有机金属配合物，包含该有机金属配合物的组合物和发光元件的制作方法
【专利说明】有机金属配合物，包含该有机金属配合物的组合物和发光 元件
[0001 ] 本申请是国际申请号为PCT/肝2008/058893，国际申请日为2008年5月8日的PCT国 际申请进入中国国家阶段后的申请，申请号为200880015401.7，发明名称为"有机金属配合 物，包含该有机金属配合物的组合物和发光元件"的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明设及有机金属配合物和含该有机金属配合物的组合物。另外，本发明设及 利用电致发光的发光元件，发光器件，W及电子器件，还设及用来制造所述发光元件的方 法。
【背景技术】
[0003] 有机化合物能够吸收光线，从而处于激发态。在一些情况下，有机化合物可W通过 此种激发态产生各种反应(例如光化学反应)或者发光(发冷光）。因此，人们已经将运些有 机化合物用于各种应用。
[0004] 作为在光化学反应的一个例子，有单线态氧与不饱和有机分子的反应(氧加成） (例如参见非专利文献1:化ruo IN0UE，等的基本化学历程：光化学I(Basic畑emistry Course PHOTOCHEMISTRY iKMaruzen Co.，Ltd.出版），第 106-110页）。因为基态的氧分子 是Ξ重态的，所W单线态的氧(单线态氧)无法通过直接光激发产生。单线态氧是在任意其 它Ξ重受激态分子存在下产生的，会导致氧加成反应。可W成为Ξ重受激态分子的化合物 被称为光敏剂。
[0005] 如上所述，为了产生单线态氧，能够通过光激发产生Ξ重受激态分子的光敏剂是 必需的。但是，由于常规的有机化合物的基态是单线态，光激发变为Ξ重受激态的跃迁是禁 止的，因此不可能形成Ξ重受激态分子。因此，人们需要能够容易产生从单线态跃迁到Ξ重 受激态的体系间交叠（intersystem)的化合物（即允许禁戒跃迁，并可W直接光激发为Ξ重 受激态的化合物)作为光敏剂。换而言之，运样的化合物可W用作光敏剂，并是有效的。
[0006] 运种化合物经常产生憐光。憐光表示不同多重态能级之间的跃迁产生的发光。在 常规的有机化合物中，憐光表示从Ξ重受激态返回激发单线基态的时候产生的发光(而与 之不同的是，巧光表示从单线受激态返回单线基态时的发光）。能够产生憐光的化合物，即 能够使得Ξ重受激态变成发光的化合物(下文中称为憐光化合物）的应用领域包括使用有 机化合物作为发光物质的发光元件。
[0007] 运种发光元件结构简单，在两个电极之间设置发光层，发光层中包含作为发光物 质的有机化合物。运种发光元件作为下一代平板显示器元件而吸引了人们的注意，运是因 为运种发光元件具有W下特性:尺寸薄、重量轻、高响应速度、直流低压驱动。另外，包含运 种发光元件的显示器器件还具有优良的对比度、图像质量、并且视角宽。
[000引在包含有机化合物作为发光物质的发光元件中，一种发光机理是载流子注入型。 换而言之，当对夹在发光层两侧的电极施加电压的时候，从电极注入了电子和空穴，它们重 新结合，使得发光物质受到激发，然后，当电子和空穴从激发态回到基态的时候，发出光线。 对于上述光激发的情况，激发态的种类包括单线受激态(S*)和Ξ重受激态(T*)。在发光元 件中运些激发态的统计学产生比例被认为是S*:T* = 1:3。
[0009] 在室溫下，能够将单线受激态转化为发光的化合物(下文称为巧光化合物)仅由于 单线受激态而发光（巧光），不会由Ξ重受激态发光(憐光）。因此，根据S*:T* = 1:3,人们假 定包含巧光化合物的发光元件的内量子效率(所产生的光子与注入的载流子的比例）的理 论极限为25 %。
[0010] 另一方面，如果使用上述憐光化合物，从理论上来说，内量子效率会提高到75- 100%;也就是说，有可能将发光效率提高到巧光化合物效率的3-4倍。因此，近年来人们一 直在积极开发包含憐光化合物的发光元件，W获得高效率的发光元件(例如参见非专利文 献2:化化aya ADACHI等，应用物理通讯（A卵lied I^ysics Letters),第78卷，第11期，第 1622-1624页(2001))。包含银等元素作为中屯、金属的有机金属配合物是一种特别引人注意 的憐光化合物，运是因为其具有高的憐光量子效率。
【发明内容】
[0011] 人们预期与非专利文献2所掲示的有机金属配合物类似的有机金属配合物可W用 作光敏剂，运是因为运种物质容易产生跨越的中间体系。另外，因为此种有机金属配合物可 W很容易地由Ξ重受激态发光(憐光），将该有机金属配合物用于发光元件可W提高对高效 率发光元件的预期。但是，在目前的情况下，运些有机金属配合物的种类还很少。
[0012] 另外，例如非专利文献2中掲示的有机金属配合物形成的有机金属配合物膜通常 是通过真空蒸发的方法形成，并用于发光元件。但是，真空蒸发法的问题有，例如材料利用 效率低，而且对基片的尺寸有限制。因此，人们研究了真空蒸发法W外的成膜方法，用来大 量制造发光元件。
[0013]人们提出使用液滴排出法(化oplet discha巧e)或者旋涂法作为在大型基片上形 成有机化合物膜的方法。在运样的成膜过程中，使用将有机化合物溶解在溶剂中的溶液。
[0014] 但是，上述有机金属配合物溶解度低，因此不可能制备可用来通过液滴排出法或 者旋涂法成膜的具有足够高浓度的溶液。
[0015] 因此，本发明的一个目的是提供一种新颖的有机金属配合物。
[0016] 本发明的另一个目的是提供一种有机金属配合物溶解于其中的组合物，提供一种 使用该组合物制造发光元件的方法。
[0017] 另外，本发明的另一个目的是提供一种使用该有机金属配合物制造的发光元件、 发光器件、W及电子器件。
[0018] 本发明的发明人已经发现通式(G1)表示的有机金属配合物在溶剂中具有高溶解 度。
[0019] 本发明的一个方面设及一种通式(G1)表示的有机金属配合物。
[0020]
[0021] 在上式中，Ar表示亚芳基;Ri表示烷基或芳基;R2表示氨，烷基，或芳基中的任一种； R3表示氨或烷基。注意R2和R3可W互相结合形成脂环。另外，Μ是中屯、金属，表示第9族的元 素或第10族的元素。另外，当Μ是第9族的元素的时候，η = 2,当Μ是第10族的元素的时候，η = IdRSi和R22中的一个表示包含2-10个碳原子的烷基或者包含2-10个碳原子的面代烷基，另 一个表示包含1-10个碳原子的烷基或者包含1-10个碳原子的面代烷基。
[0022] 本发明的另一个方面设及一种通式(G1)表示的有机金属配合物。
[0023]
[0024] 在上式中，Ar表示亚芳基;R嗦示烷基或芳基;R嗦示氨，烷基，或芳基中的任一种； R3表示氨或烷基。注意R2和R3可W互相结合形成脂环。另外，Μ是中屯、金属，表示第9族的元素 或第10族的元素。另外，当Μ是第9族的元素的时候，η = 2,当Μ是第10族的元素的时候，η=1。 R2i和R22中的一个表示包含2-4个碳原子的烷基或者包含2-4个碳原子的面代烷基，另一个 表示包含1-4个碳原子的烷基或者包含1-4个碳原子的面代烷基。
[0025] 本发明的一个方面设及一种通式(G1)表示的有机金属配合物。
[0026]
[0027] 在上式中，Ar表示亚芳基;Ri表示烷基或芳基;R2表示氨，烷基和芳基中的任一种； R3表示氨或烷基。注意R2和R3可W互相结合形成脂环。另外，Μ是中屯、金属，表示第9族的元素 或第10族的元素。另外，当Μ是第9族的元素的时候，η = 2,当Μ是第10族的元素的时候，η=1。 R2i和R22中的一个表示包含3-4个碳原子的支链烷基，另一个表示包含1-4个碳原子的烷基 或包含1-4个碳原子的面代烷基。
[00%]本发明的另一个方面设及一种通式(G1)表示的有机金属配合物。
[0029]
[0030] 在上式中，Ar表示亚芳基;Ri表示烷基或芳基;R2表示氨，烷基，或芳基中的任一种； R3表示氨或烷基。注意R2和R3可W互相结合形成脂环。另外，Μ是中屯、金属，表示第9族的元素 或第10族的元素。另外，当Μ是第9族的元素的时候，η = 2,当Μ是第10族的元素的时候，η=1。 护1和R22各自表示包含3-4个碳原子的支链烷基。
[0031] 本发明的另一个方面设及一种通式(G2)表示的有机金属配合物。
[0032]
[0033] 在上式中，Ri表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一种;R2表示氨，烷基，苯 基，或包含取代基的苯基中的任一种;R3表示氨或烷基。注意R2和R3可W互相结合形成脂环。 另外，R4至R7各自表示氨，烷基，面素基团，面代烷基，烷氧基，或烷氧基幾基中的任一种。另 外，Μ是中屯、金属，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，当Μ是第9族的元素的时候，n = 2,当Μ是第10族的元素的时候，11=1。护1和R22中的一个表示包含2-10个碳原子的烷基或包 含2-10个碳原子的面代烷基，另一个表示包含1-10个碳原子的烷基或包含1-10个碳原子的 面代烷基。
[0034] 本发明的另一个方面设及一种通式(G2)表示的有机金属配合物。
[0035]
[0036] 在上式中，Ri表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一种;R2表示氨，烷基，苯 基，或包含取代基的苯基中的任一种;R3表示氨或烷基。注意R2和R3可W互相结合形成脂环。 另外，R4至R7各自表示氨，烷基，面素基团，面代烷基，烷氧基，或烷氧基幾基中的任一种。Μ是 中屯、金属，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，当Μ是第9族的元素的时候，η = 2,当Μ是 第10族的元素的时候，n = UR2i和R22中的一个表示包含2-4个碳原子的烷基或者包含2-4个 碳原子的面代烷基，另一个表示包含1-4个碳原子的烷基或者包含1-4个碳原子的面代烧 基。
[0037]本发明的另一个方面设及一种通式(G2)表示的有机金属配合物。
[00；3 引
[0039] 在上式中，Ri表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一种;R2表示氨，烷基，苯 基，或包含取代基的苯基中的任一种;R3表示氨或烷基。注意R2和R3可W互相结合形成脂环。 另外，R4至R7各自表示氨，烷基，面素基团，面代烷基，烷氧基，或烷氧基幾基中的任一种。Μ是 中屯、金属，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，当Μ是第9族的元素的时候，η = 2,当Μ是 第10族的元素的时候，η= 1。护1和R22中的一个表示包含3-4个碳原子的支链烷基，另一个表 示包含1-4个碳原子的烷基或者包含1-4个碳原子的面代烷基。
[0040] 本发明的另一个方面设及一种通式(G2)表示的有机金属配合物。
[0041]
[0042] 在上式中，Ri表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一种;R2表示氨，烷基，苯 基，或包含取代基的苯基中的任一种;R3表示氨或烷基。注意R2和R3可W互相结合形成脂环。 另外，R4至R7各自表示氨，烷基，面素基团，面代烷基，烷氧基，或烷氧基幾基中的任一种。另 外，Μ是中屯、金属，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，当Μ是第9族的元素的时候，n = 2，当Μ是第10族的元素的时候，n = 1。护1和R22各自表示包含3-4个碳原子的支链烷基。
[0043] 本发明的另一个方面设及一种通式(G3)表示的有机金属配合物。
[0044]
[0045] 在上式中，Ri表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一种;R3表示氨或烷基； R4至rU各自表示氨，烷基，面素基团，面代烷基，烷氧基，或烷氧基幾基中的任一种。另外，Μ 是中屯、金属，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，当Μ是第9族的元素的时候，η = 2，当Μ 是第10族的元素的时候，11=1。护1和R22中的一个表示包含2-10个碳原子的烷基或包含2- 10个碳原子的面代烷基，另一个表示包含1-10个碳原子的烷基或包含1-10个碳原子的面代 烷基。
[0046] 本发明的另一个方面设及一种通式(G3)表示的有机金属配合物。
[0047]
[004引在上式中，Ri表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一种;R3表示氨或烷基； R4至rU各自表示氨，烷基，面素基团，面代烷基，烷氧基，或烷氧基幾基中的任一种。另外，Μ 是中屯、金属，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，当Μ是第9族的元素的时候，η = 2，当Μ 是第10族的元素的时候，n=：UR2哺R22中的一个表示包含2-4个碳原子的烷基或者包含2-4 个碳原子的面代烷基，另一个表示包含1-4个碳原子的烷基或者包含1-4个碳原子的面代烧 基。
[0049] 本发明的另一个方面设及一种通式(G3)表示的有机金属配合物。
[(Κ)加 ]
[0051] 在上式中，Ri表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一种;R3表示氨或烷基； R4至rU各自表示氨，烷基，面素基团，面代烷基，烷氧基，或烷氧基幾基中的任一种。另外，Μ 是中屯、金属，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，当Μ是第9族的元素的时候，η = 2，当Μ 是第10族的元素的时候，η= 1。护哺R22中的一个表示包含3-4个碳原子的支链烷基，另一个 表示包含1-4个碳原子的烷基或者包含1-4个碳原子的面代烷基。
[0052] 本发明的另一个方面设及一种通式(G3)表示的有机金属配合物。
[0化3]
[0054] 在上式中，Ri表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一种;R3表示氨或烷基； R4至rU各自表示氨，烷基，面素基团，面代烷基，烷氧基，或烷氧基幾基中的任一种。另外，Μ 是中屯、金属，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，当Μ是第9族的元素的时候，η = 2，当Μ 是第10族的元素的时候，n = UR2i和R22各自表示包含3-4个碳原子的支链烷基。
[0055] 在上述结构中，根据发光效率，中屯、金属Μ优选是银或销。
[0056] 在本发明的另一个方面，设及一种组合物，其包含上述有机金属配合物和溶剂。
[0057] 注意，考虑到使用上述组合物制造发光元件，优选将上述有机金属配合物中的任 一种W等于或大于0.6克/升的浓度溶于溶剂中。更优选的是，优选将上述有机金属配合物 中的任一种W等于或高于0.9克/升的浓度溶于溶剂中。
[0058] 在上述组合物中，可W用一种溶剂作为溶剂。上述有机金属配合物甚至可W溶解 于不含芳环的有机溶剂中。另外，所述有机金属配合物甚至可溶于酸或醇中。
[0059] 考虑到使用上述组合物制造发光元件，优选所述溶剂是沸点等于或高于5(TC且低 于或等于200°C的有机溶剂，运是因为需要除去溶剂W进行成膜。
[0060] 在上述组合物中，还可包含有机半导体材料。
[0061 ]另外，在上述组合物中，还可W包含粘合剂。
[0062] 本发明包括使用上述有机金属配合物制造的发光元件。换而言之，本发明的另一 个方面设及一种发光元件，其包括在一对电极之间的上述有机金属配合物。
[0063] 上述有机金属配合物具有高发光效率，因此优选用于发光层。因此，本发明的另一 个方面设及一种发光元件，其包括位于一对电极之间的发光层，所述发光层包含上述有机 金属配合物。
[0064] 本发明的另一个方面设及一种发光元件，其包括位于一对电极之间的层，所述层 包含上述有机金属配合物和高分子化合物。在上述结构中，所述高分子化合物是有机半导 体材料。
[0065] 在上述结构中，所述高分子化合物是粘合剂。另外，所述包含有机金属配合物和高 分子化合物的层还包含有机半导体材料。
[0066] 在上述结构中，所述包含有机金属配合物和高分子化合物的层优选是发光层。
[0067] 另外，与所述发光层接触的空穴输运层包含低分子化合物。另外，与所述发光层接 触的电子输运层包含低分子化合物。
[0068] 本发明的一种发光器件包括上述发光元件。另外，本发明的一种发光器件包括控 制所述发光元件发光的控制电路。注意在本说明书中，发光器件表示图像显示器器件、发光 单元、或者光源饱括照明器件）。此外，发光器件还表示将例如晓性印刷电路(FPC)、带式自 动键合(TAB)带或载带封装(TCP) (Tape Carrier Package))等连接器安装在面板上的模块 或者印刷线路板设置在TAB带或TCP的末端的模块。此外，本说明书中的发光器件还表示1C (集成电路)通过玻板基忍片(化ip On Glass)(COG))法直接安装在其上的发光器件。
[0069] 本发明还包括将本发明的发光元件包含在其显示器部分中的电子器件。因此，本 发明的电子器件包括显示器部分，该显示器部分包括上述的发光元件和控制发光元件发光 的控制电路。
[0070] 本发明还包括使用上述组合物制造发光元件的方法。另外，本发明的另一个方面 设及一种制造发光元件的方法，该方法包括形成第一电极，施涂上述组合物，除去溶剂，形 成第二电极。
[0071] 本发明的另一个方面设及一种制造发光元件的方法，该方法包括形成第一电极， 通过蒸发法形成包含有机化合物的层，施涂包含溶剂的上述组合物，除去溶剂，形成第二电 极。
[0072] 本发明的另一个方面设及一种制造发光元件的方法，该方法包括形成第一电极， 施涂包含溶剂的上述组合物，除去溶剂，通过蒸发法形成包含有机化合物的层，形成第二电 极。
[0073] 本发明的有机金属配合物在溶剂中具有高溶解度。另外，本发明的有机金属配合 物具有高发光效率。
[0074] 另外，