[发明专利]用于电子装置的发光材料

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年8月13日提交的欧洲申请号10172814.5以及2010年10月19日提交的欧洲申请号10187967.4的优先权，出于所有的目的将该申请的全部内容通过引用结合在此。

发明的技术领域

本发明涉及一种有机金属络合物、一种由所述有机金属络合物制成的发光材料、所述发光材料的用途并且涉及一种将电能转化成光的发光器件。

发明背景

最近，由于许多原因，涉及有机材料的光电子器件日益引起兴趣。所述器件中使用的许多材料是相对廉价的并且现代的化学合成为多种带有潜在的有意义性能的有机分子打开了通路。此外，它们的固有特性如柔性或溶解度使得它们非常适合于使用溶液加工技术(像印刷)进行的柔性器件制造。

实际的光电子器件的例子包括有机发光器件(OLED)、有机晶体管、有机光伏电池以及有机光检测器并且总体上涉及光致发光材料。

OLED是基于有机材料的电致发光。与光致发光(即，由于光吸收和激发态的辐射衰变而引起的弛豫而来自一种活性材料的光发射)相比，电致发光是由于将电场施加到基板上而带来的光的无热的产生。在后者的情况下，激发是在外部电路的存在下通过注入到有机半导体中的异号的电荷载体(电子和空穴)的重组来完成的。

有机发光二极管(OLED)的一个简单的原型，即单层OLED，典型地由夹在两个电极之间的活性有机材料的一层薄膜组成，这两个电极之一需要是半透明的以便观察来自有机层的光发射。总体上，使用涂覆了铟锡氧化物(ITO)的玻璃基底作为阳极。

如果将外部电压施加到这两个电极上，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中而超过取决于所应用的有机材料的一个特定阈值电压。在电场的存在下，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，被非辐射性地放电。然而，如果空穴和电子在漂移通过有机层时彼此相遇，则形成受激发的单线(反对称的)和三线(对称的)状态(所谓的激发子)。由此，由于分子激发态(或激发子)的衰变而在有机材料中产生光。对于在一个OLED中的每三个由电激发形成的三线态激发子，只产生一个反对称状态(单线态)的激发子。

许多有机材料由单线态激发子呈现出荧光(即来自对称性允许过程的发光)；因为这个过程在类似对称的状态之间发生，它可能是非常有效的。相反，如果激发子的对称性与基态的对称性不同，则将不允许激发子的辐射性弛豫，并且发光将会是缓慢且低效率的。由于基态通常是反对称的，从三线态的衰变打破了对称；因而不允许进行此过程，并且电致发光效率是非常低的。因此三线态中所包含的能量大部分被浪费，并且最大可实现的理论量子效率仅为25％(其中量子效率是指空穴和电子重新结合而产生发光的效率)。

来自一种对称-禁止过程的发光被称为磷光。特征性地，与由于跃迁的高可能性而迅速衰变的荧光相比，磷光由于跃迁的低可能性而可能在激发后持续达几秒钟。

磷光性材料的成功运用对于有机的电致发光器件具有极大的前途。例如，运用磷光性材料的好处是在磷光性材料中(部分地)基于三线态的所有激发子(由电致发光中的空穴和电子的结合所形成)都可以参与能量转移和发光。

由于导致了单线态-三线态混合的自旋轨道耦合，多种重金属络合物在室温下呈现出了来自三线态的有效磷光，并且包括此类络合物的OLED已经显示出具有多于75％的固有量子产率。

特别地，一些有机金属铱络合物呈现出强烈的磷光，并且已经用这些络合物制备了在红色和绿色光谱中发光的有效的OLED。作为用于改善发光器件性能的一种手段，已经报道了一种绿光发射器件，它利用了来自邻位金属化的铱络合物Ir(PPy)₃(铱(III)与2-苯基吡啶的三-邻位金属化络合物)，参见例如Appl.phys.lett..1999，vol.75，p.4。

OLED的稳定性(特别就寿命而言)对于使它们作为实际照明器件的替代方案还以及用于其他终端应用是有吸引力的而言仍然是一个挑战。尽管探讨了改进的材料以及制造方法连同抵抗水以及氧气暴露造成的降解的多种封装方法，但是剩下的本征电致发光损失以及与器件的长期运行相伴随的电压升高仍在研究中。

已经提出了不同的假定来解释长期运行时间后器件的本征效率的退化。最广泛接受的是发光分子的化学降解。