一种芳胺类有机化合物及其制备的有机电致发光器件的制作方法

本发明涉及半导体材料，尤其是涉及一种芳胺类有机化合物及其制备的有机电致发光器件。

背景技术：

1、有机电致发光器件(oled)中的载流子(空穴和电子)在电场的驱动下分别由器件的两个电极注入到器件中，并在有机发光层中相遇复合发光。高性能的有机电致发光器件，要求各种有机功能材料具备良好的光电特性。譬如，作为电荷传输材料，要求具有良好的载流子迁移率。现有的有机电致发光器件中使用的空穴注入层材料以及空穴传输层材料的注入和传输特性相对较弱，空穴注入和传输速率与电子注入和传输速率不匹配，导致复合区域偏移较大，不利于器件的稳定性。另外，空穴注入层材料和空穴传输层材料合理的能级匹配是提高器件效率和器件寿命的重要因素，因此如何调节空穴和电子的平衡度、调节复合区域，一直是本领域的一项重要课题。

2、蓝色有机电致发光器件一直是全色oled发展中的软肋，截止目前蓝光器件的效率和寿命等性能一直难以得到全面提高，因此，如何提高该类器件性能仍然是该领域面临的至关重要的问题和挑战。目前市场上所使用的蓝光主体材料多为偏电子性主体，因此为了调节发光层的载流子平衡，需要空穴传输材料具有优异的空穴传输性能。空穴注入和传输越好，调节复合区域会向远离电子阻挡层侧偏移，从而远离界面发光，使得器件性能提高，寿命增加。因此要求空穴传输区域材料具有高空穴注入性、高空穴迁移率、高电子阻挡性和高电子耐候性。

3、在本领域公知，在高温环境中，由于电子迁移率和空穴迁移率差异更加明显，导致在高温环境下，蓝光器件表现出富电子、缺空穴，器件寿命较差，为了提升蓝光器件高温寿命，需要提升空穴传输材料的迁移率，尤其是高温条件下的迁移率。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种芳胺类有机化合物及其制备的有机电致发光器件。本发明有机化合物具有优异的空穴传输能力和热稳定性，通过使用本发明的芳胺类有机化合物来形成有机电致发光器件的空穴传输材料时，可同时显示出器件效率提升和寿命延长的效果，尤其是延长器件高温寿命。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种芳胺类有机化合物，所述化合物的结构如通式(1)所示：

4、

5、通式(1)中，所述r1-r4分别独立的表示为通式(2)所示结构、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的含有一个或多个杂原子的c3-c30杂芳基中的一种，且至少有一个表示为通式(2)所示结构；

6、

7、通式(2)中，a表示为通式(3)～通式(6)中任一种所示结构，且通式(3)～通式(6)中任一种所示结构与通式(2)主结构通过a-b并环连接；

8、

9、通式(3)-通式(6)中“*”表示可以并环的位点；通式(3)、通式(5)中，x表示为氧原子或硫原子；

10、通式(1)中，所述r5、r6分别独立的表示为氢原子、氘原子、苯基、萘基、联苯基、呋喃基、苯并呋喃基或二苯并呋喃基，且r5、r6不同时为氢原子和氘原子；

11、用于取代基团的取代基选自氘原子、甲基、乙基、叔丁基、金刚烷基、苯基、萘基、联苯基中的一种或多种。

12、优选方案，所述化合物的结构如通式(1-1)～通式(1-2)中任一种所示：

13、

14、所述r1-r6、a的含义同上文中的限定。

15、优选方案，所述化合物的结构如通式(2-1)～通式(2-4)中任一种所示：

16、

17、所述r1-r6、a的含义同上文中的限定。

18、优选方案，所述化合物的结构如通式(3-1)～通式(3-8)中任一种所示：

19、

20、所述r1-r6、x的含义同上文中的限定。

21、优选方案，所述化合物的结构如通式(4-1)～通式(4-4)中任一种所示：

22、

23、所述r1、r2、r3、r4分别独立的表示为取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的二联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的苯并噻吩基、取代或未取代的二苯并噻吩基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的茚基、取代或未取代的胡椒环基中的一种；

24、所述x表示为氧原子或硫原子；

25、所述r5、r6分别独立的表示为苯基、萘基、联苯基中的一种；

26、用于取代基团的取代基选自氘原子、甲基、乙基、叔丁基、金刚烷基、苯基、萘基、联苯基中的一种或多种。

27、优选方案，所述r1-r4分别独立的表示为取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的二联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的苯并噻吩基、取代或未取代的二苯并噻吩基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的苯并呋喃基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的茚基、取代或未取代的胡椒环基中的一种；

28、所述r5、r6分别独立的表示为氢原子、苯基、萘基、联苯基中的一种，且r5、r6不表同时为氢原子；用于取代基团的取代基选自氘原子、甲基、乙基、叔丁基、金刚烷基、苯基、萘基、联苯基中的一种或多种。

29、进一步优选，所述化合物的具体结构为如下结构中的任一种：

30、

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48、

49、

50、

51、

52、一种有机电致发光器件，其依次包括阳极、空穴传输区域、发光区域、电子传输区域和阴极，所述空穴传输区域包含所述的芳胺类有机化合物。

53、优选方案，所述空穴传输区域包括空穴注入层、空穴传输层和电子阻挡层，所述空穴传输层和空穴注入层包含所述的芳胺类有机化合物。

54、优选方案，所述空穴传输层包含所述的芳胺类有机化合物，空穴注入层由所述的芳胺类有机化合物以及其他用于空穴注入层的p型掺杂材料组成。

55、优选方案，所述电子传输区域包含通式(7)所示的氮杂环化合物：

56、

57、其中，ar1、ar2、ar3彼此独立地选自取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的含有一个或多个杂原子的c3-c30杂芳基中的一种；

58、l1表示为单键、取代或未取代的c6-c30亚芳基、取代或未取代的含有一个或多个杂原子的c3-c30亚杂芳基中的一种；

59、x1、x2、x3彼此独立地表示n或ch，x1、x2、x3中的至少一个表示n；

60、所述杂原子各自独立地选自n、o或s；

61、用于取代基团的取代基为氘原子、苯基、萘基、联苯基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、吡啶基、嘧啶基中的一种或多种。

62、优选方案，所述ar1、ar2、ar3彼此独立地表示为取代或未取代苯基、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的二苯并呋喃基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的二苯并噻吩、取代或未取代的喹啉基中的一种；

63、所述l1表示为单键、亚苯基、亚联苯基或亚萘基；

64、用于取代基团的取代基为氘原子、苯基、萘基、联苯基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、吡啶基、嘧啶基中的一种或两种。

65、本发明有益的技术效果在于：

66、本发明的技术核心在于，所述芳胺类有机化合物的两侧三芳基胺处于对位连接，其中一个芳基胺有一个支链的螺环衍生物，且中间桥联基团上必须有芳基作为取代基，这种构象使得本发明特征的分子具有如下几种优势。

67、(1)所述芳胺类有机化合物的结构具有非对称性，这种非对称结构有利于分子在成膜的时候保持稳定的无定形的膜相态，从而确保膜相态的物理化学的稳定性，以及点成作用下的膜相态稳定性，进而有利于获得器件的寿命稳定性。

68、(2)由于芳胺类有机化合物结构中，中间桥联基团的非对称性，确保了在分子结构内形成具有差异化的载流子传导的能级，进而形成不同的载流子传导通道，这有利于不同能级材料搭配之间的载流子注入和传导，进而有利于获得所述芳胺材料与邻接材料之间的界面稳定性，从而有利于获得应用器件的良好的高低温驱动寿命。

69、(3)我们知道，对于空穴类载流子传导材料而言，homo在分子上的分布越广泛，就意味着分子上参与homo传导的片段占比越高，进而易于获得更高的空穴载流子传导效率。基于本发明人的深入研究，所述本发明特征的立体桥联基团，更有利于homo在整个分子上的分布，从而易于获得材料的高载流子迁移率，进而容易获得器件的低电压驱动效果。

70、(4)本发明申请化合物与已公开申请cn113402399a化合物，从结构上看主要区别在于一侧双芳基胺与中间桥联基团的连接方式不同，通过连接方式的改变，本发明申请具有更优异的高温迁移率，主要表现为制作成器件，表现出更优异的高温寿命。

71、(5)本发明申请化合物与已公开申请cn111164778a化合物，从结构上看主要区别在于支链取代基不同，通过以上改变，本发明申请具有更高的玻璃化转变温度，较高的玻璃化转变温度有利于在器件封装和制成过程中保证器件的稳定性，防止高温制成导致器件的老化和裂解。

72、不仅如此，对于本发明所述芳胺类有机化合物而言，除了双三芳胺桥联基团以外，对于连接在三芳胺上的配体优化，有利于进一步提升材料的性能。比如选择螺芴，二苯基芴，咔唑，三亚苯，芘，菲等这样一些平面性较强，或者具有较大结构半径的基团或基团衍生物(含有并环结构，或取代结构的同类基团)，更有利于提升材料的稳定性以及迁移率，同时有利于对于材料的homo能级的精准调控，进而获得材料的良好器件应用效果。

73、构成oled器件的有机功能材料不仅仅包含空穴注入传导材料还包括电子注入传导材料以及发光层材料，良好的器件应用效果，需要良好的载流子平衡度作保障，因此为了获得最佳的器件应用效果，匹配本发明所述芳胺类有机化合物，也需要特定的电子型材料进行搭配。基于本发明人的深入研究，所述电子型材料优选为含有氮杂苯结构特征的材料，比如三嗪类材料，吡啶类材料，吡嗪类材料等或含有这些特征基团的衍生物。本发明的芳胺类有机化合物通过与氮杂苯环类电子传输材料组合，使得电子和空穴易于获得最佳平衡状态，达到在具有较高效率的同时又能降低器件电压的效果，同时具有优异的寿命。