[发明专利]一种有机磷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

本发明属于有机发光材料领域，具体涉及一种有机磷光材料及其制备方法和有机电致发光器件。

背景技术

有机磷光材料可分为荧光材料和磷光材料两种。在荧光电致发光器件中，由于受到自旋禁阻的限制，产生荧光的激发单重态只占整个激发总数的25%，使得器件的发光效率不高。而将磷光材料作为磷光材料，可使单重态和三重态激子都得到有效利用，使外量子效率得到提高。通常，在有机磷光材料中引入重金属原子可以增强自旋轨道偶合作用，提高电子自旋翻转的跃迁速率常数，从而提高磷光速率常数与磷光量子产率，最终改善有机电致发光器件的发光性能。

目前，目前的蓝色磷光材料在发光色纯度、发光效率以及器件的效率衰减方面存在不足，并且稳定性不佳、寿命短。

发明内容

为克服上述现有技术的问题，本发明提供了一种有机磷光材料及其制备方法和有机电致发光器件。本发明提供的一种有机磷光材料分子中含有联吡啶配体，一个吡啶环上带有两个卤素基，并在另一吡啶环上引入烷基或烷氧基，具有较高的发光量子效率，也能使发光波长有效蓝移。本发明制备工艺易于控制，有利于器件的工业化生产，以及加工成本低廉，具有极为广阔的商业化发展前景。本发明制备的有机电致发光器件可发射高纯度蓝光，且具有较好的发光性能。

一方面，本发明提供了一种有机磷光材料，所述有机磷光材料分子中含有联吡啶配体，如以下结构式所示：

式中，R为C₁～C₆的烷基或烷氧基，X和Y分别为Cl或F，或者X和Y同为Cl。

上述有机磷光材料分子中含有联吡啶配体，一个吡啶环上带有两个卤素基（F或Cl），强吸电子取代基团能有效地蓝移发光波长，改善发光性能。并且，在另一吡啶环上引入烷基或烷氧基，产生一定的空间位阻效应，导致相邻苯环平面间的扭曲角变大，带隙增加，吸收峰蓝移，从而获得良好的能量传输效率和合适的蓝光发光波长。

第二方面，本发明提供了一种有机磷光材料的制备方法，包括以下步骤：

分别提供如下结构式表示的化合物A和化合物B：

式中，R为C₁～C₆的烷基或烷氧基，X和Y分别为Cl或F，或者X和Y同为Cl；

在无水无氧条件下，按照摩尔比3:1～5:1将化合物A和化合物B溶于第一有机溶剂中进行反应，加热至回流并反应25～30h，分离纯化后得到如以下结构式所示的有机磷光材料：

式中，R为C₁～C₆的烷基或烷氧基，X和Y分别为Cl或F，或者X和Y同为Cl。

所述反应的反应式如下：

式中，R为C₁～C₆的烷基或烷氧基，X和Y分别为Cl或F，或者X和Y同为Cl。

化合物B为三(乙酰丙酮)合铱（Ir(acac)₃）。

优选地，反应采用的第一有机溶剂为乙二醇、甘油、N,N-二甲基甲酰胺、2-乙氧基乙醇或2-甲氧基乙醇。

优选地，化合物B在第一有机溶剂中的浓度为0.01～0.1mol/L。

待反应25～30h后，进行分离纯化即可得到所述有机磷光材料。具体地，分离纯化包括以下操作步骤：待反应液自然冷却至室温，向反应液中滴加1mol/L的HCl水溶液、乙醚多次萃取，合并有机相，用无水硫酸镁干燥；然后过滤，旋转蒸除滤液溶剂得粗产物；最后以二氯甲烷为洗脱液对该粗产物进行硅胶柱色谱分离，得到纯化的所述有机磷光材料。

优选地，化合物A可以通过以下方法制得：

分别提供如下结构式表示的化合物C和化合物D：

式中，R为C₁～C₆的烷基或烷氧基，X和Y分别为Cl或F，或者X和Y同为Cl；

在氮气或惰性气体氛围中，按照摩尔比1:1～1:2将化合物C和化合物D溶于第二有机溶剂中，再加入催化剂和碱，加热至回流进行Suzuki偶联反应10～24h，分离纯化后得到如以下结构式所示的化合物A：

式中，R为C₁～C₆的烷基或烷氧基，X和Y分别为Cl或F，或者X和Y同为Cl。

所述Suzuki偶联反应的反应式如下：