[发明专利]氮杂螺二芴结构的有机化合物及其应用

说明书

本发明提供了一种氮杂螺二芴结构的有机化合物及其应用。氮杂螺二芴结构的有机化合物，其具有式(1)所示结构。该有机化合物具有较高的玻璃化转变温度及良好的热稳定性，能够在不发生热分解的情况下升华，可用于磷光和荧光OLED器件中的电荷传输层及发光层，有助于提高器件的效率及延长寿命。与此同时，该有机化合物还具有较佳的载流子传输性，应用于OLED器件能够降低其驱动电压，因而能够进一步提高器件的效率及延长寿命。

技术领域

本发明涉及有机电致发光元件技术领域，具体而言，涉及一种氮杂螺二芴结构的有机化合物及其应用。

背景技术

有机电致发光元件(OLED)由于其具有轻薄、广视角、高对比、低耗电、高响应速度、全彩画面、可挠曲性等特点，当前已应用于智能手机、平板电脑、车载等领域，并正向电视等大尺寸应用领域扩展。

有机电致发光元件通常包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层等多种膜层，涉及到多种不同功能化合物的开发，再通过合理的搭配使用来实现高效器件。OLED器件的效率、功耗及寿命都与这些有机化合物本身的性能密切相关，所以目前研究的热点集中于如何提高材料的载流子传输性、成膜性以及热稳定性这三方面。

螺二芴衍生物，作为多环芳烃中的一员，由于其良好的溶解性及热稳定性，已经在OLED器件中用作电荷传输材料及发光主体材料。CN109689618A公开了基于三芳基胺的含螺二芴结构的化合物，作为电子阻挡层或空穴传输层使用，有效降低了器件的开启电压，效率和寿命都得到了明显提升。CN160831581A公开了基于含氮螺二芴结构的化合物，但仅限于一取代，而且引入三芳基胺结构时氮原子上的另外两边是相同的取代基，该化合物作为发光主体使用时，可有效降低电压，提高效率。但要满足OLED的量产化需求，该类化合物的载流子传输性及热稳定性仍然有待进一步提高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种氮杂螺二芴结构的有机化合物及其应用，以解决现有技术中的螺二芴衍生物在载流子传输性及热稳定性方面性能不足的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种氮杂螺二芴结构的有机化合物，其具有式(1)所示结构：

式(1)中，Z₁、Z₂、Z₃、Z₄中有且仅有一个为氮原子，其余为碳原子；L为单键、取代或未取代的成环碳数为6～30的亚芳基、或者取代或未取代的成环原子数为5～30的亚杂芳基；Ar₁和Ar₂相同或不同，二者各自独立地选自取代或未取代的成环碳数为6～30的芳基、取代或未取代的成环原子数为5～30的含氮杂芳基、取代或未取代的成环原子数为5～30的含氧杂芳基、或者取代或未取代的成环原子数为5～30的含硫杂芳基，且Ar₁、Ar₂可选地通过E成环，E为C、N、O或S；式(1)中的两个的取代位置以螺接碳原子为中心对称；R₁、R₂、R₃和R₄各自独立地表示氢、氘、腈基、卤素原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烷基芳基、取代或未取代的芳烷基、或者取代或未取代的杂环基，且R₁、R₂、R₃和R₄中任意相邻两个可选地成环。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种有机电致发光元件，包括阴极、阳极和配置于阴极与阳极之间的一个或多个有机材料层，其中，有机材料层中至少有一层包含上述的有机化合物。

根据本发明的另一方面，提供了上述氮杂螺二芴结构的有机化合物在OLED器件中的应用