蓝光有机电致磷光材料铱金属配合物及其制备方法和有机电致发光器件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机电致发光材料，尤其涉及一种蓝光有机电致磷光材料铱金属配合 物及其制备方法和有机电致发光器件。
【背景技术】
[0002] 有机电致发光是指有机材料在电场作用下，将电能直接转化为光能的一种发光现 象。早期由于有机电致发光器件的驱动电压过高、发光效率很低等原因而使得对有机电致 发光的研究处于停滞状态。直到1987年，美国柯达公司的Tang等人发明了以8-羟基喹啉 铝（Alq 3)为发光材料，与芳香族二胺制成均匀致密的高质量薄膜，制得了低工作电压、高亮 度、高效率的有机电致发光器件，开启了对有机电致发光材料研究的新序幕。但由于受到自 旋统计理论的限制，荧光材料的理论内量子效率极限仅为25%，如何充分利用其余75%的磷 光来实现更高的发光效率成了此后该领域中的热点研究方向。1997年，Forrest等发现磷 光电致发光现象，有机电致发光材料的内量子效率突破了 25%的限制，使有机电致发光材 料的研究进入另一个新时期。
[0003] 在随后的研究中，小分子掺杂型过渡金属的配合物成了人们的研究重点，如铱、 钌、钼等的配合物。这类配合物的优点在于它们能从自身的三线态获得很高的发射能量，而 其中金属铱（III)化合物，由于稳定性好，在合成过程中反应条件温和，且具有很高的电致 发光性能，在随后的研究过程中一直占着主导地位。
[0004] 为了使器件得到全彩显示，一般必须同时得到性能优异的红光、绿光和蓝光材料。 总的来说，蓝色磷光材料的发展落后于红光和绿光，就单从色纯度这一指标来说，蓝色磷 光材料至今很少能做到像深红光和深绿光的色纯度。目前报道最多、综合性能最好的蓝 光有机电致磷光材料为双（4, 6-二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合铱（FIrpic)，虽然人们 对FIrpic类OLED结构进行了各种优化，器件性能也得到了很大的提高，但FIrpic最大的 弱点就是所发的蓝光为天蓝色，蓝光色纯度欠佳，制作的各OLED器件的CIE在（0. 13~ 0. 17,0. 29~0.39)间变化，这与标准蓝光CIE (0. 137,0. 084)间有很大的差距。因此，研发 出高色纯度的蓝色磷光有机电致发光材料成为拓展蓝光材料研究领域的一大趋势。
【发明内容】
[0005] 基于上述问题，本发明所要解决的问题在于提供一种蓝光有机电致磷光材料铱金 属配合物及其制备方法和有机电致发光器件。
[0006] -方面提供一种蓝光有机电致磷光材料铱金属配合物，结构选自
[0007]
【主权项】
1. 一种蓝光有机电致磷光材料铱金属配合物，其特征在于，该材料的结构选自
其中，R为氢原子，C1~C2tl的直链或支链烷基，或C1~C 2tl的直链或支链烷氧基，R基 团设置在吡啶环的3-，4-，5-或6-位上。
2. -种蓝光有机电致磷光材料铱金属配合物的制备方法，其特征在于，包括如下步 骤： 在惰性气体保护下，将结构式
的化合物
A和结构式， 的化合物B溶于含有催化剂和碱的第一有机溶剂中，在90~ ：3 135°C温度下进行反应24~30h，待反应停止后，分离提纯反应液，得到结构
丨勺环金属配体；其中，化合物A与化合物B的摩尔比为 1:2. 2~1:3, R为氢原子，C1~C2tl的直链或支链烷基，或C1~C2tl的直链或支链烷氧基，R 基团设置在吡啶环的3_，4_，5-或6-位上。
3. 根据权利要求2所述的蓝光有机电致磷光材料铱金属配合物的制备方法，其特征在 于，所述化合物A的制备方法如下：
将化合物C，结构式^ 和化合物D为三水合三氯化铱按照2. 2~3:1的 摩尔比加入2-乙氧基乙醇水溶液中，加热至100~135°C温度状态下搅拌反应20h~25h， 得所述化合物A。
4. 根据权利要求3所述的蓝光有机电致磷光材料铱金属配合物的制备方法，其特征在 于，所述化合物C的制备方法如下：将化合物E，结构式戈
H七合物F，结构式为
按1:1~1:1.2的摩尔投料比溶于四氢呋喃中，在-78°C温度下搅拌反应 1~2h，然后加入9-(6' -溴己基）咔唑，待反应体系自然升至室温后继续搅拌反应Ih~ 2h，其中，化合物E在所述有机溶剂中的浓度为0. 322~0. 5mol/L，得到所述化合物C。
5. 根据权利要求4所述的蓝光有机电致磷光材料铱金属配合物的制备方法，其特征 在于，所述化合物E的制备方法如下：在惰性气体氛围下，将钯催化剂、碱催化剂、摩尔比为 1:1~1:1. 2的所述化合物G，结构式：
所述化合物H，结构式>
I于 第二有机溶剂的水溶液中，加热至60~100°C温度状态下搅拌反应10~18h，冷却至室温 后，分离提纯，得到所述化合物E。
6. 根据权利要求2所述的蓝光有机电致磷光材料铱金属配合物的制备方法，其特征在 于，所述催化剂为碳酸钾或碳酸钠，所述第一有机溶剂为2-乙氧基乙醇或2-甲氧基乙醇， 所述化合物B在所述第一有机溶剂中的浓度范围为0. 08~0. 12mol/L。
7. 根据权利要求3所述的蓝光有机电致磷光材料铱金属配合物的制备方法，其特征在 于，所述2-乙氧基乙醇水溶液中的2-乙氧基乙醇与水的体积比为3:1 ;所述化合物D在所 述2-乙氧基乙醇水溶液中的浓度范围为0. 04~0. 067mol/L。
8. 根据权利要求5所述的蓝光有机电致磷光材料铱金属配合物的制备方法，其特征在 于，所述钯催化剂为四（三苯基膦）钯或二氯双（三苯基膦）钯，所述钯催化剂用量是所述 化合物H摩尔量的0. 4~0. 6%，所述碱催化剂为碳酸钾或碳酸钠，所述碱催化剂的用量是所 述化合物H摩尔量的1. 5~2倍，所述第二有机溶剂为四氢呋喃、甲苯或N，N-二甲基甲酰 胺，第二有机溶剂与水的体积比为2:1，所述化合物G在所述第二有机溶剂水溶液中的浓度 为 0·25 ~0·33mol/L。
9. 根据权利要求8所述的蓝光有机电致磷光材料铱金属配合物的制备方法，其特征在 于，分离提纯的步骤为：用适量三氯甲烷萃取已冷至室温的反应混合液，有机相用无水硫酸 镁干燥过夜；过滤得滤液，旋转蒸除溶剂得所述化合物E的粗产物；最终以体积比为0:1~ 1:18的乙酸乙酯和石油醚混合溶剂为洗脱剂对所述化合物E的粗产物进行硅胶柱色谱分 离提纯获得高纯度的所述化合物E。
10. -种有机电致发光器件，包括发光层，其特征在于，所述发光层的材质为主体材料 和客体材料的混合物，其中客体材料为如下结构式所示的蓝光有机电致磷光材料铱金属配 合物
其中，R为氢原子，C1~C2tl的直链或支链烷基，或C1~C 2tl的直链或支链烷氧基，R基 团设置在吡啶环的3_，4_，5-或6-位上。
【专利摘要】本发明公开了一种蓝光有机电致磷光材料铱金属配合物及其制备方法和有机电致发光器件；该材料的结构选自其中，R为氢原子，C1～C20的直链或支链烷基，或C1～C20的直链或支链烷氧基，R基团设置在吡啶环的3-，4-，5-或6-位上。本发明提供的蓝光有机电致磷光材料铱金属配合物，2-(4',6'-二氟-5'-三氟乙酰苯基)吡啶为环金属配体主体结构，合成一种蓝光有机电致磷光材料铱金属配合物，并通过对环金属配体2-(4',6'-二氟-5'-三氟乙酰苯基)吡啶的化学修饰实现对材料发光颜色的调节，从而获得发光波长更蓝的磷光发射。
【IPC分类】C07F15-00, C09K11-06, H01L51-54
【公开号】CN104876963
【申请号】CN201410073100
【发明人】周明杰, 王平, 张娟娟, 冯小明
【申请人】海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2014年2月28日