技术摘要：
本发明涉及一种含硼有机化合物及其在OLED器件上的应用，所述化合物的结构如通式(1)所示，整个分子是一个较大的刚性结构，取代基的引入降低了材料的平面性，使其空间位阻增大，不易转动，立体空间结构更稳定，因此化合物具有较高的玻璃化温度和分子热稳定性；另外，本发  全部
背景技术：
有机电致发光(OLED:Organic  Light  Emission  Diodes)器件技术既可以用来制 造新型显示产品，也可以用于制作新型照明产品，有望替代现有的液晶显示和荧光灯照明， 应用前景十分广泛。 OLED发光器件犹如三明治的结构，包括电极材料膜层，以及夹在不同电极膜层之 间的有机功能材料，各种不同功能材料根据用途相互叠加在一起共同组成OLED发光器件。 作为电流器件，当对OLED发光器件的两端电极施加电压，并通过电场作用有机层功能材料 膜层中的正负电荷，正负电荷进一步在发光层中复合，即产生OLED电致发光。 有机发光二极管(OLED)在大面积平板显示和照明方面的应用引起了工业界和学 术界的广泛关注。然而，传统有机荧光材料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。尽管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％。但磷光材料存在 价格昂贵，材料稳定性较差，器件效率滚落严重等问题限制了其在OLEDs的应用。 热激活延迟荧光(TADF)材料是继有机荧光材料和有机磷光材料之后发展的第三 代有机发光材料。该类材料一般具有小的单线态-三线态能级差(△Est)，三线态激子可以通 过反系间窜越转变成单线态激子发光。这可以充分利用电激发下形成的单线态激子和三线 态激子，器件的内量子效率可以达到100％。同时，材料结构可控，性质稳定，价格便宜无需 贵重金属，在OLED领域的应用前景广阔。 虽然理论上TADF材料可以实现100％的激子利用率，但实际上存在如下问题：(1) 设计分子的T1和S1态具有强的CT特征，非常小的S1-T1态能隙,虽然可以通过TADF过程实现 高T1→S1态激子转化率，但同时导致低的S1态辐射跃迁速率，因此，难于兼具(或同时实现) 高激子利用率和高荧光辐射效率；(2)即使已经采用掺杂器件减轻T激子浓度猝灭效应，大 多数TADF材料的器件在高电流密度下效率滚降严重。 另外，用于有机电致发光器件中的材料优选还具有优异的热稳定性、合适的带隙 (band  gap)和合适的最高占有分子轨道(HOMO)或最低占有分子轨道(LUMO)能级以及优异 的化学稳定性、电荷迁移率等性质。 因此，不断需要开发用于有机电致发光器件的新材料。
技术实现要素：
针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种含硼类化合物的有机电致发光 器件及其应用。本发明基于TADF机理的硼类化合物作为发光层材料应用于有机发光二极管 17 CN 111574544 A 说　明　书 2/31 页 上，本发明的化合物具有高的玻璃化转变温度和分子热稳定性以及具有合适的HOMO和LUMO 能级，同时具有单线态-三线态能级差(△Est)，可用作有机电致发光器件的发光层的主体 材料和掺杂材料，从而提升器件的发光效率和使用寿命，能够满足OLED器件企业，特别是 OLED显示面板和OLED照明企业的需求。本发明的技术方案如下： 本发明的技术方案如下： 一种含硼的有机化合物，该化合物的结构如通式(1)所示： 其中，W1、W2分别独立的表示氮原子或硼原子，W1、W2中有且只有一个原子为硼原 子；X1、X2、X3、X4各自独立的表示为氧原子、硫原子、-B(R5)、-N(R6)-、 -C(R7) (R8)-或-Si(R9)(R10)-中的一种； b、c、d分别独立的表示为0或1；e、f、g、h分别独立的表示为0、1、2、3或4； 所述Y1至Y18分别独立的表示为氮原子或C-R11；且当a、b、c、d分别独立的表示为1 时，Y1、Y4、Y5、Y9、Y10、Y13、Y14或Y18表示为C； R1至R4分别独立地代表为氢原子、通式(2)、通式(3)或通式(4)所示结构；所述R1～ R4至少有一个表示为通式(2)、通式(3)或通式(4)所示结构； Ar1、Ar2分别独立地表示为取代或未取代的C6-30芳基、取代或未取代的含有杂原子 的5-30元杂芳基中的一种；Ar1、Ar2还可以相互连接成环； 通式(4)中，X5、X6分别独立地表示为单键、硫原子、氧原子、-N(R12)-、CR13＝CR14、 -C(R15R16)-或-Si(R17R18)-的一种；且X5、X6不可以同时表示为单键； 所述R5～R10、R12～R18分别独立的表示为C1-20直链烷基、C3-20支链烷基、C1-20直链烷 基取代的硅烷基、C3-20支链烷基取代的硅烷基、取代或未取代的C6-30芳基、取代或未取代的 含有杂原子的5至30元杂芳基中的一种，且R5、R6、R13、R14还可以表示为氢原子；R13与R14、R15 与R16、R17与R18还可以分别相连形成5元至30元脂环或芳环； 18 CN 111574544 A 说　明　书 3/31 页 通式(3)和通式(4)中，Z1～Z4分别独立地表示为氮原子或C-R19； 所述R11、R19分别独立的表示为氢原子、氕原子、氘原子、氚原子、氟原子、氰基、磷 酸或其盐、C1-20直链烷基、C2-20烯烃基、C3-20支链烷基、C1-20直链烷基取代的硅烷基、C3-20支链 烷基取代的硅烷基、取代或未取代的C6-30芳基、取代或未取代的含有杂原子的5至30元杂芳 基中的一种；其中两个或多个R11、R19基团还可彼此连接形成5元至30元脂环或芳环； 通式(3)、通式(4)各自独立的通过Y1-Y2、Y2-Y3、Y3-Y4、Y5-Y6、Y6-Y7、Y7-Y8、Y8-Y9、 Y10-Y11、Y11-Y12、Y12-Y13、Y14-Y15、Y15-Y16、Y16-Y17或Y17-Y18与通式(1)并环相连； 所述可取代基团的取代基任选自氘、氰基、卤素、C1-20烷基、氕原子、氘原子、氚原 子、C6-30芳基或含有杂原子的5至30元杂芳基中的一种或多种； 所述杂芳基的杂原子任选自氧原子、硫原子或氮原子中的一种或多种。 进一步优选，所述通式(1)可表示为通式(Ⅱ-1)-(Ⅱ-10)所示结构； 19 CN 111574544 A 说　明　书 4/31 页 进一步优选，所述通式(1)可表示为通式(Ⅲ-1)-(Ⅲ-62)所示结构； 20 CN 111574544 A 说　明　书 5/31 页 21 CN 111574544 A 说　明　书 6/31 页 22 CN 111574544 A 说　明　书 7/31 页 23 CN 111574544 A 说　明　书 8/31 页 24 CN 111574544 A 说　明　书 9/31 页 25 CN 111574544 A 说　明　书 10/31 页 所述Z表示为氮原子或C-R20；R20表示为氢原子、氕原子、氘原子、氚原子、氟原子、 氰基、磷酸或其盐、C1-20直链烷基、C2-20烯烃基、C3-20支链烷基、C1-20直链烷基取代的硅烷基、 C3-20支链烷基取代的硅烷基、取代或未取代的C6-30芳基、取代或未取代的含有杂原子的5至 30元杂芳基中的一种；其中两个或多个R20基团还可彼此连接形成5元至30元脂环或芳环；所 述可取代基团的取代基任选自氰基、卤素、C1-20烷基、氕原子、氘原子、氚原子、C6-30芳基或含 有杂原子的5至30元杂芳基中的一种或多种； 进一步优选，所述L表示为单键、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚联苯 基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚蒽基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未 取代的亚嘧啶基、取代或未取代的亚哒嗪基、取代或未取代的亚呋喃基、取代或未取代的亚 噻吩、取代或未取代的亚二苯并呋喃基、取代或未取代的亚二苯并噻吩基、取代或未取代的 亚咔唑基中的一种； Ar1、Ar2分别独立地表示为取代或未取代的苯基、取代或未取代的二联苯基、取代 或未取代的三联苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的萘啶基、取代或未取代的蒽 基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的芘基、取代或未取代的苯并菲基、取代或未取代 的氮杂苯并菲基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的哒嗪 基、取代或取代的三嗪基、取代或未取代的呋喃、取代或未取代的噻吩、取代或未取代的二 苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并噻吩基、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的萘并 咔唑基、取代或未取代的萘并呋喃基、取代或未取代的氮杂咔唑基中的一种；所述可被取代 基团的取代基任选自氘、氰基、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、氰基、氟原子、 26 CN 111574544 A 说　明　书 11/31 页 苯基、萘基、二联苯基、三联苯基、萘啶基或吡啶基中的一种或多种。 进一步优选，所述R5～R10、R12～R18分别独立的表示为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁 基、叔丁基、戊基、苯基、萘基、二联苯基、三联苯基、萘啶基或吡啶基； 所述R11、R19、R20分别独立的表示为氢原子、氕原子、氘原子、氚原子、氟原子、氰基、 甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的联苯 基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的 嘧啶基、取代或未取代的哒嗪基、取代或取代的三嗪基、取代或未取代的呋喃基、取代或未 取代的噻吩基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并噻吩基、取代或未取 代的咔唑基；所述可被取代基团的取代基任选自氘、氰基、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、 叔丁基、戊基、氰基、氟原子、苯基、萘基、二联苯基、三联苯基、萘啶基或吡啶基中的一种或 多种。 进一步优选，所述化合物的具体结构式为： 27 CN 111574544 A 说　明　书 12/31 页 28 CN 111574544 A 说　明　书 13/31 页 29 CN 111574544 A 说　明　书 14/31 页 30 CN 111574544 A 说　明　书 15/31 页 31 CN 111574544 A 说　明　书 16/31 页 32 CN 111574544 A 说　明　书 17/31 页 中的任意一种。 本发明的第二个发明是提供一种含硼的有机电致发光材料在制备有机电致发光 器件中的应用。 本发明的第三个方面是提供一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括 至少一层功能层含有含硼的有机电致发光材料。 本发明的第四个方面是提供一种有机电致发光器件，包括发光层，所述发光层含 有含硼的有机电致发光材料。 进一步优选是提供一种的有机电致发光器件，其中含硼的有机电致发光材料作为 发光层掺杂材料。 本发明的第五个方面是提供一种照明或显示元件，包括所述的有机电致发光器 件。 本发明有益的技术效果在于： 本发明化合物结构分子内包含电子给体(donor,D)与电子受体(acceptor,A)的组 合可以增加轨道重叠、提高发光效率，同时连接二芳基胺基以获得HOMO、LUMO空间分离的电 荷转移态材料，该体系材料具有强烈的吸电子作用，使得与其连接的电子给体之间的前线 轨道重叠较小，实现小的S1态和T1态的能级差，从而在热刺激条件下实现反向系间窜越；所 述含硼化合物，由于D-A形成一定的二面角，同时连接二芳基胺基，能够破坏分子的结晶性， 避免了分子间的聚集作用，具有好的成膜性和荧光量子效率，适合作为发光层材料使用。 本发明化合物结构均含有苯并六元杂环，两种不同杂原子(B和N)的存在，使得本 发明的化合物的对称性降低，从而降低了材料的平面性，使其空间位阻增大，不易转动，立 体空间结构更稳定，因此本发明含硼有机化合物具有较高的玻璃化温度和分子热稳定性， 既保证了材料在量产时长时间蒸镀材料不分解，又降低了由于蒸镀温度的热辐射对Mask的 形变影响。 本发明提供的化合物在OLED器件应用时，通过器件结构优化，可保持高的膜层稳 定性，可有效提升OLED器件的光电性能以及OLED器件的寿命。本发明所述化合物在OLED发 光器件中具有良好的应用效果和产业化前景。 本发明的有机电致发光器件可以应用在照明或显示原件，使器件的电流效率，功 率效率和外量子效率均得到很大改善；同时，对于器件寿命提升非常明显，在OLED发光器件 33 CN 111574544 A 说　明　书 18/31 页 中具有良好的应用效果，具有良好的产业化前景。 附图说明 图1为本发明所列举的材料应用于OLED器件的结构示意图； 图2为本发明制备的器件和对比器件在不同温度下测量的效率曲线图。 附图中：1为透明基板层，2为ITO阳极层，3为空穴注入层，4为空穴传输，5为电子阻 挡层，6为发光层，7为电子传输或空穴阻挡层，8为电子注入层，9为阴极反射电极层。