一种含喹唑啉杂环化合物及其在有机光电器件中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种含喹唑啉杂环化合物及其在有机光电器件中的应用，如通式(1)所示，X为N或者CH，当X为N时R1为氢原子；当X为CH时R1为氰基；L1、L2为单键、亚苯基、亚萘基或亚联苯基；n为0、1、2、3；Ar1为芳基，为苯基、联苯基、萘基、蒽；Ar2、Ar3可以相同也可以不同，Ar2、Ar3各自独立为给电子基团，由通式(2)、(3)表示的基团。本发明专利技术提供的一种含喹唑啉杂环化合物，在其母体上连接呋喃、噻吩、杂芳基氨基、吖啶、吩啞嗪、噻啞嗪等基团构成给‑受体型化合物，作为有机电致发光二极管的掺杂材料或者主体材料可以实现有机EL元件高亮度、低电压、高效率、使用寿命长。本发明专利技术还涉及包含该含喹唑啉衍生物的有机发光二极管装置。

A Heterocyclic Compound Containing Quinazoline and Its Application in Organic Photoelectric Devices

The invention discloses a heterocyclic compound containing quinazoline and its application in organic optoelectronic devices, as shown in general formula (1), X is N or CH, and R1 is hydrogen atom when X is N; R1 is cyano when X is CH; L1 and L2 are single bonds, phenylene, naphthalene or biphenyl; n is 0, 1, 2, 3; Ar1 is aryl and is phenyl, biphenyl, naphthalene, anthracene; Ar2 and Ar3 can be the same or not. Similarly, Ar2 and Ar3 are independent electron donating groups, which are represented by general formulas (2) and (3). The present invention provides a quinazoline heterocyclic compound, which is composed of furan, thiophene, heteroaryl amino, acridine, phenylduzine, thiadiazine and other groups on its parent body to form a receptor-type compound. As the doping material or main material of organic light-emitting diode, the organic EL element can achieve high brightness, low voltage, high efficiency and long service life. The invention also relates to an organic light emitting diode device comprising the quinazoline derivative.

【技术实现步骤摘要】
一种含喹唑啉杂环化合物及其在有机光电器件中的应用
本专利技术涉及发光效率高的有机发光元件，涉及有机电致发光功能材料领域，尤其涉及一种含喹唑啉杂环化合物有机小分子材料及其在有机光电器件的应用。
技术介绍
作为一种自发光的电子元件，有机电致发光OLED(OrganicLightEmissionDiodes)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、响应速度快、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％。磷光材料由重金属元素构成，通过隙见穿越可以同时利用单线态和三线态能量，内量子效率可以达到100％。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隙间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。近几年的研究结构表明：TADF材料不仅可以作为发光层中的发光材料(dopant)，也可以做为发光层中的主体材料来敏化dopant，这类器件有助于提高传统器件的效率，改善器件的色纯度，提高器件的工作寿命，是一类具有广阔应用前景的有机电致发光功能材料。对于有机电致发光器件要求提高发光效率、降低驱动电压、提高耐久性等。其中兼顾提高效率与器件寿命成为业内一大课题。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HOMO、LUMO，合适的三线态能量。3、作为TADF材料首先材料应具有较小的△Est(一般＜0.1eV)，另外应具有合适的磷光寿命。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体系的主体材料和TADF体系的具有长寿命、高效率的更好性能的有机功能材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种含喹唑啉杂环化合物，可以提高有机电致发光器件使用效率和使用寿命。本专利技术提供的一种含喹唑啉杂环化合物，由下述通式(1)表示：式(1)中，X为N或者CH，当X为N时R1为氢原子；当X为CH时R1为氰基；L1、L2为单键、亚苯基、亚萘基或亚联苯基；n为0、1、2、3；Ar1为芳基，为苯基、联苯基、萘基、蒽；Ar2、Ar3可以相同也可以不同，Ar2、Ar3各自独立为给电子基团，由下述通式(2)、(3)表示的基团，式(2)中Ar4、Ar5可以相同也可以不同，可表示为苯基、联苯基、萘基、胺基、咔唑基、呋喃基、噻吩基、芴基、吖啶、吩啞嗪、取代或未取代的C6至C30芳香族杂环基中的一种；当Ar4、Ar5含取代基时，取代基为甲基、异丙基、叔丁基、甲氧基、苯基、联苯基、萘基、胺基、咔唑基、呋喃基、噻吩基、芴基、吖啶、吩啞嗪之一。优选结构如下：[式3]式(3-i)中W为氧原子、硫原子、Cm1m2、Sim1m2、Nm3，其中m1、m2分别为氢原子、甲基、乙基、丙基、叔丁基、苯基中的一种，m3是氢原子、苯基、胺基、联苯基、萘基、咔唑基、呋喃基、噻吩基、芴基、吖啶、吩啞嗪、取代或未取代的C6至C30芳香族杂环基中的一种；取代基为甲基、乙基、叔丁基、甲氧基、氰基、三氟甲基，优选的芳香族杂环基团为3,9-二苯基-9H-咔唑基、3-二苯并呋喃-4-基-9-苯基-9H-咔唑基、3-(9,9-二甲基-9H-芴-1-基)-9-苯基-9H-咔唑基、12,12-二甲基-12H-10-氧杂-茚并[2,1-B]芴基、螺二芴基。式(3-ii)、(3-iii)中U为碳原子、硅原子；优选结构如下：本专利技术还提供了一种上述所述的含喹唑啉杂环化合物制成的材料在有机电致发光元件中的应用。本专利技术还提供了一种有机电致发光元件，包括:彼此相对的阳极和阴极；位于所述阳极和所述阴极之间的至少一个有机层；其中所述有机层包括发光层，所述发光层包含上述所述的含喹唑啉杂环化合物制成的材料。优选地，所述有机层还包括第一空穴传输层和第二空穴传输层；其中，所述发光层分别包含上述所述的含喹唑啉杂环化合物制成的材料。本专利技术还提供了一种如上述所述的有机电致发光元件在有机电致发光显示装置中的应用。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的一种含喹唑啉杂环化合物具有给-受体结构，较小的△Est能量值，合适的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，本专利技术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或者热活性延迟荧光发光材料使用。附图说明图1是本专利技术的一种有机电致发光元件的结构示意图。附图标记说明：1-衬底；2-阳极；3-空穴注入层；4-第一空穴传输层；5-第二空穴光层；6-发光层；7-空穴阻挡层；8-电子传输层；9-电子注入层；10-阴极。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。若未特别指明，实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。通式(1)中当X＝CH时，R1为氰基，具体例如式(1-1)所示：通式(1)中当X＝N时，R1为氢原子，具体例如式(1-2)所示：通式(2)所表示的基团的具体例如下所示：通式(3)所表示的基团的具体例如下所示：本专利技术用通式(1)所示的化合物的具体例如下所示：本专利技术提供一种含喹唑啉衍生物杂环化合物，如通式(1)所示，X为N或者CH，当X为N时R1为氢原子；当X为CH时R1为氰基；L1、L2为单键、亚苯基、亚萘基或亚联苯基；n为0、1、2、3；Ar1为芳基，为苯基、联苯基、萘基、蒽；Ar2、Ar3可以相同也可以不同，Ar2、Ar3各自独立为给电子基团，如咔唑基、胺基、吖啶基、吩唖嗪基、噻唖嗪基。在没有特定限制的情况下，所述有机电致发光元件可以是磷光器件也可以是荧光器件或者是包含热活性延迟荧光(TADF)材料器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含喹唑啉杂环化合物，其特征在于，由下述通式(1)表示：

【技术特征摘要】
1.一种含喹唑啉杂环化合物，其特征在于，由下述通式(1)表示：式(1)中，X为N或者CH，当X为N时R1为氢原子；当X为CH时R1为氰基；L1、L2为单键、亚苯基、亚萘基或亚联苯基；n为0、1、2、3；Ar1为芳基、苯基、联苯基、萘基、蒽；Ar2、Ar3可以相同也可以不同，Ar2、Ar3各自独立为给电子基团，由下述通式(2)、(3)表示的基团，式(2)中Ar4、Ar5可以相同也可以不同，可表示为苯基、联苯基、萘基、胺基、咔唑基、呋喃基、噻吩基、芴基、吖啶、吩啞嗪、取代或未取代的C6至C30芳香族杂环基中的一种，取代基为甲基、乙基、叔丁基、甲氧基、氰基、三氟甲基、苯基、联苯基、萘基、胺基、咔唑基、呋喃基、噻吩基、芴基、吖啶、吩啞嗪之一，优选的芳香族杂环基团为3,9-二苯基-9H-咔唑基、3-二苯并呋喃-4-基-9-苯基-9H-咔唑基、3-(9,9-二甲基-9H-芴-1-基)-9-苯基-9H-咔唑基、12,12-二甲基-12H-10-氧杂-茚并[2,1-B]芴基、螺二芴基；优选结构如下：式(3-i)中W为氧原子、硫原子、Cm1m2、Sim1m2、Nm3，其中m1、m2分别为氢原子、甲基、乙基、丙基、叔丁基、苯基中的一种，m3是氢原子、苯基、胺基、联苯基、萘基、咔唑基、呋喃基、噻吩基、芴基、吖啶、吩啞嗪、取代或未取代的C6至C30芳香族杂环基中的一种；取代基为甲基、乙基、叔丁基、甲氧基、氰基、三氟甲基、苯基、联苯基、萘基、胺基、咔唑基、呋喃基、噻吩基、芴基、吖啶、吩啞嗪之一，优选的芳香族杂环基团为3,9-二苯基-9H-咔唑基、3-二苯并呋喃-4-基-9-苯基-9H-咔唑基、3-(9,9-二甲基-9H-芴-1-基)-9-苯基-9H-咔唑基、12,12-二甲基-12H-10-氧杂-茚并[2,1-B]芴基、螺二芴基；式(3-ii)、(3-iii)中U为碳原子、硅原子；优选结构如下：2.如权利要求1所述的含喹唑啉杂环化合物，其特征在于，所述连接给电子基团为取代或未取代的成环碳原子数为6～30的芳基，优选为胺基、吖啶基、吩啞嗪基、5,10二苯基5,10-二氢吩嗪基、9,9-二苯基-9,10-二氢吖啶基；或2～3个所述胺基，优选为二苯胺基、三苯胺基、联苯-4-基-苯基-胺基、(4-二苯并呋喃-1-基-苯基)-苯基-胺基；或2～3个所述芳基和2～3个所述杂环基结合的基团，举例有苯基、联苯基、萘基、蒽。任意位置取代为甲基、乙基、叔丁基、甲氧基、氰基、三...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙军，刘凯鹏，张宏科，郭静，王小伟，刘骞峰，高仁孝，
申请(专利权)人：西安瑞联新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61