[发明专利]一种磷光铱配合物及其电致发光器件

说明书

技术领域

本发明属于有机磷光材料及有机电致发光应用领域，包括高效三线态发光的铱配合物材料及其电致发光，它们有望在有机电致发光显示、液晶的背光源、以及有机固体发光领域得到应用。

背景技术

有机电致发光二极管(OLED)是利用有机材料在电注入下发光的器件，它具有全固态、自主发光、亮度高、视角宽(达170度以上)、响应速度快(约几十纳秒)、厚度薄，可使用柔性基板、低电压直流驱动(3～10V)、功耗低、工作温度范围宽等优点。而且，基于有机材料的器件制作工艺简单，易于大面积制备，环境友好，可采用温度较低的薄膜制备方法，如旋涂、喷墨打印、浸渍等工艺，制作成本较低。OLED在新一代平板显示技术、液晶显示的背光源及固态照明等方面有巨大的应用潜力。因此，有机电致发光材料与器件引起了科学界和国际知名公司的广泛关注和积极参与。

根据发光原理的不同，有机电致发光材可以分为基于单线态激子发光的有机电致荧光材料和基于三线态激子发光的有机电致磷光材料。与光致发光不同，在有机电致发光过程中，单线态激子和三线态激子是同时生成的。根据自旋量子统计理论，单线态激子和三线态激子的生成概率比例是1∶3，而根据量子统计的禁阻效应，三线态激子主要发生非辐射衰减，对发光贡献极小，只有单线态激子辅射发光。因此基于普通的有机电致荧光材料的器件的最大内量子效率为25％。在磷光重金属配合物中，由于重金属原子的引入，金属与配体之间将产生自较强的旋轨道耦合，使得轨道的三线态特征变得模糊，因而导致三线态激子的辐射跃迁，产生磷光。也就是说，磷光重金属配合物既能利用单线态激子，又能利用三线态激子，理论上，基于磷光重金属配合物材料的OLED内量子效率可达100％。因此，磷光材料在有机电致发光中有非常重要的地位。用于磷光材料的重金属原子有铂(Pt)、锇(Os)、铱(Ir)、金(Au)、钯(Pd)和钌(Ru)等。研究表明，基于金属铱的配合物是电致磷光材料中最具潜力的磷光发射材料。

应用于电致发光器件，铱配合物等磷光材料往往有热稳定性不够好，发光强度有待于提高，易产生较严重的三线态-三线态猝灭，能级结构不够理想等这样或那样的问题。本发明给出的这类磷光铱配合物，具有发光强度高、热稳定性好等优点，有望在有机电致发光器件的各个应用领域得到应用。

发明内容

技术问题：本发明的的目的是提供一种磷光铱配合物及其电致发光器件，可改善这类铱配合物的电学性能，发光效率可以得到提高、热稳定性得到改善。

技术方案：本发明的磷光铱配合物，以3-苯基或者6-苯基哒嗪及其衍生物为配体络合三价铱金属离子形成，其结构如下：

上述结构式中，3-苯基或者6-苯基哒嗪为母体结构，R₁、R₂是没有关联的两种基团，分别取以下物质之一：氢原子、卤素原子、硝基、氰基、酰基、砜基、烷基、取代烷基、环烷基、环烯基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、取代硅基、取代硅氧基、三氟甲基、芳香胺基、脂肪胺基、芳香基或杂环基、稠环芳基及杂原子取代的稠环芳基；同时，不排除R₁或R₂基团与母体结构的一部分或全部形成环状结构。

所述环状结构包括呋喃、噻吩、吡咯、吡唑、噁唑、噻唑、咪唑、吡啶、吡喃、吡嗪、嘧啶、咔唑、喹啉、异喹啉、吲哚、蝶啶、吖啶、吩嗪、吩噻嗪或嘌呤。

有机电致发光器件包括由下至上依次设置的基片层、阳极、空穴注入层或者空穴传输层、缓冲层或者阻挡层、发光层、缓冲层或者阻挡层、电子注入层或电子传输层以及阴极，有机电致发光器件中含有多层薄膜结构的空穴传输层、缓冲层或者阻挡层、发光层、缓冲层或者阻挡层、电子注入层或电子传输层中的全部或者部分，且该多层薄膜结构中的其中一层或者多层含有权利要求1所述的磷光铱配合物。

上述铱配合物磷光材料，其制备工艺有两个步骤：第一步骤是3-苯基或者6-苯基哒嗪类配体的合成；第二步骤是配体与三价铱金属离子所形成的铱配合物的合成。制备过程均在氮气保护下进行，特别指出的是第二步是高温(～200℃)条件下进行的。

本发明所述的铱配合物类磷光材料主要用于制备有机电致发光器件。其结构包括以下薄膜层的全部或者部分：基片层，阳极，空穴注入层或空穴传输层，阻挡层或者缓冲层，发光层，阻挡层或者缓冲层，电子注入层或电子传输层，以及阴极。上述薄膜层中至少有一层包含上述的磷光铱配合物。