[发明专利]一种氮杂有机化合物和含其的有机发光元件与应用

说明书

本发明提供了一种氮杂有机化合物及包含其的有机发光元件与应用，特别是有机电致发光二极管，其中氮杂有机化合物的结构如式(I)所示：其中，X1至X3、Z独立选自N或C‑R2，X1至X3至少有两个为N；Z1至Z3独立选自N或C‑R3，且至少有1个为N；环CY1为C6～C30的芳香环或C2～C30芳香杂环；Ar1、Ar2独立选自取代或未取代的C6～C40的芳基、取代或未取代的C1～C40的杂芳基；其余详细信息可以通过本文提供的具体描述进行理解。本发明的氮杂有机化合物用于有机发光器件，可以获得高效率、低操作电压和延长使用寿命的光电元件。

技术领域

本发明属于有机光电领域，具体涉及一种氮杂有机化合物及包含其的有机发光元件与应用，特别是有机电致发光二极管。

背景技术

有机电致发光器件(OLED)有视角广阔、响应速度快、色彩质量高、可实现柔性发光等优点，具有广阔的应用前景。一个效率高、寿命长的有机电致发光器件通常是器件结构与各种有机材料的优化搭配的结果。常见的OLED器件通常包括以下种类的有机材料：空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料，以及各色的发光材料(染料或者掺杂客体材料)和相应的主体材料等。尽管有机电致发光的研究进展非常迅速，但仍有很多亟待解决的问题，比如效率的提高，色纯度更高的新材料的设计与合成；高效三线态激子利用率的主客体材料的设计与合成等。对于有机电致发光器件来说，器件的发光量子效率是各种因素的综合反映，也是衡量器件品质的一个重要指标。因而，设计发展三线态激子利用率高的主体材料具有重要意义。

本发明提供了一种氮杂有机化合物，该有机化合物通过芳香或杂芳香环连接氮杂给体和受体基团，使电子和空穴的传递更加平衡；分子具有合适的三线态能级和热活化延迟荧光特性，即有机化合物的单线态能级S1与三线态能级T1的差值≤0.37电子伏特，可以提升发光器件中三线态激子能量的利用率，具体表现为使用本发明的有机化合物构建的器件的效率提高，电压降低，使用寿命延长。

发明内容

本发明提供一种氮杂有机化合物，其结构式如式(I)所示:

其中，X1至X3、Z独立选自N或C-R2，X1至X3至少有两个为N；Z1至Z3独立选自N或C-R3，且至少有1个为N；环CY1为C6～C30的芳香环或C2～C30芳香杂环；Ar1、Ar2独立选自取代或未取代的C6～C40的芳基、取代或未取代的C1～C40的杂芳基；R1至R5各自独立地选自氢、氘、CN、卤素、取代或未取代的C1～C40的烷基、取代或未取代的C2～C40的烯基、取代或未取代的C1～C40的烷氧基、取代或未取代的C1～C40的环烷基、取代或未取代的C1～C40的杂烷基、取代或未取代的C6～C40的芳基、取代或未取代的C1～C40的杂芳基、取代或未取代的C1～C40的硅基、取代或未取代的C6～C40的芳族稠环、取代或未取代的C1～C40的杂芳族稠环中的一种或多种；Ar1、Ar2、R1至R5各自独立地可被部分或全部氘代、各自独立地可被部分或全氟代；R1至R5可以根据价健原则不取代或多取代；相邻的R1至R5可以成环，n独立地为0至8的整数；且所述有机化合物的单线态能级S1与三线态能级T1的差值≤0.35电子伏特。

优选地，结构式(I)中环CY1独立选自式(A)至式(H)中的一种，但并不代表本发明限于以下结构：

其中，Y独立选自O、S、N-R7、CR7R7、SiR7R7、B-R7中的一种，Z独立地为N或C-R；R5至R7各自独立地选自氢、氘、CN、卤素、取代或未取代的C1～C40的烷基、取代或未取代的C1～C40的烷氧基、取代或未取代的C1～C40的环烷基、取代或未取代的C1～C40的杂烷基、取代或未取代的C6～C40的芳基、取代或未取代的C1～C40的杂芳基、取代或未取代的C1～C40的硅基、取代或未取代的C6～C40的芳族稠环、取代或未取代的C1～C40的杂芳族稠环；当两个或以上相邻的R5至R7可以相互成环；n独立地为0至8的整数；m为1或2；p为0，1或2的一种；*、**表示与N或C相连的位置。