[发明专利]杂配体发光络合物

说明书

本发明涉及新颖的三杂配体磷光铱络合物。

当今，对不同的发光器件在进行积极的研究和发展，特别是基于来自有机材料的电致发光(EL)的那些。

与光致发光(即由于光吸收和激发态的辐射衰变而引起的弛豫而来自一种活性材料的光发射)相比，电致发光(EL)是由于将电场施加到基板上而产生的光的无热产生。在后者的情况下，激发是在外部电路的存在下通过注入到一种有机半导体中的异号的电荷载体(电子和空穴)的重组来完成的。

一种有机发光二极管(OLED)的一个简单的原型，即一种单层OLED，典型地由夹在两个电极之间的活性有机材料的一层薄膜组成，这两个电极之一需要具有足以观察来自有机层的光发射的透明程度。

如果将外部电压施加到这两个电极上，则在阳极处的电荷载体(即，空穴)以及在阴极处的电子被注入到有机层中而超过取决于所应用的有机材料的一个特定阈值电压。在一个电场的存在下，电荷载体移动穿过活性层并且当它们到达带相反电荷的电极时，被非辐射性地放电。然而，如果空穴和电子在漂移通过有机层时彼此相遇，则形成受激发的单线和三线状态(所谓的激发子)。由此，从分子激发态(或激发子)的衰变而在有机材料中产生光。对于在一个OLED中每三个由电激发形成的三线态激发子，产生了一个反向平行自旋(单线态)激发子的状态。

许多有机材料由单线态激发子呈现出荧光(即，来自自旋允许过程的发光)：因为这个过程在相同自旋多重性的状态之间发生，它可能是非常有效的。相反，如果激发子的自旋多重性与基态的不同，则使激发子的辐射性弛豫自旋禁止，并且发光将会是缓慢并且低效率的。由于基态通常是单线态的，从三线态的衰变打破了自旋对称：因而不允许进行此过程并且EL效率是非常低的。因此三线态所包含的能量大部分被浪费。

磷光发射是两种不同自旋多重性的状态之间(经常是在三线态与单线态之间)的弛豫过程中的发光现象，但是因为该弛豫过程正常是由热去活作用引导的，所以在许多情况下不能在室温下观察到磷光发射。特征性地，与迅速衰变中产生的荧光相比，由于跃迁的低可能性，磷光会在激发以后坚持达几秒钟。

发光器件(包括基于一种在弛豫过程中从一个单线态激发态发射现象(即，荧光发射)的多种发光材料)的理论最大内量子效率是最大为25％，因为在有机EL器件中，发光材料的激发状态中该单线态与该三线态之比总是25∶75。通过使用磷光发射(从三线态发射)，这个效率可以升高到100％的理论限度，由此显著地增加该EL器件的效率。

因此，磷光性材料的成功运用对于有机的电致发光器件具有极大的前途。如以上提及的，困难是从一种有机化合物中获得磷光发射，因为系间跨越的可能性低以及同时发生该三线态弛豫过程的热去活作用。然而，已经发现重原子的存在有助于自旋轨道耦合并且因此增强了系间跨越。当“有机”配体配位到重金属上时这也是如此的，从而由于从重金属原子作用产生的自旋轨道交互作用显示出荧光。因此，已经开发了多种具有铱或铂作为重金属的磷光材料。

对于OLED的制造，有利的是通过一种基于溶液的方法来沉积该发射层(它通常包括一个主体以及一种磷光掺杂剂)，然而该方法要求在适合溶剂中具有足够溶解度的发射体。磷光掺杂剂的浓度必须足够高以便有效地收获该发射层中主体上产生的三线态激发子。如果该磷光掺杂剂的溶解度过低，则困难是不然的话不可能通过在乳液中的方法实现所要求的最佳掺杂水平。

在EL器件中最常见地使用的磷光发射体是Ir和Pt络合物。然而，这些络合物通常显示出非常低的溶解度并且因此必须通过真空沉积结合到该EL器件中，这是耗时和耗成本的。

已经做出许多努力通过在这些配体上添加增溶取代基来改进均配体磷光络合物的溶解度，但是所实现的结果不是完全令人满意的并且另外的这些取代基趋向于在某些情况下降低玻璃化转变温度，这能够在OLED器件的运行过程中导致许多问题。

N-(2，6-双取代的苯基)2-苯基咪唑配体作为在均配体的和杂配体的磷光过渡金属络合物中的配体进行了描述。N-(2，6-二甲基苯基)2-苯基咪唑通常被称为mc3-配体，而N-(2，6-二异丙基苯基)2-苯基咪唑通常被称为mc6-配体。

包括mc3或mc6-类型配体的杂配体络合物例如披露在了US2007/088187之中，它描述了通式mc12和mc11(如在这个参考文件中指定的)：