一种咔唑并吲哚衍生物及其有机电致发光器件的制作方法

本发明涉及有机光电材料，具体涉及一种咔唑并吲哚衍生物及其有机电致发光器件。

背景技术：

1、有机发光二极管(organic light-emitting diode，以下简称为oled)具有体态轻薄、视角宽广、响应速度快、使用温度范围宽、能耗低、效率高、色纯度好、清晰度高、柔性好等特性，在照明和显示领域已得到广泛应用，被业界认为是最具有发展前景的显示及照明技术之一。

2、经典的oled器件呈“三明治”结构，在阴极和阳极两个电极中间夹有发光层，其中发光层中含有发光物质(客体材料)，在两个电极之间施加一定的工作电压，使空穴与电子分别从阳极和阴极注入，然后到达发光层，复合产生激子，释放能量，在电场的作用下激子发生迁移，将能量传递给发光物质，发光物质分子中的电子从基态跃迁到激发态，由于激发态不稳定，电子又从激发态回迁到基态，从而以光的形式将能量释放出来，产生发光现象。一般情况下，主体材料的最低未占有分子轨道(lumo)要比客体材料高，主体材料的最高占有分子轨道(homo)比客体材料低。为了改善器件的性能，在阳极与发光层之间，以及阴极与发光层之间还设有更多的有机功能层，一般情况下，阳极与发光层之间为空穴传输区域，主要起到注入和传输空穴的作用，包括空穴注入层、空穴传输层、发光辅助层、电子阻挡层等；阴极与发光层之间为电子传输区域，主要起到注入和传输电子的作用，包括电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层等。

3、除了在阳极与阴极之间设置有机功能层，还会在发光一侧电极的外侧(背离不发光一侧电极)设置覆盖层。一般情况下，覆盖层具有较高的折射率，能够改善器件的透光率、改变光的发射方向等，进而改善器件的发光效率及色纯度等。

4、为了进一步改善oled器件的发光效率、色纯度及使用寿命等性能，需要开发出与客体材料及相邻有机功能层能级匹配高、电荷传输性能恰当和稳定性优异的主体材料。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种咔唑并吲哚衍生物，其具备恰当的电荷迁移率、恰当的homo和t1值以及很好的热稳定性和化学稳定性，作为主体材料应用于oled器件中，能够改善oled器件的发光效率和使用寿命等性能，其具有式(i-a)与式(i-b)所示基团相结合的结构：

2、

3、其中，式(i-a)中的x1～x8中相邻的两个为碳且与式(i-b)中的两个“*”相结合，其余的独立地选自氮原子或c-l1-r1，所述的x9至x12独立地选自氮原子或c-l1-r1；

4、所述的ar1、ar2独立地选自取代或未取代的c1～c12的烷基、取代或未取代的c3～c10的环烷基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的c6～c30的芳基、取代或未取代的c6～c30的芳环与取代或未取代的c3～c7的脂肪环稠合而成的一价基团、取代或未取代的c2～c30的杂芳基、式(i-c)所示基团中的一种，并且ar1与ar2中至少有一个选自式(i-c)所示基团：

5、

6、其中，所述的y每次出现时，相同或不同地选自氧原子、硫原子、n-l4-r2、cr3r4中的一种，所述的r2每次出现时，相同或不同地选自键、取代或未取代的c6～c30的芳基、取代或未取代的c6～c30的芳环与取代或未取代的c3～c7的脂肪环稠合而成的一价基团、取代或未取代的c2～c30的杂芳基、取代或未取代的c6～c30的亚芳基、取代或未取代的c6～c30的芳环与取代或未取代的c3～c7的脂肪环稠合而成的二价基团、取代或未取代的c2～c30的亚杂芳基中的一种；所述的r3、r4每次出现时，相同或不同地选自键、氢原子、氘原子、取代或未取代的c1～c12的烷基、取代或未取代的c6～c30的芳基、取代或未取代的c6～c30的芳环与取代或未取代的c3～c7的脂肪环稠合而成的一价基团、取代或未取代的c2～c30的杂芳基、取代或未取代的c6～c30的亚芳基、取代或未取代的c6～c30的芳环与取代或未取代的c3～c7的脂肪环稠合而成的二价基团、取代或未取代的c2～c30的亚杂芳基中的一种，或者所述的r3、r4能够相连形成取代或未取代的c5～c10的脂肪环；当r2、r3或r4选自键、取代或未取代的c6～c30的亚芳基、取代或未取代的c6～c30的芳环与取代或未取代的c3～c7的脂肪环稠合而成的二价基团、取代或未取代的c2～c30的亚杂芳基中的一种时，r2、r3或r4与l2或l3相连；

7、所述的y1～y8独立地选自氮原子或c-l5-r5；

8、所述的r1、r5每次出现时，相同或不同地选自氢原子、氘原子、卤原子、氰基、硝基、取代或未取代的c1～c12的烷基、取代或未取代的c3～c10的环烷基、取代或未取代的c6～c30的芳基、取代或未取代的c6～c30的芳环与取代或未取代的c3～c7的脂肪环稠合而成的一价基团、取代或未取代的c2～c30的杂芳基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的胺基中的一种，并且相邻的两个r1或相邻的两个r5能够相连形成取代或未取代的c5～c7的脂肪环、取代或未取代的c6～c14的芳环、取代或未取代的c2～c10的杂芳环中的一种，并且至少有两个相邻的r1相连形成取代或未取代的苯环、取代或未取代的萘环、取代或未取代的蒽环、取代或未取代的菲环、取代或未取代的吡啶环、取代或未取代的嘧啶环、取代或未取代的喹啉环、取代或未取代的异喹啉环、取代或未取代的喹喔啉环、取代或未取代的喹唑啉环中的一种；

9、所述的l1～l5每次出现时，相同或不同地选自单键、取代或未取代的c6～c30的亚芳基、取代或未取代的c6～c30的芳环与取代或未取代的c3～c7的脂肪环稠合而成的二价基团、取代或未取代的c4～c30的亚杂芳基中的一种；

10、条件是，所述的分子中含有至少一个如下基团：其中所述的z选自碳原子或硅原子，所述的ar101选自单键、取代或未取代的c6～c30的亚芳基、取代或未取代的c6～c30的芳环与取代或未取代的c3～c7的脂肪环稠合而成的二价基团、取代或未取代的c4～c30的亚杂芳基中的一种，所述的ar102～ar104独立地选自氢原子、氘原子、取代或未取代的c1～c12的烷基、取代或未取代的c3～c10的环烷基、取代或未取代的c6～c30的芳基、取代或未取代的c6～c30的芳环与取代或未取代的c3～c7的脂肪环稠合而成的一价基团、取代或未取代的c2～c30的杂芳基中的一种，并且所述ar102～ar104中至少有一个选自取代或未取代的c6～c30的芳基、取代或未取代的c6～c30的芳环与取代或未取代的c3～c7的脂肪环稠合而成的一价基团、取代或未取代的c2～c30的杂芳基中的一种。

11、本发明还提供一种有机电致发光器件，包括阳极、阴极和有机物层，所述的有机物层包括所述阳极与所述阴极之间的空穴传输区域、发光层、电子传输区域以及所述阴极背离所述阳极一侧的覆盖层中的至少一层，所述的有机物层含有本发明所述的咔唑并吲哚衍生物中的一种以上。

12、有益效果：

13、本发明提供的咔唑并吲哚衍生物具有恰当的homo和lumo，作为发光层的主体材料时，能够有效将能量传递给客体材料，还具有恰当的电荷传输性能，使空穴和电子向发光层的注入效率提高，进而提高发光层中激子的产生率，从而降低器件的驱动电压，提高器件的发光效率。由于该材料具有恰当的homo和lumo，能够与其他有机功能层很好的匹配，提高了电荷的界面传输效率，还提高了与相邻有机功能层之间的界面稳定性，并且该材料自身的热稳定性和化学稳定性也十分优异，能够延缓器件的老化，进而提高器件的使用寿命。