本發(fā)明屬于有機電致發(fā)光，具體涉及一種稠環(huán)化合物及其應用。

背景技術：

1、有機電致發(fā)光顯示因具有自發(fā)光、廣視角、高對比度、響應快、低功耗、更輕薄省電、可實現(xiàn)柔性顯示等一系列優(yōu)點，被譽為“第三次顯示技術革命”，廣泛應用于手機、電視、電腦、車載等顯示和照明領域。

2、隨著有機電致發(fā)光材料的發(fā)展，紅光材料和綠光材料已經基本滿足顯示的需要。然而，藍光材料由于其寬帶隙的特征，電荷注入困難，在效率和壽命方面相對于紅光和綠光是落后的。然而，藍色發(fā)光，特別是深藍光的性能，對于提高顯示質量和降低功耗具有重要的影響。

3、具有商業(yè)化前景的藍色發(fā)光材料要求效率高、長壽命。2016年hatakeyama等人基于多重共振效應設計出一種突破性的tadf分子設計策略。以三苯基硼為骨架，在其對位上引入兩個氮原子，形成剛性框架的化合物mr-tadf材料，該材料表現(xiàn)出較小的δest、高的plqy、相當小的fwhm以及極高的色純度，器件性能也大為提高。但mr-tadf分子本身的反系間竄躍速率較低,導致器件在實際亮度下表現(xiàn)出嚴重的效率滾降，聚集效應引起的熒光淬滅、激子湮滅和發(fā)射光譜寬化等問題,限制了器件性能的優(yōu)化與提升?；谂鸬s稠環(huán)芳烴的mr-tadf材料研究面臨著很大的挑戰(zhàn)。因此，現(xiàn)有mr-tadf材料還有待于進一步改進和發(fā)展。

技術實現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術中存在的種種缺陷與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種稠環(huán)化合物及其應用，該稠環(huán)化合物作為有機電致藍色發(fā)光材料，提高有機電致發(fā)光器件性能。

2、本發(fā)明的第一方面，提供了一種稠環(huán)化合物，其具有下式1所示的結構：

3、

4、在式1中，q1環(huán)為芳基環(huán)或雜芳基環(huán)，q1環(huán)中的至少一個氫可由氘、含或不含取代基r’的芳基、含或不含取代基r’的雜芳基、含或不含取代基r’的二芳基氨基、含或不含取代基r’的二雜芳基氨基、含或不含取代基r’的芳基雜芳基氨基、含或不含取代基r’的二芳基硼基、含或不含取代基r’的烷基、含或不含取代基r’的環(huán)烷基、含或不含取代基r’的烷氧基、含或不含取代基r’的芳氧基、或者含取代基r’的硅烷基取代。

5、q2環(huán)和q3環(huán)為式ⅱ所示的結構：

6、

7、a1、a2、a3、a4各自獨立地代表cr、n；

8、x、x1、x2相同或不同，各自獨立地選自o、s、se、nrn、crarb或sirarb；

9、r、rn、ra、rb相同或不同，r、rn、ra、rb各自獨立地選自由以下組成的組：氫，氘，鹵素，含或不含取代基r’的具有1-20個碳原子的烷基，含或不含取代基r’的具有3-20個碳原子的環(huán)烷基，含或不含取代基r’的具有1-20個碳原子的雜烷基，含或不含取代基r’的具有3-20個碳原子的雜環(huán)烷基，含或不含取代基r’的具有7-30個碳原子的芳烷基，含或不含取代基r’的具有1-20個碳原子的烷氧基，含或不含取代基r’的具有6-30個碳原子的芳氧基，含或不含取代基r’的具有2-20個碳原子的烯基，含或不含取代基r’的具有2-20個碳原子的炔基，含或不含取代基r’的具有6-30個碳原子的芳基，含或不含取代基r’的具有3-30個碳原子的雜芳基，含或不含取代基r’的有3-20個碳原子的烷硅基，含或不含取代基r’的有6-20個碳原子的芳基硅烷基，含或不含取代基r’的有0-20個碳原子的氨基，?；?，羰基，羧酸基，酯基，氰基，異氰基，羥基，巰基，亞磺?；?，磺酰基，膦基，及其組合；

10、q1環(huán)、q2環(huán)、q3環(huán)、r、rn、ra和rb中取代采用的取代基r’為一個或多個；

11、所述q1環(huán)、q2環(huán)、q3環(huán)、r、rn、ra和rb中取代采用的取代基r’選自氘、鹵素、具有1-20個碳原子的烷基、具有3-20個碳原子的環(huán)烷基、具有6-30個碳原子的芳基或者具有3-30個碳原子的雜芳基；

12、r、rn、ra和rb中相鄰的任意兩個基團之間連接成環(huán)或不連接成環(huán)；

13、q1環(huán)、q2環(huán)、q3環(huán)、r、rn、ra、rb、r’中，雜芳基環(huán)、雜烷基、雜芳基和雜環(huán)烷基的至少一個雜原子各自獨立地選自n、o、s、si、se、p、b、ge。

14、根據本發(fā)明的一些實施方式，q1環(huán)為具有6-30個碳原子的芳基環(huán)或具有3-30個碳原子的雜芳基環(huán)，q1環(huán)中的至少一個氫可由氘、含或不含取代基r’的具有6-30個碳原子的芳基、含或不含取代基r’的具有3-30個碳原子的雜芳基、含或不含取代基r’的具有12-30個碳原子的二芳基氨基、含或不含取代基r’的具有6-30個碳原子的二雜芳基氨基、含或不含取代基r’的具有6-30個碳原子的芳基雜芳基氨基、含或不含取代基r’的具有12-30個碳原子的二芳基硼基、含或不含取代基r’的具有1-30個碳原子的烷基、含或不含取代基r’的具有3-30個碳原子的環(huán)烷基、含或不含取代基r’的具有1-30個碳原子的烷氧基、含或不含取代基r’的具有6-30個碳原子的芳氧基、或者含取代基r’的具有1-30個碳原子的硅烷基取代；

15、q1環(huán)中取代采用的取代基r’為一個或多個；

16、q1環(huán)中取代采用的取代基r’選自氘、鹵素、具有1-20個碳原子的烷基、具有3-20個碳原子的環(huán)烷基、具有6-30個碳原子的芳基或者具有3-30個碳原子的雜芳基。

17、根據本發(fā)明的一些實施方式，q1環(huán)為具有6-12個碳原子的芳基環(huán)或具有3-6個碳原子的雜芳基環(huán)。

18、根據本發(fā)明的一些實施方式，q1環(huán)為具有6-12個碳原子的芳基環(huán)。

19、根據本發(fā)明的一些實施方式，q1環(huán)為苯環(huán)。

20、根據本發(fā)明的一些實施方式，q1環(huán)中的至少一個氫可由氘、含或不含取代基r’的具有6-20個碳原子的芳基、含或不含取代基r’的具有3-20個碳原子的雜芳基、含或不含取代基r’的具有12-20個碳原子的二芳基氨基、含或不含取代基r’的具有6-20個碳原子的二雜芳基氨基、含或不含取代基r’的具有6-20個碳原子的芳基雜芳基氨基、含或不含取代基r’的具有12-20個碳原子的二芳基硼基、含或不含取代基r’的具有1-20個碳原子的烷基、含或不含取代基r’的具有3-20個碳原子的環(huán)烷基、含或不含取代基r’的具有1-20個碳原子的烷氧基、含或不含取代基r’的具有6-20個碳原子的芳氧基、或者含取代基r’的具有1-20個碳原子的硅烷基取代。

21、根據本發(fā)明的一些實施方式，q1環(huán)中的至少一個氫可由氘、含或不含取代基r’的具有6-20個碳原子的芳基、含或不含取代基r’的具有3-20個碳原子的雜芳基、含或不含取代基r’的具有1-20個碳原子的烷基、含或不含取代基r’的具有3-20個碳原子的環(huán)烷基取代。

22、根據本發(fā)明的一些實施方式，q1環(huán)中的至少一個氫可由氘、含或不含取代基r’的具有1-10個碳原子的烷基、含或不含取代基r’的苯基、含或不含取代基r’的環(huán)己基取代。

23、根據本發(fā)明的一些實施方式，x、x1、x2相同或不同，x、x1、x2各自獨立地選自o、s、nrn、crarb或sirarb。

24、根據本發(fā)明的一些實施方式，r、rn、ra、rb相同或不同，r、rn、ra、rb各自獨立地選自由以下組成的組：氫，氘，鹵素，含或不含取代基r’的具有1-10個碳原子的烷基，含或不含取代基r’的具有3-10個碳原子的環(huán)烷基，含或不含取代基r’的具有1-10個碳原子的雜烷基，含或不含取代基r’的具有3-10個碳原子的雜環(huán)烷基，含或不含取代基r’的具有7-20個碳原子的芳烷基，含或不含取代基r’的具有1-20個碳原子的烷氧基，含或不含取代基r’的具有6-20個碳原子的芳氧基，含或不含取代基r’的具有2-20個碳原子的烯基，含或不含取代基r’的具有2-10個碳原子的炔基，含或不含取代基r’的具有6-20個碳原子的芳基，含或不含取代基r’的具有3-20個碳原子的雜芳基，取代或未被取代的有3-10個碳原子的烷硅基，取代或未被取代的有6-10個碳原子的芳基硅烷基，取代或未被取代的有0-12個碳原子的氨基，?；?，羰基，羧酸基，酯基，氰基，異氰基，羥基，巰基，亞磺?；?，磺?；?，膦基，及其組合；所述取代采用的取代基選自氘、鹵素、具有1-10個碳原子的烷基、具有3-10個碳原子的環(huán)烷基、具有6-20個碳原子的芳基或者具有3-20個碳原子的雜芳基；

25、r、rn、ra和rb中相鄰的任意兩個基團之間連接成環(huán)或不連接成環(huán)。

26、根據本發(fā)明的一些實施方式，雜烷基、雜芳基和雜環(huán)烷基的至少一個雜原子各自獨立地選自n、o、s。

27、根據本發(fā)明的一些實施方式，所述化合物具有如下式ⅰ-1～ⅰ-3中任一者表示的結構：

28、

29、式ⅰ-1～ⅰ-3中，a1、a2、a3、a4，x、x1、x2、r、rn、ra和rb的定義同式1，a5、a6、a7、a8、a9、a10、a11定義同式1中a1、a2、a3、a4，x3、x4定義同式1中x、x1、x2。

30、在一些優(yōu)選實施方式中，a2、a4、a5、a6、a10、a11中的r各自獨立地選自氫、氘、鹵素、含或不含取代基r’的具有1-10個碳原子的烷基、含或不含取代基r’的具有1-10個碳原子的環(huán)烷基、含或不含取代基r’的具有0-12個碳原子的氨基，取代基r’選自氘、鹵素、具有1-10個碳原子的烷基、具有6-20個碳原子的芳基。

31、在一些優(yōu)選實施方式中，a2中的r選自甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、戊基、含或不含取代基r’的二苯基氨基、環(huán)己基；取代基r’選自氘、甲基、乙基、丙基、異丙基、苯基。

32、在一些優(yōu)選的實施方式中，a5中的r選自氫、含或不含取代基r’的二苯基氨基，取代基r’選自甲基、乙基、丙基、異丙基、苯基；更優(yōu)選選自含或不含取代基r’的二苯基氨基、環(huán)己基；取代基r’選自氘、甲基、乙基、丙基、異丙基、苯基。

33、在一些優(yōu)選實施方式中，a10中的r選自氫、甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、戊基、含或不含取代基r’的二苯基氨基；取代基r’選自氘、甲基、乙基、丙基、異丙基、苯基。

34、在一些優(yōu)選實施方式中，a4、a6、a11中的r各自獨立地選自氫、甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、戊基。

35、在一些優(yōu)選實施方式中，所述化合物中r、rn、ra和rb相同或不同，r、rn、ra和rb各自獨立地選自由以下組成的組：氫，氘，鹵素，含或不含取代基r’的具有1-10個碳原子的烷基，含或不含取代基r’的具有3-10個碳原子的環(huán)烷基，含或不含取代基r’的具有1-10個碳原子的雜烷基，含或不含取代基r’的具有3-10個碳原子的雜環(huán)烷基，含或不含取代基r’的具有7-20個碳原子的芳烷基，含或不含取代基r’的具有1-10個碳原子的烷氧基，含或不含取代基r’的具有6-20個碳原子的芳氧基，含或不含取代基r’的具有2-10個碳原子的烯基，含或不含取代基r’的具有2-10個碳原子的炔基，含或不含取代基r’的具有6-30個碳原子的芳基，含或不含取代基r’的具有3-30個碳原子的雜芳基，含或不含取代基r’的具有3-10個碳原子的烷硅基，含或不含取代基r’的具有6-10個碳原子的芳基硅烷基，含或不含取代基r’的具有0-10個碳原子的氨基，?；驶?，羧酸基，酯基，氰基，異氰基，羥基，巰基，亞磺?；酋；⒒?，及其組合；所述取代采用的取代基r’選自氘、鹵素、具有1-10個碳原子的烷基、具有3-10個碳原子的環(huán)烷基、具有6-30個碳原子的芳基或具有3-30個碳原子的雜芳基；

36、優(yōu)選地，所述化合物中的r、rn、ra和rb相同或不同，各自獨立的選自由以下組成的組：氫，氘，鹵素，含或不含取代基r’的具有1-10個碳原子的烷基，含或不含取代基r’的具有3-10個碳原子的環(huán)烷基，含或不含取代基r’的具有1-10個碳原子的雜烷基，含或不含取代基r’的具有3-10個碳原子的雜環(huán)烷基，所述取代采用的取代基r’選自氘、鹵素、具有1-10個碳原子的烷基、具有3-10個碳原子的環(huán)烷基、具有6-30個碳原子的芳基或者具有3-30個碳原子的雜芳基。

37、優(yōu)選地，所述化合物中的r、rn、ra和rb選自各自獨立的選自氫，氘，鹵素，含或不含取代基r’的具有1-10個碳原子的烷基，含或不含取代基r’的具有3-10個碳原子的環(huán)烷基，含或不含取代基r’的具有1-10個碳原子的雜烷基，含或不含取代基r’的具有3-10個碳原子的雜環(huán)烷基，及如下結構：

38、

39、r、rn、ra和rb中取代采用的取代基r’選自氘、鹵素、具有1-20個碳原子的烷基、具有3-20個碳原子的環(huán)烷基、具有6-30個碳原子的芳基或者具有3-30個碳原子的雜芳基。

40、在一些優(yōu)選的實施方式中，所述化合物選自編號c1至編號c144對應的化合物：

41、

42、

43、

44、

45、

46、

47、

48、第二方面，本發(fā)明提供上述稠環(huán)化合物在制備有機電致發(fā)光器件中的應用。

49、優(yōu)選地，所述稠環(huán)化合物在有機電致發(fā)光器件中用作發(fā)光層的藍光摻雜材料。

50、在一些實施方式中，所述摻雜材料的摻雜濃度(質量百分數)相對于發(fā)光層中的主體材料是1wt％～20wt％，例如為1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、10wt％、15wt％、20wt％或它們之間的任意值。

51、在一些實施方式中，所述摻雜材料的摻雜濃度(質量百分數)相對于發(fā)光層中的主體材料為1wt％～10wt％，更優(yōu)選2wt％～8wt％。

52、第三方面，本發(fā)明提供一種有機電致發(fā)光器件，包括發(fā)光層，所述發(fā)光層的摻雜材料中含有本發(fā)明上述的化合物。

53、優(yōu)選地，所述有機電致發(fā)光器件包括：陽極，陰極，以及設置在所述陽極和陰極之間的發(fā)光層。在一些實施方式中，所述發(fā)光層中還包括摻雜材料。

54、優(yōu)選地，所述有機電致發(fā)光器件還包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層、電子注入層中的一種或多種。

55、第四方面，本發(fā)明提供一種顯示組件/裝置，其包括本發(fā)明第一方面所述的化合物或本發(fā)明第三方面所述的有機電致發(fā)光器件。