一種化合物及制備方法、有機電致發(fā)光器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光電材料領(lǐng)域，尤其涉及一種化合物及其制備方法、有機電致發(fā)光器 件。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機電致發(fā)光器件是一種自發(fā)光器件，該發(fā)光器件在電極間夾著發(fā)光層。施加電 壓時，從陰極注入的電子和從陽極注入的空穴在發(fā)光中心復(fù)合形成分子激子，分子激子在 回到基態(tài)時釋放出能量發(fā)光。有機電致發(fā)光器件具有電壓低、亮度高、視角寬、響應(yīng)快和溫 度適應(yīng)性好等特點，因此廣泛應(yīng)用于電視機、手機、MP3等電子產(chǎn)品顯示器。
[0003] 有機電致發(fā)光材料一般分為單線態(tài)熒光染料和三線態(tài)磷光染料，但單線態(tài)熒光染 料和三線態(tài)磷光染料具有較強的濃度淬滅效應(yīng)，會降低發(fā)光層的發(fā)光效率，導(dǎo)致有機發(fā)光 器件發(fā)光性能較低。基于此，現(xiàn)有的有機電致發(fā)光器件多采用主客體結(jié)構(gòu)，即將熒光染料或 磷光染料作為客體材料以一定的濃度摻雜在主體材料中，以避免濃度淬滅和三線態(tài)-三線 態(tài)的湮滅，提高器件的發(fā)光性能。
[0004] 目前，現(xiàn)有技術(shù)公開了作為主體材料的多種物質(zhì)，1999年Forrest和Thompson等將 綠色磷光材料Ir(ppy) 3以6wt%的濃度摻雜在4，4 ' -N，N' -二咔唑-聯(lián)苯（CBP)的主體材料 中，獲得的綠光有機電致發(fā)光器件最大外量子效率達10%。不過CBP的三重激發(fā)態(tài)能量只有 2.56eV，若摻雜具有高三線態(tài)激發(fā)能量的藍色磷光材料，會發(fā)生能量回傳給主體材料的現(xiàn) 象，使器件的外量子效率下降至5.7%。為了進一步提高藍色磷光器件的發(fā)光效率，必須使 用高三線態(tài)能量的主體材料，于是2003年Forrest發(fā)展出N，N'_二咔唑基-3,5-取代苯 (mCP)，mCP是將CBP的共輒體系縮小，三線態(tài)能量上升為2.9eV，使器件的外部量子效率提升 至7.8%。但mCP的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低，材料本身穩(wěn)定性不高；另外，mCP在器件中表現(xiàn)為注 入的電子和空穴不平衡，導(dǎo)致器件中空穴過剩，從而降低了有機電致發(fā)光器件的發(fā)光效率。 [0005]因此，希望提供一種化合物作為有機電致發(fā)光器件的主體材料，不僅三線態(tài)能量 高、材料本身穩(wěn)定、且電子和空穴平衡，能提高有機電致發(fā)光器件的發(fā)光效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種化合物及其制備方法以及有機電致發(fā)光器件，解決了現(xiàn)有技術(shù) 中主體材料性能不穩(wěn)定、電子和空穴不平衡的技術(shù)問題，提高了有機電致發(fā)光器件的發(fā)光 效率。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種化合物，該化合物如式I所示：
[0008]
[0009] 其中，R基為含有N、0或S原子的取代基。
[0010] 可選地，根據(jù)本發(fā)明的化合物，所述R基為下述基團中的一種：
[0011]
[0012] 可選地，根據(jù)本發(fā)明的化合物，該化合物如式1-1所示：
[0013] - 〇
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種式1-1所示化合物的制備方法，包括：
[0015] 偶聯(lián)步驟:式II所示化合物與式III所示化合物進行偶聯(lián)反應(yīng)，得到式1-1所示化 合物；
[0016] 6
[0017] 可選地，根據(jù)本發(fā)明的制備方法，在所述偶聯(lián)步驟中，用催化劑進行催化，所述催 化劑包括四三苯基膦鈀。
[0018] 可選地，根據(jù)本發(fā)明的制備方法，所述式II所示化合物和所述式III所示化合物的 摩爾比為1:1.05~1:1.2。
[0019] 可選地，根據(jù)本發(fā)明的制備方法，所述式II所示化合物通過式IV所示化合物與式V 所示化合物反應(yīng)得到；
[0020] ?
[0021] 可選地，根據(jù)本發(fā)明的制備方法，所述式IV所示化合物和所述式V所示化合物的摩 爾比為1:1.0~1:2.0。
[0022] 可選地，根據(jù)本發(fā)明的制備方法，所述式V所示化合物通過式VI所示化合物與式
[0023] VII所示化合物反應(yīng)得到；
〇
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供了一種有機電致發(fā)光器件，該有機電致發(fā)光器件的有 機發(fā)光層的主體材料為根據(jù)本發(fā)明的化合物。
[0025]本發(fā)明有益效果如下：
[0026]根據(jù)本發(fā)明的化合物可以作為有機發(fā)光層的主體材料用于有機電致發(fā)光器件中， 作為主體材料三線態(tài)能量高可以使有機電致發(fā)光器件的外部量子效率提升;作為主體材料 其玻璃化溫度較高，因此性能穩(wěn)定;而且其可以使電子和空穴的注入達到平衡，提高有機電 致發(fā)光器件發(fā)光效率。
【附圖說明】
[0027]圖1示出了有機發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)；
[0028]圖2示出了實施例4和對比例4的有機發(fā)光二極管的電致發(fā)光光譜。
[0029] 附圖標(biāo)記為：
[0030]基片1、陽極層2、空穴注入層3、空穴傳輸層4、有機發(fā)光層5、電子傳輸層6、電子注 入層7、陰極層8和封裝薄膜9。
【具體實施方式】
[0031] 具體的實施方式僅為對本發(fā)明的說明，而不構(gòu)成對本
【發(fā)明內(nèi)容】
的限制，下面將結(jié) 合附圖和具體的實施方式對本發(fā)明進行進一步說明和描述。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種化合物，該化合物如式I所示：
[0033]
[0034]其中，R基為含有N、0或S原子的取代基。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的化合物中含有4-氮雜螺環(huán)基團，該基團具有一定的立體結(jié)構(gòu)，如果 將含有該基團的化合物用于有機電致發(fā)光器件的有機發(fā)光層的主體材料，可以減弱分子間 的聚集作用，即減小濃度淬滅，從而提高有機發(fā)光二極管的發(fā)光效率;在該基團中含有吸電 子能力強的氮原子，因此其電子傳輸能力增強，從而保證在有機發(fā)光層中電子和空穴傳輸 更加平衡，提高有機發(fā)光二極管的發(fā)光效率;另外，含有該基團的化合物具有較好的成模性 以及熱穩(wěn)定性，在將該化合物用于有機電致發(fā)光器件(如:有機發(fā)光二極管）的有機發(fā)光層， 可以提高有機電致發(fā)光器件的壽命和發(fā)光效率。
[0036] 可選地，根據(jù)本發(fā)明的化合物，R基為下述基團中的一種：
[0037]
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的化合物，在該化合物中引入R基，在R基中含有氮原子、氧原子或硫原 子，氮原子和氧原子均具有較強的吸電子能力，因此其傳輸電子能力增強，從而保證其在有 機發(fā)光層中電子和空穴傳輸更加平衡，提高有機發(fā)光二極管的發(fā)光效率。其中，R基還可以 選用咔唑基、二苯胺基、三苯胺基和二苯基磷氧基。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明化合物的一種實施方式，該化合物如式1-1所示：
[0040] 6
[0041] 根據(jù)本發(fā)明的化合物，引入了 2-苯并噻吩作為取代基，該取代基含有硫原子，硫原 子具有較強的吸電子能力，因此其傳輸電子能力增強，從而保證其在有機電致發(fā)光器件的 有機發(fā)光層中電子和空穴傳輸更加平衡，提高有機發(fā)光二極管的發(fā)光效率。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了式1-1所示化合物的制備方法，包括：
[0043] 偶聯(lián)步驟:式II所示化合物與式III所示化合物進行偶聯(lián)反應(yīng)，得到式1-1所示化 合物；
[0044]
[0045] 根據(jù)本發(fā)明制備方法，化合物式1-1的收率可達到95%以上。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明的制備方法的一種實施方式，在偶聯(lián)步驟中，用催化劑進行催化，催化 劑包括四三苯基膦鈀。
[0047] 根據(jù)本發(fā)明的制備方法的一種實施方式，式II所示化合物和式III所示化合物的 摩爾比為1:1.05~1:1.2。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的制備方法，在偶聯(lián)步驟中該比例范圍收率較高。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的制備方法，在偶聯(lián)步驟中用該催化劑，反應(yīng)效果更好。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明的制備方法，該步驟的優(yōu)選如下:將1.0摩爾的式II所示化合物(6-氯-4_氮雜螺雙芴)和1.05~1.2摩爾的式III所示化合物(二苯并噻吩-4-硼酸)加入反應(yīng)器中， 加入占式II所示化合物質(zhì)量百分比為0.5~5%四三苯基膦鈀作為催化劑，加入四氫呋喃做 溶劑，以及2M的K2C03溶液，在氬氣保護下回流24小時，冷卻后用二氯甲烷萃取，萃取后的有 機層用無水硫酸鈉干燥后旋干，用二氯甲烷/石油醚(體積比優(yōu)選1:5)過硅膠柱，旋干后得 到式I-1所示化合物(6-(4二苯并噻吩)-4-氮雜螺雙芴），收率在95 %以上。
[0051]根據(jù)本發(fā)明制備方法的一種實施方式，式II所示化合物通過式IV所示化合物與式 V所示化合物應(yīng)府得至丨丨，
[0052] 〇
[0053]根據(jù)本發(fā)明的制備方法，該方法中制備得到式II所示化合物的收率可達到80%以 上。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的制備方法的一種實施方式，式IV所示化合物和式V所示化合物的摩 爾比為1:1.0~2.0。
[0055]根據(jù)本發(fā)明的制備方法，該摩爾