一种杂环化合物及其有机电致发光器件的制作方法

本发明提供了一种杂环化合物及其有机电致发光器件，具体涉及有机电致发光材料。

背景技术：

1、有机电致发光器件(organic light-emitting diode，以下简称为oled)的研究始于上个世纪60年代，pope等人第一次报道了晶体的电致发光现象。上世纪80年代，邓青云等人制备了具有多层结构的高效率的荧光oled，使得众多学者投入到有机电致发光的研究工作中。与液晶显示器(lcd)相比，oled作为一种自发光性元件，具有视角广，对比度优异，低电压，快速响应，高效率，长寿命等诸多优良特性，因此被广泛应用于照明和显示领域，具有广阔的发展前景。

2、在oled中，通过施加电压将来自阳极的空穴和来自阴极的电子注入到发光层中，并且通过空穴和电子的再结合产生具有高能量的激子。激子会使得器件发光层中的发光物质被活化，发光物质分子中的电子从基态跃迁到激发态，由于处于激发态的电子极其不稳定，电子回迁到稳定的基态，在跃迁的过程中会有能量以光的形式被释放出来，进而实现了器件的发光。

3、oled一般采用三明治结构，有机功能层夹在阴阳两电极之间，且通常为多层结构，即除了发光层，还可包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层和覆盖层。为了更好地提升器件的发光效率，空穴与电子的有效复合不可忽视。由于空穴传输层材料的空穴迁移率比电子传输材料的电子迁移率高出两个数量级，导致空穴与电子的传输不能达到有效平衡，使得部分空穴容易穿过发光层而在发光层与电子传输层界面或电子传输层中与电子进行复合，导致器件的发光效率降低，因此，开发出能够提升器件性能的具有电子传输性质的功能材料仍是研发重点。

4、此外，目前有机电致发光材料在红、绿、蓝三种颜色体系中均已研制成功，且实现全色域显示。但鉴于主体材料的选择对于器件的效率、寿命都有很大影响，因此进一步的研究仍有必要。

技术实现思路

1、为了有效提高器件的电子迁移效率，解决部分空穴穿过发光层而与电子复合导致器件寿命缩短的问题，本发明提供一种杂环化合物及其有机电致发光器件，将其应用于电子传输层或空穴阻挡层，能够有效的传输电子，提高载流子在发光层的复合几率。或者作为发光层的主体材料，提高器件的发光效率，延长器件使用寿命。

2、本发明提供了一种杂环化合物，所述杂环化合物由式1表示：

3、

4、在式1中，

5、所述a选自式2或式3，-*为连接位点；

6、所述r1、r2独立的选自取代或未取代的c6-c30的芳基、取代或未取代的c2-c20的杂芳基中的任意一种，或r1、r2中的任意一者可以直接与l键合；

7、所述r3独立的选自氢、氘、氰基、卤素、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的c1-c6的烷基、取代或未取代的c3-c10的环烷基、取代或未取代的c6-c30的芳基、取代或未取代的c2-c20的杂芳基中的任意一种，其中m选自0、1、2或3；

8、所述r4独立的选自氢、氘、氰基、卤素、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的c1-c6的烷基、取代或未取代的c3-c10的环烷基、取代或未取代的c6-c30的芳基、取代或未取代的c2-c20的杂芳基中的任意一种，其中n独立的选自0、1或2；

9、所述l、l1、l2独立的选自单键、取代或未取代的c6-c30的亚芳基、取代或未取代的c2-c20的亚杂芳基中的任意一种；

10、所述w选自单键或o、s；

11、所述x独立的选自n或cr5；

12、所述y独立的选自o、s或c(r6)2；

13、所述z独立的选自n或cr8；

14、所述r5、r6、r8独立的选自氢、氘、氰基、卤素、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的c1-c6的烷基、取代或未取代的c3-c10的环烷基、取代或未取代的c6-c25的芳基、取代或未取代的c2-c20的杂芳基中的任意一种，其中相邻的两个r5之间可连接形成取代或未取代的环，相邻的两个r8之间可连接形成取代或未取代的环。

15、另外，本发明还提供了一种有机电致发光器件，包含阳极、阴极和有机物层，所述有机物层位于所述阳极与所述阴极之间，所述有机物层包含具有式1的杂环化合物。

16、有益效果

17、本发明所述的杂环化合物具有刚性结构，使结构具有较高的玻璃化转变温度。此外，本发明所述的化合物具有优良的电子迁移率，出色的平衡载流子传输的能力，从而降低有机电致发光器件的驱动电压。同时，本发明所述的杂环化合物能够有效阻挡空穴向电子传输层的扩散，进而提高载流子在发光层的复合率。当用作发光层主体时，能够提高器件的发光效率，延长器件寿命。

技术特征：

1.一种杂环化合物，其特征在于，所述杂环化合物由式1表示：

2.按照权利要求1所述的杂环化合物，其特征在于，所述a结构选自如下所示结构中的一种：

3.按照权利要求1所述的杂环化合物，其特征在于，所述结构独立的选自如下所示结构的一种：

4.按照权利要求1所述的杂环化合物，其特征在于，所述结构独立的选自如下所示结构的一种：

5.按照权利要求1所述的杂环化合物，其特征在于，所述l、l1、l2独立的选自单键或如下所示结构的一种：

6.按照权利要求1所述的杂环化合物，其特征在于，所述l、l1、l2独立的选自单键或如下所示结构的一种：

7.按照权利要求1所述的杂环化合物，其特征在于，所述杂环化合物选自下列化合物中的任意一种：

8.一种有机电致发光器件，包含阳极、阴极和有机物层，所述有机物层位于所述阳极与所述阴极之间，其特征在于，所述有机物层包含权利要求1-7任一项所述的杂环化合物中的一种或一种以上。

9.根据权利要求8所述的一种有机电致发光器件，其特征在于，所述有机物层包括电子传输区域，所述电子传输区域包含电子传输层或空穴阻挡层中的至少一层，所述电子传输层或空穴阻挡层中的至少一层包含权利要求1-7任一项所述的杂环化合物中的一种或一种以上。

10.根据权利要求8所述的一种有机电致发光器件，其特征在于，所述有机物层包含发光层，所述发光层包含权利要求1-7任一项所述的杂环化合物中的一种或一种以上。

技术总结
本发明提供了一种杂环化合物及其有机电致发光器件，具体涉及有机电致发光材料技术领域。为解决部分空穴穿过发光层而与电子复合导致器件寿命缩短的问题，本发明提供了一种杂环化合物，其具有良好的电子迁移率，优良的传输电子的能力，用作电子传输层或空穴阻挡层时，能够提高载流子在发光层的复合率。此外，将其作为主体材料时，能够提高器件的发光效率，进而延长器件的使用寿命。

技术研发人员：郭建华,苗玉鹤,杜明珠
受保护的技术使用者：长春海谱润斯科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16