本發(fā)明涉及有機(jī)光電材料，具體涉及一種含氮雜環(huán)化合物及其有機(jī)電致發(fā)光器件。

背景技術(shù)：

1、有機(jī)電致發(fā)光器件(organic?light-emitting?diode,oled)又稱為有機(jī)電致發(fā)光二極管，具有全固態(tài)、發(fā)光效率高、色彩對(duì)比度高、響應(yīng)速度快、質(zhì)地輕薄、低功耗等諸多優(yōu)點(diǎn)，作為新一代顯示技術(shù)，oled被顯示行業(yè)寄予厚望，也預(yù)示著oled顯示技術(shù)將有巨大的發(fā)展前景。

2、傳統(tǒng)的有機(jī)電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)多呈三明治狀，主要包括陽(yáng)極、陰極、空穴注入層、空穴傳輸層、空穴阻擋層、發(fā)光層、電子阻擋層、電子傳輸層、電子注入層以及覆蓋層。在外加電場(chǎng)的作用下，空穴和電子分別從陽(yáng)極和陰極注入，從電極注入的電子和空穴通過(guò)載流子傳輸層跳躍遷移至發(fā)光層，電子和空穴在發(fā)光層復(fù)合形成激子，然后激子將能量傳遞給有機(jī)發(fā)光分子，使其從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)分子處于不穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)受激分子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)能量以光的形式放出。

3、器件的各個(gè)有機(jī)功能層材料只有具備良好的性能以及相互匹配的能級(jí)，才能使有機(jī)電致發(fā)光器件具有較高的發(fā)光效率和較長(zhǎng)的使用壽命。例如，homo能級(jí)較深的空穴阻擋層材料可以有效阻擋從發(fā)光層遷移到電子功能層的空穴，使載流子在發(fā)光層中心區(qū)域復(fù)合；電子傳輸層接受從電子注入層傳遞過(guò)來(lái)的電子，并在電子傳輸層內(nèi)部傳輸。就oled產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求而言，材料需要具有高亮度和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，但是目前有機(jī)電致發(fā)光材料的發(fā)展還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，比如，電子傳輸型材料的電子傳輸效率較低，電子和空穴傳輸不平衡，二者不能有效傳輸?shù)桨l(fā)光層；空穴阻擋層的homo能級(jí)不夠深，無(wú)法有效阻擋空穴向電子傳輸層移動(dòng)，導(dǎo)致激子在發(fā)光層界面處復(fù)合，縮短器件的使用壽命。所以，亟需研發(fā)出更優(yōu)異的電子傳輸材料、空穴阻擋層材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明為解決有機(jī)電致發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)電壓高、發(fā)光效率低、壽命短的問(wèn)題，提供了一種含氮雜環(huán)化合物以及包含該雜環(huán)化合物的有機(jī)電致發(fā)光器件，可以顯著改善上述問(wèn)題，使得有機(jī)電致發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)電壓低，發(fā)光效率高且使用壽命長(zhǎng)。

2、具體地，本發(fā)明提供了一種含氮雜環(huán)化合物，所述含氮雜環(huán)化合物具有式i表示的結(jié)構(gòu)：

3、

4、在式i中，所述x獨(dú)立的選自c(r)或n，且至多有一個(gè)x選自n原子；

5、所述r選自氫、氘、氰基、鹵素、取代或未取代的c1～c12的烷基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的c3～c12的環(huán)烷基中的任意一種；

6、所述l0選自取代或未取代的c6～c30的亞芳基、或選自取代或未取代的下列基團(tuán)中的任意一種或其組合：

7、

8、所述l0上的取代基獨(dú)立的選自氫、氘、氰基、鹵素、取代或未取代的c1～c12的烷基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的c3～c12的環(huán)烷基中的任意一種；

9、所述ar1、ar2獨(dú)立的選自取代或未取代的c6～c30的芳基、或選自下列基團(tuán)中的任意一種：

10、

11、所述q選自o或s；

12、所述g獨(dú)立的選自ch或n；

13、所述ry獨(dú)立的選自氫、氘、氰基、鹵素、取代或未取代的c1～c12的烷基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的c3～c12的環(huán)烷基、取代或未取代的c6～c30的芳基、取代或未取代的c2～c30的雜芳基中的任意一種；

14、所述q0選自0、1、2、3或4，所述q1選自0、1、2或3，所述q2選自0、1或2；

15、所述z獨(dú)立的選自c(r0)或n；

16、所述r0獨(dú)立的選自氫、氘、氰基、鹵素、取代或未取代的c1～c12的烷基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的c3～c12的環(huán)烷基中的任意一種；

17、所述ar0選自取代或未取代的c6～c30的芳基、取代或未取代的c2～c30的雜芳基中的任意一種；

18、所述y選自o、s或n(rk)；

19、所述rk選自氫、氘、氰基、鹵素、取代或未取代的c1～c12的烷基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的c3～c12的環(huán)烷基、取代或未取代的c6～c30的芳基、取代或未取代的c2～c30的雜芳基中的任意一種；

20、所述r1選自氫、氘、鹵素、取代或未取代的c1～c12的烷基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的c3～c12的環(huán)烷基、取代或未取代的c6～c30的芳基、取代或未取代的c2～c30的雜芳基中的任意一種；

21、所述l1、l2獨(dú)立的選自單鍵、取代或未取代的c6～c30的亞芳基中的任意一種。

22、本發(fā)明還提供一種有機(jī)電致發(fā)光器件，包括陽(yáng)極、陰極和有機(jī)功能層，所述有機(jī)功能層位于陽(yáng)極和陰極之間，所述有機(jī)功能層包括空穴傳輸區(qū)域、發(fā)光層和電子傳輸區(qū)域，所述發(fā)光層位于空穴傳輸區(qū)域和電子傳輸區(qū)域之間，所述電子傳輸區(qū)域包含本發(fā)明所述含氮雜環(huán)化合物的任意一種或一種以上。

23、本發(fā)明還提供一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，包括陽(yáng)極、陰極、第一發(fā)光單元、第二發(fā)光單元和電荷產(chǎn)生層，所述第一發(fā)光單元、第二發(fā)光單元和電荷產(chǎn)生層位于陽(yáng)極和陰極之間，所述電荷產(chǎn)生層位于第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元之間，所述電荷產(chǎn)生層包含本發(fā)明所述含氮雜環(huán)化合物的任意一種或一種以上。

24、有益效果：

25、本發(fā)明提供的含氮雜環(huán)化合物具備較高的電子遷移率以及合適的homo、lumo能級(jí)，可以提高空穴和電子的結(jié)合效率，降低電子注入傳輸勢(shì)壘，降低驅(qū)動(dòng)電壓；同時(shí)，本發(fā)明化合物與相鄰功能層能級(jí)相匹配，可將空穴限制在發(fā)光層內(nèi)，避免在發(fā)光層界面處發(fā)光，有效提高器件的發(fā)光效率。

26、綜上所述，發(fā)明提供的含氮雜環(huán)化合物是一類性能優(yōu)良的oled材料。

技術(shù)特征：

1.一種含氮雜環(huán)化合物，其特征在于，所述含氮雜環(huán)化合物具有式i表示的結(jié)構(gòu)：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氮雜環(huán)化合物，其特征在于，所述含氮雜環(huán)化合物選自下列式ii-1～式ii-24表示的結(jié)構(gòu)中的任意一種：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氮雜環(huán)化合物，其特征在于，所述l0選自如下所示基團(tuán)中的任意一種：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氮雜環(huán)化合物，其特征在于，所述ar1、ar2選自如下所示基團(tuán)中的任意一種：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氮雜環(huán)化合物，其特征在于，所述ar0選自如下所示基團(tuán)中的任意一種：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氮雜環(huán)化合物，其特征在于，所述l1、l2選自如下所示基團(tuán)中的任意一種：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氮雜環(huán)化合物，其特征在于，所述含氮雜環(huán)化合物選自如下所示化合物中的一個(gè)：

8.一種有機(jī)電致發(fā)光器件，包括陽(yáng)極、陰極和有機(jī)功能層，所述有機(jī)功能層位于陽(yáng)極和陰極之間，所述有機(jī)功能層包括空穴傳輸區(qū)域、發(fā)光層和電子傳輸區(qū)域，所述發(fā)光層位于空穴傳輸區(qū)域和電子傳輸區(qū)域之間，其特征在于，所述電子傳輸區(qū)域包含權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述含氮雜環(huán)化合物的任意一種或一種以上。

9.一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，包括陽(yáng)極、陰極、第一發(fā)光單元、第二發(fā)光單元和電荷產(chǎn)生層，所述第一發(fā)光單元、第二發(fā)光單元和電荷產(chǎn)生層位于陽(yáng)極和陰極之間，所述電荷產(chǎn)生層位于第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元之間，其特征在于，所述電荷產(chǎn)生層包含權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述含氮雜環(huán)化合物的任意一種或一種以上。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種含氮雜環(huán)化合物及其有機(jī)電致發(fā)光器件，具體涉及有機(jī)電致發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域。目前電子傳輸型材料的電子傳輸效率較低，電子和空穴傳輸不平衡，不能有效傳輸?shù)桨l(fā)光層；空穴阻擋層的HOMO能級(jí)不夠深，無(wú)法有效阻擋空穴向電子傳輸層移動(dòng)，導(dǎo)致激子在發(fā)光層界面處復(fù)合，影響發(fā)光效率。本發(fā)明提供的化合物具備較高的電子遷移率以及合適的HOMO、LUMO能級(jí)，可以提高空穴和電子的結(jié)合效率；同時(shí)可以有效阻擋空穴向電子傳輸層一側(cè)遷移，降低電子注入傳輸勢(shì)壘，降低驅(qū)動(dòng)電壓，進(jìn)而提高器件的發(fā)光效率。

技術(shù)研發(fā)人員：郭建華,苗玉鶴,杜明珠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長(zhǎng)春海譜潤(rùn)斯科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10