一种空穴传输材料及包含该材料的有机电致发光器件制造技术

本发明专利技术公开了一种空穴传输材料及包含该材料的有机电致发光器件，涉及有机电致发光材料领域，其结构式如下所示：采用本发明专利技术所述的空穴传输材料制备的有机电致发光器件与对照例相比，电压大幅度降低，发光效率显著提高。由此可见，本发明专利技术的化合物能使器件的驱动电压大大降低，大幅度减少了电能的消耗、显著提高了发光效率。另外通过降低驱动电压，有机电致发光器件的寿命有显著提高。发光器件的寿命有显著提高。发光器件的寿命有显著提高。发光器件的寿命有显著提高。

【技术实现步骤摘要】
一种空穴传输材料及包含该材料的有机电致发光器件


[0001]本专利技术涉及有机电致发光材料领域，具体涉及一种空穴传输材料及包含该材料的有机电致发光器件。

技术介绍

[0002]有机电致发光显示器(organic light-emitting devices)又称作有机电致发光二极管(organic light-emitting diodes)，简称OLEDs，是二十世纪八十年代发展起来的一种全固态平板化显示技术。有机电致发光是指有机半导体材料在电场驱动下，通过载流子注入、传输、复合形成激子以及激子衰变而导致发光的现象，根据这种发光原理制成的显示器即为OLEDs。
[0003]在OLED中，空穴传输层的作用是提高空穴在器件中的传输效率，并将电子阻挡在发光层内，实现载流子的最大复合。空穴传输层可以降低空穴在注入过程中的能量壁垒，增加空穴注入效率，提高器件的亮度和寿命。对于好的空穴传输材料，除了要求其具有很高的空穴迁移率外，还要满足以下条件：(1)能够形成无缺陷的均一无定形薄膜；(2)具有很好的热稳定性，在长期运作下仍可保持无定形态。尽管目前OLED的老化机理并不是很清楚，但是有研究表明有机层物理形态的变化是其影响因素之一，比如由于器件操作时产生的热引起的有机层的熔融与结晶；(3)具有合适的最高分子占据轨道(HOMO)能级，以保证空穴在各个界面之间的有效注入与传输；防止器件在工作中产生过多的焦耳热引起材料的再结晶。这种结晶会破坏薄膜的均一性，同时破坏了空穴传输层同阳极以及有机层之间良好的界面接触，从而导致器件的寿命下降。
[0004]目前，寻找性能优良的空穴传输材料已经成为OLED领域技术人员的研究热点。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：针对上述技术问题，本专利技术提供了一种空穴传输材料及包含该材料的有机电致发光器件。
[0006]为了达到上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种空穴传输材料，其结构式如下所示：
[0008][0009]其中，a为稠合的取代或未取代的苯环；
[0010]R1、R2、R3、R4各自独立的为取代或未取代的C6-C30的芳香族基团、取代或未取代的C5-C30的杂芳族基团、取代或未取代的C6-C30的芳香胺基团；
[0011]R5为氢、重氢、取代或未取代的C1-C5的烷基、取代或未取代的C2-C5的烯基、取代或未取代的C3-C6的环烷基、取代或未取代的C3-C6的杂环烷基、取代或未取代的C6-C30的芳香族基团、取代或未取代的C5-C30的杂芳族基团中的任意一种；
[0012]W为O或S；
[0013]m、n各自独立的为0或1。
[0014]进一步地，R1、R2、R3、R4各自独立的为苯基、甲苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、芴基、氧芴基、9,9-二甲基芴基、9,9'-螺二芴、9,9-二苯基芴基、二苯并噻吩基、咔唑基、苯并咔唑基、N-苯基咔唑基、邻二苯基、三氘甲基联苯基、甲基联苯基、三苯胺基。
[0015]进一步地，R5选自氢、重氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、苯基中的任意一种。
[0016]进一步地，所述空穴传输材料为以下结构式化合物中的任意一种：
[0017][0018][0019][0020][0021][0022][0023][0024][0025]进一步地，上述空穴传输材料的制备方法包括如下步骤：
[0026](1)
[0027]将化合物A、二氯甲烷、缓慢加入浓硫酸中，加料完毕后室温搅拌下分多次加入N-溴代丁二酰亚胺，加料完毕后，室温搅拌反应10-15h，向反应液中加入乙醇，析出固体，将固体过滤得滤饼，滤饼使用甲苯热煮2-5h后降至室温后过滤得化合物B；
[0028](2)
[0029]在惰性气体保护下，将化合物C、无水THF加入到反应瓶中，降温至-60～-90℃，滴加正丁基锂，反应20-40min后，将化合物B、无水THF混匀后滴入，在-60～-90℃下继续反应1-3h，加入氯化铵溶液淬灭后缓慢恢复至室温，加入二氯甲烷和水萃取分液，水洗干燥后减压浓缩得到化合物D的粗品，经过柱层析提纯后得到化合物D纯品；
[0030](3)
[0031]将化合物D加入到异丙醇中，再滴加盐酸，加热共沸反应4-6h后减压蒸馏脱异丙醇，抽滤，得到化合物E；
[0032](4)
[0033]在惰性气体保护下，将化合物E、结构通式为的化合物F、叔丁醇钠、Pd2(dba)3、三叔丁基膦、甲苯入反应瓶中，加料完毕后升温至回流反应4-6h，反应完毕后降至室温后加水搅拌10-20min后过滤得滤液，滤液分液后得有机相，有机相干燥后旋干经过柱层析提纯后得到高纯度的最终产品G。
[0034]上述空穴传输材料在制备有机电致发光器件中的应用。
[0035]一种有机电致发光器件，包括阴极、阳极、发光层和空穴传输层，所述空穴传输层含有上述空穴传输材料。
[0036]一种照明装置，含有上述有机电致发光器件。
[0037]一种电子显示装置，含有上述有机电致发光器件。
[0038]本专利技术的有益效果：
[0039]本专利技术的设计的空穴传输材料，其核心结构为：
[0040]该结构保证了该类材料由于具有非常大的共轭体系，扩大了材料分子中电子的非定域范围，使电子在分子中的移动性增强，增加了材料分子的空穴迁移能力。同时R5及芳香胺支链等供电子基团的加入，增加了材料分子的电子云密度及分子的空间构象，进而增加了空穴在材料分子之间的转移速率，提高了材料分子的空穴传输能力。
[0041]较高的电子云密度及空间构象，能够有效提高材料分子的HOMO能级，进而降低空穴注入层与空穴传输层及空穴传输层与发光层之间的界面势垒，并且能够大大提高空穴的注入效率及速率，减少空穴的浪费，进而显著的降低器件的驱动电压、降低能耗，提高器件的发光效率及寿命。
[0042]同时，该结构属于较大的刚性基团，该基团本身具有非常高的Td(0.5％)及Tg,即具有非常好的热稳定性、化学稳定性及光稳定性，能够大大扩展材料的范围，并提高器件的稳定性及寿命，尤其是当W为氧原子时，使用该类材料的器件具有更好的寿命。
附图说明
[0043]图1为本专利技术应用例5电致发光器件的发光亮度随发光时间的关系图；
[0044]由图1可知本专利技术应用例5电致发光器件的寿命(T97％)为313H。
具体实施方式
[0045]实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0046]实施例1：
[0047][0048]空穴传输材料1的合成方法如下：
[0049](1)
[0050]于三口烧瓶中加入化合物A(1eq，180.06g/mol，0.056mol，10.0g)、二氯甲烷(42eq，2.355mol，84.93g本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空穴传输材料，其特征在于，其结构式如下所示：其中，a为稠合的取代或未取代的苯环；R1、R2、R3、R4各自独立的为取代或未取代的C6-C30的芳香族基团、取代或未取代的C5-C30的杂芳族基团、取代或未取代的C6-C30的芳香胺基团；R5为氢、重氢、取代或未取代的C1-C5的烷基、取代或未取代的C2-C5的烯基、取代或未取代的C3-C6的环烷基、取代或未取代的C3-C6的杂环烷基、取代或未取代的C6-C30的芳香族基团、取代或未取代的C5-C30的杂芳族基团中的任意一种；W为O或S；m、n各自独立的为0或1。2.如权利要求1所述的空穴传输材料，其特征在于，R1、R2、R3、R4各自独立的为苯基、甲苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、菲基、芴基、氧芴基、9,9-二甲基芴基、9,9'-螺二芴、9,9-二苯基芴基、二苯并噻吩基、咔唑基、苯并咔唑基、N-苯基咔唑基、邻二苯基、三氘甲基联苯基、甲基联苯基、三苯胺基。3.如权利要求1所述的空穴传输材料，其特征在于，R5选自氢、重氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、苯基中的任意一种。4.如权利要求1所述的空穴传输材料，其特征在于，所述空穴传输材料为以下结构式化合物中的任意一种：
5.如权利要求1-4中任一项所述的空穴传输材料，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：(1)将化合物A、二氯甲烷、缓慢加入浓硫酸中，加料完毕后室温搅拌下分多次加入N-溴代丁二酰亚胺，加料...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱超，许军，
申请(专利权)人：南京高光半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：