[发明专利]一种含氮硫四元环配位的中性铱配合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种含氮硫四元环配位的中性铱配合物及其制备方法和在制备有机电子器件，特别是在有机发光二极管中的应用。本发明还涉及包含有按照本发明含含氮硫四元环配位的中性金属铱配合物的有机电子器件，特别是有机发光二极管，及其在显示及照明技术中的应用。本发明通过器件结构优化，改变该含氮硫四元环配位的中性金属铱配合物在基质中的浓度，可达到最佳的器件性能，便于实现高效高亮度高稳定的OLED器件，对全彩显示和照明应用提供了较好的材料选项。

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种含氮硫四元环配位的中性铱配合物及其制备方法和应用，尤其涉及在有机发光二极管中的应用。

背景技术

由于有机半导体材料在合成上具有多样性、制造成本相对较低和优良的光学与电学性能，有机发光二极管(OLED)在光电器件(例如平板显示器和照明)的应用方面具有很大的潜力。为了提高有机发光二极管的发光效率，各种基于荧光和磷光的发光材料体系已被开发出来，使用荧光材料的有机发光二极管具有可靠性高的特点，但其在电场激发下其内部电致发光量子效率被限制为25％，这是因为激子产生单重激发态和三重激发态的概率比为1∶3。

1999年，美国南加州大学的Thomson教授和普林斯顿大学的Forrest教授将三(2-苯基吡啶)合铱Ir(ppy)₃掺杂到N，N-二咔唑联苯(CBP)中，成功制备了绿色电致磷光器件，这引起人们对配合物磷光材料的浓厚兴趣。由于重金属的引入，提高了分子自旋轨道耦合，缩短了磷光寿命，增强了分子的系间窜越，使磷光得以顺利发射，至今，磷光OLED的内部量子效率已接近100％。

尽管如此，大多数中性磷光铱配合物材料都是由三个单阴离子双齿配体构成(如Ir(ppy)₃结构类型，ppy为单阴离子配体)，而三种电荷配体(中性配体、单阴离子配体和双阴离子配体)构成的中性磷光铱配合物较少，特别是含联苯双阴离子配体构成的铱配合物由于合成困难，更少被开发出来。由于联苯具有两个强场配位的碳原子，可以在一定程度上增强配合物的稳定性以及能增强配合物的自旋轨道偶合效应(SOC)。然而为了进一步增强该类配合物的稳定性以及光学性能，还需要强配位效应的单阴离子配体和中性配体协同作用。特别是对于单阴离子体，目前主要集中在含五元环或六元环配位的配体，而含四元环配位的相对较少。

为了进一步提高该类铱配合物材料性能和拓宽这类材料选择范围，含四元环配位的铱配合物材料急需被开发出来。

发明内容

发明目的：鉴于上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供了一类新型含氮硫四元环配位的中性铱配合物。

本发明还要解决的技术问题是提供了含氮硫四元环配位的铱配合物的制备方法和应用。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供了含氮硫四元环配位的中性铱配合物，其通式如(I)、(II)、(III)或(IV)结构所示：

其中，X为S或O原子，R选自氢、叔丁基、三氟甲基或甲氧基中的一种或几种。

其中，所述中性铱配合物选自如下配合物Ir1-Ir20：

本发明内容还包括所述的含氮硫四元环配位的中性铱配合物的制备方法，包括以下步骤：

1)首先分别以1，5-环辛二烯氯化铱二聚体和联苯烯为原料，在无水无氧的条件下，利用氧化加成反应实现双阴离子配体联苯与金属铱的配位，最终形成第一步前驱物1a；

2)然后将步骤1)所制备的前驱物1a在三氟甲磺酸银的作用下拔去氯原子，再分别与联吡啶衍生物或1，10-邻菲罗啉在室温搅拌的条件下相互反应，得到第二步配合物前驱体；