[发明专利]一种环金属铱配合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种环金属铱配合物及其制备方法和应用，所述环金属铱配合物制备方法为：将Ir‑1‑Br、Ir‑2‑Br或Ir‑3‑Br中的任意一种与1,3‑二（6‑咔唑基己氧基）‑5‑（4,4,5,5‑四甲基‑1,3,2‑二氧杂硼烷基）苯、碳酸钾水溶液、甲苯和乙醇混合，惰性气体保护下加入四（三苯基磷）钯，加热反应；冷却后经水洗、二氯甲烷萃取、干燥、柱层析提纯后得到所述环金属铱配合物，即Ir‑1、Ir‑2或Ir‑3。所述环金属铱配合物用于有机绿光器件，所述有机绿光器件包括依次层叠设置的氧化铟锡导电玻璃、空穴注入层、发光层、阴极注入层和阴极层，所述发光层采用环金属铱配合物。

技术领域

本发明涉及有机电致发光材料领域，尤其涉及一种环金属铱配合物及其制备方法和应用。

背景技术

有机电致磷光的发光机理不同于有机电致荧光的发光机理，前者可以同时利用三重态和单重态激子发光，内量子效率理论上可达100％，突破了荧光材料的最大内量子效率25％的理论限制(Adv.Mater.,2002,14,701；Phys.Rev.B,1999,60,14422；Chem.Soc.Rev.,2012,41:4797)。尤其是重金属Ir具有很强的自旋-轨道耦合，使原本禁阻的三线态跃迁变为允许，重金属和配体之间强烈的相互作用使含有过渡金属的配合物能够使单重态和三重态得到混杂，破坏了三重态激子的对称性，衰减加快，减少瘁灭；与此同时，单重态也带有某些三重态的性质，衰减减慢，使单重态到三重态的系间窜越效率提高，从而获得高效的电致磷光(J.Am.Chem.Soc.,2001,123,4304；Adv.Mater.,2003,15,224；Chem.Mater.,2013,25,1013)。

一般来说，有机电致磷光器件的制作方法有两种：小分子电致磷光器件和聚合物电致磷光器件。其中小分子电致磷光器件通常采用的是真空蒸镀的方法；而聚合物电致磷光器件采用的是旋涂或喷墨打印的方法。小分子有机电致磷光材料由于其容易合成和纯化，并且OLED的制作采用的是真空蒸镀的方法，可以实现复杂的多层器件的制作，因此其拥有很好的器件性能。但是由于真空蒸镀需要在高真空环境下操作，使得其制作成本大大增加(Chem.Mater.,2015,27,1100；J.Mater.Chem.C,2014,2,8191；J.Phys.Chem.C,2012,116,15041)。旋涂或喷墨打印可以实现大面积，并且成本低廉的器件制作。聚合物磷光材料一般采用旋涂或喷墨打印的方法，但是因为聚合物材料的纯化困难，致使聚合物电致发光器件的效率不高，寿命较短(Nat Commun.,2013,4,1；Chem.Mater.,2010,23,326)。克服彼此的缺点的最好方法就是合成可以采用旋涂或喷墨打印方法制作的小分子磷光材料，但是小分子磷光材料由于其成膜性差以及在成膜过程中容易晶华，因此限制了其在此方法中的应用。

小分子磷光材料要能够实现溶液处理，一般需要满足两个条件：一是，良好的溶解性和成膜性；二是，具有好的热稳定性能，有高的玻璃化温度(T_g)。改善小分子材料的溶解性和成膜性可以在分子中引入烷基链或烷氧基链(Angew.Chem.Int.Ed.,2009,48,6664；Adv.Funct.Mater.,2006,16,575)。为了满足高的玻璃化温度，小分子材料需要拥有非平面的结构。除此之外，小分子材料还需要具备优良的电荷传输能力和好的发光性能。因此，我们发明了新型的基于二苯并噻吩基吡啶的绿色磷光铱配合物，并在其环金属配体和辅助配体上引入己基咔唑，得到可溶液加工的绿色磷光铱配合物。通过旋涂成膜的方法，将其作为发光层得到了非掺杂的可溶液加工的绿色磷光电致发光器件。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种环金属铱配合物，所述环金属铱配合物的结构式如下：

Ir-1的结构式为：

Ir-2的结构式为：

Ir-3的结构式为：