专利名称：包含磷光性金属络合物的化合物和包含所述化合物的oled器件的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及有机发光器件(OLED)，和用于这些器件的有机化合物。利用有机材料的光电器件由于许多理由越来越为人们所需求。用于制造此类器件的许多材料是相对便宜的·，因此有机光电器件具有在成本上比无机器件有优势的潜能。另夕卜，有机材料的固有性能如它们的柔性可以使得它们非常适合于特殊应用，如在柔性基材上制造。有机光电器件的实例包括有机发光器件(OLED)、有机光敏晶体管、有机光生伏打电池和有机光检测器。对于0LED，有机材料可以比常规材料有性能优势。例如，有机发射层发光的波长一般可以容易地用合适的掺杂剂调节。在这里使用的术语“有机”包括可用来制造有机光电器件的聚合物材料以及小分子有机材料。“小分子”指不是聚合物的任何有机材料，并且“小分子”实际上可以是相当大的。在一些情况下小分子可以包括重复单元。例如，使用长链烷基作为取代基不会将一个分子从“小分子”类型中排除。小分子也可以被引入聚合物中，例如作为在聚合物骨架上的侧基或作为骨架的一部分引入。小分子也可以用作树状分子的芯结构部分，该树状分子由在芯结构部分上构建的一系列化学壳组成。树状分子的芯结构部分可以是荧光或磷光小分子发射体。树状分子可以是“小分子”，并且据信目前在OLED领域中使用的所有树状分子是小分子。通常，小分子具有明确定义的、有单一分子量的化学式，而聚合物的化学式和分子量在分子与分子之间可以不同。在这里使用的“有机”包括烃基和杂原子取代的烃基配位体的金属络合物。OLED利用薄的有机膜，当对器件施加电压时所述有机膜会发光。OLED正在成为人们越来越感兴趣的技术，用于诸如平板显示器、照明和逆光照明之类的应用中。几种OLED材料和构造已被描述在美国专利号5，844，363,6, 303，238和5，707，745中，它们的全部内容通过引用结合在本文中。OLED器件一般(但并不总是)意图通过电极中的至少一个发光，并且一个或多个透明电极可能用于有机光电器件。例如，透明电极材料，如氧化铟锡(ITO)，可以用作底部电极。还可以使用透明顶部电极，如在美国专利号5，703, 436和5，707, 745中公开的透明顶部电极，所述美国专利的全部内容通过引用结合在本文中。对于打算仅通过底部电极发光的器件，顶部电极不必是透明的，并且可以由具有高导电性的、厚且反射性的金属层组成。类似地，对于打算仅通过顶部电极发光的器件，底部电极可以是不透明的和/或反射性的。当电极不需要是透明的时，使用较厚的层可提供更好的导电性，并且使用反射性电极可以通过将光反射回透明电极来增加通过所述另一电极发射的光的量。也可以制造完全透明的器件，其中两个电极都是透明的。还可以制造侧边发射的0LED，并且在此类器件中一个或两个电极可以是不透明的或反射性的。在这里使用的“顶部”指最远离基材，而“底部”指最接近基材。例如，对于具有两个电极的器件，底部电极是最接近基材的电极，并且一般是所制造的第一个电极。底部电极有两个表面，即最接近基材的底面和远离基材的顶面。当第一层被描述为“布置在”第二层上，所述第一层远离基材来设置。在所述第一和第二层之间还可以有其它层，除非规定所述第一层与所述第二层“物理接触”。例如，阴极可以被描述为“布置在”阳极上，即使在两者之间有各种有机层。在这里使用的“可溶液处理的”是指能够在液体介质中溶解、分散或输送和/或从液体介质中沉积，所述液体介质呈溶液或悬浮液的形式。在这里使用时并且如本领域技术人员通常理解的，第一“最高已占分子轨道”(HOMO)或“最低未占分子轨道”(LUMO)能级“大于”或“高于”第二 HOMO或LUMO能级，如果所述第一能级更接近于真空能级。因为电离电位(IP)是作为相对于真空能级的负能量来测量的，较高的HOMO能级对应于具有较小绝对值的IP (不太负性的IP)。类似地，较高的LUMO能级对应于具有较小绝对值的电子亲合势(EA)(不太负性的EA)。在真空能级在顶部的普通的能级图上，材料的LUMO能级高于同一材料的HOMO能级。“较高的”HOMO或LUMO能级比“较低的” HOMO或LUMO能级更接近于这样的图的顶部。长寿命的发射蓝光的磷光掺杂剂的开发被认为是目前OLED研究与开发的关键的未完成目标。尽管已经实现了发射峰在深蓝或近UV区域中的磷光OLED器件，但是显示出100尼特初始发光度的发蓝光器件的寿命已经是大约几百小时(其中“寿命”指在恒定电流下发光度衰减到最初水平的50%的时间)。例如，衍生自N-甲基-2-苯基咪唑的二齿配位体的铱(III)络合物能够被用于制备蓝光OLED器件，但是采用这些掺杂剂，观察到非常短的寿命(在100尼特初始发光下约250小时)。因为大部分商业应用预计需要在200尼特初始发光度下超过10，000小时的寿命，所以人们正在寻求在蓝色磷光性OLED器件寿命方面的重大改进。发明概沭依据上述目的，我们在此描述了数类新型的磷光性金属络合物和OLED器件，它们包含可用于制备长寿命 且有效发射蓝、绿和红光的OLED器件的环金属化的咪唑并[1，2-f]菲啶或二咪唑并[l，2-a:l’，2’-c]喹唑啉配位体，或其等电子或苯并环化类似物。这些络合物中的许多令人惊奇地具有窄的磷光发射谱线形状，或对于这样的高度共轭分子来说令人惊奇地高的三线态能量，或两者。使用G98/B31yp/c印-31g基集(basis set)的密度功能理论(DFT)计算表明，本发明的发蓝光络合物中的许多具有较小的单线态-三线态间隙，小于大约0.25eV。不希望受到理论的束缚，本发明人相信，稠合环的18 π电子计数和特定的排列与所述小的单线态-三线态带隙有关，并且可能对光谱线形状和器件寿命有有利影响。小的单线态-三线态间隙还可以有利于低电压OLED器件的设计和有利地减少包含这样的化合物的OLED器件的功耗。附图简要说明
图1显示了一种具有单独的电子传输层、空穴传输层和发射层以及其它层的有机发光器件。图2显示了一种不具有单独的电子传输层的颠倒的有机发光器件。图3显示了包含化合物esl的器件的IVL、光谱和寿命数据。图4显示了包含化合物es6的器件的IVL、光谱和寿命数据。图5显示了包含化合物es8的器件的IVL、光谱和寿命数据。图6显示了包含化合物es9的器件的IVL、光谱和寿命数据。图7显示了包含化合物esl3的器件的IVL、光谱和寿命数据。图8显示了包含化合物esl4的器件的IVL、光谱和寿命数据。图9显示了包含化合物esl6的器件的IVL、光谱和寿命数据。图10显示了包含化合物esl7的器件的IVL、光谱和寿命数据。
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图11显示了包含化合物esl9的器件的IVL和光谱数据。图12显不了包含化合物es20的器件的IVL、光谱和寿命数据。图13显示了包含化合物es4的器件的IVL、光谱和寿命数据。图14显示了 eslOl在二氯甲烷溶液中的发射光谱。图15显示了包含化合物es20作为发射体和包含HILx作为空穴注入层材料的器件的IVL、光谱和寿命数据。图16显示了包含化合物es20作为发射体和空穴注入层材料的器件的IVL、光谱和寿命数据。图17显示了化合物HILx的结构。详细描沭一般地，OLED包括布置在阳极和阴极之间并且电连接到阳极和阴极上的至少一个有机层。当施加电流时，阳极注入空穴和阴极注入电子到所述有机层中。注入的空穴和电子各自向着带相反电荷的电极迁移。当电子和空穴定域在同一分子上时，形成了“激子”，所述激子是具有激发能态的定域的电子-空穴对。当激子通过光发射机理松驰时，光被发射。在一些情况下，所述激子可以定域在受激准分子或激态复合物上。非辐射机理如热弛豫也可能发生，但一般被认为是不希望的。采用从发射分子的单线态发光(“荧光”)的发射分子的初始OLED被公开在例如美国专利号4，769，292中，该专利全部内容通过引用结合到本文中。荧光发射通常在小于10毫微秒的时间范围内发生。最近，已经证实了具有从三线态发光(“磷光”)的发射材料的0LED。Baldo 等人，“Highly Efficient Phosphorescent Emission from OrganicElectroluminescent Devices”， Nature,395 卷，151-154,1998( “Baldo-1”)；和 Baldo等人，“Very high-efficiency green organic light-emitting devices based onelectrophosphorescence”，Appl.Phys.Lett.,75 卷,N0.3,4-6 (1999) ( “Baldo-1I”)，它们的全部内容通过引用结合在本文中。磷光可以被称为“受禁”跃迁，因为该跃迁要求自旋状态的改变，并且量子力学指出这样的跃迁不是有利的。结果，磷光一般在超过至少10毫微秒，典型地大于100毫微秒的时间范围内发生。如果磷光的自然辐射寿命太长，则三线态可能通过非辐射机理衰减，这样没有光被发射。在非常低的温度下，在含有具有未共享电子对的杂原子的分子中也常常观察到有机磷光。2，2’-联吡啶是这样的分子。非辐射衰减机理典型地是温度依赖性的，这样在液态氮温度下显示磷光的有机材料典型地在室温下不显示磷光。但是，如Baldo所证明的，这一问题可以通过选择在室温下发磷光的磷光化合物来解决。代表性的发射层包括掺杂或未掺杂的磷光有机金属材料，例如在美国专利6，303，238 ;6，310，360 ;6，830，828 和 6，835，469 ;美国专利申请出版物 2002-0182441 ;和W0-02/074015中所公开的。 一般地，在OLED中的激子被认为是以约3:1的比率产生，即大约75%三线态和25%单线态。参见 Adachi 等人，“Nearlyl00%lnternal Phosphorescent Efficiency In AnOrganic Light Emitting Device”，J.Appl.Phys., 90, 5048 (2001),它的全部内容通过引用结合在本文中。在很多情况下，单线态激子可以容易地通过“系统间穿越(intersystemcrossing)”将它们的能量转移到三线激发态，而三线态激子不能够容易地将它们的能量转移到单线激发态。结果，采用磷光0LED，100%的内量子效率在理论上是可能的。在荧光器件中，三线态激子的能量一般损失到加热该器件的无辐射衰变过程，导致低得多的内量子效率。利用从三线激发态发射的磷光材料的OLED被公开在例如美国专利6，303，238中，它的全部内容通过弓I用结合在本文中。从三线激发态到从其发生发射衰减的中间非三线态的跃迁可以先于磷光发射。例如，配位于镧系元素上的有机分子常常从定域在镧系金属上的激发态发射磷光。然而，这样的材料不直接从三线激发·态发射磷光，而是从以镧系金属离子为中心的原子激发态发射。铕二酮化物络合物举例说明了一组这些类型的物质。相对于荧光来说，通过将有机分子束缚(优选通过键接)在高原子序数的原子近处可以增强来自三线态的磷光。这一被称作重原子效应的现象是通过被称为自旋轨道耦合的机理产生的。这样的磷光跃迁可以从有机金属分子如三(2-苯基吡啶)铱(III)的已激发的金属到配位体电荷转移(MLCT)状态观察到。尽管不希望受到理论束缚，据信在有机金属络合物中的有机金属-碳键是实现所述希望的有机分子接近高原子序数的原子的特别优选的方法。具体地说，在本申请的上下文中，有机金属络合物中有机碳-金属键的存在可以促进更大的MLCT属性，该属性可以被用于生产高度有效的器件。在这里使用的术语“三线态能量”是指与在给定材料的磷光光谱中可辩别的最高能量特征相对应的能量。所述最高能量特征不必是在磷光光谱中具有最大强度的峰，并且它例如可以是在这样的峰的高能量侧的清楚肩部的局部最大值。在这里使用的术语“有机金属”如本领域普通技术人员一般所理解的那样，并且如例如在 “Inorganic Chemistry，，(第二版)，Gary L.Miessler and Donald A.Tarr,Prentice Hall (1998)中所给出的含义。因此,所述术语有机金属指具有通过碳-金属键键接到金属上的有机基团的化合物。这一类型本质上不包括配位化合物，配位化合物是仅具有来自杂原子的给体键的物质，例如胺、卤化物、拟卤化物(CN等)和类似物的金属络合物。在实践中，除连接到有机物质上的一个或多个碳-金属键之外，有机金属化合物可以包括一个或多个来自杂原子的给体键。连接到有机物质上的碳-金属键指在金属和有机基团如苯基、烷基、链烯基等的碳原子之间的直接的键，但不指连接到“无机碳”如CN或CO的碳上的金属键。图1显示了有机发光器件100。这些图不一定按比例画出。器件100可包括基材110，阳极115，空穴注入层120，空穴传输层125，电子封闭层130，发射层135，空穴封闭层140,电子传输层145,电子注入层150,保护层155,和阴极160。阴极160是具有第一导电层162和第二导电层164的复合阴极。器件100可以通过按照顺序沉积所述层来制造。基材110可以是提供所需的结构性能的任何合适基材。基材110可以是柔性或刚性的。基材110可以是透明、半透明或不透明的。塑料和玻璃是优选的刚性基材材料的实例。塑料和金属箔是优选的柔性基材材料的实例。基材110可以是半导体材料，以帮助电路的制造。例如，基材110可以是娃晶片(在它之上制造电路)，能够控制随后沉积在基材上的0LED。可以使用其它基材。可以选择基材110的材料和厚度，以获得所需的结构和光学性质。阳极115可以是有足够的导电性以输送空穴到有机层中的任何合适阳极。阳极115的材料优选具有高于约4eV的功函数(“高功函数材料”)。优选的阳极材料包括导电性金属氧化物，如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(ΙΖ0)，氧化锌铝(AlZnO)，和金属。阳极115(和基材110)可以是足够透明的，以制造底部发光的器件。一种优选的透明基材和阳极组合是可商购的、沉积在玻璃或塑料(基材)上的ΙΤ0(阳极)。柔性和透明的基材-阳极组合公开在美国专利号5，844，363和6，602, 540Β2中，它们的全部内容通过引用结合在本文中。阳极115可以是不透明的和/或反射性的。反射性阳极115对于一些顶部发光型器件可能是优选的，以增加从器件的顶部发射出的光量。可以选择阳极115的材料和厚度，以获得所需的导电性和光学性质。 当阳极115是透明的时，对于一种具体的材料可能有一定的厚度范围，即厚度要足够厚以提供所需的导电性，同时要足够薄以提供所需的透明度。可以使用其它阳极材料和结构。空穴传输层125可以包括能够传输空穴的材料。空穴传输层130可以是本征的(未掺杂的)，或者掺杂的。掺杂可以用于增强导电性。a-NH)和TH)是本征空穴传输层的实例。P-掺杂的空穴传输层的一个实例是按照50:1的摩尔比率掺杂了 F4-TCNQ的m-MTDATA，如在Forrest等人的美国专利申请公开号2003-0230980中所公开的，该文献的全部内容通过引用结合在本文中。可以使用其它空穴传输层。发射层135可以包括当有电流在阳极115和阴极160之间通过时能够发射光的有机材料。优选地，发射层135含有磷光发光材料,虽然突光发光材料也可以使用。磷光材料因为与此类材料有关的更高发光效率而是优选的。发射层135还可以包括能够传输电子和/或空穴、掺杂了发光材料的主体材料，该发光材料可以捕获电子、空穴和/或激子，使得激子经由光发射机理从发光材料松驰。发射层135可以包括兼有传输和发光性能的单一材料。不论发光材料是掺杂剂或主要成分，发射层135可以包括其它材料，如调节发光材料的发射的掺杂剂。发射层135可以包括能够在组合时发射所需光谱的光线的多种发光材料。磷光发光材料的例子包括Ir(ppy)3。荧光发光材料的例子包括DCM和DMQA。主体材料的例子包括Alq3, CBP和mCP。发光和主体材料的例子公开在Thompson等人的美国专利号6，303，238中，该专利的全部内容通过弓I用结合在本文中。可以以许多方式将发光材料包括在发射层135中。例如，发光小分子可以被引入聚合物中。这可以通过几种方式来实现:通过将小分子作为单独的和不同的分子物种掺杂到聚合物中；或通过将小分子引入到聚合物的骨架中，以形成共聚物；或通过将小分子作为侧基键接在聚合物上。可以使用其它发射层材料和结构。例如，小分子发光材料可以作为树状分子的芯存在。许多有用的发光材料包括键接于金属中心上的一个或多个配位体。如果配位体直接对有机金属发光材料的光活性性能有贡献，配位体可以被称为“光活性的”。“光活性的”配位体与金属一起可以提供能级，在发射光子时电子从所述能级出来或进入所述能级。其它配位体可以被称为“辅助的”。辅助的配位体可以改变分子的光活性性能，例如通过使光活性配位体的能级发生位移，但是辅助的配位体不直接提供在光发射中牵涉到的能级。在一个分子中是光活性的配位体在另一个分子中可以是辅助的。这些“光活性的”和“辅助的”的定义并不是限制性的理论。电子传输层145可以包括能够传输电子的材料。电子传输层145可以是本征的(未掺杂的)，或者掺杂的。掺杂可以被用于增强导电性。Alq3是本征电子传输层的一个例子。η-掺杂的电子传输层的一个例子是按照1:1的摩尔比率掺杂了 Li的BPhen，如在Forrest等人的美国专利申请出版物2003-0230980号中所公开的，该文献的全部内容通过引用结合在本文中。可以使用其它电子传输层。可以选择电子传输层的电荷携带组分，使得电子能够有效地从阴极注入到电子传输层的LUMO (最低未占分子轨道)能级。“电荷携带组分”是提供实际上传输电子的LUMO能级的材料。这一组分可以是基础材料，或者它可以是掺杂剂。有机材料的LUMO能级一般可以由该材料的电子亲合势来表征，而阴极的相对电子注入效率一般可以由阴极材料的功函数来表征。这意味着电子传输层和相邻的阴极的优选性能可以根据ETL的电荷携带组分的电子亲合势和阴极材料的功函数来确定。特别地，为了实现高的电子注入效率，阴极材料的功函数优选不比电 子传输层的电荷携带组分的电子亲合势大大约0.75eV以上，更优选地，不比电子传输层的电荷携带组分的电子亲合势大大约0.5eV以上。类似的考虑适用于有电子注入其中的任何层。阴极160可以是现有技术中已知的任何合适的材料或材料组合，使得阴极160能够传导电子和将电子注入器件100的有机层中。阴极160可以是透明的或不透明的，并且可以是反射性的。金属和金属氧化物是合适的阴极材料的例子。阴极160可以是单个层，或可以具有复合结构。图1显示了具有薄的金属层162和厚的导电性金属氧化物层164的复合阴极160。在复合阴极中，用于所述较厚层164的优选材料包括ΙΤ0，IZO和现有技术已知的其它材料。美国专利号5，703，436，5，707，745，6，548，956B2和6，576，134B2 (它们的全部内容通过引用结合在本文中)公开了包括复合阴极在内的阴极的例子，所述复合阴极具有金属如Mg:Ag的薄层，在所述金属薄层上具有层叠的透明的、导电的、溅射沉积的ITO层。阴极160的与下面的有机层接触的部分(不论它是单层阴极160、复合阴极的薄金属层162或一些其它部分)优选由具有小于约4eV的功函数的材料(“低功函数材料”)制成。可以使用其它阴极材料和结构。
封闭层可以用于减少离开发射层的电荷载流子(电子或空穴)和/或激子的数目。电子封闭层130可以布置在发射层135和空穴传输层125之间，以在空穴传输层125的方向上阻断电子离开发射层135。类似地，空穴封闭层140可以布置在发射层135和电子传输层145之间，以在电子传输层145的方向上阻断空穴离开发射层135。封闭层还可以用来阻断激子从发射层中扩散出来。封闭层的理论和使用更详细地描述在美国专利号6,097, 147和美国专利申请出版物2003-0230980号(Forrest等人)中，它们的全部内容通过引用结合在本文中。在这里使用并且如本领域技术人员理解的，术语“封闭层”是指提供显著地抑制电荷载流子和/或激子传输通过器件的阻隔性的层，但并不暗示该层必定完全地阻断电荷载流子和/或激子。这样的封闭层在器件中的存在可以导致比没有封闭层的类似器件明显更高的效率。同时，封闭层可以用来将发射限制到OLED的希望的区域中。一般地，注入层是由可以改进电荷载流子从一层(如电极或有机层)注入到相邻有机层中的材料组成的。注入层也可以发挥电荷传输功能。在器件100中，空穴注入层120可以是改进空穴从阳极115注入空穴传输层125中的任何层。CuPc是可用作从ITO阳极115和其它阳极注射空穴的空穴注入层的材料的一个实例。在器件100中，电子注入层150可以是改进电子向电子传输层145中的注入的任何层。LiF/Al是可用作从相邻层中注射电子到电子传输层中的电子注入层的材料的一个实例。其它材料或材料组合可以用于注入层。取决于具体器件的构型，注入层可以被布置在与在器件100中所示的那些位置不同的位置。在美国专利申请序列号09/931，948(Lu等人)中提供了注入层的更多实例，所述文献的全部内容通过引用结合在本文中。空穴注入层可以包括溶液沉积的材料，如旋涂的聚合物，例如PEDOT:PSS，或者它可以是蒸气沉积的小分子材料，例如CuPc或MTDATA。空穴注入层(HIL)可以平面化或润湿阳极表面，以提供从阳极到空穴注射材料中的有效的空穴注入。空穴注入层 还可以含有电荷携带组分，该电荷携带组分具有的HOMO (最高已占分子轨道)能级有利地与在HIL的一侧上的相邻阳极层和在HIL的相对侧上的空穴传输层相匹配，如由它们的在这里所述的相对电离电位(IP)能量所定义的。该“电荷携带组分”是提供实际上传输空穴的HOMO能级的材料。这一组分可以是HIL的基础材料，或者它可以是掺杂剂。使用掺杂的HIL允许因为掺杂剂的电性能而选择掺杂剂，并且允许因为形态特性如润湿性、柔性、韧性等而选择主体。HIL材料的优选性能使得空穴能够高效地从阳极注入到HIL材料中。特别地，HIL的电荷携带组分的IP优选不比阳极材料的IP大大约0.7eV以上。更优选地，所述电荷携带组分的IP不比阳极材料的IP大大约0.5eV以上。类似的考虑适用于空穴注入其中的任何层。HIL材料还不同于通常用于OLED的空穴传输层中的普通空穴传输材料，因为这样的HIL材料可以具有明显低于普通空穴传输材料的空穴传导率的空穴传导率。本发明的HIL的厚度可以足够厚，以帮助平面化或润湿阳极层的表面。例如，对于非常光滑的阳极表面来说，小至IOnm的HIL厚度可以是可接受的。然而，因为阳极表面往往是非常粗糙的，在一些情况下高达50nm的HIL厚度可能是希望的。保护层可以被用来在后续制造过程中保护底层。例如，用于制造金属或金属氧化物顶部电极的过程可能损伤有机层，而保护层可用于减少或消除此类损伤。在器件100中，保护层155可以在阴极160的制造过程中减少对底下的有机层的损伤。优选地，保护层对于它所传输的载流子类型(在器件100中为电子)来说具有高的载流子迁移率，使得它不显著地增加器件100的工作电压。CuPc、BCP和各种金属酞菁是可用于保护层中的材料的实例。可以使用其它材料或材料组合。保护层155的厚度优选是足够厚的，使得有很少或没有因在有机保护层160沉积之后进行的制造工艺所导致的对底下的层的损伤；然而保护层155的厚度不应该厚到显著增加器件100的工作电压的程度。保护层155可以被掺杂，以提高它的传导性。例如，CuPc或BCP保护层160可以掺杂Li。保护层的更详细的描述可以在Lu等人的美国专利申请序列号09/931，948中找到，它的全部内容通过引用结合在本文中。图2显示了颠倒的0LED200。该器件包括基材210，阴极215，发射层220，空穴传输层225，和阳极230。器件200可以通过按照顺序沉积所述层来制造。因为最常见的OLED构型具有布置在阳极上的阴极，并且器件200具有布置在阳极230下的阴极215，因此器件200可以被称为“颠倒的”0LED。与讨论器件100时所描述的那些材料类似的材料可用于器件200的相应层中。图2提供了如何从器件100的结构中省略掉一些层的一个实例。在图1和2中示出的简单层状结构是作为非限制性实例提供的，并且可以理解，本发明的实施方案可以与各种其它结构相结合使用。所述的特定材料和结构是举例性质的，并且其它材料和结构可以被使用。功能化的OLED可以通过以不同的方式组合所述的各种层来实现，或者某些层可以被完全省略，基于设计、性能和成本因素。没有具体描述的其它层也可以被包括。可以使用除了具体描述的那些材料之外的材料。虽然在这里提供的许多实施例将各种层描述为包括单一一种材料，但是可以理解，可以使用材料的组合，如主体和掺杂剂的混合物，或更一般地混合物。同时，这些层可具有各种亚层。在这里给予各种层的名称并不是意图严格限制的。例如，在器件200中，空穴传输层225传输空穴并将空穴注入到发射层220中，因此可以被描述为空穴传输层或空穴注入层。在一个实施方案中，OLED可以被描述为具有设置在阴极和阳极之间的“有机层”。该有机层可以包括单个层，或者可以进一步包括例如讨论图1和2时所述的不同有机材料的多个层。
没有具体描述的结构和材料也可以使用，例如由聚合物材料组成的OLED (PLED)，如公开在美国专利号5，247，190 (Friend等人)中的PLED，该专利的全部内容通过引用结合在本文中。作为另一个例子，可以使用具有单个有机层的OLED。OLED可以堆叠，例如如在美国专利号5，707，745 (Forrest等人)中所述，该专利的全部内容通过引用结合在本文中。OLED结构可以背离在图1和2中图示说明的简单层状结构。例如，基材可以包括有角度的反射面以改进外偶联，如在Forrest等人的美国专利号6，091, 195中所述的台式结构,和/或在Bulovic等人的美国专利号5，834，893中描述的坑形结构,所述专利的全部内容通过引用结合在本文中。除非另作说明，各种实施方案的这些层中的任何一层可以通过任何合适的方法沉积。对于有机层，优选的方法包括热蒸发，墨喷(如在美国专利号6，013，982和6，087，196中所述的，所述专利的全部内容通过引用结合在本文中)，有机气相沉积(OVPD)(如在Forrest等人的美国专利号6，337，102中所述的，该专利的全部内容通过引用结合在本文中)，和通过有机蒸气喷印(OVJP)的沉积(如在美国专利申请号10/233，470中所述的，该专利申请的全部内容通过引用结合在本文中)。其它合适的沉积方法包括旋涂和其它溶液型工艺。溶液型工艺优选在氮或惰性气氛中进行。对于其它层，优选的方法包括热蒸发。优选的图案化方法包括通过掩模的沉积，冷焊(如在美国专利号6，294，398和6，468，819中描述的方法，所述专利的全部内容通过引用结合在本文中)，和与某些沉积方法如墨喷和OVJD联合的图案化。其它方法也可以使用。被沉积的材料可以被改性，以使得它们与具体的沉积方法相容。例如，取代基如支化或未支化的并优选含有至少3个碳的烷基和芳基可以用于小分子中，以提高它们经历溶液加工的能力。可以使用具有20个碳或更多个碳的取代基，而3-20个碳是优选的范围。具有不对称结构的材料可以比具有对称结构的那些材料有更好的溶液加工性，因为不对称材料可以有更低的重结晶倾向。树状分子取代基可用来提高小分子经历溶液加工的能力。在不脱离本发明的范围的情况下，在这里公开的分子可以以许多不同的方式被取代。例如，取代基可以被加到具有三个二齿配位体的化合物上，使得在加上所述取代基之后，所述二齿配位体中的一个或多个被连在一起以形成例如四齿或六齿配位体。可以形成其它这样的连接。据信，相对于没有连接的类似化合物，这一类型的连接可以提高稳定性，这是由于在本领域中通常理解为“螯合效应”的作用。根据本发明的实施方案制造的器件可以结合到各种各样的消费产品中，包括平板显示器，计算机显示器，电视，广告牌，内部或外部照明和/或发信号的光源，平视显示器(heads up display),全透明显示器,柔性显示器,激光打印机，电话,移动电话,个人数字助理(PDA)，膝上型计算机，数字式摄象机，摄像放像机，取景器，微型显示器，车辆，大面积幕墙，戏院或露天运动场屏幕，或标牌。各种控制机构可用来控制根据本发明制造的器件，包括无源矩阵和有源矩阵。许多的器件预计在人感觉舒适的温度范围如18°C到30°C的范围中使用，更优选在室温(20-25°C )使用。在这里描述的材料和结构可以应用在不同于OLED的器件中。例如，其它光电器件如有机太阳能电池和有机光检测器可以使用所述材料和结构。更一般地，有机器件如有机晶体管可以使用所述材料和结构。术语“芳基”是指芳族碳环单价基团。除非另作说明，该芳族碳环单价基团可以是取代的或未取代的。所述取代基可以是F，烃基，杂原子取代的烃基，氰基等。
“烃基”基团是指仅含有碳和氢原子的一价或二价的线性、支化或环状的基团。一价烃基的例子包括下列=C1-C2tl烷基；被选自C1-C2tl烷基、C3-C8环烷基和芳基中的一个或多个基团取代的C1-C2tl烷基；c3-c8环烷基；被选自C1-C2tl烷基、C3-C8环烷基和芳基中的一个或多个基团取代的C3-C8环烷基；c6-c18芳基；和被选自C1-C2tl烷基、C3-C8环烷基和芳基中的一个或多个基团取代的C6-C18芳基。二价(桥连)烃基的例子包括:-ch2- ；-ch2ch2- -CH2CH2CH2-;和 I, 2-亚苯基。“杂原子”是指除碳或氢之外的原子。杂原子的例子包括氧，氮，磷，硫，硒，砷，氯，溴，硅和氟。“杂芳基”是指芳族的杂环单价基团。除非另作说明，芳族杂环单价基团可以是取代或未取代的。所述取代基可以是F，烃基，杂原子取代的烃基，氰基等。杂芳基的例子包括1-吡咯基，2-吡咯基，3-吡咯基，呋喃基，噻吩基，茚基，咪唑基，噁唑基，异噁唑基，咔唑基，噻唑基，嘧啶基，吡啶基，哒嗪基，吡嗪基，苯并噻吩基等，和它们的取代衍生物。“邻位”是指在芳基或杂芳基上的、与第二环和第一环的连结点相邻的位置。在经由1-位连接的六员环芳基的情况下，例如在2，6-二甲基苯基的情况下，所述2-位和6-位是邻位。在经由1-位连接的5员环杂芳基的情况下，例如在2，5- 二苯基吡咯-1-基的情况下，所述2-位和5-位是邻位。在本发明的上下文中，在与连结点相邻的碳上的环稠合，如在2，3，4，5，7，8，9，10-八氢蒽-1-基中的环稠合，被认为是邻位取代的类型。因此，在第一方面，本发明涉及包含磷光性金属络合物的化合物，该磷光性金属络合物包含选自组I的单阴离子二齿配位体，其中所述金属选自原子序数大于40的非放射性金属，并且其中所述二齿配位体可以与其它配位体连接而构成三齿、四齿、五齿或六齿配位体；组I ;
权利要求
1.包含磷光性金属络合物的化合物，该磷光性金属络合物包含选自组7的单阴离子的二齿配位体，其中所述金属选自原子序数大于40的非放射性金属，并且其中所述二齿配位体包含卡宾供体并且可以与其它配位体连接而构成三齿、四齿、五齿或六齿的配位体； 组7 ;
2.权利要求1的化合物，其中所述化合物选自组8； 组8 ；
3.包含权利要求1或2的化合物的OLED器件。
4.包含磷光性金属络合物的化合物，所述磷光性金属络合物包含选自组9的单阴离子二齿配位体，其中所述金属选自原子序数大于40的非放射性金属，并且其中所述二齿配位体包含卡宾供体并且可以与其它配位体连接而构成三齿、四齿、五齿或六齿配位体； 组9;
5.权利要求4的化合物，其中所述化合物选自组10 ； 组10 ；
6.包含权利要求4或5的化合物的OLED器件。
全文摘要
描述了包含磷光性金属络合物的化合物，该磷光性金属络合物包含环金属化的咪唑并[1,2-f]菲啶和二咪唑并[1,2-a:1’,2’-c]喹唑啉配位体，或它们的等电子或苯并环化类似物。还描述了包含这些化合物的有机发光二极管器件。
文档编号C09K11/06GK103254240SQ20131013149
公开日2013年8月21日 申请日期2007年2月9日 优先权日2006年2月10日
发明者D·B·诺利斯, C·林, P·B·麦肯齐, J-Y·蔡, R·W·沃尔特斯, S·A·比尔斯, C·S·布朗, W·H·耶格尔 申请人:通用显示公司