一种电子传输材料及其制备方法、发光器件、发光装置与流程

本申请属于材料，尤其涉及一种电子传输材料及其制备方法、发光器件、发光装置。

背景技术：

1、伴随着信息技术的快速发展，人们对信息显示系统的性能也提出了新的目标和要求，显示器具有高亮度、高分辨率、宽视角、低能耗成为研究热点。有机电致发光(oled)显示技术能够满足人们的上述需求，同时具有较宽的工作温度、可实现柔性显示等其他优点。它具有如下结构：阳极、阴极以及介于两者之间的有机材料层。为了提高有机电致发光元件的效率和稳定性，有机材料层通常包括具有不同材料的多层，例如空穴注入层(hil)、空穴传输层(htl)、发光层、电子传输层(etl)和电子注入层(eil)。这种有机发光元件中，当在阳极和阴极之间施加电压时，来自阳极的空穴和来自阴极的电子注入有机材料层，产生的激子在迁移至基态时产生具有特定波长的光。

2、电子传输层是oled结构中的一个关键组成部分，负责调节电子的注入速度和注入量，为了提高电子的注入和传输，需要采用高迁移率的电子注入、传输材料。电子传输材料需要具有较高的玻璃化转换温度(tg)，广泛常用的电子传输材料有bphen、tpbi、bcp、balq、taz等。而在一些发光器件中，尤其是蓝光器件中，需要电子传输材料的三线态能级高于发光染料的三线态能级，从而将激子充分地限制在发光层中。

3、目前作为电子传输层所用到的电子传输型材料的结构中通常包含具有电子传输性能的吡啶、嘧啶、噁二唑、三氮唑、咪唑等含氮杂环等吸电子基团，但是一般有机材料的电子迁移率低，而空穴迁移率较高，使发光器件内部的电子-空穴不平衡，从而导致器件效率降低，稳定性差，寿命短等问题。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种电子传输材料，旨在解决现有电子传输材料存在电子迁移率低，导致器件效率降低，稳定性差，寿命短等问题。

2、本申请是这样实现的，一种电子传输材料，所述电子传输材料的结构式如式i所示：

3、

4、其中，r1独立的选自氢、苯基、萘基、联苯基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、芴基、菲基、吡啶基以及如下基团中的一种：

5、

6、*表示基团连接位置；

7、l为连接键、苯基、联苯基、萘基、三联苯基、菲基、甲基苯基、苯基萘基、芴基、氰基苯基、苯基吡啶基、三嗪基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、吡啶基、嘧啶基、喹啉基、喹喔啉基中的一种；

8、z1-z4独立地选自c、n，其中n的个数为1或2；

9、z5-z8独立地选自c、n，其中n的个数为1或2；

10、ar1，ar2各自独立的选自取代或未经取代的c6-c24的芳基、取代或未经取代的c6-c24的杂芳基中的一种，杂原子为n、o、s。

11、本申请的另一目的在于电子传输材料的制备方法，当r1为氢时，所述电子传输材料的制备方法包括：

12、

13、hal1选自br，i；

14、n2保护下，将反应物a-i、反应物b-i、四(三苯基膦)钯和碳酸钾分别加入到甲苯、乙醇、水的混合溶剂中，升温至85-95℃反应8-12h，得到中间体c-i；

15、在反应容器中加入中间体c-i和反应物d-i溶于二甲苯之后，在氮气保护下加入pd(oac)2、x-phos、t-buona，反应温度升温到130-140℃，搅拌混合8-12h，得通式i所示化合物；

16、或者，

17、

18、hal1选自br，i；

19、在反应容器中加入反应物a-i和反应物b-i溶于甲苯之后，在氮气保护下加入pd2(dba)3、p(t-bu)3、t-buona，反应温度升温到80-90℃，搅拌混合8-12h，得中间体c-i；

20、n2保护下，将中间体c-i、反应物d-i、醋酸钯、2-环己基-2,4,6-三异丙基联苯、碳酸铯分别加入到甲苯、乙醇、水的混合溶剂中，升温至80-100℃，反应8-12h，得通式i所示化合物；

21、当r1不为氢时，所述电子传输材料的制备方法包括：

22、

23、hal1选自br，i；

24、n2保护下，将反应物a-i、反应物b-i、四(三苯基膦)钯和碳酸钾分别加入到甲苯、乙醇、水的混合溶剂中，升温至80-90℃，反应8-12h，得到中间体c-i；

25、在反应容器中加入中间体c-i和反应物d-i溶于二甲苯之后，在氮气保护下加入pd(oac)2、x-phos、t-buona；反应温度升温到130-140℃，并且搅拌混合8-12h，得到中间体e-i；

26、在反应容器中加入中间体e-i，随后加入dmf和醋酸搅拌，加入nbs后加热到100-140℃，反应过夜，得到中间体f-i；

27、n2保护下，将中间体f-i、反应物g-i、四(三苯基膦)钯和碳酸钾分别加入到甲苯、乙醇、水的混合溶剂中，升温至80-90℃，反应8-12h，得通式i所示化合物；

28、或者，

29、

30、n2保护下，将反应物a-i、反应物b-i、四(三苯基膦)钯和碳酸钾分别加入到甲苯、乙醇、水的混合溶剂中，升温至80-90℃，反应8-12h，得到中间体c-i；

31、n2保护下，将中间体c-i、反应物d-i、pd(oac)2、x-phos、碳酸铯分别加入到甲苯、乙醇、水的混合溶剂中，升温至80-90℃，反应8-12h，得到中间体e-i；

32、在反应容器中加入中间体e-i，随后加入dmf和醋酸搅拌，加入nbs后加热到100-140℃，反应过夜，得到中间体f-i；

33、在反应容器中加入中间体f-i和反应物g-i溶于甲苯之后，在氮气保护下加入pd2(dba)3、p(t-bu)3、t-buona，温度升温到80-90℃，搅拌混合8-12h，得通式i所示化合物。

34、本申请的另一目的在于一种发光器件，所述发光器件包括上述的电子传输材料。

35、本申请的另一目的在于一种发光装置，所述发光装置包括上述的发光器件。

36、本申请提供的电子传输材料含有吸电子能力强的官能团如三嗪、吡啶、嘧啶，能够有效提高电子传输材料的电子迁移率，并且含有多氮杂咔唑的特定官能团，可进一步提高电子传输材料的电子迁移率，改善有机电致发光器件内部电子-空穴不平衡的问题，同时保证材料的高三线态能级(et)，宽带隙，进一步提高发光效率，并改善器件各层能级匹配程度，降低驱动电压，延长器件寿命，与现有技术相比具有优异的器件性能。

技术特征：

1.一种电子传输材料，其特征在于，所述电子传输材料的结构式如式i所示：

2.根据权利要求1所述的电子传输材料，其特征在于，所述ar1，ar2为取代或未经取代的c6-c24的杂芳基时，各自独立地选自取代或未取代的吡咯基、呋喃基、噁唑基、异噁唑基、噻吩基、噻唑基、异噻唑基、噻二唑基、噁二唑基、咪唑基、吡唑基、三氮唑、哒嗪基、吡嗪基、吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吲哚基、喹啉基、异喹啉基、吖啶基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并三唑基、苯并噁二唑基、苯并恶唑基、噌啉、喹喔啉基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯基吡啶基、苯基咔唑基、咔唑基、菲啰啉基、吲嗪基、萘啶基、苯基吡啶基、苯基嘧啶基、酞嗪基、9,9-二甲基-9h-呫吨、9-苯基-9h-咔唑中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的电子传输材料，其特征在于，所述ar1，ar2为取代或未经取代的c6-c24的芳基时，各自独立地选自取代或未取代的苯基、联苯基、三联苯基、萘基、苯基萘基、菲基、蒽基、芘基、螺双芴基、9,9-二甲基芴基、二苯基芴基、苝基、茚基、薁基、苯并菲基、甲基苯基、乙基苯基、甲氧基苯基、氰基苯基中的一种。

4.根据权利要求1所述的电子传输材料，其特征在于，所述电子传输材料的结构选自式(1)-式(17)所示结构：

5.根据权利要求1或4所述的电子传输材料，其特征在于，所述l选自连接键、苯基、联苯基、萘基中的一种。

6.根据权利要求1所述的电子传输材料，其特征在于，所述ar1，ar2选自苯基、联苯基、三联苯基、萘基、苯基萘基、9,9-二甲基芴基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯基吡啶基、咔唑基、9,9-二甲基-9h-呫吨、9-苯基-9h-咔唑中的一种。

7.根据权利要求1所述的电子传输材料，其特征在于，所述电子传输材料为以下结构中的任意一种：

8.根据权利要求1-7任一所述电子传输材料的制备方法，其特征在于，

9.一种发光器件，其特征在于，所述发光器件包括权利要求1-7任一所述的电子传输材料。

10.一种发光装置，其特征在于，所述发光装置包括权利要求9所述的发光器件。

技术总结
本申请适用于材料技术领域，提供了一种电子传输材料及其制备方法、发光器件、发光装置，本申请含有吸电子能力强的官能团如三嗪、吡啶、嘧啶，能够有效提高电子传输材料的电子迁移率，并且含有多氮杂咔唑的特定官能团，可进一步提高电子传输材料的电子迁移率，改善有机电致发光器件内部电子‑空穴不平衡的问题，同时保证材料的高三线态能级，宽带隙，进一步提高发光效率，并改善器件各层能级匹配程度，降低驱动电压，延长器件寿命，与现有技术相比具有优异的器件性能。

技术研发人员：汪康,孟范贵,魏威,李飞,陈振生,李金磊,华伟东
受保护的技术使用者：吉林奥来德光电材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12