[发明专利]膦硫基电子传输材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机半导体材料领域，尤其涉及一种膦硫基电子传输材料及其制备方法和应用。

背景技术

有机电致发光器件有轻、薄、自发光、低消耗功率、不需要光源、无视角限制、高反应速率及可制作在软性基板等优良特性，已被视为平面显示器和软性显示器的明日之星。传统的电子传输材料的载流子迁移率是空穴传输材料的千分之一，且热稳定性不佳，因此，常导致发光效率不佳或是元件寿命不长等问题，根据相关文献表示，电子传输材料所占电荷消耗比率达35.9%，是仅次于发光层的消耗（39.8%），因此现今开发高载流子的电子传输材料是现今OLED才材料开发的重点。

Alq₃因具有好的成膜性，因此，是目前常用的电子传输材料的主发光体，不过陆续有一些载流子迁移率和T_g高于Alq₃的材料出现，如金属（Be，Al，Zn）络合物、1，2，4-膦硫（TAZ）的衍生物、含氟化合物和含硅化合物等，然而，这些已知的材料载流子迁移率仍不佳，且有着热稳定性不佳或运用在器件上产生电流密度低等问题，因此，开发新的电子传输材料是一个很重要的课题。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种电子迁移率较高、热稳定性较好的膦硫基电子传输材料。

本发明的技术方案如下：

本发明提供的膦硫基电子传输材料，其结构如式所示：

即2-(4’-(二苯基膦硫)联苯-3-基)-1-苯基-1H-苯并[d]咪唑。

本发明还提供一种上述所述膦硫基电子传输材料的制备方法，包括如下步骤：

分别提供如下结构式表示的化合物A和B，

即2-(3-溴苯基)-1-苯基-1H-苯并[d]咪唑；

即(4-频哪醇硼酸酯苯基)二苯基膦硫；

在无氧环境（优选氮气、氩气中的一种或两种组成的无氧环境）下，将摩尔比为1:1～1.2的化合物A和B添加入含有催化剂和碱溶液的有机溶剂溶解后，于70～130℃下进行Suzuki耦合反应12～48小时，降温后停止耦合反应，向反应液中加入甲醇沉析，通过索氏提取器过滤之后依次用甲醇和正己烷抽提，然后以氯仿为溶剂抽提至无色，收集氯仿溶液并旋干得到粉末，收集粉末后在真空下50℃干燥24h后，即得如下结构式表示的所述膦硫基电子传输材料：

所述膦硫基电子传输材料的制备方法中，所述催化剂为双三苯基膦二氯化钯或四三苯基膦钯；或者所述催化剂为摩尔比为1:4～8的有机钯与有机膦配体的混合物，且所述有机钯为醋酸钯或三二氩苄基丙酮二钯，所述有机膦配体为三邻甲苯基膦混合物或2-双环己基膦-2’，6’-二甲氧基联苯；所述催化剂与所述化合物A的摩尔比为1:20～1:100。

所述膦硫基电子传输材料的制备方法中，所述碱溶液选自碳酸钠溶液、碳酸钾溶液及碳酸氢钠溶液中的至少一种，且碱溶液中，碱溶质与化合物A的摩尔比为20:1。所述膦硫基电子传输材料的制备方法中，所述有机溶剂选自甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的至少一种。

所述膦硫基电子传输材料的制备方法中，Suzuki耦合反应，优选反应温度为90～120℃，反应时间为24～36小时。

本发明还提供上述膦硫基电子传输材料在有机电致发光器件电子传输层中的应用。

（1）本发明所述的膦硫基电子传输材料中，四面体结构的二苯膦硫基团含有吸电子P=S，是一个较好的电子传输单元；苯并咪唑也具有优良的电子传输性能，可以避免电荷局部堆积和区域富集，进一步提高载流子的注入；因此，该材料电子迁移率较高，作为电子传输层用于器件中能提高发光效率；

（2）本发明所述的膦硫基电子传输材料的热稳定性较好；

（3）上述膦硫基电子传输材料的制备方法，采用了较简单的合成路线，从而减少工艺流程，原材料价廉易得，使得制造成本降低；且制得的聚合材料结构新颖，成膜性能优良，可适用于有机电致发光器件。

附图说明

图1为实施例1制得的膦硫基电子传输材料的热失重分析图；

图2为实施例5的有机电致发光器件结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明专利的内容，下面通过具体的实例和图例来进一步说明本发明的技术案，具体包括材料制备和器件制备，但这些实施实例并不限制本发明，其中，化合物A和化合物B均购自于百灵威科技。