CN1840535A - 环金属化过渡金属络合物及使用该络合物的有机电致发光器件 - Google Patents

环金属化过渡金属络合物及使用该络合物的有机电致发光器件 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高效发磷光环金属化的过渡金属络合物及使用该络合物的有机电致发光器件。该过渡金属络合物可用于形成有机电致发光器件的有机层,当其与发绿光材料和发红光材料一起使用时可发白光,且发射波长在400-650nm的范围内。

Description

环金属化过渡金属络合物及使用 该络合物的有机电致发光器件
技术领域
本发明涉及一种环金属化过渡金属络合物及使用该络合物的有机电致发光(EL)器件。更具体而言,本发明涉及一种环金属化过渡金属络合物,和以该环金属化过渡金属络合物作为有机发光层材料的有机电致发光器件,其中该环金属化过渡金属络合物可以通过三重金属到配位体电荷转移(MLCT)态进行发光,其发光范围为蓝光区至红光区。
背景技术
有机电致发光器件是自发光显示器,当将电流施加到薄层(在下文中称为“有机层”)上时,该自发光显示器通过电子和空穴在有机层内进行再组合而发光,其中该有机层由荧光或磷光有机化合物制得。该有机电致发光器件具有很多优点,例如重量轻、组成元件简单、易于制造、图像质量高及视角广。此外,其还确保了高的色纯度和动态图象的完美形成。此外,该有机电致发光器件具有适用于便携式电子设备的电性质,如低电耗和低驱动电压。
常见的有机电致发光器件在衬底的上表面具有顺序叠层结构,该顺序叠层结构包括阳极、空穴传递层、发光层、电子传递层和阴极。该空穴传递层、发光层和电子传递层为由有机化合物制得的有机层。具有上述结构特征的有机电致发光器件以如下方式进行驱动。当将电压施加到阳极和阴极上时,空穴通过空穴传递层,从阳极转移到发光层。另一方面,电子通过电子传递层,从阴极转移到发光层。载流子在发光层进行再组合而产生激发子。通过激发子的辐射衰变进行发光,发射光的波长相当于材料的带隙。
在有机电致发光器件中,根据发光机制,可将用于发光层的材料分为使用单激发子的荧光材料和使用三重激发子的磷光材料。发光层单独由荧光或磷光材料形成,或由掺杂了荧光或磷光材料的合适的基质材料形成。在电子激发的过程中,单激发子和三重激发子形成在基质中。此时,单激发子与三重激发子的统计比为1至3。
含有由荧光材料制得的发光层的有机电致发光器件具有一个缺点,即消耗了形成在基质中的三重激发子。另一方面,含有由磷光材料制得的发光层的有机电致发光器件具有100%内量子效率的优点,这是由于单激发子和三重激发子均获得了利用。在这方面,与由荧光材料制得的发光层相比,由磷光材料制得的发光层可以获得显著的高发光效率。
当将如Ir、Pt、Rh和Pd的重金属引入有机分子中时,重原子效应导致自旋轨道耦合,由此进行三重态和单重态的混合。因此,引起禁戒跃迁,其甚至在室温下也可以有效地发出磷光。
近来,已经开发出高效率的发绿光和红光的磷光材料,其内量子效率为100%。
对于高效率的磷光材料,已经报道了各种基于过渡金属化合物的材料,该过渡金属化合物含有如锇、铱和铂的过渡金属。迄今为止,已经报道了一些发绿光和红光的磷光材料,其具有满足高效率全彩色显示器或低电耗和发白光所需的特性。然而,目前还没有开发出有效、可靠的发蓝光的磷光材料,这对于磷光全彩色器件的开发是一个显著的阻碍。
由于这个问题,已经开发出了发蓝光材料(WO 02/15645 A1,US2002/0064681 A1)。此外,已经开发出了具有大体积官能团的有机金属络合物,通过分子几何学变化或具有高配位场强度的官能团(例如,氰基),该有机金属络合物可以增加HOMO-LUMO的差异。此外,已经开发出一种由式Ir(ppy)2P(ph)3y(y=Q或CN)表示的铱络合物和一种铱(III)络合物(us2002/0182441A1),该铱(III)络合物具有环金属化配位体、螯合二膦、氯和氰基(US 2002/0048689 A1)。
发明内容
本发明提供一种环金属化过渡金属络合物,其可以有效地在三重金属到配位体电荷转移(MLCT)态进行发光,其发光范围为蓝光区至红光区。
本发明还提供一种有机电致发光(EL)器件,其可以有效地进行发光,发光范围为蓝光区至红光区。
根据本发明的一个方面,在此提供一种由下式1表示的环金属化过渡金属络合物:
[式1]
M(C^N)2(CN-R)X
其中,
M为一种选自Ru、Rh、Ir、Os、Pt和Au的过渡金属;
每个C^N均为一种环金属化配位体;
R为芳基、芳氧基、芳氧羰基、杂芳基、芳硫基、芳烷基、杂芳烷基或芳烯基;和
X选自Cl、OCN、CN、SCN、P(Ph)2、R′COO、R′CONH、R′NH、吡唑、取代或未取代烷基、烷氧基或芳氧基、NR′H、NR′2、OH、SH和磺酸基,其中R′是1-10个碳原子的烷基、5-14个碳原子的环烷基或5-14个碳原子的芳基。
根据本发明的另一个方面,在此提供一种有机电致发光器件,其包括位于一对电极之间的有机层,其中该有机层含有上述式1所示的环金属化过渡金属络合物。
附图简要说明
通过参照附图对示例性的实施方案进行详细描述,本发明的上述及其他特征和优点将更为明晰,其中:
图1为本发明实施例化合物的质谱(1A)和热重量分析(TGA)图(1B);
图2为本发明实施例2化合物的荧光(PL)光谱;
图3为本发明实施例5化合物的PL光谱;
图4A为本发明实施例7化合物的PL光谱;
图4B为本发明实施例1至4化合物的PL光谱;
图5为比较实施例化合物的PL光谱;和
图6为本发明实施例2、实施例7和比较实施例2的化合物的电致发光(EL)光谱。
本发明的详细说明
在下文中,将对本发明进行更详细的描述。
根据本发明的环金属化过渡金属络合物可以通过芳香异氰化物配位体的结合,获得增大了的最高占据分子轨道(HOMO)和三重金属到配位体电荷转移(MLCT)态之间的能隙,从而能够发蓝光。
本发明的环金属化过渡金属络合物由下式1表示:
[式1]
M(C^N)2(CN-R)X
其中,
M为选自Ru、Rh、Ir、Os、Pt和Au的过渡金属;每个C^N都是一种环金属化配位体;
R为芳基、杂芳基、芳氧基、芳氧羰基、芳硫基、芳烷基、芳烯基或杂芳烷基;和
X选自Cl、OCN、CN、SCN、P(Ph)2、R′COO、R′CONH、R′NH、吡唑、取代或未取代烷基、烷氧基,或芳氧基、NR′H、NR′2、OH、SH和磺酸基,其中R为1-10个碳原子的烷基,5-14个碳原子的环烷基或5-14个碳原子的芳基。
本发明的环金属化过渡金属络合物具有作为非-单-阴离子单齿配体、碳配位配体的芳香异氰化物,其能够有效地发射蓝光。
在式1中,R可以为6-30个碳原子的芳基、6-30个碳原子的芳氧基、7-30个碳原子的芳氧羰基、4-30个碳原子的杂芳基、4-30个碳原子的芳硫基、6-30个碳原子的芳烷基、6-30个碳原子的杂芳烷基、7-30个碳原子的芳烯基,其中,芳基优选为6-20个碳原子,且更优选为6-12个碳原子,芳氧基优选为6-20个碳原子,且更优选为6-12个碳原子,芳氧羰基优选为7-20个碳原子,且更优选为7-12个碳原子,杂芳基优选为4-20个碳原子,且更优选为4-11个碳原子,芳硫基优选为4-20个碳原子,且更优选为5-11个碳原子,芳烷基优选为6-20个碳原子,且更优选为7-13个碳原子,杂芳烷基优选为6-20个碳原子,且更优选为6-12个碳原子,芳烯基优选为7-20个碳原子,且更优选为7-14个碳原子。
在式1中,两个环金属化配位体均由C^N表示,它们可以相同或不同,且每个环金属化配位体均选自由下列式表示的化合物:
Figure A20051005954800111
Figure A20051005954800121
其中,Z为S、O或NR1
R1、R2、R3、R4、R5和R6各自独立地选自氢、卤素、CN、烷基、芳基、亚芳香基、氨基、烷氧基、芳氧基、杂环氧基、酰基、烷氧羰基、芳氧羰基、酰氧基、酰氨基、烷氧基羰氨基、芳氧基羰氨基、磺酰基氨基、氨磺酰基、氨基甲酰、烷硫基、芳硫基、杂环硫基、磺酰基、亚硫酰基、脲基、磷酰胺、亚磺基、肼基、亚氨基、杂环基、甲硅烷基、甲硅烷氧基、羟氨基、硝基、羟基、巯基、磺基、羧基和硝基。R1、R2、R3、R4、R5和R6中的至少两个可以彼此结合。
式1的环金属化过渡金属络合物可以选自由下列式表示的络合物,但不限于此:
根据本发明的环金属化过渡金属络合物的发射特性在400至650nm的波长范围内。
根据本发明的环金属化过渡金属络合物可以通过Watts小组[F.O.Garces,R.J.Watts,Inorg.Chem.1988,(35),2450]所报道的方法,使用[Ir(C^N)2Cl]2衍生物进行合成,该[Ir(C^N)2Cl]2衍生物是作为环金属化部分供体(moiety donor)的原材料。
在下文中,将根据本发明实施方案,对环金属化过渡金属络合物的合成路线进行说明。
参照下列反应图解1,[Ir(C^N)2(RNC)Cl]化合物可以通过将作为原材料的[Ir(C^N)2Cl]2衍生物和芳香异氰化合物,与例如1,2-二氯甲烷、二氯甲烷和四氢呋喃(THF)的溶剂进行混合,然后在室温下搅拌2-48小时而进行合成。[Ir(C^N)2(RNC)Cl]化合物与阴离子X的反应可以产生[Ir(C^N)2(RNC)X]化合物。
【反应图解1】
Figure A20051005954800151
其中,R如上述式1所定义且X如上述式1所定义,只是X不是Cl。
通过使用本发明的环金属化过渡金属络合物来形成有机层,制造本发明的有机电致发光器件,其中该有机层具体地说为发光层。此时,上述式1的过渡金属络合物作为磷光掺杂剂是十分有用的,该磷光掺杂剂是一种发光层材料并在蓝光波长范围内具有优良的发射特性。
当根据本发明的环金属化过渡金属络合物作为磷光掺杂剂使用时,有机层可以进一步含有选自至少一个聚合物基质、聚合物基质和低分子基质的混合物、低分子的基质和非-发射聚合物基质中的一种或多种。对聚合物基质、低分子基质和非-发射聚合物基质没有限制,只要它们是那些在用于有机电致发光器件发光层的形成中通常使用的。聚合物基质的实例包括聚乙烯咔唑(PVK)和聚芴,低分子基质的实例包括CBP(4,4′-N,N′-二咔唑-联苯),4,4′-双[9-(3,6-二苯基咔唑基)]-1,1′-联苯,9,10-双[2′,7′-叔-丁基)-9′,9″-螺二芴基蒽和四芴,和非-发射聚合物基质的实例包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和聚苯乙烯,但不限于此。
优选,基于光发射层材料的总重量(100重量份),根据本发明的环金属化过渡金属络合物以1至30重量份的量使用。可以通过真空沉淀、溅射、印刷、涂覆、喷墨或电子束,将环金属化过渡金属络合物引入光发射层。
当根据本发明的环金属化过渡金属络合物与发绿光材料和发红光材料一起使用时,可以产生白光发射。
优选,有机层的厚度范围从30至100nm。如本文所使用的,有机层由有机化合物制得,位于有机电致发光器件的一对电极之间,例如电子传递层和空穴传递层,除发光层之外。这种有机电致发光器件可以具有这样的结构,如阳极/发光层/阴极,阳极/缓冲层/发光层/阴极,阳极/空穴传递层/发光层/阴极,阳极/缓冲层/空穴传递层/发光层/阴极,阳极/缓冲层/空穴传递层/发光层/电子传递层/阴极,或阳极/缓冲层/空穴传递层/发光层/空穴阻挡层/阴极,这在本领域是公知的,但不限于此。
缓冲层可以由本领域常用的材料制得,优选,铜酞菁、聚噻吩、聚苯胺、聚乙炔、聚吡咯、聚亚乙烯基苯(polyphenylenevinylene),或其衍生物,但不限于此。
空穴传递层可以由本领域常用的材料制得,优选聚三苯胺,但不限于此。
电子传递层可以由本领域常用的材料制得,优选聚二唑,但不限于此。
空穴阻挡层可以由本领域常用的材料制得,优选LiF、BaF2或MgF2,但不限于此。
本发明的有机电致发光器件可以通过常见的有机电致发光器件制造方法,利用常见的发光材料制造,而不需要特别的设备。
本发明的环金属化过渡金属络合物可以产生波长范围为400至650nm的光。使用这种环金属化过渡金属络合物的发光二极管可用在光学照明源中,用于全彩色显示器、背面照明、室外公告牌、光学通信、室内装饰等。
在下文中,将通过实施例对本发明进行更详细的说明。然而,下列实施例仅用以说明本发明,且因此本发明不限于这些实施例或由它们限定。
参考实施例1:F2ppy二聚体的合成
Figure A20051005954800161
                                                           F2ppyH
Figure A20051005954800162
                                                           F2ppy二聚体
在室温和氮气氛下,将19.85g(1.25×104mmol)2-溴吡啶,25.00g(1.58×104mmol)2,4-二氟苯基硼酸,100mL甲苯,48mL乙醇,和由95mL水制备的2M碳酸钠溶液,加入500mL侧臂烧瓶中并搅拌。然后,在黑暗中和氮气氛下,将4.53g(3.92mmol)四(三苯基膦)合钯(O)加入到该反应混合物中并回流15小时。
该反应终止后,将反应溶液温度调至室温,随后以乙酸乙酯和水进行萃取,然后通过柱色谱法(甲苯∶己烷=10∶1)进行分离,获得浅棕色液体(F2ppyH)。
1H-NMR(CD2Cl2,ppm):8.69(d,1H),8.03(m,1H),7.70(m,2H),7.27(m,1H),7.00(m,2H)
F2ppy二聚体的黄色粉末由根据上述方法合成的2-(4,6-二氟苯基吡啶)单体和IrCl3·nH2O合成。此时,参考了在J.Am.Che.Soc.,1984,106,6647-6653中公开的合成方法。
1H-NMR(CD2Cl2,ppm):9.1(d,4H),8.3(d,4H),7.9(t,4H),6.9(m,4H),6.5(m,4H),5.3(d,4H)
参考实施例2:DMAF2ppy二聚体的合成
Figure A20051005954800171
                                                             DMAF2ppy二聚体
DMAF2ppy二聚体的合成方法与参考实施例1相同,只是使用25.26g(1.25×104mmol)2-溴代-4-二甲基氨基吡啶来代替2-溴吡啶。
1H-NMR(CD2Cl2,ppm):8.7(d,4H),7.5(t,4H),6.3(m,4H),6.1(m,4H)5.4(d,4H),3.2(s,24H)
在下文中,公开了本发明的以芳香异氰化物配位体制备环金属化过渡金属化合物的方法,和以烷基异氰化物配位体根据常规方法制备发光材料的方法。
在下面实施例中合成的化合物以1H NMR、质谱和热重量分析(TGA)进行鉴定,且发射特性通过光致发光(PL)和电致发光(EL)光谱进行分析。
下列实施例的化合物的发射特性通过下列方法进行评估。
第一种方法是用来评估10-4 M二氯甲烷溶液的发射特性,该二氯甲烷溶液通过在二氯甲烷中溶解各个化合物而制备。第二种方法是用来评估薄膜的发射特性,该薄膜通过在溶剂中溶解94重量份的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和6重量份的各个化合物,然后进行旋转涂布而形成。
用于评估发射特性的EL器件是多层EL器件,其具有下列结构且发射面积为9mm2
衬底/第一电极/空穴注入层/空穴传递层/发光层/空穴阻挡层/电子传递层/电子注入层/第二电极=玻璃/ITO/PEDOT(40nm)/NBP(15nm)/PS(24%)+mCP(70%)+掺杂剂(6%)(40nm)/BalQ(10nm)/LiF(1nm)/Al(200nm)。
实施例1:双(2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶基(pyridinato)-氯-苄基异腈(benzylisocyanide)合铱(III)[Ir(F2ppy)2(bnzNC)(Cl)]的合成
在100ml双颈烧瓶中,将参考实施例1合成的1g(0.82mmol)[(F2ppy)2IrCl]2和0.24g(2.05mmol)苄基异腈,溶解在30ml的THF中,并在室温下搅拌24小时,其中,该双颈烧瓶处于氮气气氛下,并装有温度计、机械搅拌器和回流冷凝器。反应终止后,在硅胶上以甲醇/二氯甲烷/己烷作为洗脱液,通过柱色谱法对该反应溶液进行提纯,然后,以氯仿/己烷进行再结晶。通过过滤去除溶剂后,将制得的产物在30℃真空烘箱中进行充分干燥,获得0.93g(产率75%)的标题化合物,该标题化合物为纯淡黄色固体。
实施例2:双(2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶基-氰基-苄基异腈合铱(III)[Ir(F2ppy)2(bnzNC(CN))]的合成
Figure A20051005954800191
将0.163g(2.5mmol)氰化钾加入到实施例1合成的0.365g(0.5mmol)双(2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶基-氯-苄基异腈合铱(III)中,放入10ml二氯甲烷和15ml甲醇的混合溶剂中,并在室温下搅拌24小时。反应终止后,在硅胶上以甲醇/二氯甲烷/己烷作为洗脱液,通过柱色谱法对该反应溶液进行提纯,然后,以氯仿/己烷进行再结晶。通过过滤去除溶剂后,将制得的产物进行干燥,获得0.28g(产率75%)的标题化合物,该标题化合物为白色固体。
实施例3:双(2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶基-氰硫基-苄基异腈合铱(III)[Ir(F2ppy)2(bnzNC)(SCN)]的合成
将0.203g(2.5mmol)硫氰酸钠加入到实施例1合成的0.365g(0.5mmol)双(2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶基-氯-苄基异腈合铱(III)中,放入10ml二氯甲烷和15ml甲醇的混合溶剂中,并在室温下搅拌24小时。反应终止后,在硅胶上以甲醇/二氯甲烷/己烷作为洗脱液,通过柱色谱法对该反应溶液进行提纯,然后,以氯仿/己烷进行再结晶。通过过滤去除溶剂后,将制得的产物进行干燥,获得0.279g(产率70%)的标题化合物,该标题化合物为黄色固体。
实施例4:双(2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶基-氰氧基-苄基异腈合铱(III)[Ir(F2ppy)2(bnzNC)(OCN)]的合成
将0.163g(2.5mmol)氧氰酸钠加入到实施例1合成的0.365g(0.5mmol)双(2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶基-氯-苄基异腈合铱(III)中,放入10ml二氯甲烷和15ml甲醇的混合溶剂中,并在室温下搅拌24小时。反应终止后,在硅胶上以甲醇/二氯甲烷/己烷作为洗脱液,通过柱色谱法对该反应溶液进行提纯,然后,以氯仿/己烷进行再结晶。通过过滤去除溶剂后,将制得的产物进行干燥,获得0.27g(产率70%)的标题化合物,该标题化合物为淡黄色固体。
实施例5:双(2-(二甲氨基-4′,6′-二氟苯基)吡啶基-氯-苄基异腈合铱(III)[Ir(DMAF2ppy)2(bnzNC)(Cl)]的合成
在100ml双颈烧瓶中,将参考实施例2合成的1.15g(0.82mmol)[(DMAF2ppy)2IrCl]2和0.24g(2.05mmol)苄基异腈,溶解在30ml的THF中,并在室温下搅拌24小时,其中,该双颈烧瓶处于氮气气氛下,并装有温度计、机械搅拌器和回流冷凝器。反应终止后,在硅胶上以甲醇/二氯甲烷/己烷作为洗脱液,通过柱色谱法对该反应溶液进行提纯,然后,以氯仿/己烷进行再结晶。通过过滤去除溶剂后,将制得的产物在30℃真空烘箱中进行充分干燥,获得0.99g(产率75%)的标题化合物,该标题化合物为纯淡黄色固体。
实施例6:双(2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶基-氯-苯基异腈合铱(III)[Ir(F2ppy)2(phNC)(Cl)]的合成
在100ml双颈烧瓶中,将参考实施例1合成的1g(0.82mmol)[(F2ppy)2IrCl]2和0.21g(2.05mmol)苯基异腈,溶解在30ml的THF中,并在室温下搅拌24小时,其中,该双颈烧瓶处于氮气气氛下,并装有温度计、机械搅拌器和回流冷凝器。反应终止后,在硅胶上以甲醇/二氯甲烷/己烷作为洗脱液,通过柱色谱法对该反应溶液进行提纯,然后,以氯仿/己烷进行再结晶。通过过滤去除溶剂后,将制得的产物在30℃真空烘箱中进行充分干燥,获得0.875g(产率75%)的标题化合物,该标题化合物为纯淡黄色固体。
实施例7:双(2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶基-氰基-苯基异腈合铱(III)[Ir(F2ppy)2(phNC)(CN)]的合成
Figure A20051005954800212
将0.163g(2.5mmol)氰化钾加入到实施例6合成的0.335g(0.5mmol)双(2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶基-氯-苯基异腈合铱(III)中,放入10ml二氯甲烷和15ml甲醇的混合溶剂中,并在50℃下搅拌4小时。反应终止后,在硅胶上以甲醇/二氯甲烷/己烷作为洗脱液,通过柱色谱法对该反应溶液进行提纯,然后,以氯仿/己烷进行再结晶。通过过滤去除溶剂后,将制得的产物进行干燥,获得0.245g(产率70%)的标题化合物,该标题化合物为淡黄色固体。
实施例8:双(2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶基-氰氧基-苯基异腈合铱(III)[Ir(F2ppy)2(phNC)(OCN)]的合成
Figure A20051005954800221
将0.163g(2.5mmol)氧氰酸钠加入到实施例6合成的0.335g(0.5mmol)双(2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶基-氯-苯基异腈合铱(III)中,将其放入10ml二氯甲烷和15ml甲醇的混合溶剂中,并在50℃下搅拌2小时。反应终止后,在硅胶上以甲醇/二氯甲烷/己烷作为洗脱液,通过柱色谱法对该反应溶液进行提纯,然后,以氯仿/己烷进行再结晶。通过过滤去除溶剂后,将制得的产物进行干燥,获得0.265g(产率70%)的标题化合物,该标题化合物为淡黄色固体。
实施例9:双(2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶基-氰硫基-苯基异腈合铱(III)[Ir(F2ppy)2(phNC)(SCN)]的合成
Figure A20051005954800222
将0.203g(2.5mmol)硫氰化钠加入到实施例6合成的0.335g(0.5mmol)双(2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶基-氯-苯基异腈合铱(III)中,放入10ml二氯甲烷和15ml甲醇的混合溶剂中,并在50℃下搅拌2小时。反应终止后,在硅胶上以甲醇/二氯甲烷/己烷作为洗脱液,通过柱色谱法对该反应溶液进行提纯,然后,以氯仿/己烷进行再结晶。通过过滤去除溶剂后,将制得的产物进行干燥,获得0.255g(产率70%)的标题化合物,该标题化合物为淡黄色固体。
比较实施例1:双(2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶基-氯-叔丁基异氰合铱(III)[Ir(F2ppy)2(t-buNC)(Cl)]的合成
Figure A20051005954800231
将参考实施例1合成的1g(0.82mmol)[(F2ppy)2IrCl]2和0.17g(2.05mmol)叔丁基异氰溶解于100ml双颈烧瓶中的30ml四氢呋喃中并在室温下搅拌24小时,该双颈烧瓶处于氮气气氛下,并装有温度计、机械搅拌器和回流冷凝器。反应终止后,在硅胶上以甲醇/二氯甲烷/己烷作为洗脱液,通过柱色谱法对该反应溶液进行提纯,然后,以氯仿/己烷进行再结晶。通过过滤去除溶剂后,将制得的产物在30℃真空烘箱中进行充分干燥,获得0.76g(产率75%)的标题化合物,该标题化合物为纯淡黄色固体。
比较实施例2:双(2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶基-氰基-叔丁基异氰合铱(III)[Ir(F2ppy)2(CN)(t-buNC)]的合成
Figure A20051005954800232
将0.163g(2.5mmol)氰化钾加入比较实施例1合成的0.345g(0.5mmol)双(2-(4′,6′-二氟苯基)吡啶基-氯-叔丁基异氰合铱(III)中,置于10ml二氯甲烷和15ml甲醇的混合溶剂中,并在50℃下搅动2小时。反应终止后,在硅胶上以甲醇/二氯甲烷/己烷作为洗脱液,通过柱色谱法对该反应溶液进行提纯,然后,以氯仿/己烷进行再结晶。通过过滤去除溶剂后,将制得的产物进行干燥,获得0.24g(产率为70%)的标题化合物,该标题化合物为米色固体。
实施例和比较实施例中合成的化合物的发射特性和CIE色度座标归纳在下表1中。
                                  表1
 λmax(nm),溶液   实施例   λmax(nm),膜   色度坐标(CIE)
 452,480   实施例1   455,479   0.14,0.19
 442,472   实施例2   442,469   0.15,0.15
 450,476   实施例3   448,475   0.14,0.17
 448,478   实施例4   452,475   0.14,0.16
 451   实施例5   453   0.14,0.11
 452,479   实施例6   452,477   0.15,0.18
 442,470   实施例7   445,470   0.15,0.15
 451,479   实施例8   452,480   0.14,0.17
 448,476   实施例9   450,475   0.14,0.16
 454,482   比较实施例1   456,482   0.14,0.19
 444,473   比较实施例2   446,475   0.14,0.15
                                  表2
 λmax nm EL   CIE EL   ηex
  t-buNC(比较实施例2)  490   0.22,0.37   0.8
  BenzNC(实施例2)  473   0.18,0.28   1
  phNC(实施例7)  477,493   0.22,0.36   1.11
从表2可以看出,与常规烷基氰配位体的结合相比,芳香异氰化物配位体结合可以获得增强的外部EL量子效率。
图1显示实施例1、2、3和5的化合物的质谱和TGA图。
图2、3和4A分别为实施例2、5和7的化合物的溶液和薄膜PL光谱,图4B为实施例1、2、3和4的化合物的薄膜PL光谱,图5为比较实施例1和2的化合物的PL光谱,且图6为实施例2、7和比较实施例2的化合物的EL光谱。
从表1和附图可以看出,当芳香异氰化物用作辅助配位体时,可以获得具有优异磷光特性的掺杂剂,该掺杂剂适于用作蓝色磷光材料。此外,各种主要配位体的结合,可以实现包括红色、绿色和蓝色的全彩色。
本发明的环金属化过渡金属络合物具有芳香异氰化物配位体,且因此可以在三重MLCT态下有效地进行发光,其发光范围为蓝光区至红光区。这种环金属化过渡金属络合物可用于形成有机电致发光器件的有机层。此外,由于该环金属化过渡金属络合物可以用作高效磷光材料,因此,当其与发绿光材料和发红光材料一起使用时可以发出白光,且发射波长范围为400-650nm。

Claims (8)

1.一种由下式1表示的环金属化过渡金属络合物:
M(C^N)2(CN-R)X    (1)
其中,
M为一种选自Ru、Rh、Ir、Os、Pt和Au的过渡金属;
每个C^N均为环金属化配位体;
R为芳基、芳氧基、芳氧羰基、杂芳基、芳硫基、芳烷基、杂芳烷基或芳烯基;和
X选自Cl、OCN、CN、SCN、P(Ph)2、R′COO、R′CONH、R′NH、吡唑、取代或未取代烷基、烷氧基或芳氧基、NR′H、NR′2、OH、SH和磺酸基,其中R′是1-10个碳原子的烷基、5-14个碳原子的环烷基或5-14个碳原子的芳基。
2.权利要求1的环金属化过渡金属络合物,其中两个环金属化配位体均以C^N表示,它们可以相同也可以不同,且每个环金属化配位体均选自由下式表示的化合物:
Figure A2005100595480004C1
其中Z是S、O或NR1
R1、R2、R3、R4、R5和R6分别独立地选自氢、卤素、CN、烷基、芳基、亚芳基、氨基、烷氧基、芳氧基、杂环氧基、酰基、烷氧羰基、芳氧羰基、酰氧基、酰胺基、烷氧基羰氨基、芳氧基羰氨基、磺酰基氨基、氨磺酰基、氨基甲酰基、烷硫基、芳硫基、杂环硫基、磺酰基、亚硫酰基、脲基、磷酰胺、亚磺基、肼基、亚氨基、杂环基、甲硅烷基、甲硅烷氧基、羟氨基、硝基、羟基、巯基、磺基、羧基和硝基,且R1、R2、R3、R4、R5和R6中的至少两个可以彼此结合。
3.权利要求1的环金属化过渡金属络合物,其中M为Ir(III)。
4.权利要求1的环金属化过渡金属络合物,其发射波长在400至650nm的范围内。
5.权利要求1的环金属化过渡金属络合物选自由下式表示的络合物:
Figure A2005100595480005C1
6.一种有机电致发光器件,包括位于一对电极之间的有机层,其中该有机层含有权力要求1至5中任何一项所述的环金属化过渡金属络合物。
7.权利要求6的有机电致发光器件,其中该有机层还含有选自至少一种聚合物基质,聚合物基质和低分子基质的混合物,低分子基质和非-发光聚合物基质中的一种或多种。
8.权利要求6的有机电致发光器件,其中该有机层还含有发绿光材料或发红光材料。
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