红色有机电致发光材料制造技术

本发明专利技术涉及一种红色有机电致发光材料，如化学式Ⅰ所代表的一种物质其中Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］、Ｒ↓［３］、Ｒ↓［４］、Ｒ↓［５］、Ｒ↓［６］各独立代表含有１至１０个碳原子的含直链及支链脂肪族基团，或含有５至１０个碳原子的芳香族基团，此材料在光或电的激发下，可发出高效率的红光，故可作为有机电致发红光元件所需的红色荧光掺杂客体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种红色有机电致发光材料，尤其是一种具有高效率的有机电致发红光元件所需的红色萤光掺杂客体。
技术介绍
本专利技术的红色有机电致发光材料的应用的一即是作为高效率有机电致发红光元件所需的红色萤光掺杂客体。而有机电致发光(EL)装置常由经夹置在透明电极与金属电极间的三层的有机分子所组成，此三层包括一个电子传输层，一个发光层及一个电洞传输层。通常为降低驱动电压会另外加入电洞注入层，或改善发光效率而增加电洞或电子阻绝层，而成为四到六的有机分子层所组成的有机电致发光装置。由于具有低驱动电压的特性并已验证可应用到全彩平面显示器上，故有机电致发光装置与材料的研究已引起全世界的注意与投入。为了改善有机电致发光装置的发光颜色、发光效率、发光稳定性、元件寿命与元件制作方式等，这些改良成果可参阅已颁予的美国专利第4,356,429号、第4,539,507号、第4,720,432号、第4,885,211号、第5,151,629号、第5,150,006号、第5,141,671号、第5,073,446号、第5,061,569号、第5,059,862号、第5,059,861号、第5,047,687号、第4,950,950号、第4,769,292号、第5,104,740号、第5,227,252号、第5,256,945号、第5,069,975号、第5,122,711号、第5,366,811号、第5,126,214号、第5,142,343号、第5,389,444号、第5,458,977号等。由于有机发光二极管的发展，是以应用在平面显示器上为主要终极目标之一，因此，得到符合商业要求的红、蓝、绿三色光，便是有机发光二极管在迈向产品应用上的一个重要关键。在目前发展的成果中，最为普遍的方法之一，是将少许具有高度萤光的化合物掺杂在主发光体内成为所谓的掺杂物，调节主发光体本身的光色及发光效率，进而得到红、蓝、绿三色的光。因此，追求完美的红、蓝、绿掺杂材料便成为最重要的研究方向之一。然而，在三光色的中以红光的研究最为棘手，故其在发光效率、亮度与光色纯度上，是RGB三光色中所最需要改善的。因有机电致发光机制是利用主体与客体的能量转移发光原理；例如将红色萤光物(客体)掺杂到三-(8-羟基喹啉)铝(tris-(8-hydroxyquinolinato)aluminum)(Alq3)(主体)，即可将原本发Alq3绿光的能量转移到红光客体而得到有机电激发红光装置(参阅已颁予的美国专利第4,769,292号)。而目前在红色萤光掺杂物方面，以美国Kodak公司发展的一系列材料最受瞩目。Kodak最早的红光客体色素DCM(化学式(A))，其致发光效率是78％，在理想掺杂(doping)浓度下(约0.5％)λmax＝596nm，故呈现红光偏黄。后来Kodak发展出DCJ红光客体((化学式(B))，它的电致发光光峰则在610～690nm红光领域(发光颜色随客体掺杂浓度而变)。以Alq3为主发光体例子，DCJ渗入0.57％时，放光强度最大，但颜色为橘红色(因Alq3的绿光没有完全被骤熄(quench))。当DCJ渗入2％时，则得到真正的红光，但电致发光效率已降回至最大放光强度50％左右，这原因主要是红光客体染料在高浓度下堆栈并互相影响而产生浓度骤熄现象。 为了降低染料本身的骤熄(相对提高发光效率)，Kodak发展了四甲基久洛尼定(tetra-methyljulolidine)的衍生物(DCJT)((化学式(C))，它比DCJ多了四个甲基，这些甲基会形成染料与染料分子间的立体障碍而减低高浓度形成聚集体(aggregate)的骤熄效应。虽然DCJT有很好的发光效率，但合成的控制与纯化仍是一个难题。这主要是DCJT产物在吡喃部分(pyran moiety)的C-6位置会有反应性甲基，能进一步与起始物四甲基久洛尼定醛(tetramethyljulolidyl aldehyde)形成副产物双-DCJT((化学式(D))参阅C.H.Chen，C.W.Tang，J.Shi，K.P.Klubek，Macromol.Symp.125，49(1997)。 为进一步克服此问题，陈金鑫等人(参阅1999年8月10日所颁予的美国专利第5,935,720，标题＂红色萤光掺杂物的有机电致发光装置＂)等人先合成不对称的4-二氰基亚甲基-2-甲基-4H-吡喃(4-(dicyanomethylene)-2-methyl-4H-pyran)，再进一步合成吡喃部分(pyranmoiety)的C-6位置不带反应性甲基的DCJT衍生物((化学式(E))。其中包括DCJTP(R＝苯基(phenyl))，DCJTE(R＝乙基(ethyl))，DCJTB(R＝正丁基(t-butyl))，DCJTM(R＝基(Mesityl))等，这些材料合成过程不易产生双稠合(bis-condensed)副产物且极易纯化到98％以上。 将这些材料溶解在1，2-二氯乙烷(1，2-dichloroethane)中，并比较其相对(与DCM相比)萤光强度(radiance)、发光效率(luminanceefficiency)和最大放光的波长(emission maximum)，结果整理如表一。表一红光色料DCM和其衍生物的光学特性比较 a.相对于DCMb.在1，2-二氯乙烷溶液其中DCJTP的苯基会增加DCJT的共轭性而导致发光能量偏低(发光波长较红光长)，且自由旋转的苯基会造成非放光的能量损失，因而发光效率不好。DCJTM因其苯基远离DCJT的共轭平面且限制其自由旋转，故较DCJTP有较佳的发光效率而较接近红光的发光波长，但636nm发光尖峰对OLED应用仍是过红。然而DCJTB和DCJTE的正丁基和乙基几乎不会影响DCJT的发光尖峰位置，且有相同甚至优于DCJT的发光效率。因4-(双氰基甲叉)-2-正丁基-6-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-烯基)-4H-吡喃(4-(dicyanomethylene)-2-tert-butyl-6-(1，1，7，7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran)(DCJTB)具有不错的萤光效率，故将此化合物微量(1％～4％的体积比)掺杂在主发光体中所制成的红光元件，可初步达到符合商业用的需求，现今Kodak和Sanyo等公司已将此化合物应用在红色有机电致发光元件上。但是DCJTB掺杂在主发光体中所制成的电致发红光元件仍有一些缺点，其中最主要的缺点是若要将发光纯色调到标准显示器的CIE红色位置，则DCJTB掺杂浓度需高达2～4％，但高掺杂物浓度会造成萤光的骤熄而导致低的发光效率。特别是在现在RGB三光色中，红光的发光效率是比较差的。另外，在DCJT-R的合成步骤中，其四甲基久洛尼定中间体的合成产率是偏低的，主要是因为其反应产率与酸性催化剂的种类与反应条件有关(参阅C.H.Chen，S.-W.Wen，P.Balaganesan，ThirdInternational Conference on Electroluminescence of Molecular Materialsand related phenomena，S本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种如化学式Ⅰ所代表的化合物：＊＊＊（式Ⅰ）其中Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］、Ｒ↓［３］、Ｒ↓［４］、Ｒ↓［５］、Ｒ↓［６］各独立代表含有１至１０个碳原子的含直链或支链脂肪族基团，或含有５至１０个碳原子的芳香族基团。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文尧，张敏忠，黄文钦，
申请(专利权)人：昱镭光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]