多环化合物及其器件制造技术

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，例如可以提供更窄的半峰宽和更高的效率等。还公开了一种化合物组合。种化合物组合。种化合物组合。

【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]JP2020147563A中公开了通式为的化合物，其中Y1‑
Y6独立地选自＝C(
‑
R)
‑
或＝N
‑
，并且至少一个是＝N
‑
。其中进一步公开了一种含有杂环基取代的含硼多环芳香族具体化合物该专利申请关注的是环a、环b或环c为氮杂环的化合物作为荧光发光材料对器件性能起到的影响，其并没有关注或研究环a、环b或环c上带有杂环基取代的化合物，更没有关注或研究环a、环b或环c上带有杂环基取代的化合物作为荧光发光材料对器件性能的影响。
[0009]KR1020200121228A中公开了通式为和的化合物，其中a+b+c+d≥1，e+f≥1，其进一步公开了一系列含硼多环化合物上带有通过氮原子作为连接原子的杂环基团的化合物，例如等，该专利申请关注的是在各个环之间以不同类型的连接方式衍生化的含硼多环芳香族化合物作为荧光发光材料对器件性能的影响，其并未公开或教导含硼多环化合物上带有通过碳原子作为连接原子的杂环基团的化合物，更未公开或教导含硼多环化合物上带有通过碳原子作为连接原子的杂环基团的化合物对器件性能的影响。
[0010]现有技术中公开了众多不同类型取代基取代的多环芳香族化合物的荧光发光材料，但是相关的荧光发光技术仍需要更进一步的开发，以获得更加良好的器件性能。

技术实现思路

[0011]本专利技术旨在提供一系列具有式1结构的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。
[0012]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：
[0013][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所表示的结构中的任意n个位置与所述G连接；
[0018]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；
[0019]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
’
；
[0020]X1，X2中的至少一个每次出现时相同或不同地选自NR”，且X1，X2中的剩余者每次出现时相同或不同地选自O、NR”、S或Se，所述NR”每次出现时相同或不同地具有由式3表示的结构：
[0021][0022]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；
[0023]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：
[0024][0025]式4中，**代表所述G的结构中连接所述E的位置；
[0026]环M每次出现时相同或不同地选自具有3
‑
30个碳原子的杂环；
[0027]R
a
，R
b
，R
c
，R
d
，R
e
每次出现时相同或不同地表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多环化合物，其具有由式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中的至少一个每次出现时相同或不同地选自NR”，且X1，X2中的剩余者每次出现时相同或不同地选自O、NR”、S或Se，所述NR”每次出现时相同或不同地具有由式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；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；环M每次出现时相同或不同地选自具有3
‑
30个碳原子的杂环；R
a
，R
b
，R
c
，R
d
，R
e
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
，R
e
，R
’
，R”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l
‑
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3
‑
20个碳原子的烷基锗基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基锗基，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
，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或2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NR”。5.如权利要求1所述的化合物，其中，在式3中，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3
‑
20个碳原子的烷基锗基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基锗基，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6所述的化合物，其中所述E具有由E
‑
1至E
‑
19所表示的任意一个结构：
其中，*代表所述式E
‑
1至E
‑
19中结构连接所述G的位置；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3
‑
20个碳原子的烷基锗基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基锗基，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。8.如权利要求6或7所述的化合物，其中，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，氰基，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3
‑
6个碳原子的烷基锗基，取代或未取代的具有6
‑
12个碳原子的芳基锗基，取代或未取代的具有0
‑
30个碳原子的氨基，及其组合；优选地，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，氰基，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，联苯基，三联苯基，四联苯基，三亚苯基，四亚苯基，萘基，菲基，蒽基，茚基，芴基，吲哚基，咔唑基，苯并呋喃基，二苯并呋喃基，苯并噻咯基，二苯并噻咯基，苯并噻吩基，二苯并噻吩基，二苯并硒吩基，二苯基氨基，二苯并呋喃基苯基氨基，三甲基硅基，及其组合。9.如权利要求1
‑
6任一项所述的化合物，其中，在式1中，n选自1、2或3；优选地，n为1。
10.如权利要求1所述的化合物，其中，E选自由以下结构组成的组：
在上述结构中，TMS表示三甲基硅基；*代表上述E结构连接所述G的位置；其中，任选地，上述E结构中的氢能部分或完全地被氘取代。11.如权利要求1
‑
10任一项所述的化合物，其中，G具有由式6表示的结构：式6中，**代表所述G的结构中连接所述E的位置；m选自0或1；X3‑
X7每次出现时相同或不同地选自O、S、Se、NR、PR、BR、CRR、SiRR或GeRR，且X3‑
X7中至少有一个每次出现时相同或不同地选自O、S、Se、NR、PR、BR、SiRR或GeRR；R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3
‑
20个碳原子的烷基锗基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基锗基，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能任选地连接形成环。12.如权利要求11所述的化合物，其中，在式6中，X3‑
X7每次出现时相同或不同地选自O、S、NR或CRR，且X3‑
X7中至少有一个每次出现时相同或不同地选自O、S或NR，其中R每次出现时相...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵春亮，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：