[發明專利]光電功能芳香膦氧化合物及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201110340125.5
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN102503980A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 許輝;韓春苗
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: C07F9/53
• 分類號: C07F9/53;C07F9/655;C09K11/06;H01L51/54
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發明涉及光電功能芳香膦氧化合物及其制備方法和應用。

背景技術

有機電致發光及顯示器件的探索和研究已成為目前國際上最活躍的領域之一。其中，有機電致磷光器件一直是人們研究的熱點之一，它不僅可以利用發光材料的單重激發態，而且可利用其三重激發態發光，因此發光效率可大幅度提高。磷光摻雜劑材料本身單獨成膜發光效率很低，主要是因為它的自吸收產生濃度淬滅所致。若把它摻入到一些電活性基質(主體材料)中便可以實現高效發光。而主體材料本身的性能以及它與載流子傳輸材料能級之間的關系都影響著器件的各種性能。通常為了保證能量從主體到客體的有效傳遞，主體材料要求有較高的三線態能級。而它與其他各層材料HOMO和LUMO能級之間的匹配程度也決定了器件的啟亮電壓等性能。人們通過對膦氧類主體材料的研究發現，此類材料可以很方便地獲得較高三線態能級的分子，合成操作都比較簡單易行；并且，由于膦氧的引入分子的電子注入傳輸能力也得到了提高，甚至可以得到具有雙極特性的主體材料，大大地提高了器件的各方面性能。因此，選擇合適的生色團母體，設計合適的修飾位置，引入膦氧基團進行修飾，便能夠通過簡單的合成方法得到高效的主體材料。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有電致磷光材料存在嚴重的濃度淬滅和三重態-三重態湮滅效應，導致電致磷光器件驅動電壓高、效率和亮度低以及效率穩定性差的問題，本發明提供了光電功能芳香膦氧化合物及其制備方法和應用。

本發明的光電功能芳香膦氧化合物的結構通式如下：

其中，X為兩個氫，Y為一個氫；或者X為兩個氫，Y為二苯基膦氧；或者X為異丙撐，Y為二苯基膦氧。

本發明的光電功能芳香膦氧化合物，(1)當X為兩個氫，Y為一個氫時，光電功能芳香膦氧化合物為DPESPO，其結構式為：

(2)當X為兩個氫，Y為二苯基膦氧時，化合物為DPEPO，其結構式為：

(3)當X為異丙撐，Y為二苯基膦氧時，化合物為XantPO，其結構式為：

本發明的光電功能芳香膦氧化合物的制備方法是通過以下步驟實現的：一、將苯醚(或者9，9-二甲基-氧雜蒽)加入盛有四氫呋喃的反應器中，攪拌溶解，再向反應器中加入正丁基鋰(n-BuLi)和四甲基乙二胺(TMEDA)，然后在室溫下攪拌反應4～12小時，得反應體系A，其中，正丁基鋰與苯醚(或者9，9-二甲基-氧雜蒽)的摩爾比為1～2∶1，四甲基乙二胺與苯醚(或者9，9-二甲基-氧雜蒽)的摩爾比為1～2∶1，苯醚(或者9，9-二甲基-氧雜蒽)摩爾量與四氫呋喃體積的比例為1mmol∶1～2mL；二、將反應體系A降溫至-2～2℃，然后向反應體系A中滴加氯化二苯基膦(Ph₂PCl)，再將反應體系A升至室溫，并在室溫下攪拌反應4～12小時，然后將反應后體系萃取后提純得到二苯基膦修飾的苯醚芳香膦衍生物(或者二苯基膦修飾的9，9-二甲基-氧雜蒽芳香膦衍生物)，其中，氯化二苯基膦與步驟一中苯醚(或者9，9-二甲基-氧雜蒽)的摩爾比為1～2∶1；三、將步驟二得到的二苯基膦修飾的苯醚芳香膦衍生物(或者二苯基膦修飾的9，9-二甲基-氧雜蒽芳香膦衍生物)溶解于CH₂Cl₂中，然后加入H₂O₂，在室溫下反應0.5～4小時，過濾后提純，得光電功能芳香膦氧化合物；步驟三中H₂O₂與步驟一中苯醚(或者9，9-二甲基-氧雜蒽)的摩爾比為2∶1。本發明的制備方法整個過程都在保護氣體氣氛中完成。

本發明的光電功能芳香膦氧化合物在有機電致磷光器件中作為發光層主體材料的應用。

本發明的光電功能芳香膦氧化合物在有機電致磷光器件中作為發光層主體材料的應用中，首先制作第一層導電層，然后在第一層導電層上依次蒸鍍空穴注入層材料、空穴傳輸層材料和空穴傳輸/電子阻擋層材料，再蒸鍍發光層，發光層上再蒸鍍電子傳輸/激子阻擋材料，最后蒸鍍第二層導電層，即可。即本發明的有機電致發光二極管中在第一層導電層上依次為空穴注入層、空穴傳輸層、空穴傳輸/電子阻擋層、發光層、電子傳輸/激子阻擋層和第二層導電層。為了提高第一層導電層(陽極)的空穴注入和傳輸、以及第二層導電層(陰極)的電子注入和傳輸，并使電荷能在發光層很好地復合，在發光層的兩側采用了空穴傳輸/電子阻擋層和電子傳輸/激子阻擋層。