一种以蒽酮为核心的化合物及其在OLED器件中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种以蒽酮为核心的化合物及其在有机电致发光器件中的应用，该化合物以蒽酮为母核，连接芳香杂环基团，破坏了分子对称性，从而破坏分子的结晶性，避免了分子间的聚集作用，具有好的成膜性。将本发明专利技术化合物作为发光层材料应用于有机发光二极管上，应用本发明专利技术化合物的OLED器件具有良好的光电性能，能够满足面板制造企业的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，尤其是涉及一种基于蒽酮的化合物，以及其作为发光层材料在有机发光二极管上的应用。
技术介绍
有机发光二极管(OLED:OrganicLightEmissionDiodes)成为国内外非常热门的新兴平板显示器产品，这是因为OLED显示器具有自发光、广视角(达175°以上)、短反应时间、高发光效率、广色域、低工作电压(3～10V)、面板薄(可小于1mm)和可卷曲等特性。OLED被喻为21世纪的明星平面显示产品。随着技术越来越成熟，其今后有可能得到迅速发展，前途不可限量。OLED发光的原理是通过施加一个外加电压，空穴和电子克服界面能障后,由阳极和阴极注入，分别进入空穴传送层的HOMO能阶和电子传送层的LUMO能阶；而后电荷在外加电场的驱动下传递至空穴传送层和电子传送层的界面，界面的能阶差使得界面会有电荷的累积；电子、空穴在有发光特性的有机物质内再结合，形成一个激发子，此激发子在一般环境是不稳定的，之后将以光或热的形式释放能量而回到稳定的基态。经由电子、空穴再结合产生的激发态理论上只有25％是单重激发态，其余75％为三重激发态，将以磷光或热的形式回归到基态。有机发光二极管(OLEDs)在大面积平板显示和照明方面的应用引起了工业界和学术界的广泛关注。然而，传统有机荧光材料只能利用电激发形成的25％单线态激子发光，器件的内量子效率较低(最高为25％)。外量子效率普遍低于5％，与磷光器件的效率还有很大差距。尽管磷光材料由于重原子中心强的自旋-轨道耦合增强了系间窜越，可以有效利用电激发形成的单线态激子和三线态激子发光，使器件的内量子效率达100％。但磷光材料存在价格昂贵，材料稳定性较差，器件效率滚落严重等问题限制了其在OLEDs的应用。热激活延迟荧光(TADF)材料是继有机荧光材料和有机磷光材料之后发展的第三代有机发光材料。该类材料一般具有小的单线态-三线态能级差(△EST)，三线态激子可以通过反系间窜越转变成单线态激子发光。这可以充分利用电激发下形成的单线态激子和三线态激子，器件的内量子效率可以达到100％。同时，材料结构可控，性质稳定，价格便宜无需贵重金属，在OLEDs领域的应用前景广阔。虽然理论上TADF材料可以实现100％的激子利用率，但实际上存在如下问题：(1)设计分子的T1和S1态具有强的CT特征，非常小的S1-T1态能隙，虽然可以通过TADF过程实现高T1→S1态激子转化率，但同时导致低的S1态辐射跃迁速率，因此，难于兼具(或同时实现)高激子利用率和高荧光辐射效率；(2)即使已经采用掺杂器件减轻T激子浓度猝灭效应，大多数TADF材料的器件在高电流密度下效率滚降严重。就当前OLED显示照明产业的实际需求而言，目前OLED材料的发展还远远不够，落后于面板制造企业的要求，作为材料企业开发更高性能的有机功能材料显得尤为重要。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种基于蒽酮的化合物及其在OLED器件上的应用。本专利技术基于TADF机理的蒽酮类化合物作为发光层材料应用于有机发光二极管上，应用本专利技术化合物的OLED器件具有良好的光电性能，能够满足面板制造企业的要求。本专利技术的技术方案如下：本申请人提供了一种以蒽酮为核心的化合物，所述化合物的结构如通式(1)所示：通式(1)中，D1、D2分别独立的选取C1-10直链或支链烷基、或者苯基中的一种，D1、D2可以相同或不同；Ar表示或者；其中，Ar1表示苯基、二联苯基、三联苯基、萘基、蒽基或菲基；m、n分别独立的选取1或2；所述表示(Ar)m连接在通式(1)两侧苯环上的任意碳原子上；R采用通式(2)、通式(3)、通式(4)或通式(5)表示：其中，X1、Y为氧原子、硫原子、硒原子、C1-10直链或支链烷基取代的亚烷基、芳基取代的亚烷基、烷基或芳基取代的叔胺基中的一种；R1选取通式(6)所示结构，R2选取通式(7)所示结构：a为X2、X3分别表示为氧原子、硫原子、硒原子、C1-10直链或支链烷基取代的亚烷基、芳基取代的亚烷基、烷基或芳基取代的叔胺基中的一种；a通过CL1-CL2键、CL2-CL3键、CL3-CL4键、CL4-CL5键、CL‘1-CL’2键、CL‘2-CL’3键、CL‘3-CL’4键或CL‘4-CL’5键连接在通式(2)或通式(4)上；Ar2、Ar3分别独立的表示为苯基、C1-10直链或支链烷基取代的苯基、二联苯基、三联苯基、或萘基中的一种；R3、R4分别独立的表示为氢原子、碳原子为1-10的烷基、取代或者未取代的碳原子为1-50的芳基、芳基或烷基取代的碳原子为1-50的胺基、取代或者未取代的碳原子为1-50的杂芳基。优选的，所述R3、R4分别独立的选取碳原子为1-10的烷基、苯基、C1-10直链或支链烷基取代的苯基、二联苯基、三联苯基、萘基、通式(8)、通式(9)、通式(10)或通式(11)所示结构；其中，Ar4、Ar5、Ar6分别独立的表示苯基、C1-10直链或支链烷基取代的苯基、二联苯基、三联苯基、萘基、C1-10直链或支链烷基取代的苯并呋喃基、C1-10直链或支链烷基取代的苯并噻吩基、C1-10直链或支链烷基取代的芴基、C1-10直链或支链烷基取代的咔唑基中的一种；R5、R6分别独立的选取氢、碳原子为1-10的烷基、或碳原子为4-20的芳香基；X4表示为氧原子、硫原子、硒原子、C1-10直链或支链烷基取代的亚烷基、芳基取代的亚烷基、烷基或芳基取代的叔胺基中的一种。优选的，Ar表示为时，所述化合物的结构通式表示为：中的任一种。优选的，Ar表示为-R时，所述化合物的结构通式表示为：中的任一种。优选的，所述通式(1)中R为：中的任一种。优选的，所述以蒽酮为核心的化合物的具体结构为：中的任一种。本申请人还提供了一种包含所述化合物的发光器件，所述化合物作为发光层材料，用于制作有机电致发光器件。优选的，所述化合物作为发光层主体材料，用于制作有机电致发光器件。本申请人还提供了一种制备所述化合物的方法，制备过程中发生的反应方程式是：式1反应过程如下：称取蒽酮为核心的溴代化合物和R-H，用甲苯溶解；再加入Pd2(dba)3、三叔丁基膦、叔丁醇钠；在惰性气氛下，将上述反应物的混合溶液于反应温度95～110℃，反应10～24小时，冷却、过滤反应溶液，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到目标产物；所述蒽酮为核心的溴化物与R-H的摩尔比为1:1.0～4.0；Pd2(dba)3与蒽酮为核心的溴化物的摩尔比为0.006～0.02:1，三叔丁基膦与蒽酮为核心的溴化物的摩尔比为0.006～0.02:1，叔丁醇钠与蒽酮为核心的溴化物的摩尔比为1.0～4.0:1；式2反应过程如下：称取蒽酮为核心的溴代化合物和Ar-B(OH)2，用甲苯溶解；再加入Pd(PPh3)4、碳酸钠；在惰性气氛下，将上述反应物的混合溶液于反应温度95～110℃，反应10～24小时，冷却、过滤反应溶液，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到目标产物；所述蒽酮为核心的溴化物与Ar-B(OH)2的摩尔比为1:1.0～4.0；Pd(PPh3)4与蒽酮为核心的溴化物的摩尔比为0.006～0.02:1，碳酸钠与蒽酮为核心的溴化物的摩尔比为1.0～4.0:1。本专利技术有益的技术效果在于：本专利技术化合物以蒽酮为母核本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以蒽酮为核心的化合物，其特征在于所述化合物的结构如通式(1)所示：通式(1)中，D1、D2分别独立的选取C1-10直链或支链烷基、或者苯基中的一种，D1、D2可以相同或不同；Ar表示或者；其中，Ar1表示苯基、二联苯基、三联苯基、萘基、蒽基或菲基；m、n分别独立的选取1或2；所述表示(Ar)m连接在通式(1)两侧苯环上的任意碳原子上；R采用通式(2)、通式(3)、通式(4)或通式(5)表示：其中，X1、Y为氧原子、硫原子、硒原子、C1‑10直链或支链烷基取代的亚烷基、芳基取代的亚烷基、烷基或芳基取代的叔胺基中的一种；R1选取通式(6)所示结构，R2选取通式(7)所示结构：a为X2、X3分别表示为氧原子、硫原子、硒原子、C1‑10直链或支链烷基取代的亚烷基、芳基取代的亚烷基、烷基或芳基取代的叔胺基中的一种；a通过CL1‑CL2键、CL2‑CL3键、CL3‑CL4键、CL4‑CL5键、CL‘1‑CL’2键、CL‘2‑CL’3键、CL‘3‑CL’4键或CL‘4‑CL’5键连接在通式(2)或通式(4)上；Ar2、Ar3分别独立的表示为苯基、C1‑10直链或支链烷基取代的苯基、二联苯基、三联苯基、或萘基中的一种；R3、R4分别独立的表示为氢原子、碳原子为1‑10的烷基、取代或者未取代的碳原子为1‑50的芳基、芳基或烷基取代的碳原子为1‑50的胺基、取代或者未取代的碳原子为1‑50的杂芳基。...

【技术特征摘要】
1.一种以蒽酮为核心的化合物，其特征在于所述化合物的结构如通式(1)所示：通式(1)中，D1、D2分别独立的选取C1-10直链或支链烷基、或者苯基中的一种，D1、D2可以相同或不同；Ar表示或者；其中，Ar1表示苯基、二联苯基、三联苯基、萘基、蒽基或菲基；m、n分别独立的选取1或2；所述表示(Ar)m连接在通式(1)两侧苯环上的任意碳原子上；R采用通式(2)、通式(3)、通式(4)或通式(5)表示：其中，X1、Y为氧原子、硫原子、硒原子、C1-10直链或支链烷基取代的亚烷基、芳基取代的亚烷基、烷基或芳基取代的叔胺基中的一种；R1选取通式(6)所示结构，R2选取通式(7)所示结构：a为X2、X3分别表示为氧原子、硫原子、硒原子、C1-10直链或支链烷基取代的亚烷基、芳基取代的亚烷基、烷基或芳基取代的叔胺基中的一种；a通过CL1-CL2键、CL2-CL3键、CL3-CL4键、CL4-CL5键、CL‘1-CL’2键、CL‘2-CL’3键、CL‘3-CL’4键或CL‘4-CL’5键连接在通式(2)或通式(4)上；Ar2、Ar3分别独立的表示为苯基、C1-10直链或支链烷基取代的苯基、二联苯基、三联苯基、或萘基中的一种；R3、R4分别独立的表示为氢原子、碳原子为1-10的烷基、取代或者未取代的碳原子为1-50的芳基、芳基或烷基取代的碳原子为1-50的胺基、取代或者未取代的碳原子为1-50的杂芳基。2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于所述R3、R4分别独立的选取碳原子为1-10的烷基、苯基、C1-10直链或支链烷基取代的苯基、二联苯基、三联苯基、萘基、通式(8)、通式(9)、通式(10)或通式(11)所示结构；其中，Ar4、Ar5、Ar6分别独立的表示苯基、C1-10直链或支链烷基取代的苯基、二联苯基、三联苯基、萘基、C1-10直链或支链烷基取代的苯并呋喃基、C1-10直链或支链烷基取代的苯并噻吩基、C1-10直链或支链烷基取代的芴基、C1-10直链或支链烷基取代的咔唑基中的一种；R5、R6分别独立的选取氢、碳原子为1-10的烷基、或碳原子为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈棪，李崇，徐凯，张兆超，叶中华，张小庆，王立春，
申请(专利权)人：江苏三月光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32