CN104557440A - 一种取代苯并菲衍生物类有机发光二极管材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种取代苯并菲衍生物类有机半导体（Ⅰ），由苯并菲衍生物为主核，化学键合连接空穴或电子传输稠合芳杂环。该材料具有优良的耐热性和高效长寿命的发光特性，可应用于有机发光二极管的蓝光主体材料、蓝光发光层、空穴传输层或者电子阻挡层，得到稳定、高效和长寿命的有机发光器件。

Description

一种取代苯并菲衍生物类有机发光二极管材料

技术领域

本发明涉及有机发光材料及其在有机发光器件的应用，尤其是一种兼具高效、长寿命的有机半导体材料，可应用于有机发光OLED器件，改善器件性能。

背景技术

有机半导体材料属于新型光电材料，其大规模研究起源于1977年由白川英树，A. Heeger及A. McDiamid共同发现了导电率可达铜水平的掺杂聚乙炔。随后，1987年KodaK公司的C. Tang等发明了有机小分子发光二极管（OLED），和1990年剑桥大学的R. Friend及A. Holmes发明了聚合物发光二极管P-OLED，以及1998年S. Forrest与M. Thomson发明了效率更高的有机磷光发光二极管PHOLED。由于有机半导体材料具有结构易调可获得品种多样，能带可调，甚至如塑料薄膜加工一样的低成本好处，加上有机半导体在导电薄膜，静电复印，光伏太阳能电池应用，有机薄膜晶体管逻辑电路，和有机发光OLED平板显示与照明等众多应用，白川-Heeger-McDiamid三位科学家于2000年获得诺贝尔化学奖。

作为下一代平板显示应用的有机发光二极管，有机光电半导体要求有：1. 高发光效率；2. 优良的电子与空穴稳定性；3. 合适的发光颜色；4. 优良的成膜加工性。原则上，大部分共轭性有机分子（包含星射体），共轭性聚合物，和含有共轭性发色团配体的有机重金属络合物都有具备电激发光性能，应用在各类发光二极管，如有机小分子发光二极管（OLED），聚合物有机发光二极管（POLED），有机磷光发光二极管（PHOLED）。磷光PHOLED兼用了单线激发态（荧光）和三线激发态（磷光）的发光机理，显然比小分子OLED及高分子POLED高得多的发光效率。PHOLED制造技术和出色的PHOLED材料都是实现低功耗OLED显示和照明所必不可少的。PHOLED的量子效率和发光效率是荧光OLED材料的3-4倍，因此也减少了产生的热量，增多了OLED显示板的竞争力。这一点提供了使得总体上OLED显示或照明超越LCD显示以及传统光源的可能。 因而，现有高端OLED全色显示器件中或多或少地掺用了磷光OLED材料。

磷光OLED材料是由含有一定共轭性的有机发光团作为二齿螯合配体，与金属元素形成环金属-配合体络合物，在高能光照下（如紫外光激发）或电荷注入（电激发）条件下，由于环金属-配体电荷转移（MLCT）成为激子，然后回复到基态而导致发光。在OLED器件中电荷的注入是通过在阳极施加正电压后，从阳极注入空穴，阴极施加负电压后注入电子，分别经过电子传输层与空穴转输层，同时进入发射层的本体材料中，电子最终进入发光掺杂剂中的最低末占据分子轨道（LUMO），空穴进入发光掺杂剂中的最高占有分子轨道（HOMO）而形成激发态发光掺杂剂分子（激子态）。激子态回复到基态后伴随着发射光能，其发射光能波长正对应着发光分子掺杂剂的能隙（HOMO-LUMO能级差）。

已有不少报道的重金属有机配合体络合物，受重金属的影响而增强了电子自旋轨道作用，使得本应较弱的磷光变得很强而呈现优良磷光发射。 例如发绿光的三（苯基吡啶）铱（Ⅲ）配合络合物，简称为Ir(ppy)₃，具有结构式为：

Ir(ppy)₃

发射蓝光的FirPic具有如下结构式：

FirPic

其中的主配体4,6-二氟代苯基吡啶主宰着发光颜色。

发射红光的三（辛烷基喹啉）铱（Ⅲ）配合络合物，具有优异的高效发射性能（Adv. Mater.19，739（2007））其结构式为：

Ir(piq-hex)₃

发光层一般是由少量的发光材料惨入一具有更高能级的半导体本体材料中组成。相比于比较成熟的红光及绿光来说, 蓝光OLED的效率与色纯度CIE（y <0.15）还很难同时达到要求。机理研究发现，随着三线态能级升高，不仅辐射跃迁的速率变大，还伴随着非辐射跃迁速率的增大，而且往往后者的增大幅度更明显，总的作用效果反而使发光效率下降，这就导致蓝光发光材料研究中发光波长的蓝移和高效率很难同时实现，时常顾此薄彼。相比于蓝色磷光材料，荧光蓝光材料具有更长的寿命，且成本更低。目前已经商业化的蓝光材料主要以荧光材料为主。但荧光材料发光效率低，如何提高效率及保证色纯度一直是最近几年的研究热点。文献（J. Mater. Chem., 2009, 19, 1865–1871）报道了一种基于对称连接的菲并咪唑类蓝光材料TPIP，色标为CIE（0.15，0.10），但由于单一电负性原因，外量子效率小于6%，而且CIE还未达到显示要求。最近，文献（Sci. Technol. Adv. Mater. 15 (2014) 034201 (7pp)）报道了用一层EEL效率促进层和TTF现象增加蓝光材料的发光效率，所得到的EQE高达11.5%，且具有良好的CIE色坐标（0.138,0.092），但未见具体的详细结构信息报道。

同样地，在常规技术中，4,4'-二(9-咔唑)联苯（CBP）和9,10-二(2-萘基)蒽（ADN）是最广泛应用于蓝光OLED的主体材料。此外，还已知有机EL器件使用浴铜灵（BCP）和二（2-甲基-8-羟基喹啉基）（4-苯基苯酚）铝（BALQ）用于空穴阻挡层；此外，日本先锋公司还用BALQ做为基质材料开发了一种高性能的有机EL器件。

虽然这些材料提供了一些良好的发光特性，但它们均有一些不足之处：（1）它们的玻璃化温度低和热稳定性差，在真空的高温沉积过程中，它们可能产生降解；（2）高的结晶性。分子对称性太高容易导致结晶，造成器件效率下降；（3）此外，有机EL器件的工作寿命短，且其发光效率仍需改善。

因此， 为满足工业生产不断提升的各种要求，获得高效、长寿命的有机OLED 显示及照明产品,开发更好、效率更高的有机蓝光发光材料势在必行。

简单的苯并菲为核的化合物已有披露（王辉等 CN201210175578.1)：

其中R 为碳原子数为6-50 的连接元，但其制备或性能都不佳。此外韩国专利申请特开第2010-0056490号公开了被咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩等取代的有机电致发光苯并[9,10]菲化合物。美国通用显示公司在专利US 2010/0237334中披露了一种通过在苯并[9,10]菲基上连接杂芳基如二苯并呋喃和二苯并噻吩形成的化合物，此类化合物的引入对比CBP使得器件在效率和稳定性上有了很大的提升；此外，罗门哈斯电子材料韩国有限公司在专利PCT-WO2013073896公开了一种通过在苯并[9,10]菲基上连接杂芳基形成的化合物，其中该杂芳基是与环稠和的咔唑，所述环例如苯并噻吩、吲哚、茚、苯并呋喃或硅杂环戊烯等。另外，他们还在US20100108997公布了一种1，2，4-三苯基取代的苯并菲化合物，此类化合物作为蓝光、主体材料、空穴传输材料均显示出优异的发光性能。但不足的是共面性苯并菲往往带来溶解性和分子间太强的作用力而使器件性能欠佳。

发明内容

本发明披露一种基于苯并菲衍生物作为内核的有机电至发光材料，使用非共面的二苯基取代苯并菲作为内核，键接兼具良好的空穴和电子传输与发光基，获得了兼具耐热稳定性和优良的电化学稳定性与优异的光电子性能，其适用于荧光或者磷光OLED中，例如作为蓝光发光材料、空穴传输或者激子阻挡材料中的空穴传输材料或作为发光层中的基质材料。

已经发现，使用本发明的化合物作为蓝光OLED发光材料或基质材料或者空穴传输或激子阻挡层材料导致有机电致发光器件在电压、效率等方面有了显著的改进。另外，所述材料通常具有高的热稳定性，可以在没有发生分解和没有残留物的情况下进行升华。

本发明所述发光材料化合物具有如下结构通式：

（Ⅰ）

其特征是所述化合物中的R₁，R₂为H，F，D，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代菲基，蒽基，取代蒽基，吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基；

其特征是所述化合物中的R₃~R₁₂及Ar₁为碳原子数小于12的烷基，碳原子数小于12的 烷氧基，苯基，取代苯基，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代菲基，蒽基，取代蒽基，吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基，芳胺，取代芳胺基；

其特征是所述化合物中的A为一单键，一氧原子，一硫原子，一磷氧原子,一羰基或3-30碳原子的芳杂环。

根据本专利所述范围，在一种情况下化合物具有式（Ⅱ）结构：

（Ⅱ）

在另一种情况下所述的化合物具有（III）结构：

（Ⅲ）

无论是通式（II)或是通式（III), 其特征是所述化合物中的的R₁，R₂为H，F，D，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代菲基，蒽基，取代蒽基，吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基；

其特征是所述化合物中的R_3~R₁₂及Ar₁为碳原子数小于12的烷基，碳原子数小于12的 烷氧基，苯基，取代苯基，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代菲基，蒽基，取代蒽基，吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基，取代芳胺基；

其特征是所述化合物中的A为一单键，一氧原子，一硫原子，一磷氧原子,一羰基或3-30碳原子的芳杂环。

在不违背本发明所述的范围下，在一种情况下，所述的化合物中Ar₁部分可以选自以下优选结构：

其中，A_1~18为碳原子数小于12的烷基或烷氧基，苯基，吡啶基；Ar_2~7为苯基，萘基，取代萘基，菲基，取代菲基等。

根据不同的Ar₁及与所述化合物的其它取代基组合, 所述的化合物具有不同的结构，典型的包含：

。

在另一种情况下，所述的化合物具有如下（Ⅳ）的结构：

（Ⅳ）

其中R_1-2为H,D,F,碳原子数数小于8的烷基，碳原子数小于8的烷氧基，苯基，取代苯基， 芳杂环或取代芳杂环；-N(Ar₃-Ar₆)₂ 的首选结构为：

，

所述化合物中的Ar₁₁为苯基，取代苯基，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代菲基，蒽基，取代蒽基，吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基。对于调节到深蓝色（PL<465 nm），选用苯并芳杂环中X 为吸电性连接元如SO₂,Si(R)₂ 是很有帮助的，有利于把HOMO（最高占据分子轨道）提高，增大能隙。在不违背本发明所述范围，典型的化合物包括但不限于的优选结构例子有：

。

尤其是按照本发明所述内容，其特征是包括但不限于的优选化合物结构有如下优选的结构：

。

本发明更为重要的是在于所述的有机半导体应用于发光器件。一般地，本发明所述最简单的有机发光二极管由如下几部分组成：

（a）一个阴极

（b）一个阳极

（c）一个夹心于阴极与阳极之间的有机半导体发光层，该发光层包含由本发明所述的化合物；

具有如下结构通式：

（Ⅰ）

其中R_1-2为H,D,F,碳原子数数小于8的烷基，碳原子数小于8的烷氧基，苯基，取代苯基， 芳杂环或取代芳杂环；-N(Ar₃-Ar₆)₂ 的首选结构为：

所述化合物中的Ar₁₁为苯基，取代苯基，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代菲基，蒽基，取代蒽基，吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基。对于调节到深蓝色（PL<465 nm），选用苯并芳杂环中X 为吸电性连接元如SO₂, Si(R)₂ ，如Si(CH₃)₂是很有帮助的，有利于把HOMO（最高占据分子轨道）提高，增大能隙。

根据本发明要求所述的化合物，其特征是所述的化合物具有式（III）结构：

（Ⅲ）

其特征是所述化合物中的Ar_1~2为H,F,D,苯基，萘基，菲基，芘基，噻吩基；

其特征是所述化合物中的R_1~2为碳原子数小于12的烷基，碳原子数小于12的烷氧基，苯基，萘基，蒽基；

Ar_1-6为苯基，取代苯基，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代菲基，蒽基，取代蒽基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基。其中Ar_7-8为H,D,F,萘基，碳原子小于12的烷基，苯并菲，芘，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基。

因此，OLED发光器件是一复杂的多层结构，图1为一典型的构造，但不是唯一的应用结构。在传统的有机发光二极管芯片中（图1），通常是采用透明导电玻璃101，或镀有铟-锡氧化物 ITO 上蒸镀一层空穴注入层HIL（102）如m-TDATA，然后依次一层空穴传输层HTL（103）如α-NPD；为了进一步控制激子在发光层中复合效率，常在HTL与EML之间加一层EBL（104）；发光层EML（105）、电子传输层ETL（106）、电子注入层EIL（107），最后加一层金属（108），如铝金属层，作为阳极导电及密封层。当ITO 接正电，铝连接负电到一定电场后，空穴从ITO 经HIL注入和HTL传输至EML, 而电子从铝连接的EIL注入后、经过ETL传输至EML. 电子与空穴在EML 中相遇、复合成激发子（Exciton)，然后部分激发子以光辐射形式释放出能量回到基态。光辐射的波长由EML层中的发光掺杂剂的能隙决定。

根据本专利所述有机半导体，由于其发射波长处于400-480 nm范围，适合应用于有机蓝光发光二级管中的发光层和蓝光主体材料。在有机发光器件中，为使发光效率及颜色获得随电场变化（亮度调节）而更稳定，通常EML 由一能带宽度较大的作为主体材料，能隙较小的作为发光掺杂剂构成。EML 中掺杂剂含量可为 1-49%（重量），优选一般在 1-10%。

在不偏离本发明范围情况下，其它有机主体材料也可适用于本发明，而通式（I) 所述的化合物作为发光掺杂剂，其特征是发光层中含有蓝光掺杂剂具有通式Ⅰ所述的化合物，发射波长为430-480nm。

在不偏离本发明范围情况下，通式（I) 所述的化合物可作为发光层主体材料，发光层中可掺如其它发光材料，或是本发明的发光掺杂剂，构成发光层。主体材料重量含量一般在50%-99%，而发光掺杂剂含量一般在重量含量1-49%。

为达到优良的器件性能，在阳极上，可任选一空穴注入层，如酞青兰（CuPc）或其他含芳氨的化合物 (Appl.Phys.Lett., 69, 2160(1996)，如m-TDATA，

。

同样地，在空穴注入层与发射层EML之间， 往往要选择一空穴传输层，较常使用的是4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯氨基]联苯（α-NPD）

。

为平衡电子与空穴的注入，提高发光效率，可任选一电子传输空穴阻挡（ETHB) 材料，例子是1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯TPBi，其结构为：

TPBi，

在ETHL与阴极之间，还通常使用电子注入层。电子注入层通常是功函较低的金属鋰，或LiF。

根据本专利所述有机半导体，由于其发射波长处于410-480 nm范围，适合应用于有机蓝光发光二级管中的发光层。在有机发光器件中，为使发光效率及颜色获得随电场变化（亮度调节）而更稳定，通常EML 由一能带宽度较大的作为主体材料，能隙较小的作为发光掺杂剂构成。EML 中掺杂剂含量可为 1-49%（重量），优选一般在 1-10%。已知典型的蓝光主体材料有ABPN：

。

为了进一步对比本专利的发光惨杂剂的发光性能，制备了出光一个典型的蓝光有机半导体，结构如下：

（出光3）。

在不偏离本发明范围情况下，其它有机主体材料也可适用于本发明，而通式（I）所述的化合物作为发光掺杂剂或主体材料，其特征是发光层中含有蓝光掺杂剂具有通式Ⅰ所述的化合物，发射波长为440-480nm。其中有机半导体层的总体厚度是50-250nm， 优选总厚度为80-180nm。

本发明的有益效果是，该材料具有优良的耐热性和高效长寿命的发光特性，可应用于有机发光二极管的蓝光主体材料、蓝光发光层、空穴传输层或者电子阻挡层，得到稳定、高效和长寿命的有机发光器件。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的有机发光二极管结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例子对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例 1.化合物42（M5) 的合成

。

（ 1 ）中间体 M1 的合成

在带有温度计和冷凝管的250 mL三颈瓶中，依次加入3-溴菲醌72g（250mmol），二苄基甲酮58g（276 mmol），KOH 7g（125mmol），乙醇800ml，升温至回流反应1h。TLC点板监控反应至完全为止。冷却至室温，过滤，将滤渣用甲醇洗涤，过滤即得所需产物，收到褐色固体58g（42%）；不用提纯直接用于下一步反应。

（ 2 ）中间体 M2 的合成

在带有温度计和冷凝管的1000 mL三颈瓶中，依次加入M1 58g（125.5mmol），三甲基硅乙炔24.6g（200 mmol），邻二甲苯350ml，升温至回流反应12h。冷却至室温，过滤，将滤液用甲醇反相沉淀，过滤，硅胶短柱，流动相用纯正己烷，收到白色固体52g（50%）。

（ 3 ）中间体 M3 的合成

在带有温度计的500 mL两颈瓶中，依次加入M2 52g（98mmol），四丁基氟化铵50.72g（200 mmol），THF400ml，室温反应4h。将滤液用甲醇反相沉淀，过滤，收到白色固体37.3g（83%）。

（ 4 ）中间体 M4 的合成

在带有温度计和冷凝管的100 mL三颈瓶中，依次加入苯胺 14.8g（120mmol），4-溴二苯并呋喃18g（72.87 mmol），三亚苄基丙酮二钯1g（1.09 mmol），BINAP1.35g（21.8mmol），叔丁醇钠13.9g（145 mmol），甲苯180ml，氮气置换，升温至回流反应3h。冷却至室温，过滤，将滤液收集，硅胶短柱，流动相用纯正己烷：二氯甲烷=4:1，收到白色固体18g（81.8%）。

（ 5 ）最终产物 M5 的合成

在带有温度计和冷凝管的100 mL三颈瓶中，依次加入M4 0.32g（1.2mmol），M3 0.269g（0.5 mmol），三亚苄基丙酮二钯0.02g（0.025 mmol），S-phos 0.04g（0.1mmol），叔丁醇钠0.192g（2 mmol），甲苯15ml，氮气置换，升温至回流反应3h。冷却至室温，过滤，将滤液收集，硅胶短柱，流动相用纯正己烷：二氯甲烷=4:1，收到白色固体0.4g（81.6%），MS=637，PL（THF）:<475nm (蓝光）。

实施例 2. 化合物10的合成

。

（ 1 ）中间体 3- 硼酯 -5,8- 二苯基苯并菲的合成

在带有温度计和冷凝管的100 mL三颈瓶中，依次加入3-溴-5,8-二苯基苯并菲0.92g（2mmol），联硼酸频那醇酯0.61g（2.4 mmol），三亚苄基丙酮二钯0. 04g（0.04 mmol），S-phos 0.03g（0.08mmol），醋酸钾0.4g（4 mmol），甲苯20ml，氮气置换，升温至回流反应16h。冷却至室温，过滤，将滤液收集，硅胶短柱，流动相用纯正己烷：二氯甲烷=4:1，收到白色固体0.68g（68%），MS=612 。

（ 2 ）最终产物的合成

在带有温度计和冷凝管的100 mL三颈瓶中，依次加入3-硼酯-5,8-二苯基苯并菲 0.6g（1.2mmol），9- 溴 -10-(2- 萘基 ) 蒽0.383g（1 mmol），Pd(PPh₃)₄ 0. 02g（0.016 mmol），碳酸钾0.175g（1.264 mmol），甲苯30ml，乙醇15ml，H₂O 10ml，氮气置换，升温至回流反应16h。冷却至室温，过滤，将滤液收集，硅胶短柱，流动相用纯正己烷：二氯甲烷=10:1，收到固体0.4g（65%），MS=683，PL（THF）:<475nm (蓝光）。

实施例 3. 化合物52（M7) 的合成

。

（ 1 ）中间体 M6 的合成

在带有温度计和冷凝管的100 mL三颈瓶中，依次加入2-氨基-9，9-二甲基芴 22.8g（109mmol），2-溴二苯并呋喃19.2g（72.87 mmol），三亚苄基丙酮二钯1g（1.09 mmol），BINAP1.35g（21.8mmol），叔丁醇钠13.9g（145 mmol），甲苯180ml，氮气置换，升温至回流反应3h。冷却至室温，过滤，将滤液收集，硅胶短柱，流动相用纯正己烷：二氯甲烷=4:1，收到白色固体23.2g（85%）。

（ 2 ）最终产物的合成

在带有温度计和冷凝管的100 mL三颈瓶中，依次加入M6 0.45g（1.2mmol），M3 0.458g（1 mmol），三亚苄基丙酮二钯0.048g（0.05 mmol），P(t-Bu)₃ 0.16g（0.2mmol），叔丁醇钠0.38g（4 mmol），甲苯25ml，氮气置换，升温至回流反应16h。冷却至室温，过滤，将滤液收集，硅胶短柱，流动相用纯正己烷：二氯甲烷=4:1，收到白色固体M7 化合物0.62g（82%），MS=754，PL（THF）:<475nm (蓝光）。

实施例 4.器件应用实例

（OLED 制备及比较）：在一个本底真空达10^-5 帕的多源蒸发OLED 制备设备中，采用如下的器件机构：ITO/m-TDATA（100Å）/NPB(400 Å)/EBL(100 Å )/Host:5% 掺杂剂6%（300 Å ）/TPBi（300 Å）/LiF（10 Å）/Al,使用不同的材料 OLED 发光器件以便做比较。其中各有机层及电极的真空沉积速度于时间列于表1。

表1：OLED 器件制备条件 （发光层中掺杂wt浓度 6%）。

表2：蓝光OLED 器件性能（600cd/m²）。

表2器件结果说明本发明化合物M7为例的蓝光掺杂发光OLED具有明显色纯度更高的蓝色发光性能， y值达到≤0.10。对比作为主体OLED也表明，本发明的化合物化合物10比现有的主体材料ABPN 具有更高的发光效率LE。

表3：磷光OLED器件性能（1000cd/m²）。

表3说明本发明化合物35为主体的绿光OLED相比与CBP作为磷光主体的器件结构具有更高的EQE；对比器件E和F、G和H可知，在器件结构中引入本发明的化合物27 可获得高效红光OLED, 尤其是化合物55作为电子阻挡层（EBL），无论红光或绿光OLED 器件的EQE具有明显的提高。

综上所述，使用本发明化合物作为发光基质材料、发光材料或者电子阻挡材料的电致发光器件与使用常规材料的器件相比，具有优异的发光效率。

以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种有机化合物，具有如下通式：

（Ⅰ）

其特征是所述化合物中的R₁，R₂为H，F，D，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代菲基，蒽基，取代蒽基，吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基；

其特征是所述化合物中的R₃~R₁₂及Ar₁为碳原子数小于12的烷基，碳原子数小于12的 烷氧基，苯基，取代苯基，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代菲基，蒽基，取代蒽基，吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基，芳胺，取代芳胺基；

其特征是所述化合物中的A为一单键，一氧原子，一硫原子，一磷氧原子,一羰基或3-30碳原子的芳杂环。

2.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征是所述的化合物具有式（Ⅱ）结构：

（Ⅱ）

其特征是所述化合物中的R₁，R₂为H，F，D，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代菲基，蒽基，取代蒽基，吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基；

其特征是所述化合物中的R₃~R₁₂及Ar₁为碳原子数小于12的烷基，碳原子数小于12的 烷氧基，苯基，取代苯基，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代菲基，蒽基，取代蒽基，吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基，芳胺，取代芳胺基；

其特征是所述化合物中的A为一单键，一氧原子，一硫原子，一磷氧原子,一羰基或3-30碳原子的芳杂环。

3.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征是所述的化合物具有式（III）结构：

（Ⅲ）

其特征是所述化合物中的R₁，R₂为H，F，D，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代菲基，蒽基，取代蒽基，吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基；

其特征是所述化合物中的R₃~R₁₂及Ar₁为碳原子数小于12的烷基，碳原子数小于12的 烷氧基，苯基，取代苯基，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代菲基，蒽基，取代蒽基，吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基，芳胺，取代芳胺基；

其特征是所述化合物中的A为一单键，一氧原子，一硫原子，一磷氧原子,一羰基或3-30碳原子的芳杂环。

4.根据权利要求1或2或3所述的化合物，其特征是所述的化合物的Ar₁部分选自以下结构：

其中，A_1~18为碳原子数小于12的烷基或烷氧基，苯基，吡啶基；Ar_2~7为苯基，萘基，取代萘基，菲基，取代菲基等。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的有机化合物，其特征是所述的化合物中的苯并菲衍生物与含C₁₀-C₂₀电负性稠合芳环相连，优选结构为：

。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的有机化合物，其特征是所述的化合物中苯并菲衍生物Ar₁至少含有一空穴型芳胺，-N(Ar₃-Ar₆)₂ ，首选结构为：

，

其特征是所述化合物中的Ar₁₁为苯基，取代苯基，萘基，取代萘基，芘基，取代芘基，菲基，取代菲基，蒽基，取代蒽基，吡啶基，取代吡啶基，噻吩基，取代噻吩基，咔唑基，取代咔唑基；

优选结构为：

。

7.一种有机发光二极管，其特征是所述的有机发光二极管由如下部分组成：

（a）一个阴极；

（b）一个阳极；

（c）一个夹心于阴极和阳极之间的有机半导体发光层，该发光层中含有权利 1-4 所述的化合物。

8.根据权利要求7所述的有机发光二极管，其特征是所述的发光层中的主体材料（重量百分比>50%）为权利要求1所述化合物，优选为权利要求5所述化合物。

9. 根据权利要求7所述的有机发光二极管，其特征是所述的发光层中的掺杂剂（重量百分比<50%）为权利要求1-4所述化合物，优选为权利要求6所述化合物。

10.根据权利要求7所述的有机发光二极管，其特征是所述的发光层与空穴注入层之间含有一电子或者激子阻挡层，由权利要求1所述的化合物组成。