有机化合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种如通式(1)所示的有机化合物及其应用。该有机化合物能够有效地平衡电荷的传输，从而有利于提高器件的稳定性、效率和寿命。

【技术实现步骤摘要】
有机化合物及其应用本申请要求于2017年12月14日提交中国专利局、申请号为2017113726689专利技术名称为“一种有机化合物及其应用”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本专利技术涉及有机光电材料领域，特别是涉及一种有机化合物及其应用。
技术介绍
有机光电材料具有结构多样性、制造成本相对较低、光电性能优越等特性，在有机发光二极管(OLED)等光电器件(例如平板显示器和照明)方面的应用具有巨大的潜力。为了提高有机发光二极管的发光性能，推进有机发光二极管大范围产业化进程，各类有机光电性能材料体系已被广泛地开发。但OLED的性能，特别是寿命和稳定性仍有待进一步提高。高效稳定的有机光电性能材料急需被开发出来。主体材料在发光层中发挥着能量传输和激子分散等重要作用。从能量传输方面考虑，主体材料需要有合适的HOMO和LUMO能级，能够降低电子和空穴注入的势垒；主体材料的三线态能级要高于发光客体材料的三线态能级，可防止能量的回转；主体材料需要有一定的电荷传输平衡能力，让激子复合区域集中在发光层中心，实现高的能量利用效率和器件稳定性。从激子分散方面考虑，主体材料结构上有合适的空间位阻结构单元，可有效防止分子间的密堆积，起到激子分散的作用，从而降低三线态激子的聚集淬灭。在传统方法中，大部分采用含有电子传输基团和空穴传输基团进行组合，设计成双极性传输的主体，有益于电荷传输的平衡，如专利US2016329506、US20170170409等所述，利用双极性传输的分子做主体，能够获得不错的器件性能。但这类主体材料在激子分散方面仍有很大的提升空间。因此，仍需进一步研发新的有机光电材料，以作为主体材料来提高OLED的稳定性、效率和寿命，简化OLED制作工艺，降低材料合成成本。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种有机化合物，能够有效地平衡电荷的传输，从而有利于提高器件的稳定性、效率和寿命。一种如通式(1)所示的有机化合物：其中：Ar1表示环原子数为6～60的芳香基团或杂芳香基团，且包含一种或多种缺电子基团，其中Ar1被一个或多个基团R1取代；Ar2、Ar3、Ar4分别独立表示环原子数为6～30的芳香基团或杂芳香基团，N和Ar3的连接位置是Ar3上的任意一碳原子上，Ar2、Ar3、Ar4进一步被一个或多个基团R2取代或不取代；R1、R2每次出现时，分别独立选自H、或D，或具有1至20个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或具有3至20个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或甲硅烷基，或具有1至20个C原子的酮基，或具有2至20个C原子的烷氧基羰基，或具有7至20个C原子的芳氧基羰基，或氰基(-CN)，或氨基甲酰基(-C(＝O)NH2)，或卤甲酰基，或甲酰基(-C(＝O)-H)，或异氰基，或异氰酸酯，或硫氰酸酯，或异硫氰酸酯，或羟基，或硝基，或CF3，或Cl，或Br，或F，或可交联的基团，或具有5至40个环原子的取代或未取代的芳香基团或杂芳香基团，或具有5至40个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，或这些基团的组合；Z表示CR3R4、SiR3R4、O、C＝NR3、C＝CR3R4、PR3、P(＝O)R3、S、S＝O或SO2；其中，R3、R4表示碳原子数为1～30的直链或支链烷基、或碳原子数3～30的环烷基、或碳原子数为6～60的芳香基团，或碳原子数为3～60的芳杂香基团。在其中一个实施例中，Ar1包含如下结构基团中的一种或多种组合：其中：X每次出现时，可独立的选自N或CR5；Y每次出现时，可独立的选自CR6R7，SiR6R7，NR6或，C(＝O)，S，或O；R5、R6、R7含义同R1。在其中一个实施例中，所述Ar1具有式(II)所示结构式：R0-(Ar10)Q(II)其中，R0表示所述缺电子基团；Q表示1,2,3；Ar10每次出现时，分别独立的表示如下结构基团中的一种或多种组合：其中：X每次出现时，可独立的选自N或CR5；Y每次出现时，可独立的选自CR6R7，SiR6R7，NR6或，C(＝O)，S，或O；R5、R6、R7含义同R1。在其中一个实施例中，R0选自F，氰基或选自包含有如下基团的结构单元，其中环上的H进一步被任意取代或不取代：其中：n表示1或2或3；X1-X8分别独立选于CR10或N，并且至少有一个是N；M1、M2、M3分别独立表示NR11、CR11R12、SiR11R12、O、C＝NR11、C＝CR11R12、PR11、P(＝O)R11、S、S＝O、SO2或无；R8-R12含义同R1。在其中一个实施例中，所述Ar1具有式(III)所示结构式：其中，*表示所述Ar1与所述有机化合物其他部分的连接位点。在其中一个实施例中，Ar2、Ar3、Ar4分别独立地选自包括如下基团的结构单元，其中环上的H被任意取代或不取代：在其中一个实施例中，所述的化合物选自包含如下结构式的结构单元，其中环上的H进一步被任意取代或不取代：在其中一个实施例中，所述有机化合物三线态能级ET1≥2.4eV。本专利技术还提供一种高聚物，包含至少一个重复单元，所述重复单元包含所述的有机化合物表示的结构单元。本专利技术还提供一种混合物，包含至少一种所述的有机化合物或所述的高聚物，及至少另一种的有机功能材料，所述另一种的有机功能材料选自空穴注入材料(HIM)，空穴传输材料(HTM)，电子传输材料(ETM)，电子注入材料(EIM)，电子阻挡材料(EBM)，空穴阻挡材料(HBM)，发光材料(Emitter)，主体材料(Host)，有机染料中的一种或多种。本专利技术还提供一种组合物，包含至少一种所述的有机化合物或所述的高聚物或所述的混合物，及至少一种有机溶剂。本专利技术还提供所述的有机化合物或所述的高聚物或所述的混合物或所述的组合物在有机电子器件中的应用。本专利技术还提供一种有机电子器件，至少包含一种所述的有机化合物或所述的高聚物或所述的混合物。在其中一个实施例中，所述的有机电子器件为有机发光二极管(OLED)、有机光伏电池(OPV)、有机发光电池(OLEEC)、有机场效应管(OFET)、有机发光场效应管、有机激光器、有机自旋电子器件、有机传感器或有机等离激元发射二极管(OrganicPlasmonEmittingDiode)。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的有机化合物，以咔唑类基团为中心，在其4-位连接含电子传输型的基团，同时在其N-9位连接一个大稠环，一方面可以兼顾双极性传输的电荷平衡能力，另一方面可以大大提高其激子分散的作用，如选择适当的基团进行搭配，作为主体材料，将有可能进一步提高有机发光二极管的发光性能和寿命。具体实施方式本专利技术提供一种有机化合物及其应用。为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在本专利技术中，组合物和印刷油墨，或油墨具有相同的含义，它们之间可以互换。在本专利技术中，主体材料，基质材料，Host或Matrix材料具有相同的含义，它们之间可以互换。在本专利技术中，“取代”表示被取代基中的氢原子被取代基所取代。在本专利技术中，“环原子数”表示原子键合成环状而得到的结构化合物(例如，单环化合物、稠环化合物、交联化合物、碳环化合物、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种如通式(1)所示的有机化合物：

【技术特征摘要】
2017.12.14 CN 20171137266891.一种如通式(1)所示的有机化合物：其中：Ar1表示环原子数为6～60的芳香基团或杂芳香基团，且包含一种或多种缺电子基团，其中Ar1被一个或多个基团R1取代或不取代；Ar2、Ar3、Ar4分别独立表示环原子数为6～30的芳香基团或杂芳香基团，N和Ar3的连接位置是Ar3上的任意一碳原子上，Ar2、Ar3、Ar4被一个或多个基团R2取代或不取代；R1、R2每次出现时，分别独立选自H、或D，或具有1至20个C原子的直链烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或具有3至20个C原子的支链或环状的烷基、烷氧基或硫代烷氧基，或甲硅烷基，或具有1至20个C原子的酮基，或具有2至20个C原子的烷氧基羰基，或具有7至20个C原子的芳氧基羰基，或氰基，或氨基甲酰基，或卤甲酰基，或甲酰基，或异氰基，或异氰酸酯，或硫氰酸酯，或异硫氰酸酯，或羟基，或硝基，或CF3，或Cl，或Br，或F，或可交联的基团，或具有5至40个环原子的取代或未取代的芳香基团或杂芳香基团，或具有5至40个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，或这些基团的组合；Z表示CR3R4、SiR3R4、O、C＝NR3、C＝CR3R4、PR3、P(＝O)R3、S、S＝O或SO2；其中，R3、R4表示碳原子数为1～30的直链或支链烷基、或碳原子数3～30的环烷基、或碳原子数为6～60的芳香基团，或碳原子数为3～60的芳杂香基团。2.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，Ar1包含如下结构基团中的一种或多种组合：其中：X每次出现时，独立的选自N或CR5；Y每次出现时，独立的选自CR6R7，SiR6R7，NR6或，C(＝O)，S，或O；R5、R6、R7含义同R1。3.根据权利要求2所述的有机化合物，其特征在于，所述Ar1具有式(II)所示结构式：R0-(Ar10)Q(II)其中，R0表示所述缺电子基团；Q表示1,2或3；Ar10每次出现时，分别独立的表示如下结构基团中的一种或多种组合：其中：X每次出现时，独立的选自N或CR5；Y每次出现时，独立的选自CR6R7，SiR6R7，NR6或，C(＝O)，S，或O；R5、R6、R7含义同R1。4.根据权利要求3所述的有机化合物，其特征在于，R0选...

【专利技术属性】
技术研发人员：何锐锋，林伟杰，吴灿杰，潘君友，
申请(专利权)人：广州华睿光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44