含氮杂环衍生物和使用该衍生物的有机发光二极管器件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种含氮芳香杂环衍生物和一种有机发光二极管（0LED)器件，更具 体而言，涉及一种因高三线态能量和电子传输性能而具有较高的发光效率的含氮芳香杂环 衍生物和一种使用该含氮芳香杂环衍生物的0LED器件。
【背景技术】
[0002] 近几年来，对有机电致发光器件进行了广泛研究和开发。在这种发光元件的基本 结构中，含发光物质的层插在一对电极之间，通过施加电压到该元件上，可获得来自发光物 质的光发射。
[0003] 由于这种发光元件是自发光元件，因此它们相对于液晶显示器在高像素可见性和 省去对背光需求的方面具有很大的优势，由此被视为适合于平板显示元件。发光元件同样 具有非常大的优势的，因为它们是薄且轻的，非常快速的应答是这种元件的特征之一。
[0004]此外，由于可以以薄膜形式形成这种发光元件，因此可以提供平面光发射。因此， 可容易地形成具有大面积的元件。这是采用以白炽灯和LED为代表的点光源或以荧光灯为 代表的线性光源难以获得的特征。因此，发光元件作为可应用于照明的平面光源等来说还 具有大的潜力。
[0005]通过有机化合物形成的激发态可以是单线态或三线态。来自单线态激发态（S，的发射是荧光，而来自三线态激发态0")的发射被称为磷光。另外，认为发光元件 内其统计生成比为S+ :f= 1:3。在将单线态激发态的能量转变为光发射的化合物中， 在室温下没有观察到来自三线态激发态的发射，而仅仅观察到来自单线态激发态的发 射。因此，认为使用荧光化合物的发光元件的内量子效率具有25%的理论极限，基于为 1:3的S+与?"之比。因此有机电致磷光材料是近来受人瞩目的一类材料，具有高的发 光效率和发光亮度的有机电致发光材料，它通过引入重金属原子的方法，利用了室温下原 本禁阻的三重态跃迀，从而使内部量子效率理论能够达到100%，是单一荧光材料的4倍 (UCaoY. ,ParkerI.D.,HeegerJ. ,Nature, 1999, 397:414-417.ffohlgenannM. ,et al.Nature, 2001，409:494-497.)。有机电致磷光材料常用的重金属原子多为过渡金属，其 中以铱的应用最广、研究最为详细，这是因为金属铱配合物具有高的效率、室温下较强的磷 光发射以及可以通过配体结构的调整而调节发光波长使电致发光器件的颜色覆盖整个可 见光区。因此设计研究合成新型高效的金属铱配合物，对开发磷光材料具有重大意义。
[0006]但是，掺杂剂的效率因猝灭现象剧烈降低，因而对于不具有主体的掺杂剂的发光 层存在限制。因此，期望的是，通过掺杂剂和具有更高热稳定性和三线态能量的主体来形成 发光材料层。
[0007] 在包含磷光化合物的0LED器件中，来自阳极的空穴和来自阴极的电子在发光材 料层的主体处结合。发生主体的单线态激子向掺杂剂的单线态或三线态能级的能级跃迀， 并发生来自主体的三线态激子向掺杂剂的三线态能级的能级跃迀。跃迀至掺杂剂的单线态 能级的激子再次跃迀至掺杂剂的三线态能级。掺杂剂的三线态能级的激子跃迀至基态，使 发光层发光。
[0008] 目前作为电子传输和注入的材料比较少，磷光器件不仅满足电子传输速度快，还 要使三线态的能级高，把磷光器件产生的激发子限制在发光层，因此开发高三线态和电子 传输速度快的材料是很重要的。菲啰啉衍生物具有低的HOMO、LUM0,可以有效传输电子和 阻挡空穴，电子迀移率可以到10 4,但是菲啰啉容易出现结晶，以及长时间使用，发生晶体的 转化，严重影响到器件的寿命；因此对菲啰啉必须进行结构的调整，避免发生结晶现象，得 到无定型的材料。
[0009] 菲啰啉具有大的平面结构，有利于电子的迀移，4, 7-二苯基-1，10-菲啰啉 (Bphen)和4, 7-二苯基-2, 9-二甲基-1，10-菲啰啉（BCP)电子迀移率可以达到10 4,三 线态3.Oev左右，可以满足目前磷光材料的要求。但是这两个材料因为容易结晶，寿命难以 达到工业应用要求，因此使用受到了限制。因为菲啰啉高的电子迀移率和三线态，目前已经 被引入了不同结构，得到不同性能的材料。得到的材料电子迀移率仍然能够保持菲啰啉的 迀移率，因为是通过苯基键连，三线态只有2. 5ev，只能作为红光材料的电子传输材料使用 (出光专利TW201329195中的A、B化合物）。
[0010]
[0011] 上述化合物采用苯键连方式，虽然能够改善材料的性能，但是降低了材料的三线 态（2. 5ev)，只能作为红色磷光材料的电子传输材料，无法应用到绿光、蓝光磷光器件。
【发明内容】
[0012] 本发明涉及一种含氮杂环衍生物和一种使用该含氮化合物的0LED器件，两者基 本解决了因现有技术的限制和缺陷所导致的一个或多个问题。
[0013] 本发明的一个目的是提供一种电子传输材料化合物，所述的电子传输材料具有高 的三线态能量和高的电子传输性能。
[0014] 本发明的另一个目的是提供一种具有提高的发光效率的0LED，其使用寿命长，启 动电压低。
[0015] 含氮杂环衍生物，具有式（I)所述的结构，
[0016]
[0017] 其中R1-R10有一个通过键接方式与萘基链接，余下的分别独立地表示氢原子、取 代或未取代的碳原子数为5-60的芳基或杂芳基、取代或未取代的碳原子数为1-50的烷基、 取代或未取代的碳原子数为3-50的环烷基、取代或未取代的碳原子数为6-50的芳烷基，或 者相邻的取代基中的彼此结合而形成芳香环，η的取值可以是1-3 ;
[0018]Rla-R8a有一个是通过键接方式与萘基链接，余下的分别独立地表示氢原子、取代 或未取代的碳原子数为5-60的芳基、具有取代基的吡啶基、具有取代基的喹啉基、取代或 未取代的碳原子数为1-50的烷基、取代或未取代的碳原子数为3-50的环烷基、取代或未取 代的碳原子数为6-50的芳烷基、取代或未取代的碳原子数为1-50的烷氧基、取代或未取代 的碳原子数为5-50的芳硫基、取代或未取代的碳原子数为1-50的烷氧基羰基。
[0019] 优选：Rla-R8a有一个是通过键接方式与萘基链接，余下的分别独立地表示为氢、 C1-C4烷基取代或未取代的苯基，C1-C4烷基取代或未取代的萘基，一至三个苯基取代的苯 基；
[0020] 其中R1-R10有一个通过键接方式与萘基链接，余下的分别独立地分别独立地表 示氢原子、C1-C4烷基取代或未取代的苯基，C1-C4烷基取代或未取代的萘基、C1-C4烷基取 代或未取代的蒽基，或是一至三个苯基取代的苯基，苯基取代的萘基或苯基取代的蒽基，萘 基取代的萘基，萘基取代的蒽基。
[0021] 优选：其中RIO、R8a为键连接方式。
[0022] 优选：R2a_R7a为氢，Rla为氢、苯基，萘基，联苯基或二苯基取代苯基；其中R1-R8 为氢，R9为氢、苯基，萘基，蒽基，联苯基，二苯基取代的苯基，萘基取代的苯基，苯基取代的 萘基，苯基取代的蒽基，萘基取代的萘基，萘基取代的蒽基。
[0023] 更优选：其中Rla_R7a为氢，其中R1-R8为氢，R9为氢、苯基，萘基，蒽基。
[0024] 本申请将蒽以及蒽的衍生物通过萘基与菲啰啉偶联，得到高性能的材料。萘基的 连接方式有如下几种：
[0029] -种有机发光二极管器件，包括阴极和阳极，蒸镀阴极后，在阴极上面蒸镀上述有 机化合物。
[0030] 所述包含权利要求上述有机化合物作为电子传输材料，特别是作为磷光器件的电 子传输材料，所述器件为显示器件和照明器件。
[0031] 本专利列举的例子只是在专利要求的范围列举的，但是专利并不限于目前的例 子，只要满足权利要求的结构都在本专利的保护范围。
[0032] 本申请在保持菲啰啉高的电子迀移基础上，引入了萘基，即保持了高的电子迀移， 也保证了高的三线态，避免了结晶，寿命得到极大提高。蒽是电子迀移很好的材料，本申请 将蒽以及蒽的衍生物通过萘基与菲啰啉偶联，得到高性能的材料。得到的材料结构简单，容 易制备，便于工业化生产。
【附图说明】
[0033] 图1化合物4的核磁。
[0034] 图2化合物8的核磁。
[0035] 图3化合物2的核磁
【具体实施方式】
[0036]实施例1、化合物4的