一种聚集诱导磷光发射铱配合物及其电致发光器件的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种聚集诱导磷光发射铱配合物，其具有结构式（I）所示的结构，本发明还提供了所述铱配合物的制备方法以及在电致发光器件中的应用。由于具有低于主要配体C-N^N的三线态能级的辅助配体O^N的引入，该铱配合物具有强的聚集诱导磷光发射性质，不需要掺杂到主体材料中或可以高浓度掺杂而不导致发光淬灭现象的产生，简化了器件制备，降低了器件制作成本，提高了器件发光效率。
【专利说明】一种聚集诱导磷光发射铱配合物及其电致发光器件
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种有机发光材料及其应用，尤其涉及一种具有聚集诱导发给光效应的磷光材料、及其在电致发光器件中的应用。
【背景技术】
[0002]与液晶显示相比，有机发光二极管(OLED)具有响应快、视角广、柔性显示等优点，与阴极射线管(CRT)技术相比，OLED具有体积小、重量轻、高亮度、低电压驱动、易于实现大面积全色显示等优势，因此，至1987年柯达公司的Tang和1990年剑桥大学的Burrongges分别推出有机和高分子电致发光材料及器件以来，OLED已经快速发展成为第三代平板显示中最具竞争力的技术。
[0003]最简单的有机发光二极管的结构为单层夹心式，主要由阳极、阴极、有机发光层组成，为了提高电荷传输效率，保持电子和空穴的注入平衡，一些多层结构的器件相继被开发出来。有机薄膜电致发光是注入型发光器件，电子和空穴分别从阴极(Mg/Al合金等低功函金属)和阳极(ITO)注入到发光层中，并在发光材料上复合形成激子，然后通过辐射跃迁发出可见光。
[0004]用于OLED的发光材料可分为突光材料和磷光材料,根据自旋量子统计理论，电子和空穴复合后，单重态激子和三重态激子的形成概率比例是1: 3，即单重态激子仅占“电子-空穴对”的25%，75%的“电子-空穴对”由于形成了自旋禁阻的三重态激子对“电致发光”没有贡献。因此，单纯依靠单重态激子辐射衰减发光的荧光发光材料，其电致发光的最大内量子效率仅为25%。
[0005]磷光材料能够通过系间窜越，实现混合了单重态和三重态发光的磷光发射，理论上利用磷光材料制作的OLED内量子效率可达100%，它的发光效率比荧光材料提高三倍。1999年，Thompson等将三(2-苯基吡啶)铱掺杂到4，4，-N, N，- 二咔唑联苯(CBP)中制成OLED器件，最高外量子效率高达8%，流明效率达到311m/W，该研究引起了人们对铱配合物的极大兴趣。
[0006]研究发现，磷光铱配合物由于具有磷光寿命相对较短、发光量子效率高等优点，被公认为目前最有应用潜力的磷光材料。然而这种材料在应用于电致发光器件时存在较强的聚集态淬灭效应，即其在稀溶液中发光很强，但随着浓度的增大，其发射反而减弱，在固态或聚集态时，由于存在强烈的分子间相互作用而导致强的非辐射跃迁，其发光强度大幅降低，这导致在器件制备时必须将其掺杂在主体材料中，这使得器件制备复杂化，同时也导致器件制备成本上升，在很大程度上限制了铱配合物在电致发光器件中的应用。
[0007]2001年，香港科技大学的唐本忠发现了聚集诱导发光现象，即发光染料在溶液中发光很弱甚至不发光，而在聚集态时反而呈现非常强的发光，也就是说，聚集态的形成不但没有导致浓度淬灭反而有利于提高荧光发射。这一现象的发现为发光材料在固态发光器件中的应用开辟了新的途径。
[0008]但目前开发的具有聚集诱导发光性质的染料大多为荧光材料，如上所述，荧光材料最大内量子效率通常只能达到25%，远远低于磷光材料100%的理论最大内量子效率，因此，开发具有强的聚集诱导磷光发射性能的材料将有利于简化器件制备，降低器件制作成本，具有十分重要的实际意义。
【发明内容】
[0009]针对目前磷光材料所存在的聚集态淬灭效应等缺陷，本发明提供了一种具有聚集诱导磷光发射性质、并且良好热稳定性的磷光材料，以及所述磷光材料的在OLED器件中的应用。
[0010]本发明第一个方面是提供一种聚集诱导磷光发射铱配合物，其具有结构式(I)所
示的结构:
[0011]
【权利要求】
1.一种聚集诱导磷光发射铱配合物，其特征在于，其具有结构式(I)所示的结构:
2.根据权利要求1所述的铱配合物，其特征在于，所述环状结构选自苯、吡啶、呋喃、噻吩、吡咯、吡唑、吡喃、吡嗪、噁唑、噻唑、咪唑、嘧啶、咔唑、喹啉、异喹啉、喷哚、蝶啶、吖啶、吩嗪、吩噻嗪、嘌呤中的任意一种或几种。
3.根据权利要求1所述的铱配合物，其特征在于，所述烷为C1-C20的烷基。
4.根据权利要求1所述的铱配合物，其特征在于，所述环烷基为C3-C20的环烷烃、和/或C3-C20的(烷基取代)环烷基。
5.根据权利要求1所述的铱配合物，其特征在于，所述杂环基中的杂原子选自S1、N、0、P、S中的任意一种或几种。
6.根据权利要求1所述的铱配合物，其特征在于，所述芳香基为C6-C20的芳香基。
7.根据权利要求1所述的`铱配合物，其特征在于，所述环烯基为C3-C20的环烯基、和/或C3-C20的(烷基取代)环烯基。
8.—种结构式(I)所示聚集诱导磷光发射铱配合物的方法，其特征在于，包括:
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述溶剂为水、有机溶剂、或有机溶液与水的混合溶剂。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，金属铱的盐、C-N~N配体、NO配体摩尔比为 1: 2.5-5: 2-5。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述碱性催化剂为碱金属氢氧化物、碱金属弱酸盐中的任意一种或几种。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述金属铱的盐与C-N~N配体回流反应时间优选为至少为12小时。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述沉淀与N~0配体回流反应时间优选为3小时。
14.一种电致发光器件，其特征在于，包括多层膜结构，所述多层膜结构按顺序包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层；其中，所述多层膜结构中的至少一层中包括结构式(I)所示的聚集诱导磷光发射铱配合物。
15.根据权利要求14所述的电致发光器件，其特征在于，在所述空穴传输层和发光层之间还可以包括缓冲层或阻挡层。
16.根据权利要求14或15所述的电致发光器件，其特征在于，在所述电子传输层和发光层之间还可以包括缓冲层·或阻挡层。
【文档编号】H01L51/54GK103819511SQ201410073176
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】牟鑫, 鲁佳浩 申请人:上海和辉光电有限公司