[發明專利]一種高性能有機電子傳輸材料及OLED器件應用

在審

• 申請號: 201910823573.7
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN112447915A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 李曉常;豐田;上野和則;湯昊
• 申請（專利權）人: 冠能光電材料（深圳）有限責任公司;江西冠能光電材料有限公司
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明披露了一個有機發光二極管OLED，其特征是所述的OLED器件中電子傳輸材料包含一種有機半導體化合物，具有如下結構通式： 該化合物包括蒸鍍電子傳輸材料或溶液成膜化學交聯電子傳輸材料，可應用于有機發光器件OLED，增加發光器件的性能、延長器件的使用壽命。

技術領域

本發明涉及新型有機半導體材料及其制備的有機電致發光器件或有機發光二極管，具體涉及一種改進螺芴有機半導體，作為電子傳輸材料可應用于有機發光二極管OLED器件，改善發光OLED顯示器件的應用性能。

背景技術

有機半導體材料屬于新型光電材料，其大規模研究起源于1977年由白川英樹，A.Heeger及A.McDiamid共同發現了導電率可達銅水平的摻雜聚乙炔。隨后，1987年Kodak公司的C.Tang等發明了有機小分子發光二極管(OLED)，和1990年劍橋大學R.Friend及A.Holmes發明了聚合物發光二極管P-OLED，以及1998年S.Forrest與M.Thomson發明了效率更高的有機磷光發光二極管PHOLED。由于有機半導體材料具有結構易調可獲得品種多樣，能帶可調，甚至如塑料薄膜加工一樣的低成本好處，加上有機半導體在導電薄膜，靜電復印，光伏太陽能電池應用，有機薄膜晶體管邏輯電路，和有機發光OLED平板顯示與照明等眾多應用，白川-Heeger-McDiamid三位科學家于2000年獲得諾貝爾化學獎。

作為下一代平板顯示應用的有機電致發光半導體材料要求有：1.高發光效率；2.優良的器件穩定性；3.合適的發光顏色；4.優良的成膜加工性。原則上，大部分共軛性有機分子(包含星射體)，共軛性聚合物，和含有共軛性發色團配體的有機重金屬絡合物都有具備電激發光性能，應用在各類發光二極管，如有機小分子發光二極管(OLED)，聚合物有機發光二極管(POLED)，有機磷光發光二極管(PHOLED)。磷光PHOLED兼用了單線激發態(熒光)和三線激發態(磷光)的發光機理，顯然比小分子OLED及高分子POLED高得多的發光效率。PHOLED制造技術和出色的PHOLED材料都是實現低功耗OLED顯示和照明所必不可少的。PHOLED的量子效率和發光效率是熒光OLED材料的3～4倍，因此也減少了產生的熱量，增多了OLED顯示板的競爭力。這一點提供了使得總體上OLED顯示或照明超越LCD顯示以及傳統光源的可能。因而，現有高端OLED器件中或多或少地摻用了磷光OLED材料。

在OLED器件中電荷的注入是通過在陽極施加正電壓后，從陽極注入空穴，陰極施加負電壓后注入電子，分別經過電子傳輸層與空穴轉輸層，同時進入發射層的本體材料中，電子最終進入發光摻雜劑中的最低末占分子軌道(LUMO)，空穴進入發光摻雜劑中的最高占有分子軌道(HOMO)而形成激發態發光摻雜劑分子(激子態)。激子態回復到基態后伴隨著發射光能，其發射光能波長正對應著發光分子摻雜劑的能隙(HOMO-LUMO能級差)。

已有不少報道的貴重金屬有機配合體絡合物，受貴重金屬的影響而增強了自旋軌道作用，使得本應較弱的磷光變得很強而呈現優良磷光發射。例如發綠光的三(苯基吡啶)銥(Ⅲ)配合絡合物，簡稱為Ir(PPY)₃，具有結構式為：

其改進效率與飽和綠光材料為：

發射藍光的FirPic具有如下結構式：

其中的主配體4，6-二氟代苯基吡啶主宰著發光顏色。

發射紅光的Ir(mphmq)₂(tmd)具有如下結構：

發黃光的化合物如：

具有PL＝560nm(Chem.Mater.2004,16,2480-2488)