[发明专利]一种磷光铱配合物及制备方法和有机电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及电致发光技术领域，具体来说是涉及一类以喹唑啉衍生物为配体的磷光铱配合物及其有机电致发光器件。

背景技术

有机电致发光(Electroluminescence，以下简称EL)具有驱动电压低、响应速度快、视角范围宽以及可通过化学结构微调改变发光性能使色彩丰富等优点，使其在第三代平板显示中最具竞争力。1987年柯达公司的Tang等采用超薄膜技术，以8-羟基喹啉铝(Alq3)作为发光层，并首次引入空穴传输层，获得了低电压直流驱动高亮度的有机电致发光器件。1998年Junji Kido等利用8-羟基喹哪啶铝(Almq₃)作为发光材料，制成发光器件，最大亮度达到140000cd/m²，在全世界学术界引起了极大轰动。2001年Baldo等把Ir(ppy)₂(acac)掺杂在3-苯基-4-(1-萘基)-5-苯基-1，2，4-三唑(TAZ)中，制备了最大外量子效率为19％发绿光的高效磷光器件，该器件的内量子效率几乎达到100％，将电致发光的效率提高到了前所未有的高度。因此，对于以重金属配合物为主的电致磷光材料，在目前的有机电致发光研究中最为活跃。具有d⁶和d⁸电子结构的重金属原子如铂(Pt)、铱(Ir)、锇(Os)，由于强烈的自旋轨道偶合作用，导致了单线态与三线态相互混合，从而缩短磷光寿命，增大了系间窜越能力，导致禁阻的三重激发态向基态跃迁变为部分允许，使磷光可以顺利发射，提高了发光效率，内量子效率可以达到100％。

目前发光效率较高的磷光体是金属铱配合物，这类配合物的特点是：发光来自金属到配体的能量转移(metal-to-ligand charge transfer，MLCT)或配体π-π^*跃迁，磷光寿命一般为1-14μs，应用于器件也有很高的发光效率。这些特点使得对铱配合物的研究成了目前电致磷光材料的研究热点。

采用磷光材料作为发光中心制备电致发光器件时，由于其具有较长的激发态寿命，当激发三重态浓度较高时容易发生三线态-三线态(T-T)湮灭以及三线态-极化子间湮灭，降低器件的发光效率。为避免这种现象的发生，可以把磷光材料作为客体，掺杂在主体材料中。通常在磷光器件的发光层内小于10％的磷光客体材料掺入占有90％的主体材料中，主体所占比例是非常大的，载流子传输主要由主体承担。在客体材料中引入苯基、咔唑基、三芳胺等基团，也可以有效提高掺杂浓度，提高载流子迁移速率，进而改善器件性能。

过渡金属有机配合物属于受中心原子微扰的配体发光的发光材料，配体对其稳定性及光电性能起决定性作用，因此通过配体设计与修饰可以得到性能、发光颜色不同的磷光铱配合物。

以喹唑啉衍生物为配体的磷光铱配合物具有高的电子亲和能和电子传输能力，可起到颜色调节的作用。通常在合成铱配合物的配体时，往往需要用到昂贵的催化剂，并且反应条件苛刻，而本发明的喹唑啉衍生物类配体制备简单，成本低廉，提纯方便，并且很容易引入功能单元，并能获得性能优良的以喹唑啉衍生物为配体的磷光铱配合物。通过本发明所提供的制备方法和所获得的以喹唑啉衍生物为配体的双环或离子型磷光铱配合物制得的电致发光器件有着好的色纯度和高的内外量子产率、发光亮度及稳定性。本发明的电致发光器件，其发光层采用特定条件的旋涂制膜方法制得，成本低，操作简单，化学性质稳定，有助于实现大屏电致发光器件的制备。

发明内容

技术问题：本发明的目的是开发出一种具有良好的光电性能、稳定性、成膜性、溶解性等优点，并且制备简便，成本低廉的磷光铱配合物。

本发明的另一个目的是提供利用上述磷光铱配合物制备的机电致发光器件。

本发明的以喹唑啉衍生物为配体的磷光铱配合物，结构如式(I)、式(II)：

其中Ar表示芳基、取代芳基、杂环芳基或取代杂环芳基中的一种；R是卤素原子、烷基、取代烷基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、芳香氨基、脂肪氨基或杂环取代基中的一种；L^Y是N^COOH类、N^OH类、β-二酮类、N^NH类中的一种；N^N是联吡啶、联喹啉、邻菲罗啉及其衍生物；Z是六氟磷酸根或高氯酸根。