[发明专利]发光元件、发光装置及电气设备

说明书

本申请是国际申请号为PCT/JP2004/018079，国际申请日为2004年11月29的PCT国际申请进入中国阶段后国家申请号为200480035633.0的标题为“有机金属络合物以及使用其的发光元件”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及新的有机金属络合物。尤其涉及可将三重激发态转变为发光的有机金属络合物。另外本发明涉及具有阳极、阴极和含有有机化合物的层(以下，记为“含有发光物质的层”)的发光元件，该有机化合物通过施加电场可以发光。

背景技术

有机化合物(有机分子)如果吸收光则成为具有能量的状态(激发状态)。通过经由该激发状态有时可引起各种反应(光化学反应)或有时产生发光(luminescence)，形成了各种各样的应用。

作为光化学反应的一个示例，有与单重态氧的不饱和有机分子的反应(氧加成)(例如，参考非专利文献1)。由于氧分子的基态具有三重态，因此直接的光激发不生成单重态的氧(单重态氧)。但是，当在其他的三重激发态分子的存在下，生成单重态氧，可以进行氧加成反应。这时，可形成上述的三重激发态分子的化合物被称为光敏化剂。

这样，为了生成单重态氧，需要通过光激发可形成三重激发态分子的光敏化剂。但是，由于通常的有机化合物的基态是单重态，向三重激发态的光激发是禁阻的跃迁，因此难以生成三重激发态分子(通常生成单重激发态分子)。因而，作为这样的光敏化剂，要求是易发生从单重激发态到三重激发态的系间窜跃的化合物(或者是允许直接光激发至三重激发态这种禁阻跃迁的化合物)。换而言之，这样的化合物可作为光敏化剂来利用，可以说是有益的。

另外，这样的化合物有时会时而放出磷光。磷光是通过在多重度不同的能级之间跃迁而产生的发光，在通常的有机化合物中是指从三重激发态返回至单重基态时的发光(与此相对，从单重激发态返回至单重基态时的发光称为荧光)。作为可发出磷光的化合物即可将三重激发态转变成发光的化合物(以下，有时称为(磷光性化合物))的应用领域，可例举如使用有机化合物作为发光性化合物的发光元件。

该发光元件由于具有薄型轻量·高速应答性·直流低电压驱动等的特性，因此是作为下一代平板显示元件而受到关注的器件。另外，由于是自发光型因而可视角度广，由此可见性也比较良好，藉此被认为作为携带设备的显示画面用元件也是有效的。

作为发光体使用有机化合物时，发光元件的发光机制是载流子注入型。即，通过在电极之间夹住发光层施加电压，从阴极注入的电子以及从阳极注入的空穴在发光层中再结合形成激发分子，该激发分子返回至基态时释放能量产生发光。

作为激发分子的种类，与之前所述的光激发的情况相同，可以是单重激发态(S^*)和三重激发态(T^*)。另外，认为在发光元件中它们的统计生成比率S^*∶T^*＝1∶3(例如，参考非专利文献2)。

但是，一般的有机化合物在室温下，观察不到由三重激发态产生的发光(磷光)，通常只能观察到由单重激发态产生的发光(荧光)。这是因为，由于有机化合物的基态通常是单重基态(S₀)，T^*S₀的跃迁(磷光过程)是强度上禁阻跃迁，而S^*→S₀的跃迁(荧光过程)是被允许的跃迁。

因此，在发光元件中的内部量子效率(相对于注入的载流子而产生的光子的比例)的理论极限为25％，这是以S^*∶T^*＝1∶3为基础的。

但是，如果使用上述磷光性化合物，由于，T^*→S₀的跃迁(磷光过程)是允许的，因此理论上内部量子效率可达到75～100％。也就是可达到以往发光效率的3～4倍。实际上，已经相继发表了使用磷光性化合物的发光元件，其高发光效率受到了关注(例如，参考非专利文献3、非专利文献4)。

在非专利文献3中使用了以铂作为中心金属的卟啉络合物，在非专利文献4中使用了以铱为中心金属的有机金属络合物，这些络合物均是磷光性化合物。