一种硼基化合物及其在有机电致发光器件中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种硼基化合物及其在有机电致发光器件中的应用，属于光电材料技术领域。该化合物以二苯并六元杂环与咔唑或吖啶、吩嗪等二苯并六元杂环类基团氮键接构成主体，并对主体中心进行硼基修饰，通过刚性大共轭的主体与弱受体的硼基相互配合，化合物分子激发态振动驰豫减少，载流子辐射跃迁速率提高，此外，苯基、叔丁基等取代基对主体的取代减少了分子间激子的湮灭或淬灭，使用该化合物作为发光层客体材料所制得器件在发光效率及寿命方面获得了显著进步。了显著进步。

【技术实现步骤摘要】
一种硼基化合物及其在有机电致发光器件中的应用


[0001]本专利技术涉及光电材料领域，具体而言，本专利技术涉及一种硼基化合物及其在有机电致发光器件中的应用。

技术介绍

[0002]与液晶显示(LCD)相比，有机发光二极管(OLED)具有自发光、宽视角、高响应速度、轻薄、耐低温、可柔性显示和双透明显示等优点，具有光明的产业前景，在其产业化过程中，发光材料性能的优劣直接影响着器件的效率与寿命等性能，成为了影响OLED快速发展的重要因素。
[0003]近年来，含有机硼和氮共嵌的新型π
‑
共扼有机单元材料由于具有良好的光物理和电化学性能，成为了蓝光OLED材料体系的研究热点。然而，蓝光材料由于自身较宽的带隙，电致发光过程中的载流子传递和能量转移过程变得困难且不稳定，尤其在高的电流密度下，单重态
‑
三重态湮灭(STA)、三重态
‑
三重态湮灭(TTA)、三重态
‑
极化子湮灭(TPQ)和激发态分子振动驰豫所导致的非辐射衰减等，均会使得器件效率滚降非常严重。到目前为止，还没有一款有机硼半导体发光材料的性能能够满足蓝光领域的产业需求。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种硼基化合物及其在有机电致发光器件中的应用，以改善目前蓝光器件效率滚降的现象，提高蓝光器件的发光效率及寿命等综合性能，加速硼基的商业化应用进程。
[0005]本专利技术第一个方面提供了一种硼基化合物,其化合物结构通式如式1所示：
[0006][0007]其中，X1、X2分别独立地为O、S、N(R6)和C(R7)(R8)中的任意一种；
[0008]a为0或1，当a为0时，X2桥接的2个芳香族碳位点之间直接通过单键连接；
[0009]R1‑
R5是满足苯环价键数量的一个或多个取代基，分别独立地选自氢、氟基、硝基、氰基、C1‑
20
的烷基、C1‑
20
的烷氧基、C3‑
20
的环烷基、C3‑
20
的杂环烷基、C6‑
30
的芳基、C3‑
30
的杂芳基和C6‑
30
的芳胺基中的任意一种；
[0010]R6–
R8彼此相同或不同，各自独立地选自C1‑
12
的烷基和C6‑
30
的芳基中的任意一种。
[0011]进一步的，所述硼基化合物为式1
‑
1或式1
‑
2所示：
[0012][0013]其中，使用的符号和标记具有权利要求1中给出的含义。
[0014]进一步的，R7与R8彼此相同，均为甲基。
[0015]进一步的，R6选自以下任意一种：由一个取代基取代或未取代的苯基、由一个取代基取代或未取代的联苯基、由一个取代基取代或未取代的三联苯基和由一个取代基取代或未取代的萘基，其中，取代基分别独立的选自氟基、硝基、氰基、甲基和叔丁基中的任意一种。
[0016]进一步的，R1是满足苯环价键数量的一个取代基，分别独立的选择选自氢、氟基、甲基、叔丁基、苯基中的任意一种。
[0017]进一步的，R2–
R5是满足苯环价键数量的一个或多个取代基，分别独立地选自氢、氟基、硝基、氰基、甲基、叔丁基、式A1所示基团、式A2所示基团、式A3所示基团和A4所示基团中的任意一种：
[0018][0019]其中，R9‑
R
13
是满足苯环价键数量的一个或多个取代基，选自：氢、氟基、硝基、氰基、甲基、叔丁基和苯基中的任意一种。
[0020]进一步的，式1所示硼基化合物选自以下结构式中的任意一种：
[0021][0022][0023][0024]本专利技术第二个方面提供了一种有机电致发光器件，主要包括阴极、阳极以及位于所述阴极和所述阳极之间的有机层，所述有机层包含上述任一所述的硼基化合物。
[0025]进一步的，两电极之间的有机层包括发光层，发光层由发光主体和发光客体组成，发光客体包含上述任一所述的硼基化合物。
[0026]本专利技术所提供的硼基化合物以二苯并六元杂环与咔唑类、吩嗪等二苯并六元杂环类基团氮键接构成刚性大共轭的主体，在此基础上进行硼基修饰，由于含硼材料弱受电性，化合物分子具有较宽的带隙，同时，化合物分子刚性变强，减弱了激发态振动驰豫导致的非辐射跃迁，因此化合物表现出优异的蓝光发射，更加刚性的结构也可以增加载流子辐射跃
迁速率，提高发光效率，同时提供较好的热力学稳定性。而且，本专利技术通过苯基、芳胺基、叔丁基等取代基对主体进行取代，这种短而小的空间构型可以有效减少化合物分子在固态下的聚集，从而有效避免分子间激发子湮灭或淬灭，从而进一步提高发光效率。将本专利技术化合物作为有机电致发光器件的发光客体材料，相较现有技术中其它类的有机硼材料，器件在启动电压、发光效率、光色及寿命方面改善明显。
具体实施方式
[0027]应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0028]合成实施例1：合成化合物(2)
[0029]在反应器中，投入10
‑
([1,1'
‑
联苯基]‑4‑
基)
‑2‑
氯
‑7‑
苯基
‑
10氢
‑
吩噁嗪(20mmol,8.92g)、9氢
‑
咔唑(20mmol,3.34g)、碳酸钾(40mmol,5.76g)和甲苯100mL，通入氮气，加入碘化亚铜0.38g(2mmol)和邻菲啰啉0.72g(4mmol)，加热回流搅拌8h。将温度冷却至室温，过滤，液相减压蒸馏，与滤饼混合，用硅胶柱色谱精制，即可得到以下化学式(2a)所表示的化合物8.65g，收率75％；
[0030][0031]在反应器中，将上述(2a)所表示的化合物(10mmol,5.77g)溶解于50mL的叔丁基苯溶液中，反应液降温至
‑
40℃，在氮气保护下，缓慢滴加32.5mL 2.5M正己烷叔丁基锂溶液，保温搅拌0.5
‑
2h，投入三溴化硼(15mmol,3.76g)，将反应液升至室温搅拌0.5
‑
2h，将反应液降温至0℃，加入N,N
‑
二异丙基乙胺(10mmol,1.29g)，加热至120℃回流反应，液相监测反应完成，冷却至室温，加醋酸猝灭反应，用水和二氯甲烷的混合物对反应液进行萃取，有机相硫酸镁干燥后浓缩，用1:10的二氯甲烷与石油醚混合溶剂在硅胶柱中纯化分离，即可得到以下化学式(2)表示的化合物1.93g，收率33％；
[0032][0033]对所得化合物进行检测分析，结果如下：质谱仪MALDI
‑
TOF
‑
MS(m/z)为584.4902。
[0034]合成实施例2：合成化合物(4)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硼基化合物，其特征在于，其化合物结构通式如式1所示：其中，X1、X2分别独立地为O、S、N(R6)和C(R7)(R8)中的任意一种；a为0或1，当a为0时，X2桥接的2个芳香族碳位点之间通过单键连接；R1‑
R5是满足苯环价键数量的一个或多个取代基，分别独立地选自氢、氟基、硝基、氰基、C1‑
20
的烷基、C1‑
20
的烷氧基、C3‑
20
的环烷基、C3‑
20
的杂环烷基、C6‑
30
的芳基、C3‑
30
的杂芳基和C6‑
30
的芳胺基中的任意一种；R6–
R8彼此相同或不同，各自独立地选自C1‑
12
的烷基和C6‑
30
的芳基中的任意一种。2.根据权利要求1所述的硼基化合物，其特征在于，所述硼基化合物为式1
‑
1或式1
‑
2所示：其中，使用的符号和标记具有权利要求1中给出的含义。3.根据权利要求2所述的硼基化合物，其特征在于，所述R7与R8彼此相同，均为甲基。4.根据权利要求2所述的硼基化合物，其特征在于，所述R6选自以下任意一种：由一个取代基取代或未取代的苯基、由一个取...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆广园，庄少卿，陶康，王林，
申请(专利权)人：武汉尚赛光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：