一种蓝光有机电致发光材料及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明属于光电材料领域，具体涉及一种蓝光有机电致发光材料，其结构式如P所示：式中，R为氢原子、C1～C20的烷基或C1～C20的烷氧基。该蓝光有机电致发光材料具有较高的LUMO能级和较低的HOMO能级，有利于材料发光波长的蓝移；该材料还具有较高的磷光量子效率以及较好的溶解性能和加工性能。本发明还提供了该蓝光有机电致发光材料的制备方法及其在有机电致发光器件中的应用。
【专利说明】一种蓝光有机电致发光材料及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光电材料领域，具体涉及一种蓝光有机电致发光材料及其制备方法和 应用。
【背景技术】
[0002] 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、钼等的 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。
[0003] 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) (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，制作的各0LED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。
[0004] 2007年，台湾学者Ching-Fong Shu, Yun Chi等人公开了铱金属配合物双 [2-(4'，6'-二氟苯基）吡啶4，02'][2,4-二（三氟甲基）-5-(批啶-2'-基）吡咯]合 铱（FIrfpy) (J. Mater. Chem.，2007, 17, 1692-1698)，FIrfpy 是一种以 2, 4-二（三氟甲 基）-5_(批啶_2'_基）吡咯为辅助配体的蓝光有机电致磷光材料，在二氯甲烷溶液中， FIrfpy的最大发光波长由FIrpic的470nm蓝移至461nm，蓝光色纯度得到提高。这是由于 FIrfpy高场强辅助配体2, 4-二（三氟甲基）-5-(批啶-2'-基）吡咯的引入有效地蓝移了 材料的发光波长，从而提高了蓝光色纯度，这使得2, 4-二（三氟甲基）-5-(批啶-2' -基） 吡咯成为异配型蓝色磷光铱配合物发光材料的首选辅助配体之一。
[0005] 2008年，韩国檀国大学的Jun Yeob Lee教授课题组报道了三（2_(4'，6'_二 氟-5' _氰基苯基）吡啶-N，C2'）合铱（FCNIr)新型蓝光磷光材料，与Firpic相比，FCNIr 环金属配体主体结构引入了强吸电子基团氰基，使得FCNIr材料的HOMO能级下降，发光波 长蓝移，用其制作的蓝光磷光器件PHOLEDs的最大发光波长蓝移至453nm，色纯度CIEx，y也 提高至（0. 15,0. 19);
[0006] 此外，2011年Jun Yeob Lee教授课题组报道了另一种环金属主配体中含氰基的 蓝光磷光材料--双（2-(4'，6' -二氟-5' -氰基苯基）吡啶-N，C2'）（2-吡啶甲酰）合 铱（FCNIrpic)，研究发现，FCNIrpic在蓝光与白光器件中表现的性能优异，通过优化器件 结构，FCNIrpic蓝光器件的最大发光波长蓝移至457?462nm，色纯度CIEx，y也提高至 (0. 14?0. 18, 0. 17?0. 25);实践证明，在磷光材料铱配合物的主配体中引入强吸电子取 代基一氰基是获得新型高色纯度蓝光磷光材料的有效方法之一。
[0007] 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落后于红光和绿光。所以，研发出高色纯度以及高发光效率 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】
[0008] 为解决上述问题，本发明提供了一种蓝光有机电致发光材料，该材料具有良好的 蓝光发光效率以及较好的加工性能。本发明还提供了该蓝光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。
[0009] 第一方面，本发明提供了一种蓝光有机电致发光材料，结构式如P所不：
[0010]
【权利要求】
1. 一种蓝光有机电致发光材料，其特征在于，结构式如P所不：
式中，R为氢原子、C1?C2tl的烷基或C1?C2tl的烷氧基。
2. -种蓝光有机电致发光材料的制备方法，其特征在于，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为氢原子、C1?C2tl的烷基或C1?C2tl的烷氧基； S20、惰性气体保护下，将所述化合物A和化合物B按1:1?1:1. 5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80?KKTC下进行Suzuki偶 联反应6?12小时后，分离纯化反应液，得到化合物C，其结构式如C所示：
式中，R为氢原子、C1?C2tl的烷基或C1?C2tl的烷氧基； S30、惰性气体保护下，将所述化合物C和三水合三氯化铱按2:1?4:1的摩尔比溶于 体积比为3:1的2-乙氧基乙醇与水的混合溶剂中，随后加热至回流状态搅拌反应24小时 后，冷却至室温，分离纯化，得到化合物D，其结构式如D所示：
式中，R为氢原子、C1?C2tl的烷基或C1?C2tl的烷氧基； S40、提供如下结构式表示的化合物E :
惰性气体保护下，将所述化合物D和化合物E按1:2?1:3的摩尔比溶于含有碳酸钠 或碳酸钾的第二有机溶剂中，得到混合溶液，所述混合溶液在84?135°C下进行Suzuki偶 联反应5?10小时后，分离纯化，得到蓝光有机电致发光材料，其结构式如P所示：
式中，R为氢原子、C1?C2tl的烷基或C1?C2tl的烷氧基。
3. 如权利要求2所述的蓝光有机电致发光材料的制备方法，其特征在于，所述S20中， 所述化合物A在反应液中的浓度为0. 1?0. 2mol/L ;所述第一有机溶剂为N，N-二甲基甲 酰胺或甲苯。
4. 如权利要求2所述的蓝光有机电致发光材料的制备方法，其特征在于，所述S20中， 所述钯催化剂为二氯二（三苯基膦）化钯或四（三苯基膦）合钯，所述钯催化剂的摩尔用 量为化合物A的2%?5%倍；所述碱为碳酸钾水溶液或碳酸钠水溶液,所述碱的摩尔用量为 化合物A的1?3倍。
5. 如权利要求2所述的蓝光有机电致发光材料的制备方法，其特征在于，所述S20中， 所述分离纯化步骤包括：将反应液冷却至室温后，采用二氯甲烷萃取，然后用水洗涤至中 性，再经无水硫酸镁干燥后，过滤得到滤液，所得滤液经减压蒸除去溶剂后得到粗产物，粗 产物用体积比为1:5?1:10的乙酸乙酯与正己烷混合液为洗脱剂进行硅胶柱色谱分离，得 到所述化合物C。
6. 如权利要求2所述的蓝光有机电致发光材料的制备方法，其特征在于，所述S30中， 所述分离纯化步骤包括：待反应停止冷至室温后，旋转蒸除部分溶剂，加入适量蒸馏水，过 滤得到固体，固体依次用蒸馏水、甲醇洗涤，干燥后得所述化合物D。
7. 如权利要求2所述的蓝光有机电致发光材料的制备方法，其特征在于，所述S40中， 所述第二有机溶剂为2-甲氧基乙醇或2-乙氧基乙醇。
8. 如权利要求2所述的蓝光有机电致发光材料的制备方法，其特征在于，所述S40中， 所述化合物D在混合溶液中的浓度为0. 01?0. 02mol/L，所述甲醇钠或乙醇钠的摩尔用量 为化合物D的8?12倍。
9. 如权利要求2所述的蓝光有机电致发光材料的制备方法，其特征在于，所述S40中， 所述分离纯化步骤包括：待反应停止冷至室温后，浓缩除去部分溶剂，加入适量蒸馏水，有 固体析出；过滤收集粗产物，粗产物依次用去离子水、甲醇洗涤后，再经二氯甲烷和无水乙 醇的混合溶剂重结晶，得到所述蓝光有机电致发光材料。
10. -种有机电致发光器件，包括发光层，其特征在于，所述发光层中掺杂有如结构式 P所不的蓝光有机电致发光材料：
式中，R为氢原子、C1?C2tl的烷基或C1?C2tl的烷氧基。
【文档编号】H01L51/54GK104327828SQ201310309193
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2013年7月22日 优先权日:2013年7月22日
【发明者】周明杰, 王平, 张娟娟, 张振华 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