[发明专利]一种多氮杂环化合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种多氮杂环化合物及其制备方法和应用，属于有机光电材料技术领域。

背景技术

所谓“有机发光”现象（有机电致发光）通常是指通过有机物质将电能转化成光能的现象。特别的，当在阳极和阴极之间设置有机膜并对两电极之间施加电位时，空穴和电子即分别从阳极和阴极注入有机膜内。上述注入的空穴和电子在重结合时即形成激子。进一步地，当激子降至基态时即发光。

除上述由两极注入的电荷重合而发光的有机发光机制之外，还有另一发光机制，其中空穴和电子不从外电极进入，而是在施加交流电压情况下通过两性电荷产生层而产生，例如常规无机薄膜发光器件的情况，并且空穴和电子移动至有机薄膜层而导致发光。

自1987年Kodak公司的C.W.Tang等人以8-羟基喹啉铝(AIq3)为发光材料，采用真空蒸镀的方法制成了双层夹心结构OLED器件，启亮电压仅有几伏特，亮度最高可达1000cd/m2，标志OLED朝向实用化迈出了重要的一步，成为有机电致发光领域的一个重要里程碑。

为了制造更有效的有机发光器件，已作了许多尝试，用于多层结构替换单层结构的形式来制造器件中的有机膜。当前所用有机发光器件大多具有将有机膜和电极进行沉积所得的结构。有机膜通常具有多层结构，包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层。

目前众所周知有机电致发光器件（OLEDs）的特征在于高亮度、高效率、低驱动电压、可变色、低成本等。但是为了具有此类特征，器件中形成有机膜的各层（例如空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层）必须由更稳定和有效的材料形成。

电子传输材料及空穴注入材料或空穴传输材料是阻挡OLED技术全面实用化的较大障碍，其直接限制了器件的发光效率和使用寿命及操作电压等。目前处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传输的材料主要为六氮杂三亚苯衍生物，尤其是氰基取代物（HaT-CN，WO01/049806）。但其使用寿命、效率及操作电压等还需一直改善。

因此，在有机电致发光器件中寻找高效且长寿命的电子传输材料及空穴注入或空穴传输材料还是至关重要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多氮杂环化合物及其制备方法和应用，所述多氮杂环化合物作为电子传输层、空穴注入层或空穴传输层制备出的器件都具有较好的性能和效果。此外，该多氮杂环化合物具有较高的玻璃化温度和分子热稳定性。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种多氮杂环化合物，所述多氮杂环化合物以含有三嗪结构的咪唑并三嗪或七氮杂非那烯为母体，通过化学修饰引入多个异硫氰酸酯基团。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述所述多氮杂环化合物为化合物1或化合物2，

所述化合物1的结构式如下：

所述化合物2的结构式如下：

本发明提供了两个新型多氮杂环化合物，该化合物以含有三嗪结构的咪唑并三嗪或七氮杂非那烯为母体，通过化学修饰引入多个异硫氰酸酯基团。实验结果表明，该材料具有高热稳定性和玻璃化温度，分别用作有机电致发光器件的电子传输材料、空穴传输材料和空穴注入材料，都能得到色纯度和效率非常高的电致发光。

本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种所述多氮杂环化合物的制备方法，将六胺基咪唑并三嗪或三胺基七氮杂菲呐烯在氮气或惰性气体保护下，在乙醚、二丙醚、正丁醚或四氢呋喃溶液中，与二硫化碳、三乙胺和三氯氧磷反应，在40～120℃的条件下反应5～30小时，即可得到所述多氮杂环化合物。

所述制备方法的合成路线（化学反应方程式）如下：

本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种多氮杂环化合物在有机电致发光器件中的应用。

本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件中的电子传输层、空穴注入层或空穴传输层由所述多氮杂环化合物构成。

本发明的电致发光器件有各种形态，但基本上是在阳极与阴极之间可夹持有空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子注入层、电子传输层等多层构造。元件的具体的构成例为（1）阳极/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极；（2）阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极；（3）阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极等。

本发明提供的新型多氮杂环化合物应用于有机电致发光器件中获得了高效的电致发光性能，其主要优点如下：