茚并吲哚环状化合物与在有机发光二极管中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机电致发光显示技术领域，涉及茚并吲哚环状化合物的制备方法与 在有机电致发光二极管的应用。
【背景技术】
[0002] 有机电致发光（简称OLED)及相关的研宄早在1963年pope等人首先发现了有机 化合物单晶蒽的电致发光现象。1987年美国的柯达公司用蒸镀有机小分子的方法制成了 一种非晶膜型器件，将驱动电压降到了 20V以内。这类器件由于具有超轻薄、全固化、自发 光、亮度高、视角宽、响应速度快、驱动电压低、功耗小、色彩鲜艳、对比度高、工艺过程简单、 温度特性好、可实现柔软显示等优点，可广泛应用于平板显示器和面光源，因此得到了广泛 地研宄、开发和使用。
[0003] 经过二十几年的发展，有机EL材料已经全面实现了红、蓝、绿色发光，应用领域也 从小分子扩展到了高分子以及金属络合物等领域。最近几年有机电发光显示技术己趋于成 熟，一些产品已进入市场，但在产业化时程中，仍有许多问题亟待解决，特别是用于制作器 件的各种有机材料，其载流子注入、传输性能，材料电发光性能、使用寿命、色纯度、各种材 料之间及与各电极之间的匹配等，尚有许多问题还未解决。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种茚并吲哚环状化合物及其在有机电致发光二极管中的 应用。本发明所提供的化合物具有电子传输、空穴阻挡的能力，利用该化合物制备的有机电 致发光器件可降低启动电压，提高器件的电流效率和电致发光效率，延长器件的寿命，并且 材料合成以及提纯的方法简单适于大规模生产等特点，是作为有机电致发光器件载流子传 输材料的理想选择。
[0005] 为了达到上述技术效果，本发明所提供的化合物，其结构通式如式I所示，
[0006]
【主权项】
1.式I所示化合物，
所述式I中： &、R2、R3、R4各自独立地选自氢、氘氢、齒原子、羟基、腈基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙 基、羧基或其羧酸盐、磺酸基或其磺酸盐、磷酸基或其磷酸盐、取代的或未取代的Q-Cm烷 基、取代的或未取代的c2-c6(l烯基、取代的或未取代的c2-c6(l炔基、取代的或未取代的C 烷氧基、取代的或未取代的c3-c6(l环烷烃基、取代的或未取代的c3-c6(l环烯烃基、取代的或 未取代的c6-c6(l芳基、取代的或未取代的c6-c6(l芳氧基、取代的或未取代的c6-c6(l芳硫醚基、 取代的或未取代的c2-c6(l杂环芳基中的任意一种； X为0、1、2、3、4或5 ; y为1、2、3、4或5 ; 1^表示取代的或未取代的亚苯基、取代的或未取代的亚萘基、取代的或未取代的亚芴 基、取代的或未取代的亚螺芴基、取代的或未取代的亚蒽基、取代的或未取代的亚吡啶基、 取代的或未取代的亚嘧啶基、取代的或未取代的亚喹啉基、取代的或未取代的亚咔唑基中 的一种或多种； 4表示取代的或未取代的(：2-(：6(|杂环芳基环状结构中的一种或多种，所述C2-C6(l杂环 芳基环状结构中包含N、0和/或S原子中的一个或多个。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述C2-C6(l杂环芳基为以下式II-1? 11-15中的任意一种：
所述式II-1?11-15中，Zi、Z2、Z3各自独立地选自氢、氘氢、卤原子、羟基、腈基、硝基、 氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其羧酸盐、磺酸基或其磺酸盐、磷酸基或其磷酸盐烷 基、C2_C6(I稀基、C2_C6(I块基、CfCgd烧氧基、C3_C6(I环烧径基、C3_C6(I环稀径基、C6_C6(I芳基、取代 的或未取代的c6-c6(l芳氧基、取代的或未取代的c6-c6(l芳硫醚基以及至少含有一个-F、-CN 或Ci-Q烧基的c6-c6(l芳基中的任意一种； xl为1?4的整数；x2为1?3的整数；x3为1?2的整数；x4为1?6的整数；x5 为1?5的整数； 1\为氧或硫原子。
3. 根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述Li表示以下式III-1?III-13中 的一种或多种：
所述式III-1?III-13中，Zn、Z12各自独立地选自氢、氘氢、卤原子、羟基、腈基、硝基、 氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其羧酸盐、磺酸基或其磺酸盐、磷酸基或其磷酸盐烷 基、C2_C6(I稀基、C2_C6(I块基、C「(^烧氧基、C3_C6(I环烧径基、c3-〇6(|环稀径基、C6_C6(I芳基、至 少含有一个-F、-CN或Ci-Cm烷基的C6-C6(l芳基、取代的或未取代的C6-C6(l芳氧基、取代的或 未取代的c6-c6(l芳硫醚基、取代的或未取代的c2-c6(l杂环芳基中的一种或多种； yl为1?4的整数；y2为1?6的整数；y3为1?3的整数；y4为1?5的整数。
4. 根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述式I所示化合物为如下式I-A? I-F所示化合物中的任意一种：
所述式I-A?I-F中： &选自氛、氣氛、齒原子、轻基、臆基、硝基、氣基、脉基、餅基、腺基、幾基或其幾酸盐、 磺酸基或其磺酸盐、磷酸基或其磷酸盐、取代的或未取代的烷基、取代的或未取代的 C2-C6(l烯基、取代的或未取代的c2-c6(l炔基、取代的或未取代的C 烷氧基、取代的或未取 代的c3-c6(l环烷烃基、取代的或未取代的c3-c6(l环烯烃基、取代的或未取代的c6-c6(l芳基、 取代的或未取代的c6-c6(l芳氧基、取代的或未取代的c6-c6(l芳硫醚基、取代的或未取代的 0rC6(l杂环芳基中的任意一种； X为0、1、2、3、4或5 ;y为1、2、3、4或5 ; 1^表示取代的或未取代的亚苯基、取代的或未取代的亚萘基、取代的或未取代的亚芴 基、取代的或未取代的亚螺芴基、取代的或未取代的亚蒽基、取代的或未取代的亚吡啶基、 取代的或未取代的亚嘧啶基、取代的或未取代的亚喹啉基、取代的或未取代的亚咔唑基中 的一种或多种； 4表示取代的或未取代的(：2-(：6(|杂环芳基环状结构中的一种或多种，所述C2-C6(l杂环 芳基环状结构中包含N、0和/或S原子中的一个或多个； n表示1?15的整数。
5.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述式I所示化合物为如下化合物中 的任意一种：
6. 含有一种或多种权利要求1-5任一所述式I所示化合物的材料。
7. 权利要求1-5任一所述式I所示化合物在制备有机发光二极管材料中的应用。
8. -种有机电致发光器件，其特征在于：所述有机电致发光器件含有一种或多种权利 要求1-5任一所述式I所示化合物作为电子传输层。
9. 根据权利要求8所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述有机电致发光器件由 下至上依次由透明基片、阳极层、空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层和阴极 层组成。
10. 根据权利要求9所述的有机电致发光器件，其特征在于：构成所述透明基片的材料 为玻璃或柔性基片； 构成所述阳极层的材料为无机材料或有机导电聚合物；其中，所述无机材料为氧化铟 锡、氧化锌、氧化锡锌、金、银或铜；所述有机导电聚合物选自聚噻吩、聚乙烯基苯磺酸钠和 /或聚苯胺中的一种或多种。
11.根据权利要求9或10所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述空穴注入层含 有以下材料中的一种或多种：
所述空穴传输层含有以下材料中的一种或多种：
构成所述有机发光层的材料包括主体材料和掺杂材料，所述主体材料含有以下材料中 的一种或多种：
构成所述有机发光层的掺杂材料还包括红色、绿色、蓝色掺杂材料，其中所述蓝色掺杂 材料含有以下材料中的一种或多种：
所述红色掺杂材料含有以下材料中的一种或多种：
所述绿色掺杂材料含有以下材料中的一种或多种：
构成所述电子传输层的材料包含以下结构中的一种或多种：
构成所述阴极层的材料选自下述元素中的任意一种、任意两种组成的合金或下述元素 的氟化物： 锂、镁、银、钙、锶、铝、铟、铜、金和银。
12. 根据权利要求9-11任一所述的有机电致发光器件，其特征在于： 其中，所述空穴注入层的厚度为30-50nm; 所述空穴传输层的厚度为5-15nm; 所述有机发光层的厚度为l〇-l〇〇nm; 所述电子传输层的厚度为10-50nm; 所述阴极层的厚度为90-110nm。
13. 根据权利要求9-11任一所述的有机电致发光器件，其特征在于： 其中，所述空穴注入层的厚度为40nm; 所述空穴传输层的厚度为l〇nm; 所述有机发光层的厚度为40nm; 所述电子传输层的厚度为50nm; 所述阴极层的厚度为l〇〇nm。
【专利摘要】本发明公开了一种茚并吲哚环状化合物与在有机发光二极管中的应用。该材料的结构如式I所示。该式I所示材料具有电子传输、空穴阻挡的能力，利用该材料制备的有机电致发光器件可降低启动电压，提高器件的电流效率和电致发光效率，延长器件的寿命，并且材料合成以及提纯的方法简单适于大规模生产等特点，是作为有机电致发光器件载流子传输材料的理想选择。该有机电致发光二极管材料作为载流子传输材料或者单独作为发光材料或者作为发光层中的主体材料的应用也在保护范围内.
【IPC分类】C07D413-14, H01L51-54, C07D403-04, C07D403-10, C07D409-14, C07D401-14, C07D401-04, C07D413-10, C07D401-10, C07D471-04, C07D417-10, C07D487-04, C07D417-14
【公开号】CN104557875
【申请号】CN201510030038
【发明人】曹建华, 华瑞茂, 王士波
【申请人】石家庄诚志永华显示材料有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月21日