一种螺类含氮有机发光化合物、其制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及有机光电材料技术领域，尤其涉及一种螺类含氮有机发光化合物、其制备方法及应用。本发明专利技术提供的螺类含氮有机发光化合物具有式Ⅰ所示结构，以含氧、氮杂原子的螺类衍生物为母核，其中杂原子的存在，不仅破坏了分子对称性，避免分子间的聚集作用，还使得分子间不易结晶、不易聚集、具有良好成膜性的特点，最终得到的螺类含氮有机发光化合物有着良好的电子传输性能，由这种螺类含氮有机发光化合物制得的有机电致发光器件具有较高的发光效率和寿命。寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种螺类含氮有机发光化合物、其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及有机光电材料
，尤其涉及一种螺类含氮有机发光化合物、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]信息时代的到来，使得人们的生活水平发生了日新月异的变化，对显示技术的要求也在不断的提高。作为下一代明星显示技术，OLED技术具有对比度高、柔性化、可视角广、响应快等优点，这使得OLED技术具有良好的替代传统显示技术的潜力。目前，中小尺寸的OLED显示屏已经在华为、小米、三星等公司出品的高端智能手机上得到了大规模的应用，市场反馈效果良好。
[0003]OLED发光器件犹如三明治的结构，空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层组成。空穴传输层(HTL)负责调节空穴的注入速度和注入量，电子传输层(ETL)负责调节电子的注入速度和注入量。电子传输材料在OLED中起着极为重要的作用，电子迁移率高的传输材料可以使器件的电子与空穴注入大致平衡，从而增加激子形成的概率，减少器件中由于空穴数量过剩导致空穴通过器件内部传输到阴极而形成的漏电流，提高器件发光亮度和效率。
[0004]电子传输材料应具备良好的电子传输特性；较高的电子亲和能；相对较高的电离能；不能与发光层形成激基复合物；成膜性和热稳定性良好，不易结晶。三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)作为电子传输材料自专利技术以来使用了将近30年，而且有较多的资料证明其比常规材料优异。
[0005]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。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种螺类含氮有机发光化合物、其制备方法及应用，由本专利技术的螺类含氮有机发光化合物制得的有机电致发光器件具有较高的发光效率和寿命。
[0007]本专利技术提供了一种螺类含氮有机发光化合物，具有式Ⅰ所示结构：
[0008][0009]其中，X选自N或C-R5；
[0010]q选自0～4的自然数；
[0011]X1、X2和X3独立的选自N或C，且X1、X2和X3中至少有一个N；
[0012]R1、R2、R3、R4和R5独立的选自氢、氘、卤素、氰基、羧基、硝基、羟基、经取代或未经取代的C1～C30烷基、C2～C30烯基、经取代或未经取代的C2～C30炔基、经取代或未经取代的C1～C30烷氧基、C3～C30环烷基、经取代或未经取代的C3～C30环烯基、经取代或未经取代的3元～7元杂环烷基、经取代或未经取代的C6～C30芳基、经取代或未经取代的3到30元杂芳基、经取代或未经取代的C10～C30的稠环基或经取代或未经取代的C10～C60的螺环基；
[0013]或R1、R2、R3、R4和R5独立的与相邻取代基连接形成单环、C3～C30的脂肪族环或C6～C30的芳香族环，所述单环、C3～C30的脂肪族环或C6～C30的芳香族环中的碳原子可置换为氮、氧和硫中的至少一种；
[0014]L1和L2独立的选自连接键、经取代或未经取代的C6～C30芳基、经取代或未经取代的3到30元杂芳基或经取代或未经取代的C10～C60的稠环基。
[0015]在本专利技术的某些实施例中，所述螺类含氮有机发光化合物具有式Ⅱ或式Ⅲ所示结构：
[0016][0017]在本专利技术的某些实施例中，R1、R2、R3、R4和R5独立的选自氢、氘、卤素、氰基、羧基、硝基、羟基、经取代或未经取代的C1～C18烷基、C2～C10烯基、经取代或未经取代的C2～C10炔基、经取代或未经取代的C1～C10烷氧基、C3～C6环烷基、经取代或未经取代的C3～C18环烯基、经取代或未经取代的3元～7元杂环烷基、经取代或未经取代的C6～C24芳基、经取代或未经取代的3到24元杂芳基、经取代或未经取代的C10～C18的稠环基或经取代或未经取代
的C10～C30的螺环基。
[0018]在本专利技术的某些实施例中，R1、R2、R3、R4和R5独立的选自氢、氘、卤素、氰基、羧基、硝基、羟基、经取代或未经取代的C1～C6烷基、C2～C6烯基、经取代或未经取代的C2～C6炔基、经取代或未经取代的C1～C6烷氧基、C3～C6环烷基、经取代或未经取代的C3～C6环烯基、经取代或未经取代的3元～7元杂环烷基、经取代或未经取代的C6～C24芳基、经取代或未经取代的3到18元杂芳基、经取代或未经取代的C10～C18的稠环基或经取代或未经取代的C10～C24的螺环基。
[0019]在本专利技术的某些实施例中，R1、R2、R3、R4和R5独立的与相邻取代基连接形成单环、C3～C18的脂肪族环或C6～C24的芳香族环，所述单环、C3～C18的脂肪族环或C6～C24的芳香族环中的碳原子可置换为氮、氧和硫中的至少一种。
[0020]在本专利技术的某些实施例中，R1选自氢或甲基。
[0021]在本专利技术的某些实施例中，R2选自氢、甲基、甲氧基或叔丁基。
[0022]在本专利技术的某些实施例中，R3选自氢、甲基、苯基或甲氧基。
[0023]在本专利技术的某些实施例中，R4选自式(4-1)～式(4-18)中的一种；
[0024](4-1)；(4-2)；(4-3)；(4-4)；
[0025](4-5)；(4-6)；(4-7)；(4-8)；
[0026](4-9)；(4-10)；(4-11)；(4-12)；
[0027](4-13)；(4-14)；(4-15)；
[0028](4-16)；(4-17)；(4-18)；-CN(4-19)。
[0029]在本专利技术的某些实施例中，R5选自氢、甲基、乙基、叔丁基、苯基、吡啶基或联苯基。
[0030]在本专利技术的某些实施例中，L1和L2独立的选自连接键、经取代或未经取代的C6～C15芳基、经取代或未经取代的3到15元杂芳基或经取代或未经取代的C10～C30的稠环基。
[0031]在本专利技术的某些实施例中，L1和L2独立的选自苯基、苯甲基、联苯基、萘基、吡啶基、苯并吡啶基、苯基取代的吡啶基和呋喃基中的一种或几种。
[0032]本专利技术中，术语“经取代或非取代的”意指被选自以下的一个、两个或更多个取代基取代：氘；卤素基团；腈基；羟基；羰基；酯基；甲硅烷基；硼基；经取代或未经取代的烷基；经取代或未经取代的环烷基；经取代或未经取代的烷氧基；经取代或未经取代的烯基；经取代或未经取代的烷基胺基；经取代或未经取代的杂环基胺基；经取代或未经取代的芳基胺基；经取代或未经取代的芳基；和经取代或未经取代的杂环基，或者被以上所示的取代基中的两个或更多个取代基相连接的取代基取代，或者不具有取代基。例如，“两个或更多个取代基相连接的取代基”可以包括联苯基。换言之，联苯基可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺类含氮有机发光化合物，具有式Ⅰ所示结构：其中，X选自N或C-R5；q选自0～4的自然数；X1、X2和X3独立的选自N或C，且X1、X2和X3中至少有一个N；R1、R2、R3、R4和R5独立的选自氢、氘、卤素、氰基、羧基、硝基、羟基、经取代或未经取代的C1～C30烷基、C2～C30烯基、经取代或未经取代的C2～C30炔基、经取代或未经取代的C1～C30烷氧基、C3～C30环烷基、经取代或未经取代的C3～C30环烯基、经取代或未经取代的3元～7元杂环烷基、经取代或未经取代的C6～C30芳基、经取代或未经取代的3到30元杂芳基、经取代或未经取代的C10～C30的稠环基或经取代或未经取代的C10～C60的螺环基；或R1、R2、R3、R4和R5独立的与相邻取代基连接形成单环、C3～C30的脂肪族环或C6～C30的芳香族环，所述单环、C3～C30的脂肪族环或C6～C30的芳香族环中的碳原子可置换为氮、氧和硫中的至少一种；L1和L2独立的选自连接键、经取代或未经取代的C6～C30芳基、经取代或未经取代的3到30元杂芳基或经取代或未经取代的C10～C60的稠环基。2.根据权利要求1所述的螺类含氮有机发光化合物，其特征在于，R1、R2、R3、R4和R5独立的选自氢、氘、卤素、氰基、羧基、硝基、羟基、经取代或未经取代的C1～C18烷基、C2～C10烯基、经取代或未经取代的C2～C10炔基、经取代或未经取代的C1～C10烷氧基、C3～C6环烷基、经取代或未经取代的C3～C18环烯基、经取代或未经取代的3元～7元杂环烷基、经取代或未经取代的C6～C24芳基、经取代或未经取代的3到24元杂芳基、经取代或未经取代的C10～C18的稠环基或经取代或未经取代的C10～C30的螺环基；R1、R2、R3、R4和R5独立的与相邻取代基连接形成单环、C3～C18的脂肪族环或C6～C24的芳香族环，所述单环、C3～C18的脂肪族环或C6～C24的芳香族环中的碳原子可置换为氮、氧和硫中的至少一种。3.根据权利要求1所述的螺类含氮有机发光化合物，其特征在于，R1、R2、R3、R4和R5独立的选自氢、氘、卤素、氰基、羧基、硝基、羟基、经取代或未经取代的C1～C6烷基、C2～C6烯基、经取代或未经取代的C2～C6炔基、经取代或未经取代的C1～C6烷氧基、C3～C6环烷基、经取代或未经取代的C3～C6环烯基、经取代或未经取代的3元～7元杂环烷基、经取代或未经取代的C6～C24芳基、经取代或未经取代的3到18元杂芳基、经取代或未经取代的C10～C18的稠环基或经取代或未经取代的C10～C24的螺环基。4.根据权利要求1所述的螺类含氮有机发光化合物，其特征在于，R1选自氢或甲基；R2选自氢、甲基、甲氧基或叔丁基；R3选自氢、甲基、苯基或甲氧基；
R4选自式(4-1)～式(4-18)中的一种；R5选自氢、甲基、乙基、叔丁基、苯基、吡啶基或联苯基。5.根据权利要求1所述的螺类含氮有机发光化合物，其特征在于，L1和L2独立的选自连接键、经取代或未经取代的C6～C15芳基、经取代或未经取代的3到15元杂芳基或经取代或未经取代的C10～C30的稠环基。6.根据权利要求1所述的螺类含氮有机发光化合物，其特征在于，L1和L2独立的选自苯基、苯甲基、联苯基、萘基、吡啶基、苯并吡啶基、苯基取代的吡啶基和呋喃基中的一种或几种。7.根据权利要求1所述的螺类含氮有机发光化合物，其特征在于，所述螺类含氮有机发光化合物具有式(1)～式(104)所示结构：
8.一种螺类含氮有机发光化合物的制备方法，包括以下步骤：a1)将式A
-Ⅱ
所示化合物、式B
-Ⅱ
所示化合物和三氯化磷进行加热反应，得到中间体C
-Ⅱ
；a2)将中间体C
-Ⅱ
、Cu2O、DMEDA...

【专利技术属性】
技术研发人员：王进政，汪康，赵贺，孙峰，于丹阳，张思铭，马晓宇，
申请(专利权)人：吉林奥来德光电材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：