本發(fā)明涉及有機電致發(fā)光領(lǐng)域，尤其涉及一種吖啶類化合物及使用該材料制備的有機發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
一般的有機發(fā)光器件(oled)是由陰極、陽極及陰極和陽極之間插入的有機物層構(gòu)成的，器件的組成是透明ito陽極、空穴注入層(til)、空穴傳輸層(htl)、發(fā)光層(el)、空穴阻擋層(hbl)、電子傳輸層(etl)、電子注入層(eil)、lial等陰極形成，按需要可省略1～2有機層。器件的兩個電極之間形成電壓一邊從陰極電子注入，另一邊陽極注入空穴。電子和空穴在發(fā)光層再結(jié)合形成激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)回到穩(wěn)定的基態(tài)產(chǎn)生發(fā)光。發(fā)光材料分為熒光材料和磷光材料，發(fā)光層的形成方分為熒光主體材料中摻雜磷光材料(有機金屬)和熒光主體材料摻雜熒光材料(包含氮的有機物)。
在oled面板發(fā)展到大型化，需要更細膩和色彩更鮮明的材料，其中解決的重點是發(fā)光效率增大及器件的壽命問題。一般電子遷移率度比空穴遷移率慢,為了空穴和電子遷移速度相適應(yīng),就要使用有效的電子傳輸物質(zhì)從陰極開始提高電子注入及遷移同時阻斷部分空穴移動。另一方面發(fā)光波長的色坐標以及低驅(qū)動電壓、高效率發(fā)光效率及熱穩(wěn)定性好的高玻璃化溫度材料也是產(chǎn)業(yè)急需的。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明開發(fā)了合成步驟簡單、性能優(yōu)秀的對稱或非對稱結(jié)構(gòu)的含吖啶結(jié)構(gòu)的化合物。并利用吖啶類化合物開發(fā)了性能優(yōu)秀的有機發(fā)光器件。
本發(fā)明使用了下列化學式1表示的一種吖啶類化合物:
[化學式1]
其中，l1～l2是互相一樣或不一樣的氫原子、取代或未取代的c6～c60芳基、取代或未取代的c6～c60芳胺基、取代或未取代的c5～c60稠環(huán)基、取代或未取代的c5～c60雜環(huán)基中的一種。
優(yōu)選的，所述吖啶類化合物選自下面化學式2～4中的任意一種：
[化學式2]
[化學式3]
[化學式4]
其中，r1～r10是氫原子、取代或未取代的c1～c30的烷基、取代或未取代的c1～c60烷氧基、取代或未取代的c6～c60芳基、取代或未取代的c5～c60雜環(huán)基和稠環(huán)基；ar1、ar2是取代或未取代c6～c60芳基、取代或未取代的c5～c60雜環(huán)基和稠環(huán)基。
優(yōu)選的，所述吖啶類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)明所述的吖啶類化合物。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明提供了高的發(fā)光性能或電子傳輸性能、膜穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性及具有高的三重態(tài)能級的化合物。并且本發(fā)明化合物的有機發(fā)光器件具有優(yōu)秀的電子化學和熱穩(wěn)定性及壽命優(yōu)秀,在啟動電壓低的情況下也具有高的發(fā)光效率。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例的技術(shù)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。本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
需要說明的是，除非另有規(guī)定，本發(fā)明所使用的科技術(shù)語的含義與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常所理解的含義相同。
按照本發(fā)明，提供下列化學式1表示的一種吖啶類化合物：
[化學式1]
其中，l1～l2是互相一樣或不一樣的氫原子、取代或未取代的c6～c60芳基、取代或未取代的c6～c60芳胺基、取代或未取代的c5～c60稠環(huán)基、取代或未取代的c5～c60雜環(huán)基中的一種。
優(yōu)選的，所述吖啶類化合物選自下面化學式2～4中的任意一種：
[化學式2]
[化學式3]
[化學式4]
其中，a1～a4是互相一樣或不一樣的氫原子、取代或未取代的c6～c60芳基、取代或未取代的c5～c60稠環(huán)基、取代或未取代的c5～c60雜環(huán)基中的一種；ar1和ar2或ar3和ar4可以形成環(huán)結(jié)構(gòu)的稠環(huán)基和雜環(huán)基。
優(yōu)選的，吖啶類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)明所述吖啶類化合物的有機發(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(shù)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)光層中包括上述吖啶類化合物i)上述熒光主體可以是上述吖啶類化合物物ii)上述熒光摻雜可以是上述新的吖啶化合物配體iii)上述熒光主體及熒光摻雜可以是上述吖啶類化合物。
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)光層青色時上述吖啶類化合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)化合物。其中上述電子傳輸層是上述吖啶類化合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)化合物(上述發(fā)光層及電子傳輸層中包括上述吖啶類化合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的所述的吖啶類化合物以及常規(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(jié)構(gòu)，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)明的吖啶類化合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吖啶類化合物制備方法，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]化合物2-15的合成
*中間體b-15-2的合成
反應(yīng)容器里加入n-苯基-3-咔唑硼酸(4.85g,16.9mmol)、b-15-1(2.71g,8.05mmol)、四三苯基膦鈀(0.7g,1.08mmol)、碳酸鉀(5.3g,38.3mmol),甲苯60ml,乙醇20ml及蒸餾水20ml，120℃下攪拌3h。反應(yīng)結(jié)束以后蒸餾水停止反應(yīng)用乙酸乙酯萃取。有機層用mgso4干燥。減壓蒸餾去掉溶劑以后用硅膠柱子提純得到化合物b-15-2(5.49g,65％)。
*化合物2-15的合成
反應(yīng)容器里加入b-15-2(8.44g,16.9mmol)、蒽硼酸(3.79g,17.07mmol)、四三苯基膦鈀(0.7g,1.08mmol)、碳酸鉀(5.3g,38.3mmol),甲苯60ml,乙醇20ml及蒸餾水20ml，120℃下攪拌3h。反應(yīng)結(jié)束以后蒸餾水停止反應(yīng)用乙酸乙酯萃取。有機層用mgso4干燥。減壓蒸餾去掉溶劑以后用硅膠柱子提純得到化合物2-15(8.07g,80％)。
[實施例2]化合物2-30的合成
按照2-15合成方法得到2-30(23.7g,67％)。
[實施例3]化合物2-60的合成
按照2-15合成方法得到2-30(15.0g,60％)。
[實施例4]化合物3-78的合成
氮氣條件下，反應(yīng)容器里加入二(4-聯(lián)苯基)胺(29.22g,59.1mmol)、b-15-2(9.22g,58.51mmol)、三(二亞芐基丙酮)二鈀(0.1g)，三叔丁基膦(15％，0.15g),叔丁醇鈉(0.9g)，甲苯(400ml)，60℃下攪拌12小時。反應(yīng)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3-78(29.74g，收率68％)。
[實施例5]化合物3-79的合成
按照3-78合成方法得到3-79(15.5g,87％)。
[實施例6]化合物3-81的合成
按照3-78合成方法得到3-81(17.3g,77％)。
[實施例7]化合物4-18的合成
中間體中間體d-18-1的合成
氮氣條件下，反應(yīng)容器里加入二(4-聯(lián)苯基)胺(18.81g,58.51mmol)、b-15-1(19.92g,59.1mmol)、三(二亞芐基丙酮)二鈀(0.1g)，三叔丁基膦(15％，0.15g)，叔丁醇鈉(0.9g)，甲苯(400ml)，60℃下攪拌12小時。反應(yīng)液冷卻后硅膠濾斗過濾，溶液濃縮以后二氯甲烷和己烷進行柱層析得到d-18-1(13.52g，收率40％)。
*化合物4-18的合成
氮氣條件下，反應(yīng)容器里加入咔唑(9.88g，59.10mmol)、d-18-1(33.79g，58.51mmol)、三(二亞芐基丙酮)二鈀(0.1g)，三叔丁基膦(15％，0.15g),叔丁醇鈉(0.9g)，甲苯(400ml)，60℃件下攪拌12小時。反應(yīng)液冷卻后硅膠濾斗過濾，溶液濃縮以后二氯甲烷和己烷進行柱層析得到4-18(28.93g，收率75％)。
[實施例8]化合物4-15的合成
按照4-18合成方法得到3-15(20.0g,55％)。
[實施例9]化合物4-20的合成
按照4-18合成方法得到4-20(16.8g,80％)。
所述方法制備的新的氮蒽化合物的fd-ms值是表3表示。
[表1]氮蒽化合物的fd-ms
器件制備實施例1：
將費希爾公司涂層厚度為
將已經(jīng)準備好的ito透明電極上蒸鍍空穴注入層2-tnata蒸鍍
表2為本發(fā)明實施例制備的部分化合物以及比較物質(zhì)制備的發(fā)光器件的發(fā)光特性測試結(jié)果。
[表2]發(fā)光器件的發(fā)光特性測試結(jié)果
從上述表2結(jié)果中，能看出本發(fā)明的一種吖啶類化合物的發(fā)光效率及壽命特性有顯著的提高。
本發(fā)明的一種吖啶類化合物應(yīng)用于有機發(fā)光器件中，可以得到發(fā)光效率和壽命良好的有機發(fā)光器件，所以本發(fā)明是實用性高的oled產(chǎn)業(yè)中有用的。本發(fā)明的有機發(fā)光器件是平面面板顯示、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、標識等適合使用。