一种含多环的双硼氮化合物及其有机电致发光器件的制作方法

本发明属于有机电致发光材料，具体涉及一种含多环的双硼氮化合物及其有机电致发光器件。

背景技术：

1、有机电致发光二极管（oled）作为第三代显示核心技术，凭借自发光、广视角、高色域、超薄柔性、高对比度及快速响应等突出优势，已广泛应用于智能手机、平板电脑、有机发光电视、车载显示、可穿戴设备等各类终端显示产品，同时在固态照明、光电器件等领域具有广阔应用前景。oled器件的关键性能（包括发光效率、色纯度、工作寿命、功耗等）直接由其发光层材料的分子结构设计决定，因此，发光层材料的研发是oled技术迭代升级及产业化推广的核心核心环节。

2、oled有机功能层发光材料历经三代发展，均存在明显短板：传统荧光材料激子利用率极低，难以实现高效发光；磷光材料虽发光效率提升，却存在效率滚降、依赖贵金属、核心技术被垄断等问题；传统d-a型tadf材料虽然摆脱了贵金属依赖，但色纯度较差，仍无法满足新一代超高清显示标准（bt.2020）需求。近年来，多重共振热致延迟荧光(mr-tadf)材料由于其高发光效率与窄发光半峰宽，引起了科研界和产业界的广泛关注，已成为有机电致发光领域研究的热点。其中，具有两个或多个硼原子的体系因其较强的共振效应，有助于提升反向系间窜越速率，在实现高效率、高色纯度oled方面展现出巨大潜力。

3、但是就当前oled显示照明产业的实际需求而言，目前oled材料的发展还远远不够，落后于面板制造企业的要求，开发更高性能的有机功能材料显得尤为重要。

技术实现思路

1、本发明的目的之一，是提供一种mr-tadf材料，有效提高器件的发光效率和oled器件的使用寿命。

2、本发明提供一种含多环的双硼氮化合物，其结构如通式(1)~通式(3)所示：

3、；

4、其中，环a选自式(i)-1~(i)-10：

5、；

6、*表示稠合连接位点；

7、环b各自独立地选自c6-c12的芳基或c5-c12的杂芳基；

8、r各自独立的选自氢原子、f原子、氘原子、氰基、三氟甲基、金刚烷基、苯氧基、苯硫基、氘代或未氘代的c1-c10的烷基、取代或未取代的c3-c10环烷基、取代或未取代的c6-c18芳基或c5-c18的杂芳基、取代或未取代二芳胺基、取代或未取代的c6-c18的芳基甲硅烷基，n为1到该环最大的取代位点数，任意两个相邻的r可以稠合成环；

9、x和y各自独立地选自o、s、se、nr1；

10、r1选自取代或未取代的苯基；

11、存在取代时，取代基各自独立的选自f原子、氘原子、氰基、三氟甲基、氘代或未氘代的甲基、氘代或未氘代的异丙基、氘代或未氘代的叔丁基、氘代或烷基取代或氟代或未取代的苯基；

12、杂原子为n、o、s。

13、作为本发明的优选，其结构如通式(4)~通式(5)所示：

14、。

15、作为本发明的优选，环a选自如下结构：

16、。

17、作为本发明的优选，r各自独立的选自氢原子、氘原子、f原子、氰基、三氟甲基、金刚烷基、氘代或未氘代的c1-c6的烷基、取代或未取代的c6-c12的芳基、取代或未取代的c5-c12的杂芳基、取代或未取代的二芳胺基。

18、进一步优选地，本发明所述的含多环的双硼氮化合物选自如下所示化学结构中的任意一种：

19、；

20、；

21、；

22、；

23、；

24、；

25、；

26、。

27、本发明第二方面提供一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括阴极层、阳极层和介于两者之间的有机功能层；所述的有机功能层包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层，电子注入层，其中，所述的发光层中含有本发明所述的双硼氮化合物中的至少一种。

28、优选地，所述的发光层包含主体材料和掺杂材料，所述掺杂材料含有本发明所述的双硼氮化合物。

29、优选地，所述的发光层包含主体材料、敏化剂和掺杂材料，所述掺杂材料含有本发明所述的双硼氮化合物。

30、进一步，所述发光层包包含主体材料、磷光敏化剂和掺杂材料，所述磷光敏化剂为含金属元素的配合物，所述掺杂材料含有本发明所述的双硼氮化合物。

31、优选地，该有机电致发光器件用于制造显示装置、照明光源、信号灯、指示牌，所述显示装置包括手机显示屏、电脑显示屏、电视显示屏、智能手表显示屏、智能汽车显示面板、vr 或 ar 头盔显示屏。

32、以上列举了本发明所述的高效窄谱带有机电致发光材料的一些具体结构形式，但本发明并不局限于所列这些化学结构，凡是以通式(1)～通式(3)所示结构为基础，环a、环b、x、y、r、r1满足上诉限定条件的结构都应该包含在内。

33、本发明的有益效果如下：

34、本发明的化合物在含有双硼原子的bn类多重共振母核上进行稠合设计。所采用的关键设计一方面是在n原子的间位引入具有给电子特性的氧、硫、硒、或氮原子，另一方面在共振骨架外围引入苯并烷环基结构。n原子的间位氧、硫、硒、或氮等原子的引入可加强多重共振效应，使得最高占据分子轨道（homo）与最低未占分子轨道（lumo）在空间上能够实现更有效的分离，这种电子结构的优化，可以加速反向系间窜越；另一方面可延展共轭，提升材料电子跃迁的振子强度，从而提升辐射跃迁速率。苯并烷环基结构的引入增强了分子的空间立体性，可以有效抑制分子间的相互作用，降低因分子聚集导致的荧光猝灭、光谱展宽、器件寿命缩短等聚集效应。综上，本发明设计分子结合了高反向系间窜越速率、高辐射跃迁速率及抑制聚集效应的能力，因此可实现高效率、低效率滚降和长寿命的电致发光器件。

1.一种含多环的双硼氮化合物，其特征在于，其结构如通式(1)~通式(3)所示：

2.根据权利要求1所述的含多环的双硼氮化合物，其特征在于，其结构如通式(4)~通式(5)所示：

3.根据权利要求1所述的含多环的双硼氮化合物，其特征在于，环a选自如下结构：

4.根据权利要求1所述的含多环的双硼氮化合物，其特征在于，r各自独立的选自氢原子、氘原子、f原子、氰基、三氟甲基、金刚烷基、氘代或未氘代的c1-c6的烷基、取代或未取代的c6-c12的芳基、取代或未取代的c5-c12的杂芳基、取代或未取代的二芳胺基。

5.根据权利要求1所述的含多环的双硼氮化合物，其特征在于，该化合物的具体结构如下：

6.一种有机电致发光器件，包含阳极、阴极以及置于所述阳极和所述阴极之间的有机功能层，所述有机功能层包括发光层、空穴注入层、空穴传输层、电子传输层以及电子注入层，其特征在于，所述发光层包含权利要求1至5中任一项所述的含多环的硼氮化合物中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的有机电致发光器件，所述发光层包含主体材料和掺杂材料，其特征在于，所述掺杂材料包含权利要求1至6中任一项所述的含多环的双硼氮化合物中的至少一种。

8.根据权利要求6-7中任一项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。