一种铱金属配合物有机电致磷光材料及其制备方法和有机电致发光器件的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种结构式如式（1）所示的铱金属配合物有机电致磷光材料，其中，R为甲基，苯基，萘-1-基或萘-2-基。先通过将环金属配体与水合三氯化铱在2-乙氧基乙醇和水的混合溶剂中进行聚合反应，得到氯桥二聚物，再将所得氯桥二聚物与2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮在有机溶剂中进行配合反应，获得结构式如式（1）所示的铱金属配合物有机电致磷光材料。该材料可以获得良好的能量传输效率和合适的橙光或红光发光波长，可广泛用于制备橙光、红光或白光磷光电致发光器件，达到降低器件功耗，改善器件性能并延长寿命的目的。
【专利说明】一种铱金属配合物有机电致磷光材料及其制备方法和有机 电致发光器件
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机电致发光领域，具体涉及一种铱金属配合物有机电致磷光材料及 其制备方法和有机电致发光器件。
【背景技术】
[0002] 有机电致发光器件（0LED)是一种以有机材料为发光材料，能把施加的电能转化为 光能的能量转化装置。它具有超轻薄、自发光、响应快、低功耗等突出性能，在显示、照明等 领域有着极为广泛的应用前景。
[0003] 有机电致发光材料可分为突光材料和磷光材料两种。在突光电致发光器件中，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。而将磷光材料作为电致发光材料，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。
[0004] 目前，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，得到了广泛应用。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。总的来说，蓝色磷光材料的发展总是落后于红光和绿光， 就单从色纯度这一指标来说，蓝色磷光材料至今很少能做到像深红光和深绿光的色纯度。 为了制造出令人满意的白光0LED，目前选用的还是以天蓝光的磷光材料为主，如FIrpic, 这就要求所搭配的红色磷光材料要接于饱和红的深红色才可以。但是在研发红色磷光材料 时，有时候分子设计会造成磷光波长稍短于红光（<620nm)成橙色光。所以，对橙色光磷光 材料的研究在一定意义上来说能壮大磷光发光材料的研究领域。
【发明内容】
[0005] 为克服上述现有技术的问题，本发明提供了一种铱金属配合物有机电致磷光材料 及其制备方法和有机电致发光器件。本发明提供的铱金属配合物有机电致磷光材料具有良 好的能量传输效率和合适的橙光或红光发光波长。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橙光或红光，且具有发光效率高、稳定性好等优异的性能。
[0006] 第一方面，本发明提供了一种铱金属配合物有机电致磷光材料，所述铱金属配合 物有机电致磷光材料的结构式如式（1)所示，式中，R为甲基，苯基，萘-1-基或萘-2-基，以 2-(4' -联苯基）-5-取代基甲酰基吡啶为环金属配体的主体结构，还包括辅助配体，所述辅 助配体为2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮，
[0007]
【权利要求】
1. 一种铱金属配合物有机电致磷光材料，其特征在于，所述铱金属配合物有机电致磷 光材料的结构式如式（1)所示，以2-(4' -联苯基）-5-取代基甲酰基吡啶为环金属配体的 主体结构，还包括辅助配体，所述辅助配体为2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮，式中，R为甲 基，苯基，萘-1-基或萘-2-基，
2. -种铱金属配合物有机电致磷光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 制备或提供如下结构式表示的环金属配体：
式中，R为甲基，苯基，萘-1-基或萘-2-基； (2) 在惰性气体保护下，将所述环金属配体与水合三氯化铱按摩尔比2 : 1?3 : 1混 合后，在2-乙氧基乙醇和水的混合溶剂中加热至120°C回流进行聚合反应24小时，得到氯 桥二聚物；所述氯桥二聚物的结构式如下：
(3) 在惰性气体保护及碱性条件下，将步骤（2)中得到的氯桥二聚物与2, 2, 6, 6-四甲 基-3, 5-庚二酮在有机溶剂中加热至60?135°C进行配合反应12小时，获得铱金属配合物 有机电致磷光材料，所述铱金属配合物的结构式如式（1)所示，以2- (4' -联苯基）-5-取代 基甲酰基吡啶为环金属配体的主体结构，还包括辅助配体，所述辅助配体为2, 2, 6, 6-四甲 基-3, 5-庚二酮，式中，R为甲基，苯基，萘-1-基或萘-2-基，
3. 如权利要求2所述的铱金属配合物的制备方法，其特征在于，所述步骤（2)进一步包 括如下分离纯化步骤：所述聚合反应完毕后，冷却反应液至室温，过滤，得到氯桥二聚物粗 产物，再依次用甲醇、正己烷洗涤，干燥后得到纯化后的氯桥二聚物。
4. 如权利要求2所述的铱金属配合物的制备方法，其特征在于，所述步骤（3)进一步包 括如下分离纯化步骤：所述配合反应完毕后，冷却反应液至室温，过滤得到沉淀物，依次用 乙醇和正己烷洗涤，得到铱金属配合物粗产物，再将所述粗产物溶于二氯甲烷中，过滤，收 集滤液并浓缩去除二氯甲烷，得到铱金属配合物初级提纯产物，再以二氯甲烷和正己烷混 合溶液为洗脱剂，采用硅胶柱色谱分离法提纯所述铱金属配合物初级提纯产物，得到纯化 后的铱金属配合物。
5. 如权利要求4所述的铱金属配合物的制备方法，其特征在于，所述分离纯化步骤进 一步包括：将所述纯化后的铱金属配合物采用二氯甲烷和乙醇的混合溶剂进行重结晶。
6. 如权利要求2所述的铱金属配合物的制备方法，其特征在于，所述步骤（1)中的环金 属配体采用下述方式制备： (a) 分别提供如下结构式表示的化合物A和化合物B :
(b) 在催化剂、碱和有机溶剂的条件下，将化合物A和化合物B按摩尔比1 : 1? 1 : 1.5混合后，加热至80?110°C回流进行Suzuki偶联反应6?10小时，得到如下结构 式表不的化合物C :
(c) 在惰性气体保护下，将化合物C与正丁基锂在四氢呋喃或乙醚中，-78°C下搅拌反 应35分钟，再向上述反应体系中加入化合物D的四氢呋喃或乙醚溶液，继续搅拌反应60分 钟，反应完全后，加入氯化铵饱和溶液终止反应，得到所述环金属配体；所述化合物D的结 构式为：
式中，R为甲基，苯基，萘-1-基或萘-2-基。
7. 如权利要求6所述的铱金属配合物的制备方法，其特征在于，步骤（b)中所述Suzuki 偶联反应完毕后，冷却反应液至室温，加入蒸馏水，采用乙酸乙酯萃取，取有机相，干燥，蒸 出溶剂后得到化合物C粗产物，再以体积比为1:3的乙酸乙酯与正己烷混合液为洗脱剂，用 硅胶柱色谱分离法提纯所述化合物C粗产物，得到纯化后的化合物C。
8. 如权利要求6所述的铱金属配合物的制备方法，其特征在于，步骤（c)中所述反应终 止后，待反应液升至室温，采用乙醚多次萃取产物，合并有机相，干燥，过滤，浓缩除去所述 乙醚，得到环金属配体粗产物，再以体积比为1:6?1:8的乙酸乙酯与正己烷混合液为洗脱 齐U，用硅胶柱色谱分离法提纯所述环金属配体粗产物，得到纯化后的环金属配体。
9. 如权利要求6所述的铱金属配合物的制备方法，其特征在于，所述Suzuki偶联反应 采用的催化剂为有机钯催化剂；所述有机钯催化剂的用量为化合物A摩尔用量的3%?5%。
10. -种有机电致发光器件，包括阳极、功能层、发光层和阴极，其特征在于，所述发光 层掺杂了铱金属配合物有机电致磷光材料，所述铱金属配合物的结构式如式（1)所示，式 中，R为甲基，苯基，萘-1-基或萘-2-基，以2- (4' -联苯基）-5-取代基甲酰基吡啶为环金 属配体的主体结构，还包括辅助配体，所述辅助配体为2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮，
【文档编号】C07F15/00GK104119857SQ201310152280
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月27日 优先权日:2013年4月27日
【发明者】周明杰, 王平, 张娟娟, 梁禄生 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司