一种以氮杂芴为核心的有机化合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种以氮杂芴为核心的有机化合物及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的化合物中π共轭效应使得其有很强的空穴传输能力，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；且其中不对称的三芳胺结构能够降低分子的结晶性，降低分子的平面性，增强分子的刚性，从而提高分子的热稳定性；作为OLED发光器件的发光功能层材料使用时，氮杂芴搭配本发明专利技术范围内的支链可有效提高激子利用率和辐射效率。

An organic compound based on azafluorene and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种以氮杂芴为核心的有机化合物及其制备方法与应用
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种以氮杂芴为核心的有机化合物及其制备方法与应用。
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，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。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术申请人提供了一种以氮杂芴为核心的有机化合物及其制备方法与应用。本专利技术提供的有机化合物不易结晶，其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，采用本专利技术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。本专利技术的技术方案如下：一种以氮杂芴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)中，表示为两个基团连接或不连接；X、Y每次出现时相同或不同地表示为氮原子、碳原子或C-H中的一种，并且至少有一个X或Y表示为氮原子；当表示为两个基团不连接时，X不为氮原子；所述a、b、c、d分别独立的表示为数字1或2，且a+b+c+d≥2；所述R1、R2、R3、R4分别独立地表示为氢原子、氰基、卤素、C1-20的烷基、C1-20的烯烃基、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至30元杂芳基或通式(2)所示结构；且R1、R2、R3、R4有且仅有一个表示为通式(2)所示结构；相邻两个或多个R1、R2、R3、R4之间还可相互形成单环、脂族多环或芳族多环；通式(2)中，所述L表示为单键、取代或未取代的C6-30亚芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5至30元亚杂芳基中的一种；所述L1、L2分别独立地表示为单键、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、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的苯并呋喃基中的一种；所述R5、R6分别独立地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、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的菲基、通式(3)或通式(4)所示结构；所述R5表示为通式(4)所示结构时，L1不能表示为单键；所述R6表示为通式(4)所示结构时，L2不能表示为单键；通式(3)、通式(4)中，X1、X2、X3分别独立的表示为-O-、-S-、-C(R7)(R8)-或-N(R9)-；X2、X3还可以表示为单键；所述Z1每次出现时相同或不同地表示为氮原子或C-R10；所述R7～R9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至30元杂芳基中的一种；R7与R8还可相互连接成环；所述R10分别独立的表示为氢原子、卤素、氰基、C1-20的烷基、C1-20的烯烃基、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；相邻两个或多个R13可相互形成单环、脂族多环或芳族多环；；所述可取代基团的取代基任选自卤素原子、氰基、C1-20的烷基、C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的5至30元杂芳基中的一种或多种；所述杂原子任选自氧原子、硫原子或氮原子中的一种或多种。进一步优选，所述R1、R2、R3、R4分别独立地表示为氢原子、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、呋喃基或通式(2)所示结构中的一种；且R1、R2、R3、R4有且仅有一个表示为通式(2)所示结构；所述L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、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的苯并呋喃基中的一种；所述R7～R9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、吡啶基、苯并呋喃基、咔唑基、苯并噻吩基或呋喃基；所述R10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、联苯基或吡啶基；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。进一步优选，所述以氮杂芴为核心的有机化合物如下列通式中的任一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以氮杂芴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：/n

【技术特征摘要】
1.一种以氮杂芴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，-----表示为两个基团连接或不连接；X、Y每次出现时相同或不同地表示为氮原子、碳原子或C-H中的一种，并且至少有一个X或Y表示为氮原子；当-----表示为两个基团不连接时，X不为氮原子；
所述a、b、c、d分别独立的表示为数字1或2，且a+b+c+d≥2；
所述R1、R2、R3、R4分别独立地表示为氢原子、氰基、卤素、C1-20的烷基、C1-20的烯烃基、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至30元杂芳基或通式(2)所示结构；且R1、R2、R3、R4有且仅有一个表示为通式(2)所示结构；相邻两个或多个R1、R2、R3、R4之间还可相互形成单环、脂族多环或芳族多环；



通式(2)中，所述L表示为单键、取代或未取代的C6-30亚芳基、含有一个或多个杂原子的取代或未取代的5至30元亚杂芳基中的一种；
所述L1、L2分别独立地表示为单键、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、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的苯并呋喃基中的一种；
所述R5、R6分别独立地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、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的菲基、通式(3)或通式(4)所示结构；所述R5表示为通式(4)所示结构时，L1不能表示为单键；所述R6表示为通式(4)所示结构时，L2不能表示为单键；



通式(3)、通式(4)中，X1、X2、X3分别独立的表示为-O-、-S-、-C(R7)(R8)-或-N(R9)-；X2、X3还可以表示为单键；所述Z1每次出现时相同或不同地表示为氮原子或C-R10；
所述R7～R9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至30元杂芳基中的一种；R7与R8还可相互连接成环；
所述R10分别独立的表示为氢原子、卤素、氰基、C1-20的烷基、C1-20的烯烃基、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至30元杂芳基中的一种；相邻两个或多个R13还可相互形成单环、脂族多环或芳族多环；；
所述可取代基团的取代基任选自卤素原子、氰基、C1-20的烷基、C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的5至30元杂芳基中的一种或多种；
所述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R1、R2、R3、R4分别独立地表示为氢原子、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、呋喃基或通式(2)所示结构中的一种；且R1、R2、R3、R4有且仅有一个表示为通式(2)所示结构；
所述L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、取代或未取代的苯并呋喃基、取代或未取代的咔唑基中的一种；
所述R7～R9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、吡啶基、苯并呋喃基、咔唑基、苯并噻吩基或呋...

【专利技术属性】
技术研发人员：李崇，王芳，徐浩杰，
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