一种具有苯并环烷烃配体的金属配合物及其应用制造技术

本发明专利技术属于电致发光材料技术领域，公开了一种具有苯并环烷烃配体的金属配合物及其应用。本发明专利技术所提供的金属配合物的通式结构为M(Lx)m(Ly)n(Lz)k，该种金属配合物的结构中引入了重原子氘，当将该种金属配合物应用于有机电致发光器件中时，器件效率显著提高。此外，在本发明专利技术所提供的具有苯并环烷烃配体的金属配合物的结构中，苯并环烷烃配体的卞位活泼氢被烷基取代，金属配合物材料的稳定性得到增强，由此也可提高有机电致发光器件的寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种具有苯并环烷烃配体的金属配合物及其应用
本专利技术属于有机电致发光材料
，特别涉及一种具有苯并环烷烃配体的金属配合物及其应用。
技术介绍
利用有机材料制备各种功能器件，特别是对于光电响应的功能器件，如常见的有机电致发光器件、有机太阳能电池器件、有机场效应晶体管器件和有机光敏传感器器件，越来越受到人们的重视。有机电致发光器件(OLEDs)，是通过在阴极和阳极引入一层或多层有机膜，实现加电发光的一种器件技术，在平板显示及照明行业的应用逐年提高。OLEDs器件的独特优点与器件采用的载流子传输材料、发光材料、电极材料以及器件的结构有紧密的关系，其中发光材料是OLEDs器件的核心部件，可分为荧光材料和磷光材料两种。荧光产生于同种多重态间的电子跃迁，最大效率只有25％。电致磷光材料由于同时可收获单重态和三重态激子，使得OLEDs的内量子效率有达到100％的潜在可能，因此电致磷光材料的研究日益广泛。在室温固态下，一般有机化合物材料的磷光发射很微弱，由于金属的重原子和配位效应，使得金属配合物的磷光显著增强。金属元素中，Ⅷ族金属元素、ⅠB族金属元素、IA族金属元素和IIA族金属元素均有一定的增强效应。其中，又以Ⅷ族金属元素的配合物表现最为突出，特别是Ir和Pt金属配合物。此类材料具有热稳定性好、光色可调、发光效率高的优点，故而成为电致磷光发光材料的主要类型。然而，磷光器件的寿命较低，尤其是非掺杂器件的发光效率衰减非常严重。磷光材料在制成磷光器件时，其寿命和效率依然还有很大的提升空间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有苯并环烷烃配体的金属配合物及其应用。为了解决上述技术问题，本专利技术的实施方式所提供的具有苯并环烷烃配体的金属配合物，其结构如通式(I)所示：M(Lx)m(Ly)n(Lz)k(I)其中：M表示Ⅷ族金属元素、ⅠB族金属元素、IA族金属元素或IIA族金属元素；Lx为通式(II)所示的配体：通式(II)中：环AN表示含氮芳香杂环，环AC表示苯环，A表示环AN的取代基，所述环AN的取代基为氢原子、氘原子、卤素原子、烷基、芳基或杂芳基，且当环AN的取代基为多个时，所述取代基为相同或不同；R1、R2各自独立地表示烷基、芳基或杂芳基，R3、R4各自独立地表示氢原子或氘原子，R表示亚甲基，a表示整数1、2或3，p表示0～4的整数，符号*表示该部分与金属元素M成键；Ly、Lz表示二齿配体；Lx、Ly和Lz中，至少有一个配体中的一个氢原子被氘原子取代；m表示1、2或3；n、k各自独立地表示0、1或2。可选地，M为Pt或Ir。可选地，所述通式(II)中：R1、R2为甲基；a为2；环AN的取代基各自独立地为氢原子、氘原子、C1-C16的烷基、C6-C32的芳基或C4-C32的杂芳基；环AN为六元杂环或五元杂环，所述六元杂环为吡啶环、嘧啶环、吡嗪环或三嗪环，所述五元杂环为吡唑环、噻唑环、咪唑环、噁唑环、三氮唑环或吡咯环。可选地，环AN的取代基各自独立地为烷基、芳基或杂芳基。可选地，环AN的取代基并环取代环AN。可选地，环AN的取代基与环AC连接。可选地，所述Ly、Lz各自独立地选自以下通式(III-1)～(III-13)表示的结构：其中：Ar1-Ar28各自独立地为氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基；N11-N16、N21-N26、N31-N36、N41-N44、N51-N54、N61-N64、N71-N74、N81-N84表示N原子或CRx，其中Rx表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基。可选地，在本专利技术的实施方式所提供的具有苯并环烷烃配体的金属配合物中，所述烷基为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、环丙基、环丁基、环戊基或环己基；所述取代烷基的取代基为氟原子或氘原子；所述芳基为苯基、萘基、蒽基、菲基、苝基、芘基、四并苯基、五并苯基、联苯基或三联苯基；所述取代芳基的取代基为氟原子或氘原子；所述杂芳基为吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、三嗪基、芳基吡啶基、芳基吡嗪基、芳基嘧啶基、芳基三嗪基、杂芳基吡啶基、杂芳基吡嗪基、杂芳基嘧啶基或杂芳基三嗪基；所述取代杂芳基的取代基为氟原子或氘原子。可选地，本专利技术的实施方式所提供的具有苯并环烷烃配体的金属配合物具有选自如下之一的结构：本专利技术的实施方式还提供上述具有苯并环烷烃配体的金属配合物在有机电致发光器件中的应用。相对于现有技术而言，本专利技术所提供的具有苯并环烷烃配体的金属配合物在其结构中引入了重原子氘。现有技术中认为，氘代对化合物量子效率的影响是不确定的。当分子内的氢原子被重氢原子即氘原子取代后，分子内的振动减弱，无辐射跃迁速率常数降低。一般认为，由于无辐射跃迁和辐射跃迁是竞争关系，当无辐射跃迁速率降低，则大部分能量通过辐射跃迁释放能量，从而导致磷光量子产率的提高。然而，实际上氘原子影响的是无辐射跃迁常数和系间窜越常数，对辐射跃迁速率常数无影响。当分子的无辐射跃迁速率本身就比较弱，或者有特定的能量转移途径使得有足够的能量通过辐射跃迁产生，是否被氘代对量子效率的影响并不总是增强的，即氘代的效果不是普适性的，氘代对分子性能的影响是不确定的。此外，由于系间窜越又分为单重态向三重态窜越和三重态向单重态窜越，所以，氘代对分子量子效率的影响，同样还需要区分荧光量子效率和磷光量子效率。文献化学物理通讯(Chem.Phys.Lett.,1974,26,174)报道了一系列分子氘代前后量子效率的变化。氘代联苯，氘代后的荧光和磷光量子效率均有提高，氘代芘，氘代后的荧光量子效率降低，磷光量子效率增加，氘代苯甲腈，氘代后荧光量子效率提高，磷光量子效率降低。一般的，认为同等条件下，材料的量子效率越高，对应的器件效率越好。由于金属配合物，且本身含有重金属原子，重金属原子与重氢原子之间的相互影响，使得氘代对特定的金属配合物结构体系的性能影响更加存在不确定性。而本专利技术所提供的具有苯并环烷烃配体的金属配合物的结构中，通过重原子氘的引入，成功地使该种材料应用于有机电致发光器件中时，器件效率显著提高。此外，在本专利技术所提供的具有苯并环烷烃配体的金属配合物的结构中，苯并环烷烃配体的卞位活泼氢被烷基取代，提高了材料的稳定性，由此也提高了器件寿命。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1为本专利技术具体实施方式中实施例1合成的化合物IrCD1的质谱图；图2为本专利技术具体实施方式中的器件性能评价实施例提供的发光器件的结构示意图；其中，11-第一电极，12-空穴传输层，13-发光层，14-电子传输层，15-第二电极。具体实施方式可通过参考以下具体实施方式和其中包含的实施例而更容易地理解本公开。在披露和描述本专利技术的化合物，器件，和/或方法之前，应该理解他们不限于具体的合成方法(否则会另外指出)，或者具体的试剂(否则会另外指出)，因为这当然是能够变化的。也应该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有苯并环烷烃配体的金属配合物，其结构如通式(I)所示：M(Lx)m(Ly)n(Lz)k    (I)其中：M表示Ⅷ族金属元素、ⅠB族金属元素、IA族金属元素或IIA族金属元素；Lx为通式(II)所示的配体：

【技术特征摘要】
1.一种具有苯并环烷烃配体的金属配合物，其结构如通式(I)所示：M(Lx)m(Ly)n(Lz)k(I)其中：M表示Ⅷ族金属元素、ⅠB族金属元素、IA族金属元素或IIA族金属元素；Lx为通式(II)所示的配体：通式(II)中：环AN表示含氮芳香杂环；环AC表示苯环，A表示环AN的取代基，所述环AN的取代基为氢原子、氘原子、卤素原子、烷基、芳基或杂芳基，且当环AN的取代基为多个时，所述取代基为相同或不同；R1、R2各自独立地表示烷基、芳基或杂芳基；R3、R4各自独立地表示氢原子或氘原子；R表示亚甲基；a表示整数1、2或3；p表示0～4的整数；符号*表示该部分与金属元素M成键；Ly、Lz表示二齿配体；Lx、Ly和Lz中，至少有一个配体中的一个氢原子被氘原子取代；m表示1、2或3；n、k各自独立地表示0、1或2。2.根据权利要求1所述的具有苯并环烷烃配体的金属配合物，其特征在于，M为Pt或Ir。3.根据权利要求1所述的具有苯并环烷烃配体的金属配合物，其特征在于，所述通式(II)中：R1、R2为甲基；a为2；环AN的取代基各自独立地为氢原子、氘原子、C1-C16烷基、C6-C32芳基或C4-C32杂芳基；环AN为六元杂环或五元杂环，所述六元杂环为吡啶环、嘧啶环、吡嗪环或三嗪环，所述五元杂环为吡唑环、噻唑环、咪唑环、噁唑环、三氮唑环或吡咯环。4.根据权利要求1所述的具有苯并环烷烃配体的金属配合物，其特征在于，环AN的取代基各自独立地为烷基、芳基或杂芳基。5.根据权利要求1所述的具有苯并环烷烃配体的金属配合物，其特征在于，环AN的取代基并环取代环AN...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄达，孙晓媛，陈少海，
申请(专利权)人：瑞声科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32