CN106543205B - 一种含有苯并咪唑的化合物及其在oled上的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以苯并咪唑骨架为核心的化合物及其在有机电致发光器件上的应用，该化合物以苯并咪唑并环为核心，该类结构不易结晶，并且具有良好成膜性的特点，同时具有较高的三线态能级和热稳定性。本发明化合物作为OLED发光器件的发光层主体材料使用时，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。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种含有苯并咪唑的化合物，以及其作为发光层材料在有机发光二极管上的应用。
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。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。
为了得到综合性能优异的有机电致发光器件，需要设计合适的主客体材料和优化器件结构，发光层主体材料通常包含空穴和/或电子传输单元，具有合适的载流子传输性能，并且要求其三重态能级高于发光体，这样才能保证三重态激子局限在发光层。此外，为了实现载流子高效注入以降低启动电压，主体材料还应该具有相对于邻近有机层的合适的能级。
近年来，双极性主体材料因具有平衡的空穴和电子载流子流，在电致发光器件领域引起了人们的注意，而且正在逐步走向工业化生产。
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。
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含有苯并咪唑的化合物及其在有机电致发光器件上的应用。本发明化合物以苯并咪唑并环为核心，作为发光层主体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。
本发明的技术方案如下：
本申请人提供了一种以苯并咪唑并环为核心骨架的化合物，所述化合物的结构如通式(1)所示：
通式(1)中，X1、X2、X3、X4、Y1、Y2、Y3、Y4分别独立的表示为碳原子或氮原子；并且X1、X2、X3、X4至多有一个表示为氮原子；Y1、Y2、Y3、Y4至多有一个表示为氮原子；X1、X2、X3、X4、Y1、Y2、Y3、Y4至少有一个表示为氮原子；
Z1表示为氧原子、硫原子、烷基或芳基取代的叔胺基中的一种；
n＝0或1；m＝0或1；且m、n不同时等于1。
优选的，所述化合物的结构由如下通式中的任一种表示：
其中，X1、X2、X3、X4、Y1、Y2、Y3、Y4分别独立的表示为碳原子或氮原子；并且X1、X2、X3、X4至多有一个表示为氮原子；Y1、Y2、Y3、Y4至多有一个表示为氮原子；
R1表示为取代或者未取代的苯基、嘧啶基、联苯基、喹啉基中的任一种。
更优选的，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包含所述化合物的发光器件，所述化合物作为发光层的主体材料，用于制作有机电致发光器件。
本申请人还提供了一种制备所述化合物的方法，制备过程中发生的反应方程式为：
n＝0或1；m＝0或1；且m、n不同时等于1；
X表示为氧原子、硫原子、烷基或芳基取代的叔胺基中的一种；
制备方法如下：
称取苯并咪唑并环的溴代物、Ar1-H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；
所述苯并咪唑并环的溴代物与Ar1-H摩尔比为1:0.8～2.0:0.8～2.0，Pd2(dba)3与苯并咪唑并环的溴代物的摩尔比为0.006～0.02:1，三叔丁基膦与苯并咪唑并环的溴代物的摩尔比为0.006～0.02:1，叔丁醇钠与苯并咪唑并环的溴代物的摩尔比为1.0～3.0:1。
本发明有益的技术效果在于：
本发明化合物以苯并咪唑并环为母核，再连接芳香杂环基团，破坏了分子对称性，从而破坏分子的结晶性，避免了分子间的聚集作用，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)的组合可以提高电子和空穴的迁移率、降低启动电压，母核苯并咪唑并环具有较高的三重态能级，使化合物三重态激子局限在发光层中，提高发光效率，本发明化合物适合作为发光层主体材料使用。
本发明所述化合物可作为发光层材料应用于OLED发光器件制作，作为发光层主体材料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。
本发明所述化合物材料在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为使用本发明化合物的器件结构示意图；
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。
图2～5分别为化合物14、化合物64、化合物77、化合物106的可视化效果图。
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。
实施例1 化合物3的合成
250ml的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol中间体A，0.012mol中间体a，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(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98.90，收率54.68％。
元素分析结构(分子式C41H24N6S)：理论值C,77.83；H,3.82；N,13.28；O,5.07；
测试值：C,77.76；H,3.86；N,13.32；S,5.06。
HPLC-MS：材料分子量为632.73，实测分子量632.59。
实施例2 化合物5的合成
250ml的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol中间体a，0.012mol中间体b，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(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97.98％，收率61.20％。
元素分析结构(分子式C42H25N5S)：理论值C,79.85；H,3.99；N,11.09；O,5.08；
测试值：C,79.79；H,3.96；N,11.07；S,5.18
HPLC-MS：材料分子量为631.75，实测分子量631.83。
实施例3 化合物14的合成
250ml的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol中间体B，0.012mol，中间体b，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(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99.0％，收率63.4％。
元素分析结构(分子式C42H25N5S)：理论值C,79.85；H,3.99；N,11.09；O,5.08；
测试值：C,79.76；H,4.01；N,11.14；S,5.09
HPLC-MS：材料分子量为631.75，实测分子量631.69。
实施例4 化合物35的合成
250ml的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol中间体B，0.012mol，中间体c，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(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98.7％，收率58.7％。
元素分析结构(分子式C41H24N6S)：理论值C,77.83；H,3.82；N,13.28；O,5.07；
测试值：C,77.79；H,3.88；N,13.31；S,5.02
HPLC-MS：材料分子量为632.73，实测分子量632.65。
实施例5 化合物47的合成
250ml的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol中间体C，0.012mol中间体e，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(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98.60％，收率61.30％。
元素分析结构(分子式C41H24N6O)：理论值C,79.85；H,3.92；N,13.63；O,2.59；
测试值：C,79.79；H,3.88；N,13.58；S,2.75
HPLC-MS：材料分子量为616.67，实测分子量616.61。
实施例6 化合物64的合成
250ml的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol中间体C，0.012mol，中间体a，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(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98.3％，收率59.2％。
元素分析结构(分子式C41H24N6O)：理论值C,79.85；H,3.92；N,13.63；O,2.59；
测试值：C,79.76；H,3.89；N,13.70；S,2.65
HPLC-MS：材料分子量为616.67，实测分子量616.59。
实施例7 化合物70的合成
500ml的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol中间体C，0.015mol中间体d，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(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99.1％，收率56.7％。
元素分析结构(分子式C41H24N6O)：理论值C,79.85；H,3.92；N,13.63；O,2.59；
测试值：C,79.81；H,3.86；N,13.66；S,2.67
HPLC-MS：材料分子量为616.67，实测分子量616.57。
实施例8 化合物77的合成
250ml的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol中间体D，0.012mol中间体f，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(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98.80％，收率58.80％。
元素分析结构(分子式C42H25N5O)：理论值C,81.93；H,4.09；N,11.37；O,2.60；
测试值：C,81.88；H,3.98；N,11.43；S,2.71
HPLC-MS：材料分子量为615.68，实测分子量615.65。
实施例9 化合物91的合成
250ml的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol中间体E，0.012mol中间体g，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(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98.50％，收率59.50％。
元素分析结构(分子式C48H30N6)：理论值C,83.46；H,4.38N,12.17；
测试值：C,83.50；H,4.36；N,14.15
HPLC-MS：材料分子量为690.79，实测分子量690.72。
实施例10 化合物106的合成
250ml的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol中间体E，0.012mol中间体f，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(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98.65％，收率58.20％。
元素分析结构(分子式C47H29N7)：理论值C,81.60；H,4.23；N,14.17；
测试值：C,81.58；H,4.18；N,14.24
HPLC-MS：材料分子量为691.78，实测分子量691.70。
实施例11 化合物107的合成
250ml的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol中间体F，0.012mol中间体h，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(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99.10％，收率59.8％。
元素分析结构(分子式C47H29N7)：理论值C,81.60；H,4.23；N,14.17；
测试值：C,81.55；H,4.20；N,14.25
HPLC-MS：材料分子量为691.78，实测分子量691.84。
实施例12 化合物124的合成
250ml的四口瓶，在通入氮气的气氛下，加入0.01mol中间体G，0.012mol中间体h，0.03mol叔丁醇钠，1×10-4mol Pd2(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98.82％，收率61.20％。
元素分析结构(分子式C46H28N8)：理论值C,79.75；H,4.07；N,16.17；
测试值：C,79.84；H,4.10；N,16.06
HPLC-MS：材料分子量为692.77，实测分子量692.70。
本发明化合物可以作为发光层材料使用，对本发明化合物14、化合物64和现有材料CBP分别进行热性能、发光光谱、T1能级以及循环伏安稳定性的测定，检测结果如表1所示。
表1
| 化合物 | Td(℃) | λ<sub>PL</sub>(nm) | 循环伏安稳定性 | T1能级(eV) |
| 化合物14 | 390 | 370 | 优 | 3.0 |
| 化合物64 | 402 | 375 | 优 | 2.98 |
| 材料CBP | 353 | 369 | 差 | 2.7 |
注：热失重温度Td是在氮气气氛中失重1％的温度，在日本岛津公司的TGA-50H热重分析仪上进行测定，氮气流量为20mL/min；λPL是样品溶液荧光发射波长，利用日本拓普康SR-3分光辐射度计测定；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20次。T1是先测试化合物的磷光发射光谱，并由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)。
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，较高的T1能级，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，器件效率和寿命得到提升。
化合物14、化合物64、化合物77、化合物106、CBP作为主体材料分别和客体材料FIrpic【双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱】(三线态能级T1＝2.65eV)共蒸，形成客体材料FIrpic的质量掺杂浓度为8％的有机膜。通过365nm的紫外光对有机膜进行照射，测其有机膜的荧光量子效率(PLQY)；同时测得LT50(发光亮度衰减到初始亮度50％的时间)。测试结果如表2所示：
表2
| 有机膜(15nm) | PLQY | 主体T<sub>1</sub> | 主体Tg | LT50 |
| 化合物14：FIrpic(8wt％) | 100％±3 | 2.98eV | 124℃ | 7.0h |
| 化合物64：FIrpic(8wt％) | 95％±2 | 2.88eV | 120℃ | 6.4h |
| 化合物77：FIrpic(8wt％) | 92％±3 | 2.85eV | 114℃ | 5.8h |
| 化合物106：FIrpic(8wt％) | 90％±2 | 2.80eV | 110℃ | 5.5h |
| CPB：FIrpic(8wt％) | 85±3％ | 2.70eV | 90℃ | 3.0h |
注：有机膜通过ANS蒸镀设备进行双源共蒸，蒸镀基底为高透石英玻璃，FIrpic的掺杂质量浓度为10％。蒸镀完毕后，在手套箱中进行封装(水和氧气的浓度小于1ppm)。玻璃化转移温度(Tg)采用日本岛津DSC-60测试系统；PLQY(绝对荧光量子效率)采用日本HAMAMAT(C11347-11Quantaurus-QY)测试系统；LT50采用上海大学OLED寿命测试系统。
由上表数据可以看到，相对于传统主体材料CPB，本发明的化合物所制作的有机膜具有较高的PLQY和LT50。原因是本发明化合物的T1能级高，能够有效防止能量从客客体掺杂材料回传主体材料；同时，本发明化合物具有较高的玻璃化转移温度，能够有效防止有机薄膜结晶，有效提高有机膜的寿命。
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14的可视化效果如图2所示；化合物64的可视化效果如图3所示；化合物77的可视化效果如图4所示；化合物106的可视化效果如图5所示。
以下通过实施例13-22和比较例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。实施例14-22与实施例13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。实施例13-22与比较例1-3相比，比较例1所述器件的发光层材料采用的是现有常用原料，而实施例13-22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3所示；各器件的性能测试结果如表4所示。
实施例13
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3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)。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。
实施例14
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5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)。
实施例15
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14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)。
实施例16
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35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)。
实施例17
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47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)。
实施例18
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)。
实施例19
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70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)。
实施例20
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77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)。
实施例21
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91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)。
实施例22
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106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)。
实施例23
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107、GH-204和Ir(PPy)3按照70:30:10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)。
实施例24
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124、GH-204和GD-PACTZ按照70:30:5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)。
比较例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)。
比较例2
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)。
比较例3
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4。
表3
表4
| 器件代号 | 电流效率 | 色彩 | LT95寿命 |
| 实施例13 | 12.0 | 绿光 | 15.2 |
| 实施例14 | 10.8 | 绿光 | 11.5 |
| 实施例15 | 10.3 | 绿光 | 11.0 |
| 实施例16 | 9.5 | 绿光 | 10.5 |
| 实施例17 | 9.7 | 绿光 | 8.20 |
| 实施例18 | 12.0 | 绿光 | 12.3 |
| 实施例19 | 26.0 | 绿光 | 14.0 |
| 实施例20 | 28.3 | 绿光 | 12.4 |
| 实施例21 | 28.0 | 绿光 | 12.8 |
| 实施例22 | 30.2 | 绿光 | 14.5 |
| 实施例23 | 34.8 | 绿光 | 21.5 |
| 实施例24 | 32.5 | 绿光 | 16.0 |
| 比较例1 | 6.5 | 绿光 | 3.8 |
| 比较例2 | 24.6 | 绿光 | 4.3 |
| 比较例3 | 25.1 | 绿光 | 7.8 |
说明:器件测试性能以比较例1作为参照，比较例1器件各项性能指标设为1.0。比较例1的电流效率为6.5cd/A(@10mA/cm2)；CIE色坐标为(0.32,0.61)；5000亮度下LT95寿命衰减为3.8Hr。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4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与OLED发光器件制作，并且与比较例1相比，无论是效率还是寿命均比已知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。
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，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 (5)
1.一种以苯并咪唑并环为核心骨架的化合物，其特征在于所述化合物的结构如通式(1)所示：
通式(1)中，X1、X2、X3、X4、Y1、Y2、Y3、Y4分别独立的表示为碳原子或氮原子；并且X1、X2、X3、X4至多有一个表示为氮原子；Y1、Y2、Y3、Y4至多有一个表示为氮原子；X1、X2、X3、X4、Y1、Y2、Y3、Y4至少有一个表示为氮原子；
Z1表示为氧原子、硫原子、芳基取代的叔胺基中的一种；所述芳基为取代或者未取代的苯基、嘧啶基、联苯基、喹啉基中的任一种；
n＝0、m＝1，或n＝1、m＝0。
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于所述化合物的结构由如下通式中的任一种表示：
其中，X1、X2、X3、X4、Y1、Y2、Y3、Y4分别独立的表示为碳原子或氮原子；并且X1、X2、X3、X4至多有一个表示为氮原子；Y1、Y2、Y3、Y4至多有一个表示为氮原子；
R1表示为取代或者未取代的苯基、嘧啶基、联苯基、喹啉基中的任一种。
3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于所述化合物的具体结构式为：
中的任一种。
4.一种包含权利要求1～3任一项所述化合物的发光器件，其特征在于所述化合物作为发光层的主体材料，用于制作有机电致发光器件。
5.一种制备权利要求1～3任一项所述化合物的方法，其特征在于制备过程中发生的反应方程式为：
n＝0、m＝1，或n＝1、m＝0；
X表示为氧原子、硫原子、烷基或芳基取代的叔胺基中的一种；
制备方法如下：
称取苯并咪唑并环的溴代物、Ar1-H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；
所述苯并咪唑并环的溴代物与Ar1-H摩尔比为1:0.8～2.0:0.8～2.0，Pd2(dba)3与苯并咪唑并环的溴代物的摩尔比为0.006～0.02:1，三叔丁基膦与苯并咪唑并环的溴代物的摩尔比为0.006～0.02:1，叔丁醇钠与苯并咪唑并环的溴代物的摩尔比为1.0～3.0:1。
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