[发明专利]有机金属配合物和使用它的发光元件、发光设备和电子设备

说明书

本申请是申请日为200680045339.7、申请号日为2006年11月22日、发明名称为“有机金属配合物和使用它的发光元件、发光设备和电子设备”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及有机金属配合物。具体来说，本发明涉及能够将三重激发态转化成发光的有机金属配合物。此外，本发明涉及使用所述有机金属配合物的发光元件，发光设备和电子设备。

背景技术

有机化合物通过吸收光达到激发态。通过经历这一激发态，在一些情形下引起各种反应(例如光化学反应)，或在一些情况下产生发光。因此，一直在以各种方式应用所述有机化合物。

作为光化学反应的一个实例，单态氧与不饱和有机分子的反应(氧加成)是已知的(参照参考文献1：例如，Haruo INOUE等人的Basic Chemistry Course PHOTOCHEMISTRY I(Maruzen Co.,Ltd.),pp.106-110)。因为氧分子的基态是三重态，所以处于单重态的氧(单态氧)不会通过直接光致激发产生。然而，在另一种三重受激分子存在下，产生单态氧以获得氧加成反应。在这种情况下，能够形成三重受激分子的化合物称为感光剂。

如上所述，为了产生单态氧，能够通过光致激发形成三重受激分子的感光剂是必要的。然而，因为普通有机化合物的基态是单重态，所以到三重激发态的光致激发是禁止跃迁，并且不太可能产生三重受激分子。因此，作为此种感光剂，要求其中单重激发态到三重激发态的体系间过渡容易发生的化合物(或其中允许直接光致激发到三重激发态的禁止跃迁的化合物)。换句话说，这种化合物可以用作感光剂，并且是有用的。

此外，这种化合物通常释放磷光。磷光是多重性中的不同能量之间的跃迁产生的发光并且，在普通有机化合物的情况下，显示从三重激发态返回到单重基态中产生的发光(相反，从单重激发态返回到单重基态中的发光称为荧光)。能够释放磷光的化合物，即能够将三重激发态转化成发光的化合物(在下文中，称为磷光性化合物)的应用范围包括使用有机化合物作为发光物质的发光元件。

这一发光元件具有简单结构，其中在电极之间提供包括有机化合物的发光层，该有机化合物是发光物质。由于例如薄且轻质、高速响应和直流电低压驱动的特性，这一发光元件是作为下一代平板显示元件吸引注意的设备。此外，使用这一发光元件的显示设备在对比度、图像质量和宽视角方面优越。

其中使用有机化合物作为发光物质的发光元件的发光机理是载流子注入类型。即，通过用插入电极之间的发光层施加电压，从电极注入的电子和空穴重组而使该发光物质受激发，并且当该激发态返回到基态时，发射光。作为激发态的类型，象在上述光致激发场合下那样，单重激发态(S^*)和三重激发态(T^*)是可能的。此外，它们在发光元件中的统计产生比值认为是S^*:T^*＝1:3。

至于能够将单重激发态转化成发光的化合物(在下文中，发光化合物)，没有观察到来自三重激发态的发光(磷光)，但是仅在室温下观察到来自单重激发态的发光(荧光)。因此，基于S^*:T^*＝1:3，使用荧光性化合物的发光元件中的内量子效率(产生的光子与注入的载流子的比值)认为具有25％的理论极限。

另一方面，当使用上述磷光性化合物时，内量子效率可以理论上改进到75-100％。即，可以获得是荧光性化合物发光效率3-4倍的发光效率。为此，为了获得高效率的发光元件，已经积极开发了使用磷光性化合物的发光元件(例如，参考文献2：Zhang,Guo-Lin等人，Gaodeng Xuexiao Huaxue Xuebao(2004),vol.25,No.3,pp.397-400)。具体来说，作为磷光性化合物，使用铱等作为中心金属的有机金属配合物已经引起注意，这归因于其高的磷光量子效率。

发明公开

参考文献2中公开的有机金属配合物可以预计用作感光剂，因为它容易引起体系间支联(crossing)。此外，因为该有机金属配合物容易从三重激发态产生发光(磷光)，所以通过将该有机金属配合物用于发光元件预期得到高效率的发光元件。然而，在那种情况下，这些有机金属配合物的类型数目小。