一种化合物及制备方法、有机电致发光器件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光电材料领域，尤其涉及一种化合物及其制备方法、有机电致发光器 件。
【背景技术】
[0002] 有机电致发光器件是一种自发光器件，该发光器件在电极间夹着发光层。施加电 压时，从阴极注入的电子和从阳极注入的空穴在发光中心复合形成分子激子，分子激子在 回到基态时释放出能量发光。有机电致发光器件具有电压低、亮度高、视角宽、响应快和温 度适应性好等特点，因此广泛应用于电视机、手机、MP3等电子产品显示器。
[0003] 有机电致发光材料一般分为单线态荧光染料和三线态磷光染料，但单线态荧光染 料和三线态磷光染料具有较强的浓度淬灭效应，会降低发光层的发光效率，导致有机发光 器件发光性能较低。基于此，现有的有机电致发光器件多采用主客体结构，即将荧光染料或 磷光染料作为客体材料以一定的浓度掺杂在主体材料中，以避免浓度淬灭和三线态-三线 态的湮灭，提高器件的发光性能。
[0004] 目前，现有技术公开了作为主体材料的多种物质，1999年Forrest和Thompson等将 绿色磷光材料Ir(ppy) 3以6wt%的浓度掺杂在4，4 ' -N，N' -二咔唑-联苯（CBP)的主体材料 中，获得的绿光有机电致发光器件最大外量子效率达10%。不过CBP的三重激发态能量只有 2.56eV，若掺杂具有高三线态激发能量的蓝色磷光材料，会发生能量回传给主体材料的现 象，使器件的外量子效率下降至5.7%。为了进一步提高蓝色磷光器件的发光效率，必须使 用高三线态能量的主体材料，于是2003年Forrest发展出N，N'_二咔唑基-3,5-取代苯 (mCP)，mCP是将CBP的共辄体系缩小，三线态能量上升为2.9eV，使器件的外部量子效率提升 至7.8%。但mCP的玻璃化转变温度较低，材料本身稳定性不高；另外，mCP在器件中表现为注 入的电子和空穴不平衡，导致器件中空穴过剩，从而降低了有机电致发光器件的发光效率。 [0005]因此，希望提供一种化合物作为有机电致发光器件的主体材料，不仅三线态能量 高、材料本身稳定、且电子和空穴平衡，能提高有机电致发光器件的发光效率。
【发明内容】
[0006] 本发明提供了一种化合物及其制备方法以及有机电致发光器件，解决了现有技术 中主体材料性能不稳定、电子和空穴不平衡的技术问题，提高了有机电致发光器件的发光 效率。
[0007] 根据本发明的一方面，提供了一种化合物，该化合物如式I所示：
[0008]
[0009] 其中，R基为含有N、0或S原子的取代基。
[0010] 可选地，根据本发明的化合物，所述R基为下述基团中的一种：
[0011]
[0012] 可选地，根据本发明的化合物，该化合物如式1-1所示：
[0013] - 〇
[0014] 根据本发明的另一方面，提供了一种式1-1所示化合物的制备方法，包括：
[0015] 偶联步骤:式II所示化合物与式III所示化合物进行偶联反应，得到式1-1所示化 合物；
[0016] 6
[0017] 可选地，根据本发明的制备方法，在所述偶联步骤中，用催化剂进行催化，所述催 化剂包括四三苯基膦钯。
[0018] 可选地，根据本发明的制备方法，所述式II所示化合物和所述式III所示化合物的 摩尔比为1:1.05~1:1.2。
[0019] 可选地，根据本发明的制备方法，所述式II所示化合物通过式IV所示化合物与式V 所示化合物反应得到；
[0020] ?
[0021] 可选地，根据本发明的制备方法，所述式IV所示化合物和所述式V所示化合物的摩 尔比为1:1.0~1:2.0。
[0022] 可选地，根据本发明的制备方法，所述式V所示化合物通过式VI所示化合物与式
[0023] VII所示化合物反应得到；
〇
[0024]根据本发明的另一方面提供了一种有机电致发光器件，该有机电致发光器件的有 机发光层的主体材料为根据本发明的化合物。
[0025]本发明有益效果如下：
[0026]根据本发明的化合物可以作为有机发光层的主体材料用于有机电致发光器件中， 作为主体材料三线态能量高可以使有机电致发光器件的外部量子效率提升;作为主体材料 其玻璃化温度较高，因此性能稳定;而且其可以使电子和空穴的注入达到平衡，提高有机电 致发光器件发光效率。
【附图说明】
[0027]图1示出了有机发光二极管的结构；
[0028]图2示出了实施例4和对比例4的有机发光二极管的电致发光光谱。
[0029] 附图标记为：
[0030]基片1、阳极层2、空穴注入层3、空穴传输层4、有机发光层5、电子传输层6、电子注 入层7、阴极层8和封装薄膜9。
【具体实施方式】
[0031] 具体的实施方式仅为对本发明的说明，而不构成对本
【发明内容】
的限制，下面将结 合附图和具体的实施方式对本发明进行进一步说明和描述。
[0032] 根据本发明的一方面，提供了一种化合物，该化合物如式I所示：
[0033]
[0034]其中，R基为含有N、0或S原子的取代基。
[0035]根据本发明的化合物中含有4-氮杂螺环基团，该基团具有一定的立体结构，如果 将含有该基团的化合物用于有机电致发光器件的有机发光层的主体材料，可以减弱分子间 的聚集作用，即减小浓度淬灭，从而提高有机发光二极管的发光效率;在该基团中含有吸电 子能力强的氮原子，因此其电子传输能力增强，从而保证在有机发光层中电子和空穴传输 更加平衡，提高有机发光二极管的发光效率;另外，含有该基团的化合物具有较好的成模性 以及热稳定性，在将该化合物用于有机电致发光器件(如:有机发光二极管）的有机发光层， 可以提高有机电致发光器件的寿命和发光效率。
[0036] 可选地，根据本发明的化合物，R基为下述基团中的一种：
[0037]
[0038] 根据本发明的化合物，在该化合物中引入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较强的吸电子能力，因此其传输电子能力增强，从而保证其在有 机发光层中电子和空穴传输更加平衡，提高有机发光二极管的发光效率。其中，R基还可以 选用咔唑基、二苯胺基、三苯胺基和二苯基磷氧基。
[0039] 根据本发明化合物的一种实施方式，该化合物如式1-1所示：
[0040] 6
[0041] 根据本发明的化合物，引入了 2-苯并噻吩作为取代基，该取代基含有硫原子，硫原 子具有较强的吸电子能力，因此其传输电子能力增强，从而保证其在有机电致发光器件的 有机发光层中电子和空穴传输更加平衡，提高有机发光二极管的发光效率。
[0042] 根据本发明的另一方面，提供了式1-1所示化合物的制备方法，包括：
[0043] 偶联步骤:式II所示化合物与式III所示化合物进行偶联反应，得到式1-1所示化 合物；
[0044]
[0045] 根据本发明制备方法，化合物式1-1的收率可达到95%以上。
[0046] 根据本发明的制备方法的一种实施方式，在偶联步骤中，用催化剂进行催化，催化 剂包括四三苯基膦钯。
[0047] 根据本发明的制备方法的一种实施方式，式II所示化合物和式III所示化合物的 摩尔比为1:1.05~1:1.2。
[0048]根据本发明的制备方法，在偶联步骤中该比例范围收率较高。
[0049]根据本发明的制备方法，在偶联步骤中用该催化剂，反应效果更好。
[0050] 根据本发明的制备方法，该步骤的优选如下:将1.0摩尔的式II所示化合物(6-氯-4_氮杂螺双芴)和1.05~1.2摩尔的式III所示化合物(二苯并噻吩-4-硼酸)加入反应器中， 加入占式II所示化合物质量百分比为0.5~5%四三苯基膦钯作为催化剂，加入四氢呋喃做 溶剂，以及2M的K2C03溶液，在氩气保护下回流24小时，冷却后用二氯甲烷萃取，萃取后的有 机层用无水硫酸钠干燥后旋干，用二氯甲烷/石油醚(体积比优选1:5)过硅胶柱，旋干后得 到式I-1所示化合物(6-(4二苯并噻吩)-4-氮杂螺双芴），收率在95 %以上。
[0051]根据本发明制备方法的一种实施方式，式II所示化合物通过式IV所示化合物与式 V所示化合物应府得至丨丨，
[0052] 〇
[0053]根据本发明的制备方法，该方法中制备得到式II所示化合物的收率可达到80%以 上。
[0054]根据本发明的制备方法的一种实施方式，式IV所示化合物和式V所示化合物的摩 尔比为1:1.0~2.0。
[0055]根据本发明的制备方法，该摩尔