一种含有酮的化合物及其在有机电致发光器件上的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种含有酮的化合物及其在有机电致发光器件上的应用，该化合物由酮和螺蒽芴类基团组成，具有深的HOMO能级和高电子迁移率，适合作为空穴阻挡材料或电子传输材料应用；本发明专利技术含有空穴基团的结构，可平衡材料的电子和空穴，使得材料可作为偏电子型发光层主体材料使用；另外，本发明专利技术化合物基团刚性较强，具有分子间不易结晶、不易聚集、具有良好成膜性的特点。作为有机电致发光功能层材料应用于OLED器件后，器件的电流效率，功率效率和外量子效率均得到很大改善；同时，对于器件寿命提升非常明显。

A Compound Containing Ketone and Its Application in Organic Electroluminescent Devices

The invention discloses a compound containing ketone and its application in organic electroluminescent devices, which is composed of ketone and spiro anthracene fluorene groups, has deep HOMO energy level and high electron mobility, and is suitable for application as a hole blocking material or an electron transport material; the structure of the compound containing hole groups can balance the electrons and holes of the material, so that the material can be used as a bias current. Subtype luminescent layer is used as main material; in addition, the compound group of the invention has strong rigidity, and has the characteristics of non-crystallization among molecules, non-aggregation and good film forming property. The current efficiency, power efficiency and external quantum efficiency of OLED devices have been greatly improved, and the lifetime of OLED devices has been greatly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种含有酮的化合物及其在有机电致发光器件上的应用
本专利技术涉及半导体
，尤其是涉及一种含有酮的化合物，以及其在有机电致发光器件上的应用。
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酮的化合物及其在有机电致发光器件上的应用。本专利技术化合物含有酮类结构，具有较高的玻璃化温度和分子热稳定性，合适的HOMO和LUMO能级，高电子迁移率，应用于OLED器件制作后，可有效提高器件的发光效率和OLED器件的使用寿命。本专利技术的技术方案如下：一种含有酮的化合物，该化合物的结构如通式(1)所示：通式(1)中，Ar2表示为经取代或未经取代的C1-10烷基、取代或未经取代的C6-30芳基、经取代或未经取代的C5-30杂芳基中的一种；通式(1)中，Ar1、Ar3分别独立的表示为单键、经取代或未经取代的C6-30亚芳基、经取代或未经取代的C5-30亚杂芳基中的一种；Ar1还可以表示为经取代或未经取代的C1-10烷基、经取代或未经取代的C6-30芳基、经取代或未经取代的C5-30杂芳基中的一种；通式(1)中，X表示为碳原子、氧原子或硫原子；当X为碳原子时，k＝1，m、n分别独立的表示为0或者1，且m、n不相同；当X为氧原子或硫原子时，k＝0，m＝0，n＝1。通式(1)中，X1、X2分别独立的表示为单键、氧原子、C1-10直链或支链烷基取代的亚烷基、芳基取代的亚烷基、烷基取代的亚胺基或芳基取代的亚胺基中的一种；X1、X2至少一个为单键。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述化合物的结构如通式(2)、通式(3)、通式(4)或通式(5)所示：进一步，所述Ar1、Ar3分别独立地表示为单键、亚苯基、亚联苯基或亚萘基中的一种；Ar1还可以表示为甲基、苯基、联苯基或萘基中的一种；Ar2表示为甲基、苯基、联苯基或萘基中的一种。进一步，所述通式(1)中的表示为：中的一种。进一步，所述化合物的具体结构式为：中的任一种。本专利技术还提供一种如上所述的化合物的制备方法，制备过程中发生的反应方程式为：(1)当X为氧原子或硫原子时，k＝0，m＝0，n＝1：当Ar3不表示单键时：上述反应方程式的具体反应过程为：将原料A和中间体M溶解于甲苯和乙醇的混合溶液中，除氧后加入Pd(PPh3)4和K2CO3，在惰性气氛下95～110℃反应10～24个小时；待原料反应完全后，冷却、过滤，将滤液旋蒸除去溶剂，粗产品过硅胶柱，得到目标化合物；其中，所述的甲苯和乙醇的用量为每克原料A使用30～50mL甲苯和5～10mL乙醇，中间体M与原料A的摩尔比为(1～1.5):1，Pd(PPh3)4与原料A的摩尔比为(0.006～0.02):1，K2CO3与原料A的摩尔比为(1.5～2):1；当Ar3表示单键时：上述反应方程式的具体反应过程为：氮气氛围下，称取原料A溶解于四氢呋喃中，再将原料B及四(三苯基膦)钯加入，搅拌混合物，再加入碳酸钾水溶液，将上述反应物的混合溶液于反应温度70-90℃下加热回流5-20小时；反应结束后，冷却加水，混合物用二氯甲烷萃取，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，所得残余物过硅胶柱纯化，得到目标化合物；其中，所述原料A与原料B的摩尔比为1:(1.0～1.5)，四(三苯基膦)钯与原料A的摩尔比为(0.001～0.02):1，碳酸钾与原料A的摩尔比为(1.0～2.0):1，THF与原料A的用量比为1g：(10～30)ml。(2)当X为碳原子时，k＝1，m＝0，n＝1：当Ar3不表示单键时：上述反应方程式的具体反应过程为：将原料A和中间体N溶解于甲苯和乙醇的混合溶液中，除氧后加入Pd(PPh3)4和K2CO3，在惰性气氛下95～110℃反应10～24个小时；待原料反应完全后，冷却、过滤，将滤液旋蒸除去溶剂，粗产品过硅胶柱，得到目标化合物；其中，所述的甲苯和乙醇的用量为每克原料A使用30～50mL甲苯和5～10mL乙醇，中间体N与原料A的摩尔比为(1～1.5):1，Pd(PPh3)4与原料A的摩尔比为(0.006～0.02):1，K2CO3与原料A的摩尔比为(1.5～2):1；当Ar3表示单键时：上述反应方程式的具体反应过程为：氮气氛围下，称取原料A溶解于四氢呋喃中，再将原料C及四(三苯基膦)钯加入，搅拌混合物，再加入碳酸钾水溶液，将上述反应物的混合溶液于反应温度70-90℃下加热回流5-20小时；反应结束后，冷却加水，混合物用二氯甲烷萃取，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，所得残余物过硅胶柱纯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有酮的化合物，其特征在于,该化合物的结构如通式(1)所示：

【技术特征摘要】
1.一种含有酮的化合物，其特征在于,该化合物的结构如通式(1)所示：通式(1)中，Ar2表示为经取代或未经取代的C1-10烷基、取代或未经取代的C6-30芳基、经取代或未经取代的C5-30杂芳基中的一种；通式(1)中，Ar1、Ar3分别独立的表示为单键、经取代或未经取代的C6-30亚芳基、经取代或未经取代的C5-30亚杂芳基中的一种；Ar1还可以表示为经取代或未经取代的C1-10烷基、经取代或未经取代的C6-30芳基、经取代或未经取代的C5-30杂芳基中的一种；通式(1)中，X表示为碳原子、氧原子或硫原子；当X为碳原子时，k＝1，m、n分别独立的表示为0或者1，且m、n不相同；当X为氧原子或硫原子时，k＝0，m＝0，n＝1；通式(1)中，X1、X2分别独立的表示为单键、氧原子、C1-10直链或支链烷基取代的亚烷基、芳基取代的亚烷基、烷基取代的亚胺基或芳基取代的亚胺基中的一种；X1、X2至少一个为单键。2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物的结构如通式(2)、通式(3)、通式(4)或通式(5)所示：3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述Ar1、Ar3分别独立地表示为单键、亚苯基、亚联苯基或亚萘基中的一种；Ar1还可以表示为甲基、苯基、联苯基或萘基中的一种；Ar2表示为甲基、苯基、联苯基或萘基中的一种。4.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述通式(1)中的表示为：中的一种。5.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物的具体结构式为：中的任一种。6.一种如权利要求1～5任一项所述的化合物的制备方法，其特征在于，制备过程中发生的反应方程式为：(1)当X为氧原子或硫原子时，k＝0，m＝0，n＝1：当Ar3不表示单键时：上述反应方程式的具体反应过程为：将原料A和中间体M溶解于甲苯和乙醇的混合溶液中，除氧后加入Pd(PPh3)4和K2CO3，在惰性气氛下95～110℃反应10～24个小时；待原料反应完全后，冷却、过滤，将滤液旋蒸除去溶剂，粗产品过硅胶柱，得到目标化合物；其中，所述的甲苯和乙醇的用量为每克原料A使用30～50mL甲苯和5～10mL乙醇，中间体M与原料A的摩尔比为(1～1.5):1，Pd(PPh3)4与原料A的摩尔比为(0.006～0.02):1，K2CO3与原料A的摩尔比为(1.5～2):1；当Ar3表示单键时：上述反应方程式的具体反应过程为：氮气氛围下，称取原料A溶解于四氢呋喃中，再将原料B及四(三苯基膦)钯加入，搅拌混合物，再加入碳酸钾水溶液，将上述反应物的混合溶液于反应温度70-90℃下加热回流5-20小时；反应结束后，冷却加水，混合物用二氯甲烷萃取，萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，所得残余物过硅胶柱纯化，得到目标化合物；其中，所述原料A与原料B的摩尔比为1:(...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海峰，李崇，张兆超，张小庆，
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