一种基于二芳基酮的化合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种基于二芳基酮的化合物及其在有机电致发光器件上的应用，该化合物具有分子间不易结晶、不易聚集、具有良好成膜性的特点，而且分子中的刚性基团可以提高材料的热稳定性。将本发明专利技术化合物作为发光层材料应用于有机电致发光器件上，应用本发明专利技术化合物的发光器件具有良好的光电性能表现，可以更好的适应和满足面板制造企业的应用要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，尤其是涉及一种含有二芳基酮的化合物，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
有机电致发光(OLED:OrganicLightEmissionDiodes)器件技术可以用来制造新型显示产品和照明产品，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。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二芳基酮的化合物及其在有机电致发光器件上的应用。本专利技术化合物基于TADF机理，作为发光层主体材料和掺杂材料应用于OLED，制作出的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基于二芳基酮的化合物，所述化合物的结构如通式(1)所示：其中，n＝1或2；Ar表示为苯基、萘基或联苯基；R1、R2分别独立的选取氢原子、苯基或通式(2)所示结构：其中，a为X1、X2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；a与CL1-CL2键、CL2-CL3键、CL3-CL4键、CL‘1-CL’2键、CL‘2-CL’3键或CL‘3-CL’4键连接。优选的，R1、R2不同时为氢原子。优选的，当R1、R2同时取苯基时，表示为：优选的，当通式(2)的a取时，表示为：优选的，当通式(2)的a取时，表示为：优选的，当通式(2)的a取时，表示为：优选的，当通式(2)的a取时，表示为：优选的，所述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制备所述基于二芳基酮的化合物的方法，制备过程中的反应方程式是：n＝1时，n＝2时，具体制备过程为：称取溴代芳基酮和用甲苯溶解；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，冷却并过滤反应溶液，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到目标产物；所述溴代芳基酮与的摩尔比为1:1.2～3.0，Pd2(dba)3与溴代芳基酮的摩尔比为0.006～0.02:1，三叔丁基膦与溴代芳基酮的摩尔比为0.006～0.02:1，叔丁醇钠与溴代芳基酮的摩尔比为2.0～5.0:1。本申请人还提供了一种含有所述基于二芳基酮的化合物的发光器件，其特征在于所述化合物作为发光层主体材料，应用于有机发光二极管。本申请人还提供了一种含有所述基于二芳基酮的化合物的发光器件，其特征在于所述化合物作为发光层掺杂材料，应用于有机发光二极管。本专利技术有益的技术效果在于：本专利技术化合物以二芳基酮为母核，两侧连接两个芳香杂环基团，避免了分子间的聚集作用，分子中多为刚性基团，具有好的成膜性和荧光量子效率，可以作为发光层掺杂材料使用；所述化合物结构分子内包含电子给体(donor，D)与电子受体(acceptor，A)的组合可以增加轨道重叠、提高发光效率，同时两侧连接两个芳香杂环基团以获得HOMO、LUMO空间分离的电荷转移态材料，实现小的S1态和T1态的能级差，从而在热刺激条件下实现反向系间窜越，适合作为发光层主体材料使用。本专利技术化合物具有较宽的能带，HOMO能级范围较宽，并且所包含的D基团三线态能级(T1)足够高，可搭配咔唑类材料，形成性能互补的掺杂双主体材料，掺杂双主体搭配使材料体系的空穴、电子更均衡，宽范围的HOMO及LUMO能级更利于空穴及电子注入。掺杂双主体发光材料对于OLED发光器件的发光和寿命特性提升具有显著效果，目前，此技术已得到广泛的量产应用。本专利技术所述化合物可作为发光层材料应用于OLED发光器件制作，并且分别作为发光层主体材料或掺杂材料，均可以获得良好的器件表现，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。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为本专利技术化合物应用于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为空穴传输层，5为发光层，6为电子传输层，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：化合物3的合成合成路线：250ml的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol4,4'-二溴二苯甲酮，0.025mol中间体A，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4molPd2(dba)3，1×10-4mol三叔丁基膦，150ml甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到目标产物，纯度98.9％，收率65％。元素分析结构(分子式C53H32N2O)：理论值C,89.30；H,4.52；N,3.93；O,2.24；测试值：C,89.31；H,4.51；N,3.92；O,2.26。HPLC-MS：材料分子量为712.83，实测分子量713.05。实施例2：化合物10的合成合成路线：250ml的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol4-溴二苯甲酮，0.015mol中间体B，0.02mol叔丁醇钠，5×10-5molPd2(dba)3，5×10-5mol三叔丁基膦，150ml甲苯，加热回流24小时，取样点板，反应完全；自然冷却，过滤，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到目标产物，纯度99.4％，收率80％。元素分析结构(分子式C37H24N2O)：理论值C,86.69；H,4.72；N,5.46；O,3.12；测试值：C,86.69；H,4.73；N,5.47；O,3.11。HPLC-MS：材料分子量为512.60，实测分子量512.85。实施例3：化合物15的合成合成路线：250本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于二芳基酮的化合物，其特征在于所述化合物的结构如通式(1)所示：其中，n＝1或2；Ar表示为苯基、萘基或联苯基；R1、R2分别独立的选取氢原子、苯基或通式(2)所示结构：其中，a为或X1、X2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；a与CL1‑CL2键、CL2‑CL3键、CL3‑CL4键、CL‘1‑CL’2键、CL‘2‑CL’3键或CL‘3‑CL’4键连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于二芳基酮的化合物，其特征在于所述化合物的结构如通式(1)所示：其中，n＝1或2；Ar表示为苯基、萘基或联苯基；R1、R2分别独立的选取氢原子、苯基或通式(2)所示结构：其中，a为或X1、X2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；a与CL1-CL2键、CL2-CL3键、CL3-CL4键、CL‘1-CL’2键、CL‘2-CL’3键或CL‘3-CL’4键连接。2.根据权利要求1所述的基于二芳基酮的化合物，其特征在于R1、R2不同时为氢原子。3.根据权利要求1所述的基于二芳基酮的化合物，其特征在于当R1、R2同时取苯基时，表示为：4.根据权利要求1所述的基于二芳基酮的化合物，其特征在于当通式(2)的a取时，表示为：5.根据权利要求1所述的基于二芳基酮的化合物，其特征在于当通式(2)的a取时，表示为：6.根据权利要求1所述的基于二芳基酮的化合物，其特征在于当通式(2)的a取时，表示为：7.根据权利要求1所述的基于二芳基酮的化合物，其特征在于当通式...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立春，张兆超，李崇，徐凯，叶中华，
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