一类用作磷光材料的过渡金属配合物、其制备方法及应用技术

本发明专利技术属于有机光电材料技术领域，尤其涉及一类用作磷光材料的过渡金属配合物、其制备方法及应用。本发明专利技术制得的配合物不仅发光效率高，而且发射光的波长可在大范围内调节。此类配合物的主配体具有相同的骨架结构，通过改变官能团的位置、杂原子在主配体上的位置和杂原子种类，从而实现发射光波长在深红色光范围的调节。此外，不同颜色发光材料的制备方法基本相同，操作简单。

A class of transition metal complexes used as phosphorescent materials, their preparation methods and Applications

The invention belongs to the technical field of organic photoelectric materials, in particular to a transition metal complex used as phosphorescent material, a preparation method and application thereof. The complex produced by the invention not only has high luminous efficiency, but also can adjust the wavelength of the emitted light in a large range. The main ligands of such complexes have the same skeleton structure. By changing the position of the functional group, the position of the heteroatom on the main ligand and the species of the heteroatom, the emission of the light wave length in the dark red light range is adjusted. In addition, the preparation methods of different color luminous materials are basically the same and the operation is simple.

【技术实现步骤摘要】
一类用作磷光材料的过渡金属配合物、其制备方法及应用
本专利技术属于有机光电材料
，尤其涉及一类用作磷光材料的过渡金属配合物、其制备方法及应用。
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。相比荧光OLED，PhOLED的诸多优势使其备受关注，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，较多使用的是铱、铂、钯元素。除了金属元素对金属配合物性能的影响较大外，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。其中红色磷光材料存在种类匮乏、发光效率低、色纯度差等问题。开发出高效率的深红色磷光材料，有利于扩大全彩显示的色域，还能搭配更多的蓝光和绿光材料。贵金属配合物磷光材料发光颜色和器件发光效率都与配体息息相关。要得到深红色磷光材料，需要引入合适的配体降低金属配合物的LUMO能级或提高HOMO能级，从而减小材料的能带带隙，使光谱红移。但配体的选择仍然是设计和合成磷光材料的热点和难点。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的不足，提供一类用作深红色磷光材料的过渡金属配合物、其制备方法及应用。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一类用作磷光材料的过渡金属配合物，其结构式如下：其中，X1、X2、X3、X4各自独立的为N、C或B；Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8各自独立的为N或CR1，其中R1为氢、氘、卤素、取代或未取代的芳基、取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚杂芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的苯并杂环芳基、取代或未取代的多环杂芳基、取代或未取代的苯并杂环脂基、取代或未取代的芳氨基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的亚芳硫基、取代或未取代的芳醚基、取代或未取代的芳基烷基、取代或未取代的二烷基芳基甲硅烷基、取代或未取代的金刚烷、取代或未取代的三芳基甲硅烷基、取代或未取代的芳香化合物及其芳香衍生物、取代或未取代的烷基、取代或未取代的硅烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的亚环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的亚杂环烷基、取代或未取代的二环烷基、取代或未取代的三烷基甲硅烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的亚烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的亚炔基、取代或未取代的杂环脂基、取代或未取代的硫膦基、取代或未取代的氧膦基、取代或未取代的三嗪基、取代或未取代的三唑基、取代或未取代的吗啉基、取代或未取代的硫代吗啉基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的亚烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的亚烷硫基、取代或未取代的烷氨基、取代或未取代的苯磺酰基、取代或未取代的喹啉磺酰基、取代或未取代的苯甲酰基、取代或未取代的肼基、取代或未取代的酯基、取代或未取代的烷基羰基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的烷氨基羰基、取代或未取代的硅烷基羰基、取代或未取代的烷氧基硅烷、取代或未取代的烷硫基硅烷、取代或未取代的乙酰吡啶、取代或未取代的芴、取代或未取代的苝、取代或未取代的多环芳香族化合物、取代或未取代的咔唑、取代或未取代的噻吩、羟基、羧基、硝基或CF3的任意一种；Z1、Z2和Z3各自独立的为N、O、S、Se、CR2、NR3或CR4R5；其中，R2、R3、R4和R5各自独立的为氢、氘、卤素、取代或未取代的芳基、取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚杂芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的苯并杂环芳基、取代或未取代的多环杂芳基、取代或未取代的苯并杂环脂基、取代或未取代的芳氨基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的亚芳硫基、取代或未取代的芳醚基、取代或未取代的芳基烷基、取代或未取代的二烷基芳基甲硅烷基、取代或未取代的金刚烷、取代或未取代的三芳基甲硅烷基、取代或未取代的芳香化合物及其芳香衍生物、取代或未取代的烷基、取代或未取代的硅烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的亚环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的亚杂环烷基、取代或未取代的二环烷基、取代或未取代的三烷基甲硅烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的亚烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的亚炔基、取代或未取代的杂环脂基、取代或未取代的硫膦基、取代或未取代的氧膦基、取代或未取代的三嗪基、取代或未取代的三唑基、取代或未取代的吗啉基、取代或未取代的硫代吗啉基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的亚烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的亚烷硫基、取代或未取代的烷氨基、取代或未取代的苯磺酰基、取代或未取代的喹啉磺酰基、取代或未取代的苯甲酰基、取代或未取代的肼基、取代或未取代的酯基、取代或未取代的烷基羰基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的烷氨基羰基、取代或未取代的硅烷基羰基、取代或未取代的烷氧基硅烷、取代或未取代的烷硫基硅烷、取代或未取代的乙酰吡啶、取代或未取代的芴、取代或未取代的苝、取代或未取代的多环芳香族化合物、取代或未取代的咔唑、取代或未取代的噻吩、羟基、羧基、硝基或CF3的任意一种；M为过渡金属Ir、Pd或Pt；(L^Z)为辅助配体，为二齿配体，其与上述结构式中左侧的主配体相同或不同；m>0，且m为整数；n≥0，且n为整数。进一步，芳基表示由芳烃通过去除一个氢原子衍生的有机基团，为4-7元的单环或稠环；杂芳基为含有1-4个N、O、S或Si的杂原子的芳基，为5元或6元单杂环芳基或多环杂芳基。进一步，Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Z1、Z2和Z3任意相邻的两个基团连接形成环状基团。更进一步，任意相邻的两个基团连接形成的环状基团包含一个或者多个杂原子。更进一步，Y4和Y5通过-(Y)x-的桥基连接，所述的Y为O、S、Se、CR6R7、CR8、NR9、羰基或AR10R11；x≥1，且为整数；x个Y相互独立；其中，A为C、Si或Ge本文档来自技高网...

【技术保护点】
一类用作磷光材料的过渡金属配合物，其特征在于，其结构式如下：

【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，其结构式如下：其中，X1、X2、X3、X4各自独立的为N、C或B；Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8各自独立的为N或CR1，其中R1为氢、氘、卤素、取代或未取代的芳基、取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚杂芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的苯并杂环芳基、取代或未取代的多环杂芳基、取代或未取代的苯并杂环脂基、取代或未取代的芳氨基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的亚芳硫基、取代或未取代的芳醚基、取代或未取代的芳基烷基、取代或未取代的二烷基芳基甲硅烷基、取代或未取代的金刚烷、取代或未取代的三芳基甲硅烷基、取代或未取代的芳香化合物及其芳香衍生物、取代或未取代的烷基、取代或未取代的硅烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的亚环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的亚杂环烷基、取代或未取代的二环烷基、取代或未取代的三烷基甲硅烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的亚烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的亚炔基、取代或未取代的杂环脂基、取代或未取代的硫膦基、取代或未取代的氧膦基、取代或未取代的三嗪基、取代或未取代的三唑基、取代或未取代的吗啉基、取代或未取代的硫代吗啉基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的亚烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的亚烷硫基、取代或未取代的烷氨基、取代或未取代的苯磺酰基、取代或未取代的喹啉磺酰基、取代或未取代的苯甲酰基、取代或未取代的肼基、取代或未取代的酯基、取代或未取代的烷基羰基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的烷氨基羰基、取代或未取代的硅烷基羰基、取代或未取代的烷氧基硅烷、取代或未取代的烷硫基硅烷、取代或未取代的乙酰吡啶、取代或未取代的芴、取代或未取代的苝、取代或未取代的多环芳香族化合物、取代或未取代的咔唑、取代或未取代的噻吩、羟基、羧基、硝基或CF3的任意一种；Z1、Z2和Z3各自独立的为N、O、S、Se、CR2、NR3或CR4R5；其中，R2、R3、R4和R5各自独立的为氢、氘、卤素、取代或未取代的芳基、取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚杂芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的苯并杂环芳基、取代或未取代的多环杂芳基、取代或未取代的苯并杂环脂基、取代或未取代的芳氨基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的亚芳硫基、取代或未取代的芳醚基、取代或未取代的芳基烷基、取代或未取代的二烷基芳基甲硅烷基、取代或未取代的金刚烷、取代或未取代的三芳基甲硅烷基、取代或未取代的芳香化合物及其芳香衍生物、取代或未取代的烷基、取代或未取代的硅烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的亚环烷基、取代或未取代的杂环烷基、取代或未取代的亚杂环烷基、取代或未取代的二环烷基、取代或未取代的三烷基甲硅烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的亚烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的亚炔基、取代或未取代的杂环脂基、取代或未取代的硫膦基、取代或未取代的氧膦基、取代或未取代的三嗪基、取代或未取代的三唑基、取代或未取代的吗啉基、取代或未取代的硫代吗啉基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的亚烷氧基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的亚烷硫基、取代或未取代的烷氨基、取代或未取代的苯磺酰基、取代或未取代的喹啉磺酰基、取代或未取代的苯甲酰基、取代或未取代的肼基、取代或未取代的酯基、取代或未取代的烷基羰基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的烷氨基羰基、取代或未取代的硅烷基羰基、取代或未取代的烷氧基硅烷、取代或未取代的烷硫基硅烷、取代或未取代的乙酰吡啶、取代或未取代的芴、取代或未取代的苝、取代或未取代的多环芳香族化合物、取代或未取代的咔唑、取代或未取代的噻吩、羟基、羧基、硝基或CF3的任意一种；M为过渡金属Ir、Pd或Pt；(L^Z)为辅助配体，为二齿配体，其与上述结构式中左侧的主配体相同或不同；m>0，且m为整数；n≥0，且n为整数。2.根据权利要求1所述的过渡金属配合物，其特征在于，芳基表示由芳烃通过去除一个氢原子衍生的有机基团，为4-7元的单环或稠环；杂芳基为含有1-4个N、O、S或Si的杂原子的芳基，为5元或6元单杂环芳基或多环杂芳基。3.据权利要求1所述的过渡金属配合物，其特征在于，Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Z1、Z2和Z3任意相邻的两个基团连接形成环状基团。4.根据权利要求3所述的过渡金属配合物，其特征在于，任意相邻的两个基团连接形成的环状基团包含一个或者多个杂原子。5.根据权利要求3所述的过渡金属配合物，其特征在于，Y4和Y5通过-(Y)x-的桥基连接，所述的Y为O、S、Se、CR6R7、CR8、NR9、羰基或AR10R11；x≥1，且为整数；x个Y相互独立；其中，A为C、Si或Ge；R6、R7、R8、R9、R10、R11各自独立的为氢、氘、卤素、取代或未取代的芳基、取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚杂芳基、取代或未取代的杂芳...

【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，张国选，刘鹏，
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