[发明专利]一种含乙烯基的1-芳基取代咔唑类可交联型小分子空穴传输材料及应用

说明书

本发明属于有机空穴传输材料领域，公开了一种含乙烯基的1‑芳基取代咔唑类可交联型小分子空穴传输材料及应用。该小分子空穴传输材料的结构式如下所示，该类化合物中含有乙烯基咔唑交联基团避免了繁琐的合成和聚合物的提纯问题，分子设计上引入的柔性链段结构，能够通过缠绕、穿插和氢键相互作用等方式，提高了交联前小分子在常见溶剂中的溶解能力，适宜利用溶液工艺制备薄膜，通过交联形成三维网络状薄膜解决层间混溶问题。本发明提供的空穴传输材料具有较高玻璃化转变温度，热稳定性高，所制备的空穴有机半导体二极管器件性能良好且稳定，器件寿命长。

技术领域

本发明属于有机空穴传输材料领域，特别涉及一种含乙烯基的1-芳基取代咔唑类可交联型小分子空穴传输材料及应用。

背景技术

有机电致发光二极管(organic light-emitting diodes，OLEDs)以其主动发光不需要背光源、发光效率高等优点以及巨大的应用前景，吸引了众多研究者的关注。为了提高发光效率和延长使用寿命，对发光器件的开发和研究日益活跃。

有机电致发光器件的亮度和性能与空穴传输层和相邻功能层能级的匹配、载流子注入的电子和空穴的平衡等有关，空穴传输材料要同时具有高的空穴迁移率、合适的HOMO/LUMO能级和热稳定性。空穴传输层与相邻功能层的能级差异也常常被认为与器件效率和稳定性有重大的关联，如果空穴传输层与空穴注入层的HOMO能级差异太大，将增大器件的起始电压，降低器件的使用寿命。空穴传输层与发光层的主体材料的HOMO能级的较大差异也会使得空穴不能传输到发光层。电子和空穴注入的不平衡以及两者迁移率的差异，使得从两极注入的载流子不能有效地限制在发光层而形成激子，导致部分多余载流子到达电极，造成电极处发光的淬灭，降低器件的发光效率。

制备OLED元件时，将有机物质真空蒸镀在基板上后，有机薄膜应呈现非结晶形的薄膜结构。在长时间的工作下，器件内的有机薄膜有可能会由非结晶形转变为部分晶态的，使一些物理性质发生变化，因而导致器件的衰退。从非结晶形变成晶态的难易，最主要是与薄膜材料的玻璃化转变温度(Tg)有关，玻璃化转变温度越高则薄膜的性质越稳定，越不容易结晶化。较低玻璃化转变温度的空穴传输材料在蒸镀器件过程不易形成稳定的非结晶形结构，形成的薄膜容易产生针孔。通过旋涂技术制造的OLED具有一些优点，旋涂技术可以显著地降低生产成本，使得可以进行大面积涂覆。另外，通过使用旋涂的窄穴传输材料代替真空沉积的小分子材料，可以潜在地提高玻璃化转变温度，同时改进器件的热稳定性和形态稳定性。通过旋涂法制造多层器件的一个难题在于，第一个旋涂的层可能会被旋涂第二个层所用的溶剂重新溶解，从而造成负面影响。因此，第一涂层必须能够耐受用来形成第二层的溶剂。而可交联空穴传输层(HTL)在高效率多层低成本发光二极管的制造中具有重要意义。

HTL有利于空穴从氧化钠锡(ITO)阳极注入发光层(EML)，从们得到平衡的电荷注入、传输和更佳的器件性能。空穴传输材料(HTM)经常是施加到阳极上的第一个层，然后再逐层地进行OLED制造。因此，为了在多层OLED中用作HTL,空穴传输材料需要具有耐溶剂性，以便能够旋涂第二覆盖层。人们报道了各种方法用来克服旋涂过程中会出现的层间混合：在施涂第二层之前进行热交联或光化学交联；在ITO上形成自组装层；利用在极性溶剂和非极性溶剂之间的溶解性差异。但是，这些方法中的许多方法包括复杂而低效率的聚合物合成，制得的器件的质量不一且不具有重现性。因此，人们需要一种高纯度、低分子量的HTM，在通过制作溶液加工器件时，在加工空穴传输材料后，通过可交联空穴传输材料中的交联基团选择其对应的激发方式使得空穴传输层发生原位交联，从而形成可耐溶剂的网状结构。

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含乙烯基的1-芳基取代咔唑类可交联型小分子空穴传输材料。

本发明再一目的在于提供上述含乙烯基的1-芳基取代咔唑类可交联型小分子空穴传输材料的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：