[發明專利]一種新型空穴傳輸材料

有效

• 申請號: 202010697420.5
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111848542B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 孫仲猛;鮑斌;張雄飛;石志亮;阮群奇;王旭亮;李文曉;張慧勤;宋燕
• 申請（專利權）人: 煙臺盛華液晶材料有限公司
• 主分類號: C07D265/38
• 分類號: C07D265/38;H10K85/60;H10K10/00;H10K30/00;H10K50/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種新型空穴傳輸材料，該材料是具有通式(Ⅰ)的化合物，該化合物具良好的空穴傳輸能力；由于該結構中的氟原子阻擋了外界氧氣和水的進攻，有效阻止了分子陷阱的形成，具有較好的化學和物理穩定性。本發明的新型空穴傳輸材料可應用于有機光電導體(OPCS)、有機電致發光二極管(OLED)、有機太陽能電池(OPVCS)、有機場效應晶體管(OFETS)、光電探測以及傳感器等諸多領域。

技術領域

本發明涉及一種新型有機化合物技術領域，主要應用于有機光電導體(OPCS)、有機電致發光二極管(OLED)、有機太陽能電池(OPVCS)、有機場效應晶體管(OFETS)、光電探測以及傳感器等的領域。

背景技術

有機電致發光器件(OLEDs)具有主動發光、以及高能效、寬視角和響應速度快等諸多優異特性，特別是其在全彩顯示和光源方面潛在的應用前景，近年來越來越多地引起科學界和商業界的研究興趣。在所有元素中，氟的電負性最大，其值為4，由于極化，C-F鍵的鍵能為480kJ·mol－1。此外，氟原子負的誘導效應(In-ductive?Effect，σI＝0.51)和正的共軛效應(Mesomeric?Effect，σR＝－0.34)，不僅影響有機氟化合物的反應性質，而且影響氟化合物分子內和分子間的相互作用。氟化作用能通過降低材料的最高占據軌道(HOMO)和最低空軌道(LUMO)能級而增強材料的穩定性和電子傳輸性，使其具有雙極性傳輸的性質。另外，氟化作用可以改變材料的光物理特性實現材料的發射峰藍移，OLED中的有機銥-苯基吡啶配合物通過對配體氟代降低非輻射衰減，從而提高發光效率。氟化作用能使有機材料的升華溫度降低，有利于材料的提純。2007年，Francesco?Naso等人總結了具有半導體性質的氟代共軛有機材料在OLEDs和有機場效應晶體管(OFET)中的應用。氟原子、氟代烷基或氟代芳基修飾的有機共軛材料能使HOMO和LUMO顯著降低，低的LUMO有利于電子注入，較為匹配的LUMO與金屬陰極的功函可采用較為耐用的鋁作為電極。同時，空穴-電子的注入平衡能增加器件的效率。此外，降低的HOMO能級使氟代共軛有機材料不易氧化降解，因而在一定程度增加器件的壽命，對于N，N'-diphenyl-N，N'-bis(3-methylphenyl)-(1，?1'-biphenyl)-4，4'-diamine(TPD)類材料，通過兩種方式調節HOMO能級:①采用供電子取代基(如烷氧基和烷基)增加HOMO能級，而通過受電子基團(如氯、氟、CF3或SO2)則降低HOMO能級；②聯苯中心核上不同位置的取代使平面發生扭曲，由于降低了電子的離域而進一步降低HOMO能級。通過取代方式的改變，不僅能調節材料的HOMO能級，而且還能改變空穴遷移率。制作的單空穴傳輸層的OLED器件的最大發光效率與材料的HOMO能級具有一定的關系，最大效率恰好位于PEDOT:PSS和PVK的HOMO能級的中間，空穴注入勢壘分成兩個等量的部分。

Cornil?J等人通過氣相紫外光電子能譜和量化計算的方法研究了用甲氧基和F原子修飾的TPD的分子前線軌道，通過骨架上引入取代基團的誘導效應可以改變材料的HOMO能級，從而調節金屬/有機，有機/有機層界面的能壘。

發明內容

本發明的目的在于改進已有技術的不足而提供一種新型空穴傳輸材料，具良好的空穴傳輸能力，可有效阻止了分子陷阱的形成，具有較好的化學和物理穩定性。

本發明的目的是這樣實現的，一種新型空穴傳輸材料，其特點是該材料是具有通式?(Ⅰ)的化合物：

其中：R₁、R₂和R₃相同或不同，選自

Z和Z₁相同或不同，選自

進一步地，所述的化合物中的R₁、R₂和R₃相同或不同，選自