基于咪唑并[1,2-a]吡啶-三嗪的电子传输材料合成及性能

程之樵， 白科研， 籍少敏*， 戴 雷*， 聂 飞， 霍延平

(1． 广东工业大学 轻工化工学院， 广东 广州 510006； 2． 阿格蕾雅光电材料有限公司， 广东 佛山 528300)

1 引 言

近三十年来，高性能有机发光二极管(OLED)因具备自发光、质轻、高对比度、宽视角、低功耗、响应速度快以及可以实现柔性透明器件等优点[1-5]，已广泛应用于全彩高端柔性显示器和照明设备中。科研工作者为提高OLED的性能进行了很多方面的研究，然而对OLED效率和寿命的追求永无止境。高性能OLED一般主要由空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)组成[6-7]。在OLED结构中，ETL对器件的整体性能起关键性作用[8-9]，能够降低半导体间势垒差从而达到低电压和低功耗的效果，还可以调控器件的电子迁移率达到载流子平衡，得到较好的器件效率和寿命。

OLED器件中电子迁移率一般比空穴迁移率低1～2个数量级[10-11]，导致器件内部的载流子不平衡和发光区域向ETL方向移动，严重降低了器件性能。故理想的电子传输材料首先需要高的电子迁移率，另外还需要良好的激子束缚和阴极电子注入能力。许多工作利用高迁移率单元，如吡啶[12]、嘧啶[13]、三嗪[14]、苯并咪唑[15-16]等开发高ET的电子传输材料，如Yamaguchi等[17]在2020年报道的被对位联苯修饰的三嗪PT2T比间位联苯修饰的T2T迁移率高，但ET只有2.5 eV。苯并咪唑同时兼有高迁移率和高ET，是一类较好的电子传输材料，但具有较高电负性的杂芳烃单元咪唑并[1,2-a]吡啶的LUMO比苯并咪唑的更深[18]，可能有利于阴极电子的注入和传输，更适合用于ETL的研究。

本文旨在合成和研究基于咪唑并[1,2-a]吡啶-三嗪的高迁移率ETL，以降低OLED器件驱动电压。为提高材料的热稳定性，用刚性平面菲单元修饰[19-20]，合成了分子2-(3′-(4-([1,1′-联苯基]-4-基)-6-苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5′-菲-9-基)-[1,1′-联苯基]-4-基)-3-苯基咪唑并[1,2-a]吡啶(TRZ-PA-Dp)。联苯对材料的电荷传输有一定的作用[17,21]，为获得更高电子迁移率和三线态的ETL，尝试用短共轭的邻位联苯修饰，合成了2-(5″-(4-([1,1′-联苯基]-4-基)-6-苯基-1,3,5-三嗪-基)-[1,1′∶2′,1″∶3″,1‴-四联苯]-4‴-基)-3-苯基咪唑并[1,2-a]吡啶(TRZ-PP-Dp)。

2 实 验

2.1 试剂

3-苯基-2-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷2-基)苯基)咪唑并[1,2-a]吡啶、9-(3-溴-5-氯苯基)菲、3-溴-5-氯-1,1′∶2′,1″-三苯基、N-([1,1′-联苯]-2-基)-N-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9′-螺环[芴]-4-胺(PPMFSF)、N6,N12-双(二苯并[b,d]呋喃-4-基)-N6,N12-双(4-异丙基苯基)屈-6,12-二胺(BD-Di)、二(2-(3,5-二甲基苯基)-7-异丁基喹啉) (戊烷-2,4-二酮)合铱(RD-Ir)和三(2-(4-甲基-5-苯基吡啶-2-基)苯基)合铱(GD-Ir)均由广东阿格蕾雅光电材料有限公司提供，纯度均为99%；2-([1,1′-联苯]-4-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪从上海阿拉丁生化科技股份有限公司购买，纯度为99%；其他试剂为工业级。

2.2 化合物合成

化合物1a的合成：分别取5.46 g(14.84 mmol) 9-(3-溴-5-氯苯基)菲、5.60 g(14.13 mmol) 3-苯基-2-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷2-基)苯基)咪唑并[1,2-a]吡啶、5.86 g(42.39 mmol) 碳酸钾和0.31 g(0.42 mmol) 1,1′-双二苯基膦二茂铁二氯化钯、112 mL乙腈和28 mL水于250 mL单口圆底烧瓶中，氮气保护下，升温至100 ℃，恒温反应2.5 h后冷却至室温，浓缩后用二氯甲烷和水进行萃取，展开剂用乙酸乙酯/正己烷 (1∶10) 柱层析提纯得到白色固体6.80 g，收率为86%。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ8.75(m,2H),7.99～7.86(m,3H), 7.80～7.74(m,2H),7.73～7.44(m,15H),7.22(m,2H), 6.74(m,1H)。ESI-MSm/z:calcd for C39H25ClN2, 556.17;found:557.25 [M+H]+。

化合物1b的合成：分别取 6.00 g(10.77 mmol)化合物1a、4.10 g(16.16 mmol) 联硼酸频哪硼酯、3.72 g(26.93 mmol)碳酸钾、0.51 g(1.08 mmol) 2-二环己基磷-2′,4′,6′,-三异丙基联苯和0.12 g (0.54 mmol) 醋酸钯、120 mL 1,4-二氧六环于250 mL单口圆底烧瓶中，氮气保护下，升温至110 ℃，恒温反应1.5 h后冷却至室温，浓缩后用二氯甲烷和水进行萃取, 正己烷柱层析提纯得到米白色固体6.40 g，不做提纯处理直接用于下一步反应，收率为91%。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ8.75(m,2H),8.15(m,1H),8.00～7.85(m,5H),7.77～7.59(m,9H),7.58～7.46(m,6H),7.24～7.20(m,1H), 6.75(m,1H),1.37(s,12H)。ESI-MSm/z:calcd for C45H37BN2O2,648.29;found:649.40[M+H]+。

图1 化合物TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp的合成路线

化合物TRZ-PA-Dp的合成：分别取5.94 g(9.16 mmol) 化合物1b、3.00 g(8.73 mmol) 2-([1,1′-联苯]-4-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪、3.01 g(21.81 mmol) 碳酸钾和0.32 g(0.43 mmol) 1,1′-双二苯基膦二茂铁二氯化钯、12 mL甲苯、3 mL乙醇和3 mL 水于100 mL单口圆底烧瓶中，氮气保护下，升温至110 ℃，恒温反应1.5 h后冷却至室温，浓缩后用甲苯和水进行萃取，最后用四氢呋喃结晶得到米白色固体5.28 g，收率为72%。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ9.13(t,J=2.0 Hz,1H),8.91(t,J=1.6 Hz,1H),8.81(m,6H), 8.05～7.94(m,4H),7.90～7.82(m,3H),7.82～7.44(m, 20H), 7.40(t,J=7.2 Hz,1H),7.23(m,2H),6.76(t,J=6.8 Hz, 1H)。13C NMR(101 MHz,CDCl3)δ171.71,171.59,171.50,145.21,144.91,141.89,141.83,141.33,140.39,139.43,138.33,137.12,136.17,135.05,133.75,132.66,132.58,131.54,131.20,130.85,130.70,130.17, 129.89,129.71,129.57,129.35,129.10,129.08,128.93,128.83,128.67,128.61,127.99,127.83,127.33,127.29,127.00,126.84,126.68,126.55,124.88,123.34,123.04,122.64, 121.36,117.59,112.42。HRMS-ESIm/z:calcd for C60H39N5,829.320 5;found:830.327 5 [M+H]+。

化合物2a的合成：分别取4.50 g(13.09 mmol) 3-溴-5-氯-1,1′∶2′,1″-三苯基、5.45 g(13.75 mmol) 3-苯基-2-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)苯基)咪唑并[1,2-a]吡啶、3.47 g(32.74 mmol) 碳酸钠和0.28 g(0.40 mmol) 双(三苯基膦)氯化钯(Ⅱ)、90 mL乙腈和22.5 mL水于250 mL单口圆底烧瓶中，氮气保护下，升温至100 ℃，恒温反应2.5 h后冷却至室温，浓缩后用二氯甲烷和水进行萃取，最后用四氢呋喃和甲醇结晶得到白色固体6.20 g，收率为88%。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ7.94(d,J=6.8 Hz,1H),7.67(t,J=9.2 Hz,3H),7.57～7.37(m,11H),7.27(d,J=6.4 Hz,1H),7.23～7.14(m,8H),6.72(m,1H)。ESI-MSm/z:calcd for C37H25ClN2,532.17;found:1 087.55 [2M+Na]+。

化合物2b的合成，分别取5.00 g(9.38 mmol) 化合物2a、2.86 g(11.26 mmol)联硼酸频哪硼酯、2.30 g(23.45 mmol)乙酸钾、0.45 g(0.94 mmol) 2-二环己基磷-2′,4′,6′,-三异丙基联苯和0.34 g(0.47 mmol) 1,1′-双二苯基膦二茂铁二氯化钯、100 mL 1,4-二氧六环于250 mL单口圆底烧瓶中，氮气保护下，升温至100 ℃，恒温反应4 h后冷却至室温，浓缩后用二氯甲烷和水进行萃取，最后甲苯结晶得到白色固体5.00 g，收率为86%。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ7.96(d,J=6.8 Hz,1H),7.84(d,J=1.6 Hz,1H),7.78～7.74 (m,1H),7.69(d,J=9.2 Hz,1H),7.60(d,J=8.4 Hz,2H), 7.54(qd,J=6.8,4.1 Hz,4H),7.48～7.38(m,5H),7.28(t,J=2.0 Hz,1H),7.25～7.10(m,8H),6.78～6.71(m,1H),1.34 (s,12H)。ESI-MSm/z:calcd for C43H37BN2O2,624.29; found:625.35 [M+H]+。

化合物TRZ-PP-Dp的合成，分别取4.90 g(8.00 mmol) 化合物2b、2.50 g(7.27 mmol) 2-([1,1′-联苯]-4-基)-4-氯-6-苯基-1,3,5-三嗪、2.51 g(18.18 mmol) 碳酸钾、0.27 g(0.36 mmol) 1,1′-双二苯基膦二茂铁二氯化钯、100 mL 1,4-二氧六环和25 mL水于250 mL单口圆底烧瓶中，氮气保护下，升温至100 ℃，恒温反应1 h后冷却至室温，浓缩后用二氯甲烷和水进行萃取，最后甲苯结晶得到白色固体5.30 g，收率为90%。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ8.86～8.71 (m,5H),8.65(s,1H),7.97(d,J=6.8 Hz,1H),7.85～7.64 (m,8H),7.64～7.47(m,13H),7.46～7.10(m,10H),6.75(t,J=5.6 Hz,1H)。13C NMR(101 MHz,CDCl3)δ171.57,171.37,145.19,144.93,142.09,141.54,140.99,140.78,140.45,139.91,139.56,136.61,136.25,135.14,133.49,133.14,132.50,130.85,130.76,130.55,130.11,129.96,129.66, 129.54,129.24,129.04,128.94,128.62,128.34,128.16,127.99,127.91,127.78,127.30,127.14,126.77,125.60,124.76,123.31,121.24,117.57,112.32。HRMS-ESIm/z:calcd for C58H39-N5,806.320 5;found:806.329 5 [M+H]+。

2.3 材料性能

材料的热学性能是影响器件性能的最大要素之一，低玻璃化转变温度(Tg)的材料在器件制备过程中可能会聚集或结晶，导致器件性能降低，因此高的Tg和热分解温度(Td)能够保证器件拥有更长的寿命。图2(a)显示化合物TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp的Td分别是570 ℃和525 ℃，图2(b)显示它们的Tg分别为172 ℃和146 ℃，证明它们都具有很好的热学性能。而前者比后者具有更高的Tg和Td，来源于刚性平面的菲比联苯能够更有效地提高材料热稳定性。

图2 (a)TRZ-PA-Dp 和TRZ-PP-Dp的TGA曲线；(b)TRZ-PA-Dp 和TRZ-PP-Dp的 DSC曲线；(c)TRZ-PA-Dp 和TRZ-PP-Dp的紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱；(d)TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp薄膜下的室温荧光发射光谱和77 K磷光发射光谱；(e)TRZ-PA-Dp 和TRZ-PP-Dp 的循环伏安曲线。

为了研究TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp的光学性质，测量了TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp在甲苯溶液中的紫外-可见吸收光谱。如图2(c)和表1所示，TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp的主要吸收波段在306 nm附近，可能是分子的π-π*电子跃迁。再根据化合物TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp溶液的吸收边分别是377 nm和380 nm，计算TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp的光学能隙(Eg)分别为3.28 eV和3.26 eV。化合物TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp在甲苯溶液中的PL峰分别在398 nm和395 nm，前者光谱明显较宽，可能是由于前者中的菲是大平面刚性结构，其与中心苯环共轭程度更大，导致光谱略有红移。

表1 材料的光物理性能

a在甲苯溶液的吸收峰，b在甲苯溶液的最大发射峰，c从循环伏安法测量，d从密度泛函理论计算得到，e从77K磷光光谱推导出三线态能级。

为研究TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp的三线态能量，通过爱丁堡FL980测量出TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp薄膜下77 K的磷光光谱和室温下的荧光光谱。如图2(d)，磷光光谱和荧光光谱对比说明450 nm左右的峰是荧光峰，故500 nm后的主峰为磷光发射峰。三线态能级(ET)由低温磷光起始峰计算分别为2.68 eV和2.76 eV，与DFT理论计算结果(2.64 eV和2.75 eV)基本一致。前者ET较低，与PL光谱规律一致，后者较高的ET证明TRZ-PP-Dp具有更好的激子束缚能力。

电化学性质通过循环伏安法(CV)测量，二茂铁作为内标，通过EHOMO=-(Eonset,ox+4.8) eV计算HOMO能级、ELUMO=-(Eg+HOMO) eV计算LUMO能级，TRZ-PA-Dp的HOMO和LUMO分别是-6.12 eV和-2.84 eV，而TRZ-PP-Dp分别是-6.10 eV和-2.84 eV。由数据可知，这两个材料的LUMO能级较深，有利于阴极电子的注入，降低器件电压；而HOMO能级也能够有效地将空穴阻挡在发光层内，提高器件效率。

基于B3LYP/6-311G(d)*基组下密度泛函理论 (DFT)，对比了TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp的结构、HOMO和LUMO分布以及分子能量。两个分子优化后如图3，计算出TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp的带隙分别是3.52 eV和3.53 eV，两者相近，与光学带隙结果一致。TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp的HOMO主要分布在咪唑并[1,2-a]吡啶片段和中心苯基上，LUMO主要分布在三嗪片段和中心苯基上，只有中心苯基是电子分布重叠部分，而剩余一个片段菲或联苯电子都不分布其中。如表1所示，TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp的HOMO和LUMO的值分别是-5.62 eV和-2.10 eV、-5.60 eV和-2.07 eV，可能是中心苯基上咪唑并[1,2-a]吡啶片段和三嗪片段的间位加入修饰的片段对整个分子影响不大。

图3 计算得出的TRZ-PA-Dp 和TRZ-PP-Dp 的HOMO和LUMO分布

3 器件性能

3.1 器件制备

基板选用10 Ω的ITO导电玻璃，分别使用异丙醇、去离子水清洗基板，然后120 ℃真空烘箱烘干，再进行O2plasma预处理30 min；将处理后的基板通过手套箱传送到蒸镀机中，真空度高于3×10-4Pa时依次以0.1 nm/s的速率蒸镀有机材料，然后以0.01 nm/s蒸镀1 nm金属镱和0.1 nm/s蒸镀100 nm银作为阴极；最后在手套箱中使用玻璃盖板封装。封装后的器件采用美国Photo Research公司生产的PR655分光扫描式亮度色度计和美国Keithley公司生产的K2400数字源表组成的测试系统测试电流-电压-亮度曲线及光谱数据，采用苏州弗士达科学仪器有限公司生产的OLED TEG LIFETIME自动测量系统测试器件寿命。

3.2 单电子器件

为评价电子传输能力，制备了基于TRZ-PA-Dp、TRZ-PP-Dp和TPBi的单电子器件(EOD)，如图4，EOD的结构为ITO/ETM∶LiQ(35 nm,50%)/Yb(1 nm)/Ag(100 nm)。电流密度-电压特性如图5所示，TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp的电子传输特性相似，都明显高于TPBi。从分子单元看，三嗪相比于苯并咪唑更缺电子，三嗪和吡啶并咪唑的LUMO分别是-1.92 eV和-0.83 eV，比苯并咪唑的LUMO(-0.35 eV)深[18,22]，更有利于电子注入和电子传输。

图4 单电子器件能级图和材料的分子结构(与LiQ共蒸)

图5 基于TRZ-PA-Dp、TRZ-PP-Dp或TPBi的单电子器件的电流密度与电压曲线。

3.3 蓝色荧光和红色磷光器件的发光性能

制备了蓝色荧光器件，对TRZ-PA-Dp、TRZ-PP-Dp和TPBi作为电子传输材料进行评估。如图6(a)，器件结构为：ITO/HATCN(10 nm)/BPBPA (50 nm)/PPMFSF(10 nm)/ANDN∶BD-Di(20 nm, 3%)/(TRZ-PA-Dp、TRZ-PP-Dp或TPBi)∶LiQ(35 nm,50%)/Yb(1 nm)/Ag(100 nm)，其中BPBPA是N4,N4,N4′,N4′-四([1,1′-联苯]-4-基)-[1,1′-联苯]-4,4′-二胺为空穴传输材料，PPMFSF是电子阻挡材料，ANDN是9-(萘-1-基)-10-(萘-2-基)蒽为主体，BD-Di为客体。器件B1、B2、B3的电子传输材料分别为本文设计合成的TRZ-PA-Dp、TRZ-PP-Dp和参比材料TPBi。图7(a)是电流密度、亮度曲线与电压的关系，以1 cd/m2亮度下的电压为启亮电压(Von)，参比器件的启亮电压是3.3 V，在100 cd/m2时驱动电压(Vd)为4.5 V。与参比器件相比，TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp器件的Von分别降到3.2 V和3.1 V，在100 cd/m2下的驱动电压有效地降到了4.1 V和4.0 V。Von和Vd的降低可能归因于TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp的迁移率都比TPBi高。如图7(a)、(b)、(c)所示，虽然TRZ-PP-Dp的最大器件效率与TPBi相近，高于TRZ-PA-Dp，但由于该器件中主体材料ANDN是N型主体，导致发光层中电子和空穴严重不平衡，所以该类器件的效率对比意义不大。

图6 蓝色荧光器件(a)、绿色磷光器件(b)、红色磷光器件(c)能级图及器件的材料分子结构。

图7 (a)电流密度和亮度与电压的关系曲线；(b)EQE与亮度的关系曲线；(c)CE与电流密度的关系以及PE与电流密度的关系曲线；(d)在100 cd/m2亮度下蓝色荧光器件的电致发光(EL)光谱。

制备了红色磷光器件，结构为：ITO/HATCN (10 nm)/BPBPA(50 nm)/PPMFSF(10 nm)/CBP∶RD-Ir(40 nm,6%)/(TRZ-PA-Dp、TRZ-PP-Dp或TPBi)∶LiQ(35 nm,50%)/Yb(1 nm)/Ag(100 nm)。以TPBi为电子传输材料的器件R3为参比器件，含有TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp的器件分别是R1、R2。如图8(a)、(b)、(c)所示，具体数据如表2，三个器件性能基本相似。

图8 (a)电流密度和亮度与电压的关系曲线；(b)EQE与亮度的关系曲线；(c)CE与电流密度的关系以及PE与电流密度的关系曲线；(d)在100 cd/m2亮度下红光磷光器件的电致发光(EL)光谱。

表2 器件B1～B3、G1～G3和R1～R3的电致发光数据

3.4 绿色磷光器件的发光性能

为全面评估TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp的性能，制备了绿色磷光器件。如图6(b)，绿色磷光器件结构为：ITO/HATCN(10 nm)/BPBPA(50 nm)/PPMFSF(10 nm)/DPCz(47%)∶TRZMDCz(47%)∶GD-Ir(35 nm,6%)/(TRZ-PA-Dp、TRZ-PP-Dp或TPBi)∶LiQ(35 nm, 50%)/Yb(1 nm)/Ag(100 nm)，其中GD-Ir为客体，DPCz是9′-二([1,1′-联苯]-4-基)-9H，9′H-3,3′-双咔唑为主体1，TRZMDC是5-(3-(4,6-二苯基-1, 3,5-三嗪-2-基)苯基)-7,7-二甲基-5,7-二氢茚并[2,1-b]咔唑为主体2。如图9(a)，主体1和主体2之间能够形成激基复合物， DPCz∶TRZMDCz (1∶1) 共混膜的PL光谱明显红移，与文献报道基本一致[23]。器件G1、G2、G3的电子传输材料分别为本文设计合成的TRZ-PA-Dp、TRZ-PP-Dp和参比材料TPBi。图9(b)是绿色磷光器件的电流密度、亮度曲线与电压的关系，TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp的器件启亮电压均为2.2 V，远低于TPBi的参比器件(2.4 V)；在100 cd/m2下，这两个器件拥有较低的驱动电压，仅有2.6 V，相比参比器件降低了0.6 V。电压的降低可能归因于TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp的迁移率都明显高于TPBi。同时可以看到，绿光器件的电压降低幅度远远高于红光器件和蓝光器件的降低幅度，这是因为红光器件中的主体材料CBP为P型材料，电子很难注入到发光层复合发光，导致三个红光器件电压基本一致；而在蓝光器件中，虽然使用N型主体材料的ANDN，但其电子迁移率仍然远远低于ETM，器件电压受主体材料限制，故B1和B2的开启电压相比B3没有明显的降低；在绿光器件中，主体材料为激基复合物材料，特别是TRZMDCz中的三嗪单元，保证了主体材料较高的电子迁移率，因此绿光器件发挥了本文两个材料高迁移率的特性，即启亮电压和驱动电压都有大幅度降低。图9(c)、(d)显示，基于本文两个材料的器件都表现出了良好的绿色磷光器件效率。在100 cd/m2下，前者EQE、CE、PE分别为17.4%、63.1 cd/A、76.2 lm/W，后者分别为17.5%、63.5 cd/A、76.7 lm/W，都高于参比器件(16.6%、60.2 cd/A、59.1 lm/W)，特别是功率效率，两者分别提高了 28.9%和29.7%。功率效率的大幅度提高归因于在100 cd/m2时，绿光器件的驱动电压降低了0.6 V，说明高迁移率的TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp对器件效率提升、功耗降低起着关键性作用。图9(f)为寿命曲线，以5 000 cd/m2为起始亮度，亮度衰减至95%的时间来评估器件的寿命，TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp的器件寿命均达到了390 h，为TPBi作为电子传输材料的器件寿命的5倍，极大地改善了器件寿命。可能归因于TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp的LUMO较低，有利于电子的注入和传输，且具有较高的电子迁移率，共同改善了发光层中电子和空穴的平衡，提升了器件寿命。

图9 (a)薄膜状态下DPCz、TRZMDC和共混DPCz∶TRZMDC的 PL光谱；(b)电流密度和亮度与电压的关系曲线；(c)EQE与亮度的关系曲线；(d)CE与电流密度的关系以及PE与电流密度的关系曲线；(e)在100 cd/m2亮度下绿色磷光器件的电致发光(EL)光谱；(f)绿色磷光器件百分比亮度衰减至95%曲线。

4 结 论

本文设计并合成了两种基于咪唑并[1,2-a]吡啶-三嗪类新型的电子传输材料TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp，都具有较高的ET和高电子迁移率，因此以这两个材料作为电子传输材料，蓝色荧光器件启亮电压分别为3.2 V和3.1 V，相比使用常规电子传输材料TPBi的器件，启亮电压分别降低了0.1 V和0.2 V；同时绿色磷光器件启亮电压均为2.2 V，相比TPBi降低了0.2 V；红色磷光器件的启亮电压与TPBi的器件相近。两个材料都表现出良好的器件效率和稳定性，特别是在激基复合物作为主体的绿色磷光器件中，在 100 cd/m2下，与TPBi的器件相对比，电流效率和外量子效率都提升了5%左右，而功率效率提升了28%以上，同时器件寿命提升了4倍，证明TRZ-PA-Dp和TRZ-PP-Dp都为优异的电子传输材料。

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