CN112574045A - 空穴传输材料及其制备方法、电致发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种空穴传输材料及其制备方法、电致发光器件。所述空穴传输材料的分子结构的主链中具有螺蒽芴结构，其分子结构的支链结构中具有芳基或杂芳基结构。本发明中所提供的空穴传输材料能够有效提高有机材料的空穴注入和传输性能，从而改善电致发光器件的电子和空穴平衡，达到较低的电压和较高的效率。

Description

空穴传输材料及其制备方法、电致发光器件
技术领域
本发明涉及一种显示技术领域，特别是一种空穴传输材料及其制备方法、电致发光器件。
背景技术
有机电子器件是指由阳极、阴极及夹在阳极和阴极之间的有机层构成的器件，包括有机发光二极管、有机太阳能电池、有机半导体、有机晶体等。其工作原理为在电极上施加外加电压，将空穴和电子注入有机层中形成激子，从而辐射发光(有机发光二极管)；或外部光源被有机材料吸收形成激子，而激子分离成空穴、电子被传递至电极而储存(有机太阳能电池)。
有机电子器件的有机层都是一层或多层有机材料，分别为空穴注入或传输材料，电子注入或传输材料，或发光材料等。其中，这些不同的有机材料在不同有机电子器件中都基于相似的原理操作：
有机发光二极管是将电能转化为光能的现象，其结构通常为阳极、阴极及置于其之间的多层有机材料层。有机材料层根据功能分为空穴注入材料，空穴传输材料、电子注入材料、电子传输材料和发光材料。此外，发光材料根据发光颜色又分为蓝色、天蓝色、绿色、黄色、红色和深红色等发光材料。
有机发光二极管的评价指标主要为电压、效率和寿命，如何开发低电压、高效率和长寿命的电致发光器件一直是研发界和商业界追求的目标，这需要高迁移率的电子/空穴注入和传输材料，高效率的发光材料以及器件中电子和空穴的有效平衡。另外，基于有机材料的可量产性，也必须考虑材料的蒸镀类型(升华型或熔融型)、分解温度、玻璃化转变温度和放气现象等。特别是量产中需要蒸镀较厚的空穴传输材料，这种材料中的升华型材料会严重影响量产膜厚的均匀性，所以开发熔融型的空穴传输材料也成为一个重要方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种空穴传输材料及其制备方法、显示器件，以解决现有技术中在制备显示器件时，蒸镀的空穴传输材料不稳定、不利于量产等问题。
为实现上述目的，本发明提供一种空穴传输材料，所述空穴传输材料的分子结构的主链中具有螺蒽芴结构，其分子结构式如下所示：
Figure BDA0002822916000000021
其中，Ar1、Ar2、Ar3和Ar4中包含至少一个芳基或杂芳基；R为C1-C60的烷基、C1-C60的芳基或C1-C60的杂芳基中的至少一种；R1-R6分别为氢、氘、C1-C60的烷基、C1-C60芳基或C1-C60杂芳基中的至少一种；a、b、c和d为小于5的整数。
进一步地，所述Ar1、Ar2、Ar3和Ar4的分子结构为以下结构中的一种：
Figure BDA0002822916000000022
其中，所述R7-R10和所述L为C1-C60的芳基或C1-C60杂芳基。
进一步地，所述L为下述基团结构中的一种：
Figure BDA0002822916000000023
Figure BDA0002822916000000031
进一步地，当a、b、c和d为0时，所述R3-R6分别为氢或氘中的一种；当a、b、c和d为1-4时，所述R3-R6分别为C1-C60的烷基、C1-C60芳基或C1-C60杂芳基。
进一步地，当a、b、c和d为0时，所述空穴传输材料的分子结构式为：
Figure BDA0002822916000000032
进一步地，所述R为以下基团结构中的一种：
Figure BDA0002822916000000033
本发明中还提供了一种空穴传输材料的制备方法，所述制备方法中包括以下步骤：
制备第一化合物：所述第一化合物的分子结构中包含以下结构：
Figure BDA0002822916000000041
其中，R为C1-C60的烷基、C1-C60的芳基或C1-C60的杂芳基中的至少一种；X为卤族元素中的一种。
合成第一目标物：将第一化合物和第二化合物置于反应容器中进行脱氧处理。加入催化剂至所述反应容器中，并在温度50℃-150℃的条件下充分反应得到第一溶液。所述第二化合物的分子结构中包含至少一个芳基或杂芳基。
纯化处理第一目标物：使用淋洗液，通过硅胶柱层析方法纯化所述第一溶液，得到所述空穴传输材料。
进一步地，所述制备第一化合物步骤中还包括以下步骤：
制备第三化合物：所述第三化合物的分子结构中包含下述结构：
Figure BDA0002822916000000042
合成第二目标物：将所述第三化合物、浓盐酸和冰醋酸置于反应容器中，在50-100℃的温度下充分反应后加入碳酸氢钠，得到第二溶液，所示第二溶液中含有所述第二目标物。
萃取第二目标物：在所述第二溶液中加入二氯甲烷进行萃取，得到所述第二目标物。
纯化处理第二目标物：使用淋洗液，通过硅胶柱层析方法纯化所述第二目标物，得到所述第一化合物。
进一步地，所述制备第三化合物步骤中包括以下步骤：
将第四化合物溶解在四氢呋喃中，并加入丁基锂，反应后得到反应液。将第五化合物溶解在四氢呋喃中，并滴加至所述反应液中，充分反应后得到第三溶液。去除第三溶液中的液体，得到所述第三化合物。
其中，所述第四化合物的分子结构中包含以下结构：
Figure BDA0002822916000000051
所述第四化合物的分子结构中的Y为卤族元素。所述第五化合物的分子结构式中具有蒽结构。
本发明中还提供一种电致发光器件，所述电致发光器件中包括衬底层、第一电极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层以及第二电极。所述第一电极设于所述衬底层上。所述空穴注入层设于所述第一电极上。所述空穴传输层设于所述空穴注入层上。所述发光层设于所述空穴传输层上。所述电子传输层设于所述发光层上。所述电子注入层设于所述电子传输层上。所述第二电极设于所述电子注入层上。
其中，所述空穴注入层和/或所述空穴传输层中具有如上所述的空穴传输材料。
本发明的优点是：本发明的一种空穴传输材料，其分子结构中的芳胺能够有效提高有机材料的空穴注入和传输性能，从而改善电致发光器件的电子和空穴平衡，达到较低的电压和较高的效率。而在芴的4位引入烷基、芳基或杂芳基结构能够调节材料的蒸镀温度，熔融或升华特性，迁移率等，从而有利于量产蒸镀的稳定性和提高器件的性能。
附图说明
图1为本发明应用实施例中电致发光器件的层状结构示意图。
图中部件表示如下：
衬底层1；第一电极2；
空穴注入层3；空穴传输层4；
电子阻挡层5；发光层6；
电子传输层7；电子注入层8；
第二电极9。
具体实施方式
以下为本发明的具体实施例，证明本发明可以实施，所述发明实施例可以向本领域中的技术人员完整介绍本发明，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的发明实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
实施例1
本发明实施例中提供了一种空穴传输材料，所述空穴传输材料的分子结构式中的主链为螺蒽芴结构，其分子结构式为：
Figure BDA0002822916000000061
其中，Ar1、Ar2、Ar3和Ar4中包含至少一个芳基或杂芳基；R为C1-C60的烷基、C1-C60的芳基或C1-C60的杂芳基中的至少一种；R1-R6分别为氢、氘、C1-C60的烷基、C1-C60芳基或C1-C60杂芳基中的至少一种；a、b、c和d为小于5的整数。
具体的，在本发明实施例中，所述Ar1为的分子结构为：
Figure BDA0002822916000000062
并且R7和R8为芳基结构或杂芳基结构。
所述R为的结构式为：
Figure BDA0002822916000000071
所述a-d均为0，且R1-R6均为氢键。
具体的，所述空穴传输材料的分子结构式为：
Figure BDA0002822916000000072
本发明实施例中还提供了上述空穴传输材料的制备方法，其包括以下制备步骤：
步骤S10)制备第三化合物：所述第三化合物的分子结构式中包含以下结构：
Figure BDA0002822916000000073
其中，此分子结构式中的X为卤族元素，R为C1-C60的烷基、C1-C60的芳基或C1-C60的杂芳基中的至少一种。
具体的，制备第三化合物步骤中包括：
将第四化合物(11mmol,3.43g)和四氢呋喃(20mL)加入至一反应容器中，并将所述反应容器置于氩气环境下，搅拌溶解。将反应容器置于温度为-60℃至-90℃，优选为-78℃的环境下，缓慢滴入丁基锂(7.5mL，1.6M)，并保温反应1小时，得到反应液。其中，所述第四化合物的分子结构中包含以下结构：
Figure BDA0002822916000000081
此分子结构式中的X和Y均为卤族元素，R为C1-C60的烷基、C1-C60的芳基或C1-C60的杂芳基中的至少一种。
将第五化合物(10mmol，2.22g)溶解在四氢呋喃(20mL)中，并也在温度为-60℃至-90℃，优选为-78℃的环境下缓慢滴入所述反应液中。滴加结束后，将所述反应液升温至室温，并反应12小时。反应结束后，加入适量氯化铵淬灭反应，得到所述第三溶液。通过旋转去除所述第三溶液中的液体，得到所述第三化合物。其中，所述第五化合物的分子结构式中具有蒽结构。
具体的，所述第四化合物为1-溴-3’-氯-4-苯基联苯，所述第五化合物为9，9-二甲基蒽酮。所述第三化合物的制备流程式如式1所示：
Figure BDA0002822916000000082
步骤S20)制备第一化合物：所述第一化合物的分子结构式中包含以下结构：
Figure BDA0002822916000000083
其中，此分子结构式中的X为卤族元素，R为C1-C60的烷基、C1-C60的芳基或C1-C60的杂芳基中的至少一种。
具体的，制备第一化合物步骤中包括以下步骤：
步骤S21)合成第二目标物：将步骤S10中所得到的第三化合物置于一反应容器中，并加入浓盐酸(5mL)和冰醋酸(15mL)，并在温度为50-100℃，优选为80℃的环境下反应24小时，得到第二溶液。所述第二溶液中具有反应生成的第二目标物。
步骤S22)萃取第二目标物：将所述第二溶液冷却至室温后，将其倒入冰水中，并加入碳酸氢钠水溶液(1M)，通过碳酸氢钠中和第二溶液中的酸性溶液。然后使用二氯甲烷反复萃取三次，并将三次萃取所得的萃取物水洗三次，随后使用无水硫酸钠进行干燥。将干燥后的萃取物进行过滤及浓缩，得到所述第二目标物。
步骤S23)纯化处理第二目标物：使用石油醚和二氯甲烷(体积比为4:1)作为淋洗剂，通过200-300目的硅胶层析柱对有机物进行分离纯化，得到约4.31g的第一化合物，产率为92％。
具体的，所述第一化合物的制备流程式如式2所示：
Figure BDA0002822916000000091
步骤S30)合成第一目标物：将所述第一化合物(2.35g，5mmol)、第二化合物(1.61g，5mmol)、t-BuONa(8mmol，0.76g)以及甲苯(30mL)置于一反应容器中，并通入氮气进行脱氧处理。然后加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.09mmol,81mg)和四氟硼酸三叔丁基膦(0.92mmol,0.24g)，在温度为100℃-150℃，优选为110℃的环境下充分反应，得到第一溶液。所述第一溶液中具有反应合成的第一目标物。其中，所述第二化合物的分子结构中包含至少一个芳基或杂芳基。
步骤S40)纯化处理第一目标物：将所述第一溶液降温至室温后，将第一溶液浓缩，得到上所述第一目标物。然后使用200-300目的硅胶柱层析对第一目标物中的有机物进行分离纯化，得到约3.21g的空穴传输材料，产率为85％。
具体的，所述第二化合物为二-4-苯基-苯胺。所述空穴传输材料的制备流程式如式3所示
Figure BDA0002822916000000101
本发明实施例中所提供的空穴传输材料，其所引入的芳胺能够有效提高有机材料的空穴注入和传输性能，从而改善电致发光器件的电子和空穴平衡，达到较低的电压和较高的效率。而在芴的4位引入烷基、芳基或杂芳基结构能够调节材料的蒸镀温度，熔融或升华特性，迁移率等，从而有利于量产蒸镀的稳定性和提高器件的性能。
实施例2
本发明实施例中提供了一种空穴传输材料，所述空穴传输材料的分子结构式中的主链为螺蒽芴结构，其分子结构式为：
Figure BDA0002822916000000102
其中，Ar1、Ar2、Ar3和Ar4中包含至少一个芳基或杂芳基；R为C1-C60的烷基、C1-C60的芳基或C1-C60的杂芳基中的至少一种；R1-R6分别为氢、氘、C1-C60的烷基、C1-C60芳基或C1-C60杂芳基中的至少一种；a、b、c和d为小于5的整数。
具体的，在本发明实施例中，所述Ar1为的分子结构为：
Figure BDA0002822916000000111
并且R7和R8为芳基结构或杂芳基结构。
所述R为的结构式为：
Figure BDA0002822916000000112
所述a-d均为0，且R1-R6均为氢键。
具体的，所述空穴传输材料的分子结构式为：
Figure BDA0002822916000000113
本发明实施例中还提供了上述空穴传输材料的制备方法，其包括以下制备步骤：
步骤S10)制备第三化合物：所述第三化合物的分子结构式中包含以下结构：
Figure BDA0002822916000000114
其中，此分子结构式中的X为卤族元素，R为C1-C60的烷基、C1-C60的芳基或C1-C60的杂芳基中的至少一种。
具体的，制备第三化合物步骤中包括：
将第四化合物(11mmol,3.55g)和四氢呋喃(20mL)加入至一反应容器中，并将所述反应容器置于氩气环境下，搅拌溶解。将反应容器置于温度为-60℃至-90℃，优选为-78℃的环境下，缓慢滴入丁基锂(7.5mL，1.6M)，并保温反应1小时，得到反应液。其中，所述第四化合物的分子结构中包含以下结构：
Figure BDA0002822916000000121
此分子结构式中的X和Y均为卤族元素，R为C1-C60的烷基、C1-C60的芳基或C1-C60的杂芳基中的至少一种。
将第五化合物(10mmol，2.22g)溶解在四氢呋喃(20mL)中，并也在温度为-60℃至-90℃，优选为-78℃的环境下缓慢滴入所述反应液中。滴加结束后，将所述反应液升温至室温，并反应12小时。反应结束后，加入适量氯化铵淬灭反应，得到所述第三溶液。通过旋转去除所述第三溶液中的液体，得到所述第三化合物。其中，所述第五化合物的分子结构式中具有蒽结构。
具体的，所述第四化合物为1-溴-3’-氯-4-叔丁基联苯，所述第五化合物为9，9-二甲基蒽酮。所述第三化合物的制备流程式如式4所示：
Figure BDA0002822916000000122
步骤S20)制备第一化合物：所述第一化合物的分子结构式中包含以下结构：
Figure BDA0002822916000000131
其中，此分子结构式中的X为卤族元素，R为C1-C60的烷基、C1-C60的芳基或C1-C60的杂芳基中的至少一种。
具体的，制备第一化合物步骤中包括以下步骤：
步骤S21)合成第二目标物：将步骤S10中所得到的第三化合物置于一反应容器中，并加入浓盐酸(5mL)和冰醋酸(15mL)，并在温度为50-100℃，优选为80℃的环境下反应24小时，得到第二溶液。所述第二溶液中具有反应生成的第二目标物。
步骤S22)萃取第二目标物：将所述第二溶液冷却至室温后，将其倒入冰水中，并加入碳酸氢钠水溶液(1M)，通过碳酸氢钠中和第二溶液中的酸性溶液。然后使用二氯甲烷反复萃取三次，并将三次萃取所得的萃取物水洗三次，随后使用无水硫酸钠进行干燥。将干燥后的萃取物进行过滤及浓缩，得到所述第二目标物。
步骤S23)纯化处理第二目标物：使用石油醚和二氯甲烷(体积比为5:1)作为淋洗剂，通过200-300目的硅胶层析柱对有机物进行分离纯化，得到约3.95g的第一化合物，产率为88％。
具体的，所述第一化合物的制备流程式如式5所示：
Figure BDA0002822916000000132
步骤S30)合成第一目标物：将所述第一化合物(2.25g，5mmol)、第二化合物(1.61g，5mmol)、t-BuONa(8mmol，0.76g)以及甲苯(30mL)置于一反应容器中，并通入氮气进行脱氧处理。然后加入三(二亚苄基丙酮)二钯(0.09mmol,81mg)和四氟硼酸三叔丁基膦(0.92mmol,0.24g)，在温度为100℃-130℃，优选为110℃的环境下充分反应，得到第一溶液。所述第一溶液中具有反应合成的第一目标物。其中，所述第二化合物的分子结构中包含至少一个芳基或杂芳基。
步骤S40)纯化处理第一目标物：将所述第一溶液降温至室温后，将第一溶液浓缩，得到上所述第一目标物。然后使用200-300目的硅胶柱层析对第一目标物中的有机物进行分离纯化，得到约3.16g的空穴传输材料，产率为86％。
具体的，所述第二化合物为二-4-苯基-苯胺。所述空穴传输材料的制备流程式如式6所示
Figure BDA0002822916000000141
本发明实施例中所提供的空穴传输材料，其所引入的芳胺能够有效提高有机材料的空穴注入和传输性能，从而改善电致发光器件的电子和空穴平衡，达到较低的电压和较高的效率。而在芴的4位引入烷基、芳基或杂芳基结构能够调节材料的蒸镀温度，熔融或升华特性，迁移率等，从而有利于量产蒸镀的稳定性和提高器件的性能。
实施例3
本发明实施例中提供了一种空穴传输材料，所述空穴传输材料的分子结构式中的主链为螺蒽芴结构，其分子结构式为：
Figure BDA0002822916000000151
其中，Ar1、Ar2、Ar3和Ar4中包含至少一个芳基或杂芳基；R为C1-C60的烷基、C1-C60的芳基或C1-C60的杂芳基中的至少一种；R1-R6分别为氢、氘、C1-C60的烷基、C1-C60芳基或C1-C60杂芳基中的至少一种；a、b、c和d为小于5的整数。
具体的，在本发明实施例中，所述Ar1的分子结构为：
Figure BDA0002822916000000152
并且R9和R10为芳基结构或杂芳基结构，L的结构为：
Figure BDA0002822916000000155
所述R的结构为：
Figure BDA0002822916000000153
所述a-d均为0，且R1-R6均为氢键。
具体的，所述空穴传输材料的分子结构式为：
Figure BDA0002822916000000154
本发明实施例中还提供了上述空穴传输材料的制备方法，其包括以下制备步骤：
步骤S10)制备第三化合物：所述第三化合物的分子结构式中包含以下结构：
Figure BDA0002822916000000161
其中，此分子结构式中的X为卤族元素，R为C1-C60的烷基、C1-C60的芳基或C1-C60的杂芳基中的至少一种。
具体的，制备第三化合物步骤中包括：
将第四化合物(11mmol,3.43g)和四氢呋喃(20mL)加入至一反应容器中，并将所述反应容器置于氩气环境下，搅拌溶解。将反应容器置于温度为-60℃至-90℃，优选为-78℃的环境下，缓慢滴入丁基锂(7.5mL，1.6M)，并保温反应1小时，得到反应液。其中，所述第四化合物的分子结构中包含以下结构：
Figure BDA0002822916000000162
此分子结构式中的X和Y均为卤族元素，R为C1-C60的烷基、C1-C60的芳基或C1-C60的杂芳基中的至少一种。
将第五化合物(10mmol，2.22g)溶解在四氢呋喃(20mL)中，并也在温度为-60℃至-90℃，优选为-78℃的环境下缓慢滴入所述反应液中。滴加结束后，将所述反应液升温至室温，并反应12小时。反应结束后，加入适量氯化铵淬灭反应，得到所述第三溶液。通过旋转去除所述第三溶液中的液体，得到所述第三化合物。其中，所述第五化合物的分子结构式中具有蒽结构。
具体的，所述第四化合物为1-溴-3’-氯-4-苯基联苯，所述第五化合物为9，9-二甲基蒽酮。所述第三化合物的制备流程式如式7所示：
Figure BDA0002822916000000171
步骤S20)制备第一化合物：所述第一化合物的分子结构式中包含以下结构：
Figure BDA0002822916000000172
其中，此分子结构式中的X为卤族元素，R为C1-C60的烷基、C1-C60的芳基或C1-C60的杂芳基中的至少一种。
具体的，制备第一化合物步骤中包括以下步骤：
步骤S21)合成第二目标物：将步骤S10中所得到的第三化合物置于一反应容器中，并加入浓盐酸(5mL)和冰醋酸(15mL)，并在温度为50-100℃，优选为80℃的环境下反应24小时，得到第二溶液。所述第二溶液中具有反应生成的第二目标物。
步骤S22)萃取第二目标物：将所述第二溶液冷却至室温后，将其倒入冰水中，并加入碳酸氢钠水溶液(1M)，通过碳酸氢钠中和第二溶液中的酸性溶液。然后使用二氯甲烷反复萃取三次，并将三次萃取所得的萃取物水洗三次，随后使用无水硫酸钠进行干燥。将干燥后的萃取物进行过滤及浓缩，得到所述第二目标物。
步骤S23)纯化处理第二目标物：使用石油醚和二氯甲烷(体积比为4:1)作为淋洗剂，通过200-300目的硅胶层析柱对有机物进行分离纯化，得到约4.31g的第一化合物，产率为92％。
具体的，所述第一化合物的制备流程式如式8所示：
Figure BDA0002822916000000181
步骤S30)合成第一目标物：将所述第一化合物(2.35g，5mmol)、第二化合物(2.88g，5.5mmol)、四氢呋喃(10mL)以及碳酸钠水溶液(5mL，1.6M)置于一反应容器中，并通入氮气进行脱氧处理。然后加入四(三苯基磷)合钯(0.24g，0.2mmol)，在温度为50℃-100℃，优选为80℃的环境下反应24小时，得到第一溶液。所述第一溶液中具有反应合成的第一目标物。其中，所述第二化合物的分子结构中包含至少一个芳基或杂芳基。
步骤S40)萃取第一目标物：将所述第一溶液降温至室温后，然后使用二氯甲烷反复萃取三次，并将三次萃取所得的萃取物水洗三次，随后使用无水硫酸钠进行干燥。将干燥后的萃取物进行过滤、旋干，得到所述第一目标物。
步骤S50)纯化处理第一目标物：使用石油醚和二氯甲烷(体积比为5:1)作为淋洗剂，通过200-300目的硅胶层析柱对有机物进行分离纯化，得到约3.78g的空穴传输材料，产率为91％。
具体的，所述第二化合物为4-[二-(4-苯基)-氨基]-苯硼酸酯。所述空穴传输材料的制备流程式如式9所示
Figure BDA0002822916000000191
在本发明实施例中，所述空穴传输材料的分子结构式中的L的结构分别为：
Figure BDA0002822916000000192
但在发明的其他实施例中，L的结构还可以为以下结构中的一种：
Figure BDA0002822916000000193
本发明实施例中所提供的空穴传输材料，其所引入的芳胺能够有效提高有机材料的空穴注入和传输性能，从而改善电致发光器件的电子和空穴平衡，达到较低的电压和较高的效率。而在芴的4位引入烷基、芳基或杂芳基结构能够调节材料的蒸镀温度，熔融或升华特性，迁移率等，从而有利于量产蒸镀的稳定性和提高器件的性能。
应用实施例
本实施例是上述实施例1-3所制得的空穴传输材料的应用，其应用在电致发光器件中。
如图1所示，本实施例中提供一种电致发光器件，所述电致发光器件包括一衬底层1、一第一电极2、一空穴注入层3、一空穴传输层4、一电子阻挡层5、一发光层6、一电子传输层7、一电子注入层8以及一第二电极9。
所述衬底层1为玻璃衬底层，用于保护所述电致发光器件的整体结构。所述第一电极2设于所述衬底层1上，其材料为氧化铟锡(ITO)。所述第一电极2用于传输电流电压，提供空穴。所述空穴注入层3设于所述第一电极2远离所述衬底层1的一表面上，其材料为HATCN(Hexanitrilehexaazatriphenylene，六腈六氮杂苯并菲)，其厚度为10nm，所述空穴注入层3用于将其内部的空穴注入至所述发光层6内。所述空穴传输层4设于所述空穴注入层3远离所述第一电极2的一表面上，其材料为所述空穴传输材料，其厚度为40nm，所述空穴传输层4用于将所述空穴注入层3内的空穴传输至所述发光层6内。所述电子阻挡层5设于所述空穴传输层4远离所述空穴注入层3的一表面上，其材料为4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)，其厚度为20nm，所述电子阻挡层5用于阻挡发光层6中的电子进入空穴传输层4中。所述发光层6设于所述电子阻挡层5远离所述空穴传输层4的一表面上，其材料为三(2-苯基吡啶)合铱，其厚度为30nm，所述第一电极2提供的空穴和所述第二电极9提供的电子在电流和电压的作用下汇聚在所述发光层6内并结合，从而将电能转换为光能，实现电致发光。所述电子传输层7设于所述发光层6远离所述电子阻挡层5的一表面上，其材料为1,3,5-三(3-(3-吡啶基)苯基)苯(TM3PyPB)，其厚度为10nm，所述电子传输层7用于将所述电子注入层8中的电子传输至所述发光层6内。所述电子注入层8设于所述电子传输层7远离所述发光层6的一表面上，其材料为B-Phen，其厚度为40nm。所述第二电极9设于所述电子注入层8远离所述电子传输层7的一表面上，其材料为氟化锂和铝，所述第二电极9用于传输电流电压，提供电子。
为了更好的说明本发明中的空穴传输材料的性能，对由实施例1-3中所制备的空穴传输材料制成的电致发光器件进行了性能测试。由实施例1-3中的空穴传输材料分别所制成的电致发光器件的性能数据如表1所示。其中，器件1由实施例1中制备的空穴传输材料制成，器件2由实施例2中制备的空穴传输材料制成，器件3由实施例3中制备的空穴传输材料制成。本次测试主要检测了最高占据分子轨道(LUMO)、最高占据分子轨道(HOMO)、最低三重态能级(T1)、电压、最高电流效率以及最大外量子效率。
Figure BDA0002822916000000211
表1
由表1可知，本发明的空穴传输材料具有优良的发光性能，由其制成的空穴传输层具有更好的空穴注入和传输性能，能够用较低的电压达到较高的外量子效率，从而达到使发光效率更高，稳定性更好。
在本发明的其他应用实施例中，所述空穴传输材料还可以用于制备空穴注入层。
在本发明实施例1-实施例3中，所述空穴传输材料的分子结构式中的R的结构分别为：
Figure BDA0002822916000000221
但在发明的其他实施例中，R的结构还可以为：
Figure BDA0002822916000000222
在本发明的其他实施例中，所述空穴传输材料的分子结构式还可以为以下结构式中的一种：
Figure BDA0002822916000000223
Figure BDA0002822916000000231
Figure BDA0002822916000000241
Figure BDA0002822916000000251
Figure BDA0002822916000000261
其制备方法与本发明中的实施例相似，因此不在此做过多赘述。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种空穴传输材料，其特征在于，所述空穴传输材料的分子结构的主链中具有螺蒽芴结构，其分子结构式如下所示：
Figure FDA0002822915990000011
其中，Ar1、Ar2、Ar3和Ar4中包含至少一个芳基或杂芳基；
R为C1-C60的烷基、C1-C60的芳基或C1-C60的杂芳基中的至少一种；
R1-R6分别为氢、氘、C1-C60的烷基、C1-C60芳基或C1-C60杂芳基中的至少一种；
a、b、c和d为小于5的整数。
2.如权利要求1所述的空穴传输材料，其特征在于，所述Ar1、Ar2、Ar3和Ar4的分子结构为以下结构中的一种：
Figure FDA0002822915990000012
其中，所述R7-R10和所述L为C1-C60的芳基或C1-C60杂芳基。
3.如权利要求2所述的空穴传输材料，其特征在于，所述L为下述基团结构中的一种：
Figure FDA0002822915990000013
Figure FDA0002822915990000021
4.如权利要求1所述的空穴传输材料，其特征在于，当a、b、c和d为0时，所述R3-R6分别为氢或氘中的一种；当a、b、c和d为1-4时，所述R3-R6分别为C1-C60的烷基、C1-C60芳基或C1-C60杂芳基。
5.如权利要求4所述的空穴传输材料，其特征在于，当a、b、c和d为0时，所述空穴传输材料的分子结构式为：
Figure FDA0002822915990000022
6.如权利要求1所述的空穴传输材料，其特征在于，所述R为以下基团结构中的一种：
Figure FDA0002822915990000023
7.一种空穴传输材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备第一化合物：所述第一化合物的分子结构中包含以下结构：
Figure FDA0002822915990000031
其中，R为C1-C60的烷基、C1-C60的芳基或C1-C60的杂芳基中的至少一种；X为卤族元素中的一种；
合成第一目标物：将第一化合物和第二化合物置于反应容器中进行脱氧处理；加入催化剂至所述反应容器中，并在温度50℃-150℃的条件下充分反应得到第一溶液；所述第二化合物的分子结构中包含至少一个芳基或杂芳基；
纯化处理第一目标物：使用淋洗液，通过硅胶柱层析方法纯化所述第一溶液，得到所述空穴传输材料。
8.如权利要求7所述的空穴传输材料的制备方法，其特征在于，所述制备第一化合物步骤中还包括以下步骤：
制备第三化合物：所述第三化合物的分子结构中包含下述结构：
Figure FDA0002822915990000032
合成第二目标物：将所述第三化合物、浓盐酸和冰醋酸置于反应容器中，在50-100℃的温度下充分反应后加入碳酸氢钠，得到第二溶液，所示第二溶液中含有所述第二目标物；
萃取第二目标物：在所述第二溶液中加入二氯甲烷进行萃取，得到所述第二目标物；
纯化处理第二目标物：使用淋洗液，通过硅胶柱层析方法纯化所述第二目标物，得到所述第一化合物。
9.如权利要求8所述的空穴传输材料的制备方法，其特征在于，所述制备第三化合物步骤中包括以下步骤：
将第四化合物溶解在四氢呋喃中，并加入丁基锂，反应后得到反应液；将第五化合物溶解在四氢呋喃中，并滴加至所述反应液中，充分反应后得到第三溶液；去除第三溶液中的液体，得到所述第三化合物；
其中，所述第四化合物的分子结构中包含以下结构：
Figure FDA0002822915990000041
所述Y为卤族元素；
所述第五化合物的分子结构式中具有蒽结构。
10.一种电致发光器件，其特征在于，包括：
衬底层；
第一电极，设于所述衬底层上；
空穴注入层，设于所述第一电极上；
空穴传输层，设于所述空穴注入层上；
发光层，设于所述空穴传输层上；
电子传输层，设于所述发光层上；
电子注入层，设于所述电子传输层上；
第二电极，设于所述电子注入层上；
其中，所述空穴注入层和/或所述空穴传输层中具有如权利要求1-6中任意一项所述的空穴传输材料。
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