[发明专利]发光材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光材料以及所述材料的用途。本发明进一步涉及一种能够将电能转化为光的发光器件。

背景技术

当今，正在对不同的显示器件积极地进行研究和发展，特别是基于来自有机材料的电致发光(EL)的那些器件。

与光致发光(即由于通过一种激发态的放射性衰变的光吸收和驰豫而来自一种活性材料的光发射)相比，电致发光(EL)是指向一种基底施加一个电场而引起的一种不发热的光生成。在后者的情况下，激发是在外部电路的存在下通过将注入到一种有机半导体中的异号电荷的电荷载体(电子和空穴)重组来完成的。

一种有机发光二极管(OLED)的一个简单的原型，即一种单层OLED，典型地包括由夹在两个电极之间的一种活性有机材料制成的一层薄膜。一个电极需要是半透明的以便观察来自该有机层的光发射。典型地，使用涂覆了一种铟锡氧化物(ITO)的玻璃基底作为一个阳极。

如果将外部电压施加于两个电极上，则在阳极处的电荷载体(即空穴)以及在阴极处的电子被注入到有机层而超过取决于所应用的有机材料的一个特定的阈值电压。在一个电场的存在下，这些电荷载体移动穿过活性层并且当它们到达带相反电荷的电极时，被非放射性地放电。然而，如果空穴和电子在漂移通过有机层时彼此相遇，则形成了受激发的单线(反对称)和三线(对称)状态(所谓的激发子)。因而由分子激发态(或激发子)的衰变而在有机材料中产生光。对于在一个OLED中每三个由电激发形成的三线态激发子，只产生一个对称状态(单线态)的激发子。

许多有机材料从单线态激发子呈现出荧光(即从对称性的过程的发光)，因为这个过程发生在具有相同对称性的状态之间，所以它可以是非常有效率的。相反，如果激发子的对称性与基态的对称性不同，则不允许激发子的放射性弛豫，并且发光将会是缓慢和低效的。因为该基态通常是反对称的，所以来自三线态的衰变打破了对称性。因此，该过程不被允许并且EL的效率是很低的。因此，三线态所包含的能量大部分被浪费。

来自一种对称-禁止过程的发光被称为磷光。典型地，与迅速衰变中产生的荧光不同的是，由于跃迁的低可能性，磷光会在激发以后持续达几秒钟。

然而，从三线态显示有效的室温磷光的有机材料中仅有几种已经得到确认。

如果磷光性材料被成功地运用，那么这对于有机电致发光器件具有极大的前途和益处。例如，运用磷光性材料的好处是在磷光器件中(部分地)基于三线态的所有激发子(由在EL中的空穴和电子结合所形成)都可以参与能量转移和发光。这可以通过它自身的磷光发射来实现。可替代地，它可以通过以下方式来完成：通过使用磷光材料作为一个磷光主体或在一个荧光客体中作为一种掺杂物而用于改进荧光过程的效率，其中来自主体三线态的磷光能够将能量从主体的三线态转移到客体的单线态。

在每种情况下，重要的是发光材料以在所选择的光谱区附近集中的一个相对窄的谱带提供电致发光发射，所选择的光谱区对应三原色(红色，绿色和蓝色)之一。这是它们可以被用作在一种OLED中的有色层的原因。

作为用于改善发光器件特性的一种手段，已经报道了运用来自邻位金属化的铱络合物的绿光发射器件。(Ir(ppy)3：铱(III)与2-苯基吡啶(ppy)的三重原位金属化的络合物.Appl.phys.lett..1999，vol.75，p.4。

因此，US 2005287391(SAMSUNG SDI CO LTD)29/12/2005披露了铱(III)络合物，该络合物发射的光的范围在从蓝色区域到红色区域，处于一种三线态金属-配体电荷转移(MLCT)态，如由以下化学式1和2所表示：[化学式1]其中Q1是一个含N的芳环并且Q2是一个稠合到Q1的芳环；Z是一个羰基连接基团(＞C＝)、亚烷基基团、一个氧连接基团(-O-)、一个氮原子连接基团(-NH-)、一个硫代羰基连接基团(＞C＝S)、一个亚砜连接基团(＞S＝O)、一个磺酰基连接基团(-SO₂-)、或它们的一个组合。[化学式2]其中Q1′是一个含N的芳环；m₁是0至2的一个整数并且m₂是3-m₁；并且R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇和R₈各自是一个氢或一个取代基。