[發明專利]有機銥金屬配合物及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201310574699.8
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN104628780A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 周明杰;王平;張娟娟;馮小明
• 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: C07F15/00
• 分類號: C07F15/00;C09K11/06;H01L51/54
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于有機電致發光材料領域，尤其涉及一種有機銥金屬配合物及其制備方法和應用。

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。

為了使器件得到全彩顯示，一般必須同時得到性能優異的紅光、綠光和藍光材料。總的來說，藍色磷光材料的發展總是落后于紅光和綠光，就單從色純度這一指標來說，藍色磷光材料至今很少能做到像深紅光和深綠光的色純度。為了制造出令人滿意的白光OLED，目前選用的還是以天藍光的磷光材料為主，如雙[2-(4',6'-二氟苯基)吡啶-N,C²'](2-吡啶甲酸)合銥[FIrpic]。在此條件的限制下，為了使器件得到全彩顯示，這就要求所搭配的紅色磷光材料要接于飽和紅的深紅色才可以。但是，目前的紅光磷光有機電致發光材料的色純度不高，因此，研發出高色純度的紅光磷光有機電致發光材料仍為OLED研究領域的一大難點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種有機銥金屬配合物，旨在解決現有紅光磷光有機電致發光材料的紅光色純度低的技術問題。

本發明的另一目的在于提供一種產率高，易于操作和控制的有機銥金屬配合物制備方法。

本發明的又一目的在于提供上述有機銥金屬配合物的應用。

本發明是這樣實現的，一種有機銥金屬配合物，其結構通式如下所示：

其中，R為芳香基團。

以及，一種有機銥金屬配合物的制備方法，包括下述步驟：

提供如下結構通式的化合物A；

在無氧環境中，將所述化合物A與水合三氯化銥在反應溶劑中進行加熱反應，生成如下結構通式的含銥氯橋二聚物B；

在無氧環境中，將上述含銥氯橋二聚物B與輔助配體源2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮在含堿性催化劑的反應溶劑中進行加熱反應，純化，得到如下結構通式為（Ⅰ）的有機銥金屬配合物，

其中，化合物A、B和式（Ⅰ）中，R為芳香基團。

以及，上述有機銥金屬配合物在有機電致發光器件、EL冷光片或電化學池發光器件中的應用。

本發明提供的有機銥金屬配合物，以1-(9'-取代芴-2'-基)異喹啉為環金屬配體主體結構，以2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮為輔助配體，賦予了該有機銥金屬配合物高的紅光色純度和發光效率。首先，該有機銥金屬配合物結構中含有異喹啉環結構，能夠保證材料在紅光波段發光，是紅色磷光發光材料的環金屬主配體的優良結構之選。且該有機銥金屬配合物結構中的異喹啉與芴環結構，均擁有大平面剛性的大體積共軛環，有利于減少因分子間相互作用力而形成的堆積，從而減少自淬滅，使發光效率提高。其次，本發明所述有機銥金屬配合物中，所述異喹啉環和芴環分別控制有機銥金屬配合物的LUMO能級和HOMO能級，而通過在環金屬配體1-(芴-2'-基)異喹啉中芴環的9-C位上引入大體積芳香基團的化學修飾方法，可以影響LUMO和HOMO之間的能級差，從而實現對材料發光顏色的調節，獲得不同紅色發光波長的磷光發射，提高紅光發射材料的光純度。且芳香基團的大體積特性和平面剛性能產生較大的空間位阻效應，從而減少金屬原子間的直接作用，進一步減少三重態激子的自淬滅現象，提高材料的發光效率。此外，輔助配體2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮的引入，能有效改善材料的蒸鍍性能，增加其成膜性并提高器件的穩定性。