发红-橙或红光的电致发光铱化合物及由该化合物制造的器件制造技术

本发明专利技术一般涉及在可见光谱的红－橙色至红色区域中具有最大发射值的电致发光Ｉｒ（Ⅲ）配合物，和用Ｉｒ（Ⅲ）配合物制造的器件。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在可见光谱的红-橙色和红色区域中具有发射光谱的电致发光铱(III)配合物。还涉及其中的活性层包含一种电致发光Ir(III)配合物的电子器件。有关技术的说明许多不同种类的电子设备中有能发光的有机器件，比如构成显示器的发光二极管。在所有这些器件中，有机发光层被夹在两个电接触层之间。至少一个电接触层是透光的，因此，光能通过电接触层。当在这两个电接触层上施加电压时有机活性层发光通过透光电接触层。用有机电致发光化合物作为发光二极管中的活性组分是众所周知的。已知简单的有机分子，比如蒽，噻二唑衍生物，和香豆素衍生物，能显示电致发光。半导体共轭聚合物也被用作电致发光组分，比如，Friend等的美国专利5247190，Heeger等的美国专利5408109，和Nakano等的已公开欧洲专利申请443861中所公开内容。8-羟基喹啉根和三价金属离子，特别是铝，的配合物，被广泛用作电致发光组分，比如Tang等的美国专利5552678中所公开内容。Burrows和Thompson在已公开的PCT申请WO 00/70655和WO 01/41512中公开了一种具有用铱的有机金属配合物掺杂的聚合物活性层的电致发光器件。这些配合物中的大多数具有发射光谱，在绿色或蓝-绿色区域中具有峰值。仍然有必要提供在可见光谱的红色区域(625-700nm)中发光的高效电致发光化合物。专利技术概述本专利技术涉及一种具有选自通式I和通式II的通式的金属配合物IrL3(I)IrL2Z (II)其中Z选自β-二烯醇根、氨基羧酸根、亚氨基羧酸根、水杨酸根、羟基喹啉根和二芳基膦基醇根；L选自图1中的通式III、通式IV、通式V、通式VI和通式VII，图2中的通式VIII、通式IX和通式X，其中在通式III中R3-R6相同或不同，且R3-R6中至少一个选自D、F、CnF2n+1、OCnF2n+1和OCF2Y;在通式III-VII的任一通式各自存在的条件下在各自存在的条件下，R1相同或不同，选自D、CnF2n+1、OR11、SR11、N(R11)2、F、Cn(H+F)2n+1、OCn(H+F)2n+1和OCF2Y，或者相邻的R1基团可连接成五元或六元环；Y是H，Cl或Br；A是S或NR11；在通式III-X的任一通式各自存在的条件下在各自存在的条件下，R11相同或不同，是H或CnH2n+1；n是1-12的整数；α是0、1或2；在通式IV-X的任一通式各自存在的条件下δ是0或1-4的整数；在通式VII中E1-E4相同或不同，是N或CR12，其前提是至少一个E是N；在各自存在的条件下，R12相同或不同，选自H、D、SR11、N(R11)2、F、Cn(H+F)2n+1、OCn(H+F)2n+1和OCF2Y，或者相邻成对的R12基团可连接成五元或六元环，其前提是至少一个R12选自D、F、Cn(H+F)2n+1、OCn(H+F)2n+1和OCF2Y；在通式VIII-X的任一通式各自存在的条件下在各自存在的条件下，R2和R7-R10相同或不同，选自H、D、CnH2n+1、OR11、SR11和N(R11)2，或者相邻成对的R基团可连接成五元或六元环。在另一个实例中，本专利技术涉及一种具有至少一个包含发光层的活性层的有机电子器件，所述发光层570-700nm范围内具有最大发射，其中，至少20重量％的活性层包含上述金属配合物或上述金属配合物的组合。这里所用术语“化合物”是指由进一步由无法被物理方法分离的原子组成的分子所构成的一种不带电荷的物质。术语“配位体”是指与金属离子配位层结合的分子，离子或原子。字母“L”用来表示由中性母体化合物“HL”失去一个氢离子而形成的具有名义电荷(-1)的配位体。字母“Z”用于表示由中性母体化合物“HZ”通过失去氢离子而形成的具有标称电荷(-1)的二齿配位体，术语名词“配合物”是指具有至少一个金属离子和至少一个配位体的一种化合物。术语“β-二羰基”是指其中的两个酮基被一个CHR基团分隔的一种中性化合物。术语“β-烯醇根”是指β-二羰基的阴离子形式，其中两个羰基之间的CHR基团的H已被夺取。术语“基团”是指化合物的一部分，比如有机化合物中的取代基或配合物中的配位体。术语“面式(facial)”是指具有八面体几何结构的配合物Ma3b3的一种异构体，其中，三个“a”基团都相邻，即在八面体的一个面的角上。术语“田经式(meridional)”是指具有八面体几何结构的配合物Ma3b3的一种异构体，其中三个“a”基团占据了三个位置，使其中两个相互呈反式。短语“相邻”当用来指器件中的层时，不一定指一层紧邻另一层。另一方面，短语“相邻R基团”是指化学通式中彼此邻近的R基团(即，通过一个键连接的两个原子上的两个R基团)。术语“光活性”是指具有电致发光和/或光敏性的任何物质。另外，全文采用IUPAC编号体系，周期表中的族从左到右编号为1到18(《CRC化学物理手册》(CRC Handbook of Chemistry andPhysics)，第81版，2000)。在通式和反应式中，用字母A，E，L，R，Q，Y和Z表示本文定义的原子或基团。用所有其他字母表示传统原子符号。术语“(H+F)”是指氢和氟的全部组合，包括完全氢化的，部分氟化的或全氟化取代基。“最大发射值”是指获得电致发光最大强度处的纳米波长。电致发光通常在二极管结构中测量，其中待测物质被夹在两个电接触层之间，并施加电压。可以分别用光电二极管和光谱仪测定光强和波长。 附图说明图1表示本专利技术金属配合物中配位体L的通式III到VII。图2表示本专利技术金属配合物中配位体L的通式VIII到X。图3表示可用于本专利技术的β-烯醇根配位体的通式XI和膦基醇根配位体的通式XII。图4表示可用于本专利技术的母体配位体化合物HL的合成反应式(1)。图5表示可用于本专利技术的用于形成所述配合物的反应式(2)-(4)。图6是一种发光器件(LED)的示意图。图7是一种LED测试设备的示意图。较佳实施方式的详细说明本专利技术金属配合物具有上述通式I或通式II，并被称为环状金属取代的(cyclometallated)配合物。通式I和II中的铱以+3价氧化态存在，并且是六配位的。通式I中的配合物是没有附加配位体的三-环状金属取代的配合物。这种三配合物具有面式或经式几何结构，但是通常是形成面式异构体。通式II中，所述配合物是具有一个附加二阴离子单齿配位体Z的双环状金属取代的配合物。这些环状金属取代的铱配合物是中性和非离子的，且可以完全升华。通过真空淀积获得的这些物质的薄膜具有良好到极佳的电致发光特性。本专利技术配合物发射光谱的最大值在570-700nm的范围内，在可见光谱的红-橙色到红色区域。所述优选的红色发射在620nm及以上。图1中所示具有通式III的配位体L得自于噻吩基-吡啶(A是S时)或毗咯基-吡啶(A是NR11时)化合物，其中，在所述吡啶环上有至少一个含氟取代基。R3-R6基团可以选自有机化合物的常规取代基，如烷基、烷氧基、卤素、硝基和氰基，以及氘、氟、氟化烷基和氟化烷氧基。所述基团可以被部分或完全氟化(全氟化)。优选α是0，且R3和/或R5是含氟取代基。最优选为CF3。当A是NR11时，优选R11是CH3。如图1所示，具有通式IV的配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活性层，其包括至少一种具有选自通式Ⅰ和通式Ⅱ的通式的化合物：ＩｒＬ↓［３］（Ⅰ）ＩｒＬ↓［２］Ｚ（Ⅱ）其中：Ｚ选自β－二烯醇根、氨基羧酸根、亚氨基羧酸根、水杨酸根、羟基喹啉根和二芳基膦基醇根； Ｌ选自图１中的通式Ⅲ、通式Ⅳ、通式Ⅴ、通式Ⅵ和通式Ⅶ，图２中的通式Ⅷ、通式Ⅸ和通式Ⅹ，其中：在通式Ⅲ中：Ｒ↑［３］－Ｒ↑［６］相同或不同，且Ｒ↑［３］－Ｒ↑［６］中至少一个选自Ｄ、Ｆ、Ｃ↓［ｎ］Ｆ↓［２ｎ＋１］、ＯＣ↓［ ｎ］Ｆ↓［２ｎ＋１］和ＯＣＦ↓［２］Ｙ；在通式Ⅲ－Ⅶ的任一通式各自存在的条件下：在各自存在的条件下，Ｒ↑［１］相同或不同，选自Ｄ、Ｃ↓［ｎ］Ｈ↓［２ｎ＋１］、ＯＲ↑［１１］、ＳＲ↑［１１］、Ｎ（Ｒ↑［１１］）↓［２］、Ｆ、Ｃ ↓［ｎ］（Ｈ＋Ｆ）↓［２ｎ＋１］、ＯＣ↓［ｎ］（Ｈ＋Ｆ）↓［２ｎ＋１］和ＯＣＦ↓［２］Ｙ，或者相邻成对的Ｒ↑［１］基团可连接成五元或六元环；Ｙ是Ｈ，Ｃｌ或Ｂｒ；Ａ是Ｓ或ＮＲ↑［１１］；在通式Ⅲ－Ⅹ的任一通式各自存在的 条件下：在各自存在的条件下，Ｒ↑［１１］相同或不同，是Ｈ或Ｃ↓［ｎ］Ｈ↓［２ｎ＋１］；ｎ是１－１２的整数；α是０、１或２；在通式Ⅳ－Ⅹ的任一通式各自存在的条件下：δ是０或１－４的整数；在通式Ⅶ 中：Ｅ↑［１］－Ｅ↑［４］相同或不同，是Ｎ或ＣＲ↑［１２］，其前提是至少一个Ｅ是Ｎ；在各自存在的条件下，Ｒ↑［１２］相同或不同，选自Ｈ、Ｄ、ＳＲ↑［１１］、Ｎ（Ｒ↑［１１］）↓［２］、Ｆ、Ｃ↓［ｎ］（Ｈ＋Ｆ）↓［２ｎ＋１］、 ＯＣ↓［ｎ］（Ｈ＋Ｆ）↓［２ｎ＋１］和ＯＣＦ↓［２］Ｙ，或者相邻成对的Ｒ↑［１２］基团可连接成五元或六元环，其前提是至少一个Ｒ↑［１２］选自Ｄ、Ｆ、Ｃ↓［ｎ］（Ｈ＋Ｆ）↓［２ｎ＋１］、ＯＣ↓［ｎ］（Ｈ＋Ｆ）↓［２ｎ＋１］和ＯＣＦ↓［２］Ｙ；在通式Ⅷ－Ⅹ的任一通式各自存在的条件下：在各自存在的条件下，Ｒ↑［２］和Ｒ↑［７］－Ｒ↑［１０］相同或不同，选自Ｈ、Ｄ、Ｃ↓［ｎ］Ｈ↓［２ｎ＋１］、ＯＲ↑［１１］、ＳＲ↑［１１］和Ｎ（Ｒ↑［１１］）↓［２］，或者相邻成对的Ｒ 基团可连接成五元或六元环；其前提是活性层包含小于２０重量％的至少一种化合物，还包含一种稀释剂。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：DD莱克洛克斯，VA佩特罗夫，Y王，
申请(专利权)人：EI内穆尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]