[發明專利]一種含芴的化合物、空穴注入材料、OLED器件及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910365325.2
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN111848339A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 張雙;張曉龍;譚奇
• 申請（專利權）人: 上海和輝光電有限公司
• 主分類號: C07C25/24
• 分類號: C07C25/24;C07C255/52;C07C22/08;C07C255/31;C07C13/62;C07C43/215;C07D213/16;C07C43/285;C09K11/06;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供了一種含芴的化合物、空穴注入材料、OLED器件及其制備方法和應用，所述含芴的化合物的結構如式I所示；本發明提供的含芴的化合物具有良好的交叉超共軛特性和熱穩定性，而且無需加入額外的物質，非常適用于作為有機電致發光器件的空穴注入材料，能夠賦予材料良好的成膜性能而且還可以通過在芴環上進行改性，結合強吸電基團，賦予化合物分子較強的還原電位，進一步提高化合物的空穴注入效果，輔助器件的空穴傳輸層高效地進行空穴注入，應用前景良好。

技術領域

本發明屬于半導體材料領域，涉及一種含芴的化合物、空穴注入材料、OLED器件及其制備方法和應用。

背景技術

能級匹配對于有機電致發光器件至關重要，以經典的有機電致發光器件為例，其層疊結構包括：陰極、電子傳輸層、發光層、空穴傳輸層以及陽極，一般使用ITO作為陽極，但是它的功函數較高，與大部分空穴傳輸材料的能級相差達到0.4eV左右。因此，如果在陽極以及空穴傳輸層之間加入一層空穴注入層，一方面可以增加電荷的注入，另一方面還可以提高器件的整體效率以及壽命。

當然，將某些強氧化劑摻雜到空穴傳輸層中作為空穴注入層也是另一種提高有機電致發光器件的空穴注入效率的途徑。不過該方法對于主體材料以及摻雜材料的能級有要求，一般而言，主體材料的HOMO能級需要與客體材料的LUMO能級接近，這樣一來，HOMO能級的電子就能更跳躍至摻雜劑的LUMO能級，從而使的空穴傳輸層形成自由空穴，實現器件電導率的提升。同時，摻雜還可以使界面能帶發生彎曲，空穴就能夠以穿隧的方式注入。對于摻雜劑的選擇，路易酸型金屬絡合物、鹵素、軸烯以及醌類都是比較常見的，金屬絡合物以及鹵素在器件加工時會存在不穩定等缺點。而軸烯類化合物在合成中步驟較多，成本較高。

CN106458840A公開了一種氟烷基芴衍生物，并具體公開了包含2,7-二取代的9,9-氟烷基芴雙自由基的結構，具體結構如下所示：

R基是相同的并選自由以下組成的組中：直鏈或支鏈的非手性C₁-C₁₄烷基、C₁-C₁₄鹵代烷基、C₁-C₁₄氟烷基、C₂-C₁₄烯基基團，可選地其中1、2、3、4或5個CH₂基團被氧代替，條件是在所述R基團中不存在縮醛、縮酮、過氧化物或乙烯基醚；此發明公開的化合物在用作電致發光器件時，表現出有效的電化學穩定性和可逆性以及良好的熒光壽命，但是并未表現出較強的熱穩定性。

目前，具有螺芴、聯二芴、并二芴結構的化合物在有機電致發光器件中也有較多應用，可作為電子傳輸材料、空穴注入材料等，不同結構的化合物展現出不同的性能。

CN102442938A公開了一種新型化合物，該化合物性質穩定、制備工藝簡單、具有較高的發光效率和高的載流子遷移率，可用于電致發光元件的電子傳輸層。所應用的器件能較明顯的降低驅動電壓，提高電流效率。該化合物母核選自2,10-二取代-7,7,14,14-四烴基-7,14-二氫芴并[2,1a]芴，結構如下所示：

端基Ar1、Ar2選自吡啶基團、苯基基團、聯苯基基團或者萘基基團，A、B為化學鍵或者碳原子數6-30的芳環，R為碳原子數1-12的烷基基團或者碳原子數6-30的芳基基團，m、n為0-2的整數。缺電子的吡啶基團引入到芴并[2,1a]芴基團的兩側，可以提高此類化合物的電荷遷移能力，使其具有良好的電子傳輸性能。同時吡啶基所連接的芳香基團，除了可以提高該類化合物的分子量使得其玻璃化溫度升高外；也可以降低這類化合物的共平面性，從而提高其成膜性。在室溫下具有較高的穩定性，所應用的器件也具有較高的穩定性。但是這種化合物結構復雜，并且應用在電子傳輸層，不適用作為空穴注入層的材料。