基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料、合成方法及其应用技术

基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料、合成方法及其应用，它涉及一类芳香膦氧主体材料、合成方法及其应用。本发明专利技术是为了解决热激发延迟荧光染料存在严重的三线态‑三线态以及三线态‑单线态湮灭和浓度淬灭效应，严重的降低了电致发光器件的各方面性能的技术问题。该材料通过在二苯并噻吩的2、4、6、8位置上分别引入2～4个二苯基膦氧基团构成，方法：将溴代二苯基膦氧基二苯并噻吩、二苯基膦、无水乙酸钠、醋酸钯和DMF混合，倒入冰水中，萃取，得到有机层并氧化，萃取、干燥，纯化，即得。本发明专利技术材料通过主体材料的双极性来平衡载流子注入传输，抑制猝灭效应。本发明专利技术材料作为发光层的主体或激子阻挡层用于制备电致发光器件。

Bipolar thermal excitation delayed fluorescent aromatic phosphine oxygen based material based on two thiophene group, synthesis method and application thereof

The invention relates to a bipolar thermal excitation delayed fluorescent aromatic phosphine oxygen body material based on two thiophene groups, a synthesis method and an application thereof, which relates to a kind of aromatic phosphine oxygen body material, a synthesis method and an application thereof. The present invention is to solve the thermal excitation of fluorescent dyes have serious delay line three line three state and three state triplet singlet annihilation and concentration quenching effect, reduce the serious technical problems in all aspects of performance of electroluminescent devices. In two of the 2, benzothiophene 4, 6, 8 position were introduced 2 ~ 4 two phenyl phosphine groups, using the materials: two bromo phenyl phosphine oxide two benzothiophene, two phenyl phosphine palladium acetate, anhydrous sodium acetate, and DMF mixed, pour ice water, extraction get a layer and machine, oxidation, extraction, purification, drying, i.e.. The material of the present invention balances carrier injection transport through the bipolar nature of the main material and suppresses quenching effects. The material of the invention is used as a main body of an emitting layer or an exciton barrier layer for preparing electroluminescent devices.

【技术实现步骤摘要】
基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料、合成方法及其应用
本专利技术涉及一类芳香膦氧主体材料、合成方法及其应用。
技术介绍
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存在严重的三线态三线态湮灭和浓度淬灭效应，严重地降低了电致发光器件的各方面性能，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间猝灭效应的主体材料。研究表明，选择合适的主体材料可以很大程度地提高器件的性能。对于热激发延迟荧光器件来说，器件猝灭效应很严重，为此要使用主体材料来抑制分子间存在相互作用以降低猝灭效应，为了降低主体和发光客体之间的相互作用，往往需要使用惰性的主体材料，因而会导致器件的电学性能不平衡，降低器件效率导致效率滚降。为了解决这个关键问题，需要构建一系列的具有良好的载流子注入传输能力的热激发延迟荧光主体材料，因此，合理地设计芳香膦氧化合物的结构，如引入膦氧基团的数目、位置等，便有可能获得高效的热激发延迟荧光主体材料。
技术实现思路
本专利技术是为了解决热激发延迟荧光染料存在严重的三线态-三线态以及三线态-单线态湮灭和浓度淬灭效应，严重的降低了电致发光器件的各方面性能的技术问题，提供了一种基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料、合成方法及其应用。基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料，该材料在二苯并噻吩的2、4、6、8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，且Y和Z不同时为H；当X、Y为H，Z为Ph2OP时，化合物为2,4DBTDPO，其结构式为：当Y为Ph2OP，X、Z为H时，化合物为2,8DBTDPO，其结构式为：当Y和Z为Ph2OP，X为H时，化合物为2,4,8DBTTPO，其结构式为：当X、Y为Ph2OP，Z为氢时，化合物为2,4,6DBTTPO，其结构式为：当X、Y、Z都为Ph2OP时，化合物为2,4,6,8DBTQPO，其结构式为：基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料的合成方法，该方法如下：将1mmol溴代二苯基膦氧基二苯并噻吩、1～6mmol的二苯基膦、1～6mmol的无水乙酸钠、0.001～0.01mmol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1mlH2O2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，得到基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料(多膦氧二苯并噻吩基膦氧)。所述基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧材料的作为发光层主体或激子阻挡层材料用于制备电致发光器件。本专利技术的基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料可以有效的抑制分子间的相互作用，从而抑制猝灭效应。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-1。，在本专利技术中通过使用二苯并噻吩基团，利用这个基团的双极性，同时利用膦氧(P＝O)基团的诱导作用对电学性能进行调控，进而通过膦氧基团的位阻效应，来抑制分子间的相互作用。从而调节载流子注入传输平衡，抑制猝灭效应。本专利技术的双极结构的主体材料通过二苯并噻吩基团的平面结构以及二苯并噻吩芳香膦氧主体材料的双极性来平衡载流子注入传输，同时调节膦氧基团的数目和修饰位置来调控分子间的作用以及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。可以有效的抑制分子间的相互作用，从而抑制猝灭效应。本专利技术材料作为发光层的主体或激子阻挡层用于制备电致发光器件。本专利技术基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料用于电致发光器件包含以下优点：1、保持较高的三线态能级，保证能量从主体到客体的有效传递。2、提高电致发光器件材料的载流子注入和传输能力，以基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料制备的电致蓝光器件将电致蓝光器件的启亮电压降低到2.8V，具有良好的热力学稳定性，裂解温度为435℃-479℃，同时提高了有机电致发光材料的发光效率和亮度，本专利技术主要应用于有机电致发光二极管器件中。本专利技术基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料既可以作为发光器件的发光层主体材料，也可以作为发光器件的激子阻挡层材料。附图说明图1是实验一基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料的紫外荧光光谱谱图及溶于二氯甲烷溶剂中的荧光光谱图和磷光光谱图，■表示基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料在二氯甲烷溶剂中的紫外光谱图，□表示基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料溶于二氯甲烷溶剂中的荧光光谱图，●表示基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料磷光光谱图；图2是实验一基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料的热重分析图；图3是实验二基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料的紫外荧光光谱谱图及溶于二氯甲烷溶剂中的荧光光谱图和磷光光谱图，■表示基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料二氯甲烷溶剂中的紫外光谱图，□表示基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料溶于二氯甲烷溶剂中的荧光光谱图，●表示基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料磷光光谱图；图4是实验二基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料的热重分析谱图；图5是实验三基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料的紫外荧光光谱谱图及溶于二氯甲烷溶剂中的荧光光谱图和磷光光谱图，■表示基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料二氯甲烷溶剂中的紫外光谱图，□表示基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料溶于二氯甲烷溶剂中的荧光光谱图，●表示基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料磷光光谱图；图6是实验三基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料的热重分析谱图；图7是实验四基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料，其特征在于该材料在二苯并噻吩的2、4、6、8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：

【技术特征摘要】
1.基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料，其特征在于该材料在二苯并噻吩的2、4、6、8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，且Y和Z不同时为H；当X、Y为H，Z为Ph2OP时，化合物为2,4DBTDPO，其结构式为：当Y为Ph2OP，X、Z为H时，化合物为2,8DBTDPO，其结构式为：当Y和Z为Ph2OP，X为H时，化合物为2,4,8DBTTPO，其结构式为：当X、Y为Ph2OP，Z为氢时，化合物为2,4,6DBTTPO，其结构式为：当X、Y、Z都为Ph2OP时，化合物为2,4,6,8DBTQPO，其结构式为：2.权利要求1所述基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料的合成方法，其特征在于该方法如下：将1mmol溴代二苯基膦氧基二苯并噻吩、1～6mmol的二苯基膦、1～6mmol的无水乙酸钠、0.001～0.01mmol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1mlH2O2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，得到基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料。3.根据权利要求2所述基于二苯并噻吩基团的双极热激发延迟荧光芳香膦氧主体材料的合成方法，其特征在于所述的二苯基膦与溴代二苯基膦氧基二苯并噻吩物质的量比为(1～2)﹕1，醋酸钯与溴代二苯基膦氧基二苯并噻吩物质的量比为(0.001～0.002)﹕1，醋酸钠与溴代二苯基膦氧基二苯并噻吩物质的量比为(1～2)﹕1。4.根据权利要求2所述基于二苯并噻吩基团的双极热激...

【专利技术属性】
技术研发人员：许辉，张静，韩春苗，
申请(专利权)人：黑龙江大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23