用于有机发光器件中的具有含有硼-氮杂环的配体的金属配合物的制作方法
【专利说明】用于有机发光器件中的具有含有硼-氮杂环的配体的金属 配合物
[0001] 本专利申请是优先权日为2009年5月20日、发明名称为"用于有机发光器件中的 具有含有硼-氮杂环的配体的金属配合物"的中国发明专利申请第201080028942. 0号（国 际专利申请号为PCT/US2010/035555)的分案申请。
[0002] 本申请要求2009年5月20日提交的美国临时申请No. 61/179,933的优先权，其 公开内容通过引用全部明确地纳入本文中。
[0003] 要求保护的发明由联合的大学-公司研究协议的一个或多个下列参与方做出，代 表其做出，和/或与其相关地做出：密歇根大学董事会、普林斯顿大学、南加利福尼亚大学 和通用显示公司。该协议在要求保护的发明的做出之日和其之前有效，并且要求保护的发 明作为在该协议范围内进行的活动的结果而做出。
技术领域
[0004] 本发明涉及可有利地用于有机发光器件（0LED)中的新的有机材料。更具体地说， 本发明涉及包含硼-氮杂环的新的化合物以及含有这样的化合物的器件。
【背景技术】
[0005] 由于很多原因，利用有机材料的光电器件变得越来越受欢迎。用于制备这样的器 件的很多材料比较廉价，因此有机光电器件在相对于无机器件的成本优势方面具有潜力。 此外，有机材料的固有特性，例如它们的柔性，可以使得它们良好地适用于特定应用，例如 在柔性基片上制造。有机光电器件的实例包括有机发光器件（OLEDs)、有机光电晶体管、有 机光伏电池和有机光电探测器。对于OLEDs，有机材料可以具有优于常规材料的性能。例 如，有机发光层发射的波长通常可以容易地用合适的掺杂剂进行调整。
[0006]OLEDs利用当跨器件施加电压时发光的有机薄膜。OLEDs正在成为在诸如平板 显示、照明和背光的应用中越来越有利的技术。多种0LED材料和构造记载于美国专利 No. 5, 844, 363、6, 303, 238和5, 707, 745中，它们全部通过引用纳入本文。
[0007] 发磷光分子的一种应用是全色显示器。这样的显示器的工业标准要求适于发射称 为"饱和"色彩的特定色彩的像素。特别是，这些标准要求饱和的红、绿和蓝色像素。色彩 可以使用CIE坐标度量，它是现有技术中公知的。
[0008] 发绿光分子的一个实例是三（2-苯基吡啶）铱，它记为Ir(ppy)3,具有式I的结 构：
[0009]
[0010] 在本文的该图以及后面的图中，我们将从氮到金属（此处为Ir)的配位键表示为 直线。
[0011] 本文中使用的术语"有机"包括可以用于制备有机光电器件的聚合物材料和小分 子有机材料。"小分子"指的是非聚合物的任何有机材料，并且"小分子"实际上可以相当大。 在某些情况下小分子可以包含重复单元。例如，使用长链烷基作为取代基并不会将该分子 排除在"小分子"类别之外。小分子也可以纳入聚合物中，例如作为聚合物主链的侧挂基团 或者作为主链的一部分。小分子也可以充当树枝状化合物的核心结构部分，该化合物包括 一系列构建在核心结构部分上的化学壳。树枝状化合物的核心结构部分可以是荧光或磷光 小分子发光体。树枝状化合物可以是"小分子"，并且据信目前在OLEDs领域使用的所有树 枝状化合物都是小分子。
[0012] 本文中使用的"顶部"指的是离基片最远，而"底部"指的是离基片最近。在将第一 层描述为"位于第二层上"的情况下，第一层距离基片更远。在第一层和第二层之间可以存 在其它层，除非明确指出第一层与第二层"接触"。例如，可以将阴极描述为"位于阳极上"， 即使其间存在多种有机层。
[0013] 本文中使用的"可溶液处理"指的是能够以溶液或悬浮液形式在液体介质中溶解、 分散或输送和/或从液体介质中沉积。
[0014] 当认为配体直接有助于发光材料的光活性性质时，可以将该配体称为"光活性" 的。当认为配体不有助于发光材料的光活性性质时，可以将该配体称为"辅助"的，尽管辅 助配体可以改变光活性配体的性质。
[0015] 如本文中所使用，并且如本领域技术人员通常所理解，第一"最高已占分子轨 道"（HOMO)或"最低未占分子轨道"（LUM0)能级"大于"或"高于"第二HOMO或LUM0能级， 如果该第一能级更接近于真空能级。由于电离势（IP)作为相对于真空能级的负能量进行 测量，因此更高的Η0Μ0能级对应于具有更小的绝对值的IP(负性较低的IP)。类似地，更高 的LUM0能级对应于具有更小的绝对值的电子亲和性（EA)(负性较低的EA)。在常规的能级 图上，真空能级位于顶部，材料的LUM0能级高于相同材料的Η0Μ0能级。与"较低"的Η0Μ0 或LUM0能级相比，"较高"的HOMO或LUM0能级显得更接近该图的顶部。
[0016] 如本文中所使用，并且如本领域技术人员通常所理解，第一功函数"大于"或"高 于"第二功函数，如果该第一功函数具有更高的绝对值。因为功函数通常作为相对于真空能 级的负数进行测量，这意味着"更高"的功函数更负。在常规的能级图上，真空能级位于顶 部，"较高"的功函数表示为沿向下的方向更远离真空能级。因而，Η0Μ0和LUM0能级的定义 采用与功函数不同的惯例。
[0017] 关于OLEDs以及上述定义的更多细节，可以见美国专利No. 7, 279, 704,其全部公 开内容通过引用纳入本文。
【发明内容】
[0018] 提供了新的一类有机材料。该材料为具有含有硼-氮杂环的配体的化合物。该材 料可以有利地用于0LED中。特别是，该材料可以用作这样的器件中的发光掺杂剂。
[0019] 提供了包含硼-氮杂环的化合物，这样的化合物包含具有以下结构的配体L:
[0020]
[0021] A和B可以表示5元或6元碳环或杂环。B为硼-氮杂环。Xi选自碳和氮。优选 地，Xi为氮。优选地，A为：
[0022]
[0023] 特别是可以为氢。
[0024] 一方面，A选自：
〇
[0026] X选自S、NZ、0、Se、BZ、CZZ'和C= 0。Z和Z'独立地选自氢、烷基和芳基。
[0027] 另一方面，A选自：
[0028]
[0029]X选自S、NZ、0、Se、BZ、CZZ'和C= 0。Z和Z'独立地选自氢、烷基和芳基。
[0030]X#X3独立地选自碳、氮和硼。
[0031] RJPR2表示单取代、二取代、三取代或四取代。RJPR2独立地选自氢、烷基、烷氧 基、氨基、烯基、炔基、芳烷基、芳基和杂芳基。
[0032] 配体L与具有大于40的原子序数的金属Μ配合。优选地，金属Μ为Ir。
[0033] -方面，所提供的化合物包含具有以下结构的配体L:
[0034]
[0035]X4、X5、X6和X7独立地选自碳、氮和硼。
[0036] 另一方面，所提供的化合物包含具有以下结构的配体L:
[0037]
[0038]X4、X5和X6独立地选自碳、氮和硼。
[0039] 再一方面，提供了包含配体L的特定化合物，其中配体L选自化合物1-化合物67。 R3、R4、RjPR6独立地选自氢、烷基、烷氧基、氨基、烯基、炔基、芳烷基、芳基和杂芳基。
[0040] 优选地，该化合物具有选自化合物1、化合物6、化合物7、化合物12、化合物25和 化合物28的配体L。更优选地，该配体为化合物25。
[0041] R2可以为氣。R3可以选自烷基、烷氧基、氣基、烯基、炔基、芳烷基、芳基和杂芳基。
[0042] -方面，提供了化合物，其中配体L包括在均配体（homoleptic)化合物中。另一 方面，提供了化合物，其中配体L包括在杂配位（heteroleptic)化合物中。
[0043]特别是，提供了具有式，〇^〇/)^")。的化合物。11为金属1的氧化态。3为1、 2或3。b为0、1或2。c为0、1或2。a+b+c为n。L'和L"独立地选自：
[0044]
[0045]R'、R"和R"'独立地选自氢、烷基、烷氧基、氨基、烯基、炔基、芳烷基、芳基和杂芳 基。父选自3、似、0、36、82、022'和0 = 0。2和2'独立地选自氢、烷基和芳基。
[0046] 优选地，L'和L"具有式IV，并且独立地选自化合物68-化合物83。
[0047] 提供了含有硼-氮杂环的特定化合物，其中该化合物选自化合物84G-化合物 167G。提供了含有硼氮杂环的化合物的具体实例，包括选自化合物84-化合物167的化合 物。优选地，该化合物为化合物88或化合物89。
[0048]还提供了有机发光器件。该器件可以包含阳极、阴极以及位于该阳极和该阴极之 间的有机层。该有机层包含化合物，该化合物如上所述包含具有式I结构的配体L。
[0049]还提供了包含器件的消费产品。该器件进一步包含阳极、阴极以及位于该阳极和 该阴极之间的有机层。该有机层包含化合物，该化合物如上所述包含具有式I的配体L。
[0050] -方面，该有机层为发光层，并且包含具有式I的配体L的化合物为发光掺杂剂。 该有机层可以进一步包含主体，该主体含有苯、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硒 吩、萘、三亚苯或联苯结构部分。
[0051] 对于包含具有式I的配体L的化合物描述为优选的环、金属和取代基选择也优选 用于含有化合物的器件中，所述化合物包含具有式I的配体L，或者用于包含含有化合物的 器件的消费产品中，所述化合物包含具有式I的配体L。这些选择包括针对如下的那些选 择：环A和B，金属M，取代基Χ^Χ3，取代基HR'、R"、R"'，配体L'和L"的组合和/或向 有机金属配合物中的纳入。
[0052] 提供了包含硼-氮杂环的另外的化合物，这些化合物具有下式：
[0053]
〖和B可以表示5元或6元碳环或杂环。N或NR。X2 和X3独立地选自碳、氮和硼。B为硼-氮杂环。R、RJPR2表示单取代、二取代、三取代或四 取代。R、&和R2独立地选自氢、烷基、烷氧基、氨基、烯基、炔基、芳烷基、芳基和杂芳基。
【附图说明】
[0054] 图1示出有机发光器件。
[0055] 图2示出不具有独立的电子传输层的倒置的有机发光器件。
[0056] 图3示出含有硼-氮杂环的配体的一般结构。
[0057] 图4示出含有硼-氮杂环的示例配体。
【具体实施方式】
[0058] 通常，0LED包括位于阳极和阴极之间并且与阳极和阴极电连接的至少一个有机 层。当施加电流时，阳极向有机层中注入空穴