CN115260244A - 一种含有6-锗基取代异喹啉配体的有机发光材料 - Google Patents

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Abstract

公开了一种含有6‑锗基取代异喹啉配体的有机发光材料，所述有机发光材料是一种新型具有6‑锗基取代异喹啉配体的金属配合物。所述金属配合物可用作有机电致发光器件中的发光材料。这些新颖的金属配合物能够有效调整器件的发光颜色，降低电压，提高外量子效率，减小半峰宽，能提供更好的综合器件性能。还公开了一种包含该金属配合物的电致发光器件和化合物组合。

Description

一种含有6-锗基取代异喹啉配体的有机发光材料
技术领域
本发明涉及用于有机电子器件的化合物，例如有机发光器件。更特别地，涉及一种具有6-锗基取代异喹啉配体的金属配合物以及包含该金属配合物有机电致发光器件和化合物组合。
背景技术
有机电子器件包括但是不限于下列种类：有机发光二极管(OLEDs)，有机场效应晶体管(O-FETs)，有机发光晶体管(OLETs)，有机光伏器件(OPVs)，染料-敏化太阳能电池(DSSCs)，有机光学检测器，有机光感受器，有机场效应器件(OFQDs)，发光电化学电池(LECs)，有机激光二极管和有机电浆发光器件。
1987年，伊斯曼柯达的Tang和Van Slyke报道了一种双层有机电致发光器件，其包括芳基胺空穴传输层和三-8-羟基喹啉-铝层作为电子传输层和发光层(Applied PhysicsLetters，1987,51(12):913-915)。一旦加偏压于器件，绿光从器件中发射出来。这个发明为现代有机发光二极管(OLEDs)的发展奠定了基础。最先进的OLEDs可以包括多层，例如电荷注入和传输层，电荷和激子阻挡层，以及阴极和阳极之间的一个或多个发光层。由于OLEDs是一种自发光固态器件，它为显示和照明应用提供了巨大的潜力。此外，有机材料的固有特性，例如它们的柔韧性，可以使它们非常适合于特殊应用，例如在柔性基底制作上。
OLED可以根据其发光机制分为三种不同类型。Tang和van Slyke发明的OLED是荧光OLED。它只使用单重态发光。在器件中产生的三重态通过非辐射衰减通道浪费了。因此，荧光OLED的内部量子效率(IQE)仅为25％。这个限制阻碍了OLED的商业化。1997年，Forrest和Thompson报告了磷光OLED，其使用来自含络合物的重金属的三重态发光作为发光体。因此，能够收获单重态和三重态，实现100％的IQE。由于它的高效率，磷光OLED的发现和发展直接为有源矩阵OLED(AMOLED)的商业化作出了贡献。最近，Adachi通过有机化合物的热激活延迟荧光(TADF)实现了高效率。这些发光体具有小的单重态-三重态间隙，使得激子从三重态返回到单重态的成为可能。在TADF器件中，三重态激子能够通过反向系统间穿越产生单重态激子，导致高IQE。
OLEDs也可以根据所用材料的形式分类为小分子和聚合物OLED。小分子是指不是聚合物的任何有机或有机金属材料。只要具有精确的结构，小分子的分子量可以很大。具有明确结构的树枝状聚合物被认为是小分子。聚合物OLED包括共轭聚合物和具有侧基发光基团的非共轭聚合物。如果在制造过程中发生后聚合，小分子OLED能够变成聚合物OLED。
已有各种OLED制造方法。小分子OLED通常通过真空热蒸发来制造。聚合物OLED通过溶液法制造，例如旋涂，喷墨印刷和喷嘴印刷。如果材料可以溶解或分散在溶剂中，小分子OLED也可以通过溶液法制造。
OLED的发光颜色可以通过发光材料结构设计来实现。OLED可以包括一个发光层或多个发光层以实现期望的光谱。绿色，黄色和红色OLED，磷光材料已成功实现商业化。蓝色磷光器件仍然具有蓝色不饱和，器件寿命短和工作电压高等问题。商业全彩OLED显示器通常采用混合策略，使用蓝色荧光和磷光黄色，或红色和绿色。目前，磷光OLED的效率在高亮度情况下快速降低仍然是一个问题。此外，期望具有更饱和的发光光谱，更高的效率和更长的器件寿命。
在US20120217868A1中公开了一种包含如
Figure BDA0003048026940000021
结构的锗基(异)喹啉配体的金属配合物，R是具有锗基取代基的稠合碳环或稠合杂环，在其公开的众多结构中提及了2个苯基异喹啉配体的金属配合物
Figure BDA0003048026940000022
此申请关注于将锗基引入金属配合物的配体中所带来的性能的变化，但其并没有公开或教导上述两个结构具体的器件结果，并且没有公开或教导特定的6-位引入锗基取代所具有的优势。
在US20130146848A1中公开了一种具有苯基异喹啉配体的金属配合物
Figure BDA0003048026940000023
其中R1至少为双取代，具体的例子有
Figure BDA0003048026940000024
Figure BDA0003048026940000025
此申请关注于在苯基异喹啉配体的异喹啉环上引入2个取代基带来的性能的变化，没有公开或教导只在异喹啉环的特定位置具有1个特定的锗基取代的应用。
在上述的报道中，虽然将锗基引入金属配合物的配体中，但相关的金属配合物仍然存在发光不够饱和、电压不够低、发光效率不够高或发射波长不满足需求等问题，因此含有锗基的磷光金属配合物仍需进一步的开发。
发明内容
本发明旨在提供一系列具有6-锗基取代的异喹啉配体的金属配合物来解决至少部分上述问题。所述金属配合物可用作有机电致发光器件中的发光材料。这些新颖的金属配合物能够有效调整器件的发光颜色，降低电压，提高外量子效率，减小半峰宽，能提供更好的综合器件性能。
根据本发明的一个实施例，公开一种金属配合物，所述金属配合物具有M(La)m(Lb)n(Lc)q的通式；所述金属M选自相对原子质量大于40的金属；所述La、Lb和Lc分别是所述金属配合物的第一配体、第二配体和第三配体；
m是1、2或3，n是0，1或2，q是0，1或2，m+n+q等于金属M的氧化态；当m大于等于2时，多个La相同或不同；当n是2时，两个Lb相同或不同；当q是2时，两个Lc相同或不同；
所述La具有由式1表示的结构：
Figure BDA0003048026940000031
X1-X4每次出现时相同或不同地选自CRx或N；Y1-Y5每次出现时相同或不同地选自CRy或N；
R1、R2、R3每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有0-20个碳原子的氨基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；
Rx、Ry每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有0-20个碳原子的氨基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；
相邻的取代基R1、R2、R3、Rx、Ry能任选地连接形成环；
所述Lb和Lc每次出现时相同或不同地选自由以下结构组成的组：
Figure BDA0003048026940000032
其中，Ra、Rb和Rc每次出现时相同或不同地表示单取代，多取代或无取代；
Xb每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：O、S、Se、NRN1和CRC1RC2；
Xc和Xd每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：O、S、Se和NRN2；
Ra、Rb、Rc、RN1、RN2、RC1和RC2每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有0-20个碳原子的氨基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；
相邻的取代基Ra、Rb、Rc、RN1、RN2、RC1和RC2能任选地连接形成环。
根据本发明的另一实施例，还公开了一种电致发光器件，其包括阳极，阴极，设置在所述阳极和阴极之间的有机层，所述有机层包含上述实施例所示的金属配合物。
根据本发明的另一实施例，还公开了一种化合物组合，其包含上述实施例所示的金属配合物。
本发明公开的新型具有6-锗基取代异喹啉配体的金属配合物，所述金属配合物可用作有机电致发光器件中的发光材料。这些新颖的金属配合物能够有效调整器件的发光颜色，降低电压，提高外量子效率，减小半峰宽，能提供更好的综合器件性能。
附图说明
图1是可以含有本文所公开的金属配合物和化合物组合的有机发光装置示意图。
图2是可以含有本文所公开的金属配合物和化合物组合的另一有机发光装置示意图。
具体实施方式
OLED可以在各种基板上制造，例如玻璃，塑料和金属。图1示意性、非限制性的展示了有机发光装置100。图不一定按比例绘制，图中一些层结构也是可以根据需要省略的。装置100可以包括基板101、阳极110、空穴注入层120、空穴传输层130、电子阻挡层140、发光层150、空穴阻挡层160、电子传输层170、电子注入层180和阴极190。装置100可以通过依序沉积所描述的层来制造。各层的性质和功能以及示例性材料在美国专利US7,279,704B2第6-10栏有更详细的描述，上述专利的全部内容通过引用并入本文。
这些层中的每一个有更多实例。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。
经由非限制性的实施例提供上述分层结构。OLED的功能可以通过组合以上描述的各种层来实现，或者可以完全省略一些层。它还可以包括未明确描述的其它层。在每个层内，可以使用单一材料或多种材料的混合物来实现最佳性能。任何功能层可以包括几个子层。例如，发光层可以具有两层不同的发光材料以实现期望的发光光谱。
在一个实施例中，OLED可以描述为具有设在阴极和阳极之间的“有机层”。该有机层可以包括一层或多层。
OLED也需要封装层，如图2示意性、非限制性的展示了有机发光装置200，其与图1不同的是，阴极190之上还可以包括封装层102，以防止来自环境的有害物质，例如水分和氧气。能够提供封装功能的任何材料都可以用作封装层，例如玻璃或者有机-无机混合层。封装层应直接或间接放置在OLED器件的外部。多层薄膜封装在美国专利US7,968,146B2中进行了描述，其全部内容通过引用并入本文。
根据本发明的实施例制造的器件可以并入具有该器件的一个或多个电子部件模块(或单元)的各种消费产品中。这些消费产品的一些例子包括平板显示器，监视器，医疗监视器，电视机，广告牌，用于室内或室外照明和/或发信号的灯，平视显示器，完全或部分透明的显示器，柔性显示器，智能电话，平板计算机，平板手机，可穿戴设备，智能手表，膝上型计算机，数码相机，便携式摄像机，取景器，微型显示器，3-D显示器，车辆显示器和车尾灯。
本文描述的材料和结构也可以用于前文列出的其它有机电子器件中。
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“设置”在第二层“上”的情况下，第一层被设置为距衬底较远。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“设置在”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。
据相信，荧光OLED的内部量子效率(IQE)可以通过延迟荧光超过25％自旋统计限制。延迟荧光一般可以分成两种类型，即P型延迟荧光和E型延迟荧光。P型延迟荧光由三重态-三重态消灭(TTA)产生。
另一方面，E型延迟荧光不依赖于两个三重态的碰撞，而是依赖于三重态与单重激发态之间的转换。能够产生E型延迟荧光的化合物需要具有极小单-三重态间隙以便能态之间的转化。热能可以激活由三重态回到单重态的转变跃迁。这种类型的延迟荧光也称为热激活延迟荧光(TADF)。TADF的显著特征在于，延迟分量随温度升高而增加。如果逆向系间窜越(RISC)速率足够快速从而最小化由三重态的非辐射衰减，那么回填充单重激发态的分率可能达到75％。总单重态分率可以是100％，远超过电致产生的激子的自旋统计的25％。
E型延迟荧光特征可以见于激发复合物系统或单一化合物中。不受理论束缚，相信E型延迟荧光需要发光材料具有小单-三重态能隙(ΔES-T)。有机含非金属的供体-受体发光材料可能能够实现这点。这些材料的发射通常表征为供体-受体电荷转移(CT)型发射。这些供体-受体型化合物中HOMO与LUMO的空间分离通常产生小ΔES-T。这些状态可以包括CT状态。通常，供体-受体发光材料通过将电子供体部分(例如氨基或咔唑衍生物)与电子受体部分(例如含N的六元芳香族环)连接而构建。
关于取代基术语的定义
卤素或卤化物-如本文所用，包括氟，氯，溴和碘。
烷基–如本文所用，包含直链和支链烷基。烷基可以是具有1至20个碳原子的烷基，优选具有1至12个碳原子的烷基，更优选具有1至6个碳原子的烷基。烷基的实例包括甲基，乙基，丙基，异丙基，正丁基，仲丁基，异丁基，叔丁基，正戊基，正己基，正庚基，正辛基，正壬基，正癸基，正十一烷基，正十二烷基，正十三烷基，正十四烷基，正十五烷基，正十六烷基，正十七烷基，正十八烷基，新戊基，1-甲基戊基，2-甲基戊基，1-戊基己基，1-丁基戊基，1-庚基辛基，3-甲基戊基。在上述中，优选甲基，乙基，丙基，异丙基，正丁基，仲丁基，异丁基，叔丁基，正戊基，新戊基和正己基。另外，烷基可以任选被取代。
环烷基-如本文所用包含环状烷基。环烷基可以是具有3至20个环碳原子的环烷基，优选具有4至10个碳原子的环烷基。环烷基的实例包括环丁基，环戊基，环己基，4-甲基环己基，4,4-二甲基环己基，1-金刚烷基，2-金刚烷基，1-降冰片基，2-降冰片基等。在上述中，优选环戊基，环己基，4-甲基环己基，4,4-二甲基环己基。另外，环烷基可以任选被取代。
杂烷基-如本文所用，杂烷基包含烷基链中的一个或多个碳被选自由氮原子，氧原子，硫原子，硒原子，磷原子，硅原子，锗原子和硼原子组成的组的杂原子取代而形成。杂烷基可以是具有1至20个碳原子的杂烷基，优选具有1至10个碳原子的杂烷基，更优选具有1至6个碳原子的杂烷基。杂烷基的实例包括甲氧基甲基，乙氧基甲基，乙氧基乙基，甲基硫基甲基，乙基硫基甲基，乙基硫基乙基，甲氧甲氧甲基，乙氧甲氧甲基，乙氧乙氧乙基，羟基甲基，羟基乙基，羟基丙基，巯基甲基，巯基乙基，巯基丙基，氨基甲基，氨基乙基，氨基丙基，二甲基氨基甲基，三甲基锗基甲基，三甲基锗基乙基，三甲基锗基异丙基，二甲基乙基锗基甲基，二甲基异丙基锗基甲基，叔丁基二甲基锗基甲基，三乙基锗基甲基，三乙基锗基乙基，三异丙基锗基甲基，三异丙基锗基乙基，三甲基硅基甲基，三甲基硅基乙基，三甲基硅基异丙基，三异丙基硅基甲基，三异丙基硅基乙基。另外，杂烷基可以任选被取代。
烯基-如本文所用，涵盖直链、支链以及环状烯烃基团。链烯基可以是包含2至20个碳原子的烯基，优选具有2至10个碳原子的烯基。烯基的例子包括乙烯基，丙烯基，1-丁烯基，2-丁烯基，3-丁烯基，1,3-丁二烯基，1-甲基乙烯基，苯乙烯基，2,2-二苯基乙烯基，1,2-二苯基乙烯基，1-甲基烯丙基，1,1-二甲基烯丙基，2-甲基烯丙基，1-苯基烯丙基，2-苯基烯丙基，3-苯基烯丙基，3,3-二苯基烯丙基，1,2-二甲基烯丙基，1-苯基-1-丁烯基，3-苯基-1-丁烯基，环戊烯基，环戊二烯基，环己烯基，环庚烯基，环庚三烯基，环辛烯基，环辛四烯基和降冰片烯基。另外，烯基可以是任选取代的。
炔基-如本文所用，涵盖直链炔基。炔基可以是包含2至20个碳原子的炔基，优选具有2至10个碳原子的炔基。炔基的实例包括乙炔基，丙炔基，炔丙基，1-丁炔基，2-丁炔基，3-丁炔基，1-戊炔基，2-戊炔基，3,3-二甲基-1-丁炔基，3-乙基-3-甲基-1-戊炔基，3,3-二异丙基1-戊炔基，苯乙炔基，苯丙炔基等。在上述中，优选乙炔基，丙炔基，炔丙基，1-丁炔基，2-丁炔基，3-丁炔基，1-戊炔基，苯乙炔基。另外，炔基可以是任选取代的。
芳基或芳族基-如本文所用，考虑非稠合和稠合体系。芳基可以是具有6至30个碳原子的芳基，优选6至20个碳原子的芳基，更优选具有6至12个碳原子的芳基。芳基的例子包括苯基，联苯，三联苯，三亚苯，四亚苯，萘，蒽，萉，菲，芴，芘，
Figure BDA0003048026940000061
苝和薁，优选苯基，联苯，三联苯，三亚苯，芴和萘。非稠合芳基的例子包括苯基，联苯-2-基，联苯-3-基，联苯-4-基，对三联苯-4-基，对三联苯-3-基，对三联苯-2-基，间三联苯-4-基，间三联苯-3-基，间三联苯-2-基，邻甲苯基，间甲苯基，对甲苯基，对-(2-苯基丙基)苯基，4'-甲基联二苯基，4”-叔丁基-对三联苯-4-基，邻-枯基，间-枯基，对-枯基，2,3-二甲苯基，3,4-二甲苯基，2,5-二甲苯基，均三甲苯基和间四联苯基。另外，芳基可以任选被取代。
杂环基或杂环-如本文所用，考虑非芳族环状基团。非芳族杂环基包含具有3-20个环原子的饱和杂环基团以及具有3-20个环原子的不饱和非芳族杂环基团，其中至少有一个环原子选自由氮原子，氧原子，硫原子，硒原子，硅原子，磷原子，锗原子和硼原子组成的组，优选的非芳族杂环基是具有3至7个环原子的那些，其包括至少一个杂原子如氮，氧，硅或硫。非芳族杂环基的实例包括环氧乙烷基，氧杂环丁烷基，四氢呋喃基，四氢吡喃基，二氧五环基，二氧六环基，吖丙啶基，二氢吡咯基，四氢吡咯基，哌啶基，恶唑烷基，吗啉基，哌嗪基，氧杂环庚三烯基，硫杂环庚三烯基，氮杂环庚三烯基和四氢噻咯基。另外，杂环基可以任选被取代。
杂芳基-如本文所用，可以包含1至5个杂原子的非稠合和稠合杂芳族基团，其中至少有一个杂原子选自由氮原子，氧原子，硫原子，硒原子，硅原子，磷原子，锗原子和硼原子组成的组。异芳基也指杂芳基。杂芳基可以是具有3至30个碳原子的杂芳基，优选具有3至20个碳原子的杂芳基，更优选具有3至12个碳原子的杂芳基。合适的杂芳基包括二苯并噻吩，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，吲哚咔唑，吡啶吲哚，吡咯并吡啶，吡唑，咪唑，三唑，恶唑，噻唑，恶二唑，恶三唑，二恶唑，噻二唑，吡啶，哒嗪，嘧啶，吡嗪，三嗪，恶嗪，恶噻嗪，恶二嗪，吲哚，苯并咪唑，吲唑，茚并嗪，苯并恶唑，苯并异恶唑，苯并噻唑，喹啉，异喹啉，噌啉，喹唑啉，喹喔啉，萘啶，酞嗪，蝶啶，呫吨，吖啶，吩嗪，吩噻嗪，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，硒苯并二吡啶，优选二苯并噻吩，二苯并呋喃，二苯并硒吩，咔唑，吲哚并咔唑，咪唑，吡啶，三嗪，苯并咪唑，1,2-氮杂硼烷，1,3-氮杂硼烷，1,4-氮杂硼烷，硼唑和其氮杂类似物。另外，杂芳基可以任选被取代。
烷氧基-如本文所用，由-O-烷基、-O-环烷基、-O-杂烷基或-O-杂环基表示。烷基、环烷基、杂烷基和杂环基的例子和优选例子与上述相同。烷氧基可以是具有1至20个碳原子的烷氧基，优选具有1至6个碳原子的烷氧基。烷氧基的例子包括甲氧基，乙氧基，丙氧基，丁氧基，戊氧基，己氧基，环丙基氧基，环丁基氧基，环戊基氧基、环己基氧基、四氢呋喃基氧基、四氢吡喃基氧基、甲氧丙基氧基、乙氧乙基氧基、甲氧甲基氧基和乙氧甲基氧基。另外，烷氧基可以任选被取代。
芳氧基-如本文所用，由-O-芳基或-O-杂芳基表示。芳基和杂芳基例子和优选例子与上述相同。芳氧基可以是具有6至30个碳原子的芳氧基，优选具有6-20个碳原子的芳氧基。芳氧基的例子包括苯氧基和联苯氧基。另外，芳氧基可以任选被取代。
芳烷基-如本文所用，涵盖芳基取代的烷基。芳烷基可以是具有7至30个碳原子的芳烷基，优选具有7至20个碳原子的芳烷基，更优选具有7至13个碳原子的芳烷基。芳烷基的例子包括苄基，1-苯基乙基，2-苯基乙基，1-苯基异丙基，2-苯基异丙基，苯基叔丁基，α-萘基甲基，1-α-萘基-乙基，2-α-萘基乙基，1-α-萘基异丙基，2-α-萘基异丙基，β-萘基甲基，1-β-萘基-乙基，2-β-萘基-乙基，1-β-萘基异丙基，2-β-萘基异丙基，对甲基苄基，间甲基苄基，邻甲基苄基，对氯苄基，间氯苄基，邻氯苄基，对溴苄基，间溴苄基，邻溴苄基，对碘苄基，间碘苄基，邻碘苄基，对羟基苄基，间羟基苄基，邻羟基苄基，对氨基苄基，间氨基苄基，邻氨基苄基，对硝基苄基，间硝基苄基，邻硝基苄基，对氰基苄基，间氰基苄基，邻氰基苄基，1-羟基-2-苯基异丙基和1-氯-2-苯基异丙基。在上述中，优选苄基，对氰基苄基，间氰基苄基，邻氰基苄基，1-苯基乙基，2-苯基乙基，1-苯基异丙基和2-苯基异丙基。另外，芳烷基可以任选被取代。
烷硅基–如本文所用，涵盖烷基取代的硅基。烷硅基可以是具有3-20个碳原子的烷硅基，优选具有3至10个碳原子的烷硅基。烷硅基的例子包括三甲基硅基，三乙基硅基，甲基二乙基硅基，乙基二甲基硅基，三丙基硅基，三丁基硅基，三异丙基硅基，甲基二异丙基硅基，二甲基异丙基硅基，三叔丁基硅基，三异丁基硅基，二甲基叔丁基硅基，甲基二叔丁基硅基。另外，烷硅基可以任选被取代。
芳基硅烷基–如本文所用，涵盖至少一个芳基取代的硅基。芳基硅烷基可以是具有6-30个碳原子的芳基硅烷基，优选具有8至20个碳原子的芳基硅烷基。芳基硅烷基的例子包括三苯基硅基，苯基二联苯基硅基，二苯基联苯基硅基，苯基二乙基硅基，二苯基乙基硅基，苯基二甲基硅基，二苯基甲基硅基，苯基二异丙基硅基，二苯基异丙基硅基，二苯基丁基硅基，二苯基异丁基硅基，二苯基叔丁基硅基。另外，芳基硅烷基可以任选被取代。
烷基锗基–如本文所用，涵盖烷基取代的锗基。烷锗基可以是具有3-20个碳原子的烷基锗基，优选具有3至10个碳原子的烷基锗基。烷基锗基的例子包括三甲基锗基，三乙基锗基，甲基二乙基锗基，乙基二甲基锗基，三丙基锗基，三丁基锗基，三异丙基锗基，甲基二异丙基锗基，二甲基异丙基锗基，三叔丁基锗基，三异丁基锗基，二甲基叔丁基锗基，甲基二叔丁基锗基。另外，烷基锗基可以任选被取代。
芳基锗基–如本文所用，涵盖至少一个芳基或杂芳基取代的锗基。芳基锗基可以是具有6-30个碳原子的芳基锗基，优选具有8至20个碳原子的芳基锗基。芳基锗基的例子包括三苯基锗基，苯基二联苯基锗基，二苯基联苯基锗基，苯基二乙基锗基，二苯基乙基锗基，苯基二甲基锗基，二苯基甲基锗基，苯基二异丙基锗基，二苯基异丙基锗基，二苯基丁基锗基，二苯基异丁基锗基，二苯基叔丁基锗基。另外，芳基锗基可以任选被取代。
氮杂二苯并呋喃，氮杂二苯并噻吩等中的术语“氮杂”是指相应芳族片段中的一个或多个C-H基团被氮原子代替。例如，氮杂三亚苯包括二苯并[f,h]喹喔啉，二苯并[f,h]喹啉和在环系中具有两个或更多个氮的其它类似物。本领域普通技术人员可以容易地想到上述的氮杂衍生物的其它氮类似物，并且所有这些类似物被确定为包括在本文所述的术语中。
在本公开中，除另有定义，当使用由以下组成的组中的任意一个术语时：取代的烷基，取代的环烷基，取代的杂烷基，取代的杂环基，取代的芳烷基，取代的烷氧基，取代的芳氧基，取代的烯基，取代的炔基，取代的芳基，取代的杂芳基，取代的烷硅基，取代的芳基硅烷基，取代的烷基锗基，取代的芳基锗基，取代的氨基，取代的酰基，取代的羰基，取代的羧酸基，取代的酯基，取代的亚磺酰基，取代的磺酰基，取代的膦基，是指烷基，环烷基，杂烷基，杂环基，芳烷基，烷氧基，芳氧基，烯基，炔基，芳基，杂芳基，烷硅基，芳基硅烷基，烷基锗基，芳基锗基，氨基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，亚磺酰基，磺酰基和膦基中的任意一个基团可以被一个或多个选自氘，卤素，未取代的具有1-20个碳原子的烷基，未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，未取代的具有3-20个环原子的杂环基，未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基，未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基，未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基，未取代的具有2-20个碳原子的烯基，未取代的具有2-20个碳原子的炔基，未取代的具有6-30个碳原子的芳基，未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，未取代的具有3-20个碳原子的烷基锗基，未取代的具有6-20个碳原子的芳基锗基，未取代的具有0-20个碳原子的氨基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基及其组合所取代。
应当理解，当将分子片段描述为取代基或以其他方式连接到另一部分时，可根据它是否是片段(例如苯基，亚苯基，萘基，二苯并呋喃基)或根据它是否是整个分子(如苯，萘，二苯并呋喃)来书写它的名称。如本文所用，指定取代基或连接片段的这些不同方式被认为是等同的。
在本公开中提到的化合物中，氢原子可以被氘部分或完全替代。其他原子如碳和氮也可以被它们的其他稳定的同位素代替。由于其增强器件的效率和稳定性，化合物中其它稳定同位素的替代可能是优选的。
在本公开中提到的化合物中，多取代指包含二取代在内，直到高达最多的可用取代的范围。当本公开中提到的化合物中某个取代基表示多取代(包括二取代、三取代、四取代等)时，即表示该取代基可以在其连接结构上的多个可用的取代位置上存在，在多个可用的取代位置上均存在的该取代基可以是相同的结构，也可以是不同的结构。
在本公开中提到的化合物中，除非明确限定，例如相邻的取代基能任选地连接形成环，否则所述化合物中相邻的取代基不能连接形成环。在本公开中提到的化合物中，相邻的取代基能任选地连接形成环，既包含相邻的取代基可以连接形成环的情形，也包含相邻的取代基不连接形成环的情形。相邻的取代基能任选地连接形成环时，所形成的环可以是单环或多环(包括螺环、桥环、稠环等)，以及脂环、杂脂环、芳环或杂芳环。在这种表述中，相邻的取代基可以是指键合在同一个原子上的取代基、与彼此直接键合的碳原子键合的取代基、或与进一步远离的碳原子键合的取代基。优选的，相邻的取代基是指键合在同一个碳原子上的取代基以及与彼此直接键合的碳原子键合的取代基。
相邻的取代基能任选地连接形成环的表述也旨在被认为是指键合在同一个碳原子上的两个取代基通过化学键彼此连接形成环，这可以由下式示例：
Figure BDA0003048026940000091
相邻的取代基能任选地连接形成环的表述也旨在被认为是指与彼此直接键合的碳原子键合的两个取代基通过化学键彼此连接形成环，这可以由下式示例：
Figure BDA0003048026940000092
相邻的取代基能任选地连接形成环的表述也旨在被认为是指与进一步远离的碳原子键合的两个取代基通过化学键彼此连接形成环，这可以由下式示例：
Figure BDA0003048026940000093
此外，相邻的取代基能任选地连接形成环的表述也旨在被认为是指，在相邻的两个取代基之一表示氢的情况下，第二取代基键合在氢原子键合至的位置处，从而成环。这由下式示例：
Figure BDA0003048026940000094
根据本发明的一个实施例，公开一种金属配合物，所述配合物具有M(La)m(Lb)n(Lc)q的通式；所述金属M选自相对原子质量大于40的金属；所述La、Lb和Lc分别是所述金属配合物的第一配体、第二配体和第三配体；
m是1、2或3，n是0，1或2，q是0，1或2，m+n+q等于金属M的氧化态；当m大于等于2时，多个La相同或不同；当n是2时，两个Lb相同或不同；当q是2时，两个Lc相同或不同；
所述La具有由式1表示的结构：
Figure BDA0003048026940000095
X1-X4每次出现时相同或不同地选自CRx或N；Y1-Y5每次出现时相同或不同地选自CRy或N；
R1、R2、R3每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有0-20个碳原子的氨基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；
Rx、Ry每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有0-20个碳原子的氨基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；
相邻的取代基R1、R2、R3、Rx、Ry能任选地连接形成环；
所述Lb和Lc每次出现时相同或不同地选自由以下结构组成的组：
Figure BDA0003048026940000101
其中，Ra、Rb和Rc每次出现时相同或不同地表示单取代，多取代或无取代；
Xb每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：O、S、Se、NRN1和CRC1RC2；
Xc和Xd每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：O、S、Se和NRN2；
Ra、Rb、Rc、RN1、RN2、RC1和RC2每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有0-20个碳原子的氨基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；
相邻的取代基Ra、Rb、Rc、RN1、RN2、RC1和RC2能任选地连接形成环。
在本实施例中，相邻的取代基R1、R2、R3、Rx、Ry能任选地连接形成环，旨在表示其中相邻的取代基组，例如，取代基R1和R2之间，取代基R1和R3之间，取代基R2和R3之间，相邻的取代基Ry之间，以及相邻的取代基Rx之间，这些取代基组中任一个或多个可以连接形成环。显而易见的，这些取代基之间也可以都不连接形成环。
在本实施例中，相邻的取代基Ra、Rb、Rc、RN1、RN2、RC1和RC2能任选地连接形成环，旨在表示其中相邻的取代基组，例如，两个取代基Ra之间，两个取代基Rb之间，两个取代基Rc之间，取代基Ra和Rb之间，取代基Ra和Rc之间，取代基Rb和Rc之间，取代基Ra和RN1之间，取代基Rb和RN1之间，取代基Ra和RC1之间，取代基Ra和RC2之间，取代基Rb和RC1之间，取代基Rb和RC2之间，取代基Ra和RN2之间，取代基Rb和RN2之间，以及RC1和RC2之间，这些取代基组中任一个或多个可以连接形成环。显而易见的，这些取代基之间也可以都不连接形成环。
根据本发明的一个实施例，其中，金属M选自Ir、Rh、Re、Os、Pt、Au或Cu。
根据本发明的一个实施例，其中，M选自Ir或Pt。
根据本发明的一个实施例，其中，M为Ir。
根据本发明的一个实施例，其中，Y1-Y5每次出现时相同或不同地选自CRy；所述Ry每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，氰基，异氰基，羟基，巯基，及其组合。
根据本发明的一个实施例，其中，Y1-Y5每次出现时相同或不同地选自CRy；所述Ry每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，氰基，羟基，巯基，及其组合。
根据本发明的一个实施例，其中，Y1-Y5每次出现时相同或不同地选自CH或CD。
根据本发明的一个实施例，其中，Y1-Y5中的至少一个是N。
根据本发明的一个实施例，其中，Y2是N。
根据本发明的一个实施例，其中，X1-X4每次出现时相同或不同地选自CRx。
根据本发明的一个实施例，其中，X1-X4每次出现时相同或不同地选自CRx，并且所述Rx每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，氰基，异氰基，羟基，巯基，及其组合。
根据本发明的一个实施例，其中，X1-X4中的至少1个每次出现时相同或不同地选自CRx；并且所述Rx每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，氰基，异氰基，羟基，巯基，及其组合。
根据本发明的一个实施例，其中，X1-X3中的至少1个每次出现时相同或不同地选自CRx，并且所述Rx每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，氰基，及其组合。
根据本发明的一个实施例，其中，X1-X3中的至少1个每次出现时相同或不同地选自CRx，例如，X2选自CRx，或X3选自CRx，或X1和X3选自CRx，或X2和X3选自CRx，或X1、X2和X3选自CRx。
根据本发明的一个实施例，其中，X1-X3中的至少1个每次出现时相同或不同地选自CRx，并且所述Rx每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氘，甲基，乙基，正丙基，异丙基，异丁基，叔丁基，异戊基，新戊基，环丙基，环丁基，环戊基，环己基，苯基，吡啶基，氟，三氟甲基，2,2,2-三氟乙基，3,3,3-三氟丙基，3,3,3-三氟-2,2-二甲基丙基，氰基，及其组合。
根据本发明的一个实施例，其中，R1，R2，R3每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，-取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，及其组合。
根据本发明的一个实施例，其中，R1，R2，R3每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，甲基，乙基，正丙基，异丙基，异丁基，叔丁基，异戊基，新戊基，环丙基，环丁基，环戊基，环己基，苯基，吡啶基，三氟甲基，2,2,2-三氟乙基，3,3,3-三氟丙基，3,3，3-三氟-2,2-二甲基丙基，及其组合。
根据本发明的一个实施例，其中，R1，R2和R3中的至少一个每次出现时相同或不同地选自取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代基或未取代的具有6-30个碳原子的芳基或选自取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基。
根据本发明的一个实施例，其中，La每次出现时相同或不同地选自由La1至La673组成的组，所述La1至La673的具体结构参见权利要求9。
根据本发明的一个实施例，其中，Lb具有如下结构：
Figure BDA0003048026940000121
Xc和Xd每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：O、S、Se和NRN2；
Ra、Rb和Rc每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有0-20个碳原子的氨基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；
相邻的取代基Ra、Rb、和Rc能任选地连接形成环。
根据本发明的一个实施例，其中，所述金属配合物具有Ir(La)2(Lb)的通式；所述Lb具有如下结构：
Figure BDA0003048026940000122
R11至R17每次出现时相同或不同的选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有7-30个碳原子数的芳烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有0-20个碳原子的氨基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合。
根据本发明的一个实施例，其中，R11-R13中至少有1个或2个选自取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，或其组合；和/或R14-R16中至少有1个或2个选自取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，或其组合。
根据本发明的一个实施例，其中，R11-R13中至少有1个或2个选自取代或未取代的具有2-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的杂烷基，或其组合；和/或R14-R16中至少有1个或2个选自取代或未取代的具有2-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的杂烷基，或其组合。
根据本发明的一个实施例，其中，Lb每次出现时相同或不同地选自由Lb1至Lb322组成的组，Lc每次出现时相同或不同地选自由Lc1至Lc231组成的组；所述Lb1至Lb322以及Lc1至Lc231的具体结构参见权利要求12。
根据本发明的一个实施例，其中，所述金属配合物具有Ir(La)2(Lb)、Ir(La)2(Lc)或Ir(La)(Lc)2的结构，当所述金属配合物具有Ir(La)2(Lb)的结构时，La每次出现时相同或不同地选自由La1至La673组成的组中的任一种或任两种，Lb选自由Lb1至Lb322组成的组中的任一种；当所述金属配合物具有Ir(La)2(Lc)的结构时，La每次出现时相同或不同地选自由La1至La673组成的组中的任一种或任两种，Lc选自由Lc1至Lc231组成的组中的任一种；当所述金属配合物具有Ir(La)(Lc)2的结构时，La选自由La1至La673组成的组中的任一种，Lc每次出现时相同或不同地选自由Lc1至Lc231组成的组中的任一种或任两种。
根据本发明的一个实施例，其中，所述金属配合物中具有2个La，且2个La不同。
根据本发明的一个实施例，其中，所述金属配合物选自由化合物1至化合物150组成的组；所述化合物1至化合物150的具体结构参见权利要求13。
根据本发明的一个实施例，还公开一种电致发光器件，其包括：
阳极，
阴极，
以及设置在所述阳极和阴极之间的有机层，所述有机层包含一种金属配合物，所述金属配合物的具体结构为上述任一实施例所示。
根据本发明的一个实施例，所述器件中，所述有机层是发光层，所述化合物是发光材料。
根据本发明的一个实施例，其中，所述器件发射红光。
根据本发明的一个实施例，其中，所述器件发射白光。
根据本发明的一个实施例，所述器件中，所述有机层还包括至少一种主体材料。
根据本发明的一个实施例，所述器件中，所述至少一种主体化合物包含至少一种选自由以下组成的组的化学基团：苯，吡啶，嘧啶，三嗪，咔唑，氮杂咔唑，吲哚咔唑，二苯并噻吩，氮杂二苯并噻吩，二苯并呋喃，氮杂二苯并呋喃，二苯并硒吩，三亚苯，氮杂三亚苯，芴，硅芴，萘，喹啉，异喹啉，喹唑啉，喹喔啉，菲，氮杂菲，及其组合。
根据本发明的一个实施例，所述器件中，所述主体材料可以是现有技术中的常规主体材料，例如，可以典型但非限制性地包括如下主体材料：
Figure BDA0003048026940000141
根据本发明的另一实施例，还公开了一种化合物组合，其包含一种金属配合物，所述金属配合物的具体结构为上述任一实施例所示。
与其他材料组合
本发明描述的用于有机发光器件中的特定层的材料可以与器件中存在的各种其它材料组合使用。这些材料的组合在美国专利申请US2016/0359122A1中第0132-0161段有详细描述，其全部内容通过引用并入本文。其中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。
本文描述为可用于有机发光器件中的具体层的材料可以与存在于所述器件中的多种其它材料组合使用。举例来说，本文所公开的化合物可以与多种发光掺杂剂、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。这些材料的组合在美国专利申请US2015/0349273A1中的第0080-0101段有详细描述，其全部内容通过引用并入本文。其中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。
在材料合成的实施例中，除非另外说明，否则所有反应都在氮气保护下进行。所有反应溶剂都无水并且按从商业来源原样使用。合成产物使用本领域常规的一种或多种设备(包括但不限于Bruker的核磁共振仪，Shimadzu的液相色谱仪、液相色谱-质谱联用仪、气相色谱-质谱联用仪、差示扫描量热仪，上海棱光技术的荧光分光光度计，武汉科思特的电化学工作站，安徽贝意克的升华仪等)，以本领域技术人员熟知的方法进行了结构确认和特性测试。在器件的实施例中，器件的特性也是使用本领域常规的设备(包括但不限于AngstromEngineering生产的蒸镀机，苏州弗士达生产的光学测试系统、寿命测试系统，北京量拓生产的椭偏仪等)，以本领域技术人员熟知的方法进行测试。由于本领域技术人员均知晓上述设备使用、测试方法等相关内容，能够确定地、不受影响地获得样品的固有数据，因此上述相关内容在本篇专利中不再展开赘述。
材料合成实施例：
本发明化合物的制备方法不做限制，典型但非限制地以下述化合物为示例，其合成路线和制备方法如下：
材料合成实施例：
合成实施例1：化合物26的合成
步骤1：中间体2的合成
Figure BDA0003048026940000151
将中间体1(2g，6.97mmol)溶于20mL THF中，反应体系置换氮气三次，将反应瓶置于干冰-乙醇体系降温至-72℃，向体系中缓慢滴加n-BuLi(3.34mL，8.36mmol，2.5M)，滴加完毕后保持低温反应1.5小时,然后向体系中滴加三甲基溴化锗(1.65g，8.71mmol)，滴加完毕后缓慢恢复至室温，反应过夜。TLC检测至反应完全后加水淬灭反应，分出THF层，水相用EA萃取三次，合并有机相，干燥，旋蒸，柱层析纯化得无色油状液体中间体2(1.7g，收率69.7％)。
步骤2：铱二聚体的合成：
Figure BDA0003048026940000152
将中间体2(1.4g，3.99mmol)，三水合三氯化铱(0.40g，1.14mmol)，2-乙氧基乙醇(15mL)和水(5mL)的混合物在氮气氛下回流持续24小时。冷却到室温后，过滤，将所得固体用甲醇洗涤数次，干燥得到铱二聚体(0.68g，63％)，无需进一步纯化而直接用于下一步中。
步骤3：化合物26的合成
Figure BDA0003048026940000161
将步骤2得到的铱二聚体(0.68g，0.36mmol)，3,7-二乙基-3-甲基壬烷-4,6-二酮(0.33g，1.46mmol),K2CO3(0.50g,3.6mmol)和2-乙氧基乙醇(20mL)的混合物在50℃搅拌24小时。待反应完全后将反应体系自然冷却至室温，沉淀物通过硅藻土过滤并用乙醇洗涤。向所得固体加入二氯甲烷并收集滤液。然后加入乙醇并将得到的溶液浓缩，但不浓缩干。过滤之后得到红色粗产物。粗产物溶于20mL的DCM，向其中缓慢滴加32mL的MeOH，滴加完毕，室温搅拌1小时，固体析出，过滤得到化合物26(0.58g，0.52mmol)。该化合物的结构通过LC-MS确认为目标产物，分子量为1118.3。
本领域技术人员应该知晓，上述制备方法只是一个示例性的例子，本领域技术人员能够通过对其改进从而获得本发明的其他化合物结构。
器件实施例
首先，清洗玻璃基板，其具有120nm厚的铟锡氧化物(ITO)阳极，然后用氧等离子体和UV臭氧处理。处理后，将基板在手套箱中烘干以除去水分。然后将基板安装在基板支架上并装入真空室中。下面指定的有机层，在真空度约为10-8托的情况下以0.2-2埃/秒的速率通过热真空蒸镀依次在ITO阳极上进行蒸镀。化合物HI用作空穴注入层(HIL)。化合物HT用作空穴传输层(HTL)。化合物EB用作电子阻挡层(EBL)。然后，本发明化合物26被掺杂在主体化合物RH中用作发光层(EML)。化合物HB用作空穴阻挡层(HBL)。在HBL上，共沉积化合物ET和8-羟基喹啉-锂(Liq)作为电子传输层(ETL)。最后，沉积1nm厚的Liq作为电子注入层，并沉积120nm的Al作为阴极。然后将该器件转移回手套箱，并用玻璃盖和吸湿剂封装以完成该器件。
器件比较例1
器件比较例1的制备方式与器件实施例1相同，除了在发光层(EML)中用化合物RD1代替本发明化合物26。
器件比较例2
器件比较例2的制备方式与器件实施例1相同，除了在发光层(EML)中用化合物RD2代替本发明化合物26。
器件层结构和厚度如下表所示。其中所用材料不止一种的，是不同化合物以其记载的重量比例掺杂得到的。
表1器件实施例的器件结构
Figure BDA0003048026940000162
Figure BDA0003048026940000171
器件中使用的材料结构如下所示：
Figure BDA0003048026940000172
测量了器件的IVL特性。表2示出了在15mA/cm2的电流密度下测量的器件实施例和比较例的CIE数据、最大发射波长(λmax)、电压、外量子效率(EQE)以及半峰宽(FWHM)的数据。
表2器件数据
Figure BDA0003048026940000173
从表2中可以看出，本发明的在配体的异喹啉环的6位引入锗基取代的金属配合物能使器件具有更好的综合性能：使器件的最大发射波长相对于现有技术锗基位置的比较例1、比较例2红移4nm，能够有效调整发光颜色，可以满足BT2020的需求；并且实施例半峰宽有所减小，能实现更饱和的发光；在相同的电流密度下，实施例的驱动电压也更低；此外，比较例1和比较例2的EQE分别为23.48％和23.97％，这已经是很高的外部量子效率，但是本发明的金属配合物通过在配体的异喹啉环的6位引入锗基取代，能进一步提高器件的外量子效率，达到了24.75％，这非常难得。这些都凸现了本发明的独特性和重要性。
应当理解，这里描述的各种实施例仅作为示例，并无意图限制本发明的范围。因此，如本领域技术人员所显而易见的，所要求保护的本发明可以包括本文所述的具体实施例和优选实施例的变化。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。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。

Claims (18)

1.一种金属配合物，所述金属配合物具有M(La)m(Lb)n(Lc)q的通式；所述金属M选自相对原子质量大于40的金属；所述La、Lb和Lc分别是所述金属配合物的第一配体、第二配体和第三配体；
m是1、2或3，n是0，1或2，q是0，1或2，m+n+q等于金属M的氧化态；当m大于等于2时，多个La相同或不同；当n是2时，两个Lb相同或不同；当q是2时，两个Lc相同或不同；
所述La具有由式1表示的结构：
Figure FDA0003048026930000011
X1-X4每次出现时相同或不同地选自CRx或N；Y1-Y5每次出现时相同或不同地选自CRy或N；
R1、R2、R3每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有0-20个碳原子的氨基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；
Rx、Ry每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有0-20个碳原子的氨基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；
相邻的取代基R1、R2、R3、Rx、Ry能任选地连接形成环；
所述Lb和Lc每次出现时相同或不同地选自由以下结构组成的组：
Figure FDA0003048026930000012
Figure FDA0003048026930000021
其中，Ra、Rb和Rc每次出现时相同或不同地表示单取代，多取代或无取代；
Xb每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：O、S、Se、NRN1和CRC1RC2；
Xc和Xd每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：O、S、Se和NRN2；
Ra、Rb、Rc、RN1、RN2、RC1和RC2每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有0-20个碳原子的氨基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；
相邻的取代基Ra、Rb、Rc、RN1、RN2、RC1和RC2能任选地连接形成环。
2.如权利要求1所述的金属配合物，其中，所述金属M选自Ir、Rh、Re、Os、Pt、Au或Cu；优选地，所述金属M选自Ir或Pt；更优选地，所述金属M为Ir。
3.如权利要求1或2所述的金属配合物，其中，Y1-Y5每次出现时相同或不同地选自CRy；所述Ry每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，氰基，异氰基，羟基，巯基，及其组合；
优选地，所述Ry每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，氰基，羟基，巯基，及其组合；
更优选地，Y1-Y5每次出现时相同或不同地选自CH或CD。
4.如权利要求1或2所述的金属配合物，其中，Y1-Y5中的至少一个是N；优选地，Y2是N。
5.如权利要求1或2所述的金属配合物，其中X1-X4每次出现时相同或不同地选自CRx；
优选地，所述Rx每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，氰基，异氰基，羟基，巯基，及其组合。
6.如权利要求1或2所述的金属配合物，其中，X1-X4中的至少1个每次出现时相同或不同地选自CRx；并且所述Rx每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，氰基，异氰基，羟基，巯基，及其组合；
优选地，X1-X3中的至少1个每次出现时相同或不同地选自CRx，并且所述Rx每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，氰基，及其组合；
更优选地，所述Rx每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氘，甲基，乙基，正丙基，异丙基，异丁基，叔丁基，异戊基，新戊基，环丙基，环丁基，环戊基，环己基，苯基，吡啶基，氟，三氟甲基，2,2,2-三氟乙基，3,3,3-三氟丙基，3,3,3-三氟-2,2-二甲基丙基，氰基，及其组合。
7.如权利要求1-6中任一项所述的金属配合物，其中R1，R2，R3每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，及其组合；
优选地，R1，R2，R3每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，甲基，乙基，正丙基，异丙基，异丁基，叔丁基，异戊基，新戊基，环丙基，环丁基，环戊基，环己基，苯基，吡啶基，三氟甲基，2,2,2-三氟乙基，3,3,3-三氟丙基，3,3,3-三氟-2,2-二甲基丙基，及其组合。
8.如权利要求1或7所述的金属配合物，其中，R1，R2和R3中的至少一个每次出现时相同或不同地选自取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基或取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基；
优选地，R1，R2和R3中的至少一个每次出现时相同或不同地选自取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基。
9.如权利要求1所述的金属配合物，其中，La每次出现时相同或不同地选自由以下结构组成的组：
Figure FDA0003048026930000031
Figure FDA0003048026930000041
Figure FDA0003048026930000051
Figure FDA0003048026930000061
Figure FDA0003048026930000071
Figure FDA0003048026930000081
Figure FDA0003048026930000091
Figure FDA0003048026930000101
Figure FDA0003048026930000111
Figure FDA0003048026930000121
Figure FDA0003048026930000131
Figure FDA0003048026930000141
Figure FDA0003048026930000151
Figure FDA0003048026930000161
Figure FDA0003048026930000171
Figure FDA0003048026930000181
Figure FDA0003048026930000191
Figure FDA0003048026930000201
Figure FDA0003048026930000211
Figure FDA0003048026930000221
Figure FDA0003048026930000231
Figure FDA0003048026930000241
Figure FDA0003048026930000251
上述结构中，TMS表示三甲基硅基，TES表示三乙基硅基。
10.如权利要求1-9中任一项所述的金属配合物，其中，Lb具有如下结构：
Figure FDA0003048026930000252
Xc和Xd每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：O、S、Se和NRN2；
Ra、Rb和Rc每次出现时相同或不同地选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有7-30个碳原子的芳烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有0-20个碳原子的氨基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，羟基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；
相邻的取代基Ra、Rb、和Rc能任选地连接形成环。
11.如权利要求1所述的金属配合物，其中，所述金属配合物具有Ir(La)2(Lb)的通式；所述Lb具有如下结构：
Figure FDA0003048026930000261
R11至R17每次出现时相同或不同的选自由以下组成的组：氢，氘，卤素，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，取代或未取代的具有7-30个碳原子数的芳烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳氧基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的烯基，取代或未取代的具有6-30个碳原子的芳基，取代或未取代的具有3-30个碳原子的杂芳基，取代或未取代的具有3-20个碳原子的烷硅基，取代或未取代的具有6-20个碳原子的芳基硅烷基，取代或未取代的具有0-20个碳原子的氨基，酰基，羰基，羧酸基，酯基，氰基，异氰基，巯基，亚磺酰基，磺酰基，膦基，及其组合；
优选地，R11-R13中至少有1个或2个选自取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，或其组合；和/或R14-R16中至少有1个或2个选自取代或未取代的具有1-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有1-20个碳原子的杂烷基，或其组合；
更优选地，R11-R13中至少有1个或2个选自取代或未取代的具有2-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的杂烷基，或其组合；和/或R14-R16中至少有1个或2个选自取代或未取代的具有2-20个碳原子的烷基，取代或未取代的具有3-20个环碳原子的环烷基，取代或未取代的具有2-20个碳原子的杂烷基，或其组合。
12.如权利要求10或11所述的金属配合物，其中，Lb每次出现时相同或不同地选自由以下结构组成的组：
Figure FDA0003048026930000262
Figure FDA0003048026930000271
Figure FDA0003048026930000281
Figure FDA0003048026930000291
Figure FDA0003048026930000301
Figure FDA0003048026930000311
Figure FDA0003048026930000321
Figure FDA0003048026930000331
其中，Lc每次出现时相同或不同地选自由以下结构组成的组：
Figure FDA0003048026930000332
Figure FDA0003048026930000341
Figure FDA0003048026930000351
Figure FDA0003048026930000361
Figure FDA0003048026930000371
Figure FDA0003048026930000381
13.如权利要求12所述的金属配合物，其中，所述金属配合物具有Ir(La)2(Lb)、Ir(La)2(Lc)或Ir(La)(Lc)2的结构，当所述金属配合物具有Ir(La)2(Lb)的结构时，La每次出现时相同或不同地选自由La1至La673组成的组中的任一种或任两种，Lb选自由Lb1至Lb322组成的组中的任一种；当所述金属配合物具有Ir(La)2(Lc)的结构时，La每次出现时相同或不同地选自由La1至La673组成的组中的任一种或任两种，Lc选自由Lc1至Lc231组成的组中的任一种；当所述金属配合物具有Ir(La)(Lc)2的结构时，La选自由La1至La673组成的组中的任一种，Lc每次出现时相同或不同地选自由Lc1至Lc231组成的组中的任一种或任两种；
优选地，其中所述金属配合物选自由化合物1至化合物150组成的组；
其中所述化合物1至化合物100具有Ir(La)2(Lb)的结构，其中两个La相同，La和Lb分别对应选自下表中列出的结构：
Figure FDA0003048026930000382
Figure FDA0003048026930000391
其中，化合物101至化合物150具有Ir(La)2(Lb)的结构，其中两个La不同，La和Lb分别对应选自下表中列出的结构：
Figure FDA0003048026930000392
Figure FDA0003048026930000401
14.一种电致发光器件，其包括：
阳极，
阴极，
设置在所述阳极和阴极之间的有机层，所述有机层包含权利要求1-13中任一项所述的金属配合物。
15.如权利要求14所述的电致发光器件，其中，所述有机层是发光层，并且所述金属配合物是发光材料。
16.如权利要求14所述的电致发光器件，其中，所述器件发射红光或白光。
17.如权利要求15所述的电致发光器件，其中，所述发光层还包括至少一种主体材料；
优选地，所述至少一种主体化合物包含至少一种选自由以下组成的组的化学基团：苯，吡啶，嘧啶，三嗪，咔唑，氮杂咔唑，吲哚咔唑，二苯并噻吩，氮杂二苯并噻吩，二苯并呋喃，氮杂二苯并呋喃，二苯并硒吩，三亚苯，氮杂三亚苯，芴，硅芴，萘，喹啉，异喹啉，喹唑啉，喹喔啉，菲，氮杂菲，及其组合。
18.一种化合物组合，其包含权利要求1-13中任一项所述的金属配合物。
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US20080074033A1 (en) * 2006-06-14 2008-03-27 Alex Sergey Ionkin Electroluminescent iridium compounds with silylated, germanylated, and stannylated ligands, and devices made with such compounds
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