含硼有机化合物及发光器件制造技术

本发明专利技术提供了一种含硼有机化合物及发光器件，其中，含硼有机化合物为式(III)所示的化合物：其中，R1～R

【技术实现步骤摘要】
含硼有机化合物及发光器件
[0001]本申请是申请号为202111418443.9的中国专利技术专利申请(申请日：2021年11月26日，专利技术名称：含硼有机化合物及发光器件)的分案申请。


[0002]本专利技术涉及有机光电
，具体涉及一种含硼有机化合物及发光器件。

技术介绍

[0003]有机电致发光器件具有自主发光、低电压驱动、全固化、宽视角、组成和工艺简单等一系列的优点；与液晶显示器相比，有机电致发光器件不需要背光源。因此，有机电致发光器件具有广泛的应用前景。
[0004]有机电致发光器件一般包括阳极、金属阴极和它们之间夹着的有机层。有机层主要包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层。另外，发光层大多采用主客体结构。即，将发光材料以一定浓度掺杂在主体材料中，以避免浓度淬灭和三线态
‑
三线态湮灭，提高发光效率。在有机电致发光器件的结构中，如果在两个电极之间施加电压，则电子和空穴分别从阴极和阳极注入和传输到发光层中形成激子，激子再次落至基态时发光。
[0005]近年来，硼元素所特有的一些性质使得含硼π
‑
共轭材料引起了人们极大的研究兴趣。在分子设计中，通过合理地利用硼元素的特性，将其引入到π
‑
共轭体系的不同位置，可以获得不同结构类型的、具有独特光电性能的有机π
‑
共轭新材料，如有机电致发光器件中的电子传输材料和发光材料、化学传感器材料以及有机光伏材料等等。
[0006]目前商业上使用的蓝光硼氮类材料是比较热门的多重共振的热激发延迟荧光材料(MR
‑
TADF)，虽然理论上这类材料可以利用三线态，提高激子的利用率至100％，但目前商用化的蓝光硼氮类三线态激子寿命过长，导致器件寿命较短并在高电流密度下效率滚降较大，因此许多面板厂商大都选择提高器件寿命而降低器件效率的方法，即只使用材料的单线态发光。如何在产业上使用此类材料的三线态激子而提高器件效率并保证较长的器件寿命，仍面临许多关键问题；另外由于目前商用化的蓝光硼氮类分子具有较好的平面结构，在高浓度掺杂下自淬灭效应非常严重，通常需要在极低的掺杂浓度下制备器件，严重影响工艺的可操作性。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种含硼有机化合物及发光器件，引入空间位阻基团和低三线态基团：1)引入空间位阻基团形成扭转的三维立体结构，可以有效地避免多重共振的热激发延迟荧光材料因自身平面结构而引起的浓度猝灭效应的发生；2)引入低三线态基团可以有效地降低本专利技术含硼有机化合物的三线态能量，增加了材料单线态与三线态之间的能量差，有效地抑制了长寿命的三线态激子通过反系间窜越的过程回到单线态，阻止了这类长寿命激子的形成，进而提升器件性能的同时保证了较长的器件寿命。
[0008]为实现上述目的，作为本专利技术一个方面的实施例，本专利技术提供了一种含硼有机化合物，包括式(I)～式(III)任意一项所示的化合物：
[0009][0010][0011]R1～R
14
分别选自以下任意一种基团：氢原子、氘原子、卤素、氰基、NO2、N(R)2、OR、SR、C(＝O)R、P(＝O)R、Si(R)3、取代或未取代的C1～C20的烷基、取代或未取代的C2～C20烯基、取代或未取代的C2～C20的炔基、取代或未取代的C6～C40的芳基、取代或未取代的C5～C40的杂芳基，其中，R选自以下任意一种基团：氢原子、氘原子、氟原子、氰基、取代或未取代的C1～C20的烷基、取代或未取代的C6～C30的芳基、取代或未取代的C5～C30的杂芳基；M为取代或未取代的C6～C48的芳基；X1、X2分别选自以下任意一种基团：O、S、N
‑
Y、C(Y)2，其中，Y选自以下任意一种基团：取代或未取代的C1～C20的烷基、取代或未取代的C6～C40的芳基或者取代或未取代的C5～C40的杂芳基。
[0012]作为本专利技术另一个方面的实施例，提供了一种发光器件，包括第一电极、第二电极和设置在第一电极和所述第二电极之间的有机层，上述有机层中含有至少一种上述含硼有机化合物。
[0013]本专利技术通过在硼元素的对位引入芳香基团，在不改变此类含硼化合物的发光峰窄、热稳定性高、传输性能好、荧光量子产率高的情况下，通过三线态
‑
三线态淬灭(TTA)效
应，提高化合物的激子利用率，最终提升器件效率。
附图说明
[0014]图1是本专利技术实施例中化合物1
‑
1和BD2在甲苯溶液中的荧光光谱；
[0015]图2是本专利技术实施例中化合物2
‑
6、2
‑
1和BD1在甲苯溶液中的荧光光谱；
[0016]图3是本专利技术实施例中有机电致发光器件的构造图。
[0017]附图标记：
[0018]1‑
基板，2
‑
阳极，3
‑
空穴注入层，4
‑
空穴传输层，5
‑
电子阻挡层，6
‑
发光层，7
‑
空穴阻挡层，8一电子传输层，9
‑
电子注入层，10
‑
阴极。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。
[0020]硼原子空的p轨道与π
‑
共轭体系的π*轨道间的pπ
‑
π*共轭效应，将硼引入到π
‑
共轭体系可以赋予体系一些独特的光电性能。利用硼构筑π
‑
共轭光电功能材料主要基于硼元素以下三个方面的特性：(1)特殊的轨道相互作用：硼元素最外层空的p轨道与π
‑
共轭体系的π*轨道间可以形成pπ
‑
π*共轭，从而降低体系的最低未占有轨道(LUMO)能级；(2)Lewis酸性：由于空的p轨道的存在，硼很容易与Lewis碱(如氟离子)络合并打破pπ
‑
π*共轭，从而引起相应体系光电性能的显著变化；(3)大的立体位阻效应：由于空的p轨道的存在，为提高有机硼π
‑
共轭化合物的稳定性，通常需要在硼原子上引入大体积的芳香基团。
[0021]根据本专利技术的一个方面总体上的专利技术构思，提供了一种含硼有机化合物，包括式(I)～式(III)任意一项所示的化合物：
[0022][0023][0024]R1～R
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分别选自以下任意一种基团：氢原子、氘原子、卤素、氰基、NO2、N(R)2、OR、SR、C(＝O)R、P(＝O)R、Si(R)3、取代或未取代的C1～C20的烷基、取代或未取代的C2～C20烯基、取代或未取代的C2～C20的炔基、取代或未取代的C6～C40的芳基、取代或未取代的C5～C40的杂芳基，其中，R选自以下任意一种基团：氢原子、氘原子、氟原子、氰基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含硼有机化合物，为式(III)所示的化合物：其中，R1～R
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选自氢原子、取代或未取代的C1～C20的烷基中任意一种；M为取代或未取代的C6～C40的芳基。2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述C1～C20的烷基选自以下任意一种基团：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基；所述M为取代或未取代的C6～C40的芳基选自以下任意一种基团：苯基、萘基、蒽基、苯并蒽基、菲基、苯并菲基、苝基。3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，R2、R5、R
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、R
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为叔丁基，R1、R3‑4、R6‑9、R
11
‑
12
、...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔林松，朱向东，叶志峰，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：