ΔE_ST，无氧状态下，P3和P23化合物在mCPCN的掺杂薄膜中的瞬态光致发光光谱表现出明显的延迟荧光性质。

表2化合物P3和P23在mCPCN掺杂薄膜中的光物理数据

【注】^a瞬时荧光寿命。^b延迟荧光寿命。^c瞬时以及延迟荧光组分比例。^d瞬时以及延迟组分的荧光量子产率。^e非辐射跃迁速率。^f瞬时荧光的衰减速率。^g延迟荧光的衰减速率。^h系间窜越速率。ⁱ反向系间窜越速率。^j激发单重态能级。^k激发三重态能级。^l单三重态能级差。

(3)因手性有机发光材料中的电子给体二氢茚并吖啶具有手性季碳，通过手性高效液相色谱对化合物P3和P23分别进行手性分离，分别获得了化合物P3和P23的对映异构体：(S)-P3与(R)-P3，(S)-P23与(R)-P23。接着对(S)-P3、(R)-P3、(S)-P23、(R)-P23进行圆二色谱与圆偏振光致发光光谱的测试，测得1.0×10^-4M的甲苯溶液中(S)-P3与(R)-P3的圆二色谱、圆偏振光致发光光谱、光致圆偏振发光不对称因子分别如图1、图2、图3所示，1.0×10^-4M的甲苯溶液中(S)-P23与(R)-P23的圆二色谱、圆偏振光致发光光谱、光致圆偏振发光不对称因子分别如图4、图5、图6所示，可知两对对映异构体：(S)-P3与(R)-P3，(S)-P23与(R)-P23均表现出对于左旋或右旋圆偏振光的选择性吸收与发射，这表明通过将手性二氢茚并吖啶电子给体与不同的电子受体连接可以获得多种圆偏振发光的材料。

实施例7基于不同手性构型的化合物P3、P23的OLED及其性能测试

下面按照OLED的结构具体为：阳极/空穴注入层/空穴传输层(分别由两种不同的材料叠成的双层结构)/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极，制备基于不同手性构型的化合物P3、P23的OLED并对其性能分别进行测试。器件1：ITO(阳极)/MoO₃(1nm)(空穴注入层)/TAPC(45nm)(空穴传输层)/mCP(10nm)(空穴传输层)/mCPCN:12wt％(R)-P3(20nm)(发光层)/3TPYMB(50nm)(电子传输层)/LiF(电子注入层)/Al(阴极)。

器件2：ITO(阳极)/MoO₃(1nm)(空穴注入层)/TAPC(45nm)(空穴传输层)/mCP(10nm)(空穴传输层)/mCPCN:12wt％(S)-P3(20nm)(发光层)/3TPYMB(50nm)(电子传输层)/LiF(电子注入层)/Al(阴极)。

器件3：ITO(阳极)/MoO₃(1nm)(空穴注入层)/TAPC(70nm)(空穴传输层)/mCP(10nm)(空穴传输层)/mCPCN:6wt％(R)-P23(20nm)(发光层)/3TPYMB(70nm)(电子传输层)/LiF(电子注入层)/Al(阴极)。

器件4：ITO(阳极)/MoO₃(1nm)(空穴注入层)/TAPC(70nm)(空穴传输层)/mCP(10nm)(空穴传输层)/mCPCN:6wt％(S)-P23(20nm)(发光层)/3TPYMB(70nm)(电子传输层)/LiF(电子注入层)/Al(阴极)。

其中，TAPC、mCP、mCPCN和3TPYMB的结构式分别如下：

氧化铟锡导电玻璃(ITO)依次经用去离子水、丙酮和异丙醇超声清洗，紫外臭氧处理。然后在高真空条件下依次蒸镀各有机层及阴极Al层，并在手套箱中封装OLED。器件的制备严格按照标准程序。其中，衬底为透明玻璃，阳极为氧化铟锡导电玻璃(ITO)，阴极为金属铝，各功能层逐层蒸镀于阳极与阴极之间。ITO玻璃的预处理严格按照标准程序，首先用丙酮或乙醇浸润的棉花擦拭ITO玻璃表面，然后用去离子水将表面的棉絮冲走，再依次用丙酮和乙醇超声清洗10min；氮气吹干，用紫外-臭氧表面处理仪(PL16)对ITO玻璃表面照射20min。所有蒸镀过程均在真空度低于10^-4pa的腔体中进行；蒸镀过程中，有机层的沉积速率控制在0.1～0.2nm s^-1。发光层通过不同有机源共蒸得到，掺杂比例通过控制有机源的相对蒸发速率进行控制。

OLED的有效发光面积确定为1×1mm²，电致发光信号通过积分球收集，并经过光谱的朗伯体分布校正后，得到OLED的外量子效率；使用圆偏振荧光光谱仪CPL-300对OLED进行圆偏振光谱测试。基于不同手性构型的化合物P3、P23的OLED的性能测得结果见表3。可知，上述CPTADF材料可作为OLED的发光层客体材料，通过掺入主体材料，制备获得高效的CPOLED。

表3基于不同手性构型的P3、P23的OLED的性能测试结果

综上所述，本发明提供的手性有机发光材料及其应用，本发明以手性二氢茚并吖啶为电子给体(D)，通过向其引入合适的电子受体(A)构成具有D-A结构的电荷转移态手性有机发光材料；一方面，手性二氢茚并吖啶作为电子给体具有大的空间位阻，有利于D-A间形成大的扭转以减少前线分子轨道的重叠，从而减小单重态-三重态能级差(ΔE_ST)，活化反向系间窜越过程以实现延迟荧光发射，提高器件的激子利用率；另一方面，手性二氢茚并吖啶中的刚性手性季碳可以使该手性有机发光材料具有圆偏振发光性质，这使得基于其的器件具有圆偏振电致发光性质，为电致发光透过四分之一波长片与偏振片提供了有效保证。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。