CN114276376B - 一种有机化合物及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有机化合物及其应用，本发明的化合物具有良好的热稳定性和成膜性，适宜的玻璃化温度Tg，利于在热真空蒸镀过程中形成稳定、均一的薄膜，同时减少相分离，保持器件的稳定性。具有较高的载流子传输速率以及平衡的载流子传输性能，以利于器件中空穴和电子传输的平衡同时获得较宽的载流子复合区域，提高发光效率。
Description
技术领域
本发明属于有机电致发光材料技术领域，涉及一种有机化合物及其应用。
背景技术
有机电致发光材料(OLED)作为新一代显示技术，具有超薄、自发光、视角宽、响应快、发光效率高、温度适应性好、生产工艺简单、驱动电压低、能耗低等优点，已广泛应用于平板显示、柔性显示、固态照明和车载显示等行业。按发光机理可分为电致荧光和电致磷光两种，荧光是单重态激子的辐射衰减跃迁，磷光则是三重态激子辐射衰减到基态所发射的光。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。荧光材料内量子效率不超过25％的限制，外量子效率普遍低于5％；电致磷光材料的内量子效率理论上达到100％，外量子效率可达20％。1998年，我国吉林大学的马於光教授和美国普林斯顿大学的Forrest教授分别报道了采用锇配合物和铂配合物作为染料掺杂入发光层，第一次成功得到并解释了磷光电致发光现象，并开创性的将所制备磷光材料应用于电致发光器件。
现在使用的蓝色发光材料存在寿命不够长，效率不够高的问题，主要原因是发光材料本身结构和性能的影响，因此，在本领域开发一系列新的、性能优良的发光主体材料，用于量产使用，提升OLED器件效率、寿命，降低驱动电压具有重要意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种有机化合物及其应用。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的目的之一在于提供一种有机化合物，所述有机化合物具有如下式I所示结构：
其中L选自单键、取代或未取代的C6-C30的芳基或取代或未取代的C5-C30的杂芳基；
Z选自取代或未取代的C6-C30的芳基、取代或未取代的C5-C30的杂芳基、取代或未取代的C5-C30的芳胺基；
A选自取代或未取代的C6-C30的芳基或取代或未取代的C5-C30的杂芳基；
Ra和Rb独立地选自氢、取代或未取代的C6～C30的芳基或取代或未取代的C5～C30的杂芳基；
Rc选自氢、氰基、取代或未取代的C6-C30的芳基、取代或未取代的C5-C30的杂芳基；
n为1-5的整数，m、p和q独立地为1-4的整数。
在本发明中，所述C5-C30各自独立地可以为C6、C7、C8、C9、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26、C28、C29等。
所述C6-C30各自独立地可以为C7、C8、C9、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26、C28、C29等。
在本发明中，所述有机化合物具有良好的热稳定性和成膜性，适宜的玻璃化温度Tg，利于在热真空蒸镀过程中形成稳定、均一的薄膜，同时减少相分离，保持器件的稳定性。具有较高的载流子传输速率以及平衡的载流子传输性能，以利于器件中空穴和电子传输的平衡同时获得较宽的载流子复合区域，提高发光效率。
本发明的目的之二在于提供一种有机电致发光材料，所述有机电致发光材料包括如目的之一所述的有机化合物。
本发明的目的之三在于提供一种发光层材料，所述发光层材料包括如目的之一所述的有机化合物。
本发明的目的之四在于提供一种电子传输层材料，所述电子传输层材料包括如目的之一所述的有机化合物。
本发明的目的之五在于提供一种OLED器件，所述OLED器件包括阳极、阴极以及设置于所述阳极和阴极之间的有机薄膜层，所述有机薄膜层的材料包括如目的之一所述的有机化合物。
本发明的目的之六在于提供一种显示面板，所述显示面板包括如目的之五所述的OLED器件。
本发明的目的之七在于提供一种有机发光显示装置，所述有机发光显示装置包括如目的之六所述的显示面板。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明的化合物具有良好的热稳定性和成膜性，适宜的玻璃化温度Tg，利于在热真空蒸镀过程中形成稳定、均一的薄膜，同时减少相分离，保持器件的稳定性。具有较高的载流子传输速率以及平衡的载流子传输性能，以利于器件中空穴和电子传输的平衡同时获得较宽的载流子复合区域，提高发光效率。
附图说明
图1为本发明OLED器件的结构示意图，其中1为基板、2为ITO阳极、3为第一空穴传输层、4为第二空穴传输层、5为电子阻挡层、6为发光层、7为第一电子传输层、8为第二电子传输层、9为阴极，10为盖帽层，箭头方向代表光的出光方向。
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。
本发明的目的之一在于提供一种有机化合物，所述有机化合物具有如下式I所示结构：
其中L选自单键、取代或未取代的C6-C30的芳基或取代或未取代的C5-C30的杂芳基；
Z选自取代或未取代的C6-C30的芳基、取代或未取代的C5-C30的杂芳基、取代或未取代的C5-C30的芳胺基；
A选自取代或未取代的C6-C30的芳基或取代或未取代的C5-C30的杂芳基；
Ra和Rb独立地选自氢、取代或未取代的C6～C30的芳基或取代或未取代的C5～C30的杂芳基；
Rc选自氢、氰基、取代或未取代的C6-C30的芳基、取代或未取代的C5-C30的杂芳基；
n为1-5的整数(例如1、2、3、4或5)，m、p和q独立地为1-4的整数(例如1、2、3或4)。
在本发明中，所述C5-C30各自独立地可以为C6、C7、C8、C9、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26、C28、C29等。
所述C6-C30各自独立地可以为C7、C8、C9、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26、C28、C29等。
在本发明中，所述有机化合物具有良好的热稳定性和成膜性，适宜的玻璃化温度Tg，利于在热真空蒸镀过程中形成稳定、均一的薄膜，同时减少相分离，保持器件的稳定性。具有较高的载流子传输速率以及平衡的载流子传输性能，以利于器件中空穴和电子传输的平衡同时获得较宽的载流子复合区域，提高发光效率。
在一个实施方式中，所述有机化合物具有如下式II所示结构：
其中L、A、Ra、Rb、Rc、n、m、p和q的限定与式I中相同。
在本发明中，所述化合物中优选式II中所示的基团连接顺序，该连接顺序可有效的调节分子的能级，使得化合物具有较深的LUMO能级，有利于降低电子注入的势垒，提高电子的注入能力，可有效降低OLED的器件电压。在一个实施方式中，所述L选自单键、取代或未取代的苯基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的三联苯基或取代或未取代的萘基。
在一个实施方式中，所述Z选自如下基团中的任意一种：
其中R1-R13独立地选自氢、取代或未取代的C6～C30的芳基或取代或未取代的C5～C30的杂芳基，#代表基团的连接位点。
在本发明中当Z选自如上所述的基团时，此类基团与骨架相连，可以调节化合物的HOMO能级，使得化合物具有较深的HOMO，有利于降低空穴注入的势垒，提高空穴的注入能力，有利于相邻层的能级匹配，可有效降低OLED的器件电压，使更多的空穴-电子在此区进行复合，可以实现较高的发光效率。
在一个实施方式中，A选自取代或未取代的苯基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的三联苯基或取代或未取代的萘基。
在一个实施方式中，Ra和Rb独立地选自氢、取代或未取代的苯基、取代或未取代的吡啶基或取代或未取代的喹喔啉基。
在一个实施方式中，如上所述取代的基团(包括取代或未取代的C6-C30的芳基、取代或未取代的C5-C30的杂芳基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的喹喔啉基)含有取代基时，取代基选自C6～C30的芳基、咔唑基、C18～C30(例如C18、C20、C22、C24、C26、C28、C29等)的三芳胺基、C18～C30(例如C18、C20、C22、C24、C26、C28、C29等)芳胺并咔唑基、咔唑并咔唑基或吖啶基。
在一个实施方式中，本发明所述有机化合物选自如下化合物中的任意一种：
其中D代表氘。
在本发明中，所述有机化合物的制备方法如下：
其中A、Ra、Rb、Rc、n、m、p、q、L、Z分别如上文所定义。
本发明的目的之二在于提供一种有机电致发光材料，所述有机电致发光材料包括如目的之一所述的有机化合物。
本发明的目的之三在于提供一种发光层材料，所述发光层材料包括如目的之一所述的有机化合物。
本发明的目的之四在于提供一种电子传输层材料，所述电子传输层材料包括如目的之一所述的有机化合物。
本发明的目的之五在于提供一种OLED器件，所述OLED器件包括阳极、阴极以及设置于所述阳极和阴极之间的有机薄膜层，所述有机薄膜层的材料包括如目的之一所述的有机化合物。
本发明提供的OLED器件中，阳极材料可以为金属、金属氧化物或导电性聚合物；其中，所述金属包括铜、金、银、铁、铬、镍、锰、钯、铂等及它们的合金，所述金属氧化物包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌、氧化铟镓锌(IGZO)等，所述导电性聚合物包括聚苯胺、聚吡咯、聚(3-甲基噻吩)等。除以上有助于空穴注入的材料及其组合，还包括已知的适合做阳极的材料。
所述OLED器件中，阴极材料可以为金属或多层金属材料；其中，所述金属包括铝、镁、银、铟、锡、钛等及它们的合金，所述多层金属材料包括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。
所述OLED器件中，有机薄膜层包括至少一层发光层(EML)和设置于发光层两侧的空穴注入层(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)或电子注入层(EIL)中的任意一种或至少两种的组合。除本发明目的之一所述的有机化合物之外，空穴/电子注入及传输层还可以为咔唑类化合物、芳胺类化合物、苯并咪唑类化合物及金属化合物等。所述OLED器件的阴极上(远离阳极的一侧)还可以任选地设置盖帽层(CPL)。
在一个实施方式中，所述有机薄膜层包括发光层，所述发光层包括主体材料和掺杂材料，所述主体材料包括如目的之一所述的有机化合物。
在一个实施方式中，所述有机薄膜层包括电子传输层，所述电子传输层的材料包括如目的之一所述的有机化合物。
在一个实施方式中，所述OLED器件的示意图如图1所示，包括依次层叠的基板1、ITO阳极2、第一空穴传输层3、第二空穴传输层4、电子阻挡层5、发光层6、第一电子传输层7、第二电子传输层8、阴极9和盖帽层(CPL)10。
本发明所述OLED器件可以通过以下方法制备：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。其中，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。
本发明的目的之六在于提供一种显示面板，所述显示面板包括如目的之五所述的OLED器件。
本发明的目的之七在于提供一种有机发光显示装置，所述有机发光显示装置包括如目的之六所述的显示面板。
以下示例性地列举几种本发明所述有机化合物的制备实施例：
制备实施例
实施例1
合成中间体d
(1)在氮气保护下，向1L反应瓶中依次加入甲苯(600mL)、a(0.4mol)、b(0.4mol)、醋酸钯(0.004mol)、叔丁醇钠(0.40mol)和三叔丁基膦(10.1mL的1.0M的甲苯溶液，0.011mol)。并在回流的条件下反应3小时。反应停止后，将混合物冷却至室温，用硅藻土过滤，浓缩滤液，用甲醇重结晶，抽滤并用甲醇淋洗得重结晶固体，得到中间体c。
中间体c的表征结果：分子式C31H19Br2ClN2；
通过液相质谱联用分析得ESI-MS(m/z)[M+1]+：理论值为612.96，测试值为612.95；元素分析结果：理论值：C,60.57；H,3.12；Br,26.00；Cl,5.77；N,4.56；测试值：C,60.56；H,3.13；Br,26.00；Cl,5.77；N,4.56。
(2)在反应瓶中加入化合物c(20.00mmol)和甲苯(150mL)，氮气保护，冷却至-78℃。在-78℃条件下缓慢加入正丁基锂(10mL，23mmol，2.5M)。升温到室温，将混合物搅拌1小时，然后冷却至-78℃。-78℃下向混合物中缓慢滴加三氯化硼(20.0mL，20.00mmol，1.0M的庚烷溶液)，然后在室温下搅拌12小时。减压浓缩除去溶剂，并向其中加入邻二氯苯(100mL)，氮气保护下加入三氯化铝(70.00mmol)和2,2,6,6-四甲基哌啶(40.00mmol)并在180℃下搅拌12小时。冷却至室温后，缓慢加入三乙烯二胺(70mmol)，并搅拌2小时，过滤后减压除去溶剂，所得粗品为硅胶通过柱色谱纯化得到中间体d。
中间体d的表征结果：分子式C31H18BClN2；
通过液相质谱联用分析得ESI-MS(m/z)[M+1]+：理论值为465.13，测试值为465.12；元素分析结果：理论值：C,80.11；H,3.90；B,2.33；Cl,7.63；N,6.03；测试值：C,80.10；H,3.91；B,2.33；Cl,7.63；N,6.03。
合成化合物05
氮气氛围下，于反应瓶中加入反应溶剂1,2-二氯苯，依次加入反应中间体d(2mmol)，反应物e-1(2.5mmol)，碳酸钾(7mmol)，催化剂CuI(0.4mmol)以及配体18-冠-6(0.4mmol)，升温至100℃，反应24h。待反应完成后，冷却至室温，抽滤收集有机相，加二氯甲烷/H2O进行萃取，将收集到的有机相用无水Na2SO4干燥，抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化，得到目标产物05。
化合物05的表征结果：分子式C55H33BN4；
通过液相质谱联用分析得ESI-MS(m/z)[M+1]+：理论值为761.28，测试值为761.20；元素分析结果：理论值：C,86.84；H,4.37；B,1.42；N,7.37；测试值：C,86.83；H,4.38；B,1.41；N,7.38。
实施例2：合成化合物09
氮气氛围下，于反应瓶中加入反应溶剂1,2-二氯苯，依次加入反应中间体d(2mmol)，反应物e-2(2.5mmol)，碳酸钾(7mmol)，催化剂CuI(0.4mmol)以及配体18-冠-6(0.4mmol)，升温至100℃，反应24h。待反应完成后，冷却至室温，抽滤收集有机相，加二氯甲烷/H2O进行萃取，将收集到的有机相用无水Na2SO4干燥，抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化，得到目标产物09。
化合物09的表征结果：分子式C55H33BN4；
通过液相质谱联用分析得ESI-MS(m/z)[M+1]+：理论值为761.28，测试值为761.22；元素分析结果：理论值：C,86.84；H,4.37；B,1.42；N,7.37；测试值：C,86.82；H,4.39；B,1.42；N,7.39。
实施例3：合成化合物10
氮气氛围下，于反应瓶中加入反应溶剂1,2-二氯苯，依次加入反应中间体d(2mmol)，反应物e-3(2.5mmol)，碳酸钾(7mmol)，催化剂CuI(0.4mmol)以及配体18-冠-6(0.4mmol)，升温至100℃，反应24h。待反应完成后，冷却至室温，抽滤收集有机相，加二氯甲烷/H2O进行萃取，将收集到的有机相用无水Na2SO4干燥，抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化，得到目标产物10。
化合物10的表征结果：分子式C61H37BN4；
通过液相质谱联用分析得ESI-MS(m/z)[M+1]+：理论值为837.31，测试值为837.28；元素分析结果：理论值：C,87.56；H,4.46；B,1.29；N,6.70；测试值：C,87.55；H,4.47；B,1.28；N,6.71。
实施例4：合成化合物13
在圆底烧瓶中，加入中间产物d(4mmol)、化合物e-4(6mmol)和Pd(PPh3)4(0.3mmol)加入到甲苯(180mL)/乙醇(150mL)和碳酸钾(15mmol)水溶液(10mL)的混合物中，在氮气氛围下回流反应12h。将得到的混合物冷却到室温，加入水中，然后通过硅藻土垫过滤，滤液用二氯甲烷萃取，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目标产物13。
化合物13的表征结果：分子式C61H37BN4；
通过液相质谱联用分析得ESI-MS(m/z)[M+1]+：理论值为837.31，测试值为837.28；元素分析结果：理论值：C,87.56；H,4.46；B,1.29；N,6.70；测试值：C,87.54；H,4.48；B,1.27；N,6.72。
实施例5：合成化合物18
在圆底烧瓶中，加入中间产物d(4mmol)、化合物e-5(6mmol)和Pd(PPh3)4(0.3mmol)加入到甲苯(180mL)/乙醇(150mL)和碳酸钾(15mmol)水溶液(10mL)的混合物中，在氮气氛围下回流反应12h。将得到的混合物冷却到室温，加入水中，然后通过硅藻土垫过滤，滤液用二氯甲烷萃取，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目标产物18。
化合物18的表征结果：分子式C49H30BN3；
通过液相质谱联用分析得ESI-MS(m/z)[M+1]+：理论值为672.25，测试值为672.26；元素分析结果：理论值：C,87.63；H,4.50；B,1.61；N,6.26；测试值：C,87.62；H,4.51；B,1.60；N,6.27。
实施例6：合成化合物22
氮气氛围下，于反应瓶中加入反应溶剂1,2-二氯苯，依次加入反应中间体d(2mmol)，反应物e-6(2.5mmol)，碳酸钾(7mmol)，催化剂CuI(0.4mmol)以及配体18-冠-6(0.4mmol)，升温至100℃，反应24h。待反应完成后，冷却至室温，抽滤收集有机相，加二氯甲烷/H2O进行萃取，将收集到的有机相用无水Na2SO4干燥，抽滤收集滤液、旋除溶剂并进行柱层析纯化，得到目标产物22。
化合物22的表征结果：分子式C43H26BN3S；
通过液相质谱联用分析得ESI-MS(m/z)[M+1]+：理论值为628.19，测试值为628.13；元素分析结果：理论值：C,82.30；H,4.18；B,1.72；N,6.70；S,5.11；测试值：C,82.28；H,4.20；B,1.72；N,6.71；S,5.10。
实施例7：合成化合物26
在圆底烧瓶中，加入中间产物d(4mmol)、化合物e-7(6mmol)和Pd(PPh3)4(0.3mmol)加入到甲苯(180mL)/乙醇(150mL)和碳酸钾(15mmol)水溶液(10mL)的混合物中，在氮气氛围下回流反应12h。将得到的混合物冷却到室温，加入水中，然后通过硅藻土垫过滤，滤液用二氯甲烷萃取，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目标产物26。
化合物26的表征结果：分子式C49H30BN3S；
通过液相质谱联用分析得ESI-MS(m/z)[M+1]+：理论值为704.23，测试值为704.20；元素分析结果：理论值：C,83.64；H,4.30；B,1.54；N,5.97；S,4.56；测试值：C,83.63；H,4.31；B,1.53；N,5.98；S,4.56。
实施例8：化合物15的合成
在圆底烧瓶中，加入中间产物d(4mmol)、化合物e-8(6mmol)和Pd(PPh3)4(0.3mmol)加入到甲苯(180mL)/乙醇(150mL)和碳酸钾(15mmol)水溶液(10mL)的混合物中，在氮气氛围下回流反应12h。将得到的混合物冷却到室温，加入水中，然后通过硅藻土垫过滤，滤液用二氯甲烷萃取，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目标产物15。
化合物15的表征结果：分子式C61H39BN4；
通过液相质谱联用分析得ESI-MS(m/z)[M+1]+：理论值为839.33，测试值为839.30；元素分析结果：理论值：C,87.35；H,4.69；B,1.29；N,6.68；测试值：C,87.33；H,4.67；B,1.30；N,6.70。
实施例9：化合物109的合成
在圆底烧瓶中，加入中间产物d(4mmol)、化合物e-9(6mmol)和Pd(PPh3)4(0.3mmol)加入到甲苯(180mL)/乙醇(150mL)和碳酸钾(15mmol)水溶液(10mL)的混合物中，在氮气氛围下回流反应13h。将得到的混合物冷却到室温，加入水中，然后通过硅藻土垫过滤，滤液用二氯甲烷萃取，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目标产物109。
化合物109的表征结果：分子式C61H37BN4；
通过液相质谱联用分析得ESI-MS(m/z)[M+1]+：理论值为837.31，测试值为837.32；元素分析结果：理论值：C,87.56；H,4.46；B,1.29；N,6.70；测试值：C,87.55；H,4.47；B,1.30；N,6.70。
实施例9：化合物110的合成
合成中间体c-1
中间体c-1的制备方法与实施例1步骤(1)的区别在于，用等摩尔量的化合物a-1替换化合物a，用等摩尔量的化合物b替换化合物b-1，其他原料、反应步骤以及反应条件与实施例1步骤(1)相同，最后得到中间体c-1。
中间体c-1的表征结果：分子式C31H19Br2ClN2；
通过液相质谱联用分析得ESI-MS(m/z)[M+1]+：理论值为612.96，测试值为612.97；元素分析结果：理论值：C,60.57；H,3.12；Br,26.00；Cl,5.77；N,4.56；测试值：C,60.56；H,3.12；Br,26.00；Cl,5.77；N,4.57。
中间体d-1的制备方法与实施例1步骤(1)的区别在于，用等摩尔量的化合物c-1替换化合物c，其他原料、反应步骤以及反应条件与实施例1步骤(1)相同，最后得到中间体d-1。
中间体d-1的表征结果：分子式C31H18BClN2；
通过液相质谱联用分析得ESI-MS(m/z)[M+1]+：理论值为465.13，测试值为465.13；元素分析结果：理论值：C,80.11；H,3.90；B,2.33；Cl,7.63；N,6.03；测试值：C,80.10；H,3.90；B,2.33；Cl,7.63；N,6.04。
在圆底烧瓶中，加入中间产物d-1(4mmol)、化合物e-8(6mmol)和Pd(PPh3)4(0.3mmol)加入到甲苯(180mL)/乙醇(150mL)和碳酸钾(15mmol)水溶液(10mL)的混合物中，在氮气氛围下回流反应12h。将得到的混合物冷却到室温，加入水中，然后通过硅藻土垫过滤，滤液用二氯甲烷萃取，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目标产物110。
化合物110的表征结果：分子式C61H39BN4；
通过液相质谱联用分析得ESI-MS(m/z)[M+1]+：理论值为839.33，测试值为839.30；元素分析结果：理论值：C,87.35；H,4.69；B,1.29；N,6.68；测试值：C,87.35；H,4.69；B,1.28；N,6.69。
器件实施例1
本实施例提供了一种有机发光器件(顶发射)。如图1所示，有机发光器件包括：基板1、ITO阳极2、第一空穴传输层3、第二空穴传输层4、电子阻挡层5、发光层6、第一电子传输层7、第二电子传输层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、电子阻挡层5的厚度是30nm、发光层6的厚度是30nm、第一电子传输层7的厚度是30nm、第二电子传输层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。
OLED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HT-1∶HAT-CN，化合物HT1与HAT-CN的质量比例为98:2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HT-1，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上蒸镀材料Prime-1，得到厚度为30nm的层，该层作为电子阻挡层5；
5)在电子阻挡层5上共沉积发光层6，其中用本发明实施例1提供的有机化合物05作为主体材，Ir(piq)2(acac)作为掺杂材料，有机化合物05和Ir(piq)2(acac)的质量比为19:1，厚度为30nm；
6)在发光层6上真空蒸镀第一电子传输层7化合物ET-1，得到厚度为30nm的第一电子传输层7；
7)在第一电子传输层7上真空蒸镀第二电子传输层8的材料LiF，得到厚度为5nm的第二电子传输层8；
8)在第二电子传输层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CPL-1，厚度为100nm，作为阴极覆盖层(盖帽层或CPL)10使用。
上述步骤中提到的材料HAT-CN、HT-1、Prime-1、Ir(piq)2(acac)、ET-1、CPL-1的结构式分别如下所示：
器件实施例2
本器件实施例与器件实施例1的区别仅在于，将步骤(5)中的有机化合物05用等量的本发明提供的有机化合物09替换；其它制备步骤均相同。
器件实施例3
本器件实施例与器件实施例1的区别仅在于，将步骤(5)中的有机化合物05用等量的本发明提供的有机化合物10替换；其它制备步骤均相同。
器件实施例4
本器件实施例与器件实施例1的区别仅在于，将步骤(5)中的有机化合物05用等量的本发明提供的有机化合物13替换；其它制备步骤均相同。
器件实施例5
本器件实施例与器件实施例1的区别仅在于，将步骤(5)中的有机化合物05用等量的本发明提供的有机化合物18替换；其它制备步骤均相同。
器件实施例6
本器件实施例与器件实施例1的区别仅在于，将步骤(5)中的有机化合物05用等量的本发明提供的有机化合物22替换；其它制备步骤均相同。
器件实施例7
本器件实施例与器件实施例1的区别仅在于，将步骤(5)中的有机化合物05用等量的本发明提供的有机化合物26替换；其它制备步骤均相同。
器件实施例8
本器件实施例与器件实施例1的区别仅在于，将步骤(5)中的有机化合物05用等量的本发明提供的有机化合物15替换；其它制备步骤均相同。
器件实施例9
本器件实施例与器件实施例1的区别仅在于，将步骤(5)中的有机化合物05用等量的本发明提供的有机化合物109替换；其它制备步骤均相同。
器件实施例10
本器件实施例与器件实施例1的区别仅在于，将步骤(5)中的有机化合物05用等量的本发明提供的有机化合物110替换；其它制备步骤均相同。
器件对比例1
本器件对比例与器件实施例1的区别仅在于，将步骤(5)中的有机化合物05用等量的对比化合物M1替换；其它制备步骤均相同。
器件对比例2
本器件对比例与器件实施例1的区别仅在于，将步骤(5)中的有机化合物05用等量的对比化合物M2替换；其它制备步骤均相同。
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)的启亮电压和电流效率(CE，Cd/A)，Von为亮度1Cd/m2下的启亮电压；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LT95(在50mA/cm2测试条件下)；具体数据如表1所示。
表1 OLED器件性能检测结果
从表1的数据可得，相对于对比例1中的器件，使用本发明所述有机化合物的电致发光器件具有更低的启亮电压，启亮电压约下降4.4％(如上表1中启亮电压是以器件对比例2的启亮电压为100％，得出的相对启亮电压)，因此可以有效降低器件的功耗；使用本发明所述有机化合物的器件具有更高的电流效率，相比于对比例2约提升5.9～10.1％左右(如上表1中电流效率是以器件对比例2的电流效率为100％，得出的相对电流效率)；使用本发明所述有机化合物的器件具有更长的寿命，相比于对比例1器件寿命延长了5.9％～9.2％左右(如上表1中LT95是以器件对比例2的LT95为100％，得出的相对LT95)。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的有机化合物及其应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。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)
1.一种有机化合物，其特征在于，所述有机化合物具有如下式I所示结构：
其中L选自单键或C6芳基；
Z选自如下基团中的任意一种：
其中R1-R4、R7-R13独立地选自氢或C6芳基，#代表基团的连接位点；
A选自苯基；
Ra和Rb独立地选自氢；
Rc选自氢；
n为1，m、p和q独立地为1-4的整数。
2.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述有机化合物具有如下式II所示结构：
其中L、Z、A、Ra、Rb、Rc、n、m、p和q的限定与式I中相同。
3.一种有机化合物，其特征在于，所述有机化合物选自如下化合物中的任意一种：
4.一种有机电致发光材料，其特征在于，所述有机电致发光材料包括如权利要求1-3中任一项所述的有机化合物。
5.一种发光层材料，其特征在于，所述发光层材料包括如权利要求1-3中任一项所述的有机化合物。
6.一种电子传输层材料，其特征在于，所述电子传输层材料包括如权利要求1-3中任一项所述的有机化合物。
7.一种OLED器件，其特征在于，所述OLED器件包括阳极、阴极以及设置于所述阳极和阴极之间的有机薄膜层，所述有机薄膜层的材料包括如权利要求1-3中任一项所述的有机化合物。
8.根据权利要求7所述的OLED器件，其特征在于，所述有机薄膜层包括发光层，所述发光层包括主体材料和掺杂材料，所述主体材料包括如权利要求1-3中任一项所述的有机化合物。
9.根据权利要求7所述的OLED器件，其特征在于，所述有机薄膜层包括电子传输层，所述电子传输层的材料包括如权利要求1-3中任一项所述的有机化合物。
10.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括如权利要求7-9中任一项所述的OLED器件。
11.一种有机发光显示装置，其特征在于，所述有机发光显示装置包括如权利要求10所述的显示面板。
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