有机金属铱络合物、及其有机电致发光器件应用制造技术

设计并制备一种发光金属铱络合物（或杂化铱络合物），该材料的结构如下通式（1）所示：

【技术实现步骤摘要】
有机金属铱络合物、及其有机电致发光器件应用
：本专利技术涉及一种发光有机金属铱络合物及其制备的有机电致发光器件。采用在发光层中使用一种改进发光金属铱络合物，可应用于有机发光OLED器件，改善发光材料的电荷注入和溶解性、加工性，有利于OLED显示器件的规模化生产。
技术介绍
：有机半导体材料属于新型光电材料，其大规模研究起源于1977年由白川英树，A.Heeger及A.McDiamid共同发现了导电率可达铜水平的掺杂聚乙炔。随后，1987年Kodak公司的C.Tang等专利技术了有机小分子发光二极管(OLED)，和1990年剑桥大学R.Friend及A.Holmes专利技术了聚合物发光二极管P-OLED，以及1998年S.Forrest与M.Thomson专利技术了效率更高的有机磷光发光二极管PHOLED。由于有机半导体材料具有结构易调可获得品种多样，能带可调，甚至如塑料薄膜加工一样的低成本好处，加上有机半导体在导电薄膜，静电复印，光伏太阳能电池应用，有机薄膜晶体管逻辑电路，和有机发光OLED平板显示与照明等众多应用，白川-Heeger-McDiamid三位科学家于2000年获得诺贝尔化学奖。作为下一代平板显示应用的有机电致发光二极管，有机光电半导体材料要求有：1.高发光效率；2.优良的电子与空穴稳定性；3.合适的发光颜色；4.优良的成膜加工性。原则上，大部分共轭性有机分子(包含星射体)，共轭性聚合物，和含有共轭性发色团配体的有机重金属络合物都有具备电激发光性能，应用在各类发光二极管，如有机小分子发光二极管(OLED)，聚合物有机发光二极管(POLED)，有机磷光发光二极管(PHOLED)，有机热激延迟发光材料(TADF)。磷光PHOLED兼用了单线激发态(荧光)和三线激发态(磷光)的发光机理，显然比小分子OLED及高分子POLED高得多的发光效率。PHOLED制造技术和出色的PHOLED材料都是实现低功耗OLED显示和照明所必不可少的。PHOLED的量子效率和发光效率是荧光OLED材料的3～4倍，因此也减少了产生的热量，增多了OLED显示板的竞争力。这一点提供了使得总体上OLED显示或照明超越LCD显示以及传统光源的可能。因而，现有高端OLED器件中或多或少地掺用了磷光OLED材料。磷光OLED材料是由含有一定共轭性的有机发光团作为二齿螯合配体，与金属元素形成环金属-配合体络合物，在高能光照下(如紫外光至激发)或电荷注入(电至激发)条件下，由于环金属-配体电荷转移(MLCT)成为激子，然后回复到基态而导致发光。在OLED器件中电荷的注入是通过在阳极施加正电压后，从阳极注入空穴，阴极施加负电压后注入电子，分别经过电子传输层与空穴转输层，同时进入发射层的本体材料或主体材料中，电子最终进入发光掺杂剂中的最低末占分子轨道(LUMO)，空穴进入发光掺杂剂中的最高占有分子轨道(HOMO)而形成激发态发光掺杂剂分子(激子态)。激子态回复到基态后伴随着发射光能，其发射光能波长正对应着发光分子掺杂剂的能隙(HOMO-LUMO能级差)。已有不少报道的重金属有机配合体络合物，受重金属的影响而增强了自旋轨道作用，使得本应较弱的磷光变得很强而呈现优良磷光发射。例如发绿光的三(苯基吡啶)铱(Ⅲ)配合络合物，简称为Ir(PPY)3，和其衍生物Ir(MePPY)3具有结构式为：发射蓝光的FirPic具有如下结构式：其中的主配体4，6-二氟代苯基吡啶主宰着发光颜色。发射红光的三(辛烷基喹啉)铱(Ⅲ)配合络合物，具有优异的高效发射性能(Adv.Mater.2007，19，739)其结构式为：发射黄光的化合物如：具有PL＝560nm(Chem.Mater.2004,16,2480-2488)。为获得高效的有机OLED,通常需在发光层与阳极之间添加电子注入及电子传输层，在发光层与阴极之间添加空穴注及空穴传输层，从而达到在发光层中平衡的电子与空穴。值得注意的是，有机半导体中，电子传输迁移率通常低于空穴传输迁移率。作为电子传输层材料通常是具有较低的LUMO--最低未占据轨道能级，如金属喹啉化合物，如三-(8-羟基)铝(Alq3)，噁二唑或三唑类。最近，文献(Appl.Phys.Lett.,2007，90，183503等报)报道了由联苯与芳胺构成的空穴传输材料，但溶解性差及成膜困难。发光层一般是由少量的发光材料作为客体掺杂剂掺入一具有更高能级的半导体主体材料(或本体材料Hostmaterial)中组成。近年来研究表明，对于同一种发光材料或一种颜色发光器件，主体材料的不同会导致不同的器件发光效率与工作寿命。因此，开发新型主体材料或使用适当主体材料搭配使用一直是影响有机发光二极管实际应用的重要课题。为便于空穴、电子的注入，理想的主体材料应具备不仅强而且平衡的空穴与电子注入和传输能力。为达到此目的，有不少改进的主体材料见报。K.Y.Hwang(US2014/0225088)披露了由吲哚喹喔啉、苯基和N-苯基咔唑所构成的本体材料。C.Adachi(WO2012/114745)披露了采用吡啶与三亚苯连接的双极性主体材料。A.Dyatkin(US2012/0256169)披露了由苯并噻吩、苯基和吲哚吡啶所构成的双极性主体材料。然而，由于金属铱三配体络合物本身分子量大，并且使用的共轭性发光配体分子间作用力大等原因，大部分有机金属铱络合物都存在升华、蒸镀温度接近络合物分解温度，难溶难提纯等影响OLED规模化生产问题。为满足工业生产不断提升的各种要求，获得高效、长寿命的有机OLED显示及照明产品,开发更好、效率更高与易于制造的发光材料势在必行。金属铱化合物磷光材料一般以含有N原子的螯合均一配体与Ir形成铱络合物，或是使用1个或2个发射波长较短的含有N原子的螯合辅助配体，与2个或1个发射波长较长的含有N原子的螯合主要配体与贵重金属铱形成杂化(hybride或Heterolepticdopants)络合物发光化合物。由于发射波长从高能量(或短波长)自然地向低能量(或长波长)传递效应，在光激发或电激发条件下，杂化或杂配金属络合物材料最终显现出主配体发光波长。因此，在一杂配铱络合物中，决定最终颜色一般为能量较低、发射波长更长的配合体为主配体，而其它不显色的配体为辅助配体。根据这一能量传递原理，近年来有不少报道采用杂化络合物方式来改进升华加工性，如专利申请US20100244004报道了采用6-甲基-2-苯基吡啶作为杂配体，使难以升华的均配体依络合物发光化合物(A)获得改进，所获得的杂配体依络合物发光化合物(B)的发光波长不变，但升华温度减低而可升华。虽然采用上述较小分子量、或共轭发色团较小的螯合辅助配体可以降低一些升华温度，但往往还是不能满足日益增加的OLED制备要求。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的上述不足，提供一种使用吲哚并咔唑类发光配体与金属铱形成发光有机金属络合物，我们发现吲哚并咔唑或其衍生物兼具高度共轭性而有利于增加电荷注入性能；另一方面，3D分子模拟表明(图1吲哚并咔唑类分子正面与3D侧面)，吲哚并咔唑类的稠和3环具有伞形非共面性，从而使其应用在金属铱发光络合物分子设计有利于一方面增加发达的共轭分子，另一方面又带来易于溶解、易于真空升华提纯优点，和易于实现规模化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机金属铱络合物，其特征在于：该络合物的结构如下通式(1)所示：

【技术特征摘要】
1.一种有机金属铱络合物，其特征在于：该络合物的结构如下通式(1)所示：其中A为连接在吡啶环上的五元环或六元环，整数m＝1～3；其中L为含有孤对电子的二齿螯合辅助配体；其中X为C原子或N原子；其中R1～R3独立地为H，D，F，碳原子小于18的烷基，碳原子小于18的烷氧基，碳原子小于18的含氟烷基，碳原子小于18的芳基，碳原子小于18的取代芳基，碳原子小于18的芳杂环基，碳原子小于18的取代芳杂环基；p，q,r为零至满足各芳环允许的最大取代基数。2.根据权利要求1所述的有机金属铱络合物，其特征在于：该络合物的结构独立地为：3.根据权利要求1所述的有机金属铱络合物，其特征在于：该络合物的结构独立地为：其中整数m＝1～3；其中L为含有孤对电子的二齿螯合辅助配体；其中X为C原子或N原子；其中R1～R3，R’-1独立地为H，D，F，碳原子小于18的烷基，碳原子小于18的烷氧基，碳原子小于18的含氟烷基，碳原子小于18的芳基，碳原子小于18的取代芳基，碳原子小于18的芳杂环基，碳原子小于18的取代芳杂环基；p，q,r为零至满足各芳环允许的最大取代基数。4.根据权利要求2所述的有机金属铱络合物，其特征在于其中R1～R3，R’-1连接有至少2个交联基团的单元，所述的交联基团选自乙烯基、丙烯酸脂或三氟乙烯基。5.根据权利要求1所述的有机金...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓常，郝望龙，洪海兵，
申请(专利权)人：江西冠能光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36