[發明專利]一種紅光有機電致磷光材料金屬銥配合物及其制備方法和有機電致發光器件

無效

• 申請號: 201310037767.7
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103965889A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 周明杰;王平;張娟娟;張振華
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C07F15/00;H01L51/54
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

技術領域

本發明屬于有機電致發光領域，具體涉及一種紅光有機電致磷光材料金屬銥配合物及其制備方法和有機電致發光器件。

背景技術

有機電致發光是指有機材料在電場作用下，將電能直接轉化為光能的一種發光現象，有機電致發光器件（OLED）是以該類有機材料為發光材料，將電能轉化為光能的能量轉化裝置。早期的有機電致發光器件存在驅動電壓過高、發光效率很低等缺陷，使研究處于停滯狀態。至1987年，美國柯達公司的Tang等人發明了以8-羥基喹啉鋁(Alq₃)為發光材料，與芳香族二胺制成均勻致密的高質量薄膜，從而制得工作電壓低、高亮度、高效率的有機電致發光器件，拉開有機電致發光材料研究的新序幕。

根據不同的發光原理，有機電致發光材料可分為熒光材料和磷光材料，根據自旋統計理論，熒光材料制作的器件理論內量子效率極限為25%，如何充分利用剩余75%的磷光來實現更高的發光效率成為該領域的熱點研究方向。1997年，Forrest等發現磷光電致發光現象，磷光材料制作的器件的內量子效率突破25%，使有機電致發光材料的研究進入另一個新時期。

其中，小分子摻雜型過渡金屬配合物，如銥、釕、鉑的配合物等，能夠利用三重態激子獲得很高的發射能量從而提高有機電致發光器件的量子效率，成為磷光材料領域的研究重點。環金屬銥(III)配合物是具有相對較短的激發態壽命、高的發光量子效率和優異的發光顏色可調性，并且穩定性好、合成反應條件溫和的磷光材料，在相應研究中一直占著主導地位。

為實現基于OLED器件的全色彩顯示，一般必須同時得到性能優異的紅光、綠光和藍光材料，總體而言，藍色磷光材料的發展總是落后于紅色和綠色磷光材料，單從色純度這一指標來說，藍色磷光材料的發光至今很少能達到深紅光和深綠光的色純度。目前的藍色磷光材料以天藍光的磷光材料為主，如雙(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合銥（FIrpic），為制造出令人滿意的白光OLED，要求搭配的紅色磷光材料的發光是接近飽和紅的深紅色，兩者進行色純度的補償，從而獲得高色純度的白光OLED，因此，研發高色純度的紅光磷光有機電致發光材料仍為OLED研究領域的一大熱點。

發明內容

為克服上述現有技術的問題，本發明提供了一種紅光有機電致磷光材料金屬銥配合物及其制備方法和有機電致發光器件。本發明提供的紅光有機電致磷光材料金屬銥配合物是以1-甲基-4-苯基酞嗪或其衍生物為環金屬配體合成得到的，并通過在配體中苯環的不同C上引入甲基的方法實現發光顏色的調節，獲得具有不同紅色發光波長的磷光材料。本發明制備工藝易于控制，有利于器件的工業化生產，以及加工成本低廉，具有極為廣闊的商業化發展前景。本發明的有機電致發光器件可發射高純度紅光，且具有發光效率高、穩定性好等優異性能。

一方面，本發明提供一種紅光有機電致磷光材料金屬銥配合物，所述金屬銥配合物以1-甲基-4-苯基酞嗪或其衍生物為環金屬配體，結構式如式（1）所示：

其中，R為氫或甲基。

其中，優選地，R為甲基時的取代位置包括苯基的4、5或6位，所述環金屬配體為具有以下結構式的化合物：

本發明的紅光有機電致磷光材料金屬銥配合物以1-甲基-4-苯基酞嗪或其衍生物為環金屬配體主體結構，可在苯環的不同位置引入甲基，使金屬銥配合物具有適宜的紅光發光波長，同時甲基能產生一定的空間位阻效應，減少金屬原子間的直接作用，降低三重態激子的自淬滅幾率，而配合物中具有較大平面剛性的酞嗪基團使分子的振動減弱，從而分子的激發能不易因振動而以熱能形式釋放，且利于增加分子的共平面性，從而增大分子內電子的流動性，均利于磷光的產生；另一方面苯環上的甲基可能使發光波長紅移，利于得到高色純度的紅光，同時可以使配合物的HOMO能級下降，有利于空穴的注入，從而平衡有機電致發光器件中的電荷傳輸，提高器件的電致發光性能。

第二方面，本發明提供一種紅光有機電致磷光材料金屬銥配合物的制備方法，包括以下步驟：

（1）分別提供如下結構式表示的化合物A和化合物B：

其中，R為氫或甲基，化合物B為

在催化劑、堿溶液和有機溶劑的條件下，將化合物A和化合物B按摩爾比1:1~1:2混合后加熱進行Suzuki偶聯反應，得到環金屬配體，所述Suzuki偶聯反應的溫度為80~100℃，反應時間為5~10h，反應式為：