【摘要】：苯基磷氧不僅具有寬的帶隙、高的三線態(tài)能級(jí)、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、良好的溶解性和吸電子能力,而且具有很好的化學(xué)可修飾性,通過引入不同的功能單元,可有效地調(diào)節(jié)材料的載流子注入與傳輸,因此苯基磷氧衍生物在有機(jī)光電材料領(lǐng)域得到了廣泛研究并展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景,近年來苯基磷氧衍生物的合成及應(yīng)用成為藍(lán)光有機(jī)發(fā)光二極管研究的熱點(diǎn)之一。根據(jù)苯基磷氧衍生物在藍(lán)光有機(jī)二極管中的作用不同,綜述苯基磷氧衍生物作為藍(lán)光主體材料、電子傳輸材料、發(fā)光材料的研究現(xiàn)狀,對(duì)其分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與合成、熱學(xué)性質(zhì)、光物理性質(zhì)、電化學(xué)性質(zhì)及器件性能等方面作了詳細(xì)歸納總結(jié),展望了苯基磷氧衍生物的應(yīng)用前景和未來研究方向。
【圖文】：

冉嫌諑坦夂禿旃戸LED器件，，藍(lán)光器件在效率、穩(wěn)定性以及色純度等方面仍需提高。由于藍(lán)光材料寬的禁帶寬度，導(dǎo)致材料的載流子注入與傳輸困難，因此為了構(gòu)建高效的藍(lán)光器件，必須保證材料具有寬的禁帶寬度的同時(shí)具有高效的載流子注入與傳輸能力。苯基磷氧(PO)具有寬的帶隙、高的三線態(tài)能級(jí)、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、良好的溶解性和吸電子能力，同時(shí)，PO具有優(yōu)異的化學(xué)可修飾性，因此其不僅可以作為核連接不同的功能基團(tuán)，而且也可以作為修飾基團(tuán)與不同的功能基團(tuán)相連接，從而構(gòu)建具有優(yōu)異載流子傳輸性質(zhì)的苯基磷氧衍生物(PPOs)(圖1)，使其在藍(lán)光器件中受到了廣泛的研究關(guān)注［4－7］。本文從PPOs的設(shè)計(jì)、合成出發(fā)，圍繞PPOs作為藍(lán)光主體材料、電子傳輸材料以及發(fā)光材料，對(duì)PPOs的設(shè)計(jì)、性能和器件應(yīng)用等方面取得的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，并對(duì)PPOs的應(yīng)用前景和發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討。圖1苯基磷氧衍生物的分子結(jié)構(gòu)［4－7］Fig.1Molecularstructuresofphenylphosphineoxidederiva-tives［4－7］2基于PPOs的主體材料2.1咔唑基磷氧主體材料咔唑由于具有較好的穩(wěn)定性、優(yōu)異的空穴傳輸能力以及高的三線態(tài)能級(jí)，因此通常將其與電子傳輸型的PO相連來設(shè)計(jì)，合成雙極性的主體材料(圖2)。Bur-rows等［8］將9－苯基咔唑與PO單元相連構(gòu)建了藍(lán)光主體材料1，其三線態(tài)能級(jí)(ET)為3.1eV、最高占有軌道(HOMO)和最低未占有軌道(LUMO)為－5.7和－2.1eV;以其作為主體材料、FIrpic作為客體材料的磷光器件最大外量子效率(EQE)為9.1%。Lee等［9－14］以9－苯基咔唑?yàn)楹�，通過改變PO基團(tuán)的取代位點(diǎn)，構(gòu)建了一系列高性能藍(lán)光主體材料(2－8)。這些材料都具有高的ET(2.80～3.1eV)、合適的HOMO和LUMO、良好的熱穩(wěn)定性(Tg:74～140℃);以5作為

為主體材料、FIrpic作為客體材料的器件最大EQE為27.5%，CE為49.4cd/A，即使在亮度為10000cd/m2時(shí)，EQE和CE仍然具有23.0%和41.2cd/A的高效率。隨后，該課題組又報(bào)道了兩個(gè)類似的主體材料27－28［31］，這兩個(gè)主體材料的ET分別為3.04和2.97eV、Tg為159和199℃、HOMO分別為－5.56和－5.43eV、LUMO分別為－2.21和－2.19eV;將FIrpic作為客體材料摻雜在主體材料28的旋涂器件最大EQE為13.6%，CE為26.5cd/A。2.2芴基磷氧主體材料Padmaperuma等［32］以芴為核，在其2位和7位修飾了PO，構(gòu)建了主體材料29(圖3)，其ET為2.72eV、Tg為105℃;以29作為主體材料、FIrpic作為客體材料的藍(lán)光器件的最大EQE為8.1%，PE為25.1lm/W。圖3基于PPOs的主體材料29－43［32－46］Fig.3HostmaterialsbasedonPPOs29－43［32－46］Shu等在29中芴的9位引入空穴傳輸性的三苯胺［33］和苯基咔唑［34］構(gòu)建了主體材料30和31，這兩個(gè)材料ET均為2.75eV、Tg分別為129和147℃、HOMO分別為－5.26和－5.86eV、LUMO分別為－2.40和－2.76eV;以30和31作為主體材料的藍(lán)光器件最大EQE分別為20.6%和14.8%;以30作為主體材料的紅光和白光器件最大EQE分別為19.9和18.4%［35］。Xu等［36］在芴的9位引入PO，設(shè)計(jì)合成了主體材料32和33。這兩個(gè)材料ET均為2.99eV、Tg分別為97和142℃;將FIrpic摻雜在主體材料32和33的器件最大CE分別為14.5和14.6cd/A。由于兩個(gè)主體材料的電子傳輸能力遠(yuǎn)大于他們的空穴傳輸能力，導(dǎo)致了發(fā)光層激子復(fù)合較少，因此器件效率較低。為了改善傳輸性質(zhì)，該課題組提出了一種新型的主體材料設(shè)計(jì)理念———三元體系，構(gòu)建了主體材料34－36［37］。這3個(gè)材料的ET均為3.01eV、Tg分別為11

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