本发明属于有机光电材料，具体涉及一种有机金属化合物以及有机电致发光器件。
背景技术：
1、有机电子器件包括但不限于有机发光二极管(oleds)，有机场效应晶体管(o-fets)，有机发光晶体管(olets)，有机光伏器件(opvs)，染料-敏化太阳能电池(dsscs)，有机光学检测器，有机光感受器，有机场效应器件(ofqds)，发光电化学电池(lecs)，有机激光二极管和有机电浆发光器件。
2、oleds的发光颜色可以通过发光材料结构设计来实现。oleds可以包括一个发光层或多个发光层以实现期望的光谱。目前绿色和红色有机电致发光器件已实现商业化。蓝色磷光器件仍然具有蓝色不饱和，器件寿命短和工作电压高等问题。
3、因此，如何研发出一种使有机电致发光器件具有高效率、长寿命和低电压等综合特性的高性能磷光材料是本领域人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种有机金属化合物以及有机电致发光器件。通过改变2-(萘并[1,2-b]苯并呋喃-10-基)吡啶上取代基的组合，增加支链烷基、取代或非取代的芳基和取代或非取代的环烷基而生成有机金属化合物，改善了分子间空间构型，具有较好的空间扭转能力，从而避免载流子迁移，将其作为发光层的特定掺杂材料并应用于有机电致发光器件后，降低了器件的启动电压，从而避免载流子迁移，并且驱动电压明显降低，发光效率以及寿命得到显著提高。
2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：
3、一方面，本发明提供一种有机金属化合物，所述有机金属化合物具有通式i所示结构：
4、
5、其中，r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7和r8各自独立地选自氢、-d(氘)、-t(氚)、-cn、-f、取代或未取代的c1-c6烷基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c3-c24的杂芳基、取代或未取代的c3-c24的炔基、取代或未取代的甲氧基、三甲基锗、三甲基硅中的任意一种或至少两种的组合；
6、且，r5和r6不同时为氢；
7、r9、r10、r11、r12、r13、r14和r15各自独立地选自-h、-d、-t、-cn、-f，取代或未取代的c1-c6烷基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的3元-15元环烷基、取代或未取代的c1-c6烷氧基中的任意一种或至少两种的组合；
8、如上所述基团中的氢可以被氘代。
9、优选地，r1、r2、r3、r4、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13、r14和r15各自独立地选自氢、-d、-t、-cn、-f、-ch3、-cd3、-ct3、-cf3、-ch2f、-chf2、甲基，乙基，丙基，丁基，戊基，己基，甲氧基，被氘全部或部分取代的c1-c6烷基，环戊基，环己基，苯基；
10、所述被氘全部取代的c1-c6烷基优选为-cd3或-c2d5；
11、优选地，r5、r6各自独立地选自甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、苯基，呋喃基、萘基、噻吩基、甲氧基、c1-c6烷基取代的苯基、c1-c6烷基取代的联苯基、c1-c6烷基取代的萘基、叔丁基、环戊基、环己基、叔丁基苯基、氘代叔丁基苯基、氘代苯基、氰基取代的苯基、氰基取代的萘基、氟取代的苯基、环丙基、叔丁基萘基、氘代萘基、三甲基锗、三甲基硅、四甲基环己烷基、-f、-cn、-d、-cd3、-ct3、-cf3、-ch2f、-chf2；
12、在本发明中，c1-c6烷基均各自独立地选自取代或未取代的直链烷基、取代或未取代的支链烷基、取代或未取代的环烷基中的一种；c1-c6烷基被部分氘代或完全氘代或未氘代。
13、在本发明中，如上所述取代的基团上的取代基选自氢、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、苯基，呋喃、萘基、噻吩、甲氧基、苯基、联苯基、萘基、菲基、叔丁基、环戊基、环己基、叔丁基苯、氘代叔丁基苯、氘代苯基、氰基取代的苯基、氰基取代的萘基、氟取代的苯基、环丙基、叔丁基萘基、氘代萘基、三甲基锗、三甲基硅、四甲基环己烷基、-f、-cn、-d、-cd3、-ct3、-cf3、-ch2f、-chf2中的一种或至少两种的组合。
14、优选地，所述有机金属化合物优选自以下结构中的一种，但不仅限于此：
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87、在本发明中，式i结构的有机金属化合物的制备流程如下：
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89、其中r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13、r14和r15如前述所定义一致，不再赘述。
90、在氮气保护下，将配体式za-1、irc13·3h2o放入反应体系中，加入乙二醇乙醚和纯净水的混合溶液进行回流反应，得到中间体式za-2；
91、在所述中间体式za-2中加入三氟甲烷磺酸银，再向体系中加入二氯甲烷、甲醇进行回流反应，得到中间体式za-3；
92、在所述中间体式za-2中加入配体式zb-1，再向体系中加入无水乙醇进行回流反应，得到式i所示的有机金属化合物。
93、另一方面，本发明提供一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括阳极、阴极以及设置在阳极和阴极之间的有机材料层，所述有机材料层包括如上所述的有机金属化合物中的至少一种。
94、优选地，所述有机材料层包括发光层，所述发光层包括主体材料和掺杂材料，所述掺杂材料包括如上所述的有机金属化合物中的至少一种。
95、优选地，所述有机材料层还包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、电子传输层或电子注入层中的至少一种。
96、优选地，所述有机电致发光器件包括依次设置的阳极、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极。
97、一般而言，有机电致发光器件包括第一电极(阳极)和第二电极(阴极)，以及位于电极之间的有机材料层。该有机材料又可以分为多个区域。比如，该有机材料层可以包括空穴传输区、发光层、电子传输区。
98、在具体实施例中，在第一电极下方或者第二电极上方可以使用基板。基板均为具有机械强度、热稳定性、防水性、透明度优异的玻璃或聚合物材料。此外，作为显示器用的基板上也可以带有薄膜晶体管(tft)。
99、第一电极可以通过在基板上溅射或者沉积用作第一电极的材料的方式来形成。当第一电极作为阳极时，可以采用铟锡氧(ito)、铟锌氧(izo)、二氧化锡(sno2)、氧化锌(zno)等氧化物透明导电材料和它们的任意组合。此外，阳极材料还可以选自除以列举的阳极材料以外的有助于空穴注入的材料及其组合，其包括已知的适合做阳极的材料。第一电极作为阴极时，可以采用镁(mg)、银(ag)、铝(al)、铝-锂(al-li)、钙(ca)、镁-铟(mg-in)、镁-银(mg-ag)等金属或合金以及它们之间的任意组合。除了以上列举的阴极材料以外，阴极材料还可以是有助于电子注入的材料及其组合，包括已知的适合做阴极的材料。
100、有机材料层可以通过真空热蒸镀、旋转涂敷、打印等方法形成于电极之上。用作有机材料层的化合物可以为有机小分子、有机大分子和聚合物，以及它们的组合。空穴传输区位于阳极和发光层之间。空穴传输区可以为单层结构的空穴传输层(htl)，包括只含有一种化合物的单层空穴传输层和含有多种化合物的单层空穴传输层。空穴传输区也可以为包括空穴注入层(hil)、空穴传输层(htl)、电子阻挡层(ebl)中的至少一层的多层结构。
101、空穴传输层的材料可以选自、但不限于酞菁衍生物如cupc、导电聚合物或含导电掺杂剂的聚合物如聚苯撑乙烯、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(pani/dbsa)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(pedot/pss)、聚苯胺/樟脑磺酸(pani/csa)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(pani/pss)、芳香胺衍生物如下面lb-1至lb-30所示的化合物；或者其任意组合。
102、
103、
104、但不局限于以上几种材料。
105、空穴注入层位于阳极和空穴传输层之间。空穴注入层可以是单一化合物材料，也可以是多种化合物的组合。例如，空穴注入层可以采用上述lb-1至lb-30的一种或多种化合物，或者采用下述lc-1至lc-3中的一种或多种化合物；也可以采用lb-1至lb-30的一种或多种化合物掺杂下述lc-1至lc-3中的一种或多种化合物：
106、
107、但不局限于以上几种材料。
108、oled有机材料层还可以包括发光层与阴极之间的电子传输区。电子传输区可以为单层结构的电子传输层(etl)，包括只含有一种化合物的单层电子传输层和含有多种化合物的单层电子传输层。电子传输区也可以为包括电子注入层(eil)、电子传输层(etl)、空穴阻挡层(hbl)中的至少一层的多层结构。
109、本技术的一方面，电子传输层材料可以选自、但不限于以下所罗列的ld-1至ld-36的一种或多种的组合。但不局限于以上几种材料。
110、
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113、器件中还可以包括位于电子传输层与阴极之间的电子注入层，电子注入层材料包括但不限于以下罗列的一种或多种的组合：lif、nacl、csf、li2o、cs2co3、bao、na、li、ca。
114、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
115、本发明的有机金属化合物应用于有机电致发光器件后，降低了器件的启动电压，使得发光效率以及寿命得到显著提高。
1.一种有机金属化合物，其特征在于，所述有机金属化合物具有通式i所示结构：
2.根据权利要求1所述的有机金属化合物，其特征在于，r1、r2、r3、r4、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13、r14和r15各自独立地选自氢、-d、-t、-cn、-f、-ch3、-ct3、-cf3、-ch2f、-chf2、甲基，乙基，丙基，丁基，戊基，己基，甲氧基，被氘全部或部分取代的c1-c6烷基，环戊基，环己基或苯基；
3.根据权利要求2所述的有机金属化合物，其特征在于，所述被氘全部取代的c1-c6烷基选自-cd3或-c2d5。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的有机金属化合物，其特征在于，r5、r6各自独立地选自甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、苯基，呋喃基、萘基、噻吩基、甲氧基、c1-c6烷基取代的苯基、c1-c6烷基取代的联苯基、c1-c6烷基取代的萘基、叔丁基、环戊基、环己基、叔丁基苯基、氘代叔丁基苯基、氘代苯基、氰基取代的苯基、氰基取代的萘基、氟取代的苯基、环丙基、叔丁基萘基、氘代萘基、三甲基锗、三甲基硅、四甲基环己烷基、-f、-cn、-d、-cd3、-ct3、-cf3、-ch2f或-chf2。
5.根据权利要求1所述的有机金属化合物，其特征在于，所述取代的基团上的取代基选自氢、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、苯基，呋喃、萘基、噻吩、甲氧基、苯基、联苯基、萘基、菲基、叔丁基、环戊基、环己基、叔丁基苯、氘代叔丁基苯、氘代苯基、氰基取代的苯基、氰基取代的萘基、氟取代的苯基、环丙基、叔丁基萘基、氘代萘基、三甲基锗、三甲基硅、四甲基环己烷基、-f、-cn、-d、-cd3、-ct3、-cf3、-ch2f或-chf2中的一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的有机金属化合物，其特征在于，所述有机金属化合物优选自以下结构中的一种：
7.一种有机电致发光器件，其特征在于，所述有机电致发光器件包括阳极、阴极以及设置在阳极和阴极之间的有机材料层，所述有机材料层包括如权利要求1-6中任一项所述的有机金属化合物中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述有机材料层包括发光层，所述发光层包括主体材料和掺杂材料，所述掺杂材料包括如权利要求1-5中任一项所述的有机金属化合物中的至少一种。
9.根据权利要求7或8所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述有机材料层还包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、电子传输层或电子注入层中的至少一种。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述有机电致发光器件包括依次设置的阳极、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极。
