一种有机化合物、电子传输材料及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种有机化合物、电子传输材料及其应用，所述有机化合物具有如式I所示结构，含有烯烃结构，通过骨架结构和取代基的相互协同，使所述有机化合物形成大的共轭体系，有效提高了材料的电子迁移率；同时，分子内基团的非平面构型使其在蒸镀成膜时能够形成松散的分子堆积，有利于改善膜的表面形貌，提高渗透性和孔隙填充能力，提高电子传输材料的非晶态性能、热稳定性和玻璃化转变温度。所述有机化合物作为电子传输材料，具有较高的电子迁移率和适宜的能级，可以平衡载流子、增强电子注入、降低工作电压和阻挡激子，其作为电子传输层材料，能够显著提升器件的发光效率，延长工作寿命，降低启亮电压和功耗。降低启亮电压和功耗。降低启亮电压和功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种有机化合物、电子传输材料及其应用


[0001]本专利技术属于有机电致发光材料
，具体涉及一种有机化合物、电子传输材料及其应用。

技术介绍

[0002]有机电致发光技术是目前光电领域中的新兴技术，自1987年有机电致发光器件(Organic Light Emitting Diode，OLED)兴起，就吸引了工业界和科学界的高度关注，被认为是最具竞争力的显示技术。相比于传统的无机电致发光器件，OLED具有响应快、功耗低、色彩全、易弯曲、视角广、自发光、超薄、可大面积显示、发光效率高、温度适应性好和生产工艺简单等优点，在平板显示、柔性显示、固态照明和车载显示等行业中得到了广泛的应用。
[0003]目前，OLED已经进入产业化阶段，不断增长的显示需求带动了OLED器件的飞速发展，OLED器件的结构也不断优化，从最开始的三明治结构逐渐发展为多种功能层构成的复杂叠层结构。以经典的有机电致发光器件为例，其叠层结构包括阴极、阳极以及位于阴极和阳极之间的有机膜层，有机膜层包含发光层、电子传输层、空穴传输层、空穴注入层、电子注入层、电子阻挡层和空穴阻挡层等。
[0004]在OLED器件中，材料的选择至关重要，材料的结构和性质直接影响了器件的最终性能。通常用于OLED器件的电子传输材料具有以下特点：较高的电子亲和能以利于电子注入、较高的电子迁移率以利于电子传输、良好的热稳定性和成膜性等。传统OLED器件中使用的电子传输材料是8-羟基喹啉铝(Alq3)，但Alq3的电子迁移率比较低，大约为10-6
cm2/Vs，使得器件的电子传输与空穴传输不均衡。随着电发光器件产品化和实用化，人们希望得到传输效率更高、使用性能更好的电子传输材料。
[0005]随着OLED器件研究的不断深入，人们逐渐发现，具有共轭平面的芳香族化合物具有较好的受电子能力，在一定正向偏压下可有效传递电子，是比较理想的电子传输材料。目前较多使用的电子传输材料包括红菲咯啉(BPhen，)和浴铜灵(BCP，)等，大体上能符合有机电致发光面板的市场需求。但是，以上述化合物为代表的电子传输材料玻璃化转变温度较低，一般小于85℃，器件运行时，产生的焦耳热会导致分子的降解和分子结构的改变，使器件的发光效率较低、热稳定性较差。而且，这种分子结构对称化很规则，长时间使用很容易结晶。一旦电子传输材料结晶，分子间的电荷跃迁机制跟正常运作的非晶态薄膜机制就会产生差异，导致电子传输的性能降低，使整个器件的电子和空穴迁移率失衡，激子形成效率大大降低，并且激子形成会集中在电子传输层
与发光层的界面处，导致器件效率和寿命严重下降。同时，现有的电子传输材料的电子迁移率普遍较低，比空穴传输材料的空穴迁移率低1～2个数量级，使器件的载流子传输平衡性差，严重影响了器件的发光效率和稳定性。
[0006]因此，开发更多种类、性能更加完善的电子传输材料，是本领域的研究重点。

技术实现思路

[0007]为了开发更多种类、性能更加完善的电子传输材料，本专利技术的目的之一在于提供一种有机化合物，所述有机化合物具有如式I所示结构：
[0008][0009]式I中，R1、R2、R3各自独立地选自取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30杂芳基、取代或未取代的C6～C30芳基膦氧基中的任意一种。
[0010]式I中，R4选自卤素、氰基、取代或未取代的C1～C20直链或支链烷基、C1～C20烷氧基、C1～C20烷硫基、取代或未取代的C3～C20环烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30杂芳基中的任意一种。
[0011]式I中，n选自0～4的整数，例如0、1、2、3或4。
[0012]本专利技术中，所述C6～C30各自独立地可以为C6、C8、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等。
[0013]所述C2～C30各自独立地可以为C2、C3、C4、C5、C6、C8、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18、C20、C22、C24、C26或C28等。
[0014]所述C1～C20各自独立地可以为C2、C3、C4、C5、C6、C8、C10、C12、C14、C16、C18或C19等。
[0015]所述C3～C20各自独立地可以为C4、C5、C6、C8、C10、C12、C13、C14、C15、C16、C18或C19等。
[0016]本专利技术中，所述卤素包括F、Cl、Br或I。
[0017]本专利技术提供的有机化合物通过分子结构的设计，具有较高的电子迁移效率，有利于载流子平衡，提高器件效率；所述有机化合物的能级适宜，其LUMO能级较深，有利于电子从阴极注入从而降低启亮电压，较深的HOMO能级能够起到将阳极注入的空穴限制在发光层的作用，从而提高载流子复合的效率。所述有机化合物还具有较高的三线态能级，E
T
为2.24～2.37eV，三线态激子的寿命较长，使得其扩散的范围较大，能够有效阻挡发光层内载流子复合产生的三线态激子，使之不能扩散至电子传输层，进而提高器件的效率。同时，所述有机化合物还具有良好的热稳定性和成膜性，玻璃化转变温度可达到127～136℃，有利于提
高器件的稳定性。因此，本专利技术提供的有机化合物具有平衡载流子、增强电子注入、降低工作电压和激子阻挡等作用，尤其适用于电子传输材料，赋予OLED器件更高的发光效率、稳定性和更长的工作寿命。
[0018]本专利技术的目的之二在于提供一种电子传输材料，所述电子传输材料包括如目的之一所述的有机化合物。
[0019]本专利技术的目的之三在于提供一种显示面板，所述显示面板包括OLED器件，所述OLED器件包括阳极、阴极以及位于所述阳极和阴极之间的有机薄膜层，所述有机薄膜层的材料包括如目的之二所述的电子传输材料。
[0020]本专利技术的目的之四在于提供一种电子设备，所述电子设备包括如目的之三所述的显示面板。
[0021]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]本专利技术提供的有机化合物中含有烯烃结构，通过骨架结构和取代基的相互协同，使所述有机化合物形成大的共轭体系，有利于电子流动，从而提高材料的电子迁移率；同时，分子内基团的非平面构型使其在蒸镀成膜时能够形成松散的分子堆积，有利于改善膜的表面形貌，提高渗透性和孔隙填充能力，有利于提高电子传输材料的非晶态性能、热稳定性和玻璃化转变温度。所述有机化合物作为电子传输材料，具有较高的电子迁移率和适宜的能级，可以平衡载流子、增强电子注入、降低工作电压和阻挡激子，其作为电子传输层材料，能够显著提升器件的发光效率，延长工作寿命，降低启亮电压和功耗。
附图说明
[0023]图1为本专利技术提供的OLED器件的结构示意图，其中101为阳极，102为阴极，103为发光层，104为第一有机薄膜层，105为第二有机薄膜层。
具体实施方式
[0024]下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机化合物，其特征在于，所述有机化合物具有如式I所示结构：其中，R1、R2、R3各自独立地选自取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30杂芳基、取代或未取代的C6～C30芳基膦氧基中的任意一种；R4选自卤素、氰基、取代或未取代的C1～C20直链或支链烷基、C1～C20烷氧基、C1～C20烷硫基、取代或未取代的C3～C20环烷基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C2～C30杂芳基中的任意一种；n选自0～4的整数。2.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述取代的芳基、取代的杂芳基、取代的直链或支链烷基、取代的环烷基、取代的芳基膦氧基中的取代基各自独立地选自卤素、氰基、卤代或未取代的C1～C10直链或支链烷基、C6～C18芳基、C2～C18杂芳基、C1～C10烷氧基或C1～C10烷硫基中的至少一种。3.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述R1、R2、R3各自独立地选自如下基团中的任意一种，或被取代基取代的如下基团中的任意一种：基团中的任意一种，或被取代基取代的如下基团中的任意一种：其中，虚线代表基团的连接位点；所述取代基选自卤素、氰基、卤代或未取代的C1～C10直链或支链烷基、C6～C18芳基、C2～C18杂芳基、C1～C10烷氧基或C1～C10烷硫基中的至少一种。4.根据权利要求3所述的有机化合物，其特征在于，所述R1、R2、R3各自独立地选自如下基团中的任意一种，或被取代基取代的如下基团中的任意一种：
其中，虚线代表基团的连接位点；所述取代基选自C1～C10直链或支链烷基、C6～C18芳基、C2～C18杂芳基、C1～C10烷氧基或C1～C10烷硫基中的至少一种。5.根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述R1、R2、R3各自独立地选自如下基团中的任意一种：基团中的任意一种：其中，虚线代表基团的连接位点；X选自O、S或N-R
N
；R
N
、R
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各自独立地选自氢、卤代或未取代的C1～C10直链或支链烷基、C6～C18芳基、C2～C18杂芳基、C1～C10烷氧基、...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪奎，潘龙鑫，
申请(专利权)人：武汉天马微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：