(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で示されることを特徴とするイリジウム錯体。
【化１】
0005596966.tif 000024
式（１）において、
Ｒ１とＲ２はそれぞれ独立にターシャリブチル基、アダマンチル基、ビシクロオクチル基から選ばれる。
Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基から選ばれる。
Ｒ４乃至Ｒ５はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基から選ばれる。
Ｒ６はアルキル基である。
【請求項２】
前記Ｒ１とＲ２は、いずれもターシャリブチル基であることを特徴とする、請求項１に記載のイリジウム錯体。
【請求項３】
前記Ｒ６がメチル基であることを特徴とする請求項１乃至２の何れか一項に記載のイリジウム錯体。
【請求項４】
青色発光することを特徴とする請求項１乃至３に記載のイリジウム錯体。
【請求項５】
請求項１乃至３に記載のイリジウム錯体である有機発光素子用材料。
【請求項６】
一対の電極と前記一対の電極の間に配置される有機化合物層とを有する有機発光素子において、
前記有機化合物層は請求項１乃至４の何れか一項に記載のイリジウム錯体を有することを特徴とする有機発光素子。
【請求項７】
前記有機化合物層は発光層であり、前記発光層はホスト材料とゲスト材料とを有し、前記ゲスト材料が前記イリジウム錯体であることを特徴とする請求項６に記載の有機発光素子。
【請求項８】
前記ホスト材料は、フルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、カルバゾール誘導体、キノキサリン誘導体、キノリン誘導体、有機アルミニウム錯体、有機亜鉛錯体、トリフェニルアミン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリフェニレン誘導体のいずれかであることを特徴とする請求項７に記載の有機発光素子。
【請求項９】
複数の画素を有し、前記画素のそれぞれは、請求項６乃至８のいずれか一項に記載の有機発光素子と前記有機発光素子に接続されるスイッチング素子を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項６乃至８のいずれか一項に記載の有機発光素子を有することを特徴とする照明装置。
【請求項１１】
露光光源を有する電子写真方式の画像形成装置であって、
前記露光光源は、請求項６乃至８のいずれか一項に記載の有機発光素子を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規なイリジウム錯体とそれを有する有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子の開発が盛んに行われている。有機発光素子の開発には新規な燐光発光材料の開発が行われている。特許文献１には以下の構造式で示されるイリジウム錯体が記載されている。
【０００３】
【化１】
0005596966.tif 000002
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０５３９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の上記構造式が開示されているが、発光特性などに関しての具体的な記載は無い。また、上記構造式の化合物は配位子場が弱く、青色の発光材料として優れた発光特性は期待できない。
【０００６】
本発明は青色燐光発光し、発光特性に優れたイリジウム錯体を提供することを目的とする。そしてそれを有する外部量子収率に優れた有機発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
よって本発明は、
下記一般式（１）で示されることを特徴とするイリジウム錯体を提供することを特徴とする。
【０００８】
【化２】
0005596966.tif 000003
【０００９】
式（１）において、
Ｒ１とＲ２はそれぞれ独立にターシャリブチル基、アダマンチル基、ビシクロオクチル基から選ばれる。
Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基から選ばれる。
Ｒ４乃至Ｒ５はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基から選ばれる。
Ｒ６はアルキル基である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、青色の発光特性に優れたイリジウム錯体を提供することができる。また、発光特性に優れた有機発光素子を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る化合物１−１の発光スペクトルを示す図である。
【図２】比較例の化合物９の発光スペクトルを示す図である。
【図３】有機発光素子と有機発光素子に接続するスイッチング素子を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係るイリジウム錯体は以下の一般式（１）で示される。
【００１３】
【化３】
0005596966.tif 000004
【００１４】
式（１）において、
Ｒ１とＲ２はそれぞれ独立にターシャリブチル基、アダマンチル基、ビシクロオクチル基から選ばれる。
Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基のいずれかである。
Ｒ４乃至Ｒ５はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基からに選ばれる。
Ｒ６はアルキル基である。
Ｒ３に係るハロゲン原子は例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子である。置換基であるＲ４乃至Ｒ５は互いに同じであっても異なっていても良い。Ｒ４乃至Ｒ５に係るハロゲン原子は例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子である。
Ｒ４乃至Ｒ５に係るアルキル基は例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、ターシャリブチル基、アダマンチル基である。
Ｒ４乃至Ｒ５に係るアルコキシ基は例えばメトキシル基、エトキシル基、フェノキシル基である。
Ｒ４乃至Ｒ５に係るアミノ基は例えばジメチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基である。
Ｒ６に係るアルキル基は例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、ターシャリブチル基、アダマンチル基である。
【００１５】
本発明に係る一般式（１）で示されるイリジウム錯体は一般式（１）に示すように配位子がＲ１乃至Ｒ６とＨを除くピリミジン環−フェニル環−ピラゾール環が特定位置で結合した骨格を有している。この骨格を以降では、“一般式（１）の配位子主骨格”と記す。
【００１６】
本発明のイリジウム錯体の青色の燐光発光は、一般式（１）においての配位子主骨格によって発現する。
【００１７】
ピリミジン環−フェニル環−ピラゾール環からなる配位子構造は下記のＡ乃至Ｄの４つの構造が考えられるが、Ｃの構造、即ち一般式（１）の配位子主骨格が、青色領域における発光材料の基本骨格として優れている。
【００１８】
【化４】
0005596966.tif 000005
【００１９】
青色領域で優れた発光特性を得るためには、より強い配位子場を形成できる配位子を用いる必要がある。
【００２０】
配位子場を大きくするためには、中心金属であるイリジウムから配位子へのπバックドネーション（ｂａｃｋ  ｄｏｎａｔｉｏｎ）を大きくすることが重要である。
【００２１】
πバックドネーションとは、錯体の中心金属から配位子に向かって電子が供与されることである。
【００２２】
ピリミジン環の電子求引性に由来するπバックドネーションを効果的に働かせる、以下の２つの要件が重要であると本発明者等は気づいた。上記Ａ乃至Ｄ式の構造はイリジウムとピラゾール環とフェニル環とピリミジン環を有している。
要件１：イリジウムと結合するフェニル環と結合するピリミジン環の、フェニル環上の置換位置が、イリジウムに対してオルト位、またはパラ位に有ること。
要件２：ピリミジン環とフェニル環が同一平面に有ること。
Ｂは、イリジウムとピリミジン環はフェニル環においてメタ位の関係にあり、要件１を満たさない。
また、Ａ、Ｄは、ピリミジン環の結合位の隣接位にＡはイリジウム原子による立体反発、Ｄはピラゾール環による立体反発により、フェニル環とピリミジン環は立体的に平面構造を保つことが出来ない。よって、ＡとＤは要件２を満たさない。
したがって、Ｃの構造のみが２つの要件を満たし、一般式（１）の配位子主骨格が青色領域の発光材料として優れている。
更に、フェニル環が有する２つのＨは、即ち一般式（１）で示す２つのＨは、ピリミジン環−フェニル環との平面性を維持する上で重要である。
【００２３】
以下表にピリミジン環とフェニル環との２面角を分子軌道計算によって求めた値を示す。
【００２４】
【化５】
0005596966.tif 000006
【００２５】
このようにフェニル環の、ピリミジン環に対する２つのオルト位置は水素原子であることがピリミジン環とフェニル環の平面性を維持する上で好ましい。
【００２６】
なお、２面角の計算には市販の電子状態計算ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ０３＊  Ｒｅｖｉｓｉｏｎ  Ｄ．０１を用いた。そのソフトウェアを用いてフェニル基の２，６位にフッ素とメチル基を導入したときの基底状態の構造最適化計算を行なった。
【００２７】
その際、量子化学計算法として、密度汎関数法（Density Functional Theory）を採用し、汎関数にはB3LYPを用いた。基底関数はGaussian 03, Revision D.01では6-31G*を用いた。
* Gaussian 03, Revision D.01,
M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria,
M. A. Robb, J. R. Cheeseman, J. A. Montgomery, Jr., T. Vreven,
K. N. Kudin, J. C. Burant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi,
V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega,
G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota,
R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao,
H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross,
V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann,
O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski,
P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg,
V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain,
O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari,
J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford,
J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz,
I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham,
C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill,
B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez, and J. A. Pople,
Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2004.
【００２８】
一般式（１）中のＲ１乃至Ｒ２はそれぞれ独立に選ばれるが、材料合成の簡便さの観点から同じ置換基であることが好ましい。
【００２９】
置換基Ｒ１とＲ２はピリミジン環を保護するために設ける。そのためにかさ高い置換基であることが大切である。具体的には上記のようにターシャリブチル基、アダマンチル基、ビシクロオクチル基のいずれかである。例えばイリジウム錯体の分子量をあまり上げないためにはターシャリブチル基であることが好ましい。
【００３０】
排除体積の大きなアルキル基を導入することで、以下の少なくとも何れかが期待できる。
１  高純度かつ、高収率で得ることが可能である。
２  窒素原子の配位能力を抑制することで、孤立電子対によるイオン性不純物の取り込みを抑制し、有機発光素子の寿命が向上する。
３  分子間相互作用を抑制し、発光材料の濃度消光を抑制できる。濃度消光とは高濃度の場合発光効率が低下する現象のことである。
【００３１】
一般式（１）中のＲ６はアルキル基である。これはＲ６が水素原子ではないことを意味する。Ｒ６が水素原子の場合は錯体合成の再に、水素の互変異性体由来の副生成物を生じるため好ましくない。また、錯体の合成収率の観点から、排除体積の小さい置換基が好ましい。具体的にはメチル基が好ましい。
【００３２】
本発明に係るイリジウム錯体はこのように青色燐光発光材料に用いることができる。そのため、有機発光素子の発光材料として好ましく用いることができる。有機発光素子については後述する。また本発明に係るイリジウム錯体は、緑色や赤色を発光する有機発光素子の、発光層のホスト材料として用いるのに十分なバンドギャップを有する。
【００３３】
次に本発明に係るイリジウム錯体の具体例を示す。
【００３４】
【化６】
0005596966.tif 000007
【００３５】
【化７】
0005596966.tif 000008
【００３６】
【化８】
0005596966.tif 000009
【００３７】
【化９】
0005596966.tif 000010
【００３８】
本発明に係るイリジウム錯体は、有機発光素子用材料として有用である。また本発明に係るイリジウム錯体は有機発光素子の発光層のゲスト材料またはホスト材料として用いることが出来る。有機発光素子は対向する一対の電極とその間に配置される発光層を有している。有機発光素子は発光層以外に別の層を有しても良い。本発明に係わるイリジウム錯体は、発光層以外の層、即ち電子輸送層、電子注入層、ホール輸送層、ホール注入層、エキシトン・ホールブロッキング層のいずれの層にも適宜用いることができる。
【００３９】
ここでホスト材料とゲスト材料とは、発光層を構成する化合物の中で、重量比が最も大きいものがホスト材料であり、発光層を構成する化合物の中でホスト材料よりも重量比が少ないものがゲスト材料である。
【００４０】
本発明に係るイリジウム錯体は、有機発光素子の発光層のゲスト材料として好ましく用いることができる。特に青色発光素子のゲスト材料として用いられることが好ましい。
【００４１】
本発明に係るイリジウム錯体の基本骨格に、置換基を導入することで、発光波長を変化させることが可能である。
【００４２】
本発明に係るイリジウム錯体を発光層のゲスト材料として用いる場合は、ホスト材料はこのイリジウム錯体よりもＬＵＭＯ準位が高い材料、言い換えれば真空順位により近いホスト材料を用いることが好ましい。というのも本発明に係るイリジウム錯体はＬＵＭＯ準位が低いため発光層、すなわちホスト材料に供給される電子をホスト材料からより良好に受けることができるからである。ＬＵＭＯ準位とは最低空軌道準位の略である。なおＨＯＭＯ準位とは最高被占準位の略である。ホスト材料とゲスト材料の更なる説明は後述する。
【００４３】
次に本発明に係るイリジウム錯体の合成例を配位子の合成例から説明する。
【００４４】
（合成ルートの説明）
はじめに配位子の合成例を説明する。
【００４５】
＜配位子の合成例＞
【００４６】
【化１０】
0005596966.tif 000011
【００４７】
ここで、グリニャール試薬であるＲ７−ＭｇＣｌを変えることによって、様々な置換基を導入することができる。
【００４８】
【化１１】
0005596966.tif 000012
【００４９】
ここで、原料であるハロゲン体のＲ８乃至Ｒ１０に置換基を導入したものを用いることによって、様々な配位子を合成することができる。また、ハロゲン化物Ｒ１１−Ｉ変えることによって、様々な置換基を導入することができる。
【００５０】
【化１２】
0005596966.tif 000013
【００５１】
ここで、原料であるハロゲン体は、ブロモに限定されず、例えばヨウ素やトリフラートであっても構わない。また、生成物はボロン酸等であっても構わない。
【００５２】
【化１３】
0005596966.tif 000014
【００５３】
Ｓｃｈｅｍｅ１で合成したピリミジンのハロゲン体、Ｓｃｈｅｍｅ３で合成された、３―フェニルピラゾールを基本骨格としたボロン酸誘導体を選択することで様々な配位子が合成できる。
【００５４】
次にイリジウム錯体の合成例を説明する。
【００５５】
＜イリジウム錯体の合成例＞
ここではイリジウム錯体を合成する例を２つ説明する。
【００５６】
＜１ステップの合成例＞
イリジウムトリスアセチルアセトナート錯体を原料として１ステップの合成例を説明する。
【００５７】
【化１４】
0005596966.tif 000015
【００５８】
ここで、溶媒は特に指定しないが、エチレングリコールやグリセロール等の、プロトン性で沸点の高い溶媒が好ましい。
【００５９】
＜３ステップの合成例＞
次に三塩化イリジウムを原料として３ステップによる合成例を説明する。
【００６０】
【化１５】
0005596966.tif 000016
【００６１】
本Ｓｃｈｅｍｅ中の３ステップ目の反応は、例えば、エチレングリコールやグリセロールを用いても構わないし、無溶媒反応であっても構わない。
【００６２】
次に本発明に係る有機発光素子について説明する。
【００６３】
本発明に係る有機発光素子は一対の電極とこの一対の電極の間に配置される有機化合物層とを有する。一対の電極とは例えば陽極と陰極である。一対の電極には発光させるために必要な順方向の電界をかける以外に逆方向の電界をかけても良い。
【００６４】
有機化合物層が本発明に係るイリジウム錯体を有する。
【００６５】
有機発光素子はこの有機化合物層以外の別の有機化合物層を有しても良い。
【００６６】
また本発明に係る有機発光素子は陽極と陰極の間に発光層を有する。発光層は本発明に係るイリジウム錯体を有する有機化合物層そのものであったり、あるいは本発明に係るイリジウム錯体を有する有機化合物層と別の有機化合物層とからなるものであってもよい。本発明に係るイリジウム錯体を有する有機化合物層は発光層であっても発光層でなくてもよい。例えばホール注入層、ホール輸送層、ホール／エキシトンブロック層、電子輸送層、電子注入層の少なくともいずれかの層が本発明に係るイリジウム錯体を有しても良い。
【００６７】
本発明に係るイリジウム錯体を有する有機化合物層と別の有機化合物層との組み合わせは適宜選択されればよい。別の有機化合物層は複数でも良い。
【００６８】
本実施形態に係る有機発光素子の陽極と陰極の間の層構成を説明する。
第１の層構成は陽極、発光層、陰極、が積層した構成である。
第２の層構成は陽極、ホール輸送層、電子輸送層が積層した構成である。この場合ホール輸送層と電子輸送との間で発光が観察される場合、発光層はホール輸送層と電子輸送とから構成されるということもできる。
第３の層構成は陽極、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、陰極が積層した構成である。
第４の層構成は陽極、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、陰極が積層した構成である。
第５の層構成は陽極、ホール輸送層、発光層、ホール／エキシトンブロック層、電子輸送層、陰極が積層した構成である。
【００６９】
本発明に係るイリジウム錯体はこれら第１乃至第５の層構成で示した層の、何れかの層に用いられることが好ましい。
【００７０】
ホール注入層あるいはホール輸送層を構成する有機化合物は、ホール移動度の高い化合物であることが好ましい。この場合有機化合物は低分子化合物でも高分子化合物でもよい。例えばトリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、ポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（チオフェン）その他の導電性高分子を挙げることができる。一例を以下に示す。
【００７１】
【化１６】
0005596966.tif 000017
【００７２】
電子注入層や電子輸送層を構成する有機化合物は、ホール注入層やホール輸送層が有する化合物のホール移動度とのバランスを考慮して選択される。例えばオキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機アルミニウム錯体等を挙げることができる。一例を以下に示す。
【００７３】
【化１７】
0005596966.tif 000018
【００７４】
発光層は単一の有機化合物のみから構成されていてもよいし、あるいは複数種の有機化合物を有してもよい。発光層が複数種の有機化合物を有する場合、複数種の有機化合物とはホスト材料とゲスト材料であることが好ましい。ホスト材料は発光層の主たる成分であり、重量比的にゲスト材料よりも多い。副成分であるゲスト材料は発光層の総重量の０．０１ｗｔ．％以上２０ｗｔ．％以下より好ましくは０．５ｗｔ．％以上１０ｗｔ．％以下である。ゲスト材料が有機発光素子の発光色を決める発光材料であることが好ましい。また発光層が複数種の有機化合物を有する場合、ホスト材料とゲスト材料以外に発光アシスト材料、電荷注入材料を有しても良い。
【００７５】
ホスト材料はホールと電子の両方のキャリアが良好に移動する材料であることが好ましい。また発光層内で生じた励起子を効率よく発光に利用するために発光材料よりも高い三重項最低励起エネルギー準位Ｔ１を有する材料が好ましい。ホスト材料は例えば、縮環化合物（例えばフルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、カルバゾール誘導体、キノキサリン誘導体、キノリン誘導体等）、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、有機亜鉛錯体、及びトリフェニルアミン誘導体、ポリ（フルオレン）誘導体、ポリ（フェニレン）誘導体等の高分子誘導体が挙げられる。一例を以下に示す。
【００７６】
【化１８】
0005596966.tif 000019
【００７７】
陽極は仕事関数がなるべく大きな材料を用いることがよい。例えば、金、白金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム、タングステン等の金属単体あるいはこれらの合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物である。また、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマーでもよい。これらの電極物質は単独で使用してもよいし複数併用して使用してもよい。また、陽極は一層構成でもよく、多層構成でもよい。
【００７８】
陰極は、仕事関数の小さな材料がよい。例えば、リチウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属、アルミニウム、チタニウム、マンガン、銀、鉛、クロム等の金属単体が挙げられる。あるいはこれら金属単体を組み合わせた合金も使用することができる。例えば、マグネシウム−銀、アルミニウム−リチウム、アルミニウム−マグネシウム等が使用できる。酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の金属酸化物の利用も可能である。これらの電極物質は単独で使用してもよいし、複数併用して使用してもよい。また、陰極は一層構成でもよく、多層構成でもよい。
【００７９】
本発明に係るイリジウム錯体を含有する層及びその他の有機化合物からなる層は、以下に示す方法により形成される。真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング、プラズマあるいは、適当な溶媒に溶解させて塗布する塗布法（例えば、スピンコーティング、ディッピング、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等）により薄膜を形成する。真空蒸着法や溶液塗布法等によって層を形成すると、結晶化等が起こりにくく経時安定性に優れる。また塗布法で成膜する場合は、適当なバインダー樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。
【００８０】
上記バインダー樹脂として一例を挙げる。すなわちポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、尿素樹脂を挙げる。
【００８１】
また、これらバインダー樹脂は、ホモポリマー又は共重合体として１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。さらに必要に応じて、公知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を併用してもよい。
【００８２】
本発明に係る有機発光素子は、表示装置や照明装置に用いることができる。他にも電子写真方式の画像形成装置の露光光源や、液晶表示装置のバックライトなどに用いることができる。
【００８３】
表示装置は本発明に係る有機発光素子を表示部に有する。表示装置は有機発光素子によって表示することができる。
【００８４】
また表示部は画素を有し、該画素は本発明に係る有機発光素子を有してもよい。表示装置はＰＣ等の画像表示装置として用いることができる。
【００８５】
表示装置はデジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置の表示部に用いられてもよい。撮像装置は該表示部と撮像するための撮像光学系を有する撮像部とを有する。
【００８６】
表示装置は画像入力部と表示部とを有してもよい。画像入力部とは先述の撮像光学系であったり、ＣＣＤ等の受光手段であったり、メモリカード等を受ける手段であったり、スキャナ等である。本発明に係る有機発光素子を表示部に有する装置はたとえば上記のデジタルカメラやデジタルビデオカメラ以外にスキャナ機能と画像出力機能を有するマルチファンクションタイプの画像形成装置を挙げることができる。マルチファンクションタイプの画像形成装置はインクジェット方式の画像形成装置であっても電子写真方式の画像形成装置であっても良い。
【００８７】
次に、本発明に係る有機発光素子を使用した表示装置について説明する。
【００８８】
図３は画素としての有機発光素子と有機発光素子に接続するスイッチング素子を示す表示装置の断面模式図である。本図においてスイッチング素子はＴＦＴ素子である。スイッチング素子は他にもＭＩＭ素子でもよい。
【００８９】
表示装置３は、ガラス等の基板３１とその上部にＴＦＴ素子又は有機化合物層を保護するための防湿膜３２が設けられている。また符号３３はＣｒ等の金属のゲート電極３３である。符号３４はゲート絶縁膜３４であり３５は半導体層である。
【００９０】
ＴＦＴ素子３８は半導体膜３５とドレイン電極３６とソース電極３７とを有している。ＴＦＴ素子３８の上部には絶縁膜３９が設けられている。コンタクトホール（スルーホール）３１０を介して有機発光素子の陽極３１１とソース電極３７とが接続されている。
【００９１】
有機化合物層３１２は本図では多層の有機化合物層を簡便のため１つの層の如き図示をしている。陰極３１３の上には有機発光素子の劣化を抑制するための第一の保護層３１４や第二の保護層３１５が設けられている。
【００９２】
有機発光素子はＴＦＴ素子により発光輝度が制御される。複数の有機発光素子を面内に設けることでそれぞれの発光輝度により画像を表示することができる。
【００９３】
（実施例）
以下、実施例を説明する。
【００９４】
（実施例１）
［例示化合物１−１の合成］
【００９５】
【化１９】
0005596966.tif 000020
【００９６】
中間体化合物２の合成
５００ｍｌ３ツ口フラスコに、化合物１  ２０．０ｇ（１０９ｍｍｏｌ）、Ｃｏｐｐｅｒ  ｉｏｄｉｄｅ  １．０４ｇ（５．４５ｍｍｏｌ）、ＴＨＦ  １００ｍｌを入れ、−２０℃に冷却した。１０分間窒素バブリングを行った後、２ｍｏｌ／Ｌのｔｅｒｔ−Ｂｕｔｙｌｍａｇｎｅｓｉｕｍ  Ｃｈｌｏｒｉｄｅ  ＴＨＦ溶液  １２０ｍｌ（２４１ｍｍｏｌ）を反応溶液が０℃を超えない速度で滴下した。滴下終了後、室温で２４時間撹拌した。ガスクロマトグラフィーによって、原料の消失と新たな化合物の生成を確認した。ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル／飽和塩化アンモニウム水で分液を３回行い、その後ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル／水で分液を行い、有機相を回収した。有機相を硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒  ヘプタン：トルエン＝６：１）によって精製した。目的物を濃縮して、化合物２を１９．５ｇ（８５．６ｍｍｏｌ）得た（収率８０．０％）。１Ｈ−ＮＭＲにより１個のプロトンを帰属した（ＣＤＣｌ３：７．２０（ｓ，１Ｈ））。ＧＳ−ＭＳ（ガスクロマトグラフィー直結質量分析計）よりｍ／ｚ＝１８３のピークが得られ、目的物であることを確認した。
【００９７】
中間体化合物４の合成
３００ｍｌナス型フラスコに、化合物３  ７．００ｇ（３１．４ｍｍｏｌ）、Ｓｏｄｉｕｍ  ｔｅｒｔ−Ｂｕｔｏｘｉｄｅ  ３．３０ｇ（３４．５ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ  １００ｍｌを入れた。これに、Ｉｏｄｏｍｅｔｈａｎｅ  ２．１５ｍｌ（３４．５ｍｍｏｌ）を滴下し、室温で２４時間撹拌した。ＴＬＣによって、原料の消失と新たな化合物の生成を確認した。反応溶液を濃縮し、トルエン／水で分液を３回行い、有機相を回収した。有機相を硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒  トルエン：ヘプタン：酢酸エチル＝１０：１０：１）によって精製した。目的物を濃縮して、化合物４を５．２１ｇ（２２．０ｍｍｏｌ）得た（収率７０．０％）。１Ｈ−ＮＭＲにより９個のプロトンを帰属した（ＣＤＣｌ３：７．９５（ｓ，１Ｈ）、７．７１ｐｐｍ（ｄ，１Ｈ）、７．４２−７．３９ｐｐｍ（ｍ，２Ｈ）、７．２６ｐｐｍ（ｔ，１Ｈ）、６．５３ｐｐｍ（ｄ，１Ｈ）、３．９６ｐｐｍ（ｓ，３Ｈ））。ＧＳ−ＭＳ（ガスクロマトグラフィー直結質量分析計）よりｍ／ｚ＝２３６のピークが得られ、目的物であることを確認した。
【００９８】
中間体化合物５の合成
５００ｍｌナス型フラスコに、化合物４  ５．００ｇ（２１．１ｍｍｏｌ）、Ｂｉｓ（ｐｉｎａｃｏｌａｔｏ）ｄｉｂｏｒｏｎ  ５．８９ｇ（２３．２ｍｍｏｌ）、Ｄｉｏｘａｎｅ  ３００ｍｌを入れ、１５分窒素バブリングを行った。これに、Ｂｉｓ（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）ｐａｌｌａｄｉｕｍ（ＩＩ）  ｄｉｃｈｌｏｒｉｄｅ  ２９６ｍｇ（０．４２２ｍｍｏｌ）と酢酸カリウム  ６．２０ｇ（６３．０ｍｍｏｌ）を加え、８０℃で８時間加熱撹拌した。ＴＬＣによって、原料の消失と新たな化合物の生成を確認した。トルエン／水で分液を２回行い、有機相を回収した。有機相を硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒  トルエン：ヘプタン：酢酸エチル＝１：４：１）によって精製した。目的物を濃縮して、化合物５を４．２０ｇ（１４．８ｍｍｏｌ）得た（収率７５．０％）。１Ｈ−ＮＭＲにより２７個のプロトンを帰属し、目的物であることを確認した（ＣＤＣｌ３：８．１９（ｓ，１Ｈ）、７．９４ｐｐｍ（ｄ，１Ｈ）、７．７４ｐｐｍ（ｄ，１Ｈ）、７．４０ｐｐｍ（ｔ，１Ｈ）、７．３７ｐｐｍ（ｄ，１Ｈ）、６．６０ｐｐｍ（ｄ，１Ｈ）、３．９５ｐｐｍ（ｓ，３Ｈ）１．３８−１．３２ｐｐｍ（ｍ，１８Ｈ））。
【００９９】
中間体化合物６の合成
５００ｍｌナス型フラスコに、化合物２  ２．６３ｇ（１１．６ｍｍｏｌ）、化合物５  ３．００ｇ（１０．６ｍｍｏｌ）、トルエン  １５０ｍｌ、エタノール  ７５ｍｌ、水を１５０ｍｌ入れ、１５分窒素バブリングを行った。これに、Ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）ｐａｌｌａｄｉｕｍ（０）  ３６６ｍｇ（０．３１７ｍｍｏｌ）と炭酸ナトリウム  ３１ｇ（２９２ｍｍｏｌ）を加え、８０℃で８時間加熱撹拌した。ＴＬＣによって、原料の消失と新たな化合物の生成を確認した。トルエン／水で分液を２回行い、有機相を回収した。有機相を硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒  トルエン：ヘプタン：酢酸エチル＝１：３：１）によって精製した。目的物を濃縮して、化合物６を３．４０ｇ（９．７５ｍｍｏｌ）得た（収率９２．０％）。１Ｈ−ＮＭＲにより２７個のプロトンを帰属し、目的物であることを確認した（ＣＤＣｌ３：８．９１（ｓ，１Ｈ）、８．５１ｐｐｍ（ｄ，１Ｈ）、７．９５ｐｐｍ（ｄ，１Ｈ）、７．５０ｐｐｍ（ｔ，１Ｈ）、７．４２ｐｐｍ（ｄ，１Ｈ）、７．１９ｐｐｍ（ｓ，１Ｈ）、６．６７ｐｐｍ（ｄ，１Ｈ）、３．９６ｐｐｍ（ｓ，３Ｈ）、１．４０−１．３５ｐｐｍ（ｍ，１８Ｈ））。
【０１００】
【化２０】
0005596966.tif 000021
【０１０１】
中間体化合物７の合成
１００ｍｌナス型フラスコに、化合物６  １．００ｇ（２．８７ｍｍｏｌ）、三塩化イリジウム三水和物  ４６０ｍｇ（１．３０ｍｍｏｌ）、２エトキシエタノール  ２０ｍｌ、水  ７ｍｌを入れた。１０分間窒素バブリングを行った後、１００℃で１２時間加熱撹拌した。反応溶液から少量サンプリングし、これを１Ｈ−ＮＭＲで分析することによって、新たな化合物の生成を確認した。反応溶液を室温に戻した後、沈殿をろ過した。ろ物をメタノール２０ｍｌで洗浄し、ろ過して化合物７を７７９ｍｇ（０．４２２ｍｍｏｌ）得た（収率６８．０％）。１Ｈ−ＮＭＲにより１０８個のプロトンを帰属し、目的物であることを確認した（ＣＤＣｌ３：８．４２（ｓ，４Ｈ）、７．７３ｐｐｍ（ｄ，４Ｈ）、７．５８ｐｐｍ（ｄ，４Ｈ）、７．００ｐｐｍ（ｓ，４Ｈ）、６．８２ｐｐｍ（ｄ，４Ｈ）、６．０２ｐｐｍ（ｄ，４Ｈ）、３．８４ｐｐｍ（ｓ，１２Ｈ）、１．３８−１．３２ｐｐｍ（ｍ，７２Ｈ））。
【０１０２】
中間体化合物８の合成
１００ｍｌナス型フラスコに、化合物７  ５００ｍｇ（０．２７１ｍｍｏｌ）、アセチルアセトン  ２７１μｌ（２．７１ｍｍｏｌ）、炭酸ナトリウム  １４４ｍｇ（１．３６ｍｍｏｌ）、２エトキシエタノール  １５ｍｌを入れた。１００℃で１２時間加熱撹拌した。反応溶液から少量サンプリングし、これを１ＨＮＭＲで分析することによって、新たな化合物の生成を確認した。反応溶液を室温に戻した後、水３０ｍｌを加えて１０分間撹拌し、沈殿をろ過した。ろ物をメタノール２０ｍｌで洗浄し、ろ過して化合物８を４４６ｍｇ（０．４５２ｍｍｏｌ）得た（収率８３．０％）。１Ｈ−ＮＭＲにより５５個のプロトンを帰属し、目的物であることを確認した（ＣＤＣｌ３：８．４６（ｓ，２Ｈ）、７．８１ｐｐｍ（ｄ，２Ｈ）、７．４９ｐｐｍ（ｄ，２Ｈ）、７．００ｐｐｍ（ｓ，２Ｈ）、６．７２ｐｐｍ（ｄ，２Ｈ）、６．２４ｐｐｍ（ｄ，２Ｈ）、５．３３ｐｐｍ（ｓ，１Ｈ）、３．８４ｐｐｍ（ｓ，６Ｈ）、１．３８−１．３２ｐｐｍ（ｍ，３６Ｈ））。
【０１０３】
例示化合物１−１の合成
１０ｍｌナス型フラスコに、化合物８  ２００ｍｇ（０．２０３ｍｍｏｌ）、化合物６  １．００ｇ（２．８７ｍｍｏｌ）を入れた。２２０℃で２４時間加熱撹拌した。ＴＬＣによって、原料の消失と新たな化合物の生成を確認した。反応溶液をトルエン３０ｍｌで洗浄し、ろ過した。得られたろ物をＤＭＦに溶かし、アルミナカラムクロマトグラフィー（展開溶媒  ＤＭＦ）によって精製した。さらに、ＤＭＦによって再結晶することによって、例示化合物１−１を３７．５ｍｇ（０．０４０６ｍｍｏｌ）得た（収率２０．０％）。１Ｈ−ＮＭＲにより８１個のプロトンを帰属した（ＣＤＣｌ３：８．５６（ｓ，３Ｈ）、７．９４ｐｐｍ（ｄｄ，３Ｈ）、７．２１ｐｐｍ（ｄ，３Ｈ）、７．０２ｐｐｍ（ｓ，３Ｈ）、６．８７ｐｐｍ（ｄ，３Ｈ）、６．６３ｐｐｍ（ｄ，３Ｈ）、３．２３ｐｐｍ（ｓ，９Ｈ）、１．３７−１．３２ｐｐｍ（ｍ，５４Ｈ））。ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳ（マトリックス支援イオン化−飛行時間型質量分析）よりｍ／ｚ＝１２３４のピークが得られ、目的物のフェイシャル体であることを確認した。
【０１０４】
この例示化合物１−１の室温における発光スペクトルを測定した。測定条件は、１×１０−５ｍｏｌ／ｌのトルエン溶液を、日立製Ｆ−４５００を用いて、励起波長は３５０ｎｍで測定した。例示化合物１−１は室温で４６６ｎｍに極大波長を有するスペクトルであった。この発光スペクトルの半値幅は５０ｎｍであり、色度は、ＣＩＥ標準表色でｘ＝０．１４，ｙ＝０．２５であった。
【０１０５】
また比較として、一般的な青色発光材料である以下の構造式で示したイリジウム錯体である化合物９の、室温におけるスペクトルを図２に示す。
【０１０６】
【化２１】
0005596966.tif 000022
【０１０７】
この化合物は４６８ｎｍに極大発光を有する。この発光スペクトルの半値幅は６６ｎｍであり、色度は、ＣＩＥ標準表色でｘ＝０．１６，ｙ＝０．３４であった。
【０１０８】
以上の測定より、例示化合物１−１は化合物９よりも１６ｎｍ半値幅が狭い。
また、例示化合物１−１は、化合物９よりもＮＴＳＣ方式の青色（ＣＩＥ標準表色でｘ＝０．１４，ｙ＝０．０８）に近いため、ディスプレイ用青色発光材料として優れている。
つまり、半値幅の狭い発光スペクトルを持つ本発明は、青色発光材料として優れている。
【０１０９】
ガラス基板上に、陽極としての酸化錫インジウム（ＩＴＯ）をスパッタ法にて１２０ｎｍの膜厚で成膜したものを透明導電性支持基板として用いた。これをアセトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で順次超音波洗浄し、次いでＩＰＡで煮沸洗浄後乾燥した。さらに、ＵＶ／オゾン洗浄したものを透明導電性支持基板として使用した。
【０１１０】
透明導電性支持基板上に化合物１０で示される化合物のクロロホルム溶液をスピンコート法により３０ｎｍの膜厚で成膜して正孔注入層を形成した。
【０１１１】
さらに、以下の有機層と電極層を１０−５Ｐａの真空チャンバー内で抵抗加熱による真空蒸着して連続製膜して、素子を作製した。
正孔輸送層（２０ｎｍ）：化合物１０
発光層（４０ｎｍ）：例示化合物１−１（重量濃度１０％）：化合物１１（重量濃度９０％）
電子輸送層（３０ｎｍ）：化合物１２
金属電極層１（０．５ｎｍ）：ＬｉＦ
金属電極層２（１５０ｎｍ）：Ａｌ
化合物１０、１１、１２の構造式を以下に示す。
【０１１２】
【化２２】
0005596966.tif 000023
【０１１３】
得られた有機発光素子について、その特性を測定し評価した。具体的には、素子の電流電圧特性をヒューレッドパッカード社製・微小電流計４１４０Ｂで測定し、素子の発光輝度は、トプコン社製ＢＭ７で測定した。この有機発光素子は発光輝度１０００ｃｄ／ｍ２のとき、ＣＩＥ標準表色でｘ＝０．１９，ｙ＝０．３４の青色発光を示し、発光効率１８．４ｃｄ／Ａ、外部量子収率８．４％であった。さらに、この素子に窒素雰囲気下、１００時間電圧を印加したところ、良好な発光の継続が確認された。
【０１１４】
このように本発明に係わるイリジウム錯体は高い量子収率と青色に適した発光を有する新規化合物であり、有機発光素子に用いた場合、良好な発光特性を有する発光素子を作ることができる。
【符号の説明】
【０１１５】
３１１  陽極
３１２  有機化合物層
３１３  陰極
３８  ＴＦＴ素子
【図１】
0005596966.tif 000025
【図２】
0005596966.tif 000026
【図３】
0005596966.tif 000027