CN114106001A - 一种含有杂原子取代芴的杂环化合物及其在光电装置中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种含有杂原子取代芴的杂环化合物，具有式Ⅰ所示结构。本发明通过对芴基团进行特定的杂原子取代，制备得到的杂环化合物具有以下优势：(1)高折射率，光提取效率高；(2)在蓝、绿以及红各自的波长区域内不具有吸收，色纯度不会降低；(3)在蓝色、绿色以及红色各自的波长区域内所测定的折射率之差小；(4)高玻璃化转变温度，高分解温度，材料能蒸镀但不会热分解；(5)材料所成薄膜的稳定性高、耐久性优异，寿命长。

Description

一种含有杂原子取代芴的杂环化合物及其在光电装置中的 应用
技术领域
本发明涉及有机电致发光材料技术领域，尤其涉及一种含有杂原子取代芴的杂环化合物及其在光电装置中的应用。
背景技术
根据有机发光层发出光线的方向，OLED显示器可以分为底发射OLED显示器和顶发射OLED显示器。在底发射OLED显示器中，光线朝向基板发出，反射电极形成在有机发光层上，透明电极形成在有机发光层下。如果OLED显示器是有源矩阵的OLED显示器，其中形成的薄膜晶体管部分不透射光线，所以发光面积减小。另一方面，在顶发射OLED显示器中，透明电极形成在有机发光层上，反射电极形成在有机发光层下，所以光线向基板相反方向发出，从而增加了光线透射面积而改善了亮度。
目前，OLED器件的折射率并不能达到市场需求，光取出效果不够好；蓝色、绿色以及红色各自的波长区域所测定的折射率之差较大，因此蓝色、绿色以及红色的各发光器件中的所有光无法同时获得高的光提取效率。
针对目前OLED器件光取出效率低的现状，需要在器件结构中增加一层CPL层，即光提取材料，根据光学吸收、折射原理，此表面覆盖层材料的折射率应该越高越好。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种含有杂原子取代芴的杂环化合物及其在光电装置中的应用，制备的杂环化合物具有较高的折射率和光提取效率。
本发明提供了一种含有杂原子取代芴的杂环化合物，具有式Ⅰ所示结构：
Figure BDA0003385559400000021
其中，Y选自O或S；
X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8中的至少一个为N原子，其余为CR2；
L1、L2、L3独立的选自单键、取代或未取代的芳香基；
Ar1、Ar2独立的选自取代或未取代的芳香基或杂芳基；
R1为氢原子、氘原子或为与相邻基团稠合的芳香基或杂芳基；
R2为氢原子、氘原子、取代或非取代的C1～C5的烷基、卤素、氰基或氨基。
本发明提供了一种显示面板，包括有机发光器件，所述有机发光器件包括阳极、阴极以及位于所述阳极和阴极之间的有机薄层，在所述阴极上覆盖有盖帽层，所述盖帽层包括上述杂环化合物中的任意一种或至少两种组合。
本发明提供了一种显示装置，包括上述显示面板。
与现有技术相比，本发明提供了一种含有杂原子取代芴的杂环化合物，具有式Ⅰ所示结构。本发明通过对芴基团进行特定的杂原子取代，制备得到的杂环化合物具有以下优势：
(1)高折射率，光提取效率高；(2)在蓝、绿以及红各自的波长区域内不具有吸收，色纯度不会降低；(3)在蓝色、绿色以及红色各自的波长区域内所测定的折射率之差小；(4)高玻璃化转变温度，高分解温度，材料能蒸镀但不会热分解；(5)材料所成薄膜的稳定性高、耐久性优异，寿命长。
实验结果表明，当采用上述特定种类的杂环化合物制备覆盖层且用该覆盖层制备有机电致发光装置时，由于该特定种类的杂环化合物在可见光区域的折射率较高，且消光系数很低，因而由其所制备的覆盖层制备的有机电致发光装置的电流效率提高、光取出效率提高且大视角下的色偏状况可以得到改善。
附图说明
图1为本发明提供的有机发光器件的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种含有杂原子取代芴的杂环化合物，具有式Ⅰ所示结构：
Figure BDA0003385559400000031
其中，Y选自O或S；
X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8中的至少一个为N原子，其余为CR2；
L1、L2、L3独立的选自单键、取代或未取代的芳香基；
Ar1、Ar2独立的选自取代或未取代的芳香基或杂芳基；
R1为氢原子、氘原子或为与相邻基团稠合的芳香基或杂芳基；
R2为氢原子、氘原子、取代或非取代的C1～C5的烷基、卤素、氰基或氨基。
本发明提供了一种含有杂原子取代芴的杂环化合物及其在光电装置中的应用，制备的杂环化合物在整个可见光区域都具有较高的折射率，在蓝色、绿色以及红色各自的波长区域内所测定的折射率之差小，在蓝光器件、绿光器件和红光器件中都具有高的光提取效率，实现了更高的器件效率。本发明通过在分子结构中引入含有杂原子取代芴，分子体积虽然变化较小，但可以较大幅度地提升分子的极化率，可以实现折射率在蓝光、绿光、红光区域的综合提升。
可选的，所述芳香基或杂芳基的取代基选自C1～C10的烷基、C1～C10的烷氧基。
可选的，所述X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8中的任意一个、两个或三个为N原子，其余为CR2。
可选的，所述R2为氢原子、氘原子、F、Cl、Br、氰基或三氟甲基。
可选的，所述式Ⅰ中的杂原子取代芴具有以下任一结构：
Figure BDA0003385559400000041
Y为O或S；
上述结构通过任意碳原子与L1连接。
可选的，所述式Ⅰ中的杂原子取代芴具有以下任一结构：
Figure BDA0003385559400000042
Figure BDA0003385559400000051
Y为O或S；
上述结构通过任意碳原子与L1连接。
可选的，所述式Ⅰ中的杂原子取代芴具有以下任一结构：
Figure BDA0003385559400000052
Y为O或S；
上述结构通过任意碳原子与L1连接。
可选的，所述式Ⅰ中的杂原子取代芴具有以下任一结构：
Figure BDA0003385559400000061
Y为O或S；
上述结构通过任意碳原子与L1连接。
上述杂原子取代芴指结构式中的以下结构：
Figure BDA0003385559400000071
可选的，所述杂环化合物，具有以下任一结构：
Figure BDA0003385559400000072
Figure BDA0003385559400000081
Figure BDA0003385559400000091
Figure BDA0003385559400000101
Figure BDA0003385559400000111
Figure BDA0003385559400000121
Figure BDA0003385559400000131
Figure BDA0003385559400000141
Figure BDA0003385559400000151
Figure BDA0003385559400000161
Figure BDA0003385559400000171
可选的，所述L1、L2、L3独立的选自单键、取代或未取代的芳香基。所述芳香基的取代基可以选自氘原子。
可选的，所述L1、L2、L3独立的选自亚苯基、亚联苯基、亚三联苯基、亚萘基，亚蒽基、亚菲基、亚芘基、亚荧蒽基、亚三亚苯基或亚芴基。
可选的，所述L1、L2、L3独立的选自以下任一结构：
Figure BDA0003385559400000172
Figure BDA0003385559400000181
Figure BDA0003385559400000191
#表示连接位置。
可选的，所述Ar1、Ar2独立的选自取代或未取代的芳香基或杂芳基。上述芳香基或杂芳基的取代基可选自氘原子。
可选的，所述Ar1、Ar2独立的选自取代或未取代的稠环芳香基或稠环杂芳基。上述稠环芳香基或稠环杂芳基的取代基可选自氘原子。
可选的，所述Ar1、Ar2独立的选自苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、荧蒽基、三亚苯基、芴基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、噁唑基、噁二唑基、噻唑基、噻二唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、咪唑基、吡唑基、吲哚基、喹啉基、异喹啉基、嘌呤基、异噁唑基、异噻唑基、吡喃酮基、吡嗪基、噻吩并呋喃基、噻吩并吡咯基、吡咯并吡啶基、吡啶并嘧啶基、吡唑并噁唑基、吡嗪并哒嗪基、咪唑并噻唑基或香豆素基。
可选的，所述Ar1、Ar2独立的选自以下任一结构：
Figure BDA0003385559400000201
Figure BDA0003385559400000211
Figure BDA0003385559400000221
Figure BDA0003385559400000231
Figure BDA0003385559400000241
Figure BDA0003385559400000251
Figure BDA0003385559400000261
Figure BDA0003385559400000271
Figure BDA0003385559400000281
Figure BDA0003385559400000291
#表示连接位置。
可选的，所述杂环化合物具有以下任一结构：
Figure BDA0003385559400000292
Figure BDA0003385559400000301
Figure BDA0003385559400000311
Figure BDA0003385559400000321
Figure BDA0003385559400000331
Figure BDA0003385559400000341
Figure BDA0003385559400000351
Figure BDA0003385559400000361
Figure BDA0003385559400000371
Figure BDA0003385559400000381
Figure BDA0003385559400000391
Figure BDA0003385559400000401
Figure BDA0003385559400000411
Figure BDA0003385559400000421
Figure BDA0003385559400000431
Figure BDA0003385559400000441
Figure BDA0003385559400000451
Figure BDA0003385559400000461
Figure BDA0003385559400000471
Figure BDA0003385559400000481
Figure BDA0003385559400000491
Figure BDA0003385559400000501
Figure BDA0003385559400000511
Figure BDA0003385559400000521
Figure BDA0003385559400000531
Figure BDA0003385559400000541
本发明提供的上述杂环化合物的制备方法属于现有技术，本领域技术人员可以根据常规技术知识选择具体的合成方法，本发明仅示例性的提供合成路径，但不限于以下合成路径。
本发明提供的式Ⅰ化合物的代表合成路径如下：
Figure BDA0003385559400000542
本发明提供的上述化合物可应用于顶发射OLED器件的CPL层；也可用作空穴传输层、电子阻挡层等光学辅助层。
本发明提供了一种显示面板，包括有机发光器件，所述有机发光器件包括阳极、阴极以及位于所述阳极和阴极之间的有机薄层，在所述阴极上覆盖有盖帽层，所述盖帽层包括上述杂环化合物中的任意一种或至少两种组合。
本发明提供了一种显示面板，包括有机发光器件，所述有机发光器件包括阳极、阴极以及位于所述阳极和阴极之间的有机薄层，所述有机薄层包括空穴传输层，所述空穴传输层包括上述杂环化合物中的任意一种或至少两种组合。
本发明提供了一种显示面板，包括有机发光器件，所述有机发光器件包括阳极、阴极以及位于所述阳极和阴极之间的有机薄层，所述有机薄层包括电子阻挡层，所述电子阻挡层包括上述杂环化合物中的任意一种或至少两种组合。
本发明提供的有机发光器件包括依次层叠的基板、ITO阳极、第一空穴传输层、第二空穴传输层、电子阻挡层、发光层、第一电子传输层、第二电子传输层、阴极(镁银电极，镁银质量比为1:9)和盖帽层(CPL)。
本发明可选的，所述有机发光器件的阳极材料可选自金属-铜、金、银、铁、铬、镍、锰、钯、铂等及它们的合金；如金属氧化物-氧化铟、氧化锌、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等；如导电性聚合物-聚苯胺、聚吡咯、聚(3-甲基噻吩)等，除以上有助于空穴注入材料及其组合，还包括已知的适合做阳极的材料。
本发明可选的，所述有机发光器件的阴极材料可选自金属-铝、镁、银、铟、锡、钛等及它们的合金；如多层金属材料-LiF/Al、LiO2/Al、BaF2/Al等；除以上有助于电子注入的材料及其组合，还包括已知的适合做阴极的材料。
本发明可选的，所述有机光电装置，如有机发光器件中的有机薄膜层至少有一层发光层(EML)，还可以包含其他功能层，包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、空穴阻挡层(HBL)、电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)。
本发明可选的，所述有机发光器件按照以下方法制备：
在透明或不透明的光滑的基板上形成阳极，在阳极上形成有机薄层，在有机薄层上形成阴极。
本发明可选的，形成有机薄层可采用如蒸镀、溅射、旋涂、浸渍、离子镀等已知的成膜方法。
本发明提供了一种显示装置，包括上述显示面板。
在本发明中，有机发光器件(OLED器件)可以用在显示装置中，其中有机发光显示装置可以是手机显示屏、电脑显示屏、电视显示屏、智能手表显示屏、智能汽车显示面板、VR或AR头盔显示屏、各种智能设备的显示屏等。
下面将结合本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
化合物M001的合成路线如下：
Figure BDA0003385559400000561
具体制备方法包括以下步骤：
Figure BDA0003385559400000562
(1)将M001-1(0.5mmol)、M001-2(0.75mmol)、K2CO3(0.5mmol)、PdCl2(5×10- 4mmol)、TPPDA(5×10-4mmol)加入邻二甲苯3mL溶液中混合，放入50mL的烧瓶中，在100℃下反应24小时。冷却至室温，然后向溶液中缓慢加入饱和MgSO4水溶液和乙酸乙酯萃取三次，然后将有机层通过旋转蒸发仪去除溶剂，通过柱层析，得到粗产物M001-3。
(2)将M001-3(0.5mmol)、M001-4(1.5mmol)、KO(t-Bu)(0.75mmol)、[Pd(cinnamyl)Cl]2(2mol％)、Ligand(1.5mol％)加入甲苯3mL溶液中混合，放入50mL的烧瓶中，在110℃下反应12小时。冷却至室温，然后向溶液中缓慢加入饱和MgSO4水溶液和乙酸乙酯萃取三次，然后将有机层通过旋转蒸发仪去除溶剂，通过柱层析，得到粗产物M001。
测试目标产物M001的结构：通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析得MALDI-TOF MS(m/z)：C47H30N4O，计算值为666.2，测试值为666.1。
元素分析：理论值C,84.66；H,4.54；N,8.40；测试值C,84.66；H,4.53；N,8.40。
实施例2
化合物M029的合成路线如下：
Figure BDA0003385559400000571
具体制备方法包括以下步骤：
Figure BDA0003385559400000572
(1)将M001-3(0.5mmol)、M029-1(1.5mmol)、KO(t-Bu)(0.75mmol)、[Pd(cinnamyl)Cl]2(2mol％)、Ligand(1.5mol％)加入甲苯3mL溶液中混合，放入50mL的烧瓶中，在110℃下反应12小时。冷却至室温，然后向溶液中缓慢加入饱和MgSO4水溶液和乙酸乙酯萃取三次，然后将有机层通过旋转蒸发仪去除溶剂，通过柱层析，得到粗产物M029。
测试目标产物M029的结构：通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析得MALDI-TOF MS(m/z)：C43H26N4O3，计算值为646.2，测试值为646.3。
元素分析：理论值C,79.86；H,4.05；N,8.66；测试值C,79.87；H,4.05；N,8.66。
实施例3
化合物M039的合成路线如下：
Figure BDA0003385559400000581
具体制备方法包括以下步骤：
Figure BDA0003385559400000582
(1)将M001-3(0.5mmol)、M039-1(1.5mmol)、KO(t-Bu)(0.75mmol)、[Pd(cinnamyl)Cl]2(2mol％)、Ligand(1.5mol％)加入甲苯3mL溶液中混合，放入50mL的烧瓶中，在110℃下反应12小时。冷却至室温，然后向溶液中缓慢加入饱和MgSO4水溶液和乙酸乙酯萃取三次，然后将有机层通过旋转蒸发仪去除溶剂，通过柱层析，得到粗产物M039。
测试目标产物M039的结构：通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析得MALDI-TOF MS(m/z)：C49H32N2O，计算值为664.2，测试值为664.3。
元素分析：理论值C,88.53；H,4.85；N,4.21；测试值C,88.53；H,4.86；N,4.21。
实施例4
化合物M265的合成路线如下：
Figure BDA0003385559400000591
具体制备方法包括以下步骤：
Figure BDA0003385559400000592
(1)将M265-1(0.5mmol)、M001-2(0.75mmol)、K2CO3(0.5mmol)、PdCl2(5×10- 4mmol)、TPPDA(5×10-4mmol)加入邻二甲苯3mL溶液中混合，放入50mL的烧瓶中，在100℃下反应24小时。冷却至室温，然后向溶液中缓慢加入饱和MgSO4水溶液和乙酸乙酯萃取三次，然后将有机层通过旋转蒸发仪去除溶剂，通过柱层析，得到粗产物M265-2。
(2)将M265-2(0.5mmol)、M029-1(1.5mmol)、KO(t-Bu)(0.75mmol)、[Pd(cinnamyl)Cl]2(2mol％)、Ligand(1.5mol％)加入甲苯3mL溶液中混合，放入50mL的烧瓶中，在110℃下反应12小时。冷却至室温，然后向溶液中缓慢加入饱和MgSO4水溶液和乙酸乙酯萃取三次，然后将有机层通过旋转蒸发仪去除溶剂，通过柱层析，得到粗产物M265。
测试目标产物M265的结构：通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析得MALDI-TOF MS(m/z)：C42H25N5O2S，计算值为663.2，测试值为663.1。
元素分析：理论值C,76.00；H,3.80；N,10.55；测试值C,76.01；H,3.80；N,10.55。
实施例5
化合物M382的合成路线如下：
Figure BDA0003385559400000601
具体制备方法包括以下步骤：
Figure BDA0003385559400000602
(1)将M001-1(0.5mmol)、M382-1(0.75mmol)、K2CO3(0.5mmol)、PdCl2(5×10- 4mmol)、TPPDA(5×10-4mmol)加入邻二甲苯3mL溶液中混合，放入50mL的烧瓶中，在100℃下反应24小时。冷却至室温，然后向溶液中缓慢加入饱和MgSO4水溶液和乙酸乙酯萃取三次，然后将有机层通过旋转蒸发仪去除溶剂，通过柱层析，得到粗产物M382-2。
(2)将M382-2(0.5mmol)、M382-3(1.5mmol)、KO(t-Bu)(0.75mmol)、[Pd(cinnamyl)Cl]2(2mol％)、Ligand(1.5mol％)加入甲苯3mL溶液中混合，放入50mL的烧瓶中，在110℃下反应12小时。冷却至室温，然后向溶液中缓慢加入饱和MgSO4水溶液和乙酸乙酯萃取三次，然后将有机层通过旋转蒸发仪去除溶剂，通过柱层析，得到粗产物M382。
测试目标产物M382的结构：通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析得MALDI-TOF MS(m/z)：C47H28N4OS2，计算值为728.2，测试值为728.1。
元素分析：理论值C,77.45；H,3.87；N,7.69；测试值C,C,77.44；H,3.88；N,7.69。
具体实施方式中所使用的本发明化合物的制备方法均与上述方法相似，不一一赘述，仅提供其表征结果，质谱分析与元素分析结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003385559400000611
Figure BDA0003385559400000621
Figure BDA0003385559400000631
对化合物的折射率进行检测，结果如表2所示：
表2
Figure BDA0003385559400000632
Figure BDA0003385559400000641
Figure BDA0003385559400000651
Figure BDA0003385559400000661
Figure BDA0003385559400000671
Figure BDA0003385559400000681
Figure BDA0003385559400000691
Figure BDA0003385559400000701
Figure BDA0003385559400000711
Figure BDA0003385559400000721
Figure BDA0003385559400000731
Figure BDA0003385559400000741
Figure BDA0003385559400000751
Figure BDA0003385559400000761
Figure BDA0003385559400000771
Figure BDA0003385559400000781
Figure BDA0003385559400000791
表1的数据表明，与目前行业内常用的覆盖层材料ref 1相比，本发明化合物在整个可见光波长范围内都具有更高的折射率；据此推断，在蓝光、绿光和红光器件中，使用以上材料作为OLED器件中的盖帽层材料，预期可以实现更高的发光效率。
应用例1A
本应用例提供一种OLED器件，如图1所示，图1为本发明提供的有机发光器件的结构示意图，包括依次层叠的基板1，阳极2、空穴注入层3、第一空穴传输层4、第二空穴传输层5、电子传输层6、电子注入层7、阴极8与盖帽层9。
OLED蓝光器件的结构为：ITO(10nm)/化合物1:化合物2(3:97质量比)(5nm)/化合物3(100nm)/化合物4(5nm)/化合物5:化合物6(97:3质量比)(30nm)//化合物7(5nm)/化合物8:化合物9(1:1质量比)(30nm)/Mg:Ag(10:90质量比，10质量％的Mg)(10nm)/M001(70nm)。
OLED器件的制备步骤如下：
1)将玻璃基板切成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，然后暴露在臭氧下约10分钟来进行清洁，得到基板1。将所得的具有10nm氧化铟锡(ITO)阳极的玻璃基板安装到真空沉积设备上；
2)在ITO阳极层2上，通过真空蒸镀方式共同蒸镀空穴注入层材料化合物2和p掺杂材料化合物1，掺杂比例为3％(质量比)；厚度为5nm，这层作为空穴注入层3；
3)在空穴注入层3上真空蒸镀空穴传输层材料化合物3，厚度为100nm作为第一空穴传输层4；
4)在第一空穴传输层4上真空蒸镀空穴传输型材料化合物4，厚度为5nm作为第二空穴传输层5；
4)第二空穴传输层5上真空蒸镀一层发光层6，其中，化合物5作为主体材料，化合物6作为掺杂材料，掺杂比例为3％(质量比)，厚度为30nm；
5)在发光层6上真空蒸镀电子传输型材料化合物7，厚度为5nm，作为电子传输层7；
6)电子传输层7上真空共同蒸镀电子传输材料化合物8和化合物9，掺杂质量比例为1:1；厚度为30nm，作为电子注入层8；
7)电子注入层8上真空蒸镀镁银电极，其中，Mg:Ag为1:9，厚度为10nm，作为阴极9；
8)在阴极9上真空蒸镀化合物M001，厚度为70nm，作为盖帽层10使用。
所述OLED器件中用到的化合物结构如下：
Figure BDA0003385559400000811
应用例1B
制备方式和应用例1相同，但采用如下的装置结构：
OLED绿光器件的结构为：ITO(10nm)/化合物1:化合物2(3:97质量比)(5nm)/化合物3(140nm)/化合物4(5nm)/CBP:Ir(ppy)3(9:1质量比)(40nm)//化合物7(5nm)/化合物8:化合物9(1:1质量比)(30nm)/Mg:Ag(10:90质量比，10质量％的Mg)(10nm)/M001(70nm)。
Figure BDA0003385559400000812
应用例1C
制备方式和应用例1相同，但采用如下的装置结构：
OLED红光器件的结构为：ITO(10nm)/化合物1:化合物2(3:97质量比)(5nm)/化合物3(190nm)/化合物4(5nm)/CBP:Ir(piq)2(acac)(96:4质量比)(40nm)//化合物7(5nm)/化合物8:化合物9(1:1质量比)(30nm)/Mg:Ag(10:90质量比，10质量％的Mg)(10nm)/M001(70nm)。
Figure BDA0003385559400000821
应用例2(A、B、C)-72(A、B、C)与实施例1(A、B、C)的区别在于，将化合物M001替换为表3所示化合物。
对比例1
本对比例与应用例1的区别仅在于，将步骤(8)中的有机化合物M001用等量的对比化合物ref 1替换；其它制备步骤均相同。
Figure BDA0003385559400000822
对比例2
本对比例与应用例1A/应用例1B/应用例1C的区别仅在于，将步骤(8)中的有机化合物M001用等量的对比化合物ref 2替换；其它制备步骤均相同。
Figure BDA0003385559400000831
对比例3
本对比例与应用例1A/应用例1B/应用例1C的区别仅在于，将步骤(8)中的有机化合物M001用等量的对比化合物ref 3替换；其它制备步骤均相同。
Figure BDA0003385559400000832
对比例4
本对比例与应用例1A/应用例1B/应用例1C的区别仅在于，将步骤(8)中的有机化合物M001用等量的对比化合物ref 4替换；其它制备步骤均相同。
Figure BDA0003385559400000833
OLED器件的性能评价：
用Keithley 2365A数字纳伏表测试OLED器件在不同电压下的电流，然后用电流除以发光面积得到OLED器件在不同电压下的电流密度；用Konicaminolta CS-2000分光辐射亮度计测试OLED器件在不同电压下的亮度和辐射能流密度；根据OLED器件在不同电压下的电流密度和亮度，得到在相同电流密度下(10mA/cm2)的工作驱动电压和电流效率(Cd/A)；通过测量OLED器件的亮度达到初始亮度的95％时的时间而获得寿命(在50mA/cm2测试条件下)；具体数据如表3所示。
表3器件性能数据列表
Figure BDA0003385559400000841
Figure BDA0003385559400000851
Figure BDA0003385559400000861
Figure BDA0003385559400000871
Figure BDA0003385559400000881
Figure BDA0003385559400000891
由以上实施例以及对比例可以看出，与商用化的常规的盖帽层材料化合物ref1相比，本发明提供的化合物在应用于蓝光、绿光和红光器件时，都实现了更高的发光效率，其中蓝光发光效率提升4％-7％，绿光效率提升6％-14％，红光效率提升5％-15％。这表明，本发明化合物在作为盖帽层材料时，具有优异的光取出能力，能够有效的提升OLED器件的发光效率。
相对于ref2、ref3、ref4，本发明中的M001、M029、M032、M192仅仅通过氮原子替换碳原子，就可以实现折射率在蓝光、绿光、红光区域的提升，进而实现了OLED器件中蓝光、绿光、红光发光效率的明显提升。且氮杂环的合成简单，成本低廉，适用于量产。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (17)

1.一种含有杂原子取代芴的杂环化合物，具有式Ⅰ所示结构：
Figure FDA0003385559390000011
其中，Y选自O或S；
X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8中的至少一个为N原子，其余为CR2；
L1、L2、L3独立的选自单键、取代或未取代的芳香基；
Ar1、Ar2独立的选自取代或未取代的芳香基或杂芳基；
R1为氢原子、氘原子或为与相邻基团稠合的芳香基或杂芳基；
R2为氢原子、氘原子、取代或非取代的C1～C5的烷基、卤素、氰基或氨基。
2.根据权利要求1所述的杂环化合物，其特征在于，所述X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8中的任意一个、两个或三个为N原子，其余为CR2；
R2为H、D、F、Cl、Br、氰基或三氟甲基。
3.根据权利要求1所述的杂环化合物，其特征在于，所述式Ⅰ中的杂原子取代芴具有以下任一结构：
Figure FDA0003385559390000012
Y为O或S；
上述结构通过任意碳原子与L1连接。
4.根据权利要求1所述的杂环化合物，其特征在于，所述式Ⅰ中的杂原子取代芴具有以下任一结构：
Figure FDA0003385559390000021
Y为O或S；
上述结构通过任意碳原子与L1连接。
5.根据权利要求1所述的杂环化合物，其特征在于，所述式Ⅰ中的杂原子取代芴具有以下任一结构：
Figure FDA0003385559390000022
Figure FDA0003385559390000031
Y为O或S；
上述结构通过任意碳原子与L1连接。
6.根据权利要求1所述的杂环化合物，其特征在于，所述式Ⅰ中的杂原子取代芴具有以下任一结构：
Figure FDA0003385559390000032
Figure FDA0003385559390000041
Y为O或S；
上述结构通过任意碳原子与L1连接。
7.根据权利要求1所述的杂环化合物，其特征在于，具有以下任一结构：
Figure FDA0003385559390000042
Figure FDA0003385559390000051
Figure FDA0003385559390000061
Figure FDA0003385559390000071
Figure FDA0003385559390000081
Figure FDA0003385559390000091
Figure FDA0003385559390000101
Figure FDA0003385559390000111
Figure FDA0003385559390000121
Figure FDA0003385559390000131
Figure FDA0003385559390000141
8.根据权利要求1所述的杂环化合物，其特征在于，所述L1、L2、L3独立的选自取代或未取代的芳香基。
9.根据权利要求1或8所述的杂环化合物，其特征在于，所述L1、L2、L3独立的选自亚苯基、亚联苯基、亚三联苯基、亚萘基，亚蒽基、亚菲基、亚芘基、亚荧蒽基、亚三亚苯基或亚芴基。
10.根据权利要求1或8所述的杂环化合物，其特征在于，所述L1、L2、L3独立的选自以下任一结构：
Figure FDA0003385559390000142
Figure FDA0003385559390000151
Figure FDA0003385559390000161
#表示连接位置。
11.根据权利要求1所述的杂环化合物，其特征在于，所述Ar1、Ar2独立的选自苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、荧蒽基、三亚苯基、芴基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、三嗪基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、噁唑基、噁二唑基、噻唑基、噻二唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、咪唑基、吡唑基、吲哚基、喹啉基、异喹啉基、嘌呤基、异噁唑基、异噻唑基、吡喃酮基、吡嗪基、噻吩并呋喃基、噻吩并吡咯基、吡咯并吡啶基、吡啶并嘧啶基、吡唑并噁唑基、吡嗪并哒嗪基、咪唑并噻唑基或香豆素基。
12.根据权利要求1所述的杂环化合物，其特征在于，所述Ar1、Ar2独立的选自以下任一结构：
Figure FDA0003385559390000171
Figure FDA0003385559390000181
Figure FDA0003385559390000191
Figure FDA0003385559390000201
Figure FDA0003385559390000211
Figure FDA0003385559390000221
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13.根据权利要求1所述的杂环化合物，其特征在于，所述杂环化合物具有以下任一结构：
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14.一种显示面板，包括有机发光器件，所述有机发光器件包括阳极、阴极以及位于所述阳极和阴极之间的有机薄层，在所述阴极上覆盖有盖帽层，所述盖帽层包括权利要求1～13任一项所述的杂环化合物中的任意一种或至少两种组合。
15.本发明提供了一种显示面板，包括有机发光器件，所述有机发光器件包括阳极、阴极以及位于所述阳极和阴极之间的有机薄层，所述有机薄层包括空穴传输层，所述空穴传输层包括权利要求1～13任一项所述的杂环化合物中的任意一种或至少两种组合。
16.本发明提供了一种显示面板，包括有机发光器件，所述有机发光器件包括阳极、阴极以及位于所述阳极和阴极之间的有机薄层，所述有机薄层包括电子阻挡层，所述电子阻挡层包括权利要求1～13任一项所述的杂环化合物中的任意一种或至少两种组合。
17.一种显示装置，包括权利要求14～16任一项所述的显示面板。
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