[发明专利]N,N’-双(三苯胺基)芴二胺类空穴注入材料的制备及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及N，N’-双(三苯胺基)芴二胺类化合物，其制备方法，该化合物用作有机电致发光器件空穴注入层材料的用途，以及空穴注入层含有该化合物的有机电致发光器件。 

背景技术

有机电致发光因为其优良的发光性能吸引众多研究者的注意。1987年，邓青云(Tang，C.W.etAl.Appl.Phys.Lett.1987，52，913)研究小组首次提出了第一个非晶体的OLED。1990年Burroughes等人(Burroughes，J.H.et al.Nature1990，347，539)首次报道了第一个高分子发光二极管，自此有机电致发光研究进入一个全新的阶段。近几十年，相应快、亮度高、工作电压低、面积大的有机发光二极管，已经被应用于不同的平面显示器中。 

OLED的发光机制在于电子和空穴分别从阴阳极注入后，通过在两电极间的多层有机功能层(空穴注入层HJL，空穴传输层HTL，发光层EML，电子传输层ETL，电子注入层EJL)在发光分子中结合形成激发子，激子辐射衰变而发光。由于电子和空穴的输送率一般很难均等，由此造成激发光效率降低。要保持电荷载体的平衡，各功能层的优化是至关重要的。 

要获得性能优异的器件，首先要选择合适的材料。在组成有机发光二极管的诸多材料中，有机空穴注入材料的成膜性及其薄膜的热稳定性和厚 度对提高有机电致发光器件的效率和寿命具有重要的作用(Angew.Chem.Int.Ed.1998，37，402；Huang，J.et al.Appl.Phys.Lett.2002，79，139；Friend，R.H et al.Nature，1999，397，121；Vanslyke et al.US Patent No.5061569)。ITO(氧化铟锡导电玻璃)基板表面的粗糙度直接影响元件的发光效率，造成驱动寿命降低，元件短路等。通常采用在ITO玻璃和空穴传输层间增加空穴注入层可降低界面的能障，进而降低器件的起始电压。但加入这一空穴注入层后又往往要增加器件在正常工作的工作电压，从而缩短器件的使用寿命。目前常用的空穴注入材料有酞菁铜CuPc(最高占据电子轨道HOMO＝4.8eV)，4，4′，4″-三-[(N-苯基-N-2-萘基)胺基]三苯胺2-TNATA(HOMO＝5.1eV)，掺杂聚噻吩PEDOT(HOMO＝5.0eV)等。尽管它们都能达到降低起亮电压的效果，但其中大多材料的Tg低于100℃，PEDOT价格昂贵，CuPc会吸收红光。2-TNATA具良好的热稳定性(Tg＝110℃)和成膜性，无论以单一或P型掺杂作空穴注入材料，都能有效降低阳极和空穴传输层间势垒和器件的驱动电压，但其空穴注入能力受空穴注入层厚度的影响较大。因此优选空穴注入材料是近年来OLED材料研究中的热点之一。 

含芴环内核的化合物具有高的HOMO能级且芴类衍生物具有高的热氧稳定性和刚硬性，化合物的Tg随分子中三苯胺单元数的增加而升高，将多个三苯胺与芴二胺结合在一起，增加了分子的几何构型，提高分子体积和分子量，从而提高材料的耐热性和成膜性。目前以芴为母体，含三苯胺功能团的空穴注入材料多为含4个共平面的氮原子(US6541129B1；WO2006/0406441A1)。

发明内容

本发明旨在提供一类新型的N，N’-双(三苯胺基)芴二胺衍生物。 

本发明的另一目的是提供N，N’-双(三苯胺基)芴二胺衍生物的制备方法。 

本发明的进一步的目的是提供N，N’-双(三苯胺基)芴二胺衍生物用作空穴注入材料的用途。 

本发明的另一目的是提供含该有机空穴注入材料的有机电致发光器件(OLED)。 

本发明所提供的新型N，N’-双(三苯胺基)芴二胺衍生物(编号为BUHI)具有如下的结构通式(I)： 

其中R₁，R₂为n＝C₁～C₂₀的烷基、苯基或苄基，R₁和R₂可以相同也可以不同。 

当R₁＝R₂＝n-C₄H₉(正丁基)时，所述N，N’-双(三苯胺基)芴二胺衍生物(BUHI)为N，N’-双(4-N，N-二苯氨基苯基)9，9-二正丁基芴-2，7-二胺(编号为BUHI3)，其结构式如(II)所示：