CN116478194A - 一种多环化合物及包含其的有机电致发光器件 - Google Patents

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邵哲
曹志成
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Abstract

本发明公开了一种多环化合物，结构通式如式Ⅰ所示，该多环化合物稳定性好，分子空间位阻大，能够大大降低浓度猝灭效应，并有利于能量传导，将该多环化合物作为掺杂剂应用于有机电致发光器件的有机发光层中，该掺杂剂能够有效提高有机电致发光器件的外量子效率和延长有机电致发光器件的寿命，克服了现有技术的缺陷。

Description

一种多环化合物及包含其的有机电致发光器件
技术领域
本发明属于OLED技术领域，具体包含一种多环化合物及包含其的有机电致发光器件。
背景技术
有机电致发光二级管(OLED)，由于其具备自发光、对比度高、厚度薄、重量轻、宽视角和反应速度快等优点，已经成为显示行业发展的重点方向之一。有机电致发光器件通常是由ITO透明阳极、空穴传输层、有机发光层、电子传输层以及金属阴极所构成的。当给予两极一定电压时，阳极向空穴注入层注入空穴，阴极向电子注入层注入电子，电子和空穴由阴阳两极向中间的发光层迁移，并在发光层相遇形成激子，该激子辐射退激发时能量以光子的形式释放出来而发光。
近几年来，OLED商业化产品应用多集中在电视、手机等的显示器，对于小尺寸的OLED屏幕显示而言，器件的效率和寿命是至关重要的性能指标。有机发光层由主体材料和掺杂剂两种物质构成，用于电视、手机等的显示器以红色、绿色、蓝色三种颜色实现全彩色，因此有机发光层分别由红色主体/掺杂剂、绿色主体/掺杂剂和蓝色主体/掺杂剂构成。目前红光或绿光材料通常为磷光材料，而蓝光发光材料多为荧光材料，量子理论自旋统计计算的结果表明，单重态和三重态激子的形成比率是1:3，即单重态激子占25％，而三重态激子占75％，因此，在理论上利用蓝色荧光发光材料制备的有机电致发光的最大量子效率仅为25％。
在全彩色显示研究中，蓝色荧光发光材料具有稳定性好，光色纯正等优点。但一方面，利用荧光材料制备的有机电致发光器件的最大量子效率限制了蓝色荧光材料效率的提升；另一方面，由于蓝光波长短能量大，发光过程中发光材料的稳定性严重影响了蓝光荧光器件的寿命；此外，蓝色发光材料多采用大平面的芳基化合物，这使得发光分子之间易发生聚集导致浓度猝灭，显著降低了有机电致发光器件的效率和寿命。因此，亟待开发出一种效率高寿命长的蓝色发光材料。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种多环化合物及包含其的有机电致发光器件，该多环化合物稳定性好，分子空间位阻大，能够避免分子聚集导致的浓度猝灭，并有利于能量传导，将该多环化合物作为蓝色掺杂剂应用于有机电致发光器件的有机发光层中，该蓝色掺杂剂能够有效提高有机电致发光器件的外量子效率和延长有机电致发光器件的寿命，克服了现有技术的缺陷。
为达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：本发明第一方面提供了一种多环化合物，所述多环化合物的结构通式如式Ⅰ所示：
其中，
所述X为B或P＝O；
所述环M、环N相同或相异，各自独立地选自被取代或未被取代的碳原子数为5至60的芳基、被取代或未被取代的碳原子数为4至60的杂芳基、被取代或未被取代的碳原子数为10至60的稠环芳基、被取代或未被取代的碳原子数为8至60的稠环杂芳基、被取代或未被取代的碳原子数为3至30的环烷基中的任意一种或任意几种的组合；
所述Y1选自O、S、Se或NR2中的任意一种；
所述Y2选自O、S、Se或N中的任意一种；
所述R1、R2选自氢、氘、氰基、硝基、羟基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷氧基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷硫基、被取代或未被取代的碳原子数为3至12的三烷基硅基、被取代或未被取代的碳原子数为18至24的三芳基硅基、被取代或未被取代的碳原子数为2至30的烯基、被取代或未被取代的碳原子数为3至30的环烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至60的芳基、被取代或未被取代的碳原子数为5至60的杂芳基、被取代或未被取代的碳原子数为6至60的稠环芳基、被取代或未被取代的碳原子数为5至60的稠环杂芳基、被取代或未被取代的胺基、被取代或未被取代的咔唑基、被取代或未被取代的醚基中的任意一种或任意几种的组合，所述R1可以与相连接的苯环稠合形成碳原子数为9至30的芳环或杂芳环；所述R2可以通过连结基或单键与环M键合成环；
所述Z1、Z2各自独立的选自O、S或单键中的任意一种，且Z1、Z2不同时为单键；
所述R3至R13各自独立地选自氢、氘、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷基、被取代或未被取代的碳原子数为3至30的环烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至60的芳基、被取代或未被取代的碳原子数为5至60的杂芳基、被取代或未被取代的碳原子数为6至60的稠环芳基、被取代或未被取代的碳原子数为5至60的稠环杂芳基中的任意一种或任意几种的组合；
当所述环M、环N、R1至R13中的任意一种存在取代基时，所述环M、环N、R1至R13的取代基可以是一个或多个，且各自独立地选自氘、氰基、硝基、羟基、碳原子数为1至10的烷基、碳原子数为1至15的烷氧基、碳原子数为1至15的烷硫基、碳原子数为3至12的三烷基硅基、碳原子数为18至24的三芳基硅基、碳原子数为3至15的环烷基、碳原子数为2至10的烯基、碳原子数为6至12的芳氧基、碳原子数为6至12的芳硫基、碳原子数为6至12的烷基磺酰基、碳原子数为6至30的芳基、碳原子数为5至30的杂芳基、碳原子数为10至30的稠环芳基、碳原子数为9至30的稠环杂芳基或二芳胺基中的任意一种，其中两个或两个以上的取代基可以通过连结基或单键彼此键合形成脂肪环、芳环、杂芳环、稠环或稠杂环；
所述式Ⅰ所示多环化合物的环结构上的任意一个氢可以各自独立地被氘、氰基、烷基、环烷基、芳基、杂芳基或芳基氨基取代。
结合第一方面，所述环M、环N各自独立的选自
或碳原子数为3至15的环烷基中的任意一种；
所述环M或环N结构中任意不相邻的碳可以各自独立地被氮取代，任意一个氢可以各自独立地被氘、氰基、直链烷基、支链烷基、环烷基、芳基、杂芳基或芳基氨基取代。
结合第一方面，所述胺基选自被取代或未被取代的碳原子数为1至10的烷基氨基、被取代或未被取代的碳原子数为6至20的芳基氨基、被取代或未被取代的碳原子数为5至20的杂芳基氨基、被取代或未被取代的碳原子数为6至20的芳烷基氨基中的一种。
结合第一方面，所述R1选自氢、氘、卤素、氰基、硝基、羟基、被取代或未被取代的碳原子数为1至10的烷基、 中的任意一种或任意几种的组合；
所述R14、R15各自独立地选自被取代或未被取代的碳原子数为1至10的烷基、被取代或未被取代的碳原子数为3至15的环烷基、被取代或未被取代的碳原子数为2至10的烯基、被取代或未被取代的碳原子数为6至20的芳基中的任意一种或任意几种的组合，所述R14、R15可以通过连结基或单键彼此键合形成脂肪环、芳环或杂芳环，所述R1中的任意一个氢可以各自独立地被氘、直链烷基、支链烷基、环烷基或苯基取代。
结合第一方面，所述R2选自被取代或未被取代的碳原子数为1至10的烷基、
中的任意一种或任意几种的组合；
所述R14、R15各自独立地选自被取代或未被取代的碳原子数为1至10的烷基、被取代或未被取代的碳原子数为3至15的环烷基、被取代或未被取代的碳原子数为2至10的烯基、被取代或未被取代的碳原子数为6至20的芳基中的任意一种或任意几种的组合，所述R2中的任意一个氢可以各自独立地被氘、直链烷基、支链烷基、环烷基或苯基取代，所述R2可以与环M连接形成取代或未经取代的环烷基、取代或未经取代的芳基、取代或未经取代的杂芳基中的任意一种。
结合第一方面，所述式Ⅰ所示化合物选自下述式Ⅰ-1至式Ⅰ-5所示结构中的任意一种：
所述式Ⅰ-1至式Ⅰ-5所示多环化合物的环结构上的任意一个氢可以各自独立地被氘、氰基、烷基、环烷基、芳基、杂芳基或芳基氨基取代。
结合第一方面，所述式Ⅰ-1至式Ⅰ-4所示化合物为下述所示化合物中的任意一种：
所述式Ⅰ-1-1至式Ⅰ-4-3所示多环化合物的环结构上的任意一个氢可以各自独立地被氘、氰基、烷基、环烷基、芳基、杂芳基或芳基氨基取代。
结合第一方面，所述式Ⅰ所示化合物选自下述所示化合物中的任意一种：
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
本发明第二方面提供了上述多环化合物应用于有机电致发光领域。
本发明第三方面提供了一种有机电致发光器件，包括依次设置在衬底基板上的阳极、空穴传输区、发光层、电子传输区和阴极；其中，所述发光层包括主体材料和掺杂材料，所述掺杂材料中包括一种或多种如权利要求1-8任一项所述的多环化合物。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的多环化合物中含有较大分子量的芳基螺环结构，极大的拓展了分子尺寸，螺环结构所具有的独特扭曲结构能够增加分子之间的空间位阻，避免了分子聚集导致的浓度猝灭，此外，本发明提供的多环化合物中的芳基螺环是一个多元螺环，该多元螺环的结构较为稳定，并且在多元螺环中可以引入氮、氧、硅或硫等杂原子，这些杂原子可以增强三线态与单线态的自旋耦合作用，有利于三线态激子转变为可发射荧光的单线态激子，进而能够提高有机电致发光器件的效率和寿命。将本发明提供的多环化合物作为蓝色掺杂剂应用于有机电致发光器件的有机发光层中，该蓝色掺杂剂的稳定性好，分子空间位阻大，能够有效避免分子聚集导致的浓度猝灭，提高有机电致发光器件的外量子效率和延长有机电致发光器件的寿命，克服了现有技术的缺陷。本发明提供的多环化合物适用于AM-OLED的蓝色系列的蓝色主体/掺杂剂系统及有机电致发光器件。
附图说明：
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为含有本发明的多环化合物的有机电致发光器件的结构示意图；
附图说明：1-基板、2-阳极、3-空穴注入层、4-空穴传输层、5-发光辅助层、6-发光层、7-电子传输层、8-电子注入层、9-阴极。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。本说明书的实施例和对比例是为了向本领域技术人员更完整的说明本说明书而提供的，根据本说明书的实施例和对比例可以变形为各种不同形态，本发明的保护范围不应仅限定于以下详述的实施例和对比例。
本发明的化合物适用于发光元件、显示面板及电子器件中，尤其适用于有机电致发光器件中。本发明的电子器件是包含至少一种有机化合物的层的器件，该器件也可以包含无机材料或完全由无机材料形成的层。电子器件优选有机电致发光器件(OLED)、有机集成电路(O-IC)、有机场效应晶体管(O-FET)、有机薄膜晶体管(O-TFT)、有机发光晶体管(O-LET)、有机太阳能电池(O-SC)、有机染料敏化的太阳能电池(O-DSSC)、有机光学检测器、有机光感受器、有机场猝熄器件(O-FQD)、发光电化学电池(LEC)、有机激光二极管(O-laser)和有机等离子体发射器件。电子器件优选有机电致发光器件(OLED)。
本发明的芳香胺化合物是利用作为代表性的反应布赫瓦尔德-哈特维希(buchwald-hartwig)偶联反应、铃木偶联反应或Heck偶联反应制备得到。
为了更清楚的理解本发明的内容，将结合实施例详细解释所述多环化合物、所述化合物的制备方法和所述装置的发光特性。各种化学反应可以应用于本发明一个实施方式的化合物的合成方法。但是应当注意，本发明的一个实施方式的化合物的合成方法不限于以下描述的合成方法。除非另有说明，否则随后的合成是在保护性气体气氛下在无水溶剂中进行。溶剂和试剂可以从常规试剂供应商购买。
中间体合成
中间体合成通式如上，通过两步常见的buchwald-hartwig偶联合成方法即可获得目标中间体。
中间体实施例1
具体案例如下：
将Y-1(20.52g；100mmol),Y-2(21.5g；90mmol),和叔丁醇钠(10.5g，110mmol)加入甲苯(500ml)中，然后在氮气保护下，引入双二亚苄基丙酮钯(2.74g，3.0mmol)和SPhos(2.46g，6mmol)，随后将反应体系加热至回流并维持10小时，降至室温后加水淬灭并分液，有机相过滤后使用无水硫酸钠干燥，旋除溶剂，粗产物通过柱色谱提纯。最终得到产物Sub1:29.48g(收率：90％),MS(m/z)(M+):364。
将Y-3(37.34g；100mmol)，Y-4(30.51g；90mmol)和叔丁醇钠(10.5g，110mmol)加入甲苯(500ml)中，然后在氮气保护下，引入双二亚苄基丙酮钯(2.74g，3.0mmol)和SPhos(2.46g，6mmol)，随后将反应体系加热至回流并维持10小时，降至室温后加水淬灭并分液，有机相过滤后使用无水硫酸钠干燥，旋除溶剂，粗产物通过柱色谱提纯。最终得到产物Sub4:44.75g(收率：85％),MS(m/z)(M+):585。
再将Sub1(3.64g；10mmol)，Sub2(2.71g；9mmol)和叔丁醇钠(1.05g，11mmol)加入甲苯(50ml)中，然后在氮气保护下，引入双二亚苄基丙酮钯(274.28mg，0.30mmol)和三叔丁基磷(121.2mg，0.6mmol)，随后将反应体系加热至回流并维持10小时，降至室温后加水淬灭并分液，有机相过滤后使用无水硫酸钠干燥，旋除溶剂，粗产物通过柱色谱提纯。最终得到产物Sub3:4.57g(收率：87％),MS(m/z)(M+):584。
再将Sub3(5.84g；10mmol)，Sub4(3.60g；10mmol)和叔丁醇钠(1.05g，11mmol)加入甲苯(100ml)中，然后在氮气保护下，引入双二亚苄基丙酮钯(274.28mg，0.30mmol)和三叔丁基磷(121.2mg，0.6mmol)，随后将反应体系加热至回流并维持10小时，降至室温后加水淬灭并分液，有机相过滤后使用无水硫酸钠干燥，旋除溶剂，粗产物通过柱色谱提纯。最终得到产物A-3:7.17g(收率：66％),MS(m/z)(M+):1087。
通过上述过程得到A-3后，采用类似于A-3的方式可以获得其他中间体的方式。
化合物合成
化合物实施例1
将A-3(10.87g；10mmol)加入叔丁基苯(125ml)中，然后在氮气保护下降至0℃，加入1.7M的叔丁基锂戊烷溶液12.4ml(21mmol)，升至60℃搅拌2小时，然后再降至0℃，添加三溴化硼2.0ml(21mmol)搅拌0.5h，再降温至0℃添加N,N-二异丙基乙胺3.65ml(21mmol)，升至60℃搅拌2h，降至室温后加冰水淬灭并分液，有机相过滤后使用无水硫酸镁除水，旋除有机溶剂后，粗产物通过二氯甲烷和正庚烷重结晶提纯。最终得到产物F-3:0.71g(收率：7％),MS(m/z)(M+):1016。
化合物实施例2
方法同化合物实施例1，区别在于将A-19(11.28g；10mmol)替换A-3,最终得到产物F-19:0.95g(收率：9％),MS(m/z)(M+):1057。
化合物实施例3
方法同化合物实施例1，区别在于将A-22(11.73g；10mmol)替换A-3，最终得到产物F-22:0.77g(收率：7％),MS(m/z)(M+):1102。
化合物实施例4
方法同化合物实施例1，区别在于将A-31(12.35g；10mmol)替换A-3,最终得到产物F-31:1.05g(收率：9％),MS(m/z)(M+):1163。
化合物实施例5
方法同化合物实施例1，区别在于将A-32(11.18g；10mmol)替换A-3,最终得到产物F-32:1.47g(收率：14％),MS(m/z)(M+):1047。
化合物实施例6
方法同化合物实施例1，区别在于将A-74(10.34g；10mmol)替换A-3,最终得到产物F-74:1.06g(收率：11％),MS(m/z)(M+):963。
化合物实施例7
/>
方法同化合物实施例1，区别在于将A-75(9.63g；10mmol)替换A-3,最终得到产物C-75:0.98g(收率：11％),MS(m/z)(M+):892。
化合物实施例8
方法同化合物实施例1，区别在于将A-95(9.87g；10mmol)替换A-3,最终得到产物F-95:0.73g(收率：8％),MS(m/z)(M+):916。
化合物实施例9
方法同化合物实施例1，区别在于将A-96(11.74g；10mmol)替换A-3,最终得到产物F-96:1.43g(收率：13％),MS(m/z)(M+):1103。
化合物实施例10
方法同化合物实施例1，区别在于将A-143(12.94g；10mmol)替换A-3,最终得到产物F-143:1.1g(收率：9％),MS(m/z)(M+):1222。
化合物实施例11
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方法同化合物实施例1，区别在于将A-150(11.8g；10mmol)替换A-3,最终得到产物F-150:1g(收率：9％),MS(m/z)(M+):1109。
化合物实施例12
方法同化合物实施例1，区别在于将A-161(10.7g；10mmol)替换A-3,最终得到产物F-161:1g(收率：10％),MS(m/z)(M+):999。
化合物实施例13
方法同化合物实施例1，区别在于将A-181(9.42g；10mmol)替换A-3,最终得到产物F-181:0.87g(收率：10％),MS(m/z)(M+):871。
化合物实施例14
方法同化合物实施例1，区别在于将A-196(10.41g；10mmol)替换A-3,最终得到产物F-196:0.58g(收率：6％),MS(m/z)(M+):970。
化合物实施例15
方法同化合物实施例1，区别在于将A-197(11.58g；10mmol)替换A-3,最终得到产物F-197:0.98g(收率：9％),MS(m/z)(M+):1087。
化合物实施例16
方法同化合物实施例1，区别在于将A-241(10.05g；10mmol)替换A-3,最终得到产物F-241:0.93g(收率：10％),MS(m/z)(M+):934。
化合物实施例17
方法同化合物实施例1，区别在于将A-253(9.31g；10mmol)替换A-3,最终得到产物F-253:0.86g(收率：10％),MS(m/z)(M+):860。
化合物实施例18
方法同化合物实施例1，区别在于将A-255(9.8g；10mmol)替换A-3,最终得到产物F-255:1.27g(收率：14％),MS(m/z)(M+):909。
化合物实施例19
方法同化合物实施例1，区别在于将A-256(9.16g；10mmol)替换A-3,最终得到产物F-256:1.1g(收率：13％),MS(m/z)(M+):845。
化合物实施例20
方法同化合物实施例1，区别在于将A-259(10.47g；10mmol)替换A-3,最终得到产物F-259:0.98g(收率：10％),MS(m/z)(M+):976。
化合物对比例1本对比例提供了研究过程中实验过的一种化合物BD1，其具体的结构式为：
化合物对比例2
本对比例提供了研究过程中实验过的一种化合物BD2，其具体的结构式为：
化合物对比例3
本对比例提供了研究过程中实验过的一种化合物BD3，其具体的结构式为：
器件实施例
本发明提供的有机电致发光器件，结构示意图如图1所示，包括依次设置在衬底基板1上的阳极2、空穴注入层3、空穴传输层4、发光辅助层5、发光层6、电子传输层7、电子注入层8、阴极9；
进一步地，所述空穴传输区包括空穴注入层、空穴传输层和发光辅助层；所述电子传输区包括电子传输层和电子注入层。
进一步地，所述发光层为主体材料和掺杂材料组成，发光层主体材料可以为一种分子材料组成或多种分子材料组成。
本发明所述的多环化合物可以用于上述有机电致发光器件的一层或多层，优选的用于器件的发光层掺杂材料。
实施例中的阳极采用本领域内常用的阳极材料，如ITO、Ag或其多层结构。空穴注入层采用本领域内常用的空穴注入材料，同时加入F4TCNQ、HATCN、NDP-9等进行掺杂。空穴传输层采用本领域内常用的空穴传输材料。发光层采用本领域内常用的发光材料，例如可以由主体材料和掺杂材料构成，掺杂材料为本发明提供的多环化合物。电子传输层采用本领域内常用的电子传输材料。电子注入层采用本领域内常用的电子注入材料，如Liq、LiF、Yb等。阴极采用本领域内常用材料，如金属Al、Ag或金属混合物(Ag掺杂的Mg、Ag掺杂的Ca等)。
本实施方式中的电极制备方法和各功能层的沉积方法均为本领域常规方法，例如真空热蒸镀或喷墨打印等，在此不再赘述，仅对制备过程中的一些工艺细节、测试方法补充说明如下：
器件实施例1
本实施例提供一种蓝光有机电致发光器件，其制备方法为：首先在形成于基板的ITO层(阳极)上，以10nm的厚度真空沉积HTL和p-dopant(HTL与p-dopant的质量比为98:2)形成空穴注入层；在上述空穴注入层上，以120nm的厚度真空沉积HTL形成空穴传输层，在上述空穴传输层上，以5nm的厚度真空沉积B prime形成发光辅助层；在上述发光辅助层上，以20nm的厚度真空沉积BH与F-3的混合物形成发光层，其中BH作为主体、F-3作为掺杂剂，主体与掺杂剂的质量比为98:2；接着在上述发光层上，以5nm的厚度真空沉积HBL形成空穴阻挡层；以30nm的厚度真空沉积ET与Liq(ET与Liq的质量比为1:1)的混合物形成电子传输层；然后在上述电子传输层上，以0.2nm的厚度沉积LiF形成电子注入层，最后在上述电子注入层上，以150nm的厚度沉积铝(Al)形成阴极，制备出蓝光有机电致发光器件。
除发光层掺杂剂外，其余各层材料的分子结构式如下：
器件实施例2-20
方法同器件实施例1，区别在于将F-3替换成化合物实施例2至化合物实施例20中的化合物。
器件对比例1-3
方法同器件实施例1，区别在于将F-3替换成化合物对比例1-3中的化合物BD1，BD2，BD3。
有机电致发光器件性能评价
效果例
将器件实施例1-20以及器件对比例1-3提供的有机电致发光器件进行标准方法测试。为此，在J＝10mA/cm2的电流密度下确定所述有机电致发光器件的驱动电压，亮度，电致发光电流效率(以cd/A计量)和外量子效率(EQE，以百分比计量)，其作为发光密度的函数从呈现郎伯发射特性的电流/电压/发光密度特性线(IVL特性线)进行计算，发光光谱。将寿命LT定义为如下的时间，在恒定电流J下工作时，亮度在该时间后从初始发光亮度L0降至特定的比例L1；J＝50mA/cm2和L1＝90％的表述是指在50mA/cm 2下工作时，发光亮度在时间LT之后降至其初始值L0的90％，类似地，J＝20mA/cm 2，L1＝80％是指，在20mA/cm 2下工作时，发光亮度在时间LT之后降至其初始值L0的80％。
将各种OLED器件的数据总结在表1中。实施例与对比例的各项参数进行对比，展示了各种OLED器件的性能数据。
对上述实施例、对比例OLED器件进行性能测试的测试仪器及方法如下：
亮度使用光谱扫描仪PhotoResearch PR-635测试；
电流密度和起亮电压：使用数字源表Keithley 2400测试；
寿命测试：使用LT-96ch寿命测试装置。
上述器件的性能检测结果列于表1中。
表1蓝光器件性能测试结果
由上述表1的器件性能测试结果可知，将本发明提供的多环化合物作为蓝色掺杂剂应用于有机电致发光器件的有机发光层中，本发明提供的有机电致发光器件的效率和寿命与对比例相比明显提升，驱动电压也没有明显增加，这是因为本发明提供的多环化合物稳定性好，分子空间位阻大，能够有效避免分子聚集导致的浓度猝灭，并且本发明提供的多环化合物中的多元螺环中可以引入氮、氧、硅或硫等杂原子，这些杂原子可以增强三线态与单线态的自旋耦合作用，有利于三线态激子转变为可发射荧光的单线态激子，进而能够提高有机电致发光器件的效率和寿命，由此说明本发明所提供的多环化合物是性能良好的蓝色掺杂剂材料，能够满足蓝色有机电致发光器件的性能要求，具有实用价值。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换等都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种多环化合物，其特征在于，所述多环化合物的结构通式如式Ⅰ所示：
其中，
所述X为B或P＝O；
所述环M、环N相同或相异，各自独立地选自被取代或未被取代的碳原子数为5至60的芳基、被取代或未被取代的碳原子数为4至60的杂芳基、被取代或未被取代的碳原子数为10至60的稠环芳基、被取代或未被取代的碳原子数为8至60的稠环杂芳基、被取代或未被取代的碳原子数为3至30的环烷基中的任意一种或任意几种的组合；
所述Y1选自O、S、Se或NR2中的任意一种；
所述Y2选自O、S、Se或N中的任意一种；
所述R1、R2选自氢、氘、氰基、硝基、羟基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷氧基、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷硫基、被取代或未被取代的碳原子数为3至12的三烷基硅基、被取代或未被取代的碳原子数为18至24的三芳基硅基、被取代或未被取代的碳原子数为2至30的烯基、被取代或未被取代的碳原子数为3至30的环烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至60的芳基、被取代或未被取代的碳原子数为5至60的杂芳基、被取代或未被取代的碳原子数为6至60的稠环芳基、被取代或未被取代的碳原子数为5至60的稠环杂芳基、被取代或未被取代的胺基、被取代或未被取代的咔唑基、被取代或未被取代的醚基中的任意一种或任意几种的组合，所述R1可以与相连接的苯环稠合形成碳原子数为9至30的芳环或杂芳环；所述R2可以通过连结基或单键与环M键合成环；
所述Z1、Z2各自独立的选自O、S或单键中的任意一种，且Z1、Z2不同时为单键；
所述R3至R13各自独立地选自氢、氘、被取代或未被取代的碳原子数为1至30的烷基、被取代或未被取代的碳原子数为3至30的环烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至60的芳基、被取代或未被取代的碳原子数为5至60的杂芳基、被取代或未被取代的碳原子数为6至60的稠环芳基、被取代或未被取代的碳原子数为5至60的稠环杂芳基中的任意一种或任意几种的组合；
当所述环M、环N、R1至R13中的任意一种存在取代基时，所述环M、环N、R1至R13的取代基可以是一个或多个，且各自独立地选自氘、氰基、硝基、羟基、碳原子数为1至10的烷基、碳原子数为1至15的烷氧基、碳原子数为1至15的烷硫基、碳原子数为3至12的三烷基硅基、碳原子数为18至24的三芳基硅基、碳原子数为3至15的环烷基、碳原子数为2至10的烯基、碳原子数为6至12的芳氧基、碳原子数为6至12的芳硫基、碳原子数为6至12的烷基磺酰基、碳原子数为6至30的芳基、碳原子数为5至30的杂芳基、碳原子数为10至30的稠环芳基、碳原子数为9至30的稠环杂芳基或二芳胺基中的任意一种，其中两个或两个以上的取代基可以通过连结基或单键彼此键合形成脂肪环、芳环、杂芳环、稠环或稠杂环；
所述式Ⅰ所示多环化合物的环结构上的任意一个氢可以各自独立地被氘、氰基、烷基、环烷基、芳基、杂芳基或芳基氨基取代。
2.根据权利要求1所述的多环化合物，其特征在于，所述环M、环N各自独立的选自 或碳原子数为3至15的环烷基中的任意一种；
所述环M或环N结构中任意不相邻的碳可以各自独立地被氮取代，任意一个氢可以各自独立地被氘、氰基、直链烷基、支链烷基、环烷基、芳基、杂芳基或芳基氨基取代。
3.根据权利要求1所述的多环化合物，其特征在于，所述胺基选自被取代或未被取代的碳原子数为1至10的烷基氨基、被取代或未被取代的碳原子数为6至20的芳基氨基、被取代或未被取代的碳原子数为5至20的杂芳基氨基、被取代或未被取代的碳原子数为6至20的芳烷基氨基中的一种。
4.根据权利要求1所述的多环化合物，其特征在于，所述R1选自氢、氘、卤素、氰基、硝基、羟基、被取代或未被取代的碳原子数为1至10的烷基、 中的任意一种或任意几种的组合；
所述R14、R15各自独立地选自被取代或未被取代的碳原子数为1至10的烷基、被取代或未被取代的碳原子数为3至15的环烷基、被取代或未被取代的碳原子数为2至10的烯基、被取代或未被取代的碳原子数为6至20的芳基中的任意一种或任意几种的组合，所述R14、R15可以通过连结基或单键彼此键合形成脂肪环、芳环或杂芳环，所述R1中的任意一个氢可以各自独立地被氘、直链烷基、支链烷基、环烷基或苯基取代。
5.根据权利要求1所述的多环化合物，其特征在于，所述R2选自被取代或未被取代的碳原子数为1至10的烷基、 中的任意一种或任意几种的组合；
所述R14、R15各自独立地选自被取代或未被取代的碳原子数为1至10的烷基、被取代或未被取代的碳原子数为3至15的环烷基、被取代或未被取代的碳原子数为2至10的烯基、被取代或未被取代的碳原子数为6至20的芳基中的任意一种或任意几种的组合，所述R2中的任意一个氢可以各自独立地被氘、直链烷基、支链烷基、环烷基或苯基取代，所述R2可以与环M连接形成取代或未经取代的环烷基、取代或未经取代的芳基、取代或未经取代的杂芳基中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的多环化合物，其特征在于，所述式Ⅰ所示化合物选自下述式Ⅰ-1至式Ⅰ-5所示结构中的任意一种：
所述式Ⅰ-1至式Ⅰ-5所示多环化合物的环结构上的任意一个氢可以各自独立地被氘、氰基、烷基、环烷基、芳基、杂芳基或芳基氨基取代。
7.根据权利要求6所述的多环化合物，其特征在于，所述式Ⅰ-1至式Ⅰ-4所示化合物为下述所示化合物中的任意一种：
所述式Ⅰ-1-1至式Ⅰ-4-3所示多环化合物的环结构上的任意一个氢可以各自独立地被氘、氰基、烷基、环烷基、芳基、杂芳基或芳基氨基取代。
8.根据权利要求1所述的多环化合物，其特征在于，所述式Ⅰ所示化合物选自下述所示化合物中的任意一种：
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
9.根据权利要求1-8任一项所述的多环化合物，其特征在于，所述多环化合物应用于有机电致发光领域。
10.一种有机电致发光器件，其特征在于，包括依次设置在衬底基板上的阳极、空穴传输区、发光层、电子传输区和阴极；其中，所述发光层包括主体材料和掺杂材料，所述掺杂材料中包括一种或多种如权利要求1-8任一项所述的多环化合物。
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