含氮杂环的化合物及其应用的制作方法

本发明涉及有机材料领域，特别涉及含氮杂环的化合物及其应用。

背景技术：

1、有机电致发光器件(oleds)被广泛应用在手机、平板显示和电视机等显示器件上。有机电致发光器件通常包括阴极、阳极以及位于阴极和阳极之间的发光单元，根据发光单元数目的不同，有机电致发光器件可以分为单层有机电致发光器件和串联式有机电致发光器件(简称“tandem oled”)。串联式oled器件在相同的亮度要求下，所需电流密度大大降低，因而有助于改善oled器件的效率滚降和寿命问题。但是，串联式oled器件的驱动电压也会随着层数的增加而线性增加，所以有必要降低其工作电压。

2、目前，通常在串联式oled器件的发光单元的发光层之间设置电荷产生层(charge-generation layer，cgl)，通过改善电荷产生层的性能，有助于降低串联式oled器件的工作电压并提升器件性能。相关技术公开了将含有3，5-二吡啶基团的化合物作为电子传输材料，但是这些材料的玻璃化温度低于116度，其使用寿命无法满足实际需要。相关技术还公开了菲接联吡啶的电子材料，作为电荷产生层和电子传输层应用在oled器件上面，然而，上述的材料应用在不论是经典oled还是串联式oled，其驱动电压、器件效率和寿命均有待进一步改善。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提供一种含氮杂环的化合物及其应用，能够解决相关技术中存在的技术问题。

2、具体而言，包括以下的技术方案：

3、一方面，提供了一种含氮杂环的化合物，所述含氮杂环的化合物的化学结构式i如下所示：

4、

5、其中，r1、r2各自独立地选自氢、氘、卤素、取代或未取代的c6～c30芳基、取代或未取代的c3～c30杂芳基、取代或未取代的c1～c16烷基、取代或未取代的c1～c16烷氧基或者取代或未取代的c3～c16环烷基；

6、l为取代或未取代的c3-c30亚杂芳基中的一种；

7、z1、z2、z3为n或ch，且z1、z2、z3中至少一个为n；

8、ar1、ar2各自独立地选自取代或未取代的c3～c30氮杂芳基或者取代或者未取代的c6～c30芳基，并且ar1、ar2中地至少一个为取代或未取代的c3～c30氮杂芳基。

9、在一些可能的实现方式中，对于含有取代基的基团，所述取代基选自c1～c25烷基、c1～c15烷氧基、c6～c16芳基、氘、f和cn中的至少一种。

10、在一些可能的实现方式中，r1、r2中的至少一个含有n原子。

11、在一些可能的实现方式中，l为取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚嘧啶基或者取代或未取代的亚吡嗪。

12、在一些可能的实现方式中，ar1、ar2中的一个为取代或未取代的c3～c15氮杂芳基，另外一个为取代或者未取代的c6～c30芳基；

13、或者，ar1、ar2两者各自独立地为取代或未取代的c3～c15氮杂芳基。

14、另一方面，提供了一种n型掺杂半导体材料，所述n型掺杂半导体材料包括所述的含氮杂环的化合物和掺杂剂。

15、在一些可能的实现方式中，所述掺杂剂为金属掺杂剂，所述掺杂剂的质量百分比为0.5％～50％。

16、在一些可能的实现方式中，所述金属掺杂剂选自碱金属、碱土金属和稀土金属中的至少一种。

17、再一方面，提供了一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括层叠布置的阴极、发光单元和阳极；

18、所述发光单元包括电子传输层，所述电子传输层的制备原料包括所述的n型掺杂半导体材料中的至少一种。

19、又一方面，提供了一种串联式有机电致发光器件，所述串联式有机电致发光器件包括层叠布置的阴极、多个发光单元和阳极，其中，任意相邻的两个发光单元之间具有电荷产生层；

20、所述发光单元包括发光层和与所述发光层层叠布置的电荷产生层，所述电荷产生层包括n型掺杂层，所述n型掺杂层的制备原料包括所述的n型掺杂半导体材料中的至少一种。

21、又一方面，提供了一种显示装置，所述显示装置包括所述的有机电致发光器件。

22、又一方面，提供了所述的含氮杂环的化合物在有机电致发光器件、有机太阳能电池、有机薄膜晶体管、有机光检测器、有机场效应晶体管、有机集成电路或者有机光感受器中的应用。

23、本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

24、本发明实施例提供的具有上述化学结构式的含氮杂环的化合物，能够作为n型掺杂半导体材料并用于制备电荷产生层，该电荷产生层应用于有机电致发光器件中，不仅能够提高器件的电流效率、功率效率和寿命，还能降低器件的驱动电压。

技术特征：

1.一种含氮杂环的化合物，其特征在于，所述含氮杂环的化合物的化学结构式i如下所示：

2.根据权利要求1所述的含氮杂环的化合物，其特征在于，对于含有取代基的基团，所述取代基选自c1～c25烷基、c1～c15烷氧基、c6～c16芳基、氘、f和cn中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的含氮杂环的化合物，其特征在于，r1、r2中的至少一个含有n原子。

4.根据权利要求1所述的含氮杂环的化合物，其特征在于，l为取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚嘧啶基或者取代或未取代的亚吡嗪。

5.根据权利要求1所述的含氮杂环的化合物，其特征在于，ar1、ar2中的一个为取代或未取代的c3～c15氮杂芳基，另外一个为取代或者未取代的c6～c30芳基；

6.一种n型掺杂半导体材料，其特征在于，所述n型掺杂半导体材料包括权利要求1-5任一项所述的含氮杂环的化合物和掺杂剂。

7.根据权利要求6所述的n型掺杂半导体材料，其特征在于，所述掺杂剂为金属掺杂剂，所述掺杂剂的质量百分比为0.5％～50％。

8.根据权利要求7所述的n型掺杂半导体材料，其特征在于，所述金属掺杂剂选自碱金属、碱土金属和稀土金属中的至少一种。

9.一种有机电致发光器件，其特征在于，所述有机电致发光器件包括层叠布置的阴极、发光单元和阳极；

10.一种串联式有机电致发光器件，其特征在于，所述串联式有机电致发光器件包括层叠布置的阴极、多个发光单元和阳极，其中，任意相邻的两个发光单元之间具有电荷产生层；

11.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求9或10所述的有机电致发光器件。

12.权利要求1-5任一项所述的含氮杂环的化合物在有机电致发光器件、有机太阳能电池、有机薄膜晶体管、有机光检测器、有机场效应晶体管、有机集成电路或者有机光感受器中的应用。

技术总结本发明公开了含氮杂环的化合物及其应用，属于有机材料领域，含氮杂环的化合物的化学结构式I如下所示：R<subgt;1</subgt;、R<subgt;2</subgt;各自独立地选自氢、氘、卤素、C6～C30芳基、C3～C30杂芳基、C1～C16烷基、C1～C16烷氧基或C3～C16环烷基；L为C3‑C30亚杂芳基的一种；Z<subgt;1</subgt;、Z<subgt;2</subgt;、Z<subgt;3</subgt;为N或CH，且三者中至少一个为N；Ar<subgt;1</subgt;、Ar<subgt;2</subgt;选自C3～C30氮杂芳基或C6～C30芳基，并且两者至少之一为C3～C30氮杂芳基。该化合物能够作为N型掺杂半导体材料并应用于有机电致发光器件中，提高器件的电流效率、功率效率和寿命，且降低器件的驱动电压。技术研发人员：黄锦海,周海涛,张亮受保护的技术使用者：上海飞凯材料科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17