本發(fā)明涉及一類n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料、合成方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
高效率、低壓驅(qū)動的有機電致發(fā)光為發(fā)光二極管的發(fā)展帶來了革命性的創(chuàng)新。有機發(fā)光材料和器件的研究引起了人們的廣泛關(guān)注和深入研究。有機電致發(fā)光二極管被稱作第三代平面顯示和照明技術(shù),在節(jié)能環(huán)保等方面具有突出的優(yōu)勢,有機半導(dǎo)體材料分為p型和n型,大多數(shù)有機半導(dǎo)體材料是p型的,這意味著大多數(shù)材料只能傳正電荷。目前,n型有機半導(dǎo)體的發(fā)展遠遠落后于P型有機半導(dǎo)體材料,具有高的電子遷移率,熱力學(xué)穩(wěn)定的n型有機半導(dǎo)體極為短缺。為了有效的利用電致發(fā)光過程中產(chǎn)生的單重態(tài)和三重態(tài)激子,目前普遍采用的方式是使用磷光染料來構(gòu)建電致磷光,但是磷光染料所涉及的重金屬不僅昂貴而且污染環(huán)境,迫切需要使用其他的材料加以替代。熒光有機功能材料已被認為是有機發(fā)光二極管(OLED)中對于其含有稀有金屬或貴金屬的磷光材料的更好的潛在替代物,因為更可能實現(xiàn)低成本和高性能的器件。近期,被稱為第三代有機電致發(fā)光技術(shù)的熱激發(fā)延遲熒光技術(shù)取得了很大的進展,其中熱激發(fā)延遲熒光染料可以通過自身三線態(tài)到單線態(tài)的反轉(zhuǎn)隙間竄躍使三線態(tài)激子轉(zhuǎn)化為單線態(tài)激子,進而利用其發(fā)光,從而從理論上實現(xiàn)100%的內(nèi)量子效率。而熱激發(fā)延遲熒光染料是純有機化合物。但是,目前針對熱激發(fā)延遲熒光染料的主體材料的研究還非常有限,特別是,對于n-型熱激發(fā)延遲熒光材料的研究更為有限。因此,需要針對熱激發(fā)延遲熒光染料的特點來有目的的開發(fā)適合他們的主體材料。
研究表明,高效和穩(wěn)定的藍色OLED仍然是難以獲得的。熱激發(fā)延遲熒光材料在器件運行過程中容易發(fā)生光氧化和電氧化過程,其中電氧化和光氧化的組合有效分解高能量的三重態(tài),因此,可以通過分子設(shè)計和器件優(yōu)化抑制這樣的降解過程,引入單極的具有較強導(dǎo)電子能力的材料有利于穩(wěn)定熱激發(fā)延遲熒光分子,提高器件效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是要解決熱激發(fā)延遲熒光材料在器件運行過程中容易發(fā)生光氧化和電氧化過程,導(dǎo)致熱激發(fā)延遲熒光分子激發(fā)態(tài)穩(wěn)定性差的技術(shù)問題,提供了一種基于二苯并呋喃基團n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料、合成方法及其應(yīng)用。
基于二苯并呋喃基團n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料,該材料通過在二苯并呋喃的2、4、6、8位置上引入2~4個二苯基膦氧基團構(gòu)成,分子結(jié)構(gòu)式如下:
其中X為H或Ph2OP,Y為H或Ph2OP,Z為H或Ph2OP,且Y和Z不同時為H;
當(dāng)X、Y為H,Z為Ph2OP時,化合物為2,4DBFDPO,其結(jié)構(gòu)式為:
當(dāng)Y為Ph2OP,X、Z為H時,化合物為2,8DBFDPO,其結(jié)構(gòu)式為:
當(dāng)Y和Z為Ph2OP,X為H時,化合物為2,4,8DBFTPO,其結(jié)構(gòu)式為:
當(dāng)X、Y為Ph2OP,Z為氫時,化合物為2,4,6DBFTPO,其結(jié)構(gòu)式為:
當(dāng)X、Y、Z都為Ph2OP時,化合物為2,4,6,8DBFQPO,其結(jié)構(gòu)式為:
基于二苯并呋喃基團n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料合成方法,其特征在于該合成方法如下:
將1mmol溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃、1~6mmol的二苯基膦、1~6mmol的無水乙酸鈉、0.001~0.01mmol醋酸鈀和5~10ml的DMF混合,反應(yīng)10~36小時,倒入冰水中,萃取,得到有機層,有機層干燥后加入1ml H2O2氧化,再經(jīng)萃取、干燥后,以乙醇和乙酸乙酯的混合溶劑為淋洗劑柱層析純化,得到基于二苯并呋喃基團n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料(多膦氧二苯并呋喃基膦氧)。
所述的二苯基膦與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為(1~2)﹕1,醋酸鈀與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為(0.001~0.002)﹕1,無水乙酸鈉與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為(1~2)﹕1。
所述乙醇和乙酸乙酯的混合溶劑中乙醇與乙酸乙酯的體積比為1﹕20。
所述基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧材料作為發(fā)光層的主體材料激子阻擋層用于制備電致發(fā)光器件。
本發(fā)明的主體材料可以有效的抑制熱激發(fā)延遲熒光材料在器件運行過程中發(fā)生光氧化和電氧化過程,本發(fā)明制備的基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料可以實現(xiàn)超低壓驅(qū)動的高效熱激發(fā)延遲熒光藍光器件,其電流效率達到最大值24.24cd·A-1,功率效率達到最大值19.56lm·W.本發(fā)明提供的基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料以2-二苯基膦氧基二苯并呋喃為主體,膦氧(P=O)基團通過C-P飽和鍵將芳香基團連接起來,能夠有效的阻斷共軛,使母體本身具有較高的三線態(tài)能級,同時P=O基團具有極化分子的作用,可提高分子的電子注入傳輸能力。并具有一定的電子注入和傳輸能力。本發(fā)明通過多膦氧基團進行的修飾,通過調(diào)節(jié)修飾基團的數(shù)目和修飾位置來調(diào)控整個分子的載流子傳輸能力。從而在高的三重態(tài)激發(fā)態(tài)能級和良好的載流子注入傳輸能力之間求得平衡。
本發(fā)明基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料用于電致發(fā)光器件包含以下優(yōu)點:
1、保持較高的三線態(tài)能級,保證能量從主體到客體的有效傳遞。
2、提高電致發(fā)光器件材料的載流子注入和傳輸能力,以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料制備的電致藍光器件將電致藍光器件的啟亮電壓降低到2.8V,具有良好的熱力學(xué)穩(wěn)定性,裂解溫度為407℃-488℃,同時提高了有機電致發(fā)光材料的發(fā)光效率和亮度,本發(fā)明主要應(yīng)用于有機電致發(fā)光二極管器件中。
本發(fā)明基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料既可以作為發(fā)光器件的發(fā)光層主體材料,也可以作為發(fā)光器件的激子阻擋層材料。
附圖說明
圖1是實驗一基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的紫外熒光光譜譜圖及溶于二氯甲烷溶劑中的熒光光譜圖和磷光光譜圖,■表示基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料在二氯甲烷溶劑中的紫外光譜圖,□表示基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料溶于二氯甲烷溶劑中的熒光光譜圖,●表示基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料磷光光譜圖;
圖2是實驗一基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的熱重分析圖;
圖3是實驗二基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的紫外熒光光譜譜圖及溶于二氯甲烷溶劑中的熒光光譜圖和磷光光譜圖,■表示基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料二氯甲烷溶劑中的紫外光譜圖,□表示基于基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料溶于二氯甲烷溶劑中的熒光光譜圖,●表示基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料磷光光譜圖;
圖4是實驗二基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的熱重分析譜圖;
圖5是實驗三基于基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的紫外熒光光譜譜圖及溶于二氯甲烷溶劑中的熒光光譜圖和磷光光譜圖,■表示基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料二氯甲烷溶劑中的紫外光譜圖,□表示基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料溶于二氯甲烷溶劑中的熒光光譜圖,●表示基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料磷光光譜圖;
圖6是實驗三基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的熱重分析譜圖;
圖7是實驗四基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的紫外熒光光譜譜圖及溶于二氯甲烷溶劑中的熒光光譜圖和磷光光譜圖,■表示基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料二氯甲烷溶劑中的紫外光譜圖,□表示基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料溶于二氯甲烷溶劑中的熒光光譜圖,●表示基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料磷光光譜圖;
圖8是實驗四基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的熱重分析譜圖;
圖9是實驗五基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的紫外熒光光譜譜圖及溶于二氯甲烷溶劑中的熒光光譜圖和磷光光譜圖,■表示基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料二氯甲烷溶劑中的紫外光譜圖,□表示基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料溶于二氯甲烷溶劑中的熒光光譜圖,●表示基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料磷光光譜圖;
圖10是實驗五基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的熱重分析譜圖;
圖11是實驗一基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電壓-電流密度關(guān)系曲線;
圖12是實驗一基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電壓-亮度關(guān)系曲線;
圖13是實驗一基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的亮度-電流效率關(guān)系曲線;
圖14是實驗一基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的亮度-功率效率關(guān)系曲線;
圖15是實驗一基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電流密度-外量子效率關(guān)系曲線效率;
圖16是實驗一基于二苯并呋喃基團的n-型雙極熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電致發(fā)光光譜圖;
圖17是實驗二基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電壓-電流密度關(guān)系曲線;
圖18是實驗二基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電壓-亮度關(guān)系曲線;
圖19是實驗二基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的亮度-電流效率關(guān)系曲線;
圖20是實驗二基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的亮度-功率效率關(guān)系曲線;
圖21是實驗二基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電流密度-外量子效率關(guān)系曲線效率;
圖22是實驗二基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電致發(fā)光光譜圖;
圖23是實驗三基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電壓-電流密度關(guān)系曲線;
圖24是實驗三基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電壓-亮度關(guān)系曲線;
圖25是實驗三基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的亮度-電流效率關(guān)系曲線;
圖26是實驗三基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的亮度-功率效率關(guān)系曲線;
圖27是實驗三基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電流密度-外量子效率關(guān)系曲線效率;
圖28是實驗三基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電致發(fā)光光譜圖;
圖29是實驗四基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電壓-電流密度關(guān)系曲線;
圖30是實驗四基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電壓-亮度關(guān)系曲線;
圖31是實驗四基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的亮度-電流效率關(guān)系曲線;
圖32是實驗四基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的亮度-功率效率關(guān)系曲線;
圖33是實驗四基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電流密度-外量子效率關(guān)系曲線效率;
圖34是實驗四基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電致發(fā)光光譜圖;
圖35是實驗五基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電壓-電流密度關(guān)系曲線;
圖36是實驗五基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電壓-亮度關(guān)系曲線;
圖37是實驗五基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的亮度-電流效率關(guān)系曲線;
圖38是實驗五基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的亮度-功率效率關(guān)系曲線;
圖39是實驗五基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電流密度-外量子效率關(guān)系曲線效率;
圖40是實驗五基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的電致深藍光磷光器件的電致發(fā)光光譜圖。
具體實施方式
本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實施方式,還包括各具體實施方式間的任意組合。
具體實施方式一:本實施方式基于二苯并呋喃基團n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料,該材料通過在二苯并呋喃的2、4、6、8位置上引入2~4個二苯基膦氧基團構(gòu)成,分子結(jié)構(gòu)式如下:
其中X為H或Ph2OP,Y為H或Ph2OP,Z為H或Ph2OP,且Y和Z不同時為H;
當(dāng)X、Y為H,Z為Ph2OP時,化合物為2,4DBFDPO,其結(jié)構(gòu)式為:
當(dāng)Y為Ph2OP,X、Z為H時,化合物為2,8DBFDPO,其結(jié)構(gòu)式為:
當(dāng)Y和Z為Ph2OP,X為H時,化合物為2,4,8DBFTPO,其結(jié)構(gòu)式為:
當(dāng)X、Y為Ph2OP,Z為氫時,化合物為2,4,6DBFTPO,其結(jié)構(gòu)式為:
當(dāng)X、Y、Z都為Ph2OP時,化合物為2,4,6,8DBFQPO,其結(jié)構(gòu)式為:
具體實施方式二:具體實施方式一所述基于二苯并呋喃基團n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料合成方法,其特征在于該合成方法如下:
將1mmol溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃、1~6mmol的二苯基膦、1~6mmol的無水乙酸鈉、0.001~0.01mmol醋酸鈀和5~10ml的DMF混合,反應(yīng)10~36小時,倒入冰水中,萃取,得到有機層,有機層干燥后加入1ml H2O2氧化,再經(jīng)萃取、干燥后,以乙醇和乙酸乙酯的混合溶劑為淋洗劑柱層析純化,得到基于二苯并呋喃基團n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料。
具體實施方式三:本實施方式與具體實施方式二不同的是所述的二苯基膦與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為(1~2)﹕1,醋酸鈀與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為(0.001~0.002)﹕1,無水乙酸鈉與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為(1~2)﹕1。其他與具體實施方式二相同。
具體實施方式四:本實施方式與具體實施方式二不同的是所述乙醇和乙酸乙酯的混合溶劑中乙醇與乙酸乙酯的體積比為1﹕20。其他與具體實施方式二相同。
具體實施方式五:本實施方式與具體實施方式二不同的是將1mmol溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃、4mmol的二苯基膦、4mmol的無水乙酸鈉、0.006mmol醋酸鈀和6ml的DMF混合。其他與具體實施方式二相同。
具體實施方式六:本實施方式與具體實施方式二不同的是將1mmol溴代二苯基膦氧基苯醚、4mmol的二苯基膦、4mmol的無水乙酸鈉、0.007mmol醋酸鈀和7ml的DMF混合。其他與具體實施方式二相同。
具體實施方式七:本實施方式與具體實施方式二不同的是將1mmol溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃、5mmol的二苯基膦、5mmol的無水乙酸鈉、0.009mmol醋酸鈀和8ml的DMF混合。其他與具體實施方式二相同。
具體實施方式八:本實施方式與具體實施方式二不同的是將1mmol溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃、5mmol的二苯基膦、5mmol的無水乙酸鈉、0.008mmol醋酸鈀和9ml的DMF混合。其他與具體實施方式二相同。
具體實施方式九:本實施方式與具體實施方式二不同的是將1mmol溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃、5mmol的二苯基膦、5mmol的無水乙酸鈉、0.01mmol醋酸鈀和10ml的DMF混合。其他與具體實施方式二相同。
具體實施方式十:具體實施方式一所述基于二苯并呋喃基團n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的應(yīng)用,所述基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧材料作為發(fā)光層的主體材料激子阻擋層用于制備電致發(fā)光器件。
本實施方式中所述基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料作為發(fā)光層用于制備電致磷光器件的方法如下:
一、將經(jīng)去離子水清洗的玻璃或塑料襯底放入真空蒸鍍儀,真空度為1×10-6mbar,蒸鍍速率設(shè)為0.1~0.3nm s-1,在玻璃或塑料襯底上蒸鍍材料為氧化銦錫(ITO),厚度為1~100nm的陽極導(dǎo)電層;
二、在陽極導(dǎo)電層上蒸鍍空穴注入層材料MoOx,得厚度為2~10nm空穴注入層;
三、在空穴注入層上蒸鍍空穴傳輸層材料NPB,得厚度為20~40nm空穴傳輸層;
四、在空穴傳輸層上蒸鍍阻擋層材料mCP,得厚度為5~15nm激子阻擋層;
五、在激子阻擋層上蒸鍍發(fā)光層材料基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料與DMAC(二甲基乙酰胺)的混合物,厚度為5~50nm發(fā)光層;
六、在發(fā)光層上繼續(xù)蒸鍍空穴阻擋層基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料,厚度為5~40nm空穴阻擋層;
七、在空穴阻擋層上蒸鍍電子傳輸層材料Bphen,厚度為10~80nm電子傳輸層;
八、在電子傳輸層上蒸鍍電子注入層材料LiF,厚度為1~10nm電子注入層;
九、在電子注入層上蒸鍍材料為金屬,厚度為1~100nm的陰極導(dǎo)電層,得到電致磷光器件。
步驟八中所述的金屬為鈣、鎂、銀、鋁、鈣合金、鎂合金、銀合金或鋁合金。
采用下述實驗驗證本發(fā)明效果:
實驗一:本實驗基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的合成方法按下列步驟實現(xiàn):
將1mmol溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃、1mmol的二苯基膦、1mmol的無水乙酸鈉,0.001mmol的醋酸鈀和10ml的DMF混合,反應(yīng)10小時后倒入冰水中,萃取得到有機層,有機層干燥后加入1ml H2O2氧化,再經(jīng)萃取、干燥后以乙醇和乙酸乙酯的體積比為1:20為淋洗劑柱層析純化,得到2,4-二苯基膦氧基二苯并呋喃。
其中本實驗步驟二所述的二苯基膦與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為1︰1,無水乙酸鈉與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為1︰1,醋酸鈀與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為0.001︰1;
本實驗得到的溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃為2,4,二苯基膦氧基二苯并呋喃,結(jié)構(gòu)式為
本實驗得到基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料為2,4DBFDPO。
采用核磁共振儀檢測本試驗制備的多功能化修飾的2,4DBFDPO,檢測結(jié)果如下:
1H NMR(TMS,CDCl3,400MHz):=8.174(d,J=7.6Hz,2H),7.819-7.765(qd,J1=1.2Hz,J2=7.6Hz,J3=13.2Hz,2H),7.655-7.603(td,J1=1.2Hz,J2=7.2Hz,8H),7.478-7.430(td,J1=1.2Hz,J2=7.2Hz,6H),7.361-7.314ppm(td,J1=3.2Hz,J2=8Hz,8H);LDI-TOF:m/z(%):584(100)[M+];elemental analysis(%)for C36H26O2P2S:H,4.48;O,5.47;S,5.48;
本實驗得到的基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4DBFDPO的紫外熒光光譜,磷光光譜譜圖如圖1所示。
本實驗得到的基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光基于芳香膦氧主體材料2,4DBFDPO的熱重分析譜圖如圖2所示,由圖可知二苯并呋喃基膦氧主體材料2,4DBFDPO的裂解溫度為407℃。
基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料作為發(fā)光層(及空穴阻擋層)用于制備電致磷光器件的方法如下:
一、將經(jīng)去離子水清洗的塑料襯底放入真空蒸鍍儀,真空度為1×10-6mbar,蒸鍍速率設(shè)為0.1nm s-1,在玻璃或塑料襯底上蒸鍍材料為氧化銦錫(ITO),厚度為1 0nm的陽極導(dǎo)電層;
二、在陽極導(dǎo)電層上蒸鍍空穴注入層材料MoOx,得厚度為10nm空穴注入層;
三、在空穴注入層上蒸鍍空穴傳輸層材料NPB,得厚度為40nm空穴傳輸層;
四、在空穴傳輸層上蒸鍍阻擋層材料mCP,得厚度為15nm激子阻擋層;
五、在激子阻擋層上蒸鍍發(fā)光層材料基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料與DMAC(二甲基乙酰胺)的混合物,厚度為50nm發(fā)光層;
六、在發(fā)光層上繼續(xù)蒸鍍基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧材料形成空穴阻擋層,厚度為40nm空穴阻擋層;
七、在空穴阻擋層上蒸鍍電子傳輸層材料Bphen,厚度為80nm電子傳輸層;
八、在電子傳輸層上蒸鍍電子注入層材料LiF,厚度為10nm電子注入層;
九、在電子注入層上蒸鍍材料為金屬,厚度為10nm的陰極導(dǎo)電層,得到電致磷光器件。
步驟八中所述的金屬為鋁。
本實驗中基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料既是電致磷光器件的發(fā)光層主體材料,又是電致磷光器件的空穴阻擋層材料。
本實驗電致磷光器件的結(jié)構(gòu)為:ITO/MoOx(10nm)/NPB(40nm)/mCP(15nm)/2,4DBFDPO:DMAC(20%)50nm/2,4DBFDPO(40nm)/Bphen(80nm)/LiF(10nm)/Al。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4DBFDPO制備的電致藍光磷光器件的電壓-電流密度關(guān)系曲線如圖11所示,由此圖可知基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4DBFDPO材料具有半導(dǎo)體特性,其閥值電壓為3.5V。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4DBFDPO制備的電致藍光磷光器件的電壓-亮度關(guān)系曲線如圖12所示,由此圖可知該器件的啟亮電壓為4V。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4DBFDPO制備的電致藍光磷光器件的亮度-電流效率關(guān)系曲線如圖13所示,由此圖可知該器件在亮度為3cd·m-2時,電流效率達到最大值6.5cd·A-1。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4DBFDPO制備的電致藍光磷光器件的亮度-功率效率關(guān)系曲線如圖14所示,由此圖可知該器件在亮度為3.2cd·m-2時,功率效率達到最大值5.2lm·W-1。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4DBFDPO制備的電致藍光磷光器件的電流密度-外量子效率關(guān)系曲線如圖15所示,由此圖可知該器件在亮度為0.64mA·cm-2時,獲得最大外量子效率3.4%。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4DBFDPO制備的電致藍光磷光器件的電致發(fā)光光譜圖如圖16所示,由此圖可知該器件的電致發(fā)光峰在462nm處。
實驗二:本實驗基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的合成方法按下列步驟實現(xiàn):
將1mmol溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃、1mmol的二苯基膦、1mmol的無水乙酸鈉,0.001mmol的醋酸鈀和10ml的DMF混合,反10小時后倒入冰水中,萃取得到有機層,有機層干燥后加入1ml H2O2氧化,再經(jīng)萃取、干燥后以乙醇和乙酸乙酯的體積比為1:20為淋洗劑柱層析純化,得到2,8二苯基膦氧基二苯并呋喃。
其中本實驗所述的二苯基膦與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為1︰1,無水乙酸鈉與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為1︰1,醋酸鈀與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為0.001︰1;
本實驗得到的2,8二苯基膦氧基二苯并呋喃,結(jié)構(gòu)式為其核磁共振氫譜的數(shù)據(jù)為:
1H NMR(TMS,CDCl3,400MHz):=8.301(d,J=11.6Hz,2H),7.796(t,J=9.2Hz,2H),7.707-7.659(q,J1=6.8Hz,J2=12Hz,10H),7.575(t,J=7.2Hz,4H),7.484ppm(t,J=7.6Hz,8H);LDI-TOF:m/z(%):584(100)[M+];elemental analysis(%)for C36H26O2P2S:C,73.96;H,4.48;O,5.47;S,5.48;
本實驗得到的基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料為2,8DBFDPO。
本實驗得到的基于基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,8DBFDPO的紫外熒光光譜譜圖如圖3所示。
本實驗得到的基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,8DBFDPO的熱重分析譜圖如圖4所示,由圖可知2,8DBFDPO的裂解溫度為426℃。
基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料作為發(fā)光層(及空穴阻擋層)用于制備電致磷光器件的方法如下:
一、將經(jīng)去離子水清洗的玻璃襯底放入真空蒸鍍儀,真空度為1×10-6mbar,蒸鍍速率設(shè)為0.1nm s-1,在玻璃或塑料襯底上蒸鍍材料為氧化銦錫(ITO),厚度為10nm的陽極導(dǎo)電層;
二、在陽極導(dǎo)電層上蒸鍍空穴注入層材料MoOx,得厚度為10nm空穴注入層;
三、在空穴注入層上蒸鍍空穴傳輸層材料NPB,得厚度為40nm空穴傳輸層;
四、在空穴傳輸層上蒸鍍阻擋層材料mCP,得厚度為15nm激子阻擋層;
五、在激子阻擋層上蒸鍍發(fā)光層材料基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料與DMAC(二甲基乙酰胺)的混合物,厚度為50nm發(fā)光層;
六、在發(fā)光層上繼續(xù)蒸鍍雙極的基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧材料形成空穴阻擋層,厚度為40nm空穴阻擋層;
七、在空穴阻擋層上蒸鍍電子傳輸層材料Bphen,厚度為80nm電子傳輸層;
八、在電子傳輸層上蒸鍍電子注入層材料LiF,厚度為10nm電子注入層;
九、在電子注入層上蒸鍍材料為金屬,厚度為10nm的陰極導(dǎo)電層,得到電致磷光器件。
步驟八中所述的金屬為鋁。
本實驗中基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料既是電致磷光器件的發(fā)光層主體材料,又是電致磷光器件的空穴阻擋層材料。
本實驗電致磷光器件的結(jié)構(gòu)為:ITO/MoOx(10nm)/NPB(40nm)/mCP(15nm)/2,8DBFDPO:DMAC(20%)50nm/2,8DBFDPO(40nm)/Bphen(80nm)/LiF(10nm)/Al。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,8DBFDPO制備的電致藍光磷光器件的電壓-電流密度關(guān)系曲線如圖17所示,由此圖可知基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,8DBFDPO具有半導(dǎo)體特性,其閥值電壓為3.8V。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,8DBFDPO制備的電致藍光磷光器件的電壓-亮度關(guān)系曲線如圖18所示,由此圖可知該器件的啟亮電壓為3.8V。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,8DBFDPO制備的電致藍光磷光器件的亮度-電流效率關(guān)系曲線如圖19所示,由此圖可知該器件器件在亮度為83.56cd·m-2時,電流效率達到最大值19.75cd·A-1。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,8DBFDPO制備的電致藍光磷光器件的亮度-功率效率關(guān)系曲線如圖20所示,由此圖可知該器件器件在亮度為86.95cd·m-2時,功率效率達到最大值7.84lm·W-1。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,8DBFDPO制備的電致藍光磷光器件的電流密度-外量子效率關(guān)系曲線如圖21所示,由此圖可知該器件在亮度為0.38mA·cm-2時,獲得最大外量子效率9.50%。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,8DBFDPO制備的電致藍光磷光器件的電致發(fā)光光譜圖如圖22所示,由此圖可知該器件的電致發(fā)光峰在457nm處。
實驗三:本實驗基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的合成方法按下列步驟實現(xiàn):
將1mmol溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃、2mmol的二苯基膦、3mmol的無水乙酸鈉,0.002mmol的醋酸鈀和10ml的DMF混合,反10小時后倒入冰水中,萃取得到有機層,有機層干燥后加入1ml H2O2氧化,再經(jīng)萃取、干燥后以乙醇和乙酸乙酯的體積比為1:20為淋洗劑柱層析純化,得到2,4,8二苯基膦氧基二苯并呋喃。
其中本實驗所述的二苯基膦與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為2︰1,無水乙酸鈉與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為2︰1,醋酸鈀與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為0.002︰1;
本實驗得到的2,4,8二苯基膦氧基二苯并呋喃,結(jié)構(gòu)式為其核磁共振氫譜的數(shù)據(jù)為:
1H NMR(TMS,CDCl3,400MHz):=8.634(d,J=11.6Hz,1H),8.246(d,J=11.6Hz,1H),7.843(t,J=9.2Hz,1H),7.686(t,J=12.8Hz,9H),7.617-7.539(m,11H),7.496-7.412ppm(m,12H);LDI-TOF:m/z(%):784(100)[M+];elemental analysis(%)for C48H35O3P3S:C,73.46;H,4.50;O,6.12;P,11.84;S,4.09;
本實驗得到的基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,8DBFTPO的紫外熒光光譜譜圖,磷光光譜如圖5所示。
本實驗得到的基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,8DBFTPO的熱重分析譜圖如圖6所示,由圖可知二苯并呋喃基膦氧主體材料2,4,8DBFTPO的裂解溫度為463℃。
基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料作為發(fā)光層(及空穴阻擋層)用于制備電致磷光器件的方法如下:
一、將經(jīng)去離子水清洗的玻璃襯底放入真空蒸鍍儀,真空度為1×10-6mbar,蒸鍍速率設(shè)為0.1nm s-1,在玻璃或塑料襯底上蒸鍍材料為氧化銦錫(ITO),厚度為10nm的陽極導(dǎo)電層;
二、在陽極導(dǎo)電層上蒸鍍空穴注入層材料MoOx,得厚度為10nm空穴注入層;
三、在空穴注入層上蒸鍍空穴傳輸層材料NPB,得厚度為40nm空穴傳輸層;
四、在空穴傳輸層上蒸鍍阻擋層材料mCP,得厚度為15nm激子阻擋層;
五、在激子阻擋層上蒸鍍發(fā)光層材料基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料與DMAC(二甲基乙酰胺)的混合物,厚度為50nm發(fā)光層;
六、在發(fā)光層上繼續(xù)蒸鍍雙極的基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧材料形成空穴阻擋層,厚度為40nm空穴阻擋層;
七、在空穴阻擋層上蒸鍍電子傳輸層材料Bphen,厚度為80nm電子傳輸層;
八、在電子傳輸層上蒸鍍電子注入層材料LiF,厚度為10nm電子注入層;
九、在電子注入層上蒸鍍材料為金屬,厚度為10nm的陰極導(dǎo)電層,得到電致磷光器件。
步驟八中所述的金屬為鋁。
本實驗中基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料既是電致磷光器件的發(fā)光層主體材料,又是電致磷光器件的空穴阻擋層材料。
本實驗電致磷光器件的結(jié)構(gòu)為:ITO/MoOx(10nm)/NPB(40nm)/mCP(15nm)/2,4,8DBFTPO:DMAC(20%)50nm/2,4,8DBFTPO(40nm)/Bphen(80nm)/LiF(10nm)/Al。本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,8DBFTPO制備的電致藍光磷光器件的電壓-電流密度關(guān)系曲線如圖29所示,由此圖可知基于二苯并呋喃基團的n-型延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,8DBFTPO材料具有半導(dǎo)體特性,其閥值電壓為3.4V。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,8DBFTPO制備的電致藍光磷光器件的電壓-亮度關(guān)系曲線如圖30所示,由此圖可知該器件的啟亮電壓為4.5V。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,8DBFTPO制備的電致藍光磷光器件的亮度-電流效率關(guān)系曲線如圖31所示,由此圖可知該器件亮度亮度為32.24cd·m-2時,電流效率達到最大值7.94cd·A-1。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,8DBFTPO制備的電致藍光磷光器件的亮度-功率效率關(guān)系曲線如圖32所示,由此圖可知該器件在在亮度為37.13cd·m-2時,功率效率達到最大值4.52lm·W-1。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,8DBFTPO制備的電致藍光磷光器件的電流密度-外量子效率關(guān)系曲線如圖33所示,由此圖可知該器件在亮度為0.08mA·cm-2時,獲得最大外量子效率8.26%。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,8DBFTPO制備的電致藍光磷磷光器件的電致發(fā)光光譜圖如圖34所示,由此圖可知該器件的電致發(fā)光峰在462nm處。
實驗四:本實驗基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的合成方法按下列步驟實現(xiàn):
將1mmol溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃、1mmol的二苯基膦、1mmol的無水乙酸鈉,0.002mmol的醋酸鈀和5ml的DMF混合,反應(yīng)10小時后倒入冰水中,萃取得到有機層,有機層干燥后加入1ml H2O2氧化,再經(jīng)萃取、干燥后以乙醇和乙酸乙酯的體積比為1:20為淋洗劑柱層析純化,得到二苯基膦氧基二苯并呋喃為4-溴-2,2’-二苯基膦氧基二苯并呋喃。
其中本實驗所述的二苯基膦與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為1︰1,無水乙酸鈉與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為1︰1,醋酸鈀與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為0.002︰1;
本實驗得到的2,4,6二苯基膦氧基二苯并呋喃,結(jié)構(gòu)式為
采用核磁共振儀檢測本試驗制備的基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光基于芳香膦氧主體材料2,4,6DBFTPO,其核磁共振氫譜的數(shù)據(jù)為:
1H NMR(TMS,CDCl3,400MHz):=8.815(d,J=11.6Hz,1H),8.171(d,J=8Hz,1H),7.987-7.936(q,J1=7.2Hz,J2=12.4Hz,1H),7.676-7.629(q,J1=7.6Hz,J2=12.4Hz,4H),7.587-7.495(m,12H),7.486-7.332(m,12H),7.287ppm(t,J=7.6Hz,4H);LDI-TOF:m/z(%):784(100)[M+];elemental analysis(%)for C48H35O3P3S:C,73.46;H,4.50;O,6.12;S,4.09;
本實驗得到的基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,6DBFTPO的紫外熒光光譜譜圖,磷光光譜如圖7所示。
本實驗得到的基于基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,6DBFTPO的熱重分析譜圖如圖,8所示,由圖可知二苯并呋喃基膦氧主體材料2,4,6DBFTPO的裂解溫度為478℃。
基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料作為發(fā)光層用于制備電致磷光器件的方法如下:
一、將經(jīng)去離子水清洗的玻璃襯底放入真空蒸鍍儀,真空度為1×10-6mbar,蒸鍍速率設(shè)為0.1nm s-1,在玻璃或塑料襯底上蒸鍍材料為氧化銦錫(ITO),厚度為1~100nm的陽極導(dǎo)電層;
二、在陽極導(dǎo)電層上蒸鍍空穴注入層材料MoOx,得厚度為10nm空穴注入層;
三、在空穴注入層上蒸鍍空穴傳輸層材料NPB,得厚度為40nm空穴傳輸層;
四、在空穴傳輸層上蒸鍍阻擋層材料mCP,得厚度為15nm激子阻擋層;
五、在激子阻擋層上蒸鍍發(fā)光層材料基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料與DMAC(二甲基乙酰胺)的混合物,厚度為50nm發(fā)光層;
六、在發(fā)光層上繼續(xù)蒸鍍基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧材料形成空穴阻擋層,厚度為40nm空穴阻擋層;
七、在空穴阻擋層上蒸鍍電子傳輸層材料Bphen,厚度為80nm電子傳輸層;
八、在電子傳輸層上蒸鍍電子注入層材料LiF,厚度為10nm電子注入層;
九、在電子注入層上蒸鍍材料為金屬,厚度為10nm的陰極導(dǎo)電層,得到電致磷光器件。
步驟八中所述的金屬為鋁。
本實驗中基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料既是電致磷光器件的發(fā)光層主體材料,又是電致磷光器件的空穴阻擋層材料。
本實驗電致磷光器件的結(jié)構(gòu)為:ITO/MoOx(10nm)/NPB(40nm)/mCP(15nm)/2,4,6-DBFTPO:DMAC(20%)50nm/2,4,6-DBFTPO(40nm)/Bphen(80nm)/LiF(10nm)/Al。本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,6DBFTPO制備的電致藍光磷光器件的電壓-電流密度關(guān)系曲線如圖23所示,由此圖可知基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,6DBFTPO材料具有半導(dǎo)體特性,其閥值電壓為2.9V。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,6DBFTPO制備的電致藍光磷光器件的電壓-亮度關(guān)系曲線如圖24所示,由此圖可知該器件的啟亮電壓為2.9V。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,6DBFTPO制備的電致藍光磷光器件的亮度-電流效率關(guān)系曲線如圖25所示,由此圖可知該器件亮度為66.87cd·m-2時,電流效率達到最大值24.24cd·A-1。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型極熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,6DBFTPO制備的電致藍光磷光器件的亮度-功率效率關(guān)系曲線如圖26所示,由此圖可知該器件在亮度為70.57cd·m-2時,功率效率達到最大值19.56lm·W-1。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,6DBFTPO制備的電致藍光磷光器件的電流密度-外量子效率關(guān)系曲線如圖27所示,由此圖可知該器件在亮度為0.23mA·cm-2時,獲得最大外量子效率11.89%。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,6DBFTPO制備的電致藍光磷光器件的電致發(fā)光光譜圖如圖28所示,由此圖可知該器件的電致發(fā)光峰在470nm處。
實驗五:本實驗基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料的合成方法按下列步驟實現(xiàn):
將1mmol溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃、2mmol的二苯基膦、3mmol的無水乙酸鈉,0.002mmol的醋酸鈀和10ml的DMF混合,反應(yīng)10小時后倒入冰水中,萃取得到有機層,有機層干燥后加入1ml H2O2氧化,再經(jīng)萃取、干燥后以乙醇和乙酸乙酯的體積比為1:20為淋洗劑柱層析純化,2,4,6,8-二苯基膦氧基二苯并呋喃。
其中本實驗所述的二苯基膦與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為2︰1,無水乙酸鈉與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為2︰1,醋酸鈀與溴代二苯基膦氧基二苯并呋喃物質(zhì)的量比為0.002︰1;
本實驗得到的2,4,6,8-二苯基膦氧基二苯并呋喃,結(jié)構(gòu)式為
采用核磁共振儀檢測本試驗制備的基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,6,8DBFQPO,采用核磁共振儀檢測本試驗制備的基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光基芳香膦氧主體材料2,4,6,8DBFQPO其核磁共振氫譜的數(shù)據(jù)為:
1H NMR(TMS,CDCl3,400MHz):=8.594(d,J=11.6Hz,2H),7.848(t,J=11.6Hz,2H),7.610-7.539(m,20H),7.456(t,J=8.4Hz,12H),7.345ppm(d,J=7.2Hz,8H);LDI-TOF:m/z(%):984(100)[M+];elemental analysis(%)for C60H44O4P4S:C,73.17;H,4.50;O,6.50;S,3.25本實驗得到的基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,6,8DBFQPO的紫外熒光光譜譜圖,磷光光譜如圖9所示。
本實驗得到的基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,6,8DBFQPO的熱重分析譜圖如圖10所示,由圖可知二苯并呋喃基膦氧主體材料2,4,6,8DBFQPO的裂解溫度為488℃。
基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料作為發(fā)光層用于制備電致磷光器件的方法如下:
一、將經(jīng)去離子水清洗的玻璃襯底放入真空蒸鍍儀,真空度為1×10-6mbar,蒸鍍速率設(shè)為0.1nm s-1,在玻璃或塑料襯底上蒸鍍材料為氧化銦錫(ITO),厚度為1~100nm的陽極導(dǎo)電層;
二、在陽極導(dǎo)電層上蒸鍍空穴注入層材料MoOx,得厚度為10nm空穴注入層;
三、在空穴注入層上蒸鍍空穴傳輸層材料NPB,得厚度為40nm空穴傳輸層;
四、在空穴傳輸層上蒸鍍阻擋層材料mCP,得厚度為15nm激子阻擋層;
五、在激子阻擋層上蒸鍍發(fā)光層材料基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料與DMAC(二甲基乙酰胺)的混合物,厚度為50nm發(fā)光層;
六、在發(fā)光層上繼續(xù)蒸鍍基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧材料形成空穴阻擋層,厚度為40nm空穴阻擋層;
七、在空穴阻擋層上蒸鍍電子傳輸層材料Bphen,厚度為80nm電子傳輸層;
八、在電子傳輸層上蒸鍍電子注入層材料LiF,厚度為10nm電子注入層;
九、在電子注入層上蒸鍍材料為金屬,厚度為10nm的陰極導(dǎo)電層,得到電致磷光器件。
步驟八中所述的金屬為鋁。
本實驗中基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料既是電致磷光器件的發(fā)光層主體材料,又是電致磷光器件的空穴阻擋層材料。
本實驗電致磷光器件的結(jié)構(gòu)為:ITO/MoOx(10nm)/NPB(40nm)/mCP(15nm)/2,4,6,8DBFQPO:DMAC(20%)50nm/2,4,6,8DBFQPO(40nm)/Bphen(80nm)/LiF(10nm)/Al。
本實驗以多功能化修飾的二苯并呋喃基膦氧主體材料2,4,6,8DBFQPO制備的電致藍光磷光器件的電壓-電流密度關(guān)系曲線如圖35所示,由此圖可知二苯并呋喃基膦氧主體材料2,4,6,8DBFQPO材料具有半導(dǎo)體特性,其閥值電壓為2.8V。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,6,8DBFQPO制備的電致藍光磷光器件的電壓-亮度關(guān)系曲線如圖36所示,由此圖可知該器件的啟亮電壓為3.77V。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,6,8DBFQPO制備的電致藍光磷光器件的亮度-電流效率關(guān)系曲線如圖37所示,由此圖可知該器件在亮度為58.09cd·m-2時,電流效率達到最大值8.26cd·A-1。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,6,8DBFQPO制備的電致藍光磷光器件的亮度-功率效率關(guān)系曲線如圖38所示,由此圖可知該器件在在亮度為56.27cd·m-2時,功率效率達到最大值3.93lm·W-1。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,6,8DBFQPO制備的電致藍光磷光器件的電流密度-外量子效率關(guān)系曲線如圖39所示,由此圖可知該器件在亮度為0.025mA·cm-2時,獲得最大外量子效率12.39%。
本實驗以基于二苯并呋喃基團的n-型熱激發(fā)延遲熒光芳香膦氧主體材料2,4,6,8DBFQPO制備的電致藍光磷光器件的電致發(fā)光光譜圖如圖40所示,由此圖可知該器件的電致發(fā)光峰在467nm處。