有机电致发光材料和装置的制作方法

专利检索2025-04-03  5


本发明涉及用作磷光发射体的化合物;和包括其的装置,例如有机发光二极管。更具体地说,本发明涉及在一个方向上具有较大纵横比的有机金属络合物和其在oled中用以增强效率的用途。


背景技术:

1、出于若干原因,利用有机材料的光学电子装置变得越来越受欢迎。用以制造这样的装置的材料中的许多材料相对便宜,因此有机光学电子装置具有获得相对于无机装置的成本优势的潜力。另外,有机材料的固有性质(例如其柔性)可以使其非常适合具体应用,例如在柔性衬底上的制造。有机光学电子装置的实例包括有机发光二极管/装置(oled)、有机光电晶体管、有机光伏打电池和有机光检测器。对于oled,有机材料可以具有相对于常规材料的性能优点。举例来说,有机发射层发射光的波长通常可以容易地用适当的掺杂剂来调整。

2、oled利用有机薄膜,其在电压施加于装置上时发射光。oled正变为用于例如平板显示器、照明和背光应用中的越来越引人注目的技术。美国专利第5,844,363号、第6,303,238号和第5,707,745号中描述若干oled材料和配置,所述专利以全文引用的方式并入本文中。

3、磷光性发射分子的一个应用是全色显示器。用于这种显示器的行业标准需要适于发射具体色彩(称为“饱和”色彩)的像素。具体地说,这些标准需要饱和的红色、绿色和蓝色像素。或者,oled可经设计以发射白光。在常规液晶显示器中,使用吸收滤光器滤过来自白色背光的发射以产生红色、绿色和蓝色发射。相同技术也可以用于oled。白色oled可以是单eml装置或堆叠结构。可以使用本领域中所熟知的cie坐标来测量色彩。

4、绿色发射分子的一个实例是三(2-苯基吡啶)铱、表示为ir(ppy)3,其具有以下结构:

5、

6、在此图和本文后面的图中,将从氮到金属(此处,ir)的配价键描绘为直线。

7、如本文所用,术语“有机”包括聚合材料以及小分子有机材料,其可以用以制造有机光学电子装置。“小分子”是指不是聚合物的任何有机材料,并且“小分子”可能实际上相当大。在一些情况下,小分子可以包括重复单元。举例来说,使用长链烷基作为取代基不会将分子从“小分子”类别中去除。小分子还可以并入到聚合物中,例如作为聚合物主链上的侧基或作为主链的一部分。小分子还可以充当树枝状聚合物的核心部分,所述树枝状聚合物由建立在核心部分上的一系列化学壳层组成。树枝状聚合物的核心部分可以是荧光或磷光小分子发射体。树枝状聚合物可以是“小分子”,并且据信当前在oled领域中使用的所有树枝状聚合物都是小分子。

8、如本文所用,“顶部”意指离衬底最远,而“底部”意指离衬底最近。在将第一层描述为“安置”在第二层“上”的情况下,第一层被安置为距衬底较远。除非规定第一层“与”第二层“接触”,否则第一与第二层之间可以存在其它层。举例来说,即使阴极和阳极之间存在各种有机层,仍可以将阴极描述为“安置在”阳极“上”。

9、如本文所用,“溶液可处理”意指能够以溶液或悬浮液的形式在液体介质中溶解、分散或输送和/或从液体介质沉积。

10、当据信配位体直接促成发射材料的光敏性质时,配位体可以称为“光敏性的”。当据信配位体并不促成发射材料的光敏性质时,配位体可以称为“辅助性的”,但辅助性的配位体可以改变光敏性的配位体的性质。

11、如本文所用,并且如本领域技术人员一般将理解,如果第一能级较接近真空能级,那么第一“最高占用分子轨道”(homo)或“最低未占用分子轨道”(lumo)能级“大于”或“高于”第二homo或lumo能级。由于将电离电位(ip)测量为相对于真空能级的负能量,因此较高homo能级对应于具有较小绝对值的ip(负得较少的ip)。类似地,较高lumo能级对应于具有较小绝对值的电子亲和性(ea)(负得较少的ea)。在常规能级图上,真空能级在顶部,材料的lumo能级高于同一材料的homo能级。“较高”homo或lumo能级表现为比“较低”homo或lumo能级靠近这个图的顶部。

12、如本文所用,并且如本领域技术人员一般将理解,如果第一功函数具有较高绝对值,那么第一功函数“大于”或“高于”第二功函数。因为通常将功函数测量为相对于真空能级的负数,因此这意指“较高”功函数负得较多。在常规能级图上,真空能级在顶部,将“较高”功函数说明为在向下方向上距真空能级较远。因此,homo和lumo能级的定义遵循与功函数不同的惯例。

13、可以在以全文引用的方式并入本文中的美国专利第7,279,704号中找到关于oled和上文所述的定义的更多细节。


技术实现思路

1、根据本发明的一方面,公开了一种化合物,其具有金属配位络合物结构,所述化合物具有至少两个配位到所述金属的配位体;其中所述化合物在所述配位体之一的外围具有第一取代基r1;其中第一距离定义为所述金属与r1中的原子之一之间的距离,其中所述原子在r1中的所述原子之中距所述金属最远;其中所述第一距离还长于所述金属与所述化合物中的任何其它原子之间的任何其它原子到金属距离;并且其中当界定具有半径r的球体,其中心在所述金属并且所述半径r是使得所述球体可封围所述化合物中不为r1的一部分的所有原子的最小半径时,所述第一距离比所述半径r长至少

2、根据另一方面,公开了一种oled,其包含:阳极;阴极;和安置在所述阳极与所述阴极之间的有机层,其包含具有金属配位络合物结构的化合物;其中所述化合物在室温下能够充当有机发光装置中的发射体;其中所述化合物具有至少两个配位到所述金属的配位体;其中所述化合物在所述配位体之一的外围具有第一取代基r1;其中第一距离是所述金属与r1中距所述金属最远的原子之间的距离;其中所述第一距离长于所述金属与所述化合物中的任何其它原子之间的任何距离;并且其中当界定具有半径r的球体,其中心是所述金属并且所述半径r是使得所述球体可封围所述化合物中不为r1的一部分的所有原子的最小半径时,所述第一距离比所述半径r长至少

3、根据另一方面,公开了一种oled,其包含:阳极;阴极;和安置在所述阳极与所述阴极之间的发射层,其包含磷光发射化合物;其中所述磷光发射化合物具有半峰全宽(fwhm)值为不大于40nm的固有发射光谱;其中当在所述装置上施加电压时,所述oled在室温下在0.1ma/cm2下测量的eqe是至少25%。

4、根据另一方面,公开了一种消费型产品,其包含oled,其中所述oled包含:阳极;阴极;和安置在所述阳极与所述阴极之间的有机层,其包含具有金属配位络合物结构的化合物;其中所述化合物在室温下能够充当有机发光装置中的发射体;其中所述化合物具有至少两个配位到所述金属的配位体;其中所述化合物在所述配位体之一的外围具有第一取代基r1;其中第一距离是所述金属与r1中距所述金属最远的原子之间的距离;其中所述第一距离长于所述金属与所述化合物中的任何其它原子之间的任何距离;并且其中当界定具有半径r的球体,其中心是所述金属并且所述半径r是使得所述球体可封围所述化合物中不为r1的一部分的所有原子的最小半径时,所述第一距离比所述半径r长至少

5、根据另一方面,公开了一种消费型产品,其包含oled,其中所述oled包含:阳极;阴极;和安置在所述阳极与所述阴极之间的发射层,其包含磷光发射化合物;其中所述磷光发射化合物具有fwhm值为不大于40nm的固有发射光谱,并且当在所述装置上施加电压时,在室温下在0.1ma/cm2下测量的eqe是至少25%。


技术特征:

1.一种化合物,其具有金属配位络合物结构;

2.根据权利要求1所述的化合物,其中所述化合物在所述配位体的一者的外围具有第二取代基r2;

3.根据权利要求2所述的化合物,其中r1和r2在不同配位体上。

4.根据权利要求2所述的化合物,其中所述第一和第二距离都比r长至少

5.根据权利要求2所述的化合物,其中r1连接到具有第一配位原子的芳香族环,r2连接到具有第二配位原子的芳香族环;并且

6.根据权利要求2所述的化合物,其中所述化合物在所述配位体的一者的外围具有第三取代基r3;

7.根据权利要求6所述的化合物,其中r1、r2和r3在不同配位体上;

8.根据权利要求7所述的化合物,其中r1、r2和r3中的任何原子相对于所述第一平面的点到平面距离小于r。

9.根据权利要求1所述的化合物,其中所述化合物具有跃迁偶极矩轴;并且

10.根据权利要求1所述的化合物,其中配位体为与所述具有r1的化合物的配位体的第一均配金属络合物的三重态能量比配位体为所述化合物中的其它配位体中的任一者的第二均配金属络合物的三重态能量低至少0.05ev。

11.根据权利要求1所述的化合物,其中所述化合物在室温下能够充当有机发光装置中的磷光发射体、荧光发射体或延迟荧光发射体。

12.根据权利要求1所述的化合物,其中所述化合物包含配位到所述金属的第一苯环;

13.根据权利要求1所述的化合物,其中所述化合物具有式m(l1)x(l2)y(l3)z;

14.根据权利要求13所述的化合物,其中同一环内的至少一对取代基ra、rb、rc和rd接合和稠合成环。

15.根据权利要求13所述的化合物,其中两个邻近环之间的至少一对取代基ra、rb、rc和rd接合和稠合成环。

16.根据权利要求1所述的化合物,其中r1选自由以下组成的群组:

17.根据权利要求1所述的化合物,其中所述化合物选自由以下组成的群组:

18.根据权利要求1所述的化合物,其中所述金属选自由以下组成的群组:ir、rh、re、ru、os、pt、pd、au、ag和cu。

19.一种有机发光装置oled,其包含:

20.一种消费型产品,其包含有机发光装置oled,所述有机发光装置包含:

21.根据权利要求20所述的消费型产品,其中所述消费型产品选自由以下组成的群组:


技术总结
本发明涉及有机电致发光材料和装置。公开了一种化合物,其具有金属配位络合物结构,所述化合物具有至少两个配位到所述金属的配位体;其中所述化合物在所述配位体的一者的外围具有第一取代基R<supgt;1</supgt;;其中第一距离定义为所述金属与R<supgt;1</supgt;中的原子的一者之间的距离,其中所述原子在R<supgt;1</supgt;中的所述原子之中距所述金属最远;其中所述第一距离还长于所述金属与所述化合物中的任何其它原子之间的任何其它原子到金属距离;并且其中当界定具有半径r的球体,其中心在所述金属并且所述半径r是使得所述球体可封围所述化合物中不为R<supgt;1</supgt;的一部分的所有原子的最小半径时,所述第一距离比所述半径r长至少

技术研发人员:艾利克·A·玛格里斯,姬志强,蔡瑞益,林春,亚力克西·鲍里索维奇·迪亚特金,苏明娟,马斌,迈克尔·S·韦弗,茱莉亚·J·布朗,曾礼昌,沃尔特·耶格尔,艾伦·迪安杰利斯,夏传军
受保护的技术使用者:环球展览公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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