專利名稱：高分子化合物及使用該高分子化合物的元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高分子化合物 及使用它的元件。
背景技術(shù)：
作為用于高分子發(fā)光元件(高分子LED)的材料，同一分子內(nèi)具有共軛系高分子結(jié)構(gòu)和金屬配位化合物結(jié)構(gòu)的高分子化合物是眾所周知的。(Jounal of American Chemical Society、Vol. I 25、p63 6(2003) ；W003/102109A1)上述高分子化合物所具有的金屬配位化合物的結(jié)構(gòu)中，其配位基為苯基吡啶等二齒配位基，中心金屬為銥(原子序號77)，使用該高分子化合物的高分子LED由于發(fā)光效率不充分等原因，在實用上，其性能還不能令人十分滿意。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種金屬配位化合物及高分子化合物，其為在同一分子內(nèi)具有共軛系高分子結(jié)構(gòu)和金屬配位化合物結(jié)構(gòu)的高分子化合物，將其用于發(fā)光元件時，可以提供效率高、能以低電壓驅(qū)動等實用性優(yōu)良的發(fā)光元件。S卩，本發(fā)明提供一種高分子化合物，其中在同一分子內(nèi)具有共軛系高分子(A)的結(jié)構(gòu)、和具有一個以上3齒配位基且中心金屬的原子序號為21以上的金屬配位化合物(B) 的結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式本發(fā)明的高分子化合物，在同一分子內(nèi)具有共軛系高分子(A)的結(jié)構(gòu)、和具有一個以上3齒配位基且中心金屬的原子序號為21以上的金屬配位化合物(B)的結(jié)構(gòu)。作為本發(fā)明的高分子化合物，可以列舉如共軛系高分子(A)的主鏈上具有上述金屬配位化合物(B)的結(jié)構(gòu)的高分子化合物；共軛系高分子(A)的末端具有上述金屬配位化合物(B)的結(jié)構(gòu)的高分子化合物；共軛系高分子(A)的支鏈具有上述金屬配位化合物(B) 的結(jié)構(gòu)的高分子化合物等。另外，本發(fā)明的高分子化合物中，優(yōu)選滿足下述式(Eql)的化合物。ETa-ESao ≥(ETb-ESbo) -0. 2eV (Eql)在此，ESaci表示共軛高分子(A)的基態(tài)能量，ETa表示共軛高分子(A)的最低激發(fā)三重態(tài)的能級，ESbci表示上述金屬配位化合物(B)的基態(tài)能級，ETb表示該金屬配位化合物 (B)的最低激發(fā)三重態(tài)的能級。(Eql)中的共軛系高分子(A)、該金屬配位化合物(B)的各基態(tài)和最低激發(fā)三重態(tài)的能量差(依次為ETA-ESA(I、ETb-ESbci)可以由實測的方法確定，但本發(fā)明中，由于通常在得到更高的發(fā)光效率方面重要的是該金屬配位化合物(B)的上述能量差和用作基體的共軛系高分子(A)的上述能量差的相對大小關(guān)系，因此通常用計算科學(xué)的方法來加以確定。從得到高發(fā)光效率的方面考慮，在滿足上述(Eql)的條件下，更優(yōu)選滿足下述式 (Eql-2)。ETa-ESao 彡 ETb-ESbo (Eql-2)在此，ETa、ESao, ETb, ESbo表示與上述相同的含義。另外，從得到更高發(fā)光效率的角度考慮，優(yōu)選共軛系高分子(A)的最低激發(fā)三重態(tài)能級ETa和該金屬配位化合物(B)的最低激發(fā)三重態(tài)能級ETb滿足ETa 彡 ETb (Eq2)的關(guān)系的物質(zhì)，以及共軛系高分子(A)的最低激發(fā)單重態(tài)能級ESai和該金屬配位化合物(B)的最低激發(fā)單重態(tài)能級ESbi滿足ESai 彡 ESbi (Eq3)的關(guān)系的物質(zhì)。作為上述為求得真空能級與LUMO能量差所使用的計算科學(xué)的方法，已知有基于半經(jīng)驗方法及非經(jīng)驗方法的分子軌道法或密度泛函數(shù)法等。例如，為求激發(fā)能量，可以用 Hartree-Hock (HF)法或密度泛函數(shù)法。通常用量子化學(xué)計算程序Gaussian98求三重態(tài)發(fā)光化合物和共軛系高分子的基態(tài)和最低激發(fā)三重態(tài)的能量差(以下稱為最低激發(fā)三重態(tài)能量)、基態(tài)和最低激發(fā)一重態(tài)的能量差(以下稱最低激發(fā)單重態(tài)能量)、基態(tài)的HOMO能級以及基態(tài)的LUMO能級。對于共軛系高分子的最低激發(fā)三重態(tài)能量、最低激發(fā)單重態(tài)能量、基態(tài)的HOMO能級以及基態(tài)的LUMO能級的計算,是針對單體(n = I)、2聚體(n = 2)和3聚體(n = 3)進行的，計算共軛系高分子的激發(fā)能量時，采用了將n= I 3的結(jié)果定為1/n的函數(shù)E(l/n) (在此，E為最低激發(fā)單重態(tài)能量或最低激發(fā)三重態(tài)能量等要求出的激發(fā)能量值)后由線形外推至n = 0來計算的方法。另外共軛系高分子的重復(fù)單元中，在含鏈長長的側(cè)鏈等的情況下，對于作為計算對象的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以采取將側(cè)鏈部分簡化為最小單位的方法(例如側(cè)鏈為辛基時，把側(cè)鏈看作甲基進行計算)。對于共聚物的HOMO、LUM0、單重態(tài)激發(fā)能量和三重態(tài)激發(fā)能量，可以將基于共聚比推測的最小單位作為一個單元，用與上述均聚物的情況同樣的計算方法求得。下面對本發(fā)明的高分子化合物中的共軛系高分子(A)進行說明。共軛系高分子是指如“關(guān)于有機EL” (吉野勝美著、日刊工業(yè)新聞社)23頁所記載的多重鍵和單鍵反復(fù)相連而變長的分子，作為典型的例子，例如可以列舉含下述結(jié)構(gòu)的重復(fù)結(jié)構(gòu)或?qū)⑾率鼋Y(jié)構(gòu)適當(dāng)組合而成的結(jié)構(gòu)的高分子。
權(quán)利要求
1.一種金屬配位化合物(B')，其特征在于，具有下述通式(B' -I)、(B' -2)、或(B' -3)所示的結(jié)構(gòu)和單齒配位基，所述金屬配位化合物在10°C以上于可見光范圍顯示發(fā)光，
2.—種金屬配位化合物(B")，其特征在于，具有下述通式(B' -I)、(B' -2)、或(B' -3)所示的結(jié)構(gòu)和具有芳香環(huán)的單齒配位基，
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的金屬配位化合物，其特征在于，通式(B' -I)的3齒配位基為以下所示的結(jié)構(gòu)中的任一結(jié)構(gòu)，
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的金屬配位化合物，其特征在于，通式(B' -2)的3齒配位基為以下所示的結(jié)構(gòu)中的任一結(jié)構(gòu)，亦脊亦*礦脊
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的金屬配位化合物，其特征在于，通式(B'-3)的3齒配位基為以下所示的結(jié)構(gòu)中的任一結(jié)構(gòu)，
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的金屬配位化合物，其特征在于，具有芳香環(huán)中的配位原子為碳原子或氮原子的單齒配位基。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬配位化合物，其特征在于，單齒配位基為下式所示的結(jié)構(gòu)(S-1)，
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的金屬配位化合物，其特征在于，單齒配位基所具有的芳香環(huán)為稠環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬配位化合物，其特征在于，單齒配位基為下式所示的結(jié)構(gòu)(S-2)，
10.根據(jù)權(quán)利要求I 9中的任何一項所述的金屬配位化合物,其特征在于，中心金屬為 W、Os、Ir、Au。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的金屬配位化合物，其特征在于，中心金屬為W、Au。
12.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的金屬配位化合物，其特征在于，所述通式(B'-2)和(B' -3)中，K環(huán)、L環(huán)和O環(huán)所示的芳香環(huán)為芳香烴環(huán)或芳雜環(huán)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的金屬配位化合物，其特征在于，所述通式(B'-I)和(B' -2)中，H環(huán)及J環(huán)為單環(huán)芳香烴環(huán)，I環(huán)和L環(huán)所示的芳香環(huán)為單環(huán)芳香烴環(huán)或單環(huán)雜環(huán)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的金屬配位化合物，其特征在于，所述通式(B'-2)和(B' -3)中，K環(huán)和O環(huán)所示的芳香環(huán)為稠環(huán)芳香烴環(huán)或稠環(huán)雜環(huán)。
15.—種組合物，其中含有權(quán)利要求I 14中的任何一項所述的金屬配位化合物和有機化合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的高分子組合物，其特征在于，有機化合物為共軛系高分子。
17.一種高分子化合物，其特征在于，同一分子內(nèi)具有權(quán)利要求I 14中的任何一項記載的金屬配位化合物結(jié)構(gòu)和共軛系高分子(A)的結(jié)構(gòu)。
18.一種高分子組合物，其特征在于，至少含有I種權(quán)利要求17中記載的高分子化合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求16或18所述的高分子組合物，其特征在于，還含有從空穴輸送材料、電子輸送材料和發(fā)光材料中選擇的至少一種材料。
20.一種油墨組合物，其特征在于，含有權(quán)利要求17中記載的高分子化合物、權(quán)利要求16、18、19中的任何一項記載的高分子組合物、權(quán)利要求I 14中的任何一項記載的金屬配位化合物或權(quán)利要求15記載的組合物中的至少I種。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的油墨組合物，其特征在于，含有2種以上的有機溶劑。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的油墨組合物，其特征在于，粘度在25°C為I IOOmPa · S。
23.一種發(fā)光材料，其中含有權(quán)利要求17記載的高分子化合物、權(quán)利要求16、18、19中的任何一項記載的高分子組合物、權(quán)利要求I 14中的任何一項記載的金屬配位化合物或權(quán)利要求15記載的組合物。
24.一種發(fā)光性薄膜，其中含有權(quán)利要求17記載的高分子化合物、權(quán)利要求16、18、19中的任何一項記載的高分子組合物、權(quán)利要求I 14中的任何一項記載的金屬配位化合物或權(quán)利要求15記載的組合物。
25.一種導(dǎo)電性薄膜，其中含有權(quán)利要求17記載的高分子化合物、權(quán)利要求16、18、19中的任何一項記載的高分子組合物、權(quán)利要求I 14中的任何一項記載的金屬配位化合物或權(quán)利要求15記載的組合物。
26.—種有機半導(dǎo)體薄膜，其中含有權(quán)利要求17記載的高分子化合物、權(quán)利要求16、18、19中的任何一項記載的高分子組合物、權(quán)利要求I 14中的任何一項記載的金屬配位化合物或權(quán)利要求15記載的組合物。
27.—種有機晶體管,其特征在于,含有權(quán)利要求26記載的有機半導(dǎo)體薄膜。
28.權(quán)利要求24 26中的任何一項所述的薄膜或權(quán)利要求27所述的有機晶體管的制造方法，其特征在于，使用噴墨法。
29.—種元件，其特征在于，具有含權(quán)利要求17記載的高分子化合物、權(quán)利要求16、18、19中的任何一項記載的高分子組合物、權(quán)利要求I 14中的任何一項記載的金屬配位化合物或權(quán)利要求15記載的組合物的層。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的元件，其特征在于，在由陽極和陰極構(gòu)成的電極間還包含電荷輸送層。
31.根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的元件，其特征在于，其為高分子發(fā)光元件。
32.—種高分子發(fā)光元件，其特征在于，在由陽極和陰極構(gòu)成的電極間具有有機層，該有機層含有權(quán)利要求17記載的高分子化合物、權(quán)利要求16、18、19中的任何一項記載的高分子組合物、權(quán)利要求I 14中的任何一項記載的金屬配位化合物或權(quán)利要求15記載的組合物。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的高分子發(fā)光元件，其特征在于，有機層為發(fā)光層。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的高分子發(fā)光元件，其特征在于，發(fā)光層中還含有從空穴輸送材料、電子輸送材料或發(fā)光材料中選擇的至少一種材料。
35.一種面狀光源，其特征在于，使用了權(quán)利要求32 34中的任何一項記載的高分子發(fā)光兀件。
36.一種分段顯示裝置，其特征在于，使用了權(quán)利要求32 34中的任何一項記載的高分子發(fā)光兀件。
37.一種點矩陣顯示裝置，其特征在于，使用了權(quán)利要求32 34中的任何一項記載的高分子發(fā)光兀件。
38.一種液晶顯示裝置，其特征在于，將權(quán)利要求32 34中的任何一項記載的高分子發(fā)光元件作為背光燈。
全文摘要
一種高分子化合物，其特征在于，其在同一分子內(nèi)具有共軛系高分子(A)的結(jié)構(gòu)和具有一個以上三齒配位基且中心金屬原子序號為21的金屬配位化合物(B)的結(jié)構(gòu)。
文檔編號H01L51/00GK102617614SQ20121002634
公開日2012年8月1日 申請日期2005年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者中谷智也, 白澤信彥, 秋野喜彥 申請人:住友化學(xué)株式會社