CN113861043A - 一种化合物及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种化合物及其应用，所述化合物具有式I所示的结构，在萘环上取代Ar2基团以及2‑位芳胺基团，同时在芳胺基团的N上引入特定的稠环基团，当该化合物应用于有机电致发光器件时，能够提高器件的发光效率、降低驱动电压以及延长使用寿命。另外，本发明化合物的制备工艺简单易行，原料易得，适合于量产放大。

Description

一种化合物及其应用
技术领域
本发明涉及有机电致发光技术领域，尤其涉及一种化合物及其应用。
背景技术
近年来，基于有机材料的光电子器件已经变得越来越受欢迎。有机材料固有的柔性令其十分适合用于在柔性基板上制造，可根据需求设计、生产出美观而炫酷的光电子产品，获得相对于无机材料无以比拟的优势。此类有机光电子器件的示例包括有机发光二极管(OLED)，有机场效应管，有机光伏打电池，有机传感器等。其中OLED发展尤其迅速，已经在信息显示领域取得商业上的成功。OLED可以提供高饱和度的红、绿、蓝三颜色，用其制成的全色显示装置无需额外的背光源，具有色彩炫丽，轻薄柔软等优点。
OLED器件核心为含有多种有机功能材料的薄膜结构。常见的功能化有机材料有：空穴注入材料、空穴传输材料、空穴阻挡材料、电子注入材料、电子传输材料，电子阻挡材料以及发光主体材料和发光客体(染料)等。通电时，电子和空穴被分别注入、传输到发光区域并在此复合，从而产生激子并发光。
人们已经开发出多种有机材料，结合各种奇特的器件结构，可以提升载流子迁移率、调控载流子平衡、突破电致发光效率、延缓器件衰减。出于量子力学的原因，常见的荧光发光体主要利用电子和空穴结合时产生的单线态激子发光，现在仍然广泛地应用于各种OLED产品中。有些金属络合物如铱络合物，可以同时利用三线态激子和单线态激子进行发光，被称为磷光发光体，其能量转换效率可以比传统的荧光发光体提升高达四倍。热激发延迟荧光(TADF)技术通过促进三线态激子朝单线态激子的转变，在不采用金属配合物的情况下，仍然可以有效地利用三线态激子而实现较高的发光效率。热激发敏化荧光(TASF)技术则采用具TADF性质的材料，通过能量转移的方式来敏化发光体，同样可以实现较高的发光效率。
随着OLED产品逐步进入市场，人们对这类产品的性能有越来越高的要求。当前使用的OLED材料和器件结构无法完全解决OLED产品效率、寿命、成本等各方面的问题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种化合物，所述化合物可提高和平衡OLED器件中空穴的迁移率，降低器件的电压、提高电流效率以及延长使用寿命。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种化合物，所述化合物具有式I所示的结构；
Figure BDA0002564144120000011
式I中，所述R1、R2和R3各自独立地选自氢、卤素、C1-C20链状烷基、C1-C12烷氧基、C3-C20环烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C1-C20烷基羰基、羧基、氰基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的任意一种；
式I中，所述L1和L2各自独立地选自单键、取代或未取代的C6-C60亚芳基、取代或未取代的C3-C60亚杂芳基中的任意一种；
式I中，所述Ar1和Ar2各自独立地选自取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的任意一种；
R1、R2、R3、L1、L2、Ar1和Ar2中，所述取代的基团各自独立地选自卤素、C1-C10链状烷基、C3-C10环烷基、C2-C10的烯基、C1-C10烷氧基、C1-C10硫代烷氧基、C1-C20烷基羰基、羧基、氰基、胺基、C6-C30芳基氨基、C3-C30杂芳基氨基、C6-C30芳基或C3-C30杂芳基中的任意一种或至少两种组合。
上述“取代或未取代”的基团，可以取代有一个取代基，也可以取代有多个取代基，当取代基为多个时，可以选自不同的取代基，本发明中涉及到相同的表达方式时，均具有同样的意义，且取代基的选择范围均如上所示不再一一赘述。
本发明中，对于化学元素的表述包含化学性质相同的同位素的概念，例如，氢(H)则包括1H(氕，或记作H)、2H(氘，或记作D)等；碳(C)则包括12C、13C等。
本发明中，杂芳基的杂原子，通常指选自N、O、S。
本发明中，“—”划过环结构的表达方式，表示连接位点于该环结构上任意能够成键的位置。
本发明中，C6-C60芳基包括C6-C60单环芳基或C10-C60稠环芳基，其中，单环芳基指的是芳环以单个环的形式存在，不存在稠合，包括但不限于苯基、联苯基或三联苯基；稠环芳基指的是至少两个芳环稠合的结构，包括但不限于萘基、蒽基、菲基、芴基等。
本发明中，C3-C60杂芳基包括C3-C60单环杂芳基或C6-C30稠环杂芳基，其中，单环杂芳基指的是杂芳环以单个环的形式存在，不存在稠合，包括但不限于吡啶、嘧啶、三嗪或者至少两者连接而成的基团等；稠环杂芳基指的是含有杂原子的稠环芳基，包括但不限于二苯并呋喃基团、二苯并噻吩基团或咔唑基团等。
上述C1-C20链状烷基优选C1-C10链状烷基，更优选C1-C6链状烷基，例如可举出：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正己基、正辛基、正戊基、正庚基、正壬基、正癸基等。
上述C3-C20环烷基优选环丙基、环丁基、环戊基、环己基。
上述C1-C12烷氧基优选甲氧基；上述C2-C12烯基优选乙烯基；上述C2-C12炔基优选乙炔基；上述C1-C20烷基羰基指的是R-CO-，其中R代表C1-C20烷基。
本发明所述取代或未取代的C6-C60芳基，优选C6-C30芳基，优选所述芳基为由苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、茚基、芴基及其衍生物、荧蒽基、三亚苯基、芘基、苝基、
Figure BDA0002564144120000021
基和并四苯基所组成的组中的基团。所述联苯基选自2-联苯基、3-联苯基和4-联苯基；所述三联苯基包括对-三联苯基-4-基、对-三联苯基-3-基、对-三联苯基-2-基、间-三联苯基-4-基、间-三联苯基-3-基和间-三联苯基-2-基；所述萘基包括1-萘基或2-萘基；所述蒽基选自由1-蒽基、2-蒽基和9-蒽基所组成的组中；所述芴基选自由1-芴基、2-芴基、3-芴基、4-芴基和9-芴基所组成的组中；所述芴基衍生物选自由9,9-二甲基芴、9,9-螺二芴和苯并芴所组成的组中；所述芘基选自由1-芘基、2-芘基和4-芘基所组成的组中；所述并四苯基选自由1-并四苯基、2-并四苯基和9-并四苯基所组成的组中。
本发明所述取代或未取代的C3-C60杂芳基，优选C3-C30杂芳基，优选所述杂芳基为呋喃基、噻吩基、吡咯基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并呋喃基、吲哚基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基及其衍生物，其中，所述咔唑基衍生物优选为9-苯基咔唑、9-萘基咔唑苯并咔唑、二苯并咔唑、或吲哚并咔唑。
本发明中，对于萘环上取代位点的标号如下：
Figure BDA0002564144120000031
本发明提供了一种新型的有机电致发光材料，在萘环上取代Ar2基团以及2-位芳胺基团，且在N上引入
Figure BDA0002564144120000032
基团，能够调控分子的迁移率，从而使其应用于有机电子发光器件时，能够提高发光效率、降低驱动电压以及延长使用寿命。
优选地，所述Ar2选自取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种，优选取代或未取代的如下基团中的任意一种：
Figure BDA0002564144120000033
其中，波浪线标记处代表基团的连接键。
优选地，所述化合物具有式II所示的结构；
Figure BDA0002564144120000034
式II中，所述R4选自氢、卤素、C1-C10链状烷基、C3-C10环烷基、C1-C10烷氧基、C1-C10硫代烷氧基、C6-C30芳基氨基、C3-C30杂芳基氨基、C6-C30芳基或C3-C30杂芳基中的任意一种；
式II中，所述R1、R2、R3、L1、L2和Ar1均具有与式I中相同的选择范围。
本发明优选萘环上取代基团Ar2选自萘基，构成双萘结构，与
Figure BDA0002564144120000041
搭配起来，能够有效降低空穴注入的能垒，又能够提高空穴传输能力，从而进一步提高器件的发光效率，降低驱动电压，延长使用寿命。
优选地，所述化合物具有式III所示的结构；
Figure BDA0002564144120000042
式III中，所述R1、R2、R3、R4、L1、L2和Ar1均具有与式II中相同的选择范围。
更进一步地，本发明优选在萘环的1位取代萘基，同时在2位取代连接有
Figure BDA0002564144120000043
的芳胺基团，这种结构具有良好的迁移率，且热稳定性强，从而进一步提高器件性能。
优选地，所述R1、R2和R3均为氢。
优选地，所述R4为氢。
优选地，所述-L1-Ar1选自取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种，优选取代或未取代的如下基团中的任意一种：
Figure BDA0002564144120000044
其中，波浪线标记处代表基团的连接键。
优选地，-L1-Ar1中，所述取代的基团选自C1-C10链状烷基、C3-C10环烷基或C6-C30芳基中的任意一种或至少两种组合，优选甲基、叔丁基、环己基、苯基或萘基中任意一种或至少两种组合。
优选地，式I中，所述L2选自单键、取代或未取代的C6-C30亚芳基、取代或未取代的C3-C30亚杂芳基中的任意一种，优选单键或者取代或未取代的C6-C30亚芳基，进一步优选单键或者取代或未取代的亚苯基，更进一步优选单键。
优选地，所述化合物具有如下P1至P218所示的结构中的任意一种：
Figure BDA0002564144120000051
Figure BDA0002564144120000061
Figure BDA0002564144120000071
Figure BDA0002564144120000081
Figure BDA0002564144120000091
Figure BDA0002564144120000101
Figure BDA0002564144120000111
Figure BDA0002564144120000121
Figure BDA0002564144120000131
本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述的化合物的应用，所述化合物应用于有机电致发光器件。
优选地，所述化合物在所述有机电致发光器件中作为电子阻挡层材料。
本发明的目的之三在于提供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、第二电极和插入所述第一电极和第二电极之间的至少一层有机层，所述有机层中含有至少一种目的之一所述的化合物。
优选地，所述有机层包括电子阻挡层，所述电子阻挡层中含有至少一种目的之一所述的化合物。
OLED包括位于第一电极和第二电极，以及位于电极之间的有机材料层。该有机材料又可以分为多个区域。比如，该有机材料层可以包括空穴传输区、发光层、电子传输区。
在具体实施例中，在第一电极下方或者第二电极上方可以使用基板。基板均为具有机械强度、热稳定性、防水性、透明度优异的玻璃或聚合物材料。此外，作为显示器用的基板上也可以带有薄膜晶体管(TFT)。
第一电极可以通过在基板上溅射或者沉积用作第一电极的材料的方式来形成。当第一电极作为阳极时，可以采用铟锡氧(ITO)、铟锌氧(IZO)、二氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等氧化物透明导电材料和它们的任意组合。第一电极作为阴极时，可以采用镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等金属或合金以及它们之间的任意组合。
有机材料层可以通过真空热蒸镀、旋转涂敷、打印等方法形成于电极之上。用作有机材料层的化合物可以为有机小分子、有机大分子和聚合物，以及它们的组合。
空穴传输区位于阳极和发光层之间。空穴传输区可以为单层结构的空穴传输层(HTL)，包括只含有一种化合物的单层空穴传输层和含有多种化合物的单层空穴传输层。空穴传输区也可以为包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)中的至少一层的多层结构，电子阻挡层采用本发明式I所示的化合物。
空穴传输区的材料可以选自、但不限于酞菁衍生物如CuPc、导电聚合物或含导电掺杂剂的聚合物如聚苯撑乙烯、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(Pani/DBSA)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/樟脑磺酸(Pani/CSA)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(Pani/PSS)、芳香胺衍生物，其中芳香胺衍生物包括如下面HT-1至HT-51所示的化合物；或者其任意组合。
Figure BDA0002564144120000141
Figure BDA0002564144120000151
Figure BDA0002564144120000161
空穴注入层位于阳极和空穴传输层之间。空穴注入层可以是单一化合物材料，也可以是多种化合物的组合。例如，空穴注入层可以采用上述HT-1至HT-51的一种或多种化合物，或者采用下述HI-1至HI-3中的一种或多种化合物；也可以采用HT-1至HT-51的一种或多种化合物掺杂下述HI-1至HI-3中的一种或多种化合物。
Figure BDA0002564144120000171
发光层包括可以发射不同波长光谱的的发光染料(即掺杂剂，dopant)，还可以同时包括主体材料(Host)。发光层可以是发射红、绿、蓝等单一颜色的单色发光层。多种不同颜色的单色发光层可以按照像素图形进行平面排列，也可以堆叠在一起而形成彩色发光层。当不同颜色的发光层堆叠在一起时，它们可以彼此隔开，也可以彼此相连。发光层也可以是能同时发射红、绿、蓝等不同颜色的单一彩色发光层。
根据不同的技术，发光层材料可以采用荧光电致发光材料、磷光电致发光材料、热活化延迟荧光发光材料等不同的材料。在一个OLED器件中，可以采用单一的发光技术，也可以采用多种不同的发光技术的组合。这些按技术分类的不同发光材料可以发射同种颜色的光，也可以发射不同种颜色的光。
在本发明的一方面，发光层采用荧光电致发光的技术。其发光层荧光主体材料可以选自、但不限于以下所罗列的BFH-1至BFH-17的一种或多种的组合。
Figure BDA0002564144120000172
在本发明的一方面，发光层采用荧光电致发光的技术。其发光层荧光掺杂剂可以选自、但不限于以下所罗列的BFD-1至BFD-24的一种或多种的组合。
Figure BDA0002564144120000181
Figure BDA0002564144120000191
在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层主体材料选自、但不限于PH-1至PH-85中的一种或多种的组合。
Figure BDA0002564144120000192
Figure BDA0002564144120000201
Figure BDA0002564144120000211
Figure BDA0002564144120000221
在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层磷光掺杂剂可以选自、但不限于以下所罗列的GPD-1至GPD-47的一种或多种的组合。
Figure BDA0002564144120000231
Figure BDA0002564144120000241
在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层磷光掺杂剂可以选自、但不限于以下所罗列的RPD-1至RPD-28的一种或多种的组合。
Figure BDA0002564144120000242
Figure BDA0002564144120000251
在本发明的一方面，发光层采用磷光电致发光的技术。其发光层磷光掺杂剂可以选自、但不限于以下所罗列的YPD-1至YPD-11的一种或多种的组合。
Figure BDA0002564144120000252
在本发明的一方面，发光层采用热活化延迟荧光发光的技术。其发光层主体材料选自、但不限于上述PH-1至PH-85中的一种或多种的组合。
OLED有机材料层还可以包括发光层与阴极之间的电子传输区。电子传输区可以为单层结构的电子传输层(ETL)，包括只含有一种化合物的单层电子传输层和含有多种化合物的单层电子传输层。电子传输区也可以为包括电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)中的至少一层的多层结构。
本发明的一方面，电子传输层材料可以选自、但不限于以下所罗列的ET-1至ET-65的一种或多种的组合。
Figure BDA0002564144120000261
Figure BDA0002564144120000271
Figure BDA0002564144120000281
本发明的一方面，空穴阻挡层(HBL)位于电子传输层与发光层之间。空穴阻挡层可以采用、但不限于上述ET-1至ET-65的一种或多种化合物，或者采用、但不限于PH-1至PH-46中的一种或多种化合物；也可以采用、但不限于ET-1至ET-65的一种或多种化合物与PH-1至PH-46中的一种或多种化合物之混合物。
器件中还可以包括位于电子传输层与阴极之间的电子注入层，电子注入层材料包括但不限于以下罗列的一种或多种的组合。
LiQ,LiF,NaCl,CsF,Li2O,Cs2CO3,BaO,Na,Li,Ca，Mg。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种新型的有机电致发光材料，在萘环上取代Ar2基团以及芳胺基团，且在N上引入
Figure BDA0002564144120000291
基团，能够调控分子的迁移率，从而使其应用于有机电子发光器件时，能够提高发光效率、降低驱动电压以及延长使用寿命。
本发明的化合物作为有机电致发光器件的电子阻挡层材料时，能够有效提高发光效率、降低驱动电压并延长器件的使用寿命，有机电致发光器件亮度达到5000cd/m2时，电流效率≥18.4cd/m2，大部分高达19cd/A及以上，甚至20cd/A以上，相较于现有技术中的化合物可提高约15～24％。
另外，本发明化合物的制备工艺简单易行，原料易得，适合于量产放大。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
本发明式I所示的化合物的合成路径如下：
Figure BDA0002564144120000292
上述合成路径中，R1、R2、R3、L1、L2、Ar1和Ar2均具有与式I中相同的意义。
下面将以多个合成例为例来详述本发明的上述新化合物的具体制备方法，但本发明的制备方法并不限于这些合成例。
本发明中所用的各种化学药品如甲苯、叔丁醇钠等基础化工原料均购自上海泰坦科技股份有限公司和西陇化工股份有限公司，其它中间体通过定制获得。确定下述化合物所用的质谱仪采用的是ZAB-HS型质谱仪测定(英国Micromass公司制造)。
合成例1
化合物P1的合成：
Figure BDA0002564144120000301
500mL单口瓶中，加入15g(55.69mmol)化合物P、17.11g(55.69mmol)2-溴三亚苯、0.4g(556.92μmol)1,1'-双二苯基膦二茂铁二氯化钯(即Pd(dppf)Cl2)、0.45g(1.1mmol)2-双环己基膦-2',6'-二甲氧基联苯(即sphos)，200mL甲苯(toluene)，16.06g(167.08mmol)叔丁醇钠(NaOBu-t)，抽真空换氮气3次，反应升温至90℃反应12h。反应完毕，停止反应。冷却至室温，对反应液分液，浓缩有机相，进行硅胶柱层析得化合物PM。M/Z理论值:495，M/Z实测值:496。
在500mL单口瓶中，加入20g(40.35mmol)化合物PM、14.33g(52.46mmol)3-溴-9,9-二甲基-苯并芴、0.37g(403.54μmol)三(二亚苄基丙酮)二钯(即Pd2(dba)3)、0.33g(807.08umol)2-双环己基膦-2',6'-二甲氧基联苯，300mL甲苯(Toluene)，11.63g(121.06mmol)叔丁醇钠(NaOBu-t)，抽真空换氮气3次，反应升温至110℃反应10h。反应完毕，停止反应。冷却至室温，对反应液分液，浓缩有机相，进行硅胶柱层析得化合物P1。M/Z理论值:687，M/Z实测值:688。
合成例2
化合物P3的合成
Figure BDA0002564144120000302
按照P1的合成方法，只是把3-溴-9,9-二甲基-苯并芴换成等物质量的4-溴联苯，得到化合物P3。M/Z理论值:647，M/Z实测值:648。
合成例3
化合物P8的合成
Figure BDA0002564144120000303
按照P1的合成方法，只是把3-溴-9,9-二甲基-苯并芴换成等物质量的1-溴-4-叔丁基苯，得到化合物P8。M/Z理论值:627，M/Z实测值:628。
合成例4
化合物P80的合成
Figure BDA0002564144120000311
按照P1的合成方法，只是把原料P换成等物质量的PA；把3-溴-9,9-二甲基-苯并芴换成等物质量的9-溴菲，得到化合物P80。M/Z理论值:671，M/Z实测值:672。
合成例5
化合物P82的合成
Figure BDA0002564144120000312
按照P1的合成方法，只是把原料P换成等物质量的PE；把3-溴-9,9-二甲基-苯并芴换成等物质量的溴苯，得到化合物P82。M/Z理论值:637，M/Z实测值:638。
合成例6
化合物P156的合成
Figure BDA0002564144120000313
按照P1的合成方法，只是把原料P换成等物质量的PC；把3-溴-9,9-二甲基-苯并芴换成等物质量的1-(4-溴苯基)萘，得到化合物P156。M/Z理论值:753，M/Z实测值:754。
合成例7
化合物P175的合成
Figure BDA0002564144120000314
按照P1的合成方法，只是把原料P换成等物质量的PN；把3-溴-9,9-二甲基-苯并芴换成等物质量的3-溴苯并噻吩，得到化合物P175。M/Z理论值:717，M/Z实测值:718。
实施例1
本实施例提供一种有机电致发光器件，制备过程如下：
将涂布了ITO透明导电层的玻璃板在商用清洗剂中超声处理，在去离子水中冲洗，在丙酮：乙醇混合溶剂中超声除油，在洁净环境下烘烤至完全除去水份，用紫外光和臭氧清洗，并用低能阳离子束轰击表面；
把上述带有阳极的玻璃基片置于真空腔内，抽真空至小于1×10-5Pa，在上述阳极层膜上真空蒸镀HI-3作为空穴注入层，蒸镀速率为0.1nm/s，蒸镀膜厚为10nm；
在空穴注入层之上真空蒸镀HT-4作为器件的空穴传输层，蒸镀速率为0.1nm/s，蒸镀总膜厚为60nm；
在空穴传输层之上，真空蒸镀化合物P1作为器件的电子阻挡层，蒸镀速率为0.1nm/s，蒸镀总膜厚为60nm；
在电子阻挡层之上真空蒸镀器件的发光层，发光层包括主体材料和染料材料，利用多源共蒸的方法，调节主体材料PH-54蒸镀速率为0.1nm/s，染料RPD-8蒸镀速率3％比例设定，蒸镀总膜厚为40nm；
在发光层之上真空蒸镀器件的电子传输层，调节电子传输层材料ET-46：ET-57(50/50,w/w)的混合物，蒸镀速率为0.1nm/s，，蒸镀总膜厚为25nm；
在电子传输层(ETL)上真空蒸镀厚度为0.5nm的LiF作为电子注入层，厚度为150nm的Al层作为器件的阴极。
实施例2～13、对比例1～4与实施例1的区别仅在于将电子阻挡层材料P1替换为表1中所示的化合物。
对比例1～4中电子阻挡层材料的结构如下：
Figure BDA0002564144120000321
其中，化合物C-1详见专利申请JP2008174647A，化合物C-2详见专利申请CN10511151A，化合物C-3详见专利申请CN10511151A，化合物C-4详见专利申请CN109749735A。
性能测试：
对由上述过程制备的有机电致发光器件进行如下性能测定：
在同样亮度下，使用数字源表及亮度计测定实施例以及对比例中制备得到的有机电致发光器件的电流效率。具体而言，以每秒0.1V的速率提升电压，测定当有机电致发光器件的亮度达到5000cd/m2时，测出此时亮度与电流密度的比值即为电流效率。
上述性能测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002564144120000322
Figure BDA0002564144120000331
以上结果表明，本发明的新型有机材料用于有机电致发光器件，提高电流效率，是性能良好的电子阻挡材料，在要求亮度为5000cd/m2的条件下，电流效率≥18.4cd/m2，大部分高达19cd/A及以上，甚至20cd/A以上。
实施例8的P217和对比例1的C-1区别仅在于N上的取代基不同，P217中取代有
Figure BDA0002564144120000332
数据显示，其相较于C-1，能够有效的提高器件性能，其中发光效率提高24％。
实施例2的P3和对比例2的C-2区别仅在于N上的取代基不同的不同，P3取代有
Figure BDA0002564144120000333
数据显示，其相较于C-2，能够有效的提高器件性能，其中发光效率提高15％。
实施例9的P218和对比例的C-3区别仅在于，P218萘环上取代有萘基，C-3的萘环上没有取代基，数据显示，相较于C-3，双萘结构能够有效的提高器件性能，其中发光效率提高15％。
对比例4所使用的化合物C-4与本发明化合物的区别在于芳胺基团取代在萘环的1-位，其器件效果明显比实施例差。
以上结果证明，本发明中，为了进一步提高器件性能，
Figure BDA0002564144120000334
和Ar2缺一不可，且芳胺必须取代在萘环的2-位。
实施例10的P36和实施例6的P156区别仅在于萘环上的取代基不同，P36上为萘基，P156上为二苯并噻吩基团，数据显示，取代萘基的化合物P36相较于P156能够带来更好的器件性能，由此证明，双萘结构与
Figure BDA0002564144120000335
配合，更有利于提高器件性能。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (11)

1.一种化合物，其特征在于，所述化合物具有式I所示的结构；
Figure FDA0002564144110000011
式I中，所述R1、R2和R3各自独立地选自氢、卤素、C1-C20链状烷基、C1-C12烷氧基、C3-C20环烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C1-C20烷基羰基、羧基、氰基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的任意一种；
式I中，所述L1和L2各自独立地选自单键、取代或未取代的C6-C60亚芳基、取代或未取代的C3-C60亚杂芳基中的任意一种；
式I中，所述Ar1和Ar2各自独立地选自取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C3-C60杂芳基中的任意一种；
R1、R2、R3、L1、L2、Ar1和Ar2中，所述取代的基团各自独立地选自卤素、C1-C10链状烷基、C3-C10环烷基、C2-C10的烯基、C1-C10烷氧基、C1-C10硫代烷氧基、C1-C20烷基羰基、羧基、氰基、胺基、C6-C30芳基氨基、C3-C30杂芳基氨基、C6-C30芳基或C3-C30杂芳基中的任意一种或至少两种组合。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述Ar2选自取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种，优选取代或未取代的如下基团中的任意一种：
Figure FDA0002564144110000021
其中，波浪线标记处代表基团的连接键。
3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有式II所示的结构；
Figure FDA0002564144110000022
式II中，所述R4选自氢、卤素、C1-C10链状烷基、C3-C10环烷基、C1-C10烷氧基、C1-C10硫代烷氧基、C6-C30芳基氨基、C3-C30杂芳基氨基、C6-C30芳基或C3-C30杂芳基中的任意一种；
式II中，所述R1、R2、R3、L1、L2和Ar1均具有与式I中相同的限定范围。
4.根据权利要求3所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有式III所示的结构；
Figure FDA0002564144110000023
式III中，所述R1、R2、R3、R4、L1、L2和Ar1均具有与式II中相同的限定范围。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的化合物，其特征在于，所述R1、R2和R3均为氢。
6.根据权利要求3或4所述的化合物，其特征在于，所述R4为氢。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的化合物，其特征在于，所述-L1-Ar1选自取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基中的任意一种，优选取代或未取代的如下基团中的任意一种：
Figure FDA0002564144110000031
其中，波浪线标记处代表基团的连接键；
优选地，-L1-Ar1中，所述取代的基团选自C1-C10链状烷基、C3-C10环烷基或C6-C30芳基中的任意一种或至少两种组合，优选甲基、叔丁基、环己基、苯基或萘基中任意一种或至少两种组合。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的化合物，其特征在于，式I中，所述L2选自单键、取代或未取代的C6-C30亚芳基、取代或未取代的C3-C30亚杂芳基中的任意一种，优选单键或者取代或未取代的C6-C30亚芳基，进一步优选单键或者取代或未取代的亚苯基，更进一步优选单键。
9.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有如下P1至P218所示的结构中的任意一种：
Figure FDA0002564144110000041
Figure FDA0002564144110000051
Figure FDA0002564144110000061
Figure FDA0002564144110000071
Figure FDA0002564144110000081
Figure FDA0002564144110000091
Figure FDA0002564144110000101
Figure FDA0002564144110000111
Figure FDA0002564144110000121
10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的化合物的应用，其特征在于，所述化合物应用于有机电致发光器件；
优选地，所述化合物在所述有机电致发光器件中作为电子阻挡层材料。
11.一种有机电致发光器件，其特征在于，所述有机电致发光器件包括第一电极、第二电极和插入所述第一电极和第二电极之间的至少一层有机层，所述有机层中含有至少一种权利要求1-9中任一项所述的化合物；
优选地，所述有机层包括电子阻挡层，所述电子阻挡层中含有至少一种权利要求1-9中任一项所述的化合物。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113912503A (zh) * 2020-07-10 2022-01-11 东进世美肯株式会社 新型化合物以及包含上述新型化合物的有机发光元件

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102372661A (zh) * 2010-08-18 2012-03-14 第一毛织株式会社 有机光电子装置用化合物、有机发光二极管和显示器
KR20160027940A (ko) * 2014-09-02 2016-03-10 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자
CN106661445A (zh) * 2014-08-26 2017-05-10 三星Sdi株式会社 有机光电元件和显示装置
CN108341795A (zh) * 2018-02-09 2018-07-31 长春海谱润斯科技有限公司 一种三芳胺衍生物及其有机电致发光器件
CN109400488A (zh) * 2018-11-29 2019-03-01 长春海谱润斯科技有限公司 一种芳胺类衍生物及其有机电致发光器件
CN109776335A (zh) * 2017-11-15 2019-05-21 武汉尚赛光电科技有限公司 芘的胺类衍生物及其制备方法、应用和器件
CN111138296A (zh) * 2018-11-01 2020-05-12 东进世美肯株式会社 新型覆盖层用化合物及包含其的有机发光器件
CN111606812A (zh) * 2020-05-25 2020-09-01 长春海谱润斯科技有限公司 一种三芳胺衍生物及其有机电致发光器件
CN112552225A (zh) * 2019-09-26 2021-03-26 江苏三月光电科技有限公司 一种以咔唑为核心的三芳胺类有机化合物及其应用
CN113896641A (zh) * 2020-06-22 2022-01-07 广州华睿光电材料有限公司 芳香胺化合物、混合物、组合物及有机电子器件
CN114080381A (zh) * 2019-09-17 2022-02-22 Lt素材株式会社 杂环化合物以及包括其的有机发光元件
CN114730844A (zh) * 2019-12-27 2022-07-08 Lt素材株式会社 有机发光元件以及用于有机发光元件的有机材料层的组成物

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102372661A (zh) * 2010-08-18 2012-03-14 第一毛织株式会社 有机光电子装置用化合物、有机发光二极管和显示器
CN106661445A (zh) * 2014-08-26 2017-05-10 三星Sdi株式会社 有机光电元件和显示装置
KR20160027940A (ko) * 2014-09-02 2016-03-10 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자
CN109776335A (zh) * 2017-11-15 2019-05-21 武汉尚赛光电科技有限公司 芘的胺类衍生物及其制备方法、应用和器件
CN108341795A (zh) * 2018-02-09 2018-07-31 长春海谱润斯科技有限公司 一种三芳胺衍生物及其有机电致发光器件
CN111138296A (zh) * 2018-11-01 2020-05-12 东进世美肯株式会社 新型覆盖层用化合物及包含其的有机发光器件
CN109400488A (zh) * 2018-11-29 2019-03-01 长春海谱润斯科技有限公司 一种芳胺类衍生物及其有机电致发光器件
CN114080381A (zh) * 2019-09-17 2022-02-22 Lt素材株式会社 杂环化合物以及包括其的有机发光元件
CN112552225A (zh) * 2019-09-26 2021-03-26 江苏三月光电科技有限公司 一种以咔唑为核心的三芳胺类有机化合物及其应用
CN114730844A (zh) * 2019-12-27 2022-07-08 Lt素材株式会社 有机发光元件以及用于有机发光元件的有机材料层的组成物
CN111606812A (zh) * 2020-05-25 2020-09-01 长春海谱润斯科技有限公司 一种三芳胺衍生物及其有机电致发光器件
CN113896641A (zh) * 2020-06-22 2022-01-07 广州华睿光电材料有限公司 芳香胺化合物、混合物、组合物及有机电子器件

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113912503A (zh) * 2020-07-10 2022-01-11 东进世美肯株式会社 新型化合物以及包含上述新型化合物的有机发光元件

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