TWI409317B - 電致發光金屬錯合物 - Google Patents

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Description

電致發光金屬錯合物
本發明係關於金屬錯合物，及該等錯合物用作電致發光材料之用途。本發明亦係關於包括該等金屬錯合物之發光裝置，及一製造該發光裝置之方法。
發光之有機電子裝置(諸如構成顯示器之發光二極體)存在於許多不同種類之電子設備中。在所有該等裝置中，有機活性層夾於兩層電接觸層之間。至少一層電接觸層傳送光以使光可穿過電接觸層。當在電接觸層間施加一電壓時，有機活性層發出光穿過該光傳送電接觸層。
由於有機發光材料發展迅速，因此稱作PLED及OLED(聚合物及小分子有機發光二極體)之基於此等材料之裝置正進入顯示器市場。
PLED/OLED之一非常有前途之替代品，尤其用於大面積光應用者，為發光電化學電池(LEEC)[1]。LEEC並不需要低功函數金屬電極且可使用更厚之有機活性層，而同時保持低運作電壓。其運作機制係基於可移動離子之存在。
圖1圖示LEEC之運作機制；頂圖為剖視圖，且底圖為能帶圖。(a)展示當該等層不接觸時能量水平之相對位置：電極之Fermi水平與電致發光層之HOMO及LUMO水平不符合。該層中之離子成對停留。(b)展示當施加足夠高之電壓以克服電致發光層之帶隙時之情況：離子已移動至與電極相反以便產生強電壓下降，使得電荷載流子注入成為可能，及因而使電致發光成為可能。
因此，在施加一電壓時，陽離子及陰離子分別向陰極及陽極移動，導致在電極界面處產生大電場。所形成之離子分佈有助於電子及電洞分別在陰極及陽極處之注入，因此允許電荷載流子之傳輸及重組，其導致光子之發射。
對於光應用而言，需要產生白光。在有機發光裝置狀況中，此可藉由(例如)組合藍色及橙色/黃色發光或藍色、綠色及紅色發光而獲得。橙色/黃色、綠色及紅色發光可由電致發光獲得，或由光致發光在吸收一部分所發出之藍光時獲得。在所有狀況中，需要由電致發光產生藍光。
藉由使用三重態發射器獲得光產生之最高效率，尤其係Ir－錯合物。藉由適當之配體替代及適當之錯合物電荷，可使此等發射任何顏色之光。例如，[Ir(ppy)2 (bpy)]＋ (PF6 － )發射黃色光。
d6 金屬錯合物，諸如釕(II)、鋨(II)、錸(I)、銠(III)及銥(III)之光物理及光化學特性在過去二十年中已經充分研究。此等研究背後之基本推動力在於瞭解激發態下之能量及電子轉移過程及將此知識應用於潛在實際應用，諸如太陽能轉化、有機發光二極體、電致發光及感應器中。有機發光裝置之主要需求在於錯合物應呈現極高之磷光量子效率及在可見區域之尖銳發射譜，較佳在440 nm(藍光)、530 nm(綠光)及640 nm(紅光)處具有最大值。此對於顯示器(寬色域)及照明(高顯色指數)應用相當重要。若干組織已廣泛將基於銥(III)之錯合物用於發光裝置中且獲得了高達12.3%之外部量子效率[5]。
含有2－苯基吡啶配體之銥錯合物中發射起源為穿過放射性路徑之電荷轉移激發態衰變，已知其藉由自旋軌道偶合混合單線及三線激發態而呈現高量子產量。然而，現今已知之主要帶電銥(III)錯合物主要仍為綠光或黃光發光物，且很少有純藍光及紅光發光錯合物[6]。
已由用氟替代Ir錯合物之配體獲得藍色電致發光[2]、[3]、[4]。氟替代亦描述於US 2005/0037233中。一個缺陷為所有經氟替代之藍色發光Ir錯合物已知為中性，其對於LEEC不利。用於LEEC之金屬錯合物發射器較佳帶電，此係由於其亦提供使得能夠進行電荷注入之所需離子。同樣對於中性Ir錯合物而言，將發射譜進一步偏移為藍色及紅色仍為一挑戰。此外，對於照明應用而言，能夠將發射波長調節至其他顏色可為有利，例如如上所述之黃色或橙色。因此，持續需要電致發光化合物。
為克服上文所述之問題，本發明者已設計具有至少一個2－苯基吡啶配體之金屬錯合物，其中諸如二甲胺基之供體基團經引入至吡啶環上以增加錯合物(配體之π＊ 軌道)LUMO水平及/或諸如2,4－二氟之受體基團經引入至苯環上以增加HOMO水平。藉由適當變化配體及取代基，可將發射譜調節至任何可見波長。
因此，本發明係關於電致發光金屬，例如Ir錯合物。金屬錯合物包含至少一個配體L1及至少一個配體L2，其中配體L1為2－苯基吡啶配體(I)，其包含苯環(A)及吡啶環(B)，
整數2至9表示其中可進行取代之位置，且藉由使用不同取代基，例如2,4－二氟及7－N(CH3 )2 ，可調節錯合物之發射波長。配體L2可為(例如)下式之化合物：
更特定言之，本發明係關於具有至少一個選自由Ir、Os、Ru、Pd、Pt、Re及Zn組成之群之金屬原子之金屬錯合物，該金屬錯合物包含至少一個配體L1及至少一個配體L2，其中配體L1為2－苯基吡啶配體(I)，其包含苯環(A)及吡啶環(B)， 其中整數2至9表示其中可進行取代之位置。
苯環(A)為未經取代或經以下方式之一者取代：．位置2＝氟及位置4＝氟；或．位置3＝氟及位置5＝氟；或．位置3＝OR；每次出現時R為相同或不同，且為H、烷基、芳基，或鄰近R基團可連接在一起以形成5－或6－員環。
吡啶環(B)未經取代或經以下方式之一者取代：位置7＝R、CO2 R、4－二甲胺基苯乙烯基、NR2 、OR，或為下式(II)之化合物： 其中R1 為H、R、CO2 R、OR、4－二甲胺基苯乙烯基，或NR2 ；或．位置7＝NR2 或OR，且位置9＝NR2 或OR，每次出現時R為相同或不同，且為H、烷基、芳基，或鄰近R基團可連接在一起以形成5－或6－員環。
配體L2包含至少一個選自由下列各物組成之群之化合物：．如上所定義之式(I)化合物，．式CN之化合物，．式NCS之化合物，或．下式III、IV或V之化合物： 其中R2 選自NR2 或OR； 每次出現時R為相同或不同，且為H、烷基、芳基，或鄰近R基團可連接在一起以形成5－或6－員環。
以下限制條件適用：當該金屬原子為Ir，該苯環(A)在位置2及4處經氟取代，且該吡啶環(B)在位置7處經N(CH3 )2 取代時，則該配體L2不為式(IV)化合物；當該金屬原子為Ir，該苯環(A)在位置2及4處經氟取代，且該吡啶環(B)在位置7處經N(CH3 )2 取代時，則該配體L2不為式(I)化合物，其中該苯環(A)在位置2及4處經氟取代且該吡啶環(B)在位置7處經N(CH3 )2 取代。
金屬錯合物可為中性、陰離子性或陽離子性。陰離子性及陽離子性錯合物可包含(R3 )4 N＋ 、NH4 ＋ 、(R3 )4 P＋ 、Li＋ 、Na＋ 、K＋ 、Rb＋ 、Cs＋ 、Ag＋ 、Cu＋ 、PF6 － 、F－ 、Cl－ 、I－ 、Br－ 、ClO4 － 、BF4 － 、CF3 SO3 － 、(R3 )4 B－ 或其混合物，其中R3 為烷基或芳基。R3 合適為丁基。
根據本發明之較佳錯合物為：該等錯合物，其中：．該苯環(A)未經取代；．該吡啶環(B)在位置7處經R取代；且配體L2包含兩個式CN之化合物，且金屬錯合物進一步包含(例如)Bu4 N＋ (例如以下實例3之錯合物1－2)；或．該苯環(A)未經取代；．該吡啶環(B)在位置7處經NR2 取代；配體L2包含兩個式CN之化合物，且金屬錯合物進一步包含(例如)Bu4 N＋ (例如以下實例3之錯合物1－5)；或．該苯環(A)在位置2及4處經氟取代；．該吡啶環(B)在位置7處經NR2 取代；且配體L2包含兩個式CN之化合物，且金屬錯合物進一步包含(例如)Bu4 N＋ (例如以下實例3之錯合物1－6)；或．該苯環(A)在位置2及4處經氟取代；．該吡啶環(B)未經取代；且配體L2包含兩個式CN之化合物，且金屬錯合物進一步包含(例如)Bu4 N＋ (例如以下實例3之錯合物1－9)；或．該苯環(A)未經取代；．該吡啶環(B)在位置7處經NR2 取代；且配體L2包含兩個式NCS之化合物，且金屬錯合物進一步包含(例如)Bu4 N＋ (例如以下實例3之錯合物2－5)；．該苯環(A)在位置2及4處經氟取代；．該吡啶環(B)在位置7處經NR2 取代；且配體L2包含兩個式NCS之化合物，且金屬錯合物進一步包含(例如)Bu4 N＋ (例如以下實例3之錯合物2－6)；．該苯環(A)在位置2及4處經氟取代；．該吡啶環(B)未經取代；且配體L2包含兩個式NCS之化合物，且金屬錯合物進一步包含(例如)Bu4 N＋ (例如以下實例3之錯合物2－9)；或．該苯環(A)未經取代；且．該吡啶(B)未經取代；且配體L2包含一式(III)化合物，其中R2 為NR2 ，且金屬錯合物進一步包含(例如)PF6 － (例如以下實例3之錯合物3－1)；或．該苯環(A)未經取代；且．該吡啶環(B)在位置7處經R取代；且配體L2包含一式(III)化合物，其中R2 為NR2 ，且金屬錯合物進一步包含(例如)PF6 － (例如以下實例3之錯合物3－2)；或．該苯環(A)未經取代；且．該吡啶環(B)在位置7處經CO2 R取代；且配體L2包含一式(III)化合物，其中R2 為NR2 ，且金屬錯合物進一步包含(例如)PF6 － (例如以下實例3之錯合物3－3)；或．該苯環(A)未經取代；且．該吡啶環(B)在位置7處經4－二甲胺基苯乙烯基取代；且配體L2包含一式(III)化合物，其中R2 為NR2 ，且金屬錯合物進一步包含(例如)PF6 － (例如以下實例3之錯合物3－4)；或．該苯環(A)在位置2及4處經氟取代；．該吡啶環(B)在位置7處經NR2 取代；且配體L2包含一式(III)化合物，其中R2 為NR2 ，且金屬錯合物進一步包含(例如)PF6 － (例如以下實例3之錯合物3－6)；或．該苯環(A)在位置2及4處經氟取代；．該吡啶環(B)未經取代；且配體L2包含一式(III)化合物，其中R2 為NR2 ，且金屬錯合物進一步包含(例如)PF6 － (例如以下實例3之錯合物3－9)；或．該苯環(A)未經取代；．該吡啶環(B)未經取代；且配體L2包含一式(III)化合物，其中R2 為OR，且金屬錯合物進一步包含(例如)PF6 － (例如以下實例3之錯合物4－1)；或．該苯環(A)在位置2及4處經氟取代；．該吡啶環(B)在位置7處經NR2 取代；且配體L2包含一式(III)化合物，其中R2 為OR，且金屬錯合物進一步包含(例如)PF6 － (例如以下實例3之錯合物4－6)；或．該苯環(A)在位置2及4處經氟取代；．該吡啶環(B)在位置7及9處經NR2 取代；且配體L2包含兩個式CN之化合物，且金屬錯合物進一步包含(例如)Bu4 N＋ 。(例如以下實例3之錯合物5－1)；．該苯環(A)未經取代；．該吡啶環(B)在位置7處經R取代；且配體L2包含一式(IV)化合物(例如以下實例3之錯合物9－1)；或．該苯環(A)未經取代；．該吡啶環(B)在位置7處經CO2 R取代；且配體L2包含一式(IV)化合物(例如以下實例3之錯合物9－2)；或．該苯環(A)未經取代；．該吡啶環(B)在位置7處經4－二甲胺基苯乙烯基取代；且配體L2包含一式(IV)化合物(例如以下實例3之錯合物9－3)；或．該苯環(A)未經取代；．該吡啶環(B)在位置7處經NR2 取代；且配體L2包含一式(IV)化合物(例如以下實例3之錯合物9－4)；或．該苯環(A)在位置3及5處經氟取代；．該吡啶環(B)在位置7處經NR2 取代；且配體L2包含一式(IV)化合物(例如以下實例3之錯合物9－6)；或．該苯環(A)在位置3處經OR取代；．該吡啶環(B)在位置7處經NR2 取代；且配體L2包含一式(IV)化合物(例如以下實例3之錯合物9－7)；或．該苯環(A)未經取代；．該吡啶環(B)在位置7處經NR2 取代；且配體L2包含一式(I)化合物，其中該苯環(A)未經取代；且該吡啶環(B)在位置7處經NR2 取代(例如以下實例3之錯合物10－4)；或．該苯環(A)在位置2及4處經氟取代；．該吡啶環(B)在位置7及9處經NR2 取代；且配體L2包含一式(IV)化合物(例如以下實例3之錯合物11－1)；或．該苯環(A)在位置2及4處經氟取代；．該吡啶環(B)在位置7及9處經NR2 取代；且配體L2包含一式(I)化合物，其中該苯環(A)在位置2及4處經氟取代；且該吡啶環(B)在位置7及9處經NR2 取代(例如以下實例3之錯合物12－1)；或．該苯環(A)未經取代；．該吡啶環(B)在位置7處經NR2 取代；且配體L2包含一式(V)化合物(例如以下實例3之錯合物13－5)；或．該苯環(A)未經取代；．該吡啶環(B)在位置7處經一式(II)化合物取代，其中R1 為H；且配體L2包含一式(IV)化合物(例如以下實例3之錯合物14－1)。
舉例而言，根據本發明之金屬錯合物可包含兩個L1配體及一或兩個L2配體。金屬原子合適地為Ir。
在未經取代之苯環狀況中，其可在位置2、3、4及5處包含H，在未經取代之吡啶環狀況中，其可在位置6、7、8及9處包含H。然而，未經取代之苯環可在位置2、3、4及5處包含任何化學部分，而未經取代之吡啶環可在位置6、7、8及9處包含任何化學部分。舉例而言，該化學部分可為烷基或芳基。
在以上概述之實施例中，R合適地為CH3 。
根據本發明之較佳金屬錯合物具有下式：
本發明亦係關於該等金屬錯合物用作電致發光材料之用途。此外，本發明係關於包含該金屬錯合物之發光裝置。本發明亦係關於製造發光裝置之方法，該方法包含在至少兩個電極之間安排一電致發光材料，其中該電致發光材料包含根據本發明之金屬錯合物。
關於金屬錯合物，尤其係銥(III)錯合物及相關於其在OLED及/或LEEC之應用中所揭示之概念係集中於設計新穎環金屬化配體及/或輔助配體(意即未環金屬化之配體)以藉由調整HOMO及LUMO軌道來將所得錯合物之發射譜調節至所需發射波長。
至今，大多數用於調節銥錯合物在藍光區域中之發射譜之策略為取代2－苯基吡啶之苯環上之受體基團，其穩定HOMO軌道，即降低錯合物(銥之t2 g 軌道)之HOMO能量水平。然而，HOMO軌道之穩定化亦會部分穩定LUMO軌道，導致HOMO－LUMO間隙比預期更小之增加，即相對於未經取代之2－苯基吡啶銥(III)(Ir(ppy)3 )而言更小之錯合物之發射譜之藍光偏移。
根據本發明之中性金屬錯合物呈現相對於Ir(ppy)3 之HOMO與LUMO水平之間之顯著增加分離，導致藍光區域之發射。根據本發明，亦可能藉由引入具有顯著較低LUMO軌道(見以下實例3之錯合物9－2、9－3及14)之配體來將中性錯合物之發射特性調節至650 nm附近之紅色區域。
由Ir(ppy)3 起始之帶電Ir錯合物可由以二吡啶替換一個2－苯基吡啶配體獲得。此類型[Ir(ppy)2(bpy)]之所報導之陽離子錯合物由於相對於2－苯基吡啶之bpy配體之較低LUMO軌道而展示黃光區域中之發射(圖3b及[6])。本發明者在調節陽離子性錯合物在藍光區域中之發射譜特性的成功來源於仔細選擇具有可與2－苯基吡啶相比之LUMO軌道能量之配體。例如，藉由將二甲胺基供體基團附著至二吡啶配體，LUMO水平再次增加至如Ir(ppy)3 之相同值，而同時，HOMO水平顯著下降，導致發射最大值之藍色偏移(見以下實例3之錯合物3－1)。藉由在2－苯基吡啶之苯環上引入受體基團(2,4－二氟)來獲得混合配體錯合物中之其他藍色偏移(見以下實例3之錯合物3－6及3－9)，其穩定HOMO軌道而不顯著影響LUMO軌道，導致相對於錯合物3－1及Ir(ppy)3 之HOMO－LUMO間隙之進一步增加。
同樣，藉由在2－苯基吡啶之吡啶上引入受體基團而將陽離子銥錯合物之發射譜偏移至紅光區域中，其顯著穩定LUMO軌道，因此降低HOMO－LUMO間隙，此導致發紅光。受體基團之實例為CO2 CH3 (例如以下實例3之錯合物3－3及9－2)及經取代之苯乙烯基(所有錯合物14，及例如以下實例3之3－4及9－3)。
在陰離子錯合物(見以下實例3之錯合物1、2、5及6)中，藉由經由引入輔助配體CN－ 或NCS－ 而進一步增加HOMO與LUMO水平間之間隙，藉由替代來自Ir(ppy)3 之一個2－苯基吡啶配體來達成發射譜向深藍色中偏移，其誘導強烈配體場分裂且因此增加HOMO－LUMO間隙(將錯合物1－6與以下實例3之3－6比較)。在此等錯合物中，LUMO軌道之能量相似於中性錯合物。然而，HOMO軌道之能量由受體CN－ 或NCS－ 配體穩定，導致顯著藍色偏移發射。
含有2－苯基吡啶配體之銥錯合物之最高三重態量子產率歸因於若干因素：(a)與該系列之其他金屬相比，銥具有較大d－軌道分裂。(b)增加t2g與eg軌道間之能量之苯基陰離子配體之強配體電場強度，導致配體之eg與LUMO間之間隙增強。(c)緊鄰之－π＊ 及MLCT狀態與重原子效應會增強自旋軌道偶合。更為有效之放大此類錯合物之量子產率之策略為藉由引入諸如CN－ 及NCS－ 之已知具有強配體電場穩定能量之配體來進一步增加eg與LUMO軌道間之間隙。在此類型之錯合物中，電荷轉移激發態經放射性路徑衰變。
根據本發明之金屬錯合物通常可被描述為包含金屬原子及配體之錯合物，其結合至金屬原子。用於根據本發明之金屬錯合物中之金屬實例為Ir、Os、Ru、Pt、Pd、Re及Zn。根據本發明之金屬錯合物合適地包含Ir－原子。
配體之數目將視金屬原子之結合位點之數目而變化。舉例而言，Ir具有六個結合位點，且Pt具有四個結合位點。
如上所述，配體藉由適當取代來調節發射波長。
未經取代之位置，即非特異性取代位置可在基本上構成任何化學部分，但未經取代之位置通常為H。然而，未經取代之位置亦可為(例如)烷基或芳基。
根據本發明之一個較佳金屬錯合物為[Ir(ppy)2 (4,4'－dma－bpy]＋ (PF6 － )(實例3之錯合物3－1，圖2a)。藉由將第三胺基團結合於通常在黃光中發射的[Ir(ppy)2 (bpy)]＋ (PF6 － )之二吡啶配體(圖2b)獲得此金屬錯合物。[Ir(ppy)2 (4,4'－dma－bpy]＋ (PF6 － )具有與[Ir(ppy)2 (bpy)]＋ (PF6 － )相似之特性，即其呈現電致發光且提供可移動離子，以便其可應用於LEEC中。
[Ir(ppy)2 (4,4'－dma－bpy]＋ (PF6 － )(以下實例3之錯合物3－1)與[Ir(ppy)2 (bpy)]＋ (PF6 － )間之差異在於第一發射為70 nm藍色偏移，此係由於胺取代。此可見於圖3中，其展示具有錯合物3－1(a)及具有[Ir(ppy)2 (bpy)]＋ (PF6 － )(b)之裝置之電致發光譜。添加由[Ru(bpy)3 ]2 ＋ (PF6 － )2 (見圖2結構c)構成之裝置之譜c以作參考。
根據本發明之其他較佳金屬錯合物為以下實例3之以下錯合物：1－5、1－6、1－9、2－5、2－6、2－9、3－2、3－3、3－6、3－9、4－6、5－1、9－2、9－3、9－4、10－4、1l－1、12－1、13－5及14－1。
胺取代之能帶隙增加作用不僅可用於帶電Ir錯合物，且亦可用於中性Ir錯合物。此意謂此獲得藍光發射三重態發射器之方法亦可用於基於聚合物以及小分子之OLED。
在OLED中較佳使用中性錯合物，其以小濃度溶於合適主體中，其可為半導體聚合物，例如PVK，或半導體小分子，例如Alq3 。
錯合物3－1為在室溫下具有藍色偏移磷光之Ir錯合物之一實例，磷光係由於含有供體取代基之配體之仔細選擇，在此狀況下為二甲基胺，其增加最低未佔領分子軌道(LUMO)之能量。此等配體之所得錯合物展示在經取代配體之LUMO與金屬t2 g 軌道間之間隙，以保證發射最大值之藍色偏移。配體之LUMO與金屬t2 g 軌道間之間隙可由供體及受體基團之數目及種類而得以有效控制。此外，配體LUMO與金屬eg 軌道間之增加間隙降低非輻射路徑，其導致室溫下溶液中具有長壽命之極高量子產率。
圖4展示根據本發明之三個代表性錯合物之電化學資料，其展示還原(LUMO)及氧化(HOMO)電勢間之分離。(所展示之錯合物為：N926，相應於以下實例3之錯合物3－1([Ir(ppy)2 (4,4'－dma－bpy)]＋ (PF6 － )}；N958，相應於以下實例3之錯合物9－2；及N951，相應於以下實例3之錯合物9－1。)
本發明絕不限於藍色發光錯合物，但涵蓋藉由使用某些取代基將許多過渡金屬錯合物之發射波長調節成不同顏色。
本發明基本上可應用於任何有機發光裝置，用於顯示器以及用於照明應用。當用於LEEC時，最相關之應用為大面積照明系統，其視情況為顏色可調節，例如用於氣氛產生(atmosphere creation)，用於汽車內部照明(頂蓋、壁、儀錶板)，用於裝飾照明，及用於室內及室外迅號。
如本文所使用，"發光裝置"係指包含至少兩個電極之裝置，在該等電極間安置能夠電致發光之材料或材料摻合物。
用作根據本發明之電極之合適材料為(例如)Au、Ag、Al、Ba、Ca、LiF、Pt、Cu、Zn、Ni、Fe、Pb、In、W、Pd、氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅、氧化鉛、氧化錫、石墨、摻雜矽、摻雜鍺、摻雜砷化鎵、摻雜聚苯胺、摻雜聚吡咯、摻雜聚噻吩及其衍生物及混合物。其他合適電極材料為熟習此項技術者熟知。此外，先前所提及之材料之合金可用作根據本發明之電極。
兩電極基本上均可為陰極或陽極。陰極定義為電子注入電極，而陽極為電洞注入電極。
本文所用之術語"陽極"係指導電層，其用作在適當偏壓條件下用於將電洞注入至電致發光材料中之電極。
根據本發明之陽極可經構造，例如分割成分離可定址之像素或串聯連接或平行或完整，可能具有其他厚金屬條以在大面積上進行均一電流分流。
本文所用之術語"陰極"係指導電層，其用作在適當偏壓條件下用於將電子注入至電致發光材料中之電極。
根據本發明之陰極可經構造，例如分割成分離可定址之像素或串聯連接或平行或完整，可能具有其他厚金屬條以在大面積上進行均一電流分流。
在根據本發明之發光裝置中，電致發光材料經安置於陽極與陰極之間。在本文中術語"安置於......之間"意謂電致發光材料以一定方式與陽極及陰極電接觸，使得電洞及電子可經引入至電致發光材料中且在適當偏壓條件下達成電致發光。舉例而言，電致發光材料可夾於兩個電極層之間。
根據本發明，電致發光材料可與(例如)聚甲基丙烯酸甲酯、PMMA混合以改良薄膜形成。其他聚甲基丙烯酸酯亦可添加至電致發光材料中，以及聚丙烯酸酯、聚醚，諸如聚環氧乙烷或聚乙二醇，聚酯，諸如聚碳酸酯、聚烯烴，諸如zeonexT M 、聚苯乙烯、聚矽氧烷或其混合物或衍生物。
電致發光材料亦可摻雜於半導體有機材料中。此半導體有機材料可為聚合物或小分子。合適半導體聚合物之實例包括彼等包含伸苯基伸乙烯基、伸苯基、噻吩、噻吩基伸乙烯基、薄或9,9'－螺二茀單元之聚合物。亦可使用聚合物，如聚苯乙烯、聚喹喏啉、聚乙烯咔唑或其共聚物或摻合物。視情況該等聚合物經共聚或與諸如三芳基胺及噁二唑之電洞或電子轉運部分混合。
安置於電極間之電致發光材料之厚度可變化。舉例而言，厚度可在5 nm至1 cm之範圍內，或在5 nm至1 mm之範圍內，或在10 nm至0.1 mm之範圍內。
在製造根據本發明之發光裝置之方法中，可在玻璃基板上製造發光裝置。合適基板可為剛性或機械可撓性，且除玻璃外包括金屬、合金及塑料。可撓性基板之實例包括臨時膠黏於載體基板上之PET箔，可撓性鋼箔、矽及二氧化矽。
實例 實例1
[Ir(ppy)2 (4,4'dma－bpy)]PF6 － (錯合物3－1)之合成，其中ppy＝2－苯基吡啶且dma－bpy＝4,4'－二甲胺基－2,2'－二吡啶在氮氣下將二聚銥(III)錯合物[Ir(ppy)2 (Cl)]2 (300 mg；0.28 mM)溶解於100 ml二氯甲烷溶劑中。向此溶液中加入4,4'－二甲胺基－2,2'－二吡啶配體(176 mg,0.724 mM)。在氮氣下回流反應混合物三天(三個小時足夠)。使溶劑二氯甲烷蒸發且將所得固體溶解於5 mL甲醇中。接著，藉由加入甲醇中之六氟磷酸鹽溶液，使[Ir(ppy)2 (4,4'dma－bpy)]PF6 － (錯合物3－1)沉澱。產量：306 mg；50%。
實例2
[Ir(ppy)2 (4,4'dma－bpy)]PF6 － (錯合物3－1)用作電致發光材料之用途合成[Ir(ppy)2 (4,4'－dma－bpy)]＋ (PF6 － )(錯合物3－1)，藉由在50℃下攪拌30 min將37.1 mg錯合物溶解於1.855 ml乙腈中。因此，錯合物於乙腈中之濃度為20 mg/ml。將溶液置於氮氣氛中之手套箱中，所有隨後之步驟均在其中進行。加入分子篩以移除痕量水。30 min之後，過濾溶液且經結構化之ITO旋鍍於玻璃基板上，預先已使用肥皂、水、異丙醇、超音及UV－臭氧徹底清洗ITO。此產生約100 nm厚之均勻薄膜。
在100℃下氮氣中乾燥薄膜約1/2小時。在約10－ 7 mbar下在0.5 nm/s之速率下在真空腔室中，使100 nm厚Ag電極頂部蒸發。每個基板產生4個LEEC裝置。對其中之一施加＋5 V電壓(即ITO正偏壓)直至達到穩定發光水平。接著，藉由自高至低電壓及使系統在每一電壓下均達到穩態來量測作為電壓之函數的電流及光電流。結果展示於圖5中。
發光之開始電壓約2－2.5 V。在此低電壓下用Ag陰極獲得近藍色發光之實情表明LEEC性能。電致發光譜(圖3跡線a)等於在玻璃上所記錄之[Ir(ppy)2 (4,4'－dma－bpy)]＋ (PF6 － )(錯合物3－1)薄膜之光致發光譜，且近似等於溶液中之錯合物3－1之光致發光譜(圖9)。在3.5 V下所獲之0.48 μA之光電流相應於約145 cd/m2 之亮度。然而，此僅為估測，因為並未對此特定光譜反應用亮度計校正光電二極體。由於濃度猝滅，因此光輸出並不極高，此係因為Ir錯合物為活性層之唯一組份。當將錯合物用作摻雜劑時，如在OLED中，光輸出及效率將顯著較高。
實例3： 錯合物列表
2－苯基吡啶之苯環上之位置2、3、4、5如式(I)中所定義。錯合物1及2： 錯合物3及4： 錯合物5及6： 錯合物7及8： 錯合物9及10： 錯合物11及12： 錯合物13及14：
實例4 合成實驗方案
2－苯基－4－甲基吡啶L1 將丁烯醛(2 g,28.5 mmol)加入至氯化苯甲醯甲基吡錠(phenacylpyridinium chloride)(6.2 g,26 mmol)及NH4 OAc(20 g,260 mmol)於EtOH(150 ml)中之混合物中。在一露天設備中將所得溶液回流隔夜。冷卻至室溫後，使EtOH蒸發且加入水(150 ml)及Et2 O(150 ml)。分離有機相且以Et2 O(150 ml)萃取水相。以水(150 ml)、鹽水(150 ml)洗滌所組合之有機溶離份，經MgSO4 乾燥，且蒸發至乾燥。接著將所得油溶解於EtOH(10 ml)中且加入濃HCl(5 ml)。接著將溶液蒸發至乾燥。將所得固體溶解於最小體積之EtOH中且藉由在快速攪拌下加入Et2 O(200 ml)沉澱。濾出沉澱物，且以小部分Et2 O洗滌以得到3.7 g(69%)以其鹽酸鹽形式之呈淡棕色固體狀之標題化合物。
1 H－NMR(DMSO－d6 ,298K,200 MHz,δ ppm)2.62(s,3H),7.64(m,3H),7.79(d,J＝5.8 Hz,1H),8.13(m,2H),8.29(s,1H),8.73(d,J＝5.8 Hz,1H).1 3 C－NMR(DMSO－d6 ,298K,50 Hz,δ ppm)22.0,125.6,126.1,128.5,129.6,132.0,142.6,151.2,158.6。
2－苯基－4－羧基吡啶 在氬氣下將2－苯基－4－甲基吡啶(6 g,35.4 mmol)及SeO2 (24 g,216 mmol)在吡啶(100 ml)中回流隔夜。接著經由熱矽藻土過濾混合物。以吡啶(3×50 ml)清洗矽藻土濾餅，且將所得濾出液蒸發至乾燥。因此將所得固體在水(200 ml)中研磨且過濾。將所得棕色固體懸浮於水(150 ml)及MeOH(200 ml)之混合物中，且藉由加入NaOH水溶液將其調節至鹼性。接著經矽藻土過濾混合物以移除一些不可溶物質。接著以濃HCl酸化濾出液。使MeOH蒸發且過濾所形成之沉澱物，以水、接著以小部分之Et2 O(3×20 ml)洗滌且最後乾燥以得到5.9 g(84%)呈淡棕色固體狀之標題化合物。1 H－NMR(DMSO－d6 ,298K,200 MHz,δ ppm)7.50(m,3H),7.78(d,J＝5.8 Hz,1H),8.12(m,2H),8.29(s,1H),8.86(d,J＝5.8 Hz,1H)。
1 3 C－NMR(DMSO－d6 ,298K,50 Hz,δ ppm)119.3,121.8,127.0,129.3,129.7,138.3,139.8,151.0,157.5,166.6。
2－苯基－4－甲基羧基吡啶L2 使2－苯基－4－羧基吡啶(3 g,15 mmol)在MeOH(70 ml)及H2 SO4 (4 ml)中回流隔夜。蒸發溶劑之後，加入水(100 ml)且以飽和NaHCO3 溶液中和混合物。接著以CH2 Cl2 (2×100 ml)萃取水相。以水(100 ml)、鹽水(50 ml)洗滌經組合之溶離份，且經MgSO4 乾燥。接著快速層析(SiO2 ,CH2 Cl2 )粗化合物以得到2.3 g(72%)呈無色油狀之標題化合物。
1 H－NMR(CDCl3 ,298K,200 MHz,δ ppm)4.00(s,3H),7.48(m,3H),7.78(d,J＝5.8 Hz,1H),8.07(m,2H),8.32(s,1H),8.86(d,J＝5.8 Hz,1H)。
1 3 C－NMR(CDCl3 ,298K,50 Hz,δ ppm)52.7,119.7,121.1,127.0,128.8,129.5,138.2,138.5,150.4,158.5,165.8。
2－碘－4－二甲胺基吡啶 在乾燥THF(250 ml)中0℃下將BF3 .Et2 O(8.4 g,59 mmol)逐滴加入至4－二甲胺基吡啶(6 g,49 mmol)中。在氮氣下0℃下攪拌所得混合物1 h。將溫度冷卻至－78℃且逐滴加入BuLi(1.6 M於己烷中,46 ml,74 mmol)。在－78℃下攪拌所得混合物1小時,且逐滴加入I2 (18.7 g,74 mmol)於乾燥THF(50 ml)中之溶液。在－78℃下攪拌所得混合物2小時,且使其溫熱至室溫(2小時)。蒸發THF且加入飽和Na2 S2 O5 溶液。接著以EtOAc(5×150 ml)萃取所得漿料。以Na2 S2 O5 (50 ml)、鹽水(50 ml)相繼洗滌經組合之有機溶離份,經MgSO4 乾燥，過濾且蒸發至乾燥。所得殘餘物經層析管柱(SiO2 ,EtOAc/石油醚，1/1)純化以得到7 g(57%)呈無色油狀之所需化合物，其在靜置後固化。
1 H及1 3 C NMR與文獻中所報導相同(Cuperly,D.；.Gros,P.；Fort，Y.J.Org.Chem.2002,67,238－241)。
2－苯基－4－二甲胺基吡啶L3 2－碘－4－二甲胺基吡啶(3.3 g,13.3 mmol)、苯基硼酸(2.5 g,20 mmol)及K2 CO3 (8.3 g,60 mmol)於甲苯(60 ml)及水(10 ml)中之混合物經氮氣脫氣15分鐘。加入Pd(PPh3 )4 (800 mg,0.66 mmol)，且在氮氣下將所得混合物加熱至90℃48小時。冷卻至室溫之後，分離水相且以EtOAc(3×100 ml)萃取。以鹽水洗滌經組合之溶離份，經MgSO4 乾燥，過濾且蒸發以得到棕色油。將以下油溶解於Et2 O中且以10% HCl溶液(3×50 ml)萃取。以Et2 O(2×100 ml)洗滌經組合之水性溶離份，且以濃NaOH溶液中和。以EtOAc(4×100 ml)萃取所得混合物，以鹽水(50 ml)洗滌經組合之有機溶離份，經MgSO4 乾燥，過濾且蒸發至乾燥。接著將所得殘餘物經管柱層析(SiO2 ,EtOAc/石油醚，97/3)純化以得到1.2 g(46%)呈無色油狀之所需化合物，其在靜置後固化。1 H－NMR(CDCl3 ,298K,200 MHz,δ ppm)3.08(s,6H),6.49(dd,J＝2.5及6Hz,1H),6.91(s,1H),7.47(m,3H),7.94(d,J＝7 Hz 2H),8.34(d,J＝6Hz,1H)。
1 3 C－NMR(CDCl3 ,298K,50 Hz,δ ppm)39.2,103.6,105.4,127.0,128.6,132.2,140.5,149.5,155.1,157.8。
2－(2,4－二氟苯基)－4－二甲胺基吡啶L4 2－碘－4－二甲胺基吡啶(3 g,12 mmol)、2,4－二氟苯基硼酸(2.3 g,14.5 mmol)及K2 CO3 (6 g,43.5 mmol)於甲苯(60ml)及水(10 ml)中之混合物經氮氣脫氣15分鐘。加入Pd(PPh3 )4 (800 mg,0.66 mmol)，且在氮氣下將所得混合物加熱至90℃ 48小時。冷卻至室溫之後，分離水相且以EtOAc(3×100 ml)萃取。以鹽水洗滌經組合之有機溶離份，經MgSO4 乾燥，過濾且蒸發。粗化合物經管柱層析(SiO2 、CHCl3 接著CHCl3 /MeOH，97/3)純化以得到2.2 g(78%)呈微黃色油狀之標題化合物，其在靜置後固化。若留有一些雜質，則化合物可由以下酸萃取接著鹼回收而經純化，如先前對2－苯基－4－二甲胺基吡啶所進行之操作。
1 H－NMR(CDCl3 ,298K,200 MHz,δ ppm)3.05(s,6H),6.49(dd,J＝2.5及6 Hz,1H),6.92(m,3H),7.94(m,1H),8.33(d,J＝6 Hz,1H)。
2－(3,5－二氟苯基)－4－二甲胺基吡啶L5 2－碘－4－二甲胺基吡啶(2.68 g,10.8 mmol)、3,5－二氟苯基硼酸(2.56 g,16.2 mmol)及K2 CO3 (6.7 g,48.6 mmol)於甲苯(60 ml)及水(10 ml)中之混合物經氮氣脫氣15分鐘。加入Pd(PPh3 )4 (800 mg,0.66 mmol)，且在氮氣下將所得混合物加熱至90℃ 48小時。冷卻至室溫之後，分離水相且以EtOAc萃取(3×100 ml)。以鹽水洗滌經組合之有機溶離份，經MgSO4 乾燥，過濾且蒸發以得到棕色油。將以下之油溶解於Et2 O中且以10% HCl溶液(3×50 ml)萃取。以Et2 O(2×100 ml)洗滌經組合之水性溶離份，且以濃NaOH溶液中和。以EtOAc(4×100 ml)萃取所得混合物，以鹽水(50 ml)洗滌經組合之有機溶離份，經MgSO4 乾燥，過濾且蒸發至乾燥。所得殘餘物接著經管柱層析(SiO2 ,EtOAc)純化以得到1.2 g(46%)呈無色油狀之標題化合物，其在靜置後固化。粗化合物藉由管柱層析(SiO2 、CHCl3 接著CHCl3 /MeOH，97/3)純化以得到1 g(40%)呈無色油狀之標題化合物，其在靜置後固化。
1 H－NMR(CDCl3 ,298K,200 MHz,δ ppm)3.08(s,6H),6.51(dd,J＝2.5及6 Hz,1H),6.82(m,2H),7.49(m,2H),8.32(d,J＝6 Hz,1H)。
2－(3－甲氧基苯基)－4－二甲胺基吡啶L6 2－碘－4－二甲胺基吡啶(2.7 g,11 mmol)、3－甲氧基苯基硼酸(2 g,13 mmol)及K2 CO3 (5.4 g,39 mmol)於甲苯(60 ml)及水(10 ml)中之混合物經氮氣脫氣15分鐘。加入Pd(PPh3 )4 (800 mg,0.66mmol)，且在氮氣下將所得混合物加熱至90℃ 48小時。冷卻至室溫之後，分離水相且以EtOAc(3×100 ml)萃取。以鹽水洗滌經組合之有機溶離份，經MgSO4 乾燥，過濾且蒸發。粗化合物藉由管柱層析(SiO2 ,EtOAc)純化以得到2.1 g(84%)呈無色油狀之標題化合物，其在靜置後固化。若留有一些雜質，則化合物可由以下酸萃取接著鹼回收而經純化，如先前對2－苯基－4－二甲胺基吡啶所進行之操作。
1 H－NMR(CDCl3 ,298K,200 MHz,δ ppm)3.07(s,6H),3.90(s,3H),6.49(dd,J＝2.5及6 Hz,1H),6.96(m,2H),7.45(m,3H),8.34(d,J＝6 Hz,1H)。
1 3 C－NMR(CDCl3 ,298K,50 Hz,δ ppm)39.2,55.4,103.8,105.5,112.2,114.5,119.4,129.4,142.2,149.6,155.0,157.7,159.8。
2－苯基－4－(對－二甲胺基苯乙烯基)吡啶L7 向2－苯基－4－甲基吡啶鹽酸鹽(1 g,4.86 mmol)及4－二甲胺基苯甲醛(0.725 g,4.86 mmol)於無水DMF(30 ml)中之混合物中加入固體tBuOK，且在室溫下氮氣下攪拌所得混合物5小時。接著加入水(200 m1)，濾出所得黃色沉澱物且相繼以水及Et2 O洗滌以得到650 mg(44%)之呈黃色固體狀之標題化合物。
1 H－NMR(CDCl3 ,298K,200 MHz,δ ppm)3.02(s,6H),6.74(d,J＝8.8 Hz,2H),6.89(d,J＝16 Hz,1H),7.3－7.5(m,7H),7.75(s,1H),8.03(d,J＝8.2 Hz,2H),8.61(d,J＝5.2 Hz,1H)。
1 3 C－NMR(CDCl3 ,298K,50 Hz,δ ppm)40.1,112.2,117.7,118.8,121.4,124.3,127.0,128.3,128.7,128.8,133.3,139.7,146.4,149.8,150.8,157.8。
C N 2 Ir( μ －Cl) 2 Ir C N 2 ，其中 C N ＝L2
1 3 C－NMR(CDCl3 在氮氣下在2－乙氧基乙醇(30 ml)中將IrCl3 .3H2 O及L2(2.5當量)加熱至回流隔夜。冷卻至室溫之後，過濾橙色沉澱物且以小部分之冷2－乙氧基乙醇洗滌。接著將所得固體溶解於CH2 Cl2 中，且過濾以移除一些黑色雜質。將濾出液蒸發至乾燥以得到呈橙色固體狀之所需二聚體(67%)。1 H－NMR(CDCl3 ,298K,200 MHz,δ ppm)4.14(s,12H),5.92(d,J＝7.6 Hz,4H),6.63(t,J＝7.6 Hz,4H),6.84(t,J＝7.6 Hz,4H),7.22(d,J＝6 Hz,4H),7.65(d,J＝7.6 Hz,4H),8.48(s,4H),9.34(d,J＝6 Hz,4H).1 3 C－NMR(CDCl3 ,298K,50 Hz,δ ppm)53.1,118.0,121.2,122.0,124.5,129.9,130.5,137.6,142.6,145.2,151.7,164.8,169.5。
C N 2 Ir( μ －Cl) 2 Ir C N 2 ，其中 C N ＝L1、L3、L4、L5、L6、L7
在氮氣中110℃下在2－乙氧基乙醇(30 ml)及水(10 ml)之混合物中加熱IrCl3 .3H2 O及2.5當量之所需配體隔夜。冷卻至室溫之後，濾出所得沉澱物，相繼以甲醇接著以Et2 O洗滌，且最後乾燥以得到所需二聚體，其產率在40－70%範圍內。
C N ＝L1 ：1 H－NMR(DMSO－d6 ,298K,200 MHz,δ ppm)2.56(s,6H),2.61(s,6H),5.70(d,J＝7.5 Hz,1H),6.26(d,J＝7.5 Hz,1H),6.77(m,4H),7.29(d,J＝6 Hz,1H),7.42(d,J＝6 Hz,1H),7.72(m,2H),8.01(s,1H),8.11(s,1H),9.33(d,J＝6 Hz,1H),9.61(d,J＝6 Hz,1H)。
C N ＝L3 ：1 H－NMR(DMSO－d6 ,298K,200 MHz,δ ppm)3.18(s,6H),3.20(s,6H),5.90(d,J＝7.5 Hz,1H),6.34(d,J＝7.5 Hz,1H),6.75(m,6H),7.19(s,1H),7.27(s,1H),7.70(m,2H),8.89(d,J＝6 Hz,1H),9.27(d,J＝6 Hz,1H)。
C N ＝L4 ：1 H－NMR(DMSO－d6 ,298K,200 MHz,δ ppm)3.16(s,6H),3.19(s,6H),5.35(dd,J＝2及8.7 Hz,1H),5.83(dd,J＝2及8.7 Hz,1H),6.70－7.00(m,4H),7.37(m,2H),8.86(d,J＝7 Hz,1H),9.21(d,J＝7 Hz,1H)。
C N ＝L5 ：1 H－NMR(DMSO－d6 ,298K,200 MHz,δ ppm)3.14(s,6H),3.17(s,6H),6.30－6.80(m,4H),7.20(d,J＝2.5 Hz,1H),7.28(d,J＝2.5 Hz,1H),7.69(m,2H),8.90(d,J＝7 Hz,1H),9.21(d,J＝7 Hz,1H)。
C N ＝L6 ：1 H－NMR(DMSO－d6 ,298K,200 MHz,δ ppm)3.14(s,6H),3.17(s,6H),3.64(s,3H),3.65(s,3H),5.71(d,J＝8.3 Hz,1H),6.15(d,J＝8.3 Hz,1H),6.40(m,2H),6.65(m,1H),6.79(m,1H),7.29(m,4H),8.76(d,J＝7 Hz,1H),9.25(d,J＝7 Hz,1H)。
錯合物1－1：TBA[Ir(L) 2 (CN) 2 ]之代表性合成實驗方案 在氮氣下將二聚銥(III)錯合物[Ir(L)2 (Cl)]2 (1當量)溶解於30 ml二氯甲烷溶劑中。向此溶液中加入氰化四丁基銨(4－20當量)配體。在攪拌1－15小時的同時使反應混合物回流。接著，向溶液中加入二乙醚及低沸點之石油醚(60 ml)之1：1溶劑混合物。收集所沉澱之固體，且自甲醇及低沸點石油醚再結晶。產率87%。
分析、電化學及光譜資料與TBA[Ir(L)2 (CN)2 ]一致。
錯合物2－1：TBA[Ir(ppy) 2 (NCS) 2 ]之代表性合成過程 使用如對1－1錯合物之相同條件，自二聚銥(III)錯合物及硫氰酸四丁基銨開始，獲得呈黃色粉末狀之化合物2－1(產率72%)。
分析、電化學及光譜資料與TBA[Ir(ppy)2 (NCS)2 ]一致。
錯合物3－1：[Ir(L) 2 (L')]PF 6 之代表性合成過程 使用如對1－1錯合物之相同條件，自二聚銥(III)錯合物及4,4'－二甲胺基－2,2'－二吡啶(L')開始，獲得呈黃色粉末狀之化合物3－1(產率50%)。
分析、電化學及光譜資料與[Ir(L)2 (L')]PF6 一致。
錯合物4－1：[Ir(L) 2 (L')]PF 6 之代表性合成過程 使用如對1－1錯合物之相同條件，自二聚銥(III)錯合物及4,4'－二烷氧基－2,2'－二吡啶開始，獲得呈黃色粉末狀之化合物4－1(產率70%)。
分析、電化學及光譜資料與[Ir(L)2 (L')]PF6 一致。
錯合物5－1：TBA[Ir(L) 2 (CN) 2 ]之代表性合成過程 使用如對1－1錯合物之相同條件，自二聚銥(III)錯合物及氰化四丁基銨開始，獲得化合物5－1(產率72%)。
分析、電化學及光譜資料與TBA[Ir(L)2 (CN)2 ]一致。
錯合物6－1：TBA[Ir(ppy) 2 (NCS) 2 ]之代表性合成過程 使用如對1－1錯合物之相同條件，自二聚銥(III)錯合物及硫氰酸四丁基銨開始，獲得呈黃色粉末狀之化合物6－1(產率75%)。
分析、電化學及光譜資料與TBA[Ir(ppy)2 (NCS)2 ]一致。
錯合物7－1：[Ir(L) 2 (L')]PF 6 之代表性合成過程 使用如對1－1錯合物之相同條件，自二聚銥(III)錯合物及4,4'－二烷基胺基－2,2'－二吡啶開始，獲得化合物7－1(產率55%)。
分析、電化學及光譜資料與[Ir(L)2 (L')]PF6 一致。
錯合物8－1：[Ir(L) 2 (L')]PF 6 之代表性合成過程 使用如對1－1錯合物之相同條件，自二聚銥(III)錯合物及4,4'－二烷氧基－2,2'－二吡啶開始，獲得化合物8－1(產率60%)。
分析、電化學及光譜資料與[Ir(L)2 (L')]PF6 一致。
錯合物9－1：[Ir(L) 2 (acac)]之代表性合成過程 在氮氣下將二聚銥(III)錯合物[Ir(L)2 (Cl)]2 (1當量)溶解於30 ml二氯甲烷溶劑中。向此溶液中加入乙醯丙酮(2－3當量)，其係溶於0.5 ml乙醇中。在攪拌1－15小時的同時使反應混合物回流。接著，將氫氧化四丁基銨(2當量)引入反應混合物中且回流5小時。此後溶液經蒸發至乾燥且在一燒結玻璃坩堝上收集所得固體，以乙醇充分洗滌。經乾燥產物之產率為90%。
分析、電化學及光譜資料與[Ir(L)2 (acac)]一致。
錯合物10－1：[Ir(L) 3 ]之代表性合成過程 在氮氣下將二聚銥(III)錯合物[Ir(L)2 (Cl)]2 (1當量)溶解於30 ml甲氧基乙醇溶劑中。向此溶液中加入L(2－3當量)，且接著在攪拌1－2小時的同時使反應混合物回流。接著，將氫氧化四丁基銨(2當量)引入至反應混合物中且回流10－25小時。此後溶液經蒸發至乾燥且在一燒結玻璃坩堝上收集所得固體，以乙醇充分洗滌。經乾燥產物之產率為90%。
分析、電化學及光譜資料與[Ir(L)3 ]一致。
錯合物11－1：[Ir(L) 2 (acac)]之代表性合成過程 在氮氣下將二聚銥(III)錯合物[Ir(L)2 (Cl)]2 (1當量)溶解於30 ml二氯甲烷溶劑中。向此溶液中加入乙醯丙酮(2－3當量)，其係溶於0.5 ml乙醇中。在攪拌1－15小時的同時使反應混合物回流。接著，將氫氧化四丁基銨(2當量)引入至反應混合物中且回流5小時。此後溶液經蒸發至乾燥且在一燒結玻璃坩堝上收集所得固體，以乙醇充分洗滌。經乾燥產物之產率為90%。
分析、電化學及光譜資料與[Ir(L)2 (acac)]一致。
錯合物12－1：[Ir(L) 3 ]之代表性合成過程 在氮氣下將二聚銥(III)錯合物[Ir(L)2 (Cl)]2 (1當量)溶解於30 ml甲氧基乙醇溶劑中。向此溶液中加入L(2－3當量)，且接著在攪拌1－2小時的同時使反應混合物回流。接著，將氫氧化四丁基銨(2當量)引入至反應混合物中且回流10－25小時。此後溶液經蒸發至乾燥且在一燒結玻璃坩堝上收集所得固體，以乙醇充分洗滌。經乾燥產物之產率為90%。
分析、電化學及光譜資料與[Ir(L)3 ]一致。
錯合物13－1：[Ir(L) 2 (L')]之代表性合成過程 使用如對1－1錯合物之相同條件，自二聚銥(III)錯合物及L'配體開始，獲得呈黃色粉末狀之化合物13－1(產率70%)。
分析、電化學及光譜資料與[Ir(L)2 (L')]一致。
錯合物14－1：[Ir(L) 2 (acac)]之代表性合成過程 在氮氣下將二聚銥(III)錯合物[Ir(L)2 (Cl)]2 (1當量)溶解於30 ml二氯甲烷溶劑中。向此溶液中加入乙醯丙酮(2－3當量)，其係溶於0.5 ml乙醇中。在攪拌1－15小時的同時使反應混合物回流。接著，將氫氧化四丁基銨(2當量)引入至反應混合物中且回流5小時。此後溶液經蒸發至乾燥且在一燒結玻璃坩堝上收集所得固體，以乙醇充分洗滌。經乾燥產物之產率為90%。
分析、電化學及光譜與[Ir(L)2 (acac)]一致
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圖1圖示LEEC之運作機制。
圖2展示錯合物[Ir(ppy)2 (4,4'－dma－bpy)]＋ (PF6 － )(a)、[Ir(ppy)2 (bpy)]＋ (PF6 － )(b)及[Ru(bpy)3 ]2 ＋ (PF6 － )2 (c)之分子結構。
圖3展示ITO/EL層/Ag裝置之電致發光譜，其中EL層由[Ir(ppy)2 (4,4'－dma－bpy)]＋ (PF6 － )(a)、[Ir(ppy)2 (bpy)]＋ (PF6 － )＋PMMA(b)及[Ru(bpy)3 ]2 ＋ (PF6 － )2 ＋PMMA(c)組成。EL強度經標度。
圖4展示根據本發明之三個代表性錯合物之電化學資料，其展示還原(LUMO)及氧化(HOMO)電勢間之分離。(所展示之錯合物為：N926，相應於以下實例3之錯合物3－1{[Ir(ppy)2 (4,4'－dma－bpy)]＋ (PF6 － )}；N958，相應於以下實例3之錯合物9－2；及N951，相應於以下實例3之錯合物9－1)。
圖5展示ITO/[Ir(ppy)2 (4,4'－dma－bpy)]＋ (PF6 － )/Ag LEEC之電流密度(開環)及光電流(實心方塊)相對於電壓，其係在穩態下量測。目測繪製軌跡。
圖6展示解決以下實例3之錯合物1－2之光致發光譜。
圖7展示解決以下實例3之錯合物1－5之光致發光譜。
圖8展示解決以下實例3之錯合物1－6之光致發光譜。
圖9展示解決以下實例3之錯合物3－1之光致發光譜。
圖10展示解決以下實例3之錯合物3－4之光致發光譜。
圖11展示解決以下實例3之錯合物3－6之光致發光譜。
圖12展示解決以下實例3之錯合物3－9之光致發光譜。
圖13展示解決以下實例3之錯合物4－1之光致發光譜。
圖14展示解決以下實例3之錯合物9－1之光致發光譜。
圖15展示解決以下實例3之錯合物9－2之光致發光譜。
圖16展示解決以下實例3之錯合物9－3之光致發光譜。
圖17展示解決以下實例3之錯合物9－4之光致發光譜。
圖18展示解決以下實例3之錯合物9－5之光致發光譜。
圖19展示解決以下實例3之錯合物9－6之光致發光譜。
圖20展示解決以下實例3之錯合物9－7之光致發光譜。

Claims (20)

  1. 一種金屬錯合物，其具有至少一個選自由Ir、Os、Ru、Pd、Pt、Re及Zn組成之群之金屬原子，該金屬錯合物包含至少一個配體L1及至少一個配體L2，其中配體L1為包含苯環(A)及吡啶環(B)之2-苯基吡啶配體(I)， 其中整數2至9表示可進行取代之位置，且其特徵在於該苯環(A)為未經取代或以以下方式中之一者經取代：位置2=氟及位置4=氟；或位置3=氟及位置5=氟；或位置3=OR；每次出現時R為相同或不同，且為H、烷基、芳基，或鄰近R基團可連接在一起以形成5-或6-員環，及/或該吡啶環(B)為未經取代或以以下方式中之一者經取代：位置7=R、CO2 R、4-二甲胺基苯乙烯基、NR2 、OR，或為下式(II)之化合物： 其中R1 為H、R、CO2 R、OR、4-二甲胺基苯乙烯基或NR2 ；或位置7=NR2 或OR且位置9=NR2 或OR每次出現時R為相同或不同，且為H、烷基、芳基，或鄰近R基團可連接在一起以形成5-或6-員環，且該配體L2包含下式III之化合物： 其中R2 係選自NR2 或OR；每次出現時R為相同或不同，且為H、烷基、芳基，或鄰近R基團可連接在一起以形成5-或6-員環。
  2. 如請求項1之金屬錯合物，其為陰離子性或陽離子性。
  3. 如請求項2之金屬錯合物，其包含(R3 )4 N+ 、NH4 + 、(R3 )4 P+ 、Li+ 、Na+ 、K+ 、Rb+ 、Cs+ 、Ag+ 、Cu+ 、PF6 - 、F- 、Cl- 、I- 、Br- 、ClO4 - 、BF4 - 、CF3 SO3 - 、(R3 )4 B- 或其混合物，其中R3 為烷基或芳基。
  4. 如請求項3之金屬錯合物，其中R3 為丁基。
  5. 如請求項2之金屬錯合物，其中： 該苯環(A)為未經取代；且該吡啶環(B)為未經取代；且配體L2包含一式(III)化合物，其中R2 為NR2 。
  6. 如請求項2之金屬錯合物，其中：該苯環(A)為未經取代；且該吡啶環(B)在位置7處經R取代；且配體L2包含一式(III)化合物，其中R2 為NR2 。
  7. 如請求項2之金屬錯合物，其中：該苯環(A)為未經取代；且該吡啶環(B)在位置7處經CO2 R取代；且配體L2包含一式(III)化合物，其中R2 為NR2 。
  8. 如請求項2之金屬錯合物，其中：該苯環(A)為未經取代；且該吡啶環(B)在位置7處經4-二甲胺基苯乙烯基取代；且配體L2包含一式(III)化合物，其中R2 為NR2 。
  9. 如請求項2之金屬錯合物，其中：該苯環(A)在位置2及4處經氟取代；該吡啶環(B)在位置7處經NR2 取代；且配體L2包含一式(III)化合物，其中R2 為NR2 。
  10. 如請求項2之金屬錯合物，其中：該苯環(A)在位置2及4處經氟取代；該吡啶環(B)為未經取代；且配體L2包含一式(III)化合物，其中R2 為NR2 。
  11. 如請求項2之金屬錯合物，其中： 該苯環(A)為未經取代；該吡啶環(B)為未經取代；且配體L2包含一式(III)化合物，其中R為OR。
  12. 如請求項2之金屬錯合物，其中：該苯環(A)在位置2及4處經氟取代；該吡啶環(B)在位置7處經NR2 取代；且配體L2包含一式(III)化合物，其中R2 為OR。
  13. 如請求項5至12中任一項之金屬錯合物，其進一步包含PF6 - 。
  14. 如請求項1至12中任一項之金屬錯合物，其中該金屬原子為Ir。
  15. 如請求項1至12中任一項之金屬錯合物，其中該未經取代之苯環在位置2、3、4及5處包含H，且該未經取代之吡啶環在位置6、7、8及9處包含H，且其中苯環及吡啶環上之所有非特定位置均包含H。
  16. 如請求項1至12中任一項之金屬錯合物，其中R為CH3 。
  17. 如請求項1之金屬錯合物，其具有下式：
  18. 一種如請求項1至17中任一項之金屬錯合物用作電致發 光材料的用途。
  19. 一種發光裝置，其包含如請求項1至17中任一項之金屬錯合物。
  20. 一種製造發光裝置之方法，該方法包含在至少兩個電極之間安置電致發光材料，其中該電致發光材料包含如請求項1至17中任一項之金屬錯合物。
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