含有两个硼原子和四个氧族原子的稠环化合物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含有硼原子和硒或碲原子的稠环化合物，如式(I)所示。与现有技术相比，本发明专利技术采用含有硼原子和硒或碲原子的稠环化合物作为发光单元，一方面可利用有机硼稠环化合物的刚性骨架结构降低激发态结构弛豫程度，从而实现较窄的半峰宽；另一方面还利用硒或碲原子的重原子效应促进系间窜越，激活延迟荧光效应，从而实现高的发光效率。同时，通过改变稠环化合物中含有的芳环或杂芳环的种类，还能够实现对延迟荧光寿命和半峰宽的进一步调节。实验结果表明，采用本发明专利技术的发光化合物作为电致发光器件的发光层，既能够在无需滤光片和微腔结构的情况下实现窄的电致发光半峰宽，又能实现高的器件外量子效率。又能实现高的器件外量子效率。又能实现高的器件外量子效率。

【技术实现步骤摘要】
含有两个硼原子和四个氧族原子的稠环化合物及有机电致发光器件


[0001]本专利技术属于材料
，具体是一种含有两个硼原子和四个氧族原子的稠环化合物及有机电致发光器件。

技术介绍

[0002]有机发光器件(OLEDs)通常是由阴极、阳极及阴极和阳极之间插入的有机物层构成，一般包括透明ITO阳极、空穴注入层(TIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EL)、空穴阻挡层(HBL)、电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)和阴极，按需要可省略1～2 有机层，其作用机理为两个电极之间形成电压，从阴极注入电子的同时从阳极注入空穴，电子和空穴在发光层结合形成激发态，激发态辐射回到基态，进而实现器件发光。由于色彩丰富、快速响应以及可制备柔性器件等特点，有机电致发光材料被认为是最具发展前景的下一代平板显示和固体照明材料。
[0003]传统的荧光材料由于受到自旋量子统计规律的限制，在电致发光过程中仅能利用占全部激子数目25％的单线态激子，其余75％的三线态激子通过非辐射跃迁的方式失活，器件内量子效率(IQE)的理论极限值为25％。为了提高激子利用率，需要实现对三线态激子进行转化。例如，磷光金属配合物利用重金属原子的旋轨耦合作用可以将三线态激子转化为光子，实现100％的内量子效率，但这一途径面临磷光金属配合物价格昂贵的问题。另一利用三线态激子的途径是发展具有热活化延迟荧光(thermally activated delayedfluorescence，TADF)性质的发光材料，利用热活化的反向系间窜越(RISC)过程将三线态激发态转移至单线态激发态发出荧光，从而实现对单线态和三线态激子的充分利用。
[0004]目前发展TADF分子的主要途径是引入给体(D)和受体(A)基团，使得最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)在空间上有效分离，从而实现小的ΔE
ST
。但是这种D
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A结构由于其激发态的振动弛豫而表现出较大的Stokes位移，且发光光谱较宽，半峰宽(FWHM)一般在70～100nm，在实际应用中往往需要采用滤波片或者构造光学微腔来提高色纯度，但这样会导致器件的外量子效率降低或器件结构变得复杂。
[0005]因此如何通过合适的化学结构设计，开发出既具有延迟荧光效应、又具有窄光谱特性的荧光材料，解决上述材料面临的半峰宽较宽的缺陷，已成为领域内诸多具有前瞻性的研究人员亟待解决的问题之一。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种含有两个硼原子和四个氧族原子的稠环化合物及有机电致发光器件，本专利技术提供的稠环化合物作为发光材料，一方面可以实现较窄的半峰宽；另一方面能激活延迟荧光效应，实现高的发光效率。
[0007]本专利技术提供了一种含有硼原子和硒或碲原子的稠环化合物，如式(I)所示：
[0008][0009]其中，X1选自Se或Te；X2、X3和X4各自独立地选自O、S、Se或Te；
[0010]各自独立地选自C5～C60的芳香环基团或C3～C60的芳香杂环基团；
[0011]R1～R4各自独立地选自H、D、F、Cl、Br、I、
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CN、
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NO2、、、取代或未取代的C1～C30的直链烃基、取代或未取代的C1～C30的支链烃基、取代或未取代的C1～C30的卤代烷烃基、取代或未取代的C3～C30的环烷基、取代或未取代的C6～C60 的芳香基团、取代或未取代的C5～C60的杂芳香基团；
[0012]所述R1、R2和R3各自独立地选自取代或未取代的C1～C30的直链烃基、取代或未取代的C1～C30的支链烃基、取代或未取代的C1～C30的卤代烷烃基、取代或未取代的C3～C30 的环烷基、取代或未取代的C6～C60的芳香基团、取代或未取代的C5～C60的杂芳香基团；或者，所述R1、R2和R3相互之间，以及R1、R2和R3分别与之间可以通过单键、
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O
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、
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S
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、与中的任意一种连接；
[0013]n1～n4为R1～R4的数目，选自0～10的整数。
[0014]本专利技术提供了一种含有硼原子和硒或碲原子的稠环化合物，如式(I)所示。与现有技术相比，本专利技术采用含有硼原子和硒或碲原子的稠环化合物作为发光单元，一方面可利用有机硼稠环化合物的刚性骨架结构降低激发态结构弛豫程度，从而实现较窄的半峰宽；另一方面还利用硒或碲原子的重原子效应促进系间窜越，激活延迟荧光效应，从而实现高的发光效率。同时，通过改变稠环化合物中含有的芳环或杂芳环的种类，还能够实现对延迟荧光寿命和半峰宽的进一步调节。实验结果表明，采用本专利技术的发光化合物作为电致发光器件的发光层，既能够在无需滤光片和微腔结构的情况下实现窄的电致发光半峰宽，又能实现高的器件外量子效率。
具体实施方式
[0015]本专利技术提供了一种含有硼原子和硒或碲原子的稠环化合物，如式(I)所示：
[0016][0017]其中，X1选自Se或Te；X2、X3和X4各自独立地选自O、S、Se或Te；
[0018]各自独立地选自C5～C60的芳香环基团或C3～C60的芳香杂环基团；
[0019]R1～R4各自独立地选自H、D、F、Cl、Br、I、
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CN、
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NO2、、、取代或未取代的C1～C30的直链烃基、取代或未取代的C1～C30的支链烃基、取代或未取代的C1～C30的卤代烷烃基、取代或未取代的C3～C30的环烷基、取代或未取代的C6～C60 的芳香基团、取代或未取代的C5～C60的杂芳香基团；
[0020]所述R1、R2和R3各自独立地选自取代或未取代的C1～C30的直链烃基、取代或未取代的C1～C30的支链烃基、取代或未取代的C1～C30的卤代烷烃基、取代或未取代的C3～C30 的环烷基、取代或未取代的C6～C60的芳香基团、取代或未取代的C5～C60的杂芳香基团；或者，所述R1、R2和R3相互之间，以及R1、R2和R3分别与之间可以通过单键、
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O
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、
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S
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、与中的任意一种连接；
[0021]n1～n4为R1～R4的数目，选自0～10的整数。
[0022]在一个实施例中，所述与各自独立地选自式1～16所示基团中的一种：
[0023][0024]其中，L5～L7各自独立选自取代或未取代的C1～C30的直链烃基、取代或未取代的 C1～C30的支链烃基、取代或未取代的C1～C30的卤代烷烃基、取代或未取代的C3～C30 的环烷基、取代或未取代的C6～C60的芳香基团、取代或未取代的C5～C60的杂芳香基团；所述杂芳香基团中的杂原子选自Si、Ge、N、P、O、S与Se中的一种或多种。
[0025]在一个实施例中，所述稠环化合物如式(I
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a)所示：
[0026][0027]其中，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.含有两个硼原子和四个氧族原子的稠环化合物，如式(I)所示：式(I)中，X1选自Se或Te；X2、X3和X4各自独立地选自O、S、Se或Te；各自独立地选自C5～C60的芳香环基团或C3～C60的芳香杂环基团；R1～R4各自独立地选自
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H、
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R1、
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R1、取代或未取代的C1～C30的直链烃基、取代或未取代的C1～C30的支链烃基、取代或未取代的C1～C30的卤代烷烃基、取代或未取代的C3～C30的环烷基、取代或未取代的C6～C60的芳香基团、取代或未取代的C5～C60的杂芳香基团；所述R1、R2和R3各自独立地选自取代或未取代的C1～C30的直链烃基、取代或未取代的C1～C30的支链烃基、取代或未取代的C1～C30的卤代烷烃基、取代或未取代的C3～C30的环烷基、取代或未取代的C6～C60的芳香基团、取代或未取代的C5～C60的杂芳香基团；或者，所述R1、R2和R3相互之间，以及R1、R2和R3分别与之间可以通过单键、
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O
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、
‑
S
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、与中的任意一种进行连接；n1～n4为R1～R4的数目，选自0～10的整数。2.根据权利要求1所述的稠环化合物，其特征在于，所述与各自独立地选自式1～16所示基团中的一种：
其中，L5～L7各自独立选自取代或未取代的C1～C30的直链烃基、取代或未取代的C1～C30的支链烃基、取代或未取代的C1～C30的卤代烷烃基、取代或未取代的C3～C30的环烷基、取代或未取代的C6～C60的芳香基团、取代或未取代的C5～C60的杂芳香基团；所述杂芳香基团中的杂原子选自Si、Ge、N、P、O、S与Se中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的稠环化合物，其特征在于，如式(I
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a)所示：其中，所述与各自独立地选自式3或式12所示基团；R1～R4各自独立地选自
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H、
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D、
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F、
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Cl、
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Br、
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I、
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CN、
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NO2、取代或未取代的C1～C30的直链烃基、取代或未取代的C1～C30的支链烃基、取代或未取代的C1～C30的卤代烷烃基、取代或未取代的C3～C30的环烷基、取代...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利祥，邵世洋，陈凡，吕剑虹，赵磊，王兴东，李伟利，王淑萌，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：