本發(fā)明涉及用于有機(jī)電子器件的化合物,例如有機(jī)發(fā)光器件。更特別地,涉及一種包含式1結(jié)構(gòu)的金屬配合物,以及包含該金屬配合物的有機(jī)電致發(fā)光器件和包含該金屬配合物的化合物組合物。
背景技術(shù):
1、有機(jī)電子器件包括但是不限于下列種類:有機(jī)發(fā)光二極管(oleds),有機(jī)場效應(yīng)晶體管(o-fets),有機(jī)發(fā)光晶體管(olets),有機(jī)光伏器件(opvs),染料-敏化太陽能電池(dsscs),有機(jī)光學(xué)檢測器,有機(jī)光感受器,有機(jī)場效應(yīng)器件(ofqds),發(fā)光電化學(xué)電池(lecs),有機(jī)激光二極管和有機(jī)電漿發(fā)光器件。
2、1987年,伊斯曼柯達(dá)的tang和van?slyke報(bào)道了一種雙層有機(jī)電致發(fā)光器件,其包括芳基胺空穴傳輸層和三-8-羥基喹啉-鋁層作為電子傳輸層和發(fā)光層(applied?physicsletters,1987,51(12):913-915)。一旦加偏壓于器件,綠光從器件中發(fā)射出來。這個(gè)發(fā)明為現(xiàn)代有機(jī)發(fā)光二極管(oleds)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。最先進(jìn)的oleds可以包括多層,例如電荷注入和傳輸層,電荷和激子阻擋層,以及陰極和陽極之間的一個(gè)或多個(gè)發(fā)光層。由于oleds是一種自發(fā)光固態(tài)器件,它為顯示和照明應(yīng)用提供了巨大的潛力。此外,有機(jī)材料的固有特性,例如它們的柔韌性,可以使它們非常適合于特殊應(yīng)用,例如在柔性基底制作上。
3、oled可以根據(jù)其發(fā)光機(jī)制分為三種不同類型。tang和ebxvan?slyke發(fā)明的oled是熒光oled。它只使用單重態(tài)發(fā)光。在器件中產(chǎn)生的三重態(tài)通過非輻射衰減通道浪費(fèi)了。因此,熒光oled的內(nèi)部量子效率(iqe)僅為25%。這個(gè)限制阻礙了oled的商業(yè)化。1997年,forrest和thompson報(bào)告了磷光oled,其使用來自含絡(luò)合物的重金屬的三重態(tài)發(fā)光作為發(fā)光體。因此,能夠收獲單重態(tài)和三重態(tài),實(shí)現(xiàn)100%的iqe。由于它的高效率,磷光oled的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展直接為有源矩陣oled(amoled)的商業(yè)化作出了貢獻(xiàn)。最近,adachi通過有機(jī)化合物的熱激活延遲熒光(tadf)實(shí)現(xiàn)了高效率。這些發(fā)光體具有小的單重態(tài)-三重態(tài)間隙,使得激子從三重態(tài)返回到單重態(tài)的成為可能。在tadf器件中,三重態(tài)激子能夠通過反向系統(tǒng)間穿越產(chǎn)生單重態(tài)激子,導(dǎo)致高iqe。
4、oleds也可以根據(jù)所用材料的形式分類為小分子和聚合物oled。小分子是指不是聚合物的任何有機(jī)或有機(jī)金屬材料。只要具有精確的結(jié)構(gòu),小分子的分子量可以很大。具有明確結(jié)構(gòu)的樹枝狀聚合物被認(rèn)為是小分子。聚合物oled包括共軛聚合物和具有側(cè)基發(fā)光基團(tuán)的非共軛聚合物。如果在制造過程中發(fā)生后聚合,小分子oled能夠變成聚合物oled。
5、已有各種oled制造方法。小分子oled通常通過真空熱蒸發(fā)來制造。聚合物oled通過溶液法制造,例如旋涂,噴墨印刷和噴嘴印刷。如果材料可以溶解或分散在溶劑中,小分子oled也可以通過溶液法制造。
6、oled的發(fā)光顏色可以通過發(fā)光材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。oled可以包括一個(gè)發(fā)光層或多個(gè)發(fā)光層以實(shí)現(xiàn)期望的光譜。綠色,黃色和紅色oled,磷光材料已成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。藍(lán)色磷光器件仍然具有藍(lán)色不飽和,器件壽命短和工作電壓高等問題。商業(yè)全彩oled顯示器通常采用混合策略,使用藍(lán)色熒光和磷光黃色,或紅色和綠色。目前,磷光oled的效率在高亮度情況下快速降低仍然是一個(gè)問題。此外,期望具有更飽和的發(fā)光光譜,更高的效率和更長的器件壽命。
7、cn111655705a公開了一種金屬配合物,其具有如下所示的結(jié)構(gòu):其中r5選自鹵素、腈基、硝基……取代或未取代的碳原子數(shù)為3至30的烷基等基團(tuán),r3選自氫、氘、鹵素……取代基或未取代的芳基、取代基或未取代的雜芳基等大范圍,進(jìn)一步公開了如下具體結(jié)構(gòu):該申請并未公開和教導(dǎo)在金屬絡(luò)合物中r5位置存在特定取代基時(shí),r3為芳基或雜芳基的金屬配合物,以及該金屬配合物對器件性能的影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在提供一系列包含式1結(jié)構(gòu)的金屬配合物來解決至少部分上述問題。所述金屬配合物包含具有特定取代基的式1結(jié)構(gòu)的la配體和特定lb配體,這些新型金屬絡(luò)合物應(yīng)用于電致發(fā)光器件中能夠提高器件的電流效率、功率效率和外量子效率,有利于提升器件的綜合性能。
2、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,一種金屬配合物,具有m(la)m(lb)n的通式結(jié)構(gòu),其中,金屬m選自相對原子質(zhì)量大于40的金屬;
3、la是與金屬m配位的第一配體,lb是與金屬m配位的第二配體,且la與lb是不同的;其中,la和lb能任選地連接形成多齒配體;
4、m選自1或2,n選自1或2,m+n等于金屬m的氧化態(tài);當(dāng)m為2時(shí),兩個(gè)la相同或不同;當(dāng)n為2時(shí),兩個(gè)lb相同或不同;
5、lb為c^n雙齒配體,c^c雙齒配體或o^o雙齒配體;
6、la具有由式1表示的結(jié)構(gòu):
7、
8、式1中,
9、cy每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地選自包含y1、y2的具有6-24個(gè)環(huán)原子的芳環(huán),包含y1、y2的具有5-24個(gè)環(huán)原子的雜芳環(huán),或其組合;
10、g1和g2每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地選自單鍵、o或s;
11、x1-x3每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地選自c,crx或n;且x1-x3中有一個(gè)選自c,并于y1相連;
12、g2選自單鍵,x1、x2或x3選自n時(shí),所述x1、x2或x3通過g2形成金屬-氮鍵與金屬相連;或g2選自單鍵、o或s,x1,x2或x3選自c時(shí),所述x1、x2或x3通過g2與金屬相連;
13、x4-x7每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地選自crx或n;
14、y1和y2每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地選自c或n;
15、z選自由o,s,se,nr’,cr’r’,sir’r’和ger’r’組成的組;當(dāng)同時(shí)存在兩個(gè)r’時(shí),兩個(gè)r’是相同或不同的;
16、r和ra每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地表示單取代,多取代,或無取代,存在多個(gè)r時(shí),所述r相同或不同;存在多個(gè)ra時(shí),所述ra相同或不同;
17、環(huán)a選自具有6-30個(gè)碳原子的芳環(huán),具有3-30個(gè)碳原子的雜芳環(huán),或其組合;
18、rx,ra,r,r’選自選自由以下組成的組:氫,氘,鹵素,取代或未取代的具有1-20個(gè)碳原子的烷基,取代或未取代的具有3-20個(gè)環(huán)碳原子的環(huán)烷基,取代或未取代的具有1-20個(gè)碳原子的雜烷基,取代或未取代的具有3-20個(gè)環(huán)原子的雜環(huán)基,取代或未取代的具有7-30個(gè)碳原子的芳烷基,取代或未取代的具有1-20個(gè)碳原子的烷氧基,取代或未取代的具有6-30個(gè)碳原子的芳氧基,取代或未取代的具有2-20個(gè)碳原子的烯基,取代或未取代的具有2-20個(gè)碳原子的炔基,取代或未取代的具有6-30個(gè)碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30個(gè)碳原子的雜芳基,取代或未取代的具有3-20個(gè)碳原子的烷硅基,取代或未取代的具有6-20個(gè)碳原子的芳基硅烷基,取代或未取代的具有3-20個(gè)碳原子的烷基鍺基,取代或未取代的具有6-20個(gè)碳原子的芳基鍺基,取代或未取代的具有0-20個(gè)碳原子的氨基,?;驶?,羧酸基,酯基,氰基,異氰基,羥基,巰基,亞磺酰基,磺酰基,膦基,及其組合;
19、相鄰的取代基ra能任選地連接形成環(huán);
20、相鄰的取代基r能任選地連接形成環(huán);
21、相鄰的取代基r’,rx能任選地連接形成環(huán);
22、且滿足以下任一條件:
23、1)當(dāng)x1-x7中至少有一個(gè)是crx,且所述rx是氰基或氟時(shí);
24、則rn選自由以下組成的組:氘,取代或未取代的具有1-20個(gè)碳原子的烷基,取代或未取代的具有3-20個(gè)環(huán)碳原子的環(huán)烷基,取代或未取代的具有1-20個(gè)碳原子的雜烷基,取代或未取代的具有3-20個(gè)環(huán)原子的雜環(huán)基,取代或未取代的具有7-30個(gè)碳原子的芳烷基,取代或未取代的具有1-20個(gè)碳原子的烷氧基,取代或未取代的具有6-30個(gè)碳原子的芳氧基,取代或未取代的具有2-20個(gè)碳原子的烯基,取代或未取代的具有2-20個(gè)碳原子的炔基,取代或未取代的具有6-30個(gè)碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30個(gè)碳原子的雜芳基,取代或未取代的具有3-20個(gè)碳原子的烷硅基,取代或未取代的具有6-20個(gè)碳原子的芳基硅烷基,取代或未取代的具有3-20個(gè)碳原子的烷基鍺基,取代或未取代的具有6-20個(gè)碳原子的芳基鍺基,取代或未取代的具有0-20個(gè)碳原子的氨基,?;?,羰基,羧酸基,酯基,氰基,異氰基,羥基,巰基,亞磺?;?,磺酰基,膦基,及其組合;
25、2)當(dāng)rx選自氫,氘,取代或未取代的具有1-20個(gè)碳原子的烷基,取代或未取代的具有3-20個(gè)環(huán)碳原子的環(huán)烷基,取代或未取代的具有1-20個(gè)碳原子的雜烷基,取代或未取代的具有3-20個(gè)環(huán)原子的雜環(huán)基,取代或未取代的具有7-30個(gè)碳原子的芳烷基,取代或未取代的具有1-20個(gè)碳原子的烷氧基,取代或未取代的具有6-30個(gè)碳原子的芳氧基,取代或未取代的具有2-20個(gè)碳原子的烯基,取代或未取代的具有2-20個(gè)碳原子的炔基,取代或未取代的具有6-30個(gè)碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30個(gè)碳原子的雜芳基,取代或未取代的具有3-20個(gè)碳原子的烷硅基,取代或未取代的具有6-20個(gè)碳原子的芳基硅烷基,取代或未取代的具有3-20個(gè)碳原子的烷基鍺基,取代或未取代的具有6-20個(gè)碳原子的芳基鍺基,取代或未取代的具有0-20個(gè)碳原子的氨基,?;?,羰基,羧酸基,酯基,異氰基,羥基,巰基,亞磺?;酋;?,膦基,或其組合時(shí);
26、則rn具有式2表示的結(jié)構(gòu):
27、
28、式2中,
29、l選自由以下組成的組:單鍵,取代或未取代的具有1-20個(gè)碳原子的亞烷基,取代或未取代的具有3-20個(gè)碳原子的亞環(huán)烷基,及其組合;
30、r1,r2和r3每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地選自由以下組成的組:氫,氘,鹵素,取代或未取代的具有1-20個(gè)碳原子的烷基,取代或未取代的具有3-20個(gè)環(huán)碳原子的環(huán)烷基,取代或未取代的具有1-20個(gè)碳原子的雜烷基,取代或未取代的具有3-20個(gè)環(huán)原子的雜環(huán)基,取代或未取代的具有7-30個(gè)碳原子的芳烷基,取代或未取代的具有1-20個(gè)碳原子的烷氧基,取代或未取代的具有6-30個(gè)碳原子的芳氧基,取代或未取代的具有2-20個(gè)碳原子的烯基,取代或未取代的具有2-20個(gè)碳原子的炔基,取代或未取代的具有6-30個(gè)碳原子的芳基,取代或未取代的具有3-30個(gè)碳原子的雜芳基,取代或未取代的具有6-20個(gè)碳原子的芳基硅烷基,取代或未取代的具有3-20個(gè)碳原子的烷基鍺基,取代或未取代的具有6-20個(gè)碳原子的芳基鍺基,取代或未取代的具有0-20個(gè)碳原子的氨基,?;?,羰基,羧酸基,酯基,氰基,異氰基,羥基,巰基,亞磺?;?,磺?;?,膦基,及其組合;
31、且式2中所含碳原子數(shù)大于等于2;
32、相鄰的取代基r1,r2和r3能任選地連接形成環(huán);
33、“*”表示式2與式1的連接位置。
34、根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,還公開了一種有機(jī)電致發(fā)光器件,其包括:陽極,陰極,以及設(shè)置在陽極和陰極之間的有機(jī)層,所述有機(jī)層至少有一層包含上述實(shí)施例所述的金屬配合物。
35、根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,還公開了一種化合物組合物,其包含上述實(shí)施例所述的金屬配合物。
36、本發(fā)明旨在提供一系列包含式1結(jié)構(gòu)的la配體的金屬配合物來解決至少部分上述問題。這些新型金屬絡(luò)合物應(yīng)用于電致發(fā)光器件中能夠提高器件效率,有利于提升器件的綜合性能。本發(fā)明所公開的化合物在工業(yè)應(yīng)用中擁有巨大優(yōu)勢和廣闊的前景。