一种含硼有机化合物及其制备的有机电致发光器件的制作方法

本发明涉及半导体，尤其涉及一种含硼有机化合物及其制备的有机电致发光器件。

背景技术：

1、传统荧光掺杂材料受限于早期的技术，只能利用电激发形成的25％单线态激子发光，器件的内量子效率较低(最高为25％)，外量子效率普遍低于5％，与磷光器件的效率还有很大差距。磷光材料由于重原子中心强的自旋-轨道耦合增强了系间窜越，可以有效利用电激发形成的单线态激子和三线态激子发光，使器件的内量子效率达100％。但多数磷光材料价格昂贵，材料稳定性较差，色纯度较差，器件效率滚落严重等问题限制了其在oled的应用。

2、随着5g时代的到来，对显色标准提出了更高的要求，发光材料除了高效、稳定，也需要更窄的半峰宽以提升器件发光色纯度。荧光掺杂材料可通过分子工程，实现高荧光量子、窄半峰宽，蓝色荧光掺杂材料已获得阶段性突破，硼类材料半峰宽可降低至30nm以下；而人眼更为敏感的绿光区域，研究主要集中在磷光掺杂材料，但其发光峰形难以通过简单方法缩窄，因此为满足更高的显色标准，研究窄半峰宽的高效绿色荧光掺杂材料具有重要意义。

3、另外，敏化技术将三线态激子敏化材料与荧光掺杂材料相结合，利用三线态激子敏化材料作为激子敏化媒介，充分利用三线态激子，通过能量传递将能量传递给荧光掺杂材料，同样可以达到100％的器件内量子效率，该技术能弥补荧光掺杂材料激子利用率不足的缺点，有效发挥荧光掺杂材料高荧光量子产率、高器件稳定性、高色纯度及价廉的特点，在oleds应用上具有广阔前景。

4、具有共振结构的硼类化合物更容易实现窄半峰宽发光，该类材料应用于敏化技术中，可以实现高效率、窄半峰宽发射的器件制备。如cn 107507921 a和cn 110492006 a中，公开了以最低单线态和最低三线态能级差小于等于0.2ev的tadf材料为主体，含硼类材料为掺杂的发光层组合技术；cn 110492005 a和cn 110492009 a中公开以激基复合物为主体，含硼类材料为掺杂的发光层组合方案；均能实现与磷光媲美的效率、相对较窄的半峰宽。因此，开发基于窄半峰宽硼类发光材料的敏化技术，在面向bt.2020显示指标上，具有独特的优势及强劲的潜力。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题，本发明申请提供了一种含硼有机化合物及其制备的有机电致发光器件。本发明的化合物可用作有机电致发光器件的发光层绿光掺杂材料。

2、本发明的技术方案如下：一种含硼有机化合物，所述含硼有机化合物的结构如通式(1)所示：

3、

4、通式(1)中，z每次出现相同或不同的表示为c-r1；

5、r1分别独立地表示为氢原子、氘原子、氚原子、卤素原子、氰基、取代或未取代的c1～c10烷基、取代或未取代的c3～c10环烷基、取代或未取代的c1～c10烷氧基、取代或未取代的c6～c10芳氧基、取代或未取代的芳胺基、取代或未取代的c6～c30芳基、取代或未取代的c2～c30杂芳基中的一种；

6、任意相邻的两个r1可以连接成环；

7、m1表示为r取代或未取代的的c6～c30的芳基、r取代或未取代的c2～c30杂芳基中的一种；

8、r表示为氘原子、氚原子、卤素原子、取代或未取代的c1～c10烷基、取代或未取代的c3～c10环烷基、取代或未取代的c1～c10烷氧基、取代或未取代的c6～c10芳氧基、取代或未取代的芳胺基、取代或未取代的c6～c30芳基、取代或未取代的c2～c30杂芳基中的一种；

9、x1分别独立地表示为n(r2)、o或s；

10、r2表示为取代或未取代的c1～c10烷基、取代或未取代的c3～c10环烷基、取代或未取代的c6～c30芳基、取代或未取代的c2～c30杂芳基中的一种；

11、ar1表示为取代或未取代的c1～c10烷基、取代或未取代的c3～c10环烷基、取代或未取代的的c6～c30的芳基、取代或未取代的c2～c30杂芳基中的一种；

12、ar1还可以和m1键结成环；

13、用于取代基团的取代基任选自氘原子、氚原子、卤素原子、氰基、c1～c10的烷基、c3～c10的环烷基、c6～c30芳基、叔丁基取代的c6～c30芳基、芳胺基、c2～c30杂芳基中的一种或多种。

14、优选方案，所述含硼有机化合物的结构如通式(2)至通式(6)中任一种所示：

15、

16、通式(2)-通式(6)中，z、x1的含义同上文中的限定；

17、x2、x3表示为o或s中的一种。

18、优选方案，所述有机化合物的结构如通式(7)～通式(27)中任一种所示：

19、

20、

21、通式(7)～通式(27)中，z的含义同上文中的限定；

22、ar2表示为取代或未取代的c1～c10烷基、取代或未取代的c3～c10环烷基、取代或未取代的c6～c30的芳基、取代或未取代的c2～c30杂芳基中的一种；

23、用于取代基团的取代基任选自氘原子、氚原子、卤素原子、氰基、c1～c10的烷基、c3～c10的环烷基、c6～c30芳基、c2～c30杂芳基中的一种或多种。

24、优选方案，所述有机化合物的结构如通式(28)～通式(31)中任一种所示：

25、

26、通式(28)～通式(31)中，z每次出现相同或不同的表示为c-r1；

27、r1分别独立地表示为氢原子、氘原子、氚原子、卤素原子、氰基、取代或未取代的c1～c10烷基、取代或未取代的c3～c10环烷基、取代或未取代的c1～c10烷氧基、取代或未取代的c6～c10芳氧基、取代或未取代的芳胺基、取代或未取代的c6～c30芳基、取代或未取代的c2～c30杂芳基中的一种；

28、任意相邻的两个r1可以连接成环；

29、x1表示为n(r2)、o或s；

30、x2表示为o或s中的一种；

31、r2表示为取代或未取代的c1～c10烷基、取代或未取代的c3～c10环烷基、取代或未取代的c6～c30芳基、取代或未取代的c2～c30杂芳基中的一种；

32、ar1表示为取代或未取代的的c6～c30的芳基、取代或未取代的c2～c30杂芳基中的一种；

33、ra、rb、rc、rd、re分别独立地表示为氢原子、氘原子、氚原子、卤素原子、取代或未取代的c1～c10烷基、取代或未取代的c3～c10环烷基、取代或未取代的c1～c10烷氧基、取代或未取代的c1～c10芳氧基、取代或未取代的芳胺基、取代或未取代的c6～c30芳基、取代或未取代的c2～c30杂芳基中的一种；

34、用于取代基团的取代基任选自氘原子、氚原子、卤素原子、氰基、c1～c10的烷基、c3～c10的环烷基、c6～c30芳基、c2～c30杂芳基中的一种或多种。

35、优选方案，所述r1、r3、r4、r、ra、rb、rc、rd、re分别独立地表示为氢原子、氘原子、氚原子、卤素原子、氰基、金刚烷基、甲基、氘代甲基、氚代甲基、三氟甲基、乙基、氘代乙基、氚代乙基、异丙基、氘代异丙基、氚代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基、氚代叔丁基、环戊基、氘代环戊基、氚代环戊基、甲基取代的环戊基、环己基、苯基、氘代苯基、氚代苯基、二联苯基、氘代二联苯基、氚代二联苯基、三联苯基、氘代三联苯基、氚代三联苯基、二苯醚基、甲基取代的二苯醚基、萘基、蒽基、菲基、吡啶基、苯基取代的吡啶基、喹啉基、呋喃基、噻吩基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、n-苯基咔唑基、9,9-二甲基芴基、螺芴基、甲基取代的苯基、乙基取代的苯基、异丙基取代的苯基、叔丁基取代的苯基、甲基取代的二联苯基、乙基取代的二联苯基、异丙基取代的二联苯基、叔丁基取代的二联苯基、氘代甲基取代的苯基、氘代乙基取代的苯基、氘代异丙基取代的苯基、氘代叔丁基取代的苯基、氘代甲基取代的二联苯基、氘代乙基取代的二联苯基、氘代异丙基取代的二联苯基、氘代叔丁基取代的二联苯基、苯基取代的氨基、叔丁基苯取代的氨基、叔丁基取代的二苯并呋喃基、苯基取代的叔丁基、氧杂蒽酮基、苯基取代的三嗪基、苯基取代的硼烷基、甲氧基、叔丁氧基中的一种。

36、所述r2、ar1、ar2表示为苯基、氘代苯基、氚代苯基、二联苯基、氘代二联苯基、氚代二联苯基、三联苯基、氘代三联苯基、氚代三联苯基、萘基、蒽基、菲基、吡啶基、苯基取代的吡啶基、喹啉基、呋喃基、噻吩基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、n-苯基咔唑基、9,9-二甲基芴基、螺芴基、甲基取代的苯基、乙基取代的苯基、异丙基取代的苯基、叔丁基取代的苯基、甲基取代的二联苯基、乙基取代的二联苯基、异丙基取代的二联苯基、叔丁基取代的二联苯基、氘代甲基取代的苯基、氘代乙基取代的苯基、氘代异丙基取代的苯基、氘代叔丁基取代的苯基、氘代甲基取代的二联苯基、氘代乙基取代的二联苯基、氘代异丙基取代的二联苯基、氘代叔丁基取代的二联苯基、苯基取代的氨基、叔丁基苯取代的氨基、叔丁基取代的二苯并呋喃基、苯基取代的叔丁基、氧杂蒽酮基、苯基取代的三嗪基中的一种；

37、用于取代基团的取代基任选自氘原子、氯原子、氟原子、金刚烷基、氰基、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔戊基、叔丁基、丁基、甲氧基、苯基、二联苯基、萘基、蒽基、菲基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、苯并恶唑基、苯并噻唑基、喹喔啉基、喹啉基、异喹啉基、呋喃基、噻吩基、吲哚基、吡咯基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、9,9-二甲基芴基、螺芴基、咔唑基、n-苯基咔唑基、咔唑啉基、氮杂菲基、二苯基胺基、二叔丁基苯基胺基中的一种或多种。

38、优选方案，所述r2、ar1、ar2表示为如下所示结构：

39、

40、优选所述r1、r3、r4、r、ra、rb、rc、rd、re表示为如下所示结构：氢原子、甲基、

41、

42、优选方案，所述有机化合物的具体结构为以下结构中的任一种：

43、

44、

45、

46、

47、

48、

49、

50、

51、

52、

53、本发明还提供一种有机电致发光器件，包括阴极和阳极，以及它们之间的有机发光功能层，所述有机发光功能层包括发光层，所述发光层含有所述的含硼有机化合物。

54、优选方案，所述发光层包含主体材料和掺杂材料，所述掺杂材料含有所述的含硼有机化合物。

55、优选方案，所述有机电致发光器件的发光层包含第一主体材料、第二主体材料和掺杂材料，所述第一主体材料和第二主体材料中至少有一个为tadf材料，所述掺杂材料为所述的含硼有机化合物。

56、优选方案，所述有机电致发光器件的发光层包含主体材料、激子敏化材料和掺杂材料，所述激子敏化材料为含金属元素的配合物，所述掺杂材料为所述的含硼有机化合物。

57、本发明有益的技术效果在于：

58、(1)本发明化合物应用于oled器件，可以作为发光层材料的掺杂材料，在电场作用下可以发绿色荧光，可以应用于oled照明或者oled显示领域；

59、(2)本发明化合物作为掺杂材料，引入tadf敏化剂作为第二主体，能够有效提升器件效率；

60、(3)本发明化合物的光谱fwhm较窄，能够有效提升器件色域，提升器件的发光效率。