一种四齿环金属铂(II)配合物、电子器件及其应用

本发明属于有机电致发光领域，具体涉及一种四齿环金属铂(ii)配合物、电子器件及其应用。

背景技术：

1、有机发光二极管(oled)是新一代的全彩显示和照明技术。相比于液晶显示响应速度慢、可视角小、需要背光源、能耗高等缺点，oled作为一种自主发光器件无需背光源，节能；且其驱动电压低、响应速度快、分辨率和对比度高、视角广、低温性能出众；oled的器件可以做的更薄，并且可以做成柔性结构。此外，还具有生产成本低、生产工艺简单、可进行大面积生产等优点。因此，oled在高端电子产品、航空航天方面有着广泛而巨大的应用前景；随着投资的逐步加大、研发的进一步深入、及生产设备的升级改造，oleds在未来有着非常广泛的应用场景和发展前景。

2、oled发展的核心是发光材料的设计和开发。目前应用的oled器件中发光层几乎全部使用主客体发光体系机制，即在主体材料中掺杂客体发光材料，主体材料的能系一般大于客体发光材料，将能量由主体材料传递给客体材料，使客体材料被激发而发光。常用的有机磷光客体材料一般为重金属原子如铱(iii)、铂(ii)、pd(ii)等。常用的磷光有机材料mcbp(3,3′-bis(9-carbazolyl)-biphenyl)和2,6-mcpy(2,6-bis(9-carbazolyl)-pyridine)具有高效和高三线态能级，当其作为有机材料时，三线态能量能够有效地从发光有机材料转移到客体磷光发光材料。但是由于mcbp的空穴易传输而电子难流动的特性，而2,6-mcpy空穴传输不佳，使得发光层的电荷不平衡，结果降低了器件的电流效率。并且，目前应用的重金属磷光有机配合物分子环金属铱(iii)配合物分子数量有限。地壳中金属铂元素的含量和世界范围内的年产均为金属铱元素的约十倍，用于制备铱(iii)配合物磷光材料的ircl3.h2o价格也要远高于制备铂(ii)配合物磷光材料的ptcl2；此外，制备铱(iii)配合物磷光材料时涉及含铱(iii)二聚体、铱(iii)中间体配体交换、mer-铱(iii)配合物的合成和mer-到fac-铱(iii)配合物异构体转换四步反应，使总收率大为降低，大大降低了原料ircl3.h2o的利用率，提高了铱(iii)配合物磷光材料的制备成本。相比之下，铂(ii)配合物磷光材料的制备只有最后一步配体的金属化设计铂盐的反应，铂元素利用率高，可进一步降低铂(ii)配合物磷光材料的制备成本。综上所述，铂(ii)配合物磷光材料的制备成本要远低于铱(iii)配合物磷光材料。然而目前铂配合物材料和器件的开发仍存在一些技术难点，如何提高器件效率及寿命是比较重要的研究问题。因此亟需开发新型磷光金属铂(ii)配合物。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种四齿环金属铂(ii)配合物、电子器件及其应用。本发明的四齿环金属铂(ii)配合物作为发光层的客体磷光材料可使器件具有优异的性能。进一步，将其与特定主体材料组合可提高电子器件，尤其是有机电致发光器件的电流效率、改善器件寿命、亦可降低元器件的操作电压。

2、本发明提供了一种四齿环金属铂(ii)配合物，所述四齿环金属铂(ii)配合物选自如下所示化学结构中的任意一种，其中“d”表示氘、“ph”表示苯基基团：

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6、进一步地，本发明还提供了如上pt1-pt45所示结构的四齿环金属铂(ii)配合物在在电子器件中的应用。

7、进一步地，所述的电子器件包括有机电致发光器件(oled)、有机集成电路(o-ic)、有机场效应晶体管(o-fet)、有机薄膜晶体管(o-tft)、有机发光晶体管(o-let)、有机太阳能电池(o-sc)、有机光学检测器、有机光感受器、有机场猝熄器件(o-fqd)、发光电化学电池(lec)及有机激光二极管(o-laser)。

8、在另一方面，本发明还提供了一种有机电致发光器件，其包括如上所述pt1-pt45所示结构的四齿环金属铂(ii)配合物。

9、进一步地，所述的有机电致发光器件包括阴极、阳极和介于两者之间的有机功能层；所述有机功能层包含有如上所述具有式(i)或式(ii)所示结构的四齿环金属铂(ii)配合物。

10、优选的，所述有机功能层包含发光层，发光层中包含有如上所述具有式pt1-pt45所示结构的四齿环金属铂(ii)配合物。

11、进一步地，所述发光层中还包含有荧光掺杂材料；所述荧光掺杂材料选自具有式(bn1)-式(bn5)所表示化合物的任意一种或多种：

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13、其中，x为o、s、se或nr300；

14、x1、x2、x3、x4各自独立地表示为o、s、se或n；

15、rb-re各自独立地表示为单取代、双取代、三取代、四取代或者无取代；rb-re各自独立地选自由氢、氘、n、c1–c30的烷基、c6–c60芳基所组成的组；所述r4-r11各自独立地表示为由氢、氘、n、c1–c30的烷基、c6–c60芳基所组成的组。

16、优选的，所述r4、r5、r6、r9各自独立地选自取代或非取代的二苯胺基、取代或非取代的咔唑基；所述取代可以为多次取代，当含有取代基时，所述取代基选自氘、c1–c30的烷基、c6–c30的芳基。

17、优选的，所述r7-r8、r10-r11各自独立地选自由氢、c1–c30的烷基、c6–c60芳基所组成的组。

18、进一步优选的，所述r4-r11中的至少一个氢可由氘取代。

19、进一步的，所述荧光掺杂材料选自如下所示化学结构中的任意一种，其中ph表示苯基基团，d4和d5分别意指被4个和5个氘原子取代：

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27、在另一方面，本发明还提供了一种有机光电器件，该有机光电器件包括：基板层；第一电极，该第一电极在所述基板之上；有机发光功能层，该有机发光功能层在所述第一电极之上；第二电极，该第二电极在所述有机发光功能层之上；其中，有机发光功能层包含有如上具有式pt1-pt45所示结构的四齿环金属铂(ii)配合物。例如，铂(ii)配合物可以作为发光材料包含在有机发光功能层中。

28、进一步的，所述的有机发光功能层中还包含有如上具有式(bn1)-式(bn5)所表示化合物的任意一种或多种的荧光掺杂材料。

29、本发明还提供了一种组合物，所述组合物包含有如上具有式pt1-pt45所示结构的四齿环金属铂(ii)配合物。优选地，所述组合物还包含有如上具有式(bn1)-式(bn5)所表示化合物的任意一种或多种的荧光掺杂材料。

30、本发明还提供了一种制剂，所述制剂包含有如上具有式pt1-pt45所示结构的四齿环金属铂(ii)配合物或如上所述的组合物和至少一种溶剂。所述的溶剂没有特别限制，可以使用本领域技术人员熟知的例如甲苯、二甲苯、均三甲苯、四氢化萘、十氢萘、双环己烷、正丁基苯、仲丁基苯、叔丁基苯等不饱和烃溶剂、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、氯丁烷、溴丁烷、氯戊烷、溴戊烷、氯己烷、溴己烷、氯环己烷、溴环己烷等卤化饱和烃溶剂，氯苯、二氯苯、三氯苯等卤化不饱和烃溶剂，四氢呋喃、四氢吡喃等醚溶剂，苯甲酸烷基酯等酯类溶剂。

31、优选地，所述组合物还包含有如上具有式(bn1)-式(bn5)所表示化合物的任意一种或多种的荧光掺杂材料。

32、本发明还提供了一种显示或照明装置，所述装置包含有如上所述有机光电器件中的一种或多种。

33、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

34、本发明提供了一种四齿环金属铂(ii)配合物的磷光材料。通过在其配体的适当位置引入2,6-二(苯基)叔丁基苯基增大了与吡啶单元之间的二面角，减少分子之间的堆积。同时改善其激发态的电荷分布，使其材料激发态具有更多的金属到吡啶并卡宾电荷转移态(3mlct)，利于提高其辐射速率，进而提高器件寿命。本发明所涉及的材料均具有很好的化学稳定性和热稳定性，易于制备蒸镀型oled器件。与荧光掺杂材料组合后能够平衡空穴和电子的传输，使主体和客体间的能量传递更加高效。用本发明的化合物作为发光层制作的有机电致发光器件在电流效率和寿命上均有明显的提升，并且显著降低起亮电压。尤其与磷光敏化含硼化合物共同应用可提高器件的光色纯度。