有机电致发光材料及其器件的制作方法

本发明涉及用于有机电子器件的化合物，例如有机电致发光器件。更特别地，涉及一种具有式1结构的化合物，以及包含该化合物的有机电致发光器件和包含该化合物的化合物组合物。

背景技术：

1、有机电子器件包括但是不限于下列种类：有机发光二极管(oleds)，有机场效应晶体管(o-fets)，有机发光晶体管(olets)，有机光伏器件(opvs)，染料-敏化太阳能电池(dsscs)，有机光学检测器，有机光感受器，有机场效应器件(ofqds)，发光电化学电池(lecs)，有机激光二极管和有机电浆发光器件。

2、1987年，伊斯曼柯达的tang和van slyke报道了一种双层有机电致发光器件，其包括芳基胺空穴传输层和三-8-羟基喹啉-铝层作为电子传输层和发光层(applied physicsletters，1987,51(12):913-915)。一旦加偏压于器件，绿光从器件中发射出来。这个发明为现代有机发光二极管(oleds)的发展奠定了基础。最先进的oleds可以包括多层，例如电荷注入和传输层，电荷和激子阻挡层，以及阴极和阳极之间的一个或多个发光层。由于oleds是一种自发光固态器件，它为显示和照明应用提供了巨大的潜力。此外，有机材料的固有特性，例如它们的柔韧性，可以使它们非常适合于特殊应用，例如在柔性基底制作上。

3、oled可以根据其发光机制分为三种不同类型。tang和van slyke发明的oled是荧光oled。它只使用单重态发光。在器件中产生的三重态通过非辐射衰减通道浪费了。因此，荧光oled的内部量子效率(iqe)仅为25％。这个限制阻碍了oled的商业化。1997年，forrest和thompson报告了磷光oled，其使用来自含络合物的重金属的三重态发光作为发光体。因此，能够收获单重态和三重态，实现100％的iqe。由于它的高效率，磷光oled的发现和发展直接为有源矩阵oled(amoled)的商业化作出了贡献。最近，adachi通过有机化合物的热激活延迟荧光(tadf)实现了高效率。这些发光体具有小的单重态-三重态间隙，使得激子从三重态返回到单重态的成为可能。在tadf器件中，三重态激子能够通过反向系统间穿越产生单重态激子，导致高iqe。

4、oleds也可以根据所用材料的形式分类为小分子和聚合物oled。小分子是指不是聚合物的任何有机或有机金属材料。只要具有精确的结构，小分子的分子量可以很大。具有明确结构的树枝状聚合物被认为是小分子。聚合物oled包括共轭聚合物和具有侧基发光基团的非共轭聚合物。如果在制造过程中发生后聚合，小分子oled能够变成聚合物oled。

5、已有各种oled制造方法。小分子oled通常通过真空热蒸发来制造。聚合物oled通过溶液法制造，例如旋涂，喷墨印刷和喷嘴印刷。如果材料可以溶解或分散在溶剂中，小分子oled也可以通过溶液法制造。

6、oled的发光颜色可以通过发光材料结构设计来实现。oled可以包括一个发光层或多个发光层以实现期望的光谱。绿色，黄色和红色oled，磷光材料已成功实现商业化。蓝色磷光器件仍然具有蓝色不饱和，器件寿命短和工作电压高等问题。商业全彩oled显示器通常采用混合策略，使用蓝色荧光和磷光黄色，或红色和绿色。目前，磷光oled的效率在高亮度情况下快速降低仍然是一个问题。此外，期望具有更饱和的发光光谱，更高的效率和更长的器件寿命。

7、wo2020262861a1公开了具有下式结构的有机化合物和包含所述化合物的有机发光器件：其中l与1号碳、2号碳或3号碳连接，l为单键、或者取代或未取代的c6-60亚芳基；ar1和ar2各自独立地为取代或未取代的c6-60芳基，或者取代或未取代的包含选自n、o和s中的任一个或更多个的c2-60杂芳基；r2各自独立地选自取代或未取代的c6-60的芳基，苯并恶唑基，苯并噻唑基，二苯并呋喃基或苯基取代的苯并噻唑基；q为1-8的整数。该申请在具体结构中公开了以下化合物：该申请公开了ar1和ar2为二苯并呋喃且通过2位或4位与三嗪片段相连接的化合物及其对器件性能的影响。该申请并未公开或教导二苯并呋喃的3位与三嗪片段相连接的化合物及其在有机电致发光器件中的应用。

8、wo2021040467a1公开了具有下式结构的有机化合物和包含所述化合物的有机发光器件：其中ar为取代或未取代的c6-60的芳基；r1和r2选自各自独立地为取代或未取代的c6-60芳基；或含有一个或多个选自n、o和s的杂原子的取代或未取代的c5-60杂芳基。该申请在具体结构中公开了以下化合物：该申请公开了与三嗪连接的亚苯基上带有至少两个咔唑基的化合物及其对器件性能的影响。该申请并未公开或教导与三嗪连接的亚苯基上只有一个咔唑基的化合物及其在有机电致发光器件中的应用。

9、wo2021080368a1公开了具有下式结构的有机化合物和包含所述化合物的有机发光器件：其中x为o和s，y为n或ch，但y中的2个以上为n；l为亚苯基、联苯二基、三联苯二基、萘二基或取代有萘基的亚苯基；r4为取代或未取代的c6-60的芳基。该申请在具体结构中公开了以下化合物：该申请公开了二苯并呋喃的4位与三嗪片段连接的化合物及二苯并噻吩的3位与三嗪片段连接的化合物，并未公开或教导二苯并呋喃的3位与三嗪片段连接的化合物及其在有机电致发光器件中的应用。

10、wo2020111586a1公开了具有下式结构的有机化合物和包含所述化合物的有机发光器件：其中x各自独立地为n或ch，且x中的2个或多个为n，ar1和ar2为取代或未取代的c6-60的芳基，取代或未取代的含有n，o或s的c5-60的杂芳基，l为单键，取代或未取代的c6-60的亚芳基，取代或未取代的含有n，o或s的c5-60的亚杂芳基，e为取代或未取代的含有一个或多个n的c5-60的杂芳基，d选自该申请在具体结构中公开了以下化合物：该申请未公开和教导取代基e为芳基时的化合物及其对器件性能的影响。

11、us20190341553a1公开了具有下式结构的有机化合物和包含所述化合物的有机发光器件：其中n是在0至2的范围内的整数中的一个，ar1和ar2各自独立地为取代或未取代的c6至c30芳基或由化学式a表示的基团，且ar1和ar2中的至少一个是由化学式a表示的基团，化学式a为其中x1是o或s。该申请在具体结构中公开了以下化合物：该申请公开了与咔唑片段连接的亚苯基上没有苯基取代基的化合物和与咔唑片段连接的亚苯基上三嗪片段的间位有取代基的化合物，该申请并未公开或教导与咔唑连接的亚苯基上三嗪的对位有取代基的化合物及其在有机电致发光器件中的应用。

12、us2019214570a1公开了具有下式结构的有机化合物和包含所述化合物的有机发光器件：其中ar1和ar2可选自l1，l2和l11各自独立地选自单键、取代或未取代的c5-c60碳环和取代或未取代的c1-c60杂环；a1、a2和a11各自独立地为1至10的整数；e1选自c(r21)(r22)，si(r23)(r24)，n(r25)、o和s。该申请在具体结构中公开了以下化合物：该申请公开了二苯并呋喃的1位与三嗪片段通过亚苯基连接的化合物，并未公开或教导二苯并呋喃的3位与三嗪片段通过亚苯基连接的化合物及其在有机电致发光器件中的应用。

13、三嗪类有机半导体材料由于其优越的光电性能、氧化还原性能、稳定性等，因此较多的应用于oled之中。但是目前报道的三嗪类有机半导体材料应用在有机电致发光器件中时，在器件性能上还存在一定的局限性，比如器件寿命低。因此，三嗪类有机半导体材料的应用潜能值得继续深入的研究开发。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一系列具有式1结构的化合物来解决至少部分上述问题。所述化合物可用于有机电致发光器件中，例如用作主体材料、传输材料等。这些新型化合物应用于电致发光器件中能提供更好的器件性能，例如保持高的器件效率或进一步提升器件效率，同时显著提升器件寿命。

2、根据本发明的一个实施例，公开一种具有式1结构的化合物：

3、

4、u其选中，自o或se；

5、x1和x2每次出现时相同或不同地选自c，crx或n，且x1和x2中有一个选自c，并与n相连；

6、y1和y2每次出现时相同或不同地选自cry或n；

7、z1-z4每次出现时相同或不同地选自crz或n；

8、e1-e4每次出现时相同或不同地选自cre或n；

9、v1-v7每次出现时相同或不同地选自crv或n；

10、r每次出现时相同或不同地表示单取代、多取代或无取代；

11、r，rx、rv、rz和re每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有3-20个环原子的杂环基，取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的炔基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷基锗基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基锗基，取代或未取代的具有0-20个碳原子的氨基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；

12、ry每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有3-20个环原子的杂环基，取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的炔基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷基锗基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基锗基，取代或未取代的具有0-20个碳原子的氨基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；

13、l选自单键，取代或未取代的具有1-20个碳原子的亚烷基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的亚环烷基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的亚芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的亚杂芳基，或其组合；

14、ar每次出现时相同或不同地选自取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，或其组合；

15、相邻的取代基ry能任选地连接形成环；

16、相邻的取代基r能任选地连接形成环；

17、相邻的取代基rv能任选地连接形成环；

18、相邻的取代基rz能任选地连接形成环；

19、相邻的取代基re能任选地连接形成环；

20、相邻的取代基r和ry不能连接形成环。

21、根据本发明的另一实施例，公开了一种有机电致发光器件，其包括阳极，阴极，设置在所述阳极和阴极之间的有机层，所述有机层中至少一层包含前述实施例所述的化合物。

22、根据本发明的又一实施例，还公开了一种化合物组合物，所述化合物组合物包含前述实施例所述的化合物。

23、本发明公开了具有式1结构的化合物。该化合物可以改善磷光有机发光装置的性能，提供了更好的器件性能，例如保持高的器件效率或进一步提升器件效率，同时显著提升器件寿命。