[发明专利]有机电子传输和/或空穴阻挡材料及其合成方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于有机电致发光器件中的有机电子传输/空穴阻挡材料领域，特别涉及用于有机电子传输和/或空穴阻挡材料的一类多芳基取代吡啶衍生物及其合成方法，以及用该类多芳基取代吡啶衍生物材料制备有机电致发光器件方面的用途。 

背景技术

随着多媒体技术的发展和信息社会的来临，对平板显示器性能的要求越来越高。近年新出现的三种显示技术：等离子显示器、场发射显示器和有机电致发光显示器(OLED)，均在一定程度上弥补了阴极射线管(CRT)和液晶显示器(LCD)的不足。其中，OLED具有自主发光、低电压直流驱动、全固化、视角宽、颜色丰富等一系列的优点，与液晶显示器相比，OLED不需要背光源，视角大，功耗低，其响应速度达液晶显示器的1000倍，其制造成本却低于同等分辨率的液晶显示器，因此，有机电致发光二极管(OLEDs)由于其在新一代显示器和照明技术中的潜在应用而引起广泛注意，  其应用前景十分广阔。有机电致发光器件是自发的发光器件，OLED发光的机理是在外加电场作用下，电子和空穴分别从正负两极注入后在有机材料中迁移、复合并衰减而产生发光。OLED的典型结构包括阴极层、阳极层，和位于这两层之间的有机薄膜层，有机薄膜层中可包括电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层、空穴传输层、空穴注入层和有机发光层中的一种或几种功能层。自从Eastman Kodak Company的C.W.Tang(C.W.Tang和S.A.Vans lyke，Applied Physics Letters，Volume 51，P913，1987)报导了低电压驱动的层叠型有机电致发光器件以来，人们对利用有机材料作为组成材料的有机电致发光器件已经进行了很多研究(U.S.Pat.Nos.5,141,671；4,539,507；6,020,078；5,935,720；5,972,247；5,593,788；4,885,211；5,059,862；5,104,740；5,069,975；5,126,214；5,389,444；6,165,383；6,245,449；6,861,162 B2；6,833,202 B2；Chen，Shi and Tang，Macromol.Symp.，1997，125，1；Segura，Acta.Polym.，1998，49，319；Mitschke and Bauerle，J.Mater.Chem.2000，10，1471)。然而，尽管有 机电致发光的研究进展非常迅速，但是仍然有很多问题急需解决，如：外量子效率(EQE)的提高，色纯度更高的新材料的设计与合成、高效电子传输/空穴阻挡新材料的设计与合成等。对于有机电致发光器件来说，器件的发光量子效率是各种因素的综合反映，也是衡量器件品质的一个重要指标。一般来说，造成器件EQE低的一个主要原因，是由发光材料的电荷注入与传输不平衡引起的。同时，这种不平衡也严重地影响器件的稳定性，使器件达不到实用化的要求。如果不能达到平衡，则电流将作无效的(不发光)流动。例如，如果我们不能使载流子的复合局域于器件内某些希望的区域(通常是发光层)，而使之发生于容易猝灭的电极和工作物质的界面处，则器件发光的量子效率将大大降低。要克服这一困难必须使两个电极及工作物质界面层处的势垒有一种合理的安排。势垒的产生是因正(或负)电极的功函数与工作物质的离子化电位(或电子亲和能)间存在差异而引起的，为了要保证载流子的注入能在较低的驱动电压下进行，一般说来要求这些势垒不能太高。为此，必须对势垒的高低作一定的预测。但遗憾的是有关这些工作物质的离子化电位(IP)或电子亲和能(EA)在文献中报道甚少，而通过理论计算得到的数值一般比较分散，这就难以选择合适的电子传输/空穴阻挡新材料使之与电极材料相匹配。由于很多有机材料能有效地传输空穴，所以为了提高器件的发光效率，在很多情况下，往往在阴极一侧额外加一层电子传输/空穴阻挡层，以阻挡空穴传输，将载流子复合限制在发光层区域。2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-邻二氮杂菲(BCP)和1，3，5-三(N-苯基-2-苯并咪唑)苯(TPBI)是广泛应用于电致发光器件中的电子传输/空穴阻挡材料，但其在器件中稳定性有待进一步提高。另外的空穴阻挡材料是双(2-甲基-8-羟基喹啉)(4一苯酚基)铝((II1)(BAIq)。其器件的寿命和稳定性都能得到显著改善，但是缺点是含有BAlq器件的发光效率比含有BCP(T.Watanabe et al.，Proc.SPIE 2001，4105，175)器件的发光效率显著的低(约40％)。因此，尽管BAlq能够实现良好的寿命，但总的说来不是令人满意的空穴阻挡材料，其原因是所制备的器件效率太低。