螺环型有机材料及利用该材料的有机电致发光元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种螺环型有机材料及利用该材料的有机电致发光元件，更加详细 地，涉及一种能够用在作为显示器的一种的有机电致发光元件的、能够以高效发射短波长 的光的螺环型有机材料及利用该材料的有机电致发光元件。
【背景技术】
[0002] 为了应用在许多不同类型的电子设备中，而进行着有机半导体的研发。相比现有 的液晶显示装置（LCD)、等离子显示面板（PDP)、场致发射显示器（FED)等其它平板显示装 置，有机电致发光元件的结构简单、在制作工序方面具有多种优点、亮度高且视场角特性优 异、响应速度快、驱动电压低，因此积极开展研发，使之能够用作壁挂式电视等平板显示器 或显不器的背光、灯光、广告牌等的光源。
[0003] 一般，向有机电致发光元件施加直流电压时，从正极注入的空穴与从负极注入的 电子重新结合，形成电子-空穴对的激子，并通过将该激子的能量传递至发光元件而转换 成光。
[0004] 为了提高有机电致发光元件的效率和稳定性，伊士曼柯达公司的C. W. Tang等人 提出了通过在两个相反电极之间形成层叠式有机薄膜来形成低电压驱动有机电致发光元 件（C. W. Tang, S. A. Vanslyke, Applied Physics Letters, 51 册 913 页，1987 年），此后便积 极展开了针对多层薄膜结构的有机电致发光元件用有机材料的研发。
[0005] 另一方面，众所周知螺环化合物具有优异的热稳定性和元件特性。然而，却从来没 有提出利用螺环化合物获取短波长区域的蓝色发光层的物质。
[0006] 对此，本申请的发明人在研究能够以高效发射短波长的光的芳香族化合物的过程 中，发现了非对称的螺环化合物能够解决上述问题，从而完成了本发明。
【发明内容】
[0007] (一）要解决的技术问题
[0008] 本发明是为了提供一种能够以高效发射短波长的光的螺环型有机材料及利用该 材料的有机电致发光元件。
[0009] (二）技术方案
[0010] 为了解决上述问题，本发明提供一种由下面化学式1表示的化合物。
[0011] 化学式1
[0012]
[0013] 在所述化学式中，R1为苯基，所述苯基是不被取代的，或者是被由卤素、C 14卤代烷 基、氰基、苯基和三甲基甲硅烷组成的组中单独选择的一个取代基或者两个取代基取代，R2 为苯基或萘基，所述苯基是被由卤素、C14卤代烷基、氰基和三甲基甲硅烷组成的组中单独 选择的一个取代基或者两个取代基取代。
[0014] 由所述化学式1表示的化合物具有螺[苯并[c]荷-7, 9'-荷](spiro[benzo[c] fluorene-7, 9' -fluorene])结构，与现有的螺环化合物相比结构更加坚固，难以结晶。并 且，具有非对称的结构，且被取代有仲胺衍生物，因此，其特征是能够发射蓝色区域的光。
[0015] 优选地，所述R1为苯基，所述苯基是不被取代的，或者是被由氟、三氟甲基、氰基、 苯基和三甲基甲硅烷组成的组中单独选择的一个取代基或者两个取代基取代。
[0016] 更优选地，所述苯基被选自由氟、三氟甲基、氰基、苯基和三甲基甲硅烷组成的组 中的一个取代基取代。
[0017] 更优选地，所述苯基被两个三氟甲基取代。
[0018] 更优选地，所述R2为苯基，所述苯基是被由氟、三氟甲基、氰基和三甲基甲硅烷组 成的组中单独选择的一个取代基或者两个取代基取代。
[0019] 更优选地，所述苯基被选自由氟、三氟甲基、氰基和三甲基甲硅烷组成的组中的一 个取代基取代。
[0020] 更优选地，所述苯基被两个三氟甲基取代。
[0021] 下面是由所述化学式1表示的化合物的具有代表性的例子。
[0022]
[0031] 并且，作为一个例子，本发明提供一种如下反应式1-1所示，由所述化学式1表示 的化合物的制作方法。在下面反应式1-1中，&和R 2与前述相同。
[0032] 反应式1-1
[0034] 所述步骤1是将化学式1-2表示的化合物与化学式1-3表示的化合物进行反应， 从而制作化学式1表示的化合物的步骤。溶剂可以使用甲苯，优选地，在具有醋酸钯（II)、 三叔丁基膦、叔丁醇钠等的状态下进行反应。
[0035] 作为一个例子，所述化学式1-2表示的化合物可以通过如下反应式1-2来制作，本 发明中的以下制作例中制作并使用了由化学式1-2表示的化合物。
[0036] 反应式1-2
[0038] 并且，本发明提供一种包括所述化学式1表示的化合物的有机发光元件。并且，本 发明提供一种有机电致发光元件，所述有机电致发光元件的正极与负极之间夹着包括至少 一个发光层的单层或多层有机薄膜层，所述有机电致发光元件包含所述有机薄膜层的至少 一层包括由所述化学式2表示的化合物的有机发光元件。
[0039] 并且，本发明提供一种由下面化学式2表示的化合物。
[0040] 化学式2
[0042] 在所述化学式中，R1为苯基，所述苯基是不被取代的，或者是被由卤素、C 14卤代烷 基、氰基、苯基和三甲基甲硅烷组成的组中单独选择的一个取代基或者两个取代基取代，R2 为苯基或萘基，所述苯基是被由卤素、C14卤代烷基、氰基和三甲基甲硅烷组成的组中单独 选择的一个取代基或者两个取代基取代。
[0043] 由所述化学式2表示的化合物具有螺[苯并[de]蒽-7, 9'-荷](spiro[benzo[de] anthracene-7, 9' -fluorene])结构，与现有的螺环化合物相比结构更加坚固，难以结晶。并 且，具有非对称的结构，且被取代有仲胺衍生物，因此，其特征是能够发射蓝色区域的光。
[0044] 优选地，所述R1为苯基，所述苯基是不被取代的，或者是被由氟、三氟甲基、氰基、 苯基和三甲基甲硅烷组成的组中单独选择的一个取代基或者两个取代基取代。
[0045] 更优选地，所述苯基被选自由氟、三氟甲基、氰基、苯基和三甲基甲硅烷组成的组 中的一个取代基取代。
[0046] 更优选地，所述苯基被两个三氟甲基取代。
[0047] 更优选地，所述R2为苯基，所述苯基被由氟、三氟甲基、氰基和三甲基甲硅烷组成 的组中单独选择的一个取代基或者两个取代基取代。
[0048] 更优选地，所述苯基被选自由氟、三氟甲基、氰基和三甲基甲硅烷组成的组中的一 个取代基取代。
[0049] 更优选地，所述苯基被两个三氟甲基取代。
[0050] 下面是由所述化学式2表示的化合物的具有代表性的例子。
[0051]
[0060] 并且，作为一个例子，本发明提供一种如下反应式2-1所示，由所述化学式2表示 的化合物的制作方法。在下面反应式2-1中，&和R 2与前述相同。
[0061] 反应式2-1
[0063] 所述步骤1是将化学式2-2表示的化合物与化学式2-3表示的化合物进行反应， 从而制作化学式2表示的化合物的步骤。溶剂可以使用甲苯，优选地，在具有醋酸钯（II)、 2, 2' -双（二苯基勝基）-1，Γ -联萘（BINAP ;2, 2' -bis (diphenylphosphino) -1，Γ -binap hthyl)、叔丁醇钠等的状态下进行反应。
[0064] 作为一个例子，所述化学式2-2表示的化合物可以通过如下反应式2-2来制作，本 发明中的以下制作例中制作并使用了由化学式2-2表示的化合物。
[0065] 反应式2-2
[0066]
[0067] 并且，本发明提供一种包括所述化学式2表示的化合物的有机发光元件。并且，本 发明提供一种有机电致发光元件，所述有机电致发光元件的正极与负极之间夹着包括至少 一个发光层的单层或多层有机薄膜层，所述有机电致发光元件包含所述有机薄膜层的至少 一层包括由所述化学式2表示的化合物的有机发光元件。
[0068] (三）有益效果
[0069] 本发明的螺环结构化合物及利用该化合物的有机电致发光元件，能够以高效发射 短波长的光，因此可应用在壁挂式电视等平板显示器、灯光或显示器的背光等的有机电致 发光元件中。
【具体实施方式】
[0070] 下面，通过实施例对本发明进行更详细的说明。这些实施例仅仅是为了更具体地 说明本发明而提出的，本发明的保护范围并不限定于这些实施例。下面，区分记载了化学式 1和化学式2的实施例。
[0071] A)化学式1
[0072] 制作例1 :中间体1的制作
[0074] 1)中间体1-2的制作
[0075] 将1-溴-2-碘苯（35mL)、1-萘基硼酸和四氢呋喃（400mL)加入2L三颈圆底烧瓶 中，然后在氩气氛围下进行搅拌，并加入碳酸钾（80. 4g)和水（291mL)进行30分钟吹氩搅 拌。在该混合液中加入四（三苯基膦）钯（0) (3. 2g)并遮挡光线，然后在IKTC下加热48 小时。将反应溶液冷却至常温，并使用乙酸乙酯萃取两次。使用硫酸镁干燥有机层，然后减 压浓缩，由此去除溶剂。使用甲醇清洗通过浓缩生成的物质，获取53g的中间体1-2。
[0076] 2)中间体1-3的制作
[0077] 将中间体l_2(50g)和四氢呋喃（265mL)加入IL三颈圆底烧瓶中，然后在氩气氛 围下进行搅拌并确认其完全溶解，并将混合液的温度降低至_78°C。在