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CN116675711A - 含硼有机化合物及其在有机电致发光器件中的应用 - Google Patents

含硼有机化合物及其在有机电致发光器件中的应用 Download PDF

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CN116675711A
CN116675711A CN202210160427.2A CN202210160427A CN116675711A CN 116675711 A CN116675711 A CN 116675711A CN 202210160427 A CN202210160427 A CN 202210160427A CN 116675711 A CN116675711 A CN 116675711A
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phenyl
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李崇
曹旭东
张翰
梁啸
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Jiangsu Sunera Technology Co Ltd
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Huawei Technologies Co Ltd
Jiangsu Sunera Technology Co Ltd
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Abstract

本申请实施例提供了一种含硼有机化合物及其在有机电致发光器件中的应用。所述含硼有机化合物具有式(Ⅰ)所示的结构通式：式(Ⅰ)中，Z为C(R1)，X每次出现时独立地选自O、S、N(R2)或C(R3)(R4)中的一种，Y每次出现时独立地选自O、S、N(R5)、或C(R6)(R7)中的一种。该含硼有机化合物具有热活化延迟荧光效应，且半峰宽较窄，将其用于有机电致发光器件，可提升器件的发光色纯度和发光效率等。

Description

含硼有机化合物及其在有机电致发光器件中的应用
技术领域
本申请涉及有机电致发光技术领域，特别是涉及一种含硼有机化合物及其在有机电致发光器件中的应用。
背景技术
有机电致发光器件(Organic Light Emission Diodes，OLEDs)是一种以有机材料为发光材料，能把施加的电能转化为光能的能量转化装置。它因具有亮度高、响应快、视角宽、可柔性化等特定而在显示、照明等领域有着广泛应用。
随着人们对OLEDs的显示效果要求的提高，对作为OLEDs的发光材料相应提出了更高要求，近年来发展起来的热活化延迟荧光(thermally activated delayedfluorescence，TADF)材料因内量子效率高、价格低廉等特点而倍受关注，但现有的TADF材料的半峰宽不够窄，半峰宽很难做到小于30nm，这使得OLEDs的发光色纯度不高。因此开发半峰宽窄的TADF发光材料尤为必要。
发明内容
鉴于此，本申请实施例提供了一种既具有TADF效应又具有窄半峰宽特性的含硼有机化合物及其相关应用。
具体地，本申请实施例第一方面提供了一种含硼有机化合物，其具有如式(I)所示的结构通式：
式(I)中，Z为C(R1)，X每次出现时独立地选自O、S、N(R2)或C(R3)(R4)中的一种，Y每次出现时独立地选自O、S、N(R5)、或C(R6)(R7)中的一种；
其中，R1每次出现时独立地选自氢原子、氘原子、氚原子、卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烷基胺基、取代或未取代的芳胺基、取代或未取代的杂芳基胺基、或取代或未取代的硼烷基，相邻的R1可连接成环；
R2、R3、R4、R5、R6、R7每次出现时独立地选自氢原子、氘原子、氚原子、卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烷基胺基、取代或未取代的芳胺基、或取代或未取代的杂芳基胺基；或者R2、R3、R4、R5、R6、R7可与邻近的R1连接成环。
本申请提供的结构通式如式(I)所示的含硼有机化合物，其分子内的两个硼原子易与X和/或Y产生强共振效应，使得其HOMO能级和LUMO能级易分离，单线态-三线态能级差较小，TADF效应更明显，内量子效率高；该化合物具有一定的刚性，其激发态结构的驰豫程度低，电致发光光谱的半峰宽较窄，可达到30nm以下，因此该化合物能够在OLEDs器件中具有良好的应用前景，能作为发光层的掺杂材料使用，可提升器件的效率、发光色纯度、稳定性等。
本申请实施方式中，所述取代的烷基、所述取代的环烷基、所述取代的烷氧基、所述取代的芳基、所述取代的芳氧基、所述取代的杂芳基、所述取代的烷基胺基、所述取代的芳胺基、所述取代的杂芳基胺基、所述取代的硼烷基中的取代基独立地选自氘原子、氚原子、卤素原子、氰基、硝基、羧基、磺酸基、酰基以及取代或未取代的烷基、环烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、杂芳基中的一种或多种；所述杂芳基中的杂原子选自N、O、S、Se原子中的一种或多种。
本申请实施方式中，所述取代或未取代的烷基、所述取代或未取代的烷氧基的碳原子数为1～20，所述取代或未取代的环烷基的碳原子数为3～20，所述取代或未取代的芳基、所述取代或未取代的芳氧基的碳原子数为6～30，所述取代或未取代的杂芳基的碳原子数为3～30。
本申请实施方式中，所述X每次出现时独立地选自O、S或N(R2)中的一种，所述Y每次出现时独立地选自O、S或N(R5)中的一种。此时，X、Y均含杂原子，更利于与式(I)化合物中的两个硼原子产生较强的共振效应，更易实现该化合物的HOMO和LUMO的分离，从而实现更小的ΔEST和更明显的TADF效应。
本申请一些实施方式中，式(I)中：
两个X均为O，两个Y均为O；
或者，两个X均为O，两个Y均为S；
或者，两个X均为S，两个Y均为O；
或者，两个X均为S，两个Y均为S；
或者，两个X均为O，两个Y均为N(R5)；
或者，两个X均为S，两个Y均为N(R5)；
或者，两个X均为N(R2)，两个Y均为O；
或者，两个X均为N(R2)，两个Y均为S；
或者，两个X均为N(R2)，两个Y均为N(R5)。此时，式(I)所示化合物更易合成，且化合物的对称性更高，其TADF效应更明显，电致发光光谱的半峰宽更窄。
本申请一些实施方式中，所述R1、R2、R5每次出现时独立地选自氢原子、氘原子、氚原子、卤素原子、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、苯基取代的叔丁基、环戊基、氘代环戊基、氚代环戊基、甲基取代的环戊基、环己基、金刚烷基、甲氧基、叔丁氧基、苯基、氘代苯基、氚代苯基、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、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、二联苯基、氘代二联苯基、氚代二联苯基、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、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、9，9-二甲基芴基、螺芴基、吡啶基、苯基取代的吡啶基、喹啉基、呋喃基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、叔丁基取代的二苯并呋喃基、噻吩基、二苯并噻吩基、咔唑基、N-苯基咔唑基、氧杂蒽酮基、苯基取代的三嗪基、苯基取代的氨基、叔丁基苯取代的氨基、苯基取代的硼烷基。
本申请一些实施方式中，当R2或R5与R1连接成环时，所述X或所述Y每次出现时独立地选自如下式(a)至(i)所示的任一结构：
其中，(a)至(i)中，由*标记的两个相邻位置以并环方式与式(I)中两个相邻位置并环连接。
本申请一些实施方式中，式(I)中未参与成环的R1独立地选自氢原子、氘原子、氚原子、卤素原子、甲基、氘代甲基、氚代甲基、叔丁基或氘代叔丁基。
本申请一些实施方式中，所述含硼有机化合物的结构通式包括如下式(1)-(156)中的任一种：
本申请实施例第二方面提供了上述含硼有机化合物在有机电致发光器件中的应用。
具体地，本申请实施例第三方面提供了一种有机电致发光器件，包括阴极和阳极，以及位于所述阴极和所述阳极之间的功能层，所述功能层含有至少一种如本申请实施例第一方面所述的含硼有机化合物。
本申请实施方式中，所述功能层包括发光层，所述发光层含有至少一种所述含硼有机化合物。
本申请实施方式中，所述发光层含有主体材料和掺杂材料，所述掺杂材料包括至少一种所述含硼有机化合物。
将上述含硼有机化合物应用于有机电致发光器件中，其可作为发光层材料，能使发光器件的外量子效率较高，发光色的半峰宽较窄、色纯度较高，且器件的寿命较长。此外，该器件的发光光谱的峰值可在绿光范围，对于开发全彩发光器件、白光照明设备等有重要意义。
本申请实施例第四方面提供了一种显示装置，其包括如本申请实施例第二方面所述的有机电致发光器件。
本申请实施例第五方面提供了一种发光装置，其包括如本申请实施例第二方面所述的有机电致发光器件。
上述显示装置的显示效果良好，上述发光装置的发光效果好，产品的使用寿命长，质量可靠性高，市场竞争力突出。
附图说明
图1为本申请实施例提供的有机电致发光器件的一种结构示意图。
图2为本申请制备实施例1中含硼有机化合物的色谱-质谱联用图谱。
图3为本申请制备实施例1中含硼有机化合物的核磁数据图谱。
图4为本申请制备实施例2中含硼有机化合物的质谱数据图谱。
图5为本申请制备实施例1的含硼有机化合物2的紫外吸收光谱和电致荧光光谱。
图6为本申请制备实施例2的含硼有机化合物5的电致荧光光谱。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例进行说明。
如图1所示，图1为本申请实施例提供的有机电致发光器件(OLEDs)的一种结构示意图。图1所示的OLEDs包括阳极2、阴极10及位于阳极2和阴极10之间的功能层101，功能层101包括发光层6。其中，图1中器件的功能层101具体包括空穴注入层3、空穴传输层4、电子阻挡层5、发光层6、空穴阻挡层7、电子传输层8及电子注入层9。其中，该OLEDs还可以包括承载阳极2的基板1，阳极2、空穴注入层3、空穴传输层4、电子阻挡层5、发光层6、空穴阻挡层7、电子传输层8、电子注入层9、阴极10依次层设在该基板1上。该功能层101中，上述标号3-9的各层并非全部必需，但发光层6是必需的。
在对OLEDs的阳极2与阴极10之间施加一定的电压后，发光层6中的发光材料藉由空穴与电子在发光层中的再结合受到激发而发光，从而赋予OLEDs器件发光功能。其中，发光层6中的发光材料除了要具有发光效率高、性质稳定外，还需要具有更窄的半峰宽，以提升器件的发光色纯度，满足要求日益严格的显示标准。但是现有的发光层材料的半峰宽很难达到30nm以下，导致发光器件的发光色纯度不高。为解决现有发光层材料的半峰宽较窄的问题，本申请实施例提供了一种具有窄光谱特性的化合物，该化合物可用于上述OLEDs中的发光层6，使有机电致发光器件获得较高的发光色纯度。
具体地，本申请实施例提供了一种含硼有机化合物，具有如式(I)所示的结构通式：
式(I)中，Z为C(R1)，X每次出现时独立地选自O、S、N(R2)或C(R3)(R4)中的一种，Y每次出现时独立地选自O、S、N(R5)、或C(R6)(R7)中的一种；
其中，R1每次出现独立地选自氢原子、氘原子、氚原子、卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烷基胺基、取代或未取代的芳胺基、取代或未取代的杂芳基胺基、或取代或未取代的硼烷基，相邻的R1可连接成环；
R2、R3、R4、R5、R6、R7每次出现时独立地选自氢原子、氘原子、氚原子、卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烷基胺基、取代或未取代的芳胺基、或取代或未取代的杂芳基胺基；或者R2、R3、R4、R5、R6、R7可与邻近的R1连接成环。
式(I)所示的含硼有机化合物中，其以带2个硼原子的苯环为骨架核心，在该苯环上还具有上述两个Y基团，两个B原子上还分别连接有上述X基团。一方面，式(I)中两个B原子可与两个Y和/或两个X之间产生共振效应，且共振面积较大、共振效应较强，进而可较易实现式(I)化合物的HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital，最高占据分子轨道)和LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital，最低未占分子轨道)的分离，使得该含硼有机化合物的单线态-三线态能级差(即ΔEST)较小，TADF效应更明显，即，能够有效利用热活化的反向系间窜越(Reverse Intersystem Crossing，RISC)过程将三线态激子转变为单线态激子发出荧光，大大提高内量子效率。
另一方面，式(I)所示化合物的结构具有一定的刚性，能够有效降低其激发态结构的驰豫程度，降低材料的基态和激发态的构型差异，从而该化合物的斯托克斯位移较小，其电致发光光谱的半峰宽(FWHM，Full Width at Half Maxima)较窄，且半峰宽能够小于30nm，该化合物的发光色色纯度较高；同时，式(I)所示化合物的刚性骨架结构使得其分子的共振性增强，从基态到第一激发态的振子强度大，从而利于荧光量子效率(PLQY)的提高，即，促进单线态激子以光的形式衰减。
另外，通过对式(I)中多个R1的调控，及两个X、两个Y的调控，可进一步实现对式(I)材料的发光位置、半峰宽及延迟荧光寿命的调节，例如可将发光位置调至绿光区域。考虑到在全彩发光器件中，绿色作为主发光色，提供全屏约60％的亮度，当前述含硼有机化合物发绿光时，更利于其在OLED-RGB三原色的全彩发光器件及OLED白光照明等领域得到广泛应用。
因此，式(I)所示的含硼有机化合物的ΔEST小、PLQY高，且半峰宽较窄。该含硼有机化合物能够在OLEDs器件中具有良好的应用效果和产业化前景。其中，该含硼有机化合物能够应用于OLEDs器件的发光层中，具体可用作发光层的掺杂材料，能够使器件的光电性能较优异，如可提升器件的发光效率、发光色纯度、稳定性等。
式(I)中，R1每次出现时可以是相同或不同的基团；X或Y每次出现时可以是相同或不同的基团。具体地，多个Z可以是相同或不同的基团，例如多个Z均为C(H)，或者一些Z为C(H)，剩下的Z为-C(CH3)。两个X可以是相同或不同的基团，即使两个X都是相同的形式，例如都是N(R2)的形式，两个R2也可以不同。类似地，两个Y可以是相同或不同的基团，即使两个Y都是相同的形式，例如都是N(R5)的形式，两个R5也可以相同或不同。
其中，上述可被取代的基团(即，取代的烷基、取代的环烷基、取代的烷氧基、取代的芳基、取代的芳氧基、取代的杂芳基、取代的烷基胺基、取代的芳胺基、取代的杂芳基胺基、取代的硼烷基中)中的取代基独立地选自氘原子、氚原子、卤素原子、氰基、硝基、羧基、磺酸基、酰基以及取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的杂芳基中的一种或多种。上述杂芳基中的杂原子任选自N、O、S、Se原子中的一种或多种。
本申请中，上述“氢原子”又称“氕原子(1H)”。氘原子又称“重氢”，化学符号为2H或D。氚原子的化学符号为3H。上述卤素原子可以是氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)。
本申请实施方式中，取代或未取代的烷基的碳原子数可以为1～20，即，取代或未取代的烷基为C1～C20烷基。在一些实施方式中，该碳原子数为1～18，例如为1～10，在另一些实施方式中，该碳原子数为1～6。当取代或未取代的烷基的碳原子数大于或等于3时，其可以是直链烷基或支链烷基。作为示例，未取代的烷基可以是甲基、乙基、异丙基、异丁基、叔丁基等。取代的烷基中的常见取代基可以是氘原子、氚原子、卤素原子、氰基、硝基、羧基、磺酸基、酰基及取代或未取代的环烷基、烷氧基、芳基等中的一种或多种。其中，被卤素原子、氰基、硝基、羧基、磺酸基、酰基取代的烷基具有一定的吸电子效应。作为示例，取代的烷基可以是氘代甲基、氚代甲基、三氟甲基、氘代乙基、氚代乙基、氘代异丙基、氚代异丙基、氘代叔丁基、氚代叔丁基、苯基取代的叔丁基等。
本申请中，取代或未取代的烷氧基可以看成与氧原子连接的取代或未取代烷基。其中，取代或未取代的烷氧基的碳原子数可以是1～20，即，取代或未取代的烷氧基为取代或未取代的C1～C20烷氧基。在一些实施方式中，该碳原子数为1～10；在另一些实施方式中，该碳原子数为1～6等。取代或未取代的烷氧基可以是直链或支链状。取代的烷氧基中的常见取代基可以是但不限于氘原子、氚原子、卤素原子、氰基、硝基、羧基、磺酸基、烷氧基、环烷基等。作为示例，取代或未取代的烷氧基可以是甲氧基(-OCH3)、乙氧基(-OCH2CH3)、叔丁氧基、甲氧基取代的乙氧基(-OCH2CH2-OCH3)、乙氧基取代的乙氧基(-OCH2CH2OCH2CH3)等。
本申请实施方式中，取代或未取代的环烷基的碳原子数可以为3～20，即，取代或未取代的环烷基为取代或未取代的C3～C20烷氧基。在一些实施方式中，该碳原子数可以是5～20，在另一些实施方式中，该碳原子数为6～15。取代的环烷基中的常见取代基可以是氘原子、氚原子、卤素原子、氰基、硝基、羧基、磺酸基、酰基、烷基、烷氧基等。环氧基的示例可以是环戊基、环己基、金刚烷基等，取代的环氧基的示例可以是氘代环戊基、氚代环戊基、甲基取代的环戊基等。
本申请中，取代或未取代的芳基可以是单环型或多环型。多环型芳基具体可以是稠环型或非稠环型(如联苯类)。其中，取代或未取代的芳基的碳原子数可以是6～30，即，取代或未取代的芳基为取代或未取代的C6～C30芳基。在一些实施方式中，该碳原子数为6～20；在另一些实施方式中，该碳原子数可以是6～10个。
其中，取代的芳基中的常见取代基可以是氘原子、氚原子、卤素原子、氰基、硝基、羧基、磺酸基、酰基以及取代或未取代的烷基、环烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、杂芳基中的一种或多种。具体地，取代或未取代的单环芳基例如可以是苯基、氘代苯基、氚代苯基、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、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等。具体地，联苯类的多环芳基可以是联苯基、二联苯基、氘代二联苯基、氚代二联苯基、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、三联苯基、氘代三联苯基、氚代三联苯基、二苯醚基(通过氧原子连接的两个苯环)、甲基取代的二苯醚基等。稠环型的多环芳基可以是萘基、蒽基、菲基、芴基、螺芴基、9，9-二甲基芴基、联萘基、联萘芴基等。
取代或未取代的芳氧基与上述取代或未取代的烷氧基类似，可以看成氧原子的一端连接取代或未取代芳基所形成的基团。取代的芳氧基中的常见取代基亦可参考上述取代的芳基中的取代基。该取代或未取代的芳氧基的碳原子数范围可参考上述取代或未取代的芳基。即，取代或未取代的芳氧基可以是取代或未取代的C6～C30芳氧基，芳氧基可以是单环芳氧基或多环芳氧基。一些实施例中，取代或未取代的芳氧基可以是取代或未取代的C6～C20芳氧基、取代或未取代的C6～C10芳氧基。具体可以是通过上述的芳基氧化得到的芳氧基。
上述杂芳基中的杂原子可以选自氮原子(N)、氧原子(O)、硫原子(S)、硒原子(Se)中的一种或多种。类似，杂芳基可以是一元杂环或多元杂环(如稠环杂芳基)。本申请实施方式中，构成取代或未取代的杂芳基的碳原子数可以是3～30个，即，取代或未取代的杂芳基可以是取代或未取代的C3～C30杂芳基。在一些实施方式中，该碳原子数为5～20个；在另一些实施方式中，该碳原子数可以是5～15个。取代的杂芳基上的取代基选择范围亦可参考上述取代的芳基上的常见取代基。作为示例，取代或未取代的杂芳基可以是吡啶基、苯基取代的吡啶基、喹啉基、呋喃基、苯并呋喃基、叔丁基取代的二苯并呋喃基、二苯并呋喃基、噻吩基、二苯并噻吩基、咔唑基、N-苯基咔唑基、氧杂蒽酮基、苯基取代的三嗪基等。
此外，上述取代或未取代的烷基胺基具体是指被取代或未取代的烷基所取代的胺基；上述取代或未取代的芳胺基具体是指被取代或未取代的芳基所取代的胺基；上述取代或未取代的杂芳胺基具体是指被取代或未取代的杂芳基所取代的胺基。作为示例，取代或未取代的芳胺基例如可以是苯基取代的氨基、叔丁基苯取代的氨基等。另外，取代的硼烷基的取代基选择范围可参考上述取代烷基中的取代基。作为示例，取代的硼烷基的具体示例可以是苯基取代的硼烷基。
本申请一些实施方式中，X每次出现时独立地选自O、S或N(R2)中的一种，Y每次出现时独立地选自O、S或N(R5)中的一种或多种。此时，X、Y均含杂原子，更利于与式(I)化合物中的两个硼原子产生较强的共振效应，更易实现该化合物的HOMO和LUMO的分离，从而实现更小的ΔEST和更明显的TADF效应。
进一步地，在一些实施方式中，上述式(I)中，两个X均为O，两个Y均为O；此时上述式(I)可具体如下式(i-1)所示。在另一些实施方式中，式(I)中，两个X为均O，两个Y均为S；此时上述式(I)可具体如下式(i-2)所示。在又一些实施方式中，式(I)中，两个X均为S，两个Y均为O；此时上述式(I)可具体如下式(i-3)所示。在又一些实施方式中，式(I)中，两个X均为S，两个Y均为S；此时上述式(I)可具体如下式(i-4)所示。在又一些实施方式中，式(I)中，两个X均为O，Y为N(R5)；此时上述式(I)可具体如下式(i-5)所示。在又一些实施方式中，式(I)中，两个X均为S，Y为N(R5)；此时上述式(I)可具体如下式(i-6)所示。在又一些实施方式中，式(I)中，X为N(R2)，两个Y均为O；此时上述式(I)可具体如下式(i-7)所示。在又一些实施方式中，式(I)中，X为N(R2)，两个Y均为S，此时上述式(I)可具体如下式(i-8)所示。在又一些实施方式中，式(I)中，X为N(R2)，Y为N(R5)；此时上述式(I)可具体如下式(i-9)所示。
需要说明的是，上述式(i-5)、式(i-6)中，N原子上的R5可与邻近的Z上的R1连接成环。上述式(i-7)、式(i-8)中，N原子上的R2可与邻近的Z上的R1连接成环。上述式(i-9)中，R2和/或R5可与邻近的Z上的R1连接成环。
上述式(i-1)至式(i-9)对应式(I)中的两个X及两个Y均是相同基团的情况。此时，所述含硼有机化合物更易合成，且化合物的对称性更高，对称的刚性骨架结构更利于降低该化合物激发态结构的驰豫程度，其电致发光光谱的半峰宽更窄。
如本申请前文所述，式(I)中的两个X或两个Y可以是相同或不同的基团。具体地，本申请另外一些实施方式中，式(I)中，可以是两个X中的一个为O，另一个为N(R2)或S，两个Y均为O、S或N(R5)；或者，两个X中的一个为S，另一个为N(R2)，两个Y均为O、S或N(R5)；或者，两个X均为O、S或N(R2)，两个Y中的一个为N(R5)，另一个为O或S；或者，两个X均为O、S或N(R2)，两个Y中的一个为O，另一个为S。
本申请一些实施方式中，R2或R5未与邻近的R1连接成环时，R1、R2、R5每次出现时独立地选自氢原子、氘原子、氚原子、卤素原子、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、苯基取代的叔丁基、环戊基、氘代环戊基、氚代环戊基、甲基取代的环戊基、环己基、金刚烷基、甲氧基、叔丁氧基、苯基、氘代苯基、氚代苯基、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、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、二联苯基、氘代二联苯基、氚代二联苯基、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、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、9，9-二甲基芴基、螺芴基、吡啶基、苯基取代的吡啶基、喹啉基、呋喃基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、叔丁基取代的二苯并呋喃基、噻吩基、二苯并噻吩基、咔唑基、N-苯基咔唑基、氧杂蒽酮基、苯基取代的三嗪基、苯基取代的氨基、叔丁基苯取代的氨基、苯基取代的硼烷基等。其中，多个R1可以是相同或不同的基团，多个R2可以是相同或不同的基团，多个R5可以是相同或不同的基团。
在一些具体实施例中，未参与成环的R2、R5每次出现时独立地选自氢原子、氘原子、氚原子、卤素原子、甲基、氘代甲基、叔丁基、氘代叔丁基、金刚烷基、苯基、甲基取代的苯基、叔丁基取代的苯基等。在另一些具体实施例中，未参与成环的R2、R5每次出现时独立地选自金刚烷基、苯基、甲基取代的苯基、叔丁基取代的苯基。
本申请另外一些实施方式中，当R2或R5与R1连接成环时(准确地说是X或Y与邻近的Z以并环方式连接时)，所述X或所述Y每次出现时独立地选自如下式(a)至(i)所示的任一结构：
其中，(a)至(i)中，由*标记的两个相邻位置以并环方式与式(I)中两个相邻位置并环连接。
需要说明的是，当多个R1中至少1个R1参与连接成环时，剩下未参与连接成环的R1每次出现时可独立地选自上述所列基团。在一些具体实施例中，未参与连接成环的R1每次出现时可独立地选自氢原子、氘原子、氚原子、卤素原子、甲基、氘代甲基、氚代甲基、叔丁基、氘代叔丁基等。
本申请一些实施例中，式(I)所示的含硼有机化合物具体可以包括如下式(1)-(156)所示的任一种结构通式。
需要说明的是，标号(1)至(14)的化合物的结构式符合上述式(i-7)，标号(15)至(28)的化合物的结构式符合上述式(i-8)，标号(29)至(84)的化合物的结构式符合上述式(i-9)；标号(85)至(88)的化合物的结构式符合上述式(i-1)，标号(89)至(90)的化合物的结构式符合上述式(i-2)，标号(91)至(112)的化合物的结构式符合上述式(i-5)；标号(113)至(116)的化合物的结构式符合上述式(i-3)，标号(117)至(118)的化合物的结构式符合上述式(i-4)，标号(119)至(140)的化合物的结构式符合上述式(i-6)。此外，标号(1)至(140)的化合物中，两个X或两个Y均是相同的，而标号(141)至(144)的化合物中，两个X是相同的，两个Y是不同的；标号(145)至(149)的化合物中，两个Y是相同的，两个X是不同的。
另外，标号(150)至(156)的化合物中有氘取代，有些是在Z上，有些是X上，有些是在X及Z上。标号(150)的化合物的结构式符合上述式(i-7)，标号(152)的化合物的结构式符合上述式(i-8)，标号(151)的化合物的结构式符合上述式(i-9)，标号(153)的化合物的结构式符合上述式(i-1)，标号(155)的化合物的结构式符合上述式(i-2)，标号(154)的化合物的结构式符合上述式(i-3)，及(156)的化合物的结构式符合上述式(i-4)。
本申请实施例式(I)所示的含硼化合物可以采用各种化学上可实现的方式进行制备获得。
本申请实施例提供的上述含硼有机化合物能够应用于OLEDs器件中，可作为OLEDs器件的功能层材料，能够提升器件的效率、色纯度、寿命等。
具体地，前述含硼有机化合物可应用于图1所示的OLEDs器件中，位于该OLEDs器件的阳极2和阴极10之间的功能层101包括发光层6，发光层6中可含有至少一种前述含硼有机化合物。进一步地，发光层6含有主体材料(host)和掺杂材料(也可称为“客体材料(guest)”)，所述掺杂材料可以包括至少一种结构通式如式(I)所示的前述含硼有机化合物。
前述含硼有机化合物作为发光层6的掺杂材料，一来，其具有TADF效果，能起到敏化激子的作用，通过反系间窜越将不发光的三线态激子转变为可发光的单线态激子，提升器件的外量子效率和发光效率。二来，前述含硼有机化合物的半峰宽较窄，能够提升器件的发光色纯度，提高器件的色域，使器件发出的光能符合更高要求的显示标准。三来，前述含硼有机化合物具有合适的HOMO能级和LUMO能级，能有效降低主体材料的三线态激子浓度，降低三线态激子的淬灭几率，可有效提升器件的稳定性；并能使得电子和空穴在发光层的分布更加平衡，在恰当的HOMO能级下，提升了空穴注入和传输性能；在合适的LUMO能级下，又起到了电子阻挡的作用，提升激子在发光层中的复合效率；可有效提高激子利用率，提高器件的电流效率和寿命。
一般地，主体材料的单线态能级高于掺杂材料的单线态能级，主体材料的三线态能级小于掺杂材料的三线态能级。本申请中，对主体材料并无特别限定，一般是多环芳烃化合物、金属螯合物(例如铝Al、铱Ir、钌Ru、铕Eu等的螯合物)等。主体材料可以是一种或多种(即，两种或两种以上)。示例性的主体材料可以是1，3，5-三(9-咔唑基)苯(mCP)、双(4，6-二氟苯基吡啶-N，C2′)吡啶甲酰合铱(FIrpic)等。
本申请一些实施方式中，发光层6中的主体材料包括两种或两种以上，至少有一种主体材料为热活化延迟荧光(TADF)材料。此时，发光层的主体材料通过至少两种主体材料搭配而成，其与作掺杂材料的上述含硼有机化合物之间的能量传递效率较高，上述含硼有机化合物的发光潜能得到充分发挥，器件的发光效率更高。具体地，至少两种主体材料形成的混合物或界面，在光激发或电场激发的情况下产生激基复合物；该激基复合物的发射光谱和掺杂材料的吸收光谱具有一定重叠，激子能量可由该激基复合物传递到掺杂材料，最终使掺杂材料产生发光。其中，掺杂材料的单线态能级低于激基复合物的单线态能级，掺杂材料的三线态能级低于激基复合物的三线态能级。
在一些具体实施例中，发光层6中的主体材料包括两种，这两种主体材料可分别称为第一主体材料、第二主体材料，且该第一主体材料和第二主体材料中的至少一个为TADF材料。一般地，第一主体材料和第二主体材料具有相异的载流子传输特性，即，二者的载流子迁移率不同。这样可以平衡主体材料内部的载流子，增加激子复合区域，提高器件效率。
此外，本申请的发光层6可以是发射红、绿、蓝等单一颜色的单色发光层。多种不同颜色的单色发光层可以按照像素图形进行平面排列，也可以堆叠在一起而形成彩色发光层。当不同颜色的发光层堆叠在一起时，它们可以彼此隔开，也可以彼此相连。发光层6也可以是能同时发射红、绿、蓝等不同颜色的单一彩色发光层。
在一些实施方式中，OLEDs还可以具有基板1(如图1所示)。基板1可以是位于阳极2远离功能层101的一侧(如图1所示)，此时，有机电致发光器件100为底发射器件。基板1也可以是位于阴极10远离功能层101的一侧，此时有机电致发光器件100为顶发射器件，顶发射器件包括依次设置在基板1上的阴极10、功能层101和阳极2。基板1可以作为整个OLEDs的支撑部，其材质可以为石英、玻璃、单质硅、金属、塑料等。在一些实施方式中，基板1为对光透明的玻璃或塑料。基板1的形状可根据具体应用场景而定，例如可以形成为板状、膜状或片状等。基板1的厚度没有特别限定。
阳极2和阴极10的构成材料为导电材料，可以独立地选自导电金属、导电金属氧化物、导电聚合物等。其中，导电金属可以包括镁(Mg)、铝(Al)、金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、靶(Pd)等金属单质及其合金中的一种或多种；导电金属氧化物包括但不限于氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、掺铝氧化锌(AZO)、掺氟二氧化锡(FTO)、掺磷二氧化锡(PTO)等中的一种或多种；导电聚合物包括但不限于聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺等。阳极2优选为易于空穴注入的材料。
阳极2和阴极10可以是全反射电极层，也可以是半透明半反射层，可根据具体的发光器件的类型来定。例如，当OLEDs为底发射结构时(如图1所示)，阳极2在功能层101、阳极10形成之前形成在基板1上，阳极2是透明的，其材质优选是ITO、IZO等导电金属氧化物，阴极10为具有良好反射率且不透光的阴极，其材质可以是Ag、Au、Pd、Pt、Mg：Ag(“：”代表阴极10同时含有两种金属单质)、Ag：Au、Ag：Pd、Ag：Pt及Au-Ag合金、等。此外，当OLEDs为顶发射结构时，可以理解为将图1中标号2-10的各层倒置下，使阴极10与基板1接触，阳极2为高反射率且不透光的阳极，阴极9为透明的阴极。
位于阳极2和阴极10之间的上述功能层101可以为一层，也可为多层，且至少一层为发光层。为了提高器件的光电性能和效率，功能层101还可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层中的一种或多种。其中，功能层101除了图1所示的构型外，沿阳极2自阴极10的方向，其也可以依次包括“发光层6-电子传输层8”的层叠结构，或者包括“发光层6-电子注入层9”的层叠结构，或者包括“空穴注入层3-发光层6-电子传输层8”的层叠结构，或者包括“空穴注入层3-发光层6-电子注入层9”的层叠结构，或者包括“空穴传输层4-发光层6-电子传输层8”的层叠结构，或者包括“空穴注入层3-空穴传输层4-发光层6-电子传输层8”的层叠结构，或者包括“空穴注入层3-空穴传输层4或电子阻挡层5-发光层6-空穴阻挡层7或电子传输层8-电子注入层9”的层叠结构，或者包括“空穴注入层3-空穴传输层4-电子阻挡层5-发光层6-空穴阻挡层7或电子传输层8-电子注入层9”的层叠结构等。此外，上述标号2-10的各层可以是单一层或多层。本申请中，对以上各层的厚度没有特定的限制，本领域技术人员可根据实际需要确定。
其中，空穴注入层3能将自阳极2移动来的空穴高效地注入至发光层6或空穴传输层4。空穴传输层4能够将空穴从阳极2或空穴注入层3传输至发光层6，其构成材料优选具有高空穴迁移率的材料。类似地，电子注入层9能将自阴极10移动来的电子高效地注入至发光层6或电子传输层8。电子传输层8能够容易地接收来自阴极10的电子并将电子传输至发光层6，电子传输层8的构成材料优选具有高电子迁移率的材料。空穴阻挡层7是为阻止注入的空穴穿过发光层6到达阴极10所设置的层，电子阻挡层5是为了阻止注入的电子穿过发光层6到达阳极2所设置的层。
上述各层的材料为本领域的常规选择，本申请无特殊限定。作为示例，空穴注入层3的构成材料包括但不限于：金属卟啉类有机材料、寡聚噻吩类有机材料、芳胺类有机材料、六腈六氮杂苯并菲类有机材料、喹吖啶酮类有机材料、苝类有机材料、蒽醌类导电聚合物、聚苯胺类导电聚合物或聚噻吩类导电聚合物等。空穴传输层4的构成材料可以包括芳胺类有机材料。电子阻挡层5的构成材料可以包括但不限于1，3-双(9-咔唑基)苯(mCP)、三芳胺类材料。空穴阻挡层7的构成材料包括但不限于噁二唑衍生物、三唑衍生物、菲啰啉衍生物、三嗪类衍生物、2，9-二甲基-4，7-二苯基-邻二氮杂菲(BCP)、TPBi等，但不限于此。电子传输层8的构成材料可以包括但不限于喹啉系金属错合物(如三(8-羟基喹啉)铝(Alq3))、羟基黄酮金属络合物、苯并咪唑衍生物、吡啶衍生物、啡啉衍生物等。电子注入层9的构成材料可以包括碱金属或碱土金属的卤化物(如氟化锂)、碱土金属的氧化物等。此外，本申请中，对以上各层的厚度没有特定的限制，本领域技术人员可根据实际需要确定。
本申请对阳极2、阴极10及功能层101的各层的制备工艺没有特别限制，可以采用物理气相沉积法、化学气相沉积法或涂布法等方式制备。其中，物理气相沉积法可以包括真空蒸镀法(如电阻蒸发源蒸镀法、电子束蒸发源蒸镀法、脉冲激光沉积法等)、溅镀法(如磁控溅射法)等中的一种或多种；涂布法可以包括溶液旋涂、浸涂、刮涂、喷涂、辊涂、喷墨印刷、丝网印刷法等方式。一般地，阳极2和阴极10通过真空蒸镀法制备，功能层101的各层可通过真空蒸镀法或涂布法制备。以图1所示的OLEDs器件的制备为例，可先在基板1上形成阳极2，再在阳极2上依序形成包含发光层6的功能层101，随后在其上形成阴极10。当然在本申请其他实施方式中，还可以先在基板1上依序形成阴极10，包含发光层6的功能层101，随后在其上形成阳极2。
本申请实施例还提供了一种显示装置或照明装置，包括本申请实施例上述的有机电致发光器件。
其中，显示装置可以包括手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备(如智能手表、智能手环等)、电视机、数码相机、摄录机、微显示设备(如智能眼镜、虚拟现实(VirtualReality，VR)设备、增强现实(Augmented Reality，AR)设备、交通工具、家用电器等任何具有显示功能的产品或者部件(如汽车中控屏、广告招牌)。
其中，对于照明装置，可以列举使用OLEDs的汽车尾灯、汽车前照灯、汽车雾灯、室内照明装置(包括商用或家用等，例如台灯、天花板灯等)、室外照明装置(如路灯)、液晶显示装置的背光源等。
上述显示装置或照明装置与上述有机电致发光器件相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
下面分多个实施例对本申请实施例进行进一步的说明。
制备实施例1--化合物2的合成
一种含硼有机化合物，其结构式如前述标号2所示，该化合物的合成路线如下所示。
化合物2的制备方法，包括以下步骤：
(1)将原料A-1(即，苯酚)、原料B-1、K2CO3和适量的N-甲基吡咯烷酮(NMP)加入到三口瓶中，在200℃下搅拌回流9小时后，冷却至室温，对所得反应物采用水洗涤两次并使用氯仿分离出有机层。然后向所得有机层中加入无水硫酸镁，过滤，减压蒸馏除去滤液，将获得的残余物通过硅胶柱层析纯化，得到中间体A-1。
(2)在氮气保护下，将中间体A-1、原料C-1、K2CO3、Pd(PPh3)4、适量的四氢呋喃(THF)和水加入到三口瓶中，在75℃下搅拌反应12h，反应结束后冷却至室温。向所得反应液中加入饱和食盐水，用乙酸乙萃取3次，然后用无水硫酸钠干燥有机相，浓缩有机相并通过柱层析分离得到中间体B-1。
(3)通氮气保护下，将中间体B-1和适量的无水二氯苯加入三口瓶中，随后加入BBr3，在160℃下搅拌反应6h，随后旋蒸干溶剂，得到粗产物，通过硅胶柱层析分离得到目标化合物2。
图2、图3为实施例1得到的化合物2的色谱-质谱联用图谱和核磁数据图谱，相关结果汇总在下表1中。表1的数据表明，本申请实施例1成功制得结构通式如上述标号2的化合物。
表1化合物2的结构表征数据汇总
制备实施例2--化合物5的合成
化合物5的合成方法与上述化合物2的合成类似，只是将步骤(2)中的原料C-1换成如下原料C-2。化合物5的合成路线如下所示：
图4为实施例2得到的化合物5的质谱数据图谱，化合物5的结构表征结果如下：分子式C34H18B2N2O2，分子量的理论值为508.16，LC-MS(m/z)的实测值为509.24([M+H]+)。
制备实施例3--化合物31的合成
化合物31的合成方法与上述化合物2的合成类似，只是将步骤(2)中的原料A-1换成如下原料A-2。化合物31的合成路线如下所示：
化合物31的结构表征结果如下：分子式C70H64B2N4，分子量的理论值为982.53，LC-MS(m/z)的实测值为983.60([M+H]+)。
本申请提供的上述各含硼有机化合物可以在有机电致发光器件中使用，具体可以作为发光层的掺杂材料使用。以制备实施例1提供的含硼有机化合物2、制备实施例2提供的含硼有机化合物5为例，将本申请实施例的含硼有机化合物和现有发光层材料FIrpic分别进行能级测试及吸收光谱、荧光光谱的测试，相关检测结果如下表2及图5-图6所示。其中，化合物2的紫外吸收光谱和电致荧光光谱如图5所示，化合物5的电致荧光光谱如图6所示。
表2
其中，最高占据分子轨道(HOMO)能级是由电离能量测试系统(IPS-3)测试，测试为氮气环境；带隙Eg通过双光束紫外可见分光光度计(型号：TU-1901)进行测试，则LUMO＝HOMO+Eg。吸收光谱通过双光束紫外可见分光光度计测试得到；PLQY(荧光量子产率)、发光峰和FWHM(半峰宽)是在薄膜状态下由Horiba公司的Fluorolog-3系列荧光光谱仪测试得到。斯托克斯位移(Stokes shift)是通过发光峰峰值减去吸收峰峰值计算得到。PLQY可参照文献(Adv.Mater.1997，9，230-232)的方法进行测定。半峰宽为室温下电致发光光谱的谱峰高度一半处的峰宽度，即通过峰高的中点作平行于峰底的直线，此直线与峰两侧相交两点之间的距离。
从表2的数据可以获知，本申请提供的含硼有机化合物2和5具有合适的HOMO能级(-5～-6eV之间)，且该化合物2和5具有较窄的半峰宽和较小的斯托克斯位移，有提高发光器件的发光效率、发光色纯度、寿命的潜力。
采用商业化蓝光磷光材料FIrpic(全名为Bis[2-(4，6-difluorophenyl)pyridinato-C2，N](picolinato)iridium(III))作为对比，可以看出，本申请的含硼有机化合物的斯托克斯位移远远小于商业化磷光材料FIrpic的斯托克斯位移(其约为93nm)，半峰宽也远小于该磷光材料(FIrpic的半峰宽为50nm)，这更说明本申请的含硼化合物具备高发光效率、高色纯度的优势，不仅可以用来制备普通的掺杂器件，还可以制备敏化型器件，从而进一步提升器件的寿命。
以下再通过器件实施例1和比较例1详细说明本申请提供的含硼有机化合物在发光器件中作为发光层掺杂材料的实际应用效果。
器件实施例1
一种有机电致发光器件(OLEDs)，如图1所示，该器件包括基板1(具体是透明聚酰亚胺(PI)膜)，以及依次层设置在基板1上的阳极2(ITO，厚度是150nm)、空穴注入层3(前述HI-1和HT-1材料按97∶3的质量比混掺，厚度为10nm)、空穴传输层4(HT-1材料，厚度为60nm)、电子阻挡层5(EB-1材料，厚度是30nm)、发光层6(使用mCP和FIrpic作为双主体材料，化合物2作为掺杂材料，且mCP、FIrpic与化合物2按照96∶3∶1的质量比混掺，厚度为40nm)、空穴阻挡层7(HB-1材料，厚度为5nm)、电子传输层8(ET-1和Liq材料按照1∶1的质量比混掺，厚度是30nm)、电子注入层9(LiF层，厚度为1nm)和阴极10(厚度为80nm)。
相关材料的结构式如下所示。
其中，HT-1材料的常见中文名是N，N，N′，N′-四联苯联苯二胺，CAS号为164724-35-0，EB-1材料的常见中文名是N-(4-联苯基)-N-(9.9二甲基芴-2-基)-2-氨基-9.9螺二芴，CAS号1364603-07-5，HB-1材料的常见中文名是2-(9，9′-螺双[9H-芴]-2-基)-4，6-双([1，1′：3′，1″-三联苯]-5′-基)-1，3，5-三嗪，CAS号为1233200-52-6，ET-1材料的常见中文名是2-[4-(9，10-二萘-2-蒽-2-基)苯基]-1-苯基-1H-苯并咪唑，CAS号为561064-11-7。Liq材料的常见中文名称是8-羟基喹啉锂，CAS号是25387-93-3。
上述OLEDs器件的制备过程如下：对透明PI基板1上的ITO阳极2进行洗涤，即依次采用清洗剂(Semiclean M-L20)洗涤、纯水洗涤，干燥后再进行紫外线-臭氧洗涤以清除ITO表面的有机残留物。在洗涤后的ITO阳极2上，利用真空蒸镀装置，先蒸镀膜厚为10nm的空穴注入层3，其通过HT-1和HI-1的质量比为97∶3混掺后蒸镀得到。接着蒸镀60nm厚度的HT-1，作为空穴传输层4。随后蒸镀30nm厚度的EB-1，作为电子阻挡层5。然后制作发光器件的发光层6，使用mCP和FIrpic作为双主体材料，化合物2作为掺杂材料，将mCP和FIrpic和化合物2以质量比为96∶3∶1混掺，发光层6的厚度为40nm。在上述发光层6之上，继续真空蒸镀厚度为5nm的HB-1膜，作为空穴阻挡层7。在空穴阻挡层7之上，继续真空蒸镀厚度为30nm的ET-1和Liq，其中ET-1和Liq的质量比为1∶1，此层作为电子传输层8。在电子传输层8上，真空蒸镀厚度为1nm的LiF层，该层为电子注入层9。在电子注入层9上，真空蒸镀厚度为80nm的Mg：Ag电极层，Mg、Ag质量比为1∶9，此层为阴极10使用。
如上完成OLEDs器件的制备后，用公知的驱动电路将其阳极2和阴极10连接起来，测量整体器件的驱动电压、外量子效率、发光光谱的发光峰值和器件寿命等，结果汇总在表3。
采用与器件实施例1相同的器件制作工艺，制作对比例1，其与器件实施例1的区别在于：对比例1的发光层未采用本申请实施例提供的含硼有机化合物，而是通过mCP和FIrpic以97∶3的质量比97∶3混掺后蒸镀得到。各器件的发光层组成及器件的相关测试结果也汇总在下表3中。
表3
注：表3中的外量子效率、发光峰值是采用IVL(电流-电压-亮度)测试系统(苏州弗士达科学仪器有限公司)在10mA/cm2下进行测试。LT90寿命是指在电流密度为10mA/cm2的情况下，器件的亮度衰减到90％所用的时间；采用的寿命测试系统采用的是日本系统技研公司EAS-62C型OLED器件寿命测试仪。开启电压是指亮度为1cd/cm2时器件的驱动电压。
通过表3的器件数据结果可以看出，与仅含已知发光材料的比较例1器件相比，带有本申请提供的含硼有机化合物的器件实施例中，器件的外量子效率、寿命得到大幅度提高。其中，器件实施例1的外量子效率是比较例1的2.6倍，约提高了158％，发光效率大大提升。

Claims (17)

1.一种含硼有机化合物，其特征在于，所述含硼有机化合物具有如式(I)所示的结构通式：
式(I)中，Z为C(R1)，X每次出现时独立地选自O、S、N(R2)或C(R3)(R4)中的一种，Y每次出现时独立地选自O、S、N(R5)、或C(R6)(R7)中的一种；
其中，R1每次出现独立地选自氢原子、氘原子、氚原子、卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烷基胺基、取代或未取代的芳胺基、取代或未取代的杂芳基胺基、或取代或未取代的硼烷基，相邻的R1可连接成环；
R2、R3、R4、R5、R6、R7独立地选自氢原子、氘原子、氚原子、卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的烷基胺基、取代或未取代的芳胺基、或取代或未取代的杂芳基胺基，R2、R3、R4、R5、R6、R7可与邻近的R1连接成环。
2.如权利要求1所述的含硼有机化合物，其特征在于，所述取代的烷基、所述取代的环烷基、所述取代的烷氧基、所述取代的芳基、所述取代的芳氧基、所述取代的杂芳基、所述取代的烷基胺基、所述取代的芳胺基、所述取代的杂芳基胺基、所述取代的硼烷基中的取代基独立地选自氘原子、氚原子、卤素原子、氰基、硝基、羧基、磺酸基、酰基以及取代或未取代的烷基、环烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、杂芳基中的一种或多种；所述杂芳基中的杂原子选自N、O、S、Se原子中的一种或多种。
3.如权利要求1或2所述的含硼有机化合物，其特征在于，所述取代或未取代的烷基、所述取代或未取代的烷氧基的碳原子数为1～20，所述取代或未取代的环烷基的碳原子数为3～20，所述取代或未取代的芳基、所述取代或未取代的芳氧基的碳原子数为6～30，所述取代或未取代的杂芳基的碳原子数为3～30。
4.如权利要求1-3任一项所述的含硼有机化合物，其特征在于，所述X每次出现时独立地选自O、S或N(R2)中的一种，所述Y每次出现时独立地选自O、S或N(R5)中的一种。
5.如权利要求1-4任一项所述的含硼有机化合物，其特征在于，式(I)中：
两个X均为O，两个Y均为O；
或者，两个X均为O，两个Y均为S；
或者，两个X均为S，两个Y均为O；
或者，两个X均为S，两个Y均为S；
或者，两个X均为O，两个Y均为N(R5)；
或者，两个X均为S，两个Y均为N(R5)；
或者，两个X均为N(R2)，两个Y均为O；
或者，两个X均为N(R2)，两个Y均为S；
或者，两个X均为N(R2)，两个Y均为N(R5)。
6.如权利要求1-5任一项所述的含硼有机化合物，其特征在于，所述R1、R2、R5每次出现独立地选自氢原子、氘原子、氚原子、卤素原子、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、苯基取代的叔丁基、环戊基、氘代环戊基、氚代环戊基、甲基取代的环戊基、环己基、金刚烷基、甲氧基、叔丁氧基、苯基、氘代苯基、氚代苯基、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、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、二联苯基、氘代二联苯基、氚代二联苯基、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、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、9，9-二甲基芴基、螺芴基、吡啶基、苯基取代的吡啶基、喹啉基、呋喃基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、叔丁基取代的二苯并呋喃基、噻吩基、二苯并噻吩基、咔唑基、N-苯基咔唑基、氧杂蒽酮基、苯基取代的三嗪基、苯基取代的氨基、叔丁基苯取代的氨基、苯基取代的硼烷基。
7.如权利要求1-5任一项所述的含硼有机化合物，其特征在于，当R2或R5与R1连接成环时，所述X或所述Y每次出现时独立地选自如下式(a)至(i)所示的任一结构：
其中，式(a)至(i)中，由*标记的两个相邻位置以并环方式与式(I)中两个相邻位置并环连接。
8.如权利要求7所述的含硼有机化合物，其特征在于，式(I)中未参与成环的R1独立地选自氢原子、氘原子、氚原子、卤素原子、甲基、氘代甲基、氚代甲基、叔丁基或氘代叔丁基。
9.如权利要求1-8任一项所述的含硼有机化合物，其特征在于，所述含硼有机化合物的结构通式包括如下式(1)-(156)中的任一种：
10.如权利要求1-9任一项所述的含硼有机化合物在有机电致发光器件中的应用。
11.一种有机电致发光器件，其特征在于，包括阴极和阳极，以及位于所述阴极和所述阳极之间的功能层，所述功能层含有至少一种如权利要求1-9任一项所述的含硼有机化合物。
12.如权利要求11所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述功能层包括发光层，所述发光层含有至少一种所述含硼有机化合物。
13.如权利要求12所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述发光层含有主体材料和掺杂材料，所述掺杂材料包括至少一种所述含硼有机化合物。
14.如权利要求13所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述主体材料包括两种或两种以上，且所述主体材料含有热活化延迟荧光材料。
15.如权利要求11-14任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述功能层还包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层中的一种或多种。
16.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求11-15任一项所述的有机电致发光器件。
17.一种照明装置，其特征在于，包括如权利要求11-15任一项所述的有机电致发光器件。
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