一种以三嗪和喹喔啉为核心的有机化合物及其在OLED上的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种以三嗪和喹喔啉为核心的有机化合物及其在OLED器件上的应用，本发明专利技术化合物具有较高的玻璃化温度和分子热稳定性；在可见光领域吸收低、折射率高，在应用于OLED器件的CPL层后，可有效提升OLED器件的光取出效率；本发明专利技术化合物还具有深的HOMO能级和高的电子迁移率，可作为OLED器件的空穴阻挡/电子传输层材料，可有效阻挡空穴或能量从发光层传递至电子层一侧，从而提升空穴和电子在发光层的复合效率，并且提升OLED器件的发光效率和使用寿命。

The application of an organic compound with three triazine and quinoxaline as the core and on OLED

The invention relates to an organic compound with three triazine and quinoxaline as the core and its application in OLED device, the glass transition temperature and thermal stability of molecular compounds of the present invention has high absorption; low, high refractive index in the visible light field in the CPL layer used in OLED devices, OLED devices can effectively improve the the light extraction efficiency; the compounds of the invention also has HOMO deep level and high electron mobility, can be used as a OLED device / hole blocking electron transport layer material, which can effectively block the hole or side to the electronic energy transfer layer from the light emitting layer, so as to enhance the electron and hole in the composite luminescent efficiency, and enhance the luminous efficiency and the service life of OLED devices.

【技术实现步骤摘要】
一种以三嗪和喹喔啉为核心的有机化合物及其在OLED上的应用
本专利技术涉及半导体
，尤其是涉及一种以三嗪和苯并吡嗪为核心的有机化合物及其在OLED上的应用。
技术介绍
有机电致发光(OLED:OrganicLightEmissionDiodes)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，并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发光器件是一种类似于三明治的结构，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。OLED发光器件作为电流器件，当对其两端电极施加电压，并通过电场作用有机层功能材料膜层中的正负电荷时，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，由于OLED的外量子效率和内量子效率之间存在巨大差距，极大地制约了OLED的发展。因此，如何提高OLED的光取出效率成为研究热点。ITO薄膜和玻璃衬底的界面以及玻璃衬底和空气的界面处会发生全反射，出射到OLED器件前向外部空间的光约占有机材料薄膜EL总量的20％，其余约80％的光主要以导波形式限制在有机材料薄膜、ITO薄膜和玻璃衬底中。可见常规OLED器件的出光效率较低(约为20％)，这严重制约了OLED的发展和应用。如何减少OLED器件中的全反射效应、提高光耦合到器件前向外部空间的比例(出光效率)引起人们的广泛关注。目前，实现提高OLED外量子效率的一类重要方法是在基底出光表面形成如褶皱、光子晶体、微透镜陈列(MLA)和添加表面覆盖层等结构。前两种结构会影响OLED的辐射光谱角度分布，第三种结构制作工艺复杂，而使用表面覆盖层工艺简单，发光效率提高30％以上，尤为人们关注。根据光学原理，当光透射过折射率为n1的物质到折射率为n2的物质时(n1＞n2)，只有在arcsin(n2/n1)的角度内才能入射到折射率为n2的物质里，吸收率B可以用以下的公式计算：设n1＝n一般OLED有机材料＝1.70，n2＝n玻璃＝1.46，则2B＝0.49。假设向外传播的光全部被金属电极反射，则只有51％的光能被高折射率的有机膜和ITO层所波导，同样可以计算光从玻璃基底射出到空气时的透过率。因此从有机层发出的光射出器件的外部时，只有约17％的光能被人们所看见。因此，针对目前OLED器件光取出效率低的现状，需要在器件结构中增加一层CPL层，即光提取材料，根据光学吸收、折射原理，此表面覆盖层材料的折射率应该越高越好。目前对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，创制出更高性能的OLED功能材料。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种以三嗪和喹喔琳为核心的有机化合物及其在有机电致发光器件上的应用。本专利技术化合物含有三嗪及喹喔琳结构，具有较高的玻璃化转变温度和分子热稳定性，在可见光领域吸收低、折射率高，在应用于OLED器件的CPL层后，可有效提升OLED器件的光取出效率；并且由于三嗪和喹喔琳具有深的HOMO能级，宽的禁带(Eg)能级，可作为OLED器件的空穴阻挡/电子传输层材料，阻挡空穴从发光层传递至电子层一侧，提高空穴和电子在发光层中的复合度，从而提升OLED器件的发光效率和使用寿命。本专利技术的技术方案如下：一种以三嗪和喹喔琳为核心的有机化合物，所述有机化合物的结构如通式(1)所示：通式(1)通式(1)中，Ar1、Ar2、Ar3分别独立的表示为单键、取代或未取代的C6-60亚芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5～60元杂亚芳基；所述杂原子为氮、氧或硫；Ar1、Ar2、Ar3可以相同或不同；通式(1)中，R1表示为氢原子；C1-10直链或支链烷基；卤素原子、氕原子、氘原子、或氚原子取代或未取代的吡啶基；通式(2)；通式(3)；或通式(4)所示结构中的一种；通式(2)通式(3)通式(4)通式(2)中，每一个X各自独立的表示为N或C，且至少一个X为N；通式(3)中，每一个Y各自独立的表示为N或C，且至少一个Y为N；通式(4)中，R4、R5分别独立的表示为取代或未取代的C6-60芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5～60元杂芳基；所述杂原子为氮、氧或硫；R4、R5可以相同或不同；通式(1)中，R2、R3分别独立的表示为通式(5)或通式(6)所示结构；通式(5)通式(6)其中，R6、R7、R8分别独立的表示为取代或未取代的C6-60芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5～60元杂芳基；所述杂原子为氮、氧或硫。优选的，所述有机化合物的结构如通式(Ⅰ)～(Ⅵ)中的任一种所示：其中R1～R3表示的涵义如上文中所限定。优选的，所述化合物的结构如同式(Ⅰ)～(Ⅳ)中的任一种所示：其中R1、R6-R8表示的涵义如上文中所限定的。优选的，所述Ar1、Ar2、Ar3分别独立的表示为单键、C1-10直链或支链烷基、卤素原子、氕原子、氘原子、或氚原子取代或未取代的亚苯基；亚萘基；亚二联苯基；亚三联苯基；亚呋喃基；亚吡啶基；或亚咔唑基中的一种；R4、R5、R6、R7、R8分别独立的表示为C1-10直链或支链烷基；卤素原子、氕原子、氘原子、或氚原子取代或未取代的苯基；二联苯基；三联苯基；呋喃基；吡啶基；或咔唑基中的一种。优选的，通式(1)中的R1可独立表示为：中的一种。优选的，所述有机化合物的具体结构式为：中的任一种。本申请人还提供了所述的有机化合物的制备方法，制备过程中发生的反应方程式为：第一步：当Ar1或R1和三嗪基团以C-N键成键时，具体反应过程为：称取原料2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪和R1-H或R1-Ar1-H，用甲苯溶解；再加入Pd2(dba)3、三叔丁基膦、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，得到中间体I；所述2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪与R1-H或R1-Ar1-H的摩尔比为1:1.0～1.5，Pd2(dba)3与2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪的摩尔比为0.006～0.02:1，三叔丁基膦与2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪的摩尔比为0.006～0.02:1，叔丁醇钠与2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪的摩尔比为2.0～3.0:1；当Ar1或R1和三嗪基团以C-C键成键时，氮气氛围下，称取原料2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪溶解于N,N-二甲基甲酰胺即DMF中，再将及醋酸钯加入，搅拌混合物，再加入磷酸钾水溶液，将上述反应物的混合溶液于反应温度120～150℃下加热回流5～15小时；反应结束后，冷却加水、将混合物过滤并在真空干燥箱中干燥，所得残余物过硅胶柱纯化，得到化合物中间体I；所述2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪与的摩尔比为1:1.0～1.5，Pd(OAc)2与2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪的摩尔比为0.001～0.02:1，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以三嗪和喹喔琳为核心的有机化合物，其特征在于，所述有机化合物的结构如通式(1)所示：

【技术特征摘要】
1.一种以三嗪和喹喔琳为核心的有机化合物，其特征在于，所述有机化合物的结构如通式(1)所示：通式(1)中，Ar1、Ar2、Ar3分别独立的表示为单键、取代或未取代的C6-60亚芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5～60元杂亚芳基；所述杂原子为氮、氧或硫；Ar1、Ar2、Ar3可以相同或不同；通式(1)中，R1表示为氢原子；C1-10直链或支链烷基；卤素原子、氕原子、氘原子、或氚原子取代或未取代的吡啶基；通式(2)；通式(3)；或通式(4)所示结构中的一种；通式(2)中，每一个X各自独立的表示为N或C，且至少一个X为N；通式(3)中，每一个Y各自独立的表示为N或C，且至少一个Y为N；通式(4)中，R4、R5分别独立的表示为取代或未取代的C6-60芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5～60元杂芳基；所述杂原子为氮、氧或硫；R4、R5可以相同或不同；通式(1)中，R2、R3分别独立的表示为通式(5)或通式(6)所示结构；其中，R6、R7、R8分别独立的表示为取代或未取代的C6-60芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5～60元杂芳基；所述杂原子为氮、氧或硫。2.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于所述有机化合物的结构如通式(Ⅰ)～(Ⅵ)中的任一种所示：3.根据权利要求1，其特征在于所述化合物的结构如同式(Ⅰ)～(Ⅳ)中的任一种所示：4.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于所述Ar1、Ar2、Ar3分别独立的表示为单键、C1-10直链或支链烷基、卤素原子、氕原子、氘原子、或氚原子取代或未取代的亚苯基；亚萘基；亚二联苯基；亚三联苯基；亚呋喃基；亚吡啶基；或亚咔唑基中的一种；R4、R5、R6、R7、R8分别独立的表示为C1-10直链或支链烷基；卤素原子、氕原子、氘原子、或氚原子取代或未取代的苯基；二联苯基；三联苯基；呋喃基；吡啶基；或咔唑基中的一种。5.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于通式(1)中的R1可独立表示为：中的一种。6.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述有机化合物的具体结构式为：中的任一种。7.一种权利要求1～6任一项所述的有机化合物的制备方法，其特征在于，制备过程中发生的反应方程式为：第一步：当Ar1或R1和三嗪基团以C-N键成键时，具体反应过程为：称取原料2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪和R1-H或R1-Ar1-H，用甲苯溶解；再加入Pd2(dba)3、三叔丁基膦、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，得到中间体I；所述2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪与R1-H或R1-Ar1-H的摩尔比为1:1.0～1.5，Pd2(dba)3与2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪的摩尔比为0.006～0.02:1，三叔丁基膦与2,4,6...

【专利技术属性】
技术研发人员：王芳，李崇，张兆超，张小庆，
申请(专利权)人：江苏三月光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32