一种金属有机发光材料及其在OLED器件中的应用制造技术

本发明专利技术涉及有机电致发光显示技术领域，具体公开了一种金属有机发光材料，同时还公开了其在有机电致发光器件中的应用。本发明专利技术的金属有机发光材料具有如下所示的结构。采用本发明专利技术的金属有机发光材料制备的电致发光器件表现出高纯度、高亮度、高效率的优越性能。高效率的优越性能。高效率的优越性能。

A metal organic luminescent material and its application in OLED devices

【技术实现步骤摘要】
一种金属有机发光材料及其在OLED器件中的应用


[0001]本专利技术涉及有机电致发光显示
，具体公开了一种金属有机发光材料，同时还公开了其在有机电致发光器件中的应用。

技术介绍

[0002]自1987年，C.W.Tang和S.A.VanSlyke实现首个薄层OLED，以及J.Kido等在1993 年制备了首个白光OLED以来，OLED被认为是未来固态显示与照明最有潜力的替代者，无论是电致发光材料还是器件结构都取得了前所未有的进步。与有机电致荧光材料相比，磷光过渡金属配合物可以同时利用单线态和三线态激子，有效增加器件的电致发光效率，其理论内量子效率可达100％，而荧光OLEDs只能达到25％。所以，磷光OLEDs是一种重要的商用OLED显示器技术。
[0003]OLED通常由多个数纳米至数十纳米有机功能层有序构成，主要有透明金属氧化物阳极，如氧化铟锡(ITO)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电子传输层(ETL)以及金属阴极等。其工作原理可以概括为以下过程，在外加直流电源驱动下，空穴和电子分别同时经过阳极和阴极注入，然后通过空穴传输层和电子传输层材料的可逆氧化还原过程实现载流子的持续稳定传输，最终空穴和电子同时注入到发光层，进一步通过发光材料的辐射退激实现器件的电致发光。对于磷光有机发光二极管来说，为了抑制磷光发光材料自身的三线态
‑
三线态湮灭效应(TTA)，通常磷光发射材料都是作为客体掺杂材料，并分散在合适的主体材料中，此外，主体材料还承担着载流子传输和磷光发射体的能量给体作用，主体材料能量传递给磷光客体。一般情况下，决定磷光器件性能主要有器件结构和各功能层材料，其中作为客体磷光发光材料的性能显得尤为重要。磷光发光材料一般要满足以下一种或几种特性：(1) 具有高的发光量子产率，光谱大部分处于可见范围内(400
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700nm)；(2)具有良好的载流子传输性能； (3)具有良好的成膜性、光热稳定性。重金属磷光配合物因为重原子效应可以充分利用单线态和三线态激子,使得其内量子效率理论上可以高达100％。其中,铱配合物因为其发光颜色易调节、高亮度、高效率、热稳定性好和磷光寿命较短等特点,成为了研究的热点。
[0004]根据配体的种类和配位方式的差异,环金属铱(III)配合物可以分为五种。其中含有辅助配体配位方式的铱配合物(lr(CAN)2(LX；))因为合成条件简单,又可以通过修饰主配体和辅助配体结构,调节 HOMO/LUMO能级,提高载流子的注入和传输能力,改变配合物的光电性质,因而得到广泛的关注。绿光磷光铱(III)配合物是最早发展起来的一类磷光材料。最著名的绿光铱(III)配合物是M.E. Thompson等报道的基于2
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苯基吡啶环金属配体的Ir(ppy)3,(ppy)2Ir(acac)及其衍生物 (tpy)2Ir(acac)，这类配合物发射主峰位于510
‑
520nm之间，色坐标位于(0.32，0.64)左右，是标准的绿光发射。基于其他环金属配体的绿光铱(III)配合物也被不断的合成出来。绿光磷光掺杂材料作为固态显示必不可少的元素之一，进一步开拓此类高性能铱(III)配合物仍然是业界的重要研究方向。
[0005]目前，具有磷光发射的有机金属配合物及有机电致发光器件均有报道，专利中也
公开了多种有机金属配合物磷光材料。例如EP3825320A1的美国专利中就公开了一类含有二苯并呋喃配体的Ir配合物，由于这类化合物存在磷光效率不高，稳定性和寿命较差的严重问题，因而阻碍了其商业化的可能性。因此，对这类化合物进行结构改进，在二苯并呋喃取代位引入氰基苯结构，开发出新的性能更好的铱(III)配合物作为磷光发光材料，促进商业化应用，这将具有重要的意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于开发一种新的包含金属铱的有机电致磷光发光材料，将其应用于有机电致发光器件中，制备的电致发光器件在发光纯度、发光效率和寿命方面的性能得到改善。
[0007]具体而言，第一方面，本专利技术提供了一种金属有机发光材料，具体为含铱的有机电致磷光发光材料，具有如通式(Ⅰ)所示的结构：
[0008][0009]式(Ⅰ)中，n为1、2或3；m为0、1、2、3或4；p为0或1；q为1或2；
[0010]式(Ⅰ)中，Y选自O、S或Se；
[0011]式(Ⅰ)中，A选自下述式(A)所示的结构：
[0012][0013]式(A)中，k为1或2，R
a
代表单取代基至最大允许个数的取代基团，R
a
选自氢、氘、氟原子、三氟甲基、甲基、硅甲基、三甲基硅基、乙基、正丙基、异丙基、异丁基、叔丁基、氘代甲基、氘代乙基、氘代丙基、氘代异丁基、氘代叔丁基、苯基、萘基、蒽基、氘代苯基、氘代萘基、氘代蒽基中的一种。
[0014]式(A)选自取代或未取代的下式A1、A2、A3、A4或A5中的一种：
[0015][0016]式A1、A2、A3和A5中的—*代表与式(Ⅰ)单键连接的位点，式A4中的—*—*—代表与式 (Ⅰ)稠合连接的位置：当式A1、A2、A3、A4、A5上有取代基时，所述取代基选自氢、氘、氟原
子、三氟甲基、甲基、硅甲基、三甲基硅基、乙基、正丙基、异丙基、异丁基、叔丁基、氘代甲基、氘代乙基、氘代丙基、氘代异丁基、氘代叔丁基、苯基、萘基、蒽基、氘代苯基、氘代萘基、氘代蒽基中的一种。
[0017]式(Ⅰ)中，X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7和X8各自独立地选自C、CR或N；
[0018]R1、R分别独立地选自氢、氘、卤素、C1～C20链状烷基、C3～C20环烷基、C1～C20烷氧基、 C6～C60芳氧基、C1～C20烷硅基、C6～C60芳基、C3～C60杂芳基、C1～C20氘代链状烷基、C3～C20 氘代环烷基、C1～C20氘代烷氧基、C6～C60氘代芳氧基、C1～C20氘代烷硅基、C6～C60氘代芳基、 C3～C60氘代杂芳基、氟代C1～C20链状烷基、氟代C3～C20环烷基、氟代C1～C20烷氧基、氟代 C6～C60芳氧基、氟代C1～C20烷硅基、氟代C6～C60芳基、氟代C3～C60杂芳基中的任意一种；当R1为多个时，相邻的两个R1之间连接成环或不连接成环；当R1为C6～C60芳基或C3～C60杂芳基时，R1与母核单键连接或稠合连接；相邻的两个R之间连接成环或不连接成环；
[0019]式(Ⅰ)中，L为一价二配位阴离子，其中键接原子M、N分别独立地任意选自氮原子或碳原子；优选的案，所述L为一价双齿阴离子配体，更优选L为取代或未取代的苯基吡啶基，当L具有取代基团时，该取代基团选自氘、卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、醛基、酯基、C1～C30的链状烷基、 C1～C30的烷氧基、C3～C20的环烷基、C3～C20的杂环烷基、C6～C60的芳基、C3～C60的杂芳基中的一种或者两种的组合。
[0020]进一步的，本专利技术的这种金属有机发光材料，具有如通式(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属有机发光材料，具有如通式(Ⅰ)所示的结构：式(Ⅰ)中，n为1、2或3；m为0、1、2、3或4；p为0或1；q为1或2；式(Ⅰ)中，Y选自O、S或Se；式(Ⅰ)中，A选自下述式(A)所示的结构：式(A)中，k为1或2，R
a
代表单取代基至最大允许个数的取代基团，R
a
选自氢、氘、氟原子、三氟甲基、甲基、硅甲基、三甲基硅基、乙基、正丙基、异丙基、异丁基、叔丁基、氘代甲基、氘代乙基、氘代丙基、氘代异丁基、氘代叔丁基、苯基、萘基、蒽基、氘代苯基、氘代萘基、氘代蒽基中的一种；式(Ⅰ)中，X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7和X8各自独立地选自C、CR或N；R1、R分别独立地选自氢、氘、卤素、C1～C20链状烷基、C3～C20环烷基、C1～C20烷氧基、C6～C60芳氧基、C1～C20烷硅基、C6～C60芳基、C3～C60杂芳基、C1～C20氘代链状烷基、C3～C20氘代环烷基、C1～C20氘代烷氧基、C6～C60氘代芳氧基、C1～C20氘代烷硅基、C6～C60氘代芳基、C3～C60氘代杂芳基、氟代C1～C20链状烷基、氟代C3～C20环烷基、氟代C1～C20烷氧基、氟代C6～C60芳氧基、氟代C1～C20烷硅基、氟代C6～C60芳基、氟代C3～C60杂芳基中的任意一种；当R1为多个时，相邻的两个R1之间连接成环或不连接成环；当R1为C6～C60芳基或C3～C60杂芳基时，R1与母核单键连接或稠合连接；相邻的两个R之间连接成环或不连接成环；式(Ⅰ)中，L为一价二配位阴离子，其中键接原子M、N分别独立地选自氮原子或碳原子。2.根据权利要求1所述的金属有机发光材料，其特征在于，式(Ⅰ)中，X1、X2、X3和X4中的至少一个为C，和/或，X5、X6、X7和X8中的至少一个为C；或者，式(Ⅰ)中，X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7和X8各自独立地选自C或CR。3.根据权利要求1所述的金属有机发光材料，其特征在于，具有如通式(
Ⅰ‑
1)所示的结构：
式(
Ⅰ‑
1)中，Y为O、S或Se；n为1或2；m、p、q的定义与在式(Ⅰ)中的定义相同；A、R1、X3、X4、X5、X6、X7和X8的定义与在式(Ⅰ)中的定义相同。4.根据权利要求1
‑
3中任一所述的金属有机发光材料，其特征在于所述R1、R分别独立地选自氢、氘、卤素、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、环戊基、环己基、4
‑
异丙基环戊基、氘代甲基、氘代乙基、氘代丙基、苯基、联苯基、苯并基、苯并呋喃基、萘基、蒽基、氘代苯基、氘代萘基、氘代蒽基中的一种；所述L为一价双齿阴离子配体；优选L为取代或未取代的苯基吡啶基，当L具有取代基团时，该取代基团选自氘、卤素、氰基、硝基、羟基、氨基、醛基、酯基、C1～C30的链状烷基、C1～C30的烷氧基、C3～C20的环烷基、C3～C20的杂环烷基、C6～C60的芳基、C3～C60的杂芳基中的一种或者两种的组合。5.根据权利要求1
‑
3中任一所述的金属有机发光材料，其特征在于，式(A)选自取代或未取代的下式A1、A2、A3、A4或A5中的任一种：式A1、A2、A3和A5中的—*代表与式(Ⅰ)单键连接的位点，式A4中的—*—*—代表与式(Ⅰ)稠合连接的位置：当式A1、A2、A3、A4、A5中有取代基时，所述取代基选自氘、氟原子、三氟甲基、甲基、硅甲基、三甲基硅基、乙基、正丙基、异丙基、异丁基、叔丁基、氘代甲基、氘代乙基、氘代丙基、氘代异丁基、氘代...

【专利技术属性】
技术研发人员：温洁，石志亮，段陆萌，张小玲，呼建军，曹占广，杭德余，
申请(专利权)人：北京燕化集联光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：