CN102596978B - 金属络合物、高分子化合物及使用其的元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及下式(1):所示的金属络合物。式中,R1~R6、R8、R11~R20表示氢原子、卤原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷氧基、取代甲硅烷硫基、取代甲硅烷氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳基硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基或氰基。Z1~Z5表示-C(R*)=或氮原子。R*表示氢原子或取代基。Z1~Z5的至少2个为氮原子。m为1或2。

Description

金属络合物、高分子化合物及使用其的元件
技术领域
本发明涉及金属络合物、高分子化合物及使用其的元件。
背景技术
作为有机EL元件的发光层中使用的红色发光材料,已知配位有3分子的1-苯基异喹啉的铱络合物(国际公开第2002-44189号小册子)。
发明内容
但是,该铱络合物的溶液稳定性不足。
本发明的目的在于提供溶液稳定性优异的红色发光材料。
本发明提供下述金属络合物、含金属的高分子化合物、组合物、膜、元件、面状光源、照明装置及金属络合物的制造方法。
(1)下式(1)所示的金属络合物:
式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19及R20各自独立地表示氢原子、卤原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷氧基、取代甲硅烷硫基、取代甲硅烷氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳基硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基或氰基。这些基团还可具有取代基,
Z1、Z2、Z3、Z4及Z5各自独立地表示-C(R*)=或氮原子;R*表示氢原子或取代基,
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、Z1、Z2、Z3、Z4及Z5分别存在多个时,可相同也可不同;但Z1、Z2、Z3、Z4及Z5的至少2个为氮原子,
m为1或2。
2)根据(1)所述的金属络合物,用下式(1c)表示:
式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、Z1、Z2、Z3、Z4及Z5具有与上述相同的含义。
(3)根据(2)所述的金属络合物,用下式(1a)或下式(1b)表示:
式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19及R20具有与上述相同的含义,
R’表示氢原子、卤原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷氧基、取代甲硅烷硫基、取代甲硅烷氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳基硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基或氰基,这些基团还可具有取代基,多个存在的R’可相同也可不同。
(4)一种含金属的高分子化合物,其具有(1)~(3)中任一项所述的金属络合物的残基。
(5)一种组合物,其含有(1)~(3)中任一项所述的金属络合物或(4)所述的含金属的高分子化合物。
(6)根据(5)所述的组合物,其含有两种以上的(1)~(3)中任一项所述的金属络合物或含有两种以上的权利要求4所述的含金属的高分子化合物。
(7)根据(5)或(6)所述的组合物,其具有(1)~(3)中任一项所述的金属络合物,以及,下式(2)所示的金属络合物、下式(3)所示的金属络合物或它们的组合:
式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、Z1、Z2、Z3、Z4及Z5具有与上述相同的含义。
(8)根据(5)~(7)中任一项所述的组合物,其还含有不含金属的高分子化合物。
(9)根据(8)所述的组合物,所述不含金属的高分子化合物具有选自下式(7-1)所示的2价基团、下式(7-2)所示的2价基团、下式(7-3)所示的2价基团、下式(7-4)所示的2价基团、下式(7-5)所示的2价基团及下式(8)所示的2价基团中的至少一种作为重复单元:
式中,Y1表示-C(R48)(R49)-、-O-C(R50)(R51)-、-O-、-S-、-B(R52)-、-Si(R53)(R54)-、-P(R55)-、-P(R56)(=O)-或-N(R57)-,
R48、R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55、R56及R57各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、甲硅烷氧基、取代甲硅烷氧基、1价杂环基或卤原子,这些基团还可具有取代基,
R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45、R46及R47各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价杂环基、羧基、取代羧基或氰基,这些基团还可具有取代基,
式中,Ar1、Ar2、Ar3及Ar4各自独立地表示亚芳基或2价杂环基;Ar5、Ar6及Ar7各自独立地表示芳基或1价杂环基,Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、Ar5、Ar6及Ar7还可具有取代基;a及b各自独立地表示0或1、0≤a+b≤1。
(10)根据(9)所述的组合物,所述不含金属的高分子化合物还具有下式(10)所示的重复单元:
式中,Ar10表示2价的含氮芳香族杂环基;Ar11及Ar12各自独立地表示亚芳基或2价杂环基。
(11)根据(10)所述的组合物,所述式(10)所示的重复单元为下式(11)所示的重复单元:
式中,Ar11及Ar12具有与上述相同的含义,Ar13表示芳基或1价杂环基,Ar11、Ar12及Ar13还可具有取代基;
Z6、Z7及Z8各自独立地表示-C(Rk)=或氮原子,Rk表示氢原子或取代基,Z6、Z7及Z8的至少2个为氮原子。
(12)根据(5)~(11)中任一项所述的组合物,其还含有电荷传输材料、发光材料或它们的组合。
(13)根据(5)~(12)中任一项所述的组合物,其还含有溶媒或分散介质。
(14)一种膜,其含有(1)~(3)中任一项所述的金属络合物、(4)所述的含金属的高分子化合物或(5)~(12)中任一项所述的组合物。
(15)一种元件,其含有(1)~(3)中任一项所述的金属络合物、(4)所述的含金属的高分子化合物或(5)~(12)任一项所述的组合物。
(16)根据权利要求15所述的元件,所述元件为发光元件。
(17)一种面状光源,其包括(16)所述的元件。
(18)一种照明装置,其包括(16)所述的元件。
(19)下式(1c)所示金属络合物的制造方法,
其包括使下式(4)所示的金属络合物与下式(5)所示的金属络合物反应的工序,
式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6及R8各自独立地表示氢原子、卤原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷氧基、取代甲硅烷硫基、取代甲硅烷氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳基硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基或氰基,这些基团还可具有取代基,
Z1、Z2、Z3、Z4及Z5各自独立地表示-C(R*)=或氮原子,R*表示氢原子或取代基,
多个存在的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、Z1、Z2、Z3、Z4及Z5可相同也可不同,Z1、Z2、Z3、Z4及Z5的至少2个为氮原子;
式中,R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19及R20各自独立地表示氢原子、卤原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷氧基、取代甲硅烷硫基、取代甲硅烷氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳基硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基或氰基,这些基团还可具有取代基,
式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、Z1、Z2、Z3、Z4及Z5具有与上述相同的含义,
(20)下式(1c)所示的金属络合物的制造方法,其包括使下式(6)所示的金属络合物与下式(5)所示的金属络合物反应的工序,
式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6及R8各自独立地表示氢原子、卤原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷氧基、取代甲硅烷硫基、取代甲硅烷氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳基硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基或氰基,这些基团还可具有取代基,
Z1、Z2、Z3、Z4及Z5各自独立地表示-C(R*)=或氮原子,R*表示氢原子或取代基,
多个存在的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、Z1、Z2、Z3、Z4及Z5可相同也可不同,Z1、Z2、Z3、Z4及Z5的至少2个为氮原子,
Re、Rf及Rg各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基或1价杂环基;
式中,R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19及R20各自独立地表示氢原子、卤原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷氧基、取代甲硅烷硫基、取代甲硅烷氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳基硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基或氰基,这些基团还可具有取代基;
式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、Z1、Z2、Z3、Z4及Z5具有与上述相同的含义。
具体实施方式
以下详细地说明本发明。本说明书中的结构式中,虚线所示的键表示配位键。“含金属的高分子化合物”是指分子中含金属原子及/或金属离子的高分子化合物、“不含金属的高分子化合物”是指分子中不含金属原子及金属离子的高分子化合物。
<金属络合物>
本发明的金属络合物用式(1)表示。
式(1)所示的金属络合物由铱原子及二齿配位体构成。
式(1)中,m优选为2。此时,式(1)为式(1c)。
式(1)中,作为R1~R6、R8、R11~R20所示的卤原子可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的烷基可以是直链、支链及环状的任一种。该烷基的碳数通常为1~12。作为烷基可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、环己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、3,7-二甲基辛基、月桂基、三氟甲基、五氟乙基、全氟丁基、全氟己基、全氟辛基等,优选叔丁基、戊基、己基、辛基、2-乙基己基、癸基、3,7-二甲基辛基。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的烷氧基可以是直链、支链及环状的任一种。该烷氧基的碳数通常为1~12。作为烷氧基可举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、环己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、壬氧基、癸氧基、3,7-二甲基辛氧基、月桂氧基、三氟甲氧基、五氟乙氧基、全氟丁氧基、全氟己氧基、全氟辛氧基、甲氧基甲基氧基、2-甲氧基乙基氧基等,优选戊氧基、己氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、癸氧基、3,7-二甲基辛氧基。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的烷基硫基可以是直链、支链及环状的任一种。该烷基硫基的碳数通常为1~12。作为烷基硫基可举出甲基硫基、乙基硫基、丙基硫基、异丙基硫基、丁基硫基、仲丁基硫基、异丁基硫基、叔丁基硫基、戊基硫基、己基硫基、环己基硫基、庚基硫基、辛基硫基、2-乙基己基硫基、壬基硫基、癸基硫基、3,7-二甲基辛基硫基、月桂基硫基、三氟甲基硫基等,优选戊基硫基、己基硫基、辛基硫基、2-乙基己基硫基、癸基硫基、3,7-二甲基辛基硫基。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的芳基的碳数通常为6~60、优选为7~48。作为芳基可举出苯基、C1~C12烷氧基苯基(“C1~C12烷氧基”是指烷氧基部分的碳数为1~12。以下同样。)、C1~C12烷基苯基(“C1~C12烷基”是指烷基部分的碳数为1~12。以下同样。)、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、五氟苯基等,优选C1~C12烷氧基苯基、C1~C12烷基苯基。芳基是指从芳香族烃上除去1个氢原子后的原子团。该芳香族烃还包含具有稠环的化合物、2个以上的独立的苯环或稠环直接键合或介由亚乙烯基等键合的化合物。进而,该芳基可以具有取代基,作为该取代基可举出C1~C12烷氧基苯基、C1~C12烷基苯基等。
作为C1~C12烷氧基苯基,可举出甲氧基苯基、乙氧基苯基、丙氧基苯基、异丙氧基苯基、丁氧基苯基、异丁氧基苯基、叔丁氧基苯基、戊氧基苯基、己氧基苯基、环己氧基苯基、庚氧基苯基、辛氧基苯基、2-乙基己氧基苯基、壬氧基苯基、癸氧基苯基、3,7-二甲基辛氧基苯基、月桂氧基苯基等。
作为C1~C12烷基苯基,可举出甲基苯基、乙基苯基、二甲基苯基、丙基苯基、基、甲基乙基苯基、异丙基苯基、丁基苯基、仲丁基苯基、异丁基苯基、叔丁基苯基、戊基苯基、异戊基苯基、己基苯基、庚基苯基、辛基苯基、壬基苯基、癸基苯基、十二烷基苯基等。
作为独立的2个以上的苯环直接键合或介由亚乙烯基等键合的芳基,可举出下式所示的基团:
式中,Rh表示氢原子、碳数1~12的烷基或碳数1~12的烷氧基,这些基团的一部分氢原子还可被卤原子取代。多个存在的Rh可相同也可不同,Rh中的至少一个为碳数1~12的烷基或碳数1~12的烷氧基。Ri表示直链状或支链状的碳数1~12的烷基。多个存在的Ri可相同也可不同。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的芳氧基的碳数通常为6~60、优选为7~48。作为芳氧基,可举出苯氧基、C1~C12烷氧基苯氧基、C1~C12烷基苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基、五氟苯基氧基等,优选C1~C12烷氧基苯氧基、C1~C12烷基苯氧基。
作为C1~C12烷氧基苯氧基,可举出甲氧基苯氧基、乙氧基苯氧基、丙氧基苯氧基、异丙氧基苯氧基、丁氧基苯氧基、异丁氧基苯氧基、叔丁氧基苯氧基、戊氧基苯氧基、己氧基苯氧基、环己氧基苯氧基、庚氧基苯氧基、辛氧基苯氧基、2-乙基己氧基苯氧基、壬氧基苯氧基、癸氧基苯氧基、3,7-二甲基辛氧基苯氧基、月桂氧基苯氧基等。
作为C1~C12烷基苯氧基,可举出甲基苯氧基、乙基苯氧基、二甲基苯氧基、丙基苯氧基、1,3,5-三甲基苯氧基、甲基乙基苯氧基、异丙基苯氧基、丁基苯氧基、仲丁基苯氧基、异丁基苯氧基、叔丁基苯氧基、戊基苯氧基、异戊基苯氧基、己基苯氧基、庚基苯氧基、辛基苯氧基、壬基苯氧基、癸基苯氧基、十二烷基苯氧基等。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的芳基硫基的碳数通常为6~60、优选为7~48。作为芳基硫基可举出苯基硫基、C1~C12烷氧基苯基硫基、C1~C12烷基苯基硫基、1-萘基硫基、2-萘基硫基、五氟苯基硫基等,优选C1~C12烷氧基苯基硫基、C1~C12烷基苯基硫基。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的芳基烷基的碳数通常为7~60、优选为7~48。作为芳基烷基可举出苯基-C1~C12烷基、C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷基、1-萘基-C1~C12烷基、2-萘基-C1~C12烷基等,优选为C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷基。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的芳基烷氧基的碳数通常为7~60、优选为7~48。作为芳基烷氧基可举出苯基甲氧基、苯基乙氧基、苯基丁氧基、苯基戊氧基、苯基己氧基、苯基庚氧基、苯基辛氧基等苯基-C1~C12烷氧基,C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷氧基,C1~C12烷基苯基-C1~C12烷氧基,1-萘基-C1~C12烷氧基,2-萘基-C1~C12烷氧基等,优选为C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷氧基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷氧基。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的芳基烷基硫基的碳数通常为7~60、优选为7~48。作为芳基烷基硫基可举出苯基-C1~C12烷基硫基、C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷基硫基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷基硫基、1-萘基-C1~C12烷基硫基、2-萘基-C1~C12烷基硫基等,优选为C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷基硫基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷基硫基。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的酰基的碳数通常为2~20、优选为2~18。作为酰基,可举出乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、三甲基乙酰基、苯甲酰基、三氟乙酰基、五氟苯甲酰基等。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的酰氧基的碳数通常为2~20、优选为2~18。作为酰氧基,可举出乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、异丁酰氧基、三甲基乙酰氧基、苯甲酰氧基、三氟乙酰氧基、五氟苯甲酰氧基等。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的酰胺基的碳数通常为1~20、优选为1~18。作为酰胺基,可举出甲酰胺基、乙酰胺基、丙酰胺基、丁酰胺基、苯酰胺基、三氟乙酰胺基、五氟苯酰胺基、二甲酰胺基、二乙酰胺基、二丙酰胺基、二丁酰胺基、二苯酰胺基、二(三氟乙酰胺)基、二(五氟苯酰胺)基等。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的酰亚胺基是指从酰亚胺上除去1个键合于其氮原子的氢原子后获得的1价残基。该酰亚胺基的碳数通常为2~60、优选为2~48。作为酰亚胺基,可举出以下结构式所示的基团等。
[式中,从氮原子延伸的线表示连接键,Me表示甲基、Et表示乙基、正Pr表示正丙基。以下同样。]
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的亚胺残基是指从胺化合物(即,分子内具有-N=C-的有机化合物。作为其例子可举出醛亚胺、酮亚胺及这些分子中的键合于氮原子的氢原子被烷基等取代后的化合物等。)除去1个氢原子后的1价残基。该亚胺残基的碳数通常为2~20、优选为2~18。
作为亚胺残基,可举出以下结构式所示的基团等。
[式中,i-Pr表示异丙基、n-Bu表示正丁基、t-Bu表示叔丁基。波浪线所示的键是指“用楔形表示的键”及/或“用虚线表示的键”。这里,“用楔形表示的键”是指由纸面向近身侧伸出的键,“用虚线表示的键”是指向纸面的相反面伸出的键。]
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的取代氨基是指被选自烷基、芳基、芳基烷基及1价杂环基中的1个或2个基团取代后的氨基。该烷基、芳基、芳基烷基或1价杂环基还可具有取代基。取代氨基的碳数不含该取代基的碳数,通常为1~60、优选为2~48。
作为取代氨基,可举出甲基氨基、二甲基氨基、乙基氨基、二乙基氨基、丙基氨基、二丙基氨基、异丙基氨基、二异丙基氨基、丁基氨基、仲丁基氨基、异丁基氨基、叔丁基氨基、戊基氨基、己基氨基、环己基氨基、庚基氨基、辛基氨基、2-乙基己基氨基、壬基氨基、癸基氨基、3,7-二甲基辛基氨基、月桂基氨基、环戊基氨基、二环戊基氨基、环己基氨基、二环己基氨基、吡咯烷基、哌啶基、双三氟甲基氨基苯基氨基、二苯基氨基、C1~C12烷氧基苯基氨基、二(C1~C12烷氧基苯基)氨基、二(C1~C12烷基苯基)氨基、1-萘基氨基、2-萘基氨基、五氟苯基氨基、吡啶基氨基、哒嗪基氨基、嘧啶基氨基、吡嗪基氨基、三嗪基氨基、苯基-C1~C12烷基氨基、C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷基氨基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷基氨基、二(C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷基)氨基、二(C1~C12烷基苯基-C1~C12烷基)氨基、1-萘基-C1~C12烷基氨基、2-萘基-C1~C12烷基氨基等。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的取代甲硅烷基是指被选自烷基、芳基、芳基烷基及1价杂环基中的1、2或3个基团取代后的甲硅烷基。取代甲硅烷基的碳数通常为1~60、优选为3~48。该烷基、芳基、芳基烷基或1价杂环基还可具有取代基。
作为取代甲硅烷基,可举出三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、异丙基二甲基甲硅烷基、二乙基异丙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、二甲基戊基甲硅烷基、己基二甲基甲硅烷基、庚基二甲基甲硅烷基、二甲基辛基甲硅烷基、2-乙基己基-二甲基甲硅烷基、二甲基壬基甲硅烷基、癸基二甲基甲硅烷基、3,7-二甲基辛基-二甲基甲硅烷基、月桂基二甲基甲硅烷基、苯基-C1~C12烷基甲硅烷基、C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷基甲硅烷基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷基甲硅烷基、1-萘基-C1~C12烷基甲硅烷基、2-萘基-C1~C12烷基甲硅烷基、苯基-C1~C12烷基二甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、三(对甲苯基)甲硅烷基、三苄基甲硅烷基、甲基二苯基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基等。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的取代甲硅烷氧基是指被选自烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基及1元杂环氧基中的1、2或3个基团取代后的甲硅烷氧基。取代甲硅烷氧基的碳数通常为1~60、优选为3~48。该烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基或1元杂环氧基还可具有取代基。
作为取代甲硅烷氧基,可举出三甲基甲硅烷氧基、三乙基甲硅烷氧基、三丙基甲硅烷氧基、三异丙基甲硅烷氧基、异丙基二甲基甲硅烷氧基、二乙基异丙基甲硅烷氧基、叔丁基二甲基甲硅烷氧基、二甲基戊基甲硅烷氧基、己基二甲基甲硅烷氧基、庚基二甲基甲硅烷氧基、二甲基辛基甲硅烷氧基、2-乙基己基-二甲基甲硅烷氧基、二甲基壬基甲硅烷氧基、癸基二甲基甲硅烷氧基、3,7-二甲基辛基-二甲基甲硅烷氧基、月桂基二甲基甲硅烷氧基、苯基-C1~C12烷基甲硅烷氧基、C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷基甲硅烷氧基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷基甲硅烷氧基、1-萘基-C1~C12烷基甲硅烷氧基、2-萘基-C1~C12烷基甲硅烷氧基、苯基-C1~C12烷基二甲基甲硅烷氧基、三苯基甲硅烷氧基、三(对甲苯基)甲硅烷氧基、三苄基甲硅烷氧基、甲基二苯基甲硅烷氧基、叔丁基二苯基甲硅烷氧基、二甲基苯基甲硅烷氧基等。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的取代甲硅烷硫基是指被选自烷基硫基、芳基硫基、芳基烷基硫基及1元杂环硫基中的1、2或3个基团取代后的甲硅烷硫基。取代甲硅烷硫基的碳数通常为1~60、优选为3~48。该烷氧基、芳基硫基、芳基烷基硫基或1元杂环硫基还可具有取代基。
作为取代甲硅烷硫基,可举出三甲基甲硅烷硫基、三乙基甲硅烷硫基、三丙基甲硅烷硫基、三异丙基甲硅烷硫基、异丙基二甲基甲硅烷硫基、二乙基异丙基甲硅烷硫基、叔丁基二甲基甲硅烷硫基、二甲基戊基甲硅烷硫基、己基二甲基甲硅烷硫基、庚基二甲基甲硅烷硫基、二甲基辛基甲硅烷硫基、2-乙基己基-二甲基甲硅烷硫基、二甲基壬基甲硅烷硫基、癸基二甲基甲硅烷硫基、3,7-二甲基辛基-二甲基甲硅烷硫基、月桂基二甲基甲硅烷硫基、苯基-C1~C12烷基甲硅烷硫基、C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷基甲硅烷硫基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷基甲硅烷硫基、1-萘基-C1~C12烷基甲硅烷硫基、2-萘基-C1~C12烷基甲硅烷硫基、苯基-C1~C12烷基二甲基甲硅烷硫基、三苯基甲硅烷硫基、三(对甲苯基)甲硅烷硫基、三苄基甲硅烷硫基、甲基二苯基甲硅烷硫基、叔丁基二苯基甲硅烷硫基、二甲基苯基甲硅烷硫基等。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的取代甲硅烷氨基是指被选自烷基氨基、芳基氨基、芳基烷基氨基及1价杂环氨基中的1、2或3个基团取代后的甲硅烷氨基。取代甲硅烷氨基的碳数通常为1~60、优选为3~48。该烷氧基、芳基氨基、芳基烷基氨基或1价杂环氨基还可具有取代基。
作为取代甲硅烷氨基,可举出三甲基甲硅烷氨基、三乙基甲硅烷氨基、三丙基甲硅烷氨基、三异丙基甲硅烷氨基、二甲基-i-丙基甲硅烷氨基、二乙基-异丙基甲硅烷氨基、叔丁基二甲基甲硅烷氨基、戊基二甲基甲硅烷氨基、己基二甲基甲硅烷氨基、庚基二甲基甲硅烷氨基、辛基二甲基甲硅烷氨基、2-乙基己基-二甲基甲硅烷氨基、壬基二甲基甲硅烷氨基、癸基二甲基甲硅烷氨基、3,7-二甲基辛基-二甲基甲硅烷氨基、月桂基二甲基甲硅烷氨基、苯基-C1~C12烷基甲硅烷氧基、C1~C12烷氧基苯基-C1~C12烷基甲硅烷氨基、C1~C12烷基苯基-C1~C12烷基甲硅烷氨基、1-萘基-C1~C12烷基甲硅烷氨基、2-萘基-C1~C12烷基甲硅烷氨基、苯基-C1~C12烷基二甲基甲硅烷氨基、三苯基甲硅烷氨基、三(对甲苯基)甲硅烷氨基、三苄基甲硅烷氨基、二苯基甲基甲硅烷氨基、叔丁基二苯基甲硅烷氨基、二甲基苯基甲硅烷氨基等。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的1价杂环基是指从杂环式化合物中除去1个氢原子后的剩余原子团。1价杂环基的碳数通常为3~60、优选为3~20。1价杂环基的碳数不含取代基的碳数。杂环式化合物是指具有环式结构的有机化合物中构成环的元素不仅为碳原子,在环内含有氧原子、硫原子、氮原子、磷原子、硼原子等杂原子。
作为1价杂环基,可举出噻吩基、C1~C12烷基噻吩基、吡咯基、呋喃基、吡啶基、C1~C12烷基吡啶基、嘧啶基、C1~C12烷基嘧啶基、三嗪基、C1~C12烷基三嗪基、哌啶基、喹啉基、异喹啉基等,优选噻吩基、C1~C12烷基噻吩基、吡啶基、C1~C12烷基吡啶基、嘧啶基、C1~C12烷基嘧啶基、三嗪基、C1~C12烷基三嗪基。进而该1价杂环基还可具有取代基。1价杂环基优选为1价芳香族杂环基。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的杂芳氧基的碳数通常为6~60、优选为7~48。作为杂芳氧基,可举出噻吩基氧基、C1~C12烷氧基噻吩基氧基、C1~C12烷基噻吩基氧基、C1~C12烷氧基吡啶基氧基、C1~C12烷基吡啶基氧基、异喹啉基氧基等,优选为C1~C12烷氧基吡啶基氧基、C1~C12烷基吡啶基氧基。
作为C1~C12烷氧基吡啶基氧基,可举出甲氧基吡啶基氧基、乙氧基吡啶基氧基、丙氧基吡啶基氧基、异丙氧基吡啶基氧基、丁氧基吡啶基氧基、异丁氧基吡啶基氧基、叔丁氧基吡啶基氧基、戊氧基吡啶基氧基、己氧基吡啶基氧基、环己氧基吡啶基氧基、庚氧基吡啶基氧基、辛氧基吡啶基氧基、2-乙基己氧基吡啶基氧基、壬氧基吡啶基氧基、癸氧基吡啶基氧基、3,7-二甲基辛氧基吡啶基氧基、月桂氧基吡啶基氧基等。
作为C1~C12烷基吡啶基氧基,可举出甲基吡啶基氧基、乙基吡啶基氧基、二甲基吡啶基氧基、丙基吡啶基氧基、1,3,5-三甲基吡啶基氧基、甲基乙基吡啶基氧基、异丙基吡啶基氧基、丁基吡啶基氧基、仲丁基吡啶基氧基、异丁基吡啶基氧基、叔丁基吡啶基氧基、戊基吡啶基氧基、异戊基吡啶基氧基、己基吡啶基氧基、庚基吡啶基氧基、辛基吡啶基氧基、壬基吡啶基氧基、癸基吡啶基氧基、十二烷基吡啶基氧基等。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的杂芳基硫基的碳数通常为6~60、优选为7~48。作为杂芳基硫基,可举出吡啶基硫基、C1~C12烷氧基吡啶基硫基、C1~C12烷基吡啶基硫基、异喹啉基硫基等,优选C1~C12烷氧基吡啶基硫基、C1~C12烷基吡啶基硫基。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的芳基烯基的碳数通常为8~60、优选为8~48。作为芳基烯基,可举出苯基-C2~C12烯基(“C2~C12烯基”是指烯基部分的碳数为2~12。以下同样。)、C1~C12烷氧基苯基-C2~C12烯基、C1~C12烷基苯基-C2~C12烯基、1-萘基-C2~C12烯基、2-萘基-C2~C12烯基等,优选C1~C12烷氧基苯基-C2~C12烯基、C1~C12烷基苯基-C2~C12烯基。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的芳基炔基的碳数通常为8~60、优选为8~48。作为芳基炔基,可举出苯基-C2~C12炔基(“C2~C12炔基”是指炔基部分的碳数为2~12。以下同样。)、C1~C12烷氧基苯基-C2~C12炔基、C1~C12烷基苯基-C2~C12炔基、1-萘基-C2~C12炔基、2-萘基-C2~C12炔基等,优选C1~C12烷氧基苯基-C2~C12炔基、C1~C12烷基苯基-C2~C12炔基。
式(1)中,R1~R6、R8、R11~R20所示的取代羧基的碳数通常为2~60、优选为2~48,是指被烷基、芳基、芳基烷基或1价杂环基取代后的羧基。
作为取代羧基,可举出甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、异丙氧基羰基、丁氧基羰基、异丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、戊氧基羰基、己氧基羰基、环己氧基羰基、庚氧基羰基、辛氧基羰基、2-乙基己氧基羰基、壬氧基羰基、癸氧基羰基、3,7-二甲基辛氧基羰基、十二烷氧基羰基、三氟甲氧基羰基、五氟乙氧基羰基、全氟丁氧基羰基、全氟己氧基羰基、全氟辛氧基羰基、吡啶基氧基羰基、萘氧基羰基等。
式(1)中,从溶解性的观点出发,优选R1~R6、R8、R11~R20所示的原子、基团的至少1个为氢原子以外的原子、基团,从合成金属络合物的容易性的观点出发,优选R2、R3、R12、R13、R16、R17、R18、R19为氢原子以外的原子、基团。更优选R3及R13为氢原子以外的原子、基团。
式(1)中,优选Z1、Z2、Z3、Z4及Z5中的2个或3个为氮原子。
作为式(1)所示的金属络合物,由于配体的化学稳定性增高,因而优选Z1、Z2、Z3、Z4、Z5所示的多个氮原子不会相互存在于邻位的金属络合物,更优选Z1、Z2、Z3、Z4及Z5中的2个或3个为氮原子且该氮原子不会相互存在于邻位的金属络合物。
式(1)中,Z1、Z2、Z3、Z4及Z5所示的-C(R*)=中,作为R*所示的取代基,可举出卤原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷氧基、取代甲硅烷硫基、取代甲硅烷氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳基硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基、氰基等。这些原子、基团具有与上述相同的含义。
式(1)所示的金属络合物中认为有多个几何异构体,但所述式(1)所示的金属络合物可以是任一种的几何异构体。
式(1)所示的金属络合物从成为配体的化合物的合成容易性或用于发光元件时的发光效率的观点出发,优选所述式(1c)所示的金属络合物,更优选下式(1a)或(1b)所示的金属络合物:
[式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19及R20具有与上述相同的含义。
R’表示氢原子、卤原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷氧基、取代甲硅烷硫基、取代甲硅烷氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳基硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基或氰基。这些基团还可具有取代基。多个存在的R’可相同也可不同。],进一步优选所述式(1a)所示的金属络合物。
R’所示的卤原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷氧基、取代甲硅烷硫基、取代甲硅烷氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳基硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基具有与上述相同的含义。
构成金属络合物的配体对金属络合物的发光色、发光强度、发光效率等产生影响。作为所述配体,优选使配体内的能量失活过程为最少的配体。
式(1)所示的金属络合物中,作为用脚注m定义其数量的二齿配位体可以举出以下的配体。
[式中,R为氢原子、卤原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷氧基、取代甲硅烷硫基、取代甲硅烷氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳基硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基或氰基。*表示与铱原子的键合部位。多个存在的R可相同也可不同。]
R所示的卤原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷氧基、取代甲硅烷硫基、取代甲硅烷氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳基硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基具有与在所述R1~R6、R8、R11~R20中说明示例者相同的含义。
作为成为用脚注m定义其数量的二齿配位体的化合物,优选以下化合物。
式(1)所示的金属络合物中,作为用脚注3-m定义其数量的二齿配位体,可举出以下的配体。
[式中,*具有与上述相同的含义。Ro为卤原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、酰基、酰氧基、酰胺基、酰亚胺基、亚胺残基、取代氨基、取代甲硅烷基、取代甲硅烷氧基、取代甲硅烷硫基、取代甲硅烷氨基、1价杂环基、杂芳氧基、杂芳基硫基、芳基烯基、芳基炔基、取代羧基或氰基。多个存在的Ro可相同也可不同。]
作为成为用所述脚注3-m定义其数量的二齿配位体的化合物,优选以下的化合物。
作为式(1a)所示的金属络合物,可举出以下所示的金属络合物。
作为式(1b)所示的金属络合物,可举出以下所示的金属络合物。
本发明的金属络合物可单独使用1种,也可并用两种以上,还可与其他成分一并作为组合物。
<第一组合物>
本发明的第一组合物含有本发明的金属络合物。从制作发光元件时所得发光元件的发光效率的观点出发,优选仅含一种本发明的金属络合物,从金属络合物的纯化的简单性的观点出发,优选含有两种以上的本发明金属络合物。
当本发明的第一组合物含有两种以上本发明的金属络合物时,作为该两种以上的金属络合物的组合,可举出:
(i)所述式(1a)所示的金属络合物与所述式(1b)所示的金属络合物的组合、
(ii)不同所述式(1a)所示的金属络合物的组合、
(iii)不同所述式(1b)所示的金属络合物的组合、
(iv)所述式(1c)所示的金属络合物与下式(1d)所示的金属络合物的组合等:
[式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、Z1、Z2、Z3、Z4及Z5具有与上述相同的含义],由于金属络合物易于纯化,因而优选所述(iv)的组合。
所述(iv)的组合中,由于发光效率增高,因而相对于该组合的总量100重量份,所述式(1c)所示的金属络合物优选为80~99.99重量份、更优选为90~99.99重量份,另外,所述式(1d)所示的金属络合物优选为0.01~20重量份、更优选为0.01~10重量份。
所述(i)的组合中,相对于该组合的总量100重量份,所述式(1a)所示的金属络合物优选为50~99.99重量份、更优选为70~99.99重量份,另外,所述式(1b)所示的金属络合物优选为0.01~50重量份、更优选为0.01~30重量份。
本发明的第一组合物由于易于合成金属络合物,因而优选是具有本发明的金属络合物和下式(2)所示的金属络合物、下式(3)所示的金属络合物或它们的组合的组合物。
[式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、Z1、Z2、Z3、Z4及Z5具有与上述相同的含义。]
本发明的第一组合物在含有式(2)所示的金属络合物及/或式(3)所示的金属络合物时,作为该组合物所含的金属络合物的组合,可举出:
(v)式(1)、(1a)、(1b)或(1c)所示的金属络合物和式(2)所示的金属络合物的组合、
(vi)式(1)、(1a)、(1b)或(1c)所示的金属络合物和式(3)所示的金属络合物的组合、
(vii)式(1)、(1a)、(1b)或(1c)所示的金属络合物和式(2)所示的金属络合物和式(3)所示的金属络合物的组合、
(viii)式(1c)所示的金属络合物和式(1d)所示的金属络合物和式(2)所示的金属络合物的组合等,由于发光效率变得良好,因而优选所述(v)的组合及所述(viii)的组合。
所述(v)的组合中,由于金属络合物的合成变得简单,因而相对于该组合的总量100重量份,式(1)、(1a)、(1b)或(1c)所示的金属络合物优选为50~99.99重量份、更优选为80~99.99重量份,另外,式(2)所示的金属络合物优选为0.01~50重量份、更优选为0.01~20重量份。
所述(viii)的组合中,相对于该组合的总量100重量份,式(1c)所示的金属络合物优选为50~99.98重量份、更优选为80~99.98重量份,另外,式(1d)所示的金属络合物优选为0.01~20重量份、更优选为0.01~10重量份,式(2)所示的金属络合物优选为0.01~49.99重量份、更优选为0.01~19.99重量份。
所述(vi)的组合中,相对于该组合的总量100重量份,式(1)、(1a)、(1b)或(1c)所示的金属络合物优选为50~99.99重量份、更优选为80~99.99重量份,另外,式(3)所示的金属络合物优选为0.01~50重量份、更优选为0.01~20重量份。
所述(vii)的组合中,相对于该组合的总量100重量份,式(1)、(1a)、(1b)或(1c)所示的金属络合物优选为50~99.98重量份、更优选为80~99.98重量份,另外,式(2)所示的金属络合物优选为0.01~49.99重量份、更优选为0.01~19.99重量份,式(3)所示的金属络合物优选为0.01~20重量份、更优选为0.01~10重量份。
本发明的第一组合物还可进一步含有选自电荷传输材料、发光材料、溶媒及分散介质中的至少一种。本发明的第一组合物所含的成分可分别单独使用一种,还可并用两种以上。
电荷传输材料分为空穴传输材料和电子传输材料,该材料分别分类为低分子有机化合物和高分子有机化合物。空穴传输材料是指主要起到从阳极向发光层传输空穴的作用的材料。电子传输材料是指主要起到从阴极向发光层传输电子的作用的材料。
作为空穴传输材料的低分子有机化合物,可举出芳基胺衍生物、咔唑衍生物、吡唑啉衍生物、茋衍生物等作为有机EL元件的空穴传输材料公知的化合物。具体地可举出“有機ELデイスプレイ(有机EL显示器)”(时任静士、安达千波矢、村田英幸共著、Ohmsha公司)102页及107页所记载的化合物。
作为空穴传输材料的高分子有机化合物,可举出主链中含有亚噻吩基(thienylene)、吡咯二基、2,5-噻吩乙烯撑基(2,5-thienylenevinylene)、对亚苯基乙烯撑基、后述式(8)所示基团等作为重复单元的高分子化合物;与这些重复单元的共聚物。这些基团还可具有取代基。作为空穴传输材料的高分子有机化合物的例子也可举出聚乙烯基咔唑及其衍生物、聚硅烷及其衍生物、侧链或主链具有芳香族胺的聚硅氧烷衍生物、聚苯胺及其衍生物。
作为电子传输材料的低分子有机化合物,可举出在有机EL元件中作为电子传输材料公知的化合物,例如噁二唑衍生物、三唑衍生物、苯基喹喔啉衍生物、蒽醌二甲烷及其衍生物、苯醌及其衍生物、萘醌及其衍生物、蒽醌及其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷及其衍生物、芴酮衍生物、二苯基二氰基乙烯及其衍生物、联苯醌(diphenoquinone)衍生物、8-羟基喹啉及其衍生物的金属络合物。具体地可举出“有機ELデイスプレイ(有机EL显示器)”(时任静士、安达千波矢、村田英幸共著、Ohmsha公司)105页及107页、日本特开2004-277377号公报所记载的化合物。
作为电子传输材料的高分子有机化合物,可举出主链中含有喹啉二基、喹喔啉二基、芴二基等作为重复单元的高分子化合物,或与这些重复单元的共聚物。这些基团还可具有取代基。
电荷传输材料的高分子有机化合物还可制成具有在空穴传输材料中举例的高分子化合物的重复单元和在电子传输材料中举例的高分子化合物的重复单元的兼具空穴传输性和电子传输性的高分子化合物。
作为高分子有机化合物,可举出具有可具有取代基的苯环的高分子化合物或者日本特开2003-231741号公报、日本特开2004-059899号公报、日本特开2004-002654号公报、日本特开2004-292546号公报、WO99/54385、WO00/46321、WO02/077060、“有機ELデイスプレイ(有机EL显示器)”(时任静士、安达千波矢、村田英幸共著、Ohmsha公司)111-113页等记载的高分子。
电荷传输材料中,为了获得来自金属络合物的良好的发光,优选该电荷传输材料的最低三重激发态能量大于金属络合物的最低三重激发态能量的化合物。
作为电荷传输材料使用高分子有机化合物时,该高分子有机化合物的聚苯乙烯换算的数均分子量优选为1×103~1×108、更优选为1×104~1×106。高分子有机化合物的聚苯乙烯换算的重均分子量优选为1×103~1×108、更优选为5×104~5×106
作为发光材料,可举出萘衍生物、蒽及其衍生物、苝及其衍生物、聚甲炔系色素、呫吨系色素、香豆素系色素、花青系色素、8-羟基喹啉及其衍生物的金属络合物、芳香族胺、四苯基环戊二烯及其衍生物、四苯基丁二烯及其衍生物等。
溶媒、分散介质只要是能够均一地溶解或分散组合物所含的固态成分即可,例如可举出氯系溶媒(氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、氯苯、邻二氯苯等)、醚系溶媒(四氢呋喃、二噁烷等)、芳香族烃系溶媒(苯、甲苯、二甲苯等)、脂肪族烃系溶媒(环己烷、甲基环己烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷等)、酮系溶媒(丙酮、甲乙酮、环己酮等)、酯系溶媒(醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙基溶纤剂醋酸酯等)、多元醇及其衍生物(乙二醇、乙二醇单丁基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单甲基醚、二甲氧基乙烷、丙二醇、二乙氧基甲烷、三乙二醇单乙基醚、甘油、1,2-己二醇等)、醇系溶媒(甲醇、乙醇、丙醇、2-丙醇、环己醇等)、亚砜系溶媒(二甲基亚砜等)、酰胺系溶媒(N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺等)。
本发明的第一组合物在含有溶媒或分散介质时,当将该组合物应用于喷墨法时,为了抑制溶媒或分散介质从喷嘴蒸发,该组合物优选含有苯甲醚、双环己基苯等高沸点的溶媒,该组合物的25℃时的粘度更优选为1~100mPa·s。
本发明的第一组合物含有选自电荷传输材料、发光材料、溶媒及分散介质中的至少一种时,相对于该组合物的整体100重量份,本发明的金属络合物通常为0.1~90重量份、优选为0.1~80重量份、更优选为0.5~50重量份。
<金属络合物的制造方法>
本发明的金属络合物可以通过任何方法制造,例如可以通过在溶液中使成为配体的化合物与铱化合物反应而制造。所述反应中,在反应体系中还可存在碱、银盐化合物。
作为所述反应方法,可举出J.Am.Chem.Soc.1984,106,6647;Inorg.Chem.1991,30,1685;Inorg.Chem.1994,33,545;Inorg.Chem.2001,40,1704;Chem.Lett.,2003,32,252.中所记载的方法。
所述反应的反应温度通常为反应体系中存在的溶剂的融点与沸点之间,优选为-78℃~溶媒的沸点。所述反应中使用微波反应装置时,可以在溶媒的沸点以上使其反应。
所述反应的反应时间通常为30分钟~150小时。所述反应中使用微波反应装置时,反应时间通常为数分~数小时。
成为配体的化合物可以通过2-苯基吡啶衍生物与杂环芳香族化合物的Suzuki偶联、Grignard偶联、Stille偶联等来进行合成。例如,通过使2-苯基吡啶衍生物和杂环芳香族化合物溶解于有机溶媒中,使用碱、适当的催化剂,在有机溶媒的融点以上沸点以下的温度下使其反应,可以合成成为所述配体的化合物。该合成可以参考″オルガニツクシンセシ一ズ(Organic Syntheses)″、コレクテイブ第6卷(Collective VolumeVI)、407-411页、ジヨンワイリ一アンドサンズ(John Wiley&Sons,Inc.)、1988年;ケミカルレビユ一(Chem.Rev.)、第106卷、2651页(2006年);ケミカルレビユ一(Chem.Rev.)、第102卷、1359页(2002年);ケミカルレビユ一(Chem.Rev.)、第95卷、2457页(1995年);ジヤ一ナルオブオルガメタリツクケミストリ一(J.Organomet.Chem.)、第576卷、147页(1999年)。
杂环芳香族化合物可以通过″HOUBEN-WEYL METHODS OFORGANIC CHEMISTRY 4TH EDITION″,第E9b卷、1页、GEORGTHIEME VERLAG STUTTGART;HOUBEN-WEYL METHODSOF ORGANIC CHEMISTRY 4TH EDITION,第E9c卷、667页、GEORG THIEME VERLAG STUTTGART等所记载的方法合成。
作为偶联反应中使用的催化剂优选钯催化剂。
作为钯催化剂,可举出醋酸钯、双(三苯基膦)钯(II)二氯化物、四(三苯基膦)钯(0)、[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯钯(II)、三(二苄亚基丙酮)二钯(0),优选四(三苯基膦)钯(0)、[1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯钯(II)、三(二苄亚基丙酮)二钯(0)。
钯催化剂还可以与三苯基膦、三(邻甲苯基)膦、三(叔丁基)膦、三环己基膦、1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁等磷化合物并用。
作为成为配体的化合物,可举出与成为用所述脚注m定义其数量的二齿配位体的化合物、成为用所述脚注3-m定义其数量的二齿配位体的化合物相同的例子。
成为用脚注m定义其数量的二齿配位体的化合物例如可通过下述方案进行合成。
成为用脚注3-m定义其数量的二齿配位体的化合物(即式(5)所示的化合物)例如可通过下述方案或日本特开2008-231042号公报、Advanced Functional Materials第15卷、387页(2005年)所记载的方法合成。
本发明的金属络合物中,对于作为代表性金属络合物的式(1c)所示的金属络合物的制造方法,使用通式具体地进行说明。
式(1c)所示的金属络合物例如可以通过包括使式(4)所示的金属络合物与所述式(5)所示的化合物反应的步骤的方法进行制造。更具体地说,使式(4)所示的金属络合物与式(5)所示的化合物在三氟甲烷磺酸银等银盐化合物的存在下进行反应。式(5)所示的化合物的量相对于式(4)所示金属络合物通常为1.5~30倍摩尔量、优选为2~10倍摩尔量。银盐化合物的量相对于式(4)所示的金属络合物通常为1.5~20倍摩尔量、优选为2~5倍摩尔量。反应温度通常是反应体系中存在的溶媒的融点与沸点之间,优选为-78℃~溶媒的沸点,从金属络合物的纯度的观点出发,更优选为50℃~160℃的范围、进一步优选为70℃~130℃。
反应时间通常为30分~72小时、优选为1小时~48小时的范围。
式(4)所示的金属络合物例如可以通过使下式所示化合物与三氯化铱反应而制造:
反应通常在溶媒中进行。为了使反应顺畅地进行,作为溶媒优选使用极性溶媒。作为这种溶媒,可举出甲醇、乙醇、1-丙醇、乙二醇、甘油、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、N,N-二甲基甲酰胺等。溶媒可以是上述极性溶媒与水的混合溶媒。作为混合溶媒的例子,可举出水/2-乙氧基乙醇混合溶媒。极性溶媒/水的混合比可以以任意比例使用,由于能够在高温下溶解式(5)所示的化合物,因而优选为10/1~1/1的范围。
反应时间通常为30分钟~50小时、优选为30分~24小时的范围。反应温度通常为反应体系中存在的溶媒的融点与沸点之间,优选为-78℃~溶媒的沸点、更优选为50℃~200℃的范围。
式(1c)所示的金属络合物例如还可通过包括使式(6)所示的金属络合物与式(5)所示的化合物反应的步骤的方法进行制造。
式(6)中,Re、Rf、Rg所示的烷基、烷氧基、芳基、1价杂环基具有与上述相同的含义。
式(6)所示的金属络合物可以通过使式(4)所示的金属络合物与下式所示化合物(1,3-二羰基化合物)反应而制造。
具体地说,可以在式(4)所示的金属络合物的溶液中添加上述1,3-二羰基化合物(例如乙酰基丙酮等的1,3-二酮),添加碳酸钠等碱使其反应。1,3-二羰基化合物的量相对于式(4)所示的金属络合物通常为2~50倍摩尔量、优选为2~20倍摩尔量。反应时间通常为30分钟~50小时、优选为30分~24小时的范围。反应温度通常为反应体系中存在的溶媒的融点与沸点之间、优选为-78℃~溶媒的沸点、更优选为20℃~100℃的范围。
式(1d)所示的金属络合物例如可通过以下方案合成。
[式中,R1~R6、R8、R11~R20、Z1~Z5具有与上述相同的含义。]
所述式(1d)所示的金属络合物还可通过以下方案合成。
[式中,R1~R6、R8、R11~R20、Z1~Z5具有与上述相同的含义。]
这里所制造的本发明的金属络合物的鉴定·分析可通过元素分析、NMR分析、MS分析进行。
<含金属的高分子化合物>
本发明的含金属的高分子化合物是含有本发明的金属络合物(例如所述式(1)所示的金属络合物)的残基的高分子化合物。本说明书中“金属络合物的残基”是指从金属络合物中除去k个(k为1以上的整数。)氢原子后剩余的原子团。
例如,所述式(1)所示的金属络合物的残基是指从所述式(1)所示的金属络合物中除去k个氢原子后剩余的原子团,优选为1~3价基团。
本发明的含金属的高分子化合物可以是非共轭系高分子化合物,也可以是共轭系高分子化合物,但由于导电性增高,因而优选共轭系高分子化合物、更优选主链含有芳香环的共轭系高分子化合物。本发明的含金属的高分子化合物是共轭系高分子化合物是指该高分子化合物主链中的所有键的80~100%、优选85~100%、更优选90~100%发生共轭的高分子化合物。
本发明的含金属的高分子化合物由于用于发光元件时的发光效率、寿命增长,因而优选聚苯乙烯换算的数均分子量为1×103~1×108、更优选为1×104~1×107
作为本发明的含金属的高分子化合物由于导电性变得良好,因而优选是含有所述式(1)所示的金属络合物的残基和下式(7-1)、(7-2)、(7-3)、(7-4)或(7-5)所示2价基团的高分子化合物、更优选是含有所述式(1)所示的金属络合物的残基和所述式(7-1)所示基团的高分子化合物:
[式中,Y1表示-C(R48)(R49)-、-O-C(R50)(R51)-、-O-、-S-、-B(R52)-、-Si(R53)(R54)-、-P(R55)-、-P(R56)(=O)-或-N(R57)。
R48、R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55、R56及R57各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、甲硅烷氧基、取代甲硅烷氧基、1价杂环基或卤原子。这些基团还可具有取代基。
R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45、R46及R47各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价杂环基、羧基、取代羧基或氰基。这些基团还可具有取代基。]。
本发明的含金属的高分子化合物中,从高分子化合物的溶解性及导电性或合成容易的观点出发,作为重复单元优选含有所述式(7-1)~(7-5)所示的基团。
本发明的含金属的高分子化合物中,由于合成容易和用于发光元件时的发光效率提高,优选重复单元含有式(1)所示的金属络合物的残基。作为含有式(1)所示的金属络合物的残基的重复单元可举出具有式(1)所示的金属络合物的残基(2价)、式(1)所示的金属络合物的残基(1价)作为取代基的亚芳基或2价杂环基等。作为具有金属络合物的残基(1价)作为取代基的亚芳基或2价杂环基的例子,可举出作为式:-(Ar’)-所示的重复单元的例子在后示出的重复单元。
本发明的含金属的高分子化合物中,“所述式(1)所示的金属络合物的残基”:“所述式(7-1)、(7-2)、(7-3)、(7-4)或(7-5)所示的2价基团”的重量比由于发光效率、发光色或导电性变得良好,因而优选为1∶2~1∶1000、更优选为1∶3~1∶400。
本发明的含金属的高分子化合物中,当重复单元中含有所述式(1)所示的金属络合物的残基时,从高分子化合物的合成容易和用于发光元件时的发光效率的观点出发,含所述式(1)所示的金属络合物的残基的重复单元的比例优选为该高分子化合物的0.01~50重量%、更优选为0.1~30重量%、进一步优选为0.5~25重量%。本发明的含金属的高分子化合物中,作为重复单元含有所述式(7-1)、(7-2)、(7-3)、(7-4)或(7-5)所示的2价基团时,该重复单元的比例从合成容易或导电性的观点出发,优选为该高分子化合物的10~99.99重量%、更优选为30~99.99重量%、进一步优选为50~99.99重量%。
本发明的含金属的高分子化合物中,所述式(1)所示的金属络合物的残基、所述式(7-1)、(7-2)、(7-3)、(7-4)或(7-5)所示的2价基团可分别仅含有一种、也可含有两种以上。
式(7-1)~(7-5)中,R21~R57所示的基团、原子具有与上述相同的含义。
式(7-1)及(7-2)中,从高分子化合物的合成容易性和用于发光元件时的发光效率的观点出发,Y优选为-C(R48)(R49)-、-O-C(R50)(R51)-、-O-、-S-,更优选为-C(R48)(R49)-。R48及R49由于在发光元件中使用本发明的含金属的高分子化合物时所获得的发光元件的辉度寿命优异,优选至少1个为可具有取代基的苯基、更优选至少1个为C1~C12烷氧基苯基或C1~C12烷基苯基。
作为式(7-1)所示的2价基团,可举出下式所示的基团等。
[式中,Ra表示烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、甲硅烷氧基、取代甲硅烷氧基、1价杂环基或卤原子。这些基团还可具有取代基。多个存在的Ra可相同也可不同。
Rd表示烷基、芳基、芳基烷基、芳基烯基、芳基炔基或1价杂环基。这些基团还可具有取代基。]
Ra所示的烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、甲硅烷氧基、取代甲硅烷氧基、1价杂环基、卤原子具有与上述相同的含义。
Rd所示的烷基、芳基、芳基烷基、芳基烯基、芳基炔基或1价杂环基具有与上述相同的含义。
作为式(7-2)所示的2价基团可举出下式所示的基团等。
[式中,Ra具有与上述相同的含义。]
作为所述式(7-3)所示的2价基团可举出下式所示的基团等。
[式中,Ra及Rd具有与上述相同的含义。]
作为所述式(7-4)所示的2价基团,可举出下式所示的基团等。
[式中,Ra具有与上述相同的含义。]
作为所述式(7-5)所示的2价基团可举出下式所示的基团等。
[式中,Ra具有与上述相同的含义。]
本发明的含金属的高分子化合物由于空穴传输性变得良好,因而还可含有下式(8)所示的基团:
[式中,Ar1、Ar2、Ar3及Ar4各自独立地表示亚芳基或2价杂环基。Ar5、Ar6及Ar7各自独立地表示芳基或1价杂环基。Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、Ar5、Ar6及Ar7还可具有取代基。a及b各自独立地表示0或1、0≤a+b≤1。]。所述式(8)所示的基团优选作为重复单元含有在含金属的高分子化合物中。
所述式(8)中,Ar1、Ar2、Ar3及Ar4所示的亚芳基为从芳香族烃除去2个氢原子后的原子团。亚芳基还含有具有稠环的基团、2个以上独立的苯环或稠环直接键合或介由亚乙烯基等键合的基团。亚芳基还可具有取代基。亚芳基中除去了取代基的部分的碳数通常为6~60、优选为6~20。包含亚芳基的取代基的总碳数通常为6~100。作为亚芳基可举出亚苯基、联苯基-4,4’-二基、1,1’:4’,1”-三联苯基-4,4”-二基、亚萘基(naphthalenediyl)、蒽二基、菲二基、并环戊二烯二基、茚二基、庚搭烯二基、引达省二基(indacenediyl group)、苯并菲二基、联萘二基、苯基萘二基、茋二基、芴二基等。
所述式(8)中,Ar1、Ar2、Ar3及Ar4所示的2价杂环基是指从杂环式化合物中除去2个氢原子后剩余的原子团。2价杂环基的碳数通常为2~30、优选为2~15。2价杂环基的碳数不含取代基的碳数。2价杂环基优选为2价芳香族杂环基。作为2价杂环基,可举出吡啶二基、二氮杂亚苯基(diazaphenylene group)、喹啉二基、喹喔啉二基、吖啶二基、联吡啶二基、菲咯啉二基等。
式(8)中,Ar5、Ar6及Ar7所示的芳基及1价杂环基具有与上述相同的含义。
式(8)中,作为亚芳基、2价杂环基、芳基及1价杂环基可具有的取代基,可举出烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价杂环基、羧基、取代羧基、氰基及硝基等。这些原子、基团具有与上述相同的含义。
作为式(8)所示的基团可举出下式所示的基团等。
[式中,Rb表示氢原子、烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价杂环基、羧基、取代羧基或氰基。这些基团所含的氢原子还可被氟原子取代。这些基团还可具有取代基。多个存在的Rb可相同也可不同。]
-金属络合物的残基的位置-
作为本发明的含金属的高分子化合物,可举出
1.在分子链的主链具有金属络合物的残基的高分子化合物;
2.在分子链的末端具有金属络合物的残基的高分子化合物;
3.在分子链的侧链具有金属络合物的残基的高分子化合物。
分子链的主链具有金属络合物的残基的高分子化合物例如用下式的任一种表示。
[式中,M1及M2各自独立地表示金属络合物的残基。p及q各自独立地表示聚合度。式(GP-1)、式(GP-2)中,实线表示分子链。]
所述式(GP-1)中,当p≥2时,相邻2个的M1所示的金属络合物的残基之间(以下称作“M1残基间”。)直接键合或者介由实线所示的分子链键合。所述式(GP-1)中,当p≥3时,2个以上的M1残基间的键可相同也可不同。
所述式(GP-2)中,当q≥2时,相邻2个的M2所示的金属络合物的残基之间(以下称作“M2残基间”。)直接键合或者介由实线所示的分子链键合。所述式(GP-2)中,当q≥3时,2个以上的M2残基间的键可相同也可不同。
作为M1,可举出下式所示的金属络合物的残基(2价)。
[式中,R具有与上述相同的含义。]
作为M2,可举出下式所示的金属络合物的残基(3价)。
[式中,R具有与上述相同的含义。]
在分子链的末端具有金属络合物的残基的高分子化合物例如用下式表示。
——LM3     (GP-3)
M3L——LM3  (GP-4)
[式中,M3表示金属络合物的残基。式(GP-3)、式(GP-4)中实线表示分子链。L表示单键、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-Si(R68)(R69)-、N(R70)-、-B(R71)-、-P(R72)-、-P(=O)(R73)-、可被取代的亚烷基、可被取代的亚烯基、可被取代的亚炔基、可被取代的亚芳基或可被取代的2价杂环基。R68、R69、R70、R71、R72及R73各自独立地表示氢原子、烷基、芳基、1价杂环基或氰基。]
作为M3,可举出下式所示的金属络合物的残基(1价)。
[式中,R具有与上述相同的含义。]
作为在分子链的侧链具有金属络合物的残基的高分子化合物,可举出金属络合物的残基为1价基团的高分子化合物。
分子链例如具有式-(Ar’)-所示的重复单元。式中,Ar’表示具有1~4个-L-M3所示基团的2元芳香族基或具有从氧原子、硅原子、磷原子、硼原子及硫原子中选择的原子与1~4个-L-M3所示基团的2价杂环基。L及M3具有与上述相同的含义。L所示的亚烷基、亚烯基、亚炔基含有-CH2-基时,该亚烷基所含的-CH2-基的1个以上、该亚烯基所含的-CH2-基的1个以上、该亚炔基所含的-CH2-基的1个以上分别可以被-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-S(=O)-、-S(=O)2-、-Si(R74)(R75)-、N(R76)-、-B(R77)-、-P(R78)-或-P(=O)(R79)-所示的基团取代。R74、R75、R76、R77、R78及R79各自独立地表示氢原子、烷基、芳基、1价杂环基或氰基。Ar’除了-L-M3所示的基团以外,还可具有选自烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价杂环基、羧基、取代羧基及氰基中的取代基。Ar’具有多个取代基时,它们可相同也可不同。
式中,R68、R69、R70、R71、R72、R73、R74、R75、R76、R77、R78及R79所示的烷基、芳基、1价杂环基及氰基、以及作为Ar’可具有的取代基的烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、卤原子、酰基、酰氧基、亚胺残基、酰胺基、酰亚胺基、1价杂环基、羧基、取代羧基及氰基具有与上述相同的含义。
作为Ar’,可举出下式所示的基团等。
[式中,L、R及M3具有与上述相同的含义。]
L所示的亚烷基的碳数通常为1~30、优选为1~15。作为亚烷基,可举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基、八亚甲基、1,3-亚环戊基、1,4-亚环己基等。
L所示的亚烯基的碳数通常为2~30、优选为2~15。作为亚烯基,可举出亚乙烯基、丙烯二基等。亚烯基还可含有1,3-丁二烯二基等亚二烯烃基。
L所示的亚炔基的碳数通常为2~30、优选为2~15。作为亚炔基,可举出亚乙炔基等。亚炔基还可含有具有2个三键的基团,可举出1,3-丁二炔-1,4-二基等。
L所示的亚芳基及2价杂环基具有与上述相同的含义。
L由于高分子化合物的合成容易性或者发光特性的观点出发,优选单键、-O-、亚甲基、亚乙基、六亚甲基、八亚甲基、亚乙烯基、亚苯基、联苯基-4,4’-二基及吡啶二基,更优选亚苯基及吡啶二基。
本发明的含金属的高分子化合物优选不会严重损害电荷传输性或电荷注入性等的含金属的高分子化合物,由于电荷传输性优异,因而更优选共役系含金属的高分子化合物。
在本发明的含金属的高分子化合物具有含所述式(1)所示的金属络合物的残基的重复单元及含所述式(7-1)~(7-5)所示的2价基团的重复单元时,在不损害发光特性或电荷传输特性的范围内还可含有其他重复单元。此时,含所述式(1)所示的金属络合物的残基的重复单元及含所述式(7-1)~(7-5)所示的2价基团的重复单元的总量优选为总重复单元的10摩尔%以上、更优选为50摩尔%以上、进一步优选为80摩尔%以上。
-含金属的高分子化合物的制造方法-
本发明的含金属的高分子化合物例如可通过包括使下式(9)所示的金属络合物与下式(12-1)、(12-2)、(12-3)、(12-4)或(12-5)所示的化合物反应的工序的制造方法进行合成。
[式中,W1表示聚合反应性基团。R1、R2、R4、R5、R6、R8、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、Z1、Z2、Z3、Z4及Z5具有与上述相同的含义。]
[式中,W2表示聚合反应性基团。多个存在的W2可相同也可不同。Y1、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45、R46及R47具有与上述相同的含义。]
所述式(9)、(12-1)、(12-2)、(12-3)、(12-4)或(12-5)中,作为W1及W2所示的聚合反应性基团,可举出卤原子、烷基磺酰基氧基、芳基磺酰基氧基、芳基烷基磺酰基氧基、硼酸酯残基、锍甲基、甲基、膦酸甲基、经单卤化的甲基、-MgX(X表示卤原子)、甲锡烷基、-B(OH)2、甲酰基、氰基等,优选-B(OH)2、硼酸酯残基、-MgX、甲锡烷基、卤原子。
作为聚合反应性基团的卤原子可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,优选氯原子、溴原子、碘原子,更优选溴原子。
作为聚合反应性基团的烷基磺酰基氧基,可举出甲基磺酰基氧基、乙基磺酰基氧基、三氟甲基磺酰基氧基等。
作为聚合反应性基团的芳基磺酰基氧基,可举出苯基磺酰基氧基、p-甲苯基磺酰基氧基等。
作为聚合反应性基团的芳基烷基磺酰基氧基,可举出苄基磺酰基氧基等。
作为聚合反应性基团的硼酸酯残基,可举出二烷基酯残基、二芳基酯残基、二芳基烷基酯残基等,优选下式所示的基团。
[式中,#表示连接键。]
作为锍甲基可举出下式所示的基团。
-CH2S+Me2X-、-CH2S+Ph2X-
[式中,X表示卤原子、Ph表示苯基。]
作为甲基可举出下式所示的基团。
-CH2P+Ph3X-
[式中,X表示卤原子。]
作为膦酸甲基可举出下式所示的基团。
-CH2PO(ORc)2
[式中,X表示卤原子。Rc表示烷基、芳基或芳基烷基。]
作为经单卤化的甲基,可举出单氟甲基、单氯甲基、单溴甲基、单碘甲基。
作为-MgX可举出-MgCl、-MgBr、-MgI。
作为甲锡烷基可举出可具有取代基的甲锡烷基,可举出甲锡烷基、三氯甲锡烷基、三甲基甲锡烷基、三乙基甲锡烷基、三-正丁基甲锡烷基、三苯基甲锡烷基、三苄基甲锡烷基。
作为聚合反应性基团,在Yamamoto偶联反应等使用0价镍络合物的反应中,优选为卤原子、烷基磺酰基氧基、芳基磺酰基氧基、芳基烷基磺酰基氧基,在Suzuki偶联反应等使用镍催化剂、钯催化剂的反应中,优选为烷基磺酰基氧基、卤原子、硼酸酯残基、-B(OH)2
本发明的含金属的高分子化合物的制造例如可通过根据需要将成为原料化合物的具有多个聚合反应性基团的化合物溶解于有机溶媒中,使用碱或适当的催化剂,在有机溶媒的融点以上沸点以下进行。作为含金属的高分子化合物的制造方法,可使用“オルガニツクリアクシヨンズ(Organic Reactions)”,第14卷,270~490页,ジヨンワイリ一アンドサンズ(John Wiley&Sons,Inc.),1965年、“オルガニツクシンセシ一ズ(Organic Syntheses)”,コレクテイブ第6卷(CollectiveVolume VI),407-411页,ジヨンワイリ一アンドサンズ(JohnWiley&Sons,Inc.),1988年、ケミカルレビユ一(Chem.Rev.),第95卷,2457页(1995年)、ジヤ一ナルオブオルガノメタリツクケミストリ一(J.Organomet.Chem.),第576卷,147页(1999年)、マクロモレキユラ一ケミストリ一マクロモレキユラ一シンポジウム(Makromol.Chem.,Macromol.Symp.),第12卷,229页(1987年)等所记载的公知方法。
本发明的含金属的高分子化合物的制造方法中,根据式(9)所示的化合物的聚合反应性基团和所述式(12-1)~(12-5)所示的化合物的聚合反应性基团使用已知的缩合反应。通过在具有2个以上聚合反应性基团的化合物的共存下进行聚合,可以制造作为共聚物的含金属的高分子化合物,通过将具有3个以上聚合反应性基团的化合物共聚,可以制造具有支链结构的含金属的高分子化合物。
缩合反应是产生双键的反应时,作为其反应可举出日本特开平5-202355号公报所记载的方法即利用具有甲酰基的化合物与具有甲基的化合物或具有甲酰基和甲基的化合物的Wittig反应所进行的聚合、利用具有乙烯基的化合物与具有卤原子的化合物的Heck反应所进行的聚合、利用具有2个以上经单卤化的甲基的化合物的脱卤化氢法所进行的缩聚、利用具有2个以上锍甲基的化合物的锍盐分解法所进行的缩聚、利用具有甲酰基的化合物与具有氰基的化合物的Knoevenagel反应所进行的聚合等方法,利用具有2个以上甲酰基的化合物的McMurry反应所进行的聚合等方法。
缩合反应是产生三键的反应时,作为其反应可举出Heck反应、Sonogashira反应。
缩合反应是不会产生双键或三键的反应时,作为其反应可举出由对应的原料化合物利用Suzuki偶联反应进行聚合的方法、利用Grignard反应进行聚合的方法、利用Ni(0)络合物进行聚合的方法、利用FeCl3等氧化剂进行聚合的方法、电化学地进行氧化聚合的方法、利用具有适当离去基团的中间体高分子的分解的方法等。
其中,利用Wittig反应进行聚合、利用Heck反应进行聚合、利用Knoevenagel反应进行聚合及利用Suzuki偶联反应进行聚合的方法、利用Grignard反应进行聚合的方法及利用镍0价络合物进行聚合的方法由于分子量控制变得容易且共聚的组成比控制变得容易,因而优选。
本发明的含金属的高分子化合物的制造方法中,聚合反应性基团W1及W2是-B(OH)2、硼酸酯残基或卤原子,优选总原料化合物所具有的卤原子的总摩尔数(J)与-B(OH)2及硼酸酯残基的总摩尔数(K)之比实质上为1(通常K/J为0.7~1.2)且使用镍催化剂或钯催化剂进行缩聚。
这些制造方法中,作为原料化合物可举出二卤化化合物与二硼酸化合物或二硼酸酯化合物的组合;卤素-硼酸化合物、卤素-硼酸酯化合物等。
本发明的含金属的高分子化合物的制造方法中,为了抑制副反应优选使用在使用前充分实施了脱氧处理的有机溶媒,在惰性环境下进行反应。还可根据需要进行脱水处理。但是在为如Suzuki偶联反应的与水的2相体系中的反应时,并非限定于此。
作为可以在含金属的高分子化合物的制造方法中使用的有机溶媒,可举出戊烷、己烷、庚烷、辛烷、环己烷等饱和烃,苯、甲苯、乙基苯、二甲苯等不饱和烃,四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、氯丁烷、溴丁烷、氯戊烷、溴戊烷、氯己烷、溴己烷、氯环己烷、溴环己烷等卤化饱和烃,氯苯、二氯苯、三氯苯等卤化不饱和烃,甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、叔丁醇等醇类,甲酸、乙酸、丙酸等羧酸类,二甲基醚、二乙基醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、四氢吡喃、二噁烷等醚类,三甲基胺、三乙基胺、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、吡啶等胺类,N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、N-甲基吗琳氧化物等酰胺类等。这些有机溶媒可单独使用一种还可并用两种以上。
本发明的含金属的高分子化合物的制造方法中,为了促进反应还可添加碱或催化剂。这些碱或催化剂优选充分溶解于反应所用的溶媒。作为混合碱或催化剂的方法,可举出在氩气或氮气等惰性环境下一边搅拌反应液一边缓慢添加碱或催化剂的溶液,或者在碱或催化剂的溶液中缓慢添加反应液的方法。
式(9)所示的化合物例如可以由所述式(1c)所示的化合物制造。首先,使所述式(1c)所示的化合物溶解于溶媒中,添加N-溴琥珀酰亚胺使其反应,则产生下式(9a)所示的化合物。该反应中,可以使用二氯甲烷等卤系烃系溶媒等。
[式中,R1、R2、R4、R5、R6、R8、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、Z1、Z2、Z3、Z4及Z5具有与上述相同的含义。]
-不含金属的高分子化合物-
本发明的第一组合物由于在用于发光元件的制作时可降低元件制作的成本,因而还可含有不含金属的高分子化合物。本发明的第一组合物含有不含金属的高分子化合物时,该不含金属的高分子化合物的比例相对于所述式(1)所示的金属络合物100重量份优选为180~20000重量份、更优选为400~3300重量份。
不含金属的高分子化合物可以是非共役系不含金属的高分子化合物,也可以是共役系不含金属的高分子化合物,由于导电性变得良好,因而优选共役系不含金属的高分子化合物,更优选主链含有芳香环的共役系不含金属的高分子化合物。
不含金属的高分子化合物由于用于发光元件时的发光效率或寿命等元件特性变得良好,因而优选聚苯乙烯换算的数均分子量为1×103~1×108、更优选为1×104~1×107
不含金属的高分子化合物由于导电性变得良好,因而优选具有选自所述式(7-1)所示的2价基团、所述式(7-2)所示的2价基团、所述式(7-3)所示的2价基团、所述式(7-4)所示的2价基团、所述式(7-5)所示的2价基团及所述式(8)所示的2价基团中的至少一种作为重复单元,更优选具有所述式(7-1)所示的2价基团作为重复单元。
不含金属的高分子化合物由于制成发光元件时的电子注入性变得良好,因而优选还具有下式(10)所示的重复单元。
[式中,Ar10表示2价的含氮芳香族杂环基。Ar11及Ar12各自独立地表示亚芳基或2价杂环基。]
式(10)中,Ar11及Ar12所示的亚芳基及2价杂环基具有与上述相同的含义。
式(10)中,Ar10所示的2价的含氮芳香族杂环基是指从含氮芳香族杂环式化合物中除去2个氢原子后剩余的原子团,并非是在所述式(7-1)及所述式(7-2)中Y1为-N(R57)-的2价基团及所述式(7-3)所示的2价基团。所述2价的含氮芳香族杂环基的碳数通常为2~30、优选为2~15。2价的含氮芳香族杂环基的碳数中不包含取代基的碳数。
式(10)中,作为2价的含氮芳香族杂环基可具有的取代基,可举出烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、甲硅烷氧基、取代甲硅烷氧基、1价杂环基、卤原子等。这些原子、基团具有与上述相同的含义。
作为2价的含氮芳香族杂环基可举出下式所示的基团等。
[式中,Rd具有与上述相同的含义。Rj表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烯基、芳基炔基、氨基、取代氨基、1价杂环基或卤原子。这些基团还可具有取代基。多个存在的Rj可相同也可不同。]
不含金属的高分子化合物中,所述式(10)所示的重复单元优选为下式(11)所示的重复单元。
[式中,Ar11及Ar12具有与上述相同的含义。Ar13表示芳基或1价杂环基。Ar11、Ar12及Ar13还可具有取代基。
Z6、Z7及Z8各自独立地表示-C(Rk)=或氮原子。Rk表示氢原子或取代基。但Z6、Z7及Z8的至少2个为氮原子。]
式(11)中,Ar13所示的芳基及1价杂环基具有与上述相同的含义。
不含金属的高分子化合物由于可以降低用于发光元件时的驱动电压,因而优选所述式(11)中Z6、Z7及Z8为氮原子。
作为式(11)所示的重复单元可举出以下的重复单元。
作为不含金属的高分子化合物的具体例子,可举出下式所示的不含金属的高分子化合物。式中,u1~u179是满足下式的数值,表示在使各个不含金属的高分子化合物所含全部重复单元数为100时的各个重复单元的数。
(式(k-1)中、5≤u1≤95、5≤u2≤95、u1+u2=100)
(式(k-2)中、5≤u3≤99、1≤u4≤95、u3+u4=100)
(式(k-3)中、5≤u5≤99、1≤u6≤95、u5+u6=100)
(式(k-4)中、5≤u7≤95、5≤u8≤95、u7+u8=100)
(式(k-5)中、5≤u9≤95、5≤u10≤95、u9+u10=100)
(式(k-6)中、5≤u11≤95、5≤u12≤95、u11+u12=100)
(式(k-7)中、5≤u13≤99、1≤u14≤95、u13+u14=100)
(式(k-8)中、5≤u15≤99、1≤u16≤95、u15+u16=100)
(式(k-9)中、5≤u17≤95、5≤u18≤95、u17+u18=100)
(式(k-10)中、5≤u19≤95、5≤u20≤95、u19+u20=100)
(式(k-11)中、5≤u21≤99、1≤u22≤95、u21+u22=100)
(式(k-12)中、5≤u23≤99、1≤u24≤95、u23+u24=100)
(式(k-13)中、5≤u25≤95、5≤u26≤95、u25+u26=100)
(式(k-14)中、5≤u27≤99、1≤u28≤95、u27+u28=100)
(式(k-15)中、5≤u29≤99、1≤u30≤95、u29+u30=100)
(式(k-16)中、5≤u31≤99、1≤u32≤95、u31+u32=100)
(式(k-17)中、5≤u33≤99、1≤u34≤95、u33+u34=100)
(式(k-18)中、5≤u35≤99、1≤u36≤95、u35+u36=100)
(式(k-19)中、5≤u37≤99、1≤u38≤95、u37+u38=100)
(式(k-20)中、5≤u39≤99、1≤u40≤95、u39+u40=100)
(式(k-21)中、5≤u41≤99、1≤u42≤95、u41+u42=100)
(式(k-22)中、5≤u43≤99、1≤u44≤95、u43+u44=100)
(式(k-23)中、5≤u45≤95、5≤u46≤95、u45+u46=100)
(式(k-24)中、5≤u47≤95、5≤u48≤95、u47+u48=100)
(式(k-25)中、5≤u49≤95、5≤u50≤95、u49+u50=100)
(式(k-26)中、5≤u51≤95、5≤u52≤95、u51+u52=100)
(式(k-27)中、5≤u53≤99、1≤u54≤95、u53+u54=100)
(式(k-28)中、5≤u55≤99、1≤u56≤95、u55+u56=100)
(式(k-29)中、5≤u57≤99、1≤u58≤95、u57+u58=100)
(式(k-30)中、5≤u59≤99、1≤u60≤95、u59+u60=100)
(式(k-31)中、5≤u61≤94、5≤u62≤94、1≤u63≤50、u61+u62+u63=100)
(式(k-32)中、5≤u64≤94、5≤u65≤94、1≤u66≤50、u64+u65+u66=100)
(式(k-33)中、5≤u67≤90、5≤u68≤90、5≤u69≤90、u67+u68+u69=100)
(式(k-34)中、5≤u70≤90、5≤u71≤90、5≤u72≤90、u70+u71+u72=100)
(式(k-35)中、5≤u73≤94、5≤u74≤94、1≤u75≤50、u73+u74+u75=100)
(式(k-36)中、5≤u76≤94、5≤u77≤94、1≤u78≤50、u76+u77+u78=100)
(式(k-37)中、5≤u79≤90、5≤u80≤90、5≤u81≤90、u79+u80+u81=100)
(式(k-38)中、5≤u82≤90、5≤u83≤90、5≤u84≤90、u82+u83+u84=100)
(式(k-39)中、5≤u85≤94、5≤u86≤94、1≤u87≤30、u85+u86+u87=100)
(式(k-40)中、5≤u88≤94、5≤u89≤94、1≤u90≤30、u88+u89+u90=100)
(式(k-41)中、5≤u91≤94、5≤u92≤94、1≤u93≤30、u91+u92+u93=100)
(式(k-42)中、5≤u94≤94、5≤u95≤94、1≤u96≤30、u94+u95+u96=100)
(式(k-43)中、5≤u97≤98、1≤u98≤50、1≤u99≤45、u97+u98+u99=100)
(式(k-44)中、5≤u100≤98、1≤u101≤50、1≤u102≤45、u100+u101+u102=100)
(式(k-45)中、5≤u103≤98、1≤u104≤50、1≤u105≤45、u103+u104+u105=100)
(式(k-46)中、5≤u106≤98、1≤u107≤50、1≤u108≤45、u106+u107+u108=100)
(式(k-47)中、5≤u109≤98、1≤u110≤50、1≤u111≤45、u109+u110+u111=100)
(式(k-48)中、5≤u112≤98、1≤u113≤50、1≤u114≤45、u112+u113+u114=100)
(式(k-49)中、5≤u115≤94、5≤u116≤94、1≤u117≤30、u115+u116+u117=100)
(式(k-50)中、5≤u118≤94、5≤u119≤94、1≤u120≤30、u118+u119+u120=100)
(式(k-51)中、5≤u121≤94、5≤u122≤94、1≤u123≤30、u121+u122+u123=100)
(式(k-52)中、5≤u124≤94、5≤u125≤94、1≤u126≤30、u124+u125+u126=100)
(式(k-53)中、5≤u127≤93、1≤u128≤50、5≤u129≤93、1≤u130≤30、u127+u128+u129+u130=100)
(式(k-54)中、5≤u131≤93、5≤u132≤93、1≤u133≤50、1≤u134≤30、u131+u132+u133+u134=100)
(式(k-55)中、5≤u135≤93、5≤u136≤93、1≤u137≤50、1≤u138≤30、u135+u136+u137+u138=100)
(式(k-56)中、5≤u139≤93、5≤u140≤93、1≤u141≤50、1≤u142≤30、u139+u140+u141+u142=100)
(式(k-57)中、5≤u143≤93、5≤u144≤93、1≤u145≤50、1≤u146≤30、u143+u144+u145+u146=100)
(式(k-58)中、5≤u147≤89、5≤u148≤89、5≤u149≤89、1≤u150≤30、u147+u148+u149+u150=100)
(式(k-59)中、5≤u151≤89、5≤u152≤89、5≤u153≤89、1≤u154≤30、u151+u152+u153+u154=100)
(式(k-60)中、5≤u155≤88、5≤u156≤88、5≤u157≤88、1≤u158≤50、1≤u159≤30、u155+u156+u157+u158+u159=100)
(式(k-61)中、5≤u160≤88、5≤u161≤88、5≤u162≤88、1≤u163≤50、1≤u164≤30、u160+u161+u162+u163+u164=100)
(式(k-62)中、5≤u165≤88、5≤u166≤88、5≤u167≤88、1≤u168≤50、1≤u169≤30、u165+u166+u167+u168+u169=100)
(式(k-63)中、5≤u170≤88、5≤u171≤88、1≤u172≤50、5≤u173≤88、1≤u174≤30、u170+u171+u172+u173+u174=100)
(式(k-64)中、5≤u175≤88、5≤u176≤88、1≤u177≤50、5≤u178≤88、1≤u179≤30、u175+u176+u177+u178+u179=100)
上述(k-1)~(k-64)所示的高分子化合物可以是无规共聚物、交互共聚物、嵌段共聚物中的任一种。
<第二组合物>
本发明的第二组合物是含有本发明的含金属的高分子化合物的组合物。本发明的第二组合物可以含有选自电荷传输材料、发光材料、溶媒及分散介质中的至少一种。本发明的第二组合物还可含有不含金属的高分子化合物。本发明的第二组合物所含的成分可分别单独一种使用,还可并用两种以上。
本发明的第二组合物中,所述电荷传输材料、所述发光材料、所述溶媒、所述分散介质及所述不含金属的高分子化合物只要无特别说明,则与所述第一组合物同样。
本发明的第二组合物在含有选自电荷传输材料、发光材料、溶媒及分散介质中的至少一种时,以该组合物的整体作为100重量份,所述含金属的高分子化合物通常为0.1~90重量份、优选为0.5~80重量份、更优选为0.5~50重量份。
本发明的第二组合物由于在制成发光元件时可降低元件制作的成本,因而还可以含有不含金属的高分子化合物。本发明的第二组合物含有不含金属的高分子化合物时,该不含金属的高分子化合物的比例相对于所述含金属的高分子化合物100重量份优选为0.1~100重量份、更优选为0.1~30重量份。
<元件>
本发明的元件是含有本发明的金属络合物、本发明的高分子化合物或本发明的组合物的元件,例如是具有由阳极及阴极构成的电极、设于该电极间的含有本发明的金属络合物、本发明的高分子化合物或本发明的组合物的层的元件。以下作为代表性元件,对本发明的元件为发光元件的情况进行说明。
本发明的发光元件是具有由阳极和阴极构成的一对电极、在该电极间具有发光层的由一层(单层型)或多层(多层型)构成的膜的元件。构成所述膜的层的至少1层含有本发明的金属络合物、本发明的高分子化合物或本发明的组合物。所述膜中的所述金属络合物、所述高分子化合物或所述组合物的含有量相对于整个发光层通常为0.1~100重量%、优选为0.1~80重量%、更优选为0.5~60重量%。本发明的发光元件优选所述发光层含有所述金属络合物、所述高分子化合物或所述组合物。
本发明的发光元件为单层型时,所述膜为发光层,该发光层含有所述金属络合物或所述高分子化合物。
本发明的发光元件为多层型时,例如为以下构成。
(a)阳极/空穴传输层/发光层/阴极
(b)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/阴极
(c)阳极/发光层/电子传输层/阴极
(d)阳极/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极
(e)阳极/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极
(f)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极
(g)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极
本发明的发光元件的阳极优选向空穴注入层、空穴传输层、发光层等提供空穴,具有4.5eV以上的功函数。
阳极的材料可使用金属、合金、金属氧化物、导电性化合物、它们的混合物等。作为阳极的材料可举出氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)等导电性金属氧化物,金、银、铬、镍等金属,这些导电性金属氧化物与金属的混合物或层叠物,碘化铜、硫化铜等无机导电性物质,聚苯胺类、聚噻吩类(PEDOT等)、聚吡咯等有机导电性材料,它们与ITO的层叠物等。
本发明的发光元件的阴极向电子注入层、电子传输层、发光层等提供电子。
作为阴极的材料可以使用金属、合金、金属卤化物、金属氧化物、导电性化合物或它们的混合物,例如可举出碱金属(锂、钠、钾、铯等)及其氟化物及氧化物、碱土类金属(镁、钙、钡等)及其氟化物及氧化物、金、银、铅、铝、合金及混合金属类(钠-钾合金、钠-钾混合金属、锂-铝合金、锂-铝混合金属、镁-银合金、镁-银混合金属等)、稀土类金属(镱等)等。
本发明的发光元件的空穴注入层及空穴传输层具有从阳极注入空穴的功能、传输空穴的功能或者阻断由阴极注入的电子的功能。
作为空穴注入层及空穴传输层的材料可以使用公知的材料,例如可举出咔唑衍生物、三唑衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷烃衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、氨基取代查耳酮衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、茋衍生物、硅氮烷衍生物、芳香族叔胺化合物、苯乙烯胺化合物、芳香族二次甲基系化合物(aromatic dimethylidyne compounds)、卟啉系化合物、聚硅烷系化合物、聚(N-乙烯基咔唑)衍生物、有机硅烷衍生物、含有它们的聚合物等。另外,还可举出苯胺系共聚物、噻吩寡聚物、聚噻吩等导电性高分子寡聚物。这些材料可仅使用一种还可并用二种以上。所述空穴注入层及所述空穴传输层可以是由所述材料的一种或二种以上构成的单层结构,还可以是由同一组成或不同组成的多层构成的多层结构。
作为空穴传输层的成膜方法,在使用高分子量的化合物时,示例了由溶液进行成膜的方法。
作为由溶液进行成膜中所使用的溶媒,优选能够溶解或均一分散空穴传输层所用材料的溶媒。作为该溶媒,可举出氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、氯苯、邻二氯苯等氯系溶媒,四氢呋喃、二噁烷、茴香醚等醚系溶媒,甲苯、二甲苯、三甲苯、乙基苯、环己基苯等芳香族烃系溶媒,环己烷、甲基环己烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷等脂肪族烃系溶媒,丙酮、甲乙酮、环己酮等酮系溶媒,乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基溶纤剂醋酸酯等酯系溶媒,乙二醇、乙二醇单丁基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单甲基醚、二甲氧基乙烷、丙二醇、二乙氧基甲烷、三乙二醇单乙基醚、甘油、1,2-己二醇等多元醇及其衍生物,甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、环己醇等醇系溶媒,二甲基亚砜等亚砜系溶媒,N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺等酰胺系溶媒。这些溶媒可单独一种使用,还可并用两种以上。
在由溶液进行成膜时,可以使用旋涂法、浇铸法、微凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂法、辊涂法、丝棒涂布法、浸涂法、喷涂法、丝网印刷法、柔版印刷法、胶版印刷法、喷墨印刷法、毛细管涂布法、喷嘴涂布法等涂布法。
空穴传输层的膜厚随所用材料的不同最佳值也有所不同,可按照驱动电压和发光效率达到适当值的方式进行选择,通常为1nm~1μm、优选为2~500nm、更优选为5~200nm。
当相邻于发光层设置空穴传输层时,特别是在利用涂布法形成两方的层时,2层的材料混合有时会对元件的特性等造成不良影响。当利用涂布法形成空穴传输层后、利用涂布法形成发光层时,作为减少2层材料的混合的方法,可以举出利用涂布法形成空穴传输层、对该空穴传输层进行加热使其不溶于发光层制作所使用的有机溶媒后,形成发光层的方法。所述加热的温度通常为150~300℃。所述加热时间通常为1分~1小时。此时,由于通过加热将不溶于溶媒的成分除去,因而可以在加热后、形成发光层之前,利用发光层形成所使用的溶媒对该空穴传输层进行淋洗。当充分进行了利用加热的溶媒不溶化时,该淋洗可以省略。为了充分地进行利用加热的溶媒不溶化,作为空穴传输层所用的高分子量化合物优选使用分子内含有至少一个可聚合基团的化合物。进而,所述可聚合的基团的数量相对于分子内的构成单元的数量优选为5%以上。
作为上述空穴传输层所用高分子量的化合物的具体例子,可举出下式所示的化合物。其中,式中,v、w、x及y表示组成比。
本发明发光元件的电子注入层及电子传输层具有由阴极注入电子的功能、传输电子的功能或具有屏蔽由阳极注入的空穴的功能。
作为电子注入层及电子传输层的材料,可举出三唑衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、芴酮衍生物、蒽醌二甲烷衍生物、蒽酮衍生物、二苯基醌衍生物、噻喃二氧化物衍生物、碳二亚胺衍生物、亚芴基甲烷衍生物、二苯乙烯基吡嗪衍生物、萘、苝等芳香环四羧酸酐、酞菁染料衍生物、8-羟基喹啉衍生物的金属络合物或以金属酞菁染料、苯并噁唑或苯并噻唑为配体的金属络合物所代表的各种金属络合物、有机硅烷衍生物。这些材料可仅使用一种还可并用两种以上。所述电子注入层及所述电子传输层可以是由所述材料的一种或二种以上形成的单层结构,也可以是同一组成或不同种组成的多个层所形成的多层结构。
本发明的发光元件中,作为电子注入层、电子传输层的材料还可使用绝缘体或半导体的无机化合物。电子注入层、电子传输层由绝缘体或半导体构成时,则可以有效地防止电流的泄漏、提高电子注入性。
作为所述绝缘体,可举出碱金属硫族化物、碱土类金属硫族化物、碱金属的卤化物或碱土类金属的卤化物。
作为碱土类金属硫族化物,优选CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、CaSe。
作为所述半导体,可举出含有选自Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、Sb及Zn的至少一种元素的氧化物、氮化物及氧化氮化物。
这些材料可仅使用一种,还可并用两种以上。
本发明的发光元件中,还可在与阴极相接触的膜的界面区域添加还原性掺杂剂。
作为还原性掺杂剂,优选选自碱金属、碱土类金属、稀土类金属、碱金属的氧化物、碱金属的卤化物、碱土类金属的氧化物、碱土类金属的卤化物、稀土类金属的氧化物、稀土类金属的卤化物、碱金属络合物、碱土类金属络合物及稀土类金属络合物中的至少一种化合物。
本发明的发光元件的发光层具有在施加电压时可以从阳极或空穴注入层注入空穴、由阴极或电子注入层注入电子的功能;通过电场使注入的电荷(电子和空穴)移动的功能;提供电子与空穴的再结合场所、使其与发光相关联的功能。
所述发光层优选含有所述金属络合物、所述高分子化合物或所述组合物,还可含有以所述金属络合物、所述高分子化合物或所述组合物为客材料的主材料。
作为所述主材料,可举出具有芴骨架的化合物、具有咔唑骨架的化合物、具有二芳基胺骨架的化合物、具有吡啶骨架的化合物、具有吡嗪骨架的化合物、具有三嗪骨架的化合物、具有芳基硅烷骨架的化合物。所述主材料的T1(最低三重态激发状态的能量水平)优选大于客材料的T1、更优选其差大于0.2eV。所述主材料可以为低分子化合物、也可以为高分子化合物。通过将所述主材料与所述金属络合物、所述高分子化合物或所述组合物混合进行涂布或者进行共蒸镀等,所述金属络合物、所述高分子化合物或所述组合物可以形成掺杂于所述主材料的发光层。
作为本发明的发光元件中使用的各层的形成方法,可举出真空蒸镀法(电阻加热蒸镀法、电子束法等)、溅射法、LB法、分子叠层法、涂布法(湿式工序)(浇铸法、旋涂法、棒涂法、刮刀涂布法、辊涂法、凹版印刷、丝网印刷、喷墨法等)等。其中,在可简化制造工序的观点,优选涂布法。所述涂布法中,通过制备含本发明金属络合物或本发明高分子化合物的涂布液(组合物),将该涂布液涂布在所需的层(或电极)上使其干燥,从而可以形成各层。所述涂布液中还可含有主材料、抗氧化剂、粘度调整剂、作为粘合剂的树脂。
所述树脂在溶媒中可以是溶解状态也可以是分散状态。作为所述树脂,可举出聚乙烯基咔唑、聚烯烃等高分子化合物,作为其具体例子,可举出聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚酯、聚砜、聚苯醚、聚丁二烯、聚(N-乙烯基咔唑)、烃树脂、酮树脂、苯氧基树脂、聚酰胺、乙基纤维素、乙酸乙烯酯、ABS树脂、聚氨酯、蜜胺树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂、硅树脂。
本发明的发光元件的各层厚度随材料的种类或层构成的不同而不同,优选为数nm~1μm。
作为本发明发光元件的用途,可举出面状光源、照明装置、信号、背灯、显示器装置、打印头等。作为所述显示器装置,可以使用公知的驱动技术、驱动线路等,选择段型、点阵型等的构成。
实施例
以下为了更详细地说明本发明,示出实施例,但本发明并非限定于这些。
高分子化合物的聚苯乙烯换算的数均分子量及重均分子量通过体积排阻色谱(SEC)(岛津制作所制、商品名:LC-10Avp)求得。予以说明,该SEC的测定条件如以下的[测定条件1]或[测定条件2]所示。
[测定条件1]
使测定的高分子化合物按照达到约0.05重量%的浓度的方式溶解于四氢呋喃,向SEC中注入50μL。作为SEC的流动相使用四氢呋喃、以0.6mL/分的流速流动。作为色谱柱,将2根TSKgel SuperHM-H(东曹制)和1根TSKgel SuperH2000(东曹制)串联后使用。检测器使用示差折射率检测器(岛津制作所制、商品名:RID-10A)。
[测定条件2]
使测定的高分子化合物按照达到约0.05重量%的浓度的方式溶解于四氢呋喃,向SEC中注入10μL。作为SEC的流动相使用四氢呋喃、以2.0mL/分的流速流动。作为色谱柱使用PLgel MIXED-B(PolymerLaboratories制)。检测器使用UV-VIS检测器(岛津制作所制、商品名:SPD-10Avp)。
LC-MS的测定通过下述的方法进行。使测定试样溶解于氯仿或四氢呋喃使其达到约2mg/mL的浓度,向LC-MS(Agilent Technologies制、商品名:1100LCMSD)中注入约1μL。LC-MS的流动相只要无特别说明,则可一边改变比例一边使用乙腈和四氢呋喃,以0.2mL/分的流量流动。色谱柱使用L-柱2ODS(3μm)(化学物质评价研究机构制、内径:2.1mm、长:100mm、粒径3μm)。
NMR的测定用下述方法进行。使测定试样5~10mg溶解于约0.5mL的氘代氯仿或氘代四氢呋喃中,使用NMR(バリアン(Varian)制、商品名:MERCURY 300或ブルカ一(Bruker)制、商品名:AVANCE600TCI cryoprobe)进行测定。
MALDI-TOFMS的测定通过以下的[测定方法1]或[测定方法2]进行。
[测定方法1]
使α-氰基-4-羟基桂皮酸溶解于甲醇来制备饱和溶液,将其作为基质溶液。在测定的高分子化合物约4mg中添加200μL的氯仿使其溶解,用200μL的氯仿对该溶液20μL进行稀释,将其作为试样溶液。将基质溶液20μL和试样溶液20μL混合,将其涂布在MALDI板上,进行MALDI-TOFMS的测定。测定使用MALDI-TOFMS装置:Voyager-DESTR(Applied Biosystems公司制),以测定模式:反射、加速电压:20kV、激光:N2(337nm)的条件进行。
[测定方法2]
在1,1,4,4-四苯基-1,3-丁二烯约4mg中添加400μL四氢呋喃使其溶解进行制备,将其作为基质溶液。在测定的高分子化合物约0.1mg中添加200μL的四氢呋喃使其溶解进行制备,将其作为试样溶液。将基质溶液50μL和试样溶液10μL混合,将其涂布在MALDI板上,进行MALDI-TOFMS的测定。测定使用MALDI-TOFMS装置:REFLEXIII(Bruker公司制),以测定模式:反射模式、加速电压:27.5kV、激光:N2(337nm)的条件进行。
<合成例1>(高分子化合物P-1的合成)
在连接有蛇形(Dimroth)冷却器的200mL可拆分烧瓶中添加9,9-二辛基芴-2,7-二硼酸乙二醇酯3.18g(6.0mmol)、9,9-二辛基-2,7-二溴芴3.06g(5.4mmol)、N,N’-双(4-溴苯基)-N,N’-双(2,6-二甲基-4-叔丁基苯基)-1,4-苯二胺0.44g(0.6mmol)、甲基三辛基氯化铵(商品名:Aliquat336、Aldrich公司制)0.82g及甲苯60mL。在氮环境下,添加双三苯基膦钯二氯化物4.2mg,加热至85℃。在所得溶液中一边滴加17.5重量%碳酸钠水溶液16.3mL、一边加热至105℃后,搅拌1.5小时。接着,添加硼酸苯酯0.74g及双三苯基膦钯二氯化物4.2mg和甲苯30mL,在105℃下搅拌17小时。从所得溶液中除去水层后,添加N,N-二乙基二硫代氨基甲酸钠三水和物3.65g及离子交换水36mL,在85℃下搅拌2小时。将有机层与水层分离后,按照离子交换水80mL(2次)、3重量%醋酸水溶液80mL(2次)、离子交换水80mL(2次)的顺序对有机层进行洗涤。将洗涤的有机层滴加至甲醇930mL中时,由于产生沉淀物,因而在将该沉淀物过滤后将其干燥,获得固体。将该固体溶解于甲苯190mL中,制备溶液,将该溶液通入至预先通有甲苯的硅胶/氧化铝色谱柱中,将所得溶液滴加至甲醇930mL时,由于产生沉淀物,因而将沉淀物过滤后将其干燥,获得以以下摩尔比具有下式所示的重复单元的高分子化合物P-1(4.17g)。[测定条件1]下测定的高分子化合物P-1的聚苯乙烯换算的数均分子量Mn为2.7×105、聚苯乙烯换算的重均分子量Mw为7.1×105
<实施例1>(金属络合物MC-1的合成·评价)
首先,按照日本特开2008-179617号公报所记载的方法合成5-溴-2-苯基吡啶及4,6-双(4-叔丁基苯基)-2-氯-1,3,5-三嗪。
在氮气流下,在反应容器中称量5-溴-2-苯基吡啶(103.0g、440mmol)和脱水二乙基醚1320mL,冷却至-67℃。用20分钟的时间向其中滴加正丁基锂/己烷溶液(1.59M、318.2mL、506mmol)。滴加结束后,在-67℃下搅拌所得溶液1.5小时,接着,添加硼酸三异丙酯(95.2g、506mmol),在-67℃下搅拌4小时后,缓慢升温至室温,过夜搅拌。向反应溶液中添加1N氢氧化钠水溶液440mL和蒸馏水500mL,在室温下搅拌30分钟。从反应溶液中通过分液操作将水层回收,向其中添加3N盐酸约400mL调整至pH5时,产生饴糖状的沉淀。利用倾析法从反应溶液中将上清除去,用蒸馏水200mL洗涤该沉淀2次后,使其溶解于甲醇800mL中,获得甲醇溶液。上清用醋酸乙酯1000mL抽提2次,用无水硫酸镁进行干燥后,与该甲醇溶液一并减压浓缩。在所得残渣中添加醋酸乙酯,将水分共沸除去,从而作为薄灰色粉末获得化合物L-1(82.9g)。
向反应容器中量取4,6-双(4-叔丁基苯基)-2-氯-1,3,5-三嗪(137.1g、361mmol)、化合物L-1(82.6g、415mmol)、甲苯(2890mL)及四(三苯基膦)钯(0)(8.34g、7.22mmol),在氮气流、50℃下一边搅拌一边使固形分溶解。向所得溶液中添加2M碳酸钠水溶液(722mL),使其回流17小时。从反应溶液将有机层回收,用5重量%碳酸氢钠水溶液1000mL及10重量%食盐水100mL洗涤。用硫酸钠将洗涤的有机层干燥,浓缩至约400mL。用硅胶色谱法(甲苯)对所得浓缩液进行精制,将溶媒蒸馏除去。将所得残渣溶解于氯仿350mL中,添加乙醇(1400mL)使其结晶化。将结晶过滤回收后,用乙醇500mL洗涤该结晶使其干燥,从而获得化合物L-2(169.2g)。
(化合物L-2)
LC-MS(APPI,正)m/z:499([M+H]+)
予以说明,在对本化合物的LC-MS测定中,LC-MS的流动相中一边改变比例一边使用添加有约0.1重量%的醋酸的离子交换水和添加有约0.1重量%的醋酸的乙腈,以0.2mL/分的流量流动。
1H NMR(300MHz、CDCl3)
δ1.42(s,18H),7.52(m,3H),7.62(d,J=6.8Hz,4H),7.95(d,J=8.4Hz,1H),8.16(d,J=7.3Hz,2H),8.69(d,J=6.8Hz,4H),9.04(d,J=8.4Hz,1H),10.02(s,1H).
在反应容器中量取化合物L-2(22.17g、44mmol)、氯化铱三水和物(6.95g、20mmol)、2-乙氧基乙醇(96mL)及水(32mL),在氩气气流下、140℃下加热15小时。空气冷却后,将所得混合物过滤,以甲醇(150mL)、水(100mL)、甲醇(150mL)的顺序洗涤残渣,从而获得红色固体。使该红色固体溶解于氯仿(200mL)中,添加乙醇(300mL)使其回流2小时。空气冷却后,将析出的固体过滤回收,用乙醇进行洗涤。重复该操作3次后,将所得固体集合将其减压干燥,从而获得金属络合物复合物1(20.03g)。
向反应容器中量取金属络合物复合物1(759mg、0.30mmol)、根据国际公开第2006/062226号小册子所记载的方法合成的化合物L-3(330mg、0.61mmol)及二甘醇二甲醚(9mL),添加三氟甲磺酸银(157mg、0.61mmol),在氩气气流、100℃下搅拌10小时。空气冷却后,向反应混合物中添加纯水(50mL),将所产生的沉淀过滤。向该沉淀中添加甲苯/己烷(1/2(体积基准))混合溶媒(40mL)进行过滤。用硫酸钠干燥滤液。将该溶液过滤,用硅胶色谱法(己烷/甲苯=1/1.5(体积基准))精制,将溶媒蒸馏除去。用甲醇(50mL)洗涤所得残渣将其减压干燥,从而获得金属络合物MC-1(252mg、0.15mmol)。
(金属络合物MC-1)
LC-MS(APCI,正)m/z:1733([M+H]+)
·1H NMR(600MHz、THF-d8)
δ1.22(s,18H),1.35(s,18H),1.38(s,18H),6.81(m,1H),6.82(m,1H),6.86(m,1H),6.90(m,1H),6.96(d,J=7.1Hz,1H),7.41(d,J=7.1Hz,1H),7.22(d,J=8.2Hz,1H),7.24(d,J=8.2Hz,1H),7.47(d,J=8.2Hz,4H),7.48(d,J=8.5Hz,4H),7.50(d,J=8.2Hz,4H),7.66(m,1H),7.66(d,J=8.2Hz,4H),7.71(m,2H),7.74(s,1H),7.84(s,2H),7.89(d,J=7.9Hz,1H),7.93(d,J=7.9Hz,1H),8.03(d,J=6.4Hz,1H),8.06(m,1H),8.29(d,J=8.8Hz,1H),8.38(d,J=8.5Hz,4H),8.41(d,J=8.8Hz,1H),8.43(d,J=8.2Hz,4H),8.67(s,1H),8.99(d,J=8.8Hz,1H),9.21(m,1H),9.23(d,J=8.8Hz,1H),9.28(s,1H),9.44(s,1H).
·金属络合物MC-1的EL发光特性
制备高分子化合物P-1(92.5重量份)和金属络合物MC-1(7.5重量份)的混合物的1.5重量%二甲苯溶液(以下称作“组合物A”)以及由下式:
所示的重复单元构成、聚苯乙烯换算的重均分子量为2.7×105、聚苯乙烯换算的数均分子量为7.9×104的高分子化合物P-5的0.5重量%二甲苯溶液(以下称作“组合物B”)。
在利用溅射法以150nm厚度带有ITO膜的玻璃基板上使用聚亚乙二氧基噻吩(poly(ethylenedioxythiophene))/聚苯乙烯磺酸的溶液(拜耳公司、商品名:BaytronP),利用旋涂法以65nm的厚度进行成膜,在加热板上在200℃下干燥10分钟。
接着,使用组合物B利用旋涂法以2000rpm的转速进行成膜,在氮气环境、180℃下干燥60分钟。将该基板返回至室温后,使用组合物A利用旋涂法以2050rpm的转速成膜。所得膜的平均膜厚约80nm。将其在氮气环境下130℃下干燥10分钟后,作为阴极蒸镀约5nm的钡,接着蒸镀约80nm的铝,制作有机EL元件。予以说明,真空度到达1×10-4Pa以下后,开始金属的蒸镀。
通过对所得有机EL元件施加电压,获得在615nm具有峰的红色EL发光。该有机EL元件在约11.7V下显示1000cd/m2的发光、最大发光效率为7.38cd/A。
金属络合物MC-1的PL发光特性
制备高分子化合物P-1(92.5重量份)和金属络合物MC-1(7.5重量份)的混合物的1.0重量%甲苯溶液(以下称作“组合物C”)。将该组合物C在手套箱(MBRAUN公司、型号:UNIlab-2000)中的粘贴有紫外线防止膜(商品名:Seiden(注册商标)晶体、型号:1-9112-05)的荧光灯下保存。在刚制备组合物C后、第2日后、第9日后利用旋涂法以2000rpm的转速在石英玻璃上成膜组合物C,获得组合物C的膜。
使用分光荧光强度计(日本分光株式会公司制、商品名:JASCOFP-6500荧光分光计),测定所得膜的光致发光光谱,结果获得在610nm具有峰的红色发光。将使用刚制备后的组合物C制作的膜的发光峰强度规格化为1,计算使用第2日后、第9日后的组合物C制作的膜的发光峰强度的相对值时,分别为0.96、0.95。
<实施例2>(金属络合物MC-2的合成·评价)
向反应容器中量取金属络合物复合物1(760mg、0.30mmol)、根据国际公开第2002/044189号小册子所记载的方法合成的化合物L-4(330mg、0.61mmol)及二甘醇二甲醚(9mL),添加三氟甲磺酸银(154mg、0.60mmol),在氩气气流下100℃下搅拌20小时。空气冷却后,向反应混合物中添加纯水(50mL),将所产生的沉淀过滤。将该沉淀溶解于氯仿/己烷(1/3(体积基准))混合溶媒(50mL),用硫酸钠将其干燥。将所得溶液过滤,用硅胶色谱法(己烷/氯仿=1/1.5(体积基准))精制,将溶媒蒸馏除去。用甲醇(50mL)洗涤所得残渣将其减压干燥,从而获得金属络合物MC-2(234mg、0.16mmol)。
(金属络合物MC-2)
LC-MS(APCI,阳性)m/z:1448([M+H]+)
1H NMR(300MHz、CDCl3)
δ1.13(s,9H),1.22(s,18H),1.38(s,18H),6.85-7.04(m,7H),7.10(s,1H),7.40(m,9H),7.60(m,2H),7.83(m,4H),8.09(d,1H),8.18(t,2H),8.25(d,4H),8.35(d,4H),8.90(d,1H),9.01(d,1H),9.09(d,1H),9.15(s,1H),9.23(s,1H)
·金属络合物MC-2的PL发光特性
制备高分子化合物P-1(92.5重量份)和金属络合物MC-2(7.5重量份)的混合物的1.0重量%甲苯溶液(以下称作“组合物D”)。在实施例1的“金属络合物MC-1的PL发光特性”项中代替组合物C使用组合物D,除此之外,与实施例1同样地制作膜。测定所得膜的光致发光光谱时,获得在607nm具有峰的红色发光。将使用刚制备后的组合物D制作的膜的发光峰强度规格化为1,计算使用第2日后、第9日后的组合物D制作的膜的发光峰强度的相对值时,分别为0.93、0.95。
<比较例1>(金属络合物M-1的合成·评价)
·金属络合物M-1的PL发光特性
制备高分子化合物P-1(92.5重量份)和根据国际公开第2002/44189号小册子所记载的方法合成的下式
所示的金属络合物M-1(7.5重量份)的混合物的1.0重量%甲苯溶液(以下称作“组合物E”)。在实施例1的“金属络合物MC-1的PL发光特性”项中代替组合物C使用组合物E,除此之外,与实施例1同样地制作膜。测定所得膜的光致发光光谱时,获得在619nm具有峰的红色发光。将使用刚制备后的组合物E制作的膜的发光峰强度规格化为1,计算使用第2日后、第9日后的组合物E制作的膜的发光峰强度的相对值时,分别为0.91、0.47。
<实施例3>(金属络合物MC-1的其他合成)
金属络合物MC-3的合成
向反应容器中量取金属络合物复合物1(7.34g、3.0mmol)、乙酰基丙酮(1.52g、15mmol)、碳酸钠(3.18g、30mmol)及2-乙氧基乙醇(73mL),在氩气气流下100℃下搅拌6小时。空气冷却后,将反应混合物过滤,用甲醇洗涤所得固体。使洗涤过的固体溶解于氯仿/己烷(1/1(体积基准))混合溶媒(350mL),用硅胶色谱法(己烷/氯仿=1/1(体积基准))精制,将溶媒蒸馏除去。将所得残渣溶解于氯仿/甲苯(1/1(体积基准))混合溶媒(600mL),再次用硅胶色谱法(氯仿/甲苯=1/1(体积基准))精制,将溶液浓缩至约50mL。将所产生的沉淀过滤,用甲醇洗涤所得固体,将其减压干燥,从而获得金属络合物MC-3。将滤液浓缩至约30mL,将所产生的沉淀过滤,用甲醇对所得固体进行洗涤,将其减压干燥,从而获得金属络合物MC-3。所得金属络合物MC-3的总量为2.73g(2.1mmol)。
(金属络合物MC-3)
MALDI-TOFMS(阳性、[测定方法2])m/z:1287([M])
1H NMR(300MHz、CDCl3)
δ1.39(s,36H),2.02(s,6H),5.38(s,1H),6.45(d,J=7.8Hz,2H),6.74(m,2H),6.87(m,2H),7.57(d,J=7.5Hz,8H),7.70(d,J=7.7Hz,2H),8.06(d,J=8.4Hz,1H),8.68(d,J=7.5Hz,8H),9.05(d,J=8.4Hz,2H),9.93(s,2H)
金属络合物MC-1的合成
在氩气气流下在反应容器中量取金属络合物MC-3(387mg、0.30mmol)、化合物L-3(165mg、0.30mmol)及乙二醇(15mL),在180℃下加热搅拌25小时。空气冷却后,将所得反应溶液过滤,以水(10mL)、甲醇(50mL)的顺序洗涤残渣。在经过洗涤的残渣中添加甲苯/己烷混合溶媒(30mL)使其溶解。用硅胶色谱法(展开溶媒:甲苯/己烷混合溶媒)对所得溶液进行精制,将溶媒蒸馏除去。用甲醇洗涤所得残渣,获得上述式所示的金属络合物MC-1(91mg、0.05mmol)。
<实施例4>(金属络合物MC-5的合成)
·金属络合物MC-4的合成
在氩气气流下在反应容器中量取金属络合物MC-1(4.25g、2.5mmol)和氯仿(400mL),使金属络合物溶解。向其中添加N-溴代琥珀酰亚胺(872mg、4.9mmol),在室温下搅拌24小时。将溶媒蒸馏除去,向残渣中添加氯仿/己烷混合溶媒(100mL)使其溶解。用硅胶色谱法(展开溶媒:氯仿/己烷混合溶媒)对所得溶液进行精制。将洗脱的溶液回收,将溶媒蒸馏除去后,用甲醇洗涤所得残渣,从而获得上述式所示的金属络合物(MC-4、3.76g、2.0mmol)。
(金属络合物MC-4)
MALDI-TOFMS(阳性、[测定方法1])m/z:1890([M])
1H NMR(300MHz,THF-d8)
δ1.27(s,18H),1.36(s,18H),1.41(s,18H),6.95(m,4H),7.24(m,2H),7.48(m,12H),7.69(m,5H),7.74(m,3H),7.83(s,2H),7.99(d,J=6.0Hz,1H),8.09(m,3H),8.40(m,9H),8.54(d,J=8.6Hz,1H),8.68(s,1H),9.05(m,1H),9.22(m,2H),9.28(d,J=8.6Hz,1H),9.46(s,1H).
·金属络合物MC-5的合成
在氩气气流下在反应容器中量取金属络合物MC-4(2.84g、1.5mmol)、化合物L-5(1.56g、3.3mmol)、四乙基氢氧化铵20重量%水溶液(5.42g、7.4mmol)、四(三苯基膦)钯(0)(61mg、0.05mmol)及四氢呋喃(90mL),回流14小时。向反应溶液内添加甲苯(60mL)和水(100mL)进行洗涤,将有机层回收。用饱和食盐水(60mL)洗涤该有机层,用硫酸钠将其干燥。将所得溶液过滤,浓缩至约50mL。用硅胶色谱法(展开溶媒:甲苯)对所得浓缩液进行精制。将洗脱的溶液回收,将溶媒蒸馏除去,向所得残渣中添加氯仿/己烷混合溶媒(50mL)使其溶解。用硅胶色谱法(展开溶媒:氯仿/己烷)对所得溶液进行精制,将溶媒蒸馏除去,将残渣溶解于甲苯中,向所得溶液添加乙腈进行结晶化,从而精制。将所得固体过滤回收,获得上述式所示的金属络合物MC-5(2.85g、1.2mmol)
予以说明,化合物L-5根据WO02/62226所记载的方法合成。
(金属络合物MC-5)
MALDI-TOFMS(阳性、[测定方法1])m/z:2413([M])
1H NMR(600MHz,THF-d8)
δ1.26(s,18H),1.37(s,18H),1.38(s,18H),1.40(s,18H),1.42(s,18H),7.26(d,J=8.1Hz,1H),7.31(d,J=8.1Hz,1H),7.33(d,J=8.1Hz,2H),7.35(d,J=8.1Hz,1H),7.39(d,J=8.1Hz,1H),7.48(d,J=8.4Hz,4H),7.49(d,J=8.3Hz,4H),7.50(d,J=8.1Hz,4H),7.51(d,J=8.1Hz,4H),7.52(d,J=8.5Hz,4H),7.68(d,J=8.4Hz,4H),7.69(d,J=8.5Hz,4H),7.72(d,J=8.3Hz,4H),7.74(m,4H),7.75(s,1H),7.78(s,1H),7.88(s,2H),7.91(s,2H),7.92(s,2H),8.10(m,1H),8.11(d,J=6.2Hz,1H),8.35(s,1H),8.39(m,5H),8.44(d,J=8.1Hz,4H),8.56(d,J=8.8Hz,1H),8.69(d,J=8.8Hz,1H),8.73(s,1H),9.03(d,J=8.8Hz,1H),9.26(m,1H),9.27(d,J=8.8Hz,1H),9.38(s,1H),9.51(s,1H)
<实施例5>(金属络合物MC-1的PL发光特性其2)
制备Aldrich公司的聚苯乙烯(GPC的标准品,平均Mw=565500)(92.5重量份)和金属络合物MC-1(7.5重量份)的混合物的2.0重量%二甲苯溶液(以下称作“组合物F”)。在实施例1的“金属络合物MC-1的PL发光特性”项中代替组合物C使用组合物F,除此之外,与实施例1同样地制作膜。测定所得膜的光致发光光谱,结果获得在610nm具有峰的红色发光。将使用刚制备后的组合物F制作的膜的发光峰强度规格化为1,计算使用第2日后的组合物F制作的膜的发光峰强度的相对值,结果为1.10。
<实施例6>(金属络合物MC-2的PL发光特性其2)
制备Aldrich公司的聚苯乙烯(GPC的标准品,平均Mw=565500)(92.5重量份)和金属络合物MC-2(7.5重量份)的混合物的2.0重量%二甲苯溶液(以下称作“组合物G”)。在实施例1的“金属络合物MC-1的PL发光特性”项中代替组合物C使用组合物G,除此之外,与实施例1同样地制作膜。测定所得膜的光致发光光谱,结果获得在609nm具有峰的红色发光。将使用刚制备后的组合物G制作的膜的发光峰强度规格化为1,计算使用第2日后的组合物G制作的膜的发光峰强度的相对值时,结果为1.05。
<实施例7>(金属络合物MC-5的PL发光特性)
制备Aldrich公司的聚苯乙烯(GPC的标准品,平均Mw=565500)(92.5重量份)和金属络合物MC-5(7.5重量份)的混合物的2.0重量%二甲苯溶液(以下称作“组合物H”)。在实施例1的“金属络合物MC-1的PL发光特性”项中代替组合物C使用组合物H,除此之外,与实施例1同样地制作膜。测定所得膜的光致发光光谱,结果获得在610nm具有峰的红色发光。将使用刚制备后的组合物H制作的膜的发光峰强度规格化为1,计算使用第2日后的组合物H制作的膜的发光峰强度的相对值,结果为0.99。
<比较例2>(金属络合物M-1的PL发光特性其2)
制备Aldrich公司的聚苯乙烯(GPC的标准品,平均Mw=565500)(92.5重量份)和金属络合物MC-1(7.5重量份)的混合物的2.0重量%二甲苯溶液(以下称作“组合物I”)。在实施例1的“金属络合物MC-1的PL发光特性”项中代替组合物C使用组合物I,除此之外,与实施例1同样地制作膜。测定所得膜的光致发光光谱,结果获得在620nm具有峰的红色发光。将使用刚制备后的组合物I制作的膜的发光峰强度规格化为1,计算使用第2日后的组合物I制作的膜的发光峰强度的相对值,结果为0.76。
<实施例8>(金属络合物MC-7的合成)
在氩气气流下在反应容器中量取金属络合物MC-6(2.61g、1.9mmol)、化合物L-2(998mg、2.0mmol)及乙二醇(100mL),回流11小时。空气冷却后,将反应溶液过滤,以水(200mL)、甲醇(50mL)的顺序洗涤残渣。在所得残渣中添加氯仿/己烷混合溶媒使其溶解。用硅胶色谱法(展开溶媒:氯仿/己烷)对所得溶液进行精制,将溶媒蒸馏除去。再重复3次硅胶色谱法,将溶媒蒸馏除去。用甲醇洗涤所得残渣,获得上述式所示的金属络合物MC-7(65mg、0.036mmol)。
予以说明,金属络合物MC-6根据日本特开2008-174499号公报所记载的方法合成。
(金属络合物MC-7)
MALDI-TOFMS(阳性、[测定方法2])m/z:1779([M])
1H NMR(300MHz,THF-d8)δ1.33(s,18H),1.35(s,18H),1.39(s,18H),6.79(t,J=7.5Hz,1H),6.88(t,J=7.5Hz,1H),7.01(d,J=7.5Hz,1H),7.16-7.33(m,4H),7.39-7.55(m,14H),7.62-7.76(m,16H),7.82(s,4H),7.86-8.01(m,3H),8.32(m,5H),8.58(s,1H),8.65(s,1H),8.97(d,J=8.6Hz,1H),9.11(d,J=8.1Hz,1H),9.21(m,1H),9.26(s,1H)
<实施例9>(高分子化合物PC-1的合成)
在100mL的4口烧瓶中添加2,7-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼戊烷(dioxaborolan)-2-基)-9,9-二辛基芴1.33g(2.1mmol)、9,9-二辛基-2,7-二溴芴1.08g(2.0mmol)、2,4-双(4-溴苯基)-6-(4-正己基苯基)-1,3,5-三嗪0.14g(0.26mmol)、N,N’-双(4-溴苯基)-N,N’-双(2,6-二甲基-4-叔丁基苯基)-1,4-苯二胺0.19g(0.26mmol)、金属络合物MC-40.20g(0.10mmol)及甲苯45mL。在氮气环境下加热至100℃。添加双三苯基膦钯二氯化物8.2mg。向所得溶液中滴加20重量%的四乙基氢氧化铵水溶液9.15g后,搅拌14小时。接着,添加2,7-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼戊烷-2-基)-9,9-二辛基芴0.18g(0.28mmol)、甲苯10mL及离子交换水9mL,在105℃下搅拌3小时。接着,向其中添加苯基硼酸0.13g、双三苯基膦钯二氯化物1.8mg、甲苯7mL、20重量%四乙基氢氧化铵水溶液8mL,在105℃下搅拌4小时。
从反应溶液中将水层除去后,向其中添加N,N-二乙基二硫代氨基甲酸钠三水和物0.73g、离子交换水15mL,在80℃下搅拌2小时。将反应溶液的有机层与水层分离后,以3.6重量%盐酸40mL(2次)、2.5重量%氨水溶液40mL(2次)、离子交换水40mL(5次)的顺序洗涤有机层。
将洗涤的有机层滴加至甲醇500mL中后产生了沉淀,因而在将沉淀物过滤后将其干燥,获得固体。将该固体溶解于甲苯60mL中,向预先通有甲苯的硅胶/氧化铝色谱柱中通入溶液。在将通过的洗脱液滴加至甲醇760mL中后,产生了沉淀物,因而在将沉淀物过滤后使其干燥,获得1.55g以以下摩尔比具有下式所示重复单元的高分子化合物(以下称作“高分子化合物PC-1”)。在[测定条件2]下测定的高分子化合物PC-1的聚苯乙烯换算的数均分子量(Mn)及重均分子量(Mw)分别为Mn=1.1×104、Mw=3.4×104
<实施例10>(有机EL元件X的制作)
制备高分子化合物P-1(80重量份)和金属络合物MC-1(20重量份)的混合物的1.6重量%二甲苯溶液(以下称作“组合物J”)、以及高分子化合物P-5的0.6重量%二甲苯溶液(以下称作“组合物K”)。
在利用溅射法以150nm厚度带有ITO膜的玻璃基板上,使用聚亚乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸的溶液(H C Starck公司、商品名:CLEVIOSP AI4083)、利用旋涂法以65nm的厚度进行成膜,在加热板上在200℃下干燥10分钟。
接着,使用组合物K利用旋涂法以2000rpm的转速成膜至约20nm的厚度,在氮气环境、180℃下干燥60分钟。将这样得到的基板返回至室温后,使用组合物J利用旋涂法以2180rpm的转速成膜至约80nm的厚度。将其在氮气环境、130℃下干燥10分钟后,作为阴极蒸镀约5nm的钡、接着蒸镀约80nm的铝,制作有机EL元件X。予以说明,真空度到达1×10-4Pa以下后,开始金属的蒸镀。
通过对有机EL元件X施加电压,获得在615nm具有峰的红色EL发光。该有机EL元件X在约9.3V下显示1000cd/m2的发光、最大发光效率为11.1cd/A。
<比较例3>(有机EL元件CX的制作)
制备高分子化合物P-1(80重量份)和金属络合物M-1(20重量份)的混合物的1.6重量%二甲苯溶液(以下称作“组合物L”)。在实施例10中代替组合物J使用组合物L,除此之外,与实施例10同样地制作有机EL元件CX。通过对有机EL元件CX施加电压,获得在620nm具有峰的红色EL发光。该有机EL元件CX在约7.7V下显示1000cd/m2的发光、最大发光效率为5.8cd/A。
<合成例2>(高分子化合物P-3的合成)
向反应容器中添加9,9-双(3-己基苯基)-2,7-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼戊烷-2-基)芴91.83g(124mmol)、9,9-二辛基-2,7-二溴芴17.30g(31.6mmol)、N,N-双(4-溴苯基)-N’,N’-双(4-丁基苯基)-1,4-苯二胺51.69g(75.7mmol)、9,9-双(双环[4.2.0]辛-1,3,5-三烯-3-基)-2,7-二溴芴10.00g(18.9mmol)及甲苯2112g。在氮气环境下将溶液加热至90℃,添加双三苯基膦钯二氯化物88.6mg。接着,向其中用60分钟的时间滴加20重量%四乙基氢氧化铵水溶液436.7g。从20重量%四乙基氢氧化铵水溶液的滴加开始后在90℃下搅拌5小时,之后追加硼酸苯酯1.54g及甲苯60g,进而搅拌14小时。从反应溶液中将水层除去后,向其中添加N,N-二乙基二硫代氨基甲酸钠三水和物140.3g、离子交换水1.20kg及甲苯1.80kg,在40℃下搅拌3小时。将反应溶液的有机层与水层分离后,以10重量%盐酸(2次)、3重量%氨水溶液(2次)、离子交换水(2次)的顺序洗涤有机层。将洗涤后的有机层通入预先通有甲苯的填充有硅胶及氧化铝的色谱柱,将通过的溶液滴加入甲醇后,沉淀物析出。将沉淀物过滤将其干燥,获得204g以以下摩尔比具有下式所示重复单元的高分子化合物(以下称作“高分子化合物P-3”)。在[测定条件2]下测定的高分子化合物P-3的聚苯乙烯换算的数均分子量及重均分子量分别为Mn=6.4×104、Mw=2.1×105
予以说明,9,9-双(3-己基苯基)-2,7-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼戊烷-2-基)芴根据国际公开第2010/013723号小册子所记载的方法合成。N,N-双(4-溴苯基)-N’,N’-双(4-丁基苯基)-1,4-苯二胺根据日本特开2003-226744号公报所记载的方法合成。9,9-双(双环[4.2.0]辛-1,3,5-三烯-3-基)-2,7-二溴芴根据日本特开2008-106241号公报所记载的方法合成。
<合成例3>(高分子化合物P-4的合成)
向反应容器中添加9,9-双(3-己基苯基)-2,7-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼戊烷-2-基)芴15.27g(20.7mmol)、2,7-双(N-(4-溴苯基-N-(4-甲基苯基)氨基)-9,9-二辛基芴15.97g(17.5mmol)、9,9-双(双环[4.2.0]辛-1,3,5-三烯-3-基)-2,7-二溴芴1.33g(3.1mmol)及甲苯436g。在氮气环境下将溶液加热至90℃,添加双三苯基膦钯二氯化物14.4mg。接着,向其中用60分钟的时间滴加20重量%四乙基氢氧化铵水溶液71.50g。从20重量%四乙基氢氧化铵水溶液的滴加开始后在90℃下搅拌7小时,之后追加硼酸苯酯0.25g及甲苯12g,进而搅拌14小时。接着,添加N,N-二乙基二硫代氨基甲酸钠三水和物11.46g、离子交换水120kg及甲苯183kg,在40℃下搅拌3小时。从反应溶液除去水层后,向其中加入例子交换水120g,在40℃搅拌0.5小时。将反应溶液的有机层与水层分离后,以10重量%盐酸(2次)、3重量%氨水溶液(2次)、离子交换水(2次)的顺序洗涤有机层。将洗涤的有机层通入预先通有甲苯的填充有硅胶及氧化铝的色谱柱,将通过的溶液滴加入甲醇后,沉淀物析出。将沉淀物过滤将其干燥,获得21.14g以以下摩尔比具有下式所示重复单元的高分子化合物(以下称作“高分子化合物P-4”)。在[测定条件2]下测定的高分子化合物P-4的聚苯乙烯换算的数均分子量及重均分子量分别为Mn=4.5×104、Mw=2.0×105
予以说明,2,7-双(N-(4-溴苯基)-N-(4-甲基苯基)氨基)-9,9-二辛基芴根据日本特表2007-512249号公报所记载的方法合成。
<实施例11>(有机EL元件Y的制作)
制备以以下摩尔比具有下式所示重复单元的高分子化合物P-2(92.5重量份)和金属络合物MC-1(7.5重量份)的混合物的1.6重量%二甲苯溶液(以下称作“组合物M”)、以及高分子化合物P-3的0.6重量%二甲苯溶液(以下称作“组合物N”)。
高分子化合物P-2根据国际公开第2009/157430号小册子所记载的方法合成。在[测定条件2]下测定的高分子化合物P-2的聚苯乙烯换算的数均分子量(Mn)及重均分子量(Mw)分别为Mn=1.4×105、Mw=3.7×105
在利用溅射法以150nm厚度带有ITO膜的玻璃基板上,使用聚亚乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸的溶液(H C Starck公司、商品名:CLEVIOSP AI4083)、利用旋涂法以65nm的厚度进行成膜,在加热板上在200℃下干燥10分钟。
接着,使用组合物N利用旋涂法以2000rpm的转速成膜至约20nm的厚度,在氮气环境、180℃下干燥60分钟。将该基板返回至室温后,使用组合物M利用旋涂法以3280rpm的转速成膜至约80nm的厚度。将其在氮气环境、130℃下干燥10分钟后,作为阴极蒸镀约5nm的钡,接着蒸镀约80nm的铝,制作有机EL元件Y。予以说明,真空度到达1×10-4Pa以下后,开始金属的蒸镀。
通过对所得有机EL元件Y施加电压,获得在615nm具有峰的红色EL发光。该有机EL元件Y在约5.2V下显示1000cd/m2的发光,最大发光效率为15.8cd/A。
<比较例4>(有机EL元件CY的制作)
制备高分子化合物P-2(92.5重量份)和金属络合物M-1(7.5重量份)的混合物的1.6重量%二甲苯溶液(以下称作“组合物O”)。在实施例11中代替组合物M使用组合物O,除此之外,与实施例11同样地制作有机EL元件CY。通过对有机EL元件CY施加电压,获得在620nm具有峰的红色EL发光。该有机EL元件CY在约5.2V下显示1000cd/m2的发光、最大发光效率为11.6cd/A。
<实施例12>(有机EL元件Z的制作)
制备高分子化合物P-4的0.6重量%二甲苯溶液(以下称作“组合物P”)。
在利用溅射法以150nm厚度带有ITO膜的玻璃基板上,使用聚亚乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸的溶液(H C Starck公司、商品名:CLEVIOSP AI4083)、利用旋涂法以65nm的厚度进行成膜,在加热板上在200℃下干燥10分钟。
接着,使用组合物P利用旋涂法以1050rpm的转速成膜至约20nm的厚度,在氮气环境、180℃下干燥60分钟。将该基板返回至室温后,使用组合物M利用旋涂法以3400rpm的转速成膜至约80nm的厚度。将其在氮气环境、130℃下干燥10分钟后,作为阴极蒸镀约5nm的钡,接着蒸镀约80nm的铝,制作有机EL元件Z。予以说明,真空度到达1×10-4Pa以下后,开始金属的蒸镀。
通过对有机EL元件Z施加电压,获得在615nm具有峰的红色EL发光。该有机EL元件Z在约5.9V下显示1000cd/m2的发光、最大发光效率为15.2cd/A。
<实施例13>(有机EL元件XX的制作)
制备高分子化合物P-2(92.5重量份)和金属络合物MC-5(7.5重量份)的混合物的1.6重量%二甲苯溶液(以下称作“组合物Q”)。在实施例12中代替组合物M使用组合物Q,除此之外,与实施例12同样地制作有机EL元件XX。通过对有机EL元件XX施加电压,获得在615nm具有峰的红色EL发光。该有机EL元件XX在约6.3V下显示1000cd/m2的发光、最大发光效率为17.5cd/A。
<比较例5>(有机EL元件CXX的制作)
在实施例12中代替组合物M使用组合物O,除此之外,与实施例12同样地制作有机EL元件CXX。通过对有机EL元件CXX施加电压,获得在620nm具有峰的红色EL发光。该有机EL元件CXX在约5.9V下显示1000cd/m2的发光、最大发光效率为11.1cd/A。
<实施例14>(有机EL元件YY的制作)
制备高分子化合物PC-1的2.5重量%二甲苯溶液(以下称作“组合物R”)。在实施例12中代替组合物M使用组合物R,除此之外,与实施例12同样地制作有机EL元件YY。通过对有机EL元件YY施加电压,获得在615nm具有峰的红色EL发光。有机EL元件YY在约5.9V下显示1000cd/m2的发光、最大发光效率为17.5cd/A。
产业实用性
本发明的金属络合物、含金属的高分子化合物及组合物是溶液稳定性优异的红色发光材料(即本发明的金属络合物、含金属的高分子化合物及组合物的EL发光光谱的峰波长为570~700nm的红色发光材料)。使用该红色发光材料的有机EL元件的发光效率优异。

Claims (12)

1.一种组合物,其含有下式(1a)所示的金属络合物,
式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、R11、R12、R14、R15、R16、R17、R18、R19及R20各自独立地表示氢原子、卤原子、碳数为1~12的烷基、碳数为1~12的烷氧基、碳数为1~12的烷基硫基、碳数为6~60的芳基、碳数为6~60的芳氧基、碳数为6~60的芳基硫基、碳数为7~60的芳基烷基、碳数为7~60的芳基烷氧基、碳数为7~60的芳基烷基硫基、碳数为2~20的酰基、碳数为2~20的酰氧基、碳数为1~20的酰胺基、碳数为1~60的烷基取代的氨基、碳数为3~60的1价杂环基、碳数为6~60的杂芳氧基、碳数为6~60的杂芳基硫基、碳数为8~60的芳基烯基、碳数为8~60的芳基炔基、羧基或氰基;
R13表示下式所示的基团:
式中,Rh表示氢原子、碳数1~12的烷基或碳数1~12的烷氧基,这些基团的一部分氢原子可被卤原子取代,多个存在的Rh可相同也可不同,Rh中的至少一个为碳数1~12的烷基或碳数1~12的烷氧基,Ri表示直链状或支链状的碳数1~12的烷基,多个存在的Ri可相同也可不同;
R’表示氢原子、卤原子、碳数为1~12的烷基、碳数为1~12的烷氧基、碳数为1~12的烷基硫基、碳数为6~60的芳基、碳数为6~60的芳氧基、碳数为6~60的芳基硫基、碳数为7~60的芳基烷基、碳数为7~60的芳基烷氧基、碳数为7~60的芳基烷基硫基、碳数为2~20的酰基、碳数为2~20的酰氧基、碳数为1~20的酰胺基、碳数为1~60的烷基取代的氨基、碳数为3~60的1价杂环基、碳数为6~60的杂芳氧基、碳数为6~60的杂芳基硫基、碳数为8~60的芳基烯基、碳数为8~60的芳基炔基、羧基或氰基,多个存在的R’可相同也可不同,
所述组合物还含有不含金属的高分子化合物,
所述不含金属的高分子化合物具有选自下式(7-1)所示的2价基团、下式(7-2)所示的2价基团、下式(7-3)所示的2价基团、下式(7-4)所示的2价基团、下式(7-5)所示的2价基团及下式(8)所示的2价基团中的至少一种重复单元,以及下式(11)所示的重复单元,
式中,Y1表示-C(R48)(R49)-、-O-C(R50)(R51)-、-O-、-S-、-B(R52)-、-Si(R53)(R54)-、-P(R55)-、-P(R56)(=O)-或-N(R57)-;
R48、R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55、R56及R57各自独立地表示氢原子、碳数为1~12的烷基、碳数为1~12的烷氧基、碳数为1~12的烷基硫基、碳数为6~60的芳基、碳数为6~60的芳氧基、碳数为6~60的芳基硫基、碳数为7~60的芳基烷基、碳数为7~60的芳基烷氧基、碳数为7~60的芳基烷基硫基、碳数为8~60的芳基烯基、碳数为8~60的芳基炔基、碳数为1~60的烷基取代的氨基、碳数为3~60的1价杂环基或卤原子;
R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45、R46及R47各自独立地表示氢原子、碳数为1~12的烷基、碳数为1~12的烷氧基、碳数为1~12的烷基硫基、碳数为6~60的芳基、碳数为6~60的芳氧基、碳数为6~60的芳基硫基、碳数为7~60的芳基烷基、碳数为7~60的芳基烷氧基、碳数为7~60的芳基烷基硫基、碳数为8~60的芳基烯基、碳数为8~60的芳基炔基、碳数为1~60的烷基取代的氨基、卤原子、碳数为2~20的酰基、碳数为2~20的酰氧基、碳数为1~20的酰胺基、碳数为3~60的1价杂环基、羧基或氰基;
式中,Ar1、Ar2、Ar3及Ar4各自独立地表示碳数为6~60的亚芳基或碳数为2~30的2价杂环基,Ar5、Ar6及Ar7各自独立地表示碳数为6~60的芳基或碳数为3~60的1价杂环基,a及b各自独立地表示0或1,0≦a+b≦1,
式中,Ar11及Ar12分别独立地表示碳数为6~60的亚芳基或碳数为2~30的二价杂环基,Ar13表示碳数为6~60的芳基或碳数为3~60的1价杂环基;
Z6、Z7及Z8各自独立地表示-C(Rk)=或氮原子,Rk表示氢原子,Z6、Z7及Z8的至少2个为氮原子。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中,在式(1a)中,R1~R6、R8、R11、R12、R14~R20是氢原子、卤原子、碳数为1~12的烷基、碳数为6~60的芳基、碳数为2~20的酰基或碳数为3~60的1价杂环基。
3.根据权利要求2所述的组合物,其中,在式(1a)中,R1~R6、R8、R11、R12、R14~R20是氢原子、碳数为1~12的烷基、碳数为6~60的芳基或碳数为3~60的1价杂环基。
4.根据权利要求3所述的组合物,其中,在式(1a)中,R1~R6、R8、R11、R12、R14~R20是氢原子或碳数为6~60的芳基。
5.根据权利要求1所述的组合物,其中,在式(1a)中,R13为下式所示的基团:
6.根据权利要求1所述的组合物,其还含有电荷传输材料、发光材料或它们的组合。
7.根据权利要求1所述的组合物,其还含有溶媒或分散介质。
8.一种膜,其含有权利要求1~7中任一项所述的组合物。
9.一种元件,其含有权利要求1~7中任一项所述的组合物。
10.根据权利要求9所述的元件,其中,所述元件为发光元件。
11.一种面状光源,其包括权利要求10所述的元件。
12.一种照明装置,其包括权利要求10所述的元件。
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