[发明专利]一种电致红色发光材料及其发光二极管应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光金属络合物及其制备的有机电致发光器件。所披露化合物在 喹啉环4-位共价键接一吸电性芳环或芳杂环，使发光配体中的的共轭结构拓展，有利于成 为更加稳定的结构，可应用于有机发光OLED器件，改善发光OLED显示器件的应用性能。

背景技术

有机半导体材料属于新型光电材料，其大规模研究起源于1977年由白川英树，A. Heeger及A.McDiamid共同发现了导电率可达铜水平的掺杂聚乙炔。随后，1987年Kodak公 司的C.Tang等发明了有机小分子发光二极管（OLED），和1990年剑桥大学R.Friend及A. Holmes发明了聚合物发光二极管P-OLED，以及1998年S.Forrest与M.Thomson发明了效率 更高的有机磷光发光二极管PHOLED。由于有机半导体材料具有结构易调可获得品种多样， 能带可调，甚至如塑料薄膜加工一样的低成本好处，加上有机半导体在导电薄膜，静电复 印，光伏太阳能电池应用，有机薄膜晶体管逻辑电路，和有机发光OLED平板显示与照明等众 多应用，白川-Heeger-McDiamid三位科学家于2000年获得诺贝尔化学奖。

作为下一代平板显示应用的有机电致发光二极管，有机光电半导体材料要求有： 1.高发光效率；2.优良的电子与空穴稳定性；3.合适的发光颜色；4.优良的成膜加工 性。原则上，大部分共轭性有机分子（包含星射体），共轭性聚合物，和含有共轭性发色团配 体的有机重金属络合物都有具备电激发光性能，应用在各类发光二极管，如有机小分子发 光二极管（OLED），聚合物有机发光二极管（POLED），有机磷光发光二极管（PHOLED）。磷光 PHOLED兼用了单线激发态（荧光）和三线激发态（磷光）的发光机理，显然比小分子OLED及高 分子POLED高得多的发光效率。PHOLED制造技术和出色的PHOLED材料都是实现低功耗OLED 显示和照明所必不可少的。PHOLED的量子效率和发光效率是荧光OLED材料的3~4倍，因此也 减少了产生的热量，增多了OLED显示板的竞争力。这一点提供了使得总体上OLED显示或照 明超越LCD显示以及传统光源的可能。因而，现有高端OLED器件中或多或少地掺用了磷光 OLED材料。

磷光OLED材料是由含有一定共轭性的有机发光团作为二齿螯合配体，与金属元素 形成环金属-配合体络合物，在高能光照下（如紫外光激发）或电荷注入（电激发）条件下，由 于环金属-配体电荷转移（MLCT）成为激子，然后回复到基态而导致发光。在OLED器件中电荷 的注入是通过在阳极施加正电压后，从阳极注入空穴，阴极施加负电压后注入电子，分别经 过电子传输层与空穴转输层，同时进入发射层的本体材料中，电子最终进入发光掺杂剂中 的最低末占分子轨道（LUMO），空穴进入发光掺杂剂中的最高占有分子轨道（HOMO）而形成激 发态发光掺杂剂分子（激子态）。激子态回复到基态后伴随着发射光能，其发射光能波长正 对应着发光分子掺杂剂的能隙（HOMO-LUMO能级差）。

已有不少报道的贵重金属有机配合体络合物，受贵重金属的影响而增强了自旋轨 道作用，使得本应较弱的磷光变得很强而呈现优良磷光发射。例如发绿光的三（苯基吡啶） 铱（Ⅲ）配合络合物，简称为Ir(PPY)₃，具有结构式为：

Ir(ppy)₃。

发射蓝光的FirPic具有如下结构式：

FirPic，

其中的主配体4，6-二氟代苯基吡啶主宰着发光颜色。

发射红光的三（辛烷基喹啉）铱（Ⅲ）配合络合物，具有优异的高效发射性能（Adv. Mater.19，739（2007））其结构式为：

Ir(piq-hex)₃，

应用于有机发光器件OLED还有多类材料，表1罗列了相应的文献。

表1已有报道的各类有机OLED应用半导体材料。