[发明专利]一种基于螺式双硫杂蒽小分子空穴传输材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于有机电化学领域，公开了一种基于螺式双硫杂蒽小分子的空穴传输材料及其制备方法和应用。该空穴传输材料的结构如下P1n所示。该空穴传输材料以螺式双硫杂蒽核为骨架单元，通过改变其两侧连接单元及其数量，可以调节材料的分子量、π共轭性及材料能级结构的性质。该空穴传输材料结构单一，分子量确定，在常用溶剂中具有较好的溶解性及成膜性，可以作为空穴传输材料应用于钙钛矿电池器件，从而提高器件性能，对高效能器件的开发具有深远的意义。

技术领域

本发明属于有机电化学领域，特别涉及一种基于螺式双硫杂蒽小分子的空穴传输材料及其制备方法和应用。

背景技术

为了改善OLED器件、钙钛矿发光器件、量子点发光器件的效率和寿命，相比于聚合物而言，空穴传输小分子由于制备步骤少，结构稳定，且不存在多分散的缺点，因而更有可能得到商业化应用。利用小分子进行蒸镀或者溶液加工，制备多层器件已经得到了极大的关注并且取得了巨大的进展。

截止目前，用于OLED器件、钙钛矿发光器件、量子点发光器件的空穴传输材料虽然已有很多报道，但是以螺式双硫杂蒽结构为核的有机传输小分子材料却鲜有报道。正基于此，本发明设计了以双硫杂蒽螺式结构为核的小分子空穴传输材料，并借以硫原子价态的改变进一步改善该材料平衡载流子的能力，从而提高器件的效率及稳定性。

这种有机小分子结构单一，分子量确定，具有较好的溶解性及成膜性，可应用在包括OLED器件、钙钛矿发光器件、量子点发光器件等有机光电器件中。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种基于螺式双硫杂蒽小分子的空穴传输材料。该材料结构单一，分子量确定，具有较好的溶解性及成膜性。

本发明另一目的在于提供上述基于螺式双硫杂蒽小分子的空穴传输材料的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述基于螺式双硫杂蒽小分子的空穴传输材料在OLED器件、钙钛矿发光器件、量子点发光器件等有机光电器件中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种基于螺式双硫杂蒽的空穴传输材料，其具有如下P1n所示的化学结构：

其中，Ar₁和Ar₂均相对独立地为氢原子以及如下所示的基团中的至少一种；

所述的P1n中，Ar₁和Ar₂可以相同也可以不同。

优选的，所述的基于螺式双硫杂蒽的空穴传输材料，其结构可以为如下所示的结构中的一种：

一种上述的基于螺式双硫杂蒽的空穴传输材料的制备方法，包括以下步骤：将基于螺式双硫杂蒽的空穴传输材料的中间体通过Suzuki偶联，Buchwald-Hartwig偶联或者铜催化卤代芳烃氨基化反应来制备基于螺式双硫杂蒽的空穴传输材料。

优选的，所述的Suzuki偶联是指在反应溶剂以及催化剂存在条件下，将基于螺式双硫杂蒽的空穴传输材料的中间体、含有Ar1单元或Ar2单元的化合物、碱混合，然后在惰性气体或氮气保护下于90～100℃反应18-24h；其中含有Ar1单元或Ar2单元的化合物是指端基为硼酸酯或硼酸的化合物；反应溶剂为甲苯、乙醇中的至少一种，催化剂为四(三苯基膦)钯，碱为碳酸钾；