一种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种过渡金属配合物及其应用。该过渡金属化合物具有如化学式(1)所示的结构通式。本发明专利技术的过渡金属配合物作为发光层掺杂材料，能提高较高的发光效率和器件寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种过渡金属配合物及其应用
本专利技术涉及有机电致发光领域，尤其涉及一种过渡金属配合物及其应用。
技术介绍
在平板显示器和照明应用中，有机发光二极管(OLEDs)具有低成本、轻重量、低工作电压、高亮度、颜色可调性、宽视角、易装配到挠性基底上以及低能量消耗的优势，因而成为最有发展潜力的显示技术。为了提高有机发光二极管的发光效率，各种基于荧光和磷光发光材料体系已被开发出来。使用荧光材料的有机发光二极管，具有较高可靠性，但在电场激发下其内部电致发光量子效率被限制为25％。与此相反，因为激子的单重激发态和三重激发态的分支比为1:3，使用磷光材料的有机发光二极管几乎可以取得100％的内部发光量子效率。对于小分子OLED来说，通过掺杂重金属中心来有效地获取三重态激发，这提高了自旋轨道偶合并由此系间窜越到三重态。基于金属铱(III)的配合物是广泛用于高效率OLEDs的一类材料，具有较高的效率和稳定性。Baldo等人报道了使用fac-三(2-苯基吡啶)铱(III)[Ir(ppy)3]作为磷光发光材料，4,4’-N,N’-二咔唑-联苯(4,4’-N,N’-diarbazole-biphenyl)(CBP)为基质材料的高量子效率的OLED(Appl.Phys.Lett.1999,75,4)。磷光发光材料的另一实例是天蓝色配合物双[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶-N,C2]-吡甲酸铱(III)(FIrpic)，其掺杂到高三重态能量基质中时表现出在大约溶液中60％和在固体膜中几乎100％的极高光致发光量子效率(Appl.Phys.Lett.2001,79,2082)。尽管基于2-苯基吡啶及其衍生物的铱(III)体系已经大量用于制备OLEDs，但含有带有这些配体的其它金属中心的磷光发光材料的仍基本未经仍未充分研究。尽管对磷光发光材料，特别是具有重金属中心的金属配合物的研发越来越深入，但大多数研究仍集中于使用铱(III)、铂(II)、铜(I)和钌(II)。其它金属中心极少被关注。不同于已知表现出高效发旋光性质的等电子铂(II)配位化合物，发光的金(III)配合物的实例极少报道，这可能源自金(III)金属中心所具有的低能量d-d配位场(LF)的存在和金(III)金属中心的亲电性。现有一种提高金(III)配合物的发光效率的方式是引入强σ-给体配体，如Yam等人最早发现并合成的稳定的金(III)芳基化合物(J.Chem.Soc.,DaltonTrans.1993,1001)，但其发旋光性能仍未经研究过。Yam等人公开了使用各种强σ-给体炔基配体的一系列双-环金属化炔基金(III)化合物的合成，其中所有化合物在各种介质中都表现出很强的发光特性(J.Am.Chem.Soc.2007,129,4350)。此外，用这些发光的金(III)化合物作为磷光掺杂剂材料制备的OLEDs外部量子效率达5.5％。这些发光金(III)化合物含有一个三齿配体和至少一个配位到金(III)金属中心上的强σ-给体基团。此后，Yam等人相继报道了金属化炔基金(III)配合物的一类新型磷光材料(J.Am.Chem.Soc.2010,132,14273)。经过优化的蒸镀型OLED达到11.5％的EQE和37.4cdA-1的电流效率。这表明炔基金(III)配合物是有希望的发光材料。但是该类化合物的稳定性尚需提高。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，需要改善金属有机配合物的稳定性和有机发光器件寿命，本专利技术的目的在于提供一种过渡金属配合物、聚合物、混合物、组合物及其有机电子器件。这是一类合成简单、结构新颖和性能较好的金属有机配合物发光材料。本专利技术提供的技术方案如下，一种过渡金属配合物，具有如化学式(1)所示的结构通式：其中：M是金属原子，选自金、铂、钌、铼、铜、银、钨或钯，M的配位键中的至少一个配位键是与配体中的氧原子连接；a选自0或1；b独立地选自1、2或3；Ar1、Ar2每次出现时，独立地选自取代或未取代的具有5-20个环原子的芳香基团、取代或未取代的具有5-20个环原子的杂芳香基团或者取代或未取代的具有5-20个环原子的非芳香族环系；G1独立地选自取代或未取代的具有5-20个环原子的芳香基团、取代或未取代具有5-20个环原子的杂芳香基团或者取代或未取代具有5-20个环原子的非芳香族环系；G2独立地选自氢、氘、卤素原子、C1-C30直链烷烃、C1-C30支链烷烃或环烷烃、C1-C30直链烯烃、C1-C30支链烯烃、C1-C30烷烃醚、或C1-C30芳香基团、C1-C30杂芳香基团或者C1-C30非芳香族环系；其中，R1、R2、R3、R4独立地选自氢或氘或卤素原子或C1-C30直链烷烃、C1-C30支链烷烃或环烷烃、C1-C30直链烯烃、C1-C30支链烯烃、C1-C30烷烃醚、C1-C30芳香基团、C1-C30杂芳香基团或者C1-C30非芳香族环系；R1、R2可以互相连接成环。一种聚合物，所述聚合物的重复单元至少包含一个如上所述的过渡金属配合物。一种混合物，包含一种如上所述的金属有机配合物或聚合物及至少另一种的有机功能材料。所述的另一种的有机功能材料可选自空穴注入材料(HIM)、空穴传输材料(HTM)、电子传输材料(ETM)、电子注入材料(EIM)、电子阻挡材料(EBM)、空穴阻挡材料(HBM)、发光材料(Emitter)、主体材料(Host)或掺杂材料(Dopants)等。本专利技术的另一目的是提供一种组合物，所述组合物包含如上述的过渡金属配合物和上述的聚合物及混合物中的至少一种，及至少一种有机溶剂。本专利技术的另一目的是提供一种有机电子器件，其包含上述的金属有机配合物或聚合物或混合物或由上述组合物制备而成。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：按照本专利技术的金属有机配合物用于OLED中，特别是作为发光层掺杂材料，能提供较高的发光效率和器件寿命。由于含有醛基和酮基团的化合物都具有优秀的电子传输能力，因此含有此类基团的金属配合物也能提高器件的亮度和电流效率，并同时降低启动电压令器件寿命提高。具体实施方式本专利技术提供一种新型过渡金属配合物，相应的混合物和组合物，以及在有机电子器件中的应用，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在本专利技术中，组合物、印刷油墨或油墨具有相同的含义，它们之间可以互换。在本专利技术中，主体材料、基质材料、Host或Matrix材料具有相同的含义，它们之间可以互换。在本专利技术中，过渡金属配合物、金属有机络合物、金属有机配合物、有机金属配合物具有相同的含义，可以互换。在本专利技术中，Cn表示含有n个C原子，如C30表示含有30个C原子。在本专利技术中，“环原子数”表示原子键合成环状而得到的结构化合物(例如，单环化合物、稠环化合物、交联化合物、碳环化合物、杂环化合物)的构成该环自身的原子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过渡金属配合物，具有如化学式(1)所示的结构通式：/n

【技术特征摘要】
20181217 CN 20181154364351.一种过渡金属配合物，具有如化学式(1)所示的结构通式：



其中：
M是金属原子，选自金、铂、钌、铼、铜、银、钨或钯，M的配位键中的至少一个配位键与其配体中的氧原子连接；
a选自0或1；b独立地选自1、2或3；
Ar1、Ar2每次出现时，独立地选自取代或未取代的具有5-20个环原子的芳香基团、取代或未取代的具有5-20个环原子的杂芳香基团或者取代或未取代的具有5-20个环原子的非芳香族环系；
G1独立地选自取代或未取代的具有5-20个环原子的芳香基团、取代或未取代的具有5-20个环原子的杂芳香基团或者取代或未取代的具有5-20个环原子的非芳香族环系；
G2独立地选自氢、氘、卤素原子、C1-C30直链烷烃、C1-C30支链烷烃或环烷烃、C1-C30直链烯烃、C1-C30支链烯烃、C1-C30烷烃醚、C1-C30芳香基团、C1-C30杂芳香基团或者C1-C30非芳香族环系；
其中，R1、R2、R3、R4独立地选自氢或氘或卤素原子或C1-C30直链烷烃、C1-C30支链烷烃或环烷烃、C1-C30直链烯烃、C1-C30支链烯烃、C1-C30烷烃醚、C1-C30芳香基团、C1-C30杂芳香基团或者C1-C30非芳香族环系；R1和R2可以互相连接成环。


2.根据权利要求1所述的过渡金属配合物，其特征在于，Ar1、Ar2和G1独立选自如下基团：



其中，
X选自CR5或N；
Y选自CR5R6，NR5，O，S，PR5，BR5或SiR5R6；
R5和R6多次出现时，独立选自H、D、C1-C20直链烷基、C1-C20直链烷氧基、C1-C20直链硫代烷氧基、C3-C20支链或环状的烷基、C3-C20支链或环状的烷氧基、C3-C20支链或环状的硫代烷氧基、C3-C20甲硅烷基、C1-C20取代的酮基、C2-C20烷氧基羰基、C7-C20芳氧基羰基、氰基、氨基甲酰基、卤甲酰基、甲酰基、异氰基、异氰酸酯基、硫氰酸酯基、异硫氰酸酯基、羟基、硝基、CF3、Cl、Br、F、可交联的基团、具有5至40个环原子的取代或未取代的芳族或杂芳族环系或具有5至40个环原子的芳氧基或杂芳氧基基团，或这些基团的组合，其中一个或多个基团R5～R6可以彼此和/或与所述R5～R6基团键合的环形成单环或多环的脂族或芳族环。


3.根据权利要求2所述的过渡金属配合物，其特征在于，所述Ar1和Ar2独立地选自以下基团：



其中，X，Y含义同权利要求2；^表示Ar1和Ar2之间的连接位点。


4.根据权利要求2所述的过渡金属配合物，其特征在于：为二价阴离子配体，选自如下结构：





5.根据权利要求2所述的过渡金属配合物，其特征在于：为零价或一价阴离子配体，独立选自如下基团：



其中，
Q选自C或N；
X选自CR5或N；
Y选自CR5R6、...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁志明，黄宏，潘君友，谢兆普，
申请(专利权)人：广州华睿光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44