CN108822049A - 一种基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及有机电致发光器件技术领域，公开了一种基于芘‑三氮唑衍生物的双极性化合物及其在器件中的应用。本发明所公开的双极性化合物具有如通式(I)、(II)或(III)所示的结构。本发明提供的化合物基于芘‑三氮唑骨架，其具有空穴、电子传输平衡的双极性特性，并且具有较好的空穴、电子注入能力及能级匹配，整个分子的空穴/电子传输速率得到有效调整，载流子在S1至S0的跃迁阵子强度值大于或等于0.5，尤其适合应用于OLED、OFT、OPV、QLED等技术领域。

Description

一种基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物及其应用
技术领域
本发明涉及有机电致发光器件技术领域，特别涉及一种基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物及其在器件中的应用。
背景技术
自1987年柯达公司C.W.Tang等人首次报道通过真空热蒸镀方法制备出以Alq3为发光材料的双层器件结构以来，有机电致发光材料就受到人们的极大关注。如三星的Galaxy系列手机、S6等都是OLED手机。2017年，苹果公司也已经采用OLED显示屏配置在其手机上。
有机电致发光可以分为荧光和磷光电致发光。根据自旋量子统计理论，单重态激子和三重态激子的形成概率比例是1:3，即单重态激子仅占“电子-空穴对”的25％。因此，来自于单重态激子的辐射跃迁的荧光就只占到总输入能量的25％，而磷光材料的电致发光就可以通过重金属效应而利用到全部激子的能量，因而具有更大的优越性。
现在的磷光电致发光器件中大多数采用主客体结构，即将磷光发光材料以一定的浓度掺杂到主体材料中，以避免三重态-三重态的湮灭，以提高磷光发光效率。
1999年Forrest和Thompson等[M.A.Baldo,S Lamansky,P.E.Burroes,M.E.Thompson,S.R.Forrest,Appl Phys Let,1999,75,4]将绿光磷光材料Ir(ppy)3以6wt％的浓度掺杂在4,4’-N,N’-二咔唑-联苯(CBP)的主体材料中，并引入了空穴阻挡层材料2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-邻菲罗啉(BCP)，获得的绿光OLED最大外部量子效率8％，功率效率达到31lm/W，均大大超过电致荧光发光器件，立即引起人们对重金属配合物发光材料的广泛关注。
近年来，双极性载流子传输的主体材料也有报道在R&G&B三色OLED器件中使用。Lee等(Lee,Jiun-Haw；Tsai,Hsin-Hun；Leung,Man-Kit；Yang,Chih-Chiang；Chao,Chun-Chieh,Applied Physical Letters,2007,90,243501)，将Ir(ppy)3以9wt％的浓度掺杂在具有双极性传输的三氮唑类主体材料2,2’-二-[5-苯基-2-(1,3,4)-三氮唑基]联苯(OXD)中，器件的电流效率在亮度为1000nit时为24cd/A,略小于以CBP为主体的器件。Yang等(Youtian Tao,Qiang Wang,Chuluo Yang,Qi Wang,Zhiqiang zhang,Taotao Zou,JinguiQin,Dongge Ma,Angew Chem.Int.Ed.,2008,47,8104)也报道了一种基于咔唑和三氮唑的双极性传输材料2,2’-N,N’-二咔唑基-2,5-二苯基-1,3,4-三氮唑(o-CzOXD)，将其作为绿色磷光材料Ir(ppy)3的主体材料，获得了最大电流效率高达77.9cd/A。但由于器件启亮电压较高，其最大功率效率仅59.4lm/W，同时，基于o-CzOXD为主体材料的OLED器件的寿命都非常短，主要归结为咔唑构成HOMO(最高占据分子轨道)中的C-N单键容易在电致发光过程中发生断键，以及较小的分子S0-S1跃迁偶极势导致主客体体系中的非辐射跃迁概率增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物及其在器件中的应用。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物，其具有通式(I)、(II)或(III)所示的结构：
其中，
代表含有三氮唑结构的基团；
代表含有芘结构的基团。
可选地，所述双极性化合物的S0至S1跃迁阵子强度f≥0.5。
可选地，所述选自通式(IV)或(V)所示的结构：
其中，A1、A2各自独立地选自氢原子、取代或未取代的烷烃基、取代或未取代的C6-C30芳香烃基、取代或未取代的C10-C30稠环基、联苯基、四苯基硅基、芴基或螺二芴基。
可选地，所述具有通式(VI)所示的结构：
其中，B1选自氢原子、取代或未取代的芳香烃基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的稠环基、取代或未取代的叔胺基。
进一步优选地，本发明的实施方式所提供的基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物具有选自如下之一的结构：
本发明的实施方式还提供上述基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物在OLED(有机发光二极管)、OFT(有机晶体场)、OPV(有机太阳能电池)、QLED(量子点发光二极管)器件中的应用。
可选地，所述基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物为有机发光二极管的主体材料或空穴传输层材料。
相对于现有技术而言，本发明的实施方式所提供的基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物，具有非常高的S1-S0的跃迁阵子强度，其分子具有非常高的跃迁辐射速率常数，并且空穴传输能力与电子传输能力相匹配。将其利用于OLED器件中，有利于平衡OLED器件的空穴/电子载流子的传输平衡，从而提高OLED发光效率和寿命。本发明的双极性化合物尤其适合应用于OLED(有机发光二极管)、OFT(有机晶体场)、OPV(有机太阳能电池)、QLED(量子点发光二极管)等器件中。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本发明各权利要求所要求保护的技术方案。
化合物
本发明的具体实施方式提供了一种基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物，其具有通式(I)、(II)或(III)所示的结构：
其中，代表含有三氮唑结构的基团；代表含有芘结构的基团。
在本发明的一些具体实施方式中，所述双极性化合物的S0->S1跃迁阵子强度f≥0.5。
在本发明的一些具体实施方式中，所述选自通式(IV)或(V)所示的结构：
其中，A1、A2各自独立地选自氢原子、取代或未取代的烷烃基、取代或未取代的C6-C30芳香烃基、取代或未取代的C10-C30稠环基、联苯基、四苯基硅基、芴基或螺二芴基。
在本发明的一些具体实施方式中，所述具有通式(VI)所示的结构：
其中，B1选自氢原子、取代或未取代的芳香烃基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的稠环基、取代或未取代的叔胺基。
在本发明的一些具体实施方式中，所提供的基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物具有选自如下之一的结构：
通用合成路线
以下部分公开了本发明所提供化合物的制备方法。但是本公开内容不意图限于本文中所叙述的方法的任一种。所属领域的技术人员可容易地修改所叙述的方法或者利用不同的方法来制备所提供的化合物的一种或多种。下列方面仅是示例性的，且不意图限制本公开内容的范围。温度、催化剂、浓度、反应物组成、以及其它工艺条件可改变，并且对于期望的配合物，本公开内容所属领域的技术人员可以容易地选择合适的反应物和条件。
在Varian Liquid State NMR仪器上于CDCl3或DMS0-d6溶液中以400MHz记录1H图谱，以100MHz记录13C NMR图谱，化学位移参照残留的氘代(protiated)溶剂。如果CDCl3用作溶剂，则采用四甲基硅烷(δ＝0.00ppm)作为内标记录1H NMR图谱；采用DMSO-d6(δ＝77.00ppm)作为内标记录13C NMR图谱。如果H2O(δ＝3.33ppm)用作溶剂，则采用残留的H2O(δ＝3.33ppm)作为内标记录1H NMR图谱；采用DMSO-d6(δ＝39.52ppm)作为内标记录13C NMR图谱。使用下列缩写(或其组合)来解释1H NMR的多重性：s＝单重，d＝双重，t＝三重，q＝四重，P＝五重，m＝多重，br＝宽。
本发明的化合物可以通过Suzuki偶联反应进行合成，也称作铃木反应，反应机理为：在零价钯配合物催化下，芳基或烯基硼酸与氯、溴、碘代芳烃或烯烃发生交叉偶联。
举例如下：
其中，
代表含有三氮唑结构的基团；
代表含有芘结构的基团。
合成示例：
(1)化合物L2
在三口瓶中放入3,5-二(4-溴苯)-4-苯基-4H-1,2,4-三氮唑，芘-1-硼酸，催化剂：四(三苯基膦)钯/氢氧化钾，加入四氢呋喃/水，然后在惰性气体氩气保护下回流反应24-30小时，冷却后用二氯甲烷萃取，用无水碳酸钠对萃取物进行干燥，得到有机相产物，过滤和旋干。以二氯甲烷/石油醚按照体积比1:1过柱，得到最终产物为白色固体，产率70％。
采用CDCl3用作溶剂，四甲基硅烷(δ＝0.00ppm)作为内标纪录1H NMR图谱。
1H NMR(400MHZ,DMSO-d6)：
7.3ppm(5H,s),7.54ppm(8H,s),7.71ppm(8H,s),7.82ppm(2H,t),8.00-8.06ppm(8H,q)。
(2)化合物L3
在三口瓶中放入3,5-二(3-溴苯)-4-苯基-4H-1,2,4-三氮唑，芘-1-硼酸，催化剂：四(三苯基膦)钯/氢氧化钾，加入四氢呋喃/水，然后在惰性气体氩气保护下回流反应24-30小时，冷却后用二氯甲烷萃取，用无水碳酸钠对萃取物进行干燥，得到有机相产物，过滤和旋干。以二氯甲烷/石油醚按照体积比1:1过柱，得到最终产物为白色固体，产率74％。
采用CDCl3用作溶剂，四甲基硅烷(δ＝0.00ppm)作为内标纪录1H NMR图谱。
1H NMR(400MHZ,DMSO-d6)：
7.3ppm(5H,s),7.38-7.44ppm(6H,m),7.70-7.71ppm(10H,S),7.82ppm(2H,t),8.0-8.06ppm(8H,q)。
(3)化合物L4
在三口瓶中放入3,5-二-(2-溴苯)-4-苯基-4H-1,2,4-三氮唑，芘-1-硼酸，催化剂：四(三苯基膦)钯/氢氧化钾，加入四氢呋喃/水，在惰性气体氩气保护下回流反应24-30小时，冷却后用二氯甲烷萃取，用无水碳酸钠对萃取物进行干燥，得到有机相产物，过滤和旋干。以二氯甲烷/石油醚按照体积比1:1过柱，得到最终产物为白色固体，产率63％。
采用CDCl3用作溶剂，四甲基硅烷(δ＝0.00ppm)作为内标纪录1H NMR图谱。
1H NMR(400MHZ,DMSO-d6)：
7.28-7.3ppm(9H,m),7.54ppm(4H,m),7.71ppm(8H,s),7.82ppm(2H,t),8.0-8.06ppm(8H,q)。
(4)化合物L5
在三口瓶中放入3-(4-溴苯)-4,5-二苯基-4H-1,2,4-三氮唑，芘-1,6-二硼酸，催化剂：四(三苯基膦)钯/氢氧化钾，加入四氢呋喃/水，在惰性气体氩气保护下回流反应24-30小时，冷却后用二氯甲烷萃取，用无水碳酸钠对萃取物进行干燥，得到有机相产物，过滤和旋干。以二氯甲烷/石油醚按照体积比1:1过柱，得到最终产物为白色固体，产率78％。
采用CDCl3用作溶剂，四甲基硅烷(δ＝0.00ppm)作为内标纪录1H NMR图谱。
1H NMR(400MHZ,DMSO-d6)：
7.22-7.32ppm(16H,m),7.48ppm(4H,d),7.54ppm(8H,s),7.71ppm(4H,s),8.04-8.06ppm(4H,t)。
(5)化合物L6
在三口瓶中放入3-(4-溴苯)-5-萘基-4-苯基-4H-1,2,4-三氮唑，芘-1,6-二硼酸，催化剂：四(三苯基膦)钯/氢氧化钾，加入四氢呋喃/水，在惰性气体氩气保护下回流反应24-30小时，冷却后用二氯甲烷萃取，用无水碳酸钠对萃取物进行干燥，得到有机相产物，过滤和旋干。以二氯甲烷/石油醚体积比1:1过柱，得到最终产物为白色固体，产率74％。
采用CDCl3用作溶剂，四甲基硅烷(δ＝0.00ppm)作为内标纪录1H NMR图谱。
1H NMR(400MHZ,DMSO-d6)：
7.3-7.38ppm(16H,m),7.54ppm(10H,s),7.63-7.71ppm(10H,m),8.04-8.06ppm(4H,t)。
(6)化合物L7
在三口瓶中放入3-(4-溴苯)-5-联苯-4-苯基-4H-1,2,4-三氮唑，芘-1,6-二硼酸，催化剂：四(三苯基膦)钯/氢氧化钾，加入四氢呋喃/水，在惰性气体氩气保护下回流反应24-30小时，冷却后用二氯甲烷萃取，用无水碳酸钠对萃取物干燥，得到有机相产物，过滤和旋干。以二氯甲烷/石油醚体积比1:1过柱，得到最终产物为白色固体，产率65％。
采用CDCl3用作溶剂，四甲基硅烷(δ＝0.00ppm)作为内标纪录1H NMR图谱。
1H NMR(400MHZ,DMSO-d6)：
7.22-7.32ppm(16H,m),7.48ppm(4H,d),7.54ppm(16H,s),7.71ppm(4H,s),8.06-8.04ppm(4H,t)。
光物理信息：
在研究荧光小分子化合物的电子结构时，电子间相互影响是非常重要的，密度泛函理论(DFT)已经被广泛用于研究π共轭体系，且采用DFT方法研究本公开的化合物的结果要比其他的方法更为准确。对化合物分子的基态、阳离子态和阴粒子态下的几何结构的优化，采用DFT//B3LYP/6-31G(d)的方法，对化合物的激发态的几何结构采用DFT//B3LYP/6-31G(d)的方法获得的。在基态和激发态几何结构的基础上，采用含时密度泛函理论(TDDFT)方法计算了这些化合物的吸收和发射光谱。通过上述的计算方法，可以获得所研究化合物的各种性质，包括电离能IP，电子亲和势EA，重组能λ，最高占据轨道HOMO，最低占据轨道LUMO，能隙Eg.
对有机发光器件来说，空穴和电子能有效平衡地注入和传输是非常重要的。分子的电离能和电子亲和势分别是用来评估空穴和电子的注入能力的。下表列出了计算得到的化合物的垂直和绝热电离能、垂直电子亲和势和绝热电子亲和势、空穴抽取能及电子抽取能。垂直电离能IP(v)是指在中性分子几何构型下阳离子和分子的能量差；绝热电离能IP(A)是指在中性和阳离子几何构型下的能量差；空穴抽取能HEP是指阳离子几何构型下分子和阳离子的能量差；垂直电子亲和势EA(v)是指在中性和阴离子几何构型下的能量差；电子抽取能EEP是指在阴离子几何构型下分子和阴离子的能量差。一般来说，对于小分子有机材料，电离能越小，空穴的注入就越容易；而电子亲和势越大，电子的注入就越容易。
从微观角度看，有机薄膜中电荷的传输机理可以描述为自传输的过程。其中，一个电子或空穴从一个带电子分子转移到相邻的中性分子上。根据Marcus理论，电荷的迁移率可以表示为：
其中，T代表温度；V代表指前因子，是两种粒子之间的耦合矩阵元；λ是重组能；Kb是波尔兹曼常数。显然，λ和V是决定Ket值的重要因素。一般地，在非晶态下电荷的转移范围是有限的，V值的变化很小。所以，迁移率的快慢主要由指数上的λ来决定。λ越小，传输速率越快。为了研究方便，忽略外部环境的影响，主要讨论的是内重组能。
根据计算推导，内重组能最终可以表示为：
λhole＝IP(V)-HEP
λeectron＝EEP-EA(v)
一般有机材料中，由于自旋度不同而造成S1激发态和T1激发态能量不同，且ES1能量要比ET1能量大0.5-1.0ev，这就造成纯有机荧光材料发光效率低下。热延迟荧光TADF材料，由于独特分子设计，将HOMO-LUMO轨道进行分离，降低二者电子交换能，理论上可以实现ΔEST∽0。为了有效评估本发明中材料的热延迟荧光效果，进行ΔEST评估。利用TDDFT方法，得到了本发明所提供化合物的最低单重态激发能Es和最低三重态激发能ET的差值ΔEST。
f@S1-S0，定义为激子在S1->S0的跃迁阵子强度，其意义为：f@S1-S0越大，则激子在S1->S0的跃迁辐射速率Kr越大；反之，f@S1-S0越小，则激子在S1->S0的跃迁辐射速率Kr越小。如果激子在S1->S0的跃迁辐射速率Kr越大，则降低了激子在S1->S0的跃迁非辐射速率Knr，有利提高材料的发光效率，这意味着激子要么用于光辐射，要么被非辐射湮灭(例如热失活)。
以如上方法计算本发明具体实施方式中制备的化合物的HOMO能级、LUMO能级，HOMO和LUMO的电子云分布，以及T1能级和f：
表1光物理信息数据
根据上述计算结果，本发明所提供化合物的优点在于：所构成的分子都具有非常高的S1-S0的跃迁阵子强度，具有非常高的跃迁辐射速率常数。
此外，所有化合物均具有非常高的f@S1-S0常数。例如：L1分子中f@S1-S0＝1.2025，L2分子中f@S1-S0＝1.2195，L3分子中f@S1-S0＝0.7212，L4分子中f@S1-S0＝0.6605，L5分子中f@S1-S0＝1.7607,L6分子中f@S1-S0＝1.6545，L7分子中f@S1-S0＝1.9841,L12分子中f@S1-S0＝1.2405。本领域技术人员可以预期，本发明的实施方式所公开的基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物具有非常好的发光效率。
以下针对实施例中所制备化合物计算IPV,IPA,EAV,EAA,HEP,EEP,λh,λe值。
表2.IPV,IPA,EAV,EAA,HEP,EEP,λh,λe计算表
从计算的空穴重组能和电子重组能来判断，对于L2分子：[电子重组能λe-空穴重组能λh]＝0.04eV，因此，L2分子是一个空穴传输稍微强于电子传输能力的双极性有机材料。其优势在于，有利于平衡OLED器件的空穴/电子载流子的传输平衡，从而提高OLED发光效率和寿命。
对于L7分子：[电子重组能λe-空穴重组能λh]＝0.005eV，因此，L7分子也是一个非常理想的空穴传输能力等同于电子传输能力的双极性有机材料。其优势在于，有利于平衡OLED器件的空穴/电子载流子的传输平衡，从而提高OLED发光效率和寿命。
对于L12分子：[电子重组能λe-空穴重组能λh]＝0.004eV，因此，L12分子也是一个非常理想的空穴传输能力等同于电子传输能力的双极性有机材料。其优势在于，有利于平衡OLED器件的空穴/电子载流子的传输平衡，从而提高OLED发光效率和寿命。
器件
本发明的具体实施方式还提供上述实施例中的基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物在器件中的应用。
在本发明的一些具体实施方式中，所述器件可以为OLED、OFT、OPV、QLED器件。
本发明的具体实施方式还提供一种有机发光二极管器件，该有机发光二极管器件包含上述实施例中的基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物。
在本发明所提供的一些具体实施例中，本发明的基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物为所述有机发光二极管器件中的主体材料或空穴传输层材料。
在本发明的一些具体实施例中，所提供的有机发光二极管器件包含：第一电极、在第一电极上形成的空穴传输层、在空穴传输层上形成的发光层、在发光层上形成的电子传输层，以及覆盖在电子传输层上的第二电极，且主体材料或空穴传输层材料为本发明中的基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物。
器件制备：
取ITO基板，30mm*30mm尺寸的低发射玻璃，有四个发光区域，发光面积AA区为2mm*2mm，ITO薄膜的透光率为90％@550nm，表面粗糙度Ra<1nm，ITO膜厚为1300A，方电阻为10欧姆每平方。
对ITO基板进行清洗：首先放置在盛有丙酮溶液的容器中，将该容器放置于在超声波清洗机进行超声清洗，清洗时间为30分钟，主要是将附着在ITO表面的有机物进行溶解和去除；然后将清洗完毕的ITO基板取出放置在热板上进行高温120℃烘烤半个小时，去除ITO基板表面的有机溶剂和水汽；然后将烘烤完毕的ITO基板迅速转移到UV-ZONE设备中进行O3等离子体处理，将ITO表面难以除尽的有机物或异物进一步使用等离子处理15分钟，处理完毕的ITO迅速转移到OLED蒸镀设备成膜室中。
OLED蒸镀前准备：首先对OLED蒸镀设备进行洁净处理，使用IPA进行擦拭成膜室的腔体内壁，保证整个成膜腔体没有异物或粉尘。然后，将装有OLED有机材料的坩埚和装有金属铝粒的坩埚依次放置在有机蒸发源和无机蒸发源位置上。关闭腔体，进行初抽真空和抽高真空步骤，使得OLED蒸镀设备内部蒸镀度达到10E-7Torr。
OLED蒸镀成膜：打开OLED有机蒸发源，对OLED有机材料进行100℃预热，预热时间为15分钟，保证进一步去除OLED有机材料中的水汽。然后对需要蒸镀的有机材料进行快速升温加热处理，并打开蒸发源上方的挡板，直到该材料的蒸发源有有机材料溢出，同时晶振片检测器检测到蒸发速率时，进行缓慢升温，升温幅度为1-5℃，直到蒸发速率稳定在1A/秒时，打开掩膜板正下方的挡板，进行OLED成膜，当电脑端观测到ITO基板上的有机膜达到预设膜厚时，关闭掩膜板挡板和蒸发源正上方挡板，关闭该有机材料的蒸发源加热器。其它有机材料和阴极金属材料的蒸镀工艺如上所述。
OLED封装流程：20mm*20mm的封装盖的清洁处理方式如ITO基板前处理方式。在清洁完毕的封装盖外延四周进行UV胶材涂覆或点胶，然后，将点完UV胶材的封装盖转移到真空贴合设备中，与成膜OLED有机膜的ITO基板进行真空贴合，然后，转移到UV固化腔体中，使用365nm波段的紫外光进行光固化。光固化的ITO器件，还需要进行80℃半小时的后热处理，使得UV胶材完全固化。
器件示例：
以下提供ITO/HIL/HTL/EML/ETL/EIL/阴极的多层有机发光二极管器件示例。该示例不应看作是对本发明的限定，为了方便技术人员理解本发明的技术优势和器件原理，本发明中的示例均是以最简单的器件结构来说明。
器件结构：
ITO/HIL(10nm)/HTL(30nm)/L1：PHG,12wt％,30nm/ETL(30nm)/EIL(1nm)/Al。
由于HTL/ETL的三线态能级均高于L1/PHG(绿色磷光材料)的三线态能级，因此，空穴传输层和电子传输层可以将发光层的激子限制在发光层内。
表3.本发明器件性能
器件编号 最大外部量子效率EQE 效率滚降*
1(L1) 10.2％ 13.1％
*效率滚降，这里定义为0.1mA/cm2时的效率到100mA/cm2时的性能变化率。
由表3可知，本实施例的OLED器件性能滚降较小，主要是由于：(1)L1的双极性电荷传输特性带来的发光层内载流子的平衡，减缓了高电流密度下的激子湮灭现象；(2)L1分子的S1-S0跃迁阵子强度f＝1.3229，具有较高的跃迁辐射速率常数，使得L1：PHG掺杂薄膜的发光效率高。上述器件仅为一个示例，本发明的其他化合物也具有类似的性质。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物，其特征在于，具有通式(I)、(II)或(III)所示的结构：
其中，
代表含有三氮唑结构的基团；
代表含有芘结构的基团。
2.根据权利要求1所述的基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物，其特征在于，所述双极性化合物的S0至S1跃迁阵子强度大于或等于0.5。
3.根据权利要求1所述的基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物，其特征在于，所述选自通式(IV)或(V)所示的结构：
其中，A1、A2各自独立地选自氢原子、取代或未取代的烷烃基、取代或未取代的C6-C30芳香烃基、取代或未取代的C10-C30稠环基、联苯基、四苯基硅基、芴基或螺二芴基。
4.根据权利要求1所述的基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物，其特征在于，所述具有通式(VI)所示的结构：
其中，B1选自氢原子、取代或未取代的芳香烃基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的稠环基、取代或未取代的叔胺基。
5.根据权利要求1所述的基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物，其特征在于，具有选自如下之一的结构：
6.权利要求1至5中任一项所述的基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物在OLED、OFT、OPV、QLED器件中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物为所述OLED器件的主体材料。
8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述基于芘-三氮唑衍生物的双极性化合物为所述OLED器件的空穴传输层材料。
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