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1、(10)申请公布号 CN 103172679 A(43)申请公布日 2013.06.26CN103172679A*CN103172679A*(21)申请号 201110430551.8(22)申请日 2011.12.20C07F 19/00(2006.01)C09K 11/06(2006.01)H01L 51/44(2006.01)H01L 51/50(2006.01)(71)申请人海洋王照明科技股份有限公司地址 518100 广东省深圳市南山区南海大道海王大厦A座22层申请人深圳市海洋王照明技术有限公司(72)发明人周明杰 王平 张娟娟 梁禄生(74)专利代理机构广州华进联合专利商标代理有限。
2、公司 44224代理人何平(54) 发明名称含铱有机电致发蓝色磷光化合材料、其制备方法和有机电致发光器件(57) 摘要本发明属于光电材料领域,其公开了一种含铱有机电致发蓝色磷光化合材料、其制备方法和有机电致发光器件;该含铱有机电致发蓝色磷光化合材料具有下述结构式:式中,R为C1C4烷基。本发明提供的含铱有机电致发蓝色磷光化合材料,其分子结构中含有联吡啶配体,且还带有烷氧基和氟基;这样,就提高了该聚合物的载流子注入和传输能力,使其具有较高的内量子效率及电致发光效率;此外,含铱有机电致发蓝色磷光化合材料采用强场配体四吡唑硼化钾为辅助配体,使其发光光谱有效蓝移,大大增加了蓝光磷光的发光效率。(51)。
3、Int.Cl.权利要求书2页 说明书15页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书15页 附图1页(10)申请公布号 CN 103172679 ACN 103172679 A1/2页21.一种含铱有机电致发蓝色磷光化合材料,其特征在于,该含铱有机电致发蓝色磷光化合材料具有下述结构通式:式中,R为C1C4烷基。2.一种含铱有机电致发蓝色磷光化合材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:S1、无氧环境中,将结构通式为的化合物A和三水合三氯化铱按照摩尔比3151加入第一有机溶剂中,溶解后,升温至第一有机溶剂回流状态,反应生成结构通式为的二桥。
4、化合物B;其中,R为C1C4烷基;S2、无氧环境中,将所述二桥化合物B和结构式为的四吡唑硼化钾按照摩尔比12.513.5加入第二有机溶剂中,然后往第二有机溶剂中加入第一催化剂,搅拌升温至第二有机溶剂回流状态,生成结构式为的所述含铱有机电致发蓝色磷光化合材料。3.根据权利要求2所述的含铱有机电致发蓝色磷光化合材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述化合物A是采用下述步骤制得:S11、在无水无氧环境中,将结构式为的化合物D和二异丙胺基锂按照摩尔比1.21加入四氢呋喃溶液中,在-78下进行反应;接着往反应混合液加入硼酸三甲酯,继权 利 要 求 书CN 103172679 A2/2页3续在常温下反。
5、应,生成结构式为的化合物E;S12、将所述化合物E与结构通式为的化合物F按照摩尔比1.5121加入含有第二催化剂的第三有机溶剂,升温至第三有机溶剂回流状态下进行Suzuki偶联反应,生成所述化合物A;其中,所述化合物F中,R为C1C4烷基。4.根据权利要求3所述的含铱有机电致发蓝色磷光化合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S11中还包括对所述化合物E的提纯步骤:用质量百分含量为5wt的NaOH水溶液来终止反应混合液中反应;然后用当量浓度为3N的HCl水溶液调节反应混合液的pH值至中性;接着用乙酸乙酯多次萃取后合并有机相;最后浓缩有机相,得到纯化的所述化合物E。5.根据权利要求3所述的含铱有机。
6、电致发蓝色磷光化合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S12还包括对所述化合物A的提纯步骤:往含所述化合物A的反应混合液中加入蒸馏水后;接着萃取,合并有机相;其次用无水MgSO4干燥有机相,过滤,浓缩滤液;最后使用乙酸乙酯与正己烷混合液作淋洗剂对滤液残留物进行硅胶柱色谱分离,得到纯化的所述化合物A。6.根据权利要求3所述的含铱有机电致发蓝色磷光化合材料的制备方法,其特征在于,步骤S12中,所述催化剂为K2CO3水溶液和Pd(PPh3)4的混合物;所述K2CO3的摩尔量为所述化合物F的摩尔量的10倍,所述Pd(PPh3)4的摩尔量为所述化合物F的摩尔量的0.5。7.根据权利要求3所述的含铱有机电。
7、致发蓝色磷光化合材料的制备方法,其特征在于,步骤S12中,所述第三有机溶剂为四氢呋喃、二氧六环、甲苯或二甲基亚砜。8.根据权利要求2所述的含铱有机电致发蓝色磷光化合材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述第一有机溶剂为2-乙氧基乙醇。9.根据权利要求2所述的含铱有机电致发蓝色磷光化合材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述第二有机溶剂为1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、2-乙氧基乙醇或四氢呋喃;所述第一催化剂为甲醇钠和三氟甲磺酸银。10.一种有机电致发光器件,其特征在于,该有机电致发光器件的发光层包括含铱有机电致发蓝色磷光化合材料,该含铱有机电致发蓝色磷光化合材料具有如下结构通式:式中,R为。
8、C1C4烷基。权 利 要 求 书CN 103172679 A1/15页4含铱有机电致发蓝色磷光化合材料、 其制备方法和有机电致发光器件技术领域0001 本发明涉及光电材料领域,尤其涉及一种含铱有机电致发蓝色磷光化合材料及其制备方法。本发明还涉及一种发光层包括有该含铱有机电致发光聚合的有机电致发光器件。背景技术0002 有机电致发光(EL)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。早期由于所制器件的驱动电压过高、发光效率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等人在文献和专利US4356429中发明了以8-羟基喹啉铝(Alq3)为。
9、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。但是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25的限制,使有机电致发光材料的研究进入另一个新时期。0003 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。
10、)化合物,由于其化合物的稳定性好,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。至今为止,二2-(2,4-二氟苯基)吡啶-N,C2(吡啶甲酸)合铱(FIrpic)是文献专利报道得最多的Ir(III)金属有机配合物蓝色磷光电致发光材料之一。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,。
11、制作的各OLED器件的CIE在(0.130.17,0.290.39)间变化。因此,研发出高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。发明内容0004 本发明的目的在于提供一种可以发出蓝光磷光的含铱有机电致发蓝色磷光化合材料。0005 本发明提供的含铱有机电致发蓝色磷光化合材料,具有下述结构通式:0006 说 明 书CN 103172679 A2/15页50007 式中,R为C1C4烷基。0008 本发明的另一目的在于提供上述含铱有机电致发蓝色磷光化合材料的制备方法,其步骤如下:0009 S1、无氧环境中,将结构通式为的化合物A和三水合三氯化铱按照摩尔比3151加入第一有。
12、机溶剂(如,2-乙氧基乙醇)中,溶解后,升温至第一有机溶剂回流状态,反应生成结构式为的二桥化合物B;其中,R为C1C4烷基;0010 S2、无氧环境中,将所述二桥化合物B和结构式为的四吡唑硼化钾按照摩尔比12.513.5加入第二有机溶剂(如,1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、2-乙氧基乙醇或四氢呋喃)中,然后往第二有机溶剂中加入第一催化剂(如,摩尔比51的甲醇钠和三氟甲磺酸银共催化剂),搅拌升温至第二有机溶剂回流状态,生成结构式为的所述含铱有机电致发蓝色磷光化合材料。0011 上述含铱有机电致发蓝色磷光化合材料的制备方法的步骤S1中,所述化合物A是采用下述步骤制得:0012 S11、在无水无氧环境中。
13、,将结构式为的化合物D和二异丙胺基锂按照摩尔比1.21加入四氢呋喃(THF)溶液中,在-78下进行反应;接着往反应混合液加入硼酸说 明 书CN 103172679 A3/15页6三甲酯,继续在常温下反应,生成结构式如的化合物E;0013 S12、将所述化合物E与结构通式为的化合物F按照摩尔比1.5121加入含有催化剂(如,K2CO3水溶液和Pd(PPh3)4的混合物,所述K2CO3的摩尔量为所述化合物F的摩尔量的10倍,所述Pd(PPh3)4的摩尔量为所述化合物F的摩尔量的0.5)的第三有机溶剂(如,四氢呋喃、二氧六环、甲苯或二甲基亚砜),升温至第三有机溶剂回流状态下进行Suzuki偶联反应,。
14、生成所述化合物A;其中,所述化合物F中,R为C1C4烷基。0014 其中,所述步骤S11中还包括对化合物E的提纯步骤:0015 用质量百分含量为5wt的NaOH水溶液来终止反应混合液中反应;然后用当量浓度为3N的HCl水溶液调节反应混合液的pH值至中性;接着用乙酸乙酯多次萃取后合并有机相;最后浓缩有机相,得到纯化的所述化合物E。0016 其中,所述步骤S12中还包括对化合物A进行提纯的步骤:0017 往含所述化合物A的反应混合液中加入适量蒸馏水后,接着用乙酸乙酯多次萃取,合并有机相;其次用无水MgSO4干燥有机相,过滤,浓缩滤液;最后使用乙酸乙酯与正己烷混合液作淋洗剂对滤液残留物进行硅胶柱色谱。
15、分离,得到纯化的所述化合物A。0018 本发明的又一发明目的在于提供一种有机电致发光器件,该有机电致发光器件的发光层包括含铱有机电致发蓝色磷光化合材料,该含铱有机电致发蓝色磷光化合材料具有如下结构式:0019 式中,R为C1C4烷基。0020 本发明提供的含铱有机电致发蓝色磷光化合材料,其分子结构中含有联吡啶配体,且还带有烷氧基和氟基;这样,就提高了该聚合物的载流子注入和传输能力,使其具有较高的内量子效率及电致发光效率;此外,含铱有机电致发蓝色磷光化合材料采用强场配体2-吡啶甲酸为辅助配体,使其发光光谱有效蓝移,大大增加了蓝光磷光的发光效率。附图说明0021 图1为实施例1中含铱有机电致发蓝色。
16、磷光化合材料(dfpymopy)2Ir6)的CH2Cl2溶液在298K下的PL光谱图;0022 图2为实施例5中有机电致发光器件的结构示意图。具体实施方式0023 本发明提供的含铱有机电致发蓝色磷光化合材料,铱(Ir)金属有机配合物是一说 明 书CN 103172679 A4/15页7种具有较短磷光寿命(114s)的磷光发光材料;含铱有机电致发蓝色磷光化合材料,具有分子式(dfpymopy)2Ir6;其中,dfpy代表环金属配体上一个2,6-位带两个氟基取代基的吡啶环;ORpy则代表环金属配体上另一个4-位带烷氧基取代基的吡啶环;两吡啶环分别以2-、3-位连接成联吡啶;6表示配合物中辅助配体四。
17、吡唑硼。所述含铱有机电致发蓝色磷光化合材料,具有下述结构式:0024 (即(dfpyORpy)2Ir6);式中,R为C1C4烷基。0025 式中,“2”表示该结构通式含有两个结构为的配位体;其中,R为C1C4烷基。0026 本发明提供的含铱有机电致发蓝色磷光化合材料,其分子结构中含有联吡啶配体,且还带有烷氧基和氟基;这样,就提高了该聚合物的载流子注入和传输能力,使其具有较高的内量子效率及电致发光效率;此外,含铱有机电致发蓝色磷光化合材料采用强场配体四吡唑硼化钾为辅助配体,使其发光光谱有效蓝移,大大增加了蓝光磷光的发光效率。0027 上述含铱有机电致发蓝色磷光化合材料的制备方法,其步骤如下:00。
18、28 S1、无氧环境(由惰性气体构成,如氮气气氛或氩气气氛)中,将结构式为的化合物A和三水合三氯化铱(lrCl33H2O)按照摩尔比3151(优选41)加入第一有机溶剂(如,2-乙氧基乙醇)中,溶解后,升温至135(即,2-乙氧基乙醇的沸点温度,也就是2-乙氧基乙醇的回流温度)回流状态,反应生成结构通式为的二桥化合物B(dfpyORpy)2Ir(-Cl)-(dfpyORpy)2);其中,R为C1C4烷基;该反应式如下:0029 说 明 书CN 103172679 A5/15页80030 S2、无氧环境(由惰性气体构成,如氮气气氛或氩气气氛)中,将所述二桥化合物B和结构式为的四吡唑硼化钾(KB(。
19、pz)4)按照摩尔比12.513.5(优选13)加入第二有机溶剂(如,1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、2-乙氧基乙醇或四氢呋喃(THF)中,在摩尔比51的甲醇钠与三氟甲磺酸银(AgOTf)组成的共催化剂作用、升温至61135(此温度范围为第二有机溶剂的沸点温度范围,也就是第二有机溶剂的回流温度范围)回流状态下进行配体交换反应,生成结构式为的含铱有机电致发蓝色磷光化合材料,即(dfpyRpy)2Ir6;其中,不同的第二有机溶剂,其回流温度不同,如,1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、2-乙氧基乙醇及四氢呋喃分别对应的回流温度为83.5、61.5、135及63.5;该反应式如下:0031 0032 上述含铱有。
20、机电致发蓝色磷光化合材料制备方法的步骤S1中,所述化合物A是采用下述步骤制得:0033 S11、在无水无氧环境(由惰性气体构成,如氮气气氛或氩气气氛)中,将结构式为的化合物D(即2,6-二氟吡啶)和二异丙胺基锂(简称LDA)按照摩尔比1.21加入四氢呋喃(THF)溶液中,在-78下进行反应,反应时间大概为0.52h,制得2,6-二氟吡啶基-3-锂;接着往反应混合液加入12.5mmol的硼酸三甲酯(B(OMe)3),则2,6-二氟说 明 书CN 103172679 A6/15页9吡啶基-3-锂与硼酸三甲酯(B(OMe)3)继续在常温下反应,生成结构式如的化合物E(即2,6-二氟-3-硼酸吡啶);。
21、反应式如下:0034 0035 S12、将所述化合物E与结构通式为的化合物F(4-烷基-2-溴吡啶)按照摩尔比1.5121(优选1.61)加入含有催化剂(如,K2CO3水溶液和Pd(PPh3)4的混合物,所述K2CO3的摩尔量为所述化合物F的摩尔量的10倍,所述Pd(PPh3)4的摩尔量为所述化合物F的摩尔量的0.5)的第三有机溶剂(如,四氢呋喃、二氧六环、甲苯或二甲基亚砜),升温至70100(也就是第三有机溶剂的回流温度范围,由于四氢呋喃、二氧六环、甲苯或二甲基亚砜各自对应的沸点温度分别为63.5、101.5、110.8、189,这些第三有机溶剂与水混合后,其回流温度会有所变化;沸点温度低于。
22、水的沸点温度时,其回流温度大概为70,当溶剂温度的沸点高于水娥沸点温度时,回流温度为水的沸点温度,即100)回流状态下,进行Suzuki偶联反应,生成所述化合物A;其中,化合物F中,R为C1C4烷基;反应式如下:0036 0037 其中,所述步骤S11中还包括对化合物E进行提纯的步骤:0038 用质量百分含量为5wt的NaOH水溶液来终止反应混合液中反应;然后用当量浓度为3N的HCl水溶液调节反应混合液的pH值至中性;接着用乙酸乙酯多次萃取后合并有机相;最后浓缩有机相,得到纯化的所述化合物E。0039 其中,所述步骤S12中还包括对化合物A进行提纯的步骤:0040 往含所述化合物A的反应混合液。
23、中加入适量蒸馏水后,接着用乙酸乙酯多次萃取,合并有机相;其次用无水MgSO4干燥有机相,过滤,浓缩滤液;最后使用乙酸乙酯与正己烷混合形成的混合液作淋洗剂对滤液残留物进行硅胶柱色谱分离,得到纯化的所述化合物A。0041 在上述含铱有机电致发蓝色磷光化合材料的制备方法中,为了获得更高纯度的化合物B,则需要对步骤S1制得的化合物B进行提纯处理,其处理过程如下:说 明 书CN 103172679 A7/15页100042 S11、将反应混合液进行减压浓缩处理;0043 S12、以二氯甲烷为洗脱液对浓缩液进行硅胶柱色谱分离,得到纯化的化合物B。0044 同理,在上述含铱有机电致发蓝色磷光化合材料的制备方。
24、法中,为了获得更高纯度的含铱有机电致发蓝色磷光化合材料,则需要对步骤S2制得的含铱有机电致发蓝色磷光化合材料进行提纯处理,其处理过程如下:0045 S21、适当浓缩含铱有机电致发蓝色磷光化合材料的反应混合液,即除去一部分溶剂后,倾入适量蒸馏水以析出固体;0046 S22、过滤收集粗产物,依次用正己烷、乙醚超声洗涤;0047 S23、以正己烷与二氯甲烷的混合液为洗脱液对其进行硅胶柱色谱分离,得到纯化的含铱有机电致发蓝色磷光化合材料。0048 含铱有机电致发蓝色磷光化合材料与有机电致发光器件发光层中的主体材料具有较好的相容性,可作为发光层中的掺杂客体广泛用于制备蓝色或白色磷光的有机电致发光器件;该。
25、含铱有机电致发蓝色磷光化合材料具有如下结构通式:0049 0050 式中,R为C1C4烷基。0051 本发明提供的含铱有机电致发蓝色磷光化合材料,其分子结构中含有联吡啶配体,且还带有烷氧基和氟基;这样,就提高了该聚合物的载流子注入和传输能力,使其具有较高的内量子效率及电致发光效率;此外,含铱有机电致发蓝色磷光化合材料采用强场配体四吡唑硼化钾为辅助配体,使其发光光谱有效蓝移,大大增加了蓝光磷光的发光效率。0052 下面结合附图,对本发明的较佳实施例作进一步详细说明。0053 实施例10054 本实施例的含铱有机电致发蓝色磷光化合材料,即配合物二(2,6-二氟-4-甲氧基-2,3-联吡啶-N,C2)(四吡唑硼)合铱(dfpymopy)2Ir6,其中R为甲基:0055 0056 配合物二(2,6-二氟-4-甲氧基-2,3-联吡啶-N,C2)(四吡唑硼)合说 明 书CN 103172679 A10。