本發(fā)明屬于電子材料，具體涉及一種金屬配合物及其有機電致發(fā)光器件。

背景技術(shù)：

1、有機發(fā)光二極管(organic?light-emitting?diodes，oled)可以將電能轉(zhuǎn)化為光能，具有驅(qū)動電壓低、能耗低、可柔性、響應(yīng)時間短、使用溫度范圍寬等特點，在工業(yè)照明、智能手機等顯示器、大尺寸電視顯示領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。oled器件中的發(fā)光層不僅可以在很大程度上決定器件的性能，還可以決定器件的加工方法，因此它們是oled所有組件中的最關(guān)鍵的部分。

2、在過去的三十年里，發(fā)光材料發(fā)展迅速，從傳統(tǒng)的熒光、磷光和三重態(tài)-三重態(tài)湮滅(tta)材料，進入第三代熱活化延遲熒光(tadf)材料時代。tadf材料可以分為純有機材料和金屬配合物材料。其中純有機tadf材料通常具有較長的發(fā)射壽命，器件高亮度下的效率滾降嚴重。長發(fā)光壽命也被認為是oled器件穩(wěn)定性差的一個關(guān)鍵原因。但現(xiàn)有直線型卡賓-金屬-胺配合物的配體種類較少，且器件壽命低，效率較低，在實際應(yīng)用當(dāng)中仍然存在問題。鉑(ii)配合物在磷光oled器件當(dāng)中使用廣泛，但是鉑(ii)配合物tadf材料鮮有人做，這主要是金屬鉑(ii)較大的自旋軌道耦合常數(shù)，導(dǎo)致以磷光發(fā)射為主；另一方面，一些鈀(ii)配合物oled器件性能優(yōu)異，然而鈀(ii)配合物oled材料無論是磷光還是tadf材料報道的文獻都少之又少，亟需設(shè)計新型的鈀(ii)配合物oled體系，通過深入研究和開發(fā)鈀(ii)配合物，我們可以為顯示技術(shù)、照明應(yīng)用和能源轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域提供更高效、更穩(wěn)定和更環(huán)保的解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種金屬配合物及有機電致發(fā)光器件，解決直線型卡賓-金屬-胺配合物tadf材料性能較低的技術(shù)問題，提高有機電致發(fā)光器件的壽命和外量子效率。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種金屬配合物，該金屬配合物的結(jié)構(gòu)通式如式(1)所示：

3、

4、其中，m選自鉑或鈀；

5、環(huán)a、環(huán)b、環(huán)c各自獨立選自取代或未取代c6-c48芳環(huán)、取代或未取代c4-c48雜芳環(huán)；

6、環(huán)a和環(huán)b通過以單鍵連接或以形成稠環(huán)的方式連接；

7、環(huán)b和環(huán)c通過單鍵連接或以形成稠環(huán)的方式連接；

8、環(huán)a、環(huán)b和環(huán)c以負一價三齒配體形式與金屬m中心配位；

9、r1-r6相同或不同，各自獨立的選自氫、取代或未取代c1-c40烷基、取代或未取代c6-c48芳基、取代或未取代c3-c48雜芳基；

10、ra為取代或未取代c6-c48雜芳環(huán)。

11、進一步的，所述r1、r3、r4和r6為氫，r2和r5相同或不同，分別獨立選自取代或未取代c3-c48雜芳基。

12、進一步的，所述取代的c3-c48的雜芳基任選被一個或多個取代基rb取代；每一個rb獨立的選自氫、鹵素、氰基、c1-c10烷基、c6-c30芳基。

13、進一步的，所述c1-c40烷基選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基；c1-c10烷基選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基；c6-c48芳基選自苯基、萘基、蒽基；c6-c30芳基選自苯基、萘基、蒽基。

14、進一步的，環(huán)a、環(huán)b、環(huán)c形成的三齒配體具有如下任一結(jié)構(gòu)：

15、

16、進一步的，ra具有如下任一結(jié)構(gòu)：

17、

18、優(yōu)選的，所述金屬配合物具有如下任一所示結(jié)構(gòu)：

19、

20、

21、

22、

23、

24、

25、

26、

27、

28、

29、以上是金屬配合物的一些具體的結(jié)構(gòu)形式，但不僅限于所列的這些化學(xué)結(jié)構(gòu)。凡是結(jié)構(gòu)通式如式(1)所示為基礎(chǔ)，m、環(huán)a、環(huán)b、環(huán)c、r1-r6和ra基團為之前定義的所有范圍內(nèi)基團的簡單變換的化合物都應(yīng)該包含在內(nèi)。

30、本發(fā)明還提供了一種金屬配合物的制備方法，該制備方法的具體步驟和條件如下：

31、s1、將三齒配體與反應(yīng)物x加入反應(yīng)體系中，生成三齒配體金屬氯化物e；

32、s2、配體d的制備，包括如下兩種制備方法：

33、方法一：(1)化合物a與聯(lián)硼酸頻那醇酯經(jīng)過suzuki偶聯(lián)反應(yīng)得到化合物芳基硼酸酯b；

34、(2)將步驟(1)中得到的化合物b與c經(jīng)suzuki偶聯(lián)反應(yīng)得到配體d。

35、方法二：(1)化合物c與頻那醇硼烷反應(yīng)得到化合物n；

36、(2)將步驟(1)中得到的化合物n與a經(jīng)過suzuki偶聯(lián)反應(yīng)得到配體d；

37、s3、配體d與三齒配體金屬氯化物e發(fā)生配位反應(yīng)得到所述金屬配合物(通式1化合物)

38、優(yōu)選的，所述反應(yīng)物x為氯亞鉑酸鉀或二氯化鈀。

39、本發(fā)明所述金屬配合物合成路線如下所示：

40、

41、本發(fā)明的第二個目的在于提供上述金屬配合物在有機電致發(fā)光器件中的應(yīng)用。

42、一種有機電致發(fā)光器件，其特征在于，從上至下依次包括第一電極、發(fā)光層和第二電極，發(fā)光層包括本發(fā)明前述的金屬配合物中的任意一種或至少兩種的組合。

43、所述發(fā)光層包括本發(fā)明前述金屬配合物和有機功能材料，以質(zhì)量百分比計，金屬配合物占比0.01％-100％，有機功能材料占比0-99.9％。

44、需要說明的是本發(fā)明所述金屬配合物的應(yīng)用并不限于所述器件構(gòu)成，各層的膜厚或構(gòu)成材料可根據(jù)本發(fā)明具體化合物結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)物性進行適當(dāng)變更。

45、本發(fā)明所述有機器件的制備方法為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。優(yōu)選的，所述有機電致發(fā)光器件的制備包括如下步驟：將蒸鍍有ito的玻璃基板作為透明支撐基板，在透明支撐基板的ito膜上依次蒸鍍形成各有機層和金屬電極。

46、本發(fā)明所述的有機電致發(fā)光器件在電子設(shè)備中的應(yīng)用。

47、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

48、(1)本發(fā)明提供金屬配合物，具有式1結(jié)構(gòu)，含有三齒配體-金屬-仲胺類的結(jié)構(gòu)具有良好的tadf性能，通過分子獨特的結(jié)構(gòu)和躍遷方式，并在咔唑的1、8號取代位點ra引入吸電子效應(yīng)雜芳基，形成ra和三齒配體的分子內(nèi)非共價相互作用，提高金屬配合物的穩(wěn)定性，增強配體內(nèi)、配體間的電荷轉(zhuǎn)移過程，抑制金屬配合物的幾何畸變，進而抑制非輻射躍遷過程。

49、(2)本發(fā)明提供的金屬配合物所采用的三齒配體可以通過簡單的有機合成以高產(chǎn)率制得，且原料成本低，對于發(fā)光材料的量產(chǎn)工藝具有重大的意義。

50、下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

技術(shù)特征：

1.一種金屬配合物，其特征在于，該金屬配合物的結(jié)構(gòu)通式如式(1)所示：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬配合物，其特征在于，r1、r3、r4和r6為氫，r2和r5相同或不同，分別獨立選自取代或未取代c3-c48雜芳基。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬配合物，其特征在于，取代的c3-c48的雜芳基任選被一個或多個取代基rb取代；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬配合物，其特征在于，c1-c40烷基選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬配合物，其特征在于，環(huán)a、環(huán)b、環(huán)c形成的三齒配體選自以下結(jié)構(gòu)：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬配合物，其特征在于，ra選自以下結(jié)構(gòu)：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬配合物，其特征在于，式(1)所示化合物具有如下結(jié)構(gòu)：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬配合物在有機電致發(fā)光器件中的應(yīng)用。

9.一種有機電致發(fā)光器件，其特征在于，從上至下依次包括第一電極、發(fā)光層和第二電極，所述發(fā)光層由權(quán)利要求1-7中任一所述的金屬配合物中的任意一種或至少兩種的組合；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有機電致發(fā)光器件在電子設(shè)備中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種金屬配合物及有機電致發(fā)光器件，該金屬配合物含有三齒配體?金屬?仲胺類結(jié)構(gòu)，具有良好的TADF性能，通過分子獨特的結(jié)構(gòu)和躍遷方式，并在咔唑的1、8號取代位點Ra引入吸電子效應(yīng)雜芳基，形成Ra和三齒配體的分子內(nèi)非共價相互作用，提高金屬配合物的穩(wěn)定性，增強配體內(nèi)、配體間的電荷轉(zhuǎn)移過程，抑制金屬配合物的幾何畸變，進而抑制非輻射躍遷過程，使得制作成的有機電致發(fā)光器件具有較高的外量子效率以及較長的器件壽命，外量子效率高達31.5％。

技術(shù)研發(fā)人員：李凱,張毅,楊楚羅
受保護的技術(shù)使用者：深圳大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/12