一种含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，属于半导体应用领域。该化合物含有酮结构，具有很强的刚性，连接螺氮杂蒽芴类衍生物结构后，具有分子间不易结晶、不易聚集、具有良好成膜性的特点；本发明专利技术化合物具有双极性，支链为给电子基团，由于基团给电子能力强弱不同，因此，材料的HOMO能级有所不同，可作为不同功能层材料使用；另外，本发明专利技术化合物具有高的三线态能级，可有效阻挡能量损失、并利于能量传递。因此，本发明专利技术化合物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 ketone containing compound and its application in organic electroluminescent devices

The invention discloses a compound containing ketone and its application in an organic electroluminescent device, belonging to the semiconductor application field. The compound has ketone structure and strong rigidity. After the structure of spirazaanthracene Fluorene Derivatives is connected, it has the characteristics of difficult crystallization and aggregation between molecules and good film-forming property. The compound of the invention has bipolar property and branch chain is electron donor group. Because of the different electron donor ability of the group, the Homo energy levels of the material are different and can be used as different functional layers In addition, the compound of the invention has high trilinear energy level, which can effectively block energy loss and facilitate energy transfer. Therefore, after the compound of the invention is applied to OLED devices as organic electroluminescent functional layer material, the current efficiency, power efficiency and external quantum efficiency of the devices are greatly improved; meanwhile, the life of the devices is greatly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种含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
，尤其是涉及一种结构中含酮和氮杂环的化合物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。有机发光二极管(OLED)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OLED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，本专利技术提供了一种含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，较小的单线态-三线态能级差，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：一种含酮的化合物，所述化合物的结构如通式(1)所示：通式(1)中，所述L表示单键、取代或未取代的C6-30亚芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5～30元杂亚芳基中的一种；所述杂原子为氮、氧或硫；所述X表示为单键、-O-、-S-或-C(R9)(R10)-；所述A表示为单键、-O-、-S-、-C(R11)(R12)-或-N(R13)-；所述m表示为数字0或1；所述Ra、Rb、Rc、Rd分别独立表示为氢原子、氰基、卤素、C1-20直链或支链烷基、C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5～30元杂芳基中的一种，且Ra、Rc不同时为H；所述杂原子为氮、氧或硫；所述a、b、c、d分别独立的表示为数字0、1、2、3或4，a+b+c+d≥1，且a、c不同时为0；R1～R13分别独立的表示为氢原子、卤素、氰基、C1-20直链或支链烷基、C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5～30元杂芳基中的一种。优选方案，通式(1)中，所述L表示单键、C1-10烷基取代或未取代的亚苯基、C1-10烷基取代或未取代的亚萘基、C1-10烷基取代或未取代的亚联苯基、C1-10烷基取代或未取代的亚吡啶基；所述Ra、Rb、Rc、Rd分别独立表示为氢原子、氰基、氟原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、苯基、萘基、联苯基、吡啶基或呋喃基，且Ra、Rc不同时为H；所述a、b、c、d分别独立的表示为数字0、1或2，a+b+c+d≥1，且a、c不同时为0；R1～R13分别独立表示为氢原子、氰基、氟原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、戊基、苯基、萘基、联苯基、吡啶基或呋喃基。优选方案之一，所述化合物结构如通式(2)至通式(8)任一种所示：所述的含酮化合物的具体结构为：中的任一种。一种所述含酮化合物的制备方法，所述制备方法包括如下两种情况：(a)当L表示为单键时，反应方程式为：具体步骤为：(1)将原料A和中间体B用甲苯溶解，其中，所述原料A与中间体B的摩尔比为1:1.0～1.5；(2)向步骤(1)的反应体系中加入Pd2(dba)3、三叔丁基膦和叔丁醇钠，得混合溶液；所述Pd2(dba)3与原料A的摩尔比为0.005～0.01:1，所述三叔丁基膦与原料A的摩尔比为0.005～0.02:1，所述叔丁醇钠与原料A的摩尔比为1.5～3.0:1；(3)在惰性气体的保护下，将步骤(2)得到的混合溶液于95～110℃的温度条件下反应10～24h，自然冷却至室温，并过滤反应溶液，滤液旋蒸至无溶剂，过中性硅胶柱，得到目标化合物C；(b)当L不表示为单键时，反应方程式为：具体步骤为：(1)将原料A和中间体B用甲苯溶解，所述甲苯用量为每克原料A使用30～50ml甲苯，所述原料A与硼酸酯化合物的摩尔比为1:1.0～1.5；(2)向步骤(1)的反应体系中加入Pd(PPh3)4和碳酸钠，得到混合溶液；所述Pd(PPh3)4与原料A的摩尔比为0.005～0.01:1，所述碳酸钠与原料A的摩尔比为1.5～3.0:1；(3)在氮气保护下，将步骤(2)得到的混合溶液于95～110℃反应10～24h，自然冷却至室温，并过滤反应溶液，滤液进行减压旋蒸，过中性硅胶柱，得到目标化合物C；一种含有所述含酮化合物的有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括至少一层功能层含有所述含酮的化合物。所述有机电致发光器件的发光层材料含有所述含酮的化合物。所述有机电致发光器件的空穴阻挡层材料含有所述含酮的化合物。一种照明或显示元件，所述元件含有所述的有机电致发光器件。本专利技术有益的技术效果在于：本专利技术化合物以酮为骨架，连接氮杂蒽芴类衍生物长支链结构，由于母核为吸电子基团，支链基团为给电子基团，使得电子和空穴在发光层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含酮的化合物，其特征在于，所述化合物的结构如通式(1)所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种含酮的化合物，其特征在于，所述化合物的结构如通式(1)所示：



通式(1)中，所述L表示单键、取代或未取代的C6-30亚芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5～30元杂亚芳基中的一种；所述杂原子为氮、氧或硫；
所述X表示为单键、-O-、-S-或-C(R9)(R10)-；
所述A表示为单键、-O-、-S-、-C(R11)(R12)-或-N(R13)-；
所述m表示为数字0或1；
所述Ra、Rb、Rc、Rd分别独立表示为氢原子、氰基、卤素、C1-20直链或支链烷基、C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5～30元杂芳基中的一种，且Ra、Rc不同时为H；所述杂原子为氮、氧或硫；
所述a、b、c、d分别独立的表示为数字0、1、2、3或4，a+b+c+d≥1，且a、c不同时为0；
R1～R13分别独立的表示为氢原子、卤素、氰基、C1-20直链或支链烷基、C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5～30元杂芳基中的一种。


2.根据权利要求1所述的含酮化合物，其特征在于所述通式(1)中，所述L表示单键、C1-10烷基取代或未取代的亚苯基、C1-10烷基取代或未取代的亚萘基、C1-10烷基取代或未取代的亚联苯基、C1-10烷基取代或未取代的亚吡啶基；
所述Ra、Rb、Rc、Rd分别独立表示为氢原子、氰基、氟原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、苯基、萘基、联苯基、吡啶基或呋喃基，且Ra、Rc不同时为H；
所述a、b、c、d分别独立的表示为数字0、1或2，a+b+c+d≥1，且a、c不同时为0；
R1～R13分别独立表示为氢原子、氰基、氟原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、戊基、苯基、萘基、联苯基、吡啶基或呋喃基。


3.根据权利要求1所述的含酮化合物，其特征在于，所述化合物结构如通式(2)至通式(8)任一种所示：





4.根据权利要求1所述的含酮化合物，其特征在于，所述化合物的具体结构为：

【专利技术属性】
技术研发人员：李崇，王芳，张兆超，庞羽佳，
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