[发明专利]螺芴氧杂蒽磷氧类电致磷光主体材料及其合成和应用方法

说明书

技术领域

本发明属于有机电致发光材料领域。具体涉及一类螺芴氧杂蒽的二苯基磷氧系列化合物的合成，以及该材料在有机电致发光领域的应用。

技术背景

自1987年美国柯达公司Tang研究小组发表了以有机荧光材料制成薄膜型有机电致发光器件(Organic Light-emitting Diodes，OLED)以来，有机平板显示成为继液晶显示之后的又一代市场化的显示产品。OLED的优点在于具有自发光、广视角(达170°)、反应时间快(1μs量级)、发光效率高、工作电压低(3～10V)、面板厚℃薄(小于2mm)。因此，开发具有实用性的市场潜力新型有机光电信息材料吸引了许多国内外大学不同学科的科学家以及研究机构和公司的关注和投入。

根据发光的原理的不同，有机电致发光可以分为单线态荧光和三线态磷光。对于磷光现象，它可以使一般常用于器件的荧光掺杂物的内部量子效率由25％提升至100％。但是磷光材料通常都是由重金属原子所构成的配合物，利用重原子强烈的自旋轨道耦合作用造成最低三重态到单重态的跃迁，使得单重激发态和三重激发态的激子能量都可以被利用在发光上。但是磷光材料由于浓度猝灭和三线态-三线态湮灭效应，使得磷光量子效率降低，因此在磷光器件中通常在磷光客体材料中掺杂主体材料。

目前报道的主体材料大多都限制在包含咔唑和硅的化合物。这些主体材料的缺点是三线态能级低，热稳定性和形态稳定性低。对于目前普遍使用的主体材料4，4’-二(N-咔唑)-2，2’-联苯(CBP)由于三线态能量较低(E_T＝2.65eV)，易发生从客体磷光材料到主体材料的能量回传，从而降低了器件效率，故不易作为蓝色磷光材料的主体材料。之后研究人员对CBP进行了化学修饰，使得其三线态能级提高到2.9～3.0eV。含硅有机化合物的三线态能级(E_T＞3.5eV)，但是，上述这些材料的热稳定性和形态稳定性较差，其T_g温度较低(26～101℃)。因此，由于这些缺点的存在，一定程度上限制了这些材料作为主体材料在器件中的应用。且值得一提的是，这些报道了的主体材料大多数都是空穴传输材料，具有电子传输性能的主体材料报道的相对少的多。材料的电子传输性能对于器件的性能有着重要意义。磷氧类化合物具有良好的电子传输性能和较高的三线态能级，是一类优异的主体材料。

众所周知，螺芴氧杂蒽具有较好的发光量子效率和电荷传输性能，较好的热稳定性和形态稳定性。将二苯基磷氧基团引入螺芴氧杂蒽后可以提高整个化合物的三线态能级。得到的螺芴氧杂蒽磷氧类化合物具有较高的三线态能级，较好的电荷传输性能，较高的热稳定性和形态稳定性，可以作为主体材料应用于磷光器件中。并且，一锅法制备螺芴氧杂蒽是我们的实验室中很成熟的反应，产率高，方法简单，为螺芴氧杂蒽磷氧类主体材料的合成奠定基础。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提出螺芴氧杂蒽磷氧类电致磷光主体材料及其合成和应用方法。

技术方案：本发明的螺芴氧杂蒽磷氧类电致磷光主体材料为螺芴氧杂蒽的不同位置上引入了二苯基磷氧基团，其结构特征如下：

其中，R₁、R₂、R₃和R₄为二苯基磷氧基团或H原子。

R₁为二苯基磷氧基团，而R₂、R₃和R₄为H原子，其结构如下：

R₁和R₂为二苯基磷氧基团，而R₃和R₄为H原子，其结构如下：

R₃为二苯基磷氧基团，而R₁、R₂和R₄为H原子，其结构如下：

R₃和R₄为二苯基磷氧基团，R₁和R₂为H原子，其结构如下：

本发明的的螺芴氧杂蒽磷氧类电致磷光主体材料的制备方法具体制备步骤如下：

化合物I的制备方法具体制备步骤如下：

a.在150℃下，10倍当量的苯酚和2-溴-9-芴酮1在甲烷磺酸催化下反应2小时，然后用硅胶柱层析法对产物进行分离得到产物2；