含氮雜環衍生物和使用該衍生物的有機發光二極管器件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種含氮芳香雜環衍生物和一種有機發光二極管（0LED)器件，更具 體而言，涉及一種因高三線態能量和電子傳輸性能而具有較高的發光效率的含氮芳香雜環 衍生物和一種使用該含氮芳香雜環衍生物的0LED器件。
【背景技術】
[0002] 近幾年來，對有機電致發光器件進行了廣泛研究和開發。在這種發光元件的基本 結構中，含發光物質的層插在一對電極之間，通過施加電壓到該元件上，可獲得來自發光物 質的光發射。
[0003] 由于這種發光元件是自發光元件，因此它們相對于液晶顯示器在高像素可見性和 省去對背光需求的方面具有很大的優勢，由此被視為適合于平板顯示元件。發光元件同樣 具有非常大的優勢的，因為它們是薄且輕的，非常快速的應答是這種元件的特征之一。
[0004]此外，由于可以以薄膜形式形成這種發光元件，因此可以提供平面光發射。因此， 可容易地形成具有大面積的元件。這是采用以白熾燈和LED為代表的點光源或以熒光燈為 代表的線性光源難以獲得的特征。因此，發光元件作為可應用于照明的平面光源等來說還 具有大的潛力。
[0005]通過有機化合物形成的激發態可以是單線態或三線態。來自單線態激發態（S，的發射是熒光，而來自三線態激發態0")的發射被稱為磷光。另外，認為發光元件 內其統計生成比為S+ :f= 1:3。在將單線態激發態的能量轉變為光發射的化合物中， 在室溫下沒有觀察到來自三線態激發態的發射，而僅僅觀察到來自單線態激發態的發 射。因此，認為使用熒光化合物的發光元件的內量子效率具有25%的理論極限，基于為 1:3的S+與?"之比。因此有機電致磷光材料是近來受人矚目的一類材料，具有高的發 光效率和發光亮度的有機電致發光材料，它通過引入重金屬原子的方法，利用了室溫下原 本禁阻的三重態躍迀，從而使內部量子效率理論能夠達到100%，是單一熒光材料的4倍 (UCaoY. ,ParkerI.D.,HeegerJ. ,Nature, 1999, 397:414-417.ffohlgenannM. ,et al.Nature, 2001，409:494-497.)。有機電致磷光材料常用的重金屬原子多為過渡金屬，其 中以銥的應用最廣、研究最為詳細，這是因為金屬銥配合物具有高的效率、室溫下較強的磷 光發射以及可以通過配體結構的調整而調節發光波長使電致發光器件的顏色覆蓋整個可 見光區。因此設計研究合成新型高效的金屬銥配合物，對開發磷光材料具有重大意義。
[0006]但是，摻雜劑的效率因猝滅現象劇烈降低，因而對于不具有主體的摻雜劑的發光 層存在限制。因此，期望的是，通過摻雜劑和具有更高熱穩定性和三線態能量的主體來形成 發光材料層。
[0007] 在包含磷光化合物的0LED器件中，來自陽極的空穴和來自陰極的電子在發光材 料層的主體處結合。發生主體的單線態激子向摻雜劑的單線態或三線態能級的能級躍迀， 并發生來自主體的三線態激子向摻雜劑的三線態能級的能級躍迀。躍迀至摻雜劑的單線態 能級的激子再次躍迀至摻雜劑的三線態能級。摻雜劑的三線態能級的激子躍迀至基態，使 發光層發光。
[0008] 目前作為電子傳輸和注入的材料比較少，磷光器件不僅滿足電子傳輸速度快，還 要使三線態的能級高，把磷光器件產生的激發子限制在發光層，因此開發高三線態和電子 傳輸速度快的材料是很重要的。菲啰啉衍生物具有低的HOMO、LUM0,可以有效傳輸電子和 阻擋空穴，電子迀移率可以到10 4,但是菲啰啉容易出現結晶，以及長時間使用，發生晶體的 轉化，嚴重影響到器件的壽命；因此對菲啰啉必須進行結構的調整，避免發生結晶現象，得 到無定型的材料。
[0009] 菲啰啉具有大的平面結構，有利于電子的迀移，4, 7-二苯基-1，10-菲啰啉 (Bphen)和4, 7-二苯基-2, 9-二甲基-1，10-菲啰啉（BCP)電子迀移率可以達到10 4,三 線態3.Oev左右，可以滿足目前磷光材料的要求。但是這兩個材料因為容易結晶，壽命難以 達到工業應用要求，因此使用受到了限制。因為菲啰啉高的電子迀移率和三線態，目前已經 被引入了不同結構，得到不同性能的材料。得到的材料電子迀移率仍然能夠保持菲啰啉的 迀移率，因為是通過苯基鍵連，三線態只有2. 5ev，只能作為紅光材料的電子傳輸材料使用 (出光專利TW201329195中的A、B化合物）。
[0010]
[0011] 上述化合物采用苯鍵連方式，雖然能夠改善材料的性能，但是降低了材料的三線 態（2. 5ev)，只能作為紅色磷光材料的電子傳輸材料，無法應用到綠光、藍光磷光器件。
【發明內容】
[0012] 本發明涉及一種含氮雜環衍生物和一種使用該含氮化合物的0LED器件，兩者基 本解決了因現有技術的限制和缺陷所導致的一個或多個問題。
[0013] 本發明的一個目的是提供一種電子傳輸材料化合物，所述的電子傳輸材料具有高 的三線態能量和高的電子傳輸性能。
[0014] 本發明的另一個目的是提供一種具有提高的發光效率的0LED，其使用壽命長，啟 動電壓低。
[0015] 含氮雜環衍生物，具有式（I)所述的結構，
[0016]
[0017] 其中R1-R10有一個通過鍵接方式與萘基鏈接，余下的分別獨立地表示氫原子、取 代或未取代的碳原子數為5-60的芳基或雜芳基、取代或未取代的碳原子數為1-50的烷基、 取代或未取代的碳原子數為3-50的環烷基、取代或未取代的碳原子數為6-50的芳烷基，或 者相鄰的取代基中的彼此結合而形成芳香環，η的取值可以是1-3 ;
[0018]Rla-R8a有一個是通過鍵接方式與萘基鏈接，余下的分別獨立地表示氫原子、取代 或未取代的碳原子數為5-60的芳基、具有取代基的吡啶基、具有取代基的喹啉基、取代或 未取代的碳原子數為1-50的烷基、取代或未取代的碳原子數為3-50的環烷基、取代或未取 代的碳原子數為6-50的芳烷基、取代或未取代的碳原子數為1-50的烷氧基、取代或未取代 的碳原子數為5-50的芳硫基、取代或未取代的碳原子數為1-50的烷氧基羰基。
[0019] 優選：Rla-R8a有一個是通過鍵接方式與萘基鏈接，余下的分別獨立地表示為氫、 C1-C4烷基取代或未取代的苯基，C1-C4烷基取代或未取代的萘基，一至三個苯基取代的苯 基；
[0020] 其中R1-R10有一個通過鍵接方式與萘基鏈接，余下的分別獨立地分別獨立地表 示氫原子、C1-C4烷基取代或未取代的苯基，C1-C4烷基取代或未取代的萘基、C1-C4烷基取 代或未取代的蒽基，或是一至三個苯基取代的苯基，苯基取代的萘基或苯基取代的蒽基，萘 基取代的萘基，萘基取代的蒽基。
[0021] 優選：其中RIO、R8a為鍵連接方式。
[0022] 優選：R2a_R7a為氫，Rla為氫、苯基，萘基，聯苯基或二苯基取代苯基；其中R1-R8 為氫，R9為氫、苯基，萘基，蒽基，聯苯基，二苯基取代的苯基，萘基取代的苯基，苯基取代的 萘基，苯基取代的蒽基，萘基取代的萘基，萘基取代的蒽基。
[0023] 更優選：其中Rla_R7a為氫，其中R1-R8為氫，R9為氫、苯基，萘基，蒽基。
[0024] 本申請將蒽以及蒽的衍生物通過萘基與菲啰啉偶聯，得到高性能的材料。萘基的 連接方式有如下幾種：
[0029] -種有機發光二極管器件，包括陰極和陽極，蒸鍍陰極后，在陰極上面蒸鍍上述有 機化合物。
[0030] 所述包含權利要求上述有機化合物作為電子傳輸材料，特別是作為磷光器件的電 子傳輸材料，所述器件為顯示器件和照明器件。
[0031] 本專利列舉的例子只是在專利要求的范圍列舉的，但是專利并不限于目前的例 子，只要滿足權利要求的結構都在本專利的保護范圍。
[0032] 本申請在保持菲啰啉高的電子迀移基礎上，引入了萘基，即保持了高的電子迀移， 也保證了高的三線態，避免了結晶，壽命得到極大提高。蒽是電子迀移很好的材料，本申請 將蒽以及蒽的衍生物通過萘基與菲啰啉偶聯，得到高性能的材料。得到的材料結構簡單，容 易制備，便于工業化生產。
【附圖說明】
[0033] 圖1化合物4的核磁。
[0034] 圖2化合物8的核磁。
[0035] 圖3化合物2的核磁
【具體實施方式】
[0036]實施例1、化合物4的