[发明专利]含POSS杂化电子传输材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属电致发光材料技术领域，具体涉及一类POSS(笼型多面低聚倍半硅氧烷，Polyhedral oligomeric silsesquioxane)杂化电子传输材料及其制备方法。

背景技术

自从1990年Burroughes等报道了第一个聚合物电致发光器件以来，有机/聚合物电致发光的研究取得了长足的发展，高效的载流子传输材料的发展也越来越受到人们的重视。就目前载流子传输材料的研究现状来说，电子传输材料的研究落后于空穴传输材料的研究，己有的电子传输材料的电子迁移速率约为10^-4～10^-6cm²V^-1s^-1，而常用的空穴传输材料如TPD的空穴迁移速率可以达到10^-2cm²V^-1s^-1，因此即使是使用了电子传输层，多层器件中还是不能实现真正的载流子传输平衡，这就需要开发出性能更加优越的电子传输层。一般来说，电子传输材料都是具有大共扼结构的平面芳香族化合物，它们大多有较好的接受电子能力，同时在一定正向偏压下又可以有效地传递电子。目前已知的性能优良的电子传输材料并不多，其中一个重要原因就是存在电子捕获。

研究表明，作为有机电致发光器件的电子传输材料必须满足以下要求：具有较高的电子迁移率，易于传输电子；具有较高的电子亲和势，易于由阴极注入电子；有较高的电离能，对空穴有阻挡作用；激发能量高于发光层的激发能量；不能与发光层形成激基复合物；成膜性和化学稳定性好，不易结晶。目前研究较多的主要为具有大的共轭平面的芳香族有机小分子和具有高荧光量子效率的金属有机配合物。

平面共轭杂环有机小分子具有性较好的电子流动性，是综合性能优良的电子传输材料。这类材料包括噁二唑、噻二唑、1，2，4-三唑衍生物(TAZ)、均三唑、萘环、喹啉环、苯醌、4，4′-二(2，2-二苯乙烯基)联苯(DPV Bi)等及其衍生物，除此之外还有一些含有大的平面共轭环的化合物。

CN1858925公开了一种含有掺杂的三嗪电子传输层的有机发光器件；CN1775779公开了二苯醚型唑衍生物电子传输材料及其制备新方法和应用；CN1621489公开了具有电子传输性能的聚苯乙炔电致发光材料，该聚合物由有空穴传输能力的发光单元单体和有电子传输功能的噁二唑单元单体通过Gilch反应聚合而制得；CN1834094公开了一种三齿中性配体及其稀土铕配合物和采用这种铕配合物作为发光材料的电致发光器件，该三齿中性配体为含噁二唑基团的联吡啶衍生物；CN1938297公开了具有取代有吡啶基的噁二唑环结构的化合物，提高了有机电致发光装置的发光效率和耐久性；CN1919842公开了一种噁二唑

类化合物，及以该化合物为配体的配合物，这种配合物具有较高的热稳定性和发光效率，可以作为电子传输材料、磷光发光材料应用于电致发光器件中；CN1854136公开了一种能有效传输能量，同时具有空穴和电子传输性能的含咔唑基的1，3，4-噁二唑衍生物的电致发光材料，以及以这种材料作为掺杂主体的电致发光器件。

然而，现有有机电子传输材料的热稳定性有待于进一步提高，有机材料/无机电极界面稳定性还存在一定问题，有机材料和无机电极的界面不仅仅是单纯的能带排列，界面处来自毗邻的两种功能层的不同分子会发生多种相互作用，会严重影响有机发光器件界面的特性，进而影响有机发光器件的整体性能。

POSS分子的尺寸约1～3nm，其笼型结构与二氧化硅相似(Si∶O＝1∶1.5)。POSS分子热力学性质稳定、密度低，具有优异的力学性能。其笼型结构的八(或十，或十二)个顶点可键接不同的有机官能团，成为POSS有机官能单体，是一类多功能的有机无机杂化分子。这赋予POSS对有机材料具有良好的相容性，甚至可以通过化学键接枝在高分子的侧链或直接进入主链和交联网络，制备出共混型、共聚或交联的杂化聚合物或聚合物复合材料。

发明内容

本发明的目的是提供一类POSS杂化电子传输材料及其制备方法，该方法是含活性基团的低聚倍半硅氧烷与有机电子传输材料在溶液体系中发生化学反应得到有机-无机杂化材料，所得材料具有良好的热稳定性和优异的电子传输性能，并改善与无机电极界面间相互作用的稳定性，可广泛用于电致发光元件、发光器件、二极管、光电池、光敏元件、各种电极/聚合物/电极元件等领域。