CN106478733B - 一种离子型铱金属配合物电致发光材料及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种离子型铱金属配合物电致发光材料及其应用。该发光材料由铱金属配合物阳离子和具有电子传输功能的阴离子组成，其具有优异的电子传输功能、发光效率高等优点；将其用于制备有机电致磷光器件，磷光器件的制备方法简单化，磷光器件表现出发光效率高等优越性能。

Description

一种离子型铱金属配合物电致发光材料及其应用
技术领域
本发明涉及一种有机电致发光材料，特别涉及一种包含具有电子传输功能的抗衡阴离子的发光离子型铱金属配合物电致发光材料及其在有机电致发光器件中的应用，属于电致发光器件制备领域。
背景技术
有机电致发光器件(以下简称有机EL)由于具有超轻薄、全固化、自发光、响应速度快、温度特性好、可实现柔软显示等特性，在各种领域有着广泛的应用。
有机EL的研究始于上世纪六十年代。1963年Pope等人(J.Chem.Phys.1963,38,2042)研究了蒽单晶片的蓝色电致发光，因蒽单晶发光层较厚和所使用的电极材料(银胶和氯化钠溶液)的制约，器件的发光启动电压高达400V，且效率和亮度均较低。然而，该发现开辟了发光科技的一个新领域。此后的二十多年间，有机EL的研究进展缓慢。直至1987年，美国柯达公司的C.W.Tang等(Appl.Phys.Lett.1987,51,913)才取得了具有里程碑意义的突破。他们采用双层结构以8-羟基喹啉铝(Alq3)作发光层、芳香二胺作空穴传输层、ITO作阳极、Mg:Ag(10:1)合金作阴极的双层器件，得到较高量子效率(1％)、高亮度(＞1000cd/m2)和较低驱动电压(≤10V)的器件。这一进展重新唤起了有机EL应用于全色平板显示器的希望，材料和器件的研究迅速成为研究的热点。1988年，Adachi等人[J.Appl.Phys.1988,27,L269]推出了多层夹心式结构，大大扩展了有机EL材料的选择范围。
尽管有机电致发光的研究进展非常迅速，但是仍然有很多问题急需解决，其中最主要的问题是器件的量子效率、稳定性达和制作成本达不到实用化的要求。对于有机电致发光器件来说，器件的发光量子效率是各种因素的综合反映，也是衡量器件品质的一个重要指标。通常器件的发光效率是用器件的外量子效率来表示的，它反映的是溢出器件的光子数与注入器件的载流子数之比。
理论上器件的外量子效率可以用如下公式来表示：
ηqe＝χΦFηrηe
这里ηqe是器件的外量子效率。ΦF是发光材料的电致发光效率，最大为1；ηr是发光层中激子形成的几率，最大为1；ηe是光子溢出器件的几率，一般为0.2；χ是具有不同多重态的激子所占的比例。根据自旋统计估算，对于单重态激子χ为1/4，对于三重态激子χ为3/4。从上述公式可以看出，提高器件的外量子效率应尽可能利用三重态激子发光。对于荧光材料，它只能利用单重态激子发光，因此利用单重态发光材料的有机电致发光器件的外量子效率最高为5％。对于磷光材料，它能利用形成的所有激子，因此利用三重态发光材料的有机电致发光器件的外量子效率理论上可以达到20％，是单重态发光材料的四倍。因此，采用三重态发光材料可以大幅度提高有机电致发光器件的外量子效率。
最早的关于磷光材料用作有机电致发光二极管的研究是美国普林斯顿大学和南加州大学合作开展的。在1997年12月申请并于2001年10月公开的美国专利US6,303,238中首次提出采用磷光材料作为掺杂剂制备高效率的有机发光器件的思想，此份专利及普林斯顿大学的Forrest小组随后的文献报道中(Nature,1998,395,151)公开了以磷光材料八乙基卟啉铂(PtOEP)作为客体发光材料搀杂在Alq3中的有机电致发光的研究。随后，越来越多的用于有机发光二极管的磷光材料被开发出来(Coord.Chem.Rev.2006,250,2093；Adv.Mater.2011,23,926)，它们绝大部分都是包含过渡金属离子的配合物，特别是基于金属铱的配合物性能优异，最有应用前景。
经过近二十年的发展，有机电致磷光器件已经全面实现了红、蓝、绿色发光。但在产品化进程中，仍有许多问题亟待解决。为了降低器件成本和大规模应用生产，有机电致磷光器件发展的趋势是通过溶液湿法进行制备(Chem.Mater.2011,23,326；Adv.Mater.2014,26,4218)，即将磷光染料和主体材料混溶在有机溶剂中，通过旋涂、喷墨打印等方式得到一层有机发光层薄膜用以制备发光器件。近年来，发光离子型铱金属配合物由于具有发光颜色易于调节、在极性有机溶剂中溶解度良好等优点，逐渐发展成为一类重要的适用于湿法磷光器件的染料(J.Mater.Chem.C,2016,4,5731)。这类离子铱金属配合物包含发光铱金属配合物阳离子和抗衡阴离子。前期研究多集中于发光铱金属配合物阳离子，而对阴离子(一般为PF6 -，BF4 -)较少关注。这类抗衡阴离子仅起到中和阳离子正电荷的作用，对在器件中的载流子传输和发光过程几乎没有贡献。相反，这类小体积的抗衡阴离子在EL器件工作时容易在电场作用下向电极移动，损害器件的性能。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种具有优异电子传输功能、高效率发光性能的新型发光离子型铱金属配合物电致发光材料。
本发明的另一个目的是在于提供一种所述离子型铱金属配合物电致发光材料在制备高效有机电致磷光器件中的应用，磷光器件制备简单，制备的磷光器件具有发光效率高等优越性能。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种离子型铱金属配合物电致发光材料，具有式1结构：
C+A-
式1
其中，C+为铱金属配合物阳离子；A-为具有电子传输功能的阴离子。
优选的方案，铱金属配合物阳离子选自以下结构式中一种：
其中，R1、R2和R3独立选自氢原子、氟原子、三氟甲基、C1～30的烷基或含取代基的烷基、C1～30的烷氧基或含取代基的烷氧基、C2～30的烷基胺基或含取代基的烷基胺基、C6～20的芳基、C4～20的芳杂环基、C6～30的芳基胺基中一种；R4选自C1～30的烷基或含取代基的烷基、C6～20的芳基中一种。
较优选的方案，R1、R2和R3独立选自氢原子、氟原子、三氟甲基、C1～10的烷基或含取代基的烷基、C1～10的烷氧基或含取代基的烷氧基、C2～10的烷基胺基或含取代基的烷基胺基、C6～16的芳基、C4～16的芳杂环基、C6～16的芳基胺基中一种；R4选自C1～10的烷基或含取代基的烷基、C6～16的芳基中一种。
较优选的方案，所述铱金属配合物阳离子中配体C∧N为2-苯基吡啶、2-(2,4-二氟苯基)吡啶、2-(2,4-二氟苯基)-5-三氟甲基吡啶、2-(2,4-二氟苯基)-4-甲基吡啶、2-(3,5-二三氟甲基苯基)吡啶、2-(3,5-二三氟甲基苯基)-4-甲基吡啶、2-(3,5-二三氟甲基苯基)-5-三氟甲基吡啶、2-苯基4-甲氧基吡啶，2-苯基-4-二甲胺基吡啶，2-(2,4-二氟苯基)-4-甲氧基吡啶，2-(2,4-二氟苯基)-4-二甲胺基吡啶、1-苯基异喹啉、3-苯基异喹啉、2-(苯并[b]噻吩-2-基)吡啶中一种。
更优选的方案，具有电子传输功能的阴离子选自以下结构式中一种：
进一步优选的方案，离子型铱金属配合物电致发光材料具有以下结构式中一种：
本发明还提供了一种离子型铱金属配合物电致发光材料的应用，将离子型铱金属配合物电致发光材料应用于制备有机电致发光器件。
优选的方案，离子型铱金属配合物电致发光材料应用于制备有机电致发光器件的有机功能层。
较优选的方案，有机电致发光器件包括第一电极、第二电极以及位于两电极之间的有机功能层，所述有机功能层中包含离子型铱金属配合物电致发光材料。
本发明人在对电致发光材料的长期研究过程中发现，在传统的电子传输材料的分子上引入一个带负电荷的基团，得到具有电子传输能力的阴离子，以其为抗衡阴离子，得到的发光离子型铱金属配合物具有高电子传输性能、良好的热稳定性能、高效率的发光性能等优点，将其运用到发光器件中，所得到的器件具有低启亮电压、高亮度和高发光效率的优点。正是基于此认识，完成了该发明。
本发明的铱金属配合物阳离子优选以下结构中一种：
本发明的具有电子传输功能的抗衡阴离子优选以下结构中一种：
本发明的离子型铱金属配合物电致发光材料由上述铱金属配合物阳离子中任意一种与上述具有电子传输功能的抗衡阴离子中任意一种组合得到。最优选的离子型铱金属配合物电致发光材料如上述结构式(1)～(28)。
本发明的技术方案设计的离子型铱金属配合物电致发光材料关键在于采用一种特殊的具有电子传输功能的抗衡阴离子。目前的相关文献报道的离子型铱金属配合物，一般都采用惰性的阴离子如PF6 -、BF4 -、四苯基硼类阴离子等作为抗衡阴离子(Angew.Chem.Int.Ed.2012,51,8178；J.Mater.Chem.C,2016,4,5731)，而这类抗衡阴离子是光电惰性的，即不具有光电性能，如不具有发光性能、电荷传输性能，仅仅起到中和阳离子配合物电荷的作用。因此，当这类含惰性阴离子的配合物被用作磷光染料，掺杂到OLED器件的发光层中，这些惰性抗衡阴离子还会在电场下发生移动或阻碍载流子的传输，不利于器件性能的提高。例如，在文献中报道的使用四苯基硼抗衡阴离子的配合物的性能普遍较低(J.Mater.Chem.C,2016,4,5731)。而在本发明的技术方案中，对传统的电子传输材料，例如2,5-二苯基-1,3,4-噁二唑(OXD)、1,3-双[2-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-5-基]苯(OXD-7)、2-([1,1'-二苯基]-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)、3,4,5-三苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ)等，进行分子结构修饰，在其分子上引入一个阴离子基团(最优选为磺酸根)，从而得到具有电子传输功能的大阴离子。这种大阴离子作为发光离子型铱金属配合物的抗衡阴离子时，配合物分子就具有了电子传输能力，并且这类大体积的阴离子在电场作用下很难移动；将所发明的离子型铱金属配合物电致发光材料，用于制备OLED器件时，可以不用在发光层中掺杂电子传输材料，简化了器件结构和制备方法，同时提高了器件的性能。
相对现有技术，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明的技术方案中离子型铱金属配合物电致发光材料通过采用一种特殊的具有电子传输功能的抗衡阴离子，使离子型铱金属配合物电致发光材料具有优异的电子传输功能和高效率的发光性能。
本发明的技术方案中采用离子型铱金属配合物电致发光材料作为发光层掺杂材料应用于制备机电致磷光器件，具有制备简单、发光效率高等优越性能。
本发明的技术方案中离子型铱金属配合物电致发光材料采用成熟的工艺合成，容易获得，大大降低了发光材料的使用成本。
附图说明
【图1】为本发明的化合物2的质谱图。
【图2】为本发明的化合物4的质谱图。
【图3】为本发明的化合物2的核磁氢谱图(500M，d6-DMSO)。
【图4】为本发明的化合物4的核磁氢谱图(500M，d6-DMSO)。
【图5】为器件OLED-1、OLED-2和OLED-3的电致发光光谱图。
【图6】为器件OLED-1、OLED-2和OLED-3的电流密度-电压-亮度图。
【图7】为器件OLED-1、OLED-2和OLED-3的效率-亮度图。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是限制本发明权利要求的保护范围。
本发明的化合物都是采用阳离子铱金属配合物的氯盐与具电子传输功能的大阴离子通过离子交换进行制备。其中，阳离子铱金属配合物氯盐的合成方法成熟，可以根据文献报道的方法进行制备(Bull.Chem.Soc.Jpn.1974,47:767-768；J.Am.Chem.Soc.1984,106:6647-6653；J.Am.Chem.Soc.2001,123,4304；J.Am.Chem.Soc.2004,126,2763；Adv.Funct.Mater.2009,19,3456；Adv.Funct.Mater.2008,18,2123；Adv.Funct.Mater.2009,19,2950)。所设计的具电子传输功能的大阴离子属于噁二唑或三唑类衍生物，可以参考文献(Macromol.Rapid Commun.1996,7,623；Macromolecules 1999,32,6608；Chem.Mater.2001,13,1167；J.Org.Chem.2001,66,4062；J.Mater.Chem.,2002,12,173；Adv.Mater.2005,27.2053；Macromolecules 2009,42,2542；Adv.Funct.Mater.2009,19,711；New J.Chem.2015,39,9535；Organometallics 2015,34,3665；J.Mol.Struct.2015,1081,244)进行合成。
下面是本发明的化合物的合成实施例：
实施例1
化合物1的合成
反应式：
过程：
将阳离子配合物(I)的氯盐(680mg,1mmol)溶解在去离子水/甲醇(15/15mL)的混合溶剂中，超声溶解，过滤至100mL圆底烧瓶中。将阴离子(a)的钠盐(470mg,1mmol)溶解在去离子水/甲醇(15/15mL)的混合溶剂中，超声溶解，过滤至100mL烧杯中备用。在磁子搅拌下，将阴离子(a)的钠盐溶液慢慢的加入阳离子配合物(I)的氯盐溶液中，马上有黄色沉淀产生。滴加完毕后，混合液继续在室温下搅拌1小时，过滤，沉淀在真空烘箱中50摄氏度干燥5h。黄色粉末(940mg,0.86mmol)，产率86％。产物MS(m/e)：646.2(+),445.1(-)；元素分析(CHN)理论值C,57.24；H,3.33；N,11.55；实测值C:57.02,H:3.48,N:11.37.
实施例2
化合物2的合成
过程同于实施例1，只是将钠盐换成阴离子(b)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：646.2(+),557.2(-)；元素分析(CHN)：理论值C,59.88；H,4.36；N,10.48；实测值C：59.62，H：4.51，N：10.23.
实施例3
化合物3的合成
过程同于实施例1，只是将钠盐换成阴离子(c)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：646.2(+),517.1(-)；元素分析(CHN)：理论值C,57.82；H,3.81；N,10.84；实测值C：57.71，H：3.88，N：10.60.
实施例4
化合物4的合成
过程同于实施例1，只是将钠盐换成阴离子(d)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：646.2(+),629.2(-)；元素分析(CHN)：理论值C,60.27；H,4.74；N,9.88；；实测值C：60.02，H：4.86，N：9.73.
实施例5
化合物5的合成
过程同于实施例1，只是将钠盐换成阴离子(e)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：646.2(+),301.0(-)；元素分析(CHN)：理论值C,55.80；H,3.41；N,10.35；实测值C：55.72，H：3.58，N：10.17.
实施例6
化合物6的合成
过程同于实施例1，只是将钠盐换成阴离子(f)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：646.2(+),357.1(-)；元素分析(CHN)：理论值C,57.47；H,4.02；N,9.77；实测值C：57.23，H：4.18，N：9.52.
实施例7
化合物7的合成
过程同于实施例1，只是将钠盐换成阴离子(g)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：646.2(+),301.0(-)；元素分析(CHN)：理论值C,55.80；H,3.41；N,10.35；实测值C：55.66，H：3.56，N：10.19.
实施例8
化合物8的合成
过程同于实施例1，只是将钠盐换成阴离子(h)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：646.2(+),357.1(-)；元素分析(CHN)：理论值C,57.47；H,4.02；N,9.77；实测值C：57.24，H：4.15，N：9.53.
实施例9
化合物9的合成
过程同于实施例1，只是将钠盐换成阴离子(i)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：646.2(+),373.1(-)；元素分析(CHN)：理论值C,56.57；H,3.96；N,9.62；实测值C：56.32，H：4.08，N：9.39.
实施例10
化合物10的合成
过程同于实施例1，只是将钠盐换成阴离子(j)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：646.2(+),429.2(-)；元素分析(CHN)：理论值C,58.08；H,4.50；N,9.12；实测值C：57.89，H：4.57，N：9.01.
实施例11
化合物11的合成
过程同于实施例1，只是将钠盐换成阴离子(k)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：646.2(+),373.1(-)；元素分析(CHN)：理论值C,56.57；H,3.96；N,9.62；实测值C：56.42，H：4.10，N：9.35.
实施例12
化合物12的合成
过程同于实施例1，只是将钠盐换成阴离子(l)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：646.2(+),429.2(-)；元素分析(CHN)：理论值C,58.08；H,4.50；N,9.12；实测值C：57.86，H：4.63，N：8.98.
实施例13
化合物13的合成
过程同于实施例1，只是将钠盐换成阴离子(s)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：646.2(+),376.1(-)；元素分析(CHN)：理论值C,58.75；H,3.65；N,10.96；实测值C：58.54，H：3.82，N：10.77.
实施例14
化合物14的合成
过程同于实施例1，只是将钠盐换成阴离子(t)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：646.2(+),432.1(-)；元素分析(CHN)：理论值C,60.15；H,4.21；N,10.39；实测值C：59.97，H：4.38，N：10.25.
实施例15
化合物15的合成
过程同于实施例1，只是将钠盐换成阴离子(u)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：646.2(+),376.1(-)；元素分析(CHN)：理论值C,58.75；H,3.65；N,10.96；实测值C：58.47，H：3.79，N：10.82.
实施例16
化合物16的合成
过程同于实施例1，只是将钠盐换成阴离子(v)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：646.2(+),432.1(-)；元素分析(CHN)：理论值C,60.15；H,4.21；N,10.39；实测值C：59.93，H：4.32，N：10.14.
实施例17
化合物17的合成
过程同于实施例1，只是将钠盐换成阴离子(w)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：646.2(+),448.1(-)；元素分析(CHN)：理论值C,59.27；H,4.14；N,10.24；实测值C：59.06，H：4.31，N：10.03.
实施例18
化合物18的合成
过程同于实施例1，只是将钠盐换成阴离子(x)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：646.2(+),504.2(-)；元素分析(CHN)：理论值C,60.56；H,4.64；N,9.74；实测值C：60.29，H：4.81，N：9.47.
实施例19
化合物19的合成
过程同于实施例1，只是将氯盐换成阳离子配合物(II)的氯盐，钠盐换成阴离子(f)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：718.1(+),357.1(-)；元素分析(CHN)：理论值C,53.62；H,3.38；N,9.12；实测值C：53.45，H：3.50，N：9.03.
实施例20
化合物20的合成
过程同于实施例1，只是将氯盐换成阳离子配合物(II)的氯盐，钠盐换成阴离子(j)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：718.1(+),429.2(-)；元素分析(CHN)：理论值C,54.44；H,3.87；N,8.55；实测值C：54.28，H：3.99，N：8.24.
实施例21
化合物21的合成
过程同于实施例1，只是将氯盐换成阳离子配合物(II)的氯盐，钠盐换成阴离子(b)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：718.1(+),557.2(-)；元素分析(CHN)：理论值C,56.51；H,3.79；N,9.88；实测值C：56.26，H：3.92，N：9.75.
实施例22
化合物22的合成
过程同于实施例1，只是将氯盐换成阳离子配合物(II)的氯盐，钠盐换成阴离子(t)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：718.1(+),432.1(-)；元素分析(CHN)：理论值C,56.39；H,3.59；N,9.74；实测值C：56.14，H：3.73，N：9.52.
实施例23
化合物23的合成
过程同于实施例1，只是将氯盐换成阳离子配合物(III)的氯盐，钠盐换成阴离子(n)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：746.2(+),433.1(-)；元素分析(CHN)：理论值C,63.14；H,4.10；N,8.31；实测值C：62.87，H：4.22，N：8.15.
实施例24
化合物24的合成
过程同于实施例1，只是将氯盐换成阳离子配合物(IV)的氯盐，钠盐换成阴离子(n)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：746.2(+),433.1(-)；元素分析(CHN)：理论值C,63.14；H,4.10；N,8.31；实测值C：62.91，H：4.26，N：8.12.
实施例25
化合物25的合成
过程同于实施例1，只是将氯盐换成阳离子配合物(V)的氯盐，钠盐换成阴离子(n)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：660.2(+),433.1(-)；元素分析(CHN)：理论值C,60.42；H,4.24；N,8.97；实测值C：60.17，H：4.41，N：8.69.
实施例26
化合物26的合成
过程同于实施例1，只是将氯盐换成阳离子配合物(VI)的氯盐，钠盐换成阴离子(b)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：732.1(+),557.2(-)；元素分析(CHN)：理论值C,56.82；H,3.91；N,9.78；实测值C：56.56，H：4.07，N：9.62.
实施例27
化合物27的合成
过程同于实施例1，只是将氯盐换成阳离子配合物(VII)的氯盐，钠盐换成阴离子(n)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：657.2(+),433.1(-)；元素分析(CHN)：理论值C,61.69；H,4.16；N,7.71；实测值C：61.45，H：4.31，N：7.57.
实施例28
化合物28的合成
过程同于实施例1，只是将氯盐换成阳离子配合物(VIII)的氯盐，钠盐换成阴离子(n)的钠盐，得到黄色粉末。
产物MS(m/e)：729.1(+),433.1(-)；元素分析(CHN)：理论值C,57.87；H,3.56；N,7.23；实测值C：57.66，H：3.72，N：7.01.
下面是本发明化合物的应用实施例：
制备OLED发光器件的优选实施方式：
OLED器件的典型结构为：基片/阳极/空穴传输层(HTL)/有机发光层/电子传输层(ETL)/阴极。
基片为透明的，可以是玻璃或是柔性基片，柔性基片采用聚酯类、聚酰亚胺类化合物中的一种材料；阳极层可以采用无机材料或有机导电聚合物，无机材料一般为氧化铟锡(以下简称ITO)、氧化锌等金属氧化物或金、铜、银等功函数较高的金属，最优化的选择为ITO，有机导电聚合物优选为聚噻吩/聚乙烯基苯磺酸钠(以下简称PEDOT:PSS)、聚苯胺(以下简称PANI)中的一种材料；空穴传输层一般采用三芳胺类材料，本发明不使用空穴传输层；有机发光层，一般可采用小分子材料，可以掺杂荧光材料或磷光染料，本发明的有机发光层中包含了本发明提出的离子性铱金属配合物材料，并使用聚(N-乙烯基咔唑)(以下简称PVK)；电子传输层，一般为金属有机配合物，优选如三(8-羟基喹啉)铝、三(8-羟基喹啉)镓，也可为苯并咪唑类，如1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(以下简称TPBI)等；阴极层一般采用锂、镁、钙、锶、铝、铟等功函数较低的金属或它们与铜、金、银的合金，或金属与金属氟化物交替形成的电极层，本发明优选为依次的LiF层、Al层。
按照以下方法制备本发明的一系列有机电致发光器件：
(1)使用清洗剂、去离子水和有机溶液分几步清洗带有阳极的玻璃基片；
(2)通过溶液湿法甩膜的方法制备PEDOT:PSS阳极修饰层；
(3)通过溶液湿法甩膜的方法制备包含本发明磷光材料的发光层；
(4)继续蒸镀器件的电子传输层；
(5)再通过蒸镀或溅射的方法制备金属阴极。
实施例
制备器件OLED-1～OLED-3
制备OLED-1：将涂布了ITO透明导电层的玻璃板在商用清洗剂中超声处理，在去离子水中冲洗，在丙酮：乙醇混合溶剂中超声除油，在洁净环境下烘烤至完全除去水份，用紫外光清洗机照射10分钟。
把上述带有阳极的玻璃基片嵌在室内的甩膜机上，用一次性注射器取1mL PEDOT:PSS水溶液，滤头过滤后滴加在ITO玻璃基片上。设定甩膜机转速为：600r/min(维持9s)至3000r/min(维持60s)，甩膜完毕后用棉签蘸水将阴极擦拭干净，再放在热板上220℃加热10min；
待甩有PEDOT:PSS的ITO玻璃基片冷却后，传入氮气氛围的手套箱中。将基片嵌在手套箱中的甩膜机上，移液枪移取0.5mL[化合物2/PVK＝10wt％]的混合溶液(6mg/mL,溶剂1,2-二氯乙烷，滤头过滤备用)滴在基片上。设置甩膜机转速1500r/min(维持30s)甩膜。用棉签蘸二氯甲烷溶剂擦拭阴极，置于手套箱内的热板上，80℃烘干1h；
最后，将冷却的基片传出手套箱，在其上依次蒸镀一层TPBI材料作为器件的电子传输层，其蒸镀速率为0.1-0.2nm/s，蒸镀总膜厚为30nm；蒸镀LiF和Al作为器件的阴极层，其中LiF层的蒸镀速率为0.02nm/s，厚度为1nm，Al层的蒸镀速率为0.2-0.3nm/s，厚度为100nm。
按照上述方法制备OLED-2，将发光层磷光染料换为本发明的化合物4；
按照上述方法制备OLED-3，改变器件发光层磷光染料为现有技术中常用的材料[Ir(ppy)2(pzpy)]PF6。与化合物2和4相比，[Ir(ppy)2(pzpy)]PF6只是使用了PF6 -作为抗衡阴离子。器件均发射来自于铱配合物阳离子的蓝绿光。器件的性能详见表1:
表1：
OLED-3可作为对比例。通过上表可见，使用本发明化合物的器件OLED-1、OLED-2相对于OLED-3具有如下优势：器件电流密度和亮度增大，启亮电压变低；器件的效率极大提高，效率提高超过一倍。
尽管结合优选实施例对本发明进行了说明，但本发明并不局限于上述实施例和附图，应当理解，在本发明构思的引导下，本领域技术人员可进行各种修改和改进，所附权利要求概括了本发明的范围。

Claims (7)

1.一种离子型铱金属配合物电致发光材料，其特征在于：具有式1结构：
C+A-
式1
其中，
C+为铱金属配合物阳离子；
A-为具有电子传输功能的阴离子；
所述的铱金属配合物阳离子选自以下结构式中一种：
其中，
R1、R2和R3独立选自氢原子、氟原子、三氟甲基、C1～30的烷基或含取代基的烷基、C1～30的烷氧基或含取代基的烷氧基、C2～30的烷基胺基或含取代基的烷基胺基、C6～30的芳基胺基、C6～20的芳基、C4～20芳杂环基中一种；
R4选自C1～30的烷基或含取代基的烷基、C6～20的芳基中一种；
所述的具有电子传输功能的阴离子选自以下结构式中一种：
2.根据权利要求1所述的离子型铱金属配合物电致发光材料，其特征在于：R1、R2和R3独立选自氢原子、氟原子、三氟甲基、C1～10的烷基或含取代基的烷基、C1～10的烷氧基或含取代基的烷氧基、C2～10的烷基胺基或含取代基的烷基胺基、C6～16的芳基、C4～16的芳杂环基、C6～16的芳基胺基中一种；
R4选自C1～10的烷基或含取代基的烷基、C6～16的芳基中一种。
3.根据权利要求1或2所述的离子型铱金属配合物电致发光材料，其特征在于：所述铱金属配合物阳离子中配体C∧N为2-苯基吡啶、2-(2,4-二氟苯基)吡啶、2-(2,4-二氟苯基)-5-三氟甲基吡啶、2-(2,4-二氟苯基)-4-甲基吡啶、2-(3,5-二三氟甲基苯基)吡啶、2-(3,5-二三氟甲基苯基)-4-甲基吡啶、2-(3,5-二三氟甲基苯基)-5-三氟甲基吡啶、2-苯基-4-甲氧基吡啶、2-苯基-4-丁氧基吡啶、2-苯基-4-二甲胺基吡啶，2-(2,4-二氟苯基)-4-甲氧基吡啶、2-(2,4-二氟苯基)-4-二甲胺基吡啶、1-苯基异喹啉、3-苯基异喹啉、2-(苯并[b]噻吩-2-基)吡啶中一种。
4.根据权利要求1或2中任一项所述的离子型铱金属配合物电致发光材料，其特征在于：具有以下结构式中一种：
5.权利要求1～4任一项所述的离子型铱金属配合物电致发光材料的应用，其特征在于：应用于制备有机电致发光器件。
6.根据权利要求5所述的离子型铱金属配合物电致发光材料的应用，其特征在于：离子型铱金属配合物电致发光材料应用于制备有机电致发光器件的有机功能层。
7.根据权利要求6所述的离子型铱金属配合物电致发光材料的应用，其特征在于：所述的有机电致发光器件包括第一电极、第二电极以及位于两电极之间的有机功能层，所述有机功能层中包含离子型铱金属配合物电致发光材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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A novel route towards water-soluble luminescent iridium(III) complexes via a hydroxy-bridged dinuclear precursor;Francesca Scarpelli等;《Dalton Trans.》;20160920;第45卷;17264-17273
Orotate containing anionic luminescent iridium(III) complexes and their use in soft salts;Andreea Ionescu等;《Dalton Trans.》;20131002;第43卷;784-789
Trifluoromethylation of Tetraphenylborate Counterions in Cationic Iridium(III) Complexes: Enhanced Electrochemical Stabilities, Charge-Transport Abilities, and Device Performance;Dongxin Ma等;《Chem. Eur. J.》;20141006;第20卷;15903-15912，尤其是第15904页的Scheme 1、第15908页图8、第15909表5、第15910页的第3小节的结论部分

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