[发明专利]一种金属有机发光材料及其在OLED器件中的应用

说明书

本发明涉及有机电致发光显示技术领域，具体公开了一种金属有机发光材料，同时还公开了其在有机电致发光器件中的应用。本发明的金属有机发光材料具有如下所示的结构。采用本发明的金属有机发光材料制备的电致发光器件表现出高纯度、高亮度、高效率的优越性能。

技术领域

本发明涉及有机电致发光显示技术领域，具体公开了一种金属有机发光材料，同时还公开了其在有机电致发光器件中的应用。

背景技术

自1987年，C.W.Tang和S.A.VanSlyke实现首个薄层OLED，以及J.Kido等在1993 年制备了首个白光OLED以来，OLED被认为是未来固态显示与照明最有潜力的替代者，无论是电致发光材料还是器件结构都取得了前所未有的进步。与有机电致荧光材料相比，磷光过渡金属配合物可以同时利用单线态和三线态激子，有效增加器件的电致发光效率，其理论内量子效率可达100％，而荧光OLEDs只能达到25％。所以，磷光OLEDs是一种重要的商用OLED显示器技术。

OLED通常由多个数纳米至数十纳米有机功能层有序构成，主要有透明金属氧化物阳极，如氧化铟锡(ITO)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电子传输层(ETL)以及金属阴极等。其工作原理可以概括为以下过程，在外加直流电源驱动下，空穴和电子分别同时经过阳极和阴极注入，然后通过空穴传输层和电子传输层材料的可逆氧化还原过程实现载流子的持续稳定传输，最终空穴和电子同时注入到发光层，进一步通过发光材料的辐射退激实现器件的电致发光。对于磷光有机发光二极管来说，为了抑制磷光发光材料自身的三线态-三线态湮灭效应(TTA)，通常磷光发射材料都是作为客体掺杂材料，并分散在合适的主体材料中，此外，主体材料还承担着载流子传输和磷光发射体的能量给体作用，主体材料能量传递给磷光客体。一般情况下，决定磷光器件性能主要有器件结构和各功能层材料，其中作为客体磷光发光材料的性能显得尤为重要。磷光发光材料一般要满足以下一种或几种特性：(1)具有高的发光量子产率，光谱大部分处于可见范围内(400-700nm)；(2)具有良好的载流子传输性能； (3)具有良好的成膜性、光热稳定性。重金属磷光配合物因为重原子效应可以充分利用单线态和三线态激子,使得其内量子效率理论上可以高达100％。其中,铱配合物因为其发光颜色易调节、高亮度、高效率、热稳定性好和磷光寿命较短等特点,成为了研究的热点。

根据配体的种类和配位方式的差异,环金属铱(III)配合物可以分为五种。其中含有辅助配体配位方式的铱配合物(lr(CAN)2(LX；))因为合成条件简单,又可以通过修饰主配体和辅助配体结构,调节 HOMO/LUMO能级,提高载流子的注入和传输能力,改变配合物的光电性质,因而得到广泛的关注。绿光磷光铱(III)配合物是最早发展起来的一类磷光材料。最著名的绿光铱(III)配合物是M.E. Thompson等报道的基于2-苯基吡啶环金属配体的Ir(ppy)3,(ppy)2Ir(acac)及其衍生物 (tpy)2Ir(acac)，这类配合物发射主峰位于510-520nm之间，色坐标位于(0.32，0.64)左右，是标准的绿光发射。基于其他环金属配体的绿光铱(III)配合物也被不断的合成出来。绿光磷光掺杂材料作为固态显示必不可少的元素之一，进一步开拓此类高性能铱(III)配合物仍然是业界的重要研究方向。

目前，具有磷光发射的有机金属配合物及有机电致发光器件均有报道，专利中也公开了多种有机金属配合物磷光材料。例如EP3825320A1的美国专利中就公开了一类含有二苯并呋喃配体的Ir配合物，由于这类化合物存在磷光效率不高，稳定性和寿命较差的严重问题，因而阻碍了其商业化的可能性。因此，对这类化合物进行结构改进，在二苯并呋喃取代位引入氰基苯结构，开发出新的性能更好的铱(III)配合物作为磷光发光材料，促进商业化应用，这将具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于开发一种新的包含金属铱的有机电致磷光发光材料，将其应用于有机电致发光器件中，制备的电致发光器件在发光纯度、发光效率和寿命方面的性能得到改善。

具体而言，第一方面，本发明提供了一种金属有机发光材料，具体为含铱的有机电致磷光发光材料，具有如通式(Ⅰ)所示的结构：