本發明涉及有機電致發光,特別涉及一種新型有機化合物及其應用,以及包含該化合物的有機電致發光器件。
背景技術:
1、由有機發光二極管(oled)組成的oled顯示面板,其低功耗、廣色域、高亮度等優點,經過近十年的技術迭代,其商業應用越來越廣泛。具體而而言,oled在電場的作用下,陰、陽兩級產生電子和空穴載流子相對移動,通過電子傳輸層和空穴傳輸層在發光層進行相遇復合成激子,激子通過輻射產生光子,從而產生可見光。而oled具有自發光、視角廣、可卷曲、響應時間短等特點,在大尺寸和/或柔性等超薄面板上有著極大的優勢,是一種發展迅速、工藝集成度較高的新型顯示技術,目前已經廣泛應用于電視、智能手機、平板電腦、車載顯示、照明等顯示產品中,還將進一步應用在大尺寸顯示、柔性屏等創意顯示產品中。
2、oled器件由紅、綠、藍三種顏色組成,而藍光發光由于磷光材料壽命不能滿足商業要求,因此,藍光材料還是以熒光發光材料為主。由于熒光材料的激子利用率只有25%,為了獲得更高的效率,頂發射器件結構被廣泛應用,也就是在固定色坐標下,本質光譜越窄的材料,其器件效率表現出越高,因此,窄光譜材料成為科研工作者開發高效藍光材料的一種有效解決方案。而硼氮材料(doi:10.1002/adma.201505491)由于硼和氮原子較弱的電子特性,使得硼氮材料表現出整個分子的多重共振,不僅使得homo/lumo電子云分布更加均勻、也使得分子的非輻射振動被大量抑制,從而使得整個分子的光譜的半峰寬表現非常窄和較低的肩峰。
技術實現思路
1、本發明主要是設計了高效率、長壽命的藍色熒光發光材料。首先,將dabna-2(cas:1689553-04-5)其中一個硼對位的三芳胺單元換成吲哚吖啶單元,同時將吲哚吖啶單元的咔唑部分上的氫進行單取代或多取代。其次,將硼對位的聯苯單元換成取代的苯并噻吩單元。具體而言,本發明提供了:
2、1)一種稠合雜環類化合物,其中,所述稠合雜環類化合物由下述通式(1)表示:
3、
4、x:o,s,se
5、r1~r4分別獨立地選自氫、取代或未取代的烷基、取代或未取代的硅烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜芳基,取代或未取代的二苯基胺基;且相鄰的基團之間可以成環;a獨立地選自0-3的整數,b、c各自獨立地選自0-4的整數;
6、r5~r6分別獨立地選自取代或未取代的烷基、取代或未取代的苯基,并且r5和r6可以成環,r5和r6芴成環除外;
7、ar1~ar2分別獨立地選自取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜芳基;
8、整個分子可以氘代或未氘代。
9、2)根據上述1)所述的用于有機電致發光器件的稠合雜環類化合物,其中,所述r1~r4分別獨立地表示取代或未取代的碳原子數為1~6的烷基、取代或未取代的苯基;優選叔丁基、苯基、鄰甲基苯基、金剛烷基。
10、3)根據上述1)所述的用于有機電致發光器件的稠合雜環類化合物,其中,所述r5和r6分別獨立地表示甲基、苯基,當r5和r6成環時,成環結構優選環己基。
11、4)根據上述1)所述的用于有機電致發光器件的稠合雜環類化合物,其中,所述ar1和ar2選自取代或未取代的苯基;優選叔丁基苯基、四甲基萘基、2-苯基-4-叔丁基苯基、9,9-二甲基芴基。
12、5)根據上述1)所述的用于有機電致發光器件的稠合雜環類化合物,其中,所述化合物中“取代或未取代”中的“取代”是指取代基獨立地選自氘原子、氚原子、鹵素原子、氰基、硝基、羥基、碳原子數1~10的1價烷基或者環烷基、碳原子數6~30的1價單環芳基或者稠環芳基、碳原子數2~50的1價雜環基或者稠環雜芳基。
13、6)根據上述1)所述的用于有機電致發光器件的稠合雜環類化合物,其中,所述稠合雜環類化合物選自如下結構:
14、
15、
16、
17、
18、
19、
20、
21、
22、
23、
24、
25、
26、
27、
28、
29、
30、7)一種有機電致發光器件,其中,所述有機電致發光器件包括陽極、陰極以及位于所述陽極和陰極之間的至少一層的有機薄膜,所述有機薄膜中含有上述1)~6)中任一項所述的化合物。
31、8)根據上述7)所述的有機電致發光器件,其中,所述化合物在有機電致發光器件中作為發光材料應用。
32、與現有技術相比,本發明的有益效果是:首先,相對于三苯胺,吲哚吖啶單元具有很好的給電子特性和剛性,可以進一步擴大多重共振程度和提高輻射速率,從而提高器件效率;同時吲哚吖啶單元的咔唑部分上的氫取代后,既可以抑制聚集,又可以調控homo/lumo能級和發光光譜。其次,相對于苯基,苯并噻吩單元具有更低的三重態能級,能夠淬滅過多的三重態激子,從而提高器件的穩定性。因此,通過多種單元的調整和優化,有效提高器件的效率和壽命。此外,在頂發射器件中,器件效率受到發光材料的光譜和能級的影響,本發明的材料與商用器件結構在光譜和能級上更加匹配,從而獲得高效率和長壽命器件性能。
1.一種稠合雜環類化合物,其特征在于,所述稠合雜環類化合物由下述通式(1)表示:
2.根據權利要求1所述的用于有機電致發光器件的稠合雜環類化合物,其特征在于,所述r1~r4分別獨立地表示取代或未取代的碳原子數為1~6的烷基、取代或未取代的苯基。
3.根據權利要求1所述的用于有機電致發光器件的稠合雜環類化合物,其特征在于,所述r5和r6分別獨立地表示甲基、苯基。
4.根據權利要求1所述的用于有機電致發光器件的稠合雜環類化合物,其特征在于,所述ar1和ar2分別獨立地選自取代或未取代的苯基。
5.根據權利要求1所述的用于有機電致發光器件的稠合雜環類化合物,其特征在于,所述化合物中“取代或未取代”中的“取代”是指取代基獨立地選自氘原子、氚原子、鹵素原子、氰基、硝基、羥基、碳原子數1~10的1價烷基或者環烷基、碳原子數6~30的1價單環芳基或者稠環芳基、碳原子數2~50的1價雜環基或者稠環雜芳基。
6.根據權利要求1所述的用于有機電致發光器件的稠合雜環類化合物,其特征在于,所述稠合雜環類化合物選自如下結構:
7.一種有機電致發光器件,其特征在于,所述有機電致發光器件包括陽極、陰極以及位于所述陽極和陰極之間的至少一層的有機薄膜,所述有機薄膜中含有權利要求1~6中任一項所述的化合物。
8.根據權利要求7所述的有機電致發光器件,其特征在于,所述化合物在有機電致發光器件中作為發光材料應用。