一种新颖的有机电致发光材料及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种有机化合物及包含其的有机电致发光装置，特别涉及一种作为主 体材料的有机化合物及包含其的磷光有机电致发光装置。
[0002]
【背景技术】
[0003] 有机电致发光装置（organic electroluminescent device)，也称作有机发光二 极管（organic light-emitting diode ;0LED)，是以有机层作为主动层的一种发光二极管 (LED)。由于有机电致发光装置具有低电压操作、高亮度、重量轻、广视角、以及高对比值等 优点，近年来已渐渐使用于平面面板显示器（flat panel display)上。与液晶显示器不同， 有机电致发光显示器所包含的有机发光二极管象素数组是具有自发光的特性，因此不需外 加背光源。
[0004] -般而言，有机发光二极管组件包括一对电极，以及在电极之间的一有机发光介 质层。发光是导因于以下的现象。当电场施于两电极时，阴极射出电子到有机发光介质层， 阳极射出空穴到有机发光介质层。当电子与空穴在有机发光介质层内结合时，会产生激子 (excitons)。电子和空穴的再结合就伴随着发光。
[0005] 依据空穴和电子的自旋态（spin state)，由空穴和电子的再结合而产生的激子可 具有三重态（triplet)或单重态（singlet)的自旋态。由单重态激子（singlet exciton) 所产生的发光为焚光（fluorescence)，而由三重态激子（triplet exciton)所产生的发光 为磷光（phosphorescence)。磷光的发光效率是荧光的三倍。因此，发展高效率的磷光材料 以增进有机发光二极管组件的发光效率是非常重要的。
[0006]
【发明内容】
[0007] 本发明提出一种有机化合物，其是将具有高电子空穴传输效率的吖啶类官能基与 具有结构刚性与高热稳定性的螺结结构导入化学结构的设计上，与空穴传输性能优异的三 芳胺类及优异的电子传输材料9, 9-二甲基芴组合，形成了一类热稳定性能高，发光效率优 异的化合物。
[0008] 本发明的另一个目的是提供一种高效有机电致发光材料的制备方法。
[0009] 为实现上述目的，本发明提供一种高效的有机电致发光材料，其特征在于，结构通 式如式（1)所示：
式（1); 其中，札为氢、卤素、氰基、C1~C30的烷基、C6~C50的芳基、C7~C50的芳烷基或C5~C50 的杂芳基； R2为氢、卤素、氰基、C1~C30的烷基、C6~C50的芳基、C7~C50的芳烷基、C7~C50的芳基 烷氧基、C7~C50的芳基烷巯基或C5~C50的杂芳基。
[0010] 其中，所述烷基为直链烷基、支链烷基、环烷基、至少1个取代基取代的直连烷基、 至少1个取代基取代的支链烷基或至少1个取代基取代的环烷基；其中，所述取代基独立的 选自卤素、氰基、羟基和巯基中的一种或几种。
[0011] 所述芳基优选为未取代的芳基或至少1个取代基取代的芳基；其中，所述取代基 独立的选择卤素、氣基、氛基、硝基、羟基或疏基； 所述芳基烷基优选为未取代的芳基烷基或至少1个取代基取代的芳基烷基；其中，所 述取代基独立的选择卤素、氨基、氰基、硝基、羟基或巯基； 所述芳基烷氧基优选为未取代的芳基烷氧基或至少1个取代基取代的芳基烷氧基；其 中，所述取代基独立的选择卤素、氨基、氰基、硝基、羟基或巯基； 所述芳基烷巯基优选为未取代的芳基烷巯基或至少1个取代基取代的芳基烷巯基；其 中，所述取代基独立的选择卤素、氨基、氰基、硝基、羟基或巯基； 所述杂芳基优选为未取代的杂芳基或至少1个取代基取代的杂芳基；其中，杂芳基中 的杂原子为氮、硫或氧；所述取代基独立的选择卤素、氨基、氰基、硝基、羟基或巯基； 且式（I)中所述一馬表示在其所在苯环的任意位置，优选为在苯环上对位位置。
[0012] 更具体的，所述札独立的选自C3~C20的烷基、CKTC40的芳基、CKTC40的芳烷 基、或C7~C30的杂芳基，最优选自C5~C10的烷基、C12~C25的芳基、C12~C25的芳基烷基、或 CKTC20的杂芳基，具体的， Ri独立的选自H、F、Cl、Br、I、甲基、乙基、2-氟-乙基、2-氰基-丙基、异丙基、叔丁 基、戊烷基、庚烷基、十二烷基、式（001)-式（017)结构；
其中，Ra为卤素、氨基、氰基、硝基、羟基或巯基。且一Ra可以在所述取代基的任意位 置，优选在取代基连接键的对位；且取代基中的Ra的个数为0~5,更优选为0、1或2 ; 表示取代基与化合物的连接键。
[0013] 所述R2独立的选自氢、卤素、氰基、C3~C20的烷基、CKTC40的芳基、CKTC40的芳 烷基、CKTC40的芳基烷氧基、CKTC40的芳基烷巯基或C7~C30的杂芳基，最优选为氢、卤 素、氰基、C5~C10的烷基、C12~C25的芳基、C12~C25的芳基烷基、C12~C25的芳基烷氧基、 C12~C25的芳基烷巯基或CKTC20的杂芳基，具体的， R2独立的选自H、F、Cl、Br、I、甲基、乙基、2-氟-乙基、2-氰基-丙基、异丙基、叔丁基、 戊烷基、庚烷基、十二烷基、式（001) ~式（〇21)结构；
其中，Ra为卤素、氨基、氰基、硝基、羟基或巯基。且一Ra可以在所述取代基的任意位 置，优选在取代基连接键的对位；且取代基中的Ra的个数为0~5,更优选为0、1、或2 ; #表示取代基与化合物的连接键。
[0014] 更具体的，所述具有式（I)结构的化合物为式1-1-式1-12
[0015] 本发明还提供了一种具有式（I)结构化合物的制备方法，包括： 将具有式（n)结构的化合物与式（III)结构的化合物反应，得到式（IV)结构的化合
札独立的选自氢、卤素、氰基、C1~C30的烷基、C6~C50的芳基、C7~C50的芳基烷基、 C7~C50的芳基烷氧基、C7~C50的芳基烷巯基或C5~C50的杂芳基； &和X 2独立地选自卤素，且不为同一种卤素。
[0016] 将具有式（IV)结构的化合物与式（V)结构的化合物反应，得到式（I)结构的化合 物：
..U.. R2独立的选自氢、卤素、氰基、C1~C30的烷基、C6~C50的芳基、C7~C50的芳基烷基、 C7~C50的芳基烷氧基、C7~C50的芳基烷巯基或C5~C50的杂芳基； 其中，式（II)可以由式（A)结构的化合物和结构式（C)反应生成式B结构的化合物，结 构式（B)化合物继续与二苯甲酮反应生成式（II)结构的化合物；
其中，式（C)中&和X 2独立地选自卤素，且不为同一种卤素。
[0017] 按照本发明，本发明将具有式（II)结构的化合物与式（III)结构的化合物反应， 得到式（IV)结构的化合物，其中，&和R 2基团的选择与前述相同；所述式（II)结构的化合 物与式（III)结构的化合物的摩尔比为1 : (0. 9~1. 6);所述反应的催化剂优选为四三苯基 膦钯；所述反应的碱为碳酸钠；所述反应的温度优选为13(T180°C，优选为15(T160°C ;所述 反应的时间优选为20~40小时，更优选为24~30小时。
[0018] 本发明对式（II)结构的化合物与式（III)结构的化合物的来源没有特殊限定，通 过本领域公知的制备方法制得即可。
[0019] 按照本发明，本发明将具有式（IV)结构的化合物与式（V)结构的化合物反应，得 到式（I)结构的化合物；其中，&和R2基团的选择与前述相同；所述式（IV)结构的化合物 与式（V)结构的化合物的摩尔比为1:(0. 9~1. 6);所述反应中所用碱为叔丁醇钠，所述反应 的催化剂为乙酸钯和三叔丁基膦；所述反应的温度