[发明专利]一种有机电致发光材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及光电材料领域，具体涉及一种有机电致发光材料及其制备方法和应用。

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。由于受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。铱、钌、铂等的配合物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。

Holmes R J,Forrest S R等人公开的双[2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶-N,C2′](2-吡啶甲酰)合铱(FIrpic，其结构式如下所示)(App.Phys.Lett.,2003,82(15):2422-2424）是目前报道最多，也是综合性能最好的蓝光有机电致磷光材料，但FIrpic所发的蓝光为天蓝色，蓝光色纯度欠佳，用FIrpic制作的OLED器件的CIE在(0.13～0.17,0.29～0.39)间变化，这与标准蓝光的CIE(0.137,0.084)存在很大差距。

2005年，台湾学者Yeh S-J,Wu M-F,Chen C-T等人公开了铱金属配合物双[2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶-N,C2′](3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑)合铱(FIrtaz)。FIrtaz是一种以3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑为辅助配体的蓝光有机电致磷光材料，相同器件结构的FIrtaz器件与FIrpic器件相比，FIrtaz器件的蓝光色纯度更高。这是由于FIrtaz高场强辅助配体3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑的引入有效地蓝移了材料的发光波长，从而提高了蓝光色纯度，这使得3-三氟甲基-5-(2’-吡啶基)-1,2,4-三唑成为异配型蓝色磷光铱配合物发光材料的首选辅助配体之一。

2009年，韩国的Youngjin Kang等人报道了含铱配合物三(2′,6′-二氟-2,3′-联吡啶)合铱(Ir(dfpypy)₃，其结构式如下所示)蓝色磷光材料(Inorg.Chem.2009,48,1030-1037)，与Firpic相比，Ir(dfpypy)₃环金属配体主体结构为联吡啶基团，该基团上的N原子替换了Firpic苯环上的CH，由于N的电负性强于C，导致Ir(dfpypy)₃材料的HOMO能级进一步下降，发光波长蓝移，其CH₂Cl₂溶液在室温下的最大发光波长达到438nm，磷光量子效率Φ_PL达到0.71，色坐标值CIE为(0.14,0.12)，x,y值均<0.15。这说明在主配体中采用N替换苯环上的CH是获得新型高色纯度蓝光磷光材料的有效方法。

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总是落后于红光和绿光。所以，研发出高色纯度的蓝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

本发明提供了一种有机电致发光材料，该材料具有良好的蓝光发光效率以及较好的加工性能。本发明还提供了该有机电致发光材料的制备方法以及其在有机电致发光器件中的应用。

第一方面，本发明提供了一种有机电致发光材料，具有如下结构式：

式中，R为氢原子、C₁～C₂₀的烷基或C₁～C₂₀的烷氧基。

该有机电致发光材料是一类含铱配合物材料，包括环金属配体和辅助配体3-三氟甲基-5-(2′-吡啶基)-1,2,4-三唑，所述环金属配体的主体结构为2-(2′,6′-二氟吡啶-4′-基)嘧啶。环金属配体主体结构上的平面刚性的嘧啶环和吡啶环上低振动频率的C-F键有利于减小非辐射跃迁几率，提高材料的发光效率。将烷基引入嘧啶环上，一方面烷基的给电子性质能调节蓝光发光波长，另一方面，不同长度的烷基链有利于增加其在有机溶剂中的溶解性，并产生一定的空间位阻效应，减少金属原子间的直接作用，减少三重态激子的自淬灭现象。同时，吡啶环上强吸电子基团氟基和高场强辅助配体3-三氟甲基-5-(2′-吡啶基)-1,2,4-三唑的引入改善发光性能，利于蒸镀，增加成膜性能并提高器件的稳定性。