一种铱配合有机电致发光材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种铱配合有机电致发光材料及其制备方法与应用，该发光材料的结构通式如化学式1所示：

【技术实现步骤摘要】
一种铱配合有机电致发光材料及其制备方法与应用
本专利技术涉及有机光电材料领域，具体涉及一种铱配合有机电致发光材料及其制备方法与应用。
技术介绍
有机电致发光技术是最新一代显示技术，由有机发光材料制备成的发光设备外形上具有轻、薄、柔等优势，尤其可制备成柔性设备是其它发光材料无法与之相比的优点。在过去的十年中，该技术已经在走向商业化的道路上取得了一定成果，例如，有机电致发光二极管(OLED)已经在智能手机、电视机和数码相机的先进显示器中得到应用。有机电致发光材料是构成电致发光器件的核心和基础。新材料的开发是推动电致发光技术不断进步的源动力。对原有材料制备和器件优化也是现在有机电致发光产业的研究热点。传统的OLED可以分为荧光类和磷光类。作为发光材料，由从每个电极注入的电子和空穴的重组而形成激子。单线态激子发射荧光，三线态激子发射磷光。发射荧光的单线态激子具有25％的形成可能性，而发射磷光的三线态激子具有75％的形成可能性。因此，与单线态激子相比，三线态激子提供更大的发光效率。在这样的磷光材料中，红色磷光材料比荧光材料可以具有更大的发光效率。因此，作为提高有机电致发光器件的效率的重要因素，红色磷光材料正在被广泛研究。但磷光材料在降低材料制备工艺成本、提高材料的基本光电性能，以及提高材料在器件集成后使用寿命等方面，现有技术还有待于改进和发展。因此，研发一种制备工艺成本低，光电性能高，以及材料在器件集成后使用寿命长的有机铱金属配合物及其制备方法和应用是本领域人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
<br>本专利技术的第一个目的在于提供一种铱配合有机电致发光材料，该发光材料是一种新型结构的铱金属配合物，通过选择特定的杂环的配体结合，调节化合物的物理性质，得到的有机金属化合物在用于有机电致发光器件后，使得器件的驱动电压降低，发光效率以及寿命显著提高。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种铱配合有机电致发光材料，该发光材料的结构通式如化学式1所示：其中，X1～X6中至少有一个为N；R1表示单、二取代基；R2表示单取代基；R3表示单、二、三、四取代基；R4表示单、二、三、四取代基；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7各自独立地表示：氢、氘、卤素、氰基、亚磺酰基、磺酰基、取代或非取代的烷基、取代或非取代的芳基、取代或非取代的杂芳基。进一步，上述R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7各自独立地表示：取代或非取代的C1-C30烷基、取代或非取代的C6-C20芳基、取代或非取代的C4-C12杂芳基，所述烷基为直链烷基、支链烷基或环烷基。进一步，所述烷基为C1-C8烷基，包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基；所述杂芳基为包括一到三个杂原子的单环杂芳香族基团，包括吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、噁唑、噻唑、三唑、吡唑、吡啶、吡嗪、嘧啶；或，所述杂芳基为具有其中两个原子为两个邻接环共用的两个或更多个环的多环系统，其中两个或更多个环中的至少一环为杂芳基，其它环为环烷基、环烯基、芳基、杂环烷基、杂芳基中的任一种，两个原子各自独立的表示碳原子或杂原子。进一步，所述卤素为氟、氯、溴、碘中的任一种。更进一步，所述杂芳基中的杂原子为N、O、S、P、B、Si、Se、Ge中的任一种；优选为N、O、S。更进一步，所述R1～R7各自独立地表示以下取代基团组成的群组：其中为连接位置。更进一步，所述铱配合有机电致发光材料选自以下结构中的任意一种：本专利技术的第二个目的在于提供一种铱配合有机电致发光材料的制备方法，化学式1所示的铱配合有机电致发光材料的合成路线为：制备方法具体包括以下步骤：(1)在氮气保护下，将化合物A与三水合三氯化铱混合后加入乙二醇乙醚水溶液加热至回流，得桥联配体B；(2)在氮气保护下，将桥联配体B与化合物C混合后加入乙二醇乙醚和碳酸钾加热搅拌，得如化学式1所示的有机电致发光材料。进一步，步骤(1)中，化合物A与三水合三氯化铱的摩尔比为3：1，乙二醇乙醚水溶液中水和乙二醇乙醚的体积比3:1，乙二醇乙醚水溶液的体积与化合物A质量的比为30mL/g，回流时间为24h；步骤(2)中，化合物C与桥联配体B的摩尔比为3：1，化合物B、化合物C和碳酸钾质量比为1：3：10，加热温度为120℃，搅拌时间为24h。本专利技术的第三个目的在于提供一种化学式1所示的铱配合有机电致发光材料在制备有机电致发光器件中的应用。本专利技术的第四个目的在于提供一种有机电致发光器件,包括依次蒸镀的第一电极、有机电致发光材料层、第二电极；其中，所述有机电致发光材料层包括化学式1所示的铱配合有机电致发光材料。进一步，阳极材料为金属或其合金、金属氧化物、金属和氧化物的混合物、导电聚合物中的任一种；其中，金属或其合金为钒、铬、铜、锌、金或其合金中的任一种；金属氧化物为氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)中的任一种；金属和氧化物的混合物为Al和ZnO的混合物或Sb和SnO2的混合物；导电聚合物为聚(3-甲基噻吩)、聚[3，4-(乙烯-1，2-二氧)噻吩](PEDOT)、聚吡咯、聚苯胺中的任一种；阴极材料为金属、金属合金、多层结构材料中的任一种；其中，金属或其合金为镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡、铅，或其合金；多层结构材料为LiF/Al或LiO2/Al。所述有机电致发光材料层包括依次蒸镀的空穴注入层、空穴传输层、既具备空穴注入又具备空穴传输技能层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、既具备电子传输又具备电子注入技能层中的一层或几层，且至少其中一层包括化学式1所示的铱配合有机电致发光材料。更进一步，空穴注入层材料为金属卟啉、低聚噻吩、基于芳基胺的有机材料、基于六腈六氮杂苯并菲的有机材料、基于喹吖啶酮的有机材料、基于苝的有机材料、蒽醌、以及基于聚苯胺、基于聚噻吩的导电聚合物中的任一种；空穴传输层的材料为基于芳基胺的有机材料、导电聚合物、同时具有共轭部分和非共轭部分的嵌段共聚物中的任一种；电子阻挡层设置于空穴传输层与发光层之间，电子阻挡层材料为芳基胺的有机材料；发光层包括主体材料和掺杂材料，主体材料包括荧光主体和磷光主体，主体材料为稠合芳族环衍生物或含杂环的化合物；掺杂材料包括化学式1所示的铱配合有机电致发光材料，所述主体材料与掺杂材料的混合比例为90-99.5:0.5-10；空穴阻挡层设置在电子传输层与发光层之间，空穴阻挡层的材料为基于三嗪的化合物；电子传输的材料为8-羟基喹啉的Al配合物、包含Alq3的配合物、有机自由基化合物、羟基黄酮-金属配合物，电子传输层的厚度为1nm至50nm；电子注入层的材料为芴酮、蒽醌二甲烷、联苯醌、噻喃二氧化物、唑、二唑、三唑、咪唑、苝四羧酸、亚芴基甲烷、蒽酮等及其衍生物，金属配合物，含氮5元环衍生物中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铱配合有机电致发光材料，其特征在在于，该发光材料的结构通式如化学式1所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种铱配合有机电致发光材料，其特征在在于，该发光材料的结构通式如化学式1所示：



其中，X1～X6中至少有一个为N；R1表示单、二取代基；R2表示单取代基；R3表示单、二、三、四取代基；R4表示单、二、三、四取代基；
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7各自独立地表示：氢、氘、卤素、氰基、亚磺酰基、磺酰基、取代或非取代的烷基、取代或非取代的芳基、取代或非取代的杂芳基。


2.根据权利要求1所述的一种铱配合有机电致发光材料，其特征在在于，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7各自独立地表示：取代或非取代的C1-C30烷基、取代或非取代的C6-C20芳基、取代或非取代的C4-C12杂芳基，所述烷基为直链烷基、支链烷基或环烷基；所述卤素为氟、氯、溴、碘中的任一种；所述杂芳基中的杂原子为N、O、S、P、B、Si、Se、Ge中的任一种。


3.根据权利要求1或2所述的一种铱配合有机电致发光材料，其特征在在于，所述烷基为C1-C8烷基，包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基；所述杂芳基为包括一到三个杂原子的单环杂芳香族基团，包括吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、噁唑、噻唑、三唑、吡唑、吡啶、吡嗪、嘧啶；或，所述杂芳基为具有其中两个原子为两个邻接环共用的两个或更多个环的多环系统，其中两个或更多个环中的至少一环为杂芳基，其它环为环烷基、环烯基、芳基、杂环烷基、杂芳基中的任一种，两个原子各自独立的表示碳原子或杂原子；所述杂芳基中的杂原子为为N、O、S。


4.根据权利要求1或2所述的一种铱配合有机电致发光材料，其特征在在于，所述R1～R7各自独立地表示以下取代基团组成的群组：



其中为连接位置。


5.根据权利要求1所述的一种铱配合有机电致发光材料，其特征在在于，所述铱配合有机电致发光材料选自以下结构中的任意一种：























6.权利要求1所述的一种铱配合有机电致发光材料的制备方法，其特征在于，
合成路线为：



制备方法具体包括以下步骤：
(1)在氮气保护下，将化合物A与三水合三氯化铱混合后加入乙二醇乙醚水溶液加热至回流，得桥联配体B；
(2)在氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，谢星冰，李明，李建行，李猛，李国强，马晓宇，
申请(专利权)人：吉林奥来德光电材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22