一种有机光电材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种有机光电材料，所述有机光电材料具有如式I所示结构；本发明专利技术提供的有机光电材料中具有含有N原子的环状骨架结构，赋予了有机光电材料良好的热稳定性，有利于提高材料后期加工过程中的成膜性能；所述有机光电材料的分子结构中还包含有强吸电子取代基，含N的环状骨架结构与取代基相互协同，使分子具有较强的还原电位，从而辅助空穴传输层进行高效的空穴注入。本发明专利技术提供的有机光电材料作为OLED器件的空穴注入层客体材料，可以有效增加电荷的注入，降低OLED器件的驱动电压，提高器件的使用寿命。

An organic photoelectric material and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种有机光电材料及其制备方法和应用
本专利技术属于有机电致发光
，具体涉及一种有机光电材料及其制备方法和应用。
技术介绍
有机发光二极管(OLED)具有超轻薄、驱动电压低、耗能低、可柔性制备、高色域等优点，已逐渐取代了传统阴极射线管技术，成为显示领域的核心技术。自三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)作为发光层的三明治结构有机电致发光器件问世以来，人们一直致力于提高OLED的器件性能，器件的结构也逐渐发展为多层器件，在发光层、电子传输层、空穴传输层的基础上加入了空穴注入层、电子阻挡层以及电子注入层等，用于提高载流子注入效率和载流子的迁移效率，降低驱动电压，从而改善器件的功率转化效率和使用寿命。CN101339977A公开了一种有机小分子空穴注入层及其电致发光器件，所述空穴注入层采用有机小分子空穴注入材料与其他有机功能材料的混合溶液，通过湿法成膜工艺制备厚度为10～200nm的有机薄膜，其中有机小分子空穴注入材料为酞菁氧化钛、N,N’-二(萘-1-基)-N,N’-二苯基-联苯胺、三偶(3-甲基苯基苯胺)三苯胺、三(咔唑-9-基)-三苯胺等苯胺类化合物的一种或多种混合物，有机功能材料包括香豆素、红荧烯、喹吖啶酮等有机染料，以及金属氧化物、无机氧化物、四氰基对苯醌二甲烷等p-型掺杂剂；采用上述空穴注入材料通过湿法成膜工艺得到的空穴注入层可以使电致发光器件的工作寿命增强10倍。CN107528007A公开了一种有机发光二极管、显示面板及显示装置，所述有机发光二极管中包括至少2个发光层，以及设置于相邻2个发光层间的电荷产生层，其中电荷产生层包括远离阴极方向依次设置的第一层单元和第二层单元，第一层单元为空穴注入材料和掺杂于空穴注入材料中的P型半导体材料，第二层单元为电子传输材料和掺杂于电子传输材料中的镱；所述空穴注入材料为具有如下结构的芳胺类衍生物掺杂其中的P型半导体材料为轴烯化合物，轴烯化合物的引入可以提高第一层单元的空穴注入能力，在较低的电压下使空穴和电子迁移至发光层，降低了有机发光二极管的驱动电压。CN104638152A公开了一种有机电致发光器件及其制备方法，所述有机电致发光器件包括依次层叠的阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极，其中空穴注入层包括空穴注入材料和掺杂其中的二氧化钛，所述空穴注入材料选自2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基-对苯二醌二甲烷、4,4,4-三(萘基-1-苯基-铵)三苯胺和二萘基-N,N’-二苯基-联苯二胺中的至少一种，上述设计有效提高了有机电致发光器件的发光效率。然而在现有技术中，空穴注入材料的主体材料为芳胺类化合物，掺杂型空穴注入层的掺杂材料大部分是路易酸型金属络合物、卤素、轴烯以及醌类化合物，其中轴烯类化合物在合成中步骤较多、成本较高，而金属络合物以及卤素在器件加工时会存在稳定性差的问题。基于此，开发一种空穴注入效率高、稳定性好、易于制备的有机光电材料，是本领域的研究重点。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种有机光电材料及其制备方法和应用，所述有机光电材料通过含有N原子的环状骨架结构和取代基的相互协同配合，赋予分子较强的还原电位和热稳定性，可以辅助空穴传输层进行高效的空穴注入。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种有机光电材料，所述有机光电材料具有如式I所示结构：其中，R1-R9各自独立地选自氢、卤素、氰基、硝基、磺酸基、羧基、羰基、醛基、酰基、叔胺正离子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烯基、炔基或异氰基中的一种。本专利技术提供的有机光电材料中具有含有N原子的环状骨架结构，赋予了有机光电材料良好的热稳定性，有利于提高材料后期加工过程中的成膜性能；所述有机光电材料的分子结构中还包含至少4个强吸电子基-CN，含N的环状骨架结构与-CN以及R1-R9取代基相互协同，使分子具有较强的还原电位，从而辅助空穴传输层进行高效的空穴注入。本专利技术提供的有机光电材料作为客体材料掺杂到空穴注入层的主体材料中时，主体材料的HOMO能级和客体材料的LUMO能级接近，二者的能级差可以达到≤0.30eV，有利于HOMO能级的电子跃迁至客体材料的LUMO能级，从而形成自由空穴，实现OLED器件电导率的提升；同时，本专利技术提供的有机光电材料作为客体材料还可以使界面能带发生弯曲，空穴就能够以穿隧的方式注入，提高空穴注入效率。因此，本专利技术提供的有机光电材料作为OLED器件的空穴注入层客体材料，可以有效增加电荷的注入，降低OLED器件的驱动电压，提高器件的使用寿命。优选地，所述卤素为F、Cl、Br或I；优选地，所述取代或未取代的烷基为取代或未取代的C1～C10直链烷基或支链烷基，例如取代或未取代的C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10的直链烷基，取代或未取代的C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10的支链烷基；所述C1～C10直链烷基或支链烷基示例性地包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、叔丁基、异丙基、3-甲基己基、3-乙基己基或2-甲基丁基中的任意一种。优选地，所述取代或未取代的环烷基为取代或未取代的C3～C30环烷基，例如取代或未取代的C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C13、C15、C17、C20、C22、C25、C26、C28或C30的环烷基。优选地，所述取代或未取代的芳基为取代或未取代的C6～C30芳基，例如取代或未取代的C6、C7、C8、C9、C10、C12、C15、C18、C20、C22、C25、C28、C29或C30的芳基；所述C6～C30芳基示例性地包括但不限于苯基、联苯基、萘基、蒽基或芘基中的任意一种。优选地，所述取代或未取代的杂芳基为取代或未取代的C3～C30杂芳基，例如取代或未取代的C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C12、C15、C18、C20、C23、C25、C27、C29或C30的杂芳基，所述杂芳基中杂原子为N、O、S、P等；所述C3～C30杂芳基示例性地包括但不限于吡啶基、吡咯基、吲哚基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、噻吩基、噻唑基、咔唑基、咪唑基或吡嗪基中的任意一种。优选地，所述取代的烷基、取代的芳基、取代的杂芳基、取代的环烷基、取代的烯基中的取代基为F、Cl、Br、I、氰基、三氟甲基、磺酸基、硝基、羧基、羰基、醛基、叔胺正离子、烷氧基或芳氧基；优选地，所述R1-R9各自独立地选自氟取代的苯基、氯取代的苯基、三氟甲基取代的苯基、氰基取代的苯基、苯基、三氟甲基、三氯甲基、甲基、乙基、氟取代的乙基、氯取代的乙基、氰基取代的乙基、环己基、氟取代的环己基、氰基取代的环己基、叔丁基、氟取代的叔丁基、氰基取代的叔丁基、二氰基取代的乙烯基、氰基取代的烷氧基、氰基取代的芳氧基、氟取代的烷氧基或氟取代的芳氧基中的一种。优选地，所述有机光电材料为如下化合物1～12中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机光电材料，其特征在于，所述有机光电材料具有如式I所示结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种有机光电材料，其特征在于，所述有机光电材料具有如式I所示结构：



其中，R1-R9各自独立地选自氢、卤素、氰基、硝基、磺酸基、羧基、羰基、醛基、酰基、叔胺正离子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烯基、炔基或异氰基中的一种。


2.根据权利要求1所述的有机光电材料，其特征在于，所述卤素为F、Cl、Br或I；
优选地，所述取代或未取代的烷基为取代或未取代的C1～C10直链烷基或支链烷基；
优选地，所述取代或未取代的环烷基为取代或未取代的C3～C30环烷基；
优选地，所述取代或未取代的芳基为取代或未取代的C6～C30芳基；
优选地，所述取代或未取代的杂芳基为取代或未取代的C3～C30杂芳基；
优选地，所述取代的烷基、取代的芳基、取代的杂芳基、取代的环烷基、取代的烯基中的取代基为F、Cl、Br、I、氰基、三氟甲基、磺酸基、硝基、羧基、羰基、醛基、叔胺正离子、烷氧基或芳氧基；
优选地，所述R1-R9各自独立地选自氟取代的苯基、氯取代的苯基、三氟甲基取代的苯基、氰基取代的苯基、苯基、三氟甲基、三氯甲基、甲基、乙基、氟取代的乙基、氯取代的乙基、氰基取代的乙基、环己基、氟取代的环己基、氰基取代的环己基、叔丁基、氟取代的叔丁基、氰基取代的叔丁基、二氰基取代的乙烯基、氰基取代的烷氧基、氰基取代的芳氧基、氟取代的烷氧基或氟取代的芳氧基中的一种。


3.根据权利要求1或2所述的有机光电材料，其特征在于，所述有机光电材料为如下化合物1～12中的任意一种或至少两种的组合：








4.一种如权利要求1～3任一项所述的有机光电材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞云海，张晓龙，谭奇，
申请(专利权)人：上海和辉光电有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31