專利名稱：改進(jìn)的電致發(fā)光穩(wěn)定性的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光器件(OLED)，和更具體地說涉及用在該器件中的磷光有機(jī)材料。更具體地說，本發(fā)明涉及當(dāng)被引入到OLED中時具有改進(jìn)的電致發(fā)光穩(wěn)定性的磷光發(fā)射材料。
背景技術(shù)：
利用有機(jī)材料的光電器件因?yàn)樵S多理由而越來越受到期待。用于制造此類器件的許多材料是相對便宜的，因此有機(jī)光電器件與無機(jī)器件相比在成本優(yōu)勢上有潛力。另外，有機(jī)材料的內(nèi)在性能如它們的撓性可以使得它們非常適合于特殊的應(yīng)用如在撓性基材上的制造。有機(jī)光電器件的例子包括有機(jī)發(fā)光器件(OLED)，有機(jī)光電晶體管，有機(jī)光生伏打電池，和有機(jī)光檢測器。對于OLED，該有機(jī)材料與普通材料相比具有性能優(yōu)勢。例如，有機(jī)發(fā)光材料發(fā)光的波長一般容易用合適的摻雜劑來調(diào)節(jié)。在這里使用的術(shù)語“有機(jī)”包括可用于制造有機(jī)光電器件的聚合物材料以及小分子有機(jī)材料?！靶》肿印敝覆皇蔷酆衔锏娜魏斡袡C(jī)材料，并且“小分子”可能實(shí)際上是相當(dāng)大的。在一些情況下小分子可以包括重復(fù)單元。例如，通過使用長鏈烷基作為取代基不會將分子從“小分子”類型排除。小分子也可以引入到聚合物中，例如作為在聚合物骨架上的側(cè)基或作為骨架的一部分。小分子也可以用作樹枝形聚合物的芯結(jié)構(gòu)部分，該樹枝形聚合物由在芯結(jié)構(gòu)部分上構(gòu)造的一系列的化學(xué)殼組成。樹枝形聚合物的芯結(jié)構(gòu)部分可以是熒光或磷光的小分子發(fā)射體。樹枝形聚合物可以是“小分子”并且認(rèn)為，目前在OLED領(lǐng)域中使用的全部樹枝形聚合物是小分子。OLED使用當(dāng)在器件上施加電壓時會發(fā)光的那些薄有機(jī)膜。OLED逐漸成為可用于諸如平板顯示器、照明和逆光之類的應(yīng)用中的越來越令人感興趣的技術(shù)。幾種OLED材料和構(gòu)型已描述在美國專利No.5,844,363，No.6,303,238和No.5,707,745中，它們以全部內(nèi)容被引入在這里供參考。OLED器件一般(但并不總是)希望通過電極中的至少一個來發(fā)射光，而且一個或多個透明電極可以用于有機(jī)光電器件中。例如，透明電極材料，如氧化銦錫(ITO)，可以用作底部電極。還可以使用透明頂部電極，如在美國專利No.5,703,436和No.5,707,745中所公開，它們以全部內(nèi)容引入供參考。對于希望僅僅通過底部電極發(fā)射光的器件，該頂部電極不需要是透明的，并且可以由具有高導(dǎo)電性的厚和反射性金屬層組成。類似地，對于希望僅僅通過頂部電極發(fā)射光的器件，底部電極可以是不透明的和/或反射性的。當(dāng)電極不需要是透明的，采用較厚層可以提供更好的傳導(dǎo)性，并且采用反射性電極可以通過將光反射回到透明電極來增加通過另一個電極所發(fā)射的光的量。還可以制造完全透明的器件，其中兩個電極都是透明的。也可以制造側(cè)發(fā)射型OLED，并且一個或兩個電極可以在此類器件中是不透明的或反射性的。在這里使用的“頂部”指最遠(yuǎn)離基材，而“底部”指最接近基材。例如，對于具有兩個電極的器件，底部電極是最接近基材的電極，并且一般是所制造的第一個電極。底部電極有兩個表面，底面最接近基材，和頂面遠(yuǎn)離基材。當(dāng)?shù)谝粚颖幻枋鰹椤爸糜诘诙又稀睍r，第一層被配置遠(yuǎn)離基材。還可以在第一層和第二層之間有其它層，除非規(guī)定該第一層與第二層“物理接觸”。例如，陰極可以被描述為“置于陽極之上”，即使在中間有各種有機(jī)層。磷光發(fā)射分子的一種應(yīng)用是全色顯示器。此類顯示器的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)需要適合于發(fā)射特殊顏色(稱為“飽和”顏色)的像素。尤其，這些標(biāo)準(zhǔn)需要飽和的紅色，綠色，和藍(lán)色像素。顏色可以使用現(xiàn)有技術(shù)中眾所周知的CIE坐標(biāo)來測量。工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求此類全色顯示器的壽命至少是約5000小時。另外，高穩(wěn)定性和效率是高質(zhì)量顯示器的重要特征。這些要求已經(jīng)幫助對于磷光發(fā)射材料產(chǎn)生了需求，該材料顯示出比已經(jīng)在現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)現(xiàn)的更長的壽命，更高的穩(wěn)定性，和在紅色、綠色和藍(lán)色波長范圍中的更高的效率。綠色光發(fā)射分子的一個實(shí)例是三(2-苯基吡啶)銥，表示為Ir(ppy)3，它具有通式I的結(jié)構(gòu)
在這一結(jié)構(gòu)中和后面的圖中，我們將從氮到金屬(這里，Ir)的配價鍵描繪成直線。Ir(ppy)3發(fā)射出在CIE 0.30，0.63處的譜線，并且在500cd/m2的初始發(fā)光度下具有約10,000小時的半衰期，和約6％的量子效率。Kwong等人，Appl.Phys.Lett.，81，162(2002)。
發(fā)明概述提供一種有機(jī)發(fā)光器件。該器件具有陽極，陰極，和置于陽極和陰極之間的發(fā)射層。該發(fā)射層進(jìn)一步包括具有以下結(jié)構(gòu)的發(fā)射材料
其中
M是具有大于40的原子量的金屬；
R3′是選自烷基，雜烷基，芳基，雜芳基和芳烷基中的取代基，其中R3′任選地被一個或多個取代基Z取代；
R5是選自芳基和雜芳基中的取代基，其中該芳基或雜芳基是未被取代的或任選地被一個或多個非芳族基團(tuán)取代；
環(huán)A是具有至少一個配位到金屬M(fèi)上的氮原子的芳族雜環(huán)或稠合芳族雜環(huán)，其中環(huán)A能夠任選被一個或多個取代基Z取代；
R3是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；
R4是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；
另外或做為選擇地，R3和R4一起獨(dú)立地形成稠合的4-到7-元環(huán)狀基團(tuán)，其中該環(huán)狀基團(tuán)是環(huán)烷基，雜環(huán)烷基，芳基或雜芳基；和其中該環(huán)狀基團(tuán)任選被一個或多個取代基Z取代；
R6是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；
此外，R3′和R6可以被選自-CR2-CR2-，-CR＝CR-，-CR2-，-O-，-NR-，-O-CR2-，-NR-CR2-和-N＝CR-中的基團(tuán)所橋接；
各R獨(dú)立地是H，烷基，烯基，炔基，雜烷基，芳基，雜芳基，或芳烷基；其中R任選被一個或多個取代基Z取代；
各Z獨(dú)立地是鹵素，R′，O-R′，N(R′)2，SR′，C(O)R′，C(O)OR′，C(O)N(R′)2，CN，NO2，SO2，SOR′，SO2R′，或SO3R′；
各R′獨(dú)立地是H，烷基，全鹵代烷基，烯基，炔基，雜烷基，芳基，或雜芳基；
(X-Y)是輔助配體；
m是從1到可以連接到金屬上的配體的最大數(shù)目之間的值；以及
m+n是可以連接到金屬上的配體的最大數(shù)目。
還可以提供發(fā)射材料本身。該發(fā)射材料當(dāng)被引入到發(fā)光器件中時可具有改進(jìn)的效率和穩(wěn)定性。另外，本發(fā)明的器件顯示出改進(jìn)的量子效率。
附圖簡述

圖1顯示了具有單獨(dú)的電子傳輸層，空穴傳輸層，和發(fā)射層，以及其它層的有機(jī)發(fā)光器件。圖2顯示不具有單獨(dú)的電子傳輸層的倒置的有機(jī)發(fā)光器件。圖3顯示了在對數(shù)標(biāo)度中，在6％和12％的摻雜劑濃度下Ir(5-Ph-3′-Mepq)2(acac)器件的電流密度vs.電壓的曲線(全部摻雜劑濃度是以wt％計(jì)，除非另作規(guī)定)。圖4顯示了在6％和12％的摻雜劑濃度下Ir(5-Ph-3′-Mepq)2(acac)器件的發(fā)光效率(cd/A)vs.亮度(cd/m2)電壓的曲線圖。圖5顯示了在6％和12％的摻雜劑濃度下Ir(5-Ph-3′-Mepq)2(acac)器件的功率系數(shù)(1m/W)vs.亮度(cd/m2)的曲線圖。圖6顯示了在6％和12％的摻雜劑濃度下Ir(5-Ph-3′-Mepq)2(acac)器件的亮度(cd/m2)vs.電壓的曲線圖。圖7顯示了在線性標(biāo)度中，在6％和12％的摻雜劑濃度下Ir(5-Ph-3′-Mepq)2(acac)器件的電流密度vs.電壓的曲線圖。圖8顯示在6％和12％的摻雜劑濃度下Ir(5-Ph-3′-Mepq)2(acac)器件的標(biāo)稱化電致發(fā)光譜和相應(yīng)的CIE坐標(biāo)。圖9顯示了使用Ir(5-Ph-3′-Mepq)2(acac)作為在6％和12％的濃度下?lián)诫s的發(fā)射材料時的器件的外量子效率vs.電流密度的曲線。圖10顯示了在6％和12％的摻雜劑濃度下Ir(5-Ph-3′-Mepq)2(acac)器件的在室溫下和在40mA/cm2的恒定電流驅(qū)動下的標(biāo)稱化發(fā)光度衰減。圖11顯示了在60℃和恒定電流驅(qū)動下，有480cd/m2的初始亮度下，在6％和在12％的摻雜劑濃度下Ir(5-Ph-3′-Mepq)2(acac)器件的標(biāo)稱化發(fā)光度vs.時間的曲線。圖12顯示了在12％的摻雜劑濃度下Ir(5-Ph-3′-Mepq)3器件的電流密度和亮度(cd/m2)vs.電壓的曲線圖。圖13顯示了在12％的摻雜劑濃度下Ir(5-Ph-3′-Mepq)3器件的發(fā)光效率(cd/A)和功率系數(shù)(lm/W)vs.亮度(cd/m2)的曲線圖。圖14顯示了在12％的摻雜劑濃度下Ir(5-Ph-3′-Mepq)3器件的在室溫下和在40mA/cm2的恒定電流驅(qū)動下的標(biāo)稱化發(fā)光度衰減。圖15顯示了在60℃和恒定電流驅(qū)動下，有480cd/m2的初始亮度下，在12％的摻雜劑濃度下Ir(5-Ph-3′-Mepq)3器件的標(biāo)稱化發(fā)光度vs.時間的曲線。圖16顯示了在6％的摻雜劑濃度下Ir(5-Ph-3′-Meppy)2(acac)器件的電流密度和亮度(cd/m2)vs.電壓的曲線圖。圖17顯示了在12％的摻雜劑濃度下Ir(5-Ph-3′-Meppy)2(acac)器件的發(fā)光效率(cd/A)和功率系數(shù)(lm/W)vs.亮度(cd/m2)的曲線圖。圖18顯示了在6％的摻雜劑濃度下Ir(5-Ph-3′-Meppy)2(acac)器件的在室溫下和在40mA/cm2的恒定電流驅(qū)動下的標(biāo)稱化發(fā)光度衰減。
詳細(xì)敘述一般，OLED包括置于陽極和陰極之間并且電連接到兩者的至少一個上的有機(jī)層。當(dāng)施加電流時，陽極注射空穴和陰極注射電子到有機(jī)層中。注入的空穴和電子各向著相反電荷的電極遷移。當(dāng)電子和空穴定域在同一分子上時，形成了“激子”，它是具有激發(fā)能態(tài)的定域的電子-空穴對。當(dāng)該激子經(jīng)由光發(fā)射機(jī)理馳豫時，會發(fā)射出光。在一些情況下，該激子可以定域在激基締合物或激基復(fù)合物上。非輻射性的機(jī)理，如熱弛豫，也會發(fā)生，但一般認(rèn)為是不希望有的。最初的OLED使用從它們的單線態(tài)發(fā)射光的發(fā)射分子(“熒光”)，該分子例如公開在美國專利No.4,769,292中，該專利以全部內(nèi)容被引入供參考。熒光發(fā)射一般在低于10毫微秒的時間幀(frame)中發(fā)生。新近，已經(jīng)有人說明了具有從三線態(tài)發(fā)光(“磷光”)的發(fā)射材料的OLED。Baldo等人，“Highly Efficient PhosphorescentEmission from Organic Electroluminescent Devices”，Nature，vol.395，151-154，1998；(“Baldo-I”)和Baldo等人，“Veryhigh-efficiency green organic light-emitting devices based onelectrophosphorescence”，Appl.Phys.Lett.，vol.75，No.3，4-6(1999)(“Baldo-II”)，它們以全部內(nèi)容引入這里供參考。磷光可以稱為“禁戒”躍遷，因?yàn)樵撥S遷需要自旋態(tài)的變化，并且量子力學(xué)表明該躍遷不是有利的。結(jié)果，磷光一般在超過至少10毫微秒，和典型地大于100毫微秒的時間幀中發(fā)生。如果磷光的自然輻射壽命太長，則三線態(tài)可以由非輻射機(jī)理來衰減，使得不發(fā)射光。有機(jī)磷光也常常在極低溫度下在含有雜原子的具有未偶合電子偶的分子中觀察到。2，2′-二吡啶是此類分子。非輻射衰減機(jī)理典型是與溫度有關(guān)的，要求在液態(tài)氮溫度下發(fā)磷光的材料在室溫下不發(fā)磷光。但是，正如Baldo所說明的，這一問題可以通過選擇在室溫下發(fā)磷光的磷光化合物來解決。一般，在OLED中的激子被認(rèn)為以約3∶1，即，大約75％三線態(tài)和25％單線態(tài)的比率，產(chǎn)生。參見Adachi等人，“Nearly 100％Internal Phosphorescent Efficiency In An Organic LightEmitting Device”，J.Appl.Phys.，90，5048(2001)，它以全部內(nèi)容引入供參考。在很多情況下，單線態(tài)激子可以經(jīng)由“系間交擾(intersystem crossing)”將它們的能量容易地轉(zhuǎn)移到三線態(tài)激發(fā)態(tài)，而三線態(tài)激子不容易將它們的能量轉(zhuǎn)移到單線態(tài)激發(fā)態(tài)。結(jié)果，100％內(nèi)量子效率在理論上對于磷光OLED是可能的。在熒光器件中，三線態(tài)激子的能量一般損失到無輻射衰變過程(會加熱該器件)，導(dǎo)致低得多的內(nèi)量子效率。采用從三重態(tài)激發(fā)態(tài)發(fā)光的磷光物質(zhì)的OLED例如已公開在美國專利No.6,303,238中，它以全部內(nèi)容被引入供參考。發(fā)磷光可以通過從三重態(tài)激發(fā)態(tài)到中間非三線態(tài)(從它發(fā)生該發(fā)射衰減)躍遷來進(jìn)行。例如，配位到鑭系元素上的有機(jī)分子常常從定域在鑭系元素金屬上的激發(fā)態(tài)發(fā)磷光。然而，此類材料不直接從三重態(tài)激發(fā)態(tài)發(fā)磷光，而是從以鑭系元素金屬離子為中心的原子激發(fā)態(tài)發(fā)光。銪二酮化物配合物類舉例說明了一個組的這些類型的物質(zhì)。通過將有機(jī)分子限制(優(yōu)選通過鍵結(jié)作用)非常接近于高原子序數(shù)的原子，來自三線態(tài)的磷光能夠與熒光相比得到增強(qiáng)。這一現(xiàn)象，稱作重原子效應(yīng)，是由已知為自旋軌道耦合的機(jī)理產(chǎn)生的。該磷光躍遷可以從有機(jī)金屬分子如三(2-苯基吡啶)銥(III)的已激發(fā)的金屬-至-配體電荷轉(zhuǎn)移(MLCT)狀態(tài)觀察到。圖1顯示有機(jī)發(fā)光器件100。該圖不一定按比例描繪。器件100可以包括基材110，陽極115，空穴注入層120，空穴傳輸層125，電子阻擋層130，發(fā)射層135，空穴阻擋層140，電子傳輸層145，電子注入層150，保護(hù)層155，和陰極160。陰極160是具有第一導(dǎo)電層162和第二導(dǎo)電層164的復(fù)合陰極。器件100可以通過按順序沉積所述各層來制造?；?10可以是提供所需結(jié)構(gòu)性能的任何合適的基材?；?10可以是撓性或剛性的?；?10可以是透明的，半透明的或不透明的。塑料和玻璃是優(yōu)選的剛性基材的例子。塑料和金屬箔是優(yōu)選的撓性基材的例子?；?10可以是半導(dǎo)體材料，以便有利于電路的制造。例如，基材110可以是硅片(在其之上制造出能夠控制隨后被沉積在基材上的OLED的電路)?？梢允褂闷渌摹；?10的材料和厚度可以加以選擇以獲得所需的結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能。陽極115可以是任何合適的陽極，它有足夠的傳導(dǎo)性以便將空穴輸送到有機(jī)層。陽極115的材料優(yōu)選具有高于約4eV的功函(“高功函材料”)。優(yōu)選的陽極材料包括導(dǎo)電性金屬氧化物，如氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)，氧化鋁鋅(AlZnO)，和金屬。陽極115(和基材110)可以是足夠透明的以制造出底部發(fā)射型器件。優(yōu)選的透明基材和陽極結(jié)合物是沉積在玻璃或塑料(基材)上的商購ITO(陽極)。撓性和透明的基材-陽極結(jié)合物已公開在美國專利No.5,844,363中，它以全部內(nèi)容被引入供參考。陽極115可以是不透明的和/或反射性的。反射性陽極115對于一些頂部發(fā)射型器件是優(yōu)選的，以便增加從該器件的頂部發(fā)射出的光的量。陽極115的材料和厚度可以加以選擇以獲得所需的導(dǎo)電性和光學(xué)性能。當(dāng)陽極115是透明的時，對于特殊的材料有一定范圍的厚度，它是足夠的厚以提供所需的傳導(dǎo)性，但仍然是足夠的薄以提供所需的透明度。可以使用其它陽極材料和結(jié)構(gòu)?？昭▊鬏攲?25可以包括能夠傳輸空穴的材料。空穴傳輸層130可以是固有的(無摻雜的)，或摻雜的。摻雜可用于增強(qiáng)傳導(dǎo)性。α-NPD和TPD是固有空穴傳輸層的例子。p-摻雜的空穴傳輸層的例子是用F4-TCNQ在50∶1的摩爾比率下?lián)诫s的m-MTDATA，如在Forrest等人的美國專利申請No.10/173,682中所公開，它以全部內(nèi)容被引入這里供參考?？梢允褂闷渌昭▊鬏攲?。發(fā)射層135可以包括當(dāng)電流通過陽極115和陰極160時能夠發(fā)射光的有機(jī)材料。優(yōu)選，發(fā)射層135含有磷光發(fā)射材料，雖然熒光發(fā)射材料也可以使用。發(fā)磷光的材料是優(yōu)選的，因?yàn)榕c此材料相關(guān)的更高的發(fā)光效率。發(fā)射層135還可以包括用可以截獲電子、空穴和/或激子的發(fā)射材料所摻雜的能夠傳輸電子和/或空穴的主體材料，使得激子經(jīng)由光發(fā)射機(jī)理從發(fā)射材料馳豫。發(fā)射層135可以包括兼有傳輸和發(fā)射性能的單一種材料。不論該發(fā)射材料是摻雜劑還是主要成分，發(fā)射層135可以包括其它材料，如調(diào)節(jié)該發(fā)射材料的發(fā)射的摻雜劑。發(fā)射層135可以包括多種發(fā)射材料，它們相結(jié)合能夠發(fā)射所需譜的光。磷光發(fā)射材料的例子包括Ir(ppy)3。熒光發(fā)射材料的例子包括DCM和DMQA。主體材料的例子包括Alq3、CBP和mCP。發(fā)射和主體材料的例子已公開在Thompson等人的美國專利No.6,303,238中，它以全部內(nèi)容被引入供參考。發(fā)射材料可以多種方式包括在發(fā)射層135中。例如，發(fā)射性小分子可以引入到聚合物中?？梢允褂闷渌l(fā)射層材料和結(jié)構(gòu)。電子傳輸層140可以包括能夠傳輸電子的材料。電子傳輸層140可以是固有的(無摻雜的)，或摻雜的。摻雜可用于增強(qiáng)傳導(dǎo)性。Alq3是固有的電子傳輸層的一個例子。n-摻雜的電子傳輸層的例子是用Li在1∶1的摩爾比率下?lián)诫s的BPhen，如在Forrest等人的美國專利申請No.10/173,682中所公開，它以全部內(nèi)容被引入這里供參考?？梢允褂闷渌娮觽鬏攲印ｋ娮觽鬏攲拥碾姾蓴y帶組分可以進(jìn)行選擇，以使電子能夠有效地從陰極注入到電子傳輸層的LUMO(最低未占分子軌道)能級。該“攜帶電子的組分”是實(shí)際上傳輸電子的具有LUMO的材料。這一組分可以是基礎(chǔ)材料，或它可以是摻雜劑。有機(jī)材料的LUMO能級一般以該材料的電子親合性來表征以及陰極的相對的電子注入效率一般根據(jù)陰極材料的功函來表征。這意指電子傳輸層和相鄰陰極的優(yōu)選性能可以按照ETL的電荷攜帶組分的電子親合性和陰極材料的功函來規(guī)定。尤其，為了實(shí)現(xiàn)高的電子注入效率，陰極材料的功函優(yōu)選不比電子傳輸層的電荷攜帶組分的電子親合性大了約0.75eV以上，更優(yōu)選前者比后者大了不超過約0.5eV。類似考慮適用于有電子注入其中的任何層。陰極160可以是任何合適的材料或?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)所已知的材料的結(jié)合，使得陰極160能夠傳導(dǎo)電子并將它們注入到器件100的有機(jī)層中。陰極160可以是透明的或不透明的，并且可以是反射性的。金屬和金屬氧化物是合適的陰極材料的例子。陰極160可以是單一層，或具有復(fù)合結(jié)構(gòu)。圖1顯示了具有薄金屬層162和較厚導(dǎo)電性金屬氧化物層164的一種復(fù)合陰極160。在復(fù)合陰極中，較厚層164的優(yōu)選材料包括ITO，IZO，和現(xiàn)有技術(shù)中已知的其它材料。美國專利No.5,703,436和No.5,707,745，它們以全部內(nèi)容被引入這里供參考，公開了包括復(fù)合陰極的陰極實(shí)例，該復(fù)合陰極具有薄金屬層如Mg∶Ag與覆蓋在上面的透明的、導(dǎo)電性、濺射沉積的ITO層。與底下的有機(jī)層相接觸的陰極160的一部分，不論它是單一層的陰極160，復(fù)合陰極的薄金屬層162或一些其它部分，優(yōu)選是由具有低于約4eV的功函的材料(“低功函材料”)組成?？梢允褂闷渌帢O材料和結(jié)構(gòu)。阻擋層可用于減少離開發(fā)射層的電荷載流子(電子或空穴)和/或激子的數(shù)目。電子阻擋層130可以置于發(fā)射層135和空穴傳輸層125之間，以阻擋電子防止在空穴傳輸層125方向上離開發(fā)射層135。類似地，空穴阻擋層140可以置于發(fā)射層135和電子傳輸層145之間，以阻擋電子防止在電子傳輸層140方向上離開發(fā)射層135。阻擋層也用于阻擋激子防止從發(fā)射層中擴(kuò)散出來。阻擋層的理論和使用更詳細(xì)地描述在美國專利No.6,097,147和美國專利申請No.10/173,682(Forrest等人)，它們以全部內(nèi)容被引入這里供參考。本領(lǐng)域中技術(shù)人員一般會理解，術(shù)語“阻擋”層的使用是指該層由一種或多種材料組成，它提供阻隔作用來顯著地抑制電荷載流子和/或激子被傳輸通過該層，沒有建議或暗示該阻隔作用完全地阻擋了全部的電荷載流子和/或激子。該阻隔作用的存在典型地根據(jù)與缺少阻擋層的器件相比產(chǎn)生顯著更高的效率，和/或根據(jù)將發(fā)射限制到該OLED的所希望區(qū)域中來表現(xiàn)其本身。一般，注射層是由一種材料組成，該材料可以改進(jìn)電荷載流子從單層(如電極層或有機(jī)層)注入到相鄰的有機(jī)層中的性能。注射層還可以起著電荷遷移功能。在器件100中，空穴注入層120可以是改進(jìn)空穴從陽極115注入到空穴傳輸層125中的任何層。CuPc是可用作ITO陽極115和其它陽極的空穴注入層的材料的一個實(shí)例。在器件100中，電子注入層150可以是改進(jìn)電子注入到電子傳輸層145中的任何層。LiF/Al是可用作將電子從相鄰層注入到電子傳輸層中的電子注入層的材料的一個實(shí)例。其它材料或材料的結(jié)合可以用于注入層。取決于具體器件的構(gòu)型，注入層可以置于不同于在器件100中所示位置的一些位置上。注入層的更多實(shí)例提供在美國專利申請序列號No.09/931,948(Lu等人)中，它以全部內(nèi)容被引入這里供參考?？昭ㄗ⑷雽涌梢园ㄈ芤撼练e的材料，如旋涂的聚合物，例如，PEDOTPSS，或它可以是蒸氣沉積的小分子材料，例如，CuPc或MTDATA。空穴注入層(HIL)可以使陽極表面平面化或潤濕，從而提供從陽極進(jìn)入到空穴注入材料中的有效空穴注入性能?？昭ㄗ⑷雽舆€可以具有與在HIL的一側(cè)上的相鄰陽極層和在HIL的相對側(cè)上的空穴傳輸層有利地匹配(由它們的在這里所述的相對電離電位(IP)能量來定義)的具有HOMO(最高占據(jù)分子軌道)能量級的電荷攜帶組分。在這種情況下“電荷攜帶組分”是實(shí)際上傳輸空穴的具有HOMO的材料。這一組分可以是HIL的基礎(chǔ)材料，或它可以是摻雜劑。使用摻雜的HIL可以允許該摻雜劑針對它的電性質(zhì)來進(jìn)行選擇，和該主體針對形態(tài)特性如潤濕、撓性、韌性等來進(jìn)行選擇。HIL材料的優(yōu)選性能使得空穴能夠有效地從陽極注入到該HIL材料中。尤其，該HIL的電荷攜帶組分具有比陽極材料的IP大了不超過約0.7eV的IP。更優(yōu)選，電荷攜帶組分具有比陽極材料的IP大了不超過約0.5eV的IP。類似考慮適用于有空穴注入其中的任何層。此類HIL材料與典型地用于OLED的空穴傳輸層中的普通空穴傳輸材料之間的進(jìn)一步區(qū)別在于該HIL材料可具有顯著低于普通空穴傳輸層的空穴傳導(dǎo)率的一種空穴傳導(dǎo)率。該HIL的厚度可以是足夠的厚以幫助平面化或潤濕該陽極層的表面。例如，小至10nm的HIL厚度是非常光滑的陽極表面所接受的。然而，因?yàn)殛枠O表面傾向于是非常粗糙的，至多50nm的HIL厚度在一些情況下是所希望的。保護(hù)層可用于在后續(xù)的制造過程中保護(hù)那些底下層。例如，用于制造金屬或金屬氧化物頂部電極的方法會損壞有機(jī)層，和保護(hù)層可用于減少或消除此類損壞作用。在器件100中，保護(hù)層155可以在陰極160的制造過程中減少對于底下有機(jī)層的損害作用。優(yōu)選，保護(hù)層對于它所傳輸?shù)哪且活愋偷妮d流子(在器件100中的電子)具有高的載流子遷移性，使得它不顯著地提高器件100的操作電壓。CuPc、BCP和各種金屬酞菁是用于保護(hù)層中的材料的例子?？梢允褂闷渌牧匣蜻@些材料的結(jié)合。保護(hù)層155的厚度優(yōu)選是足夠的厚，使得幾乎沒有在有機(jī)保護(hù)層160沉積之后所發(fā)生的由于制造過程所導(dǎo)致的對于底下層的損壞作用，當(dāng)然還不致于厚到顯著地提高器件100的操作電壓。保護(hù)層155可以被摻雜以提高它的傳導(dǎo)性。例如，CuPc或BCP保護(hù)層160可以用Li摻雜。保護(hù)層的更詳細(xì)說明可以在美國專利申請序列號No.09/931,948(Lu等人)中找到，它以全部內(nèi)容被引入這里供參考。圖2顯示了倒置的OLED 200。該器件包括基材210，陰極215，發(fā)射層220，空穴傳輸層225，和陽極230。器件200可以通過按順序沉積所述各層來制造。因?yàn)榇蠖鄶?shù)普通OLED構(gòu)型具有置于陽極上的陰極，和器件200具有置于陽極230之下的陰極215，器件200可以稱作“倒置”O(jiān)LED。與對于器件100所述的那些類似的材料可用于器件200的相應(yīng)層中。圖2提供了從器件100的結(jié)構(gòu)中如何省略掉一些層的一個實(shí)例。在圖1和2中舉例說明的簡單層狀結(jié)構(gòu)是以非限制性例子來提供的，并且可以理解，本發(fā)明的實(shí)施方案可以與各種其它結(jié)構(gòu)聯(lián)合使用。所述的特定材料和結(jié)構(gòu)是示例性質(zhì)的，并且可以使用其它材料和結(jié)構(gòu)。功能化OLED可以通過將所述各層以不同的方式組合來實(shí)現(xiàn)，或這些層可以完全地省略，基于設(shè)計(jì)、特性和成本因素。沒有具體描述的其它層也可以包括?？梢允褂贸唧w描述的那些材料以外的材料。雖然在這里提供的許多實(shí)例將各層描述為包括單一種材料，但可以理解的是，材料的結(jié)合，如主體材料和摻雜劑的混合物，或更一般說混合物，都可以使用。同時，各層可具有各種子層。在這里給予各種層的名稱不希望是嚴(yán)格地限制的。例如，在器件200中，空穴傳輸層225可以傳輸空穴和將空穴注入到發(fā)射層220中，并且可以描述為空穴傳輸層或空穴注入層。在一個實(shí)施方案中，OLED可以描述為具有置于陰極和陽極之間的“有機(jī)層”。這一有機(jī)層可以包括單一層，或可以進(jìn)一步包括不同有機(jī)材料的多個層，例如相對于圖1和2所述。沒有具體地描述的結(jié)構(gòu)和材料也可以使用，如由聚合物材料組成的OLED(PLED)，例如在美國專利No.5,247,190(Friend等人)所公開的，它以全部內(nèi)容被引入這里供參考。再一個例子，可以使用具有單一有機(jī)層的OLED。OLED可以堆疊，例如在美國專利No.5,707,745(Forrest等人)中所述，它以全部內(nèi)容被引入這里供參考。該OLED結(jié)構(gòu)可以與在圖1和2中說明的簡單層狀結(jié)構(gòu)有偏差。例如，基材可以包括有角度的反射表面以改進(jìn)外部耦合，如在美國專利No.6,091,195(Forrest等人)中描述的臺面結(jié)構(gòu)，和/或在美國專利No.5,834,893(Bulovic等人)描述的凹坑結(jié)構(gòu)，它們以全部內(nèi)容被引入這里供參考。除非另作規(guī)定，否則，各種實(shí)施方案的任何層可以由任何合適方法來沉積。對于有機(jī)層，優(yōu)選的方法包括熱蒸發(fā)，噴墨，如在美國專利No.6,013,982和No.6,087,196中所述，它們以全部內(nèi)容被引入這里供參考，有機(jī)物蒸氣相沉積(OVPD)，如在美國專利No.6,337,102(Forrest等人)中所述，它以其全部內(nèi)容被引入這里供參考，和由有機(jī)蒸氣噴印(OVJP)所進(jìn)行的沉積法，如在美國專利申請No.10/233,470中所述，它以其全部內(nèi)容被引入這里供參考。其它合適沉積方法包括旋涂和其它溶液基方法。溶液基方法優(yōu)選在氮?dú)饣蚨栊詺夥罩羞M(jìn)行。對于另一個層，優(yōu)選的方法包括熱蒸發(fā)。優(yōu)選的形成圖案的方法包括通過掩模的沉積，冷焊，如在美國專利No.6,294,398和No.6,468,819(它們以全部內(nèi)容被引入這里供參考)中所述，和與一些沉積方法如噴墨和OVJD相關(guān)聯(lián)的圖案形成法。其它方法也可以使用。需要沉積的材料可以加以改性，以使它們與具體的沉積方法相適應(yīng)。例如，取代基如烷基和芳基，支化或未支化的并且優(yōu)選含有至少3個碳原子，可以用于小分子中以增強(qiáng)它們承受溶液加工的能力?？梢允褂镁哂?0個碳或更多碳原子的取代基，并且3-20個碳是優(yōu)選的范圍。具有不對稱結(jié)構(gòu)的材料比具有對稱結(jié)構(gòu)的那些材料有更好的溶液加工性，因?yàn)椴粚ΨQ材料具有較低的重結(jié)晶傾向。樹枝形取代基可能用來增強(qiáng)小分子承受溶液加工的能力。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案所制造的器件可以引入到各種的消費(fèi)品中，其中包括平板顯示器，計(jì)算機(jī)監(jiān)測器，電視，廣告牌，內(nèi)部或外部照明和/或發(fā)信號的光源，仰視顯示器，全透明顯示器，撓性顯示器，激光打印機(jī)，電話，手機(jī)，個人數(shù)字助手(PDA)，膝上型計(jì)算機(jī)，數(shù)字式攝象機(jī)，攝像放像機(jī)，取景器，微顯示器，車輛，大面積墻壁，戲院或露天大型運(yùn)動場屏幕，或標(biāo)牌。各種控制機(jī)構(gòu)可用來控制制造根據(jù)本發(fā)明制造的器件，其中包括無源矩陣和有源矩陣。許多器件希望在讓人感覺舒服的溫度范圍內(nèi)使用，如18-30℃，和更優(yōu)選在室溫下(20-25℃)。這里所述的材料和結(jié)構(gòu)可以用于除了OLED以外的其它器件中。例如，其它光電子器件如有機(jī)太陽電池和有機(jī)光檢測器可以使用該材料和結(jié)構(gòu)。更一般地說，有機(jī)器件如有機(jī)晶體管，可以使用該材料和結(jié)構(gòu)。在這里使用的“溶液可加工”指能夠在溶液或乳液形式的液體介質(zhì)中溶解、分散或傳輸和/或從該液體介質(zhì)中沉積?！胺€(wěn)定性”能夠以多種方式來衡量的。一種穩(wěn)定性測量是根據(jù)運(yùn)行半衰期所測量的電致發(fā)光器件的操作穩(wěn)定性。該操作半衰期是在恒定電流下和在室溫下，器件的發(fā)光度從初始發(fā)光度(L0)衰減到其初始發(fā)光度的50％(L0.5)所需要的時間，除非另作說明。操作半衰期取決于該器件工作時的發(fā)光度，因?yàn)樵诰唧w的器件中更高的發(fā)光度一般對應(yīng)于更快的衰減。發(fā)光度是以cd/m2測量的。如表1中所示，該紅色和綠色光發(fā)射裝置顯示了在40mA/cm2的恒定直流電流下的工作穩(wěn)定性，分別對于紅色和綠色光發(fā)射裝置而言該穩(wěn)定性對應(yīng)于L0＞3000cd/m2和L0＞9000cd/m2。當(dāng)按比例對應(yīng)顯示器工作光亮(紅色和綠色光發(fā)射裝置分別地L0～300cd/m2和600cd/m2)時，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的器件能夠有利地具有超過約5000小時的工作半衰期。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，提供了當(dāng)引入到有機(jī)發(fā)光器件中時具有改進(jìn)的效率的磷光發(fā)射材料。該發(fā)射材料包括具有下面結(jié)構(gòu)的光活性配體
其中
M是具有大于40的原子量的金屬；
R3′是選自烷基，雜烷基，芳基，雜芳基和芳烷基中的取代基，其中R3′任選地被一個或多個取代基Z取代；
R5是選自芳基和雜芳基中的取代基，其中該芳基或雜芳基是未被取代的或任選地被一個或多個非芳族基團(tuán)取代；
環(huán)A是具有至少一個配位到金屬M(fèi)上的氮原子的芳族雜環(huán)或稠合芳族雜環(huán)，其中環(huán)A能夠任選被一個或多個取代基Z取代；
R3是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；
R4是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；
另外或做為選擇地，R3和R4一起獨(dú)立地形成稠合的4-到7-元環(huán)狀基團(tuán)，其中該環(huán)狀基團(tuán)是環(huán)烷基，雜環(huán)烷基，芳基或雜芳基；和其中該環(huán)狀基團(tuán)任選被一個或多個取代基Z取代；
R6是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；
此外，R3′和R6可以被選自-CR2-CR2-，-CR＝CR-，-CR2-，-O-，-NR-，-O-CR2-，-NR-CR2-和-N＝CR-中的基團(tuán)所橋接；
各R獨(dú)立地是H，烷基，烯基，炔基，雜烷基，芳基，雜芳基，或芳烷基；其中R任選被一個或多個取代基Z取代；
各Z獨(dú)立地是鹵素，R′，O-R′，N(R′)2，SR′，C(O)R′，C(O)OR′，C(O)N(R′)2，CN，NO2，SO2，SOR′，SO2R′，或SO3R′；
各R′獨(dú)立地是H，烷基，全鹵代烷基，烯基，炔基，雜烷基，芳基，或雜芳基。在這里使用的術(shù)語“鹵”或“鹵素”包括氟，氯，溴和碘。在這里使用的術(shù)語“烷基”同時考慮直鏈和支鏈烷基。優(yōu)選的烷基是含有1到15個碳原子的那些并且包括甲基，乙基，丙基，異丙基，丁基，異丁基，叔丁基，等等。另外，該烷基可任選被一個或多個取代基取代，該取代基選自鹵素，CN，CO2R，C(O)R，NR2，環(huán)狀氨基，NO2，和OR。在這里使用的術(shù)語“環(huán)烷基”考慮環(huán)狀烷基。優(yōu)選的環(huán)烷基團(tuán)是含有3到7個碳原子的那些并且包括環(huán)丙基，環(huán)戊基，環(huán)己基，等等。另外，該環(huán)烷基可任選被一個或多個取代基取代，該取代基選自鹵素，CN，CO2R，C(O)R，NR2，環(huán)狀氨基，NO2，和OR。在這里使用的術(shù)語“烯基”同時考慮直鏈和支鏈烯烴基團(tuán)。優(yōu)選的烯基基團(tuán)是含有2到15個碳原子的那些。另外，該烯基基團(tuán)任選被一個或多個取代基取代，該取代基選自鹵素，CN，CO2R，C(O)R，NR2，環(huán)狀氨基，NO2，和OR。在這里使用的術(shù)語“炔基”同時考慮直鏈和支鏈炔烴基團(tuán)。優(yōu)選的烷基是含有兩個到十五個碳原子的那些。另外，該炔基基團(tuán)任選被一個或多個取代基取代，該取代基選自鹵素，CN，CO2R，C(O)R，NR2，環(huán)狀氨基，NO2，和OR。在這里使用的術(shù)語“烷基芳基”考慮有芳族基團(tuán)作為取代基的烷基。另外，該烷基芳基基團(tuán)可任選在芳基上被一個或多個取代基取代，該取代基選自鹵素，CN，CO2R，C(O)R，NR2，環(huán)狀氨基，NO2，和OR。在這里使用的術(shù)語“雜環(huán)基團(tuán)”考慮非芳族環(huán)狀基團(tuán)。優(yōu)選的雜環(huán)基團(tuán)是包括至少一個雜原子的含有3或7個環(huán)原子的那些，并且包括環(huán)胺如嗎啉代，哌啶子基，吡咯烷子基(pyrrolidino)，等等，和環(huán)醚，如四氫呋喃，四氫吡喃，等等。在這里使用的術(shù)語“芳基”或“芳族基團(tuán)”考慮單環(huán)基團(tuán)和多環(huán)體系。多環(huán)可具有兩個或多個環(huán)，其中兩個碳可以由兩個鄰接的環(huán)所共有(兩環(huán)是“稠合的”)，其中兩個環(huán)中的至少一個是芳族，例如，另一個環(huán)能夠是環(huán)烷基，環(huán)烯基，芳基，雜環(huán)和/或雜芳基。在這里使用的術(shù)語“雜芳基”考慮可包括1到3個雜原子的單環(huán)雜芳族基團(tuán)，例如，吡咯，呋喃，噻吩，咪唑，唑，噻唑，三唑，吡唑，吡啶，吡嗪和嘧啶，等等。該術(shù)語雜芳基還包括具有兩個或多個環(huán)的多環(huán)雜芳族體系，其中有兩個原子為兩個鄰接的環(huán)所共有(兩環(huán)是“稠合的”)，其中兩個環(huán)中的至少一個是雜芳基，例如，另一個環(huán)能夠是環(huán)烷基，環(huán)烯基，芳基，雜環(huán)和/或雜芳基。全部數(shù)值范圍，例如對于n和m給出的那些，是在整個范圍中包括端值。因此，例如，在0-4范圍將包括數(shù)值0，1，2，3和4。這一配體被稱為“光活性”，因?yàn)檎J(rèn)為其有助于該發(fā)射材料的光活性能。該發(fā)射材料包括至少一種通式II的光活性配體和一種重金屬離子，使得該材料具有(i)碳-金屬鍵以及(ii)環(huán)A的氮配位到金屬上。因此本發(fā)明的發(fā)射材料包括以下通式的部分結(jié)構(gòu) M可以是具有大于40的原子量的任何金屬。優(yōu)選的金屬包括Ir，Pt，Pd，Rh，Re，Os，Tl，Pb，Bi，In，Sn，Sb，Te，Au，和Ag。更優(yōu)選，金屬是Ir或Pt。最優(yōu)選，金屬是Ir。在本發(fā)明的另一個實(shí)施方案中，該發(fā)射材料具有通式
m，特定類型的光活性配體的數(shù)目，可以是從1到可以連接到金屬上的配體的最大數(shù)目之間的任何整數(shù)。例如，對于Ir，m可以是1，2或3。n，特定類型的“輔助”配體的數(shù)目，可以是從0到可以連接到金屬上的配體的最大數(shù)目減去1之間的任何整數(shù)。(X-Y)表示輔助配體。這些配體稱為“輔助”，因?yàn)檎J(rèn)為它們可以改性分子的光活性能，與直接對該光活性能作出貢獻(xiàn)的情況相反。光活性和輔助的定義希望是非限制性理論。例如，對于Ir，n可以是對于二齒配體而言的0，1或2。用于發(fā)射材料的輔助配體可以選自現(xiàn)有技術(shù)中已知的那些。輔助配體的非限制性例子可以在PCT申請出版物WO02/15645A1(Lamansky等人)的第89-90頁中找到，它被引入在這里供參考。優(yōu)選的輔助配體包括乙酰丙酮化物(acetylacetonate)(acac)和甲基吡啶酸鹽(pic)，和它們的衍生物。優(yōu)選的輔助配體具有下面結(jié)構(gòu) 在優(yōu)選的實(shí)例中，光活性配體的環(huán)A是吡啶，得到以下通式的配體
和以下通式的發(fā)射材料的部分結(jié)構(gòu)
本發(fā)明的一個實(shí)施方案包括具有下面結(jié)構(gòu)的分子
本發(fā)明的另一個實(shí)施方案具有以下通式的配體結(jié)構(gòu)
和以下通式的發(fā)射材料的部分結(jié)構(gòu)
本發(fā)明的這一實(shí)施方案包括具有下面結(jié)構(gòu)的分子
R3，R4，R5，R6，R3′和R4′根據(jù)通式II的定義來進(jìn)行定義。在喹啉環(huán)上的剩余位置能夠任選被取代。本發(fā)明的另一個實(shí)施方案具有以下通式的配體結(jié)構(gòu)
和以下通式的發(fā)射材料的部分結(jié)構(gòu)
本發(fā)明的這一實(shí)施方案包括具有下面結(jié)構(gòu)的分子
R3，R4，R5，R6，R3′和R6′根據(jù)通式II的定義來進(jìn)行定義。在異喹啉環(huán)上的剩余位置能夠任選被取代。本發(fā)明的另一個實(shí)施方案具有以下通式的配體結(jié)構(gòu)
和以下通式的發(fā)射材料的部分結(jié)構(gòu)
本發(fā)明的這一實(shí)施方案包括具有下面結(jié)構(gòu)的分子
R5，R6，R3′，R4′，R5′和R6′根據(jù)通式II的定義來進(jìn)行定義。在萘基環(huán)上的剩余位置能夠任選被取代。在另一個優(yōu)選實(shí)施方案中，光活性配體的取代基R5是苯基，
和R3′是甲基，得到以下通式的配體
和以下通式的發(fā)射材料的部分結(jié)構(gòu)
本發(fā)明的這一實(shí)施方案包括具有下面結(jié)構(gòu)的分子
R3，R4，R6，R4′，R5′和R6′根據(jù)通式II的定義來進(jìn)行定義。在另一個優(yōu)選實(shí)施方案中，n是0，和m是可以連接到金屬上的配體的最大數(shù)目。
例如，對于Ir，在這一優(yōu)選實(shí)施方案中m是3，和該結(jié)構(gòu)可以稱為“tris”結(jié)構(gòu)。該tris結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的，因?yàn)樗徽J(rèn)為是特別穩(wěn)定的。R3，R4，R6，R4′，R5′和R6′根據(jù)通式II的定義來進(jìn)行定義。在一個實(shí)施方案中，m+n等于可以連接到所述金屬上的二齒配體的總數(shù)—例如，對于Ir而言是3。在另一個實(shí)例中，m+n可低于可以連接到金屬上的二齒配體的最大數(shù)目，在這種情況下其它配體—輔助的，光活性的，或另外的—也可以連接到金屬上。優(yōu)選，如果有連接到金屬上的不同光活性配體，則各光活性配體具有在通式II中指定的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的另一個實(shí)例中，M是Ir和m是3，得到以下通式的發(fā)射材料
R3，R4，R6，R4′，R5′和R6′根據(jù)通式II的定義來進(jìn)行定義。在一個更優(yōu)選的實(shí)施方案中，R3＝R4＝R6＝R4′＝R5′＝R6′＝H。這一實(shí)施方案的發(fā)射材料具有以下通式的結(jié)構(gòu)
R3，R4，R6，R4′，R5′和R6′根據(jù)通式II的定義來進(jìn)行定義。在另一個更優(yōu)選的實(shí)施方案中，R5′和R6′形成稠合的6-元芳基環(huán)，并且R3＝R4＝R6＝R4′＝H。這一實(shí)施方案的發(fā)射材料具有以下通式的結(jié)構(gòu)
R3，R4，R6，和R4′根據(jù)通式II的定義來進(jìn)行定義。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實(shí)施方案中，M是Ir，m是2，n是1，并且該輔助配體(X-Y)是acac，得到以下通式的發(fā)射材料
R3，R4，R6，R4′，R5′和R6′根據(jù)通式II的定義來進(jìn)行定義。在一個更優(yōu)選的實(shí)施方案中，R3＝R4＝R6＝R4′＝R5′＝R6′＝H。這一實(shí)施方案的發(fā)射材料具有以下通式的結(jié)構(gòu)
R3，R4，R6，和R4′，R5′，和R6′根據(jù)通式II的定義來進(jìn)行定義。在另一個更優(yōu)選的實(shí)施方案中，R5′和R6′形成稠合的6-元芳基環(huán)，以及R3＝R4＝R6＝R4′＝H。這一實(shí)施方案的發(fā)射材料具有以下通式的結(jié)構(gòu)
R3，R4，R6，和R4′根據(jù)通式II的定義來進(jìn)行定義。不限于至于本發(fā)明如何工作的任何理論，認(rèn)為在通式II中公開的R3′和R5的結(jié)合會導(dǎo)致得到具有增強(qiáng)穩(wěn)定性的發(fā)射材料。尤其，認(rèn)為在通式III中所示的特定取代基提供了特別穩(wěn)定的分子，即，R5是苯基和R3′是甲基，兩者是未被取代的。進(jìn)一步認(rèn)為，如果分別在R5和R3′位上的苯基和/或甲基被取代的話，增強(qiáng)的穩(wěn)定性仍然存在。另外，在R3′位上的取代已經(jīng)表明提高器件壽命。在R5位上的取代也表明提高器件壽命，如在美國專利申請No.10/289,915(Brown等人)中所公開，它以其全部內(nèi)容被引入這里供參考。在本發(fā)明中，在R3′和R5位上的取代顯示了器件壽命的進(jìn)一步改進(jìn)，與僅僅R3′或R5位的取代相比。可以理解，在這里描述的各種實(shí)施方案是僅僅舉例而已，并且不希望限制本發(fā)明的范圍。例如，在這里描述的許多材料和結(jié)構(gòu)可以被不偏離本發(fā)明的精神的其它材料和結(jié)構(gòu)替代?？梢岳斫?，至于本發(fā)明如何工作的各種理論不希望是限制性的。例如，與電荷轉(zhuǎn)移相關(guān)的理論不希望是限制性的。
材料定義在這里使用的各縮寫指以下材料
CBP 4，4′-N，N-二咔唑-聯(lián)苯
m-MTDATA4，4′，4″-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯基胺
Alq3 8-三-羥基喹啉鋁
Bphen 4，7-二苯基-1，10-菲咯啉
n-BPhen n-摻雜的BPhen(被鋰摻雜)
F4-TCNQ四氟-四氰基-醌二甲烷(quinodimethane)
p-MTDATAp-摻雜m-MTDATA(被F4-TCNQ摻雜)
Ir(ppy)3 三(2-苯基吡啶)-銥
Ir(ppz)3 三(1-苯基吡唑根，N，C(2′)銥(III)
BCP 2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲咯啉
TAZ 3-苯基-4-(1′-萘基)-5-苯基-1，2，4-三唑
CuPc銅酞菁
ITO 氧化銦錫
NPD N，N′-二苯基-N-N′-二(1-萘基)-聯(lián)苯胺
TPD N，N′-二苯基-N-N′-二(3-甲苯基)-聯(lián)苯胺
BAlq雙(2-甲基-8-喹啉根)4-苯基苯酚鋁(III)鹽
mCP 1，3-N，N-二咔唑-苯
DCM 4-(二氰基亞乙基)-6-(4-二甲基氨基苯乙烯基-2-甲基)-4H-吡喃
DMQAN，N′-二甲基喹吖啶酮
PEDOTPSS 聚(3，4-亞乙基二氧基噻吩)與聚苯乙烯磺酸鹽(PSS)的水性分散體
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在描述本發(fā)明的特定的代表性實(shí)施方案，其中包括如何制造此類實(shí)施方案?？梢岳斫?，特定的方法，材料，條件，工藝參數(shù)，裝置和類似物不必限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
雙[5-苯基-3′-甲基(2-苯基喹啉)]銥乙酰丙酮化物[Ir(5-Ph-3′-Mepq)2(acac)]的合成步驟1 3-聯(lián)苯硼酸(3)的合成
將苯基硼酸(1)(106.2g，871.4mmol)，3-溴苯基硼酸(2)(35.0g，174.2mmol)，乙酸鈀(9.8g，4.357mmol)，三苯基膦(4.64g，17.4mmol)，和2M K2CO3水溶液(470mL)添加到950mL的二甲氧基乙烷中并回流17小時?；旌衔锉焕鋮s到室溫和將水層與有機(jī)層分離。水層然后用200mL的乙酸乙酯萃取兩次。將有機(jī)層合并和用鹽水洗滌，在硫酸鎂上干燥。固體通過真空過濾被分出，有機(jī)溶劑蒸發(fā)成粗產(chǎn)物。粗產(chǎn)物用Kugelehor蒸餾法提純，得到3(30g，86.7％)。步驟2 5-苯基-3′-甲基(2-苯基喹啉)(5)的合成
2-氯-3-甲基喹啉(4)(14.7g，0.09mol)，3-聯(lián)苯硼酸(3)(21.3g，0.11mol)，乙酸鈀(0.5g，2.24mmol)，三苯基膦(2.4g，8.96mmol)，K2CO3(121mL，2M溶液)，和1，2-二甲氧基乙烷(132mL)的混合物在N2下加熱至80℃保持10小時。將冷卻了的混合物傾倒在200mL水中并由乙酸乙酯萃取(100mL×3)。有機(jī)層由鹽水洗滌，然后在MgSO4上干燥。溶劑被蒸發(fā)掉，殘留物在220℃下在170micro下進(jìn)行Kugelrohr蒸餾，得到5(20g，84％)。步驟3 雙[5-苯基-3′-甲基(2-苯基喹啉)]銥二氯橋二聚物(6)的合成
將化合物5(15g，50.82mmol，2當(dāng)量)添加到120mL的2-乙氧基乙醇中，然后該溶液進(jìn)行攪拌。然后將IrCl3·4H2O(9.418g，25.4mmol，2當(dāng)量)添加到該攪拌溶液中。反應(yīng)在132℃下加熱并在N2吹掃下攪拌90小時。溶液被冷卻和過濾。紅色固體用乙醇洗滌兩次并在真空中干燥，得到粗化合物6。它再溶解在二氯甲烷(～1300mL)中和進(jìn)行過濾。所收集的濾液被干燥而獲得化合物6(14.57g，70％)。步驟4 雙[5-苯基-3′-甲基(2-苯基喹啉)]銥乙酰丙酮化物[Ir(5-Ph-3′-Mepq)2(acac)]的合成
將化合物6(14.57g，8.93mmol)，2，4-戊二酮(8.9g，89.3mmol)，和碳酸鈉(18.93g，178.6mmol)添加到116mL的2-乙氧基乙醇中，然后混合物在100℃下在氮?dú)夥罩屑訜?6小時。冷卻了的混合物然后進(jìn)行過濾。將所收集的沉淀物添加到500mL的水中并攪拌1小時。這一混合物然后真空過濾并用甲醇洗滌得到產(chǎn)物。它然后在硅膠柱上使用二氯甲烷作為洗脫劑來提純。各級分被收集和溶劑被蒸發(fā)掉，得到Ir(5-Ph-3′-Mepq)2(acac)(9.83g，62％)。實(shí)施例2
三[5-苯基-3′-甲基(2-苯基喹啉)]銥[Ir(5-Ph-3′-Mepq)3]的合成
在有氮?dú)夥盏?50mL(HEL低壓自-配偶反應(yīng)器系統(tǒng))中添加50mL的1，2，3，4-四氫化萘，1.82g(0.0038mol)的三(乙酰丙酮酸)銥(III)和16.47g的5(0.0558mol)并被加熱到190℃-225℃保持16天。將反應(yīng)混合物/淤漿冷卻到45℃-50℃，用30mL的二氯甲烷稀釋和除去過量5。合并的母液在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中在85℃-90℃下濃縮，得到40.16g的含有Ir(5-Ph-3′-Mepq)3的粗深色油。粗產(chǎn)物混合物經(jīng)由一栓塞的硅膠過濾，并用甲苯?jīng)_洗。來自硅石柱中的合并的母液和甲苯洗滌液在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上濃縮，得到38.4g的含有Ir(5-Ph-3′-Mepq)3的粗油。在靜置時，該油沉積出晶體，用環(huán)己烷稀釋和分離，得到4.72g的5。合并的母液再次在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上濃縮而得到32.84g的深色油，后者進(jìn)行真空蒸餾而得到21.7g的含有約84％萘和13％1，2，3，4-四氫化萘的餾出物以及約7.6g的含有Ir(5-Ph-3′-Mepq)3的焦油的罐殘留物。將7.6g的產(chǎn)物焦油溶于二氯甲烷中，轉(zhuǎn)移到硅膠柱中和然后用50/50v/v二氯甲烷/己烷洗脫。收集到幾個級分，含有Ir(5-Ph-3′-Mepq)3的那些級分各自與前面一樣在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上濃縮，分別得到2.4g和0.35g。向合并的2.75g的粗Ir(5-Ph-3′-Mepq)3濃縮物中添加甲苯?；旌衔镌谒∩霞訜嶂?0℃以溶解殘留萘，冷卻和紅色固體離析出來，分出0.74g的粗Ir(5-Ph-3′-Mepq)3。隨后，0.69g的產(chǎn)物從小體積的DMF中重結(jié)晶。收集亮紅色I(xiàn)r(5-Ph-3′-Mepq)3，然后用3×5mL的甲苯洗滌和隨后用3×10mL的己烷洗滌。產(chǎn)物Ir(5-Ph-3′-Mepq)3在98℃下真空干燥并輸出0.5g，為紅色固體。實(shí)施例3
雙[5-苯基-3′-甲基(2-苯基吡啶)]銥乙酰丙酮化物[Ir(5-Ph-3′-Meppy)2(acac)]的合成
步驟1 5-苯基-3′-甲基(2-苯基吡啶)(10)
2-溴-3-甲基吡啶(9)(14.17g 82.6mmol)，3-聯(lián)苯硼酸(3)(13.8g，69.7mmol)，三苯基膦(1.52g，5.7mmol)，Na2CO3(16.64g，157.0mmol)和乙酸鈀(II)(0.33g，0.015mmol)在250mL二甲氧基乙烷和120mL的水中，在氮?dú)夥罩校亓?1小時。將乙酸乙酯添加到反應(yīng)混合物，和分離出水。有機(jī)層在Na2SO4上干燥，過濾，和除去溶劑以得到粗產(chǎn)物，它在硅膠柱上通過使用90％己烷和10％乙酸乙酯作為洗脫劑來提純，獲得10(15.58g)，為淺棕色油。步驟2 雙[5-苯基-3′-甲基(2-苯基吡啶)]銥二氯橋二聚物(11)
13.3g的化合物10和IrCl3·3H2O(9.74g)被合并，并在210mL的2-甲氧基乙醇和100mL水中在氮?dú)夥罩谢亓?1小時。冷卻了的反應(yīng)混合物進(jìn)行過濾，然后固體用乙醇、隨后用己烷共洗滌兩次，并在烘箱中在60℃下干燥，得到11(14.05g)，為黃色固體。
步驟3 雙[5-苯基-3′-甲基(2-苯基吡啶)]銥乙酰丙酮化物[Ir(5-Ph-3′-Meppy)2(acac)]
將11(5.0g)，2，4-戊二酮(3.49g)和Na2CO3(7.38g)合并，然后在300mL的2-甲氧基乙醇中在N2氣氛中回流22小時。冷卻了的反應(yīng)混合物進(jìn)行過濾，用水洗滌三次，用乙醇洗滌兩次，用己烷洗滌兩次，然后在烘箱中在60℃下干燥。粗產(chǎn)物通過使用硅膠柱(70％二氯甲烷/30％己烷v/v)提純，獲得2.10g的桔黃色固體。然后將該材料溶于最小量的CH2Cl2中，然后從甲醇中重結(jié)晶。該材料進(jìn)一步通過升華來提純，得到產(chǎn)物Ir(5-Ph-3′-Meppy)2(acac)(0.25g)。
實(shí)施例4
器件制造和測量
全部器件由高真空(＜10-7托)熱蒸發(fā)來制造。陽極電極是～1200埃的氧化銦錫(ITO)。陰極由10埃的LiF和然后1000埃的Al組成。全部器件在制造之后立即用玻璃蓋包封，用環(huán)氧樹脂密封，放置在氮?dú)馐痔紫?＜1ppm的H2O和O2)中，然后將水分吸收劑引入到該包裝材料內(nèi)部。
測量電流-電壓-發(fā)光度(IVL)特性和使用壽命，并概括在下面的表中。為了在不同器件之間對比，分別對于綠色和紅色發(fā)射器件選擇300cd/m2和600cd/m2的典型顯示器亮度級。
實(shí)施例5
該有機(jī)堆疊體由100埃厚度的作為空穴注入層(HIL)的銅酞菁(CuPc)，400埃的作為空穴傳輸層(HTL)的4，4′-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(α-NPD)，300埃的作為發(fā)射層(EML)的被12wt％的Ir(5-Ph-3′-Mepq)2(acac)摻雜的4，4′-雙(N-咔唑基)聯(lián)苯(CBP)組成。該ETL2是150埃的雙(2-甲基-8-喹啉根)4-苯基苯酚鋁(III)(BAlq)。ETL1是400埃的三(8-羥基喹啉根)鋁(Alq3)。
實(shí)施例6
該有機(jī)堆疊體由100埃厚度的作為空穴注入層(HIL)的銅酞菁(CuPc)，400埃的作為空穴傳輸層(HTL)的4，4′-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(α-NPD)，300埃的作為發(fā)射層(EML)的被12wt％的Ir(5-Ph-3′-Mepq)3摻雜的4，4′-雙(N-咔唑基)聯(lián)苯(CBP)組成。該ETL2是150埃的雙(2-甲基-8-喹啉根)4-苯基苯酚鋁(III)(BAlq)。ETL1是400埃的三(8-羥基喹啉根)鋁(Alq3)。
對比例1
該有機(jī)堆疊體由100埃厚度的作為空穴注入層(HIL)的銅酞菁(CuPc)，400埃的作為空穴傳輸層(HTL)的4，4′-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(α-NPD)，300埃的作為發(fā)射層(EML)的被12wt％的Ir(3′-Mepq)2(acac)摻雜的4，4′-雙(N-咔唑基)聯(lián)苯(CBP)組成。該ETL2是150埃的雙(2-甲基-8-喹啉根)4-苯基苯酚鋁(III)(BAlq)。ETL1是400埃的三(8-羥基喹啉根)鋁(Alq3)。實(shí)施例7
該有機(jī)堆疊體由100埃厚度的作為空穴注入層(HIL)的銅酞菁(CuPc)，300埃的作為空穴傳輸層(HTL)的4，4′-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(α-NPD)，300埃的作為發(fā)射層(EML)的被6wt％的Ir(5-Ph-3′-Meppy)2(acac)摻雜的4，4′-雙(N-咔唑基)聯(lián)苯(CBP)組成。ETL2是100埃的雙(2-甲基-8-喹啉根)4-苯基苯酚鋁(III)(BAlq)。ETL1是400埃的三(8-羥基喹啉根)鋁(Alq3)。
對比例2
該有機(jī)堆疊體由100埃厚度的作為空穴注入層(HIL)的銅酞菁(CuPc)，300埃的作為空穴傳輸層(HTL)的4，4′-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(α-NPD)，300埃的作為發(fā)射層(EML)的被6wt％的Ir(ppy)2(acac)摻雜的4，4′-雙(N-咔唑基)聯(lián)苯(CBP)組成。ETL2是100埃的雙(2-甲基-8-喹啉根)4-苯基苯酚鋁(III)(BAlq)。ETL1是400埃的三(8-羥基喹啉根)鋁(Alq3)。全部器件通過測量電流-電壓和發(fā)光度特性，以及光譜輸出特性來表征。實(shí)施例5的器件特征示于圖3-11中。實(shí)施例6的器件特性示于圖12-15中。實(shí)施例7的器件特性示于圖16-18中。器件穩(wěn)定性是在室溫下在40mA/cm2的恒定電流驅(qū)動下，或在60℃下分別對于實(shí)施例5以480cd/m2的初始亮度、對于實(shí)施例6以510cd/m2的初始亮度和對于實(shí)施例7以955cd/m2的初始亮度，測量器件發(fā)光度作為時間的函數(shù)來表征的。器件特性和壽命的概述在表1中給出。盡管本發(fā)明相對于具體的實(shí)施例和優(yōu)選的實(shí)施方案進(jìn)行了描述，可以理解，本發(fā)明不局限于這些實(shí)施例和實(shí)施方案。例如，發(fā)磷光物質(zhì)可以含有立體異構(gòu)體和/或結(jié)構(gòu)異構(gòu)體。作為權(quán)利來要求的本發(fā)明包括本領(lǐng)域中技術(shù)人員知曉的、在這里描述的具體實(shí)施例和優(yōu)選實(shí)施方案的變化。
權(quán)利要求
1.具有以下結(jié)構(gòu)的化合物
其中
M是具有大于40的原子量的金屬；
R3′是選自烷基，雜烷基，芳基，雜芳基和芳烷基中的取代基，其中R3′任選地被一個或多個取代基Z取代；
R5是選自芳基和雜芳基中的取代基，其中該芳基或雜芳基是未被取代的或任選地被一個或多個非芳族基團(tuán)取代；
環(huán)A是具有至少一個配位到金屬M(fèi)上的氮原子的芳族雜環(huán)或稠合芳族雜環(huán)，其中環(huán)A能夠任選被一個或多個取代基Z取代；
R3是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；
R4是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；
另外或做為選擇地，R3和R4一起獨(dú)立地形成稠合的4-到7-元環(huán)狀基團(tuán)，其中該環(huán)狀基團(tuán)是環(huán)烷基，雜環(huán)烷基，芳基或雜芳基；和其中該環(huán)狀基團(tuán)任選被一個或多個取代基Z取代；
R6是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；
此外，R3′和R6可以被選自-CR2-CR2-，-CR＝CR-，-CR2-，-O-，-NR-，-O-CR2-，-NR-CR2-和-N＝CR-中的基團(tuán)所橋接；
各R獨(dú)立地是H，烷基，烯基，炔基，雜烷基，芳基，雜芳基，或芳烷基；其中R任選被一個或多個取代基Z取代；
各Z獨(dú)立地是鹵素，R′，O-R′，N(R′)2，SR′，C(O)R′，C(O)OR′，C(O)N(R′)2，CN，NO2，SO2，SOR′，SO2R′，或SO3R′；
各R′獨(dú)立地是H，烷基，全鹵代烷基，烯基，炔基，雜烷基，芳基，或雜芳基；
(X-Y)是輔助配體；
m是從1到可以連接到金屬上的配體的最大數(shù)目之間的值；以及
m+n是可以連接到金屬上的配體的最大數(shù)目。
2.權(quán)利要求1的化合物，具有以下結(jié)構(gòu)
其中
R4′，R5′和R6′各自獨(dú)立地是H，烷基，烯基，炔基，雜烷基，烯基，炔基，雜烷基，芳基，雜芳基，芳烷基；和其中R4′，R5′和R6′任選被一個或多個取代基Z取代；和
另外或做為選擇地，R4′和R5′，或R5′和R6′，或R3和R4三組之中的任何一組或多組獨(dú)立地一起形成稠合的4-到7-元環(huán)狀基團(tuán)，其中該環(huán)狀基團(tuán)是環(huán)烷基，雜環(huán)烷基，芳基或雜芳基；和其中該環(huán)狀基團(tuán)任選被一個或多個取代基Z取代；
另外或做為選擇地，R3′和R6被具有以下通式的基團(tuán)所連接-CR2-CR2-，-CR＝CR-，-CR2-，-O-，-NR-，-O-CR2-，-NR-CR2-，-N＝CR-，其中R選自H，烷基，芳基和芳烷基。
3.權(quán)利要求2的化合物，具有以下結(jié)構(gòu)
4.權(quán)利要求2的化合物，具有以下結(jié)構(gòu)
5.權(quán)利要求2的化合物，具有以下結(jié)構(gòu)
6.權(quán)利要求2的化合物，其中R5是取代的或未被取代的苯基，萘基或吡啶基。
7.權(quán)利要求6的化合物，其中R5是苯基。
8.權(quán)利要求6的化合物，其中R3′是甲基。
9.權(quán)利要求2的化合物，具有以下結(jié)構(gòu)
其中R5′和R6′是H，并且另外或做為選擇地，R5′和R6′一起形成稠合的4-到7-元環(huán)狀基團(tuán)，其中該環(huán)狀基團(tuán)是環(huán)烷基，雜環(huán)烷基，芳基，或雜芳基。
10.權(quán)利要求9的化合物，其中M選自Ir，Pt，Pd，Rh，Re，Ru，Os，Tl，Pb，Bi，In，Sn，Sb，Te，Au，和Ag。
11.權(quán)利要求10的化合物，其中M是Ir。
12.權(quán)利要求11的化合物，具有以下結(jié)構(gòu)
13.權(quán)利要求12的化合物，具有以下結(jié)構(gòu)
14.權(quán)利要求13的化合物，其中m是3和n是0，使得化合物具有以下結(jié)構(gòu)
15.權(quán)利要求13的化合物，其中m是2和n是1。
16.權(quán)利要求15的化合物，具有以下結(jié)構(gòu)
17.權(quán)利要求11的化合物，具有以下結(jié)構(gòu)
18.權(quán)利要求17的化合物，具有以下結(jié)構(gòu)
19.權(quán)利要求18的化合物，其中m是3和n是0，使得化合物具有以下結(jié)構(gòu)
20.權(quán)利要求18的化合物，其中m是2和n是1。
21.權(quán)利要求20的化合物，具有以下結(jié)構(gòu)
22.包括具有以下結(jié)構(gòu)的配體的化合物
其中
M是具有大于40的原子量的金屬；
R3′是選自烷基，雜烷基，芳基，雜芳基和芳烷基中的取代基，其中R3′任選地被一個或多個取代基Z取代；
R5是選自芳基和雜芳基中的取代基，其中該芳基或雜芳基是未被取代的或任選地被一個或多個非芳族基團(tuán)取代；
環(huán)A是具有至少一個配位到金屬M(fèi)上的氮原子的芳族雜環(huán)或稠合芳族雜環(huán)，其中環(huán)A能夠任選被一個或多個取代基Z取代；
R3是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；
R4是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；
另外或做為選擇地，R3和R4一起獨(dú)立地形成稠合的4-到7-元環(huán)狀基團(tuán)，其中該環(huán)狀基團(tuán)是環(huán)烷基，雜環(huán)烷基，芳基或雜芳基；和其中該環(huán)狀基團(tuán)任選被一個或多個取代基Z取代；
R6是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；
此外，R3′和R6可以被選自-CR2-CR2-，-CR＝CR-，-CR2-，-O-，-NR-，-O-CR2-，-NR-CR2-和-N＝CR-中的基團(tuán)所橋接；
各R獨(dú)立地是H，烷基，烯基，炔基，雜烷基，芳基，雜芳基，或芳烷基；其中R任選被一個或多個取代基Z取代；
各Z獨(dú)立地是鹵素，R′，O-R′，N(R′)2，SR′，C(O)R′，C(O)OR′，C(O)N(R′)2，CN，NO2，SO2，SOR′，SO2R′，或SO3R′；
各R′獨(dú)立地是H，烷基，全鹵代烷基，烯基，炔基，雜烷基，芳基，或雜芳基。
23.權(quán)利要求22的化合物，其中配體具有以下結(jié)構(gòu)
其中
R4′，R5′和R6′各自獨(dú)立地是H，烷基，烯基，炔基，雜烷基，烯基，炔基，雜烷基，芳基，雜芳基，芳烷基；和其中R4′，R5′和R6′任選被一個或多個取代基Z取代；和
另外或做為選擇地，R4′和R5′，或R5′和R6′，或R3和R4三組之中的任何一組或多組獨(dú)立地一起形成稠合的4-到7-元環(huán)狀基團(tuán)，其中該環(huán)狀基團(tuán)是環(huán)烷基，雜環(huán)烷基，芳基或雜芳基；和其中該環(huán)狀基團(tuán)任選被一個或多個取代基Z取代；
另外或做為選擇地，R3′和R6被具有以下通式的基團(tuán)所連接-CR2-CR2-，-CR＝CR-，-CR2-，-O-，-NR-，-O-CR2-，-NR-CR2-，-N＝CR-，其中R選自H，烷基，芳基，和芳烷基。
24.權(quán)利要求23的化合物，其中配體具有以下結(jié)構(gòu)
25.權(quán)利要求23的化合物，其中配體具有以下結(jié)構(gòu)
26.權(quán)利要求23的化合物，其中配體具有以下結(jié)構(gòu)
27.權(quán)利要求23的化合物，其中R5是取代的或未被取代的苯基，萘基或吡啶基。
28.權(quán)利要求27的化合物，其中R5是苯基。
29.權(quán)利要求27的化合物，其中R′3是甲基。
30.權(quán)利要求23的化合物，其中配體具有以下結(jié)構(gòu)
其中R5′和R6′是H，并且另外或做為選擇地，R5′和R6′一起形成稠合的4-到7-元環(huán)狀基團(tuán)，其中該環(huán)狀基團(tuán)是環(huán)烷基，雜環(huán)烷基，芳基，或雜芳基。
31.權(quán)利要求30的化合物，其中配體具有以下結(jié)構(gòu)
32.權(quán)利要求31的化合物，其中配體具有以下結(jié)構(gòu)
33.權(quán)利要求30的化合物，其中配體具有以下結(jié)構(gòu)
34.權(quán)利要求33的化合物，其中配體具有以下結(jié)構(gòu)
35.有機(jī)發(fā)光器件，包括
(a)陽極；
(b)陰極；和
(c)置于陽極和陰極之間的發(fā)射層，該發(fā)射層進(jìn)一步包括具有以下結(jié)構(gòu)的發(fā)射材料
其中
M是具有大于40的原子量的金屬；
R3′是選自烷基，雜烷基，芳基，雜芳基和芳烷基中的取代基，其中R3′任選地被一個或多個取代基Z取代；
R5是選自芳基和雜芳基中的取代基，其中該芳基或雜芳基是未被取代的或任選地被一個或多個非芳族基團(tuán)取代；
環(huán)A是具有至少一個配位到金屬M(fèi)上的氮原子的芳族雜環(huán)或稠合芳族雜環(huán)，其中環(huán)A能夠任選被一個或多個非芳族基團(tuán)取代；
R3是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；
R4是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；
另外或做為選擇地，R3和R4一起獨(dú)立地形成稠合的4-到7-元環(huán)狀基團(tuán)，其中該環(huán)狀基團(tuán)是環(huán)烷基，雜環(huán)烷基，芳基或雜芳基；和其中該環(huán)狀基團(tuán)任選被一個或多個取代基Z取代；
R6是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；
此外，R3′和R6可以被選自-CR2-CR2-，-CR＝CR-，-CR2-，-O-，-NR-，-O-CR2-，-NR-CR2-和-N＝CR-中的基團(tuán)橋接；
各R獨(dú)立地是H，烷基，烯基，炔基，雜烷基，芳基，雜芳基，或芳烷基；其中R任選被一個或多個取代基Z取代；
各Z獨(dú)立地是鹵素，R′，O-R′，N(R′)2，SR′，C(O)R′，C(O)OR′，C(O)N(R′)2，CN，NO2，SO2，SOR′，SO2R′，或SO3R′；
各R′獨(dú)立地是H，烷基，全鹵代烷基，烯基，炔基，雜烷基，芳基，或雜芳基；
(X-Y)是輔助配體；
m是從1到可以連接到金屬上的配體的最大數(shù)目之間的值；以及
m+n是可以連接到金屬上的配體的最大數(shù)目。
36.權(quán)利要求35的器件，其中化合物具有以下結(jié)構(gòu)
其中
R4′，R5′和R6′各自獨(dú)立地是H，烷基，烯基，炔基，雜烷基，烯基，炔基，雜烷基，芳基，雜芳基，芳烷基；和其中R4′，R5′和R6′任選被一個或多個取代基Z取代；和
另外或做為選擇地，R4′和R5′，或R5′和R6′，或R3和R4三組之中的任何一組或多組獨(dú)立地一起形成稠合的4-到7-元環(huán)狀基團(tuán)，其中該環(huán)狀基團(tuán)是環(huán)烷基，雜環(huán)烷基，芳基或雜芳基；和其中該環(huán)狀基團(tuán)任選被一個或多個取代基Z取代；
另外或做為選擇地，R3′和R6被具有以下通式的基團(tuán)所連接-CR2-CR2-，-CR＝CR-，-CR2-，-O-，-NR-，-O-CR2-，-NR-CR2-，-N＝CR-，其中R選自H，烷基，芳基和芳烷基。
37.權(quán)利要求36的器件，其中化合物具有以下結(jié)構(gòu)
38.權(quán)利要求36的器件，其中化合物具有以下結(jié)構(gòu)
39.權(quán)利要求36的器件，其中化合物具有以下結(jié)構(gòu)
40.權(quán)利要求36的器件，其中R5是取代的或未被取代的苯基，萘基或吡啶基。
41.權(quán)利要求40的器件，其中R5是苯基。
42.權(quán)利要求40的器件，其中R′3是甲基。
43.權(quán)利要求36的器件，其中化合物具有以下結(jié)構(gòu)
其中R5′和R6′是H，并且另外或做為選擇地，R5′和R6′一起形成稠合的4-到7-元環(huán)狀基團(tuán)，其中該環(huán)狀基團(tuán)是環(huán)烷基，雜環(huán)烷基，芳基，或雜芳基。
44.權(quán)利要求43的器件，其中M選自Ir，Pt，Pd，Rh，Re，Ru，Os，Tl，Pb，Bi，In，Sn，Sb，Te，Au，和Ag。
45.權(quán)利要求44的器件，其中M是Ir。
46.權(quán)利要求45的器件，其中化合物具有以下結(jié)構(gòu)
47.權(quán)利要求46的器件，其中化合物具有以下結(jié)構(gòu)
48.權(quán)利要求47的器件，其中m是3和n是0，使得化合物具有以下結(jié)構(gòu)
49.權(quán)利要求47的器件，其中m是2和n是1。
50.權(quán)利要求49的器件，具有以下結(jié)構(gòu)
51.權(quán)利要求45的器件，具有以下結(jié)構(gòu)
52.權(quán)利要求51的器件，其中化合物具有以下結(jié)構(gòu)
53.權(quán)利要求52的器件，其中m是3和n是0，使得化合物具有以下結(jié)構(gòu)
54.權(quán)利要求52的器件，其中m是2和n是1。
55.權(quán)利要求54的器件，具有以下結(jié)構(gòu)
56.權(quán)利要求35的器件，其中器件被引入消費(fèi)品中。
57.有機(jī)發(fā)光器件，包括
(a)陽極；
(b)陰極；和
(c)置于陽極和陰極之間的發(fā)射層，該發(fā)射層進(jìn)一步包括具有以下結(jié)構(gòu)的配體的發(fā)射材料
其中
M是具有大于40的原子量的金屬；
R3′是選自烷基，雜烷基，芳基，雜芳基和芳烷基中的取代基，其中R3′任選地被一個或多個取代基Z取代；
R5是選自芳基和雜芳基中的取代基，其中該芳基或雜芳基是未被取代的或任選地被一個或多個非芳族基團(tuán)取代；
環(huán)A是具有至少一個配位到金屬M(fèi)上的氮原子的芳族雜環(huán)或稠合芳族雜環(huán)，其中環(huán)A能夠任選被一個或多個取代基Z取代；
R3是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；
R4是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；
另外或做為選擇地，R3和R4一起獨(dú)立地形成稠合的4-到7-元環(huán)狀基團(tuán)，其中該環(huán)狀基團(tuán)是環(huán)烷基，雜環(huán)烷基，芳基或雜芳基；和其中該環(huán)狀基團(tuán)任選被一個或多個取代基Z取代；
R6是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；
此外，R3′和R6可以被選自-CR2-CR2-，-CR＝CR-，-CR2-，-O-，-NR-，-O-CR2-，-NR-CR2-和-N＝CR-中的基團(tuán)所橋接；
各R獨(dú)立地是H，烷基，烯基，炔基，雜烷基，芳基，雜芳基，或芳烷基；其中R任選被一個或多個取代基Z取代；
各Z獨(dú)立地是鹵素，R′，O-R′，N(R′)2，SR′，C(O)R′，C(O)OR′，C(O)N(R′)2，CN，NO2，SO2，SOR′，SO2R′，或SO3R′；
各R′獨(dú)立地是H，烷基，全鹵代烷基，烯基，炔基，雜烷基，芳基，或雜芳基。
58.權(quán)利要求57的器件，其中配體具有以下結(jié)構(gòu)
其中
R4′，R5′和R6′各自獨(dú)立地是H，烷基，烯基，炔基，雜烷基，烯基，炔基，雜烷基，芳基，雜芳基，芳烷基；和其中R4′，R5′和R6′任選被一個或多個取代基Z取代；和
另外或做為選擇地，R4′和R5′，或R5′和R6′，或R3和R4三組之中的任何一組或多組獨(dú)立地一起形成稠合的4-到7-元環(huán)狀基團(tuán)，其中該環(huán)狀基團(tuán)是環(huán)烷基，雜環(huán)烷基，芳基或雜芳基；和其中該環(huán)狀基團(tuán)任選被一個或多個取代基Z取代；
另外或做為選擇地，R3′和R6被具有以下通式的基團(tuán)所連接-CR2-CR2-，-CR＝CR-，-CR2-，-O-，-NR-，-O-CR2-，-NR-CR2-，-N＝CR-，其中R選自H，烷基，芳基和芳烷基。
59.權(quán)利要求58的器件，其中配體具有以下結(jié)構(gòu)
60.權(quán)利要求58的器件，其中配體具有以下結(jié)構(gòu)
61.權(quán)利要求58的器件，其中配體具有以下結(jié)構(gòu)
62.權(quán)利要求58的器件，其中R5是取代的或未被取代的苯基，萘基或吡啶基。
63.權(quán)利要求62的器件，其中R5是苯基。
64.權(quán)利要求62的器件，其中R′3是甲基。
65.權(quán)利要求58的器件，其中配體具有以下結(jié)構(gòu)
其中R5′和R6′是H，并且另外或做為選擇地，R5′和R6′一起形成稠合的4-到7-元環(huán)狀基團(tuán)，其中該環(huán)狀基團(tuán)是環(huán)烷基，雜環(huán)烷基，芳基，或雜芳基。
66.權(quán)利要求65的器件，其中配體具有以下結(jié)構(gòu)
67.權(quán)利要求66的器件，其中配體具有以下結(jié)構(gòu)
68.權(quán)利要求65的器件，其中配體具有以下結(jié)構(gòu)
69.權(quán)利要求68的器件，其中配體具有以下結(jié)構(gòu)
70.權(quán)利要求57的器件，其中器件被引入消費(fèi)品中。
全文摘要
提供有機(jī)發(fā)光器件。該器件具有陽極，陰極，和置于陽極和陰極之間的發(fā)射層。該發(fā)射層進(jìn)一步包括具有以下結(jié)構(gòu)的發(fā)射材料，其中M是具有大于40的原子量的金屬；R3′是選自烷基，雜烷基，芳基，雜芳基和芳烷基中的取代基，其中R3′任選地被一個或多個取代基Z取代；R5是選自芳基和雜芳基中的取代基，其中該芳基或雜芳基是未被取代的或任選地被一個或多個非芳族基團(tuán)取代；環(huán)A是具有至少一個配位到金屬M(fèi)上的氮原子的芳族雜環(huán)或稠合芳族雜環(huán)，其中環(huán)A能夠任選被一個或多個取代基Z取代；R3是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；R4是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；另外或做為選擇地，R3和R4一起獨(dú)立地形成稠合的4－到7－元環(huán)狀基團(tuán)，其中該環(huán)狀基團(tuán)是環(huán)烷基，雜環(huán)烷基，芳基或雜芳基；和其中該環(huán)狀基團(tuán)任選被一個或多個取代基Z取代；R6是選自H，烷基，烯基，炔基，烷基芳基，CN，CF3，CnF2n+1，三氟乙烯基，CO2R，C(O)R，NR2，NO2，OR，鹵素，芳基，雜芳基，取代的芳基，取代的雜芳基或雜環(huán)基團(tuán)中的取代基；此外，R3′和R6可以被選自－CR2－CR2－，－CR＝CR－，－CR2－，－O－，－NR－CR2－和－N＝CR－中的基團(tuán)所橋接；各R獨(dú)立地是H，烷基，烯基，炔基，雜烷基，芳基，雜芳基，或芳烷基；其中R任選被一個或多個取代基Z取代；各Z獨(dú)立地是鹵素，R′，O－R′，N(R′)2，SR′，C(O)R′，C(O)R′，C(O)N(R′)2，CN，NO2，SO2，SOR′，SO2R′，或SO3R′；各R′獨(dú)立地是H，烷基，全鹵代烷基，烯基，炔基，雜烷基，芳基，或雜芳基；(X－Y)是輔助配體；m是從1到可以連接到金屬上的配體的最大數(shù)目之間的值；以及m+n是可以連接到金屬上的配體的最大數(shù)目。還可以提供發(fā)射材料本身。該發(fā)射材料當(dāng)被引入到發(fā)光器件中時可具有改進(jìn)的效率和穩(wěn)定性。另外，本發(fā)明的器件顯示出改進(jìn)的量子效率。
文檔編號H01L51/00GK1922284SQ20058000543
公開日2007年2月28日 申請日期2005年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月26日
發(fā)明者D·B·諾爾斯, R·庫 申請人:通用顯示公司