有机化合物及其应用、以及包含其的有机电致发光器件制造技术

一种有机化合物，其特征在于，具有如式(1)所示的结构：其中，X1选自CR1R2、NR3、O、S或SiR4R5中的一种，且当R3存在时，R3任选与环D连接形成稠环结构；环E、环D和环A各自独立地选自取代或未取代的C6～C30芳环、取代或未取代的C3～C30芳杂环中的一种；Ar为式(a)所示的结构；Z1选自C或Si；Z2选自CR6R7、NR8、O、S、SiR9R

【技术实现步骤摘要】
有机化合物及其应用、以及包含其的有机电致发光器件


[0001]本专利技术涉及有机发光材料
，具体涉及一种有机化合物及其应用、以及包含其的有机电致发光器件。

技术介绍

[0002]近年来，基于有机材料的光电子器件已经变得越来越受欢迎。有机材料固有的柔性令其十分适合用于在柔性基板上制造，可根据需求设计、生产出美观而炫酷的光电子产品，获得相对于无机材料无以比拟的优势。此类有机光电子器件的示例包括有机发光二极管(OLED)，有机场效应管，有机光伏打电池，有机传感器等。其中OLED发展尤其迅速，已经在信息显示领域取得商业上的成功。OLED可以提供高饱和度的红、绿、蓝三颜色，用其制成的全色显示装置无需额外的背光源，具有色彩炫丽，轻薄柔软等优点。
[0003]OLED器件核心为含有多种有机功能材料的薄膜结构。常见的功能化有机材料有：空穴注入材料、空穴传输材料、空穴阻挡材料、电子注入材料、电子传输材料，电子阻挡材料以及发光主体材料和发光客体(染料)等。通电时，电子和空穴被分别注入、传输到发光区域并在此复合，从而产生激子并发光。
[0004]人们已经已经开发出多种有机材料，结合各种奇特的器件结构，可以提升载流子迁移率、调控载流子平衡、突破电致发光效率、延缓器件衰减。出于量子力学的原因，常见的荧光发光体主要利用电子和空血结合时产生的单线态激子发光，现在仍然广泛地应用于各种OLED产品中。有些金属络合物如铱络合物，可以同时利用三线态激子和单线态激子进行发光，被称为磷光发光体，其能量转换效率可以比传统的荧光发光体提升高达四倍。热激发延迟荧光(TADF)技术通过促进三线态激子朝单线态激子的转变，在不采用金属配合物的情况下，仍然可以有效地利用三线态激子而实现较高的发光效率。热激发敏化荧光(TASF)技术则采用具TADF性质的材料，通过能量转移的方式来敏化发光体，同样可以实现较高的发光效率。
[0005]随着OLED产品逐步进入市场，人们对这类产品的性能有越来越高的要求。当前使用的OLED材料和器件结构无法完全解决OLED产品效率、寿命、成本等各方面的问题。本专利技术的研究人员通过认真思考和不断实验，发现了一种巧妙的分子设计方案，并在下文中详细地进行说明。令人惊讶地，本专利技术所揭示的化合物非常适合应用于OLED并提升器件的性能。

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]随着OLED产品逐步进入市场，人们对上述这类产品的性能有越来越高的要求。当前使用的OLED材料和器件结构无法完全解决OLED产品效率、寿命、成本等各方面的问题。
[0008]鉴于上述现有技术的问题，本专利技术提供一类用于有机电致发光器件的新的化合物，以满足对OLED器件的光电性能和使用寿命不断提升的需求。
[0009]解决问题的方案
[0010]本专利技术的研究人员通过认真思考和不断实验，提出了一种巧妙的分子设计方案。令人惊讶地，经由上述方案得到的化合物非常适合应用于OLED中，所得的器件的性能优异，能够满足人们的要求。
[0011]具体而言，本专利技术的目的之一是提供一种有机化合物，其特征在于，具有如式(1)所示的结构：
[0012][0013]其中，
[0014]X1独立地选自CR1R2、NR3、O、S或SiR4R5中的一种，且当R3存在时，R3任选与环D连接形成稠环结构；
[0015]环E、环D和环A各自独立地选自取代或未取代的C5～C30芳环、取代或未取代的C3～C30芳杂环中的一种；
[0016]Ar为式(a)所示的结构，在*处与式(1)中的N相连；
[0017]Z1选自C或Si；
[0018]Z2选自CR6R7、NR8、O、S、SiR9R
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中的一种，a为0或1；
[0019]R1～R
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各自独立地选自氢、取代或未取代的C1～C10链状烷基、取代或未取代的C3～C10环烷基、取代或未取代的C1～C10烷氧基、取代或未取代的C1～C10硅烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的一种；
[0020]Y1～Y4各自独立地选自C、CR
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或N，
[0021]Y5～Y8各自独立地选自CR
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或N；
[0022]R
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独立地选自氢、取代或未取代的C1～C10链状烷基、取代或未取代的C3～C10环烷基、取代或未取代的C1～C10烷氧基、卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、取代或未取代的C1～C10硅烷基、取代或未取代的C6～C30芳基氨基、取代或未取代的C3～C30杂芳基氨基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的一种，R
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任选各自独立地与相连接的芳环或芳杂环连接成环；
[0023]当上述取代或未取代的环或基团存在取代基时，所述取代基选自卤素、C1～C10链状烷基、C3～C10环烷基、C1～C10烷氧基、C1～C10硅烷基、氰基、硝基、羟基、氨基、C6～C30芳基氨基、C3～C30杂芳基氨基、C6～C30芳基、C3～C30杂芳基中的一种或者至少两种的组合。
[0024]需要说明的是，a为0时，表示Z2不存在，此时式(a)中与Z2相连的两个原子通过单键直接相连。
[0025]本专利技术的上述化合物作为发光材料性能优异的具体原因尚不明确，推测如下：满足本专利技术限定的通式(1)结构的化合物具有合适宜的刚性共轭结构作为母核，并且在N上直接连接有特定的Ar基团，因此能在OLED器件中表现出较高的外量子效率以及较低的起亮电
压。将特定母核与特定的Ar基团直接相连得到的化合物作为发光层材料时，能够改善器件的电压并提高发光效率。
[0026]专利技术人经研究发现，本专利技术的上述化合物具有如上优异的性能与上述结构密切相关，具体而言，在通式(1)结构中，母核的N与Ar基团必须直接相连，且连接于式(a)的芳环或芳杂环上。若Ar基团未与母核的N直接相连，则分子的刚性不够强，将其用于器件时效率会降低，如果二者之间存在其他基团，或者母核连接于式(a)的Z1或Z2上，则会降低刚性，容易导致光色红移，所得的化合物的性能劣于本专利技术上述化合物。
[0027]本专利技术的有机化合物优选X1为NR3，R3任选与环D连接形成稠环结构；
[0028]更优选R3为取代或未取代的C6～C30芳基、或者取代或未取代的C3～C30杂芳基；
[0029]进一步优选R3为取代或未取代的下述基团中的一种：苯基、萘基、蒽基、联苯基、芴基、苯并芴基、二苯并芴基、呋喃基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、二苯并噻吩基、吖啶基、咔唑基。
[0030]本专利技术的有机化合物优选环E、环D和环A各自独立地选自取代或未取代的C6～C14芳环、取代或未取代的C3～C14芳杂环中的一种。
[0031]本专利技术的有机化合物优选环E和环D各自独立地为式(b)所示的结构：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机化合物，其特征在于，具有如式(1)所示的结构：其中，X1选自CR1R2、NR3、O、S或SiR4R5中的一种，且当R3存在时，R3任选与环D连接形成稠环结构；环E、环D和环A各自独立地选自取代或未取代的C6～C30芳环、取代或未取代的C3～C30芳杂环中的一种；Ar为式(a)所示的结构，在*处与式(1)中的N相连；Z1选自C或Si；Z2选自CR6R7、NR8、O、S、SiR9R
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中的一种，a为0或1，a为0时，表示Z2不存在，此时式(a)中与Z2相连的两个原子通过单键直接相连；R1～R
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各自独立地选自氢、取代或未取代的C1～C10链状烷基、取代或未取代的C3～C10环烷基、取代或未取代的C1～C10烷氧基、取代或未取代的C1～C10硅烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的一种；Y1～Y4各自独立地选自C、CR
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或N，Y5～Y8各自独立地选自CR
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或N；R
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独立地选自氢、取代或未取代的C1～C10链状烷基、取代或未取代的C3～C10环烷基、取代或未取代的C1～C10烷氧基、卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、取代或未取代的C1～C10硅烷基、取代或未取代的C6～C30芳基氨基、取代或未取代的C3～C30杂芳基氨基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C3～C30杂芳基中的一种，R
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任选各自独立地与相连接的芳环或芳杂环连接成环；当上述取代或未取代的环或基团存在取代基时，所述取代基选自卤素、C1～C10链状烷基、C3～C10环烷基、C1～C10烷氧基、C1～C10硅烷基、氰基、硝基、羟基、氨基、C6～C30芳基氨基、C3～C30杂芳基氨基、C6～C30芳基、C3～C30杂芳基中的一种或者至少两种的组合。2.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，X1为NR3，所述R3任选与环D连接形成稠环结构，优选R3为取代或未取代的C6～C30芳基、或者取代或未取代的C3～C30杂芳基，更优选R3为取代或未取代的下述基团中的一种：苯基、萘基、蒽基、联苯基、芴基、苯并芴基、二苯并芴基、呋喃基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、噻吩基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、二苯并噻吩基、吖啶基、咔唑基。3.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，环E、环D和环A各自独立地选自取代或未取代的C6～C14芳环、取代或未取代的C3～C14芳杂环中的一种。
4.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，环E和环D各自独立地为式(b)所示的结构：其中，*代表其与式(1)中B和N所在六元环或者B和X1所在六元环稠合的位点，Z1’
～Z4’
各自独立地选自CR
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【专利技术属性】
技术研发人员：李熠烺，李国孟，曾礼昌，曲忠国，
申请(专利权)人：北京鼎材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：