專利名稱：多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電致磷光器件中發(fā)光層主體材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光二極管具有自發(fā)光、高亮度、高效率、輕薄、寬視角和易加工等特性，被業(yè)內(nèi)人士稱為“次時(shí)代平板顯示器”、“夢(mèng)幻般的顯示器”，在信息顯示和固體照明等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在電致發(fā)光中，由電子和空穴的復(fù)合而激發(fā)的有機(jī)分子，不受自旋選律的限制，按照統(tǒng)計(jì)分布進(jìn)行理論上計(jì)算可知，由受激發(fā)的有機(jī)分子產(chǎn)生激發(fā)三重態(tài)和激發(fā)單重態(tài)的比例為3:1 ;換句話說就是，在電致發(fā)光中，如果不考慮其他可能的能量損失，熒光電致發(fā)光只利用了輸入能量的約25% ;其余處于激發(fā)三重態(tài)的輸入能量沒有得到有效地利用，而是以非輻射躍遷的形式散失掉了，這一點(diǎn)Forrest等已在他們的實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)，他們測定了 Alq3的單重態(tài)分?jǐn)?shù)為22%±3%。但是，對(duì)于磷光材料而言，它能夠通過系間穿越，實(shí)現(xiàn)混合了三重態(tài)激子和單重態(tài)激子的磷光發(fā)射，理論上，利用磷光材料制成的OLED的最大內(nèi)量子效率可以達(dá)到100%，它的發(fā)光效率比熒光材料提高了三倍。因此，磷光材料制成的OLED器件的EL效率都很高，EL功率效率的理論值為1201m/W。所以，為了獲得高性能的電致發(fā)光器件，開發(fā)出高效率的磷光材料是一條非常重要的途徑。但是，由于大多數(shù)的電致磷光材料都較容易發(fā)生濃度猝滅和三重態(tài)湮滅，從而極大地降低器件的發(fā)光效率和亮度。因此，如何解決這些淬滅和湮滅效應(yīng)成為提高器件效率的關(guān)鍵。目前，一種非常有效的辦法就是選擇一種合適的材料作為基質(zhì)，將客體材料均勻地分散在該基質(zhì)中，從而增大客體分子間的距離，降低分子間的相互作用，達(dá)到抑制濃度淬滅和三重態(tài)湮滅的效果。至今已有許多課題組對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)行了研究，且研究結(jié)果選擇合適的主體材料確實(shí)可以數(shù)十倍地提高器件的各方面性能。而且人們研究發(fā)現(xiàn)主體材料的三重態(tài)激發(fā)態(tài)能級(jí)和載流子注入/傳輸能力會(huì)直接影響到器件綜合性能。為保證主客體間有效的能量傳遞通常要求主體材料具有較高 三線態(tài)能級(jí)，而寬的能隙又不利于載流子的注入和傳輸，最終導(dǎo)致電致磷光器件的驅(qū)動(dòng)電壓偏高。因此現(xiàn)有的電致磷光器件主體材料存在不能同時(shí)兼具三線態(tài)能級(jí)高和好的載流子注入傳輸能力的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有方法制備的電致磷光器件主體材料不能同時(shí)兼具三線態(tài)能級(jí)高和好的載流子注入傳輸能力的問題，導(dǎo)致其作為的電致磷光器件主體材料應(yīng)用時(shí)存在啟動(dòng)電壓高的問題，而提供了多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物及其制備方法和應(yīng)用。多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物，其化學(xué)名稱為4，6- 二( 二苯基膦氧基)二苯并噻吩衍生物，結(jié)構(gòu)如下
權(quán)利要求
1.多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物，其特征在于多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物的化學(xué)名稱為4，6-二(二苯基膦氧基)二苯并噻吩衍生物，其結(jié)構(gòu)如下
2.如權(quán)利要求I所述的多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物的制備方法，其特征在于多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物的制備方法是按以下步驟完成的一、溴代首先將4，6-二(二苯基膦氧基)二苯并噻吩溶于濃硫酸中，然后按N-溴代丁二酰亞胺與4，6-二(二苯基膦氧基)二苯并噻吩的摩爾比為(fl. 2): I加入N-溴代丁二酰亞胺，并在攪拌反應(yīng)2tT4h，得到溴代反應(yīng)產(chǎn)物采用CH2Cl2和H2O進(jìn)行萃取，得到的溴代有機(jī)層先采用干燥劑進(jìn)行干燥，再采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法進(jìn)行旋干，最后以乙酸乙酯為淋洗劑進(jìn)行柱層析提純，即得到2-溴-4，6-二(二苯基膦氧基)二苯并噻吩；步驟一中所述的4，6-二(二苯基膦氧基)二苯并噻吩物質(zhì)的量與濃硫酸體積的比例為lmmol: (2mL 4mL)；步驟一中所述的干燥劑為無水硫酸鈉或無水硫酸鎂；二、取代首先將硼酸頻哪醇酯化合物、四丁基溴化銨和四三苯基膦鈀加入2-溴-4，6-二(二苯基膦氧基)二苯并噻吩中，再加入依次四氫呋喃和濃度為Immol/mLlmmol/mL的NaOH水溶液，然后從室溫升溫至80°C 100°C，并在溫度為80°C 100°C的條件下攪拌反應(yīng)12tT24h，得到取代反應(yīng)產(chǎn)物采用CH2Cl2和飽和的NH4Cl水溶液進(jìn)行萃取，得到的取代有機(jī)層先采用干燥劑進(jìn)行干燥，再采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法進(jìn)行旋干，最后以乙酸乙酯為淋洗劑進(jìn)行柱層析提純，即得到多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物；步驟二中所述的硼酸頻哪醇酯化合物為
3.如權(quán)利要求I所述的多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物的制備方法，其特征在于多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物的制備方法是按以下步驟完成的一、溴代首先將4，6-二(二苯基膦氧基)二苯并噻吩溶于濃硫酸中，然后按N-溴代丁二酰亞胺與4，6- 二( 二苯基膦氧基)二苯并噻吩的摩爾比為(2 2. 5) : I加入N-溴代丁二酰亞胺，并在攪拌反應(yīng)2tT4h，得到溴代反應(yīng)產(chǎn)物采用CH2Cl2和H2O進(jìn)行萃取，得到的溴代有機(jī)層先采用干燥劑進(jìn)行干燥，再采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法進(jìn)行旋干，最后以乙酸乙酯為淋洗劑進(jìn)行柱層析提純，即得到2，8- 二溴-4，6- 二( 二苯基膦氧基)二苯并噻吩；步驟一中所述的4，6-二(二苯基膦氧基)二苯并噻吩物質(zhì)的量與濃硫酸體積的比例為lmmol: (2mL 4mL)；步驟一中所述的干燥劑為無水硫酸鈉或無水硫酸鎂；二、取代首先將硼酸頻哪醇酯化合物、四丁基溴化銨和四三苯基膦鈀加入2，8-二溴-4，6-二(二苯基膦氧基)二苯并噻吩中，再加入依次四氫呋喃和濃度為Immol/mLlmmol/mL的NaOH水溶液，然后從室溫升溫至80°C 100°C，并在溫度為80°C ^lOO0C的條件下攪拌反應(yīng)12tT24h，得到取代反應(yīng)產(chǎn)物采用CH2Cl2和飽和的NH4Cl水溶液進(jìn)行萃取，得到的取代有機(jī)層先采用干燥劑進(jìn)行干燥，再采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法進(jìn)行旋干，最后以乙酸乙酯為淋洗劑進(jìn)行柱層析提純，即得到多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物；步驟二中所述的硼酸頻哪醇酯化合物為
4.多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物，其特征在于多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物的化學(xué)名稱為4，6-二(二苯基膦氧基)二苯并噻吩衍生物，其結(jié)構(gòu)如下其中所述的X為其中所述的Y為-H或0
5.如權(quán)利要求4所述的多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物的制備方法，其特征在于多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物的制備方法是按以下步驟完成的一、溴代首先將4，6-二(二苯基膦氧基)二苯并噻吩溶于濃硫酸中，然后按N-溴代丁二酰亞胺與4，6- 二( 二苯基膦氧基)二苯并噻吩的摩爾比為L 2) : I加入N-溴代丁二酰亞胺，并攪拌反應(yīng)2tT4h，得到溴代反應(yīng)產(chǎn)物采用CH2Cl2和H2O進(jìn)行萃取，得到的溴代有機(jī)層先采用干燥劑進(jìn)行干燥，再采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法進(jìn)行旋干，最后以乙酸乙酯為淋洗劑進(jìn)行柱層析提純，即得到2-溴-4，6- 二( 二苯基膦氧基)二苯并噻吩；步驟一中所述的4，6- 二( 二苯基膦氧基)二苯并噻吩物質(zhì)的量與濃硫酸體積的比例為lmmol: (2mL 4mL);步驟一中所述的干燥劑為無水硫酸鈉或無水硫酸鎂；二、取代首先將咔唑、碳酸鉀、碘化亞銅、18-冠-6醚和.1，3-二甲基-2-咪唑烷酮加入2-溴-4，6-二(二苯基膦氧基)二苯并噻吩中，然后在溫度為160°C 200°C條件下攪拌反應(yīng)24tT48h，得到取代反應(yīng)產(chǎn)物采用CH2Cl2和飽和的NH4Cl水溶液進(jìn)行萃取，得到的取代有機(jī)層先采用干燥劑進(jìn)行干燥，再采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法進(jìn)行旋干，最后以乙酸乙酯為淋洗劑進(jìn)行柱層析提純，即得到多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物；步驟二中所述加入的咔唑與2-溴-4，6- 二( 二苯基膦氧基)二苯并噻吩的摩爾比為(Γ1. 2) : I ;步驟二中所述加入的碳酸鉀與2-溴-4，6- 二( 二苯基膦氧基)二苯并噻吩的摩爾比為(O. 8^1. 2) : I ;步驟二中所述加入的碘化亞銅與2-溴-4，6- 二( 二苯基膦氧基)二苯并噻吩的摩爾比為(O. 08、. 12) : I ;步驟二中所述加入的18-冠-6醚與2-溴-4，6- 二(二苯基膦氧基)二苯并噻吩的摩爾比為(0.08、. 12):1 ;步驟二中所述加入的1，3_ 二·甲基-2-咪唑烷酮體積與2-溴-4，6- 二( 二苯基膦氧基)二苯并噻吩物質(zhì)的量的比為·(8mL 12mL) : lmmol ;步驟二中所述的干燥劑為無水硫酸鈉或無水硫酸鎂。
6.如權(quán)利要求4所述的多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物的制備方法，其特征在于多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物的制備方法是按以下步驟完成的一、溴代首先將4，6- 二( 二苯基膦氧基)二苯并噻吩溶于濃硫酸中，然后按N-溴代丁二酰亞胺與.4，6-二(二苯基膦氧基)二苯并噻吩的摩爾比為(2 2. 5): I加入N-溴代丁二酰亞胺，并攪拌反應(yīng)2tT4h，得到溴代反應(yīng)產(chǎn)物采用CH2Cl2和H2O進(jìn)行萃取，得到的溴代有機(jī)層先采用干燥劑進(jìn)行干燥，再采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法進(jìn)行旋干，最后以乙酸乙酯為淋洗劑進(jìn)行柱層析提純，即得到2，8- 二溴-4，6- 二( 二苯基膦氧基)二苯并噻吩；步驟一中所述的4，6- 二( 二苯基膦氧基)二苯并噻吩物質(zhì)的量與濃硫酸體積的比例為lmmol: (2mL 4mL);步驟一中所述的干燥劑為無水硫酸鈉或無水硫酸鎂；二、取代首先將咔唑、碳酸鉀、碘化亞銅、18-冠-6醚和1，3-二甲基-2-咪唑烷酮加入2，8-二溴-4，6-二(二苯基膦氧基)二苯并噻吩中，然后在溫度為160°C 200°C條件下攪拌反應(yīng)24tT48h，得到取代反應(yīng)產(chǎn)物采用CH2Cl2和飽和的NH4Cl水溶液進(jìn)行萃取，得到的取代有機(jī)層先采用干燥劑進(jìn)行干燥，再采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法進(jìn)行旋干，最后以乙酸乙酯為淋洗劑進(jìn)行柱層析提純，即得到多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物；步驟二中所述加入的咔唑與2，8- 二溴-4，6- 二( 二苯基膦氧基)二苯并噻吩的摩爾比(2 2· I) : I ;步驟二中所述加入的碳酸鉀與2，8- 二溴-4，6- 二( 二苯基膦氧基)二苯并噻吩的摩爾比為(I. 9^2. I) : I ;步驟二中所述加入的碘化亞銅與2，8- 二溴-4，6- 二(二苯基膦氧基)二苯并噻吩的摩爾比為(O. 19、. 21): I ;步驟二中所述加入的18-冠-6醚與2，8- 二溴-4，6- 二( 二苯基膦氧基)二苯并噻吩的摩爾比為(O. 19^0. 21) : I ;步驟二中所述加入的1，3- 二甲基-2-咪唑烷酮體積與2，8- 二溴-4，6- 二( 二苯基膦氧基)二苯并噻吩物質(zhì)的量的比為(8mL 12mL): Immol ;步驟二中所述的干燥劑為無水硫酸鈉或無水硫酸鎂。
7.如權(quán)利要求I或4所述的多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物的應(yīng)用，其特征在于多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物作為電致磷光器件中發(fā)光層主體材料的應(yīng)用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的所述的多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物的應(yīng)用，其特征在于所述電致磷光器件的制備方法是按以下步驟完成的1、采用真空蒸鍍法將氧化銦錫鍍?cè)诨|(zhì)材料上形成厚度為lnnT20nm的薄膜,厚度為lnnT20nm的薄膜作為陽極的第一層導(dǎo)電層，其中所述的基質(zhì)材料為玻璃或塑料；2、采用真空蒸鍍法將空穴傳輸層材料鍍?cè)诘谝粚訉?dǎo)電層上形成厚度為2nnT60nm的薄膜，厚度為2nnT60nm的薄膜即為空穴傳輸層，其中所述的空穴傳輸層材料為空穴注入材料、空穴傳輸材料和空穴傳輸/電子阻擋材料中的一種或其中幾種的混合物；3、采用真空蒸鍍法將發(fā)光層材料鍍?cè)诳昭▊鬏攲由闲纬珊穸葹?nnT60nm的薄膜,厚度為5nnT60nm的薄膜即為發(fā)光層,其中所述的發(fā)光層材料為銥配合物與多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物按任意比混合形成的摻雜體或多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物；4、采用真空蒸鍍法將電子傳輸層材料鍍?cè)诎l(fā)光層上形成厚度為10nnT80nm的薄膜，厚度為10nnT80nm的薄膜即為電子傳輸層，其中所述的電子傳輸層材料為電子傳輸材料和電子傳輸/空穴阻擋材料中的一種或兩種的混合物；5、米用真空蒸鍍法將第二層導(dǎo)電層材料鍍?cè)陔娮觽鬏攲由闲纬珊穸葹镺. 5nnTl20nm的薄膜，厚度為·O.5nnTl20nm的薄膜作為陰極的第二層導(dǎo)電層，即得到電致磷光器件，其中所述的第二層導(dǎo)電層材料為鈣、鈣合金、鎂、鎂合金、銀、銀合金、鋁或鋁合金。
全文摘要
多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物及其制備方法和應(yīng)用，它涉及一種電致磷光器件中發(fā)光層主體材料及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有方法制備的電致磷光器件主體材料不能同時(shí)兼具三線態(tài)能級(jí)高和好的載流子注入傳輸能力的問題，導(dǎo)致其作為的電致磷光器件主體材料應(yīng)用時(shí)存在啟動(dòng)電壓高的問題。多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物結(jié)構(gòu)為方法一、先進(jìn)行溴代反應(yīng)，再依次經(jīng)過萃取、干燥、旋干和柱層析；二、先進(jìn)行取代反應(yīng)，再依次經(jīng)過萃取、干燥、旋干和柱層析。多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物作為電致磷光器件中發(fā)光層主體材料的應(yīng)用。本發(fā)明主要用于制備多功能化修飾二苯并噻吩基雙膦氧化合物。
文檔編號(hào)C09K11/06GK102898473SQ20121043165
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者許輝, 韓春苗 申請(qǐng)人:黑龍江大學(xué)