一种含有氧杂蒽的有机化合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种含有氧杂蒽的有机化合物及其应用，该有机化合物的结构式通式如通式(1)所示。本发明专利技术提供的有机化合物玻璃化温度高，分子热稳定性强，具有合适的HOMO和LUMO能级和较高的Eg，通过器件结构优化，可有效提升OLED器件的光电性能以及OLED器件的寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机光电材料
，尤其是涉及一种含有氧杂蒽结构为中心骨架的化合物材料及其在OLED领域的应用。
技术介绍
有机电致发光(OLED:OrganicLightEmissionDiodes)器件技术既可以用来制造新型显示产品，也可以用于制作新型照明产品，有望替代现有的液晶显示和荧光灯照明，应用前景十分广泛。OLED发光器件犹如三明治的结构，包括电极材料膜层，以及夹在不同电极膜层之间的有机功能材料，各种不同功能材料根据用途相互叠加在一起共同组成OLED发光器件。作为电流器件，当对OLED发光器件的两端电极施加电压，并通过电场作用有机层功能材料膜层中的正负电荷，正负电荷进一步在发光层中复合，即产生OLED电致发光。当前，OLED显示技术已经在智能手机，平板电脑等领域获得应用，进一步还将向电视等大尺寸应用领域扩展，但是，和实际的产品应用要求相比，OLED器件的发光效率，使用寿命等性能还需要进一步提升。对于OLED发光器件提高性能的研究包括：降低器件的驱动电压，提高器件的发光效率，提高器件的使用寿命等。为了实现OLED器件的性能的不断提升，不但需要从OLED器件结构和制作工艺的创新，更需要OLED光电功能材料不断研究和创新，创制出更高性能OLED的功能材料。应用于OLED器件的OLED光电功能材料从用途上可划分为两大类，即电荷注入传输材料和发光材料，进一步，还可将电荷注入传输材料分为电子注入传输材料、电子阻挡材料、空穴注入传输材料和空穴阻挡材料，还可以将发光材料分为主体发光材料和掺杂材料。为了制作高性能的OLED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，高玻璃化转化温度等，作为发光层的主体材料要求材料具有良好双极性，适当的HOMO/LUMO能阶等。构成OLED器件的OLED光电功能材料膜层至少包括两层以上结构，产业上应用的OLED器件结构，则包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层等多种膜层，也就是说应用于OLED器件的光电功能材料至少包含空穴注入材料，空穴传输材料，发光材料，电子传输材料等，材料类型和搭配形式具有丰富性和多样性的特点。另外，对于不同结构的OLED器件搭配而言，所使用的光电功能材料具有较强的选择性，相同的材料在不同结构器件中的性能表现，也可能完全迥异。因此，针对当前OLED器件的产业应用要求，以及OLED器件的不同功能膜层，器件的光电特性需求，必须选择更适合，具有高性能的OLED功能材料或材料组合，才能实现器件的高效率、长寿命和低电压的综合特性。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含有氧杂蒽的有机化合物及其在有机电致发光器件上应用。本专利技术提供的有机化合物玻璃化温度高，分子热稳定性强，具有合适的HOMO和LUMO能级和较高的Eg，通过器件结构优化，可有效提升OLED器件的光电性能以及OLED器件的寿命。本专利技术的技术方案如下：本申请人提供了一种含有氧杂蒽的有机化合物，所述化合物的结构通式如通式(1)所示：其中，Ar1、Ar2表示为苯基、联苯基或萘基；R1、R2分别独立的表示为通式(2)所示结构；R1与R2可以相同或不同；R1还可以表示为氢原子；通式(2)中，R3、R4分别独立的表示为氢原子、通式(3)或通式(4)中结构；通式(3)中，a选自X1、X2、X3分别独立的表示为氧原子、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；通式(3)、通式(4)通过CL1-CL2键、CL2-CL3键、CL3-CL4键、CL‘1-CL’2键、CL‘2-CL’3键或CL‘3-CL’4键和通式(2)连接。优选的，所述R1、R2分别独立的表示为：中的任意一种。优选的，所述含有氧杂蒽的有机化合物的具体结构式为：中的任一种。本申请人还提供了一种所述有机化合物的制备方法，当R1表示为氢原子时，制备过程中的反应方程式是：所述制备方法以Br-Ar2-Br为原料，通过格氏反应，制得格氏试剂，然后和占吨酮反应，生成叔醇，然后叔醇和H-Ar1通过傅-克反应，制得一溴代化合物，然后和通过C-N偶联制得所述化合物。本申请人还提供了另一种所述有机化合物的制备方法，当R1表示为通式(2)的结构时，制备过程中的反应方程式是：所述制备方法以Br-Ar2-Br为原料，通过格氏反应，制得格氏试剂，然后和占吨酮反应，生成叔醇，然后叔醇和H-Ar1-Br通过傅-克反应，制得二溴代化合物，然后和通过C-N偶联制得所述化合物。本申请人还提供了一种包含所述含有氧杂蒽的有机化合物的有机电致发光器件，所述有机化合物作为发光层材料应用于阴极和阳极之间，用于制备有机电致发光二极管。本专利技术有益的技术效果在于：本专利技术化合物以氧杂蒽为母核，连接对称或非对称的刚性基团，破坏分子的结晶性，避免分子间的聚集作用，具有高的玻璃化温度，材料在OLED器件应用时，可保持高的膜层稳定性，提高OLED器件使用寿命。本专利技术化合物结构使得电子和空穴在发光层的分布更加平衡，在恰当的HOMO能级下，提升了空穴注入/传输性能；在合适的LUMO能级下，又起到了电子阻挡的作用，提升激子在发光层中的复合效率；作为OLED发光器件的发光功能层材料使用时，芳基取代的氧杂蒽搭配本专利技术范围内的支链可有效提高激子利用率和高荧光辐射效率，降低高电流密度下的效率滚降，降低器件电压，提高器件的电流效率和寿命。本专利技术所述化合物的特殊结构设计，使得材料在具有高的分解温度的同时还具有低的升华温度或真空蒸镀温度，升华温度或蒸镀温度和分解温度之间具有较高的温度差窗口，使得材料在工业应用时具有较高的操作可控性，利于材料量产应用。本专利技术所述化合物在OLED发光器件中具有良好的应用效果，具有良好的产业化前景。附图说明图1为本专利技术所列举的材料应用于OLED器件的结构示意图；其中，1为透明基板层，2为ITO阳极层，3为空穴注入层，4为空穴传输/电子阻挡层，5为发光层，6为电子传输/空穴阻挡层，7为电子注入层，8为阴极反射电极层。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术进行具体描述。实施例1：原料A1的合成：合成路线：250ml的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入11.8g1,4-二溴苯(0.05mol)和1.33gMg粉(0.055mol)，60ml四氢呋喃，加热回流4小时，反应完全，生成格式试剂；10.8g占吨酮(0.05mol)溶于50ml四氢呋喃中，滴加上述格式试剂，60℃反应24小时，生成大量白色沉淀，最后加入饱和NHCl4将格式盐转化为醇；反应完毕后，乙醚萃取，干燥旋蒸，石油醚：二氯甲烷混合溶剂(3:2)硅胶柱纯化，得到略带黄色的固体叔醇(收率为85％)；使用DEI-MS来识别该化合物，分子式C19H13BrO2，检测值[M+1]+＝354.08，计算值353.21；按1:2当量取14.1g上述叔醇(0.04mol)和12.5g溴苯(0.08mol)溶于100ml二氯甲烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有氧杂蒽的有机化合物，其特征在于所述化合物的结构通式如通式(1)所示：其中，Ar1、Ar2表示为苯基、联苯基或萘基；R1、R2分别独立的表示为通式(2)所示结构；R1与R2可以相同或不同；R1还可以表示为氢原子；通式(2)中，R3、R4分别独立的表示为氢原子、通式(3)或通式(4)中结构；通式(3)中，a选自X1、X2、X3分别独立的表示为氧原子、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；通式(3)、通式(4)通过CL1‑CL2键、CL2‑CL3键、CL3‑CL4键、CL‘1‑CL’2键、CL‘2‑CL’3键或CL‘3‑CL’4键和通式(2)连接。

【技术特征摘要】
1.一种含有氧杂蒽的有机化合物，其特征在于所述化合物的结构通式如通式(1)所示：其中，Ar1、Ar2表示为苯基、联苯基或萘基；R1、R2分别独立的表示为通式(2)所示结构；R1与R2可以相同或不同；R1还可以表示为氢原子；通式(2)中，R3、R4分别独立的表示为氢原子、通式(3)或通式(4)中结构；通式(3)中，a选自X1、X2、X3分别独立的表示为氧原子、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；通式(3)、通式(4)通过CL1-CL2键、CL2-CL3键、CL3-CL4键、CL‘1-CL’2键、CL‘2-CL’3键或CL‘3-CL’4键和通式(2)连接。2.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于所述R1、R2分别独立的表示为：中的任意一种。3.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于所述含有氧杂蒽的有机化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兆超，李崇，张小庆，叶中华，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