TWI419955B - β-二酮類輔助配位基與其金屬錯合物在有機光電元件之應用 - Google Patents

β-二酮類輔助配位基與其金屬錯合物在有機光電元件之應用 Download PDF

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Description

β-二酮類輔助配位基與其金屬錯合物在有機光電元件之應用
本發明係有關於一種磷光發光材料及其應用，特別是有關於一種鉑或銥錯合物磷光發光材料及其應用。
一般而言，有機發光二極體(Organic Light Emitting Diodes,OLEDs)基本結構至少包含：一陰極(cathode)、一陽極(anode)與一發光層(emission layer，EML)。當電子或洞子不易注入發光層時，可以在發光層和陽極間加入一電洞傳導層(hole-transport layer，HTL)，亦可在發光層與陰極間加入一電子傳導層(electron transporting layer，ETL)。
其中，白光有機發光二極體係由互補色(黃橘光與藍光)或三原色(紅光、綠光與藍光)混合而成。其發光方式可分為螢光(fluorescence)、磷光(phosphorescence)或螢光與磷光混合發光。
有機發光二極體的基本發光原理係由電子躍遷行為所造成。一個電子可有多個電子態，最低的穩定能階稱為基態，其他能量較高的稱為激發態。位於基態電子吸收能量躍遷至較高的激發態，激發態電子再經由內部轉換(internal conversion)、系統間跨越(intersystem crossing)、外部轉換(external conversion)等途徑再回到基態。其中，從單重態(single)激發態經由放光的過程回到基態則稱為螢光。另外，經由系統間跨越(intersystem crossing)，經由三重激發態(triplet)放光回到基態則稱為磷光。再者，發光的光色取決於分子能階大小，因此可藉由調控分子結構改變分子能階，以獲得需要的光色。
一般而言，有機發光二極體(OLED)相較於發光二極體(LED)具有輕薄、高亮度、高解析、視角廣等特點。有關上述之有機光電元件，目前正在被使用中，但應用於照明上的表現仍未滿意。有鑑於此，仍有必要發展新的發光材料，以具有良好的亮度、效率與演色性(color rendering index，CRI)，係亟欲發展之技術。
鑒於上述之發明背景中，為了符合產業上之要求，本發明提供一種新的磷光發光材料及其應用。
本發明揭露了一種磷光發光材料，其包含一過渡金屬M1 ，上述之M1 係鉑或銥；以及一配位基3-苯基-2,4-戊二酮-O,O(3-phenyl-2,4-pentanedionato-O,O)。磷光發光材料的一般式如下：
其中，L為一配位基，其中，m係為1或2，其中，R1 與R7 可以相同或不同，且R1 與R7 係獨立選自下列族群中之一者：氫原子、鹵基、C1-C6烷基、C1-C6鹵烷基，其中，R2 、R3 、R4 、R5 與R6 可以相同或不同，且R2 、R3 、R4 、R5 與R6 係獨立選自下列群組之一者：氫原子、鹵基、C1-C6烷基、C1-C6鹵烷基、C6-C10芳香族團基、含有1-4個選自N、O、B、P、Si雜環原子之5至7員雜環基。
其中，以上述之磷光發光材料作為磷光發光層之混摻材料，其外部電子效率高於以FPt[platinum(II)(4’,6’-difluorophenylpyridinato-N,C2’)(2,4-pentanedionato-O,O)]作為磷光發光層之混摻材料。
此外，隨著上述之(3-苯基-2,4-戊二酮-O,O)取代基尺寸增加，可以降低當摻雜濃度升高時的分子間作用力，並抑制三重態自我毀滅現象(triplet-triplet annilation)以避免能量以非放光途徑釋放；此外，在乙醯丙酮配位基(acetylacetone)進行取代基修飾，具有不影響錯合物發光位置的優點；若導入電子/電洞傳輸特性的取代基團，將可近一步幫助電子/電洞注入與傳輸。若M為Pt時，錯合物為平面四方(square planar)的幾何構形，當芳香環取代尺寸逐漸增加時，分子間的堆疊逐漸受到限制，因此堆疊態放光(aggregated state emission)所佔比例應該降低並且藍位移。
本發明更揭露了一種具有磷光發光層之有機光電元件，其中磷光發光層以磷光發光材料為主要材料，因此形成磷光發光層不使用混掺(Doping)技術，以簡化製程。
本發明在此揭示一種磷光發光材料及其應用。為了能徹底地瞭解本發明，將在下列的描述中提出詳盡的步驟及其組成。顯然地，本發明的施行並未限定於該領域之技藝者所熟習的特殊細節。另一方面，眾所周知的組成或步驟並未描述於細節中，以避免造成本發明不必要之限制。本發明的較佳實施例會詳細描述如下，然而除了這些詳細描述之外，本發明還可以廣泛地施行在其他的實施例中，且本發明的範圍不受限定，其以之後的專利範圍為準。
本發明之一第一實施例揭露一種磷光發光材料包含：一過渡金屬M1 ，M1 係鉑或銥；以及一(3-苯基-2,4-戊二酮-O,O)(3-phenyl-2,4-pentanedionato-O,O)；而磷光發光材料的一般式如下：
其中，L為一配位基，其中，m為1或2，其中，R1 與R7 可以相同或不同，且R1 與R7 係獨立選自下列族群中之一者：氫原子、鹵基、烷基、鹵烷基；其中，R2 、R3 、R4 、R5 與R6 可以相同或不同，且R2 、R3 、R4 、R5 與R6 係獨立選自下列群組之一者：氫原子、鹵基、C1-C6烷基、C1-C6鹵烷基、C6-C22芳香族團基或含有1-4個選自N、O、B、P、Si雜環原子之5至7員雜環基，其中，C6-C22芳香族團基或含有1-4個選自N、O、B、P、Si雜環原子之5至7員雜環基選自下列族群之一者或其任意組合：
其中，R3 至R5 至少有一者不為氫原子。
其中，上述之C1-C6鹵烷基較宜者選自下列族群之一者或其任意組合：CF3 、C2 F5 。
其中，上述之L較宜者選自下列族群之一者或其組合：
於本實施例之一較佳範例中，上述之磷光發光材料更包含下列結構：
於本實施例之又一較佳範例中，上述之磷光發光材料更包含下列結構：
於本實施例之又一較佳範例中，上述之磷光發光材料更包含下列結構：
於本實施例之又一較佳範例中，上述之磷光發光材料更包含下列結構：
於本實施例之又一較佳範例中，上述之磷光發光材料更包含下列結構：
於本實施例之另一較佳範例中，上述之磷光發光材料可應用於有機光電元件中，而磷光發光材料可產生橘光與一藍光發光層產生之藍光混合，以產生白光。
本發明之一第二實施例揭露一種磷光發光材料，其一般式如下：
其中，M1 係鉑或銥，其中m係1至2，其中，R1 與R7 可以相同或不同，且R1 與R7 係獨立包含下列族群中之一者：氫原子、鹵基、烷基、鹵烷基，其中，R2 、R3 、R4 、R5 與R6 可以相同或不同，且R2 、R3 、R4 、R5 與R6 係獨立包含下列群組之一者：氫原子、鹵基、C1-C6烷基、C1-C6鹵烷基、C6-C22芳香族團基或含有1-4個選自N、O、B、P、Si雜環原子之5至7員雜環基，其中，C6-C22芳香族團基或含有1-4個選自N、O、B、P、Si雜環原子之5至7員雜環基選自下列族群之一者或其任意組合：
其中，R3 至R5 至少有一不為氫原子。其中，虛線Z1 係含氮之C3~C15芳香雜環結構或任一經由一個或多個鹵基取代之含氮C3~C15芳香雜環結構，其中，虛線Z1 更包含含氮單環至五個環以下結構；其中，虛線Z2 代表單環到五個環以下結構，其中，每個環是六圓環(six member ring)、五圓環(five member ring)或可含有任一經由一個或多個鹵基取代之六圓環(six member ring)或五圓環(five member ring)。
此外，上述之磷光發光材料較宜者可組成一磷光發光層，也就是說磷光發光層組成成分可僅包含磷光發光材料，因此形成上述之磷光發光層不使用混掺(Doping)技術，以簡化製程。有機光電元件可包含上述之磷光發光層，當亮度大於或等於2000cd/m2 的情況下，較佳者外部電子效率可大於或等於百分之八。
於本實施例之另一較佳範例中，上述之磷光發光材料更包含下列結構：
其中，更包含下列結構：
於本實施例之又一較佳範例中，上述之磷光發光材料更包含下列結構：
於本實施例之又一較佳範例中，上述之磷光發光材料更包含下列結構：
於本實施例之又一較佳範例中，上述之磷光發光材料更包含下列結構：
於本實施例之又一較佳範例中，上述之磷光發光材料更包含下列結構：
其中，更包含下列結構：
本發明之一第三實施例揭露一種具有磷光發光層之有機光電元件，其中上述之磷光發光層以一具有芳香族取代基之乙醯丙酮配位基的磷光發光材料為主要材料，且芳香族取代基與該乙醯丙酮配位基兩平面有大於60度的二面角(dihedral angle)，以降低固態時的分子間作用力，因此形成該磷光發光層不使用混掺(Doping)技術，以簡化製程。而磷光發光層厚度較宜者大於或等於5奈米。此外，上述之有機光電元件亮度大於或等於2000cd/m2 的情況下，較佳者外部電子效率可大於或等於百分之八。
其中，上述之磷光發光材料較宜者選自下列之一者或其任意組合：
本發明之一第四實施例揭露一種一種有機發光元件，包含一對電極與至少一有機層位於該些電極之間，其中該至少一有機層包括一發光層，且該些有機層中至少有一層包含一具有一鉑(或銥)錯合物，且該鉑(或銥)錯合物包含一(3-苯基-2,4-戊二酮-O,O)(3-phenyl-2,4-pentanedionato-O,O)配位基，該鉑(或銥)錯合物一般式如下：
其中，M1 係鉑或銥，其中m係1至2，其中，R1 與R7 可以相同或不同，且R1 與R7 係獨立包含下列族群中之一者：氫原子、鹵基、烷基、鹵烷基，其中，R2 、R3 、R4 、R5 與R6 可以相同或不同，且R2 、R3 、R4 、R5 與R6 係獨立包含下列群組之一者：氫原子、鹵基、C1-C6烷基、C1-C6鹵烷基、C6-C22芳香族團基或含有1-4個選自N、O、B、P、Si雜環原子之5至7員雜環基，其中，C6-C22芳香族團基或含有1-4個選自N、O、B、P、Si雜環原子之5至7員雜環基選自下列族群之一者或其任意組合： ，其中，R3 至R5 至少有一者不為氫原子。其中，虛線Z1 係含氮之C3~C15芳香雜環結構或任一經由一個或多個鹵基取代之含氮C3~C15芳香雜環結構，其中，上述之虛線Z1 更包含含氮單環至五個環以下結構；其中，虛線Z2 代表單環到五個環以下結構，其中，每個環是六圓環(six member ring)、五圓環(five member ring)或可含有任一經由一個或多個鹵基取代之六圓環(six member ring)或五圓環(five member ring)。
於本實施例之一較佳範例中，上述之鉑(或銥)錯合物更包含下列結構：
其中，更包含下列結構：
於本實施例之又一較佳範例中，上述之鉑(或銥)錯合物更包含下列結構：
其中，更包含下列結構：
於本實施例之又一較佳範例中，上述之鉑(或銥)錯合物更包含下列結構：
於本實施例之再一較佳範例中，上述之鉑(或銥)錯合物更包含下列結構：
範例一 3-(3-(三氟甲基)苯基)戊2,4二酮[3-(3-(trifluoromethyl)phenyl)pentane-2,4-dione]之基本資料如下所述：
1 H NMR(400M Hz,CDCl3):δ1.87(s,6H),7.36(d,2H,J=7.2Hz),7.38(s,1H),7.51(t,1H),7.59(d,1H,J=7.2Hz).13 C NMR(100M Hz,CDCl3 ):δ24.1(CH3 ),114.1(C),124.4(C),124.5(C),127.8(C),127.9(C),129.41(C),134.6(C),137.8(C),190.8(C). HRMS(EI,m/z):calcd. for C12 H11 F3 O2 244.0711 found 244.0716(M+ ).
3-(4-(9氫-咔唑9)苯基)戊2,4二酮 [3-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)pentane-2,4-dione]之基本資料如下所述：
Yield:82.2%.1 H NMR(400M Hz,CDCl3 ):δ2.01(s,6H),7.31(t,2H),7.40-7.48(m,6H),7.60(d,2H,J =8.4Hz),8.16(d,2H,J =8.4Hz).13 C NMR(100M Hz,CDCl3 ):δ24.3(CH3 ),109.7(C),114.5(C),120.1(C),120.4(C),123.5(C),126.0(C),127.3(C),132.6(C),136.1(C),137.1(C),140.7(C),191.0(C). HRMS(EI,m/z):calcd for C23 H19 NO2 341.1416 found 341.1419(M+ ).
3-(3-(9氫-咔唑9)苯基)戊2,4二酮[3-(3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)pentane-2,4-dione]之基本資料如下所述：
Yield:43.3%.1 H NMR(400M Hz,CDCl3 ):δ2.03(s,6H),7.29-7.33(m,3H),7.38-7.45(m,5H),7.57(d,2H,J =8.0Hz),7.64(t,1H),8.15(d,2H,J =8.0Hz).13 C NMR(100MHz,CDCl3 ):δ24.3(CH3 ),109.5(C),114.5(CH),120.2(C),120.5(C),123.5(C),126.0(C),126.3(C),129.6(C),130.2(C),138.2(CH),138.9(CH),140.7(CH),190.8(C).
範例二 鉑錯合物[Platinum(II)(2-(4',6'-difluorophenyl)pyridinato- N , C 2' )(3-phenyl-2,4-pentanedionato- O , O )]製備 (以下簡稱Pt 1)
取1.00克二氟苯基吡啶dfppy-dimer(1.2mmol)、0.613克苯基戊二酮phenylpentane-2,4-dione(3.6mmol)、1.24克碳酸氫鈉Na2 CO3 (10mmol)、以及14毫升2-乙氧基乙醇(2-ethoxylethanol)於氮氣環境下100℃加熱16小時。以降壓方式將溶液移除，並將殘留物溶於二氯甲烷中。以硫酸鎂去水並濃縮產物後，以層析方式純化產物。純化後產物利用二氯甲烷/甲醇再結晶，產率為45.9%。上述之鉑錯合物之基本資料如下所述：
1 H NMR(400M Hz,CDCl3 ):δ1.76(d,6H,J =3.6Hz),6.57(t,1H),7.10-7.20(m,4H),7.27-7.31(m,1H),7.35-7.39(m,2H),7.83(t,1H),7.97(d,1H,J =8.4Hz),9.01(d,1H,J =5.6Hz). HRMS(EI,m/z):calcd for C22 H17 F2 NO2 Pt 560.0875 found 560.0832(M+ ). Anal. Calcd. for C22 H17 F2 NO2 Pt:C,47.15;H,3.06;N,2.50%. Found:C,47.32;H,3.36;N,2.69%.
鉑錯合物Platinum(II)(2-(4',6'-difluorophenyl)pyridinato- N , C 2 ' ) (3-(3-(trifluoromethyl)phenyl)-2,4-pentanedionato- O , O )之基本資料如下所述： (以下簡稱Pt 2)
Yield:58.7%.1 H NMR(400M Hz,CDCl3 ):δ1.73(d,6H,J =3.2Hz),6,57(t,1H),7.07-7.15(m,2H),7.39(d,1H,J =7.2Hz),7.48(d,1H,J =6.4Hz),7.52(d,2H,J =7.2Hz),7.57(d,1H,J =8.0Hz),7.84(t,1H),7.97(d,1H,J =8.4Hz),8.96(d,1H,J =5.2Hz). HRMS(EI,m/z):calcd for C23 H16 F5 NO2 Pt 628.0749 found 628.0748(M+ ). Anal. Calcd. for C23 H16 F5 NO2 Pt:C,43.96;H,2.57;N,2.23%. Found:C,43.90;H,2.75;N,1.86%.
鉑錯合物Platinum(II)(2-(4',6'-difluorophenyl)pyridinato- N , C 2 ' )(3-(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-2,4-pentanedionato- O , O )之基本資料如下所述： (以下簡稱Pt 3)
Yield:37.1%.1 H NMR(400M Hz,CDCl3 ):61.90(d,6H,J =2.8Hz),6.59(t,1H),7.13-7.17(m,2H),7.29(t,1H),7.40-7.46(m,6H),7.59(d,2H,J =4.4Hz),7.85(t,1H),7.99(d,1H,J =8.4Hz),8.15(d,1H,J =7.6Hz),9.02(d,1H,J =5.2Hz). HRMS(EI,m/z):calcd for C34 H24 F2 N2 O2 Pt 725.1454 found 725.1452(M+ ).
鉑錯合物Platinum(II)(2-(4',6'-difluorophenyl)pyridinato- N , C 2 ' )(3-(3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-2,4-pentanedionato- O , O )之基本資料如下所述： (以下簡稱Pt 4)
Yield:18.4%.1 H NMR(400M Hz,CDCl3 ):δ1.91(d,6H,J =2.8Hz),6.57(t,1H),7.10-7.15(m,2H),7.27-7.32(m,3H),7.40-7.44(m,5H),7.54(d,1H,J =8.0Hz),7.63(t,1H),7.83(t,1H),7.96(d,1H,J =8.0Hz),8.14(d,1H,J =3.6Hz),8.98(d,2H,J =5.6Hz).
範例三 Pt錯合物之光學性質
FPt係一磷光發光材料，其包含乙醯丙酮配位基。而本發明所揭露之Pt錯合物(Pt 1、Pt 2、Pt 3)包含修飾之乙醯丙酮配位基。FPt其一般式如下：
第一A圖係FPt與Pt錯合物(Pt 1、Pt 2、Pt 3)之吸收度與光激發光(Photoluminescence，PL)圖。另外，利用積分球測量發效率(激發光源波長：340nm)證實具有較大取代基修飾的Pt錯合物能有效降低分子間作用力，例如Pt 3晶體的發光效率(28%)明顯高於FPt晶體的發光效率(16%)。
Ir錯合物之光學性質
Ir(PPy)2(acac)係一磷光發光材料，其包含乙醯丙酮配位基。而本發明所揭露之Ir錯合物包含修飾之乙醯丙酮配位基。第一B圖係Ir錯合物Iridium(III)bis(2-phenylpyridinato-N,C2')(3-phenyl-2,4-pentanedionato-O,O)(以下簡稱Ir 1)之光激發光圖。Ir(PPy)2 (acac)錯合物其一般式如下：
Ir錯合物(Ir(PPy)2 (phacac))其一般式如下：
以Pt錯合物作為白光有機發光二極體發光層之混掺物(dopant)
在A至D裝置中，分別以FPt與Pt錯合物(Pt 1、Pt 2、Pt 3)作為發光層之混掺材料。如第二圖所示，此白光有機發光二極體可產生寬波長白光，上述之白光範圍包含：單體發光(450至550奈米)與激發物發光(550至750奈米)。隨著乙醯丙酮配位基體積增加，堆疊態發光強度降低，且發光波長往短波長移動。第三圖為亮度對電壓圖。第四圖為外部電子效率對電流密度圖。
以Pt錯合物作為白光有機發光二極體(non-doped electrophosphorescent WOLEDs)之磷光發光層
在E至H裝置中，分別以FPt與Pt錯合物(Pt 1、Pt 2、Pt 3)作為發光層材料。如第五圖所示，上述之裝置可產生寬波長堆疊態發光(550至750奈米)。並且隨著乙醯丙酮配位基體積增加，激發物發光波長往短波長移動，此範圍遠離了肉眼不可見之近紅外光範圍(near infrared range,NIR)。例如，H裝置(Pt 3)發光波長相較於E裝置(FPt；628奈米)有50奈米藍位移。第六圖係亮度對電壓圖。第七圖係外部電子效率對電流密度圖，圖中F至H裝置外部電子效率為11至15%，由此可知E至H裝置之外部電子效率遠高於含有以混摻方式形成發光層之有機發光二極體。
在I至K裝置中，除了包含一以Pt錯合物(Pt 1)形成之磷光發光層，更包含一雙芘基苯(dipyrenylbenzenes)螢光發光層(PPP、DOPPP、DMPPP)。如第八圖所示，I至K裝置之演色性(Color Rendering Index，CRI)皆大於70。第九圖係亮度對電壓圖。第十圖係外部電子效率對電流密度圖。如第九圖所示，上述之裝置於4至5伏時啟動，並於16伏時達到最高亮度3至5*104 cd/m2 。此外，J與K裝置在高亮度情況下(5000cd/m2 )具有大於10%之外部電子效率。因此，此發光二極體具有良好的照明效果。上述之發光二極體基本資料如表一所示。
表一Pt錯合物之電激發光裝置
附註：亮度(luminance,Lmax )，外部電子效率(external quantum efficiency,η ext )，人眼轉換率(current efficiency,η c )，耗電率(ηp )之最大值.[b]8伏電壓。
顯然地，依照上面實施例中的描述，本發明可能有許多的修正與差異。因此需要在其附加的權利要求項之範圍內加以理解，除了上述詳細的描述外，本發明還可以廣泛地在其他的實施例中施行。上述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在下述申請專利範圍內。
第一A圖係FPt與Pt錯合物(Pt 1、Pt 2、Pt 3)之光激發光(Photoluminescence，PL)圖。
第一B圖係Ir錯合物(Ir 1)之光激發光圖。
第二圖係A至D裝置之電激發光(EL)圖。
第三圖係A至D裝置之亮度對電壓圖。
第四圖係A至D裝置之外部電子效率對電流密度圖。
第五圖係E至H(non-doped) 裝置之電激發光圖。
第六圖係E至H(non-doped) 裝置之亮度對電壓圖。
第七圖係E至H(non-doped) 裝置之外部電子效率對電流密度圖。
第八圖係I至K(non-doped) 裝置之電激發光圖。
第九圖係I至K(non-doped) 裝置之亮度對電壓圖。
第十圖係I至K(non-doped) 裝置之外部電子效率對電流密度圖。

Claims (23)

  1. 一種磷光發光材料，上述之磷光發光材料係應用於一白光有機光電元件，該磷光發光材料包含：一過渡金屬M1 ，該M1 係鉑或銥；以及一(3-苯基-2,4-戊二酮-O,O)(3-phenyl-2,4-pentanedionato-O,O)；且該磷光發光材料的一般式如下： 其中，L為一配位基，其中，m為1或2，其中，R1 與R7 係甲烷基，其中，R2 、R3 、R4 、R5 與R6 可以相同或不同，且R2 、R3 、R4 、R5 與R6 係獨立選自下列群組之一者：氫原子、鹵基、C1-C6烷基、C1-C6鹵烷基、C6-C22芳香族團基或含有1-4個選自N、O、B、P、Si雜環原子之5至7員雜環基，其中，C6-C22芳香族團基或含有1-4個選自N、O、B、P、Si雜環原子之5至7員雜環基選自下列族群之一者或其任意組合：、、 、、、、，其中，R3 至R5 至少有一者不為氫原子，其中該白光有機光電元件更包含一藍光發光層，其中上述之磷光發光材料係產生橘光或黃光，與該藍光發光層產生之藍光混合，以產生白光。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之磷光發光材料，其中上述之C1-C6鹵烷基選自下列族群之一者或其組合：CF3 、C2 F5 。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之磷光發光材料，其中上述之L選自下列族群之一者或其組合：
  4. 如申請專利範圍第1項所述之磷光發光材料，其中磷光發光材料更包含下列結構：
  5. 如申請專利範圍第1項所述之磷光發光材料，其中磷光發光材料更包含下列結構：
  6. 如申請專利範圍第1項所述之磷光發光材料，其中磷光發光材料更包含下列結構：
  7. 如申請專利範圍第1項所述之磷光發光材料，其中磷光發光材料更包含下列結構：
  8. 如申請專利範圍第1項所述之磷光發光材料，其中磷光發光材料更包含下列結構：
  9. 一種磷光發光材料，上述之磷光發光材料係應用於一白光有機光電元件，該磷光發光材料的一般式如下： 其中，M1 係鉑或銥，其中m係1至2，其中，R1 與R7 可以相同或不同，且R1 與R7 係獨立包含下列族群中之一者：氫原子、鹵基、烷基、鹵烷基，其中，R2 、R3 、R4 、R5 與R6 可以相同或不同，且R2 、R3 、R4 、R5 與R6 係獨立包含下列群組之一者：氫原子、鹵基、C1-C6烷基、C1-C6鹵烷基、C6-C22芳香族團基或含有1-4個選自N、O、B、P、Si雜環原子之5至7員雜環基，其中，C6-C22芳香族團基或含有1-4個選自N、O、B、P、Si雜環原子之5至7員雜環基選自下列族群之一者或其任意組合：、 ，其中，R3 至R5 至少有一者不為氫原子，其中，該白光有機光電元件更包含一藍光發光層，其中上述之磷光發光材料係產生橘光或黃光，與該藍光發光層產生之藍光混合，以產生白光，其中，虛線Z1 係含氮之C3~C15芳香雜環結構或任一經由一個或多個鹵基取代之含氮C3~C15芳香雜環結構，其中，該虛線Z1 更包含含氮單環至五個環以下結構；其中，虛線Z2 代表單環到五個環以下結構，其中，每個環是六圓環(six member ring)、五圓環(five member ring)或可含有任一經由一個或多個鹵基取代之六圓環(six member ring)或五圓環(five member ring)。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之磷光發光材料，更包含下列結構：
  11. 如申請專利範圍第9項所述之磷光發光材料，更包含下列結構：
  12. 如申請專利範圍第9項所述之磷光發光材料，更包含下列結構：
  13. 如申請專利範圍第9項所述之磷光發光材料，更包含下列結構：
  14. 如申請專利範圍第9項所述之磷光發光材料，更包含下列結構：
  15. 如申請專利範圍第9項所述之磷光發光材料，更包含下列結構：
  16. 如申請專利範圍第9項所述之磷光發光材料，其中，以上述之磷光發光材料作為磷光發光層之混摻材料(dopant)，其外部電子效率高於以FPt[platinum(II)(4’,6’-difluorophenylpyridinato-N,C2’)(2,4-pentanedionato-O,O)]作為磷光發光層之混摻材料。
  17. 如申請專利範圍第9項所述之磷光發光材料，其中，當該M1 為Pt，隨著上述之(3-苯基-2,4-戊二酮-O,O)取代基體積增加，則其波長往短波長位移，且其單體放光(monomolecular phosphorescence)強度相對增強。
  18. 如申請專利範圍第9項所述之磷光發光材料，其中，上述之磷光發光材料作為磷光發光層之主要材料。
  19. 如申請專利範圍第9項所述之磷光發光材料，一有機光電元件包含上述之磷光發光層，當亮度大於或等於為25000cd/m2 的情況下，其外部電子效率大於或等於百分之八。
  20. 一種具有磷光發光層之有機光電元件，其中該磷光發光層以一具有芳香族取代基之乙醯丙酮配位基的磷光發光材料為主要材料，且該芳香族取代基與該乙醯丙酮配位基兩平面之二面角(dihedral angle)大於或等於60度，以降低固態時的分子間作用力，因此形成該磷光發光層不使用混掺(Doping)技術，以簡化製程。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之具有磷光發光層之有機光電元件，其中上述之磷光發光層厚度大於或等於5奈米。
  22. 如申請專利範圍第20項所述之具有磷光發光層之有機光電元件，其中上述之磷光發光材料選自下列之一者或其任意組合：
  23. 如申請專利範圍第20項所述之具有磷光發光層之有機光電元件，其中上述之有機光電元件亮度大於或等於2000cd/m2 的情況下，其外部電子效率大於或等於百分之八。
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TWI421255B (zh) * 2011-08-05 2014-01-01 Ind Tech Res Inst 有機金屬化合物及包含其之有機電激發光裝置
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EP2842943A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-04 Université de Strasbourg New molecules presenting white light emission properties
KR102625862B1 (ko) * 2016-10-11 2024-01-17 삼성디스플레이 주식회사 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030068526A1 (en) * 2000-11-30 2003-04-10 Canon Kabushiki Kaisha Luminescence device and display apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009071107A (ja) * 2007-09-14 2009-04-02 Konica Minolta Holdings Inc 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030068526A1 (en) * 2000-11-30 2003-04-10 Canon Kabushiki Kaisha Luminescence device and display apparatus

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