多环化合物及其器件制造技术

公开了一种多环化合物及其器件。所述多环化合物是具有由式1表示的结构的化合物，可用作电致发光器件中的发光材料。这些新型化合物在电致发光器件中能改变与主体的分子取向，能提供更好的器件性能。还公开了一种化合物组合。合。合。

【技术实现步骤摘要】
多环化合物及其器件


[0001]本专利技术涉及用于有机电子器件的化合物，例如有机发光器件。更特别地，涉及一种新型多环化合物，所述新型多环化合物具有由式1表示的结构，以及包含该多环化合物的有机电致发光器件和化合物组合。

技术介绍

[0002]有机电子器件包括但是不限于下列种类：有机发光二极管(OLEDs)，有机场效应晶体管(O
‑
FETs)，有机发光晶体管(OLETs)，有机光伏器件(OPVs)，染料
‑
敏化太阳能电池(DSSCs)，有机光学检测器，有机光感受器，有机场效应器件(OFQDs)，发光电化学电池(LECs)，有机激光二极管和有机电浆发光器件。
[0003]1987年，伊斯曼柯达的Tang和Van Slyke报道了一种双层有机电致发光器件，其包括芳基胺空穴传输层和三
‑8‑
羟基喹啉
‑
铝层作为电子传输层和发光层(Applied Physics Letters，1987,51(12):913
‑
915)。一旦加偏压于器件，绿光从器件中发射出来。这个专利技术为现代有机发光二极管(OLEDs)的发展奠定了基础。最先进的OLEDs可以包括多层，例如电荷注入和传输层，电荷和激子阻挡层，以及阴极和阳极之间的一个或多个发光层。由于OLEDs是一种自发光固态器件，它为显示和照明应用提供了巨大的潜力。此外，有机材料的固有特性，例如它们的柔韧性，可以使它们非常适合于特殊应用，例如在柔性基底制作上。
[0004]OLED可以根据其发光机制分为三种不同类型。Tang和van Slyke专利技术的OLED是荧光OLED。它只使用单重态发光。在器件中产生的三重态通过非辐射衰减通道浪费了。因此，荧光OLED的内部量子效率(IQE)仅为25％。这个限制阻碍了OLED的商业化。1997年，Forrest和Thompson报告了磷光OLED，其使用来自含络合物的重金属的三重态发光作为发光体。因此，能够收获单重态和三重态，实现100％的IQE。由于它的高效率，磷光OLED的发现和发展直接为有源矩阵OLED(AMOLED)的商业化作出了贡献。最近，Adachi通过有机化合物的热激活延迟荧光(TADF)实现了高效率。这些发光体具有小的单重态
‑
三重态间隙，使得激子从三重态返回到单重态的成为可能。在TADF器件中，三重态激子能够通过反向系统间穿越产生单重态激子，导致高IQE。
[0005]OLEDs也可以根据所用材料的形式分类为小分子和聚合物OLED。小分子是指不是聚合物的任何有机或有机金属材料。只要具有精确的结构，小分子的分子量可以很大。具有明确结构的树枝状聚合物被认为是小分子。聚合物OLED包括共轭聚合物和具有侧基发光基团的非共轭聚合物。如果在制造过程中发生后聚合，小分子OLED能够变成聚合物OLED。
[0006]已有各种OLED制造方法。小分子OLED通常通过真空热蒸发来制造。聚合物OLED通过溶液法制造，例如旋涂，喷墨印刷和喷嘴印刷。如果材料可以溶解或分散在溶剂中，小分子OLED也可以通过溶液法制造。
[0007]OLED的发光颜色可以通过发光材料结构设计来实现。OLED可以包括一个发光层或多个发光层以实现期望的光谱。绿色，黄色和红色OLED，磷光材料已成功实现商业化。蓝色磷光器件仍然具有蓝色不饱和，器件寿命短和工作电压高等问题。商业全彩OLED显示器通
常采用混合策略，使用蓝色荧光和磷光黄色，或红色和绿色。目前，磷光OLED的效率在高亮度情况下快速降低仍然是一个问题。此外，期望具有更饱和的发光光谱，更高的效率和更长的器件寿命。
[0008]US20200176680A1中公开了以及两个包含有三甲基锗的缩合二环结构化合物，其结构中需具有C
‑
B
‑
N或者C
‑
B
‑
O两种缩合二环结构，其通过C
‑
B
‑
N、或者C
‑
B
‑
O两种并环骨架结构形成的化合物中，其hole trapping能力比较弱，导致其EQE偏低。同时，器件结果显示其最大发射波长偏紫。此外，其未公开Ge基取代基在其它缩合二环结构中的应用。
[0009]现有技术中公开了一些以硼、氮等为中心原子多环缩合结构化合物。但是将其作为发光材料使用时，相关的器件性能仍有不足，特别是器件的发光波长、发射峰宽、电压、效率、寿命等方面仍有进一步提升的空间，仍需要进一步的研究。

技术实现思路

[0010]本专利技术旨在提供一系列新型多环化合物来解决至少部分上述问题。所述新型多环化合物具有由式1表示的结构，可用作有机电致发光器件中的发光材料，尤其适合用在热激活延迟荧光(TADF)器件中。这些新型化合物在电致发光器件中能改变与主体的分子取向，能提供更好的器件性能。
[0011]根据本专利技术的一个实施例，公开一种多环化合物，所述多环化合物具有由式1表示的结构：
[0012]E—(G)
n
[0013]式1
[0014]其中，所述式1中，n选自1
‑
10的整数；
[0015]E具有由式2表示的结构：
[0016][0017]式2
[0018]式2所表示的结构中的任意n个位置与所述G连接；
[0019]环A、环B、环C每次出现时相同或不同地选自具有5
‑
30个碳原子的不饱和碳环或具有3
‑
30个碳原子的不饱和杂环；
[0020]Y1每次出现时相同或不同地选自B、P＝O、P＝S、As、As＝O、As＝S、SiR
’
或GeR
’
；
[0021]X1，X2每次出现时相同或不同地选自O、NR”、S或Se，所述NR”具有由式3表示的结构：
[0022][0023]式3.
[0024]在式3中，环D每次出现时相同或不同地选自具有6
‑
30个碳原子的芳环或具有3
‑
30个碳原子的杂芳环；
[0025]R
a
，R
b
，R
c
，R
d
每次出现时相同或不同地表示单取代，多取代或无取代；
[0026]R
’
，R
a
，R
b
，R
c
，R
d
每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环原子的杂环基，取代或未取代的具有7
‑
30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多环化合物，所述多环化合物具有由式1表示的结构：E
‑
(G)
n
式1其中，所述式1中，n选自1
‑
10的整数；E具有由式2表示的结构：式2所表示的结构中的任意n个位置与所述G连接；环A、环B、环C每次出现时相同或不同地选自具有5
‑
30个碳原子的不饱和碳环或具有3
‑
30个碳原子的不饱和杂环；Y1每次出现时相同或不同地选自B、P＝O、P＝S、As、As＝O、As＝S、SiR
’
或GeR
’
；X1，X2每次出现时相同或不同地选自O、NR”、S或Se，所述NR”具有由式3表示的结构：在式3中，环D每次出现时相同或不同地选自具有6
‑
30个碳原子的芳环或具有3
‑
30个碳原子的杂芳环；R
a
，R
b
，R
c
，R
d
每次出现时相同或不同地表示单取代，多取代或无取代；R
’
，R
a
，R
b
，R
c
，R
d
每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环原子的杂环基，取代或未取代的具有7
‑
30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3
‑
30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有0
‑
30个碳原子的氨基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；所述式1中，G每次出现时相同或不同地具有由式4表示的结构：式4中，*代表所述G的结构中连接所述E的位置；L每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：O，S，Se，(SiRR)
y
，PR，(CRR)
y
，取代或
未取代的具有6
‑
30个碳原子的亚芳基，取代或未取代的具有3
‑
30个碳原子的亚杂芳基，及其组合；当同时存在多个R时，多个R相同或不同；m，y每次出现时相同或不同地选自0
‑
10的整数；R、R
e
每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环原子的杂环基，取代或未取代的具有7
‑
30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳基，以及取代或未取代的具有3
‑
30个碳原子的杂芳基；相邻的取代基R
a
，R
b
，R
c
，R
d
，R，R
e
能任选地连接形成环。2.如权利要求1所述的化合物，其中，在式2中，环A、环B、环C每次出现时相同或不同地选自五元不饱和碳环，具有6
‑
30个碳原子的芳环或具有3
‑
30个碳原子的杂芳环；优选地，环A、环B、环C每次出现时相同或不同地选自五元不饱和碳环，具有6
‑
18个碳原子的芳环或具有3
‑
18个碳原子的杂芳环；更优选地，环A、环B、环C每次出现时相同或不同地选自苯环，吡啶环，萘环，菲环，蒽环，茚环，芴环，吲哚环，咔唑环，苯并呋喃环，二苯并呋喃环，苯并噻咯环，二苯并噻咯环，苯并噻吩环，二苯并噻吩环，二苯并硒吩环，环戊二烯环，呋喃环，噻吩环，噻咯环，或其组合。3.如权利要求1或2所述的化合物，其中，在式2中，Y1每次出现时相同或不同地选自B、P＝O或P＝S；优选地，Y1为B。4.如权利要求1
‑
3中任一项所述的化合物，其中，在式2中，X1、X2每次出现时相同或不同地选自O、NR”或S；优选地，X1、X2中的至少一个每次出现时相同或不同地选自NR”；更优选地，X1和X2每次出现时相同或不同地选自NR”。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的化合物，其中，在式2中，X1和/或X2每次出现时相同或不同地选自NR”，环D每次出现时相同或不同地选自具有6
‑
18个碳原子的芳环或具有3
‑
18个碳原子的杂芳环；优选地，环D每次出现时相同或不同地选自苯环，吡啶环，萘环，菲环，蒽环，茚环，芴环，吲哚环，咔唑环，苯并呋喃环，二苯并呋喃环，苯并噻咯环，二苯并噻咯环，苯并噻吩环，二苯并噻吩环，二苯并硒吩环，或其组合。6.如权利要求1
‑
5中任一项所述的化合物，其中E具有由式5表示的结构：式5所表示的结构中的任意n个位置与由式4表示的所述G连接；R
a
，R
b
，R
c
，R
d
每次出现时相同或不同地表示单取代，多取代或无取代；R
a
，R
b
，R
c
，R
d
每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代
的具有1
‑
20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环原子的杂环基，取代或未取代的具有7
‑
30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3
‑
30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有0
‑
30个碳原子的氨基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；相邻的取代基R
a
，R
b
，R
c
，R
d
能任选地连接形成环。7.如权利要求1
‑
6中任一项所述的化合物，其中，在式5中，R
a
，R
b
，R
c
，R
d
每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1
‑
6个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3
‑
6个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1
‑
6个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有6
‑
24个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3
‑
12个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3
‑
6个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6
‑
12个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的氨基，及其组合；相邻的取代基R
a
，R
b
，R
c
，R
d
能任选地连接形成环；优选地，所述R
a
，R
b
，R
c
，R
d
每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，氟，甲基，乙基，正丙基，异丙基，环丙基，正丁基，异丁基，叔丁基，环戊基，新戊基，环己基，三甲基硅基，苯基，联苯，三联苯，四联苯，三亚苯基，四亚苯基，萘基，菲，蒽，茚，芴，吲哚，咔唑，苯并呋喃，二苯并呋喃，苯并噻咯，二苯并噻咯，苯并噻吩，二苯并噻吩，二苯并硒吩，二苯基氨基，二苯并呋喃基苯基氨基，及其组合。8.如权利要求1
‑
7中任一项所述的化合物，其中，n选自1、2或3；优选地，n为1。9.如权利要求1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵春亮，李宏博，毕欣，田学超，王峥，邝志远，
申请(专利权)人：北京夏禾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：