本發(fā)明屬于有機(jī)發(fā)光材料，涉及一種以氮雜熒蒽并氮雜五元環(huán)為母核的化合物及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、目前有機(jī)電致發(fā)光器件已經(jīng)在產(chǎn)業(yè)上有所應(yīng)用，但器件普遍效率低，壽命低是致命因素，嚴(yán)重制約了應(yīng)用。要獲得性能優(yōu)異的oled器件，首先要選擇遷移率優(yōu)秀的空穴/電子傳輸材料，保證在發(fā)光層中電子和空穴能夠達(dá)到載流子平衡。由于有機(jī)分子難以獲得較高電子遷移率，器件中的復(fù)合區(qū)域?？拷娮觽鬏攲右粋?cè)，就要求電子傳輸材料具有較高三線態(tài)能級(jí)來限域激子，而高三線態(tài)(弱共軛)和高遷移率(強(qiáng)共軛)一直是有機(jī)分子設(shè)計(jì)中難以調(diào)和的矛盾。由于生產(chǎn)oled器件時(shí)經(jīng)過光刻、蒸鍍、封裝等多道工序，需要承受高溫處理影響，器件在工作時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量焦耳熱。高溫環(huán)境會(huì)對(duì)oled器件產(chǎn)生致命的破壞，不僅體現(xiàn)在高溫使熱穩(wěn)定性差的有機(jī)薄膜由無定形薄膜開始結(jié)晶化導(dǎo)致器件衰減；溫度升高也會(huì)使oled器件發(fā)光區(qū)域產(chǎn)生不均勻的局部電流，導(dǎo)致發(fā)光不均勻。同時(shí)具有更寬的帶隙也會(huì)有較差的熱穩(wěn)定性，這些難題始終限制著oled傳輸材料的發(fā)展。有機(jī)材料的熱穩(wěn)定性可通過玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg來衡量，目前研究者們普遍通過合理設(shè)計(jì)分子結(jié)構(gòu)(例如提升分子量或采用剛性分子結(jié)構(gòu))來獲得具有更高tg的有機(jī)材料。根據(jù)當(dāng)前oled器件的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，要想滿足器件的光電特性需求，就必須選擇具有高性能的oled功能材料或材料組合，才能實(shí)現(xiàn)器件的高效率、長(zhǎng)壽命和低電壓的綜合特性。目前oled材料的發(fā)展還明顯落后于面板制造企業(yè)的要求和實(shí)際應(yīng)用的需求，開發(fā)更高性能的有機(jī)功能材料在當(dāng)前的市場(chǎng)需求面前顯得尤為重要和迫切。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足及改進(jìn)需求，本發(fā)明提供一種以氮雜熒蒽并氮雜五元環(huán)為母核，在特定取代位置經(jīng)過不同電負(fù)性基團(tuán)修飾構(gòu)筑的化合物，具有較平衡的載流子傳輸性能、合適的前線軌道能級(jí)和較高的三線態(tài)能量，該類化合物可以作為發(fā)光層主體材料或者電子傳輸材料應(yīng)用到有機(jī)電致發(fā)光器件中，能夠顯著改善有機(jī)電致發(fā)光器件的器件性能，實(shí)現(xiàn)效率高、壽命長(zhǎng)的目的。

2、一方面本發(fā)明涉及一類化合物，其具有如式(i)所示的結(jié)構(gòu)，

3、

4、其中，x選自nr1、o、s中的一種；

5、y1～y5分別獨(dú)立地選自c或n中的一種；

6、y1或y2中至少有一個(gè)為n；

7、所述l1或l2分別獨(dú)立地為橋聯(lián)基團(tuán)；

8、ar1、ar2、r1分別獨(dú)立地選自碳原子數(shù)為6～30的取代或未被取代的芳基，或含有n、o、s、si、p雜原子且碳原子數(shù)為6～30的取代或未被取代的雜芳基中的一種。

9、進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的化合物中，所述橋聯(lián)基團(tuán)為單鍵、亞芳基、雜芳基、磷氧基、亞砜基中的一種或多種的組合。

10、進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的化合物中，所述l1或l2含有亞芳基和/或雜芳基；

11、所述亞芳基和/或雜芳基的碳原子數(shù)不高于30。

12、進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的化合物中，y1～y5為每次出現(xiàn)時(shí)，相同或不同的表示c或n，每次y1和y2中必有一個(gè)為n原子，具有如式1～式12所示的結(jié)構(gòu)，

13、

14、進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的化合物中，x為nr1、o、s中的一種，具有如式13～式48所示的結(jié)構(gòu)，

15、

16、進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的化合物中，所述橋連基團(tuán)選自單鍵、苯基、吡啶基、三嗪基、熒蒽基、螺二芴基中的一種。

17、具體地，所述橋連基團(tuán)選自以下結(jié)構(gòu)中的一種：

18、

19、進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的化合物中，所述ar1、ar2、r1分別獨(dú)立地選自吡啶基、吡咯基、吡嗪基、嘧啶基、氮雜萘基、喹啉基、氮雜二聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、氮雜三聯(lián)苯基、蒽基、苯并菲基、熒蒽基、二氰基苯、氟苯基、叔丁基苯、苯并呋喃基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二甲基芴基、苯并咪唑基、菲并咪唑基、萘并咪唑基、氮苯基-3-基咔唑基、三氮唑基、苯并噁唑基、吲哚基、萘并噁唑基、萘并噻唑基、3,5-二苯基三嗪基、3,5-二吡啶基三嗪基、胺基類衍生物中的一種。

20、具體地，所述ar1、ar2、r1分別獨(dú)立地優(yōu)先選自以下結(jié)構(gòu)中的一種：

21、

22、其中，*表示取代基與主體結(jié)構(gòu)或者橋連基團(tuán)相連。

23、進(jìn)一步地，在本發(fā)明提供的化合物中，具有如化合物1～化合物156任一項(xiàng)所示的結(jié)構(gòu)，

24、

25、

26、

27、

28、

29、另一方面，本發(fā)明涉及合成所述的化合物的中間體，其選自中間體1～中間體48，

30、

31、

32、另一方面，本發(fā)明涉及所述的化合物在有機(jī)電致發(fā)光器件或有機(jī)電致發(fā)光裝置中的應(yīng)用。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案至少具備以下有益效果或優(yōu)點(diǎn)：

34、本發(fā)明通過在熒蒽環(huán)上特定的位置引入氮原子，在熒蒽的2,3位并氮雜五元環(huán)，通過并咪唑、噁唑、噻唑獲得不同的π-π共軛能力，增強(qiáng)母核的拉電子能力，并在特定位置通過不同電負(fù)性基團(tuán)修飾得到的化合物，可用作oled功能材料。本發(fā)明提供的以氮雜熒蒽并氮雜五元環(huán)類化合物，有高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，熱穩(wěn)定性好，具有較好的成膜性，提升oled器件的壽命。本發(fā)明提供的以氮雜熒蒽并氮雜五元環(huán)類化合物還具有較高載流子傳輸性能和合適的homo/lumo能級(jí)，作為電子傳輸材料時(shí)，使得其應(yīng)用于oled器件的效率提高。本發(fā)明提供的以氮雜熒蒽并氮雜五元環(huán)類化合物通過給電子基團(tuán)修飾還具有較平衡的載流子傳輸性能和較高的三線態(tài)能級(jí)，作為主體材料時(shí)可較大幅度提高器件性能，是一種比較有發(fā)展前景的有機(jī)oled功能材料。

技術(shù)特征：

1.化合物，其特征在于，具有如式(i)所示的結(jié)構(gòu)，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于，所述橋聯(lián)基團(tuán)為單鍵、亞芳基、雜芳基、磷氧基、亞砜基中的一種或多種的組合。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化合物，其特征在于，所述l1或l2含有亞芳基和/或雜芳基；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于，具有如式1～式12所示的結(jié)構(gòu)，

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的化合物，其特征在于，具有如式13～式48所示的結(jié)構(gòu)，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于，所述橋連基團(tuán)選自單鍵、苯基、吡啶基、三嗪基、熒蒽基、螺二芴基中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于，所述ar1、ar2、r2分別獨(dú)立地選自取代或未被取代的以下基團(tuán)：苯基、吡啶基、吡咯基、吡嗪基、嘧啶基、氮雜萘基、喹啉基、氮雜二聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、氮雜三聯(lián)苯基、蒽基、苯并菲基、熒蒽基、二氰基苯、氟苯基、叔丁基苯、苯并呋喃基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二甲基芴基、苯并咪唑基、菲并咪唑基、萘并咪唑基、氮苯基-3-基咔唑基、三氮唑基、苯并噁唑基、吲哚基、萘并噁唑基、萘并噻唑基、3,5-二苯基三嗪基、3,5-二吡啶基三嗪基、胺基類衍生物中的一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于，具有如化合物1～化合物156任一項(xiàng)所示的結(jié)構(gòu)，

9.合成權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的化合物的中間體，其特征在于，選自中間體1～中間體48，

10.權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的化合物在有機(jī)電致發(fā)光器件或有機(jī)電致發(fā)光裝置中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于有機(jī)發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種以氮雜熒蒽并氮雜五元環(huán)為母核的化合物及其應(yīng)用。本發(fā)明提供化合物，以氮雜熒蒽并氮雜五元環(huán)為母核，選擇具有特定性質(zhì)的基團(tuán)在特定的位置進(jìn)行取代，用于增強(qiáng)化合物的π?π共軛能力。該化合物具有合適的軌道能級(jí)、較高的三線態(tài)能量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，載流子遷移率得到有效提升，具有良好的熱穩(wěn)定性和成膜性，可作為發(fā)光層主體和電子傳輸材料應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光器件中，能降低器件的驅(qū)動(dòng)電壓，使器件的發(fā)光效率及壽命提高。

技術(shù)研發(fā)人員：楊丹丹,張宏科,田密,何海曉,孫軍,袁江波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安瑞聯(lián)新材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2