一种有机传输材料及其制备方法、电致发光器件与流程

本发明涉及显示领域，尤其涉及一种有机传输材料及其制备方法、电致发光器件。
背景技术：
：有机发光二极管(organiclighting-emittingdiodes，OLEDs)由于主动发光、可视角度大、相应速度快、温度适应范围宽、驱动电压低、功耗小、亮度大、生产工艺简单、轻薄、且可以柔性显示等优点，表现出巨大的应用前景，吸引了科研工作者和公司的关注。在OLED器件中，当客体材料作为发光层时，在发光层中产生电子和空穴载流子等极化子、单重态激子和三重态激子。激子与激子之间、激子与极化子之间都会发生相互作用，导致激子和载流子的淬灭损失，且随着激子和极化子浓度的增加，淬灭程度更加严重。其中，客体材料包括纯有机发光材料、金属配合物发光材料。现有技术中，用户通常会将客体材料掺杂在主体材料中，从而可以降低激子和极化子的浓度淬灭，提高OLED器件的效率和延长OLED器件的寿命。因此，主体材料在OLED器件中起着至关重要的作用。现有技术中，用户一般采用有机传输材料作为主体材料，该有机传输材料具有物理特性和电学特性。关于有机传输材料的物理特性，通常与分子的分子量、分子的刚性以及分子中的键能有关。一般来说，分子大，刚性大，分子中的键能大，分子的热稳定性就会比较好。在蒸镀的过程中，有机传输材料因温度的变化，影响分子的热稳定性，从而导致分子的热稳定性较差；当单重态能级和三重态能级较低时，能量从主体材料传递到客体材料时，容易发生能量回传或者能量损失，不利于工业制程。关于有机传输材料的电学特性，通常与其最高占有能级(HOMO)、最低未占有能级(LUMO)、电子迁移率以及空穴迁移率有关。有机传输材料被应用于OLED器件，当OLED器件不同层间HOMO或LUMO的差值较小，以及电子迁移率与空穴迁移率较为接近时，使得电子载流子和空穴载流子高效的复合，从而提升OLED器件的性能。但是，现有技术中，使得有机传输材料具备上述条件的技术比较匮乏，从而影响了电子载流子或空穴载流子传输特性。技术实现要素：本发明提供一种有机传输材料及其制备方法、电致发光器件，以解决现有技术存在的有机传输材料的分子热稳定性不佳、能量容易损失、电子载流子或空穴载流子传输特性较差的技术问题。为实现上述目的，本发明提供一种有机材料，包括芘并杂芳香环类化合物。进一步地，所述芘并杂芳香环类化合物的结构通式为A-Y；所述结构通式中，所述A的分子结构式为以下分子结构式的一种：所述Y为烷基或芳基取代的衍生物；其中，所述R1、R2、R3、R4均包括氢、C6-C50芳香基、取代C6-C50芳香族烃基以及C6-C50杂芳香基中的任意一种基团；所述R包括C6-C50芳香基、取代C6-C50芳香族烃基、C6-C50杂芳香基、C1-C20烷基中的任意一种基团；所述X为C、Si中的任一种。进一步地，所述芘并杂芳香环类化合物的结构通式为A-Y；所述结构通式中，所述A的分子结构式为以下分子结构式的一种：所述Y为烷基或芳基取代的衍生物；其中，所述R1、R2、R3、R4均包括氢、C6-C50芳香基、取代C6-C50芳香族烃基以及C6-C50杂芳香基中的任意一种基团；所述X为O、S中的任一种。进一步地，所述Y的分子结构式为以下分子结构中的一种：为实现上述目的，本发明还提供一种有机传输材料制备方法，包括如下步骤，提供第一化合物和第二化合物，所述第一化合物中具有苯基以及连接于苯基的苯并杂环和二氧硼戊烷，所述第二化合物具有烷基或芳基取代的衍生物；将所述第一化合物和所述第二化合物、甲苯、碳酸钾水溶液加入施兰克瓶中，用氩气对所述施兰克瓶进行抽换气；向所述施兰克瓶中加入四三苯基磷钯，在温度为75℃-85℃的条件下充分反应，得到混合溶液；将所述混合溶液冷却至室温，萃取并提纯所述混合溶液，得到芘并杂芳香环类化合物。进一步地，所述第一化合物为3,3-二苯基-2-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊烷-2-基)苯基)-3H-芘并[d][1,3]氮杂硅烷；所述第二化合物为2-氯-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪；所述芘并杂芳香环类化合物的结构式为：进一步地，所述第一化合物与所述第二化合物的摩尔比为1：1-1：3。为实现上述目的，本发明还提供一种电致发光器件，包括前文所述的有机传输材料。进一步地，所述的电致发光器件包括发光层，其中具有所述有机传输材料。进一步地，所述所述的电致发光器件还包括第一电极、空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层以及第二电极，所述空穴注入层设于所述第一电极上；所述空穴传输层设于所述空穴注入层上；所述发光层设于所述空穴传输层上；所述电子传输层设于所述发光层上；所述电子注入层设于所述电子传输层上；所述第二电极设于所述电子注入层上。本发明的技术效果在于，提供一种有机传输材料及其制备方法、电致发光器件，有机传输材料包括芘并杂芳香环类化合物，所述芘并杂芳香环类化合物的外围可连接烷基或芳基取代的衍生物，从而可以随意调节玻璃化温度、升华温度、分解温度；另外，所述芘并杂芳香环类化合物可以调节电子载流子或空穴载流子的传输特性，从而有利于电子传输层和空穴传输层的传输，低的驱动电压，获得高的效率，延长发光器件的寿命。附图说明图1为本实施例所述有机传输材料的电流密度-电压曲线；图2为本实施例所述电致发光器件的结构示意图。附图中部分标识如下：1第一电极；2空穴注入层；3空穴传输层；4发光层；5电子传输层；6电子注入层；7第二电极；10电致发光器件。具体实施方式以下结合说明书附图详细说明本发明的优选实施例，以向本领域中的技术人员完整介绍本发明的技术内容，以举例证明本发明可以实施，使得本发明公开的技术内容更加清楚，使得本领域的技术人员更容易理解如何实施本发明。然而本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例，下文实施例的说明并非用来限制本发明的范围。本实施例提供一种有机传输材料，包括芘并杂芳香环类化合物。所述芘并杂芳香环类化合物的结构通式为：A-Y；所述结构通式中，所述A的分子结构式为以下分子结构式的一种：所述Y为烷基或芳基取代的衍生物。其中，所述R1、R2、R3、R4均包括氢、C6-C50芳香基、取代C6-C50芳香族烃基以及C6-C50杂芳香基中的任意一种基团；所述R包括C6-C50芳香基、取代C6-C50芳香族烃基、C6-C50杂芳香基、C1-C20烷基中的任意一种基团；所述X为C、Si、O、S中的任一种。本实施例中，所述Y的分子结构式为以下分子结构中的一种：具体地，所述结构通式中，当所述A的结构分子式为以下结构分子式中的一种时，所述R1、R2、R3、R4均包括氢、C6-C50芳香基、取代C6-C50芳香族烃基或C6-C50杂芳香基中的任意一种基团；所述R包括C6-C50芳香基、取代C6-C50芳香族烃基、C6-C50杂芳香基、C1-C20烷基中的任意一种基团；所述X为C、Si中的任一种；所述Y为烷基或芳基取代的衍生物。所述结构通式中，所述A的结构分子式为以下结构分子式中的一种时，所述R1、R2、R3、R4均包括氢、C6-C50芳香基、取代C6-C50芳香族烃基或C6-C50杂芳香基中的任意一种基团；所述X为C、Si中的任一种；所述Y为烷基或芳基取代的衍生物。进一步地，所述有机传输材料包括芘并杂芳香环类化合物，所述芘并杂芳香环类化合物的外围可连接烷基或芳基取代的衍生物，从而可以随意调节玻璃化温度、升华温度、分解温度。因此，所述有机传输材料在蒸镀的过程中，可以随意地调节温度，避免所述有机材料因温度的变化影响其热稳定性。本实施例提供一种有机传输材料的制备方法，包括如下步骤S1～S4，其反应式大体如式(1)所示：下面结合式(1)详细解释本实施例的制备方法，其包括如下步骤：S1提供第一化合物和第二化合物，所述第一化合物中具有苯基以及连接于苯基的苯并杂环和二氧硼戊烷，所述第二化合物具有烷基或芳基取代的衍生物。具体地，所述第一化合物与所述第二化合物的摩尔比为1：1-1：3。所述第一化合物为3,3-二苯基-2-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊烷-2-基)苯基)-3H-芘并[d][1,3]氮杂硅烷；所述第二化合物为2-氯-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪；其中，所述第二化合物具有分子结构式：S2将所述第一化合物(6.11g，10mmol)和所述第二化合物(2.94g，11mmol)、30mL甲苯、10mL的2.5M碳酸钾水溶液加入施兰克瓶中，用氩气对所述施兰克瓶进行抽换气。S3向所述施兰克瓶中加入(0.48g，0.4mmol)四三苯基磷钯，在温度为75℃-85℃的条件下充分反应，反应时长为24h，得到混合溶液。S4将所述混合溶液冷却至室温，萃取并提纯所述混合溶液，得到芘并杂芳香环类化合物。具体地，使用二氯甲烷(DCM)对所述混合溶液进行萃取三次，水洗三次，接着使用干燥剂无水硫酸钠对萃取后的所述混合溶液进行干燥，过滤，旋干；然后对所述混合溶剂进行提纯，在提纯的过程中，使用200-300目的硅胶通过硅胶柱层析方法将所述混合溶液进行提纯，其中，淋洗液包括非极性溶剂石油醚和极性溶剂DCM，所述石油醚和DCM的体积比为5:1。提纯后，得到白色固体的芘并杂芳香环类化合物5.45g，产率92％。所述芘并杂芳香环类化合物的结构式为：下面通过检测仪器对获取的所述有机传输材料进行参数分析，质朴结果为：HRMS[M+H]+calcd.forC50H32N4Si:716.2396；found:716.2387。本实施例中，所述有机传输材料包括芘并杂芳香环类化合物，所述芘并杂芳香环类化合物的外围可连接烷基或芳基取代的衍生物，从而可以随意调节玻璃化温度、升华温度、分解温度；另外，所述芘并杂芳香环类化合物可以调节电子载流子或空穴载流子的传输特性，从而有利于电子传输层和空穴传输层的传输，低的驱动电压，获得高的效率。下面对所述有机传输材料的特征参数进行分析，分析结果如下表(1)所示。表(1)为所测得的有机传输材料的玻璃化转变温度(Tg)、热分解温度(Td)和电子迁移率(μe)，最高占有能级(HOMO)和最低未占有能级(LUMO)值等参数：化合物Tg(℃)Td(℃)μe(cm2/vs)HOMO(eV)LUMO(eV)芘并杂芳香环类化合物1684628.4*10-45.902.69表(1)当单重态能级和三重态能级较低时，能量从主体材料即所述有机传输材料传递到客体材料时，能量不会发生回传或者损失，从而提升产品的性能，有利于工业制程。如图1所示，为所述有机传输材料的电流密度-电压曲线，所述有机传输材料随着所述电压的增加，所述电流密度增加。换句话来说，在低的驱动电压下，所述有机传输材料能获得高的效率，进而提高所述有机传输材料的利用率以及延长其寿命。前文所提供一种有机传输材料的制备方法，只是列举其中一种的所述第一化合物和其中的一种所述第二化合物通过一系列的制备工艺，得到所述芘并杂芳香环类化合物。在其他实施例中，只要所述第一化合物与所述第二化合物发生化学反应，得到的所述芘并杂芳香环类化合物，所述芘并杂芳香环类化合物的结构通式为A-Y，都属于本发明的保护范围。具体地，所述A的结构分子式为结构分子式中的一种：所述Y为烷基或芳基取代的衍生物。其中，所述R1、R2、R3、R4均包括氢、C6-C50芳香基、取代C6-C50芳香族烃基或C6-C50杂芳香基中的任意一种基团；所述R包括C6-C50芳香基、取代C6-C50芳香族烃基、C6-C50杂芳香基、C1-C20烷基中的任意一种基团；所述X为C、Si、O、S中的任一种。如图2所示，本实施例提供一种电致发光器件10，从下至上依次包括第一电极1、空穴注入层2、空穴传输层3、发光层4、电子传输层5、电子注入层6以及第二电极7。其中，第一电极1为阳极，第二电极2为阴极。发光层4包括主体材料及客体材料，所述主体材料为有机传输材料，所述客体材料为有机发光材料或者金属配合物发光材料。在工作中，第一电极1产生空穴载流子，经过空穴注入层2、空穴传输层3传输到发光层4中的主体材料有机传输材料；在此同时，第二电极2产生电子载流子，经过电子注入层6、电子传输层5传输到发光层4中的主体材料有机传输材料。具体地，所述有机传输材料能够同时传输电子载流子和空穴载流子，增加所述电子载流子和所述空穴载流子的复合区域，使得所述电子载流子和空穴载流子在所述发光层4进行复合成激子，所述激子通过能量传递和Dexter能量传递方式从所述主体材料传递到所述客体材料中，提高能量的利用率，防止能量回传或者能量损失，进而使得发光层4发光。下面对器件A与器件B的器件性能数据进行分析，分析结果如表(2)所示。表(2)中，器件A为本实施提供的电致发光器件，器件B为现有技术的电致发光器件。表(2)为所测得器件的驱动电压、色坐标、发光亮度(ELpeak)、电流等参数，以下数据测量均在室温大气中完成的：表(2)经对比，当所述器件A的色坐标与所述器件B的色坐标基本相同时，所述器件A的驱动电压小于所述器件B的驱动电压，所述器件A的发光亮度与所述器件B的发光亮度基本相同，所述器件A的电流效率高于所述器件B的电流效率。由此可见，器件A在较低的驱动电压下，能迅速达到较高的电流效率。因此，本实施例提供的电致发光器件，将所述有机传输材料与所述客体材料结合，可以降低所述客体材料中激子和极化子的浓度淬灭，提高电子载流子和空穴载流子的传送特性，从而提高电致发光器件的效率和延长电致发光器件的寿命。因此，本实施例提供的电致发光器件，将所述有机传输材料与所述客体材料结合，可以降低所述客体材料中激子和极化子的浓度淬灭，提高电子载流子和空穴载流子的传送特性，从而提高电致发光器件的效率和延长电致发光器件的寿命。本实施例一种有机传输材料及其制备方法、电致发光器件，有机传输材料包括芘并杂芳香环类化合物，所述芘并杂芳香环类化合物的外围可连接烷基或芳基取代的衍生物，从而可以随意调节玻璃化温度、升华温度、分解温度；另外，所述芘并杂芳香环类化合物可以调节电子载流子或空穴载流子的传输特性，从而有利于电子传输层和空穴传输层的传输，低的驱动电压，获得高的效率，延长发光器件的寿命。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3