一种功能性杂配有机电致发光铱络合物及其有机电致发光器件制造技术

披露一种多功能性有机电致发光铱络合物及其有机电致发光器件应用，具体使用氘代氟烷取代苯基吡啶所形成的杂配金属铱络合物，具备易溶、易升华、可交联有机发光材料功能特性，所应用的绿光或黄光OLED发光二极管发光层获得高效、长寿命改善。

【技术实现步骤摘要】
一种功能性杂配有机电致发光铱络合物及其有机电致发光器件
：本专利技术涉及一种有机发光金属铱络合物材料及其制备的有机电致发光器件，可应用于有机发光OLED器件，具有改善发光材料溶解性功能、升华蒸镀加工性功能，可交联功能和提升OLED显示器件性能功能。
技术介绍
：有机光电材料属于有机半导体型，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.合适的发光颜色与浓郁色标；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)。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,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，与金属元素如铱、铂等形成环金属-配合体络合物，在高能光照下(如紫外光激发)或电荷注入(电激发)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)。已有不少报道的贵重金属有机配合体络合物，受贵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。有机磷光发射材料通过利用三线态提高电致发光量子产率，理论上可达内量子效率100％，被证明是发光材料应用在OLED发光器件应用广泛材料。例如典型发绿光的三(苯基吡啶)铱(III)配合络合物，简称为Ir(PPY)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.19，739(2007))其结构式为：应用于有机发光器件OLED还有多类其它材料文献。然而，由于金属铱三配体络合物本身分子量大，并且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与蒸镀温度接近络合物分解温度。此外，有机金属铱络合物发光材料难溶难提纯等缺点也影响OLED器件规模化生产问题。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。此外，未来发展趋势之一是使用溶解性好的有机金属发光材料通过喷墨打印或其它溶液加工过程获得溶液法制造OLED有机发光器件显示屏或照明OLED器件，要求溶液可成膜，经过化学交联成为不融不溶发光层，有利于叠层使用全溶液加工方法制备多层结构OLED发光器件。有机金属铱络合物磷光材料分子设计一种方式是使用3个同样的含有N原子的螯合配体与Ir形成铱络合物。另一种方式是使用1个或2个发射波长较短的含有氮原子或氧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或杂配体(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降低升华温度拓展可蒸镀加工性，如专利申请US20100244004及CN102439019A报道了采用6-甲基-2-苯基吡啶作为杂配体，通过降低分子量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，但升华温度减低而易升华。(A)：均配体铱络合物发光化合物：难升华(B)：杂配体铱络合物发光化合物：易升华虽然采用上述减小分子量、或使用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。氘也叫重氢，其化学性能基本与氢类似，但分子量升高一倍，故其物理性能有些差异。如C-D键长、伸缩振动的频率与振幅与C-H出入较大(M.L.AllingerandH.L.Flanagan,J.ComputationalChem.,1983,4(3),399)。在共轭性有机半导体发光材料中引入氢同位素、非辐射氘最早由Xiao-ChangLi等报道，包括部分或全部氘代的聚合物(US6579630)，部分或全部氘代的芳杂环化合物(US6677060)，部分或全部氘代的超越25％内量子效率的发光材料(US6686067)，以及部分或全部含氘有机金属铱络合物(US6699599)。最近，又有报道使用氘代烷基取代有机发光材料，如具有甲基-D3取代有机铱金属络合物(C.Xiaetal,CN10511241A)和(BinMaetal，US10033,002)获得新型有机发光金属铱络合物材料。美国专利申请US20200335710及US20190296252采用辅助配体苯基-吡啶氘代可以获得稳定性提升的绿光有机金属铱发光材料OLED器件应用。为了提高绿光有机金属络合物寿命，文献美国专利申请US.Pat.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机发光器件，其特征在于所述的发光器件由如下几部分组成：/n(a)一个阴极；/n(b)一个电子注入层；/n(c)一个阳极；/n(d)一个空穴注入层；/n(e)一夹心于电子注入层与空穴注入层之间的发光层，其中发光层含有一种发光有机金属铱杂配络合物，具有结构如下通式(1)所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种有机发光器件，其特征在于所述的发光器件由如下几部分组成：
(a)一个阴极；
(b)一个电子注入层；
(c)一个阳极；
(d)一个空穴注入层；
(e)一夹心于电子注入层与空穴注入层之间的发光层，其中发光层含有一种发光有机金属铱杂配络合物，具有结构如下通式(1)所示：



其中苯基吡啶配体中的氘氟烷基n＝1～8，m＝1～8，h＝1～2，p＝1～2；
R1、R2为1个或多个满足芳杂环上取代数量的取代基，选自H,D,碳原子小于12的烷基，碳原子小于12的环烷基，碳原子小于12的含氟烷基，碳原子小于12的含氘氟烷基，苯基，取代苯基，芴基，取代芴基，吡啶基，取代吡啶基，咔唑基，苯并呋喃基，苯并噻吩基，碳原子小于12的稠合芳杂环，F，Cl，NO2，一个或多个化学交联基团，或键接氮原子的仲胺-N(RR)2,仲胺其中R为碳原子小于12的烷基、碳原子小于12的环烷基、苯基、取代苯基、芴基、取代芴基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基；
配体中Ar为以下稠合或芳杂环：



稠合或芳杂环中X＝S，O；R3～R5为H,D,碳原子小于12的烷基，碳原子小于12的环烷基，碳原子小于12的含氟烷基，苯基，取代苯基，芴基，取代芴基，吡啶基，取代吡啶基，咔唑基，苯并呋喃基，苯并噻吩基，碳原子小于12的稠合或芳杂环，F，Cl，Br或键接氮原子的仲胺-N(RR)2,仲胺中R为碳原子小于12的烷基、碳原子小于12的环烷基、苯基、取代苯基、芴基、取代芴基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基。


2.根据权利要求1所述有机发光器件，其特征在于所述有机发光器件中发光有机金属铱杂配络合物中氘氟烷-CnDhH(2n-h)CmF(2m+1)包含但不限于如下氘氟烷基：-CD2CF3,-CD(CF3)2,-CD2CH2CF3,-CD2CH(CF3)2,-CD2CH2CH2CF3,-CD(CH2CF3)2,，-CD2CH2CH(CF3)2,，-CD(CH2CH2CF3)2。


3.根据权利要求1所述有机发光器件...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓常，殷正凯，许千千，坪山明，上野和則，
申请(专利权)人：冠能光电材料深圳有限责任公司，江西冠能光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44