一种有机电致发光化合物及其制备方法与应用、包含其的有机电致发光器件技术

本发明专利技术属于有机光电材料领域，公开了一种有机电致发光化合物及其制备方法与应用、包含其的有机电致发光器件。所述有机电致发光化合物的结构通式为所述化合物以二苯并氮杂结构的杂环化结构为母核，通过并上苯并呋喃/噻吩/芴/咔唑基团，用三芳胺类基团进行连接，得到的化合物能用于红光有机电致发光器件，制得的器件具有高发光效率、驱动电压低和使用寿命长等特点。驱动电压低和使用寿命长等特点。驱动电压低和使用寿命长等特点。

【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与应用、包含其的有机电致发光器件


[0001]本专利技术属于有机光电材料领域，具体涉及一种有机电致发光化合物及其制备方法与应用、包含其的有机电致发光器件。

技术介绍

[0002]有机电致发光(EL)是指有机材料在电场作用下，将电能直接转化为光能的一种发光现象。有机电致发光器件则是利用上述原理的自发性发光器件，其具有自发光、颜色鲜艳亮丽、厚度薄、质量轻、响应速度快、视角广、驱动电压低、耐受苛刻自然条件、可做成柔性面板等特点，逐渐发展成为新一代平板显示领域最具优势技术。
[0003]有机电致发光器件通常具有如下结构：阳极、阴极以及介于两者之间的有机材料层。为了提高有机EL元件的效率和稳定性，有机材料层包括具有不同材料的多层，例如空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光辅助层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)。其中，具有传输空穴功能的层例如空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层等可改变空穴到发光层的空穴传输效率、发光效率、寿命等，对电子器件的性能数据具有巨大影响。
[0004]通常会在空穴输送层和发光层之间加入发光辅助层(即设置多层空穴输送层)提高器件寿命和效率。发光辅助层能够起到减少空穴传输层与发光层之间的势垒，降低有机电致发光器件的驱动电压的作用，进一步增加空穴的利用率，从而改善器件的发光效率和寿命，降低驱动电压。但是现有能够形成发光辅助层的功能材料较少，特别是，OLED的寿命和发光效率提升不明显，玻璃化温度较低等问题，导致因此开发更高性能的有机功能材料，满足面板制造企业的要求，显得尤为重要。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种发光辅助材料，通过优化其结构，可有效提升OLED器件的寿命和发光效率的同时降低驱动电压。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的第一个目的在于提供一种有机电致发光化合物。采用如下技术方案：
[0007]一种有机电致发光化合物，具有如下结构通式：
[0008][0009]其中，
[0010]R1、R2、R3、R4各自独立地为氢、C1
‑
C10烷基、氰基、胺基、取代或未取代的C6
‑
C30芳基或取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基，且，所述R1‑
R4取代位置可以为所在苯环上任意位置，取代个数为0
‑
4的整数；
[0011]W、V各自独立表示为连接键、O、S、CR5R6或NR7；
[0012]R5、R6各自独立地为取代或未取代的C1
‑
C6烷基、取代或未取代的C6
‑
C30芳基或取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基，且R7各自独立地为取代或未取代的C6
‑
C30芳基或取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基；
[0013]Ar1‑
Ar4，L1‑
L2表示经取代或未经取代的C3～C20环烷基、经取代或未经取代的3元～30元杂环烷基，其中杂原子为N、O、S、Si、P或Se；经取代或未经取代的C6～C30芳基、经取代或未经取代的3元～30元杂芳基，其中杂原子为N、O、S、Si、P或Se；经取代或未经取代的C10～C30稠环基、取代或未取代的C5
‑
C30螺环基中的一种或多种；
[0014]n，p各自独立的为0或1，且n，p不全为0。
[0015]值得说明的是，本专利技术以二苯并氮杂结构的杂环化合物为基础，并上苯并呋喃/噻吩/芴/咔唑基团，引入的双三芳胺结构增加了化合物分子量和分子空间结构的对称性，使化合物更加稳定，在器件性能上虽然使效率有所降低，但寿命大大增加。并且，考虑到器件效率，本专利技术公开的单三芳胺修饰的母核结构同时提高了驱动电压、发光效率以及寿命的器件性能，虽然寿命没有双三芳胺提高修饰的母核提高的显著，但驱动电压降低明显，效率得到了显著提升。
[0016]进一步的，所述W、V为如下结构：
[0017][0018]其中，R5、R6各自独立地为甲基、乙基、苯基、萘基、联苯基或三联苯基；R7独立地为苯基、萘基、甲基苯、联苯基或三联苯基菲基、蒽基、吡啶基。
[0019]更进一步的，所述通式I由以下式I
‑
1～I
‑
6中的任一表示：
[0020][0021][0022]其中，
[0023]R1、R2、R3、R4各自独立地为氢、甲基、叔丁基、乙基、氰基、苯基、萘基、联苯基、三联苯基、菲基、蒽基、芘基、苝基、三亚苯基或甲氧烷基，且R1、R2、R3或R4与其相邻的芳香环稠合成环或取代；
[0024]Ar1‑
Ar4，L1‑
L2表示经取代或未经取代的C6～C24芳基、经取代或未经取代的3元～20元杂芳基，其中杂原子为N、O、S、Si、P、Se等；经取代或未经取代的C10～C30稠环基、取代或未取代的C5
‑
C30螺环基中的一种或多种；
[0025]n，p各自独立的为0或1，且n，p不全为0。
[0026]更进一步的，所述通式I由以下式(1)～(16)中的任一表示：
[0027][0028][0029]更进一步的，所述通式I由以下式I
‑1‑
a～I
‑2‑
c中的任一表示：
[0030][0031][0032]值得说明的是，本专利技术的上述术语中，“取代”意指与化合物的碳原子键合的氢原子变成另外的取代基，并且取代的位置没有限制，只要该位置为氢原子被取代的位置(即，取代基可以取代的位置)即可，并且当两个或更多个取代基取代时，两个或更多个取代基可以彼此相同或不同。
[0033]更进一步的，所述由通式I表示的化合物由以下式1～120中的任一表示：
[0034][0035][0036][0037][0038][0039][0040][0041]本专利技术的第二个目的在于提供一种如上所述的有机电致发光化合物在制备有机发光器件、有机太阳电池、电子纸、有机感光体或有机薄膜晶体管中的应用。
[0042]本专利技术的第三个目的在于提供一种如上所述的有机电致发光化合物的制备方法，采用如下技术方案：
[0043]当n，p有且仅有一个为1，且L1‑
L2存在时，包括如下反应步骤：
[0044]N2保护下，将中间体D
‑
I(1.0eq)、反应物E
‑
I
‑
1(或E
‑
I
‑
2)(1
‑
1.2eq)、四(三苯基
膦)钯(0.01
‑
0.02eq)和碳酸钾(2.1
‑
2.3eq)分别加入到甲苯、乙醇、水(2
‑
4:1:1)的混合溶剂中，升温至100
‑
120℃，反应8h，反应结束后，冷却至室温，待本文档来自技高网...

【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，具有如下结构通式：其中，R1、R2、R3、R4各自独立地为氢、C1
‑
C10烷基、氰基、胺基、取代或未取代的C6
‑
C30芳基或取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基，且，所述R1‑
R4取代位置可以为所在苯环上任意位置，取代个数为0
‑
4的整数；W、V各自独立表示为连接键、O、S、CR5R6或NR7；R5、R6各自独立地为取代或未取代的C1
‑
C6烷基、取代或未取代的C6
‑
C30芳基或取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基，且R7各自独立地为取代或未取代的C6
‑
C30芳基或取代或未取代的C3
‑
C30杂芳基；Ar1‑
Ar4，L1‑
L2表示经取代或未经取代的C3～C20环烷基、经取代或未经取代的3元～30元杂环烷基，其中杂原子为N、O、S、Si、P或Se；经取代或未经取代的C6～C30芳基、经取代或未经取代的3元～30元杂芳基，其中杂原子为N、O、S、Si、P或Se；经取代或未经取代的C10～C30稠环基、取代或未取代的C5
‑
C30螺环基中的一种或多种；n，p各自独立的为0或1，且n，p不全为0。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W、V为如下结构：其中，R5、R6各自独立地为甲基、乙基、苯基、萘基、联苯基或三联苯基；R7独立地为苯基、萘基、甲基苯、联苯基或三联苯基菲基、蒽基、吡啶基。3.根据权利要求2所述的有机电致发光化合物，其特征在于，所述通式I由以下式I
‑
1～I
‑
6中的任一表示：
其中，R1、R2、R3、R4各自独立地为氢、甲基、叔丁基、乙基、氰基、苯基、萘基、联苯基、三联苯基、菲基、蒽基、芘基、苝基、三亚苯基或甲氧烷基，且R1、R2、R3或R4与其相邻的芳香环稠合成环或取代；Ar1‑
Ar4，L1‑
L2表示经取代或未经取代的C6～C24芳基、经取代或未经取代的3元～20元杂芳基，其中杂原子为N、O、S、Si、P、Se等；经取代或未经取代的C10～C30稠环基、取代或未取代的C5
‑
C30螺环基中的一种或多种；n，p各自独立的为0或1，且n，p不全为0。4.根据权利要求3所述的有机电致发光化合物，其特征在于，所述通式I由以下式(1)～(16)中的任一表示：
5.根据权利要求3所述的有机电致发光化合物，其特征在于，所述通式I由以下式I
‑1‑
a
～I
‑2‑
c中的任一表示：6.根据权利要求1～5任一项所述的有机电致发光化合物，其特征在于，所述由通式I表示的化合物由以下式1～120中的任一表示：
7.一种如权利要求1～6任一项所述的有机电致发光化合物的应用，其特征在于，所述有机电致发光化合物在制备有机发光器件、有机太阳电池、电子纸、有机感光体或有机薄膜晶体管中的应用。8.一种如权利要求1～6任一项所述的有机电致发光化合物的制备方法，其特征在于：当n，p有且仅有一个为1，且L1‑
L2存在时，包括如下反应步骤：N2保护下，将中间体D
‑
I(1.0eq)、反应物E
‑
I
‑
1(或E
‑
I
‑
2)(1
‑
1.2eq)、四(三苯基膦)钯
(0.01
‑
0.02eq)和碳酸钾(2.1
‑
2.3eq)分别加入到甲苯、乙醇、水(2
‑
4:1:1)的混合溶剂中，升温至100
‑
120℃，反应8h，反应结束后，冷却至室温，待固体析出完毕后，抽滤后用水洗涤除去盐，再用少量乙醇淋洗，干燥滤饼，置于1,4
‑
二氧六环中重结晶，得到通式I所示化合物；或，当n，p有且仅有一个为1，但L1‑
L2不存在时，包括如下反应步骤：在反应容器中加入中间体D
‑
I(1.0eq)和反应物E
‑
II
‑
1(或E
‑
II
‑
2)(1.0
‑
1.4eq)溶于甲苯之后，在N2氛围下加入Pd2(dba)3(0.01eq)、P(t
‑
Bu)3(0.02
‑
0.04eq)、t
‑
BuONa(1.5
‑
3.0eq)。添加后，使反应温度缓慢升温到105
‑
115℃，并且搅拌混合物8
‑
12h。使用硅藻土趁热抽滤，除去盐和催化剂，滤液冷却至室温后，接着将蒸馏水添加到滤液中进行洗涤，分液后保留有机相，用乙酸乙酯萃取水相，接着使用硫酸镁干燥合并后的有机层，并且使用旋转式蒸发器去除溶剂，以二氯甲烷：石油醚体积比为1:(1
‑
9)作为洗脱剂，用管柱色谱法纯化剩余物质，获得通式I；或，当n，p全为1，且L1‑
L2存在时，包括如下反应步骤：(1)N2保护下，将中间体D
‑
I(1.0eq)、反应物e
‑
I
‑
1(1
‑
1.2eq)、四(三苯基膦)钯(0.01
‑
0.02eq)和碳酸钾(2.1
‑
2.3eq)分别加入到甲苯、乙醇、水(2
‑
4:1:1)的混合溶剂中，升温至100
‑
120℃，反应8h，反应结束后，冷却至室温，待固体析出完毕后，抽滤后用水洗涤除去盐，再用少量乙醇淋洗，干燥滤饼，置于1,4
‑
二氧六环中重结晶，得到中间体d
‑
I；(2)N2保护下，将中间体d
‑
I(1.0eq)、反应物e
‑
I
‑
2(1
‑
1.2eq)、四(三苯基膦)钯(0.01
‑
0.02eq)和碳酸钾(2.1
‑
2.3eq)分别加入到甲苯、乙醇、水(2
‑
4:1:1)的混合溶剂中，升温至100
‑
120℃，反应8h，反应结束后，冷却至室温，待固体析出完毕...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪康，张雪，马晓宇，陈明，崔建勇，
申请(专利权)人：奥来德上海光电材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：