具有主体和掺杂剂功能的金属有机化合物制造技术

包含发射核和连接到所述发射核的一个或多个聚亚苯基支链的有机金属化合物。提供主体结构部分作为在所述支链上的侧链基团。在某些情况下，所述聚亚苯基链是以间位构型连接的，以减少链中的π‑共轭。用于所述金属有机化合物中的合适的主体结构部分包括含有咔唑或苯并[9，10]菲结构的那些。在所述金属有机化合物上的主体结构部分的量和类型可以被改变，以调节主体结构部分与发射核的分子量比。在某些情况下，所述金属有机化合物在有机溶剂中是足够可溶的，以允许溶液加工。本发明专利技术还提供了包含本发明专利技术的金属有机化合物的有机电子器件和使用本发明专利技术的金属有机化合物制备有机电子器件的方法。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2008年3月26日、申请号为200880015460.4、专利技术名称为“具有具有主体和掺杂剂功能的金属有机化合物”的中国专利申请(PCT/US2008/003979)的分案申请。所要求保护的专利技术是由一个或多个如下联合的大学公司研究协议当事人、代表一个或多个所述当事人和/或与一个或多个所述当事人相关而完成的：普林斯顿大学，南加州大学和theUniversalDisplayCorporation。所述协议在所要求保护的专利技术完成日和之前是有效的，并且所要求保护的专利技术是作为在所述协议的范围内采取的行动的结果而完成的。
本专利技术涉及有机电子器件。
技术介绍
利用有机材料的光电器件由于许多理由越来越为人们所需求。用于制造此类器件的许多材料是相对便宜的，因此有机光电器件具有在成本上比无机器件有优势的可能。另外，有机材料的固有性能如它们的柔性可以使得它们非常适合于特殊应用，如在柔性基材上制造。有机光电器件的例子包括有机发光器件(OLED)、有机光敏晶体管、有机光生伏打电池和有机光检测器。对于OLED，有机材料可以比常规材料有性能优势。例如，有机发射层发光的波长一般可以容易地用合适的掺杂剂调节。在本文中使用的术语“有机”包括可用来制造有机光电器件的聚合物材料以及小分子有机材料。“小分子”指不是聚合物的任何有机材料，并且“小分子”实际上可以是相当大的。在一些情况下小分子可以包括重复单元。例如，使用长链烷基作为取代基不会将一个分子从“小分子”类型中排除。小分子也可以被引入聚合物中，例如作为在聚合物骨架上的侧基或作为骨架的一部分。小分子也可以用作树状分子的芯结构部分，该树状分子由在芯结构部分上构建的一系列化学壳组成。树状分子的芯结构部分可以是荧光或磷光小分子发射体。树状分子可以是“小分子”，并且据信目前在OLED领域中使用的所有树状分子是小分子。通常，小分子具有明确定义的、有单一分子量的化学式，而聚合物的化学式和分子量在分子与分子之间可以不同。在本文中使用的“有机”包括烃基和杂原子取代的烃基配体的金属络合物。OLED利用薄的有机膜，当对器件施加电压时所述有机膜会发光。OLED正在成为人们越来越感兴趣的技术，用于诸如平板显示器、照明和逆光照明之类的应用中。几种OLED材料和构造已被描述在美国专利5,844,363、6,303,238和5,707,745中，它们的全部内容通过引用结合在本文中。OLED器件一般(但并不总是)意图通过电极中的至少一个发光，并且一个或多个透明电极可能被用于有机光电器件。例如，透明电极材料如氧化铟锡(ITO)可以被用作底部电极。还可以使用透明顶部电极，如在美国专利5,703,436和5,707,745中公开的透明顶部电极，所述美国专利的全部内容通过引用结合在本文中。对于打算仅通过底部电极发光的器件，顶部电极不需要是透明的，并且可以由具有高导电性的、厚的并且反射性的金属层组成。类似地，对于打算仅通过顶部电极发光的器件，底部电极可以是不透明的和/或反射性的。当一个电极不需要是透明的时，使用较厚的层可提供更好的导电性，并且使用反射性电极可以通过将光反射回透明电极来增加通过所述另一电极发射的光的量。也可以制造完全透明的器件，其中两个电极都是透明的。还可以制造侧边发射的OLED，并且在此类器件中一个或两个电极可以是不透明的或反射性的。在本文中使用的“顶部”指最远离基材，而“底部”指最接近基材。例如，对于具有两个电极的器件，底部电极是最接近基材的电极，并且一般是所制造的第一个电极。底部电极有两个表面，即最接近基材的底面和远离基材的顶面。当第一层被描述为“布置在”第二层上，所述第一层远离基材来设置。在所述第一和第二层之间还可以有其它层，除非规定所述第一层与所述第二层“物理接触”。例如，阴极可以被描述为“布置在”阳极上，即使在两者之间有各种有机层。在本文中使用的“可溶液处理的”是指能够在液体介质中溶解、分散或输送和/或从液体介质中沉积，无论呈溶液或悬浮液的形式。在本文中使用时并且如本领域技术人员通常理解的，第一“最高已占分子轨道”(HOMO)或“最低未占分子轨道”(LUMO)能级“大于”或“高于”第二HOMO或LUMO能级，如果所述第一能级更接近于真空能级。因为电离电位(IP)是作为相对于真空能级的负能量来测量的，较高的HOMO能级对应于具有较小绝对值的IP(不太负性的IP)。类似地，较高的LUMO能级对应于具有较小绝对值的电子亲合势(EA)(不太负性的EA)。在真空能级在顶部的普通的能级图上，材料的LUMO能级高于同一材料的HOMO能级。“较高的”HOMO或LUMO能级比“较低的”HOMO或LUMO能级更接近于这样的图的顶部。概述在一个方面，本专利技术提供了一种由下式表示的、包含连接到发射核的一个或多个支链的金属有机化合物：其中所述发射核包含一个金属原子和配位于该金属原子的多个配体；其中每个支链连接到所述多个配体之一；其中变量“y”具有1－3的整数值；其中每个变量“x”独立地具有至少2的整数值；其中每个变量“n”独立地具有0或更大的整数值；其中每个变量“m”独立地具有1或更大的整数值；其中每个主体结构部分RH独立地是具有至少两个环的芳基基团或具有至少两个环的杂芳基基团；其中每个末端基团RT独立地选自下组：烷基基团、杂烷基基团、芳基基团和杂芳基基团；其中R1和R2中的每个表示位于它们各自的环的任何位置的一个或多个独立选择的取代基，其中每个取代基独立地选自下组：烷基基团、杂烷基基团、芳基基团和杂芳基基团。在某些情况下，在所述支链的聚亚苯基链内的每个苯基单元以间位构型连接到相邻的苯基单元。在另一个方面，本专利技术提供了一种有机电子器件，其包含：阳极；阴极；和布置在所述阳极和所述阴极之间的第一有机层，其中所述第一有机层包含本专利技术的金属有机化合物。在又一个方面，本专利技术提供了一种制备有机电子器件的方法，该方法包括：提供布置在基材上的第一电极；在所述第一电极上形成第一有机层，其中所述第一有机层包含本专利技术的金属有机化合物；和形成布置在所述第一有机层上的第二电极。附图的简要说明图1显示了一种具有单独的电子传输层、空穴传输层和发射层以及其它层的有机发光器件。图2显示了一种不具有单独的电子传输层的颠倒的有机发光器件。图3显示了器件实施例1-4的电流密度对电压的图。图4显示了器件实施例1-4的发光效率对发光度的图。图5显示了器件实施例5-10的电流密度对电压的图。图6显示了器件实施例5-10的发光效率对发光度的图。图7显示了器件实施例11和12的电流密度对电压的图。图8显示了器件实施例11和12的发光效率对发光度的图。图9显示了化合物A和B的合成。图10显示了化合物C的合成。图11显示了化合物A的MALDI-TOF质谱。详细叙述一般地，OLED包括布置在阳极和阴极之间并且电连接到阳极和阴极上的至少一个有机层。当施加电流时，阳极注入空穴和阴极注入电子到所述有机层中。注入的空穴和电子各自向着带相反电荷的电极迁移。当电子和空穴定域在同一分子上时，形成了“激子”，所述激子是具有激发能态的定域的电子-空穴对。当激子通过光发射机理松驰时，光被发射。在一些情况下，所述激子可以定域在受激准分子或激态复合物上。非辐射机理如热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由下式表示的、包含连接到发射核的一个或多个支链的金属有机化合物：其中所述发射核包含一个金属原子和配位于该金属原子的多个配体；其中每个支链连接到所述多个配体之一；其中变量“y”具有1－3的整数值；其中每个变量“x”独立地具有至少2的整数值；其中每个变量“n”独立地具有0或更大的整数值；其中每个变量“m”独立地具有1或更大的整数值；其中每个主体结构部分RH独立地是具有至少两个环的芳基基团或具有至少两个环的杂芳基基团；其中每个末端基团RT独立地选自下组：烷基基团，杂烷基基团，芳基基团和杂芳基基团；其中R1和R2中的每个表示位于它们各自的环的任何位置的一个或多个独立选择的取代基，其中每个取代基独立地选自下组：烷基基团，杂烷基基团，芳基基团和杂芳基基团。

【技术特征摘要】
2007.05.10 US 11/798,1151.一种由下式表示的、包含连接到发射核的一个或多个支链的金属有机化合物：其中所述发射核包含一个金属原子和配位于该金属原子的多个配体；其中每个支链连接到所述多个配体之一；其中变量“y”具有1－3的整数值；其中每个变量“x”独立地具有至少2的整数值；其中每个变量“n”独立地具有0或更大的整数值；其中每个变量“m”独立地具有1或更大的整数值；其中每个主体结构部分RH独立地是具有至少两个环的芳基基团或具有至少两个环的杂芳基基团；其中每个末端基团RT独立地选自下组：烷基基团，杂烷基基团，芳基基团和杂芳基基团；其中R1和R2中的每个表示位于它们各自的环的任何位置的一个或多个独立选择的取代基，其中每个取代基独立地选自下组：烷基基团，杂烷基基团，芳基基团和杂芳基基团。2.权利要求1的金属有机化合物，其中在所述链内的每个苯基单元以间位构型连接到相邻的苯基单元。3.权利要求1的金属有机化合物，其中所述发射核由下式表示：其中M是金属原子；其中L是配位于M的所述多个配体中的一个或多个；其中“p”是金属M的形式氧化态；其中变量“q”具有1至“p”的整数值；其中A和B各自是5或6-员芳族环，并且其中A-B表示键合的一对芳族环，其在环A上通过氮原子和在环B上通过sp2杂化碳原子配位于M；其中环A和B中的每一个任选分别被基团R3和R4取代，其中R3和R4中的每一个表示位于它们各自的环的任何位置的一个或多个独立选择的取代基，其中每个取代基稠合于或连接于它们各自的环，并且其中每个取代基独立地选自下组：烷基基团、杂烷基基团、芳基基团和杂芳基基团；其中所述支链中的一个或多个连接于环A、环B或二者。4.权利要求3的金属有机化合物，其中所述结构A—B是:5.权利要求3的金属有机化合物，其中环A是喹啉或异喹啉，并且环B是苯基。6.权利要求5的金属有机化合物，其中变量“q”是2，并且L是乙酰丙酮根或乙酰丙酮根的衍生物。7.权利要求6的金属有机化合物，其中所述支链之一连接到L。8.权利要求1的金属有机化合物，其中每个RH独立地具有3至6个环。9.权利要求1的金属有机化合物，其中每个RH独立地选自下组:咔唑、苯并[9，10]菲、菲、菲咯啉和它们的衍生物。10.权利要求1的金属有机化合物，其中每个变量“x”独立地在2－7的范围内。11.权利要求1的金属有机化合物，其中在每个支链中的所述聚亚苯基链含有4－14个苯基单元。12.权利要求1的金属有机化合物，其中所述发射核的分子量为所有带有主体结构部分RH的所述支链的分子量之和的15％－100％。13.权利要求1的金属有机化合物，其中所述发射核的分子量为所有带有主体结构部分RH的所述支链的分子量之和的0－30％。14.权利要求1的金属有机化合物，其中所述金属有机化合物具有至少0.01g/10ml有机溶剂的溶解度。15.权利要求1的金属有机化合物，其中所述金属原子是铱。16.权利要求1的金属有机化合物，其中所述主体结构部分RH选自组X或它们的在主体结构部分任何环的任何位置上具有烷基基团、杂烷基基团、芳基基团或杂芳基基团取代基的衍生物，其中组X由如下基团组成:17.权利要求1的金属有机化合物，其中所述主体结构部分RH选自组X，组Y，组Z，或它们的在主体结构部分任何环的任何位置上具有烷基基团、杂烷基基团、芳基基团或杂芳基基团取代基的衍生物，其中组X由如下基团组成:其中组Y由如下基团组成:其中组Z由如下基团组成:18.权利要求1的金属有机化合物，其中所述金属有机化合物选自由如下化合物组成的组:19.一种有机电子器件，其包含：阳极；阴极；和布置在所述阳极和所述阴极之间的第一有机层，其中所述第一有机层包含下式的金属有机化合物:其中所述发射核包含一个金属原子和配位于该金...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·孔，夏传军，J·布鲁克斯，
申请(专利权)人：通用显示公司，
类型：发明
国别省市：美国;US