發光材料及使用其的有機電激發光組件的製作方法
2023-09-21 00:11:25 2
專利名稱：發光材料及使用其的有機電激發光組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種發光材料，且特別是涉及一種磷光發光材料及使用其的有機電激發光組件。
背景技術：
近幾年來其有機電激發光顯示器迅速成長，過渡金屬絡合物被廣泛應用於發光材料上。在發光層中，發光材料可分為螢光及磷光形式，而磷光的發光效率約是螢光的三倍，磷光一般以過渡金屬絡合物形式而存在，因重原子效應的存在，會產生系統跨越，形成三重激發態，造成磷光機率增加，而同時也減弱螢光強度，因此發展具有高效率的磷光材料是提高整體組件發光效能的重要關鍵。
近來在磷光材料發展上，一般是以過渡金屬絡合物為主。在傳統文獻及相關專利中，磷光材料的中心金屬以具有d6組態的過渡金屬為主，如鉑(Pt)、鋨(Os)、銥(Ir)、錸(Re)及釕(Ru)等金屬。由於銥金屬與配位體擁有較強鍵合、使用期長的激發態及較高發光效率等性質，傳統上都選用銥作為磷光材料的中心金屬。近年來，在藍光磷光材料發展上，一般是以銥金屬絡合物為主，其中以銥(III)雙(4，6-二-氟苯基(fluolophenyl))-pyridinato-N，C2』)picolinate(FIrpic)藍色磷光材料最為熟悉。
然而，由於FIrpic藍色磷光材料的升華性非常差，故其純化過程的溫度控制是一大挑戰。並且，FIrpic藍色磷光材料在升華純化過程中的溫度不易控制，導致FIrpic藍色磷光材料在升華純化過程中產生分解現象，進而造成FIrpic藍色磷光材料的產率下降。
此外，在傳統文獻及相關專利可以得知，FIrpic藍色磷光材料在溶液中的最大發光波長為476,492(nm)，而應用FIrpic藍色磷光材料所製備成的組件，其最大發光波長(λmax)為475,498(nm)，且組件的CIE[x，y]值為
。可見，FIrpic藍色磷光材料及使用其的組件的光色並不是很藍。
發明內容
有鑑於此，本發明的目的就是提供一種發光材料及使用其的有機電激發光組件。其利用銥與吡啶基三唑配位體所形成的發光材料，擁有易升華、反應迅速及產率高等特性，剛好克服傳統的FIrpic藍色磷光材料在製備過程中所面臨的不易升華、熱穩定性差及純化時間冗長等問題。因此，由於本發明合成的新發光材料擁有易升華、熱穩定及反應迅速等性質，故本發明合成的新發光材料的純化時間較傳統的FIrpic藍色磷光材料的純化時間短。
此外，本發明的發光材料在溶液中的最大發光波長為462,492(nm)，應用本發明的發光材料的組件的最大發光波長為464,488(nm)，且組件的CIE[x，y]值為
。然而，FIrpic藍色磷光材料於溶液態中的最大發光波長為476,492(nm)，而應用FIrpic藍色磷光材料所製備成的組件，其最大發光波長(λmax)為475,498(nm)，且組件的CIE[x，y]值為
。相比之下，本發明的發光材料比FIrpic藍色磷光材料更偏藍，且應用本發明的發光材料的組件比應用FIrpic藍色磷光材料的組件更偏藍。可見，本發明的發光材料相當適合作為藍色磷光材料，且應用在藍色磷光組件中，這在研發藍色磷光材料的領域上更是往前邁向一大步。
根據本發明的目的，提供一種發光材料，以化學式[I]表示
其中，「M」為原子序數大於40的金屬原子，m為小於或等於「M」的配位體數目，n為小於m的正整數。「Y1」選自芳基或雜芳基，「Y2」及「Y3」獨立選自含氮雜環基。「X」、「R1」、「R2」及「R3」獨立選自任何取代基或氫，「A」選自芳香基、雜芳基或含氮雜環基。
根據本發明的再一目的，提供一種有機電激發光組件，包括一基板、一陽極、一陰極、一空穴傳輸層、一電子傳輸層及一發光層。陽極及陰極設置於基板上，空穴傳輸層設置於陽極及陰極之間，電子傳輸層設置於空穴傳輸層及陰極之間。發光層設置於空穴傳輸層及電子傳輸層之間，且發光層由一主發光體及一客發光體構成，客發光體以化學式[I]表示 其中，「M」為原子序數大於40的金屬原子，m為小於或等於「M」的配位體數目，n為小於m的正整數。「Y1」選自芳基或雜芳基，「Y2」及「Y3」獨立選自含氮雜環基。「X」、「R1」、「R2」及「R3」獨立選自任何取代基或氫，「A」選自芳香基、雜芳基或含氮雜環基。
為讓本發明的上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉一優選實施例，並配合附圖，進行詳細描述。
圖1展示根據本發明的實施例二的有機電激發光組件的結構示意圖；以及圖2展示根據本發明的實施例三的有機電激發光組件的製造方法的流程圖。
主要組件符號說明10有機電激發光組件11基板12陽極13陰極14空穴傳輸層15電子傳輸層16發光層17空穴注入層18電子注入層19空穴阻擋層具體實施方式
實施例一本發明特別提供一種發光材料，其擁有易升華、熱穩定及反應迅速等性質，故純化時間比傳統的FIrpic藍色磷光材料短。並且，應用本發明的發光材料進一步所製備成的組件，可以比傳統傳統的應用FIrpic藍色磷光材料所製備成的組件獲得較高的發光效率及較低CIE值，比傳統的應用FIrpic藍色磷光材料所製備成的組件更偏向藍光。其中，本發明所提供的發光材料以化學式[I]表示
其中，「M」為原子序數大於40的金屬原子，m為小於或等於「M」的配位體數目，n為小於m的正整數。「Y1」選自芳0基或雜芳基，「Y2」及「Y3」獨立選自含氮雜環基。「X」、「R1」、「R2」及「R3」獨立選自任何取代基或氫，「A」選自芳香基、雜芳基或含氮雜環基。
「M」選自鋨(Os)、釕(Ru)、銥(Ir)、鉑(Pt)、錸(Re)、鉈(Tl)、鈀(Pb)或銠(Rh)。
「A」選自吡啶、苯、萘、蒽、菲或聯苯。
「X」、「R1」、「R2」及「R3」獨立選自烷基、烷氧基、滷烷基、滷素、氰基或拉電子官能基。
另外，上述的發光材料可以為一藍色發光材料，如一藍色磷光客發光體。此外，本實施例的發光材料還可製作成其它顏色的磷光材料或螢光材料。
在本實施例中，可利用銥(Ir)與吡啶基三唑配位體形成上述的發光材料。其中，銥(Ir)有六個單配位體數目，可外接3個雙螯配位體。當n為1時，m等於2。所以，本實施例的發光材料可以是化學式[II]～[V]表示的材料，如下所示
在製備化學式[II]～[V]所示的發光材料的過程中，首先，在步驟a中，合成(2，4-二氟-苯基)-吡啶(2，4dfppy)配位體，以化合物1表示，其化學結構如下所示 在步驟(a)中，首先，取1.0克及6.3毫摩爾的2，4-二氟苯基硼酸、0.036克及0.16毫摩爾的醋酸鈀和0.168克及0.641毫摩爾的Triphenylphosphane分散於摩爾濃度為2M及體積為12毫升的碳酸鉀(K2CO3)水溶液和體積為6毫升的1，2-二甲氧基乙烷溶劑中。接著，逐滴加入6.33毫摩爾及體積為0.6毫升的2-溴吡啶於上述溶液中，且將溶液回流反應24小時。待反應24小時完畢後，靜置溶液以冷卻溶液溫度至室溫。接著，把溶液中的溶劑抽乾，可得一個黃棕色固體，且把此黃色固體溶於適量的水，水的體積約60毫升。然後，利用二氯甲烷(Cl2CH2)萃取，以體積50毫升為單位萃取體積且萃取2次。接著，取萃取後溶液中的有機層，再利用硫酸鈉(Na2SO4)除水，利用過濾板把硫酸鈉及過量未反應完的催化劑過濾掉。然後，把收集到的有機層，利用旋轉濃縮機把溶劑抽乾，即可獲得產物。接著，利用再結晶以二氯甲烷/正己烷為溶劑，可獲得到淡黃色晶體產物，即上述的化合物1。其中，上述化合物1的產量為0.43克，而其摩爾數為2.25毫摩爾，且其產率為36％。
接著，進入步驟(b)，合成[(24dfppy)2Ir(μ-Cl)2Ir(24dfppy)2]二聚物配位體，以化合物2表示，化合物2的合成反應式將如下所示
在步驟(b)中，首先，取3.0克及8.52毫摩爾的氯化銥(IrCl3，以化合物3表示)與3.74克及19.6毫摩爾的化合物1溶於乙二醇甲醚(2-methoxyethanol)/水的體積比為3∶1的適量混合溶劑中，且回流反應24小時。待反應24小時完畢後，加入20毫升水於上述反應溶液中，將會有大量的固體析出。接著，利用抽氣過濾方式，得到產物。然後，反覆以水及正己烷潤洗產物多次後，再以真空乾燥產物，可得銥金屬二聚物絡合物，即上述的化合物2。其中，上述化合物2的產量為8.5克，而其摩爾數為6.9毫摩爾，且其產率為82％。
然後，進入步驟(c)，合成醯肼腙(hydrazidines，或稱為hydrazide hydrazone)前趨物，在此以化合物4表示。化合物4的合成反應式將如下所述 在步驟(c)中，首先，取15毫升及155.7毫摩爾的2-氰基吡啶與98％、30毫升及622.7毫摩爾的聯胺(以化合物8表示)溶於適量的乙醇(EtOH)溶劑中，室溫下均勻混合回2小時。待反應停止後，利用旋轉濃縮機把溶劑抽乾，並利用乙醚做萃取，重複3次。接著，利用硫酸鎂除水，再抽乾溶劑，可得到淡黃色固體。然後，利用乙醇做再結晶，可得到淡黃色固體，即上述的化合物4。其中，上述化合物4的產量為16.5克，而其摩爾數為121.5毫摩爾，且其產率為78％。
需要注意的是，以上步驟(a)～(c)為合成上述化學式[II]～[V]所示的發光材料時的相同步驟，以下先以化學式[II]所示的發光材料的後續製備步驟為例做說明。
待化合物4被合成後，進入步驟(d1)中，合成[3-(4-三氟甲基-苯基)]-5-(2-吡啶基)-1，2，4-三唑配位體(CF3-Ph-PytzH)，在此以化合物6表示。化合物6的合成反應式將如下所示 在步驟(d1)中，首先，取1.0克及4.80毫摩爾的4-三氟甲基苯醯氯(以化合物7表示)溶於10毫升的四氫呋喃(THF)溶劑。另外，取0.65克及4.80毫摩爾的化合物4與0.33克及2.40毫摩爾的碳酸鉀溶於40毫升的THF溶劑中。接著，逐滴把含有化合物7及THF的溶液滴入於上述含有化合物4、碳酸鉀及THF的溶液中，馬上會有沉澱物析出。待持續反應6小時後，利用抽氣過濾方式，得到產物。接著，反覆以水及正己烷潤洗產物多次後，再真空乾燥產物。然後，再把此產物溶於乙二醇，加熱回流反應30分鐘後停止反應。待溶液冷卻且靜置一段時間後，會有固體沉澱物析出。接著，利用抽氣過濾方式，反覆以水及正己烷潤洗固體沉澱物多次後，真空乾燥被清洗過的固體沉澱物，得到較乾燥的中間產物。然後，利用升華純化此中間產物，以獲得上述的化合物6。其中，上述化合物6的產量為1.05克，而其摩爾數為3.61毫摩爾，且其產率為74％。
然後，進入步驟(e1)中，利用化合物2及6合成化學式[II]所示的發光材料，化學式[II]的合成反應式將如下所示 在步驟(e1)中，首先，取2.5克及2.0毫摩爾的化合物2、1.31克及4.5毫摩爾的化合物6和過量的碳酸鈉(Na2CO3)溶於乙二醇乙醚溶劑中，回流反應16小時。待反應16小時完畢後，加入20毫升水於上述反應溶液中，會有固體析出。接著，利用抽氣過濾方式，反覆以水及正己烷潤洗固體多次。然後，將收集得到的產物抽乾後，再進行升華純化，以獲得化學式[II]所示的發光材料。其中，化學式[II]所示的發光材料的產量為1.46克，其摩爾數為1.7毫摩爾，且其產率為85％。
以化學式[III]所示的發光材料的後續製備步驟為例做說明。
待化合物2及4在對應的步驟(a)～(c)中被合成後，進入步驟(d2)中，合成[3-(2-氟-4-氟-苯基)]-5-(2-吡啶基)-1，2，4-三唑配位體(2F-Ph-PytzH)，在此以化合物9表示。化合物9的合成反應式將如下所示 在步驟(d2)中，首先，取1.0克及5.7毫摩爾的2，4-二氟-苯醯氯(以化合物10表示)溶於10毫升的THF溶劑中。另外，取0.78克及5.7毫摩爾的化合物4與0.40克及2.85毫摩爾的碳酸鉀溶於40毫升THF溶劑中。接著，逐滴把含有化合物10的溶液滴入於上述含有化合物4的溶液中，馬上會有沉澱物析出。待持續反應6小時後，利用抽氣過濾方式，得到產物。接著，反覆以水及正己烷潤洗產物多次後，且真空乾燥產物。然後，把此產物溶於乙二醇，加熱回流反應30分鐘後停止反應。接著，待冷卻且靜置一段時間後，會有固體沉澱物析出。然後，利用抽氣過濾方式，反覆以水及正己烷潤洗固體沉澱物多次後，真空乾燥被清洗過的固體沉澱物，得到最終產物，即上述的化合物9。其中，化合物9的產量為1.15克，而其摩爾數為4.45毫摩爾，且其產率為78％。
然後，進入步驟(e2)中，利用化合物2及9合成化學式[III]所示的發光材料，化學式[III]的合成反應式將如下所示 在步驟(e2)中，首先，取2.5克及2.0毫摩爾的化合物2、1.14克及4.4毫摩爾的化合物9和過量的碳酸鈉(Na2CO3)溶於乙二醇乙醚溶劑中，回流反應16小時。待反應16小時完畢後，加入20毫升水於上述反應溶液中，會有固體析出。接著，利用抽氣過濾方式，反覆以水及正己烷潤洗固體多次。然後，將收集得到的產物抽乾後，再進行升華純化，以獲得化學式[III]所示的發光材料。其中，化學式[III]所示的發光材料的產量為0.96克，其摩爾數為1.2毫摩爾，且其產率為58％。
以化學式[IV]所示的發光材料的後續製備步驟為例做說明。
待化合物2及4在對應的步驟(a)～(c)中被合成後，進入步驟(d3)中，合成[3-(4-三氟甲基-吡啶基)]-5-(2-吡啶基)-1，2，4-三唑配位體(CF3-Py-PytzH)，在此以化合物11表示。化合物11的合成反應式將如下所示 在步驟(d3)中，首先，取1.0克及4.8毫摩爾的6-三氟甲基-菸鹼基氯(以化合物12表示)溶於10毫升的THF溶劑中。另外，取0.65克及4.8毫摩爾的化合物4與0.33克及2.40毫摩爾的碳酸鉀溶於40毫升的THF溶劑中。接著，逐滴把含有化合物12的溶液滴入於上述含有化合物4的溶液中，馬上會有沉澱物析出。待持續反應6小時後，利用抽氣過濾方式，得到產物。接著，反覆以水及正己烷潤洗產物多次後，且真空乾燥產物。然後，把此產物溶於乙二醇，加熱回流反應30分鐘後停止反應。接著，待冷卻且靜置一段時間後，會有固體沉澱物析出。然後，利用抽氣過濾方式，反覆以水及正己烷潤洗固體沉澱物多次後，真空乾燥被清洗過的固體沉澱物，得到最終產物，即上述的化合物11。其中，化合物11的產量為1.01克，而其摩爾數為3.43毫摩爾，且其產率為72％。
然後，進入步驟(e3)中，利用化合物2及11合成化學式[IV]所示的發光材料，化學式[IV]的合成反應式將如下所示 在步驟(e3)中，首先，取2.5克及2.0毫摩爾的化合物2、1.32克及4.5毫摩爾的化合物11和過量的碳酸鈉(Na2CO3)溶於乙二醇乙醚溶劑中，回流反應16小時。待反應16小時完畢後，加入20毫升的水於上述反應溶液中，會有固體析出。接著，利用抽氣過濾方式，反覆以水及正己烷潤洗固體多次。然後，將收集得到的產物抽乾後，再進行升華純化，以獲得化學式[IV]所示的發光材料。其中，化學式[IV]所示的發光材料的產量為1.12克，其摩爾數為1.3毫摩爾，且其產率為65％。
以化學式[V]所示的發光材料之後續製備步驟為例做說明。
待化合物2及4在對應的步驟(a)～(c)中被合成後，進入步驟(d4)中，合成3-氰基-苯基-5-(2-吡啶基)-1，2，4-三唑配位體(CN-Ph-PytzH)，在此以化合物13表示。化合物13的合成反應式將如下所示
在步驟(d4)中，首先，取1.0克及6.0毫摩爾的4-氰基-苯醯氯(以化合物14表示)溶於10毫升的THF溶劑中。另外，取0.82克及6.0毫摩爾的化合物4與0.41克及3.0毫摩爾的碳酸鉀溶於40毫升的THF溶劑中。接著，逐滴把含有化合物14的溶液滴入於上述含有化合物4的溶液中，馬上會有沉澱物析出。待持續反應6小時後，利用抽氣過濾方式，得到產物。接著，反覆以水及正己烷潤洗產物多次後，且真空乾燥產物。然後，把此產物溶於乙二醇，加熱回流反應30分鐘後停止反應。接著，待冷卻且靜置一段時間後，會有固體沉澱物析出。然後，利用抽氣過濾方式，反覆以水及正己烷潤洗固體沉澱物多次後，真空乾燥被清洗過的固體沉澱物，得到最終產物，即上述的化合物13。其中，化合物13的產量為1.1克，而其摩爾數為4.5毫摩爾，且其產率為75％。
然後，進入步驟(e4)中，利用化合物2及13合成化學式[V]所示的發光材料，化學式[V]的合成反應式將如下所示 在步驟(e4)中，首先，取2.5克及2.0毫摩爾的化合物2、1.11克及4.5毫摩爾的化合物13和過量的碳酸鈉(Na2CO3)溶於乙二醇乙醚溶劑中，回流反應16小時。待反應16小時完畢後，加入20毫升的水於上述反應溶液中，會有固體析出。接著，利用抽氣過濾方式，反覆以水及正己烷潤洗固體多次。然後，將收集得到的產物抽乾後，再進行升華純化，以獲得化學式[V]所示的發光材料。其中，化學式[V]所示的發光材料的產量為0.85克，其摩爾數為1.04毫摩爾，且其產率為52％。
在本實施例中，以儀器廠牌及型號為Hitachi F-4500的分光光度計(spectrophotometer)觀察上述化學式[II]～[V]所示的發光材料在薄膜態或溶液態中的發射光譜(Photoluminescencespectra，PL)，例如觀察上述化學式[II]～[V]所示的發光材料在二氯甲烷溶液中的發射光譜。從各發光材料在二氯甲烷溶液中的發射光譜中，可以看出各發光材料在溶液態中的最大發光波長λ(nm)。此外，將各發光材料的最大發光波長λ(nm)及CIE[x，y]值記錄於下表中。
從上表中可以知道，化學式[II]～[V]所示的發光材料在溶液態中的最大發光波長分別落入藍光波長範圍內，且化學式[II]～[V]所示的發光材料的CIE[x，y]值也落在藍色區域。其中，化學式[II]～[V]所示的發光材料比傳統的FIrpic藍色磷光材料更偏藍，且化學式[II]所示的發光材料的CIE[x，y]值比化學式[III]～[V]所示的發光材料的CIE值更偏藍，故化學式[II]～[V]所示的發光材料適合作為藍色發光材料，如藍色磷光發光材料。然而本實施例的技術並不局限在此，例如，化學式[II]～[V]所示的發光材料還可作為藍色螢光發光材料或其它顏色的發光材料，如其它顏色的磷光或螢光發光材料。
本實施例所公開的發光材料擁有易升華、反應迅速及產率高等特性，剛好克服傳統的FIrpic藍色磷光材料在製備過程中所面臨的不易升華、熱穩定性差及純化時間冗長等問題。因此，由於本實施例合成的新發光材料擁有易升華、熱穩定及反應迅速等性質，故本實施例合成的新發光材料的純化時間比傳統的FIrpic藍色磷光材料的純化時間短，在研發藍色磷光材料的領域上更是往前邁向一大步。
實施例二請參照圖1，其展示根據本發明的實施例二的有機電激發光組件(OELD)的結構示意圖。在本實施例中，有機電激發光組件包含小分子有機發光二極體(OLED)及聚合物發光二極體(polymer light emitting diode，PLED)，在此以OLED為例作說明，但本實施例所公開的技術也可應用在PLED上。
在圖1中，有機電激發光組件10包括一基板11、一陽極12、一陰極13、一空穴傳輸層14、一電子傳輸層15及一發光層16。陽極12及陰極13設置於基板11上，空穴傳輸層14設置於陽極12及陰極13之間，電子傳輸層15設置於空穴傳輸層14及陰極13之間。發光層16設置於空穴傳輸層14及電子傳輸層15之間，且發光層16由一主發光體及一客發光體構成，客發光體以化學式[I]表示 其中，「M」為原子序數大於40的金屬原子，m為小於或等於「M」的配位體數目，n為小於m的正整數。「Y1」選自芳基或雜芳基，「Y2」及「Y3」獨立選自含氮雜環基。「X」、「R1」、「R2」及「R3」獨立選自任何取代基或氫，「A」選自芳香基、雜芳基或含氮雜環基。
「M」選自鋨(Os)、釕(Ru)、銥(Ir)、鉑(Pt)、錸(Re)、鉈(Tl)、鈀(Pb)或銠(Rh)。
「A」選自吡啶、苯、萘、蒽、菲或聯苯。
「X」、「R1」、「R2」及「R3」獨立選自烷基、烷氧基、滷烷基、滷素、氰基或拉電子官能基。
另外，上述的發光材料可以為一藍色發光材料，如一藍色磷光客發光體。此外，本實施例的發光材料還可製作成其它顏色的磷光材料或螢光材料。在本實施例中，n為1。
在本實施例中，系可利用銥(Ir)與吡啶基三唑配位體形成上述的發光材料。其中，銥(Ir)有六個單配位體數目，可外接3個雙螯配位體。當n為1時，m等於2。所以，本實施例的發光材料可以是化學式[II]～[V]表示的材料，如下所示 在本實施例中，有機電激發光組件10還包括一空穴注入層17，此空穴注入層17設置於空穴傳輸層14及陽極12之間。此外，有機電激發光組件10更包括一電子注入層18，此電子注入層18設置於電子傳輸層15及陰極13之間。另外，有機電激發光組件10還包括一空穴阻擋層19，此空穴阻擋層19設置於電子傳輸層15及發光層16之間。
至於組件的電性注入效果、亮度表現、發光效率及光電轉換效率將簡單說明如下。在本實施例中，基板11、陽極12、陰極13、主發光體及客發光體分別以玻璃基板、銦錫氧化物(ITO)、氟化鋰(LiF)及鋁(Al)所構成的複合陰極、N，N』-dicarbozale-1，3-苯(mCP)、及化學式[IV]所示的發光材料為例作說明。此外，以改變化學式[IV]所示的發光材料在mCP中的摻雜體積濃度的方式，觀察組件的電性注入效果、亮度表現、發光效率及光電轉換效率的變化。當化學式[IV]所示的發光材料在mCP中的摻雜體積濃度為10～12％時，組件的電性注入效果、亮度表現、發光效率及光電轉換效率較佳。其中，組件的發光效率可高達10.7(cd/A)，但本實施例的技術並不局限在此。
在應用化學式[IV]所示的發光材料的組件的發光顏色方面，當客發光體的摻雜體積越高時，組件的CIE[x，y]值越大，但還是在藍色區域。其中，組件的CIE[x，y]值約在
。當客發光體的摻雜體積濃度固定不變時，隨著組件的操作電壓的增加，組件的CIE[x，y]值略有些許下降，但還是在藍色區域。其中，應用化學式[IV]所示的發光材料的組件的最大發光波長為464(nm)，與化學式[IV]所示的發光材料在溶液態的最大發光波長468(nm)相差僅為4(nm)。
因此，組件的客發光體的摻雜濃度為12％左右時，其效率表現最佳，且客發光體的摻雜濃度太高或太低，對組件的效率表現都不好。
另外，以化學式[II]所示的發光材料為客發光體，並固定化學式[II]所示的發光材料在mCP中的摻雜體積濃度為11％。在改變電子傳輸層的厚度的情況下，觀察組件的電性注入效果、亮度表現、發光效率及光電轉換效率的變化。當電子傳輸層的厚度越大時，組件的電性注入效果越差，但組件的發光效率及光電轉換效率越佳。其中，組件的發光效率可高達9.2(cd/A)。至於組件的亮度表現方面，並沒有因電子傳輸層的厚薄而有太大差異，但本實施例的技術並不局限在此。
在應用化學式[II]所示的發光材料的組件的發光顏色方面組件，其CIE[x，y]值約在
，屬於藍色區域。隨著操作電壓的增加，組件的CIE y值隨著下降。當電子傳輸層厚度越厚時，組件的CIE[x，y]值越低，但還是屬於藍色區域。其中，應用化學式[II]所示的發光材料的組件的最大發光波長為464(nm)，與應用化學式[II]所示的發光材料在溶液態中得最大發光波長462nm僅相差2(nm)而已。
根據上述，應用[II]～[V]表示的發光材料的組件可以為藍色組件，如藍色磷光組件。然而本實施例的技術並不局限在此，例如，化學式[II]～[V]所示的發光材料還可作為藍色螢光組件或其它顏色的組件，如其它顏色的磷光或螢光組件。
然而本領域的普通技術人員可以理解本實施例的技術並不局限在此，例如，陽極12及陰極13包含金屬、金屬合金或透明導電材料，且陽極12及陰極13的中至少一電極為透明或半透明電極。上述的透明導電材料包含銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、鎘錫氧化物(CTO)、氧化錫(SnO2)及氧化鋅(ZnO)等類似的透明金屬氧化物，上述的金屬及金屬合金包含金(Au)、鋁(Al)、銦(In)、鎂(Mg)及鈣(Ca)等。
當只有陽極12為透明或半透明時，陰極13可以為反射性金屬，則有機電激發光組件10為底部發光組件(bottomemission device)，且基板11必須為透明或半透明基板。當只有陰極13為透明或半透明時，陽極12可以為反射性金屬，則有機電激發光組件10為頂部發光組件(top emission device)，且基板11可為透明、半透明或非透明基板。當陽極12及陰極13為透明或半透明時，有機電激發光組件10為雙面發光組件(dual emission device)，且基板11必須為透明或半透明基板。
本實施例的有機電激發光組件10可以應用在計算機屏幕、平面電視、監控屏幕、車用型電視、行動電話、掌上型遊戲裝置、數位照相機(DC)、數碼攝像機(DV)、數字播放裝置、個人數字助理(PDA)、聯網機(webpad)、筆記本電腦、掌上型計算機、膝上型計算機及桌上型計算機(Table PC)等電子產品上。
實施例三參照圖2，其展示根據本發明的實施例三的有機電激發光組件的製造方法的流程圖。同時參考圖1，首先，在步驟21中，提供一基板11。接著，進入步驟22中，形成一陽極1於基板11上。然後，進入步驟23中，形成一空穴注入層17於陽極12上。接著，進入步驟24中，形成一空穴傳輸層14於空穴注入層17上。然後，進入步驟25中，形成一發光層16於空穴傳輸層14上，發光層16由一主發光體及一客發光體構成，客發光體以上述的化學式[I]表示。接著，進入步驟26中，形成一空穴阻擋層19於發光層16上。然後，進入步驟27中，形成一電子傳輸層15於空穴阻擋層19上。接著，進入步驟28中，形成一電子注入層18於電子傳輸層15上。然後，進入步驟29中，形成一陰極13於電子注入層18上，因此，有機電激發光組件10完成。
雖然本實施例的發光材料以客發光體為例作說明，但本實施例的技術並不局限在此。例如，本實施例的發光材料可當作一個主發光體，而與其它客發光體構成發光層。
本發明上述實施例所公開的發光材料及使用其的有機電激發光組件，其利用銥與吡啶基三唑配位體所形成的發光材料，擁有易升華、反應迅速及產率高等特性，剛好克服傳統的FIrpic藍色磷光材料在製備過程中所面臨的不易升華、熱穩定性差及純化時間冗長等問題。因此，由於本實施例合成的新發光材料擁有易升華、熱穩定及反應迅速等性質，故本實施例合成的新發光材料的純化時間比傳統的FIrpic藍色磷光材料的純化時間短。
此外，本實施例的發光材料在溶液中的最大發光波長為462,492(nm)，應用本實施例的發光材料的組件的最大發光波長為464,488(nm)，且組件的CIE[x，y]值為
。然而，FIrpic藍色磷光材料在溶液態中的最大發光波長為476,492(nm)，而應用FIrpic藍色磷光材料所製備成的組件，其最大發光波長(λmax)為475,498(nm)，且組件的CIE[x，y]值為
。相比之下，本實施例的發光材料比FIrpic藍色磷光材料更偏藍，且應用本實施例的發光材料的組件比應用FIrpic藍色磷光材料的組件更偏藍。可見，本實施例的發光材料相當適合作為藍色磷光材料，且應用在藍色磷光組件中，這在研發藍色磷光材料的領域上更是往前邁向一大步。
綜上所述，雖然本發明已以一優選實施例公開如上，然而其並非用以限定本發明，任何本領域的技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的變化與改進，因此本發明的保護範圍應以後附的權利要求界定者為準。
權利要求
1.一種發光材料，以化學式[I]表示 其中，「M」為原子序數大於40的金屬原子，m為小於或等於「M」的配位體數目，n為小於m的正整數。「Y1」選自芳基或雜芳基，「Y2」及「Y3」獨立選自含氮雜環基。「X」、「R1」、「R2」及「R3」獨立選自任何取代基或氫，「A」選自芳香基、雜芳基或含氮雜環基。
2.權利要求1的發光材料，其中「M」選自鋨(Os)、釕(Ru)、銥(Ir)、鉑(Pt)、錸(Re)、鉈(Tl)、鈀(Pb)或銠(Rh)。
3.權利要求1的發光材料，其中「A」選自吡啶、苯、萘、蒽、菲或聯苯。
4.權利要求1的發光材料，其中「X」、「R1」、「R2」及「R3」獨立選自烷基、烷氧基、滷烷基、滷素、氰基或拉電子官能基。
5.權利要求1的發光材料，其中n為1。
6.權利要求1的發光材料，為一藍色磷光客發光體。
7.權利要求1的發光材料，更以化學式[II]表示
8.權利要求1的發光材料，更以化學式[III]表示
9.權利要求1的發光材料，更以化學式[IV]表示
10.權利要求1的發光材料，更以化學式[V]表示
11.一種有機電激發光組件(OELD)，包括一基板；一陽極及一陰極，設置於該基板上；一空穴傳輸層，設置於該陽極及該陰極之間；一電子傳輸層，設置於該空穴傳輸層及該陰極之間；以及一發光層，設置於該空穴傳輸層及該電子傳輸層之間，且該發光層由一主發光體及一客發光體構成，該客發光體以化學式[I]表示 其中，「M」為原子序數大於40的金屬原子，m為小於或等於「M」的配位體數目，n為小於m的正整數，「Y1」選自芳香基或雜芳基，「Y2」及「Y3」獨立選自含氮雜環基，「X」、「R1」、「R2」及「R3」獨立選自任何取代基或氫，「A」選自芳香基、雜芳基或含氮雜環基。
12.權利要求11的有機電激發光組件，其中「M」選自鋨(Os)、釕(Ru)、銥(Ir)、鉑(Pt)、錸(Re)、鉈(Tl)、鈀(Pb)或銠(Rh)。
13.權利要求11的有機電激發光組件，其中「A」選自吡啶、苯、萘、蒽、菲或聯苯。
14.權利要求11的有機電激發光組件，其中「X」、「R1」、「R2」及「R3」獨立選自烷基、烷氧基、滷烷基、滷素、氰基或拉電子官能基。
15.權利要求11的有機電激發光組件，其中n為1。
16.權利要求11的有機電激發光組件，其中該客發光體為一藍色磷光客發光體。
17.權利要求11的有機電激發光組件，其中該客發光體更以化學式[II]表示
18.權利要求11的有機電激發光組件，其中該客發光體更以化學式[III]表示
19.權利要求11的有機電激發光組件，其中該客發光體更以化學式[IV]表示
20.權利要求11的有機電激發光組件，其中該客發光體更以化學式[V]表示
全文摘要
一種有機電激發光組件，包括一基板、一陽極、一陰極、一空穴傳輸層、一電子傳輸層及一發光層。陽極及陰極設置於基板上，空穴傳輸層設置於陽極及陰極之間，電子傳輸層設置於空穴傳輸層及陰極之間。發光層設置於空穴傳輸層及電子傳輸層之間，且發光層由一主發光體及一客發光體構成，客發光體以化學式[I]表示。其中，「M」為原子序數大於40的金屬原子，m為小於或等於「M」的配位體數目，n為小於m的正整數。「Y1」選自芳基或雜芳基，「Y2」及「Y3」獨立選自含氮雜環基。「X」、「R1」、「R2」及「R3」獨立選自任何取代基或氫，「A」選自芳香基、雜芳基或含氮雜環基。
文檔編號C09K11/06GK1696243SQ20051008136
公開日2005年11月16日 申請日期2005年6月28日 優先權日2005年6月28日
發明者吳珮琪 申請人:友達光電股份有限公司