CN1788012A - Ir的苯基－吡唑配合物 - Google Patents

Abstract

提供一种有机发光器件。该器件具有阳极、阴极和置于阳极和阴极之间且电连接至阳极和阴极的发射层。该发射层进一步包括具有下述结构的化合物（式见图下）：其中M是原子量大于40的金属；(C－N)是取代或未取代的环状金属化配体，和(C－N)不同于连接到该金属上的至少一种其它配体；每一R独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CN、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基；另外或或者，任何两个相邻的取代位置一起独立地形成稠合的4－至7－元环状基团，其中所述环状基团是环烷基、环杂烷基、芳基或杂芳基，和其中该4－到7－元环状基团可任选地被取代基R取代；m可以具有至少1的数值；n具有至少1的数值；和在n为3的情况下，R不是氰基；m+n是可连接到金属上的配体的最大数量。该发射层可进一步包括键合到至少第一配体和第二配体上的金属，其中第一配体的三重态能量对应的波长比其它配体的三重态能量对应的波长大至少80nm。该化合物可具有仅仅一个键合到金属上的第一配体。每一配体可以是有机金属配体。发射材料当掺入到发光器件内时，可具有提高的电致发光效率和改进的寿命。

Description

Ir的苯基-吡唑配合物

[0001]本发明涉及且要求2003年3月24日提交的美国临时申请60/457012的优先权，在此通过参考将其整体引入。

发明领域

[0002]本发明涉及有机发光器件(OLED)，和更具体地涉及在这种器件中使用的磷光有机材料。更具体地说，本发明涉及当掺入到OLED内时具有改进的电致发光效率的磷光材料。

背景技术

[0003]由于许多原因，利用有机材料的光电器件变得愈加有利。制造这种器件所使用的许多材料相对便宜，因此有机光电器件比无机器件具有成本优势的可能性。例外，有机材料的固有性能，如其挠性，可使得它们非常适合于特定的应用，如在挠性基底上制造。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、有机光电池和有机光检测器。对于OLED来说，有机材料可具有比常规材料有利的性能。例如，可通常容易地用合适的掺杂剂调节有机发射层发光时的波长。

[0004]此处所使用的术语“有机”包括制造有机光电器件可使用的聚合物材料以及小分子有机材料。“小分子”是指不是聚合物的任何有机材料，并且“小分子”实际上可以相当大。在一些情况下，小分子可包括重复单元。例如，使用长链烷基作为取代基并没有将该分子从“小分子”组中除去。也可将小分子例如作为聚合物主链上的侧挂基团或者作为主链的一部分掺入到聚合物内。小分子也可起到枝状体(dendrimer)核心部分的作用，所述枝状体由在核心部分上形成的一系列化学壳组成。枝状体的化学部分可以是荧光或磷光小分子发射体。枝状体可以是“小分子”，并且认为目前在OLED领域中使用的所有枝状体是小分子。

[0005]OLED利用当施加电压到器件上时发射光的薄的有机膜。OLED正变为在诸如平板显示器、照明和背面照明之类应用中使用的日益令人感兴趣的技术。在美国专利No.5844363、No.6303238和No.5707745中公开了数种OLED材料和结构，在此通过参考将其全部内容引入。

[0006]OLED器件通常(但不总是)通过电极中的至少一个发射光，并且一个或多个透明电极可用于有机光电器件中。例如，透明电极材料，如氧化锡铟(ITO)可用作底部电极。也可使用透明的顶部电极，如在美国专利No.5703436和No.5707745(在此通过参考将其全部内容引入)中公开的透明的顶部电极。对于仅仅通过底部电极发射光的器件来说，顶部电极不需要透明，并且可以由具有高导电率的厚且反射金属层组成。类似地，对于仅仅通过顶部电极发射光的器件来说，底部电极可以不透明和/或具有反射性。在电极不需要透明的情况下，使用较厚的层可提供更好的导电率，并且使用反射电极可通过将光反射回透明电极，从而增加通过其它电极发射的光量。在两个电极透明的情况下，也可制造完全透明的电极。也可制造侧面发射OLED，并且在这种器件中，一个或两个电极可以不透明或者具有反射性。

[0007]此处所使用的“顶部”指离基底最远，而“底部”指离基底最近。例如，对于具有两个电极的器件来说，底部电极是最接近基底的电极，并且通常是制造的第一电极。底部电极具有两个表面，即最接近基底的底部表面和远离基底的顶部表面。在第一层描述为布置在第二层上的情况下，第一层远离基底布置。可在第一与第二层之间存在其它层，除非另外说明第一层与第二层“物理接触”。例如，阴极可描述为布置在阳极上，尽管可在其间存在各种有机层。

[0008]此处所使用的“可处理的溶液”是指能溶解、分散或输送和/或从液体介质中沉积的溶液或者悬浮液形式。

[0009]磷光发射分子的一种应用是全色显示器。这种显示器的工业标准要求适合于发射特定颜色(称为“饱和”色)的像素。特别地，这些标准要求饱和的红色、绿色和蓝色像素。可使用本领域公知的CIE坐标测定颜色。

[0010]工业标准要求这种全色显示器至少约5000小时的寿命。另外，高的稳定性和效率是高质量显示器的重要特征，这些要求辅助产生对磷光发射材料的需要，与现有技术所实现的那些相比，所述磷光发射材料显示出在红色、绿色和蓝色波长范围内较长的寿命、较高的稳定性和较高的效率。

[0011]绿色发射分子的一个实例是具有下述结构的三(2-苯基吡啶)铱(表示为Ir(ppy)₃)：

在该结构式和本文随后的结构式中，我们用直线描述从氮到金属(此处为Ir)的配价键。Ir(ppy)₃在CIE 0.30，0.63处发射光谱，并且在500cd/m²的起始亮度下，半衰期为约10000小时，而量子效率为约6％。参见Kwong等，Appl.Phys.Lett.，81，162(2002)。

发明概述

提供一种有机发光器件。该器件具有阳极、阴极和置于阳极和阴极之间且电连接至阳极和阴极的发射层。发射层可进一步包括具有下述结构的化合物：

其中

M是原子量大于40的金属；

(C-N)是取代或未取代的环状金属化(cyclometallated)配体，和(C-N)不同于连接到该金属上的至少一种其它配体；

每一R独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CN、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基；

另外或或者，任何两个相邻的取代位置一起独立地形成稠合的4-至7-元环状基团，其中所述环状基团是环烷基、环杂烷基、芳基或杂芳基，和其中4-到7-元环状基团可任选地被取代基R取代；

m可以具有至少1的数值；

n具有至少1的数值；和在n为3的情况下，R不是氰基；

m+n是可连接到金属上的配体的最大数量。

发射层可进一步包括含键合到至少第一配体和第二配体上的金属的化合物，其中第一配体的三重态能量对应的波长比其它配体的三重态能量对应的波长大至少80nm。该化合物可以仅仅具有一个键合到金属上的第一配体。每一配体可以是有机金属配体。

当掺入到发光器件内时，该发射材料可具有提高的电致发光效率和改进的寿命。

附图简述

[0012]图1示出了具有独立的电子迁移、空穴迁移和发射层以及其它层的有机发光器件。

[0013]图2示出了不具有独立的电子迁移层的反转(inverted)有机发光器件。

[0014]图3示出了在77K下，fac-Ir(3bppz)₃、fac-Ir(4bppz)₃、fac-Ir(14dppz)₃、fac-Ir(4bpppz)₃、fac-Ir(2dmflpz)₃的发射光谱。

[0015]图4示出了在室温下，fac-Ir(3bppz)₃、fac-Ir(4bppz)₃、fac-Ir(14dppz)₃、fac-Ir(4bpppz)₃、fac-Ir(2dmflpz)₃的发射光谱。

[0016]图5示出了在室温下fac-Ir(14dppz)₃、fac-Ir(4bpppz)₃、fac-Ir(2dmflpz)₃在聚苯乙烯内的发射光谱。

详细说明

[0017]一般来说，OLED包括置于阳极和阴极之间且电连接至阳极和阴极的至少一层有机层。此处所使用的术语“置于......之间且电连接至”不是指所指的层必须相邻且直接接触。相反，它允许在所指层之间布置额外的层。当施加电流时，阳极注入空穴和阴极注入电子到有机层内。注入的空穴和电子各自朝荷相反电荷的电极移动。当电子和空穴集中在同一分子内时，形成“激子”，所述激子是具有激发能态的局部成对电子空穴对。当激子通过光发射机理驰豫时，发出光。在一些情况下，激子可集中在激发物或者激基复合物上。也可发生非辐射机理，如热驰豫，但通常认为是非所需的。

[0018]起始OLED使用例如在美国专利No.4769292(在此通过参考将其全文引入)中公开的从其单重态中发出光(“荧光”)的发射分子。通常在小于10纳秒的时间框架内发生荧光发射。

[0019]最近，公开了从三重态中发出光(“磷光”)的具有发射材料的OLED。Baldo等，“Highly Efficient Phosphorescent Emissionfrom Organic Electroluminescent Devices”，Nature，vol.395，151-154，1998；(“Baldo-I”)和Baldo等，“Very high-efficiencygreen organic light-emitting devices based onelectrophosphorescence”，Appl.Phys.Lett.，vol.75，No.3，4-6(1999)(“Baldo-II”)(在此通过参考将其全文引入)。磷光可称为“禁阻”跃迁，这是因为该跃迁要求自旋状态的改变，并且量子力学表明这种跃迁是不利的。结果，磷光通常在超过至少10纳秒的时间框架内发生，并且典型地大于100纳秒。若磷光的自然辐射寿命太长，则三重态可通过非辐射机理衰减，结果不发光。也常常在非常低的温度下，在具有未成对电子的含有杂原子的分子内观察到有机磷光。2，2′-联吡啶是这样的分子。非辐射衰减机理典型地为温度依赖型，这样在液氮温度下显示出磷光的材料在室温下不显示磷光。但，正如Baldo所证明的，可通过选择在室温下发出磷光的磷光化合物来解决这一问题。代表性发射层包括掺杂或未掺杂的磷光有机金属材料，如在美国专利No.6303238和No.6310360；美国专利申请公开No.2002-0034656；No.2002-0182441；和No.2003-0072964；以及WO02/074015中公开的。

[0020]一般来说，认为在OLED内的激子以约3∶1的比例生成，即约75％的三重态和25％的单重态。参见，Adachi等，“Nearly 100％Internal Phosphorescent Efficiency In An Organic Light EmittingDevice”，J.Appl.Phys.，90，5048(2001)(在此通过参考将其全文引入)。在许多情况下，单重态激子可藉助“系间窜越(intersystemcrossing)”，容易地将其能量转移到三重态激发态上。结果，采用磷光OLED，100％的内量子效率在理论上是可能的。在荧光器件中，三重态激子的能量通常因加热器件的无辐射衰减工艺而损失，从而导致低得多的内量子效率。在例如美国专利No.6303238(在此通过参考将其全文引入)中公开了使用从三重激发态中发光的磷光材料的OLED。

[0021]磷光可在从三重激发态到中间非三重态的跃迁之前，其中从所述中间非三重态出现发射衰减。例如，与镧系元素配位的有机分子常常从定位于镧系金属上的激发态处发射磷光。然而，这种材料不直接从三重激发态中发射磷光，而是从以镧系金属离子为中心的原子激发态中发射磷光。二酮酸铕配合物示出了这类物质中的一组。

[0022]可优选通过键合，限制紧密靠近高原子序数原子的有机分子，来提高来自三重态的磷光。通过称为自旋轨道偶合的机理产生这一现象(称为重原子效应)。可从有机金属分子如三(2-苯基吡啶)铱(III)的激发金属到配体的电荷传递(MLCT)状态中观察到这一磷光跃迁。

[0023]此处所使用的术语“三重态能量”是指对应于在给定材料的磷光光谱内可辨别的最高能量特征的能量。最高能量特征不一定是在磷光光谱内具有最大强度的峰值，和例如可以是在这一峰值的高能量一侧的局部最大的清晰肩峰。

[0024]图1示出了有机发光器件100。该图不一定按比例画出。器件100可包括基底110、阳极115、空穴注入层120、空穴迁移层125、电子阻挡层130、发射层135、空穴阻挡层140、电子迁移层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的化合物阴极。可通过按序沉积所述的层制造器件100。

[0025]基底110可以是提供所需结构性能的任何合适的基底。基底110可以是挠性或刚性基底。基底110可以透明、半透明或不透明。塑料和玻璃是优选的刚性基底材料的实例。塑料和金属箔是优选的挠性基底材料的实例。为了有助于电路的制造，基底110可以是半导体材料。例如，基底110可以是在其上制造电路、能控制随后在基底上沉积OLED的硅片。也可使用其它基底。选择基底110的材料和厚度，获得所需的结构和光学性能。

[0026]阳极115可以是导电性足以将空穴迁移到有机层的任何合适的阳极。阳极115的材料优选具有大于约4eV的功函(“高功函材料”)。优选的阳极材料包括导电金属氧化物，如氧化锡铟(ITO)和氧化锌铟(IZO)、氧化锌铝(AlZnO)和金属。阳极115(和基底110)可以足够透光以生成底部发射的器件。优选的透明基底和阳极的结合是可商购的沉积在玻璃或塑料(基底)上的ITO(阳极)。在美国专利No.5844363(在此通过参考将其全文引入)中公开了挠性和透明基底-阳极的结合。阳极115可以不透明和/或具有反射性。对于一些顶部发射器件来说，反射阳极115可以是优选的，以增加从器件顶部发出的光量。可选择阳极115的材料与厚度，获得所需的导电和光学性能。在阳极115透明的情况下，对于特定的材料来说，厚度范围可以是足够厚到提供所需导电率，但足够薄到提供所需透明度的厚度。可使用其它阳极材料和结构。

[0027]空穴迁移层125可包括能迁移空穴的材料。空穴迁移层130可以是纯粹(未掺杂)或掺杂的。可利用掺杂来提高导电率。α-NPD和TPD是纯粹的空穴迁移层的实例。p-掺杂的空穴迁移层的实例是摩尔比为50∶1的用F₄-TCNQ掺杂的m-MTDATA，正如Forrest等的美国专利申请No.10/173682(在此通过参考将其全文引入)中所公开的。可使用其它空穴迁移层。

[0028]发射层135可包括当在阳极115和阴极160之间通以电流时，能发光的有机材料。优选地，发射层135含有磷光发射材料，但也可使用荧光发射材料。优选磷光材料，这是因为与这一材料相关的较高发光效率所致。发射层135也可包括用可捕获电子、空穴和/或激子的发射材料掺杂的、能迁移电子和/或空穴的主体(host)材料，以便激子通过光发射机理从发射材料中驰豫。发射层135可包括结合迁移和发射性能的单一材料。不管发射材料是掺杂剂还是主要成分，发射层135可包括其它材料，如调节发射材料发射的掺杂剂。发射层135可包括能结合发射所需光的光谱的多种发射材料。磷光发射材料的实例包括Ir(ppy)₃。荧光发射材料的实例包括DCM和DMQA。主体材料的实例包括Alq₃、CBP和mCP。在Thompson等的美国专利No.6303238(在此通过参考将其全文引入)中公开了发射和主体材料的实例。发射材料可以以许多方式包括在发射层135内。例如，可将发射小分子掺入到聚合物内。可使用其它发射层材料和结构。

[0029]电子迁移层140可包括能迁移电子的材料。电子迁移层140可以是纯粹(未掺杂)或掺杂的。可利用掺杂提高导电率。Alq₃是纯粹的电子迁移层的实例.n-掺杂的电子迁移层的实例是摩尔比为1∶1的用Li掺杂的Bphen，正如在Forrest等的美国专利申请No.10/173682(在此通过参考将其全文引入)中所述。可使用其它电子迁移层。

[0030]可选择电子迁移层的电荷携带组分，以便电子可有效地从阴极注入到电子迁移层的LUMO(最低未占据分子轨道)能级内。“电荷携带组分”是实际上迁移电子的决定LUMO的材料。该组分可以是基础材料，或者它可以是掺杂剂。有机材料的LUMO能级的特征通常在于该材料的电子亲和力，和阴极的相对电子注入效率的特征通常在于阴极材料的功函。这意味着可由ETL的电荷携带组分电子的亲和力和阴极材料的功函规定电子迁移层和相邻阴极的优选性能。特别地，为了实现高的电子注入效率，阴极材料的功函优选比电子迁移层中电荷携带组分的电子亲和力大不超过约0.75eV，更优选大不超过约0.5eV。类似的考虑可用到在其内注入电子的任何层内。

[0031]阴极160可以是本领域已知的任何合适的材料或材料的结合，以便阴极160能传导电子和将它们注入到器件100的有机层内。阴极160可以透明或者不透明，和可以是具有反射性。金属和金属氧化物是合适的阴极材料的实例。阴极160可以是单层，或者可具有化合物结构。图1示出了具有薄的金属层162和较厚的导电金属氧化物层164的化合物阴极160。在化合物阴极中，较厚层164的优选材料包括ITO、IZO和本领域已知的其它材料。美国专利No.5703436和No.5707745(在此通过参考将其全文引入)公开了含氧化物阴极的阴极的实例，所述氧化物阴极具有金属如Mg:Ag的薄层以及层叠的透明、导电溅射沉积的ITO层。与底层有机层接触的一部分阴极160，不管它是单层阴极160、化合物阴极的薄的金属层162，或者一些其它部分，优选由功函低于约4eV的材料(料“低功函材”)制成。可使用其它阴极材料和结构。

[0032]可使用阻挡层降低电荷载流子(电子和/或空穴)和/或离开发射层的激子的数量。电子阻挡层130可以布置在发射层135和空穴迁移层125之间，以阻止电子在空穴迁移层125的方向上离开发射层135。类似地，空穴阻挡层140可以布置在发射层135和电子迁移层145之间，阻止空穴在电子迁移层140的方向上离开发射层135。也可使用阻挡层阻止激子扩散到发射层外。在Forrest等的美国专利No.6097147和美国专利申请No.10/173682中公开了阻挡层的理论和用途(在此通过参考将其全文引入)。

[0033]此处所使用的术语“阻挡层”是指该层提供显著抑制电荷载流子和/或激子迁移经过该器件的阻挡作用，且没有暗示该层一定完全阻止电荷载流子和/或激子。与没有阻挡层的类似器件相比，在器件内这种阻挡层的存在可导致显著较高的效率。同样，阻挡层可用于将发射局限在OLED的所需区域内。

[0034]一般来说，注入层由可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内的材料组成。注入层也可具有电荷迁移功能。在器件100中，空穴注入层120可以是改进空穴从阳极115注入到空穴迁移层125的任何层。CuPc是可用作来自ITO阳极115和其它阳极的空穴注入层的材料的实例。在器件100中，电子注入层150可以是改进电子注入到电子迁移层145内的任何层。LiF/Al是可用作电子注入层的材料的实例，它将相邻层的电子注入到电子迁移层内。其它材料或材料的结合可用于注入层。取决于特定器件的结构，注入层可布置在不同于器件100中所示的那些位置。在Lu等的美国专利申请序列号No.09/931948(在此通过参考将其全文引入)中提供了注入层的更多实例。空穴注入层可包括溶液沉积的材料，如旋涂的聚合物，例如PEDOT：PSS，或者它可以是气相沉积的小分子材料，例如CuPc或MTDATA。

[0035]空穴注入层(HIL)可极化或润湿阳极表面，以便提供从阳极注入到空穴注入材料内的有效空穴注入。空穴注入层也可具有电荷携带组分，所述电荷携带组分具有与在HIL一侧上的相邻阳极层和在HIL的相对侧上的空穴迁移层有利地相匹配的HOMO(最高占据分子轨道)能级，这通过此处所述的相对电离电势(IP)能来定义。“电荷携带组分”是指实际上迁移空穴的决定HOMO的材料。该组分可以是HIL的基础材料，或者它可以是掺杂剂。使用掺杂的HIL允许因其电性能而选择掺杂剂，和因其形态性能如润湿、挠性、韧度等选择主体材料。HIL材料的优选性能使得空穴可有效地从阳极注入到HIL材料内。特别地，HIL的电荷携带组分的IP优选比阳极材料的IP大不超过约0.7eV。更优选地，电荷携带组分的IP优选比阳极材料大不超过约0.5eV。类似的考虑可用到在其内注入空穴的任何层内。HIL材料进一步区别于典型地在OLED的空穴迁移层中使用的常规空穴迁移材料在于，这种HIL材料的空穴传导率可显著小于常规空穴迁移材料的空穴传导率。本发明的HIL的厚度可以足够厚到辅助极化或润湿阳极层的表面。例如，小至10nm的HIL厚度对于非常光滑的阳极表面来说是可接受的。然而，由于阳极表面倾向于非常粗糙，因此最多50nm的HIL厚度在一些情况下是所需的。

[0036]在随后的制造工艺过程中，可使用保护层来保护底层。例如，制造金属或金属氧化物顶部电极所使用的方法可损害有机层，和可使用保护层减少或消除这种损害。在器件100中，在制造阴极160的过程中，保护层155可减少对底层有机层的损害。优选地，对于它迁移的载流子类型(在器件100中为电子)来说，保护层具有高的载流子迁移率，以便它没有显著增加器件100的操作电压。CuPc、BCP和各种金属酞菁是可在保护层中使用的材料的实例。可使用其它材料或材料的结合。保护层155的厚度优选足够厚，以致于不存在因在沉积有机保护层160之后发生的制造工艺导致对底层的损害或者几乎没有损害，但还没有厚到显著增加器件100的操作电压。可掺杂保护层155，以增加其导电率。例如，CuPc或BCP保护层160可用Li掺杂。可在Lu等的美国专利申请序列号No.09/931948(在此通过参考将其全文引入)中找到保护层的更详细的说明。

[0037]图2示出了反转的OLED 200。该器件包括基底210、阴极215、发射层220、空穴迁移层225和阳极230。可通过按序沉积所述的层制造器件200。由于最常见的OLED结构具有布置在阳极上的阴极，和器件200具有布置在阳极230下方的阴极215，器件200可称为“反转”的OLED。可在器件200的相应层内使用类似于器件100所述的那些材料。图2提供如何从器件100的结构中省去一些层的一个实例。

[0038]通过非限制性实施例提供图1和2所示的简单层状结构，和要理解可结合宽范围的各种结构使用本发明的实施方案。所述的具体材料和结构本质上是例举，和可使用其它材料与结构。可通过结合以不同方式描述的各层来实现功能OLED，或者可基于设计、性能和成本因素，完全省去一些层。也可包括没有具体地描述的其它层。可使用具体地描述的那些以外的材料。尽管此处提供的许多实施例描述了含单一材料的各层，但要理解，可使用材料的结合，如主体材料和掺杂剂的混合物，或者更一般的混合物。同样，各层可具有各种亚层。此处对各层给出的名称不打算为严格限制。例如，在器件200中，空穴迁移层225迁移空穴并将空穴注入到发射层220内，和可描述为空穴迁移层或空穴注入层。在一个实施方案中，OLED可描述为具有布置在阳极和阴极之间的“有机层”。这一有机层可包括单层，或者可进一步包括相对于图1和2描述的不同阴极材料的多层。

[0039]也可使用没有具体地描述的结构和材料，如由聚合物材料(PLED)组成的OLED，如在Friend等的美国专利No.5247190(在此通过参考将其全文引入)中所公开的。作为进一步的实例，可使用具有单一有机层的OLED。OLED可例如如Forrest等的美国专利No.5707745中所述地层叠(在此通过参考将其全文引入)。OLED结构可衍生于图1和2所示的单层结构。例如，基底可包括倾斜的反射表面，以改进外部偶合，如在Forrest等的美国专利No.6091195中所述的台面型结构，和/或在Bulovic等的美国专利No.5834893中公开的地坑型结构(在此通过参考将其全文引入)。

[0040]除非另有说明，可通过任何合适的方法沉积各种实施方案的任何层。对于有机层来说，优选的方法包括如在美国专利No.6013982和No.6087196(在此通过参考将其全文引入)中所述的热蒸发、喷墨，如在Forrest等的美国专利No.6337102(在此通过参考将其全文引入)中所述的有机气相沉积(OVPD)，和如在美国专利申请No.10/233470(在此通过参考将其全文引入)中所述的通过有机气相喷射印刷(OVJP)进行的沉积。其它合适的沉积方法包括旋涂和其它溶液基方法。优选在氮气或惰性氛围中进行溶液基方法。对于其它层来说，优选的方法包括热蒸发。优选的构图方法包括例如在美国专利No.6294398和No.6468819(在此通过参考将其全文引入)中所述的通过掩膜沉积、冷焊，和与一些沉积方法有关的构图，如喷墨和OVJD。也可使用其它方法。可改性待沉积的材料，使之与特定的沉积方法相容。例如，可在小分子中使用例如诸如支化或未支化的烷基和芳基之类的取代基，和优选含有至少3个碳的取代基，以提高其进行溶液处理的能力。可使用具有20或更多碳的取代基，和3-20个碳是优选的范围。具有不对称结构的材料比具有对称结构的那些可具有更好的溶液处理性，这是因为对称材料可具有较低重结晶的倾向。可使用枝状取代基以提高小分子进行溶液处理的能力。

[0041]可将根据本发明实施方案制造的器件掺入到宽范围的各种消费产品内，其中包括平板显示器、计算机监控器、电视、广告牌、内部和/或外部照明用灯和/或信号设备，仰视显示器、完全透明的显示器、挠性显示器、激光打印机、电话、移动电话、个人数字辅助器(PDA)、便携式计算机、数码照相机、便携式摄像机、寻像器、微型显示器、机动车、大面积墙、剧院或体育场屏幕或标牌。可使用各种控制设备控制根据本发明制造的器件，其中包括无源矩阵和有源矩阵。许多器件拟用于对人类来说舒适的温度范围内，如18℃-30℃，和更优选在室温下(20-25℃)。

[0042]此处所述的材料和结构可具有在除了OLED以外的器件中应用。例如，其它光电器件如有机太阳能电池和有机光检测器可使用该材料和结构。更一般地，有机器件，例如有机晶体管，可使用该材料和结构。

[0043]在本发明的一个实施方案中，提供当掺入到OLED内时具有改进的效率的磷光化合物。该发射化合物具有下述结构(式I)：

其中

M是原子量大于40的金属；

(C-N)是取代或未取代的环状金属化配体，和(C-N)不同于连接到该金属上的至少一种其它配体；

每一R独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CN、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基；

另外或或者，任何两个相邻的取代位置一起独立地形成稠合的4-至7-元环状基团，其中所述环状基团是环烷基、环杂烷基、芳基或杂芳基，和其中4-到7-元环状基团可任选地被取代基R取代；

m具有至少1的数值；

n具有至少1的数值；和

m+n是可连接到金属上的配体的最大数量。

[0044]M可以是原子量大于40的任何金属。优选的金属包括Ir、Pt、Pd、Rh、Re、Os、Tl、Pb、Bi、In、Sn、Sb、Te、Au和Ag。更优选地，金属是Ir或Pt。最优选地，金属是Ir。

[0045]此处所使用的术语“卤素”包括氟、氯、溴和碘。

[0046]此处所使用的术语“烷基”是指直链和支链烷基。优选的烷基是含有1-15个碳原子的那些，包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基等。另外，烷基可任选地被一个或多个选自卤素、CN、CO₂R、C(O)R、NR₂、环氨基、NO₂和OR中的取代基取代。

[0047]此处所使用的术语“环烷基”是指环状烷基。优选的环烷基是含有3-7个碳原子的那些，包括环丙基、环戊基和环己基等。另外，环烷基可任选地被一个或多个选自卤素、CN、CO₂R、C(O)R、NR₂、环氨基、NO₂和OR中的取代基取代。

[0048]此处所使用的术语“烯基”是指直链和支链的烯基。优选的烯基是含有2-15个碳原子的那些。另外，烯基可任选地被一个或多个选自卤素、CN、CO₂R、C(O)R、NR₂、环氨基、NO₂和OR中的取代基取代。

[0049]此处所使用的术语“炔基”是指直链和支链的炔基。优选的烷基包括含有2-15个碳原子的那些，另外，炔基可任选地被一个或多个选自卤素、CN、CO₂R、C(O)R、NR₂、环氨基、NO₂和OR中的取代基取代。

[0050]此处所使用的术语“烷芳基”是指具有芳基作为取代基的烷基。另外烷芳基可在芳基上任选地被一个或多个选自卤素、CN、CO₂R、C(O)R、NR₂、环氨基、NO₂和OR中的取代基取代。

[0051]此处所使用的术语“杂环基”是指非芳族环状基团。优选的杂环基是含有3或7个环原子的那些，其中所述环原子包括至少一个杂原子，和包括环胺如吗啉基、哌啶基、吡咯烷基等，和环醚如四氢呋喃、四氢吡喃等。

[0052]此处所使用的术语“芳基”或“芳香基”是指单环基团和多环体系。多环体系可具有其中两个碳被两个相邻的环共有的两个或多个环(环是“稠合”的)，其中至少一个环是芳环，例如另一环可以是环烷基、环烯基、芳基、杂环和/或杂芳基。

[0053]此处所使用的术语“杂芳基”是指可含1-3个杂原子的单环杂芳基，例如吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、噁唑、噻唑、三唑、吡唑、吡啶、吡嗪和嘧啶等。术语杂芳基还包括其中两个原子被两个相邻的环共有的具有两个或多个环的多环杂芳族体系(环是“稠合”的)，其中至少一个环是杂芳基，例如另一环可以是环烷基、环烯基、芳基、杂环和/或杂芳基。

[0054]所有数值范围，例如n和m所给出的那些，是包括端值的全部范围。因此，例如介于0-4的范围将包括数值0、1、2、3和4。

[0055](C-N)表示光活性配体，和该配体被称为“光活性”是因为认为它直接对发射材料的光活性性能作出贡献。配体是否是光活性取决于配体在其内存在的的特定化合物。例如，Ir(ppy)₃的每一ppy配体认为是光活性的。然而，在两个ppy配体配位到Ir上以及X配体配位到Ir上的化合物(ppy)₂IrX中，ppy配体可以不是光活性的，尤其若X配体比ppy配体具有较低的三重态能量时。优选的(C-N)配体包括tpy、ppy、4，6-F₂ppy、4-MeO-4，6-F₂ppy、4′-DMA-4，6-F₂ppy、2-ppy和2-thpy。在Brown等的美国专利申请No.10/289915(在此通过参考将其全文引入)中公开了光活性配体的其它实例。

[0056]n表示在室温下发射的特定类型配体的数量。n的数值为至少1。m表示特定类型的光活性配体的数量，和数值为至少1。可连接到金属上的配体的最大数量为m+n。

[0057]在优选的实施方案中，n为2。更优选每一配体是有机金属配体。

[0058]本发明实施方案的化合物包括式I的至少一个光活性的配体和重金属离子，以便所得材料具有(i)碳-金属键和(ii)氮-金属键。

因此，本发明实施方案的化合物包括部分结构

其中金属M和每一取代基R根据式I的定义来限定。

[0059]在本发明的一个实施方案中，发射化合物包括具有下述结构的配体：

其中每一取代基R根据式I的定义来限定。

[0060]本发明的实施方案包括具有下述结构的化合物：

其中金属M、每一取代基R、m、n和(C-N)根据式I的定义来限定。优选地，M是铱。在另一优选实施方案中，R₈、R₁₀和R₁₂-R₁₄是氢。在最优选的实施方案中，n为2和m为1。本发明的实施方案包括具有下述结构的配体：

优选地，每一R是氢。

本发明的优选实施方案包括下述结构：

[0061]在另一实施方案中，式I的化合物包括下述结构，使得n是可连接到金属M上的配体的最大数量，和m为0。在该实施方案中，M和每一取代基R根据式I的定义来限定，其中值得注意的例外是，R不是氰基。本发明实施方案包括具有下述结构的化合物：

其中X独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CN、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基。优选地，M是铱和每一R是氢。本发明的一个实施方案包括具有下述结构的配体：

优选地，每一R是氢。

[0062]已发现，使用苯基吡唑衍生物作为配体，如以上的实施方案的均一配体(homoleptic)(连接到金属中心上的所有配体具有相同结构)铱配合物显示出差的电致发光质量。观察到这种配合物或者在流体溶液或者在固态中在室温下不发出光。但以前报道过氰基取代的铱苯基吡唑配合物在室温下在约450nm的峰值波长处发出光。Kwon等，“Blue Phosphorescent Cyclometalated Iridium Complex throughphenylpyrazole derivatives：Synthesis，Characterization andB3LYP Density functional Theory(DFT)Calculations”，分子材料的电致发光和相关现象的第4次国际会议，2004年8月27-30日，韩国的Jeju岛。观察到均一配体铱配合物在约400nm的峰值波长处在77K下在UV区内发光。认为在苯基吡唑配体上使用一些取代基显著改进发光效率。具体地说，认为在苯基吡唑配体上苯基、萘基或吡啶基的取代改进器件寿命和提高电致发光效率。另外，认为稠合苯基吡唑配体上的相邻取代基也改进器件的寿命与效率。这些取代基作为非限制性实例提供，和可使用显示出改进的寿命和提高的照度的其它取代的苯基吡唑。

[0063]在优选的实施方案中，如式I中定义的一个或多个取代基R，是苯基、萘基或吡啶基，其可被取代或者未被取代。优选地，至少一个取代基R是苯基。优选的实施方案包括具有下述结构的化合物：

其中金属M、每一取代基R、m、n和(C-N)根据式I的定义来限定。X独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CN、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基。另外或或者，任何两个相邻的取代位置一起独立地形成稠合的4-至7-元环状基团，所述环状基团可以是环烷基、环杂烷基、芳基或杂芳基，和该4-至7-元环状基团可进一步被取代基X取代。本发明的优选实施方案包括具有下述结构的配体：

其中每一取代基R根据式I的定义来限定。X独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CN、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基。另外或或者，任何两个相邻的取代位置一起独立地形成稠合的4-至7-元环状基团，所述环状基团可以是环烷基、环杂烷基、芳基或杂芳基，和该4-至7-元环状基团可进一步被取代基X取代。

[0064]在另一个实施方案中，如式I中定义的至少两个取代基R稠合形成4-至7-元环状基团，其可被取代或者未被取代。在优选的实施方案中，取代基形成5-或6-元环状基团。优选的实施方案包括具有下述结构的化合物：

其中金属M、每一取代基R、m、n和(C-N)根据式I的定义来限定。X独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CN、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基。另外或或者，任何两个相邻的取代位置一起独立地形成稠合的4-至7-元环状基团，所述环状基团可以是环烷基、环杂烷基、芳基或杂芳基，和该4-至7-元环状基团可进一步被取代基X取代。Z选自-CH₂、-CRR、-NH、-NR、-O、-S、-SiR。本发明的优选实施方案包括具有下述结构的配体：

其中每一取代基R根据式I的定义来限定。X独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CN、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基。另外或或者，任何两个相邻的取代位置一起独立地形成稠合的4-至7-元环状基团，所述环状基团可以是环烷基、环杂烷基、芳基或杂芳基，和该4-至7-元环状基团可进一步被取代基X取代。Z选自-CH₂、-CRR、-NH、-NR、-O、-S、-SiR。

[0065]在本发明的优选实施方案中，取代的苯基吡唑金属配合物是杂配体(heteroleptic)。在杂配体金属配合物中，连接到金属中心上的配体具有与至少一种其它配体不同的结构。优选地，至少一种配体在室温下是磷光发射配体和至少一种配体在室温下不是磷光发射配体。更优选，仅仅一种配体在室温下是磷光发射体。本发明实施方案的杂配体配合物与均一配体金属配合物相比，具有数个优点。认为与均一配体配合物相比，本发明实施方案的杂配体配合物的分子间猝灭的可能性较低，这是因为与杂配体配合物有关的有利能量转移位置的较低密度所致。例如，双-(1-(4，6-二氟苯基)吡唑基，N，C^2′)铱(苯基吡啶基，N，C²)(它是本发明的特定实施方案，其中具有连接到金属中心上的仅仅一个发射配体，三重态位于发射配体(即苯基吡啶基)上)。分子间猝灭的有利下降导致增加的器件效率。

[0066]此外，认为取代本发明实施方案中配体内的氟通常增加取代配体的三重态能量。因此，设计具有充分高三重态能量的配体以便配体不发射的一种方法是用氟取代本发明实施方案中苯基吡唑配体中的氢。

[0067]在其中环状金属化配合物是杂配体的优选实施方案中，与发射配体的三重态能量对应的波长比与非发射配体的三重态能量对应的波长大至少90nm。发射配体的三重态能量可对应于500-520nm的波长。在另一实施方案中，发射配体的三重态能量可对应于大于590nm的波长。在优选的实施方案中，发射配体的三重态能量对应于小于480nm的波长。在一个实施方案中，在室温下存在仅仅一个发射配体。在一些化合物内发射的配体可能在其它化合物内是不发射的，这是因为存在键合到相同金属上的较低三重态能量的其它配体之故。在此情况下，能量从具有较高三重态能量的配体转移到具有较低三重态能量的配体上，因此最初具有较高三重态能量的配体对发射没有贡献。在另一实施方案中，在室温下存在仅仅一个发射配体和这一配体是有机金属。

[0068]在另一实施方案中，配位到金属上的每一配体与金属形成有机金属键。认为有机金属配体当配位到第三排(row)过渡金属，如Ir和Pt上时，在理论上比非有机金属配体更稳定。在其中环状金属化配合物是杂配体的优选实施方案中，两个非发射的配体配位到铱上。在此情况下，观察到相对于本发明实施方案的均一配体有机金属环状金属化配合物的光谱，发光光谱蓝移。认为光谱蓝移来自于在有机金属配合物中碳和金属原子之间的强场相互作用。

对于本发明所合成的配合物来说，观察到经式(meridional)和面式(facial)异构体的行为类似。因此，认为位置异构体的选择没有显著影响器件的性能。可优选经式异构体，因为发现它们更容易合成。例如，面式异构体通常通过使经式异构体转化而合成。可优选面式异构体，因为它们是目前有机金属化合物中最常见的异构体。

[0069]要理解，此处所述的各种实施方案仅仅是例举，和不打算限制本发明的范围。例如，可在没有脱离本发明精神的情况下，用其它材料和结构替代此处所述的许多材料和结构。要理解，关于本发明为何会起作用的各种理论不打算作为限制。例如，涉及电荷转移的理论不打算作为限制。

物质定义：

[0070]此处所使用的简写是指如下所述的物质：

CBP：4，4′-N，N-二咔唑-联苯

m-MTDATA：4，4′，4″-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯基胺

Alq₃：8-三-羟基喹啉铝

Bphen：4，7-二苯基-1，10-菲咯啉

n-BPhen：n-掺杂的BPhen(用锂掺杂)

F₄-TCNQ：四氟-四氰基-醌二甲烷(quinodimethane)

p-MTDATA：p-掺杂的m-MTDATA(用F₄-TCNQ掺杂)

Ir(ppy)₃：三(2-苯基吡啶)-铱

Ir(ppz)₃：三(1-苯基吡唑基(phenylpyrazoloto)，N，C(2′)铱(III)

BCP：2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲咯啉

TAZ：3-苯基-4-(1′-萘基)-5-苯基-1，2，4-三唑

CuPc：铜酞菁

ITO：氧化锡铟

NPD：N，N′-二苯基-N-N′-二(1-萘基)-联苯胺

TPD：N，N′-二苯基-N-N′-二(3-甲苯基)-联苯胺

BAlq：双(2-甲基-8-羟基喹啉基)-4-苯基苯酚铝(III)

mCP：1，3-N，N-二咔唑-苯

DCM：4-(二氰基亚乙基)-6-(4-二甲基氨基苯乙烯基-2-甲基)-4H-吡喃

DMQA：N，N′-二甲基喹吖啶酮

PEDOT：PSS：聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)和聚苯乙烯磺酸盐(PSS)的含水分散液

tpy：2-(对甲苯基)吡啶

ppy：2-苯基吡啶

4，6-F₂ppy：2-(4′，6′-二氟苯基)吡啶

4-MeO-4，6-F₂ppy：2-(4′，6′-二氟苯基)-4-甲氧基吡啶

4′-DMA-4，6-F₂ppy：2-(4′，6′-二氟苯基)-4-(N，N-二甲基氨基)吡啶

2-thpy：2-(2′-噻吩基)吡啶

(46dfppz)₂Ir(ppy)：双(1-(4，6-二氟苯基)吡唑基-N，C^2′)铱(III)(2-苯基吡啶基(pyridinato)-N，C^2′)

(46dfppz)₂Ir(tpy)：双(1-(4，6-二氟苯基)吡唑基-N，C^2′)铱(III)(2-(对甲苯基)吡啶基-N，C^2′)

(46dfppz)₂Ir(4′，6′-F₂ppy)：双(1-(4，6-二氟苯基)吡唑基-N，C^2′)铱(III)(2-(4′，6′-二氟苯基)吡啶基-N，C^2′)

(46dfppz)₂Ir(4-MeO-4′，6′-F₂ppy)：双(1-(4，6-二氟苯基)吡唑基-N，C^2′)铱(III)(2-(4′，6′-二氟苯基)-4-甲氧基吡啶基-N，C^2′)

(46dfppz)₂Ir(4-DMA-4′，6′-F₂ppy)：双(1-(4，6-二氟苯基)吡唑基-N，C^2′)铱(III)(2-(4′，6′-二氟苯基)-4-(N，N′-二甲基氨基)吡啶基-N，C^2′)

3bppz：1-(3-联苯基)吡唑

4bppz：1-(4-联苯基)吡唑

14dppz：1，4-二苯基吡唑

4bpppz：1-(4-联苯基)-4-苯基吡唑

2dmflpz：1-(2-(9，9-二甲基)芴基)吡唑

3dmflpz：1-(3-(9，9-二甲基)芴基)吡唑

fac-Ir(3bppz)₃：fac-三(1-(3-联苯基)吡唑基-N，C^2′)铱(III)

fac-Ir(4bppz)₃：fac-三(1-(4-联苯基)吡唑基-N，C^2′)铱(III)

fac-Ir(14dppz)₃：fac-三(1，4-二苯基吡唑基-N，C^2′)铱(III)

fac-Ir(4bpppz)₃：fac-三(1-(4-联苯基)-4-苯基吡唑基-N，C^2′)铱(III)

fac-Ir(2dmflpz)₃：fac-三(1-(2-(9，9-二甲基)芴基)吡唑基-N，C^2′)铱(III)

实验：

现描述本发明的具体的代表性实施方案，其中包括如何制造这些实施方案。要理解，具体方法、物质、条件、工艺参数、装置等不能限制本发明的范围。

实施例1

[0071]取代苯基吡唑的通用合成方案：

表I概述了通过上述合成路线合成的配体。

                       表I

实施例2

[0072]联苯基吡唑的通用合成方案：

表II概述了通过上述合成路线合成的配体。

                        表II

实施例3

[0073]2dmflpz配体的合成

实施例4

[0074]3dmflpz配体的合成

实施例5：(46dfppz)₂Ir(ppy)、(46dfppz)₂Ir(tpy)、(46dfppz)₂Ir(4′，6′-F₂ppy)、(46dfppz)₂Ir(4-MeO-4′，6′-F₂ppy)、和(46dfppz)₂Ir(4′-DMA-4′，6′-F₂ppy)的经式异构体的合成

[0075]在惰性氛围中，在甘油内经20-24小时加热[(46dfppz)₂IrCl]₂配合物、1-1.05当量的合适配体、5-10当量的K₂CO₃到140-145℃。在冷却混合物到室温下之后，添加蒸馏水，并过滤掉所得沉淀，数次用部分蒸馏水洗涤，并空气干燥。然后使用二氯甲烷，使粗产物在硅胶柱上进行快速色谱分离，提供60-80％的纯经式杂配体铱三环金属化配合物。

实施例6：(46dfppz)₂Ir(ppy)、(46dfppz)₂Ir(tpy)、(46dfppz)₂Ir(4′，6′-F₂ppy)、(46dfppz)₂Ir(4-MeO-4′，6′-F₂ppy)、和(46dfppz)₂Ir(4-DMA-4′，6′-F₂ppy)的面式异构体的合成

[0076]用紫外光(254nm或360nm)辐照在乙腈内的该经式配合物的氩气脱气的溶液24-48小时，之后真空除去溶剂。然后使用二氯甲烷，使粗产物在硅胶柱上色谱分离，提供＞90％的纯面式杂配体铱三环金属化配合物。

实施例7：fac-Ir(3bppz)₃、fac-Ir(4bppz)₃、fac-Ir(14dppz)₃、fac-Ir(4bpppz)₃、fac-Ir(2dmflpz)₃和Ir(ppz)₃的合成

[0077]在惰性气体氛围中，在甘油内，回流[(C^N)₂Ir(O^O)]配合物、1-1.1当量的合适环状金属化配体20-24小时。在混合物冷却到室温之后，添加蒸馏水，并过滤掉所得沉淀，数次用部分蒸馏水洗涤，并空气干燥。然后使用二氯甲烷，使粗产物在硅胶柱上进行快速色谱分离，提供60-80％的纯面式杂配体铱三环金属化配合物。

[0078]表III概述了实施例5和6中化合物的光物理性能。

                    表III

[0079]表IV概述了fac-Ir(C-N)₃配合物的电化学和光物理性能。使用二茂铁作为参考，在无水DMF中测量氧化和还原电势。所有还原电势是不可逆的。使用用氮气鼓泡脱气的2-MeTHF溶液，获得光谱和寿命数据。

                                                     表IV

配合物	E氧化	E还原	室温λmax(nm)	室温寿命(μs)	77Kλmax(nm)	77K寿命(μs)
							对比的Irppz	0.390	-	-	-	414	14
fac-Ir(3bppz)3	0.427	-2.916	466	-	460	26.9
							fac-Ir(4bppz)3	0.644	-3.048	420	-	414	20.8
fac-Ir(14dppz)3	0.393	-3.060	426	-	422	5.7；13.6
							fac-Ir(4bpppz)3	0.424	-2.879	478	2.6	472	32.6
fac-Ir(2dmflpz)3	0.321	-3.049	478	1.7	476	28.8

[0080]图3示出了在77K下fac-Ir(3bppz)₃、fac-Ir(4bppz)₃、fac-Ir(14dppz)₃、fac-Ir(4bpppz)₃、fac-Ir(2dmflpz)₃的发射光谱。

[0081]图4示出了在室温下fac-Ir(3bppz)₃、fac-Ir(4bppz)₃、fac-Ir(14dppz)₃、fac-Ir(4bpppz)₃、fac-Ir(2dmflpz)₃的发射光谱。

[0082]图5示出了在室温下fac-Ir(14dppz)₃、fac-Ir(4bpppz)₃、fac-Ir(2dmflpz)₃在聚苯乙烯内的发射光谱。

[0083]尽管相对于特定实施例和优选实施方案描述了本发明，但要理解，本发明不限于这些实施例和实施方案。因此所要求保护的本发明包括由此处所述的特定实施例和优选实施方案得到的改变，这对本领域技术人员来说是显而易见的。

Claims (86)

1.一种化合物，其具有下述结构：

其中

M是原子量大于40的金属；

(C-N)是取代或未取代的环状金属化配体，和(C-N)不同于连接到该金属上的至少一种其它配体；

每一R独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CN、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基；

另外或或者，任何两个相邻的取代位置一起独立地形成稠合的4-至7-元环状基团，其中所述环状基团是环烷基、环杂烷基、芳基或杂芳基，和其中该4-到7-元环状基团可任选地被取代基R取代；

m具有至少1的数值；

n具有至少1的数值；

m+n是可连接到金属上的配体的最大数量。

2.权利要求1的化合物，其中n为2。

3.权利要求2的化合物，其中每一配体是有机金属配体。

4.权利要求1的化合物，其具有下述结构：

5.权利要求4的化合物，其中M选自Ir、Pt、Pd、Rh、Re、Ru、Os、Tl、Pb、Bi、In、Sn、Sb、Te、Au和Ag。

6.权利要求5的化合物，其中M是Ir。

7.权利要求6的化合物，其中R₈、R₁₀和R₁₂-R₁₄是H。

8.权利要求7的化合物，其中n为2和m为1。

9.权利要求8的化合物，其具有下述结构：

10.权利要求8的化合物，其具有下述结构：

11.权利要求8的化合物，其具有下述结构：

12.权利要求8的化合物，其具有下述结构：

13.权利要求8的化合物，其具有下述结构：

14.权利要求8的化合物，其具有下述结构：

15.权利要求1的化合物，其中取代基独立地选自取代或未取代的苯基、萘基或吡啶基。

16.权利要求15的化合物，其中至少一个取代基是苯基。

17.权利要求16的化合物，其中该化合物具有选自下述的结构：

其中X独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CN、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基；

另外或或者，任何两个相邻的取代位置一起独立地形成稠合的4-至7-元环状基团，其中所述环状基团是环烷基、环杂烷基、芳基或杂芳基，其中该4-至7-元环状基团可进一步被取代基X取代。

18.权利要求1的化合物，其中该化合物具有选自下述的结构：

其中

X独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CN、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基；

另外或或者，任何两个相邻的取代位置一起独立地形成稠合的4-至7-元环状基团，其中所述环状基团是环烷基、环杂烷基、芳基或杂芳基，其中该4-至7-元环状基团可进一步被取代基X取代；

Z选自-CH₂、-CRR、-NH、-NR、-O、-S、-SiR。

19.权利要求18的化合物，其中该化合物具有选自下述的结构：

20.权利要求1的化合物，其中该化合物是磷光发射材料。

21.权利要求1的化合物，其中至少一个配体在室温下是磷光发射配体，和至少一个配体在室温下不是磷光发射配体。

22.权利要求1的化合物，其中该化合物在小于480nm的峰值波长处发射。

23.一种化合物，其具有下述结构：

其中

M是原子量大于40的金属；

(C-N)是取代或未取代的环状金属化配体；

每一R独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基；

另外或或者，任何两个相邻的取代位置一起独立地形成稠合的4-至7-元环状基团，其中所述环状基团是环烷基、环杂烷基、芳基或杂芳基，和其中该4-到7-元环状基团可任选地被取代基R或CN取代；

X独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CN、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基；

n具有至少1的数值；和

m+n是可连接到金属上的配体的最大数量。

24.权利要求23的化合物，其中n为3和m为0。

25.权利要求24的化合物，其中M选自Ir、Pt、Pd、Rh、Re、Ru、Os、T1、Pb、Bi、In、Sn、Sb、Te、Au和Ag。

26.权利要求25的化合物，其中M是Ir。

27.权利要求26的化合物，其中R₈和R₁₁-R₁₄是H。

28.一种化合物，其包括：

键合到第一配体上的金属，所述第一配体在室温下是发射性配体，

其中

恰好第一配体之一键合到金属上，和

第一配体的三重态能量对应的波长比键合到金属上的每一其它配体的三重态能量对应的波长大至少80nm，和

该金属的原子量大于40。

29.权利要求28的化合物，其中第一配体是有机金属配体。

30.权利要求28的化合物，其中第一配体的三重态能量对应于小于480nm的波长。

31.权利要求28的化合物，其中第一配体的三重态能量对应于500-520nm的波长。

32.权利要求28的化合物，其中第一配体的三重态能量对应于大于590nm的波长。

33.一种化合物，其包括：

键合到至少第一配体和第二配体上的金属M，

其中

每一配体是有机金属配体；

第一配体的三重态能量对应的波长比第二配体的三重态能量对应的波长大至少80nm，和

M是原子量大于40的金属。

34.权利要求33的化合物，其中第一配体的三重态能量对应于小于480nm的波长。

35.权利要求33的化合物，其中第一配体的三重态能量对应于500-520nm的波长。

36.权利要求33的化合物，其中第一配体的三重态能量对应于大于590nm的波长。

37.一种有机发光器件，其包括：

(a)阳极；

(b)阴极；和

(c)置于阳极和阴极之间且电连接至阳极和阴极的发射层，该发射层进一步包括具有下述结构的化合物：

其中

M是原子量大于40的金属；

(C-N)是取代或未取代的环状金属化配体，和(C-N)不同于连接到该金属上的至少一种其它配体；

每一R独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CN、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基；

另外或或者，任何两个相邻的取代位置一起独立地形成稠合的4-至7-元环状基团，其中所述环状基团是环烷基、环杂烷基、芳基或杂芳基，和其中该4-到7-元环状基团可任选地被取代基R取代；

m具有至少1的数值；

n具有至少1的数值；

m+n是可连接到金属上的配体的最大数量。

38.权利要求37的器件，其中n为2。

39.权利要求38的器件，其中每一配体是有机金属配体。

40.权利要求37的器件，其具有下述结构：

41.权利要求40的器件，其中M选自Ir、Pt、Pd、Rh、Re、Ru、Os、Tl、Pb、Bi、In、Sn、Sb、Te、Au和Ag。

42.权利要求41的器件，其中M是Ir。

43.权利要求42的器件，其中R₈、R₁₀和R₁₂-R₁₄是H。

44.权利要求43的器件，其中n为2和m为1。

45.权利要求44的器件，其具有下述结构：

46.权利要求44的器件，其具有下述结构：

47.权利要求44的器件，其具有下述结构：

48.权利要求44的器件，其具有下述结构：

49.权利要求44的器件，其具有下述结构：

50.权利要求44的器件，其具有下述结构：

51.权利要求37的器件，其中取代基独立地选自取代或未取代的苯基、萘基或吡啶基。

52.权利要求51的器件，其中至少一个取代基是苯基。

53.权利要求52的器件，其中该器件具有选自下述的结构：

其中X独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CN、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基；

另外或或者，任何两个相邻的取代位置一起独立地形成稠合的4-至7-元环状基团，其中所述环状基团是环烷基、环杂烷基、芳基或杂芳基，和其中该4-到7-元环状基团可进一步被取代基X取代。

54.权利要求37的器件，其中该器件具有选自下述的结构：

其中

X独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CN、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基；

另外或或者，任何两个相邻的取代位置一起独立地形成稠合的4-至7-元环状基团，其中所述环状基团是环烷基、环杂烷基、芳基或杂芳基，和其中该4-到7-元环状基团可进一步被取代基X取代；

Z选自-CH₂、-CRR、-NH、-NR、-O、-S、-SiR。

55.权利要求54的器件，其中该化合物具有选自下述的结构：

56.权利要求37的器件，其中该化合物是磷光发射材料。

57.权利要求37的器件，其中至少一个配体在室温下是磷光发射配体，和至少一个配体在室温下不是磷光发射配体。

58.权利要求37的器件，其中该化合物在小于480nm的峰值波长处发射。

59.一种有机发光器件，其包括：

(a)阳极；

(b)阴极；和

(c)置于阳极和阴极之间且电连接至阳极和阴极的发射层，该发射层进一步包括具有下述结构的化合物：

其中

M是原子量大于40的金属；

每一R独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基；

另外或或者，任何两个相邻的取代位置一起独立地形成稠合的4-至7-元环状基团，其中所述环状基团是环烷基、环杂烷基、芳基或杂芳基，和其中该4-到7-元环状基团可任选地被取代基R和CN取代。

60.权利要求59的器件，其具有下述结构：

其中

X独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CN、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基。

61.权利要求60的器件，其中M选自Ir、Pt、Pd、Rh、Re、Ru、Os、Tl、Pb、Bi、In、Sn、Sb、Te、Au和Ag。

62.权利要求61的器件，其中M是Ir。

63.权利要求62的器件，其中R₈和R₁₁-R₁₄是H。

64.一种有机发光器件，其包括：

(a)阳极；

(b)阴极；和

(c)置于阳极和阴极之间且电连接至阳极和阴极的发射层，该发射层进一步包括具有下述结构的化合物：

键合到第一配体上的金属，所述第一配体在室温下是发射性配体，

其中

恰好第一配体之一键合到金属上，和

第一配体的三重态能量对应的波长比键合到金属上的每一其它配体的三重态能量对应的波长大至少80nm，和

该金属的原子量大于40。

65.权利要求64的器件，其中第一配体是有机金属配体。

66.权利要求64的器件，其中第一配体的三重态能量对应于小于480nm的波长。

67.权利要求64的器件，其中第一配体的三重态能量对应于500-520nm的波长。

68.权利要求64的器件，其中第一配体的三重态能量对应于大于590nm的波长。

69.一种有机发光器件，其包括：

(a)阳极；

(b)阴极；和

(c)置于阳极和阴极之间且电连接至阳极和阴极的发射层，该发射层进一步包括具有下述结构的化合物：

键合到至少第一配体和第二配体上的金属M，

其中

每一配体是有机金属配体；

第一配体的三重态能量对应的波长比第二配体的三重态能量对应的波长大至少80nm，和

M是原子量大于40的金属。

70.权利要求69的器件，其中第一配体的三重态能量对应于小于480nm的波长。

71.权利要求69的器件，其中第一配体的三重态能量对应于500-520nm的波长。

72.权利要求69的器件，其中第一配体的三重态能量对应于大于590nm的波长。

73.权利要求69的器件，其中将该器件掺入到消费产品内。

74.一种有机发光器件，其包括：

(a)阳极；

(b)阴极；和

(c)置于阳极和阴极之间且电连接至阳极和阴极的发射层，该发射层进一步包括具有下述结构的配体的化合物：

其中

每一R独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CN、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基；

另外或或者，任何两个相邻的取代位置一起独立地形成稠合的4-至7-元环状基团，其中所述环状基团是环烷基、环杂烷基、芳基或杂芳基，和其中该4-到7-元环状基团可任选地被取代基R取代。

75.权利要求74的器件，其中该配体具有下述结构：

76.权利要求75的器件，其中R₈、R₁₀和R₁₂-R₁₄是H。

77.权利要求74的器件，其中取代基独立地选自取代或未取代的苯基、萘基或吡啶基。

78.权利要求77的器件，其中至少一个取代基是苯基。

79.权利要求78的器件，其中该配体具有选自下述的结构：

其中X独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CN、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基；

另外或或者，任何两个相邻的取代位置一起独立地形成稠合的4-至7-元环状基团，其中所述环状基团是环烷基、环杂烷基、芳基或杂芳基，和其中该4-到7-元环状基团可进一步被取代基X取代。

80.权利要求74的器件，其中该化合物具有选自下述的结构：

其中

X独立地选自氢、烷基、烯基、炔基、烷芳基、CN、CF₃、CO₂R、C(O)R、NR₂、NO₂、OR、卤素、芳基、杂芳基、取代芳基、取代杂芳基或杂环基；

另外或或者，任何两个相邻的取代位置一起独立地形成稠合的4-至7-元环状基团，其中所述环状基团是环烷基、环杂烷基、芳基或杂芳基，和其中该4-到7-元环状基团可进一步被取代基X取代；

Z选自-CH₂、-CRR、-NH、-NR、-O、-S、-SiR。

81.权利要求80的器件，其中该配体具有选自下述的结构：

82.权利要求74的器件，其中该配体是磷光发射配体。

83.权利要求74的器件，其中该配体的三重态能量对应的波长小于480nm。

84.权利要求74的器件，其中第一配体的三重态能量对应于500-520nm的波长。

85.权利要求74的器件，其中第一配体的三重态能量对应于大于590nm的波长。

86.权利要求74的器件，其中将该器件掺入到消费产品内。

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