CN110746408A - 一种化合物、有机电致发光器件及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及有机电致发光技术领域，特别是涉及一种化合物、有机电致发光器件及显示装置。本发明的化合物具有式(I)所示的结构：
Figure DDA0002250034350000011

Description

一种化合物、有机电致发光器件及显示装置
技术领域
本发明涉及有机电致发光技术领域，特别是涉及一种化合物、有机电致发光器件及显示装置。
背景技术
在有机发光器件中，有机物层材料根据功能层可分为发光材料和电荷输送材料，例如，电荷输送材料分为空穴注入材料、空穴输送材料、电子输送材料及电子注入材料等。当前，对便携式显示器的尺寸大小需求不断增加，与以往的便携式显示器相比所需消耗的电量更大。因此，耗电量、效率和寿命问题也同样成为必须解决的问题。
对发光器件而言，效率、寿命及驱动电压相互关联。如果器件效率提升，则相应的驱动电压相对降低，驱动时所发生的焦耳热(Joule heating)较少，使得有机物质的结晶化减少，最终显现出寿命提高的倾向。但如果单纯地改善上述有机层，不足以使得效率最大化。这是因为，只有当各有机层材料之间的能级及T1值、物质的固有特性(迁移率、分子构型、分子排列等)形成最佳的组合时，才能实现寿命和效率的双重提升。
因此，急需开发具有高的热稳定性，同时在发光层内有效地实现电荷均衡(chargebalance)的发光材料。
通常，电子(electron)从电子输送层向发光层传递，空穴(hole)从空穴输送层向发光层传递，通过复合(recombination)形成激子(exciton)，激子转化成光子，从而发光。但是，用于电子输送层的物质由于具有低的LUMO值，因此，大部分的材料具有低的三线态值T1，这可能会导致发光层中产生的激子(exciton)越过发光层反传至电子输送层，以热的形式散失掉。同时导致发光层的发光效率降低、寿命减少的现象。
为了充分发挥有机发光器件所具有的优秀特征，构成有机发光器件的有机层物质，例如空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、发光辅助层等应首先具有稳定性高、效率高的特质。目前还未充分开发出稳定又高效的有机发光器件的有机层材料。因此，开发各层新材料持续成为一种需求，特别是开发发光层和电子输送层的材料。
发明内容
本发明提供了一种化合物、包含该化合物的有机电致发光器件、及具有该有机电致发光器件的显示装置。
根据本发明的一方面，提供了一种化合物，具有式(I)所示的结构：
Figure BDA0002250034330000021
式(I)中，Cy表示取代或未取代的C5-C40芳基，X表示O原子或者S原子；L1选自取代或未取代的C5-C40芳基、取代或未取代的C3-C40杂芳基；m选自0或者1；A为式(II)所示的结构；
式(II)中，R1-R5分别独立选自氢原子、取代或未取代的C5-C40芳基、取代或未取代的C3-C40杂芳基；X1-X4各自独立地选自N原子或者C原子，且X1-X4中至少有一个为N原子；
*表示连接位置。
根据本发明的一个实施方式，Cy选自苯基或萘基。
根据本发明的一个实施方式，式(II)为或者
Figure BDA0002250034330000023
根据本发明的一个实施方式，式(II)为
Figure BDA0002250034330000024
或者
根据本发明的一个实施方式，R5选自苯基、萘基、吡啶基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、噻唑基中的任意一种。
根据本发明的一个实施方式，R1-R4各自独立地选自氢原子、苯基、萘基、吡啶基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、噻唑基中的任意一种。
根据本发明的一个实施方式，L1选自以下基团中的任意一种或一种以上：
Figure BDA0002250034330000031
其中，Z1、Z2各自独立地选自取代或未取代的C5-C40芳基、取代的或未取代的C3-C40杂芳基，p、q各自独立地选自0、1或者2；
#表示连接位置。
根据本发明的一个实施方式，L1选自以下中的任意一种或一种以上：
#表示连接位置。
根据本发明的一个实施方式，L1选自取代或未取代的苯基或萘基。
根据本发明的一个实施方式，所述化合物选自以下中的任意一种：
Figure BDA0002250034330000061
Figure BDA0002250034330000071
根据本发明的一个实施方式，所述化合物选自以下中的任意一种：
Figure BDA0002250034330000072
根据本发明的另一方面，提供了一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括第一电极和第二电极，以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的有机功能层，所述有机功能层包括电子传输层，所述电子传输层的电子传输材料包括根据本发明的化合物。
根据本发明的一个实施方式，所述有机功能层还包括发光层，所述发光层的材料包括根据本发明的化合物。
根据本发明的一个实施方式，所述发光层的主体材料包括根据本发明的化合物。
根据本发明的一个实施方式，所述有机功能层还包括空穴阻挡层，所述空穴阻挡层的传输材料包括根据本发明的化合物。
根据本发明的另一方面，提供了一种显示装置，该显示装置包括根据本发明的有机电致发光器件。
本发明具有以下有益效果：
本发明的材料具有较高的玻璃化温度Tg，具有较好的热稳定性和电化学稳定性，可以确保器件的稳定性，提升器件的寿命。同时具有较高的三线态能级T1，可以很好地与现有量产运用的相邻层材料的能级相匹配，实现有效的能量转移，将电子和激子限制在发光区域，减少焦耳热的生成，提升器件的发光效率和寿命。
附图说明
图1为根据本发明的有机电致发光器件的结构示意图；
图2为手机显示屏的示意图；
其中，1-基板、2-ITO阳极、3-第一空穴传输层、4-第二空穴传输层、5-发光补偿层、6-发光层、7-空穴阻挡层、8-第二电子传输层、9-阴极、10-盖帽层；100-显示屏。
具体实施方式
具体实施方式仅为对本发明的说明，而不构成对本发明内容的限制，下面将结合具体的实施方式对本发明进行进一步说明和描述。
本发明提供了一种化合物、包含该化合物的有机电致发光器件、及具有该有机电致发光器件的显示装置。
根据本发明的一方面，提供了一种化合物，该化合物具有式(I)所示的结构：
Figure BDA0002250034330000081
Figure BDA0002250034330000091
式(I)中，Cy表示取代或未取代的C5-C40芳基，X表示O原子或者S原子；L1选自取代或未取代的C5-C40芳基、取代或未取代的C3-C40杂芳基；m选自0或者1；A为式(II)所示的结构；
式(II)中，R1-R5分别独立选自氢原子、取代或未取代的C5-C40芳基、取代或未取代的C3-C40杂芳基；X1-X4各自独立地选自N原子或者C原子，且X1-X4中至少有一个为N原子；
*表示连接位置。
本发明的化合物中，式(I)和式(II)的连接，具有比较扭曲的构型，使得材料具有较好的溶解度和成膜特性。同时，基团具有简单的外围基团，可以有效地调控分子的HOMO值，匹配不同的材料体系，还可以调整溶解度。
本发明的材料具有较高的玻璃化温度Tg，较好的热稳定性和电化学稳定性，可以确保器件的稳定性，提升器件的寿命。同时具有较高的三线态能级T1，可以很好地与现有量产运用的相邻层材料的能级相匹配，实现有效的能量转移，将电子和激子限制在发光区域，减少焦耳热的生成，提升器件的发光效率和寿命。
本发明中，“C5-C40芳基”包括单环芳烃基团、也包括稠环芳烃基团，可以例如选自苯基、二联苯基、9,9-芴基、苯三联苯基、萘基、蒽基、菲基、9,10-苯并菲基、1,2-苯并菲基、苊烯基、苝基、芘基、茚基等并环芳基等芳香烃基中的一种或几种。
“C3-C40杂芳基”可以例如选自呋喃基、噻吩基、吡咯基、噁唑基、噻唑基、吡唑基、吡喃基、咪唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、1,3,4-噁二唑基、1,2,4-三唑基、1,3,5-三嗪基、吲哚基、苯并咪唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、喹啉基、喹喔啉基、邻菲罗啉基、吩嗪基、哒嗪基等中的一种或一种以上。
本发明中，在没有特别说明的情况下，所述“取代的…”中的取代基可以为C1-C10烷基、C3-C10环烷基、C2-C10烯基、C1-C6烷氧基、卤素、氰基、C6-C30的单环芳烃或稠环芳烃基团、C3-C30的单环杂芳烃或稠环杂芳烃基团中的任意一种或一种以上。
C1-C10烷基例如可以是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、C1-C6烷基、C1-C4烷基等。
C3-C10环烷基例如可以是环丙基、环丁基、环戊基、环己基、C3-C8环烷基、C3-C6环烷基等。
C2-C10烯基例如可以是乙烯基、丙烯基、丁烯基、C2-C6烯基、C2-C4烯基等。
C1-C6烷氧基例如可以是甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、C1-C4烷氧基等。
卤素例如选自氟、氯、溴、碘。
本发明中，在没有明确指出连接位置、或者在用#、*表示连接位置的情况下，各基团、取代基可以以任意位置相互连接，只要这种连接方式对应的化合物可以制备得到即可。
根据本发明的一个实施方式，Cy选自苯基或萘基。
根据本发明的一个实施方式，式(II)为或者
Figure BDA0002250034330000102
根据本发明的一个实施方式，式(II)为或者
Figure BDA0002250034330000104
根据本发明的一个实施方式，R5选自苯基、萘基、吡啶基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、噻唑基中的任意一种。
根据本发明的一个实施方式，R1-R4各自独立地选自氢原子、苯基、萘基、吡啶基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、噻唑基中的任意一种。
根据本发明的一个实施方式，L1选自以下基团中的任意一种或一种以上：
其中，Z1、Z2各自独立地选自取代或未取代的C5-C40芳基、取代的或未取代的C3-C40杂芳基，p、q各自独立地选自0、1或者2；
#表示连接位置。
根据本发明的一个实施方式，L1选自以下中的任意一种或一种以上：
Figure BDA0002250034330000121
#表示连接位置。
根据本发明的一个实施方式，L1选自取代或未取代的苯基或萘基。
根据本发明的一个实施方式，所述化合物选自ET001至ET048中的任意一种。
根据本发明的一个实施方式，所述化合物选自ET002、ET012、ET016、ET044、ET046中的任意一种。
根据本发明的另一方面，提供了一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括第一电极和第二电极，以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的有机功能层，所述有机功能层包括电子传输层，所述电子传输层的电子传输材料包括根据本发明的化合物。
根据本发明的一个实施方式，所述有机功能层还包括发光层，所述发光层的材料包括根据本发明的化合物。
根据本发明的一个实施方式，所述发光层的主体材料包括根据本发明的化合物。
根据本发明的一个实施方式，所述有机功能层还包括空穴阻挡层，所述空穴阻挡层的传输材料包括根据本发明的化合物。
根据本发明的一个实施方式，有机电致发光器件包括基板、相对设置的阳极和阴极，以及位于所述阳极和所述阴极之间的有机功能层，所述有机功能层包含电子传输层、发光层和空穴传输层等。
根据本发明的一个实施方式的有机电致发光器件如图1所示，包括依次设置的基板1、ITO阳极2、第一空穴传输层3、第二空穴传输层4、发光补偿层5、发光层6、空穴阻挡层7、电子传输层8、阴极9和盖帽层10。
有机电致发光器件结构可以为单发光层也可以是多发光层。
其中，基板可以使用传统有机电致发光器件中的基板，如：玻璃或塑料。阳极可以采用透明的高导电性材料，如：铟锡氧(ITO)、铟锌氧(IZO)、二氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)。
空穴传输层的空穴传输材料(Hole Transport Material，简称HTM)，要求具有高的热稳定性(高的Tg)，较高的空穴传输能力，能真空蒸镀形成无针孔薄膜。常用的HTM均为芳香多胺类化合物，主要是三芳胺类衍生物。
在顶发射器件中，发光补偿层可以有效调节器件的发光目标光色。发光补偿层材料应具有：较高的三线态能级T1，有效地阻挡发光层中生成的激子，降低焦耳热的产生；较高的HOMO能级，可以有效地阻挡电子越过发光层，提升器件发光效率；具有较好的热稳定性和电化学稳定性、良好的成膜性等。
有机发光层包括主体材料(host)和客体材料，其中客体材料为发光材料，例如染料，主体材料需要具备以下特点：可逆的电化学氧化还原电位，与相邻的空穴传输层及电子传输层相匹配的HOMO能级及LUMO能级，良好且相匹配的空穴及电子传输能力，良好的高的热稳定性及成膜性，以及合适的单线态或者三线态能隙用来控制激子在发光层，还有与相应的荧光染料或者磷光染料间良好的能量转移。有机发光层的发光材料，以染料为例，需要具备以下特点：具有高的荧光或者磷光量子效率；染料的吸收光谱与主体的发射光谱有好的重叠，即主体与染料能量适配，从主体到染料能有效地能量传递；红、绿、蓝的发射峰尽可能窄，以获得好的色纯度；稳定性好，能够进行蒸镀等。
电子传输层的电子传输材料(Electron transport Material，简称ETM)要求ETM有可逆而且足够高的电化学还原电位，合适的HOMO能级和LUMO(Lowest UnoccupiedMolecular Orbital，最低未占分子轨道)能级值使得电子能够更好地注入，而且最好具有空穴阻挡能力；较高的电子传输能力，有好的成膜性和热稳定性。ETM一般为具有缺电子结构的共轭平面的芳香化合物。电子传输层采用Alq3(8-羟基喹啉铝)或者TAZ(3-苯基-4-(1’-萘基)-5-苯-1,2,4-三唑)或者TPBi(1,3,5-三(N-苯基-2-苯并咪唑)苯)或者取自这三种材料的任意两种的搭配。
盖帽层材料分两种：电子型盖帽层材料和空穴型盖帽层材料。相比于空穴型盖帽层，电子型盖帽层具有相对较高的折射率。这个可以作为未来设计盖帽层考虑的点。盖帽层的主要功能是提升光的取出效率，调节顶发射器件的效率(盖帽层的厚度对效率影响较大)。盖帽层应具有：高的折射率，有利于光的耦合取出；在450nm至可见光区域内，具有小的消光系数，避免光被自身吸收掉。
本发明中，有机电致发光器件的制作过程为：在透明或不透明的光滑的基板上形成阳极(第一电极)，在阳极上形成有机功能层，在有机功能层上形成阴极(第二电极)。有机功能层的形成可以采用如蒸镀、溅射、旋涂、浸渍、离子镀等已知的成膜方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种显示装置，该显示装置包括根据本发明的有机电致发光器件。
根据本发明的一个实施方式，显示装置可以是手机、电脑、液晶电视、智能手表、智能汽车、VR或AR头盔等，本发明对此不作特殊限定。图2为手机显示屏的示意图，其中，100表示显示屏。
由此可见，根据本发明的化合物、有机电致发光器件和显示装置的可选因素较多，根据本发明的权利要求可以组合出不同的实施例。本发明的实施例仅作为对本发明的具体描述，并不作为对本发明的限制。下面将结合含有本发明的化合物的有机电致发光器件作为实施例对本发明进行进一步描述。
制备实施例1化合物ET002的合成
Figure BDA0002250034330000141
在250ml圆底烧瓶中，将(4-苯基)-2-喹唑啉基-硼酸(12mmol)、8-溴苯并[b]萘并[2,1-d]呋喃(10mmol)和Na2CO3(80mmol)分别加入到甲苯/EtOH(无水乙醇)/H2O(75/25/50，mL)溶剂中，形成混合溶液，然后将Pd(PPh3)4(0.48mmol)加入到上述混合溶液中，在氮气气氛下进行回流反应20小时得到的中间体冷却到室温，加入水中，然后通过硅藻土垫过滤，同时用二氯甲烷萃取，然后用水洗涤，并采用无水硫酸镁干燥，过滤和蒸发后，用硅胶柱层析纯化粗产物得到产物ET002。
化合物ET002元素分析结构(分子式C30H18N2O)：理论值：C,85.29；H,4.29；N,6.63；O,3.79。测试值：C,85.29；H,4.28；N,6.64；O,3.79。通过液相质谱联用分析得ESI-MS(m/z)(M+)：理论值为422.14，测试值为422.48。
制备实施例2化合物ET012的合成
Figure BDA0002250034330000142
在250ml圆底烧瓶中，将(4-苯基)-2-喹唑啉基-硼酸(12mmol)、1-溴-3-碘代苯(10mmol)和Na2CO3(80mmol)分别加入到甲苯/EtOH(无水乙醇)/H2O(75/25/50，mL)溶剂中，形成混合溶液，然后将Pd(PPh3)4(0.48mmol)加入到上述混合溶液中，在氮气气氛下进行回流反应20小时得到的中间体冷却到室温，加入水中，然后通过硅藻土垫过滤，同时用二氯甲烷萃取，然后用水洗涤，并采用无水硫酸镁干燥，过滤和蒸发后，用硅胶柱层析纯化粗产物得到中间产物ET012-1。
在250ml圆底烧瓶中，将中间产物ET012-1、9-硼酸苯并[b]萘并[2,1-d]呋喃(10mmol)和Na2CO3(80mmol)分别加入到甲苯/EtOH(无水乙醇)/H2O(75/25/50，mL)溶剂中，形成混合溶液，然后将Pd(PPh3)4(0.48mmol)加入到上述混合溶液中，在氮气气氛下进行回流反应20小时得到的中间体冷却到室温，加入水中，然后通过硅藻土垫过滤，同时用二氯甲烷萃取，然后用水洗涤，并采用无水硫酸镁干燥，过滤和蒸发后，用硅胶柱层析纯化粗产物得到产物ET012。
化合物ET012元素分析结构(分子式C36H22N2O)：理论值：C,86.72；H,4.45；N,5.62；O,3.21。测试值：C,86.72；H,4.45；N,5.62；O,3.21。通过液相质谱联用分析得ESI-MS(m/z)(M+)：理论值为498.17，测试值为498.57。
制备实施例3化合物ET016的合成
Figure BDA0002250034330000151
在250ml圆底烧瓶中，将4,7-二吡啶基-2-硼酸-苯并嘧啶(10mmol)、10-溴苯并[b]萘并[2,1-d]呋喃(10mmol)和Na2CO3(80mmol)分别加入到甲苯/EtOH(无水乙醇)/H2O(75/25/50，mL)溶剂中，形成混合溶液，然后将Pd(PPh3)4(0.48mmol)加入到上述混合溶液中，在氮气气氛下进行回流反应20小时得到的中间体冷却到室温，加入水中，然后通过硅藻土垫过滤，同时用二氯甲烷萃取，然后用水洗涤，并采用无水硫酸镁干燥，过滤和蒸发后，用硅胶柱层析纯化粗产物得到产物ET016。
化合物ET016元素分析结构(分子式C34H20N4O)：理论值：C,81.58；H,4.03；N,11.19；O,3.20。测试值：C,81.58；H,4.02；N,11.20；O,3.20。通过液相质谱联用分析得ESI-MS(m/z)(M+)：理论值为500.16，测试值为500.55。
制备实施例4化合物ET044的合成
Figure BDA0002250034330000152
在250ml圆底烧瓶中，将4-噻吩基-2-硼酸-苯并嘧啶(10mmol)、7-溴苯并[b]萘并[2,1-d]噻吩(10mmol)和Na2CO3(80mmol)分别加入到甲苯/EtOH(无水乙醇)/H2O(75/25/50，mL)溶剂中，形成混合溶液，然后将Pd(PPh3)4(0.48mmol)加入到上述混合溶液中，在氮气气氛下进行回流反应20小时得到的中间体冷却到室温，加入水中，然后通过硅藻土垫过滤，同时用二氯甲烷萃取，然后用水洗涤，并采用无水硫酸镁干燥，过滤和蒸发后，用硅胶柱层析纯化粗产物得到产物ET044。
化合物ET044元素分析结构(分子式C28H16N2S2)：理论值：C,75.65；H,3.63；N,6.30；S,14.43。测试值：C,75.65；H,3.63；N,6.30；S,14.43。通过液相质谱联用分析得ESI-MS(m/z)(M+)：理论值为444.08，测试值为444.57。
制备实施例5化合物ET046的合成
Figure BDA0002250034330000161
在250ml圆底烧瓶中，将(4-苯基)-2-喹啉基-硼酸(12mmol)、1-溴-4-碘代苯(10mmol)和Na2CO3(80mmol)分别加入到甲苯/EtOH(无水乙醇)/H2O(75/25/50，mL)溶剂中，形成混合溶液，然后将Pd(PPh3)4(0.48mmol)加入到上述混合溶液中，在氮气气氛下进行回流反应20小时得到的中间体冷却到室温，加入水中，然后通过硅藻土垫过滤，同时用二氯甲烷萃取，然后用水洗涤，并采用无水硫酸镁干燥，过滤和蒸发后，用硅胶柱层析纯化粗产物得到中间产物ET046-1。
在250ml圆底烧瓶中，将中间产物ET046-1、10-硼酸苯并[b]萘并[2,1-d]噻吩(10mmol)和Na2CO3(80mmol)分别加入到甲苯/EtOH(无水乙醇)/H2O(75/25/50，mL)溶剂中，形成混合溶液，然后将Pd(PPh3)4(0.48mmol)加入到上述混合溶液中，在氮气气氛下进行回流反应20小时得到的中间体冷却到室温，加入水中，然后通过硅藻土垫过滤，同时用二氯甲烷萃取，然后用水洗涤，并采用无水硫酸镁干燥，过滤和蒸发后，用硅胶柱层析纯化粗产物得到产物ET046。
化合物ET046元素分析结构(分子式C37H23NS)：理论值：C,86.52；H,4.51；N,2.73；S,6.24。测试值：C,86.52；H,4.52；N,2.72；S,6.24。通过液相质谱联用分析得ESI-MS(m/z)(M+)：理论值为513.16，测试值为513.65。
性能测试
(1)化合物的模拟计算
有机材料的单线态和三线态的能级差可以通过Guassian 09软件(Guassian Inc.完成，能级差ΔEst具体的模拟方法参照J.Chem.Theory Comput.,2013,DOI:10.1021/ct400415r，分子结构优化和激发均可用TD-DFT方法“B3LYP”和基组“6-31g(d)”完成，Tg采用差示扫描量热法测量，本申请针对制备实施例1-5制备的化合物以及对比实施例1选用的化合物M进行了模拟计算，结果如表1所示。
Figure BDA0002250034330000171
由表1可以看出，本发明实施例中所有化合物的三线态能级均大于2.45eV，比对比实施例1的三线态有所提升，玻璃化转换温度均大于125℃，较对比实施例1提升不少。同时，本发明实施例中所有化合物的HOMO能级与LUMO能级更深，可以很好地与现有量产运用的相邻层材料的能级相匹配，有效地传输电子和空穴，将空穴和激子限制在发光区，利于扩宽发光区域，提升器件发光效率和寿命。
Figure BDA0002250034330000172
(2)有机发光器件的性能评价
[器件实施例1]红色有机电致发光元件(空穴阻挡层)
本实施例提供了一种有机发光器件。有机发光器件包括：玻璃基板1、ITO阳极2、第一空穴传输层3、第二空穴传输层4、发光补偿层5、发光层6、空穴阻挡层7、电子传输层8、阴极9(镁银电极，镁银质量比为9:1)和盖帽层(CPL)10，其中ITO阳极2的厚度是15nm，第一空穴传输层3的厚度是10nm、第二空穴传输层4的厚度是95nm、发光补偿层5的厚度是90nm，发光层6的厚度是30nm、空穴阻挡层7的厚度是30nm、电子传输层8的厚度是5nm、镁银电极9的厚度是15nm和盖帽层(CPL)10的厚度是100nm。
本发明的有机发光器件的制备步骤如下：
1)将玻璃基板1切成50mm×50mm×0.7mm的大小，分别在异丙醇和去离子水中超声处理30分钟，然后在臭氧下暴露约10分钟来进行清洁；将所得的具有ITO阳极2的玻璃基板安装到真空沉积设备上；
2)在ITO阳极2上，通过真空蒸镀方式蒸镀空穴缓冲层材料NPB：HAT-CN，得到厚度为10nm的层，该层作为第一空穴传输层3；
3)在第一空穴传输层3上真空蒸镀第二空穴传输层4的材料NPB，得到厚度为95nm的层，该层作为第二空穴传输层4；
4)在第二空穴传输层4上蒸镀发光补偿层5，得到厚度为90nm的层，该层作为发光补偿层5；
5)在发光补偿层5上共沉积发光层6，其中，CBP作为主体材料，Ir(piq)3作为掺杂材料，CBP和Ir(piq)3的质量比为97:3，发光层6的厚度为30nm；
6)在发光层6上真空蒸镀空穴阻挡层7材料ET002，得到厚度为30nm的空穴阻挡层7；
7)在空穴阻挡层7上真空蒸镀电子传输层8的材料LiF，得到厚度为5nm的电子传输层8；
8)在电子传输层8上真空蒸镀镁银，制得厚度为15nm的阴极9，其中，质量比Mg:Ag为9:1；
9)在阴极9上真空蒸镀高折射率的空穴型材料CBP，厚度为100nm，作为阴极覆盖层(盖帽层或CPL)10使用。
Figure BDA0002250034330000181
[器件实施例2]
与[器件实施例1]相比，[器件实施例2]的制作过程除了将空穴阻挡层7中的ET002替换为ET012之外，其他均相同。
[器件实施例3]
与[器件实施例1]相比，[器件实施例3]的制作过程除了将空穴阻挡层7中的ET002替换为ET016之外，其他均相同。
[器件实施例4]
与[器件实施例1]相比，[器件实施例4]的制作过程将空穴阻挡层7中的ET002替换为ET044之外，其他均相同。
[器件实施例5]
与[器件实施例1]相比，[器件实施例5]的制作过程将空穴阻挡层7中的ET002替换为ET046之外，其他均相同。
[器件对比例1]
与[器件实施例1]相比，[器件对比例1]的制作过程将空穴阻挡层7中的ET002替换为化合物M之外，其他均相同。
表2[器件实施例]与[器件对比例]的测试结果
Figure BDA0002250034330000191
由表2可知，本发明提供的OLED显示面板具有较低的驱动电压、以及较高的发光效率和使用寿命，其中驱动电压小于3.45V，发光效率大于48.5Cd/A，使用寿命大于140h。其中，相比于[器件对比例1]，电压提升4％左右，效率提升7％左右，寿命提升8％以上。显示面板的以上性能均具有明显的提升，这主要得益于本发明的材料具有较深的HOMO值，可以有效地阻挡空穴越过发光层，将空穴限制在发光层内，提升空穴与电子的复合几率；具有较高的三线态能级(>2.45eV)，可以有效将激子限制在发光层内发光，减少由于焦耳热产生造成的寿命降低。
[器件实施例6]红色有机电致发光元件(发光层)
本实施例提供了一种有机发光器件。有机发光器件包括：玻璃基板1、ITO阳极2、第一空穴传输层3、第二空穴传输层4、发光补偿层5、发光层6、空穴阻挡层7、电子传输层8、阴极9(镁银电极，镁银质量比为9:1)和盖帽层(CPL)10，其中ITO阳极2的厚度是15nm，第一空穴传输层3的厚度是10nm、第二空穴传输层4的厚度是95nm，发光补偿层5的厚度是90nm，发光层6的厚度是30nm、空穴阻挡层7的厚度是30nm、电子传输层8的厚度是5nm、镁银电极9的厚度是15nm和盖帽层(CPL)10的厚度是100nm。
本发明的有机发光器件的制备步骤如下：
1)将玻璃基板1切成50mm×50mm×0.7mm的大小，分别在异丙醇和去离子水中超声处理30分钟，然后在臭氧下暴露约10分钟来进行清洁；将所得的具有ITO阳极2的玻璃基板安装到真空沉积设备上；
2)在ITO阳极2上，通过真空蒸镀方式蒸镀空穴缓冲层材料NPB：HAT-CN，得到厚度为10nm的层，该层作为第一空穴传输层3；
3)在第一空穴传输层3上真空蒸镀第二空穴传输层4的材料NPB，得到厚度为95nm的层，该层作为第二空穴传输层4；
4)在第二空穴传输层4上蒸镀发光补偿层5，得到厚度为90nm的层，该层作为发光补偿层5；
5)在发光补偿层5上共沉积发光层6，其中，ET002作为主体材料，Ir(piq)3作为掺杂材料，ET002和Ir(piq)3的质量比为97:3，发光层5的厚度为30nm；
6)在发光层6上真空蒸镀空穴阻挡层7材料Alq3，得到厚度为30nm的空穴阻挡层7；
6)在空穴阻挡层7上真空蒸镀电子传输层8的材料LiF，得到厚度为5nm的电子传输层8；
7)在电子传输层8上真空蒸镀镁银，制得厚度为15nm的阴极9，其中，质量比Mg:Ag为9:1；
8)在阴极9上真空蒸镀高折射率的空穴型材料CBP，厚度为100nm，作为阴极覆盖层(盖帽层或CPL)使用。
Figure BDA0002250034330000201
[器件实施例7]
与[器件实施例6]相比，[器件实施例7]的制作过程除了将发光层5中的ET002替换为ET012之外，其他均相同。
[器件实施例8]
与[器件实施例6]相比，[器件实施例8]的制作过程除了将发光层5中的ET002替换为ET016之外，其他均相同。
[器件实施例9]
与[器件实施例6]相比，[器件实施例9]的制作过程将发光层5中的ET002替换为ET044之外，其他均相同。
[器件实施例10]
与[器件实施例6]相比，[器件实施例10]的制作过程将发光层5中的ET002替换为ET046之外，其他均相同。
[器件对比例2]
与[器件实施例6]相比，[器件对比例2]的制作过程将发光层5中的ET002替换为化合物M之外，其他均相同。
表3[器件实施例]与[器件对比例]的测试结果表
由表3可知，本发明提供的OLED显示面板具有较低的驱动电压、以及较高的发光效率和使用寿命，其中驱动电压小于3.45V，发光效率大于49Cd/A，使用寿命大于140h。其中，相比于[器件对比例2]，电压提升4％左右，效率提升7.3％左右，寿命提升8.5％以上。显示面板的以上性能均具有明显的提升，这主要得益于本发明的材料具有较深的LUMO值，可以有效地传输电子，同时又不至于使得电子越过发光层；具有较高的三线态能级(>2.45eV)，可以有效地将能量传输给客体发光材料，避免了因能量反传而造成的器件寿命降低的风险。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种化合物，其特征在于，具有式(I)所示的结构：
Figure FDA0002250034320000011
式(I)中，Cy表示取代或未取代的C5-C40芳基，X表示O原子或者S原子；L1选自取代或未取代的C5-C40芳基、取代或未取代的C3-C40杂芳基；m选自0或者1；A为式(II)所示的结构；
式(II)中，R1-R5分别独立选自氢原子、取代或未取代的C5-C40芳基、取代或未取代的C3-C40杂芳基；X1-X4各自独立地选自N原子或者C原子，且X1-X4中至少有一个为N原子；
*表示连接位置。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，Cy选自苯基或萘基。
3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，式(II)为
Figure FDA0002250034320000012
或者
Figure FDA0002250034320000013
4.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，式(II)为
Figure FDA0002250034320000014
或者
Figure FDA0002250034320000015
5.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，R5选自苯基、萘基、吡啶基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、噻唑基中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，R1-R4各自独立地选自氢原子、苯基、萘基、吡啶基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、噻唑基中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，L1选自以下基团中的任意一种或一种以上：
Figure FDA0002250034320000021
其中，Z1、Z2各自独立地选自取代或未取代的C5-C40芳基、取代的或未取代的C3-C40杂芳基，p、q各自独立地选自0、1或者2；
#表示连接位置。
8.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，L1选自以下中的任意一种或一种以上：
Figure FDA0002250034320000031
#表示连接位置。
9.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，L1选自取代或未取代的苯基或萘基。
10.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物选自以下中的任意一种：
Figure FDA0002250034320000041
Figure FDA0002250034320000051
11.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物选自以下中的任意一种：
Figure FDA0002250034320000062
12.一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括第一电极和第二电极，以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的有机功能层，所述有机功能层包括电子传输层，其特征在于，所述电子传输层的电子传输材料包括如权利要求1-11任一项所述的化合物。
13.根据权利要求12所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述有机功能层还包括发光层，所述发光层的材料包括如权利要求1-11任一项所述的化合物。
14.根据权利要求12所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述发光层的主体材料包括如权利要求1-11任一项所述的化合物。
15.根据权利要求12所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述有机功能层还包括空穴阻挡层，所述空穴阻挡层的传输材料包括如权利要求1-11任一项所述的化合物。
16.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求12-15任一项所述的有机电致发光器件。
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