一种具有电子传输功能的有机电致发光化合物及其制备方法与流程

本技术属于有机发光材料，尤其涉及一种电子传输材料及其制备方法。

背景技术：

1、伴随着信息技术的快速发展，人们对信息显示系统的性能也提出了新的目标和要求，显示器具有高亮度、高分辨率、宽视角、低能耗成为研究热点。有机电致发光(oled)显示技术能够满足人们的上述需求，同时具有较宽的工作温度、可实现柔性显示等其他优点。它具有如下结构：阳极、阴极以及介于两者之间的有机材料层。为了提高有机电致发光元件的效率和稳定性，有机材料层通常包括具有不同材料的多层，例如空穴注入层(hil)、空穴传输层(htl)、发光层、电子传输层(etl)和电子注入层(eil)。这种有机发光元件中，当在阳极和阴极之间施加电压时，来自阳极的空穴和来自阴极的电子注入有机材料层，产生的激子在迁移至基态时产生具有特定波长的光。

2、电子传输层是负责调节电子的注入速度和注入量，为了提高电子的注入和传输，需要采用高迁移率的电子注入、传输材料。电子传输材料需要具有较高的玻璃化转换温度(tg)，广泛常用的电子传输材料有bphen、tpbi、bcp、balq、taz等。而在一些发光器件中，尤其是蓝光器件中，需要电子传输材料的三线态能级高于发光染料的三线态能级，从而将激子充分地限制在发光层中。

3、目前电子传输型材料的结构中通常包含具有电子传输性能的吡啶、嘧啶、噁二唑、三氮唑、咪唑等含氮杂环等吸电子基团，但是一般有机材料的电子迁移率低，而空穴迁移率较高，使发光器件内部的电子-空穴不平衡，从而导致器件效率降低，稳定性差，寿命短等问题。为了解决现存在问题，通过在母核上引入特定官能团，具体地，三嗪，吡啶，嘧啶是吸电子能力强的官能团，能够有效提高电子传输材料的电子迁移率；并且用含有氰基的特定官能团，进一步提高电子传输材料的电子迁移率，改善有机电致发光器件内部电子-空穴不平衡的问题，同时保证材料的高三线态能级(et)，宽带隙，进一步提高发光效率，并改善器件各层能级匹配程度，降低驱动电压，延长器件寿命，与现有技术相比具有优异的器件性能。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种电子传输材料，旨在解决现有电子传输材料存在电子迁移率低，导致器件效率降低，稳定性差，寿命短等问题。本发明通过在母核上引入特定官能团，具体地，三嗪，吡啶，嘧啶是吸电子能力强的官能团，能够有效提高电子传输材料的电子迁移率；并且用含有氰基的特定官能团，进一步提高电子传输材料的电子迁移率，改善有机电致发光器件内部电子-空穴不平衡的问题，同时保证材料的高三线态能级(et)，宽带隙，进一步提高发光效率，并改善器件各层能级匹配程度，降低驱动电压，延长器件寿命，与现有技术相比具有优异的器件性能。

2、本技术是这样实现的，一种电子传输材料，所述电子传输材料的结构式如式i所示：

3、

4、其中，

5、ar1选自至少一个氰基取代的苯、联苯、三联苯、萘、苯基萘、萘基苯；

6、ar2选自c6-c18的芳基、杂芳基；

7、l选自单键、c6-c18的芳基、杂芳基；

8、所述l进一步的选自单键、苯基、联苯基；

9、r选自c1-c6的烷基，所述r进一步的选自甲基；

10、r1选自苯基，联苯基，c1-c10烷基取代的苯基；

11、r2选自氢、氘、苯基、萘基。

12、r1优选苯基、联苯基、c1-c3的烷基取代的苯基；

13、进一步，通式i具有如下所示通式：

14、

15、

16、所述的一种电子传输材料选自下述结构式所示化合物中的任一种：

17、

18、

19、

20、

21、

22、

23、

24、

25、

26、制备方法

27、本技术的另一目的在于电子传输材料的制备方法，所述电子传输材料的制备方法包括：

28、

29、注：式中r、r1、r2、l、ar1、ar2如前述限定，hal1、hal2分别选自氟、氯、溴、碘；a选自硼酸基团、硼酯基团。

30、在氮气环境下，将原料b溶解于四氢呋喃中，并使用液氮将溶液冷却到-70℃。接着，向其中缓慢注入正丁基锂，并且搅拌混合物30-40min。随后，向反应容器中缓慢注入溶于四氢呋喃中的原料a。将反应器加热至室温，并随后搅拌混合物10-12h。反应完成后，将反应物倒入氯化铵水溶液中并且分离有机层，去除溶剂，烘干，从而获得中间体1。

31、将中间体1用干燥的dcm溶解，在0℃下搅拌30-40分钟，然后滴加msa，滴毕，缓慢升至室温，继续反应5-6h。反应完成后加入碳酸氢钠淬灭反应。然后，将得到的混合物用二氯甲烷萃取，得到有机相，之后用无水硫酸镁处理以去除水分，并将由此得到的残余物通过快速柱色谱分离和纯化，得到中间体2。

32、将中间体2和t-buok加入到反应瓶中，加入dmf溶剂，并搅拌充分混合。室温时滴加ri，升温至100-120℃后，反应1-2小时再滴加ri，反应1-2小时后，再滴原料c，反应过夜。降至室温，将反应液倒入冷水中，然后用乙酸乙酯萃取，再水洗两遍，随后用无水硫酸镁干燥，最后以二氯甲烷和石油醚的混合物作为洗脱剂(vdcm：vpe＝1:16)，用管柱色谱法纯化剩余物质，得到中间体3。

33、在氮气保护下，将中间体3与原料d在甲苯、乙醇和水的混合溶剂中搅拌均匀后加入x-phos，醋酸钯(pd(oac)2)、碳酸铯，搅拌充分后升温至90-110℃并搅拌反应10-12h，反应结束后稍降温度，使用硅藻土进行过滤，除去盐以及催化剂，滤液冷却至室温后，水洗三遍，保留有机相，接着用乙酸乙酯萃取水相；合并有机相后，使用无水硫酸镁进行干燥，并且使用旋转式蒸发器去除溶剂得到通式1所示化合物。

34、特别需要指出地是，对于制备方法中各个中间体，当其为现有技术时，可以直接购买使用。例如中间体3，可以使用4-溴-9-甲基-9-苯基-9h-芴(cas：1548450-59-4)、3-溴-9-甲基-9-苯基-9h-芴(cas：2291978-33-9)、2-溴-9-甲基-9-苯基-9h-芴(cas：1548450-68-5)、1-溴-9-甲基-9-苯基-9h-芴(cas：2197998-13-1)、2-溴-9-乙基-9-苯基-9h-芴(cas：1345860-67-4)、2-氯-9-甲基-9-苯基-9h-芴(cas：2331184-24-6)等。

35、本技术的另一目的在于一种发光器件，所述发光器件包括上述的电子传输材料。

36、本技术的另一目的在于一种发光装置，所述发光装置包括上述的发光器件。

37、本发明还提供了一种显示面板，其包括有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括阳极、阴极、以及位于所述阳极和阴极之间的多层有机膜层，该多层有机膜层至少包括发光层(eml)和电子传输层(etl)和/或空穴阻挡层(hbl)，其中所述电子传输层或空穴阻挡层包括本发明的意一种或几种所述的化合物。

38、发光层可包括本领域公知的发光材料。进一步地，发光材料可包括主体材料和掺杂材料。其中主体材料可选自本领域公知的主体发光材料和/或本发明任意一种或几种所述的化合物。掺杂材料根据发光原理不同可选自本领域公知的荧光发光材料、磷光发光材料或热活化延迟荧光(tadf)发光材料等；根据发光颜色不同可选自本领域公知的蓝色发光材料、绿色发光材料、红色发光材料。本领域公知的主体材料可根据客体材料发光原理、发光颜色的不同进行搭配选择；可以是荧光主体材料、单极性主体材料、双极性主体材料、双主体材料等，并且可以是蓝光主体材料、绿光主体材料、红光主体材料。

39、本发明的显示面板中，多层有机膜层中还可以包含其它功能层。作为示例，其它功能层可包括空穴阻挡层(hbl)。例如，空穴阻挡层层合于发光层和电子传输层之间。在一些实施方式中，空穴阻挡层(hbl)的空穴阻挡材料(hbm)可选自本领域公知的hbm(例如bcp、tpbi、tmpypb、dpepo、taz等)和/或本发明的任意一种或几种所述的化合物。

40、在一些实施方式中，其它功能层还可包括空穴注入层(hil)、空穴传输层(htl)、电子阻挡层(ebl)、发光辅助层(prime层)、电子注入层(eil)等。各层的材料(如空穴注入材料him、空穴传输材料htm、电子阻挡材料ebm、电子注入材料eim)可分别选自本领域已知的相应材料。

41、本发明提供一种显示装置，其包括本发明所述的显示面板。显示装置的示例包括但不限于手机、电脑、电视、智能手表、智能汽车、vr或ar头盔等，本发明对此不作特殊限定。

42、有益效果

43、与现有技术相比本技术提供的电子传输材料通过在母核上引入特定官能团，具体地，三嗪，吡啶，嘧啶是吸电子能力强的官能团，能够有效提高电子传输材料的电子迁移率；并且用含有氰基的特定官能团，进一步提高电子传输材料的电子迁移率，改善有机电致发光器件内部电子-空穴不平衡的问题，同时保证材料的高三线态能级(et)，宽带隙，进一步提高发光效率，并改善器件各层能级匹配程度，降低驱动电压，延长器件寿命，与现有技术相比具有优异的器件性能。