CN110885338A - 一种以三芳胺为核心的有机化合物及其制备方法和其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种以三芳胺为核心的有机化合物及其制备方法和应用，属于半导体技术领域，本发明提供化合物的结构如通式(1)所示：
Figure DDA0001795689010000011
本发明还公开了上述化合物的制备方法及其应用。本发明提供的化合物具有较强的空穴传输能力，在恰当的HOMO能级下，提升了空穴注入和传输性能；在合适的LUMO能级下，又起到了电子阻挡的作用，提升激子在发光层中的复合效率；作为OLED发光器件的发光功能层材料使用时，搭配本发明范围内的支链可有效提高激子利用率和辐射效率。

Description

一种以三芳胺为核心的有机化合物及其制备方法和其应用
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种以三芳胺为核心的有机化合物及其制备方法和其应用。
背景技术
有机电致发光(OLED:Organic Light Emission Diodes)器件技术既可以用来制造新型显示产品，也可以用于制作新型照明产品，有望替代现有的液晶显示和荧光灯照明，应用前景十分广泛。OLED发光器件犹如三明治的结构，包括电极材料膜层，以及夹在不同电极膜层之间的有机功能材料，各种不同功能材料根据用途相互叠加在一起共同组成OLED发光器件。作为电流器件，当对OLED发光器件的两端电极施加电压，并通过电场作用有机层功能材料膜层中的正负电荷，正负电荷进一步在发光层中复合，即产生OLED电致发光。
当前，OLED显示技术已经在智能手机，平板电脑等领域获得应用，进一步还将向电视等大尺寸应用领域扩展，但是，和实际的产品应用要求相比，OLED器件的发光效率，使用寿命等性能还需要进一步提升。对于OLED发光器件提高性能的研究包括：降低器件的驱动电压，提高器件的发光效率，提高器件的使用寿命等。为了实现OLED器件的性能的不断提升，不但需要从OLED器件结构和制作工艺的创新，更需要OLED光电功能材料不断研究和创新，创制出更高性能OLED的功能材料。
应用于OLED器件的OLED光电功能材料从用途上可划分为两大类，即电荷注入传输材料和发光材料，进一步，还可将电荷注入传输材料分为电子注入传输材料、电子阻挡材料、空穴注入传输材料和空穴阻挡材料，还可以将发光材料分为主体发光材料和掺杂材料。
为了制作高性能的OLED发光器件，要求各种有机功能材料具备良好的光电特性，譬如，作为电荷传输材料，要求具有良好的载流子迁移率，高玻璃化转化温度等，作为发光层的主体材料要求材料具有良好双极性，适当的HOMO/LUMO能阶等。
构成OLED器件的OLED光电功能材料膜层至少包括两层以上结构，产业上应用的OLED器件结构，则包括空穴注入层、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，也就是说应用于OLED器件的光电功能材料至少包含空穴注入材料，空穴传输材料，发光材料，电子传输材料等，材料类型和搭配形式具有丰富性和多样性的特点。另外，对于不同结构的OLED器件搭配而言，所使用的光电功能材料具有较强的选择性，相同的材料在不同结构器件中的性能表现，也可能完全迥异。
因此，针对当前OLED器件的产业应用要求，以及OLED器件的不同功能膜层，器件的光电特性需求，必须选择更适合，具有高性能的OLED功能材料或材料组合，才能实现器件的高效率、长寿命和低电压的综合特性。就当前OLED显示照明产业的实际需求而言，目前OLED材料的发展还远远不够，落后于面板制造企业的要求，作为材料企业开发更高性能的有机功能材料显得尤为重要。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种以三芳胺为核心的有机化合物及其制备方法和其在有机电致发光器件上的应用。本发明提供的有机化合物不易结晶，具有良好的成膜性和热稳定性和较高的玻璃化温度，同时具有合适的HOMO和LUMO能级，采用本发明提供的有机化合物的器件通过结构优化，可有效提升OLED器件的光电性能以及OLED器件的寿命，从而更好的适应和满足面板制造企业的应用要求。
具体技术方案如下：
一种以三芳胺为核心的有机化合物，该化合物的结构如通式(1)所示：
Figure BDA0001795687990000031
其中，所述Ar表示为取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5至30元杂芳基；
所述L、L1、L2分别独立的表示为单键、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚联苯基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚咔唑基、取代或未取代的亚苯并呋喃基；当L表示为单键时，Ar不表示为苯基；
所述R1、R2分别独立的表示为通式(2)所示结构；
Figure BDA0001795687990000032
所述R1通过L1-L2、L2-L3或L3-L4键与通式(1)并环连接；
所述R2通过L5-L6、L6-L7或L7-L8键与通式(1)并环连接；
所述可取代基团的取代基任选自卤素、氰基、C1-20的烷基、C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的5～30元杂芳基中的一种或多种；
所述杂芳基中的杂原子任选自氧原子、硫原子或氮原子中的一种或多种。
作为本发明的进一步改进，所述Ar表示为取代或未取代的苯基、取代或未取
代的萘基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代
的嘧啶基、取代或未取代的萘啶基、通式(3)或通式(4)所示结构：
Figure BDA0001795687990000041
所述X1、X2、X3分别独立的表示为-O-、-S-、-C(R3)(R4)-或-N(R5)-；X2、X3还可以表示为单键；
所述Z1每次出现时相同或不同的表示氮原子或C-H；在基团L与Z1键合的情况下，所述基团Z1表示为碳原子；
所述R3～R5分别独立的表示为C1-20的烷基、取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5～30元杂芳基中的一种；R3与R4还可相互连接成环；
所述R6～R9分别独立的表示为氢原子、氟原子、氰基、C1-20的烷基、取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5～30元杂芳基中的一种；R6和R7与通式(3)的连接方式以及R8和R9与通式(4)的连接方式可以是并环连接，也可以是单键取代连接；
所述可取代基团的取代基任选自卤素、氰基、C1-20的烷基、C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的5～30元杂芳基中的一种或多种；
所述杂芳基中的杂原子任选自氧原子、硫原子或氮原子中的一种或多种。
作为本发明的进一步改进，所述R3～R5分别独立的表示为甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、苯基、萘基、联苯基或吡啶基；
所述R6～R9分别独立的表示为氢原子、氟原子、氰基、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、苯基、萘基、联苯基、吡啶基、苯并呋喃基、咔唑基、苯并吡咯、苯并噻吩基或呋喃基；
所述可取代基团的取代基任选自氟原子、氰基、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、苯基、萘基、联苯基、吡啶基、苯并呋喃基、咔唑基、苯并噻吩基或呋喃基中的一种或多种。
作为本发明的进一步改进，所述化合物具体结构为：
Figure BDA0001795687990000051
Figure BDA0001795687990000061
Figure BDA0001795687990000071
Figure BDA0001795687990000081
Figure BDA0001795687990000091
Figure BDA0001795687990000101
Figure BDA0001795687990000111
Figure BDA0001795687990000121
Figure BDA0001795687990000131
Figure BDA0001795687990000132
中的任一种。
本发明的第二个方面是提供一种上述的有机化合物的制备方法，具有这样的特征，
通式(1)所示化合物的制备反应方程式如下所示：
Figure BDA0001795687990000133
上述反应式的具体制备方法为：称取中间体B和原料C，用甲苯溶解；再加入Pd2(dba)3、P(t-Bu)3、叔丁醇钠；在惰性气氛下，将上述反应物的混合溶液于95-110℃下反应10-24小时，冷却并过滤反应溶液，滤液旋蒸，过硅胶柱，得产物D；中间体B与原料C的摩尔比为1:(1.2-3.0)，Pd2(dba)3与中间体B的摩尔比为(0.006-0.02):1，P(t-Bu)3与中间体B的摩尔比为(0.006-0.02):1，叔丁醇钠与中间体B的摩尔比为(1.0-3.0):1；
其中，中间体B的制备方法为：
Figure BDA0001795687990000141
上述反应的具体制备方法为：称取原料1和原料2用甲苯溶解，再加入Pd2(dba)3、P(t-Bu)3和叔丁醇钠；在惰性气氛下，将上述反应物的混合溶液于反应温度90-110℃下反应10-24小时，冷却、过滤反应溶液，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到中间体B；原料1与原料2的摩尔比为1:(1.2-3.0)；Pd2(dba)3与原料1的摩尔比为(0.006-0.02):1，叔丁醇钠与原料1的摩尔比为(1.0-3.0):1；P(t-Bu)3与原料1的摩尔比为(0.006-0.02):1；
本发明中上述反应主要利用的是胺基化合物与卤素原子之间的取代反应，其各物质的用量均为一次取代反应时的用量，当存在多次取代反应时按一次取代反应改变胺基化合物结构并多次重复一次取代反应即可。
本发明的第三个方面是提供上述含三芳胺的有机化合物在制备有机电致发光器件中的应用。
本发明的第四个方面是提供一种有机电致发光器件，具有这样的特征，上述有机电致发光器件包括至少一层功能层，上述功能层含有上述含三芳胺的有机化合物。
本发明的第五个方面是提供一种有机电致发光器件，包括空穴传输层，具有这样的特征，上述空穴传输层含有上述含三芳胺的有机化合物。
本发明的第六个方面是提供一种有机电致发光器件，包括电子阻挡层，具有这样的特征，上述电子阻挡层含有上述含三芳胺的有机化合物。
本发明的第七个方面是提供一种有机电致发光器件，包括空穴传输层和电子阻挡层，具有这样的特征，上述空穴传输层和电子阻挡层含有上述含三芳胺的有机化合物。
本发明的第八个方面是提供一种照明或显示元件，具有这样的特征，包括上述的有机电致发光器件。
上述方案的有益效果是：
本发明提供的化合物以三芳胺为母核，具有较强的空穴迁移率，高的空穴传输速率能够降低器件的起始电压，提高有机电致发光器件的效率；且其中有两个支链为苯并二苯并呋喃结构，支链较长，具有很强的刚性，且为星形结构，各支链可相互交叉形成致密性高的薄膜，从而具有较高的膜层稳定性；同时，本发明提供的化合物具有较适中分子量，具有更高的玻璃化转变温度，适宜的分解温度，通过对母核和支链进行不同的搭配，可对蒸镀温度进行调控，具有更宽的可加工窗口。
本发明化合物在恰当的HOMO能级下，提升了空穴注入和传输性能；在合适的LUMO能级下，又起到了电子阻挡的作用，提升激子在发光层中的复合效率。
本发明的化合物在OLED器件应用时，通过器件结构优化，可保持高的膜层稳定性，可有效提升OLED器件的光电性能以及OLED器件的寿命。本发明化合物在OLED发光器件中具有良好的应用效果和产业化前景。
附图说明
图1为本发明所列举的材料应用于OLED器件的结构示意图；
图2为本发明制备的器件和对比器件在不同温度下测量的效率曲线图。
附图中：1为透明基板层，2为ITO阳极层，3为空穴注入层，4为空穴传输，5为电子阻挡层，6为发光层，7为电子传输或空穴阻挡层，8为电子注入层，9为阴极反射电极层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例1：中间体B1的合成：
Figure BDA0001795687990000161
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol原料1-1，0.012mol原料2-1，150ml甲苯搅拌混合，然后加入5×10-5molPd2(dba)3，5×10-5mol P(t-Bu)3，0.03mol叔丁醇钠，加热至105℃，回流反应24小时，取样点板，显示无溴代物剩余，反应完全；自然冷却至室温，过滤，滤液旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱，得到目标产物中间体B1；HPLC纯度99.43％，收率71.3％；元素分析结构(分子式C36H19NO4)：理论值：C，81.65；H，3.62；N，2.65；O，12.08；测试值：C，81.63；H，3.61；N，2.66；O，12.10。ESI-MS(m/z)(M+)：理论值为529.55，实测值为529.58。
实施例中所需的中间体B的合成参考中间体B1的合成，合成原料如表1：
表1
Figure BDA0001795687990000162
Figure BDA0001795687990000171
Figure BDA0001795687990000181
实施例2：化合物1的合成：
Figure BDA0001795687990000182
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol中间体B1，0.012mol原料C1，150ml甲苯搅拌混合，然后加入5×10-5molPd2(dba)3，5×10-5mol P(t-Bu)3，0.03mol叔丁醇钠，加热至105℃，回流反应24小时，取样点板，显示无溴代物剩余，反应完全；自然冷却至室温，过滤，滤液旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱，得到目标产物，HPLC纯度99.54％，收率73.4％。元素分析结构(分子式C48H27NO4)：理论值:C,84.57；H,3.99；N,2.05；O,9.39；测试值C,84.56；H,4.01；N,2.06；O,9.37。HPLC-MS：材料分子量为681.19，实测分子量681.32。
实施例3：化合物7的合成：
Figure BDA0001795687990000183
按实施例2中化合物1的合成方法制备，不同点在于用中间体B2代替中间体B1；元素分析结构(分子式C48H27NO4)：理论值:C,84.57；H,3.99；N,2.05；O,9.39；测试值C,84.56；H,4.06；N,2.06；O,9.36。HPLC-MS：材料分子量为681.19，实测分子量681.32。
实施例4：化合物22的合成：
Figure BDA0001795687990000191
按实施例2中化合物1的合成方法制备，不同点在于用原料C2代替原料C1；元素分析结构(分子式C48H27NO4)：理论值:C,84.57；H,3.99；N,2.05；O,9.39；测试值C,84.56；H,4.01；N,2.07；O,9.36。HPLC-MS：材料分子量为681.19，实测分子量681.32。
实施例5:化合物43的合成：
Figure BDA0001795687990000192
按实施例2中化合物1的合成方法制备，不同点在于用原料C3代替原料C1；元素分析结构(分子式C48H27NO4)：理论值:C,84.57；H,3.99；N,2.05；O,9.39；测试值C,84.56；H,4.01；N,2.06；O,9.37。HPLC-MS：材料分子量为681.19，实测分子量681.32。
实施例6：化合物64的合成：
Figure BDA0001795687990000193
按实施例2中化合物1的合成方法制备，不同点在于用原料C4代替原料C1；元素分析结构(分子式C51H31NO4)：理论值:C,84.86；H,4.33；N,1.94；O,8.87；测试值C,84.85；H,4.32；N,1.95；O,8.88。HPLC-MS：材料分子量为721.81，实测分子量721.95。
实施例7：化合物68的合成：
Figure BDA0001795687990000201
按实施例2中化合物1的合成方法制备，不同点在于用中间体B7替换中间体B1，用原料C5代替原料C1；元素分析结构(分子式C48H25NO5)：理论值:C,82.87；H,3.62；N,2.01；O,11.50；测试值C,82.85；H,3.64；N,2.03；O,11.48。HPLC-MS：材料分子量为695.73，实测分子量695.87。
实施例8：化合物76的合成：
Figure BDA0001795687990000202
按实施例2中化合物1的合成方法制备，不同点在于用中间体B3代替中间体B1，用原料C6代替原料C1；元素分析结构(分子式C54H29NO5)：理论值:C,84.03；H,3.79；N,1.81；O,10.36；测试值C,84.04；H,3.80；N,1.80；O,10.35。HPLC-MS：材料分子量为771.38，实测分子量771.54。
实施例9：化合物82的合成：
Figure BDA0001795687990000211
按实施例2中化合物1的合成方法制备，不同点在于用中间体B4代替中间体B1，用原料C7代替原料C1；元素分析结构(分子式C57H35NO4)：理论值:C,85.80；H,4.42；N,1.76；O,8.02；测试值C,85.82；H,4.42；N,1.74；O,8.00。HPLC-MS：材料分子量为797.91，实测分子量797.98。
实施例10：化合物89的合成：
Figure BDA0001795687990000212
按实施例2中化合物1的合成方法制备，不同点在于用用中间体B7替换中间体B1，用原料C8替换原料C1；元素分析结构(分子式C52H27NO5)：理论值:C,83.75；H,3.65；N,1.88；O,10.73；测试值C,83.76；H,3.66；N,1.87；O,10.72。HPLC-MS：材料分子量为745.79，实测分子量745.93。
实施例11：化合物91的合成：
Figure BDA0001795687990000213
按实施例2中化合物1的合成方法制备，不同点在于用原料C9替换原料C1，用中间体B2代替中间体B1；元素分析结构(分子式C57H35NO4)：理论值:C,85.80；H,4.42；N,1.76；O,8.02；测试值C,85.82；H,4.40；N,1.75；O,8.03。HPLC-MS：材料分子量为797.91，实测分子量797.98。
实施例12：化合物105的合成：
Figure BDA0001795687990000221
按实施例2中化合物1的合成方法制备，不同点在于用用中间体B8替换中间体B1，用原料C10替换原料C1；元素分析结构(分子式C57H36N2O4)：理论值:C,84.22；H,4.46；N,3.45；O,7.87；测试值C,84.23；H,4.47；N,3.43；O,7.89。HPLC-MS：材料分子量为812.92，实测分子量812.96。
实施例13：化合物118的合成：
Figure BDA0001795687990000222
按实施例2中化合物1的合成方法制备，不同点在于用中间体B5代替中间体B1；元素分析结构(分子式C54H31NO4)：理论值:C,85.58；H,4.12；N,1.85；O,8.44；测试值C,85.59；H,4.11；N,1.86；O,8.43。HPLC-MS：材料分子量为757.84，实测分子量757.93。
实施例14：化合物129的合成：
Figure BDA0001795687990000231
按实施例2中化合物1的合成方法制备，不同点在于用中间体B6代替中间体B1；元素分析结构(分子式C48H27NO4)：理论值:C,84.57；H,3.99；N,2.05；O,9.39；测试值C,84.56；H,4.01；N,2.06；O,9.37。HPLC-MS：材料分子量为681.19，实测分子量681.32。
实施例15：化合物149的合成：
Figure BDA0001795687990000232
按实施例2中化合物1的合成方法制备，不同点在于用原料C11替换原料C1，用中间体B4代替中间体B1；元素分析结构(分子式C52H27NO5)：理论值:C,83.75；H,3.65；N,1.88；O,10.73；测试值C,83.77；H,3.63；N,1.87；O,10.74。HPLC-MS：材料分子量为745.79，实测分子量745.93。
本发明化合物在发光器件中使用，可以作为电子阻挡层材料，也可以作为空穴传输层材料使用。对本发明上述实施例制备的化合物分别进行热性能、T1能级、HOMO能级的测试，检测结果如表2所示：
表2
Figure BDA0001795687990000233
Figure BDA0001795687990000241
注：玻璃化温度Tg由示差扫描量热法(DSC，德国耐驰公司DSC204F1示差扫描量热仪)测定，升温速率10℃/min；热失重温度Td是在氮气气氛中失重1％的温度，在日本岛津公司的TGA-50H热重分析仪上进行测定，氮气流量为20mL/min；三线态能级T1是由日立的F4600荧光光谱仪测试，材料的测试条件为2*10-5的甲苯溶液；最高占据分子轨道HOMO能级及最低占据分子轨道LUMO能级是由光电子发射谱仪(AC-2型PESA)测试，测试为大气环境。
由上表数据可知，本发明的有机化合物具有高的玻璃转化温度，可提高材料膜相态稳定性，进一步提高器件使用寿命；具有高的T1能级，可以阻挡发光层能量损失，从而提升器件发光效率；合适的HOMO能级可以解决载流子的注入问题，可降低器件电压。因此，本发明含三芳胺的有机化合物用于OLED器件的不同功能层后，可有效提高器件的发光效率及使用寿命。
以下通过器件实施例1-17和比较例1详细说明本发明合成的OLED材料在器件中的应用效果。本发明器件实施例2-17和器件比较例1与实施例1相比器件的制作工艺完全相同，并且所采用了相同的基板材料和电极材料，电极材料的膜厚也保持一致，所不同的是对器件中的发光层、空穴传输层材料或电子阻挡层材料做了更换。各实施例所得器件的性能测试结果如表3所示。
器件实施例1
透明基板层/ITO阳极层/空穴注入层(HAT-CN，厚度10nm)/空穴传输层(HT-1，厚度60nm)/电子阻挡层(化合物3，厚度20nm)/发光层(GH1、GH2和GD-1按照45:45:10的重量比混掺，厚度40nm)/空穴阻挡/电子传输层(ET-1和Liq，按照1:1的重量比混掺，厚度40nm)/电子注入层(LiF，厚度1nm)/阴极层(Mg和Ag，按照9:1的重量比混掺，厚度15nm)/CPL层(化合物CP-1，厚度70nm)。
具体制备过程如下：如图1所示，透明基板层1为透明基材，如透明PI膜、玻璃等。对ITO阳极层2(膜厚为150nm)进行洗涤，即依次进行碱洗涤、纯水洗涤、干燥，再进行紫外线-臭氧洗涤以清除透明ITO表面的有机残留物。在进行了上述洗涤之后的ITO阳极层2上，利用真空蒸镀装置，蒸镀膜厚为10nm的HAT-CN作为空穴注入层3使用。接着蒸镀60nm厚度的化合物1作为空穴传输层4。随后蒸镀20nm厚度的EB-1作为电子阻挡层。上述空穴传输材料蒸镀结束后，制作OLED发光器件的发光层6，其结构包括OLED发光层6所使用GH-1、GH-2作为主体材料，GD-1作为掺杂材料，掺杂材料掺杂比例为10％重量比，发光层膜厚为40nm。在上述发光层6之后，继续真空蒸镀电子传输层材料为ET-1和Liq。该材料的真空蒸镀膜厚为40nm，此层为空穴阻挡/电子传输层7。在空穴阻挡/电子传输层7上，通过真空蒸镀装置，制作膜厚为1nm的氟化锂(LiF)层，此层为电子注入层8。在电子注入层8上，通过真空蒸镀装置，制作膜厚为15nm的Mg：Ag电极层，此层为阴极层9使用。在阴极层9上，真空蒸镀70nm的CP-1，作为CPL层10。按照上述步骤完成电致发光器件的制作后，测量器件的驱动电压，电流效率，其结果见表4所示。相关材料的分子机构式如下所示：
Figure BDA0001795687990000261
表3
Figure BDA0001795687990000262
Figure BDA0001795687990000271
所得电致发光器件的检测数据见表4所示。
表4
Figure BDA0001795687990000272
Figure BDA0001795687990000281
由表4的结果可以看出本发明有机化合物可应用于OLED发光器件制作，并且与比较例相比，无论是效率还是寿命均比已知OLED材料获得较大改观，特别是器件的使用寿命获得较大的提升。
进一步的本发明材料制备的OLED器件在低温下工作时效率也比较稳定，将器件实施例3、7、16、器件比较例1和器件比较例2在-10～80℃区间进行效率测试，所得结果如表5和图2所示。
表5
Figure BDA0001795687990000282
从表5和图2的数据可知，器件实施例3、7、16为本发明材料和已知材料搭配的器件结构，和器件比较例1相比，不仅低温效率高，而且在温度升高过程中，效率平稳升高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种以三芳胺为核心的有机化合物，其特征在于，该化合物的结构如通式(1)所示：
Figure FDA0001795687980000011
其中，所述Ar表示为取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5至30元杂芳基；
所述L、L1、L2分别独立的表示为单键、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚联苯基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚咔唑基、取代或未取代的亚苯并呋喃基；当L表示为单键时，Ar不表示为苯基；
所述R1、R2分别独立的表示为通式(2)所示结构；
Figure FDA0001795687980000012
所述R1通过L1-L2、L2-L3或L3-L4键与通式(1)并环连接；
所述R2通过L5-L6、L6-L7或L7-L8键与通式(1)并环连接；
所述可取代基团的取代基任选自卤素、氰基、C1-20的烷基、C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的5～30元杂芳基中的一种或多种；
所述杂芳基中的杂原子任选自氧原子、硫原子或氮原子中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述Ar表示为取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的萘啶基、通式(3)或通式(4)所示结构：
Figure FDA0001795687980000021
所述X1、X2、X3分别独立的表示为-O-、-S-、-C(R3)(R4)-或-N(R5)-；X2、X3还可以表示为单键；
所述Z1每次出现相同或不同的表示氮原子或C-H；在基团L与Z1键合的情况下，所述基团Z1表示为碳原子；
所述R3～R5分别独立的表示为C1-20的烷基、取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5～30元杂芳基中的一种；R3与R4还可相互连接成环；
所述R6～R9分别独立的表示为氢原子、氟原子、氰基、C1-20的烷基、取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5～30元杂芳基中的一种；R6和R7与通式(3)的连接方式以及R8和R9与通式(4)的连接方式可以是并环连接，也可以是单键取代连接；
所述可取代基团的取代基任选自卤素、氰基、C1-20的烷基、C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的5～30元杂芳基中的一种或多种；
所述杂芳基中的杂原子任选自氧原子、硫原子或氮原子中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的有机化合物，其特征在于，所述R3～R5分别独立的表示为甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、苯基、萘基、联苯基或吡啶基；
所述R6～R9分别独立的表示为氢原子、氟原子、氰基、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、苯基、萘基、联苯基、吡啶基、苯并呋喃基、咔唑基、苯并吡咯、苯并噻吩基或呋喃基；
所述可取代基团的取代基任选自氟原子、氰基、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、苯基、萘基、联苯基、吡啶基、苯并呋喃基、咔唑基、苯并噻吩基或呋喃基中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述化合物具体结构为：
Figure FDA0001795687980000031
Figure FDA0001795687980000032
Figure FDA0001795687980000041
Figure FDA0001795687980000051
Figure FDA0001795687980000061
Figure FDA0001795687980000071
Figure FDA0001795687980000081
Figure FDA0001795687980000091
Figure FDA0001795687980000101
Figure FDA0001795687980000111
Figure FDA0001795687980000112
中的任一种。
5.一种有机电致发光器件，其特征在于，至少一层功能层含有权利要求1-4任一项所述的以三芳胺为核心的化合物。
6.一种有机电致发光器件，其特征在于，包括电子阻挡层或空穴传输层，所述电子阻挡层或空穴传输层材料含有权利要求1-4任一项所述的以三芳胺为核心的化合物。
7.一种照明或显示元件，其特征在于，包括权利要求5-6所述的有机电致发光器件。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112778253A (zh) * 2019-11-07 2021-05-11 北京鼎材科技有限公司 有机化合物及含有其的有机电致发光器件
CN113563204A (zh) * 2021-08-30 2021-10-29 上海钥熠电子科技有限公司 三芳胺化合物及其在有机电致发光显示器件中的应用
CN114437006A (zh) * 2020-11-04 2022-05-06 北京鼎材科技有限公司 一种有机化合物及其应用
KR20220067038A (ko) * 2020-11-17 2022-05-24 엘티소재주식회사 헤테로 고리 화합물, 이를 포함하는 유기전계발광소자, 및 유기물층용 조성물
WO2023085860A1 (ko) * 2021-11-12 2023-05-19 주식회사 엘지화학 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108341795A (zh) * 2018-02-09 2018-07-31 长春海谱润斯科技有限公司 一种三芳胺衍生物及其有机电致发光器件

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108341795A (zh) * 2018-02-09 2018-07-31 长春海谱润斯科技有限公司 一种三芳胺衍生物及其有机电致发光器件

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘磊等: "三苯胺类小分子的合成及其AIE性能研究", 《化学通报》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112778253A (zh) * 2019-11-07 2021-05-11 北京鼎材科技有限公司 有机化合物及含有其的有机电致发光器件
CN112778253B (zh) * 2019-11-07 2024-02-09 北京鼎材科技有限公司 有机化合物及含有其的有机电致发光器件
CN114437006A (zh) * 2020-11-04 2022-05-06 北京鼎材科技有限公司 一种有机化合物及其应用
KR20220067038A (ko) * 2020-11-17 2022-05-24 엘티소재주식회사 헤테로 고리 화합물, 이를 포함하는 유기전계발광소자, 및 유기물층용 조성물
WO2022108260A1 (ko) * 2020-11-17 2022-05-27 엘티소재주식회사 헤테로 고리 화합물, 이를 포함하는 유기전계발광소자, 및 유기물층용 조성물
KR102554747B1 (ko) * 2020-11-17 2023-07-12 엘티소재주식회사 헤테로 고리 화합물, 이를 포함하는 유기전계발광소자, 및 유기물층용 조성물
CN113563204A (zh) * 2021-08-30 2021-10-29 上海钥熠电子科技有限公司 三芳胺化合物及其在有机电致发光显示器件中的应用
CN113563204B (zh) * 2021-08-30 2024-05-28 上海钥熠电子科技有限公司 三芳胺化合物及其在有机电致发光显示器件中的应用
WO2023085860A1 (ko) * 2021-11-12 2023-05-19 주식회사 엘지화학 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

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