[发明专利]一种有机电致发光材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及光电材料领域，具体涉及一种有机电致发光材料及其制备方法和应用。

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。由于受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。铱、钌、铂等的配合物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。

Holmes R J,Forrest S R等人公开的双[2-(4',6'-二氟苯基)吡啶-N,C2'](2-吡啶甲酰)合铱(FIrpic，其结构式如下所示)(App.Phys.Lett.,2003,82(15):2422-2424）是目前报道最多，也是综合性能最好的蓝光有机电致磷光材料，但FIrpic所发的蓝光为天蓝色，蓝光色纯度欠佳，用FIrpic制作的OLED器件的CIE在(0.13～0.17,0.29～0.39)间变化，这与标准蓝光的CIE(0.137,0.084)存在很大差距。

2009年，韩国的Youngjin Kang等人报道了含铱配合物三(2',6'-二氟-2,3'-联吡啶)合铱(Ir(dfpypy)₃，其结构式如下所示)蓝色磷光材料(Inorg.Chem.2009,48,1030-1037)，与Firpic相比，Ir(dfpypy)₃环金属配体主体结构为联吡啶基团，该基团上的N原子替换了Firpic苯环上的CH，由于N的电负性强于C，导致Ir(dfpypy)₃材料的HOMO能级进一步下降，发光波长蓝移，其CH₂Cl₂溶液在室温下的最大发光波长达到438nm，磷光量子效率Φ_PL达到0.71，色坐标值CIE为(0.14,0.12)，x,y值均<0.15。这说明在主配体中采用N替换苯环上的CH是获得新型高色纯度蓝光磷光材料的有效方法。

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。总的来说，蓝色磷光材料的发展总是落后于红光和绿光。所以，研发出高色纯度的蓝光有机电致发光材料仍为OLED研究领域的一大热点。

发明内容

本发明提供了一种有机电致发光材料，该材料具有良好的蓝光发光效率以及较好的加工性能。本发明还提供了该有机电致发光材料的制备方法以及其在有机电致发光器件中的应用。

第一方面，本发明提供了一种有机电致发光材料，具有如下结构式：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基。

该有机电致发光材料是一类含铱配合物材料，包括环金属配体主体结构2-(2',6'-二(三氟甲基)吡啶-3'-基)嘧啶和辅助配体2-吡啶甲酰。嘧啶基有利于提高材料的LUMO能级，吡啶基以及环上的两个吸电子基三氟甲基有利于降低材料的HOMO能级，使材料发光波长有效蓝移。通过将烷基引入嘧啶环的不同取代位，一方面增加了材料在普通有机溶剂中的溶解性，另一方面烷基取代基团在嘧啶环上产生的空间位阻效应能有效减少金属原子间的相互作用，减少三重态激子在固态中的自淬灭现象，从而获得较高的发光效率。同时，苯环上4,6-位的两个强吸电子基团三氟甲基和高场强辅助配体2-吡啶甲酰的引入除了使发光波长蓝移外，也能提高材料分子内能量转移从而改善材料的发光性能，还能降低材料的蒸镀温度，增加成膜性能，提高器件的稳定性。

本发明提供的有机电致发光材料可用于蓝光或白光电致发光器件的发光材料。

第二方面，本发明提供了一种有机电致发光材料的制备方法，包括如下步骤：

S10、提供如下结构式表示的化合物A和化合物B：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基；

S20、惰性气体保护下，将所述化合物A和化合物B按1:1～1:2的摩尔比溶于含有钯催化剂和碱的第一有机溶剂中，得到反应液，所述反应液在85～100°C下进行Suzuki偶联反应8～12小时后，分离纯化反应液，得到化合物C，其结构式如下所示：

式中，R为C₁～C₂₀的烷基；