[发明专利]一种红光有机电致磷光材料金属铱配合物及其制备方法和有机电致发光器件

说明书

技术领域

本发明属于有机电致发光领域，具体涉及一种红光有机电致磷光材料金属铱配合物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，有机电致发光器件（OLED）是以该类有机材料为发光材料，将电能转化为光能的能量转化装置。早期的有机电致发光器件存在驱动电压过高、发光效率很低等缺陷，使研究处于停滞状态。至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，从而制得工作电压低、高亮度、高效率的有机电致发光器件，拉开有机电致发光材料研究的新序幕。

根据不同的发光原理，有机电致发光材料可分为荧光材料和磷光材料，根据自旋统计理论，荧光材料制作的器件理论内量子效率极限为25%，如何充分利用剩余75%的磷光来实现更高的发光效率成为该领域的热点研究方向。1997年，Forrest等发现磷光电致发光现象，磷光材料制作的器件的内量子效率突破25%，使有机电致发光材料的研究进入另一个新时期。

其中，小分子掺杂型过渡金属配合物，如铱、钌、铂的配合物等，能够利用三重态激子获得很高的发射能量从而提高有机电致发光器件的量子效率，成为磷光材料领域的研究重点。环金属铱(III)配合物是具有相对较短的激发态寿命、高的发光量子效率和优异的发光颜色可调性，并且稳定性好、合成反应条件温和的磷光材料，在相应研究中一直占着主导地位。

为实现基于OLED器件的全色彩显示，一般必须同时得到性能优异的红光、绿光和蓝光材料，总体而言，蓝色磷光材料的发展总是落后于红色和绿色磷光材料，单从色纯度这一指标来说，蓝色磷光材料的发光至今很少能达到深红光和深绿光的色纯度。目前的蓝色磷光材料以天蓝光的磷光材料为主，如双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱（FIrpic），为制造出令人满意的白光OLED，要求搭配的红色磷光材料的发光是接近饱和红的深红色，两者进行色纯度的补偿，从而获得高色纯度的白光OLED，因此，研发高色纯度的红光磷光有机电致发光材料仍为OLED研究领域的一大热点。

发明内容

为克服上述现有技术的问题，本发明提供了一种红光有机电致磷光材料金属铱配合物及其制备方法和有机电致发光器件。本发明提供的红光有机电致磷光材料金属铱配合物是以1-甲基-4-苯基酞嗪或其衍生物为环金属配体合成得到的，并通过在配体中苯环的不同C上引入甲基的方法实现发光颜色的调节，获得具有不同红色发光波长的磷光材料。本发明制备工艺易于控制，有利于器件的工业化生产，以及加工成本低廉，具有极为广阔的商业化发展前景。本发明的有机电致发光器件可发射高纯度红光，且具有发光效率高、稳定性好等优异性能。

一方面，本发明提供一种红光有机电致磷光材料金属铱配合物，所述金属铱配合物以1-甲基-4-苯基酞嗪或其衍生物为环金属配体，结构式如式（1）所示：

其中，R为氢或甲基。

其中，优选地，R为甲基时的取代位置包括苯基的4、5或6位，所述环金属配体为具有以下结构式的化合物：

本发明的红光有机电致磷光材料金属铱配合物以1-甲基-4-苯基酞嗪或其衍生物为环金属配体主体结构，可在苯环的不同位置引入甲基，使金属铱配合物具有适宜的红光发光波长，同时甲基能产生一定的空间位阻效应，减少金属原子间的直接作用，降低三重态激子的自淬灭几率，而配合物中具有较大平面刚性的酞嗪基团使分子的振动减弱，从而分子的激发能不易因振动而以热能形式释放，且利于增加分子的共平面性，从而增大分子内电子的流动性，均利于磷光的产生；另一方面苯环上的甲基可能使发光波长红移，利于得到高色纯度的红光，同时可以使配合物的HOMO能级下降，有利于空穴的注入，从而平衡有机电致发光器件中的电荷传输，提高器件的电致发光性能。

第二方面，本发明提供一种红光有机电致磷光材料金属铱配合物的制备方法，包括以下步骤：

（1）分别提供如下结构式表示的化合物A和化合物B：

其中，R为氢或甲基，化合物B为

在催化剂、碱溶液和有机溶剂的条件下，将化合物A和化合物B按摩尔比1:1~1:2混合后加热进行Suzuki偶联反应，得到环金属配体，所述Suzuki偶联反应的温度为80~100℃，反应时间为5~10h，反应式为：