[發明專利]一種含吩嗪九元稠環類可交聯型小分子空穴傳輸材料及應用

在審

• 申請號: 202110333059.2
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113087721A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 應磊;錢宇
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C07D495/22
• 分類號: C07D495/22;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 桂婷

本發明屬于有機空穴傳輸材料領域，公開了一種含吩嗪九元稠環類可交聯型小分子空穴傳輸材料及其制備方法與應用。該含吩嗪九元稠環類可交聯型小分子空穴傳輸材料的結構式如下所示，該類化合物中含有乙烯基交聯基團避免了繁瑣的合成和聚合物的提純問題，分子設計上通過乙烯基交聯基團的熱退火方式實現空穴傳輸材料在加工過程中的原位交聯，且交聯形成的三維網絡狀薄膜可以較好的解決層間混溶問題。本發明提供的空穴傳輸材料具有較高玻璃化轉變溫度，熱穩定性高，所制備的空穴有機半導體二極管器件性能良好且穩定，器件壽命長。

技術領域

本發明屬于有機空穴傳輸材料領域，特別涉及一種含吩嗪九元稠環類可交聯型小分子空穴傳輸材料及應用。

背景技術

有機電致發光二極管(organic light-emitting diodes，OLEDs)以其主動發光不需要背光源、發光效率高等優點以及巨大的應用前景，吸引了眾多研究者的關注。為了提高發光效率和延長使用壽命，對發光器件的開發和研究日益活躍。

有機電致發光器件的亮度和性能與空穴傳輸層和相鄰功能層能級的匹配、載流子注入的電子和空穴的平衡等有關，空穴傳輸材料要同時具有高的空穴遷移率、合適的HOMO/LUMO能級和熱穩定性。空穴傳輸層與相鄰功能層的能級差異也常常被認為與器件效率和穩定性有重大的關聯，如果空穴傳輸層與空穴注入層的HOMO能級差異太大，將增大器件的起始電壓，降低器件的使用壽命。空穴傳輸層與發光層的主體材料的HOMO能級的較大差異也會使得空穴不能傳輸到發光層。電子和空穴注入的不平衡以及兩者遷移率的差異，使得從兩極注入的載流子不能有效地限制在發光層而形成激子，導致部分多余載流子到達電極，造成電極處發光的淬滅，降低器件的發光效率。

制備OLED元件時，將有機物質真空蒸鍍在基板上后，有機薄膜應呈現非結晶形的薄膜結構。在長時間的工作下，器件內的有機薄膜有可能會由非結晶形轉變為部分晶態的，使一些物理性質發生變化，因而導致器件的衰退。從非結晶形變成晶態的難易，最主要是與薄膜材料的玻璃化轉變溫度(Tg)有關，玻璃化轉變溫度越高則薄膜的性質越穩定，越不容易結晶化。較低玻璃化轉變溫度的空穴傳輸材料在蒸鍍器件過程不易形成穩定的非結晶形結構，形成的薄膜容易產生針孔。通過旋涂技術制造的OLED具有一些優點，旋涂技術可以顯著地降低生產成本，使得可以進行大面積涂覆。另外，通過使用旋涂的窄穴傳輸材料代替真空沉積的小分子材料，可以潛在地提高玻璃化轉變溫度，同時改進器件的熱穩定性和形態穩定性。通過旋涂法制造多層器件的一個難題在于，第一個旋涂的層可能會被旋涂第二個層所用的溶劑重新溶解，從而造成負面影響。因此，第一涂層必須能夠耐受用來形成第二層的溶劑。而可交聯空穴傳輸層(HTL)在高效率多層低成本發光二極管的制造中具有重要意義。

HTL有利于空穴從氧化鈉錫(ITO)陽極注入發光層(EML)，從們得到平衡的電荷注入、傳輸和更佳的器件性能。空穴傳輸材料(HTM)經常是施加到陽極上的第一個層，然后再逐層地進行OLED制造。因此，為了在多層OLED中用作HTL,空穴傳輸材料需要具有耐溶劑性，以便能夠旋涂第二覆蓋層。人們報道了各種方法用來克服旋涂過程中會出現的層間混合：在施涂第二層之前進行熱交聯或光化學交聯；在ITO上形成自組裝層；利用在極性溶劑和非極性溶劑之間的溶解性差異。但是，這些方法中的許多方法包括復雜而低效率的聚合物合成，制得的器件的質量不一且不具有重現性。因此，人們需要一種高純度、低分子量的HTM,在通過制作溶液加工器件時，在加工空穴傳輸材料后，通過可交聯空穴傳輸材料中的交聯基團選擇其對應的激發方式使得空穴傳輸層發生原位交聯，從而形成可耐溶劑的網狀結構。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種具有較高空穴傳輸率和玻璃化轉變溫度以及合適的HOMO/LUMO能級的且可交聯的含吩嗪九元稠環類可交聯型小分子空穴傳輸材料。

本發明再一目的在于提供上述含吩嗪九元稠環類可交聯型小分子空穴傳輸材料的應用。

本發明的目的通過下述方案實現：