[發明專利]含金剛烷和雜環結構的有機電致發光化合物及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010985886.5
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112079784B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 馬曉宇;賈宇;張雪;金成壽;陳振生;徐佳楠;韓文坤
• 申請（專利權）人: 吉林奧來德光電材料股份有限公司
• 主分類號: C07D239/42
• 分類號: C07D239/42;C07D213/74;C07D221/22;C07D401/04;C07D241/20;C07C211/61;C07D409/12;C07D405/12;C07D403/04;C07D239/70;C07D471/10;C07D491/107;C07D311/78
• 代理公司: 吉林省長春市新時代專利商標代理有限公司 22204
• 代理人: 唐盼

本發明涉及一種含金剛烷和雜環結構的有機電致發光化合物及其制備方法與應用，其化學結構式如通式I所示：其中，X存在或不存在；X存在時，X、Y獨立的選自化學鍵，O，S，Si(R4R5)，C(R6R7)，NR8；Y1?Y9各自獨立的選自碳，氮，氧，硫原子，至少有一個為雜原子；R1?R3各自獨立地選自甲基、乙基、丙基、叔丁基、烷氧基、烷巰基、芳氧基、苯基、聯苯基、或萘基；Ar1和Ar2各自獨立地選自萘基、菲基、苯基、甲基苯基、三聯苯基、聯苯、二苯并呋喃、二苯并噻吩、環戊二噻吩、環戊二呋喃、芴及其衍生物。該化合物通過金剛烷結構的使用和雜原子的引入改變了化合物的空間結構和理化性質，其作為發光輔助層能夠使器件的驅動電壓大幅降低，壽命和效率顯著提升。

技術領域

本發明涉及發光材料技術領域，具體涉及一種含金剛烷和雜環結構的有機電致發光化合物及其制備方法與應用，及以該化合物為發光輔助層的有機電致發光器件。

背景技術

OLED材料分為發光材料、空穴傳輸材料、電子傳輸材料等。其中，空穴傳輸材料直接影響OLED的效率和壽命。現有空穴傳輸區域中常用的化合物包括酞菁銅(CuPc)、4，4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯苯(NPB)、N，N’-二苯基-N，N’-雙(3-甲基苯基)-(1，1’-聯苯基)-4，4’-二胺(TPD)、4，4’，4”-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺(MTDATA)等。然而，使用這些材料的OLED在使量子效率和使用壽命惡化方面存在問題。這是因為空穴傳輸材料通常具有低的最高已占據分子軌道(HOMO)值，在發光層中生成的激子擴散到空穴傳輸層界面或者空穴傳輸層側，最終導致在發光層內界面的發光或者發光層內的電荷不均衡，從而在空穴傳輸層的界面上發光，使有機電致發光器件的色純度及效率變低，并且壽命變短；另外，當在高電流下驅動OLED時，在陽極與空穴注入層之間出現熱應力，并且所述熱應力顯著降低裝置的使用壽命。此外，由于空穴傳輸區域中使用的有機材料具有非常高的空穴遷移率，所以可能破壞空穴-電子電荷平衡并且量子效率可能降低。

為了解決壽命和效率問題，通常會在空穴輸送層和發光層之間加入發光輔助層(多層空穴輸送層)。發光輔助層主要起到輔助空穴傳輸層的作用，因此有時也稱為第二空穴傳輸層。發光輔助層使得從陽極轉移的空穴能夠平穩地移動到發光層，并且可以阻擋從陰極轉移的電子，以將電子限制在發光層內，減少空穴傳輸層與發光層之間的勢壘，降低有機電致發光器件的驅動電壓，進一步增加空穴的利用率，從而改善器件的發光效率和壽命。目前作為發光輔助層的材料有限，這類材料大多采用芴環結構，它們在具備較高的空穴遷移率，同時具備較高的T1能量阻擋復合后的激子外擴到傳輸層，使得從陽極轉移的空穴能夠平穩地移動到發光層，減少空穴傳輸層與發光層之間的勢壘，降低器件的驅動電壓，進一步增加空穴的利用率，從而改善器件的發光效率和壽命。但芴環結構在器件中的應用仍需要從以下方面進行改善：(1)結晶度和成膜性需要進一步提升；(2)玻璃化轉變溫度和熱穩定性需要提高；(3)篩選與空穴傳輸材料能級更加合理的能級搭配，進一步降低驅動電壓；(4)兼顧發光層材料與傳輸材料，提高器件的壽命和效率。

發明內容

鑒于上述技術問題，本發明的第一個目的在于提供一種含金剛烷和雜環結構的有機電致發光化合物，該化合物中的金剛烷具有高空間對稱性和剛性結構，將其引入稠環單元中，可以有效的提升化合物的熱穩定性，同時金剛烷構筑單元的引入顯著改善了化合物理化性能，有利于提升器件性能，延長器件壽命。

為實現上述目的，本發明是采用如下技術方案實現的。

一種含金剛烷和雜環結構的有機電致發光化合物，其化學結構式如通式I所示：

其中，

X存在或不存在；X存在時，X、Y獨立的選自化學鍵，O，S，Si(R₄R₅)，C(R₆R₇)，NR₈；

Y1-Y9各自獨立的選自碳，氮，氧，硫原子，至少有一個為雜原子；