[發明專利]一種多氮雜環化合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310719691.6
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103755711A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 林存生;劉英瑞;高樹坤;付文崗;石宇;倪雷
• 申請（專利權）人: 煙臺萬潤精細化工股份有限公司
• 主分類號: C07D487/22
• 分類號: C07D487/22;C07D487/16;C09K11/06;H01L51/54
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明涉及一種多氮雜環化合物及其制備方法和應用，屬于有機光電材料技術領域。

背景技術

所謂“有機發光”現象（有機電致發光）通常是指通過有機物質將電能轉化成光能的現象。特別的，當在陽極和陰極之間設置有機膜并對兩電極之間施加電位時，空穴和電子即分別從陽極和陰極注入有機膜內。上述注入的空穴和電子在重結合時即形成激子。進一步地，當激子降至基態時即發光。

除上述由兩極注入的電荷重合而發光的有機發光機制之外，還有另一發光機制，其中空穴和電子不從外電極進入，而是在施加交流電壓情況下通過兩性電荷產生層而產生，例如常規無機薄膜發光器件的情況，并且空穴和電子移動至有機薄膜層而導致發光。

自1987年Kodak公司的C.W.Tang等人以8-羥基喹啉鋁(AIq3)為發光材料，采用真空蒸鍍的方法制成了雙層夾心結構OLED器件，啟亮電壓僅有幾伏特，亮度最高可達1000cd/m2，標志OLED朝向實用化邁出了重要的一步，成為有機電致發光領域的一個重要里程碑。

為了制造更有效的有機發光器件，已作了許多嘗試，用于多層結構替換單層結構的形式來制造器件中的有機膜。當前所用有機發光器件大多具有將有機膜和電極進行沉積所得的結構。有機膜通常具有多層結構，包括空穴注入層、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層和電子注入層。

目前眾所周知有機電致發光器件（OLEDs）的特征在于高亮度、高效率、低驅動電壓、可變色、低成本等。但是為了具有此類特征，器件中形成有機膜的各層（例如空穴注入層、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層和電子注入層）必須由更穩定和有效的材料形成。

電子傳輸材料及空穴注入材料或空穴傳輸材料是阻擋OLED技術全面實用化的較大障礙，其直接限制了器件的發光效率和使用壽命及操作電壓等。目前處理三芳胺衍生物或咔唑衍生物以外，可用作空穴注入或空穴傳輸的材料主要為六氮雜三亞苯衍生物，尤其是氰基取代物（HaT-CN，WO01/049806）。但其使用壽命、效率及操作電壓等還需一直改善。

因此，在有機電致發光器件中尋找高效且長壽命的電子傳輸材料及空穴注入或空穴傳輸材料還是至關重要的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種多氮雜環化合物及其制備方法和應用，所述多氮雜環化合物作為電子傳輸層、空穴注入層或空穴傳輸層制備出的器件都具有較好的性能和效果。此外，該多氮雜環化合物具有較高的玻璃化溫度和分子熱穩定性。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種多氮雜環化合物，所述多氮雜環化合物以含有三嗪結構的咪唑并三嗪或七氮雜非那烯為母體，通過化學修飾引入多個異硫氰酸酯基團。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述所述多氮雜環化合物為化合物1或化合物2，

所述化合物1的結構式如下：

所述化合物2的結構式如下：

本發明提供了兩個新型多氮雜環化合物，該化合物以含有三嗪結構的咪唑并三嗪或七氮雜非那烯為母體，通過化學修飾引入多個異硫氰酸酯基團。實驗結果表明，該材料具有高熱穩定性和玻璃化溫度，分別用作有機電致發光器件的電子傳輸材料、空穴傳輸材料和空穴注入材料，都能得到色純度和效率非常高的電致發光。

本發明解決上述技術問題的另一技術方案如下：一種所述多氮雜環化合物的制備方法，將六胺基咪唑并三嗪或三胺基七氮雜菲吶烯在氮氣或惰性氣體保護下，在乙醚、二丙醚、正丁醚或四氫呋喃溶液中，與二硫化碳、三乙胺和三氯氧磷反應，在40～120℃的條件下反應5～30小時，即可得到所述多氮雜環化合物。

所述制備方法的合成路線（化學反應方程式）如下：

本發明解決上述技術問題的另一技術方案如下：一種多氮雜環化合物在有機電致發光器件中的應用。

本發明解決上述技術問題的另一技術方案如下：一種有機電致發光器件，所述有機電致發光器件中的電子傳輸層、空穴注入層或空穴傳輸層由所述多氮雜環化合物構成。

本發明的電致發光器件有各種形態，但基本上是在陽極與陰極之間可夾持有空穴注入層、空穴傳輸層、發光層、電子注入層、電子傳輸層等多層構造。元件的具體的構成例為（1）陽極/空穴傳輸層/發光層/電子傳輸層/陰極；（2）陽極/空穴注入層/空穴傳輸層/發光層/電子傳輸層/陰極；（3）陽極/空穴注入層/空穴傳輸層/發光層/電子傳輸層/電子注入層/陰極等。

本發明提供的新型多氮雜環化合物應用于有機電致發光器件中獲得了高效的電致發光性能，其主要優點如下：