[发明专利]一种电子传输材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于有机电致发光器件领域，特别是涉及一种电子传输材料及其制备方法，以及该材料在蓝光磷光有机电致发光器件中的应用。

背景技术

近二十年来，有机电致发光器件（OLED）因具有自发光、高亮度、高效率、轻薄、宽视角和易加工等特性以及低电压驱动，易于大面积制备及全色显示等优点具有广阔的应用前景，得到人们的广泛关注。有机发光的研究始于上个世纪50年代，直到1987年美国柯达公司的Tang等在专利US4356429中采用三明治器件结构，研制出的OLED器件在10V直流电压驱动下发光亮度达到1000cd/m²,使OLED获得了划时代的发展。

有机电致发光主要分为荧光和磷光，但根据自旋量子统计理论，单重态激子辐射跃迁的荧光的理论极限为25%，三重态激子辐射跃迁的荧光的理论极限为75%。只有采用磷光材料，才有可能利用全部的激子达到100%的内量子效率。在典型的磷光OLED器件中，除了发光层外，还包括电子注入、电子传输、空穴注入、空穴传输层。磷光发光层通常是掺杂磷光染料在合适的主体材料中，形成主客体发光体系，以削弱三重态激子的猝灭效应。要为发光染料选择合适的电子传输材料，需考虑的重要因素是三重态能级Et。一般来说，电子传输材料的T1态能级要大于染料，才能顺利将三重态激子局限在染料分子中，从而使染料受激发生辐射。由于蓝光染料自身的三线态能级很高，寻找与之相匹配的具有更高三线态能量的电子传输材料就尤为重要。常用与的磷光体系的电子传输材料主要为吡啶等含氮杂环材料，因其具有较好的电子传输能力，但仅仅有较好的电子传输能力还不够，还需要较高的三重态能级来限制三重态激子从发光层中逃逸。磷氧基是一类重要的修饰基团，可以有效的提高材料的三重态能级，如含有磷氧基团的SPPO11、PPO1、PPO2等都具有较高的三重态能级。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子传输材料的化合物，该化合物用于蓝光磷光有机电致发光器件，能显著提高磷光器的效率。

本发明的目的之二是提供上述电子传输材料的制备方法。

本发明的目的之三是提供上述电子传输材料在蓝光磷光有机电致发光器件中的应用。

本发明的电子传输材料，是结构式如下式所示的化合物：

其中，R₁、R₂为苯基或六元含氮杂环化合物。

R₁为如下结构式的化合物之一：

R₂为苯环、2-吡啶、3-吡啶、4-吡啶、嘧啶、磷氧基或吡嗪。

R₁为三嗪，则R2为下列结构式的基团之一：

制备一种电子传输材料所用的化合物，包含具有高三重态的磷氧基和具有电子传输能力的吡啶及三嗪单元，其结构通式如下：

其中，R₂为

优选的，当R₁三嗪，R₂为时的化合物compound 1结构式为：

上述化合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)由卤代苯腈通过成环反应得到卤代苯基三嗪；

(2)通过卤代苯基三嗪和吡啶硼酸的Suzuki反应制得含卤代苯基和吡啶单元的三嗪；

(3)低温锂化含卤代苯基和吡啶单元的三嗪得到含磷和吡啶单元的三嗪；

(4)通过氧化磷得到compound 1。

其中，

上述步骤(1)是三氟甲磺酸与卤代苯腈在室温下反应12～36小时；

上述步骤(2)是在氮气或惰性气体的保护下，以Pd(PPh₃)₄为催化剂，加热至80～100℃，反应12～36小时；

上述步骤(3)是在四氢呋喃以及通氮气或惰性气体保护的情况下，加入正丁基锂至溶液中，低温搅拌1～2小时，再加入二氯苯基磷至溶液中，低温搅拌2～3小时；

上述步骤(4)是在双氧水等氧化剂的作用下发生氧化反应，在室温下搅拌1～3小时。

上述化合物作为电子传输材料的用途。

一种蓝光磷光有机电致发光器件，包括电子传输层，该电子层的材料为上述的化合物。

一种蓝光磷光有机电致发光器件，包括依次叠加的阳极层、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、主体层、电子传输层、电子注入层和阴极层。

本发明的有益效果为：