本申請涉及有機化合物,特別是涉及改善電子傳輸效率的有機化合物及有機電致發光器件。
背景技術:
1、有機電致發光器件(oled:organic?light?emission?diodes)已經廣泛應用于顯示和照明行業,特別是手機顯示,像apple、sumsang、華為和小米等手機廠商推出的最新手機產品全部使用oled屏,這主要歸因于oled具有自發光、視角廣、對比度高、響應速度快及可制備柔性器件等優異特點。
2、隨著oled技術在照明和顯示兩大領域的不斷推進,人們對oled的器件性能提出更高的需求,要求低功耗、高效率和長壽命的同時滿足,這就給本領域技術人員設計開發各種結構的功能化材料帶來了極大的機遇和挑戰。
3、最常見的oled器件結構里,通常包括以下種類的有機材料:空穴注入材料、空穴傳輸材料、電子傳輸材料,以及發光材料(含主體材料和客體材料)等。目前,電子傳輸材料作為一種重要的功能材料,對電子的遷移率有著直接的影響,并最終影響oled的發光效率。目前,提高的電子傳輸材料遷移率,降低器件功耗成為器件性能的發展中是一個重要方向。
4、另外,將oled器件多個對堆疊到一起,即串聯oled結構。串聯oled包括置于第一發光疊層和第二發光疊層之間的電荷生成層,以在確保電荷有效地分配到發光疊層的同時提高各個發光層中的電流效率。通常,電荷生成層包括n型電荷生成層和p型電荷生成層,而n型電荷生成層也是一種電子傳輸材料。這一層材料遷移率的提高也有利于疊層器件功耗的降低。
技術實現思路
1、針對上述領域的需求,本申請提供一種含4,5-二氮-9,9-螺二芴的有機化合物,具有高遷移率,有利于降低器件的功耗。
2、一種有機化合物,如式(a)所示:
3、
4、其中:l1-l4各自獨立地選自單鍵、取代的或未取代的具有6至60個成環碳原子的亞芳基、或者取代的或未取代的具有5至60個成環碳原子的亞雜芳基;
5、ar1-ar4各自獨立地選自r取代的或未取代的c6至c60芳基、r取代的或未取代的c3至c60雜芳基、或者r取代的或未取代c6-c30的芳基膦氧;所述r選自未取代的或取代的c1至c20烷基、未取代的或取代的c1至c20烷氧基、鹵素、氰基、羧基、羰基、胺基、c1至c20烷基胺基、硝基、肼基、磺酸基、c1至c20烷基硅烷基、c1至c20烷氧基硅烷基、c3至c30環烷基硅烷基、c6至c30芳基硅烷基、取代的或未取代c6至c30芳基、取代的或未取代c3至c30雜芳基或者其組合,所述r中的取代為被鹵素、c1-c4烷基、或者氘所取代;
6、m1-m4、n1-n4獨立的選自0-4,且n1-n4總和大于或等于1,所述雜芳基、亞雜芳基的雜原為n、s、o中的至少一個。
7、在一些實施例中,n1-n4總和大于或等于2。
8、在一些實施例中,本申請的結構如式(b)所示:
9、
10、式中,m1、m2、n1、n2、l1、l2和ar1、ar2與結構式(a)中定義相同,且n1、n2不為零。
11、進一步在一些實施例中,本申請的結構如式(c)所示:
12、
13、式中,l1、l2和ar1、ar2與結構式(a)中定義相同,m1、m2獨立選自0-2。
14、在一些實施例中,l1-l4為單鍵或以下結構中的一種或以下結構的組合:
15、
16、ar1、ar2各自獨立地為選自r取代的或未取代的c6至c20芳基、r取代的或未取代的c3至c20雜芳基、或者r取代的或未取代的c6至c20芳基膦氧基,其中,所述r選自未取代的或取代的c1至c10烷基、未取代的或取代的c1至c10烷氧基、鹵素、氰基、取代的或未取代的c6至c10芳基、取代的或未取代c3至c10雜芳基或者其組合。
17、在一些實施例中,所述的雜芳基為含有一個或多個sp2雜化的氮原子。
18、在一些實施例中,ar1、ar2為以下結構中的一種或以下結構的組合:
19、
20、
21、在一些實施例中,本申請結構如下式所示,但不限于所列舉的結構式:
22、
23、
24、
25、本申請的第二個發明是提供一種有機電致發光器件,其包括:陽極、空穴功能層、發光層、電子功能層和陰極,其中,所述電子功能層包含所述的有機化合物。
26、在一實施例中,所述電子功能層為電子傳輸層,所述有機化合物作為電子傳輸層材料。
27、在一實施例中,所述空穴功能層包括層疊設置的空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層。
28、在一實施例中,所述電子功能層還包括電子注入層,所述電子注入層設置于電子傳輸層與陰極之間。電子注入層材料可選自有機電致發光器件領域的常規電子注入材料。
29、本申請的第三個發明是提供了一種串聯的有機電致發光器件,其包括:第一發光疊層、第二發光疊層和電荷生成層;第一發光疊層包括陽極、空穴功能層、發光層、電子功能層;第二發光疊層包括空穴功能層、發光層、電子功能層、陰極;電荷生成層置于第一發光疊層和第二發光疊層之間,且第一發光疊層中所述電子功能層靠近所述電荷生成層,第二發光疊層中所述空穴功能層靠近所述電荷生成層;其中,所述電子功能層和所述電荷生成層中的至少一個包含所述的有機化合物。
30、在一實施例中,所述電荷生成層包含本申請所述的有機化合物。
31、本申請的第四個發明是提供一種光電元件,其包括上述的有機電致發光器件,所述光電元件包括照明元件、顯示元件等。
32、本申請的結構采用剛性的4,5-二氮-9,9-螺二芴為骨架,其sp2雜化的氮原子和螺二芴結構都具有良好的電子傳輸特性,且具有高的熱穩定性;通過外圍修飾后能夠有效降低有機電致發光器件中的電壓,從而降低器件功耗。
1.一種有機化合物,其結構通式如式(a)所示:
2.根據權利要求1所述的有機化合物,其中n1-n4總和大于或等于2。
3.根據權利要求2所述的有機化合物,其結構如式(b)所示:
4.根據權利要求3所述的有機化合物,其結構如式(c)所示:
5.根據權利要求1所述的有機化合物,l1-l4為單鍵或以下結構中至少一種或以下結構的組合:
6.根據權利要求1-5任一項所述的有機化合物,ar1-ar4各自獨立地選自r取代的或未取代的c6至c20芳基、r取代的或未取代的c3至c20雜芳基、或者r取代的或未取代的c6至c20芳基膦氧基;所述r選自未取代的或取代的c1至c10烷基、未取代的或取代的c1至c10烷氧基、鹵素、氰基、取代的或未取代的c6至c10芳基、取代的或未取代c3至c10雜芳基或者其組合。
7.根據權利要求6所述的有機化合物,所述的雜芳基含有一個或多個sp2雜化的氮原子。
8.根據權利要求6所述的有機化合物,ar1-ar4各自獨立的為以下結構中的一種或以下結構的組合:
9.根據權利要求1所述的有機化合物,其結構如下式之一所示:
10.一種有機電致發光器件,其包括:陽極、空穴功能層、發光層、電子功能層和陰極;其中,所述電子功能層包含權利要求1至9中任一項所述的有機化合物。
11.一種串聯有機電致發光器件,其包括:第一發光疊層、第二發光疊層和電荷生成層;
12.一種照明或顯示元件,其特征在于:包括權利要求10-11任一所述的有機電致發光器件。