一种有机化合物、有机电致发光材料及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种有机化合物、有机电致发光材料及其应用，所述有机化合物具有如式I所示结构，通过母核结构和取代基的特殊设计，具有较高的三线态能级E

【技术实现步骤摘要】
一种有机化合物、有机电致发光材料及其应用
本专利技术属于有机电致发光材料
，具体涉及一种有机化合物、有机电致发光材料及其应用。
技术介绍
有机电致发光现象早在1963年就已经被发现，但在当时并未引起人们的重视；直到1987年美国柯达公司Tang研究小组发表了以有机荧光材料和空穴材料制成直流低电压驱动的高亮度、高效率的薄膜型有机电致发光器件(OLED)后，该技术才重新得到关注，并开创了一个全新的研究领域。OLED技术相较于其他显示技术具有突出的优势，如功耗低、响应速度快、易弯曲、视角广、可大面积显示、发光色彩全等，并可与现有的多种标准、技术兼容制成低成本的发光器件，在实现彩色平板显示方面展现出广阔的应用前景。在过去的数十年里，OLED作为一种新的显示技术已经获得了长足发展，在平板显示、柔性显示、固态照明和车载显示领域中获得了广泛应用。在OLED器件的研制中，材料的选择至关重要，材料的性质、器件的结构和加工工艺直接决定了器件的最终性能。OLED器件中的有机电致发光材料按发光机理可分为电致荧光和电致磷光两种，电致荧光是单重态激子的辐射衰减跃迁，电致磷光则是三重态激子辐射衰减到基态所发射的光。根据自旋量子统计理论，单重态激子和三重态激子的形成概率比例是1:3，因此，电致荧光材料的内量子效率不超过25％的限制，外量子效率普遍低于5％。电致磷光材料的内量子效率理论上达到100％，外量子效率可达20％。1998年，吉林大学的马於光教授和普林斯顿大学的Forrest教授分别报道了采用锇配合物和铂配合物作为染料掺杂入发光层，第一次成功得到并解释了磷光电致发光现象，并开创性地将所制备的磷光材料应用于电致发光器件。由于磷光重金属材料具有较长的寿命，可以达到μs级别，在高电流密度下，可能导致三线态-三线态湮灭和浓度淬灭，造成器件性能衰减，因此通常将重金属磷光材料掺杂到合适的主体材料中，形成一种主客体掺杂体系，使得能量传递最优化，发光效率和寿命最大化。在目前的研究现状中，重金属掺杂材料商业化已成熟，很难开发可替代的掺杂材料。因此，把重心放在研发磷光主体材料是研究者们共通的思路。目前，CN107531716A、CN103304540A和CN106045977A等公开了磷光主体材料及包含其的电致发光器件，但现有的磷光主体材料在在发光性能、使用稳定性和加工性能方面还存在很多不足之处，无法满足其作为发光材料在显示器件中的应用要求，磷光主体材料在综合性能的改进和平衡方面还具有很大的提升空间。因此，开发更多种类、性能更加完善的磷光主体材料，以满足其在高性能OLED器件的使用需求，是本领域的研究重点。
技术实现思路
为了开发更多种类、性能更加完善的磷光主体材料，本专利技术的目的之一在于提供一种有机化合物，所述有机化合物具有如式I所示结构：式I中，X1选自O、S、N-RN、或B-RB。R1、R2、RN、RC1、RC2、RB各自独立地选自氢、取代或未取代的C1～C30直链或支链烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基、取代或未取代的C6～C30芳胺基中的任意一种。R1、R2不连接或通过化学键连接成环；“R1、R2通过化学键连接成环”意指R1与R2通过化学键连接形成任意的环结构(例如五元环或六元环等)，该环结构与式I中的吡嗪环进行稠合；本专利技术对连接成环的方式不做限定。式I中，L选自C1～C10(例如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)直链或支链亚烷基、取代或未取代的C6～C30亚芳基、取代或未取代的C3～C30亚杂芳基中的任意一种。式I中，D选自取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基、取代或未取代的C6～C30芳胺基中的任意一种。式I中，R11、R12各自独立地选自取代或未取代的C1～C30直链或支链烷基、取代或未取代的C3～C30环烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基、取代或未取代的C6～C30芳胺基、C1～C30烷氧基、C1～C30烷硫基或卤素中的任意一种。式I中，n选自0或1；当n为0时，基团D直接与B原子相连。式I中，m1、m2各自独立地选自0～4的整数，例如0、1、2、3或4。本专利技术中，所述C1～C30各自独立地可以为C2、C3、C4、C5、C6、C8、C10、C12、C15、C18、C20、C22、C25、C27或C29等。所述C6～C30各自独立地可以为C6、C8、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等。所述C3～C30各自独立地可以为C4、C5、C6、C8、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等。本专利技术中，所述卤素包括氟、氯、溴或碘。本专利技术提供的有机化合物通过分子结构中母核结构与取代基的相互配合，具有较高的三线态能级ET，可以有效防止三线态能量从客体到主体之间的倒流，将三线态激子最大程度限制在发光层内。同时，所述有机化合物的HOMO和LUMO能级能够与相邻层材料的能级相匹配，以减少空穴和电子的注入势垒，降低器件的驱动电压；而且所述有机化合物的HOMO和LUMO能级差Eg大于磷光客体材料的能级差，有利于主体到客体的能量转移以及载流子在磷光客体上的直接俘获。本专利技术提供的有机化合物还具有较高的载流子传输速率以及平衡的载流子传输性能，利于器件中空穴和电子传输平衡的同时还获得较宽的载流子复合区域，提高发光效率；并且所述有机化合物具有适宜的分子量和玻璃化转变温度，表现出良好的热稳定性和成膜性，有利于其作为磷光主体材料在热真空蒸镀过程中形成稳定、均一的薄膜，并减少相分离，保持器件的稳定性。本专利技术的目的之二在于提供一种有机电致发光材料，所述有机电致发光材料包括如目的之一所述的有机化合物。本专利技术的目的之三在于提供一种显示面板，所述显示面板包括OLED器件，所述OLED器件包括阳极、阴极以及位于所述阳极和阴极之间的有机薄膜层，所述有机薄膜层包括发光层；所述有机薄膜层的材料包括如目的之二所述的有机电致发光材料。本专利技术的目的之四在于提供一种电子设备，所述电子设备包括如目的之三所述的显示面板。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的有机化合物是一种以含硼稠环结构作为受电子基团的化合物，所述有机化合物通过母核结构和取代基的特殊设计，具有较高的三线态能级ET和较大的分子密度，以及较高的玻璃化温度和分子热稳定性，有效提高了载流子的平衡迁移，扩宽激子复合区域，提高光的取出效率，使得电致发光器件的发光效率和寿命显著提升。所述有机化合物可以用于OLED器件的发光层或电子传输层中，尤其适于作为磷光主体材料应用于OLED器件的发光层，能够显著提高器件的发光效率和色度，降低器件的启亮电压和能耗，并且延长器件的工作寿命。附图说明图1为本专利技术提供的OLED本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机化合物，其特征在于，所述有机化合物具有如式I所示结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种有机化合物，其特征在于，所述有机化合物具有如式I所示结构：



其中，X1选自O、S、N-RN、或B-RB；
R1、R2、RN、RC1、RC2、RB各自独立地选自氢、取代或未取代的C1～C30直链或支链烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基、取代或未取代的C6～C30芳胺基中的任意一种；
R1、R2不连接或通过化学键连接成环；
L选自C1～C10直链或支链亚烷基、取代或未取代的C6～C30亚芳基、取代或未取代的C3～C30亚杂芳基中的任意一种；
D选自取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基、取代或未取代的C6～C30芳胺基中的任意一种；
R11、R12各自独立地选自取代或未取代的C1～C30直链或支链烷基、取代或未取代的C3～C30环烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基、取代或未取代的C6～C30芳胺基、C1～C30烷氧基、C1～C30烷硫基或卤素中的任意一种；
n选自0或1；
m1、m2各自独立地选自0～4的整数。


2.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，R1、R2、RN、RC1、RC2、RB、L、D、R11、R12中所述取代的取代基各自独立地选自C1～C20直链或支链烷基、C3～C20环烷基、C6～C20芳基、C3～C20杂芳基、C6～C20芳胺基、C1～C20烷氧基、C1～C20烷硫基或卤素中的至少一种。


3.根据权利要求1或2所述的有机化合物，其特征在于，所述D选自如下基团中的任意一种：



其中，虚线表示基团的连接位点；
RD1、RD2、RD3各自独立地选自C1～C20直链或支链烷基、C3～C20环烷基、C6～C20芳基、C3～C20杂芳基、C6～C20芳胺基、C1～C20烷氧基、C1～C20烷硫基或卤素中的任意一种；
Z选自O、S、N-RZ1或
RDN、RZ1、RZ2、RZ3各自独立地选自氢、C1～C20直链或支链烷基、C3～C20环烷基、C6～C20芳基、C3～C20杂芳基、C6～C20芳胺基、C1～C20烷氧基、C1～C20烷硫基或卤素中的任意一种；
t1、t2、t6各自独立地选自0～4的整数；
t3选自0～3的整数；
t4、t5各自独立地选自0～5的整数；
t7选自0～7的整数。


4.根据权利要求3所述的有机化合物，其特征在于，所述D选自如...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘营，代文朋，李杨，邓东阳，张磊，高威，牛晶华，
申请(专利权)人：上海天马有机发光显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31