CN115594698A - 发光二极管和用于其的多环化合物 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了发光二极管和用于其的多环化合物。该发光二极管包括第一电极、设置在第一电极上的第二电极以及设置在第一电极和第二电极之间的至少一个功能层。该至少一个功能层包括包括由式1表示的部分的多环化合物，从而表现出高效率和长寿命。[式1]
Figure DDA0003702805780000011

Description

发光二极管和用于其的多环化合物
技术领域
本公开涉及在发射层中包括新型多环化合物的发光二极管。
背景技术
有机电致发光显示装置作为图像显示装置的积极开发仍在继续。有机电致发光显示装置是所谓的自发光显示装置，其中从第一电极和第二电极分别注入的空穴和电子在发射层中复合，使得发射层中的发光材料发射光以实现显示。
在将发光二极管应用于图像显示装置时，要求具有低驱动电压、高发光效率和长寿命的发光二极管，并且需要持续开发稳定实现这些特性的用于发光二极管的材料。
最近，为了实施高效率的发光二极管，正在开发使用三重态能量的磷光发射或使用其中通过三重态激子的碰撞产生单重态激子的三重态-三重态湮灭(TTA)的延迟荧光相关的技术，并且正在进行开发使用延迟荧光现象的热激活延迟荧光(TADF)材料。
要理解，该背景技术章节部分地旨在为理解该技术提供有用的背景。然而，该背景技术章节还可以包括在本文公开的主题的相应有效申请日之前不是相关领域的技术人员已知或理解的部分的想法、构思或认识。
发明内容
本公开提供了表现出卓越的发光效率和改善的寿命特性的发光二极管。
实施方式提供了包括由式1表示的部分的多环化合物。
[式1]
Figure BDA0003702805760000021
在式1中，R1至R3、M1和M2可各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的氧基、取代的或未取代的硫基、取代的或未取代的硼基、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的甲硅烷基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至20个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者可与相邻基团键合以形成环。在式1中，T1和T2可各自独立地为取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的烃环，或者取代的或未取代的具有5至30个成环碳原子的杂环。T1和T2中的至少一个可为由式2表示的基团。在式1中，a1*和a2*是T1键合的位点，并且b1*和b2*是T2键合的位点。
[式2]
Figure BDA0003702805760000022
在式2中，Q的数量可为0或1。当Q的数量为0时，由式2表示的基团可在位点c1*和c2*处与式1键合。当Q的数量为1时，由式2表示的基团可通过Q与式1键合，或者由式2表示的基团可在选自Z1至Z7中的两个相邻的位点处与式1键合。在式2中，Q可为取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的烃环，或者取代的或未取代的具有5至30个成环碳原子的杂环。在式2中，Z1至Z7可各自独立地为N或C(Ra)，并且Ra可为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的氧基、取代的或未取代的硫基、取代的或未取代的硼基、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的甲硅烷基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至20个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者可与相邻基团键合以形成环。
在实施方式中，由式2表示的基团可由式2-1至式2-3中的任一个表示。
[式2-1]
Figure BDA0003702805760000031
[式2-2]
Figure BDA0003702805760000032
[式2-3]
Figure BDA0003702805760000033
在式2-1至式2-3中，-*为与式1的a1*和a2*键合的位点或者为与式1的b1*和b2*键合的位点，并且Q和Z1至Z7可与式2中定义的相同。
在实施方式中，在式1中，T1和T2中的任一个可为取代的或未取代的苯环，并且T1和T2中的另一个可为由式2-1至式2-3中的任一个表示的基团。
在实施方式中，包括由式1表示的部分的多环化合物可由式4-1至式4-8中的任一个表示。
Figure BDA0003702805760000041
在式4-1至式4-8中，R4至R11、R21至R27和R31至R37可各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的氧基、取代的或未取代的硫基、取代的或未取代的硼基、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的甲硅烷基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至20个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者可与相邻基团键合以形成环，并且R1至R3、M1、M2和Z1至Z7可与式1和式2中定义的相同。
在实施方式中，在式1中，T1和T2中的任一个可为由式2表示的基团，并且T1和T2中的另一个可为由T-a至T-e中的任一个表示的基团。
Figure BDA0003702805760000051
在T-a至T-e中，X1至X6可各自独立地为N、O、S、N(Rb)或C(Rc)(Rd)，Y1可为O、S、B(Re)或P(＝O)(Rf)，并且Y2可为B或P(＝O)。在T-a至T-e中，L1至L38和Rb至Rf可各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的氧基、取代的或未取代的硫基、取代的或未取代的硼基、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的甲硅烷基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至20个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者可与相邻基团键合以形成环，除此之外，选自L1至L38和X1至X6中的两个相邻的位点对应于a1*和a2*或者对应于b1*和b2*。
在实施方式中，包括由式1表示的部分的多环化合物可由式5-1至式5-9中的任一个表示。
Figure BDA0003702805760000061
在式5-1至式5-9中，X1至X6、Y1和Y2可与T-a至T-e中定义的相同，L18至L22、L26至L29和L38至L44可各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的氧基、取代的或未取代的硫基、取代的或未取代的硼基、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的甲硅烷基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至20个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者可与相邻基团键合以形成环，并且R1至R3、R8至R11、M1、M2和Z1至Z7可与式1和式2中定义的相同。
在实施方式中，包括由式1表示的部分的多环化合物可为选自化合物组1中的任一种，这将在以下说明。
在实施方式中，发光二极管可包括第一电极、设置在第一电极上的第二电极以及设置在第一电极和第二电极之间的至少一个功能层，其中该至少一个功能层可包括：包括由式1表示的部分的多环化合物。
在实施方式中，该至少一个功能层可包括发射层、设置在第一电极和发射层之间的空穴传输区以及设置在发射层和第二电极之间的电子传输区，且发射层可包括：包括由式1表示的部分的多环化合物。
在实施方式中，发射层可发射延迟荧光。
在实施方式中，发射层可包括主体、辅助掺杂剂和发光掺杂剂，其中辅助掺杂剂可包括由式A表示的化合物，且发光掺杂剂可包括：包括由式1表示的部分的多环化合物。
[式A]
Figure BDA0003702805760000071
在式A中，R1至R5中的至少一个可为取代的或未取代的由咔唑及其衍生物得到的基团，并且R1至R5中的其余基团可各自独立地为氢原子、氘原子、羟基或氰基。
在实施方式中，发光二极管可发射具有等于或小于约470nm的最大发光波长并且具有小于约0.075的色坐标CIEy的光。
在实施方式中，R1至R3、M1、M2、T1和T2可各自独立地为氘原子或包括氘原子的取代基。
在实施方式中，包括由式1表示的部分的多环化合物在约450nm处可具有等于或大于约4.0x104M-1cm-1的摩尔吸收系数。
附图说明
包括所附附图以提供对实施方式的进一步理解，并且所附附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图图示出本公开的实施方式及其原理。本公开的上述和其他方面以及特征将通过参考所附附图详细地描述其实施方式而变得更显而易见，在所附附图中：
图1为示出根据实施方式的显示装置的平面图；
图2为根据实施方式的显示装置的示意性横截面图；
图3为示出根据实施方式的发光二极管的示意性横截面图；
图4为示出根据实施方式的发光二极管的示意性横截面图；
图5为示出根据实施方式的发光二极管的示意性横截面图；
图6为示出根据实施方式的发光二极管的示意性横截面图；
图7为根据实施方式的显示装置的示意性横截面图；并且
图8为根据实施方式的显示装置的示意性横截面图。
具体实施方式
现将参考所附附图在下文中更充分地描述本公开，在所附附图中示出了实施方式。然而，本公开可以以不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本公开将是透彻和完整的，并将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。
在附图中，为了便于描述和清楚起见，元件的大小、厚度、比率和尺寸可被夸大。相同的附图标记始终指相同的元件。
在说明书中，将理解，当元件(或区、层、部分等)被称为“在”另一个元件(或区、层、部分等)“上”、“连接到”或“联接到”另一个元件(或区、层、部分等)时，它可以直接在另一个元件(或区、层、部分等)上、直接连接至或直接联接到另一个元件(或区、层、部分等)，或者在它们之间可以存在一个或多个居间元件。在类似意义上，当元件(或区域、层、部分等)被描述为“覆盖”另一个元件(或区、层、部分等)，它可以直接覆盖另一个元件(或区、层、部分等)，或者在它们之间可以存在一个或多个居间元件。
在说明书中，当元件“直接在”另一个元件“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一个元件时，不存在居间元件。例如，“直接在……上”可以意指在没有附加元件(比如它们之间的粘合元件)的情况下设置两个层或两个元件。
如本文使用的，以单数形式使用的表述，比如“一个(a)”、“一个(an)”和“该”，旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。
如本文使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列举项目的任何和所有组合。例如，“A和/或B”可理解为意指“A，B，或A和B”。术语“和”和“或”可以以连接或分离的意义使用，并且可以理解为等同于“和/或”。
术语“......中的至少一个”旨在包括“选自......中的至少一个”的含义，用于其含义和解释的目的。例如，“A和B中的至少一个”可以理解为意指“A，B，或A和B”。当在要素列表之前或之后时，术语“......中的至少一个”修饰整个要素列表，而不修饰列表的单个要素。
将理解，尽管术语第一、第二等可以在本文用于描述各种元件，但是这些元件不应被这些术语所限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。因此，在不脱离本公开的教导的情况下，第一元件可以被称为第二元件。类似地，在不脱离本公开的范围的情况下，第二元件可以被称为第一元件。
为了便于描述，本文可以使用空间相对术语“下方”、“之下”、“下”、“上方”或“上”等来描述如附图中图示的一个元件或组件和另一个元件或组件之间的关系。将理解，空间相对术语旨在包括除了附图中描绘的定向之外的使用或操作中的装置的不同定向。例如，在附图中所图示的装置被翻转的情况下，位于另一装置“下方”或“之下”的装置可以被放置在另一装置“上方”。因此，说明性术语“下方”可以包括下和上的两种位置。该装置也可以以其他方向定向，并因此可以根据定向不同地解释空间相对术语。
如本文使用的术语“约”或“近似”包括陈述值并且意指在由本领域普通技术人员考虑到所讨论的测量和与所述量的测量相关的误差(即测量系统的限制)而确定的所述值的可接受偏差范围内。例如，“约”可以意指在陈述值的一个或多个标准偏差内，或者在陈述值的±20％、±10％或±5％内。
应理解，术语“包含(comprises)”、“包含(comprising)”、“包括(includes)”、“包括(including)”、“具有(have)”、“具有(having)”、“含有(contains)”和“含有(containing)”等旨在指定陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、组件或其组合在本公开中的存在，但是不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件或其组合的存在或添加。
除非本文中另外限定或暗示，否则使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解，术语，比如常用词典中定义的那些术语，应被解释为具有与它们在相关领域的语境中的含义一致的含义，并且不应以理想的或过于正式的意义来解释，除非在说明书中明确定义。
在描述中，术语“取代的或未取代的”可意指基团未被取代或被选自由下述组成的组中的至少一个取代基取代：氘原子、卤素原子、氰基、硝基、胺基、甲硅烷基、氧基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、羰基、硼基、氧化膦基、硫化膦基、烷基、烯基、炔基、烃环基、芳基和杂环基。以上列举出的取代基中的每一个本身可为取代的或未取代的。例如，联苯基可解释为芳基或可解释为被苯基取代的苯基。
在描述中，术语“与相邻基团键合以形成环”可意指基团与相邻基团键合以形成取代的或未取代的烃环，或者取代的或未取代的杂环。烃环可为脂族烃环或芳族烃环。杂环可为脂族杂环或芳族杂环。烃环和杂环可各自独立地为单环或多环。由彼此键合的相邻基团形成的环本身可与另一个环结合以形成螺结构。
在描述中，术语“相邻基团”可意指取代与被对应取代基取代的原子直接连接的原子的取代基，取代被对应的取代基取代的原子的另一个取代基，或者空间上位于与对应取代基最接近的位置处的取代基。例如，1,2-二甲基苯中的两个甲基可解释为互为“相邻基团”，并且1,1-二乙基环戊烷中的两个乙基可解释为互为“相邻基团”。例如，4,5-二甲基菲中的两个甲基可解释为互为“相邻基团”。
在描述中，卤素原子的实例可包括氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。
在描述中，烷基可为直链、支链或环状类型。烷基中的碳原子的数量为1至50，1至30，1至20，1至10，或1至6。烷基的实例可包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、2-乙基丁基、3,3-二甲基丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、环戊基、1-甲基戊基、3-甲基戊基、2-乙基戊基、4-甲基-2-戊基、正己基、1-甲基己基、2-乙基己基、2-丁基己基、环己基、4-甲基环己基、4-叔丁基环己基、正庚基、1-甲基庚基、2,2-二甲基庚基、2-乙基庚基、2-丁基庚基、正辛基、叔辛基、2-乙基辛基、2-丁基辛基、2-己基辛基、3,7-二甲基辛基、环辛基、正壬基、正癸基、金刚烷基、2-乙基癸基、2-丁基癸基、2-己基癸基、2-辛基癸基、正十一烷基、正十二烷基、2-乙基十二烷基、2-丁基十二烷基、2-己基十二烷基、2-辛基十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、2-乙基十六烷基、2-丁基十六烷基、2-己基十六烷基、2-辛基十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、2-乙基二十烷基、2-丁基二十烷基、2-己基二十烷基、2-辛基二十烷基、正二十一烷基、正二十二烷基、正二十三烷基、正二十四烷基、正二十五烷基、正二十六烷基、正二十七烷基、正二十八烷基、正二十九烷基、正三十烷基等，但不限于此。
在描述中，烯基可为在具有两个或更多个碳原子的烷基的中间或末端包括至少一个碳-碳双键的烃基。烯基可为直链或支链。烯基中的碳原子的数量没有特别限制，但可为2至30，2至20，或2至10。烯基的实例可包括乙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1,3-丁二烯基、苯乙烯基、苯乙烯基乙烯基等，但不限于此。
在描述中，烃环基可为衍生自脂族烃环的任何官能团或取代基。例如，烃环基可为具有5至20个成环碳原子的饱和烃环基。
在描述中，芳基可为衍生自芳族烃环的任何官能团或取代基。芳基可为单环芳基或多环芳基。芳基中成环碳原子的数量可为6至30，6至20，6至16，或6至15。芳基的实例可包括苯基、萘基、芴基、蒽基、菲基、联苯基、三联苯基、四联苯基、五联苯基、六联苯基、三亚苯基、芘基、苯并荧蒽基、1,2-苯并菲基等，但不限于此。
在描述中，芴基可被取代，并且两个取代基可彼此键合以形成螺结构。取代的芴基的实例如下。然而，实施方式不限于此。
Figure BDA0003702805760000111
在描述中，杂环基可为衍生自包括B、O、N、P、Si和S中的至少一个作为杂原子的环的任何官能团或取代基。杂环基可为脂族杂环基或芳族杂环基。芳族杂环基可为杂芳基。脂族杂环基和芳族杂环基可各自为单环或多环。
在描述中，杂环基可包括B、O、N、P、Si和S中的至少一个作为杂原子。当杂环基包括两个或更多个杂原子时，两个或更多个杂原子可彼此相同或不同。在描述中，杂环基可为单环杂环基或多环杂环基，并且杂环基可为杂芳基。杂环基中成环碳原子的数量可为2至30，2至20，或2至10。
在描述中，脂族杂环基可包括B、O、N、P、Si和S中的至少一个作为杂原子。脂族杂环基中成环碳原子的数量可为2至30，2至20，或2至10。脂族杂环基的实例可包括环氧乙烷基、硫杂丙环基、吡咯烷基、哌啶基、四氢呋喃基、四氢噻吩基、噻烷基、四氢吡喃基、1,4-二噁烷基等，但不限于此。
在描述中，杂芳基可包括B、O、N、P、Si和S中的至少一个作为杂原子。当杂芳基包括两个或更多个杂原子时，两个或更多个杂原子可彼此相同或不同。杂芳基可为单环杂芳基或多环杂芳基。杂芳基中成环碳原子的数量可为2至30，2至20，或2至10。杂芳基的实例可包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、三唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、吩噁嗪基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、N-芳基咔唑基、N-杂芳基咔唑基、N-烷基咔唑基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、噻吩并噻吩基、苯并呋喃基、菲咯啉基、噻唑基、异噁唑基、噁唑基、噁二唑基、噻二唑基、吩噻嗪基、二苯并噻咯基、二苯并呋喃基等，但不限于此。
在描述中，芳基的以上描述可应用于亚芳基，不同的是亚芳基为二价基团。杂芳基的以上描述可应用于亚杂芳基，不同的是亚杂芳基为二价基团。
在描述中，硼基可为烷基硼基或芳基硼基。硼基的实例可包括二甲基硼基、二乙基硼基、叔丁基甲基硼基、二苯基硼基、苯基硼基等，但不限于此。例如，烷基硼基中的烷基可以与上述烷基的实例相同，并且芳基硼基中的芳基可以与上述芳基的实例相同。
在描述中，甲硅烷基可为烷基甲硅烷基或芳基甲硅烷基。甲硅烷基的实例可包括三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、二苯基甲硅烷基、苯基甲硅烷基等，但不限于此。
在描述中，氨基中碳原子的数量没有特别限制，但是可为1至30。氨基可为烷基氨基、芳基氨基或杂芳基氨基。氨基的实例可包括甲基氨基、二甲基氨基、苯基氨基、二苯基氨基、萘基氨基、9-甲基-蒽基氨基等，但不限于此。
在描述中，羰基中碳原子的数量没有特别限制，但是可为1至40，1至30，或1至20。例如，羰基可具有下述结构中的一个，但不限于此。
Figure BDA0003702805760000121
在描述中，亚磺酰基中或磺酰基中碳原子的数量没有特别限制，但是可为1至30。亚磺酰基可为烷基亚磺酰基或芳基亚磺酰基。磺酰基可为烷基磺酰基或芳基磺酰基。
在描述中，硫基可为烷硫基或芳硫基。硫基可为与如上定义的烷基或芳基键合的硫原子。硫基的实例可包括甲基硫基、乙基硫基、丙基硫基、戊基硫基、己基硫基、辛基硫基、十二烷基硫基、环戊基硫基、环己基硫基、苯基硫基、萘基硫基等，但不限于此。
在描述中，氧基可为与如上定义的烷基或芳基键合的氧原子。氧基可为烷氧基或芳氧基。烷氧基可为直链、支链或环状。烷氧基中碳原子的数量没有特别限制，但是可为，例如，1至20，或1至10。氧基的实例可包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、苄氧基等，但不限于此。
在描述中，硼基可为与如上定义的烷基或芳基键合的硼原子。硼基可为烷基硼基或芳基硼基。硼基的实例可包括二甲基硼基、二乙基硼基、叔丁基甲基硼基、二苯基硼基、苯基硼基等，但不限于此。
在描述中，胺基中碳原子的数量没有特别限制，但是可为1至30。胺基可为烷基胺基或芳基胺基。胺基的实例可包括甲基胺基、二甲基胺基、苯基胺基、二苯胺基、萘基胺基、9-甲基-蒽基胺基等，但不限于此。
在描述中，烷基的实例可包括烷氧基、烷硫基、烷基亚磺酰基、烷基磺酰基、烷基芳基、烷基氨基、烷基硼基、烷基甲硅烷基、烷基胺基、烷基氧化膦基和烷基硫化膦基。
在描述中，芳基的实例可包括芳氧基、芳硫基、芳基亚磺酰基、芳基磺酰基、芳基氨基、芳基硼基、芳基甲硅烷基、芳基胺基、芳基氧化膦基和芳基硫化膦基。
在描述中，直接连接可为单键。
在描述中，
Figure BDA0003702805760000131
或-*各自表示与相邻原子的结合位点。
下文，将参考所附附图描述实施方式。
图1为示出实施方式的显示装置DD的平面图。图2为实施方式的显示装置DD的示意性横截面图。图2为示出沿着图1的线I-I'截取的一部分的示意性横截面图。
显示装置DD可包括显示面板DP和设置在显示面板DP上的光学层PP。显示面板DP包括发光二极管ED-1、ED-2和ED-3。显示装置DD可包括多个发光二极管ED-1、ED-2和ED-3。光学层PP可设置在显示面板DP上并且可控制外部光在显示面板DP处反射的光。光学层PP可包括，例如，偏振层或滤色器层。尽管未在附图中示出，但是在实施方式中，可从显示装置DD中省略光学层PP。
基底基板BL可设置在光学层PP上。基底基板BL可提供基底表面，光学层PP设置在该基底表面上。基底基板BL可为玻璃基板、金属基板、塑料基板等。然而，实施方式不限于此，并且基底基板BL可包括无机层、有机层或复合材料层。尽管未在附图中示出，但是在实施方式中，可省略基底基板BL。
根据实施方式的显示装置DD可进一步包括填充层(未示出)。填充层(未示出)可设置在显示元件层DP-ED和基底基板BL之间。填充层(未示出)可为有机材料层。填充层(未示出)可包括丙烯酸类树脂、硅酮类树脂和环氧类树脂中的至少一种。
显示面板DP可包括基底层BS，提供在基底层BS上的电路层DP-CL，和显示元件层DP-ED。显示元件层DP-ED可包括像素限定膜PDL，设置在像素限定膜PDL之间的发光二极管ED-1、ED-2和ED-3，以及设置在发光二极管ED-1、ED-2和ED-3上的封装层TFE。
基底层BS可提供基底表面，显示元件层DP-ED设置在该基底表面上。基底层BS可为玻璃基板、金属基板、塑料基板等。然而，实施方式不限于此，并且基底层BS可包括无机层、有机层或复合材料层。
在实施方式中，电路层DP-CL可设置在基底层BS上，并且电路层DP-CL可包括晶体管(未示出)。晶体管(未示出)可各自包括控制电极、输入电极和输出电极。例如，电路层DP-CL可包括用于驱动显示元件层DP-ED的发光二极管ED-1、ED-2和ED-3的开关晶体管和驱动晶体管。
发光二极管ED-1、ED-2和ED-3可各自具有根据图3至图6的实施方式的发光二极管ED的结构，这将稍后描述。发光二极管ED-1、ED-2和ED-3可各自包括第一电极EL1，空穴传输区HTR，发射层EML-R、EML-G和EML-B，电子传输区ETR，和第二电极EL2。
图2示出了这样的实施方式，其中，发光二极管ED-1、ED-2和ED-3的发射层EML-R、EML-G和EML-B设置在像素限定膜PDL中限定的开口OH中，且空穴传输区HTR、电子传输区ETR和第二电极EL2各自提供为贯穿发光二极管ED-1、ED-2和ED-3的公共层。然而，实施方式不限于此。尽管未在图2中示出，但在实施方式中，空穴传输区HTR和电子传输区ETR可各自图案化以提供在像素限定膜PDL中限定的开口OH中。例如，在实施方式中，发光二极管ED-1、ED-2和ED-3的空穴传输区HTR，发射层EML-R、EML-G和EML-B，以及电子传输区ETR等可以通过喷墨印刷方法进行图案化并提供。
封装层TFE可覆盖发光二极管ED-1、ED-2和ED-3。封装层TFE可密封显示元件层DP-ED的元件(比如发光二极管ED-1、ED-2和ED-3)。封装层TFE可为薄膜封装层。封装层TFE可为单个层，或多个层的层叠。封装层TFE可包括至少一个绝缘层。根据实施方式的封装层TFE可包括至少一个无机膜(下文，封装无机膜)。根据实施方式的封装层TFE可包括至少一个有机膜(下文，封装有机膜)和至少一个封装无机膜。
封装无机膜可保护显示元件层DP-ED免受水分和/或氧气的影响，并且封装有机膜可保护显示元件层DP-ED免受异物(比如灰尘颗粒)的影响。封装无机膜可包括氮化硅、氧氮化硅、氧化硅、氧化钛、氧化铝等，但是不特别限于此。封装有机膜可包括丙烯酸类化合物、环氧类化合物等。封装有机膜可包括光可聚合的有机材料，而没有限制。
封装层TFE可设置在第二电极EL2上，并且可设置成填充开口OH。
参考图1和图2，显示装置DD可包括非发光区域NPXA以及发光区域PXA-R、PXA-G和PXA-B。发光区域PXA-R、PXA-G和PXA-B可各自为发射从发光二极管ED-1、ED-2和ED-3中的每一个产生的光的区域。发光区域PXA-R、PXA-G和PXA-B可在平面上彼此间隔开。
发光区域PXA-R、PXA-G和PXA-B中的每一个可为由像素限定膜PDL分开的区域。非发光区域NPXA可为相邻发光区域PXA-R、PXA-G和PXA-B之间的区域，并且可对应于像素限定膜PDL。例如，在实施方式中，发光区域PXA-R、PXA-G和PXA-B中的每一个可对应于像素。像素限定膜PDL可分开发光二极管ED-1、ED-2和ED-3。发光二极管ED-1、ED-2和ED-3的发射层EML-R、EML-G和EML-B可设置在由像素限定膜PDL限定的开口OH中并且彼此分开。
发光区域PXA-R、PXA-G和PXA-B可根据发光二极管ED-1、ED-2和ED-3中的每一个产生的光的颜色来分组。在图1和图2中所示的实施方式的显示装置DD中，分别发射红光、绿光和蓝光的三个发光区域PXA-R、PXA-G和PXA-B作为示例示出。例如，实施方式的显示装置DD可包括彼此不同的红色发光区域PXA-R、绿色发光区域PXA-G和蓝色发光区域PXA-B。
在根据实施方式的显示装置DD中，发光二极管ED-1、ED-2和ED-3可各自发射具有不同波长区的光。例如，在实施方式中，显示装置DD可包括发射红光的第一发光二极管ED-1，发射绿光的第二发光二极管ED-2，和发射蓝光的第三发光二极管ED-3。例如，显示装置DD的红色发光区域PXA-R、绿色发光区域PXA-G和蓝色发光区域PXA-B可分别对应于第一发光二极管ED-1、第二发光二极管ED-2和第三发光二极管ED-3。
然而，实施方式不限于此，并且第一至第三发光二极管ED-1、ED-2和ED-3可发射相同波长范围内的光或可发射至少一个不同波长范围内的光。例如，第一至第三发光二极管ED-1、ED-2和ED-3可均发射蓝光。
根据实施方式的显示装置DD中的发光区域PXA-R、PXA-G和PXA-B可以以条纹形式布置。参考图1，红色发光区域PXA-R、绿色发光区域PXA-G和蓝色发光区域PXA-B可各自沿着第二方向轴DR2布置。在另一实施方式中，红色发光区域PXA-R、绿色发光区域PXA-G和蓝色发光区域PXA-B可沿着第一方向轴DR1依次交替布置。
图1和图2示出发光区域PXA-R、PXA-G和PXA-B在尺寸上都相同，但是实施方式不限于此，并且根据发射光的波长范围，发光区域PXA-R、PXA-G和PXA-B在尺寸上可彼此不同。发光区域PXA-R、PXA-G和PXA-B的面积可为由第一方向轴DR1和第二方向轴DR2限定的平面图中的面积。
发光区域PXA-R、PXA-G和PXA-B的布置不限于图1中所示的布置，并且根据显示装置DD所需的显示质量特性，其中红色发光区域PXA-R、绿色发光区域PXA-G和蓝色发光区域PXA-B布置的顺序可以各种组合提供。例如，发光区域PXA-R、PXA-G和PXA-B可以
Figure BDA0003702805760000151
配置或菱形配置布置。
在实施方式中，发光区域PXA-R、PXA-G和PXA-B中的每一个的面积在尺寸上可彼此不同。例如，在实施方式中，绿色发光区域PXA-G在尺寸上可小于蓝色发光区域PXA-B，但是实施方式不限于此。
下文，图3至图6各自为示出根据实施方式的发光二极管ED的示意性横截面图。根据实施方式的发光二极管ED可包括第一电极EL1、设置在第一电极EL1上的第二电极EL2以及设置在第一电极EL1和第二电极EL2之间的至少一个功能层。实施方式的发光二极管ED在至少一个功能层中可包括实施方式的多环化合物，这将稍后描述。
在实施方式中，该至少一个功能层可包括发射层EML，设置在第一电极EL1和发射层EML之间的空穴传输区HTR，以及设置在发射层EML和第二电极EL2之间的电子传输区ETR。例如，发光二极管ED可包括依次堆叠的空穴传输区HTR、发射层EML和电子传输区ETR。例如，实施方式的发光二极管ED可包括第一电极EL1、空穴传输区HTR、发射层EML、电子传输区ETR和第二电极EL2。
与图3相比，图4示出了实施方式的发光二极管ED的示意性横截面图，其中空穴传输区HTR包括空穴注入层HIL和空穴传输层HTL，并且电子传输区ETR包括电子注入层EIL和电子传输层ETL。与图3相比，图5示出了实施方式的发光二极管ED的示意性横截面图，其中空穴传输区HTR包括空穴注入层HIL、空穴传输层HTL和电子阻挡层EBL，并且电子传输区ETR包括电子注入层EIL、电子传输层ETL和空穴阻挡层HBL。与图4相比，图6示出了包括设置在第二电极EL2上的封盖层CPL的实施方式的发光二极管ED的示意性横截面图。
根据实施方式的发光二极管ED在发射层EML中可包括实施方式的多环化合物，这将稍后描述。在包括多个发光区域的实施方式的显示装置DD(图2)中，至少一个发光区域中的发射层EML可包括根据实施方式的多环化合物，这将稍后描述。
在根据实施方式的发光二极管ED中，第一电极EL1具有导电性。第一电极EL1可由金属材料、金属合金或导电化合物形成。第一电极EL1可为阳极或阴极。然而，实施方式不限于此。例如，第一电极EL1可为像素电极。第一电极EL1可为透射电极、透反射电极或反射电极。第一电极可包括Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF、Mo、Ti、W、In、Sn、Zn、其氧化物、其化合物或其混合物。
当第一电极EL1为透射电极时，第一电极EL1可包括透明金属氧化物，比如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)和氧化铟锡锌(ITZO)。当第一电极EL1为透反射电极或反射电极时，第一电极EL1可包括Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF、Mo、Ti、W、其化合物或其混合物(例如，Ag和Mg的混合物)，或具有多层结构的材料比如LiF/Ca(LiF和Ca的堆叠结构)或LiF/Al(LiF和Al的堆叠结构)。在另一实施方式中，第一电极EL1可具有多层结构，该多层结构包括由上述材料形成的反射膜或透反射膜，和由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡锌(ITZO)等形成的透明导电膜。例如，第一电极EL1可具有ITO/Ag/ITO的三层结构。然而，实施方式不限于此，且第一电极EL1可包括上述金属材料，选自上述金属材料中的两种或更多种金属材料的组合，或上述金属材料的氧化物。第一电极EL1可具有约
Figure BDA0003702805760000171
至约
Figure BDA0003702805760000172
的范围内的厚度。例如，第一电极EL1可具有约
Figure BDA0003702805760000173
至约
Figure BDA0003702805760000174
的范围内的厚度。
空穴传输区HTR提供在第一电极EL1上。空穴传输区HTR可包括空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、缓冲层(未示出)、发光辅助层(未示出)和电子阻挡层EBL中的至少一个。空穴传输区HTR可具有，例如，约
Figure BDA0003702805760000175
至约
Figure BDA0003702805760000176
的范围内的厚度。
空穴传输区HTR可为由单一材料形成的单层结构，由不同材料形成的单层结构，或具有由不同材料形成的多个层的多层结构。
例如，空穴传输区HTR可具有由空穴注入层HIL或空穴传输层HTL形成的单层结构，或由空穴注入材料和空穴传输材料形成的单层结构。例如，空穴传输区HTR可具有由不同材料形成的单层结构，或者其中空穴注入层HIL/空穴传输层HTL、空穴注入层HIL/空穴传输层HTL/缓冲层(未示出)、空穴注入层HIL/缓冲层(未示出)、空穴传输层HTL/缓冲层(未示出)、或空穴注入层HIL/空穴传输层HTL/电子阻挡层EBL从第一电极EL1以其各自叙述的顺序堆叠的结构，但是实施方式不限于此。
空穴传输区HTR可使用各种方法比如真空沉积方法、旋涂方法、浇铸方法、朗缪尔-布罗基特(LB)方法、喷墨印刷方法、激光印刷方法和激光诱导热成像(LITI)方法形成。
空穴传输区HTR可包括由式H-1表示的化合物。
[式H-1]
Figure BDA0003702805760000177
在式H-1中，L1和L2可各自独立地为直接连接、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的亚芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的亚杂芳基。在式H-1中，a和b可各自独立地为选自0至10的整数。当a或b为2或更大时，多个L1基团和多个L2基团可各自独立地为取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的亚芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的亚杂芳基。
在式H-1中，Ar1和Ar2可各自独立地为取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基。在式H-1中，Ar3可为取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基。
在实施方式中，由式H-1表示的化合物可为单胺化合物。在另一实施方式中，由式H-1表示的化合物可为二胺化合物，其中Ar1至Ar3中的至少一个包括胺基作为取代基。在又一实施方式中，由式H-1表示的化合物可为在Ar1和Ar2中的至少一个中包括取代的或未取代的咔唑基的咔唑类化合物，或者在Ar1和Ar2中的至少一个中包括取代的或未取代的芴基的芴类化合物。
由式H-1表示的化合物可为选自化合物组H中的任一种。然而，化合物组H中列举的化合物仅为示例，并且由式H-1表示的化合物不限于化合物组H。
[化合物组H]
Figure BDA0003702805760000181
Figure BDA0003702805760000191
空穴传输区HTR可包括酞菁化合物比如酞菁铜，N1,N1'-([1,1'-联苯]-4,4'-二基)双(N1-苯基-N4,N4-二间甲苯基苯-1,4-二胺)(DNTPD)，4,4',4"-[三(3-甲苯基)苯基氨基]三苯胺(m-MTDATA)，4,4',4"-三(N,N-二苯基氨基)三苯胺(TDATA)，4,4',4"-三[N-(2-萘基)-N-苯基氨基]-三苯胺(2-TNATA)，聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)，聚苯胺/十二烷基苯磺酸(PANI/DBSA)，聚苯胺/樟脑磺酸(PANI/CSA)，聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PANI/PSS)，N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基-联苯胺(NPB或NPD)，含三苯胺的聚醚酮(TPAPEK)，4-异丙基-4'-甲基二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐，二吡嗪并[2,3-f:2',3'-h]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六甲腈(HAT-CN)等。
空穴传输区HTR可包括咔唑类衍生物比如N-苯基咔唑和聚乙烯咔唑，芴类衍生物，N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺(TPD)，三苯胺类衍生物比如4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)，N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基-联苯胺(NPB或NPD)，4,4'-亚环己基双[N,N-双(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)，4,4'-双[N,N'-(3-甲苯基)氨基]-3,3'-二甲基联苯(HMTPD)，1,3-双(N-咔唑基)苯(mCP)等。
空穴传输区HTR可包括9-(4-叔丁基苯基)-3,6-双(三苯基甲硅烷基)-9H-咔唑(CzSi)，9-苯基-9H-3,9'-联咔唑(CCP)，1,3-双(1,8-二甲基-9H-咔唑-9-基)苯(mDCP)等。
空穴传输区HTR可在空穴注入层HIL、空穴传输层HTL和电子阻挡层EBL中的至少一个中包括上述空穴传输区HTR的化合物。
空穴传输区HTR可具有约
Figure BDA0003702805760000201
至约
Figure BDA0003702805760000202
的范围内的厚度。例如，空穴传输区HTR可具有约
Figure BDA0003702805760000203
至约
Figure BDA0003702805760000204
的范围内的厚度。当空穴传输区HTR包括空穴注入层HIL时，空穴注入层HIL可具有，例如，约
Figure BDA0003702805760000205
至约
Figure BDA0003702805760000206
的范围内的厚度。当空穴传输区HTR包括空穴传输层HTL时，空穴传输层HTL可具有约
Figure BDA0003702805760000207
至约
Figure BDA0003702805760000208
的范围内的厚度。当空穴传输区HTR包括电子阻挡层EBL时，电子阻挡层EBL可具有，例如，约
Figure BDA0003702805760000209
至约
Figure BDA00037028057600002010
的范围内的厚度。当空穴传输区HTR、空穴注入层HIL、空穴传输层HTL和电子阻挡层EBL的厚度满足上述范围时，可在不显著增加驱动电压的情况下获得令人满意的空穴传输性质。
除了上述材料之外，空穴传输区HTR可进一步包括电荷产生材料以增加导电性。电荷产生材料可均匀或不均匀分散于空穴传输区HTR中。电荷产生材料可为，例如，p-掺杂剂。p-掺杂剂可包括卤化金属化合物、醌衍生物、金属氧化物和含氰基化合物中的至少一种，但不限于此。例如，p-掺杂剂可包括卤化金属化合物比如CuI和RbI，醌衍生物比如四氰基醌二甲烷(TCNQ)和2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(F4-TCNQ)，金属氧化物比如氧化钨和氧化钼，含氰基化合物比如二吡嗪并[2,3-f:2',3'-h]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六甲腈(HAT-CN)和4-[[2,3-双[氰基-(4-氰基-2,3,5,6-四氟苯基)亚甲基]亚环丙基]-氰基甲基]-2,3,5,6-四氟苯甲腈(NDP9)等，但不限于此。
如上所述，除了空穴注入层HIL和空穴传输层HTL之外，空穴传输区HTR可进一步包括缓冲层(未示出)和电子阻挡层EBL中的至少一个。缓冲层(未示出)可根据从发射层EML发射的光的波长来补偿共振距离，并且因此可增加发光效率。可包括于空穴传输区HTR中的材料可用作包括于缓冲层(未示出)中的材料。电子阻挡层EBL为可防止电子从电子传输区ETR注入到空穴传输区HTR的层。
发射层EML提供在空穴传输区HTR上。发射层EML可具有，例如，约
Figure BDA00037028057600002015
至约
Figure BDA00037028057600002016
的范围内的厚度。例如，发射层EML可具有约
Figure BDA00037028057600002017
至约
Figure BDA00037028057600002018
的范围内的厚度。发射层EML可为由单一材料形成的单层结构，由不同材料形成的单层结构，或具有由不同材料形成的多个层的多层结构。
实施方式的发光二极管ED在设置在第一电极EL1和第二电极EL2之间的至少一个功能层中可包括：包括由式1表示的部分的多环化合物。在实施方式中，发光二极管ED的发射层EML可包括：包括由式1表示的部分的多环化合物。
[式1]
Figure BDA0003702805760000211
在式1中，R1至R3、M1和M2可各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的氧基、取代的或未取代的硫基、取代的或未取代的硼基、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的甲硅烷基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至20个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者可与相邻基团键合以形成环。
例如，在式1中，R1至R3、M1和M2可与相邻取代基结合以形成烃环或杂环。R1至R3、M1和M2可与相邻取代基键合以形成具有6至30个成环碳原子的烃环，或以形成包括原子比如N、O、S或B作为杂原子的具有2至30个成环碳原子的杂环。
在式1中，T1和T2可各自独立地为取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的烃环，或者取代的或未取代的具有5至30个成环碳原子的杂环。在式1中，T1和T2中的至少一个可为由式2表示的基团。
在描述中，由虚线(------)指示的部分对应于作为单键选择性地与相邻原子或与相邻取代基键合的部分。在式1中，a1*和a2*是T1键合的位点，并且b1*和b2*是T2键合的位点。
在包括由式1表示的部分的实施方式的多环化合物中，被指定为Tl或T2的烃环或杂环的部分可以与构成包括由式1表示的部分的实施方式的多环化合物的核部分的由
Figure BDA0003702805760000221
表示的基团中的相邻的B原子和N原子键合以与核部分形成稠环。
在式1中，T1和T2中的至少一个可为由式2表示的基团。例如，在包括由式1表示的部分的实施方式的多环化合物中，选自T1和T2的任一个可具有由式2表示的稠环的结构，或者T1和T2均可具有由式2表示的稠环的结构。
[式2]
Figure BDA0003702805760000222
在式2中，Q的数量可为0或1。当Q的数量为0时，其表示不存在指定为Q的环化合物部分的情况，并且当Q的数量为1时，其表示存在指定为Q的环化合物部分的情况。
在式2中，Q可为取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的烃环，或者取代的或未取代的具有5至30个成环碳原子的杂环。例如，Q可为取代的或未取代的苯环。然而，实施方式不限于此。
在式2中，当Q的数量为0时，由式2表示的基团可以在位点c1*和c2*处与式1键合。在式2中，当Q的数量为1时，由式2表示的基团可通过Q与式1键合，或者由式2表示的基团可以在选自Z1至Z7中的两个相邻位点处与式1键合。在式2中，当T1或T2是由式2表示的基团时，位点c1*和c2*分别对应于式1中的位点a1*和a2*或者位点b1*和b2*。
在式2中，Z1至Z7可各自独立地为N或C(Ra)。在由式2表示的基团中，Z1至Z7可以全部为C(Ra)，或者Z1至Z7中的至少一个可以为N，并且其余的Z1至Z7可为C(Ra)。
在式2中，Ra可为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的氧基、取代的或未取代的硫基、取代的或未取代的硼基、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的甲硅烷基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至20个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者可与相邻基团键合以形成环。
当选自Z1至Z7中的两个或更多个为C(Ra)时，两个或更多个Ra基团可全部相同，或者其中至少一个基团可不同于其他基团。当Ra与相邻基团结合以形成环时，所形成的环可为具有6至30个成环碳原子的烃环，或者具有2至30个成环碳原子的杂环。
在实施方式中，由式2表示的基团可由式2-1至式2-3中的任一个表示。
[式2-1]
Figure BDA0003702805760000231
[式2-2]
Figure BDA0003702805760000232
[式2-3]
Figure BDA0003702805760000233
在式2-1至式2-3中，-*可为与式1的a1*和a2*键合的位点或者为与式1的b1*和b2*键合的位点。式2-1指示在式2中Q的数量为0的情况，并且式2-2和式2-3各自指示在式2中Q的数量为1的情况。例如，当Q的数量为1时，由式2表示的基团可通过Q与式1键合，或者由式2表示的基团可不通过吲哚并咔唑的Q部分而是在苯环部分中与式1键合。
在式2-1至式2-3中，Q和Z1至Z7可与式2中定义的相同。
在包括由式1表示的部分的实施方式的多环化合物中，T1和T2中的至少一个可为由式2-1至式2-3中的一个表示的基团。例如，T1和T2可以各自独立地为由式2-1至式2-3中的一个表示的基团，或者T1和T2中的一个可为由式2-1至式2-3中的一个表示的基团，并且T1和T2中的另一个可为取代或未取代的具有6至30个成环碳原子的烃环，或者取代或未取代的具有5至30个成环碳原子的杂环，其不同于式2。
在实施方式中，在包括由式1表示的部分的多环化合物中，T1和T2中的任一个可为由式2表示的基团，且T1和T2中的另一个可为由T-a至T-e中的任一个表示的基团。例如，T1和T2中的任一个可为由式2-1至式2-3中的任一个表示的基团，且T1和T2中的另一个可为由T-a至T-e中的任一个表示的基团。
Figure BDA0003702805760000241
在T-a至T-e中，X1至X6可各自独立地为N、O、S、N(Rb)或C(Rc)(Rd)，Y1可为O、S、B(Re)或P(＝O)(Rf)，并且Y2可为B或P(＝O)。
在T-a至T-e中，L1至L38和Rb至Rf可各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的氧基、取代的或未取代的硫基、取代的或未取代的硼基、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的甲硅烷基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至20个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者可与相邻基团键合以形成环。
在T-a至T-e中，关于与在式1中由
Figure BDA0003702805760000251
表示的核部分的键合，除了L1至L38和Rb至Rf的以上描述外，选自L1至L38和X1至X6中的两个相邻的位点可对应于a1*和a2*或可对应于b1*和b2*。
在实施方式中，在包括由式1表示的部分的多环化合物中，T1和T2中的任一个可为取代的或未取代的苯环，且T1和T2中的另一个可为所描述的由式2-1至式2-3中的任一个表示的基团。
在实施方式中，包括由式1表示的部分的多环化合物可由式4-1至式4-8中的任一个表示。
Figure BDA0003702805760000252
Figure BDA0003702805760000261
在式4-1至式4-8中，R4至R11、R21至R27和R31至R37可各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的氧基、取代的或未取代的硫基、取代的或未取代的硼基、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的甲硅烷基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至20个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者可与相邻基团键合以形成环。
在式4-1至式4-8中，R1至R3、M1、M2和Z1至Z7可与式1和式2中定义的相同。
在实施方式中，包括由式1表示的部分的多环化合物可由式5-1至式5-9中的任一个表示。
Figure BDA0003702805760000271
在式5-1至式5-9中，X1至X6、Y1和Y2可与T-a至T-e中定义的相同，并且L18至L22、L26至L29和L38至L44可各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的氧基、取代的或未取代的硫基、取代的或未取代的硼基、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的甲硅烷基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至20个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者可与相邻基团键合以形成环。在式5-1至式5-9中，R1至R3、R8至R11、M1、M2和Z1至Z7可与式1和式2中定义的相同。
包括由式1表示的部分的实施方式的多环化合物可包括至少一个氘原子。例如，在实施方式中，在包括由式1表示的部分的多环化合物中，R1至R3、M1、M2、T1和T2可各自独立地为氘原子或包括氘原子的取代基。
包括由式1表示的部分的实施方式的多环化合物可包括B和N作为成环原子，且可进一步包括由
Figure BDA0003702805760000281
表示的吲哚并咔唑及其衍生物以具有形成稠环的结构。包括由式1表示的部分的实施方式的多环化合物具有在稠环的结构中包括吲哚并咔唑及其衍生物的结构特征，并且因此表现出增加的电化学稳定性和从主体材料的能量转移的高效率，从而当用作用于发光二极管的材料时，有助于发光二极管的长寿命和高效率特性。
包括由式1表示的部分的实施方式的多环化合物可为选自化合物组1中的任一种。实施方式的发光二极管ED可在至少一个功能层中包括化合物组1中的多环化合物中的至少一种。例如，实施方式的发光二极管ED可在发射层EML中包括化合物组1中的多环化合物中的至少一种。
[化合物组1]
Figure BDA0003702805760000291
Figure BDA0003702805760000301
Figure BDA0003702805760000311
Figure BDA0003702805760000321
Figure BDA0003702805760000331
Figure BDA0003702805760000341
Figure BDA0003702805760000351
Figure BDA0003702805760000361
Figure BDA0003702805760000371
Figure BDA0003702805760000381
Figure BDA0003702805760000391
Figure BDA0003702805760000401
Figure BDA0003702805760000411
Figure BDA0003702805760000421
Figure BDA0003702805760000431
Figure BDA0003702805760000441
Figure BDA0003702805760000451
Figure BDA0003702805760000461
Figure BDA0003702805760000471
Figure BDA0003702805760000481
在化合物组1中，D为氘原子。
包括由式1表示的部分的实施方式的多环化合物可用作荧光发光材料或热激活延迟荧光(TADF)材料。例如，包括由式1表示的部分的实施方式的多环化合物可用作发射蓝光的发光掺杂剂。包括由式1表示的部分的实施方式的多环化合物可用作TADF掺杂剂材料。在实施方式中，包括包括由式1表示的部分的多环化合物的发射层EML可发射延迟荧光。
包括由式1表示的部分的实施方式的多环化合物可为具有等于或小于约490nm的中心发光波长(λmax)的发光材料。中心发光波长意指最大发光波长。例如，包括由式1表示的部分的实施方式的多环化合物可为具有约460nm至约490nm的范围内的中心发光波长的发光材料。例如，包括由式1表示的部分的实施方式的多环化合物可为蓝色热激活延迟荧光掺杂剂。然而，实施方式不限于此。
在图3至图6中示出的实施方式的发光二极管ED中，发射层EML可包括主体和掺杂剂，且发射层EML可包括：包括由式1表示的部分的实施方式的多环化合物作为掺杂剂。
在实施方式中，发光二极管ED的发射层EML可包括主体、辅助掺杂剂和发光掺杂剂，且发光掺杂剂可包括：包括由式1表示的部分的实施方式的多环化合物，且辅助掺杂剂可包括由式A表示的化合物。
[式A]
Figure BDA0003702805760000491
在式A中，R1至R5中的至少一个可为取代的或未取代的由咔唑及其衍生物得到的基团，且R1至R5中的其余基团可各自独立地为氢原子、氘原子、羟基或氰基。在实施方式中，在式A中，取代的或未取代的由咔唑及其衍生物得到的基团可为由Cz-1至Cz-5中的任一个表示的基团。
Figure BDA0003702805760000501
由式A表示的化合物可为选自化合物组AD中的任一种。在实施方式中，发光二极管ED可包括化合物组AD的化合物中的至少一种作为辅助掺杂剂。例如，在实施方式中，辅助掺杂剂可包括化合物AD-1。
[化合物组AD]
Figure BDA0003702805760000502
Figure BDA0003702805760000511
在实施方式的发光二极管ED中，包括在发射层EML中的辅助掺杂剂可将能量转移到发光掺杂剂以增加发光掺杂剂发射荧光的速率。在实施方式中用作辅助掺杂剂的材料不限于化合物组AD，且可以使用能够将主体的能量转移到作为发光掺杂剂的包括由式1表示的部分的实施方式的多环化合物的任何材料而没有限制。
在实施方式的发光二极管ED中，发射层EML可进一步包括由式E-1表示的化合物。例如，可包括由式E-1表示的化合物作为荧光主体材料。
[式E-1]
Figure BDA0003702805760000512
在式E-1中，R31至R40可各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、取代的或未取代的甲硅烷基、取代的或未取代的硫基、取代的或未取代的氧基、取代的或未取代的具有1至10个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至10个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者可与相邻基团键合以形成环。在式E-1中，R31至R40可与相邻基团键合以形成饱和烃环、不饱和烃环、饱和杂环或不饱和杂环。
在式E-1中，c和d可各自独立地为选自0至5的整数。
由式E-1表示的化合物可为选自化合物E1至E19中的任一种。
Figure BDA0003702805760000521
Figure BDA0003702805760000531
在实施方式中，发射层EML可包括由式E-2a或式E-2b表示的化合物。由式E-2a或式E-2b表示的化合物可用作磷光主体材料。
[式E-2a]
Figure BDA0003702805760000532
在式E-2a中，a可为选自0至10的整数，且La可为直接连接、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的亚芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的亚杂芳基。当a为2或更大时，多个La基团可各自独立地为取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的亚芳基，或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的亚杂芳基。
在式E-2a中，A1至A5可各自独立地为N或C(Ri)。Ra至Ri可各自独立地为氢原子、氘原子、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的硫基、取代的或未取代的氧基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至20个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者可与相邻基团键合以形成环。Ra至Ri可与相邻基团键合以形成烃环或含有N、O、S等作为成环原子的杂环。
在式E-2a中，A1至A5中的两个或三个可为N，且A1至A5中的其余基团可为C(Ri)。
[式E-2b]
Figure BDA0003702805760000541
在式E-2b中，Cbz1和Cbz2可各自独立地为未取代的咔唑基或具有6至30个成环碳原子的芳基取代的咔唑基。Lb可为直接连接、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的亚芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的亚杂芳基。在式E-2b中，b可为选自0至10的整数，且当b为2或更大时，多个Lb基团可各自独立地为取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的亚芳基，或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的亚杂芳基。
由式E-2a或式E-2b表示的化合物可为选自化合物组E-2中的任一种。然而，化合物组E-2中列举的化合物仅作为示例呈示，并且由式E-2a或式E-2b表示的化合物不限于化合物组E-2。
[化合物组E-2]
Figure BDA0003702805760000542
Figure BDA0003702805760000551
Figure BDA0003702805760000561
发射层EML可进一步包括本领域的常规材料作为主体材料。例如，发射层EML可包括双(4-(9H-咔唑-9-基)苯基)二苯基甲硅烷(BCPDS)，(4-(1-(4-(二苯基氨基)苯基)环己基)苯基)二苯基-氧化膦(POPCPA)，双[2-(二苯基膦基)苯基]醚氧化物(DPEPO)，4,4'-双(N-咔唑基)-1,1'-联苯(CBP)，1,3-双(咔唑-9-基)苯(mCP)，2,8-双(二苯基磷酰基)二苯并呋喃(PPF)，4,4',4"-三(咔唑-9-基)-三苯胺(TCTA)和1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯(TPBi)中的至少一种作为主体材料。然而，实施方式不限于此，例如，三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)，9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN)，3-叔丁基-9,10-二(萘-2-基)蒽(TBADN)，二苯乙烯基芳烃(DSA)，4,4'-双(9-咔唑基)-2,2'-二甲基-联苯(CDBP)，2-甲基-9,10-双(萘-2-基)蒽(MADN)，六苯基环三磷腈(CP1)，1,4-双(三苯基甲硅烷基)苯(UGH2)，六苯基环三硅氧烷(DPSiO3)，八苯基环四硅氧烷(DPSiO4)等可用作主体材料。
发射层EML可包括由式M-a或式M-b表示的化合物。由以下式M-a或式M-b表示的化合物可用作磷光掺杂剂材料。在实施方式中，由式M-a或式M-b表示的化合物可用作辅助掺杂剂材料。
[式M-a]
Figure BDA0003702805760000562
在式M-a中，Y1至Y4和Z1至Z4可各自独立地为C(R1)或N，且R1至R4可各自独立地为氢原子、氘原子、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的硫基、取代的或未取代的氧基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至20个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者可与相邻基团键合以形成环。在式M-a中，m可为0或1，且n可为2或3。在式M-a中，当m为0时，n可为3，且当m为1时，n可为2。
由式M-a表示的化合物可用作磷光掺杂剂。
由式M-a表示的化合物可为选自化合物M-a1至M-a25中的任一种。然而，化合物M-a1至M-a25仅作为示例呈示，并且由式M-a表示的化合物不限于化合物M-a1至M-a25。
Figure BDA0003702805760000571
Figure BDA0003702805760000581
Figure BDA0003702805760000591
化合物M-a1和化合物M-a2可用作红色掺杂剂材料，并且化合物M-a3至M-a7可用作绿色掺杂剂材料。
[式M-b]
Figure BDA0003702805760000592
在式M-b中，Q1至Q4可各自独立地为C或N，且C1至C4可各自独立地为取代的或未取代的具有5至30个成环碳原子的烃环，或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂环。在式M-b中，L21至L24可各自独立地为直接连接、*-O-*、*-S-*、
Figure BDA0003702805760000593
取代的或未取代的具有1至20个碳原子的二价烷基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的亚芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的亚杂芳基，且e1至e4可各自独立地为0或1。在式M-b中，R31至R39可各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者可与相邻基团键合以形成环，且d1至d4可各自独立地为选自0至4的整数。
由式M-b表示的化合物可用作蓝色磷光掺杂剂或绿色磷光掺杂剂。在实施方式中，在发射层EML中可进一步包括由式M-b表示的化合物作为辅助掺杂剂。
由式M-b表示的化合物可为选自化合物M-b-1至化合物M-b-11中的任一种。然而，化合物M-b-1至化合物M-b-11仅作为示例呈示，并且由式M-b表示的化合物不限于化合物M-b-1至化合物M-b-11。
Figure BDA0003702805760000601
在化合物M-b-1至化合物M-b-11中，R、R38和R39可各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基。
发射层EML可进一步包括由式F-a至式F-c中的任一个表示的化合物。由式F-a至式F-c表示的化合物可用作荧光掺杂剂材料。
[式F-a]
Figure BDA0003702805760000611
在式F-a中，选自Ra至Rj中的两个可各自独立地被由*-NAr1Ar2表示的基团取代。Ra至Rj中未被由*-NAr1Ar2表示的基团取代的其余基团可各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基。
在由*-NAr1Ar2表示的基团中，Ar1和Ar2可各自独立地为取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基。例如，Ar1和Ar2中的至少一个可为含有O或S作为成环原子的杂芳基。
[式F-b]
Figure BDA0003702805760000612
在式F-b中，Ra和Rb可各自独立地为氢原子、氘原子、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至20个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者可与相邻基团键合以形成环。Ar1至Ar4可各自独立地为取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基。
在式F-b中，U和V可各自独立地为取代的或未取代的具有5至30个成环碳原子的烃环，或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂环。
在式F-b中，由U和V表示的环的数量可各自独立地为0或1。例如，在式F-b中，当U或V的数量为1时，在由U或V指示的部分处可存在稠环，并且当U或V的数量为0时，在由U或V指示的部分处可不存在稠环。当U的数量为0且V的数量为1时，或当U的数量为1且V的数量为0时，式F-b的具有芴核的稠环可为具有四个环的环状化合物。当U和V均为0时，式F-b的具有芴核的稠环可为具有三个环的环状化合物。当U和V均为1时，式F-b的具有芴核的稠环可为具有五个环的环状化合物。
[式F-c]
Figure BDA0003702805760000621
在式F-c中，A1和A2可各自独立地为O、S、Se或N(Rm)，且Rm可为氢原子、氘原子、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基。在式F-c中，R1至R11可各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的硼基、取代的或未取代的氧基、取代的或未取代的硫基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者可与相邻基团键合以形成环。
在式F-c中，A1和A2可各自独立地与相邻环的取代基键合以形成稠环。例如，当A1和A2各自独立地为N(Rm)时，A1可与R4或R5键合以形成环。例如，A2可与R7或R8键合以形成环。
发射层EML可包括作为掺杂剂材料的苯乙烯基衍生物(例如，1,4-双[2-(3-N-乙基咔唑基)乙烯基]苯(BCzVB)、4-(二对甲苯基氨基)-4'-[(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]芪(DPAVB)和N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(二苯基氨基)苯乙烯基)萘-2-基)乙烯基)苯基)-N-苯基苯胺(N-BDAVBi))，苝及其衍生物(例如，2,5,8,11-四叔丁基苝(TBP))，芘及其衍生物(例如，1,1'-二芘、1,4-二芘基苯、1,4-双(N,N-二苯基氨基)芘)等。
在实施方式中，当包括多个发射层EML时，至少一个发射层EML可包括磷光掺杂剂材料。例如，作为磷光掺杂剂，可使用包括铱(Ir)、铂(Pt)、锇(Os)、金(Au)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、铕(Eu)、铽(Tb)或铥(Tm)的金属络合物。具体而言，双(4,6-二氟苯基吡啶基-N,C2')甲酰合铱(III)(FIrpic)、双(2,4-二氟苯基吡啶基)-四(1-吡唑基)硼酸铱(Ⅲ)(FIr6)、八乙基卟啉铂(PtOEP)等可用作磷光掺杂剂。然而，实施方式不限于此。
至少一个发射层EML可包括量子点材料。量子点的核可为第II-VI族化合物、第III-VI族化合物，第I-III-VI族化合物、第III-V族化合物、第III-II-V族化合物、第IV-VI族化合物、第IV族元素、第IV族化合物或其任何组合。
第II-VI族化合物可为：选自由CdSe、CdTe、CdS、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS及其混合物组成的组中的二元化合物；选自由CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS及其混合物组成的组中的三元化合物；选自由HgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe及其混合物组成的组中的四元化合物；或其任何组合。
第III-VI族化合物可包括二元化合物比如In2S3和In2Se3；三元化合物比如InGaS3和InGaSe3；或其任何组合。
第I-III-VI族化合物可包括：选自由AgInS、AgInS2、CuInS、CuInS2、AgGaS2、CuGaS2、CuGaO2、AgGaO2、AgAlO2或其任何混合物组成的组中的三元化合物；四元化合物比如AgInGaS2和CuInGaS2；或其任何组合。
第III-V族化合物可为：选自由GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb及其混合物组成的组中的二元化合物；选自由GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InGaP、InAlP、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb及其混合物组成的组中的三元化合物；选自由GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb及其混合物组成的组中的四元化合物；或其任何组合。第III-V族化合物可进一步包括第II族金属。例如，可选择InZnP等为第III-II-V族化合物。
第IV-VI族化合物可为：选自由SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe及其混合物组成的组中的二元化合物；选自由SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe及其混合物组成的组中的三元化合物；选自由SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe及其混合物组成的组中的四元化合物；或其任何组合。第IV族元素可选自由Si、Ge及其混合物组成的组。第IV族化合物可为选自由SiC、SiGe及其混合物组成的组中的二元化合物。
二元化合物、三元化合物或四元化合物可以以均匀浓度分布存在于颗粒中，或可以以局部不同浓度分布存在于颗粒中。在实施方式中，量子点可具有其中一个量子点围绕另一量子点的核/壳结构。核/壳结构可具有其中壳中存在的元素浓度朝向核减小的浓度梯度。
在实施方式中，量子点可具有包括具有纳米晶体的核和围绕核的壳的核/壳结构。量子点的壳可为防止核的化学变性以保持半导体性质的保护层，和/或可为赋予量子点电泳性质的充电层。壳可为单层或多层。量子点的壳的实例可包括金属氧化物或非金属氧化物，半导体化合物，或其任何组合。
例如，金属氧化物或非金属氧化物可为二元化合物比如SiO2、Al2O3、TiO2、ZnO、MnO、Mn2O3、Mn3O4、CuO、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CoO、Co3O4、NiO，或三元化合物比如MgAl2O4、CoFe2O4、NiFe2O4和CoMn2O4，但是实施方式不限于此。
半导体化合物可为，例如，CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnSeS、ZnTeS、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InGaP、InSb、AlAs、AlP、AlSb等，但是实施方式不限于此。
量子点可具有等于或小于约45nm的发光波长光谱的半峰全宽(FWHM)。例如，量子点可具有等于或小于约40nm的发光波长光谱的FWHM。例如，量子点可具有等于或小于约30nm的发光波长光谱的FWHM。在这些范围内，颜色纯度或颜色再现性可得到改善。通过这种量子点发射的光可在所有方向上发射，并且因此可改善宽视角。
量子点的形式没有特别限制，只要它是本领域使用的形式即可。例如，量子点可具有球形形状、锥体形状、多臂形状或立方体形状，或量子点可以呈纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米纤维、纳米片等。
量子点可根据其颗粒尺寸控制发射光的颜色，因此量子点可具有各种发光颜色，比如蓝色、红色、绿色等。
在图3至图6中示出的实施方式的发光二极管ED中，电子传输区ETR提供在发射层EML上。电子传输区ETR可包括空穴阻挡层HBL、电子传输层ETL和电子注入层EIL中的至少一个，但是实施方式不限于此。
电子传输区ETR可为由单一材料形成的单层结构，由不同材料形成的单层结构，或具有由不同材料形成的多个层的多层结构。
例如，电子传输区ETR可具有电子注入层EIL或电子传输层ETL的单层结构，或可具有由电子注入材料和电子传输材料形成的单层结构。电子传输区ETR可具有由不同材料形成的单层结构，或可具有其中电子传输层ETL/电子注入层EIL，空穴阻挡层HBL/电子传输层ETL/电子注入层EIL，或电子传输层ETL/缓冲层(未示出)/电子注入层EIL从发射层EML以其各自叙述的顺序堆叠的结构，但是实施方式不限于此。电子传输区ETR可具有，例如，约
Figure BDA0003702805760000652
至约
Figure BDA0003702805760000653
的范围内的厚度。
电子传输区ETR可使用各种方法比如真空沉积方法、旋涂方法、浇铸方法、朗缪尔-布罗基特(LB)方法、喷墨印刷方法、激光印刷方法、激光诱导热成像(LITI)方法等形成。
电子传输区ETR可包括由式ET-1表示的化合物。
[式ET-1]
Figure BDA0003702805760000651
在式ET-1中，X1至X3中的至少一个可为N且X1至X3中的其余基团可为C(Ra)。Ra可为氢原子、氘原子、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基。在式ET-1中，Ar1至Ar3可各自独立地为氢原子、氘原子、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基。
在式ET-1中，a至c可各自独立地为选自0至10的整数。在式ET-1中，L1至L3可各自独立地为直接连接、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的亚芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的亚杂芳基。当a至c为2或更大时，L1至L3可各自独立地为取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的亚芳基，或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的亚杂芳基。
电子传输区ETR可包括蒽类化合物。然而，实施方式不限于此，并且电子传输区ETR可包括，例如，三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)，1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯-3-基]苯，2,4,6-三(3′-(吡啶-3-基)联苯-3-基)-1,3,5-三嗪，2-(4-(N-苯基苯并咪唑-1-基)苯基)-9,10-二萘基蒽，1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯(TPBi)，2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)，4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)，3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ)，4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-三唑(NTAZ)，2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(tBu-PBD)，双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1′-联苯-4-羟基)铝(BAlq)，双(苯并喹啉-10-羟基)铍(Bebq2)，9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN)，1,3-双[3,5-二(吡啶-3-基)苯基]苯(BmPyPhB)，二苯基(4-(三苯基甲硅烷基)苯基)氧化膦(TSPO1)，或其混合物。
电子传输区ETR可包括选自化合物ET1至ET36中的至少一种。
Figure BDA0003702805760000661
Figure BDA0003702805760000671
Figure BDA0003702805760000681
Figure BDA0003702805760000691
电子传输区ETR可包括卤化金属比如LiF、NaCl、CsF、RbCl、RbI、Cul和KI，镧系金属比如Yb，或者卤化金属和镧系金属的共沉积材料。例如，电子传输区ETR可包括KI:Yb、RbI:Yb等作为共沉积材料。电子传输区ETR可包括金属氧化物比如Li2O和BaO，或8-羟基-喹啉锂(Liq)等，但是实施方式不限于此。电子传输区ETR也可由电子传输材料和绝缘有机金属盐的混合材料形成。绝缘有机金属盐可为能带隙等于或大于约4eV的材料。例如，绝缘有机金属盐可包括金属乙酸盐、金属苯甲酸盐、金属乙酰乙酸盐、金属乙酰丙酮酸盐或金属硬脂酸盐。
除了上述材料之外，电子传输区ETR可进一步包括，例如，2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)和4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)中的至少一个，但是实施方式不限于此。
电子传输区ETR可在电子注入层EIL、电子传输层ETL和空穴阻挡层HBL中的至少一个中包括上述电子传输区ETR的化合物。
当电子传输区ETR包括电子传输层ETL时，电子传输层ETL可具有约
Figure BDA0003702805760000701
至约
Figure BDA0003702805760000702
的范围内的厚度。例如，电子传输层ETL可具有约
Figure BDA0003702805760000703
至约
Figure BDA0003702805760000704
的范围内的厚度。当电子传输层ETL的厚度满足上述范围时，可在不显著增加驱动电压的情况下获得令人满意的电子传输性质。当电子传输区ETR包括电子注入层EIL时，电子注入层EIL可具有约
Figure BDA0003702805760000705
至约
Figure BDA0003702805760000706
的范围内的厚度。例如，电子注入层EIL可具有约
Figure BDA0003702805760000707
至约
Figure BDA0003702805760000708
的范围内的厚度。当电子注入层EIL的厚度满足上述范围时，可在不显著增加驱动电压的情况下获得令人满意的电子注入性质。
第二电极EL2提供在电子传输区ETR上。第二电极EL2可为公共电极。第二电极EL2可为阴极或阳极，但是实施方式不限于此。例如，当第一电极EL1为阳极时，第二电极EL2可为阴极，并且当第一电极EL1为阴极时，第二电极EL2可为阳极。第二电极可包括选自Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF、Mo、Ti、W、In、Sn、Zn、其氧化物、其化合物和其混合物中的至少一种。
第二电极EL2可为透射电极、透反射电极或反射电极。当第二电极EL2为透射电极时，第二电极EL2可由透明金属氧化物(例如，氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡锌(ITZO)等)形成。
当第二电极EL2为透反射电极或反射电极时，第二电极EL2可包括Ag、Mg、Cu、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF、Mo、Ti、W、其化合物或其混合物(例如，AgMg、AgYb或MgYb)，或具有多层结构的材料比如LiF/Ca(LiF和Ca的堆叠结构)或LiF/Al(LiF和Al的堆叠结构)。在另一实施方式中，第二电极EL2可具有多层结构，该多层结构包括由上述材料形成的反射膜或透反射膜，和由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锡锌(ITZO)等形成的透明导电膜。例如，第二电极EL2可包括上述金属材料，选自上述金属材料中的两种或更多种金属材料的组合，或上述金属材料的氧化物。
尽管未在附图中示出，但是第二电极EL2可与辅助电极电连接。当第二电极EL2与辅助电极电连接时，第二电极EL2的电阻可减小。
在实施方式中，发光二极管ED可进一步包括设置在第二电极EL2上的封盖层CPL。封盖层CPL可为多层或单层。
在实施方式中，封盖层CPL可包括有机层或无机层。例如，当封盖层CPL包括无机材料时，无机材料可包括碱金属化合物比如LiF，碱土金属化合物比如MgF2，SiON，SiNx，SiOy等。
例如，当封盖层CPL包括有机材料时，有机材料可包括2,2′-二甲基-N,N′-二-[(1-萘基)-N,N′-二苯基]-1,1′-联苯-4,4'-二胺(α-NPD)、NPB、TPD、m-MTDATA、Alq3、CuPc、N4,N4,N4',N4'-四(联苯-4-基)联苯-4,4'-二胺(TPD15)、4,4',4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)等，或可包括环氧树脂或丙烯酸酯比如甲基丙烯酸酯。然而，实施方式不限于此，且封盖层CPL可包括化合物P1至P5中的至少一种。
Figure BDA0003702805760000711
封盖层CPL可具有等于或大于约1.6的折射率。例如，封盖层CPL在约550nm至约660nm的波长范围内可具有等于或大于约1.6的折射率。
图7和图8各自为根据实施方式的显示装置的示意性横截面图。下文，在参考图7和图8描述根据实施方式的显示装置时，将不再描述与关于图1至图6的描述重叠的内容，并且将描述差异。
参考图7，根据实施方式的显示装置DD可包括具有显示元件层DP-ED的显示面板DP，设置在显示面板DP上的光控制层CCL，和滤色器层CFL。
在图7中所示的实施方式中，显示面板DP可包括基底层BS，提供在基底层BS上的电路层DP-CL，和显示元件层DP-ED，并且显示元件层DP-ED可包括发光二极管ED。
发光二极管ED可包括第一电极EL1，设置在第一电极ELl上的空穴传输区HTR，设置在空穴传输区HTR上的发射层EML，设置在发射层EML上的电子传输区ETR，和设置在电子传输区ETR上的第二电极EL2。图7中示出的发光二极管ED的结构可与图3至图6中的一个中描述的发光二极管ED的结构相同。
参考图7，发射层EML可设置在像素限定膜PDL中限定的开口OH中。例如，由像素限定膜PDL分开且对应于发光区域PXA-R、PXA-G和PXA-B中的每一个提供的发射层EML可发射相同波长范围内的光。在实施方式的显示装置DD中，发射层EML可发射蓝光。尽管未在附图中示出，但是在实施方式中，发射层EML可提供为贯穿发光区域PXA-R、PXA-G和PXA-B的公共层。
对应于发光区域PXA-R、PXA-G和PXA-B提供的发光层EML中的至少一个可包括：包括由式1表示的部分的实施方式的多环化合物，并且其余的发光层EML可包括另外的荧光发光材料、磷光发光材料、量子点等。然而，实施方式不限于此。
光控制层CCL可设置在显示面板DP上。光控制层CCL可包括光转换体。光转换体可包括量子点或磷光体。光转换体可转换所提供的光的波长，并且可发射产生的光。例如，光控制层CCL可为含有量子点或磷光体的层。
光控制层CCL可包括光控制单元CCP1、CCP2和CCP3。光控制单元CCP1、CCP2和CCP3可彼此间隔开。
参考图7，分隔图案BMP可设置在彼此间隔开的光控制单元CCP1、CCP2和CCP3之间，但是实施方式不限于此。在图7中，示出了分隔图案BMP不与光控制单元CCP1、CCP2和CCP3重叠，但是光控制单元CCP1、CCP2和CCP3的边缘可与分隔图案BMP的至少一部分重叠。
光控制层CCL可包括第一光控制单元CCP1，其包括将从发光二极管ED提供的第一颜色光转换成第二颜色光的第一量子点QD1；第二光控制单元CCP2，其包括将第一颜色光转换成第三颜色光的第二量子点QD2；和透射第一颜色光的第三光控制单元CCP3。
在实施方式中，第一光控制单元CCP1可提供作为第二颜色光的红光，并且第二光控制单元CCP2可提供作为第三颜色光的绿光。第三光控制单元CCP3可透射并提供作为从发光二极管ED提供的第一颜色光的蓝光。例如，第一量子点QD1可为红色量子点且第二量子点QD2可为绿色量子点。与以上提供的关于量子点的相同描述可应用于量子点QD1和QD2。
光控制层CCL可进一步包括散射体SP。第一光控制单元CCP1可包括第一量子点QD1和散射体SP，第二光控制单元CCP2可包括第二量子点QD2和散射体SP，并且第三光控制单元CCP3可不包括量子点，而是可包括散射体SP。
散射体SP可为无机颗粒。例如，散射体SP可包括TiO2、ZnO、Al2O3、SiO2和中空二氧化硅中的至少一种。散射体SP可包括TiO2、ZnO、Al2O3、SiO2和中空二氧化硅中的任一种，或可为选自TiO2、ZnO、Al2O3、SiO2和中空二氧化硅中的两种或更多种材料的混合物。
第一光控制单元CCP1、第二光控制单元CCP2和第三光控制单元CCP3可各自包括用于分散量子点QD1和QD2以及散射体SP的基础树脂BR1、BR2和BR3。在实施方式中，第一光控制单元CCP1可包括分散于第一基础树脂BR1中的第一量子点QD1和散射体SP，第二光控制单元CCP2可包括分散于第二基础树脂BR2中的第二量子点QD2和散射体SP，并且第三光控制单元CCP3可包括分散于第三基础树脂BR3中的散射体SP。基础树脂BR1、BR2和BR3可各自为量子点QD1和QD2以及散射体SP分散于其中的介质，并且可由各种树脂组合物(这些树脂组合物通常可称为粘结剂)形成。例如，基础树脂BR1、BR2和BR3可各自独立地为丙烯酸类树脂、氨基甲酸乙酯类树脂、硅酮类树脂、环氧类树脂等。基础树脂BR1、BR2和BR3可为透明树脂。在实施方式中，第一基础树脂BR1、第二基础树脂BR2和第三基础树脂BR3可各自彼此相同或不同。
光控制层CCL可包括隔离层BFL1。隔离层BFL1可防止水分和/或氧气(下文称为“水分/氧气”)引入。隔离层BFL1可设置在光控制单元CCP1、CCP2和CCP3上以防止光控制单元CCP1、CCP2和CCP3暴露于水分/氧气。隔离层BFL1可覆盖光控制单元CCP1、CCP2和CCP3。隔离层BFL2可提供在光控制单元CCP1、CCP2和CCP3与滤色器CF1、CF2和CF3之间。
隔离层BFL1和BFL2可包括至少一个无机层。例如，隔离层BFL1和BFL2可各自由无机材料形成。例如，隔离层BFL1和BFL2可各自独立地包括氮化硅、氮化铝、氮化锆、氮化钛、氮化铪、氮化钽、氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锡、氧化铈、氮氧化硅或其中确保透光度的金属薄膜等。隔离层BFL1和BFL2可各自进一步包括有机膜。隔离层BFL1和BFL2可由单个层或多个层形成。
在实施方式的显示装置DD中，滤色器层CFL可设置在光控制层CCL上。在实施方式中，滤色器层CFL可直接设置在光控制层CCL上。例如，可省略隔离层BFL2。
滤色器层CFL可包括阻光单元BM以及滤色器CF1、CF2和CF3。例如，滤色器层CFL可包括透射第二颜色光的第一滤色器CF1，透射第三颜色光的第二滤色器CF2，和透射第一颜色光的第三滤色器CF3。例如，第一滤色器CF1可为红色滤色器，第二滤色器CF2可为绿色滤色器，并且第三滤色器CF3可为蓝色滤色器。滤色器CF1、CF2和CF3可各自包括聚合物光敏树脂、颜料和/或染料。第一滤色器CF1可包括红色颜料或红色染料，第二滤色器CF2可包括绿色颜料或绿色染料，并且第三滤色器CF3可包括蓝色颜料或蓝色染料。然而，实施方式不限于此，并且第三滤色器CF3可不包括颜料或染料。第三滤色器CF3可包括聚合物光敏树脂，但是可不包括颜料或染料。第三滤色器CF3可为透明的。第三滤色器CF3可由透明光敏树脂形成。
在实施方式中，第一滤色器CF1和第二滤色器CF2可各自为黄色滤色器。第一滤色器CF1和第二滤色器CF2可不彼此分开并且可作为单一体提供。
阻光单元BM可为黑色矩阵。阻光单元BM可包括各自包括黑色颜料或黑色染料的有机阻光材料或无机阻光材料。阻光单元BM可防止光渗漏，并且可分开相邻滤色器CF1、CF2和CF3之间的边界。在实施方式中，阻光单元BM可由蓝色滤色器形成。
第一至第三滤色器CF1、CF2和CF3可分别对应于红色发光区域PXA-R、绿色发光区域PXA-G和蓝色发光区域PXA-B设置。
基底基板BL可设置在滤色器层CFL上。基底基板BL可提供基底表面，滤色器层CFL和光控制层CCL设置在该基底表面上。基底基板BL可为玻璃基板、金属基板、塑料基板等。然而，实施方式不限于此，并且基底基板BL可包括无机层、有机层或复合材料层。尽管未在附图中示出，但是在实施方式中，可省略基底基板BL。
图8为示出根据实施方式的显示装置的一部分的示意性横截面图。图8示出对应于图7的显示面板DP的一部分的示意性横截面图。在实施方式的显示装置DD-TD中，发光二极管ED-BT可包括发光结构OL-B1、OL-B2和OL-B3。发光二极管ED-BT可包括面向彼此的第一电极EL1和第二电极EL2，以及通过在第一电极EL1和第二电极EL2之间、在厚度方向上顺序堆叠而提供的发光结构OL-B1、OL-B2和OL-B3。发光结构OL-B1、OL-B2和OL-B3可各自包括发射层EML(图7)，以及其间设置有发射层EML(图7)的空穴传输区HTR和电子传输区ETR。
例如，包括于实施方式的显示装置DD-TD中的发光二极管ED-BT可为具有串联结构且包括多个发射层EML的发光二极管。
在图8中所示的实施方式中，从发光结构OL-B1、OL-B2和OL-B3中的每一个发射的光可均为蓝光。然而，实施方式不限于此，并且从发光结构OL-B1、OL-B2和OL-B3中的每一个发射的光的波长范围可彼此不同。例如，包括发射不同波长范围内的光的发光结构OL-B1、OL-B2和OL-B3的发光二极管ED-BT可发射白光。
电荷产生层CGL1和CGL2可设置在相邻发光结构OL-B1、OL-B2和OL-B3之间。电荷产生层CGL1和CGL2可各自独立地包括p-型电荷产生层和/或n-型电荷产生层。
包括在实施方式的显示装置DD-TD中的发光结构OL-B1、OL-B2和OL-B3中的至少一个可包括上述实施方式的多环化合物。
根据实施方式的发光二极管ED在设置在第一电极EL1和第二电极EL2之间的至少一个功能层中包括上述实施方式的多环化合物，并且因此可以表现出改善的发光效率和寿命特性。例如，根据实施方式的发光二极管ED可在发射层EML中包括上述实施方式的多环化合物，并且因此可表现出卓越的发光效率和长寿命特性。
上述实施方式的多环化合物在构成稠环的核部分中包括B和N作为成环杂原子，并且进一步包括吲哚并咔唑及其衍生物，并且因此可以表现出延迟荧光特性。实施方式的多环化合物在稠环中包括吲哚并咔唑及其衍生物以增加电化学稳定性，从而有助于改善发光二极管的寿命。
下文，将参考实施例和比较例描述实施方式的多环化合物和发光二极管。以下所示的示例仅为理解本公开的说明，并且其范围不限于此。
[实施例]
1、多环化合物的合成
将通过提供合成多环化合物5、多环化合物13、多环化合物168、多环化合物177、多环化合物178和多环化合物189的方法作为实施例来详细描述根据实施方式的合成多环化合物的方法。下文将描述的合成多环化合物的过程作为示例提供，并且因此根据实施方式的合成多环化合物的过程不限于以下实施例。
(1)多环化合物5的合成
根据实施方式的多环化合物5可通过例如以下反应式的过程来合成。
<中间体A-1的合成>
[反应式1-1]
Figure BDA0003702805760000761
在2L两颈烧瓶中，添加二苯胺(25.0g)、1-溴-2,3-二氯苯(33.4g)、双(二亚苄基丙酮)钯(0)(1.70g)、二苯基膦二茂铁(dppf，3.28g)、叔丁醇钠(14.9g)和甲苯(740mL)，并且在80℃下加热并搅拌3小时。所得反应溶液通过硅藻土过滤，浓缩并使用柱色谱(洗脱液：甲苯/己烷＝1:1)纯化，从而获得无色液体(40.8g，产率：88％)。所得产物的FAB-MS指示m/z＝314，这一事实确认了它是目标物中间体A-1。
<中间体A-2的合成>
[反应式1-2]
Figure BDA0003702805760000762
在500mL两颈烧瓶中，添加中间体A-1(10.0g)、N-苯基吲哚并[3,2,1-jk]咔唑-6-胺(10.6g)、双(二亚苄基丙酮)钯(0)(0.37g)、HP(tBu)3BF4(0.37g)、叔丁醇钠(3.21g)和甲苯(160mL)，并且在120℃下加热并搅拌3小时。所得反应溶液通过硅藻土过滤，浓缩并使用柱色谱(洗脱液：甲苯/己烷＝1:1)纯化，从而获得白色固体(15.5g，产率：80％)。所得产物的FAB-MS指示m/z＝610，这一事实确认了它是目标物中间体A-2。
多环化合物5的合成
[反应式1-3]
Figure BDA0003702805760000771
在200mL三颈烧瓶中添加中间体A-2(5.00g)并干燥，在氩(Ar)气氛中添加叔丁基苯(48mL)，并且将混合物冷却至-78℃，并向其中缓慢添加tBuLi溶液(1.60M于戊烷中，10mL)，并在60℃下加热并搅拌所得混合物3小时。将所得混合物在-78℃下冷却，并向其中添加BBr3(1.56mL)，并在室温下搅拌30分钟。在冰上冷却的同时，将N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)(3mL)添加到所得反应溶液中，并在120℃下加热并搅拌混合物3小时。将反应溶液冷却至室温，并向其中添加MeOH以沉淀固体。对沉淀的固体进行超声波清洗，并收集沉淀物。使用柱色谱(洗脱液：甲苯/己烷＝1/1)将沉淀的反应粗产物纯化，并通过FAB-MS确认分子量。获得黄色固体(1.43g，产率：30％)。所得产物的FAB-MS指示m/z＝584这一事实确认了它是多环化合物5。
(2)多环化合物13的合成
根据实施方式的多环化合物13可通过例如以下反应式的过程来合成。
<中间体A-3的合成>
[反应式2-1]
Figure BDA0003702805760000772
反应以与中间体A-2的合成过程中基本相同的方式进行，不同的是向中间体A-1添加N-苯基吲哚并[3,2,1-jk]咔唑-3-胺(10.6g)代替N-苯基吲哚并[3,2,1-jk]咔唑-6-胺。使用柱色谱(洗脱液：甲苯/己烷＝1:1)纯化反应产物，从而获得白色固体(14.8g，产率：76％)。所得产物的FAB-MS指示m/z＝610，这一事实确认了它是目标物中间体A-3。
多环化合物13的合成
[反应式2-2]
Figure BDA0003702805760000781
反应以与多环化合物5的合成过程中基本相同的方式进行，不同的是使用中间体A-3(5.00g)代替中间体A-2。使用柱色谱(洗脱液：甲苯/己烷＝1:1)纯化反应产物，从而获得黄色固体(1.72g，产率：36％)。所得产物的FAB-MS测量指示m/z＝584，这一事实确认了它是多环化合物13。
(3)多环化合物168的合成
根据实施方式的多环化合物168可通过例如以下反应式的过程来合成。
<中间体A-4的合成>
[反应式3-1]
Figure BDA0003702805760000782
在500mL两颈烧瓶中，添加[1,1':3',1″-三联苯]-2'-胺(11.0g)、3,5-二氯-1,1'-联苯(10.0g)、双(二亚苄基丙酮)钯(0)(1.03g)、4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽(XantPhos，2.08g)、叔丁醇钠(4.52g)和二甲苯(230mL)，并且将混合物在140℃下加热并搅拌3小时。所得反应溶液通过硅藻土过滤，浓缩并使用柱色谱(洗脱液：甲苯/己烷＝1:1)纯化，从而获得无色液体(15.5g，产率：80％)。所得产物的FAB-MS指示m/z＝432，这一事实确认了它是目标物中间体A-4。
<中间体A-5的合成>
[反应式3-2]
Figure BDA0003702805760000791
在500mL两颈烧瓶中，添加中间体A-4(15.4g)、碘苯(109g)、CuI(I)(6.80g)和K3PO4(75.8g)，并且将混合物在120℃下加热并搅拌3小时。所得反应溶液通过硅藻土过滤，浓缩并使用柱色谱(洗脱液：甲苯/己烷＝1:1)纯化，从而获得白色固体(14.5g，产率：80％)。所得产物的FAB-MS指示m/z＝508，这一事实确认了它是目标物中间体A-5。
<中间体A-6的合成>
[反应式3-3]
Figure BDA0003702805760000792
在200mL两颈烧瓶中，添加中间体A-5(8.00g)、苯胺(2.88mL)、乙酸钯(II)(Pd(OAc)2)(0.72g)、HP(tBu)3BF4(0.73g)、叔丁醇钠(2.27g)和甲苯(80mL)，并且将混合物在140℃下加热并搅拌3小时。所得反应溶液通过硅藻土过滤，浓缩并使用柱色谱(洗脱液：甲苯/己烷＝1:1)纯化，从而获得白色固体(8.18g，产率：92％)。所得产物的FAB-MS指示m/z＝565，这一事实确认了它是目标物中间体A-6。
<中间体A-7的合成>
[反应式3-4]
Figure BDA0003702805760000801
在200mL两颈烧瓶中，添加中间体A-6(8.23g)、6,10-二氯吲哚并[3,2,1-jk]咔唑(2.26g)、乙酸钯(II)(Pd(OAc)2)(0.34g)、HP(tBu)3BF4(0.34g)、叔丁醇钠(1.47g)和甲苯(40mL)，并且将混合物在140℃下加热并搅拌3小时。所得反应溶液通过硅藻土过滤，浓缩并使用柱色谱(洗脱液：甲苯/己烷＝1:1)纯化，从而获得白色固体(7.77g，产率：78％)。所得产物的FAB-MS指示m/z＝1367，这一事实确认了它是目标物中间体A-7。
多环化合物168的合成
[反应式3-5]
Figure BDA0003702805760000802
在100mL三颈烧瓶中将BI3(6.88g)添加到中间体A-7(3.00g)并干燥，在氩(Ar)气氛中添加邻二氯苯(ODCB，45mL)，并且将混合物在180℃下加热并搅拌8小时。在冰上冷却的同时向其中添加N,N-二异丙基乙胺(9.2mL)。将MeOH添加到反应溶液中以沉淀固体，并且对沉淀的固体进行超声波清洗，并收集沉淀物。使用柱色谱(洗脱液：甲苯/己烷＝1:1)将沉淀的反应粗产物纯化，从而获得黄色固体(0.152g，产率：5％)。所得产物的FAB-MS指示m/z＝1382，这一事实确认了它是多环化合物168。
(4)多环化合物177的合成
根据实施方式的多环化合物177可通过例如以下反应式的过程来合成。
<中间体A-8的合成>
[反应式4-1]
Figure BDA0003702805760000811
反应以与中间体A-2的合成过程中基本相同的方式进行，不同的是添加1,3-二溴-5-氯苯(2.0g)代替中间体A-1，以及N-([1,1':3',1'-三联苯]-5'-基)吲哚并[3,2,1-jk]咔唑-6-胺(7.17g)代替N-苯基吲哚并[3,2,1-jk]咔唑-6-胺。使用柱色谱(洗脱液：甲苯/己烷＝1:1)纯化反应产物，从而获得白色固体(6.38g，产率：80％)。所得产物的FAB-MS指示m/z＝1078，这一事实确认了它是目标物中间体A-8。
<中间体A-9的合成>
[反应式4-2]
Figure BDA0003702805760000812
反应以与多环化合物168的合成过程中基本相同的方式进行，不同的是添加中间体A-8(6.30g)代替中间体A-7并且添加BI3(9.16g)。使用柱色谱(洗脱液：甲苯/己烷＝1:1)纯化反应产物，从而获得黄色固体(1.27g，产率：20％)。所得产物的FAB-MS指示m/z＝1086，这一事实确认了它是目标物中间体A-9。
多环化合物177的合成
[反应式4-3]
Figure BDA0003702805760000821
反应以与中间体A-2的合成过程中基本相同的方式进行，不同的是添加中间体A-9(1.20g)代替中间体A-1，以及9H-咔唑(0.26g)代替N-苯基吲哚并[3,2,1-jk]咔唑-6-胺。使用柱色谱(洗脱液：甲苯/己烷＝1:1)纯化反应产物，从而获得黄色固体(0.774g，产率：65％)。所得产物的FAB-MS指示m/z＝1078，这一事实确认了它是目标物多环化合物177。
(5)多环化合物178的合成
根据实施方式的多环化合物178可通过例如以下反应式的过程来合成。
<中间体A-10的合成>
[反应式5-1]
Figure BDA0003702805760000822
反应以与中间体A-2的合成过程中基本相同的方式进行，不同的是添加1,3-二溴-5-氯苯(4.0g)代替中间体A-1。使用柱色谱(洗脱液：甲苯/己烷＝1:1)纯化反应产物，从而获得白色固体(8.92g，产率：78％))。所得产物的FAB-MS指示m/z＝773，这一事实确认了它是目标物中间体A-10。
<中间体A-11的合成>
[反应式5-2]
Figure BDA0003702805760000831
反应以与多环化合物168的合成过程中基本相同的方式进行，不同的是添加中间体A-10(8.9g)代替中间体A-7并且添加BI3(18.0g)。使用柱色谱(洗脱液：甲苯/己烷＝1:1)纯化反应产物，从而获得黄色固体(2.88g，产率：32％)。所得产物的FAB-MS指示m/z＝781，这一事实确认了它是目标物中间体A-11。
中间体178的合成
[反应式5-3]
Figure BDA0003702805760000832
在300mL两颈烧瓶中，添加中间体A-11(2.80g)、(3-(三苯基甲硅烷基)苯基)-硼酸(6.82g)、Pd-132(2.54g)、K3PO4(3.04g)和NMP(150mL)，并且将混合物在140℃下加热并搅拌3小时。所得反应溶液通过硅藻土过滤，浓缩并使用柱色谱(洗脱液：甲苯/己烷＝1:1)纯化，从而获得黄色固体(2.09g，产率：54％)。所得产物的FAB-MS指示m/z＝1081，这一事实确认了它是目标物多环化合物178。
(6)多环化合物189的合成
根据实施方式的多环化合物189可通过例如以下反应式的过程来合成。
<中间体A-12的合成>
[反应式6-1]
Figure BDA0003702805760000841
反应以与中间体A-2的合成过程中基本相同的方式进行，不同的是添加1,3-二溴-5-氯苯(3.0g)代替中间体A-1，以及N-([1,1'-联苯]-2-基)吲哚并[3,2,1-jk]咔唑-6-胺(9.07g)代替N-苯基吲哚并[3,2,1-jk]咔唑-6-胺。使用柱色谱(洗脱液：甲苯/己烷＝1:1)纯化反应产物，从而获得白色固体(8.83g，产率：86％)。所得产物的FAB-MS指示m/z＝926，这一事实确认了它是目标物中间体A-12。
<中间体A-13的合成>
[反应式6-2]
Figure BDA0003702805760000842
反应以与多环化合物168的合成过程中基本相同的方式进行，不同的是添加中间体A-12(8.80g)代替中间体A-7并且添加BI3(14.9g)。使用柱色谱(洗脱液：甲苯/己烷＝1:1)纯化反应产物，从而获得黄色固体(1.60g，产率：18％)。所得产物的FAB-MS测量指示m/z＝933，这一事实确认了它是目标物中间体A-13。
多环化合物189的合成
[反应式6-3]
Figure BDA0003702805760000851
反应以与中间体A-2的合成过程中基本相同的方式进行，不同的是添加中间体A-13(1.60g)代替中间体A-1，以及9H-咔唑(0.40g)代替N-苯基吲哚并[3,2,1-jk]咔唑-6-胺。使用柱色谱(洗脱液：甲苯/己烷＝1:1)纯化反应产物，从而获得黄色固体(1.39g，产率：76％)。所得产物的FAB-MS测量指示m/z＝1064，这一事实确认了它是目标物多环化合物189。
2、多环化合物的荧光性质的评估
对以下表1中所示的实施例化合物和比较例化合物的荧光性质进行评估。
[表1]
Figure BDA0003702805760000852
Figure BDA0003702805760000861
使用日立高科技(Hitachi High-Tech)的U-3900型分光光度计评估了实施例化合物和比较例化合物在甲苯溶液中的光吸收性质。使用日立高科技的F-7000荧光分光光度计评估了实施例化合物和比较例化合物在惰性气体气氛中的发光性质。
表2示出实施例化合物和比较例化合物在450nm处的摩尔吸收系数(abs@450nm)、最大发光波长(PLλmax)和发光波长光谱的半峰全宽(FWHM)。
[表2]
Figure BDA0003702805760000862
参考表2的结果，确认了实施例化合物比比较例化合物具有更大的摩尔吸收系数。在此背景下，可以看出实施例化合物比比较例化合物显示出更高的从主体转移的能量的吸收率，并且因此，包括实施例化合物的发光二极管可以比包括比较例化合物的发光二极管具有更高的效率。例如，实施例化合物可在约450nm处具有等于或大于约4.0x104M-1cm-1的摩尔吸收系数。
参考表2，可以看出实施例化合物和比较例化合物均发出最大发光波长为470nm或更小的深蓝色光。可以看出与比较例化合物相比，实施例化合物表现出半峰全宽更小的发光特性。确认了与比较例化合物相比，实施例化合物发射具有高颜色纯度的光。
3、发光二极管的制造和评估
使用以下方法评估在发射层中包括实施例化合物和比较例化合物的发光二极管。以下描述用于评估的制造发光二极管的方法。
使用上表1中所示的实施例化合物5、13、168、177、178和189作为发射层的掺杂剂材料分别制造实施例1至实施例6的发光二极管。使用比较例化合物X1至比较例化合物X4作为发射层的掺杂剂材料分别制造比较例1至比较例4的发光二极管。
(1)发光二极管1的制造和评估
<发光二极管1的制造>
实施例和比较例的发光二极管如下制造。ITO在玻璃基板上图案化以形成第一电极。TNATA以
Figure BDA0003702805760000871
的厚度沉积以形成空穴注入层，并且NPB以
Figure BDA0003702805760000872
的厚度沉积以形成空穴传输层。当形成发射层时，在实施例中，实施例化合物和ADN以2:98共沉积以形成具有
Figure BDA0003702805760000873
厚度的层，并且在比较例中，比较例化合物和ADN以2:98共沉积以形成具有
Figure BDA0003702805760000874
厚度的层。
在发射层上，使用Alq3以形成具有
Figure BDA0003702805760000875
厚度的电子传输层，并且使用LiF以形成具有
Figure BDA0003702805760000876
厚度的电子注入层。使用铝(Al)以形成具有
Figure BDA0003702805760000877
厚度的第二电极。
用于制造发光二极管的各功能层的化合物如下。
Figure BDA0003702805760000881
<发光二极管1的评估>
表3示出了评估作为上述发光二极管1的制造例制造的实施例和比较例的发光二极管的结果。表3比较并示出了当在发光二极管中以10mA/cm2的电流密度驱动时的最大发光波长(λmax)、最大外部量子效率(EQEmax)和色坐标CIEy。
[表3]
Figure BDA0003702805760000882
参考表3，可以看出实施例的发光二极管和比较例的发光二极管均在具有470nm或更小的最大发光波长的蓝色波长范围内发射光。可以看出与比较例的发光二极管相比，实施例的发光二极管表现出高的最大外部量子效率值。在表示色坐标值的CIEy中，实施例比比较例显示出更小的CIEy值，这一事实确认了，与比较例的发光二极管相比，实施例的发光二极管发射出更接近纯蓝光的色坐标的值，并且因此，表现出高的颜色纯度。在发射层中包括实施例化合物的实施例的发光二极管可以发射具有等于或小于约470nm的最大发光波长和小于约0.075的色坐标CIEy的光。
(2)发光二极管2的制造和评估
<发光二极管2的制造>
实施例和比较例的发光二极管如下制造。ITO在玻璃基板上图案化以形成第一电极。以
Figure BDA0003702805760000891
的厚度沉积HAT-CN以形成空穴注入层，以
Figure BDA0003702805760000892
的厚度沉积TAPC，并且以
Figure BDA0003702805760000893
的厚度沉积Tris-PCz以形成空穴传输层，并以
Figure BDA0003702805760000894
的厚度沉积mCBP以形成电子阻挡层。当形成发射层时，在实施例中，“实施例化合物：辅助掺杂剂：mCBP”以0.5:20:79.5的比例共沉积以形成具有
Figure BDA0003702805760000895
厚度的层，并且在比较例中，“比较例化合物：辅助掺杂剂：mCBP”以0.5:20:79.5的比例共沉积以形成具有
Figure BDA0003702805760000896
厚度的层。化合物AD-1用作辅助掺杂剂。
在发射层上，使用SF3-TRZ以形成具有
Figure BDA0003702805760000897
厚度的层，使用SF3-TRZ:Liq以形成具有
Figure BDA0003702805760000898
厚度的层，并且使用Liq以形成具有
Figure BDA0003702805760000899
的厚度的层，从而形成电子传输区。使用铝(Al)以形成具有
Figure BDA00037028057600008910
厚度的第二电极。
用于制造发光二极管2的各功能层的化合物如下。
Figure BDA0003702805760000901
<发光二极管2的评估>
表4示出了评估作为上述发光二极管2的制造例制造的实施例和比较例的发光二极管的结果。
表4示出在发光二极管中，最大发光波长(λmax)、在1,000cd/m2下的外部量子效率(EQE)，以及以与比较例1相比的相对值表示的相对二极管寿命。相对二极管寿命是指当在1,000cd/m2下连续驱动时具有初始亮度的50％的亮度值的时间相对于比较例1所示的值。
[表4]
Figure BDA0003702805760000902
Figure BDA0003702805760000911
参考表4，可以看出实施例的发光二极管和比较例的发光二极管均在具有470nm或更小的最大发光波长的蓝色波长范围内发射光。可以看出与比较例的发光二极管相比，实施例的发光二极管表现出高的外部量子效率值。在相对二极管寿命的评估中，可以看出与比较例相比，实施例表现出优异的寿命特性。
可以看出实施方式的多环化合物除了包括B和N作为成环原子的稠环之外还包括其中吲哚并咔唑稠合的核，并且因此具有改善的电化学稳定性以表现出卓越的发光效率特性和卓越的寿命特性。
根据实施方式的发光二极管包括根据实施方式的多环化合物，并且因此可以表现出高效率和长寿命特性。
实施方式的多环化合物可以用作发光材料以实现具有高效率和长寿命的发光二极管的改善特性。
本文已经公开了实施方式，并且尽管采用了术语，但是它们仅以一般性和描述性含义使用和解释并且不为了限制的目的。在一些情况下，如将对本领域普通技术人员显而易见的，结合实施方式描述的特征、特性和/或元件可单独使用或与结合其他实施方式描述的特征、特性和/或元件组合，除非另外具体地指示。因此，本领域普通技术人员将理解，在不背离如所附权利要求中阐述的本公开的精神和范围的情况下，可在形式和细节上进行各种改变。

Claims (12)

1.一种包括由式1表示的部分的多环化合物：
式1
Figure FDA0003702805750000011
其中在式1中，
R1至R3、M1和M2各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的氧基、取代的或未取代的硫基、取代的或未取代的硼基、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的甲硅烷基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至20个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者与相邻基团键合以形成环，
T1和T2各自独立地为取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的烃环，或者取代的或未取代的具有5至30个成环碳原子的杂环，
T1和T2中的至少一个为由式2表示的基团，
a1*和a2*是T1键合的位点，并且
b1*和b2*是T2键合的位点，
式2
Figure FDA0003702805750000021
其中在式2中，
Q的数量为0或1，
当Q的数量为0时，所述由式2表示的基团在位点c1*和c2*处与式1键合，
当Q的数量为1时，所述由式2表示的基团通过Q与式1键合，或者所述由式2表示的基团在选自Z1至Z7中的两个相邻的位点处与式1键合，
Q为取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的烃环，或者取代的或未取代的具有5至30个成环碳原子的杂环，
Z1至Z7各自独立地为N或C(Ra)，并且
Ra为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的氧基、取代的或未取代的硫基、取代的或未取代的硼基、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的甲硅烷基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至20个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者与相邻基团键合以形成环。
2.如权利要求1所述的多环化合物，其中所述由式2表示的基团由式2-1至式2-3中的一个表示：
式2-1
Figure FDA0003702805750000022
式2-2
Figure FDA0003702805750000031
式2-3
Figure FDA0003702805750000032
其中在式2-1至式2-3中，
-*为与式1的a1*和a2*键合的位点或者为与式1的b1*和b2*键合的位点，并且
Q和Z1至Z7与式2中定义的相同。
3.如权利要求2所述的多环化合物，其中在式1中，
T1和T2中的一个为取代的或未取代的苯环，并且
T1和T2中的另一个为由式2-1至式2-3中的一个表示的基团。
4.如权利要求1所述的多环化合物，其中所述包括由式1表示的部分的多环化合物由式4-1至式4-8中的一个表示：
Figure FDA0003702805750000033
Figure FDA0003702805750000041
其中在式4-1至式4-8中，
R4至R11、R21至R27和R31至R37各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的氧基、取代的或未取代的硫基、取代的或未取代的硼基、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的甲硅烷基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至20个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者与相邻基团键合以形成环，并且
R1至R3、M1、M2和Z1至Z7与式1和式2中定义的相同。
5.如权利要求1所述的多环化合物，其中在式1中，
T1和T2中的任一个为所述由式2表示的基团，并且
T1和T2中的另一个为由T-a至T-e中的一个表示的基团：
Figure FDA0003702805750000051
其中在T-a至T-e中，
X1至X6各自独立地为N、O、S、N(Rb)或C(Rc)(Rd)，
Y1为O、S、B(Re)或P(＝O)(Rf)，
Y2为B或P(＝O)，
L1至L38和Rb至Rf各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的氧基、取代的或未取代的硫基、取代的或未取代的硼基、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的甲硅烷基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至20个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者与相邻基团键合以形成环，
除此之外，选自L1至L38和X1至X6中的两个相邻的位点对应于a1*和a2*或者对应于b1*和b2*。
6.如权利要求5所述的多环化合物，其中所述包括由式1表示的部分的多环化合物由式5-1至式5-9中的一个表示：
Figure FDA0003702805750000061
其中在式5-1至式5-9中，
X1至X6、Y1和Y2与T-a至T-e中定义的相同，L18至L22、L26至L29和L38至L44各自独立地为氢原子、氘原子、卤素原子、氰基、取代的或未取代的氧基、取代的或未取代的硫基、取代的或未取代的硼基、取代的或未取代的胺基、取代的或未取代的甲硅烷基、取代的或未取代的具有1至20个碳原子的烷基、取代的或未取代的具有2至20个碳原子的烯基、取代的或未取代的具有6至30个成环碳原子的芳基或者取代的或未取代的具有2至30个成环碳原子的杂芳基，或者与相邻基团键合以形成环，并且
R1至R3、R8至R11、M1、M2和Z1至Z7与式1和式2中定义的相同。
7.如权利要求1所述的多环化合物，其中所述包括由式1表示的部分的多环化合物为选自化合物组1中的一种：
化合物组1
Figure FDA0003702805750000071
Figure FDA0003702805750000081
Figure FDA0003702805750000091
Figure FDA0003702805750000101
Figure FDA0003702805750000111
Figure FDA0003702805750000121
Figure FDA0003702805750000131
Figure FDA0003702805750000141
Figure FDA0003702805750000151
Figure FDA0003702805750000161
Figure FDA0003702805750000171
Figure FDA0003702805750000181
Figure FDA0003702805750000191
Figure FDA0003702805750000201
Figure FDA0003702805750000211
Figure FDA0003702805750000221
Figure FDA0003702805750000231
Figure FDA0003702805750000241
Figure FDA0003702805750000251
Figure FDA0003702805750000261
其中在化合物组1中，
D为氘原子。
8.一种发光二极管，包含：
第一电极；
设置在所述第一电极上的第二电极；以及
设置在所述第一电极和所述第二电极之间的至少一个功能层，其中
所述至少一个功能层包括根据权利要求1至7中任一项所述的包括由式1表示的部分的多环化合物。
9.如权利要求8所述的发光二极管，其中：
所述至少一个功能层包含：
发射层；
设置在所述第一电极和所述发射层之间的空穴传输区；以及
设置在所述发射层和所述第二电极之间的电子传输区，并且
所述发射层包括所述包括由式1表示的部分的多环化合物。
10.如权利要求9所述的发光二极管，其中所述发射层发射延迟荧光。
11.如权利要求9所述的发光二极管，其中：
所述发射层包含：
主体；
辅助掺杂剂；和
发光掺杂剂，
所述辅助掺杂剂包括由式A表示的化合物；并且
所述发光掺杂剂包括所述包括由式1表示的部分的多环化合物，
式A
Figure FDA0003702805750000271
其中在式A中，
R1至R5中的至少一个为取代的或未取代的由咔唑及其衍生物得到的基团，并且
R1至R5中的其余基团各自独立地为氢原子、氘原子、羟基或氰基。
12.如权利要求8所述的发光二极管，其中所述发光二极管发射具有等于或小于470nm的最大发光波长并且具有小于0.075的色坐标CIEy的光。
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