杂配位铱碳烯络合物及使用其的发光装置制造方法及图纸

本申请涉及杂配位铱碳烯络合物及使用其的发光装置。本发明专利技术提供新颖的杂配位铱碳烯络合物。所述络合物的升华温度低于预期温度，此有利于这些材料在固态应用中的加工。配位体的选择性取代提供适用于多种OLED装置的磷光化合物。所述碳烯络合物也可用作空穴阻挡层和/或电子传递层中的材料以改良装置性能。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2012年6月6日，申请号为201280027489.0、专利技术名称为“杂配位铱碳烯络合物及使用其的发光装置”的专利技术专利申请的分案申请。本申请案主张2011年6月8日申请的美国申请案第61/494,667号的优先权，其以全文引用的方式并入本文中。所主张的专利技术是由、代表和/或联合以下一方或多方共同大学法人研究协定当事者而创制：密西根大学委员会(RegentsoftheUniversityofMichigan)、普林斯顿大学(PrincetonUniversity)、南加州大学(UniversityofSouthernCalifornia)及环球显示器公司(UniversalDisplayCorporation)。所述协定在所主张的专利技术创制之日及之前有效并且所主张的专利技术是由于在所述协定范围内进行的活动而创制。
本专利技术涉及新颖杂配位铱碳烯络合物及具有新颖装置架构的有机发光装置(OLED)。具体说来，所述铱络合物为磷光络合物并且适用作OLED装置中的发射体。
技术介绍
出于多种原因，利用有机材料的光电装置变得越来越为人所需。用于制造这些装置的许多材料相对便宜，因此有机光电装置具有优于无机装置的成本优势的潜力。此外，有机材料的固有性质(例如其柔性)可使其极适用于特定应用，例如在柔性衬底上的制造。有机光电装置的实例包括有机发光装置(OLED)、有机光电晶体管、有机光伏打电池及有机光检测器。对于OLED，有机材料可具有胜过常规材料的性能优势。举例来说，有机发射层发射的光的波长一般可容易地用适当掺杂剂来调节。OLED利用薄有机膜，当跨越装置施加电压时，所述薄有机膜发射光。OLED正成为用于例如平板显示器、照明及背光等应用的越来越受关注的技术。美国专利第5,844,363号、第6,303,238号及第5,707,745号中描述了若干种OLED材料和配置，所述专利是以全文引用的方式并入本文中。磷光发射分子的一个应用为全色显示器。关于这种显示器的行业标准需要适合于发射特定色彩(称为“饱和”色)的像素。具体说来，这些标准需要饱和红色、绿色和蓝色像素。可使用此项技术中众所周知的CIE座标测量色彩。绿光发射分子的一个实例为三(2-苯基吡啶)铱，以Ir(ppy)3表示，其具有以下结构：在此图和下文的图中，以直线描绘自氮到金属(此处为Ir)的配位键(dativebond)。如本文中所用的术语“有机”包括可用于制造有机光电装置的聚合材料以及小分子有机材料。“小分子”是指不为聚合物的任何有机材料，并且“小分子”实际上可能相当大。在一些情况下，小分子可包括重复单元。举例来说，使用长链烷基作为取代基并不会将某一分子自“小分子”类别中排除。小分子也可例如作为聚合物主链上的侧基或作为主链的一部分并入聚合物中。小分子还可充当树枝状聚合物的核心部分，所述树枝状聚合物由一系列化学壳层建立于核心部分上组成。树枝状聚合物的核心部分可为荧光或磷光小分子发射体。树枝状聚合物可为“小分子”，且相信目前用于OLED领域的所有树枝状聚合物均为小分子。如本文中所用，“顶部”意谓离衬底最远，而“底部”意谓距衬底最近。在将第一层描述为“安置于”第二层“上方”时，第一层是安置于离衬底较远处。除非指定第一层与第二层“接触”，否则在第一层与第二层之间可能存在其它层。举例来说，即使阴极与阳极之间存在各种有机层，阴极也可被描述为“安置于”阳极“上方”。如本文中所用，“溶液可加工”意谓能够以溶液或悬浮液形式在液体介质中溶解、分散或输送和/或自液体介质沉积。当相信配位体直接促成发射材料的光敏性质时，所述配位体可称为“光敏性”配位体。当相信配位体并不促成发射材料的光敏性质时，所述配位体可称为“辅助性”配位体，但辅助性配位体可能改变光敏性配位体的性质。如本文中所用并且如本领域技术人员通常所将了解，如果第一能阶较接近于真空能阶，那么第一“最高占用分子轨域”(HighestOccupiedMolecularOrbital，HOMO)或“最低未占用分子轨域”(LowestUnoccupiedMolecularOrbital，LUMO)的能阶“大于”或“高于”第二HOMO或LUMO能阶。由于测量的游离电位(IP)相对于真空能阶为负能量，故较高HOMO能阶对应于具有较小绝对值的IP(IP的负值较大)。类似地，较高LUMO能阶对应于具有较小绝对值的电子亲和力(EA)(EA的负值较大)。在顶部为真空能阶的常规能阶图上，一种材料的LUMO能阶高于同一材料的HOMO能阶。“较高”HOMO或LUMO能阶看起来比“较低”HOMO或LUMO能阶更接近此图顶部。如本文中所用并且如本领域技术人员通常所将了解，如果第一功函数具有较高绝对值，那么第一功函数“大于”或“高于”第二功函数。由于测量的功函数通常相对于真空能阶为负数，故此意谓“较高”功函数的负值较小。在顶部为真空能阶的常规能阶图上，“较高”功函数图示为在向下方向上离真空能阶较远。因此，HOMO和LUMO能阶的定义遵循与功函数不同的惯例。OLED的更多细节和上述定义可见于美国专利第7,279,704号中，其以全文引用的方式并入本文中。
技术实现思路
在一个方面中，提供一种包含杂配位铱络合物的化合物，其具有下式：R2、Rx、Ra及Rb表示单取代、双取代、三取代、四取代或无取代，并且R1为分子量高于15.5g/mol的烷基或环烷基。X选自由CRR'、SiRR'、C＝O、N-R、B-R、O、S、SO、SO2及Se组成的群组。R、R'、R2、Rx、Ra、Rb及Rc各自独立地选自由氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳基烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基及其组合组成的群组，并且任何两个相邻取代基任选结合形成环，所述环可经进一步取代。n为1或2。在一个方面中，n为2。在一个方面中，n为1。在一个方面中，X为O。在一个方面中，X为S。在一个方面中，R1含有至少2个碳。在一个方面中，R1含有至少3个碳。在一个方面中，R1独立地选自由乙基、丙基、1-甲基乙基、丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、环戊基及环己基组成的群组，其中每一基团任选经部分或完全氘化。在一个方面中，R1含有至少1个氘。在一个方面中，Rc包含至少一个选自由咔唑、二苯并噻吩、二苯并呋喃及氟组成的群组的化学基团。在一个方面中，化合物具有下式：即式II。在一个方面中，化合物具有下式：即式III；其中R3、R6及R7表示单取代、双取代、三取代、四取代或无取代，其中R3、R4、R5、R6及R7各自独立地选自由氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳基烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基及其组合组成的群组，并且其中R3、R6及R7的两个相邻取代基任选结合形成环且可经进一步取代；且其中R4和R5中的至少一者不为氢或氘。在一个方面中，化合物具有下式：即式IV。在一个方面中，R4和R5两者均不为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含杂配位铱络合物的化合物，其具有下式：其中R2、Rx、Ra及Rb表示单取代、双取代、三取代、四取代或无取代；其中R1为分子量高于15.5g/mol的烷基或环烷基；其中X选自由CRR'、SiRR'、C＝O、N‑R、B‑R、O、S、SO、SO2及Se组成的群组；其中R、R'、R2、Rx、Ra、Rb及Rc各自独立地选自由氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳基烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基及其组合组成的群组；其中任何两个相邻取代基任选结合形成环，所述环可经进一步取代；且其中n为1或2。

【技术特征摘要】
2011.06.08 US 61/494,6671.一种包含杂配位铱络合物的化合物，其具有下式：其中R2、Rx、Ra及Rb表示单取代、双取代、三取代、四取代或无取代；其中R1为分子量高于15.5g/mol的烷基或环烷基；其中X选自由CRR'、SiRR'、C＝O、N-R、B-R、O、S、SO、SO2及Se组成的群组；其中R、R'、R2、Rx、Ra、Rb及Rc各自独立地选自由氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳基烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基及其组合组成的群组；其中任何两个相邻取代基任选结合形成环，所述环可经进一步取代；且其中n为1或2。2.根据权利要求1所述的化合物，其中n为2。3.根据权利要求1所述的化合物，其中n为1。4.根据权利要求1所述的化合物，其中X为O。5.根据权利要求1所述的化合物，其中X为S。6.根据权利要求1所述的化合物，其中R1含有至少2个碳。7.根据权利要求1所述的化合物，其中R1含有至少3个碳。8.根据权利要求1所述的化合物，其中R1独立地选自由乙基、丙基、1-甲基乙基、丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、环戊基及环己基组成的群组，其中每一基团任选经部分或完全氘化。9.根据权利要求1所述的化合物，其中R1含有至少1个氘。10.根据权利要求1所述的化合物，其中Rc包含至少一个选自由咔唑、二苯并噻吩、二苯并呋喃及氟组成的群组的化学基团。11.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物具有下式：12.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物具有下式：其中R3、R6及R7表示单取代、双取代、三取代、四取代或无取代；其中R3、R4、R5、R6及R7各自独立地选自由氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳基烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基及其组合组成的群组；其中R3、R6及R7的两个相邻取代基任选结合形成环且可经进一步取代；且其中R4和R5中的至少一者不为氢或氘。13.根据权利要求12所述的化合物，其中所述化合物具有下式：14.根据权利要求12所述的化合物，其中R4和R5两者均不为氢或氘。15.根据权利要求12所述的化合物，其中R4和R5两者均为烷基或环烷基。16.根据权利要求12所述的化合物，其中R4和R5两者均为芳基或杂芳基。17.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物具有下式：其中Y1到Y4为CR8或N；并且其中各R8独立地选自由氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳基烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基及其组合组成的群组；并且其中R8的任何两个相邻取代基任选结合形成环且可经进一步取代。18.根据权利要求17所述的化合物，其中所述化合物具有下式：其中R3、R6及R7表示单取代、双取代、三取代、四取代或无取代；其中R3、R4、R5、R6及R7各自独立地选自由氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳基烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基及其组合组成的群组；其中R3、R6及R7的两个相邻取代基任选结合形成环且可经进一步取代；且其中R4和R5中的至少一者不为氢或氘。19.根据权利要求18所述的化合物，其中所述化合物具有下式：20.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物具有下式：其中R12、R13及R14表示单取代、双取代、三取代、四取代或无取代；其中R9、R10、R11、R12、R13及R14各自独立地选自由氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳基烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基及其组合组成的群组；其中R12、R13及R14的两个相邻取代基任选结合形成环且可经进一步取代；且其中R10和R11中的至少一者不为氢或氘。21.根据权利要求20所述的化合物，其中所述化合物具有下式：22.根据权利要求21所述的化合物，其中R10和R11两者均不为氢或氘。23.根据权利要求21所述的化合物，其中R10和R11两者均为烷基或环烷基。24.根据权利要求21所述的化合物，其中R10和R11两者均为芳基或杂芳基。25.根据权利要求20所述的化合物，其中所述化合物具有下式：其中Y1到Y4为CR8或N；并且其中各R8独立地选自由氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳基烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基及其组合组成的群组；并且其中R8的任何两个相邻取代基任选结合形成环且可经进一步取代。26.根据权利要求25所述的化合物，其中所述化合物具有下式：27.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物选自由以下组成的群组：其中X为O或S；其中Z为O或S；其中R1选自由甲基-d3、乙基、丙基、1-甲基乙基、丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、环戊基及环己基组成的群组，其中每一基团任选经部分或完全氘化；其中R4、R5、R10、R11、R21及R22各自独立地选自由甲基、乙基、丙基、1-甲基乙基、丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、环戊基、环己基、苯基、2,6-二甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基、2,6-二异丙基苯基及其组合组成的群组；且其中每一基团任选经...

【专利技术属性】
技术研发人员：林春，夏传军，马斌，曾礼昌，艾伦·迪安杰利斯，爱德华·巴伦，
申请(专利权)人：环球展览公司，
类型：发明
国别省市：美国;US