一类喹喔啉衍生物及其在有机发光器件中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种新型有机化合物，具有如下式的结构：

Quinoxaline derivatives and their applications in organic light-emitting devices

【技术实现步骤摘要】
一类喹喔啉衍生物及其在有机发光器件中的应用
本专利技术涉及一种新的有机杂环化合物，尤其涉及一类喹喔啉衍生物，同时涉及这类化合物在有机电致发光器件中的应用。
技术介绍
目前随着OLED技术在显示和照明两大领域的不断推进，人们对于其核心材料的研究更加关注，一个效率好寿命长的有机电致发光器件通常是器件结构以及各种有机材料的优化搭配的结果，这就为化学家们设计开发各种结构的功能化材料提供了极大的机遇和挑战。常见的功能化有机材料有：空穴注入材料、空穴传输材料、空穴阻挡材料、电子注入材料、电子传输材料，电子阻挡材料以及发光主体材料和发光客体(染料)等。为了制备性能更好的发光器件，业界一直致力于开发新的有机电致发光材料以进一步提高器件的发光效率和寿命。经过多年的研究和发展，有机电致发光材料和器件已经达到了实用化水平，空穴传输材料，电子传输材料，发光材料，显示器件制备技术等，已经取得了长足的进展。同样地，传输能力更强、稳定性更高的各类型电子传输材料，在以往的文章和专利中都有报道。一般来说，电子传输材料都是具有缺电子的含氮杂环基团的化合物，它们大多具有较高的电子亲和势，因而有较强的接受电子的能力，但是相对于空穴传输材料，常见的电子传输材料的电子迁移率例如AlQ3(八羟基喹啉铝)要远低于空穴传输材料的空穴迁移率，因而在OLED器件中一方面会导致载流子的注入和传输不均衡而导致的空穴与电子的复合几率降低，从而降低器件的发光效率，另一方面具有较低电子迁移率的电子传输材料会导致器件的工作电压升高，从而影响功率效率，对能源的节约不利。>在目前OLED屏体厂商中，广泛的使用Liq(八羟基喹啉锂)掺杂到ET材料层中的技术手段，来实现器件的低电压和高效率，并且有提高器件寿命的作用，Liq(八羟基喹啉锂)的作用主要在于能够在阴极注入的电子作用下还原出微量的金属锂，从而起到对电子传输材料进行n-掺杂的效果，从而使得电子的注入效果显著提升，另一方面，锂离子会通过与电子传输材料中N原子的配位作用，起到提高ET材料电子迁移率的作用，从而使得Liq(八羟基喹啉锂)掺杂ET的器件具有低的工作电压和高的发光效率。目前，电致发光器件中传统使用的电子传输材料是Alq3，但Alq3的电子迁移率比较低(大约在10-6cm2/Vs)。为了提高电发光器件的电子传输性能，研究人员做了大量的探索性研究工作。LG专利WO03/060956公开了具有苯并咪唑环和蒽骨架结构的化合物，该材料存在电压高，寿命不足的缺陷。此外，专利KR2015024288A中公开了一类喹唑啉和蒽骨架的化合物，此类材料电压同样偏高，同时电流效率较低。然而，上述参考文献没有具体地公开一种有机电致发光化合物，以喹喔啉基团作为缺电子基团引入到材料的电子传输层结构中，能够显著降低电压提高器件电流效率。综上所述，为了进一步满足对OLED器件的光电性能不断提升的需求，以及移动化电子器件对于节能的需求，需要不断地开发新型的、高效的OLED材料，其中开发新的具有低电压、高的电流效率和寿命的电子传输材料具有很重要的意义。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的问题，本专利技术的目的在于，提供用于有机电致发光器件的新的化合物，以满足对OLED器件的光电性能不断提升的需求。本专利技术提供一种含喹喔啉基团的衍生物，如下通式(1)所示：其中：L1和L2各自独立地选自取代或者未取代的C6-C30亚芳基、取代或者未取代C3-C30的亚杂芳基中的一种；Ar1选自取代或者未取代C3-C30的且至少含有两个杂原子的杂芳基中的一种，Ar2选自取代或者未取代的C6-C30芳基、取代或者未取代C3-C30的杂芳基中的一种；当上述基团存在取代基时，所述取代基团分别独立选自卤素、C1-C10的烷基或环烷基、C2-C10烯基、C1-C6的烷氧基或硫代烷氧基基团、C6-C30的单环芳烃或稠环芳烃基团、C3-C30的单环杂芳烃或稠环杂芳烃基团中的一种。进一步的，L1和L2各自独立地优选为亚苯基、亚吡啶基、亚嘧啶基或亚喹啉基中的一种。进一步的，Ar1和Ar2各自独立地优选为以下结构：其中，R1-R12各自独立地为氢、C1-C12的烷基、卤素、C6-C30芳基或C3-C30的杂芳基中的一种，R9、R10各自独立地选自取代或未取代的C6-C30的芳基、取代或未取代C3-C30的杂芳基中的一种。再进一步的，作为本专利技术的化合物的优选例子，可列举出下述代表性化合物：作为本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供了一种如上所述的通式化合物在有机电致发光器件中的应用。本专利技术的化合物优选用于有机电致发光器件中的电子传输材料。作为本专利技术的又一个方面，本专利技术还提供了一种有机电致发光器件，包括第一电极、第二电极和插入在所述第一电极和第二电极之间的至少包含一层发光层的有机层，其特征在于，所述有机层中含有如上所述通式(1)所示的化合物。研究发现，本专利技术的上述通式化合物成膜性好，适合用作有机电致发光器件中的电子传输材料。其原理尚不明确，据推测可能是以下原因：本专利技术通式设计中采用喹喔啉作为吸电子基团，与具有缺π电子特性的嘧啶、三嗪等结构基团相连接，能够有效的降低材料与阴极之间的势垒，提高了分子的电子注入能力。同时在分子结构中设计连接至少含有两个杂原子的杂芳基基团，因为本专利技术化合物中的结构基团具有更强的缺电子性和更大的平面共轭性，更有利于电子的注入和传输。同时，本专利技术的这些化合物具有较大的空间平面结构，既提高了材料的成膜性能，同时较大的空间结构使得材料的玻璃化转变温度Tg大大提高，因此化合物具有很高的热稳定性及化学稳定性。此外在本专利技术化合物的合成及后处理上，因所设计的具体化合物相对于含有吡啶结构化合物具备更小的极性，从而具有处理简便的优点。本专利技术中，从进一步提高有机电致发光器件的效率方面考虑，化合物通式中的L优选为单键或者亚芳基，含喹喔啉结构作为吸电子基团，通过芳基与具有缺π电子特性的喹唑啉基、三嗪基等及其衍生物相连接，能够更好的形成平衡载流子的传输效率，同时可增加分子结构的平面性，而且通过对位或者间位不同的连接的方式可以调节分子结构的能级，具有较高的三线态能级，可以阻挡发光层三线态激子从而达到提高效率的目的。本专利技术的化合物应用到在有机电致发光器件中，作为电子传输层材料使用有利于降低器件的电压，且有利于发挥更优良的光电效率和寿命的提高。另外，本专利技术化合物的制备工艺简单易行，原料易得，适合于量产放大。具体实施方式下面将以多个合成实施例为例来详述本专利技术的上述新化合物的具体制备方法，但本专利技术的制备方法并不限于这些合成实施例。本专利技术中所用的各种化学药品如石油醚、乙酸乙酯、硫酸钠、甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸、磷酸钾、叔丁醇钠等基础化工原料均购自上海泰坦科技股份有限公司和西陇化工股份有限公司。确定下述化合物所用的质谱仪采用的是ZAB-HS型质谱仪测定(英国Micromass公司制造)。下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通式化合物，如下式(1)所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种通式化合物，如下式(1)所示：



其中：
L1和L2各自独立地选自取代或者未取代的C6-C30亚芳基、取代或者未取代C3-C30的亚杂芳基中的一种；
Ar1选自取代或者未取代C3-C30的且至少含有两个杂原子的杂芳基中的一种，Ar2选自取代或者未取代的C6-C30芳基、取代或者未取代C3-C30的杂芳基中的一种；
当上述基团存在取代基时，所述取代基团分别独立选自卤素、C1-C10的烷基或环烷基、C2-C10烯基、C1-C6的烷氧基或硫代烷氧基基团、C6-C30的单环芳烃或稠环芳烃基团、C3-C30的单环杂芳烃或稠环杂芳烃基团中的一种。


2.根据权利要求1所述的通式化合物，其中，通式(1)中，Ar1和Ar2各自独立地优选为以下结构：



其中，R1-R12各自独立地为氢、C1-C12的烷基、卤素、C6-C30芳基或C3-C30的杂芳基中的一种，R9、R10各自独立地选自取代或未取代的C6-C3...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙恩涛，刘叔尧，冯嘉宁，
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