一种电子传输材料及其用途和有机电致发光二极管制造技术

本发明专利技术涉及一种电子传输材料及其用途和有机电致发光二极管，该电子传输材料是一种新型热交连型电子传输材料，具有100％抗溶剂性和高界面稳定性，同时具有高的电子传输性能和高的三线态能级，特别适合用于印刷制备OLED，在使用中没有印刷膜层之间的侵蚀破坏作用，从而可以提升器件的发光效率与使用寿命，并实现多层OLED器件结构的高质量印刷。该电子传输材料包括如通式I所示的化合物，

An electron transport material and its application and organic light emitting diodes

【技术实现步骤摘要】
一种电子传输材料及其用途和有机电致发光二极管
本专利技术属于光电材料
，具体涉及一种电子传输材料及其用途和有机电致发光二极管。
技术介绍
有机电致发光二极管(OLED)作为新一代全固体显示技术，已经广泛应用于智能手机、平板电脑、大尺寸电视、可穿戴等电子产品中。其中OLED制备工艺有真空蒸镀和溶液加工法。目前制备蒸镀型OLED面板所需的设备非常昂贵，在面板成本中占比高达35％，且价格高昂的OLED发光材料蒸镀时的利用率仅5％～10％左右，使产品价格(液晶电视的2～3倍)居高不下。溶液法加工，特别是喷墨印刷，由于其在低成本、无掩膜、高材料利用率(90％以上)和易于制造大面积器件方面的显著优势，已被公认为未来大尺寸OLED显示面板的必然选择。有机发光二极管由多层组成，包括发射层(EML)、空穴传输层和电子传输层(ETL)。因此，获得完美的界面形态是一个巨大的挑战，因为通过固溶处理的多层堆叠往往会使相邻层相互混合。采用正交溶剂体系是解决这一问题的一种方法，它利用了功能材料在不同溶剂中的溶解度差异。然而，大多数有机材料可以溶解在上层溶剂中，这使得很难为溶液处理装置中的特定化合物找到合适的溶剂。近来，可交连材料已被积极地用于多层溶液处理的发光二极管中，并显示出它们的巨大潜力。然而为了追求高性能的有机发光二极管，开发出更加高效的电子传输材料一直是本领域所追求的目标。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种新的电子传输材料及其用途。本专利技术还提供了一种有机电致发光二极管。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种电子传输材料，包括如通式I所示的化合物，其中，R1、R2、R3、R4、R5分别独自选自氢、C1～C30的烷基或乙烯基，且其中至少一个为乙烯基。本专利技术通式I所示的化合物中，吡啶环与相邻的两个苯环在任意位置以共价键相连，R1～R5为材料溶解性和玻璃态转化温度调节基团，苯乙烯官能团为热交连功能单元。本专利技术通式I所示的化合物，其中结构中含有热交连功能单元(苯乙烯及其衍生物)、吡啶强吸电子结构电子传输功能单元，通过简单加热方式直接交连，从而实现电子传输层抗溶剂功能稳固网络结构的原位形成，具有100％抗溶剂性和高界面稳定性，同时具有高的电子传输性能和高的三线态能级，特别适用于印刷制备OLED，在使用中没有印刷膜层之间的侵蚀破坏作用，从而可以提升器件的发光效率与使用寿命，并实现多层OLED器件结构的高质量印刷，可用于倒置型印刷OLEDs上。该电子传输材料还具有在OLED器件的空穴或激子阻挡层上的应用。优选地，所述R3为乙烯基。优选地，所述R1、R2、R4、R5分别独自选自氢，R3为乙烯基。优选地，所述电子传输材料为具有如下结构式的化合物1、化合物2、化合物3、化合物4、化合物5、化合物6中的一种或多种的组合，本专利技术还提供一种制备如上述的通式I所示的化合物的中间体，所述中间体为具有如下结构式的化合物a、化合物b、化合物c、化合物d、化合物e、化合物f中的一种或几种，本专利技术提供的另一技术方案是：一种有机电致发光二极管，包括电子传输层，所述电子传输层由上述所述的电子传输材料形成。优选地，所述电子传输层由所述电子传输材料加热交连形成。更优选地，所述电子传输材料含有的苯乙烯基团通过加热交连，实现电子传输层抗溶剂功能稳固网络结构的原位形成。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术的通式I所示的化合物电子传输材料以三吡啶基苯为核，具有强的吸电子能力，具有良好的电子传输能力；具有空穴阻挡能力，可将器件载流子复合区域约束在发光层中；还具有高的三线态能级，可以有效地抑制磷光材料三线态激子能量的转移，减少激子的非辐射，从而大幅提高器件的效率。本专利技术的通式I所示的化合物电子传输材料以苯乙烯为交连基团的化合物，交连后形成非共轭三维网状高分子聚合物，不影响核心基团的光电属性。交连后的薄膜具有良好的抗溶剂特性，使用喷墨打印ETL层，制备了三层溶液法有机电致发光器件，其最大EQE达到8.5％，与旋涂的ETL相比，其最大外量子效率可以实现旋涂型器件66％以上的器件性能。因电子传输层和空穴、激子阻挡层层间电荷注入势垒的消除，有效地促进阴极向发光层的电子注入和传输，在交连的电子传输层上蒸镀蓝光磷光发光层后，器件性能最大电流效率达到30.0cd·A-1，最大功率效率达到11.1lm·W-1，最大EQE达到14.1％，成功实现了高性能的倒置型OLED器件，相比较于无ETL的参比器件，性能提升高达2.07倍。附图说明图1示出根据本专利技术的示例性实施例的用于印刷有机电致发光器件的交连型电子传输材料(化合物1)的差示扫描量热分析(DSC)曲线图。图2示出根据本专利技术的示例性实施例的用于印刷有机电致发光器件的交连型电子传输材料(化合物1)交连后分别在甲苯、氯苯、正十三烷溶剂淋洗前后的吸收光谱的曲线图。图3示出根据本专利技术的示例性实施例的用于印刷有机电致发光器件的交连型电子传输材料(化合物2)交连后在氯苯溶剂淋洗前后的吸收光谱的曲线图。图4示出根据本专利技术的示例性实施例的用于印刷有机电致发光器件的交连型电子传输材料(化合物3)交连后在氯苯溶剂淋洗前后的吸收光谱的曲线图图5示出根据本专利技术的示例性实施例的用于印刷有机电致发光器件的交连型电子传输材料化合物1交连后薄膜在77K下测试出的低温磷光光谱示意图。图6示出根据本专利技术的示例性实施例的用于印刷有机电致发光器件的交连型电子传输材料化合物1与无ETL制备的蓝光磷光OLED器件电流效率和功率效率曲线图。图7示出根据本专利技术的示例性实施例的用于印刷有机电致发光器件的交连型电子传输材料化合物1与无ETL制备的蓝光磷光OLED器件EQE曲线图。图8示出根据本专利技术的示例性实施例的用于印刷有机电致发光器件的交连型电子传输材料化合物1旋涂与喷墨打印制备的蓝光磷光OLED器件电流效率和功率效率曲线图。图9示出根据本专利技术的示例性实施例的用于印刷有机电致发光器件的交连型电子传输材料化合物1旋涂与喷墨打印制备的蓝光磷光OLED器件EQE曲线图。具体实施方式正如
技术介绍
中介绍，为了追求高性能的有机发光二极管，需开发高效电子传输材料。ETMs应具有高电荷传输能力、低最低未占据分子轨道(LUMO)能级以降低阴极的电子注入势垒和高最高占据分子轨道(HOMO)能级以阻挡EML的空穴，以及合适的三线态能级以限制EML中的激子。吡啶基团是一个强吸电子基团，且具有高的三线态能级，广泛用于构建ETMs。苯乙烯双键易加热交连形成稳固三维网状结构，鉴于以上的考虑，本专利技术设计合成了可用于印刷OLED的交连型电子传输材料。为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子传输材料，其特征在于，包括如通式I所示的化合物，/n

【技术特征摘要】
1.一种电子传输材料，其特征在于，包括如通式I所示的化合物，



其中，R1、R2、R3、R4、R5分别独自选自氢、C1～C30的烷基或乙烯基，且其中至少一个为乙烯基。


2.根据权利要求1所述的电子传输材料，其特征在于：所述R3为乙烯基。


3.根据权利要求1所述的电子传输材料，其特征在于：所述R1、R2、R4、R5分别独自选自氢，R3为乙烯基。


4.根据权利要求1所述的电子传输材料，其特征在于：所述电子传输材料为具有如下结构式的化合物1、化合物2、化合物3、化合物4、化合物5、化合物6中的一种或多种的组合，











5.一种制备如权利要求1～4中任一项权利要求所述的通式I所示的化合物的中间体，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢黎明，刘扬，苏文明，
申请(专利权)人：苏州欧谱科显示科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32