[發明專利]一種用作有機電致磷光器件主體材料和熱致延遲熒光材料的多功能化三芳基硼衍生物

有效

• 申請號: 201610356357.2
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN106008574B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 趙翠華;王琛;李勝勇;孫作榜
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02;C09K11/06;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 鄭平

技術領域

本發明屬于有機電致發光領域，特別涉及一種用作有機電致磷光器件主體材料和熱致延遲熒光材料的多功能化三芳基硼衍生物。

背景技術

有機電致發光器件(OLED)由于具有能主動發光、發光顏色連續可調、易于實現大屏幕顯示、視角寬、工藝簡單、成本低等特點，已經成為目前平板顯示技術的熱點，具有誘人的應用前景。為了實現有機電致發光器件的商業化，除了需要滿足能夠實現全色顯示、單色純度高、熱化學穩定性好等要求外，還希望器件有高的發光效率。根據光化學原理，由于受自旋統計的限制，載流子復合形成單線態激子的概率只有25％，而基于熒光材料的有機電致發光器件僅僅利用單線態激子輻射衰減發出熒光，器件的外量子效率最高只有5％。如果單線態和三線態激子的能量能夠得到完全利用，將可能突破電致熒光發光效率的限制，因此如何利用三線態激子的輻射衰減來是提高有機電致發光器件的關鍵。其中一個重要的方法是用貴金屬配合物的磷光材料來代替熒光材料，為抑制磷光材料的濃度淬滅和三線態-三線態湮滅(TTA)效應，通常需要將磷光材料作為客體摻雜于主體材料中。作為有機電致磷光器件(PhOLED)的主體材料，通常需要具有良好的載流子傳輸性能以及較高的三線態能級(E_T)以使能量可以有效地轉移給客體材料。除此以外，熱激活延遲熒光材料(TADF)也可以充分利用電激發下形成的單線態-三線態激子，該類材料一般具有小的單線態-三線態能級(ΔE_ST)，三線態激子可以通過反系間穿越轉變為單線態激子發光。

三芳基硼化合物由于其獨特的結構和光電性能是近幾年來備受關注的一類有機光電功能材料，由于硼原子上空p軌道的影響，硼取代基可以作為一個有效的電子受體，因此當體系中存在電子給體如氨基時，體系容易表現出分子電荷轉移特性(ICT)。具有ICT特性的三芳基硼化合物已經被成功用作非線性光學材料、雙光子吸收和發光材料、OLED中的電子傳輸和發光材料，但有關有機電致磷光(PhOLED)器件主體材料和藍色TADF發光材料的報道還非常有限，其中主要原因是ICT特性通常會減小體系的能隙，使得發射波長比較長、單線態和三線態能級都比較小。

發明內容

為了制備發光效率高、亮度大、穩定性好的有機電致磷光器件，本發明提供一種用作有機電致磷光器件主體材料和熱致延遲熒光材料的多功能化三芳基硼衍生物。研究發現：采用o,o’-BP-NPh₂(本發明中即指下文所述的化合物Ⅰ)作為有機電致磷光器件的有機發光層主體材料時，可以獲得較高的器件外量子效率。

本發明首先選用o,o’-BP-NPh₂和其位置異構體，p,p’-BP-NPh₂(化合物II)作為有機發光層的主體材料，以期獲得高的外量子效率。但實驗結果表明：采用p,p’-BP-NPh₂作為主體材料時，并未獲得預期的發光效果。這可能是因為二米基硼和二苯氨基的特殊位阻效應使o,o’-BP-NPh₂具有非常扭曲的分子結構，兩個苯環之間的二面角高達88°，不僅限制了共軛，而且使得最高占據軌道(HOMO)和最低未占據軌道(LUMO)基本沒有重疊，o,o’-BP-NPh₂具有較小的ΔE_ST,所以o,o’-BP-NPh₂兼具藍色TADF熒光發光特性和較高三線態能級。

為實現上述目的，本發明采用如下方案：

基于o,o’-BP-NPh₂兼具藍色TADF發光特性和較高三線態能級的性能特點，本發明提供了化合物Ⅰ及其衍生物作為藍光TADF發光材料、有機電致磷光器件主體材應用，所述化合物Ⅰ和II的結構式如下：

優選的，所述化合物Ⅰ的聯苯部分中，兩個苯環之間的二面角達88°以上。

優選的，所述化合物Ⅰ在環己烷中的最大吸收峰為363nm，最大發射峰429nm。

優選的，所述化合物Ⅰ的單晶結構圖如圖1所示。

本發明還提供了一種藍光TADF OLED，所述藍光TADF OLED的發光材料為化合物Ⅰ。

本發明還提供了一種綠光有機電致磷光器件PhOLED，所述有機電致磷光器件PhOLED的主體材料為化合物Ⅰ。

本發明還提供了一種藍光有機電致磷光器件PhOLED，所述有機電致磷光器件PhOLED的主體材料為化合物Ⅰ。