一种有机化合物以及包含其的组合物和有机电致发光器件的制作方法

本发明属于oled，尤其涉及一种有机化合物以及包含其的组合物和有机电致发光器件。

背景技术：

1、有机电致发光二极管(organic light-emitting diode，oled)是近年来逐渐发展起来的显示照明技术，尤其在显示行业，oled显示由于具有高响应、高对比度、可柔性化等优点，被广泛关注。目前市场上的全彩oled显示屏的像素单元均由红、绿、蓝三基色组成。根据三基色原理，通过控制子像素单元的红、绿、蓝的单色灰度级可产生各种颜色，从而显示彩色画面。在三色发光器件中与红光和绿光材料相比，蓝光材料的能量更高，可通过能量转移到低能量的绿光、黄光和红光等有机发光材料，并且根据三基色原理，蓝色发光是实现白色和彩色显示的基础。因此，蓝光材料是有机光电材料领域研究的重点。

2、目前蓝色有机电致发光器件中的发光层几乎全部使用主客体掺杂的发光体系，即通过主体材料与客体掺杂材料掺杂在一起实现电致发光。一般来说，主体材料发光的能系需比客体掺杂材料大，主体材料所在的发光层是载流子复合的主要区域，载流子在发光层中复合生成激子，主体材料将激子的能量吸收后通过forster和dexter能量转移或传递给客体掺杂材料，使客体掺杂材料被激发而发光。

3、但是现有的蓝色有机电致发光器件的发光层主要采用单主体材料，单主体材料不能有效的调控空穴和电子的传输，通常空穴的传输速度快于电子，容易导致载流子复合失衡，情况严重时会对激子复合区范围产生影响，进而降低有机电致发光器件的发光效率。另外，常用的蓝色硼氮掺杂材料由于其母核结构呈现平面性，在成膜时掺杂材料分子往往会聚集从而产生浓度猝灭，严重影响了有机电致发光器件的效率和寿命，因此急需开发一种新的用于有机电致发光器件的发光层材料。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提供一种有机化合物以及包含其的组合物和有机电致发光器件。该有机化合物具有较好的给电子能力以及较大的空间位阻，能够有效避免掺杂材料分子之间聚集，避免浓度猝灭导致的有机电致发光器件的效率下降问题；另外，包含其的组合物通过相互作用不仅能够调控载流子传输平衡，减小掺杂材料的单重态与三重态的能量差，还能够使发光材料中的能量传输更加充分，将本发明提供的组合物应用于蓝色有机电致发光器件的发光层中，该发光层材料能够提高蓝色有机电致发光器件的发光效率，延长蓝色有机电致发光器件的寿命，克服了现有技术的缺陷。

2、为达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：本发明第一方面提供了一种有机化合物，所述有机化合物的结构通式如式ⅰ所示：

3、

4、所述ar1选自被取代或未被取代的碳原子数为6至60的芳基、被取代或未被取代的碳原子数为10至60的稠环芳基；

5、所述l1、l2彼此独立地选自单键、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的亚芳基；

6、当所述ar1、l1、l2中的任意一种存在取代基时，所述ar1、l1、l2的取代基可以是一个或多个，且各自独立地选自氘、碳原子数为6至30的芳基、碳原子数为10至30的稠环芳基中的任意一种。

7、根据本发明第一方面提供的含有5,5-螺硅芴结构的化合物，相较于仅含有碳或含有芳基硅烷的化合物，本发明提供的含有5,5-螺硅芴结构的化合物具有更好的给电子能力，且5,5-螺硅芴结构具有较大的空间位阻，能够有效避免掺杂材料分子之间聚集，避免浓度猝灭导致的有机电致发光器件的效率下降问题。

8、结合第一方面，所述ar1选自苯基、萘基、菲基、芘基、二甲基芴基、二甲基苯并芴基中的任意一种或任意两种的组合。

9、结合第一方面，所述式ⅰ所示化合物选自下述所示化合物中的任意一种：

10、

11、

12、本发明第二方面提供了一种组合物，所述组合物包括一种或多种第一方面所述的有机化合物，所述组合物还包括一种或多种式ⅱ所示的化合物以及一种或多种式ⅲ所示的化合物：

13、

14、所述ar2选自被取代或未被取代的碳原子数为6至60的芳基、被取代或未被取代的碳原子数为10至60的稠环芳基；进一步地优选，所述ar2选自苯基或萘基；

15、所述r0表示单取代基到最大允许取代基，各自独立地选自氢、氘、被取代或未被取代的碳原子数为1至10的烷基、被取代或未被取代的碳原子数为2至10的烯基，两个或两个以上的取代基可以通过连结基或单键彼此键合形成苯环或稠环；

16、所述l3、l4彼此独立地选自单键、被取代或未被取代的碳原子数6至30的亚芳基；

17、当所述ar2、r0、l3、l4中的任意一种存在取代基时，所述ar2、r0、l3、l4的取代基可以是一个或多个，且各自独立地选自氘、碳原子数为6至30的芳基、碳原子数为10至30的稠环芳基中的任意一种；

18、

19、所述r1、r2、r3、r4分别独立地表示单取代基到最大允许取代基，各自独立地选自氢、氘、被取代或未被取代的碳原子数为1至10的烷基、被取代或未被取代的碳原子数为3至30的环烷基、被取代或未被取代的碳原子数为6至30的芳基、被取代或未被取代的碳原子数为12至30的芳胺基中的任意一种或任意几种的组合，两个或两个以上的取代基可以通过连结基或单键彼此键合形成脂肪环、芳环、杂芳环、稠环或稠杂环；

20、所述r5表示单取代基到最大允许取代基，各自独立地选自氢、氘、被取代或未被取代的碳原子数为1至10的烷基，两个或两个以上的取代基可以通过连结基或单键彼此键合形成脂肪环、芳环、杂芳环、稠环或稠杂环；

21、当所述r1、r2、r3、r4、r5中的任意一种存在取代基时，所述r1、r2、r3、r4、r5的取代基可以是一个或多个，且彼此独立地选自氘、碳原子数为1至10的烷基、碳原子数为3至30的环烷基中的任意一种。

22、结合第二方面，所述组合物中，所述式ⅰ所示化合物、式ⅱ所示化合物与式ⅲ所示化合物的质量比为49:49:2。

23、根据本发明第二方面提供的一种组合物，该组合物包括第一方面所述的式ⅰ所示的有机化合物，还包括含呋喃结构的式ⅱ所示的化合物以及含有大位阻和噻吩结构的式ⅲ所示的化合物，本发明提供的式ⅰ所示的化合物含有5,5-螺硅芴结构具有推电子特性，能够调整蒽环上的电子云密度，利于空穴传输；本发明提供的式ⅱ所示的化合物，含有呋喃结构具有拉电子特性，能够调整蒽环上的电子云密度，利于电子传输，本发明通过式ⅰ所示的化合物与式ⅱ所示的化合物的相互作用，能够调控载流子传输平衡；本发明提供的式ⅲ所示的化合物含有大位阻和噻吩片段，形成不对称的结构具有较大的偶极矩，本发明提供的式ⅱ所示的化合物与式ⅲ所示的化合物之间存在较强的偶极-偶极相互作用，能够增强forster能量传输过程，有利于反向系间窜越。

24、结合第二方面，所述式ⅱ所示化合物选自下述式ⅱ-1至式ⅱ-2所示结构中的任意一种：

25、

26、结合第二方面，所述式ⅱ-1至ⅱ-2所示结构中选自下述式ⅱ-11至式ⅱ-24所示结构中的任意一种：

27、

28、

29、结合第二方面，所述式ⅱ所示化合物选自下述所示化合物中的任意一种：

30、

31、

32、

33、

34、结合第二方面，所述式ⅲ所示化合物选自下述式ⅲ-1至式ⅲ-2所示结构中的任意一种：

35、

36、结合第二方面，所述式ⅲ-1所示结构中选自下述式ⅲ-11至式ⅲ-23所示结构中的任意一种：

37、

38、

39、结合第二方面，所述式ⅲ所示化合物选自下述所示化合物中的任意一种：

40、

41、

42、

43、

44、本发明第三方面提供了一种根据如上所述的组合物用作发光层材料的用途。

45、本发明第四方面提供了一种有机电致发光器件，包括依次设置在衬底基板上的第一电极；设置成与所述第一电极相对的第二电极；以及设置在所述第一电极与所述第二电极之间的一层或多层的有机功能层；

46、其中，所述有机功能层包括发光层；所述发光层包括如上所述的组合物。

47、结合第四方面，所述发光层包括主体材料和掺杂材料，所述主体材料包括一种或多种化学式i表示的化合物以及一种或多种化学式ii表示的化合物，具体地：所述主体材料包括第一主体材料和第二主体材料，所述第一主体材料包括一种或多种式ⅰ所示化合物，所述第二主体材料包括一种或多种式ⅱ所示化合物。

48、结合第四方面，所述掺杂材料包括一种或多种化学式iii表示的化合物。

49、本发明的有益效果如下：

50、本发明第一方面提供了一种含有5,5-螺硅芴结构的式ⅰ所示的化合物，相较于仅含有碳或含有芳基硅烷的化合物，本发明提供的含有5,5-螺硅芴结构的式ⅰ所示的化合物具有更好的给电子能力，且5,5-螺硅芴结构具有较大的空间位阻，能够有效避免掺杂材料分子之间聚集，避免浓度猝灭导致的有机电致发光器件的效率下降问题。

51、本发明第二方面提供一种组合物，该组合物包括第一方面所述的式ⅰ所示的化合物，还包括含呋喃结构的式ⅱ所示的化合物以及含有大位阻和噻吩结构的式ⅲ所示的化合物，本发明提供的式ⅰ所示的化合物含有5,5-螺硅芴结构具有推电子特性，能够调整蒽环上的电子云密度，利于空穴传输；本发明提供的式ⅱ所示的化合物，含有呋喃结构具有拉电子特性，能够调整蒽环上的电子云密度，利于电子传输；本发明通过式ⅰ所示的化合物与式ⅱ所示的化合物的相互作用，能够调控载流子传输平衡；本发明提供的式ⅲ所示的化合物含有大位阻和噻吩片段，形成不对称的结构具有较大的偶极矩，本发明提供的式ⅱ所示的化合物与式ⅲ所示的化合物之间存在较强的偶极-偶极相互作用，能够增强forster能量传输过程，有利于反向系间窜越。

52、本发明第三方面提供了一种利用第二方面所述的组合物用作发光层材料的新用途，利用组合物间的相互作用，提高发光层材料的综合性能，进而有利于改善以此发光层材料为原料制备的有机电致发光器件的综合性能。

53、本发明第四方面提供一种有机电致发光器件，将式ⅰ所示的化合物作为第一主体化合物，将式ⅱ所示的化合物作为第二主体化合物，将式ⅲ所示的化合物作为掺杂材料应用于有机电致发光器件的发光层中。本发明通过将式ⅰ所示的化合物与式ⅱ所示的化合物作为双主体材料应用于有机电致发光器件发光层中，能够使发光层的空穴和电子的传输更加平衡，使得发光复合区处于发光层内，在降低有机电致发光器件的驱动电压的同时，还能够进一步提升有机电致发光器件的效率，并且本发明提供的式ⅰ所示的化合物与式ⅱ所示的化合物均为蒽系结构，引入的呋喃、螺硅芴等有机片段的共轭程度均小于蒽片段，对主体材料发光范围影响较小；本发明通过式ⅱ所示的化合物与式ⅲ所示的化合物之间的偶极-偶极作用，能够减小掺杂材料的单重态与三重态的能量差，增强发光层的forster能量传递，有利于掺杂材料的反向系间窜越过程，进而能够提高有机电致发光器件的效率；本发明通过式ⅰ所示的化合物、式ⅱ所示的化合物与式ⅲ所示的化合物的相互作用能够使能量传输更加充分，进而能够有效提高有机电致发光器件的效率；本发明通过合理搭配双主体材料和掺杂材料，通过第一主体化合物、第二主体化合物和作为掺杂材料的化合物的相互作用使有机电致发光器件表现出效率高且寿命长的显著优势。以本发明提供的式ⅰ所示的化合物、式ⅱ所示的化合物与式ⅲ所示的化合物作为发光层材料能够提高蓝色有机电致发光器件的发光效率，延长蓝色有机电致发光器件的寿命，克服了现有技术的缺陷。

54、附图说明：

55、下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

56、图1为含有本发明的化合物及组合物的有机电致发光器件的结构示意图；