[发明专利]不对称热激发延迟荧光二苯醚芳香膦氧材料、合成方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种芳香膦氧主体材料、合成方法及其应用。

背景技术

高效率、低压驱动的有机电致发光为发光二极管的发展带来了革命性的创新。有机发光材料和器件的研究引起了人们的广泛关注和深入研究。有机电致发光二极管被称作第三代平面显示和照明技术，在节能环保等方面具有突出的优势，为了有效的利用电致发光过程中产生的单重态和三重态激子，目前普遍采用的方式是使用磷光染料来构建电致磷光，但是磷光染料所涉及的重金属不仅昂贵而且污染环境，迫切需要使用其他的材料加以替代。近期，被称为第三代有机电致发光技术的热激发延迟荧光技术取得了很大的进展，其中热激发延迟荧光染料可以通过自身三线态到单线态的反转隙间窜跃使三线态激子转化为单线态激子，进而利用其发光，从而从理论上实现100％的内量子效率。由于热激发延迟荧光染料其器件效率可与电致磷光效率相匹敌，而热激发延迟荧光染料是纯有机化合物。但是，目前针对热激发延迟荧光染料的主体材料的研究还非常有限，一般普遍的方式是采用有机电致磷光器件的主体材料，因此，需要针对热激发延迟荧光染料的特点来有目的的开发适合他们的主体材料。由于热激发延迟荧光染料的极性大，容易猝灭，分子与分子间的作用较强，因此，需要开发一类具有突出载流子注入/传输性能的同时能够有效抑制分子与分子间猝灭效应的主体材料。

对热激发延迟荧光电致发光芳香膦氧主体材料而言，为了实现高效的三线态到单线态的反转的隙间窜越，就要求单线态和三线态的能级差小。那么对于蓝光热激发延迟荧光材料来说，就使得其三线态能级很高，目前文献报道的常用的DMAC-DPS的三线态能级达到了2.9eV，为了保证主体到客体之间的有效的能量传递，需要主体的三线态能级要高于2.9eV，这对于一个纯有机化合物来说是非常难以实现的性质，因此迫切需要开发高能隙的主体材料。同时在获得高的三线态能级的同时往往会损失的热激发延迟荧光电致发光芳香膦氧主体材料的电学性能，因此迫切需要开发热激发延迟荧光材料，用于高效的蓝光电致发光器件。

发明内容

本发明是为了解决热激发延迟荧光染料的极性大、容易猝灭、分子与分子间的作用较强的技术问题，提供了一种不对称热激发延迟荧光二苯醚芳香膦氧材料、合成方法及其应用

不对称热激发延迟荧光二苯醚芳香膦氧材料在二苯醚的2、2’、4、4’位置上分别引入2个、3个或4个二苯基膦氧基团构成，分子结构式如下：

其中X为H或Ph₂OP，Y为H或Ph₂OP，Z为H或Ph₂OP。

上述不对称热激发延迟荧光二苯醚芳香膦氧材料合成方法如下：

将1mmol溴代二苯基膦氧基苯醚、3～6mmol的二苯基膦、3～6mmol的无水乙酸钠、0.005～0.01mmol醋酸钯和5～10ml的DMF混合，反应10～36小时后倒入冰水中，萃取，得到有机层，有机层干燥后加入1ml H₂O₂氧化，再经萃取、干燥后，以乙醇和乙酸乙酯的混合溶剂为淋洗剂柱层析纯化，得到多膦氧苯醚基膦氧；

其中步骤二所述的二苯基膦与溴代二苯基膦氧基苯醚物质的量比为(1～2)﹕1，醋酸钯与溴代二苯基膦氧基苯醚物质的量比为(0.001～0.002)﹕1，醋酸钠与溴代二苯基膦氧基苯醚物质的量比为(1～2)﹕1。

所述的乙醇和乙酸乙酯的混合溶剂中乙醇与乙酸乙酯的体积比为1﹕20。

所述不对称热激发延迟荧光二苯醚芳香膦氧材料作为发光层用于制备电致磷光器件。

本发明不对称热激发延迟荧光二苯醚芳香膦氧材料不对称结构可以有效的抑制分子与分子间的相互作用，从而抑制猝灭效应。本发明制备的不对称热激发延迟荧光二苯醚芳香膦氧材料可以实现超低压驱动的高效热激发延迟荧光蓝光器件，其电流效率达到最大值24.24cd·A^-1,功率效率达到最大值19.56lm·W。

本发明不对称热激发延迟荧光二苯醚芳香膦氧材料以2-二苯基膦氧基苯醚为主体，膦氧(P＝O)基团通过C-P饱和键将芳香基团连接起来，能够有效的阻断共轭，由于2-二苯基膦氧基苯醚结构本身含有-O-基、P＝O基团的打断共轭作用，使母体本身具有较高的三线态能级，同时P＝O基团具有极化分子的作用，可提高分子的电子注入传输能力。并具有一定的电子注入和传输能力。本发明利用多膦氧基团进行不对称修饰，通过调节修饰基团的数目和修饰位置来调控整个分子的载流子传输能力。从而在高的三重态激发态能级和良好的载流子注入传输能力之间求得平衡。