有机电致发光材料及其器件制造技术

公开了有机电致发光材料及其器件。该有机电致发光材料是一种包含具有式1结构的L

【技术实现步骤摘要】
有机电致发光材料及其器件


[0001]本专利技术涉及用于有机电子器件的化合物，例如有机发光器件。更特别地，涉及一种包含具有式1结构的L
a
配体的金属配合物，以及包含该金属配合物的电致发光器件和化合物组合。

技术介绍

[0002]有机电子器件包括但是不限于下列种类：有机发光二极管(OLEDs)，有机场效应晶体管(O
‑
FETs)，有机发光晶体管(OLETs)，有机光伏器件(OPVs)，染料
‑
敏化太阳能电池(DSSCs)，有机光学检测器，有机光感受器，有机场效应器件(OFQDs)，发光电化学电池(LECs)，有机激光二极管和有机电浆发光器件。
[0003]1987年，伊斯曼柯达的Tang和Van Slyke报道了一种双层有机电致发光器件，其包括芳基胺空穴传输层和三
‑8‑
羟基喹啉
‑
铝层作为电子传输层和发光层(Applied Physics Letters，1987,51(12):913
‑
915)。一旦加偏压于器件，绿光从器件中发射出来。这个专利技术为现代有机发光二极管(OLEDs)的发展奠定了基础。最先进的OLEDs可以包括多层，例如电荷注入和传输层，电荷和激子阻挡层，以及阴极和阳极之间的一个或多个发光层。由于OLEDs是一种自发光固态器件，它为显示和照明应用提供了巨大的潜力。此外，有机材料的固有特性，例如它们的柔韧性，可以使它们非常适合于特殊应用，例如在柔性基底制作上。
[0004]OLED可以根据其发光机制分为三种不同类型。Tang和van Slyke专利技术的OLED是荧光OLED。它只使用单重态发光。在器件中产生的三重态通过非辐射衰减通道浪费了。因此，荧光OLED的内部量子效率(IQE)仅为25％。这个限制阻碍了OLED的商业化。1997年，Forrest和Thompson报告了磷光OLED，其使用来自含络合物的重金属的三重态发光作为发光体。因此，能够收获单重态和三重态，实现100％的IQE。由于它的高效率，磷光OLED的发现和发展直接为有源矩阵OLED(AMOLED)的商业化作出了贡献。最近，Adachi通过有机化合物的热激活延迟荧光(TADF)实现了高效率。这些发光体具有小的单重态
‑
三重态间隙，使得激子从三重态返回到单重态的成为可能。在TADF器件中，三重态激子能够通过反向系统间穿越产生单重态激子，导致高IQE。
[0005]OLEDs也可以根据所用材料的形式分类为小分子和聚合物OLED。小分子是指不是聚合物的任何有机或有机金属材料。只要具有精确的结构，小分子的分子量可以很大。具有明确结构的树枝状聚合物被认为是小分子。聚合物OLED包括共轭聚合物和具有侧基发光基团的非共轭聚合物。如果在制造过程中发生后聚合，小分子OLED能够变成聚合物OLED。
[0006]已有各种OLED制造方法。小分子OLED通常通过真空热蒸发来制造。聚合物OLED通过溶液法制造，例如旋涂，喷墨印刷和喷嘴印刷。如果材料可以溶解或分散在溶剂中，小分子OLED也可以通过溶液法制造。
[0007]OLED的发光颜色可以通过发光材料结构设计来实现。OLED可以包括一个发光层或多个发光层以实现期望的光谱。绿色，黄色和红色OLED，磷光材料已成功实现商业化。蓝色磷光器件仍然具有蓝色不饱和，器件寿命短和工作电压高等问题。商业全彩OLED显示器通
常采用混合策略，使用蓝色荧光和磷光黄色，或红色和绿色。目前，磷光OLED的效率在高亮度情况下快速降低仍然是一个问题。此外，期望具有更饱和的发光光谱，更高的效率和更长的器件寿命。
[0008]US2013119354A1中公开了具有如下所示结构的铱配合物，其中R1‑
R4选自氢、氘、烷基、环状烷基、芳基、杂芳基，并未公开和教导R1包含氰基所带来的影响。
[0009]US20200287144A1中公开了一种金属配合物，其包含具有如下结构所示的配体结构其中X1选自硅、锗，进一步公开了具有如下通式结构的铱配合物：公开的具体结构有：该申请关注的是金属配合物中引入硅基或锗基对器件性能带来的影响，并未公开和教导在金属配合物中特定位置引入包含CN的取代基对器件性能的影响。

技术实现思路

[0010]本专利技术旨在提供一系列包含具有式1结构的L
a
配体的金属配合物来解决至少部分上述问题。
[0011]根据本专利技术的一个实施例，公开一种金属配合物，其包含金属M，和与金属M配位的配体L
a
，其中金属M选自相对原子质量大于40的金属，L
a
具有由式1表示的结构：
[0012][0013]在式1中，
[0014]Cy每次出现时相同或不同地选自取代或未取代的具有6
‑
24个环原子的芳环，取代或未取代的具有5
‑
24个环原子的杂芳环，或其组合；
[0015]X选自由O，S，Se，NR
’
，CR
’
R
’
，SiR
’
R
’
和GeR
’
R
’
组成的组；当同时存在两个R
’
时，两个R
’
相同或不同；
[0016]X1‑
X4每次出现时相同或不同地选自C，CR
x
或N，X1‑
X4中至少有一个为C，且与所述Cy相连；
[0017]X5‑
X7每次出现时相同或不同地选自CR
x
或N；
[0018]X8选自C；
[0019]X1、X2、X3或X4通过金属
‑
碳键或者金属
‑
氮键与所述金属M连接；
[0020]R
’
每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环原子的杂环基，取代或未取代的具有7
‑
30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的炔基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3
‑
30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的烷基锗基，取代本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属配合物，其包含金属M，和与金属M配位的配体L
a
，其中金属M选自相对原子质量大于40的金属，L
a
具有由式1表示的结构：在式1中，Cy每次出现时相同或不同地选自取代或未取代的具有6
‑
24个环原子的芳环，取代或未取代的具有5
‑
24个环原子的杂芳环，或其组合；X选自由O，S，Se，NR
’
，CR
’
R
’
，SiR
’
R
’
和GeR
’
R
’
组成的组；当同时存在两个R
’
时，两个R
’
相同或不同；X1‑
X4每次出现时相同或不同地选自C，CR
x
或N，X1‑
X4中至少有一个为C，且与所述Cy相连；X5‑
X7每次出现时相同或不同地选自CR
x
或N；X8选自C；X1、X2、X3或X4通过金属
‑
碳键或者金属
‑
氮键与所述金属M连接；R
’
每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环原子的杂环基，取代或未取代的具有7
‑
30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的炔基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3
‑
30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的烷基锗基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基锗基，取代或未取代的具有0
‑
20个碳原子的胺基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；R
x
每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环原子的杂环基，取代或未取代的具有7
‑
30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的炔基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3
‑
30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的烷基锗基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基锗基，取代或未取代的具有0
‑
20个碳原子的胺基，酰基，羰
基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；R
w
每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的亚烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环碳原子的亚环烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的亚杂烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环原子的亚杂环基，取代或未取代的具有7
‑
30个碳原子的亚芳烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的亚烷氧基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的亚芳氧基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的亚烷硫基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的亚芳硫基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的亚烯基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的亚炔基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的亚芳基，取代或未取代的具有3
‑
30个碳原子的亚杂芳基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的亚烷硅基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的亚芳基硅烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的亚烷基锗基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的亚芳基锗基，及其组合；相邻的取代基R
’
，R
w
，R
x
能任选地连接形成环。2.如权利要求1所述的金属配合物，其中，Cy选自由以下组成的组中的任一结构：其中，R每次出现时相同或不同地表示单取代，多取代，或无取代；当任一结构中存在多个R时，所述R相同或不同；R每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环原子的杂环基，取代或未取代的具有7
‑
30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的炔基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3
‑
30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的烷基锗基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基锗基，取代或未取代的具有0
‑
20个碳原子的胺基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；两个相邻的取代基R能任选地连接形成环；其中，“#”表示与金属M连接的位置，表示与X1，X2，X3或X4连接的位置。3.如权利要求1或2所述的金属配合物，其中，金属配合物具有M(L
a
)
m
(L
b
)
n
(L
c
)
q
的通式；
其中，M每次出现时相同或不同地选自由Cu，Ag，Au，Ru，Rh，Pd，Os，Ir和Pt组成的组；优选地，M每次出现时相同或不同地选自Pt或Ir；L
a
、L
b
和L
c
分别是与金属M配位的第一、第二和第三配体，并且L
c
和所述L
a
或L
b
是相同或是不同的；其中，L
a
、L
b
和L
c
能任选地连接形成多齿配体；m选自1、2或3，n选自0、1或2，q选自0、1或2，m+n+q等于金属M的氧化态；当m大于等于2时，多个L
a
相同或不同；当n等于2时，两个L
b
相同或不同；当q等于2时，两个L
c
相同或不同；L
a
每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：
X选自由O，S，Se，NR
’
，CR
’
R
’
，SiR
’
R
’
和GeR
’
R
’
组成的组；当同时存在两个R
’
时，两个R
’
相同或不同；R和R
x
每次出现时相同或不同地表示单取代，多取代，或无取代；L
b
和L
c
每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组中的任一种所示的结构：
其中，R
a
，R
b
每次出现时相同或不同地表示单取代，多取代，或无取代；X
b
每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：O，S，Se，NR
N1
，CR
C1
R
C2
；R，R
’
，R
a
，R
b
，R
c
，R
N1
，R
C1
和R
C2
每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环原子的杂环基，取代或未取代的具有7
‑
30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的炔基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3
‑
30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的烷基锗基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基锗基，取代或未取代的具有0
‑
20个碳原子的胺基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；R
x
每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环原子的杂环基，取代或未取代的具有7
‑
30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的炔基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3
‑
30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的烷基锗基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基锗基，取代或未取代的具有0
‑
20个碳原子的胺基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；R
w
每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的亚烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环碳原子的亚环烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的亚杂烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环原子的亚杂环基，取代或未取代的具有7
‑
30个碳原子的亚芳烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的亚烷氧基，取代或未取代
的具有6
‑
30个碳原子的亚芳氧基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的亚烷硫基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的亚芳硫基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的亚烯基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的亚炔基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的亚芳基，取代或未取代的具有3
‑
30个碳原子的亚杂芳基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的亚烷硅基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的亚芳基硅烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的亚烷基锗基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的亚芳基锗基，及其组合；相邻的取代基R，R
’
，R
w
和R
x
能任选地连接形成环；相邻的取代基R
a
，R
b
，R
c
，R
N1
，R
C1
，R
C2
能任选地连接形成环。4.如权利要求1所述的金属配合物，其中，金属配合为Ir(L
a
)
m
(L
b
)3‑
m
并具有由式3表示的结构：其中，X选自由O，S，Se，NR
’
，CR
’
R
’
，SiR
’
R
’
和GeR
’
R
’
组成的组；当同时存在两个R
’
时，两个R
’
相同或不同；m选自1，2或3；当m选自1时，两个L
b
相同或不同；当m选自2或3时，多个L
a
相同或不同；Y1‑
Y4每次出现时相同或不同地选自CR
y
或N；X3‑
X7每次出现时相同或不同地选自CR
x
或N；X8选自C；R
’
，R
y
，R1‑
R8每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环原子的杂环基，取代或未取代的具有7
‑
30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的炔基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3
‑
30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的烷基锗基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基锗基，取代或未取代的具有0
‑
20个碳原子的胺基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；R
x
每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1
‑
20
个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环原子的杂环基，取代或未取代的具有7
‑
30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的炔基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3
‑
30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的烷基锗基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的芳基锗基，取代或未取代的具有0
‑
20个碳原子的胺基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；R
w
每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的亚烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环碳原子的亚环烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的亚杂烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个环原子的亚杂环基，取代或未取代的具有7
‑
30个碳原子的亚芳烷基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的亚烷氧基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的亚芳氧基，取代或未取代的具有1
‑
20个碳原子的亚烷硫基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的亚芳硫基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的亚烯基，取代或未取代的具有2
‑
20个碳原子的亚炔基，取代或未取代的具有6
‑
30个碳原子的亚芳基，取代或未取代的具有3
‑
30个碳原子的亚杂芳基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的亚烷硅基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的亚芳基硅烷基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的亚烷基锗基，取代或未取代的具有6
‑
20个碳原子的亚芳基锗基，及其组合；相邻的取代基R
’
，R
w
，R
x
和R
y
能任选地连接形成环；相邻的取代基R1‑
R8能任选地连接形成环。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的金属配合物，其中，X选自O或S。6.如权利要求4所述的金属配合物，其中，X3‑
X7每次出现时相同或不同地选自CR
x
；和/或Y1‑
Y4每次出现时相同或不同地选自CR
y
。7.如权利要求4所述的金属配...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡维，桑明，王珍，李宏博，邝志远，夏传军，
申请(专利权)人：北京夏禾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：