一种发光层掺杂材料及有机电致发光器件制造技术

本发明专利技术提供了一种发光层掺杂材料及有机电致发光器件，包括含硼氮类结构为母核的化合物，可以用于OLED器件的发光掺杂材料。本发明专利技术的技术方案避免了分子间的聚集作用，具有好的成膜特性和良好的光电性能，能够满足面板制造企业的要求。企业的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种发光层掺杂材料及有机电致发光器件


[0001]本专利技术涉及有机电致发光器件领域，具体地说，涉及一种发光层掺杂材料及具有其的有机电致发光器件。

技术介绍

[0002]有机电致发光(OLED：Organic Light Emission Diodes)器件技术由于其具有自发光、广视角(达175
°
以上)、短反应时间、高发光效率、广色域、低工作电压(3～10V)、面板薄(可小于1mm)和可卷曲等特性，可以用来制造新型显示产品，应用前景十分广泛。随着技术的愈加成熟，其今后有可能得到迅速发展，前途不可限量。
[0003]OLED发光器件包括电极材料膜层，以及夹在不同电极膜层之间的有机功能材料。其发光原理是通过施加一个外加电压，空穴和电子分别进入空穴传送层的HOMO能阶和电子传送层的LUMO能阶；而后电荷在外加电场的驱动下传递至空穴传送层和电子传送层的界面，界面的能阶差使得界面会有电荷的累积；电子、空穴在有发光特性的有机物质内再结合，形成一个激发子，此激发子在一般环境是不稳定的，之后将以光或热的形式释放能量而回到稳定的基态。经由电子、空穴再结合产生的激发态理论上只有25％是单重激发态，其余75％为三重激发态，将以磷光或热的形式回归到基态。传统有机荧光材料只能利用电激发形成的25％单线态激子发光，器件的内量子效率较低(最高为25％)。外量子效率普遍低于5％，与磷光器件的效率还有很大差距。尽管磷光材料由于重原子中心强的自旋-轨道耦合增强了系间窜越，可以有效利用电激发形成的单线态激子和三线态激子发光，使器件的内量子效率达100％。但磷光材料存在价格昂贵，材料稳定性较差，器件效率滚落严重等问题，限制了其在OLEDs的应用。
[0004]热激活延迟荧光(TADF)材料是继有机荧光材料和有机磷光材料之后发展的第三代有机发光材料。该类材料一般具有小的单线态-三线态能级差(
△
EST)，三线态激子可以通过反系间窜越转变成单线态激子发光。这可以充分利用电激发下形成的单线态激子和三线态激子，器件的内量子效率可以达到100％。同时材料结构可控，性质稳定，价格便宜无需贵重金属，在OLEDs领域的应用前景广阔。然而，大多数TADF发光材料表现出非常宽的发光光谱，使得它们对于显示应用是不期望的。此外，TADF器件的使用寿命仍未达到显示应用的行业标准。TADF器件在高亮度下也具有严重的效率降低和寿命问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种发光层掺杂材料及具有其的有机电致发光器件，避免了分子间的聚集作用，具有好的成膜特性和良好的光电性能，能够满足面板制造企业的要求。
[0006]根据本专利技术的一个方面，具有式I所示的结构的化合物：
[0007][0008]其中，R1、R2和R3各自独立的为氢、其中，R1、R2和R3各自独立的为氢、所述R1、R2和R3相同或不同。
[0009]优选的：所述R1、R2和R3不同时为氢。
[0010]优选的：所述R1、R2和R3中至少一个为氢。
[0011]优选的：所述R1为氢、或
[0012]优选的：所述R1为氢、优选的：所述R1为氢、所述R2和R3为氢。
[0013]优选的：所述R1为所述R2和R3各自独立的为氢、所述R2和R3各自独立的为氢、
[0014]优选的：所述R1为所述R2和R3各自独立的为氢、所述R2和R3各自独立的为氢、
[0015]优选的：所述式I的化合物为：
[0016][0017][0018]中的任一种。
[0019]根据本专利技术的另一个方面，还提供一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件中包括上述的发光层掺杂材料。
[0020]优选的：所述有机电致发光器件的发光层中包括发光层掺杂材料。
[0021]本专利技术的一种发光层掺杂材料及具有其的有机电致发光器件，具有以下技术效果：
[0022]1、本专利技术技术方案的用于OLED的新型含硼杂环化合物，结构分子内包含电子给体(donor,D)与电子受体(acceptor,A)。D-A结构组合可以增加轨道重叠、提高发光效率。通过连接芳香基团以获得HOMO、LUMO空间分离的电荷转移态材料，实现小的S1态和T1态的能级差(
△
Est<0.1eV)，充分利用三线态能量，从而在热刺激条件下实现反向系间窜越，产生延
迟荧光现象。
[0023]2、同时，本专利技术的化合物具有高的三线态能级(T1)，适合作为发光层掺杂材料使用，利于主客体材料之间能量传递，提高能量利用率，同时由于其具有较快的荧光辐射速率，可以有效降低材料延迟荧光寿命，从而降低材料的三线态淬灭效应，提升器件效率。
[0024]3、基于上述结构的含硼化合物，碳-硼键具有良好的键能稳定性，材料受到电激发形成的激发态化合物，其能量低于和硼相连形成的键能，因而使得材料的化学稳定性得到提升；通过连接不同的取代基团，破坏分子的结晶性，避免了分子间的较强的聚集作用使得材料的玻璃化转移温度得到提升。材料良好的热稳定性有助于提高器件寿命。
[0025]4、本专利技术所述化合物可作为发光层层掺杂材料应用于OLED发光器件制作，获得了良好的器件表现，表现出发光光谱半峰宽窄，主要因为含硼材料受到激发形成的激发态构型稳定，不易产生构象弛豫，其构象重组能较低同时，对于器件外量子效率和寿命提升非常明显。本专利技术所述化合物材料在OLED发光器件中具有良好的应用效果，具有良好的产业化前景。
具体实施方式
[0026]现在将参考实施例更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本专利技术将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
[0027]在本专利技术的实施例中，提供了一种发光层掺杂材料及具有其的有机电致发光器件，具有式I所示的结构的化合物：
[0028][0029]其中，R1、R2和R3各自独立的为氢、其中，R1、R2和R3各自独立的为氢、R1、R2和R3可以相同或不同。
[0030]本专利技术实施例的一种发光层掺杂材料及具有其的有机电致发光器件，含硼杂环为核的有机化合物，其表现出窄谱线形状和高光致发光量子产率，作为发光层材料应用于有机电致发光器件，本专利技术制作的器件具有良好的光电性能，能够满足面板制造企业的要求。
[0031]在本专利技术的实施例中，
[0032]式I化合物具体优选为以下的化合物1-21：
[0033]下面具体实施例描述本专利技术：
[0034]本专利技术化合物的合成通式如下：
[0035][0036]以化合物4的合成举例如下：
[0037]化合物4的合成路线如下：
[0038]中间体A的合成：
[0039][0040]邻二碘苯(10mmol)，咔唑(11mmol)，醋酸钯(0.4mmol)和叔丁醇钠(22mmol)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光层掺杂材料，其特征在于，具有式I所示的结构的化合物：其中，R1、R2和R3各自独立的为氢、其中，R1、R2和R3各自独立的为氢、所述R1、R2和R3相同或不同。2.根据权利要求1所述的发光层掺杂材料，其特征在于：所述R1、R2和R3不同时为氢。3.根据权利要求1所述的发光层掺杂材料，其特征在于：所述R1、R2和R3中至少一个为氢。4.根据权利要求1所述的发光层掺杂材料，其特征在于：所述R1为氢、5.根据权利要求1所述的发光层掺杂材料，其特征在于：所述R1为氢、所述R2和R3为氢。6.根据权利要求1所述的发光层掺杂材料，其特征在于：所述R1...

【专利技术属性】
技术研发人员：田帅，
申请(专利权)人：上海和辉光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：