一種具有載流子傳輸能力的oled材料及其制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有載流子傳輸能力的、結構如式Ⅰ所示的OLED材料，該OLED材料提高了載流子傳輸效率和器件的發(fā)光效率，是一種性能優(yōu)異的OLED材料。本發(fā)明還公開了該OLED材料的制備方法和應用，其合成路線簡單易操作，反應收率較高，具有很好的工業(yè)化前景；使用此OLED材料制備的有機電致發(fā)光二極管，可實現(xiàn)高亮度、高效率、低電壓的效果，能夠有效避免屏幕暗點，性能更加優(yōu)異。
【專利說明】一種具有載流子傳輸能力的OLED材料及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型的具有載流子傳輸能力的OLED材料，屬于有機電致發(fā)光顯示【技術領域】。
【背景技術】
[0002]有機電致發(fā)光(簡稱EL)，是一種由電能激發(fā)有機材料而發(fā)光的現(xiàn)象。早在1963年，美國紐約大學的M.Pope等人首先發(fā)現(xiàn)了有機化合物單晶蒽的電致發(fā)光現(xiàn)象。1987年，美國的柯達公司的鄧青云博士(C.ff.Tang)利用有機電致發(fā)光的原理，用8-羥基喹啉鋁(Alq3)為發(fā)光層，真空蒸鍍制成了低驅動電壓(約10V)、高效率(1.51m/W)、高亮度(1000cd/m2)的多層式結構有機發(fā)光器件(Organic Light-Emitting Diode,簡稱0LED),激起了各國學者的極大興趣，自此揭開了 OLED顯示技術的歷史新篇章。
[0003]OLED與傳統(tǒng)顯示器相比，具有超輕薄、全固化、自發(fā)光、不需背光源、亮度高、視角寬、響應速度快，驅動電壓低、功耗小、色彩鮮艷、對比度高、工藝過程簡單、溫度特性好、可實現(xiàn)柔軟顯示等優(yōu)點，可廣泛應用于平板顯示器和面光源，被認為是繼液晶顯示器IXD和等離子顯示器之后的下一代平面顯示器新興應用技術，因而得到了廣泛地研究、開發(fā)和使用。
[0004]OLED的基本結構，是在一金屬陰極和一透明陽極之間夾一層有機材料層，其中陰極一般由低功函數的金屬或其合金組成，陽極一般為玻璃基板上透明導電的銦錫氧化物(ITO)薄膜，有機材料層按照各種材料不同的光電特性又分為發(fā)射層和導電層等。當在OLED的兩電極間施加一定的電壓后，電流從陰極流向陽極，并經過有機材料層，陰極向有機分子發(fā)射層輸出電子，陽極吸收從有機分子導電層傳來的電子，即陽極向導電層輸出空穴，在發(fā)射層和導電層的交界處，電子與空穴結合，這一過程發(fā)生時，電子以光子的形式釋放能量，使OLED發(fā)光。OLED發(fā)光的顏色取決于發(fā)光層的材料，因此，OLED制造廠家可以通過改變發(fā)光層的材料而得到所需之顏色。
[0005]OLED器件有多種形式，大致可以分為單層器件結構、雙層器件結構、三層器件結構和多層器件結構四種，目前以三層結構的OLED最為常見。三層器件結構的有機層由空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層三層構成，有效地提高了電致發(fā)光器件的效率，有利于有機材料的選擇和器件結構性能的優(yōu)化。多層結構器件，是在兩側電極處加入空穴注入層或電子注入層，使得空穴和電子得以更有效的從電極注入有機層，可以更有效的降低驅動電壓，提高發(fā)光效率。
[0006]三層結構的OLED器件的發(fā)光過程分為下列`三個階段:
[0007](I)空穴和電子在外加偏壓下克服界面能壘，分別由陽極和陰極注入空穴傳輸層的HOMO能級和電子傳輸層的LUMO能級；
[0008](2)在外部電場的驅動下，電荷通過空穴傳輸層和電子傳輸層遷移到發(fā)光層的界面，由于存在界面的能級差，所以電荷在界面間不斷累積；[0009](3)電子和空穴在具有發(fā)光特性的有機分子內復合，形成處于激發(fā)態(tài)的激子，激子在電場作用下將能量傳遞給有機發(fā)光材料，激發(fā)發(fā)光分子使其躍遷至激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)輻射躍遷回基態(tài)的同時釋放光能。
[0010]現(xiàn)有的有機發(fā)光器件大都因為驅動電壓偏高，發(fā)光亮度和功率效率較低，而且器件的性能衰減得相當快。為了增強電子和空穴的注入和傳輸能力，通常在金屬陰極和電子傳輸層之間增加一電子注入層、或者在陽極和空穴傳輸層之間增加一空穴注入層，電子注入層和空穴注入層的HOMO值應介于其周圍兩側的層體HOMO值之間；此設置同時能夠阻隔氧氣進入OLED組件，避免有機層被破壞而產生暗點。包含電子注入層和空穴注入層的OLED結構如圖1所示。
[0011]經過二十幾年的發(fā)展，OLED器件已經全面實現(xiàn)了紅、藍、綠色發(fā)光，應用領域也從小分子擴展到了高分子以及金屬絡合物等領域。最近幾年有機電發(fā)光顯示技術己趨于成熟，一些產品已進入市場，但在產業(yè)化過程中，仍有許多問題亟待解決，特別是用于制作器件的各種有機材料，其載流子注入、傳輸性能，材料電發(fā)光性能、使用壽命、色純度、各種材料之間及與各電極之間的匹配等，尚有許多問題還未解決。近年來，為了有效的解決各層之間載流子的傳輸，具有電子傳輸性的有機材料或具有傳輸電子與空穴的雙極性基團的有機材料成為了新的研究熱點。

【發(fā)明內容】

[0012]本發(fā)明需要解決的技術問題是提供一種能夠應用于有機電致發(fā)光二極管的、具有載流子傳輸能力的OLED材料及其制備方法和應用。
[0013]為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是:
[0014]—種具有載流子傳輸能力的OLED材料，其結構如式I所不，
[0015]`
【權利要求】
1.一種具有載流子傳輸能力的OLED材料，其特征在于:所述OLED材料的結構如式I所示，
2.根據權利要求1所述的一種具有載流子傳輸能力的OLED材料，其特征在于:所述札、R2分別是-H、-CN或下列③~④所示基團中的任意一種: ③芳胺基團、含有6~24個碳原子的芳香基團或含有6~24個碳原子的稠環(huán)芳香基團； ④在鄰位、間位或對位上被甲基、乙基、叔丁基、甲氧基、氰基、苯氧基、氟原子或含有2~8個碳原子的脂肪烴基中的任意基團所取代的上述③所示基團。
3.根據權利要求2所述的一種具有載流子傳輸能力的OLED材料，其特征在于:所述R1^ R2分別是二苯胺基、間甲基二苯胺、1-萘苯胺基、2-萘苯胺基、咔唑基、3，6- 二甲基咔唑基、苯基、萘基、聯(lián)苯基、蒽基、聯(lián)蒽基、對叔丁基苯基、2，4- 二氟苯基、4- (N, N- 二甲基胺基)苯基、二苯基氧膦基、三苯基硅基、芘基、并四苯基、菲基、苯并菲基、苯并蒽基、苯并芘基、芴基、二苯并[b，d]噻吩-2，8-基、二苯并[b，d]呋喃-2，8-基中的任一基團。
4.權利要求1~3任一項所述的一種具有載流子傳輸能力的OLED材料的制備方法,其特征在于:其反應路線為:
5.根據權利要求4所述的一種具有載流子傳輸能力的OLED材料的制備方法，其特征在于:所述由中間體S-1制備目標產物I的反應是以下四條路線中的任一路線:
(I)當 RpR2 分別為-H、-PPh2、-SiPh3'-P (CH3Ph) 2、-Si (CH3Ph) 3、-P (tBuPh)2^-Si(CH3Ph)3中的任意一種，R3、R4、R5分別為-H、-F、甲氧基、三氟甲氧基、甲基、氰基、含有I~8個碳原子的烴基中的任意一種時，選用路線A:
6.一種有機電致發(fā)光二極管，包括陰極、陽極、以及插入陰極和陽極之間的有機層，其特征在于:所述有機層包含至少一種權利要求1~3任一項所述的結構式I所示的化合物。
7.根據權利要求6所述的一種有機電致發(fā)光二極管，其特征在于:所述有機層包括空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā) 光層、電子傳輸層、電子注入層中的至少一個層。
【文檔編號】C07F7/10GK103468245SQ201310360532
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月16日 優(yōu)先權日:2013年8月16日
【發(fā)明者】曹建華, 華瑞茂, 逄輝, 王士波, 黃紅亮, 李雅敏 申請人:石家莊誠志永華顯示材料有限公司