[發(fā)明專利]藍(lán)光有機(jī)電致磷光材料及其制備方法與應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310309603.5
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN104327835A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周明杰;王平;張娟娟;張振華
• 申請（專利權(quán)）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C07F15/00;H01L51/54
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域，尤其涉及一種藍(lán)光有機(jī)電致磷光材料及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

有機(jī)電致發(fā)光是指有機(jī)材料在電場作用下，將電能直接轉(zhuǎn)化為光能的一種發(fā)光現(xiàn)象。早期由于有機(jī)電致發(fā)光器件的驅(qū)動電壓過高、發(fā)光效率很低等原因而使得對有機(jī)電致發(fā)光的研究處于停滯狀態(tài)。直到1987年，美國的Tang等人發(fā)明了以8-羥基喹啉鋁(Alq₃)為發(fā)光材料，與芳香族二胺制成均勻致密的高質(zhì)量薄膜，制得了低工作電壓、高亮度、高效率的有機(jī)電致發(fā)光器件，開啟了對有機(jī)電致發(fā)光材料研究的新序幕。但由于受到自旋統(tǒng)計理論的限制，熒光材料的理論內(nèi)量子效率極限僅為25%，如何充分利用其余75%的磷光來實(shí)現(xiàn)更高的發(fā)光效率成了此后該領(lǐng)域中的熱點(diǎn)研究方向。1997年，F(xiàn)orrest等發(fā)現(xiàn)磷光電致發(fā)光現(xiàn)象，有機(jī)電致發(fā)光材料的內(nèi)量子效率突破了25%的限制，使有機(jī)電致發(fā)光材料的研究進(jìn)入另一個新時期。

在隨后的研究中，小分子摻雜型過渡金屬的配合物成了人們的研究重點(diǎn)，如銥、釕、鉑等的配合物。這類配合物的優(yōu)點(diǎn)在于它們能從自身的三線態(tài)獲得很高的發(fā)射能量，而其中金屬銥(III)化合物，由于穩(wěn)定性好，在合成過程中反應(yīng)條件溫和，且具有很高的電致發(fā)光性能，在隨后的研究過程中一直占著主導(dǎo)地位。而為了使器件得到全彩顯示，一般必須同時得到性能優(yōu)異的紅光、綠光和藍(lán)光材料。與紅光和綠光材料相比，藍(lán)光材料的發(fā)展相對而言較滯后，提高藍(lán)光材料的效率和色純度就成了人們研究的突破點(diǎn)。

Holmes?R?J,Forrest?S?R等人在App.Phys.Lett.,2003,82(15):2422-2424文章中公開了雙[2-(4',6'-二氟苯基)吡啶-N,C^2'](2-吡啶甲酰)合銥(FIrpic)，是目前報道最多，也是綜合性能最好的藍(lán)光有機(jī)電致磷光材料，其結(jié)構(gòu)式如下所示：

雖然人們對FIrpic類OLED結(jié)構(gòu)進(jìn)行了各種優(yōu)化，器件性能也得到了很大的提高，但FIrpic最大的弱點(diǎn)就是所發(fā)的藍(lán)光為天藍(lán)色，藍(lán)光色純度欠佳，制作的各OLED器件的CIE在(0.13～0.17,0.29～0.39)間變化，這與標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)光CIE(0.137,0.084)間有很大的差距。

要實(shí)現(xiàn)含銥配合物磷光材料分子發(fā)光色純度的提高，即發(fā)光光譜的有效藍(lán)移，最常用的方法是在苯環(huán)上引入吸電子基團(tuán)來降低HOMO能級，除了F-外，強(qiáng)吸電子團(tuán)三氟甲基CF₃-的取代也能起到類似的作用，西安近代化學(xué)研究所的徐茂良等人在Inorganica?Chimica?Acta361(2008)2407-2412文章中報道了藍(lán)色磷光材料雙(2-(3',5'-二(三氟甲基)苯基)吡啶-N,C²')(2-吡啶甲酰)合銥((fmppy)₂Irpic)，在相同測試條件下，(fmppy)₂Irpic較未引入CF₃-的雙(2-苯基吡啶-N,C²')(2-吡啶甲酰)合銥((ppy)₂Irpic)藍(lán)移了35nm，磷光量子效率也提高了近50倍。(ppy)₂Irpic和(fmppy)₂Irpic的結(jié)構(gòu)式如下：

2009年，韓國的Youngjin?Kang等人報道了一種聯(lián)吡啶為環(huán)金屬配體主體結(jié)構(gòu)的含銥配合物藍(lán)色磷光材料—三(2',6'-二氟-2,3'-聯(lián)吡啶)合銥Ir(dfpypy)₃[Inorg.Chem.2009,48,1030-1037.]，因?yàn)橹苯硬捎肗原子來替換苯環(huán)上的CH，N的電負(fù)性強(qiáng)于C，導(dǎo)致材料的HOMO能級進(jìn)一步下降，發(fā)光波長藍(lán)移。其CH₂Cl₂溶液在室溫下的最大發(fā)光波長達(dá)到438nm，磷光量子效率Φ_PL達(dá)到0.71，色坐標(biāo)值CIE為(0.14,0.12)，x,y值均<0.15。在主配體中采用N替換苯環(huán)上的CH成為獲得新型高色純度藍(lán)光磷光材料的有效方法。Ir(dfpypy)₃的結(jié)構(gòu)式如下：

隨著對有機(jī)電致磷光材料銥金屬配合物的研究的深入，傳統(tǒng)的藍(lán)光磷光材料在發(fā)光效率等方面存在瓶頸問題。因此，研發(fā)出高發(fā)光效率的藍(lán)色磷光有機(jī)電致發(fā)光材料在拓展藍(lán)光材料研究領(lǐng)域具有重大的意義。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種發(fā)光效率較高的藍(lán)光有機(jī)電致磷光材料及其制備方法。