CN111943988B

CN111943988B - 一种铱掺杂电致发光材料及其制备方法和光电器件

Info

Publication number: CN111943988B
Application number: CN202010825788.5A
Authority: CN
Inventors: 王艳丽; 王辉; 谢星冰; 李明; 李建行; 姜志远; 段伟伟
Original assignee: Olide Shanghai Photoelectric Material Technology Co ltd
Current assignee: Olide Shanghai Photoelectric Material Technology Co ltd
Priority date: 2020-08-17
Filing date: 2020-08-17
Publication date: 2023-04-18
Anticipated expiration: 2040-08-17
Also published as: CN111943988A

Abstract

本发明公开了一种铱掺杂电致发光材料及其制备方法和光电器件，属于发光材料技术领域，该铱掺杂电致发光材料的结构通式为：

式中，R₁表示为单、二、三或四取代基；R₂表示为单、二、三或四取代基；R₃表示单或二取代基；R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆各自独立地为氢、氘、卤素、氰基、亚磺酰基、磺酰基、取代或非取代的烷基、取代或非取代的芳基、取代或非取代的杂芳基中的至少一种；且R₁、R₂、R₃所表示的取代基中，至少有一个为氟；R₄、R₅、R₆所表示的取代基中，至少有一个为氟。该铱掺杂电致发光材料能够显著降低光电器件的驱动电压，以及显著提高光电器件的发光效率和延长光电器件的使用寿命。

Description

一种铱掺杂电致发光材料及其制备方法和光电器件

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，具体是一种铱掺杂电致发光材料及其制备方法和光电器件。

背景技术

有机电致发光技术是最新一代显示技术，由有机发光材料制备成的发光设备外形上具有轻、薄、柔等优势，尤其可制备成柔性设备是其它发光材料无法与之相比的优点。在过去的十年中，该技术已经在走向商业化的道路上取得了一定成果，例如，有机电致发光二极管(OLED)已经在智能手机、电视机和数码相机的先进显示器中得到应用。有机电致发光材料是构成电致发光器件的核心和基础。新材料的开发是推动电致发光技术不断进步的源动力。对原有材料制备和器件优化也是现在有机电致发光产业的研究热点。

传统的OLED可以分为荧光类和磷光类。与荧光OLED相比(理论发光效率最高25％)，磷光OLED(理论发光效率100％)由于具有更高的发光效率而成为OLED技术研究和发展的主流方向。目前有机电致发光器件发光层中的掺杂材料主要采用磷光材料，其中有机过渡配合物(如铱、铂等)由于自身重原子的存在，能够通过自旋耦合作用同时利用单线态和三线态激子发光，理论上实现100％的内量子效率，引起了大家广泛的关注。

但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方面，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铱掺杂电致发光材料，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：一种铱掺杂电致发光材料，其结构通式为式I：

式中，R₁表示为单、二、三或四取代基；R₂表示为单、二、三或四取代基；R₃表示单或二取代基；

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆各自独立地为氢、氘、卤素、氰基、亚磺酰基、磺酰基、取代或非取代的烷基、取代或非取代的芳基、取代或非取代的杂芳基中的至少一种；

且R₁、R₂、R₃所表示的取代基中，至少有一个为氟；R₄、R₅、R₆所表示的取代基中，至少有一个为氟。

优选的，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆各自独立地为氢、氘、卤素、氰基、取代或非取代的C1～C30烷基、取代或非取代的C6～C20芳基、取代或非取代的C4～C12杂芳基中的至少一种；卤素为氟、氯、溴、碘中的任一种。

优选的，烷基为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基中的任一种；

杂芳基为包括1～3个杂原子的单环杂芳香族基团或具有以其中两个原子为两个邻接环共用的至少两个环的多环系统，多环系统中的至少一个环为杂芳基，其它环为环烷基、环烯基、芳基、杂环烷基或杂芳基中的一种或几种；杂原子为N、O、S、P、B、Si、Se、Ge中的至少一种。

优选的，杂芳基为吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、噁唑、噻唑、三唑、吡唑、吡啶、吡嗪和嘧啶中的任一种。

优选的，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅各自独立地为无取代基的基团或被至少一个取代基取代的基团；取代基为氘、卤素、酰基、羰基、羧酸基、醚基、酯基、氰基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基、烷基、烷氧基、芳氧基、烷基氨基、芳基氨基、硅烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基中的至少一种。

优选的，取代基为卤素、氘、氰基、烷基、芳基、杂芳基的一种或几种。

其中，本发明中的“取代”意指与化合物的碳原子键合的氢原子变成另外的取代基，并且取代的位置没有限制，只要该位置为氢原子被取代的位置(即取代基能够取代的位置)即可，并且当两个或更多个取代基取代时，两个或更多个取代基可以彼此相同或不同。

优选的，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆各自独立地为以下结构式所示基团中的至少一种：

式中，

为基团连接位置。

优选的，所述铱掺杂电致发光材料的化学结构式为式F001～式F073中的任一种：

需要说明的是，以上仅列举了一些具体的结构形式，但是这系列化合物不局限上述分子结构，凡是这些基团及其取代的这些基团和取代位置的简单变换就可以得到其他具体的分子结构，在此不再一一赘述。

本发明实施例的另一目的在于提供一种上述的铱掺杂电致发光材料的制备方法，其包括以下步骤：

取一结构通式为式A的化合物A、结构通式为式C的化合物C：

将化合物A与三氯化铱进行反应，得到结构通式为式B的桥联配体B:

将桥联配体B、化合物C、乙二醇乙醚和碳酸钾进行反应，得到所述铱掺杂电致发光材料。

上述制备方法的合成路线如下：

上述式中，R₁～R₆及其各自的取代基数量与式I中限定的范围一致，这里就不再赘述。

优选的，上述铱掺杂电致发光材料的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)在氮气保护下，将化合物A与三水合三氯化铱按照当量比3:1混合后加入乙二醇乙醚水溶液进行加热反应，然后经提纯，得桥联配体B；

(2)在氮气保护下，将步骤(1)所得桥联配体B与化合物C混合后加入乙二醇乙醚和碳酸钾进行加热反应，然后经提纯，得到如式I所示的铱掺杂电致发光材料。桥联配体B、中间体C与碳酸钾当量比为1:3:10。

本发明实施例的另一目的在于提供一种上述铱掺杂电致发光材料在制备有机电致发光器件中的应用。

本发明实施例的另一目的在于提供一种光电器件，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铱掺杂电致发光材料。

优选的，所述有机物层包括发光层。

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。

具体的，发光层可以发射红色、绿色或蓝色的光，并且可以由磷光材料或荧光材料形成。发光材料是能够通过接收分别来自空穴传输层和电子传输层的空穴和电子并使空穴与电子结合而发出在可见光区域内的光的材料，并且优选为对荧光或磷光具有有利的量子效率的材料。其具体实例包括：8-羟基喹啉铝配(Alq3)；基于咔唑的化合物；二聚苯乙烯基化合物；BAlq；10-羟基苯并喹啉-金属化合物；基于苯并唑、基于苯并噻唑和基于苯并咪唑的化合物；基于聚(对亚苯基亚乙烯基)(PPV)的聚合物；螺环化合物；聚芴；红荧烯等，但不限于此。

优选的，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铱掺杂电致发光材料。

优选的，发光层的主体材料包括稠合芳族环衍生物、含杂环的化合物等。具体地，稠合芳族环衍生物包括蒽衍生物、芘衍生物、萘衍生物、并五苯衍生物、菲化合物、荧蒽化合物等，含杂环的化合物包括咔唑衍生物、二苯并呋喃衍生物、梯子型呋喃化合物、嘧啶衍生物等，然而，材料不限于此。

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，通常优选具有大功函数的材料使得空穴顺利注入有机物层，具体可选用：金属，例如钒、铬、铜、锌和金，或其合金；金属氧化物，例如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)；金属和氧化物的组合，例如ZnO:Al或SnO2:Sb；导电聚合物，例如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(乙烯-1,2-二氧)噻吩](PEDOT)、聚吡咯和聚苯胺，但不限于此。

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，通常优选具有小功函数的材料使得电子顺利注入有机物层，具体可选用：金属，例如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅，或其合金；多层结构材料，例如LiF/Al或LiO2/Al；等等，但不限于此。

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。发光层的厚度为10～500nm。

优选的：空穴注入层可以采用有利地在低电压下接收来自阳极的空穴的材料，并且空穴注入材料的最高占据分子轨道(HOMO)优选地在阳极材料的功函数与周围有机材料层的HOMO之间。空穴注入材料的具体实例包括金属卟啉、低聚噻吩、基于芳基胺的有机材料、基于六腈六氮杂苯并菲的有机材料、基于喹吖啶酮的有机材料、基于苝的有机材料、蒽醌、以及基于聚苯胺和基于聚噻吩的导电聚合物等，但不限于此，并且还可以包含能够进行p掺杂的另外的化合物。

空穴传输层可以采用是能够接收来自阳极或空穴注入层的空穴并将空穴传输至发光层的材料，并且具有高空穴迁移率的材料是合适的。其具体实例包括基于芳基胺的有机材料、导电聚合物、同时具有共轭部分和非共轭部分的嵌段共聚物等，但不限于此。

电子阻挡层可以设置在空穴传输层与发光层之间。作为电子阻挡层，可以使用本领域中已知的材料，例如基于芳基胺的有机材料。

空穴阻挡层可以设置在电子传输层与发光层之间，并且可以使用本领域中已知的材料，例如基于三嗪的化合物。

电子传输层可以起到促进电子传输的作用，其可以采用有利地接收来自阴极的电子并将电子传输至发光层的材料，其中具有高电子迁移率的材料可用于电子传输层的材料。其具体实例包括：8-羟基喹啉的Al配合物；包含Alq3的配合物；有机自由基化合物；羟基黄酮-金属配合物；等等，但不限于此。电子传输层的厚度可以为1nm至50nm。厚度为1nm或更大的电子传输层具有防止电子传输特性下降的优点，并且厚度为50nm或更小具有防止由电子传输层太厚引起的用于增强电子迁移的驱动电压增加的优点。

电子注入层可以起到促进电子注入的作用。电子注入层的材料优选为以下类型的化合物：其具有传输电子的能力，具有来自阴极的注入电子效应，对发光层或发光材料具有优异的电子注入效应，防止发光层中产生的激子迁移至空穴注入层，并且除此之外，具有优异的薄膜形成能力。其具体实例包括芴酮、蒽醌二甲烷、联苯醌、噻喃二氧化物、唑、二唑、三唑、咪唑、苝四羧酸、亚芴基甲烷、蒽酮等及其衍生物，金属配合物，含氮5元环衍生物等，但不限于此。

在本发明实施例中，可通过溶液涂覆法和真空沉积法的方式形成上述发光层和其它各种功能层。溶液涂覆法意指旋涂、浸涂、喷墨印刷、丝网印刷、喷洒法等，但不限于此。

根据所使用的材料，本发明所提供的光电器件可以为顶部发射型、底部发射型或双侧发射型。

另外，上述的光电器件可以为有机电致发光器件、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铱掺杂电致发光材料，通过选择特定的杂环的配体结合，调节化合物的波长，可使光电器件的驱动电压降低，以及显著提高光电器件的电流效率、功率效率和延长光电器件的使用寿命。另外，本发明实施例提供的铱掺杂电致发光材料的制备方法，具有合成步骤简单、易提纯，且目标产物收率高的特点，适于推广与应用。

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铱掺杂电致发光材料，其化学结构式为发明内容中的式F001，该铱掺杂电致发光材料的制备方法的反应路线如下：

其具体的制备方法包括以下步骤：

(1)在氮气保护体系下，称取化合物A-001(82.90mmol,20g)，IrCl₃·3H₂O(27.63mmol,9.74g)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，得到红色粉末的桥联配体B-001(12.35g,产率为63.11％)。

桥联配体B-001的元素分析如下：

计算值为:C:50.88％；H:2.28％；Cl:5.01％；N:3.60％；Ir:27.14％；F:10.73％；

测试值为:C:50.86％；H:2.27％；Cl:5.03％；N:3.61％；Ir:27.13％；F:10.74％。

(2)称取中间体B-001(8.47mmol,12g)，加入化合物C-001(25.40mmol,2.64g)，再向体系中加乙二醇乙醚250mL和碳酸钾(84.67mmol,11.7g)，氮气保护下，120℃搅拌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，得到最终红色的铱掺杂电致发光材料F001(6.74g,产率51.31％)。

对上述铱掺杂电致发光材料进行检测分析，具体结果如下：

HPLC纯度：＞99％。

质谱:计算值为775.76；测试值为776.11。

元素分析:

计算值为:C:52.64％；H:2.60％；N:3.61％；O:4.12％；Ir:24.78％；F:12.25％；

测试值为:C:52.61％；H:2.62％；N:3.60％；O:4.10％；Ir:24.79％；F:12.24％。

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F001的铱掺杂电致发光材料。

材料实施例2

该材料实施例提供了一种铱掺杂电致发光材料，其化学结构式为发明内容中的式F008，该铱掺杂电致发光材料的制备方法的反应路线如下：

其具体的制备方法包括以下步骤：

(1)在氮气保护体系下，称取化合物A-008(47.01mmol,20g)，IrCl₃·3H₂O(15.67mmol,5.53g)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，得到红色粉末的桥联配体B-008(10.33g,产率为61.23％)。

桥联配体B-008的元素分析如下：

计算值：C:51.32％；H:3.75％；N:2.60％；Cl:3.29％；Ir:17.86％；F:21.18％；测试值为:C:51.30％；H:3.77％；N:2.61％；Cl:3.28％；Ir:17.87％；F:21.17％。

(2)称取中间体B-008(4.64mmol,10g)，加入化合物C-008(13.93mmol,1.45g)，再向体系中加乙二醇乙醚250mL和碳酸钾(46.43mmol,6.42g)，氮气保护下，120℃搅拌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，得到最终红色的铱掺杂电致发光材料F008(5.13g,产率48.29％)。

对上述铱掺杂电致发光材料进行检测分析，具体结果如下：

HPLC纯度：＞99％。

质谱:计算值为1144.11；测试值为1144.28。

元素分析:

计算值C:52.49％；H:3.88％；N:2.45％；O:2.80％；Ir:16.80％；F:21.59％；

测试值为:C:52.47％；H:3.90％；N:2.46％；O:2.81％；Ir:16.79％；F:21.58％。

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F008的铱掺杂电致发光材料。

材料实施例3

该材料实施例提供了一种铱掺杂电致发光材料，其化学结构式为发明内容中的式F018，该铱掺杂电致发光材料的制备方法的反应路线如下：

其具体的制备方法包括以下步骤：

(1)在氮气保护体系下，称取化合物A-018(49.83mmol,20g)，IrCl₃·3H₂O(16.61mmol,5.86g)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，得到红色粉末的桥联配体B-018(10.70g,产率为62.64％)。

桥联配体B-018的元素分析如下：

计算值为:C:46.72％；H:2.55％；N:2.72％；Cl:3.45％；Ir:18.69％；F:25.87％；

测试值为:C:46.73％；H:2.54％；N:2.70％；Cl:3.47％；Ir:18.67％；F:25.89％；

(2)称取中间体B-018(5.20mmol,10.7g)，加入化合物C-018(15.61mmol,2.72g)，再向体系中加乙二醇乙醚250mL和碳酸钾(52.03mmol,7.19g)，氮气保护下，120℃搅拌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，得到最终红色的铱掺杂电致发光材料F018(6.71g,产率55.30％)。

对上述铱掺杂电致发光材料进行检测分析，具体结果如下：

HPLC纯度：＞99％。

质谱:计算值为1166.06；测试值为1166.25。

元素分析:

计算值为:C:50.47％；H:3.46％；N:2.40％；O:2.74％；Ir:16.48％；F:24.44％；

测试值为:C:50.46％；H:3.47％；N:2.42％；O:2.72％；Ir:16.49％；F:24.43％。

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F018的铱掺杂电致发光材料。

材料实施例4

该材料实施例提供了一种铱掺杂电致发光材料，其化学结构式为发明内容中的式F022，该铱掺杂电致发光材料的制备方法的反应路线如下：

其具体的制备方法包括以下步骤：

(1)在氮气保护体系下，称取化合物A-022(75.12mmol,20g)，IrCl₃·3H₂O(25.04mmol,8.83g)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，得到红色粉末的桥联配体B-022(8.73g,产率为45.99％)；

桥联配体B-022元素分析如下：

计算值为:C:50.70％；H:1.86％；N:7.39％；Cl:4.68％；Ir:25.35％；F:10.02％；

测试值为:C:50.71％；H:1.87％；N:7.38％；Cl:4.67％；Ir:25.37％；F:10.00％。

(2)称取中间体B-022(5.76mmol,8.73g)，加入化合物C-022(17.27mmol,3.01g)，再向体系中加乙二醇乙醚250mL和碳酸钾(57.57mmol,7.96g)，氮气保护下，120℃搅拌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，得到最终红色的铱掺杂电致发光材料F022(6.04g,产率58.55％)。

对上述铱掺杂电致发光材料进行检测分析，具体结果如下：

HPLC纯度：＞99％。

质谱:计算值为895.91；测试值为896.18。

元素分析:

计算值为:C:54.97％；H:3.15％；N:6.25％；O:3.57％；Ir:21.45％；F:10.60％；

测试值为:C:54.95％；H:3.17％；N:6.27％；O:3.55％；Ir:21.44％；F:10.61％。

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F022的铱掺杂电致发光材料。

材料实施例5

该材料实施例提供了一种铱掺杂电致发光材料，其化学结构式为发明内容中的式F031，该铱掺杂电致发光材料的制备方法的反应路线如下：

其具体的制备方法包括以下步骤：

(1)在氮气保护体系下，称取化合物A-031(67.75mmol,20g)，IrCl₃·3H₂O(22.58mmol,7.96g)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，得到红色粉末的桥联配体B-031(7.69g,产率为41.73％)。

桥联配体B-031的元素分析如下：

计算值为:C:44.15％；H:1.24％；N:3.43％；Cl:4.34％；F:23.28％；Ir:23.55％；

测试值为:C:44.17％；H:1.22％；N:3.42％；Cl:4.33％；F:23.29％；Ir:23.56％。

(2)称取中间体B-031(4.71mmol,7.69g)，加入化合物C-031(14.13mmol,2.86g)，再向体系中加乙二醇乙醚250mL和碳酸钾(47.09mmol,6.51g)，氮气保护下，120℃搅拌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，得到最终红色的铱掺杂电致发光材料F031(5.13g,产率55.48％)。

对上述铱掺杂电致发光材料进行检测分析，具体结果如下：

HPLC纯度：＞99％。

质谱:计算值为981.89；测试值为982.16。

元素分析:

计算值为:C:50.15％；H:2.87％；N:2.85％；O:3.26％；F:21.28％；Ir:19.58％；

测试值为:C:50.17％；H:2.85％；N:2.84％；O:3.27％；F:21.29％；Ir:19.57％。

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F031的铱掺杂电致发光材料。

材料实施例6

该材料实施例提供了一种铱掺杂电致发光材料，其化学结构式为发明内容中的式F048，该铱掺杂电致发光材料的制备方法的反应路线如下：

其具体的制备方法包括以下步骤：

(1)在氮气保护体系下，称取化合物A-048(70.36mmol,20g)，IrCl₃·3H₂O(23.45mmol,8.27g)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，得到红色粉末的桥联配体B-048(7.91g,产率为42.47％)。

桥联配体B-048的元素分析如下：

计算值为:C:48.40％；H:1.52％；N:7.06％；Cl:4.46％；Ir:24.20％；F:14.35％；

测试值为:C:48.41％；H:1.51％；N:7.08％；Cl:4.44％；Ir:24.19％；F:14.36％。

(2)称取中间体B-048(4.98mmol,7.91g)，加入化合物C-048(14.93mmol,3.44g)，再向体系中加乙二醇乙醚250mL和碳酸钾(49.77mmol,6.88g)，氮气保护下，120℃搅拌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，得到最终红色的铱掺杂电致发光材料F048(4.21g,产率42.81％)。

对上述铱掺杂电致发光材料进行检测分析，具体结果如下：

HPLC纯度：＞99％。

质谱:计算值为988.0；测试值为988.22。

元素分析:

计算值为:C:54.71％；H:3.47％；N:5.67％；O:3.24％；Ir:19.46％；F:13.46％；

测试值为:C:54.73％；H:3.45％；N:5.68％；O:3.23％；Ir:19.45％；F:13.47％。

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F048的铱掺杂电致发光材料。

材料实施例7～13

因结构通式为发明内容中的式I的其他铱掺杂电致发光材料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相同，只需要将化合物A和化合物C分别替换为目标产物中的相应配体结构对应的化合物，物料用量按照相应化学计量比相应调整即可得到相对应的铱掺杂电致发光材料，所以在此不再穷举，本发明又选取其中多个铱掺杂电致发光材料作为材料实施例7～13，具体如下表1所示。

表1

本发明实施例还提供了一种采用上述实施例提供的铱掺杂电致发光材料制备得到的光电器件，具体的，该光电器件为有机电致发光器件，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铱掺杂电致发光材料，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("CBP")，但不限于此；掺杂材料可以选用上述铱掺杂电致发光材料。

在实际应用中，上述有机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提供了一种有机电致发光器件，其制备方法包括以下步骤：

(1)将涂层厚度为

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、甲醇溶剂按顺序超声波洗涤(各一次，且每次洗涤10min)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；

(2)以ITO为阳极，首先在上面蒸镀CuPc

接着依次蒸镀NPB

主体物质4,4’-N,N’-联苯二咔唑("CBP")和上述铱掺杂电致发光材料F001的混合物(

其中4,4’-N,N’-联苯二咔唑和铱掺杂电致发光材料F001的重量比为95:5)、电子传输层"Alq3"

电子注入层LiF

阴极Al

即可制备得到有机电致发光器件。

器件实施例2～13

参照上述器件实施例1提供的制备方法制备有机电致发光器件，不同之处是将上述器件实施例1中的铱掺杂电致发光材料M001(掺杂材料)分别替换为上述铱掺杂电致发光材料F006、F008、F013、F018、F022、F025、F031、F035、F040、F048、F052、F068，以制得相应的有机电致发光器件。

器件对比例1

参照上述器件实施例1提供的制备方法制备有机电致发光器件，不同之处是将上述器件实施例1中的铱掺杂电致发光材料L001(掺杂材料)替换为现有的铱金属配合物Ir(bty)₂acac，其中，Ir(bty)₂acac的结构式如下：

实验例：

在相同的亮度条件下，采用KEITHLEY 2400型源测量单元，CS-2000分光辐射亮度计分别对上述器件实施例1～13以及器件对比例1得到的有机电致发光器件的性能及发光特性进行测试，以评价有机电致发光器件的驱动电压、发光效率及发光寿命(T95)，具体的测试结果如表2所示。

表2

从上表2可以看出，相比于器件对比例1所提供的以Ir(bty)₂acac作为掺杂材料的有机电致发光器件，采用本发明实施例提供的铱掺杂电致发光材料作为掺杂材料制得的有机电致发光器件，能够更有效地降低光电器件的驱动电压，以及更加显著地提高有机电致发光器件的发光效率和使用寿命。

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

1.一种铱掺杂电致发光材料，其特征在于，所述铱掺杂电致发光材料的结构通式为式I：

式中，R₁表示为单、二、三或四取代基；R₂表示为单、二或三取代基；R₃表示单或二取代基；

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆各自独立地为氢、氘、卤素、氰基、非取代的C1-C30烷基、非取代的C6芳基、吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、噁唑、噻唑、三唑、吡唑、吡啶、吡嗪、嘧啶中的至少一种；卤素为氟；且R₁、R₂、R₃所表示的取代基中，至少有一个为氟；R₄、R₅、R₆所表示的取代基中，有一个为氟。

2.根据权利要求1所述的铱掺杂电致发光材料，其特征在于，烷基为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基中的任一种。

3.一种铱掺杂电致发光材料，其特征在于，所述铱掺杂电致发光材料的结构通式为式I：

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆各自独立地为以下结构式所示基团中的至少一种：

式中，

为基团连接位置；且R₁、R₂、R₃所表示的取代基中，至少有一个为氟；R₄、R₅、R₆所表示的取代基中，有一个为氟。

4.一种铱掺杂电致发光材料，其特征在于，所述铱掺杂电致发光材料的化学结构式为如下所示结构中的任一种：

5.一种如权利要求1-3中任一项所述的铱掺杂电致发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

取结构通式为式A的化合物A、结构通式为式C的化合物C：

将化合物A与三氯化铱进行反应，得到结构通式为式B的桥联中间体B:

将桥联中间体B、化合物C、乙二醇乙醚和碳酸钾进行反应，得到所述铱掺杂电致发光材料；

其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆与权利要求1-3任一项所述的范围相同。

6.一种光电器件，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1～4中任一项所述的铱掺杂电致发光材料。

7.根据权利要求6所述的光电器件，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铱掺杂电致发光材料。