本發(fā)明涉及發(fā)光材料領(lǐng)域，具體的說(shuō)提供了一種一種硅雜螺芴衍生物及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前顯示屏以TFT-LCD為主，由于為非自發(fā)光之顯示器，必須透過(guò)背光源投射光線，依序穿透TFT-LCD面板中之偏光板、玻璃基板、液晶層、彩色濾光片、玻璃基板、偏光板等相關(guān)零組件，最后進(jìn)入人之眼睛成像，達(dá)到顯示之功能。但是其顯示屏反應(yīng)速率慢、耗電、視角窄等缺點(diǎn)，不足成為完美的顯示屏
有機(jī)電致發(fā)光二極管(OLEDs)，作為一種全新的顯示技術(shù)在各個(gè)性能上擁有現(xiàn)有顯示技術(shù)無(wú)以倫比的優(yōu)勢(shì)，如全固態(tài)、自主發(fā)光、亮度高、高分辨率、視角寬(170度以上)、響應(yīng)速度快、厚度薄、體積小、重量輕、可使用柔性基板、低電壓直流驅(qū)動(dòng)(3-10V)、功耗低、工作溫度范圍寬等，使得它的應(yīng)用市場(chǎng)十分廣泛，如照明系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、車載顯示、便攜式電子設(shè)備、高清晰度顯示，甚至是軍事領(lǐng)域。
目前有機(jī)發(fā)光二極管器件中的發(fā)光層，幾乎都使用主客發(fā)光體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)即將客發(fā)光體材料摻雜于主體材料中，這可以大大降低激子濃度過(guò)大引起的淬滅，尤其是磷光發(fā)光材料的三線態(tài)-三線態(tài)湮滅效應(yīng)。
而且，一般要求主體材料的能隙應(yīng)該大于客發(fā)光體材料的能隙，否則容易發(fā)生能量從客發(fā)光體回轉(zhuǎn)到主體材料而降低器件的效率，除此之外，還對(duì)主體材料在結(jié)晶性能以及玻璃化溫度上有較高的要求。
因此，一種能夠解決目前現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題的主體材料和電子傳輸材料，是本領(lǐng)域迫切需要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明首先提供了一種硅雜螺芴衍生物，其結(jié)構(gòu)為如下通式(I)所示：
其中X為空、S、O、單鍵或烷基；優(yōu)選的X為空或單鍵；
R1、R2、R3、R4分別獨(dú)立地選自氫、苯、含苯化合物基團(tuán)、雜環(huán)化合物基團(tuán)或稠環(huán)芳烴基團(tuán)，上述基團(tuán)可進(jìn)一步被取代；優(yōu)選地，R1、R2、R3、R4分別獨(dú)立地選自氫、取代或未取代的苯、吡啶、嘧啶、噠嗪、吡嗪、均三嗪或喹啉；
進(jìn)一步優(yōu)選的，R1、R2、R3、R4分別獨(dú)立地選自氫、或如下基團(tuán)：
進(jìn)一步優(yōu)選的，R1、R2、R3、R4分別獨(dú)立地選自氫或如下基團(tuán)：
本發(fā)明優(yōu)選的化合物為如下化合物1和化合物2：
本發(fā)明還提供了一種電子發(fā)光器件，包含陰極、陽(yáng)極和有機(jī)層，有機(jī)層中的一層或幾層含有上述硅雜螺芴衍生物。
本發(fā)明的硅雜螺芴衍生物可以用于有機(jī)層的發(fā)光層、電子傳輸層或空穴傳輸層中的一層或一層以上。其可以單獨(dú)使用，也可以作為主體材料與其他化合物合用。其具體應(yīng)用如下：
1)可以用于紅光，綠光的主體材料
2)可以用于電子傳輸材料
本發(fā)明的一種硅雜螺芴衍生物作為OLED材料的應(yīng)用，不僅可以解決小分子主體材料易于結(jié)晶以及一些寬能帶主體材料低Tg的缺點(diǎn)，而且由于在結(jié)構(gòu)中同時(shí)引入具有推電子性能的基團(tuán)以及拉電子性能的基團(tuán)，可以平衡主體材料的電子以及空穴的傳導(dǎo)性能，提高器件效率。
本發(fā)明所提供的硅雜螺芴衍生物均可以通過(guò)簡(jiǎn)單的化學(xué)偶聯(lián)反應(yīng)制備得到。
本發(fā)明的一種硅雜螺芴衍生物，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是苯環(huán)之間不完全共軛，從而使得HOMO和LUMO的能及差較大，不易產(chǎn)生能量回轉(zhuǎn)；分子的不共平面使得不容易產(chǎn)生堆積作用而發(fā)生濃度淬滅效應(yīng)；提高Tg，降低結(jié)晶的可能。所述化合物作為磷光主體材料，該類發(fā)光材料具有熱穩(wěn)定性好，器件效率高，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，具有應(yīng)用于AMOLED產(chǎn)業(yè)的可能。
具體實(shí)施方式
下列實(shí)施例中所用的原材料均為普通市售產(chǎn)品。
實(shí)施例1化合物1的合成
原材料：
合成路線：
所有操作都在Ar氣保護(hù)下無(wú)水無(wú)氧環(huán)境下操作，化合物A、B、C各0.1mol加入500ml圓底燒瓶中，以無(wú)水四氫呋喃為溶劑，在60-70度下加熱回流24h，冷卻至室溫，提取有機(jī)溶劑并使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀真空濃縮，得到的粗產(chǎn)品用二氯甲烷/正己烷為流動(dòng)相柱層析提純，干燥后就得到化合物1。
化合物1的相關(guān)表征數(shù)據(jù)如下：
MS:m/z＝643.23(M+H+)；1HNMR(400M,d6-DMSO):8.65(d,2H),7.76(s,2H),7.54-7.62(m,8H),7.42-7.52(m,10H),7.22-7.32(m,8H)；
元素分析：C44H30N4Si
計(jì)算值：C,82.21；H,4.70；N,8.72；實(shí)測(cè)值：C,82.20；H,4.73；N,8.70。
實(shí)施例2
化合物2的合成
原材料：
所有操作都在Ar氣保護(hù)下無(wú)水無(wú)氧環(huán)境下操作，化合物D與化合物B、E各0.1mol加入500ml圓底燒瓶中，以無(wú)水四氫呋喃為溶劑，在60-70度下加熱回流24h，冷卻至室溫，提取有機(jī)溶劑并使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀真空濃縮，得到的粗產(chǎn)品用二氯甲烷/正己烷為流動(dòng)相柱層析提純，干燥后就得到產(chǎn)品。
化合物2的相關(guān)表征數(shù)據(jù)如下：
MS:m/z＝692.23(M+H+)；1HNMR(400M,d6-DMSO):9.26(s,1H),8.01(d,1H),7.82-7.84(m,4H),7.42-7.75(m,15H),7.32-7.36(m,6H),7.22(m,2H)；
元素分析：C47H29N5Si
計(jì)算值：C,81.59；H,4.22；N,10.12；實(shí)測(cè)值：C,81.60；H,4.23；N,10.11。
實(shí)施例3器件制作
器件制作工藝如下：
所有材料均為市售產(chǎn)品，可購(gòu)自Alfa，Aldrich等公司。
實(shí)施例3-1
將透明陽(yáng)極電極ITO基板在異丙醇中超聲清洗5分鐘，并暴露在紫外光下20分鐘，隨后用plasma處理10分鐘。隨后將處理后的ITO基板放入蒸鍍?cè)O(shè)備。首先蒸鍍一層40nm的NPB，然后混合蒸鍍化合物1和以及Ir(ppy)3(重量比為7％)，作為發(fā)光層，隨后蒸鍍40nm的Alq3(8-羥基喹啉鋁)作為電子傳輸層，隨后再蒸鍍1nmLiF，最后蒸鍍100nm的金屬Al。
實(shí)施例3-2
其余同實(shí)施例3-1，只是用化合物2替換化合物1。
實(shí)施例3-3
其余同實(shí)施例3-1，只是用CBP替換化合物1。
實(shí)施例3-4
其余同實(shí)施例3-3，只是用化合物1替換Alq3作為電子傳輸層。
實(shí)施例3-1、3-2、3-3、3-4中各層分布簡(jiǎn)單表示如下：
3-1：ITO/NPB/化合物1：Ir(ppy)3/Alq3/LiF/Al
3-2：ITO/NPB/化合物2：Ir(ppy)3/Alq3/LiF/Al
3-3：ITO/NPB/CBP：Ir(ppy)3/Alq3/LiF/Al
3-4：ITO/NPB/CBP：Ir(ppy)3/化合物1/LiF/Al
在1000nits亮度下，測(cè)定上述器件的效率(Cd/A)，驅(qū)動(dòng)電壓(Voltage)，色坐標(biāo)等。
與實(shí)施例3-3相比，作為主體材料實(shí)施例3-1和3-2都表現(xiàn)出相應(yīng)較高的器件效率；作為電子傳輸材料，實(shí)施例3-4都較實(shí)施例3-3表現(xiàn)出更高的效率和更低的驅(qū)動(dòng)電壓。
除非特別限定，本發(fā)明所用術(shù)語(yǔ)均為本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義。
本發(fā)明所描述的實(shí)施方式僅出于示例性目的，并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在本發(fā)明的范圍內(nèi)作出各種其他替換、改變和改進(jìn)，因而，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，而僅由權(quán)利要求限定。