CN102775398A

CN102775398A - 一种新型双极性材料及其应用

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Publication number: CN102775398A
Application number: CN2012102589007A
Authority: CN
Inventors: 徐凯; 白晨; 付文岗; 孟凡民; 王元元; 肖立新; 陈志坚; 龚旗煌
Original assignee: Yantai Valiant Fine Chemicals Co Ltd
Current assignee: Yantai Valiant Fine Chemicals Co Ltd
Priority date: 2012-07-25
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2032-07-25
Also published as: CN102775398B

Abstract

本发明涉及一种新型双极性材料及其应用，该材料以氧化硫芴类基团为中心，连接两个咔唑衍生物或胺基化合物，结合了氧化硫芴类基团具有很好的电子传输性能和咔唑衍生物或胺基化合物具有很好的空穴传输性能的优点，因此该材料具有双极性性质。同时，该材料具有适合的分子能级，还可以用做发光材料，且其空间结构为扭曲非平面结构，有效避免了分子间的聚集，可以有效的减少激基复合物的产生。实验结果表明，该材料具有很好的热稳定性和电致发光特性，分别用作有机电致发光器件的电子传输材料、空穴传输材料和发光材料，都能得到色纯度和效率非常高的电致发光。

Description

一种新型双极性材料及其应用

技术领域

本发明涉及一种新型双极性材料及其应用，具体涉及一种以氧化的硫芴类基团为中心，连接两个咔唑衍生物或胺基化合物的新型材料，并涉及该材料在有机电致发光器件中的应用。

背景技术

有机电致发光的研究工作始于20世纪60年代，但直到1987年柯达公司的Tang等人以空穴传输效果较好的芳香二胺作为空穴传输层、8-羟基喹啉铝（Alq₃）作发光层、透明的ITO（氧化铟锡）导电膜和镁银合金分别作为阳极和阴极，制作了有机发光二极管（OLED），该器件为双层薄膜夹心式结构，发绿光，其驱动电压低于10V，发光效率为1.5lm/W，发光亮度高达1000cd/m²。这种超薄平板器件以其高亮度、高效率和低驱动电压等优点引起了人们的极大关注。随后，日本九州大学的Adachi等人在器件中引入了电子传输层做成了3层夹心结构，进一步降低了驱动电压并提高了器件的发光效率。

近年来，有机电致发光器件已经成为的新兴平板显示器产业，被认为是下一代的“明星”平板显示技术。由于其具有自发光、广视角、响应速度快、发光效率高、面板厚度薄、材料选择范围宽、驱动电压低、可实现柔性显示等诸多优点，必定将成为液晶显示器、等离子体显示器等强有力的竞争对手。

目前，阻挡OLED技术全面实用化的最大障碍是器件的发光效率低和使用寿命短等问题。研究表明，电子传输材料（ETM）的电子迁移率远远低于空穴传输材料（HTM）的空穴迁移率而导致的正负载流子传输不平衡，这是制约OLED发光效率和使用寿命的最主要原因之一，因此，设计具有双极特性的材料具有重要意义。从理论上讲，具有高效双极特性的合适发光材料用于电致发光器件中也能比常用的单极性传输的发光材料在器件性能上有较大的提高。然而，现有的发光材料绝大多数都是单极性传输，如应用最广泛的咔唑类衍生物多数是以空穴传输为主的，有机硅衍生物类发光材料的载流子传输性对空穴和电子都不是很高，菲罗啉、三嗪类发光材料是以电子传输为主导的。目前，关于具有双极特性的材料的研究及相关报道在国内、国际都不多，在这方面的研究急需进一步加强。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于有机电致发光器件中，能得到高效率发光和高使用寿命的双极性材料及其应用。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种新型双极性材料，所述双极性材料结构式如下：

式1

式中，X为SO或SO₂；Ar与氧化的硫芴类基团的衔接位置为2,7位或3,6位，需要说明的是，上述结构式中的取代位置编号如下：

其中，Ar为如下结构式的取代基之一：

其中，R选自以下基团中的任意一种：氢、任意长度的烷基、含氧烷基、咔唑基、或取代的咔唑基；或者，苯、联苯、萘、蒽、菲、或芘的芳香化合物的基团；或者，衍生自芳香族的杂环基团。Ar₁、Ar₂、Ar₃、Ar₄分别选自以下基团中的任意一种：苯、联苯、萘、蒽、菲、或芘的芳香化合物的基团；或者，衍生自芳香族的杂环基团。

当Ar与氧化的硫芴类基团的衔接位置为2,7位时，Ar₁和Ar₄其中有一个是苯基时，另外一个取除苯基、2-萘基以外的基团。

优选地，R代表氢、C₁～C₃₀的烷基、C₁～C₃₀的烷氧基、苯、联苯、萘、蒽、菲、芘、呋喃、噻吩、吡咯、吡啶、吡喃、喹啉、吲哚或咔唑的基团中的任意一种。Ar₁、Ar₂、Ar₃、Ar₄分别优选自苯、联苯、萘、蒽、菲、芘、呋喃、噻吩、吡咯、吡啶、吡喃、喹啉、吲哚或咔唑的基团中的任意一种。

需要说明的是，上述R所代表的为其所代表化合物的取代基团，如当R代表苯时，则R为苯基，当R代表联苯时，则R为联苯基。同样的，Ar₁、Ar₂、Ar₃和Ar₄所代表的为其所代表化合物的取代基团，如当Ar₁、Ar₂、Ar₃和Ar₄代表苯时，则Ar₁、Ar₂、Ar₃和Ar₄为苯基，当Ar₁、Ar₂、Ar₃和Ar₄代表联苯时，则Ar₁、Ar₂、Ar₃和Ar₄为联苯基。

本发明的有益效果是：本发明所述材料具有双极性性质，同时，该材料具有适合的分子能级，还可以用做发光材料，且其空间结构为扭曲非平面结构，有效避免了分子间的聚集，可以有效的减少激基复合物的产生。实验结果表明，该材料具有很好的热稳定性和电致发光特性，分别用作有机电致发光器件的电子传输材料、空穴传输材料和发光材料，显示出很高的色纯度和发光效率，主要优点在于：

1.该材料以氧化的硫芴类基团为中心，连接两个咔唑衍生物或胺基化合物，形成扭曲非平面结构，并且具有优良空穴/电子传输能力的双极性，使在发光层中空穴和电子的传输平衡，大大提高发光效率；

2.该材料具有很好的热稳定性，玻璃化转变温度和分解温度都很高；

3.该材料具有很好的电致发光特性，分别用作有机电致发光器件的电子传输材料、空穴传输材料和发光材料，都能得到色纯度和效率非常高的电致发光；

4.该材料采用经典的偶联反应方法合成，过程和后处理简单，适合于工业化生产；

5.该材料具有适合的分子能级，适合做蓝色发光材料的主体材料，同时具有红色和绿色应用的潜力，因此既可广泛应用于红绿蓝三基色掺杂型主体材料，又可以单独作为空穴传输材料、电子传输材料或者发光层。

本发明的另一个目的是所述双极性材料作为有机电致发光材料的用途。

本发明中双极性材料的制备方法，包括如下步骤：

通过咔唑或取代咔唑的硼酸、适合的胺基化合物和溴代的氧化硫芴类基团发生偶联反应制得式1中所示的化合物。

其中，在上述步骤中，咔唑或取代咔唑的硼酸、适合的胺基化合物和溴代的氧化硫芴类基团是在氮气或惰性气体的保护下，以Pd(PPh₃)₄或醋酸钯为催化剂，Na₂CO₃提供碱性环境，在80-100℃的条件下回流反应12-36小时。

本发明优先选取化合物1～17为代表性材料，它们的结构式如下所示：

要提高发光材料的电流效率和器件的使用寿命，其中一个重要的改进方向是合成具有平衡双载流子的材料。本发明采用能高效传输电子的氧化硫芴类结构和能高效传输空穴的咔唑衍生物或胺基化合物相连接，得到了具有能平衡传输双载流子的一系列化合物。

本发明以化合物1和13为例，提供了上述双极性材料用于有机电致发光器件的发光层、电子传输层和空穴传输层的器件结构及测试结果。所制备的有机电致发光器件一般包括依次叠加的ITO导电玻璃衬底（阳极）、空穴传输层[N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺（NPB）、化合物1或者化合物13]，发光层[三(8-羟基喹啉)铝(Al q₃)、化合物1或者化合物13]、电子传输层[2-(4'-叔丁苯基)-5-(4'-联苯基)-1,3,4-恶二唑（PBD）、化合物1或者化合物13]、电子注入层（LiF）和阴极层（Al）。所有功能层均可采用真空蒸镀或者溶液成膜工艺。该器件中所用到的一些有机化合物的分子结构式如下所示：

当然，本发明器件的功能层并不限于使用上述材料，这些材料可以用其他材料代替，比如空穴传输层可以用N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺（TPD）等代替，电子传输层可以用1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯（TPBI）,三(8-羟基喹啉)铝(Alq₃),4,7-二苯基-1,10-菲罗啉（BPhen）等代替。这些材料的分子结构式如下所示：

附图说明

图1为器件实施例1中以化合物1作为有机电致发光器件的发光层，器件的电压-电流密度-亮度曲线；

图2为器件实施例1中以化合物1作为有机电致发光器件的发光层，器件的电流密度-电流效率-流明效率曲线；

图3为器件实施例1中以化合物1作为有机电致发光器件的发光层，器件在达到100cd/m²时的电致发光光谱图；

图4为器件实施例2中以化合物1作为有机电致发光器件的电子传输层，器件的电压-电流密度-亮度曲线；

图5为器件实施例2中以化合物1作为有机电致发光器件的电子传输层，器件的电流密度-电流效率-流明效率曲线；

图6为器件实施例2中以化合物1作为有机电致发光器件的电子传输层，器件在达到100cd/m²时的电致发光光谱图；

图7为器件实施例3中以化合物1作为有机电致发光器件的空穴传输层，器件的电压-电流密度-亮度曲线；

图8为器件实施例3中以化合物1作为有机电致发光器件的空穴传输层，器件的电流密度-电流效率-流明效率曲线；

图9为器件实施例3中以化合物1作为有机电致发光器件的空穴传输层，器件在达到100cd/m²时的电致发光光谱图。

图10为器件实施例4中以化合物13作为有机电致发光器件的发光层，器件的电压-电流密度-亮度曲线；

图11为器件实施例4中以化合物13作为有机电致发光器件的发光层，器件的电流密度-电流效率-流明效率曲线；

图12为器件实施例4中以化合物13作为有机电致发光器件的发光层，器件在达到100cd/m²时的电致发光光谱图；

图13为器件实施例5中以化合物13作为有机电致发光器件的电子传输层，器件的电压-电流密度-亮度曲线；

图14为器件实施例5中以化合物13作为有机电致发光器件的电子传输层，器件的电流密度-电流效率-流明效率曲线；

图15为器件实施例5中以化合物13作为有机电致发光器件的电子传输层，器件在达到100cd/m²时的电致发光光谱图；

图16为器件实施例6中以化合物13作为有机电致发光器件的空穴传输层，器件的电压-电流密度-亮度曲线；

图17为器件实施例6中以化合物13作为有机电致发光器件的空穴传输层，器件的电流密度-电流效率-流明效率曲线；

图18为器件实施例6中以化合物13作为有机电致发光器件的空穴传输层，器件在达到100cd/m²时的电致发光光谱图。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

化合物样品制备的实施例：

实施例1 2,7-二(9-苯基-9H-咔唑-3-基)二苯并噻吩砜（化合物1）

往三口烧瓶中加入起始原料3.74g2,7-二溴二苯并噻吩砜（10mmol）和3.16g(9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸（11mmol），用混合溶剂溶解（100mL甲苯，50mL乙醇），然后加入50mL Na₂CO₃水溶液（2M），通氮气搅拌1h以除去反应瓶中的氧气。然后加入Pd(PPh₃)₄ 0.24g（0.21mmol），强力搅拌下回流，反应过程通过薄层色谱法控制。反应24h后，往反应液中加入50mL去离子水，过滤除去不溶物，将水相和有机相分离，水相用乙酸乙酯萃取（20mL每次，3次），将有机相混合以后减压蒸馏浓缩到约10mL，柱层析进行分离，淋洗剂为乙酸乙酯:正己烷=1:1（体积比）。得到4.60g白色固体。粗产品在化学气相沉积系统中320℃升华提纯，得到纯产品3.88g（产率为55.5%）。

MS(m/z):699.3。元素分析（C₄₈H₃₀N₂O₂S）：理论值C:82.50，H:4.33，N:4.01，实测值C:82.55，H:4.30，N:4.05。

实施例2 2,7-二(6叔丁基-9-苯基-9H-咔唑-3基)二苯并噻吩砜（化合物2）

用2,7-二溴二苯并噻吩砜和(6-叔丁基-9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸为起始原料按实施例1中化合物1的合成方法制备。

MS(m/z):811.5。元素分析（C₅₆H₄₆N₂O₂S）：理论值C:82.93，H:5.72，N:3.45，实测值C:82.88，H:5.79，N:3.52。

实施例3 2,7-二(6-甲氧基-9-苯基-9H-咔唑-3-基)二苯并噻吩砜（化合物3）

用2,7-二溴二苯并噻吩砜和(6-甲氧基-9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸为起始原料按实施例1中化合物1的合成方法制备。

MS(m/z):759.6。元素分析（C₅₀H₃₄N₂O4S）：理论值C:79.13，H:4.52，N:3.69，实测值C:79.19，H:4.69，N:3.57。

实施例4 2,7-二(6，9-二苯基-9H-咔唑-3-基)二苯并噻吩砜（化合物4）

用2,7-二溴二苯并噻吩砜和(6，9-二苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸为起始原料按实施例1中化合物1的合成方法制备。

MS(m/z):851.7。元素分析（C₆₀H₃₈N₂O₂S）：理论值C:84.68，H:4.50，N:3.29，实测值C:84.59，H:4.65，N:3.18。

实施例5 2,7-二[（3'，4）-9'-苯基-9'H-咔唑基苯]二苯并噻吩砜（化合物5）

用2,7-二溴二苯并噻吩砜和（3'，4）-9'-苯基-9'H-咔唑基苯硼酸为起始原料按实施例1中化合物1的合成方法制备。

MS(m/z):851.7。元素分析（C₆₀H₃₈N₂O₂S）：理论值C:84.68，H:4.50，N:3.29，实测值C:84.79，H:4.62，N:3.35。

实施例6 2,7-二[（4，9'）-3，6-二叔丁基-9H-咔唑基苯]二苯并噻吩砜（化合物6）

用2,7-二溴二苯并噻吩砜和（4，9'）-3，6-二叔丁基-9H-咔唑基苯硼酸为起始原料按实施例1中化合物1的合成方法制备。

MS(m/z):923.5。元素分析（C₆₄H₆₂N₂O₂S）：理论值C:83.26，H:6.77，N:3.03，实测值C:83.42，H:6.65，N:3.20。

实施例7 3,6-二(9-苯基-9H-咔唑-3-基)二苯并噻吩砜（化合物7）

用3,6-二溴二苯并噻吩砜和(9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸为起始原料按实施例1中化合物1的合成方法制备。

MS(m/z):699.3。元素分析（C₄₈H₃₀N₂O₂S）：理论值C:82.50，H:4.33，N:4.01，实测值C:82.72，H:4.24，N:4.10。

实施例8 3,6-二(6-叔丁基-9-苯基-9H-咔唑-3-基)二苯并噻吩砜（化合物8）

用3,6-二溴二苯并噻吩砜和(6-叔丁基-9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸为起始原料按实施例1中化合物1的合成方法制备。

MS(m/z):811.5。元素分析（C₅₆H₄₆N₂O₂S）：理论值C:82.93，H:5.72，N:3.45，实测值C:82.80，H:5.62，N:3.60。

实施例9 3,6-二(6-甲氧基-9-苯基-9H-咔唑-3-基)二苯并噻吩砜（化合物9）

用3,6-二溴二苯并噻吩砜和（6-甲氧基-9-苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸为起始原料按实施例1中化合物1的合成方法制备。

MS(m/z):759.6。元素分析（C₅₀H₃₄N₂O4S）：理论值C:79.13，H:4.52，N:3.69，实测值C:79.32，H:4.38，N:3.75。

实施例10 3,6-二(6，9-二苯基-9H-咔唑-3-基)二苯并噻吩砜（化合物10）

用3,6-二溴二苯并噻吩砜和(6，9-二苯基-9H-咔唑-3-基)硼酸为起始原料按实施例1中化合物1的合成方法制备。

MS(m/z):851.7。元素分析（C₆₀H₃₈N₂O₂S）：理论值C:84.68，H:4.50，N:3.29，实测值C:84.87，H:4.59，N:3.34。

实施例11 3,6-二[（3'，4）-9'-苯基-9'H-咔唑基苯]二苯并噻吩砜（化合物11）

用3,6-二溴二苯并噻吩砜和（3'，4）-9'-苯基-9'H-咔唑基苯硼酸为起始原料按实施例1中化合物1的合成方法制备。

MS(m/z):851.7。元素分析（C₆₀H₃₈N₂O₂S）：理论值C:84.68，H:4.50，N:3.29，实测值C:84.83，H:4.42，N:3.18。

施例12 3,6-二[（4，9'）-3，6-二叔丁基-9H-咔唑基苯]二苯并噻吩砜（化合物12）

用3,6-二溴二苯并噻吩砜和（4，9'）-3，6-二叔丁基-9H-咔唑基苯硼酸为起始原料按实施例1中化合物1的合成方法制备。

MS(m/z):923.5。元素分析（C₃₆H₂₆N₂O₂S）：理论值C:78.52，H:4.76，N:5.09，实测值C:78.65，H:4.82，N:5.20。

实施例13 2,7-二[N-苯基-1-萘胺]二苯并噻吩砜（化合物13）

往三口烧瓶中加入起始原料3.74g2,7-二溴二苯并噻吩砜（10mmol）和2.41gN-苯基-1-萘胺（11mmol），用100mL混合二甲苯溶解，然后加入5.30g（50mmol）Na₂CO₃，通氮气搅拌1h以除去反应瓶中的氧气。然后加入Pd(PPh₃)₄ 0.55g（0.474mmol），强力搅拌下回流，反应过程通过薄层色谱法控制。反应24h后，往反应液中加入50mL去离子水，过滤除去不溶物，将水相和有机相分离，水相用乙酸乙酯萃取（50mL每次，3次），将有机相混合以后减压蒸馏浓缩到约15mL，柱层析进行分离，淋洗剂用乙酸乙酯:正己烷=4:1（体积比）。得到4.86g白色固体。粗产品在化学气相沉积系统中300℃升华提纯，得到纯产品4.23g（产率为65.0%）。

MS(m/z):651.80。元素分析（C₄₄H₃₀N₂O₂S）：理论值C:81.20，H:4.65，N:4.30，实测值C:81.32，H:4.83，N:4.19。

实施例14 3,6-二（N-苯基-1-萘胺）二苯并噻吩砜（化合物13）

用3,6-二溴二苯并噻吩砜和N-苯基-1-萘胺为起始原料按实施例13中化合物13的合成方法制备。

MS(m/z):651.60。元素分析（C₄₄H₃₀N₂O₂S）：理论值C:81.20，H:4.65，N:4.30，实测值C:81.38，H:4.75，N:4.36。

实施例15 3,6-二（二苯胺基）二苯并噻吩砜（化合物15）

用3,6-二溴二苯并噻吩砜和二苯胺为起始原料按实施例13中化合物13的合成方法制备。

MS(m/z):551.5。元素分析（C₃₆H₂₆N₂O₂S）：理论值C:78.52，H:4.76，N:5.09，实测值C:79.03，H:4.91，N:5.13。

实施例16 2,7-二[4-（N-苯基-1-萘胺）苯基]二苯并噻吩砜（化合物16）

用2,7-二溴二苯并噻吩砜和4-（N-苯基-1-萘胺）苯硼酸为起始原料按实施例1中化合物1的合成方法制备。

MS(m/z):803.6。元素分析（C₅₆H₃₈N₂O₂S）：理论值C:83.76，H:4.77，N:3.49，实测值C:83.83，H:4.81，N:3.55。

实施例17 3,6-二[4-（N-苯基-1-萘胺）苯基]二苯并噻吩砜（化合物17）

用3,6-二溴二苯并噻吩砜和4-（N-苯基-1-萘胺）苯硼酸为起始原料按实施例1中化合物1的合成方法制备。

有机电致发光器件实施例：

器件实施例1化合物1作为发光层在有机电致发光器件中的应用

本实施例按照下述方法制备有机电致发光器件：

a）清洗ITO（氧化铟锡）玻璃：分别用去离子水、丙酮、乙醇超声清洗ITO玻璃各15分钟，然后在等离子体清洗器中处理2分钟；

b）在阳极ITO玻璃上真空蒸镀或者溶液成膜空穴传输层NPB，厚度为50nm；

c）在空穴传输层NPB之上，共同蒸镀发光层化合物1和MADN[2-甲基-9,10-二（2-萘基）蒽]，厚度为30nm，MADN的掺杂比例为5%；

d）在掺杂发光层化合物1和MADN之上，真空蒸镀电子传输层PBD，厚度为30nm；

e）在电子传输层PBD之上，真空蒸镀电子注入层LiF，厚度为0.5nm；

f）在电子注入层LiF之上，真空蒸镀阴极Al，厚度为100nm。

器件的结构为ITO/NPB(50nm)/化合物1:5%wtMADN(30nm)/PBD(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)。以化合物1&MADN为发光层，该器件的电压-电流密度-亮度曲线如图1所示，电流密度-电流效率曲线如图2所示。器件的启亮电压为3.5V，最大亮度达2040cd/m²，最大电流效率达1.59cd/A。图3为器件在100cd/m²时的电致发光光谱图，CIE坐标位于(0.24,0.20)。

器件实施例2化合物1作为电子传输层在有机电致发光器件中的应用

本实施例按照下述方法制备有机电致发光器件：

c）在空穴传输层NPB之上，真空蒸镀发光层Alq₃，厚度为30nm；

d）在发光层Alq₃之上，蒸镀电子传输层化合物1，厚度为30nm；

e）在电子传输层化合物1之上，真空蒸镀电子注入层LiF，厚度为0.5nm；

f）在电子注入层LiF之上，真空蒸镀阴极Al，厚度为100nm。

器件的结构为ITO/NPB(50nm)/Alq₃(30nm)/化合物1(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)。以化合物1作为该器件的电子传输层，该器件的电压-电流密度-亮度曲线如图4所示，电流密度-电流效率曲线如图5所示。器件的启亮电压为3V，最大亮度达到13000cd/m²，最大电流效率达到3.75cd/A。图6为器件在100cd/m²时的电致发光光谱图，CIE坐标位于(0.35,0.52)。

器件实施例3化合物1作为空穴传输层在有机电致发光器件中的应用

本实施例按照下述方法制备有机电致发光器件：

b）在阳极ITO玻璃上真空蒸镀或者溶液成膜空穴传输层化合物1，厚度为50nm；

c）在空穴传输层化合物1之上，蒸镀发光层Alq₃，厚度为30nm；

d）在发光层Alq₃之上，真空蒸镀电子传输层PBD，厚度为30nm；

f）在电子注入层Li F之上，真空蒸镀阴极Al，厚度为100nm。

器件的结构为ITO/化合物1(50nm)/Alq₃(30nm)/PBD(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)。以化合物1作为空穴传输层，该器件的电压-电流密度-亮度曲线如图7所示，电流密度-电流效率曲线如图8所示。器件的启亮电压为3V，最大亮度达到11700cd/m²，最大电流效率达到3.83cd/A。图9为器件在100cd/m²时的电致发光光谱图，CI E坐标位于(0.35,0.53)。

器件实施例4化合物13作为发光层在有机电致发光器件中的应用

按照与器件实施例1相同的步骤制备器件，只是使用化合物13代替化合物1。

器件的结构为ITO/NPB(50nm)/化合物13:5%wtMADN(30nm)/PBD(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)。以化合物13&MADN为发光层，该器件的电压-电流密度-亮度曲线如图10所示，电流密度-电流效率曲线如图11所示。器件的启亮电压为3.5V，最大亮度达7650cd/m²，最大电流效率达1.23cd/A。图12为器件在100cd/m²时的电致发光光谱图，CI E坐标位于(0.26,0.23)。

器件实施例5化合物13作为电子传输层在有机电致发光器件中的应用

按照与器件实施例2相同的步骤制备器件，只是使用化合物13代替化合物1。

器件的结构为ITO/NPB(50nm)/Alq₃(30nm)/化合物13(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)。以化合物13作为该器件的电子传输层，该器件的电压-电流密度-亮度曲线如图14所示，电流密度-电流效率曲线如图14所示。器件的启亮电压为3V，最大亮度达到11000cd/m²，最大电流效率达到3.71cd/A。图15为器件在100cd/m²时的电致发光光谱图，CIE坐标位于(0.34,0.55)。

器件实施例6化合物13作为空穴传输层在有机电致发光器件中的应用

按照与器件实施例3相同的步骤制备器件，只是使用化合物13代替化合物1。

器件的结构为ITO/化合物13(50nm)/Alq₃(30nm)/PBD(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)。以化合物13为空穴传输层，该器件的电压-电流密度-亮度曲线如图16所示，电流密度-电流效率曲线如图17所示。器件的启亮电压为3V，最大亮度达到12552cd/m²，最大电流效率达到3.95cd/A。图18为器件在100cd/m²时的电致发光光谱图，CIE坐标位于(0.33,0.62)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种新型双极性材料，其特征在于，所述双极性材料结构式如下：

式中，X为SO或SO₂；Ar与氧化的硫芴类基团的衔接位置为2,7位或3,6位，其中，Ar为如下结构式的取代基之一：

其中，R选自以下基团中的任意一种：

氢、任意长度的烷基、含氧烷基、咔唑基、或取代的咔唑基；或者，

苯、联苯、萘、蒽、菲、或芘的芳香化合物的基团；或者，

衍生自芳香族的杂环基团；

Ar₁、Ar₂、Ar₃、Ar₄分别选自以下基团中的任意一种：

苯、联苯、萘、蒽、菲、或芘的芳香化合物的基团；或者，

衍生自芳香族的杂环基团。

2.根据权利要求1所述的双极性材料，其特征在于，R优选自氢、C₁～C₃₀的烷基、C₁～C₃₀的烷氧基、苯、联苯、萘、蒽、菲、芘、呋喃、噻吩、吡咯、吡啶、吡喃、喹啉、吲哚或咔唑的基团中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的双极性材料，其特征在于，Ar₁、Ar₂、Ar₃、Ar₄分别优选自苯、联苯、萘、蒽、菲、芘、呋喃、噻吩、吡咯、吡啶、吡喃、喹啉、吲哚或咔唑的基团中的任意一种。

4.一种将权利要求1至3任一所述的双极性材料作为有机电致发光材料的用途。