專利名稱：有機發(fā)光材料及有機發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光材料及發(fā)光器件，特別是一種新的有機發(fā)光材料及有機發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
在1996年，日本Pioneer第一款256×64像素綠光顯示器為全球首度將有機發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode，OLED)應用于平面顯示器上，自此以后，有機發(fā)光顯示器的商品化開始呈現(xiàn)跨躍式的進展。因為有機發(fā)光顯示器具有輕薄、高亮度、省電、視角寬廣、自發(fā)光、反應時間快、制程簡單及成本低這些優(yōu)點，使得有機發(fā)光顯示器在應用上有極大的潛力，故可望繼液晶顯示器后，成為新一代平面顯示器及照明光源。
目前，有機發(fā)光顯示器的發(fā)展，主要是朝向全彩化的平面顯示器邁進。雖然，目前全彩化顯示器所需的紅、藍、綠三原色有機發(fā)光材料皆已成功地開發(fā)出來了，但是其品質(zhì)和效能卻尚未達到令人滿意的地步。在市場上，仍需要品質(zhì)更好及效能更佳的有機發(fā)光材料，特別是有關(guān)于藍光及紅光的有機發(fā)光材料。另外，在照明光源常用的白光有機發(fā)光二極管上，也急需性能更優(yōu)異的紅、藍、綠三原色有機發(fā)光材料。
現(xiàn)有有機發(fā)光二極管的發(fā)光層所摻雜的過渡金屬絡(luò)合物的配位基多為六六環(huán)、六五環(huán)或其它數(shù)目更大的共軛環(huán)。因為配位基的共軛環(huán)較大，所以其發(fā)光波長較長且可調(diào)變的發(fā)光區(qū)域有限，其發(fā)光區(qū)域主要為紅光。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的之一就是提供一種有機發(fā)光材料，該有機發(fā)光材料是以五五雜環(huán)作為過渡金屬的配位基，因為其共軛環(huán)較現(xiàn)有有機發(fā)光材料的共軛環(huán)小，故其發(fā)光波長較短。另外，該有機發(fā)光材料的可調(diào)變的發(fā)光區(qū)域廣，可通過改變五五雜環(huán)上的配位基調(diào)變其發(fā)光的顏色。
因此本發(fā)明的另一目的是提供一種有機發(fā)光材料，該有機發(fā)光材料可提供全彩化顯示器或白光有機發(fā)光二極管所需的紅、藍、綠三原色，并且其發(fā)光品質(zhì)佳且效率高。
本發(fā)明的另一目的是提供一種有機發(fā)光材料的制造方法，應用該方法合成具五五雜環(huán)配住基的過渡金屬絡(luò)合物，具有相當高的產(chǎn)率。
本發(fā)明的另一目的是提供一種有機發(fā)光器件，該有機發(fā)光器件發(fā)光效率高，約為4cd/A到10cd/A。
根據(jù)本發(fā)明的上述目的，提出一種有機發(fā)光材料，該有機發(fā)光材料具有化學式I或化學式II的結(jié)構(gòu) 化學式I化學式II其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9選自氫原子、氟原子、三氟化碳基、二氧化氮基、碳數(shù)為1到6的烷基和芳基。M為過渡金屬原子。該過渡金屬原子為銥、釕、銠、鈀、鋨或鉑。
根據(jù)本發(fā)明的上述目的，提出一種有機發(fā)光材料的制造方法，其中化學式I的有機發(fā)光材料是由化學式III的化合物、化學式IV的化合物與堿性化合物在溶劑中反應生成的?；瘜W式II的有機發(fā)光材料是由化學式III的化合物、化學式V的化合物與堿性化合物在溶劑中反應生成的。
化學式III 化學式IV 化學式V其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9選自氫原子、氟原子、三氟化碳基、二氧化氮基、碳數(shù)為1到6的烷基和芳基，M為過渡金屬原子。該過渡金屬原子為銥、釕、銠、鈀、鋨或鉑。
根據(jù)本發(fā)明的上述目的，提出一種有機發(fā)光器件，該有機發(fā)光器件主要包含陽極、陰極以及位于陽極和陰極之間的發(fā)光層。在所述有機發(fā)光器件的發(fā)光層中摻雜有化學式I或化學式II的有機發(fā)光材料?；瘜W式I或化學式II的有機發(fā)光材料在發(fā)光層中的摻雜濃度約為5％到20％。
綜上所述，本發(fā)明提供一種方法合成具五五雜環(huán)配位基的過渡金屬絡(luò)合物，以此過渡金屬絡(luò)合物作為摻雜在有機發(fā)光器件發(fā)光層中的有機發(fā)光材料，其發(fā)光波長可調(diào)變的區(qū)域廣且發(fā)光效率高。


為了使本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點和實施例能更加明顯易懂，詳細說明附圖如下圖1示出了依照本發(fā)明優(yōu)選實施例的有機發(fā)光器件的發(fā)光效率圖。
具體實施例方式
有機發(fā)光材料有機發(fā)光材料具有化學式I或化學式II的結(jié)構(gòu) 化學式I 化學式II其中，Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9選自氫原子、氟原子、三氟化碳基、二氧化氮基、碳數(shù)為1到6的烷基和芳基，M為過渡金屬原子。在優(yōu)選的實施例中，過渡金屬原子為銥、釕、銠、鈀、鋨或鉑。在更優(yōu)選的實施例中，過渡金屬原子為銥。
以下將列舉化合物A、化合物B、化合物C、化合物D、化合物E和化合物F，作為本發(fā)明優(yōu)選實施例中的有機發(fā)光材料，說明本發(fā)明的想法和概念?；衔顰、化合物B、化合物C、化合物D、化合物E和化合物F的結(jié)構(gòu)如下
化合物A化合物B 化合物C無磷光發(fā)光 492納米 512納米 化合物D 化合物E 化合物F536納米 480納米、500納米 474納米、498納米在上述化合物中，化合物A、化合物B、化合物C、化合物D和化合物F具有化學式I的結(jié)構(gòu)，化合物E具有化學式II的結(jié)構(gòu)。這些化合物中，除了化合物A無磷光之外，其它化合物的磷光發(fā)光范圍約為450納米到550納米。
發(fā)光波長由短波長到長波長依序為化合物F、化合物E、化合物B、化合物C和化合物D。在這些化合物中，化合物F和化合物E皆有兩個主要發(fā)光波長，故其所涵蓋的發(fā)光波長范圍較寬?；衔顱的發(fā)光波長為492納米，可作為藍色發(fā)光層材料。化合物C的發(fā)光波長為512納米，可作為綠色發(fā)光層材料?；衔顳的發(fā)光波長為536納米，可作為黃色發(fā)光材料，并且其波峰的半高寬甚寬，非常適合作為白光有機發(fā)光器件的基本色調(diào)。
有機發(fā)光材料的制造方法化學式I的有機發(fā)光材料是由化學式III的化合物、化學式IV的化合物與堿性化合物在溶劑中反應生成的。
化學式II的有機發(fā)光材料是由化學式III的化合物、化學式V的化合物與堿性化合物在溶劑中反應生成。
上述反應在加熱回流下進行。反應中所使用的堿性化合物為乙醇鈉、氫氧化鉀或氫氧化鈉。溶劑為乙二醇乙醚(ethoxyethanol)。
化學式III、化學式IV、化學式V的結(jié)構(gòu)如下所示
化學式III 化學式IV化學式V在化學式IV和V中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9選自氫原子、氟原子、三氟化碳基、二氧化氮基、碳數(shù)為1到6的烷基和芳基，M為過渡金屬原子。在優(yōu)選的實施例中，過渡金屬原子為銥、釕、銠、鈀、鋨或鉑。在更優(yōu)選的實施例中，過渡金屬原子為銥。
化學式I的有機發(fā)光材料的合成反應方程式為 化學式II的有機發(fā)光材料的合成反應方程式為 以下將列舉化合物A’、化合物B’、化合物C’、化合物D’和化合物F’作為本發(fā)明優(yōu)選實施例中的化學式IV的化合物，化合物E’作為本發(fā)明優(yōu)選實施例中的化學式V的化合物。
化合物A’、化合物B’、化合物C’、化合物D’、化合物E’和化合物F’的結(jié)構(gòu)如下 化合物A’ 化合物B’化合物C’
化合物D’化合物E’化合物F’在實施例中，化學式I的有機發(fā)光材料是由1當量化學式IV的化合物(化合物A’、化合物B’、化合物C’、化合物D’和化合物F’)與0.5當量化學式III的化合物及2當量乙醇鈉，在乙二醇乙醚中加熱回流16小時后，以去離子水與二氯甲烷萃取數(shù)次后抽干，再用二氯甲烷/己烷重結(jié)晶后，可得化學式I的有機發(fā)光材料(化合物A、化合物B、化合物C、化合物D和化合物F)，得到的產(chǎn)率約為50％。
在實施例中，化學式II的有機發(fā)光材料是由1當量化學式V的化合物E’與0.5當量化學式III的化合物及2當量乙醇鈉，在乙二醇乙醚中加熱回流16小時后，以去離子水與二氯甲烷萃取數(shù)次后抽干，再以二氯甲烷/己烷再結(jié)晶后，可得化學式I的有機發(fā)光材料化合物E，得到的產(chǎn)率約50％。
以下所列為之前所述的化合物A’、化合物B’、化合物C’、化合物D’、化合物E’和化合物F’的合成反應方程式。關(guān)于更詳細的合成方法可參見C.L.Habraken，J.Org.Chem.，38，10，1973，1777或J.W.A.M.Jansssen，and C.L.Habraken，J.Org.Chem.，36，21，1971，3081。
化合物A’ 化合物B’ 化合物C’ 化合物D’ 化合物E’ 化合物F’
有機發(fā)光器件有機發(fā)光器件主要包含陽極、陰極以及位于陽極和陰極之間的發(fā)光層。此外，有機發(fā)光器件還可包含空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層。器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)按照陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和陰極的順序依序排列。在有機發(fā)光器件的發(fā)光層中摻雜有化學式I或化學式II的有機發(fā)光材料?；瘜W式I或化學式II的有機發(fā)光材料的摻雜濃度約為5％到20％。有機發(fā)光器件的發(fā)光波長與之前所述的有機發(fā)光材料的磷光發(fā)光波長接近。此有機發(fā)光器件的發(fā)光波長范圍約為450納米到550納米，發(fā)光效率約為4cd/A到10cd/A。
在優(yōu)選實施例中，有機發(fā)光器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)按照陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和陰極的順序依序排列。上述陽極為氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)，陰極為鋁。此外，在有機發(fā)光器件的發(fā)光層中摻雜有化合物B的有機發(fā)光材料。測試不同摻雜濃度對器件發(fā)光特性的影響。圖1為測試所得的結(jié)果。
在圖1中，當化合物B在發(fā)光層中的摻雜濃度為12％時，發(fā)光效率最佳，發(fā)光效率為8cd/A。過高或過低的摻雜濃度皆不利于器件的發(fā)光效率。另外，器件的發(fā)光波長會隨著摻雜濃度的高低改變，因而影響最終人眼所見的色光顏色。摻雜濃度對CIE色度坐標的影響范圍約為(0.16，0.34)～(0.32，0.51)。
由上述本發(fā)明優(yōu)選實施例可知，應用本發(fā)明具有下列優(yōu)點。
(1)本發(fā)明的有機發(fā)光材料是以五五雜環(huán)作為過渡金屬的配位基，因為其共軛環(huán)較現(xiàn)有有機發(fā)光材料的共軛環(huán)小，故其發(fā)光波長較短。
(2)本發(fā)明的有機發(fā)光材料的可調(diào)變的發(fā)光區(qū)域廣，可通過改變五五雜環(huán)上的配位基調(diào)變其發(fā)光的顏色。
(3)本發(fā)明的有機發(fā)光材料可提供全彩化顯示器或白光有機發(fā)光二極管所需的紅、藍、綠三原色，并且其發(fā)光品質(zhì)佳且效率高。
(4)應用本發(fā)明的有機發(fā)光材料所制作的有機發(fā)光器件，其發(fā)光效率高，發(fā)光效率約為4cd/A到10cd/A。
雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應當可作各種更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應以所附權(quán)利要求書所限定的為準。
權(quán)利要求
1.一種有機發(fā)光材料，該有機發(fā)光材料具有化學式I或化學式II的結(jié)構(gòu) 化學式I 化學式II其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9選自氫原子、氟原子、三氟化碳基、二氧化氮基、碳數(shù)為1到6的烷基和芳基，M為過渡金屬原子。
2.如權(quán)利要求1所述的有機發(fā)光材料，其中所述過渡金屬原子為銥、釕、銠、鈀、鋨或鉑。
3.如權(quán)利要求1所述的有機發(fā)光材料，其中所述過渡金屬原子為銥。
4.如權(quán)利要求1所述的有機發(fā)光材料，其中該有機發(fā)光材料所發(fā)射的磷光的波長范圍約為450納米到550納米。
5.一種有機發(fā)光材料的制造方法，所述有機發(fā)光材料由化學式III的化合物、化學式IV的化合物與堿性化合物在溶劑中反應生成，化學式III化學式IV其中，R1、R2、R3、R4和R5選自氫原子、氟原子、三氟化碳基、二氧化氮基、碳數(shù)為1到6的烷基和芳基，M為過渡金屬原子。
6.如權(quán)利要求5所述的有機發(fā)光材料的制造方法，其中所述過渡金屬原子為銥、釕、銠、鈀、鋨或鉑。
7.如權(quán)利要求5所述的有機發(fā)光材料的制造方法，其中所述過渡金屬原子為銥。
8.如權(quán)利要求5所述的有機發(fā)光材料的制造方法，其中所述堿性化合物為乙醇鈉、氫氧化鉀或氫氧化鈉。
9.如權(quán)利要求5所述的有機發(fā)光材料的制造方法，其中所述溶劑為乙二醇乙醚。
10.如權(quán)利要求5所述的有機發(fā)光材料的制造方法，其中所述反應在加熱回流下進行。
11.一種有機發(fā)光材料的制造方法，所述有機發(fā)光材料由化學式III的化合物、化學式V的化合物與堿性化合物在溶劑中反應生成， 化學式III 化學式V其中，R6、R7、R8和R9選自氫原子、氟原子、三氟化碳基、二氧化氮基、碳數(shù)為1到6的烷基和芳基，M為過渡金屬原子。
12.如權(quán)利要求11所述的有機發(fā)光材料的制造方法，其中所述過渡金屬原子為銥、釕、銠、鈀、鋨或鉑。
13.如權(quán)利要求11所述的有機發(fā)光材料的制造方法，其中所述過渡金屬原子為銥。
14.如權(quán)利要求11所述的有機發(fā)光材料的制造方法，其中所述堿性化合物為乙醇鈉、氫氧化鉀或氫氧化鈉。
15.如權(quán)利要求11所述的有機發(fā)光材料的制造方法，其中所述溶劑為乙二醇乙醚。
16.如權(quán)利要求11所述的有機發(fā)光材料的制造方法，其中所述反應在加熱回流下進行。
17.一種有機發(fā)光器件，該器件包含陽極；陰極；以及位于陰極和陽極之間的發(fā)光層，該發(fā)光層包含有機發(fā)光材料，所述有機發(fā)光材料具有化學式I或化學式II的結(jié)構(gòu) 化學式I 化學式II其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9選自氫原子、氟原子、三氟化碳基、二氧化氮基、碳數(shù)為1到6的烷基和芳基，M為過渡金屬原子。
18.如權(quán)利要求17所述的有機發(fā)光器件，其中所述過渡金屬原子為銥、釕、銠、鈀、鋨或鉑。
19.如權(quán)利要求17所述的有機發(fā)光器件，其中所述過渡金屬原子為銥。
20.如權(quán)利要求17所述的有機發(fā)光器件，其中所述有機發(fā)光材料在所述發(fā)光層中的摻雜濃度約為5％到20％。
21.如權(quán)利要求17所述的有機發(fā)光器件，該有機發(fā)光器件的發(fā)光波長范圍約為450納米到550納米。
22.如權(quán)利要求17所述的有機發(fā)光器件，其中該有機發(fā)光器件還包含空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層，以陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和陰極的順序排列。
23.如權(quán)利要求22所述的有機發(fā)光器件，其中該有機發(fā)光器件的發(fā)光效率約為4cd/A到10cd/A。
全文摘要
一種有機發(fā)光器件，該器件包含陽極、陰極以及位于陰極和陽極間的發(fā)光層，發(fā)光層摻雜一種有機發(fā)光材料，該有機發(fā)光材料具有化學式I或化學式II的結(jié)構(gòu)，其中，R
文檔編號H05B33/14GK1743410SQ20051011336
公開日2006年3月8日 申請日期2005年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月11日
發(fā)明者楊淳惠 申請人:友達光電股份有限公司