(57)【要約】【課題】発光効率が高く素子寿命が長い有機発光素子を提供する。【解決手段】陽極と陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置される有機化合物層と、を有し、前記有機化合物層が、発光層を有し、前記発光層が、少なくともホストとゲストとを有し、前記ホストが、芳香族炭化水素化合物であり、前記ゲストが、下記一般式［１］Ｉｒ（Ｌ1）（Ｌ2）（Ｌ3）                    ［１］に示されるイリジウム錯体であり、前記ホストが、前記発光層の構成材料の全体量を基準として、５０重量％以上含まれることを特徴とする、有機発光素子。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式［１］に示される化合物であることを特徴とする、イリジウム錯体。
Ｉｒ（Ｌ1）（Ｌ2）（Ｌ3）                    ［１］
（一般式［１］において、Ｌ1、Ｌ2及びＬ3は、互いに異なる二座配位子である。
部分構造ＩｒＬ1は、下記一般式［２］に示される部分構造である。
【化１】
2014139147.tif 000062
（一般式［２］において、環Ａ1は、芳香族環又は芳香族複素環を表す。尚、環Ａ1は、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子及びシアノ基から選択される置換基をさらに有してもよい。
Ｒ1乃至Ｒ8は、それぞれ水素原子、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基を表し、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。尚、Ｒ1乃至Ｒ8で表される置換基のいずれかが、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基及びアリールオキシ基である場合、当該置換基は、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子及びシアノ基から選ばれる置換基をさらに有してもよい。）
一般式［１］において、部分構造ＩｒＬ2は、下記一般式［３］に示される部分構造である。
【化２】
2014139147.tif 000063
（一般式［３］において、環Ａ2は、芳香族環又は芳香族複素環を表す。尚、環Ａ2は、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子及びシアノ基から選択される置換基をさらに有してもよい。
環Ｂは、含窒素芳香族複素環を表す。尚、環Ｂは、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子及びシアノ基から選択される置換基をさらに有してもよい。）
Ｌ3は、イリジウムと配位結合を形成し、Ｎ、Ｏ、Ｓ及びＰから選択される第一の原子と、イリジウムと配位結合を形成し、Ｎ、Ｏ、Ｓ及びＰから選択される第二の原子と、を有する一価の二座配位子である。尚、前記第一の原子及び前記第二の原子は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。）
【請求項２】
前記環Ａ1が、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、フェナントレン環、カルバゾール環、ジベンゾフラン環又はジベンゾチオフェン環であり、
前記環Ａ1が、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基をさらに有してもよいことを特徴とする、請求項１に記載のイリジウム錯体。
【請求項３】
前記一般式［２］に表される部分構造が、下記一般式［４］に表される部分構造であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のイリジウム錯体。
【化３】
2014139147.tif 000064
（一般式［４］において、環Ａ3は、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基をさらに有してもよいベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、フェナントレン環、カルバゾール環、ジベンゾフラン環又はジベンゾチオフェン環である。
Ｒ9乃至Ｒ12は、それぞれ水素原子、炭素数１以上４以下のアルキル基又はフェニル基を表す。尚、Ｒ9乃至Ｒ12で表わされる置換基のいずれかが炭素数１以上４以下のアルキル基又はフェニル基である場合、当該置換基は、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基をさらに有してもよい。Ｒ9乃至Ｒ12は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。）
【請求項４】
前記環Ａ2が、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、フェナントレン環、カルバゾール環、ジベンゾフラン環又はジベンゾチオフェン環であり、
前記環Ａ2が、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基をさらに有してもよく、
前記環Ｂが、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、ベンゾ［ｆ］キノリン環、ベンゾ［ｈ］キノリン環、ベンゾ［ｆ］イソキノリン環、ベンゾ［ｈ］イソキノリン環、オキサゾール環、ベンゾ［ｄ］オキサゾール環、ベンゾ［ｄ］チアゾール環又はイミダゾール環であり、
前記環Ｂが、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基をさらに有してもよいことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のイリジウム錯体。
【請求項５】
前記ＩｒＬ1で表される部分構造が、下記一般式［８］に示される部分構造であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のイリジウム錯体。
【化４】
2014139147.tif 000065
（一般式［８］において、環Ａ4は、下記一般式［９］乃至［１３］に示される部分構造のいずれかを表す。
＊１は、環Ａ4とベンゾ［ｆ］イソキノリン骨格との結合を表し、＊２は、環Ａ4とＩｒ金属との結合を表す。
Ｒ24乃至Ｒ27は、それぞれ水素原子、炭素数１以上４以下のアルキル基又はフェニル基を表し、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。尚、Ｒ24乃至Ｒ27で表わされる置換基のいずれかが、炭素数１以上４以下のアルキル基又はフェニル基である場合、当該置換基は、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子及びシアノ基から選ばれる置換基のいずれかをさらに有してもよい。
【化５】
2014139147.tif 000066
（一般式［９］乃至［１３］において、Ｒ28乃至Ｒ50は、それぞれ水素原子、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。尚、Ｒ28乃至Ｒ50で表される置換基のいずれかが前記炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基又はアリールオキシ基である場合、当該置換基は、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子及びシアノ基から選ばれる置換基のいずれかをさらに有してもよい。）
【請求項６】
前記一般式［３］で示される部分構造が、下記一般式［５］に示される部分構造であることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のイリジウム錯体。
【化６】
2014139147.tif 000067
（一般式［５］において、Ｒ13乃至Ｒ20は、それぞれ水素原子、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基を表し、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。尚、Ｒ13乃至Ｒ20で表される置換基のいずれかが、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基又はアリールオキシ基である場合、当該置換基は、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基をさらに有してもよい。）
【請求項７】
前記Ｒ13乃至Ｒ20が、それぞれ水素原子、炭素数１以上４以下のアルキル基又はフェニル基であり、
前記Ｒ13乃至Ｒ20のいずれかで表される置換基が、炭素数１以上４以下のアルキル基又はフェニル基である場合、当該置換基が炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子あるいはシアノ基をさらに有してもよいことを特徴とする、請求項６に記載のイリジウム錯体。
【請求項８】
前記一般式［１］において、部分構造ＩｒＬ3が、下記一般式［６］に示される部分構造であることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のイリジウム錯体。
【化７】
2014139147.tif 000068
（一般式［６］において、Ｒ21乃至Ｒ23は、それぞれ水素原子、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、シアノ基を表し、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。尚、Ｒ21乃至Ｒ23で表される置換基のいずれかが炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基及びアリールオキシ基である場合、前記置換基は、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基をさらに有してもよい。
【請求項９】
前記Ｒ21乃至Ｒ23が、それぞれ水素原子又は炭素数１以上４以下のアルキル基であり、
前記Ｒ21乃至Ｒ23で表わされる置換基のいずれかが、炭素数１以上４以下のアルキル基である場合、当該置換基が、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子及びシアノ基をさらに有してもよいことを特徴とする、請求項８に記載のイリジウム錯体。
【請求項１０】
陽極と陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置される有機化合物層と、を有し、
前記有機化合物層が、発光層を有し、
前記発光層が、少なくともホストとゲストとを有し、
前記ホストが、芳香族炭化水素化合物であり、
前記ゲストが、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のイリジウム錯体であり、
前記ホストが、前記発光層の構成材料の全体量を基準として、５０重量％以上含まれることを特徴とする、有機発光素子。
【請求項１１】
前記芳香族炭化水素化合物が、ベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、フルオレン、トリフェニレン、クリセン、フルオランテン、ピセン、ｓｐ3炭素上にのみ炭素数１以上４以下のアルキル基を２つ有するインデノ［２，１−ａ］フェナントレン及びｓｐ3炭素上にのみ炭素数１以上４以下のアルキル基を２つ有するインデノ［１，２−ｂ］フェナントレンからなる群よりそれぞれ独立して選ばれる芳香族炭化水素化合物骨格を複数有し、
前記ベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、トリフェニレン、クリセン、フルオランテン及びピセンが、前記芳香族炭化水素化合物の骨格同士の結合以外に置換基を有さないことを特徴とする、請求項１０に記載の有機発光素子。
【請求項１２】
前記芳香族炭化水素化合物が、下記一般式［７］に示される化合物であることを特徴とする、請求項１１に記載の有機発光素子。
Ａｒ1−（Ａｒ2）p−（Ａｒ3）q−Ａｒ4                    ［７］
（一般式［７］において、ｐ及びｑは、それぞれ０又は１である。ただし、いずれかが１である。Ａｒ1は、下記置換基群α１に示される置換基のいずれかである。Ａｒ2及びＡｒ3は、それぞれ下記置換基群β１に示される置換基のいずれかである。Ａｒ4は、下記置換基群γ１に示される置換基のいずれかである。
【化８】
2014139147.tif 000069
（＊は、隣接する置換基との結合手を表す。）
【請求項１３】
前記Ａｒ1と前記Ａｒ4とが同一の置換基ではないことを特徴とする、請求項１２に記載の有機発光素子。
【請求項１４】
前記Ａｒ1が、下記置換基群α２から選択される置換基であり、
前記Ａｒ2及び前記Ａｒ3が、下記置換基群β２から選択される置換基であり、
前記Ａｒ4が、下記置換基群γ２から選択される置換基であることを特徴とする、請求項１２に記載の有機発光素子。
【化９】
2014139147.tif 000070
（＊は、隣接する置換基との結合手を表す。）
【請求項１５】
前記Ａｒ1と前記Ａｒ4とが同一の置換基ではないことを特徴とする、請求項１４に記載の有機発光素子。
【請求項１６】
前記発光層が、前記イリジウム錯体と、前記芳香族炭化水素化合物と、第三成分と、を有し、
前記第三成分が、前記発光層の構成材料の全体量を基準として、５０重量％未満含まれることを特徴とする、請求項１０乃至１５のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１７】
前記第三成分のＨＯＭＯ（最高被占有軌道）が、前記炭化水素化合物のＨＯＭＯより高いことを特徴とする、請求項１６に記載の有機発光素子。
【請求項１８】
前記第三成分のＬＵＭＯ（最低空軌道）が、前記炭化水素化合物のＬＵＭＯより高いことを特徴とする、請求項１６又は１７に記載の有機発光素子。
【請求項１９】
複数の画素を有し、
前記画素が、請求項１０乃至１８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ている能動素子と、を有することを特徴とする、表示装置。
【請求項２０】
前記能動素子が有する電極が透明酸化物半導体からなることを特徴とする、請求項１９に記載の表示装置。
【請求項２１】
さらにカラーフィルターを有することを特徴とする、請求項１９又は２０に記載の表示装置。
【請求項２２】
請求項１０乃至１８のいずれか一項に記載の有機発光素子を積層し、全体として白色を呈することを特徴とする、表示装置。
【請求項２３】
請求項１０乃至１８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インバーター回路と、を有することを特徴とする、照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機金属錯体及びこれを用いた有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子（有機エレクトロルミネッセント素子、有機ＥＬ素子）は、陽極と陰極と、これら両電極間に配置される有機化合物層と、を有する電子素子である。両電極から注入される正孔（ホール）及び電子が有機化合物層内で再結合することで励起子が生成し、この励起子が基底状態に戻る際に、有機発光素子は光を放出する。有機発光素子の最近の進歩は著しく、その特徴として、低駆動電圧、発光波長の多様化、高速応答性、発光デバイスの薄型・軽量化が可能であることが挙げられる。
【０００３】
有機発光素子の中で燐光発光素子は、有機化合物層内に燐光発光する材料を有し、この燐光発光する材料の三重項励起子由来の発光が得られる有機発光素子である。近年では高性能の燐光発光素子を提供するにあたり、新規な燐光発光材料の創出が盛んに行われている。
【０００４】
例えば、金属−炭素結合を有する三価のイリジウム錯体は燐光量子収率が高いため、燐光発光素子用ゲスト材料として多く用いられている。一方、特許文献１では、イリジウムに対して３種類の異なる二座配位子が配位した下記に示されるイリジウム錯体が記載されている。
【０００５】
【化１】
2014139147.tif 000002
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００７／１４３２０１号
【特許文献２】国際公開第２０１０／０２８１５１号
【特許文献３】国際公開第２００９／０６０９９５号
【特許文献４】国際公開第２００６／０１４５９９号
【特許文献５】国際公開第２００７／０７２８８９号
【特許文献６】特開２００９−８４２５６号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１２年，ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．４，ｐｐ．２２６３−２２７１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ただし、特許文献１にて提案された錯体（錯体１）は、昇華性や熱安定性について言及されておらず、昇華精製や真空蒸着を行うことができるか否かが明らかではない。
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するためになされるものであり、その目的は、発光効率が高く素子寿命が長い有機発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のイリジウム錯体は、下記一般式［１］に示される化合物であることを特徴とする。
Ｉｒ（Ｌ1）（Ｌ2）（Ｌ3）                    ［１］
（一般式［１］において、Ｌ1、Ｌ2及びＬ3は、互いに異なる二座配位子である。
【００１１】
部分構造ＩｒＬ1は、下記一般式［２］に示される部分構造である。
【００１２】
【化２】
2014139147.tif 000003
【００１３】
（一般式［２］において、環Ａ1は、芳香族環又は芳香族複素環を表す。尚、環Ａ1は、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子及びシアノ基から選択される置換基をさらに有してもよい。
【００１４】
Ｒ1乃至Ｒ8は、それぞれ水素原子、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基を表し、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。尚、Ｒ1乃至Ｒ8で表される置換基のいずれかが、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基及びアリールオキシ基である場合、当該置換基は、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子及びシアノ基から選ばれる置換基をさらに有してもよい。）
【００１５】
一般式［１］において、部分構造ＩｒＬ2は、下記一般式［３］に示される部分構造である。
【００１６】
【化３】
2014139147.tif 000004
【００１７】
（一般式［３］において、環Ａ2は、芳香族環又は芳香族複素環を表す。尚、環Ａ2は、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子及びシアノ基から選択される置換基をさらに有してもよい。
【００１８】
環Ｂは、含窒素芳香族複素環を表す。尚、環Ｂは、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子及びシアノ基から選択される置換基をさらに有してもよい。）
Ｌ3は、イリジウムと配位結合を形成し、Ｎ、Ｏ、Ｓ及びＰから選択される第一の原子と、イリジウムと配位結合を形成し、Ｎ、Ｏ、Ｓ及びＰから選択される第二の原子と、を有する一価の二座配位子である。尚、前記第一の原子及び前記第二の原子は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。）
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、発光効率が高く素子寿命が長い有機発光素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】有機発光素子とこの有機発光素子に接続されるＴＦＴ素子とを有する表示装置の例を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（１）イリジウム錯体
以下、本発明のイリジウム錯体について説明する。
【００２２】
（１−１）イリジウム錯体の具体的構造
本発明のイリジウム錯体は、下記一般式［１］に示される化合物である。
Ｉｒ（Ｌ1）（Ｌ2）（Ｌ3）                    ［１］
【００２３】
一般式［１］において、Ｌ1、Ｌ2及びＬ3は、互いに異なる二座配位子である。ここで部分構造ＩｒＬ1は、具体的には、下記一般式［２］に示される部分構造である。
【００２４】
【化４】
2014139147.tif 000005
【００２５】
一般式［２］において、環Ａ1は、芳香族環又は芳香族複素環を表す。
【００２６】
環Ａ1で表される芳香族環として、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、フェナントレン環、アントラセン環、クリセン環、トリフェニレン環、ピレン環等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。イリジウム錯体の燐光を橙色から赤色の範囲に制御するという観点から、好ましくは、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環又はフェナントレン環である。
【００２７】
環Ａ1で表される芳香族複素環として、チオフェン環、フラン環、イミダゾール環、ピリジン環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、キノリン環、カルバゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。イリジウム錯体の燐光を橙色から赤色の範囲に制御するという観点から、好ましくは、カルバゾール環、ジベンゾフラン環又はジベンゾチオフェン環である。
【００２８】
尚、本発明において、環Ａ1で表される芳香族環及び芳香族複素環は、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、１−メチルプロピル基、２−メチルプロピル基及びｔｅｒｔ−ブチル基から選択される炭素数１以上４以下のアルキル基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、クリセニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、ジメチルフェニル基、ジフロロフェニル基等のアリール基、チエニル基、フラニル基、イミダゾリル基、１−ピロリジニル基、ピリジル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフラニル基、キノリル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、ジメチルピリジル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基等の置換アミノ基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、並びにシアノ基から選択される置換基をさらに有してもよい。ここで環Ａ1に表される芳香族環及び芳香族複素環がさらに有してもよいアルキル基には、置換基に含まれる水素原子がフッ素原子に置換されたものも含まれる。
【００２９】
一般式［２］において、Ｒ1乃至Ｒ8は、それぞれ水素原子、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。
【００３０】
Ｒ1乃至Ｒ8で表されるアルキル基として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、１−メチルプロピル基、２−メチルプロピル基及びｔｅｒｔ−ブチル基が挙げられる。
【００３１】
Ｒ1乃至Ｒ8で表されるアラルキル基として、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。
【００３２】
Ｒ1乃至Ｒ8で表されるアリール基として、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、クリセニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基等が挙げられる。
【００３３】
Ｒ1乃至Ｒ8で表される複素環基として、チエニル基、フラニル基、イミダゾリル基、１−ピロリジニル基、ピリジル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフラニル基、キノリル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基等が挙げられる。
【００３４】
Ｒ1乃至Ｒ8で表される置換アミノ基として、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基等が挙げられる。
【００３５】
Ｒ1乃至Ｒ8で表されるアルコキシ基として、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等が挙げられる。
【００３６】
Ｒ1乃至Ｒ8で表されるアリールオキシ基として、フェノキシ基等が挙げられる。
【００３７】
Ｒ1乃至Ｒ8で表されるハロゲン原子として、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
【００３８】
Ｒ1乃至Ｒ8で表される置換基のうち、好ましくは、アルキル基又はフェニル基である。なぜならば、アルキル基及びフェニル基は、π−πスタッキング等の錯体分子間における分子間相互作用を弱める効果を奏するからである。またアルキル基やフェニル基同士が近接したときの分子間相互作用は弱いので、錯体分子間における分子間相互作用を強める効果を奏することはない。尚、フェニル基は環平面が小さく、π−πスタッキングを生じるよりも疎外基として働く。
【００３９】
尚、Ｒ1乃至Ｒ8で表される置換基としてアルキル基を導入する際は、炭素数が多すぎると錯体自体の昇華性が低下するので、導入されるアルキル基として、好ましくは、炭素数１以上４以下のアルキル基である。
【００４０】
一般式［２］において、Ｒ1乃至Ｒ8は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。
【００４１】
尚、Ｒ1乃至Ｒ8で表される置換基のいずれかが、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基及びアリールオキシ基のいずれかである場合、当該置換基は、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、１−メチルプロピル基、２−メチルプロピル基及びｔｅｒｔ−ブチル基から選択される炭素数１以上４以下のアルキル基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、クリセニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基等のアリール基、チエニル基、フラニル基、イミダゾリル基、１−ピロリジニル基、ピリジル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフラニル基、キノリル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基等の置換アミノ基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、並びにシアノ基から選択される置換基をさらに有してもよい。ここでＲ1乃至Ｒ8で表される置換基がさらに有してもよいアルキル基には、置換基に含まれる水素原子がフッ素原子に置換されたものも含まれる。
【００４２】
一般式［２］に示される部分構造は、好ましくは、下記一般式［４］に示される部分構造である。
【００４３】
【化５】
2014139147.tif 000006
【００４４】
一般式［４］において、環Ａ3は、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、フェナントレン環、カルバゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環から選択される環構造である。
【００４５】
尚、環Ａ3は、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、１−メチルプロピル基、２−メチルプロピル基及びｔｅｒｔ−ブチル基から選択される炭素数１以上４以下のアルキル基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、クリセニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基等のアリール基、チエニル基、フラニル基、イミダゾリル基、１−ピロリジニル基、ピリジル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフラニル基、キノリル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基等の置換アミノ基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、並びにシアノ基から選択される置換基をさらに有してもよい。
【００４６】
一般式［４］において、Ｒ9乃至Ｒ12は、それぞれ水素原子、炭素数１以上４以下のアルキル基又はフェニル基を表し、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。
【００４７】
Ｒ9乃至Ｒ12で表される炭素数１以上４以下のアルキル基及びフェニル基の具体例は、一般式［２］中のＲ1乃至Ｒ8の具体例と同様である。
【００４８】
尚、Ｒ9乃至Ｒ12で表される置換基のいずれかが、炭素数１以上４以下のアルキル基又はフェニル基である場合、当該置換基は、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、１−メチルプロピル基、２−メチルプロピル基及びｔｅｒｔ−ブチル基から選択される炭素数１以上４以下のアルキル基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、クリセニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基等のアリール基、チエニル基、フラニル基、イミダゾリル基、１−ピロリジニル基、ピリジル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフラニル基、キノリル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基等の置換アミノ基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、並びにシアノ基から選択される置換基をさらに有してもよい。
【００４９】
一般式［２］に示される部分構造は、より好ましくは、下記一般式［８］に示される部分構造である。なぜならば、下記一般式［８］の部分構造を有するイリジウム錯体をゲストとして有する有機発光素子は、高い発光効率と長い素子寿命を与えるからである。
【００５０】
【化６】
2014139147.tif 000007
【００５１】
一般式［８］において、環Ａ4は、下記一般式［９］乃至［１３］に示される部分構造のいずれかを表す。尚、下記一般式［９］乃至［１３］に示される部分構造の詳細については、後述する。
【００５２】
【化７】
2014139147.tif 000008
【００５３】
一般式［８］において、＊１は、環Ａ4とベンゾ［ｆ］イソキノリン骨格との結合を表し、＊２は、環Ａ4とＩｒ金属との結合を表す。
【００５４】
一般式［８］において、Ｒ24乃至Ｒ27は、それぞれ水素原子、炭素数１以上４以下のアルキル基又はフェニル基を表す。
【００５５】
Ｒ24乃至Ｒ27のいずれかで表される炭素数１以上４以下のアルキル基及びフェニル基の具体例は、一般式［２］中のＲ1乃至Ｒ8の具体例と同様である。またＲ24乃至Ｒ27で表わされる置換基は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。
【００５６】
尚、Ｒ24乃至Ｒ27で表わされる置換基のいずれかが炭素数１以上４以下のアルキル基又はフェニル基である場合、該当する置換基は、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、１−メチルプロピル基、２−メチルプロピル基及びｔｅｒｔ−ブチル基から選択される炭素数１以上４以下のアルキル基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、クリセニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基等のアリール基、チエニル基、フラニル基、イミダゾリル基、１−ピロリジニル基、ピリジル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフラニル基、キノリル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基等の置換アミノ基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、並びにシアノ基から選択される置換基をさらに有してもよい。
【００５７】
次に、一般式［９］乃至［１３］に示される部分構造について説明する。
【００５８】
一般式［９］乃至［１３］において、Ｒ28乃至Ｒ50は、それぞれ炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基である。
【００５９】
Ｒ28乃至Ｒ50のいずれかで表される炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基及びハロゲン原子の具体例は、一般式［２］中のＲ1乃至Ｒ8の具体例と同様である。またＲ28乃至Ｒ50で表わされる置換基は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。
【００６０】
尚、Ｒ28乃至Ｒ50で表わされる置換基のいずれかが炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基又はアリールオキシ基である場合、該当する置換基は、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、１−メチルプロピル基、２−メチルプロピル基及びｔｅｒｔ−ブチル基から選択される炭素数１以上４以下のアルキル基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、クリセニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基等のアリール基、チエニル基、フラニル基、イミダゾリル基、１−ピロリジニル基、ピリジル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフラニル基、キノリル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基等の置換アミノ基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、並びにシアノ基から選択される置換基をさらに有してもよい。
【００６１】
一般式［１］において、部分構造ＩｒＬ2は、下記一般式［３］に示される部分構造である。
【００６２】
【化８】
2014139147.tif 000009
【００６３】
一般式［３］において、環Ａ2は、芳香族環又は芳香族複素環を表す。環Ａ2で表される芳香族環の具体例は、式［２］中の環Ａ1の具体例と同様である。三価のイリジウムと安定な錯体を形成することが可能であるという理由から、好ましくは、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、フェナントレン環、カルバゾール環、ジベンゾフラン環又はジベンゾチオフェン環である。
【００６４】
また環Ａ2で表される芳香族複素環の具体例は、式［２］中の環Ａ1の具体例と同様である。好ましくは、カルバゾール環、ジベンゾフラン環又はジベンゾチオフェン環である。
【００６５】
尚、環Ａ2は、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子及びシアノ基から選択される置換基をさらに有してもよい。ここで環Ａ2がさらに有してもよい置換基である炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基及びハロゲン原子の具体例は、式［２］中の環Ａ1における具体例と同様である。
【００６６】
一般式［３］において、環Ｂは、含窒素芳香族複素環を表す。
【００６７】
環Ｂで表される含窒素芳香族芳香環として、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、ベンゾ［ｆ］キノリン環、ベンゾ［ｈ］キノリン環、ベンゾ［ｆ］イソキノリン環、ベンゾ［ｈ］イソキノリン環、オキサゾール環、ベンゾ［ｄ］オキサゾール環、ベンゾ［ｄ］チアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。三価のイリジウムと安定な錯体を形成することが可能であるという理由から、好ましくは、ピリジン環、キノリン環、ベンゾ［ｆ］キノリン環、ベンゾ［ｈ］キノリン環、ベンゾ［ｆ］イソキノリン環、ベンゾ［ｈ］イソキノリン環、オキサゾール環、ベンゾ［ｄ］オキサゾール環、ベンゾ［ｄ］チアゾール環又はイミダゾール環である。
【００６８】
尚、一般式［３］において、環Ｂは、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子及びシアノ基から選択される置換基をさらに有してもよい。ここで環Ｂがさらに有してもよい置換基である炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基及びハロゲン原子の具体例は、式［２］中の環Ａ1における具体例と同様である。尚、環Ｂが有し得る置換基としてアルキル基を導入する際は、炭素数が多すぎると錯体自体の昇華性が低下するので、導入されるアルキル基として、好ましくは、炭素数１以上４以下のアルキル基である。
【００６９】
一般式［３］に示される部分構造は、好ましくは、下記一般式［５］に示される部分構造である。
【００７０】
【化９】
2014139147.tif 000010
【００７１】
一般式［５］において、Ｒ13乃至Ｒ20は、それぞれ水素原子、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基を表し、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。
【００７２】
尚、Ｒ13乃至Ｒ20で表される炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基及びアリールオキシ基の具体例は、一般式［２］中のＲ1乃至Ｒ8の具体例と同様である。またＲ13乃至Ｒ20で表される置換基のいずれかが、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基及びアリールオキシ基のいずれかである場合、当該置換基は、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、１−メチルプロピル基、２−メチルプロピル基及びｔｅｒｔ−ブチル基から選択される炭素数１以上４以下のアルキル基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、クリセニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基等のアリール基、チエニル基、フラニル基、イミダゾリル基、１−ピロリジニル基、ピリジル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフラニル基、キノリル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基等の置換アミノ基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、並びにシアノ基から選択される置換基をさらに有してもよい。
【００７３】
一般式［５］において、Ｒ13乃至Ｒ20は、好ましくは、水素原子、炭素数１以上４以下のアルキル基又はフェニル基である。尚、Ｒ13乃至Ｒ20で表わされる置換基のいずれか炭素数１以上４以下のアルキル基又はフェニル基である場合、当該置換基は、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子あるいはシアノ基をさらに有してもよい。
【００７４】
本発明において、配位子Ｌ1及び配位子Ｌ2は、互いに異なり同一ではない。
【００７５】
一般式［１］において、Ｌ3は、イリジウムと配位結合を形成し、Ｎ、Ｏ、Ｓ及びＰから選択される第一の原子と、イリジウムと配位結合を形成し、Ｎ、Ｏ、Ｓ及びＰから選択される第二の原子と、を有する一価の二座配位子である。本発明において、Ｌ3に含まれる第一の原子及び第二の原子は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。
【００７６】
Ｌ3で表される配位子として、β−ジケトナート、ピコリナート、２−アミノエタンチオラート、２−アミノベンゼンチオラート、２−（ジフェニルホスフィノ）フェノラート等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００７７】
本発明において、部分構造ＩｒＬ3は、好ましくは、下記一般式［６］に示される構造である。
【００７８】
【化１０】
2014139147.tif 000011
【００７９】
一般式［６］において、Ｒ21乃至Ｒ23は、それぞれ水素原子、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子、シアノ基を表し、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。
【００８０】
尚、Ｒ21乃至Ｒ22で表される炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基及びアリールオキシ基の具体例は、一般式［２］中のＲ1乃至Ｒ8の具体例と同様である。またＲ21乃至Ｒ23で表される置換基のいずれかが炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基及びアリールオキシ基のいずれかである場合、当該置換基は、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、１−メチルプロピル基、２−メチルプロピル基及びｔｅｒｔ−ブチル基から選択される炭素数１以上４以下のアルキル基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、クリセニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基等のアリール基、チエニル基、フラニル基、イミダゾリル基、１−ピロリジニル基、ピリジル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフラニル基、キノリル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基等の複素環基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基等の置換アミノ基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子、並びにシアノ基から選択される置換基をさらに有してもよい。
【００８１】
一般式［６］において、Ｒ21乃至Ｒ23は、好ましくは、水素原子又は炭素数１以上４以下のアルキル基である。尚、Ｒ21乃至Ｒ23のいずれかが炭素数１以上４以下のアルキル基である場合、該当する置換基は、炭素数１以上４以下のアルキル基、アラルキル基、アリール基、複素環基、置換アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子及びシアノ基をさらに有してもよい。Ｒ21乃至Ｒ23は、より好ましくは、水素原子又は炭素数１以上４以下のアルキル基である。Ｒ21乃至Ｒ23を水素原子にすると分子量が小さくなり錯体自体の昇華性を向上させることができる。またＲ21乃至Ｒ23を炭素数１以上４以下のアルキル基にすると錯体同士の相互作用が低下し錯体自体の昇華性を向上させることができる。
【００８２】
（１−２）イリジウム錯体の合成方法
次に、本発明のイリジウム錯体の合成方法について説明する。本発明のイリジウム錯体は、例えば、下記に示す合成スキーム（合成スキーム１）により合成される。
【００８３】
【化１１】
2014139147.tif 000012
【００８４】
（Ｌxは、Ｌ1又はＬ2を表す。Ｓｏｌは、溶媒分子を表す。ｎは、整数であり、溶媒分子が単座配位子の場合ｎは２であり、溶媒分子が二座以上の配位子の場合ｎは１である。ＬxがＬ1の場合、ＬyはＬ2である。ＬxがＬ2の場合、ＬyはＬ1である。）
【００８５】
以下、上記合成スキーム１に含まれる合成プロセスを説明する。
【００８６】
まず特許文献２に記載の方法に従ってＬ1又はＬ2を２つ有するイリジウム錯体のトリフラート体を合成する。
【００８７】
次に、イリジウム錯体のトリフラート体と配位子を含む化合物ＨＬ2又はＨＬ1とを溶液中で加熱する。これにより配位子の交換が行われる。ただし配位子交換反応を行う際に、溶液の濃度が濃いと発光性配位子の三配位体が生じるので、濃度を適切に調整した上で反応を行う。尚、配位子交換反応を行う際に、溶液の一部を取り出してＨＬ3と反応させることで反応チェックを適宜行うのが望ましい。またこの反応チェックを適宜行いながら生成物の濃度に変化がみられなくなるまで加熱を続ける。
【００８８】
次に、反応溶液にＨＬ3と塩基を加えることで、本発明のイリジウム錯体を合成することができる。尚、副生成物として、Ｉｒ（Ｌ1）2（Ｌ3）やＩｒ（Ｌ2）2（Ｌ3）が含まれる場合があるので、適宜カラム精製によって副生成物を除いておく必要がある。
【００８９】
一方、非特許文献１に記載の方法に従って本発明のイリジウム錯体を合成することもできる。具体的には、下記に示す合成スキーム（合成スキーム２）により錯体を合成する方法である。
【００９０】
【化１２】
2014139147.tif 000013
【００９１】
以下、上記合成スキーム２に含まれる合成プロセスを説明する。
【００９２】
まずイリジウム錯体である［Ｉｒ（ＣＯＤ）（μ−Ｃｌ）］2（ＣＯＤ：１，５−シクロオクタジエン）を出発原料として、このイリジウム錯体にＨＬ1及びＨＬ2を同時に反応させる。すると、配位子Ｌ1及びＬ2を有するクロロ架橋二量体（［Ｉｒ（Ｌ1）（Ｌ2）（μ−Ｃｌ）］2）を含む混合物という形で得られる。
【００９３】
次に、上記混合物とＨＬ3とを、塩基条件下にて反応させる。この反応によって生じた粗生成物をカラム精製することで本発明のイリジウム錯体が得られる。
【００９４】
ここで合成スキーム１及び２の製造法を用いると、通常は、Ｌ1及びＬ2に含まれる窒素原子とイリジウムとが、Ｎ−Ｉｒ−Ｎのように同軸上に配置される錯体が主成分として得られる。このとき構造異性体が副生成物として生じることもあるが、コストの面から副生成物である異性体をも混合して使用する場合もある。
【００９５】
また鏡像異性体の混合物として得られた場合、利用目的によってはそのまま使用してもよいし、光学分割してもよい。
【００９６】
（１−３）イリジウム錯体がもたらす作用・効果
本発明のイリジウム錯体は、三価のイリジウムと、構造がそれぞれ同一ではない３種類の配位子（Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3）と、からなる。ここで本発明のイリジウム錯体は、三種類の配位子が、特に、構造的観点で全て異なるため、対称性を持たない錯体となる。従って、固体状態における結晶性が低く、錯体同士を結び付けるエネルギーが小さい。その結果、本発明のイリジウム錯体は高い昇華性を有する。尚、錯体の昇華性の詳細については、後述する。
【００９７】
まずイリジウム錯体が有する三種類の配位子について説明する。
【００９８】
三種類の配位子のうち、Ｌ1及びＬ2は、イリジウムと共有結合を形成する炭素原子と、イリジウムと配位結合を形成する窒素原子と、を有する。そしてＬ1及びＬ2は、イリジウムと配位して、イリジウムと部分骨格Ｎ−Ｃ−Ｃ−Ｃとからなる五員環を形成し、錯体の燐光特性を大きく特徴づける配位子となる。即ち、配位子Ｌ1及びＬ2は、発光性配位子と呼ばれる配位子である。一方、Ｌ3は、Ｌ1及びＬ2と同様に一価の二座配位子であるが、燐光特性への寄与が小さいため補助配位子と呼ばれている。
【００９９】
まず発光性配位子であるＬ1について述べる。Ｌ1は、基本骨格としてベンゾ［ｆ］キノリン骨格と、芳香族環または芳香族複素環である環Ａ1と、を有する配位子である。環Ａ1として所定の芳香族環又は芳香族複素環を選択することで、Ｌ1を含む部分構造ＩｒＬ1は橙色から長波長の燐光を生じる三重項エネルギー準位を形成する。本実発明において、橙色から長波長の燐光とは、燐光スペクトルの最大ピーク波長が５８０ｎｍ以上の光をいう。
【０１００】
ここで、環Ａ1を適切に選択すると、部分構造ＩｒＬ1は橙色から赤色の燐光を生じる三重項エネルギー準位を形成する。本実発明において、橙色から赤色の燐光とは、燐光スペクトルの最大ピーク波長が５８０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の光をいう。この波長領域の燐光は、表示装置や照明装置、電子写真方式の画像形成装置の露光光源へ好適に応用できる。
【０１０１】
ところで、配位子Ｌ1に含まれるベンゾ［ｆ］キノリン骨格は、隣接する錯体に含まれるベンゾ［ｆ］キノリン骨格と相互作用を起こしやすい。即ち、ベンゾ［ｆ］キノリン骨格に含まれる環平面同士が重なってπ−πスタッキングが生じ得る。その結果、錯体同士を相互に結び付けるエネルギーが増加して昇華性が低下する。
【０１０２】
π−πスタッキングを抑制するには、ベンゾ［ｆ］キノリン骨格に置換基を適宜設けて環平面の接近を妨げようにしておくことが好ましい。特に、ベンゾ［ｆ］キノリン骨格に含まれる炭素原子のうちイリジウムとの距離が遠い炭素原子に結合する置換基、具体的には、一般式［２］中のＲ5乃至Ｒ8に置換基を導入すると環平面の接近を妨げる効果がより高くなる。
【０１０３】
次に、配位子Ｌ2について述べる。Ｌ2は、Ｌ1と同様に発光性の配位子であって、二種類の環構造、即ち、環Ａ2と環Ｂとからなる配位子である。所望の目的によって環Ａ2は、芳香族環又は芳香族複素環基から、環Ｂは、含窒素芳香環から適宜選択される。その中でも、三価のイリジウムと安定な錯体を形成することが可能である骨格が好ましい。
【０１０４】
本発明のイリジウム錯体は、部分構造ＩｒＬ1及びＩｒＬ2のうち、三重項エネルギー準位がより低い部分構造に由来する燐光のみが生じる。これは三重項エネルギー準位が高い部分構造から三重項エネルギー準位が低い部分構造の方へエネルギー移動が起こるためである。どこの部分構造から燐光を発光させるかは、所望の目的に従って適宜選択できる。
【０１０５】
ここで、発光色を橙色から赤色にする場合、ベンゾ［ｆ］キノリン骨格を含む部分構造（ＩｒＬ1）から燐光が生じるように分子設計することが好ましい。なぜならば、特許文献３に記載されているように、部分構造ＩｒＬ1を有する錯体の燐光量子収率が高いからである。一方、部分構造ＩｒＬ2から燐光を取り出す場合、配位子Ｌ2の化学的安定性を考慮すると、環Ａ2及び環Ｂの各基本骨格に含まれるヘテロ原子の数が少ないことが好ましい。なぜならば、炭素原子とヘテロ原子との電気陰性度が異なるため、両者の結合には電荷の偏りが生じて化学反応による分解が起きやすくなるためである。また本発明のイリジウム錯体の昇華性を考慮すると、環Ａ2及び環Ｂの各基本骨格の分子量を小さくすることが好ましい。従って、環Ａ2及び環Ｂの各基本骨格におけるヘテロ原子の数及び分子量を考慮すると、部分構造ＩｒＬ2の好ましい態様は、環Ａ2をベンゼン環とし、環Ｂをピリジン環とする構造、具体的には、一般式［５］に示される部分構造である。
【０１０６】
次に、配位子Ｌ3について述べる。配位子Ｌ3は、三価のイリジウムと安定な錯体を形成し、発光量子収率を大きく低下させない配位子であれば、特に制限はない。好ましくは、発光性配位子（Ｌ1、Ｌ2）よりも分子量の小さな骨格からなり、錯体の昇華性を向上させる配位子である。この要件を満たす配位子Ｌ3として、好ましくは、β−ジケトナートであり、より好ましくは、一般式［６］で示される部分構造を構成する配位子である。
【０１０７】
次に、イリジウム錯体の昇華性について説明する。
【０１０８】
従来技術では、部分構造ＩｒＬ1を有する錯体を得る場合、下記一般式［ａ］で示される１種類の発光性配位子を含む錯体又は下記一般式［ｂ］で示される発光性配位子と補助配位子とをそれぞれ少なくとも１個含む錯体が一般的である。
Ｉｒ（Ｌ1）3                                ［ａ］
Ｉｒ（Ｌ1）2（Ｌ3）                        ［ｂ］
（式［ａ］及び式［ｂ］に示されるＬ1、並びに式［ｂ］に示されるＬ3は、一般式［１］中のＬ1、Ｌ3と同様である。）
【０１０９】
ここで一般式［ｂ］のイリジウム錯体は、補助配位子（Ｌ3）を用いることで、一般式［ａ］のイリジウム錯体よりも昇華性が向上する。そこで、本発明のイリジウム錯体及び一般式［ｂ］のイリジウム錯体について、昇華性及び熱安定性の観点から両者を比較した。
【０１１０】
ここで本発明のイリジウム錯体及び一般式［ｂ］のイリジウム錯体の分子量、昇華温度（Ｔsub）、分解温度（Ｔd）及び分解温度と昇華温度との差（ΔＴ＝Ｔd−Ｔsub）を、それぞれ示す。
【０１１１】
【表１】
2014139147.tif 000014
【０１１２】
ここで、Ｔdは、錯体自身の熱安定性の指標であり、ΔＴ（＝Ｔd−Ｔsub）は、昇華を伴う工程における熱安定性の指標である。従って、昇華精製や真空蒸着の際にはＴdよりも、ΔＴがより重要となる。なぜならばΔＴが小さいと、Ｔd以下の温度においても昇華の際に熱分解が徐々に進行して不純物を生じるからである。またΔＴが小さいと、昇華速度の調節幅が小さい、即ち、工程許容度が小さいため工業的に不利である。
【０１１３】
表１より、例示化合物Ｉｒ−１１３のＴsubは錯体２に比べて７０℃低く、昇華性が大きく向上している。
【０１１４】
この要因として、第一に結晶性の低下が挙げられる。錯体２は、Ｃ2対称構造を有するのに対して、例示化合物Ｉｒ−１１３は非対称性である。従って例示化合物Ｉｒ−１１３は錯体２に比べて、隣接する錯体間においてＬ1同士の接近によって生じるπ−πスタッキングが起こりにくい。
【０１１５】
第二に、錯体２の分子量に比べて例示化合物Ｉｒ−１１３の分子量が１７６．２小さいことが挙げられる。錯体２よりの分子量が小さいことにより、例示化合物Ｉｒ−１１３のＴdが、錯体２よりも４５℃低い一方で、ΔＴ（Ｔd−Ｔsub）が、錯体２よりも２５℃大きかった。つまり例示化合物Ｉｒ−１１３は、昇華性だけでなく、昇華操作時における熱安定性も向上しているといえる。
【０１１６】
一方、例示化合物Ｉｒ−１０６の分子量は錯体３に比べて１８．１大きいにもかかわらず、Ｔsubが５５℃低い。これは錯体間での分子間相互作用が著しく低下したことを意味する。その要因として錯体自体の非対称性以外に配位子Ｌ2特有の効果、即ち、２−フェニルピリジンに導入したフェニル基とｔｅｒｔ−ブチル基が錯体間の分子間相互作用を妨げていることが挙げられる。
【０１１７】
またＴdは双方とも同じ値だったので、例示化合物Ｉｒ−１０６のΔＴ（Ｔd−Ｔsub）は錯体３と比べて５５℃大きかったため、例示化合物Ｉｒ−１０６は熱安定性が大きく向上された配位子である。
【０１１８】
以上のように、本発明のイリジウム錯体は、構造的に異なる三種類の配位子を有することで非対称性な錯体になったため、結晶性が低下して昇華性が向上している。さらに、所定の部分構造を有していれば本発明の作用・効果を奏するため、錯体の分子設計の自由度を高めることもできる。具体的には、分子量を低下させたり、置換基を導入したりすることで従来のイリジウム錯体と比べて昇華性及び熱安定性を一層向上させることが可能である。
【０１１９】
以下に、本発明のイリジウム錯体の具体例を示す。
【０１２０】
【化１３】
2014139147.tif 000015
【０１２１】
【化１４】
2014139147.tif 000016
【０１２２】
【化１５】
2014139147.tif 000017
【０１２３】
【化１６】
2014139147.tif 000018
【０１２４】
例示されたイリジウム錯体のうち、Ｉｒ−１０１乃至Ｉｒ−１３６は、以下に列挙する構造的特徴を有する。
・配位子Ｌ1を含む部分構造が、一般式［４］に示される構造である。
・配位子Ｌ2を含む部分構造が、一般式［５］に示される構造であって、式［５］中のＲ13乃至Ｒ20が、それぞれ水素原子、炭素数１以上４以下のアルキル基又はフェニル基である。
・配位子Ｌ3を含む部分構造が、一般式［６］に示される構造であって、式［６］中のＲ21乃至Ｒ23が、それぞれ水素原子又は炭素数１以上４以下のアルキル基である。
【０１２５】
従って、Ｉｒ−１０１乃至Ｉｒ−１３６は、本発明のイリジウム錯体に含まれる三種類の配位子の好ましい様態を組み合わせたものであるから、昇華性が特に優れている。また部分構造ＩｒＬ1に起因する橙色から赤色の燐光を生じる。
【０１２６】
例示されたイリジウム錯体のうち、Ｉｒ−２０１乃至Ｉｒ−２０６は、配位子Ｌ3として、特定の置換基を有するβ−ジケトナート又はその他の二座配位子が用いられている。補助配位子であるＬ3を変更すると、イリジウム錯体の発光ピーク波長や発光スペクトルの波形といった燐光特性を適宜調節することが可能にある。
【０１２７】
例示されたイリジウム錯体のうち、Ｉｒ−３０１乃至３１２は、配位子Ｌ2が一般式［３］又は［５］で表される配位子である。本発明では、一般式［３］に示される基本構造の範囲内であれば配位子Ｌ2の選択肢を広げることができる。ここで配位子Ｌ2と適宜選択することで、イリジウム錯体のＨＯＭＯ又はＬＵＭＯ（のエネルギー準位）を変化させたり、部分構造ＩｒＬ2を主体とする燐光を生じさせたりすることが可能である。
【０１２８】
例示されたイリジウム錯体のうち、Ｉｒ−４０１乃至Ｉｒ−４０６は、以下に列挙する構造的特徴を有する。
・配位子Ｌ1を含む部分構造が、一般式［２］に示される構造である。
・配位子Ｌ2を含む部分構造が、一般式［３］に示される構造である。
【０１２９】
またＩｒ−４０１乃至Ｉｒ−４０６にてそれぞれ示されるＬ1により橙色から赤色だけでなく、より長波長の燐光を生じさせることが可能である。またＩｒ−４０１乃至Ｉｒ−４０６にてそれぞれ示されるＬ1とＬ2とを適宜組み合わせることで多様な物性を有する錯体を設計することができる。
【０１３０】
（２）有機発光素子
次に、本発明の有機発光素子について説明する。
【０１３１】
（２−１）素子構成
本発明の有機発光素子は、互いに対向し合う一対の電極である陽極と陰極と、これら一対の電極の間に配置される有機化合物層とを少なくとも有する発光素子である。そして本発明の有機発光素子は、有機化合物層に、本発明のイリジウム錯体と、下記一般式［７］に示される炭化水素化合物とを有する。
Ａｒ1−（Ａｒ2）p−（Ａｒ3）q−Ａｒ4                    ［７］
【０１３２】
尚、一般式［７］に示される炭化水素化合物の詳細については、後述する。
【０１３３】
本発明の有機発光素子の素子構成としては、下記（Ａ）乃至（Ｅ）に示される構成が挙げられる。尚、いずれの素子構成においても有機化合物層には発光材料を有する発光層が必ず含まれる。
（Ａ）（基板／）陽極／発光層／陰極
（Ｂ）（基板／）陽極／ホール輸送層／電子輸送層／陰極
（Ｃ）（基板／）陽極／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（Ｄ）（基板／）陽極／ホール注入層／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（Ｅ）（基板／）陽極／ホール輸送層／発光層／ホール・エキシトンブロッキング層／電子輸送層／陰極
【０１３４】
ただし、上記（Ａ）乃至（Ｅ）に示される素子構成は、あくまで有機発光素子におけるごく基本的な素子構成であり、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、電極と有機化合物層との界面に絶縁性層、接着層あるいは干渉層を設ける、正孔輸送層をＨＯＭＯ（イオン化ポテンシャル）が異なる２層構成とする等の多様な層構成を採ることができる。
【０１３５】
本発明において、発光層から出力される光の取り出し態様（素子形態）としては、基板側の電極から光を取り出すいわゆるボトムエミッション方式でもよいし、基板の反対側から光を取り出すいわゆるトップエミッション方式でもよい。また基板側及び基板の反対側から光を取り出す、両面取り出し方式（タンデム方式）も採用することができる。
【０１３６】
本発明の有機発光素子において、本発明のイリジウム錯体及び一般式［７］の炭化水素化合物は、有機化合物層のうち、発光層に含まれることが好ましい。このとき発光層は、少なくとも本発明のイリジウム錯体と、一般式［７］の炭化水素化合物と、を有している。このとき発光層に含まれる化合物は、発光層内の含有濃度によってその用途が異なる。具体的には、発光層内の含有濃度によって、主成分と副成分とに分かれる。
【０１３７】
主成分となる化合物は、発光層に含まれる化合物群のうち重量比（含有濃度）が最大の化合物であり、ホストとも呼ばれる化合物である。またホストは、発光層内で発光材料の周囲にマトリックスとして存在する化合物であって、主に発光材料へのキャリアの輸送、発光材料への励起エネルギー供与を担う化合物である。
【０１３８】
また副成分となる化合物は、主成分以外の化合物であり、その化合物の機能により、ゲスト（ドーパント）、発光アシスト材料又は電荷注入材料と呼ぶことができる。副成分の一種であるゲストは、発光層内で主たる発光を担う化合物（発光材料）である。副成分の一種である発光アシスト材料は、ゲストの発光を助ける化合物であって、発光層内での重量比（含有濃度）がホストよりも小さい化合物である。発光アシスト材料は、その機能から第２ホストとも呼ばれる。
【０１３９】
本発明の有機発光素子において、本発明のイリジウム錯体及び一般式［７］の炭化水素化合物を発光層の構成材料として用いる場合、一般式［７］の炭化水素化合物がホストとしての役割を果たし、本発明のイリジウム錯体がゲストとしての役割を果たす。
【０１４０】
ホストに対するゲストの濃度は、発光層の構成材料の全体量を基準として、０．０１重量％以上５０重量％以下であり、好ましくは、０．１重量％以上２０重量％以下であり、より好ましくは、１重量％以上１５重量％以下である。ゲストの濃度を上述した好適範囲にするのは、濃度消光を抑制するためである。
【０１４１】
また本発明において、ホストは、発光層の構成材料の全体量を基準として、５０重量％以上含まれる。またホストやゲストとは別に後述する第三成分を有機化合物層（好ましくは、発光層）に含ませる場合、第三成分は、発光層の構成材料の全体量を基準として、５０重量％未満含まれる。
【０１４２】
本発明者らは種々の検討を行い、本発明のイリジウム錯体を発光層のゲストとして、一般式［７］の芳香族炭化水素化合物をホストとして、それぞれ用いた有機発光素子が高効率で高輝度な光出力を有し、極めて耐久性が高いことを見出した。
【０１４３】
（２−２）ホストについて
次に、ホストとして用いられる炭化水素化合物について説明する。ホストとして用いられる炭化水素化合物は、下記一般式［７］に示される炭化水素化合物である。
Ａｒ1−（Ａｒ2）p−（Ａｒ3）q−Ａｒ4                    ［７］
【０１４４】
式［７］において、ｐ及びｑは、それぞれ０又は１であるが、いずれかが１である。
【０１４５】
式［７］において、Ａｒ1は、下記置換基群α１（好ましくは、置換基群α２）に示される置換基のいずれかである。
【０１４６】
【化１７】
2014139147.tif 000019
【０１４７】
（＊は、隣接する置換基との結合手を表す。）
【０１４８】
式［７］において、Ａｒ2及びＡｒ3は、それぞれ下記置換基群β１（好ましくは、置換基群β２）に示される置換基のいずれかである。尚、Ａｒ2及びＡｒ3は、同じであっても異なっていてもよい。
【０１４９】
【化１８】
2014139147.tif 000020
【０１５０】
（＊は、隣接する置換基との結合手を表す。）
【０１５１】
式［７］において、Ａｒ4は、下記置換基群γ１（好ましくは、置換基群γ２）に示される置換基のいずれかである。
【０１５２】
【化１９】
2014139147.tif 000021
【０１５３】
（＊は、隣接する置換基との結合手を表す。）
【０１５４】
尚、Ａｒ1及びＡｒ4は、同じであっても異なっていてもよいが、対称性を低下させる観点から、好ましくは、Ａｒ1とＡｒ4とは、異なる置換基である。
【０１５５】
本発明においては、有機化合物層（好ましくは、発光層）に、本発明のイリジウム錯体及び一般式［７］の炭化水素化合物が含まれている。ただしこの他にも第三成分となる材料を、上記イリジウム錯体及び上記炭化水素化合物と共に有機化合物層に含ませてもよい。
【０１５６】
（２−３）第三成分
本発明において、第三成分となる化合物は、下記（２ａ）、（２ｂ）又は（２ｃ）の特徴を有する材料である。
（２ａ）ホストのＨＯＭＯ準位よりも大きい（浅い）ＨＯＭＯ準位を有する材料
（２ｂ）ホストのＬＵＭＯ準位と比べてエネルギーの小さい（深い）ＬＵＭＯ準位を有する材料
（２ｃ）ホストのＨＯＭＯ準位と比べてエネルギーの大きいＨＯＭＯ準位を有し、かつホストのＬＵＭＯ準位と比べてエネルギーの小さいＬＵＭＯ準位を有する材料
【０１５７】
（２ａ）の特徴を有する材料は、その浅いＨＯＭＯ準位により、発光層内へホールの注入及び輸送を容易にする。その結果、素子の低電圧化を奏すると共に、発光材料が過度にアニオン状態になることを抑制することができるため、長寿命化が図られる。
【０１５８】
（２ｂ）の特徴を有する材料は、以下の理由により素子の長寿命化をもたらす。即ち、ホストと発光材料とのＬＵＭＯ準位はホストの方が浅い（エネルギーが大きい）ので、ホストのＬＵＭＯ準位より深いＬＵＭＯ準位を有する第三成分を添加することで、発光材料が過度にアニオン状態になることを抑制することができる。従って、長寿命化が図られる。
【０１５９】
（２ｃ）の特徴を有する材料は、ホール注入性の向上及び発光材料による電子トラップの緩和が可能であるため、結果として長寿命化が図られる。
【０１６０】
尚、第三成分の具体例については、後述する。
【０１６１】
（２−４）ホストがもたらす作用・効果
有機発光素子に含まれるホストは、ラジカルカチオン状態、ラジカルアニオン状態、励起一重項状態、励起三重項状態といった化学的に不安定な状態にさせられる。またホストは、昇華精製や真空蒸着、有機発光素子自体の発熱といった高温状態にもさらされる。従って、有機発光素子の構成材料として含まれるホストは、熱的にも化学的にも高い安定性が求められる。
【０１６２】
一般的に、芳香族炭化水素化合物はヘテロ原子を含む化合物よりも熱的・化学的安定性が高い。また脂肪族炭化水素化合物に比べてガラス転移点の高い安定なアモルファス薄膜を形成しやすい。従って、本発明において、芳香族炭化水素化合物は、有機発光素子の構成材料の一つであるホストとして好適に用いられる。
【０１６３】
芳香族炭化水素化合物として、好ましくは、複数の芳香族炭化水素化合物骨格が適宜組み合わさって構成される化合物が好ましい。なぜならば、骨格の組み合わせを変えることで、物性を容易に調整できるからである。
【０１６４】
ゲストとして発光層に含まれる本発明のイリジウム錯体は、主に発光ピーク波長が５８０ｎｍ〜６５０ｎｍ｛最低三重項エネルギー準位（Ｔ1）が１．９ｅＶ〜２．１ｅＶ｝の範囲にある。従って、ホスト材料はゲスト材料よりも高いＴ１エネルギーを有する必要がある。表２に芳香族炭化水素化合物骨格のＴ1エネルギー、最低励起一重項準位（Ｓ1）エネルギーとＴ1エネルギーの差（ΔＳ−Ｔ）を示す。
【０１６５】
【表２】
2014139147.tif 000022
【０１６６】
ホストは、Ｔ1エネルギーを少なくとも２．１ｅＶより大きくする必要がある。
【０１６７】
Ｔ1エネルギーを少なくとも２．１ｅＶより大きくするために、ホストである芳香族炭化水素化合物は、ベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、フルオレン、トリフェニレン、クリセン、フルオランテン、ピセン、ｓｐ3炭素上にのみ炭素数１以上４以下のアルキル基を２つ有するインデノ［２，１−ａ］フェナントレン及びｓｐ3炭素上にのみ炭素数１以上４以下のアルキル基を２つ有するインデノ［１，２−ｂ］フェナントレンからなる群よりそれぞれ独立して選ばれる芳香族炭化水素化合物骨格を複数有するのが好ましい。
【０１６８】
尚、上述した芳香族炭化水素化合物骨格のうち、ベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、トリフェニレン、クリセン、フルオランテン及びピセンは、芳香族炭化水素化合物を構成する骨格同士の結合以外に置換基を有さないようにする必要がある。
【０１６９】
フルオレン、インデノ［２，１−ａ］フェナントレン、インデノ［１，２−ｂ］フェナントレンは骨格中にｓｐ3炭素原子を有するが、ｓｐ2炭素原子に結合する水素原子に比べてｓｐ3炭素原子に結合する水素原子は酸性度が高い。即ち、プロトン化して解離しやすい。これは、プロトン解離の結果生じる電子対が芳香環と共役して安定化するためである。
【０１７０】
従って、化学的安定性を一層向上させるためにフルオレン、インデノ［２，１−ａ］フェナントレン、インデノ［１，２−ｂ］フェナントレンは骨格中のｓｐ3炭素上に炭素数１以上４以下のアルキル基を２つ有することが好ましい。
【０１７１】
以下に、本発明の有機発光素子の構成材料として用いることができるホストの具体例を示すが、もちろん本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１７２】
【化２０】
2014139147.tif 000023
【０１７３】
次に、上記に列挙したホストの中でも好適な態様について説明する。本発明者らは本発明に係る有機発光素子を鋭意検討した結果、効率や耐久が低下する原因として以下の２点を見出すに至った。
（ｉ）ホストの電荷を捕獲したゲストがラジカル状態を形成すること
（ｉｉ）ホストとゲストとがエキサイプレックスを形成すること
【０１７４】
上記（ｉ）及び（ｉｉ）を回避するためには、ホストとして用いられる化合物を、バンドギャップを形成するユニットと、分子間相互作用を低減するユニットと、を有する化合物を選定するのが有効である。より具体的には、一般式［７］に示される構造を有する化合物である。
【０１７５】
まず、一般式［７］の炭化水素化合物を具体例として、バンドギャップを形成するユニットについて詳細に説明する。一般式［７］の炭化水素化合物において、バンドギャップを形成するユニットとは、一般式［７］に示される全体構造のうち、以下に示される直線的な部分構造をいう。
−（Ａｒ2）p−（Ａｒ3）q−
【０１７６】
尚、他の部分構造、具体的には、Ａｒ1及びＡｒ4の一部又は全部もこのバンドギャップを形成するユニットを構成し得る。
【０１７７】
ところで、ゲストが過度にラジカル状態になることを回避するために、ホストのバンドギャップを適正に設計する必要がある。ここでホストのＴ1がゲストのＴ1より高いことが必須であるが、ホストのＴ1が高すぎる場合はホストの最低一重項エネルギー準位（Ｓ1）及びバンドギャップが必然的に大きくなる。
【０１７８】
これは有機発光素子の劣化を促進する要因になる。なぜならば、第一に電荷輸送層材料との界面で電荷溜まりが発生するためである。第二にゲストとのＨＯＭＯ（最高被占有軌道）及びＬＵＭＯ（最低空軌道）の準位差が大きくなり、ゲストが電荷トラップとなるためである。
【０１７９】
ここで本発明のイリジウム錯体は、基本骨格中にベンゾ［ｆ］キノリン環を有するためにＬＵＭＯ軌道が空間的に拡がっており、電子を捕捉しやすいと考えられる。従って、電子の注入輸送が円滑に行われるようにバンドギャップの狭いホストを用いるが好ましい。
【０１８０】
ゲストのＴ1及び前記表２のΔＳ−Ｔ値を考慮すると、ホストのバンドギャップは、好ましくは２．７ｅＶ乃至３．６ｅＶであり、より好ましくは、２．７ｅＶ乃至３．４ｅＶである。
【０１８１】
ホストのバンドギャップを上述した範囲に制御するには、分子全体に共役が伸びるようにする必要がある。従って、一般式［７］中のＡｒ2及びＡｒ3は、置換基群β１（好ましくは、置換基群β２）に示すように直線的な結合様式を有することが好ましい。即ち、ペリ位に結合する水素原子が存在しないことが重要である。なぜならばペリ位に結合する水素原子が存在しない場合、芳香環平面の２面角が小さくなりｐ軌道が平行に接するので部分的にπ結合が形成されて共役が伸びるからである。
【０１８２】
例えば、ナフタレン環同士を結合する場合、１位又は４位の炭素原子でナフタレン環同士を結合しようとすると、ナフタレン環の５位及び８位の炭素原子に結合している水素原子がペリ位に結合する水素原子に該当することになる。そうすると隣接するナフタレン環の水素原子との間で立体反発が生じ、２面角が大きくなる。その結果、ｐ軌道の重なりが小さくなり共役が伸びずバンドギャップが増大する。一方、２位又は６位の炭素原子でナフタレン環同士を結合すると、ペリ位に結合する水素原子は存在しないので上述した立体反発が生じにくい。このため共役が伸び、結果としてバンドギャップが小さくなる。
【０１８３】
以上を考慮すると、Ａｒ1とＡｒ2との結合及びＡｒ3とＡｒ4との結合においても、ペリ位に結合する水素原子が存在していないことが好ましい。
【０１８４】
ところでＡｒ2、Ａｒ3として、フルオレン骨格を有する部分構造を選択する場合、フルオレン骨格の９位にはメチル基が２つ置換されていることが好ましい。なぜならば炭素数２以上４以下のアルキル基は立体障害が大きすぎて、ホスト−ホスト間の電荷移動を妨げ、素子の高電圧化や耐久性の低下をもたらすからである。
【０１８５】
以上説明した条件を考慮することで、赤色の燐光を出力させるのに適したバンドギャップを有する材料となる。またバンドギャップが小さいことから発光層への電荷注入性が向上し、劣化につながる電荷輸送層の電荷溜まりを回避することが可能となる。
【０１８６】
次に、相互作用を低減するユニットについて詳細に説明する。相互作用を低減するユニットとは、バンドギャップを形成するユニットの長軸方向と異なる方向に長軸を有する部位をいう。一般式［７］の炭化水素化合物でいえば、Ａｒ1及びＡｒ4の一部又は全部がこのユニットに該当する。
【０１８７】
平面かつ直線状の化合物をホストとして用いる場合、このホストを有機発光素子の構成部材となる膜として成膜すると、ホストとゲストとが強く密着する。本発明においてゲストとして使用される本発明のイリジウム錯体はＬＵＭＯの軌道が拡がっている。このことから、ゲストは、密着したホストから電子を受け取ってラジカル状態になりやすいことが考えられる。またホストとゲストとの分子間距離が短いほどエキシプレックスを形成しやすくなる。
【０１８８】
そこで本発明者らは、Ａｒ1及びＡｒ4に該当する部分構造の長軸方向と、Ａｒ2及びＡｒ3への結合方向（Ａｒ2、Ａｒ3の各々の長軸方向）とが、互いに異なる方向になっている化合物がホストとして適していることを見出した。即ち、一般式［７］において、Ａｒ1が置換基群α１（好ましくは、置換基群α２）に示される部分構造であること、及びＡｒ4が置換基群γ１（好ましくは、置換基群γ２）に示される部分構造であることが好ましい。
【０１８９】
全体構造が一般式［７］で示され、各部分構造（Ａｒ1乃至Ａｒ4）が所定の置換基群のいずれかに該当する化合物をホストとして用いる。これにより、ゲストが過度なラジカル状態になったり、ホスト−ゲスト間でエキシプレックスを形成したりすることが少なくなる。このような効果の理由として、末端のＡｒ1、Ａｒ4がＡｒ2及びＡｒ3の長軸方向と異なる方向へ捻じれることにより、ホスト−ゲスト間の密着が抑制されることが挙げられる。
【０１９０】
ここで、Ａｒ1及びＡｒ4のうち少なくとも一方が長軸方向の捻じれを有していれば、上述したゲストの過度のラジカル化やエキシプレックスの形成を抑制することができる。従って、例えば、Ａｒ1に関して部分構造の長軸方向に関する要件を満たしていれば、Ａｒ4の長軸方向はＡｒ2及びＡｒ3の長軸方向と同じでもよい。即ち、Ａｒ1に関して部分構造の長軸方向に関する要件を満たしていれば、Ａｒ4を、置換基群γ１（及び置換基群γ２）に示される２−フルオレニル基、２−ナフチル基又は２−フェナントリル基であってもよい。
【０１９１】
ところでＡｒ1又はＡｒ4として選ばれるインデノ［２，１−ａ］フェナントレン骨格の１３位、インデノ［１，２−ｂ］フェナントレン骨格の１２位、フルオレン骨格の９位の各炭素原子にはメチル基が２つ置換されていることが好ましい。炭素数２以上４以下のアルキル基はホスト−ゲスト間における両材料の密着抑制という点では効果が大きいが、素子性能全体でみると高電圧化や耐久性の低下が著しいからである。
【０１９２】
ホストとして一般式［７］の炭化水素化合物を用いる場合、より好ましくは、Ａｒ1及びＡｒ4がそれぞれ異なる骨格である。なぜならばＡｒ1とＡｒ4とが同じ骨格である化合物と比べて分子全体の対称性が落ちることにより、ホスト−ゲスト間における両材料の密着をさらに抑制できるからである。
【０１９３】
以上のように、ホストとなる化合物の基本骨格中に２つのユニット（「バンドギャップを形成するユニット」及び「相互作用を低減するユニット」）を備えるのが好ましい。こうすることでゲストの過度なラジカル状態及びホスト−ゲスト間のエキサイプレックス形成を回避することができる。従って、有機発光素子の効率及び駆動耐久性を向上させることが可能となる。
【０１９４】
一方、一般式［７］のホストの化学的安定性が増せば有機発光素子の駆動耐久性をさらに向上させることが可能である。ここで一般式［７］のホストは、芳香族炭化水素化合物であり高い安定性を有するが、全ての炭素原子がｓｐ2炭素原子であることが特に好ましい。
【０１９５】
これは、ｓｐ2炭素原子のみが関与する二重結合が単結合よりも強固な結合であるからである。尚、Ａｒ1乃至Ａｒ4の各骨格同士を結ぶ結合は、形式上単結合であるが、この結合は通常の単結合よりも安定である。なぜならば骨格間に共役が拡がるように分子設計がなされているため、骨格同士の結合が二重結合性を帯びるためである。
【０１９６】
尚、ジメチル置換されたフルオレン骨格の９位の炭素原子、インデノ［２，１−ａ］フェナントレン骨格の１３位の炭素原子、インデノ［１，２−ｂ］フェナントレン骨格の１２位の炭素原子は、いずれもｓｐ3炭素原子である。ただしこれらｓｐ3炭素原子は単結合しか形成し得ないので、これらの骨格は相対的に安定性が低い。またこれらｓｐ3炭素原子は分子全体の共役長に影響を与えるものではない。
【０１９７】
以上より、一般式［７］中に示される置換基Ａｒ1は、置換基群α１（好ましくは、置換基群α２）から選ばれることが、特に好ましい。また一般式［７］中に示される置換基Ａｒ2及びＡｒ3は、置換基群β１（好ましくは、置換基群β２）から選ばれることが、特に好ましい。一般式［７］中に示される置換基Ａｒ4は、置換基群γ１（好ましくは、置換基群γ２）から選ばれることが、特に好ましい。
【０１９８】
以下に、本発明の有機発光素子にホストとして含まれる炭化水素化合物の具体的な構造式を例示する。ただし本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１９９】
【化２１】
2014139147.tif 000024
【０２００】
【化２２】
2014139147.tif 000025
【０２０１】
【化２３】
2014139147.tif 000026
【０２０２】
【化２４】
2014139147.tif 000027
【０２０３】
【化２５】
2014139147.tif 000028
【０２０４】
【化２６】
2014139147.tif 000029
【０２０５】
【化２７】
2014139147.tif 000030
【０２０６】
【化２８】
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【０２０７】
【化２９】
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【０２０８】
【化３０】
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【０２０９】
【化３１】
2014139147.tif 000034
【０２１０】
【化３２】
2014139147.tif 000035
【０２１１】
Ａ群の化合物は、下記（ａ１）乃至（ａ６）の特徴を有する。
（ａ１）直線的な構造を形成する部分構造を有すること
（ａ２）（ａ１）の部分光層の長軸方向と異なる方向に長軸を有する部分構造を有すること
（ａ３）炭化水素のみからなる分子であること
（ａ４）ｓｐ2炭素原子及び水素原子のみからなる分子であること
（ａ５）ｐ及びｑが１であること
（ａ６）メタフェニレン基を含むこと
【０２１２】
Ａ群に属する化合物は、（ａ３）及び（ａ４）の特徴を有することから、化学的に安定でありかつ構造変化も少ないため劣化に強いという特徴を有する。またＡ群に属する化合物は、（ａ６）の特徴を有することから、Ａｒ2及びＡｒ3に分子軌道が局在し、Ａｒ1（あるいはＡｒ4）が空軌道となる。このため、分子軌道の重なりが小さいという特徴も有する。
【０２１３】
Ｂ群の化合物は、下記（ｂ１）乃至（ｂ６）の特徴を有する。
（ｂ１）直線的な構造を形成する部分構造を有すること
（ｂ２）（ｂ１）の部分光層の長軸方向と異なる方向に長軸を有する部分構造を有すること
（ｂ３）炭化水素のみからなる分子であること
（ｂ４）ｓｐ2炭素原子及び水素原子のみからなる分子であること
（ｂ５）ｐ及びｑが１であること
（ｂ６）メタフェニレン基を含まないこと
【０２１４】
Ｂ群に属する化合物は、Ａ群に属する化合物と同様に、（ｂ３）及び（ｂ４）の特徴を有することから、化学的に安定でありかつ構造変化も少ないため劣化に強いという特徴を有する。またＢ群に属する化合物は、（ｂ６）の特徴を有することから、Ａｒ1（あるいはＡｒ4）の末端のみが空軌道となるので、電荷伝導性が向上するという特徴も有する。
【０２１５】
Ｃ群の化合物は、下記（ｃ１）乃至（ｃ６）の特徴を有する。
（ｃ１）直線的な構造を形成する部分構造を有すること
（ｃ２）（ｃ１）の部分光層の長軸方向と異なる方向に長軸を有する部分構造を有すること
（ｃ３）炭化水素のみからなる分子であること
（ｃ４）ｓｐ2炭素原子及び水素原子のみからなる分子であること
（ｃ５）ｐが０であってｑが１であること
（ｃ６）メタフェニレン基を含むこと
【０２１６】
Ｃ群に属する化合物は、ｐ及びｑが１の化合物と比べてアリーレン基の数が少ないため分子量が小さく（軽く）なる傾向にある。またアリーレン基の数が少ないため、分子の回転部位が少なくなる。従って、昇華性の向上や分子の安定性が増すという特徴を有する。またＣ群に属する化合物は、（ｃ６）の特徴を有することから、Ａｒ2及びＡｒ3に分子軌道が局在し、Ａｒ1（あるいはＡｒ4）が空軌道となる。このため、分子軌道の重なりが小さいという特徴も有する。
【０２１７】
Ｄ群の化合物は、下記（ｄ１）乃至（ｄ６）の特徴を有する。
（ｄ１）直線的な構造を形成する部分構造を有すること
（ｄ２）（ｄ１）の部分光層の長軸方向と異なる方向に長軸を有する部分構造を有すること
（ｄ３）炭化水素のみからなる分子であること
（ｄ４）ｓｐ2炭素原子及び水素原子のみからなる分子であること
（ｄ５）ｐが０であってｑが１であること
（ｄ６）メタフェニレン基を含まないこと
【０２１８】
Ｄ群に属する化合物は、ｐ及びｑが１の化合物と比べてアリーレン基の数が少ないため分子量小さく（軽く）なる傾向にある。またアリーレン基の数が少ないため、分子の回転部位が少なくなる。従って、昇華性の向上や分子の安定性が増すという特徴を有する。またＤ群に属する化合物は、（ｄ６）の特徴を有することから、Ａｒ1（あるいはＡｒ4）の末端のみが空軌道となるので、電荷伝導性が向上するという特徴も有する。
【０２１９】
Ｅ群の化合物は、下記（ｅ１）乃至（ｅ６）の特徴を有する。
（ｅ１）直線的な構造を形成する部分構造を有すること
（ｅ２）（ｅ１）の部分光層の長軸方向と異なる方向に長軸を有する部分構造を有すること
（ｅ３）Ａｒ1とＡｒ4とが異なること
（ｅ４）炭化水素のみからなる分子であること
（ｅ５）ｐ及びｑが１であること
（ｅ６）メタフェニレン基を含むこと
【０２２０】
Ｅ群に属する化合物は、左右の末端のアリール基が異なる材料であるので、材料同士の重なりが低減するという特徴を有する。またＥ群の化合物は、分子内にＳＰ3炭素を含むことがあり、係る場合ＨＯＭＯが上がり正孔の注入性が向上することが考えられる。またＥ群の化合物は、（ｅ６）の特徴を有することから、Ａｒ2及びＡｒ3に分子軌道が局在し、Ａｒ1（あるいはＡｒ4）が空軌道となる。このため、分子軌道の重なりが小さいという特徴も有する。
【０２２１】
Ｆ群の化合物は、下記（ｆ１）乃至（ｆ６）の特徴を有する。
（ｆ１）直線的な構造を形成する部分構造を有すること
（ｆ２）（ｆ１）の部分光層の長軸方向と異なる方向に長軸を有する部分構造を有すること
（ｆ３）Ａｒ1とＡｒ4とが異なること
（ｆ４）炭化水素のみからなる分子であること
（ｆ５）ｐ及びｑが１であること
（ｆ６）メタフェニレン基を含まないこと
【０２２２】
Ｆ群に属する化合物は、左右の末端のアリール基が異なる材料であるので、材料同士の重なりが低減するという特徴を有する。またＦ群の化合物は、分子内にＳＰ3炭素を含むことがあり、係る場合ＨＯＭＯが上がり正孔の注入性が向上することが考えられる。さらにＦ群に属する化合物は、（ｆ６）の特徴を有することから、Ａｒ1（あるいはＡｒ4）の末端のみが空軌道となるので、電荷伝導性が向上するという特徴も有する。
【０２２３】
Ｇ群の化合物は、下記（ｇ１）乃至（ｇ６）の特徴を有する。
（ｇ１）直線的な構造を形成する部分構造を有すること
（ｇ２）（ｇ１）の部分光層の長軸方向と異なる方向に長軸を有する部分構造を有すること
（ｇ３）Ａｒ1とＡｒ4とが異なること
（ｇ４）炭化水素のみからなる分子であること
（ｇ５）ｐが１であってｑが０であること
（ｇ６）メタフェニレン基を含むこと
【０２２４】
Ｇ群に属する化合物は、ｐ及びｑが１の化合物と比べてアリーレン基の数が少ないため分子量が小さく（軽く）なる傾向にある。従って、昇華性の向上や分子の安定性が増すという特徴を有する。またＧ群に属する化合物は、左右の末端のアリール基が異なる材料であるので、材料同士の重なりが低減するという特徴を有する。またＧ群の化合物は、分子内にＳＰ3炭素を含むことがあり、係る場合ＨＯＭＯが上がりホールの注入性が向上することが考えられる。さらにＧ群に属する化合物は、（ｇ６）の特徴を有することから、Ａｒ2及びＡｒ3に分子軌道が局在し、Ａｒ1（あるいはＡｒ4）が空軌道となる。このため、分子軌道の重なりが小さいという特徴も有する。
【０２２５】
Ｈ群の化合物は、下記（ｈ１）乃至（ｈ６）の特徴を有する。
（ｈ１）直線的な構造を形成する部分構造を有すること
（ｈ２）（ｈ１）の部分光層の長軸方向と異なる方向に長軸を有する部分構造を有すること
（ｈ３）Ａｒ1とＡｒ4とが異なること
（ｈ４）炭化水素のみからなる分子であること
（ｈ５）ｐが１であってｑが０であること
（ｈ６）メタフェニレン基を含まないこと
【０２２６】
Ｈ群に属する化合物は、ｐ及びｑが１の化合物と比べてアリーレン基の数が少ないため分子量小さく（軽く）なる傾向にある。従って、昇華性の向上や分子の安定性が増すという特徴を有する。またＨ群に属する化合物は、左右の末端のアリール基が異なる材料であるので、材料同士の重なりが低減するという特徴を有する。またＧ群の化合物は、分子内にＳＰ3炭素を含むことがあり、係る場合ＨＯＭＯが上がりホールの注入性が向上することが考えられる。さらにＨ群に属する化合物は、（ｈ６）の特徴を有することから、Ａｒ1（あるいはＡｒ4）の末端のみが空軌道となるので、電荷伝導性が向上するという特徴も有する。
【０２２７】
Ｉ群の化合物は、下記（ｉ１）乃至（ｉ７）の特徴を有する。
（ｉ１）直線的な構造を形成する部分構造を有すること
（ｉ２）（ｉ１）の部分光層の長軸方向と異なる方向に長軸を有する部分構造を有すること
（ｉ３）Ａｒ1とＡｒ4とが異なること
（ｉ４）炭化水素のみからなる分子であること
（ｉ５）ｓｐ2炭素原子及び水素原子のみからなる分子であること
（ｉ６）ｐ及びｑが１であること
（ｉ７）メタフェニレン基を含むこと
【０２２８】
Ｉ群に属する化合物は、ラジカル状態や励起状態での構造変化が少なく安定であるとともに、左右の末端のアリール基が異なることから材料同士の重なり合いが低減するという特徴を有する。またＩ群に属する化合物は、（ｉ７）の特徴を有することから、Ａｒ2及びＡｒ3に分子軌道が局在し、Ａｒ1（あるいはＡｒ4）が空軌道となる。このため、分子軌道の重なりが小さいという特徴も有する。
【０２２９】
Ｊ群の化合物は、下記（ｊ１）乃至（ｊ７）の特徴を有する。
（ｊ１）直線的な構造を形成する部分構造を有すること
（ｊ２）（ｊ１）の部分光層の長軸方向と異なる方向に長軸を有する部分構造を有すること
（ｊ３）Ａｒ1とＡｒ4とが異なること
（ｊ４）炭化水素のみからなる分子であること
（ｊ５）ｓｐ2炭素原子及び水素原子のみからなる分子であること
（ｊ６）ｐ及びｑが１であること
（ｊ７）メタフェニレン基を含まないこと
【０２３０】
Ｊ群に属する化合物は、Ｉ群に属する化合物と同様に、ラジカル状態や励起状態での構造変化が少なく安定であるとともに、左右の末端のアリール基が異なることから材料同士の重なり合いが低減するという特徴を有する。またＪ群に属する化合物は、（ｊ７）の特徴を有することから、Ａｒ1（あるいはＡｒ4）の末端のみが空軌道となるので、電荷伝導性が向上するという特徴も有する。
【０２３１】
Ｋ群の化合物は、下記（ｋ１）乃至（ｋ７）の特徴を有する。
（ｋ１）直線的な構造を形成する部分構造を有すること
（ｋ２）（ｋ１）の部分光層の長軸方向と異なる方向に長軸を有する部分構造を有すること
（ｋ３）Ａｒ1とＡｒ4とが異なること
（ｋ４）炭化水素のみからなる分子であること
（ｋ５）ｓｐ2炭素原子及び水素原子のみからなる分子であること
（ｋ６）ｐが１であってｑが０であること
（ｋ７）メタフェニレン基を含むこと
【０２３２】
Ｋ群に属する化合物は、ｐ及びｑが１の化合物と比べてアリーレン基の数が少ないため分子量が小さく（軽く）なる傾向にある。またアリーレン基の数が少ないため、分子の回転部位が少なくなる。従って、昇華性の向上や分子の安定性が増すという特徴を有する。またＫ群に属する化合物は、（ｋ７）の特徴を有することから、Ａｒ2及びＡｒ3に分子軌道が局在し、Ａｒ1（あるいはＡｒ4）が空軌道となる。このため、分子軌道の重なりが小さいという特徴も有する。
【０２３３】
Ｌ群の化合物は、下記（ｌ１）乃至（ｌ７）の特徴を有する。
（ｌ１）直線的な構造を形成する部分構造を有すること
（ｌ２）（ｌ１）の部分光層の長軸方向と異なる方向に長軸を有する部分構造を有すること
（ｌ３）Ａｒ1とＡｒ4とが異なること
（ｌ４）炭化水素のみからなる分子であること
（ｌ５）ｓｐ2炭素原子及び水素原子のみからなる分子であること
（ｌ６）ｐが１であってｑが０であること
（ｌ７）メタフェニレン基を含まないこと
【０２３４】
Ｌ群に属する化合物は、ｐ及びｑが１の化合物と比べてアリーレン基の数が少ないため分子量小さく（軽く）なる傾向にある。またアリーレン基の数が少ないため、分子の回転部位が少なくなる。従って、昇華性の向上や分子の安定性が増すという特徴を有する。またＬ群に属する化合物は、（ｌ７）の特徴を有することから、Ａｒ1（あるいはＡｒ4）の末端のみが空軌道となるので、電荷伝導性が向上するという特徴も有する。
【０２３５】
（８）第三成分の具体例
以下に、本発明の有機発光素子に含まれ得る第三成分の具体的な構造式を例示する。ただし本発明はこれらに限定されるものではない。
【０２３６】
【化３３】
2014139147.tif 000036
【０２３７】
【化３４】
2014139147.tif 000037
【０２３８】
Ｍ群に属する化合物は、含アミン化合物であって、ホール注入輸送能が高いという特徴を有する化合物である。
【０２３９】
Ｎ群に属する化合物は、金属錯体（イリジウム錯体）であって、ホストである炭化水素化合物よりもΔＳ−Ｔ値が小さい化合物である。このため第三成分として含ませることで、バンドギャップを小さくすることができ電荷輸送能が向上する。さらにＬ群に属する化合物は、重金属（イリジウム）を含む金属錯体であり、三重項励起状態（Ｔ1）の保持時間が長い。このため、ホストから得たエネルギーを効率よく発光材料に移動することが可能となる。
【０２４０】
Ｏ群に属する化合物は、（２ｂ）の特徴を有する化合物群である。またＰ群に属する化合物は、（２ｃ）の特徴を有する化合物群である。
【０２４１】
以上説明したように、本発明の有機発光素子は、有機化合物層（好ましくは、発光層）に、本発明のイリジウム錯体及び一般式［７］の炭化水素化合物が少なくとも含まれている。ただし、本発明では、これら化合物以外にも、必要に応じて従来公知の低分子系及び高分子系の材料を使用することができる。より具体的には正孔注入輸送性材料、ホスト、発光アシスト材料、あるいは電子注入輸送性材料等を上記イリジウム錯体及び上記炭化水素化合物と一緒に使用することができる。
【０２４２】
以下にこれらの材料例を挙げる。
【０２４３】
正孔注入輸送性材料としては、陽極からの正孔の注入を容易にして、かつ注入された正孔を発光層へ輸送できるように正孔移動度が高い材料が好ましい。また有機発光素子中において結晶化等の膜質の劣化を防ぐために、ガラス転移点温度が高い材料が好ましい。正孔注入輸送性能を有する低分子及び高分子系材料としては、トリアリールアミン誘導体、アリールカルバゾール誘導体、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）、その他導電性高分子が挙げられる。さらに上記の正孔注入輸送性材料は、電子阻止層にも好適に使用される。
【０２４４】
以下に、正孔注入輸送性材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【０２４５】
【化３５】
2014139147.tif 000038
【０２４６】
主に発光機能に関わる発光材料としては、本発明のイリジウム錯体もしくはその誘導体の他に、縮環化合物（例えばフルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、テトラセン誘導体、アントラセン誘導体、ルブレン等）、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、スチルベン誘導体、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、白金錯体、レニウム錯体、銅錯体、ユーロピウム錯体、ルテニウム錯体、及びポリ（フェニレンビニレン）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。
【０２４７】
以下に、発光材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【０２４８】
【化３６】
2014139147.tif 000039
【０２４９】
発光層に含まれるホストあるいはアシスト材料としては、一般式［５］の炭化水素化合物以外にも、芳香族炭化水素化合物もしくはその誘導体の他、カルバゾール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、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、有機ベリリウム錯体等が挙げられる。
【０２５０】
以下に、発光層に含まれるホストあるいはアシスト材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【０２５１】
【化３７】
2014139147.tif 000040
【０２５２】
電子注入輸送性材料としては、陰極からの電子の注入が容易で注入された電子を発光層へ輸送することができるものから任意に選ぶことができ、正孔輸送性材料の正孔移動度とのバランス等を考慮して選択される。電子注入性能および電子輸送性能を有する材料としては、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が挙げられる。さらに上記の電子注入輸送性材料は、正孔阻止層にも好適に使用される。
【０２５３】
以下に、電子注入輸送性材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【０２５４】
【化３８】
2014139147.tif 000041
【０２５５】
また電子注入輸送性材料として、上記電子注入輸送性材料とアルカリ金属やアルカリ土類金属の化合物とを混合してなる混合物を使用してもよい。上記電子注入輸送性材料と混合する金属化合物として、例えば、ＬｉＦ、ＫＦ、Ｃｓ2ＣＯ3、ＣｓＦ等が挙げられる。
【０２５６】
陽極の構成材料としては仕事関数がなるべく大きなものがよい。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を組み合わせた合金、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が使用できる。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も使用できる。
【０２５７】
これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。また、陽極は一層で構成されていてもよく、複数の層で構成されていてもよい。
【０２５８】
一方、陰極の構成材料としては仕事関数の小さなものがよい。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一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を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。
【０２５９】
本発明の有機発光素子を構成する有機化合物層（正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層等）は、以下に示す方法により形成される。
【０２６０】
発明の有機発光素子を構成する有機化合物層は、真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング、プラズマ等のドライプロセスを用いることができる。またドライプロセスに代えて、適当な溶媒に溶解させて公知の塗布法（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）により層を形成するウェットプロセスを用いることもできる。
【０２６１】
ここで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。
【０２６２】
上記バインダー樹脂としては、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、シリコン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０２６３】
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一種類を単独で使用してもよいし、二種類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。
【０２６４】
（８）本発明の有機発光素子の用途
本発明の有機発光素子は、表示装置や照明装置の構成部材として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、白色光源にカラーフィルターを有する発光装置等の用途がある。カラーフィルターは例えば赤、緑、青の３つの色が透過するフィルターが挙げられる。
【０２６５】
本発明の表示装置は、本発明の有機発光素子を表示部に有する。尚、この表示部は複数の画素を有する。
【０２６６】
そしてこの画素は、本発明の有機発光素子と、発光輝度を制御するための能動素子（スイッチング素子）又は増幅素子の一例であるトランジスタとを有し、この有機発光素子の陽極又は陰極とトランジスタのドレイン電極又はソース電極とが電気接続されている。ここで表示装置は、ＰＣ等の画像表示装置として用いることができる。上記トランジスタとして、例えば、ＴＦＴ素子が挙げられ、このＴＦＴ素子は、例えば、透明酸化物半導体からなる素子であって基板の絶縁性表面に設けられている。
【０２６７】
表示装置は、エリアＣＣＤ、リニアＣＣＤ、メモリーカード等からの画像情報を入力する画像入力部を有し、入力された画像を表示部に表示する情報処理装置でもよい。
【０２６８】
また、撮像装置やインクジェットプリンタが有する表示部は、タッチパネル機能を有していてもよい。このタッチパネル機能の駆動方式は特に限定されない。
【０２６９】
また表示装置はマルチファンクションプリンタの表示部に用いられてもよい。
【０２７０】
照明装置は例えば室内を照明する装置である。照明装置は白色（色温度が４２００Ｋ）、昼白色（色温度が５０００Ｋ）、その他青から赤のいずれの色を発光するものであってもよい。
【０２７１】
本発明の照明装置は、本発明の有機発光素子と、この有機発光素子と接続するインバーター回路とを有している。尚、この照明装置は、カラーフィルターをさらに有してもよい。
【０２７２】
本発明の画像形成装置は、感光体とこの感光体の表面を帯電させる帯電手段と、感光体を露光して靜電潜像を形成するための露光手段と、感光体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像器とを有する画像形成装置である。ここで画像形成装置に備える露光手段は、本発明の有機発光素子を含んでいる。
【０２７３】
また本発明の有機発光素子は、感光体を露光するための露光装置の構成部材として使用することができる。本発明の有機発光素子を有する露光装置は、例えば、本発明の有機発光素子を所定の方向に沿って列を形成して配置されている露光装置がある。
【０２７４】
次に、図面を参照しながら本発明の表示装置につい説明する。図１は、有機発光素子とこの有機発光素子に接続されるＴＦＴ素子とを有する表示装置の例を示す断面模式図である。尚、図１の表示装置１を構成する有機発光素子として、本発明の有機発光素子が用いられている。
【０２７５】
図１の表示装置１は、ガラス等の基板１１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１２が設けられている。また符号１３は金属のゲート電極１３である。符号１４はゲート絶縁膜１４であり、１５は半導体層である。
【０２７６】
ＴＦＴ素子１８は、半導体層１５とドレイン電極１６とソース電極１７とを有している。ＴＦＴ素子１８の上部には絶縁膜１９が設けられている。コンタクトホール２０を介して有機発光素子を構成する陽極２１とソース電極１７とが接続されている。
【０２７７】
尚、有機発光素子に含まれる電極（陽極、陰極）とＴＦＴに含まれる電極（ソース電極、ドレイン電極）との電気接続の方式は、図１に示される態様に限られるものではない。つまり陽極又は陰極のうちいずれか一方とＴＦＴ素子ソース電極またはドレイン電極のいずれか一方とが電気接続されていればよい。
【０２７８】
図１の表示装置１では多層の有機化合物層を１つの層の如く図示をしているが、有機化合物層２２は、複数層であってよい。陰極２３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２４や第二の保護層２５が設けられている。
【０２７９】
図１の表示装置１が白色を発する表示装置の場合、図１中の有機化合物層２２に含まれる発光層は、赤色発光材料、緑色発光材料及び青色発光材料を混合してなる層としてもよい。また赤色発光材料からなる層、緑色発光材料からなる層、青色発光材料からなる層をそれぞれ積層させてなる積層型の発光層としてもよい。さらに別法として、赤色発光材料からなる層、緑色発光材料からなる層、青色発光材料からなる層を横並びにするなりして一の発光層の中にドメインを形成した態様であってもよい。
【０２８０】
図１の表示装置１ではスイッチング素子としてトランジスタを使用しているが、これに代えてＭＩＭ素子をスイッチング素子として用いてもよい。
【０２８１】
また図１の表示装置１に使用されるトランジスタは、単結晶シリコンウエハを用いたトランジスタに限らず、基板の絶縁性表面上に活性層を有する薄膜トランジスタでもよい。活性層として単結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタ、活性層としてアモルファスシリコンや微結晶シリコンなどの非単結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタ、活性層としてインジウム亜鉛酸化物やインジウムガリウム亜鉛酸化物等の非単結晶酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタであってもよい。尚、薄膜トランジスタはＴＦＴ素子とも呼ばれる。
【０２８２】
図１の表示装置１に含まれるトランジスタは、Ｓｉ基板等の基板内に形成されていてもよい。ここで基板内に形成されるとは、Ｓｉ基板等の基板自体を加工してトランジスタを作製することを意味する。つまり、基板内にトランジスタを有することは、基板とトランジスタとが一体に形成されていると見ることもできる。
【０２８３】
基板内にトランジスタを設けるかどうかについては、精細度によって選択される。例えば１インチでＱＶＧＡ程度の精細度の場合はＳｉ基板内に有機発光素子を設けることが好ましい。
【０２８４】
以上の説明の通り、本発明の有機発光素子を用いた表示装置を駆動することにより、良好な画質で、長時間安定な表示が可能になる。
【実施例】
【０２８５】
以下、実施例を説明する。尚、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０２８６】
［実施例１］例示化合物Ｉｒ−１１３の合成
【０２８７】
【化３９】
2014139147.tif 000042
【０２８８】
（１）中間体１及び配位子１の合成
特許文献２に記載の方法に従って中間体１を合成した。また特許文献３に記載の方法に従って配位子１を合成した。
【０２８９】
（２）例示化合物Ｉｒ−１１３の合成
以下に示す試薬、溶媒を１００ｍｌナスフラスコに投入した。
中間体１：０．８６４ｇ（１．２１ｍｍｏｌ）
配位子１：０．８０２ｇ（２．４２ｍｍｏｌ）
ジエチレングリコールジメチルエーテル：５０ｍｌ
【０２９０】
次に、窒素下で反応溶液を１６０℃に加熱した後、この温度（１６０℃）で、６時間撹拌した。この際、反応溶液が黄色から濃赤色に変化した。次に、反応溶液の温度を１２０℃に下げてから、以下に示す試薬を加えた。
アセチルアセトン（東京化成工業株式会社製）：０．６０６ｇ（６．０５ｍｍｏｌ）
炭酸ナトリウム：０．６４１ｇ（６．０５ｍｍｏｌ）
【０２９１】
次に、窒素下で反応溶液を１２０℃に加熱した後、この温度（１２０℃）で２時間撹拌した。次に、反応溶液の溶媒を減圧留去して生じた粘体に水を加えて固体を析出させた。次に、この固体をろ過して真空乾燥した後、中性アルミナゲルカラム（トルエン：酢酸エチル＝１０：１）によって精製することにより、例示化合物Ｉｒ−１１３を０．１６０ｇ（収率１７％）得た。
【０２９２】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳ（マトリックス支援イオン化−飛行時間型質量分析、Ｂｒｕｋｅｒ社製Ａｕｔｏｆｌｅｘ  ＬＲＦ）により、この化合物のＭ+である７７６．２を確認した。
【０２９３】
さらに、1Ｈ−ＮＭＲ測定によりこの化合物の構造を確認した。
【０２９４】
1Ｈ−ＮＭＲ｛（ＣＤ3）2Ｓ＝Ｏ，５００ＭＨｚ｝  δ（ｐｐｍ）：８．９８−８．９６（１Ｈ，ｍ），８．８６（１Ｈ，ｄ），８．７３（１Ｈ，ｄ），８．６０（１Ｈ，ｄ），８．５１（１Ｈ，ｄ），８．２６（１Ｈ，ｄ），８．２０−８．１７（３Ｈ，ｍ），７．９９（１Ｈ，ｔ），７．８９−７．８５（２Ｈ，ｍ），７．７０（１Ｈ，ｄ），７．４５（１Ｈ，ｔ），７．３６−７．３３（２Ｈ，ｍ），７．２８−７．２４（３Ｈ，ｍ），７．２０（１Ｈ，ｄｄ），６．７４（１Ｈ，ｔ），６．５４（１Ｈ，ｔ），６．４８（１Ｈ，ｄ），５．９９（１Ｈ，ｄ），５．３０（１Ｈ，ｓ），１．７７（３Ｈ，ｓ），１．７０（３Ｈ，ｓ）
【０２９５】
例示化合物Ｉｒ−１１３の希薄トルエン溶液（１×１０-5Ｍ）の燐光スペクトルを、日立製Ｆ−４５００を用いて測定した。尚、測定条件を、窒素雰囲気下及び室温とし、励起波長を４５０ｎｍに設定した。測定の結果、燐光スペクトルのピーク波長は６０９ｎｍであった。
【０２９６】
ブルカー・エイエックスエス製ＴＧ−ＤＴＡ２４１０ＳＡを用いて、例示化合物Ｉｒ−１１３の真空熱重量分析を行い、以下の手順で昇華温度（Ｔsub）を求めた。まず１×１０-3Ｐａの真空下において試料の熱重量変化を測定した。次に、得られた測定結果を下記計算式（ｉ）に当てはめ、飽和蒸気圧Ｐ［Ｐａ］の温度変化を求めた。
Ｐ＝ｍ／｛４．３８×１０-3・（Ｍ／Ｔ）1/2｝                （ｉ）
（ｍ：単位面積あたりの蒸発速度［ｋｇ／ｍ2・ｓ］、Ｍ：錯体の分子量、Ｔ：蒸発面の温度［Ｋ］）
【０２９７】
尚、ｍは、下記式（ｉｉ）で求められる。
ｍ＝（１／Ｕ）・（ｄΔＷ／ｄｔ）                （ｉｉ）
（Ｕ：試料皿の面積［ｍ2］、ｄΔＷ／ｄｔ：熱重量曲線の時間に関する１次微分）
【０２９８】
ここではｄΔＷ／ｄｔとして、２０秒間における重量変化速度｛（重量変化量）／（２０秒）｝を用いた。また温度Ｔとして、２０秒経過した時の温度を用いた。
【０２９９】
計算によって得られたＰをＴに対してプロットすると飽和蒸気圧曲線が得られる。この飽和蒸気圧曲線において、Ｐは、錯体の昇華開始と共に上昇する。ここで５×１０-4Ｐａを超えた温度をＴsubとしたところ、例示化合物Ｉｒ−１１３におけるＴsubは３００℃であった。
【０３００】
ブルカー・エイエックスエス製ＴＧ−ＤＴＡ２０００ＳＡを用いて、例示化合物Ｉｒ−１１３の大気圧熱重量−示差熱分析を行った。得られた示差熱曲線において、発熱ピークを生じ始める温度を分解温度（Ｔd）とした。尚、Ｔdでは重量減少も同時に起こっており分解反応であることを確認した。その結果、例示化合物Ｉｒ−１１３ではＴdは３５５℃であった。
【０３０１】
［実施例２］例示化合物Ｉｒ−１１４の合成
【０３０２】
【化４０】
2014139147.tif 000043
【０３０３】
実施例１（２）において、アセチルアセトンの代わりにジピバロイルメタン（東京化成工業株式会社製）を用いた以外は実施例１と同様の方法により例示化合物Ｉｒ−１１４を得た。
【０３０４】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ+である８６０．３を確認した。
【０３０５】
さらに、1Ｈ−ＮＭＲ測定によりこの化合物の構造を確認した。
【０３０６】
1Ｈ−ＮＭＲ｛（ＣＤ3）2Ｓ＝Ｏ，５００ＭＨｚ｝  δ（ｐｐｍ）：８．９９−８．９７（１Ｈ，ｍ），８．８６（１Ｈ，ｄ），８．７０（１Ｈ，ｄ），８．５０（１Ｈ，ｄ），８．３７（１Ｈ，ｄ），８．２６（１Ｈ，ｄ），８．１９−８．１５（３Ｈ，ｍ），７．９６（１Ｈ，ｔ），７．８６−７．８３（２Ｈ，ｍ），７．７３（１Ｈ，ｄ），７．４０（１Ｈ，ｔ），７．３６−７．２８（４Ｈ，ｍ），７．２５（１Ｈ，ｔ），７．２０（１Ｈ，ｄｄ），６．７５（１Ｈ，ｔ），６．５８−６．５５（２Ｈ，ｍ），６．２０（１Ｈ，ｄ），５．５０（１Ｈ，ｓ），０．８９（９Ｈ，ｓ），０．７７（９Ｈ，ｓ）
【０３０７】
また、実施例１と同様にして希薄トルエン溶液状体における例示化合物Ｉｒ−１１４の燐光スペクトル測定を行ったところ、ピーク波長は６１２ｎｍであった。さらに実施例１と同様に例示化合物Ｉｒ−１１４のＴsubを求めたところ、２７０℃であった。
【０３０８】
［実施例３］例示化合物Ｉｒ−１２５の合成
【０３０９】
【化４１】
2014139147.tif 000044
【０３１０】
実施例１において、配位子１に代えて配位子２を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法により例示化合物Ｉｒ−１２５を得た。尚、配位子２は、特許文献３を参照して合成した配位子である。
【０３１１】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ+である８１６．２を確認した。
【０３１２】
また、実施例１と同様にして希薄トルエン溶液状態における例示化合物Ｉｒ−１２５の燐光スペクトル測定を行ったところ、ピーク波長は６１３ｎｍであった。
【０３１３】
［実施例４］例示化合物Ｉｒ−１０６の合成
【０３１４】
【化４２】
2014139147.tif 000045
【０３１５】
（１）中間体２及び配位子３の合成
特許文献４に記載の方法に従って中間体２（２−（ビフェニル−３−イル）−４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジン）を合成した。また特許文献３に記載の方法に従って配位子３を合成した。
【０３１６】
（２）例示化合物Ｉｒ−１０６の合成
実施例１（２）において、中間体１の代わりに中間体２を、配位子１の代わりに配位子３をそれぞれ用いたことを除いては、実施例１と同様の方法により例示化合物Ｉｒ−１０６を得た。
【０３１７】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ+である８４６．３を確認した。
【０３１８】
さらに、1Ｈ−ＮＭＲ測定によりこの化合物の構造を確認した。
【０３１９】
1Ｈ−ＮＭＲ｛（ＣＤ3）2Ｓ＝Ｏ，５００ＭＨｚ｝  δ（ｐｐｍ）：８．９６−８．９４（１Ｈ，ｍ），８．８５（１Ｈ，ｄ），８．６９（１Ｈ，ｄ），８．５８（１Ｈ，ｄ），８．３５（１Ｈ，ｄ），８．２８（１Ｈ，ｄ），８．１８−８．１５（２Ｈ，ｍ），８．０６（１Ｈ，ｄ），７．９９（１Ｈ，ｓ），７．８７−７．８５（２Ｈ，ｍ），７．５９（２Ｈ，ｄ），７．４８（１Ｈ，ｄｄ），７．３６（２Ｈ，ｔ），７．２３（１Ｈ，ｔ），６．８２（１Ｈ，ｄｄ），６．５３（１Ｈ，ｄ），６．１８（１Ｈ，ｄ），６．０３（１Ｈ，ｄ），５．２７（１Ｈ，ｓ），２．２３（３Ｈ，ｓ），１．７５（３Ｈ，ｓ），１．６８（３Ｈ，ｓ），１．４７（９Ｈ，ｓ）
【０３２０】
また、実施例１と同様にして希薄トルエン溶液状態における例示化合物Ｉｒ−１０６の燐光スペクトル測定を行ったところ、ピーク波長は６０６ｎｍであった。
【０３２１】
実施例１と同様にして例示化合物Ｉｒ−１０６のＴsub及びＴdを求めたところ、それぞれ２９０℃、３７５℃であった。
【０３２２】
［実施例５］例示化合物Ｉｒ−１３６の合成
【０３２３】
【化４３】
2014139147.tif 000046
【０３２４】
実施例１において、配位子１に代えて配位子４を用いる以外は、実施例１と同様の方法により例示化合物Ｉｒ−１３６を得た。尚、配位子４は、特許文献３に記載の方法に従って合成した。
【０３２５】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ+である８０６．２を確認した。
【０３２６】
また、実施例１と同様にして希薄トルエン溶液状態における例示化合物Ｉｒ−１３６の燐光スペクトル測定を行ったところ、ピーク波長は６１０ｎｍであった。
【０３２７】
［実施例６］例示化合物Ｉｒ−１０８の合成
【０３２８】
【化４４】
2014139147.tif 000047
【０３２９】
（１）中間体３の合成
２−クロロ−４−ヨードニコチンアルデヒド（Ｓｈａｎｇｈａｉ  Ｐ＆Ｔ  Ｆｉｎｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製）と、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルボロン酸（東京化成工業株式会社製）と、を出発原料として、上記合成スキームに従って中間体３を合成した。
【０３３０】
（２）配位子５の合成
中間体３及び３−メチルフェニルボロン酸（東京化成工業株式会社製）を用いて、上記スキームに従って配位子５を合成した。
【０３３１】
（３）例示化合物Ｉｒ−１０８の合成
実施例１（２）において、配位子１に代えて配位子５を用いること以外は、実施例１と同様の方法により例示化合物Ｉｒ−１０８を得た。
【０３３２】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ+である７７０．３を確認した。
【０３３３】
また、実施例１と同様にして希薄トルエン溶液状態における例示化合物Ｉｒ−１０８の燐光スペクトル測定を行ったところ、ピーク波長は６０５ｎｍであった。
【０３３４】
［実施例７］例示化合物Ｉｒ−１３４の合成
【０３３５】
【化４５】
2014139147.tif 000048
【０３３６】
（１）配位子６の合成
実施例６（２）において、３−メチルフェニルボロン酸に代えて４−（ジベンゾフラニル）ボロン酸（シグマアルドリッチ製）を用いる以外は、実施例６（２）と同様の方法により配位子６を得た。
【０３３７】
（２）例示化合物Ｉｒ−１３４の合成
実施例１（２）において、配位子１に代えて配位子６を用いること以外は、実施例１と同様の方法により例示化合物Ｉｒ−１３４を得た。
【０３３８】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ+である８４６．２を確認した。
【０３３９】
また、実施例１と同様にして希薄トルエン溶液状態における例示化合物Ｉｒ−１３４の燐光スペクトル測定を行ったところ、ピーク波長は６０８ｎｍであった。
【０３４０】
［実施例８］例示化合物Ｉｒ−１１６の合成
【０３４１】
【化４６】
2014139147.tif 000049
【０３４２】
（１）配位子７の合成
実施例６（１）において、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルボロン酸に代えて３−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルボロン酸（和光純薬工業株式会社製）を用いる以外は、実施例６（１）と同様の方法により中間体４を得た。
【０３４３】
次に、実施例６（２）において、中間体３に代えて中間体４を、３−メチルフェニルボロン酸に代えて４−ビフェニルボロン酸（東京化成工業株式会社製）を、それぞれ用いる以外は実施例６（２）と同様の方法により配位子７を得た。
【０３４４】
（２）例示化合物Ｉｒ−１１６の合成
実施例１において、配位子１に代えて配位子７を用いる以外は、実施例１と同様の方法により例示化合物Ｉｒ−１１６を得た。
【０３４５】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ+である８３２．３を確認した。
【０３４６】
また、実施例１と同様にして希薄トルエン溶液状態における例示化合物Ｉｒ−１１６の燐光スペクトル測定を行ったところ、ピーク波長は６０９ｎｍであった。
【０３４７】
［実施例９］例示化合物Ｉｒ−２０１の合成
【０３４８】
【化４７】
2014139147.tif 000050
【０３４９】
（１）配位子８の合成
非特許文献１に記載の方法により合成した２−クロロ−４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジンと、フェニルボロン酸（東京化成工業株式会社）を出発原料として、上記スキームに従って配位子８を合成した。
【０３５０】
（２）例示化合物Ｉｒ−２０１の合成
実施例１（１）において、２−フェニルピリジンに代えて２−フェニル−４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジンを用いる以外は、実施例１（１）と同様の方法により中間体５を得た。
【０３５１】
次に、実施例１（２）において、中間体１に代えて中間体５を、アセチルアセトンに変えて１−フェニル−１，３−ブタンジオン（東京化成工業株式会社製）を、それぞれ用いること以外は、実施例１と同様の方法により例示化合物Ｉｒ−２０１を得た。
【０３５２】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ+である８９４．３を確認した。
【０３５３】
また、実施例１と同様にして希薄トルエン溶液状態における例示化合物Ｉｒ−２０１の燐光スペクトル測定を行ったところ、ピーク波長は６１０ｎｍであった。
【０３５４】
［実施例１０］例示化合物Ｉｒ−２０４の合成
【０３５５】
【化４８】
2014139147.tif 000051
【０３５６】
実施例１（２）において、配位子１に代えて配位子３を、アセチルアセトンに代えてピリジン−２−カルボン酸（東京化成工業株式会社製）を、それぞれ用いる以外は、実施例１と同様の方法により例示化合物Ｉｒ−２０４を得た。
【０３５７】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ+である７３７．２を確認した。
【０３５８】
また、実施例１と同様にして例示化合物Ｉｒ−２０４の希薄トルエン溶液の燐光スペクトル測定を行ったところ、ピーク波長は５９７ｎｍであった。
【０３５９】
［合成例１］例示化合物Ｈ−１０３の合成
【０３６０】
【化４９】
2014139147.tif 000052
【０３６１】
１００ｍｌナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を投入した。
３−クロロクリセン（ＣＲＹ−１）：５２５ｍｇ（２．００ｍｍｏｌ）
ボロン酸化合物（ＦＬ−１）：１０１７ｍｇ（２．００ｍｍｏｌ）
酢酸パラジウム（ＩＩ）：１８ｍｇ（８０μｍｏｌ）
ジシクロヘキシル（２’，６’−ジメトキシビフェニル−２−イル）ホスフィン（Ｓ−Ｐｈｏｓ）：８０ｍｇ（１９４μｍｏｌ）
りん酸カリウム：１．０６ｇ（５．００ｍｍｏｌ）
トルエン：５０ｍｌ
水：１０ｍｌ
【０３６２】
次に、反応溶液を撹拌しながら８時間加熱還流させた。反応終了後、水を加えて分液操作を行って有機層を回収した。次に、回収した有機層を乾燥させた後、溶媒を減圧留去することで粗生成物を得た。次に、この粗生成物を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＝４／１）にて精製した後、トルエン／エタノール混合溶媒による再結晶を行い、結晶を得た。次に、得られた結晶を１５０℃で真空乾燥した後、昇華精製を行うことにより、例示化合物Ｈ−１０３を８３０ｍｇ（収率６８％）得た。
【０３６３】
ＨＰＬＣを用いて得られた化合物の純度を評価したところ、純度９９％以上であることを確認した。
【０３６４】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ+である６１２．３を確認した。
【０３６５】
［合成例２］例示化合物Ｄ−１０２の合成
【０３６６】
【化５０】
2014139147.tif 000053
【０３６７】
１００ｍｌナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を投入した。
３−クロロクリセン（ＣＲＹ−１）：５７８ｍｇ（２．２ｍｍｏｌ）
ボロン酸化合物（ＮＰ−１）：３８０ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）
酢酸パラジウム（ＩＩ）：１８ｍｇ（８０μｍｏｌ）
ジシクロヘキシル（２’，６’−ジメトキシビフェニル−２−イル）ホスフィン：８０ｍｇ（１９４μｍｏｌ）
りん酸カリウム：１．０６ｇ（５．００ｍｍｏｌ）
トルエン：５０ｍｌ
水：１０ｍｌ
【０３６８】
次に、反応溶液を撹拌しながら８時間加熱還流させた。反応終了後、水を加えて分液操作を行って有機層を回収した。次に、回収した有機層を乾燥させた後、溶媒を減圧留去することで粗生成物を得た。次に、この粗生成物を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＝４／１）で精製した後、トルエン／エタノール混合溶媒による再結晶を行い、結晶を得た。次に、得られた結晶を１５０℃で真空乾燥した後、昇華精製を行うことにより、例示化合物Ｄ−１０２を３３７ｍｇ（収率５８％）得た。
【０３６９】
ＨＰＬＣを用いて得られた化合物の純度を評価したところ、純度９９％以上であることを確認した。
【０３７０】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ+である５８０．２を確認した。
【０３７１】
［合成例３］例示化合物Ｆ−１０１の合成
合成例１において、３−クロロクリセンに代えて３−クロロフェナントレンを、ＦＬ−１に代えて下記に示されるＦＬ−２を、それぞれ用いる以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ｆ−１０１を得た。
【０３７２】
【化５１】
2014139147.tif 000054
【０３７３】
ＨＰＬＣを用いて得られた化合物の純度を評価したところ、純度９９％以上であることを確認した。
【０３７４】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ+である７５５．０を確認した。
【０３７５】
［合成例４］例示化合物Ｈ−１０２の合成
合成例１において、３−クロロクリセンの代わりに３−クロロフェナントレンを用いる以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ｈ−１０２を得た。
【０３７６】
ＨＰＬＣを用いて得られた化合物の純度を評価したところ、純度９９％以上であることを確認した。
【０３７７】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ＋である５６２．３を確認した。
【０３７８】
［合成例５］例示化合物Ｌ−１０４の合成
合成例１において、ＦＬ−１の代わりに下記に示される化合物ＮＰＴＲＰ−１を用いる以外は、合成例１と同様の方法により例示化合物Ｌ−１０４を得た。
【０３７９】
【化５２】
2014139147.tif 000055
【０３８０】
ＨＰＬＣを用いて得られた化合物の純度を評価したところ、純度９９％以上であることを確認した。
【０３８１】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ+である５８０．２を確認した。
【０３８２】
［合成例６］例示化合物Ｌ−１０５の合成
【０３８３】
【化５３】
2014139147.tif 000056
【０３８４】
（１）化合物ＮＰＣＲＹ−１の合成
１００ｍｌナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を投入した。
ＣＲＹ−２：１．２３ｇ（３．０ｍｍｏｌ）
ＮＰ−２：０．５３ｇ（３．１ｍｍｏｌ）
テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）：０．１ｇ（０．０８ｍｍｏｌ）
トルエン：１０ｍｌ
エタノール：５ｍｌ
１０重量％炭酸ナトリウム水溶液：５ｍｌ
【０３８５】
次に、窒素下で反応溶液を撹拌しながら５時間加熱還流させた。反応終了後、反応溶液を水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させた後に減圧濃縮することで粗生成物を得た。次に、この粗生成物を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＝２／１）で精製することにより、ＮＰＣＲＹ−１を０．９９ｇ（収率８５％）得た。
【０３８６】
（２）例示化合物Ｌ−１０５の合成
１００ｍｌナスフラスコに、以下に示す試薬、溶媒を投入した。
中間体ＮＰＣＲＹ−１：３８９ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）
ボロン酸化合物ＴＲＰ−２：２７２ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）
酢酸パラジウム（ＩＩ）：１８ｍｇ（８０μｍｏｌ）
ジシクロヘキシル（２’，６’−ジメトキシビフェニル−２−イル）ホスフィン：８０ｍｇ（１９４μｍｏｌ）
りん酸カリウム：０．５３ｇ（２．５ｍｍｏｌ）
トルエン：１０ｍｌ
水：２ｍｌ
【０３８７】
次に、反応溶液を撹拌しながら８時間加熱還流させた。反応終了後、水を加えて分液操作を行って有機層を回収した。次に、回収した有機層を乾燥させた後、溶媒を減圧留去することで粗生成物を得た。次に、この粗生成物を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＝４／１）で精製した後、トルエン／エタノールで再結晶を行い、結晶を得た。次に、得られた結晶を１５０℃で真空乾燥した後、昇華精製を行うことにより、例示化合物Ｌ−１０５を４５８ｍｇ（収率７９％）得た。
【０３８８】
ＨＰＬＣを用いて得られた化合物の純度を評価したところ、純度９９％以上であることを確認した。
【０３８９】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ+である５８０．２を確認した。
【０３９０】
［合成例７］例示化合物Ｊ−１０５の合成
【０３９１】
【化５４】
2014139147.tif 000057
【０３９２】
合成例６において、ＣＲＹ−２の代わりにＮＰ−３を、ＮＰ−２の代わりにＴＲＰ−２を、それぞれ用いる以外は、合成例６と同様の方法により例示化合物Ｊ−１０５を得た。
【０３９３】
ＨＰＬＣを用いて得られた化合物の純度を評価したところ、純度９９％以上であることを確認した。
【０３９４】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ+である６０６．２を確認した。
【０３９５】
［合成例８］例示化合物Ｘ−１０５の合成
特許文献５に記載の方法に従って例示化合物Ｘ−１０５を合成した。
【０３９６】
［合成例９］例示化合物Ｘ−１０８の合成
特許文献６に記載の方法に従って例示化合物Ｘ−１０８を合成した。
【０３９７】
［合成例１０］例示化合物Ｘ−１１１の合成
合成例６において、ＣＲＹ−２の代わりに下記に示されるＦＬ−３を、ＮＰ−２の代わりにＮＰＴＲＰ−１を、それぞれ用いる以外は、合成例６と同様の方法により例示化合物Ｘ−１１１を得た。
【０３９８】
【化５５】
2014139147.tif 000058
【０３９９】
ＨＰＬＣを用いて得られた化合物の純度を評価したところ、純度９９％以上であることを確認した。
【０４００】
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ+である５４６．２を確認した。
【０４０１】
［実施例１１］有機発光素子の作製
本実施例では、基板上に、陽極、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、ホール／エキシトンブロッキング層、電子輸送層及び陰極がこの順で設けられている有機発光素子を、以下に示す方法で作製した。
【０４０２】
スパッタ法により、ガラス基板上に、ＩＴＯを成膜して陽極を形成した。このとき陽極の膜厚を１００ｎｍとした。このように陽極が形成されている基板を透明導電性支持基板（ＩＴＯ基板）として、次の工程に使用した。
【０４０３】
次に、１×１０-5Ｐａの真空チャンバー内における抵抗加熱を利用した真空蒸着法により、ＩＴＯ基板上に、下記表３に示される有機化合物層及び電極層を連続的に成膜した。このとき対向する電極面積が３ｍｍ2になるように作製した。
【０４０４】
【表３】
2014139147.tif 000059
【０４０５】
最後に、吸湿材付ガラスキャップを用いて、作製した素子を不活性雰囲気中にて封止することにより、有機発光素子を得た。
【０４０６】
得られた有機発光素子について、電流電圧特性をケースレー社製・電流計２７００で測定し、発光輝度は、トプコン社製ＢＭ７−ｆａｓｔで測定した。
【０４０７】
ＩＴＯ電極を正極、Ａｌ電極を負極にして、１０ｍＡ／ｃｍ2を印加したときの発光効率及び１００ｍＡ／ｃｍ2を印加した時の輝度半減時間を表３に示す。
【０４０８】
また１０ｍＡ／ｃｍ2を印加したときの発光ピーク波長は６１６ｎｍ、ＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．６６，０．３４）であり、良好な赤色を示した。
【０４０９】
［実施例１２乃至２３］
実施例において、ホスト及びゲストを、それぞれ表４に示される材料に代えた以外は、実施例１１と同様の方法により有機発光素子を得た。
【０４１０】
得られた有機発光素子について、実施例１１と同様に評価を行ったところ、いずれも良好な赤色発光が観測された。ここで１０ｍＡ／ｃｍ2を印加したときの発光効率及び１００ｍＡ／ｃｍ2を印加した時の輝度半減時間を表４に示す。
【０４１１】
［実施例２４乃至２７］
実施例１１において、発光層を形成する際に、下記表４に示されるホスト、ゲスト及び第三成分を用いたこと以外は、実施例１１と同様の方法により有機発光素子を得た。尚、発光層に含まれるホストとゲストと第三成分との重量比は、ホスト：ゲスト：第三成分＝７５：５：２０である。
【０４１２】
得られた有機発光素子について、実施例１１と同様に評価を行ったところ、いずれも良好な赤色発光が観測された。ここで１０ｍＡ／ｃｍ2を印加したときの発光効率及び１００ｍＡ／ｃｍ2を印加した時の輝度半減時間を表４に示す。
【０４１３】
【表４】
2014139147.tif 000060
【０４１４】
［実施例２８］
本実施例では、以下に示す方法によりトップエミッション型有機発光素子を作製した。
【０４１５】
まずスパッタ法により、ガラス基板（透明基板）上に、Ａｌを成膜してＡｌ層を作製した。次に、スパッタ法により、Ａｌ層上に、インジウム亜鉛酸化物を成膜して透明電極層を形成した。このとき透明電極層の膜厚を８０ｎｍとした。尚、Ａｌ層と透明電極層とからなる積層体は、陽極として機能する。次に、陽極上にアクリル樹脂を成膜した後、このアクリル樹脂をパターニングすることで画素分離膜を形成した。以上により、陽極付基板を得た。尚、画素分離膜の形成により、陽極の面積は３ｍｍ2となった。次に、１×１０-5Ｐａの真空チャンバー内における抵抗加熱を利用した真空蒸着法により、陽極付基板上に、下記表５に示す有機化合物層を形成した。
【０４１６】
【表５】
2014139147.tif 000061
【０４１７】
次に、スパッタリング法により、有機化合物層上に、インジウム亜鉛酸化物を成膜して陰極を形成した。このとき陰極の膜厚を３０ｎｍとした。
【０４１８】
最後に、吸湿材付ガラスキャップを用いて、作製した素子を不活性雰囲気中にて封止することにより、有機発光素子を得た。
【０４１９】
得られた有機発光素子について、実施例１１と同様に素子の性能を測定・評価したところ、１０ｍＡ／ｃｍ2の電流を印加したときの発光効率は３８ｃｄ／Ａであった。
【０４２０】
以上説明したように、本発明に係るイリジウム錯体をゲストとして、また所定の構造を有する芳香族炭化水素化合物をホストとしてそれぞれ発光層に含ませることで、良好な発光効率及び素子寿命を示す有機発光素子を得られることが分かった。
【符号の説明】
【０４２１】
１８：ＴＦＴ素子、２１：陽極、２２：有機化合物層、２３：陰極
【図１】
2014139147.tif 000071