[发明专利]有机铱金属配合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于有机电致发光材料领域，尤其涉及一种有机铱金属配合物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。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了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。

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。为了制造出令人满意的白光OLED，目前选用的还是以天蓝光的磷光材料为主，如双[2-(4',6'-二氟苯基)吡啶-N,C²'](2-吡啶甲酸)合铱[FIrpic]。尽管人们对有机电致磷光材料铱金属配合物的研究一直在深入，对FIrpic结构进行各种优化，但在蓝光磷光材料的发光色纯度、发光效率以及器件的效率衰减等方面仍然存在瓶颈问题。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难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机铱金属配合物，旨在解决现有有机铱金属配合物的蓝光色纯度低和发光效率不高的技术问题。

本发明的另一目的在于提供一种产率高，易于操作和控制的有机铱金属配合物制备方法。

本发明的又一目的在于提供上述有机铱金属配合物的应用。

本发明是这样实现的，一种有机铱金属配合物，其结构通式如下所示：

其中，R₁-R₆为独立的氢原子、烷基或烷氧基中的至少一种，R₇为独立的氢原子或叔丁基中的一种。

以及，一种有机铱金属配合物的制备方法，包括下述步骤：

提供如下结构通式的化合物A、C，

在无氧环境中，将所述化合物A与水合三氯化铱在反应溶剂中进行热回流反应，生成如下结构通式的含铱氯桥二聚物B；

在无氧环境中，将上述含铱氯桥二聚物B与辅助配体源化合物C在反应溶剂中进行热回流反应，纯化，得到如下结构通式为（Ⅰ）的有机铱金属配合物，

其中，化合物A、B、C和式（Ⅰ）中，R₁-R₆为独立的氢原子、烷基或烷氧基中的至少一种，R₇为独立的氢原子或叔丁基中的一种。

以及，上述有机铱金属配合物在有机电致发光器件、EL冷光片或电化学池发光器件中的应用。

本发明提供的有机铱金属配合物，以1以2-(2',4'-二氟-3'-氰基苯基)嘧啶为环金属配体主体结构，以化合物C为辅助配体，赋予了该有机铱金属配合物高的蓝光色纯度和发光效率。首先，该有机铱金属配合物主体结构中含有嘧啶基结构，该嘧啶基结构有利于提高材料的LUMO能级；同时，主配体结构中的苯环上具有强吸电子基—两个F基和氰基，其有利于降低材料的HOMO能级，使材料发光波长有效蓝移，从而提高蓝光的色纯度；其次，嘧啶环上烷基或烷氧基的引入，一方面烷基或烷氧基的给电子性质能获得合适的蓝光发光波长，提高蓝光的色纯度，另一方面，不同长度的烷基或烷氧基链有利于增加其在有机溶剂中的溶解性，并产生一定的空间位阻效应，从而减少金属原子间的直接作用，减少三重态激子的自淬灭现象，提高材料的发光效率；再次，主配体结构中苯环上的强吸电子基团氟基、氰基和辅助配体3-三氟甲基-5-(吡啶-2-基)吡唑或3-三氟甲基-5-(4-叔丁基吡啶-2-基)吡唑的引入，能有效改善发光性能，有利于蒸镀，增加成膜型并提高发光器件的稳定性。