CN113845479B - 一种用于oled器件有机层中的二苯并氮杂卓类化合物和有机电致发光器件 - Google Patents

一种用于oled器件有机层中的二苯并氮杂卓类化合物和有机电致发光器件 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于OLED器件有机层中的二苯并氮杂卓类化合物，该化合物中的含氮七元环与两个苯环形成共轭π键，分子内电子具有离域性，分子具有刚性和稳定性，为具有刚性的富电子单元；该化合物作为空穴传输材料时，具有良好的空穴迁移率，稳定的性能，长的使用寿命以及低的工作电压。同时，该分子具有特殊的扭转结构，空间结构立体，沉积形成的薄膜具有更大的横向电阻，有效阻断不同颜色像素间电荷的横向扩散，大大减弱颜色串扰问题，提高显示面板的显色效果。因此，本发明中二苯并氮杂卓类化合物在制备有机电致发光器件及相关显示器件方面具有良好的应用潜力。

Description

一种用于OLED器件有机层中的二苯并氮杂卓类化合物和有机 电致发光器件
技术领域
本发明涉及有机电致发光材料技术领域。更具体地，涉及一种二苯并氮杂卓类化合物和有机电致发光器件。
背景技术
目前，有机电致发光器件(OLED器件)基本由阳极、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层和阴极构成。
目前OLED器件普遍采用HT材料与P-型掺杂剂共蒸得到空穴传输层(HIL)，该类材料的横向电阻小，尤其在p型掺后电阻进一步变小，且启亮电压存在蓝色＞绿色＞红色的关系，导致在蓝光器件点亮的情况下，电荷会通过P型掺的HTL层横向流动到红色和绿色子像素，因此红色和绿色像素被点亮，或在绿色像素工作时，电荷横向流动到红色像素，红色被点亮，从而导致色彩串扰。因此，随着OLED产品的需求的提高，显示面板色彩串扰问题成为目前量产亟待解决的问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种二苯并氮杂卓类化合物，该化合物中的含氮七元杂环和二苯形成共轭π键，是具有刚性的富电子单元，空穴迁移率高；同时，该分子的空间结构立体，沉积形成的薄膜具有更大的横向电阻，有效阻断不同颜色像素间电荷的横向扩散，大大减弱颜色串扰问题，提高显示面板的显色效果。
本发明的另一个目的在于提供上述二苯并氮杂卓类化合物的合成方法。
本发明的又一个目的在于提供一种包括上述二苯并氮杂卓类化合物的OLED器件。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种二苯并氮杂卓类化合物，其结构如式1、式2或式3所示：
其中，X1、X2各自独立表示C或N；
当X1、X2皆表示C时，X1、X2间为单键或双键；
X3、X4各自独立表示O、S或Se；
Ar1，Ar2，Ar3各自独立的表示氢、氘、碳原子数为1-12的烷基、碳原子数为6-30的芳基、碳原子数为6-30的芳氧基、碳原子数为1-12的烷氧基、碳原子数为3-30的环烷基、碳原子数为3-30的杂环烷基或-L-NAr6Ar7中的任意一种，且Ar1，Ar2，Ar3中至少有一个表示-L-NAr6Ar7；
L表示单键、取代或未取代的碳原子数为6-30的亚芳基、取代或未取代的碳原子数为1-30亚杂芳基、取代或未取代的碳原子数为7-30的芳亚烷基、取代或未取代的碳原子数为2-30的杂芳亚烷基；
Ar4与Ar5组成取代或未取代的环，
Ar6与Ar7组成取代或未取代的环；
或者Ar4、Ar5、Ar6、Ar7各自独立地表示：氢、氘、碳原子数为1-39的烷基、碳原子数1-39的烷基、碳原子数为2-39烯基、碳原子数为2-39的炔基、碳原子数为6-39的芳基、碳原子数为5-60的杂芳基、碳原子数为6-60的芳氧基、碳原子数为1-39的烷氧基、碳原子数为6-39的芳胺基、碳原子数为3-39的环烷基、碳原子数为3-39的杂环烷基、碳原子数为1-39的烷基甲硅烷基、碳原子数为1-39的烷基硼基、碳原子数为12-39的芴基或杂芴基、碳原子数为6-39芳基硼基、碳原子数为6-39的芳基膦基或碳原子数为6-39的芳基甲硅烷基中的任意一种。
优选地，当Ar3表示-L-NAr6Ar7时，L表示取代或未取代的碳原子数为6-30的亚芳基、取代或未取代的碳原子数为1-30亚杂芳基、取代或未取代的碳原子数为7-30的芳亚烷基、取代或未取代的碳原子数为2-30的杂芳亚烷基；
其中Ar6、Ar7表示的基团与上述相同。
优选地，Ar4、Ar5各自独立的表示氢、氘、苯基、联苯基中的任意一种，或者Ar4和Ar5组成碳原子数为6-14的环。
优选地，Ar6、Ar7各自独立地表示碳原子数为6-39的芳基、碳原子数为5-60的杂芳基、碳原子数为6-60的芳氧基、碳原子数为6-39的芳胺基、碳原子数为12-39的芴基或杂芴基、碳原子数为6-39芳基硼基、碳原子数为6-39的芳基膦基或碳原子数为6-39的芳基甲硅烷基中的任意一种。
优选地，Ar6、Ar7各自独立地表示碳原子数为6-21的芳基、碳原子数为5-21的杂芳基、碳原子数为6-21的芳氧基、碳原子数为6-21的芳胺基、碳原子数为12-21的芴基或杂芴基、碳原子数为6-21芳基硼基、碳原子数为6-21的芳基膦基或碳原子数为6-21的芳基甲硅烷基中的任意一种。
优选地，Ar6、Ar7各自独立地表示苯基、萘基、联苯基、蒽基、联蒽基、芘基、并四苯基、菲基、苯并菲基、苯并蒽基、苯并芘基、芴基、螺芴基中的任意一种。
优选地，所述二苯并氮杂卓类化合物如下：
本发明第二个方面提供了上述二苯并氮杂卓类化合物的合成过程，具体如下：
S1，惰性气氛中，将化合物a与有机硼试剂b溶于溶剂中，加入叔丁醇钾、醋酸钯、2-(二环己基磷)-联苯，加热反应，得化合物c；
S2，惰性气氛中，将化合物c与胺类化合物d溶于溶剂中，加入四(三苯基膦)钯和碳酸钾水溶液，加热回流反应，得式1或式2或式3所示化合物；
其中，R表示式1或式2或式3中除掉基团-L-NAr6Ar7之外的结构；
X为Br或I；
n为1-3的整数；
L、Ar6、Ar7表示的基团与式1、式2和式3化合物中相同。
本发明第三个方面提供了一种有机电致发光器件，包含上述二苯并氮杂卓类化合物中的一种或多种。
优选地，所述有机电致发光器件中至少一层有机化合物层的材料包含上述二苯并氮杂卓类化合物中的一种或多种；
优选地，所述OLED器件包括依次层叠设置的阳极、空穴注入层、空穴传输层、辅助发光层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、阴极；其中所述有机电致发光器件中空穴传输层、辅助发光层和电子阻挡层中至少一层材料包含上述二苯并氮杂卓类化合物的一种或多种。
优选地，所述OLED器件的发光层包括蓝色发光材料、绿色发光材料或红色发光材料中一种或多种；
其中，蓝色发光材料选自芘衍生物、蒽衍生物、芴衍生物、苝衍生物、苯乙烯基胺衍生物或金属配合物中的一种或多种；
绿色发光材料选自香豆素染料、喹吖啶铜类衍生物、多环芳香烃、二胺蒽类衍生物、咔唑衍生物、金属配合物中的一种或多种；
红色发光材料为DCM系列材料或/和金属配合物。
优选地，所述电子传输层材料包括咪唑衍生物、嗪衍生物、喹啉衍生物、异喹啉衍生物或菲咯啉衍生物中的一种或多种；
其中，所述咪唑衍生物包括苯并咪唑衍生物、咪唑并吡啶衍生物或苯并咪唑并菲啶衍生物中的一种或多种；
所述嗪衍生物包括嘧啶衍生物或/和三嗪衍生物。
优选地，所述电子传输层材料包括PBD、OXD-7、TAZ、p-EtTAZ、BPhen、BCP或TPBI中的一种或多种。
本发明第四个方面提供了一种显示面板，包括上述有机电致发光器件。
本发明的有益效果如下：
本发明提供一种用于OLED器件有机层中的二苯并氮杂卓类化合物，该化合物中的含氮七元环与两个苯环形成共轭π键，分子内电子具有离域性，且分子具有刚性和稳定性，为具有刚性的富电子单元；作为空穴传输材料时，具有良好的空穴迁移率，稳定的性能，长的使用寿命以及低的工作电压。同时，该分子具有特殊的扭转结构，空间结构立体，沉积形成的薄膜具有更大的横向电阻，有效阻断不同颜色像素间电荷的横向扩散，大大减弱颜色串扰问题，提高显示面板的显色效果。因此，本发明中二苯并氮杂卓类化合物在制备有机电致发光器件及相关显示器件方面具有良好的应用潜力。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明中二苯并氮杂卓类化合物的结构式。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
本发明的一方面提供了一种二苯并氮杂卓类化合物，所述二苯并氮杂卓类化合物的结构式如式1、式2或式3所示：
其中，X1、X2各自独立表示C或N；
当X1、X2皆表示C时，X1、X2间为单键或双键；
X3、X4各自独立表示O、S或Se；
Ar1，Ar2，Ar3各自独立的表示氢、氘、碳原子数为1-12的烷基、碳原子数为6-30的芳基、碳原子数为6-30的芳氧基、碳原子数为1-12的烷氧基、碳原子数为3-30的环烷基、碳原子数为3-30的杂环烷基或-L-NAr6Ar7中的任意一种，且Ar1，Ar2，Ar3中至少有一个表示-L-NAr6Ar7；
L表示单键、取代或未取代的碳原子数为6-30的亚芳基、取代或未取代的碳原子数为1-30亚杂芳基、取代或未取代的碳原子数为7-30的芳亚烷基、取代或未取代的碳原子数为2-30的杂芳亚烷基；
Ar4与Ar5组成取代或未取代的环，
Ar6与Ar7组成取代或未取代的环；
或者Ar4、Ar5、Ar6、Ar7各自独立地表示氢、氘、碳原子数为1-39的烷基、碳原子数为2-39烯基、碳原子数为2-39的炔基、碳原子数为6-39的芳基、碳原子数为5-60的杂芳基、碳原子数为6-60的芳氧基、碳原子数为1-39的烷氧基、碳原子数为6-39的芳胺基、碳原子数为3-39的环烷基、碳原子数为3-39的杂环烷基、碳原子数为1-39的烷基甲硅烷基、碳原子数为1-39的烷基硼基、碳原子数为12-39的芴基或杂芴基、碳原子数为6-39芳基硼基、碳原子数为6-39的芳基膦基或碳原子数为6-39的芳基甲硅烷基中的任意一种。
本发明中二苯并氮杂卓类化合物中包括有一个至少含有一个氮原子的七元杂环，其与两个苯环结构性能分子内共轭π键，电子具有离域性，提高化合物作为空穴传输材料时的空穴迁移率。特别是当X1、X2皆表示C，X1、X2间双键时，化合物的载流子迁移率非常高。
同时，Ar1、Ar2、Ar3中至少一个为叔氨基，因此，本发明中二苯并氮杂卓类化合物至少包含两个叔氨基，分子具有特殊的扭转结构，空间结构立体，具有刚性，结构稳定，且具有更高的三线态能级和合适的带隙。当化合物沉积形成的薄膜具有更大的横向电阻，有效阻断不同颜色像素间电荷的横向扩散，大大减弱颜色串扰问题，提高显示面板的显色效果。
在一些优选的示例中，当Ar3表示-L-NAr6Ar7时，L表示取代或未取代的碳原子数为6-30的亚芳基、取代或未取代的碳原子数为1-30亚杂芳基、取代或未取代的碳原子数为7-30的芳亚烷基、取代或未取代的碳原子数为2-30的杂芳亚烷基；
其中Ar6、Ar7表示的基团与上述式1、式2或式3中相同。
即本发明中二苯并氮杂卓类化合物中含有的至少两个氮原子之间为亚芳基、亚杂芳基、芳亚烷基或杂芳亚烷基，在增加分子空间结构立体度的同时，还增加了分子内电子的离域性，保证载流子迁移率。
在一些优选的示例中，Ar4、Ar5各自独立的表示氢、氘、苯基、联苯基中的任意一种，或者Ar4和Ar5组成碳原子数为6-14的环。
在一些优选的示例中，Ar6、Ar7各自独立地表示碳原子数为6-39的芳基、碳原子数为5-60的杂芳基、碳原子数为6-60的芳氧基、碳原子数为6-39的芳胺基、碳原子数为12-39的芴基或杂芴基、碳原子数为6-39芳基硼基、碳原子数为6-39的芳基膦基或碳原子数为6-39的芳基甲硅烷基中的任意一种。也就是说本发明二苯并氮杂卓类化合物中包括的叔氨基，与氮原子连接的氢皆被芳基、杂芳基、芳氧基、芳胺基、芳基硼基、芳基膦基或芳基甲硅烷基取代，叔氨基上修饰的基团皆为芳基及芳基类衍生基团。
进一步优选地，Ar6、Ar7各自独立地表示碳原子数为6-21的芳基、碳原子数为5-21的杂芳基、碳原子数为6-21的芳氧基、碳原子数为6-21的芳胺基、碳原子数为12-21的芴基或杂芴基、碳原子数为6-21芳基硼基、碳原子数为6-21的芳基膦基或碳原子数为6-21的芳基甲硅烷基中的任意一种。
例如，所述Ar6、Ar7各自独立地，包括但不限于表示苯基、萘基、联苯基、蒽基、联蒽基、芘基、并四苯基、菲基、苯并菲基、苯并蒽基、苯并芘基、芴基或螺芴基等。
本发明列举了一些式1、式2或式3所示的二苯并氮杂卓类化合物：
/>
/>
/>
/>
/>
/>
上述化合物中都包括有位于两个苯环间的七元含氮杂环，以及修饰有芳基及其衍生基团的叔氨基。因此，上述化合物分子内电子离域性强，且分子具有刚性、稳定性良好；同时，分子具有特殊扭曲的空间立体结构，沉积形成的薄膜具有更大的横向电阻，有效阻断不同颜色像素间电荷的横向扩散，大大减弱颜色串扰问题，提高显示面板的显色效果。
需要说明的是，本申请中的二苯并氮杂卓类化合物的具体种类并不限于上述列举的几种，只要满足前面所述的式1、式2或式3的化合物均在本申请的保护范围内。
本发明第二个方面还提供了所述二苯并氮杂卓类化合物的合成方法，包括如下步骤：
S1，惰性气氛中，将化合物a与有机硼试剂b溶于溶剂中，加入叔丁醇钾、醋酸钯、2-(二环己基磷)-联苯，加热反应，得化合物c；
S2，惰性气氛中，将化合物c与胺类化合物d溶于溶剂中，加入四(三苯基膦)钯和碳酸钾水溶液，加热回流反应，得式1或式2或式3所示化合物；
其中，R表示式1除掉基团-L-NAr6Ar7之外的结构或式2除掉基团-L-NAr6Ar7之外的结构或式3中除掉基团-L-NAr6Ar7之外的结构；
X为Br或I；
n为1-3的整数；
L、Ar6、Ar7表示的基团与式1或式2或式3中相同。
本发明在此处提供的化合物合成过程，只是给出了核心的如何将基团-L-NAr6Ar7修饰至化合物主体结构上这一过程。在具体的实施过程中，本领域技术人员可以根据已有的常识灵活选择合适的反应物以及反应条件，进而合成所需的化合物，本申请对此不作限制要求。
本发明第三个方面还提供了一种有机电致发光器件(OLED)，包含如上所述的二苯并氮杂卓类化合物中的一种或多种。本发明对所述OLED器件的结构和制备方法不做限定。采用本发明所述二苯并氮杂卓类化合物制得的OLED器件具有高的载流子传输能力，且使用寿命长，性能稳定，减弱颜色串扰问题，显色效果好。
在一些优选的示例中，所述OLED器件结构包括阳极、阴极以及两电极之间的有机层，所述OLED器件中至少一层有机化合物层的材料包含上述二苯并氮杂卓类化合物中的一种或多种。
进一步优选地，OLED器件中所述有机层由阳极层向阴极侧依次为空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、辅助发光层(Prime)、发光层(EML)、空穴阻挡层(HBL)、电子传输层(ETL)，电子注入层(EIL)以及阴极。
在一些优选的示例中，所述OLED器件中空穴传输层(HTL)、辅助发光层(Prime)和电子阻挡层(EBL)中至少一层材料包含上述的稠环芳香胺类化合物中的一种或多种。
本发明中二苯并氮杂卓类化合物是一类具有刚性结构的富电子单元，具有较深的HOMO能级，化合物中间的七元杂环和两边的苯环形成特殊的共轭大π键体系，有效共轭长度较长，离域性更高，重组能更低，因此空穴迁移率更高，所制备得到器件的效率更高，电压更低。
同时，本发明中二苯并氮杂卓类化合物特殊的空间位阻和扭曲结构，使其具有较大的空间立体结构、更高的三线态能级、合适的带隙，沉积形成的薄膜横向具有更大的电阻，可以很好解决不同颜色像素间电荷横向扩散的问题，大大减弱颜色串扰现象，提高显示效果。
在一些优选的示例中，所述OLED器件中有机层的材料的设置如下：
空穴注入层(HIL)选自强吸电子体系的p型掺杂剂和空穴传输材料的掺杂物，例如六氰基六氮杂三亚苯基、2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基对醌二甲烷(F4TCNQ)、1,2,3-三[(氰基)(4-氰基-2,3,5,6-四氟苯基)亚甲基]环丙烷等。
电子阻挡层(EBL)采用具有空穴传输特性的芳胺类或者咔唑材料，例如4,4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(NPB)、N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1’-联苯]-4,4’-二胺(TPD)、4-苯基-4’-(9-苯基芴-9-基)三苯基胺(BAFLP)、4,4’-双[N-(9,9-二甲基芴-2-基)-N-苯基氨基]联苯(DFLDPBi)、4,4’-二(9-咔唑基)联苯(CBP)、9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(PCzPA)等。
发光层(EML)可以包含一种材料，也可以包含两种以上的混合材料，所述发光材料分为蓝色发光材料、绿色发光材料以及红色发光材料。
蓝色发光材料选自芘衍生物、蒽衍生物、芴衍生物、苝衍生物、苯乙烯基胺衍生物、金属配合物等。包括但不限于为N1,N6-二([1,1'-联苯]-2-基)-N1,N6-二([1,1'-联苯]-4-基)芘-1,6-二胺、9,10-二-(2-萘基)蒽(ADN)、2-甲基-9,10-二-2-萘基蒽(MADN)、2,5,8,11-四叔丁基苝(TBPe)、4,4'-二[4-(二苯氨基)苯乙烯基]联苯(BDAV Bi)、4,4'-二[4-(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯(DPAVBi)、二(4,6-二氟苯基吡啶-C2,N)吡啶甲酰合铱(FIrpic)。
绿色发光材料选自如香豆素染料、喹吖啶铜类衍生物、多环芳香烃、二胺蒽类衍生物、咔唑衍生物、金属配合物等。例如香豆素6(C-6)、香豆素545T(C-525T)、喹吖啶铜(QA)、N,N'-二甲基喹吖啶酮(DMQA)、5,12-二苯基萘并萘(DPT)、N10,N10'-二苯基-N10,N10'-二苯二甲酰-9,9'-二蒽-10,10'-二胺(简称:BA-NPB)、三(8-羟基喹啉)合铝(III)(简称:Alq3)、三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3)、乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)2(acac))等。
红色发光材料选自如DCM系列材料、金属配合物等。具体为4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(4-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)、4-(二氰基甲撑)-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼啶-9-烯基)-4H-吡喃(DCJTB)，二(1-苯基异喹啉)(乙酰丙酮)铱(III)(Ir(piq)2(acac))、八乙基卟啉铂(简称:PtOEP)、二(2-(2'-苯并噻吩基)吡啶-N,C3')(乙酰丙酮)合铱(简称:Ir(btp)2(acac)等。
空穴阻挡层(HBL)和电子传输层(ETL)材料一般为芳族杂环化合物，例如苯并咪唑衍生物、咪唑并吡啶衍生物、苯并咪唑并菲啶衍生物等咪唑衍生物；嘧啶衍生物、三嗪衍生物等嗪衍生物；喹啉衍生物、异喹啉衍生物、菲咯啉衍生物等包含含氮六元环结构的化合物(也包括在杂环上具有氧化膦系的取代基的化合物)等。具体为2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)、1,3-双[5-(对叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]苯(OXD-7)、3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-联苯基)-1,2,4-三唑(TAZ)、3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-联苯基)-1,2,4-三唑(p-EtTAZ)、红菲咯啉(BPhen)、(BCP)、4,4'-双(5-甲基苯并噁唑-2-基)芪(BzOs)等。
电子注入层(EIL)包括但不限于为碱金属或者金属，例如LiF、Yb、Mg、Ca等。
本发明的又一个方面，提供了一种显示装置，该装置包括上述的OLED器件。由此，该显示装置显示画面的质量较佳。本领域技术人员可以理解，该显示装置具有前面所述的OLED器件的所有特征和优点，在此不再过多的赘述。
根据本发明的实施例，该显示装置的具体种类没有特殊要求，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择。在一些实施例中，显示装置可以是面板、手机、笔记本、iPad、kindle、游戏机等。
本领域技术人员可以理解，该显示装置除了前面所述的OLED器件，还包括常规显示装置所必备的结构或部件，比如还包括TFT背板、彩膜基板、封框胶等必备的结构或部件。
下面本发明将结合具体的合成例和实施例对本发明中的技术方案进行说明。
合成例
合成例1
合成化合物A-1
在反应瓶中，加入4-溴苯硼酸[CAS:5467-74-3](70mg，0.35mmol)，化合物亚氨基二苄[CAS:494-19-9](132mg，0.68mmol)，叔丁醇钾(112mg，1mmol)，醋酸钯(10mg)，2-(二环己基磷)-联苯(30mg)和10ml的甲苯在氮气保护下加入至80℃反应4小时，冷却，除去溶剂，粗产品用硅胶柱层析得中间体化合物A-1-1固体，92.6mg，产率93％。
在反应瓶中，加入化合物A-1-1(63mg，0.2mmol)，N,N-双(4-联苯基)-N-(4-溴苯基)胺[CAS:499128-71-1](119g，0.25mmol)，四氢呋喃(5ml)，四(三苯基膦)钯(20mg)，碳酸钾水溶液(2mol/l，2mL)，氮气保护下加热回流反应过夜。停止反应，用二氯甲烷萃取三次，合并有机相，再水洗至中性；分出有机相，加无水硫酸镁干燥，抽滤，旋干；硅胶柱层析得A-1固体，103.9mg，产率78％。
结构表征：
质谱m/z：666.9；
元素含量(％)：C50H38N2。C，90.06％；H，5.74％；N，4.20％；
1H NMR:δ2.92(4H,ddd,J＝14.0,7.0,2.2Hz),6.38(2H,ddd,J＝8.1,1.3,0.5Hz),7.03(2H,ddd,J＝7.9,7.5,1.3Hz),7.10-7.66(30H,7.16(ddd,J＝7.9,1.4,0.5Hz),7.29(ddd,J＝8.1,7.5,1.4Hz),7.29(ddd,J＝8.7,1.7,0.5Hz),7.32(ddd,J＝8.9,1.7,0.5Hz),7.37(ddd,J＝8.9,1.5,0.5Hz),7.37(tt,J＝7.5,1.6Hz),7.46(dddd,J＝7.9,7.5,1.7,0.4Hz),7.51(ddd,J＝8.9,1.4,0.5Hz),7.52(ddd,J＝8.9,1.6,0.5Hz),7.54(ddd,J＝8.7,1.7,0.5Hz),7.59(dddd,J＝7.9,1.6,1.1,0.4Hz)).
合成例2
合成化合物B-1
在反应瓶中，加入溴苯(54.5mg，0.35mmol)，羟基取代亚氨基二苄(143mg，0.68mmol)，叔丁醇钾(112mg，1mmol)，醋酸钯(10mg)，2-(二环己基磷)-联苯(30mg)和10ml的甲苯在氮气保护下加入至80℃反应4小时，冷却，得化合物B-1-1；然后加入热的HBr取代，除去溶剂，粗产品用硅胶柱层析得中间体化合物B-1-2固体97mg，产率80％。
参考合成例1中化合物A-1-1和A-1的合成过程，同样的条件下，进行反应物的替换，可以制备得到化合物B-1，92mg，产率45％。
结构表征：
质谱m/z：590.27；
元素含量(％)：C44H34N2。C，89.46％；H，5.80％；N，4.74％；
1H NMR:δ2.92(2H,ddd,J＝13.8,7.0,2.2Hz),3.18(2H,ddd,J＝14.2,7.0,2.2Hz),6.38(1H,ddd,J＝8.1,1.3,0.5Hz),6.95-7.67(28H,7.02(ddd,J＝7.9,7.5,1.3Hz),7.11(dd,J＝8.9,0.5Hz),7.16(ddd,J＝7.9,1.7,0.5Hz),7.17(dtd,J＝8.2,1.2,0.5Hz),7.17(tt,J＝7.7,1.2Hz),7.20(dtd,J＝8.3,1.2,0.5Hz),7.28(ddd,J＝8.8,1.8,0.5Hz),7.29(ddd,J＝8.1,7.5,1.7Hz),7.31(tt,J＝7.3,1.2Hz),7.36(tt,J＝7.5,1.6Hz),7.37(ddd,J＝8.9,1.5,0.5Hz),7.46(dddd,J＝7.9,7.5,1.7,0.4Hz),7.48(ddd,J＝8.9,1.5,0.5Hz),7.54(ddd,J＝8.8,1.6,0.5Hz),7.59(dddd,J＝8.2,7.7,1.8,0.5Hz),7.58(dddd,J＝7.9,1.6,1.1,0.4Hz),7.59(dddd,J＝8.3,7.3,1.8,0.5Hz),7.60(dd,J＝1.3,0.5Hz)),7.91(1H,dd,J＝8.9,1.3Hz).
一些合成例
表1一些合成例
/>
/>
/>
实施例
OLED器件包括依次层叠设置的阳极、空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、空穴阻挡层(HBL)、电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)和阴极；
实施例1-8以及对比例1-2中OLED器件结构中各层的材料及厚度如表2所示。其中，空穴注入层材料是由同种的空穴传输层材料通过p-型掺杂(p-doing)得到的。
表2实施例1-8以及对比例1-2中OLED器件结构中各层的材料及厚度
/>
上表中具体化合物如下所示：
/>
化合物HT-1、HT-2、A-1、A-2、B-1、B-2、C-1、C-2、D-1和D-2的重组能、空穴迁移率、HOMO/LUMO能级以及电阻率参数如表3所示：
表3本发明所用材料能级参数
/>
表3中电阻率测试采用的结构为：横向电阻基板/P-型掺杂的空穴注入层/空穴传输层，薄膜电阻率，可以反映化合物的电阻率大小。
由表3结果可以看出，本发明中的二苯并氮杂卓类化合物是具有刚性结构的富电子单元，具有较深的HOMO能级；同时分子内有效共轭长度更长，其重组能更低，空穴迁移率更高；且该分子空间结构立体，沉积形成的薄膜具有更大的横向电阻，而色彩串扰主要是由于空穴注入层横向漏电导致的，因此，本发明中化合物作为空穴传输材料在掺杂P-doping后具有大的横向电阻，可以很好解决不同颜色像素间电荷的横向扩散，大大减弱颜色串扰问题，提高显示效果。
对实施例1-8以及对比例1-2中的OLED器件性能进行测定，以对比例1中OLED器件的性能为100％，实施例1-8及对比例1-2中器件性能如表4所示：
表4实施例1-8以及对比例1-2中的OLED器件性能
由表4可知，因本发明的二苯并氮杂卓类化合物具有更深HOMO能级，较高的空穴迁移率，因此由其作为空穴传输材料制备得到的OLED器件具有更低的工作电压，更优越的发光效率，材料稳定性较好，具有更长的寿命，本方案设计的材料是一类性质优越的空穴传输类材料。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (11)

1.一种用于OLED器件有机层中的二苯并氮杂卓类化合物，其特征在于，其结构如式1所示：
；
其中，
X1、X2皆表示C，X1、X2间为单键；
Ar1，Ar2，Ar3各自独立的表示氢、碳原子数为6-30的芳基或-L-NAr6Ar7中的任意一种，且Ar1，Ar2，Ar3中的一个表示-L-NAr6Ar7；
L表示碳原子数为6-30的亚芳基；
Ar4与 Ar5各自独立地表示氢；
Ar6、Ar7 各自独立地表示碳原子数为6-39的芳基。
2.根据权利要求1所述的二苯并氮杂卓类化合物，其特征在于，Ar6、Ar7 各自独立地表示碳原子数为6-21的芳基。
3.根据权利要求1所述的二苯并氮杂卓类化合物，其特征在于，Ar6、Ar7 各自独立地表示苯基、萘基、联苯基中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的二苯并氮杂卓类化合物，其特征在于，所述二苯并氮杂卓类化合物如下：
、/>、
、
。
5.一种如权利要求1-4任一所述二苯并氮杂卓类化合物的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，惰性气氛中，将化合物a与有机硼试剂b溶于溶剂中，加入叔丁醇钾、醋酸钯、2-(二环己基磷)-联苯，加热反应，得化合物c；
S2，惰性气氛中，将化合物c与胺类化合物d溶于溶剂中，加入四(三苯基膦)钯和碳酸钾水溶液，加热回流反应，得式1所示化合物；
其中，R表示式1除掉基团-L-NAr6Ar7之外的结构；
X为Br或I；
n为1；
L、Ar6、Ar7表示的基团与权利要求1相同。
6.一种OLED器件，其特征在于，包含如权利要求1-4任一所述的二苯并氮杂卓类化合物中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的OLED器件，其特征在于，所述OLED器件中至少一层有机化合物层的材料包含如权利要求1-4任一所述的二苯并氮杂卓类化合物中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述的OLED器件，其特征在于，所述OLED器件包括依次层叠设置的阳极、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、辅助发光层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、阴极；其中所述OLED器件中空穴传输层、辅助发光层和电子阻挡层中至少一层材料包含如权利要求1-4任一所述的二苯并氮杂卓类化合物的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的OLED器件，其特征在于，所述发光层包括蓝色发光材料、绿色发光材料或红色发光材料中一种或多种；
其中，蓝色发光材料选自芘衍生物、蒽衍生物、苝衍生物、苯乙烯基胺衍生物或金属配合物中的一种或多种；
所述芘衍生物选自N1 ,N6-二([1,1 '-联苯]-2-基)-N1, N6-二([1,1 '-联苯]-4-基)芘-1,6-二胺；
所述蒽衍生物选自9,10-二-(2-萘基)蒽或2-甲基-9,10-二-(2-萘基)蒽；
所述苝衍生物选自2,5,8,11-四叔丁基苝；
所述苯乙烯基胺衍生物选自4,4 '-二[4-(二苯氨基)苯乙烯基]联苯、4,4'-二[4-(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯；
绿色发光材料选自香豆素染料、N,N '-二甲基喹吖啶酮、多环芳香烃、二胺蒽类衍生物、金属配合物中的一种或多种；
所述多环芳香烃选自5,12-二苯基萘并萘；
所述二胺蒽类衍生物选自N10, N10'-二苯基-N10,N10 '-二苯二甲酰-9,9'-二蒽-10,10'-二胺；红色发光材料为DCM系列材料或/和金属配合物。
10.根据权利要求8所述的OLED器件，其特征在于，所述电子传输层材料选自PBD、OXD-7、TAZ、p-EtTAZ、BPhen、BCP或TPBI中的一种或多种。
11.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求6-10任一所述的OLED器件。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104341418A (zh) * 2013-08-05 2015-02-11 海洋王照明科技股份有限公司 一种有机半导体材料、制备方法和电致发光器件
CN105829314A (zh) * 2013-12-17 2016-08-03 株式会社斗山 有机化合物及包含其的有机电致发光元件
CN106608848A (zh) * 2015-10-22 2017-05-03 三星显示有限公司 化合物、包括其的有机发光装置和显示设备
KR20170074649A (ko) * 2015-12-22 2017-06-30 주식회사 두산 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
CN111393436A (zh) * 2020-03-27 2020-07-10 苏州久显新材料有限公司 菲并氮杂奈类衍生物及其制备方法和电子器件
CN111533736A (zh) * 2020-04-15 2020-08-14 苏州久显新材料有限公司 氮杂萘类衍生物、其合成方法及其电子器件
CN111548348A (zh) * 2020-04-17 2020-08-18 苏州久显新材料有限公司 芴并氮杂萘类衍生物、其合成方法及其电子器件
CN111548350A (zh) * 2020-04-16 2020-08-18 苏州久显新材料有限公司 多环芳烃并氮杂萘类衍生物、其合成方法及其电子器件

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104341418A (zh) * 2013-08-05 2015-02-11 海洋王照明科技股份有限公司 一种有机半导体材料、制备方法和电致发光器件
CN105829314A (zh) * 2013-12-17 2016-08-03 株式会社斗山 有机化合物及包含其的有机电致发光元件
CN106608848A (zh) * 2015-10-22 2017-05-03 三星显示有限公司 化合物、包括其的有机发光装置和显示设备
KR20170074649A (ko) * 2015-12-22 2017-06-30 주식회사 두산 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
CN111393436A (zh) * 2020-03-27 2020-07-10 苏州久显新材料有限公司 菲并氮杂奈类衍生物及其制备方法和电子器件
CN111533736A (zh) * 2020-04-15 2020-08-14 苏州久显新材料有限公司 氮杂萘类衍生物、其合成方法及其电子器件
CN111548350A (zh) * 2020-04-16 2020-08-18 苏州久显新材料有限公司 多环芳烃并氮杂萘类衍生物、其合成方法及其电子器件
CN111548348A (zh) * 2020-04-17 2020-08-18 苏州久显新材料有限公司 芴并氮杂萘类衍生物、其合成方法及其电子器件

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