[发明专利]位阻型嘧啶类铱配合物磷光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光领域，具体涉及位阻型嘧啶类铱配合物磷光材料及其制备方法，其包含具有嘧啶或嘧啶衍生物部分的配体，这些材料与吡啶类铱配合物相比具有更好的发光性能。

背景技术

目前电子显示器是适用于快速传递信息的主要手段。由于有机发光二极管(OLED)在全彩显示和柔性器件中的巨大潜力，已引起了科研人员的极大兴趣。美国专利第5，844，363号、第6，303，238号和第5，707，745号中描述了若干OLED材料和配置。一般地，OLED由数个有机层组成，其中的磷光层可以制成通过在器件两端加电压而发光(参见Tang等人、Appl.Phys.Lett.1987，51，913和Burroughes等，Nature,1990,347,359)。当在器件两端施加电压时，阴极有效地还原相邻的有机层(即注入电子)，并且阳极有效地氧化相邻的有机层(即注入空穴)。空穴和电子在电压作用下向发光层移动，当电子和空穴在发光层相遇时，会发生结合形成激子，激子将能量转移给磷光材料使其电子跃迁到激发态，激发态电子通过辐射跃迁回到基态并发光，关于OLED更详细的定义可参见中国专利103087109A。

显示器行业标准需要适合于发射具体颜色(被称为饱和色)的像素，具体来说，这些标准需要饱和红色、绿色和蓝色像素，颜色可以使用本领域中众所周知的CIE坐标衡量。

蓝光发射磷光材料的一个例子是(4，6-二氟苯基吡啶)吡啶甲酸合铱(J.Am.Chem.Soc.2001,123,4304-4312.)，简称为Firpic，结构如下：

其发光波长在470nm，CIE色坐标为(0.17,0.34)。同时，Firpic作为经典的蓝光材料也有其缺点：1)Firpic在常用有机溶剂中的溶解性差，这限制了其在溶液法制备器件中的应用；2)Firpic在真空蒸镀时，会有部分分子因吡啶甲酸或F原子丢失而分解，稳定性差。

为了解决这些问题，2013年，Valery N.Kozhevnikov等人(Chem.Mater.2013,25,2352-2358)在Firpic的吡啶环上引入了间三甲基苯基团，获得的配合物，结构如下：

因间三甲基苯基团的引入使得配合物溶解性大大提升；同时，此配合物在甲苯和薄层中的发光波长为473nm、474nm，相较于Firpic没有发生明显的红移，这说明了间三甲基苯与吡啶环不共面，从而最小化了π共轭系统，最大化减小了红移。Firpic的浓度淬灭率为33％，而该配合物的浓度猝灭率仅为5％；这是因为笨重的间三甲基苯基团减少了分子内部的交互作用。其次，因为该配合物更好的溶解性故能在高分子母体材料中分散更均匀(在薄层中FIrpic浓度淬灭度为92％，该配合物浓度淬灭度为77％，也证明了此观点)。在制备的薄层中，该配合物的效率比Firpic要优异很多主要是因为：I)高质量的旋涂薄层减少了聚合物的形成；II)相对于将配合物掺杂于薄层浓度淬灭降低。最后，将Firpic和该配合物掺杂在PVK中制成的器件也证明了Firpic比该配合物更容易聚集，因为取代苯基的空间位阻效应，使得配合物有更高的器件效率。

嘧啶作为吡啶的类似杂环化合物也可以作为铱配合物的配体，有些嘧啶类铱配合物在有机电致发光应用中也表现出了较好的器件性能。例如，台湾季昀教授用嘧啶类铱配合物实现了高效红光磷光材料，发光波长分别在626nm和在652nm，器件最大亮度为5780cd/m²，最大外量子效率为5.5％(Adv.Funct.Mater.2004,14,1221-1226)。但是嘧啶相较于吡啶在做C^N配位时更容易产生红移，嘧啶类铱配合物的绿光和红光材料很常见，而蓝色磷光嘧啶铱配合物却很少见。2015年，GE Guo-Ping等人报道了嘧啶衍生物的蓝光铱配合物(DFPPM)₂Ir(pic)，其发射峰为476nm，是潜在的蓝光铱配合物，但其器件外量子效率较低只有2.2％，电源效率也只有1.9lm W^-1。

尽管最近发现的高效重金属磷光体促进了OLED技术的进步，但仍然需要更加高效及稳定的磷光材料，特别是关键的蓝光材料，才能有助于实现当前的平面全彩显示的目标。

中国发明专利，申请公布号：CN 104293343 A，申请公布日：2015.01.21，公开了一种蓝光有机电致磷光材料，具有如下结构式：