本發(fā)明涉及有機光電材料技術領域，具體涉及一種吡啶并吲哚化合物及其有機發(fā)光器件。

背景技術：

有機電致發(fā)光器件(oled)是一種新型的平面顯示器件，一般由兩個對置的電極和插入在該兩個電極之間的至少一層有機發(fā)光化合物組成。電荷被注入到在陽極和陰極之間形成的有機層中，以形成電子和空穴對，使具有熒光和磷光特性的有機化合物產(chǎn)生了光發(fā)射。有機電致發(fā)光器件有具有節(jié)能、相應速度快、顏色穩(wěn)定、環(huán)境適應性強、無輻射、質(zhì)量輕、厚度薄等特點，隨著近幾年光電通訊和多媒體領域的迅速發(fā)展，有機光電子材料已成為現(xiàn)代社會信息和電子產(chǎn)業(yè)的核心。但是，該領域的研究常有一些關鍵問題沒有得到真正解決，器件壽命短、發(fā)光效率低成為制約其廣泛應用的瓶頸。

在使用磷光材料制備的有機發(fā)光器件中，大多使用mcp等含有咔唑基團材料當作發(fā)光層的主體發(fā)光材料。然而，這一類材料的熱穩(wěn)定性較差，導致使用磷光材料的有機發(fā)光器件的壽命較短，因而降低了此類材料的使用程度。

此外，我們還發(fā)現(xiàn)，當此類磷光材料應用于平面顯示中時，要求改進發(fā)光效率并降低電力消耗。具有二苯胺或咔唑結構的器件缺陷是，發(fā)射光線發(fā)光度的改進伴隨發(fā)光效率明顯降低，尤其是，在無源驅(qū)動的情況下，對于實際應用來說，瞬間需要數(shù)千cd/m²或者更高的亮度，并且在高亮度區(qū)中發(fā)光效率的增加是重要的。然而，由于高亮度區(qū)域中三線態(tài)失活占優(yōu)勢地位，因此目前實際應用的空穴傳輸材料的條件下，發(fā)光效率的降低不能得到改進。

為突破磷光材料在發(fā)光器件的應用限制，本發(fā)明構思了一種具有空穴傳輸效應的有機電致發(fā)光材料及其有機發(fā)光裝置，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設計制造多年豐富的實務經(jīng)驗和專業(yè)知識，并配合學理的運用，積極加以創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一種新型結構的有機發(fā)光材料和發(fā)光器件。使其具備更高的熱穩(wěn)定性和快速空穴移動度及發(fā)光體的高效率及長壽命。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是通過設計構造非對稱吡啶并吲哚化合物結構來提高空穴遷移率，并且將這種新的吡啶并吲哚化合物制備成器件，有很好的發(fā)光效率。

本發(fā)明的技術方案如下，所述新的吡啶并吲哚衍生物的結構通式為：

[化學式1]

其中，r1,r2,ar1,ar2獨立的選自氫原子、取代或未取代的c1～c30的烷基、取代或未取代的c1～c60烷氧基、取代或未取代c6～c60芳基、取代或未取代c5～c60雜環(huán)基、取代或未取代c8～c60稠環(huán)基；x1～x4選自氮或碳。

優(yōu)選的，所述含吡啶并吲哚化合物選自下面化學式[2～5]中的任意一種:

[化學式2]

[化學式3]

[化學式4]

[化學式5]

其中，r1,r2,ar1,ar2獨立的選自氫原子、取代或未取代的c1～c30的烷基、取代或未取代的c1～c60烷氧基、取代或未取代c6～c60芳基、取代或未取代c5～c60雜環(huán)基、取代或未取代c8～c60稠環(huán)基。

優(yōu)選的，吡啶并吲哚化合物選自下述化學式中任意一個化合物：

本發(fā)明還提供一種有機發(fā)光器件，包括第一電極、第二電極和置于所述兩電極之間的一個或多個有機化合物層，至少一個有機化合物層包含至少一種本發(fā)明所述的吡啶并吲哚化合物。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明吡啶并吲哚化合物是在非對稱吡啶并吲哚結構通過調(diào)整r1～r2和ar1、ar2基團提高空穴移動度。基團種類的改善可以改善期器件的性能。使用本發(fā)明的新的吡啶并吲哚化合物制造的器件具備高的亮度、優(yōu)秀的耐熱性、長壽命及高效率等特點。

具體實施方式：

下面將結合本發(fā)明實施例的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明提供下面化學式1表示的吡啶并吲哚化合物。

[化學式1]

其中，r1,r2,ar1,ar2獨立的選自氫原子、取代或未取代的c1～c30的烷基、取代或未取代的c1～c60烷氧基、取代或未取代c6～c60芳基、取代或未取代c5～c60雜環(huán)基、取代或未取代c8～c60稠環(huán)基；x1～x4選自氮或碳。

優(yōu)選的，所述含吡啶并吲哚化合物選自下面化學式[2～5]中的任意一種:

[化學式2]

[化學式3]

[化學式4]

[化學式5]

其中，r1,r2,ar1,ar2獨立的選自氫原子、取代或未取代的c1～c30的烷基、取代或未取代的c1～c60烷氧基、取代或未取代c6～c60芳基、取代或未取代的c5～c60雜環(huán)基、取代或未取代c8～c60稠環(huán)基。

優(yōu)選的，含吡啶并吲哚化合物選自下述化學式中任意一個化合物：

本發(fā)明的還提供了一種有機發(fā)光器件，包括第一電極、第二電極和置于所述兩電極之間的一個或多個有機化合物層，其特征在于，至少一個有機化合物層包含至少一種本發(fā)明所述新的吖啶衍生物的有機發(fā)光器件。

上述有機物層其中至少包括空穴注入層、空穴傳輸層、既具備空穴注入又具備空穴傳輸技能層，電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層、電子注入層及即具備電子傳輸又具備電子注入技能層中的任意一層。

本專利中“有機物層”指的是有機電子器件第一電極和第二電極之間部署的全部層的術語。

比如，上述有機層中包括發(fā)光層，上述有機層包括磷光主體、熒光主體、磷光摻雜及熒光摻雜中一個以上，其中上述發(fā)光層中包括上述新的吖啶衍生物i)上述熒光主體可以是上述新的吖啶衍生物ii)上述熒光摻雜可以是上述新的吖啶衍生物配體iii)上述熒光主體及熒光摻雜可以是上述新的吖啶衍生物。

上述發(fā)光層是也可以紅色、黃色或青色發(fā)光層。比如，上述發(fā)光層青色時上述新的吖啶衍生物使用在青色主體或青色摻雜用途，提供高效率、高亮度、高分辨率及長壽命的有機發(fā)光器件。

并且上述有機層中包括電子傳輸層，上述電子傳輸層包括上述新的胺(amine)衍生物。其中上述電子傳輸層是上述新的吖啶衍生物以外再包括含有其他金屬的化合物。

上述有機層都包括發(fā)光層及電子傳輸層，上述發(fā)光層及電子傳輸層各自包括上述新的胺(amine)衍生物(上述發(fā)光層及電子傳輸層中包括上述新的吖啶衍生物也可以相同也可以不同)。

上述有機電子器件使用化學式1的所述的新的吖啶衍生物以及常規(guī)材料及制備有機電子器件的方法制備。

本發(fā)明的另一方面是上述器件可以用在有機發(fā)光器件(oled)、有機太陽電池(osc)、電子紙(e-paper)、有機感光體(opc)或有機薄膜晶

有機發(fā)光器件利用薄膜蒸鍍、電子束蒸發(fā)、物理氣相沉積等方法在基板上蒸鍍金屬及具有導電性的氧化物及他們的合金形成陽極，其上述空穴注入層、空穴傳達層、發(fā)光層、空穴阻擋層及電子傳輸層、陰極的制備方法同上所述?；迳习搓帢O物質(zhì)、有機物層、陽極物質(zhì)順序蒸鍍制作有機發(fā)光器件。

上述有機物層包括空穴注入層、空穴傳達層、發(fā)光層、空穴阻擋層及電子傳輸層等多層結構，并且上述有機物層使用多樣的高分子材料溶劑工程替代蒸鍍方法，比如，旋轉(zhuǎn)涂膜(spin-coating)、薄帶成型(tape-casting)、刮片法(doctor-blading)、絲網(wǎng)印刷(screen-printing)、噴墨印刷或熱成像(thermal-imaging)等方法減少層數(shù)制造。

根據(jù)本發(fā)明的有機器件，使用的材料可以是前面發(fā)光、背面發(fā)光或兩面發(fā)光。

本發(fā)明的新的吖啶衍生物可以利用到有機太陽電池、照明用oled、柔性oled、有機感光體、有機晶體管等有機器件中也可以適用有機發(fā)光器件。

下面提示本發(fā)明的另一方面是提供上述新的吖啶衍生物制備方法，但下面實施例是理解本發(fā)明的內(nèi)容提供而已，發(fā)明內(nèi)容不限定在這個范圍。

此外本發(fā)明沒有具體介紹的制造方法是本行業(yè)常用的合成方法及參考其他實施例記載。

<實施例1.>中間體3-35-a的合成

3-溴-n-苯基咔唑(57.1mmol，18.40g)、4-氨基聯(lián)苯(68.5mmol，11.60g)加入250ml三口瓶，氮氣下加入三(二亞芐基丙酮)雙鈀(1.7mmol，0.98g)，叔丁基醇鈉(114.2mmol，11g)，甲苯100ml，常溫攪拌30min后，在氮氣保護下加入三叔丁基膦(11.4mmol，2.3g)升溫至80℃反應20h。后處理：萃取，有機相蒸干后用石油醚重結晶，將粗產(chǎn)品過柱層析，洗脫劑用石油醚/二氯甲烷＝5:1將有機相蒸干后產(chǎn)物3-35-a(13.60g，58％)。

中間體b-2～b-8的制備：

按照上述中間體3-35-a的制備方法得到下面[表1]中的化合物。

[表1]：

<實施例2.>化合物3-35的合成

氮氣條件下反應容器里二(4-聯(lián)苯基)胺(24.26g,59.1mmol)、3-35-b(19.10,59.1mmol)、三(二亞芐基丙酮)二鈀(0.1g),三叔丁基膦(15％，0.3g),叔丁醇鈉(1.8g),甲苯(300ml)以后60℃條件下攪拌12小時。反應液冷卻以后硅膠濾斗過濾，溶液濃縮以后二氯甲烷和己烷進行柱層析得到3-35(26.23g，68％)。

下面a-2～a-8的合成方法與上述a-1的合成方法類似。

按照上述實施例3-35的制備方法得到下面[表2]中的化合物。

[表2]：

所述方法制備吡啶并吲哚衍生物化合物的fd-ms值是表3表示。

表3:吡啶并吲哚衍生物化合物的fd-ms值

器件制備比較例1：

將費希爾公司涂層厚度為的ito玻璃基板放在蒸餾水中清洗2次，超聲波洗滌30分鐘，用蒸餾水反復清洗2次，超聲波洗滌10分鐘，蒸餾水清洗結束后，異丙醇、丙酮、甲醇等溶劑按順序超聲波洗滌以后干燥，轉(zhuǎn)移到等離子體清洗機里，將上述基板洗滌5分鐘，送到蒸鍍機里。按如下順序蒸鍍：空穴注入層2-tnata，膜厚空穴傳輸層a-npd(n，n'-二(1-萘基)-n，n'-二苯基-(1，1'-聯(lián)苯)-4，4'-二胺)，膜厚發(fā)光層3ph-anthracene(2,9,10-三苯基蒽)及摻雜ir(tpy)310％，膜厚空穴阻擋層及電子傳輸層tpbi，膜厚陰極lifal覆蓋層蒸鍍alq3

器件制備比較例2：

上面方式處理好的ito送到蒸鍍機里。按如下順序蒸鍍：空穴注入層2-tnata，膜厚空穴傳輸層a-npd(n，n'-二(1-萘基)-n，n'-二苯基-(1，1'-聯(lián)苯)-4，4'-二胺)，膜厚發(fā)光層3ph-anthracene((2,9,10-三苯基蒽))及摻雜ir(tpy)310％，膜厚空穴阻擋層及電子傳輸層tpbi，膜厚陰極lifal

器件制備實施例1：

上面方式處理好的ito送到蒸鍍機里。按如下順序蒸鍍：空穴注入層2-tnata，膜厚空穴傳輸層a-npd(n，n'-二(1-萘基)-n，n'-二苯基-(1，1'-聯(lián)苯)-4，4'-二胺)，膜厚發(fā)光層3ph-anthracene(2,9,10-三苯基蒽)及摻雜ir(tpy)310％，膜厚空穴阻擋層及電子傳輸層tpbi，膜厚陰極lifal覆蓋層蒸鍍本專利發(fā)明，膜厚化合物器件制備實施2：

上面方式處理好的ito送到蒸鍍機里。按如下順序蒸鍍：空穴注入層2-tnata，膜厚空穴傳輸層a-npd(n，n'-二(1-萘基)-n，n'-二苯基-(1，1'-聯(lián)苯)-4，4'-二胺)，膜厚發(fā)光層主體材料用(2-1,2-2,2-3,2-4,2-4,2-6,2-7，4-1，2-8或2-9)及摻雜ir(tpy)310％，膜厚空穴阻擋層及電子傳輸層tpbi，膜厚陰極lifal

上述方法制造的有機發(fā)光器件的電子發(fā)光特性在表4中表示

[表4]

從上述表4結果中，能看出利用本發(fā)明的吡啶并吲哚衍生物作為功能層，器件的發(fā)光效率及壽命特性有顯著的提高。

利用本發(fā)明吡啶并吲哚衍生物的有機發(fā)光器件可以得到更高的發(fā)光效率和良好的壽命。本發(fā)明的有機發(fā)光器件可以在平面面板顯示、平面發(fā)光體、照明用面發(fā)光oled發(fā)光體、柔性發(fā)光體、復印機、打印機、lcd背光燈或計量機類的光源、顯示板、標識等方面廣泛使用。