穩定易制的有機光電材料及應用的製作方法

2023-06-12 21:39:26

穩定易制的有機光電材料及應用的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種高效發光磷光材料及其應用在有機光電器件裝置。採用六員芳雜環二齒配合物作為輔助配體，通過化學雜化方式，獲得新型重金屬配體絡合物，可適用多色磷光發光應用，兼具優異的熱穩定和電子穩定性及易制特徵。尤其適合大面積平板顯示屏和高亮度照明應用的有機發光器件。
【專利說明】穩定易制的有機光電材料及應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及有機金屬配合體絡合物半導體以及使用其的有機光電器件，如有機發光二極體和薄膜太陽能電池。
【背景技術】
[0002]有機半導體功能材料屬於新型光電材料，其大規模研究主要起源於1977年由白川英樹，A.Heeger及McDiamid共同發現了導電率可達銅水平的摻雜聚乙炔。隨後，1987年Kodak公司的，C.Tang等發明了有機小分子發光二級管(Organic Light-Emitting Diode)OLEDJP 1990年劍橋大學的R.Friend及A.Holmes發明了聚合物發光二級管P-0LED，以及1998年S.Forrest與M.Thomson發明了效率更高的有機磷光發光二級管PH-0LED。因為有機半導體材料可望獲得品種多樣，能帶可調，甚至如塑料薄膜加工一樣的低成本好處，加上有機半導體在導電薄膜，靜電複印，光伏太陽能電池，有機薄膜電晶體邏輯電路，和有機發光OLED平板顯示的應用，白川-Heeger-McDiamid三位科學家於2000年獲得諾貝爾化學獎。
[0003]作為下一代平板顯示應用的有機發光二極體，有機光電半導體要求具有:1.高發光效率；2.優良的電子穩定性；3.優良的熱加工穩定性；4.合適的發光顏色；5.材料製備簡單易行。原則上，大部分共軛性有機分子，共軛性聚合物，和含有共軛性發射團配體的有機重金屬絡合物都具備電激發光性能，應用在各類發光二極體，如有機小分子發光二極體(OLED)，聚合物有機發光二極體(P-OLED)，有機磷光發光二極光(PHOLED)。磷光PHOLED兼用了單線態(螢光)和三線態(磷光)的發光機理，具有比小分子OLED及高分子P-OLED高得多的發光效率。PHOLED技術和出色的PH-OLED材料都是要實現低功耗OLED顯示和照明所必不可少的。PHOLED的 外量子效率和發光效率是螢光OLED材料的4倍，因此也減少了產生的熱量並增多了 AMOLED背板的選擇。這一點提供了使得OLED能夠與IXD顯示以及傳統的光源相抗衡的重要優勢。因而，現有的高端OLED產品中或多或少地摻用了磷光OLED材料。
[0004]磷光發光半導體材料是由含有一定共軛性的有機發色團作為二齒螯合與重金屬形成環金屬-配合體絡合物，在高能光(如紫外光激發)或電荷注入(電激發)條件下，由於環金屬-配體電荷轉移(MLCT)而導致發光。已有不少的重金屬有機配合體絡合物，受重金屬的影響而增強的自旋-軌道作用，使得本應較弱的磷光變得很強而呈現優良磷光發射應用為發光二極光。例如，許多銥金屬配合體絡合物，依據其電子的第I三線態能極大小(T1),而發射藍光，綠光，黃光，橙光，紅光等。實例之一是三(辛烷基苯喹啉)銥(III)配合絡合物，具有優異的高效紅光發射特性(Adv.Mater.，19，739 (2007))，其電子穩定性強，耐老化時間也特別長。但其不足之處是製造成本高。況且，由於發達的多環融合，再加上三配位體與重金屬所形成的絡合物，使得其升華溫度高於其分解溫度，由此帶來很大的提純問題以及所引致的發光器件性能難以在生產中恆定控制問題。
[0005]
【權利要求】
1.一種金屬配合體絡合物，由磷光發色團配體，金屬原子以及輔助配體所組成，由以下通式表示:


2.根據權利要求1所述的金屬配合體絡合物，其輔助配體不同於磷光發色配體，為共價鍵連接的兩個六員芳雜環組成，含有至少一個N = C鍵的芳雜環和含有至少一個C = C鍵的芳香環或芳雜環，形成共軛性輔助配體。其中Α，B，C，D，Ε，F，GJPH(WA-H)或是C原子，或是N原子。從R1-R8是取代基H，D，氟代，氯代，碘代，或是其它碳氫取代基，包括烷基取代，芳環取代，芳雜環取代，芳烷基取代，芳雜環烷基取代，烷氧基取代，芳氧基取代，芳雜氧基取代，芳烷氧基取代，芳雜環烷氧基取代，取代數可為部分或全取代。
3.根據權利要求2所述的金屬配合體絡合物，其輔助配體不同於磷光發色配體，為共價鍵連接的兩個六員芳雜環組成，其中一個六員芳雜環包括批唳，咕嗪(pyridazine),喃(pyrimidine)及批嗪(pyrazine)穩定芳雜環。首選的輔助配體包含1_8結構:
4.根據權利要求1所述的金屬配合體絡合物，其磷光發色團發光區域為400-700納米，相應的第I三線態能級(T1)為3.10-1.77eV;首選為450-640納米發光區域，相應的首選第I三線態能級為2.76-1.94eV。首選的發色團主配體含有如下結構A-P:
5.根據權利要求1所述的金屬配合體絡合物，其光至發光或電至發光是紅色，包含如下所示的磷光發光材料:
6.根據權利要求1所述的金屬配合體絡合物，其光至發光或電至發光是綠色，包含如下所示的磷光發光材料:`
7.根據權利要求1所述的金屬配合體絡合物，其光至發光或電至發光是藍色，包括如下所示的磷光發光材料:
8.根據權利要求1所述的金屬配合體絡合物，其光至發光或電至發光是混合色。
9.一種應用於有機發光器件或有機太陽能電池的有機光電器件，包括一透明導電電極，一金屬電極，和夾入之間的有機半導體，其中的有機半導體含有權利要求1所述的金屬絡合物。
10.根據權利要求9所述，該有機發光二級管，包括一基片，一透明導電性銦錫氧化物陽極，一層空穴注入層，一空穴傳輸層，一含有本發明所述磷光發光材料層，一激子阻擋層，一電子傳輸層，和一金屬陰極。
11.一種平板顯示屏，其中的顯示屏中包含，一種或多種有機發光二級管，該有機發光二極體使用了權利要求1所述的發光磷光材料。
12.—種平板照明裝置 ，其中的照明裝置中包含，一種或多種有機發光二級管，該有機發光二極體使用了權利要求1所述的發光磷光材料。
【文檔編號】H01L51/54GK103483387SQ201210196828
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年6月15日 優先權日:2012年6月15日
【發明者】李曉常 申請人:李曉常