[發明專利]一種含碟烯基磷光銥配合物及其制備方法和電致發光器件

有效

• 申請號: 201710347452.0
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107033190B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 童碧海;胡偉康;馬秀芳;周世雄;梅群波;徐靖宇;時鵬;胡旭成;姜毅
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C07F15/00
• 分類號: C07F15/00;C09K11/06;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 郭大美

本發明公開了一種含碟烯基磷光銥配合物及其制備方法和電致發光器件，屬于有機光電材料領域。將1?醛基三碟烯溶于干燥的有機溶劑中，在惰性氣體保護、催化劑存在的條件下與鄰氨基化合物進行縮合反應，得到含碟烯結構的環金屬化配體。將IrCl₃溶于水中，加入含碟烯結構的環金屬化配體和有機溶劑，惰性氣體保護攪拌，得銥的二氯橋中間體。將銥的二氯橋中間體溶于有機溶劑中，與相應的輔助配體(L^X)在堿的作用下氮氣保護攪拌，得含碟烯基銥配合物。針對現有技術的碟烯基銥配合物不適合于在有機電致發光器件中應用的問題，本發明以碟烯包裹的磷光材料，并將其作為摻雜于OLED器件的發光層，可以實現摻雜濃度高，光譜穩定性好，效率高的效果。

技術領域

本發明屬于有機光電材料領域，尤其涉及一種含碟烯基磷光銥配合物及其制備方法和電致發光器件。

背景技術

有機電致發光器件(Organic Light-emitting Diodes，OLEDs)與液晶顯示相比，具有驅動電壓低、發光亮度和效率高、發光視角寬、響應速度快、器件厚度小、可柔性顯示等眾多優點，在信息顯示和固態照明等領域有著巨大的應用前景，被譽為下一代“明星”平板顯示技術。

根據自旋統計規律，有機電致發光材料中電熒光器件的最高內量子效率的上限為25％，這造成了有機電熒光器件的發光效率的徘徊不前，最大外量子效率只能達到5％左右。而近年來在有機電致發光材料研究上最具突破性的發展之一是對電激發磷光現象的發現，這些磷光材料主要包括一些重金屬配合物，如鋨、鉑、銥的配合物，由于存在強烈的自旋軌道偶合，使得其配合物的單重態激子和三重態激子混雜。進而使得電致磷光可以不受自旋統計規律的影響，最大量子效率可達100％。因此，對這種可明顯提高器件外量子效率的重金屬配合物的研究具有重要基礎理論意義的和巨大的實用價值。環金屬銥配合物由于其相對較短的激發態壽命、高的發光量子效率、優異的發光顏色可調性以及易于制備的特點，被廣泛應用于有機電致發光領域。

通常磷光材料自身的聚集會引起發光減弱，也就是通常所說的濃度淬滅效應。為了防止這些問題，銥配合物應用于器件時一般以低濃度摻雜到主體之中，目前絕大多數高效磷光 OLEDs都是在較低的摻雜濃度(＜10％)下實現的。但是這就使得器件的制備很繁瑣且重復性差，器件的光色穩定性和長效性能都會受到影響，增加了產業化生產的難度和成本。因此設計合成在很寬的摻雜濃度范圍內，甚至在非摻雜的器件結構中都能實現高性能(低驅動電壓、高亮度、高效率)磷光發射的新型材料體系，無論對促進實驗室基礎研究還是對提高未來產業化的生產效率都有著深遠的意義。通過超支化或在銥配合物配體上增加阻隔基團可以降低磷光淬滅，進而達到以上目的。其中超支化銥配合物的合成比較復雜，而且過多超支化也會因為空穴和電子不能在銥核上復合而使器件效率較低。而在銥配合物配體上增加緊湊的阻隔基團則是一種更為簡便有效的方法，其中引入剛性、非共軛、同時具有大空間位阻的官能團的設計最為有效。現有技術中在銥配合物上引入了立體位阻的派烯結構，剛性的咔唑作為銥配合物的阻隔基團，用二苯胺作為銥配合物的阻隔基團，立體位阻芳基硅烷作為樹枝合成銥配合物或在配體上緊密地接上一個具有很大立體位阻的多芳基，摻雜器件的最大流明效率為49.8cd A^-1。總體而言，由于大部分位阻的剛性不夠或者間隔的空間不夠，能真正用于高效非摻雜有機電致發光器件的還不多。

三蝶烯(Triptycene)是由三個苯環通過橋頭碳原子之間相互鉸鏈而成的五環化合物，具有獨特的結構特點(一般的阻隔基團是單鍵連接，而三蝶烯是雙鍵連接)和豐富的反應性能，在分子機器、材料化學、超分子化學以及有機催化等很多領域引起了人們越來越多的關注。特別是這種獨特的三位剛性結構中，三個芳環是通過飽和碳原子相連，彼此沒有形成共軛，位阻面更大，能夠抵御外界的接觸，三個芳環能形成巨大的立障空間。如果能將該結構融于銥配合物的設計合成中將會帶來諸多優點，非常契合高效率銥配合物的特點。目前文獻中也有關于碟烯基銥配合物的報道(ACS Catal.2014，4，3411-3420，Inorg.Chem.2013，52， 8653-8664)，但是，這些配合物要么沒有發光性能，要么就是離子型的，不適合于在有機電致發光中應用。