[发明专利]绿光铱(III)配合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光领域，具体涉及一种绿光铱(III)配合物、其制备方法以及在有机电致发光器件中的应用。

背景技术

有机电致发光器件(Organic Electroluminescence Device或Organic Light-emitting Diode，简称OLED)，又称发光二极管，是在其中施加电压而将电能转化为光能的装置，是理想的手机、彩电等的显示屏。OLED显示屏具有可视角度大，并且能够显著节省电能，发光效率更高等优点。OLED的独特优点与器件采用的载流子传输材料、发光材料、电极材料以及器件的结构有紧密的关系，其中发光材料是OLED的核心部件，可分为荧光材料和磷光材料两种。

有机电致绿光磷光材料是研究较早的一类磷光材料，在磷光材料中，对铱配合物的研究无疑是最为广泛的。这是因为重金属配合物由于重金属原子强烈的自旋轨道耦合，混杂了配合物的单线态和三线态能级，从而使得原本禁阻的三线态向基态的跃迁得以实现，这样便大大提高了材料的发光效率。而铱配合物相对于其它重金属配合物来说，便于处理且发光颜色易调，受到了更广泛的研究。

早在1999年，美国普林斯顿大学Forrest小组就将磷光铱配合物Ir(ppy)₃参杂到主体4,4`-N,N`-二咔唑联苯中获得了8.0％外量子效率和31lm/w的功率效率的OLED发光器件。随后，Ikai等人进一步改善了主体材料，并加入空穴和激子阻挡层，得到的掺杂Ir(ppy)₃的器件在3.52V的驱动电压下，外量子效率提升到19.2％，这种低电压电致发光及72lm/W的发光功率，使OLED可成为下一代低功耗的显示器件及照明使用的均匀散射光源，如此优良的性能主要归功于主体材料的单重态和三重态都能有效的转移给客体Ir(ppy)₃从而达到极高的外部发光效率。

之后，在2000年Forrest小组又将Ir(ppy)₃掺杂到几种具有电子传输性能的主体材料中，做成的器件外量子效率高达(15.4±0.2)％，最大功率效率为(40±2)lm/W。在2001年，该小组又报道了一种绿光磷光材料Ir(ppy)₂acac，他们将该磷光材料掺杂到TAZ中制备的有机电致发光器件最大外量子效率高达(19.0±1.0)％，功率效率高达(60±5)lm/W，并且经过计算得出其内量子效率(87±7)％，几乎接近100％，充分显示了磷光材料在电致发光领域的应用前景。

这种以2-苯基吡啶(ppy)为配体的配合物结构简单，性能优异，目前许多研究小组仍在努力探索基于ppy的磷光配合物的合成和器件性能研究。

Kim等报道了一系列基于2-苯基吡啶的铱配合物绿光材料，他们在2-苯基吡啶的苯基和吡啶的不同位置分别引入甲基，合成了5种高效绿光材料，其中最大的量子效率为52％，另外，他们还引入了一些其它的大位阻基团合成了一些新型结构的绿光材料，制备的有机电致发光器件的最大外量子效率可达25.6％，电流效率高达84.4cd/A。Gao等在2-苯基吡啶的基础上加以改变合成了一种新型的配体BPPya，用这种新配体合成了发光效率和热稳定性都很好的铱配合物Ir(BPPya)₃。由于客体和主体材料的能级很相近，基于该配合物的电致发光器件有效的减小了三重态-三重态猝灭，最高外量子效率达到14.6％，电流效率为52cd/A，功率效率为33.5lm/W。He等于2013年合成了一种铱配合物绿光材料，他们以tfmppy为主配体，以tpip为辅组配体，所合成的配合物发射峰位在520nm，以高三线态能级的mCP作为主体材料所制备的器件外量子效率达到20.8％，功率效率可达66.3lm/W。

近年来，随着OLED技术的迅速发展，越来越多高效绿光材料被开发，并且采用了一些提高出光率的新技术(如光萃取技术等)，使得目前绿光OLED器件的性能越来越好。