有机电致发光材料及其制备方法与有机电致发光器件技术

技术编号:11385891 阅读:91 留言:0更新日期:2015-05-01 13:41
本发明专利技术提供一种有机电致发光材料及其制备方法与有机电致发光器件。本发明专利技术提出具有下述通式(P)的有机电致发光材料:其中,R1为氢原子、C1~20直链烷基、C1~20支链烷基、C1~20直链烷氧基或C1~20支链烷氧基;R2为氢原子或叔丁基。本发明专利技术所述的有机电致发光材料以2-(2′,6′-二氟吡啶-3′-基)嘧啶为环金属配体,以3-三氟甲基-5-(吡啶-2′-基)吡唑或3-三氟甲基-5-(4′-叔丁基吡啶-2′-基)吡唑为辅助配体,合成一种蓝光有机电致发光材料铱金属异配型配合物,并通过在环金属配体的嘧啶环上引入烷基或烷氧基链的化学修饰来实现对材料发光颜色的调节,从而获得高发光效率的磷光发射。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磷光材料领域,尤其涉及一种有机电致发光材料。本专利技术还涉及该有机电致发光材料的制备方法与其在有机电致发光器件中的应用。
技术介绍
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。早期由于有机电致发光器件的驱动电压过高、发光效率很低等原因而使得对有机电致发光的研究处于停滞状态。直到1987年,美国柯达公司的Tang等人专利技术了以8-羟基喹啉铝(Alq3)为发光材料,与芳香族二胺制成均匀致密的高质量薄膜,制得了低工作电压、高亮度、高效率的有机电致发光器件,开启了对有机电致发光材料研究的新序幕。但由于受到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。1997年,Forrest等发现磷光电致发光现象,有机电致发光材料的内量子效率突破了25%的限制,使有机电致发光材料的研究进入另一个新时期。在随后的研究中,小分子掺杂型过渡金属的配合物成了人们的研究重点,如铱、钌、铂等的配合物。这类配合物的优点在于它们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。而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。与红光和绿光材料相比,蓝光材料的发展相对而言较滞后,提高蓝光材料的效率和色纯度就成了人们研究的突破点。HolmesRJ,ForrestSR等人在App.Phys.Lett.,2003,82(15):2422-2424文章中公开了双[2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶-N,C2′](2-吡啶甲酰)合铱[FIrpic],是目前报道最多,也是综合性能最好的蓝光有机电致发光材料,结构式如下所示:虽然人们对FIrpic类OLED结构进行了各种优化,器件性能也得到了很大的提高,但FIrpic最大的弱点就是所发的蓝光为天蓝色,蓝光色纯度欠佳,制作的各OLED器件的CIE在(0.13~0.17,0.29~0.39)间变化,这与标准蓝光CIE(0.137,0.084)间有很大的差距。FIrpic之后,一系列以强场强辅助配体的异配型铱配合物蓝色磷光材料被研发出来。2012年,德国明斯特大学的Cheng-HanYang等人在Chem.Mater.2012,24,3684-3695文中报道了一系列以3-三氟甲基-5-(吡啶-2′-基)吡唑或3-三氟甲基-5-(4′-叔丁基吡啶-2′-基)吡唑为辅助配体的蓝色磷光铱配合物发光材料。所有的材料在室温下不论是在溶液中还是薄膜状态下均展现出高效真正蓝色磷光,最大发射波长均约为440nm,磷光量子效率分别为0.77~0.87和0.62~0.93。因此,强场强辅助配体3-三氟甲基-5-(吡啶-2′-基)吡唑或3-三氟甲基-5-(4′-叔丁基吡啶-2′-基)吡唑的引入能有效地蓝移了材料的发光波长,蓝光色纯度较高,成为异配型蓝色磷光铱配合物发光材料的辅助配体之一。2009年,韩国的YoungjinKang等人报道了一种联吡啶为环金属配体主体结构的含铱配合物蓝色磷光材料—三(2′,6′-二氟-2,3′-联吡啶-N,C4′)合铱Ir(dfpypy)3[Inorg.Chem.2009,48,1030-1037.],因为直接采用N原子来替换苯环上的CH,N的电负性强于C,导致材料的HOMO能级进一步下降,发光波长蓝移。其CH2Cl2溶液在室温下的最大发光波长达到438nm,磷光量子效率ΦPL达到0.71,色坐标值CIE为(0.14,0.12),x,y值均<0.15。在主配体中采用N替换苯环上的CH成为获得新型高色纯度蓝光磷光材料的有效方法。人们对有机电致发光材料铱金属配合物的研究一直在深入,但在蓝光磷光材料的发光色纯度、发光效率以及器件的效率衰减等方面存在瓶颈问题。因此,研发出高色纯度的蓝色磷光有机电致发光材料成为拓展蓝光材料研究领域的一大趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术存在的问题和不足,提供一种有机电致发光材料及其制备方法与有机电致发光器件。本专利技术提供一种具有下述通式(P)的有机电致发光材料:其中,R1为氢原子、C1~20直链烷基、C1~20支链烷基、C1~20直链烷氧基或C1~20支链烷氧基;R2为氢原子或叔丁基。进一步地,所述R1定位于其所在嘧啶的4-或5-位。本专利技术还提供上述有机电致发光材料的制备方法,该方法包括以下步骤:(e)提供如下化合物A和化合物B:所述化合物A为所述化合物B为(f)在惰性气体氛围下,将所述化合物A与所述化合物B按照1:2.5~1:4的摩尔比加入由体积比为3:1的反应溶剂和乙醇组成的混合溶剂中,于回流温度下进行配体交换反应,分离提纯反应液,得到下述通式(P)的有机电致发光材料:其中,R1为氢原子、C1~20直链烷基、C1~20支链烷基、C1~20直链烷氧基或C1~20支链烷氧基;R2为氢原子或叔丁基。在步骤(b)中,所述反应溶剂为1,2-二氯乙烷、二氯甲烷或三氯甲烷。所述化合物A在所述混合溶剂中的浓度范围为0.01~0.0167mol/L。进一步地,所述化合物A采用如下步骤制得:(c)提供如下化合物C和化合物D:所述化合物C为所述化合物D为三水合三氯化铱,其中,R1为氢原子、C1~20直链烷基、C1~20支链烷基、C1~20直链烷氧基或C1~20支链烷氧基;(d)在惰性气体氛围下,将所述化合物C与所述化合物D按照2:1~4:1的摩尔比加入2-乙氧基乙醇水溶液中,其中,2-乙氧基乙醇与水的体积比为3:1,所述化合物D在所述2-乙氧基乙醇水溶液中的浓度范围为0.167~0.05mol/L,加热至回流状态下搅拌反应24h,得所述化合物A。进一步地,所述化合物C采用如下步骤制得:(a)提供如下化合物E和化合物F;所述化合物E为所述化合物F为2,6-二氟吡啶-3-硼酸,其中,R1为氢原子、C1~20直链烷基、C1~20支链烷基、C1~20直链烷氧基或C1~20支链烷氧基。(b)在惰性气体氛围下,将钯催化剂、摩尔比为1:1~1:1.5的所述化合物E与所述化合物F溶于有机溶剂中,然后滴加碱溶液再加热至85~100℃温度下Suzuki偶联反应8~15h,冷却至室温后,分离提纯,得到所述化合物C。进一步地,所述钯催化剂为双氯二(三苯基磷)合钯或四(三苯基磷)合钯,所述碱溶液为碳酸钾溶液或碳酸钠溶液,所述有机溶剂为甲苯溶液或N,N-二甲基甲酰胺溶液。进一步地,所述钯催化剂与所述化合物E的摩尔比为0.03~0.05:1;所述碱溶液中的碱溶质与所述化合物E的摩尔比为1~3:1。本专利技术还提出一种有机电致发光器件,包括阳极、功能层、发光层和阴极,其特征在于,所述发光层的材质为上述的有机电致发光材料。与现有技术相比,本专利技术的有机电致发光材料及其制备方法与有机电致发光器件,存在以下的优点:该有机电致发光材料是以2-(2′,6′-二氟吡啶-3′-基)嘧啶为环金属配体、以3-三氟甲基-5-(吡啶-2′-基)吡唑或3-三氟甲基-5-(4′-叔丁基吡啶-2′-基)吡唑为辅助本文档来自技高网
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【技术保护点】
具有下述通式(P)的有机电致发光材料:其中,R1为氢原子、C1~20直链烷基、C1~20支链烷基、C1~20直链烷氧基或C1~20支链烷氧基;R2为氢原子或叔丁基。

【技术特征摘要】
1.具有下述通式(P)的有机电致发光材料:其中,R1为氢原子、C1~20直链烷基、C1~20支链烷基、C1~20直链烷氧基或C1~20支链烷氧基;R2为氢原子或叔丁基。2.如权利要求1所述的有机电致发光材料,其特征在于,所述R1定位于其所在嘧啶的4-或5-位。3.一种有机电致发光材料的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:(e)提供如下化合物A和化合物B:所述化合物A为所述化合物B为(f)在惰性气体氛围下,将所述化合物A与所述化合物B按照1:2.5~1:4的摩尔比加入由体积比为3:1的反应溶剂和乙醇组成的混合溶剂中,于回流温度下进行配体交换反应,分离提纯反应液,得到下述通式(P)的有机电致发光材料:其中,R1为氢原子、C1~20直链烷基、C1~20支链烷基、C1~20直链烷氧基或C1~20支链烷氧基;R2为氢原子或叔丁基。4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,在步骤(f)中,所述反应溶剂为1,2-
\t二氯乙烷、二氯甲烷或三氯甲烷。5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,在步骤(f)中,所述化合物A在所述混合溶剂中的浓度范围为0.01~0.0167mol/L。6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述化合物A采用如下步骤制得:(c)提供如下化合物C和化合物D:所述化合物C为所述化合物D为三水合三氯化铱,其中,R1为氢原子、C1~20直链烷基、C1~20支链烷基、C1~20直链烷氧基或C1~20支链烷氧...

【专利技术属性】
技术研发人员:周明杰王平张娟娟冯小明
申请(专利权)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
类型:发明
国别省市:广东;44

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