一种多硼氮衍生物及其深蓝光器件、发光设备的制作方法

    技术2026-08-11  19


    本专利涉及有机电致发光,尤其涉及一种多硼氮衍生物及其深蓝光器件、发光设备。


    背景技术:

    1、有机电致发光二极管(organic light emitting diodes, oled)由于色彩对比度高、可视角度广、反应速度快以及柔性可折叠等优点受到各国政府以及科研者的关注。

    2、高性能发光材料的研发一直是oled技术发展的核心。目前,基于发光原理的差异,oled发光材料主要可以分为传统荧光、磷光和热活化延迟荧光(tadf)材料。传统荧光材料由于仅能利用电致发光产生的25%的单线态激子发光,因此常常展现出极差的器件效率。磷光材料通过金属配合物的重原子效应极大加速了三线态能级的翻转,使得单-三线态激子均可以被有效利用。然而,相关的蓝光磷光材料仍然存在色纯度差和器件寿命较低等问题。近些年,基于有机硼构建的多重共振效应(multiple resonance effect, mr)的tadf材料通过设计具有较小的最低激发单线态(s1)和最低激发三线态(t1)能隙(δ est)的分子,使得电致发光中产生的75%三线态激子得以通过t1→s1的反向系间窜越过程转换为单线态激子而发光,因此理论上可实现100%的激子利用率。

    3、尽管如此,mr-tadf材料实际的激子利用率较低,存在发光半峰宽较宽,色纯度不够,缺少适用于溶液法器件的缺点。

    4、有文献报道了一种化合物(记为 f-doabna),发光器件为蒸镀器件,器件的发光效率一般,并且发光半峰宽较宽,发光色纯度仍然是不够的。

    5、(记为 f-doabna)

    6、因此,需要开发同时具有高发光效率、高色纯度的能够适用于溶液法器件的深蓝光多重共振热活化延迟荧光分子。


    技术实现思路

    1、为解决目前现有技术中的上述技术问题之一,本发明设计一类新型结构的深蓝光多硼氮衍生物,具有发光效率高、高色纯度、适用于溶液法器件的特性。

    2、一方面,本发明提供一种多硼氮衍生物,该种多硼氮衍生物具有如下所示的结构:

    3、

    4、其中,r1、r2各自独立的表示c1-c36的烷基或芳基取代基;

    5、r3、r4、r5、r6、r7、r8各自独立的表示氢或c1-c36的取代基;所述c1-c36的取代基以单键或成环的方式进行取代;

    6、a1、a2各自独立的表示氧、硫、硒、亚砜基、砜基、c1-c36的烷基或芳基取代的碳取代基、c1-c36的烷基或芳基取代的氮取代基或不存在。

    7、作为烷基取代基,可以是碳氢元素组成的烷基,也可以是含有碳氢原子之外原子组成的烷基。烷基可以是链状烷基,也可以是成环烷基。当烷基取代基的碳数超过两个碳原子时,同分异构的烷基均属于本发明保护范围。烷基取代基可以进一步被芳基取代。烷基取代基被芳基取代的,取代基数量可以是一个,也可以是多个。

    8、烷基取代基包括同分异构取代基。举例但不限制的,丙基包括正丙基和异丙基,丁基包括正丁基、异丁基、叔丁基和环丁基,戊基包括正戊基、异戊基和环戊基,己基包括正己基和环己基。举例但不限制的,c1-c6的碳氢元素组成的烷基选自以下结构中的一种:

    9、其中,星号表示烷基取代基的取代位置。可以理解的,上述烷基取代基的任意氢取代基可以进一步被其他基团取代。

    10、作为芳基取代基,可以是芳香环成环原子仅含有碳原子的芳基,也可以是芳香环成环原子含有碳原子之外原子的芳基。芳基取代基可以进一步被其他基团取代,其他基团可以是烷氧基或烷胺基,也可以是芳氧基或芳胺基,也可以是芳基或烷基通过非氧原子或非氮原子的其他链接原子或其他链接基团进行取代,其他链接原子举例可以有硫原子,其他链接基团举例可以有亚砜基或砜基,只要能够使得芳基或烷基通过化学键方式链接到芳基取代基即可。芳基取代基被其他基团取代的,可以被一个其他基团取代,也可以被多个其他基团取代。

    11、作为芳基取代基,有多个位点可以取代到本发明结构中,举例但不限制的,芳基取代基可以选择以下结构中的一种:

    12、其中,星号表示芳基取代基的取代位置。可以理解的,上述芳基取代基的任意氢取代基可以进一步被其他基团取代。

    13、作为本发明所述的多硼氮衍生物的一种优选方案,所述烷基或芳基取代基为c1-c36的烷基或c1-c36的芳基;

    14、所述c1-c36的烷基选自甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、芳基取代的甲基、芳基取代的乙基、芳基取代的丙基、芳基取代的丁基、芳基取代的戊基或芳基取代的己基;所述芳基为苯基、甲苯基、乙苯基、丙苯基、丁苯基、戊苯基、己苯基、庚苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、丙氧基苯基、丁氧基苯基、戊氧基苯基、己氧基苯基、庚氧基苯基、甲胺基苯基、乙胺基苯基、丙胺基苯基、丁胺基苯基、戊胺基苯基、己胺基苯基、庚胺基苯基、联苯基或咔唑基;

    15、所述c1-c36的芳基选自氢取代、烷基取代、烷氧基取代或烷胺基取代的芳基;所述烷基取代、烷氧基取代或烷胺基取代中的烷基为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基或庚基;所述芳基选自以下基团中的一种:苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、吲哚基、吩噻嗪基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、噻唑基、异噻唑基、吡唑基、咪唑基、噁唑基、异噁唑基、萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、芴基、咔唑基、香豆素基、喹诺酮基、苯并咔唑基、苯并芴基或苯并噻吩基。

    16、作为本发明所述的多硼氮衍生物的一种优选方案,所述c1-c36的取代基选自为以下基团中的一种:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、苯基取代的甲基、苯基取代的乙基、苯基取代的丙基、苯基取代的丁基、苯基取代的戊基、苯基取代的己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、苯氧基、二甲胺基、二乙胺基、二丙胺基、二丁胺基、二戊胺基、二己胺基、二苯基胺基、二萘基胺基、苯基萘基胺基、芳香环成环原子仅含有碳原子的芳基或芳香环成环原子含有碳原子之外原子的芳基;所述芳香环成环原子仅含有碳原子的芳基为苯基、甲基取代的苯基、乙基取代的苯基、丙基取代的苯基、丁基取代的苯基、戊基取代的苯基、己基取代的苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、丙氧基苯基、丁氧基苯基、戊氧基苯基、己氧基苯基、二甲胺基苯基、二乙胺基苯基、二丙胺基苯基、二丁胺基苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基或萘基;所述芳香环成环原子含有碳原子之外原子的芳基为吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、吲哚基、吩噻嗪基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、噻唑基、异噻唑基、吡唑基、咪唑基、噁唑基、异噁唑基、咔唑基或苯并噻吩基。

    17、作为本发明所述的多硼氮衍生物的一种优选方案,所述a1、a2各自相同的表示氧、硫或硒。

    18、作为本发明所述的多硼氮衍生物的一种优选方案,a1、a2为氧。

    19、作为本发明所述的多硼氮衍生物的一种优选方案,a1、a2为硫。

    20、作为本发明所述的多硼氮衍生物的一种优选方案,a1、a2为硒。

    21、作为本发明所述的多硼氮衍生物的一种优选方案,所述r1、r2表示相同取代基。

    22、作为本发明所述的多硼氮衍生物的一种优选方案,所述r3、r5表示相同取代基。

    23、作为本发明所述的多硼氮衍生物的一种优选方案,所述r4、r6表示相同取代基。

    24、作为本发明所述的多硼氮衍生物的一种优选方案,所述r7、r8表示相同取代基。

    25、作为本发明所述的多硼氮衍生物的一种优选方案,所述r3、r4、r5、r6表示相同取代基。

    26、作为本发明所述的多硼氮衍生物的一种优选方案,所述r3、r4、r5、r6、r7、r8表示相同取代基。

    27、作为本发明所述的多硼氮衍生物的一种优选方案,多硼氮衍生物具有如下所示结构中的一种:。

    28、作为本发明所述的多硼氮衍生物的一种优选方案,多硼氮衍生物具有类似化合物1-1至化合物1-120所示结构中的一种,差别仅在于将其中的氧原子替换为硫原子,化合物名称相应的依次变为化合物2-1至化合物2-120。

    29、作为本发明所述的多硼氮衍生物的一种优选方案,多硼氮衍生物具有如下所示结构中的一种:。

    30、一方面,本发明还提供一种深蓝光发光器件,所述深蓝光器件含有上述技术方案所述的多硼氮衍生物。

    31、作为本发明所述的深蓝光器件的一种优选方案,所述深蓝光器件含有至少一个发光层,所述至少一个发光层含有至少一种本发明所述的多硼氮衍生物。进一步优选的,所述至少一个发光层中,可以只含有一种结构的本发明所述的多硼氮衍生物,也可以含有其他结构的有机发光材料。

    32、一方面,本发明还提供一种发光设备,所述发光设备采用含有上述技术方案所述的多硼氮衍生物的深蓝光器件。

    33、一方面,本发明的发光设备,可以应用在显示领域,也可以应用在照明领域。优选的,本发明的发光设备,具体可以是智能手机,也可以是笔记本、显示屏、电视、平板、数码相机、头戴显示设备、微型显示设备、手环、车载显示设备、可视电话设备、水上装置仪表盘、水下装置仪表盘、空中装置仪表盘等各类需要实现发光功能的设备。

    34、与现有技术相比,本发明所述的技术方案至少具有如下一个或多个有益效果:

    35、具有本发明所示的多硼氮衍生物,具有良好的深蓝光发光的特性,可以同时制备溶液型和蒸镀型的有机电致发光光电器件,具有高的外量子效率和高色纯度特点。发光材料可以制备成性能优良的发光器件,发光器件可以进一步应用到发光设备中。


    技术特征:

    1. 一种多硼氮衍生物,其特征在于,多硼氮衍生物具有如下所示的结构:

    2.根据权利要求1所述的多硼氮衍生物,其特征在于,所述烷基或芳基取代基为c1-c36的烷基或c1-c36的芳基;

    3.根据权利要求1-2任一项所述的多硼氮衍生物,其特征在于,所述c1-c36的取代基选自为以下基团中的一种:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、苯基取代的甲基、苯基取代的乙基、苯基取代的丙基、苯基取代的丁基、苯基取代的戊基、苯基取代的己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、苯氧基、二甲胺基、二乙胺基、二丙胺基、二丁胺基、二戊胺基、二己胺基、二苯基胺基、二萘基胺基、苯基萘基胺基、芳香环成环原子仅含有碳原子的芳基或芳香环成环原子含有碳原子之外原子的芳基;所述芳香环成环原子仅含有碳原子的芳基为苯基、甲基取代的苯基、乙基取代的苯基、丙基取代的苯基、丁基取代的苯基、戊基取代的苯基、己基取代的苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、丙氧基苯基、丁氧基苯基、戊氧基苯基、己氧基苯基、二甲胺基苯基、二乙胺基苯基、二丙胺基苯基、二丁胺基苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基或萘基;所述芳香环成环原子含有碳原子之外原子的芳基为吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、吲哚基、吩噻嗪基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、噻唑基、异噻唑基、吡唑基、咪唑基、噁唑基、异噁唑基、咔唑基或苯并噻吩基。

    4.根据权利要求1所述的多硼氮衍生物,其特征在于,所述a1、a2各自相同的表示氧、硫或硒。

    5.根据权利要求1所述的多硼氮衍生物,其特征在于,所述r1、r2表示相同取代基。

    6.根据权利要求1所述的多硼氮衍生物,其特征在于,多硼氮衍生物具有如下所示结构中的一种:

    7.根据权利要求1所述的多硼氮衍生物,其特征在于,多硼氮衍生物具有如下所示结构中的一种:。

    8.根据权利要求1所述的多硼氮衍生物,其特征在于,多硼氮衍生物具有如下所示结构中的一种:。

    9.一种深蓝光器件,所述深蓝光器件含有权利要求1-8任一项所述的多硼氮衍生物。

    10.一种发光设备,所述发光设备采用权9所述的深蓝光器件。


    技术总结
    本发明提供了一种多硼氮衍生物及其深蓝光器件、发光设备,该多硼氮衍生物具有式(I)的结构,其中,R1、R2各自独立的表示C1‑C36的烷基或芳基取代基;R3、R4、R5、R6、R7、R8各自独立的表示氢或C1‑C36的取代基;所述C1‑C36的取代基以单键或成环的方式进行取代;A1、A2各自独立的表示氧、硫、硒、亚砜基、砜基、C1‑C36的烷基或芳基取代基的碳取代基、C1‑C36的烷基或芳基取代基的氮取代基或不存在。本发明采用的多硼氮衍生物,具有发光效率高、高色纯度、适用于溶液法器件的特性。

    技术研发人员:张晓宏,程迎春,王凯,陈先凯,黄达,何茜
    受保护的技术使用者:苏州思萃新能源光电技术研究所有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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