[发明专利]烯胺酮硼配合物荧光材料及其制备方法与应用在审

专利信息
申请号: 202110149566.0 申请日: 2021-02-03
公开(公告)号: CN114853792A 公开(公告)日: 2022-08-05
发明(设计)人: 王利祥;童辉;吴晓甫;栗华 申请(专利权)人: 中国科学院长春应用化学研究所
主分类号: C07F5/02 分类号: C07F5/02;C09K11/06;H01L51/54
代理公司: 长春众邦菁华知识产权代理有限公司 22214 代理人: 周蕾
地址: 130022 吉林*** 国省代码: 吉林;22
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摘要:
搜索关键词: 烯胺酮硼 配合 荧光 材料 及其 制备 方法 应用
【说明书】:

发明涉及一种烯胺酮硼配合物荧光材料及其制备方法与应用,属于有机发光材料技术领域。烯胺酮硼配合物荧光材料结构如式1,其由烯胺酮硼配合物硼原子上的配体,烯胺酮硼配合物氮原子上连接的芳基、杂芳基或稠杂环基团,以及与烯胺酮硼配合物氧原子相邻碳原子上连接的芳基、杂芳基或稠杂环基团构成。利用烯胺酮硼配合物作为受体,与电子给体单元结合,形成给‑受体结构,并通过在烯胺酮氮原子一侧引入拉电子结构单元,有效调控LUMO能级,使该类材料具有红光发射及热活化延迟荧光特性。本发明的烯胺酮硼配合物荧光材料用于构建有机电致发光器件的发光层,可实现具有较高外量子效率的红光发射,可以在有机电致发光显示中得到应用。

技术领域

本发明涉及有机发光材料的技术领域,具体涉及一种烯胺酮硼配合物荧光材料及其制备方法与应用。

背景技术

有机发光二极管(OLED)相比于传统的显示技术,具有自发光、对比度高、能耗低、质量轻、响应速度快、可制备柔性大面积器件等优势,在下一代全彩显示及固态照明等领域具有广阔的应用前景。OLED发光器件通常是由电极材料膜层,以及夹在两个电极膜层之间的有机功能层组成,包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层。OLED发光器件的作用机理为两个电极之间施加电压,在电场作用下,从阴极注入的电子和从阳极注入的空穴在发光层中复合形成激发态,激发态辐射回到基态,实现器件发光。由于发光层是OLED器件最重要的组成部分,因此,发展具有高发光效率的有机发光材料,对获得优异的OLED器件性能起决定作用。按发光机制,发光材料分为荧光材料、金属配合物磷光材料和热活化延迟荧光(TADF)材料。传统的荧光材料在电致发光过程中仅能利用25%的单线态激子,而75%的三线态激子则以非辐射跃迁的形式损失,使OLED器件内量子效率(IQE)的理论极限值仅为25%。金属配合物磷光材料利用重金属原子的旋轨耦合作用可以将三线态激子转化为光子,可以实现100%的内量子效率。但贵金属的使用,使金属配合物磷光材料面临成本高、价格昂贵的问题。TADF材料是继传统荧光材料、金属配合物磷光材料后的第三代有机电致发光材料。TADF材料可以通过吸收环境热量,使三重态激子向单重态反系间窜越,从而可以同时利用三线态激子与单线态激子,获得高效的荧光发射,实现100%的激子利用率。与传统荧光材料和金属配合物磷光材料相比,TADF材料不仅能够获得高发光效率,而且不需要贵重金属作为原料,具有成本低和环保等优势。目前,TADF材料最常用的设计策略是构建扭曲的给体(D)-受体(A)结构,使最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO) 能在空间上有效分离,进而使单线态和三线态能级差较小(ΔEST0.3eV),实现三线态向单线态有效的反系间窜越。因此,选择与设计合适的给体单元与受体单元对实现材料的TADF发射至关重要。

近年来,含硼原子的π共轭体系受到广泛的关注。由于硼原子具有空的p轨道,使硼配合物表现出缺电子特性,LUMO能级较低,可作为电子受体单元构建D-A结构的TADF材料。根据配位数不同,硼配合物主要有三配位硼配合物和四配位硼配合物两类。三配位硼配合物,如三芳基硼,作为受体单元制备的TADF 材料具有发光效率高,发射光谱窄以及分子水平取向度高等特点,用于OLED器件中表现出优异电致发光性能。然而,由于三芳基硼等三配位硼配合物的拉电子能力有限,使得基于三配位硼配合物的TADF材料的发光多局限于蓝光与绿光。与之相比,含N,N-、O,O-或N,O-配体的四配位硼配合物的结构更易于修饰,能够更有效调控LUMO能级,进而更利于拓展光谱范围,获得红光TADF材料。同时,四配位硼配合物的稳定性更高,有利于增强器件的稳定性。因此,发展基于四配位硼配合物的TADF材料是改进材料性能,获得高效红光TADF的有效手段。烯胺酮硼配合物是一类含N,O-配体的四配位硼配合物。烯胺酮硼配合物具有刚性平面的结构、较低的LUMO能级和高摩尔消光系数,是构建TADF 材料理想的受体单元,因而受到研究者的关注。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有高效的纯红光发射的热活化延迟荧光材料烯胺酮硼配合物荧光材料及其制备方法与应用。

为了实现上述目的,本发明的技术方案具体如下:

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