CN114394982A - 一种有机化合物、包含其的oled器件及其应用 - Google Patents

一种有机化合物、包含其的oled器件及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114394982A
CN114394982A CN202210107780.4A CN202210107780A CN114394982A CN 114394982 A CN114394982 A CN 114394982A CN 202210107780 A CN202210107780 A CN 202210107780A CN 114394982 A CN114394982 A CN 114394982A
Authority
CN
China
Prior art keywords
organic compound
oled device
independently selected
heteroaryl
substituted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210107780.4A
Other languages
English (en)
Inventor
邓东阳
刘营
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Tianma Microelectronics Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Tianma Microelectronics Co Ltd filed Critical Wuhan Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority to CN202210107780.4A priority Critical patent/CN114394982A/zh
Publication of CN114394982A publication Critical patent/CN114394982A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D498/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D498/12—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains three hetero rings
    • C07D498/14—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D401/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom
    • C07D401/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D413/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D413/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D417/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00
    • C07D417/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/1033—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/1037—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1059—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing three nitrogen atoms as heteroatoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1074—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing more than three nitrogen atoms as heteroatoms
    • C09K2211/1077—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing more than three nitrogen atoms as heteroatoms with oxygen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明提供一种有机化合物、包含其的OLED器件及其应用，所述有机化合物具有如式I所示结构，通过分子结构的设计，使其具有适宜的HOMO/LUMO能级和良好的光电性能，同时具有良好的热稳定性、成膜性和适宜的玻璃化转变温度，有利于形成稳定均一的薄膜，减少相分离。所述有机化合物用于OLED器件，尤其适于作为磷光主体材料，具有较高的载流子传输速率、平衡的载流子传输性能，使OLED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，降低驱动电压，延长工作寿命。

Description

一种有机化合物、包含其的OLED器件及其应用
技术领域
本发明属于有机电致发光材料技术领域，具体涉及一种有机化合物、包含其的OLED器件及其应用。
背景技术
相比于传统的无机电致发光材料，有机电致发光(organicelectroluminescence，OLE)材料具有良好的光电性能和可挠性，使包含其的有机电致发光(OLED)器件具有自发光、视角宽、响应快、发光效率高、温度适应性好、超薄、生产工艺简单、驱动电压低、能耗低等优点，已被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。
有机电致发光材料按照其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发光，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形成概率的比例为1:3。因此，电致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％；而电致磷光材料的内量子效率理论上可以达到100％，外量子效率可达到20％。1998年，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，并开创性地将所制备磷光材料应用于有机电致发光器件。
由于磷光重金属材料有较长的寿命(μs)，在高电流密度下，可能导致三线态-三线态湮灭和浓度淬灭，造成器件性能衰减，因此通常将重金属磷光材料掺杂到合适的主体材料中，形成一种主体-客体掺杂体系，使能量传递最优化，发光效率和寿命最大化。在目前的研究现状中，重金属掺杂材料的开发和商业化应用已趋于成熟，很难开发可替代的掺杂材料。因此，把重心放在开发磷光主体材料是研究者们共通的思路。
随着显示技术的不断发展，人们对OLED器件的光电性能提出了更高的要求，但是，目前使用的主体材料仍存在寿命较短、效果较低、驱动电压(启亮电压)较高的问题，从而限制了OLED显示技术的进一步发展。因此，研究更多种类、更好性能的有机电致发光材料，是本领域亟待解决的问题。
发明内容
为了开发更多种类、更好性能的有机电致发光材料，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式I所示结构：
Figure BDA0003494483170000011
式I中，X1、X2、X3、X4、X5各自独立地为N或CR1。
式I中，Y选自O、S或NR2。
式I中，R1、R2各自独立地选自氢、C6-C30芳基或C5-C30杂芳基中的任意一种。
式I中，L1、L2、Z各自独立地选自氢、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基、取代或未取代的C6-C30芳胺基中的任意一种。
本发明提供的有机化合物具有式I所示结构，通过分子结构的设计，使其具有适宜的HOMO/LUMO能级和良好的光电性能。所述有机化合物用于OLED器件，尤其适用于磷光主体材料，具有较高的载流子传输速率、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。而且，所述有机化合物具有良好的热稳定性、良好的成膜性和适宜的玻璃化转变温度Tg，有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。
本发明中，所述C6-C30芳基可以为C6、C8、C9、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等的芳基。
本发明中，所述C5-C30杂芳基可以为C5、C6、C8、C9、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等的杂芳基。
本发明中，所述C3-C30杂芳基可以为C3、C4、C5、C6、C8、C9、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等的杂芳基。
本发明中，所述C6-C30芳胺基可以为C6、C8、C9、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等的芳胺基。
本发明的目的之二在于提供一种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，所述有机薄膜层包括至少一种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显示面板，所述显示面板包括如目的之二所述的OLED器件。
本发明的目的之四在于提供一种电子设备，所述电子设备包括如目的之二所述的OLED器件或如目的之三所述的显示面板中的至少一种。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的有机化合物具有如式I所示的结构，通过分子结构的设计，使其具有适宜的HOMO/LUMO能级和良好的光电性能，同时具有良好的热稳定性、成膜性和适宜的玻璃化转变温度，有利于形成稳定均一的薄膜，减少相分离。所述有机化合物用于OLED器件，尤其适于作为磷光主体材料，具有较高的载流子传输速率、平衡的载流子传输性能，使OLED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，降低驱动电压，改善器件的稳定性，延长工作寿命。
附图说明
图1为本发明一个实施方式中提供的OLED器件的结构示意图；
图2为本发明另一实施方式中提供的OLED器件的结构示意图；
其中，110-阳极，120-第一有机薄膜层，121-第一空穴传输层，122-第二空穴传输层，130-发光层，140-第二有机薄膜层，141-第一电子传输层，142-第二电子传输层，150-阴极，160-基板，170-盖帽层。
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。
在一个实施方式中，本发明提供一种有机化合物，所述有机化合物具有如式I所示结构：
Figure BDA0003494483170000031
式I中，X1、X2、X3、X4、X5各自独立地为N或CR1；需要说明的是，当X1、X2、X3、X4、X5各自独立地CR1时，多个R1为相同或不同的基团。
式I中，Y选自O、S或NR2。
式I中，R1、R2各自独立地选自氢、C6-C30芳基或C5-C30杂芳基中的任意一种。
式I中，L1、L2、Z各自独立地选自氢、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基、取代或未取代的C6-C30芳胺基中的任意一种。
本发明提供的有机化合物具有如式I所示的结构，其以含杂原子大环结构作为中心骨架，搭配基团L1、L2和Z，通过分子结构的设计，使其具有适宜的HOMO/LUMO能级和优异的光电性能，其用于OLED器件，尤其适用于磷光主体材料。具体地，所述有机化合物的LUMO能级较深，可以降低电子传输的势垒，提高电子的注入能力，有效降低OLED器件的电压；其具有适宜的HOMO能级，可以有效地阻挡空穴，使更多的空穴-电子在发光区进行复合，可以实现较高的发光效率；而且，所述有机化合物具有良好的热稳定性和成膜性，玻璃化转变温度适宜，有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，延长寿命。因此，所述有机化合物用于OLED器件，其作为发光层的磷光主体材料，具有较高的载流子传输速率、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，并获得较宽的载流子复合区域，提高发光效率，降低驱动电压和能耗，改善器件的稳定性、延长工作寿命。
本发明中，Ca-Cb的表达方式代表该基团具有的碳原子数为a-b，若无特殊说明，该碳原子数不包括取代基的碳原子数。
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)、2H(氘，D)、3H(氚，T)等；碳(C)则包括12C、13C等。
本发明中，所述C6-C30芳基均可以为C6、C8、C9、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等的芳基。
本发明中，所述C5-C30杂芳基均可以为C5、C6、C8、C9、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等的杂芳基。
本发明中，所述C3-C30杂芳基均可以为C3、C4、C5、C6、C8、C9、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等的杂芳基。
本发明中，所述C6-C30芳胺基均可以为C6、C8、C9、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等的芳胺基。
具体地，所述C6-C30(例如C6、C8、C9、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等)芳基，示例性地包括但不限于：苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、茚基、芴基及其衍生物(9,9-二甲基芴基、9,9-二乙基芴基、9,9-二苯基芴基、9,9-二萘基芴基、螺二芴基、苯并芴基等)、荧蒽基、三亚苯基、芘基、苝基、
Figure BDA0003494483170000032
基或并四苯基等
所述C3-C30(例如C3、C4、C5、C6、C8、C9、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等)杂芳基、C5-C30(例如C5、C6、C8、C9、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等)杂芳基，其中的杂原子包括O、S、N、P或B等；示例性地包括但不限于：呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡啶基、吡嗪基、哒嗪基、嘧啶基、三嗪基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、噌啉基、邻菲罗啉基、咪唑基、噻唑基、恶唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并恶唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基及其衍生物(N-苯基咔唑基、N-萘基咔唑基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、吲哚并咔唑基、氮杂咔唑基等)、吩噻嗪基、吩恶嗪基、氢化吖啶基等；所述杂芳基还包括前述列举的杂芳基与芳基通过单键连接形成的一价基团。
所述C6-C30(例如C6、C9、C10、C12、C14、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等)芳胺基的具体示例，为-NH3中的至少一个H被上述列举的芳基取代而形成的一价基团。
所述C1-C10直链或支链烷基可以为C1、C2、C3、C4、C5、C6、C8、C9、C10的直链或支链烷基，示例性地包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基、正辛基、正庚基、正壬基、正癸基等。
所述C1-C10(例如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C8、C9或C10)烷氧基的具体示例，为O与上述列举的直链或支链烷基相连形成的一价基团。
所述C3-C10环烷基可以为C1、C2、C3、C4、C5、C6、C8、C9、C10的环烷基；示例性地包括但不限于：环丙基、环丁基、环戊基、环己基、金刚烷基等。
本发明中，所述卤素均可以为F、Cl、Br或I。
本发明中，所述“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(至少2个)时，多个(至少2个)为相同或不同的基团；取代基可以连接在基团中任意可以连接的位置。下文涉及到相同的表达方式时，均具有同样的含义。
在一个实施方式中，L1、L2、Z中所述取代的取代基各自独立地选自卤素、氰基、C1-C10(例如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)直链或支链烷基、C3-C10(例如C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)环烷基、C1-C10(例如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)烷氧基、C6-C20(例如C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)芳基、C3-C20(例如C3、C4、C5、C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)杂芳基或C6-C20(例如C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)芳胺基中的至少一种。
在一个实施方式中，所述X1、X2、X3、X4各自独立地为N或CH。
在一个实施方式中，所述X1与X2相同，所述X3与X4相同。
在一个实施方式中，所述X5为N或CR1，所述R1选自
Figure BDA0003494483170000041
Figure BDA0003494483170000042
中的任意一种；其中，虚线代表基团的连接位点。
在一个实施方式中，所述Y选自O、S或NR2；所述R2选自
Figure BDA0003494483170000043
Figure BDA0003494483170000051
中的任意一种；其中，虚线代表基团的连接位点。
在一个实施方式中，所述L1、L2各自独立地选自氢或如下基团中的任意一种：
Figure BDA0003494483170000052
其中，虚线代表基团的连接位点。
R11、R12各自独立地选自卤素、氰基、C1-C10(例如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)直链或支链烷基、C3-C10(例如C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)环烷基、C1-C10(例如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)烷氧基、C6-C20(例如C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)芳基、C3-C20(例如C3、C4、C5、C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)杂芳基或C6-C20(例如C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)芳胺基中的任意一种。
U1选自O、S、NR13。
U2选自O、S、NR13或CR14R15。
R13、R14、R15各自独立地选自氢、C1-C10(例如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)直链或支链烷基、取代或未取代的C6-C20(例如C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)芳基、取代或未取代的C3-C20(例如C3、C4、C5、C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)杂芳基中的任意一种；R14与R15不连接或通过化学键连接成环。
L11选自单键或C6-C20(例如C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)亚芳基中的任意一种。
m1、m2分别代表取代基的数目，各自独立地选自0-3的整数，例如可以为0、1、2或3；当m1、m2为≥2的整数时，多个(至少2个)取代基为相同或不同的基团。
R13、R14、R15中所述取代的取代基各自独立地选自卤素、氰基、C1-C10(例如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)直链或支链烷基、C3-C10(例如C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)环烷基、C1-C10(例如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)烷氧基、C6-C20(例如C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)芳基、C3-C20(例如C3、C4、C5、C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)杂芳基或C6-C20(例如C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)芳胺基中的至少一种。
在一个具体实施方式中，所述L11选自单键、亚苯基
Figure BDA0003494483170000061
亚吡啶基
Figure BDA0003494483170000062
亚联苯基
Figure BDA0003494483170000063
或亚萘基
Figure BDA0003494483170000064
中的任意一种；虚线代表基团的连接位点。
在一个实施方式中，所述L1、L2各自独立地选自氢或如下基团中的任意一种：
Figure BDA0003494483170000065
Figure BDA0003494483170000071
Figure BDA0003494483170000072
其中，虚线代表基团的连接位点。
在一个实施方式中，所述Z选自如下基团中的任意一种：
Figure BDA0003494483170000073
其中，虚线代表基团的连接位点。
R21、R22各自独立地选自卤素、氰基、C1-C10(例如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)直链或支链烷基、C3-C10(例如C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)环烷基、C1-C10(例如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)烷氧基、C6-C20(例如C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)芳基、C3-C20(例如C3、C4、C5、C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)杂芳基或C6-C20(例如C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)芳胺基中的任意一种。
L21选自单键或C6-C20(例如C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)亚芳基中的任意一种。
U3选自O、S、NR23或CR24R25。
R23、R24、R25各自独立地选自氢、C1-C10(例如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)直链或支链烷基、取代或未取代的C6-C20(例如C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)芳基、取代或未取代的C3-C20(例如C3、C4、C5、C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)杂芳基中的任意一种。
n1、n2分别代表取代基的数目，各自独立地选自0-3的整数，例如可以为0、1、2或3；当n1、n2为≥2的整数时，多个(至少2个)取代基为相同或不同的基团。
R23、R24、R25中所述取代的取代基各自独立地选自卤素、氰基、C1-C10(例如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)直链或支链烷基、C3-C10(例如C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)环烷基、C1-C10(例如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10)烷氧基、C6-C20(例如C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)芳基、C3-C20(例如C3、C4、C5、C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)杂芳基或C6-C20(例如C6、C9、C10、C12、C14、C16或C18等)芳胺基中的至少一种。
在一个具体实施方式中，所述L21选自单键、亚苯基
Figure BDA0003494483170000081
亚吡啶基
Figure BDA0003494483170000082
亚联苯基
Figure BDA0003494483170000083
或亚萘基
Figure BDA0003494483170000084
中的任意一种；虚线代表基团的连接位点。
在一个实施方式中，所述Z选自如下基团中的任意一种：
Figure BDA0003494483170000085
Figure BDA0003494483170000091
Figure BDA0003494483170000092
其中，虚线代表基团的连接位点。
在一个实施方式中，所述有机化合物选自如下化合物P1-P111中的任意一种：
Figure BDA0003494483170000093
Figure BDA0003494483170000101
Figure BDA0003494483170000111
Figure BDA0003494483170000121
Figure BDA0003494483170000131
Figure BDA0003494483170000141
Figure BDA0003494483170000151
Figure BDA0003494483170000161
在一个实施方式中，本发明提供一种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，所述有机薄膜层包括至少一种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发光层，所述发光层包括至少一种(例如一种或两种)如目的之一所述的有机化合物。
在一个实施方式中，所述有机化合物作为发光层的主体材料。
在一个实施方式中，所述有机化合物作为发光层的磷光主体材料，其与染料进行复配，具有较高的载流子传输速率和平衡的载流子传输性能，在有利于器件中空穴和电子传输的平衡的同时，获得较宽的载流子复合区域，提高发光效率，降低驱动电压和能耗，改善器件的稳定性、延长工作寿命。
在一个实施方式中，所述OLED器件的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。
在一个实施方式中，所述OLED器件的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。
在一个实施方式中，所述OLED器件的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其他功能层，包括电子传输层(ETL)、空穴传输层(HTL)、空穴注入层(HIL)、电子阻挡层(EBL)、空穴阻挡层(HBL)、电子注入层(EIL)中的任意一种或至少两种的组合，其中空穴/电子注入及传输层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OLED器件的结构示意图如图1所示，包括阳极110和阴极150，设置于所述阳极110和阴极150之间的发光层130，在发光层130的两侧分别设置有第一有机薄膜层120和第二有机薄膜层140，所述第一有机薄膜层120为空穴传输层(HTL)、空穴注入层(HIL)或电子阻挡层(EBL)中的任意一种或至少两种的组合，所述第二有机薄膜层140包括电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)或电子注入层(EIL)中的任意一种或至少两种的组合。
在一个实施方式中，所述发光层130中包括至少一种本发明提供的有机化合物。
可选地，所述阴极150上(远离110的一侧)还可以设置盖帽层(CPL)。
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。
在一个实施方式中，本发明提供一种显示面板，所述显示面板包括如目的之二所述的OLED器件。
在一个实施方式中，本发明提供一种电子设备，所述电子设备包括如目的之二所述的OLED器件或如目的之三所述的显示面板中的至少一种。
示例性地，本发明提供的具有如式I所示结构的有机化合物可以通过如下合成路线制备得到：
Figure BDA0003494483170000171
Figure BDA0003494483170000172
其中，X1、X2、X3、X4、X5、Y、L1、L2、Z具有与式I相同的限定范围，且L1、L2、Z均不为氢；原料PX-1可从市场途径购买获得，或可采用如下示例性地合成路线制备得到：
Figure BDA0003494483170000173
Figure BDA0003494483170000181
其中，n-BuLi代表正丁基锂，NBS代表N-溴代琥珀酰亚胺。
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：
合成例
合成用于制备所述有机化合物的原料P1-1，具体步骤如下：
(1)合成A2：
Figure BDA0003494483170000182
在氮气流下，将0.2mol反应物A1和400mL四氢呋喃(THF)放入圆底烧瓶中，在-65℃下缓慢加入1.6M的正丁基锂(n-BuLi)64mL，然后搅拌12h；反应完成后使用100mL 1MHCl进行中和，然后去除溶剂并用乙醚萃取。用无水MgSO4从有机层中除去水分，蒸干溶剂后用乙醇重结晶，得到A2。
(2)合成A3：
Figure BDA0003494483170000183
在氮气流中，将10mmol反应物A2和100mL THF放入圆底烧瓶中，在-78℃下缓慢加入1.6M的n-BuLi 13mL，然后搅拌1.5h；在-78℃下缓慢加入20mmol三甲基氯化锡，升温至室温并搅拌12h；反应完成后除去溶剂，将得到的固体溶解在己烷中，用Florisil柱过滤。除去过滤的有机层的溶剂并用CH2Cl2/己烷重结晶，得到A3固体。
(3)合成A5：
Figure BDA0003494483170000191
将6mmol中间体A3、6mmol反应物A4和0.16g的催化剂二(三叔丁基膦)钯Pd(PtBu3)2加入到100mL THF中，并在60℃下搅拌12h。将温度降至室温后，将反应产物通过Florisil柱过滤，除去溶剂，通过柱层析(CH2Cl2/己烷＝10/1)得到A5固体。
(4)合成A6：
Figure BDA0003494483170000192
在氮气流下，加入4.27mmol中间体A5、4.69mmol N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)和20mL二氯甲烷，在60℃下搅拌12h。反应完成后，混合物用CH2Cl2萃取，然后用无水MgSO4除去有机层中的水分。除去溶剂并通过柱色谱法(己烷/CH2Cl2＝20/1)，得到A6固体。
(5)合成P1-1：
Figure BDA0003494483170000193
将4mmol中间体A6和0.18mmol二(三苯基膦)二氯化钯Pd(PPh3)2Cl2加入三口烧瓶中，用300mL二氯甲烷搅拌溶解，氮气保护，室温下，缓慢通入Cl2，反应液室温搅拌3h，抽滤，滤饼用己烷重结晶，得到P1-1固体。
以下实施例中所涉及的其他原料PX-1均可通过市场途径购买，或可采用前述合成路线制备得到，简明起见，不再赘述。
实施例1
一种有机化合物P1，结构为
Figure BDA0003494483170000194
该有机化合物P1的制备方法如下：
(1)
Figure BDA0003494483170000201
氮气氛围下，于反应瓶中以甲苯:乙醇:水＝7:2:1的比例加入反应溶剂，然后依次加入K2CO3(20mmol)水溶液，反应物P1-1(10mmol)，反应物A1(10mmol)，以及催化剂四三苯基膦钯Pd(PPh3)4(0.5mmol)，升温至80℃，反应过夜。待反应完成后，冷却至室温，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，得到中间体P1-2(收率68％)。
(2)
Figure BDA0003494483170000202
氮气氛围下，于反应瓶中加入1,4-二氧六环，然后依次加入K2CO3(16mmol)水溶液，中间反应物P1-2(8mmol)，反应物B1(16mmol)，以及催化剂Pd(PPh3)4(0.45mmol)，升温至100℃，反应过夜。待反应完成后，冷却至室温，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P1(收率70％)。
通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析得到MALDI-TOF：m/z计算值：C41H24N6O，计算值：616.20；实测值：616.43。
化合物元素分析结果(％)：计算值：C 79.85，H 3.92，N 13.63，O 2.59；测试值：C79.86，H 3.91，N 13.63，O 2.59。
实施例2
一种有机化合物P70，结构为
Figure BDA0003494483170000203
该有机化合物P70的制备方法如下：
Figure BDA0003494483170000204
Figure BDA0003494483170000211
与实施例1的区别仅在于，将步骤(1)中的P1-1替换为等摩尔量的P70-1，将步骤(2)中的P1-2、B1分别替换为等摩尔量的P70-2、B70；其他原料、用量及工艺参数均与实施例1相同，得到目标产物P70。
MALDI-TOF：m/z计算值：C60H37N5O，计算值：843.30；实测值：843.54。
化合物元素分析结果(％)：计算值：C 85.39，H 4.42，N 8.30，O 1.90；测试值：C85.38，H 4.43，N 8.30，O 1.90。
实施例3
一种有机化合物P71，结构为
Figure BDA0003494483170000212
该有机化合物P71的制备方法如下：
Figure BDA0003494483170000213
与实施例1的区别仅在于，将步骤(1)中的P1-1、A1分别替换为等摩尔量的P71-1、A71，将步骤(2)中的P1-2、B1分别替换为等摩尔量的P71-2、B71；其他原料、用量及工艺参数均与实施例1相同，得到目标产物P71。
MALDI-TOF：m/z计算值：C55H33N7，计算值：791.28；实测值：791.46。
化合物元素分析结果(％)：计算值：C 83.42，H 4.20，N 12.38；测试值：C 83.41，H4.21，N 12.38。
实施例4
一种有机化合物P72，结构为
Figure BDA0003494483170000221
该有机化合物P72的制备方法如下：
Figure BDA0003494483170000222
与实施例1的区别仅在于，将步骤(1)中的P1-1替换为等摩尔量的P72-1，将步骤(2)中的P1-2、B1分别替换为等摩尔量的P72-2、B72；其他原料、用量及工艺参数均与实施例1相同，得到目标产物P72。
MALDI-TOF：m/z计算值：C47H29N7，计算值：691.25；实测值：691.53。
化合物元素分析结果(％)：计算值：C 81.60，H 4.23，N 14.17；测试值：C 81.59，H4.24，N 14.17。
实施例5
一种有机化合物P74，结构为
Figure BDA0003494483170000223
该有机化合物P74的制备方法如下：
(1)
Figure BDA0003494483170000231
氮气氛围下，于反应瓶中加入约100mL无水甲苯，然后依次加入反应物P74-1(4mmol)，反应物A74(4mmol)，叔丁醇钠(10mmol)，催化剂三(二苄基丙酮)二钯(0)Pd2(dba)3(0.2mmol)以及配体2-二环己基膦-2',6'-二甲氧基联苯S-Phos(0.6mmol)，升温至110℃，反应过夜。待反应完成后，冷却至室温，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，得到中间体P74-2(收率74％)。
(2)
Figure BDA0003494483170000232
与实施例1步骤(2)的区别仅在于，将P1-2、B1分别替换为等摩尔量的P74-2、B74；其他原料、用量及工艺参数均与实施例1相同，得到目标产物P74。
MALDI-TOF：m/z计算值：C57H34N8S，计算值：862.26；实测值：862.48。
化合物元素分析结果(％)：计算值：C 79.33，H 3.97，N 12.98，S 3.71；测试值：C79.32，H 3.98，N 12.98，S 3.72。
实施例6
一种有机化合物P75，结构为
Figure BDA0003494483170000233
该有机化合物P75的制备方法如下：
Figure BDA0003494483170000234
Figure BDA0003494483170000241
与实施例1的区别仅在于，将步骤(1)中的P1-1、A1分别替换为等摩尔量的P75-1、A75，将步骤(2)中的P1-2、B1分别替换为等摩尔量的P75-2、B75；其他原料、用量及工艺参数均与实施例1相同，得到目标产物P75。
MALDI-TOF：m/z计算值：C49H28N6S，计算值：732.21；实测值：732.38。
化合物元素分析结果(％)：计算值：C 80.31，H 3.85，N 11.47，S 4.37；测试值：C80.30，H 3.86，N 11.47，S 4.38。
实施例7
一种有机化合物P92，结构为
Figure BDA0003494483170000242
该有机化合物P92的制备方法如下：
Figure BDA0003494483170000243
与实施例1的区别仅在于，将步骤(1)中的P1-1、A1分别替换为等摩尔量的P92-1、A92，将步骤(2)中的P1-2、B1分别替换为等摩尔量的P92-2、B92；其他原料、用量及工艺参数均与实施例1相同，得到目标产物P92。
MALDI-TOF：m/z计算值：C29H17N5O，计算值：451.14；实测值：451.32。
化合物元素分析结果(％)：计算值：C 77.15，H 3.80，N 15.51，O 3.54；测试值：C77.16，H 3.79，N 15.51，O 3.54。
实施例8
一种有机化合物P93，结构为
Figure BDA0003494483170000244
该有机化合物P93的制备方法如下：
Figure BDA0003494483170000251
与实施例1的区别仅在于，将步骤(1)中的P1-1、A1分别替换为等摩尔量的P93-1、A93，将步骤(2)中的P1-2、B1分别替换为等摩尔量的P93-2、B92；其他原料、用量及工艺参数均与实施例1相同，得到目标产物P93。
MALDI-TOF：m/z计算值：C48H30N4O，计算值：678.24；实测值：678.39。
化合物元素分析结果(％)：计算值：C 84.93，H 4.45，N 8.25，O 2.36；测试值：C84.94，H 4.45，N 8.25，O 2.36。
实施例9
一种有机化合物P94，结构为
Figure BDA0003494483170000252
该有机化合物P94的制备方法如下：
(1)
Figure BDA0003494483170000253
与实施例1步骤(1)的区别仅在于，将P1-1、A1分别替换为等摩尔量的P92-1、A92；其他原料、用量及工艺参数均与实施例1相同，得到中间体P92-2。
(2)
Figure BDA0003494483170000261
氮气氛围下，于反应瓶中加入约100mL无水甲苯，然后依次加入反应物P92-2(4mmol)，反应物B94(8mmol)，叔丁醇钠(15mmol)，催化剂Pd2(dba)3(0.3mmol)以及配体S-Phos(0.9mmol)，升温至110℃，反应过夜。待反应完成后，冷却至室温，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P94(收率70％)。
MALDI-TOF：m/z计算值：C41H23N7O，计算值：629.20；实测值：629.44。
化合物元素分析结果(％)：计算值：C 78.21，H 3.68，N 15.57，O 2.54；测试值：C78.22，H 3.67，N 15.57，O 2.54。
化合物的模拟计算：
运用密度泛函理论(DFT)，针对本发明提供的有机化合物，通过Gaussian 09程序包(Gaussian Inc.)在B3LYP/6-31G(d)计算水平下，优化并计算得到分子前线轨道HOMO和LUMO的分布情况，同时基于含时密度泛函理论(TD-DFT)模拟计算了所述有机化合物分子的单线态能级ES与三线态能级ET，计算结果如表1所示。
表1
有机化合物 LUMO(eV) HOMO(eV) E<sub>S</sub>(eV) E<sub>T</sub>(eV)
P1 -2.06 -5.36 2.939 2.267
P70 -1.96 -5.11 2.787 2.157
P71 -1.92 -5.32 2.973 2.184
P72 -1.78 -5.34 3.183 2.466
P74 -2.11 -5.62 3.117 2.434
P75 -2.04 -5.31 2.900 2.156
P92 -2.22 -6.02 3.264 2.495
P93 -1.93 -5.37 3.082 2.402
P94 -2.18 -5.51 2.852 2.458
根据表1的计算结果可知，本发明提供的有机化合物均具有较深的LUMO能级，可以降低电子传输的势垒，提高电子的注入能力，有效降低OLED器件的电压；所述有机化合物均具有合适的HOMO能级，可以有效地阻挡空穴，使更多的空穴-电子在发光区进行复合，可以实现较高的发光效率。
以下列举几种本发明所述有机化合物应用于OLED器件中的应用例：
应用例1
一种OLED器件，其结构示意图如图2所示，依次层叠的基板160，阳极110(氧化铟锡ITO，15nm)，第一空穴传输层121(10nm)，第二空穴传输层122(95nm)，发光层130(30nm)，第一电子传输层141(35nm)，第二电子传输层142(5nm)，阴极150(镁银电极，镁银质量比为1:9，15nm)，盖帽层170(CPL，100nm)。
所述OLED器件的制备方法包括如下步骤：
(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30min，然后暴露在臭氧下清洁10min；将通过磁控溅射所得的具有ITO阳极的玻璃基板安装到真空沉积设备上；
(2)在真空度为2×10-6Pa下，在ITO阳极上真空蒸镀化合物HAT-CN，厚度为10nm，作为第一空穴传输层；
(3)在第一空穴传输层上真空蒸镀化合物TAPC作为第二空穴传输层，厚度为95nm；
(4)在第二空穴传输层上真空蒸镀发光层，采用本发明提供的有机化合物P1和有机化合物P111作为主体材料(P1与P111的质量比为4:6)，Ir(piq)2(acac)作为掺杂材料，主体材料和Ir(piq)2(acac)的质量比为97:3，厚度为30nm；
(5)在发光层上真空蒸镀化合物BCP作为第一电子传输层，厚度为35nm；
(6)在第一电子传输层上真空蒸镀化合物Alq3作为第二电子传输层，厚度为5nm；
(7)在第二电子传输层上真空蒸镀镁银电极作为阴极，Mg和Ag质量比为1:9，厚度为15nm；
(8)在阴极上真空蒸镀高折射率的化合物CBP，厚度为100nm，作为盖帽层(阴极覆盖层，CPL)，得到所述OLED器件。
所述OLED器件中所使用的材料结构如下：
Figure BDA0003494483170000271
应用例2-13
一种OLED器件，其与应用例1的区别仅在于，将步骤(4)中的有机化合物P3分别用等量的有机化合物P70、P71、P72、P74、P75、P92、P93、P94、P96、P97、P101、P106替换；器件的结构、厚度、其它材料及制备方法均与应用例1相同。
应用例14
一种OLED器件，其与应用例1的区别仅在于，将步骤(4)中的主体材料(P1与P111的组合)用有机化合物P70替换；器件的结构、厚度、其它材料及制备方法均与应用例1相同。
对比例1
一种OLED器件，其与应用例1的区别仅在于，将步骤(4)中的主体材料(P1与P111的组合)用对比化合物P0替换；器件的结构、厚度、其它材料及制备方法均与应用例1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)。
以对比例1(REF)的启亮电压Von、电流效率CE和寿命LT95的测试数据为100％计，应用例1-14的Von、CE和LT95分别为各自的测试数据与对比例1的测试数据的比值，即为与对比例1相比的相对值；具体数据如表2所示。
表2
OLED器件 发光层主体材料 V<sub>on</sub> CE LT95
应用例1 P1/P111 97.0％ 106.5％ 106.3％
应用例2 P70/P111 97.2％ 106.2％ 105.1％
应用例3 P71/P111 97.6％ 105.9％ 106.3％
应用例4 P72/P111 96.9％ 107.7％ 106.8％
应用例5 P74/P111 96.4％ 106.2％ 105.8％
应用例6 P75/P111 97.6％ 106.9％ 105.7％
应用例7 P92/P111 98.7％ 104.5％ 105.0％
应用例8 P93/P111 96.8％ 108.6％ 106.1％
应用例9 P94/P111 96.7％ 108.8％ 106.3％
应用例10 P96/P111 97.0％ 107.2％ 108.1％
应用例11 P97/P111 96.8％ 106.4％ 106.9％
应用例12 P101/P111 96.3％ 105.9％ 107.2％
应用例13 P106/P111 97.2％ 108.5％ 105.9％
应用例14 P70 97.0％ 103.9％ 107.4％
对比例1(REF) 对比化合物P0 100％ 100％ 100％
从表2可以看出，使用本发明所述有机化合物的OLED器件具有较低的工作电压、较高的发光效率以及较长的寿命。相对于对比例1中的器件，采用本发明所述有机化合物作为发光层主体材料，OLED器件的工作电压得到降低，发光效率明显提升，提升比率为3.9-8.8％，寿命明显延长，LT95寿命的提高率为5.0-8.1％；而且，通过对发光层中所述有机化合物的选择和搭配，可以实现对OLED器件的发光效率、寿命等综合性能的进一步调整和优化。这可能得益于本发明的有机化合物LUMO能级较深，使得电子注入更为顺利，从而降低器件工作电压；且所述有机化合物具有合适的HOMO能级，可以有效地阻挡空穴，将空穴限制在发光区与电子进行复合，有利于扩宽发光复合区域，提升器件发光效率；同时所述有机化合物具有良好的热稳定性和成膜性，有利于器件的稳定性，提升器件寿命。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的一种有机化合物、包含其的OLED器件及其应用，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用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 (16)

1.一种有机化合物，其特征在于，所述有机化合物具有如式I所示结构：
Figure FDA0003494483160000011
其中，X1、X2、X3、X4、X5各自独立地为N或CR1；
Y选自O、S或NR2；
R1、R2各自独立地选自氢、C6-C30芳基或C5-C30杂芳基中的任意一种；
L1、L2、Z各自独立地选自氢、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C3-C30杂芳基、取代或未取代的C6-C30芳胺基中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，L1、L2、Z中所述取代的取代基各自独立地选自卤素、氰基、C1-C10直链或支链烷基、C3-C10环烷基、C1-C10烷氧基、C6-C20芳基、C3-C20杂芳基或C6-C20芳胺基中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述X1、X2、X3、X4各自独立地为N或CH。
4.根据权利要求1或3所述的有机化合物，其特征在于，所述X1与X2相同，所述X3与X4相同。
5.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述X5为N或CR1，所述R1选自
Figure FDA0003494483160000012
Figure FDA0003494483160000021
中的任意一种；其中，虚线代表基团的连接位点。
6.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述Y选自O、S或NR2；所述R2选自
Figure FDA0003494483160000022
Figure FDA0003494483160000023
中的任意一种；其中，虚线代表基团的连接位点。
7.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述L1、L2各自独立地选自氢或如下基团中的任意一种：
Figure FDA0003494483160000024
其中，虚线代表基团的连接位点；
R11、R12各自独立地选自卤素、氰基、C1-C10直链或支链烷基、C3-C10环烷基、C1-C10烷氧基、C6-C20芳基、C3-C20杂芳基或C6-C20芳胺基中的任意一种；
U1选自O、S、NR13；
U2选自O、S、NR13或CR14R15；
R13、R14、R15各自独立地选自氢、C1-C10直链或支链烷基、取代或未取代的C6-C20芳基、取代或未取代的C3-C20杂芳基中的任意一种；R14与R15不连接或通过化学键连接成环；
L11选自单键或C6-C20亚芳基中的任意一种；
m1、m2各自独立地选自0-3的整数。
8.根据权利要求1或7所述的有机化合物，其特征在于，所述L1、L2各自独立地选自氢或如下基团中的任意一种：
Figure FDA0003494483160000031
Figure FDA0003494483160000041
其中，虚线代表基团的连接位点。
9.根据权利要求1所述的的有机化合物，其特征在于，所述Z选自如下基团中的任意一种：
Figure FDA0003494483160000042
其中，虚线代表基团的连接位点；
R21、R22各自独立地选自卤素、氰基、C1-C10直链或支链烷基、C3-C10环烷基、C1-C10烷氧基、C6-C20芳基、C3-C20杂芳基或C6-C20芳胺基中的任意一种；
L21选自单键或C6-C20亚芳基中的任意一种；
U3选自O、S、NR23或CR24R25；
R23、R24、R25各自独立地选自氢、C1-C10直链或支链烷基、取代或未取代的C6-C20芳基、取代或未取代的C3-C20杂芳基中的任意一种；
n1、n2各自独立地选自0-3的整数。
10.根据权利要求1或9所述的有机化合物，其特征在于，所述Z选自如下基团中的任意一种：
Figure FDA0003494483160000051
Figure FDA0003494483160000061
其中，虚线代表基团的连接位点。
11.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述有机化合物选自如下化合物P1-P111中的任意一种：
Figure FDA0003494483160000062
Figure FDA0003494483160000071
Figure FDA0003494483160000081
Figure FDA0003494483160000091
Figure FDA0003494483160000101
Figure FDA0003494483160000111
Figure FDA0003494483160000121
Figure FDA0003494483160000131
12.一种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，所述有机薄膜层包括至少一种如权利要求1-11任一项所述的有机化合物。
13.根据权利要求12所述的OLED器件，其特征在于，所述有机薄膜层包括发光层，所述发光层包括至少一种如权利要求1-11任一项所述的有机化合物。
14.根据权利要求12或13所述的OLED器件，其特征在于，所述有机化合物作为发光层的主体材料。
15.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括如权利要求12-14任一项所述的OLED器件。
16.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求12-14任一项所述的OLED器件或如权利要求15所述的显示面板中的至少一种。
CN202210107780.4A 2022-01-28 2022-01-28 一种有机化合物、包含其的oled器件及其应用 Pending CN114394982A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210107780.4A CN114394982A (zh) 2022-01-28 2022-01-28 一种有机化合物、包含其的oled器件及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210107780.4A CN114394982A (zh) 2022-01-28 2022-01-28 一种有机化合物、包含其的oled器件及其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114394982A true CN114394982A (zh) 2022-04-26

Family

ID=81232706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210107780.4A Pending CN114394982A (zh) 2022-01-28 2022-01-28 一种有机化合物、包含其的oled器件及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114394982A (zh)

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040234809A1 (en) * 2003-05-20 2004-11-25 Canon Kabushiki Kaisha Oxazole-, thiazole-, and imidazole-fused phenanthroline molecules in organic light-emitting devices
KR20090125213A (ko) * 2007-03-29 2009-12-03 바스프 에스이 헤테로시클릭 가교된 바이페닐
WO2011102586A1 (ko) * 2010-02-22 2011-08-25 제일모직 주식회사 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자
CN102190627A (zh) * 2010-12-10 2011-09-21 吉林大学 9,10-菲并咪唑衍生物及其作为电致发光材料的应用
CN103497190A (zh) * 2013-09-30 2014-01-08 京东方科技集团股份有限公司 咪唑[4,5-f][1,10]邻菲罗啉的衍生物及其制备方法和应用
US20140027741A1 (en) * 2012-07-25 2014-01-30 Bum-Woo Park Heterocyclic compounds and organic light-emitting devices including the same
US20140145149A1 (en) * 2012-11-26 2014-05-29 Universal Display Corporation Organic Luminescent Compound With Delayed Fluorescence
WO2017105063A1 (ko) * 2015-12-16 2017-06-22 주식회사 두산 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
US9893300B1 (en) * 2017-03-08 2018-02-13 National Tsing Hua University Phenanthroimidazole compound and organic light-emitting diode including the same
US20180323397A1 (en) * 2015-10-30 2018-11-08 Rohm And Haas Electronic Materials Korea Ltd. Electron buffering materials, electron transport materials and organic electroluminescent device comprising the same
CN109232561A (zh) * 2018-10-16 2019-01-18 上海钥熠电子科技有限公司 用于制备有机电致发光器件的化合物及发光材料和器件
CN110305107A (zh) * 2018-03-27 2019-10-08 武汉尚赛光电科技有限公司 具有菲并咪唑结构的热致延迟荧光材料及其制备方法和应用
CN111333615A (zh) * 2018-12-19 2020-06-26 三星显示有限公司 杂环化合物和包括该杂环化合物的有机发光器件
CN111662256A (zh) * 2019-03-05 2020-09-15 三星显示有限公司 有机电致发光装置和用于有机电致发光装置的多环化合物
KR20210008218A (ko) * 2019-07-11 2021-01-21 (주)피엔에이치테크 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
CN112266361A (zh) * 2020-11-13 2021-01-26 吉林大学 一种基于菲并咪唑衍生物的有机发光材料及其在电致发光器件中的应用
WO2021230681A1 (ko) * 2020-05-13 2021-11-18 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자
WO2021251661A1 (ko) * 2020-06-11 2021-12-16 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040234809A1 (en) * 2003-05-20 2004-11-25 Canon Kabushiki Kaisha Oxazole-, thiazole-, and imidazole-fused phenanthroline molecules in organic light-emitting devices
KR20090125213A (ko) * 2007-03-29 2009-12-03 바스프 에스이 헤테로시클릭 가교된 바이페닐
WO2011102586A1 (ko) * 2010-02-22 2011-08-25 제일모직 주식회사 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자
CN102190627A (zh) * 2010-12-10 2011-09-21 吉林大学 9,10-菲并咪唑衍生物及其作为电致发光材料的应用
US20140027741A1 (en) * 2012-07-25 2014-01-30 Bum-Woo Park Heterocyclic compounds and organic light-emitting devices including the same
US20140145149A1 (en) * 2012-11-26 2014-05-29 Universal Display Corporation Organic Luminescent Compound With Delayed Fluorescence
CN103497190A (zh) * 2013-09-30 2014-01-08 京东方科技集团股份有限公司 咪唑[4,5-f][1,10]邻菲罗啉的衍生物及其制备方法和应用
US20180323397A1 (en) * 2015-10-30 2018-11-08 Rohm And Haas Electronic Materials Korea Ltd. Electron buffering materials, electron transport materials and organic electroluminescent device comprising the same
WO2017105063A1 (ko) * 2015-12-16 2017-06-22 주식회사 두산 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
US9893300B1 (en) * 2017-03-08 2018-02-13 National Tsing Hua University Phenanthroimidazole compound and organic light-emitting diode including the same
CN110305107A (zh) * 2018-03-27 2019-10-08 武汉尚赛光电科技有限公司 具有菲并咪唑结构的热致延迟荧光材料及其制备方法和应用
CN109232561A (zh) * 2018-10-16 2019-01-18 上海钥熠电子科技有限公司 用于制备有机电致发光器件的化合物及发光材料和器件
CN111333615A (zh) * 2018-12-19 2020-06-26 三星显示有限公司 杂环化合物和包括该杂环化合物的有机发光器件
CN111662256A (zh) * 2019-03-05 2020-09-15 三星显示有限公司 有机电致发光装置和用于有机电致发光装置的多环化合物
KR20210008218A (ko) * 2019-07-11 2021-01-21 (주)피엔에이치테크 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
WO2021230681A1 (ko) * 2020-05-13 2021-11-18 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자
WO2021251661A1 (ko) * 2020-06-11 2021-12-16 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자
CN112266361A (zh) * 2020-11-13 2021-01-26 吉林大学 一种基于菲并咪唑衍生物的有机发光材料及其在电致发光器件中的应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GUANG-WEI ZHAO ET AL.: "High efficient OLEDs based on novel Re(I) complexes withphenanthroimidazole derivatives", OPTICAL MATERIALS, vol. 47, pages 173 - 179 *
JUSTIN WEYNAND ET AL.: "Targeting G-rich DNA Structures with Photo-Reactive bis-Cyclometalated Iridium(III) Complexes", CHEMISTRY - A EUROPEAN JOURNAL, vol. 25, no. 55, pages 12730 - 12739 *
NICOLAIDES， DEMETRIOS N. ET AL.: "1，4-Benzoxazin-2-ones， benz[d]oxazoles and 2H-1，4-benzoxazines from the reaction of 2-(methoxyimino)benzen-1-ones with arylacetates， arylacetic acids and trans-stilbene", JOURNAL OF HETEROCYCLIC CHEMISTRY, vol. 33, no. 3, pages 633 - 637 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112321587B (zh) 一种有机化合物、电致发光材料及其应用
CN113004290B (zh) 一种有机化合物、有机电致发光材料及其应用
CN112321646B (zh) 一种有机化合物、电致发光材料及其应用
TWI741087B (zh) 含有經取代之三芳胺結構單元的高分子量化合物
CN110128403B (zh) 化合物、显示面板以及显示装置
CN113816979B (zh) 一种有机化合物及其电致发光的应用
CN111892607B (zh) 一种n杂联苯类有机化合物及其应用
CN113402526B (zh) 一种有机化合物、电致发光材料及其应用
CN111559978B (zh) 一种有机化合物、电致发光材料及其应用
CN113683575A (zh) 一种有机化合物及其应用
CN112724136A (zh) 一种有机化合物、电致发光材料及其应用
CN114773210B (zh) 一种有机化合物及其应用
CN111747932B (zh) 一种化合物及其应用、有机电致发光器件
CN110256439B (zh) 有机电致发光材料及器件
CN111354855A (zh) 一种有机电致发光器件
CN111285877B (zh) 有机电致发光材料及器件
CN114105996B (zh) 一种有机化合物及其电致发光的应用
CN114436754B (zh) 一种有机化合物及其应用
CN113816977B (zh) 一种有机化合物及其应用
CN111423436B (zh) 一种有机化合物及其应用
CN112701231A (zh) 一种有机电致发光器件和显示装置
CN114394982A (zh) 一种有机化合物、包含其的oled器件及其应用
CN115141144B (zh) 一种有机化合物、有机电致发光器件及其应用
CN111377904A (zh) 有机电致发光材料及器件
CN114380854B (zh) 一种有机化合物、热活化延迟荧光材料及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination