[发明专利]环芳基铱络化合物及使用该化合物的有机电致发光装置

说明书

本发明公开了一种环芳基铱络合物及使用该环芳基铱络合物作为发光层的发光掺杂剂的磷光有机电致发光(有机EL)装置，该装置具有良好的性能表现，如较低驱动电压、功耗及增加的效率及寿命。另外，本发明还公开了合适的发光主体化合物，以与环芳基铱络合物的能量级配合用于本发明。

技术领域

本发明涉及一种环芳基铱络化合物及使用该环芳基铱络化合物的有机电致发光装置(有机EL装置)，特别涉及一种具有式(1)结构的环芳基铱络化合物及使用该环芳基铱络化合物作为发光层的磷光掺杂剂的有机电致发光装置。

背景技术

有机电致发光(有机EL)是发光二极管(LED)，其中发光层为由响应于电流而发光的有机化合物制成的薄膜。有机化合物的发光层夹在两个电极之间。有机电致发光(有机EL)装置因其高照度、低重量、超薄外型、无背光的自照明、高对比度、制造简单及反应时间快速而应用在平板显示器中。

有机材料电致发光的首次发现于1950年代早期，由法国南锡大学的安德烈贝诺斯(Andre Bernanose)及其同事所发现。马丁伯普(Martin Pope)及其纽约大学的同事，于1963年在真空下掺有稠四苯葱的单一纯晶体上，首次观察到直流(DC)电致发光。

伊士曼柯达(Eastman Kodak)公司的邓青云(Ching W.Tang)及史蒂芬范斯莱克(Steven Van Slyke)在1987年公布了第一个二极管装置。该装置采用具有单独的电洞传输层和电子传输层的双层结构，可导致操作电压的降低及效率的提高，这促成当今主流的有机EL研究及其装置生产方式。

一般而言，有机电致发光装置由位于两个电极之间的有机材料层组成，其包括电洞传输层(hole transport layer，简称：HTL)、发光层(emitting layer，简称：EML)、电子传输层(electron transport layer，简称：ETL)。有机EL的基本机制包括载子的注入、载子传输、复合以及形成发光的激子。当外部电压施加到有机电致发光装置时，电子及电洞将分别自阴极及阳极注入，电子将从阴极注入最低未占用分子轨域(lowest unoccupiedmolecular orbital，LUMO)中，且电洞将从阳极注入最高占用分子轨域(highest occupiedmolecular orbital，HOMO)中。当电子与电洞在发光层中复合时，将会形成激子并随后发光。当发光分子吸收能量以达到激发态时，根据电子及电洞自旋组合方式，而激子可处于单重态或三重态。通过重组电子及电洞形成75％的激子而达到三重激发态。从三重态的衰减为自旋禁阻，因此，荧光电致发光装置仅具有25％的内部量子效率。与荧光电致发光装置相反，磷光有机电致发光装置利用自旋-轨域交互作用来促进单重态及三重态之间的跨系统交叉，从而获得单重态和三重态的发射，以及电致发光装置的内部量子效率从25％到100％。自旋轨域交互作用由一些重原子完成，比如，铱、铑、铂、钯，且可从有机金属复合物的激发金属配位基电荷转移(metal-to-ligand charge-transfer transition，MLCT)状态来观察磷光跃迁。

有机EL利用三重态激子和单重态激子。磷光有机EL通常在发光层(EML)及电子传输层(ETL)之间需要附加电洞阻挡层(hole blocking layer，HBL)，或在发光层(EML)及电洞传输层(HTL)之间附加电子阻挡层(electron blocking layer，EBL)，因此，与单重态激子相比，三重态激子寿命更长、扩散长度更长。使用HBL或EBL的目的是限制注入的电洞及电子的复合以及使EML内所产生的激子弛豫，藉此可提高装置的效率。为了满足这些作用，电洞阻挡材料或电子阻挡材料必须具有适合于阻断电洞或电子从EML传输至ETL或到HTL的HOMO和LUMO能阶。