[發明專利]有機電致磷光材料及其制備方法與有機電致發光器件

在審

• 申請號: 201310572216.0
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN104629746A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 周明杰;王平;張娟娟;黃輝
• 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: 深圳市隆天聯鼎知識產權代理有限公司 44232
• 代理人: 劉抗美;劉耿

技術領域

本發明涉及磷光材料領域，尤其涉及一種有機電致磷光材料。本發明還涉及該有機電致磷光材料的制備方法與其在有機電致發光器件中的應用。

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。早期由于有機電致發光器件的驅動電壓過高、發光效率很低等原因而使得對有機電致發光器件的研究處于停滯狀態。直到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，制得了低工作電壓、高亮度、高效率的有機電致發光器件，開啟了對有機電致發光材料研究的新序幕。但由于受到自旋統計理論的限制，熒光材料的理論內量子效率極限僅為25%，如何充分利用其余75%的磷光來實現更高的發光效率成了此后該領域中的熱點研究方向。1997年，Forrest等發現磷光電致發光現象，有機電致發光材料的內量子效率突破了25%的限制，使有機電致發光材料的研究進入另一個新時期。

在隨后的研究中，小分子摻雜型過渡金屬的配合物成了人們的研究重點，如銥、釕、鉑等的配合物。這類配合物的優點在于它們能從自身的三線態獲得很高的發射能量，而其中金屬銥(III)化合物，由于穩定性好，在合成過程中反應條件溫和，且具有很高的電致發光性能，在隨后的研究過程中一直占著主導地位。

為了使有機電致發光器件得到全彩顯示，一般必須同時具備性能優異的紅光、綠光和藍光有機電致發光材料。綠色磷光材料是研究得最早，也是發展得最為成熟的一類材料。三(2-苯基吡啶-N,C²’)合銥(Ir(ppy)₃)（結構式如下）作為最早發現的綠光磷光材料之一，Forrest和Thompson團隊于1999年首次將其應用在有機電致發光器件中就獲得了最大外量子效率為8%(28cd/A)、最大流明效率為31lm/W和最大發光亮度為100000cd/m²的良好發光性能[Appl.Phys.Lett.,1999,75(1):4-7.]。2001年Forrest和Thompson團隊又首次報道了雙(2-苯基吡啶-N,C²’)(乙酰丙酮)合銥((ppy)₂Ir(acac))（結構式如下）的器件性能：最大外量子效率為12%，最大流明效率可達38lm/W[Inorg.Chem.,40,1704(2001).J.Am.Chem.Soc.,123,4304(2001).]。此后，這兩種綠光材料制作的OLED的最大外量子效率和最大流明效率屢屢被打破記錄，是綠色磷光發光材料中的明星分子，現早已達到實用產品要求。雖然Ir(ppy)₃和(ppy)₂Ir(acac)已達到實用要求，但每年仍有許多新型綠光磷光材料被研發出來。這在一定意義上來說壯大了磷光發光材料的研究領域。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新的有機電致磷光材料及其制備方法與有機電致發光器件。針對上述目的，本發明提供一種具有下述通式（P）的有機電致磷光材料：

其中，Ar為萘基或蒽基。

進一步地，所述Ar的1-或2-位C連于所述有機電致磷光材料中的咪唑并[1,2-a]吡啶的2-位C上。

本發明還提出一種有機電致磷光材料的制備方法，該方法包括以下步驟：

（e）提供如下化合物E和化合物F：

所述化合物E為所述化合物F為

（f）在惰性氣體氛圍下，將摩爾比為1.5～2.5:1的所述化合物E和所述化合物F、堿催化劑以及乙酰丙酮溶于反應溶劑中，于回流溫度下進行攪拌24～28h，分離提純反應液，得到下述通式(P)的有機電致磷光材料：

其中，Ar為萘基或蒽基。

進一步地，在所述步驟（f）中，所述堿催化劑為碳酸鉀或碳酸鈉，所述反應溶劑為2-乙氧基乙醇或2-甲氧基乙醇，所述乙酰丙酮在所述反應溶劑中的濃度范圍為0.15～0.25mol/L。

進一步地，所述化合物E采用如下步驟制得：

（c）提供如下化合物C和化合物D：

所述化合物C為所述化合物D為三水合三氯化銥，

其中，Ar為萘基或蒽基，所述Ar的1-或2-位C連于所述化合物C的2-位C上；