[发明专利]一类基于芳基硼衍生物的热活化延迟荧光材料及有机电致发光器件

说明书

本发明涉及一类基于芳基硼衍生物的热活化延迟荧光材料及有机电致发光器件，其具有式A所示的结构。本发明还涉及一种有机电致发光器件，包括发光层，所述发光层中发光染料为所述的热活化延迟荧光材料。热活化延迟荧光材料的单重态‑三重态能隙很小，室温下，三重态激子能够通过热活化上转换为三重态激子发光。所述的热活化延迟荧光材料合成简单、发光效率高、浓度淬灭效应小、溶解性能好。基于此类材料的有机电致发光器件可以取得较高的效率和较好的器件稳定性。

技术领域

本发明涉及有机电致发光材料和器件领域，尤其是一类基于芳基硼衍生物的热活化延迟荧光材料及有机电致发光器件。

背景技术

有机电致发光二极管(organic light emitting diode，简称OLED)技术由于在显示和照明领域具有巨大的应用潜力而备受关注。其中，发光材料开发是OLED技术的核心，是行业竞争的焦点所在。根据自旋统计，空穴和电子在发光材料内复合生成的单线态激子与三线态激子比例为1:3。一般认为，传统荧光材料只能利用其中的单线态激子发光，器件的最高理论内量子效率为25％。基于铂系重金属配合物的磷光材料由于具有很强的旋轨耦合作用，能够充分利用单线态及三线态激子发光，从而获得100％的理论器件内量子效率。铂系重金属磷光材料已经广泛应用于商业化照明和显示器件当中，取得了巨大的成功。但是，铂系金属资源匮乏、成本高且至今尚未能开发出稳定的蓝光器件，这大大制约了行业的发展。近年来，热活化延迟荧光(TADF)材料作为新一代的有机电致发光材料而引起广泛关注。该类材料的最低单线激发态-最低三线态能隙(ΔE_ST)非常小(0.3eV)。常温下，三线态激子能够热活化，通过反系间窜越转变为单线态激子发光，因此，器件的理论内量子效率可达100％。为了获得高效的热活化延迟荧光材料，在分子设计时需要兼顾获得小的ΔE_ST、大的跃迁偶极矩以及抑制非辐射跃迁。而现有绝大部分TADF材料分子都是由苯环对位连接电子给体和电子受体，通过增大电子给体和电子受体间的夹角有利于获得小的ΔE_ST，但随着该夹角的增大，分子的跃迁偶极矩会减小，同时较弱的分子刚性往往导致较大非辐射跃迁速率，造成发光效率较低。也就是说在这些材料的设计时很难兼顾到上述几个要素。最近，有文献如J.Am.Chem.Soc.139,2017,4894报道空间上平行的电子给体和电子受体可以通过分子内弱相互作用进行电荷转移，从而可在很小的ΔE_ST时获得较大的跃迁偶极矩。但是由于该类分子刚性较弱，其非辐射跃迁速率较大导致发光效率不高。同时，现有绝大部分磷光材料和TADF材料都存在较显著的浓度淬灭效应，导致现有高效OLED器件多为掺杂器件。而制备掺杂器件时主体材料的选用及发光层的共沉积制备均较为复杂。

有鉴于此，亟需开发具有溶解性好、稳定性高、发光效率高、浓度淬灭效应小的热活化延迟荧光材料，此类材料可用于有机电致发光组件中发光层的发光染料，使组件具备良好的电荷载流子迁移率及操作耐受性，以及降低驱动电压及功率消耗、提高效率等。此类材料不但适用于制备低浓度掺杂的器件，也可以适用于制备高浓度掺杂甚至非掺杂器件，同时还特别适于通过溶液加工工艺制备器件，从而可以简化器件制备工艺及降低制备成本。上述特点使该类材料的应用在工业实践上具有经济优势。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种芳基硼衍生物，其具有下式A所示的结构：

其中，R₁、R₄相同或不同，彼此独立地选自氢、卤素、氰基、羟基、硝基、氧代(＝O)，无取代或任选被一个或多个基团R_a取代的C_1-40烷基、C_3-20环烷基、C_6-20芳基、5-20元杂芳基、3-20元杂环基、C_1-40烷基氧基，C_3-20环烷基氧基、C_6-20芳基氧基、5-20元杂芳基氧基、3-20元杂环基氧基、氨基或条件是R₁、R₄中的至少一个是