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,涉及一種具有特定結(jié)構(gòu)的化合物以及包含該化合物的有機(jī)電致發(fā)光器件和化合物組合物。
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(chǎng)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(yáng)能電池(dsscs),有機(jī)光學(xué)檢測(cè)器,有機(jī)光感受器,有機(jī)場(chǎng)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)電致發(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(lái)。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(yáng)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van?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(guò)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(lái)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(guò)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(guò)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(shù)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(guò)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(guò)真空熱蒸發(fā)來(lái)制造。聚合物oled通過(guò)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(guò)溶液法制造。
6、oled的發(fā)光顏色可以通過(guò)發(fā)光材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)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(wèn)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(wèn)題。此外,期望具有更飽和的發(fā)光光譜,更高的效率和更長(zhǎng)的器件壽命。
7、us20230117263a1公開(kāi)了一種發(fā)光器件,其中發(fā)光層包含一種金屬配合物,其通式為其中a4環(huán)是由表示的結(jié)構(gòu)。該申請(qǐng)?jiān)诰唧w結(jié)構(gòu)中公開(kāi)了該申請(qǐng)公開(kāi)的金屬配合物中a4環(huán)必須包含六甲基環(huán)戊烷結(jié)構(gòu),其是針對(duì)具有特定a4環(huán)的金屬配合物及其在器件應(yīng)用中的研究,并未公開(kāi)或教導(dǎo)不具有這種特定稠環(huán)結(jié)構(gòu)的金屬配合物及其在有機(jī)電致發(fā)光器件中的應(yīng)用。
8、現(xiàn)有技術(shù)有大量關(guān)于對(duì)鉑配合物發(fā)光材料的研究,但在藍(lán)光器件的研究中,其器件效率、顏色飽和度等還存在一定的局限性,因此這類材料的應(yīng)用潛能值得繼續(xù)深入的研究開(kāi)發(fā)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在提供一系列具有式1結(jié)構(gòu)的化合物來(lái)解決至少部分上述問(wèn)題。所述化合物可用作有機(jī)電致發(fā)光器件中的發(fā)光材料。這些新型化合物能提供更好的器件性能,如具有更窄的半峰寬,更高的電流效率和外部量子效率。這些優(yōu)點(diǎn)對(duì)于提升藍(lán)色磷光器件水平有極大的幫助。
2、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,公開(kāi)一種具有式1結(jié)構(gòu)的化合物:
3、
4、在式1中,
5、金屬m選自相對(duì)原子質(zhì)量大于40的金屬;
6、環(huán)a,環(huán)d每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地選自具有5-30個(gè)碳原子的不飽和碳環(huán),或具有3-30個(gè)碳原子的不飽和雜環(huán);
7、環(huán)b每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地選自具有5-30個(gè)碳原子的不飽和碳環(huán),或具有3-30個(gè)碳原子的雜芳環(huán);
8、x1-x4每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地選自crx1,crx或n,且x1-x4中至少有一個(gè)選自crx1;
9、所述rx1每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地選自由以下組成的組: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,及其組合;
10、l1,l2每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地選自單鍵,o,s,se,(cr’r’)y,(sir’r’)y,pr’,nr’,取代或未取代的具有6-30個(gè)碳原子的亞芳基,取代或未取代的具有6-30個(gè)碳原子的亞雜芳基,或其組合;y為1,2,3,4或5;
11、k1-k4每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地選自單鍵,o或s;
12、z1-z3每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地選自c或n;
13、式1中的r具有由式2表示的結(jié)構(gòu):
14、
15、在式2中,
16、“*”表示所述式2的連接位置;
17、環(huán)f,環(huán)g和環(huán)n每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地選自具有5-30個(gè)碳原子的不飽和碳環(huán),具有3-30個(gè)碳原子的不飽和雜環(huán),或其組合;
18、z4-z7每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地選自c或n;
19、ra,rb,rd,rf,rg,rn每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地表示為單取代,多取代或無(wú)取代;
20、rn1每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地表示為單取代或多取代;
21、式2中的環(huán)n上至少有一個(gè)rn1,且所述rn1選自由以下組成的組:氘,鹵素,取代或未取代的具有2-20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,酰基,羰基,羧酸基,酯基,氰基,異氰基,羥基,巰基,亞磺酰基,磺?;?,膦基,及其組合;
22、rx,r’,ra,rb,rd,rf,rg,rn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?;⒒?,及其組合;
23、相鄰的取代基rx,r’,ra,rd,rf,rg,rn能任選地連接形成環(huán)。
24、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,公開(kāi)一種電致發(fā)光器件,其包括陽(yáng)極,陰極,設(shè)置在所述陽(yáng)極和陰極之間的有機(jī)層,所述有機(jī)層包含具有式1結(jié)構(gòu)的所述化合物。
25、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,公開(kāi)一種化合物組合物,其包含所述具有式1結(jié)構(gòu)的化合物。
26、本發(fā)明公開(kāi)了一系列具有式1結(jié)構(gòu)的化合物。所述化合物可用作有機(jī)電致發(fā)光器件中的發(fā)光材料。這些新型化合物能提供更好的器件性能,如具有更窄的半峰寬,更高的電流效率和外部量子效率。這些優(yōu)點(diǎn)對(duì)于提升藍(lán)色磷光器件水平有極大的幫助。