一种有机电致发光化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种有机电致发光化合物及其制备方法和应用，所述有机电致发光化合物具有如式I所示结构。通过母核结构与基团的设计和复配作用，使所述有机电致发光化合物具有优异的空穴传输效率以及电子阻挡能力，并通过母核结构中螺环的位阻效应使分子间不易结晶，不易聚集，从而有利于形成非晶无序薄膜。同时，本发明专利技术中母核结构的设计在保证分子量增加的同时，有效缩短了整体分子的共轭区间，提高三线态能级，保证空穴传输能力的同时，增加了对发光激子外扩的限制作用。所述有机电致发光化合物作为空穴传输材料用于有机电致发光器件，使器件的发光效率得到提高，寿命得到延长，驱动电压降低，具有更优异的综合性能。具有更优异的综合性能。

【技术实现步骤摘要】
一种有机电致发光化合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于发光材料
，具体涉及一种有机电致发光化合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]有机电致发光二极管(以下简称OLED)作为一种重要的电致发光器件，以其主动发光不需要背光源、发光效率高、可视角度大、响应速度快、温度适应的范围大、能耗小、更轻更薄、柔性显示等优点以及巨大的应用前景，吸引着众多研究者的关注。
[0003]目前，4,4'
‑
N,N'
‑
二咔唑
‑
联二苯(CBP)是最广泛已知的磷光主体材料。最近，Pioneer(日本)等人开发了使用浴铜灵(BCP)和铝(III)双(2
‑
甲基
‑8‑
喹啉酸)(4
‑
苯基苯酚)(BAlq)等作为主体材料的高性能有机EL装置，这类主体材料被称为空穴阻挡材料。
[0004]尽管前述材料能够提供良好发光特征，但其具有以下缺点：(1)由于其较低的玻璃态转变温度和不良的热稳定性，因此其可能在高温沉积工艺期间在真空中发生降解，并且装置的使用期限降低。(2)有机EL装置的功率效率是通过“(π/电压)
×
电流效率”给出，且所述功率效率与电压成反比。尽管包含磷光主体材料的有机EL装置提供高于包含荧光材料的有机EL装置的电流效率(单位为cd/A)，但显著高的驱动电压是必需的；因此，就功率效率(单位为lm/W)来说，前述材料不存在优点。(3)有机EL装置的使用寿命较短，且仍需要改进发光效率，前述材料无法满足寿命、效率、驱动电压的多方面性能要求。
[0005]因此，开发能够有效提高有机EL装置的耐久性和发光性能的材料，是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种有机电致发光化合物及其制备方法和应用，所述有机电致发光化合物具有优良的光电性能，其作为空穴传输材料用于有机电致发光器件，能够使器件具有极佳发光效率、较低的驱动电压以及长的使用寿命。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种有机电致发光化合物，所述有机电致发光化合物具有如式I所示结构：
[0009][0010]式I中，L1、L2各自独立地选自单键、取代或未取代的C6
‑
C30亚芳基、取代或未取代的C3
‑
C20亚杂芳基中的任意一种；当所述L1、L2为单键时，代表N原子与母核结构通过单键直接相连。
[0011]式I中，Ar1、Ar2、Ar3、Ar4各自独立地选自取代或未取代的C3
‑
C30环烷基、取代或未取代的C3
‑
C20杂环烷基、取代或未取代的C6
‑
C30芳基、取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基中的任意一种。
[0012]式I中，X选自CR1R2、O或NR3中的任意一种。
[0013]式I中，Y选自CR4R5、O或S中的任意一种。
[0014]R1、R2、R4、R5各自独立地选自氢、氘、卤素、氰基、取代或未取代的C1
‑
C6直链或支链烷基中的任意一种。
[0015]R3选自取代或未取代的C3
‑
C30环烷基、取代或未取代的C3
‑
C20杂环烷基、取代或未取代的C6
‑
C30芳基、取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基中的任意一种。
[0016]L1、L2、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、R1、R2、R3、R4、R5中所述取代的取代基、R
11
、R
12
各自独立地选自氘、氰基、卤素、硝基、羟基、磷酸基、硼烷基、硅基、C1
‑
C10直链或支链烷基、C2
‑
C10烯基、C2
‑
C10炔基、C6
‑
C20芳基、C3
‑
C20杂芳基、C1
‑
C10烷氧基、C3
‑
C60杂芳基氨基、C6
‑
C60芳基氨基中的至少一种。
[0017]式I中，m、n分别代表芳胺基团的个数，各自独立地为0或1。
[0018]当m和n均为0时，所述X为NR3，所述R3为R'取代的C3
‑
C30环烷基、R'取代的C3
‑
C20杂环烷基、R'取代的C6
‑
C30芳基、R'取代的C3
‑
C30杂芳基中的任意一种；R'选自C3
‑
C60杂芳基氨基、C6
‑
C60芳基氨基中的至少一种。
[0019]式I中，s1、s2分别代表取代基R
11
、R
12
的个数，各自独立地选自0
‑
4的整数，例如可以为0、1、2、3或4。当s1、s2≥2时，多个(至少2个)基R
11
、R
12
为相同或不同的基团。
[0020]本专利技术提供的有机电致发光化合物具有如式I所示结构，其具有螺环稠合的母核
结构，并在母核结构上连有至少一个芳胺基团(R3)，芳胺类基团具有较低的离子化电位、较好的给电子性和较高的空穴迁移率。本专利技术通过设计特定的母核结构，并调节基团的位置或基团活性，能够降低分子的对称性，增加分子的构象异构体，并使所述有机电致发光化合物具有优异的空穴传输效率以及电子阻挡能力，并通过母核中螺环结构的位阻效应，增加了分子间距离，使分子间不易结晶，不易聚集，从而有利于形成非晶无序薄膜，具有优良的光热稳定性。同时，所述有机电致发光化合物中的母核结构为杂蒽型螺环，由于螺环结构中SP3杂化的C以及不参与共轭的X的存在，在保证分子量增加的同时，有效地缩短了整体分子的共轭区间，提高了三线态能级，从而在保证电子传输能力的同时，增加了对发光激子外扩的限制作用。所述有机电致发光化合物作为空穴传输材料用于有机电致发光器件，能够有效提升器件的发光效率，延长使用寿命，降低驱动电压，赋予器件更加优异的综合性能。
[0021]本文中，所述C6
‑
C30均可以为C6、C8、C9、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等。
[0022]所述C3
‑
C20均可以为C3、C4、C5、C6、C8、C9、C10、C12、C13、C14、C15、C16或C18等。
[0023]所述C3
‑
C30均可以为C3、C4、C5、C6、C8、C9、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等。
[0024]所述C1
‑
C6均可以为C1、C2、C3、C4、C5或C6。
[0025]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机电致发光化合物，其特征在于，所述有机电致发光化合物具有如式I所示结构：其中，L1、L2各自独立地选自单键、取代或未取代的C6
‑
C30亚芳基、取代或未取代的C3
‑
C20亚杂芳基中的任意一种；Ar1、Ar2、Ar3、Ar4各自独立地选自取代或未取代的C3
‑
C30环烷基、取代或未取代的C3
‑
C20杂环烷基、取代或未取代的C6
‑
C30芳基、取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基中的任意一种；X选自CR1R2、O或NR3中的任意一种；Y选自CR4R5、O或S中的任意一种；R1、R2、R4、R5各自独立地选自氢、氘、卤素、氰基、取代或未取代的C1
‑
C6直链或支链烷基中的任意一种；R3选自取代或未取代的C3
‑
C30环烷基、取代或未取代的C3
‑
C20杂环烷基、取代或未取代的C6
‑
C30芳基、取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基中的任意一种；L1、L2、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、R1、R2、R3、R4、R5中所述取代的取代基、R
11
、R
12
各自独立地选自氘、氰基、卤素、硝基、羟基、磷酸基、硼烷基、硅基、C1
‑
C10直链或支链烷基、C2
‑
C10烯基、C2
‑
C10炔基、C6
‑
C20芳基、C3
‑
C20杂芳基、C1
‑
C10烷氧基、C3
‑
C60杂芳基氨基、C6
‑
C60芳基氨基中的至少一种；m、n各自独立地为0或1；当m和n均为0时，所述X为NR3，所述R3为R'取代的C3
‑
C30环烷基、R'取代的C3
‑
C20杂环烷基、R'取代的C6
‑
C30芳基、R'取代的C3
‑
C30杂芳基中的任意一种；R'选自C3
‑
C60杂芳基氨基、C6
‑
C60芳基氨基中的至少一种；s1、s2各自独立地选自0
‑
4的整数。2.根据权利要求1所述的有机电致发光化合物，其特征在于，所述s1和s2均为0；优选地，所述有机电致发光化合物具有如式I
‑
1、式I
‑
2、式I
‑
3或式I
‑
4任一项所示结构：
其中，L1、L2、Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、X、Y具有与式I相同的限定范围；R3为R'取代的C3
‑
C30环烷基、R'取代的C3
‑
C20杂环烷基、R'取代的C6
‑
C30芳基、R'取代的C3
‑
C30杂芳基中的任意一种；R'选自C3
‑
C60杂芳基氨基、C6
‑
C60芳基氨基中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的有机电致发光化合物，其特征在于，所述L1、L2各自独立地选自单键、取代或未取代的C6
‑
C18亚芳基、取代或未取代的C3
‑
C18亚杂芳基中的任意一种；L1、L2中所述取代的取代基各自独立地选自C1
‑
C10直链或支链烷基、C6
‑
C20芳基、C3
‑
C20杂芳基中的至少一种；优选地，所述L1、L2各自独立地选自单键、各自独立地选自单键、各自独立地选自单键、中的任意一种；虚线代表基团的连接位点。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的有机电致发光化合物，其特征在于，所述Ar1、Ar2、Ar3、Ar4各自独立地选自取代或未取代的如下基团中的任意一种：
其中，虚线代表基团的连接位点；Ar
11
选自C6
‑
C18芳基、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永光，汪康，李贺，杨冰，黄悦，张思铭，孙艳春，
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：