專利名稱：有機(jī)金屬配合物，包含該有機(jī)金屬配合物的組合物和發(fā)光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)金屬配合物和含該有機(jī)金屬配合物的組合物。另外，本發(fā)明涉及利用電致發(fā)光的發(fā)光元件，發(fā)光器件，以及電子器件，還涉及用來制造所述發(fā)光元件的方法。

背景技術(shù)：
有機(jī)化合物能夠吸收光線，從而處于激發(fā)態(tài)。在一些情況下，有機(jī)化合物可以通過此種激發(fā)態(tài)產(chǎn)生各種反應(yīng)(例如光化學(xué)反應(yīng))或者發(fā)光(發(fā)冷光)。因此，人們已經(jīng)將這些有機(jī)化合物用于各種應(yīng)用。
作為在光化學(xué)反應(yīng)的一個(gè)例子，有單線態(tài)氧與不飽和有機(jī)分子的反應(yīng)(氧加成)(例如參見非專利文獻(xiàn)1Haruo INOUE，等的基本化學(xué)歷程光化學(xué)I(Basic Chemistry Course PHOTOCHEMISTRY I)(Maruzen Co.，Ltd.出版)，第106-110頁(yè))。因?yàn)榛鶓B(tài)的氧分子是三重態(tài)的，所以單線態(tài)的氧(單線態(tài)氧)無法通過直接光激發(fā)產(chǎn)生。單線態(tài)氧是在任意其它三重受激態(tài)分子存在下產(chǎn)生的，會(huì)導(dǎo)致氧加成反應(yīng)?？梢猿蔀槿厥芗B(tài)分子的化合物被稱為光敏劑。
如上所述，為了產(chǎn)生單線態(tài)氧，能夠通過光激發(fā)產(chǎn)生三重受激態(tài)分子的光敏劑是必需的。但是，由于常規(guī)的有機(jī)化合物的基態(tài)是單線態(tài)，光激發(fā)變?yōu)槿厥芗B(tài)的躍遷是禁止的，因此不可能形成三重受激態(tài)分子。因此，人們需要能夠容易產(chǎn)生從單線態(tài)躍遷到三重受激態(tài)的體系間交疊(intersystem)的化合物(即允許禁戒躍遷，并可以直接光激發(fā)為三重受激態(tài)的化合物)作為光敏劑。換而言之，這樣的化合物可以用作光敏劑，并是有效的。
這種化合物經(jīng)常產(chǎn)生磷光。磷光表示不同多重態(tài)能級(jí)之間的躍遷產(chǎn)生的發(fā)光。在常規(guī)的有機(jī)化合物中，磷光表示從三重受激態(tài)返回激發(fā)單線基態(tài)的時(shí)候產(chǎn)生的發(fā)光(而與之不同的是，熒光表示從單線受激態(tài)返回單線基態(tài)時(shí)的發(fā)光)。能夠產(chǎn)生磷光的化合物，即能夠使得三重受激態(tài)變成發(fā)光的化合物(下文中稱為磷光化合物)的應(yīng)用領(lǐng)域包括使用有機(jī)化合物作為發(fā)光物質(zhì)的發(fā)光元件。
這種發(fā)光元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在兩個(gè)電極之間設(shè)置發(fā)光層，發(fā)光層中包含作為發(fā)光物質(zhì)的有機(jī)化合物。這種發(fā)光元件作為下一代平板顯示器元件而吸引了人們的注意，這是因?yàn)檫@種發(fā)光元件具有以下特性尺寸薄、重量輕、高響應(yīng)速度、直流低壓驅(qū)動(dòng)。另外，包含這種發(fā)光元件的顯示器器件還具有優(yōu)良的對(duì)比度、圖像質(zhì)量、并且視角寬。
在包含有機(jī)化合物作為發(fā)光物質(zhì)的發(fā)光元件中，一種發(fā)光機(jī)理是載流子注入型。換而言之，當(dāng)對(duì)夾在發(fā)光層兩側(cè)的電極施加電壓的時(shí)候，從電極注入了電子和空穴，它們重新結(jié)合，使得發(fā)光物質(zhì)受到激發(fā)，然后，當(dāng)電子和空穴從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)的時(shí)候，發(fā)出光線。對(duì)于上述光激發(fā)的情況，激發(fā)態(tài)的種類包括單線受激態(tài)(S*)和三重受激態(tài)(T*)。在發(fā)光元件中這些激發(fā)態(tài)的統(tǒng)計(jì)學(xué)產(chǎn)生比例被認(rèn)為是S*∶T*＝1∶3。
在室溫下，能夠?qū)尉€受激態(tài)轉(zhuǎn)化為發(fā)光的化合物(下文稱為熒光化合物)僅由于單線受激態(tài)而發(fā)光(熒光)，不會(huì)由三重受激態(tài)發(fā)光(磷光)。因此，根據(jù)S*∶T*＝1∶3，人們假定包含熒光化合物的發(fā)光元件的內(nèi)量子效率(所產(chǎn)生的光子與注入的載流子的比例)的理論極限為25％。
另一方面，如果使用上述磷光化合物，從理論上來說，內(nèi)量子效率會(huì)提高到75-100％；也就是說，有可能將發(fā)光效率提高到熒光化合物效率的3-4倍。因此，近年來人們一直在積極開發(fā)包含磷光化合物的發(fā)光元件，以獲得高效率的發(fā)光元件(例如參見非專利文獻(xiàn)2Chihaya ADACHI等，應(yīng)用物理通訊(Applied Physics Letters)，第78卷，第11期，第1622-1624頁(yè)(2001))。包含銥等元素作為中心金屬的有機(jī)金屬配合物是一種特別引人注意的磷光化合物，這是因?yàn)槠渚哂懈叩牧坠饬孔有省?br>

發(fā)明內(nèi)容
人們預(yù)期與非專利文獻(xiàn)2所揭示的有機(jī)金屬配合物類似的有機(jī)金屬配合物可以用作光敏劑，這是因?yàn)檫@種物質(zhì)容易產(chǎn)生跨越的中間體系。另外，因?yàn)榇朔N有機(jī)金屬配合物可以很容易地由三重受激態(tài)發(fā)光(磷光)，將該有機(jī)金屬配合物用于發(fā)光元件可以提高對(duì)高效率發(fā)光元件的預(yù)期。但是，在目前的情況下，這些有機(jī)金屬配合物的種類還很少。
另外，例如非專利文獻(xiàn)2中揭示的有機(jī)金屬配合物形成的有機(jī)金屬配合物膜通常是通過真空蒸發(fā)的方法形成，并用于發(fā)光元件。但是，真空蒸發(fā)法的問題有，例如材料利用效率低，而且對(duì)基片的尺寸有限制。因此，人們研究了真空蒸發(fā)法以外的成膜方法，用來大量制造發(fā)光元件。
人們提出使用液滴排出法(droplet discharge)或者旋涂法作為在大型基片上形成有機(jī)化合物膜的方法。在這樣的成膜過程中，使用將有機(jī)化合物溶解在溶劑中的溶液。
但是，上述有機(jī)金屬配合物溶解度低，因此不可能制備可用來通過液滴排出法或者旋涂法成膜的具有足夠高濃度的溶液。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種新穎的有機(jī)金屬配合物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種有機(jī)金屬配合物溶解于其中的組合物，提供一種使用該組合物制造發(fā)光元件的方法。
另外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種使用該有機(jī)金屬配合物制造的發(fā)光元件、發(fā)光器件、以及電子器件。
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通式(G1)表示的有機(jī)金屬配合物在溶劑中具有高溶解度。
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種通式(G1)表示的有機(jī)金屬配合物。

在上式中，Ar表示亞芳基；R1表示烷基或芳基；R2表示氫，烷基，或芳基中的任一種；R3表示氫或烷基。注意R2和R3可以互相結(jié)合形成脂環(huán)。另外，M是中心金屬，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1。R21和R22中的一個(gè)表示包含2-10個(gè)碳原子的烷基或者包含2-10個(gè)碳原子的鹵代烷基，另一個(gè)表示包含1-10個(gè)碳原子的烷基或者包含1-10個(gè)碳原子的鹵代烷基。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種通式(G1)表示的有機(jī)金屬配合物。

在上式中，Ar表示亞芳基；R1表示烷基或芳基；R2表示氫，烷基，或芳基中的任一種；R3表示氫或烷基。注意R2和R3可以互相結(jié)合形成脂環(huán)。另外，M是中心金屬，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1。R21和R22中的一個(gè)表示包含2-4個(gè)碳原子的烷基或者包含2-4個(gè)碳原子的鹵代烷基，另一個(gè)表示包含1-4個(gè)碳原子的烷基或者包含1-4個(gè)碳原子的鹵代烷基。
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種通式(G1)表示的有機(jī)金屬配合物。

在上式中，Ar表示亞芳基；R1表示烷基或芳基；R2表示氫，烷基和芳基中的任一種；R3表示氫或烷基。注意R2和R3可以互相結(jié)合形成脂環(huán)。另外，M是中心金屬，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1。R21和R22中的一個(gè)表示包含3-4個(gè)碳原子的支鏈烷基，另一個(gè)表示包含1-4個(gè)碳原子的烷基或包含1-4個(gè)碳原子的鹵代烷基。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種通式(G1)表示的有機(jī)金屬配合物。

在上式中，Ar表示亞芳基；R1表示烷基或芳基；R2表示氫，烷基，或芳基中的任一種；R3表示氫或烷基。注意R2和R3可以互相結(jié)合形成脂環(huán)。另外，M是中心金屬，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1。R21和R22各自表示包含3-4個(gè)碳原子的支鏈烷基。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種通式(G2)表示的有機(jī)金屬配合物。

在上式中，R1表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一種；R2表示氫，烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一種；R3表示氫或烷基。注意R2和R3可以互相結(jié)合形成脂環(huán)。另外，R4至R7各自表示氫，烷基，鹵素基團(tuán)，鹵代烷基，烷氧基，或烷氧基羰基中的任一種。另外，M是中心金屬，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1。R21和R22中的一個(gè)表示包含2-10個(gè)碳原子的烷基或包含2-10個(gè)碳原子的鹵代烷基，另一個(gè)表示包含1-10個(gè)碳原子的烷基或包含1-10個(gè)碳原子的鹵代烷基。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種通式(G2)表示的有機(jī)金屬配合物。

在上式中，R1表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一種；R2表示氫，烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一種；R3表示氫或烷基。注意R2和R3可以互相結(jié)合形成脂環(huán)。另外，R4至R7各自表示氫，烷基，鹵素基團(tuán)，鹵代烷基，烷氧基，或烷氧基羰基中的任一種。M是中心金屬，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1。R21和R22中的一個(gè)表示包含2-4個(gè)碳原子的烷基或者包含2-4個(gè)碳原子的鹵代烷基，另一個(gè)表示包含1-4個(gè)碳原子的烷基或者包含1-4個(gè)碳原子的鹵代烷基。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種通式(G2)表示的有機(jī)金屬配合物。

在上式中，R1表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一種；R2表示氫，烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一種；R3表示氫或烷基。注意R2和R3可以互相結(jié)合形成脂環(huán)。另外，R4至R7各自表示氫，烷基，鹵素基團(tuán)，鹵代烷基，烷氧基，或烷氧基羰基中的任一種。M是中心金屬，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1。R21和R22中的一個(gè)表示包含3-4個(gè)碳原子的支鏈烷基，另一個(gè)表示包含1-4個(gè)碳原子的烷基或者包含1-4個(gè)碳原子的鹵代烷基。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種通式(G2)表示的有機(jī)金屬配合物。

在上式中，R1表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一種；R2表示氫，烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一種；R3表示氫或烷基。注意R2和R3可以互相結(jié)合形成脂環(huán)。另外，R4至R7各自表示氫，烷基，鹵素基團(tuán)，鹵代烷基，烷氧基，或烷氧基羰基中的任一種。另外，M是中心金屬，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1。R21和R22各自表示包含3-4個(gè)碳原子的支鏈烷基。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種通式(G3)表示的有機(jī)金屬配合物。

在上式中，R1表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一種；R3表示氫或烷基；R4至R12各自表示氫，烷基，鹵素基團(tuán)，鹵代烷基，烷氧基，或烷氧基羰基中的任一種。另外，M是中心金屬，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1。R21和R22中的一個(gè)表示包含2-10個(gè)碳原子的烷基或包含2-10個(gè)碳原子的鹵代烷基，另一個(gè)表示包含1-10個(gè)碳原子的烷基或包含1-10個(gè)碳原子的鹵代烷基。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種通式(G3)表示的有機(jī)金屬配合物。

在上式中，R1表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一種；R3表示氫或烷基；R4至R12各自表示氫，烷基，鹵素基團(tuán)，鹵代烷基，烷氧基，或烷氧基羰基中的任一種。另外，M是中心金屬，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1。R21和R22中的一個(gè)表示包含2-4個(gè)碳原子的烷基或者包含2-4個(gè)碳原子的鹵代烷基，另一個(gè)表示包含1-4個(gè)碳原子的烷基或者包含1-4個(gè)碳原子的鹵代烷基。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種通式(G3)表示的有機(jī)金屬配合物。

在上式中，R1表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一種；R3表示氫或烷基；R4至R12各自表示氫，烷基，鹵素基團(tuán)，鹵代烷基，烷氧基，或烷氧基羰基中的任一種。另外，M是中心金屬，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1。R21和R22中的一個(gè)表示包含3-4個(gè)碳原子的支鏈烷基，另一個(gè)表示包含1-4個(gè)碳原子的烷基或者包含1-4個(gè)碳原子的鹵代烷基。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種通式(G3)表示的有機(jī)金屬配合物。

在上式中，R1表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一種；R3表示氫或烷基；R4至R12各自表示氫，烷基，鹵素基團(tuán)，鹵代烷基，烷氧基，或烷氧基羰基中的任一種。另外，M是中心金屬，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1。R21和R22各自表示包含3-4個(gè)碳原子的支鏈烷基。
在上述結(jié)構(gòu)中，根據(jù)發(fā)光效率，中心金屬M(fèi)優(yōu)選是銥或鉑。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，涉及一種組合物，其包含上述有機(jī)金屬配合物和溶劑。
注意，考慮到使用上述組合物制造發(fā)光元件，優(yōu)選將上述有機(jī)金屬配合物中的任一種以等于或大于0.6克/升的濃度溶于溶劑中。更優(yōu)選的是，優(yōu)選將上述有機(jī)金屬配合物中的任一種以等于或高于0.9克/升的濃度溶于溶劑中。
在上述組合物中，可以用一種溶劑作為溶劑。上述有機(jī)金屬配合物甚至可以溶解于不含芳環(huán)的有機(jī)溶劑中。另外，所述有機(jī)金屬配合物甚至可溶于醚或醇中。
考慮到使用上述組合物制造發(fā)光元件，優(yōu)選所述溶劑是沸點(diǎn)等于或高于50℃且低于或等于200℃的有機(jī)溶劑，這是因?yàn)樾枰ト軇┮赃M(jìn)行成膜。
在上述組合物中，還可包含有機(jī)半導(dǎo)體材料。
另外，在上述組合物中，還可以包含粘合劑。
本發(fā)明包括使用上述有機(jī)金屬配合物制造的發(fā)光元件。換而言之，本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種發(fā)光元件，其包括在一對(duì)電極之間的上述有機(jī)金屬配合物。
上述有機(jī)金屬配合物具有高發(fā)光效率，因此優(yōu)選用于發(fā)光層。因此，本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種發(fā)光元件，其包括位于一對(duì)電極之間的發(fā)光層，所述發(fā)光層包含上述有機(jī)金屬配合物。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種發(fā)光元件，其包括位于一對(duì)電極之間的層，所述層包含上述有機(jī)金屬配合物和高分子化合物。在上述結(jié)構(gòu)中，所述高分子化合物是有機(jī)半導(dǎo)體材料。
在上述結(jié)構(gòu)中，所述高分子化合物是粘合劑。另外，所述包含有機(jī)金屬配合物和高分子化合物的層還包含有機(jī)半導(dǎo)體材料。
在上述結(jié)構(gòu)中，所述包含有機(jī)金屬配合物和高分子化合物的層優(yōu)選是發(fā)光層。
另外，與所述發(fā)光層接觸的空穴輸運(yùn)層包含低分子化合物。另外，與所述發(fā)光層接觸的電子輸運(yùn)層包含低分子化合物。
本發(fā)明的一種發(fā)光器件包括上述發(fā)光元件。另外，本發(fā)明的一種發(fā)光器件包括控制所述發(fā)光元件發(fā)光的控制電路。注意在本說明書中，發(fā)光器件表示圖像顯示器器件、發(fā)光單元、或者光源(包括照明器件)。此外，發(fā)光器件還表示將例如撓性印刷電路(FPC)、帶式自動(dòng)鍵合(TAB)帶或載帶封裝(TCP)(Tape Carrier Package))等連接器安裝在面板上的模塊或者印刷線路板設(shè)置在TAB帶或TCP的末端的模塊。此外，本說明書中的發(fā)光器件還表示IC(集成電路)通過玻板基芯片(Chip On Glass)(COG))法直接安裝在其上的發(fā)光器件。
本發(fā)明還包括將本發(fā)明的發(fā)光元件包含在其顯示器部分中的電子器件。因此，本發(fā)明的電子器件包括顯示器部分，該顯示器部分包括上述的發(fā)光元件和控制發(fā)光元件發(fā)光的控制電路。
本發(fā)明還包括使用上述組合物制造發(fā)光元件的方法。另外，本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種制造發(fā)光元件的方法，該方法包括形成第一電極，施涂上述組合物，除去溶劑，形成第二電極。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種制造發(fā)光元件的方法，該方法包括形成第一電極，通過蒸發(fā)法形成包含有機(jī)化合物的層，施涂包含溶劑的上述組合物，除去溶劑，形成第二電極。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種制造發(fā)光元件的方法，該方法包括形成第一電極，施涂包含溶劑的上述組合物，除去溶劑，通過蒸發(fā)法形成包含有機(jī)化合物的層，形成第二電極。
本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物在溶劑中具有高溶解度。另外，本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物具有高發(fā)光效率。
另外，本發(fā)明的組合物包含溶解在其中的有機(jī)金屬配合物，優(yōu)選用于制造發(fā)光元件。
一種用來制造發(fā)光元件的方法，該方法適合用于工業(yè)應(yīng)用，可以使用本發(fā)明的組合物制造發(fā)光元件。
使用本發(fā)明的組合物制造的發(fā)光元件可以具有高發(fā)光效率。
本發(fā)明的發(fā)光器件和電子器件包含具有高發(fā)光效率的發(fā)光元件，因此能耗較低。
附圖簡(jiǎn)述 圖1顯示了本發(fā)明的發(fā)光元件； 圖2顯示了本發(fā)明的發(fā)光元件的示意圖； 圖3顯示了本發(fā)明的發(fā)光元件的示意圖； 圖4A和4B顯示了本發(fā)明的發(fā)光元件； 圖5A和5B顯示了本發(fā)明的發(fā)光元件； 圖6A至6D顯示了本發(fā)明的電子器件； 圖7顯示了本發(fā)明的一種電子器件； 圖8顯示了本發(fā)明的一種照明器件； 圖9顯示了本發(fā)明的一種照明器件； 圖10A至10D顯示了一種用來制造本發(fā)明發(fā)光元件的方法； 圖11顯示了一種用來制造本發(fā)明發(fā)光元件的方法； 圖12顯示了雙(2，3，5-三苯基吡嗪根)(二新戊酰基甲烷根)合銥(III)(縮寫[Ir(tppr)2(dpm)])的1H NMR譜圖； 圖13顯示了雙(2，3，5-三苯基吡嗪根)(二新戊?；淄楦?合銥(III)(縮寫[Ir(tppr)2(dpm)])的吸收光譜和發(fā)射光譜； 圖14顯示實(shí)施例3制得的發(fā)光元件的發(fā)射光譜； 圖15顯示了雙(2，3，5-三苯基吡嗪根)(新戊酰基三氟丙酮根)合銥(III)(縮寫[Ir(tppr)2(pFac)])的1H NMR譜圖； 圖16顯示了雙(2，3，5-三苯基吡嗪根)(新戊?；?合銥(III)(縮寫[Ir(tppr)2(pFac)])的吸收光譜和發(fā)射光譜。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式 下面，參照


本發(fā)明的實(shí)施方式和實(shí)施例。注意在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本發(fā)明的方式和細(xì)節(jié)可以進(jìn)行各種各樣的變化。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為局限于以下實(shí)施方式和實(shí)施例的描述。
(實(shí)施方式1) 該實(shí)施方式描述了本發(fā)明的一種有機(jī)金屬配合物，以及包含該有機(jī)金屬配合物的組合物。
本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物具有包含吡嗪骨架的配體，該配體與中心金屬環(huán)金屬化(cyclometalated)。存在各種包含吡嗪骨架的配體，如果所述配體是2-芳基吡嗪衍生物，則所述配體可以與中心金屬環(huán)金屬化。所述環(huán)金屬化的配合物具有高磷光量子效率。因此，所述包含吡嗪骨架的配體優(yōu)選是2-芳基吡嗪衍生物。
另外，在本發(fā)明的一種有機(jī)金屬配合物中，具有通式(L0)表示的β二酮結(jié)構(gòu)的螯合配體與所述中心金屬以及上述包含吡嗪骨架的配體配位。換而言之，本發(fā)明的一種有機(jī)金屬配合物包含兩種配體包含吡嗪骨架的配體，以及通式(L0)表示的螯合配體。

在通式(L0)中，R21和R22中的一個(gè)表示包含2-10個(gè)碳原子的烷基或包含2-10個(gè)碳原子的鹵代烷基，另一個(gè)表示包含1-10個(gè)碳原子的烷基或包含1-10個(gè)碳原子的鹵代烷基。
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，包含上述兩種配體的有機(jī)金屬配合物在有機(jī)溶劑中具有極高的溶解度。具體來說，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)包含上述兩種配體的有機(jī)金屬配合物可以溶于常規(guī)的醇溶劑，例如甲醇、乙醇或異丙醇，以及鹵素基溶劑，例如二氯甲烷、二氯乙烷或氯仿；以及芳烴基溶劑，例如甲苯或二甲苯。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種通式(G1)表示的有機(jī)金屬配合物。

在上式中，Ar表示亞芳基；R1表示烷基或芳基；R2表示氫，烷基，或芳基中的任一種；R3表示氫或烷基。注意R2和R3可以互相結(jié)合形成脂環(huán)。另外，M是中心金屬，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1。R21和R22中的一個(gè)表示包含2-10個(gè)碳原子的烷基或包含2-10個(gè)碳原子的鹵代烷基，另一個(gè)表示包含1-10個(gè)碳原子的烷基或包含1-10個(gè)碳原子的鹵代烷基。
在通式(G1)表示的有機(jī)金屬配合物中，包含吡嗪骨架的配體與第9族的原子(Co，Rh，或Ir)或第10族的原子(Ni，Pd，或Pt)結(jié)合。也就是說，所述中心金屬是第9族的元素或第10族的元素。所述包含吡嗪骨架的配體與第9族的元素或第10族的元素的鍵合可以獲得高的發(fā)光效率。
由于通式(G1)表示的有機(jī)金屬配合物在溶劑中具有極高的溶解度，因此可以調(diào)節(jié)所述有機(jī)金屬配合物在溶液中的濃度，使其適于形成包含所述有機(jī)金屬配合物的層。另外，通式(G1)表示的有機(jī)金屬配合物可以溶于常規(guī)的醇溶劑，例如甲醇、乙醇或異丙醇，以及鹵素基溶劑，例如二氯甲烷、二氯乙烷、或者氯仿，或者芳烴基溶劑，例如甲苯或二甲苯；因此有許多溶劑的選擇。因此，可以通過濕法在已經(jīng)形成的層上形成包含通式(G1)表示的有機(jī)金屬配合物的層。
另外，當(dāng)是2-芳基吡嗪衍生物類的2-苯基吡嗪衍生物作為配體的時(shí)候，所述配體可以與中心金屬正金屬化(orthometallation)(正金屬化是環(huán)金屬化中的一類)。一種包含這樣正金屬化的2-苯基吡嗪的正金屬化的配合物可具有特別高的磷光量子效率。因此，一種包含吡嗪骨架的配體的優(yōu)選方式是2-苯基吡嗪衍生物。一種通式(G2)表示的有機(jī)金屬配合物為包含正金屬化的2-苯基吡嗪衍生物的有機(jī)金屬配合物的形式。

在上式中，R1表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一種；R2表示氫，烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一種；R3表示氫或烷基。注意R2和R3可以互相結(jié)合形成脂環(huán)。另外，R4至R7各自表示氫，烷基，鹵素基團(tuán)，鹵代烷基，烷氧基，或烷氧基羰基中的任一種。另外，M是中心金屬，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1。R21和R22中的一個(gè)表示包含2-10個(gè)碳原子的烷基或包含2-10個(gè)碳原子的鹵代烷基，另一個(gè)表示包含1-10個(gè)碳原子的烷基或包含1-10個(gè)碳原子的鹵代烷基。
在通式(G2)中，如果R2是取代的或未被取代的苯基，則可得到具有高色純度和高發(fā)光效率(cd/A)紅光發(fā)射。換而言之，在其中2-苯基吡嗪衍生物被正金屬化的有機(jī)金屬配合物中，優(yōu)選其中2，5-二苯基吡嗪衍生物被正金屬化的有機(jī)金屬配合物。下面通式(G3)表示的有機(jī)金屬配合物為包含正金屬化的2，5-二苯基吡嗪衍生物的有機(jī)金屬配合物。

在上式中，R1表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一種；R3表示氫或烷基；R4至R12各自表示氫，烷基，鹵素基團(tuán)，鹵代烷基，烷氧基，或烷氧基羰基中的任一種。另外，M是中心金屬，表示第9族的元素或第10族的元素。另外，當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1。R21和R22中的一個(gè)表示包含2-10個(gè)碳原子的烷基或包含2-10個(gè)碳原子的鹵代烷基，另一個(gè)表示包含1-10個(gè)碳原子的烷基或包含1-10個(gè)碳原子的鹵代烷基。
在上述結(jié)構(gòu)中，包含6-25個(gè)碳原子的亞芳基優(yōu)選用作亞芳基Ar。具體來說，可以使用取代的或未被取代的1，2-亞苯基，8，9-亞久洛里定基(julolidylene group)，1，2-亞萘基，2，3-亞萘基，螺芴-2，3-二基，或9，9-二烷基芴-2，3-二基，例如9，9-二甲基芴-2，3-二基。如果所述亞芳基Ar是取代的或未取代的1，2-亞苯基，則可以抑制由于分子量增大造成的蒸發(fā)溫度升高，當(dāng)所述有機(jī)金屬配合物要進(jìn)行蒸發(fā)以升華純化或者類似過程的時(shí)候，這一點(diǎn)是特別有益的。當(dāng)1，2-亞苯基包含取代基的時(shí)候，取代基的具體例子為烷基，例如甲基，乙基，異丙基，或叔丁基；烷氧基，例如甲氧基，乙氧基，異丙氧基，或叔丁氧基；芳基，例如苯基或4-聯(lián)苯基；鹵素基團(tuán)，例如氟基；鹵代烷基，例如三氟甲基；烷氧基羰基，例如甲氧基羰基，乙氧基羰基，異丙氧基羰基，或叔丁氧基羰基。注意在亞芳基Ar的具體例子中未取代的1，2-亞苯基是特別優(yōu)選的。
在上述結(jié)構(gòu)中，所述芳基可以是取代的或未取代的苯基，1-萘基，2-萘基，螺芴-2-基，9，9-二烷基芴-2-基，例如9，9-二甲基芴-2-基等。注意考慮到溶劑中的溶解度，優(yōu)選包含6-25個(gè)碳原子的芳基。對(duì)于上述包含取代基的芳基，所述取代基可以是烷基，例如甲基，乙基，異丙基，或叔丁基；烷氧基，例如甲氧基，乙氧基，異丙氧基，或叔丁氧基；芳基，例如苯基或4-聯(lián)苯基；鹵素基團(tuán)，例如氟基；鹵代烷基，例如三氟甲基；或者烷氧基羰基，例如甲氧基羰基，乙氧基羰基，異丙氧基羰基，或叔丁氧基羰基。
另外，在上述結(jié)構(gòu)中，所述包含取代基的苯基的取代基可以是烷基，例如甲基，乙基，異丙基，或叔丁基；烷氧基，例如甲氧基，乙氧基，異丙氧基，或叔丁氧基；芳基，例如苯基或4-聯(lián)苯基；鹵素基團(tuán)，例如氟基；鹵代烷基，例如三氟甲基；以及烷氧基羰基，例如甲氧基羰基，乙氧基羰基，異丙氧基羰基，或叔丁氧基羰基。
在上述結(jié)構(gòu)中，所述烷基可以是甲基，乙基，異丙基，叔丁基，環(huán)己基，戊基等。注意考慮到上述有機(jī)金屬配合物在溶劑中的溶解度，優(yōu)選包含5個(gè)或更多個(gè)碳原子的烷基。但是，即使在上述有機(jī)金屬配合物包含具有4個(gè)或更少碳原子的烷基的情況，該配合物也具有高溶解度。換而言之，本發(fā)明有機(jī)金屬配合物的一個(gè)方面是，上述有機(jī)金屬配合物中，烷基是包含等于或少于4個(gè)碳原子的烷基，例如甲基，乙基，異丙基，或叔丁基。
在上述結(jié)構(gòu)中，鹵素基團(tuán)可以是氟基、氯基等，根據(jù)化學(xué)穩(wěn)定性，優(yōu)選的是氟基。優(yōu)選的鹵代烷基是三氟甲基。
在上述結(jié)構(gòu)中，所述烷氧基可以是甲氧基，乙氧基，異丙氧基，叔丁氧基等。即使在包含具有等于或少于4個(gè)碳原子的烷氧基情況下，上述有機(jī)金屬配合物也具有高溶解度。換而言之，本發(fā)明有機(jī)金屬配合物的一個(gè)方面是，上述有機(jī)金屬配合物中，烷氧基是包含等于或少于4個(gè)碳原子的烷氧基，例如甲氧基，乙氧基，異丙氧基，或叔丁氧基。
在上述結(jié)構(gòu)中，所述烷氧基羰基可以是甲氧基羰基，乙氧基羰基，異丙氧基羰基，叔丁氧基羰基等。即使在上述有機(jī)金屬配合物包含具有等于或少于5個(gè)碳原子的烷氧基羰基的情況，該配合物也具有高溶解度。換而言之，本發(fā)明有機(jī)金屬配合物的一個(gè)方面是，所述烷氧基羰基是包含等于或少于5個(gè)碳原子的烷氧基羰基，例如甲氧基羰基，乙氧基羰基，異丙氧基羰基，或叔丁氧基羰基。
在上述通式(L0)以及通式(G1)至(G3)中，R21和R22中的一個(gè)表示包含2-10個(gè)碳原子的烷基或包含2-10個(gè)碳原子的鹵代烷基，另一個(gè)表示包含1-10個(gè)碳原子的烷基或包含1-10個(gè)碳原子的鹵代烷基。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)通式(L1)至(L10)所表示的任一種配體可以以通式(L0)所示的配體的形式給出，即R21或R22包含2個(gè)或更多個(gè)碳原子的時(shí)候，本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物可具有足夠的溶解度。

隨著R21和R22中碳原子數(shù)的增加，溶解度提高。但是，即使在R21和R22各自為包含等于或少于4個(gè)碳原子的烷基或者包含等于或少于4個(gè)碳原子的鹵代烷基的時(shí)候，上述有機(jī)金屬配合物的溶解度也是高的。換而言之，本發(fā)明的一個(gè)方面是，R21和R22各自是包含等于或少于4個(gè)碳原子的烷基，例如甲基，乙基，異丙基，或叔丁基，或者是包含等于或少于4個(gè)碳原子的鹵代烷基，例如三氟甲基。
因此，在上述通式(L0)以及通式(G1)至(G3)中，優(yōu)選R21和R22中的一個(gè)表示包含2-4個(gè)碳原子的烷基或者包含2-10個(gè)碳原子的鹵代烷基，另一個(gè)表示包含1-4個(gè)碳原子的烷基或者包含1-4個(gè)碳原子的鹵代烷基。
即使在不含長(zhǎng)鏈烷基的情況下，本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物仍具有高溶解度；因此，當(dāng)本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物用于發(fā)光元件的時(shí)候，載流子的遷移不會(huì)受到阻斷。另外，當(dāng)本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物用作發(fā)光元件的發(fā)光物質(zhì)的時(shí)候，具有以下益處對(duì)本發(fā)明有機(jī)金屬配合物的載流子注入不會(huì)受到阻斷。
另外，特別優(yōu)選R21和R22各自是支鏈烷基，因?yàn)榭梢赃M(jìn)一步改進(jìn)溶解性。
因此，在上述通式(L0)以及通式(G1)至(G3)中，優(yōu)選R21和R22中的一個(gè)表示包含3-4個(gè)碳原子的支鏈烷基，另一個(gè)表示包含1-4個(gè)碳原子的烷基或者包含1-4個(gè)碳原子的鹵代烷基。
另外，優(yōu)選R21和R22各自是支鏈烷基，因?yàn)榭梢赃M(jìn)一步改進(jìn)溶解性。
因此，在上述通式(L0)以及通式(G1)至(G3)中，R21和R22各自優(yōu)選地表示包含3-4個(gè)碳原子的支鏈烷基。
另外，在通式(G1)至(G3)中，為了便于合成，R3優(yōu)選是氫。就合成產(chǎn)率而言，優(yōu)選R3是氫，這是因?yàn)榭梢詼p小配體的空間位阻，配體易于與金屬離子結(jié)合。
另外，從重原子效應(yīng)來看，優(yōu)選將銥和鉑用作上述有機(jī)金屬配合物的中心金屬M(fèi)。具體來說，銥是優(yōu)選的，這是因?yàn)殂炇腔瘜W(xué)穩(wěn)定的，具有顯著的重原子效應(yīng)，會(huì)得到高的效率。
給出結(jié)構(gòu)式(101)至(178)表示的有機(jī)金屬配合物作為上述有機(jī)金屬配合物的具體例子，但是本發(fā)明不限于這些有機(jī)金屬配合物。
























可以將各種反應(yīng)應(yīng)用于本發(fā)明有機(jī)金屬配合物的合成方法。例如，可以通過以下所述的合成方法合成本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物的衍生物。注意用來形成本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物的合成方法不限于以下的合成方法。
《通式(G0)表示的吡嗪衍生物的合成方法》 通過用第9族或第10族的金屬元素的離子對(duì)通式(G0)所示的吡嗪衍生物進(jìn)行正金屬化，形成本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物。

通式(G0)所示的吡嗪衍生物可以通過如以下所示的簡(jiǎn)單的合成圖解來合成。例如，如以下圖解(a)所示，鹵化芳烴(A1)用烷基鋰等試劑鋰化，然后與吡嗪(A2)反應(yīng)，從而得到通式(G0)表示的吡嗪衍生物?；蛘?，如以下圖解(a1)所示，通式(G0)所示的吡嗪衍生物可以通過芳烴硼酸(A1-1)和吡嗪的鹵化物(A2-1)偶聯(lián)制得。再或者，如以下圖解(a2)所示，通式(G0)表示的吡嗪衍生物可以通過芳烴的二酮(A1-2)與二胺(A2-2)反應(yīng)制得。再或者，如以下圖解(a3)所示，通式(G0)表示的吡嗪衍生物可以通過芳烴的吡嗪(A1-3)與鋰衍生物或者格氏試劑(A2-3)的反應(yīng)制得。注意這些合成圖解中的X表示鹵素元素。


因?yàn)樯鲜龈鞣N化合物(A1)，(A2)，(A1-1)，(A2-1)，(A2-2)，(A1-3)和(A2-3)都是可以在市場(chǎng)上購(gòu)得或者合成得到的，可以合成得到許多種通式(G0)表示的吡嗪衍生物。因此，本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物具有多種多樣的配體。
《通式(G1)表示的本發(fā)明有機(jī)金屬配合物的合成方法》 接下來，描述通過對(duì)通式(G0)表示的吡嗪衍生物進(jìn)行正金屬化，形成本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物，即以下通式(G1)表示的有機(jī)金屬配合物。
首先，如以下合成圖解(b)所示，通式(G0)所示的吡嗪衍生物以及第9族或第10族的金屬的包含鹵素的化合物(例如金屬鹵化物或者金屬配合物)在適當(dāng)?shù)娜軇┲屑訜?，制得雙核配合物(B)。水，醇(甘油，乙二醇，2-乙氧基乙醇，2-甲氧基乙醇等)，醚(二噁烷，苯甲醚等)等可以單獨(dú)的形式或者兩種或更多種的混合物的形式用作溶劑。第9族或第10族的金屬的包含鹵素的化合物可以是，但不限于水合氯化銠，氯化鈀，水合氯化銥，鹽酸水合氯化銥，四氯鉑酸鉀(II)等。注意在合成圖解(b)中，M表示第9族或者第10族的元素，X表示鹵素元素。另外，當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1。

然后，如以下合成圖解(c)所示，所述雙核配合物(B)與通式(L0)表示的包含β-二酮結(jié)構(gòu)的配體在堿存在下，在合適的溶劑中加熱，制得通式(G1)所示的本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物。水，醇(甘油，乙二醇，2-乙氧基乙醇，2-甲氧基乙醇等)，醚(二噁烷，苯甲醚等)等可以單獨(dú)的形式或者兩種或更多種的混合物的形式用作溶劑。注意在合成圖解(c)中，M表示第9族或第10族的元素，X表示鹵素。另外，當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1。

本發(fā)明的范圍還包括含有本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物的組合物。因此，本發(fā)明的組合物表示包含上述有機(jī)金屬配合物和溶劑的組合物。
可以將各種溶劑用于上述組合物。例如，上述有機(jī)金屬配合物可溶于包含芳環(huán)(例如苯環(huán))的溶劑，例如甲苯，二甲苯，或甲氧基苯(苯甲醚)。另外，上述有機(jī)金屬配合物可溶于不含芳環(huán)的有機(jī)溶劑，例如二甲亞砜(DMSO)，二甲基甲酰胺(DMF)，或氯仿。
另外，上述有機(jī)金屬配合物可溶于醚，例如二乙醚或二噁烷；或者醇，例如甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、2-甲氧基乙醇、或者2-乙氧基乙醇。包含醇作為溶劑的組合物在用于制造發(fā)光元件時(shí)具有很大的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榭蓪l(fā)光元件的EL層疊置起來。換而言之，可以使用包含醇作為溶劑的組合物在通過蒸發(fā)法等方法形成的包含有機(jī)化合物的層上形成一層。
注意考慮到使用上述組合物制造發(fā)光元件，優(yōu)選所述有機(jī)金屬配合物以等于或大于0.6克/升的濃度，更優(yōu)選等于或大于0.9克/升的濃度溶解在溶劑中。
另外，考慮到使用上述組合物來制造發(fā)光元件，優(yōu)選所述溶劑是沸點(diǎn)等于或高于50℃且等于或低于200℃的有機(jī)溶劑，這是因?yàn)樾枰ト軇┮猿赡ぁ?br> 另外，考慮到使用所述組合物來制造發(fā)光元件，優(yōu)選該實(shí)施方式所述的組合物還包含有機(jī)半導(dǎo)體材料。可以將室溫下呈固態(tài)的芳族化合物或雜芳族化合物用作所述有機(jī)半導(dǎo)體材料。盡管低分子量化合物或者高分子量化合物均可以用作所述有機(jī)半導(dǎo)體材料，但是就形成的膜的質(zhì)量而言，特別優(yōu)選使用高分子化合物。當(dāng)使用低分子化合物的時(shí)候，優(yōu)選所使用的低分子化合物(也稱為中分子化合物)包含能夠提高其在溶劑中的溶解度的取代基。
有機(jī)半導(dǎo)體材料的具體例子如下。可以使用的具有空穴輸運(yùn)性質(zhì)的有機(jī)半導(dǎo)體材料的例子為，低分子化合物，例如4，4′-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫NPB)，4，4′-雙[N-(9-菲基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫PPB)，4，4′-雙[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫TPD)，4，4′-雙[N-(9，9-二甲基芴-2-基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫DFLDPBi)，4，4′，4″-三(N，N-二苯基氨基)三苯基胺(縮寫TDATA)，4，4′，4″-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯基胺(縮寫m-MTDATA)，4，4′，4″-三(N-咔唑基)三苯基胺(縮寫TCTA)，1，1-雙[4-(二苯基氨基)苯基]環(huán)己烷(縮寫TPAC)，9，9-雙[4-(二苯基氨基)苯基]芴(縮寫TPAF)，N-[4-(9-咔唑基)苯基]-N-苯基-9，9-二甲基芴-2-胺(縮寫YGAF)，4，4′-二(N-咔唑基)聯(lián)苯(縮寫CBP)，1，3-雙(N-咔唑基)苯(縮寫mCP)，或1，3，5-三(N-咔唑基)苯(縮寫TCzB)；以及高分子化合物，例如聚(4-乙烯基三苯基胺)(縮寫PVTPA)或者聚(N-乙烯基咔唑)(縮寫PVK)。以下物質(zhì)可以用作具有電子輸運(yùn)性質(zhì)的有機(jī)半導(dǎo)體材料，低分子化合物，例如9-[4-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)苯基]咔唑(縮寫CO11)，1，3-雙[5-(對(duì)叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑-2-基]苯(縮寫OXD-7)，2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(縮寫PBD)，2，2′，2″-(1，3，5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(縮寫TPBI)，3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-聯(lián)苯基)-1，2，4-三唑(縮寫TAZ01)，3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-聯(lián)苯基)-1，2，4-三唑(縮寫p-EtTAZ)，9，9′，9″-[1，3，5-三嗪-2，4，6-三基]三咔唑(縮寫TCzTRZ)，2，2′，2″-(1，3，5-苯三基)三(6，7-二甲基-3-苯基喹喔啉)(縮寫TriMeQn)，9，9′-(喹喔啉-2，3-二基二-4，1-亞苯基)二(9H-咔唑)(縮寫CzQn)，3，3′，6，6′-四苯基-9，9′-(喹喔啉-2，3-二基二-4，1-亞苯基)二(9H-咔唑)(縮寫DCzPQ)，紅菲繞啉(縮寫B(tài)Phen)，浴銅靈(縮寫B(tài)CP)，雙(2-甲基-8-羥基喹啉根)(4-苯基苯酚根)合鋁(III)(縮寫B(tài)Alq)，三[2-(2-羥基苯基)-5-苯基-1，3，4-噁二唑根]合鋁(III)(縮寫Al(OXD)3)，三(2-羥基苯基-1-苯基-1H-苯并咪唑根)合鋁(III)(縮寫Al(BIZ)3)，雙[2-(2-羥基苯基)苯并噻唑根]合鋅(II)(縮寫Zn(BTZ)2)，或雙[2-(2-羥基苯基)苯并噁唑根]合鋅(II)(縮寫Zn(PBO)2)；聚(2，5-吡啶-二基)(縮寫PPy)；或者可以使用以下文獻(xiàn)中所揭示的金屬配合物高分子化合物(參考文獻(xiàn)X.T.TAO等，應(yīng)用物理通訊，第70卷，第12期，1997年3月24日，第1503-1505頁(yè))。
所述組合物還可包含粘合劑，以改進(jìn)所形成的膜的質(zhì)量。優(yōu)選將非電活性的高分子化合物用作粘合劑。具體來說，可以使用聚甲基丙烯酸甲酯(縮寫PMMA)，聚酰亞胺等。
該實(shí)施方式所述的組合物包含溶解的優(yōu)選用來制造發(fā)光元件的有機(jī)金屬配合物。所述組合物的有機(jī)金屬配合物以足夠高的濃度溶解，形成包含所述有機(jī)金屬配合物的膜，因此，所述組合物優(yōu)選特別用來制造發(fā)光元件。
另外，該實(shí)施方式所述的組合物包含具有吡嗪骨架的有機(jī)金屬配合物，其能夠得到很高的發(fā)光效率。因此，該組合物適于制造具有極佳特性的發(fā)光元件。
當(dāng)使用包含醇作為溶劑的組合物制造發(fā)光元件的時(shí)候，可以將發(fā)光元件的EL層疊置。換而言之，還可以在通過蒸發(fā)法或者其它方法形成的包含有機(jī)化合物的層上使用包含醇作為溶劑的組合物形成一層。因此，可以制造具有極佳特性的發(fā)光元件。
(實(shí)施方式2) 下面將參照?qǐng)D1，描述使用本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物或者本發(fā)明的組合物的發(fā)光元件、以及用來制造該發(fā)光元件的方法的一個(gè)實(shí)施方式。
注意在本說明書中，復(fù)合材料不僅表示兩種材料的簡(jiǎn)單混合物，而且表示多種材料的混合物，其中在材料之間給予和接受電荷。
本發(fā)明的發(fā)光元件包括位于一對(duì)電極之間的多層。所述多層是由具有高載流子注入性質(zhì)的物質(zhì)以及具有高載流子輸運(yùn)性質(zhì)的物質(zhì)的層層疊的。這些層層疊起來，這樣在離開電極的位置形成發(fā)光區(qū)域。也就是說，這些層層疊起來，這樣使載流子在離開電極的區(qū)域重新結(jié)合。
在圖1中，基片片100用作發(fā)光元件的支承基底。例如，可使用玻璃或塑料等作為基片100?？墒褂贸酥獾娜魏尾牧?，只要這些材料能用作發(fā)光元件的支承基底。
在此實(shí)施方式中，所述發(fā)光元件包括第一電極101，第二電極102，位于第一電極101和第二電極102之間的EL層103。在此實(shí)施方式中，以下描述假定所述第一電極101用作陽(yáng)極，第二電極102用作陰極。換而言之，在以下描述中，假設(shè)當(dāng)對(duì)第一電極101和第二電極102施加電壓，使第一電極101的電勢(shì)高于第二電極102的電勢(shì)的時(shí)候就會(huì)發(fā)光。
優(yōu)選所述第一電極101使用具有高功函數(shù)(具體來說等于或高于4.0eV)的金屬、合金、或者導(dǎo)電化合物、或其混合物等形成。具體來說，可以使用氧化銦錫(ITO)，包含硅或者氧化硅的氧化銦錫，氧化銦鋅(IZO)，包含氧化鎢和氧化鋅的氧化銦(IWZO)等。該導(dǎo)電金屬氧化物的膜一般可通過濺射法形成，但是也可通過應(yīng)用溶膠-凝膠法或其它方法形成。比如，可以使用其中氧化鋅以1重量％至20重量％的量加入氧化銦中的的靶通過濺射法形成氧化銦鋅膜(IZO)?？梢允褂闷渲醒趸u和氧化鋅分別以0.5-5重量％和0.1-1重量％的量加入氧化銦的鈀，通過濺射法形成包含氧化鎢和氧化鋅的氧化銦(IWZO)的膜、此外，可以使用金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)、金屬材料的氮化物(例如氮化鈦)等。
當(dāng)包含下文所述的復(fù)合材料的層用作與第一電極101接觸的層的時(shí)候，所述第一電極101可以使用任意種類的金屬、合金、導(dǎo)電化合物、或其混合物等形成，而與其功函數(shù)無關(guān)。例如，可以使用鋁(Al)，銀(Ag)，鋁合金(AlSi)等?；蛘?，可以使用周期表第1族或第2族的元素，它們是低功函數(shù)的材料，為堿金屬，例如鋰(Li)或銫(Cs)，堿土金屬，例如鎂(Mg)，鈣(Ca)或鍶(Sr)，或者它們的合金(MgAg或AlLi)；稀土金屬，例如銪(Eu)或鐿(Yb)或者其合金；等等?？梢酝ㄟ^真空蒸發(fā)法形成包含堿金屬、堿土金屬或其合金的膜?；蛘?，可以通過濺射法形成包含堿金屬或堿土金屬的合金的膜。另外，或者還可以使用液滴排出法等方法，使用銀糊料等形成膜。
對(duì)EL層103的疊置結(jié)構(gòu)沒有特別的限制。只要所述EL層103是由包括該實(shí)施方式中所述的發(fā)光層與包含以下物質(zhì)的層的適當(dāng)組合形成的，就都是可以接受的具有高電子輸運(yùn)性質(zhì)的物質(zhì)，具有高空穴輸運(yùn)性質(zhì)的物質(zhì)，具有高電子注入性質(zhì)的物質(zhì)，具有高空穴注入性質(zhì)的物質(zhì)，雙極性物質(zhì)(同時(shí)具有高電子輸運(yùn)性質(zhì)和空穴輸運(yùn)性質(zhì)的物質(zhì))，等等。例如，可以使用空穴注入層、空穴輸運(yùn)層、發(fā)光層、電子輸運(yùn)層、電子注入層等的組合。用于這些層的材料的例子如下文所述。
空穴注入層111是包含具有高空穴注入性質(zhì)的物質(zhì)的層?？梢允褂醚趸f、氧化釩、氧化釕、氧化鎢、氧化錳等作為具有高空穴注入性質(zhì)的物質(zhì)?；蛘?，可以使用以下物質(zhì)形成空穴注入層111基于酞菁的化合物，例如酞菁(縮寫H2Pc)或銅酞菁(CuPc)；高分子化合物，例如聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)，等等。
或者，可以使用其中受體物質(zhì)混入具有高空穴輸運(yùn)性質(zhì)的物質(zhì)中的復(fù)合材料形成所述空穴注入層111。注意如果使用其中將受體物質(zhì)混合入具有高空穴輸運(yùn)性質(zhì)的物質(zhì)中的復(fù)合材料，則可以在不考慮功函數(shù)的情況下選擇用來形成電極的材料。換而言之，不僅高功函數(shù)材料可以用于第一電極101，而且低功函數(shù)材料也可用于第一電極101。受體物質(zhì)的例子是7，7，8，8-四氰基-2，3，5，6-四氟喹諾二甲烷(quinodimethane)(縮寫F4-TCNQ)，氯醌，過渡金屬氧化物，以及周期表第4族至第8族的金屬的氧化物。具體來說，優(yōu)選使用氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳和氧化錸，這是因?yàn)樗鼈兙哂懈唠娮咏邮苄再|(zhì)。具體來說，優(yōu)選氧化鉬，這是因?yàn)槠湓诖髿庵蟹€(wěn)定，具有低吸濕性，而且易于處理。
以下任意種類的物質(zhì)都可以作為用于復(fù)合材料的具有高空穴輸運(yùn)性的物質(zhì)例如芳胺化合物，咔唑衍生物，芳烴，或者高分子化合物(例如低聚物、樹枝狀物(dendrimer)或聚合物)。優(yōu)選將空穴遷移率等于或大于10-6cm2/Vs的物質(zhì)用作用于復(fù)合材料的具有高空穴輸運(yùn)性質(zhì)的物質(zhì)。注意除了上述物質(zhì)以外的任何物質(zhì)也可使用，只要其是空穴輸運(yùn)性質(zhì)高于電子輸運(yùn)性質(zhì)的物質(zhì)即可。下面具體列出了可用于復(fù)合材料的有機(jī)化合物。
可用于所述復(fù)合材料的芳胺化合物的例子為N，N′-雙(4-甲基苯基)(對(duì)甲苯基)-N，N′-二苯基-對(duì)-亞苯基二胺(縮寫DTDPPA)，4，4′-雙[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫DPAB)，4，4′-雙(N-{4-[N′-(3-甲基苯基)-N′-苯基氨基]苯基}-N-苯基氨基)聯(lián)苯(縮寫DNTPD)，1，3，5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(縮寫DPA3B)等。
可用于所述復(fù)合材料的咔唑衍生物的例子為3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(縮寫PCzPCA1)，3，6-雙[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(縮寫PCzPCA2)，3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(縮寫PCzPCN1)等。
可用于復(fù)合材料的咔唑衍生物是4，4′-二(N-咔唑基)聯(lián)苯(縮寫CBP)，1，3，5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(縮寫TCPB)，9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮寫CzPA)，1，4-雙[4-(N-咔唑基)苯基]-2，3，5，6-四苯基苯等。
可以用于所述復(fù)合材料的芳烴的例子是2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽(縮寫t-BuDNA)，2-叔丁基-9，10-二(1-萘基)蒽，9，10-雙(3，5-二苯基苯基)蒽(縮寫DPPA)，2-叔丁基-9，10-雙(4-苯基苯基)蒽(縮寫t-BuDBA)，9，10-二(2-萘基)蒽(縮寫DNA)，9，10-二苯基蒽(縮寫DPAnth)，2-叔丁基蒽(縮寫t-BuAnth)，9，10-雙(4-甲基-1-萘基)蒽(縮寫DMNA)，9，10-雙[2-(1-萘基)苯基]-2-叔丁基-蒽，9，10-雙[2-(1-萘基)苯基]蒽，2，3，6，7-四甲基-9，10-二(1-萘基)蒽，2，3，6，7-四甲基-9，10-二(2-萘基)蒽，9，9′-聯(lián)蒽，10，10′-二苯基-9，9′-聯(lián)蒽，10，10′-雙(2-苯基苯基)-9，9′-聯(lián)蒽，10，10′-雙[(2，3，4，5，6-五苯基)苯基]-9，9′-聯(lián)蒽，蒽，并四苯，紅熒烯，苝，2，5，8，11-四(叔丁基)苝等。另外還可以使用并五苯，暈苯等。因此，優(yōu)選空穴遷移率等于或大于1×10-6cm2/Vs且包含14-42個(gè)碳原子的芳烴。
注意可用于復(fù)合材料的芳烴可以具有乙烯基骨架。包含乙烯基骨架的芳烴的例子是4，4′-雙(2，2-二苯基乙烯基)聯(lián)苯(縮寫DPVBi)9，10-雙[4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基]蒽(縮寫DPVPA)等。
對(duì)于空穴注入層111，可以使用高分子化合物(低聚物，樹枝狀物，或聚合物)。例如，可以使用高分子化合物，例如聚(N-乙烯基咔唑)(縮寫PVK)，聚(4-乙烯基三苯基胺)(縮寫PVTPA)，聚[N-(4-{N′-[4-(4-二苯基氨基)苯基]苯基-N′苯基氨基}苯基)甲基丙烯酰胺](縮寫PTPDMA)，或聚[N，N′-雙(4-丁基苯基)-N，N′-雙(苯基)聯(lián)苯胺](縮寫Poly-TPD)?；蛘撸梢允褂酶叻肿踊衔锱c酸的混合物，例如聚(3，4-亞乙基二氧基噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)或者聚苯胺/聚(苯乙烯磺酸)(PAni/PSS)。
注意可以使用上述高分子化合物、例如PVK，PVTPA，PTPDMA，或Poly-TPD，以及上述受體物質(zhì)的復(fù)合材料，形成所述空穴注入層111。
空穴輸運(yùn)層112包含具有高空穴輸運(yùn)性質(zhì)的物質(zhì)。具有高空穴輸運(yùn)性質(zhì)的物質(zhì)的一個(gè)例子是芳胺化合物，例如4，4′-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫NPB或α-NPB)，N，N′-雙(3-甲基苯基)-N，N′-二苯基-[1，1′-聯(lián)苯基]-4，4′-二胺(縮寫TPD)，4，4′，4″-三(N，N-二苯基氨基)三苯基胺(縮寫TDATA)，4，4′，4″-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯基胺(縮寫MTDATA)，或4，4′-雙[N-(螺-9，9′-聯(lián)芴-2-基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(縮寫B(tài)SPB)。所述這些物質(zhì)中的大部分的空穴遷移率等于或大于10-6cm2/Vs。注意除了上述物質(zhì)以外的任意物質(zhì)也可使用，只要其是空穴輸運(yùn)性質(zhì)高于電子運(yùn)輸性質(zhì)的物質(zhì)即可。所述包含具有高空穴輸運(yùn)性質(zhì)的物質(zhì)的層不限于單層，可以是各自包含上述物質(zhì)的兩層或更多層的疊層。
對(duì)于空穴輸運(yùn)層112，可以替換地使用高分子化合物，例如PVK，PVTPA，PTPDMA，或Poly-TPD。
發(fā)光層113包含具有高發(fā)光性質(zhì)的物質(zhì)。實(shí)施方式1所述的本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物可以用作所述具有高發(fā)光性質(zhì)的物質(zhì)。因?yàn)楸景l(fā)明的有機(jī)金屬配合物具有高發(fā)光效率，因此可以優(yōu)選地用作發(fā)光元件的發(fā)光物質(zhì)。
在發(fā)光層113中，將本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物分散在主體材料中的結(jié)構(gòu)是特別優(yōu)選的?？梢允褂靡韵虏牧献鳛橹黧w材料實(shí)施方式1中所述的具有空穴輸運(yùn)性質(zhì)的有機(jī)半導(dǎo)體材料(例如NPB，PPB，TPD，DFLDPBi，TDATA，m-MTDATA，TCTA，TPAC，TPAF，YGAF，CBP，mCP，TCzB，PVTPA，或PVK)；具有電子輸運(yùn)性質(zhì)的有機(jī)半導(dǎo)體材料(例如CO11，OXD-7，PBD，TPBI，TAZ01，p-EtTAZ，TCzTRZ，TriMeQn，CzQn，DCzPQ，BPhen，BCP，BAlq，Al(OXD)3，Al(BIZ)3，Zn(BTZ)2，Zn(PBO)2，或PPy)；或者以下參考文獻(xiàn)中描述的金屬配合物高分子化合物(參考文獻(xiàn)X.T.TAO等，應(yīng)用物理通訊(Applied Physics Letters)，第70卷，第12期，1997年3月24日，第1503-1505頁(yè))；等等。另外，優(yōu)選同時(shí)將上述的具有空穴輸運(yùn)性質(zhì)的有機(jī)半導(dǎo)體材料和具有電子輸運(yùn)性質(zhì)的有機(jī)半導(dǎo)體材料一起用作主體材料，以提高元件的壽命。
所述發(fā)光層113可通過各種方法形成，無論是干法或者濕法均可。例如，所述發(fā)光層113可通過蒸發(fā)法形成，這是一種干法。或者所述發(fā)光層113可使用實(shí)施方式1所述的包含本發(fā)明有機(jī)金屬配合物的組合物，通過濕法形成。具體來說，可以通過液滴排出法、旋涂法等方法施涂實(shí)施方式1所述的組合物，然后可除去溶劑。熱處理之后，采用低壓處理、低壓熱處理等處理方式除去溶劑。
在此，出于以下原因，優(yōu)選所述組合物中所含的溶劑是醇。用于發(fā)光元件的低分子化合物通常難溶于醇。因此，當(dāng)所述組合物中所含的溶劑是醇的時(shí)候，即使在形成發(fā)光層之前，已經(jīng)通過蒸發(fā)法等方法形成了包含低分子化合物的層，也可通過濕法施涂所述組合物將該發(fā)光層疊置在其上面。
電子輸運(yùn)層114包含具有高電子輸運(yùn)性質(zhì)的物質(zhì)。例如，所述電子輸運(yùn)層114可以使用包含喹啉或苯并喹啉骨架的以下金屬配合物等形成例如三(8-羥基喹啉根)合鋁(縮寫Alq)，三(4-甲基-8-羥基喹啉根)合鋁(縮寫Almq3)，雙(10-羥基苯并[h]喹啉根)合鈹(縮寫B(tài)eBq2)，或雙(2-甲基-8-羥基喹啉根)(4-苯基苯酚根)合鋁(縮寫B(tài)Alq)?；蛘呖梢允褂冒瑖f唑基或噻唑基配體的金屬配合物等，例如雙[2-(2-羥基苯基)苯并噁唑根]合鋅(縮寫Zn(BOX)2)或雙[2-(2-羥基苯基)苯并噻唑根]合鋅(縮寫Zn(BTZ)2)。或者，可以使用以下化合物作為所述金屬配合物的替代物2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(縮寫PBD)，1，3-雙[5-(對(duì)叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑-2-基]苯(縮寫OXD-7)，3-(4-聯(lián)苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1，2，4-三唑(縮寫TAZ)，紅菲繞啉(縮寫B(tài)Phen)，浴銅靈(縮寫B(tài)CP)等。所述這些物質(zhì)大部分的電子遷移率等于或大于10-6cm2/Vs。注意除了上述物質(zhì)以外的任何物質(zhì)也可使用，只要其是電子輸運(yùn)性質(zhì)高于空穴輸運(yùn)性質(zhì)的物質(zhì)即可。所述電子輸運(yùn)層不限于單層，可以是各層包含上述物質(zhì)的兩層或更多層的疊層。
另外，還可將以下高分子化合物用于電子輸運(yùn)層114例如[(9，9-二己基芴-2，7-二基)-(吡啶-3，5-二基)]共聚物(縮寫PF-Py)或[(9，9-二辛基芴-2，7-二基)-(2，2′-聯(lián)吡啶-6，6′-二基)]共聚物(縮寫PF-BPy)。
可以提供電子注入層115。所述電子注入層115可以使用以下堿金屬化合物或者堿土金屬化合物形成，例如氟化鋰(LiF)，氟化銫(CsF)，或氟化鈣(CaF2)。另外，可以將其中具有電子輸運(yùn)性質(zhì)的物質(zhì)與堿金屬或堿土金屬混合的層用作電子注入層115。例如，可以使用其中含鎂(Mg)的Alq層。注意更優(yōu)選的是使用其中具有電子輸運(yùn)性質(zhì)的物質(zhì)與堿金屬或堿土金屬混合的層作為電子注入層，這是因?yàn)檫@樣能夠高效地從第二電極102注入電子。
形成所述第二電極102的物質(zhì)可以是具有低功函數(shù)(具體來說等于或低于3.8eV)的金屬、合金、或者導(dǎo)電化合物、或其混合物等。這些陰極材料的具體例子是周期表第1族或第2族的元素，它們?yōu)閴A金屬，例如鋰(Li)或銫(Cs)，堿土金屬，例如鎂(Mg)，鈣(Ca)或鍶(Sr)，以及它們的合金(MgAg或AlLi)；稀土金屬，例如銪(Eu)或鐿(Yb)或者其合金；等等?？梢酝ㄟ^真空蒸發(fā)法形成包含堿金屬、堿土金屬或其合金的膜。或者，可以通過濺射法形成包含堿金屬、堿土金屬或其合金的膜。另外，或者還可以使用液滴排出法等方法，使用銀糊料等形成膜。
當(dāng)在第二電極102和電子輸運(yùn)層114之間提供電子注入層115的時(shí)候，可以將各種導(dǎo)電材料中的任一種，例如Al，Ag，ITO，或包含硅和氧化硅的氧化銦錫用于第二電極102，而與其功函數(shù)無關(guān)?？梢酝ㄟ^濺射法、液滴排出法、旋涂法等方法形成這樣的導(dǎo)電材料的膜。
在具有該實(shí)施方式的上述結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件中，在第一電極101和第二電極102之間施加電壓會(huì)產(chǎn)生電流，從而使得空穴和電子在包含具有高發(fā)光性質(zhì)的物質(zhì)的發(fā)光層113中重新結(jié)合，并發(fā)光。也就是說，在發(fā)光層113中形成發(fā)光區(qū)域。
發(fā)射的光通過第一電極101和第二電極102中的一個(gè)或者兩個(gè)引出。因此，所述第一電極101和第二電極102中的一個(gè)或者兩個(gè)是由透光材料形成的。當(dāng)僅有第一電極101是透光電極的時(shí)候，光透過第一電極101從基片側(cè)引出。當(dāng)僅有第二電極102是透光電極的時(shí)候，光透過第二電極102從與基片側(cè)相反的一側(cè)引出。當(dāng)?shù)谝浑姌O101和第二電極102都是透光電極的時(shí)候，光透過第一電極101和第二電極102同時(shí)從基片側(cè)和與基片側(cè)相反的一側(cè)引出。
注意盡管圖1顯示了作為陽(yáng)極的第一電極101設(shè)置在基片100側(cè)上的結(jié)構(gòu)，但是作為陰極的第二電極102也可設(shè)置在基片100側(cè)上。圖2顯示了其中作為陰極的第二電極102、EL層103和作為陽(yáng)極的第一電極101以上述次序疊置在基片100上的結(jié)構(gòu)。在EL層103中，層以與圖1所示次序相反的次序疊置。
所述EL層可通過各種方法形成，無論是干法或者濕法均可。用來形成不同電極和層的成膜法可以是不同的。作為干法可以提供真空蒸發(fā)法，濺射法等。作為濕法可以提供液滴排出法，旋涂法等。
例如，可以使用濕法由上述材料中的高分化合物形成EL層。所述EL層或者可以通過濕法由低分子化合物形成。再或者，可以使用真空蒸發(fā)法之類的干法由低分子有機(jī)化合物形成EL層。
盡管可以采用各種方法形成發(fā)光層113(無論干法或濕法)，但是優(yōu)選通過濕法由實(shí)施方式1所述的組合物形成發(fā)光層113。具體來說，可以通過液滴排出法、旋涂法等方法施涂實(shí)施方式1所述的組合物，然后可除去溶劑。使用熱處理，低壓處理、低壓熱處理等處理方式除去溶劑。通過使用濕法，可以提高材料利用率，從而降低發(fā)光元件的制造成本。
也可以采用溶膠-凝膠法之類的濕法、或者使用金屬糊料的濕法，形成電極?；蛘?，可以采用濺射法或者真空蒸發(fā)法之類的干法形成電極。
當(dāng)將該實(shí)施方式所述的發(fā)光元件用于顯示器器件，而且所述發(fā)光元件中的發(fā)光層根據(jù)各種顏色選擇性地形成的時(shí)候，所述發(fā)光層優(yōu)選通過濕法形成。當(dāng)發(fā)光層通過液滴排出法形成的時(shí)候，即使在大基片的情況下，也可以選擇性地形成各種顏色的發(fā)光層，從而提高生產(chǎn)能力。
下面描述了一種用來形成發(fā)光元件的具體方法。
例如，可以通過以下步驟形成圖1所示的結(jié)構(gòu)通過為干法的濺射法形成第一電極101；通過為濕法的液滴排出法或者旋涂法形成空穴注入層111；通過為干法的真空蒸發(fā)法形成空穴輸運(yùn)層112；通過為濕法的液滴排出法形成發(fā)光層113；通過為干法的真空蒸發(fā)法形成電子輸運(yùn)層114；通過為干法的真空蒸發(fā)法形成電子注入層115；通過為濕法的液滴排出法或旋涂法形成第二電極102?；蛘撸梢酝ㄟ^以下步驟形成圖1所示的結(jié)構(gòu)通過為濕法的液滴排出法形成第一電極101；通過為干法的真空蒸發(fā)法形成空穴注入層111；通過為濕法的液滴注入法或旋涂法形成空穴輸運(yùn)層112；通過為濕法的液滴排出法形成發(fā)光層113；通過為濕法的液滴排出法或者旋涂法形成電子輸運(yùn)層114；通過為濕法的液體排出法或者旋涂法形成電子注入層115；通過為濕法的液滴排出法或旋涂法形成第二電極102。注意本發(fā)明的方法不限于上述方法，適當(dāng)時(shí)可以使用濕法和干法組合的方法。
例如，可以通過以下步驟形成圖1所示的結(jié)構(gòu)通過為干法的濺射法形成第一電極101；通過為濕法的液滴排出法或旋涂法形成空穴注入層111和空穴輸運(yùn)層112；通過為濕法的液滴排出法形成發(fā)光層113；通過為干法的真空蒸發(fā)法形成電子輸運(yùn)層114和電子注入層115；通過為干法的真空蒸發(fā)法形成第二電極。換而言之，可以采用濕法形成空穴注入層111至發(fā)光層113，通過干法在設(shè)置有已經(jīng)以所需的形狀形成的第一電極101的基片上形成電子輸運(yùn)層114至第二電極102。通過這種方法，空穴注入層111至發(fā)光層113可以在常壓下形成，發(fā)光層113可以容易根據(jù)各種顏色選擇性形成。另外，所述電子輸運(yùn)層114至第二電極102可以在真空下依次形成。因此，可以簡(jiǎn)化工藝，從而提高生產(chǎn)能力。
以下對(duì)工藝進(jìn)行示例性地描述。在第一電極101上形成PEDOT/PSS膜作為空穴注入層111。由于PEDOT/PSS可溶于水，可以采用旋涂法、液滴排出法等方法，使用PEDOT/PSS的水溶液形成其膜。在空穴注入層111上提供空穴輸運(yùn)層112和發(fā)光層113?？梢允褂靡旱闻懦龇?，使用實(shí)施方式1所述的組合物形成發(fā)光層113，該組合物中所含的溶劑(例如甲苯，二甲苯(eylene)，十二烷基苯，十二烷基苯與四氫化萘的混合溶劑、醚或醇)不溶解已經(jīng)形成的空穴注入層111(PEDOT/PSS)。接下來，在發(fā)光層113上形成電子輸運(yùn)層114。當(dāng)通過濕法形成電子輸運(yùn)層114的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)使用不會(huì)溶解已經(jīng)形成的空穴注入層111和發(fā)光層113的溶劑形成所述電子輸運(yùn)層114。在此情況下，溶劑的選擇范圍受到限制，因此采用干法更容易。因此，通過為干法的真空蒸發(fā)法在真空中依次形成電子輸運(yùn)層114至第二電極102，可以簡(jiǎn)化制造工藝。
同時(shí)，可以按上述步驟的相反次序形成圖2所示的結(jié)構(gòu)通過為干法的濺射法或真空蒸發(fā)法形成第二電極102；通過為干法的真空蒸發(fā)法形成電子注入層115和電子輸運(yùn)層114；通過為濕法的液滴排出法形成發(fā)光層113；通過為濕法的液滴排出法或旋涂法形成空穴輸運(yùn)層112和空穴注入層111；通過為濕法的液滴排出法或旋涂法形成第一電極101。通過這種方法，可以通過干法，在真空中依次形成第二電極102至電子輸運(yùn)層114，發(fā)光層113至第一電極101可以在大氣壓下形成。因此，可以簡(jiǎn)化制造工藝，從而提高生產(chǎn)能力?？梢栽谕ㄟ^蒸發(fā)法等方法形成的層上施涂實(shí)施方式1所述的組合物，可以進(jìn)行上述制造方法。
注意在此實(shí)施方式中，所述發(fā)光元件是在玻璃、塑料等的基片上形成的。當(dāng)在基片上形成多個(gè)所述發(fā)光元件的時(shí)候，可以制造無源矩陣發(fā)光器件?？梢栽谟刹ＡА⑺芰系刃纬傻幕闲纬杀∧ぞw管(TFT)，在與TFT電連接的電極上形成發(fā)光元件。這樣就可以制造發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)是由TFT控制的有源矩陣發(fā)光器件。注意對(duì)于TFT的結(jié)構(gòu)沒有特別限制，可使用交錯(cuò)型TFT或反向交錯(cuò)型TFT。此外，在TFT基片上形成的驅(qū)動(dòng)電路可以包括N溝道TFT和P溝道TFT，也可以包括N溝道TFT或P溝道TFT。對(duì)于用于TFT的半導(dǎo)體膜的結(jié)晶度也沒有特別限制，可以使用非晶半導(dǎo)體膜或結(jié)晶半導(dǎo)體膜。
由于本發(fā)明的發(fā)光元件包含能夠以高效率發(fā)光的有機(jī)金屬配合物，所以發(fā)光效率是高的。
當(dāng)使用實(shí)施方式1所述的組合物形成發(fā)光元件的時(shí)候，即使在采用大基片的情況下，也可以很容易地選擇性形成各種顏色的發(fā)光層，從而提高生產(chǎn)能力。因此，該實(shí)施方式描述的制造發(fā)光元件的方法具有極佳的大量生產(chǎn)能力。另外，還可以降低制造成本。
(實(shí)施方式3) 在此實(shí)施方式中，將參照?qǐng)D3描述發(fā)光元件的實(shí)施方式，所述發(fā)光元件中本發(fā)明的多個(gè)發(fā)光單元層疊起來(下文中稱為層疊型元件)。所述發(fā)光元件是在第一電極和第二電極之間具有多個(gè)發(fā)光單元的層疊型發(fā)光元件。這種發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)可以與實(shí)施方式2中所述的EL層的結(jié)構(gòu)類似。換而言之，在實(shí)施方式2中描述了包含一個(gè)發(fā)光單元的發(fā)光元件，在此實(shí)施方式中描述了包含多個(gè)發(fā)光單元的發(fā)光元件。
在圖3中，在第一電極501和第二電極502之間第一發(fā)光單元511、電荷產(chǎn)生層513和第二發(fā)光單元512層疊在一起。所述第一電極501和第二電極502可以與實(shí)施方式2中的電極類似。所述第一發(fā)光單元511和第二發(fā)光單元512的結(jié)構(gòu)可以是相同的或不同的。所述結(jié)構(gòu)可以與實(shí)施方式2中所述的結(jié)構(gòu)類似。
所述電荷產(chǎn)生層513包含有機(jī)化合物和金屬氧化物的復(fù)合材料。所述有機(jī)化合物與金屬氧化物的復(fù)合材料已經(jīng)在實(shí)施方式2中進(jìn)行過描述，包含有機(jī)化合物以及金屬氧化物，例如氧化釩、氧化鉬、或者氧化鎢?？梢詫⒏鞣N化合物用作所述有機(jī)化合物，例如芳胺化合物，咔唑衍生物，芳烴，或高分子化合物(例如低聚物，樹枝狀物，或聚合物)。優(yōu)選將空穴遷移率等于或大于10-6cm2/Vs的物質(zhì)用作所述有機(jī)化合物。注意除了上述物質(zhì)以外的任何物質(zhì)也可使用，只要其是空穴輸運(yùn)性質(zhì)高于電子輸運(yùn)性質(zhì)的物質(zhì)即可。所述有機(jī)化合物和金屬氧化物的復(fù)合材料具有極佳的載流子注入性質(zhì)和載流子輸運(yùn)性質(zhì)；因此可以進(jìn)行低壓驅(qū)動(dòng)和低電流驅(qū)動(dòng)。
注意可以通過將有機(jī)化合物和金屬氧化物的復(fù)合材料與包含任意其他材料的層結(jié)合起來，形成電荷產(chǎn)生層513。例如，可以通過將包含有機(jī)化合物和金屬氧化物的復(fù)合材料的層與包含某種化合物的層結(jié)合起來，形成所述電荷產(chǎn)生層513，所述某種化合物選自電子給體物質(zhì)和具有高電子輸運(yùn)性質(zhì)的化合物?；蛘撸梢酝ㄟ^將透明的導(dǎo)電膜與包含所述有機(jī)化合物和金屬氧化物的復(fù)合材料的層結(jié)合起來，形成電荷產(chǎn)生層513。
夾在第一發(fā)光單元511和第二發(fā)光單元512之間的電荷產(chǎn)生層513可以具有任意結(jié)構(gòu)，只要在第一電極501和第二電極502之間施加電壓的時(shí)候，可以從一側(cè)將電子注入發(fā)光單元，在另一側(cè)將空穴注入發(fā)光單元。例如，在圖3中，當(dāng)施加電壓，使得第一電極的電勢(shì)高于第二電極的電勢(shì)的時(shí)候，電荷產(chǎn)生層513向第一發(fā)光單元511注入電子，向第二發(fā)光單元512注入空穴。
雖然本實(shí)施方式中描述了具有兩個(gè)發(fā)光單元的發(fā)光元件，但是本發(fā)明也可以類似地應(yīng)用于其中三個(gè)或更多個(gè)發(fā)光單元層疊的發(fā)光元件。當(dāng)在一對(duì)電極之間設(shè)置多個(gè)發(fā)光單元，使得兩個(gè)發(fā)光單元被電荷產(chǎn)生層分隔，就像該實(shí)施方式的發(fā)光元件一樣，就可以在低電流密度下獲得高亮度發(fā)光，從而可獲得長(zhǎng)壽命的發(fā)光元件。當(dāng)所述發(fā)光元件應(yīng)用于照明器件的時(shí)候，可以對(duì)電極材料的電阻造成的電壓降進(jìn)行抑制，從而可以在很大的面積上實(shí)現(xiàn)均勻的發(fā)光。另外，可以獲得能夠在低電壓下驅(qū)動(dòng)并且能耗低的發(fā)光器件。
當(dāng)發(fā)光單元之間發(fā)光的顏色是不同的時(shí)候，可基本上由所述發(fā)光元件獲得所需顏色的發(fā)光。例如，當(dāng)發(fā)光元件包括兩種發(fā)光單元，其中第一發(fā)光單元發(fā)出的顏色和第二發(fā)光單元發(fā)出的顏色為互補(bǔ)色，有可能得到基本上發(fā)白光的發(fā)光元件。注意互補(bǔ)色表示當(dāng)它們混合的時(shí)候能夠產(chǎn)生非彩色的顏色。也就是說，通過將一些物質(zhì)發(fā)光的顏色為互補(bǔ)色的光混合，能夠得到發(fā)白光。這同樣可應(yīng)用于包括三種發(fā)光單元的發(fā)光元件。例如，可以使用一種發(fā)光元件，當(dāng)其第一發(fā)光單元、第二發(fā)光單元和第三發(fā)光單元發(fā)出的顏色分別為紅、綠、和藍(lán)的時(shí)候，總體來說可以得到發(fā)白光。
適當(dāng)時(shí)該實(shí)施方式可以與任何其它實(shí)施方式結(jié)合。
(實(shí)施方式4) 在此實(shí)施方式中，描述了一種包含本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光器件。
在本實(shí)施方式中，將參照?qǐng)D4A和4B描述發(fā)光器件，該發(fā)光器件在像素部分包含本發(fā)明的發(fā)光元件。注意圖4A是發(fā)光器件的頂視圖，圖4B是沿圖4A的線A-A′和B-B′的截面圖。發(fā)光器件包括驅(qū)動(dòng)電路部分(源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路)601、像素部分602和驅(qū)動(dòng)電路部分(柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路)603，分別用虛線表示，用來控制發(fā)光元件的發(fā)光。此外，編號(hào)604表示密封基片，編號(hào)605表示密封劑，被密封劑605包圍的部分是空間607。
注意引線608是用來將輸入的信號(hào)傳送到源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路601和柵極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路603的配線，該引線608從作為外部輸入端的撓性印刷電路(FPC)609接收視頻信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)、起始信號(hào)、復(fù)位信號(hào)等。雖然圖4A和4B僅示出了FPC，但該FPC也可以安裝有印刷線路板(PWB)。本說明書中的發(fā)光器件的種類不僅包括發(fā)光器件本身，而且還包括附有FPC或PWB的發(fā)光器件。
接下來，參見圖4B說明截面結(jié)構(gòu)。盡管在元件基片610上形成驅(qū)動(dòng)電路部分和像素部分，圖4B示出了作為驅(qū)動(dòng)電路部分之一的源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路601和像素部分602中的一個(gè)像素。
CMOS電路是n溝道TFT623和p溝道TFT624的組合，形成該CMOS電路作為源極側(cè)驅(qū)動(dòng)電路601。各驅(qū)動(dòng)電路部分可以是各種如CMOS電路PMOS電路或者NMOS電路之類的電路中的任一種。雖然在本實(shí)施方式中描述了其中驅(qū)動(dòng)電路形成在設(shè)置有像素部分的基片上的驅(qū)動(dòng)器-集成型器件，但是該驅(qū)動(dòng)電路并不是必需在設(shè)置有像素部分的基片上形成，可以在基片之外形成。
像素部分602具有許多像素，各像素包括開關(guān)TFT611、電流控制TFT612和第一電極613，該第一電極613與電流控制TFT612的漏極電連接。形成絕緣體614以覆蓋第一電極613的端部。在這里，使用正性光敏丙烯酸樹脂膜形成絕緣體614。
為了獲得良好的覆蓋，形成絕緣體614使其在絕緣體614的上端部分或下端部分形成具有曲率的曲面。例如，在使用正性光敏丙烯酸樹脂作為絕緣體614的材料的情況下，優(yōu)選形成的絕緣體614只在其上端部分形成具有曲率半徑(0.2-3μm)的曲面?？梢詫⑼ㄟ^光輻照而變成不溶于蝕刻劑中的負(fù)型樹脂或通過光輻照而變成溶于蝕刻劑中的正型樹脂來形成絕緣體614。
在第一電極613上形成EL層616和第二電極617。第一電極613可以使用任意種類的金屬、合金、導(dǎo)電化合物、以及其混合物等來形成。當(dāng)?shù)谝浑姌O作為陽(yáng)極的時(shí)候，優(yōu)選使用具有高功函數(shù)(功函數(shù)等于或高于4.0eV)的金屬、合金或?qū)щ娀衔?，或其混合物形成第一電極。例如，可以使用以下膜形成第一電極613單層膜，例如包含硅的氧化銦錫膜，氧化銦鋅膜，氮化鈦膜，鉻膜，鎢膜，Zn膜，或者Pt膜；或者疊層膜，例如氮化鈦膜與包含鋁作為其主要組分的膜的疊層，或者氮化鈦膜、包含鋁作為其主要組分的膜、以及氮化鈦膜的三層結(jié)構(gòu)。注意當(dāng)?shù)谝浑姌O613具有疊層結(jié)構(gòu)的時(shí)候，其可以具有與配線類似的低電阻，以形成良好的歐姆接觸，作為陽(yáng)極。
所述EL層616包含實(shí)施方式1所述的有機(jī)金屬配合物。所述EL層616通過各種方法中的任一種形成，例如使用蒸發(fā)掩模的蒸發(fā)法、液滴排出法或旋涂法。可使用低分子化合物或高分子化合物(例如低聚物和樹枝狀物)作為形成EL層616的材料。注意不僅可以使用有機(jī)化合物，而且可將無機(jī)化合物用作EL層的材料。
第二電極617可以使用任意種類的金屬、合金、導(dǎo)電化合物、其混合物等形成。當(dāng)?shù)诙姌O作為陰極的時(shí)候，優(yōu)選第二電極用具有低功函數(shù)(功函數(shù)等于或低于3.8eV)的任意金屬、合金、導(dǎo)電化合物或其混合物形成。其例子包括周期表第1族或第2族的元素，即堿金屬，例如鋰(Li)和銫(Cs)，堿土金屬，例如鎂(Mg)，鈣(Ca)和鍶(Sr)，其合金(MgAg或AlLi)，等等。注意當(dāng)EL層616發(fā)射的光透過第二電極617的時(shí)候，可以使用厚度減小的金屬薄膜與透明導(dǎo)電膜(例如，氧化銦錫膜(ITO)，包含硅或氧化硅的氧化銦錫膜，氧化銦鋅膜(IZO)，或包含氧化鎢和氧化鋅的氧化銦膜(IWZO))的疊層形成第二電極617。
用密封劑605將密封基片604固定到元件基片610上，這樣，發(fā)光元件618是在由元件基片610、密封基片604和密封劑605包圍的空間607中的。在空間607中填充有惰性氣體(氮?dú)饣驓鍤獾?或密封劑605。
優(yōu)選的是密封劑605為環(huán)氧基樹脂，而且密封劑605的材料對(duì)水分和氧氣的滲透性盡可能小。作為密封基片604，可以使用由玻璃纖維增強(qiáng)的塑料(FRP)、聚氟乙烯(PVF)、聚酯、丙烯酸樹脂等制成的塑料基片來作為玻璃基片或石英基片的替代物。
因此，可以制得包括本發(fā)明的發(fā)光元件的發(fā)光器件。
因?yàn)楸景l(fā)明的發(fā)光器件包含具有高發(fā)光效率的發(fā)光元件，所以降低了能耗。
因?yàn)榭梢允褂脤?shí)施方式1所述的組合物形成本發(fā)明的發(fā)光器件，所以所述發(fā)光器件具有極佳的大量生產(chǎn)能力。另外，因?yàn)楦卟牧侠寐识档土酥圃斐杀?，從而可以得到低成本發(fā)光器件。
盡管在該實(shí)施方式中描述了發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)由晶體管控制的有源矩陣發(fā)光器件。但是所述發(fā)光器件也可以是無源矩陣發(fā)光器件。注意圖5A和5B顯示了應(yīng)用本發(fā)明制造的無源矩陣發(fā)光器件。圖5A是發(fā)光器件的透視圖，圖5B是沿圖5A中的線X-Y的截面圖。在圖5A和5B中，在基片951上的電極952和電極956之間提供了EL層955。所述電極952的端部用絕緣層953覆蓋。然后，在該絕緣層953上提供隔層954。所述隔層954的側(cè)壁是傾斜的，使得一個(gè)側(cè)壁與另一個(gè)側(cè)壁之間的距離朝向基片表面的方向逐漸變窄。也就是說，所述隔層954短側(cè)的方向的橫截面為梯形，截面的底邊(以與絕緣層953的平面方向相同的方向延伸并與絕緣層953接觸的一邊)比頂邊(以與絕緣層953的平面方向相同的方向延伸并且不與絕緣層953接觸的一邊)短。通過以這種方式提供隔層954，可以使陰極形成圖案。所述無源矩陣發(fā)光器件包含具有高發(fā)光效率的發(fā)光元件的時(shí)候，該器件也可以在低能耗下驅(qū)動(dòng)。
(實(shí)施方式5) 在此實(shí)施方式中，參照?qǐng)D10A至10D和圖11描述了一種實(shí)施方式，其中通過為濕法的液滴排出法，形成了包含本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物的層716。圖10A至10D顯示了圖4A和4B顯示的發(fā)光器件的發(fā)光元件部分的制造步驟。
在圖10A中，在絕緣層719上形成第一電極713，形成絕緣層714以覆蓋第一電極713的一部分。由液滴排出裝置730向第一電極713的裸露部分(絕緣層714的開口處)排放一液滴731，形成包含組合物的層732。所述液滴731是包含本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物以及溶劑的組合物，施涂在第一電極713上(見圖10B)。從包含組合物的層732除去溶劑，使得包含組合物的層732固化，從而形成包含有機(jī)金屬配合物的層716(見圖10C)。所述溶劑可以通過干燥或者加熱步驟除去。另外，可以在減壓下進(jìn)行所述排出組合物的步驟。
在包含有機(jī)金屬配合物的層716上形成第二電極717，從而制得發(fā)光元件718(見圖10D)。盡管圖10A至10D顯示了在第一電極713和第二電極717之間提供只是包含有機(jī)金屬配合物的層716的結(jié)構(gòu)，但是可以在第一電極713和包含有機(jī)金屬配合物的層716之間提供包含另一材料的層。如實(shí)施方式1所述，本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物可溶于醇；因此，當(dāng)使用包含醇作為溶劑的組合物的時(shí)候，發(fā)光元件的EL層可以疊置。另外，可以在包含有機(jī)金屬配合物的層716與第二電極717之間提供包含另一材料的層。
當(dāng)包含有機(jī)金屬配合物的層716是通過該實(shí)施方式中所述的液滴排放法形成的時(shí)候，所述組合物可以在將要形成所述層的區(qū)域選擇性地排放，因此材料的浪費(fèi)較少。另外，人們不需要光刻法等用來處理形狀的操作，因此簡(jiǎn)化了工藝，可以降低成本。
用于該實(shí)施方式的液滴排放裝置是一種用來排出液滴的常規(guī)裝置，例如裝有組合物排出出口的噴嘴，以及具有一個(gè)或多個(gè)噴嘴的頭部。
圖11中顯示了一種用于液滴排出法的液滴排出設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方式。液滴排出裝置1403的各個(gè)頭部1405和1412與控制裝置1407相連，該控制裝置1407通過計(jì)算機(jī)1410控制；因此，可以繪制預(yù)先編制程序的圖案。圖案繪制的計(jì)時(shí)可以例如根據(jù)在基片1400上形成的標(biāo)記1411確定?；蛘?，可以根據(jù)基片1400的邊緣固定參照點(diǎn)。通過成像裝置1404檢測(cè)參照點(diǎn)，通過圖像處理裝置1409轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。然后通過計(jì)算機(jī)1410識(shí)別數(shù)字信號(hào)，然后產(chǎn)生控制信號(hào)，傳送給控制裝置1407?？墒褂秒姾膳己掀骷?CCD)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)的圖像傳感器等作為成像裝置1404。不用說，將要在基片1400上形成的圖案的相關(guān)信息儲(chǔ)存在存儲(chǔ)介質(zhì)1408中，根據(jù)這些信息將控制信號(hào)傳送到控制裝置1407，所述液滴排出裝置1403的頭部1405和頭部1412可以根據(jù)所述信息獨(dú)立地控制。通過管道將要排出的材料從材料供應(yīng)源1413和1414分別供應(yīng)到頭部1405和1412。
在頭部1405之內(nèi)，有用虛線1406表示的充有液體物料的空間，以及作為排出出口的噴嘴。盡管圖中沒有顯示，但是頭部1412的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與頭部1405類似。當(dāng)頭部1405和頭部1412的噴嘴尺寸互不相同的時(shí)候，可以同時(shí)以不同的寬度排出不同的材料。每個(gè)頭部可以排出和牽拉多種發(fā)光材料。在大面積上內(nèi)牽拉的情況，可以從多個(gè)噴嘴同時(shí)排出相同的材料，進(jìn)行牽拉，以提高生產(chǎn)量。當(dāng)使用大基片的時(shí)候，頭部1405和1412可以在基片上方沿著圖11中實(shí)線箭頭所示的方向自由移動(dòng)，牽拉區(qū)域可以自由設(shè)定。因此，可以在一個(gè)基片上繪制多個(gè)相同的圖案。
可以在減壓下進(jìn)行所述排出組合物的步驟。另外，可以在排出所述組合物的時(shí)候?qū)M(jìn)行加熱。在排出組合物之后，進(jìn)行干燥和烘烤兩個(gè)步驟中的任一個(gè)或者兩個(gè)。干燥步驟和烘烤步驟都是熱處理，但是其目的、溫度和時(shí)間間隔不同。例如，干燥操作在80-100℃的溫度下進(jìn)行3分鐘，烘烤操作在200-550℃的溫度下進(jìn)行15-60分鐘。所述干燥步驟和烘烤步驟在常壓下或者減壓下，通過激光輻照、快速加熱退火、使用加熱爐加熱等方式進(jìn)行。注意對(duì)所進(jìn)行的熱處理的時(shí)間以及次數(shù)沒有具體的限制。以有利的方式進(jìn)行干燥和烘烤步驟的溫度取決于基片的材料以及組合物的性質(zhì)。
適當(dāng)時(shí)該實(shí)施方式可以與任何其它實(shí)施方式結(jié)合。
(實(shí)施方式6) 在此實(shí)施方式中，對(duì)包括實(shí)施方式4所述的發(fā)光器件的本發(fā)明的電子器件進(jìn)行說明。本發(fā)明的電子器件包括用實(shí)施方式1所述的有機(jī)金屬配合物制造的顯示器部分。此外，本發(fā)明的電子器件具有功率消耗較低的顯示器部分。
包括使用本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物制造的發(fā)光元件的電子器件的例子包括例如照相機(jī)，例如攝影機(jī)和數(shù)碼相機(jī)；護(hù)目鏡式顯示器、導(dǎo)航系統(tǒng)、音頻重放(audio reproducing)裝置(車載音頻部件和音頻部件)、計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、便攜式信息終端(移動(dòng)式計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、便攜式游戲機(jī)、電子書閱讀器)、和裝有記錄介質(zhì)的圖像重放裝置(具體來說，能夠重放數(shù)字多能光盤(DVD)之類的記錄介質(zhì)并且具有能夠顯示圖像的顯示器的設(shè)備)。圖6A-6D顯示了這些電子器件的具體例子。
圖6A顯示了依據(jù)本發(fā)明的電視裝置，其包括機(jī)殼9101、支承底座9102、顯示器部分9103、揚(yáng)聲器部分9104、視頻輸入終端9105等。在該電視裝置中，顯示器部分9103具有類似于實(shí)施方式2和3所述的以矩陣形式排列的發(fā)光元件。該發(fā)光元件具有高發(fā)光效率。包括該發(fā)光元件的顯示器部分9103具有類似的特性。因此，所述電視裝置具有低功率消耗。這些特性可以大幅地降低或縮小在電視裝置中的電源電路，因此可以減少機(jī)殼9101和支承底座9102的尺寸和重量。在本發(fā)明的電視裝置中，實(shí)現(xiàn)了低功率消耗、高圖像質(zhì)量，并減少了尺寸和重量，因此可以提供適合于居住環(huán)境的產(chǎn)品。
圖6B顯示了本發(fā)明的計(jì)算機(jī)，其包括主體9201、機(jī)殼9202、顯示器部分9203、鍵盤9204、外部連接端口9205、指向器件9206等。在該計(jì)算機(jī)中，顯示器部分9203具有與實(shí)施方式2和3所述類似的以矩陣的形式排列的發(fā)光元件。該發(fā)光元件具有高發(fā)光效率。包括該發(fā)光元件的顯示器部分9203具有類似的特性，因此，所述計(jì)算機(jī)具有低功率消耗。這些特性可以大幅地降低或縮小在計(jì)算機(jī)中的電源電路，因此可以減少主體9201和機(jī)殼9202的尺寸和重量。在本發(fā)明的計(jì)算機(jī)中，實(shí)現(xiàn)了低功率消耗、高圖像質(zhì)量，并減少了尺寸和重量，因此可以提供適合于環(huán)境的產(chǎn)品。
圖6C顯示了本發(fā)明的移動(dòng)電話，其包括主體9401、機(jī)殼9402、顯示器部分9403、音頻輸入部分9404、音頻輸出部分9405、操作鍵9406、外部連接端口9407、天線9408等。在該移動(dòng)電話中，顯示器部分9403具有與實(shí)施方式2和3所述類似的以矩陣的形式排列的發(fā)光元件。該發(fā)光元件具有高發(fā)光效率。包括該發(fā)光元件的顯示器部分9403具有類似的特性，因此，所述移動(dòng)電話具有低功率消耗。這些特性可以大幅地降低或縮小在移動(dòng)電話中的電源電路，因此可以減少主體9401和機(jī)殼9402的尺寸和重量。在本發(fā)明的移動(dòng)電話中，實(shí)現(xiàn)了低功率消耗、高圖像質(zhì)量，并且減少了尺寸和重量，因此可以提供適合于攜帶的產(chǎn)品。
圖6D顯示了本發(fā)明的照相機(jī)，其包括主體9501、顯示器部分9502、機(jī)殼9503、外部連接端口9504、遙控接收部分9505、圖像接收部分9506、電池9507、音頻輸入部分9508、操作鍵9509、和目鏡部分9510等。在該照相機(jī)中，顯示器部分9502具有與實(shí)施方式2和3所述類似的以矩陣的形式排列的發(fā)光元件。該發(fā)光元件的特性是高發(fā)光效率。包括該發(fā)光元件的顯示器部分9502具有類似的特性。因此，所述照相機(jī)具有低功率消耗。這些特性可以大幅地降低或縮小在照相機(jī)中的電源電路，因此可以減少主體9501的尺寸和重量。本發(fā)明的照相機(jī)中，實(shí)現(xiàn)了低功率消耗、高圖像質(zhì)量，并減少了尺寸和重量，因此可以提供適合于攜帶的產(chǎn)品。
如上所述，本發(fā)明的發(fā)光器件的適用范圍非常廣泛，因此該發(fā)光器件可適用于各種領(lǐng)域的電子器件。通過使用本發(fā)明的發(fā)光元件，可以提供具有低能耗的顯示器部分的電子器件。另外，包含所述發(fā)光元件的本發(fā)明的電子器件是使用實(shí)施方式1所述的組合物制造的，因此具有極佳的大量生產(chǎn)能力。另外，由于材料利用率高，降低了制造成本，因此可以獲得低成本的電子器件。
本發(fā)明的發(fā)光器件還可用作照明器件。參照?qǐng)D7對(duì)將本發(fā)明的發(fā)光元件用作照明器件的一種方式進(jìn)行說明。
圖7顯示了將本發(fā)明的發(fā)光器件用作背光部分的液晶顯示器的一個(gè)例子。圖7所示的液晶顯示器包括機(jī)殼901、液晶層902、背光部分903以及機(jī)殼904，液晶層902與驅(qū)動(dòng)器IC 905連接。本發(fā)明的發(fā)光器件用作背光部分903，通過端子906供應(yīng)電流。
通過將本發(fā)明的發(fā)光器件用作液晶顯示器的背光部分，可以獲得功率消耗降低的背光。本發(fā)明的發(fā)光器件是具有平面發(fā)光面積的照明器件，該發(fā)光面積可以很容易地增大。因此，背光具有更大發(fā)光面積，并且液晶顯示器具有更大顯示面積是可能的。另外，本發(fā)明的發(fā)光器件是薄型的且功率消耗低，因此顯示器也可以減少厚度和功率消耗。另外，本發(fā)明的發(fā)光器件是使用實(shí)施方式1所述的組合物制造的，因此具有極佳的大量生產(chǎn)能力。另外，由于材料利用率高，降低了制造成本，因此可以獲得低成本的發(fā)光器件。因此，使用本發(fā)明的發(fā)光器件的液晶顯示器具有類似的特征。
圖8顯示了本發(fā)明的發(fā)光器件的例子，其用作是照明器件的臺(tái)燈。圖8所示的臺(tái)燈包括燈殼2001和光源2002，本發(fā)明的發(fā)光器件用作光源2002。本發(fā)明的發(fā)光器件能夠以高亮度發(fā)光，因此可以對(duì)進(jìn)行精細(xì)手工工藝品或類似的物品進(jìn)行照明。本發(fā)明的發(fā)光器件是使用實(shí)施方式1所述的組合物制造的，因此具有極佳的大量生產(chǎn)能力。另外，由于材料利用率高，降低了制造成本，因此可以獲得低成本的發(fā)光器件。
圖9顯示了本發(fā)明的發(fā)光器件的例子，其用作室內(nèi)照明器件3001。由于本發(fā)明的發(fā)光器件可以具有更大的發(fā)光面積，所以本發(fā)明的發(fā)光器件可以用作具有更大發(fā)光面積的照明器件。此外，本發(fā)明的發(fā)光器件由于是薄型的且功率消耗低，因此本發(fā)明的發(fā)光器件可以用作薄型且功率消耗低的照明器件。在將圖6A所示的依據(jù)本發(fā)明的電視器件放置在用本發(fā)明的發(fā)光器件作為室內(nèi)照明器件3001的房間內(nèi)的時(shí)候，可收聽公共廣播和觀看公共電影。在此情況下，由于兩個(gè)器件的功率消耗都低，所以可以不用擔(dān)心電費(fèi)，在明亮的房問觀賞精彩的影像。
[實(shí)施例1] 《合成實(shí)施例1》 合成實(shí)施例1描述了雙(2，3，5-三苯基吡嗪根)(二新戊?；淄楦?合銥(III)(縮寫[Ir(tppr)2(dpm)])的合成的具體例子，這是本發(fā)明的一種有機(jī)金屬配合物，其結(jié)構(gòu)式如實(shí)施方式1中的結(jié)構(gòu)式(147)所示。

<步驟12，3，5-三苯基吡嗪(縮寫Htppr)的合成> 首先，在氮?dú)鈿夥障聦?.5毫升苯基鋰的二丁基醚溶液(沃克純化學(xué)工業(yè)公司(Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)生產(chǎn)，2.1摩爾/升)和50毫升二乙醚混合。然后在用冰冷卻該溶液的同時(shí)，向該溶液中滴加2.43克2，3-二苯基吡嗪，該混合物在室溫下攪拌24小時(shí)。將水加入該混合物中，用二乙醚萃取有機(jī)層。萃取的有機(jī)層用水洗滌，用硫酸鎂干燥。干燥之后，向有機(jī)層加入過量的活性二氧化錳，過濾該混合物。從溶液中蒸餾除去溶劑，所得的殘余物用乙醇重結(jié)晶，制得吡嗪衍生物，Htppr(黃色粉末，產(chǎn)率56％)。步驟1的合成圖解如下面的(a-1)所示。

<步驟2二-μ-氯-雙[雙(2，3，5-三苯基吡嗪根)合銥(III)](縮寫[Ir(tppr)2Cl]2)的合成> 接下來，在30毫升2-乙氧基乙醇以及10毫升水的混合溶劑中，混合1.08克Htppr(即上述步驟1中制得的吡嗪衍生物)，以及0.73克水合氯化銥(IrCl3·H2O)(希格瑪-艾爾德瑞奇公司(Sigma-Aldrich Corp.)生產(chǎn))。該混合物在氮?dú)鈿夥障禄亓?6小時(shí)。沉淀的粉末進(jìn)行過濾，用乙醇、二乙醚，然后己烷洗滌，制得雙核配合物[Ir(tppr)2Cl]2(橙色粉末，產(chǎn)率97％)。步驟2的合成圖解如下面的(b-1)所示。

<步驟3雙(2，3，5-三苯基吡嗪根)(二新戊?；淄楦?合銥(III)(縮寫[Ir(tppr)2(dpm)]的合成> 首先，向裝有回流冷凝管的茄形燒瓶中加入25毫升2-乙氧基乙醇，0.40克[Ir(tppr)2Cl]2(上述步驟2制得的雙核配合物)，0.14毫升二新戊?；淄?，以及0.25克碳酸鈉，將燒瓶中的空氣用氬氣置換。然后，用微波(2.45GHz，150W)輻射15分鐘，使得反應(yīng)發(fā)生。過濾反應(yīng)溶液，制得的濾液用乙醇重結(jié)晶。制得的紅色粉末用乙醇洗滌，然后用二乙醚洗滌，制得[Ir(tppr)2(dpm)]，其為本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物(產(chǎn)率75％)。對(duì)于微波輻射，使用微波合成系統(tǒng)(Discover，CEM公司制造)。步驟3的合成圖解如下面的(c-1)所示。

下面顯示了步驟3制得的紅色粉末的用核磁共振譜法(1H-NMR)的分析結(jié)果，圖12顯示了1H NMR譜圖。該分析結(jié)果表明，本合成實(shí)施例1制得了[Ir(tppr)2(dpm)]，即結(jié)構(gòu)式(147)表示的本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物。
1H NMR數(shù)據(jù)如下所示。1H NMR.δ(CDCl3)1.02(s，18H)，5.64(s，1H)，6.51(m，4H)，6.64(m，2H)，6.92(d，2H)，7.44-7.56(m，12H)，7.80(brs，4H)，8.06(d，4H)，8.86(s，2H)。
所得的本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物[Ir(tppr)2(dpm)]的分解溫度用高真空差示型差熱天平(TG-DTA2410SA，Bruker AXS K.K.公司制造)測(cè)得。升溫速率為10℃/分鐘，在常壓下升溫。觀察到在327℃下重量減少5％，表示[Ir(tppr)2(dpm)]具有良好的耐熱性。
在室溫下，使用二氯甲烷溶液(0.094mmol/L)、紫外-可見分光光度計(jì)(V-550，JASCO公司制造)測(cè)量[Ir(tppr)2(dpm)]的吸收光譜。另外，在室溫下，使用脫氣的二氯甲烷溶液(0.33mmol/L)、熒光分光光度計(jì)(FS920，濱松光子公司(Hamamatsu Photonics K.K.)制造)測(cè)量[Ir(tppr)2(dpm)]的發(fā)射光譜。激發(fā)波長(zhǎng)為465nm。測(cè)量結(jié)果示于圖13，圖中橫軸表示波長(zhǎng)，縱軸表示摩爾吸光系數(shù)和發(fā)射強(qiáng)度。
如圖13所示，本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物[Ir(tppr)2(dpm)]在630納米具有發(fā)光峰，從溶液觀察到紅光。
[實(shí)施例2] 在此實(shí)施例中，測(cè)量了實(shí)施方式1所述的包含吡嗪骨架的金屬有機(jī)配合物的溶解度。通過檢查在以下各種溶劑中的溶解度進(jìn)行測(cè)試醇，包括2-乙氧基乙醇，異丙醇和乙醇；醚，如二噁烷；不含芳環(huán)的有機(jī)溶劑，如氯仿和二甲基甲酰胺(DMF)；以及基于芳烴的溶劑，如甲苯。
在實(shí)施方式1所揭示的配合物中，選擇實(shí)施例1中合成的結(jié)構(gòu)式(147)所示的[Ir(tppr)2(dpm)]作為測(cè)試對(duì)象。研究了溶解度。

樣品的溶解度測(cè)試結(jié)果列于下表1。在表1中，×表示溶解度x(g/L)＜0.6，△表示0.9＞x≥0.6，○表示1.2＞x≥0.9，◎表示x≥1.2。
表1
溶解度x(g/L) 實(shí)施例1合成的結(jié)構(gòu)式(147)表示的[Ir(tppr)2(dpm)]具有高溶解度。[Ir(tppr)2(dpm)]在為醇的2-乙氧基乙醇、異丙醇和乙醇中具有足夠高的溶解度(等于或大于0.6g/L)。特別是發(fā)現(xiàn)[Ir(tppr)2(dpm)]在2-乙氧基乙醇中具有極高的溶解度(等于或高于1.2克/升)。因此，[Ir(tppr)2(dpm)]優(yōu)選用于組合物中，用于通過濕法制造發(fā)光元件的涂層。
另外，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)式(147)表示的[Ir(tppr)2(dpm)]在二噁烷(一種醚)中具有極高的溶解度(等于或大于1.2克/升)。另外，還發(fā)現(xiàn)[Ir(tppr)2(dpm)]在氯仿和二甲基甲酰胺(DMF)(這是不含芳環(huán)的有機(jī)溶劑)中具有極高的溶解度(等于或大于1.2克/升)。另外，[Ir(tppr)2(dpm)]在甲苯(這是芳烴基溶劑)中也具有足夠高的溶解度(等于或大于0.6克/升)。由于結(jié)構(gòu)式(147)表示的[Ir(tppr)2(dpm)]在許多種溶劑中都具有可溶性，因此[Ir(tppr)2(dpm)]優(yōu)選用于組合物以用于涂覆。
如上所述，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)引入通式(L1)表示的配體的時(shí)候，溶解度變得更高。具體來說，在不含芳環(huán)的溶劑(例如醇)中的溶解度的提高非常顯著。
[實(shí)施例3] 在此實(shí)施例中，描述了使用本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物的發(fā)光元件。
《溶液A的制備》 首先，通過以下方式制備包含本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物的溶液A將0.305克雙(2-甲基-8-羥基喹啉根)(4-苯基苯酚根)合鋁(III)(化成化學(xué)公司(Chemipro Kasei Kaisha，Ltd.)生產(chǎn)，該產(chǎn)品通過升華純化)(縮寫B(tài)Alq)，0.0151克N，N′-雙(3-甲基苯基)-N，N′-二苯基-[1，1′-聯(lián)苯基]-4，4′-二胺(東京化學(xué)工業(yè)有限公司(Tokyo Chemical Industry Co.，Ltd.)生產(chǎn))(縮寫TPD)和0.029克實(shí)施例1合成的Ir(tppr)2(dpm)溶解于20毫升2-甲氧基乙醇(坎托化學(xué)股份有限公司(Kanto Chemical Co.，Inc.)生產(chǎn))。注意在即將進(jìn)行旋涂之前，該溶液A用氬氣鼓泡1小時(shí)，以除去氧氣。另外，直到用于成膜之前，所述溶液A裝在樣品瓶中，在設(shè)定在75℃的烘箱中保溫(大氣壓)。BAlq，TPD和Ir(tppr)2(dpm)的結(jié)構(gòu)式如下所示。

《溶液B的制備》 通過以下方式制備溶液B將0.10克聚乙烯基咔唑(Mw＝1100000，希格瑪-艾爾德瑞奇公司(Sigma-Aldrich Corp.)生產(chǎn))(縮寫PVK)和0.0255克4，4′-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(化成化學(xué)公司(Chemipro Kasei Kaisha，Ltd.)生產(chǎn)，該產(chǎn)品通過升華純化)(縮寫NPB)溶解在40毫升1，4-二噁烷(脫水)(坎托化學(xué)股份有限公司生產(chǎn))。PVK和NPB的結(jié)構(gòu)式如下。

<發(fā)光元件1的制造> 首先，制備了玻璃基片，在其上形成有厚110納米的氧化銦錫硅(ITSO)膜。在所述ITSO的表面上覆蓋聚酰亞胺膜，使得2毫米×2毫米面積的表面裸露出來。注意ITSO作為發(fā)光元件的陽(yáng)極。作為在該基片上形成發(fā)光元件的預(yù)處理，將以體積比為3∶2混合的水和2-乙氧基乙醇的的混合溶液滴在ITSO上，用該混合溶液旋涂ITSO。
接下來，將15毫升PEDOT/PSS(AI4083sp.gr，H.C.斯塔克公司(H.C.Starck GmbH)生產(chǎn))和10毫升2-乙氧基乙醇混合，制得混合溶液，將該混合溶液滴到ITSO上。然后，立刻使用所述混合溶液以2000rpm的轉(zhuǎn)速對(duì)ITSO旋涂60秒，然后以3000rpm的轉(zhuǎn)速旋涂10秒。然后，對(duì)基片的端部進(jìn)行擦拭，露出與ITSO相連的末端，在真空干燥器中，在110℃下烘烤2小時(shí)，在該真空干燥器中使用旋轉(zhuǎn)泵降低壓力，從而在ITSO上形成了50納米厚的PEDOT/PSS膜，作為空穴注入層。
接下來，在手套箱中(氧氣濃度等于或低于20ppm，水分濃度等于或低于5ppm)，用已經(jīng)制備的溶液B旋涂PEDOT/PSS。旋涂操作在300rpm的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行2秒，然后在2000rpm的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行60秒，然后在2500的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行10秒。然后，在對(duì)基片的端部進(jìn)行擦拭，使得與ITSO相連的末端裸露之后，在真空干燥器中，在120℃的溫度下進(jìn)行真空加熱干燥1小時(shí)，在真空干燥器中使用旋轉(zhuǎn)泵降低壓力；從而形成空穴輸運(yùn)層。注意溶劑B的膜在上述成膜條件下在玻璃基片上形成的時(shí)候，使用表面輪廓測(cè)量?jī)x(Dektak V200Si，由瓦克股份有限公司(Ulvac，Inc.)制造)測(cè)得，膜厚度為15納米。
接下來，將其上形成了PEDOT/PSS和PVK/NPB膜的基片放置在手套箱中，使基片不暴露于大氣(氧氣濃度等于或低于10ppm，水分濃度等于或低于2ppm)；然后，在空穴輸運(yùn)層上旋涂溶液A。所述旋涂在300rpm的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行2秒，然后在500rpm的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行60秒，然后在2500rpm的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行10秒。然后，在對(duì)基片的端部進(jìn)行擦拭，使得與ITSO相連的末端裸露之后，在真空干燥器中，在100℃的溫度下進(jìn)行真空加熱干燥1小時(shí)，在真空干燥器中使用旋轉(zhuǎn)泵降低壓力；從而形成發(fā)光層。注意當(dāng)溶液A的膜在上述成膜條件下在玻璃基片上形成的時(shí)候，使用表面輪廓測(cè)量?jī)x(Dektak V200Si，由瓦克股份有限公司(Ulvac，Inc.)制造)測(cè)得，膜厚度為40納米。
然后將上述基片放置在真空氣相沉積設(shè)備中，使基片不接觸大氣，并固定于真空氣相沉積設(shè)備中的支架上，使得形成的發(fā)光層在其上面的表面朝下。
在真空氣相沉積設(shè)備中的壓力降低到10-4帕之后，氣相沉積10納米厚的雙(2-甲基-8-羥基喹啉根)(4-苯基苯酚根)合鋁(III)(縮寫B(tài)Alq)，從而形成第一電子輸運(yùn)層。在第一電子輸運(yùn)層上氣相沉積20納米厚的紅菲繞啉(縮寫B(tài)Phen)，從而形成第二電子輸運(yùn)層。另外，在第二電子輸運(yùn)層上氣相沉積形成1納米厚的氟化鋰(LiF)，從而形成電子注入層。最后，形成200納米厚的鋁膜，作為陰極。這樣，制得本發(fā)明的發(fā)光元件1。注意在上述氣相沉積工藝中，氣相沉積都通過電阻加熱法進(jìn)行。BPhen的結(jié)構(gòu)式如下所示。

<發(fā)光元件1的工作特性> 將制得的發(fā)光元件1密封在氮?dú)鈿夥盏氖痔紫渲?，這樣發(fā)光元件1不暴露于大氣。然后，測(cè)量發(fā)光元件1的工作特性。注意測(cè)量在室溫下進(jìn)行(氣氛保持在25℃)。
圖14顯示了當(dāng)1mA的電流通過發(fā)光元件1的時(shí)候，發(fā)光元件1的發(fā)射光譜。
當(dāng)發(fā)光元件1的亮度為1025cd/m2的時(shí)候，CIE色坐標(biāo)為x＝0.66，y＝0.34，發(fā)光的顏色為紅色，電流效率為3.2cd/A。另外，當(dāng)發(fā)光元件1的亮度為1025cd/m2的時(shí)候，電壓為12.0V，電流密度為31.9mA/cm2，功率效率為0.81m/W。圖14顯示了對(duì)應(yīng)于發(fā)光峰值的波長(zhǎng)為618納米。
因此，根據(jù)本發(fā)明制得了具有高發(fā)光效率的發(fā)光元件。
另外，發(fā)現(xiàn)可以使用本發(fā)明的組合物，在包含有機(jī)化合物的層上，通過濕法形成層。特別是，如本實(shí)施例所述，通過濕法形成不溶于醇的層(在本實(shí)施例中為空穴輸運(yùn)層)，然后在該層上施涂使用醇的本發(fā)明組合物，從而可通過濕法制造疊層。因此，用于制造包含本發(fā)明的組合物的發(fā)光元件的方法具有極佳的大量生產(chǎn)能力，適于工業(yè)應(yīng)用。另外，材料利用率高，因此可以降低制造成本。
[實(shí)施例4] 《合成實(shí)施例2》 合成實(shí)施例2描述了合成雙(2，3，5-三苯基吡嗪根)(新戊?；?合銥(III)(縮寫[Ir(tppr)2(pFac)])，即實(shí)施例1中所述的結(jié)構(gòu)式(148)所示的本發(fā)明有機(jī)金屬配合物的具體例子。

<雙(2，3，5-三苯基吡嗪根)(新戊?；?合銥(III)(縮寫[Ir(tppr)2(pFac)]的合成> 首先，向裝有回流冷凝管的茄形燒瓶中加入25毫升2-乙氧基乙醇，0.45克[Ir(tppr)2Cl]2(上面合成實(shí)施例1的步驟2所制得的雙核配合物)，0.14毫升新戊酰基三氟丙酮，以及0.29克碳酸鈉，將燒瓶中的空氣用氬氣置換。然后，微波(2.45GHz，100W)輻射20分鐘，使得反應(yīng)發(fā)生。向反應(yīng)溶液中加入二氯甲烷，進(jìn)行過濾。所得的濾液進(jìn)行濃縮，沉淀橙色粉末。粉末經(jīng)過濾，用乙醇洗滌，然后用醚洗滌，得到[Ir(tppr)2(pFac)]，其為本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物(產(chǎn)率76％)。該步驟的合成圖解如下面的(c-2)所示。

下面顯示了以上步驟制得的橙色粉末的用核磁共振譜法(1H-NMR)的分析結(jié)果，圖15顯示了1H NMR譜圖。分析結(jié)果表明合成實(shí)施例2制得了[Ir(tppr)2(pFac)]，即結(jié)構(gòu)式(148)表示的本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物。
1H-NMR.δ(CDCl3)1.06(s，9H)，5.88(s，1H)，6.45(d，2H)，6.54(dt，2H)，6.67(m，2H)，6.92(d，2H)，7.48-7.57(m，12H)，7.82(m，4H)，8.08(ddd，4H)，8.75(s，1H)，8.92(s，1H)。
在室溫下，使用二氯甲烷溶液(0.090mmol/L)、紫外-可見分光光度計(jì)(V-550，JASCO公司制造)測(cè)量[Ir(tppr)2(pFac)]的吸收光譜。另外，在室溫下，使用脫氣的二氯甲烷溶液(0.31mmol/L)、熒光分光光度計(jì)(FS920，濱松光子公司(Hamamatsu Photonics K.K.)制造)測(cè)量[Ir(tppr)2(pFac)]的發(fā)射光譜。測(cè)量結(jié)果示于圖16，圖中橫軸表示波長(zhǎng)，縱軸表示摩爾吸光系數(shù)和發(fā)射強(qiáng)度。
如圖16所示，本發(fā)明的有機(jī)金屬配合物[Ir(tppr)2(pFac)]在610納米具有發(fā)光峰，從溶液觀察到橙色光。
[實(shí)施例5] 在此實(shí)施例中，測(cè)量了實(shí)施方式1所述的包含吡嗪骨架的金屬有機(jī)配合物的溶解度。通過檢查在以下各種溶劑中的溶解度進(jìn)行測(cè)試二噁烷(醚)；氯仿和二甲基甲酰胺(DMF)，其為不含芳環(huán)的有機(jī)溶劑；以及甲苯，其為芳烴基溶劑。
在實(shí)施方式1所揭示的配合物中，選擇實(shí)施例4中合成的結(jié)構(gòu)式(148)所示的[Ir(tppr)2(pFac)]作為測(cè)試對(duì)象。研究了溶解度。

樣品的溶解度測(cè)試結(jié)果列于下表2。在表2中，×表示溶解度x(g/L)＜0.6，△表示0.9＞x≥0.6，○表示1.2＞x≥0.9，◎表示x≥1.2。
表2
溶解度x(克/升) 實(shí)施例4合成的結(jié)構(gòu)式(148)表示的[Ir(tppr)2(pFac)]具有高溶解度，因此優(yōu)選用于組合物，用于通過濕法制造的發(fā)光元件的涂層。
具體來說，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)式(148)表示的[Ir(tppr)2(pFac)]在二噁烷(一種醚)中具有極高的溶解度(等于或大于1.2克/升)。另外，還發(fā)現(xiàn)[Ir(tppr)2(pFac)]在氯仿和二甲基甲酰胺(DMF)(這是不含芳環(huán)的有機(jī)溶劑)中具有極高的溶解度(等于或大于1.2克/升)。另外，[Ir(tppr)2(pFac)]在甲苯(這是芳烴基溶劑)中也具有極高的溶解度(等于或大于1.2克/升)。由于結(jié)構(gòu)式(148)表示的[Ir(tppr)2(pFac)]在許多種溶劑中都具有可溶性，因此[Ir(tppr)2(pFac)]優(yōu)選用于組合物以用于涂覆。
如上所述，本發(fā)明的本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)引入通式(L1)表示的配體的時(shí)候，溶解度變得更高。
本申請(qǐng)基于2007年5月18日向日本專利局提交的日本專利申請(qǐng)順序號(hào).2007-133341，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過參考文獻(xiàn)結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種通式(G1)表示的有機(jī)金屬配合物
其中，Ar表示亞芳基；
R1表示烷基或芳基；
R2表示氫，烷基，或芳基中的任一種；
R3表示氫或烷基；
R2和R3互相結(jié)合形成脂環(huán)；
M是中心金屬，表示第9族的元素或第10族的元素；
當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1；
R21和R22中的一個(gè)表示包含2-10個(gè)碳原子的烷基或包含2-10個(gè)碳原子的鹵代烷基，另一個(gè)表示包含1-10個(gè)碳原子的烷基或包含1-10個(gè)碳原子的鹵代烷基。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬配合物，其特征在于，R21和R22中的一個(gè)表示包含2-4個(gè)碳原子的烷基或者包含2-4個(gè)碳原子的鹵代烷基，另一個(gè)表示包含1-4個(gè)碳原子的烷基或者包含1-4個(gè)碳原子的鹵代烷基。
3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬配合物，其特征在于，R21和R22中的一個(gè)表示包含3-4個(gè)碳原子的支鏈烷基，另一個(gè)表示包含1-4個(gè)碳原子的烷基或者包含1-4個(gè)碳原子的鹵代烷基。
4.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬配合物，其特征在于，R21和R22各自表示包含3-4個(gè)碳原子的支鏈烷基。
5.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬配合物，其特征在于，所述M是銥或鉑。
6.一種組合物，它包含如權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬配合物以及溶劑。
7.一種發(fā)光元件，其包括
一對(duì)電極；
位于所述一對(duì)電極之間的如權(quán)利要求1所述的有機(jī)金屬配合物。
8.一種如通式(G2)所示的有機(jī)金屬配合物
其中，R1表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一種；
R2表示氫，烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一種；
R3表示氫或烷基；
R2和R3互相結(jié)合形成脂環(huán)；
R4至R7各自表示氫，烷基，鹵素基團(tuán)，鹵代烷基，烷氧基，或烷氧基羰基中的任一種；
M是中心金屬，表示第9族的元素或第10族的元素；
當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1；
R21和R22中的一個(gè)表示包含2-10個(gè)碳原子的烷基或包含2-10個(gè)碳原子的鹵代烷基，另一個(gè)表示包含1-10個(gè)碳原子的烷基或包含1-10個(gè)碳原子的鹵代烷基。
9.如權(quán)利要求8所述的有機(jī)金屬配合物，其特征在于，R21和R22中的一個(gè)表示包含2-4個(gè)碳原子的烷基或者包含2-4個(gè)碳原子的鹵代烷基，另一個(gè)表示包含1-4個(gè)碳原子的烷基或者包含1-4個(gè)碳原子的鹵代烷基。
10.如權(quán)利要求8所述的有機(jī)金屬配合物，其特征在于，R21和R22中的一個(gè)表示包含3-4個(gè)碳原子的支鏈烷基，另一個(gè)表示包含1-4個(gè)碳原子的烷基或者包含1-4個(gè)碳原子的鹵代烷基。
11.如權(quán)利要求8所述的有機(jī)金屬配合物，其特征在于，R21和R22各自表示包含3-4個(gè)碳原子的支鏈烷基。
12.如權(quán)利要求8所述的有機(jī)金屬配合物，其特征在于，所述M是銥或鉑。
13.一種通式(G3)表示的有機(jī)金屬配合物
其中，R1表示烷基，苯基，或包含取代基的苯基中的任一種；
R3表示氫或烷基；
R4至R12各自表示氫，烷基，鹵素基團(tuán)，鹵代烷基，烷氧基，或烷氧基羰基中的任一種；
M是中心金屬，表示第9族的元素或第10族的元素；
當(dāng)M是第9族的元素的時(shí)候，n＝2，當(dāng)M是第10族的元素的時(shí)候，n＝1；
R21和R22中的一個(gè)表示包含2-10個(gè)碳原子的烷基或包含2-10個(gè)碳原子的鹵代烷基，另一個(gè)表示包含1-10個(gè)碳原子的烷基或包含1-10個(gè)碳原子的鹵代烷基。
14.如權(quán)利要求13所述的有機(jī)金屬配合物，其特征在于，R21和R22中的一個(gè)表示包含2-4個(gè)碳原子的烷基或者包含2-4個(gè)碳原子的鹵代烷基，另一個(gè)表示包含1-4個(gè)碳原子的烷基或者包含1-4個(gè)碳原子的鹵代烷基。
15.如權(quán)利要求13所述的有機(jī)金屬配合物，其特征在于，R21和R22中的一個(gè)表示包含3-4個(gè)碳原子的支鏈烷基，另一個(gè)表示包含1-4個(gè)碳原子的烷基或者包含1-4個(gè)碳原子的鹵代烷基。
16.如權(quán)利要求13所述的有機(jī)金屬配合物，其特征在于，R21和R22各自表示包含3-4個(gè)碳原子的支鏈烷基。
17.如權(quán)利要求13所述的有機(jī)金屬配合物，其特征在于，所述M是銥或鉑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種新穎的有機(jī)金屬配合物，包含所述有機(jī)金屬配合物的發(fā)光元件、發(fā)光器件、以及電子器件。另外，本發(fā)明提供一種有機(jī)金屬配合物溶解于其中的組合物，提供一種使用該組合物制造發(fā)光元件的方法。有機(jī)金屬配合物在溶劑中具有高溶解度。在所述有機(jī)金屬配合物中，包含吡嗪骨架的配體與第9族的原子(Co，Rh，或Ir)或者第10族的原子(Ni，Pd，或Pt)結(jié)合。另外，發(fā)光效率很高。因此，所述有機(jī)金屬配合物優(yōu)選用于制造發(fā)光元件。
文檔編號(hào)H01L51/50GK101679467SQ20088001540
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者井上英子, 下垣智子, 瀨尾哲史 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所