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具有式1结构的金属配合物，这些新型金属配合物可应用于电致发光器件中，且表现出更优异的性能，例如能够降低驱动电压，减小半峰宽，得到更饱和的发光，提升器件效率和寿命，最终能够显著提升器件的综合性能。能。能。

【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，涉及一种具有式1结构的金属配合物，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]US2016240800A1公开了一种金属铂配合物，其具有如下通式结构：US2016240800A1公开了一种金属铂配合物，其具有如下通式结构：进一步公开了如下具体结构：该申请并未公开包含六并五并六结构的铂络合物对器件的影响，进一步也未公开和教导具有特定取代的六并五并六结构的铂络合物及其对器件性能的影响。

技术实现思路

[0009]本专利技术通过在具有多齿配体的金属配合物中引入包含氰基或氟取代的六元并五元并六元的稠环结构，旨在改善有机电致发光器件的器件性能，例如半峰宽的减小，色彩饱和度的提升，寿命和效率的提升，器件的电压的降低等。
[0010]根据本专利技术的一个实施例，公开一种金属配合物，一种金属配合物，其具有由式1表示的结构：
[0011][0012]其中，
[0013]金属M每次出现时相同或不同地选自相对原子质量大于40的金属；
[0014]环A1至环A3每次出现时相同或不同地选自具有6
‑
30个环原子的芳环，具有5
‑
30个环原子的杂芳环，或其组合；
[0015]L1至L4每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：单键，BR
’
，CR
’
R
’
，NR
’
，O，SiR
’
R
’
，PR
’
，S，GeR
’
R
’
，Se，取代或未取代的亚乙烯基，亚乙炔基，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，及其组合；当同时存在两个R
’
时，两个R
’
相同或不同；
[0016]a1至a4每次出现时相同或不同地选自0或1；且a1至a4中至少两个选自1；
[0017]E1至E4每次出现时相同或不同地选自C或N；
[0018]G1至G4每次出现时相同或不同地选自单键，O或S；
[0019]R1至R3每次出现时相同或不同地表示单取代，多取代或无取代；
[0020]A4具有式2表示的结构:
[0021][0022]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；
[0023]X1‑
X8每次出现时相同或不同地选自C，CR
x
或N；
[0024]X1‑
X4中至少有一个选自C，且与L3或L4相连；
[0025]X1‑
X8中至少有一个是CR
x
，且所述R
x
是氰基或氟；
[0026]R1，R2，R3，R
’
，R”，R
x
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，其具有由式1表示的结构：其中，金属M每次出现时相同或不同地选自相对原子质量大于40的金属；环A1至环A3每次出现时相同或不同地选自具有6
‑
30个环原子的芳环，具有5
‑
30个环原子的杂芳环，或其组合；L1至L4每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：单键，BR
’
，CR
’
R
’
，NR
’
，O，SiR
’
R
’
，PR
’
，S，GeR
’
R
’
，Se，取代或未取代的亚乙烯基，亚乙炔基，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，及其组合；当同时存在两个R
’
时，两个R
’
相同或不同；a1至a4每次出现时相同或不同地选自0或1；且a1至a4中至少两个选自1；E1至E4每次出现时相同或不同地选自C或N；G1至G4每次出现时相同或不同地选自单键，O或S；R1至R3每次出现时相同或不同地表示单取代，多取代或无取代；环A4具有式2表示的结构: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‑
X8每次出现时相同或不同地选自C，CR
x
或N；X1‑
X4中至少有一个选自C，且与L3或L4相连；X1‑
X8中至少有一个是CR
x
，且所述R
x
是氰基或氟；R1，R2，R3，R
’
，R”，R
x
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个碳原子的氨基，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；其中，“*”表示环A4通过L4与环A1连接的位置，表示环A4通过G4与金属M连接的位置，“#”表示环A4通过L3与环A3连接的位置；相邻的取代基R1，R2，R3，R
’
，R”，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，式2具有式2
‑
1至式2
‑
4中的任一结构：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；在式2
‑
1和式2
‑
2中，X4‑
X8每次出现时相同或不同地选自CR
x
或N，且其中至少有一个是CR
x
，且所述R
x
是氰基或氟；在式2
‑
1和式2
‑
2中，X2每次出现时相同或不同地选自C或N；在式2
‑
3和式2
‑
4中，X1、X3和X5‑
X8每次出现时相同或不同地选自C，CR
x
或N，且其中至少有一个是CR
x
，且所述R
x
是氰基或氟；R
x
和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个碳原子的氨基，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；相邻的取代基R”，R
x
能任选地连接形成环；其中，“*”表示通过L4与环A1连接的位置，表示通过G4与金属M连接的位置，“#”表示通过L3与环A3连接的位置。3.如权利要求1或2所述的金属配合物，其中，环A1、环A2和环A3每次出现时相同或不同地选自具有6
‑
18个环原子的芳环，具有5
‑
18个环原子的杂芳环，或其组合；
优选地，环A1、环A2和环A3中一个或两个选自具有5个环原子的杂芳环，环A1至环A3中的其余者选自具有6个环原子的芳环，或具有6个环原子的杂芳环。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的金属配合物，其中，环A1、环A2和环A3每次出现时相同或不同地选自以下组成的组：吡咯环，呋喃环，噻吩环，硒吩环，咪唑环，咪唑卡宾环，恶唑环，噻唑环，硒唑环，苯环，吡啶环，嘧啶环，吡嗪环，哒嗪环，三嗪环，苯并吡咯环，苯并呋喃环，苯并噻吩环，苯并硒吩环，苯并咪唑环，苯并咪唑卡宾环，苯并恶唑环，苯并噻唑环，苯并硒唑环，芴环，咔唑环，二苯并呋喃环，二苯并噻吩环，二苯并硒吩，氮杂芴环，氮杂咔唑环，氮杂二苯并呋喃环，氮杂二苯并噻吩环，氮杂二苯并硒吩环，和其组合。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的金属配合物，其中，G1至G4中至少有一个选自O或S；优选地，G1至G4中至少有一个是O；更优选地，G2是O。6.如权利要求1
‑
5任一项所述的金属配合物，其中，环A1每次出现时选自咪唑环，咪唑卡宾环，恶唑环，噻唑环，苯并咪唑环，苯并咪唑卡宾环，苯并恶唑环，或苯并噻唑环。7.如权利要求1
‑
6任一项所述的金属配合物，其中，金属M选自由Cu，Ag，Au，Ru，Rh，Pd，Os，Ir和Pt组成的组；优选地，金属M选自Pt或Pd。8.如权利要求1所述的金属配合物，其中，金属配合物具有式1
‑
1至式1
‑
45任一个表示的结构：
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；E3选自C或N；在式1
‑
1至式1
‑
34、式40至式45中，X
11
每次出现时相同或不同地选自O，S，Se或NR1；在式1
‑
36至式1
‑
37中，X
21
每次出现时相同或不同地选自O，S，Se或NR2；在式1
‑
7至式1
‑
10，式1
‑
25至式1
‑
28，式1
‑
41和式1
‑
44中，X
31
每次出现时相同或不同地选自O，S，Se或NR3；在式1
‑
15至式1
‑
20，式1
‑
29至式1
‑
33以及式1
‑
40和式1
‑
43中，X
31
‑
X
34
每次出现时相同或不同地选自CR3或N；在式1
‑
34至式1
‑
39中，X
31
‑
X
33
每次出现时相同或不同地选自CR3或N；L2和L4每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：单键，BR
’
，CR
’
R
’
，NR
’
，O，SiR
’
R
’
，PR
’
，S，GeR
’
R
’
，Se，取代或未取代的亚乙烯基，亚乙炔基，取代或未取代的具有5
‑
30个碳原子的亚芳基，取代或未取代的具有5
‑
30个碳原子的亚杂芳基，及其组合；当同时存在两个R
’
时，两个R
’
相同或不同；X1‑
X8每次出现时相同或不同地选自C，CR
x
或N；X1‑
X8中至少有一个是CR
x
，且所述R
x
是氰基或氟；R1，R2，R3每次出现时相同或不同地表示单取代，多取代，或无取代；R1，R2，R3，R
’
，R”，R
x
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
子的氨基，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；相邻的取代基R1，R2，R3，R
’
，R”，R
x
能任选地连接形成环。9.如权利要求1
‑
8任一项所述的金属配合物，其中，X选自O或S；优选地，X选自O。10.如权利要求8所述的金属配合物，其中，X
11
选自NR1。11.如权利要求1
‑
10任一项所述的金属配合物，其中，R1、R2、R3每次出现时相同或不同地选自以下组成的组：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，及其组合；优选地，R1、R2、R3每次出现时相同或不同地选自以下组成的组：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，及其组合；更优选地，R1、R2、R3每次出现时相同或不同地选自以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1
‑
6个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3
‑
6个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有6
‑
18个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3
‑
18个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3
‑
18个碳原子的烷硅基，及其组合；最优选地，R1、R2、R3每次出现时相同或不同地选自以下组成的组：氢，氘，氟，甲基，乙基，丙基，异丙基，正丁基，异丁基，叔丁基，环戊基，环己基，氘代甲基，氘代乙基，氘代丙基，氘代异丙基，氘代正丁基，氘代异丁基，氘代叔丁基，氘代环戊基，氘代环己基，苯基，吡啶基，三甲基硅基，及其组合。12.如权利要求1
‑
11任一项所述的金属配合物，其中，R1、R2和R3中的至少一个或至少两个或至少三个是选自取代或未取代的具有3
‑
12个碳原子的烷基；优选地，R1、R2和R3中的至少一个或至少两个或至少三个是选自取代或未取代的具有4
‑
12个碳原子的烷基。13.如权利要求1
‑
12任一项所述的金属配合物，其中，X5‑
X8中至少有一个是CR
x
，且所述R
x
是氰基或氟；优选地，X7和/或X8是CR
x
，且所述R
x
是氰基或氟。14.如权利要求1
‑
12任一项所述的金属配合物，其中，X1‑
X8中至少有两个选自CR
x
，且一个所述R
x
是氰基或氟，另外至少一个R
x
选自由以下组成的组：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0
‑
20个碳原子的氨基，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；优选地，X1‑
X8中至少有两个是CR
x
，且一个所述R
x
是氰基或氟，另外至少一个R
x
是选自由以下组成的组：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0
‑
20个碳原子的氨基，氰基，羟基，巯基，及其组合；更优选地，X1‑

【专利技术属性】
技术研发人员：桑明，王珍，李宏博，蔡维，王峥，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：