专利名称：含芳基联喹唑啉类金属铱配合物红色有机电致磷光材料及其有机电致发光器件的利记博彩app
技术领域：
本发明属于有机电致磷光材料及器件技术领域，更具体的涉及一种含芳基联喹唑 啉类金属铱配合物红色有机电致磷光材料和基于该配合物的有机电致发光器件。
背景技术：
为了实现OLED的全彩显示，必须设计合成性能优良的三基色材料。有机电致磷光 材料由于能有效利用三重态激子，发光效率相对于荧光材料大大提升。1999年，美国南加州 大学的Thompson教授和普林斯顿大学的Forrest教授率先将三(2-苯基吡啶)合铱[简 称Ir(ppy)3]掺杂到N，N- 二咔唑联苯中[简称CBP]，成功制备了绿色电致磷光器件，最大 外量子效率达到8% (App 1. Phys. Lett, 1999，11，3709》，引起业内人士的极大关注。目前，有机电致发光材料发展最成熟的是绿光磷光材料，而红光、蓝光磷光材料由 于分别受限其较小的能隙和主体材料不匹配等因素，发展势头远远落后于绿光材料。已知 的性能较优的红色磷光材料包括(Btp)2Ir(acac)禾口 (piq)2Ir(acac)。 虽然近几年红色有机电致磷光材料的研究引起了人们的极大兴趣，但兼具优良的 效率和色纯度的材料鲜有报道。这使得设计比传统红色磷光材料具有更优异发光性能的物 质存在实际的需求。
发明内容
由于不能同时满足色纯度和效率的要求，传统的红光材料在实际应用于有机电致 发光器件(OLED)时具有较大的局限性。为弥补该不足，本发明提供一种新型含芳基联喹唑 啉类金属铱配合物红色有机电致磷光材料及有机电致发光器件。使用该配合物作为掺杂剂 的有机电致发光器件兼具较高的效率和较好的色纯度。本发明的技术解决方案是一种新型含芳基联喹唑啉类金属铱配合物红色有机电 致磷光材料，所述的配合物包括式1表示的结构式1
3
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其中，Ar-分别为苯基、4-甲苯基、4-叔丁苯基、1-萘基、1-(4-甲基)萘基、2_噻 吩基、2-苯并噻吩基、9-菲基之一。礼、R2分别独立选取氢、甲基、乙基、丙基、叔丁基、苯基之一。所述的Ar-为苯基、4-甲苯基、4-叔丁苯基、1-萘基、1_(4_甲基)萘基、2-噻吩 基、2-苯并噻吩基、9-菲基之一，R1为氢，R2为氢。一种层状掺杂型结构的有机电致发光器件，由衬底到阴极依次为衬底(1)、透明导 电膜(2)、空穴注入层(3)、空穴传输层(4)、发光层(5)、空穴阻挡层(6)、电子传输层(7)、 电子注入层(8)、阴极(9)，发光层(5)采取基质材料二(2-羟基苯基)苯并噻唑合锌[简 称Zn(BTZ)2]和掺杂剂Ir(III)配合物共沉积组成，掺杂剂Ir(III)配合物选择芳基联喹 唑啉类金属铱配合物，其化学式如式1所示，式1 其中，Ar-分别为苯基、4-甲苯基、4-叔丁苯基、1-萘基、1-(4_甲基)萘基、2_噻 吩基、2-苯并噻吩基、9-菲基之一。礼、R2分别独立选取氢、甲基、乙基、丙基、叔丁基、苯基之一。基质与掺杂剂的质量比为100 8 12。本发明的有益的结果是本发明提供一种基本骨架结构为含芳基联喹唑啉类金属 铱配合物红色有机电致磷光材料并对此结构以各种不同的基团进行修饰，结合以其为掺杂 剂的有机电致发光器件结构的优化，实现相对于传统红光材料具有更好色纯度和更高效率 的红色磷光发射。该制作工艺简单，为全彩显示和照明应用提供了优良的材料。 化合物
图1为本发明有机电致发光器件结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，本发明的内容包括但不限于以 下各实施例。本发明包括一种含芳基联喹唑啉类金属铱配合物红色有机电致磷光材料。结构通 式如下
其中，Ar-分别为苯基、4-甲苯基、4-叔丁苯基、I-萘基、l-(4-甲基)萘基、2_噻
吩基、2-苯并噻吩基、9-菲基之一。礼、R2分别独立选取氢、甲基、乙基、内基、叔丁基、苯基之一。
该结构通式所描述的芳基联喹唑啉类金属铱配合物包含但不仅限于以下几种 化合物I化合物2 化合物5
化合物6化合物7
化合物8 本发明有机电致发光器件为层状掺杂型器件结构，由衬底到阴极依次为衬底1、 透明导电膜2、空穴注入层3、空穴传输层4、发光层5、空穴阻挡层6、电子传输层7、电子注
入层8、阴极9。空穴注入材料为4，4'，4〃 -2T-NATA]，厚度为10 60nm ；空穴传输材料为
(N-苯基-N-(2-萘基))三苯胺[简称 .(N-苯基-N-(l-萘基))-4，4'-联苯
二胺[简称NPB]，厚度为25 50nm;发光层为共沉积的基质=(Zn(BTZ)2)和掺杂剂系列 Ir(III)配合物，基质与掺杂剂的重量比为100 8 12，厚度为30 40nm;空穴阻挡层 为2，9- 二甲基-4，7- 二苯基-1，10-菲洛啉[简称BCP]，厚度为5 25nm ；电子传输层选 用三(8-羟基喹啉)铝[简称Alq3]，厚度为20 40nm ；电子注入层采用LiF，厚度为0. 5 2nm ；阴极采用金属Al，厚度为100 200nm。外电路10为直流驱动电源，可选择3 20v，外电路的正极与透明导电膜连接，负极与阴极连接。11为有机电致发光器件发射的红色磷 光光线。含芳基联喹唑啉类金属铱配合物的制备方法，主要有两个步骤第一个步骤是芳 基联喹唑啉类配体的制备；第二个步骤是配体与三价金属铱盐及乙酰丙酮或其衍生物所形 成的金属铱配合物有机电致磷光材料的制备。具体工艺及操作结合实施例说明。实施例合成实例1 合成化合物1根据下述反应式合成化合物1。 合成中间体Ia2-氯喹唑啉(13. 75g，83. 54mmol)、苯硼酸(11. 20g，91. 85mmol)、四(三苯基瞵) 合钯0. 6g、碳酸钾23g、四丁基溴化铵13. 5g、甲苯150ml、乙醇100ml、水50ml，氮气氛下搅 拌回流6h。冷却至室温，分液、有机相水洗至中性，无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩得黄棕 色化合物la(16g)。合成中间体Ib化合物la(39g, 189. IOmmol)、水合三氯化铱(26. 7g，75. 72mmol)、水 133ml、乙二 醇甲醚400ml，氮气氛下搅拌回流反应30h。反应液冷却至室温，过滤，依次用水、乙醇和丙 酮淋洗，抽干后自然晾干得红棕色化合物Ib (42. 5g)。合成化合物1化合物lb(10g，7. 84mmol)、乙酰丙酮(3. 12g，31. 16mmol)、四丁基氢氧化铵 50ml、 二氯甲烷300ml，氮气氛下搅拌回流2h。冷却至室温，分液，有机相水洗至中性，硫酸镁干
3
+α
7燥，过滤，减压浓缩。残留物柱层析纯化得红色化合物1(5. 5g)。NMR (400M，CDCl3)9. 36 (2H)，8. 12-8. 16 (4H)，7. 94-7. 98 (2H)，7. 88-7. 90 (2H)，7. 63-7. 64 (2H)， 6. 91-6. 93 (2H)，6. 77-6. 89 (2H)，6. 30-6. 32 (2H)，5. 25 (IH)，1. 83 (6H)，合成实施实例2 合成化合物2采用合成实施实例1的方法合成化合物2，不同之处在于合成中间体Ia中使用 4-甲基苯硼酸代替苯硼酸。NMR (400M，CDCl3)9. 33 (2H)，7. 86-8. 14 (8H)，7. 61-7. 62 (2H)，6. 73-6. 75 (2H)，6. 12 (2H)，5. 23 (IH)， 1.81-2. 01 (6H), 1.55 (6H).合成实施实例3 合成化合物3采用合成实施实例1的方法合成化合物3，不同之处在于合成中间体Ia中使用 4-叔丁基苯硼酸代替苯硼酸。NMR (400M，CDCl3)9. 35 (2H)，7. 87-8. 12 (8H)，7. 57-7. 61 (2H)，6. 92-6. 94 (2H)，6. 23 (2H)，5. 23 (IH)， 1. 56 (6H), 0. 93(18H).合成实施实例4 合成化合物4采用合成实施实例1的方法合成化合物4，不同之处在于合成中间体Ia中使用 1-萘硼酸代替苯硼酸。NMR (400M，CDCl3)9. 41 (2H)，7. 91-8. 33 (6H)，7. 59-7. 67 (8H)，7. 10-7. 33 (4H)，6. 57-6. 59 (2H)， 5. 27 (IH)，1. 82 (6H).实施例1本发明实施例选择Zn (BTZ) 2做发光层基质，合成实施实例4中化合物4做掺杂剂， 采用热蒸发工艺制备，制备高性能电致发光器件。衬底1选用玻璃或透明塑料，透明导电膜 2为20Q/Sq ITO(氧化铟锡)膜作为阳极，将基板洗净后在高纯O2氛围下plaSma(等离子 轰击)处理10分钟，然后在高真空(3 2X10_4pa)下，在透明导电膜2上沉积厚度为45nm 的空穴注入层3，选用2T-NATA ；然后在空穴注入层3上面沉积空穴传输层4，选用NPB，厚度 为25nm ；然后在空穴传输层上面沉积发光层5，发光层5采用共沉积方法同时蒸发Zn (BTZ) 2 和合成实施实例4中的化合物4，其质量比为100 X，其中χ = 8，9，10，具有不同掺杂浓 度的发光层厚度为25nm ；发光层上面沉积空穴阻挡层6，空穴阻挡层6的材料是BCP，厚度 为IOnm ；之后在空穴阻挡层上面沉积电子传输层7，电子传输层7选择Alq3,厚度为25nm ； 之后在电子传输层7上沉积LiF作为电子注入层8，其厚度为Inm ；最后在电子注入层8上 面沉积阴极9，选用金属Al，其厚度为200nm。所有薄膜采用热蒸发工艺沉积完成。薄膜的厚度采用膜厚监控仪器监视，用亮度计测量发光亮度，有机材料的蒸发速 率为3 A/秒，LiF的蒸发速率为1 A/秒，金属Al的蒸发速率为10 A/秒。当使用器件结构IT0/2T-NATA(45nm)/NPB(25nm)/Zn(BTZ)2 配合物 4= 100 X， (X = 8、9、10，25nm)/BCP (IOnm)/Alq3 (25nm)/LiF (Inm)/Al (200nm)时的器件性能如表 1 所 示
8 实施例2本发明选择10%的掺杂浓度掺杂，合成实施实例1中化合物1做掺杂剂，分别选 用CBP和Zn(BTZ)2作为发光层基质材料，采用热蒸发工艺制备高性能电致磷光器件。衬底 1选用玻璃或透明塑料，透明导电膜2为20Q/Sq ITO(氧化铟锡)膜作为阳极，将基板洗净 后在高纯O2氛围下plasma(等离子轰击)处理10分钟，然后在高真空(3 2X10_4pa)下， 在透明导电膜2上沉积厚度为45nm的空穴注入层3 ；然后在空穴注入层3上面沉积空穴传 输层4，厚度为25nm ；然后在空穴传输层上面沉积发光层5，发光层5采用共沉积方法同时 蒸发A，其中A为CBP或Zn(BTZ)2，和合成实施实例1中的化合物1，其质量比为100 10， 发光层厚度为25nm ；发光层上面沉积空穴阻挡层6，厚度为IOnm ；之后在空穴阻挡层上面沉 积电子传输层7，厚度为25nm、;之后在电子传输层7上沉积电子注入层8，其厚度为Inm ；最 后在电子注入层8上面沉积阴极9，其厚度为200nm。所有薄膜采用热蒸发工艺沉积完成。薄膜的厚度采用膜厚监控仪器监视，用亮度计测量发光亮度，有机材料的蒸发速 率为3 A/秒，LiF的蒸发速率为1 A/秒，金属Al的蒸发速率为10 A/秒。当使用器件结构IT0/2T-NATA (45nm) /NPB (25nm) /A 配合物 1 (10 %，25nm) / BCP (IOhm) /Alq3 (25nm) /LiF (Inm) /Al (200nm)时的器件性能如表 2 所示表2 不同基质材料器件的性能图表
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权利要求
含芳基联喹唑啉类金属铱配合物红色有机电致磷光材料，其特征在于所述的材料结构如式1所示式1其中，Ar 为苯基、4 甲苯基、4 叔丁苯基、1 萘基、1 (4 甲基)萘基、2 噻吩基、2 苯并噻吩基、9 菲基之一，R1、R2分别独立选取氢、甲基、乙基、丙基、叔丁基、苯基之一。FSA00000186149100011.tif
2.根据权利要求1所述的含芳基联喹唑啉类金属铱配合物红色有机电致磷光材料，其 特征在于Ar-为苯基、4-甲苯基、4-叔丁苯基、1-萘基、1-(4_甲基)荼基、2-噻吩基、2-苯 并噻吩基、9-菲基之一，R1为氢，R2为氢。
3.一种有机电致发光器件，其为层状掺杂型结构，由衬底到阴极依次为衬底(1)、透 明导电膜(2)、空穴注入层(3)、空穴传输层(4)、发光层(5)、空穴阻挡层(6)、电子传输层 (7)、电子注入层(8)、阴极(9)，其特征在于发光层(5)采取基质材料二(2-羟基苯基) 苯并噻唑合锌[简称Zn(BTZ)2]和掺杂剂Ir(III)配合物共沉积组成，掺杂剂选择含取代 芳基联喹唑啉类金属铱配合物有机电致磷光材料，其化学式如式1所示， 其中，Ar-为苯基、4-甲苯基、4-叔丁苯基、1-萘基、1-(4_甲基)萘基、2-噻吩基、 2-苯并噻吩基、9-菲基之一，礼、R2分别独立选取氢、甲基、乙基、丙基、叔丁基、苯基之一。
4.如权利要求3所述的有机电致发光器件，其特征在于基质与掺杂剂的质量比为 100 8 12。
全文摘要
本发明公开了一种含芳基联喹唑啉类金属铱配合物红色有机电致磷光材料及其有机电致发光器件，本发明的有机电致发光器件为层状掺杂型结构，其中发光层选择Zn(BTZ)2作为基质材料，系列Ir(III)配合物做掺杂剂。本发明提供一种基本骨架结构为含芳基联喹唑啉类金属铱配合物红色有机电致磷光材料并对此结构以各种不同的基团进行修饰，结合以其为掺杂剂的有机电致发光器件结构的优化，实现相对于传统红光材料具有更好色纯度和更高效率的红色磷光发射。该制作工艺简单，为全彩显示和照明应用提供了优良的材料。
文档编号C07F15/00GK101899296SQ201010225629
公开日2010年12月1日 申请日期2010年7月13日 优先权日2010年7月13日
发明者刘骞峰, 孙军, 张国选, 张宏科, 张春林, 张玉祥, 李红燕, 杜红梅, 胡灵峰, 高仁孝 申请人:西安瑞联近代电子材料有限责任公司