一种含联稠杂环化合物的有机光电器件及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种含联稠杂环化合物的有机光电器件及其应用，该有机光电器件包含有机电致发光器件(OLED)、有机场效应晶体管(OFET)、有机太阳能电池等。尤其是有机电致发光器件(OLED)中的空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层或者发光层中含有联稠杂环化合物。由于联稠杂环化合物具有与阳极能级匹配性好、玻璃化转变温度高，具有相当好的热、光稳定性，且三线态能级以符合激子束缚要求，使得有机电致发光器件(OLED)具有效率高，操作电压低，使用寿命长的优点，具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种含联稠杂环化合物的有机光电器件及其应用
本专利技术属于有机光电
，尤其涉及一种含联稠杂环化合物的有机光电器件及其应用。
技术介绍
人类进入21世纪的信息化社会以来，显示器件作为人机交互必不可少的界面，扮演着至关重要的角色。信息显示装置已从最简单的开关灯泡指示灯发展到阴极射线管(CRT)显示器，直到今天的液晶(LCD)、等离子(PDP)、场发射(FED)显示器。然而，随着人类观赏需求和视觉享受的提高，现有显示技术无法满足人们对显示设备越来越高的要求，寻求更新型、更高效的发光材料，制备性能更高、成本更低的显示器件更成为人们的追求目标。有机光电器件中，尤其是有机电致发光器件(OLED)、有机场效应晶体管(OFET)、有机太阳能电池(OPV)引起了众多科学家和产业界的研究。其中，OLED或二极管作为新一代的平板显示技术逐渐进入人们的视野，其广泛的应用前景和近年来技术上的突飞猛进使得OLED成为平板信息显示领域和科学研究产品开发最热门的研究之一。有机电致发光材料的研究始于20世纪60年代，直到1987年Tang等首次制作有机电致发光器件，有机发光器件已经取得了极大的进展。近25年来，有机发光二极管(OLED)因其具有自发光、宽视角、工作电压低、反应时间快、可弯曲等优点，已成为国际上平板显示领域的一个研究热点，其商品化产品已经崭露头角，在平面显示和照明领域开始了部分应用。但是，同时获得高效率和长寿命的问题一直是OLED研究的热点。OLED发光的机理是在外加电场作用下，电子和空穴分别从正负两极注入后在有机材料中迁移、复合并衰减而产生发光。OLED的典型结构包括阴极层、阳极层和位于这两层之间的有机功能层，有机功能层可包括电子传输层、空穴传输层和发光层中的一种或几种功能层。在OLED的制备和优化中，发光材料的选择至关重要，其性质是决定器件性能的重要因素之一。常见的主体材料可以分为空穴型主体材料、电子传输型主体材料、双极性主体材料以及惰性主体材料。联稠环化合物由于其高效的热稳定性，基团可修饰性强，性能可以通过取代基进行调整等优势，同时通常具有较好的电荷传输能力。在有机光电器件中，稠杂化化合物应用广泛。吲哚衍生物如咔唑类化合物具有较高的三线态能级，优良的空穴传输能力，是目前有机光电器件中应用最为广泛的一类材料。当吲哚或咔唑类化合物作为有机光电器件中空穴传输层材料时，一般要求材料的HOMO能级较高，以利于空穴从阳极注入或者将空穴传输至阳极中。在OLED器件中，空穴材料即要有较高的HOMO能级，又需要材料具有一定的三线态能级。前期的OLED器件中空穴注入层、空穴传输层和电子阻挡层分别由不同的化合物担当，这使得OLED器件的结构变得复杂，同时制备这样的OLED器件所需要的配套设备也变得复杂，必须要多个制备仓，同时由于多层分别制作，对器件的良品率影响较大。如果有一种材料可以同时作为空穴注入层、空穴传输层和电子阻挡层使用，将大大简化OLED器件的结构和它的制作过程，降低制作成本。为了解决以上技术难题，本专利技术通过氧、硫杂环如苯并呋喃、苯并噻吩引入获得的联稠杂环化合物，它们的平面结构提升了材料的HOMO能级，增加电荷传输效率，提高材料的热力学稳定性。同时通过特殊的全间位取代的连接，可使其三线态能级符合激子束缚的要求，同时由于位阻的作用，使相应的化合物不容易结晶。本专利技术的一种含联稠杂环化合物的有机光电器件，尤其是OLED器件将联稠杂环化合物应用于空穴注入层、空穴传输层和电子阻挡层中，可以明显简化器件结构，增加发光效率。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种新型的可应用于有机光电器件，其功能层中含联稠杂环化合物。这些化合物的HOMO能级匹配性好，可以显著增加电荷传输效率，材料具有高热力学稳定性，其三线态能级符合激子束缚的要求。OLED器件的空穴注入层、或空穴传输层或电子阻挡层或发光层含联稠杂环化合物，可以明显简化器件结构，增加发光效率，延长器件使用寿命等优点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种含联稠杂环化合物的有机光电器件所述的联稠杂环化合物如化学式(1)所示：其中，化学式(1)中，X为：S、O或SiRR中的一种；Ar1，Ar2取代基可以相同或不同，表示经取代或未取代的芳基，或者表示含有氮原子、氧原子、硫原子或硅原子的经取代或未取代的杂芳基，或者取代或未取代的芳基取代的胺基或杂芳基取代的胺基。R为选自H、D、F、CN中的一种，或R为具有1～36个碳原子的烷基、烷氧基、硅烷基、芳族或杂芳族环系中的一种，所述芳族或杂芳族可含有氮原子，氧原子或硫原子，分别独立的选自下列中的一种：取代或未取代的苯基、烷基苯基、联苯基、烷基联苯基、卤代苯基、烷氧基苯基、卤代烷氧基苯基、氰基苯基、硅基苯基、萘基、烷基萘基、卤代萘基、氰基萘基、硅基萘基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并噻吩基、芳基噻唑基、二苯并呋喃基、芴基、咔唑基、咪唑基、菲基、三联苯基、三联苯撑基或荧蒽基；n为0、1、2、3、4或5。优选的，所述的Ar1，Ar2可以独立的选自以下基团中的一种：R为选自H、D、F、CN中的一种，或R为具有1～36个碳原子的烷基、烷氧基、硅烷基、芳族或杂芳族环系中的一种，所述芳族或杂芳族可含有氮原子，氧原子或硫原子，分别独立的选自下列中的一种：取代或未取代的苯基、烷基苯基、联苯基、烷基联苯基、卤代苯基、烷氧基苯基、卤代烷氧基苯基、氰基苯基、硅基苯基、萘基、烷基萘基、卤代萘基、氰基萘基、硅基萘基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并噻吩基、芳基噻唑基、二苯并呋喃基、芴基、咔唑基、咪唑基、菲基、三联苯基、三联苯撑基或荧蒽基；n为0、1、2、3、4或5；*表示与相邻原子相连位置。优选的，所述化合物的X分别为O或S，Ar1，Ar2分别选自下表中的取代基：另外，本专利技术还要求保护一种制剂，所述制剂包含至少一种所述的联稠杂环化合物和至少一种溶剂。本专利技术还要求保护一种有机光电器件，所述有机光电器件包括：第一电极；第二电极，与所述第一电极相面对；有机功能层，夹设于所述第一电极和所述第二电极之间；其中，有机功能层包含所述的联稠杂环化合物或所述的制剂。优选的，所述有机光电器件包括有机电致发光器件(OLED)、有机场效应晶体管、有机薄膜晶体管、有机太阳能电池、染料敏化有机太阳能电池、有机光学检测器、发光电化学电池或有机激光二极管。优选的，所述有机功能层还含有其他有机化合物、金属或金属化合物作为掺杂剂。优选的，所述有机功能层包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层和发光层。本专利技术还要求保护一种化合物在制作有机光电器件中的应用，所述有机光电器件包括有机电致发光器件、有机场效应晶体管、有机薄膜晶体管、有机太阳能电池、染料敏化有机太阳能电池、有机光学检测器、发光电化学电池或有机激光二极管；其中，所述化合物为上述的联稠杂环化合物。与现有技术相比，本专利技术的技术效果为：本专利技术的有机光电器件，其功能层包含联稠杂环化合物。尤其在OLED器件中，本专利技术独特材料结构设计，如氧、硫并杂环引入、全间位连接设计等使材料具有较高的三线态能级、高热分解温度和高玻璃化转变温度，HOMO能级与阳极匹配性更好，同时具有很好的空穴注入和传输能力。与传统空穴传输层材料如NPB，TPD等相比本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含联稠杂环化合物的有机光电器件，其特征在于，所述的联稠杂环化合物如化学式(1)所示：

【技术特征摘要】
1.一种含联稠杂环化合物的有机光电器件，其特征在于，所述的联稠杂环化合物如化学式(1)所示：其中，化学式(1)中，X为：S、O或SiRR中的一种；Ar1，Ar2取代基可以相同或不同，表示经取代或未取代的芳基，或者表示含有氮原子、氧原子、硫原子或硅原子的经取代或未取代的杂芳基，或者表示取代或未取代的芳基取代的胺基或杂芳基取代的胺基。R为选自H、D、F、CN中的一种，或R为具有1～36个碳原子的烷基、烷氧基、硅烷基、芳族或杂芳族环系中的一种，所述芳族或杂芳族可含有氮原子，氧原子或硫原子，分别独立的选自下列中的一种：取代或未取代的苯基、烷基苯基、联苯基、烷基联苯基、卤代苯基、烷氧基苯基、卤代烷氧基苯基、氰基苯基、硅基苯基、萘基、烷基萘基、卤代萘基、氰基萘基、硅基萘基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并噻吩基、芳基噻唑基、二苯并呋喃基、芴基、咔唑基、咪唑基、菲基、三联苯基、三联苯撑基或荧蒽基；n为0、1、2、3、4或5。2.根据权利要求1所述的含联稠杂环化合物的有机光电器件，其特征在于，所述的Ar1，Ar2可以独立的选自以下基团中的一种：R为选自H、D、F、CN中的一种，或R为具有1～36个碳原子的烷基、烷氧基、硅烷基、芳族或杂芳族环系中的一种，所述芳族或杂芳族可含有氮原子，氧原子或硫原子，分别独立的选自下列中的一种：取代或未取代的苯基、烷基苯基、联苯基、烷基联苯基、卤代苯基、烷氧基苯基、卤代烷氧基苯基、氰基苯基、硅基苯基、萘基、烷基萘基、卤代萘基、氰基萘基、硅基萘基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并噻吩基、芳基噻唑基、二苯并呋喃基、芴基、咔唑基、咪唑基、菲基、三联苯基、三联苯撑基或荧蒽基；n为0、1、2、3、4或5；*表示与相邻原子相连位置。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子兴，吴跃初，赵晓宇，
申请(专利权)人：宇瑞上海化学有限公司，浙江华显光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31