一种氮杂硼杂稠环化合物及其在有机电子器件中应用制造技术

本发明专利技术涉及一种氮杂硼杂稠环化合物，具有如通式(I)所示的结构，按照本发明专利技术所述的有机化合物刚性大，材料稳定性强，可作为主体材料或发光材料应用于有机电子器件中，便于提高有机电子器件的发光效率及寿命，本发明专利技术提供了一种制造高性能发光器件的材料解决方案。种制造高性能发光器件的材料解决方案。种制造高性能发光器件的材料解决方案。

【技术实现步骤摘要】
一种氮杂硼杂稠环化合物及其在有机电子器件中应用


[0001]本专利技术涉及电致发光材料领域，尤其涉及一种氮杂硼杂稠环化合物，包含其的混合物、组合物，及其在有机电子器件中应用。

技术介绍

[0002]有机半导体材料在合成上具有多样性，制造成本相对较低以及具有优良的光学与电学性能，有机发光二极管(OLED)在光电器件(例如平板显示器和照明)的应用方面具有很大的潜力。
[0003]为了提高有机发光二极管的发光效率，各种基于荧光和磷光的发光材料体系已被开发出来，使用荧光材料的有机发光二极管具有可靠性高的特点，但其在电气激发下其内部电致发光量子效率被限制为25％，这是因为激子的单重激发态和三重激发态的分支比为1:3。与此相反，使用磷光材料的有机发光二极管已经取得了几乎100％的内部电致发光量子效率。但磷光OLED 有一显著的问题，就是Roll
‑
off效应，即发光效率随电流或亮度的增加而迅速降低，这对高亮度的应用尤为不利。近年来，新型热活化延迟荧光材料(TADF)被大量报道出来，利用反系间穿越方式得以较好的发光效率，器件最高效率EQE已超过20％，但其发光光谱仍然较宽，同时器件稳定性仍不够理想。
[0004]有机发光层材料中的主体材料通常为利用单键或磷原子或硅原子或氮原子将多个苯或咔唑等现有的芳香环连接而成的分子。目前利用B
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N原子形成的稠形化合物得到较窄的发光光谱(参见Hatakeyamaet_al.,DOI:10.1002/adma.201505491)，利用其多重共振的性能得到较好的发光效率，但其器件寿命仍然较低。但作为磷光主体材料或TADF主体材料时，具有较高的三重态能级。因为此类材料共轭体系小的芳香环的氧化还原稳定性并不好，将此类分子作为主体材料时，器件寿命存在一定缺陷。而进一步扩大分子内的共轭体系，增大分子的结构刚性，可以提高材料的稳定性。因此，现有技术，特别是材料解决方案还有待于改进和发展。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种氮杂硼杂稠环化合物、包含其的混合物，组合物、有机电子器件及应用，旨在解决现有的磷光主体材料或者TADF稳定性不够的问题。
[0006]本专利技术的技术方案如下：一种有机化合物，具有如通式(I)所述的结构：
[0007][0008]其中：
[0009]Ar1‑
Ar7独立选自取代或未取代的含有6
‑
30个C原子的芳香基团或5
‑
30个环原子的杂芳香基团；
[0010]X1‑
X3选自N或B，但X1‑
X3不能同时都为B或N；
[0011]Y1‑
Y6选自单键，或二桥联基或三桥联基；
[0012]n、m选自0或1或2。
[0013]本专利技术进一步涉及一种混合物，包括一种如上所述的有机化合物，及至少一种有机功能材料，所述有机功能材料可选自空穴注入材料，空穴传输材料，电子传输材料，电子注入材料，电子阻挡材料，空穴阻挡材料，发光体，或主体材料。
[0014]本专利技术还涉及一种组合物，包括一种如上所述的有机化合物，及至少一种有机溶剂。
[0015]本专利技术进一步涉及一种有机电子器件，至少包含一种如上所述的有机化合物或混合物。
[0016]有益效果：按照本专利技术的氮杂硼杂稠环化合物，通过单键或二桥联基或三桥联基及氮原子或硼原子将至少5个芳香环稠合在一起，形成大共轭稠环化合物，其中包括两个七元环稠环，便于提高材料分子的刚性，提高材料的稳定性，以其制备发光器件，延长器件寿命。按照本专利技术的有机化合物可作为磷光主体材料或者TADF发光材料，通过与合适的客体材料或主体材料配合，能提高其作为电致发光器件的发光效率及寿命，提供了一种制造成本低、效率高、寿命长、低滚降的发光器件的解决方案。
具体实施方式
[0017]本专利技术提供一种有机化合物及其在有机电致发光器件中的应用，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0018]在本专利技术中，“取代”表示被取代基中的氢原子被取代基所取代。
[0019]在本专利技术中，“环原子数”表示原子键合成环状而得到的结构化合物(例如，单环化合物、稠环化合物、交联化合物、碳环化合物、杂环化合物)的构成该环自身的原子之中的原子数。该环被取代基所取代时，取代基所包含的原子不包括在成环原子内。关于以下所述的“环原子数”，在没有特别说明的条件下也是同样的。例如，苯环的环原子数为6，萘环的环原子数为 10，噻吩基的环原子数为5。
[0020]芳香基团指至少包含一个芳环的烃基。杂芳香基团指包含至少一个杂原子的芳香
烃基。杂原子优选选自Si、N、P、O、S和/或Ge，特别优选选自Si、N、P、O和/或S。稠环芳香基团指芳香基团的环可以具有两个或多个环，其中两个碳原子被两个相邻的环共用，即稠环。稠杂环芳香基团指包含至少一个杂原子的稠环芳香烃基。对于本专利技术的目的，芳香基团或杂芳香基团不仅包括芳香环的体系，而且包含非芳香族的环系。因此，比如吡啶、噻吩、吡咯、吡唑、三唑、咪唑、噁唑、噁二唑、噻唑、四唑、吡嗪、哒嗪、嘧啶、三嗪、卡宾等体系，对于该专利技术目的同样认为是芳香基团或杂环芳香基团。对于本专利技术的目的，稠环芳香族或稠杂环芳香族环系不仅包括芳香基团或杂芳香基团的体系，而且，其中多个芳香基团或杂环芳香基团也可以被短的非芳族单元间断(<10％的非H原子，优选小于5％的非H原子，比如C、N或O原子)。因此，比如9，9'
‑
螺二芴，9，9
‑
二芳基芴，三芳胺，二芳基醚等体系，对于该专利技术目的同样认为是稠环芳香族环系。
[0021]在本专利技术实施例中，有机材料的能级结构，单线态能级S1、三线态能级T1、HOMO、LUMO 起着关键的作用。下面对这些能级的确定做介绍。
[0022]HOMO和LUMO能级可以通过光电效应进行测量，例如XPS(X射线光电子光谱法)和 UPS(紫外光电子能谱)或通过循环伏安法(以下简称CV)。最近，量子化学方法，例如密度泛函理论(以下简称DFT)，也成为行之有效的计算分子轨道能级的方法。
[0023]有机材料的单线态能级S1可通过发光光谱来确定，三线态能级T1可通过低温时间分辨发光光谱来测量，S1和T1还可以通过量子模拟计算(如通过Time
‑
dependent DFT)得到，如通过商业软件Gaussian 09W(Gaussian Inc.)，具体的模拟方法可参见WO2011141110或如下在实施例中所述。
[0024]应该注意，HOMO、LUMO、S1、T1的绝对值取决于所用的测量方法或计算方法，甚至对于相同的方法，不同评价的方法，例如在CV曲线上起始点和峰点可给出不同的HOMO/LUMO 值。因此，合理有意义的比较应该用相同的测量方法和相同的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机化合物，具有如通式(I)所示的结构：其中：Ar1‑
Ar7独立选自取代或未取代的含有6
‑
30个C原子的芳香基团或5
‑
30个环原子的杂芳香基团；X1‑
X3选自N或B，但X1‑
X3不能同时都为B或N；Y1‑
Y6选自单键、或二桥联基或三桥联基；n、m选自0或1或2。2.根据权利要求1所述的有机化合物，其中Y1‑
Y6选自单键，或O、S、Se、S＝O、S(＝O)2、NR1、BR1、PR1、CR1R2、SiR1R2；其中R1和R2多次出现时，分别独立选自H、D，或具有1至20个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或具有3至20个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或甲硅烷基，或具有1至20个C原子的酮基，或具有2至20个C原子的烷氧基羰基，或具有7至20个C原子的芳氧基羰基，氰基，氨基甲酰基，卤甲酰基，甲酰基，异氰基，异氰酸酯，硫氰酸酯或异硫氰酸酯，羟基，硝基，CF3，Cl，Br，F，I，可交联的基团，或者具有5至60个环原子的取代或未取代的芳香基团或杂芳香基团，或具有5至60个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，或这些基团的组合。3.根据权利要求1所述的有机化合物，其中Ar1‑
Ar7中至少一个选自取代或未取代的含有5
‑
30个C原子的稠环芳香基团或取代或未取代的含有5
‑
30个环原子的稠环杂芳香基团。4.根据权利要求1或3所述的有机化合物，其中Ar1‑
Ar7独立选自以下基团：其中：Z1每次出现时，独立地选自N或者CR3；Y
13
、Y
14
独立地选自单键、NR4、CR4R5、SiR4R5、O、S、S(＝O)2或S(＝O)；R3‑
R5每次出现时，分别独立选自H或D，或具有1至20个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或具有3至20个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或甲硅烷基，或具有1至20个C原子的酮基，或具有2至20个C原子的烷氧基羰基，或具有7至20个C原子的芳氧基羰基，氰基，氨基甲酰基，卤甲酰基,甲酰基，异氰基，异氰酸酯，硫氰酸酯或异硫氰酸酯，羟基，硝基，CF3，Cl，Br，F，可交联的基团，或者具有5至40个环原子的取代或未取代的芳
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄宏，请求不公布姓名，王坤，陈怀俊，
申请(专利权)人：浙江光昊光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：