[发明专利]有机电致磷光材料及其制备方法与有机电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及磷光材料领域，尤其涉及一种有机电致磷光材料。本发明还涉及该有机电致磷光材料的制备方法与其在有机电致发光器件中的应用。

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。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器件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。

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。

为了使有机电致发光器件得到全彩显示，一般必须同时具备性能优异的红光、绿光和蓝光有机电致发光材料。绿色磷光材料是研究得最早，也是发展得最为成熟的一类材料。三(2-苯基吡啶-N,C²’)合铱(Ir(ppy)₃)（结构式如下）作为最早发现的绿光磷光材料之一，Forrest和Thompson团队于1999年首次将其应用在有机电致发光器件中就获得了最大外量子效率为8%(28cd/A)、最大流明效率为31lm/W和最大发光亮度为100000cd/m²的良好发光性能[Appl.Phys.Lett.,1999,75(1):4-7.]。2001年Forrest和Thompson团队又首次报道了双(2-苯基吡啶-N,C²’)(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮)合铱((ppy)₂Ir(acac))（结构式如下）的器件性能：最大外量子效率为12%，最大流明效率可达38lm/W[Inorg.Chem.,40,1704(2001).J.Am.Chem.Soc.,123,4304(2001).]。此后，这两种绿光材料制作的OLED的最大外量子效率和最大流明效率屡屡被打破记录，是绿色磷光发光材料中的明星分子，现早已达到实用产品要求。虽然Ir(ppy)₃和(ppy)₂Ir(acac)已达到实用要求，但每年仍有许多新型绿光磷光材料被研发出来。这在一定意义上来说壮大了磷光发光材料的研究领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的有机电致磷光材料及其制备方法与有机电致发光器件。针对上述目的，本发明提供一种具有下述通式（P）的有机电致磷光材料：

其中，Ar为萘基或蒽基。

进一步地，所述Ar的1-或2-位C连于所述有机电致磷光材料中的咪唑并[1,2-a]吡啶的2-位C上。

本发明还提出一种有机电致磷光材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

（e）提供如下化合物A和化合物B：

所述化合物A为所述化合物B为

（f）在惰性气体氛围下，将所述化合物A和所述化合物B、碱催化剂以及碱催化剂溶于反应溶剂中，于回流温度下进行搅拌25～30h，分离提纯反应液，得到下述通式(P)的有机电致磷光材料：

其中，Ar为萘基或蒽基。

在所述步骤（f）中，所述碱催化剂为碳酸钾或碳酸钠，所述反应溶剂为2-乙氧基乙醇或2-甲氧基乙醇；所述化合物A在所述反应溶剂中的浓度范围为0.1～0.125mol/L。

进一步地，所述化合物A采用如下步骤制得：

（c）提供如下化合物C和化合物D：

所述化合物C为所述化合物D为三水合三氯化铱，

其中，Ar为萘基或蒽基，所述Ar的1-或2-位C连于所述化合物C的2-位C上；