[發明專利]一種基于二苯并呋喃/二苯并噻吩單元的芳基膦硫有機光電材料及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201910162030.5
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109912654A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 陶冶;李歡歡;蔣云波;職怡繽;陳潤鋒;黃維
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C07F9/655
• 分類號: C07F9/655;C07F9/6553;C09K11/06;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 范丹丹

本發明揭示了一種基于二苯并呋喃/二苯并噻吩單元的芳基膦硫有機光電材料及其制備方法與應用，該類材料的結構式中R₁為二苯基膦硫，R₂為氫原子或二苯基膦硫。該類材料以具有高三線態能級的二苯并呋喃/二苯并噻吩為給體單元，二苯基膦硫作為受體單元取代二苯并呋喃/二苯并噻吩的3位或3、6位，得到具有給受體結構的單邊/雙邊取代的結構。該類材料具有易于純化、合成產率高、良好的熱穩定性、溶解性及成膜性，同時具有高的三線態能級；通過引入二苯基膦硫基團可以賦予材料優異的空穴傳輸和電子傳輸能力，是一種具有雙極傳輸性質的新型高性能光電功能材料；利用本發明材料制備的電致發光器件，具有較高的效率和穩定的電致發光性能。

技術領域

本發明涉及一種基于二苯并呋喃/二苯并噻吩單元的芳基膦硫有機光電材料及其制備方法與應用，屬于有機光電材料技術領域。

背景技術

有機電致發光技術在通訊、信息、照明及顯示領域顯示出巨大的商業應用前景，是光電信息領域的研究熱點之一。其中，有機電致發光二極管(Organic light-emittingdiodes，OLEDs)作為一種新型的平板顯示技術，因其具有寬視角、超薄、響應快、發光效率高、可實現柔性顯示等優點，被業內人士稱為“夢幻般的顯示器”，是全球公認的繼液晶顯示后的下一代主流顯示器。

根據自旋量子統計可知，在電致發光過程中產生的單線態激子和三線態激子的比例約為1∶3，而傳統的電致熒光器件只能利用單線態激子發光，內量子效率極限為25％，大大限制其商業化應用。而電致磷光器件(phosphorescent organic light-emittingdiodes，PhOLEDs)由于金屬重原子對自旋軌道耦合的促進作用，使得該器件能夠同時利用單線態和三線態激子，激子利用率可以達到100％。然而，在磷光電致發光發光過程中，長壽命的三線態激子參與的碰撞誘導會造成嚴重的濃度淬滅，包括三線態-三線態湮滅(TTA)、單線態-三線態湮滅(STA)、三線態極化淬滅等，使得器件效率和穩定性不甚理想。將磷光通過主客體摻雜的方式分散在主體基質中，進而減輕分子間相互作用，從而大大提高器件的效率和穩定性。

較好的主體材料一般需要滿足以下要求：1)主體材料分子中有較大的吸收截面；2)主體材料與客體材料有良好的相容性，防止相分離從而導致濃度猝滅；3)主體材料需要有較高的三線態能級，可以防止能量從客體材料回傳到主體材料；4)主體材料的發射光譜與客體材料的吸收光譜有一定的重疊，這樣主體材料受到激發后，能量可以順利的傳遞給客體分子；5)主體材料的最高占有軌道(HOMO)和最低未占有軌道(LUMO)應該與相鄰活性層匹配，這樣可以減少空穴和電子的注入阻力，從而降低驅動電壓；6)較好的載流子遷移率；7)較好的熱穩定性和化學穩定性。

但是，目前來說磷光有機發光二極管在高電流下仍然存在效率滾降明顯、器件壽命較短的問題，尤其是藍光器件，所以通過開發新型的藍光雙極性主體材料來改善器件性能是非常重要的且迫切需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的就是為了解決現有技術中存在的上述問題，提出一種基于二苯并呋喃/二苯并噻吩單元的芳基膦硫有機光電材料及其制備方法與應用。

本發明的目的將通過以下技術方案得以實現：一種基于二苯并呋喃/二苯并噻吩單元的芳基膦硫有機光電材料，具有如下結構通式I：

其中R₁為二苯基膦硫，R₂為氫原子或二苯基膦硫。

本發明還揭示了一種基于二苯并呋喃/二苯并噻吩單元的芳基膦硫有機光電材料的制備方法，

該方法包括如下步驟：

S1：在氮氣保護下，將3位或3，6位溴取代的二苯并呋喃/二苯并噻吩溶解于無水四氫呋喃中，低溫下加入正丁基鋰反應，得到反應體系；