一类用作磷光材料的过渡金属配合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一类用作磷光材料的过渡金属配合物及其应用，具有如式(1)所示的分子结构：

A class of transition metal complexes used as phosphorescent materials and their applications

The present invention relates to a class of transition metal complexes used as phosphorescent materials and their applications, having a molecular structure as shown in equation (1):

【技术实现步骤摘要】
一类用作磷光材料的过渡金属配合物及其应用
本专利技术涉及一种过渡金属配合物及其应用，尤其涉及一类用作磷光材料的过渡金属配合物及其应用。
技术介绍
有机电致发光器件(OLED)作为新一代的显示技术，克服了第一代CRT显示器体积大、笨重、功耗大的缺点，也克服了LCD显示器视角小、响应速度慢、低温下不可使用且自身不能发光的不足，其最大的突破在于材料的机械韧性、低温制程及夹层式器件结构，不仅可以获得比传导性结构LCD更好的视觉效果，还可以在任何轻薄基板上得到应用，具有非常诱人的应用前景，发展潜力巨大。在OLED的研究中，有机材料的选择起着决定性的作用。三明治型OLED器件按照功能分类可分为空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层及电子注入层等，而发光层的材料叫做主体材料。由于贵金属的自旋-轨道耦合效应，使得原本自旋禁阻的激发态三线态到基态单线态的辐射跃迁变为局部允许，基于金属配合物的PhOLED(phosphorescentOLED)能有效地利用单线态激子和三线态激子，理论上内量子效率可以达到100％，并且单线态激发态到三线态激发态的系间窜跃几率显著提高，促进PhOLED产生高效磷光发光。与荧光OLED相比，PhOLED的诸多优势使其备受关注，逐渐成为研究的热点。磷光材料作为发光层，经过材料化学修饰和器件结构优化，器件抗浓度淬灭能力增强，发光效率可稳步提升。在众多的贵金属配合物包括稀土元素配合物中，较多使用的是锇、铱、铂、钯等元素。除了金属元素对金属配合物性能的影响较大外，金属配合物中的配体对其性能也具有较大的影响。Forrest和Thompson等基于环化金属配体和辅助配体合成了一系列的金属配合物。这些金属配合物的最低三重激发态由金属d轨道到配体π*轨道的三重激发态和配体轨道到π*轨道的三重激发态组成，采用不同环金属化配体可实现磷光光谱的红移。为了发出重组的磷光，要求辅助配体的三重激发态能级要高于环金属化配体和金属到配体的三重激发态能级。要实现OLED全彩显示，合适的蓝色、绿色和红色磷光材料是关键。此外，OLED在照明和单色显示方面也有广阔的应用前景，制备各种颜色的高效磷光材料对于OLED器件性能和应用方面有着重要的作用。磷光材料的关键在于配体的选择和搭配，目前常用的磷光材料配体包含主配体和辅助配体。主配体与辅助配体形成的配位场强度对于金属配合物中心d-d轨道的分裂有着重要的影响。在强场体系下，金属中心的d-d分裂大，则金属中心的d-d跃迁的激发态能量很高。在OLED器件中，激子通过d-d态进行非辐射跃迁的速率就会减弱，这对提高磷光材料的发光效率有积极的作用。常用的辅助配体有乙酰丙酮及基于乙酰丙酮的衍生物2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸、2-吡啶甲酸等。丰富辅助配体的种类和选项，这对通过辅助配体与主配体搭配来调节磷光材料的发光颜色和效率，提供了更广阔的空间，也将对磷光材料的发展具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一类新的磷光材料及应用。该材料包含一类新的辅助配体，该配体与金属结合后形成四元环结构，不同于经典乙酰丙酮和2-吡啶甲酸等配体形成的五元环结构，进而为OLED器件提供了新种类的发光材料。本专利技术的技术方案如下：一类用作磷光材料的过渡金属配合物，具有如式(1)所示的分子结构：式(1)中，M为过渡金属Ir、Pt或Pd中的任意一种；M右侧为辅助配体Ⅰ，M左侧为主配体Ⅱ，n和m均为大于等于1的整数；其中，辅助配体Ⅰ中的Y1、Y2各自独立的为S或Se；主配体Ⅱ中的X1、X2、X3、X4各自独立的为N或C，Ar1环和Ar2环各自独立的为取代或未取代的芳族环系、取代或未取代的杂芳族环系中的任意一种；R1、R2、Ra和Rb各自独立地选自氢、氘、卤素、C(＝O)RX、CN、Si(RX)、P(＝O)(RX)、ORX、S(＝O)RX、S(＝O)2RX、羰基、具有1～50个碳原子的烷基或烷氧基、具有3～50个碳原子的环烷基、具有2～50个碳原子的烯基或炔基、具有6～50个芳族环原子的芳族环系或具有5～50个芳族环原子的杂芳族环系；其中所述的烷基、烷氧基、烯基、炔基、芳族环系和杂芳族环系包含各自被一个或者多个RX基团取代后所得基团；所述的烷基、烷氧基、烯基和炔基还包括一个或者多个CH2基团被-RXC＝CRX-、-C≡C-、Si(RX)2、C＝O、C＝NRX、-C(＝O)O-、-C(＝O)NRX-、P(＝O))(RX)、-O-、-S-、SO或者SO2代替后所得基团；所述RX各自独立的选自氢、氘、卤素、CN、取代或未取代的具有1～50个碳原子的烷基基团、取代或未取代的具有6～50个芳族环原子的芳族环系和取代或未取代的具有5～50个芳族环原子的杂芳族环系中的任意一种；j和k为整数，j≥0，k≥0，j个Ra相互独立，k个Rb相互独立。进一步，Ar1环和Ar2环各自独立的优选取代或未取代的芳族单环、取代或未取代的杂芳族单环、取代或未取代的含两个或三个环结构的稠合芳族环和取代或未取代的含两个或三个环结构的稠合杂芳族环中的任意一种，例如取代或未取代的苯、萘、蒽、菲、吡啶、吡咯、呋喃、噻吩、喹啉、异奎林、吲哚、异吲哚、苯并呋喃、苯并吡咯、苯并噻吩、苯并恶唑、苯并噻唑、苯并咪唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩和咔唑等。进一步，所述R1、R2之间连接形成环状基团，多个Ra之间、Rb之间以及Ra和Rb之间连接形成环状基团；环状基团可以是只由碳、氢元素构成的环，也可以是包含杂原子的环，优选的杂原子为B、N、O、S、Si。进一步，相邻的辅助配体Ⅰ之间、主配体Ⅱ之间以及辅助配体Ⅰ、主配体Ⅱ之间通过共价键或-(W)z-的桥基连接成四齿配体或六齿配体；所述的W为C、N、O、S、Se、羰基、具有1～50个碳原子的烷基或烷氧基、具有3～50个碳原子的环烷基、具有2～50个碳原子的烯基或炔基、具有6～50个芳族环原子的芳族环系或具有5～50个芳族环原子的杂芳族环系；其中所述的烷基、烷氧基、烯基、炔基、芳族环系和杂芳族环系包含各自被一个或者多个RY基团取代后所得基团；所述RY各自独立的选自氢、氘、卤素、CN、取代或未取代的具有1～50个碳原子的烷基基团、取代或未取代的具有6～50个芳族环原子的芳族环系和取代或未取代的具有5～50个芳族环原子的杂芳族环系中的任意一种；z≥1，且为整数；z个W相互独立。进一步，辅助配体Ⅰ优选如下结构：因为辅助配体I具有共振结构，如下式所示，其具有良好的稳定性，可以作为二齿配体与金属中心进行配位形成四元环结构：其中，R1与R2与通式(1)中的定义相同。进一步，主配体Ⅱ优选如下结构：其中Ra、Rb、j和k的定义与通式(1)中的定义相同。进一步，所述过渡金属配合物优选如下分子结构：在本专利技术上下文中所述的芳族环系是指不包含任何杂原子作为芳族环原子的芳香族环。因此，在本专利技术上下文中的芳族环系不包含任何杂芳基基团。在本专利技术上下文中的芳族环系指的是体系，其不必仅含有芳基基团，还可以是多个芳基基团通过单键或非芳族单元键合而成的体系。例如，两个或更多芳族基团通过直链烷基、环烷基、烯基、炔基或甲硅烷基、B、C、Si、N、O或S原子等连接的体系，如9’9-螺二芴、9’9-二芳基芴、三芳基胺、二芳基醚、二苯乙烯、三苯基硅烷的体系同样被认为是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一类用作磷光材料的过渡金属配合物，其特征在于，具有如式(1)所示的分子结构：

【技术特征摘要】
1.一类用作磷光材料的过渡金属配合物，其特征在于，具有如式(1)所示的分子结构：式(1)中，M为过渡金属Ir、Pt或Pd中的任意一种；M右侧为辅助配体Ⅰ，M左侧为主配体Ⅱ，n和m均为大于等于1的整数；其中，辅助配体Ⅰ中的Y1、Y2各自独立的为S或Se；主配体Ⅱ中的X1、X2、X3、X4各自独立的为N或C，Ar1环和Ar2环各自独立的为取代或未取代的芳族环系、取代或未取代的杂芳族环系中的任意一种；R1、R2、Ra和Rb各自独立地选自氢、氘、卤素、C(＝O)RX、CN、Si(RX)、P(＝O)(RX)、ORX、S(＝O)RX、S(＝O)2RX、羰基、具有1～50个碳原子的烷基或烷氧基、具有3～50个碳原子的环烷基、具有2～50个碳原子的烯基或炔基、具有6～50个芳族环原子的芳族环系或具有5～50个芳族环原子的杂芳族环系；其中所述的烷基、烷氧基、烯基、炔基、芳族环系和杂芳族环系包含各自被一个或者多个RX基团取代后所得基团；所述的烷基、烷氧基、烯基和炔基还包括一个或者多个CH2基团被-RXC＝CRX-、-C≡C-、Si(RX)2、C＝O、C＝NRX、-C(＝O)O-、-C(＝O)NRX-、P(＝O))(RX)、-O-、-S-、SO或者SO2代替后所得基团；所述RX各自独立的选自氢、氘、卤素、CN、取代或未取代的具有1～50个碳原子的烷基基团、取代或未取代的具有6～50个芳族环原子的芳族环系和取代或未取代的具有5～50个芳族环原子的杂芳族环系中的任意一种；j和k为整数，j≥0，k≥0，j个Ra相互独立，k个Rb相互独立。2.根据权利要求1所述的过渡金属配合物，其特征在于，所述Ar1环和Ar2环各自独立的选自取代或未取代的芳族单环、取代或未取代的杂芳族单环、取代或未取代的含两个或三个环结构的稠合芳族环、取代或未取代的含两个或三...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈跃，丰佩川，胡灵峰，杨阳，王培祥，王茂林，张加运，
申请(专利权)人：烟台显华光电材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37