CN103168043A - 有机金属配合物、发光元件、发光装置、电子设备及照明装置 - Google Patents

有机金属配合物、发光元件、发光装置、电子设备及照明装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及有机金属配合物、发光元件、发光装置、电子设备及照明装置。提供的是可发射磷光的新颖物质。或者，提供的是具有高发光效率的新颖物质。提供有机金属配合物，其中4-芳基嘧啶衍生物为配体且铱为中心金属。具体地说，提供具有通式(G1)所示结构的有机金属配合物。在通式(G1)中，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，Ar1表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的亚芳基。

Description

有机金属配合物、发光元件、发光装置、电子设备及照明装置
技术领域
本发明涉及有机金属配合物。特别地，本发明涉及可将三重激发态转换成发光的有机金属配合物。另外，本发明涉及各使用该有机金属配合物的发光元件、发光装置、电子设备及照明装置。
背景技术
近年来，使用发光的有机化合物或无机化合物作为发光材料的发光元件已被积极地发展。特别地，称为EL(Electroluminescence：场致发光)元件的发光元件作为下一代平板显示元件受到注目，这是因为其具有简单的结构，其中包含发光材料的发光层设置在电极间，且其具有如下特性：诸如变得更薄及更轻、对输入信号的响应及直流低电压驱动能力。另外，使用此发光元件的显示器具有优异对比和图像质量以及宽视角的特性。再者，因为此发光元件是平面光源，此发光元件被认为用作液晶显示器的背光灯及照明装置等的光源。
在发光物质为具有发光性的有机化合物的情况下，发光元件的发光机理是载流子注入(carrier-injection)型。就是说，通过将发光层夹在电极之间并施加电压，从电极注入的电子及空穴复合以将发光物质提升至激发态，而当在激发态的物质返回至基态时发射光。存在可能的两种激发态：单重激发态(S*)及三重激发态(T*)。另外，在发光元件中其统计学上的生成比率被认为是S*∶T*＝1∶3。
一般地，发光有机化合物的基态是单重态。来自单重激发态(S*)的发光被称为荧光，其中电子跃迁在相同多重性间发生。另一方面，来自三重激发态(T*)的发光被称为磷光，其中电子跃迁在不同多重性间发生。此处，在发射荧光的化合物(下面，称为荧光化合物)中，一般地在室温下观察不到磷光，而仅观察到荧光。所以，基于S*∶T*＝1∶3，使用荧光化合物的发光元件的内部量子效率(产生的光子对注入的载流子的比)被认为具有理论限值的25％。
另一方面，使用磷光化合物理论上可使内部量子效率增加至100％。换言之，发光效率可为荧光化合物的4倍。基于这些原因，为了达到高效率的发光元件，使用磷光化合物的发光元件近来已被积极发展。作为磷光化合物，具有铱等作为中心金属的有机金属配合物特别受到注目，因为其高磷光量子产率；例如，在专利文献1中公开具有铱作为中心金属的有机金属配合物作为磷光材料。
使用高效率的发光元件的优点例如为使用该发光元件的电子设备的功率消耗可降低。能源问题近来被讨论且功率消耗正在变成影响消费者购买电子设备种类的主要因素，因此，功率消耗是非常重要的因素。
[参照文献]
[专利文献]
[专利文献1]PCT国际公开号WO 00/70655号
发明内容
本发明的一个方式的一目的为提供可发射磷光的新颖物质。另一目的为提供具有高发光效率的新颖物质。另一目的为提供使用该新颖物质的发光元件、发光装置、电子设备或照明装置。
另一目的为提供具有高发光效率的发光元件、发光装置、电子设备或照明装置。另一目的为提供具有高可靠性的发光元件、发光装置、电子设备或照明装置。另一目的为提供具有低功率消耗的发光元件、发光装置、电子设备或照明装置。
本发明的一个方式为有机金属配合物，其中4-芳基嘧啶衍生物为配体且铱为中心金属。另外，本发明的一个方式为有机金属配合物，其中在6-位置上具有取代基的4-芳基嘧啶衍生物(在一些情况下，根据取代基的类型其可命名为在4-位置上具有取代基的6-芳基嘧啶衍生物)为配体且铱为中心金属。再者，本发明的一个方式为有机金属配合物，其中在6-位置上具有烷基或芳基的4-芳基嘧啶衍生物(在一些情况下，根据取代基的类型其可命名为在4-位置上具有烷基或芳基的6-芳基嘧啶衍生物)为配体且铱为中心金属。特别地，该4-芳基嘧啶衍生物优选为4，6-二苯基嘧啶衍生物。
本发明的一个具体方式为具有通式(G1)所示结构的有机金属配合物。
Figure BPA00001691948000031
在式中，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，Ar1表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的亚芳基。
本发明的另一个方式为具有通式(G2)所示结构的有机金属配合物。
在式中，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，R4至R7分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基、卤基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基和经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基中任一者。
本发明的另一个方式为具有通式(G3)所示结构的有机金属配合物。
Figure BPA00001691948000041
在式中，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中的任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，R4至R12分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基、卤基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基和经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基中任一者。
本发明的另一个方式为通式(G4)所示的有机金属配合物。
Figure BPA00001691948000051
在式中，L表示单阴离子配体。另外，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，Ar1表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的亚芳基。
本发明的另一个方式为通式(G5)所示的有机金属配合物。
Figure BPA00001691948000052
在式中，L表示单阴离子配体。R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，R4至R7分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基、卤基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基和具有6至10个碳原子的经取代或经取代芳基中任一者。
本发明的另一个方式为通式(G6)所示的有机金属配合物。
Figure BPA00001691948000061
在式中，L表示单阴离子配体。R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者。R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，R4至R12分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基、卤基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基和经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基中任一者。
本发明的另一个方式为通式(G7)所表示的有机金属配合物。
Figure BPA00001691948000062
在式中，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，Ar1表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的亚芳基。
本发明的另一个方式为通式(G8)所示的有机金属配合物。
在式中，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，R4至R7分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基、卤基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基和经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基中任一者。
本发明的另一个方式为通式(G9)所示的有机金属配合物。
Figure BPA00001691948000081
在式中，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，R4至R12分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基、卤基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基和经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基中任一者。
在通式(G4)至(G6)所示有机金属配合物中，单阴离子配体优选为具有β-二酮结构的单阴离子双齿螯合配体、具有羧基的单阴离子双齿螯合配体、具有酚羟基的单阴离子双齿螯合配体和其中两个配位元素都为氮的单阴离子双齿螯合配体中任一者。具有β-二酮结构的单阴离子双齿螯合配体是特别优选的。
单阴离子配体优选为通式(L1)至(L7)任一者所示的配体。
Figure BPA00001691948000091
在式中，R71至R109分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、卤基、乙烯基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基和经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基中任一者。另外，A1至A3分别表示氮、键合至氢的sp2杂化碳和键合至取代基R的sp2碳中任一者。取代基R表示具有1至4个碳原子的烷基、卤基、具有1至4个碳原子的卤烷基和苯基中任一者。
本发明的另一个方式是在一对电极间含有上述有机金属配合物的任一者的发光元件。特别地，上述有机金属配合物的任一着优选被包含在发光层内。
各使用上述发光元件的发光装置、电子设备及照明装置在本发明范畴内。注意，本说明书中发光装置包括图像显示装置及光源。另外，发光装置在其种类中包括：其中诸如柔性印刷电路(FPC)、卷带式自动键合(TAB)带或卷带承载封装(TCP)的连接器连接至面板的所有模块、其中印刷电路板被置于TAB带或TCP的顶端的模块及其中集成电路(IC)通过芯片玻璃键合(COG)方法被直接安装在发光元件上的模块。
本发明的一个方式可提供可发射磷光的新颖物质。也可提供具有高发光效率的新颖物质。也可提供使用该新颖物质的发光元件、发光装置、电子设备或照明装置。
或者，可提供具有高发光效率的发光元件、发光装置、电子设备或照明装置。或者，可提供具有高可靠性的发光元件、发光装置、电子设备或照明装置。或者，可提供具有低功率消耗的发光元件、发光装置、电子设备或照明装置。
附图说明
图1A至图1C各说明本发明的一个方式的发光元件。
图2A至图2D说明被动矩阵发光装置。
图3说明被动矩阵发光装置。
图4A及图4B说明主动矩阵发光装置。
图5A至图5E说明电子设备。
图6A及图6B说明照明装置。
图7说明照明装置。
图8示出结构式(100)所示有机金属配合物的1H NMR图。
图9示出结构式(100)所示有机金属配合物的紫外光-可见光吸收光谱及发射光谱。
图10示出结构式(140)所示有机金属配合物的1H NMR图。
图11示出结构式(140)所示有机金属配合物的紫外光-可见光吸收光谱及发射光谱。
图12示出结构式(152)所示有机金属配合物的1H NMR图。
图13示出结构式(152)所示有机金属配合物的紫外光-可见光吸收光谱及发射光谱。
图14说明实施例的发光元件。
图15示出发光元件1的电流密度对亮度特性。
图16示出发光元件1的电压对亮度特性。
图17示出发光元件1的亮度对电流效率特性。
图18示出发光元件1的发射光谱。
图19示出发光元件1的可靠性测试所得结果。
图20示出发光元件2的电流密度对亮度特性。
图21示出发光元件2的电压对亮度特性。
图22示出发光元件2的亮度对电流效率特性。
图23示出发光元件2的发射光谱。
图24示出发光元件2的可靠性测试所得结果。
图25示出发光元件2的亮度对外部量子效率特性。
图26示出发光元件3的电流密度对亮度特性。
图27示出发光元件3的电压对亮度特性。
图28示出发光元件3的亮度对电流效率特性。
图29示出发光元件3的发射光谱。
图30示出发光元件3的可靠性测试所得结果。
图31示出发光元件3的亮度对外部量子效率特性。
图32示出结构式(190)所示有机金属配合物的1H NMR图。
图33示出结构式(190)所示有机金属配合物的紫外光-可见光吸收光谱及发射光谱。
图34示出发光元件4的电流密度对亮度特性。
图35示出发光元件4的电压对亮度特性。
图36示出发光元件4的亮度对电流效率特性。
图37示出发光元件4的发射光谱。
图38说明实施例的发光元件。
图39示出发光元件5的电压对亮度特性。
图40示出发光元件5的亮度对功率效率特性。
图41示出发光元件5的亮度对外部量子效率特性。
图42示出发光元件5的发射光谱。
图43示出发光元件5的可靠性测试所得结果。
图44示出发光元件5的亮度的加速测试的结果。
图45示出结构式(101)所示有机金属配合物的1H NMR图。
图46示出结构式(101)所示有机金属配合物的紫外光-可见光吸收光谱及发射光谱。
图47示出结构式(114)所示有机金属配合物的1H NMR图。
图48示出结构式(114)所示有机金属配合物的紫外光-可见光吸收光谱及发射光谱。
图49示出结构式(115)所示有机金属配合物的1H NMR图。
图50示出结构式(115)所示有机金属配合物的紫外光-可见光吸收光谱及发射光谱。
图51示出结构式(119)所示有机金属配合物的1H NMR图。
图52示出结构式(119)所示有机金属配合物的紫外光-可见光吸收光谱及发射光谱。
图53示出结构式(123)所示有机金属配合物的1H NMR图。
图54示出结构式(123)所示有机金属配合物的紫外光-可见光吸收光谱及发射光谱。
图55示出结构式(134)所示有机金属配合物的1H NMR图。
图56示出结构式(134)所示有机金属配合物的紫外光-可见光吸收光谱及发射光谱。
图57示出结构式(178)所示有机金属配合物的1H NMR图。
图58示出结构式(178)所示有机金属配合物的紫外光-可见光吸收光谱及发射光谱。
图59示出结构式(194)所示有机金属配合物的1H NMR图。
图60示出结构式(194)所示有机金属配合物的紫外光-可见光吸收光谱及发射光谱。
图61示出结构式(195)所示有机金属配合物的1H NMR图。
图62示出结构式(195)所示有机金属配合物的紫外光-可见光吸收光谱及发射光谱。
图63示出结构式(196)所示有机金属配合物的1H NMR图。
图64示出结构式(196)所示有机金属配合物的紫外光-可见光吸收光谱及发射光谱。
图65示出结构式(199)所示有机金属配合物的1H NMR图。
图66示出结构式(199)所示有机金属配合物的紫外光-可见光吸收光谱及发射光谱。
图67示出结构式(200)所示有机金属配合物的1H NMR图。
图68示出结构式(200)所示有机金属配合物的紫外光-可见光吸收光谱及发射光谱。
图69示出结构式(201)所示有机金属配合物的1H NMR图。
图70示出结构式(201)所示有机金属配合物的紫外光-可见光吸收光谱及发射光谱。
图71示出发光元件6的电流密度对亮度特性。
图72示出发光元件6的电压对亮度特性。
图73示出发光元件6的亮度对电流效率特性。
图74示出发光元件6的发射光谱。
图75示出发光元件6的可靠性测试所得结果。
图76示出发光元件7的电流密度对亮度特性。
图77示出发光元件7的电压对亮度特性。
图78示出发光元件7的亮度对电流效率特性。
图79示出发光元件7的发射光谱。
图80示出发光元件的7可靠性测试所得结果。
图81示出发光元件8的电流密度对亮度特性。
图82示出发光元件8的电压对亮度特性。
图83示出发光元件8的亮度对电流效率特性。
图84示出发光元件8的发射光谱。
图85示出发光元件8的亮度对外部量子效率特性。
图86示出发光元件8的可靠性测试所得结果。
图87示出发光元件9的电流密度对亮度特性。
图88示出发光元件9的电压对亮度特性。
图89示出发光元件9的亮度对电流效率特性。
图90示出发光元件9的发射光谱。
图91示出发光元件9的可靠性测试所得结果。
图92示出发光元件10的电流密度对亮度特性。
图93示出发光元件10的电压对亮度特性。
图94示出发光元件10的亮度对电流效率特性。
图95示出发光元件10的发射光谱。
图96示出发光元件10的亮度对外部量子效率特性。
图97示出发光元件10的可靠性测试所得结果。
图98示出发光元件11的电流密度对亮度特性。
图99示出发光元件11的电压对亮度特性。
图100示出发光元件11的亮度对电流效率特性。
图101示出发光元件11的发射光谱。
图102示出发光元件11的亮度对外部量子效率特性。
图103示出发光元件11的可靠性测试所得结果。
图104示出发光元件12的电流密度对亮度特性。
图105示出发光元件12的电压对亮度特性。
图106示出发光元件12的亮度对电流效率特性。
图107示出发光元件12的发射光谱。
图108示出发光元件12的可靠性测试所得结果。
图109示出发光元件13的电流密度对亮度特性。
图110示出发光元件13的电压对亮度特性。
图111示出发光元件13的亮度对电流效率特性。
图112示出发光元件13的发射光谱。
图113示出发光元件13的亮度对外部量子效率特性。
图114示出发光元件13的可靠性测试所得结果。
图115示出发光元件14的电流密度对亮度特性。
图116示出发光元件14的电压对亮度特性。
图117示出发光元件14的亮度对电流效率特性。
图118示出发光元件14的发射光谱。
图119示出发光元件14的可靠性测试所得结果。
具体实施方式
将参考附图详细地描述实施方式。注意，本发明并未被限制在下列说明，且本领域技术人员将轻易地了解到，在不偏离本发明的精神及范畴下，可进行各种改变及修正。所以，本发明不应该被理解成被限制在以下所示的实施方式中的说明。注意，在以下说明的本发明结构中，相同部分或具有相同功能的部分在不同附图中以相同附图标记表示，这些部分的说明不再重复。
实施方式1
在实施方式1中，说明本发明的一个方式的有机金属配合物。
本发明的一个方式为有机金属配合物，其中4-芳基嘧啶衍生物为配体，铱为中心金属。另外，本发明的一个方式为有机金属配合物，其中在6-位置上具有取代基的4-芳基嘧啶衍生物(在一些情况下，根据取代基的类型其可称为在4-位置上具有取代基的6-芳基嘧啶衍生物)为配体，铱为中心金属。另外，本发明的一个方式为有机金属配合物，其中在6-位置上具有烷基或芳基的4-芳基嘧啶衍生物(在一些情况下，根据取代基的类型其可称为在4-位置上具有烷基或芳基的6-芳基嘧啶衍生物)为配体，铱为中心金属。特别地，4-芳基嘧啶衍生物优选为4，6-二苯基嘧啶衍生物。
本发明的一个具体方式为具有通式(G1)所示结构的有机金属配合物。
Figure BPA00001691948000161
在通式(G1)中，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，Ar1表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的亚芳基。
此处，Ar1的具体例子包括亚苯基、经一或多个各具有1至4个碳原子的烷基取代的亚苯基、经一或多个各具有1至4个碳原子的烷氧基取代的亚苯基、经一或多个各具有1至4个碳原子的烷硫基取代的亚苯基、经一或多个各具有6至10个碳原子的芳基取代的亚苯基、经一或多个卤基取代的亚苯基、经一或多个各具有1至4个碳原子的卤烷基取代的亚苯基、经取代或未经取代联苯二基、经取代或未经取代的萘二基。
R1至R3中具有1至4个碳原子的烷基的具体例子包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基等。具有6至10个碳原子的芳基的具体例子包括苯基、经一或多个各具有1至4个碳原子的烷基取代的苯基、经一或多个各具有1至4个碳原子的烷氧基取代的苯基、经一或多个各具有1至4个碳原子的烷硫基取代的苯基、经一或多个各具有6至10个碳原子的芳基取代的苯基、经一或多个卤基取代的苯基、经一或多个各具有1至4个碳原子的卤烷基取代的苯基、萘基等。
另外，在R1中具有1至4个碳原子的烷基优选为具有2或更多个碳原子的烷基。具有2或更多个碳原子的烷基因为位阻而抑制分子间的相互作用。所以，在本发明的一个方式的有机金属配合物的合成反应中，副反应被抑制且产率增加。
考虑此因素，在R1中具有1至4个碳原子的烷基更优选为乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基或叔丁基。
为了更简易的合成，Ar1优选为经取代或未经取代亚苯基。所以，本发明的另一个方式为具有通式(G2)所示结构的有机金属配合物。
Figure BPA00001691948000171
在通式(G2)中，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，R4至R7分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基、卤基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基和经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基中任一者。
此处，R1至R3的具体例子包括与通式(G1)中所述的那些相同的例子。R4至R7的具体例子各包括：氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、甲基亚硫酰基、乙基亚硫酰基、丙基亚硫酰基、异丙基亚硫酰基、丁基亚硫酰基、异丁基亚硫酰基、仲丁基亚硫酰基、叔丁基亚硫酰基、氟基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、溴甲基、2，2，2-三氟乙基、3，3，3-三氟丙基、1，1，1，3，3，3-六氟异丙基、苯基、经一或多个各具有1至4个碳原子的烷基取代的苯基、经一或多个各具有1至4个碳原子的烷氧基取代的苯基、经一或多个各具有1至4个碳原子的烷硫基取代的苯基、经一或多个各具有6至10个碳原子的芳基取代的苯基、经一或多个卤基取代的苯基、经一或多个各具有1至4个碳原子的卤烷基取代的苯基、经取代或未经取代萘基等。
本发明的另一个方式优选为有机金属配合物，其中4，6-二苯基嘧啶衍生物为配体及铱为中心金属。具体的说，本发明的另一个方式是具有通式(G3)所示结构的有机金属配合物。为了有较高产率的有机金属配合物，通式(G3)所示的结构中，嘧啶骨架的6-位置优选包括苯基(即上述R1优选为经取代或未经取代的苯基)。为了有极高的发光效率，还优选为其中该有机金属配合物被用于发光元件的情况。
在通式(G3)中，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基R4至R12分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基、卤基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基和经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基中任一者。
此处，R2至R7的具体例子包含与通式(G1)及(G2)中所述的那些相同的例子。R8至R12的具体例子各包括、氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、甲基亚硫酰基、乙基亚硫酰基、丙基亚硫酰基、异丙基亚硫酰基、丁基亚硫酰基、异丁基亚硫酰基、仲丁基亚硫酰基、叔丁基亚硫酰基、氟基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、溴甲基、2，2，2-三氟乙基、3，3，3-三氟丙基、1，1，1，3，3，3-六氟异丙基、苯基、经一或多个各具有1至4个碳原子的烷基取代的苯基、经一或多个各具有1至4个碳原子的烷氧基取代的苯基、经一或多个各具有1至4个碳原子的烷硫基取代的苯基、经一或多个各具有6至10个碳原子的芳基取代的苯基、经一或多个卤基取代的苯基、经一或多个各具有1至4个碳原子的卤烷基取代的苯基、经取代或未经取代萘基等。
本发明的另一个方式是通式(G4)所示的有机金属配合物。
在通式(G4)中，L表示单阴离子配体。另外，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，Ar1表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的亚芳基。注意，Ar1以及R1至R3的具体例子包括与通式(G1)中所述的那些相同的例子。
为了较简易的合成，Ar1优选为亚苯基。所以，本发明的另一个方式为通式(G5)所示的有机金属配合物。
Figure BPA00001691948000201
在通式(G5)中，L表示单阴离子配体。R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，R4至R7分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基、卤基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基和经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基中任一者。注意，R1至R7的具体例子包括与通式(G2)中所述的那些相同的例子。
本发明的另一个方式为通式(G6)所示的有机金属配合物。为了有较高产率的有机金属配合物，通式(G6)所示的结构中，嘧啶骨架的6-位置优选包括苯基。
Figure BPA00001691948000202
在通式(G6)中，L表示单阴离子配体。R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，R4至R12分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基、卤基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基和经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基中任一者。注意，R2至R12的具体例子包括与通式(G3)中所述的那些相同的例子。
本发明的另一个方式为通式(G7)所示的有机金属配合物。
Figure BPA00001691948000211
在通式(G7)中，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，Ar1表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的亚芳基。注意，Ar1及R1至R3的具体例子包括与通式(G1)中所述的那些相同的例子。
为了较简易的合成，Ar1优选为亚苯基。所以，本发明的另一个方式是通式(G8)所示的有机金属配合物。
Figure BPA00001691948000221
在通式(G8)中，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，R4至R7分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基、卤基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基和经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基中任一者。注意，R1至R7的具体例子包括与通式(G2)中所述的那些相同的例子。
本发明的另一个方式是通式(G9)所示的有机金属配合物。为了有较高产率的有机金属配合物，通式(G9)所示的结构中，嘧啶骨架的6-位置优选包括苯基。
Figure BPA00001691948000222
在通式(G9)中，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，R4至R12分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基、卤基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基和经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基中任一者。注意，R2至R12的具体例子包括与通式(G3)中所述的那些相同的例子。
在通式(G4)至(G6)所示的有机金属配合物中，单阴离子配体优选为具有β-二酮结构的单阴离子双齿螯合配体、具有羧基的单阴离子双齿螯合配体、具有酚性羟基的单阴离子双齿螯合配体和其中二配位元素都为氮的单阴离子双齿螯合配体中任一者。具有β-二酮结构的单阴离子双齿螯合配体是特别优选的。为了使有机金属配合物在有机溶剂中有较高溶解度并较易纯化，优选包括β-二酮结构。为了得到具有高发光效率的有机金属配合物，优选包括β-二酮结构。包括β-二酮结构具有诸如较高升华性能及优异蒸发性的优点。
在通式(G4)至(G6)所示的有机金属配合物中，单阴离子配体优选为通式(L1)至(L7)的任一者所示配体。
Figure BPA00001691948000241
在通式(L1)至(L7)中，R71至R109分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、卤基、乙烯基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基和经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基中任一者。另外，A1至A3分别表示氮、键合至氢的sp2杂化碳和键合至取代基R的sp2碳中任一者。取代基R表示具有1至4个碳原子的烷基、卤基、具有1至4个碳原子的卤烷基和苯基中任一者。
《合成通式(G0)所示4-芳基嘧啶衍生物的方法》
对合成下述通式(G0)所示4-芳基嘧啶衍生物的方法的一个例子进行说明。下述通式(G0)所示4-芳基嘧啶衍生物可利用以下简易说明的合成方案(a)、(a’)和(a”)中任一者加以合成。
在通式(G0)中，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，Ar2表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基。
例如，如合成方案(a)所示，芳基硼酸(A1)与卤化嘧啶化合物(A2)偶合，来得到通式(G0)所示4-芳基嘧啶衍生物。
Figure BPA00001691948000252
在合成方案(a)中，X表示卤素，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，Ar2表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基。
或者，如合成方案(a’)所示，使(A1’)所示芳基锂化合物或格氏试剂与嘧啶化合物(A2’)起反应，来得到通式(G0)所示4-芳基嘧啶衍生物。
Figure BPA00001691948000261
在合成方案(a’)中，X表示卤素，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，Ar2表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基。
或者，如合成方案(a”)所示，1，3-二酮(A1”)的芳基与脒(A2”)反应，来得到通式(G0)所示4-芳基嘧啶衍生物。
Figure BPA00001691948000262
注意，在通式(G0)中R3是氢的情况下，如非专利文献(H.Bredereck，R.Gompper，G.Morlock，“Chemische Berichte”，90，942(1957))所示，通过在酸催化剂的存在下进行加热，使芳基的1，3-二酮(A1”)与甲酰胺起反应，来得到通式(G0)所示4-芳基嘧啶衍生物。
在合成方案(a”)中，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，Ar2表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基。
因为上述化合物(A1)、(A2)、(A1’)、(A2’)、(A1”)及(A2”)是可购得的类型很广的化合物或它们的合成是可进行的，所以可合成如通式(G0)所示4-芳基嘧啶衍生物的多种4-芳基嘧啶衍生物。因此，本发明的一个方式的有机金属配合物的特征为有众多的配体变化。
《合成有机金属配合物的方法，每一有机金属配合物为本发明的一个方式，如通式(G4)及(G7)所示》
接着，示出合成下述通式(G4)及(G7)所示有机金属配合物的方法，下述通式(G4)及(G7)为通过通式(G0)所示4-芳基嘧啶衍生物的邻位金属化而形成的本发明的一个方式的有机金属配合物中的优选的具体例子。
Figure BPA00001691948000271
Figure BPA00001691948000281
在通式(G4)及通式(G7)中，L表示单阴离子配体。另外，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，Ar1表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的亚芳基。
<合成本发明的一个方式的通式(G4)所示有机金属配合物的方法>
首先，如下述合成方案(b)所示，在惰性气体气氛中通过不使用溶剂，仅使用以醇为主的溶剂(例如丙三醇、乙二醇、2-甲氧基乙醇或2-乙氧基乙醇)或水与以醇为主的溶剂中的一或多者的混合溶剂，对通式(G0)所示4-芳基嘧啶衍生物与卤化铱化合物(例如氯化铱、溴化铱或碘化铱，优选为三氯化铱水合物)进行加热，来得到双核配合物(B)，其为包括卤素桥连的结构的有机金属配合物的一类型，并为新颖物质。虽然对于加热方式没有特别限制，但可使用油浴、沙浴或铝块(aluminum block)。或者，可使用微波作为加热方式。
Figure BPA00001691948000291
在合成方案(b)中，X表示卤素，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基。另外，Ar1表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的亚芳基，Ar2表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基。
另外，如下述合成方案(c)所示，在上述合成方案(b)所得到的双核配合物(B)与单阴离子配体的原料HL在惰性气体气氛中反应，而HL的质子脱离并配位到中心金属Ir。所以，可得到本发明的一个方式的通式(G4)所示有机金属配合物。虽然对于加热方式没有特别限制，但可使用油浴、沙浴或铝块(aluminum block)。或者，可使用微波作为加热方式。
Figure BPA00001691948000301
在合成方案(c)中，L表示单阴离子配体，X表示卤素，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，Ar1表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的亚芳基。
在本发明中，如上所述，为了得到其中4-芳基嘧啶衍生物为配体的邻位金属化的配合物，将取代基导入到嘧啶的6-位置(即R1)。特别地，经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基用于R1。所以，与氢用于R1的情况相比，在合成方案(c)所示的反应期间中，合成方案(b)所合成的卤素桥连的双核金属配合物的分解被抑制，且可得到极高的产率。
注意，通式(G4)中的单阴离子配体L优选为具有β-二酮结构的单阴离子双齿螯合配体、具有羧基的单阴离子双齿螯合配体、具有酚羟基的单阴离子双齿螯合配体和其中二配位元素都为氮的单阴离子双齿螯合配体中任一者。具有β-二酮结构的单阴离子双齿螯合配体是特别优选的。为了使有机金属配合物在有机溶剂中有较高溶解度并较简易的纯化，优选包括β-二酮结构。为了得到具有高发光效率的有机金属配合物，优选包括β-二酮结构。包括β-二酮结构具有的优点诸如较高升华性质及优异蒸发性。
单阴离子配体优选为通式(L1)至(L7)中任一者所示配体。因为这些配体具有高配位能力且可低成本得到，这些配体是有用的。
Figure BPA00001691948000311
在通式(L1)至(L7)中，R71至R109分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、卤基、乙烯基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基和经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基中任一者。另外，A1至A3分别表示氮、键合至氢的sp2杂化碳和键合至取代基R的sp2碳中任一者。取代基R表示具有1至4个碳原子的烷基、卤基、具有1至4个碳原子的卤烷基和苯基中任一者。
<合成本发明的一个方式的通式(G7)所示有机金属配合物的方法>
本发明的一个方式的通式(G7)所示有机金属配合物可用如下合成方案(d)加以合成。换言之，通式(G0)所示4-芳基嘧啶衍生物与卤化铱化合物(例如氯化铱、溴化铱或碘化铱，优选为三氯化铱水合物)或铱有机金属配合物化合物(例如乙酰丙酮酸盐配合物或二乙基硫化物配合物)混合，然后加热，来得到具有通式(G7)所示结构的有机金属配合物。此加热程序可在将通式(G0)所示4-芳基嘧啶衍生物及卤化铱化合物或铱有机金属配合物化合物溶于以醇为主的溶剂(例如丙三醇、乙二醇、2-甲氧基乙醇或2-乙氧基乙醇)后进行。虽然对于加热方式没有特别限制，但可使用油浴、沙浴或铝块(aluminumblock)。或者，可使用微波作为加热方式。
Figure BPA00001691948000331
在合成方案(d)中，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基。另外，Ar1表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的亚芳基，Ar2表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基。
在本发明中，如上所述，为了得到其中4-芳基嘧啶衍生物为配体的邻位金属化的配合物，取代基被引入到嘧啶的6-位置(即R1)。特别地，将经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基用于R1。所以，与氢被用于R1的情况相比，在合成方案(d)中的产率可较高。
除了上述合成方法的例子之外，本发明的一个方式中的有机金属配合物也可用其它合成方法合成。
本发明的一个方式的有机金属配合物的具体结构式示于如下结构式(100)至(201)。然而，本发明并非被限制至这些结构式。
Figure BPA00001691948000341
Figure BPA00001691948000351
Figure BPA00001691948000361
Figure BPA00001691948000371
Figure BPA00001691948000381
Figure BPA00001691948000391
Figure BPA00001691948000401
Figure BPA00001691948000411
Figure BPA00001691948000421
Figure BPA00001691948000431
Figure BPA00001691948000441
Figure BPA00001691948000451
Figure BPA00001691948000461
Figure BPA00001691948000471
Figure BPA00001691948000481
Figure BPA00001691948000491
Figure BPA00001691948000501
Figure BPA00001691948000511
根据配体类型上述结构式(100)至(201)所示有机金属配合物有立体异构物，而这类异构物包括在本发明的方式的有机金属配合物的类型内。
本发明的一个方式的任何上述有机金属配合物可发射磷光，且在红色至绿色的波长范围内具有宽发射光谱，因此可用作发光材料或发光元件的发光物质。
使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可实现具有高发光效率的发光元件、发光装置、电子设备或照明装置。或者，可实现具有低功率消耗的发光元件、发光装置、电子设备或照明装置。
使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可实现具有高可靠性的发光元件、发光装置、电子设备或照明装置。
在实施方式1中，可适当地组合其他实施方式所示的任意的结构而使用。
实施方式2
在实施方式2中，参照图1A说明将实施方式1所述的任意的有机金属配合物用于发光层的发光元件作为本发明的一个方式。
图1A示出在第一电极101与第二电极103之间具有EL层102的发光元件。EL层102包括发光层113。发光层113包括在实施方式1中说明的为本发明的一个方式的任意的有机金属配合物。
通过对这种发光元件施加电压，从第一电极101侧注入的空穴与从第二电极103侧注入的电子在发光层113内复合，使有机金属配合物上升到激发态。当处于激发态的有机金属配合物返回到基态时，发出光。所以，本发明的一个方式有机金属配合物用作发光元件中的发光物质。注意，在本实施方式的发光元件中，第一电极101用作阳极并第二电极103用作阴极。
关于用作阳极的第一电极101，优选使用具有高功函数(具体而言，功函数4.0eV以上)的金属、合金或导电性化合物、其混合物等。具体地说，例如可以举出氧化铟-氧化锡(ITO：氧化铟锡)、含硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡、氧化铟-氧化锌(IZO：氧化铟锌)、含氧化钨和氧化锌的氧化铟等。另外，除了上述以外，可以使用金、铂、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜、钯、钛等。
注意，在EL层102中，当使用其中述于以下的有机化合物与电子受主(受主)混合的复合材料形成与第一电极101接触的层时，第一电极101可以使用各种金属、合金或导电性化合物、其混合物等形成，而与其功函数无关。例如，可以使用铝(Al)、银(Ag)、含铝的合金(如Al-Si)等。
第一电极101例如可以通过溅射法、蒸镀方法(包括真空蒸镀方法)等而形成。
形成在第一电极101上的EL层102至少包括发光层113且包含本发明的一个方式的有机金属配合物形成。关于EL层102的一部分可以使用已知物质，且可以使用低分子化合物或高分子化合物。注意，形成EL层102的物质可以由有机化合物组成或可以包括作为一部分的无机化合物。
另外，如图1A所示，除了发光层113以外，EL层102适当地组合包含具有高空穴注入性的物质的空穴注入层111、包含具有高空穴传输性的物质的空穴传输层112、包含具有高电子传输性的物质的电子传输层114、包含具有高电子注入性的物质的电子注入层115等层叠而形成。
空穴注入层111为包含具有高空穴注入性的物质的层。作为具有高空穴注入性的物质，可以使用金属氧化物，诸如氧化钼、氧化钛、氧化钒、氧化铼、氧化钌、氧化铬、氧化锆、氧化铪、氧化钽、氧化银、氧化钨或氧化锰。也可以使用酞菁基化合物，诸如酞菁(缩写：H2Pc)或酞菁铜(Ⅱ)(缩写：CuPc)。
另外，可以使用下列为低分子有机化合物的芳族胺化合物中任一种：4，4’，4”-三(N，N-二苯基氨基)三苯基胺(缩写：TDATA)、4，4’，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯基胺(缩写：MTDATA)、4，4’-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]联苯(缩写：DPAB)、4，4’-双(N-{4-[N’-(3-甲基苯基)-N’-苯基氨基]苯基)-N-苯基氨基)联苯(缩写：DNTPD)、1，3，5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(缩写：DPA3B)、3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(缩写：PCzPCA1)、3，6-双[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(缩写：PCzPCA2)、3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(缩写：PCzPCN1)等。
再者，还可以使用高分子化合物(例如寡聚物、树枝状聚合物、或聚合物)。高分子化合物的例子包括：聚(N-乙烯基咔唑)(缩写：PVK)、聚(4-乙烯基三苯基胺)(缩写：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](缩写：PTPDMA)、聚[N，N’-双(4-丁基苯基)-N，N’-双(苯基)联苯胺(缩写：Poly-TPD)等。或者，可以使用加入酸的高分子化合物，诸如聚(3，4-亚乙基二氧基噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)或聚苯胺/聚(苯乙烯磺酸)(PAni/PSS)。
将有机化合物与电子受主(受主)混合的复合材料可用于空穴注入层111。这种复合材料具有优异的空穴注入性及空穴传输性，因为空穴在有机化合物中通过电子受主产生。在此情况下，有机化合物优选为可优异地传输所产生空穴的材料(具有高空穴传输性的物质)。
作为用于复合材料的有机化合物上，可以使用各种不同的化合物，诸如芳族胺化合物、咔唑衍生物、芳族烃及高分子化合物(诸如寡聚物、树枝状聚合物或聚合物)。用于复合材料的有机化合物优选为具有高空穴传输性的有机化合物。具体而言，优选使用具有空穴迁移率10-6cm2/Vs以上的物质。但是，还可以使用上述材料以外的其他物质，只要该物质具有高于电子传输性的空穴传输性。下面，具体地举出可用于复合材料的有机化合物。
可用于复合材料的有机化合物的例子为芳族胺化合物，诸如TDATA、MTDATA、DPAB、DNTPD、DPA3B、PCzPCA1、PCzPCA2、PCzPCN1、4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(缩写：NPB或α-NPD)、N，N’-双(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基-[1，1’-联苯]-4，4’-二胺(缩写：TPD)、4-苯基-4’-(9-苯基芴-9-基)三苯基胺(缩写：BPAFLP)、咔唑衍生物，该咔唑衍生物诸如4，4’-二(N-咔唑基)联苯(缩写：CBP)、1，3，5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(缩写：TCPB)、9-[4-(N-咔唑基)苯基]-10-苯基蒽(缩写：CzPA)、9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写：PCzPA)及1，4-双[4-(N-咔唑基)苯基-2，3，5，6-四苯基苯。
或者，可以使用芳族烃化合物诸如2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽(缩写：t-BuDNA)、2-叔丁基-9，10-二(1-萘基)蒽、9，10-双(3，5-二苯基苯基)蒽(缩写：DPPA)、2-叔丁基-9，10-双(4-苯基苯基)蒽(缩写：t-BuDBA)、9，10-二(2-萘基)蒽(缩写：DNA)、9，10-二苯基蒽(缩写：DPAnth)、2-叔丁基蒽(缩写：t-BuAnth)、9，10-双(4-甲基-1-萘基)蒽(缩写：DMNA)、9，10-双[2-(1-萘基)苯基]-2-叔丁基蒽、9，10-双[2-(1-萘基)苯基]蒽、2，3，6，7-四甲基-9，10-二(1-萘基)蒽等。
再者，可以使用芳族烃化合物诸如2，3，6，7-四甲基-9，10-二(2-萘基)蒽、9，9’-联蒽、10，10’-二苯基-9，9’-联蒽、10，10’-双(2-苯基苯基)-9，9’-联蒽、10，10’-双[(2，3，4，5，6-五苯基)苯基]-9，9’-联蒽、蒽、并四苯、红萤烯、苝、2，5，8，11-四(叔丁基)苝、并五苯、晕苯、4，4’-双(2，2-二苯基乙烯基)联苯(缩写：DPVBi)或9，10-双[4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基]蒽(缩写：DPVPA)。
另外，作为电子受主，可用有机化合物诸如7，7，8，8-四氰基-2，3，5，6-四氟醌二甲烷(缩写：F4-TCNQ)及四氯醌；及过渡金属氧化物。另外，也可用在周期表上属于第4族至第8族的金属的氧化物。具体而言，优选为氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铬、氧化钼、氧化钨、氧化锰及氧化铼，因为它们的电子接受性高。其中特别优选为氧化钼，因为其在空气中为稳定的且其的吸湿性低且较易处理。
注意，可以使用上述高分子化合物(诸如PVK、PVTPA、PTPDMA、或Poly-TPD)及上述电子受主的复合材料形成空穴注入层111。
空穴传输层112为包含具有高空穴传输性的物质的层。具有高空穴传输性的物质的例子为芳族胺化合物，诸如NPB、TPD、BPAFLP、4，4’-双[N-(9，9-二甲基芴-2-基)-N-苯基氨基]联苯(缩写：DFLDPBi)、及4，4’-双[N-(螺-9，9’-联芴-2-基)-N-苯基氨基]联苯(缩写：BSPB)。在此所述的物质是主要具有10-6cm2/Vs以上的空穴迁移率的物质。但是，还可以使用上述材料以外的其他物质，只要该物质具有高于电子传输性的空穴传输性。另外，包含具有高空穴传输性的物质的层不限于单层，可以是包含所述物质的两个或多个层的叠层。
关于空穴传输层112，可以使用咔唑衍生物，诸如CBP、CzPA、或PCzPA或蒽衍生物(诸如t-BuDNA、DNA或DPAnth)。
或者，关于空穴传输层112，也可以使用高分子化合物，诸如PVK、PVTPA、PTPDMA或Poly-TPD。
发光层113为包含实施方式1中所说明的为本发明的一个方式的有机金属配合物。发光层113可以用包含为本发明的一个方式的有机金属配合物的薄膜形成，发光层113可以其中为本发明的一个方式的有机金属配合物作为为客体被分散于作为主体的物质的薄膜，所述做为主体的物质具有的三重激发能比为本发明的一个方式的有机金属配合物高。所以，可以防止来自有机金属配合物的发光因浓度而消灭。注意，三重激发能表示基态与三重激发态之间的能量差。
电子传输层114为包含具有高电子传输性的物质的层。作为具有高电子传输性的物质，可以使用以下的金属配合物：Alq3；三(4-甲基-8-羟喹啉)铝(缩写：Almq3)；双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍(缩写：BeBq2)；BAlq；Zn(BOX)2；双〔2-(2-羟苯基)苯并噻唑〕锌(缩写：Zn(BTZ)2)等。另外，也可以使用杂芳基化合物，诸如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(缩写：PBD)、1，3-双[5-(对-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑-2-基]苯(缩写：OXD-7)、3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-联苯基)-1，2，4-三唑(缩写：TAZ)、3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-联苯基)-1，2，4-三唑(缩写：p-EtTAZ)、红菲绕啉(bathophenanthroline)(缩写：BPhen)、浴铜灵(缩写：BCP)、或4，4’-双(5-甲基苯并噁唑-2-基)茋(缩写：BzOs)。再者，可以使用高分子化合物，诸如聚(2，5-吡啶-二基)(缩写：PPy)、聚[(9，9-二己基芴-2，7-二基)-共-(吡啶-3，5-二基)](缩写：PF-Py)或聚[(9，9-二辛基芴-2，7-二基)-共-(2，2’-联吡啶-6，6’-二基)](缩写：PF-BPy)。在此所述的物质是主要具有10-6cm2/Vs以上的电子迁移率的物质。然而，还可以使用上述材料以外的其他物质，只要该物质具有比空穴传输性高的电子传输性。
另外，所述电子传输层不限于单层，可以是包含所述物质的两个或多个层的叠层。
电子注入层115为包含具有高电子注入性的物质的层。关于电子注入层115，可以使用碱金属、碱土金属或其化合物，诸如锂、铯、钙、氟化锂、氟化铯、氟化钙或氧化锂。另外，也可以使用稀土金属化合物，诸如氟化铒。或者，也可以使用上述用于形成电子传输层114的物质。
或者，其中有机化合物与电子供体(供体)混合的复合材料可用于电子注入层115。这种复合材料有优异的电子注入性及电子传输性，因为电子在有机化合物通过电子供体产生。在此情况中，有机化合物优选为优异地传输所产生电子的材料。具体而言，例如，可以使用述于上文的用于形成电子传输层114的物质(例如金属配合物或杂芳族化合物)。作为电子供体，可用对于有机化合物呈现电子提供性质的物质。具体而言，优选为碱金属、碱土金属、及稀土金属，及可用锂、铯、镁、钙、铒、镱等。另外，优选为碱金属氧化物或碱土金属氧化物，有例如氧化锂、氧化钙、氧化钡等。或者，也可以使用路易斯碱，诸如氧化镁。此外，可以使用有机化合物，诸如四硫富瓦烯(tetrathiafulvalene)(缩写：TTF)。
注意，上述空穴注入层111、空穴传输层112、发光层113、电子传输层114及电子注入层115分别可用诸如蒸镀方法(例如真空蒸镀方法)、喷墨方法或涂布方法的方法形成。
关于用作阴极的第二电极103，优选使用具有低功函数(具体而言，功函数为3.8eV以下)的金属、合金、导电性化合物、其混合物等中的任一种。具体而言，可以使用以下的任一种：铝或银；在周期表上属于第1族或第2族的元素，即，碱金属诸如锂或铯，或碱土金属诸如镁、钙或锶；上述金属的合金(例如Mg-Ag或Al-Li)；稀土金属诸如铕或镱；上述金属的合金等。
注意，在EL层102中，当使用其中述于上文的有机化合物与电子供体(供体)混合的复合材料形成与第二电极103接触的层时，第二电极103可以使用各种导电性材料(诸如Al、Ag、ITO、含硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡)形成，而与其功函数无关。
另外，第二电极103可用真空蒸镀方法或溅射法形成。此外，在使用银浆等的情况下，可以使用涂布方法、喷墨方法等。
在上述的发光元件中，由于第一电极101和第二电极103之间产生电位差而电流流动且空穴和电子在EL层102中复合，因而发光。然后，该发光通过第一电极101及第二电极103中之一或两者提取。所以，第一电极101及第二电极103中之一或两者为具有传输可见光的性质的电极。
通过使用本实施方式所述的发光元件，可以制造其中晶体管控制发光元件的驱动的被动矩阵发光装置或主动矩阵发光装置。
注意，在制造主动矩阵发光装置的情况下，对于晶体管的结构没有特别限制。例如，可以适当地使用交错型晶体管或反转交错型晶体管。另外，在衬底上形成的驱动电路可以使用n沟道晶体管及p沟道晶体管的两者或者n沟道晶体管或p沟道晶体管而形成。再者，对于用于晶体管的半导体膜的结晶性没有特别限制。例如，可以使用非晶性半导体膜、晶性半导体膜等。半导体膜的材料可以使用氧化物半导体以及诸如硅的元素。
另外，在本实施方式2中，本发明的一个方式的有机金属配合物(其用于发光层113)在红色至绿色的波长范围有较宽的发射光谱。所以，可以实现具有提供高彩色给予性质的发光元件。
另外，本实施方式中的发光元件包括本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有高发光效率的发光元件。此外，可以实现具有低功率消耗的发光装置。所以，可以实现具有高可靠性的发光元件。
在本实施方式2中，可以适当地组合其他实施方式所示的任意的结构而使用。
实施方式3
本发明的一个方式的发光元件也可以包括多个发光层。例如，通过提供多个发光层，可得到由多个层所发出的光的组合的光。所以，例如可得到白光发射。在本实施方式3中，参照图1B说明包括多个层发光层的发光元件的方式。
图1B说明在第一电极101与第二电极103之间具有EL层102的发光元件。EL层102包括第一发光层213及第二发光层215，所以在图1B中所示的发光元件中可以得到混合自第一发光层213所发出的光与自第二发光层215所发出的光。分离层214优选在第一发光层213与第二发光层215之间形成。
在本实施方式3中，说明在第一发光层213中包含发蓝光的有机金属化合物及在第二发光层215中包含本发明的一个方式的有机金属配合物的发光元件；然而，本发明不局限于此。
本发明的一个方式的有机金属配合物可用于第一发光层213，而另一发光物质可用于第二发光层215。
EL层102可以具有三层以上的发光层。
当施加电压，则第一电极101的电位高于第二电极103的电位，电流在第一电极101与第二电极103之间流动，空穴与电子在第一发光层213、第二发光层215或分离层214复合。所产生的激发能分配到第一发光层213和第二发光层215的双方，以激发包含在第一发光层213的第一发光物质及包含在第二发光层215的第二发光物质。受激发的第一及第二发光物质发光同时返回基态。
第一发光层213所包含的第一发光物质典型为荧光化合物，诸如苝、2，5，8，11-四(叔丁基)苝(缩写：TBP)、DPVBi、4，4’-双[2-(N-乙基咔唑-3-基)乙烯基]联苯(缩写：BCzVBi)、BAlq、或双(2-甲基-8-羟喹啉)镓氯(缩写：Gamq2Cl)、或磷光化合物(诸如双{2-[3，5-双(三氟甲基)苯基]吡啶-N，C2’}铱(Ⅲ)吡啶甲酸盐(缩写：[Ir(CF3ppy)2(pic)])、双[2-(4，6-二氟苯基)吡啶-N，C2’]铱(Ⅲ)乙酰丙酮酸盐(缩写：[FIr(acac)])、双[2-(4，6-二氟苯基)吡啶-N，C2’]铱(III)吡啶甲酸盐(缩写：FIrpic)、或双[2-(4，6-二氟苯基)吡啶-N，C2’]铱(Ⅲ)四(1-吡唑基)硼酸盐(缩写：FIr6)，从由其可得到发射光谱在450至510nm(即蓝光至蓝绿光)具有谱峰的发射光。
另外，当第一发光物质为荧光化合物，第一发光层213优选具有其中单重激发能比第一发光物质大的物质作为第一主体而第一发光物质作为客体被分散的结构。另外，当第一发光物质为磷光化合物，第一发光层213优选具有其中三重激发能比第一发光物质大的物质作为第一主体而第一发光物质作为客体被分散的结构。第一主体除了可用上述NPB、CBP、TCTA等以外，也可用DNA、t-BuDNA等。注意，单重激发能为基态与单重激发态之间的能量差。
第二发光层215包含本发明的一个方式的有机金属配合物且可发出红光至绿光。第二发光层215可以具有类似于实施方式2所描述的发光层113的结构。
具体而言，分离层214可以使用上述的TPAQn、NPB、CBP、TCTA、Znpp2、ZnBOX等形成。通过设置分离层214，可以避免第一发光层213与第二发光层215中的一者的发射强度比另一者的发射强度强的缺点。注意，不一定需要提供分离层214，可以适当地设置用来调整使得第一发光层213与第二发光层215的发射强度的比。
在EL层102上，除了发光层，还有空穴注入层111、空穴传输层112、电子传输层114及电子注入层115；至于这些层的结构可以使用实施方式2所述的各层的结构。然而，不一定需要提供这些层，根据元件特征可以适当地设置。
另外，本实施方式3所示的结构可以适当地与其他实施方式所示的结构组合而使用。
实施方式4
在本实施方式4中，参照图1C说明包括多个层EL层的发光元件的结构(以下称为叠层型元件)。该发光元件为叠层型发光元件，其在第一电极101与第二电极103之间包括多个层EL层(图1C中的第一EL层700及第二EL层701)。另外，虽然在本实施方式描述的结构有两层EL层形成，但是也可以使用具有三层以上的EL层的结构。
在本实施方式4中，第一电极101及第二电极103可以应用实施方式2中所示的结构。
在本实施方式中，多个层EL层的全部或任一层可具有与实施方式2所述EL层的相同结构。换言之，第一EL层700与第二EL层701的结构可彼此相同或不同且可与实施方式2所述相同。
另外，在图1C中，在第一EL层700与第二EL层701之间设置电荷产生层305。当对第一电极101与第二电极103之间施加电压时，电荷产生层305具有将电子注入一层EL层并将空穴注入另一层EL层的作用。在实施方式的情况下，当加上电压时，则第一电极101电位高于第二电极103，电荷产生层305将电子注入第一EL层700并将空穴注入第二EL层701。
另外，就光提取效率而言，电荷产生层305优选具有传输可见光的性质。另外，电荷产生层305既使导电性比第一电极101或第二电极103低，也有作用。
电荷产生层305可具有包括具有高空穴传输性的有机化合物及电子受主(受主)的结构或者包括具有高电子传输性的有机化合物及电子供体(供体)的结构。或者，这种双方结构可被层叠。
在其中电子受主被添加到具有高空穴传输性的有机化合物的结构的情况下，作为具有高空穴传输性的有机化合物，例如，可使用芳族胺化合物，诸如NPB、TPD、TDATA、MTDATA、或4，4’-双[N-(螺-9，9’-双芴-2-基)-N-苯基氨基]联苯(缩写：BSPB)等。在此所述的物质主要是具有10-6cm2/Vs以上的空穴迁移率的物质。然而，还可以使用上述物质以外的物质，只要它们是具有高于电子传输性的空穴传输性的有机化合物。
另外，可作为电子受主为7，7，8，8-四氰基-2，3，5，6-四氟醌二甲烷(缩写：F4-TCNQ)、四氯醌等。另外，可以使用过渡金属氧化物。另外，也可用在周期表上属于第4族至第8族的金属的氧化物。具体而言，氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铬、氧化钼、氧化钨、氧化锰及氧化铼系优选的，因为它们的电子接受性高。其中，氧化钼是特别优选的，因为其在空气中稳定且其吸湿性低及易于处理。
另一方面，在其中电子供体被对具有高电子传输性的有机化合物的结构的情况中，可作为具有高电子传输性的有机化合物为具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属配合物，例如诸如Alq、Almq3、BeBq2、或BAlq等。或者，可以使用具有噁唑为主的配体或噻唑为主的配体的金属配合物，诸如Zn(BOX)2或Zn(BTZ)2。或者，除了此金属配合物外，也可以使用PBD、OXD-7、TAZ、BPhen、BCP等。在此所述的物质是主要具有10-6cm2/Vs以上的电子迁移率的物质。另外，还可以使用上述以外的物质，只要它们是具有高于空穴传输性的电子传输性的有机化合物。
另外，作为电子供体可以使用碱金属、碱土金属、稀土金属、在周期表上属于第13族的金属或者其氧化物或碳酸盐。具体而言，优选使用锂、铯、镁、钙、镱、铟、氧化锂、碳酸铯等。或者，诸如四硫并四苯(tetrathianaphthacene)的有机化合物可作为电子供体。
注意，使用上述材料形成电荷产生层305可以抑制因EL层叠层所造成的驱动电压的增加。
虽然在本实施方式中说明有两层EL层的发光元件，但是本发明可类似地应用于具有三层以上的EL层层叠的发光元件。在本实施方式所述发光元件的情况下，通过在一对电极之间配置多个层EL层(彼此以电荷产生层分隔)，电流密度保持低时仍可得到高亮度范围的发光。因为可将电流密度维持为低的，元件可具有长的寿命。当发光元件用于照明时，由电极材料的电阻所造成的电压降低减少，因此可得到在大面积上的均匀发光。此外，可得到在低电压下驱动并低功率消耗的发光装置。
另外，通过形成EL层以发出颜色彼此不同的光，发光元件整体可以获得所希望的颜色的发光。例如，通过形成具有两层EL层的发光元件，如此第一EL层的发光颜色与第二EL层的发光颜色为互补色，则发光元件整体可提供白光。注意，“互补”所表示的颜色关系为当颜色混合时会得到无彩度颜色(achromatic color)。换言之，当互补色的光混合时，可以得到白光。
另外，相同情况可应用于具有三层EL层的发光元件。例如，当第一EL层发出红光、第二EL层发出绿光及第三EL层发出蓝光时，发光元件整体可以获得白光。
注意，本实施方式4所述的结构可以适当地与其他实施方式中所述结构组合而使用。
实施方式5
在实施方式5中，说明使用本发明的一个方式的发光元件的被动矩阵发光装置以及主动矩阵发光装置。
图2A至2D及图3说明被动矩阵发光装置的一个例子。
在被动矩阵(也称为简易矩阵)发光装置中，排列成条型的多个阳极与排列成条型的多个阴极垂直。发光层被插在每个交叉处。所以，在所选阳极(加上电压处)与所选阴极的交叉处的像素发光。
图2A至2C是示出密封之前的像素部分的俯视图。图2D为沿着图2A至2C的虚线(chain line)A-A’的剖视图。
绝缘层402在衬底401上形成作为基底绝缘层。注意，若不需要基底绝缘层，则不一定需要形成绝缘层402。多个第一电极403在绝缘层402上以条型等间距地排列(参照图2A)。
另外，具有对应于像素的开口的隔壁404置于第一电极403上。具有开口的隔壁404使用绝缘材料形成，诸如光敏性或非光敏性有机材料(聚酰亚胺、丙烯酸系、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、抗蚀剂(resist)或苯并环丁烯)或SOG膜(例如包含烷基的SiOx膜)。注意，对应于像素的开口405用作发光区域(图2B)。
在具有开口的隔壁404上，彼此平行的多个反锥形隔壁406与第一电极403交叉(图2C)。反锥形隔壁406以下列方式形成：根据微影方法，使用正型光敏性树脂(其未曝光部分作为图案)，调整曝光量或显影时间的长度，以使得图案可被刻蚀得更深些。
形成图2C所示反锥形隔壁406后，如图2D所示依序形成EL层407及第二电极408。具有开口的隔壁404及反锥形隔壁406的总厚度被设定成大于EL层407及第二电极408的总厚度；所以，如图2D所示，形成被分断成多个区域的EL层407及第二电极408。注意，多个被分断的区域彼此电绝缘。
第二电极408以彼此平行的条型排列且沿着与第一电极403交叉的方向延伸。注意，用于形成EL层407的层的部分及用于形成第二电极408的导电层的部分也在反锥形隔壁406上形成；然而，这些部分与EL层407及第二电极408分开。
另外，在本实施方式中对于第一电极403及第二电极408没有特别限制，只要其中一者为阳极而另一者为阴极。注意，其中包括EL层407的叠层结构可根据电极的极性适当地调整。
另外，若需要，密封剂诸如密封罐或玻璃衬底可以用粘合剂例如密封剂连接至衬底401用于密封，以使得发光元件被配置在密封的空间中。因此，可以防止发光元件的劣化。密封空间可用填充剂或干燥惰性气体填充。另外，干燥剂等可放在衬底和密封剂之间以防止发光元件由于水分等的劣化。干燥剂移除微量水分，因而达到足够干燥。干燥剂可为通过化学吸附而吸收水分的物质，诸如碱土金属的氧化物，诸如氧化钙或氧化钡。此外，通过物理吸附而吸附水分的物质，诸如沸石或硅胶，也可作为干燥剂使用。
图3是示出图2A至2D中所说明的装备有柔性印刷电路(FPC)等的被动矩阵发光装置的俯视图。
图3中，在形成图像显示的像素部分中，扫描线和数据线彼此相交排列致使扫描线和数据线彼此垂直。
图2A至2D中的第一电极403相当于图3中的扫描线503；图2A至2D中的第二电极408相当于图3中的数据线508；反锥形隔壁406相当于隔壁506。图2A至2D中的EL层407插入在数据线508与扫描线503之间，交叉区505相当于一个像素。
注意，扫描线503在其端部与连接布线509电连接，且连接布线509通过输入端子510连接到FPC 511b。此外，数据线通过输入端子512连接到FPC 511a。
如需要，也可以在发出光的表面上适当地提供光学薄膜，诸如偏振片、圆偏振片(包括椭圆偏振片)、相位差板(λ/4板，λ/2板)及滤色器。此外，偏振片或圆偏振片与抗反射膜可一起被提供。例如，可进行通过其反射光利用表面上的凸凹可被散射以减少眩光的防眩光处理。
虽然在图3说明中在衬底501上不设置驱动电路的例子，但包括驱动电路的IC芯片可安装在衬底501上。
当安装IC芯片时，将数据线侧IC和扫描线侧IC(其各形成用于将信号传输至像素部分的驱动电路)通过COG方法安装在像素部分的周围(像素部分的外侧)。除了COG方法外，也可以使用TCP或引线结合(wire bonding)进行安装。TCP是安装有IC的TAB胶带，并且TAB胶带连接到元件形成衬底上的布线以安装IC。数据线侧和扫描线侧上的IC可用硅衬底形成，或者在玻璃衬底、石英衬底或塑料衬底上用TFT形成驱动电路而得到。
接着，参照图4A和4B说明主动矩阵发光装置的例子。图4A为说明发光装置的俯视图，图4B为沿着图4A中的虚线A-A’取得的剖视图。本实施方式的主动矩阵发光装置包括提供在元件衬底601上的像素部分602、驱动电路部分(源极侧驱动电路)603和驱动电路部分(栅极侧驱动电路)604。像素部分602、驱动电路部分603和驱动电路部分604以密封剂605密封在元件衬底601和密封衬底606之间。
另外，在元件衬底601上设置用于连接外部输入端子的引导布线607，通过该外部输入端子将信号(例如，视频信号、时钟信号、起始信号或者复位信号等)或电位传输到驱动电路部分603及驱动电路部分604。在此，说明设置柔性印刷电路(FPC)608作为外部输入端子的例子。虽然在此仅图示出FPC，但是印刷线路板(PWB)可以连接到FPC。在本说明书中，发光装置其分类上不仅包括发光装置本身，且包括其上安装FPC或PWB的发光装置。
接着，参照图4B说明剖视结构。驱动电路部分和像素部分在元件衬底601上形成，图4B示出作为源极侧驱动电路的驱动电路部分603及像素部分602。
说明为n沟道型TFT 609和p沟道型TFT 610的组合的CMOS电路被形成作为驱动电路部分603的例子。注意，驱动电路部分中所包括的电路可以使用各种CMOS电路、PMOS电路或NMOS电路形成。虽然在本实施方式中描述其中驱动电路在衬底上形成的驱动器一体型，然而，驱动电路不一定需要在衬底上形成，且驱动电路可以在外部形成。
像素部分602由多个像素形成，各像素包括开关TFT 611、电流控制TFT 612和电连接至电流控制TFT 612的布线(源电极或漏电极)的阳极613。注意，覆盖阳极613的端部分形成绝缘物614。在本实施方式中，绝缘物614使用正型光敏性丙烯酸系树脂形成。
为了通过将用于重叠在绝缘物614上的膜以得到有利的覆盖，优选形成绝缘物614在其上端部分或下端部分具有具曲率的曲面。例如，在使用正型光敏性丙烯酸系树脂为绝缘物614的材料的情况下，优选形成绝缘物614在其上端部分具有具曲率半径(0.2μm至3μm)的曲面。注意，因光照射而变得不溶解于刻蚀液的负型光敏性树脂或因光照射而变得溶解于刻蚀液的正型光敏性树脂均可用于绝缘物614。作为绝缘物614，并不限于有机化合物，有机化合物或无机化合物诸如氧化硅或氮氧化硅均可以使用。
在阳极613上层叠EL层615及阴极616。注意，当ITO膜用作阳极613，氮化钛膜及包含铝为主要成分的膜的层叠膜或者氮化钛膜、包含铝为主要组分的膜、及氮化钛膜的叠层膜用作连接到阳极613的电流控制TFT 612的布线时，布线的电阻小且可得到与ITO膜的有利的奥姆接触。注意，虽然在图4A和4B中未图示，阴极616电连接到作为外部输入端子的FPC 608。
注意，在EL层615中，至少设置发光层，且除了发光层外，可以适当地设置空穴注入层、空穴传输层、电子传输层或电子注入层。发光元件617由阳极613、EL层615及阴极616的叠层结构形成。
虽然图4B的剖视图只说明一个发光元件617，但多个发光元件以矩阵排列在像素部分602。在像素部分602中选择性形成提供三种颜色光(R、G和B)的发光元件，因而可形成能够全彩色显示的发光装置。或者，能够全彩色显示的发光装置可通过与滤色器组合来制造。
另外，使用密封剂605将密封衬底606连接到元件衬底601，如此发光元件617被提供在被元件衬底601、密封衬底606和密封剂605包围的空间618中。空间618可填充有惰性气体(诸如氮或氩)或密封剂605。
优选使用环氧类树脂作为密封剂605。用于它们的材料尽可能优选为不传输水分和氧的材料。作为用于密封衬底606的材料，除了玻璃衬底或石英衬底外，可以使用由FRP(玻璃纤维增强塑料)、PVF(聚氟乙烯)、聚酯、丙烯酸系、等形成的塑料衬底。
如上所述，可以获得主动矩阵发光装置。
注意，实施方式5所示的结构可以适当地与其他实施方式所示的结构组合而使用。
实施方式6
在实施方式6中，参照图5A至5E、图6A及6B及图7，说明使用本发明的一个方式的发光装置所完成的各种电子设备及照明装置的一个例子。
应用发光装置的电子设备的例子为电视装置(也称为电视或电视接收器)、计算机等的监视器、相机(诸如数码相机及数字视频相机)、数码相框、移动电话(也称为便携式电话装置)、便携式游戏机、便携式信息终端机、声音再现装置、大游戏机(诸如弹珠机)等。
通过在具有柔性的衬底上制造发光元件，其中使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现包括具有曲面的发光部分的电子设备或照明装置。
另外，通过使用具有传输可见光的材料以形成发光元件内包括的一对电极，其中使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现包括看穿发光部分的电子设备或照明装置。
另外，应用本发明的一个方式的发光装置也可被应用于车内照明；例如，照明可用于仪表盘、挡风玻璃、天花板等。
这些电子设备及照明装置的具体例子示于5A至5E、图6A及6B及图7。
图5A示出电视装置的例子。在电视装置7100中，显示部分7103被组装在框体7101中。通过显示部分7103可以显示图像，且发光装置可用于显示部分7103。另外，此处框体7101被支架7105支撑。
电视装置7100可用框体7101的操作开关或独立遥控操作机7110操作。用遥控操作机7110的操作键7109可以控制频道及音量，及可以控制显示部分7103上所显示的图像。另外，遥控操作机7110可装备有用于显示从该遥控操作机7110输出的数据的显示部分7107。
注意，电视装置7100装备有接收器、调制解调器等。用接收器，可接收一般的电视广播。此外，当电视装置7100通过调制解调器有线或无线地连接到通信网路时，可进行单向(从发送器到接收器)或双向(在发送器和接收器之间或在接收器等之间)的数据通信。
图5B说明一种计算机，其具有主体7201、框体7202、显示部分7203、键盘7204、外部连接端口7205、定位装置7206等。该计算机使用用于显示部分7203的发光装置制造。
图5C说明一种便携式游戏机，其具有二个框体：框体7301和框体7302，二者以连接部分7303连结以便打开和关闭便携式游戏机。显示部分7304被组装在框体7301中，及显示部分7305被组装在框体7302中。此外，图5C中说明的便携式游戏机包括扬声器部分7306、记录介质插入部分7307、LED灯7308、输入构件(操作键7309、连接端子7310、传感器7311(具有测量力、位移、位置、速度、加速、角速度、转动频率、距离、光、液体、磁性、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射、流速、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线的功能的传感器)或麦克风7312)等。不用说，便携式游戏机的结构不局限于上述结构，只要发光装置被用于显示部分7304和显示部分7305的一或二者即可，且可适当地包括其它配件。图5C中说明的便携式游戏机具有将存储在记录介质中的程序或者数据读出以将其显示在显示部分上的功能、及通过无线通信与其它便携式游戏机共享信息的功能。图5C中说明的便携式游戏机可具有各种功能，且其功能不局限于上述。
图5D说明移动电话的例子。移动电话7400装备有框体7401的显示部分7402、操作按钮7403、外部连接端口7404、扬声器7405、麦克风7406等。注意，移动电话7400使用用于显示部分7402的发光装置制造。
当图5D所示的移动电话7400的显示部分7402与手指等触摸时，数据可被输入移动电话7400。另外，诸如打电话及撰写电子邮件的操作可通过用手指等触摸显示部分7402而进行。
主要有三种显示部分7402的屏幕模式。第一种模式为主要用于显示图像的显示模式；第二种模式为主要用于输入数据诸如文字的输入模式。第三种模式为其中组合显示模式和输入模式两种模式的显示和输入模式。
例如，在拨打电话或撰写电子邮件的情况下，选择显示部分7402主要用于输入文字的文字输入模式以便输入显示在屏幕上的文字。在此情况下，优选为在显示部分7402的几乎整个屏幕上显示键盘或者号码按钮。
当包括检测倾斜度的传感器(诸如陀螺仪或加速传感器)的检测装置配置于移动电话7400内部时，通过测定移动电话7400的方向(无论移动电话7400是否为用于风景模式或肖像模式的垂直地或水平地放置)，显示部分7402的屏幕上的显示可自动地切换。
通过触摸显示部分7402或操作框体7401的操作按钮7403切换屏幕模式。或者，根据在显示部分7402上所显示的图像种类而切换屏幕模式。例如，当在显示部分上所显示的图像信号为移动图像数据的信号时，屏幕模式被切换成显示模式。当信号为文字数据的信号时，屏幕模式被切换成输入模式。
另外，在输入模式中，当通过触摸显示部分7402的输入不进行的某期间而信号以显示部分7402中的光传感器检测时，可以控制屏幕模式以使从输入模式切换成显示模式。
显示部分7402也可用作图像传感器。例如，通过用手掌或手指触摸显示部分7402，取得掌纹、指纹等的图像，由此可以进行个人识别。此外，通过在显示部分中提供发射近红外光的背光灯或感测光源，可取得手指静脉、手掌静脉等的图像。
如上所述，通过应用本发明的一个方式的发光装置，电子设备的显示部分可以实现高发光效率。通过应用本发明的一个方式，可以提供具有高可靠性的电子设备。通过应用本发明的一个方式，可以提供具有低功率消耗的电子设备。
图5E说明台式照明设备，其包括照明部分7501、灯罩7502、可调支架(adjustable arm)7503、支柱7504、底座(base)7505、电源开关7506。台式照明设备使用用于照明部分7501的发光装置制造，注意，照明设备在其类别包括用于天花板的灯、挂在墙上的灯等。
图6A示出将发光装置用于内部照明装置801的例子。因为发光装置可被放大，则发光装置可用作大面积的照明装置。或者，发光装置用作卷起式(roll type)照明装置802。如图6A所示，参照图5E所示的台式照明设备803可一起用于装备有内部照明装置801的室内。
图6B说明其他照明装置的例子。图6B所示台式照明设备包括照明部分9501、支柱9503、支柱底座9505等。照明部分9501包含本发明实施方式的有机金属配合物的任一种。通过在柔性衬底制造本发明的一个方式的发光装置，可以提供具有曲面或具有柔性照明部分的照明装置。如上所述的柔性发光装置用于照明装置，不仅改善照明装置在设计上的自由度，而且可让照明装置被安装在具有曲面的部分，诸如车的天花板或仪表盘。
图7说明另一照明装置的例子。如上所述，通过应用本发明的一个方式，可以制造具有曲面的照明装置。另外，因为本发明的一个方式的有机金属配合物发出黄色至橙色光，则可提供黄光照明装置或橙色照明装置。例如，本发明的一个方式可以应用于图7所示隧道中的照明装置9900。通过应用本发明的一个方式，可以实现具有高发光效率及高能量效率的照明装置。另外，因为黄光至橙色光的放射具有高光度因子，可以降低发生事故。另外，因为应用本发明的一个方式的照明装置为平面光源，可以避免方向性过强，所以降低发生事故的原因。
或者，上述黄光照明装置可应用于黄光室等。通过在黄光室中将应用本发明的一个方式的照明装置用于照明，不容易产生阴影，且可以提供良好的工作环境。
如上所述，通过应用本发明的一个方式的发光装置，可以实现具有高发光效率的照明装置。通过应用本发明的一个方式，可以提供具有高可靠性的照明装置。通过应用本发明的一个方式，可以提供具有低功率消耗的照明装置。
如上所述，通过应用发光装置，可以得到电子设备或照明装置。发光装置的应用范围很广，所以发光装置可应用于各种领域的电子设备。
另外，实施方式6所示的结构可以适当地与其他实施方式所示的结构组合而使用。
[实施例1]
《合成例1》
在实施例1中，具体说明如下有机金属配合物的合成例：(乙酰基丙酮(acetylacetonato))双(4，6-二苯基嘧啶(pyrimidinato))铱(III)(另一名称：双[2-(6-苯基-4-嘧啶基-κN3)苯基-κC](2，4-戊二酮-κ2O，O’)铱(III))(缩写：[Ir(dppm)2(acac)])，其为本发明的一个方式，由实施方式1结构式(100)所示。[Ir(dppm)2(acac)]的结构如下所示。
<步骤1：合成4，6-二苯基嘧啶(缩写：Hdppm)>
首先，将5.02g的4，6-二氯嘧啶、8.29g的苯基硼酸、7.19g碳酸钠、0.29g双(三苯基膦)二氯化钯(II)(缩写：Pd(PPh3)2Cl2)、20mL水及20mL乙腈放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。该反应容器用微波(2.45GHz，100W)进行照射60分钟以加热。此处，另外将2.08g的苯基硼酸、1.79g碳酸钠、0.070g的Pd(PPh3)2Cl2、5mL水及5mL乙腈加至烧瓶，并将混合物再用微波(2.45GHz，100W)照射60分钟进行加热。之后，将水加至该溶液并用二氯甲烷萃取有机层。所得萃取溶液用水清洗及用硫酸镁干燥。将干燥后的溶液加以过滤。将该溶液的溶剂蒸馏掉，然后通过使用二氯甲烷作为展开溶剂的硅胶柱层析纯化所得残余物，则获得嘧啶衍生物Hdppm(黄白色粉末，产率38％)。注意，进行照射所用的微波为微波合成系统(Discover，由CEM公司制造)。步骤1的合成方案(a-1)如下所示。
Figure BPA00001691948000722
<步骤2：合成二-μ-氯-双[双(4，6-二苯基嘧啶)铱(III)](缩写：[Ir(dppm)2Cl]2)>
接着，将15mL的2-乙氧基乙醇、5mL水、由步骤1所获得的1.10g的Hdppm及0.69g氯化铱水合物(IrCl3·H2O)放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代回收烧瓶中的空气。之后，用微波(2.45GHz，100W)进行照射1小时以引起反应。将溶剂蒸馏掉，然后将所获得残余物过滤及用乙醇清洗，获得双核配合物[Ir(dppm)2Cl]2(带红色的棕色粉末，产率88％)。步骤2的合成方案(a-2)如下所示。
Figure BPA00001691948000731
<步骤3：合成(乙酰基丙酮)双(4，6-二苯基嘧啶)铱(III)(缩写：[Ir(dppm)2(acac)])>
另外，将40mL的2-乙氧基乙醇、步骤2所获得的1.44g的[Ir(dppm)2Cl]2、0.30g乙酰基丙酮及1.07g碳酸钠放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代回收烧瓶中的空气。之后，用微波(2.45GHz，120W)进行照射60分钟以引起反应。将溶剂蒸馏掉，所获得残余物溶于二氯甲烷，并进行过滤以移除不溶物。所获得滤液用水然后用饱和盐水加以清洗，并用硫酸镁干燥。将干燥后的溶液加以过滤。将该溶液的溶剂蒸馏掉，然后通过使用体积比50∶1的二氯甲烷及乙酸乙酯作为展开溶剂的硅胶柱层析纯化所得残余物。之后，用二氯甲烷与己烷的混合溶剂进行再结晶，获得为目标物质的橙色粉末(产率32％)。步骤3的合成方案(a-3)如下所示。
Figure BPA00001691948000741
步骤3所获得橙色粉末的核磁共振光谱(1H NMR)的分析结果如下所示。图8示出1H NMR图。这些结果显示合成例1获得为结构式(100)所示的本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(dppm)2(acac)]。
1H NMR.δ(CDCl 3)：1.83(s，6H)，5.29(s，1H)，6.48(d，2H)，6.80(t，2H)，6.90(t，2H)，7.55-7.63(m，6H)，7.77(d，2H)，8.17(s，2H)，8.24(d，4H)，9.17(s，2H)。
接着，测量[Ir(dppm)2(acac)]在二氯甲烷溶液中的紫外光-可见光吸收光谱(下面，简称为吸收光谱)及发射光谱。吸收光谱使用紫外光-可见光分光光度计(JASCO公司制造的V-550)以其中二氯甲烷溶液(0.093mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。发射光谱使用荧光分光光度计(Hamamatsu Photonics公司制造的FS920)以其中被除气了的二氯甲烷溶液(0.093mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。图9显示吸收光谱和发射光谱的测量结果。横轴表示波长(nm)，纵轴表示吸收强度(任意单位)和发射强度(任意单位)。在图9中，显示二条实线；细线表示吸收光谱，粗线表示发射光谱。注意，图9中的吸收光谱为通过从二氯甲烷溶液(0.093mmol/L)在石英池中的测量的吸收光谱减去只有二氯甲烷放进石英池的吸收光谱而获得的结果。
如图9中所示，本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(dppm)2(acac)]具有在592nm的发射峰，并观察到来自二氯甲烷溶液的橙色光。
注意，制造发光元件时，[Ir(dppm)2(acac)]当被蒸发时在舟中不会燃烧，所以该材料的使用效率高。
[实施例2]
《合成例2》
在实施例2中，具体说明如下有机金属配合物的合成例：(乙酰基丙酮)双(6-甲基-4-苯基嘧啶)铱(III)(另一名称：双[2-(6-甲基-4-嘧啶基-κN3)苯基-κC](2，4-戊二酮-κ2O，O’)铱(III))(缩写：[Ir(mppm)2(acac)])，其为本发明的一个方式，由实施方式1结构式(140)所示。[Ir(mppm)2(acac)]的结构如下所示。
Figure BPA00001691948000751
<步骤1：合成4-甲基-6-苯基嘧啶(缩写：Hmppm)>
首先，将4.90g的4-氯-6-甲基嘧啶、4.80g的苯基硼酸、4.03g碳酸钠、0.16g双(三苯基膦)二氯化钯(II)(缩写：Pd(PPh3)2Cl2)、20mL水及10mL乙腈放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。该反应容器用微波(2.45GHz，100W)进行照射60分钟以加热。此处，烧瓶中另放入2.28g的苯基硼酸、2.02g碳酸钠、0.082g的Pd(PPh3)2Cl2、5mL水及10mL乙腈，并将混合物再用微波(2.45GHz，100W)照射60分钟进行加热。之后，将水加至该溶液及用二氯甲烷进行萃取。所得萃取溶液用饱和碳酸钠水溶液、水、然后用饱和盐水清洗，并用硫酸镁干燥。将干燥后的溶液加以过滤。将该溶液的溶剂蒸馏掉，然后通过使用体积比9∶1的二氯甲烷及乙酸乙酯作为展开溶剂的硅胶柱层析纯化所得残余物，获得作为目标物质的嘧啶衍生物Hmppm(橙色油状物质，产率46％)。注意，使用微波合成系统(由CEM公司制造的Discover)进行微波的照射。步骤1的合成方案(b-1)如下所示。
Figure BPA00001691948000761
<步骤2：合成二-μ-氯-双[双(6-甲基-4-苯基嘧啶)铱(III)](缩写：[Ir(mppm)2Cl]2)>
接着，将15mL的2-乙氧基乙醇、5mL水、步骤1获得的1.51g的Hmppm及1.26g氯化铱水合物(IrCl3·H2O)放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代回收烧瓶中的空气。之后，用微波(2.45GHz，100W)进行照射1小时以引起反应。将溶剂蒸馏掉，然后所获得残余物用乙醇清洗，并加以过滤，获得双核配合物[Ir(mppm)2Cl]2(深绿色粉末，产率77％)。步骤2的合成方案(b-2)如下所示。
<步骤3：合成(乙酰基丙酮)双(6-甲基-4-苯基嘧啶)铱(III)(缩写：[Ir(mppm)2(acac)])>
另外，将40mL的2-乙氧基乙醇、步骤2获得的1.84g双核配合物[Ir(mppm)2Cl]2、0.48g乙酰基丙酮及1.73g碳酸钠放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代回收烧瓶中的空气。之后，用微波(2.45GHz，120W)进行照射60分钟以引起反应。将溶剂蒸馏掉，所获得残余物溶于二氯甲烷，并进行过滤以移除不溶物。所获得滤液用水然后用饱和盐水加以清洗，并用硫酸镁干燥。将干燥后的溶液加以过滤。将该溶液的溶剂蒸馏掉，然后通过使用体积比4∶1的二氯甲烷及乙酸乙酯作为展开溶剂的硅胶柱层析纯化所得残余物。之后，用二氯甲烷与己烷的混合溶剂进行再结晶，获得作为目标物质的黄色粉末(产率22％)。步骤3的合成方案(b-3)如下所示。
Figure BPA00001691948000781
步骤3所获得黄色粉末的核磁共振光谱(1H NMR)的分析结果如下所示。图10示出1H NMR图。这些结果显示合成例2获得结构式(140)所示的本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(mppm)2(acac)]。
1H NMR.δ(CDCl 3)：1.78(s，6H)，2.81(s，6H)，5.24(s，1H)，6.37(d，2H)，6.77(t，2H)，6.85(t，2H)，7.61-7.63(m，4H)，8.97(s，2H)。
接着，测量[Ir(mppm)2(acac)]在二氯甲烷溶液中的紫外光-可见光吸收光谱(下面，简称为吸收光谱)及发射光谱。吸收光谱使用紫外光-可见光分光光度计(JASCO公司制造的V-550)以其中二氯甲烷溶液(0.10mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。发射光谱使用荧光分光光度计(Hamamatsu Photonics公司制造的FS920)以其中被除气了的二氯甲烷溶液(0.018mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。图11显示吸收光谱和发射光谱的测量结果。横轴表示波长(nm)，纵轴表示吸收强度(任意单位)和发射强度(任意单位)。在图11中，显示二条实线；细线表示吸收光谱，粗线表示发射光谱。注意，图11中的吸收光谱为通过从二氯甲烷溶液(0.10mmol/L)在石英池中的测量的吸收光谱减去只有二氯甲烷放进石英池的吸收光谱而获得的结果。
如图11中所示，本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(mppm)2(acac)]具有在548nm的发射峰，并观察到来自二氯甲烷溶液的黄绿光。
[实施例3]
《合成例3》
在实施例3中，具体说明如下有机金属配合物的合成例：三(4，6-二苯基嘧啶)铱(III)(另一名称：三[2-(6-苯基-4-嘧啶基-κN3)苯基-κC]铱(III))(缩写：[Ir(dppm)3])，其为本发明的一个方式，由实施方式1结构式(152)所示。[Ir(dppm)3]的结构如下所示。
配备三通旋塞的反应容器内放进合成例1步骤1获得的1.17g的配体Hppm及0.49g三(乙酰基丙酮)铱(III)，用氩气替代反应容器内的空气。之后，将混合物在250℃加热45.5小时以进行反应。反应物溶于二氯甲烷，并将该溶液过滤。将所获得滤液的溶剂蒸馏掉，并用硅胶柱层析进行纯化。作为展开溶剂，先使用二氯甲烷，然后再使用乙酸乙酯。将所得部分的溶剂蒸馏掉，获得红色固体(产率41％)。所获得固体用二氯甲烷与己烷的混合溶剂再结晶，获得作为目标物质的红色粉末(产率11％)。合成例3的合成方案(c-1)如下所示。
所获得红色粉末的核磁共振光谱(1H NMR)的分析结果如下所示。图12示出1H NMR图。这些结果显示合成例3获得结构式(104)所示的本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(dppm)3]。
1H NMR.δ(CDCl 3)：6.88-7.04(m，9H)，7.51-7.54(m，9H)，7.90(d，3H)，8.07(d，3H)，8.09(d，3H)，8.21(s，3H)，8.46(s，3H)。
接着，测量[Ir(dppm)3]在二氯甲烷溶液中的紫外光-可见光吸收光谱(下面，简称为吸收光谱)及发射光谱。吸收光谱使用紫外光-可见光分光光度计(JASCO公司制造的V-550)以其中二氯甲烷溶液(0.075mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。发射光谱使用荧光分光光度计(Hamamatsu Photonics公司制造的FS920)以其中被除气了的二氯甲烷溶液(0.075mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。图13显示吸收光谱和发射光谱的测量结果。横轴表示波长(nm)，纵轴表示吸收强度(任意单位)和发射强度(任意单位)。在图13中，显示二条实线；细线表示吸收光谱，粗线表示发射光谱。注意，图13中的吸收光谱为通过从二氯甲烷溶液(0.075mmol/L)在石英池中的测量的吸收光谱减去只有二氯甲烷放进石英池的吸收光谱而获得的结果。
如图13中所示，本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(dppm)3]具有在596nm的发射峰，并观察到来自二氯甲烷溶液的橙色光。
[实施例4]
(比较例1)
在实施例4中说明合成如下有机金属配合物的方法：(乙酰基丙酮)双(4-苯基嘧啶)铱(III)(缩写：[Ir(ppm)2(acac)])。[Ir(ppm)2(acac)]的结构如下所示。
Figure BPA00001691948000811
<步骤1：合成二-μ-氯-双[双(4-苯基嘧啶)铱(III)](缩写：[Ir(ppm)2Cl]2)>
首先，配备回流管的三颈烧瓶内放进30mL的2-乙氧基乙醇、10mL水、0.67g的配体4-苯基嘧啶(缩写：Hppm)、0.50g的氯化铱(IrCl3·HCl·H2O)，并用氮气替代三颈烧瓶内的空气。之后，将混合物加热及回流13小时以进行反应。反应溶液自然冷却至室温，并加以过滤。通过过滤获得的物质用乙醇清洗，获得双核配合物[Ir(ppm)2Cl]2(红色粉末，产率42％)。步骤1的合成方案(d-1)如下所示。
Figure BPA00001691948000821
<步骤2：合成(乙酰基丙酮)双(4-苯基嘧啶)铱(III)(缩写：[Ir(ppm)2(acac)])>
另外，配备回流管的三颈烧瓶内放进20mL的2-乙氧基乙醇、步骤1获得的0.37g双核配合物[Ir(ppm)2Cl]2、0.11mL乙酰基丙酮及0.37g碳酸钠，并用氮气替代三颈烧瓶内的空气。之后，将混合物加热及回流17.5小时以进行反应。反应溶液自然冷却至室温，并加以过滤。蒸馏掉所得滤液的溶剂，然后将所获得残余物通过使用二氯甲烷作为展开溶剂的硅胶柱层析进行纯化。然而，无法收集到为目标物质的铱配合物的部分。认为所获得部分通过分解双核配合物[Ir(ppm)2Cl]2而获得。步骤2的合成方案(d-2)如下所示。
Figure BPA00001691948000831
如比较例1所述，[Ir(ppm)2(acac)]的合成是困难的。所以，发现与均为本发明的实施方式的实施例1至3所述的有机金属配合物(苯基键合至嘧啶环的6-位置上)相比，其中氢键合至嘧啶环的6-位置上的物质具有非常低的产率或者无法被合成。认为因为如上所述双核配合物[Ir(ppm)2Cl]2会分解。亦即，在本发明的一个方式的有机金属配合物的合成反应中，分解反应可被抑制，因此，与[Ir(ppm)2(acac)]相比，其合成的产率大大地被改善。
[实施例5]
(比较例2)
在实施例5中说明合成有机金属配合物三(4-苯基嘧啶)铱(III)(缩写：[Ir(ppm)3])的方法。[Ir(ppm)3]的结构如下所示。
首先，配备三通旋塞的反应容器内放进1.95g配体4-苯基嘧啶(缩写：Hppm)及1.20g三(乙酰基丙酮)铱(III)，并用氩气替代反应容器内的空气。之后，将混合物在250℃下加热41.5小时以进行反应。反应物溶于二氯甲烷，并过滤该溶液。蒸馏掉所获得滤液的溶剂，获得残余物。该残余物用硅胶柱层析纯化。作为展开溶剂，先用二氯甲烷，然后用乙酸乙酯。将所产生部分的溶剂蒸馏掉，获得棕色固体。该固体用二氯甲烷与己烷的混合溶剂再结晶，获得包含有机金属配合物[Ir(ppm)3]的混合物(棕色粉末，产率4％)。从该混合物的薄层层析(TLC)，目标有机金属配合物[Ir(ppm)3]的斑点与棕色杂质的斑点相比是非常薄的，所以无法将目标有机金属配合物分离。比较例2的合成方案(e-1)如下所示。
Figure BPA00001691948000851
如比较例2所述，[Ir(ppm)3]的合成是困难的。所以，发现与均为本发明的实施方式的实施例1至3所述的有机金属配合物相比，其中键合至嘧啶环的6-位置上的取代基为氢的物质具有非常低的产率或者无法被合成。亦即，在本发明的一个方式的有机金属配合物的情况下，配合物的合成反应中可抑制分解反应；因此，与[Ir(ppm)3]相比，其合成产率大大地被改善。
[实施例6]
在本实施例中，参照图14说明本发明的一个方式的发光元件。以下示出在本实施例中使用的材料的化学式。
Figure BPA00001691948000861
以下示出本实施例的发光元件1的制造方法。
(发光元件1)
首先，在玻璃衬底1100上，通过溅射法形成包含氧化硅的氧化铟锡(缩写：ITSO)的膜来形成用作阳极的第一电极1101。其厚度为110nm，并且其电极面积为2mm×2mm。
在用来在衬底1100上形成发光元件的预处理中，用水清洗衬底表面和在200℃进行1小时的焙烧，然后进行UV臭氧处理370秒。
之后，将衬底1100放入到其中压力被降压到10-4Pa左右的真空蒸镀装置中，并在真空蒸镀装置内的加热室中以170℃进行30分钟的真空焙烧，然后将衬底1100冷却30分钟左右。
接着，以使形成有第一电极1101的面朝下的方式将形成有第一电极1101的衬底1100固定在设置在真空蒸镀装置内的衬底支架上。将真空蒸镀装置内的压力减压到10-4Pa左右，然后在第一电极1101上共蒸镀4-苯基-4’-(9-苯基芴-9-基)三苯基胺(缩写：BPAFLP)和氧化钼(VI)，来形成空穴注入层1111。将空穴注入层1111的厚度设定为40nm，并且将BPAFLP和氧化钼之间的重量比调节为4∶2(＝BPAFLP∶氧化钼)。注意，共蒸镀法是指在一个处理室内由多个蒸发源同时进行蒸镀的方法。
接着，在空穴注入层1111上形成厚度为20nm的BPAFLP膜来形成空穴传输层1112。
另外，通过共蒸镀2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f，h]喹喔啉(缩写：2mDBTPDBq-II)、4-苯基-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(缩写：PCBA1BP)以及实施例2所合成的(乙酰基丙酮)双(6-甲基-4-苯基嘧啶)铱(III)(缩写：[Ir(mppm)2(acac)])，在空穴传输层1112上形成发光层1113。将2mDBTPDBq-II、PCBA1BP以及[Ir(mppm)2(acac)]的重量比调节为0.8∶0.2∶0.05(＝2mDBTPDBq-II∶PCBA1BP∶[Ir(mppm)2(acac)])。将发光层1113的厚度设定为40nm。
接着，在发光层1113上形成厚度为10nm的2mDBTPDBq-II膜来形成第一电子传输层1114a。
接着，在第一电子传输层1114a上形成厚度为20nm的红菲绕啉(缩写：BPhen)膜来形成第二电子传输层1114b。
另外，在第二电子传输层1114b上通过蒸镀形成厚度为1nm的氟化锂(LiF)膜来形成电子注入层1115。
最后，通过蒸镀形成厚度为200nm的铝膜来形成用作阴极的第二电极1103。从而制造本实施例的发光元件1。
注意，在上述蒸镀步骤中，均采用电阻加热法进行蒸镀。
表1示出如上所述得到的发光元件1的元件结构。
[表1]
Figure BPA00001691948000881
在氮气气氛的手套箱中，密封发光元件1以不使发光元件1暴露于大气，然后，测量发光元件1的工作特性。注意，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测量。
图15示出发光元件1的电流密度-亮度特性。在图15中，横轴表示电流密度(mA/cm2)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图16示出其电压-亮度特性。在图16中，横轴表示电压(V)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图17示出其亮度-电流效率特性。在图17中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示电流效率(cd/A)。并且，表2示出发光元件1在亮度为950cd/m2的情况下的电压(V)、电流密度(mA/cm2)、CIE色度坐标(x，y)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)以及外部量子效率(％)。
[表2]
Figure BPA00001691948000882
图18示出在对发光元件1施加0.1mA的电流得到的发射光谱。在图18中，横轴表示波长(nm)，且纵轴表示发光强度(任意单位)。如图18所示，发光元件1的发射光谱在544nm具有峰值。另外，如表2所示，在亮度为950cd/m2的情况下发光元件1的CIE色度坐标为(x，y)＝(0.43，0.56)。由上述结果可知，由发光元件1获得来源于[Ir(mppm)2(acac)]的黄色光发射。
由表2、图15、图16以及图17可知，发光元件1具有高发光效率。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有高发光效率的元件。
接着，进行发光元件1的可靠性测试。图19示出可靠性测试的结果。在图19中，纵轴表示在起始亮度为100％时的归一化亮度(％)，且横轴表示元件的驱动时间(h)。
在可靠性测试中，在将起始亮度设定为5000cd/m2且电流密度为固定的条件下驱动发光元件1。
在驱动110小时之后，发光元件1保持起始亮度的88％的亮度。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现可靠性高的元件。
[实施例7]
在实施例7中，参照图14说明本发明的一个方式的发光元件。以下示出在本实施例中使用的材料的化学式。另外，省略已经示出的材料的化学式。
Figure BPA00001691948000901
以下示出本实施例的发光元件2的制造方法。
(发光元件2)
首先，在玻璃衬底1100上，通过溅射法形成ITSO膜来形成用作阳极的第一电极1101。其厚度为110nm，并且其电极面积为2mm×2mm。
在用来在衬底1100上形成发光元件的预处理中，用水清洗衬底表面和在200℃进行1小时的焙烧，然后进行UV臭氧处理370秒。
之后，将衬底1100放入到其中压力被降压到10-4Pa左右的真空蒸镀装置中，并在真空蒸镀装置内的加热室中以170℃进行30分钟的真空焙烧，然后将衬底1100冷却30分钟左右。
接着，以使形成有第一电极1101的面朝下的方式将形成有第一电极1101的衬底1100固定在设置在真空蒸镀装置内的衬底支架上。将真空蒸镀装置内的压力减压到10-4Pa左右，然后在第一电极1101上共蒸镀BPAFLP和氧化钼(VI)，来形成空穴注入层1111。将空穴注入层1111的厚度设定为40nm，并且将BPAFLP和氧化钼之间的重量比调节为4∶2(＝BPAFLP∶氧化钼)。
接着，在空穴注入层1111上形成厚度为20nm的BPAFLP膜来形成空穴传输层1112。
另外，通过共蒸镀2mDBTPDBq-II、4，4’-二(1-萘基)-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-三苯基胺(缩写：PCBNBB)以及实施例1所合成的(乙酰基丙酮)双(4，6-二苯基嘧啶)铱(III)(缩写：[Ir(dppm)2(acac)])以在空穴传输层1112上形成发光层1113。将2mDBTPDBq-II、PCBNBB以及[Ir(dppm)2(acac)]的重量比调节为0.8∶0.2∶0.05(＝2mDBTPDBq-II∶PCBNBB∶[Ir(dppm)2(acac)])。将发光层1113的厚度设定为40nm。
接着，在发光层1113上形成厚度为10nm的2mDBTPDBq-II膜来形成第一电子传输层1114a。
接着，在第一电子传输层1114a上形成厚度为20nm的BPhen膜来形成第二电子传输层1114b。
另外，在第二电子传输层1114b上蒸镀形成厚度为1nm的LiF膜来形成电子注入层1115。
最后，通过蒸镀形成厚度为200nm的铝膜来形成用作阴极的第二电极1103。从而制造本实施例的发光元件2。
注意，在上述蒸镀步骤中，均采用电阻加热法进行蒸镀。
表3示出通过如上所述得到的发光元件2的元件结构。
[表3]
Figure BPA00001691948000911
在氮气气氛的手套箱中，密封发光元件2以不使发光元件2暴露于大气，然后，测量发光元件2的工作特性。注意，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测量。
图20示出发光元件2的电流密度-亮度特性。在图20中，横轴表示电流密度(mA/cm2)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图21示出其电压-亮度特性。在图21中，横轴表示电压(V)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图22示出其亮度-电流效率特性。在图22中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示电流效率(cd/A)。并且，图25示出其亮度-外部量子效率特性。在图25中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示外部量子效率(％)。
并且，表4示出发光元件2在亮度为1100cd/m2的情况下的电压(V)、电流密度(mA/cm2)、CIE色度坐标(x，y)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)以及外部量子效率(％)。
[表4]
Figure BPA00001691948000921
图23示出在对发光元件2施加0.1mA的电流得到的发射光谱。在图23中，横轴表示波长(nm)，且纵轴表示发光强度(任意单位)。如图23所示，发光元件2的发射光谱在579nm具有峰值。另外，如表4所示，在亮度为1100cd/m2的情况下发光元件2的CIE色度坐标为(x，y)＝(0.54，0.46)。由上述结果可知，由发光元件2获得来源于[Ir(dppm)2(acac)]的橙色光发射。
由表4、图20至图22以及图25可知，发光元件2具有高发光效率。尤其是，发光元件2在亮度为1100cd/m2的情况下具有非常高的外部量子效率，即为28％。注意，一般来说，有机EL元件的光提取效率为20％至30％左右，考虑上下电极的光吸收等(上述光提取效率被认为降低10％左右)，外部量子效率的限值最多为25％左右。然而，此次外部量子效率的结果超过该限值，表示现有的光提取效率的理论值是错的。就是说，通过使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有如此高的效率的新的发光元件，以可以表示光提取效率的理论值是错的。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有高发光效率的元件。
接着，进行发光元件2的可靠性测试。图24示出可靠性测试的结果。在图24中，纵轴表示在起始亮度为100％时的归一化亮度(％)，且横轴表示元件的驱动时间(h)。
在可靠性测试中，在将起始亮度设定为5000cd/m2且电流密度为固定的条件下驱动发光元件2。
在驱动320小时之后，发光元件2保持起始亮度的92％的亮度。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现可靠性高的元件。
[实施例8]
在实施例8中，参照图14说明本发明的一个方式的发光元件。本实施例所使用的材料与实施例6或7中使用的材料相同，省略其化学式。
以下示出本实施例的发光元件3的制造方法。
(发光元件3)
首先，在玻璃衬底1100上，通过溅射法形成ITSO膜来形成用作阳极的第一电极1101。其厚度为110nm，并且其电极面积为2mm×2mm。
在用来在衬底1100上形成发光元件的预处理中，用水清洗衬底表面和在200℃进行1小时的焙烧，然后进行UV臭氧处理370秒。
之后，将衬底1100放入到其中压力被降压到10-4Pa左右的真空蒸镀装置中，并在真空蒸镀装置内的加热室中以170℃进行30分钟的真空焙烧，然后将衬底1100冷却30分钟左右。
接着，以使形成有第一电极1101的面朝下的方式将形成有第一电极1101的衬底1100固定在设置在真空蒸镀装置内的衬底支架上。将真空蒸镀装置内的压力减压到10-4Pa左右，然后在第一电极1101上共蒸镀BPAFLP和氧化钼(VI)，来形成空穴注入层1111。将空穴注入层1111的厚度设定为40nm，并且将BPAFLP和氧化钼之间的重量比调节为4∶2(＝BPAFLP∶氧化钼)。
接着，在空穴注入层1111上形成厚度为20nm的BPAFLP膜来形成空穴传输层1112。
另外，通过共蒸镀2mDBTPDBq-II、PCBA1BP以及实施例1所合成的[Ir(dppm)2(acac)]以在空穴传输层1112上形成发光层1113。将2mDBTPDBq-II、PCBA1BP以及[Ir(dppm)2(acac)]的重量比调节为0.8∶0.2∶0.1(＝2mDBTPDBq-II∶PCBA1BP∶[Ir(dppm)2(acac)])。将发光层1113的厚度设定为40nm。
接着，在发光层1113上形成厚度为15nm的2mDBTPDBq-II膜来形成第一电子传输层1114a。
接着，在第一电子传输层1114a上形成厚度为15nm的BPhen膜来形成第二电子传输层1114b。
另外，在第二电子传输层1114b上蒸镀形成厚度为1nm的LiF膜来形成电子注入层1115。
最后，通过蒸镀形成厚度为200nm的铝膜来形成用作阴极的第二电极1103。由此，制造本实施例的发光元件3。
注意，在上述蒸镀步骤中，均采用电阻加热法进行蒸镀。
表5示出通过如上所述得到的发光元件3的元件结构。
[表5]
Figure BPA00001691948000941
在氮气气氛的手套箱中，密封发光元件3以不使发光元件3暴露于大气，然后，测量发光元件3的工作特性。注意，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测量。
图26示出发光元件3的电流密度-亮度特性。在图26中，横轴表示电流密度(mA/cm2)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图27示出其电压-亮度特性。在图27中，横轴表示电压(V)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图28示出其亮度-电流效率特性。在图28中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示电流效率(cd/A)。并且，图31示出其亮度-外部量子效率特性。在图31中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示外部量子效率(％)。
并且，表6示出发光元件3在亮度为1100cd/m2的情况下的电压(V)、电流密度(mA/cm2)、CIE色度坐标(x，y)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)以及外部量子效率(％)。
[表6]
Figure BPA00001691948000951
图29示出在对发光元件3施加0.1mA的电流的情况下的发射光谱。在图29中，横轴表示波长(nm)，且纵轴表示发光强度(任意单位)。如图29所示，发光元件3的发射光谱在586nm具有峰值。另外，如表6所示，在亮度为1100cd/m2的情况下发光元件3的CIE色度坐标为(x，y)＝(0.57，0.43)。由上述结果可知，由发光元件3获得来源于[Ir(dppm)2(acac)]的橙色光发射。
由表6、图26至图28以及图31可知，发光元件3具有高发光效率。尤其是，发光元件3在亮度为1100cd/m2的情况下具有非常高的外部量子效率，即为31％。注意，一般来说，有机EL元件的光提取效率为20％至30％左右，考虑上下电极的光吸收等(上述光提取效率被认为降低10％左右)，外部量子效率的限值最多为25％左右。然而，此次外部量子效率的结果超过该限值，表示现有的光提取效率的理论值是错的。就是说，通过使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有如此高的效率的新的发光元件，以可以表示光提取效率的理论值是错的。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有高发光效率的元件。
接着，进行发光元件3的可靠性测试。图30示出可靠性测试的结果。在图30中，纵轴表示在起始亮度为100％时的归一化亮度(％)，且横轴表示元件的驱动时间(h)。
在可靠性测试中，在将起始亮度设定为5000cd/m2且电流密度为固定的条件下驱动发光元件3。
在驱动170小时之后，发光元件3保持起始亮度的95％的亮度。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现可靠性高的元件。
注意，与实施例7相比，在本实施例8的发光层中本发明的一个方式的有机金属配合物的添加浓度高。由此，与实施例7的元件相比，实施例8的元件的发射光谱(发光颜色)向红色方向漂移。然而，该两个元件的外部量子效率的数值都高，并且两者的可靠性都高。像这样，本发明的一个方式的特征之一为如下：通过改变对发光层添加本发明的一个方式的有机金属配合物的浓度，可以改变发光色度，而不降低元件的发光效率及可靠性。
[实施例9]
《合成例4》
在实施例9中，具体说明如下有机金属配合物的合成例：(乙酰基丙酮)双(6-叔丁基-4-苯基嘧啶)铱(III)(另一名称：双[2-(6-叔丁基-4-嘧啶基-κN3)苯基-κC](2，4-戊二酮-κ2O，O’)铱(III))(缩写：[Ir(tBuppm)2(acac)])，其为本发明的一个方式，由实施方式1结构式(190)所示。[Ir(tBuppm)2(acac)]的结构如下所示。
Figure BPA00001691948000971
<步骤1：合成4-叔丁基-6-苯基嘧啶(缩写：HtBuppm)>
首先，将22.5g的4，4-二甲基-1-苯基戊烷-1，3-二酮及50g的甲酰胺放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氮气替代烧瓶中的空气。加热该反应容器，使反应的溶液回流5小时。之后，该溶液倒至氢氧化纳水溶液，有机层用二氯甲烷萃取。所获得的有机层用水及饱和盐水清洗，并用硫酸镁干燥。将干燥后的溶液加以过滤。将该溶液的溶剂蒸馏掉，然后通过使用体积比10∶1的己烷及乙酸乙酯作为展开溶剂的硅胶柱层析纯化所得残余物，获得嘧啶衍生物HtBuppm(无色的油状物质，产率14％)。步骤1的合成方案(f-1)如下所示。
Figure BPA00001691948000972
<步骤2：合成二-μ-氯-双[双(6-叔丁基-4-苯基嘧啶)铱(III)](缩写：[Ir(tBuppm)2Cl]2)>
接着，将15mL的2-乙氧基乙醇、5mL的水、步骤1获得的1.49g的HtBuppm及1.04g氯化铱水合物(IrCl3·H2O)放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，用微波(2.45GHz，100W)进行照射1小时以引起反应。将溶剂蒸馏掉，然后所获得残余物进行吸滤并以乙醇清洗，获得双核配合物[Ir(tBuppm)2Cl]2(黄绿色粉末，产率73％)。步骤2的合成方案(f-2)如下所示。
<步骤3：合成(乙酰基丙酮)双(6-叔丁基-4-苯基嘧啶)铱(III)(缩写：[Ir(tBuppm)2(acac)])>
另外，将40mL的2-乙氧基乙醇、步骤2获得的1.61g双核配合物[Ir(tBuppm)2Cl]2、0.36g的乙酰基丙酮及1.27g碳酸钠放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，用微波(2.45GHz，120W)进行照射60分钟以引起反应。将溶剂蒸馏掉，所获得残余物用乙醇吸滤并用水和乙醇清洗。将该固体溶于二氯甲烷，并将混合物通过其中以硅藻土(Wako Pure Chemical Industries有限公司制造，型号531-16855)、氧化铝及硅藻土的顺序堆叠的助滤剂过滤。将溶剂蒸馏掉，并用二氯甲烷与己烷的混合溶剂再结晶所获得固体，获得作为黄色粉末的目标物质(产率68％)。步骤3的合成方案(f-3)如下所示。
Figure BPA00001691948000991
步骤3所获得黄色粉末的核磁共振光谱(1H NMR)的分析结果如下所示。图32示出1H NMR图。这些结果显示合成例4获得结构式(190)所示的本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(tBuppm)2(acac)]。
1H NMR.δ(CDCl3)：1.50(s，18H)，1.79(s，6H)，5.26(s，1H)，6.33(d，2H)，6.77(t，2H)，6.85(t，2H)，7.70(d，2H)，7.76(s，2H)，9.02(s，2H)。
接着，测量[Ir(tBuppm)2(acac)]在二氯甲烷溶液中的紫外光-可见光吸收光谱(下面，简称为吸收光谱)及发射光谱。吸收光谱使用紫外光-可见光分光光度计(JASCO公司制造的V-550)以其中二氯甲烷溶液(0.093mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。发射光谱使用荧光分光光度计(Hamamatsu Photonics公司制造的FS920)以其中被除气了的二氯甲烷溶液(0.093mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。图33显示吸收光谱和发射光谱的测量结果。横轴表示波长(nm)，纵轴表示吸收强度(任意单位)和发射强度(任意单位)。在图33中，显示二条实线；细线表示吸收光谱，粗线表示发射光谱。注意，图33中的吸收光谱为通过从二氯甲烷溶液(0.093mmol/L)在石英池中的测量的吸收光谱减去只有二氯甲烷放进石英池的吸收光谱而获得的结果。
如图33中所示，本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(tBuppm)2(acac)]具有在547nm的发射峰，并观察到来自二氯甲烷溶液的黄绿光。
[实施例10]
在实施例10中，参照图14说明本发明的一个方式的发光元件。以下示出在本实施例中使用的材料的化学式。注意，省略已经示出的材料的化学式。
Figure BPA00001691948001001
以下示出本实施例的发光元件4的制造方法。
(发光元件4)
首先，在玻璃衬底1100上，通过溅射法形成ITSO膜来形成用作阳极的第一电极1101。其厚度为110nm，并且其电极面积为2mm×2mm。
在用来在衬底1100上形成发光元件的预处理中，用水清洗衬底表面和在200℃进行1小时的焙烧，然后进行UV臭氧处理370秒。
之后，将衬底1100放入到其中压力被降压到10-4Pa左右的真空蒸镀装置中，并在真空蒸镀装置内的加热室中以170℃进行30分钟的真空焙烧，然后将衬底1100冷却30分钟左右。
接着，以使形成有第一电极1101的面朝下的方式将形成有第一电极1101的衬底1100固定在设置在真空蒸镀装置内的衬底支架上。将真空蒸镀装置内的压力减压到10-4Pa左右，然后在第一电极1101上共蒸镀BPAFLP和氧化钼(VI)，来形成空穴注入层1111。将空穴注入层1111的厚度设定为40nm，并且将BPAFLP和氧化钼之间的重量比调节为4∶2(＝BPAFLP∶氧化钼)。
接着，在空穴注入层1111上形成厚度为20nm的BPAFLP膜来形成空穴传输层1112。
另外，通过共蒸镀2mDBTPDBq-II、PCBA1BP以及实施例9所合成的(乙酰丙酮根)双(6-叔丁基-4-苯基嘧啶根)铱(III)(缩写：[Ir(tBuppm)2(acac)])以在空穴传输层1112上形成发光层1113。将2mDBTPDBq-II、PCBA1BP以及[Ir(tBuppm)2(acac)]的重量比调节为0.8∶0.2∶0.075(＝2mDBTPDBq-II∶PCBA1BP∶[Ir(tBuppm)2(acac)])。将发光层1113的厚度设定为40nm。
接着，在发光层1113上形成厚度为10nm的2mDBTPDBq-II膜来形成第一电子传输层1114a。
接着，在第一电子传输层1114a上形成厚度为20nm的BPhen膜来形成第二电子传输层1114b。
另外，在第二电子传输层1114b上蒸镀形成厚度为1nm的LiF膜来形成电子注入层1115。
最后，通过蒸镀形成厚度为200nm的铝膜来形成用作阴极的第二电极1103。由此，制造本实施例的发光元件4。
注意，在上述蒸镀步骤中，均采用电阻加热法进行蒸镀。
表7示出如上所述得到的发光元件4的元件结构。
[表7]
Figure BPA00001691948001021
在氮气气氛的手套箱中，密封发光元件4以不使发光元件4暴露于大气，然后，测量发光元件4的工作特性。注意，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测量。
图34示出发光元件4的电流密度-亮度特性。在图34中，横轴表示电流密度(mA/cm2)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图35示出其电压-亮度特性。在图35中，横轴表示电压(V)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图36示出其亮度-电流效率特性。在图36中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示电流效率(cd/A)。
并且，表8示出发光元件4在亮度为1100cd/m2的情况下的电压(V)、电流密度(mA/cm2)、CIE色度坐标(x，y)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)以及外部量子效率(％)。
[表8]
Figure BPA00001691948001022
图37示出在对发光元件4施加0.1mA的电流获得的发射光谱。在图37中，横轴表示波长(nm)，且纵轴表示发光强度(任意单位)。如图37所示，发光元件4的发射光谱在546nm具有峰值。另外，如表8所示，在亮度为1100cd/m2的情况下发光元件4的CIE色度坐标为(x，y)＝(0.44，0.55)。由上述结果可知，由发光元件4获得来源于[Ir(tBuppm)2(acac)]的橙色光发射。
由表8、图34至图36可知，发光元件4具有高发光效率。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有高发光效率的元件。
[实施例11]
在本实施例中，参照图38说明本发明的一个方式的发光元件。以下示出在本实施例中使用的材料的化学式。注意，省略已经示出的材料的化学式。
Figure BPA00001691948001031
以下示出本实施例的发光元件5的制造方法。
(发光元件5)
首先，在玻璃衬底1100上，通过溅射法形成ITSO膜来形成用作阳极的第一电极1101。其厚度为110nm，并且其电极面积为2mm×2mm。
在用来在衬底1100上形成发光元件的预处理中，用水清洗衬底表面和在200℃进行1小时的焙烧，然后进行UV臭氧处理370秒。
之后，将衬底1100放入到其中压力被降压到10-4Pa左右的真空蒸镀装置中，并在真空蒸镀装置内的加热室中以170℃进行30分钟的真空焙烧，然后将衬底1100冷却30分钟左右。
接着，以使形成有第一电极1101的面朝下的方式将形成有第一电极1101的衬底1100固定在设置在真空蒸镀装置内的衬底支架上。将真空蒸镀装置内的压力减压到10-4Pa左右，然后在第一电极1101上共蒸镀9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写：PCzPA)和氧化钼(VI)，来形成第一空穴注入层1111a。将第一真空注入层1111a的厚度设定为60nm，并且将PCzPA和氧化钼之间的重量比调节为1∶0.5(＝PCzPA∶氧化钼)。
接着，在第一空穴注入层1111a上形成厚度为30nm的PCzPA膜来形成第一空穴传输层1112a。
另外，通过在空穴传输层1112a上共蒸镀9-[4-(N-咔唑基)]苯基-10-苯基蒽(缩写：CzPA)及N，N’-双(3-甲基苯基)-N，N’-双[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLPAPrn)以在第一形成第一发光层1113a。第一发光层1113a的厚度为30nm，并且将CzPA和1，6mMemFLPAPrn的重量比调节为1∶0.05(＝CzPA∶1，6mMemFLPAPrn)。
接着，在第一发光层1113a上沉积厚度为5nm的CzPA及厚度为15nm的BPhen来形成第一电子传输层1114a。
接着，在第一电子传输层1114a上蒸镀形成厚度为0.1nm的氧化锂(Li2O)来形成第一电子注入层1115a。
然后，在第一电子注入层1115a上蒸镀形成厚度为2nm的铜酞菁(缩写：CuPc)来形成第一中间层1116a。
接着，在第一中间层1116a上共蒸镀PCzPA和氧化钼(VI)来形成第二空穴注入层1111b。将其厚度设定为20nm，并且将PCzPA和氧化钼之间的重量比调节为1∶0.5(＝PCzPA∶氧化钼)。
接着，在第二空穴注入层1111b上沉积厚度为20nm的BPAFLP来形成第二空穴传输层1112b。
接着，通过共蒸镀2mDBTPDBq-II、PCBAlBP以及实施例1所合成的[Ir(dppm)2(acac)]以在第二空穴传输层1112b上形成第二发光层1113b。将第二发光层1113b厚度设定为40nm，并且将2mDBTPDBq-II、PCBA1BP以及[Ir(dppm)2(acac)]的重量比调节为0.8∶0.2∶0.06(＝2mDBTPDBq-II∶PCBA1BP∶[Ir(dppm)2(acac)])。
接着，在第二发光层1113b上沉积厚度为15nm的2mDBTPDBq-II及厚度为15nm的BPhen来形成第二电子传输层1114b。
接着，在第二电子传输层1114b上蒸镀形成厚度为0.1nm的Li2O来形成第二电子注入层1115b。
然后，在第二电子注入层1115b上蒸镀形成厚度为2nm的CuPc来形成第二中间层1116b。
接着，在第二中间层1116b上共蒸镀PCzPA和氧化钼(VI)来形成第三空穴注入层1111c。其厚度为67nm，并且将PCzPA和氧化钼之间的重量比调节为1∶0.5(＝PCzPA∶氧化钼)。
接着，在第三空穴注入层1111c上沉积厚度为20nm的BPAFLP来形成第三空穴传输层1112c。
接着，在第三空穴传输层1112c上依次形成第三发光层1113c和第三电子传输层1114c。通过分别使用与第二发光层1113b和第二电子传输层1114b相同的结构形成第三发光层1113c和第三电子传输层1114c。
接着，在第三电子传输层1114c上蒸镀形成厚度为1nm的LiF来形成第三电子注入层1115c。
最后，通过在第三电子注入层1115c上蒸镀形成厚度为200nm的铝膜来形成用作阴极的第二电极1103。由此，制造本实施例的发光元件5。
注意，在上述蒸镀步骤中，均采用电阻加热法进行蒸镀。
表9示出通过如上所述得到的发光元件5的元件结构。
[表9]
Figure BPA00001691948001051
Figure BPA00001691948001061
在氮气气氛的手套箱中，密封发光元件5以不使发光元件5暴露于大气，然后，测量发光元件5的工作特性。注意，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测量。
图39示出发光元件5的电压-亮度特性。在图39中，横轴表示电压(V)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图40示出其亮度-功率效率特性。在图40中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示功率效率(lm/W)。图41示出其亮度-外部量子效率特性。在图41中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示外部量子效率(％)。
并且，表10示出发光元件5在亮度为4700cd/m2的情况下的电压(V)、电流密度(mA/cm2)、CIE色度坐标(x，y)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)以及外部量子效率(％)。
[表10]
Figure BPA00001691948001062
图42示出在对发光元件5施加0.1mA的电流获得的发射光谱。在图43中，横轴表示波长(nm)，且纵轴表示发光强度(任意单位)。如图42所示，发光元件5的发射光谱在581nm具有峰值。另外，如表10所示，在亮度为4700cd/m2的情况下发光元件5的CIE色度坐标为(x，y)＝(0.49，0.42)。
由表10、图39至图41可知，发光元件5具有高发光效率。尤其是，由图40可知，发光元件5的功率效率超过50lm/W。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有高发光效率的元件。
接着，进行发光元件5的可靠性测试。图43示出可靠性测试的结果。在图43中，纵轴表示在起始亮度为100％时的归一化亮度(％)，且横轴表示元件的驱动时间(h)。
在可靠性测试中，在将起始亮度设定为5000cd/m2且电流密度为固定的条件下驱动发光元件5。
在驱动320小时之后，发光元件5保持起始亮度的95％的亮度。
另外，进行发光元件5的亮度加速测试。在亮度加速测试中，通过将起始亮度设定为20000cd/m2、30000cd/m2、40000cd/m2、50000cd/m2、70000cd/m2及100000cd/m2，以恒定电流驱动具有与发光元件5相同的结构的元件。并且，从起始亮度-寿命的关系图来估计起始亮度为5000cd/m2时的寿命。在本实施例中，寿命是指发光元件的亮度降到低于起始亮度的70％的时间。
图44示出起始亮度-寿命的关系图。在图44中，纵轴表示寿命(h)，且横轴表示起始亮度(cd/m2)。在起始亮度为20000cd/m2及30000cd/m2中，因为亮度并未降到低于起始亮度的70％，所以外插一劣化曲线以估计寿命。由该结果可知，发光元件5在起始亮度为5000cd/m2时的寿命被估计为30000小时，发光元件5具有非常长的寿命。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有高发光效率的元件。
[实施例12]
《合成例5》
在实施例12中，具体说明如下有机金属配合物的合成例：双(4，6-二苯基嘧啶)(二新戊酰基甲烷)铱(III)(另一名称：(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮-κ2O，O’)双[2-(6-苯基-4-嘧啶基-κN3)苯基-κC]铱(III))(缩写：[Ir(dppm)2(dpm)])，其为本发明的一个方式，由实施方式1结构式(101)所示。[Ir(dppm)2(dpm)]的结构如下所示。
Figure BPA00001691948001081
首先，将30mL的2-乙氧基乙醇、1.93g合成例1步骤2获得的双核配合物[Ir(dppm)2Cl]2、0.77g二新戊酰基甲烷及1.51g碳酸钠放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，将混合物用微波(2.45GHz，100W)进行照射60分钟以加热。此处，烧瓶另放进0.26x的二新戊酰基甲烷，并将混合物再用微波(2.45GHz，100W)照射60分钟进行加热。将溶剂蒸馏掉，将所获得残余物溶于二氯甲烷，并进行过滤以移除不溶物。所获得滤液用水及饱和盐水清洗，并用硫酸镁干燥。将干燥后的溶液加以过滤。将溶剂蒸馏掉，然后所获得残余物用甲苯清洗。之后，用二氯甲烷与己烷的混合溶剂进行再结晶，获得红色固体(产率28％，纯度95％)。通过使用二氯甲烷作为展开溶剂的硅胶柱层析纯化所得固体。之后，用二氯甲烷与己烷的混合溶剂进行再结晶，获得红色粉末(产率6％)。合成方案(g-1)如下所示。
Figure BPA00001691948001091
所获得红色粉末的核磁共振光谱(1H NMR)的分析结果如下所示。图45示出1H NMR图。这些结果显示合成例5获得结构式(101)所示的本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(dppm)2(dpm)]。
1H NMR.δ(CDCl3)：1.83(s，18H)，5.29(s，1H)，6.55(d，2H)，6.80(t，2H)，6.91(t，2H)，7.55-7.63(m，6H)，7.78(d，2H)，8.16(d，2H)，8.25(d，4H)，9.04(d，2H)。
接着，测量[Ir(dppm)2(dpm)]在二氯甲烷溶液中的紫外光-可见光吸收光谱(下面，简称为吸收光谱)及发射光谱。吸收光谱使用紫外光-可见光分光光度计(JASCO公司制造的V-550)以其中二氯甲烷溶液(0.080mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。发射光谱使用荧光分光光度计(Hamamatsu Photonics公司制造的FS920)以其中被除气了的二氯甲烷溶液(0.080mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。图46显示吸收光谱和发射光谱的测量结果。横轴表示波长(nm)，纵轴表示吸收强度(任意单位)和发射强度(任意单位)。在图46中，显示二条实线；细线表示吸收光谱，粗线表示发射光谱。注意，图46中的吸收光谱为通过从二氯甲烷溶液(0.080mmol/L)在石英池中的测量的吸收光谱减去只有二氯甲烷放进石英池的吸收光谱而获得的结果。
如图46中所示，本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(dppm)2(dpm)]具有在610nm的发射峰，观察到来自二氯甲烷溶液的带红色的橙色光。
[实施例13]
《合成例6》
在实施例13中，具体说明如下有机金属配合物的合成例：(乙酰基丙酮)双[4，6-二(萘-2-基)嘧啶]铱(III)(另一名称：双[3-(6-萘-2-基-4-嘧啶基-κN3)-2-萘基-κC](2，4-戊二酮-κ2O，O’)铱(III))(缩写：[Ir(d2npm)2(acac)])，其为本发明的一个方式，由实施方式1结构式(114)所示。[Ir(d2npm)2(acac)]的结构如下所示。
Figure BPA00001691948001101
<步骤1：合成4-氯-6-(萘-2-基)嘧啶>
首先，将5.0g的4，6二氯嘧啶、11.7g的2-萘硼酸、7.2g碳酸钠、0.29g双(三苯基膦)二氯化钯(II)(缩写：Pd(PPh3)2Cl2)、20mL水及20mL乙腈放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。该反应容器用微波(2.45GHz，100W)进行照射60分钟以加热。此处，另外将2.9g的2-萘硼酸、1.8g碳酸钠、0.070g的Pd(PPh3)2Cl2、5mL水及5mL乙腈放进烧瓶，并将混合物再用微波(2.45GHz，100W)照射60分钟进行加热。之后，将水加至该溶液并用二氯甲烷萃取有机层。所获得的有机层用水清洗及用硫酸镁干燥。将干燥后的溶液加以过滤。将该溶液的溶剂蒸馏掉，然后通过使用比例5∶1的己烷及乙酸乙酯作为展开溶剂的硅胶柱层析纯化所得残余物以获得目标物质的嘧啶衍生物4-氯-6-(萘-2-基)嘧啶(黄白色粉末，产率48％)。注意，使用微波合成系统(由CEM公司制造的Discover)进行微波的照射。步骤1的合成方案(h-1)如下所示。
Figure BPA00001691948001111
<步骤2：合成4，6-二(萘-2-基)嘧啶(缩写：Hd2npm)>
接着，将步骤1获得3.9g的4-氯-6-(萘-2-基)嘧啶、2.8g的2-萘硼酸、1.7g碳酸钠、0.14g双(三苯基膦)二氯化钯(II)(缩写：Pd(PPh3)2Cl2)、20mL水及20mL乙腈放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。该反应容器用微波(2.45GHz，100W)进行照射60分钟以加热。此处，另外将1.4g的2-萘硼酸、0.9g碳酸钠、0.070g的Pd(PPh3)2Cl2、5mL水及5mL乙腈放进烧瓶，并将混合物再用微波(2.45GHz，100W)照射60分钟进行加热。之后，将水加至该溶液并用二氯甲烷萃取有机层。所获得的有机层用水清洗及用硫酸镁干燥。将干燥后的溶液加以过滤。将该溶液的溶剂蒸馏掉，然后通过使用比例5∶1的己烷及乙酸乙酯作为展开溶剂的快速管柱层析法纯化所得残余物，获得目标物质的嘧啶衍生物Hd2npm(黄白色粉末，产率19％)。步骤2的合成方案(h-2)如下所示。
Figure BPA00001691948001121
<步骤3：合成二-μ-氯-双{双[4，6-二(萘-2-基)嘧啶]铱(III)}(缩写：[Ir(d2npm)2Cl]2)>
接着，将15mL的2-乙氧基乙醇、5mL水、步骤2获得的1.00g的Hd2npm及0.44g氯化铱水合物(IrCl3·H2O)(由Sigma-Aldrich公司制造)放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，用微波(2.45GHz，100W)进行照射1小时以引起反应。将溶剂蒸馏掉，然后所获得残余物进行吸滤并以乙醇清洗，获得双核配合物[Ir(d2npm)2Cl]2(棕色粉末，产率98％)。步骤3的合成方案(h-3)如下所示。
Figure BPA00001691948001131
<步骤4：合成(乙酰基丙酮)双[4，6-二(萘-2-基)嘧啶]铱(III)(缩写：[Ir(d2npm)2(acac)])>
另外，将30mL的2-乙氧基乙醇、步骤3获得的1.28g双核配合物[Ir(d2npm)2Cl]2、0.22g乙酰基丙酮及0.76g碳酸钠放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，将混合物用微波(2.45GHz，120W)进行照射60分钟以加热。此处，烧瓶另放进0.22g乙酰基丙酮，并将混合物再用微波(2.45GHz，120W)照射60分钟进行加热。将溶剂蒸馏掉，并所获得残余物用乙醇进行吸滤。所获得固体用水、乙醇及二氯甲烷清洗。将该固体溶于甲苯，并将混合物通过其中以硅藻土、氧化铝及硅藻土的顺序堆叠的助滤剂过滤。之后，用甲苯与己烷的混合溶剂进行再结晶，获得红色粉末(产率11％)。步骤4的合成方案(h-4)如下所示。
Figure BPA00001691948001141
所获得红色粉末的核磁共振光谱(1H NMR)的分析结果如下所示。图47示出1H NMR图。这些结果显示合成例6获得结构式(114)所示的本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(d2npm)2(acac)]。
1H NMR.δ(DMSO-d6)：1.82(s，6H)，5.43(s，1H)，6.77(s，2H)，7.23-7.26(m，4H)，7.35-7.38(m，2H)，7.69-7.72(m，4H)，7.79-7.82(m，2H)，8.09-8.12(m，2H)，8.21-8.26(m，4H)，8.68(d，2H)，8.95(s，2H)，9.24-9.27(m，6H)。
接着，测量[Ir(d2npm)2(acac)]在二氯甲烷溶液中的紫外光-可见光吸收光谱(下面，简称为吸收光谱)及发射光谱。吸收光谱使用紫外光-可见光分光光度计(JASCO公司制造的V-550)以其中二氯甲烷溶液(0.073mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。发射光谱使用荧光分光光度计(Hamamatsu Photonics公司制造的FS920)以其中被除气了的二氯甲烷溶液(0.073mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。图48显示吸收光谱和发射光谱的测量结果。横轴表示波长(nm)，纵轴表示吸收强度(任意单位)和发射强度(任意单位)。在图48中，显示二条实线；细线表示吸收光谱，粗线表示发射光谱。注意，图48中的吸收光谱为通过从二氯甲烷溶液(0.073mmol/L)在石英池中的测量的吸收光谱减去只有二氯甲烷放进石英池的吸收光谱而获得的结果。
如图48中所示，本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(d2npm)2(acac)]具有在645nm的发射峰，并观察到来自二氯甲烷溶液的红光。
[实施例14]
《合成例7》
在实施例14中，具体说明如下有机金属配合物的合成例：(乙酰基丙酮)双[4，6-二(萘-1-基)嘧啶]铱(III)(另一名称：双[1-(6-萘-1-基-4-嘧啶基-κN3)-2-萘基-κC](2，4-戊二酮-κ2O，O’)铱(III))(缩写：[Ir(d1npm)2(acac)])，其为本发明的一个方式，由实施方式1结构式(115)所示。[Ir(d1npm)2(acac)]的结构如下所示。
Figure BPA00001691948001151
<步骤1：合成4，6-二(萘-1-基)嘧啶(缩写：Hd1npm)>
首先，将5.00g的4，6-二氯嘧啶、11.56g的1-萘硼酸、7.12g碳酸钠、0.29g双(三苯基膦)二氯化钯(II)(缩写：Pd(PPh3)2Cl2)、20mL水及20mL乙腈放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。该反应容器用微波(2.45GHz，100W)进行照射60分钟以加热。此处，另外将2.91g的1-萘硼酸、1.82g碳酸钠、0.070g的Pd(PPh3)2Cl2、5mL水及5mL乙腈放进烧瓶，并将混合物再用微波(2.45GHz，100W)照射60分钟进行加热。之后，将水加至该溶液并用二氯甲烷萃取有机层。所获得的有机层用碳酸氢钠饱和水溶液、水及饱和盐水清洗，并用硫酸镁干燥。将干燥后的溶液加以过滤。将该溶液的溶剂蒸馏掉，然后通过使用比例2∶1的己烷与乙酸乙酯为展开溶剂的快速柱层析纯化所获得残余物，获得目标物质的嘧啶衍生物Hd1npm(黄白色粉末，产率41％)。注意，使用微波合成系统(由CEM公司制造的Discover)进行微波的照射。步骤1的合成方案(i-1)如下所示。
Figure BPA00001691948001161
<步骤2：合成二-μ-氯-双{双[4，6-二(萘-1-基)嘧啶]铱(III)}(缩写：[Ir(d1npm)2Cl]2)>
接着，将30mL的2-乙氧基乙醇、10mL水、步骤1获得的2.29g的Hd1npm及1.01g氯化铱水合物(IrCl3·H2O)(由Sigma-Aldrich公司制造)放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，用微波(2.45GHz，100W)进行照射1小时以引起反应。将溶剂蒸馏掉，然后所获得残余物进行吸滤并以乙醇清洗，获得双核配合物[Ir(d1npm)2Cl]2(带红色的棕色粉末，产率82％)。步骤2的合成方案(i-2)如下所示。
Figure BPA00001691948001171
<步骤3：合成(乙酰基丙酮)双[4，6-二(萘-1-基)嘧啶]铱(III)(缩写：[Ir(d1npm)2(acac)])>
另外，将30mL的2-乙氧基乙醇、步骤2获得的1.18g双核配合物[Ir(d1npm)2Cl]2、0.20g乙酰基丙酮及0.70g碳酸钠放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，将混合物用微波(2.45GHz，120W)进行照射60分钟以加热。此处，烧瓶另放进0.20g乙酰基丙酮，并将混合物再用微波(2.45GHz，120W)照射60分钟进行加热。将溶剂蒸馏掉，并所获得残余物用乙醇进行吸滤。所获得固体用水及乙醇清洗，并通过使用二氯甲烷为展开溶剂的快速柱层析进行纯化。之后，用二氯甲烷与己烷的混合溶剂进行再结晶，获得深红色粉末(产率27％)。步骤3的合成方案(i-3)如下所示。
Figure BPA00001691948001181
所获得深红色粉末的核磁共振光谱(1H NMR)的分析结果如下所示。图49示出1H NMR图。这些结果显示合成例7获得结构式(115)所示的本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(d1npm)2(acac)]。
1H NMR.δ(CDCl 3)：1.90(s，6H)，5.40(s，1H)，6.72(d，2H)，7.22(d，2H)，7.31(d，2H)，7.45(t，2H)，7.62-7.74(m，8H)，7.95(d，2H)，8.01-8.08(m，4H)，8.48-8.52(m，4H)，8.77(s，2H)，9.34(s，2H)。
接着，测量[Ir(d1npm)2(acac)]在二氯甲烷溶液中的紫外光-可见光吸收光谱(下面，简称为吸收光谱)及发射光谱。吸收光谱使用紫外光-可见光分光光度计(JASCO公司制造的V-550)以其中二氯甲烷溶液(0.070mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。发射光谱使用荧光分光光度计(Hamamatsu Photonics公司制造的FS920)以其中被除气了的二氯甲烷溶液(0.070mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。图50显示吸收光谱和发射光谱的测量结果。横轴表示波长(nm)，纵轴表示吸收强度(任意单位)和发射强度(任意单位)。在图50中，显示二条实线；细线表示吸收光谱，粗线表示发射光谱。注意，图50中的吸收光谱为通过从二氯甲烷溶液(0.070mmol/L)在石英池中的测量的吸收光谱减去只有二氯甲烷放进石英池的吸收光谱而获得的结果。
如图50中所示，本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(d1npm)2(acac)]具有在608nm的发射峰，观察到来自二氯甲烷溶液的橙色光。
[实施例15]
《合成例8》
在实施例15中，具体说明如下有机金属配合物的合成例：(乙酰基丙酮)双[4，6-二(3-联苯基)嘧啶]铱(III)(另一名称：双{3-[6-(1，1’-联苯-3-基)-4-嘧啶基-κN3]-1，1’-联苯-4-基-κC}(2，4-戊二酮-κ2O，O’)铱(III))(缩写：[Ir(d5bpm)2(acac)])，其为本发明的一个方式，由实施方式1结构式(119)所示。[Ir(d5bpm)2(acac)]的结构如下所示。
Figure BPA00001691948001191
<步骤1：合成4，6-二(3-联苯基)嘧啶(缩写：Hd5bpm)>
首先，将5.03g的4，6-二氯嘧啶、13.51g的3-联苯硼酸、7.17g碳酸钠、0.29g双(三苯基膦)二氯化钯(II)(缩写：Pd(PPh3)2Cl2)、30mL水及30mL乙腈放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。该反应容器用微波(2.45GHz，100W)进行照射60分钟以加热。此处，另外将3.40g的3-联苯硼酸、1.77g碳酸钠及0.070g的Pd(PPh3)2Cl2放进烧瓶，并将混合物再用微波(2.45GHz，100W)照射60分钟进行加热。之后，将水加至该溶液并用二氯甲烷萃取有机层。所获得的有机层用碳酸氢钠饱和水溶液、水及饱和盐水清洗，并用硫酸镁干燥。将干燥后的溶液加以过滤。将该溶液的溶剂蒸馏掉，然后通过使用比例40∶1的甲苯及乙酸乙酯作为展开溶剂的硅胶柱层析纯化所得残余物，获得目标物质的嘧啶衍生物Hd5bpm(白色粉末，产率10％)。注意，使用微波合成系统(由CEM公司制造的Discover)进行微波的照射。步骤1的合成方案(j-1)如下所示。
Figure BPA00001691948001201
<步骤2：合成二-μ-氯-双{双[4，6-二(3-联苯基)嘧啶]铱(III)}(缩写：[Ir(d5bpm)2Cl]2)>
接着，将15mL的2-乙氧基乙醇、5mL水、步骤1获得的1.14g的Hd5bpm及0.42g氯化铱水合物(IrCl3·H2O)(由Sigma-Aldrich公司制造)放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，用微波(2.45GHz，100W)进行照射1小时以引起反应。将溶剂蒸馏掉，然后所获得残余物进行吸滤并以乙醇清洗，获得双核配合物[Ir(d5bpm)2Cl]2(带红色的棕色粉末，产率99％)。步骤2的合成方案(j-2)如下所示。
Figure BPA00001691948001211
<步骤3：合成(乙酰基丙酮)双[4，6-二(3-联苯基)嘧啶]铱(III)(缩写：[Ir(d5bpm)2(acac)])>
另外，将40mL的2-乙氧基乙醇、步骤2获得的1.38g双核配合物[Ir(d5bpm)2Cl]2、0.21g乙酰基丙酮及0.74g碳酸钠放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，将混合物用微波(2.45GHz，120W)进行照射60分钟以加热。此处，烧瓶另放进0.070g乙酰基丙酮，并将混合物再用微波(2.45GHz，120W)照射60分钟进行加热。将溶剂蒸馏掉，并所获得残余物用乙醇进行吸滤。所获得固体用水及乙醇清洗，并通过使用二氯甲烷为展开溶剂的硅胶柱层析纯化。之后，用二氯甲烷与己烷的混合溶剂进行再结晶，获得带红色的橙色固体。该固体通过使用二氯甲烷为展开溶剂的硅胶柱层析纯化，并用二氯甲烷与己烷的混合溶剂进行再结晶，获得带红色的橙色粉末(产率17％)。步骤3的合成方案(j-3)如下所示。
Figure BPA00001691948001221
所获得带红色的橙色粉末的核磁共振光谱(1H NMR)的分析结果如下所示。图51示出1H NMR图。这些结果显示合成例8获得结构式(119)所示的本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(d5bpm)2(acac)]。
1H NMR.δ(CDCl3)：1.88(s，6H)，5.34(s，1H)，6.62(d，2H)，7.10(d，2H)，7.29(d，2H)，7.36-7.45(m，6H)，7.50-7.56(m，8H)，7.69(t，2H)，7.74(d，4H)，7.80(d，2H)，7.98(s，2H)，8.26(d，2H)，8.32(s，2H)，8.51(s，2H)，9.25(s，2H)。
接着，测量[Ir(d5bpm)2(acac)]在二氯甲烷溶液中的紫外光-可见光吸收光谱(下面，简称为吸收光谱)及发射光谱。吸收光谱使用紫外光-可见光分光光度计(JASCO公司制造的V-550)以其中二氯甲烷溶液(0.066mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。发射光谱使用荧光分光光度计(Hamamatsu Photonics公司制造的FS920)以其中被除气了的二氯甲烷溶液(0.066mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。图52显示吸收光谱和发射光谱的测量结果。横轴表示波长(nm)，纵轴表示吸收强度(任意单位)和发射强度(任意单位)。在图52中，显示二条实线；细线表示吸收光谱，粗线表示发射光谱。注意，图52中的吸收光谱为通过从二氯甲烷溶液(0.066mmol/L)在石英池中的测量的吸收光谱减去只有二氯甲烷放进石英池的吸收光谱而获得的结果。
如图52中所示，本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(d5bpm)2(acac)]具有在601nm的发射峰，观察到来自二氯甲烷溶液的橙色光。
[实施例16]
《合成例9》
实施例16中，具体说明如下有机金属配合物的合成例：(乙酰基丙酮)双[4，6-双(4-甲氧基苯基)嘧啶]铱(III)(另一名称：双{2-[6-(4-甲氧基苯基)-4-嘧啶基-κN3]-5-甲氧基苯基-κC}(2，4-戊二酮-κ2O，O’)铱(III))(缩写：[Ir(modppm)2(acac)])，其为本发明的一个方式，由实施方式1结构式(123)所示。[Ir(modppm)2(acac)]的结构如下所示。
Figure BPA00001691948001231
<步骤1：合成4，6-双(4-甲氧基苯基)嘧啶(缩写：Hmodppm)>
首先，将5.01g的4，6-二氯嘧啶、10.32g的4-甲氧基苯基硼酸、7.22g碳酸钠、0.29g双(三苯基膦)二氯化钯(II)(缩写：Pd(PPh3)2Cl2)、20mL水及20mL乙腈放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。该反应容器用微波(2.45GHz，100W)进行照射60分钟以加热。此处，另外将2.58g的4-甲氧基苯基硼酸、1.81g碳酸钠、0.070g的Pd(PPh3)2Cl2、5mL水及5mL乙腈放进烧瓶，并将混合物再用微波(2.45GHz，100W)照射60分钟进行加热。之后，将水加至该溶液并用二氯甲烷萃取有机层。所获得的有机层用碳酸氢钠饱和水溶液、水及饱和盐水清洗，并用硫酸镁干燥。将干燥后的溶液加以过滤。将该溶液的溶剂蒸馏掉，然后通过使用比例10∶1的二氯甲烷及乙酸乙酯作为展开溶剂的硅胶柱层析纯化所得残余物，获得目标物质的嘧衍生物Hmodppm，(白色粉末，产率62％)。注意，使用微波合成系统(由CEM公司制造的Discover)进行微波的照射。步骤1的合成方案(k-1)如下所示。
Figure BPA00001691948001241
<步骤2：合成二-μ-氯-双{双[4，6-双(4-甲氧基苯基)嘧啶]铱(III)}(缩写：[Ir(modppm)2Cl]2>
接着，将15mL的2-乙氧基乙醇、5mL水、步骤1获得的1.97g的Hmodppm及1.00g氯化铱水合物(IrCl3·H2O)(由Sigma-Aldrich公司制造)放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，用微波(2.45GHz，100W)进行照射1小时以引起反应。将溶剂蒸馏掉，然后所获得残余物进行吸滤并以乙醇清洗，获得双核配合物[Ir(modppm)2Cl]2(带灰色的绿色粉末，产率100％)。步骤2的合成方案(k-2)如下所示。
Figure BPA00001691948001251
<步骤3：合成(乙酰基丙酮)双[4，6-双(4-甲氧基苯基)嘧啶]铱(III)(缩写：[Ir(modppm)2(acac)])>
另外，将40mL的2-乙氧基乙醇、步骤2获得的2.80g双核配合物[Ir(modppm)2Cl]2、0.52g乙酰基丙酮及1.83g碳酸钠放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，将混合物用微波(2.45GHz，120W)进行照射60分钟以加热。此处，烧瓶另放进0.17g乙酰基丙酮，并将混合物再用微波(2.45GHz，120W)照射60分钟进行加热。将溶剂蒸馏掉，并将所获得残余物用乙醇进行吸滤。所获得固体用水及乙醇清洗，并通过使用比例25∶1的二氯甲烷与乙酸乙酯为展开溶剂的硅胶柱层析纯化。之后，用二氯甲烷与己烷的混合溶剂进行再结晶，获得黄橙色粉末(产率13％)。步骤3的合成方案(k-3)如下所示。
Figure BPA00001691948001261
所获得黄橙色粉末的核磁共振光谱(1H NMR)的分析结果如下所示。图53示出1H NMR图。这些结果显示合成例9获得结构式(123)所示的本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(modppm)2(acac)]。
1H NMR.δ(CDCl3)：1.82(s，6H)，3.58(s，6H)，3.93(s，6H)，5.27(s，1H)，5.97(d，2H)，6.48(d，2H)，7.08(d，4H)，7.69(d，2H)，7.95(s，2H)，8.19(d，4H)，9.01(s，2H)。
接着，测量[Ir(modppm)2(acac)]在二氯甲烷溶液中的紫外光-可见光吸收光谱(下面，简称为吸收光谱)及发射光谱。吸收光谱使用紫外光-可见光分光光度计(JASCO公司制造的V-550)以其中二氯甲烷溶液(0.072mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。发射光谱使用荧光分光光度计(Hamamatsu Photonics公司制造的FS920)以其中被除气了的二氯甲烷溶液(0.072mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。图54显示吸收光谱和发射光谱的测量结果。横轴表示波长(nm)，纵轴表示吸收强度(任意单位)和发射强度(任意单位)。在图54中，显示二条实线；细线表示吸收光谱，粗线表示发射光谱。注意，图54中的吸收光谱为通过从二氯甲烷溶液(0.072mmol/L)在石英池中的测量的吸收光谱减去只有二氯甲烷放进石英池的吸收光谱而获得的结果。
如图54中所示，本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(modppm)2(acac)]具有在556nm的发射峰，观察到来自二氯甲烷溶液的黄光。
[实施例17]
《合成例10》
实施例17中，具体说明如下有机金属配合物的合成例：(乙酰基丙酮)双(4，5，6-三苯基嘧啶)铱(III)(另一名称：双[2-(5，6-二苯基-4-嘧啶基-κN3])苯基-κC)(2，4-戊二酮-κ2O，O’)铱(III))(缩写：[Ir(tppm)2(acac)])，其为本发明的一个方式，由实施方式1结构式(134)所示。[Ir(tppm)2(acac)]的结构如下所示。
Figure BPA00001691948001271
<步骤1：合成4，5，6-三苯基嘧啶(缩写：Htppm)>
首先，将4.25g的5-溴-4，6-二氯嘧啶、6.84g的苯基硼酸、5.95g碳酸钠、0.16g双(三苯基膦)二氯化钯(II)(缩写：Pd(PPh3)2Cl2)、20mL水及20mL乙腈放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。该反应容器用微波(2.45GHz，100W)进行照射60分钟以加热。此处，另外将2.28g的苯基硼酸、1.98g碳酸钠、0.053g的Pd(PPh3)2Cl2、5mL水及5mL乙腈放进烧瓶，并且混合物再用微波(2.45GHz，100W)照射60分钟进行加热。之后，沉淀的固体进行吸滤并用水清洗。通过使用比例10∶1的二氯甲烷及乙酸乙酯为展开溶剂的快速柱层析纯化所获得的残余物，获得目标物质的嘧啶衍生物Htppm(白色粉末，产率46％)。注意，使用微波合成系统(由CEM公司制造的Discover)进行微波的照射。步骤1的合成方案(l-1)如下所示。
<步骤2：合成二-μ-氯-双[双(4，5，6-三苯基嘧啶)铱(III)](缩写：[Ir(tppm)2Cl]2)>
接着，将30mL的2-乙氧基乙醇、10mL水、步骤1获得的2.60g的Htppm及1.25g氯化铱水合物(IrCl3·H2O)(由Sigma-Aldrich公司制造)放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，用微波(2.45GHz，100W)进行照射1小时以引起反应。将溶剂蒸馏掉，然后将所获得的残余物进行吸滤并以乙醇清洗，获得双核配合物[Ir(tppm)2Cl]2(棕色粉末，产率75％)。步骤2的合成方案(l-2)如下所示。
Figure BPA00001691948001291
<步骤3：合成(乙酰基丙酮)双(4，5，6-三苯基嘧啶)铱(III)(缩写：[Ir(tppm)2(acac)])>
另外，将30mL的2-乙氧基乙醇、步骤2获得的1.30g双核配合物[Ir(tppm)2Cl]2、0.23g乙酰基丙酮及0.82g碳酸钠放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，将混合物用微波(2.45GHz，120W)进行照射60分钟以加热。此处，烧瓶另放进0.23g乙酰基丙酮，并且混合物再用微波(2.45GHz，120W)照射60分钟进行加热。将溶剂蒸馏掉，并且所获得的残余物用乙醇进行吸滤。所获得的固体用水及乙醇清洗，并通过使用比例2∶1的己烷及乙酸乙酯为展开溶剂的快速柱层析进行纯化。之后，用二氯甲烷及乙醇的混合溶剂进行再结晶，获得带红色的橙色粉末(产率29％)。步骤3的合成方案(l-3)如下所示。
Figure BPA00001691948001301
所获得的带红色的橙色粉末的核磁共振光谱(1H NMR)的分析结果如下所示。1H NMR图示于图55。这些结果显示合成例10获得的有机金属配合物[Ir(tppm)2(acac)]为结构式(134)所示的本发明的一个方式。
1H NMR.δ(DMSO-d6)：1.87(s，6H)，5.43(s，1H)，6.23(d，2H)，6.38(t，2H)，6.50(d，2H)，6.68(t，2H)，7.28-7.32(m，6H)，7.34-7.40(m，8H)，7.48-7.49(m，6H)，9.14(s，2H)。
接着，测量[Ir(tppm)2(acac)]在二氯甲烷溶液中的紫外光-可见光吸收光谱(下面，简称为吸收光谱)及发射光谱。吸收光谱使用紫外光-可见光分光光度计(JASCO公司制造的V-550)以其中二氯甲烷溶液(0.074mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。发射光谱使用荧光分光光度计(Hamamatsu Photonics公司制造的FS920)以其中被除气了的二氯甲烷溶液(0.074mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。图56显示吸收光谱和发射光谱的测量结果。横轴表示波长(nm)，纵轴表示吸收强度(任意单位)和发射强度(任意单位)。在图56中，显示二条实线；细线表示吸收光谱，粗线表示发射光谱。注意，图56中的吸收光谱为通过从二氯甲烷溶液(0.074mmol/L)在石英池中的测量的吸收光谱减去只有二氯甲烷放进石英池的吸收光谱而获得的结果。
如图56中所示，本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(tppm)2(acac)]具有在592nm的发射峰，并观察到来自二氯甲烷溶液的橙色。
[实施例18]
《合成例11》
实施例18中，具体说明如下有机金属配合物的合成例：三(4-甲基-6-苯基嘧啶)铱(III)(另一名称：三[2-(6-甲基-4-嘧啶基-κN3)苯基-κC]铱(III))(缩写：[Ir(mppm)3])，其为本发明的一个方式，由实施方式1结构式(178)所示。[Ir(mppm)3]的结构如下所示。
Figure BPA00001691948001311
首先，配备三通旋塞的反应容器内放进实施例2获得的1.35g的配体Hmppm及0.78g的三(乙酰基丙酮)铱(III)，并用氩气替代反应容器内的空气。之后，将混合物在250℃加热52小时以进行反应。反应物溶于二氯甲烷，并将该溶液过滤。将所获得滤液的溶剂蒸馏掉，并用硅胶柱层析进行纯化。作为展开溶剂，先使用二氯甲烷，然后再使用乙酸乙酯。将所得部分的溶剂蒸馏掉，获得黄棕色固体(26％)。通过使用比例5∶1的乙酸乙酯及甲醇作为展开溶剂的快速柱层析纯化所获得固体。将所获得的部分的溶剂蒸馏掉，所获得的固体用二氯甲烷与己烷的混合溶剂进行再结晶，获得棕色粉末(产率4％)。合成方案(m-1)如下所示。
Figure BPA00001691948001321
所获得的棕色粉末的核磁共振光谱(1H NMR)的分析结果如下所示。1H NMR图示于图57。这些结果显示合成例11获得结构式(178)所示的本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(mppm)2(acac)]。
1H NMR.δ(CDCl 3)：2.69(s，9H)，6.79(d，3H)，6.86-6.97(m，6H)，7.63(s，3H)，7.72(d，3H)，8.16(s，3H)。
接着，测量[Ir(mppm)3]在二氯甲烷溶液中的紫外光-可见光吸收光谱(下面，简称为吸收光谱)及发射光谱。吸收光谱使用紫外光-可见光分光光度计(JASCO公司制造的V-550)以其中二氯甲烷溶液(0.095mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。发射光谱使用荧光分光光度计(Hamamatsu Photonics公司制造的FS920)以其中被除气了的二氯甲烷溶液(0.095mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。图58显示吸收光谱和发射光谱的测量结果。横轴表示波长(nm)，纵轴表示吸收强度(任意单位)和发射强度(任意单位)。在图58中，显示二条实线；细线表示吸收光谱，粗线表示发射光谱。注意，图58中的吸收光谱为通过从二氯甲烷溶液(0.095mmol/L)在石英池中的测量的吸收光谱减去只有二氯甲烷放进石英池的吸收光谱而获得的结果。
如图58中所示，本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(mppm)3]具有在548nm的发射峰，并观察到来自二氯甲烷溶液的黄绿光。
[实施例19]
《合成例12》
在实施例19中，具体说明如下有机金属配合物的合成例：双[4，6-双(3-甲基苯基)嘧啶](二新戊酰基甲烷)铱(III)(另一名称：(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮-κ2O，O’)双{4-甲基-2-[6-(3-甲基苯基)-4-嘧啶基-κN3])苯基-κC}铱(III))(缩写：[Ir(5mdppm)2(dpm)])，其为本发明的一个方式，由实施方式1结构式(194)所示。[Ir(5mdppm)2(dpm)]的结构如下所示。
Figure BPA00001691948001331
<步骤1：合成4，6-双(3-甲基苯基)嘧啶(缩写：H5mdppm)>
首先，将4.99g的4，6-二氯嘧啶、9.23g的3-甲基苯基硼酸、7.18g碳酸钠、0.29g双(三苯基膦)二氯化钯(II)(缩写：Pd(PPh3)2Cl2)、20mL水及20mL乙腈放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。该反应容器用微波(2.45GHz，100W)进行照射60分钟以加热。此处，另外将2.31g的3-甲基苯基硼酸、1.82g碳酸钠、0.070g的Pd(PPh3)2Cl2、5mL水及5mL乙腈放进烧瓶，并且混合物再用微波(2.45GHz，100W)照射60分钟进行加热。之后，将水添加到该溶液并用二氯甲烷萃取有机层。所获得的有机层用碳酸氢钠饱和水溶液、水及饱和盐水清洗，并用硫酸镁干燥。将干燥后的溶液进行过滤。将该溶液的溶剂蒸馏掉，然后通过使用比例20∶1的二氯甲烷及乙酸乙酯作为展开溶剂的硅胶柱层析纯化所获得的残余物，获得目标物质的嘧啶衍生物H5mdppm(淡黄色粉末，产率15％)。注意，使用微波合成系统(由CEM公司制造的Discover)进行微波的照射。步骤1的合成方案(n-1)如下所示。
Figure BPA00001691948001341
<步骤2：合成二-μ-氯-双{双[4，6-双(3-甲基苯基)嘧啶]铱(III)}(缩写：[Ir(5mdppm)2Cl]2)>
接着，将15mL的2-乙氧基乙醇、5mL水、步骤1获得的1.06g的H5mdppm及0.60g氯化铱水合物(IrCl3·H2O)(由Sigma-Aldrich公司制造)放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，用微波(2.45GHz，100W)进行照射1小时以引起反应。将溶剂蒸馏掉，然后将所获得的残余物进行吸滤并以乙醇清洗，获得双核配合物[Ir(5mdppm)2Cl]2(带红色的棕色粉末，产率86％)。步骤2的合成方案(n-2)如下所示。
Figure BPA00001691948001351
<步骤3：合成双[4，6-双(3-甲基苯基)嘧啶](二新戊酰基甲烷)铱(III)(缩写：[Ir(5mdppm)2(dpm)])>
另外，将30mL的2-乙氧基乙醇、步骤2获得的1.40g双核配合物[Ir(5mdppm)2Cl]2、0.52g的二新戊酰基甲烷、及1.00g碳酸钠放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，将混合物用微波(2.45GHz，120W)进行照射60分钟以加热。此处，另外将0.17g的二新戊酰基甲烷及10mL的2-乙氧基乙醇放进烧瓶，并且混合物再用微波(2.45GHz，120W)照射60分钟进行加热。将溶剂蒸馏掉，并且所获得的残余物用乙醇进行吸滤。所获得的固体用水及乙醇清洗，溶于二氯甲烷，并通过硅藻土过滤。之后，用二氯甲烷及乙醇的混合溶剂进行再结晶，获得红色固体(产率41％，纯度96％)。通过使用甲苯为展开溶剂的硅胶柱层析纯化该固体，并用二氯甲烷及乙醇的混合溶剂进行再结晶，获得朱红色粉末(产率8％)。步骤3的合成方案(n-3)如下所示。
Figure BPA00001691948001361
所获得的朱红色粉末的核磁共振光谱(1H NMR)的分析结果如下所示。1H NMR图示于图59。这些结果显示合成例12获得结构式(194)所示的本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(5mdppm)2(dpm)]。
1H NMR.δ(CDCl3)：0.92(s，18H)，2.24(s，6H)，2.51(s，6H)，5.56(s，1H)，6.41(d，2H)，6.62(d，2H)，7.36(d，2H)，7.48(t，2H)，7.58(s，2H)，8.01(d，2H)，8.08(s，2H)，8.12(s，2H)，9.02(s，2H)。
接着，测量[Ir(5mdppm)2(dpm)]在二氯甲烷溶液中的紫外光-可见光吸收光谱(下面，简称为吸收光谱)及发射光谱。吸收光谱使用紫外光-可见光分光光度计(JASCO公司制造的V-550)以其中二氯甲烷溶液(0.075mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。发射光谱使用荧光分光光度计(Hamamatsu Photonics公司制造的FS920)以其中被除气了的二氯甲烷溶液(0.075mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。图60显示吸收光谱和发射光谱的测量结果。横轴表示波长(nm)，纵轴表示吸收强度(任意单位)和发射强度(任意单位)。在图60中，显示二条实线；细线表示吸收光谱，粗线表示发射光谱。注意，图60中的吸收光谱为通过从二氯甲烷溶液(0.075mmol/L)在石英池中的测量的吸收光谱减去只有二氯甲烷放进石英池的吸收光谱而获得的结果。
如图60所示，本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(5mdppm)2(dpm)]具有在620nm的发射峰，并观察到来自二氯甲烷溶液的带红色的橙色光。
[实施例20]
《合成例13》
在实施例20中，具体说明如下有机金属配合物的合成例：(二异丁酰基甲烷)双[4，6-双(3-甲基苯基)嘧啶]铱(III)(另一名称：(2，6-二甲基-3，5-庚二酮-κ2O，O’)双[4-甲基-2-(3-甲基-4-嘧啶基-κN3)苯基-κC]铱(III))(缩写：[Ir(5mdppm)2(dibm)])，其为本发明的一个方式，由实施方式1结构式(195)所示。[Ir(5mdppm)2(dibm)]的结构如下所示。
Figure BPA00001691948001371
首先，将30mL的2-乙氧基乙醇、合成例12步骤2获得的1.27g双核配合物[Ir(5mdppm)2Cl]2、0.40g的二异丁酰基甲烷及0.90g碳酸钠放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，将混合物用微波(2.45GHz，120W)进行照射60分钟以加热。此处，烧瓶另放进0.13g的二异丁酰基甲烷，并且将混合物用微波(2.45GHz，200W)再进行照射60分钟以加热。将溶剂蒸馏掉，并且所获得的残余物用乙醇进行吸滤。所获得的固体用水及乙醇清洗，并通过使用二氯甲烷为展开溶剂的快速柱层析进行纯化。之后，用二氯甲烷及乙醇的混合溶剂进行再结晶，获得橙色粉末(产率15％)。合成方案(o-1)如下所示。
Figure BPA00001691948001381
所获得的橙色粉末的核磁共振光谱(1H NMR)的分析结果如下所示。1H NMR图示于图61。这些结果显示合成例13获得结构式(195)所示的本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(5mdppm)2(dibm)]。
1H NMR.δ(CDCl3)：0.84(d，6H)，0.94(d，6H)，2.19-2.25(m，8H)，2.51(d，6H)，5.25(s，1H)，6.40(d，2H)，6.65(d，2H)，7.36(d，2H)，7.48(t，2H)，7.60(s，2H)，8.03(d，2H)，8.08(s，2H)，8.13(s，2H)，9.05(s，2H)。
接着，测量[Ir(5mdppm)2(dibm)]在二氯甲烷溶液中的紫外光-可见光吸收光谱(下面，简称为吸收光谱)及发射光谱。吸收光谱使用紫外光-可见光分光光度计(JASCO公司制造的V-550)以其中二氯甲烷溶液(0.081mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。发射光谱使用荧光分光光度计(Hamamatsu Photonics公司制造的FS920)以其中被除气了的二氯甲烷溶液(0.081mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。图62显示吸收光谱和发射光谱的测量结果。横轴表示波长(nm)，纵轴表示吸收强度(任意单位)和发射强度(任意单位)。在图62中，显示二条实线；细线表示吸收光谱，粗线表示发射光谱。注意，图62中的吸收光谱为通过从二氯甲烷溶液(0.081mmol/L)在石英池中的测量的吸收光谱减去只有二氯甲烷放进石英池的吸收光谱而获得的结果。
如图62所示，本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(5mdppm)2(dibm)]具有在614nm的发射峰，并观察到来自二氯甲烷溶液的带红色的橙色光。
[实施例21]
《合成例14》
在实施例21中，具体说明如下有机金属配合物的合成例：双[4，6-二(萘-1-基)嘧啶](二新戊酰基甲烷)铱(III)(另一名称：(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮-κ2O，O’)双[1-(6-萘-1-基-4-嘧啶基-κN3)-2-萘基-κC]铱(III))(缩写：[Ir(d1npm)2(dpm)])，其为本发明的一个方式，由实施方式1结构式(196)所示。[Ir(d1npm)2(dpm)]的结构如下所示。
Figure BPA00001691948001391
首先，将30mL的2-乙氧基乙醇、合成例7步骤2获得的1.20g双核配合物[Ir(d1npm)2Cl]2、0.37g的二新戊酰基甲烷及0.71g碳酸钠放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，将混合物用微波(2.45GHz，120W)进行照射60分钟以加热。此处，烧瓶另放进0.37g的二新戊酰基甲烷，并且混合物再用微波(2.45GHz，120W)照射60分钟进行加热。将溶剂蒸馏掉，并且所获得的残余物用乙醇进行吸滤。所获得的固体用水及乙醇清洗，并通过使用比例5∶1的己烷及乙酸乙酯为展开溶剂的快速柱层析进行纯化。之后，用二氯甲烷及乙醇的混合溶剂进行再结晶，获得深红色粉末(产率24％)。合成方案(p-1)如下所示。
Figure BPA00001691948001401
所获得的深红色粉末的核磁共振光谱(1H NMR)的分析结果如下所示。1H NMR图示于图63。这些结果显示合成例14获得结构式(196)所示的本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(d1npm)2(dpm)]。
1H NMR.δ(CDCl3)：0.95(s，18H)，5.68(s，1H)，6.96(d，2H)，7.23(d，2H)，7.35(d，2H)，7.45(t，2H)，7.60-7.63(m，4H)，7.67-7.72(m，4H)，7.88(d，2H)，8.00-8.07(m，4H)，8.33-8.37(m，2H)，8.51(s，2H)，8.70(s，2H)，9.22(s，2H)。
接着，测量[Ir(d1npm)2(dpm)]在二氯甲烷溶液中的紫外光-可见光吸收光谱(下面，简称为吸收光谱)及发射光谱。吸收光谱使用紫外光-可见光分光光度计(JASCO公司制造的V-550)以其中二氯甲烷溶液(0.064mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。发射光谱使用荧光分光光度计(Hamamatsu Photonics公司制造的FS920)以其中被除气了的二氯甲烷溶液(0.064mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。图64显示吸收光谱和发射光谱的测量结果。横轴表示波长(nm)，纵轴表示吸收强度(任意单位)和发射强度(任意单位)。在图64中，显示二条实线；细线表示吸收光谱，粗线表示发射光谱。注意，图64中的吸收光谱为通过从二氯甲烷溶液(0.064mmol/L)在石英池中的测量的吸收光谱减去只有二氯甲烷放进石英池的吸收光谱而获得的结果。
如图64所示，本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(d1npm)2(dpm)]具有在613nm的发射峰，并观察到来自二氯甲烷溶液的带红色的橙色。
[实施例22]
《合成例15》
在实施例22中，具体说明如下有机金属配合物的合成例：(乙酰基丙酮)双[5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶]铱(III)(另一名称：双{2-[5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-嘧啶基-κN3]苯基-κC}(2，4-戊二酮-κ2O，O’)铱(III))(缩写：[Ir(mpmppm)2(acac)])，其为本发明的一个方式，由实施方式1结构式(199)所示。[Ir(mpmppm)2(acac)]的结构如下所示。
<步骤1：合成4-氯-5-甲基-6-(2-甲基苯基)嘧啶>
首先，将5.0g的4，6-二氯-5-甲基嘧啶、4.6g的2-甲基苯基硼酸、20g的碳酸铯、2.5mL的三环己基膦(缩写：Cy3P)的15％甲苯溶液、0.47g的三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(缩写：Pd2(dba)3)及40mL二氧六环放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。该反应容器用微波(2.45GHz，150W)照射2小时进行加热。之后，将水添加到该溶液并用二氯甲烷萃取有机层。所获得的有机层用碳酸氢钠饱和水溶液、水及饱和盐水清洗，并用硫酸镁干燥。将干燥后的溶液进行过滤。将该溶液的溶剂蒸馏掉，然后通过使用二氯甲烷作为展开溶剂的硅胶柱层析纯化所得残余物，并将所获得的部分浓缩，获得4-氯-5-甲基-6-(2-甲基苯基)嘧啶(白色固体，产率58％)。注意，使用微波合成系统(由CEM公司制造的Discover)进行微波的照射。步骤1的合成方案(q-1)如下所示。
Figure BPA00001691948001422
<步骤2：合成5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶>
接着，将步骤1获得的1.9g的4-氯-5-甲基-6-(2-甲基苯基)嘧啶、1.7g的苯基硼酸、1.1g碳酸钠、0.105g双(三苯基膦)二氯化钯(I I)(缩写：Pd(PPh3)2Cl2)、20mL水及20mL乙腈放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。该反应容器用微波(2.45GHz，100W)照射1小时进行加热。之后，将水添加到该溶液并用二氯甲烷萃取有机层。所获得的有机层用碳酸氢钠饱和水溶液、水及饱和盐水清洗，并用硫酸镁干燥。将干燥后的溶液进行过滤。将该溶液的溶剂蒸馏掉，然后通过使用比例9∶1的己烷及乙酸乙酯作为展开溶剂的硅胶柱层析纯化所获得的残余物，并将所获得的部分浓缩，获得5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶(白色固体，产率87％)。步骤2的合成方案(q-2)如下所示。
Figure BPA00001691948001431
<步骤3：合成二-μ-氯-双{双[5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶]铱(III)}(缩写：[Ir(mpmppm)2Cl]2)>
接着，将30mL的2-乙氧基乙醇、10mL水、步骤2获得的2.0g的5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶及0.955g氯化铱水合物(IrCl3·H2O)(由Sigma-Aldrich公司制造)放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，用微波(2.45GHz，100W)进行照射1小时以引起反应。将溶剂蒸馏掉，然后将所获得的残余物进行吸滤并以乙醇清洗，获得双核配合物[Ir(mpmppm)2Cl]2(棕色固体，产率75％)。步骤3的合成方案(q-3)如下所示。
Figure BPA00001691948001441
<步骤4：合成(乙酰基丙酮)双[5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶]铱(III)(缩写：[Ir(mpmppm)2(acac)])>
接着，将20mL的2-乙氧基乙醇、步骤3获得的1.8g双核配合物[Ir(mpmppm)2Cl]2、0.360g乙酰基丙酮及1.3g碳酸钠放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，将混合物用微波(2.45GHz，120W)照射1小时进行加热。反应后，将水添加到所获得的反应混合物，并用二氯甲烷萃取水层。所获得的萃取溶液用饱和盐水清洗，并将无水硫酸镁添加到有机层用于干燥。将所获得的混合物进行重力过滤，并获得滤液。将该滤液浓缩，获得棕色固体。浓缩后，将约500mL的二氯甲烷添加到该混合物，该混合物通过其中以Florisil(由Wako Pure Chemical Industries有限公司获得，型号540-00135)、氧化铝及硅藻土顺序堆叠的助滤剂进行过滤。将所获得的滤液浓缩，获得红色固体。该固体用乙酸乙酯及己烷的混合溶剂进行再结晶，获得橙色粉末(产率57％)。步骤4的合成方案(q-4)如下所示。
Figure BPA00001691948001451
所获得的橙色粉末的核磁共振光谱(1H NMR)的分析结果如下所示。1H NMR图示于图65。这些结果显示合成例15获得结构式(199)所示的本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(mpmppm)2(acac)]。
1H NMR.δ(CDCl3)：1.80(s，6H)，2.26(br，6H)，2.60(s，6H)，5.28(s，1H)，6.51(br，2H)，6.80(t，2H)，6.90(t，2H)，7.39(m，8H)，8.00(d，2H)，9.12(s，2H)。
接着，测量[Ir(mpmppm)2(acac)]在二氯甲烷溶液中的紫外光-可见光吸收光谱(下面，简称为吸收光谱)及发射光谱。吸收光谱使用紫外光-可见光分光光度计(JASCO公司制造的V-550)以其中二氯甲烷溶液(0.080mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。发射光谱使用荧光分光光度计(Hamamatsu Photonics公司制造的FS920)以其中被除气了的二氯甲烷溶液(0.080mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。图66显示吸收光谱和发射光谱的测量结果。横轴表示波长(nm)，纵轴表示吸收强度(任意单位)和发射强度(任意单位)。在图66中，显示二条实线；细线表示吸收光谱，粗线表示发射光谱。注意，图66中的吸收光谱为通过从二氯甲烷溶液(0.080mmol/L)在石英池中的测量的吸收光谱减去只有二氯甲烷放进石英池的吸收光谱而获得的结果。
如图66所示，本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(mpmppm)2(acac)]具有在564nm的发射峰，并观察到来自二氯甲烷溶液的黄光。
[实施例23]
《合成例16》
在实施例23中，具体说明如下有机金属配合物的合成例：三(4-叔丁基-6-苯基嘧啶)铱(III)(另一名称：三[2-(6-叔丁基-4-嘧啶基-κN3)苯基-κC]铱(III))(缩写：[Ir(tBuppm)3])，其为本发明的一个方式，由实施方式1结构式(200)所示。[Ir(tBuppm)3]的结构如下所示。
Figure BPA00001691948001461
首先，100-mL三颈烧瓶放进10g的苯酚、合成例4步骤2获得的0.97g双核配合物[Ir(tBuppm)2Cl]2、合成例4步骤1获得的0.62g的HtBuppm及1.03g碳酸钾，并用氩气替代烧瓶内空气。之后，将混合物在185℃下加热以进行反应。所获得的残余物在甲醇中用超音波照射，进行吸滤并用乙酸乙酯清洗。将所获得的固体溶于二氯甲烷，并且混合物通过其中以硅藻土、氧化铝及硅藻土的顺序堆叠的助滤剂过滤。将该溶液的溶剂蒸馏掉，获得黄色粉末(产率17％)。合成方案(r-1)如下所示。
Figure BPA00001691948001471
所获得的黄色粉末的核磁共振光谱(1H NMR)的分析结果如下所示。1H NMR图示于图67。这些结果显示合成例16获得结构式(200)所示的本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(tBuppm)3]。
1H NMR.δ(CDCl3)：1.37(s，27H)，6.81(d，3H)，6.91-6.97(m，6H)，7.77-7.78(m，6H)，8.26(s，3H)。
接着，测量[Ir(tBuppm)3]在二氯甲烷溶液中的紫外光-可见光吸收光谱(下面，简称为吸收光谱)及发射光谱。吸收光谱使用紫外光-可见光分光光度计(JASCO公司制造的V-550)以其中二氯甲烷溶液(0.036mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。发射光谱使用荧光分光光度计(Hamamatsu Photonics公司制造的FS920)以其中被除气了的二氯甲烷溶液(0.036mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。图68显示吸收光谱和发射光谱的测量结果。横轴表示波长(nm)，纵轴表示吸收强度(任意单位)和发射强度(任意单位)。在图68中，显示二条实线；细线表示吸收光谱，粗线表示发射光谱。注意，图68中的吸收光谱为通过从二氯甲烷溶液(0.036mmol/L)在石英池中的测量的吸收光谱减去只有二氯甲烷放进石英池的吸收光谱而获得的结果。
如图68所示，本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(tBuppm)3]具有在540nm的发射峰，并观察到来自二氯甲烷溶液的黄绿光。
[实施例24]
《合成例17》
在实施例24中，具体说明如下有机金属配合物的合成例：双[4-(2，5-二甲基苯基)-6-(萘-2-基)嘧啶](二新戊酰基甲烷)铱(III)(另一名称：(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮-κ2O，O’)双{3-[6-(2，5-二甲基苯基)-4-嘧啶基-κN3]-2-萘基-κC}铱(III))(缩写：[Ir(dmp2npm)2(dpm)])，其为本发明的一个方式，由实施方式1结构式(201)所示。[Ir(dmp2npm)2(dpm)]的结构如下所示。
Figure BPA00001691948001481
<步骤1：合成4-氯-6-(萘-2-基)嘧啶>
首先，将5.0g的4，6-二氯嘧啶、11.7g的2-萘硼酸、7.2g碳酸钠、0.29g双(三苯基膦)二氯化钯(II)(缩写：Pd(PPh3)2Cl2)、20mL水及20mL乙腈放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。该反应容器用微波(2.45GHz，100W)进行照射60分钟以加热。此处，另外将2.9g的2-萘硼酸、1.8g碳酸钠、0.070g的Pd(PPh3)2Cl2、5mL水及5mL乙腈放进烧瓶，并且混合物再用微波(2.45GHz，100W)照射60分钟进行加热。之后，将水添加到该溶液并用二氯甲烷萃取有机层。所获得的有机层用水清洗并用硫酸镁干燥。将干燥后的溶液进行过滤。将该溶液的溶剂蒸馏掉，然后通过使用比例5∶1的己烷及乙酸乙酯作为展开溶剂的硅胶柱层析纯化所获得的残余物，获得嘧啶衍生物4-氯-6-(萘-2-基)嘧啶(黄白色粉末，产率48％)。注意，使用微波合成系统(由CEM公司制造的Discover)进行微波的照射。步骤1的合成方案(s-1)如下所示。
<步骤2：合成4-(2，5-二甲基苯基)-6-(萘-2-基)嘧啶(缩写：Hdmp2npm)>
接着，将3.3g的4-氯-(6-萘-2-基)嘧啶、2.1g的2，5-二甲基苯基硼酸、1.5g碳酸钠、0.11g双(三苯基膦)二氯化钯(II)(缩写：Pd(PPh3)2Cl2)、20mL水及20mL乙腈放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。该反应容器用微波(2.45GHz，100W)进行照射60分钟以加热。此处，另外将1.0g的2，5-二甲基苯基硼酸、0.73g碳酸钠、0.050g的Pd(PPh3)2Cl2、5mL水及5mL乙腈放进烧瓶，并且混合物再用微波(2.45GHz，100W)照射60分钟进行加热。之后，将水添加到该溶液并用二氯甲烷萃取有机层。所获得的有机层用水清洗并用硫酸镁干燥。将干燥后的溶液进行过滤。将该溶液的溶剂蒸馏掉，然后通过使用比例2∶1的己烷及乙酸乙酯为展开溶剂的快速柱层析纯化所获得的残余物，获得嘧啶衍生物Hdmp2npm(淡黄色油，产率97％)。步骤2的合成方案(s-2)如下所示。
Figure BPA00001691948001501
<步骤3：合成二-μ-氯-双{双[4-(2，5-二甲基苯基)-6-(萘-2-基)嘧啶]铱(III)}(缩写：[Ir(dmp2npm)2Cl]2)>
接着，将30mL的2-乙氧基乙醇、10mL水、步骤2获得的4.11g的Hdmp2npm及1.90g氯化铱水合物(IrCl3·H2O)放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，用微波(2.45GHz，100W)进行照射1小时以引起反应。将溶剂蒸馏掉，然后将所获得的残余物进行吸滤并以乙醇清洗，获得双核配合物[Ir(dmp2npm)2Cl]2(带红色的棕色粉末，产率97％)。步骤3的合成方案(s-3)如下所示。
Figure BPA00001691948001511
<步骤4：合成双[4-(2，5-二甲基苯基)-6-(萘-2-基)嘧啶](二新戊酰基甲烷)铱(III)(缩写：[Ir(dmp2npm)2(dpm)])>
另外，将40mL的2-乙氧基乙醇、步骤3获得的1.99g双核配合物[Ir(dmp2npm)2Cl]2、0.65g的二新戊酰基甲烷及1.25g碳酸钠放进装备有回流管的回收烧瓶中，并用氩气替代烧瓶中的空气。之后，将混合物用微波(2.45GHz，120W)进行照射60分钟以加热。此处，烧瓶另放进0.32g的二新戊酰基甲烷，并且将混合物再用微波(2.45GHz，120W)照射60分钟进行加热。将溶剂蒸馏掉，并且所获得的残余物用乙醇进行吸滤。所获得的固体用水及乙醇清洗。该固体通过使用比例5∶1的己烷及乙酸乙酯为展开溶剂的快速柱层析纯化。之后，用二氯甲烷与己烷的混合溶剂进行再结晶，获得朱红色粉末(产率12％)。步骤4的合成方案(s-4)如下所示。
所获得的朱红色粉末的核磁共振光谱(1H NMR)的分析结果如下所示。1H NMR图示于图69。这些结果显示合成例17获得结构式(201)所示的本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(dmp2npm)2(dpm)]。
1H NMR.δ(CDCl3)：0.93(s，18H)，2.47(s，6H)，2.56(s，6H)，5.63(s，1H)，6.90(s，2H)，7.14-7.36(m，10H)，7.54(s，2H)，7.69(d，2H)，8.10(s，2H)，8.25(s，2H)，9.20(s，2H)。
接着，测量[Ir(dpm2npm)2(dpm)]在二氯甲烷溶液中的紫外光-可见光吸收光谱(下面，简称为吸收光谱)及发射光谱。吸收光谱使用紫外光-可见光分光光度计(JASCO公司制造的V-550)以其中二氯甲烷溶液(0.067mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。发射光谱使用荧光分光光度计(Hamamatsu Photonics公司制造的FS920)以其中被除气了的二氯甲烷溶液(0.067mmol/L)放进石英池的状态在室温下测量。图70显示吸收光谱和发射光谱的测量结果。横轴表示波长(nm)，纵轴表示吸收强度(任意单位)和发射强度(任意单位)。在图70中，显示二条实线；细线表示吸收光谱，粗线表示发射光谱。注意，图70中的吸收光谱为通过从二氯甲烷溶液(0.067mmol/L)在石英池中的测量的吸收光谱减去只有二氯甲烷放进石英池的吸收光谱而获得的结果。
如图70所示，本发明的一个方式的有机金属配合物[Ir(dmp2npm)2(dpm)]具有在625nm的发射峰，并观察到来自二氯甲烷溶液的红光。
[实施例25]
在本实施例中，参照图14说明本发明的一个方式的发光元件。以下示出在本实施例中使用的材料的化学式。注意，省略已经示出的材料的化学式。
Figure BPA00001691948001531
以下示出本实施例的发光元件6的制造方法。
(发光元件6)
首先，在玻璃衬底1100上，通过溅射法形成ITSO膜来形成用作阳极的第一电极1101。其厚度为110nm，并且其电极面积为2mm×2mm。
在用来在衬底1100上形成发光元件的预处理中，用水清洗衬底表面和在200℃进行1小时的焙烧，然后进行UV臭氧处理370秒。
之后，将衬底1100放入到其中压力被降压到10-4Pa左右的真空蒸镀装置中，并在真空蒸镀装置内的加热室中以170℃进行30分钟的真空焙烧，然后将衬底1100冷却30分钟左右。
接着，以使形成有第一电极1101的面朝下的方式将形成有第一电极1101的衬底1100固定在设置在真空蒸镀装置内的衬底支架上，将真空蒸镀装置中的压力减压到10-4Pa左右，然后在第一电极1101上共蒸镀BPAFLP和氧化钼(VI)，来形成空穴注入层1111。将空穴注入层1111的厚度设定为40nm，并且将BPAFLP和氧化钼之间的重量比调节为4∶2(＝BPAFLP∶氧化钼)。
接着，在空穴注入层1111上形成厚度为20nm的BPAFLP膜来形成空穴传输层1112。
另外，通过共蒸镀2mDBTPDBq-II、PCBA1BP以及实施例12所合成的双(4，6-二苯基嘧啶)(二新戊酰基甲烷)铱(III)(缩写：[Ir(dppm)2(dpm)])以在空穴传输层1112上形成发光层1113。将2mDBTPDBq-II、PCBA1BP以及[Ir(dppm)2(dpm)]的重量比调节为0.8∶0.2∶0.025(＝2mDBTPDBq-II∶PCBA1BP∶[Ir(dppm)2(dpm)])。将发光层1113的厚度设定为40nm。
接着，在发光层1113上形成厚度为10nm的2mDBTPDBq-II膜来形成第一电子传输层1114a。
接着，在第一电子传输层1114a上形成厚度为20nm的BPhen膜来形成第二电子传输层1114b。
另外，在第二电子传输层1114b上通过蒸镀形成厚度为1nm的LiF膜来形成电子注入层1115。
最后，通过蒸镀形成厚度为200nm的铝膜来形成用作阴极的第二电极1103。由此，制造本实施例的发光元件6。
注意，在上述蒸镀步骤中，均采用电阻加热法进行蒸镀。
表11示出通过如上所述得到的发光元件6的元件结构。
[表11]
Figure BPA00001691948001551
在氮气气氛的手套箱中，密封发光元件6以不使发光元件6暴露于大气，然后，测量发光元件6的工作特性。注意，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测量。
图71示出发光元件6的电流密度-亮度特性。在图71中，横轴表示电流密度(mA/cm2)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图72示出其电压-亮度特性。在图72中，横轴表示电压(V)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图73示出其亮度-电流效率特性。在图73中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示电流效率(cd/A)。并且，表12示出发光元件6在亮度为1100cd/m2的情况下的电压(V)、电流密度(mA/cm2)、CIE色度坐标(x，y)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)以及外部量子效率(％)。
[表12]
Figure BPA00001691948001552
图74示出在对发光元件6施加0.1mA的电流获得的发射光谱。在图74中，横轴表示波长(nm)，且纵轴表示发光强度(任意单位)。如图74所示，发光元件6的发射光谱在586nm具有峰值。另外，如表12所示，在亮度为1100cd/m2的情况下发光元件6的CIE色度坐标为(x，y)＝(0.55，0.45)。由上述结果可知，由发光元件6获得来源于[Ir(dppm)2(dpm)]的橙色光发射。
由表12、图71至图73可知，发光元件6具有高发光效率。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有高发光效率的元件。
接着，进行发光元件6的可靠性测试。图75示出可靠性测试的结果。在图75中，纵轴表示在起始亮度为100％时的归一化亮度(％)，且横轴表示元件的驱动时间(h)。
在可靠性测试中，在将起始亮度设定为5000cd/m2且电流密度为固定的条件下驱动发光元件6。
在驱动140小时之后，发光元件6保持起始亮度的85％的亮度。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现可靠性高的元件。
[实施例26]
在本实施例中，参照图14说明本发明的一个方式的发光元件。以下示出在本实施例中使用的材料的化学式。注意，省略已经示出的材料的化学式。
Figure BPA00001691948001561
以下示出本实施例的发光元件7的制造方法。
(发光元件7)
首先，在玻璃衬底1100上，通过溅射法形成ITSO膜来形成用作阳极的第一电极1101。其厚度为110nm，并且其电极面积为2mm×2mm。
在用来在衬底1100上形成发光元件的预处理中，用水清洗衬底表面和在200℃进行1小时的焙烧，然后进行UV臭氧处理370秒。
之后，将衬底1100放入到其中压力被降压到10-4Pa左右的真空蒸镀装置中，并在真空蒸镀装置内的加热室中以170℃进行30分钟的真空焙烧，然后将衬底1100冷却30分钟左右。
接着，以使形成有第一电极1101的面朝下的方式将形成有第一电极1101的衬底1100固定在设置在真空蒸镀装置内的衬底支架上，将真空蒸镀装置中的压力减压到10-4Pa左右，然后在第一电极1101上共蒸镀1，3，5-三(二苯并噻吩-4-基)-苯(缩写：DBT3P-II)和氧化钼(VI)，来形成空穴注入层1111。将空穴注入层1111的厚度设定为40nm，并且将DBT3P-II和氧化钼之间的重量比调节为4∶2(＝DBT3P-II∶氧化钼)。
接着，在空穴注入层1111上形成厚度为20nm的BPAFLP膜来形成空穴传输层1112。
另外，通过共蒸镀2mDBTPDBq-II、4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(缩写：NPB)以及实施例13所合成的(乙酰基丙酮)双[4，6-二(萘-2-基)嘧啶]铱(III)(缩写：[Ir(d2npm)2(acac)])以在空穴传输层1112上形成发光层1113。将2mDBTPDBq-II、NPB以及[Ir(d2npm)2(acac)]的重量比调节为0.8∶0.2∶0.025(＝2mDBTPDBq-II∶NPB∶[Ir(d2npm)2(acac)])。将发光层1113的厚度设定为40nm。
接着，在发光层1113上形成厚度为10nm的2mDBTPDBq-II膜来形成第一电子传输层1114a。
接着，在第一电子传输层1114a上形成厚度为20nm的BPhen膜来形成第二电子传输层1114b。
另外，在第二电子传输层1114b上通过蒸镀形成厚度为1nm的LiF膜来形成电子注入层1115。
最后，通过蒸镀形成厚度为200nm的铝膜来形成用作阴极的第二电极1103，以制造本实施例的发光元件7。
注意，在上述蒸镀步骤中，均采用电阻加热法进行蒸镀。
表13示出如上所述得到的发光元件7的元件结构。
[表13]
Figure BPA00001691948001581
在氮气气氛的手套箱中，密封发光元件7以不使发光元件7暴露于大气，然后，测量发光元件7的工作特性。注意，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测量。
图76示出发光元件7的电流密度-亮度特性。在图76中，横轴表示电流密度(mA/cm2)，且纵轴表示亮度(cd/m)。图77示出其电压-亮度特性。在图77中，横轴表示电压(V)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图78示出其亮度-电流效率特性。在图78中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示电流效率(cd/A)。并且，表14示出发光元件7在亮度为1000cd/m2的情况下的电压(V)、电流密度(mA/cm2)、CIE色度坐标(x，y)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)以及外部量子效率(％)。
[表14]
Figure BPA00001691948001582
图79示出在对发光元件7施加0.1mA的电流获得的发射光谱。在图79中，横轴表示波长(nm)，且纵轴表示发光强度(任意单位)。如图79所示，发光元件7的发射光谱在616nm具有峰值。另外，如表14所示，在亮度为1000cd/m2的情况下发光元件7的CIE色度坐标为(x，y)＝(0.64，0.36)。由上述结果可知，由发光元件7获得来源于[Ir(d2npm)2(acac)]的红色光发射。
由表14、图76至图78可知，发光元件7具有高发光效率。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有高发光效率的元件。
接着，进行发光元件7的可靠性测试。图80示出可靠性测试的结果。在图80中，纵轴表示在起始亮度为100％时的归一化亮度(％)，且横轴表示元件的驱动时间(h)。
在可靠性测试中，在将起始亮度设定为5000cd/m2且电流密度为固定的条件下驱动发光元件7。
在驱动250小时之后，发光元件7保持起始亮度的66％的亮度。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现可靠性高的元件。
[实施例27]
在本实施例中，参照图14说明本发明的一个方式的发光元件。以下示出在本实施例中使用的材料的化学式。注意，省略已经示出的材料的化学式。
Figure BPA00001691948001591
以下示出本实施例的发光元件8的制造方法。
(发光元件8)
除了发光层1113之外，采用与实施例26所示的发光元件7类似的方式制造发光元件8。下面示出关于发光元件8的发光层1113。
通过2mDBTPDBq-II、NPB以及实施例17所合成的(乙酰基丙酮)双(4，5，6-三苯基嘧啶)铱(III)(缩写：[Ir(tppm)2(acac)])的共蒸镀来形成发光元件8的发光层1113。将2mDBTPDBq-II、NPB以及[Ir(tppm)2(acac)]的重量比调节为0.8∶0.2∶0.025(＝2mDBTPDBq-II∶NPB∶[Ir(tppm)2(acac)])。将发光层1113的厚度设定为40nm。
表15示出如上所述得到的发光元件8的元件结构。
[表15]
Figure BPA00001691948001601
在氮气气氛的手套箱中，密封发光元件8以不使发光元件8暴露于大气，然后，测量发光元件8的工作特性。注意，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测量。
图81示出发光元件8的电流密度-亮度特性。在图81中，横轴表示电流密度(mA/cm2)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图82示出其电压-亮度特性。在图82中，横轴表示电压(V)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图83示出其亮度-电流效率特性。在图83中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示电流效率(cd/A)。并且，图85示出其亮度-外部量子效率特性。在图85中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示外部量子效率(％)。
并且，表16示出发光元件8在亮度为850cd/m2的情况下的电压(V)、电流密度(mA/cm2)、CIE色度坐标(x，y)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)以及外部量子效率(％)。
[表16]
Figure BPA00001691948001602
图84示出在对发光元件8施加0.1mA的电流获得的发射光谱。在图84中，横轴表示波长(nm)，且纵轴表示发光强度(任意单位)。如图84所示，发光元件8的发射光谱在593nm具有峰值。另外，如表16所示，在亮度为850cd/m2的情况下发光元件8的CIE色度坐标为(x，y)＝(0.59，0.41)。由上述结果可知，由发光元件8获得来源于[Ir(tppm)2(acac)]的橙色光发射。
由表16、图81至图83以及图85可知，发光元件8具有高发光效率。尤其是，发光元件8在亮度为850cd/m2的情况下具有非常高的外部量子效率，即为30％。注意，一般来说，有机EL元件的光提取效率为20％至30％左右，考虑上下电极的光吸收等(上述光提取效率被认为降低10％左右)，外部量子效率的限值最多为25％左右。然而，此次外部量子效率的结果超过该限值，表示现有的光提取效率的理论值是错的。就是说，通过使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有比现有的光提取效率高的效率的发光元件，以可以表示光提取效率的理论值是错的。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有高发光效率的元件。
接着，进行发光元件8的可靠性测试。图86示出可靠性测试的结果。在图86中，纵轴表示在起始亮度为100％时的归一化亮度(％)，且横轴表示元件的驱动时间(h)。
在可靠性测试中，在将起始亮度设定为5000cd/m2且电流密度为固定的条件下驱动发光元件8。
在驱动340小时之后，发光元件8保持起始亮度的81％的亮度。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现可靠性高的元件。
[实施例28]
在本实施例中，参照图14说明本发明的一个方式的发光元件。以下示出在本实施例中使用的材料的化学式。另外，省略已经示出的材料的化学式。
Figure BPA00001691948001621
以下示出本实施例的发光元件9的制造方法。
(发光元件9)
除了发光层1113之外，采用与实施例26所示的发光元件7类似的方式制造发光元件9。下面示出关于发光元件9的发光层1113。
通过2mDBTPDBq-II、PCBA1BP以及实施例18所合成的三(4-甲基-6-苯基嘧啶根)铱(III)(缩写：[Ir(mppm)3])的共蒸镀来形成发光元件9的发光层1113。将2mDBTPDBq-II、PCBA1BP以及[Ir(mppm)3]的重量比调节为0.8∶0.2∶0.05(＝2mDBTPDBq-II∶PCBA1BP∶[Ir(mppm)3])。另外，将发光层1113的厚度设定为40nm。
表17示出如上所述得到的发光元件9的元件结构。
[表17]
Figure BPA00001691948001622
在氮气气氛的手套箱中，密封发光元件9以不使发光元件9暴露于大气，然后，测量发光元件9的工作特性。注意，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测量。
图87示出发光元件9的电流密度-亮度特性。在图87中，横轴表示电流密度(mA/cm2)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图88示出其电压-亮度特性。在图88中，横轴表示电压(V)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图89示出其亮度-电流效率特性。在图89中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示电流效率(cd/A)。并且，表18示出发光元件9在亮度为770cd/m2的情况下的电压(V)、电流密度(mA/cm2)、CIE色度坐标(x，y)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)以及外部量子效率(％)。
[表18]
图90示出在对发光元件9施加0.1mA的电流获得的发射光谱。在图90中，横轴表示波长(nm)，且纵轴表示发光强度(任意单位)。如图90所示，发光元件9的发射光谱在536nm具有峰值。另外，如表18所示，在亮度为770cd/m2的情况下发光元件9的CIE色度坐标为(x，y)＝(0.41，0.58)。由上述结果可知，由发光元件9获得来源于[Ir(mppm)3]的黄绿色光发射。
由表18、图87至图89可知，发光元件9具有高发光效率。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有高发光效率的元件。
接着，进行发光元件9的可靠性测试。图91示出可靠性测试的结果。在图91中，纵轴表示在起始亮度为100％时的归一化亮度(％)，且横轴表示元件的驱动时间(h)。
在可靠性测试中，在将起始亮度设定为5000cd/m2且电流密度为固定的条件下驱动发光元件9。
在驱动360小时之后，发光元件9保持起始亮度的65％的亮度。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现可靠性高的元件。
[实施例29]
在本实施例中，参照图14说明本发明的一个方式的发光元件。以下示出在本实施例中使用的材料的化学式。注意，省略已经示出的材料的化学式。
以下示出本实施例的发光元件10的制造方法。
(发光元件10)
除了发光层1113之外，采用与实施例26所示的发光元件7类似的方式制造发光元件10。下面示出关于发光元件10的发光层1113。
通过2mDBTPDBq-II、NPB以及实施例19所合成的双[4，6-双(3-甲基苯基)嘧啶](二新戊酰基甲烷)铱(III)(缩写：[Ir(5mdppm)2(dpm)])的共蒸镀来形成发光元件10的发光层1113。将2mDBTPDBq-II、NPB以及[Ir(5mdppm)2(dpm)]的重量比调节为0.8∶0.2∶0.05(＝2mDBTPDBq-II∶NPB∶[Ir(5mdppm)2(dpm)])。将发光层1113的厚度设定为40nm。
表19示出如上所述得到的发光元件10的元件结构。
[表19]
在氮气气氛的手套箱中，密封发光元件10以不使发光元件10暴露于大气，然后，测量发光元件10的工作特性。注意，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测量。
图92示出发光元件10的电流密度-亮度特性。在图92中，横轴表示电流密度(mA/cm2)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图93示出其电压-亮度特性。在图93中，横轴表示电压(V)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图94示出其亮度-电流效率特性。在图94中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示电流效率(cd/A)。并且，图96示出其亮度-外部量子效率特性。在图96中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示外部量子效率(％)。
并且，表20示出发光元件10在亮度为1000cd/m2的情况下的电压(V)、电流密度(mA/cm2)、CIE色度坐标(x，y)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)以及外部量子效率(％)。
[表20]
Figure BPA00001691948001651
图95示出在对发光元件10施加0.1mA的电流获得的发射光谱。在图95中，横轴表示波长(nm)，且纵轴表示发光强度(任意单位)。如图95所示，发光元件10的发射光谱在606nm具有峰值。另外，如表20所示，在亮度为1000cd/m2的情况下发光元件10的CIE色度坐标为(x，y)＝(0.62，0.38)。由上述结果可知，由发光元件10获得来源于[Ir(5mdppm)2(dpm)]的橙色光发射。
由表20、图92至图94以及图96可知，发光元件10具有高发光效率。尤其是，发光元件10在亮度为1000cd/m2的情况下具有非常高的外部量子效率，即为28％。注意，一般来说，有机EL元件的光提取效率为20％至30％左右，考虑上下电极的光吸收等(上述光提取效率被认为降低10％左右)，外部量子效率的限值最多为25％左右。然而，此次外部量子效率的结果超过该限值，表示现有的光提取效率的理论值是错的。就是说，通过使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有比现有的光提取效率高的效率的发光元件，以可以表示光提取效率的理论值是错的。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有高发光效率的元件。
接着，进行发光元件10的可靠性测试。图97示出可靠性测试的结果。在图97中，纵轴表示在起始亮度为100％时的归一化亮度(％)，且横轴表示元件的驱动时间(h)。
在可靠性测试中，在将起始亮度设定为5000cd/m2且电流密度为固定的条件下驱动发光元件10。
在驱动180小时之后，发光元件10保持起始亮度的83％的亮度。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现可靠性高的元件。
[实施例30]
在本实施例中，参照图14说明本发明的一个方式的发光元件。以下示出在本实施例中使用的材料的化学式。另外，省略已经示出的材料的化学式。
Figure BPA00001691948001661
以下示出本实施例的发光元件11的制造方法。
(发光元件11)
除了发光层1113之外，采用与实施例26所示的发光元件7类似的方式制造发光元件11。下面示出关于发光元件11的发光层1113。
通过2mDBTPDBq-II、NPB以及实施例20所合成的(二异丁酰甲基)双[4，6-双(3-甲基苯基)嘧啶]铱(III)(缩写：[Ir(5mdppm)2(dibm)])的共蒸镀来形成发光元件11的发光层1113。将2mDBTPDBq-II、NPB以及[Ir(5mdppm)2(dibm)]的重量比调节为0.8∶0.2∶0.05(＝2mDBTPDBq-II∶NPB∶[Ir(5mdppm)2(dibm)])。将发光层1113的厚度设定为40nm。
表21示出如上所述得到的发光元件11的元件结构。
[表21]
Figure BPA00001691948001671
在氮气气氛的手套箱中，密封发光元件11以不使发光元件11暴露于大气，然后，测量发光元件11的工作特性。注意，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测量。
图98示出发光元件11的电流密度-亮度特性。在图98中，横轴表示电流密度(mA/cm2)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图99示出其电压-亮度特性。在图99中，横轴表示电压(V)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图100示出其亮度-电流效率特性。在图100中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示电流效率(cd/A)。并且，图102示出其亮度-外部量子效率特性。在图102中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示外部量子效率(％)。
并且，表22示出发光元件11在亮度为930cd/m2的情况下的电压(V)、电流密度(mA/cm2)、CIE色度坐标(x，y)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)以及外部量子效率(％)。
[表22]
Figure BPA00001691948001672
Figure BPA00001691948001681
图101示出在对发光元件11施加0.1mA的电流获得的发射光谱。在图101中，横轴表示波长(nm)，且纵轴表示发光强度(任意单位)。如图101所示，发光元件11的发射光谱在607nm具有峰值。另外，如表22所示，在亮度为930cd/m2的情况下发光元件11的CIE色度坐标为(x，y)＝(0.61，0.38)。由上述结果可知，由发光元件11获得来源于[Ir(5mdppm)2(dibm)]的橙色光发射。
由表22、图98至图100以及图102可知，发光元件11具有高发光效率。尤其是，发光元件11在亮度为930cd/m2的情况下具有非常高的外部量子效率，即为28％。注意，一般来说，有机EL元件的光提取效率为20％至30％左右，考虑上下电极的光吸收等(上述光提取效率被认为降低10％左右)，外部量子效率的限值最多为25％左右。然而，此次外部量子效率的结果超过该限值，表示现有的光提取效率的理论值是错的。就是说，通过使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有比现有的光提取效率高的效率的发光元件，以可以表示光提取效率的理论值是错的。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有高发光效率的元件。
接着，进行发光元件11的可靠性测试。图103示出可靠性测试的结果。在图103中，纵轴表示在起始亮度为100％时的归一化亮度(％)，且横轴表示元件的驱动时间(h)。
在可靠性测试中，在将起始亮度设定为5000cd/m2且电流密度为固定的条件下驱动发光元件11。
在驱动330小时之后，发光元件11保持起始亮度的80％的亮度。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现可靠性高的元件。
[实施例31]
在本实施例中，参照图14说明本发明的一个方式的发光元件。以下示出在本实施例中使用的材料的化学式。另外，省略已经示出的材料的化学式。
以下示出本实施例的发光元件12的制造方法。
(发光元件12)
除了发光层1113之外，采用与实施例26所示的发光元件7类似的方式制造发光元件12。下面示出关于发光元件12的发光层1113。
通过2mDBTPDBq-II、PCBA1BP以及实施例21所合成的双[4，6-二(萘-1-基)嘧啶](二新戊酰基甲烷)铱(III)(缩写：[Ir(d1npm)2(dpm)])的共蒸镀来形成发光元件12的发光层1113。将2mDBTPDBq-II、PCBA1BP以及[Ir(d1npm)2(dpm)]的重量比调节为0.8∶0.2∶0.05(＝2mDBTPDBq-II∶PCBA1BP∶[Ir(d1npm)2(dpm)])。将发光层1113的厚度设定为40nm。
表23示出如上所述得到的发光元件12的元件结构。
[表23]
Figure BPA00001691948001692
在氮气气氛的手套箱中，密封发光元件12以不使发光元件12暴露于大气，然后，测量发光元件12的工作特性。注意，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测量。
图104示出发光元件12的电流密度-亮度特性。在图104中，横轴表示电流密度(mA/cm2)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图105示出其电压-亮度特性。在图105中，横轴表示电压(V)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图106示出其亮度-电流效率特性。在图106中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示电流效率(cd/A)。并且，表24示出发光元件12在亮度为1200cd/m2的情况下的电压(V)、电流密度(mA/cm2)、CIE色度坐标(x，y)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)以及外部量子效率(％)。
[表24]
Figure BPA00001691948001701
图107示出在对发光元件12施加0.1mA的电流获得的发射光谱。在图107中，横轴表示波长(nm)，且纵轴表示发光强度(任意单位)。如图107所示，发光元件12的发射光谱在607nm具有峰值。另外，如表24所示，在亮度为1200cd/m2的情况下发光元件12的CIE色度坐标为(x，y)＝(0.63，0.37)。由上述结果可知，由发光元件12获得来源于[Ir(d1npm)2(dpm)]的红色光发射。
由表24、图104至图106可知，发光元件12具有高发光效率。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有高发光效率的元件。
接着，进行发光元件12的可靠性测试。图108示出可靠性测试的结果。在图108中，纵轴表示在起始亮度为100％时的归一化亮度(％)，且横轴表示元件的驱动时间(h)。
在可靠性测试中，在将起始亮度设定为5000cd/m2且电流密度为固定的条件下驱动发光元件12。
在驱动170小时之后，发光元件12保持起始亮度的57％的亮度。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现可靠性高的元件。
[实施例32]
在本实施例中，参照图14说明本发明的一个方式的发光元件。以下示出在本实施例中使用的材料的化学式。另外，省略已经示出的材料的化学式。
Figure BPA00001691948001711
以下示出本实施例的发光元件13的制造方法。
(发光元件13)
除了发光层1113之外，采用与实施例26所示的发光元件7同样的方式制造发光元件13。下面示出关于发光元件13的发光层1113。
通过2mDBTPDBq-II、PCBA1BP以及实施例22所合成的(乙酰丙酮)双[6-(2-甲基苯基)-4-苯基-5-甲基嘧啶]铱(III)(缩写：[Ir(mpmppm)2(acac)])的共蒸镀来形成发光元件13的发光层1113。将2mDBTPDBq-II、PCBA1BP以及[Ir(mpmppm)2(acac)]的重量比调节为0.8∶0.2∶0.025(＝2mDBTPDBq-II∶PCBA1BP∶[Ir(mpmppm)2(acac)])。将发光层1113的厚度设定为40nm。
表25示出如上所述得到的发光元件13的元件结构。
[表25]
Figure BPA00001691948001712
Figure BPA00001691948001721
在氮气气氛的手套箱中，密封发光元件13以不使发光元件13暴露于大气，然后，测量发光元件13的工作特性。注意，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测量。
图109示出发光元件13的电流密度-亮度特性。在图109中，横轴表示电流密度(mA/cm2)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图110示出其电压-亮度特性。在图110中，横轴表示电压(V)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图111示出其亮度-电流效率特性。在图111中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示电流效率(cd/A)。并且，图113示出其亮度-外部量子效率特性。在图113中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示外部量子效率(％)。
并且，表26示出发光元件13在亮度为1200cd/m2的情况下的电压(V)、电流密度(mA/cm2)、CIE色度坐标(x，y)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)以及外部量子效率(％)。
[表26]
Figure BPA00001691948001722
图112示出在对发光元件13施加0.1mA的电流获得的发射光谱。在图112中，横轴表示波长(nm)，且纵轴表示发光强度(任意单位)。如图112所示，发光元件13的发射光谱在565nm具有峰值。另外，如表26所示，在亮度为1200cd/m2的情况下发光元件13的CIE色度坐标为(x，y)＝(0.50，0.49)。由上述结果可知，由发光元件13获得来源于[Ir(mpmppm)2(acac)]的黄色光发射。
由表26、图109至图111以及图113可知，发光元件13具有高发光效率。尤其是，发光元件13在亮度为1200cd/m2的情况下具有非常高的外部量子效率，即为29％。注意，一般来说，有机EL元件的光提取效率为20％至30％左右，考虑上下电极的光吸收等(上述光提取效率被认为降低10％左右)，外部量子效率的限值最多为25％左右。然而，此次外部量子效率的结果超过该限值，表示现有的光提取效率的理论值是错的。就是说，通过使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有比现有的光提取效率高的效率的发光元件，以可以表示光提取效率的理论值是错的。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有高发光效率的元件。
接着，进行发光元件13的可靠性测试。图114示出可靠性测试的结果。在图114中，纵轴表示在起始亮度为100％时的归一化亮度(％)，且横轴表示元件的驱动时间(h)。
在可靠性测试中，在将起始亮度设定为5000cd/m2且电流密度为固定的条件下驱动发光元件13。
在驱动180小时之后，发光元件13保持起始亮度的81％的亮度。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现可靠性高的元件。
[实施例33]
在本实施例中，参照图14说明本发明的一个方式的发光元件。以下示出在本实施例中使用的材料的化学式。另外，省略已经示出的材料的化学式。
Figure BPA00001691948001731
以下示出本实施例的发光元件14的制造方法。
(发光元件14)
除了发光层1113之外，采用与实施例26所示的发光元件7类似的方式制造发光元件14。下面示出关于发光元件14的发光层1113。
通过2mDBTPDBq-II、NPB以及实施例24所合成的双[4-(2，5-二甲基苯基)-6-(萘-2-基)嘧啶](二新戊酰基甲烷)铱(III)(缩写：[Ir(dmp2npm)2(dpm)])的共蒸镀来形成发光元件14的发光层1113。将2mDBTPDBq-II、NPB以及[Ir(dmp2npm)2(dpm)]的重量比调节为0.8∶0.2∶0.025(＝2mDBTPDBq-II∶NPB∶[Ir(dmp2npm)2(dpm)])。将发光层1113的厚度设定为40nm。
表27示出如上所述得到的发光元件14的元件结构。
[表27]
在氮气气氛的手套箱中，密封发光元件14以不使发光元件14暴露于大气，然后，测量发光元件14的工作特性。注意，在室温(保持为25℃的气氛)下进行测量。
图115示出发光元件14的电流密度-亮度特性。在图115中，横轴表示电流密度(mA/cm2)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图116示出其电压-亮度特性。在图116中，横轴表示电压(V)，且纵轴表示亮度(cd/m2)。图117示出其亮度-电流效率特性。在图117中，横轴表示亮度(cd/m2)，且纵轴表示电流效率(cd/A)。并且，表28示出发光元件14在亮度为1000cd/m2的情况下的电压(V)、电流密度(mA/cm2)、CIE色度坐标(x，y)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)以及外部量子效率(％)。
[表28]
Figure BPA00001691948001751
图118示出在对发光元件14施加0.1mA的电流获得的发射光谱。在图118中，横轴表示波长(nm)，且纵轴表示发光强度(任意单位)。如图118所示，发光元件14的发射光谱在611nm具有峰值。另外，如表28所示，在亮度为1000cd/m2的情况下发光元件14的CIE色度坐标为(x，y)＝(0.63，0.37)。由上述结果可知，由发光元件14获得来源于[Ir(dmp2npm)2(dpm)]的红色光发射。
由表28、图115至图117可知，发光元件14具有高发光效率。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现具有高发光效率的元件。
接着，进行发光元件14的可靠性测试。图119示出可靠性测试的结果。在图119中，纵轴表示在起始亮度为100％时的归一化亮度(％)，且横轴表示元件的驱动时间(h)。
在可靠性测试中，在将起始亮度设定为5000cd/m2且电流密度为固定的条件下驱动发光元件14。
在驱动92小时之后，发光元件14保持起始亮度的82％的亮度。
由上述结果可知，通过作为发光材料使用本发明的一个方式的有机金属配合物，可以实现可靠性高的元件。
(参考例1)
具体说明合成上述实施例所用的4-苯基-4’-(9-苯基芴-9-基)三苯基胺(缩写：BPAFLP)的方法。BPAFLP的结构如下所示。
Figure BPA00001691948001761
<步骤1：合成9-(4-溴苯基)-9-苯基芴的方法>
在100-mL三颈烧瓶中，将1.2g(50mmol)镁加热并在减压下搅拌30分钟以活化该镁。三颈烧瓶冷却到室温及让其有氮气气氛后，加入数滴二溴甲烷，则形成泡沫并放热。12g(50mmol)2-溴联苯溶于10mL二乙醚的溶液缓慢地滴到该混合物后，搅拌混合物并在回流下加热2.5小时，获得格氏试剂。
500-mL三颈烧瓶放进10g(40mmol)4-溴二苯甲酮及100mL二乙醚。在将先前合成的格氏试剂缓慢地滴进该混合物中后，将混合物搅拌并在回流下加热9小时。
反应后，过滤该混合物溶液，获得残余物。将该残余物溶于150mL乙酸乙酯，将1N-氢氯酸添加到混合物，然后搅拌2小时直到变成酸性。该液体的有机层用水清洗，并加入硫酸镁以移除水分。过滤该悬浮液，并将所获得的滤液浓缩，获得高度粘稠物质。
500-mL回收烧瓶放进该高度粘稠物质、50mL冰乙酸及1.0mL氢氯酸。在氮气气氛中，将混合物搅拌并于130℃加热1.5小时以使其反应。
反应后，过滤该反应混合物溶液，获得残余物。残余物依序用水、氢氧化钠水溶液、水及甲醇清洗。之后，干燥混合物，获得11g作为目标物质的白色粉末，产率69％。步骤1的合成方案(x-1)如下所示。
Figure BPA00001691948001771
<步骤2：合成4-苯基-4’-(9-苯基芴-9-基)三苯基胺(缩写：BPAFLP)的方法>
100-mL三颈烧瓶放进3.2g(8.0mmol)的9-(4-溴苯基)-9-苯基芴、2.0g(8.0mmol)的4-苯基-二苯胺、1.0g(10mmol)叔丁氧化钠、及23mg(0.04mmol)双(二亚苄基丙酮)钯(0)，并用氮气替代三颈烧瓶中的空气。然后，将20mL脱水二甲苯添加到该混合物。将混合物脱气并同时在减压下搅拌后，加入0.2mL(0.1mmol)三(叔丁基)膦(10重量％己烷溶液)。该混合物在氮气气氛于110℃下加热及搅拌2小时以使其反应。
反应后，将200mL甲苯添加到反应混合物溶液，并且所获得的悬浮液通过Florisil及硅藻土过滤。浓缩所获得的滤液，并通过使用比例1∶4的甲苯及己烷为展开溶剂的硅胶柱层析纯化。将所获得的部分浓缩，并将丙酮及甲醇添加到混合物。混合物用超音波照射，然后再结晶，获得4.1g作为目标物质的白色粉末，产率92％。步骤2的合成方案(x-2)如下所示。
Figure BPA00001691948001781
通过使用比例1∶10的乙酸乙酯及己烷为展开溶剂的硅胶薄层层析(TLC)，测得目标物质的Rf值为0.41，9-(4-溴苯基)-9-苯基芴的Rf值为0.51，4-苯基-二苯胺的Rf值为0.27。
测得步骤2获得的化合物的核磁共振光谱(1H NMR)。测得数据如下所示。测得结果显示所获得的化合物为BPAFLP(缩写)，其为芴衍生物。
1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ(ppm)＝6.63-7.02(m，3H)，7.06-7.11(m，6H)，7.19-7.45(m，18H)，7.53-7.55(m，2H)，7.75(d，J＝6.9，2H)。
(参考例2)
具体说明合成实施例所用的2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f，h]喹喔啉(缩写：2mDBTPDBq-II)的方法。
Figure BPA00001691948001782
<合成2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f，h]喹喔啉(缩写：2mDBTPDBq-II)>
2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f，h]喹喔啉(缩写：2mDBTPDBq-I I)的合成方案(y-1)如下所示。
Figure BPA00001691948001791
2-L三颈烧瓶放进5.3g(20mmol)的2-氯二苯并[f，h]喹喔啉、6.1g(20mmol)的3-(二苯并噻吩-4-基)苯基硼酸、460mg(0.4mmol)四(三苯基膦)钯(0)、300mL甲苯、20mL乙醇及20mL的2M碳酸钾水溶液。通过在减压下搅拌将混合物脱气，并用氮气替代三颈烧瓶内的空气。该混合物在氮气流于100℃下搅拌7.5小时。冷却到室温后，将所获得的混合物过滤，获得白色残余物。所获得的残余物依序用水及乙醇清洗，然后进行干燥。将所获得的固体溶于约600mL热甲苯中，接着通过硅藻土及Florisil进行吸滤，因而获得澄清无色滤液。将所获得的滤液浓缩，并通过使用约700mL硅胶的硅胶柱层析纯化。层析是使用热甲苯作为展开溶剂而进行的。将丙酮及乙醇添加到此处所获得的固体，接着用超音波照射。然后，产生的悬浮固体通过过滤收集，并将所获得的固体干燥，获得7.85g白色粉末，产率80％。
上述获得的目标物质溶于热甲苯，但当冷却时很容易沉淀出来。另外，该物质很难溶于其它有机溶剂，诸如丙酮及乙醇。所以，这些不同溶解程度的使用会使上述简易方法所进行的合成得到高产率。具体而言，反应完成后，混合物返回到室温，并通过过滤收集沉淀的固体，因此多数杂质可轻易地移除。另外，使用以热甲苯为展开溶剂的柱层析，该目标物质(其可轻易地沉淀)可轻易地被纯化。
通过分段式升华方法，纯化所获得的4.0g白色粉末。在纯化时，白色粉末在使用氩气流速在5mL/min下于300℃及5.0Pa的压力下加热。纯化后，获得3.5g白色粉末的目标物质，产率88％。
核磁共振光谱(1H NMR)鉴定此化合物为2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f，h]喹喔啉(缩写：2mDBTPDBq-II)，其为目标物质。
所获得物质的1H NMR数据如下所示。
1H NMR(CDCl 3，300MHz)：δ(ppm)＝7.45-7.52(m，2H)，7.59-7.65(m，2H)，7.71-7.91(m，7H)，8.20-8.25(m，2H)，8.41(d，J＝7.8Hz，1H)，8.65(d，J＝7.5Hz，2H)，8.77-8.78(m，1H)，9.23(dd，J＝7.2Hz，1.5Hz，1H)，9.42(dd，J＝7.8Hz，1.5Hz，1H)，9.48(s，1H)。
(参考例3)
具体说明合成实施例所用的N，N’-双(3-甲基苯基)-N，N’-双[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLPAPrn)的方法。1，6mMemFLPAPrn的结构如下所示。
Figure BPA00001691948001801
<步骤1：合成3-甲基苯基-3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基胺(缩写：mMemFLPA)的方法>
200-mL三颈烧瓶放进3.2g(8.1mmol)的9-(3-溴苯基)-9-苯基芴及2.3g(24.1mmol)叔丁氧化钠，并用氮气替代烧瓶内的空气。向此混合物加入40.0mL甲苯、0.9mL(8.3mmol)间甲苯胺及0.2mL的10％三(叔丁基)膦在己烷中的溶液。将该混合物的温度设定为60℃，并将44.5mg(0.1mmol)双(二亚苄基丙酮)钯(0)添加到混合物。混合物的温度上升到80℃，接着搅拌2.0小时。搅拌后，通过Florisil、硅藻土及氧化铝进行吸滤。将滤液浓缩，获得固体，其然后通过使用比例1∶1的己烷及甲苯为展开溶剂的硅胶柱层析进行纯化，用甲苯及己烷的混合溶剂进行再结晶，获得2.8g白色固体，产率82％。步骤1的合成方案(z-1)如下所示。
Figure BPA00001691948001811
<步骤2：合成N，N’-双(3-甲基苯基)-N，N’-双[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLPAPrn)的方法>
100-mL三颈烧瓶放进0.6g(1.7mmol)的1，6-二溴芘、1.4g(3.4mmol)的3-甲基苯基-3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基胺及0.5g(5.1mmol)叔丁氧化钠，并用氮气替代烧瓶内的空气。向次混合物加入21.0mL甲苯及0.2mL的10％三(叔丁基)膦在己烷中的溶液。将该混合物的温度设定为60℃，并将34.9mg(0.1mmol)双(二亚苄基丙酮)钯(0)添加到混合物。该混合物温度上升到80℃，接着搅拌3.0小时。搅拌后，将400mL甲苯添加到混合物，并将混合物加热。当混合物维持为热的时候，通过Florisil、硅藻土及氧化铝进行吸滤，获得滤液。将所获得的滤液浓缩，获得固体，其然后通过使用比例3∶2的己烷及甲苯为展开溶剂的硅胶柱层析进行纯化，获得黄色固体。所获得的黄色固体用甲苯及己烷的混合溶剂进行再结晶，获得1.2g作为目标物质的黄色固体，产率67％。
通过分段式升华方法，纯化所获得的1.0g黄色固体。在纯化时，黄色固体在使用氩气流速5.0mL/min下于317℃及2.2Pa的压力下加热。纯化后，获得1.0g作为目标物质的黄色固体，产率93％。步骤2的合成方案(z-2)如下所示。
Figure BPA00001691948001821
核磁共振光谱(NMR)方法鉴定此化合物为N，N’-双(3-甲基苯基)-N，N’-双[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-芘-1，6-二胺(缩写：1，6mMemFLPAPrn)，其为目标物质。
所获得的化合物的1H NMR数据如下所示。
1H NMR(CDCl3，300MHz)：δ＝2.21(s，6H)，6.67(d，J＝7.2Hz，2H)，6.74(d，J＝7.2Hz，2H)，7.17-7.23(m，34H)，7.62(d，J＝7.8Hz，4H)，7.74(d，J＝7.8Hz，2H)，7.86(d，J＝9.0Hz，2H)，8.04(d，J＝8.7Hz，4H)。
附图标记说明
101：第一电极；102：EL层；103：第二电极；111：空穴注入层；112：空穴传输层；113：发光层；114：电子传输层；115：电子注入层；213：第一发光层；214：分离层；215：第二发光层；305：电荷产生层；401：衬底；402：绝缘层；403：第一电极；404：隔壁；405：开口；406：隔壁；407：EL层；408：第二电极；501：衬底；503：扫描线；505：交叉区；506：隔壁；508：数据线；509：连接布线；510：输入端子；512：输入端子；601：元件衬底；602：像素部分；603：驱动电路部分；604：驱动电路部分；605：密封剂；606：密封衬底；607：引导布线；608：FPC；609：n沟道型TFT；610：p沟道型TFT；611：开关TFT；612：电流控制TFT；613：阳极；614：绝缘物；615：EL层；616：阴极；617：发光元件；618：空间；700：第一EL层；701：第二EL层；801：照明装置；802：照明装置；803：台式照明设备；511a：FPC；511b：FPC；1100：衬底；1101：第一电极；1103：第二电极；1111空穴注入层；1111a：第一空穴注入层；1111b：第二空穴注入层；1111c：第三空穴注入层；1112：空穴传输层；1112a：第一空穴传输层；1112b：第二空穴传输层；1112c：第三空穴传输层；1113：发光层；1113a：第一发光层；1113b：第二发光层；1113c：第三发光层；1114a：第一电子传输层；1114b：第二电子传输层；1114c：第三电子传输层；1115：电子注入层；1115a：第一电子注入层；1115b：第二电子注入层；1115c：第三电子注入层；7100：电视装置；7101：框体；7103：显示部分；7105：支架；7107：显示部分；7109：操作键；7110：遥控操作机；7201：主体；7202：框体；7203：显示部分；7204：键盘；7205：外部连接端口；7206：定位装置；7301：框体；7302：框体；7303：连接部分；7304：显示部分7305：显示部分；7306：扬声器部分；7307：记录介质插入部分；7308：LED灯；7309：操作键；7310：连接端子；7311：传感器；7312：麦克风7400：移动电话；7401：框体；7402：显示部分；7403：操作按钮；7404：外部连接端口；7405：扬声器；7406：麦克风；7501：照明部分；7502：灯罩；7503：可调支架7504：支柱7505：底座；7506：电源开关；9501：照明部分9503：支柱；9505：支柱底座9900：照明装置
本申请基于2010年10月22日提交到日本专利局的日本专利申请No.2010-238001以及2010年12月28日提交到日本专利局的日本专利申请No.2010-291881，通过引用将其完整内容并入在此。

Claims (26)

1.一种有机金属配合物，其包括由通式(G1)所示的结构，
Figure FPA00001691947900011
其中R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，
其中R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，
其中R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，和
其中Ar1表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的亚芳基。
2.根据权利要求1所述的有机金属配合物，
其中所述结构由通式(G2)表示，和
Figure FPA00001691947900012
其中R4至R7分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基、卤素、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基和经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基中任一者。
3.根据权利要求1所述的有机金属配合物，
其中所述结构由通式(G3)表示，和
Figure FPA00001691947900021
其中R4至R12分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基、卤素、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基和经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基中任一者。
4.一种发光元件，其在一对电极之间包括根据权利要求1所述的有机金属配合物。
5.一种发光元件，其在一对电极之间包括发光层，
其中所述发光层包括根据权利要求1所述的有机金属配合物。
6.一种发光装置，其包括根据权利要求4所述的发光元件。
7.一种电子设备，其在显示部分包括根据权利要求6所述的发光装置。
8.一种照明装置，其在发光部分包括根据权利要求6所述的发光装置。
9.一种由通式(G4)所示的有机金属配合物，
Figure FPA00001691947900031
其中L表示单阴离子配体，
其中R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，
其中R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，
其中R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，
其中Ar1表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的亚芳基。
10.根据权利要求9所述的有机金属配合物，
其中所述有机金属配合物由通式(G5)表示，和
Figure FPA00001691947900032
其中R4至R7分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基、卤素、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基和经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基中任一者。
11.根据权利要求9所述的有机金属配合物，
其中所述有机金属配合物由通式(G6)表示，和
其中R4至R12分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基、卤素、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基和经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基中任一者。
12.根据权利要求9所述的有机金属配合物，其中所述单阴离子配体是具有β-二酮结构的单阴离子双齿螯合配体、具有羧基的单阴离子双齿螯合配体、具有酚羟基的单阴离子双齿螯合配体和其中两个氮原子配位至Ir原子的单阴离子双齿螯合配体中任一者。
13.根据权利要求9所述的有机金属配合物，
其中所述单阴离子配体是通式(L1)至(L7)中任一者，
其中R71至R109分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、卤素、乙烯基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基和经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基中任一者，
其中A1至A3分别表示氮、键合至氢的sp2杂化碳和键合至取代基R的sp2杂化碳中任一者，和
其中所述取代基R表示具有1至4个碳原子的烷基、卤素、具有1至4个碳原子的卤烷基和苯基中任一者。
14.一种发光元件，其在一对电极之间包括根据权利要求9所述的有机金属配合物。
15.一种发光元件，其在一对电极之间包括发光层，
其中所述发光层包括根据权利要求9所述的有机金属配合物。
16.一种发光装置，其包括根据权利要求14所述的发光元件。
17.一种电子设备，其在显示部分包括根据权利要求16所述的发光装置。
18.一种照明装置，其在发光部分包括根据权利要求16所述的发光装置。
19.一种由通式(G7)所示的有机金属配合物，
Figure FPA00001691947900061
其中，R1表示经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基或者经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基，
其中R2表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基和经取代或未经取代的苯基中任一者，
其中R3表示氢或者经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基，和
其中Ar1表示经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的亚芳基。
20.根据权利要求19所述的有机金属配合物，
其中所述有机金属配合物由通式(G8)表示，
Figure FPA00001691947900062
其中R4至R7分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基、卤素、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基和经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基中任一者。
21.根据权利要求19所述的有机金属配合物，
其中所述有机金属配合物由通式(G9)表示，和
Figure FPA00001691947900071
其中R4至R12分别表示氢、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷氧基、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的烷硫基、卤素、经取代或未经取代的具有1至4个碳原子的卤烷基和经取代或未经取代的具有6至10个碳原子的芳基中任一者。
22.一种发光元件，其在一对电极之间包括根据权利要求19所述的有机金属配合物。
23.一种发光元件，其在一对电极之间包括发光层，
其中所述发光层包括根据权利要求19所述的有机金属配合物。
24.一种发光装置，其包括根据权利要求22所述的发光元件。
25.一种电子设备，其在显示部分包括根据权利要求24所述的发光装置。
26.一种照明装置，其在发光部分包括根据权利要求24所述的发光装置。
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Date Code Title Description
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Application publication date: 20130619

Assignee: Jilin Optical and Electronic Materials Co., Ltd.

Assignor: Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd.

Contract record no.: 2017990000335

Denomination of invention: Organometallic complex, light-emitting element, light-emitting device, electronic device and lighting device

Granted publication date: 20160803

License type: Common License

Record date: 20170823