有机电致发光材料及其器件制造技术

本发明专利技术公开了一种有机电致发光材料及其器件。所述有机电致发光材料是一种包含特定稠环结构的配体的新型金属配合物，这种金属配合物在有机发光器件中作为发光材料，能够获得窄的本峰宽和高的外量子效率，在有机电致发光器件中可以取得优异的器件性能，尤其是在黄光和白光发光器件中的应用。还公开了一种包含该金属配合物的有机电致发光器件和包含该金属配合物的化合物组合物。合物的化合物组合物。合物的化合物组合物。

【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有机电致发光器件和化合物组合物。

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]EP3450441A1中公开了一种金属配合物，其具有如下通式结构：进一步公开了如下具体结构：该申请并未公开此化合物的器件性能，进一步也未公开和教导本申请具有式1结构的金属配合物。
[0009]US20190214584A1中公开了一种金属配合物，其具有如下通式结构：其中Y1选自CRR、SiRR、BR、NR、O或S，进一步公开了如下具体结构：该申请公开了咪唑卡宾稠环结构配体且通过咪唑卡宾与金属配位的金属配合物，未公开和教导本申请具有式1结构的金属配合物。
[0010]CN112940041A中公开了一种金属铂配合物，其具有如下通式结构：其中L1独立选自C＝O、S＝O、或S(＝O)2中的一种，L2独立地选自O、
N
‑
R6、S中的一种。进一步公开了如下具体结构：该申请公开了在铂或钯金属络合物中配体通过羰酯基、酰胺键等与金属键合构成金属配合物，并未公开或教导本申请具有式1结构的金属配合物。

技术实现思路

[0011]本专利技术通过在金属配合物中引入具有特定稠环结构配体，旨在提供一种包含该配体的新型磷光金属配合物，该金属配合物可以作为有机电致发光器件中的发光材料，所述器件可以取得窄的半峰宽和高的外量子效率。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，公开一种金属配合物，其具有由式1表示的结构：
[0013][0014]其中，
[0015]金属M每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：Cu、Au、Co、Ru、Rh、Pd、Os、Pt；
[0016]L1和L2每次出现时相同或不同地选自单键，O，S，NR；
[0017]T1和T2每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：单键，O，S，Se，BR
’
，NR
’
，PR
’
，CR
’
R
’
，SiR
’
R
’
，GeR
’
R
’
，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
‑
20个碳原子的亚芳基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的亚杂芳基，及其组合；
[0018]Z1和Z2各自独立地选自C或N，且Z1和Z2不同；
[0019]a和b每次出现时相同或不同地选自0或1；
[0020]X1至X5每次出现时相同或不同地选自C、CR
x
或N；当a选自1时，X1选自C；当b选自1时，X5选自C；
[0021]Y1每次出现时相同或不同地选自O，S，Se，BR
y
，NR
y
，PR
y
，SiR
y
R
y
或GeR
y
R
y
，当同时出现两个R
y
时，两个R
y
相同或不同；
[0022]环A、环B和环D每次出现时相同或不同地选自具有5
‑
30个环原子的碳环，具有5至30个环原子杂环，或其组合；
[0023]R
A
、R
B
和R
D...

【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由以下组成的组：Cu、Au、Co、Ru、Rh、Pd、Os、Pt；L1和L2每次出现时相同或不同地选自单键，O，S，NR；T1和T2每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：单键，O，S，Se，BR
’
，NR
’
，PR
’
，CR
’
R
’
，SiR
’
R
’
，GeR
’
R
’
，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
‑
20个碳原子的亚芳基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的亚杂芳基，及其组合；Z1和Z2各自独立地选自C或N，且Z1和Z2不同；a和b每次出现时相同或不同地选自0或1；X1至X5每次出现时相同或不同地选自C、CR
x
或N；当a选自1时，X1选自C；当b选自1时，X5选自C；Y1每次出现时相同或不同地选自O，S，Se，BR
y
，NR
y
，PR
y
，SiR
y
R
y
或GeR
y
R
y
，当同时出现两个R
y
时，两个R
y
相同或不同；环A、环B和环D每次出现时相同或不同地选自具有5
‑
30个环原子的碳环，具有5至30个环原子杂环，或其组合；R
A
、R
B
和R
D
每次出现时相同或不同地表示单取代，多取代，或无取代；R，R
’
，R
A
，R
B
，R
D
，R
x
和R
y
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
’
，R
A
，R
B
，R
D
，R
x
和R
y
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，环A、环B和环D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A、环B和环D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，萘环，喹啉环，异喹啉环，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，及其组合；更优选地，环A、环B和环D每次出现时相同或不同地选自苯环，萘环，吡啶环，吡咯环，呋喃环，噻吩环，咪唑环，吡啶环，咪唑卡宾环，苯并咪唑环，苯并咪唑卡宾环，苯并吡咯环，苯并呋喃环，或苯并噻吩环。3.如权利要求1所述的金属配合物，其中，L1和L2中至少有一个选自O或S。4.如权利要求1所述的金属配合物，其中，金属M每次出现时相同或不同地选自Pt或Pd。5.如权利要求1所述的金属配合物，其中，金属配合物具有式2至式13任一个表示的结构：
其中，在式2至式13中，X1‑
X
18
每次出现时相同或不同地选自CR
x
或N；Y1‑
Y3每次出现时相同或不同地选自O，S，Se，BR
y
，NR
y
，PR
y
，SiR
y
R
y
或GeR
y
R
y
，当同时出现两个R
y
时，两个R
y
相同或不同；T1和T2每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：单键，O，S，Se，BR
’
，NR
’
，PR
’
，CR
’
R
’
，SiR
’
R
’
，GeR
’
R
’
，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
‑
20个碳原子的亚芳基，取代或未取代的具有3
‑
20个碳原子的亚杂芳基，及其组合；R
’
，R
x
，R
y
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
，R
y
能任选地连接形成环。6.如权利要求1的金属配合物，其中，a和b中至少一个选自1，T1和T2每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：单键，O，S，Se，BR
’
，NR
’
，PR
’
，CR
’
R
’
，SiR
’
R
’
，GeR
’
R
’
，取代或未取代的具有2
‑
6个碳原子的亚烯基，取代或未取代的具有2
‑
6个碳原子的亚炔基，取代或未取代的具有6
‑
12个碳原子的亚芳基，取代或未取代的具有3
‑
12个碳原子的亚杂芳基，及其组合；优选地，T1和T2中至少一个选自单键，O，S，Se...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翠芳，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：