[发明专利]一种氮杂芴螺蒽杂环化合物及其在有机电致发光元件中的应用

说明书

本发明涉及一种氮杂芴螺蒽杂环化合物及其在有机电致发光元件中的应用，所述的氮杂芴螺蒽杂环化合物由通式(1)所示，在其母体上连接呋喃、咔唑、噻吩、芴、杂芳基氨基、吖啶、吩啞嗪等基团，本发明能够提高载流子传输性，提高材料的三线态能量，优化材料的HOMO/LUMO值，可以实现有机EL元件高亮度、低电压、高效率以及使用寿命长，同时，本发明的化合物制成的材料具有较高的热稳定性，可显著提高发光器件的发光稳定性，可广泛应用在OLED发光器件及显示装置上作为发光层主体材料使用。

技术领域

本发明涉及有机电致发光功能材料领域，尤其涉及一种氮杂芴螺蒽杂环化合物及其在有机电致发光元件中的应用。

背景技术

作为一种自发光的电子元件，有机电致发光OLED(Organic Light EmissionDiodes)显示照明元件的发光机理是在直流电场的作用下，借助有机半导体功能材料将电能直接转化为光能的新型光电信息技术的一种。其发光色彩可为单独的红、绿、蓝、黄光或者是组合白光。OLED发光显示技术的最大特点在于超薄、超轻量、面发光及柔性显示，可用于制造单色或全色显示器，作为新型光源技术，还可以制作照明产品或新型背光源技术用于制造液晶显示器。

按照发光原理，有机电致发光元件(有机EL元件)可分为荧光型与磷光型这两类。对于有机EL元件施加电压，注入来自阳极的空穴与来自阴极的电子，他们在发光层中再次结合形成激子。依据电子自旋统计法，单线态激子与三重态激子以25％:75％的比例生成。荧光型因为使用了单线态激子来发光，故其内部量子效率只能达到25％。热活性延迟荧光(TADF)材料是继有机荧光材料和有机磷光材料之后发展的第三代有机发光材料。该类材料一般具有较小的单线态-三线态能级差(ΔEst)，三线态激子可以通过反间隙穿越转变成单线态激子发光，可以充分利用电激发下形成的单线态激子和三线态激子，器件的内量子效率可以达到100％，同时材料结构可控，性质稳定，价格便宜无需贵重金属，在OLEDs领域的应用前景广阔。

为了制备高性能的OLED发光器件，需要选择和使用高性能的 OLED功能材料，对应不同作用的OLED功能材料而言，需要具备的基本要求如下：

1、具有良好的热稳定性，即在长时间蒸镀过程中材料不会分解，同时要求材料具有良好的工艺再现性；

2、搭配OLED功能材料制作的OLED发光器件具有良好的性能，即要求具有更好的效率，更长的寿命，以及更低的电压。这就要求材料需具有合适的最高分子占有轨道、最低分子未占有轨道(HOMO、 LUMO)，合适的三线态能量。

近几年，虽然OLED功能材料的发展取得了一些突破，但是作为照明或者显示应用，需要发掘和创新性能更好的材料，特别是要能够应用于磷光OLED体系和TADF体系的具有长寿命，高效率的更好性能的有机功能材料。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种可以提高有机电致发光器件使用效率和使用寿命的一种氮杂芴螺蒽杂环化合物及其在有机电致发光元件中的应用。

本发明的技术解决方案：一种氮杂芴螺蒽杂环化合物，由下述通式(1)表示：

式(1)中，

X为氧原子、硫原子、砜基、硼原子；其中A、B、C、D相同或不同，

A、B、C、D由下述通式(2)、(3)或(4)表示，

式(2)中，L为二价～六价的芳基或杂芳基连接基团，n为1～5的整数；

Ar₁、Ar₂相同或不同，为苯基、联苯基、萘基、咔唑基、呋喃基、噻吩基、芴基、吖啶、吩啞嗪、任意位置取代或未取代的C₆至C₃₀芳香族杂环基中的一种，取代基团包含苯基、咔唑基、芳胺；