专利名称：一种有机电致发光铱配合物及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种含铱有机电致发光材料及其制备方法和应用，具体涉及一种空穴传输基团修饰的烷基取代苯基苯并咪唑铱配合物、制备方法及其在电致发光器件中的应用。
背景技术：
在过去十几年中，光电信息功能材料作为具有广阔应用前景的新型材料得到了广泛的关注和研究，其中有机金属配合物无论是在有机电致发光和有机存储器，还是在有机激光和染料敏化太阳能电池等方面都显示出独特的性质和广阔的应用前景。近年来，随着便携式电子设备的逐渐普及，人们对显示终端轻量化、小尺寸化的要求也越来越高，作为下一代柔性平板显示设备的代表，有机电致发光二极管(OLEDs)由于其器件体积小质量轻、可挠曲、发光效率高、响应速度快等突出的优点，成为新一代显示器和照明技术中最有潜力和最受关注的一类技术。然而，有机电致发光技术仍不成熟，其最主要的问题是器件效率相对偏低且成本高，与液晶等其他平板显示设备竞争时无法完全发挥其优势。1997年
等在Nature上发表文章报道了首例以有机过渡金属配合物为发光体的有机电致磷光器件，其器件内量子效率远远超过了有机小分子电致荧光材料25％的理论内量子效率。由于电致发光过程中载流子存在不同的自旋态，对于荧光材料来说，自旋禁阻效应导致其只能利用单重态激子，其只占总激子数的四分之一，因此电致荧光材料最高效率为25％。而有机过渡金属配合物可以通过自旋轨道耦合使原来禁阻的三重态跃迁部分允许，因此其理论内量子效率能够达到100％。这类电致发光材料也被称为电致磷光材料。铱配合物一直是其中最受关注的一类材料。2000年Thompson和
报道了第一个电致磷光铱配合物。之后，铱配合物因其结构稳定、可实现多色发光、发光效率高和三重态寿命短等诸多优点被科学家们广泛认可掀起了一波电致磷光铱配合物的研究热潮。
但是，由于电致磷光材料的激发态寿命比荧光材料长，因此更容易发生浓度猝灭和三重态湮灭，从而极大地降低器件的发光效率和亮度。同时，小分子电致磷光配合物在一般溶液中的溶解性较差，只能通过真空蒸镀的方式成膜，这与溶液成膜技术相比，在大尺寸和可图形化上处于明显劣势。为了缓解上述两种效应，一般采用的办法是将磷光发光体(客体材料)掺杂或共混到一些电活性基质(主体材料)中，如4，4’-(N，N’-二咔唑基)联苯(CBP)、聚乙烯基咔唑等。目前对于绿光小分子电致磷光掺杂器件，最高亮度已经达到10000cd·m-2，效率超过50cd·A-1，然而，主客体之间的能量传递效率和相分离以及客体分子自聚集等都会导致器件效率和寿命的降低。为了改善这方面的性能，主客体一体化的概念被提出来，也就是将具有主体材料特点的功能基团通过共价键连接到重金属配合物上，从而避免了主客体相分离的发生。这方面的典型代表是树枝状电致磷光材料和电致磷光聚合物材料，它们不仅能够有效地分散发光中心，实现良好的能量传递，而且具有溶液加工特性，能够通过旋涂、喷墨打印和丝网印刷等溶液加工技术形成高质量的薄膜。虽然这两类材料具有非常突出的特点，但是它们的合成难度较大，材料质量不稳定。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有主客体一体化结构的电致发光铱配合物合成困难、热稳定性能差、溶液加工性能差，及其电致发光效率低的问题，本发明提供了一种有机电致发光铱配合物、制备方法及由其制成的电致发光器件。
本发明的有机电致发光铱配合物以空穴传输基团取代的烷基取代苯基苯并咪唑为配体，三价铱为离子为中心离子，其通式如下
其中，Ar为咔唑、咔唑衍生物或者三芳胺衍生物空穴传输基团，m＝0～3，n＝2～6，m、n均为正整数，所述配体的结构式为
本发明有机电致发光铱配合物中，当m不为0时，空穴传输基团取代的烷基在苯基苯并咪唑的苯基上的2位、3位、4位和5位的一个、两个或者三个位置上进行取代。
本发明的有机电致发光铱配合物的制备方法是通过一下步骤实现的一、将苯甲醛(或苯甲醛衍生物)和邻苯二胺溶于二甲基甲酰胺(DMF)中，然后再加入摩尔浓度为5mol/L的偏重亚硫酸钠水溶液，在30～120℃条件下反应2～12h后降至室温，提纯得到苯基苯并咪唑(或苯基苯并咪唑衍生物)，其中，苯甲醛(或苯甲醛衍生物)与邻苯二胺的摩尔比为1∶1，DMF的体积与邻苯二胺的摩尔量的比例为1mol∶800mL，偏重亚硫酸钠与邻苯二胺的摩尔比为2∶1；二、将步骤一得到的苯基苯并咪唑(或苯基苯并咪唑衍生物)放入丙酮中，搅拌溶解，然后再加入摩尔浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液，搅拌均匀后再加入空穴传输基团取代的烷基溴，然后在30～80℃条件下回流反应1～12h后降至室温，提纯得到烷基取代苯基苯并咪唑配体，其中，苯基苯并咪唑(或苯基苯并咪唑衍生物)的摩尔量与丙酮的体积比例为1mol∶5L，苯基苯并咪唑(或苯基苯并咪唑衍生物)与氢氧化钠的摩尔比为1∶1～1.5；三、在氮气氛围下，将步骤三得到的配体和三氯化铱溶于乙二醇乙醚和水的混合溶剂中，然后在80～140℃条件下回流反应12～48h后降至室温，提纯得到氯桥联铱中间体，其中配体与三氯化铱的摩尔比为2～3∶1，混合溶剂的体积与三氯化铱摩尔量的比例为10mL∶1mmol，乙二醇乙醚与水的混合比例为3∶1；四、将氯桥联铱中间体和配体加入甘油中，搅拌溶解后再加入碳酸钾，然后在180～240℃下反应12～48h后降至室温，提纯得空穴传输基团取代的烷基取代苯基苯并咪唑铱配合物，即有机电致发光铱配合物；其中氯桥联铱中间体和配体的摩尔比为1∶2～3，氯桥联铱中间体与甘油的比例为1mmol∶10～15mL。
本发明的有机电致发光铱配合物的制备方法步骤四还可以用以下步骤替代实现将氯桥联铱中间体和三氟甲烷磺酸银的混合物在150～200℃条件下反应12～48h，得空穴传输基团取代的烷基取代苯基苯并咪唑铱配合物，其中氯桥联铱中间体和三氟甲烷磺酸银的摩尔比为1∶0.3～1。
本发明的有机电致发光铱配合物的制备方法还可以将步骤三和步骤四省略，用以下步骤替代实现在氮气气氛下，将配体和三乙酰丙酮铱(Ir(acac)3)加入甘油中，搅拌溶解后在180～240℃条件下反应12～48h，得空穴传输基团取代的烷基取代苯基苯并咪唑铱配合物，其中配体和三乙酰丙酮铱的摩尔比为3～4∶1，甘油和三乙酰丙酮铱的比例为10～15mL∶1mmol。
本发明步骤一中苯甲醛衍生物为邻羟基苯甲醛、间羟基苯甲醛、对羟基苯甲醛、2，3-二羟基苯甲醛、2，4-二羟基苯甲醛、2，5-二羟基苯甲醛、3，4-二羟基苯甲醛、3，5-二羟基苯甲醛、4，5-二羟基苯甲醛、2，3，4-三羟基苯甲醛、2，4，5-三羟基苯甲醛或者3，4，5-三羟基苯甲醛。
本发明步骤二中空穴传输基团取代的烷基溴为6-溴己基咔唑、4-溴丁基咔唑、2-溴乙基咔唑、6-溴己氧基苯基二苯基胺、4-溴丁氧基苯基二苯基胺、2-溴乙氧基苯基二苯基胺、6-溴己氧基苯基萘基苯基胺、4-溴丁氧基苯基萘基苯基胺或者2-溴乙氧基苯基萘基苯基胺。
本发明的有机电致发光铱配合物在有机电致发光二极管器件中的应用。
由本发明的有机电致发光铱配合物制成的有机电致发光二极管器件由下至上依次由第-层导电层、空穴注入层、发光层、电子传输/空穴阻挡层和第二层导电层组成；所述第一层导电层由氧化铟锡(ITO)或透明导电聚合物构成，厚度为8～12nm；所述空穴注入层厚度为20～60nm；所述发光层由本发明的有机电致发光铱配合物或者掺杂体构成，厚度为10～100nm，其中掺杂体按体积分数由1％～20％的本发明的有机电致发光铱配合物和剩余的4，4’-N，N’-咔唑基联苯(CBP)或三(4-(N-咔唑基)苯基)胺(TCTA)组成；所述电子传输/空穴阻挡层的厚度为10～80nm；所述的第二层导电层由能够产生反射的金属或者半透明导体的构成，厚度为900～1200nm，其中金属或者半透明导体为钡、钙、氟化锂/铝组合、钡/铝组合或者镁银合金。
本发明的有机电致发光铱配合物以三价铱离子为中心离子，以含有空穴传输基团修饰的烷基取代苯基苯并咪唑为配体，热稳定性好，其热分解温度在400℃以上。
本发明的有机电致发光铱配合物与现有的同类的苯基苯并咪唑铱配合物衍生物相比具有以下三方面的优点1、以空穴传输基团修饰的烷基取代基作为外围基团能够有效地隔离苯基苯并咪唑铱配合物发光核，均匀地分散发光中心，降低发光核浓度和减少发光中心之间的相互作用，从而从分子层面上缓解浓度猝灭和三重态-三重态湮灭效应对材料发光性能的影响；2、提高材料的载流子注入和传输能力，促进配合物分子内能量传递。苯基苯并咪唑铱配合物本身具有良好的载流子注入能力，但其载流子迁移率一般较低，而且外围修饰基团在隔离发光中心的同时往往会降低材料相应的电学性能，因此，外围修饰基团必须具备较强的电学特性和良好的主体材料特性。本发明采用的芳胺类修饰基团已被证明具有良好的空穴注入和传输能力，同时其一般具有合适的单重态和三重态激发态能级，特别是咔唑基团，其三重态激发态能级高达3.7eV，能够与铱配合物发生高效率的能量传递；3、提高材料的加工性能，保证溶液加工器件具有良好的光电性能。本发明的有机电致发光铱配合物(空穴传输基团修饰的烷基取代苯基苯并咪唑铱配合物)含有大量的柔性基团，能够提供足够的溶解性，保证能够通过溶液加工方法制备高质量的薄膜。
本发明的制备方法合成步骤短、工艺简单、反应条件温和，很容易合成有机电致发光铱配合物，其最终产率在30％～50％，适于实现多维功能化修饰。
本发明从分子设计的角度实现了具有主客体一体化结构的可溶液加工的小分子铱配合物的制备，充分考虑了分子结构与性能之间的关联。首先，本发明使用了一类芳胺类功能基团作为配合物结构中的主体部分，芳胺类主体材料已被证明具有良好的空穴注入和传输能力，同时其一般具有合适的单重态和三重态激发态能级，能够与铱配合物发生高效率的能量传递；其次，本发明使用苯基苯并咪唑作为碳氮配体与铱离子形成重金属配合物核心，苯基苯并咪唑铱配合物是一类非常好的蓝绿光磷光材料，其光致发光效率接近70％，是绿光铱配合物中少数几个光致发光效率超过50％的，同时咪唑环的NH部分和苯基部分都能够方便地进行功能化修饰而对发光性能影响较小；最后，本发明使用2到6个碳的饱和烷基将上述两部分连接起来，小分子配合物由于其螯合结构，在一般溶剂中溶解性较差，无法满足溶液加工的要求，柔性的烷基通常都具有增溶作用，能够提高配合物的溶解性，是实现兼具无定形态和溶液加工特性小分子磷光配合物的有效修饰基团。
本发明的有机电致发光铱配合物中的空穴传输基团修饰的烷基取代苯基苯并咪唑类配体不仅能够提高铱配合物的溶解性，而且可以在有效地降低浓度猝灭和三重态-三重态湮灭的同时，提供良好的载流子注入和传输能力，从而可以提高苯基苯并咪唑铱配合物电致磷光器件的综合性能。
由本发明的有机电致发光铱配合物制成的电致发光器件的最大电流密度为200～450mA/cm，最大电致发光亮度为2800～11000cd/m2，最大外量子效率为6％。
本发明的有机电致发光铱配合物制成的电致发光器件在亮度、电流密度以及高电流密度下的效率方面获得了令人满意的结果，其综合性能达到甚至优于目前已知的电致磷光铱聚合物和树枝状化合物，从而获得了一类具有广泛应用前景的光电功能铱配合物。
图1是具体实施方式
二的1-(咔唑-N-烷基)-2-苯基苯并咪唑铱配合物的热重分析曲线图；图2是具体实施方式
二的1-(卡唑-N-烷基)-2-苯基苯并咪唑铱配合物的紫外荧光光谱图，图中溶液1为配合物溶液的紫外吸收光谱，溶液2为配合物溶液的荧光光谱，薄膜为配合物薄膜的荧光光谱；图3是具体实施方式
五的1-(咔唑-N-烷基)-2-(4-咔唑-N-烷氧基苯基)苯并咪唑铱配合物的热重分析曲线图；图4是具体实施方式
五的1-(咔唑-N-烷基)-2-(4-咔唑-N-烷氧基苯基)苯并咪唑铱配合物的紫外荧光光谱图，图中溶液1为配合物溶液的紫外吸收光谱，溶液2为配合物溶液的荧光光谱，薄膜为配合物薄膜的荧光光谱；图5是具体实施方式
四十三的有机电致发光铱配合物Ir(CzPhB)3的小角XRD谱图；图6是由具体实施方式
四十三的有机电致发光铱配合物制成的有机电致发光二极管器件的电压-电流和电压-亮度曲线图，图中
为电压-电流关系曲线，
为电压-亮度关系曲线；图7是由具体实施方式
四十三的有机电致发光铱配合物制成的有机电致发光二极管器件的电致发光光谱图；图8是具体实施方式
四十四的有机电致发光铱配合物Ir(Cz2PhBI)3的小角XRD谱图；图9是由具体实施方式
四十四的有机电致发光铱配合物制成的有机电致发光二极管器件的电压-电流和电压-亮度曲线图，图中“-●-”为电压-电流关系曲线，“-○-”为电压-亮度关系曲线；图10是由具体实施方式
四十四的有机电致发光铱配合物制成的有机电致发光二极管器件的电致发光光谱图。
具体实施例方式 本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式
，还包括各具体实施方式
间的任意组合。
具体实施方式
一本实施方式有机电致发光铱配合物以三价铱为离子为中心离子，空穴传输基团修饰的烷基取代苯基苯并咪唑为配体，其通式如下
其中，Ar为咔唑、咔唑衍生物或者三芳胺衍生物空穴传输基团，m＝0～3，n＝2～6，m、n均为正整数，所述配体的结构式为
本实施方式的有机电致发光铱配合物中，当m不为0时，空穴传输基团取代的烷基在苯基苯并咪唑的苯基上的2位、3位、4位和5位的四个被取代位置中的一个、两个或者三个位置上进行取代。
本实施方式中Ar为空穴传输基团，当Ar为咔唑衍生物时，Ar为3，6-烷基咔唑；当Ar为三芳胺衍生物时，Ar为三芳胺衍生物为三苯胺或者萘基二苯基胺。
本实施方式的有机电致发光铱配合物以三价铱离子为中心离子，以含有空穴传输基团修饰的烷基取代苯基苯并咪唑为配体，热稳定性好，其热分解温度在400℃以上。
具体实施方式
二本实施方式与具体实施方式
一不同的是Ar为咔唑，m＝0，配体为1-(咔唑-N-烷基)-2-苯基苯并咪唑，其结构式如下
其中n＝2～6。其它参数与具体实施方式
一相同。
本实施方式的有机电致发光铱配合物为1-(咔唑-N-烷基)-2-苯基苯并咪唑铱配合物(记为Ir(CzPhBI)3)。
本实施方式对Ir(CzPhBI)3进行热重分析，测试得到的热重曲线如图1中所示。由图1可见，本实施方式的Ir(CzPhBI)3的热分解温度为402℃，热稳定性好。
本实施方式将Ir(CzPhBI)3溶于二氯甲烷溶剂中配置成溶液，对该溶液进行紫外荧光光谱测试，然后将溶液旋涂在石英片上，将溶剂烘干挥发成薄膜，对薄膜进行荧光光谱测试，测试结果谱图如图2所示。如图2中所示，溶液1曲线为溶液的紫外吸收光谱曲线，在350～400nm处出现一个较强的MLCT吸收峰，表明Ir(CzPhBI)3配合物存在较强的自旋轨道耦合作用；溶液2曲线为溶液的荧光光谱曲线，薄膜曲线为薄膜的荧光光谱曲线，说明单分子形态和凝聚态的Ir(CzPhBI)3配合物均在520nm有很强的发光峰，发绿色磷光。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一不同的是Ar为咔唑，m＝1，空穴传输基团修饰的烷基在苯基苯并咪唑的苯基上的2位上取代，配体为1-(咔唑-N-烷基)-2-(2-咔唑-N-烷氧基苯基)苯并咪唑，其结构式如下
其中n＝2～6。其它参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一不同的是Ar为咔唑，m＝1，空穴传输基团修饰的烷基在苯基苯并咪唑的苯基上的3位上取代，配体为1-(咔唑-N-烷基)-2-(3-咔唑-N-烷氧基苯基)苯并咪唑，其结构式为如下
其中n＝2～6。其它参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一不同的是Ar为咔唑，m＝1，空穴传输基团修饰的烷基在苯基苯并咪唑的苯基上的4位上取代，配体为1-(咔唑-N-烷基)-2-(4-卡唑-N-烷氧基苯基)苯并咪唑，其结构式如下
其中n＝2～6。其它参数与具体实施方式
一相同。
本实施方式的有机电致发光铱配合物为1-(咔唑-N-烷基)-2-(4-咔唑-N-烷氧基苯基)苯并咪唑铱配合物(记为Ir(Cz2PhBI)3)。
本实施方式对Ir(Cz2PhBI)3进行热重分析，测试得到的热重曲线如图1中所示。由图3可见，本实施方式的Ir(Cz2PhBI)3的热分解温度为402℃，热稳定性好。
本实施方式将Ir(Cz2PhBI)3溶于二氯甲烷溶剂中配置成溶液，对该溶液进行紫外荧光光谱测试，然后将溶液旋涂在石英片上，将溶剂烘干挥发成薄膜，对薄膜进行荧光光谱测试，测试结果谱图如图4所示。如图4中所示，溶液1曲线为溶液的紫外吸收光谱曲线，在350～400nm处出现一个较强的MLCT吸收峰，表明Ir(Cz2PhBI)3配合物存在较强的自旋轨道耦合作用；溶液2曲线为溶液的荧光光谱曲线，薄膜曲线为薄膜的荧光光谱曲线，说明单分子形态和凝聚态的Ir(Cz2PhBI)3配合物均在480nm有很强的发光峰，发蓝绿色磷光。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一不同的是Ar为咔唑，m＝2，空穴传输基团修饰的烷基在苯基苯并咪唑的苯基上的2、3位上取代，配体为1-(咔唑-N-烷基)-2-(2，3-二(咔唑-N-烷氧基)苯基)苯并咪唑，其结构式如下
其中n＝2～6。其它参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
一不同的是Ar为咔唑，m＝2，空穴传输基团修饰的烷基在苯基苯并咪唑的苯基上的2、4位上取代，配体为1-(咔唑-N-烷基)-2-(2，4-二(咔唑-N-烷氧基)苯基)苯并咪唑，其结构式如下
其中n＝2～6。其它参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
一不同的是Ar为咔唑，m＝2，空穴传输基团修饰的烷基在苯基苯并咪唑的苯基上的2、5位上取代，配体为1-(咔唑-N-烷基)-2-(2，5-二(咔唑-N-烷氧基)苯基)苯并咪唑，其结构式如下
其中n＝2～6。其它参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
一不同的是Ar为咔唑，m＝2，空穴传输基团修饰的烷基在苯基苯并咪唑的苯基上的3、4位上取代，配体为1-(咔唑-N-烷基)-2-(3，4-二(咔唑-N-烷氧基)苯基)苯并咪唑，其结构式如下
其中n＝2～6。其它参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
一不同的是Ar为咔唑，m＝2，空穴传输基团修饰的烷基在苯基苯并咪唑的苯基上的3、5位上取代，配体为1-(咔唑-N-烷基)-2-(3，5-二(咔唑-N-烷氧基)苯基)苯并咪唑，其结构式如下
其中n＝2～6。其它参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十一本实施方式与具体实施方式
一不同的是Ar为咔唑，m＝3，空穴传输基团修饰的烷基在苯基苯并咪唑的苯基上的3、4、5位上取代，配体为1-(咔唑-N-烷基)-2-(3，4，5-二(咔唑-N-烷氧基)苯基)苯并咪唑，其结构式如下
其中n＝2～6。其它参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十二本实施方式与具体实施方式
一不同的是Ar为咔唑，m＝3，空穴传输基团修饰的烷基在苯基苯并咪唑的苯基上的2、3、4位上取代，配体为1-(咔唑-N-烷基)-2-(2，3，4-二(咔唑-N-烷氧基)苯基)苯并咪唑，其结构式如下
其中n＝2～6。其它参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十三本实施方式如具体实施方式
一所述的有机电致发光铱配合物制备方法是通过以下步骤实现的一、将苯甲醛(或苯甲醛衍生物)和邻苯二胺溶于二甲基甲酰胺(DMF)中，然后再加入摩尔浓度为5mol/L的偏重亚硫酸钠水溶液，在30～120℃条件下反应2～12h后冷却至室温，提纯得到苯基苯并咪唑(或苯基苯并咪唑衍生物)，其中，苯甲醛(或苯甲醛衍生物)与邻苯二胺的摩尔比为1∶1，DMF的体积与邻苯二胺的摩尔量的比例为1mol∶800mL，偏重亚硫酸钠与邻苯二胺的摩尔比为2∶1；二、将步骤一得到的苯基苯并咪唑(或苯基苯并咪唑衍生物)放入丙酮中，搅拌溶解，然后再加入摩尔浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液，搅拌均匀后再加入空穴传输基团取代的烷基溴，然后在30～80℃条件下回流反应1～12h后降至室温，提纯得到空穴传输基团取代的烷基取代苯基苯并咪唑配体，其中，苯基苯并咪唑衍生物的摩尔量与丙酮的体积比例为1mol∶5L，苯基苯并咪唑(或苯基苯并咪唑衍生物)与氢氧化钠的摩尔比为1∶1～1.5；三、在氮气氛围下，将步骤三得到的配体和三氯化铱溶于乙二醇乙醚和水的混合溶剂中，然后在80～140℃条件下回流反应12～48h后降至室温，提纯得到氯桥联铱中间体，其中配体与三氯化铱的摩尔比为2～3∶1，混合溶剂的体积与三氯化铱摩尔量的比例为10mL∶1mmol，乙二醇乙醚与水的混合比例为3∶1；四、将氯桥联铱中间体和配体加入甘油中，搅拌溶解后再加入碳酸钾，然后在180～240℃下反应12～48h后降至室温，提纯得空穴传输基团取代的烷基取代苯基苯并咪唑铱配合物，即有机电致发光铱配合物；其中氯桥联铱中间体和配体的摩尔比为1∶2～3，氯桥联铱中间体与碳酸钾的摩尔比为1∶10，氯桥联铱中间体与甘油的比例为1mmol∶10～15mL。
本实施方式步骤一的收率在80％以上；步骤二的收率在75％以上。
本实施方式步骤二得到的空穴传输基团取代的烷基取代苯基苯并咪唑配体的结构式如下
其中m＝0～3，n＝2～6，m、n均为正整数；当m不为0时，空穴传输基团修饰的烷基在苯基苯并咪唑的苯基上的2位、3位、4位和5位的一个、两个或者三个位置上进行取代。m的取值及对应的在苯基苯并咪唑的苯基上的取代位置与步骤一中苯甲醛(或苯甲醛衍生物)的具体种类相关。Ar为具有空穴传输能力的基团，如咔唑、咔唑衍生物或者三芳胺衍生物，与步骤二中的空穴传输基团取代的烷基溴中的空穴传输基团相一致。
本实施方式的制备方法合成步骤短、工艺简单、反应条件温和，很容易合成有机电致发光铱配合物，其最终产率在30％～50％，适于实现多维功能化修饰。
本实施方式得到的有机电致发光铱配合物的热稳定性好，其热分解温度在400℃以上。
具体实施方式
十四本实施方式与具体实施方式
十三不同的是步骤一中苯甲醛衍生物为邻羟基苯甲醛、间羟基苯甲醛、对羟基苯甲醛、2，3-二羟基苯甲醛、2，4-二羟基苯甲醛、2，5-二羟基苯甲醛、3，4-二羟基苯甲醛、3，5-二羟基苯甲醛、4，5-二羟基苯甲醛、2，3，4-三羟基苯甲醛、2，4，5-三羟基苯甲醛或者3，4，5-三羟基苯甲醛。其它步骤及参数与具体实施方式
十三相同。
具体实施方式
十五本实施方式与具体实施方式
十三或十四不同的是步骤一中在60～100℃条件下反应8～12h，得到苯基苯并咪唑(或苯基苯并咪唑衍生物)。其它步骤及参数与具体实施方式
十三或十四相同。
具体实施方式
十六本实施方式与具体实施方式
十三或十四不同的是步骤一中在90℃条件下反应10h，得到苯基苯并咪唑(或苯基苯并咪唑衍生物)。其它步骤及参数与具体实施方式
十三或十四相同。
具体实施方式
十七本实施方式与具体实施方式
十三至十六不同的是步骤一中提纯方式为将反应降温后的体系倒入水中，然后沉淀抽滤，以乙醇重结晶得苯基苯并咪唑(或苯基苯并咪唑衍生物)，其中体系与水的体积比为1∶4～5。其它步骤及参数与具体实施方式
十三至十六相同。
本实施方式得到的苯基苯并咪唑(或苯基苯并咪唑衍生物)为白色针状晶体；收率在80％以上。
具体实施方式
十八本实施方式与具体实施方式
十三至十七不同的是步骤二中空穴传输基团取代的烷基溴为6-溴己基咔唑、4-溴丁基咔唑、2-溴乙基咔唑、6-溴己氧基苯基二苯基胺、4-溴丁氧基苯基二苯基胺、2-溴乙氧基苯基二苯基胺、6-溴己氧基苯基萘基苯基胺、4-溴丁氧基苯基萘基苯基胺或者2-溴乙氧基苯基萘基苯基胺。其它步骤及参数与具体实施方式
十三至十七相同。
具体实施方式
十九本实施方式与具体实施方式
十三至十八不同的是步骤二中然后在50～70℃条件下回流反应4～10h。其它步骤及参数与具体实施方式
十三至十八相同。
具体实施方式
二十本实施方式与具体实施方式
十三至十八不同的是步骤二中然后在60℃条件下回流反应8h。其它步骤及参数与具体实施方式
十三至十八相同。
具体实施方式
二十一本实施方式与具体实施方式
十三至二十不同的是步骤二中提纯方式为将反应降温后的体系加入去离子水中，以二氯甲烷萃取3次，有机层以MgSO4干燥旋干，然后残留物以石油醚/乙酸乙酯(体积比为1∶1)重结晶得空穴传输基团取代的烷基取代苯基苯并咪唑配体，其中反应降温后的体系与去离子水的体积比为1∶2，每次萃取所需二氯甲烷与去离子水的体积比为3∶10。其它步骤及参数与具体实施方式
十三至二十相同。
本实施方式得到的空穴传输基团取代的烷基取代苯基苯并咪唑配体为白色晶体，收率在75％以上。
具体实施方式
二十二本实施方式与具体实施方式
十三至二十一不同的是步骤三中在100～140℃条件下回流反应20～30h。其它步骤及参数与具体实施方式
十三至二十一相同。
具体实施方式
二十三本实施方式与具体实施方式
十三至二十一不同的是步骤三中在120℃条件下回流反应24h。其它步骤及参数与具体实施方式
十三至二十一相同。
具体实施方式
二十四本实施方式与具体实施方式
十三至二十三不同的是步骤三中提纯方式为将反应降温后的体系过滤，然后将沉淀以去离子水洗涤3次，再用甲醇洗涤3次后，干燥得氯桥联铱中间体。其它步骤及参数与具体实施方式
十三至二十三相同。
具体实施方式
二十五本实施方式与具体实施方式
十三至二十四不同的是步骤四中在200～220℃下反应18～30h。其它步骤及参数与具体实施方式
十三至二十四相同。
具体实施方式
二十六本实施方式与具体实施方式
十三至二十四不同的是步骤四中在210℃下反应24h。其它步骤及参数与具体实施方式
十三至二十四相同。
具体实施方式
二十七本实施方式与具体实施方式
十三至二十六不同的是步骤四中提纯方式为将反应降温后的体系加入去离子水中，用二氯甲烷萃取3次，有机层干燥，蒸出溶剂，残留物以二氯甲烷为淋洗剂过柱，得空穴传输基团取代的烷基取代苯基苯并咪唑铱配合物，其中，反应降温后的体系和去离子水的体积比为1∶5～10，反应降温后的体系和每次萃取用二氯甲烷的体积比为1∶2～3。其它步骤及参数与具体实施方式
十三至二十六相同。
本实施方式得到的空穴传输基团取代的烷基取代苯基苯并咪唑铱配合物为黄色粉末。产率在30％以上。
具体实施方式
二十八本实施方式与具体实施方式
十三至二十四不同的是步骤四还可以用以下步骤替代实现将氯桥联铱中间体和三氟甲烷磺酸银的混合物在150～200℃条件下反应12～48h，得空穴传输基团取代的烷基取代苯基苯并咪唑铱配合物，即有机电致发光铱配合物；其中氯桥联铱中间体和三氟甲烷磺酸银的摩尔比为1∶0.3～1。其它步骤及参数与具体实施方式
十三至二十四相同。
具体实施方式
二十九本实施方式与具体实施方式
二十八不同的是将氯桥联铱中间体和三氟甲烷磺酸银的混合物在160～190℃条件下反应24～36h。其它步骤及参数与具体实施方式
二十八相同。
具体实施方式
三十本实施方式与具体实施方式
二十八不同的是将氯桥联铱中间体和三氟甲烷磺酸银的混合物在180℃条件下反应30h。其它步骤及参数与具体实施方式
二十八相同。
具体实施方式
三十一本实施方式与具体实施方式
二十八至三十不同的是氯桥联铱中间体和三氟甲烷磺酸银的摩尔比为1∶0.5～0.8。其它步骤及参数与具体实施方式
二十八至三十相同。
具体实施方式
三十二本实施方式与具体实施方式
二十八至三十不同的是氯桥联铱中间体和三氟甲烷磺酸银的摩尔比为1∶0.6。其它步骤及参数与具体实施方式
二十八至三十相同。
具体实施方式
三十三本实施方式与具体实施方式
十三至二十一不同的是将步骤三和步骤四用以下步骤替代实现在氮气气氛下，将配体和三乙酰丙酮铱加入甘油中，搅拌溶解后在180～240℃条件下反应12～48h，得空穴传输基团取代的烷基取代苯基苯并咪唑铱配合物，即有机电致发光铱配合物；其中配体和三乙酰丙酮铱的摩尔比为3～4∶1，甘油和三乙酰丙酮铱的比例为10～15ml∶1mmol。
具体实施方式
三十四本实施方式与具体实施方式
三十三不同的是搅拌溶解后在200～220℃条件下反应24～36h。其它步骤及参数与具体实施方式
三十三相同。
具体实施方式
三十五本实施方式与具体实施方式
三十三不同的是搅拌溶解后在210℃条件下反应30h。其它步骤及参数与具体实施方式
三十三相同。
具体实施方式
三十六本实施方式中具体实施方式
一所述的有机电致发光铱配合物在有机电致发光二极管器件中的应用。
本实施方式的电致发光器件的最大电流密度为200～450mA/cm，最大电致发光亮度为2800～11000cd/m2，最大外量子效率为6％。
具体实施方式
三十七本实施方式与具体实施方式
三十六不同的是有机电致发光铱配合物应用于有机电致发光二极管器件，有机电致发光二极管器件由下至上依次由第一层导电层、空穴注入层、发光层、电子传输/空穴阻挡层和第二层导电层组成；所述第一层导电层由氧化铟锡(ITO)或透明导电聚合物构成，厚度为8～12nm；所述空穴注入层厚度为20～60nm；所述发光层由具体实施方式
一的有机电致发光铱配合物或者掺杂体构成，厚度为10～100nm，其中掺杂体按体积分数由1％～20％的具体实施方式
一的有机电致发光铱配合物和剩余的4，4’-N，N’-咔唑基联苯(CBP)或三(4-(N-咔唑基)苯基)胺(TCTA)组成；所述电子传输/空穴阻挡层的厚度为10～80nm；所述的第二层导电层由能够产生反射的金属或者半透明导体的构成，厚度为900～1200nm，其中金属或者半透明导体为钡、钙、氟化锂/铝组合、钡/铝组合或者镁银合金。
本实施方式的电致发光器件的最大电流密度为200～450mA/cm，最大电致发光亮度为2800～11000cd/m2，最大外量子效率为6％。
本实施方式的有机电致发光铱配合物制成的电致发光器件一般采用玻璃或塑料衬底；第一层导电层通过蒸镀与衬底结合，然后在第一层导电层上利用旋涂或者喷墨打印得到空穴注入层，再旋涂或中喷墨打印发光材料在空穴注入层上得到发光层，然后再蒸镀电子传输/空穴阻挡材料得电子传输/空穴阻挡层，最后蒸镀得第二层导电层。
具体实施方式
三十八本实施方式与具体实施方式
三十六或三十七不同的是所述第一层导电层由透明导电聚合物构成，其中透明导电聚合物为聚苯胺(PANI)。其它参数与具体实施方式
三十六或三十七相同。
具体实施方式
三十九本实施方式与具体实施方式
三十六、三十七或三十八不同的是空穴注入层所用的材料为聚3，4-乙二氧基噻吩聚乙烯磺酸盐(PEDOTPSS)、酞菁铜等。其它参数与具体实施方式
三十六、三十七或三十八相同。
本实施方式中聚3，4-乙二氧基噻吩聚乙烯磺酸盐的空穴注入层材料为聚3，4-乙二氧基噻吩与聚乙烯磺酸盐任意比例混合得到的。
具体实施方式
四十本实施方式与具体实施方式
三十六至三十九不同的是发光层由掺杂体构成，厚度为30～60nm，其中掺杂体按体积分数由10％～20％的本发明的有机电致发光铱配合物和剩余的三(4-(N-咔唑基)苯基)胺(TCTA)组成。其它参数具体实施方式
三十六至三十九相同。
具体实施方式
四十一本实施方式与具体实施方式
三十六至四十不同的是电子传输/空穴阻挡层的所用的材料为1，3，5-三(2-苯基苯并咪唑基)苯(TPBI)、2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲罗啉(BCP)。其它参数与具体实施方式
三十六至四十相同。
本实施方式中现有本领域中可用于电子传输/空穴阻挡层的材料均可用于本实施方式中的电子传输/空穴阻挡层。
具体实施方式
四十二本实施方式与具体实施方式
三十六至四十一不同的是所述第二层导电层由氟化锂/铝组合构成时，首先在电子传输/空穴阻挡层上蒸镀铝，然后蒸镀一层LiF得到氟化锂/铝导电层。其它步骤及参数与具体实施方式
三十六至四十相同。
具体实施方式
四十三本实施方式有机电致发光铱配合物制备方法是通过以下步骤实现的一、将0.25mol苯甲醛(25.28mL)和0.25mol邻苯二胺(27.0g)溶于200mL DMF中，然后再加入50mL摩尔浓度为5mol/L的偏重亚硫酸钠水溶液，在90℃条件下反应12h后冷却至室温，然后将反应液倒入1000ml去离子水中，然后沉淀抽滤，以乙醇重结晶，得到苯基苯并咪唑；二、在氮气氛围下，将0.01mol步骤一得到的苯基苯并咪唑(1.94g)放入50mL丙酮中，搅拌溶解，然后再加入125mL摩尔浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液，搅拌30min后再加入0.011mol 6-溴己基咔唑(3.63g)，然后在60℃条件下回流反应4h后降至室温，然后再加入100ml水，以二氯甲烷萃取3次，每次萃取用30mL二氯甲烷，有机层以MgSO4干燥旋干，残留物以石油醚/乙酸乙酯(体积比为1∶1)重结晶，得到1-(咔唑-N-己基)-2-苯基苯并咪唑(CzPhBI)配体；三、在氮气氛围下，将3mmol步骤三得到的CzPhBI配体(1.332g)和1mmol三氯化铱(267mg)溶于30mL乙二醇乙醚和10mL去离子水组成的混合溶剂中，然后在120℃条件下回流反应24h后降至室温，再过滤得到褐色沉淀，然后每次用30mL的去离子水洗涤3次，然后再每次用30mL的甲醇洗涤3次，干燥得到氯桥联铱二聚体；四、将0.2mmol氯桥联铱二聚体(445mg)和0.44mmol配体(195mg)加入10mL甘油中，搅拌溶解后再加入0.5mmol碳酸钾(67mg)，然后在210℃下反应24h后冷却至室温，然后向反应体系中倒入100mL去离子水中，再以每次30mL的二氯甲烷萃取3次，有机层干燥，蒸出溶剂，残留物以二氯甲烷为淋洗剂过柱得1-(咔唑-N-己基)-2-苯基苯并咪唑铱配合物(Ir(CzPhBI)3)，即有机电致发光铱配合物。
本实施方式步骤一得到42.0g苯基苯并咪唑，收率为82％。苯基苯并咪唑为白色针状晶体，熔点为295～296℃。将得到的苯基苯并咪唑进行1H核磁共振测试，核磁共振氢谱(300MHz，溶剂为氘代二甲基亚砜，内参为四甲基硅烷)δ＝12.922(s，N-H，1H)；8.213(d，J＝6.9Hz，2H)；7.772-7.433(m，5H)；7.227ppm(d，J＝4.8Hz，2H)。对得到的苯基苯并咪唑进行电喷雾质谱测试，测试结果如下m/z(％)194(100)[M+]；元素分析(质量％)理论值C 80.39，H 5.19，N 14.42；实测值C 80.43，H 5.28，N 14.29。
本实施方式步骤二得到4.0g 1-(咔唑-N-己基)-2-苯基苯并咪唑(CzPhBI)配体，收率为90％，1-(咔唑-N-己基)-2-苯基苯并咪唑为白色晶体，熔点在114～116℃。将1-(咔唑-N-己基)-2-苯基苯并咪唑进行核磁共振氢谱(300MHz，溶剂为氘代氯仿，内参为四甲基硅烷)测试，结果如下δ＝8.104(d，J＝7.8Hz，2H)；7.879-7.768(m，1H)；7.720-7.615(m，2H)；7.512-7.393(m，5H)；7.360-7.276(m，5H)；7.246(t，J＝7.8Hz，2H)；4.238(tt，J1＝6.9Hz，J2＝7.5Hz，2H)；1.841-1.653(m，4H)；1.359-1.123(m，4H)。对1-(咔唑-N-己基)-2-苯基苯并咪唑进行电喷雾质谱测试，测试结果如下m/z(％)443(100)[M+]；元素分析(质量％)理论值C 83.94，H 6.59，N 9.47；实测值C 83.85，H 6.57，N 9.58。
本实施方式步骤三得到1.0g氯桥联铱二聚体，收率为90％。
本实施方式得到213mg 1-(咔唑-N-己基)-2-苯基苯并咪唑铱配合物(Ir(CzPhBI)3)，产率为35％。Ir(CzPhBI)3为黄色粉末。
本实施方式对得到的有机电致发光铱配合物Ir(CzPhBI)3进行核磁共振氢谱(300MHz，溶剂为氘代氯仿，内参为四甲基硅烷)测试，测试结果如下δ＝8.094(d，J＝7.8Hz，6H)，7.582(d，J＝7.2Hz，3H)，7.435(t，J＝7.8Hz，6H)，7.284(d，J＝9.0Hz，6H)，7.230(t，J＝7.5，6H)，7.141(d，J＝8.1Hz，3H)，6.847-6.692(m，6H)，6.576(t，J＝7.5，3H)，6.074(d，J＝8.1Hz，3H)，4.647-4.306(m，6H)，4.230-4.040(m，6H)，1.947-1.681(m，12H)，1.417-1.234ppm(m，12H)；对得到的Ir(CzPhBI)3进行飞行时间质谱(m/z(％))测试，测试结果如下1521(100)[M+]；元素分析(质量％)理论值C 73.39，H 5.70，N8.28；实测值C 73.41，H 5.77，N 8.15。
本实施方式得到的有机电致发光铱配合物(1-(咔唑-N-己基)-2-苯基苯并咪唑铱配合物)Ir(CzPhBI)3的结构式为
其中n＝6。
本实施方式对得到的有机电致发光铱配合物Ir(CzPhBI)3进行小角XRD谱图测试，测试结果如图5所示。从图中可知，配合物Ir(CzPhBI)3在8°和20°处有较明显的包峰，说明局部有结晶，但配合物Ir(CzPhBI)3整体为无定形态。
本实施方式对得到的有机电致发光铱配合物Ir(CzPhBI)3进行热重分析，测试得到的热重曲线与图1一致。本实施方式的Ir(CzPhBI)3配合物的热分解温度为402℃，热稳定性好。
本实施方式对得到的有机电致发光铱配合物Ir(CzPhBI)3按照具体实施方式
二记载的处理方式处理后进行紫外荧光光谱测试，测试结果与图2一致。溶液1曲线为溶液的紫外吸收光谱曲线，在350～400nm处出现一个较强的MLCT吸收峰，表明Ir(CzPhBI)3配合物存在较强的自旋轨道耦合作用；溶液2曲线为溶液的荧光光谱曲线，薄膜曲线为薄膜的荧光光谱曲线，说明单分子形态和凝聚态的Ir(CzPhBI)3配合物均在520nm有很强的发光峰，发蓝绿色磷光。
本实施方式将得到的有机电致发光铱配合物Ir(CzPhBI)3制成有机电致发光二极管器件，其结构由下至上依次由第一层导电层、空穴注入层、发光层、电子传输/空穴阻挡层和第二层导电层组成；所述第一层导电层由氧化铟锡(ITO)构成，厚度为8～12nm；所述空穴注入层的材料为聚3，4-乙二氧基噻吩聚乙烯磺酸盐，厚度为50nm；所述发光层由本实施方式得到的有机电致发光铱配合物Ir(CzPhBI)3构成，厚度为30nm；所述电子传输/空穴阻挡层的材料为1，3，5-三(2-苯基苯并咪唑基)苯，厚度为30nm；所述的第二层导电层由氟化锂/铝构成，厚度为10nm/1000nm。
将得到的非掺杂有机电致发光二极管器件在室温、大气氛围下进行电压-电流和电压-亮度测试，测试结果如图6所示，图中
为电压-电流关系曲线，
为电压-亮度关系曲线。从图中可知，非掺杂有机电致发光 二极管器件的启亮电压为3.5V，最大电流密度为228mA.cm-1，最大电致发光亮度为2808cd.m-2。
将得到的非掺杂有机电致发光二极管器件在室温、大气氛围下进行电致发光谱测试，不同电压下对应的测试结果如图7所示，图中4V电压下对应的电流密度小，曲线几乎与横坐标重合，从图中可知，器件的启亮电压为3.5V，最大电流密度为220mA·cm-1，最大电致发光亮度为9812cd.m-2。得到的非掺杂电致发光器件的外量子效率为3％。
具体实施方式
四十四本实施方式有机电致发光铱配合物制备方法是通过以下步骤实现的一、将0.25mol对羟基苯甲醛(30.5mL)和0.25mol邻苯二胺(27.0g)溶于200mL DMF中，然后再加入50mL摩尔浓度为5mol/L的偏重亚硫酸钠水溶液，在90℃条件下反应12h后冷却至室温，然后将反应液倒入1000ml去离子水中，然后沉淀抽滤，以乙醇重结晶，得到(4-羟基苯基)苯并咪唑；二、在氮气氛围下，将0.01mol步骤一得到的(4-羟基苯基)苯并咪唑(1.94g)放入50mL丙酮中，搅拌溶解，然后再加入125mL摩尔浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液，搅拌30min后再加入0.022mol 6-溴己基咔唑(7.26g)，然后在60℃条件下回流反应4h后降至室温，然后再加入100ml水，以二氯甲烷萃取3次，每次萃取用30mL二氯甲烷，有机层以MgSO4干燥旋干，残留物以石油醚/乙酸乙酯(体积比为1∶1)重结晶，得到1-(咔唑-N-己基)-2-(4-(咔唑-N-己氧基)苯基)苯并咪唑(Cz2PhBI)配体；三、在氮气氛围下，将3mmol步骤三得到的Cz2PhBI配体(2.127g)和1mmol三氯化铱(267mg)溶于30mL乙二醇乙醚和10mL去离子水组成的混合溶剂中，然后在120℃条件下回流反应24h后降至室温，再过滤得到褐色沉淀，然后每次用30mL的去离子水洗涤3次，然后再每次用30mL的甲醇洗涤3次，干燥得到氯桥联铱二聚体；四、将0.2mmol氯桥联铱二聚体(657mg)和0.44mmol配体(312mg)加入10mL甘油中，搅拌溶解后再加入0.5mmol碳酸钾(67mg)，然后在210℃下反应24h后冷却至室温，然后向反应体系中倒入100mL去离子水中，再以每次30mL的二氯甲烷萃取3次，有机层干燥，蒸出溶剂，残留物以二氯甲烷为淋洗剂过柱得1-(咔唑-N-己基)-2-(4-(咔唑-N-己氧基)苯基)苯并咪唑铱配合物(Ir(Cz2PhBI)3)，即有机电致发光铱配合物。
本实施方式步骤一得到45.0g(4-羟基苯基)苯并咪唑，收率为85％，为白色针状晶体，熔点为281-282℃。对(4-羟基苯基)苯并咪唑进行1H核磁共振测试，核磁共振氢谱(300MHz，溶剂为氘代二甲基亚砜，内参为四甲基硅烷)δ＝12.636(s，N-H，1H)；9.955(s，O-H，1H)；8.028(d，J＝8.7Hz，2H)；7.731-7.358(m，2H)；7.249-7.093(m，2H)；6.938ppm(d，J＝8.4Hz，2H)。对(4-羟基苯基)苯并咪唑进行电喷雾质谱测试，测试结果如下m/z(％)210(100)[M+]；元素分析(质量％)理论值C 74.27，H 4.79，N 13.33，O 7.61；实测值C 74.38，H 4.81，N 13.54，O 7.27。
本实施方式步骤二得到5.53g 1-(咔唑-N-己基)-2-(4-(咔唑-N-己氧基)苯基)苯并咪唑(Cz2PhBI)配体，收率为78％，为白色晶体，熔点为128-132℃。对1-(咔唑-N-己基)-2-(4-(咔唑-N-己氧基)苯基)苯并咪唑(Cz2PhBI)配体进行1H核磁共振测试，核磁共振氢谱(300MHz，溶剂为氘代二甲基亚砜，内参为四甲基硅烷)δ＝8.113(dd，J1＝7.5，J2＝6.9Hz，4H)；7.819-7.763(m，1H)；7.594(d，J＝8.7Hz，2H)；7.497-7.361(m，6H)；7.359-7.165(m，9H)；6.962(d，J＝8.7Hz，2H)；4.334(t，J＝7.2Hz，2H)；4.234(t，J＝6.9Hz，2H)；4.169(t，J＝7.5Hz，2H)；3.961(t，J＝6.6Hz，2H)；1.987-1.845(m，2H)；1.843-1.575(m，8H)；1.304-1.181(m，6H)。对1-(咔唑-N-己基)-2-(4-(咔唑-N-己氧基)苯基)苯并咪唑(Cz2PhBI)配体进行电喷雾质谱测试，测试结果如下m/z(％)708(100)[M+]；元素分析(质量％)理论值C 83.02，H 6.82，N 7.90，O 2.26；实测值C 83.14，H 6.79，N 8.08，O 2.11。
本实施方式步骤三得到1.446g氯桥联铱二聚体，收率为88％。
本实施方式得到297mg1-(咔唑-N-己基)-2-(4-(咔唑-N-己氧基)苯基)苯并咪唑铱配合物(Ir(Cz2PhBI)3)，产率为32％。Ir(Cz2PhBI)3为黄色粉末。
本实施方式对得到的Ir(Cz2PhBI)3有机电致发光铱配合物进行核磁共振氢谱(300MHz，溶剂为氘代氯仿，内参为四甲基硅烷)测试，测试结果如下δ＝8.072(d，J1＝7.8Hz，J2＝2.4Hz，12H)，7.473-7.286(m，24H)，7.245-7.128(m，18H)，7.067(d，J＝8.1Hz，3H)，6.873-6.735(br，3H)，6.537(t，J＝7.5，3H)，6.245-6.082(br，3H)，6.001-5.838(br，3H)，4.473-3.934(m，24H)，1.811-1.610(m，18H)，1.350-1.139(m，30H)；对得到的Ir(Cz2PhBI)3有机电致发光铱配合物进行飞行时间质谱(m/z(％))测试，测试结果如下1521(100)[M+]；元素分析(质量％)理论值2318(100)[M+]；元素分析(％)理论值C 76.17，H6.22，N 7.25，O 2.07；实测值C 76.31，H 6.19，N 7.38，O 2.36。
本实施方式得到的有机电致发光铱配合物(1-(咔唑-N-己基)-2-(4-(咔唑-N-己氧基)苯基)苯并咪唑铱配合物)Ir(Cz2PhBI)3的结构式为
其中n＝6。
本实施方式对得到的配合物Ir(Cz2PhBI)3有机电致发光铱配合物进行小角XRD谱图测试，测试结果如图8所示。从图中可知，配合物Ir(Cz2PhBI)3仅在20°处有较明显的包峰，说明配合物Ir(Cz2PhBI)3的分子无序程度高，整体为无定形态。
本实施方式对得到的有机电致发光铱配合物Ir(Cz2PhBI)3进行热重分析，测试得到的热重曲线与图3一致。本实施方式的Ir(Cz2PhBI)3配合物的热分解温度为402℃，热稳定性好。
本实施方式对得到的有机电致发光铱配合物Ir(Cz2PhBI)3按照具体实施方式
五记载的处理方式处理后进行紫外荧光光谱测试，测试结果与图4一致。溶液1曲线为溶液的紫外吸收光谱曲线，在350～400nm处出现一个较强的MLCT吸收峰，表明Ir(Cz2PhBI)3配合物存在较强的自旋轨道耦合作用；溶液2曲线为溶液的荧光光谱曲线，薄膜曲线为薄膜的荧光光谱曲线，说明单分子形态和凝聚态的Ir(Cz2PhBI)3配合物均在480nm有很强的发光峰，发蓝绿色磷光。
本实施方式将得到的有机电致发光铱配合物Ir(Cz2PhBI)3制成有机电致发光二极管器件，其结构由下至上依次由第一层导电层、空穴注入层、发光层、电子传输/空穴阻挡层和第二层导电层组成；所述第一层导电层由聚苯胺构成，厚度为8～12nm；所述空穴注入层的材料为聚3，4-乙二氧基噻吩聚乙烯磺酸盐，厚度为50nm；所述发光层由本实施方式得到的有机电致发光铱配合物Ir(Cz2PhBI)3构成，厚度为30nm；所述电子传输/空穴阻挡层的材料为1，3，5-三(2-苯基苯并咪唑基)苯，厚度为30nm；所述的第二层导电层由氟化锂/铝构成，厚度为10nm/1000nm。
将得到的非掺杂电致发光二极管器件进行电压-电流和电压-亮度测试(测试条件室温下，大气氛围)，测试结果如图9所示，图中“-●-”为电压-电流关系曲线，“-○-”为电压-亮度关系曲线。从图中可知，非掺杂电致发光器件的启亮电压为2.5V，最大电流密度为440mA·cm-1，最大电致发光亮度为6150cd·m-2。
将得到的非掺杂电致发光二极管器件进行电致发光谱测试(测试条件室温下，大气氛围)，不同电压下对应的测试结果如图10所示，图中4V电压下对应的电流密度小，曲线几乎与横坐标重合，从图中可知，非掺杂电致发光器件的启亮电压为3.5V，最大电流密度为204mA·cm-1，最大电致发光亮度为10521cd.m-2。
得到的非掺杂电致发光器件的外量子效率为6％。
权利要求
1.一种有机电致发光铱配合物，其特征在于有机电致发光铱配合物以空穴传输基团取代的烷基取代苯基苯并咪唑为配体，三价铱为离子为中心离子，其通式如下
其中，Ar为咔唑、咔唑衍生物、三芳胺或者三芳胺衍生物空穴传输基团，m＝0～3，n＝2～6，m、n均为整数，所述配体的结构式为
2.根据权利要求1所述的一种有机电致发光铱配合物，其特征在于当m不为0时，空穴传输基团取代的烷基在苯基苯并咪唑的苯基上的2位、3位、4位和5位的四个被取代位置中的一个、两个或者三个位置上进行取代。
3.根据权利要求1或2所述的一种有机电致发光铱配合物，其特征在于咔唑衍生物为3，6-二烷基咔唑，三芳胺衍生物为三苯胺或者萘基二苯基胺。
4.如权利要求1所述的一种有机电致发光铱配合物的制备方法，其特征在于有机电致发光铱配合物的制备方法是通过以下步骤实现的一、将苯甲醛或其衍生物和邻苯二胺溶于二甲基甲酰胺中，然后再加入摩尔浓度为5mol/L的偏重亚硫酸钠水溶液，在30～120℃条件下反应2～12h，得到苯基苯并咪唑或其衍生物，其中，苯甲醛或其衍生物与邻苯二胺的摩尔比为1∶1，二甲基甲酰胺的体积与邻苯二胺的摩尔量的比例为1mol∶800mL，偏重亚硫酸钠与邻苯二胺的摩尔比为2∶1；二、将步骤一得到的苯基苯并咪唑或其衍生物放入丙酮中，搅拌溶解，然后再加入摩尔浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液，搅拌均匀后再加入空穴传输基团取代的烷基溴，然后在30～80℃条件下回流反应1～12h，得到烷基取代苯基苯并咪唑配体，其中，苯基苯并咪唑或其衍生物的摩尔量与丙酮的体积比例为1mol∶5L，苯基苯并咪唑或其衍生物与氢氧化钠的摩尔比为1∶2～5；三、在氮气氛围下，将步骤三得到的配体和三氯化铱溶于乙二醇乙醚和水的混合溶剂中，然后在80～140℃条件下回流反应12～48h，得到氯桥联铱中间体，其中配体与三氯化铱的摩尔比为2～3∶1，混合溶剂的体积与三氯化铱摩尔量的比例为10mL∶1mmol，乙二醇乙醚与水的混合比例为3∶1；四、将氯桥联铱中间体和配体加入甘油中，搅拌溶解后再加入碳酸钾，然后在180～240℃下反应12～48h，得空穴传输基团取代的烷基取代苯基苯并咪唑铱配合物，即有机电致发光铱配合物；其中氯桥联铱中间体和配体的摩尔比为1∶2～3，氯桥联铱中间体与甘油的比例为1mmol∶10～15mL。
5.根据权利要求4所述的一种有机电致发光铱配合物的制备方法，其特征在于步骤一中苯甲醛衍生物为邻羟基苯甲醛、间羟基苯甲醛、对羟基苯甲醛、2，3-二羟基苯甲醛、2，4-二羟基苯甲醛、2，5-二羟基苯甲醛、3，4-二羟基苯甲醛、3，5-二羟基苯甲醛、4，5-二羟基苯甲醛、2，3，4-三羟基苯甲醛、2，4，5-三羟基苯甲醛或者3，4，5-三羟基苯甲醛。
6.根据权利要求4或5所述的一种有机电致发光铱配合物的制备方法，其特征在于步骤二中空穴传输基团取代的烷基溴为6-溴己基咔唑、4-溴丁基咔唑、2-溴乙基咔唑、6-溴己氧基苯基二苯基胺、4-溴丁氧基苯基二苯基胺、2-溴乙氧基苯基二苯基胺、6-溴己氧基苯基萘基苯基胺、4-溴丁氧基苯基萘基苯基胺或者2-溴乙氧基苯基萘基苯基胺。
7.根据权利要求4或5所述的一种有机电致发光铱配合物的制备方法，其特征在于步骤四还可以用以下步骤替代实现将氯桥联铱中间体和三氟甲烷磺酸银的混合物在150～200℃条件下反应12～48h，得空穴传输基团取代的烷基取代苯基苯并咪唑铱配合物，即有机电致发光铱配合物；其中氯桥联铱中间体和三氟甲烷磺酸银的摩尔比为1∶0.3～1。
8.根据权利要求4或5所述的一种有机电致发光铱配合物的制备方法，其特征在于将步骤三和步骤四用以下步骤替代实现在氮气气氛下，将配体和三乙酰丙酮铱加入甘油中，搅拌溶解后在180～240℃条件下反应12～48h，得空穴传输基团取代的烷基取代苯基苯并咪唑铱配合物，即有机电致发光铱配合物；其中配体和三乙酰丙酮铱的摩尔比为3～4∶1，甘油和三乙酰丙酮铱的比例为10～15ml∶1mmol。
9.由权利要求1所述的有机电致发光铱配合物的应用，其特征在于有机电致发光铱配合物在有机电致发光二极管器件中的应用。
10.根据权利要求9所述的有机电致发光铱配合物的应用，其特征在于有机电致发光铱配合物应用在有机电致发光二极管器件中，有机电致发光二极管器件由下至上依次由第一层导电层、空穴注入层、发光层、电子传输/空穴阻挡层和第二层导电层组成；所述第一层导电层由氧化铟锡或透明导电聚合物构成，厚度为8～12nm；所述空穴注入层厚度为20～60nm；所述发光层由本发明的有机电致发光铱配合物或者掺杂体构成，厚度为10～100nm，其中掺杂体按体积分数由1％～20％的本发明的有机电致发光铱配合物和剩余的4，4’-N，N’-咔唑基联苯或三(4-(N-咔唑基)苯基)胺组成；所述电子传输/空穴阻挡层的厚度为10～80nm；所述的第二层导电层由能够产生反射的金属或者半透明导体的构成，厚度为900～1200nm，其中金属或者半透明导体为钡、钙、氟化锂/铝组合、钡/铝组合或者镁银合金。
全文摘要
一种有机电致发光铱配合物及其制备方法和应用，涉及一种含铱有机电致发光材料及其制备方法和应用。解决了现有主客体一体化结构的电致发光铱配合物合成困难、热稳定性能差、溶液加工性能差，及其电致发光效率低问题。本发明配合物结构式本发明方法苯甲醛或其衍生物和邻苯二胺反应，反应得到的产物与空穴传输基团取代的烷基溴反应后得配体，然后配体与三氯化铱反应，得到的产物再与甘油、碳酸钾反应得配合物；本发明有机电致发光铱配合物在有机电致发光器件中应用。本发明配合物热分解温度为402℃，合成容易，电致发光器件电流密度达200～450mA/cm2，发光亮度达2800～11000cd/m2，最大外量子效率为6％。
文档编号C09K11/06GK101759685SQ200910217460
公开日2010年6月30日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者许辉, 蔡俊喜, 韩春苗, 于东慧 申请人:黑龙江大学