[發明專利]一種含N-P=O(S)共振結構的光電材料、制備方法及應用

有效

• 申請號: 201910732920.5
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110407875B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 陶冶;項淵;陳潤鋒;李歡歡
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C07F9/572
• 分類號: C07F9/572;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: 姚姣陽

本發明提供了一種基于N?P=O(S)協同共振結構的有機光電材料，其結構為：。其中，X為氧或者硫原子，Ar為芳基及其衍生物。本發明提供的有機光電材料的制備方法操作簡便。本發明通過引入烷基鏈結構設計以提升材料的溶解度，構建具有吸電子能力的芳基磷氧/硫和具有給電子能力的胺給體結構，利用N?P=O/N?P=S共振結構使得材料具有動態自調整能力，通過該共振結構設計可對材料激發態結構進行有效調控，實現調節材料光電性質并提升綜合性能，獲得性能卓越的動態自調節有機光電材料。

技術領域

本發明屬于有機光電材料技術領域，具體涉及一種含N-P=O(S)協同共振結構的有機光電材料、制備方法及應用。

背景技術

電致發光現象，也稱為場致發光，是指材料在處于一定強度的電場作用條件下被激發而吸收部分電能，并將這部分能量轉化成光能實現發光的物理過程。該物理現象主要被運用與信息顯示技術中，有機發光二極管（Organic Lighting-emitting Diodes, OLED）便是基于電致發光顯示的典型例子。相較于傳統的LED，OLED所制成的顯示器件由于具有輕薄、低生產成本、低能耗、低驅動電壓、可視范圍大、高色彩對比度、高分辨率、高柔性、效應速度快（約1 μs）、主動發光、可溶液加工且加工簡便等諸多優勢，被廣泛認為未來最有可能取代液晶顯示技術，成為新一代主流顯示技術。不過雖然OLED有著先天性的材料性質優勢，但現階段的開發過程中仍存在著棘手的難題，采取更有效技術手段進一步同時提升器件壽命、發光效率、發光色度等也是當前科研工作者面臨的關鍵科學問題。經過三十多年的研究歷程，OLED技術研究無論是在探究發光原理、設計開發材料、改善器件結構、應用不同類型器件結構等方面都如同雨后春筍般的迅猛發展。在器件結構的設計上，從起初的雙層設計結構，再到電子、空穴注入層等多層膜器件構筑結構，許多器件都基于p-i-n型構筑結構得到了優異的性能表現。近幾年顯示技術領域對OLED的研發主要聚焦于實現材料的設計、器件的架構以及產業化技術等方面進一步優化上。

電致發光器件的發光主要是活性材料受到電流或電場激發下，將電能轉化為光能實現輻射發光的過程，有機電致發光材料便是以有機材料作為活性材料層。有機電致發光器件架構類似于三明治夾心結構，依次排布為電機/絕緣體/電極（MIM）的注入式電致發光模式。這種器件中陰陽兩極負責向器件注入正負電荷載流子，在電場的作用下電子與空穴相向運輸，發生配對并復合，再形成“電子-空穴對”激子，激子衰減后產生對外輻射發光現象。

當前針對有機光電功能材料分子設計手段主要是靜態的分子光電性能調控，但由于材料結構與性能間的本質關系存在，單純地利用材料分子結構的改變使得某一項光電性能指標提高，其他性能往往也會隨之降低，這也背離了提高材料性能綜合的設計初衷。因此設計一種材料開發策略，使得可以提高某一項性能指標的同時其他性能指標不受影響，實現選擇性地、可控性地光電性能調控成為了推動現階段有機光電功能材料發展的關鍵問題。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足而提供一種含N-P=O(S)共振結構的光電材料，該材料具有優良的光電性能、熱穩定性、溶解性及成膜性，并且制備簡便。

為實現上述目的，本發明提供了一種含N-P=O(S)共振結構的光電材料，其特征在于，結構通式如下所示：

其中，X為氧或者硫原子，Ar為芳基及其衍生物。

優選地，所述芳基及其衍生物為咔唑基、叔丁基咔唑基、二苯胺基、4,4’-二甲氧基二苯胺基或9，10-二氫-9,9-二苯基吖啶基中的任意一種。

本發明還提供了該材料的制備方法，該方法包括如下步驟：

S1：在氬氣保護下將底物咔唑溶解在無水四氫呋喃中，在-78℃低溫條件下加入正丁基鋰試劑，二者充分反應后得到反應體系A；