一种红光铱配合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了铱配合物及其制备方法和有机发光器件，所述铱配合物的化学结构式如下所示：其中，所述环A选自三个或者更多个单环基团彼此稠合的C

【技术实现步骤摘要】
一种红光铱配合物及其应用


[0001]本专利技术涉及有机电致发光
，具体涉及一种稠环、环烷基的红光铱配合物及其在有机电致发光器件上的应用。

技术介绍

[0002]有机电致发光器件(OLEDs)为在两个金属电极之间通过旋涂或者真空蒸镀沉积一层有机材料制备而成的器件，早在1963年，Pope等人发表了一篇关于蒽单晶电致发光的文章，但是由于需要很高的驱动电压(>300V)，使得蒽单晶的研究工作仍处于基础研究水平，无法用于商业化的电子设备。到1987年，美国柯达公司的Tang和Van Slyke开发出三明治结构的有机电致发光器件，使用8
‑
羟基喹啉铝(Alq3)作为电子传输层和发光层，芳香族二胺作为空穴传输层。器件工作电压小于10V，亮度超过1000cd m
‑2(Tang,C.W., VanSlyke,S.A.(1989).Organic Electroluminescent Diodes.In:Shionoya,S.,Kobayashi,H. (eds)Electroluminescence.Springer Proceedings in Physics,vol 38.Springer,Berlin, Heidelberg.)，这一突破性的研究引发了OLED里程碑式发展。至此，由于有机发光器件具有结构简单、响应速度快、省电、色域广、对比高等优点，已经广泛应用在手机、电脑等平板显示器上。
[0003]经典的三层有机电致发光器件包含空穴传输层、发光层和电子传输层。由阳极产生的空穴经空穴传输层跟由阴极产生的电子经电子传输层结合在发光层形成激子，而后发光。有机电致发光器件可以根据需要通过改变发光层的材料来调节发射各种需要的光。
[0004]由于注入的载流子是半自旋粒子，重组产生的激发态的自旋多重度由自旋统计所决定，即有25％的激子为单重激发态，75％的激子为三重激发态。这两种激子所对应的辐射跃迁途径分别是单线态的荧光和三重态的磷光。最早的荧光OLED仅依靠25％单重态激子，75％的三重态激子均被浪费掉。
[0005]1998年，S.Forrest和M.Baldo等首次将金属配合物作为发光材料应用于OLEDs中，打破了荧光材料内量子效率低于25％的极限，试图实现100％的内量子效率，以此提高器件的效率。因此，高效率的磷光有机电致发光器件的研究为平板和便携式显示行业的发展提供了一个重要的推动力。
[0006]铱的原子序数较大，可使配合物产生很强的自旋轨道耦合，有利于磷光发射；铱金属离子中的d轨道能级分裂较大，避免与配合物的MLCT态相互作用而降低磷光发射效率；铱的三价离子可与配体形成非常稳定的中性分子，有利于采用真空蒸镀或溶液加工的方式制备器件。此外，络合物的发射光的颜色可以涵盖整个可见光谱，稳定性好等特性，符合电致发光发光材料的要求，使得铱配合物成为有机电致发光磷光材料的研究重点。
[0007]然而，由于红色铱配合物能隙较窄，致使红光材料同载流子传输层之间能级匹配困难，并容易发生浓度淬灭，造成红光器件的综合性能不理想，影响了整个器件的颜色饱和度。因此，对于红色铱配合物及器件的研究对于器件性能(例如在效率、电压、寿命等方面) 显得尤为重要。铱配合物辅助配体可以用来微调发光波长、改善升华性质、热稳定性以及提
高材料的效率。现有的乙酰丙酮配体，特别是有分叉烷基支链的乙酰丙酮类配体，在上述性质上取得了一些效果，但是在发光效率和寿命上，均还有一定的不足。
[0008]因此，本领域需要进一步在器件的颜色饱和度、发光效率和器件寿命上做进一步的改进。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种铱配合物，通过调整主配体和辅助配体的结构组合，可以进一步提升器件的颜色饱和度(红色饱和度)、发光效率和器件寿命。
[0010]本专利技术的另一目的是提供一种合成上述铱配合物的合成方法。
[0011]本专利技术的再一目的是提供一种使用上述铱配合物作为红光掺杂材料的器件。
[0012]技术方案：
[0013]为了完成上述专利技术目的，本专利技术提供了一种由通式Ⅰ表示的铱配合物：
[0014][0015]其中，
[0016]环A选自由三个或者更多个单环基团彼此稠合的C
12
‑
C
30
多环基团，其前提条件是：环A表示的C
12
‑
C
30
多环基团至少包含通式Ⅱ的结构：
[0017][0018]其中，*表示通式Ⅱ与依(Ir)的结合位点，*'表示通式Ⅱ与通式Ⅰ中的苯环的结合位点；
[0019]a选自0
‑
20的整数，当a表示≥2的整数时，R1可以彼此相同或者不同，R1的位置可以相同也可以不同；
[0020]R1、R2、R3、R4和R5相同或不同，各自独立地为H、氘、卤素、
‑
CF3、CN、氨基、取代或未取代的C1‑
C
10
烷氧基或取代或未取代的C1‑
C
30
烷基，C1‑
C
10
烷氧基和C1‑
C
30
烷基的烷基链中的氢可以各自独立地被氘、卤素、
‑
CF3或CN取代，其中，卤素选自氟、氯、溴或碘；并且
[0021]R
x
和R
y
相同或者不同，各自独立地包含饱和的脂肪环结构。
[0022]在本专利技术的一些实施方案中，环A为通式II与1
‑
3个五元环或者六元环稠合的基团。
[0023]在本专利技术的一些实施方案中，环A为通式II与1
‑
3个芳环稠合的基团。
[0024]具体的，本专利技术的通式II结构稠合的芳环结构越多，基态和激发态的能量差越高，进一步提高发光效率，同时可以提升器件红光的色彩饱和度。但是，稠合的环数也不宜过
多，当稠合环数超过3个时，化合物的稳定性会有所下降，从而导致器件寿命减少，并且可能导致器件的发光波长超出可见光范围，发红外光。
[0025]在本专利技术的一些实施方案中，芳环为苯环。
[0026]在本专利技术的一些实施方案中，环A为通式II与1个芳环稠合的基团。
[0027]在本专利技术的一些实施方案中，环A为通式II与1个苯环稠合。
[0028]在本专利技术的一些实施方案中，环A的结构选自通式RD
‑
1到RD
‑
3中的任意一个：
[0029][0030]具体的，在通式II的基础上稠合一个苯环，有助于提升器件色彩饱和度，同时提供较高的发光效率；并且所述结构具有更优的热稳定性，有助于提高器件寿命。
[0031]在本专利技术的一些实施方案中，在RD
‑
1到RD
‑
3任一结构中，a表示0到8中任一整数，具体的可以是0、1、2、3、4、5、6、7或8；当a表示≥2的整数时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铱配合物，其特征在于，所述铱配合物结构如通式Ⅰ表示：其中，环A选自由三个或者更多个单环基团彼此稠合的C
12
‑
C
30
多环基团，其前提条件是：所述环A表示的所述C
12
‑
C
30
多环基团至少包含通式Ⅱ的结构：其中，所述*表示所述通式Ⅱ与依(Ir)的结合位点，所述*'表示所述通式Ⅱ与所述通式Ⅰ中的苯环的结合位点；a选自0
‑
20的整数，当a表示≥2的整数时，R1彼此相同或者不同，R1的位置相同或者不同；所述R1、R2、R3、R4和R5相同或不同，各自独立地为H、氘、卤素，
‑
CF3、CN、氨基、取代或未取代的C1‑
C
10
烷氧基或取代或未取代的C1‑
C
30
烷基，所述C1‑
C
10
烷氧基和所述C1‑
C
30
烷基的烷基链中的氢能够各自独立地被氘、卤素、
‑
CF3或CN取代，其中，所述卤素选自氟、氯、溴或碘；并且所述R
x
和R
y
相同或者不同，各自独立地包含饱和的脂肪环结构。2.根据权利要求1所述的铱配合物，其中所述环A为通式II与1
‑
3个五元环或者六元环稠合的基团。3.根据权利要求2所述的铱配合物，其中所述环A的结构选自通式RD
‑
1到RD
‑
3中的任意一个：其中，a表示0到8中任一整数。4.根据权利要求3所述的铱配合物，其特征在于，所述通式RD
‑
1包含8个可取代位，所述8个可取代位上的取代基标号分别为T
11
、T
12
、T
13
、T
14
、T
15
、T
16
、T
17
和T
18
：
其中，所述T
11
‑
T
18
中的至少一个不为氢，且至多三个不为氢。所述T
11
‑
T
18
中任意一个不为氢的取代基选自氘、卤素、
‑
CF3、CN、氨基、取代或未取代的C1‑
C
10
烷氧基或取代或未被取代的C1‑
C4烷基，所述C1‑
C
10
烷氧基和所述C1‑
C4烷基的烷基链中的氢能够各自独立地被氘、卤素、
‑
CF3或CN取代；所述通式RD
‑
2包含8个可取代位，所述8个可取代位上的取代基标号分别为T
21
、T
22
、T
23
、T
24
、T
25
、T
26
、T
27
和T
28
，其中，所述T
21
‑
T
28
中的至少一个不为氢，且至多三个不为氢。所述T
21
‑
T
28
中任意一个不为氢的取代基选自氘、卤素、
‑
CF3、CN、氨基、取代或未取代的C1‑
C
10
烷氧基或取代或未被取代的...

【专利技术属性】
技术研发人员：于坤鹏，黄锦海，刘宇，王宜凡，张志鹏，杨之武，池萍，
申请(专利权)人：上海传勤新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：