CN107722059B

CN107722059B - 环芳基铱络化合物及使用该化合物的有机电致发光装置

Info

Publication number: CN107722059B
Application number: CN201710822708.9A
Authority: CN
Inventors: 颜丰文; 张正澔
Original assignee: Luminescence Technology Corp
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2017-02-13
Filing date: 2017-09-13
Publication date: 2020-05-22
Anticipated expiration: 2037-09-13
Also published as: CN107722059A; US10686146B2; TW201829438A; US20180233677A1; TWI631126B

Abstract

本发明公开了一种环芳基铱络合物及使用该环芳基铱络合物作为发光层的发光掺杂剂的磷光有机电致发光(有机EL)装置，该装置具有良好的性能表现，如较低驱动电压、功耗及增加的效率及寿命。另外，本发明还公开了合适的发光主体化合物，以与环芳基铱络合物的能量级配合用于本发明。

Description

环芳基铱络化合物及使用该化合物的有机电致发光装置

技术领域

本发明涉及一种环芳基铱络化合物及使用该环芳基铱络化合物的有机电致发光装置(有机EL装置)，特别涉及一种具有式(1)结构的环芳基铱络化合物及使用该环芳基铱络化合物作为发光层的磷光掺杂剂的有机电致发光装置。

背景技术

有机电致发光(有机EL)是发光二极管(LED)，其中发光层为由响应于电流而发光的有机化合物制成的薄膜。有机化合物的发光层夹在两个电极之间。有机电致发光(有机EL)装置因其高照度、低重量、超薄外型、无背光的自照明、高对比度、制造简单及反应时间快速而应用在平板显示器中。

有机材料电致发光的首次发现于1950年代早期，由法国南锡大学的安德烈贝诺斯(Andre Bernanose)及其同事所发现。马丁伯普(Martin Pope)及其纽约大学的同事，于1963年在真空下掺有稠四苯葱的单一纯晶体上，首次观察到直流(DC)电致发光。

伊士曼柯达(Eastman Kodak)公司的邓青云(Ching W.Tang)及史蒂芬范斯莱克(Steven Van Slyke)在1987年公布了第一个二极管装置。该装置采用具有单独的电洞传输层和电子传输层的双层结构，可导致操作电压的降低及效率的提高，这促成当今主流的有机EL研究及其装置生产方式。

一般而言，有机电致发光装置由位于两个电极之间的有机材料层组成，其包括电洞传输层(hole transport layer，简称：HTL)、发光层(emitting layer，简称：EML)、电子传输层(electron transport layer，简称：ETL)。有机EL的基本机制包括载子的注入、载子传输、复合以及形成发光的激子。当外部电压施加到有机电致发光装置时，电子及电洞将分别自阴极及阳极注入，电子将从阴极注入最低未占用分子轨域(lowest unoccupiedmolecular orbital，LUMO)中，且电洞将从阳极注入最高占用分子轨域(highest occupiedmolecular orbital，HOMO)中。当电子与电洞在发光层中复合时，将会形成激子并随后发光。当发光分子吸收能量以达到激发态时，根据电子及电洞自旋组合方式，而激子可处于单重态或三重态。通过重组电子及电洞形成75％的激子而达到三重激发态。从三重态的衰减为自旋禁阻，因此，荧光电致发光装置仅具有25％的内部量子效率。与荧光电致发光装置相反，磷光有机电致发光装置利用自旋-轨域交互作用来促进单重态及三重态之间的跨***交叉，从而获得单重态和三重态的发射，以及电致发光装置的内部量子效率从25％到100％。自旋轨域交互作用由一些重原子完成，比如，铱、铑、铂、钯，且可从有机金属复合物的激发金属配位基电荷转移(metal-to-ligand charge-transfer transition，MLCT)状态来观察磷光跃迁。

有机EL利用三重态激子和单重态激子。磷光有机EL通常在发光层(EML)及电子传输层(ETL)之间需要附加电洞阻挡层(hole blocking layer，HBL)，或在发光层(EML)及电洞传输层(HTL)之间附加电子阻挡层(electron blocking layer，EBL)，因此，与单重态激子相比，三重态激子寿命更长、扩散长度更长。使用HBL或EBL的目的是限制注入的电洞及电子的复合以及使EML内所产生的激子弛豫，藉此可提高装置的效率。为了满足这些作用，电洞阻挡材料或电子阻挡材料必须具有适合于阻断电洞或电子从EML传输至ETL或到HTL的HOMO和LUMO能阶。

对于主动矩阵有机发光二极管(active-matrix organic light-emittingdiode，AMOLED)或有机发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)为发光面板的全彩平板显示器来说，使用于发光层中磷光掺杂剂之半衰期、效率及驱动电压方面仍无法令人满意。这些有机金属化合物对应工业实务来说仍具有劣势。由于减少了对外部发射无益的垂直发射偶极，并且水平发射偶极的辐射模式一般适于光耦合，所以具有优先平面(水平)发光偶极的磷光掺杂剂对于OLED的光耦合有益。因此，具有恰当取代基的发声体对提高OLED发光层中的水平发射偶极比率有用。与此同时，发射体周围恰当的取代基可有效地阻挡附近的电子及电洞，以便电子和电洞可轻易在发射体中重组，且可提高OLED的效率。

在本发明中，为了延长有机电致发光装置中发光层的磷光掺杂剂的半衰期及降低驱动电压，我们使用对环芳烷骨架与铱络化合物的配体联接，随后与一个或多个二齿配体螯合，以得到由式(1)表示的金属错合物。环芳基铱络化合物对于有机电致发光装置来说，具有良好的热稳定性及电荷载子迁移率。多个关于铱络化合物的先前技术，比如US6835469B2、US6916554B2、US7011897B2、US 7429426B2、US7709100B2、US7851072B2、US8269317B2、US8492006B2、US8519384B2、US8557400B2、US8778508B2等。但未有先前技术展示用作有机电致发光装置中发光层磷光掺杂剂的与铱络化合物联接的对环芳烷。

发明内容

根据上述原因，本发明的目的在于解决现有技术的这些问题，并提供一种环芳基铱络化合物及使用该化合物的有机电致发光装置，该装置在热稳定性、高发光效率及长衰期上表现极佳。

具体而言，本发明提供了一种具有式(1)结构的环芳基铱络化合物，其用作发光层的磷光掺杂剂，使该层具有良好的电荷载子迁移率，且极佳的使用寿命可降低有机电致发光装置的驱动电压和功耗、增加有机电致发光装置的效率并延长其半衰期，具有工业应用的经济优点。

相应地，本发明提供了可用于有机电致发光装置的该环芳基铱络化合物。所述环芳基铱络化合物具有如下式(1)所示的结构：

其中，R₁及R₂中的至少一个具有如下式(2)所示的取代或未取代的环芳基对环芳烷结构：

其中，A-B表示辅助配体；Ar表示氢原子或稠合碳环；m表示1或2的整数；p表示0到4的整数；n表示0到3的整数；R₁至R₄独立选自氢原子、卤化物、氘原子、具有1到30个碳原子的取代或未取代的烷基、具有6到30个碳原子的取代或未取代的芳基、具有6到30个碳原子的取代或未取代的芳烷基及具有3到30个碳原子的取代或未取代的杂芳基；

其中，A-B选自如下式所示的基团：

其中，Rs₁及Rs₂独立选择氢、甲基、异丙基、异丁基、苯基、具有1到30个碳原子的取代或未取代的烷基及具有6到30个碳原子的取代或未取代的芳基。

上列详细说明是针对本发明一可行实施例的具体说明，但该实施例并非用以限制本发明的权利要求范围，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

综上所述，本案不但在空间型态上确属创新，并能较现有技术增进上述多项功效，应已充分符合新颖性及创造性性的法定发明专利要件，爰依法提出申请，恳请贵局核准本件发明专利申请案，以励发明，至感德便。

附图说明

图1为本发明有机电致发光装置的示意图。

[符号说明]

6 透明电极

7 电洞注入层

8 电洞传输层

9 电子阻挡层

10 发光层

11 电洞阻挡层

12 电子传输层

13 电子注入层

14 金属电极

具体实施方法

为利贵审查委员了解本发明的技术特征、内容与优点及其所能达到的功效，下面将本发明配合附图，并通过实施例的表达形式对本发明进行详细说明，而其中所使用的图式，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附图式的比例与配置关系解读、局限本发明于实际实施上的权利要求范围，合先叙明。

本发明提供一种环芳基铱络化合物及使用该环芳基铱络化合物的有机电致发光装置。下面将详细说明其生产、结构及组成部份，以使对本发明的理解更充分。本发明的应用明显不受限于所属技术领域具有通常知识者熟知的具体细节。另一方面，对于众所周知的一般组成成份和程序将不作详细说明，以避免对本发明造成不必要的限制。现在将在下面更详细地介绍本发明的一些优选实施例。然而，应该了解本发明可实际操作于各种其他实施例中，而非本发明详细所述的实施例中，也就是说，本发明还可广泛地应用于其他实施例，且本发明的范围没有明确的限制，除权利要求范围限定的内容。

本发明提供了可用于有机电致发光装置的环芳基铱络化合物。所述环芳基铱络化合物具有如下式(1)所示的结构：

其中，R₁及R₂中的至少一个具有式(2)所示的取代或未取代的环芳基对环芳烷结构：

其中，A-B选自如下式所示的基团：

在本发明的一实施例中，一些环芳基铱络化合物具有如下式所示的结构：

其中，p表示0到4的整数；n表示0到3的整数；R₁至R₄独立选自氢原子、卤化物、氘原子、具有1到30个碳原子的取代或未取代的烷基、具有6到30个碳原子的取代或未取代的芳基、具有6到30个碳原子的取代或未取代的芳烷基及具有3到30个碳原子的取代或未取代的杂芳基；Rs₁及Rs₂独立选自氢、甲基、异丙基、异丁基、苯基、具有1到30个碳原子的取代或未取代的烷基及具有6到30个碳原子的取代或未取代的芳基。

本发明中环芳基铱络化合物的详细制备方法由下列示例性实施例阐明，但本发明不限于该示例性实施例。实施例1至实施例3展示了本发明环芳基铱络化合物衍生物的制备范例。实施例4展示了有机电致发光装置和I-V-B的制作、有机电致发光装置的性能测试报告。

实施例1 EX1的合成

1)二氯桥联二聚体(dichloro-bridged dimer)的合成

在氮气下混合7.35g(20mmol)氯化铱(III)、13g(85mmol)2-苯基吡啶(2-phenylpyridine)、120ml 2-甲氧基乙醇(2-methoxyethanol)及30ml蒸馏水，随后加热回流过夜。反应完成后，使混合物冷却至室温。真空过滤得到黄色沉淀物并使用乙醇及己烷清洗。在真空烘箱中干燥，得到10g二氯桥联二聚体(dichloro-bridged dimer)。该产物不作进一步纯化，直接用在下个步骤中。

2)铱三氟甲磺酸前体(iridium triflate precursor)的合成

在氮气下混合9.6g二氯桥联二聚体(dichloro-bridged dimer)、4.6g(17.5mmol)三氟化银(silver triflate)、300ml二氯甲烷(dichloromethane)及5ml甲醇(methanol)，随后搅拌过夜。反应完成后，滤出氯化银(silver chloride)。蒸发溶剂。得到10g铱三氟甲磺酸前体(iridium triflate precursor)。该产物不作进一步纯化，直接用在下个步骤中。

3)4-溴-2-苯基吡啶(4-bromo-2-phenylpyridine)的合成

混合14.2g(60mmol)2,4-二溴(2,4-dibromopyridine)、7.3g(60mmol)吡啶-2-基硼酸(pyridin-2-ylboronic acid)、1.1g(1mmol)四(三苯磷)钯(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)、120ml 2M Na₂CO₃、160ml EtOH及250ml甲苯，除气并放置在氮气中，随后在90℃加热过夜。反应完成后，使混合物冷却至室温。使用250ml乙酸乙酯(ethylacetate)及1000ml水萃取溶液。有机层使用无水硫酸镁(anhydrous magnesium sulfate)干燥并在减压下蒸发溶剂。残留物通过硅胶柱色谱(己烷-乙酸乙酯)(Hexane～EA)纯化，得到8.2g(35.4mmol，59％)产物。

4)2-苯基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,二氧杂硼烷-2-基)吡啶(2-phenyl-4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,dioxaborolan-2-yl)pyridine)的合成

混合5.9g(25.3mmol)4-溴-2-苯基吡啶(4-bromo-2-phenylpyridine)、7.7g(30.3mmol)双(频哪醇合)二硼(bis(pinacolato)diboron)、0.3g(0.26mmol)Pd(PPh₃)₄、7.4g(75.4Mmol)乙酸钾(potassium acetate)及300ml 1,4-二恶烷(1,4-dioxane)，除气并放置在氮气中，随后在90℃加热16h。反应完成后，使混合物冷却至室温。分离有机相，使用乙酸乙酯及水清洗。用硫酸镁干燥后，真空除去溶剂。残留物通过硅胶柱色谱(己烷-二氯甲烷)(hexane-dichloromethane)纯化，得到4.8g(17.2mmol，68％)浅黄色固体产物。

5)中间体V的合成

在氮气下混合4.8g(6mmol)铱三氟甲磺酸前体、3.4g(12.1mmol)2-苯基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)吡啶(2-phenyl-4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)pyridine)、60ml EtOH及15ml MeOH，随后加热回流过夜。反应完成后，使混合物冷却至室温。真空过滤得到黄色沉淀物并使用乙醇及己烷清洗，得到3.6g黄色产物，该产物不作进一步纯化，直接用于下个步骤中。

6)EX1的合成

混合1.9g(2.5mmol)中间体V、0.9g(3mmol)4-溴[2,2]对环芳烷(4-bromo[2.2]paracyclophane)、0.231g(0.2mmol)Pd(PPh₃)₄、10ml 2M Na₂CO₃、15ml EtOH及50ml甲苯，除气并放置在氮气中，随后在120℃加热24小时。反应完成后，使混合物冷却至室温。真空过滤得到黄色沉淀物并使用乙醇及己烷清洗，通过真空升华纯化产物，得到0.8g黄色产物。MS(m/z,FAB+):861.5；1HNMR(CDCl3,500MHz):化学位移8.24～8.21(m,4H)、8.13(s,1H)、7.76～7.40(m,11H)、7.21～7.20(m,3H)、7.04～6.76(m,8H)、6.64～6.56(m,3H)、3.01～2.97(m,8H)。

实施例2EX12的合成

1)二氯桥联二聚体(dichloro-bridged dimer)的合成

在氮气下混合7.35g(20mmol)氯化铱(III)、15.7g(85mmol)4,5-二甲基-2-苯基吡啶(4,5-dimethyl-2-phenylpyridine)、120ml 2-甲氧基乙醇(2-methoxyethanol)及30ml蒸馏水，随后加热回流过夜。反应完成后，使混合物冷却至室温。真空过滤得到黄色沉淀物并使用乙醇及己烷清洗。在真空烘箱中干燥，得到10g二氯桥联二聚体。该产物不作进一步纯化，直接用在下个步骤中。

2)铱三氟甲磺酸前体(iridium triflate precursor)的合成

在氮气下混合10g二氯桥联二聚体、4.6g(17.5mmol)三氟化银、300ml二氯甲烷及5ml甲醇，随后搅拌过夜。反应完成后，滤出氯化银。蒸发溶剂。得到10g产物。该产物不作进一步纯化，直接用在下个步骤中。

3)5-溴-2-苯基吡啶(5-bromo-2-phenylpyridine)的合成

混合14.2g(60mmol)2,5-二溴吡啶(2,5-dibromopyridine)、7.3g(60mmol)吡啶-2-基硼酸(pyridin-2-ylboronic acid)、1.1g(1mmol)四(三苯基膦)钯(tetrakis(triphenyl phosphine)palladium)、120ml 2M Na₂CO₃、160ml EtOH及250ml甲苯，脱气并放置在氮气中，随后在90℃加热过夜。反应完成后，使混合物冷却至室温。使用250ml乙酸乙酯及1000ml水萃取溶液。有机层使用无水硫酸镁干燥并在减压下蒸发溶剂。残留物通过硅胶柱色谱(己烷-乙酸乙酯)纯化，得到7.4g(31.8mmol，53％)产物。

4)2-苯基-5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,二氧杂硼烷-2-基)吡啶(2-phenyl-4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,dioxaborolan-2-yl)pyridine)的合成

混合5.9g(25.3mmol)5-溴-2-苯基吡啶(5-bromo-2-phenylpyridine)、7.7g(30.3mmol)双(频哪醇合)二硼(bis(pinacolato)diboron)、0.3g(0.26mmol)Pd(PPh₃)₄、7.4g(75.4mmol)乙酸钾及300ml 1,4-二恶烷(1,4-dioxane)，除气并放置在氮气中，随后在90℃加热16小时。反应完成后，使混合物冷却至室温。分离有机相，使用乙酸乙酯及水清洗。用硫酸镁干燥后，真空除去溶剂。通过硅胶柱色谱(己烷-二氯甲烷)纯化残留物，得到浅黄色固体产物(9.5g，20.2mmol，80％)。

5)中间体I的合成

在氮气下混合5.1g(6mmol)铱三氟甲磺酸前体、3.4g(12.1mmol)2-苯基-5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)吡啶(2-phenyl-5-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)pyridine)、60ml EtOH及15ml MeOH，随后加热回流过夜。反应完成后，使混合物冷却至室温。真空过滤得到黄色沉淀物并使用乙醇及己烷清洗，得到2.1g黄色产物，该产物不作进一步纯化，直接用于下个步骤中。

6)EX12的合成

混合2.1g(2.5mmol)中间体I、0.9g(3mmol)4-溴[2,2]对环芳烷(4-bromo[2.2]paracyclophane)、0.231g(0.2mmol)Pd(PPh₃)₄、10ml 2M Na₂CO₃、15ml EtOH及50ml甲苯，除气并放置在氮气中，随后在120℃加热36小时。反应完成后，使混合物冷却至室温。真空过滤得到黄色沉淀物并使用乙醇及己烷清洗，通过真空升华纯化产物，得到0.8g黄色产物。MS(m/z,FAB+)：917.5；1H NMR(CDCl3,500MHz):化学位移(ppm)8.03(s,1H)、7.76～7.40(m,11H)、7.21～7.20(m,3H)、7.04～6.76(m,8H)、6.64～6.56(m,3H)、3.02～3.00(m,8H)、2.31(s,6H)、2.03(s,6H)。

实施例3EX19的合成

混合28.7g(100mmol)4-溴[2,2]对环芳烷(4-bromo[2.2]paracyclophane)、18.0g(110mmol)4-乙酰基苯基硼酸(acetylphenylboronic acid)、1.16g(1mmol)四(三苯基膦)钯、50ml 2M Na₂CO₃、50ml EtOH及150ml甲苯，除气并放置在氮气中，随后在90℃加热过夜。反应完成后，使混合物冷却至室温。随后加入500ml的MeOH，同时搅拌并抽吸滤出沉淀的产物。得到22.2g(68mmol，产率68％)黄色产物，将其从甲苯中重结晶。

2)(2-氨基-6-氯苯基)甲醇((2-amino-6-chlorophenyl)methanol)的合成

在300ml的无水THF(Tetrahydrofuran)中溶解50.0g(286mmol)2-氨基-6氯苯基酸(2-Amino-6-chlorobenzoic acid)混合物，冷却溶液至0～10℃，加入450ml 1.0M氢化锂铝THF(lithium aluminum hydride THF)溶液，使反应混合物升温至室温，随后在室温下搅拌过夜，将300ml 10％NaOH水溶液加入反应混合物中，分离有机相并使用乙酸乙酯及水清洗。用硫酸镁干燥后，真空下除去溶剂，得到42g(270mmol，95％)黄色固体产物，不作进一步纯化。

3)中间体III的合成

将16.0g(120mmol)(2-氨基-6-氯苯基)甲醇、22.2g(68mmol)中间体II、1.0gRuCl2(PPh₃)₃(1.0mmol)、10.25g KOH(183mmol)及300ml甲苯回流过夜。反应完成后，在110℃过滤溶液。得到过滤物，并在减压下从过滤物中移除甲苯。使用500ml二氯甲烷及2000ml水萃取过滤物，使用无水硫酸镁干燥有机层，除去溶剂并通过硅胶柱色谱(己烷-乙酸乙酯)纯化残留物，得到12.4g(41％)产物。

4)中间体IV的合成

混合12.4g(30mmol)中间体III、4.1g(40mmol)异丁基硼酸(isobutylboronicacid)、0.7g(0.6mmol)Pd(PPh₃)₄、30ml 2M Na₂CO₃、15ml EtOH及100ml甲苯，除气并放置在氮气中，随后在120℃加热24小时。反应完成后，使混合物冷却至室温。有机层使用乙酸乙酯及水萃取，使用无水硫酸镁干燥，移除溶剂并通过硅胶柱色谱纯化，得到固体产物(10.9g，23.4mmol，78％)。

5)二氯桥联二聚体(dichloro-bridged dimer)的合成

在氮气下混合1.84g(5mmol)氯化铱(III)(iridium(III)chloride)、10.9g(23.4mmol)中间体IV、40ml 2-甲氧基乙醇(2-methoxyethanol)及5ml蒸馏水，随后加热回流过夜。反应完成后，使混合物冷却至室温。真空过滤得到红色沉淀物并使用乙醇及己烷清洗。在真空烘箱中干燥，得到2.4g二氯桥联二聚体。该产物不作进一步纯化，直接用在下个步骤中。

6)EX19的合成

混合2.4g二氯桥联二聚体、2.6g(26.3mmol)戊烷-2,4-二酮(pentane-2,4-dione)、3.7g(27mmol)K₂CO₃及50ml 2-乙氧基乙醇(2-ethoxyethanol)，在室温下搅拌24小时。过滤沉淀物并使用甲醇清洗。高真空下在310℃通过两次升华进一步纯化固体，得到1.3g红色产物。MS(m/z,FAB+):1224.3；1H NMR(CDCl3,500MHz):化学位移8.26～8.24(m,2H)、8.06～8.04(m,2H)、7.76～7.40(m,10H)、7.21～7.20(m,3H)、7.04～6.76(m,4H)、6.64～6.56(m,3H)、4.21(s,1H)、3.02～3.00(m,8H)、2.95～2.84(m,4H)、2.31(s,6H)、2.00～1.98(m,4H)、1.26～1.23(m,12H)、0.93～0.91(m,12H)。

生产有机电致发光装置的一般方法

将阻值为9～12奥姆/平方米且厚度为120～160nm的ITO涂层玻璃在超声波浴(例如，洗涤剂、等离子水)中进行多次清洗。在气相沉积有机层之前，用紫外光(UV)和臭氧进一步处理清洗后的ITO基底。ITO基底的所有预处理过程在洁净室(100级)内进行。

将有机层通过高真空单位(10^-7Torr)的气相沉积法依次施加在ITO基底上，比如：电阻加热石英船。每层的厚度和气相沉积速率(0.1～0.3nm/sec)由石英晶体监视器来精确监控或设置。如上所述，还可以使单层中包含一种以上的化合物，即在一般主体材料中掺杂有掺杂材料。这是通过来自两个或多个来源的共气相法来实现的。

在该有机电致发光装置中，将二吡嗪[2,3-f:2,3-]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六腈(dipyrazino[2,3-f:2,3-]quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile)(HAT-CN)用作电洞注入层，且N,N-二(萘-1-基)-N,N-双(苯基)-联苯(N,N-Bis(naphthalene-1-yl)-N,N-bis(phenyl)-benzidine)(NPB)用作电洞传输层，N-(联苯-4-基)-9,9-二甲基-N-(4’-苯基联苯-4-基)-9H-芴-2-胺(N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4’-phenylbiphenyl-4-yl)-9H-fluoren-2-amine)(EB2)用作电洞阻挡层，这些化合物的化学结构式如下式所示：

在本实施例中，磷光发光主体化合物具有如下式所示的结构：

其中，X是选自由O、S、C(R₈)₂、N(R₉)及Si(R₁₀)₂组成的原子或基团的二价桥；m表示0到4的整数；n表示0到8的整数；R₁至R₄及R₈至R₁₀独立选自氢原子、卤化物、具有1到20个碳原子的取代或未取代的烷基、具有6到30个碳原子的取代或未取代的芳基及具有3到30个碳原子的取代或未取代的杂芳基；

其中，所述磷光发光主体化合物选自如下式所示的化合物：

在本实施例中，另一个合适的磷光发光主体化合物用于与H1至H3共沉积，其结构如下式所示：

有机铱络化合物广泛用作发光层的磷光掺杂剂，且Ir(ppy)₂、Ir(piq)₂(acac)及Ir(2-phq)₂(acac)广泛用作发光层的磷光掺杂剂，因此选用作本实施例的对比材料。

HB3(参见下面的化学结构)用作电洞阻挡材料(HBM)，且2-(10,10-二甲基-10H-茚并[2,1-b]苯并菲-12-基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(2-(10,10-dimethyl-10H-indeno[2,1-b]triphenylen-12-yl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)(ET2)用作电子传输材料，以在有机电致发光装置中与8-羟基喹啉-锂(8-hydroxyquinolato-lithium)(LiQ)共沉积。本实施例中用于作为生产标准有机电致发光装置对比材料的其他OLED材料的现有化合物的结构如下式所示：

有机电致发光装置一般包含通过热蒸发作为阴极的低功函数金属，比如，Al、Mg、Ca、Li及K，且该低功函数金属可有助于电子从阴极注入电子传输层。另外，在阴极及电子传输层之间引入薄膜电子注入层，用于减少电子注入障碍并提高有机电致发光装置性能。现有的电洞注入层材料为具有低功函数的金属卤化物或金属氧化物，比如：LiF、LiQ、MgO或Li₂O。

另一方面，在制作有机电致发光装置之后，通过使用PR650光谱扫描光谱仪量测EL光谱及CIE坐标。此外，电流/电压、发光/电压及产率/电压特征都使用吉时利(Keithley)2400可编程电压电流源来检测。上述设备在室温(约25℃)及大气压下操作。

实施例4

用与上述一般方法类似的程序，生产具有下列装置结构的有机电致发光装置(参见图1)。如图1所示，其中具有透明电极6及金属电极14，及金属电极14之间具有依序沉积至透明电极6上的电洞注入层7、电洞传输层8，沉积到电洞传输层8上之电子阻挡层9，沉积到电子阻挡层9上之发光层10，沉积到发光层10上之电洞阻挡层11、电子传输层12，沉积到电子传输层12上之电子注入层13。装置：ITO/HAT-CN(20nm)/NPB(110nm)/EB2(5nm)/掺杂12％磷光发光掺杂剂的H1至H8(30nm)/HB3(10nm)/掺杂45％LiQ的ET2(35nm)/LiQ(1nm)/Al(160nm)。磷光发光有机电致发光装置的I-V-B(1000nits亮度时)和半衰期的测试报告结果如表1所示。T70定义为3000cd/m²的初始亮度降至2100cd/m²。

表1

在上述磷光有机电致发光装置测试报告(参阅表1)的优选实施例中，我们公开了本发明中用作有机电致发光装置发光层的发光掺杂剂的具有式(1)结构的环芳基铱络化合物，比现有技术中的有机EL材料更具有良好性能。更具体地讲，本发明中的有机电致发光装置使用具有式(1)结构的环芳基铱络化合物作为发光掺杂材料来与发光主体材料H1至H8搭配使用，显示出了低功耗、长半衰期及高效率的优势。

总而言之，本发明提供了可用作有机电致发光装置的发光层的发光掺杂剂的环芳基铱络化合物。所述环芳基铱络化合物具有如下式(1)所示的结构：

其中，R₁及R₂中的至少一个具有如式(2)所示的取代或未取代的环芳基对环芳烷结构：

其中，A-B选自如下式所示的基团：

其中，Rs₁及Rs₂独立选自氢、甲基、异丙基、异丁基、苯基、具有1到30个碳原子的取代或未取代的烷基及具有6到30个碳原子的取代或未取代的芳基。

综上所述，本案不仅于技术思想上确属创新，并具备现有技术所不及的上述多项功效，已充分符合新颖性及创造性的法定发明专利要件，爰依法提出申请，恳请贵局核准本件发明专利申请案，以励发明，至感德便。

Claims

1.一种环芳基铱络化合物，其特征在于，该环芳基铱络化合物具有如下式(3)至式(6)所示的结构中的至少一种：

其中，p表示0到4的整数，不包括_p(R₂)的p为4；n表示0到3的整数；R₁至R₄独立选自氢原子、卤化物、氘原子、具有1到30个碳原子的取代或未取代的烷基、具有6到30个碳原子的取代或未取代的芳基、具有6到30个碳原子的取代或未取代的芳烷基及具有3到30个碳原子的取代或未取代的杂芳基；Rs₁及Rs₂独立选自氢、具有1到30个碳原子的取代或未取代的烷基及具有6到30个碳原子的取代或未取代的芳基。

2.如权利要求1所述的环芳基铱络化合物，其特征在于，该环芳基铱络化合物具有如下式所示的结构：

3.一种有机电致发光装置，其特征在于，包含由阴极及阳极组成的一对电极对，且该对电极对之间至少包含一层发光层、一层或多层有机薄膜层，其中该发光层包含如权利要求1所述的环芳基铱络化合物。

4.如权利要求3所述的有机电致发光装置，其特征在于，该发光层包括两种或三种类型的具有式(3)至式(6)所示的结构中的至少一种结构的环芳基铱络化合物的发光掺杂剂。

5.如权利要求3所述的有机电致发光装置，其特征在于，该发光层包括具有下式结构的发光主体化合物：

其中，X选自由O、S、C(R₈)₂、N(R₉)及Si(R₁₀)₂组成的原子或基团的二价桥；m表示0到4的整数；n表示0到8的整数；R₁至R₄及R₈至R₁₀独立选自氢原子、氘原子、卤化物、具有1到20个碳原子的取代或未取代的烷基、具有6到30个碳原子的取代或未取代的芳基及具有3到30个碳原子的取代或未取代的杂芳基。

6.如权利要求3所述的有机电致发光装置，其特征在于，该发光层包括具有下式结构的两种或三种类型的发光主体化合物：

7.如权利要求3所述的有机电致发光装置，其特征在于，该发光层包括具有如下式结构的发光主体化合物：

8.如权利要求3所述的有机电致发光装置，该发光层发射红光、橙光、绿光及黄光。

9.如权利要求3所述的有机电致发光装置，该装置为一发光面板。

10.如权利要求3所述的有机电致发光装置，该装置为一背光面板。