[发明专利]含铱有机电致发光材料及其制备方法和有机电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光技术领域，尤其涉及一种含铱有机电致发光材料及其制备方法和有机电致发光器件。

背景技术

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(Alq₃)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25%的限制，使有机电致发光材料的研究进入另一个新时期。

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、铂等的配合物。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。而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。与红光和绿光材料相比，蓝光材料的发展相对而言较滞后，提高蓝光材料的效率和色纯度就成了人们研究的突破点。二[2-(2,4-二氟苯基)吡啶-N,C²](吡啶甲酸)合铱(FIrpic)是报道较多的铱金属有机配合物蓝色磷光电致发光材料之一。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。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

基于此，有必要提供一种色纯度较高的蓝色磷光含铱有机电致发光材料及其制备方法。

一种含铱有机电致发光材料，具有如下结构式

其中，X为F或Cl。

该含铱有机电致发光材料在室温下具有较强的蓝色磷光发射特点，可以有效拓展蓝光材料的研究范围，为高色纯度、高发光效率的蓝光器件或白光器件的研究提供进一步的技术支持。此外，该含铱有机电致发光材料分子中含有联吡啶配体，且其上还带有两个卤素基，一方面可以提高发光材料的电子注入和传输能力，也使其发光波长能有效蓝移，使得该以铱为内核的有机磷光材料具有较高的内量子效率及电致发光效率。

一种含铱有机电致发光材料的制备方法，包括如下步骤：制备或提供如下结构式表示的化合物A和化合物B：

其中，X为F或Cl。

在无氧条件下，将化合物A和化合物B按摩尔比3:1~5:1在溶剂中进行回流反应，得到含化合物I的混合液，冷却后，分离纯化所述混合液得到化合物I：

在其中一个实施例中，所述溶剂为乙二醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜及甘油中的至少一种。

在其中一个实施例中，分离纯化所述混合液的步骤包括：首先向所述混合液中滴加浓度为1mol/L的HCl水溶液，至化合物I固体析出；过滤得到含化合物I的粗产物；最后对所述粗产物进行硅胶柱色谱分离，得到纯化的所述化合物I。

在其中一个实施例中，所述化合物A的制备过程包括如下步骤：

提供如下结构式表示的化合物C和化合物D，

在无水无氧条件和催化剂存在的下，将化合物C和化合物D按摩尔比1:1~1:2在有机溶剂中进行Suzuki反应，纯化后得到化合物A。

在其中一个实施例中，所述Suzuki反应使用的催化剂为由无机碱与有机钯组成的共催化剂，所述无机碱为K₂CO₃或Na₂CO₃中的一种，所述有机钯为Pd(PPh₃)₄或Pd(PPh₃)₂Cl₂中的一种，其中，无机碱的摩尔量为化合物D的2~5倍，有机钯与化合物D摩尔百分比为1:100~5:100。