CN110606861A - 有机电致发光材料和装置 - Google Patents

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贾森·布鲁克斯
格扎·西盖蒂
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Abstract

本申请涉及有机电致发光材料和装置。本发明设计磷光络合物,其具有分子内H键性质以防止邻近分子去质子化。

Description

有机电致发光材料和装置
本申请为申请日2015年4月14日,申请号201510175589.3,名称为“有机电致发光材料和装置”的发明专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年4月14日提交的美国临时专利申请第61/979,103号和2014年5月12日提交的第61/991,720号的优先权,所述临时专利申请中的每一者的全部内容以引用的方式并入本文中。
联合研究协议的各方
所要求的本发明是由达成联合大学公司研究协议的以下各方中的一或多者,以以下各方中的一或多者的名义和/或结合以下各方中的一或多者而作出:密歇根大学董事会、普林斯顿大学、南加州大学和环宇显示器公司(Universal Display Corporation)。所述协议在作出所要求的本发明的日期当天和之前就生效,并且所要求的本发明是因在所述协议的范围内进行的活动而作出。
技术领域
本发明涉及适用作发射体的化合物;和包括其的装置,例如有机发光二极管。
背景技术
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。
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。
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。可以使用本领域中所熟知的CIE坐标来测量色彩。
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:
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。
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。
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”。
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。
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。
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。
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。
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。
所提出的用于分解含有未配位的氮的络合物的机制是如下事件,其中未配位的氮通过使邻近分子去质子化而充当基体,产生非发射性的并且可能离子性的反应产物。这个事件可以在激发态下或在装置环境中所见的带电状态存在下发生。然而,一些用以最小化未配位的氮的质子化的方法可能会负面地影响络合物的其它性质,例如降低光致发光量子产率(PLQY)。在本领域中需要不易受未配位的氮质子化影响同时维持所要物理性质的新颖化合物。本发明解决这种未满足的需要。
发明内容
根据一实施例,提供一种化合物,其包含选自由以下组成的群组A的配位体L:
其中每个X1到X13独立地选自由以下组成的群组:碳和氮;
其中X选自由以下组成的群组:BR、NR、PR、O、S、Se、C=O、S=O、SO2、CRR'、SiRR'和GeRR';
其中R和R'任选地稠合或连接以形成环;
其中每个Ra、Rb、Rc和Rd可以表示单取代基到可能最大数目的取代基或无取代基;
其中每个R、R'、Ra、Rb、Rc和Rd独立地选自由以下组成的群组:氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合;其中当Ra、Rb、Rc和Rd表示至少二取代基时,两个相邻Ra、两个相邻Rb、两个相邻Rc和两个相邻Rd中的每一者任选地稠合或连接以形成环;
其中所述配位体L配位到金属M;
其中所述配位体L任选地与其它配位体键联以包含三齿、四齿、五齿或六齿配位体;
其中所述化合物包含至少一个如以下方案中所示的分子内氢键相互作用:
Z1-H----Z2方案1;
其中Z1选自由以下组成的群组:碳、硅、氮和氧;
其中Z2选自由以下组成的群组:氮、氧和氟;并且
其中在方案1中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位至少1.3ppm。
在一个实施例中,在方案1中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位至少1.4ppm。在另一个实施例中,所述化合物在高能量端在室温下在第一峰值波长下的发射比在77K下的发射更小。在另一个实施例中,Z1是碳,并且Z2是氮。在另一个实施例中,Z1是烷基的碳,并且Z2是吡啶的氮。在另一个实施例中,M选自由以下组成的群组:Ir、Rh、Re、Ru、Os、Pt、Au和Cu。在另一个实施例中,M是Ir或Pt。在另一个实施例中,所述化合物是均配的。在另一个实施例中,所述化合物是杂配的。在另一个实施例中,Z2是X1到X13中的一者,并且是氮。在另一个实施例中,Z1与Z2相距至少4个共价键。在另一个实施例中,Z1与Z2相距至少5个共价键。在另一个实施例中,X是O。
在一个实施例中,所述化合物具有Ir(L)n(L')3-n的式;
其中L'选自群组A;并且
其中n是1、2或3。
在一个实施例中,n是3。在另一个实施例中,L'不同于L。
在一个实施例中,所述化合物具有式Pt(L)m(L')2-m
其中L'选自群组A;并且
其中m是1或2。
在一个实施例中,m是1,并且L和L'连接以形成四齿配位体。在另一个实施例中,m是1;并且L和L'在两个位置连接以形成巨环四齿配位体。
在一个实施例中,所述配位体L选自由以下组成的群组:
在一个实施例中,所述化合物选自由以下组成的群组:
根据另一个实施例,提供一种化合物,其包含选自由以下组成的群组A的配位体L:
其中每个X1到X13独立地选自由以下组成的群组:碳和氮;
其中X选自由以下组成的群组:BR、NR、PR、O、S、Se、C=O、S=O、SO2、CRR'、SiRR'和GeRR';
其中R和R'任选地稠合或连接以形成环;
其中每个Ra、Rb、Rc和Rd可以表示单取代基到可能最大数目的取代基或无取代基;
其中每个R、R'、Ra、Rb、Rc和Rd独立地选自由以下组成的群组:氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合;其中当Ra、Rb、Rc和Rd表示至少二取代基时,两个相邻Ra、两个相邻Rb、两个相邻Rc和两个相邻Rd中的每一者任选地稠合或连接以形成环;
其中所述配位体L配位到金属M;
其中所述配位体L任选地与其它配位体键联以包含三齿、四齿、五齿或六齿配位体;
其中所述化合物包含至少一个如以下方案中所示的分子内氢键相互作用:
Z1-H----Z2方案1;
其中Z1选自由以下组成的群组:碳、硅、氮和氧;
其中Z2选自由以下组成的群组:氮、氧和氟;并且
其中在方案1中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位至少35%。
在一个实施例中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位至少37%。
根据另一个实施例,还提供一种第一装置,其包含第一有机发光装置。所述第一有机发光装置可以包括阳极、阴极和安置在所述阳极与所述阴极之间的有机层。所述有机层可以包括包含配位体L的化合物。所述第一装置可以是消费型产品、有机发光装置、电子组件模块和/或照明面板。
在一个实施例中,所述第一装置包含第一有机发光装置,所述第一有机发光装置包含:
阳极;
阴极;和
安置在所述阳极与所述阴极之间的有机层,其包含包括选自由以下组成的群组A的配位体L的化合物:
其中每个X1到X13独立地选自由以下组成的群组:碳和氮;
其中X选自由以下组成的群组:BR、NR、PR、O、S、Se、C=O、S=O、SO2、CRR'、SiRR'和GeRR';
其中R和R'任选地稠合或连接以形成环;
其中每个Ra、Rb、Rc和Rd可以表示单取代基到可能最大数目的取代基或无取代基;
其中每个R、R'、Ra、Rb、Rc和Rd独立地选自由以下组成的群组:氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合;其中当Ra、Rb、Rc和Rd表示至少二取代基时,两个相邻Ra、两个相邻Rb、两个相邻Rc和两个相邻Rd中的每一者任选地稠合或连接以形成环;
其中所述配位体L配位到金属M;
其中所述配位体L任选地与其它配位体键联以包含三齿、四齿、五齿或六齿配位体;
其中所述化合物具有至少一个如以下方案中所示的分子内氢键相互作用:
Z1-H----Z2方案1;
其中Z1选自由以下组成的群组:碳、硅、氮和氧;
其中Z2选自由以下组成的群组:氮、氧和氟;并且
其中;
(a)在方案1中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位至少1.3ppm;或
(b)在方案1中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位至少35%。
在一个实施例中,所述第一装置选自由以下组成的群组:消费型产品、电子组件模块、有机发光装置和照明面板。在另一个实施例中,所述有机层是发射层,并且所述化合物是发射掺杂剂或非发射掺杂剂。在另一个实施例中,所述有机层是电荷输送层,并且所述化合物是所述有机层中的电荷输送材料。在另一个实施例中,所述有机层是阻挡层,并且所述化合物是所述有机层中的阻挡材料。
在一个实施例中,所述有机层进一步包含主体;其中所述主体包含含有苯并稠合噻吩或苯并稠合呋喃的三亚苯;
其中所述主体中的任何取代基是独立地选自由以下组成的群组的非稠合取代基:CnH2n+1、OCnH2n+1、OAr1、N(CnH2n+1)2、N(Ar1)(Ar2)、CH=CH-CnH2n+1、C≡CCnH2n+1、Ar1、Ar1-Ar2、CnH2n-Ar1或无取代基;
其中n是1到10;并且
其中Ar1和Ar2独立地选自由以下组成的群组:苯、联苯、萘、三亚苯、咔唑和其杂芳香族类似物。
在一个实施例中,所述有机层进一步包含主体,其中所述主体包含至少一个选自由以下组成的群组的化学基团:三亚苯、咔唑、二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、氮杂三亚苯、氮杂咔唑、氮杂-二苯并噻吩、氮杂-二苯并呋喃和氮杂-二苯并硒吩。
在一个实施例中,所述有机层进一步包含主体,并且所述主体选自由以下组成的群组:
和其组合。
在一个实施例中,所述有机层进一步包含主体,并且所述主体包含金属络合物。
根据另一个实施例,还提供一种调配物,其包含本发明化合物。
附图说明
图1展示了有机发光装置。
图2展示了不具有单独电子输送层的倒转的有机发光装置。
图3展示了化合物1的X射线晶体结构。芳基取代基扭转出平面,屏蔽未配位的氮的孤电子对。
图4展示了化合物3的最小化几何结构的图像。甲基经组态以最小化空间相互作用,在氮孤电子对周围形成囊袋。
图5展示了化合物7的最小化几何结构的图像。为了清楚起见已经去除两个配位体。
图6展示了化合物13的最小化几何结构的图像。为了清楚起见已经去除两个配位体。
图7展示了化合物7的配位体在CD2Cl2溶剂中的1H NMR光谱。
图8展示了化合物8的配位体在CD2Cl2溶剂中的1H NMR光谱。
图9展示了化合物7在CD2Cl2溶剂中的1H NMR光谱。
图10展示了化合物7在DMSO-d6溶剂中的1H NMR光谱。
图11展示了化合物7在2-MeTHF中的室温和77K发射光谱。
图12展示了化合物13在2-MeTHF中的室温和77K发射光谱。
具体实施方式
一般来说,OLED包含安置在阳极与阴极之间并且电连接到阳极和阴极的至少一个有机层。当施加电流时,阳极注入空穴并且阴极注入电子到有机层中。所注入的空穴和电子各自朝带相反电荷的电极迁移。当电子和空穴局限于同一分子上时,形成“激子”,其为具有激发能量状态的局部化电子-空穴对。当激子经由光电发射机制弛豫时,发射光。在一些情况下,激子可以局限于激元或激态复合物上。非辐射机制(例如热弛豫)也可能发生,但通常被视为不合需要的。
最初的OLED使用从单态发射光(“荧光”)的发射分子,如例如美国专利第4,769,292号中所公开,所述专利以全文引用的方式并入。荧光发射通常在小于10纳秒的时间范围中发生。
最近,已经论证了具有从三重态发射光(“磷光”)的发射材料的OLED。巴尔多(Baldo)等人的“从有机电致发光装置的高效磷光发射(Highly EfficientPhosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices)”,自然(Nature),第395卷,第151-154页,1998;(“巴尔多-I”)和巴尔多等人的“基于电致磷光的非常高效绿色有机发光装置(Very high-efficiency green organic light-emittingdevices based on electrophosphorescence)”,应用物理学报(Appl.Phys.Lett.),第75卷,第3期,第4-6页(1999)(“巴尔多-II”),其以全文引用的方式并入。以全文引用的方式并入的美国专利第7,279,704号中更详细地描述磷光。
图1展示了有机发光装置100。图不一定按比例绘制。装置100可以包括衬底110、阳极115、空穴注入层120、空穴输送层125、电子阻挡层130、发射层135、空穴阻挡层140、电子输送层145、电子注入层150、保护层155、阴极160和屏障层170。阴极160是具有第一导电层162和第二导电层164的复合阴极。装置100可以通过依序沉积所描述的层来制造。在以全文引用的方式并入的US 7,279,704中更详细地描述这些各种层的性质和功能以及实例材料。
这些层中的每一者有更多实例。举例来说,以全文引用的方式并入的美国专利第5,844,363号中公开柔性并且透明的衬底-阳极组合。经p掺杂的空穴输送层的实例是以50:1的摩尔比率掺杂有F4-TCNQ的m-MTDATA,如以全文引用的方式并入的美国专利申请公开案第2003/0230980号中所公开。以全文引用的方式并入的颁予汤普森(Thompson)等人的美国专利第6,303,238号中公开发射材料和主体材料的实例。经n掺杂的电子输送层的实例是以1:1的摩尔比率掺杂有Li的BPhen,如以全文引用的方式并入的美国专利申请公开案第2003/0230980号中所公开。以全文引用的方式并入的美国专利第5,703,436号和第5,707,745号公开了阴极的实例,其包括具有例如Mg:Ag等金属薄层与上覆的透明、导电、经溅镀沉积的ITO层的复合阴极。以全文引用的方式并入的美国专利第6,097,147号和美国专利申请公开案第2003/0230980号中更详细地描述阻挡层的原理和使用。以全文引用的方式并入的美国专利申请公开案第2004/0174116号中提供注入层的实例。可以在以全文引用的方式并入的美国专利申请公开案第2004/0174116号中找到保护层的描述。
图2展示了倒置的OLED 200。所述装置包括衬底210、阴极215、发射层220、空穴输送层225和阳极230。装置200可以通过依序沉积所描述的层来制造。因为最常见OLED配置具有安置在阳极上的阴极,并且装置200具有安置在阳极230下的阴极215,所以装置200可以称为“倒置”OLED。在装置200的对应层中,可以使用与关于装置100所描述的材料类似的材料。图2提供了可以如何从装置100的结构省略一些层的一个实例。
图1和2中所说明的简单分层结构是作为非限制实例而提供,并且应理解,可以结合各种各样的其它结构使用本发明的实施例。所描述的具体材料和结构本质上是示范性的,并且可以使用其它材料和结构。可以基于设计、性能和成本因素,通过以不同方式组合所描述的各个层来实现功能性OLED,或可以完全省略若干层。还可以包括未具体描述的其它层。可以使用不同于具体描述的材料的材料。尽管本文所提供的实例中的许多实例将各种层描述为包含单一材料,但应理解,可以使用材料的组合(例如主体与掺杂剂的混合物)或更一般来说,混合物。并且,所述层可以具有各种子层。本文中给予各个层的名称不意欲具有严格限制性。举例来说,在装置200中,空穴输送层225输送空穴并且将空穴注入到发射层220中,并且可以被描述为空穴输送层或空穴注入层。在一个实施例中,可以将OLED描述为具有安置在阴极与阳极之间的“有机层”。此有机层可以包含单个层,或可以进一步包含如例如关于图1和2所描述的不同有机材料的多个层。
还可以使用未具体描述的结构和材料,例如包含聚合材料的OLED(PLED),例如以全文引用的方式并入的颁予弗兰德(Friend)等人的美国专利第5,247,190号中所公开。作为另一实例,可以使用具有单个有机层的OLED。OLED可以堆叠,例如如以全文引用的方式并入的颁予福利斯特(Forrest)等人的第5,707,745号中所描述。OLED结构可以脱离图1和2中所说明的简单分层结构。举例来说,衬底可以包括有角度的反射表面以改进出耦(out-coupling),例如如颁予福利斯特等人的美国专利第6,091,195号中所述的台式结构,和/或如颁予布利维克(Bulovic)等人的美国专利第5,834,893号中所述的凹点结构,所述专利以全文引用的方式并入。
除非另外规定,否则可以通过任何合适方法来沉积各种实施例的层中的任一者。对于有机层,优选方法包括热蒸发、喷墨(例如以全文引用的方式并入的美国专利第6,013,982号和第6,087,196号中所述)、有机气相沉积(OVPD)(例如以全文引用的方式并入的颁予福利斯特等人的美国专利第6,337,102号中所述)和通过有机蒸气喷射印刷(OVJP)的沉积(例如以全文引用的方式并入的美国专利第7,431,968号中所述)。其它合适沉积方法包括旋涂和其它基于溶液的工艺。基于溶液的工艺优选在氮或惰性气氛中进行。对于其它层,优选方法包括热蒸发。优选的图案化方法包括通过掩模的沉积、冷焊(例如以全文引用的方式并入的美国专利第6,294,398号和第6,468,819号中所述)和与例如喷墨和OVJD等沉积方法中的一些方法相关联的图案化。还可以使用其它方法。可以修改待沉积的材料,以使其与具体沉积方法相容。举例来说,可以在小分子中使用具支链或无支链并且优选含有至少3个碳的例如烷基和芳基等取代基,来增强其经受溶液处理的能力。可以使用具有20个或更多个碳的取代基,并且3-20个碳是优选范围。具有不对称结构的材料可以比具有对称结构的材料具有更好的溶液可处理性,因为不对称材料可以具有更低的再结晶倾向性。可以使用树枝状聚合物取代基来增强小分子经受溶液处理的能力。
根据本发明实施例制造的装置可以进一步任选地包含屏障层。屏障层的一个用途是保护电极和有机层免于因暴露于环境中的有害物质(包括水分、蒸气和/或气体等)而受损。屏障层可以沉积在衬底、电极上,沉积在衬底、电极下或沉积在衬底、电极旁,或沉积在装置的任何其它部分(包括边缘)上。屏障层可以包含单个层或多个层。屏障层可以通过各种已知的化学气相沉积技术形成,并且可以包括具有单一相的组合物以及具有多个相的组合物。任何合适材料或材料组合都可以用于屏障层。屏障层可以并入有无机化合物或有机化合物或两者。优选的屏障层包含聚合材料与非聚合材料的混合物,如以全文引用的方式并入本文中的美国专利第7,968,146号、PCT专利申请第PCT/US2007/023098号和第PCT/US2009/042829号中所述。为了被视为“混合物”,构成屏障层的前述聚合材料和非聚合材料应在相同反应条件下和/或在同时沉积。聚合材料对非聚合材料的重量比率可以在95:5到5:95的范围内。聚合材料和非聚合材料可以由同一前体材料产生。在一个实例中,聚合材料与非聚合材料的混合物基本上由聚合硅和无机硅组成。
根据本发明的实施例制造的装置可以并入到多种多样的电子组件模块(或单元)中,所述电子组件模块可以并入到多个电子产品或中间组件中。所述电子产品或中间组件的实例包括可以为终端用户产品制造商利用的显示屏、照明装置(例如离散光源装置或照明面板)等。所述电子组件模块可以任选地包括驱动电子装置和/或电源。根据本发明的实施例制造的装置可以并入到多种多样的消费型产品中,所述消费型产品有一或多种电子组件模块(或单元)并入于其中。所述消费型产品将包括包含一或多个光源和/或一或多个某一类型的视觉显示器的任何种类的产品。所述消费型产品的一些实例包括平板显示器、计算机监视器、医疗监视器、电视机、告示牌、用于内部或外部照明和/或发信号的灯、平视显示器、全透明或部分透明显示器、柔性显示器、激光印刷机、电话、手机、平板计算机、平板手机、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、数码相机、摄录像机、取景器、微显示器、3-D显示器、运载工具、大面积墙壁、剧院或体育馆屏幕,或指示牌。可以使用各种控制机制来控制根据本发明而制造的装置,包括无源矩阵和有源矩阵。意欲将所述装置中的许多装置用于对人类来说舒适的温度范围中,例如18摄氏度到30摄氏度,并且更优选在室温下(20-25摄氏度),但可以在此温度范围外(例如-40摄氏度到+80摄氏度)使用。
本文所述的材料和结构可以应用于不同于OLED的装置中。举例来说,例如有机太阳能电池和有机光检测器等其它光电子装置可以使用所述材料和结构。更一般来说,例如有机晶体管等有机装置可以使用所述材料和结构。
如本文所用,术语“卤基”、“卤素”或“卤化物”包括氟、氯、溴和碘。
如本文所用,术语“烷基”涵盖直链和支链烷基。优选的烷基是含有一到十五个碳原子的烷基,并且包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基等。另外,烷基可以是任选地被取代的。
如本文所用,术语“环烷基”涵盖环状烷基。优选的环烷基是含有3到7个碳原子的环烷基,并且包括环丙基、环戊基、环己基等。另外,环烷基可以是任选地被取代的。
如本文所用,术语“烯基”涵盖直链和支链烯基。优选的烯基是含有二到十五个碳原子的烯基。另外,烯基可以是任选地被取代的。
如本文所用,术语“炔基”涵盖直链和支链炔基。优选的炔基是含有二到十五个碳原子的炔基。另外,炔基可以是任选地被取代的。
如本文所用,术语“芳烷基”或“芳基烷基”可互换地使用并且涵盖具有芳香族基团作为取代基的烷基。另外,芳烷基可以是任选地被取代的。
如本文所用,术语“杂环基”涵盖芳香族和非芳香族环状基团。杂芳香族环状基团也意指杂芳基。优选的杂非芳香族环基是含有包括至少一个杂原子的3或7个环原子的杂环基,并且包括环胺,例如吗啉基、哌啶基、吡咯烷基等,和环醚,例如四氢呋喃、四氢吡喃等。另外,杂环基可以是任选地被取代的。
如本文所用,术语“芳基”或“芳香族基团”涵盖单环基团和多环系统。多环可以具有其中两个碳为两个邻接环(所述环是“稠合的”)共用的两个或更多个环,其中所述环中的至少一者是芳香族的,例如其它环可以是环烷基、环烯基、芳基、杂环和/或杂芳基。另外,芳基可以是任选地被取代的。
如本文所用,术语“杂芳基”涵盖可以包括一到三个杂原子的单环杂芳香族基团,例如吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、噁唑、噻唑、三唑、吡唑、吡啶、吡嗪和嘧啶等。术语杂芳基还包括具有其中两个原子为两个邻接环(所述环是“稠合的”)共用的两个或更多个环的多环杂芳香族系统,其中所述环中的至少一者是杂芳基,例如其它环可以是环烷基、环烯基、芳基、杂环和/或杂芳基。另外,杂芳基可以是任选地被取代的。
烷基、环烷基、烯基、炔基、芳烷基、杂环基、芳基和杂芳基可以任选地被一或多个选自由以下组成的群组的取代基取代:氢、氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、环氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、醚基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合。
如本文所用,“被取代的”表示,不是H的取代基键结到相关位置,例如碳。因此,举例来说,在R1被单取代时,则一个R1必须不是H。类似地,在R1被二取代时,则两个R1必须不是H。类似地,在R1未被取代时,R1对于所有可用位置来说都是氢。
本文所述的片段(即氮杂-二苯并呋喃、氮杂-二苯并噻吩等)中的“氮杂”名称意指各别片段中的一或多个C-H基团可以被氮原子置换,例如并且无任何限制性地,氮杂三亚苯涵盖二苯并[f,h]喹喔啉和二苯并[f,h]喹啉。本领域的普通技术人员可以容易地预想上文所述的氮杂-衍生物的其它氮类似物,并且所有这些类似物都旨在由如本文中阐述的术语涵盖。
应理解,当将分子片段描述为取代基或另外连接到另一部分时,其名称可以如同其是片段(例如苯基、亚苯基、萘基、二苯并呋喃基)一般或如同其是整个分子(例如苯、萘、二苯并呋喃)一般书写。如本文所用,这些不同的命名取代基或连接的片段的方式被视为等效的。
所提出的用于分解含有未配位的氮的络合物的机制是如下事件,其中未配位的氮通过使邻近分子去质子化而充当基体,产生非发射性的并且可能离子性的反应产物。这个事件可以在激发态下或在装置环境中所见的带电状态存在下发生。多环架构(例如氮杂啡啶苯并咪唑(APBI)配位体)可以用以提供可以被取代以便解决这种分解机制的官能位点。
已经实行两种方法以便改进稳定性。第一种方法将空间基团安置在所述位点处以便屏蔽未配位的氮的孤电子对免于暴露于邻近分子上的质子。举例来说,化合物1-6含有经设计以空间屏蔽氮免于质子化的取代基:
在化合物1和化合物2中,芳基在与未配位的氮相对的环上被取代。归因于空间相互作用,环基本上扭转出平面,导致三重态能量的增加最少。另外,芳基环的平面位于未配位的氮的孤电子对上方,这应抑制其暴露于邻近分子的附近质子。芳基环的构型可以见于化合物1的X射线晶体结构中(图3)。然而,这个位点处的芳香族取代基的未预期的负面后果是PLQY降低。这可以通过借助于在扭转的芳基环上(例如化合物2中)引入2,6-烷基取代基使得环系统刚性更大而在一定程度上得到缓和。化合物1被测量为在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基质中的PLQY是13%。这对于具有刚性更大的2,6-二甲基苯基取代基的化合物2显著提高到28%。然而,在这个位置处不具有芳基取代基的APBI络合物典型地PLQY是70-90%。在未配位的氮的位点处使用非芳香族取代基可以是优选的,以便避免当取代基是芳香族时观察到的PLQY降低。举例来说,在具有非芳香族取代基与三甲基硅烷基(TMS)的化合物3的能量最小化计算几何结构中,TMS基的甲基从芳香族环系统指出平面外,在未配位的氮的可能反应性的孤电子对周围产生囊袋(图4)。
如本文中展示,第二种改进稳定性的方法包含提供氢原子,使得在其与未配位的氮上的孤电子对电子之间建立静态氢键相互作用。
这种构型用以减低孤电子对的反应性,稳定化分子免于分子间降解,并且因此改进装置中的络合物的稳定性。例示性氮杂啡啶苯并咪唑(APBI)配位体描绘如下,其中氢定义为H*:
可以看出,H*指向氮的孤电子对。据相信,质子与未配位的氮的接近性由异丙基上的甲基取代基与APBI上的环系统之间的空间排斥引起。使用这种策略,络合物可以经设计以将质子安置得紧密接近氮的孤电子对以便形成静态分子内氢键。因此,如果氮的孤电子对以激发或带电状态碱性增加,那么孤电子对与H*应能够可逆地相互作用。另一方面,不具有分子内氢键的分子可以通过使附近分子以激发或带电状态去质子化而诱导不可逆降解事件。
本发明化合物:
本发明化合物可以使用有机合成领域中熟知的技术合成。合成所需的起始物质和中间物可以获自商业来源或根据本领域的技术人员已知的方法合成。
在一个方面,本发明化合物是包含选自由以下组成的群组A的配位体L的化合物:
其中每个X1到X13独立地选自由以下组成的群组:碳和氮;
其中X选自由以下组成的群组:BR、NR、PR、O、S、Se、C=O、S=O、SO2、CRR'、SiRR'和GeRR';
其中R和R'任选地稠合或连接以形成环;
其中每个Ra、Rb、Rc和Rd可以表示单取代基到可能最大数目的取代基或无取代基;
其中每个R、R'、Ra、Rb、Rc和Rd独立地选自由以下组成的群组:氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合;其中当Ra、Rb、Rc和Rd表示至少二取代基时,两个相邻Ra、两个相邻Rb、两个相邻Rc和两个相邻Rd中的每一者任选地稠合或连接以形成环;
其中所述配位体L配位到金属M;
其中所述配位体L任选地与其它配位体键联以包含三齿、四齿、五齿或六齿配位体;
其中所述化合物具有至少一个如以下方案中所示的分子内氢键相互作用:
Z1-H----Z2方案1;
其中Z1选自由以下组成的群组:碳、硅、氮和氧;
其中Z2选自由以下组成的群组:氮、氧和氟;并且
其中在方案1中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位至少1.3ppm。
在另一方面,本发明化合物是包含选自由以下组成的群组A的配位体L的化合物:
其中每个X1到X13独立地选自由以下组成的群组:碳和氮;
其中X选自由以下组成的群组:BR、NR、PR、O、S、Se、C=O、S=O、SO2、CRR'、SiRR'和GeRR';
其中R和R'任选地稠合或连接以形成环;
其中每个Ra、Rb、Rc和Rd可以表示单取代基到可能最大数目的取代基或无取代基;
其中每个R、R'、Ra、Rb、Rc和Rd独立地选自由以下组成的群组:氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合;其中当Ra、Rb、Rc和Rd表示至少二取代基时,两个相邻Ra、两个相邻Rb、两个相邻Rc和两个相邻Rd中的每一者任选地稠合或连接以形成环;
其中所述配位体L配位到金属M;
其中所述配位体L任选地与其它配位体键联以包含三齿、四齿、五齿或六齿配位体;
其中所述化合物具有至少一个如以下方案中所示的分子内氢键相互作用:
Z1-H----Z2方案1;
其中Z1选自由以下组成的群组:碳、硅、氮和氧;
其中Z2选自由以下组成的群组:氮、氧和氟;并且
其中;
(a)在方案1中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位至少1.3ppm;或
(b)在方案1中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位至少35%。
在另一方面,本发明化合物是包含选自由以下组成的群组A的配位体L的化合物:
其中每个X1到X13独立地选自由以下组成的群组:碳和氮;
其中X选自由以下组成的群组:BR、NR、PR、O、S、Se、C=O、S=O、SO2、CRR'、SiRR'和GeRR';
其中R和R'任选地稠合或连接以形成环;
其中每个Ra、Rb、Rc和Rd可以表示单取代基到可能最大数目的取代基或无取代基;
其中每个R、R'、Ra、Rb、Rc和Rd独立地选自由以下组成的群组:氢、氘、卤化物、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合;其中当Ra、Rb、Rc和Rd表示至少二取代基时,两个相邻Ra、两个相邻Rb、两个相邻Rc和两个相邻Rd中的每一者任选地稠合或连接以形成环;
其中所述配位体L配位到金属M;
其中所述配位体L任选地与其它配位体键联以包含三齿、四齿、五齿或六齿配位体;
其中所述化合物包含至少一个如以下方案中所示的分子内氢键相互作用:
Z1-H----Z2方案1;
其中Z1选自由以下组成的群组:碳、硅、氮和氧;
其中Z2选自由以下组成的群组:氮、氧和氟;并且
其中在方案1中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位至少35%。
金属M不受特定限制。适用于本发明化合物中的金属的实例包括(但不限于)过渡金属,例如Ir、Pt、Au、Re、Ru、W、Rh、Ru、Os、Pd、Ag、Cu、Co、Zn、Ni、Pb、Al和Ga。在一个实施例中,M选自由以下组成的群组:Ir、Rh、Re、Ru、Os、Pt、Au和Cu。在另一个实施例中,M是Ir或Pt。在一个实施例中,M是Ir。在另一个实施例中,M是Pt。
在一个实施例中,X选自由以下组成的群组:BR、NR、PR、O、S、Se、C=O、S=O、SO2、CRR'、SiRR'和GeRR'。在一个实施例中,X是O。
在一个方面,本发明化合物包括至少一个分子内氢键相互作用以防止邻近分子去质子化并且防止未配位的氮质子化。例示性分子内氢键相互作用可以见于方案1中:
Z1-H----Z2方案1。
如本领域的普通技术人员将理解,Z1可以是能够与H形成共价键的任何原子,而Z2可以是能够与H形成氢键相互作用的任何原子。在一个实施例中,Z1选自由以下组成的群组:碳、硅、氮和氧。在一个实施例中,Z2选自由以下组成的群组:氮、氧和氟。在另一个实施例中,Z1是碳,并且Z2是氮。在另一个实施例中,Z1是烷基的碳,并且Z2是吡啶的氮。在另一个实施例中,Z2是X1到X13中的一者,并且是氮。在一些实施例中,Z1相对于Z2的化合物内位置可以通过Z1与Z2之间的共价键数目来测定。在一个实施例中,Z1与Z2相距至少3个共价键。在一个实施例中,Z1与Z2相距至少4个共价键。在另一个实施例中,Z1与Z2相距至少5个共价键。在一个实施例中,Z1与Z2相距至少6个共价键。
氢与Z2之间的相互作用可以使用本领域中已知的任何方法来测定。在一个实施例中,相互作用使用计算方法、例如通过检测最小化几何结构中的Z2-H距离和空间定位来测定。在一个实施例中,H与Z2之间的距离在范围内。在一个实施例中,H与Z2之间的距离等于或小于在另一个实施例中,H与Z2之间的距离等于或小于在另一个实施例中,H与Z2之间的距离等于或小于在另一个实施例中,相互作用使用实验方法、例如通过测量氢键质子的1H(质子)NMR化学位移来测定。在一个实施例中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位4.5ppm与7.0ppm之间。在一些实施例中,H的NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比可以低场移位至少1.3ppm、至少1.4ppm、至少1.5ppm、至少1.6ppm、至少1.7ppm、至少1.8ppm、至少1.9ppm或至少2.0ppm。在一个实施例中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位至少1.3ppm。在另一个实施例中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位至少1.4ppm。在一个实施例中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位30%与60%之间。在一些实施例中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比可以低场移位至少35%、至少37%、至少39%、至少40%、至少45%或至少50%。在一个实施例中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位至少35%。在另一个实施例中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位至少37%。
在一个实施例中,相互作用通过测量在高能量端在室温下第一峰值波长的发射并且将其与不同温度下的发射比较来测定。如本文中所用,术语“室温”是指约20℃到约30℃的温度。如本文中展示,观察到展现分子内氢键相互作用的化合物还可以在室温溶液中具有与更低温度下的发射相比不寻常的三重态发射蓝移。在一个实施例中,所述化合物在高能量端在室温下在第一峰值波长下的发射比在77K下的发射更小。
在一个实施例中,所述配位体L选自由以下组成的群组:
在一些实施例中,所述化合物是均配的。化合物当其包含两个或两个以上配位体L时可以是均配的,其中两个或两个以上配位体L是相同配位体。在一些实施例中,所述化合物是杂配的。化合物当其包含两个或两个以上配位体L时可以是杂配的,其中配位体L中的至少一者是不同于其它配位体L的配位体。在一些实施例中,所述化合物包含至少一个配位体L和至少一个配位体L'。在一个实施例中,L'是不同于L的配位体。在另一个实施例中,L'是与L相同的配位体。在另一个实施例中,L选自群组A。L'不受特定限制。在一个实施例中,L'是双齿配位体。另外,配位体L'可以任选地被取代,并且任何相邻取代基可以任选地稠合或连接以形成环或形成多齿配位体。在一些实施例中,L和L'连接以形成多齿配位体,例如三齿、四齿、五齿或六齿配位体。在一个实施例中,L和L'连接以形成四齿配位体。L和L'可以在一个位置或地方连接以形成多齿配位体,或L和L'可以在两个或两个以上位置或地方连接以形成巨环多齿配位体。在一个实施例中,L和L'在两个地方连接以形成巨环四齿配位体。
在一个实施例中,所述化合物具有Ir(L)n(L')3-n的式;
其中L'选自群组A;并且
其中n是1、2或3。
在一个实施例中,n是1。在另一个实施例中,n是2。在另一个实施例中,n是3。
在一个实施例中,所述化合物具有式Pt(L)m(L')2-m
其中L'选自群组A;并且
其中m是1或2。
在一个实施例中,m是1。在另一个实施例中,m是2。
在一个实施例中,所述化合物选自由以下组成的群组:
在一些实施例中,所述化合物可以是发射掺杂剂。在一些实施例中,所述化合物可以经由磷光、荧光、热激活延迟荧光(即,TADF,也称为E型延迟荧光)、三重态-三重态消灭或这些工艺的组合产生发射。
装置:
根据本发明的另一方面,还提供一种第一装置。所述第一装置包括第一有机发光装置,所述第一有机发光装置包括阳极、阴极和安置在所述阳极与所述阴极之间的有机层。所述有机层可以包括主体和磷光掺杂剂。所述发射层可以包括包含配位体L的化合物和其如本文中所述的变化形式。
所述第一装置可以是以下中的一或多者:消费型产品、电子组件模块、有机发光装置和照明面板。所述有机层可以是发射层,并且所述化合物在一些实施例中可以是发射掺杂剂,而所述化合物在其它实施例中可以是非发射掺杂剂。所述有机层可以是电荷输送层,并且所述化合物在一些实施例中可以是所述有机层中的电荷输送材料。所述有机层可以是阻挡层,并且所述化合物在一些实施例中可以是所述有机层中的阻挡材料。
所述有机层还可以包括主体。在一些实施例中,所述主体可以包括金属络合物。所述主体可以是含有苯并稠合噻吩或苯并稠合呋喃的三亚苯。所述主体中的任何取代基可以是独立地选自由以下组成的群组的非稠合取代基:CnH2n+1、OCnH2n+1、OAr1、N(CnH2n+1)2、N(Ar1)(Ar2)、CH=CH-CnH2n+1、C≡C-CnH2n+1、Ar1、Ar1-Ar2和CnH2n-Ar1或无取代基。在前述取代基中,n可以在1到10范围内变化;并且Ar1和Ar2可以独立地选自由以下组成的群组:苯、联苯、萘、三亚苯、咔唑和其杂芳香族类似物。
所述主体可以是包含至少一个选自由以下组成的群组的化学基团的化合物:三亚苯、咔唑、二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、氮杂三亚苯、氮杂咔唑、氮杂-二苯并噻吩、氮杂-二苯并呋喃和氮杂-二苯并硒吩。所述主体可以包括金属络合物。所述主体可以是选自由以下组成的群组的特定化合物:
和其组合。
调配物:
在本发明的另一方面,描述一种调配物,其包含包括配位体L的化合物。所述调配物可以包括一或多种本文中所公开的选自由以下组成的群组的组分:溶剂、主体、空穴注入材料、空穴输送材料和电子输送层材料。
与其它材料的组合
本文描述为可用于有机发光装置中的具体层的材料可以与存在于所述装置中的多种其它材料组合使用。举例来说,本文所公开的发射掺杂剂可以与多种主体、输送层、阻挡层、注入层、电极和其它可能存在的层结合使用。下文描述或提及的材料是可以与本文所公开的化合物组合使用的材料的非限制性实例,并且本领域技术人员可以容易地查阅文献以鉴别可以组合使用的其它材料。
HIL/HTL:
本发明中所用的空穴注入/输送材料不受特别限制,并且可以使用任何化合物,只要化合物典型地用作空穴注入/输送材料即可。所述材料的实例包括(但不限于):酞菁或卟啉衍生物;芳香族胺衍生物;吲哚并咔唑衍生物;含有氟烃的聚合物;具有导电性掺杂剂的聚合物;导电聚合物,例如PEDOT/PSS;衍生自例如膦酸和硅烷衍生物的化合物的自组装单体;金属氧化物衍生物,例如MoOx;p型半导体有机化合物,例如1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯六甲腈;金属络合物,和可交联化合物。
HIL或HTL中所用的芳香族胺衍生物的实例包括(但不限于)以下通式结构:
Ar1到Ar9中的每一者选自由芳香族烃环化合物组成的群组,所述化合物例如为苯、联苯、联三苯、三亚苯、萘、蒽、萉、菲、芴、芘、苣、苝和薁;由芳香族杂环化合物组成的群组,所述化合物例如为二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并硒吩、咔唑、吲哚并咔唑、吡啶基吲哚、吡咯并二吡啶、吡唑、咪唑、三唑、噁唑、噻唑、噁二唑、噁三唑、二噁唑、噻二唑、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪、噁嗪、噁噻嗪、噁二嗪、吲哚、苯并咪唑、吲唑、吲哚并噁嗪、苯并噁唑、苯并异噁唑、苯并噻唑、喹啉、异喹啉、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、萘啶、酞嗪、喋啶、二苯并哌喃、吖啶、吩嗪、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并呋喃并吡啶、呋喃并二吡啶、苯并噻吩并吡啶、噻吩并二吡啶、苯并硒吩并吡啶和硒吩并二吡啶;和由2到10个环状结构单元组成的群组,所述结构单元为选自芳香族烃环基和芳香族杂环基的相同类型或不同类型的基团,并且直接或经由氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、磷原子、硼原子、链结构单元和脂族环基中的至少一者彼此键结。其中每个Ar进一步被选自由以下组成的群组的取代基取代:氢、氘、卤基、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合。
在一个方面,Ar1到Ar9独立地选自由以下组成的群组:
其中k是1到20的整数;X101到X108是C(包括CH)或N;Z101是NAr1、O或S;Ar1具有以上定义的相同基团。
HIL或HTL中所用的金属络合物的实例包括(但不限于)以下通式:
其中Met是金属,其可以具有大于40的原子重量;(Y101-Y102)是双齿配位体,Y101和Y102独立地选自C、N、O、P和S;L101是辅助性配位体;k'是1到可以与金属连接的最大配位体数的整数值;并且k'+k”是可以与金属连接的最大配位体数。
在一个方面,(Y101-Y102)是2-苯基吡啶衍生物。在另一方面,(Y101-Y102)是碳烯配位体。在另一方面,Met选自Ir、Pt、Os和Zn。在另一方面,金属络合物具有小于约0.6V的相对于Fc+/Fc对的溶液态最小氧化电位。
主体:
本发明的有机EL装置的发光层优选地至少含有金属络合物作为发光材料,并且可以含有使用金属络合物作为掺杂剂材料的主体材料。主体材料的实例不受特别限制,并且可以使用任何金属络合物或有机化合物,只要主体的三重态能量大于掺杂剂的三重态能量即可。虽然下表将优选用于发射各种颜色的装置的主体材料加以分类,但可以与任何掺杂剂一起使用任何主体材料,只要三重态准则满足即可。
用作主体的金属络合物的实例优选具有以下通式:
其中Met是金属;(Y103-Y104)是双齿配位体,Y103和Y104独立地选自C、N、O、P和S;L101是另一配位体;k'是1到可以与金属连接的最大配位体数的整数值;并且k'+k”是可以与金属连接的最大配位体数。
在一个方面,金属络合物是:
其中(O-N)是具有与O和N原子配位的金属的双齿配位体。
在另一方面,Met选自Ir和Pt。在另一方面,(Y103-Y104)是碳烯配位体。
用作主体的有机化合物的实例选自由芳香族烃环化合物组成的群组,所述化合物例如为苯、联苯、联三苯、三亚苯、萘、蒽、萉、菲、芴、芘、苣、苝和薁;由芳香族杂环化合物组成的群组,所述化合物例如为二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并硒吩、咔唑、吲哚并咔唑、吡啶基吲哚、吡咯并二吡啶、吡唑、咪唑、三唑、噁唑、噻唑、噁二唑、噁三唑、二噁唑、噻二唑、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、三嗪、噁嗪、噁噻嗪、噁二嗪、吲哚、苯并咪唑、吲唑、吲哚并噁嗪、苯并噁唑、苯并异噁唑、苯并噻唑、喹啉、异喹啉、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、萘啶、酞嗪、喋啶、二苯并哌喃、吖啶、吩嗪、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并呋喃并吡啶、呋喃并二吡啶、苯并噻吩并吡啶、噻吩并二吡啶、苯并硒吩并吡啶和硒吩并二吡啶;和由2到10个环状结构单元组成的群组,所述结构单元为选自芳香族烃环基和芳香族杂环基的相同类型或不同类型的基团,并且直接或经由氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、磷原子、硼原子、链结构单元和脂族环基中的至少一者彼此键结。其中每个基团进一步被选自由以下组成的群组的取代基取代:氢、氘、卤基、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合。
在一个方面,主体化合物在分子中含有以下基团中的至少一者:
其中R101到R107独立地选自由以下组成的群组:氢、氘、卤基、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合,当其是芳基或杂芳基时,其具有与上述Ar类似的定义。k是0到20或1到20的整数;k”'是0到20的整数。X101到X108选自C(包括CH)或N。
Z101和Z102选自NR101、O或S。
HBL:
空穴阻挡层(HBL)可以用以减少离开发射层的空穴和/或激子的数目。与缺乏阻挡层的类似装置相比,这种阻挡层在装置中的存在可以产生实质上较高的效率。此外,阻挡层可以用以将发射限于OLED的所要区域。
在一个方面,HBL中所用的化合物含有用作上述主体的相同分子或相同官能团。
在另一方面,HBL中所用的化合物在分子中含有以下基团中的至少一者:
其中k是1到20的整数;L101是另一配位体,k'是1到3的整数。
ETL:
电子输送层(ETL)可以包括能够输送电子的材料。电子输送层可以是本质的(未掺杂)或经掺杂的。掺杂可以用以增强导电性。ETL材料的实例不受特别限制,并且可以使用任何金属络合物或有机化合物,只要其典型地用以输送电子即可。
在一个方面,ETL中所用的化合物在分子中含有以下基团中的至少一者:
其中R101选自由以下组成的群组:氢、氘、卤基、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合,当其是芳基或杂芳基时,其具有与上述Ar类似的定义。Ar1到Ar3具有与上述Ar类似的定义。k是1到20的整数。X101到X108选自C(包括CH)或N。
在另一方面,ETL中所用的金属络合物含有(但不限于)以下通式:
其中(O-N)或(N-N)是具有与原子O、N或N、N配位的金属的双齿配位体;L101是另一配位体;k'是1到可以与金属连接的最大配位体数的整数值。
在OLED装置的每个层中所用的任何上述化合物中,氢原子可以部分或完全氘化。因此,任何具体列出的取代基(例如(但不限于)甲基、苯基、吡啶基等)涵盖其非氘化、部分氘化和完全氘化形式。类似地,取代基类别(例如(但不限于)烷基、芳基、环烷基、杂芳基等)也涵盖其非氘化、部分氘化和完全氘化形式。
除本文所公开的材料外和/或与本文所公开的材料组合,OLED中还可以使用许多空穴注入材料、空穴输送材料、主体材料、掺杂剂材料、激子/空穴阻挡层材料、电子输送材料和电子注入材料。可以与本文所公开的材料组合用于OLED中的材料的非限制性实例在下表A中列出。表A列出材料的非限制性类别、每种类别的化合物的非限制性实例和公开所述材料的参考文献。
表A
实验
含有分子内氢键的本发明化合物的非限制性实例包括:
这些络合物已经经设计以将质子安置得紧密接近氮的孤电子对以便形成静态分子内氢键。这种相互作用的分光光度特征标志还可以在室温溶液中与77K相比不寻常的三重态发射蓝移中观察到。
针对分子内氢键事件的计算证据,化合物7的最小化几何结构展示于图5中。为了清楚起见已经去除两个配位体。可以看出,H*略高于氮的孤电子对的平面,C-C-C-H二面角是31.6°并且H*-N距离是尽管不希望受任何具体理论束缚,但假设质子与未配位的氮的接近性由异丙基上的甲基取代基与APBI上的环系统之间的空间排斥引起。这种假设通过针对被甲基取代的化合物13(图6)比较而得到支持,其中未观察到直接N-H*相互作用,并且甲基上的质子指向物理上尽可能远离氮孤电子对。
在这种情况下,C-C-C-H二面角是61.8°,并且N-H*键距离是化合物8和化合物9的最小化几何结构展示与化合物7类似的N-H*相互作用。化合物8的C-C-C-H二面角和N-H*键距离分别是34.7°和所关注的C-C-C-H二面角突出显示如下:
与未配位的氮的孤电子对的静态分子内氢键的实验证据可在自由配位体和铱络合物两者的1H NMR中观察到。为了参考,化合物13的配位体的甲基质子在CD2Cl2中测量为在3.26ppm下。相比之下,化合物7和8的配位体中的H*质子分别显著低场移位到5.6ppm和5.2ppm,如图7和图8中所示。在环金属化到铱(III)之后观察到类似低场移位,如络合物7在CD2Cl2和DMSO-d6(分别图9和10)中的1H NMR光谱展示,化学位移无关于溶剂极性是5.9ppm。这种低场移位是充分理解的氢键诱导的质子去屏蔽现象的结果,指示分子内氢键相互作用。
还对化合物7、化合物8和化合物13的配位体和其相应化合物与比较实例1到8一起,计算H*的1H NMR化学位移。在高斯(Gaussian)软件包上使用B3LYP/6-31g*函数和基集进行计算。计算值非常密切地匹配实验值。分子内H键的另一个证据通过将H*的计算化学位移与其中分子内H键是不可用的比较实例1-8比较而可见。在所有这些情况下,C-H--N类似物中的H*的NMR化学位移与其C-H--C类似物相比都显著低场移位,差值在1.4到2.1ppm范围内或基于C-H--C类似物是37%到50%(表1)。
表1:H*的实验和计算化学位移
a:关于Ir络合物的表中所示的所有数据都基于面式异构体,除了这一个以外。
H键相互作用的另一个证据可以见于化合物7的发射光谱的特征中。图11展示了化合物7在2-甲基四氢呋喃(2-MeTHF)溶剂中在室温和77K下的发射光谱。发现室温发射相对于77K显著蓝移,不同于已经测量的任何其它Ir(APBI)3络合物。尽管不希望受任何具体理论束缚,但假设这种蓝移可以归因于拉电子效应,其降低共价连接环上的电子密度,由此使发射光谱蓝移。尽管不希望受任何具体理论束缚,但这种效应在室温下更显著的事实暗示了H与N原子之间的在77K下冻结的振动相互作用。出于比较目的,化合物13的光谱展示于图12中。这种化合物展示出蓝移,因为所述分子在77K下僵化,是大多数磷光络合物的典型特征。
合成例示性配位体和络合物:
合成化合物7:
合成10-氯苯并[h][1,6]萘啶-5-胺:
将3-氯-2-碘苯胺(9.60g,37.9mmol)、CyJohnPhos(0.506g,1.443mmol)和Pd(CH3CN)2Cl2(0.187g,0.722mmol)的混合物溶解于二噁烷(80ml)中。经由注射器依序添加三乙胺(15.09ml,108mmol)和4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷(11.00ml,76mmol)到溶液中。使反应物回流4小时。将反应物冷却到室温,并且添加2-氯烟碱腈(5g,36.1mmol)、S-Phos Pd G2(0.520g,0.722mmol)、S-Phos(0.296g,0.722mmol)和碳酸钾(9.97g,72.2mmol)的固体混合物到反应混合物中,紧接着添加二噁烷(20ml)和水(20ml),并且将反应物加热到85℃过夜。去除二噁烷,并且将粗产物用二氯甲烷(DCM)萃取。将有机部分蒸发以提供油性产物。将产物溶解于THF(80mL)中,并且在0℃下直接添加氢化钠(2.165g,54.1mmol),并且搅拌25分钟。将反应物用盐水(约150mL)淬灭。在蒸发THF之后,添加己烷和乙醚(约1:2,总计约30mL)到悬浮液中,然后将其搅拌约3分钟。将固体通过过滤收集并且用乙醚洗涤,得到粗10-氯苯并[h][1,6]萘啶-5-胺,其不经进一步纯化即直接用于下一步骤中(60%产率)。
合成5-氯苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶:
将10-氯苯并[h][1,6]萘啶-5-胺(3.11g,13.54mmol)、二乙酰氧基钯(0.152g,0.677mmol)、Xantphos(0.392g,0.677mmol)和碳酸铯(17.65g,54.2mmol)的混合物抽真空,并且用氮气回填数次,并且添加1,2-二碘苯(1.947ml,14.90mmol)和甲苯(70ml)到溶液中。使反应物回流3小时。将产物通过在硅胶(DCM/MeOH=20/1)上柱色谱分析而纯化。将产物用乙醚洗涤(52%产率)。
合成5-(丙-1-烯-2-基)苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶:
将5-氯苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(1g,3.29mmol)、SPhos Pd G2(0.237g,0.329mmol)、SPhos(0.135g,0.329mmol)和碳酸铯(0.536g,1.646mmol)的混合物抽真空,并且用氮气回填数次。添加甲苯(45ml)、水(15ml)和4,4,5,5-四甲基-2-(丙-1-烯-2-基)-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷(1.257ml,6.58mmol),并且在回流下加热过夜。将反应混合物涂布在硅藻土上,并且在硅胶(DCM/EtOAc/庚烷=6/1/2)上色谱分析(50%产率)。
合成5-异丙基苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶:
将5-(丙-1-烯-2-基)苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(1.05g,3.39mmol)溶解于乙酸乙酯(60ml)中,并且添加乙醇(50ml)和钯(0.361g,0.339mmol)。将反应混合物抽真空,并且用氢气球回填三次,并且在室温下搅拌过夜。将反应物通过硅藻土过滤,并且将溶剂蒸发。将固体用乙醚和己烷(约1:2)洗涤,得到纯产物(99%产率)。
合成化合物7:
将5-异丙基苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(900mg,2.89mmol)、Ir(acac)3(283mg,0.578mmol)和十五烷(2mL)组合于舒伦克管(Schlenk tube)中,并且将管抽真空,并且用N2回填三次。将管加热到290℃后持续2天。将粗产物通过在氧化铝(100g,用10%H2O去活化,DCM/Hep=3/2)上柱色谱分析而纯化。将产物在硅胶柱(DCM)上进一步纯化,得到化合物7(15.4%)。
合成化合物8:
合成5-(环己-1-烯-1-基)苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶:
将5-氯苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(2.13g,7.01mmol)、SPhos PdG2(0.505g,0.701mmol)、SPhos(0.288g,0.701mmol)和磷酸钾单水合物(4.84g,21.04mmol)的混合物抽真空,并且用氮气回填数次。添加甲苯(75ml)、水(25ml)和2-(环己-1-烯-1-基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷(2.292ml,10.52mmol),并且在回流下加热过夜。将反应物用DCM和盐水萃取,并且通过在硅胶(EA/Hep=1/3)上柱色谱分析而纯化(75%产率)。
合成化合物8的配位体:
将5-(环己-1-烯-1-基)苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(1.59g,4.55mmol)溶解于乙酸乙酯(90ml)中,并且添加乙醇(70ml)和钯(0.484g,0.455mmol)。将反应混合物抽真空,并且用氢气球回填三次,并且在室温下搅拌3天。将反应物通过硅藻土过滤,并且蒸发。将产物通过在硅胶上用纯EA进行柱色谱分析而纯化(54%产率)。
合成化合物8:
添加5-环己基苯并[h]苯并[4,5]咪唑[2,1-f][1,6]萘啶(1g,2.85mmol)、Ir(acac)3(279mg,0.569mmol)和十五烷(4mL)的混合物到手套箱中的酸消化高压贮罐中,并且在285℃下在砂浴中加热过夜。将产物通过在硅胶柱(DCM)上柱色谱分析而纯化。将产物在MeOH和乙醚中湿磨,并且过滤(26%产率)。
合成比较实例5:
合成1-氯啡啶-6-胺:
将3-氯-2-碘苯胺(8.77g,34.6mmol)、CyJohnPhos(0.462g,1.319mmol)和Pd(CH3CN)2Cl2(0.171g,0.659mmol)的混合物溶解于二噁烷(80ml)中。经由注射器依序添加三乙胺(13.78ml,99mmol)和4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷(10.04ml,69.2mmol)到溶液中。使反应物回流4小时。将反应物冷却到室温,并且添加2-溴苯甲腈(6g,33mmol)、S-Phos Pd G2(0.475g,0.659mmol)、S-Phos(0.271g,0.659mmol)和碳酸钾(9.11g,65.9mmol)的固体混合物到反应混合物中,紧接着添加二噁烷(20ml)和水(20ml),并且将反应物加热到85℃过夜。去除二噁烷,并且将粗产物用二氯甲烷(DCM)萃取。将有机部分蒸发以提供油性产物。将产物溶解于THF(80mL)中,并且在0℃下直接添加氢化钠(1.978g,49.4mmol),并且搅拌20分钟。将反应物用盐水(约150mL)淬灭。蒸发THF,并且将粗产物用DCM和盐水萃取。将固体通过在乙醚和己烷中湿磨而收集(52%产率)。
将1-氯啡啶-6-胺(3.93g,17.19mmol)、2-氯乙醛(4.68mL,34.4mmol)和碳酸氢钠(2.89g,34.4mmol)组合,并且回流2小时。将反应混合物用含10%MeOH的DCM和盐水萃取。将粗产物通过在硅胶(DCM/MeOH=9/1)上柱色谱分析而纯化。将产物用乙醚和己烷洗涤,得到8-氯咪唑并[1,2-f]啡啶(78%)。
合成比较实例5的配位体:
将8-氯咪唑并[1,2-f]啡啶(900mg,3.56mmol)和SPhos Pd G2(128mg,0.178mmol)的混合物抽真空,并且用氮气回填数次。经由加料漏斗添加THF(40ml)和环己基溴化锌(II)(14.25ml,7.12mmol),并且在室温下搅拌过夜。将反应物用水淬灭,并且用DCM萃取。将粗产物在硅胶(EA)上色谱分析,得到8-环己基咪唑并[1,2-f]啡啶(80%产率)。
合成比较实例5:
将8-环己基咪唑并[1,2-f]啡啶(180mg,5.99mmol)、Ir(acac)3(58.7mg,120mmol)和十三烷(0.8mL)组合于手套箱中的酸消化高压贮罐中,并且在245℃下在砂浴中加热过夜。将产物通过在硅胶柱(DCM)上柱色谱分析而纯化(60%产率)。
应理解,本文所述的各种实施例仅作为实例,并且无意限制本发明的范围。举例来说,本文所述的材料和结构中的许多可以用其它材料和结构来取代,而不脱离本发明的精神。如所要求的本发明因此可以包括本文所述的具体实例和优选实施例的变化,如本领域技术人员将明白。应理解,关于本发明为何起作用的各种理论无意为限制性的。
本文中引用的每一个专利、专利申请和公开案的公开内容特此以全文引用的方式并入本文中。虽然已经参考特定实施例公开本发明,但显而易见,本领域的其它技术人员可以在不背离本发明的真实精神和范围的情况下设计本发明的其它实施例和变化形式。所附权利要求书意欲理解为包括所有所述实施例和等效变化形式。

Claims (22)

1.一种化合物,其包含选自由以下组成的群组A的配位体L:
其中每个X1到X13独立地选自由以下组成的群组:碳和氮;
其中X选自由以下组成的群组:BR、NR、PR、O、S、Se、C=O、S=O、SO2、CRR'、SiRR'和GeRR';
其中R和R'任选地稠合或连接以形成环;
其中每个Ra、Rb、Rc和Rd可以表示单取代基到可能最大数目的取代基或无取代基;
其中每个R、R'、Ra、Rb、Rc和Rd独立地选自由以下组成的群组:氢、氘、卤基、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合;其中当Ra、Rb、Rc和Rd表示至少二取代基时,两个相邻Ra、两个相邻Rb、两个相邻Rc和两个相邻Rd中的每一者任选地稠合或连接以形成环;
其中所述配位体L配位到金属M;
其中所述配位体L任选地与其它配位体键联以包含三齿、四齿、五齿或六齿配位体;
其中所述化合物包含至少一个如以下方案中所示的分子内氢键相互作用:
其中Z1选自由以下组成的群组:碳、硅、氮和氧;
其中Z2选自由以下组成的群组:氮、氧和氟;并且
其中在方案1中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位至少1.3ppm。
2.根据权利要求1所述的化合物,其中所述化合物在高能量端在室温下在第一峰值波长下的发射比在77K下的发射更小。
3.根据权利要求1所述的化合物,其中Z1是碳,并且Z2是氮。
4.根据权利要求1所述的化合物,其中Z1是烷基的碳,并且Z2是吡啶的氮。
5.根据权利要求1所述的化合物,其中M选自由以下组成的群组:Ir、Rh、Re、Ru、Os、Pt、Au和Cu。
6.根据权利要求1所述的化合物,其中M是Ir或Pt。
7.根据权利要求1所述的化合物,其中Z2是X1到X13中的一者,并且是氮。
8.根据权利要求1所述的化合物,其中Z1与Z2相距至少4个共价键。
9.根据权利要求1所述的化合物,其中X是O。
10.根据权利要求1所述的化合物,其中所述化合物具有Ir(L)n(L')3-n的式;
其中L'选自群组A;并且
其中n是1、2或3。
11.根据权利要求1所述的化合物,其中所述化合物具有式Pt(L)m(L')2-m
其中L'选自群组A;并且
其中m是1或2。
12.根据权利要求1所述的化合物,其中所述配位体L选自由以下组成的群组:
13.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:
14.一种第一装置,其包含第一有机发光装置,所述第一有机发光装置包含:
阳极;
阴极;和
安置在所述阳极与所述阴极之间的有机层,其包含包括选自由以下组成的群组A的配位体L的化合物:
其中每个X1到X13独立地选自由以下组成的群组:碳和氮;
其中X选自由以下组成的群组:BR、NR、PR、O、S、Se、C=O、S=O、SO2、CRR'、SiRR'和GeRR';
其中R和R'任选地稠合或连接以形成环;
其中每个Ra、Rb、Rc和Rd可以表示单取代基到可能最大数目的取代基或无取代基;
其中每个R、R'、Ra、Rb、Rc和Rd独立地选自由以下组成的群组:氢、氘、卤基、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合;其中当Ra、Rb、Rc和Rd表示至少二取代基时,两个相邻Ra、两个相邻Rb、两个相邻Rc和两个相邻Rd中的每一者任选地稠合或连接以形成环;
其中所述配位体L配位到金属M;
其中所述配位体L任选地与其它配位体键联以包含三齿、四齿、五齿或六齿配位体;
其中所述化合物具有至少一个如以下方案中所示的分子内氢键相互作用:
其中Z1选自由以下组成的群组:碳、硅、氮和氧;
其中Z2选自由以下组成的群组:氮、氧和氟;并且
其中;
(a)在方案1中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位至少1.3ppm;或
(b)在方案1中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位至少35%。
15.根据权利要求14所述的第一装置,其中所述第一装置选自由以下组成的群组:消费型产品、电子组件模块、有机发光装置和照明面板。
16.根据权利要求14所述的第一装置,其中所述有机层是发射层,并且所述化合物是发射掺杂剂或非发射掺杂剂。
17.根据权利要求14所述的第一装置,其中所述有机层进一步包含主体;其中所述主体包含含有苯并稠合噻吩或苯并稠合呋喃的三亚苯;
其中所述主体中的任何取代基是独立地选自由以下组成的群组的非稠合取代基:CnH2n+1、OCnH2n+1、OAr1、N(CnH2n+1)2、N(Ar1)(Ar2)、CH=CH-CnH2n+1、C≡CCnH2n+1、Ar1、Ar1-Ar2、CnH2n-Ar1或无取代基;
其中n是1到10;并且
其中Ar1和Ar2独立地选自由以下组成的群组:苯、联苯、萘、三亚苯、咔唑和其杂芳香族类似物。
18.根据权利要求14所述的第一装置,其中所述有机层进一步包含主体,其中所述主体包含至少一个选自由以下组成的群组的化学基团:三亚苯、咔唑、二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并硒吩、氮杂三亚苯、氮杂咔唑、氮杂-二苯并噻吩、氮杂-二苯并呋喃和氮杂-二苯并硒吩。
19.根据权利要求14所述的第一装置,其中所述有机层进一步包含主体,并且所述主体选自由以下组成的群组:
和其组合。
20.一种化合物,其包含选自由以下组成的群组A的配位体L:
其中每个X1到X13独立地选自由以下组成的群组:碳和氮;
其中X选自由以下组成的群组:BR、NR、PR、O、S、Se、C=O、S=O、SO2、CRR'、SiRR'和GeRR';
其中R和R'任选地稠合或连接以形成环;
其中每个Ra、Rb、Rc和Rd可以表示单取代基到可能最大数目的取代基或无取代基;
其中每个R、R'、Ra、Rb、Rc和Rd独立地选自由以下组成的群组:氢、氘、卤基、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合;其中当Ra、Rb、Rc和Rd表示至少二取代基时,两个相邻Ra、两个相邻Rb、两个相邻Rc和两个相邻Rd中的每一者任选地稠合或连接以形成环;
其中所述配位体L配位到金属M;
其中所述配位体L任选地与其它配位体键联以包含三齿、四齿、五齿或六齿配位体;
其中所述化合物包含至少一个如以下方案中所示的分子内氢键相互作用:
其中Z1选自由以下组成的群组:碳、硅、氮和氧;
其中Z2选自由以下组成的群组:氮、氧和氟;并且
其中在方案1中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位至少35%。
21.一种化合物,其包含选自由以下组成的群组A的配位体L:
其中每个X1到X11独立地选自由以下组成的群组:碳和氮;
其中每个Ra、Rb和Rc可以表示单取代基到可能最大数目的取代基或无取代基;
其中每个Ra、Rb和Rc独立地选自由以下组成的群组:氢、氘、卤基、烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸基、酯基、腈基、异腈基、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合;其中当Ra、Rb和Rc表示至少二取代基时,两个相邻Ra、两个相邻Rb和两个相邻Rc中的每一者任选地稠合或连接以形成环;
其中所述配位体L配位到金属Ir;
其中所述配位体L任选地与其它配位体键联以包含三齿、四齿、五齿或六齿配位体;
其中所述化合物包含至少一个如以下方案中所示的分子内氢键相互作用:
其中Z1选自由以下组成的群组:碳、硅、氮和氧;
其中Z2选自由以下组成的群组:氮、氧和氟;并且
其中在方案1中,H的质子NMR化学位移与所述化合物当Z2是碳时相比低场移位至少35%。
22.一种第一装置,其包含第一有机发光装置,所述第一有机发光装置包含:
阳极;
阴极;和
安置在所述阳极与所述阴极之间的有机层,其包含包括根据权利要求20或21的化合物。
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