[发明专利]含铱有机电致发光材料及其制备方法和有机电致发光器件

说明书

【技术领域】

本发明涉及有机电致发光技术领域，尤其涉及一种含铱有机电致发光材料及其制备方法和有机电致发光器件。

【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。而为了使器件得到全彩显示，一般必须同时得到性能优异的红光、绿光和蓝光材料。与红光和绿光材料相比，蓝光材料的发展相对而言较滞后，提高蓝光材料的效率和色纯度就成了人们研究的突破点。二[2-(2，4-二氟苯基)吡啶-N，C²](吡啶甲酸)合铱(FIrpic)是报道较多的铱金属有机配合物蓝色磷光电致发光材料之一。虽然人们对FIrpic类OLED结构进行了各种优化，器件性能也得到了很大的提高，但FIrpic最大的弱点就是所发的蓝光为天蓝色，蓝光色纯度欠佳，制作的各OLED器件的CIE在(0.13～0.17，0.29～0.39)间变化。因此，研发出高色纯度的蓝色磷光有机电致发光材料成为拓展蓝光材料研究领域的一大趋势。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种色纯度较高的蓝色磷光含铱有机电致发光材料及其制备方法。

一种含铱有机电致发光材料，具有如下结构式I：

该含铱有机电致发光材料分子中含有联吡啶配体，且其上还带有氨基、氟基，可以提高发光材料的载流子注入和传输能力，具有较高的内量子效率及电致发光效率。且含铱有机电致发光材料在室温下具有较强的蓝色磷光发射特点，可以有效拓展蓝光材料的研究范围，为高色纯度、高发光效率的蓝光器件或白光器件的研究提供进一步的技术支持。

一种含铱有机电致发光材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：制备或提供如下结构式表示的化合物A、化合物C：

以及IrCl₃·3H₂O；

步骤二：无氧条件下，将化合物A与IrCl₃·3H₂O按摩尔比3∶1～5∶1在溶剂中进行回流反应，生成二桥化合物B，反应式如下：

步骤三：无氧条件下，将二桥化合物B与化合物C按摩尔比1∶2.5～1∶4在溶剂中进行配体交换反应生成化合物I，反应式如下：

优选的，步骤二中，所述溶剂为2-乙氧基乙醇；步骤三中，所述溶剂为2-乙氧基乙醇、三氯甲烷、1，2-二氯乙烷或四氢呋喃，所述配体交换反应的温度为回流反应温度。

优选的，步骤二之后还包括对化合物B的分离纯化步骤：首先对步骤二反应后的混合液进行减压浓缩处理，得到浓缩液；然后以二氯甲烷为洗脱液对所述浓缩液进行硅胶柱色谱分离，得到纯化的所述化合物B。

优选的，步骤三之后还包括对化合物I的分离纯化步骤：首先向步骤三反应后的混合液中加入蒸馏水析出固体，过滤收集固体，得到含化合物I的粗产物；然后用正己烷及乙醚洗涤2～3次；最后以正己烷与二氯甲烷的混合液为洗脱液对所述粗产物进行硅胶柱色谱分离，得到纯化的所述化合物I。

优选的，化合物A的制备过程包括如下步骤：

提供如下结构式表示的化合物D和化合物E，

在无水无氧条件下，首先将化合物D同二异丙胺基锂按摩尔比1∶1～1∶1.5在溶剂中反应，得到含2，6-二氟吡啶基-3-锂的混合物，然后将所述混合物与硼酸三甲酯反应得到化合物G，其中，硼酸三甲酯与化合物D的摩尔比为1∶1～1.5∶1，反应式如下：