CN111825724B - 一种磷光铱配合物及其制备方法和电致发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磷光铱配合物及其制备方法和电致发光器件,属于发光材料技术领域,该磷光铱配合物的结构通式为:
Figure DDA0002604854660000011
式中,0≤m≤2,1≤n≤3,且m+n=3;R1、R2、R3和R4独立地为氢、氘、卤素、氰基、硝基、羟基、烃基、氨基、磺酸基、磺酰基、金刚烷、取代或未取代的C1~C20的烷基、取代或未取代的C6~C30的芳基、取代或未取代的3元~15元的环烷基、取代或未取代的C1~C20的烷氧基中的至少一种;X为碳或氮原子。本发明实施例得到的磷光铱配合物在用于有机电致发光器件后,可使得器件的最大外量子效率得到提高,磷光寿命得到延迟,驱动电压得到降低。

Description

一种磷光铱配合物及其制备方法和电致发光器件
技术领域
本发明涉及发光材料技术领域,具体是一种磷光铱配合物及其制备方法和电致发光器件。
背景技术
有机发光二极管(OLED)是基于有机半导体材料的发光二极管,具有宽视角、耐低温、高效率、高亮度,易于加工等优点,使其成为第三代平板显示中最具竞争力的技术。同时,OLED由于能够高效率地将电能转化为光能,也适用于照明领域,是最具竞争潜力的新一代固态光源。
磷光材料在OLED中扮演着非常重要的角色,它能同时利用单重态激子和三重态激子,使器件的内量子效率理论上能够提高到100%,外量子效率也有所提高。其中,磷光铱配合物是目前研究的最多也是最有应用前景的一类磷光材料,通过幵发新型配体和对已有配体进行各种修饰可以得到不同发光颜色的磷光材料,进而实现全色显示。
由于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整体耐受性和耐候性等原因,目前现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种磷光铱配合物,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
一种磷光铱配合物,其结构通式为式I:
Figure BDA0002604854650000021
式中,0≤m≤2,1≤n≤3,且m+n=3;
R1、R2、R3和R4独立地为氢、氘、卤素、氰基、硝基、羟基、烃基、氨基、磺酸基、磺酰基、金刚烷、取代或未取代的C1~C20的烷基、取代或未取代的C6~C30的芳基、取代或未取代的3元~15元的环烷基、取代或未取代的C1~C20的烷氧基中的至少一种;
X为碳或氮原子。
优选的,R1、R2、R3和R4独立地为氢、氘、卤素、氰基、硝基、羟基、烃基、氨基、磺酸基、磺酰基、取代或未取代的C1~C6的烷基、取代或未取代的C6~C12的芳基、取代或未取代的3元~8元的环烷基、取代或未取代的C1~C6的烷氧基中的至少一种。
其中,上述基团或取代基团的原子可被氘代。
优选的,R1、R2、R3、R4的取代基位置为所在环的任意位置,且R1、R2、R4独立地表示单取代基、二取代基、三取代基、四取代基或无取代基,R3表示单取代基、二取代基或无取代基。
优选的,C1~C6的烷基为直链烷基、支链烷基、环烷基、至少1个取代基取代的直链烷基、至少1个取代基取代的支链烷基和至少1个取代基取代的环烷基中的一种。
优选的,所述磷光铱配合物的结构通式为式I-1、式I-2、式I-3中的任一种:
Figure BDA0002604854650000031
其中,在上述式I-1、式I-2、式I-3结构中优选式I-1、式I-2,上述所述结构式中R1、R2、R3、R4及X的取代基团及取代基个数与结构通式I中所限定的范围一致,这里不再赘述。
优选的,所述磷光铱配合物的化学结构式为式I-001~式I-135中的任一种,式中,Ada为金刚烷:
Figure BDA0002604854650000032
Figure BDA0002604854650000041
Figure BDA0002604854650000051
Figure BDA0002604854650000061
Figure BDA0002604854650000071
Figure BDA0002604854650000081
Figure BDA0002604854650000091
本发明实施例的另一目的在于提供一种上述的磷光铱配合物的制备方法,其包括以下步骤:
取一结构通式为式II的第一化合物和/或结构通式为式III的第二化合物,式中,Ada为金刚烷:
Figure BDA0002604854650000092
将第一化合物或第二化合物与三氯化铱进行反应,得到第一桥联配体;
将第一桥联配体与三氟甲烷磺酸银进行反应,得到第二桥联配体;
将将第二化合物或第一化合物与第二桥联配体进行反应,得到所述磷光铱配合物。
具体的,结构通式为式I-1的磷光铱配合物的合成路线如下:
Figure BDA0002604854650000101
其制备方法包括以下步骤:
S1、将式A1结构的化合物与三氯化铱反应,得到式B1结构的桥联配体;
S2、将式B1结构的桥联配体与三氟甲烷磺酸银反应得到式C1结构的桥联配体;
S3、将式C1结构的桥联配体与式D1结构的化合物进行反应,得到具有式I1结构的磷光铱配合物。
另外,结构通式为式I-2的磷光铱配合物的合成路线如下:
Figure BDA0002604854650000102
其制备方法包括以下步骤:
S1、将式A-2结构的化合物与三氯化铱反应,得到式B-2结构的桥联配体;
S2、将式B-2结构的桥联配体与三氟甲烷磺酸银反应得到式C2结构的桥联配体;
S3、将式C-2结构的桥联配体与式D-2结构的配体反应,得到具有式I-2结构的磷光铱配合物。
本发明实施例的另一目的在于提供一种电致发光器件,包括第一电极、第二电极以及至少一层设置在所述第一电极和所述第二电极之间的有机物层,所述的有机物层包含上述的磷光铱配合物。
优选的,所述有机物层包括发光层;所述发光层包括主体材料和掺杂材料;所述掺杂材料部分或全部包含所述磷光铱配合物。
优选的,所述主体材料和掺杂材料的质量比为(90~99.5):(0.5~10)。
具体的,第一电极为阳极,其种类没有特殊限制,为本领域技术人员熟知的常规阳极即可,更优选为ITO(氧化铟锡)、氧化锡、氧化锌、氧化铟中的一种。第二电极为阴极,其种类没有特殊限制,为本领域技术人员熟知的常规阴极即可,更优选为Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Au、Ag、Pb中的一种。
所述主体材料优选为4,4'-N,N'-联苯二咔唑(CBP)、八羟基喹啉(Alq3)、金属苯氧基苯并噻唑化合物、聚芴、芳族稠环、锌络合物中的一种或几种。
此外,有机物层还可以包括其它功能层,其它功能层具体可选自以下功能层中的一种或几种:空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、空穴注入-空穴传输功能层(即兼具空穴注入及空穴传输功能)、电子阻挡层(EBL)、空穴阻挡层(HBL)、电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)、电子传输-电子注入功能层(即兼具电子传输及电子注入功能)。
上述各个功能层的种类没有特殊限制,为本领域技术人员熟知的常规功能层即可。优选的:所述空穴注入层为2-TNATA(即N1-(2-萘基)-N4,N4-二(4-(2-萘基(苯基)氨基)苯基)-N1-苯基苯-1,4-二胺)、酞菁和卟啉化合物、星爆三芳基胺、导电聚合物、n型半导电有机络合物、金属有机络合物中的一种;所述空穴传输层为NPB(即N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺)、TPD(即N,N'-二苯基-N,N'-(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺)、PAPB(即N,N'-双(菲-9-基)-N,N'-二苯基联苯胺)芳基胺咔唑化合物、吲哚并咔唑化合物中的一种;所述空穴阻挡层为BAlq、BCP、BPhen中的一种;所述电子传输层为Alq3、香豆素6号、三唑衍生物、唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、芴酮衍生物、蒽酮衍生物中的一种;所述电子注入层为LiF、CsF、Li2O、Al2O3、MgO中的一种。在本发明实施例中,可通过蒸镀的方式形成上述发光层和其它各种功能层。
另外,上述的电致发光器件可以用于有机发光器件、有机太阳电池、电子纸、有机感光体或有机薄膜晶体管等,但不限于此。
与现有技术相比,本发明实施例的有益效果是:
本发明实施例提供的一种磷光铱配合物,通过选择与特定的杂环配体配位,调节取代基的位置或取代基的活性,使得到的磷光铱配合物的波长发生明显的红移或蓝移;加之与具有刚性结构且体积更大的金刚烷基团结合,得到的磷光铱配合物在用于有机电致发光器件后,使得器件的最大外量子效率得到提高,磷光寿命得到延迟,驱动电压得到降低。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
材料实施例1
该材料实施例提供了一种磷光铱配合物,其化学结构式为发明内容中的式I-005,该磷光铱配合物的制备方法的反应路线如下:
Figure BDA0002604854650000131
其具体的制备方法包括以下步骤:
S1、在氮气保护体系下,称取式A-005(94.72mmol,20.00g),IrC13·3H2O(37.88mmo1,13.36g)放入反应体系中,加入600mL乙二醇乙醚和200mL纯净水的混合溶液,氮气保护下回流24小时,然后冷却到室温,有沉淀析出,将沉淀抽滤,用水、无水乙醇、石油醚依次冲洗烘干。得到黄色粉末的桥联配体B-005(20.22g,产率为82.4%)。
S2、称取桥联配体B-005(15.59mmol,20.22g),加入三氟甲烷磺酸银(34.29mmol,8.81g),再向体系中加入二氯甲烷400mL,加入甲醇80mL,氮气保护下,回流24小时,冷却到室温,柱层析(短柱)滤液浓缩至固体析出。得到黄色粉末的桥联配体C-005(24.9g,产率97%)。
S3、称取桥联配体C-005(24.27mmol,20.0g),加入配体D-005(8.3mmol,3.15g),再向体系中加入无水乙醇120mL,氮气保护下,回流24小时,抽滤,醇洗,烘干。用二氯甲烷做溶剂,用硅胶柱层析,滤液浓缩固体析出,得到最终黄色的磷光铱配合物I-005(5.76g,产率为70%,Mw:994.39)。
对上述磷光铱配合物进行检测分析,具体结果如下:
质谱:计算值:994.34;测试值:994.39。
元素分析:
计算值C,69.06%;H,5.69%;Ir,19.39%;N,4.24%;O,1.61%;
测试值C,69.03%;H,5.70%;Ir,19.41%;N,4.22%;O,1.63%。
通过将上述计算值与测试值对比可知,所测值与理论值基本一致,由此证明,通过上述材料实施例可成功合成结构式为I-005的磷光铱配合物。
材料实施例2
该材料实施例提供了一种磷光铱配合物,其化学结构式为发明内容中的式I-020,该磷光铱配合物的制备方法的反应路线如下:
Figure BDA0002604854650000141
其具体的制备方法包括以下步骤:
S1、在氮气保护体系下,称取式A-020(94.72mmol,20.00g),IrC13·3H2O(37.88mmo1,13.36g)放入反应体系中,加入600mL乙二醇乙醚和200mL纯净水的混合溶液,氮气保护下回流24小时,然后冷却到室温,有沉淀析出,将沉淀抽滤,用水、无水乙醇、石油醚依次冲洗烘干。得到黄色粉末的桥联配体B-020(19.39g,产率为79%)。
S2、称取桥联配体B-020(14.59mmol,19.39g),加入三氟甲烷磺酸银(32.89mmol,8.45g),再向体系中加入二氯甲烷400mL,加入甲醇80mL,氮气保护下,回流24小时,冷却到室温,柱层析(短柱)滤液浓缩至固体析出。得到黄色粉末的桥联配体C-020(23.6g,产率96%)。
S3、称取桥联配体C-020(28.65mmol,23.6g),加入配体D-020(9.55mmol,3.62g),再向体系中加入无水乙醇120mL,氮气保护下,回流24小时,抽滤,醇洗,烘干。用二氯甲烷做溶剂,用硅胶柱层析,滤液浓缩固体析出,得到最终黄色的磷光铱配合物I-020(5.8g,产率62%,Mw:994.36)。
对上述磷光铱配合物进行检测分析,具体结果如下:
质谱:计算值:994.34;测试值:994.36。
元素分析:
计算值C,69.06%;H,5.69%;Ir,19.39%;N,4.24%;O,1.61%;
测试值C,69.09%;H,5.65%;Ir,19.41%;N,4.21%;O,1.64%。
通过将上述计算值与测试值对比可知,所测值与理论值基本一致,由此证明,通过上述材料实施例可成功合成结构式为I-020的磷光铱配合物。
材料实施例3
该材料实施例提供了一种磷光铱配合物,其化学结构式为发明内容中的式I-030,该磷光铱配合物的制备方法的反应路线如下:
Figure BDA0002604854650000151
其具体的制备方法包括以下步骤:
S1、在氮气保护体系下,称取式A-030(92.09mmol,20.00g),IrC13·3H2O(36.84mmo1,12.99g)放入反应体系中,加入600mL乙二醇乙醚和200mL纯净水的混合溶液,氮气保护下回流24小时,然后冷却到室温,有沉淀析出,将沉淀抽滤,用水、无水乙醇、石油醚依次冲洗烘干。得到黄色粉末的桥联配体B-030(19.45g,产率为80%)。
S2、称取桥联配体B-030(14.72mmol,19.45g),加入三氟甲烷磺酸银(32.38mmol,8.31g),再向体系中加入二氯甲烷400mL,加入甲醇80mL,氮气保护下,回流24小时,冷却到室温,柱层析(短柱)滤液浓缩至固体析出。得到黄色粉末的桥联配体C-030(23.85g,产率97%)。
S3、称取桥联配体C-030(28.54mmol,23.85g),加入配体D-030(9.51mmol,3.60g),再向体系中加入无水乙醇120mL,氮气保护下,回流24小时,抽滤,醇洗,烘干。用二氯甲烷做溶剂,用硅胶柱层析,滤液浓缩固体析出,得到最终黄色的磷光铱配合物I-030(5.72g,产率60%,Mw:1006.43)。
对上述磷光铱配合物进行检测分析,具体结果如下:
质谱:计算值:1006.40;测试值:1006.43。
元素分析:
计算值C,68.23%;H,6.83%;Ir,19.16%;N,4.19%;O,1.59%;
测试值C,68.19%;H,6.80%;Ir,19.24%;N,4.17%;O,1.63%。
通过将上述计算值与测试值对比可知,所测值与理论值基本一致,由此证明,通过上述材料实施例可成功合成结构式为I-030的磷光铱配合物。
材料实施例4
该材料实施例提供了一种磷光铱配合物,其化学结构式为发明内容中的式I-033,该磷光铱配合物的制备方法的反应路线如下:
Figure BDA0002604854650000171
其具体的制备方法包括以下步骤:
S1、在氮气保护体系下,称取式A-033(81.59mmol,20.00g),IrC13·3H2O(32.61mmo1,11.50g)放入反应体系中,加入600mL乙二醇乙醚和200mL纯净水的混合溶液,氮气保护下回流24小时,然后冷却到室温,有沉淀析出,将沉淀抽滤,用水、无水乙醇、石油醚依次冲洗烘干。得到黄色粉末的桥联配体B-033(17.52g,产率为74.9%)。
S2、称取桥联配体B-033(12.23mmol,17.52g),加入三氟甲烷磺酸银(26.9mmol,6.91g),再向体系中加入二氯甲烷300mL,加入甲醇60mL,氮气保护下,回流24小时,冷却到室温,柱层析(短柱)滤液浓缩至固体析出。得到黄色粉末的桥联配体C-033(20.51g,产率94%)。
S3、称取桥联配体C-033(22.98mmol,20.51g),加入配体D-033(7.66mmol,2.9g),再向体系中加入无水乙醇80mL,氮气保护下,回流24小时,抽滤,醇洗,烘干。用二氯甲烷做溶剂,用硅胶柱层析,滤液浓缩固体析出,得到最终黄色的磷光铱配合物I-033(4.54g,产率56%,Mw:1062.32)。
对上述磷光铱配合物进行检测分析,具体结果如下:
质谱:计算值:1062.38;测试值:1062.32。
元素分析:
计算值C,71.43%;H,4.95%;Ir,18.14%;N,3.97%;O,1.51%;
测试值C,71.40%;H,4.98%;Ir,18.12%;N,3.96%;O,1.54%。
通过将上述计算值与测试值对比可知,所测值与理论值基本一致,由此证明,通过上述材料实施例可成功合成结构式为I-033的磷光铱配合物。
材料实施例5
该材料实施例提供了一种磷光铱配合物,其化学结构式为发明内容中的式I-113,该磷光铱配合物的制备方法的反应路线如下:
Figure BDA0002604854650000181
其具体的制备方法包括以下步骤:
S1、在氮气保护体系下,称取式A-113(71.12mmol,20.00g),IrC13·3H2O(28.45mmo1,10.03g)放入反应体系中,加入600mL乙二醇乙醚和200mL纯净水的混合溶液,氮气保护下回流24小时,然后冷却到室温,有沉淀析出,将沉淀抽滤,用水、无水乙醇、石油醚依次冲洗烘干。得到黄色粉末的桥联配体B-113(17.1g,产率为79%)。
S2、称取桥联配体B-113(11.25mmol,17.1g),加入三氟甲烷磺酸银(24.71mmol,6.35g),再向体系中加入二氯甲烷300mL,加入甲醇60mL,氮气保护下,回流24小时,冷却到室温,柱层析(短柱)滤液浓缩至固体析出。得到黄色粉末的桥联配体C-113(20.21g,产率96%)。
S3、称取桥联配体C-113(21.58mmol,20.21g),加入配体D-113(6.76mmol,2.97g),再向体系中加入无水乙醇80mL,氮气保护下,回流24小时,抽滤,醇洗,烘干。用二氯甲烷做溶剂,用硅胶柱层析,滤液浓缩固体析出,得到最终黄色的磷光铱配合物I-113(4.16g,产率51%,Mw:1139.48)。
对上述磷光铱配合物进行检测分析,具体结果如下:
质谱:计算值:1139.57;测试值:1139.48。
元素分析:
计算值C,68.69%;H,6.39%;F,1.67%;Ir,16.91%;N,4.93%;O,1.41%;
测试值C,68.65%;H,6.41%;F,1.69%;Ir,16.90%;N,4.91%;O,1.44%。
通过将上述计算值与测试值对比可知,所测值与理论值基本一致,由此证明,通过上述材料实施例可成功合成结构式为I-113的磷光铱配合物。
材料实施例6
该材料实施例提供了一种磷光铱配合物,其化学结构式为发明内容中的式I-120,该磷光铱配合物的制备方法的反应路线如下:
Figure BDA0002604854650000191
其具体的制备方法包括以下步骤:
S1、在氮气保护体系下,称取式A-120(50.82mmol,20.00g),IrC13·3H2O(20.34mmo1,7.17g)放入反应体系中,加入600mL乙二醇乙醚和200mL纯净水的混合溶液,氮气保护下回流24小时,然后冷却到室温,有沉淀析出,将沉淀抽滤,用水、无水乙醇、石油醚依次淋洗,烘干。得到黄色粉末的桥联配体B-120(15.64g,产率为76%)。
S2、称取桥联配体B-120(7.72mmol,15.64g),加入三氟甲烷磺酸银(16.98mmol,4.36g),再向体系中加入二氯甲烷200mL,加入甲醇40mL,氮气保护下,回流24小时,冷却到室温,柱层析(短柱)滤液浓缩至固体析出。得到黄色粉末的桥联配体C-120(17.05g,产率93%)。
S3、称取桥联配体C-120(14.3mmol,17g),加入配体D-120(4.76mmol,0.93g),再向体系中加入无水乙醇40mL,氮气保护下,回流24小时,抽滤,醇洗,烘干。用二氯甲烷做溶剂,用硅胶柱层析,滤液浓缩固体析出,得到最终黄色的磷光铱配合物I-120(2.68g,产率48%,Mw:1176.53)。
对上述磷光铱配合物进行检测分析,具体结果如下:
质谱:计算值:1176.56;测试值:1173.53。
元素分析:
计算值C,71.64%;H,5.67%;Ir,16.38%;N,3.58%;O,2.73%;
测试值C,71.66%;H,5.64%;Ir,16.36%;N,3.57%;O,2.76%。
通过将上述计算值与测试值对比可知,所测值与理论值基本一致,由此证明,通过上述材料实施例可成功合成结构式为I-120的磷光铱配合物。
材料实施例7
该材料实施例提供了一种磷光铱配合物,其化学结构式为发明内容中的式I-130,该磷光铱配合物的制备方法的反应路线如下:
Figure BDA0002604854650000211
其具体的制备方法包括以下步骤:
S1、在氮气保护体系下,称取式A-130(45.85mmol,20.00g),IrC13·3H2O(18.34mmo1,6.46g)放入反应体系中,加入600mL乙二醇乙醚和200mL纯净水的混合溶液,氮气保护下回流24小时,然后冷却到室温,有沉淀析出,将沉淀抽滤,用水、无水乙醇、石油醚依次淋洗,烘干。得到黄色粉末的桥联配体B-130(14.5g,产率为72%)。
S2、称取桥联配体B-130(6.6mmol,14.5g),加入三氟甲烷磺酸银(14.52mmol,3.73g),再向体系中加入二氯甲烷150mL,加入甲醇30mL,氮气保护下,回流24小时,冷却到室温,柱层析(短柱)滤液浓缩至固体析出。得到黄色粉末的桥联配体C-130(15g,产率89%)。
S3、称取桥联配体C-130(11.76mmol,15g),加入配体D-130(3.92mmol,0.88g),再向体系中加入无水乙醇40mL,氮气保护下,回流24小时,抽滤,醇洗,烘干。用二氯甲烷做溶剂,用硅胶柱层析,滤液浓缩固体析出,得到最终黄色的磷光铱配合物I-130(1.95g,产率37.8%,Mw:1318.68)。
对上述磷光铱配合物进行检测分析,具体结果如下:
质谱:计算值:1318.82;测试值:1318.68。
元素分析:
计算值C,71.20%;H,6.44%;Ir,14.61%;N,5.32%;O,2.43%;
测试值C,71.18%;H,6.40%;Ir,14.64%;N,5.33%;O,2.45%。
通过将上述计算值与测试值对比可知,所测值与理论值基本一致,由此证明,通过上述材料实施例可成功合成结构式为I-130的磷光铱配合物。
因结构通式为发明内容中的式I的其他磷光铱配合物的制备方法的合成路线和原理均与上述所列举的材料实施例1或材料实施例6相同,所以在此不再穷举,本发明又选取其中多个磷光铱配合物作为材料实施例8~22,具体如下表1所示。
表1
材料实施例 磷光铱配合物 分子式 质谱计算值 质谱测试值
材料实施例8 I-004 C53H48IrN3O 935.34 935.28
材料实施例9 I-011 C51H42F2IrN3O 943.29 943.18
材料实施例10 I-019 C63H68IrN3O 1075.5 1075.47
材料实施例11 I-044 C54H42F8IrN3O 1093.28 1093.15
材料实施例12 I-058 C63H68IrN3O 1075.5 1075.42
材料实施例13 I-059 C59H50D10IrN3O 1029.5 1029.43
材料实施例14 I-068 C66H73FIrN3O 1135.54 1135.58
材料实施例15 I-084 C54H51IrN4O 964.37 964.25
材料实施例16 I-095 C56H49D6IrN4O 998.44 998.32
材料实施例17 I-097 C52H45F2IrN4O 972.32 972.17
材料实施例18 I-102 C56H47F2IrN6O 1050.34 1050.25
材料实施例19 I-111 C53H41D8IrN4O 958.4 958.27
材料实施例20 I-114 C63H53IrN4O 1074.38 1074.31
材料实施例21 I-124 C70H66IrN3O2 1173.48 1173.56
材料实施例22 I-127 C74H74F2IrN5O2 1295.54 1295.65
本发明实施例还提供了一种采用上述实施例提供的磷光铱配合物制备得到的器件,具体的,该器件为电致发光器件,其中,该有机电致发光器件包括第一电极、第二电极以及至少一层设置在所述第一电极与第二电极之间的有机物层。
其中,有机物层可包括空穴注入层、空穴传输层、空穴注入和空穴传输技能层的复合层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、电子传输层和电子注入技能层的复合层中的至少一层,且其中的至少一层可包含或不包含上述磷光铱配合物,但不限于此。
具体的,上述发光层包括主体材料和掺杂材料;其中,主体材料可选用4,4'-N,N'-联苯二咔唑,但不限于此;掺杂材料可以选用上述磷光铱配合物。
在实际应用中,上述电致发光器件的制备方法可参照下述器件实施例1。
器件实施例1
该器件实施例1提供了一种电致发光器件,其制备方法包括以下步骤:
S1、将涂层厚度为150nm的ITO玻璃基板放在蒸馏水中清洗2次,超声波洗涤30分钟,用蒸馏水反复清洗2次,超声波洗涤10分钟,蒸馏水清洗结束后,异丙醇、丙酮、甲醇等溶剂按顺序超声波洗涤后干燥,转移到等离子体清洗机里,将上述基板洗涤5分钟,送到蒸镀机里进行蒸镀。
S2、首先,在ITO(阳极)上面真空蒸镀60nm的4,4',4”-三[2-萘基苯基氨基]三苯基胺("2-TNATA")作为空穴注入层;之后在空穴注入层上真空蒸镀60nm的N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(即NPB)作为空穴传输层;在空穴传输层上真空蒸镀发光层。其中,将主体物质4,4'-N,N'-联苯二咔唑(即CBP)和掺杂材料(上述材料实施例8提供的磷光铱配合物I-004)按照重量比90:10进行混合蒸镀30nm,形成发光层;然后真空蒸镀10nm厚的BAlq,形成空穴阻挡层;接着在空穴阻挡层上真空蒸镀厚度为40nm的Alq3,作为电子传输层;之后在其上面真空蒸镀厚度0.2nm的LiF作为电子注入层;再在电子注入层上真空蒸150nm厚的Al作为阴极,即可得到电致发光器件。
器件实施例2~22
参照上述器件实施例1提供的制备方法制备电致发光器件,不同之处是将上述器件实施例1中的掺杂材料磷光铱配合物I-004分别替换为磷光铱配合物I-005、I-020、I-030、I-033、I-113、I-120、I-130、I-011、I-019、I-044、I-058、I-059、I-068、I-084、I-095、I-097、I-102、I-111、I-114、I-124、I-127,以制得相应磷光铱配合物的电致发光器件。
器件实施例23
参照上述器件实施例1提供的制备方法制备电致发光器件,不同之处是将主体物质4,4'-N,N'-联苯二咔唑(即CBP)和掺杂材料(上述材料实施例8提供的磷光铱配合物I-004)按照重量比99.5:0.5进行混合蒸镀30nm,形成发光层.
器件对比例1
按照器件实施例1的方法制备电致发光器件,不同的是,将发光层中的掺杂材料磷光铱配合物I-004替换为化合物Ir(ppy)3,Ir(ppy)3的结构式如下:
Figure BDA0002604854650000241
实验例:
在相同的亮度条件下,分别对上述器件实施例1~22以及器件对比例1得到的电致发光器件的性能及发光特性进行测试,以评价电致发光器件的驱动电压,最大外量子效率(EQE)及磷光寿命(T95),具体的测试结果如表2所示。
表2
Figure BDA0002604854650000251
Figure BDA0002604854650000261
从上表2可以看出,相比于器件对比例1所提供Ir(ppy)3作为发光层掺杂材料所制备的电致发光器件,采用本发明实施例提供的磷光铱配合物制得的电致发光器件,能够更有效地降低电致发光器件的驱动电压,并更加显著地提高电致发光器件的最大外量子效率和使用寿命。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.磷光铱配合物,其特征在于,所述磷光铱配合物的结构通式为式I-1和I-2:
Figure FDA0004070950020000011
R1、R2独立地为氢、氘、卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、未取代的C1~C20的烷基、未取代的C6~C12的芳基、未取代的3元~8元的环烷基、未取代的C1~C20的烷氧基中的至少一种;
R3和R4独立地为氢、氘、卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、未取代的C1~C20的烷基、未取代的3元~8元的环烷基、未取代的C1~C20的烷氧基中的至少一种;
X为氮原子。
2.根据权利要求1所述的磷光铱配合物,其特征在于,R1、R2独立地为氢、氘、卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、未取代的C1~C6的烷基、未取代的C6~C12的芳基、未取代的3元~8元的环烷基、未取代的C1~C6的烷氧基中的至少一种;
R3和R4独立地为氢、氘、卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、未取代的C1~C6的烷基、未取代的3元~8元的环烷基、未取代的C1~C6的烷氧基中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的磷光铱配合物,其特征在于,R1、R2、R3、R4的取代基位置为所在环的任意位置,且R1、R2独立地表示单取代基、二取代基、三取代基、四取代基或无取代基,R3表示单取代基、二取代基或无取代基,R4独立地表示单取代基、二取代基、三取代基或无取代基。
4.根据权利要求2所述的磷光铱配合物,其特征在于,C1~C6的烷基为直链烷基、支链烷基。
5.磷光铱配合物,其特征在于,所述磷光铱配合物的化学结构式为以下结构式中的任一种,式中,Ada为金刚烷基:
Figure FDA0004070950020000021
Figure FDA0004070950020000031
Figure FDA0004070950020000041
6.如权利要求1~4中任一项所述的磷光铱配合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
取结构通式为式II的第一化合物和结构通式为式III的第二化合物,式中,Ada为金刚烷基:
Figure FDA0004070950020000042
其中,R1-R4的定义如权利要求1~4任意一项所述;
将第一化合物或第二化合物与三氯化铱进行反应,得到第一桥联中间体;
将第一桥联中间体与三氟甲烷磺酸银进行反应,得到第二桥联中间体;
将第二化合物或第一化合物与第二桥联中间体进行反应,得到所述磷光铱配合物。
7.电致发光器件,包括第一电极、第二电极以及至少一层设置在所述第一电极和所述第二电极之间的有机物层,其特征在于,所述的有机物层包含如权利要求1~5中任一项所述的磷光铱配合物。
8.根据权利要求7所述的电致发光器件,其特征在于,所述有机物层为发光层;所述发光层包括主体材料和掺杂材料;所述掺杂材料部分或全部包含所述磷光铱配合物。
9.根据权利要求8所述的电致发光器件,其特征在于,所述主体材料和掺杂材料的质量比为(90~99.5):(0.5~10)。
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