芴类化合物及其发光器件制造技术

本发明专利技术提供芴类化合物及其发光器件。本发明专利技术将具有刚性结构的芴类官能团通过独特的大位阻连接位点引入有机化合物。形成的芴类化合物具有优异的成膜性和热稳定性，可用于制备有机电致发光器件。本发明专利技术的芴类化合物特别适合制备蓝光有机电致发光器件，可以作为空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层或电子传输层的构成材料。更为重要的是，本发明专利技术的芴类化合物具有优异的传输性能和发光性能，在作为发光层材料，尤其是蓝光发光层材料时能够降低有机电致发光器件的驱动电压，提高器件的效率，以及延长器件寿命。本发明专利技术的芴类化合物的器件性能优异，制备方法简单，原料易得，能够满足工业化的发展需求。

【技术实现步骤摘要】
芴类化合物及其发光器件
本专利技术属于有机光电材料
，涉及芴类化合物和包含该芴类化合物的发光器件。更具体地，本专利技术涉及适用于有机电致发光器件，特别是蓝光有机电致发光器件的芴类化合物以及使用了该芴类化合物的发光器件。
技术介绍
有机电致发光器件具有自主发光、低电压驱动、全固化、宽视角、组成和工艺简单等一系列的优点，与液晶显示器相比，有机电致发光器件不需要背光源。因此，有机电致发光器件具有广泛的应用前景。有机电致发光器件一般包括阳极、金属阴极和它们之间夹着的有机层。有机层主要包括空穴注入层、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。另外，发光层大多采用主客体结构。即，将发光材料以一定浓度掺杂在主体材料中，以避免浓度淬灭和三线态-三线态湮灭，提高发光效率。因此，一般要求主体材料具有较高的三线态能级，并且同时具有较高的稳定性。目前，有机电致发光材料的研究已经在学术界和工业界广泛开展，大量性能优良的有机电致发光材料陆续被开发出来。第三代有机电致发光材料一般具有小的单线态-三线态能级差(ΔEST)，三线态激子可以通过反向系间窜越(RISC)转变成单线态激子发光，这可以同时利用电激发下形成的单重态激子和三重态激子，器件的内部量子效率可达100％，因此被视为未来具备广泛应用前景的有机发光材料之一。然而，在这一领域中，器件的工作寿命，特别是蓝光器件的工作寿命，仍然是一个悬而未决的问题。总体来看，有机电致发光器件的未来发展方向将是高效率、长寿命、低成本的白光器件和全彩色显示器件，但该技术的产业化进程仍面临许多关键问题。因此，设计与寻找一种稳定高效的化合物，作为有机电致发光器件新型材料以克服其在实际应用过程中出现的不足，是有机电致发光器件材料研究工作中的重点与今后的研发趋势。
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的目的在于提供一种芴类化合物以及一种使用该芴类化合物的发光器件。本专利技术的芴类化合物由于存在桥接联苯结构，因而具有高热稳定性、高化学稳定性和高载流子传输性，更重要的是，具有合适的单线态、三线态以及分子轨道能级和高发光量子效率。因此，将其引入到具有电致发光特性的分子中，有利于提高器件的稳定性和发光效率，降低器件驱动电压。用于解决问题的方案本专利技术采用具有大位阻的芴的1,4位作为连接位点来引入官能团。1,4位连接方式贯穿芴结构中一侧的苯环，巧妙地将芴的9位桥联碳原子及其上的取代基以及芴的另一侧的苯环分别作为1,4位官能团的位阻基团。这样的结构在不额外增加位阻基团的情况下，实现了双取代芴类化合物高度立体化的分子构象，同时也保留了芴的电子和光物理特性，最终达到提高发光器件，特别是蓝光器件的性能的目的。同样的连接方式也适用于各类稠环、并环芴类材料，最大程度地实现位阻效应和保持芴类基团的电子和光物理特性。此类连接方式尤其适合构建蓝光主体材料，能够实现同时具有棒状结构和位阻结构的主体分子，在提高分子排列的同时防止聚集效应，既保证了载流子迁移率也避免了聚集导致量子效率降低。即，本专利技术的方案如前述的技术方案所示。专利技术的效果本专利技术的芴类化合物具有高度立体化的刚性结构，具有良好的成膜性和热稳定性。得益于没有引入额外的位阻基团，这类芴类化合物最大程度保留了芴的光电物理化学性能，非常适合用于制备各类发光器件，特别是蓝光有机电致发光器件。由该芴类化合物制成的发光器件，表现出驱动电压低、发光效率高、器件寿命长的优点。其具体效果分述如下：本专利技术的芴类化合物具有可调节的载流子传输性能。通过连接不同的功能基团，其可以获得良好的空穴传输性能，电子传输性能或者双极传输性能，适合作为有机电致发光器件中的空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层或电子传输层的构成材料。采用该类材料的发光器件的驱动电压低，功率效率高。本专利技术的芴类化合物具有可调节的HOMO、LUMO能级以及合适的单线态和三线态能级，能够阻断空穴或者电子的传输，适合作为有机电致发光器件中的电子阻挡层或空穴阻挡层的构成材料，将载流子复合区域限制于发光层中，提高器件的发光效率。本专利技术的芴类化合物具有合适的单线态和三线态能级和高的荧光量子产率，适合作为有机电致发光器件中的发光层的构成材料，尤其是作为主体材料。采用该类材料制备的发光器件，尤其是蓝光有机电致发光器件表现出驱动电压低、发光效率高且器件寿命长的优点，显著优于现有有机电致发光器件。另外，本专利技术的芴类化合物的制备方法简单，原料易得，能够满足工业规模化生产的发展需求。附图说明图1为本专利技术实施例1和3中化合物(化合物1-3和3-3)的热失重曲线(TGA)。图2为本专利技术实施例10和12中有机电致发光器件2和4的有机电致发光光谱。图3为本专利技术实施例17至24中有机电致发光器件9至16的有机电致发光光谱。图4为显示实施例9至24以及比较例1至10中有机电致发光器件的构造的图。附图标记说明1基板；2阳极；3空穴注入层；4空穴传输层；5电子阻挡层；6发光层；7空穴阻挡层；8电子传输层；9电子注入层；10阴极具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行详细说明。但是，本专利技术不受以下实施方式的限定。<芴类化合物>本专利技术的芴类化合物是具有1,4-双取代芴结构的新型化合物，并且由下列通式(1)表示。在上述通式(1)中，每一个A各自独立地表示Ar或N(Ar)2；每一个Ar各自独立地表示氢原子、氰基、任选被一个或多个R1取代的C6-C30芳基或任选被一个或多个R1取代的C5-C30杂芳基；每一个L各自独立地表示单键、羰基、任选被一个或多个R1取代的C6-C18亚芳基或任选被一个或多个R1取代的C5-C18亚杂芳基；M表示C(R1)2或如结构式(A)至(E)中的任意一种所示的基团：虚线表示结合键；X表示单键或C1-C8烷基；Y表示单键、C(R1)2、NR1、O、S、S(＝O)2、P(＝O)R1、Si(R1)2或Ge(R1)2、；每一个Z各自独立地表示CR1或N；若存在，每一个R1各自独立地表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基、N(＝O)2、N(R2)2、OR2、SR2、C(＝O)R2、P(＝O)R2、Si(R2)3或任选被一个或多个氘原子取代的下列基团中的任意一种：C1-C20烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C6-C40芳基和5-40元杂芳基；若存在，每一个R2各自独立地表示氢原子、氘原子、氟原子、氰基或任选被一个或多个氘原子取代的下列基团中的任意一种：C1-C20烷基、C6-C30芳基和5-30元杂芳基；或者，与同一环系中任意两个邻位环原子连接的两个R1任选连同与其连接的环原子一起形成C6-C18芳环或5-18元杂芳环，所述芳环或杂芳环任选被一个或多个C6-C30芳基或5-30元杂芳基取代。具体地，本专利技术的芴类化合物由下列通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芴类化合物，其由下列通式(1)表示：/n

【技术特征摘要】
1.一种芴类化合物，其由下列通式(1)表示：



其中，
每一个A各自独立地表示Ar或N(Ar)2；
每一个Ar各自独立地表示氢原子、氰基、任选被一个或多个R1取代的C6-C30芳基或任选被一个或多个R1取代的C5-C30杂芳基；
每一个L各自独立地表示单键、羰基、任选被一个或多个R1取代的C6-C18亚芳基或任选被一个或多个R1取代的C5-C18亚杂芳基；
M表示C(R1)2或如结构式(A)至(E)中的任意一种所示的基团：



虚线表示结合键；
X表示单键或C1-C8烷基；
Y表示单键、C(R1)2、NR1、O、S、S(＝O)2、P(＝O)R1、Si(R1)2或Ge(R1)2；
每一个Z各自独立地表示CR1或N；
若存在，每一个R1各自独立地表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基、N(＝O)2、N(R2)2、OR2、SR2、C(＝O)R2、P(＝O)R2、Si(R2)3或任选被一个或多个氘原子取代的下列基团中的任意一种：C1-C20烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C6-C40芳基和C5-C40杂芳基；若存在，每一个R2各自独立地表示氢原子、氘原子、氟原子、氰基或任选被一个或多个氘原子取代的下列基团中的任意一种：C1-C20烷基、C6-C30芳基和C5-C30杂芳基；
或者，
与同一环系中任意两个邻位环原子连接的两个R1任选连同与其连接的环原子一起形成C6-C18芳环或C5-C18杂芳环，所述芳环或杂芳环任选被一个或多个C6-C30芳基或C5-C30杂芳基取代。


2.根据权利要求1所述的芴类化合物，其特征在于，其由下列通式(1-A)至(1-T)中的任意一种表示：



其中，
环T表示C6-C18芳环或5-18元杂芳环；
每一个Z各自独立地表示CR1或N；
若存在，每一个R1各自独立地表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基、N(＝O)2、N(R2)2、OR2、SR2、C(＝O)R2、P(＝O)R2、Si(R2)3或任选被一个或多个氘原子取代的下列基团中的任意一种：C1-C20烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C6-C40芳基或C5-C40杂芳基；若存在，每一个R2各自独立地表示氢原子、氘原子、氟原子、氰基或任选被一个或多个氘原子取代的下列基团中的任意一种：C1-C20烷基、C6-C30芳基或C5-C30杂芳基；
Ar、L和M如权利要求1所定义。


3.根据权利要求1或2所述的芴类化合物，其特征在于，每一个Ar各自独立地表示氢原子、氰基或下列基团中的任意一种：

【专利技术属性】
技术研发人员：张业欣，朱向东，崔林松，陈华，
申请(专利权)人：苏州久显新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32