[发明专利]磷光金属类配合物及电化学沉积制备的有机电致磷光器件

说明书

技术领域

本发明属于有机发光领域，具体涉及一类含有电活性基团的磷光金属配合物，以及该类配合物用电化学沉积方法制备的发光层薄膜在有机电致磷光器件中的应用。

背景技术

在光电技术飞速发展的今天，作为光电技术的重要领域——发光显示技术也以惊人的速度不断前进。自1987年起，柯达开发第一个高效率有机电致发光器件后，这一新型的发光技术——有机电致发光器件(OLEDs)便引起了业内界的注意。OLED的研制成功，推进了全色高分辨率超薄显示器、大屏幕显示器以及固体白光照明等新产业的发展。有机电致发光器件具有材料选择范围广、能耗低、效率和发光亮度高、超薄、全固化、响应速度快、主动发光、无视角限制以及可大面积柔性显示等特点，有望成为新一代平板显示技术的核心部件，因而成为了有机电子学和光电信息领域的研究热点之一。由于有机/聚合物LED(OLED/PLED)的自身优势及比液晶显示(LCD)更广泛的应用，许多学者预言OLED/PLED显示器将成为新一代信息显示升级换代产品。许多大公司竞相投入，力争率先发展，尽早取得自主知识产权，占领市场。如：美国的杜邦显示公司、柯达公司、摩托罗拉、英国的CDT公司、荷兰菲利普、德国的西门子公司、日本的先锋、NEC、东芝、索尼、中国台湾的铼宝公司、韩国的三星公司，以及国内的北京维信、诺京东方、上海欧德、深圳先科等。

有机发光领域中另一个开创性的工作是有机电致磷光器件的出现。1998年，普林斯顿大学的Forrest等将磷光材料掺入发光层，获得外量子效率5％的器件。这项研究证明OLED可突破内量子效率25％的限制，使得有机发光器件的效率有望大幅提高。事实上，磷光材料由于重原子效应产生的单重态和三重态激发态混合的特点使其内量子效率在理论上可达100％，在电致发光领域具有非常大的潜力。除此之外，磷光材料还具有稳定的电化学性质和化学性质，适合于OLED的制备。到目前为止，一系列的磷光材料例如：铱、锇、钌、铂、铜等金属配合物已经得到了很大的发展和应用，利用这些磷光材料，现已制备出具有较高效率的红、绿、蓝三基色以及白光磷光器件。

器件的制备，尤其是发光层的制备方法在某种程度上决定了器件性能的好坏，而对于磷光材料而言，这一环节尤为重要。因为通常，小分子磷光材料由于周围分子聚集引起的的三线态淬灭作用，很少能够单独作为发光层而得到好的发光效果。解决的办法是将这些磷光材料掺杂到电荷传输主体材料中形成发光层。掺杂的方法之一是将磷光材料和电荷传输主体材料通过真空共蒸镀的方法沉积形成膜，利用这种方法制备的磷光薄膜平整性和均匀性好，但是制作工艺复杂，设备和原料成本高，且费时。另一种方法是将磷光染料掺杂于聚合物体系通过旋涂成膜的方法制作发光层，这种基于溶液的加工技术设备和原料成本低，制作工艺简单，然而遗憾的是这一方法不易于制备大面积膜，并且制作的薄膜平整度和均匀性还有待提高，导致最终器件的效率相对于蒸镀的方法明显降低。另外，现在还有一种新兴的喷墨打印技术也正在快速地发展中，并且逐渐被应用在OLED领域，该技术利用微压电打印技术采用机械方式喷墨，把发光材料喷洒到需要的地方，解决了电致发光器件大屏幕化和高清晰度问题，但同时也存在着设备成本高的问题。

本发明提出了一种新型的的磷光配合物可以用电化学沉积的方法制备磷光薄膜，并用于OLEDs。电化学沉积薄膜在很多方面有广泛的应用，它最突出的优点是实验设备简单，成本低，并且可以很容易控制尺寸。因为电解池中的电流、电极电位、溶液浓度以及掺杂辅助沉积剂等因素都可以影响薄膜的沉积和成膜质量，所以由电化学方法制备具有高发光效率的薄膜以及进一步进行发光器件的制作是非常具有实际应用意义的。利用电化学沉积方法制备磷光OLED器件相比传统的溶液旋涂、真空蒸镀及喷墨打印技术，具有过程上高效、经济上节约、工艺上简单等优点，并且沉积的精确度高，是一种理想的制备有机电致磷光器件的新技术。

发明内容

本发明提供了一种新颖的含有电活性基团的磷光金属配合物，该含有电活性基团的磷光金属配合物可用于制备有机电致磷光器件，特别是用作有机电致磷光器件的发光层。

含有电活性基团的磷光金属配合物是利用电化学沉积的方法制备成稳定、牢固的薄膜，从而用于有机电致磷光器件的发光层。

进一步，是先将含有电活性基团的磷光金属配合物作为客体材料分散于含有与该客体材料相同电活性基团的小分子或聚合物母体材料中，一同溶于电解质溶液后，在电解池中进行电化学共沉积，进而在电解池工作电极上制备得到有机电致磷光器件的发光层薄膜。

1.含有电活性基团的磷光金属配合物