应用于OLED的铱类有机电致磷光材料

2020-02-19万国君张世才徐瑜璘

山东化工 2020年17期

万国君，李特，张世才，徐瑜璘

(烟台九目化学股份有限公司，山东烟台 264006)

目前在显示器件技术的实践应用中，往往会涉及多种学科技术，所以为了将这种技术综合性的作用充分发挥出来，需要注重有机电致磷光材料的创新。在创新过程中，由于目前关于器件的使用需求都比较高，在生产上也比较繁琐，同时有着较高的生产成本，所以需要利用OLED来对显示技术进行弥补。因此对铱类有机电致磷光材料在OLED中的应用进行分析，有着重要的研究价值。

1 有机电致发光器件结构

当前，很多行业对有机电发光器件产生了越来越高的应用需求，同时因为一些优点让其在众多领域都有着潜在的应用价值。具体优势上，有机电发光器件的色彩比较丰富，并且在实际应用中还能够主动进行发光，在厚度薄并且体积小的同时，造成的能耗比较低，所以OLED成为了目前显示器件中的热门。OLED在实际应用中，其整体材料构成主要包括玻璃、ITO、有机材料以及AI等。而发光功能的实现，主要依赖阳极注入空穴和阴极注入电子，这两种注入的实现主要依赖电压的推动。然后其中的有机分子就会产生反应，让OLED原本的稳定形态发生较大的改变，即形成一种基本态和高能激发态之间的相互转变，这些转换能量就能促进发光现象的形成。

有机光发器件属于一种夹层式结构，其中发光层往往会被两侧电极层相夹，这样就会有一侧产生透明电极，从而获得一种发光的现象。此外OLED在实际应用中，往往有着多种形式，单层结构就是众多结构中最为简单地一种，而发光层ELL再加上两侧阴阳极，这就属于典型的三层结构。而在运行过程中，一些空穴传输层HTL、电子传输层与发光层往往处于一种各自运行的状态，而有的器件则会对发光层和空穴传输层产生一种兼备。此外多层结构也是一种比较常见器件结构，这种结构能够起到一种很好的缓冲作用，从而提升期间本身的使用寿命和发光效率。在利用这种多层结构过程中，也可以在高分子单层膜中分散一些低分子，通过这种混合分散形成有着多功能的单层膜OLED，再将其掺入一些器件当中，就可以让OLED作用充分发挥出来，是OLED结构中的重要内容。

2 有机电发光材料

对于OLED技术来说，其发光功能实现相应的发光材料是核心内容，而这种材料的形成同样也是有着多种变化的。根据组成性质的不同，在OLED发光过程中就会出现红、绿、蓝等三种颜色，这就是发光材料中的基本色彩。对这种有机电发光材料的分析，主要包括以下几个方面。

2.1 有机电致荧光材料

荧光材料本身会存在一种自旋禁阻效应，所以三重态激子返回基态会受到限制，这种材料一旦受到来自约束的限制，就会呈现出一种非辐射衰减的现象。不过以实际情况来看，这种状态并不会对实际发光效果产生较大影响，并且主要的发光源仍然是以单重态激子为主，并且依靠这种状态下的激子所发光的荧光材料，其量子效应一般只有四分之一。

2.2 以重金属为内核的有机电致磷光材料

有机电致光材料的重金属核心，往往会产生一种比较强烈的自旋轨道耦合效应，这种效应的产生可以让三重态和单重态之间实现一种电子跃迁。通过这种发光现象流程可以看出，使用这种材料的发光器件由于内部量子效率比较完整，无论是发光效率还是发光强度，都要略优于荧光材料，有着重要的研究意义。

2.3 以铱为核心的有机电致磷光材料

有机电致磷光材料中以铱为核心的情况下，可以通过有机小分子铱产生很多优点。很多特点都和铱的性质特点息息相关，比如铱有着容易合成并且提纯简单的优点，这就会让这种材料使用过程中产生一种较为稳定的发光性能，目前在各行各业上应用都比较常见。这种铱类配合物较短的三重态寿命，能够在高电流密度下不出现故障，并且还能具有磷光的发射效率。并且该结构和其他金属配合物的结构有着明显不同，很难形成一种分子之间的堆叠。因此需要通过对配体结构和配体种类的优化，来提升配体结构的发射波长度和发光效率，这样就可以对一些红、绿以及蓝等三种基本颜色进行显示。

3 铱类磷光材料应用现状

以铱类磷光材料的应用现状拉看，虽然很多领域都有着深入应用，但在一些技术专利层面还有着一定的限制。因此在相关研究进程中比较容易受到限制。所以目前这种铱类磷光材料的研究进展需求，大都比较依赖国外进口，在一些技术上受到了较大的约束，对目前的应用现状提出了很大的挑战。而近些年来，对铱类有关材料的研究投入了很大的人力和物力，虽然受限于各方限制在技术层面很难做出一些实质性的突破，但是在对一些具有自主知识产权，并且性能更好发光更优的铱类磷光分子材料研究上有着很大的进展突破。但同时也存在一些问题，主要就是在合成批量生产应用过程中还停留在一种克级甚至是毫克级水平层面，不仅不适合批量生产，一些材料的研发和生产也出现了较为严重的脱节。所以总得来说在材料评估和产业化上，还有着很大的研究提升空间。这也导致了目前一些铱类磷光分子材料虽然能够满足基础研究需要，但是在企业化应用上还需要深入研究。所以在铱类磷光材料在OLED应用现状的研究上，需要对一些新型并且高效的材料加大研究力度，尽量自主研究出符合要求的材料产品。同时也可以通过一些有关科研机构的设立，实现我国有机信息产业的有效发展。