一种极性硼氮发光材料及其应用以及包含其的有机电致发光器件制造技术

本发明专利技术涉及一种通式化合物，属于有机电致发光技术领域，特别涉及一种多重共振型有机化合物，所述化合物具有如下式的结构：采用本发明专利技术化合物制备的OLED器件电致的发光光谱具有较窄的半峰宽，表现出明显的多重共振效果，并且器件具有低启动电压、高发光效率和长寿命的优点，表现出良好的应用前景。出良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种极性硼氮发光材料及其应用以及包含其的有机电致发光器件


[0001]本专利技术涉及一种通式化合物，属于有机电致发光
，特别涉及一种多重共振型有机化合物及其应用、以及包含该化合物的有机电致发光器件。

技术介绍

[0002]有机电致发光器件(OLED:Organic Light Emission Diodes)是一类具有类三明治结构的器件，包括正负电极膜层及夹在电极膜层之间的有机功能材料层。由于OLED器件具有亮度高、响应快、视角宽、工艺简单、可柔性化等优点,在新型显示
和新型照明
备受关注。目前，该技术已被广泛应用于新型照明灯具、智能手机及平板电脑等产品的显示面板，进一步还将向电视等大尺寸显示产品应用领域扩展，是一种发展快、技术要求高的新型显示技术。
[0003]随着OLED在照明和显示两大领域的不断推进，人们对于其核心材料的研究也更加关注，因为一个效率好、寿命长的OLED器件通常是器件结构以及各种有机材料的优化搭配的结果。为了制备驱动电压更低、发光效率更好、器件使用寿命更长的OLED发光器件，实现OLED器件的性能不断提升，不仅需要对OLED器件结构和制作工艺进行创新，更需要对OLED器件中的光电功能材料不断研究和创新，以制备出具有更高性能的功能材料。基于此，OLED材料界一直致力于开发新的有机电致发光材料以实现器件低启动电压、高发光效率和更优的使用寿命。
[0004]在OLED材料的选择上，单线态发光的荧光材料寿命好，价格低廉，但是效率低；三线态发光的磷光材料效率高，但是价格昂贵，而且蓝光材料的寿命问题一直没有解决。日本九州大学的Adachi提出了一类新的有机发光材料，即热活化延迟荧光(TADF)材料。该类材料的单线态
‑
三线态能隙(ΔE
ST
)非常小(<0.3eV)，三线态激子可以通过反向系间窜越(RISC)转变成单线态激子发光，因此器件的内量子效率可以达到100％。
[0005]采用多重共振(Multiple resonance,MR)骨架体系是一种可以实现高效率、窄光谱发射的有效策略，但考虑到实际应用的要求，目前仍然存在诸多问题需要解决，如合成过程复杂，产率低下，分子骨架有限。因此，有必要进一步开发窄带发射材料的种类、优化合成步骤、扩展材料体系等，从而加速窄光谱发光材料的产业化进程。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本发提供了一种通式化合物，本专利技术化合物的具体通式如下式(1)所示：
[0007][0008]式(1)中，虚线代表连接或不连接；环A、环B、环C、环D、环E和环F各自独立地选自C6～C60的芳基、C5～C60的杂芳基中的一种；
[0009]X2和X4分别独立地为NR1、BR2、O或S，X1和X3分别独立地为NR1、BR2、单键、O、S、S(＝O)2、C＝O中的一种；n1、n2、n3和n4分别独立地为0或1；
[0010]R1、R2各自独立地选自未取代或者R
x
取代的下述基团中的一种：C1～C36的链状烷基、C3～C36的环烷基、C1～C10的烷氧基、C1～C10的硫代烷氧基、C6～C30的芳基氨基、C3～C30杂芳基氨基、C6
‑
C60的单环芳基、C6
‑
C60的稠环芳基、C6
‑
C60的芳氧基、C5
‑
C60的单环杂芳基、C5
‑
C60的稠环杂芳基中的一种，R1、R2各自独立地与相邻的环A、环C、环D或环F之间不连接或者通过单键、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
键合而稠合成环；
[0011]R
x
选自氘、卤素、C1～C30的链状烷基、C3～C30的环烷基、C1～C10的烷氧基、C1～C10的硫代烷氧基、羰基、羧基、硝基、氰基、氨基、C6～C30的芳基氨基、C3～C30杂芳基氨基、C6～C60的单环芳基、C6～C60的稠环芳基、C6～C60的芳氧基、C5～C60的单环杂芳基、C5～C60的稠环杂芳基中的一种；
[0012]R
a
、R
b
、R
c
、R
d
、R
e
、R
f
分别独立地表示单取代基到最大允许取代基，并且各自独立地选自氢、氘或者取代或未取代的下述基团中的一种：卤素、C1～C36的链状烷基、C3～C36的环烷基、C1～C10的烷氧基、C1～C10的烷基硅基、C1～C10的硫代烷氧基、羰基、羧基、硝基、氰基、氨基、金刚烷基、硅基、C6～C30的芳基氨基、C3～C30杂芳基氨基、C6
‑
C60的单环芳基、C6
‑
C60的稠环芳基、C6
‑
C60的芳氧基、C5
‑
C60的单环杂芳基、C5
‑
C60的稠环杂芳基中的一种；所述R
a
、R
b
、R c
和R
d
中的相邻的两个之间不连接或者通过单键、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
键合而稠合成环；
[0013]当上述R
a
、R
b
、R
c
、R
d
、R
e
、R
f
存在取代基时，所述取代基团分别独立选自氘、卤素、C1～C30的链状烷基、C3～C30的环烷基、C1～C10的烷氧基、C1～C10的烷基硅基、C1～C10的硫代烷氧基、羰基、羧基、硝基、氰基、氨基、C6～C30的芳基氨基、C3～C30杂芳基氨基、C6～C60的单环芳基、C6～C60的稠环芳基、C6～C60的芳氧基、C5～C60的单环杂芳基、C5～C60的稠环杂芳基中的一种。
[0014]进一步的，式(1)中，优选所述环A、环B、环C、环D、环E和环F各自独立地选自苯环、萘环或吡啶环；更优选地，环A、环B、环C、环D、环E和环F均为苯环。
[0015]进一步的，式(1)中，优选X1、X2、X3、X4中的两个为BR2，另两个为NR1；
[0016]或者，X1、X2、X3、X4中的两个为BR2，另两个为O；
[0017]或者，X1、X2、X3、X4中的两个为BR2，另两个为S；
[0018]或者，X1、X2、X3、X4中的两个为BR2，一个为NR1，另一个为O；
[0019]或者，X1、X2、X3、X4中的一个为BR2，两个为NR1，另一个为O；
[0020]或者，X1、X2、X3、X4中的两个为NR1，另两个为单键；
[0021]或者，X1、X2、X3、X4中的两个为O，另两个为单键。
[0022]进一步的，本专利技术的通式化合物如下式(2)至式(4)中的任一所示：
[0023][0024]式(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通式化合物，如下式(1)所示：式(1)中，虚线代表连接或不连接；环A、环B、环C、环D、环E和环F各自独立地选自C6～C60的芳基、C5～C60的杂芳基中的一种；X2和X4分别独立地为NR1、BR2、O或S，X1和X3分别独立地为NR1、BR2、单键、O、S、S(＝O)2、C＝O中的一种；n1、n2、n3和n4分别独立地为0或1；R1、R2各自独立地选自未取代或者R
x
取代的下述基团中的一种：C1～C36的链状烷基、C3～C36的环烷基、C1～C10的烷氧基、C1～C10的硫代烷氧基、C6～C30的芳基氨基、C3～C30杂芳基氨基、C6
‑
C60的单环芳基、C6
‑
C60的稠环芳基、C6
‑
C60的芳氧基、C5
‑
C60的单环杂芳基、C5
‑
C60的稠环杂芳基中的一种，R1、R2各自独立地与相邻的环A、环C、环D或环F之间不连接或者通过单键、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
键合而稠合成环；R
x
选自氘、卤素、C1～C30的链状烷基、C3～C30的环烷基、C1～C10的烷氧基、C1～C10的硫代烷氧基、羰基、羧基、硝基、氰基、氨基、C6～C30的芳基氨基、C3～C30杂芳基氨基、C6～C60的单环芳基、C6～C60的稠环芳基、C6～C60的芳氧基、C5～C60的单环杂芳基、C5～C60的稠环杂芳基中的一种；R
a
、R
b
、R
c
、R
d
、R
e
、R
f
分别独立地表示单取代基到最大允许取代基，并且各自独立地选自氢、氘或者取代或未取代的下述基团中的一种：卤素、C1～C36的链状烷基、C3～C36的环烷基、C1～C10的烷氧基、C1～C10的烷基硅基、C1～C10的硫代烷氧基、羰基、羧基、硝基、氰基、氨基、金刚烷基、硅基、C6～C30的芳基氨基、C3～C30杂芳基氨基、C6
‑
C60的单环芳基、C6
‑
C60的稠环芳基、C6
‑
C60的芳氧基、C5
‑
C60的单环杂芳基、C5
‑
C60的稠环杂芳基中的一种；所述R
a
、R
b
、R c
和R
d
中的相邻的两个之间不连接或者通过单键、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
键合而稠合成环；当上述R
a
、R
b
、R
c
、R
d
、R
e
、R
f
存在取代基时，所述取代基团分别独立选自氘、卤素、C1～C30的链状烷基、C3～C30的环烷基、C1～C10的烷氧基、C1～C10的烷基硅基、C1～C10的硫代烷氧基、羰基、羧基、硝基、氰基、氨基、C6～C30的芳基氨基、C3～C30杂芳基氨基、C6～C60的单环芳基、C6～C60的稠环芳基、C6～C60的芳氧基、C5～C60的单环杂芳基、C5～C60的稠环杂芳基中的一种。2.根据权利要求1所述的通式化合物，所述环A、环B、环C、环D、环E和环F各自独立地选自苯环、萘环或吡啶环；
优选地，环A、环B、环C、环D、环E和环F均为苯环。3.根据权利要求1所述的通式化合物，其中：X1、X2、X3、X4中的两个为BR2，另两个为NR1；或者，X1、X2、X3、X4中的两个为BR2，另两个为O；或者，X1、X2、X3、X4中的两个为BR2，另两个为S；或者，X1、X2、X3、X4中的两个为BR2，一个为NR1，另一个为O；或者，X1、X2、X3、X4中的一个为BR2，两个为NR1，另一个为O；或者，X1、X2、X3、X4中的两个为NR1，另两个为单键；或者，X1、X2、X3、X4中的两个为O，另两个为单键。4.根据权利要求1所述的通式化合物，如下式(2)至式(4)中的任一所示：式(2)至式(4)中，X1、X2、X3、X4、R
a
、R
b
、R
c
、R
d
、R
e
、R
f
、R
g
和R
x
的定义均与在式(1)中的定义相同；X5和X6分别独立地为单键、
‑
O
‑
或
‑
S
‑
，n5和n6分别独立地为0或1。5.根据权利要求4所述的通式化合物，其中：式(2)中，X5和X6均为单键，X1、X3均为单键；或者X5和X6均为单键，X1、X3均为O；或者X5和X6均为单键，X1、X3一个为NR1，另一个为BR2；或者X5和X6均为O，X1、X3均为NR1；或者X5和X6均为O，X1、X3均为BR2；式(3)中，X6为单键，X2为O，X1、X3均为单键；或者X6为单键，X2为O，X1、X3均为O；或者X6为单键，X2为O，X1、X3一个为NR1，另一个为BR2；或者X6为O，X2为S，X1、X3均为NR1；或者X6为O，X2为S，X1、X3均为BR2；式(4)中，X2和X4均为O，X1、X3均为单键；或者X2和X4均为O，X1、X3均为O；或者X2和X4均为O，X1、X3一个为NR1，另一个为BR2；或者X2和X4均为S，X1、X3均为NR1；或者X2和X4均为S，X1、X3均为BR2。6.根据权利要求1
‑
5中任一所述的通式化合物，所述R
a
、R
b
、R
c
、R
d
、R
e
、R
f
和R
g
分别独立地
选自氢、氘或者取代或未取代的下述取代基团中的一种：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2
‑
甲基丁基、正戊基、仲戊基、环戊基、新戊基、正己基、环己基、新己基、正庚基、环庚基、正辛基、环辛基、2
‑
乙基己基、三氟甲基、五氟乙基、2,2,2
‑
三氟乙基、苯基、萘基、蒽基、苯并蒽基、菲基、苯并菲基、芘基、窟基、茈基、荧蒽基、并四苯基、并五苯基、苯并芘基、联苯基、偶苯基、三联苯基、三聚苯基、四联苯基、芴基、螺二芴基、二氢菲基、二氢芘基、四氢芘基、顺式或反式茚并芴基、三聚茚基、异三聚茚基、螺三聚茚基、螺异三聚茚基、呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、二苯并噻吩基、吡咯基、异吲哚基、咔唑基、茚并咔唑基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、吖啶基、菲啶基、苯并
‑
5,6
‑
喹啉基、苯并
‑
6,7
‑
喹啉基、苯并
‑
7,8
‑
喹啉基、吡唑基、吲唑基、咪唑基、苯并咪唑基、萘并咪唑基、菲并咪唑基、吡啶并咪唑基、吡嗪并咪唑基、喹喔啉并咪唑基、嗯唑基、苯并嗯唑基、萘并嗯唑基、蒽并嗯唑基、菲并嗯唑基、1，2
‑
噻唑基、1，3
‑
噻唑基、苯并噻唑基、哒嗪基、苯并哒嗪基、嘧啶基、苯并嘧啶基、喹喔啉基、1，5
‑
二氮杂蒽基、2,7
‑
二氮杂芘基、2,3
‑
二氮杂芘基、1,6
‑
二氮杂芘基、1,8
‑
二氮杂芘基、4,5
‑
二氮杂芘基、4,5,9,10
‑
四氮杂茈基、吡嗪基、吩嗪基、吩噻嗪基、萘啶基、氮杂咔唑基、苯并咔啉基、菲咯啉基、1,2,3
‑
三唑基、1,2,4
‑
三唑基、苯并三唑基、1,2,3
‑
噁二唑基、1,2,4
‑
嗯二唑基、1,2,5_嗯二唑基、1,2,3
‑
噻二唑基、1,2,4
‑
噻二唑基、1,2,5
‑
噻二唑基、1,3,4
‑
噻二唑基、1,3,...

【专利技术属性】
技术研发人员：段炼，孟国云，张东东，戴恒毅，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：