一種藍光有機電致發(fā)光材料及其制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于光電材料領域，具體涉及一種藍光有機電致發(fā)光材料，其結構式如P所示：式中，R為氫原子、C1～C20的烷基或C1～C20的烷氧基。該藍光有機電致發(fā)光材料具有較高的LUMO能級和較低的HOMO能級，有利于材料發(fā)光波長的藍移；該材料還具有較高的磷光量子效率以及較好的溶解性能和加工性能。本發(fā)明還提供了該藍光有機電致發(fā)光材料的制備方法及其在有機電致發(fā)光器件中的應用。
【專利說明】一種藍光有機電致發(fā)光材料及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及光電材料領域，具體涉及一種藍光有機電致發(fā)光材料及其制備方法和 應用。
【背景技術】
[0002] 有機電致發(fā)光是指有機材料在電場作用下，將電能直接轉化為光能的一種發(fā)光現 象。由于受自旋統(tǒng)計理論的限制，熒光材料的理論內量子效率極限僅為25%，如何充分利用 其余75%的磷光來實現更高的發(fā)光效率成了此后該領域中的熱點研究方向。銥、釕、鉬等的 配合物能從自身的三線態(tài)獲得很高的發(fā)射能量，而其中金屬銥（III)化合物，由于穩(wěn)定性 好，在合成過程中反應條件溫和，且具有很高的電致發(fā)光性能，在隨后的研究過程中一直占 著主導地位。
[0003] Holmes R J，Forrest S R 等人公開的雙[2-(4，，6'-二氟苯基）吡啶-N，C2'] (2-吡啶甲酰）合銥（FIrpic) (App.Phys. Lett.，2003,82(15) : 2422-2424)是目前報道最 多，也是綜合性能最好的藍光有機電致磷光材料，但FIrpic所發(fā)的藍光為天藍色，藍光色 純度欠佳，制作的各0LED器件的CIE在（0. 13?0. 17, 0. 29?0. 39)間變化，這與標準藍 光的CIE(0. 137, 0. 084)存在很大差距。
[0004] 2007年，臺灣學者Ching-Fong Shu, Yun Chi等人公開了銥金屬配合物雙 [2-(4'，6'-二氟苯基）吡啶4，02'][2,4-二（三氟甲基）-5-(批啶-2'-基）吡咯]合 銥（FIrfpy) (J. Mater. Chem.，2007, 17, 1692-1698)，FIrfpy 是一種以 2, 4-二（三氟甲 基）-5_(批啶_2'_基）吡咯為輔助配體的藍光有機電致磷光材料，在二氯甲烷溶液中， FIrfpy的最大發(fā)光波長由FIrpic的470nm藍移至461nm，藍光色純度得到提高。這是由于 FIrfpy高場強輔助配體2, 4-二（三氟甲基）-5-(批啶-2'-基）吡咯的引入有效地藍移了 材料的發(fā)光波長，從而提高了藍光色純度，這使得2, 4-二（三氟甲基）-5-(批啶-2' -基） 吡咯成為異配型藍色磷光銥配合物發(fā)光材料的首選輔助配體之一。
[0005] 2008年，韓國檀國大學的Jun Yeob Lee教授課題組報道了三（2_(4'，6'_二 氟-5' _氰基苯基）吡啶-N，C2'）合銥（FCNIr)新型藍光磷光材料，與Firpic相比，FCNIr 環(huán)金屬配體主體結構引入了強吸電子基團氰基，使得FCNIr材料的HOMO能級下降，發(fā)光波 長藍移，用其制作的藍光磷光器件PHOLEDs的最大發(fā)光波長藍移至453nm，色純度CIEx，y也 提高至（0. 15,0. 19);
[0006] 此外，2011年Jun Yeob Lee教授課題組報道了另一種環(huán)金屬主配體中含氰基的 藍光磷光材料--雙（2-(4'，6' -二氟-5' -氰基苯基）吡啶-N，C2'）（2-吡啶甲酰）合 銥（FCNIrpic)，研究發(fā)現，FCNIrpic在藍光與白光器件中表現的性能優(yōu)異，通過優(yōu)化器件 結構，FCNIrpic藍光器件的最大發(fā)光波長藍移至457?462nm，色純度CIEx，y也提高至 (0. 14?0. 18, 0. 17?0. 25);實踐證明，在磷光材料銥配合物的主配體中引入強吸電子取 代基一氰基是獲得新型高色純度藍光磷光材料的有效方法之一。
[0007] 為了使器件得到全彩顯示，一般必須同時得到性能優(yōu)異的紅光、綠光和藍光材料。 總的來說，藍色磷光材料的發(fā)展落后于紅光和綠光。所以，研發(fā)出高色純度以及高發(fā)光效率 的藍光有機電致發(fā)光材料仍為OLED研究領域的一大熱點。
【發(fā)明內容】
[0008] 為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種藍光有機電致發(fā)光材料，該材料具有良好的 藍光發(fā)光效率以及較好的加工性能。本發(fā)明還提供了該藍光有機電致發(fā)光材料的制備方法 以及其在有機電致發(fā)光器件中的應用。
[0009] 第一方面，本發(fā)明提供了一種藍光有機電致發(fā)光材料，結構式如P所不：
[0010]
【權利要求】
1. 一種藍光有機電致發(fā)光材料，其特征在于，結構式如P所不：
式中，R為氫原子、C1?C2tl的烷基或C1?C2tl的烷氧基。
2. -種藍光有機電致發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： S10、提供如下結構式表示的化合物A和化合物B :
式中，R為氫原子、C1?C2tl的烷基或C1?C2tl的烷氧基； S20、惰性氣體保護下，將所述化合物A和化合物B按1:1?1:1. 5的摩爾比溶于含有 鈀催化劑和堿的第一有機溶劑中，得到反應液，所述反應液在80?KKTC下進行Suzuki偶 聯反應6?12小時后，分離純化反應液，得到化合物C，其結構式如C所示：
式中，R為氫原子、C1?C2tl的烷基或C1?C2tl的烷氧基； S30、惰性氣體保護下，將所述化合物C和三水合三氯化銥按2:1?4:1的摩爾比溶于 體積比為3:1的2-乙氧基乙醇與水的混合溶劑中，隨后加熱至回流狀態(tài)攪拌反應24小時 后，冷卻至室溫，分離純化，得到化合物D，其結構式如D所示：
式中，R為氫原子、C1?C2tl的烷基或C1?C2tl的烷氧基； S40、提供如下結構式表示的化合物E :
惰性氣體保護下，將所述化合物D和化合物E按1:2?1:3的摩爾比溶于含有碳酸鈉 或碳酸鉀的第二有機溶劑中，得到混合溶液，所述混合溶液在84?135°C下進行Suzuki偶 聯反應5?10小時后，分離純化，得到藍光有機電致發(fā)光材料，其結構式如P所示：
式中，R為氫原子、C1?C2tl的烷基或C1?C2tl的烷氧基。
3. 如權利要求2所述的藍光有機電致發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，所述S20中， 所述化合物A在反應液中的濃度為0. 1?0. 2mol/L ;所述第一有機溶劑為N，N-二甲基甲 酰胺或甲苯。
4. 如權利要求2所述的藍光有機電致發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，所述S20中， 所述鈀催化劑為二氯二（三苯基膦）化鈀或四（三苯基膦）合鈀，所述鈀催化劑的摩爾用 量為化合物A的2%?5%倍；所述堿為碳酸鉀水溶液或碳酸鈉水溶液,所述堿的摩爾用量為 化合物A的1?3倍。
5. 如權利要求2所述的藍光有機電致發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，所述S20中， 所述分離純化步驟包括：將反應液冷卻至室溫后，采用二氯甲烷萃取，然后用水洗滌至中 性，再經無水硫酸鎂干燥后，過濾得到濾液，所得濾液經減壓蒸除去溶劑后得到粗產物，粗 產物用體積比為1:5?1:10的乙酸乙酯與正己烷混合液為洗脫劑進行硅膠柱色譜分離，得 到所述化合物C。
6. 如權利要求2所述的藍光有機電致發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，所述S30中， 所述分離純化步驟包括：待反應停止冷至室溫后，旋轉蒸除部分溶劑，加入適量蒸餾水，過 濾得到固體，固體依次用蒸餾水、甲醇洗滌，干燥后得所述化合物D。
7. 如權利要求2所述的藍光有機電致發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，所述S40中， 所述第二有機溶劑為2-甲氧基乙醇或2-乙氧基乙醇。
8. 如權利要求2所述的藍光有機電致發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，所述S40中， 所述化合物D在混合溶液中的濃度為0. 01?0. 02mol/L，所述甲醇鈉或乙醇鈉的摩爾用量 為化合物D的8?12倍。
9. 如權利要求2所述的藍光有機電致發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，所述S40中， 所述分離純化步驟包括：待反應停止冷至室溫后，濃縮除去部分溶劑，加入適量蒸餾水，有 固體析出；過濾收集粗產物，粗產物依次用去離子水、甲醇洗滌后，再經二氯甲烷和無水乙 醇的混合溶劑重結晶，得到所述藍光有機電致發(fā)光材料。
10. -種有機電致發(fā)光器件，包括發(fā)光層，其特征在于，所述發(fā)光層中摻雜有如結構式 P所不的藍光有機電致發(fā)光材料：
式中，R為氫原子、C1?C2tl的烷基或C1?C2tl的烷氧基。
【文檔編號】H01L51/54GK104327828SQ201310309193
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年7月22日 優(yōu)先權日:2013年7月22日
【發(fā)明者】周明杰, 王平, 張娟娟, 張振華 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司