CN116023402B - 一种硼氮化合物及其制备方法和应用 - Google Patents
一种硼氮化合物及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种硼氮化合物及其制备方法和应用,所述硼氮化合物具有通式I所示的结构。本发明的提供的硼氮化合物引入弱推电子或拉电子的大位阻线型基团,在保证共振单元蓝光发射的同时,降低浓度淬灭效应并降低其折射率,从而获得更高的水平取向因子以及电致发光效率。由此制备的有机电致发光器件实现了窄光谱TADF发射,并且使得磷光敏化器件的电致发光外量子效率高达20%以上,三线态‑三线态湮灭型主体器件的电致发光外量子效率也达到10%以上。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光技术领域,尤其涉及一种硼氮化合物及其制备方法和应用。
背景技术
有机光电材料(Organic Optoelectronic Materials)是一类具有光子和电子的产生、转换和传输等特性的有机材料。目前,有机光电材料可控的光电性能已经应用于有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)、有机太阳能电池(OrganicPhotovoltage,OPV)、有机场效应晶体管(OrganicField Effect Transistor,OFET),甚至是有机激光器。近年来,OLED成为国内外非常热门的新型平面显示器产品。OLED显示器具有自发光、广视角、短反应时间、高发光效率、广色域、低工作电压、面板薄、可制作大尺寸可挠曲的面板且成本低的特点,被誉为21世纪的明星平面显示产品。
关于有机电致发光的历史,可以追溯到1953年Bernanose等的报道(PapkovskiD.B. Sens. and Achuators B.,1995,29,213.)。约10年后,于1963年,纽约大学的Pope等在蒽的晶体上施加电压,可以观察到蒽的荧光发射(M.Pope, H. Kallmann and P.Magnante,J.Chem.Phys.,1963,38,2042)。1987年,美国Kodak公司的C.W.Tang等人采用超薄膜技术以空穴传输效果较好的芳香胺作为空穴传输层,以8-羟基喹啉的铝配合物作为发光层,以氧化铟锡(ITO)薄膜和金属合金分别作为阳极和阴极,制备了发光器件,该器件在10 V驱动电压下得到了亮度高达1000cd/m2的绿光发射,效率为1.5 lm/W(C.W.Tang andS.A.VanSlyke,Appl.Phys.Lett.,1987,51,913),这一突破性进展使得有机电致发光研究在世界范围内迅速深入地开展起来。1990年,剑桥大学的Burroughes等提出了第一个以高分子(PPV)为基的发光二极管。表明PPV在单层器件中,可作为具有高度荧光的发射材料,它有着较高的发光效率(Burroughes J. H., Bradley D.D.C.,BrownA.R.,Marks R.N.,Mackay K.,Friend R.H,Burns P.L.,Holmes A.B.Nature,1990,347,539.)。1998年Princeton大学的Baldo、Forrest等报道了第一个基于电致发光的磷光器件,它在原则上可以有100%的内量子产率(M.A.Baldo,D.F.O'Brienetal.,Nature,1998,395,151),但一方面磷光材料普遍使用铱铂等贵金属,价格昂贵,另一方面对于深蓝光磷光材料来说其仍存在着化学不稳定性、器件在高电流密度下效率滚降较大等问题,所以开发一种使用廉价稳定的有机小分子材料而又能实现高效率发光的OLED器件显得极为重要。
2012年,九州大学的Adachi研究组报道了基于热活化延迟荧光(TADF)机理的高效全荧光型OLED器件(Uoyama H,Goushi K,ShizuK,et al.Highly efficient organiclight-emitting diodes from delayedfluorescence[J].Nature,2012,492(7428):234-238.)。当分子的S1与T1能级差足够小时,三重态激子可以吸收热能,经过RISC过程回到单重态,进而发射荧光,其器件的内量子效率(IQE)理论上可以达到100%,外量子效率(EQE)高达30%,比肩磷光器件的水平。TADF材料作为下一代发光材料,其研究正方兴未艾。
TADF分子主要作为客体材料掺杂在宽禁带主体材料中实现高效率的热活化延迟荧光(Q.Zhang,J.Li,K.Shizu,S.Huang,S.Hirata,H.Miyazaki,C.Adachi,J.Am.Chem.Soc.2012,134,14706;H.Uoyama,K.Goushi,K.Shizu,H.Nomura,C.Adachi,Nature.,2012,492,234;T.Nishimoto,T.Yasuda,S.Y.Lee,R.Kondo,C.Adachi,Mater.Horiz.,2014,1,264)。和传统荧光分子局域(LE)态发光不同,TADF发射主要源自ICT态的跃迁,因此容易受到给受体间振、转运动的影响,致使光谱较宽。较宽的光谱虽然有利于照明上的应用,但却不能够满足显示领域高色纯度的要求。而OLED最主要的用途在于显示,所以TADF材料的窄光谱设计(即较小半峰宽,FWHM)显得十分必要。目前报道的基于二苯胺给体的硼氮共振型TADF材料具有较强的平面性,因此在电致发光器件中,高掺杂浓度下具有明显的光谱红移与展宽。此外,在蓝光器件中,为了满足器件寿命,目前仍然采用TTA主体材料,其内量子不能达到100%。因此,提供一种新的硼TADF材料在有效抑制电致发光器件中光谱红移与展宽的同时提高器件外量子效率显得尤为重要。
发明内容
术语说明
除非另外定义,否则本文中所用的全部技术与科学术语均具有如本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
如本文所用,术语“含有”或“包括(包含)”可以是开放式、半封闭式和封闭式的。换言之,所述术语也包括“基本上由…构成”、或“由…构成”。
基团定义
在本说明书中,可由本领域技术人员选择基团及其取代基以提供稳定的结构部分和化合物。当通过从左向右书写的常规化学式描述取代基时,该取代基也同样包括从右向左书写结构式时所得到的在化学上等同的取代基。
本说明书所用的章节标题仅用于组织文章的目的,而不应被解释为对所述主题的限制。本发明中引用的所有文献或文献部分包括但不限于专利、专利申请、文章、书籍、操作手册和论文,均通过引用方式整体并入本文。
除非另有规定,本文使用的所有技术术语和科学术语具有要求保护主题所属领域的标准含义。倘若对于某术语存在多个定义,则以本文定义为准。
应该理解,在本发明中使用的单数形式,如“一种”,包括复数指代,除非另有规定。此外,术语“包括”是开放性限定并非封闭式,即包括本发明所指明的内容,但并不排除其他方面的内容。
除非另有说明,本发明采用质谱、元素分析的传统方法,各步骤和条件可参照本领域常规的操作步骤和条件。
除非另有指明,本发明采用分析化学、有机合成化学和光学的标准命名及标准实验室步骤和技术。在某些情况下,标准技术被用于化学合成、化学分析、发光器件性能检测。
本发明的化合物可以在一个或多个构成该化合物的原子上包含非天然比例的原子同位素。例如,可用放射性同位素标记化合物,比如氘(2H)。本发明的化合物的所有同位素组成的变换,无论放射性与否,都包括在本发明的范围之内。
本发明中,如无特殊说明,所述的“取代”的个数可为一个或多个;当为多个时,意指两个以上,例如可为2个、3个或4个。并且,当所述的“取代”的个数为多个时,所述的“取代”可相同或不同。本发明中,“取代”的位置,如未做特别说明,位置可为任意。
在本发明中,作为基团或是其它基团的一部分(例如用在卤素取代的烷基等基团中),术语“烷基”意指包括具有指定碳原子数目的支链和直链的饱和脂族烃基。例如,C1~C20烷基包括直链或者支链的具有1-20个碳原子的烷基。如在“C1~C6烷基”中定义为包括在直链或者支链结构中具有1、2、3、4、5、或6个碳原子的基团。例如,本发明中,所述的C1~C6烷基各自独立地为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基;其中,丙基为C3烷基(包括同分异构体,例如正丙基或异丙基);丁基为C4烷基(包括同分异构体,例如正丁基、仲丁基、异丁基或叔丁基);戊基为C5烷基(包括同分异构体,例如正戊基、1-甲基-丁基、1-乙基-丙基、2-甲基-1-丁基、3-甲基-1-丁基、异戊基、叔戊基或新戊基);己基为C6烷基(包括同分异构体,例如正己基或异己基)。
本文使用的术语“烷氧基”指分别经由氧键(-O-)连接的如上定义的烷基。
在本发明中,作为基团或是其它基团的一部分,术语“Cn-m芳基”是指具有n个至m个环碳原子的单环或多环芳族基团(环原子仅为碳原子),其具有至少一个具有共轭π电子体系的碳环。上述芳基单元的实例包括苯基、萘基、茚基、薁基、芴基、菲基、或者蒽基。在一种实施方案中,所述芳基优选为C6-14芳基,例如苯基和萘基,更优选为苯基。
在本发明中,作为基团或是其它基团的一部分,术语“n-m元杂芳基”是指环原子包含一个或者多个(例如1、2、3或4个)选自氮、氧和硫的杂原子的芳族基团,其环原子为n个至m个,所述杂芳基为单环、二环、三环或者四环体系,其中至少一个环为芳环。在此定义范围内的杂芳基包括但不限于:吖啶基、咔唑基、噌啉基、喹喔啉基、吡唑基、吲哚基、苯并三唑基、呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、喹啉基、异喹啉基、噁唑基、异噁唑基、吡嗪基、哒嗪基、吡啶基、嘧啶基、吡咯基、四氢喹啉、咪唑基、三唑基、四唑基、噻唑基、异噻唑基、呋咱基、噻二唑基、噁二唑基、吡啶基、吡嗪基、哒嗪基、嘧啶基、三嗪基、嘌呤基、喋啶基、萘啶基、喹唑啉基、酞嗪基、咪唑并吡啶基、咪唑并噻唑基、咪唑并噁唑基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、异吲哚基、吲唑基、吡咯并吡啶基、噻吩并吡啶基、呋喃并吡啶基、苯并噻二唑基、苯并噁二唑基、吡咯并嘧啶基、噻吩并呋喃基。在一种实施方案中,作为“5~18元杂芳基”的优选实例,可列举呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、吡唑基、噁唑基、异噁唑基、异噻唑基、吡啶基、嘧啶基和咔唑基,更优选为咔唑基。
本文所用术语Cn~Cm环烷基是指具有n至m个碳原子的单环或者多环烷基,例如C3~C10环烷基和C3~C6环烷基。实例包括金刚烷基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和二环庚基。在一个实施方案中,C3~C10环烷基优选为金刚烷基或者环己基。
在本发明中所述基团的限定碳数范围意指包括在所限定范围内的任意整数的碳原子数,例如C1~C20指的是所述基团的碳原子数可以为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20,C3-C10指的是所述基团的碳原子数可以为3、4、5、6、7、8、9或10,其他基团的限定碳数范围类推。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种硼氮化合物及其制备方法和应用。
第一方面,本发明提供了一种硼氮化合物,具有通式I所示的结构:
式I;
其中:
R1选自H、氘、C1~C16烷基、C6~C30芳基或C5~C30杂芳基;
R2选自具有弱推电子或拉电子的大位阻线型基团;
R3选自H、氘、氟、C1~C20烷基、C1~C20烷氧基、C3~C10环烷基、C6~C14芳基、被一个或多个Ra取代的C6~C14芳基、5~18元杂芳基、被一个或多个Ra取代的5~18元杂芳基、二苯胺基、被一个或多个Ra取代的二苯胺基、三苯胺基、被一个或多个Ra取代的三苯胺基、咔唑基、或被一个或多个Ra取代的咔唑基;
Ra每次出现时独立地为氘、氟、C1~C12烷基、C1~C12烷氧基、C3~C10环烷基、C6~C14芳基、被一个或多个Rb取代的C6~C14芳基、5~18元杂芳基、被一个或多个Rb取代的5~18元杂芳基、二苯胺基、被一个或多个Rb取代的二苯胺基、三苯胺基、被一个或多个Rb取代的三苯胺基、咔唑基、或被一个或多个Rb取代的咔唑基;
Rb每次出现时独立地为氘、氟、C1~C12烷基、C1~C12烷氧基、C3~C10环烷基、C6~C14芳基、被一个或多个Rc取代的C6~C14芳基、5~18元杂芳基、被一个或多个Rc取代的5~18元杂芳基、二苯胺基、被一个或多个Rc取代的二苯胺基、三苯胺基、被一个或多个Rc取代的三苯胺基、咔唑基、或被一个或多个Rc取代的咔唑基;
Rc每次出现时独立地为氘、氟、C1~C12烷基、C1~C12烷氧基、C3~C10环烷基、C6~C14芳基、被一个或多个Rd取代的C6~C14芳基、5~18元杂芳基、被一个或多个Rd取代的5~18元杂芳基、二苯胺基、被一个或多个Rd取代的二苯胺基、三苯胺基、被一个或多个Rd取代的三苯胺基、咔唑基、或被一个或多个Rd取代的咔唑基;
Rd每次出现时独立地为氘、氟、C1~C12烷基、C1~C12烷氧基、C3~C10环烷基、C6~C14芳基或被一个或多个Re取代的C6~C14芳基;
Re每次出现时独立地为氘、氟、C1~C12烷基、C1~C12烷氧基、C3~C10环烷基或C6~C14芳基。
所述烷基、烷氧基、环烷基、芳基、杂芳基任选取代有一个或多个选自以下的取代基:卤素、C1~C12烷基、C1~C12烷氧基、C1~C12卤代烷基、C2~C6烯基、C3~C10环烷基、C6~C14芳基或5~18元杂芳基。
本发明提供的硼氮化合物为含二苯胺类骨架的硼氮衍生物,在核心共振单元引入弱推电子或拉电子的大位阻线型基团,一方面能够降低高掺杂浓度下的分子间相互作用,抑制光谱红移与展宽;另一方面通过调节分子整体的水平偶极取向,降低折射率,提升光取出效率,达到提高器件外量子效率的目的。本发明提供的B-N材料作为窄光谱发光材料用于制备有机电致发光器件的发光层,由此制备的有机电致发光器件在实现窄光谱TADF发射的同时,降低了浓度淬灭,提升了光取出效率和电致发光器件效率。
作为本发明的一种优选技术方案,所述R2选自、/>、、/>、/>、/>、/>、、/>、/>、/>、/>、、/>、/>、/>、/>、、/>、/>、/>、/>、、/>、/>、/>、、/>、/>、/>、、/>、/>或/>,其中,波浪线代表基团的连接位点。
本发明的硼氮化合物引入弱推或拉电子的大位阻基团,在保证共振单元蓝光发射的同时,能够降低浓度淬灭效应并降低其折射率,从而获得更高的水平取向因子以及电致发光效率。
作为本发明的一种优选技术方案,所述R1选自H、氘、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、、甲氧基、乙氧基、丁氧基、己氧基、/>、金刚烷基、苯基、4-甲基-苯基、4-乙基-苯基、4-丙基-苯基、4-异丙基苯基、4-正丁基苯基、、/>、/>、/>、/>、/>、、/>、/>、/>、/>、/>、/>、、/>、/>、/>、/>、/>、/>、、/>、/>、/>、/>、/>、、/>、/>、/>、/>、/>、、/>、/>、/>、/>、、/>、/>、、/>、/>、/>、、/>、/>、/>、/>、、/>、/>、、/>、/>、/>、、/>或/>,其中,波浪线代表基团的连接位点。
作为本发明的一种优选技术方案,所述R3选自H、氘、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、己基、辛基、癸基、、甲氧基、乙氧基、丁氧基、己氧基、、环己基、金刚烷基、苯基、4-甲基-苯基、4-乙基-苯基、4-丙基-苯基、4-异丙基苯基、4-正丁基苯基、/>、/>、/>、/>、/>、、/>、/>、/>、/>、/>、、/>、/>、/>、/>、/>、/>、/>、、/>、/>、/>、/>、/>、、/>、/>、/>、、/>、/>、、/>、/>、/>、/>、/>、、/>、/>、、/>、/>、/>、/>或/>,其中,波浪线代表基团的连接位点。
作为本发明的一种优选技术方案,所述硼氮化合物为如下所示化合物中的一种:
作为本发明一种优选技术方案,所述硼氮化合物的发光峰位在450-475 nm,且发射光谱半峰宽≤30nm,例如29 nm、28 nm、27 nm、26 nm、25 nm、24 nm、23 nm、22 nm、21 nm、20 nm等。
第二方面,本发明提供了一种第一方面所述的硼氮化合物的制备方法,包括如下步骤:
本发明硼氮化合物的制备方法包括两种方法,即方法Ⅰ和方法Ⅱ,考虑到原料采用了不同类型的官能团,因此在方法Ⅰ中R1以Rm表示,方法Ⅱ中R1以Rn表示。
方法Ⅰ:
方法Ⅰ-1:
方法Ⅰ-2:
当Rm(R1)为H、氘、C1~C16烷基或C1~C16烷氧基时,采用方法Ⅰ合成。
方法Ⅱ:
方法Ⅱ-1:
方法Ⅱ-2:
当Rn(R1)为C6~C30芳基或C5~C30杂芳基时,采用方法Ⅱ合成,当初始原料A-n为芳香硼酸时,第一步采用条件f;当A-n为咔唑衍生物时,第一步采用条件g;当A-n为二苯胺衍生物时,第一步采用条件h。
方法Ⅰ和方法Ⅱ中,
所述条件a:芳香胺溶于乙腈溶液中,分批加入NBS并搅拌。
条件b:将氯化铜和亚硝酸叔丁酯溶于乙腈溶液中,氮气条件下搅拌,然后滴加溶有溴代芳香胺原料的乙腈溶液并搅拌。
条件c:二苯胺衍生物、二溴氯代芳烃和叔丁醇钠溶于干燥的甲苯溶液中,氮气条件下,加入醋酸钯和t-Bu3PHBF4,并在回流状态下搅拌。
条件d:氯代芳香胺原料溶于叔丁苯中,在氮气保护下滴加叔丁基锂,之后滴加BBr3,搅拌,然后滴加DIEA,保温。
条件e:硼氮材料溶于干燥的氯仿溶剂中,氮气保护下分批加入NBS并搅拌。当NBS的当量为1.1 eq时,获得主要产物为单溴代产物;当NBS当量为2.2 eq时,获得的主要产物为双溴代产物。
条件f:将卤代原料、芳香硼酸化合物和碳酸钾溶于甲苯、乙醇、水的混合溶剂中,然后在氮气条件下加入Pd(PPh3)4,回流8 h。
条件g:将4-碘苯胺、咔唑衍生物、碳酸钾溶于干燥的DMF中,然后氮气条件下加入氧化亚铜,混合物保温8小时。
条件h:将乙基溴化镁加入到二苯胺衍生物和4-碘苯胺的乙醚溶液中并搅拌。真空除去溶剂,然后加入FeCl24H2O与二甲苯,保温。待反应体系冷却至室温时,使用盐酸淬灭反应,使用碳酸氢钠溶液洗涤有机相。有机相浓缩后柱层析,获得目标产物。
作为本发明的一种优选技术方案,所述
条件a:芳香胺(1.0 eq)溶于乙腈溶液中,0℃条件下,分批加入NBS(2.2 eq),之后恢复至室温并搅拌2 h。
条件b:将氯化铜(1.5 eq)和亚硝酸叔丁酯(1.2 eq)溶于乙腈溶液中,氮气条件持续搅拌1 h。然后滴加溶有溴代芳香胺原料(1.0 eq)的乙腈溶液,持续搅拌12 h。
条件c:二苯胺衍生物(2.2 eq)、二溴氯代芳烃(1.0 eq)和叔丁醇钠(2.5 eq)溶于干燥的甲苯溶液中,氮气条件下,加入醋酸钯(1% eq)和t-Bu3PHBF4(8% eq),并在回流状态下持续搅拌24 h。
条件d:氯代芳香胺原料(1.0 eq)溶于叔丁苯中,0℃在氮气保护条件下,滴加叔丁基锂(1.5 eq),然后升温至60℃维持2 h。在0℃滴加BBr3(2.0 eq),然后在常温下搅拌1 h。在0℃滴加DIEA(2.0 eq),然后在120℃条件下保温5 h。
条件e:硼氮材料溶于干燥的氯仿溶剂中,氮气保护下,在0℃分批加入NBS,之后恢复室温搅拌4 h。当NBS的当量为1.1 eq时,获得主要产物为单溴代产物;当NBS当量为2.2eq时,获得的主要产物为双溴代产物。
条件f:将卤代原料(1.0 eq)以及芳香硼酸化合物(1.2 eq)和碳酸钾(2.5 eq)溶于甲苯、乙醇、水的混合溶剂中(体积比为4:1:1),然后在氮气条件下加入Pd(PPh3)4(3%eq),然后在回流状态下维持8 h。
条件g:将4-碘苯胺(1.0 eq)、咔唑衍生物(1.2 eq)、碳酸钾(1.5 eq)溶于干燥的DMF中,然后氮气条件下加入氧化亚铜(0.1 eq),混合物在120℃保温8 h。
条件h:常温下,将乙基溴化镁(3 eq,乙醚溶液)加入到二苯胺衍生物(2.1 eq)和4-碘苯胺(1.0 eq)的乙醚溶液中,然后常温搅拌1 h。真空除去溶剂,然后加入FeCl2·4H2O(5% eq)与二甲苯,将混合物在140℃保温并维持24 h。待反应体系冷却至室温时,使用1mol/L的盐酸淬灭反应,使用碳酸氢钠溶液洗涤有机相。有机相浓缩后柱层析,获得目标产物。
第三方面,本发明提供了一种有机电致发光组合物,包括第一方面所述的硼氮化合物。
作为本发明的一种优选技术方案,所述有机电致发光组合物还包括主体材料,所述主体材料选自含有蒽基团的TTA主体材料。在本发明中所述硼氮化合物作为掺杂材料使用。
作为本发明的一种优选技术方案,所述含有蒽基团的TTA主体材料为如下所示化合物中的任意一种或两种以上的组合:
作为本发明的一种优选技术方案,在所述有机电致发光组合物中,所述硼氮化合物的含量为0.3-30.0 wt%,所述含有蒽基团的TTA主体材料的含量为70.0-99.7wt%,所述含有蒽基团的TTA主体材料为BH-1~BH-13或其类似物中的任意一种或两种以上的组合。
第四方面,本发明提供了一种有机电致发光组合物1,包括第一方面所述的硼氮化合物。
作为本发明的一种优选技术方案,所述有机电致发光组合物1还包括热活化延迟荧光材料敏化剂和/或磷光材料敏化剂,本系列组合物中的主体材料并非为第三方面所述含蒽基团的TTA主体材料,主要为具有高三线态能级的单一主体或由分布具有空穴传输能力电子给体材料和电子传输能力的电子受体材料中两种及以上材料组成。
作为本发明的一种优选技术方案,所述主体材料或主体材料对为如下所示化合物中的任意一种或两种以上的组合:
作为本发明的一种优选技术方案,所述热活化延迟荧光材料(TADF)敏化剂为如下所示化合物中的任意一种或两种以上的组合:
作为本发明的一种优选技术方案,在所述有机电致发光组合物1中,所述硼氮化合物的含量为0.3-30.0 wt%,所述主体材料的含量为20.0-94.7wt%,所述TADF敏化剂的含量为5.0~50.0wt%,所述主体材料为H-1~H-9或其类似物中的任意一种或两种以上的组合,所述TADF敏化剂为TADF-1~TADF-17或其类似物中的任意一种或两种以上的组合。
作为本发明的一种优选技术方案,所述磷光材料敏化剂为如下所示化合物中的任意一种或两种以上的组合:
作为本发明的一种优选技术方案,在所述有机电致发光组合物1中,所述硼氮化合物的含量为0.3-30.0 wt%,所述主体材料的含量为20.0-94.7 wt%,所述磷光敏化剂的含量为5.0~50.0wt%,所述主体材料为H-1~H-9或其类似物中的任意一种或两种以上的组合,所述磷光敏化剂为PH-1~PH-13或其类似物中的任意一种或两种以上的组合。
第五方面,本发明提供了一种有机电致发光器件,其包含第一方面所述的硼氮化合物或第三方面或第四方面所述的有机电致发光组合物。
本发明提供了一种有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包含阳极和阴极以及置于所述阳极和阴极之间的有机薄膜层,所述有机薄膜层包括发光层、任选的空穴注入层、任选的空穴传输层、任选的电子传输层、任选的电子注入层。
作为本发明的一种优选技术方案,所述有机电致发光器件的发光层、电子注入层、电子传输层、空穴传输层、空穴注入层中的至少一层包含所述的硼氮化合物或所述的有机电致发光组合物。
在本发明中,所述具有式I所示的结构的硼氮化合物可作为功能材料用于有机电致发光器件的发光层、电子注入层、电子传输层、空穴传输层、空穴注入层中的至少一层中。
作为本发明的一种优选技术方案,所述有机电致发光器件还包含任选的空穴阻挡层、任选的电子阻挡层和任选的封盖层等。
作为本发明的一种具体实施方式,所述有机电致发光器件具有如图1所示的结构。
作为本发明的一种优选技术方案,所述发光层包含所述硼氮化合物或有机电致发光组合物。
本发明提供的硼氮化合物作为窄光谱发光材料用于制备有机电致发光器件的发光层,由此制备的有机电致发光器件在实现窄光谱TADF发射的同时,降低了浓度淬灭,提升了光取出效率和电致发光器件效率。
作为本发明的一种优选技术方案,所述有机电致发光器件中还包括基板以及依次形成在基板上的阳极层、有机发光功能层和阴极层;所述的有机发光功能层中,包含如上所述的包含所述硼氮化合物或有机电致发光组合物的发光层,还可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层中的任意一种或两种以上的组合。
第五方面,本发明提供了第四方面所述的有机电致发光器件在有机电致发光显示器或有机电致发光照明光源中的应用。
本发明实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点:
本发明的提供的硼氮化合物引入弱推电子或拉电子的大位阻线型基团,在保证共振单元蓝光发射的同时,降低浓度淬灭效应并降低其折射率,从而获得更高的水平取向因子以及电致发光效率。由此制备的有机电致发光器件实现了窄光谱TADF发射,并且使得磷光敏化器件的电致发光外量子效率高达20%以上,三线态-三线态湮灭型主体器件的电致发光外量子效率也达到10%以上。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述有机电致发光器件的结构示意图;
其中,1为ITO阳极,2为空穴注入层,3为空穴传输层,4为发光层,5为电子传输层,6为电子注入层,7为金属阴极。
图2为本发明制备例所述化合物BN1在甲苯溶液(浓度:1×10-5M)中的光致发光光谱图。
图3为本发明制备例所述化合物BN18在甲苯溶液(浓度:1×10-5M)中的光致发光光谱图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面将对本发明的方案进行进一步描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施;显然,说明书中的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。
在本发明的某一实施方案中,合成如式I所示化合物具体采用的原料如下:
起始原料:
第一原料:
第二原料、第三原料:
原料A-n:
相对分子量在1000以下的分子质谱数据(Mass Spectra:MS)由Thermo Fisher公司的ITQ1100离子阱型气相色谱-质谱联用仪测得,相对分子量在1000以上的分子质谱数据由Bruker公司的Autoflex Speed基质辅组激光解析飞行时间质谱联用仪测得。终产物的元素分析采用的机器为Elemental analysis公司的Flash EA1112,测试元素为C、H、N元素。
荧光光谱由英国爱丁堡FLS1000荧光光谱仪测得,测试时选取的激发波长为最大吸收波长。
制备例1-94
本实施例提供了BN1-BN94的合成方法,以BN1、BN14、BN18、BN69为例:
BN1的合成:
化合物BN1-1的合成与表征:将4-甲基苯胺(0.1 mol,10.7 g)溶于200 mL乙腈溶液中,在0℃条件下,分批加入NBS(0.22 mol,39.2 g),维持搅拌2 h。待反应结束后,使用硫代硫酸钠溶液洗涤,有机相浓缩旋干后,使用柱层析提纯,得到白色固体21.2 g(产率80.0%)。经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:264.90 [M]+ (calcd:264.89).Anal.Calcd for C, 31.73; H, 2.66; Br, 60.32; N, 5.29. Found: C, 31.75; H,2.66; N, 5.30。
化合物BN1-2的合成与表征:将无水氯化铜(113.2 mmol,15.2 g)以及100 mL乙腈加入到500 mL双口瓶中,然后加入亚硝酸叔丁酯(90.6 mmol,9.3 g)。氮气条件下常温搅拌30 min,然后使用滴液漏斗缓慢滴加BN1-1(75.5 mmol,20.0 g)的乙腈溶液,持续搅拌2 h。待反应结束后,使用二氯甲烷和水洗涤,有机相浓缩旋干后,使用柱层析提纯,得到白色固体18.5 g(产率86.2%)。经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:283.90 [M]+(calcd:283.84). Anal.Calcd for C, 29.57; H, 1.77; Br, 56.20; Cl, 12.47.Found: C,29.55; H, 1.76。
化合物BN1-3的合成与表征:将BN1-2(52.8 mmol,15.0 g)、双(4-叔丁基苯基)胺(116.2 mmol,32.7 g)、叔丁醇钠(132.0 mmol,12.7 g)溶于250 mL甲苯溶液中,氮气条件下加入醋酸钯592 mg和三叔丁基膦四氟硼酸盐(4.2mmol,1.2 g),体系加热回流18 h。待反应体系恢复至室温后,先过滤除去不溶性盐,滤液使用二氯甲烷和水洗涤,有机相浓缩旋干后,使用柱层析提纯,得到白色固体30.2 g(产率83.5%)。经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:684.44 [M]+ (calcd:684.42). Anal.Calcd for C, 82.36; H, 8.38; N,4.09; Cl, 12.47. Found: C,82.35; H,8.36;N,4.10。
化合物BN1-4的合成与表征:将BN1-3(36.5 mmol,25.0 g)溶于300 mL叔丁苯中,然后氮气0℃条件下滴加叔丁基锂(43.8 mmol,33.7 mL,1.3 M),然后升温至60℃并维持2h。然后在0℃滴加BBr3(73.0 mmol,7.0 mL),升至室温并维持搅拌1 h。在0℃滴加DIEA(73.0 mmol,12.0 mL),然后升温至120℃并维持搅拌5 h。反应结束后,在0℃条件下,缓慢滴加甲醇10 mL淬灭反应。然后使用二氯甲烷和水洗涤,有机相浓缩旋干后,使用柱层析提纯,得到浅黄色固体6.3 g(产率26.2%)。经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:658.45 [M]+ (calcd:658.42). Anal.Calcd for C, 85.69; H, 8.42; N, 4.25; B,1.64. Found: C,85.70; H,8.39;N,4.25。
化合物BN1-5的合成与表征:BN1-4(7.6 mmol,5.0 g)溶于50 mL氯仿溶液中,在0℃条件下分批加入NBS(8.4 mmol,1.5 g),然后恢复室温并继续搅拌4 h。反应结束后,加入硫代硫酸钠溶液,洗涤后,有机相浓缩旋干后,使用柱层析提纯,得到浅黄色固体4.6 g(产率82.5%)。经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:736.38 [M]+ (calcd:736.36).Anal.Calcd for C, 76.53; H, 7.38; B, 1.64; Br, 10.83; N, 3.80; Found: C,76.50;H,7.39;N,3.82。
化合物BN1的合成与表征:BN1-5(2.7 mmol,2.0 g),9,9’-螺芴-2-硼酸(3.2mmol,1.2 g)和碳酸钾(6.8 mmol,0.9 g)溶于16 mL甲苯、4 mL乙醇和4 mL水的混合溶剂中,氮气条件下加入Pd(PPh3)4(0.08 mmol,0.1 g),混合体系在回流条件下维持搅拌8 h。待反应结束后,经二氯甲烷和水洗涤,有机相浓缩旋干后,使用柱层析提纯,得到浅黄色固体2.2 g(产率85.5%)。经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:972.54 [M]+ (calcd:972.56). Anal.Calcd for C, 88.86; H, 7.15; N, 2.88; B, 1.11. Found: C,88.82;H,7.19; N,2.85。
BN14的合成:
化合物BN14-1的合成与表征:双(4-叔丁基苯)胺(42.0 mmol,11.8 g)和4-碘苯胺(20.0 mmol,4.4 g)溶于200 mL乙醚溶液中,常温氮气条件下,滴加乙基溴化镁的乙醚溶液(20.0 mL,60.0 mmol,3M),维持搅拌1 h后。减压除去乙醚溶剂,然后加入四水合氯化亚铁(1.0 mmol,0.2 g)以及80.0 mL二甲苯,混合物在140℃保温24 h。待反应结束后,使用1 M稀盐酸淬灭反应,有机相后续使用碳酸氢钠溶液洗涤,有机相经浓缩后柱层析得到白色固体5.1 g(产率68.4%)。经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:372.24 [M]+ (calcd:372.26). Anal.Calcd for C,83.82; H,8.66; N,7.52. Found: C,83.85; H,8.69; N,7.55。
化合物BN14-2的合成与表征:将化合物BN14-1(13.4 mmol,5.0 g)溶于100 mL乙腈溶液中,0℃氮气保护条件下分批加入NBS (29.5 mmol,5.2 g),然后恢复室温搅拌4 h。待反应结束后,使用硫代硫酸钠溶液洗涤,有机相经浓缩后柱层析得到白色固体6.5 g(产率91.3%)。经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:530.10 [M]+ (calcd: 530.08).Anal.Calcd for C,58.88; H,5.70; Br,30.13; N,5.27. Found: C,58.85; H,5.69; N,5.25。
化合物BN14-3的合成与表征:BN14-3的合成与BN1-2的合成类似,使用BN14-2(75.5 mmol,15.6 g)代替BN1-1,其他反应条件以及化合物用量均相同,经柱层析后得到白色固体35.3g(产率85.0%)。经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:549.10 [M]+(calcd: 549.03). Anal. Calcd for C,56.80; H,5.13;Br,29.07; Cl,6.45; N,2.55.Found: C,56.85; H,5.09; N,2.55。
化合物BN14-4的合成与表征:BN14-4的合成与BN1-3的合成类似,使用BN14-3(52.8 mmol,10.9 g)代替BN1-2,其他反应条件以及化合物用量均相同,经柱层析后得到白色固体35.3g(产率85.0%)。经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:949.60 [M]+(calcd: 949.60). Anal. Calcd for C,83.37; H,8.48;Cl,3.73; N,4.42. Found: C,83.35; H,8.49; N,4.45。
化合物BN14-5的合成与表征:BN14-5的合成与BN1-4的合成类似,使用BN14-4(36.5 mmol,34.7 g)代替BN1-3,其他反应条件以及化合物用量均相同,经柱层析后得到淡黄色固体8.7 g(产率25.7%)。经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:923.60 [M]+(calcd: 923.63). Anal. Calcd for C,85.78; H,8.51;B,1.17; N,4.55. Found: C,85.77; H,8.49; N,4.55。
化合物BN14-6的合成与表征:BN14-6的合成与BN1-5的合成类似,使用BN14-5(7.6mmol,7.02 g)代替BN1-4,其他反应条件以及化合物用量均相同,经柱层析后得到淡黄色固体4.6 g(产率60.3%)。经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:1003.53 [M]+(calcd: 1003.54). Anal. Calcd for C,79.03; H,7.74;B,1.08; Br,7.97; N,4.19.Found: C,79.07; H,7.79; N,4.20。
化合物BN14的合成与表征:BN14的合成与BN1的合成类似,使用BN14-6(2.7 mmol,2.7 g)代替BN1-5,其他反应条件以及化合物用量均相同,经柱层析后得到淡黄色固体2.4g(产率73.2%)。经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:1238.73 [M]+ (calcd:1238.74). Anal. Calcd for C,88.25; H,7.49;B,0.87; N,3.39. Found: C,88.27; H,7.49; N,3.40。
BN-18的合成:
化合物BN18-1的合成与表征:将4-碘苯胺(10.0 mmol,2.2 g)、3,6-二叔丁基咔唑(12.0 mmol,3.4 g)和碳酸钾(15.0 mmol,2.1 g)溶于40 mL的DMF溶液中,氮气条件下,加入(1.0 mmol,144.0 mg),然后回流搅拌8 h。待反应结束后,反应液倒入水中,并用二氯甲烷进行洗涤,有机相经浓缩后,使用柱层析分离,得到淡黄色油状物(产率83.9%),经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:370.20 [M]+ (calcd: 370.24). Anal. Calcd forC,84.28; H,8.16;N,7.56. Found: C,84.27; H,8.15; N,7.59。
化合物BN18-2的合成与表征:BN18-2的合成与化合物BN14-2的合成方法相似,使用化合物BN18-1(13.4 mmol,5.0 g)代替化合物BN14-1,其他反应条件及化合物用量均相同,经柱层析提纯后,获得白色固体6.3 g(产率89.3%),经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:528.03 [M]+ (calcd: 528.06). Anal. Calcd for C,59.11; H,5.34;Br,30.25; N,5.30. Found: C,59.15; H,5.34; N,5.28。
化合物BN18-3的合成与表征:BN18-3的合成与化合物BN14-3的合成方法相似,使用化合物BN18-2(75.5 mmol,39.9 g)代替化合物BN14-2,其他反应条件及化合物用量均相同,经柱层析提纯后,获得白色固体38.2 g(产率92.5%),经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:547.03 [M]+ (calcd: 547.01). Anal. Calcd for C,57.01; H,4.78;Br,29.17; Cl,6.47; N,2.56. Found: C,57.15; H,4.74; N,2.58。
化合物BN18-4的合成与表征:BN18-4的合成与化合物BN1-3的合成方法相似,使用化合物BN18-3(52.8 mmol,28.9 g)代替化合物BN1-2,其他反应条件及化合物用量均相同,经柱层析提纯后,获得白色固体44.3 g(产率88.6%),经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:947.62 [M]+ (calcd: 947.59). Anal. Calcd for C,83.55; H,8.29;Cl,3.74;N,4.43. Found: C,83.58; H,8.30; N,4.38。
化合物BN18-5的合成与表征:BN18-5的合成与BN1-4的合成类似,使用BN18-4(36.5 mmol,34.6 g)代替BN1-3,其他反应条件以及化合物用量均相同,经柱层析后得到淡黄色固体12.0 g(产率35.8%)。经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:921.63 [M]+(calcd: 921.61). Anal. Calcd for C,85.96; H,8.31;B,1.17; N,4.56. Found: C,86.00; H,8.29; N,4.55。
化合物BN18-6的合成与表征:BN18-6的合成与BN1-5的合成类似,使用BN18-5(7.6mmol,7.0 g)代替BN1-4,其他反应条件以及化合物用量均相同,经柱层析后得到淡黄色固体5.7 g(产率75.3%)。经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:1000.53 [M]+(calcd: 1000.34). Anal. Calcd for C,79.19; H,7.55;B,1.08; Br,7.98; N,4.20.Found: C,79.17; H,7.59; N,4.20。
化合物BN18的合成与表征:BN18的合成与BN1的合成类似,使用BN18-6(2.7 mmol,2.7 g)代替BN1-5,其他反应条件以及化合物用量均相同,经柱层析后得到淡黄色固体2.7g(产率80.9%)。经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:1236.73 [M]+ (calcd:1236.73). Anal. Calcd for C,88.39; H,7.34;B,0.87; N,3.40 Found: C,88.37; H,7.32; N,3.40。
BN-69的合成:
化合物BN69-1的合成与表征:化合物BN69-1的合成与化合物BN1-1的合成相似,使用化合物4-叔丁基苯胺(0.1 mol,14.9 g)代替化合物4-甲基苯胺,其他反应条件及化合物的用量均相同,经柱层析提纯后,得到淡黄色油状物27.1 g(产率88.2%),经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:306.90 [M]+ (calcd:306.94). Anal.Calcd for C, 39.12;H, 4.27; Br, 52.05; N, 4.56. Found: C, 39.15; H, 4.26; N, 4.55。
化合物BN69-2的合成与表征:化合物BN69-2的合成与化合物BN1-2的合成相似,使用化合物BN69-1(75.5 mmol,23.2 g)代替化合物BN1-1,其他反应条件及化合物的用量均相同,经柱层析提纯后,得到淡黄色油状物21.9 g(产率89.2%),经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:325.88 [M]+ (calcd: 325.89). Anal. Calcd for C, 36.79; H,3.40;Br, 48.95; Cl, 10.86. Found: C, 36.83; H, 3.39。
化合物BN69-3的合成与表征:化合物BN69-3的合成与化合物BN1-3的合成相似,使用化合物BN69-2(52.8 mmol,17.2 g)代替化合物BN1-2,其他反应条件及化合物的用量均相同,经柱层析提纯后,得到白色固体34.7 g(产率90.5%),经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:726.44 [M]+ (calcd:726.47). Anal. Calcd for C, 82.55; H, 8.73;Cl, 4.87; N, 3.85. Found: C,82.55; H,8.76;N,3.86。
化合物BN69-4的合成与表征:化合物BN69-4的合成与化合物BN1-4的合成相似,使用化合物BN69-3(36.5 mmol,26.5 g)代替化合物BN1-2,其他反应条件及化合物的用量均相同,经柱层析提纯后,得到淡黄色色固体8.6 g(产率33.7%),经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:700.45 [M]+ (calcd:700.49). Anal. Calcd for C, 85.69; H, 8.77;N, 4.00; B, 1.54. Found: C,85.70; H,8.79;N,4.05。
化合物BN69-5的合成与表征:将化合物BN69-4(7.6 mmol,5.3 g)50 mL氯仿溶液中,在0℃条件下分批加入NBS(16.7 mmol,3.0 g),然后恢复室温并继续搅拌8 h。反应结束后,加入硫代硫酸钠溶液,洗涤后,有机相浓缩旋干后,使用柱层析提纯,得到浅黄色固体5.2 g(产率79.9%)。经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:858.38 [M]+ (calcd:858.31). Anal.Calcd for C, 69.94; H, 6.93; B, 1.26; Br, 18.61; N, 3.26;Found: C,70.01;H,6.99;N,3.22。
化合物BN69-6的合成与表征:将化合物BN69-5(5.0 mmol,4.3 g)、苯硼酸(6.0mmol,732.0 mg)和碳酸钾(7.5 mmol,1.0 g)溶于16 mL甲苯、4 mL乙醇和4 mL水的混合溶剂中,氮气条件下加入Pd(PPh3)4(0.15 mmol,173.0 mg),混合体系在回流条件下维持搅拌8h。待反应结束后,经二氯甲烷和水洗涤,有机相浓缩旋干后,使用柱层析提纯,得到浅黄色固体3.8 g(产率88.4%)。经质谱与元素分析确认为目标产物。经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:854.38 [M]+ (calcd:854.43). Anal.Calcd for C, 78.59; H, 7.54;B, 1.26; Br, 9.34; N, 3.27; Found: C,78.61;H,7.55;N,3.29。
化合物BN69的合成与表征:将化合物BN69-6(3.0 mmol,2.6 g)、4-(10-螺吖啶-9,9’-芴)苯硼酸(3.6 mmol,1.7 g)和碳酸钾(4.5 mmol,621 mg)溶于16 mL甲苯、4 mL乙醇和4 mL水的混合溶剂中,氮气条件下加入Pd(PPh3)4(0.09 mmol,104.0 mg),混合体系在回流条件下维持搅拌8 h。待反应结束后,经二氯甲烷和水洗涤,有机相浓缩旋干后,使用柱层析提纯,得到浅黄色固体2.8 g(产率78.9%)。经质谱与元素分析确认为目标产物。经质谱与元素分析确认为目标产物。MS: m/z:1181.70 [M]+ (calcd:1181.68). Anal.Calcd for C,88.37; H, 7.16; B, 0.91; N, 3.55; Found: C,88.40; H,7.15;N,3.52。
按照上述相似的合成方法来制备其他化合物,具体使用的原料以及产物的元素分析(化合物中C、H和N百分含量)、质谱测试分子量及合成反应综合产率数据如表1所示。
表1
性能测试1
对制备例得到的化合物BN1和BN18溶于甲苯溶液(浓度:1×10-5M),利用英国爱丁堡FLS1000测试其光致发光光谱,图2和图3分别为BN1和BN18在甲苯溶液(浓度:1×10-5M)中的光致发光光谱图。
由图可知,BN1的发射峰位于460 nm,发射光谱半峰宽为27 nm;BN18的发射峰位于454 nm,发射光谱半峰宽为24 nm。
实施例A1-A30
本实施例提供了一种磷光敏化器件的制备方法,所涉及的一些材料分子结构如下:
以下利用本发明的材料使用溶液法制备电致发光器件,制备方法如下:
(1)基片处理:透明ITO玻璃作为制备器件的基底材料,后先以5% ITO洗液超声处理30 min,之后依次以蒸馏水、丙酮、异丙醇分别超声洗涤2次,最后将ITO玻璃保存在异丙醇中。每次使用前,先用丙酮棉球和异丙醇棉球小心擦拭ITO玻璃表面,待异丙醇冲洗后烘干,之后用等离子体处理5 min备用。器件的制备利用旋涂与真空蒸镀工艺相结合完成。
(2)空穴注入层和空穴传输层制备:首先在ITO表面旋涂一层厚度为20 nm的PEDOT:PSS(聚3,4-亚乙基二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐,该材料从德国Heraeus公司购买直接使用)作为空穴注入层,然后在空穴注入层上旋涂50 nm厚的Poly-HTL作为空穴传输层,然后将带有空穴注入层和空穴传输层的ITO玻璃置于氮气保护的手套箱中200℃退火30min(使Poly-HTL发生交联)。
(3)发光层制备:将主体材料为共主体(H-8与H-9质量比为65%:35%),磷光敏化剂(PH-12)13.0 wt%,发光材料为1.0 wt%比例溶于二甲苯配制成浓度为2wt%的溶液,利用配好的溶液通过旋涂发制备发光层,发光层的厚度为50 nm。
(4)电子传输层、电子注入层与金属电极的制备:采用蒸镀工艺制备电子传输层、电子注入层与金属电极,当真空蒸镀系统的真空度达到5×10-4Pa以下时开始蒸镀,沉积速率由赛恩斯膜厚仪监测,利用真空蒸镀工艺在发光层上依次沉积有机电子传输层、LiF电子注入层和金属Al电极(具体器件结构如图1所示)。其中,有机材料的沉积速率为0.5 Å/s,LiF的沉积速率为0.1 Å/s,Al的沉积速率为5 Å/s。
在本实施例中,有机电致发光器件结构为[ITO/PEDOT:PSS(20nm)/Poly-HTL(50nm)/host+13.0wt% PH-12+1.0wt%BNn/TmPyPB (50 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)]。其中,PEDOT:PSS作为空穴注入层使用、Poly-HTL作为空穴传输层使用、在发光层中H-8和H-9作为混合主体材料使用、BN1至BN94中部分材料作为掺杂发光材料使用(掺杂浓度为1 wt%),TmPyPB被用作电子传输材料使用、LiF作为电子注入层使用、Al作为金属阴极使用,结构图如图1所示。
性能测试2
对实施例A1-A30得到的磷光敏化器件进行测试。
器件的电流、电压、亮度、发光光谱等特性采用Photo Research PR 655光谱扫描亮度计和Keithley K 2400数字源表系统同步测试。器件的性能测试在室温、环境气氛下进行。器件的外量子效率(EQE)是按照发光为朗勃分布的情况下,由电流密度、亮度和电致光谱结合视见函数计算得出。
实施例A1-A30所用的发光材料及测试结果如表2所示。
表2
由表2可知,本发明提供的发光材料可以用来制备高效率有机电致发光器件,而且电致发光光谱具有窄谱带特性,电致发光光谱的半峰宽小于30 nm,电致发光外量子效率高达20%以上。
实施例B1-B30
本实施例提供了一种电致发光器件,使用蒸镀方法制备得到,所涉及的一些材料分子结构如下:
ET
利用本发明的材料使用蒸镀方法制备得到电致发光器件,器件结构为[ITO/HI(10 nm)/HT(50 nm)/EB(10 nm)/BH-2+2.0wt%BNn(20nm)/ET(30 nm)/LiF(1 nm)/Al(100nm)],如图1所示,(1:ITO;2:HI;3:HT;4:BH-2:2.0 wt%BN-n;5:ET;6:LiF;7:Al)。
性能测试3
对实施例B1-B30得到的电致发光器件进行测试,测试其电致发光光谱的峰位、半峰宽以及电致发光外量子效率,测试结果如表3所示。
实施例B1-B30所用的发光材料及测试结果如表3所示。
表3
由表3可知,本发明提供的发光材料可以用来制备高效率有机电致发光器件,而且电致发光光谱具有窄谱带特性,电致发光光谱的半峰宽小于30 nm,电致发光外量子效率高达10%以上。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所述的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
2.根据权利要求1所述的硼氮化合物,其特征在于,所述硼氮化合物的发光峰位在450-475 nm,且发射光谱半峰宽≤30 nm。
3.一种有机电致发光组合物,其特征在于,所述有机电致发光组合物包括权利要求1或2所述的硼氮化合物。
4.根据权利要求3所述的有机电致发光组合物,其特征在于,所述有机电致发光组合物还包括主体材料,所述主体材料选自含有蒽基团的TTA主体材料。
6.根据权利要求3所述的有机电致发光组合物,其特征在于,所述有机电致发光组合物包括热活化延迟荧光材料敏化剂和/或磷光材料敏化剂。
9.一种有机电致发光器件,其特征在于,其包含权利要求1或2所述的硼氮化合物或权利要求3-8中任一项所述的有机电致发光组合物。
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