一种铱配合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种铱配合物及其应用。本发明专利技术提供了一种如式I所示的铱配合物。该铱配合物可以用于有机电致发光器件的制备，并且可以获得良好的器件性能；采用本发明专利技术所述铱配合物制备得到的有机电致发光器件，在保证器件效率的同时，可以大幅提升器件的使用寿命，可适用于商品化的显示和照明器件，具有较好的商业应用前景。

Iridium Complex and Its Application

The invention discloses an iridium complex and its application. The present invention provides an iridium complex as shown in formula I. The iridium complex can be used for the preparation of organic electroluminescent devices, and good device performance can be obtained. The organic electroluminescent devices prepared by the iridium complex of the invention can greatly improve the service life of devices while ensuring device efficiency, and can be applied to commercial display and lighting devices, and have good commercial application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种铱配合物及其应用
本专利技术涉及一种铱配合物及其应用。
技术介绍
Pope等人于二十世纪六十年代初最早报道了有机电致发光现象，他们在蒽单晶两侧施加四百伏的高压时观察到了蒽发出的蓝光。但是由于单晶难于生长，器件驱动电压很高(400～2000V)，他们所采用的工艺几乎没有实际用途。直到1987年，美国Kodak公司的C.W.Tang等人采用超薄膜技术以空穴传输效果较好的芳香胺作为空穴传输层，以8-羟基喹啉的铝配合物作为发光层，以氧化铟锡(ITO)薄膜和金属合金分别作为阳极和阴极，制备了发光器件。该器件在10V驱动电压下得到了亮度高达1000cd/m2的绿光发射，器件的效率为1.5lm/W(见C.W.TangandS.A.VanSlyke，Appl.Phys.Lett.，1987，51，913)。这一突破性进展使得有机电致发光研究得以在世界范围内迅速深入地开展起来。继C.W.Tang等人首次发现Alq3具有良好的电致发光性能以后，人们相继用8-羟基喹啉及其衍生物与Al3+，Zn2+，Ga3+，Be2+等合成出了一系列配合物电致发光材料，这些材料大部分发黄绿光，有些发蓝光(见U.S.Pat.No.4，720，432；U.S.Pat.No.4，539，507；U.S.Pat.No.5，151，629；Y.Hamadaetal.，Jpn.J.Appl.Phys.，Part2.，1992，32，L514；M.Matsumuraetal.，Jpn.J.Appl.Phys.，1996，35，5357；P.E.Burrowsetal.，J.Appl.Phys.，1996，79，7991)。日本Sanyo公司的Sano等在U.S.Pat.5,432,014中用西佛碱-锌配合物作为发光层制备了性能较好的蓝光器件。值得注意的是日本Sanyo公司的Hamada等合成出10-羟基苯并喹啉化合物，其电致发光性能超过了Alq3(Y.Hamadaetal.，Chem.Lett.，1993，905)。1998年美国普林斯顿大学的Forrest等人研究发现，使用一般有机材料或采用荧光染料掺杂技术制备的有机发光器件，当电子和空穴在发光层中相遇并复合的时候就会产生单重态激子(singletexciton)或是三重态激子(tripletexciton)，根据电子自旋统计理论的观点，单重态激子和三种三重态激子产生的几率是相同的，故单重态激子形成的几率只有25％，荧光发光材料正是利用这部分单重激发态的能量来发光的，因此利用荧光发光材料制备的器件理论上其最大内量子效率只有25％。一般情况下三重激发态的电子跃迁回基态(单重态)是禁阻的而且寿命较长，往往是以非辐射过程衰变，但是在含有重金属原子的配合物中，由于重原子的存在可以促进强烈的自旋轨道耦合(spin-orbitalcoupling)(正比于重原子的原子序数的4次方)，这种强的自选耦合可以使三重激发态的辐射衰变成为允许的。基于以上理论，磷光材料在有机电致发光中得到了开发利用。他们将磷光染料八乙基卟啉铂(PtOEP)掺杂于主体发光材料中，制备出外量子效率为4％，内量子效率达23％的发光器件，从而开辟了磷光电致发光的新领域(见M.A.Baldo，D.F.O'Brienetal.，Nature，1998，395，151)。近二十年来，磷光发光材料在有机电致发光中的应用受到了学术界广泛的关注，相关的磷光化合物包含了具有平面结构、d8电子组态的Pt(II)、Pd(II)、Au(III)配合物，以及具有八面体结构、d6电子组态的Ru(II)、Rh(III)、Re(I)、Ir(III)、Os(II)等配合物。其中研究较多的是锇、铱、铂及钌的配合物，他们都有较佳的发光效率，且具有较短的磷光半衰期，从而大大减少非辐射方式衰退的几率。为了找到更适合的可以提高OLED发光效率的金属配合物，人们深入系统的研究不同配合物的稳态与瞬态光物理行为，例如，对于提高器件效率起到重要作用的单重态和三重态MLCT(metaltoligandchargetransfer)的混合问题的研究，以及用三重态磷光材料作为敏化剂敏化单重态染料的发光等。金属铱配合物具有较短的磷光寿命，高效率的磷光发射，且其正八面体结构不会像铂配合物的平面结构一样形成分子间堆叠而影响光物理性质，因此备受青睐。新材料在有机电致发光器件中的应用是推动电致发光技术不断进步并进入实用化阶段的必需手段。近年来，人们对新材料的开发投入了巨大的财力和精力，大量性能优良的材料使有机电致发光取得了一些突破性进展(见U.S.Pat.No.5,150,006；5,141,671；5,073,446；5,061,569；5,059,862；5,059,861；5,047,687；4,950,950；5,104,740；5,227,252；5,256,945；5,069,975；5,122,711；5,554,450；5,683,823；5,593,788；5,645,948；5,451,343；5,623,080；5,395,862)。目前，有机电致发光技术已经在智能手机、电视、照明等领域得到应用。但是，电致发光器件在生产成本、发光效率、使用寿命等方面还亟待提高。发光材料是构建有机电致发光器件的基础和核心，进一步开发高性能的电致发光材料是促进电致发光产业发展的必要手段。CN105294774A中，提供了一种有机电致磷光铱配合物A，其中，金属铱左侧的结构代表共轭芳香环体系形成的吸电子环金属配体，其作为第一配体通过C、N元素与铱通过配位键连接连接(C^N型配位)；金属铱右侧的富电子的脒基类衍生物作为辅助配体(第二配体)与铱通过配位键连接(N^N型配位)。例如化合物A-1。此外，CN105294774A，进一步提供了一种含有富电子的胍基类衍生物(N^N型配位)作为辅助配体的有机电致磷光铱配合物。上述有机电致磷光铱配合物可作为磷光客体掺杂材料使用。这类脒基团和胍基团中的富电子的双氮配位结构更加有利于稳定中心三价金属阳离子，同时，也会严重影响金属铱上的电子云分布，进而对于整个配合物分子的光电性质产生很大的影响，并且含脒基或胍基团的配体与金属构成的四元环具有更强的刚性，有利于减少不必要的振动能量损失，实现高效的发光性能。但是采用这类铱配合物材料制备得到的电致发光器件，存在使用寿命较短的缺点，使用寿命普遍低于2000小时；制约了用于制备有机电致发光显示器或有机电致发光照明光源的应用。因此，如何提供一种具有非常好的电致发光性能，特别是可提高发光器件的使用寿命的有机电致发光材料，以满足显示器或照明光源应用的需求，成为进一步的研究重点。
技术实现思路
本专利技术提供了一种铱配合物及其应用。该铱配合物的可用于有机电致发光器件的制备，并且可以获得良好的器件性能；采用本专利技术所述铱配合物制备得到的有机电致发光器件，在保证器件效率的同时，可以大幅提升器件的使用寿命，可适用于商品化的显示和照明器件，具有较好的商业应用前景。本专利技术提供了一种如式I所示的铱配合物，其中，金属铱右侧的配体与铱离子之间的“——”为配位键；Ra和Rb独立地为未取代或R1-4取代的C1～10的烷基(所述的C1～10的烷基例如C1～4的烷基，又例如异本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种如式I所示的铱配合物，

【技术特征摘要】
1.一种如式I所示的铱配合物，其中，金属铱右侧的配体与铱离子之间的“——”为配位键；Ra和Rb独立地为未取代或R1-4取代的C1～10的烷基、C3～10的环烷基、未取代或R1-3取代的“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂环烷基”、未取代或R1-1取代的C6～14的芳基、或者、未取代或R1-2取代的“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂芳基”；Rc为C1～10的烷基、C3～10的环烷基、“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂环烷基”、未取代或R2-1取代的C6～14的芳基、未取代或R2-2取代的“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂芳基”、或、Rd和Re独立地为C1～10的烷基、未取代或R3-1取代的C6～14的芳基、或者、未取代或R3-2取代的“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～5的杂芳基”；所述的R1-1、R1-2、R1-3、R1-4、R2-1、R2-2、R3-1和R3-2独立地为F、CF3、C1～10的烷基、C1～10的烷氧基或苯基；金属铱左侧的配体独立地为共轭芳香体系配体，其与铱离子之间的“——”为配位键；并且，所述的如式I所示的铱配合物中的一个或多个氢被氘取代。2.如权利要求1所述的如式I所示的铱配合物，其特征在于，当Ra或Rb独立地为未取代或R1-4取代的C1～10的烷基时，所述的C1～10的烷基为C1～4的烷基；和/或，当Ra或Rb独立地为C3～10的环烷基时，所述的C3～10的环烷基为C3～6的环烷基；和/或，当Ra或Rb独立地为未取代或R1-3取代的“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂环烷基”时，所述的“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂环烷基”为“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～2个的C3～5的杂环烷基”；和/或，当Ra或Rb独立地为未取代或R1-1取代的C6～14的芳基时，所述的“C6～14的芳基”为苯基或萘基；和/或，当Ra或Rb独立地为未取代或R1-2取代的“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂芳基”时，所述的“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂芳基”为“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～5的杂芳基”；和/或，当Rc为C1～10的烷基时，所述的C1～10的烷基为C1～4的烷基；和/或，当Rc为C3～10的环烷基时，所述的C3～10的环烷基为C3～6的环烷基；和/或，当Rc为“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂环烷基”时，所述的“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂环烷基”为杂原子为O、杂原子数为1个的C3～5的杂环烷基；和/或，当Rc为未取代或R2-1取代的C6～14的芳基时，所述的“C6～14的芳基”为苯基、萘基、蒽基或菲基；和/或，当Rc为未取代或R2-2取代的“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂芳基”时，所述的“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂芳基”为吡咯基、吡啶基、1,3,5-三嗪基、咔唑基、吲哚基、吩噻嗪基、吩噁嗪基或吩嗪基；和/或，当Rd或Re独立地为C1～10的烷基时，所述的C1～10的烷基为C1～4的烷基；和/或，当Rd和Re独立地为C3～10的环烷基时，所述的C3～10的环烷基为C3～6的环烷基；和/或，当Rd和Re独立地为R3-1未取代或取代的C6～14的芳基时，所述的“C6～14的芳基”为苯基、萘基、蒽基或菲基；和/或，当Rd和Re独立地为R3-2未取代或取代的“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂芳基”时，所述的“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂芳基”为“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～5的杂芳基”；和/或，当所述的R1-1、R1-2、R1-3、R1-4、R2-1、R2-2、R3-1和R3-2独立地为卤素时，所述的卤素为氟、氯、溴或碘；和/或，当所述的R1-1、R1-2、R1-3、R1-4、R2-1、R2-2、R3-1和R3-2独立地为C1～10的烷基时，所述的C1～10的烷基为C1～4的烷基；和/或，当所述的R1-1、R1-2、R1-3、R1-4、R2-1、R2-2、R3-1和R3-2独立地为C1～10的烷氧基时，所述的C1～10的烷基为C1～4的烷氧基；和/或，所述的配体独立地为其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12和R13独立地为氢、三氟甲基、卤素、C1～10的烷基、C3～10的环烷基、C1～10的烷氧基、“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂环烷基”、C6～14的芳基或“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂芳基”；和/或，当所述的氘取代为多个时，所述的多个为2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个或18个；和/或，所述的“取代”的个数可为一个或多个；和/或，所述的如式I所示的铱配合物中，氢被氘取代的个数与未被氘取代的个数的比例不低于1/100。3.如权利要求2所述的如式I所示的铱配合物，其特征在于，当Ra或Rb独立地为未取代或R1-4取代的C1～10的烷基时，所述的C1～10的烷基为异丙基、叔丁基或仲丁基；和/或，当Ra或Rb独立地为C3～10的环烷基时，所述的C3～10的环烷基为环己基；和/或，当Ra或Rb独立地为未取代或R1-3取代的“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂环烷基”时，所述的“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂环烷基”为四氢-2H-吡喃基或哌啶基；和/或，当Ra或Rb独立地为未取代或R1-2取代的“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂芳基”时，所述的“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12的杂芳基”为噻吩基；和/或，当Rc为未取代或R2-1取代的C6～14的芳基时，所述的“C6～14的芳基”为苯基；和/或，当Rc为未取代或R2-2取代的“杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1～3个的C3～12...

【专利技术属性】
技术研发人员：王悦，刘宇，张佐伦，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22