[發明專利]樹枝狀有機金屬配合物及用該配合物的電致發光器件

有效

• 申請號: 200910066852.X
• 申請日: 2009-04-21
• 公開（公告）號: CN101580521A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 程延祥;李慧;丁軍橋;王利祥;謝志元
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C07F15/00
• 分類號: C07F15/00;C07D235/18;C07D403/10;C07D403/14;C09K11/06;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責任公司
• 代理人: 馬守忠

技術領域

本發明涉及樹枝狀有機金屬配合物及用該配合物的電致發光器 件。

技術背景

有機電致發光(Electroluminescence?EL)材料是一個正在迅速進 步的科研領域。自1987年美國柯達公司的鄧青云等人用8-羥基喹啉鋁 作發光材料，得到在較低電壓下高亮度的發光二極管以來，僅短短的 二十年來，我們已清晰的看到這類材料在發展用作新型平板顯示(flat panel?display)設備中呈現出來的廣闊前景，成為越來越多研究機構和 公司競相開發的對象。

一般而言，有機發光材料是含有共軛結構的有機化合物或金屬配 合物。用于有機電致發光器件中的發光層有兩種不同的類型。一種稱 為主體發光層，即這種有機發光材料既具有發光能力又具有載流子的 傳輸能力。這種主體發光材料有的是電子傳輸材料，有的則可作空穴 傳輸材料，有的具有雙極性，既可作為電子傳輸發光材料，又可作為 空穴傳輸發光材料。另一種類型發光層稱為摻雜型發光層。它是通過 共蒸發或旋涂的方法使摻雜物分散于作為不同傳輸層的主體材料之 中，摻雜分子可以通過主體發光物激發態的能量轉移而激發起來，進 而釋放不同色調的光，具有高效率和高亮度。

根據發光原理的不同，有機電致發光材料可以分為熒光材料和磷 光材料兩大類。具有高發光效率的熒光材料已經廣泛地作為摻雜分子 應用在有機電致發光器件中，但是其量子效率被單線態激子(25％)與 三線態激子(75％)相比的低理論比率所限制。而對于磷光材料，由于 可以充分利用包括單線態和三線態在內的所有能量形式，大幅度提高 器件的效率，理論上可以使器件的內量子效率達到100％。由于重原子 效應，利用過渡金屬配合物成為實現磷光發射，從而提高器件效率的 一種有效手段。自從Forrest等人第一個將卟啉鉑PtOEP應用在有機電 致發光器件中以來(Baldo，M.A.et?al?Nature?395，151(1998))，其它種 類的過渡金屬配合物，如Ir(III)、Os(II)、Ru(II)、Re(I)、Cu(I)等重金屬 的配合物，也相繼被報道出來，并且已經被證明的確具有相對高的效 率和亮度。然而，除了重金屬Ir(III)的有機金屬配合物外，其他種類重 金屬的磷光配合物還相對較少，量子效率和效率較低，發光色調也不 完全。因此，新的種類的有機金屬發光材料還有待于研究和開發。

另外，有機金屬配合物類磷光材料，雖然可以大幅度提高器件效 率，但由于其激子壽命長，很容易達到發光飽和，且高濃度時會發生 三線態激子(triplet-triplet?T-T)湮滅，導致器件的效率隨著電流密度 的增加而急劇下降，嚴重影響了有機電致發光器件的實際應用。為了 解決這一問題，器件一般采用將其摻雜在主體材料中，用真空共蒸鍍 的方法制備。主體材料通常具有屏蔽或隔離客體發光分子間能量相互 傳遞、向發光分子傳遞能量、電子注入或傳輸、空穴注入或傳輸的作 用。然而由于相分離現象的存在和升華真空沉積成膜的不穩定性，同 時真空共蒸鍍的方法制備工藝復雜，成本高，從而限制了金屬配合物 類磷光材料在大面積平板顯示上的應用。為此，開發出高效的、可溶 液加工的全色顯示的有機金屬磷光材料顯得尤為迫切。

樹枝狀分子既擁有小分子和聚合物的優點：如有小分子的固定分 子量，純度高，結構明確且易于控制發光性質；高分子的溶液加工手 段等。又有自己獨特的優勢：其本身的核、殼、樹枝結構可以分別調 節其光電性能，且可以通過代數的調節控制分子間的相互作用，提高 器件性能。

樹枝狀有機金屬配合物兼具了高效率和可溶液加工的優勢，自然 具有很大的吸引力：1)樹枝的引入實現了可溶液加工的方式沉積成膜， 簡化了制備工藝，大大降低了制備成本；2)龐大的樹枝有隔離效應， 可以避免磷光材料的自身猝滅；3)容易引入功能基團，不改變中間核 的電子和發光性能，將主體和客體融為一體，進而實現非摻雜器件。