蒽取代衍生物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种蒽取代衍生物及其应用。本发明专利技术涉及一类如式(1)所示的化合物，其中：Ar1选自氢原子，苯基、萘基，或者Ar1与苯基经由二价亚烷基连接形成稠环芳基；Ar2选自C4～C20的含氮杂芳基，或者Ar2被腈基取代。本发明专利技术还保护此类化合物在有机电致发光器件中的应用，尤其是作为OLED器件中的电子传输材料、红色磷光主体材料。

Anthracene substituted derivatives and their applications

The invention discloses an anthracene substituted derivative and its application. The present invention relates to a class of compounds as shown in Formula (1), wherein Ar1 is selected from hydrogen atoms, phenyl, naphthalene, or Ar1 and phenyl are linked by divalent alkylene to form a polycyclic aryl group, Ar2 is selected from the nitrogen-containing heteroaryl group C4-C20, or Ar2 is substituted by nitrile group. The invention also protects the application of such compounds in organic light-emitting devices, especially as electronic transmission materials and red phosphorescent main materials in OLED devices.

【技术实现步骤摘要】
蒽取代衍生物及其应用
本专利技术涉及一种新型有机化合物，尤其涉及一种用于有机电致发光器件的化合物及在有机电致发光器件中的应用。
技术介绍
有机电致发光显示器(以下简称OLED)具有自主发光、低电压直流驱动、全固化、视角宽、重量轻、组成和工艺简单等一系列的优点，与液晶显示器相比，有机电致发光显示器不需要背光源，视角大，功率低，其响应速度可达液晶显示器的1000倍，其制造成本却低于同等分辨率的液晶显示器，因此，有机电致发光器件具有广阔的应用前景。随着OLED技术在照明和显示两大领域的不断推进，人们对于影响OLED器件性能的高效有机材料的研究更加关注，一个效率好寿命长的有机电致发光器件通常是器件结构与各种有机材料的优化搭配的结果。在最常见的OLED器件结构里，通常包括以下种类的有机材料：空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料，以及各色的发光材料(染料或者掺杂客体材料)和相应的主体材料等。目前，电致发光器件中传统使用的电子传输材料是Alq3，但Alq3的电子迁移率比较低(大约在10-6cm2/Vs)。为了提高电发光器件的电子传输性能，研究人员做了大量的探索性研究工作。LG专利WO03/060956公开了具有苯并咪唑环和蒽骨架的下式(a)所示的化合物，该材料存在电压高，寿命不足的缺陷。此外，专利KR2015024288A中公开了一类喹唑啉和蒽骨架的化合物，如下式(b)所示，此类材料电压同样偏高，同时发光效率较低。然而，现有的有机电致发光材料在发光性能方面还有很大改进余地，业界亟需开发新的有机电致发光材料。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一类新型的用于有机电致发光器件的化合物，以进一步提高有机电致发光器件的发光性能。本专利技术另一个要解决的技术问题是提供一种工作电压低、发光效率高的有机电致发光器件。为解决上述问题，本专利技术研究并制备了2,6,9,10-位四取代的蒽化合物，研究发现，当化合物具备下式(1)所示的结构时，具有合适的HOMO和LUMO能级，载流子传输性能更佳，因而，应用在OLED器件上，具有更好地实用性能。专利技术的目的在于提供一种可用于有机电致发光器件的电子传输层和/或发光层的化合物。本专利技术的化合物具有如下通式(1)所示的结构：式(1)中，Ar1选自氢原子，苯基、萘基，或者Ar1与苯基经由二价亚烷基连接形成稠环芳基；Ar2选自被腈基取代或无取代的C4～C20含氮杂芳基。所述萘基可以是1-萘基、2-萘基，尤其优选为2-萘基。所述Ar1与苯基经由二价亚烷基连接形成的稠环芳基可以是菲基、芘基、屈基等。Ar2选自的C4～C20的含氮杂芳基优选为含有1个或2个氮原子的五元或六元的芳香族杂环中的基团与苯环通过单键键合和/或稠合的方式连接而成的碳原子数5～20的含氮杂芳基，Ar2特别优选为下式(2)～(11)所示基团：(*表示连接位置)。作为通式(1)所示化合物的一种优选方式，Ar1选自苯基或萘基时，Ar2表示式(2)所示基团作为通式(1)所示化合物的又一种优选方式，Ar1选自氢原子，Ar2选自式(3)～(11)的基团：以下举出本专利技术化合物的一些具体例子，但这些仅仅为示例，无限定作用。研究人员经过大量的量化计算进行结构筛选-实验-反馈-调整结构后的发现，蒽的2,6,9,10位同时存在取代基，且2,6位通过亚苯基桥联强吸电子基，可以调节化合物的HOMO和LUMO值，从而更好的匹配相邻层的能级，同时保持共平面的结构有利于分子的成膜性，兼具载流子迁移率高；另一方面，其活性位点受到保护，对保持化合物的稳定性具有积极意义。式(2)～(11)所示基团能够诱导蒽骨架的电子云分布适度扩展到取代基团上，使电子云分布更广，有助于提高载流子迁移率，从而获得性能更加的材料。本专利技术化合物可以用作有机电致发光器件中的电子传输材料，也可以用作有机电致发光器件中发光层的主体材料。需要说明的是，用作电子传输材料时，通式(1)所示化合物优选为，Ar1选自苯基或萘基时，Ar2表示式(2)所示基团，特别优选为A1所示结构用作发光层的主体材料时，通式(1)所示化合物优选为式A5至A14所示结构，更优选为式A7至A14所示结构。本专利技术还提供了一种有机电致发光器件，包括基板，以及依次形成在所述基板上的阳极层、至少含有一层发光层的有机功能层和阴极层，其特征在于，该有机功能层中的至少一层单独或作为混合成分含有本专利技术化合物。作为本专利技术有机电致发光器件的一种优选方式，其有机功能层中包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层，其特征在于，电子传输层包含本专利技术化合物。作为本专利技术有机电致发光器件的又一种优选方式，其有机功能层中包括空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层，所述发光层包含发光主体材料和发光染料，其特征在于，发光层的主体材料包含本专利技术化合物。优选的发光层为红色磷光发光层。进一步的，本专利技术的有机电致发光器件，优选所述发光层的厚度为5nm至50nm，更优选的发光层的厚度为10nm至30nm。优选其电子传输层厚度为30-80nm，更优选地电子传输层厚度为40-60nm本专利技术的有机电致发光器件，优选所述发光染料与发光主体材料的质量比通过在器件制备过程中调控两者的蒸镀速率来控制，通常控制发光染料与主体材料的蒸镀速率比为1％至8％，更优选的，控制发光染料与主体材料的蒸镀速率比为3％至5％。与现有技术相比，本专利技术的化合物具有如下优点：(1)本专利技术的化合物具有很好的电子传输能力，其用作电子传输材料，能够更好地与发光层主体材料的LUMO能级相匹配，从而能够有效降低器件工作电压且提高器件发光效率，延长器件寿命，在有机电致发光器件的制造中具有非常重要的实际意义。(2)本专利技术中的这类新材料可以在高效OLED器件中用作电子传输材料，还可用作红色磷光发光层的主体材料。(3)本专利技术化合物的制备工艺简单易行，原料易得，适合于量产放大。附图说明从下面结合附图对本专利技术实施例的详细描述中，本专利技术的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中：图1为本专利技术化合物A5的最高占据分子轨道(HOMO)；图2为本专利技术化合物A5的最低空轨道(LUMO)；图3为本专利技术化合物A7的最高占据分子轨道HOMO；图4为本专利技术化合物A7的最低空轨道LUMO。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。合成实施例：本专利技术中未提到的合成方法的化合物的都是通过商业途径获得的原料产品。实施例中所用的各种化学药品如石油醚、乙酸乙酯、正己烷、甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、四氯化碳、丙酮、1，2-双(溴甲基)苯、CuI、邻苯二甲酰氯、盐酸苯肼、三氟乙酸、乙酸、反式-二氨基环己烷、碘苯、碳酸铯、磷酸钾、乙二胺、二苯甲酮、环戊酮、9-芴酮、叔丁醇钠、甲烷磺酸、1-溴-2-甲基萘、邻二溴苯、丁基锂、二溴乙烷、邻二溴苯、过氧化苯甲酰、1-(2-溴苯基)-2-甲基萘、N-溴代丁二酰亚胺、甲氧甲基三甲基氯化鏻、三(二亚苄基丙酮)二钯、四(三苯基膦)钯、1,3-双二苯基膦丙烷氯化镍、咔唑、3,6-二甲基咔唑、3-(2-萘基)-6-苯基咔唑、N-苯基咔唑-3-硼酸、9-(2-萘基)咔唑-3-硼酸等基础化工原料均可在国内化工产品市场买到。合成实施例1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.化合物，具有如下通式(1)所示的结构：

【技术特征摘要】
1.化合物，具有如下通式(1)所示的结构：式(1)中，Ar1选自氢原子，苯基、萘基，或者Ar1与苯基经由二价亚烷基连接形成稠环芳基；Ar2选自被腈基取代或无取代的C4～C20的含氮杂芳基。2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，Ar2选自下式基团：3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，Ar1选自苯基、萘基，Ar2表示4.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，Ar1表示氢原子，Ar2选自5.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物为以下结构式A1至A14代表的化合物中的一种：6.权利要求1至5任一所述的化合物在有机电致发光器件中的应用。7.根据权利要求6所述的应用，权利要求1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢其锋，李之洋，周惠贤，任雪艳，
申请(专利权)人：北京鼎材科技有限公司，固安鼎材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11