[发明专利]高Tg有机电子传输材料

说明书

本发明涉及“高Tg有机电子传输材料”，属于有机电子发光材料领域。高Tg有机电子传输材料，具有式(I)所述的结构，其中，9,9'‑螺二芴连接位置为1‑,2‑,3‑,或4‑位；其中，Ar₁、Ar₂独立地表示为未取代或者C1‑C6取代的C6‑C25芳基。材料实验表明，本发明式(I)所述的化合物具有高玻璃化转变温度，因此证明本发明式(I)所述的化合物为高形态稳定性的有机材料。器件实验表明，使用本发明的有机电子传输材料制备的仅电子有机半导体二极管器件及有机电致发光器件性能良好且稳定，器件寿命长。

技术领域

本发明涉及新型的高Tg有机电子传输材料，属于电子发光材料领域。

背景技术

仅电子有机半导体二极管器件是单载流子器件的一种，作为功率半导体装置用于智能数字功率集成电路的开关或整流器。其中本发明的电子传输材料也可应用于有机电致发光器件及场效应晶体管。

仅电子有机半导体二极管器件为在两个金属、无机物或有机化合物的电极之间通过旋涂或沉积一层或多层有机材料而制备的器件。一个经典的一层仅电子有机半导体二极管器件包含阳极，电子传输层和阴极。在多层仅电子有机半导体二极管器件阳极和电子传输层之间可以加入空穴阻挡层，而电子传输层和阴极之间可以加入电子注入层。空穴阻挡层，电子传输层和电子注入层分别由空穴阻挡材料，电子传输材料和电子注入材料组成。连接到仅电子有机半导体二极管器件的电压到达开启电压后，由阴极产生的电子经电子传输层传输到阳极，相反地,空穴不能从阳极注入。仅电子有机半导体二极管器件中的电子传输材料可应用到其它半导体器件如有机电致发光器件。有机电致发光器件市场庞大，因而稳定、高效的有机电子传输材料对有机电致发光器件的应用和推广具有重要作用，同时也是有机电致发光大面积面板显示的应用推广的迫切需求。

市场上现有较多使用的电子传输材料向红菲咯啉(bathophenanthroline,BPhen)和浴铜灵(bathocuproine,BCP)，基本上能符合有机电致发光面板的市场需求，但其效率和稳定性仍有待进一步提高。从BPhen及BCP的分子结构中分析(见下式，分子结构的镜面用虚线表示)，其对称结构会使分子倾向有规则地堆叠，时间过后容易做成结晶。电子传输材料一旦结晶，分子间的电荷跃迁机制跟在正常运作的非晶态薄膜机制不相同，引致电子传输性能改变。如果BPhen对称分子结构的材料在有机电致发光器件中使用，时间过后会使整个器件导电性能改变，令电子和空穴电荷迁移率失衡，引致到器件效能下降，也可能会在器件中产生局部短路，影响器件稳定性，甚至令器件失效。(参考文献Journal of AppliedPhysics 80,2883(1996)；doi:10.1063/1.363140)

发明内容

针对上述材料的缺陷，本发明提供一种可应用在长寿命仅电子有机半导体二极管器件和有机电致发光器件中的高形态稳定性的有机电子传输材料。

高Tg有机电子传输材料，具有式(I)所述的结构，

其中，9,9'-螺二芴连接位置为1-,2-,3-,或4-位；其中，Ar₁、Ar₂独立地表示为未取代或者C1-C6取代的C6-C25芳基。

优选：Ar₁，Ar₂独立地表示为C1-C5烷基取代或者苯基取代或者未取代的苯基、萘基、蒽基，菲基，芘基，苝基，荧蒽基，(9,9-二烷基取代或未取代芳基)芴基或9,9-螺芴基。

优选：其中，9,9'-螺二芴连接位置为2-或4-位；其中，Ar₁、Ar₂独立地表示为苯基，甲苯基，二甲苯基，萘基，甲基萘，联苯基，二苯基苯基，萘基苯基，二苯基联苯基，(9,9-二烷基)芴基，(9,9-二甲基取代或未取代苯基)芴基，9,9-螺芴基。