一种红光有机电致磷光材料及其制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种红光有机电致磷光材料及其制备方法、应用，属于有机光电材料领域。其中，本发明专利技术的红光有机电致磷光材料解决了现有酞嗪类三环金属铱配合物对掺杂浓度敏感，易发生浓度淬灭的问题；其制备步骤为：在氯代酞嗪衍生物中添加取代苯硼酸或取代苯硼酸酯，同时在碱、催化剂和溶剂的存在下反应一段时间得到酞嗪类配体；或者在取代二苯胺或取代咔唑中添加碱和溶剂，然后加入氯代酞嗪衍生物，反应一段时间得到酞嗪类配体；将得到的酞嗪类配体与铱原料、溶剂混合反应一段时间得到红光有机电致磷光材料。致磷光材料。致磷光材料。

【技术实现步骤摘要】
iridium complexes based on pyridazine and phthalazine derivatives with C^N＝N structure”(基于含C^N＝N结构的哒嗪和酞嗪衍生物铱配合物的合成、表征及电致发光性能)的文章；在《Inorganica Chimica Acta》2009年第362卷第14期，其又公开了一篇名为“Synthesis of a novel tris
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cyclometalated iridium(III)complex containing triarylamine unit and its application in OLEDs”(一个含三芳胺单元的新颖三环金属铱(Ⅲ)配合物的合成及其在有机电致发光器件中的应用)的文章。这七篇及其他文献都公开了酞嗪类三环金属铱配合物，这些配合物的发光颜色在橙光及深红光的范围，由于红光配合物相比绿光和蓝光材料的能隙小，配体共轭程度更大，因此更容易发生浓度淬灭，不易实现高的发光效率，事实上这些文献报道的最佳掺杂浓度通常不超过5％，明显低于一般铱配合物8％左右的掺杂浓度，说明存在较为严重的浓度淬灭现象。浓度淬灭严重的材料给电致发光器件带来的另外一个问题是，随着驱动电压的升高，效率滚降严重。同时，由于缺乏位阻基团的保护，这些材料的发光颜色会随浓度的变化而发生较大的变化，这就给器件的光色控制带来了较大困难，导致工艺的重现性差。因此降低材料的浓度淬灭率对红光铱配合物来说是非常重要的。降低材料浓度淬灭率的方法通常有高分子化、超支化以及位阻基团修饰三种途径。其中高分子化由于结构难以控制，提纯困难，通常器件效率较低；超支化则由于合成困难，成本高，难以产业化；位阻基团修饰是最为经济有效的方法。
[0004]例如，中国专利申请号201310037813.3、201310037703.7、201310037769.6分别公开了以下三种红光有机电致磷光材料金属铱配合物：
[0005][0006]以增加该金属铱配合物的空间位阻效应，从而减少金属原子间的直接作用，减少三重态激子的自淬灭现象，提高有机电致发光器件的发光效率。但是，这些专利保护的是二环金属铱配合物，从配合物的稳定性和发光效率来说通常要低于三环金属铱配合物。而且只有辅助配体有较大的位阻，环金属苯环上的甲基位阻非常小，酞嗪环上则没有位阻基团，由于位阻不全面，依然会存在较强的浓度淬灭，短板明显。本专利技术所制备的为稳定、效率高的三环金属铱配合物，位阻基团全面，而且大部分的位阻基团位阻面巨大，能在最大程度上降低浓度淬灭。
[0007]专利技术人也致力于位阻基团修饰红光磷光材料的研究。
[0008]中国专利申请号为201110068854.X，申请公开日为2011年9月14日的专利申请文件公开了以酞嗪衍生物为配体的铱配合物磷光材料及其制备方法。其铱配合物磷光材料结构如下：
[0009][0010]其中，Ar表示芳基、取代芳基、杂环芳基及取代杂环芳基；R可以是卤素原子、烷基、取代烷基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、芳香氨基、脂肪氨基或杂环取代基中的一种；L^Y可以是N
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COOH类、8
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羟基喹啉类、β
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二酮类、N^NH等其中的一种；N^N可以是联吡啶、联喹啉、1，10
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邻菲啰啉及其衍生物等；Z可以是六氟磷酸根、高氯酸根。通过本专利技术所提供的制备方法和所获得的以酞嗪衍生物为配体的双环或离子型铱配合物磷光电致发光器件有着很高的内外量子产率、发光亮度和稳定性。但是，该专利保护的为没有位阻基团的二环金属铱配合物，材料浓度淬灭明显。
[0011]又如，中国专利申请号为201710436528.7，申请公开日为2017年9月15日的专利申请文件公开了一种含烷基位阻基团的哒嗪类铱配合物及其制备方法和应用。该专利配合物中含有的二环烷基位阻基团，能有效降低铱配合物的浓度淬灭(CN 201710436528.7，Dalton Transactions，2018，47，12243
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12252.)。但是二环烷基一般通过狄尔斯
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阿尔德反应(Diels
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Alder reaction)通过多步反应引入，反应步骤长，成本高，且在不易引入到酞嗪类配体中。
[0012]因此，开发一种红光有机电致磷光材料及其制备方法、应用，是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0013]1.要解决的问题
[0014]针对现有的酞嗪类三环金属铱配合物浓度敏感的问题，本专利技术提供一种红光有机电致磷光材料，通过刚性位阻基团的修饰，在不引起明显非辐射跃迁的前提下(柔性基团能引起激发态能量以非辐射跃迁的形式损失，造成发光效率降低)，降低铱配合物分子之间的相互作用，使配合物的电致发光波长和效率对浓度和电压变化不敏感，同时调控配合物的载流子传输性能，提高铱配合物的电致发光效率。同时，本专利技术还提供了上述红光有机电致磷光材料的制备方法，其目的在于将刚性位阻基团引入酞嗪类三环金属铱配合物的相应位点上。后续，上述红光有机电致磷光材料作为有机电致发光器件的发光层材料具有应用价值。
[0015]2.技术方案
[0016]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0017]一种红光有机电致磷光材料，该类配合物的结构通式如图1所示的式(I)、式(II)、式(III)或式(IV)：
[0018][0019]式中，R1为氢原子、氟原子、含1～8个碳原子的烷基或氟代烷基中的一种；R2为取代苯基(取代基为氢原子、氟原子、含1～8个碳原子的烷基或氟代烷基)、取代咔唑基或取代二苯胺基(取代基为氢原子、含1～8个碳原子的烷基或氟代烷基)中的一种；R3为取代苯基(取代基为氢原子、氟原子、含1～8个碳原子的烷基或氟代烷基)、取代咔唑基或取代二苯胺基(取代基为氢原子、含1～8个碳原子的烷基或氟代烷基)中的一种；R4为氢原子、含1～8个碳原子的烷基或氟代烷基中的一种。
[0020]进一步地，该磷光材料的发光波长为590纳米
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650纳米。
[0021]一种上述红光有机电致磷光材料的制备方法，步骤为：
[0022](1)当R2为取代苯基时，将1
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氯酞嗪衍生物、取代苯硼酸或取代苯硼酸酯、碱A、催化剂A和溶剂A加入到反应体系中，氮气保护下，50～150℃，反应2～24小时，得到酞嗪类配体；
[0023](2)当R2为取代二苯胺或取代咔唑时，在取代二苯胺或取代咔唑中添加碱B和溶剂B，然后加入1
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氯酞嗪衍生物，氮气保护下，0～180℃，反应2～24小时，得到酞嗪类配体，其中1
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氯酞嗪衍生物与取代二苯胺或取代咔唑的摩尔比为1:(1～5)；
[0024](3)步骤(1)或(2)得到的酞嗪类配体与铱原料、溶剂C混合，氮气保护下50～200℃反应10～36小时，得到红光有机电致磷光材料。
[0025]更进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红光有机电致磷光材料，其特征在于：该磷光材料的结构通式如式(I)：式中，R1为氢原子、氟原子、含1～8个碳原子的烷基或氟代烷基；R2为取代苯基、取代咔唑基或取代二苯胺基，取代苯基中的取代基为氢原子、氟原子、含1～8个碳原子的烷基或氟代烷基，取代咔唑基或取代二苯胺基中的取代基为氢原子、含1～8个碳原子的烷基或氟代烷基。2.根据权利要求1所述的一种红光有机电致磷光材料，其特征在于：该磷光材料的发光波长为590纳米
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650纳米。3.一种权利要求1所述红光有机电致磷光材料的制备方法，其特征在于：步骤为：(1)当R2为取代苯基时，在1
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氯酞嗪衍生物中添加取代苯硼酸或取代苯硼酸酯，同时在碱A、催化剂A和溶剂A的存在下反应一段时间得到酞嗪类配体；(2)当R2为取代二苯胺或取代咔唑时，在取代二苯胺或取代咔唑中添加碱B和溶剂B，然后加入1
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氯酞嗪衍生物，反应一段时间得到酞嗪类配体；(3)将步骤(1)或(2)得到的酞嗪类配体与铱原料、溶剂C混合反应一段时间得到红光有机电致磷光材料。4.根据权利要求3所述一种红光有机电致磷光材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，反应体系中各物料的摩尔份数为：其中，所述的碱A包括碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、醋酸钠、醋酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种及以上的混合物；所述的溶剂A包括四氢呋喃、1,4
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二氧六环、N,N
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二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙醇、甲醇、水、苯、甲苯、二甲苯中的一种或两种及以上的混合物；所述的催化剂A包括醋酸钯、Pd(PPh3)4、Pd(PPh3)2Cl2或Pd(dppf)Cl...

【专利技术属性】
技术研发人员：童碧海，王英杰，付天凌，田勇攀，姚永林，樊友其，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：