[发明专利]有机发光材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种有机发光材料及其制备方法和应用。本发明的有机发光材料，为含有膦的新型有机发光材料，具有高电子传输性能以及高的荧光量子效率，可作为OLED器件中的发光层材料、或电子传输层材料，也可同时作为OLED器件中的发光层材料和电子传输层材料，从而可将传统OLED器件结构中发光层和电子传输层的两层合为一层，进而简化OLED器件结构和制备工艺，并且由于其对氧气、金属离子等具有特异性响应，还适用于化学生物检测、生物成像、以及防伪等领域，其合成方法和纯化工艺简单，产率高，并可通过引入不同官能团进而调节其发光波长、发光效率等性能。

技术领域

本发明涉及有机发光材料技术领域，尤其涉及一种含有膦的有机发光材料及其制备方法和其在有机电致发光器件、化学生物检测、生物成像以及防伪等领域中的应用。

背景技术

有机电致发光材料在平板显示、固态照明等领域应用潜力巨大，近些年来受到了科技和产业界的广泛关注和重视。基于此类材料的有机发光二极管(OLED)与传统显示器相比具有驱动电压低、响应速度快、可弯曲、视角广以及主动发光等诸多优点，有望成为下一代显示器。目前OLED已经初步市场化并且发展迅猛。但是，目前有机电致发光材料在发光效率、使用寿命、稳定性以及成本等方面还达不到实用化的要求，这成为OLED发展的瓶颈。

目前，已经商业化的有机电致发光材料主要是贵金属(铱、铂)配合物类磷光材料。然而，贵金属在自然界储量少，价格高，且为不可再生资源，这些因素极大地限制了OLED的大规模应用。同时，磷光材料在蓝光发光、发光稳定性以及使用寿命方面也有明显的劣势，因此发展高效稳定的有机发光材料成为OLED市场化的必然趋势。为了取得高效稳定的有机电致发光器件，发光材料要达到以下两个要求：1)发光材料有高的荧光量子效率并尽可能利用三线态的能量，以提高有机电致发光器件的外量子效率；2)能够平衡空穴和电子的传输效率，实现载流子传输平衡，以提高OLED器件的稳定性和效率。然而对于绝大多数有机电致发光材料，由于结构中含有大的共轭平面以及一些空穴传输基团(咔唑，苯胺类衍生物)，导致其空穴传输效率远远高于电子传输效率。因此提高有机电致发光材料的电子传输效率，以实现空穴电子传输平衡成为改进有机电致发光材料一个重要发展方向。

为了提高有机电致发光材料中分子的电子传输效率，苯并咪唑、砜基等吸电子基团被引入有机电致发光材料。此类材料在有机电致发光器件中，特别是在蓝光发光材料方面，取得了很好的效果。近年来，有机膦类化合物在电子传输材料方面取得了很好的成果。例如，许辉等设计了一系列含有苯并噻吩的有机膦化合物作为电子传输材料。此类材料的最低三线态能级约为2.9eV，是一种理想的蓝光和白光OLED的电子传输材料。基于此材料的OLED不但稳定性好，而且驱动电压更低至2.4V，电流效率超过30lmW–1。由此可以看出，将有机膦官能团引入发光材料，不但能提高荧光量子效率，也可能极大的提高有机发光材料的电子传输能力，进而促进发有机发光材料在OLED中的空穴电子传输平衡，提高有机发光二极管(OLED)的性能，最终获得低成本、高效率、稳定性好的OLED器件。此外，含膦类有机发光材料在离子响应、氧气检测、生物成像以及防伪等领域也有广泛的应用。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种有机发光材料，为含有膦的新型有机发光材料，具有高荧光量子效率、及良好的电子传导性能，可用于制备高效稳定的OLED器件，并可应用于化学检测、生物成像、防伪等领域。

本发明的另一目的在于提供一种有机发光材料的制备方法，工艺简单，产率高，产物易于纯化，并可通过引入不同官能团进而调节目标产物的发光波长、发光效率等性能。

本发明的又一目的在于提供一种OLED器件，使用上述的有机发光材料作为发光层和/或电子传输层，性能高效稳定。

为实现上述目的，本发明提供一种有机发光材料，其分子结构通式如式(1)所示：