有机电致发光材料及其器件制造技术

公开了一种有机电致发光材料及其器件。所述有机电致发光材料是具有式1结构的化合物，该化合物可用作电致发光器件中的发光材料。这些新型化合物能提供更好的器件性能，例如可以有效降低电压，提供更高的效率和更长的寿命等。还公开了一种化合物组合。等。还公开了一种化合物组合。等。还公开了一种化合物组合。

【技术实现步骤摘要】
有机电致发光材料及其器件


[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，涉及一种具有式1结构的化合物以及包含该化合物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]CN110627822A公开了如下化合物和包含所述化合物的有机电致发光器件：
[0009]其进一步公开了其进一步公开了等具体化合物。该申请关注的是硼氮杂环骨架上的取代基，公开的具体结构中取代基大多为烷基，环烷基等，其并未公开或教导咔唑环上的取代基能相互连接形成环，更未公开或教导咔唑环上的取代基相互连接形成环的化合物对器件性能的影响。
[0010]EP3712158A1公开了如下化合物和包含所述化合物的有机电致发光器件：其中，V，T选自单键，CRR，NR，SiRR，O，S等，其进一步公开了具有如下通式的化合物：该申请关注的是硼氮杂环骨架上必须连接氮杂环，其并未公开或教导咔唑环上的取代基能相互连接形成环，更未公开或教导咔唑环上的取代基相互连接形成环的化合物对器件性能的影响。
[0011]CN112236434A公开了如下化合物和包含所述化合物的有机电致发光器件：
其中，Ar1‑
Ar4各自独立地选自氢，氘，卤素，腈基，经取代或未经取代的烷基，经取代或未经取代的环烷基，经取代或未经取代的芳基，或者相邻基团彼此键合以形成经取代或未经取代的脂族烃环等，A1
‑
A2各自独立地选自氢，氘，卤素，腈基，经取代或未经取代的烷基，经取代或未经取代的环烷基，经取代或未经取代的芳基，或者彼此键合以形成经取代或未经取代的环等。其进一步公开了具有以形成经取代或未经取代的环等。其进一步公开了具有等通式的化合物。该申请关注的是硼氮杂环上Ar1‑
Ar4和A1
‑
A2的具体取代基，其并未公开或教导咔唑环上的取代基能相互连接形成环，更未公开或教导咔唑环上的取代基相互连接形成环的化合物对器件性能的影响。
[0012]这些文献中公开了一系列含硼氮杂环骨架的化合物，但是这些材料仍需要更进一步的开发，以应用OLED中获得更高的器件性能。

技术实现思路

[0013]本专利技术旨在提供一系列具有式1结构的化合物来解决至少部分上述问题。所述化合物可用作有机电致发光器件中的发光材料。这些新型化合物能提供更好的器件性能。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，公开一种具有式1结构的化合物：
[0015][0016]其中，环A、环C、环D、环E各自独立地选自具有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；
[0017]X1选自CR
a
R
a
，NR
a
，SiR
a
R
a
，O，S，Se，PR
a
或BR
a
；
[0018]X2选自CR
a
，N，SiR
a
或B；
[0019]a、b、c、d各自独立地选自C，CR，N或NR；
[0020]a和b或c和d至少有一组以单键连接形成环；并且，当a、b以单键连接形成环时，两个R”连接形成环；当c、d以单键连接形成环时，两个R
’
连接形成环；
[0021]R每次出现时相同或不同地表示单取代、多取代或无取代；
[0022]R、R
a
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
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多环化合物，其具有由式1表示的结构：其中，环A、环C、环D、环E各自独立地选自具有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；X1选自CR
a
R
a
，NR
a
，SiR
a
R
a
，O，S，Se，PR
a
或BR
a
；X2选自CR
a
，N，SiR
a
或B；a、b、c、d各自独立地选自C，CR，N或NR；a和b或c和d中至少有一组以单键连接形成环；并且，当a、b以单键连接形成环时，两个R”连接形成环；当c、d以单键连接形成环时，两个R
’
连接形成环；R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
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
‑
20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；R
’
、R”每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，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
‑
20个碳原子的氨基，羟基，巯基，及其组合；相邻的取代基R，R
’
，R”，R
a
能任选地连接形成环。2.如权利要求1所述的化合物，其中所述环A、环C、环D、环E各自独立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C、环D、环E各自独立地选自具有6
‑
18个碳原子的芳环或具有3
‑
18个碳原子的杂芳环；更优选地，环A、环C、环D、环E各自独立地选自苯环或六元杂芳环。3.如权利要求1
‑
2中任一项所述的化合物，其中所述X1选自CR
a
R
a
，NR
a
，O，S或BR
a
；优选地，X1选自CR
a
R
a
，O或NR
a
；更优选地，X1选自NR
a
。4.如权利要求1
‑
3中任一项所述的化合物，其中所述X2选自N或B；优选地，X2选自N。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的化合物，其中所述化合物中至少有一个氢被氘取代。6.如权利要求1
‑
5中任一项所述的化合物，其中所述两个R
’
连接形成七元环，所述七元环是通过两个R
’
和c、d形成的环；或两个R”连接形成七元环，所述七元环是通过两个R”和a、b形成的环。7.如权利要求1
‑
5中任一项所述的化合物，其中所述化合物具有由式1
‑
1至式1
‑
16之一表示的结构：
在式1
‑
1至式1
‑
16中，X3至X
m
每次出现时相同或不同地选自N或CR，所述X
m
对应所述X3‑
X
23
在式1
‑
1至式1
‑
16任一个中所存在的序号最大者；R、R
a
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
‑
20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、R
a
能任选地连接形成环。8.如权利要求7所述的化合物，其中所述R
a
具有由式2表示的结构：其中，*表示R
a
相连的位置；X
24
至X
28
各自独立地选自N或CR
x
；R
x
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
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：毕欣，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：