一种含咔唑基的衍生物及其在有机电致发光器件中的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种具有如式（1）、（2）或（3）所示的结构新型含咔唑基的衍生物：其中：A和B其中之一为N，另一为CH基团或CH基团中的H被C1-12的烷基、C6-30的芳基、-CF3、-SCH3中的一种取代的基团；Ar选自单键、亚苯基、三取代苯基、四取代苯基、亚联苯基、三取代联苯基其中之一；R1和R2分别独立地选自H、C1-12的脂肪族烷基、C1-12的脂肪族环烷基、C6-30的芳基、C6-30的杂环芳基、甲硫基、甲氧基、乙氧基或三氟甲基；R3和R4独立选自C1-12的脂肪族烷基或C6-30的芳基；R3还可以为H；n是1或2。该类化合物性质稳定，制备工艺简单，可在有机电致发光器件中用作磷光主体材料，得到较高的发光效率和较低的启亮电压。。

【技术实现步骤摘要】
一种含咔唑基的衍生物及其在有机电致发光器件中的应用
本专利技术涉及一种新型有机化合物，及其在有机电致发光显示
中的应用。
技术介绍
电致发光材料和器件经过多年的研究和发展，已经达到了实用化水平，各种材料，例如空穴材料，电子材料，发光材料，显示器件制备技术，已经取得了长足的进展。随着研究工作的深入和实用化过程中对材料的要求，用磷光作为发光材料的优势日益显明。磷光材料的发光效率高于荧光材料3至4倍，对许多要求亮度较高的显示产品来说，用磷光材料是首要选择。器件中的磷光发光层由二类材料共蒸形成，一类是主体材料，占共蒸组分的90%左右，另一类是磷光染料，占共蒸组分的10%左右。传统使用的在磷光主体材料是4，4’-N，N’-二咔唑联苯。该材料有较高的三线态能级，能与磷光染料很好地匹配，但由于该材料分子量较小（分子量484），使得玻璃化温度较低（Tg约1100C或一下），在使用过程容易结晶，形成岛状，引起不亮点，器件寿命变短。对新磷光主体材料的开发和研究工作在不断进行，其中有将吡啶基引入材料结构中的研究专利（申请号200680047266.5，公开号CN101331626A），也有将嘧啶基引入材料结构中的研究专利（申请号200580014777.2，公开号CN1951155A），都不同程度取得较好的改进效果。因此，基于现有的研究，进一步开发稳定高效的磷光主体材料，从而降低起亮电压，提高器件效率，具有很重要的实际应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种新型的有机化合物，该类化合物可以用于有机电致发光显示领域，特别地，在有机电发光器件中的有机发光功能层中用作磷光主体材料，进而得到驱动电压低，电流效率高、半衰期较长的有机电致发光器件。本专利技术提出的化合物含有咪唑并［1,2-a］嘧啶基团和咔唑基团，或含有咪唑并［1,2-a］吡嗪基团和咔唑基团，这类有机化合物具有较高的分子量，有利于化合物玻璃化温度的提高，同时，咪唑并［1,2-a］嘧啶基团或咪唑并［1,2-a］吡嗪基团和咔唑基团可以直接连接形成化合物，也可以通过亚苯基、亚联苯基、三价苯基、三价联苯基等芳基基团，或萘基、芴基等稠环芳基基团相连接，该化合物上的各基团处于非平面状态，使得整个分子在空间立体上形成一定程度上的扭曲，分子的空间立体结构不规整，有利于形成无定型膜，特别是在有咔唑基存在的基础上，本专利技术引入咪唑并［1,2-a］嘧啶基团或咪唑并［1,2-a］吡嗪基团，有效地调节了材料的三线态能级（T1）。当将本专利技术的材料作为磷光主体用于电致发光器件的时候，电致发光在启亮电压、亮度、使用寿命等各方面都有明显的改善。为此，本专利技术提供了一种具有如式（1）、（2）或（3）所示的结构的含咔唑基的衍生物：其中：A和B其中之一为N，另一为CH基团或CH基团中的H被C1-12的烷基、碳原子数为6-30的芳基、碳原子数为6-30的杂环芳基、-CF3、-SCH3中的一种取代的基团；Ar选自单键、亚苯基、三取代苯基、四取代苯基、亚联苯基、三取代联苯基其中之一；R1和R2分别独立地选自H、碳原子数为1-12的取代或未取代的脂肪族烷基、碳原子数为1-12的取代或未取代的脂肪族环烷基、碳原子数为6-30的取代或未取代的芳基、碳原子数为6-30的取代或未取代的芳基、甲硫基、甲氧基、乙氧基或三氟甲基；R3选自H、碳原子数为1-12的取代或未取代的脂肪族烷基或碳原子数为6-30的取代或未取代的芳基；R4选自碳原子数为1-12的取代或未取代的脂肪族烷基或碳原子数为6-30的取代或未取代的芳基；n是1或2。进一步的，Ar可直接和咪唑并［1,2-a］嘧啶基团或咪唑并［1,2-a］吡嗪基团连接，或者，当R1或R2为H时，Ar通过R1或R2与咪唑并［1,2-a］嘧啶基团或咪唑并［1,2-a］吡嗪基团相连，也是就说Ar直接连接在R1或R2的位置上；进一步的，所述R1和R2分别独立地选自H、甲基、乙基、丙基、正丁基、正戊基、正己基、苯基、甲苯基、乙苯基、联苯基、萘基、咔唑基、咔唑基苯基、苯基取代的咔唑基苯基、芴基、N-芴基咔唑基、甲硫基、甲氧基、乙氧基或三氟甲基。进一步的，所述R3选自H、甲基、乙基、丙基、正丁基、正戊基、正己基、苯基、甲苯基、乙苯基或联苯基。进一步的，所述R4选自甲基、乙基、丙基、正丁基、正戊基、正己基、苯基、甲苯基、乙苯基、联苯基或萘基。通式（1）、（2）或（3）中，当Ar不是单键时，Ar的骨架结构优选自下述结构：进一步的，在通式（1）、（2）或（3）中，A和B其中之一为N，另一为CH基团或CH基团中的H被甲基、乙基、丙基、正丁基、正戊基、-CF3、-SCH3、苯基、甲苯基、乙苯基、联苯基、萘基、咔唑基、N-苯基咔唑基之一取代的基团。当R1或R2不为H时，所述R1或R2可选自下述之任一结构：为了更清楚说明本
技术实现思路
，下面具体叙述本专利技术涉及到的化合物的优选结构：本专利技术提供了一种可应用于有机电致发光器件中的含咔唑基的衍生物。进一步的，所述的含咔唑基的衍生物在有机电致发光器件中可用作磷光主体材料。本专利技术还提供了一种有机电致发光器件，包括基板，以及依次形成在所述基板上的阳极层、有机发光功能层和阴极层；所述的有机发光功能层包括空穴传输层、有机发光层以及电子传输层，所述有机发光层的主体材料为一种或多种所述的含咔唑基的衍生物。进一步的，在有机电致发光器件中，所述发光层由主体材料和发光染料组成，所述发光染料为磷光染料。本专利技术开发出的新型含咔唑基的衍生物，制备工艺简单、易行且该材料具有良好的热稳定性，有与磷光染料相匹配的分子轨道和三线态能级（T1），在有机电致发光器件中是很好的磷光主体材料。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明；用Gaussian03/6-31方法分别求得化合物的最高占有分子轨道（HOMO）、最低空轨道（LUMO）和三线态能级（T1）。其中：图1是本专利技术所述的有机化合物4的最高占有分子轨道，HOMO能级为-5.085ev，三线态能级T1=2.3418ev；图2是本专利技术所述的有机化合物4的最低空轨道，LUMO能级为-1.402ev。具体实施例以下实施例1-实施例15为本申请的合成实施例：本专利技术中所用的各种咪唑并[1,2-a]嘧啶卤代衍生物和咪唑并[1,2-A]吡嗪卤代衍生物，例如，5,7-二氯咪唑并[1,2-a]嘧啶，6-溴咪唑并[1,2-a]嘧啶，3-溴咪唑并[1,2-a]嘧啶，7-氯-5-(甲硫基)咪唑并[1,2-c]嘧啶，3-溴-6-氯咪唑并[1,2-a]嘧啶，2-(3-溴苯基)咪唑[1,2-a]并嘧啶，6-氯-2-p-甲苯基咪唑[1,2-a]并嘧啶，2-(4-溴苯基)-咪唑并[1,2-a]-7-甲基嘧啶，2-(3-溴苯基)-咪唑并[1,2-a]嘧啶，2-(3-溴苯基)-咪唑并[1,2-a]-7-甲基嘧啶，2-(4-溴苯基)-咪唑并[1,2-a]嘧啶，3-溴-7-(三氟甲基)咪唑并[1,2-a]嘧啶，6-溴咪唑并[1,2-A]吡嗪，3-溴-8-氯咪唑并[1,2-A]吡嗪，6,8-二溴-咪唑[1,2-A]吡嗪，5-氯-咪唑并[1,2-A]吡嗪，8-氯咪唑并[1,2-a]吡嗪，3-溴咪唑并[1,2-a]吡嗪，2-溴咪唑并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含咔唑基的衍生物，其特征在于，具有如式（1）、（2）或（3）所示的结构：其中：A和B其中之一为N，另一为CH基团或CH基团中的H被碳原子数为1‑12的烷基、碳原子数为6‑30的芳基、碳原子数为6‑30的杂环芳基、‑CF3、‑SCH3中的一种取代的基团；Ar选自单键、亚苯基、三取代苯基、四取代苯基、亚联苯基、三取代联苯基其中之一；R1和R2分别独立地选自H、碳原子数为1‑12的取代或未取代的脂肪族烷基、碳原子数为1‑12的取代或未取代的脂肪族环烷基、碳原子数为6‑30的取代或未取代的芳基、碳原子数为6‑30的取代或未取代的杂环芳基、甲硫基、甲氧基、乙氧基或三氟甲基；R3选自H、碳原子数为1‑12的取代或未取代的脂肪族烷基、碳原子数为6‑30的取代或未取代的芳基；R4选自碳原子数为1‑12的取代或未取代的脂肪族烷基或碳原子数为6‑30的取代或未取代的芳基；n是1或2。

【技术特征摘要】
1.一种含咔唑基的衍生物，其特征在于，具有如式(1)或(3)所示的结构：其中：A和B其中之一为N，另一为CH基团或CH基团中的H被甲基、-CF3、-SCH3、苯基、甲苯基、乙苯基、联苯基、咔唑基、N-苯基咔唑基中的一种取代的基团；Ar选自单键；或者，当Ar不为单键时，Ar的结构选自下述任一结构：R1和R2分别独立地选自H、甲基、苯基、甲苯基、乙苯基、联苯基、咔唑基、咔唑基苯基、苯基取代的咔唑基、甲硫基或三氟甲基；R3选自H、甲基、苯基、甲苯基、乙苯基或联苯基；R4选自甲基、苯基、甲苯基、乙苯基或联苯基；n是1或2。2.根据权利要求1所述的含咔唑基的衍生物，其特征在于，R1和R2选自下述之任一结构：3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李银奎，汤金明，范洪涛，
申请(专利权)人：北京鼎材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11