[發明專利]一種藍光有機電致磷光材料及其制備方法和有機電致發光器件

無效

• 申請號: 201310395545.2
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN104419413A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 周明杰;王平;張娟娟;張振華
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司;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: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

技術領域

本發明涉及有機電致發光材料領域，具體涉及一種藍光有機電致磷光材料及其制備方法和有機電致發光器件。

背景技術

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

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，如銥、釕、鉑等的配合物。這類配合物的優點在于它們能從自身的三線態獲得很高的發射能量，而其中金屬銥(III)化合物，由于穩定性好，在合成過程中反應條件溫和，且具有很高的電致發光性能，在隨后的研究過程中一直占著主導地位。而為了使器件得到全彩顯示，一般必須同時得到性能優異的紅光、綠光和藍光材料。與紅光和綠光材料相比，藍光材料的發展相對而言較滯后，提高藍光材料的效率和色純度就成了人們研究的突破點。

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光有機電致磷光材料，結構式如下所示：

雖然人們對FIrpic類OLED結構進行了各種優化，器件性能也得到了很大的提高，但FIrpic最大的弱點就是所發的藍光為天藍色，藍光色純度欠佳，制作的各OLED器件的CIE在(0.13～0.17，0.29～0.39)間變化，這與標準藍光CIE(0.137，0.084)間有很大的差距。

2007年，臺灣學者Ching-Fong?Shu，Yun?Chi等人在J.Mater.Chem.，2007，17:1692-1698文章中公開了以2，4-二(三氟甲基)-5-(吡啶-2'-基)吡咯為輔助配體的藍光有機電致磷光材料銥金屬配合物雙[2-(4'，6'-二氟苯基)吡啶-N，C²'][2，4-二(三氟甲基)-5-(吡啶-2'-基)吡咯]合銥(FIrfpy)。在二氯甲烷溶液中，FIrfpy的最大發光波長由FIrpic的470nm藍移至461nm，藍光色純度得到提高。高場強輔助配體2，4-二(三氟甲基)-5-(吡啶-2'-基)吡咯的引入有效地藍移了材料的發光波長，藍光色純度較高，成為異配型藍色磷光銥配合物發光材料的首選輔助配體之一。

要實現含銥配合物磷光材料分子發光色純度的提高，即發光光譜的有效藍移，最常用的方法是在苯環上引入吸電子基團來降低HOMO能級，除了F-外，強吸電子團三氟甲基CF₃-的取代也能起到類似的作用。2013年韓國釜山國立大學的Young-Inn?Kim教授課題組在文獻Journal?of?Organometallic?Chemistry，2013，724:244-250.中報道了一種將強吸電子基團三氟甲基引入環金屬主配體中的新型藍光磷光材料—雙(2-(3’，5’-二氟-4’-三氟甲基苯基)吡啶-N，C²')(2-吡啶甲酰)合銥((dfpmpyCF₃)₂Irpic)，其制作的藍光磷光器件PHOLEDs的最大發光波長藍移至464nm。沒有經過優化器件結構，(dfpmpyCF₃)₂Irpic藍光器件的最大發光波長藍移至469～472nm，器件的最大外量子效率為7.53%，最大電流效率為16.86cd/A。實踐證明，在磷光材料銥配合物的主配體中引入強吸電子取代基—三氟甲基成為獲得新型高色純度藍光磷光材料的有效方法之一。

(dfpmpyCF₃)₂Irpic