一種含n-p=s共振結(jié)構(gòu)的光電功能材料、制備方法及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含N-P=S共振結(jié)構(gòu)的光電功能材料、制備方法及應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)如式（I)所示：SII(I)其中Ar表示昨唑或者叔(PIi)xP(Ar)v丁基咔唑，Ph是苯基。含有N-P=S共振結(jié)構(gòu)，動態(tài)調(diào)節(jié)電學(xué)性能，高三線態(tài)能級，雙極傳輸型的光電功能材料，其優(yōu)點是：原料廉價，合成方法簡便，并且該類材料具有良好的溶解性、成膜性和穩(wěn)定性。通過引入N-P=S的共振結(jié)構(gòu)可以明顯的改善材料的載流子傳輸能力，賦予其優(yōu)異的空穴傳輸和電子傳輸能力。利用本發(fā)明材料制備的電致發(fā)光器件，具有高效率、較低的啟亮電壓以及穩(wěn)定的電致發(fā)光性能，本發(fā)明對發(fā)展高效穩(wěn)定的有機(jī)發(fā)光二極管具有重要意義。
【專利說明】-種含N-P=S共振結(jié)構(gòu)的光電功能材料、制備方法及應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及含N-P=S共振結(jié)構(gòu)的光電功能材料、制備方法及應(yīng)用，屬于電致發(fā)光

【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)電致發(fā)光二極管（Organiclight-emittingdiodes,OLEDs)是在電場的作用 下，以有機(jī)材料為活性層發(fā)光的器件。由于OLED具有高亮度，視角寬，響應(yīng)快，工藝簡單等 優(yōu)點，在現(xiàn)代科學(xué)研究中受到了廣泛的關(guān)注。在電致發(fā)光（EL)中，由電子和空穴的復(fù)合而 激發(fā)的有機(jī)分子，不受自旋規(guī)律的限制，理論上按照統(tǒng)計分布計算，產(chǎn)生激發(fā)三重態(tài)和激發(fā) 單重態(tài)的比例是3:1。因此在電致發(fā)光中如果不考慮其它可能的能量損失，熒光電致發(fā)光只 利用了輸入能量的25%，這就導(dǎo)致其內(nèi)量子效率（指輻射光子數(shù)占注入載流子數(shù)的比例） 很難突破25%的理論極限，而其余處于激發(fā)三重態(tài)（75%)的能量并沒有被利用，所以如何 將激發(fā)三重態(tài)的能量轉(zhuǎn)換為光的形式釋放出來，提升器件的量子效率，是最近的研究熱點 之一。有機(jī)電致憐光器件（Phosphorescentorganiclight-emittingdiodes,PhOLEDs)， 由于在磷光材料中引入重原子，提高了自旋和軌道的耦合，縮短了磷光材料的壽命，使原來 自旋禁阻的最低激發(fā)三重態(tài)到單重態(tài)的躍遷變?yōu)樵试S，因此75%的三重態(tài)的激子就可以被 利用，這樣其內(nèi)量子效率理論上就有可能會達(dá)到100%。但是在PhOLEDs中，當(dāng)激發(fā)三重態(tài) 的濃度過高時，常常會出現(xiàn)三重態(tài)一三重態(tài)湮滅和高濃度的猝滅，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)會使器 件效率降低，為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，常常采用主客體摻雜結(jié)構(gòu)。為了獲得高效的電致磷 光器件，主體材料的發(fā)展是非常重要的。一個較好的主體材料必須滿足以下幾個條件：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(dǎo)致濃度猝滅；3)主體材料的有較高的三線態(tài)能級，可以防止能量從客體材料回傳主 體材料；4)主體材料的發(fā)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(fā)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（Η0Μ0)和最低未占 有軌道（LUMO)應(yīng)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(qū) 動電壓；6)較好的載流子遷移率；7)較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是開發(fā)出一種具有良好的光電性能、穩(wěn)定性、成膜性、溶解性等優(yōu) 點，并且制備簡便，成本低廉的含N-P=S共振結(jié)構(gòu)的光電功能材料，以及它的制備方法及 應(yīng)用。
[0004] 技術(shù)方案：
[0005] N-P=S共振結(jié)構(gòu)的光電功能材料，其結(jié)構(gòu)如式I所示：
[0006]

【權(quán)利要求】
1. N-P=S共振結(jié)構(gòu)的光電功能材料，其特征在于，結(jié)構(gòu)如式I所示：
其中，Ph是苯基，Ar如式II或者式III所示；
x=l或 2,y=3_x〇
2. 權(quán)利要求1所述的含N-P=S共振結(jié)構(gòu)的光電功能材料的制備方法，其特征在于，包括 如下步驟： 第1步、在氮氣保護(hù)下，將咔唑或者叔丁基咔唑溶解于四氫呋喃，再加入正丁基鋰進(jìn)行 反應(yīng)，得到反應(yīng)體系A(chǔ); 第2步、向反應(yīng)體系A(chǔ)中滴加二苯基氯化膦或者苯基二氯化膦，再升溫至室溫，進(jìn)行反 應(yīng)，再進(jìn)行萃取后，得到含N-P結(jié)構(gòu)的衍生物； 第3步、將含N-P結(jié)構(gòu)的衍生物溶解于二氯甲烷中，加入硫單質(zhì)，反應(yīng)，過濾后提純，得 到含N-P=S共振結(jié)構(gòu)的光電功能材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含N-P=S共振結(jié)構(gòu)的光電功能材料的制備方法，其特征在于： 第1步中，咔唑或者叔丁基咔唑與正丁基鋰的摩爾比為1:1~2 ;咔唑或者叔丁基咔唑的摩爾 量與四氫呋喃體積的比例為Immol: 1~2mL;反應(yīng)溫度-78°C;反應(yīng)時間廣2小時。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含N-P=S共振結(jié)構(gòu)的光電功能材料的制備方法，其特征在于： 第2步中，滴加操作時，保持反應(yīng)體系的溫度為-78°C;氯化二苯基膦與第1步中咔唑或者 叔丁基咔唑的摩爾比為1~2:1，苯基二氯化磷與第1步中咔唑或者叔丁基咔唑的摩爾比為 1:2 ;反應(yīng)時間4~12h;萃取步驟中采用二氯甲烷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含N-P=S共振結(jié)構(gòu)的光電功能材料的制備方法，其特征在于： 第3步中，反應(yīng)時間4~12h;反應(yīng)溫度為室溫；硫單質(zhì)與第1步中咔唑或者叔丁基咔唑的摩 爾比為2:1。
6. 包含有權(quán)利要求1所述的含N-P=S共振結(jié)構(gòu)的光電功能材料的電致發(fā)光器件。
7. 權(quán)利要求1所述的含N-P=S共振結(jié)構(gòu)的光電功能材料在有機(jī)光電器件中的應(yīng)用。
【文檔編號】C07F9/572GK104212439SQ201410404987
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】陳潤鋒, 黃維, 陶冶, 馬力 申請人:南京郵電大學(xué)