(57)【要約】      （修正有）【課題】発光効率の特性が顕著に改善された発光化合物、及びその化合物を発色物質として用いる有機電界発光素子を提供する。【解決手段】発光性化合物として、具体的には下記構造の化合物が例示される。2006117661.tif 000028【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学式１
【化１】
2006117661.tif 000014
［式中、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3（これらは互いに同一であってもあるいは異なっていてもよい）はそれぞれ独立して水素原子、アリール基、アルコキシ基、アルキル基、及び下記化学式２
【化２】
2006117661.tif 000015
（式中、Ｄ1、Ｄ2及びＤ3はそれぞれ独立して炭素数１乃至１８のアルキル基、炭素数１
乃至１８のアルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１乃至１８のアルキル基及びアリル基、及び、置換又は非置換の炭素数６乃至１８のフッ素化アルキル基及びアリル基からなる群から選択される）、
及び化学式３
【化３】
2006117661.tif 000016
（式中、Ｄ4、Ｄ5及びＤ6はそれぞれ独立して炭素数１乃至１８のアルキル基、炭素数１
乃至１８のアルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１乃至１８のアルキル基及びアリル基、及び、置換又は非置換の炭素数６乃至１８のフッ素化アルキル基及びアリル基からなる群から選択される）、
の基からなる群から選択される］、
で表されるイリジウムベースの発光化合物。
【請求項２】
Ｌ1、Ｌ2、Ｒ1及びＲ3が水素原子であり、並びに、Ｌ3及びＲ2が以下の化学式２
【化４】
2006117661.tif 000017
の基であることを特徴とする、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｒ1及びＲ2が水素原子であり、並びに、Ｒ3が以下の化学式２
【化５】
2006117661.tif 000018
の基であることを特徴とする、請求項１に記載の化合物。
【請求項４】
Ｌ1、Ｌ3、Ｒ1及びＲ2が水素原子であり、Ｌ2がメチル基であり、並びに、Ｒ3が以下の化学式２
【化６】
2006117661.tif 000019
の基であることを特徴とする、請求項１に記載の化合物。
【請求項５】
Ｌ2、Ｌ3、Ｒ1及びＲ3が水素原子であり、Ｌ1がメチル基であり、並びに、Ｒ2が以下の化学式２
【化７】
2006117661.tif 000020
の基であることを特徴とする、請求項１に記載の化合物。
【請求項６】
Ｌ1、Ｌ3、Ｒ1及びＲ3が水素原子であり、Ｌ2がメチル基であり、並びに、Ｒ2が以下の化学式２
【化８】
2006117661.tif 000021
の基であることを特徴とする、請求項１に記載の化合物。
【請求項７】
Ｌ1、Ｌ3、Ｒ1及びＲ2が水素原子であり、Ｌ2がメチル基であり、並びに、Ｒ3が以下の化学式２
【化９】
2006117661.tif 000022
の基であることを特徴とする、請求項１に記載の化合物。
【請求項８】
Ｌ1、Ｌ3、Ｒ1及びＲ2が水素原子であり、Ｌ2がメチル基であり、並びに、Ｒ3が以下の化学式２
【化１０】
2006117661.tif 000023
の基であることを特徴とする、請求項１に記載の化合物。
【請求項９】
Ｌ2、Ｌ3、Ｒ1及びＲ2が水素原子であり、Ｌ1がメチル基であり、並びに、Ｒ3が以下の化学式２
【化１１】
2006117661.tif 000024
の基であることを特徴とする、請求項１に記載の化合物。
【請求項１０】
Ｌ1、Ｌ3、Ｒ1及びＲ3が水素原子であり、Ｌ2が以下の化学式３
【化１２】
2006117661.tif 000025
の基であり、並びに、Ｒ2が以下の化学式２
【化１３】
2006117661.tif 000026
の基であることを特徴とする、請求項１に記載の化合物。
【請求項１１】
【化１４】
2006117661.tif 000027
で表されるイリジウムベースの発光化合物。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１の何れか一項に記載のイリジウムベースの発光化合物を発色物質として用いる有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緑色発光化合物に関する。より詳しくは、本発明は有機ケイ素基を有するフェニルピリジン部分を持つイリジウムベースの発光化合物、及び該化合物を発色物質として使用する有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電界発光（ＥＬ）素子は自発光表示素子であり、広範な視野角、ハイコントラスト及び迅速な応答時間に関して有利である。そのようなＥＬ素子は、発光層を形成する物質の種類によって、無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子に分類される。有機ＥＬ素子は、無機ＥＬ素子に比べて、優れた輝度、駆動電圧及び応答速度特性を有し、様々な色彩を容易に発色する。
【０００３】
一般的な有機ＥＬ素子は、下から、基板、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、そして陰極を、この順番で形成した形で含む。正孔輸送層、発光層及び電子輸送層は有機化合物からできている有機薄膜である。
【０００４】
有機ＥＬ素子の製造について以下に簡単に説明する。
【０００５】
（１）まず、陽極物質を透明な基板上に被覆して陽極を形成する。インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）が主に陽極物質として使用される。
【０００６】
（２）正孔注入層（ＨＩＬ）を陽極の上に１０〜３０ｎｍの厚さで形成する。銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）が主に正孔注入層物質として使用される。
【０００７】
（３）正孔輸送層を正孔注入層の上に形成する。正孔輸送層は、正孔注入層上に約３０ｎｍ乃至約６０ｎｍの厚さで４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］−ビフェニル（ＮＰＢ）を蒸着することによって形成される。
【０００８】
（４）有機発光層を正孔輸送層の上に形成する。必要に応じて、ドーパントを有機発光層の物質に添加する。緑色発光の場合、有機発光層物質としてトリス（８−ヒドロキシキノリンアルミニウム）（Ａｌｑ3）を正孔輸送層上に約３０ｎｍ乃至約６０ｎｍの厚さで蒸
着し、Ｎ−メチルキナクリドン（ＭＱＤ）が主にドーパントとして使用される。
【０００９】
（５）電子輸送層（ＥＴＬ）及び電子注入層（ＥＩＬ）を有機発光層の上に連続して形成する。あるいは、電子注入／輸送層を有機発光層の上に形成する。緑色発光の場合、Ａｌｑ3は優れた電子輸送能を有するため、電子注入／輸送層の使用を必要としないこともあ
る。
【００１０】
（６）陰極物質を電子注入層の上に被覆し、最後に、得られた構造を保護膜で保護する。
【００１１】
上述の構造を有する有機ＥＬ素子の作動原理は以下の通りである。
【００１２】
電圧が陽極と陰極の間に印加されると、陽極から注入された正孔が正孔輸送層を経由して発光層に移動し、陰極から注入された電子が電子輸送層を経由して発光層に移動する。発光層にてキャリアは互いに再結合してエキシトン（Ｅｘｃｉｔｏｎ：励起子）を形成し、該エキシトンは励起状態から基底状態に落ちて、発光層に存在する蛍光分子が光を放射し
、画像形成が達成される。
【００１３】
しかしながら、有機発光層物質として使用されてきた従来の発光化合物は、優れた発光特性を示すものの、三重項−三重項消滅に起因する発光効率の低さという不利点を有する。したがって、従来の発光化合物において効率改善の余地がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがって、本発明は、従来技術の限界及び不利点に起因する一種以上の問題を実質的に除去する、有機ケイ素基を有するフェニルピリジン部分を持つイリジウムベースの発光化合物、及び、該化合物を発色物質として用いた有機電界発光素子に関する。
【００１５】
本発明の目的は、著しく改善された発光効率を有する発光化合物を提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、前記化合物を発色物質として用いる有機電界発光素子を提供することである。
【００１７】
本発明の更なる利点、目的、特徴は、部分的には後述され、部分的には以下の記載を精査すれば当業者には明らかであり、若しくは発明の実施から確認し得る。本発明の目的と他の利点は、ここに書かれた説明及び請求項、及び添付図面において特に指摘された構造によって、実現し達成し得る。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
ここに具体化され広く記述されるように、上記目的と他の利点を、本発明の目的にしたがって得るために、発光化合物は下記化学式１の構造を有する：
【００１９】
【化１】
2006117661.tif 000002
【００２０】
式中、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3（これらは互いに同一であってもあるいは異なっていてもよい）はそれぞれ独立して水素原子、アリール基、アルコキシ基、アルキル基、及び下記化学式２及び３の基からなる群から選択され：
【００２１】
【化２】
2006117661.tif 000003
【００２２】
式中、Ｄ1、Ｄ2及びＤ3はそれぞれ独立して炭素数１乃至１８のアルキル基、炭素数１乃
至１８のアルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１乃至１８のアルキル基及びアリル基、及び、置換又は非置換の炭素数６乃至１８のフッ素化アルキル基及びアリル基からなる群から選択され；
【００２３】
【化３】
2006117661.tif 000004
【００２４】
式中、Ｄ4、Ｄ5及びＤ6はそれぞれ独立して炭素数１乃至１８のアルキル基、炭素数１乃
至１８のアルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１乃至１８のアルキル基及びアリル基、及び、置換又は非置換の炭素数６乃至１８のフッ素化アルキル基及びアリル基からなる群から選択される。
【００２５】
本発明についての前述の概略の説明と、後述の詳細な説明のどちらも例示的及び説明的であって、権利請求された本発明のさらなる説明を提供することを意図したものであることが理解されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、本願に組み入れられそして本願の一部を構成する添付図面は、本発明の実施例を説明し、及び記載と合わせて本発明の原理を説明する役割を果たす。図において：
図１は一般的なＯＬＥＤの構造を示す図である；
図２は本発明の化学式４によって示される有機発光化合物の合成手順を示す図である；
図３は本発明の化学式４によって示される有機発光化合物のマススペクトルである；
図４は本発明の化学式４によって示される有機発光化合物のＵＶ／ＰＬスペクトルである；そして、
図５及び６は本発明の化学式４によって示される有機発光化合物を発光層物質として用いたＯＬＥＤの特性を示すグラフである。
【００２７】
本発明の好ましい実施態様が詳細に言及され、それらの例は添付の図面にて示される。可能な限り、同一の参照番号が、同一又は類似部分を言及するために、一連の図面中に用いられる。
【００２８】
本発明の発光化合物は下記化学式１にて示される：
【００２９】
【化４】
2006117661.tif 000005
【００３０】
式中、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3（これらは互いに同一であってもあるいは異なっていてもよい）はそれぞれ独立してアリール基、アルコキシ基、アルキル基、及び下記化学式２及び３の基からなる群から選択され：
【００３１】
【化５】
2006117661.tif 000006
【００３２】
式中、Ｄ1、Ｄ2及びＤ3はそれぞれ独立して炭素数１乃至１８のアルキル基、炭素数１乃
至１８のアルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１乃至１８のアルキル基及びアリル基、及び、置換又は非置換の炭素数６乃至１８のフッ素化アルキル基及びアリル基からなる群から選択され；
【００３３】
【化６】
2006117661.tif 000007
【００３４】
式中、Ｄ4、Ｄ5及びＤ6はそれぞれ独立して炭素数１乃至１８のアルキル基、炭素数１乃
至１８のアルコキシ基、置換又は非置換の炭素数１乃至１８のアルキル基及びアリル基、及び、置換又は非置換の炭素数６乃至１８のフッ素化アルキル基及びアリル基からなる群から選択される。
【００３５】
化学式１の発光化合物は緑色発光剤として使用され、優れた発光効率を示す。加えて、化学式１の発光化合物は、表示素子の発色物質として有用である。本発明の有機電界発光素子は、化学式１の発光化合物でできている、例えば発光層といった有機膜からなる。本発明の有機電界発光素子は、フェニルピリジン部分を有する一般的なイリジウムベースの化
合物を用いる有機電界発光素子と比べて、著しく改善された発光効率及び輝度特性を示す。
【００３６】
化学式１の発光化合物のうち、好ましいものは下記の化学式４の有機発光化合物（化学式１において、Ｌ3及びＲ2がトリメチルシラン、及び、Ｌ1、Ｌ2、Ｒ1及びＲ3が水素原子である）である。
【００３７】
【化７】
2006117661.tif 000008
【００３８】
化学式４の化合物は以下の合成手順によって調製される。
【００３９】
１．化合物（Ａ）の合成
【化８】
2006117661.tif 000009
１，３−ジブロモベンゼンをジエチルエーテルに溶解し、その後そこへ１．２当量のｎ−ブチルリチウムを−７８℃で徐々に加えた。ここで使用したジエチルエーテルは使用前にナトリウムを用いて乾燥させた。反応混合物を室温で４０分間攪拌した。その後、反応混合物を−７８℃に冷却し、１．２当量のクロロトリメチルシランをそこへ加えた。得られた混合物を室温で１０時間攪拌した。水を反応混合物に加え、反応を停止させた。反応混合物をジエチルエーテルを用いて抽出し、続いて減圧蒸留し、化合物（Ａ）を得た（収率：７３％）。
【００４０】
２．化合物（Ｂ）の合成
【化９】
2006117661.tif 000010
１，３−ジブロモピリジンをジエチルエーテルに溶解し、その後そこへ１．２当量のｎ−ブチルリチウムを−７８℃で徐々に加えた。ここで使用したジエチルエーテルは使用前にナトリウムを用いて乾燥させた。反応混合物を室温で４０分間攪拌した。その後、反応混合物を−７８℃に冷却し、それから、２当量のトリエチルボレートをそこへ加えた。得られた混合物を室温で１２時間攪拌した。反応混合物を徐々に１規定の塩酸溶液に注ぎ、エチルアセテートを用いて抽出し、化合物（Ｂ）を得た（収率：３５％）。
【００４１】
３．化合物（Ｃ）の合成
【化１０】
2006117661.tif 000011
１，３−ジブロモピリジンをジエチルエーテルに溶解し、その後そこへ１．２当量のｎ−ブチルリチウムを−７８℃で徐々に加えた。ここで使用したジエチルエーテルは使用前にナトリウムを用いて乾燥させた。反応混合物を室温で４０分間攪拌した。１．２当量のクロロトリメチルシランを反応混合物に加えた。得られた混合物を室温で１０時間攪拌した。水を反応混合物に加え、反応を停止させた。反応混合物をジエチルエーテルを用いて抽出し、続いて減圧蒸留し、化合物（Ｃ）を得た（収率：７３％）。
【００４２】
４．化合物（Ｄ）の合成
【化１１】
2006117661.tif 000012
１．２当量の化合物（Ｂ）及び、１当量の化合物（Ｃ）を、窒素ガス気流下で２ＭのＫ2
ＣＯ3（ＴＨＦ）溶液に加えた。反応混合物を５時間還流した。反応混合物を１規定の塩
酸溶液に徐々に注ぎ、反応を停止させ、そしてジエチルエーテルにて抽出し、化合物（Ｄ）を得た（収率：９２％）。
【００４３】
５．化学式４の化合物の合成
【化１２】
2006117661.tif 000013
１当量のイリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトネートを窒素ガス気流下でエチレングリコールに加えた。混合物を８０℃で３０分間攪拌後、５当量の化合物（Ｄ）をそこへ加えた。得られた混合物を２０時間還流した。反応混合物を室温まで冷却した。反応混合物を１規定の塩酸溶液に注ぎ、攪拌して沈殿物を得た。沈殿物を濾過し、水で洗浄し、溶離溶媒としてジクロロメタンを用いたシリカゲル上のクロマトグラフィーで精製し、化学式４の化合物を得た（収率：２４％）。
化学式４の化合物の構造を質量分光分析で同定した。マススペクトルを図３に示す。
【実施例】
【００４４】
インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）をガラス基板上に被覆し、発光面積が３ｍｍ×３ｍｍになるようにパターニングし、洗浄した。基板を、基礎圧力１×１０-6Ｔｏｒｒの真空チャンバーに装着し、ＩＴＯ上にＣｕＰＣ(２００Å)、ＮＰＢ(４００Å)、発光層（２００Å）、ＢＣＰ（１００Å）、Ａｌｑ3（２００Å)、ＬｉＦ(５Å)、Ａｌ(１０００Å)の順序で蒸着し、ＯＬＥＤを製造した。発光層は、ホストとしてＣＢＰ、及びドーパントとして化学式４の化合物（８％）を蒸着することによって形成した。該ＯＬＥＤは、１１．１ｍＡ／ｃｍ2において駆動電圧９．７１Ｖ、輝度９５５ｎｉｔｓ及び色座標（０．３１６、
０．６０３）を有すると測定された。
【００４５】
図５及び図６に示されたグラフは、本発明のＯＬＥＤが優れた発光特性を示すことを表している。
【００４６】
本発明の発光化合物は著しく改善された発光効率を示し、発光層物質として該発光化合物を用いたＯＬＥＤは、高外部量子効率、高輝度及び低駆動電圧といった、優れた発光特性を示した。
【００４７】
本発明の精神又は範囲から離れることなくして、本発明において多様な変更及び変形を為すことが可能であることは、当業者にとって明らかである。
本発明の範囲は、そのため、前述の説明ではなく、後述の請求項によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は一般的なＯＬＥＤの構造を示す図である。
【図２】図２は本発明の化学式４によって示される有機発光化合物の合成手順を示す図である。
【図３】図３は本発明の化学式４によって示される有機発光化合物のマススペクトルである。
【図４】図４は本発明の化学式４によって示される有機発光化合物のＵＶ／ＰＬスペクトルである。
【図５】図５は本発明の化学式４によって示される有機発光化合物を発光層物質として用いたＯＬＥＤの特性を示すグラフである。
【図６】図６は本発明の化学式４によって示される有機発光化合物を発光層物質として用いたＯＬＥＤの特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４９】
１１：基板
１２：陽極
１３：正孔注入／輸送層
１４：発光層
１５：電子注入／輸送層
１６：陰極
１７：基板
【図１】
2006117661.tif 000029
【図２】
2006117661.tif 000030
【図３】
2006117661.tif 000031
【図４】
2006117661.tif 000032
【図５】
2006117661.tif 000033
【図６】
2006117661.tif 000034