CN107353290A - 一种以二甲基蒽酮为核心的化合物及其在有机电致发光器件上的应用 - Google Patents

一种以二甲基蒽酮为核心的化合物及其在有机电致发光器件上的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种以二甲基蒽酮为核心的化合物及其在有机电致发光器件上的应用，该化合物以二甲基蒽酮为核心，通过咔唑并芳香杂环作为支链，具有分子间不易结晶、不易聚集且电化学稳定的特点。本发明化合物作为有机电致发光器件的发光层材料使用时，器件的电流效率得到很大改善；同时，对于器件寿命提升非常明显。

Description

一种以二甲基蒽酮为核心的化合物及其在有机电致发光器件 上的应用
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种以二甲基蒽酮为核心的化合物及其在有机电致发光器件上的应用。
背景技术
有机电致发光(OLED:Organic Light Emission Diodes)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。OLED发光器件作为电流器件，当对其两端电极施加电压，并通过电场作用有机层功能材料膜层中的正负电荷时，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器件的发光效率和使用寿命等性能还需要进一步提升。目前对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，创制出更高性能的OLED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，分别为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性能，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括空穴注入材料、 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、性能更高的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。就当前的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。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种以二甲基蒽酮为核心的化合物及其在有机电致发光器件上的应用。本发明化合物以二甲基蒽酮为核心，作为发光层材料应用于有机发光二极管，本发明制作的器件具有良好的光电性能，能够满足面板制造企业的要求。
一种以二甲基蒽酮为核心的化合物，所述化合物的结构如通式(1)所示：
通式(1)中，Ar1表示苯基或二联苯基，Ar1还可以是单键；R表示通式(2)、通式(3)或者通式(4)所示的结构；
通式(2)和通式(4)中，Ar2表示为苯基、二联苯基或萘基；
通式(2)、通式(3)和通式(4)通过CL1-CL2键、CL2-CL3键或CL3-CL4键和通式(1)连接。
优选的，所述以二甲基蒽酮为核心的化合物的具体结构式为以下结构中的任一种：
本申请人还提供了一种制备所述的以二甲基蒽酮为核心的化合物的方法，制备过程中发生的反应式如下：
反应A：
具体制备方法为：将原料I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，反应过程中不断用TLC监测反应进程，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；
所述的原料I与中间体M的摩尔比为(1.0～2.5):1，Pd(PPh3)4与原料I的摩尔比为(0.006～0.02):1，K2CO3与原料I的摩尔比为(1.5～2.5):1；
或者反应B：
具体制备方法为：称取中间体原料I和中间体N用甲苯溶解，再加入Pd2(dba)3和叔丁醇钠；在惰性气氛下，将上述反应物的混合溶液于反应温度90～110℃下反应10～24小时，反应过程中不断用TLC监测反应进程，待原料反应完全后冷却、过滤反应溶液，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到目标产物；
所述的原料I与中间体N的摩尔比为1:(1.0～1.5)；Pd2(dba)3与原料I的摩尔比为(0.006～0.02):1，叔丁醇钠与原料I的摩尔比为(2.0～3.0):1。
本申请人还提供了一种所述的以二甲基蒽酮为核心的化合物用于制备有机电致发光器件的应用方法。所述有机电致发光器件还包括透明基板层、ITO阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层/电子传输层、电子注入层及阴极反射电极层，所述透明基板层、ITO阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层/电子传输层、电子注入层及阴极反射电极层从下至上依次层叠布置。
本申请人还提供了一种有机电致发光器件，包括发光层，所述发光层包括所述的以二甲基蒽酮为核心的化合物。
本发明有益的技术效果在于：
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；所述化合物以二甲基蒽酮为母核，连接咔唑并芳香杂环基团，破坏分子的结晶性，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，适合作为发光层材料使用。
本发明所述化合物为TADF材料，二甲基蒽酮为A结构，支链为D结构，属于D-A或者D-A-D构型的TADF材料。其D-A分离，具有较小的S1-T1能级差，且具有良好的空间分子取向排列，能大幅提高器件效率。可作为发光层材料应用于OLED发光器件制作，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，本发明化合物的电化学稳定性好，对于器件寿命提升非常明显。
CN201610689673.1公开了一种以蒽酮为核心的化合物，该专利申请了一种蒽酮连接芳香杂环的分子，破坏了分子的对称性，避免了分子间集聚，因此有很好的成膜性；而本申请的有机化合物的结构含有二甲基蒽酮和咔唑并芳香杂环基团，具有更高的刚性，提升了材料结构稳定性；同时，由于分子的刚性使得分子不容易聚集形成晶态，因此本发明化合物的蒸镀温度低于相同分子量的其他分子，且本发明材料都具有很高的Tg温度，既保证了材料在量产时长时间蒸镀材料不分解，又降低了由于蒸镀温度的热辐射对蒸镀MASK的形变影响。本发明分子具有更长的共轭长度，使得电子云在分子上分布的更加均匀，电子密度降低，这使得本发明分子都有很好的电化学稳定性，因此OLED器件的寿命得到大幅度提升。
附图说明
图1为本发明提供的材料应用于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，对本发明进行具体描述。
首先给出中间体的合成步骤：
称取原料邻硝基溴苯和原料A1(原料B1或C1)，用甲苯溶解，在惰性气氛下，加入碳酸钾、四三苯基磷钯、乙醇和水的混合溶液，搅拌升温至110～120℃，反应10～24小时，反应结束后，冷却至室温，过滤，滤液分层，取有机相减压旋蒸至无馏分，过硅胶柱，得到中间体A2(中间体B2或C2)；上述反应中，原料A1(原料B1或C1)与原料邻硝基溴苯的摩尔比为1:1～2；原料A1(原料B1或C1)与碳酸钾的摩尔比为1:1～3；原料A1(原料B1或C1)与四三苯基磷钯的摩尔比为1:0.01～0.05；
在惰性气氛下，将中间体A2(中间体B2或C2)溶于邻二氯苯中，再加入三苯基膦，在170～190℃下搅拌反应12～16小时，反应结束后冷却至室温，过滤，滤液减压旋蒸至无馏分，过硅胶柱，得到中间体A3(中间体B3或C3)；上述反应中，中间体A2(中间体B2或C2)与三苯基膦摩尔比为1:1～2；
在氮气保护下，依次称取中间体A3(中间体B3或C3)、原料、叔丁醇钠、Pd2(dba)3、三叔丁基膦，用甲苯搅拌混合，加热至110～120℃，回流反应12～24小时，取样点板，显示无中间体A3(中间体B3或C3)剩余，反应完全；自然冷却至室温，过滤，滤液进行减压旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱，得到中间体A4(中间体B4或C4)。上述反应中；中间体A3(中间体B3或C3)与叔丁醇钠的摩尔比为1:1～3；中间体A3(中间体B3或C3)与Pd2(dba)3、三叔丁基膦的摩尔比均为1:0.01～0.05；
在通氮气保护下，称取中间体A4(中间体B4或C4)、联硼酸频那醇酯、乙酸钾、Pd(dppf)Cl2、1,4-二氧六环，混合搅拌，加热至80～100℃，反应10～24小时，取样点板，显示无中间体A4(中间体B4或C4)剩余，反应完全；自然冷却至室温，加水后有固体析出，过滤，取滤饼用真空干燥箱烘干，然后过中性硅胶柱，得到中间体A5(中间体B5或C5)；上述反应中，中间体A4(中间体B4或C4)与联硼酸频那醇酯摩尔比为1:1～2；中间体A4(中间体B4或C4)与乙酸钾的摩尔比为1:1～3；中间体A4(中间体B4或C4)与Pd(dppf)Cl2的摩尔比为1:0.01～0.05；以中间体M1为例：
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.05mol原料I-1、0.06mol邻硝基溴苯与100ml甲苯，搅拌混合，再加入0.0025mol Pd(PPh3)4、0.075mol碳酸钾、50ml水和乙醇1:1的混合液，搅拌升温至120℃，回流反应24小时，取样点板，显示无原料剩余，反应完全；自然冷却至室温，过滤，滤液分层，取有机相减压旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱，得到中间体1，HPLC纯度99.3％，收率70.6％；
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.04mol中间体1、0.05mol三苯基膦、100ml邻二氯苯，搅拌混合，加热至180℃，反应12小时，取样点板，显示无中间体1剩余，反应完全；自然冷却至室温，过滤，滤液减压旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱，得到中间体2，HPLC纯度99.2％，收率71.5％；
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.03mol中间体2、0.036mol 1,4-二溴苯、150ml甲苯，搅拌混合，再加入0.09mol叔丁醇钠、0.002molPd2(dba)3、0.002mol三叔丁基膦，搅拌加热至115℃，回流反应24小时，取样点板，显示无中间体2剩余，反应完全；自然冷却至室温，过滤，滤液减压旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱，得到中间体3，HPLC纯度99.1％，收率65.9％；
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，依次加入0.02mol中间体3、0.025mol联硼酸频那醇酯、0.04mol乙酸钾、0.002mol Pd(dppf)Cl2、100ml 1,4-二氧六环，搅拌混合，加热至80℃，反应24小时，取样点板，显示无中间体3剩余，反应完全；自然冷却至室温，加水后有固体析出，过滤，取滤饼用真空干燥箱烘干，然后过中性硅胶柱，得到中间体M1，HPLC纯度99.5％，收率71.6％。实施例中所需的中间产物合成原料如表1
表1
实施例1：化合物1的合成
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol原料A，0.012mol中间体M3，150ml甲苯/50mL乙醇搅拌混合，然后加入20mL碳酸钾水溶液(2M)，1×10-4molPd(PPh3)4，加热至105℃，回流反应24小时，取样点板，显示无原料剩余，反应完全；自然冷却至室温，过滤，滤液进行减压旋蒸(-0.09MPa，85℃)，过中性硅胶柱，得到目标产物，HPLC纯度99.3％，收率65.8％；元素分析结构(分子式C46H32N2O)：理论值C,87.87；H,5.13；N,4.46；测试值：C,87.65；H,5.11；N,4.48。MS m/z：测试值：628.41[M+H]+，理论值：628.77。
实施例2：化合物8的合成
化合物8的合成步骤与化合物1相似，只是把中间体M1换成中间体M2。元素分析结构(分子式C46H32N2O)：理论值C,87.87；H,5.13；N,4.46；测试值：C,87.69；H,5.11；N,4.47。MSm/z：测试值：628.26[M+H]+，理论值：628.77。
实施例3：化合物22的合成
在250ml的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.01mol原料B，0.012mol中间体M3，150ml甲苯/50mL乙醇搅拌混合，然后加入20mL碳酸钾水溶液(2M)，1×10-4molPd(PPh3)4，加热至105℃，回流反应24小时，取样点板，显示无原料剩余，反应完全；自然冷却至室温，过滤，滤液进行减压旋蒸(-0.09MPa，85℃)，过中性硅胶柱，得到目标产物，HPLC纯度99.3％，收率65.8％；元素分析结构(分子式C46H32N2O)：理论值C,87.87；H,5.13；N,4.46；测试值：C,87.56；H,5.10；N,4.50。MS m/z：测试值：628.15[M+H]+，理论值：628.77。
实施例4：化合物30的合成
化合物30的合成步骤与化合物22相似，只是把中间体M3换成M4。元素分析结构(分子式C52H36N2O)：理论值C,88.61；H,5.15；N,3.97；测试值：C,88.65；H,5.11；N,3.95。MS m/z：测试值：705.36[M+H]+，理论值：704.87。
实施例5：化合物36的合成
化合物36的合成步骤与化合物1相似，只是把中间体M5换成M1。元素分析结构(分子式C52H36N2O)：理论值C,88.61；H,5.15；N,3.97；测试值：C,88.69；H,5.08；N,3.97。MS m/z：测试值：704.52[M+H]+，理论值：704.87。
实施例6：化合物41的合成
化合物41的合成步骤与化合物22相似，只是把中间体M3换成M6。元素分析结构(分子式C50H34N2O)：理论值C,88.47；H,5.05；N,4.13；测试值：C,88.36；H,5.09；N,4.16。MS m/z：测试值：678.23[M+H]+，理论值：678.84。
实施例7：化合物52的合成
在250mL的三口瓶中，通氮气保护下，加入0.008mol原料A、0.01mol中间体M7，搅拌混合，再加入0.03mol叔丁醇钠、0.002molPd2(dba)3、0.002mol三叔丁基膦，搅拌加热至115℃，回流反应24小时，取样点板，显示无原料A剩余，反应完全；自然冷却至室温，过滤，滤液减压旋蒸至无馏分，过中性硅胶柱，得到化合物52，HPLC纯度99.1％，收率65.9％；元素分析结构(分子式C46H32N2O)：理论值C,87.87；H,5.13；N,4.46；测试值：C,88.95；H,5.09；N,4.38。MS m/z：测试值：628.11[M+H]+，理论值：628.77。
实施例8：化合物64的合成
化合物64的合成步骤与化合物22相似，只是把中间体M3换成M8。元素分析结构(分子式C49H37N2O)：理论值C,89.74；H,5.69；N,2.14；测试值：C,89.52；H,5.81；N,2.10。MS m/z：测试值：655.21[M+H]+，理论值：655.84。
实施例9：化合物76的合成
化合物76的合成步骤与化合物22相似，只是把中间体M3换成M9。元素分析结构(分子式C49H37N2O)：理论值C,89.74；H,5.69；N,2.14；测试值：C,89.36；H,5.95；N,2.11。MS m/z：测试值：655.97[M+H]+，理论值：655.84。
实施例10：化合物84的合成
化合物84的合成步骤与化合物22相似，只是把中间体M3换成中间体M10。元素分析结构(分子式C49H38N2O)：理论值C,87.73；H,5.71；N,4.18；测试值：C,89.52；H,5.62；N,4.23。MS m/z：测试值670.53[M+H]+，理论值：670.86。
实施例11：化合物90的合成
化合物84的合成步骤与化合物1相似，只是把中间体M1换成中间体M8。元素分析结构(分子式C49H37N2O)：理论值C,89.74；H,5.69；N,2.14；测试值：C,89.36；H,5.95；N,2.11。MSm/z：测试值：655.36[M+H]+，理论值：655.84。
实施例12：化合物102的合成
化合物102的合成步骤与化合物1相似，只是把中间体M1换成中间体M9。元素分析结构(分子式C49H37N2O)：理论值C,89.74；H,5.69；N,2.14；测试值：C,89.28；H,5.74；N,2.09。MS m/z：测试值：655.44[M+H]+，理论值：655.84。
本发明化合物可以作为发光层主体材料使用。对本发明化合物、现有材料CPB分别进行热稳定性、循环伏安稳定性、△Est的测定，检测结果如表2所示。
表2
化合物 Tg(℃) △Est(eV) 循环伏安特性 功用
化合物1 156 0.0350 优 主体材料
化合物8 149 0.0074 优 主体材料
化合物22 144 0.0029 优 主体材料
化合物30 135 0.0461 优 主体材料
化合物36 146 0.0023 优 主体材料
化合物41 167 0.0164 优 主体材料
化合物52 158 0.0156 优 主体材料
化合物64 169 0.0214 优 主体材料
化合物76 152 0.0187 优 主体材料
化合物84 165 0.0153 优 主体材料
化合物90 149 0.0206 优 主体材料
化合物102 145 0.0125 优 主体材料
CBP 113 0.81 差 主体材料
注：△Est是先分别测试化合物的荧光发射光谱和磷光发射光谱，并由荧光发射峰和磷光发射峰计算得到(测试设备：利用Edinburgh Instruments的FLS980荧光光谱仪，Oxford Instruments的Optistat DN-V2低温组件)；Tg日本岛津公司的DSC-60热差扫描分析仪进行测定，氮气流量10mL/min。循环伏安稳定性是通过循环伏安法观测材料的氧化还原特性来进行鉴定；测试条件：测试样品溶于体积比为2:1的二氯甲 烷和乙腈混合溶剂，浓度1mg/mL，电解液是0.1M的四氟硼酸四丁基铵或六氟磷酸四丁基铵的有机溶液。参比电极是Ag/Ag+电极，对电极为钛板，工作电极为ITO电极，循环次数为50次。
由上表数据可知，本发明化合物具有较好的氧化还原稳定性，较高的热稳定性，较低的△Est，适合作为发光层的主体材料；同时，本发明化合物含有电子给体(donor,D)与电子受体(acceptor,A)，使得应用本发明化合物的OLED器件电子和空穴达到平衡状态，使得器件效率和寿命得到提升。本发明化合物具有较好的氧化还原稳定性，较高的Tg，蒸镀膜状态稳定；其具有较低的△Est，容易实现高T1→S1态激子转化率，适合作为发光层的主体材料。
通过量子化学从头计算软件ORCA对本发明化合物的HOMO、LUMO能级进行计算并进行可视化，计算方法采用B3LYP杂化泛函，基组6-31g(d)。化合物1、化合物4、化合物24、化合物99以及化合物CBP的可视化HOMO、LUMO分布图如表3所示。
表3
从HOMO、LUMO在分子中的空间分布可以看到，本发明化合物的HOMO和LUMO能级处于空间分离状态，HOMO、LUMO重叠度小，从而导致单线态-三线态能级差小，有利于三线态激子通过热激发转化为单线态激子，理论上可使器件内量子效率达到100％。
以下通过器件实施例1～12和器件比较例1～3详细说明本发明合成的化合物在器件中作为发光层主体材料的应用效果。器件实施例2～12与器件实施例1相比，所述器件的制作工艺完全相同，并且所采用了相同的基板材料和电极材料，电极材料的膜厚也保持一致，所不同的是器件中发光层材料发生了改变。器件实施例1～12与器件比较例1～3相比，器件比较例1～3所述器件的发光层材料采用的是现有常用原料，而器件实施例1～12的器件发光层材料采用的是本发明化合物。各实施例所得器件的结构组成如表4所示。各器件的性能测试结果如表5所示。
器件实施例1
透明基板层1/ITO阳极层2/空穴注入层3(三氧化钼MoO3，厚度10nm)/空穴传输层4(TAPC，厚度80nm)/发光层5(化合物1和GD-19按照100：5的重量比混掺，厚度30nm)/电子传输层6(TPBI，厚度40nm)/电子注入层7(LiF，厚度1nm)/阴极电极层8(Al)。相关材料的分子结构式如下所示：
具体制备过程如下：
透明基板层1采用透明材料。对ITO阳极层2(膜厚为150nm)进行洗涤，即依次进行碱洗涤、纯水洗涤、干燥后再进行紫外线-臭氧洗涤以清除透明ITO表面的有机残留物。在进行了上述洗涤之后的ITO阳极层2上，利用真空蒸镀装置，蒸镀膜厚为10nm的三氧化钼MoO3作为空穴注入层3使用。紧接着蒸镀80nm厚度的TAPC作为空穴传输层4。上述空穴传输材料蒸镀结束后，制作OLED发光器件的发光层5，其结构包括OLED发光层5所使用材料化合物1作为主体材料，GD-19作为掺杂材料，掺杂材料掺杂比例为5％重量比，发光层膜厚为30nm。在上述发光层5之后，继续真空蒸镀电子传输层材料为TPBI。该材料的真空蒸镀膜厚为40nm，此层为电子传输层6。在电子传输层6上，通过真空蒸镀装置，制作膜厚为1nm的氟化锂(LiF)层，此层为电子注入层7。在电子注入层7上，通过真空蒸镀装置，制作膜厚为80nm的铝(Al)层，此层为阴极反射电极层8使用。如上所述地完成OLED发光器件后，用公知的驱动电路将阳极和阴极连接起来，测量器件的发光效率，发光光谱以及器件的电流-电压特性。
器件实施例2
透明基板层1/ITO阳极层2/空穴注入层3(三氧化钼MoO3，厚度10nm)/空穴传输层4(TAPC，厚度80nm)/发光层5(化合物8和GD-19按照100:5的重量比混掺，厚度30nm)/电子传输层6(TPBI，厚度40nm)/电子注入层7(LiF，厚度1nm)/阴极反射电极层8(Al)。
器件实施例3
透明基板层1/ITO阳极层2/空穴注入层3(三氧化钼MoO3，厚度10nm)/空穴传输层4(TAPC，厚度80nm)/发光层5(化合物22和GD-19按照100:10的重量比混掺，厚度30nm)/电子传输层6(TPBI，厚度40nm)/电子注入层7(LiF，厚度1nm)/阴极反射电极层8(Al)。
器件实施例4
透明基板层1/ITO阳极层2/空穴注入层3(三氧化钼MoO3，厚度10nm)/空穴传输层4(TAPC，厚度80nm)/发光层5(化合物30和GD-19按照100:10的重量比混掺，厚度30nm)/电子传输层6(TPBI，厚度40nm)/电子注入层7(LiF，厚度1nm)/阴极反射电极层8(Al)。
器件实施例5
透明基板层1/ITO阳极层2/空穴注入层3(三氧化钼MoO3，厚度10nm)/空穴传输层4(TAPC，厚度80nm)/发光层5(化合物36和Ir(ppy)3按照100:5的重量比混掺，厚度30nm)/电子传输层6(TPBI，厚度40nm)/电子注入层7(LiF，厚度1nm)/阴极反射电极层8(Al)。
器件实施例6
透明基板层1/ITO阳极层2/空穴注入层3(三氧化钼MoO3，厚度10nm)/空穴传输层4(TAPC，厚度80nm)/发光层5(化合物41和Ir(ppy)3按照100:5的重量比混掺，厚度30nm)/电子传输层6(TPBI，厚度40nm)/电子注入层7(LiF，厚度1nm)/阴极反射电极层8(Al)。
器件实施例7
透明基板层1/ITO阳极层2/空穴注入层3(三氧化钼MoO3，厚度10nm)/空穴传输层4(TAPC，厚度80nm)/发光层5(化合物52和Ir(ppy)3按照100:5的重量比混掺，厚度30nm)/电子传输层6(TPBI，厚度40nm)/电子注入层7(LiF，厚度1nm)/阴极反射电极层8(Al)。
器件实施例8
透明基板层1/ITO阳极层2/空穴注入层3(三氧化钼MoO3，厚度10nm)/空穴传输层4(TAPC，厚度80nm)/发光层5(化合物64和Ir(ppy)3按照100:5的重量比混掺，厚度30nm)/电子传输层6(TPBI，厚度40nm)/电子注入层7(LiF，厚度1nm)/阴极反射电极层8(Al)。
器件实施例9
透明基板层1/ITO阳极层2/空穴注入层3(三氧化钼MoO3，厚度10nm)/空穴传输层4(TAPC，厚度80nm)/发光层5(化合物76和GD-PACTZ按照100:5的重量比混掺，厚度30nm)/电子传输层6(TPBI，厚度40nm)/电子注入层7(LiF，厚度1nm)/阴极反射电极层8(Al)。
器件实施例10
透明基板层1/ITO阳极层2/空穴注入层3(三氧化钼MoO3，厚度10nm)/空穴传输层4(TAPC，厚度80nm)/发光层5(化合物84和GD-PACTZ按照100:5的重量比混掺，厚度30nm)/电子传输层6(TPBI，厚度40nm)/电子注入层7(LiF，厚度1nm)/阴极反射电极层8(Al)。
器件实施例11
透明基板层1/ITO阳极层2/空穴注入层3(三氧化钼MoO3，厚度10nm)/空穴传输层4(TAPC，厚度80nm)/发光层5(化合物90和GD-PACTZ按照100:5的重量比混掺，厚度30nm)/电子传输层6(TPBI，厚度40nm)/电子注入层7(LiF，厚度1nm)/阴极反射电极层8(Al)。
器件实施例12
透明基板层1/ITO阳极层2/空穴注入层3(三氧化钼MoO3，厚度10nm)/空穴传输层4(TAPC，厚度80nm)/发光层5(化合物102和GD-PACTZ按照100:5的重量比混掺，厚度30nm)/电子传输层6(TPBI，厚度40nm)/电子注入层7(LiF，厚度1nm)/阴极反射电极层8(Al)。
器件比较例1
透明基板层1/ITO阳极层2/空穴注入层3(三氧化钼MoO3，厚度10nm)/空穴传输层4(TAPC，厚度80nm)/发光层5(CBP和GD-19按照100:5的重量比混掺，厚度30nm)/电子传输层6(TPBI，厚度40nm)/电子注入层7(LiF，厚度1nm)/阴极反射电极层8(Al)。
器件比较例2
透明基板层1/ITO阳极层2/空穴注入层3(三氧化钼MoO3，厚度10nm)/空穴传输层4(TAPC，厚度80nm)/发光层5(CBP和Ir(ppy)3按照100:10的重量比混掺，厚度30nm)/电子传输层6(TPBI，厚度40nm)/电子注入层7(LiF，厚度1nm)/阴极反射电极层8(Al)。
器件比较例3
透明基板层1/ITO阳极层2/空穴注入层3(三氧化钼MoO3，厚度10nm)/空穴传输层4(TAPC，厚度80nm)/发光层5(CBP和GD-PACTZ按照100:5的重量比混掺，厚度30nm)/电子传输层6(TPBI，厚度40nm)/电子注入层7(LiF，厚度1nm)/阴极电极层8(Al)。
所制作的OLED发光器件的测试结果见表5。
表4
表5
器件代号 电流效率(cd/A) 色彩 LT95寿命(Hr)
器件实施例1 10.6 绿光 22.1
器件实施例2 11.2 绿光 32.3
器件实施例3 10.3 绿光 31.8
器件实施例4 19.8 绿光 32.6
器件实施例5 50.36 绿光 15.8
器件实施例6 49.24 绿光 19.7
器件实施例7 52.51 绿光 21.3
器件实施例8 51.26 绿光 20.5
器件实施例9 38.65 绿光 15.1
器件实施例10 39.89 绿光 16.5
器件实施例11 37.25 绿光 16.8
器件实施例12 38.32 绿光 16.2
器件比较例1 6.50 绿光 3.8
器件比较例2 24.60 绿光 4.3
器件比较例3 25.10 绿光 7.8
说明:器件比较例1的电流效率为6.5cd/A(@10mA/cm2)；启动电压为4.3V(@1cd/m2)，5000nit亮度下LT95寿命衰减为3.8Hr。器件比较例2的电流效率为24.6cd/A(@10mA/cm2)；5000nit亮度下LT95寿命衰减为4.3Hr。器件比较例3的电流效率为25.1cd/A(@10mA/cm2)；启动电压为3.5V(@1cd/m2)， 5000nit亮度下LT95寿命衰减为7.8Hr。寿命测试系统为本发明所有权人与上海大学共同研究的OLED器件寿命测试仪。
表5的结果可以看出，本发明所述化合物作为发光层主体材料可应用于OLED发光器件制作；并且与比较例相比，无论是效率、电压还是寿命均比已知OLED材料获得较大改观，特别是器件的驱动寿命获得较大的提升。
为进一步体现本发明化合物在产业化应用的优势，本发明将实施例和对比例所制备的器件在高温高湿(85℃，RH＝85％)条件下放置24h，然后再次测试其性能，模拟同一器件结构在高温高湿环境处理前后的性能变化情况，定义温湿度系数进行表示；
它表示驱动电流为10mA/cm2下放置在不同温湿度条件下的器件，其效率最大值μmax、最小值μmin和平均值之间的均匀程度，值越大，说明高温高湿环境处理对器件的效率影响越大，其实际应用效果较差，工业应用窗口较小；反之，说明器件性能受高温高湿环境的影响较小，容易实现工业化生产，产品具备较高市场竞争力，具有良好的产业化应用前景。
参考器件实施例1-12的发光器件测试方法，选择器件实施例1、器件实施例5、器件实施例9和器件比较例1～3进行高温高湿环境处理，其测试结果如表6所示：
表6
从以上数据应用来看，本发明化合物作为发光层材料在OLED发光器件中具有良好的应用效果，温湿度系数较小，受外界应用环境影响更小，从而具有良好的产业化前景。
虽然已通过实施例和优选实施方式公开了本发明，但应理解，本发明不限于所公开的实施方式。相反，本领域技术人员应明白，其意在涵盖各种变型和类似的安排。因此，所附权利要求的范围应与最宽的解释相一致以涵盖所有这样的变型和类似的安排。

Claims (6)

1.一种以二甲基蒽酮为核心的化合物，其特征在于，所述化合物的结构如通式(1)所示：
通式(1)中，Ar1表示苯基或二联苯基，Ar1还可以是单键；R表示通式(2)、通式(3)或通式(4)所示的结构；
通式(2)和通式(4)中，Ar2表示为苯基、二联苯基或萘基；
通式(2)、通式(3)和通式(4)通过CL1-CL2键、CL2-CL3键或CL3-CL4键和通式(1)连接。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述以二甲基蒽酮为核心的化合物的具体结构式为以下结构中的任一种：
3.一种制备权利要求1或2所述的以二甲基蒽酮为核心的化合物的方法，其特征在于制备过程中发生的反应式如下：
反应A：
具体制备方法为：将原料I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，反应过程中不断用TLC监测反应进程，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；所述的原料I与中间体M的摩尔比为(1.0～2.5):1，Pd(PPh3)4与原料I的摩尔比为(0.006～0.02):1，K2CO3与原料I的摩尔比为(1.5～2.5):1；
或者反应B：
具体制备方法为：称取中间体原料I和中间体N用甲苯溶解，再加入Pd2(dba)3和叔丁醇钠；在惰性气氛下，将上述反应物的混合溶液于反应温度90～110℃下反应10～24小时，反应过程中不断用TLC监测反应进程，待原料反应完全后冷却、过滤反应溶液，滤液旋蒸，过硅胶柱，得到目标产物；所述的原料I与中间体N的摩尔比为1:(1.0～1.5)；Pd2(dba)3与原料I的摩尔比为(0.006～0.02):1，叔丁醇钠与原料I的摩尔比为(2.0～3.0):1。
4.一种如权利要求1或2所述的以二甲基蒽酮为核心的化合物用于制备有机电致发光器件。
5.一种有机电致发光器件，包括发光层，其特征在于，所述发光层包括权利要求1或2所述的以二甲基蒽酮为核心的化合物。
6.根据权利要求5所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述有机电致发光器件还包括透明基板层、ITO阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层/电子传输层、电子注入层及阴极反射电极层，所述透明基板层、ITO阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层/电子传输层、电子注入层及阴极反射电极层从下至上依次层叠布置。
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