[发明专利]一种螺芴类衍生物及有机电致发光器件

说明书

本发明提供一种螺芴类衍生物及以该螺芴类衍生物为主体材料的有机电致发光器件。所述螺芴类衍生物以通式I表示。本发明通过在螺芴3,6位上分别修饰具有电子和空穴传输性能的基团，来调节分子的空穴和电子传输性能，从而解决传统磷光主体材料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问题。

技术领域

本发明涉及显示领域，特别涉及一种螺芴类衍生物及有机电致发光器件。

背景技术

1987年，邓青云教授和Vanslyke以透明导电膜作阳极，AlQ₃作发光层，三芳胺作空穴传输层，Mg/Ag合金作阴极，采用超薄膜技术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，荧光电致发光器件的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，获得了绿光OLED。该绿光OLED的最大外量子效率(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。从那之后，电致磷光材料和磷光器件一直是OLED研究的热点。

对于一个好的磷光主体材料来说，有三个至关重要的因素：首先是要有一个足够高的三重态能级(ET)来实现有效的能量转移；其次，在器件中，载流子传输要平衡，从而提高器件的发光效率；最后，要有足够高的玻璃化转变温度(Tg)来保证器件在高电流密度下的稳定性，提高有机发光器件的寿命。为了在同种分子中，同时实现这三种不同的要求，研究人员进行了很多有意义的尝试，并且开发出不同种类的磷光发光主体材料。

在众多磷光发光主体材料中，芴类衍生物是一种非常有潜力的材料，这是因为芴类材料一般具有比较好的热力学和化学稳定性，并且具有非常高的荧光量子效率。然而，芴类材料的三重态一般较低，无法达到蓝色磷光主体材料的要求，因此制约了其在磷光发光器件中的应用。例如，Lee等就提出通过将芴变成螺芴并且在其2,7位进行修饰的方法，来提高材料的三重态能级和Tg(Jang SE,Joo CW,Jeon SO,Yook KS,Lee JY.The relationshipbetween the substitution position of the diphenylphosphine oxide on thespirobifluorene and device performances of blue phosphorescent organic light-emitting diodes.Org Electron 2010；11:1059-65.)。这证明了螺芴确实可以提高材料的三重态能级和Tg，但是根据量子力学的计算，2,7位的修饰并不是最佳的修饰方法。

因此，我们需要一种新的螺芴类衍生物，以解决目前存在的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的螺芴类衍生物以及应用该新的螺芴类衍生物的有机电致发光器件，通过在螺芴3，6位上分别修饰具有电子和空穴传输性能的基团，来调节分子的空穴和电子传输性能，从而解决传统磷光主体材料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问题。同时，由于螺芴本身的结构刚性，可以保持很好的热力学性能，因此可以满足磷光主体材料的需求。

为了达到上述目的，本发明首先提供一种螺芴类衍生物，以以下通式I表示：其中，R₁及R₂为电子传输基团；R₃及R₄为空穴传输基团。