发明名称 萤光金属错合物、含有该萤光金属错合物之发光装置、及该萤光金属错合物之制造方法
摘要 本发明系一种萤光金属错合物,包含一个金属中心原子M及至少一个被金属中心原子M配位的配位基,其中金属中心原子M及配位基共同构成一个金属非环式六员环。此外,本发明还提出一种含有该萤光金属错合物之发光元件,以及一种制造该萤光金属错合物的方法。
申请公布号 TWI378985 申请公布日期 2012.12.11
申请号 TW097118642 申请日期 2008.05.21
申请人 欧斯朗奥托半导体股份有限公司 发明人 安德烈斯肯尼兹;爵根亚德勒;甘特史密德;奥克萨纳弗瑞登松;安娜马坦伯格
分类号 C09K11/06 主分类号 C09K11/06
代理机构 代理人 何金涂 台北市大安区敦化南路2段77号8楼;丁国隆 台北市大安区敦化南路2段77号8楼
主权项 一种萤光多核金属错合物,包含至少两个金属中心原子M及至少一个被金属中心原子M配位的配位基,其中一个金属中心原子M及配位基共同构成一个金属非环式六员环。如申请专利范围第1项的错合物,其中与金属中心原子共同构成一个金属非环式六员环的配位基在未配位的状态下具有一个可互变异构单元。如申请专利范围第1或2项的错合物,其中金属中心原子M是Ir、Pt、Au、Re、Rh、Ru、Os、Pd、Ag、Zn、Al、或镧系元素。如申请专利范围第1或2项的错合物,其特征为具有以下的构造式:<构造式>@sIMGTIF!d10063.TIF@eIMG!其中:n=1至3Y=C-H,N,P,As,Sb,C-Ry,Si-Ry,Ge-RyX=N,O,P,As,Sb彼此相互独立的R1、R2、Ry、R4、R5是H、未分枝烷基、分枝烷基、稠合烷基、环形烷基、全部或部分被取代的分枝烷基、全部或部分被取代的稠合烷基、全部或部分被取代的环形烷基、烷氧基、胺、醯胺、酯、碳酸酯、芳香族化合物、全部或部分被取代的芳香族化合物、稠合芳香族化合物、全部或部分被取代的稠合芳香族化合物、杂环、全部或部分被取代的杂环、稠合杂环、全部或部分被取代的稠合杂环、F、或CN,而且如果X=O,则R1及R5包含一个自由电子对。如申请专利范围第4项的错合物,其中R1及/或R5还另外配位在M上。如申请专利范围第4项的错合物,其中在R1及R2、R2及Ry、Ry及R4、R4及R5中至少有一组是彼此桥接。如申请专利范围第6项的错合物,其特征为具有从下列构造式中的一种构造式:@sIMGTIF!d10064.TIF@eIMG!<构造式>其中:n=1至3 Y=C-H,N,P,As,Sb,C-Ry,Si-Ry,Ge-RyX=N,O,P,As,Sb彼此相互独立的X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8可以是C或是N(前提是R11、R12、R3、R14、R15、R6、R7、或R8包含一个自由电子对),彼此相互独立的Ry、R11、R12、R3、R14、R15、R6、R7、R8是H、未分枝烷基、分枝烷基、稠合烷基、环形烷基、全部或部分被取代的分枝烷基、全部或部分被取代的稠合烷基、全部或部分被取代的环形烷基、烷氧基、胺、醯胺、酯、碳酸酯、芳香族化合物、全部或部分被取代的芳香族化合物、稠合芳香族化合物、全部或部分被取代的稠合芳香族化合物、杂环、全部或部分被取代的杂环、稠合杂环、全部或部分被取代的稠合杂环、F、或CN。如申请专利范围第7项的错合物,其中X1=X5、R11=R15、X2=X6、R12=R6、X3=X7、R3=R7、X4=X8、以及R14=R8。如申请专利范围第7项的错合物,其中在R11及R12、R12及R3、R3及R14、R14及Ry、Ry及R8、R15及R6、R6及R7、R7及R8中至少有一组是彼此桥接。如申请专利范围第6项的错合物,其特征为具有以下的构造式:@sIMGTIF!d10065.TIF@eIMG!<构造式>其中:n=1至3 Y=C-H,N,P,As,Sb,C-Ry,Si-Ry,Ge-RyX=N,O,P,As,Sb彼此相互独立的X1、X2、X5、X6是C或是N(前提是R11、R12、R15、或R6包含一个自由电子对),X3及X7是S,彼此相互独立的Ry、R11、R12、R15、R6是H、未分枝烷基、分枝烷基、稠合烷基、环形烷基、全部或部分被取代的分枝烷基、全部或部分被取代的稠合烷基、全部或部分被取代的环形烷基、烷氧基、胺、醯胺、酯、碳酸盐、芳香族化合物、全部或部分被取代的芳香族化合物、稠合芳香族化合物、全部或部分被取代的稠合芳香族化合物、杂环、全部或部分被取代的杂环、稠合杂环、全部或部分被取代的稠合杂环、F、或CN。如申请专利范围第10项的错合物,其中X1=X5、R11=R15、X2=X6、R12=R6、以及X3=X7。如申请专利范围第10项的错合物,其中R11及R12及/或R15及R6是彼此桥接。如申请专利范围第6项的错合物,其特征为具有以下构造式中的一种构造式:@sIMGTIF!d10066.TIF@eIMG!<构造式>其中:n=1至3 Y=C-H,N,P,As,Sb,C-Ry,Si-Ry,Ge-Ry彼此相互独立的X1、X2、X3、X4是C-R或N,彼此相互独立的Ry及R是H、未分枝烷基、分枝烷基、稠合烷基、环形烷基、全部或部分被取代的分枝烷基、全部或部分被取代的稠合烷基、全部或部分被取代的环形烷基、烷氧基、胺、醯胺、酯、碳酸酯、芳香族化合物、全部或部分被取代的芳香族化合物、稠合芳香族化合物、全部或部分被取代的稠合芳香族化合物、杂环、全部或部分被取代的杂环、稠合杂环、全部或部分被取代的稠合杂环、F、或CN。如申请专利范围第1或2项的错合物,其中具有以下的构造式:@sIMGTIF!d10067.TIF@eIMG!<构造式>其中:n=1至3 Y=C-H,N,P,As,Sb,C-Ry,Si-Ry,Ge-RyX=N,O,P,As,Sb Z=C,Si,Ge彼此相互独立的R1、R2、R3、Ry、R4、R5是H、未分枝烷基、分枝烷基、稠合烷基、环形烷基、全部或部分被取代的分枝烷基、全部或部分被取代的稠合烷基、全部或部分被取代的环形烷基、烷氧基、胺、醯胺、酯、碳酸盐、芳香族化合物、全部或部分被取代的芳香族化合物、稠合芳香族化合物、全部或部分被取代的稠合芳香族化合物、杂环、全部或部分被取代的杂环、稠合杂环、全部或部分被取代的稠合杂环、F、或CN。如申请专利范围第14项的错合物,其中配位基是一种碳烯配位基。如申请专利范围第14项的错合物,其中R1及/或R5还另外配位在M上。如申请专利范围第14项的错合物,其中在R1及R2、R2及R3、R3及Ry、Ry及R4、R4及R5中至少有一组是彼此桥接。如申请专利范围第17项的错合物,其特征为具有下列构造式中的一种构造式:@sIMGTIF!d10068.TIF@eIMG!<构造式>其中:n=1至3 Y=C-H,N,P,As,Sb,C-Ry,Si-Ry,Ge-RyX=N,O,P,As,Sb Z=C,Si,Ge彼此相互独立的X5、X6、X7、X8是C-R或是N(前提是R15、R6、R7、或R8包含一个自由电子对),Z1、Z2、Z3、Z4是C-Rz,而且对于Z1、Z2、Z3、Z4而言,可分别搭配不同的Rz,彼此相互独立的R、Rz、R1、R2、R3、R4、R5、Ry、R15、R6、R7、R8是H、未分枝烷基、分枝烷基、稠合烷基、环形烷基、全部或部分被取代的分枝烷基、全部或部分被取代的稠合烷基、全部或部分被取代的环形烷基、烷氧基、胺、醯胺、酯、碳酸酯、芳香族化合物、全部或部分被取代的芳香族化合物、稠合芳香族化合物、全部或部分被取代的稠合芳香族化合物、杂环、全部或部分被取代的杂环、稠合杂环、全部或部分被取代的稠合杂环、F、或CN。如申请专利范围第18项的错合物,其中在R1及R2、R2及R3、R5及R4、R4及Ry、R15及R6、R6及R7、R7及R8、R8及Ry、Ry及R3中至少有一组是彼此桥接。如申请专利范围第2项的错合物,其中可互变异构单元具有一个-C(H,R)结构单元或-N(H)-结构单元,并连接一个少电子的芳香族化合物及一个多电子的芳香族化合物。如申请专利范围第1或2项的错合物,其特征为具有以下的构造式:@sIMGTIF!d10069.TIF@eIMG!<构造式>其中:n=1至3 Y=C-H,N,P,As,Sb,C-Ry,Si-Ry,Ge-Ry彼此相互独立的X及X’是N、O、P、As、或Sb,彼此相互独立的R1、R2、R4、Ry、R5是H、未分枝烷基、分枝烷基、稠合烷基、环形烷基、全部或部分被取代的分枝烷基、全部或部分被取代的稠合烷基、全部或部分被取代的环形烷基、烷氧基、胺、醯胺、酯、碳酸酯、芳香族化合物、全部或部分被取代的芳香族化合物、稠合芳香族化合物、全部或部分被取代的稠合芳香族化合物、杂环、全部或部分被取代的杂环、稠合杂环、全部或部分被取代的稠合杂环、F、或CN,同时R1及R2及X=C、R4及R5及X’-C均构成至少一个芳环。如申请专利范围第21项的错合物,其特征为芳环具有以下一种构造式:@sIMGTIF!d10070.TIF@eIMG!<构造式>其中:X=X’,选自N、O、P、As、或Sb彼此相互独立的Z1、Z2、Z3、Z4是双价或三价,如果是三价,则Z1、Z2、Z3、Z4是C-R或N,如果是双价,则Z1、Z2、Z3、Z4是O、S、N-R、或Se,R是H、未分枝烷基、分枝烷基、稠合烷基、环形烷基、全部或部分被取代的分枝烷基、全部或部分被取代的稠合烷基、全部或部分被取代的环形烷基、烷氧基、胺、醯胺、酯、碳酸酯、芳香族化合物、全部或部分被取代的芳香族化合物、稠合芳香族化合物、全部或部分被取代的稠合芳香族化合物、杂环、全部或部分被取代的杂环、稠合杂环、全部或部分被取代的稠合杂环、F、或CN。如申请专利范围第21项的错合物,其中在与R5及R4、以及R1及R2结合的芳环中,一个芳环是多电子的芳环,另外一个芳环则是少电子的芳环结。如申请专利范围第21项的错合物,其中R4及Ry及/或Ry及R2是彼此桥接。如申请专利范围第1或2项的错合物,其中至少两个金属原子M是经由金属-金属交互作用彼此键合。如申请专利范围第1或2项的错合物,其中至少两个中心原子M另外经由至少一个桥配位基彼此键合。如申请专利范围第26项的错合物,其中桥配位基是一种胍衍生物或吡唑衍生物。如申请专利范围第4项的错合物,其中至少两个金属原子M系经由至少一个另外之桥配位基而键合,以及。其中桥配位基是由R1及/或R5所构成。如申请专利范围第14项的错合物,其中至少两个金属原子M系经由至少一个另外之桥配位基而键合,以及。其中桥配位基是由R1及/或R5所构成。如申请专利范围第21项的错合物,其中至少两个金属原子M系经由至少一个另外之桥配位基而键合,以及。其中桥配位基是由R1及/或R5所构成。如申请专利范围第1或2项的错合物,其中金属错合物包含两个金属中心原子。一种发光元件,其系包含:一个基板;一个位于基板上的第一电极层;至少一个位于第一电极层上的有机发光层;一个位于有机发光层上的第二电极层;该发光元件的特征为该有机发光层含有如申请专利范围第1或2项的萤光金属错合物。如申请专利范围第32项的发光元件,其特征为萤光金属错合物存在于一种基材中。如申请专利范围第32项的发光元件,其特征为接通电压会发射深蓝色、浅蓝色、蓝绿色、或绿色光。一种发光元件,其系包含:一个基板;一个位于基板上的第一电极层;至少一个位于第一电极层上的有机发光层;一个位于有机发光层上的第二电极层;该发光元件的特征为在该有机发光层的基材中至少包含一种具有至少两个金属中心原子M之萤光多核金属错合物,在该金属错合物中至少有一个中心原子位于至少一个金属非环式六员环上。如申请专利范围第35项的发光元件,其中基板及第一电极层是透明的。一种发光元件,其系包含:一个基板;一个位于基板上的第一电极层;至少一个位于第一电极层上的有机发光层;一个位于有机发光层上的第二电极层;该发光元件的特征为在该有机发光层的基材中至少包含一种具有至少两个金属中心原子M之萤光多核金属错合物,该金属错合物至少具有一个中心原子,该中心原子属于一个金属非环式环的一部分,在该金属非环式环中至少直接包含一个碳烯配位基。如申请专利范围第37项的发光元件,其中基板及第一电极层可以是透明的。一种发光元件,其系包含:一个基板;一个位于基板上的第一电极层;至少一个位于第一电极层上的有机发光层;一个位于有机发光层上的第二电极层;该发光元件的特征为在该有机发光层的基材中至少包含一种具有至少两个金属中心原子M之萤光多核金属错合物,在该金属错合物中至少有一个中心原子位于至少一个具有一可互变异构单元之金属非环式环上,而且经由此可互变异构单元至少连接一个少电子的芳香族化合物及一个多电子的芳香族化合物。如申请专利范围第39项的发光元件,其中基板及第一电极层可以是透明的。如申请专利范围第39项的发光元件,其中可互变异构单元具有-C(H,R)-或-N(H)-。一种制造如申请专利范围第1或2项之萤光金属错合物的方法,具有以下的步骤:A)准备金属中心原子的一种中心原子化合物,该化合物在中心原子上有一配位的交换配位基;B)将中心原子化合物及一种溶解在第一种溶剂中的配位基按照化学计量比例混合在一起,以形成金属错合物,其中交换配位基会被该配位基取代,该配位基具有一个可互变异构单元,并在分离出一个质子的情况下与中心原子共同构成一个金属非环式六员环。如申请专利范围第42项的方法,其中在步骤A)将中心原子化合物溶解在去气的热水中,然后冷却并结晶出精细的悬浮体。如申请专利范围第43项的方法,其中热水的温度在80℃至100℃之间,并将溶解在水中的中心原子化合物冷却至20℃至30℃之间。如申请专利范围第42项的方法,其中在步骤B)选择一种可以和极性及非极性溶剂混合的溶剂作为第一种溶剂。如申请专利范围第42项的方法,其中步骤B)包括步骤B1):按照化学计量比量将中心原子化合物与溶解在第一种溶剂中的配位基混合在一起,以形成一种多核过渡金属错合物;步骤B2):将该过渡金属错合物溶解在第二种溶剂中,并按照化学计量比例将溶解的过渡金属错合物与溶解在第三种溶剂中的附加配位基混合在一起;步骤B3):使过渡金属错合物分解以形成金属错合物。如申请专利范围第46项的方法,其中步骤B1)形成的过渡金属错合物可以具有至少两个金属中间原子,且每一个金属中心原子都至少有一个位于一个金属非环式六员环上的配位基配位于其上,同时这些金属中间原子是经由中间原子化合物的至少一个交换配位基彼此桥接。如申请专利范围第47项的方法,其中在步骤B1)中的化学计量比例:物质的量(配位基)/物质的量(中心原子化合物)等于以下的比例:在过渡金属错化物中配位在一个中心原子上的配位基的数量/1。如申请专利范围第46项的方法,其中在步骤B2)中以硷性溶剂或含有硷的溶剂作为第二种及第三种溶剂。如申请专利范围第46项的方法,其中在步骤B2)中的化学计量比例:物质的量(附加配位基)/物质的量(过渡金属错合物)等于以下的比例:在过渡金属错化物中的中心原子数量/1。如申请专利范围第46项的方法,其中在步骤B2)中选择一种与中心原子共同构成一个金属非环式五员环或金属非环式六员环的附加配位基。如申请专利范围第46项的方法,其中在步骤B2)选择一种桥配位基作为附加配位基。如申请专利范围第52项的方法,其中在步骤B3)形成一种多核金属错合物,这种多核金属错合物具有至少一个配位基,且中心原子与该配位基共同构成一个金属非环式六员环,且在该多核金属错合物中至少每两个中心原子会经由至少一个桥配位基彼此桥接。
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