CN115448937A - 一种发光材料及其应用以及包含其的有机电致发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及有机电致发光技术领域，特别涉及一种有机化合物及其应用以及包含该化合物的有机电致发光器件。本发明的这类化合物具有如下式(1)所示的结构，X1、X2分别独立地表示为O、S或N(R1)，且X1、X2中的至少一个为N(R1)；A表示为取代或未取代的C6～C60碳环基、取代或未取代的C3～C60杂环基中的一种。通式化合物结构中以特定碳原子数的芳环或杂芳环为大位阻保护基团抑制平面型含硼/含氮化物分子间的相互作用，从而实现本发明的化合物具有窄半峰宽、高荧光量子产率的优异性能，并且同时具有高的玻璃化转变温度、分子热稳定性和抗聚集淬灭效应。本发明化合物可用作有机电致发光器件的发光层掺杂材料，可实现提升器件的发光色纯度和寿命。

Description

一种发光材料及其应用以及包含其的有机电致发光器件
技术领域
本发明涉及有机电致发光技术领域，特别涉及一种有机化合物及其应用以及包含该化合物的有机电致发光器件。
背景技术
有机电致发光器件(OLED:Organic Light Emission Diodes)是一类具有类三明治结构的器件，包括正负电极膜层及夹在电极膜层之间的有机功能材料层。由于OLED器件具有亮度高、响应快、视角宽、工艺简单、可柔性化等优点,在新型显示技术领域和新型照明技术领域备受关注。目前，该技术已被广泛应用于新型照明灯具、智能手机及平板电脑等产品的显示面板，进一步还将向电视等大尺寸显示产品应用领域扩展，是一种发展快、技术要求高的新型显示技术。
随着OLED在照明和显示两大领域的不断推进，人们对于其核心材料的研究也更加关注，因为一个效率好、寿命长的OLED器件通常是器件结构以及各种有机材料的优化搭配的结果。为了制备驱动电压更低、发光效率更好、器件使用寿命更长的OLED发光器件，实现OLED器件的性能不断提升，不仅需要对OLED器件结构和制作工艺进行创新，更需要对OLED器件中的光电功能材料不断研究和创新，以制备出具有更高性能的功能材料。基于此，OLED材料界一直致力于开发新的有机电致发光材料以实现器件低启动电压、高发光效率和更优的使用寿命。
在OLED材料的选择上，单线态发光的荧光材料寿命好，价格低廉，但是效率低；三线态发光的磷光材料效率高，但是价格昂贵，而且蓝光材料的寿命问题一直没有解决。日本九州大学的Adachi提出了一类新的有机发光材料，即热活化延迟荧光(TADF)材料。该类材料的单线态-三线态能隙(ΔEST)非常小(<0.3eV)，三线态激子可以通过反向系间窜越(RISC)转变成单线态激子发光，因此器件的内量子效率可以达到223％。
多重共振(MR)材料具有高色纯度和高发光效率的优点，引起了科研界和产业界的广泛关注。但是，由于MR染料较为平面的结构特征，导致其极易发生分子聚集，从而导致光谱剧烈展宽和发光效率急剧下降。通常，该类材料最优的器件性能对应的掺杂浓度往往小于1wt％，并且受限于窄光谱染料小的stokes位移，低浓度条件下主客体间的能量很难完全，进一步增加浓度则会带来效率和色纯度的下降，因此蒸镀窗口非常狭窄、工艺要求十分复杂。
发明内容
为解决上述技术问题，本发提供了一种有机化合物，本发明化合物的具体通式如下式(1)或式(2)所示：
Figure BDA0003827727990000021
式(1)中，X1、X2分别独立地表示为O、S或N(R1)且X1、X2中的至少一个为N(R1)；
式(1)中，A表示为取代或未取代的C6～C60碳环基、取代或未取代的C3～C60杂环基中的一种，A为取代的碳环基或为取代的杂环基中的取代，是指被选自氘、氚、氰基、卤素、C1～C10烷基、C3～C10环烷基、硅基、C6～C30芳胺基、C6～C30芳基、C2～C30杂芳基中的一种或者至少两种的组合所取代，该取代基独立地与相连接的芳环或杂芳环连接成环或不连接成环；
式(1)中，Z1-Z10分别独立地表示为N或CR，R每次出现相同或不同，相邻的两个R可相互键结成环；
R1与相邻的R之间可通过单键连接；
R1表示为取代或未取代的C1～C10烷基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30杂芳基中的一种；
R表示为氢、氘、氚、氰基、卤素、取代或未取代的C1～C10烷基、取代或未取代的C3～C10环烷基、取代或未取代的C1～C10烷氧基、取代或未取代的C6～C30芳氧基、取代或未取代的C6～C30芳胺基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30杂芳基中的一种；
上述R1、R中取代或未取代中的取代，是指被选自氘、氚、氰基、卤素、C1～C10烷基、C3～C10环烷基、硅基、C6～C30芳胺基、C6～C30芳基、C2～C30杂芳基中的一种或者至少两种的组合所取代，该取代基独立地与相连接的芳环或杂芳环连接成环或不连接成环。
优选的，本发明的通式化合物具有如下述式(1-1)、(1-2)或(1-3)中任一所示的结构：
Figure BDA0003827727990000022
所述Z1-Z10分别独立地表示为CR，所述A、R、R1的定义与上述的定义相同；
再优选的，R1与相邻的R之间通过单键连接。
进一步的，上述通式中，所述A表示为取代的如下结构基团：
Figure BDA0003827727990000031
以上结构是中的星号表示可连接的位点，所述连接表示可以与母核连接，也可以连接有取代基团；“—”划过的环结构的表达方式，表示连接位点于该环结构上任意能够成键的位置；以上结构式中的虚线表示为连接或者不连接；
所述A为取代的结构基团中的取代，是指被选自氘、氚、氰基、卤素、C1～C10烷基、C3～C10环烷基、C6～C30芳胺基、C6～C30芳基、C2～C30杂芳基中的一种或者至少两种的组合所取代，该取代基独立地与相连接的芳环或杂芳环连接成环或不连接成环。
进一步的，或者上述通式中，所述A为如下结构式中的任一种所示：
Figure BDA0003827727990000032
其中，R3和R4分别独立地表示为氢、氘、氚、取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C3～C30环烷基、硅基、取代或未取代的C1～C30烷氧基、取代或未取代的C6～C60芳氧基、取代或未取代的C6～C60芳胺基、取代或未取代的C6～C60芳基、取代或未取代的C2～C60杂芳基中的任意一种；
Z独立地表示为N或CR5，R5每次出现相同或不同，相邻的两个R5可相互键结成环；R5表示为氢、氘、氚、氰基、卤素、取代或未取代的C1～C10烷基、取代或未取代的C3～C10环烷基、取代或未取代的C1～C10烷氧基、取代或未取代的C6～C30芳氧基、取代或未取代的C6～C30芳胺基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30杂芳基中的一种；
上述R3、R4、R5中取代或未取代中的取代，是指被选自氘、氚、氰基、卤素、C1～C10烷基、C3～C10环烷基、硅基、C6～C30芳胺基、C6～C30芳基、C2～C30杂芳基中的一种或者至少两种的组合所取代，该取代基独立地与相连接的芳环或杂芳环连接成环或不连接成环。
再进一步，上述通式中，所述R3和R4分别独立地表示为取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C3-C30环烷基、取代或未取代的C6～C60芳基、取代或未取代的C2～C60杂芳基中的任意一种；
更优选的，所述R3和R4中至少有一个选自下述大位阻基团中的一种：三联苯基、三聚苯基、四联苯基、芴基、螺二芴基、二氢菲基、二氢芘基、四氢芘基、顺式或反式茚并芴基、三聚茚基、异三聚茚基、螺三聚茚基、螺异三聚茚基、呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、二苯并噻吩基、、异吲哚基、咔唑基、茚并咔唑基、、异喹啉基、吖啶基、菲啶基、苯并-5,6-喹啉基、苯并-6,7-喹啉基、苯并-7,8-喹啉基、苯并咪唑基、萘并咪唑基、菲并咪唑基、吡啶并咪唑基、吡嗪并咪唑基、喹喔啉并咪唑基、嗯唑基、苯并嗯唑基、萘并嗯唑基、蒽并嗯唑基、菲并嗯唑基、1，2-噻唑基、1，3-噻唑基、苯并噻唑基、哒嗪基、苯并哒嗪基、1，5-二氮杂蒽基、2,7-二氮杂芘基、2,3-二氮杂芘基、1,6-二氮杂芘基、1,8-二氮杂芘基、4,5-二氮杂芘基、4,5,9,10-四氮杂茈基、吩嗪基、吩噻嗪基、氮杂咔唑基、苯并咔啉基、菲咯啉基、1,2,3-三唑基、1,2,4-三唑基、苯并三唑基、1,2,3-噁二唑基、1,2,4-嗯二唑基、1,2,5_嗯二唑基、1,2,3-噻二唑基、1,2,4-噻二唑基、1,2,5-噻二唑基、1,3,4-噻二唑基、1,3,5-三嗪基、1,2,4-三嗪基、1,2,3-三嗪基、四唑基、1,2,4,5-四嗪基、1,2,3,4-四嗪基、1,2,3,5-四嗪基、嘌呤基、蝶啶基、吲嗪基、苯并噻二唑基、9,9-二甲基吖啶基、二苯基胺基、金刚烷、氟代苯基、甲基苯基、三甲基苯基、氰基苯基、硅基，或者R3和R4中至少有一个选自上述大位阻基团中的两种或两种以上基团的组合。
再进一步，上述通式中，所述R表示为氢、氘、氚、氟原子、氰基、甲基、氘代甲基、氚代甲基、乙基、氘代乙基、氚代乙基、异丙基、氘代异丙基、氚代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基、氚代叔丁基、氘代环戊基、氚代环戊基、环己烷基、环戊基、金刚烷基、苯基、氘代苯基、氚代苯基、二联苯基、氘代二联苯基、氚代二联苯基、氘代三联苯基、氚代三联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、N-苯基咔唑基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、螺芴基、甲基取代的苯基、乙基取代的苯基、异丙基取代的苯基、叔丁基取代的苯基、甲基取代的二联苯基、乙基取代的二联苯基、异丙基取代的二联苯基、叔丁基取代的二联苯基、氘代甲基取代的苯基、氘代乙基取代的苯基、氘代异丙基取代的苯基、氘代叔丁基取代的苯基、氘代甲基取代的二联苯基、氘代乙基取代的二联苯基、氘代异丙基取代的二联苯基、氘代叔丁基取代的二联苯基、氚代甲基取代的苯基、氚代乙基取代的苯基、氚代异丙基取代的苯基、氚代叔丁基取代的苯基、氚代甲基取代的二联苯基、氚代乙基取代的二联苯基、氚代异丙基取代的二联苯基、氚代叔丁基取代的二联苯基、二苯基胺基、二二联苯基胺基、三苯基氨基中的一种；
再进一步，上述通式中，所述R1表示为甲基、氘代甲基、氚代甲基、乙基、氘代乙基、氚代乙基、异丙基、氘代异丙基、氚代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基、氚代叔丁基、氘代环戊基、氚代环戊基、环戊基、金刚烷基、苯基、氘代苯基、氚代苯基、二联苯基、氘代二联苯基、氚代二联苯基、氘代三联苯基、氚代三联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、N-苯基咔唑基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、螺芴基、甲基取代的苯基、乙基取代的苯基、异丙基取代的苯基、叔丁基取代的苯基、甲基取代的二联苯基、乙基取代的二联苯基、异丙基取代的二联苯基、叔丁基取代的二联苯基、氘代甲基取代的苯基、氘代乙基取代的苯基、氘代异丙基取代的苯基、氘代叔丁基取代的苯基、氘代甲基取代的二联苯基、氘代乙基取代的二联苯基、氘代异丙基取代的二联苯基、氘代叔丁基取代的二联苯基、氚代甲基取代的苯基、氚代乙基取代的苯基、氚代异丙基取代的苯基、氚代叔丁基取代的苯基、氚代甲基取代的二联苯基、氚代乙基取代的二联苯基、氚代异丙基取代的二联苯基、氚代叔丁基取代的二联苯基中的一种。
更优选的，本发明的上述通式中，所述Z9、Z10均为CR，且该R为氢，所述Z1-Z8均为CR，且该R的定义上述的定义相同；或者，所述Z2、Z7均为CR，且该R为叔丁基，所述Z1、Z3-Z6、Z8-Z10均为CR，且该R为氢。
本发明的这类通式化合物，优选选自下述具体结构化合物，但不限于下述具体化合物：
Figure BDA0003827727990000061
Figure BDA0003827727990000071
Figure BDA0003827727990000081
Figure BDA0003827727990000091
Figure BDA0003827727990000101
Figure BDA0003827727990000111
Figure BDA0003827727990000121
Figure BDA0003827727990000131
Figure BDA0003827727990000141
Figure BDA0003827727990000151
Figure BDA0003827727990000161
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Figure BDA0003827727990000191
Figure BDA0003827727990000201
Figure BDA0003827727990000211
Figure BDA0003827727990000221
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Figure BDA0003827727990000281
Figure BDA0003827727990000291
Figure BDA0003827727990000301
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发光层材料，优选发光染料。
本发明的目的之三在于提供一种有机电致发光器件。具体而言，本发明的实施方案提供了一种有机电致发光器件，包括基板，以及依次形成在所述基板上的阳极层、多个发光功能层和阴极层；所述的发光功能层包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层，所述的空穴注入层形成在所述的阳极层上，所述的空穴传输层形成在所述的空穴注入层上，所述的阴极层形成在所述的电子传输层上，所述的空穴传输层与所述的电子传输层之间为发光层；其中，优选的，所述的发光层中含有上述通式中任一所示的本发明的通式化合物，或者所述的发光层中含有上述具体化合物S-1至化合物S-294中的至少任一个。
上述本发明化合物优选用作有机电致发光器件中的发光层材料，推测可能是以下的原因：
本发明的化合物在分子结构中引入具有大位阻基团包覆的由A表示的碳环基团或杂环基团，能够有效抑制平面型多重共振化合物分子间的相互作用，从而能够有效抑制化合物在高浓度下光谱的展宽和发光效率的降低。本发明的化合物分子构型的设计方案，相比于现有技术中直接在母核骨架上引入大位阻基团至少具有两方面优势，一方面，新化合物的化学合成上可行性更高，且易进行多种不同功能的修饰；另一方面，本发明通式中设计X1、X2分别独立地表示为O、S或N(R1)，且X1、X2中的至少一个为N(R1)，这样能够尽可能利用硼氮体系超窄的发光特性来保证整个分子体系的窄半峰宽，通过进一步在化合物通式中的A位置引入大位阻基团，在不影响发光颜色和半峰宽的前提下，仅对多重共振母核进行保护。本发明的化合物分子构型设计方案是一个通用的解决浓度聚集和淬灭的有效策略，特别是在敏化体系中，能够极大地抑制有机电致发光器件的发光层中主客体材料间的Dexter能量转移，从而能够大幅提升器件的效率、稳定性和蒸镀窗口宽度。此外，由于发光层中主客体材料分子间的相互作用被抑制，还能够实现极窄的非掺杂电致发光(FWHM＜30nm)。
Figure BDA0003827727990000311
采用本发明化合物制备的OLED器件电致发光光谱，具有极窄的半峰宽，较小的浓度依赖特性，表现出明显的多重共振效果，从而大幅提升器件的效率、稳定性和蒸镀窗口宽度，能够满足当前面板制造企业对高性能材料的要求，表现出良好的应用前景。
具体实施方式
下面将以多个合成实施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实施例。
本发明中所用的各种化学药品如石油醚、叔丁苯、乙酸乙酯、硫酸钠、甲苯、二氯甲烷、碳酸钾、三溴化硼、N，N-二异丙基乙胺、反应中间体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。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)。
下面对本发明化合物的合成方法进行简要的说明，首先，利用正丁基锂或叔丁基锂等对X1、X2、X3与X4之间/上的氢、Cl原子进行邻位金属化。继而，添加三溴化硼进行锂-硼的金属交换后，添加N，N-二异丙基乙基胺等布朗斯特碱(Bronsted base)，由此进行串联式硼杂弗里德-克拉夫茨反应(Tandem Bora-Friedel-Crafts Reaction)，而可获得目标物。
Figure BDA0003827727990000312
更具体地，以下给出本发明的代表性具体化合物的合成方法。
合成实施例
合成实施例1：
Figure BDA0003827727990000321
化合物S-7的合成:
化合物S-7-2的合成
Figure BDA0003827727990000322
三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol的S-7-1，0.025mol的3,6-二叔丁基咔唑，150ml甲苯搅拌混合，然后加入5×10-5mol Pd2(dba)3，0.03mol叔丁醇钠，回流反应12小时，取样点板，显示无溴代物剩余，反应完全；自然冷却至室温，过滤，滤液旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱(展开剂：二氯甲烷和石油醚)，得目标化合物S-7-2(9.22g，73％收率，HPLC分析纯度99.56％),为白色粉末。
化合物S-7的合成
Figure BDA0003827727990000323
氮气气氛下，向0.01mol S-7-2的邻二氯苯溶液(IOOmL)中加入0.03mol BBr3,并在190℃下反应24小时后停止。真空旋干溶剂，过硅胶柱(展开剂：乙酸乙酯：石油醚＝50:1)，得目标化合物S-7(0.64g，5％收率，HPLC分析纯度99.42％)，为绿色固体。MALDI-TOF-MS结果：分子离子峰：1271.55元素分析结果：理论值：C,86.90；H,7.85；B,0.85；N,4.41(％)；实验值：C,86.80；H,7.85；B,0.85；N,4.51(％)。
合成实施例2：
Figure BDA0003827727990000331
化合物S-11的合成
化合物S-11-2的合成
Figure BDA0003827727990000332
化合物S-11的合成
三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol的S-11-1，0.025mol的三苯基硼酸，150ml四氢呋喃-水(体积比3:1)混合溶液，搅拌混合，然后加入6×10-5mol Pd(Pph3)4，0.03mol碳酸钾，回流反应12小时，反应完全；自然冷却至室温，过滤，滤液旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱(展开剂：二氯甲烷和石油醚)，得目标化合物S-11-2(12.50g，90％收率，HPLC分析纯度99.36％),为白色粉末。
Figure BDA0003827727990000333
本实施例与化合物S-7合成基本相同，其不同之处在于：本例中需将S-7-2换为等物质的量的S-11-2。目标化合物S-11(1.68g，12％收率，HPLC分析纯度99.26％)，为绿色固体。MALDI-TOF-MS结果：分子离子峰：1396.55元素分析结果：理论值：C,88.59；H,7.90；B,0.38；N,1.99；S,1.14(％)；实验值：C,88.39；H,7.80；B,0.58；N,1.99；S,1.24(％)。
合成实施例3：
Figure BDA0003827727990000341
化合物S-13的合成
化合物S-13-2的合成
Figure BDA0003827727990000342
三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol的S-13-1，0.01mol的NBS，223ml三氯甲烷，室温反应12小时，反应完全；旋干溶剂，过中性硅胶柱(展开剂：二氯甲烷和石油醚)，得目标化合物S-11-2(6.80g，80％收率，HPLC分析纯度99.46％),为白色粉末。。
化合物S-13的合成
Figure BDA0003827727990000343
三口瓶中，通氮气保护下，加入5mmol的S-13-2，10mmol的9苯基-咔唑苯硼酸，40mL四氢呋喃/水(体积比3:1)搅拌混合，然后加入0.15mmol Pd(PPh3)4，20mmol碳酸钾，回流反应12小时，取样点板，显示无溴代物剩余，反应完全；自然冷却至室温，过滤，滤液旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱(展开剂：二氯甲烷和石油醚)，得目标化合物S-13(3.04g，60％收率，HPLC分析纯度99.66％),为绿色粉末。MALDI-TOF-MS结果：分子离子峰：1014.62元素分析结果：理论值：C,87.64；H,7.16；B,1.07；N,4.14(％)；实验值：C,87.54；H,7.26；B,1.37；N,3.84(％)。
合成实施例4：
Figure BDA0003827727990000351
化合物S-25的合成
化合物S-25的合成
Figure BDA0003827727990000352
本实施例与化合物S-13合成基本相同，其不同之处在于：本例中需将S-13-2换为等物质的量的S-25-1。目标化合物S-25-2(2.91g，66％收率，HPLC分析纯度99.63％)，为绿色固体。MALDI-TOF-MS结果：分子离子峰：881.62元素分析结果：理论值：C,87.15；H,6.86；B,1.23；N,4.76(％)；实验值：C,87.05；H,6.87；B,1.33；N,4.75(％)。Chemical Formula:C64H60BN3
合成实施例5：
Figure BDA0003827727990000353
化合物S-26的合成
化合物S-26-2的合成
Figure BDA0003827727990000361
本实施例与化合物S-7-2合成基本相同，其不同之处在于：本例中需将S-7-1换为等物质的量的S-26-1；将3,6-二叔丁基咔唑换成等物质量的吲哚咔唑类衍生物。目标化合物S-26-2(9.47g，84％收率，HPLC分析纯度99.25％)，为白色固体。
化合物S-26的合成
Figure BDA0003827727990000362
本实施例与化合物S-7合成基本相同，其不同之处在于：本例中需将S-7-2换为等物质的量的S-26-2。目标化合物S-26(2.51g，22％收率，HPLC分析纯度99.23％)，为绿色固体。MALDI-TOF-MS结果：分子离子峰：1135.42元素分析结果：理论值：C,86.68；H,6.21；B,0.95；N,6.16(％)；实验值：C,86.78；H,6.21；B,0.95；N,6.06(％)。
合成实施例6：
Figure BDA0003827727990000363
化合物S-151的合成
化合物S-151-2的合成
Figure BDA0003827727990000371
本实施例与化合物S-7-2合成基本相同，其不同之处在于：本例中需将S-7-1换为等物质的量的S-151-1。目标化合物S-151-2(10.89g，86％收率，HPLC分析纯度99.53％)，为白色固体。
化合物S-52的合成
Figure BDA0003827727990000372
本实施例与化合物S-7合成基本相同，其不同之处在于：本例中需将S-7-2换为等物质的量的S-151-2。目标化合物S-151(4.59g，36％收率，HPLC分析纯度99.23％)，为绿色固体。MALDI-TOF-MS结果：分子离子峰：1275.02元素分析结果：理论值：C,86.62；H,8.14；B,0.85；N,4.39(％)；实验值：C,86.52；H,8.24；B,0.86；N,4.38(％)。
合成实施例7：
Figure BDA0003827727990000373
化合物S-199的合成
化合物S-199-2的合成
Figure BDA0003827727990000381
本实施例与化合物S-7-2合成基本相同，其不同之处在于：本例中需将S-7-1换为等物质的量的S-199-1；将3,6-二叔丁基咔唑换成等物质量的螺芴类衍生物。目标化合物S-199-2(10.89g，79％收率，HPLC分析纯度99.65％)，为白色固体。
化合物S-199的合成
Figure BDA0003827727990000382
本实施例与化合物S-7合成基本相同，其不同之处在于：本例中需将S-7-2换为等物质的量的S-199-2。目标化合物S-199(3.18g，23％收率，HPLC分析纯度99.33％)，为绿色固体。MALDI-TOF-MS结果：分子离子峰：1378.62元素分析结果：理论值：C,88.80；H,6.36；B,0.78；N,4.06(％)；实验值：C,88.70；H,6.46；B,0.75；N,4.09(％)。
合成实施例8：
Figure BDA0003827727990000383
化合物S-189的合成
化合物S-189-2的合成
Figure BDA0003827727990000391
化合物S-189-2的合成
三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol的S-189-1，0.025mol的三苯基硼酸，150ml四氢呋喃-水(体积比3:1)混合溶液，搅拌混合，然后加入6×10-5mol Pd(Pph3)4，0.03mol碳酸钾，回流反应12小时，反应完全；自然冷却至室温，过滤，滤液旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱(展开剂：二氯甲烷和石油醚)，得目标化合物S-189-2(12.50g，90％收率，HPLC分析纯度99.22％),为白色粉末。
Figure BDA0003827727990000392
本实施例与化合物S-7合成基本相同，其不同之处在于：本例中需将S-7-2换为等物质的量的S-189-2。目标化合物S-189(0.84g，6％收率，HPLC分析纯度99.56％)，为绿色固体。MALDI-TOF-MS结果：分子离子峰：1396.55元素分析结果：理论值：C,88.59；H,7.90；B,0.38；N,1.99；S,1.14(％)；实验值：C,88.39；H,7.80；B,0.68；N,1.99；S,1.14(％)。
合成实施例9：
Figure BDA0003827727990000393
化合物S-223的合成
化合物S-223-2的合成
Figure BDA0003827727990000401
本实施例与化合物S-7-2合成基本相同，其不同之处在于：本例中需将S-7-1换为等物质的量的S-223-1。目标化合物S-223-2(9.64g，85％收率，HPLC分析纯度99.23％)，为白色固体。
化合物S-223的合成
Figure BDA0003827727990000402
本实施例与化合物S-7合成基本相同，其不同之处在于：本例中需将S-7-2换为等物质的量的S-223-2。目标化合物S-223(2.97g，26％收率，HPLC分析纯度99.53％)，为绿色固体。MALDI-TOF-MS结果：分子离子峰：1142.62元素分析结果：理论值：C,86.21；H,7.76；B,0.95；N,3.68；O,1.40(％)；实验值：C,86.21；H,7.66；B,0.95；N,3.78；O,1.40(％)。
合成实施例10：
Figure BDA0003827727990000403
化合物S-245的合成
Figure BDA0003827727990000411
本实施例与化合物S-189-2合成基本相同，其不同之处在于：本例中需将S-189-1换为等物质的量的S-245-1。目标化合物S-245(6.36g，72％收率，HPLC分析纯度99.55％)，为绿色固体。MALDI-TOF-MS结果：分子离子峰882.57元素分析结果：理论值：C,84.33；H,7.65；B,1.22；N,3.17；S,3.63(％)；实验值：C,84.53；H,7.55；B,1.12；N,3.37；S,3.43(％)。
合成实施例11：
Figure BDA0003827727990000412
化合物S-232的合成
化合物S-232-2的合成
Figure BDA0003827727990000413
本实施例与化合物S-13-2合成基本相同，其不同之处在于：本例中需将S-13-1换为等物质的量的S-232-1。目标化合物S-232-2(6.05g，82％收率，HPLC分析纯度99.63％),为白色粉末。
化合物S-232的合成
Figure BDA0003827727990000421
本实施例与化合物S-13合成基本相同，其不同之处在于：本例中需将S-13-2换为等物质的量的S-232-2。目标化合物S-232(4.04g，89％收率，HPLC分析纯度99.62％),为绿色粉末。MALDI-TOF-MS结果：分子离子峰：891.32元素分析结果：理论值：C,82.23；H,6.67；B,1.21；N,6.29；S,3.60(％)；实验值：C,82.33；H,6.57；B,1.31；N,6.29；S,3.50(％)。
合成实施例12：
Figure BDA0003827727990000422
化合物S-292的合成
化合物S-292-2的合成
Figure BDA0003827727990000423
本实施例与化合物S-7-2合成基本相同，其不同之处在于：本例中需将S-7-1换为等物质的量的S-292-1。目标化合物S-292-2(11.78g，85％收率，HPLC分析纯度99.53％)，为白色固体。
化合物S-292的合成
Figure BDA0003827727990000431
本实施例与化合物S-7合成基本相同，其不同之处在于：本例中需将S-7-2换为等物质的量的S-292-2。目标化合物S-292(4.32g，31％收率，HPLC分析纯度99.48％)，为绿色固体。MALDI-TOF-MS结果：分子离子峰：1394.62元素分析结果：理论值：C,87.77；H,7.44；B,0.77；N,4.01(％)；实验值：C,87.67；H,7.54；B,0.67；N,4.11(％)。
下通过将本发明的化合物具体应用到有机电致发光器件中测试实际使用性能来展示和验证本发明的技术效果和优点。
有机电致发光器件包括第一电极、第二电极，以及位于两个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。
阳极的材料可以采用铟锡氧(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。阴极的材料可以采用镁(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。
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。
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)、芳香胺衍生物等。
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。
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。
具体说明有机电致发光器件制备过程如下：在基板上依次沉积阳极、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、阴极，然后封装。其中，在制备有机发光层时，通过宽带隙材料源、电子给体型材料源、电子受体型材料源和共振型TADF材料源共同蒸镀的方法形成有机发光层。
具体地，本发明的有机电致发光器件的制备方法包括以下步骤：
1、将涂布了阳极材料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；
2、把上述带有阳极的玻璃板置于真空腔内，抽真空至1×10-5～9×10-3Pa，在上述阳极层膜上真空蒸镀空穴注入材料形成空穴注入层，蒸镀速率为0.1-0.5nm/s；
3、在空穴注入层之上真空蒸镀空穴传输材料形成空穴传输层，蒸镀速率为0.1-0.5nm/s，
4、在空穴传输层之上真空蒸镀电子阻挡层，蒸镀速率为0.1-0.5nm/s；
5、在电子阻挡层之上真空蒸镀器件的有机发光层，有机发光层材料中包括主体材料和TADF染料，利用多源共蒸的方法，调节主体材料的蒸镀速率、敏化剂材料的蒸镀速度和染料的蒸镀速率使染料达到预设掺杂比例；
6、在有机发光层之上真空蒸镀空穴阻挡层，其蒸镀速率为0.1-0.5nm/s；
7、在空穴阻挡层之上真空蒸镀器件的电子传输材料形成电子传输层，其蒸镀速率为0.1-0.5nm/s；
8、在电子传输层上以0.1-0.5nm/s真空蒸镀LiF作为电子注入层，以0.5-1nm/s真空蒸镀Al层作为器件的阴极。
本发明实施例还提供一种显示装置，所述显示装置包括如上述提供的有机电致发光器件。该显示装置具体可以为OLED显示器等显示器件，以及包括该显示器件的电视、数码相机、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或者部件。该显示装置与上述有机电致发光器件相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
以下通过具体实施例对本发明的有机电致发光器件进行进一步的介绍。
器件实施例1
本实施例制备的有机电致发光器件结构如下所示：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/Host:1wt％S-7(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
其中，阳极材料为ITO；空穴注入层材料为HI，一般总厚度为5-30nm，本实施例为10nm；空穴传输层的材料为HT，总厚度一般为5-500nm，本实施例为40nm；Host为有机发光层宽带隙的主体材料，本发明化合物S-7为染料且掺杂浓度为1wt％，有机发光层的厚度一般为1-200nm，本实施例为30nm；电子传输层的材料为ET，厚度一般为5-300nm，本实施例为30nm；电子注入层及阴极材料选择LiF(0.5nm)和金属铝(150nm)。
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D1施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长488nm、半峰宽22nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.11,0.40)、外量子效率EQE为28.8％的蓝绿色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例2
与器件实施例1的制备方法相同，区别在于，将发光层中采用的宽带隙型主体材料Host替换为TADF型主体TD，具体器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/TD:1wt％S-7(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D2测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长488nm、半峰宽22nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.10,0.41)、外量子效率EQE为37.2％的蓝绿色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例3
与器件实施例2的制备方法相同，区别在于，将发光层中染料的浓度增加至20％，具体器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/TD:20wt％S-7(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D3测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长491nm、半峰宽22nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.10,0.41)、外量子效率EQE为36.3％的蓝绿色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例4
与器件实施例1的制备方法相同，区别在于，发光层中仅含有染料，具体器件结构如下：ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/S-7(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D4测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长490nm、半峰宽21nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.10,0.42)、外量子效率EQE为18.4％的蓝绿色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例5
与器件实施例1的制备方法相同，区别在于，将发光层中所采用的染料由S-7替换为S-13。器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/Host:1wt％S-13(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D5测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长504nm、半峰宽26nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.12,0.60)、外量子效率EQE为29.2％的蓝绿色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例6
与器件实施例1的制备方法相同，区别在于，将发光层中的宽带隙型主体材料Host替换为TADF型主体TD、将染料由S-7替换为S-13。器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/TD:1wt％S-13(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D6测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长504nm、半峰宽26nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.12,0.60)、外量子效率EQE为36.2％的蓝绿色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例7
与器件实施例6的制备方法相同，区别在于，将发光层中染料的浓度增加至20％，具体器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/TD:20wt％S-13(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D7测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长506nm、半峰宽29nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.12,0.62)、外量子效率EQE为35.1％的蓝绿色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例8
与器件实施例5的制备方法相同，区别在于，发光层中仅含有染料，具体器件结构如下：ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/S-13(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D8测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长512nm、半峰宽35nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.15,0.65)、外量子效率EQE为19.2％的绿色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例9
与器件实施例1的制备方法相同，区别在于，将发光层中所采用的染料由S-7替换为S-25。器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/Host:1wt％S-25(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D9测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长468nm、半峰宽25nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.12,0.19)、外量子效率EQE为26.4％的蓝色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例10
与器件实施例1的制备方法相同，区别在于，将发光层中的宽带隙型主体材料Host替换为TADF型主体TD、将染料由S-7替换为S-25。器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/TD:1wt％S-25(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D10测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长470nm、半峰宽25nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.12,0.19)、外量子效率EQE为35.4％的蓝色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例11
与器件实施例10的制备方法相同，区别在于，将发光层中染料的浓度增加至20％，具体器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/TD:20wt％S-25(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D11测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长472nm、半峰宽27nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.13,0.19)、外量子效率EQE为33.4％的蓝色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例12
与器件实施例9的制备方法相同，区别在于，发光层中仅含有染料，具体器件结构如下：ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/S-25(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D12测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长475nm、半峰宽33nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.12,0.20)、外量子效率EQE为16.4％的蓝色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例13
与器件实施例1的制备方法相同，区别在于，将发光层中所采用的染料由S-7替换为S-151。器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/Host:1wt％S-151(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D13测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长458nm、半峰宽23nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.12,0.07)、外量子效率EQE为21.4％的蓝色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例14
与器件实施例1的制备方法相同，区别在于，将发光层中的宽带隙型主体材料Host替换为TADF型主体TD、将染料由S-7替换为S-151。器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/TD:1wt％S-151(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D14测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长460nm、半峰宽23nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.12,0.07)、外量子效率EQE为33.2％的蓝色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例15
与器件实施例14的制备方法相同，区别在于，将发光层中染料的浓度增加至20％，具体器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/TD:20wt％S-151(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D15测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长462nm、半峰宽23nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.13,0.07)、外量子效率EQE为32.5％的蓝色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例16
与器件实施例13的制备方法相同，区别在于，发光层中仅含有染料，具体器件结构如下：ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/S-151(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D16测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长462nm、半峰宽22nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.12,0.07)、外量子效率EQE为17.1％的蓝色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例17
与器件实施例1的制备方法相同，区别在于，将发光层中所采用的染料由S-7替换为S-199。器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/Host:1wt％S-199(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D17测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长456nm、半峰宽26nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.13,0.09)、外量子效率EQE为23.4％的蓝色发光(驱动电压为3.0V)。
器件实施例18
与器件实施例1的制备方法相同，区别在于，将发光层中的宽带隙型主体材料Host替换为TADF型主体TD、将染料由S-7替换为S-199。器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/TD:1wt％S-199(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D18测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长458nm、半峰宽26nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.13,0.09)、外量子效率EQE为33.4％的蓝色发光(驱动电压为3.0V)。
器件实施例19
与器件实施例18的制备方法相同，区别在于，将发光层中染料的浓度增加至20％，具体器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/TD:20wt％S-199(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D19测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长460nm、半峰宽26nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.13,0.09)、外量子效率EQE为31.6％的蓝色发光(驱动电压为3.0V)。
器件实施例20
与器件实施例17的制备方法相同，区别在于，发光层中仅含有染料，具体器件结构如下：ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/S-199(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D20测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长460nm、半峰宽25nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.12,0.08)、外量子效率EQE为14.4％的蓝色发光(驱动电压为3.0V)。
器件实施例21
与器件实施例1的制备方法相同，区别在于，将发光层中所采用的染料由S-7替换为S-189。器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/Host:1wt％S-189(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D21测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长472nm、半峰宽26nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.13,0.20)、外量子效率EQE为25.2％的蓝色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例22
与器件实施例1的制备方法相同，区别在于，将发光层中的宽带隙型主体材料Host替换为TADF型主体TD、将染料由S-7替换为S-189。器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/TD:1wt％S-189(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D22测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长472nm、半峰宽26nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.13,0.19)、外量子效率EQE为38.2％的蓝色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例23
与器件实施例22的制备方法相同，区别在于，将发光层中染料的浓度增加至20％，具体器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/TD:20wt％S-189(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D23测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长474nm、半峰宽26nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.13,0.20)、外量子效率EQE为37.0％的蓝色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例24
与器件实施例21的制备方法相同，区别在于，发光层中仅含有染料，具体器件结构如下：ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/S-223(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D24测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长472nm、半峰宽25nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.13,0.19)、外量子效率EQE为17.3％的蓝色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例25
与器件实施例1的制备方法相同，区别在于，将发光层中所采用的染料由S-7替换为S-223。器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/Host:1wt％S-223(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D25测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长410nm、半峰宽26nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.16,0.02)、外量子效率EQE为22.2％的蓝紫色发光(驱动电压为3.2V)。
器件实施例26
与器件实施例1的制备方法相同，区别在于，将发光层中的宽带隙型主体材料Host替换为TADF型主体TD、将染料由S-7替换为S-223。器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/TD:1wt％S-223(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D26测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长411nm、半峰宽26nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.16,0.02)、外量子效率EQE为29.2％的蓝紫色发光(驱动电压为3.2V)。
器件实施例27
与器件实施例26的制备方法相同，区别在于，将发光层中染料的浓度增加至20％，具体器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/TD:20wt％S-223(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D27测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长410nm、半峰宽26nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.16,0.02)、外量子效率EQE为28.6％的蓝紫色发光(驱动电压为3.2V)。
器件实施例28
与器件实施例25的制备方法相同，区别在于，发光层中仅含有染料，具体器件结构如下：ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/S-223(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D28测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长410nm、半峰宽25nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.16,0.02)、外量子效率EQE为12.5％的蓝紫色发光(驱动电压为3.2V)。
器件实施例29
与器件实施例1的制备方法相同，区别在于，将发光层中所采用的染料由S-7替换为S-292。器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/Host:1wt％S-292(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D29测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长527nm、半峰宽28nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.27,0.68)、外量子效率EQE为22.4％的绿色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例30
与器件实施例1的制备方法相同，区别在于，将发光层中的宽带隙型主体材料Host替换为TADF型主体TD、将染料由S-7替换为S-292。器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/TD:1wt％S-292(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D30测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长527nm、半峰宽28nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.27,0.69)、外量子效率EQE为39.4％的绿色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例31
与器件实施例30的制备方法相同，区别在于，将发光层中染料的浓度增加至20％，具体器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/TD:20wt％S-292(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D31测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长527nm、半峰宽28nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.27,0.68)、外量子效率EQE为38.0％的绿色发光(驱动电压为2.8V)。
器件实施例32
与器件实施例291的制备方法相同，区别在于，发光层中仅含有染料，具体器件结构如下：ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/S-292(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件D32测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长530nm、半峰宽30nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.28,0.68)、外量子效率EQE为20.0％的绿色发光(驱动电压为2.8V)。
对比器件实施例1
与器件实施例1的制备方法相同，区别在于，将发光层中采用的本发明的化合物S-7替换为现有技术中的化合物P1，具体器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(40nm)/Host:1wt％P1(30nm)/ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件DD1测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长488nm、半峰宽32nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.13,0.42)、外量子效率EQE为18.5％的蓝绿色发光(驱动电压为3.0V)。
对比器件实施例2
与器件实施例2的制备方法相同，区别在于，将发光层中采用的本发明的化合物S-7替换为现有技术中的化合物P1，具体器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(40nm)/TD:1wt％P1(30nm)/ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件DD2测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长488nm、半峰宽29nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.13,0.40)、外量子效率EQE为27.5％的蓝绿色发光(驱动电压为3.0V)。
对比器件实施例3
与对比器件实施例2的制备方法相同，区别在于，将发光层中染料的浓度增加至20％，具体器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/TD:20wt％P1(30nm/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件DD3测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长496nm、半峰宽37nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.13,0.46)、外量子效率EQE为18.1％的蓝绿色发光(驱动电压为3.0V)。
对比器件实施例4
与对比器件实施例1的制备方法相同，区别在于，发光层中仅含有染料，具体结构如下：ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/P1(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件DD4测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长507nm、半峰宽48nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.26,0.57)、外量子效率EQE为9.5％的绿色发光(驱动电压为3.0V)。
对比器件实施例5
与器件实施例1的制备方法相同，区别在于，将发光层中采用的本发明的化合物S-7替换为现有技术中的化合物P2，具体器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(40nm)/Host:1wt％P2(30nm)/ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件DD5测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长469nm、半峰宽28nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.13,0.12)、外量子效率EQE为13.5％的蓝色发光(驱动电压为3.4V)。
对比器件实施例6
与器件实施例2的制备方法相同，区别在于，将发光层中采用的本发明的化合物S-7替换为现有技术中的化合物P2，具体器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(40nm)/TD:1wt％P2(30nm)/ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件DD6测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长468nm、半峰宽28nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.13,0.12)、外量子效率EQE为18.4％的蓝色发光(驱动电压为3.3V)。
对比器件实施例7
与对比器件实施例6的制备方法相同，区别在于，将发光层中染料的浓度增加至20％，具体器件结构如下：
ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/TD:20wt％P2(30nm/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件DD7测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长470nm、半峰宽36nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.14,0.15)、外量子效率EQE为12.6％的蓝色发光(驱动电压为3.3V)。
对比器件实施例8
与对比器件实施例5的制备方法相同，区别在于，发光层中仅含有染料，具体结构如下：ITO/HI(10nm)/HT(30nm)/EBL(10nm)/P2(30nm)/HBL(10nm)ET(30nm)/LiF/Al(150nm)
针对本实施例制备得到的有机电致发光器件DD8测定器件性能结果如下：施加直流电压，测定10cd/m2发光时的特性，可获得波长480nm、半峰宽48nm、CIE色坐标(x,y)＝(0.13,0.29)、外量子效率EQE为8.1％的蓝绿色发光(驱动电压为3.3V)。
上述各个实施例中所采用的各类有机材料的结构式如下：
Figure BDA0003827727990000511
Figure BDA0003827727990000521
Figure BDA0003827727990000531
上述各个器件实施例所制备的的有机电致发光器件D1至器件D32以及器件DD1和DD8的具体性能数据详见下表1。
表1：
Figure BDA0003827727990000532
Figure BDA0003827727990000541
以上实验数据表明，本发明的化合物通过在分子结构中引入具有大位阻基团包覆的由A表示的碳环基团或杂环基团，能够有效抑制化合物在高浓度下光谱的展宽和发光效率的降低，相比采用现有技术化合物制备的对比例器件，采用本发明化合物的器件具有极窄的半峰宽，较小的浓度依赖特性，能够满足当前面板制造企业对高性能材料的要求，具有良好的应用前景。
尽管结合实施例对本发明进行了说明，但本发明并不局限于上述实施例，在本发明构思的引导下，本领域技术人员可进行各种修改和改进，所附权利要求概括了本发明的范围。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种通式化合物，具有如下式(1)所示的结构：
Figure FDA0003827727980000011
式(1)中，X1、X2分别独立地表示为O、S或N(R1)，且X1、X2中的至少一个为N(R1)；
式(1)中，A表示为取代或未取代的C6～C60碳环基、取代或未取代的C3～C60杂环基中的一种，A为取代的碳环基或为取代的杂环基中的取代，是指被选自氘、氚、氰基、卤素、C1～C10烷基、C3～C10环烷基、硅基、C6～C30芳胺基、C6～C30芳基、C2～C30杂芳基中的一种或者至少两种的组合所取代，该取代基独立地与相连接的芳环或杂芳环连接成环或者不连接成环；
式(1)中，Z1-Z10分别独立地表示为N或CR，R每次出现相同或不同，相邻的两个R之间不连接或者相互键结成环；
R1与相邻的R之间不连接或者通过单键连接；
R1表示取代或未取代的C1～C10烷基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30杂芳基中的一种；
R表示为氢、氘、氚、氰基、卤素、取代或未取代的C1～C10烷基、取代或未取代的C3～C10环烷基、取代或未取代的C1～C10烷氧基、取代或未取代的C6～C30芳氧基、取代或未取代的C6～C30芳胺基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30杂芳基中的一种；
上述R1、R中取代或未取代中的取代，是指被选自氘、氚、氰基、卤素、C1～C10烷基、C3～C10环烷基、硅基、C6～C30芳胺基、C6～C30芳基、C2～C30杂芳基中的一种或者至少两种的组合所取代，该取代基独立地与相连接的芳环或杂芳环连接成环，或者该取代基独立地与相连接的芳环或杂芳环不连接。
2.根据权利要求1所述的通式化合物，其特征在于，具有如下述式(1-1)、(1-2)或(1-3)中任一所示的结构：
Figure FDA0003827727980000012
所述Z1-Z10分别独立地表示为CR，所述A、R、R1的定义均与在权利要求1中的定义相同；
优选的，R1与相邻的R之间通过单键连接。
3.根据权利要求1或2所述的通式化合物，其特征在于，所述A表示为取代的如下结构基团：
Figure FDA0003827727980000021
以上结构是中的星号表示可连接的位点，所述连接表示可以与母核连接，也可以连接有取代基团；“—”划过的环结构的表达方式，表示连接位点于该环结构上任意能够成键的位置；以上结构式中的虚线表示为连接或者不连接；
所述A为取代的结构基团中的取代，是指被选自氘、氚、氰基、卤素、C1～C10烷基、C3～C10环烷基、C6～C30芳胺基、C6～C30芳基、C2～C30杂芳基中的一种或者至少两种的组合所取代，该取代基独立地与相连接的芳环或杂芳环连接成环或者不连接成环。
4.根据权利要求1或2所述的通式化合物，其特征在于，所述A为如下结构式中的任一种所示：
Figure FDA0003827727980000022
其中，R3和R4分别独立地表示为氢、氘、氚、取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C3～C30环烷基、硅基、取代或未取代的C1～C30烷氧基、取代或未取代的C6～C60芳氧基、取代或未取代的C6～C60芳胺基、取代或未取代的C6～C60芳基、取代或未取代的C2～C60杂芳基中的任意一种；
Z独立地表示为N或CR5，R5每次出现相同或不同，相邻的两个R5可相互键结成环；R5表示为氢、氘、氚、氰基、卤素、取代或未取代的C1～C10烷基、取代或未取代的C3～C10环烷基、取代或未取代的C1～C10烷氧基、取代或未取代的C6～C30芳氧基、取代或未取代的C6～C30芳胺基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30杂芳基中的一种；
上述R3、R4、R5中取代或未取代中的取代，是指被选自氘、氚、氰基、卤素、C1～C10烷基、C3～C10环烷基、硅基、C6～C30芳胺基、C6～C30芳基、C2～C30杂芳基中的一种或者至少两种的组合所取代，该取代基独立地与相连接的芳环或杂芳环连接成环或不连接成环。
5.根据权利要求4所述的通式化合物，所述R3和R4分别独立地表示为取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C3-C30环烷基、取代或未取代的C6～C60芳基、取代或未取代的C2～C60杂芳基中的任意一种；
优选的，所述R3和R4中至少有一个选自下述大位阻基团中的一种：三联苯基、三聚苯基、四联苯基、芴基、螺二芴基、二氢菲基、二氢芘基、四氢芘基、顺式或反式茚并芴基、三聚茚基、异三聚茚基、螺三聚茚基、螺异三聚茚基、呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并噻吩基、二苯并噻吩基、、异吲哚基、咔唑基、茚并咔唑基、、异喹啉基、吖啶基、菲啶基、苯并-5,6-喹啉基、苯并-6,7-喹啉基、苯并-7,8-喹啉基、苯并咪唑基、萘并咪唑基、菲并咪唑基、吡啶并咪唑基、吡嗪并咪唑基、喹喔啉并咪唑基、嗯唑基、苯并嗯唑基、萘并嗯唑基、蒽并嗯唑基、菲并嗯唑基、1，2-噻唑基、1，3-噻唑基、苯并噻唑基、哒嗪基、苯并哒嗪基、1，5-二氮杂蒽基、2,7-二氮杂芘基、2,3-二氮杂芘基、1,6-二氮杂芘基、1,8-二氮杂芘基、4,5-二氮杂芘基、4,5,9,10-四氮杂茈基、吩嗪基、吩噻嗪基、氮杂咔唑基、苯并咔啉基、菲咯啉基、1,2,3-三唑基、1,2,4-三唑基、苯并三唑基、1,2,3-噁二唑基、1,2,4-嗯二唑基、1,2,5_嗯二唑基、1,2,3-噻二唑基、1,2,4-噻二唑基、1,2,5-噻二唑基、1,3,4-噻二唑基、1,3,5-三嗪基、1,2,4-三嗪基、1,2,3-三嗪基、四唑基、1,2,4,5-四嗪基、1,2,3,4-四嗪基、1,2,3,5-四嗪基、嘌呤基、蝶啶基、吲嗪基、苯并噻二唑基、9,9-二甲基吖啶基、二苯基胺基、金刚烷、氟代苯基、甲基苯基、三甲基苯基、氰基苯基、硅基，或者R3和R4中至少有一个选自上述大位阻基团中的两种或两种以上基团的组合。
6.根据权利要求1或2所述的通式化合物，其特征在于，所述R表示为氢、氘、氚、氟原子、氰基、甲基、氘代甲基、氚代甲基、乙基、氘代乙基、氚代乙基、异丙基、氘代异丙基、氚代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基、氚代叔丁基、氘代环戊基、氚代环戊基、环己烷基、环戊基、金刚烷基、苯基、氘代苯基、氚代苯基、二联苯基、氘代二联苯基、氚代二联苯基、氘代三联苯基、氚代三联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、N-苯基咔唑基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、螺芴基、甲基取代的苯基、乙基取代的苯基、异丙基取代的苯基、叔丁基取代的苯基、甲基取代的二联苯基、乙基取代的二联苯基、异丙基取代的二联苯基、叔丁基取代的二联苯基、氘代甲基取代的苯基、氘代乙基取代的苯基、氘代异丙基取代的苯基、氘代叔丁基取代的苯基、氘代甲基取代的二联苯基、氘代乙基取代的二联苯基、氘代异丙基取代的二联苯基、氘代叔丁基取代的二联苯基、氚代甲基取代的苯基、氚代乙基取代的苯基、氚代异丙基取代的苯基、氚代叔丁基取代的苯基、氚代甲基取代的二联苯基、氚代乙基取代的二联苯基、氚代异丙基取代的二联苯基、氚代叔丁基取代的二联苯基、二苯基胺基、二二联苯基胺基、三苯基氨基中的一种；
所述R1表示为甲基、氘代甲基、氚代甲基、乙基、氘代乙基、氚代乙基、异丙基、氘代异丙基、氚代异丙基、叔丁基、氘代叔丁基、氚代叔丁基、氘代环戊基、氚代环戊基、环戊基、金刚烷基、苯基、氘代苯基、氚代苯基、二联苯基、氘代二联苯基、氚代二联苯基、氘代三联苯基、氚代三联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、噻吩基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、咔唑基、N-苯基咔唑基、9,9-二甲基芴基、9,9-二苯基芴基、螺芴基、甲基取代的苯基、乙基取代的苯基、异丙基取代的苯基、叔丁基取代的苯基、甲基取代的二联苯基、乙基取代的二联苯基、异丙基取代的二联苯基、叔丁基取代的二联苯基、氘代甲基取代的苯基、氘代乙基取代的苯基、氘代异丙基取代的苯基、氘代叔丁基取代的苯基、氘代甲基取代的二联苯基、氘代乙基取代的二联苯基、氘代异丙基取代的二联苯基、氘代叔丁基取代的二联苯基、氚代甲基取代的苯基、氚代乙基取代的苯基、氚代异丙基取代的苯基、氚代叔丁基取代的苯基、氚代甲基取代的二联苯基、氚代乙基取代的二联苯基、氚代异丙基取代的二联苯基、氚代叔丁基取代的二联苯基中的一种。
7.根据权利要求1或2所述的通式化合物，其特征在于，所述Z9、Z10均为CR，且该R为氢，所述Z1-Z8均为CR，且该R的定义与在权利要求1中的定义相同；
或者，所述Z2、Z7均为CR，且该R为叔丁基，所述Z1、Z3-Z6、Z8-Z10均为CR，且该R为氢。
8.根据权利要求1所述的通式化合物，选自下述具体结构化合物：
Figure FDA0003827727980000051
Figure FDA0003827727980000061
Figure FDA0003827727980000071
Figure FDA0003827727980000081
Figure FDA0003827727980000091
Figure FDA0003827727980000101
Figure FDA0003827727980000111
Figure FDA0003827727980000121
Figure FDA0003827727980000131
Figure FDA0003827727980000141
Figure FDA0003827727980000151
Figure FDA0003827727980000161
Figure FDA0003827727980000171
Figure FDA0003827727980000181
Figure FDA0003827727980000191
Figure FDA0003827727980000201
Figure FDA0003827727980000211
Figure FDA0003827727980000221
Figure FDA0003827727980000231
Figure FDA0003827727980000241
Figure FDA0003827727980000251
Figure FDA0003827727980000261
Figure FDA0003827727980000271
Figure FDA0003827727980000281
Figure FDA0003827727980000291
9.权利要求1-8中任一所述的化合物的应用，其特征在于，所述化合物用于有机电致发光器件；
优选地，所述化合物在有机电致发光器件中作为发光层材料，优选作为发光染料。
10.一种有机电致发光器件，该器件包括第一电极、第二电极和插入所述第一电极和第二电极之间的一层或多层有机层，其特征在于，所述有机层中包括至少一种由权利要求1-8中任一所述的化合物；
优选的，所述的有机层包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层，所述的空穴注入层形成在所述的阳极层上，所述的空穴传输层形成在所述的空穴注入层上，所述的阴极层形成在所述的电子传输层上，所述的空穴传输层与所述的电子传输层之间为发光层，其中，所述的发光层中含有权利要求1-8中任一所述的化合物。
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