电子型磷氧衍生物及电致磷光发光器件制造技术

本发明专利技术公开了一种电子型磷氧衍生物及电致磷光发光器件，其中，该电子型磷氧衍生物以三苯基磷氧基团为核心，通过在三苯基磷氧基团的三个苯环上键联不同的电子传输基团(R1、R2及R3)，有效地解决了载流子平衡，从而得到一类具有高三重态、高电子迁移率以及高热稳定性的电子型绿光磷光主体材料。同时，电致磷光发光器件通过选用电子型磷氧衍生物作为其组成部分的传输层或发光层材料，使其具备了亮度高、效率高及滚降低的特点。

【技术实现步骤摘要】
电子型磷氧衍生物及电致磷光发光器件
本专利技术属于光电
，特别涉及一种电子型磷氧衍生物及电致磷光发光器件。
技术介绍
1987年，邓青云教授和Vanslyke采用超薄膜技术用透明导电膜作阳极，AlQ3作发光层，三芳胺作空穴传输层，Mg/Ag合金作阴极，制成了双层有机电致发光器件(Appl.Phys.Lett.,1987,52,913)。1990年，Burroughes等人发现了以共轭高分子PPV为发光层的OLED(Nature.1990,347,539)，从此在全世界范围内掀起了OLED研究的热潮。由于自旋限制的影响，在日常生活中我们看到的多为荧光现象；最初的OLED技术研究主要集中在荧光器件方向；但是，根据自旋量子统计理论，荧光电致发光器件最大内量子效率只有25％，而磷光电致发光器件，则可以达到100％。因此在1999年，Forrest和Thompson等(Appl.Phys.Let.,1999,75,4.)将绿光磷光材料Ir(ppy)3以6wt％的浓度掺杂在4,4’-N,N’-二咔唑-联苯(CBP)的主体材料中，获得绿光OLED最大外量子效率(EQE)达到8％，突破了电致荧光器件的理论极限之后，人们对磷光发光材料产生了高度关注；自此电致磷光材料一直是研究的热点。而对于有机半导体材料，其电子传输速率比空穴传输速率要慢很多倍，因此开发高电子迁移率的有机磷光电子传输材料对于提高磷光发光器件的效率以及降低器件效率滚降具有至关重要的作用。鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种新型的有机半导体材料，可以同时用作磷光主体和电子传输材料，以及电致磷光发光器件，旨在解决现有技术中传统的有机半导体材料低电子迁移率的问题，且并不能同时实现三重态能级高、载流子传输匹配以及玻璃化温度高的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种电子型磷氧衍生物及电致磷光发光器件；该电子型磷氧衍生物可以同时用作磷光主体和电子传输材料，具有电子迁移率高、三重态能级高、载流子传输匹配以及玻璃化温度高的特点。为解决上述技术问题，一方面，本专利技术提供了一种电子型磷氧衍生物，用于磷光主体及电子传输材料，所述电子型磷氧衍生物的结构通式如下所示：其中，所述结构通式中的R1、R2及R3均是选自以下杂环取代基中的一种：苯并咪唑、菲并咪唑、氮杂咔唑、喹啉、喔啉或者噻二唑。进一步地，所述R1、R2及R3为三种结构相同的电子传输基团；或者，所述R1、R2及R3中，至少存在两种不同的电子传输基团。进一步地，所述R1为下述电子传输基团中一种：所述R2为下述电子传输基团中一种：进一步地，所述R3为下述电子传输基团中一种：又一方面，本专利技术提供了一种电致磷光发光器件，基于上述电子型磷氧衍生物，所述电致磷光发光器件由若干层有机材料组成，所述电致磷光发光器件中的传输层和/或发光层材料组成部分包括所述电子型磷氧衍生物。本专利技术提供的一种电子型磷氧衍生物，通过在三苯基磷氧基团的三个苯环上键联不同的电子传输基团(R1、R2及R3)，用以平衡载流子的传输，从而得到一类具有高三重态、高电子迁移率以及高热稳定性的电子型绿光磷光主体材料。同时，将本专利技术提供的电子型磷氧衍生物用作磷光主体和电子传输材料，以及电致磷光发光器件，能够实现解决现有技术中传统的有机半导体材料低电子迁移率的问题，且能实现同时解决三重态能级高、载流子传输匹配以及玻璃化温度高的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的电致磷光发光器件的结构示意图；以及图2为本专利技术实施例提供的pNBIPO的紫外荧光及磷光光谱图；以及图3为本专利技术实施例提供的pPBIPO的紫外荧光及磷光光谱图；以及图4为本专利技术实施例提供的mNBIPO的紫外荧光及磷光光谱图；以及图5为本专利技术实施例提供的mPBIPO的紫外荧光及磷光光谱图；以及图6为本专利技术实施例提供的由pNBIPO作为绿光磷光主体材料而制备的电致发光器件的电致发光曲线；以及图7为本专利技术实施例提供的由pNBIPO作为绿光磷光主体材料制备的电致发光器件的CVB曲线；以及图8为本专利技术实施例提供的由pNBIPO作为绿光磷光主体材料制备的电致发光器件的电流效率-亮度曲线；以及图9为本专利技术实施例提供的由pNBIPO作为绿光磷光主体材料制备的电致发光器件的外量子效率-亮度曲线。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一本专利技术实施例一提供了一种电子型磷氧衍生物，用于磷光主体及电子传输材料，所述电子型磷氧衍生物的结构通式如下所示：其中，该电子型磷氧衍生物结构通式中的R1、R2及R3均是选自以下杂环取代基中的一种：H、苯并咪唑、菲并咪唑、氮杂咔唑、喹啉、喔啉或者噻二唑。具体而言，本专利技术实施例一提供的电子型磷氧衍生物，其中，该电子型磷氧衍生物以三苯基磷氧基团为核心，通过在三苯基磷氧基团的三个苯环上键联不同的电子传输基团(R1、R2及R3)，有效地解决了载流子平衡，从而得到一类具有高三重态、高电子迁移率以及高热稳定性的电子型绿光磷光主体材料。更进一步的，将本专利技术实施例一提供的电子型磷氧衍生物用作磷光主体和电子传输材料，以及电致磷光发光器件，能够实现解决现有技术中传统的有机半导体材料低电子迁移率的问题，且并不能同时实现三重态能级高、载流子传输匹配以及玻璃化温度高的技术问题。本专利技术实施例一中，R1、R2及R3可以是三种结构相同的电子传输基团；也可以是三者中至少存在两种不同的电子传输基团(R1与R2相同，或者R1与R3相同，或者R1、R2及R3都相同)。具体来说，R1、R2及R3可以是下述电子传输基团中的任意一种(并不局限)：需要指出的是，其余位置为H；其余位置为H。具体可分为如下四种方式：①当其余位置为H时，该化合物为4-(1-甲基苯并咪唑基)-三苯基磷氧，简称为pNBIPO，其分子结构式为：此时，该pNBIPO可通过如下方法合成：步骤S101：将2-苯基-4-N-对溴苯基苯并咪唑溶解于THF(四氢呋喃)中；优选的，此步骤中2-苯基-4-N-对溴苯基苯并咪唑为1.0mmol，THF(四氢呋喃)为50ml；步骤S102：冷却至-78℃，加入正丁基锂，反应一小时；优选的，此步骤中正丁基锂为1.1mmol；步骤S103：加入二苯基氯化磷，升温至室温反应十二小时；优选的，此步骤中二苯基氯化磷为1.2mmol；步骤S104；加入甲醇猝灭反应，同时加入30％H2O2水溶液氧化获得4-(1-甲基苯并咪唑基)-三苯基磷氧；优选的，此步骤中30％H2O2水溶液为5ml；产率：70％；质谱MS(APCI)：calcdforC31H23N2OP：470.5，found，471.4(M+1)+。②当其余位置为H时，该化合物为4-(2-甲基苯并咪唑基)-三苯基磷氧，简称为pPBIPO，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子型磷氧衍生物，用于磷光主体及电子传输材料，其特征在于，所述电子型磷氧衍生物的结构通式如下所示：其中，所述结构通式中的R1、R2及R3均是选自以下杂环取代基中的一种：苯并咪唑、菲并咪唑、氮杂咔唑、喹啉、喔啉或者噻二唑。

【技术特征摘要】
1.一种电致磷光发光器件，所述电致磷光发光器件由若干层有机材料组成，其特征在于：如下结构通式所示的电子型磷氧衍生物，同时用做所述电致磷光发光器件中的传输层和发光层主体材料；其中，所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，潘彪，汪博，穆广园，
申请(专利权)人：武汉光电工业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42