[发明专利]用于有机发光设备的具有芳基辅助配体的含有环金属化三齿配体的发光金(III)化合物及其制备

说明书

一类新型的金(III)化合物，其含有环金属化三齿配体和一个芳基辅助配体，二者均配位到金(III)金属中心。(a)X是氮或碳；(b)Y和Z独立地是氮或碳；(c)A是吡啶、喹啉、异喹啉或苯基基团的环结构(衍生物)；(d)B和C独立地是吡啶、喹啉、异喹啉或苯基基团的环结构(衍生物)；(e)B和C可以相同或不同，前提是B和C均不是4‑叔丁基苯；(f)R'是连接到金原子的被取代的碳、氮、氧或硫供体配体；(g)n是零、正整数或负整数。其中R'选自但不限于，芳基、被取代的芳基、杂芳基、被取代的杂芳基、杂环芳基和被取代的杂环芳基、烷氧基、芳氧基、酰胺、硫羟酸根、磺酸根、磷化物、氟化物、氯化物、溴化物、碘化物、氰酸根、硫氰酸根或氰化物。环A、B和C独立地是苯或吡啶，或芳基(衍生物)或吡啶基、喹啉基、异喹啉基(衍生物)，其具有但不限于一个或多个烷基、烯基、炔基、烷基芳基、环烷基、OR、NR₂、SR、C(O)R、C(O)OR、C(O)NR₂、CN、CF₃、NO₂、SO₂、SOR、SO₃R、卤代、芳基、被取代的芳基、杂芳基、被取代的杂芳基或杂环基团，其中R独立地是烷基、烯基、炔基、烷基芳基、芳基或环烷基。

发明领域

本发明的实施方案涉及一类新型的含有环金属化三齿配体和一个芳基辅助配体的金(III)化合物的设计和合成。这些发射体可以通过真空沉积或溶液加工来制造，应用于磷光有机发光设备(OLED)。

发明背景

由于低成本、轻重量、低操作电压、高亮度、鲁棒性、颜色可调谐性、广视角、在柔性基材上容易制造以及低能量消耗的优点，OLED被认为是用于平板显示技术和固态照明的显著有吸引力的候选物。磷光重金属络合物由于它们的相对短的三重激发态发射寿命和高发光量子产率在制备OLED中是一类重要的材料。重金属中心的存在可有效地导致强烈的自旋-轨道耦合且因此促进有效的系间窜越，即从其单重激发态，最终至最低能量三重激发态，接着经由在室温下发磷光松弛到基态。这导致OLED的内部量子效率的四倍增强以达到100%的理论最大值。

典型地，OLED由夹在两个电极之间的几层半导体材料组成。阴极由通过真空蒸发沉积的低功函数金属或金属合金组成，而阳极是透明导体，例如氧化铟锡(ITO)。在施加DC电压时，由ITO阳极注射的空穴和由金属阴极注射的电子将重组以形成激子。然后激子的后续松弛将导致电致发光(EL)产生。

导致该领域的指数增长及其首个商业化产品的突破可以追溯到两个开创性的示范。在1987年，Tang和VanSlyke [Tang, C. W.；VanSlyke, S. A.  Appl. Phys. Lett. 51,913 (1987)]提出使用真空沉积的小分子膜的双层结构，其中三(8-羟基喹啉)铝(Alq₃)被同时用作发光层和电子传输层。之后，第一种聚合物发光设备由Burroughs等人在1990年[Burroughs, J. H.；Bradley, D. D. C.；Brown, A. R.；Marks, N.；Friend, R. H.；Burn, P. L.；Holmes, A. B.  Nature 347, 539 (1990)]倡导，其中黄绿色EL从聚(对-亚苯基亚乙烯基)(PPV)获得。从那时起，研究具有改善的发光性质的许多新的基于小分子和聚合物的发光材料。使用聚合物作为发光材料的关键优点是，它们在多数有机溶剂中高度可溶，且设备可以通过使用低成本和高效的湿法加工技术，如旋涂、丝网印刷或喷墨印刷容易地制造[Burrows, P. E.；Forrest, S. R.；Thompson, M. E.  Curr. Opin. Solid State Mat. Sci. 2, 236 (1997)]。