[發明專利]烯胺酮硼配合物熒光材料及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202110149566.0
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN114853792A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 王利祥;童輝;吳曉甫;栗華
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02;C09K11/06;H01L51/54
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 周蕾

本發明涉及一種烯胺酮硼配合物熒光材料及其制備方法與應用，屬于有機發光材料技術領域。烯胺酮硼配合物熒光材料結構如式1，其由烯胺酮硼配合物硼原子上的配體，烯胺酮硼配合物氮原子上連接的芳基、雜芳基或稠雜環基團，以及與烯胺酮硼配合物氧原子相鄰碳原子上連接的芳基、雜芳基或稠雜環基團構成。利用烯胺酮硼配合物作為受體，與電子給體單元結合，形成給?受體結構，并通過在烯胺酮氮原子一側引入拉電子結構單元，有效調控LUMO能級，使該類材料具有紅光發射及熱活化延遲熒光特性。本發明的烯胺酮硼配合物熒光材料用于構建有機電致發光器件的發光層，可實現具有較高外量子效率的紅光發射，可以在有機電致發光顯示中得到應用。

技術領域

本發明涉及有機發光材料的技術領域，具體涉及一種烯胺酮硼配合物熒光材料及其制備方法與應用。

背景技術

有機發光二極管(OLED)相比于傳統的顯示技術，具有自發光、對比度高、能耗低、質量輕、響應速度快、可制備柔性大面積器件等優勢，在下一代全彩顯示及固態照明等領域具有廣闊的應用前景。OLED發光器件通常是由電極材料膜層，以及夾在兩個電極膜層之間的有機功能層組成，包括空穴注入層、空穴傳輸層、發光層、空穴阻擋層、電子傳輸層、電子注入層。OLED發光器件的作用機理為兩個電極之間施加電壓，在電場作用下，從陰極注入的電子和從陽極注入的空穴在發光層中復合形成激發態，激發態輻射回到基態，實現器件發光。由于發光層是OLED器件最重要的組成部分，因此，發展具有高發光效率的有機發光材料，對獲得優異的OLED器件性能起決定作用。按發光機制，發光材料分為熒光材料、金屬配合物磷光材料和熱活化延遲熒光(TADF)材料。傳統的熒光材料在電致發光過程中僅能利用25％的單線態激子，而75％的三線態激子則以非輻射躍遷的形式損失，使OLED器件內量子效率(IQE)的理論極限值僅為25％。金屬配合物磷光材料利用重金屬原子的旋軌耦合作用可以將三線態激子轉化為光子，可以實現100％的內量子效率。但貴金屬的使用，使金屬配合物磷光材料面臨成本高、價格昂貴的問題。TADF材料是繼傳統熒光材料、金屬配合物磷光材料后的第三代有機電致發光材料。TADF材料可以通過吸收環境熱量，使三重態激子向單重態反系間竄越，從而可以同時利用三線態激子與單線態激子，獲得高效的熒光發射，實現100％的激子利用率。與傳統熒光材料和金屬配合物磷光材料相比，TADF材料不僅能夠獲得高發光效率，而且不需要貴重金屬作為原料，具有成本低和環保等優勢。目前，TADF材料最常用的設計策略是構建扭曲的給體(D)-受體(A)結構，使最高占據軌道(HOMO)和最低空軌道(LUMO) 能在空間上有效分離，進而使單線態和三線態能級差較小(ΔEST0.3eV)，實現三線態向單線態有效的反系間竄越。因此，選擇與設計合適的給體單元與受體單元對實現材料的TADF發射至關重要。

近年來，含硼原子的π共軛體系受到廣泛的關注。由于硼原子具有空的p軌道，使硼配合物表現出缺電子特性，LUMO能級較低，可作為電子受體單元構建D-A結構的TADF材料。根據配位數不同，硼配合物主要有三配位硼配合物和四配位硼配合物兩類。三配位硼配合物，如三芳基硼，作為受體單元制備的TADF 材料具有發光效率高，發射光譜窄以及分子水平取向度高等特點，用于OLED器件中表現出優異電致發光性能。然而，由于三芳基硼等三配位硼配合物的拉電子能力有限，使得基于三配位硼配合物的TADF材料的發光多局限于藍光與綠光。與之相比，含N,N-、O,O-或N,O-配體的四配位硼配合物的結構更易于修飾，能夠更有效調控LUMO能級，進而更利于拓展光譜范圍，獲得紅光TADF材料。同時，四配位硼配合物的穩定性更高，有利于增強器件的穩定性。因此，發展基于四配位硼配合物的TADF材料是改進材料性能，獲得高效紅光TADF的有效手段。烯胺酮硼配合物是一類含N,O-配體的四配位硼配合物。烯胺酮硼配合物具有剛性平面的結構、較低的LUMO能級和高摩爾消光系數，是構建TADF 材料理想的受體單元，因而受到研究者的關注。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有高效的純紅光發射的熱活化延遲熒光材料烯胺酮硼配合物熒光材料及其制備方法與應用。

為了實現上述目的，本發明的技術方案具體如下：