[发明专利]一种用作有机电致磷光器件主体材料和热致延迟荧光材料的多功能化三芳基硼衍生物

说明书

技术领域

本发明属于有机电致发光领域，特别涉及一种用作有机电致磷光器件主体材料和热致延迟荧光材料的多功能化三芳基硼衍生物。

背景技术

有机电致发光器件(OLED)由于具有能主动发光、发光颜色连续可调、易于实现大屏幕显示、视角宽、工艺简单、成本低等特点，已经成为目前平板显示技术的热点，具有诱人的应用前景。为了实现有机电致发光器件的商业化，除了需要满足能够实现全色显示、单色纯度高、热化学稳定性好等要求外，还希望器件有高的发光效率。根据光化学原理，由于受自旋统计的限制，载流子复合形成单线态激子的概率只有25％，而基于荧光材料的有机电致发光器件仅仅利用单线态激子辐射衰减发出荧光，器件的外量子效率最高只有5％。如果单线态和三线态激子的能量能够得到完全利用，将可能突破电致荧光发光效率的限制，因此如何利用三线态激子的辐射衰减来是提高有机电致发光器件的关键。其中一个重要的方法是用贵金属配合物的磷光材料来代替荧光材料，为抑制磷光材料的浓度淬灭和三线态-三线态湮灭(TTA)效应，通常需要将磷光材料作为客体掺杂于主体材料中。作为有机电致磷光器件(PhOLED)的主体材料，通常需要具有良好的载流子传输性能以及较高的三线态能级(E_T)以使能量可以有效地转移给客体材料。除此以外，热激活延迟荧光材料(TADF)也可以充分利用电激发下形成的单线态-三线态激子，该类材料一般具有小的单线态-三线态能级(ΔE_ST)，三线态激子可以通过反系间穿越转变为单线态激子发光。

三芳基硼化合物由于其独特的结构和光电性能是近几年来备受关注的一类有机光电功能材料，由于硼原子上空p轨道的影响，硼取代基可以作为一个有效的电子受体，因此当体系中存在电子给体如氨基时，体系容易表现出分子电荷转移特性(ICT)。具有ICT特性的三芳基硼化合物已经被成功用作非线性光学材料、双光子吸收和发光材料、OLED中的电子传输和发光材料，但有关有机电致磷光(PhOLED)器件主体材料和蓝色TADF发光材料的报道还非常有限，其中主要原因是ICT特性通常会减小体系的能隙，使得发射波长比较长、单线态和三线态能级都比较小。

发明内容

为了制备发光效率高、亮度大、稳定性好的有机电致磷光器件，本发明提供一种用作有机电致磷光器件主体材料和热致延迟荧光材料的多功能化三芳基硼衍生物。研究发现：采用o,o’-BP-NPh₂(本发明中即指下文所述的化合物Ⅰ)作为有机电致磷光器件的有机发光层主体材料时，可以获得较高的器件外量子效率。

本发明首先选用o,o’-BP-NPh₂和其位置异构体，p,p’-BP-NPh₂(化合物II)作为有机发光层的主体材料，以期获得高的外量子效率。但实验结果表明：采用p,p’-BP-NPh₂作为主体材料时，并未获得预期的发光效果。这可能是因为二米基硼和二苯氨基的特殊位阻效应使o,o’-BP-NPh₂具有非常扭曲的分子结构，两个苯环之间的二面角高达88°，不仅限制了共轭，而且使得最高占据轨道(HOMO)和最低未占据轨道(LUMO)基本没有重叠，o,o’-BP-NPh₂具有较小的ΔE_ST,所以o,o’-BP-NPh₂兼具蓝色TADF荧光发光特性和较高三线态能级。

为实现上述目的，本发明采用如下方案：

基于o,o’-BP-NPh₂兼具蓝色TADF发光特性和较高三线态能级的性能特点，本发明提供了化合物Ⅰ及其衍生物作为蓝光TADF发光材料、有机电致磷光器件主体材应用，所述化合物Ⅰ和II的结构式如下：

优选的，所述化合物Ⅰ的联苯部分中，两个苯环之间的二面角达88°以上。

优选的，所述化合物Ⅰ在环己烷中的最大吸收峰为363nm，最大发射峰429nm。

优选的，所述化合物Ⅰ的单晶结构图如图1所示。

本发明还提供了一种蓝光TADF OLED，所述蓝光TADF OLED的发光材料为化合物Ⅰ。

本发明还提供了一种绿光有机电致磷光器件PhOLED，所述有机电致磷光器件PhOLED的主体材料为化合物Ⅰ。

本发明还提供了一种蓝光有机电致磷光器件PhOLED，所述有机电致磷光器件PhOLED的主体材料为化合物Ⅰ。