[發明專利]一種含重金屬配合物的超支化電致發光材料及其制備方法

無效

• 申請號: 200710045411.2
• 申請日: 2007-08-30
• 公開（公告）號: CN101139521A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 黃維;韋瑋;湯多峰;溫貴安
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;H05B33/14
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術領域

本發明屬有機光電功能材料與器件技術領域，具體涉及一種新型含重金屬配合物的超支化高分子電致發光材料及其制備方法。

背景技術

隨著信息時代的來臨，實現高效、輕質、低能耗的顯示成為不可阻擋的潮流。有機/高分子電致發光器件(Organic/Polymer?Light-Emitting?Device，OLED/PLED)是當前科學研究的熱點前沿之一，用它制成的顯示器具有高畫質，屏幕大小可隨意調整，能耗低，質輕而薄，可折疊，加工成本低等優點，從而成為未來顯示技術的首選。

目前用于電致發光的材料可分為兩類，一類是熒光材料；一類是磷光材料。根據自旋量子統計理論，電子和空穴復合后，形成單重態激子和三重態激子的概率比例是1∶3，即單重態激子僅占“電子-空穴對”的25％，而75％的“電子-空穴對”由于形成了自旋禁阻的三重態激子，對“電致發光”沒有貢獻。因此，單純依靠單重態激子輻射衰減發光的熒光發光材料，其電致發光的理論最大內量子效率只有25％。而磷光材料能夠通過系間竄越，實現單重態和三重態發光的磷光發射。理論上，利用磷光材料制作的電致發光材料的內量子效率可達100％，它的發光效率比熒光材料提高三倍。因此，磷光材料的電致發光具有較大的優越性。

20世紀90年代末，美國普林斯頓大學的Forrest教授和南加州大學的Thompson教授兩個研究小組合作，成功地利用鉑-卟啉配合物，環金屬化的銥-苯基吡啶配合物作為磷光染料與電荷傳輸主體材料通過共蒸鍍的方法制作有機電致發光器件中的發光層，器件的外量子效率分別達到4％和8％，相對于熒光器件得到了極大的提高，使得電致磷光材料的發展成為人們關注的焦點。近幾年，基于重金屬配合物，特別是含銥配合物的電致磷光材料和器件的研究已成為目前有機電致發光領域研究的熱點。其中，利用銥配合物作為磷光材料而制作的多層OLED器件，其最大外量子效率已達到了19.2％，能量轉換效率為72lm/W(65cd/m²)(Appl.Phys.Lett.2001，79，156)。

在磷光材料中，可以將其分為小分子磷光配合物和高分子型磷光材料兩類。

小分子磷光配合物通常以摻雜的形式實現磷光發射。重金屬銥配合物的電致磷光材料已成為目前電致發光領域中的研究熱點。通過對配體結構的改進，可以調節磷光材料的發光波長，使電致磷光材料的波長覆蓋整個可見光區(從藍光到紅光)，色純度提高，并可進一步提高化合物的光量子效率。通過對環金屬配體進行各種修飾和功能化，在提高器件性能(包括外量子效率、發光亮度、器件壽命等)和簡化器件制備等方面取得了一定的進展(Appl.Phys.Lett.2001，79，449.Adv.Mater.2001，13，1245.Adv.Mater.2003，15，224.)。其它的重金屬配合物電致磷光材料也經常見諸報道(Inorg.Chem.2002，41，3055.Chem.Commun.2003，702)。

而在高分子型磷光材料中，首先是由Bazan和Heeger提出的將銥配合物與聚咔唑或PPV共混(Chem.Commun.2002，784)，但是器件效率并沒有明顯的提高。這可能是由于三線態的能量淬滅或者是發光層相分離而造成的。而臺灣清華大學的陳壽安小組通過將銥-苯基吡啶配合物接枝到聚芴主鏈上，通過旋涂成膜制得的紅光PLED單層器件，其電流效率可達2.8cd/A(7V)(J.Am.Chem.Soc.2003，125，636)。北京大學的裴堅等通過側鏈上的聯吡啶基團，將Eu配合物引入聚芴共軛高分子主鏈上，盡管器件的量子效率只有0.07％，但這是首次由共軛高分子獲得窄帶紅光發射(Macromoleculars.2002，35，7274)。由此看出，高分子型磷光材料的優點是：金屬配合物與聚合物通過共價鍵相連可以抑制相分離；聚合物共軛主鏈的能量能夠非常有效地轉移到金屬誘導的能級上；具備了聚合物發光材料所特有的柔性，可以通過旋涂制膜，簡化器件的制作工藝。

從磷光材料的發展可以看出，金屬有機配合物電致磷光材料在最近幾年里得到了長足的發展，一大批性質優良的磷光客體材料、主體材料以及電荷傳輸材料被開發出來，器件的效率、亮度和壽命也越來越高，逐步接近或達到商業應用的標準。但是，目前的磷光材料還存在著一些問題，諸如：改善化合物的電荷傳輸性能，調節其發光波長，開發新的電荷傳輸材料，進一步提高發光效率，提高其色純度，使得發光顏色不隨配體改變等。而高分子型磷光材料是目前發展的一個重要方向，因此，合成新結構的高分子型磷光材料是解決這些現存問題的比較好的方法。