CN116355022A - 有机金属化合物和包括其的有机发光二极管 - Google Patents
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Abstract
公开了一种由以下化学式1表示的新型有机金属化合物。该有机金属化合物充当有机发光二极管的磷光发光层的掺杂剂。因此，二极管的操作电压降低，其发光效率和寿命得到改善，并且红移得到抑制：[化学式1]
Description
技术领域
本公开内容涉及一种有机金属化合物，更具体地说，涉及一种具有磷光特性的有机金属化合物，以及包括其的有机发光二极管和显示装置。
背景技术
随着显示装置被应用于各个领域，对显示装置的兴趣也在增加。这些显示装置之一是正在迅速发展的包括有机发光二极管(OLED)的有机发光显示装置。
在有机发光二极管中，当电荷被注入形成于正极和负极之间的发光层时，电子和空穴在发光层中彼此重新结合以形成激子，并因此激子的能量被转化为光。因此，OLED发出了光。与常规的显示装置相比，有机发光二极管可以在低电压下操作，消耗相对少的功率，呈现出优异的色彩，并因为柔性基板可被应用于有机发光二极管而可以各种方式使用。此外，有机发光二极管的尺寸可以自由调节。
发明内容
与液晶显示器(LCD)相比，有机发光二极管(OLED)具有优异的视角和对比度，并且由于OLED不需要背光灯，所以是轻量级和超薄的。有机发光二极管在负极(电子注入电极、阴极)和正极(空穴注入电极、阳极)之间包括多个有机层。多个有机层可以包括空穴注入层、空穴传输层、空穴传输辅助层、电子阻挡层，以及发光层、电子传输层等。
在这种有机发光二极管结构中，当在两个电极上施加电压时，电子和空穴分别从负极和正极注入发光层，从而在发光层中产生激子，然后下降到基态以发出光。
有机发光二极管中使用的有机材料大体可分为发光材料和电荷传输材料。发光材料是决定有机发光二极管发光效率的重要因素。发光材料具有较高的量子效率，优异的电子和空穴迁移率，并且均匀而稳定地存在于发光层中。发光材料可以基于光的颜色分为发出蓝色、红色和绿色的光的发光材料。发色材料可以包括主体和掺杂剂，以通过能量转移提高颜色纯度和发光效率。
近年来，存在将磷光材料替代荧光材料用于发光层的趋势。当使用荧光材料时，作为在发光层中产生的约25％的激子的单线态用来发光，而作为在发光层中产生的75％的激子的大部分三线态被作为热量而散失。然而，当使用磷光材料时，单线态和三线态用来发光。
常规而言，有机金属化合物被用作有机发光二极管中使用的磷光材料。不断需要研究和开发磷光材料以解决低效率和寿命问题。
因此，本方面的目的是提供一种能够降低操作电压、提高效率、和寿命的有机金属化合物，以及包括含有其的有机发光层的有机发光二极管。
本公开内容的目的不限于上述目的。根据以下描述可以理解本公开内容的其他未提及的目的和优点，并且根据本公开内容的实施方式可以更清楚地理解。此外，很容易理解的是，本公开内容的目的和优点可以使用权利要求中所示的手段及其组合来实现。
为了实现上述目的，本公开内容的一个方面提供了一种由以下化学式I表示的具有新型结构的有机金属化合物，以及在其中发光层含有该有机金属化合物作为其掺杂剂的有机发光二极管，以及包括该有机发光二极管的有机发光显示装置。
[化学式1]
其中在化学式1中，
X可表示选自由O、S、和Se构成的群组中的一种；
X1、X2和X3可各自独立地表示N或CRa；
R1、R2和R3可各自独立地表示单取代、二取代、三取代、四取代、或未取代；
R5、R6、R7和Ra可各自独立地表示单取代、二取代、三取代、或未取代；
R4和R8可各自独立地表示单取代、二取代、或未取代；
R1、R2、R3、R4、R7、R8和Ra可各自独立地表示选自由氢、氘、卤素、氘代或未氘代的烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基、和其组合构成的群组中的一种、酯、腈、异腈、硫烷基(sulfanyl)、亚磺酰基、磺酰基、膦基、和其组合构成的群组中的一种；以及
R5和R6可各自独立地表示选自由卤素、氘代或未氘代的烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基、和其组合构成的群组中的一种；以及
n可以是0、1或2。
本公开内容的另一方面提供了一种有机发光装置，包括：第一电极；面对所述第一电极的第二电极；以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的有机层，其中所述有机层包括发光层，其中所述发光层包括掺杂剂材料，并且其中所述掺杂剂材料包括如上限定的有机金属化合物。
本公开内容的又另一方面提供了一种有机发光装置，包括：相互面对的第一电极和第二电极；以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的第一发光堆叠和第二发光堆叠，其中所述第一发光堆叠和所述第二发光堆叠中的每一个都包括至少一个发光层，其中所述发光层中的至少一个是绿色磷光发光层，其中所述绿色磷光发光层包括掺杂剂材料，并且其中所述掺杂剂材料包括如上限定的有机金属化合物。
本公开内容的又另一方面提供了一种有机发光装置，包括：彼此面对的第一电极和第二电极；以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的第一发光堆叠、第二发光堆叠、和第三发光堆叠，其中所述第一发光堆叠、所述第二发光堆叠、和所述第三发光层中的每一个都包括至少一个发光层，其中所述发光层中的至少一个是绿色磷光发光层，其中所述绿色磷光发光层包括掺杂剂材料，并且其中所述掺杂剂材料包括如上限定的有机金属化合物。
本公开内容的又另一方面提供了一种有机发光显示装置，包括：基板；设置在所述基板上的驱动元件；以及设置在所述基板上并与所述驱动元件连接的有机发光元件，其中所述有机发光元件包括如上限定的有机发光装置。
根据本公开内容的有机金属化合物可以用作有机发光二极管的磷光发光层的掺杂剂，使得二极管的操作电压可以降低，其效率和寿命特性可得到改善，并且同时，红移可得到抑制。
本公开内容的效果不限于上述效果，其他未提及的效果将由本领域技术人员从以下描述中清楚了解。
附图说明
图1是示意性示出在其中发光层包括根据本公开内容说明性实施方式的有机金属化合物的有机发光二极管的截面图。
图2是示意性示出具有含两个发光堆叠的串联结构且包含根据本公开内容说明性实施方式的由化学式1表示的有机金属化合物的有机发光二极管的截面图。
图3是示意性示出具有含三个发光堆叠的串联结构且包含根据本公开内容说明性实施方式的由化学式1表示的有机金属化合物的有机发光二极管的截面图。
图4是示意性示出包括根据本公开内容说明性实施方式的有机发光二极管的有机发光显示装置的截面图。
具体实施方式
本公开内容的优点和特征，以及实现这些有益效果和特征的方法将参考后面与附图一起详细描述的实施例后变得明显。然而，本公开内容的内容并不局限于下面所公开的实施方式，但可以以各种不同的形式来实现。因此，提出这些实施方式只是为了使本公开内容完整，并向本公开内容所属技术领域的普通技术人员完全告知本公开内容的范围，并且本公开内容的范围仅受权利要求的范围限定。
附图中公开的用于描述本公开内容的实施方式的形状、尺寸、比例、角度、数字等是说明性的，本公开内容不限于此。相同的参考数字指的是这里的相同要素。此外，为了简化描述，省略了对众所周知的步骤和要素的描述和细节。此外，在以下对本公开内容的详细描述中，阐述了许多具体的细节，以提供对本公开内容的全面理解。然而，可以理解的是，没有这些具体细节也可以实施发明。在其他情况下，众所周知的方法、程序、要素和电路没有被详细描述，以免不必要地掩盖本公开内容的各个方面。
本文使用的术语仅针对描述特定实施例的目的，并不打算对本公开内容进行限制。如本文所使用的，单数构成“a”和“an”旨在也包括复数构成，除非上下文明确指出。应进一步理解，本说明书中使用的术语“包括”、“包括有”、“包含”、和“包含有”是指存在所述的特征、整数、操作、要素和/或组件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、操作、要素、组件和/或其部分。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。例如“至少一个”这样的表达方式，当放在要素列表前面时，可以修改整个要素列表，可不修改列表中的单个要素。在解释数值时，即使没有明确的描述，也可发生错误或公差。
此外，还要理解的是，当第一要素或层被称为存在于第二要素或层上时，第一要素可以直接设置在第二要素上，或者可以间接地设置在第二要素上，第三要素或层设置在第一和第二要素或层之间。可以理解的是，当一个要素或层被称为"连接到"或"耦接到"另一个要素或层时，它可以直接在另一个要素或层上，与之相连或耦接，或者可以存在一个或多个中间要素或层。此外，还可以理解的是，当一个要素或层被称为"在"两个要素或层之间时，它可以是两个要素或层之间唯一的要素或层，或者也可以存在一个或多个中间要素或层。
进一步，如本文所用，当一个层、膜、区域、板等被设置在另一个层、膜、区域、板等的“上”或“顶部”时，前者可以直接接触后者或仍然另一个层、膜、区域、板等可以被设置在前者和后者之间。如本文所用，当一个层、膜、区域、板等直接设置在另一个层、膜、区域、板等的“上”或“顶部”时，前者直接接触后者，而另一个层、膜、区域、板等不设置在前者和后者之间。此外，如本文所使用的，当一个层、膜、区域、板等设置在另一个层、膜、区域、板等的“底部”或“下面”时，前者可以直接接触后者，或者另一个层、膜、区域、板等可以设置在前者和后者之间。正如本文所使用的，当一个层、膜、区域、板等直接设置在另一个层、膜、区域、板等的“底部”或“下面”时，前者直接接触后者，而又一个层、膜、区域、板等不设置在前者和后者之间。
在时间关系的描述中，例如两个事件之间的时间先决关系，例如“之后”、“随后”、“之前”等，除非没有指出“直接之后”、“直接随后”或“直接之前”，否则另一事件可以在其间发生。
将理解的是，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可在此用于描述各种要素、部件、区域、层和/或部分，但这些要素、部件、区域、层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语是用来区分一个要素、组件、区域、层或部分与另一个要素、组件、区域、层或部分。因此，下面描述的第一个要素、组件、区域、层或部分可以被称为第二个要素、组件、区域、层或部分，而不偏离本公开内容的精神和范围。
本公开内容的各个实施方式的特征可以部分或完全相互结合，并且可以在技术上相互关联或相互操作。各实施方式可以彼此独立地实施，也可以以关联关系一起实施。
在解释一个数值时，该数值被解释为包括一个误差范围，除非没有单独的明确描述。
将理解的是，当一个要素或层被称为“连接到”或“耦接到”另一个要素或层时，它可以直接在另一个要素或层上，连接到或耦接到另一个要素或层，或者可以存在一个或多个介入的要素或层。此外，还可以理解的是，当一个要素或层被称为“在”两个要素或层之间时，它可以是两个要素或层之间唯一的要素或层，或者也可以存在一个或多个中间要素或层。
本公开内容的各种实施方式的特征可以部分或完全相互结合，并且可以在技术上相互关联或相互操作。各实施方式可以彼此独立地实施，也可以以关联关系一起实施。
除非另有定义，本文使用的所有术语包括技术和科学术语具有与本公开内容概念所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。将进一步理解，所述术语，例如那些在常用字典中定义的术语，应被解释为具有与其在相关技术背景中的含义相一致的含义，并且不会在理想化或过于正式的意义上被解释，除非在本公开内容中有这样明确的定义。
下面将描述根据本公开内容的有机金属化合物的结构和制备例以及包括其的有机发光二极管。
传统上，有机金属化合物已被用作有机发光二极管的磷光发光层中的掺杂剂。例如，
传统上，有机金属化合物已被用作磷光发光层的掺杂剂。例如，诸如2-苯基吡啶、2-苯基喹啉或2-吡啶苯并呋喃并吡啶(benzofuropyridine)的结构被称为有机金属化合物的主要配体结构。然而，常规的发光掺杂剂在提高有机发光二极管的效率和寿命方面有其局限性。因此，有必要开发一种新型的发光掺杂剂材料。因此，本公开内容的申请人得出了一种能够进一步提高有机发光二极管的效率和寿命的发光掺杂剂材料。
在深入研究的基础上，本公开内容的申请人发现，当由以下化学式1表示的有机金属化合物用作磷光发光掺杂剂材料时，本公开内容的上述目的已经实现，从而完成了本公开内容：
[化学式1]
其中在化学式1中，
X可表示选自由O、S、和Se构成的群组中的一种；
X1、X2和X3可各自独立地表示N或CRa；
R1、R2和R3可各自独立地表示单取代、二取代、三取代、四取代、或未取代；
R5、R6、R7和Ra可各自独立地表示单取代、二取代、三取代、或未取代；
R4和R8可各自独立地表示单取代、二取代、或未取代；
R1、R2、R3、R4、R7、R8和Ra可各自独立地表示选自由氢、氘、卤素、氘代或未氘代的烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基、和其组合构成的群组中的一种、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基、和其组合构成的群组中的一种；以及
R5和R6可各自独立地表示选自由卤素、氘代或未氘代的烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基、和其组合构成的群组中的一种；以及
n可以是0、1或2。
特别是，正如可以在化学式1的主配体结构中确定的那样，在与作为中心配位金属的Ir(铱)相连的两个环中连接有碳(C)的环的主轴和次轴的长度比增加，从而提高了包括使用化学式1的有机金属化合物作为其磷光发光掺杂剂的有机发光二极管的发光效率的性能。主轴和次轴的长度比是指通过在Gaussian16程序中计算B3LYP/LANL2DZ(6-31g,d)的优化目标物质的主轴和与之垂直的次轴的长度比。就这一点而言，主轴的长度是指作为轴的物质中具有中心配位金属Ir的最长部分的长度。
根据本公开内容的一个实施方案，在化学式1中，R5和R6中可各自独立地表示选自以下构成的群组中的一种：用氘或卤素元素单取代的C1-C6直链烷基；用氘或卤素元素单取代的支链烷基；和用氘或卤素元素单取代的环烷基。
例如，当根据本公开内容的化学式1中的X是O(氧)时，衍生出一种在其中具有取代基(氢除外)的大的6元芳香环结构与苯并呋喃并吡啶结合的有机金属化合物。因此，当由化学式1表示的有机金属化合物被用作有机发光二极管的磷光发光层的掺杂剂材料时，有机发光二极管的发光效率和寿命可得到改善，并且其操作电压可得到降低。这一结果是通过实验确定的。因此，已完成了本公开内容。
具体而言，i)根据本公开内容的化学式1的有机金属化合物结构，具有大于在其中芳环结构不与苯并呋喃并吡啶结合的传统化合物的主轴和次轴的长度之比。因此，使用根据本公开内容的化学式1的有机金属化合物的有机发光二极管的发光效率可得到改善。同时，ii)主配体结构的稳定性可增加，使用根据本公开内容的化学式1的有机金属化合物的有机发光二极管的寿命可以增加。同时，iii)可以抑制使用根据本公开内容的化学式1的有机金属化合物的有机发光二极管的红移。
更具体地，控制有机金属化合物的主轴和次轴的长度比以提高使用诸如铱络合物的有机金属化合物作为磷光发光掺杂剂的有机发光二极管的效率和寿命可导致由此发出的光的波长在某种程度上比目标波长大一些。然而，从下面的表1可以确定，当根据本公开内容的化学式1的有机金属化合物用作有机发光二极管的磷光发光层的掺杂剂材料时，波长可以保持为目标波长(例如，对于绿色磷光发光层而言，520nm至540nm)。因此，有机发光二极管的效率和寿命可以得到改善，同时，红移可以得到抑制。这具有重要的技术意义。
正如后面将在本公开内容的具体实施例和有机发光二极管的性能评价中更详细描述的那样，测量了作为根据本公开内容的比较例的有机金属化合物的“参考1”、“参考3”和符合本公开内容的化学式1定义的“目标化合物”中的每个的主轴和次轴的长度比，并且“参考1”、“参考3”和“目标化合物”被用作有机发光二极管的发光层的掺杂剂。进一步地，为了准确相互比较其主轴和次轴的长度比例，各化合物具有相同的辅助配体。
有机发光二极管的制造方法与<实施例1>中描述的相同，不同之处在于：“参考1”、“参考3”和“目标化合物”代替化合物1被用作掺杂剂材料。以与以下<有机发光二极管的性能评估>中描述的相同方式测量每个有机发光二极管的EQE和LT95。结果生成在下表1中。主轴和次轴的长度比是指通过在Gaussian16程序中计算B3LYP/LANL2DZ(6-31g,d)的优化目标物质的主轴和与之垂直的次轴的长度比。此外，使用“参考3”和“目标化合物”各自的有机发光二极管的发射波长如下：与使用“目标化合物”时相比，使用“参考3”时的发射波长增加了10至15纳米。因此，确认了使用参考3时的效率和特性不如使用目标化合物的那些。
表1
表1中参考1、参考3和目标化合物的结构如下：
参考1：
参考3：
目标化合物：
根据本公开内容实施方式的有机金属化合物不仅可以包括如上所述的与中心配位金属(铱)结合的主配体，而且可以包括作为与中心配位金属(铱)结合的辅助配体的双齿配体。如化学式1所示，辅助配体可以具有2-苯基吡啶结构，其中R1和R2各自独立地表示单取代、二取代、三取代、四取代、或未取代。
根据本公开内容实施方式的有机金属化合物可以具有杂配物(heteroleptic)结构或同配物(homoleptic)结构。例如，根据本公开内容实施方式的有机金属化合物可以具有其中在化学式1中n为1的杂配物结构；或其中在化学式1中n为2的杂配物结构；或其中在化学式1中n为0的同配物结构。
根据本公开内容的由化学式1表示的化合物的具体示例可包括选自由以下化合物1至化合物564构成的群组中的一种。然而，根据本公开内容的由化学式1表示的化合物的具体示例并不限于此，只要该化合物满足如目标化合物所满足的上述化学式1的定义即可：
根据本公开内容的一个实施方案，本公开内容的化学式1所表示的有机金属化合物可以用作红色磷光或绿色磷光材料，优选地，用作绿色磷光材料。
参照图1，根据本公开内容的一个实施方案，可以提供一种有机发光二极管100，其包括第一电极110；面对第一电极110的第二电极120；以及设置在第一电极110和第二电极120之间的有机层130。有机层130可以包括发光层160，发光层160可以包括主体材料160'和掺杂剂160"。掺杂剂160"可以由化学式1表示的有机金属化合物制成。此外，在有机发光二极管100中，设置在第一电极110和第二电极120之间的有机层130可以通过在第一电极110上依次堆叠空穴注入层140(HIL)、空穴传输层150(HTL)、发光层160(EML)、电子传输层170(ETL)和电子注入层180(EIL)来形成。第二电极120可以形成在电子注入层180上，并在其上形成保护层(未示出)。
进一步地，尽管在图1中未示出，但在空穴传输层150和发光层160之间可以进一步添加空穴传输辅助层。空穴传输辅助层可以包含具有良好空穴传输特性的化合物，并且可以减少空穴传输层150和发光层160的HOMO能级之间的差异，从而调整空穴注入特性。因此，可以减少空穴传输辅助层和发光层160之间界面处的空穴积累，从而减少激子在界面处因极子而消失的淬灭现象。因此，元件的劣化可减少，并且元件可稳定，从而提高其效率和寿命。
第一电极110可以作为正极，并且可以由作为具有相对较大功函数值的导电材料的ITO、IZO、氧化锡或氧化锌制成。然而，本公开内容不限于此。
第二电极120可以作为负极，并且可以包括作为具有相对较小功函数值的导电材料的Al、Mg、Ca或Ag，或者其合金或组合。然而，本公开内容不限于此。
空穴注入层140可以位于第一电极110和空穴传输层150之间。空穴注入层140可以具有改善第一电极110和空穴传输层150之间的界面特性的功能，并且可以选自具有适当导电性的材料。空穴注入层140可以包括选自由MTDATA、CuPc、TCTA、HATCN、TDAPB、PEDOT/PSS和N1,N1'-([1,1'-联苯]-4,4'-二基)双(N1,N4,N4)-三苯基苯-1,4-二胺)构成的群组一种或多种的化合物。优选的是，空穴注入层140可以包括N1,N1'-([1,1'-联苯]-4,4'-二基)双(N1,N4,N4-三苯基苯-1,4-二胺)。然而，本公开内容不限于此。
空穴传输层150可以与发光层相邻并位于第一电极110和发光层160之间。空穴传输层150的材料可以包括选自由TPD、NPB、CBP、N-(联苯-4-基)-9,9-二甲基-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-9H-芴-2-胺、N-(联苯-4-基)-N-(4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)联苯)-4-胺等构成的群组的化合物。优选地，空穴传输层150的材料可以包括NPB。然而，本公开内容不限于此。
根据本公开内容，为了提高二极管100的发光效率，发光层160可以通过用化学式1表示的有机金属化合物作为掺杂剂160"掺杂主体材料160'而形成。掺杂剂160"可以作为绿色或红色的发光材料，优选是作为绿色磷光材料。
根据本公开内容的掺杂剂160"的掺杂浓度可以调整为在基于主体材料160'的总重量的1至30重量％的范围内。然而，本公开内容并不限于此。例如，掺杂浓度可以在2至20重量％的范围内，例如，3至15重量％，例如，5至10重量％，例如，3至8重量％，例如，2至7重量％，例如，5至7重量％，或例如，5至6重量％。
根据本公开内容的发光层160包含本领域已知的、可以实现本公开内容的效果的主体材料160'，同时该层160包含由化学式1表示的有机金属化合物作为掺杂剂160"。例如，根据本公开内容，主体材料160'可以包括含有咔唑基的化合物，并且可以优选地包括选自由CBP(咔唑联苯)、mCP(1，3-双(咔唑-9-基)等构成的群组中的一种主体材料。然而，本公开内容并不限于此。
进一步，电子传输层170和电子注入层180可以依次堆叠在发光层160和第二电极120之间。电子传输层170的材料具有高的电子迁移率，以便在顺利的电子传输下，电子可以稳定地供应给发光层。
例如，电子传输层170的材料可为本领域中已知，并且例如可以包括选自由下述构成的群组中的化合物：Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)、Liq(8-羟基喹啉锂)、PBD(2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4噁唑)、TAZ(3-(4-联苯)4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑)、螺-PBD、BAlq(双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-(苯基苯酚)铝)、SAlq、TPBi(2,2',2-(1,3,5-苯甲酰)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑)、噁二唑、三唑、菲罗啉、苯并噁唑、苯并噻唑和2-(4-(9,10-二(萘-2-基)蒽-2-基)苯基)-1-苯基-1H-苯并[d]咪唑。优选地，电子传输层170的材料可以包括2-(4-(9,10-二(萘-2-基)蒽-2-基)苯基)-1-苯基-1H-苯并[d]咪唑。然而，本公开内容不限于此。
电子注入层180用于促进电子注入，并且电子注入层的材料可为本领域中已知，并且例如可以包括选自由Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)、PBD、TAZ、spiro-PBD、BAlq、SAlq等构成的群组的化合物。然而，本公开内容不限于此。或者，电子注入层180可以由金属化合物制成。例如，金属化合物可以包括选自由Liq、LiF、NaF、KF、RbF、CsF、FrF、BeF2、MgF2、CaF2、SrF2、BaF2和RaF2构成的群组中的一个或多个。然而，本公开内容不限于此。
根据本公开内容的有机发光二极管可以体现为具有串联结构的白色发光二极管。根据本公开内容的说明性实施方式的串联有机发光二极管可以形成为一种结构，其中两个或多个发光堆叠的相邻的通过电荷生成层(CGL)彼此连接。有机发光二极管可以包括至少两个设置在基板上的发光堆叠，其中至少两个发光堆叠中的每一个都包括相互面对的第一和第二电极，以及设置在第一和第二电极之间的发光层，以发射特定波段的光。多个发光堆叠可以发射相同颜色或不同颜色的光。此外，一个或多个发光层可以包括在一个发光堆叠中，并且多个发光层可以发出相同颜色或不同颜色的光。
在这种情况下，包括在多个发光堆叠中的至少一个中的发光层可以包含根据本公开内容的化学式I表示的有机金属化合物作为掺杂剂。串联结构中多个发光堆叠的相邻者可以通过包括N型电荷生成层和P型电荷生成层的电荷生成层CGL相互连接。
图2和图3是分别示意性示出根据本公开内容一些实施方式的具有两个发光堆叠的串联结构中的有机发光二极管和具有三个发光堆叠的串联结构中的有机发光二极管的截面图。
如图2所示，根据本公开内容的有机发光二极管100包括彼此面对的第一电极110和第二电极120，以及位于第一电极110和第二电极120之间的有机层230。有机层230可以位于第一电极110和第二电极120之间，并且可以包括含有第一发光层261的第一发光堆叠ST1，第二发光堆叠ST2设置在第一发光堆叠ST1和第二电极120之间并且包括第二发光层262，以及电荷生成层CGL设置在第一和第二发光堆叠ST1和ST2之间。电荷生成层CGL可以包括N型电荷生成层291和P型电荷生成层292。第一发光层261和第二发光层262中的至少一个可以包含根据本公开内容的化学式I表示的有机金属化合物作为掺杂剂。例如，如图2所示，第二发光堆叠ST2的第二发光层262可以包含主体材料262'，以及掺杂其中的由化学式I表示的有机金属化合物制成的掺杂剂262"。尽管在图2中未示出，但除了第一发光层261和第二发光层262中的每一个之外，第一和第二发光堆叠ST1和ST2中的每一个可以进一步包括额外的发光层。
如图3所示，根据本公开内容的有机发光二极管100包括彼此面对的第一电极110和第二电极120，以及位于第一电极110和第二电极120之间的有机层330。有机层330可以位于第一电极110和第二电极120之间，并且可以包括含有第一发光层261的第一发光堆叠ST1、包括第二发光层262的第二发光堆叠ST2、包括第三发光层263的第三发光堆叠ST3、位于第一和第二发光堆叠ST1和ST2之间的第一电荷生成层CGL1，和位于第二和第三发光堆叠ST2和ST3之间的第二电荷生成层CGL2。第一电荷生成层CGL1可以包括N型电荷生成层291和P型电荷生成层292。第二电荷生成层CGL2可以包括N型电荷生成层293和P型电荷生成层294。第一发光层261、第二发光层262和第三发光层263中的至少一个可以包含根据本公开内容的化学式I表示的有机金属化合物作为掺杂剂。例如，如图3所示，第二发光堆叠ST2的第二发光层262可以包含主体材料262'，以及掺杂其中的由化学式I表示的有机金属化合物制成的掺杂剂262"。尽管在图3中未示出，但除了第一发光层261、第二发光层262和第三发光层263中的每一个之外，第一、第二、和第三发光堆叠ST1、ST2、和ST3中的每一个可以进一步包括额外的发光层。
此外，根据本公开内容实施方式的有机发光二极管可以包括串联结构，其中四个或更多的发光堆叠和三个或更多的电荷生成层设置在第一电极和第二电极之间。
根据本公开内容的有机发光二极管可以用作有机发光显示装置和照明装置中每一个的发光元件。在实施方式中，图4是示意性示出包括根据本公开内容一些实施方式的有机发光二极管的有机发光显示装置的截面图。
如图4所示，有机发光显示装置3000包括基板3010、有机发光二极管4000和覆盖有机发光二极管4000的封装膜3900。作为驱动元件的驱动薄膜晶体管Td、以及与驱动薄膜晶体管Td相连的有机发光二极管4000位于基板3010上。
尽管在图4中未明确示出，但在基板3010上进一步形成了彼此相交以定义像素区域的栅极线和数据线、平行于栅极线和数据线之一延伸并与之间隔的电源线、连接到栅极线和数据线的开关薄膜晶体管、以及连接到薄膜晶体管的一个电极和电源线的存储电容器。
驱动薄膜晶体管Td与开关薄膜晶体管连接，并且包括半导体层3100、栅极3300、源极3520和漏极3540。
半导体层3100可以形成在基板3010上，并且可以由氧化物半导体材料或多晶硅制成。当半导体层3100由氧化物半导体材料制成时，可以在半导体层3100下形成遮光图案(未示出)。遮光图案可以防止光线入射到半导体层3100，以防止半导体层3100因光线而变坏。另外，半导体层3100可以由多晶硅制成。在这种情况下，半导体层3100的两个边缘都可以掺入杂质。
由绝缘材料制成的栅极绝缘层3200形成在基板3010的整个表面上和半导体层3100上。栅极绝缘层3200可以由无机绝缘材料，例如氧化硅或氮化硅制成。
由诸如金属的导电材料制成的栅极3300形成在栅极绝缘层3200上并且对应于半导体层3100的中心。栅极3300连接到开关薄膜晶体管。
由绝缘材料制成的层间绝缘层3400在基板3010的整个表面和栅极3300上形成。层间绝缘层3400可以由无机绝缘材料，如氧化硅或氮化硅，或有机绝缘材料，如苯并环丁烯或光丙烯酸(photo-acryl)制成。
层间绝缘层3400具有分别如本文所定义的暴露半导体层3100的两个相对侧的第一和第二半导体层接触孔3420和3440。第一和第二半导体层接触孔3420和3440分别设置在栅极3300的两个相对侧上并且与栅极3300间隔开。
由诸如金属的导电材料制成的源极3520和漏极3540形成在层间绝缘层3400上。源极3520和漏极3540设置在栅极3300周围，并且彼此间隔开，并且分别通过第一和第二半导体层接触孔3420和3440接触半导体层3100的两个相对侧。源极3520与电源线(未示出)相连。
半导体层3100、栅极3300、源极3520和漏极3540构成驱动薄膜晶体管Td。驱动薄膜晶体管Td具有共面结构，其中栅极3300、源极3520和漏极3540设置在半导体层3100的顶部。
或者，驱动薄膜晶体管Td可以具有倒置交错结构，其中栅极设置在半导体层之下，而源极和漏极被设置在半导体层之上。在这种情况下，半导体层可以由非晶硅制成。在一个示例中，开关薄膜晶体管(未示出)可以具有与驱动薄膜晶体管(Td)基本相同的结构。
在一个示例中，有机发光显示装置3000可以包括吸收从电致发光元件(发光二极管)4000产生的光的彩色滤光片3600。例如，彩色滤光片3600可以吸收红(R)、绿(G)、蓝(B)和白(W)光。在这种情况下，吸收光线的红、绿、蓝彩色滤光片图案可以在不同的像素区域分别形成。这些彩色滤光片图案中的每一个都可以设置成与有机发光二极管4000的每个有机层4300重叠，以发射与每个彩色滤光片相对应的波段的光。采用彩色滤光片3600可以使有机发光显示装置3000实现全色彩。
例如，当有机发光显示装置3000为底部发射型时，吸收光线的彩色滤光片3600可以位于层间绝缘层3400的对应于有机发光二极管4000的部分上。在一个可选的实施方式中，当有机发光显示装置3000是顶部发射类型时，彩色滤光片可以位于有机发光二极管4000的顶部，即，在第二电极4200的顶部上。例如，彩色滤光片3600可以形成为具有2至5微米的厚度。
在一个示例中，形成具有本文所定义的暴露驱动薄膜晶体管Td的漏极3540的漏极接触孔3720的保护层3700以覆盖驱动薄膜晶体管Td。
在保护层3700上，通过漏极接触孔3720连接到驱动薄膜晶体管Td的漏极3540的每个第一电极4100单独形成在每个像素区域中。
第一电极4100可以作为正极(阳极)，并且可以由具有相对较大功函数值的导电材料制成。例如，第一电极4100可以由诸如ITO、IZO或ZnO的透明导电材料制成。
在一个示例中，当有机发光显示装置3000是顶部发射型时，可以在第一电极4100下进一步形成反射电极或反射层。例如，反射电极或反射层可以由铝(Al)、银(Ag)、镍(Ni)和铝-钯-铜(APC)合金中的一种制成。
在保护层3700上形成覆盖第一电极4100的边缘的堤岸层3800。堤岸层3800暴露第一电极4100对应于像素区域的中心。
在第一电极4100上形成有机层4300。可选地，有机发光二极管4000可以具有串联结构。关于串联结构，可以参考示出本公开内容的一些实施方式的图2至图4以及其上述描述。
第二电极4200形成在已经形成有机层4300的基板3010上。第二电极4200布置在显示区域的整个表面上，并且由具有相对较小的功函数值的导电材料制成，并且可以用作负极(阴极)。例如，第二电极4200可以由铝(Al)、镁(Mg)和铝镁合金(Al-Mg)中的一种制成。
第一电极4100、有机层4300和第二电极4200构成有机发光二极管4000。
在第二电极4200上形成封装膜3900，以防止外部水分渗透到有机发光二极管4000中。尽管在图4中未明确示出，但封装膜3900可以具有其中第一无机层、有机层和无机层被依次堆叠的三层结构。然而，本公开内容不限于此。
下面，将描述本公开内容的制备例和实施例。然而，以下实施例只是本公开内容的一个示例。本公开内容不限于此。
制备例-配体的制备
(1)配体A的制备
步骤1)配体A-3的制备
将溶于DMSO-d6(100毫升)中的SM_A(9.50克，25毫摩尔)和乙醇钠(3.39克，50毫摩尔)的溶液回流60小时，将该溶液蒸发并将残余物在二氯甲烷和水之间分配。从中分离出有机相，在硫酸钠上干燥并进行蒸发。蒸发溶剂后，残余物在硅胶柱上使用40-50％的正己烷在二氯甲烷中的柱层析纯化残余物，得到7.38克(77％)的目标化合物A-3。
步骤2)配体A-2的制备
将A-3(7.30克，19毫摩尔)、3-溴-6-氯吡啶-2-胺(3.94克，19毫摩尔)、碳酸钠(4.03克，38毫摩尔)和Pd(PPh3)4(0.46克，0.4毫摩尔)溶于四氢呋喃(100毫升)，将混合溶液回流，并搅拌6小时。将粗制的混合物通过硅藻土和硅胶过滤，并将固体溶于二氯甲烷中。滴加甲醇，沉淀出固体，得到5.98克(82％)的目标化合物A-2。
步骤3)配体A-1的制备
将A-2(5.95克，15.5毫摩尔)加入乙酸(100毫升)和四氢呋喃(50毫升)中，混合物在0℃搅拌2小时，然后将反应产物加热到室温。残余物在乙酸乙酯和水之间进行分配，从中分离出有机相，用碳酸氢钠水溶液和盐水洗涤，在硫酸钠下干燥。蒸发溶剂后，残余物在硅胶柱上用在己烷中30％的二氯甲烷进行柱层析，得到3.88克(71％)的目标化合物A-1。
步骤4)配体A的制备
将A-1(3.88克，11毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.20克，0.22毫摩尔)、K3PO4(4.67克，22毫摩尔)和(t-bu)3PBF4H(0.13克，0.44毫摩尔)的混合溶液溶于1,4-二氧六环(100毫升)回流过夜。蒸发溶液，残余物在二氯甲烷和水之间进行分配，从中分离出有机相，在硫酸钠上干燥并进行蒸发。然后，将粗制的混合物在硅胶柱上用在己烷中30-40％的二氯甲烷进行柱层析，得到3.39克(73％)的目标化合物A。
(2)配体B的制备
步骤1)配体B-3的制备
将溶于DMSO-d6(100毫升)中的SM_B(8.13克，25毫摩尔)和乙醇钠(3.39克，50毫摩尔)的溶液回流60小时。将该溶液进行蒸发，并将残余物在二氯甲烷和水之间分配。从中分离出有机相，在硫酸钠上干燥并进行蒸发。蒸发溶剂后，残余物在硅胶柱上用40-50％的正己烷和二氯甲烷进行柱层析纯化，得到5.91g(72％)的目标化合物B-3。
步骤2)配体B-2制备
将B-3(5.91克，18毫摩尔)、3-溴-6-氯吡啶-2-胺(3.73克，18毫摩尔)、碳酸钠(3.82克，36毫摩尔)和Pd(PPh3)4(0.46克，0.4毫摩尔)溶于四氢呋喃(100毫升)的混合溶液回流，并搅拌6小时。将粗制的混合物通过硅藻土和硅胶过滤，并将固体溶于二氯甲烷中。滴加甲醇，沉淀出固体，得到4.91克(83％)的目标化合物B-2。
步骤3)配体B-1的制备
将B-2(4.91克，15毫摩尔)加入乙酸(100毫升)和四氢呋喃(40毫升)中，混合溶液在0℃搅拌2小时，然后将反应产物加热至室温。残余物在乙酸乙酯和水之间进行分配，从中分离出有机相，用碳酸氢钠水溶液和盐水洗涤，在硫酸钠上干燥。蒸发溶剂后，残余物在硅胶柱上用在己烷中30％的二氯甲烷进行柱层析，得到3.57克(80％)的目标化合物B-1。
步骤4)配体B的制备
将B-1(3.57克，12毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.22克，0.24毫摩尔)、K3PO4(5.09克，24毫摩尔)和(t-bu)3PBF4H(0.14克，0.48毫摩尔)的混合溶液溶于1,4-二氧六环(120毫升)，回流过夜。蒸发溶液，残余物在二氯甲烷和水之间进行分配。从中分离出有机相，在硫酸钠上干燥并蒸发。然后，将粗制的混合物在硅胶柱上用在己烷中30-40％的二氯甲烷进行柱层析，得到3.31克(75％)的目标化合物B。
(3)配体C的制备
步骤1)配体C-3的制备
将溶于DMSO-d6(100毫升)中的SM_C(8.48克，25毫摩尔)和乙醇钠(3.39克，50毫摩尔)的溶液回流60小时，将该溶液进行蒸发，并将残余物在二氯甲烷和水之间分配。从中分离出有机相，在硫酸钠上干燥并进行蒸发。蒸发溶剂后，残余物在硅胶柱上使用40-50％的正己烷在二氯甲烷中的柱层析纯化，得到6.39克(74％)的目标化合物C-3。
步骤2)配体C-2的制备
将C-3(6.39克，18.5毫摩尔)、3-溴-6-氯吡啶-2-胺(3.83克，18.5毫摩尔)、碳酸钠(3.32克，37毫摩尔)和Pd(PPh3)4(0.46克，0.4毫摩尔)溶于四氢呋喃(100毫升)，将混合溶液回流，并搅拌6小时。将粗制的混合物通过硅藻土和硅胶过滤，并将固体溶于二氯甲烷中。滴加甲醇，沉淀出固体，得到5.05克(79％)的目标化合物C-2。
步骤3)配体C-1的制备
将C-2(5.05克，14.6毫摩尔)加入乙酸(100毫升)和四氢呋喃(40毫升)中，混合物在0℃搅拌2小时，然后将反应产物加热到室温。残余物在乙酸乙酯和水之间进行分配，从中分离出有机相，用碳酸氢钠水溶液和盐水洗涤，在硫酸钠上干燥。蒸发溶剂后，残余物在硅胶柱上用在己烷中30％的二氯甲烷进行柱层析，得到3.81克(83％)的目标化合物C-1。
步骤4)配体C的制备
将C-1(3.81克，12.1毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.22克，0.24毫摩尔)、K3PO4(5.09克，24毫摩尔)和(t-bu)3PBF4H(0.14克，0.48毫摩尔)的混合溶液溶于1,4-二氧六环(120毫升)，回流过夜。蒸发溶液，残余物在二氯甲烷和水之间进行分配。从中分离出有机相，在硫酸钠上干燥并进行蒸发。然后，将粗制的混合物在硅胶柱上用在己烷中30-40％的二氯甲烷进行柱层析，得到3.16克(68％)的目标化合物C。
(4)配体D的制备
将A-1(5.79克，16.4毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.30克，0.33毫摩尔)、K3PO4(7.01克，33毫摩尔)和(t-bu)3PBF4H(0.20克，0.67毫摩尔)的混合溶液溶于1,4-二氧六环(100毫升)回流过夜。蒸发溶液，残余物在二氯甲烷和水之间进行分配，从中分离出有机相，在硫酸钠上干燥并进行蒸发。然后，将粗制的混合物在硅胶柱上用在己烷中20-30％的二氯甲烷进行柱层析，得到5.40克(66％)的目标化合物D。
(5)配体E的制备
将B-1(5.48克，18.4毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.34克，0.37毫摩尔)、K3PO4(7.85克，37毫摩尔)和(t-bu)3PBF4H(0.22克，0.75毫摩尔)的混合溶液溶于1,4-二氧六环(150毫升)，回流过夜。蒸发溶液，残余物在二氯甲烷和水之间进行分配。从中分离出有机相，在硫酸钠上干燥并进行蒸发。然后，将粗制的混合物在硅胶柱上用在己烷中25-30％的二氯甲烷进行柱层析，得到6.28克(77％)的目标化合物E。
(6)配体F的制备
步骤1)配体F-3的制备
将SM_A(11.44克，30毫摩尔)、3-溴-6-氯吡啶-2-胺(6.22克，30毫摩尔)、碳酸钠(6.36克，60毫摩尔)和Pd(PPh3)4(0.69克，0.6毫摩尔)溶于四氢呋喃(150毫升)，将混合溶液回流，并搅拌6小时。将粗制的混合物通过硅藻土和硅胶过滤，并将固体溶于二氯甲烷中。滴加甲醇，沉淀出固体，得到9.74克(85％)目标化合物F-3。
步骤2)配体F-2的制备
将F-3(9.74克，25.5毫摩尔)加入乙酸(120毫升)和四氢呋喃(60毫升)中，混合溶液在0℃搅拌2小时，然后将反应产物加热至室温。残余物在乙酸乙酯和水之间进行分配，从中分离出有机相，用碳酸氢钠水溶液和盐水洗涤，在硫酸钠上干燥。蒸发溶剂后，残余物在硅胶柱上用在己烷中30％的二氯甲烷进行柱层析，得到6.26克(70％)目标化合物F-2。
步骤3)配体F-1的制备
将A-1(6.26克，17.8毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.33克，0.36毫摩尔)、K3PO4(7.64克，36毫摩尔)和(t-bu)3PBF4H(0.21克，0.72毫摩尔)的混合溶液溶于1,4-二氧六环(120毫升)，回流过夜。蒸发溶液，残余物在二氯甲烷和水之间进行分配。从中分离出有机相，在硫酸钠上干燥并进行蒸发。然后，将粗制的混合物在硅胶柱上用在己烷中30-40％的二氯甲烷进行柱层析，得到5.17克(69％)的目标化合物F-1。
步骤4)配体F的制备
将溶于DMSO-d6(120毫升)的F-1(5.05克，12毫摩尔)和乙醇钠(4.07克，60毫摩尔)的溶液回流60小时，将该溶液进行蒸发，并将残余物在二氯甲烷和水之间分配。从中分离出有机相，在硫酸钠上干燥并进行蒸发。蒸发溶剂后，残余物在硅胶柱上用40-50％的正己烷和二氯甲烷进行柱层析纯化，得到3.65克(71％)目标化合物F。
(7)配体G的制备
步骤1)配体G-3的制备
将SM_B(9.76克，30毫摩尔)、3-溴-6-氯吡啶-2-胺(6.22克，30毫摩尔)、碳酸钠(6.36克，60毫摩尔)和Pd(PPh3)4(0.69克，0.6毫摩尔)溶于四氢呋喃(150毫升)，将混合溶液回流，并搅拌6小时。将粗制的混合物通过硅藻土和硅胶过滤，并将固体溶于二氯甲烷中。滴加甲醇，沉淀出固体，得到7.82克(80％)目标化合物F-3。
步骤2)配体G-2的制备
将G-3(7.82克，24毫摩尔)加入乙酸(120毫升)和四氢呋喃(60毫升)中，混合溶液在0℃搅拌2小时，然后将反应混合物加热至室温。残余物在乙酸乙酯和水之间进行分配，从中分离出有机相，用碳酸氢钠水溶液和盐水洗涤，在硫酸钠上干燥。蒸发溶剂后，残余物在硅胶柱上用在己烷中30％的二氯甲烷进行柱层析，得到5.23克(74％)的目标化合物G-2。
步骤3)配体G-1的制备
将A-1(5.01克，17毫摩尔)、Pd2(dba)3(0.31克，0.34毫摩尔)、K3PO4(7.22克，34毫摩尔)和(t-bu)3PBF4H(0.20克，0.69毫摩尔)的混合溶液溶于1,4-二氧六环(120毫升)，回流过夜。蒸发溶液，残余物在二氯甲烷和水之间进行分配。从中分离出有机相，在硫酸钠上干燥并进行蒸发。然后，将粗制的混合物在硅胶柱上用在己烷中30-40％的二氯甲烷进行柱层析，得到4.46克(72％)的目标化合物G-1。
步骤4)配体G的制备
将溶于DMSO-d6(120毫升)的G-1(4.37克，12毫摩尔)和乙醇钠(4.07克，60毫摩尔)的溶液回流60小时，将该溶液进行蒸发，并将残余物在二氯甲烷和水之间分配。从中分离出有机相，在硫酸钠上干燥并进行蒸发。蒸发溶剂后，残余物在硅胶柱上用40-50％的正己烷在二氯甲烷中进行柱层析纯化，得到3.27克(73％)的目标化合物G。
(8)配体H'的制备
步骤1)配体HH的制备
将H(6.77克，40毫摩尔)和IrCl3(4.78克，16毫摩尔)溶于乙氧基乙醇(100毫升)和蒸馏水(30毫升)中的溶液回流并搅拌24小时。此后，将温度降低到室温，并通过减压过滤将所得固体从中分离。通过过滤器过滤固体，并用水和冷甲醇充分洗涤后，在减压下重复过滤几次，得到8.39克(93％)目标化合物HH。
步骤2)配体H'的制备
将HH(6.77克，6毫摩尔)和三氟甲磺酸银(4.54克，18毫摩尔)溶于二氯甲烷(100毫升)和甲醇(100毫升)中的溶液在室温下搅拌过夜。反应完成后，通过硅藻土过滤将固体沉淀物从其中去除。通过过滤器在减压下反复过滤得到滤液，得到8.46克(95％)的目标化合物H'。
(9)配体I'的制备
步骤1)配体II的制备
将I(7.89克，40毫摩尔)和IrCl3(4.78克，16毫摩尔)溶于乙氧基乙醇(100毫升)和蒸馏水(30毫升)中的溶液回流并搅拌24小时。此后，将温度降低到室温，并通过减压过滤将所得固体从中分离。通过过滤器过滤固体，并用水和冷甲醇充分洗涤后，在减压下重复过滤几次，得到8.93克(90％)的目标化合物II。
步骤2)配体I'的制备
将II(7.44克，6毫摩尔)和三氟甲磺酸银(4.54克，18毫摩尔)溶于二氯甲烷(100毫升)和甲醇(100毫升)中的溶液在室温下搅拌过夜。反应完成后，通过硅藻土过滤将固体沉淀物从其中去除。通过过滤器在减压下反复过滤得到滤液，得到8.81克(92％)的目标化合物I'。
(10)配体J'的制备
步骤1)配体JJ的制备
将J(6.89克，40毫摩尔)和IrCl3(4.78克，16毫摩尔)溶于乙氧基乙醇(100毫升)和蒸馏水(30毫升)中的溶液回流并搅拌24小时。此后，将温度降低到室温，并通过减压过滤将所得固体从中分离。通过过滤器过滤固体，并用水和冷甲醇充分洗涤后，在减压下重复过滤几次，得到8.48克(93％)的目标化合物JJ。
步骤2)配体J'的制备
将JJ(6.84克，6毫摩尔)和三氟甲磺酸银(4.54克，18毫摩尔)溶于二氯甲烷(100毫升)和甲醇(100毫升)中的溶液在室温下搅拌过夜。反应完成后，通过硅藻土过滤将固体沉淀物从其中去除。通过过滤器在减压下反复过滤得到滤液，得到8.53克(95％)的目标化合物J'。
(11)配体K'的制备
步骤1)配体KK的制备
将K(8.25克，40毫摩尔)和IrCl3(4.78克，16毫摩尔)溶于乙氧基乙醇(100毫升)和蒸馏水(30毫升)中的溶液回流并搅拌24小时。此后，将温度降低到室温，通过减压过滤将所得固体从中分离。通过过滤器过滤固体，并用水和冷甲醇充分洗涤后，在减压下重复过滤几次，得到9.29克(91％)的目标化合物KK。
步骤2)配体K'的制备
将KK(7.66克，6毫摩尔)和三氟甲磺酸银(4.54克，18毫摩尔)溶于二氯甲烷(100毫升)和甲醇(100毫升)中的溶液在室温下搅拌过夜。反应完成后，通过硅藻土过滤将固体沉淀物从其中去除。通过过滤器在减压下反复过滤得到滤液，得到9.20克(94％)的目标化合物K'。
制备例-铱化合物的制备
<铱化合物13的制备>
将B(1.84克，5毫摩尔)和H'(4.45克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到3.89克(87％)的目标铱化合物13。
<铱化合物14的制备>
将B(1.84克，5毫摩尔)和J'(4.49克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％的乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到3.69克(82％)的目标铱化合物14。
<铱化合物15的制备>
将A(2.11克，5毫摩尔)和H'(4.45克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)的溶液在135℃搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％的乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到3.99克(84％)的目标铱化合物15。
<铱化合物16的制备>
将A(2.11克，5毫摩尔)和J'(4.49克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)中的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％的乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到4.06克(85％)的目标铱化合物16。
<铱化合物17的制备>
将B(1.84克，5毫摩尔)和I'(4.79克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％的乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到4.00克(84％)的目标铱化合物17。
<铱化合物18的制备>
将B(1.84克，5毫摩尔)和K'(4.90克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％的乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到3.93克(81％)的目标铱化合物18。
<铱化合物19的制备>
将A(2.11克，5毫摩尔)和I'(4.79克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％的乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到4.03克(80％)的目标铱化合物19。
<铱化合物20的制备>
将A(2.11克，5毫摩尔)和K'(4.90克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)中的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％的乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到4.20克(82％)的目标铱化合物20。
<铱化合物21的制备>
将G(1.87克，5毫摩尔)和H'(4.45克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％的乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到3.69克(82％)的目标铱化合物21。
<铱化合物22的制备>
将G(1.87克，5毫摩尔)和I'(4.79克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％的乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到3.97克(83％)的目标铱化合物22。
<铱化合物23的制备>
将F(2.14克，5毫摩尔)和H'(4.45克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％的乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到4.11克(86％)的目标铱化合物23。
<铱化合物24的制备>
将F(2.14克，5毫摩尔)和I'(4.79克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中的25％乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到3.80克(75％)的目标铱化合物24。
<铱化合物25的制备>
将D(2.49克，5毫摩尔)和H'(4.45克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中的25％乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到4.10克(80％)的目标铱化合物25。
<铱化合物26的制备>
将D(2.49克，5毫摩尔)和J'(4.49克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中的25％乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到4.34克(84％)的目标铱化合物26。
<铱化合物27的制备>
将D(2.49克，5毫摩尔)和I'(4.79克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中的25％乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到4.22克(78％)的目标铱化合物27。
<铱化合物28的制备>
将D(2.49克，5毫摩尔)和K'(4.90克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁去除其中的水分。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％的乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到4.46克(81％)的目标铱化合物28。
<铱化合物29的制备>
将E(2.22克，5毫摩尔)和H'(4.45克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％的乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到4.22克(87％)的目标铱化合物29。
<铱化合物30的制备>
将E(2.22克，5毫摩尔)和J'(4.49克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％的乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到4.20克(86％)的目标铱化合物30。
<铱化合物31的制备>
将E(2.22克，5毫摩尔)和I'(4.79克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％的乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到4.11克(80％)的目标铱化合物31。
<铱化合物32的制备>
将E(2.22克，5毫摩尔)和K'(4.90克，6毫摩尔)溶解在2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)中的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁去除其中的水分。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％的乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到4.44克(85％)的目标铱化合物32。
<铱化合物33的制备>
将G(1.87克，5毫摩尔)和J'(4.49克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)中的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％的乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到3.63克(80％)的目标铱化合物33。
<铱化合物34的制备>
将G(1.87克，5毫摩尔)和K'(4.90克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％的乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到4.00克(82％)的目标铱化合物34。
<铱化合物35的制备>
将F(2.14克，5毫摩尔)和J'(4.49克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％的乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到3.90克(81％)的目标铱化合物35。
<铱化合物36的制备>
将F(2.14克，5毫摩尔)和K'(4.90克，6毫摩尔)溶于2-乙氧基乙醇(100毫升)和DMF(100毫升)中的溶液在135℃下搅拌24小时。反应完成后，将温度降至室温，用二氯甲烷和蒸馏水从中分离出有机相，并通过加入无水硫酸镁将其中的水分去除。对通过过滤得到的溶液进行减压，得到残余物。然后，在硅胶柱上使用在己烷中25％的乙酸乙酯的柱层析纯化该残余物，得到4.07克(79％)的目标铱化合物36。
<实施例1>
清洗其上涂有厚度为
的ITO(氧化铟锡)薄膜的玻璃基板，然后用诸如异丙醇、丙酮、或甲醇之类的溶剂进行超声清洗。然后，将玻璃基板进行干燥。因此，形成了ITO透明电极。以热真空沉积的方式将作为空穴注入材料的HI-1沉积在ITO透明电极上。因此，形成了厚度为60nm的空穴注入层。然后，以热真空沉积的方式将作为空穴传输材料的NPB沉积在空穴注入层上。因此，形成了厚度为80nm的空穴传输层。然后，以热真空沉积的方式将作为发光层的主体材料的CBP沉积在空穴传输层上。作为掺杂剂的化合物1以5％的掺杂浓度被掺入主体材料中。因此，形成了厚度为30nm的发光层。作为电子传输层和电子注入层的材料的ET-1：Liq(1：1)(30nm)沉积在发光层上。然后，将100纳米厚的铝沉积在其上以形成负极。以这种方式，制造了有机发光二极管。/>
HI-1指N1,N1'-([1,1'-联苯]-4,4'-二基)双(N1,N4,N4-三苯基苯-1,4-二胺)。
ET-1指2-(4-(9,10-二(萘-2-基)蒽-2-基)苯基)-1-苯基-1H-苯并[d]咪唑。
<实施例2至25和比较例1至3>
以与实施例1相同的方法制造实施例2至25和比较例1至3的有机发光二极管，不同之处在于：使用以下表2和表3中所示的化合物代替化合物1作为实施例1中的掺杂剂。
<有机发光二极管的性能评价>
关于根据本公开内容实施例1至25和比较例1至3制备的有机发光二极管，测量了在10mA/cm2电流下的操作电压和效率特性，以及在40mA/cm2和40℃下被加速时的寿命特性。因此，测量了操作电压(V)、EQE(％)、和LT95(％)，并将其转换为相对于比较例1的数值。结果示出在下表2至表3中。LT95是指寿命评价方案，并意指有机发光二极管失去其初始亮度的5％所需的时间。
表2
表3
表2的比较例1至比较例3中分别作为掺杂剂材料的参考1至参考3的结构如下：
参考1：
参考2：
参考3：
从上述表2至表3的结果可以看出，在根据本公开内容的实施例1至25各自的有机金属化合物被用作二极管的发光层的掺杂剂的有机发光二极管中，与比较例1至比较例3中的那些相比，二极管的操作电压降低，并且二极管的最大发光效率、外量子效率(EQE)、和寿命(LT95)得到改善。
本公开内容的保护范围应当由权利要求书的范围来解释，在相当于其范围内的所有技术构思都应该被解释为包括在本公开内容的范围内。尽管已经参照附图更详细地描述了本公开内容的实施方式，但本公开内容并不一定限于这些实施方式。在不背离本公开的技术构思的范围内，本公开内容可以以各种修改的方式实施。因此，本公开内容的实施方式并不是意图限制本公开内容的技术构思，而是意图描述本公开内容。本公开内容的技术构思的范围不受实施方式的限制。因此，应该理解，上述的实施方式在所有方面都是说明性的和非限制性的。本公开内容的保护范围应该由权利要求书来解释，本公开内容范围内的所有技术构思都应该被解释为包括在本公开内容的范围内。
Claims (13)
1.一种由化学式1表示的有机金属化合物：
(化学式1)
其中在化学式1中，
X表示选自由O、S、和Se构成的群组中的一种；
X1、X2和X3各自独立地表示N或CRa；
R1、R2和R3各自独立地表示单取代、二取代、三取代、四取代、或未取代；
R5、R6、R7和Ra各自独立地表示单取代、二取代、三取代、或未取代；
R4和R8各自独立地表示单取代、二取代、或未取代；
R1、R2、R3、R4、R7、R8和Ra各自独立地表示选自由氢、氘、卤素、氘代或未氘代的烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基、和其组合构成的群组中的一种、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基、和其组合构成的群组中的一种；以及
R5和R6各自独立地表示选自由卤素、氘代或未氘代的烷基、环烷基、杂烷基、芳烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硅基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羰基、羧酸、酯、腈、异腈、硫烷基、亚磺酰基、磺酰基、膦基、和其组合构成的群组中的一种；以及
n是0、1或2。
2.根据权利要求1所述的有机金属化合物，其中所述n是0。
3.根据权利要求1所述的有机金属化合物，其中所述n是1。
4.根据权利要求1所述的有机金属化合物，其中所述n是2。
5.根据权利要求1所述的有机金属化合物，其中所述X是氧(O)。
6.根据权利要求1所述的有机金属化合物，其中所述X是硫(S)。
7.根据权利要求1所述的有机金属化合物，其中所述由化学式1表示的化合物包括选自由以下化合物1至化合物564构成的群组中的一种：
8.一种有机发光装置，包括：
第一电极；
面对所述第一电极的第二电极；以及
设置在所述第一电极和所述第二电极之间的有机层，
其中所述有机层包括发光层，
其中所述发光层包括掺杂剂材料，并且
其中所述掺杂剂材料包括根据权利要求1所述的有机金属化合物。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述发光层包括绿色磷光发光层。
10.根据权利要求8所述的装置，其中所述有机层进一步包括选自由空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、和电子注入层构成的群组中的至少一种。
11.一种有机发光装置，包括：
相互面对的第一电极和第二电极；以及
位于所述第一电极和所述第二电极之间的第一发光堆叠和第二发光堆叠，
其中所述第一发光堆叠和所述第二发光堆叠中的每一个都包括至少一个发光层，
其中所述发光层中的至少一个是绿色磷光发光层，
其中所述绿色磷光发光层包括掺杂剂材料，并且
其中所述掺杂剂材料包括根据权利要求1所述的有机金属化合物。
12.一种有机发光装置，包括：
彼此面对的第一电极和第二电极；以及
位于所述第一电极和所述第二电极之间的第一发光堆叠、第二发光堆叠、和第三发光堆叠，
其中所述第一发光堆叠、所述第二发光堆叠、和所述第三发光层中的每一个都包括至少一个发光层，
其中所述发光层中的至少一个是绿色磷光发光层，
其中所述绿色磷光发光层包括掺杂剂材料，并且
其中所述掺杂剂材料包括根据权利要求1所述的有机金属化合物。
13.一种有机发光显示装置，包括：
基板；
设置在所述基板上的驱动元件；以及
设置在所述基板上并与所述驱动元件连接的有机发光元件，
其中所述有机发光元件包括根据权利要求8所述的有机发光装置。
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