一種銥金屬配合物有機(jī)電致磷光材料及其制備方法和有機(jī)電致發(fā)光器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)式如式（1）所示的銥金屬配合物有機(jī)電致磷光材料，其中，R為甲基，苯基，萘-1-基或萘-2-基。先通過將環(huán)金屬配體與水合三氯化銥在2-乙氧基乙醇和水的混合溶劑中進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到氯橋二聚物，再將所得氯橋二聚物與2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮在有機(jī)溶劑中進(jìn)行配合反應(yīng)，獲得結(jié)構(gòu)式如式（1）所示的銥金屬配合物有機(jī)電致磷光材料。該材料可以獲得良好的能量傳輸效率和合適的橙光或紅光發(fā)光波長(zhǎng)，可廣泛用于制備橙光、紅光或白光磷光電致發(fā)光器件，達(dá)到降低器件功耗，改善器件性能并延長(zhǎng)壽命的目的。
【專利說明】一種銥金屬配合物有機(jī)電致磷光材料及其制備方法和有機(jī) 電致發(fā)光器件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域，具體涉及一種銥金屬配合物有機(jī)電致磷光材料及 其制備方法和有機(jī)電致發(fā)光器件。

【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)電致發(fā)光器件（0LED)是一種以有機(jī)材料為發(fā)光材料，能把施加的電能轉(zhuǎn)化為 光能的能量轉(zhuǎn)化裝置。它具有超輕薄、自發(fā)光、響應(yīng)快、低功耗等突出性能，在顯示、照明等 領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用前景。
[0003] 有機(jī)電致發(fā)光材料可分為突光材料和磷光材料兩種。在突光電致發(fā)光器件中，由 于受到自旋禁阻的限制，產(chǎn)生熒光的激發(fā)單重態(tài)只占整個(gè)激發(fā)總數(shù)的25%，使得器件的發(fā)光 效率不高。而將磷光材料作為電致發(fā)光材料，可使單重態(tài)和三重態(tài)激子都得到有效利用，使 外量子效率得到提高。通常，在有機(jī)磷光材料中引入重金屬原子增強(qiáng)自旋軌道偶合作用，提 高電子自旋翻轉(zhuǎn)的躍遷速率常數(shù)，從而提高磷光速率常數(shù)與磷光量子產(chǎn)率，最終改善有機(jī) 電致發(fā)光器件的發(fā)光性能。
[0004] 目前，金屬銥（III)化合物，由于穩(wěn)定性好，在合成過程中反應(yīng)條件溫和，且具有 很高的電致發(fā)光性能，得到了廣泛應(yīng)用。而為了使器件得到全彩顯示，一般必須同時(shí)得到性 能優(yōu)異的紅光、綠光和藍(lán)光材料?？偟膩碚f，藍(lán)色磷光材料的發(fā)展總是落后于紅光和綠光， 就單從色純度這一指標(biāo)來說，藍(lán)色磷光材料至今很少能做到像深紅光和深綠光的色純度。 為了制造出令人滿意的白光0LED，目前選用的還是以天藍(lán)光的磷光材料為主，如FIrpic, 這就要求所搭配的紅色磷光材料要接于飽和紅的深紅色才可以。但是在研發(fā)紅色磷光材料 時(shí)，有時(shí)候分子設(shè)計(jì)會(huì)造成磷光波長(zhǎng)稍短于紅光（<620nm)成橙色光。所以，對(duì)橙色光磷光 材料的研究在一定意義上來說能壯大磷光發(fā)光材料的研究領(lǐng)域。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供了一種銥金屬配合物有機(jī)電致磷光材料 及其制備方法和有機(jī)電致發(fā)光器件。本發(fā)明提供的銥金屬配合物有機(jī)電致磷光材料具有良 好的能量傳輸效率和合適的橙光或紅光發(fā)光波長(zhǎng)。本發(fā)明制備工藝易于控制，有利于器件 的工業(yè)化生產(chǎn)，以及加工成本低廉，具有極為廣闊的商業(yè)化發(fā)展前景。本發(fā)明制備的有機(jī)電 致發(fā)光器件可發(fā)射高純度橙光或紅光，且具有發(fā)光效率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)異的性能。
[0006] 第一方面，本發(fā)明提供了一種銥金屬配合物有機(jī)電致磷光材料，所述銥金屬配合 物有機(jī)電致磷光材料的結(jié)構(gòu)式如式（1)所示，式中，R為甲基，苯基，萘-1-基或萘-2-基，以 2-(4' -聯(lián)苯基）-5-取代基甲?；拎榄h(huán)金屬配體的主體結(jié)構(gòu)，還包括輔助配體，所述輔 助配體為2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮，
[0007]

【權(quán)利要求】
1. 一種銥金屬配合物有機(jī)電致磷光材料，其特征在于，所述銥金屬配合物有機(jī)電致磷 光材料的結(jié)構(gòu)式如式（1)所示，以2-(4' -聯(lián)苯基）-5-取代基甲酰基吡啶為環(huán)金屬配體的 主體結(jié)構(gòu)，還包括輔助配體，所述輔助配體為2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮，式中，R為甲 基，苯基，萘-1-基或萘-2-基，
2. -種銥金屬配合物有機(jī)電致磷光材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 制備或提供如下結(jié)構(gòu)式表示的環(huán)金屬配體：
式中，R為甲基，苯基，萘-1-基或萘-2-基； (2) 在惰性氣體保護(hù)下，將所述環(huán)金屬配體與水合三氯化銥按摩爾比2 : 1?3 : 1混 合后，在2-乙氧基乙醇和水的混合溶劑中加熱至120°C回流進(jìn)行聚合反應(yīng)24小時(shí)，得到氯 橋二聚物；所述氯橋二聚物的結(jié)構(gòu)式如下：
(3) 在惰性氣體保護(hù)及堿性條件下，將步驟（2)中得到的氯橋二聚物與2, 2, 6, 6-四甲 基-3, 5-庚二酮在有機(jī)溶劑中加熱至60?135°C進(jìn)行配合反應(yīng)12小時(shí)，獲得銥金屬配合物 有機(jī)電致磷光材料，所述銥金屬配合物的結(jié)構(gòu)式如式（1)所示，以2- (4' -聯(lián)苯基）-5-取代 基甲酰基吡啶為環(huán)金屬配體的主體結(jié)構(gòu)，還包括輔助配體，所述輔助配體為2, 2, 6, 6-四甲 基-3, 5-庚二酮，式中，R為甲基，苯基，萘-1-基或萘-2-基，
3. 如權(quán)利要求2所述的銥金屬配合物的制備方法，其特征在于，所述步驟（2)進(jìn)一步包 括如下分離純化步驟：所述聚合反應(yīng)完畢后，冷卻反應(yīng)液至室溫，過濾，得到氯橋二聚物粗 產(chǎn)物，再依次用甲醇、正己烷洗滌，干燥后得到純化后的氯橋二聚物。
4. 如權(quán)利要求2所述的銥金屬配合物的制備方法，其特征在于，所述步驟（3)進(jìn)一步包 括如下分離純化步驟：所述配合反應(yīng)完畢后，冷卻反應(yīng)液至室溫，過濾得到沉淀物，依次用 乙醇和正己烷洗滌，得到銥金屬配合物粗產(chǎn)物，再將所述粗產(chǎn)物溶于二氯甲烷中，過濾，收 集濾液并濃縮去除二氯甲烷，得到銥金屬配合物初級(jí)提純產(chǎn)物，再以二氯甲烷和正己烷混 合溶液為洗脫劑，采用硅膠柱色譜分離法提純所述銥金屬配合物初級(jí)提純產(chǎn)物，得到純化 后的銥金屬配合物。
5. 如權(quán)利要求4所述的銥金屬配合物的制備方法，其特征在于，所述分離純化步驟進(jìn) 一步包括：將所述純化后的銥金屬配合物采用二氯甲烷和乙醇的混合溶劑進(jìn)行重結(jié)晶。
6. 如權(quán)利要求2所述的銥金屬配合物的制備方法，其特征在于，所述步驟（1)中的環(huán)金 屬配體采用下述方式制備： (a) 分別提供如下結(jié)構(gòu)式表示的化合物A和化合物B :
(b) 在催化劑、堿和有機(jī)溶劑的條件下，將化合物A和化合物B按摩爾比1 : 1? 1 : 1.5混合后，加熱至80?110°C回流進(jìn)行Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)6?10小時(shí)，得到如下結(jié)構(gòu) 式表不的化合物C :
(c) 在惰性氣體保護(hù)下，將化合物C與正丁基鋰在四氫呋喃或乙醚中，-78°C下攪拌反 應(yīng)35分鐘，再向上述反應(yīng)體系中加入化合物D的四氫呋喃或乙醚溶液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)60分 鐘，反應(yīng)完全后，加入氯化銨飽和溶液終止反應(yīng)，得到所述環(huán)金屬配體；所述化合物D的結(jié) 構(gòu)式為：
式中，R為甲基，苯基，萘-1-基或萘-2-基。
7. 如權(quán)利要求6所述的銥金屬配合物的制備方法，其特征在于，步驟（b)中所述Suzuki 偶聯(lián)反應(yīng)完畢后，冷卻反應(yīng)液至室溫，加入蒸餾水，采用乙酸乙酯萃取，取有機(jī)相，干燥，蒸 出溶劑后得到化合物C粗產(chǎn)物，再以體積比為1:3的乙酸乙酯與正己烷混合液為洗脫劑，用 硅膠柱色譜分離法提純所述化合物C粗產(chǎn)物，得到純化后的化合物C。
8. 如權(quán)利要求6所述的銥金屬配合物的制備方法，其特征在于，步驟（c)中所述反應(yīng)終 止后，待反應(yīng)液升至室溫，采用乙醚多次萃取產(chǎn)物，合并有機(jī)相，干燥，過濾，濃縮除去所述 乙醚，得到環(huán)金屬配體粗產(chǎn)物，再以體積比為1:6?1:8的乙酸乙酯與正己烷混合液為洗脫 齊U，用硅膠柱色譜分離法提純所述環(huán)金屬配體粗產(chǎn)物，得到純化后的環(huán)金屬配體。
9. 如權(quán)利要求6所述的銥金屬配合物的制備方法，其特征在于，所述Suzuki偶聯(lián)反應(yīng) 采用的催化劑為有機(jī)鈀催化劑；所述有機(jī)鈀催化劑的用量為化合物A摩爾用量的3%?5%。
10. -種有機(jī)電致發(fā)光器件，包括陽極、功能層、發(fā)光層和陰極，其特征在于，所述發(fā)光 層摻雜了銥金屬配合物有機(jī)電致磷光材料，所述銥金屬配合物的結(jié)構(gòu)式如式（1)所示，式 中，R為甲基，苯基，萘-1-基或萘-2-基，以2- (4' -聯(lián)苯基）-5-取代基甲酰基吡啶為環(huán)金 屬配體的主體結(jié)構(gòu)，還包括輔助配體，所述輔助配體為2, 2, 6, 6-四甲基-3, 5-庚二酮，
【文檔編號(hào)】C07F15/00GK104119857SQ201310152280
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月27日
【發(fā)明者】周明杰, 王平, 張娟娟, 梁祿生 申請(qǐng)人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司