金属络合物、高分子化合物及含有它们的元件制造技术

技术编号:3233239 阅读:188 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种具有式(1)表示的结构的金属络合物。(X↓[1]及X↓[2]分别独立地表示碳原子或氮原子,X↓[1]1*C及X↓[2]2*N表示的键为单键或双键,M表示过渡金属原子,并且,由含有C----X↓[1]-X↓[2]表示的结构的面和含有X↓[1]-X↓[2]2*N表示的结构的面决定的二面角为9°~16°,且该金属络合物的最高占有分子轨道中,该金属原子M的最外层d轨道的轨道系数平方之和相对于全部原子轨道系数平方之和所占的比例(%)除以该金属络合物的最低激发单重态能量S↓[1]和最低激发三重态能量T↓[1]的能量之差S↓[1]-T↓[1]而得的值为200~600%/eV。)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及金属络合物、含有该金属络合物的残基的高分子化合物以 及含有这些化合物的元件。
技术介绍
作为电致发光元件的发光层中使用的发光材料,显示从三重态激发态 进行发光的金属络合物,与显示从单重态激发态进行发光的荧光材料相 比,可期待其有高发光效率。其理由是,通过载子的再结合而形成的激子,理论上25%是单重态激发态,剩余75%是三重态激发态。g卩使用从单重 态激发态发出的光(即荧光)时,理论上上限为25%,使用从三重态激发 态发出的光(即磷光)时,理论上可期待3倍的效率。并且从能量相对关 系来看,如果能够高效产生从25%的单重态激发态到三重态激发态的系间 窜跃,理论上可期待4倍的效率。一般情况下,伴随着从三重态激发态向单重态基态的跃迁,从三重态 激发态发光(即磷光),因伴随有自旋反转,所以是禁戒跃迁。但是,已 知含有重金属原子的金属络合物中,因该禁戒跃迁被重原子效应解除,所 以具有发光物质。例如,作为显示从三重态激发态进行发光的金属络合物, 已知以铱为中心金属的邻位金属络合物(Ir(ppy)3: Tris-Ortho-Metalated Complex of Iridium(ni) with 2-Phenylpyridine)显示高效率的绿色发光,也 报道了将其与低分子主体材料组合形成多层的电致发光元件(APPLIED PHYSICS LETTERS,vol,75,No.l,p4(1999))。但是,将使用金属络合物的电致发光元件等实际应用时,在所有三原 色中,必须要有高发光效率、且稳定性优异。因此,期待开发出特别是在红色发光区域或蓝色发光区域中,发光效 率、稳定性优异的金属络合物。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供发光效率、稳定性优异的金属络合物。 本专利技术者精心研究的结果,发现使用具有特定结构、具有特定量子化学性质的金属络合物时,电致发光元件的发光効率、稳定性优异,完成了本专利技术。艮口本专利技术第一提供金属络合物,其为具有下述通式(1)表示的结 构的金属络合物,(式中,X,及X2分别独立地表示碳原子或氮原子,下述式 X" - 二 ;C表示的键,以及下述式表示的键分别独立地为单键或双键;M表示过渡金属原子;Z,环表示含有 下述式X「表示的键的环状结构,Z2环表示含有下述式 表示的键的环状结构)由含有下述式表示的结构的面和含有下述式 Xi——x2^rN表示的结构的面决定的二面角为9° 16°,且该金属络合物的最高占有分 子轨道中,该金属原子M的最外层d轨道的轨道系数平方之和相对于全 部原子轨道系数平方之和所占的比例(%)除以该金属络合物的最低激发单重态能量S"eV)和最低激发三重态能量T^eV)的能量之差S!—T"eV)的 值为200 600%/eV。本专利技术第二提供上述金属络合物,其为具有下述通式(1)表示的结 构的金属络合物,(式中,Xi及X2分别独立地表示碳原子或氮原子;下述式:表示的键及下述式表示的键分别独立地为单键或双键;M表示过渡金属原子;Z,环表示含有 下述式(式中、Xp Y,以及Y2分别独立地表示碳原子或氮原子;下述式:表示的键、下述式表示的键以及下述式 丫i — ,: w丫2表示的键分别独立地为单键或双键;Zu)环表示含有下述式表示的键的环状结构,Z2环表示含有下述式:表示的键的环状结构)该Z,环具有下述通式(2)表示的结构,Y i —— -Y 2 - - -X i - - - C 表示的结构的环状结构;Zu环表示除下述式表示的键之外,由单键构成的环状结构。)或者该Z2环具有下述通式(3)表示的结构,(式中、X2、 Y3以及Y4分别独立地表示碳原子或氮原子;下述式表示的键、下述式表示的键以及下述式 Y3r^Y4表示的键分别独立地为单键或双键,Z2o表示含有下述式 Y( - - fc 丫3 - "" " - N表示的结构的环状结构,Z^环表示除下述式表示的键之外,由单键构成的环状结构,)或者该Z!环具有该通式(2)表示的结构,且该Z2环具有该通式(3) 表示的结构。本专利技术第三提供金属络合物,其具有下述通式(5)表示的结构,问(式中、^及X2分别独立地表示碳原子或氮原子;下述式:及下述式表示的键分别独立地为单键或双键;M表示过渡金属原子;Zi环表示含有下述式Xi 二 - C表示的键的环状结构;Z2环表示含有下述式表示的键的环状结构,A表示Z,环中的1个原子和Z2环中的1个原子键 合的连结基团,该连结基团由选自一C (R5Q1) (R5e2) —、 一N (R5Q3) —、 —P (R504) — 、 一P (=0) (R507) —、 一Si (R5。5) (R506)—、以及— SO广中的2 6个基团组成,R训 R柳分别独立地表示氢原子、垸基、 烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳垸氧基、芳垸硫基、 芳基链烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅垸基、取代甲硅烷基、甲 硅烷氧基、取代甲硅垸氧基、 一价杂环基或卤原子)。本专利技术第四提供分子内含有上述金属络合物的残基的高分子化合物。具体实施例方式以下对本专利技术进行详细说明。 <金属络合物〉首先对本专利技术的金属络合物(下述第一 第三金属络合物)进行说明。 -第一金属络合物-本专利技术的第一金属络合物,具有上述通式(1)表示的结构,并且同 时满足条件A:上述二面角(以下有时称"配体内的二面角")为9。 16。, 以及条件B:上述d轨道系数为200 600%/eV 。上述二面角低于9。时,会发生对配体的运动抑制不充分的情况,大于 16°时,配体扭转过多,有时会失去多齿配体的稳定性。该二面角与配体 的运动性相关,因此,考虑到对金属络合物的稳定性的效果,优选9° 14°, 更优选9° 12°,特别优选9。 11。。上述d轨道系数低于200%/eV时,或者因中心金属的d轨道的贡献少, 或者因能量差(S,—T。大,有时发光效率降低,超过600M/eV时,因为13能量差(Si—T。过小,有时效率降低。考虑到与金属络合物的发光効率相关的系数,该d轨道系数优选200 500%/eV,更优选200 400%/eV, 特别优选200 300%/eV。在本说明书中,"配体"是指,例如上述通式(1)或(5)表示的结 构(也包括例如下述通式(4-1)或通式(4-2)表示的结构等下位概念。) 中除去金属原子M的部分。并且,在本说明书中,"二面角"是指从处 于基态的金属络合物中算出的角度。在本说明书中,二面角是从根据计算 科学的方法所求出的金属络合物的基态的最优化结构(即该金属络合物的 生成能量最小的结构)中求出的。具体来说,M (L) 3 (在此,M与上 述相同,L表示配体。)表示的存在多个相同配体的金属络合物中,将二 面角定义为各配体的二面角的平均值。如M (L) 2 (L2),(在此,M表 示与上述相同的含意,L及L2表示不同的配体。)那样,存在的多个配体 不同时,不同配体中的任一个(例如上述式中,配体L的二面角的值及配 体L2的二面角的数值中的任一个),必须满足上述二面角的范围。但是, 存在多个相同配体时(例如上述式中配体L),相同的配体(例如上述式 中配体L。)的二面角为各配体中的二面角的平均值。此外,在本说明书 中,d轨道系数利用计算科学的方法求出本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种金属络合物,其为具有下述通式(1)所示结构的金属络合物, *** (1) 式中,X↓[1]及X↓[2]分别独立地表示碳原子或氮原子;下述式: X↓[1]*C 表示的键,以及下述式: X↓[2]*N  表示的键分别独立地为单键或双键;M表示过渡金属原子;Z↓[1]环表示含有下述式: X↓[1]*C 表示的键的环状结构;Z↓[2]环表示含有下述式: X↓[2]*N 表示的键的环状结构, 由含有下述式: C *X↓[1]-X↓[2] 所示结构的面和含有下述式: X↓[1]-X↓[2]*N 所示结构的面决定的二面角为9°~16°,且所述金属络合物的最高占有分子轨道中,所述金属原子M的最外层d轨道的轨道系数的平方之和相对于全部原子 轨道系数的平方之和所占的比例(%)除以该金属络合物的最低激发单重态能量S↓[1](eV)与最低激发三重态能量T↓[1](eV)的能量之差S↓[1]-T↓[1](eV)而得的值为200~600%/eV。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:秋野喜彦三上智司关根千津
申请(专利权)人:住友化学株式会社萨美甚株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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