(57)【要約】【課題】新たな骨格を有する新規物質として、発光効率が良く、長寿命な深赤色（発光波長：７００ｎｍ付近）の有機金属イリジウム錯体を提供する。【解決手段】ジメチルフェニル基とキノキサリン骨格を少なくとも有する下記一般式（Ｇ０）で表される配位子を含む有機金属イリジウム錯体である。2015017088.tif 000047（式中、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｇ０）で表される構造を含む有機金属イリジウム錯体。
【化１】
2015017088.tif 000041
（但し、一般式（Ｇ０）中、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。）
【請求項２】
一般式（Ｇ１）で表される有機金属イリジウム錯体。
【化２】
2015017088.tif 000042
（但し、一般式（Ｇ１）中、Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。）
【請求項３】
請求項２において、
前記モノアニオン性の配位子は、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、カルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、フェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、又は２つの配位元素がいずれも窒素であるモノアニオン性の二座キレート配位子である有機金属イリジウム錯体。
【請求項４】
請求項２または請求項３において、
前記モノアニオン性の配位子は、一般式（Ｌ１）乃至（Ｌ７）のいずれか一である有機金属イリジウム錯体。
【化３】
2015017088.tif 000043
（式中、Ｒ７１〜Ｒ１１１は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、ハロゲン基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルコキシ基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキルチオ基を表す。また、Ａ１〜Ａ３は、それぞれ独立に、窒素、水素と結合するｓｐ２混成炭素、または置換基を有するｓｐ２炭素を表し、前記置換基は炭素数１〜６のアルキル基、ハロゲン基、炭素数１〜６のハロアルキル基、またはフェニル基を表す。）
【請求項５】
一般式（Ｇ２）で表される有機金属イリジウム錯体。
【化４】
2015017088.tif 000044
（但し、一般式（Ｇ２）中、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。また、Ｒ４〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、ハロゲン基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルコキシ基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキルチオ基を表す。）
【請求項６】
構造式（１００）で表される有機金属イリジウム錯体。
【化５】
2015017088.tif 000045
【請求項７】
構造式（１１４）で表される有機金属イリジウム錯体。
【化６】
2015017088.tif 000046
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の有機金属イリジウム錯体を用いた発光素子。
【請求項９】
請求項８に記載の発光素子を用いた発光装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の発光装置を用いた照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、有機金属イリジウム錯体に関する。特に、三重項励起状態を発光に変換できる有機金属イリジウム錯体に関する。また、有機金属イリジウム錯体を用いた発光素子、発光装置、および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機化合物は、光を吸収することで励起状態となる。そして、この励起状態を経由することにより、種々の反応（光化学反応）を起こす場合や発光（ルミネッセンス）を生じる場合があり、様々な応用がなされている。
【０００３】
光化学反応の一例として、一重項酸素の不飽和有機分子との反応（酸素付加）がある。酸素分子は基底状態が三重項状態であるため、一重項状態の酸素（一重項酸素）は直接の光励起では生成しない。しかしながら、他の三重項励起分子の存在下においては一重項酸素が生成し、酸素付加反応に至ることができる。この時、三重項励起分子を形成できる化合物は、光増感剤と呼ばれる。
【０００４】
このように、一重項酸素を生成するためには、三重項励起分子を光励起により形成できる光増感剤が必要である。しかしながら、通常の有機化合物は基底状態が一重項状態であるため、三重項励起状態への光励起は禁制遷移となり、三重項励起分子は生じにくい。したがって、このような光増感剤としては、一重項励起状態から三重項励起状態への項間交差を起こしやすい化合物（あるいは、直接三重項励起状態へ光励起されるという禁制遷移を許容する化合物）が求められている。言い換えれば、そのような化合物は光増感剤としての利用が可能であり、有益と言える。
【０００５】
また、そのような化合物は、しばしば燐光を放出することがある。燐光とは多重度の異なるエネルギー間の遷移によって生じる発光のことであり、通常の有機化合物では三重項励起状態から一重項基底状態へ戻る際に生じる発光のことをさす（これに対し、一重項励起状態から一重項基底状態へ戻る際の発光は、蛍光と呼ばれる）。燐光を放出できる化合物、すなわち三重項励起状態を発光に変換できる化合物（以下、燐光性化合物と称す）の応用分野としては、有機化合物を発光物質とする発光素子が挙げられる。
【０００６】
この発光素子の構成は、電極間に発光物質である有機化合物を含む発光層を設けただけの単純な構造であり、薄型軽量・高速応答性・直流低電圧駆動などの特性から、次世代のフラットパネルディスプレイ素子として注目されている。また、この発光素子を用いたディスプレイは、コントラストや画質に優れ、視野角が広いという特徴も有している。
【０００７】
有機化合物を発光物質とする発光素子の発光機構は、キャリア注入型である。すなわち、電極間に発光層を挟んで電圧を印加することにより、電極から注入された電子およびホールが再結合して発光物質が励起状態となり、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。そして、励起状態の種類としては、先に述べた光励起の場合と同様、一重項励起状態（Ｓ＊）と三重項励起状態（Ｔ＊）が可能である。また、発光素子におけるその統計的な生成比率は、Ｓ＊：Ｔ＊＝１：３であると考えられている。
【０００８】
一重項励起状態を発光に変換する化合物（以下、蛍光性化合物と称す）は室温において、三重項励起状態からの発光（燐光）は観測されず、一重項励起状態からの発光（蛍光）のみが観測される。したがって、蛍光性化合物を用いた発光素子における内部量子効率（注入したキャリアに対して発生するフォトンの割合）の理論的限界は、Ｓ＊：Ｔ＊＝１：３であることを根拠に２５％とされている。
【０００９】
一方、上述した燐光性化合物を用いれば、内部量子効率は７５〜１００％にまで理論上は可能となる。つまり、蛍光性化合物に比べて３〜４倍の発光効率が可能となる。このような理由から、高効率な発光素子を実現するために、燐光性化合物を用いた発光素子の開発が近年盛んに行われている。特に、燐光性化合物としては、その燐光量子収率の高さゆえに、イリジウム等を中心金属とする有機金属錯体が注目されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−１３７８７２号公報
【特許文献２】特開２００８−０６９２２１号公報
【特許文献３】国際公開第２００８−０３５６６４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した特許文献１乃至特許文献３において報告されているように様々な発光色を示す燐光材料の開発が進んでいるが、用途に応じた発光色を呈する新規材料の開発が望まれている。
【００１２】
そこで、本発明の一態様では、新規物質として、発光効率が良く、長寿命であり、発光色として近赤外発光（発光波長：７００ｎｍ付近）を呈する有機金属イリジウム錯体を提供する。さらに量子効率の高い有機金属イリジウム錯体を提供する。また、発光効率の高い発光素子、発光装置、または照明装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様は、ジメチルフェニル基とキノキサリン骨格を少なくとも有する下記一般式（Ｇ０）で表される配位子を含む有機金属イリジウム錯体である。従って、本発明の構成は、下記一般式（Ｇ０）で表される構造を含む有機金属イリジウム錯体である。
【００１４】
【化１】
2015017088.tif 000002
【００１５】
但し、式中、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。
【００１６】
また、本発明の別の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される有機金属イリジウム錯体である。
【００１７】
【化２】
2015017088.tif 000003
【００１８】
但し、式中、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。
【００１９】
また、一般式（Ｇ１）において、モノアニオン性の配位子は、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、カルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、フェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、又は２つの配位元素がいずれも窒素であるモノアニオン性の二座キレート配位子であることが好ましい。特に、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子が好ましい。
【００２０】
また、モノアニオン性の配位子は、一般式（Ｌ１）乃至（Ｌ７）のいずれか一であることが好ましい。
【００２１】
【化３】
2015017088.tif 000004
【００２２】
但し、式中、Ｒ７１〜Ｒ１１１は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、ハロゲン基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルコキシ基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキルチオ基を表す。また、Ａ１〜Ａ３は、それぞれ独立に、窒素、水素と結合するｓｐ２混成炭素、又は置換基を有するｓｐ２混成炭素を表し、前記置換基は炭素数１〜６のアルキル基、ハロゲン基、炭素数１〜６のハロアルキル基、又はフェニル基を表す。
【００２３】
また、本発明の別の一態様は、下記一般式（Ｇ２）で表される有機金属イリジウム錯体である。
【００２４】
【化４】
2015017088.tif 000005
【００２５】
但し、式中、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。また、Ｒ４〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、ハロゲン基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルコキシ基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキルチオ基を表す。
【００２６】
また、本発明の別の一態様は、下記構造式（１００）で表される有機金属イリジウム錯体である。
【００２７】
【化５】
2015017088.tif 000006
【００２８】
また、本発明の別の一態様は、下記構造式（１１４）で表される有機金属イリジウム錯体である。
【００２９】
【化６】
2015017088.tif 000007
【００３０】
また、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体は燐光を発光することができる、すなわち三重項励起状態からのエネルギー移動を利用した発光が可能であるため、発光素子に適用することにより高効率化が可能となり、非常に有効である。したがって本発明の一態様は、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体を用いた発光素子も含むものとする。
【００３１】
また、本発明の一態様は、発光素子を有する発光装置だけでなく、発光装置を有する照明装置も範疇に含めるものである。従って、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、または光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の一態様は、新規物質として、発光効率が良く、長寿命であり、発光色として近赤外発光（発光波長：７００ｎｍ付近）を呈する有機金属イリジウム錯体を提供することができる。さらに量子効率の高い有機金属イリジウム錯体を提供することができる。なお、新たな有機金属イリジウム錯体を用いることにより、発光効率の高い発光素子、発光装置、または照明装置を提供することができる。また、消費電力が低い発光素子、発光装置、または照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】発光素子の構造について説明する図。
【図２】発光素子の構造について説明する図。
【図３】発光素子の構造について説明する図。
【図４】発光装置について説明する図。
【図５】照明装置について説明する図。
【図６】構造式（１００）に示す有機金属イリジウム錯体の１Ｈ−ＮＭＲチャート。
【図７】構造式（１００）に示す有機金属イリジウム錯体の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図８】構造式（１００）に示す有機金属イリジウム錯体のＬＣ−ＭＳ測定結果を示す図。
【図９】構造式（１１４）に示す有機金属イリジウム錯体の１Ｈ−ＮＭＲチャート。
【図１０】構造式（１１４）に示す有機金属イリジウム錯体の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図１１】構造式（１１４）に示す有機金属イリジウム錯体のＬＣ−ＭＳ測定結果を示す図。
【図１２】有機金属イリジウム錯体の発光スペクトル比較結果。
【図１３】有機金属イリジウム錯体の発光スペクトル比較結果。
【図１４】構造式（１１８）に示す有機金属イリジウム錯体の１Ｈ−ＮＭＲチャート。
【図１５】構造式（１１８）に示す有機金属イリジウム錯体の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図１６】有機金属イリジウム錯体の発光スペクトル比較結果。
【図１７】発光素子について説明する図。
【図１８】発光素子１、発光素子２、および発光素子３の発光スペクトルを示す図。
【図１９】有機金属イリジウム錯体の発光スペクトル比較結果。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることが可能である。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００３５】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体について説明する。
【００３６】
本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体は、ジメチルフェニル基とキノキサリン骨格を少なくとも含む配位子有する有機金属イリジウム錯体である。なお、本実施の形態で説明する、ジメチルフェニル基とキノキサリン骨格を少なくとも含む配位子を有する有機金属イリジウム錯体の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される構造を含む有機金属イリジウム錯体である。
【００３７】
【化７】
2015017088.tif 000008
【００３８】
一般式（Ｇ１）において、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。
【００３９】
また、一般式（Ｇ１）において、モノアニオン性の配位子は、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、カルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、フェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、又は２つの配位元素がいずれも窒素であるモノアニオン性の二座キレート配位子であることが好ましい。特に、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子が好ましい。
【００４０】
また、モノアニオン性の配位子は、一般式（Ｌ１）乃至（Ｌ７）のいずれか一であることが好ましい。
【００４１】
【化８】
2015017088.tif 000009
【００４２】
但し、式中、Ｒ７１〜Ｒ１１１は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、ハロゲン基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルコキシ基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキルチオ基を表す。また、Ａ１〜Ａ３は、それぞれ独立に、窒素、水素と結合するｓｐ２混成炭素、又は置換基を有するｓｐ２混成炭素を表し、前記置換基は炭素数１〜６のアルキル基、ハロゲン基、炭素数１〜６のハロアルキル基、又はフェニル基を表す。
【００４３】
なお、Ｒ１〜Ｒ３における置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ｓｅｃ−ヘキシル基、ｔｅｒｔ−ヘキシル基、ネオヘキシル基、３−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、２−エチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基等が挙げられる。
【００４４】
なお、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体は、キノキサリン骨格に結合し、かつイリジウムに結合するフェニル基が、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基のいずれかである置換基を２つ有し、この２つの置換基が、イリジウムと結合した２−（２−キノキサリニル）フェニル基に対して４位と６位で置換している構造とすることにより、このような置換基を有さない有機金属イリジウム錯体に比べて、発光波長（ピーク波長）を長波長側にシフトさせることができる。すなわち、近赤外発光を呈する量子効率の高い新規物質であるといえる。
【００４５】
また、本発明の別の一態様は、下記一般式（Ｇ２）で表される有機金属イリジウム錯体である。
【００４６】
【化９】
2015017088.tif 000010
【００４７】
一般式（Ｇ２）において、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。また、Ｒ４〜Ｒ５は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、ハロゲン基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルコキシ基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキルチオ基を表す。
【００４８】
次に、上述した本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体の具体的な構造式を示す。（下記構造式（１００）〜（１２０）。）ただし、本発明はこれらに限定されることはない。
【００４９】
【化１０】
2015017088.tif 000011
【００５０】
【化１１】
2015017088.tif 000012
【００５１】
【化１２】
2015017088.tif 000013
【００５２】
【化１３】
2015017088.tif 000014
【００５３】
なお、上記構造式（１００）〜（１２０）で表される有機金属イリジウム錯体は、燐光を発光することが可能な新規物質である。なお、これらの物質には、配位子の種類によって幾何異性体と立体異性体が存在し、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体にはこれらの異性体も全て含まれる。
【００５４】
次に、上記一般式（Ｇ１）表される有機金属イリジウム錯体の合成方法の一例について説明する。
【００５５】
≪一般式（Ｇ０）で表されるキノキサリン誘導体の合成法≫
下記一般式（Ｇ０）で表されるキノキサリン誘導体の合成方法の一例について説明する。
【００５６】
【化１４】
2015017088.tif 000015
【００５７】
なお、一般式（Ｇ０）において、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。
【００５８】
以下に、一般式（Ｇ０）で表されるキノキサリン誘導体の３種類の合成スキーム（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ３）を示す。
【００５９】
【化１５】
2015017088.tif 000016
【００６０】
【化１６】
2015017088.tif 000017
【００６１】
【化１７】
2015017088.tif 000018
【００６２】
合成スキーム（Ａ１）では、３，５−ジアルキルフェニルボロン酸（ａ１）とハロゲン化キノキサリン化合物（ａ１’）とをカップリングすることによりキノキサリン誘導体（Ｇ０）を得ることができる。
【００６３】
また、合成スキーム（Ａ２）では、α−ジケトン（ａ２）とｏ−フェニレンジアミン（ａ２’）を反応させることにより、キノキサリン誘導体（Ｇ０）を得ることができる。
【００６４】
また、合成スキーム（Ａ３）では、Ｒ１、Ｒ２が同じアルキル基を有する場合、アルキルボロン酸（ａ３）と３，５−ジハロゲン化フェニルで置換されたキノキサリン化合物（ａ３’）とをカップリングすることにより、キノキサリン誘導体（Ｇ０）が得られ、Ｒ１、Ｒ２が異なるアルキル基を有する場合、ハロゲン化フェニルで置換されたキノキサリン化合物の中間体（ａ３’’）を経由して、アルキルボロン酸（ａ３’’’）とをカップリングすることにより、キノキサリン誘導体（Ｇ０）が得られる。なお、式中Ｘはハロゲン元素を表す。
【００６５】
上述した３種類の方法以外にも、誘導体（Ｇ０）の合成法には複数の公知の合成法が存在する。従って、いずれの方法を用いても良い。
【００６６】
また、上記スキーム中の化合物（ａ１）、（ａ１’）、（ａ２）、（ａ２’）、（ａ３）、（ａ３’）、（ａ３’’）、（ａ３’’’）は、様々な種類が市販されているか、あるいは合成可能であるため、一般式（Ｇ０）で表されるキノキサリン誘導体は数多くの種類を合成することができる。したがって、本発明の有機金属イリジウム錯体は、その配位子のバリエーションが豊富であるという特徴がある。
【００６７】
≪一般式（Ｇ１）で表される本発明の一態様の有機金属イリジウム錯体の合成方法≫
次に、一般式（Ｇ０）で表されるキノキサリン誘導体を用いて形成される、一般式（Ｇ１）で示される本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体の合成方法について説明する。
【化１８】
2015017088.tif 000019
【００６８】
なお、一般式（Ｇ１）において、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。
【００６９】
以下に、一般式（Ｇ１）で示される有機金属イリジウム錯体の合成スキーム（Ｂ）を示す。
【００７０】
【化１９】
2015017088.tif 000020
【００７１】
なお、合成スキーム（Ｂ）において、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。また、Ｙはハロゲンを表す。
【００７２】
上記合成スキーム（Ｂ）に示すように、一般式（Ｇ０）で表されるキノキサリン誘導体と、ハロゲンを含むイリジウム化合物（塩化イリジウム、臭化イリジウム、ヨウ化イリジウムなど）とを無溶媒、またはアルコール系溶媒（グリセロール、エチレングリコール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノールなど）単独、あるいはアルコール系溶媒１種類以上と水との混合溶媒を用いて、不活性ガス雰囲気にて加熱することにより、ハロゲンで架橋された構造を有する有機金属イリジウム錯体の一種である複核錯体（Ｐ）を得ることができる。
【００７３】
また、加熱手段として特に限定はなく、オイルバス、サンドバス、又はアルミブロックを用いてもよい。また、マイクロ波を加熱手段として用いることも可能である。
【００７４】
さらに、下記合成スキーム（Ｃ）に示すように、上述の合成スキーム（Ｂ）で得られる複核錯体（Ｐ）と、配位子ＨＬとを、不活性ガス雰囲気にて反応させることにより、配位子ＨＬのプロトンが脱離してモノアニオンの配位子Ｌが中心金属イリジウムに配位し、一般式（Ｇ１）で表される本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体が得られる。
【００７５】
【化２０】
2015017088.tif 000021
【００７６】
なお、合成スキーム（Ｃ）において、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。
【００７７】
また、加熱手段として特に限定はなく、オイルバス、サンドバス、又はアルミブロックを用いてもよい。また、マイクロ波を加熱手段として用いることも可能である。
【００７８】
以上、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体の合成方法の一例について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、他のどのような合成方法によって合成されても良い。
【００７９】
なお、上述した本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体は、燐光を発光することが可能であるため、発光材料や発光素子の発光物質として利用できる。
【００８０】
また、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体を用いることで、発光効率の高い発光素子、発光装置、または照明装置を実現することができる。また、消費電力が低い発光素子、発光装置、または照明装置を実現することができる。
【００８１】
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【００８２】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様として実施の形態１で示した有機金属イリジウム錯体を発光層に用いた発光素子について図１を用いて説明する。
【００８３】
本実施の形態に示す発光素子は、図１に示すように一対の電極（第１の電極（陽極）１０１と第２の電極（陰極）１０３）間に発光層１１３を含むＥＬ層１０２が挟まれており、ＥＬ層１０２は、発光層１１３の他に、正孔（または、ホール）注入層１１１、正孔（または、ホール）輸送層１１２、電子輸送層１１４、電子注入層１１５、電荷発生層（Ｅ）１１６などを含んで形成される。
【００８４】
このような発光素子に対して電圧を印加することにより、第１の電極１０１側から注入された正孔と第２の電極１０３側から注入された電子とが、発光層１１３において再結合し、有機金属イリジウム錯体を励起状態にする。そして、励起状態の有機金属イリジウム錯体が基底状態に戻る際に発光する。このように、本発明の一態様において有機金属イリジウム錯体は、発光素子における発光物質として機能する。
【００８５】
なお、ＥＬ層１０２における正孔注入層１１１は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層であり、アクセプター性物質によって正孔輸送性の高い物質から電子が引き抜かれることにより正孔（ホール）が発生する。従って、正孔注入層１１１から正孔輸送層１１２を介して発光層１１３に正孔が注入される。
【００８６】
また、電荷発生層（Ｅ）１１６は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層である。アクセプター性物質によって正孔輸送性の高い物質から電子が引き抜かれるため、引き抜かれた電子が、電子注入性を有する電子注入層１１５から電子輸送層１１４を介して発光層１１３に注入される。
【００８７】
以下に本実施の形態に示す発光素子を作製する上での具体例について説明する。
【００８８】
第１の電極（陽極）１０１および第２の電極（陰極）１０３には、金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、酸化インジウム−酸化スズ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）の他、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、マグネシウム（Ｍｇ）、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金、その他グラフェン等を用いることができる。なお、第１の電極（陽極）１０１および第２の電極（陰極）１０３は、例えばスパッタリング法や蒸着法（真空蒸着法を含む）等により形成することができる。
【００８９】
正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、および電荷発生層（Ｅ）１１６に用いる正孔輸送性の高い物質としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等が挙げられる。その他、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）等のカルバゾール誘導体、等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。
【００９０】
さらに、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）などの高分子化合物を用いることもできる。
【００９１】
また、正孔注入層１１１および電荷発生層（Ｅ）１１６に用いるアクセプター性物質としては、元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化モリブデンが特に好ましい。
【００９２】
発光層１１３は、実施の形態１で示した有機金属イリジウム錯体を発光物質となるゲスト材料として含み、この有機金属イリジウム錯体よりも三重項励起エネルギーの大きい物質をホスト材料として用いて形成される層である。
【００９３】
また、上記有機金属イリジウム錯体を分散状態にするために用いる物質（すなわちホスト材料）としては、例えば、２，３−ビス（４−ジフェニルアミノフェニル）キノキサリン（略称：ＴＰＡＱｎ）、ＮＰＢのようなアリールアミン骨格を有する化合物の他、ＣＢＰ、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）等のカルバゾール誘導体や、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ピリジナト］亜鉛（略称：Ｚｎｐｐ２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンズオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）等の金属錯体が好ましい。また、ＰＶＫのような高分子化合物を用いることもできる。
【００９４】
なお、発光層１１３において、上述した有機金属イリジウム錯体（ゲスト材料）とホスト材料とを含んで形成することにより、発光層１１３からは、発光効率の高い燐光発光を得ることができる。
【００９５】
電子輸送層１１４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層１１４には、Ａｌｑ３、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などの金属錯体を用いることができる。また、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などの複素芳香族化合物も用いることができる。また、ポリ（２，５−ピリジンジイル）（略称：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）のような高分子化合物を用いることもできる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層１１４として用いてもよい。
【００９６】
また、電子輸送層１１４は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
【００９７】
電子注入層１１５は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層１１５には、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）のような希土類金属化合物を用いることができる。また、上述した電子輸送層１１４を構成する物質を用いることもできる。
【００９８】
また、電子注入層１１５に、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層１１４を構成する物質（金属錯体や複素芳香族化合物等）を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合物を用いることもできる。
【００９９】
なお、上述した正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、電子注入層１１５、電荷発生層（Ｅ）１１６は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
【０１００】
上述した発光素子は、第１の電極１０１および第２の電極１０３との間に与えられる電位差により電流が流れ、ＥＬ層１０２において正孔と電子とが再結合することにより発光する。そして、この発光は、第１の電極１０１および第２の電極１０３のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第１の電極１０１および第２の電極１０３のいずれか一方、または両方が透光性を有する電極となる。
【０１０１】
以上により説明した発光素子は、有機金属イリジウム錯体に基づく燐光発光が得られることから、蛍光性化合物を用いた発光素子に比べて、高効率な発光素子を実現することができる。
【０１０２】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができるものとする。
【０１０３】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様として、有機金属イリジウム錯体に加え、他の２種類以上の有機化合物を発光層に用いた発光素子について説明する。
【０１０４】
本実施の形態に示す発光素子は、図２に示すように一対の電極（陽極２０１及び陰極２０２）間にＥＬ層２０３を有する構造である。なお、ＥＬ層２０３には、少なくとも発光層２０４を有し、その他、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層（Ｅ）などが含まれていても良い。なお、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層（Ｅ）には、実施の形態２に示した物質を用いることができる。
【０１０５】
本実施の形態に示す発光層２０４には、実施の形態１に示した有機金属イリジウム錯体を用いた燐光性化合物２０５、第１の有機化合物２０６、および第２の有機化合物２０７が含まれている。なお、燐光性化合物２０５は、発光層２０４におけるゲスト材料である。また、第１の有機化合物２０６、および第２の有機化合物２０７のうち発光層２０４に含まれる割合の多い方を発光層２０４におけるホスト材料とする。
【０１０６】
発光層２０４において、上記ゲスト材料をホスト材料に分散させた構成とすることにより、発光層の結晶化を抑制することができる。また、ゲスト材料の濃度が高いことによる濃度消光を抑制し、発光素子の発光効率を高くすることができる。
【０１０７】
なお、第１の有機化合物２０６及び第２の有機化合物２０７のそれぞれの三重項励起エネルギーの準位（Ｔ１準位）は、燐光性化合物２０５のＴ１準位よりも高いことが好ましい。第１の有機化合物２０６（又は第２の有機化合物２０７）のＴ１準位が燐光性化合物２０５のＴ１準位よりも低いと、発光に寄与する燐光性化合物２０５の三重項励起エネルギーを第１の有機化合物２０６（又は第２の有機化合物２０７）が消光（クエンチ）してしまい、発光効率の低下を招くためである。
【０１０８】
ここで、ホスト材料からゲスト材料へのエネルギー移動効率を高めるため、分子間のエネルギー移動機構として知られているフェルスター機構（双極子−双極子相互作用）およびデクスター機構（電子交換相互作用）を考慮した上で、ホスト材料の発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル）とゲスト材料の吸収スペクトル（より詳細には、最も長波長（低エネルギー）側の吸収帯におけるスペクトル）との重なりが大きくなることが好ましい。しかしながら通常、ホスト材料の蛍光スペクトルを、ゲスト材料の最も長波長（低エネルギー）側の吸収帯における吸収スペクトルと重ねることは困難である。なぜならば、そのようにしてしまうと、ホスト材料の燐光スペクトルは蛍光スペクトルよりも長波長（低エネルギー）側に位置するため、ホスト材料のＴ１準位が燐光性化合物のＴ１準位を下回ってしまい、上述したクエンチの問題が生じてしまうからである。一方、クエンチの問題を回避するため、ホスト材料のＴ１準位が燐光性化合物のＴ１準位を上回るように設計すると、今度はホスト材料の蛍光スペクトルが短波長（高エネルギー）側にシフトするため、その蛍光スペクトルはゲスト材料の最も長波長（低エネルギー）側の吸収帯における吸収スペクトルと重ならなくなる。したがって、ホスト材料の蛍光スペクトルをゲスト材料の最も長波長（低エネルギー）側の吸収帯における吸収スペクトルと重ね、ホスト材料の一重項励起状態からのエネルギー移動を最大限に高めることは、通常困難である。
【０１０９】
そこで本実施形態においては、第１の有機化合物２０６および第２の有機化合物２０７は、励起錯体（エキサイプレックスとも言う）を形成する組み合わせであることが好ましい。この場合、発光層２０４におけるキャリア（電子及びホール）の再結合の際に第１の有機化合物２０６と第２の有機化合物２０７は、励起錯体を形成する。これにより、発光層２０４において、第１の有機化合物２０６の蛍光スペクトルおよび第２の有機化合物２０７の蛍光スペクトルは、より長波長側に位置する励起錯体の発光スペクトルに変換される。そして、励起錯体の発光スペクトルとゲスト材料の吸収スペクトルとの重なりが大きくなるように、第１の有機化合物２０６と第２の有機化合物２０７を選択すれば、一重項励起状態からのエネルギー移動を最大限に高めることができる。なお、三重項励起状態に関しても、ホスト材料ではなく励起錯体からのエネルギー移動が生じると考えられる。
【０１１０】
燐光性化合物２０５としては、実施の形態１で示した有機金属イリジウム錯体を用いる。また、第１の有機化合物２０６及び第２の有機化合物２０７としては、励起錯体を生じる組み合わせであればよいが、電子を受け取りやすい化合物（電子トラップ性化合物）と、ホールを受け取りやすい化合物（正孔トラップ性化合物）とを組み合わせることが好ましい。
【０１１１】
電子を受け取りやすい化合物としては、例えば、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［４−（３，６−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、７−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、及び、６−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）が挙げられる。
【０１１２】
ホールを受け取りやすい化合物としては、例えば、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：１’−ＴＮＡＴＡ）、２，７−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＤＰＡ２ＳＦ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンゼン−１，３−ジアミン（略称：ＰＣＡ２Ｂ）、Ｎ−（９，９−ジメチル−２−Ｎ’，Ｎ’−ジフェニルアミノ−９Ｈ−フルオレン−７−イル）ジフェニルアミン（略称：ＤＰＮＦ）、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−トリフェニル−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−トリス（９−フェニルカルバゾール−３−イル）ベンゼン−１，３，５−トリアミン（略称：ＰＣＡ３Ｂ）、２−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＰＣＡＳＦ）、２−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＤＰＡＳＦ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｆ）、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−Ｎ−｛９，９−ジメチル−２−［Ｎ’−フェニル−Ｎ’−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）アミノ］−９Ｈ−フルオレン−７−イル｝フェニルアミン（略称：ＤＦＬＡＤＦＬ）、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ２）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＴＰＮ２）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）が挙げられる。
【０１１３】
上述した第１の有機化合物２０６及び第２の有機化合物２０７は、これらに限定されることなく、励起錯体を形成できる組み合わせであり、励起錯体の発光スペクトルが、燐光性化合物２０５の吸収スペクトルと重なり、励起錯体の発光スペクトルのピークが、燐光性化合物２０５の吸収スペクトルのピークよりも長波長であればよい。
【０１１４】
なお、電子を受け取りやすい化合物とホールを受け取りやすい化合物で第１の有機化合物２０６と第２の有機化合物２０７を構成する場合、その混合比によってキャリアバランスを制御することができる。具体的には、第１の有機化合物：第２の有機化合物＝１：９〜９：１の範囲が好ましい。
【０１１５】
本実施の形態で示した発光素子は、励起錯体の発光スペクトルと燐光性化合物の吸収スペクトルとの重なりを利用したエネルギー移動により、エネルギー移動効率を高めることができるため、外部量子効率の高い発光素子を実現することができる。
【０１１６】
なお、本発明の一態様に含まれる別の構成として、燐光性化合物２０５（ゲスト材料）の他の２種類の有機化合物（第１の有機化合物２０６及び第２の有機化合物２０７）として、正孔トラップ性のホスト分子、および電子トラップ性のホスト分子を用いて発光層２０４を形成し、２種類のホスト分子中に存在するゲスト分子に正孔と電子を導いて、ゲスト分子を励起状態とする現象（すなわち、Ｇｕｅｓｔ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｈｏｓｔｓ：ＧＣＣＨ）が得られるように発光層２０４を形成する構成も可能である。
【０１１７】
この時、正孔トラップ性のホスト分子、および電子トラップ性のホスト分子としては、それぞれ、上述した正孔を受け取りやすい化合物、および電子を受け取りやすい化合物を用いることができる。
【０１１８】
なお、本実施の形態で示した発光素子は、発光素子の構造の一例であるが、本発明の一態様である発光素子には、これらの構成に加えてマイクロキャビティー構造を有する発光素子とすることもできる。
【０１１９】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができるものとする。
【０１２０】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様として、電荷発生層を挟んでＥＬ層を複数有する構造の発光素子（以下、タンデム型発光素子という）について説明する。
【０１２１】
本実施の形態に示す発光素子は、図３（Ａ）に示すように一対の電極（第１の電極３０１および第２の電極３０４）間に、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層３０２（１）、第２のＥＬ層３０２（２））を有するタンデム型発光素子である。
【０１２２】
本実施の形態において、第１の電極３０１は、陽極として機能する電極であり、第２の電極３０４は陰極として機能する電極である。なお、第１の電極３０１および第２の電極３０４は、実施の形態２と同様な構成を用いることができる。また、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層３０２（１）、第２のＥＬ層３０２（２））は、実施の形態２または実施の形態３で示したＥＬ層と同様な構成であっても良いが、いずれかが同様の構成であっても良い。すなわち、第１のＥＬ層３０２（１）と第２のＥＬ層３０２（２）は、同じ構成であっても異なる構成であってもよく、その構成は実施の形態２または実施の形態３と同様なものを適用することができる。
【０１２３】
また、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層３０２（１）、第２のＥＬ層３０２（２））の間には、電荷発生層（Ｉ）３０５が設けられている。電荷発生層（Ｉ）３０５は、第１の電極３０１と第２の電極３０４に電圧を印加したときに、一方のＥＬ層に電子を注入し、他方のＥＬ層に正孔を注入する機能を有する。本実施の形態の場合には、第１の電極３０１に第２の電極３０４よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層（Ｉ）３０５から第１のＥＬ層３０２（１）に電子が注入され、第２のＥＬ層３０２（２）に正孔が注入される。
【０１２４】
なお、電荷発生層（Ｉ）３０５は、光の取り出し効率の点から、可視光に対して透光性を有する（具体的には、電荷発生層（Ｉ）３０５の可視光の透過率が、４０％以上）ことが好ましい。また、電荷発生層（Ｉ）３０５は、第１の電極３０１や第２の電極３０４よりも低い導電率であっても機能する。
【０１２５】
電荷発生層（Ｉ）３０５は、正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体（アクセプター）が添加された構成であっても、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体（ドナー）が添加された構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。
【０１２６】
正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体が添加された構成とする場合において、正孔輸送性の高い有機化合物としては、例えば、ＮＰＢやＴＰＤ、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
【０１２７】
また、電子受容体としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する遷移金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【０１２８】
一方、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体が添加された構成とする場合において、電子輸送性の高い有機化合物としては、例えば、Ａｌｑ、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑなど、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることができる。また、この他、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、ＰＢＤやＯＸＤ−７、ＴＡＺ、Ｂｐｈｅｎ、ＢＣＰなども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
【０１２９】
また、電子供与体としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における第２族から第１３族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、インジウム（Ｉｎ）、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。
【０１３０】
なお、上述した材料を用いて電荷発生層（Ｉ）３０５を形成することにより、ＥＬ層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
【０１３１】
本実施の形態では、ＥＬ層を２層有する発光素子について説明したが、図３（Ｂ）に示すように、ｎ層（ただし、ｎは、３以上）のＥＬ層（３０２（１）〜３０２（ｎ））を積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。本実施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数のＥＬ層を有する場合、ＥＬ層とＥＬ層との間にそれぞれ電荷発生層（Ｉ）（３０５（１）〜３０５（ｎ−１））を配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での発光が可能である。電流密度を低く保てるため、長寿命素子を実現できる。また、大きな発光面を有する発光装置、及び照明装置等に応用した場合は、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。
【０１３２】
また、それぞれのＥＬ層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つのＥＬ層を有する発光素子において、第１のＥＬ層の発光色と第２のＥＬ層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色を組み合わせることにより、白色発光を得ることができる。
【０１３３】
また、３つのＥＬ層を有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第１のＥＬ層の発光色が赤色であり、第２のＥＬ層の発光色が緑色であり、第３のＥＬ層の発光色が青色である場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。
【０１３４】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１３５】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体を発光層に用いた発光素子を有する発光装置について説明する。
【０１３６】
また、上記発光装置は、パッシブマトリクス型の発光装置でもアクティブマトリクス型の発光装置でもよい。なお、本実施の形態に示す発光装置には、他の実施形態で説明した発光素子を適用することが可能である。
【０１３７】
本実施の形態では、アクティブマトリクス型の発光装置について図４を用いて説明する。
【０１３８】
なお、図４（Ａ）は発光装置を示す上面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）を鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図である。本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の発光装置は、素子基板４０１上に設けられた画素部４０２と、駆動回路部（ソース線駆動回路）４０３と、駆動回路部（ゲート線駆動回路）４０４ａ及び４０４ｂと、を有する。画素部４０２、駆動回路部４０３、及び駆動回路部４０４は、シール材４０５によって、素子基板４０１と封止基板４０６との間に封止されている。
【０１３９】
また、素子基板４０１上には、駆動回路部４０３、及び駆動回路部４０４ａ及び４０４ｂに外部からの信号（例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信号等）や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線４０７が設けられる。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）４０８を設ける例を示している。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１４０】
次に、断面構造について図４（Ｂ）を用いて説明する。素子基板４０１上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、ソース線駆動回路である駆動回路部４０３と、画素部４０２が示されている。
【０１４１】
駆動回路部４０３はｎチャネル型ＦＥＴ４０９とｐチャネル型ＦＥＴ４１０とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される例を示している。なお、駆動回路部を形成する回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、スタガ型、逆スタガ型いずれのＦＥＴを用いてもよい。さらに、ＦＥＴに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定されず、非晶質でも結晶性を有していてもよい。また、半導体材料としては、ＩＶ族（ケイ素、ガリウム等）半導体、化合物半導体（酸化物半導体を含む）の他、有機半導体等を用いることができる。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。
【０１４２】
また、画素部４０２はスイッチング用ＦＥＴ４１１と、電流制御用ＦＥＴ４１２と電流制御用ＦＥＴ４１２の配線（ソース電極又はドレイン電極）に電気的に接続された第１の電極（陽極）４１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極（陽極）４１３の端部を覆って絶縁物４１４が形成されている。
【０１４３】
また、上層に積層形成される膜の被覆性を良好なものとするため、絶縁物４１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにするのが好ましい。例えば、絶縁物４１４の材料として、ネガ型の感光性樹脂、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれかを使用することができ、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸窒化シリコン等、の両者を使用することができる。
【０１４４】
第１の電極（陽極）４１３上には、ＥＬ層４１５及び第２の電極（陰極）４１６が積層形成されている。ＥＬ層４１５は、少なくとも発光層が設けられており、発光層には、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体を用いることができる。また、ＥＬ層４１５には、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層等を適宜設けることができる。
【０１４５】
なお、第１の電極（陽極）４１３、ＥＬ層４１５及び第２の電極（陰極）４１６との積層構造で、発光素子４１７が形成されている。第１の電極（陽極）４１３、ＥＬ層４１５及び第２の電極（陰極）４１６に用いる材料としては、実施の形態２に示す材料を用いることができる。また、ここでは図示しないが、第２の電極（陰極）４１６は外部入力端子であるＦＰＣ４０８に電気的に接続されている。
【０１４６】
また、図４（Ｂ）に示す断面図では発光素子４１７を１つのみ図示しているが、画素部４０２において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。画素部４０２には、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、フルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、カラーフィルタと組み合わせることによってフルカラー表示可能な発光装置としてもよい。
【０１４７】
さらに、シール材４０５で封止基板４０６を素子基板４０１と貼り合わせることにより、素子基板４０１、封止基板４０６、およびシール材４０５で囲まれた空間４１８に発光素子４１７が備えられた構造になっている。なお、空間４１８には、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材４０５で充填される構成も含むものとする。
【０１４８】
なお、シール材４０５にはエポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板４０６に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル樹脂等からなるプラスチック基板を用いることができる。シール材としてガラスフリットを用いる場合には、接着性の観点から素子基板４０１及び封止基板４０６はガラス基板であることが好ましい。
【０１４９】
以上のようにして、アクティブマトリクス型の発光装置を得ることができる。
【０１５０】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。
【０１５１】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体を含む発光装置を適用した照明装置の一例について、図５を用いて説明する。
【０１５２】
図５は、発光装置を室内の照明装置８００１として用いた例である。なお、発光装置は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面を有する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置８００２を形成することもできる。本実施の形態で示す発光装置に含まれる発光素子は薄膜状であり、筐体のデザインの自由度が高い。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。さらに、室内の壁面に大型の照明装置８００３を備えても良い。
【０１５３】
また、発光装置をテーブルの表面に用いることによりテーブルとしての機能を備えた照明装置８００４とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光装置を用いることにより、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。
【０１５４】
以上のように、発光装置を適用した様々な照明装置が得られる。なお、これらの照明装置は本発明の一態様に含まれるものとする。
【０１５５】
また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【実施例１】
【０１５６】
≪合成例１≫
本実施例では、実施の形態１の構造式（１００）で表される本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体、ビス｛４，６−ジメチル−２−［３−（３，５−ジメチルフェニル）−２−キノキサリニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，２’，６，６’−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］）の合成方法について説明する。なお、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］の構造を以下に示す。
【０１５７】
【化２１】
2015017088.tif 000022
【０１５８】
＜ステップ１：２，３−ビス（３，５−ジメチルフェニル）キノキサリン（略称：Ｈｄｍｄｐｑ）の合成＞
まず、ｏ−フェニレンジアミン１．２ｇ、３，３’，５，５’−テトラメチルベンジル３．０ｇ、エタノール３０ｍＬを２００ｍＬ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。その後、９０℃にて７時間半加熱し、反応させた。反応溶液に水を加え、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。得られた有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液をろ過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣をトルエンに溶解させ、セライト、アルミナ、セライトの順で積層した濾過補助剤を通して濾過することにより、目的物のキノキサリン誘導体Ｈｄｍｄｐｑを得た（白色粉末、収率８７％）。ステップ１の合成スキームを下記（ａ−１）に示す。
【０１５９】
【化２２】
2015017088.tif 000023
【０１６０】
＜ステップ２：ジ−μ−クロロ−テトラキス｛４，６−ジメチル−２−［３−（３，５−ジメチルフェニル）−２−キノキサリニル−κＮ］フェニル−κＣ｝ジイリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２Ｃｌ］２）の合成＞
次に、２−エトキシエタノール１５ｍＬと水５ｍＬ、上記ステップ１で得たＨｄｍｄｐｑ１．０８ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製）０．４８ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ  １００Ｗ）を１時間照射し、反応させた。溶媒を留去した後、得られた残渣をエタノールで吸引ろ過、洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２Ｃｌ］２を得た（茶色粉末、収率６８％）。また、ステップ２の合成スキームを下記（ａ−２）に示す。
【０１６１】
【化２３】
2015017088.tif 000024
【０１６２】
＜ステップ３：ビス｛４，６−ジメチル−２−［３−（３，５−ジメチルフェニル）−２−キノキサリニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，２’，６，６’−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］の合成＞
さらに、２−エトキシエタノール３０ｍＬ、上記ステップ２で得た複核錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２Ｃｌ］２０．９８ｇ、ジピバロイルメタン（略称：Ｈｄｐｍ）０．１６ｇ、炭酸ナトリウム０．５７ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ  １２０Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。ここで更に、Ｈｄｐｍ０．１６ｇを加え、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ  １２０Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。反応溶液に水を加え、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。得られた有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液をろ過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ジクロロメタンを展開溶媒とするフラッシュカラムクロマトグラフィーで精製することにより、本発明の有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］を褐色粉末として得た（収率６％）。ステップ３の合成スキームを下記（ａ−３）に示す。
【０１６３】
【化２４】
2015017088.tif 000025
【０１６４】
なお、上記ステップ３で得られた褐色粉末の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図６に示す。この結果から、本合成例１において、上述の構造式（１００）で表される本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］が得られたことがわかった。
【０１６５】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：０．７７（ｓ，１８Ｈ），１．０７（ｓ，６Ｈ），２．００（ｓ，６Ｈ），２．４６（ｓ，１２Ｈ），４．８５（ｓ，１Ｈ），６．４２（ｓ，２Ｈ），７．０１（ｓ，２Ｈ），７．２２（ｓ，２Ｈ），７．３８（ｔ，２Ｈ），７．５７（ｔ，２Ｈ），７．７２（ｓ，４Ｈ），７．９４（ｄ，２Ｈ），８．０２（ｄ，２Ｈ）．
【０１６６】
次に、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］のジクロロメタン溶液の紫外可視吸収スペクトル（以下、単に「吸収スペクトル」という）及び発光スペクトルを測定した。吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製  Ｖ５５０型）を用い、ジクロロメタン溶液（０．０６３ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行った。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製  ＦＳ９２０）を用い、脱気したジクロロメタン溶液（０．０６３ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行った。得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図７に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度および発光強度を表す。また、図７において２本の実線が示されているが、細い実線は吸収スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。図７に示す吸収スペクトルは、得られた吸収スペクトルから、ジクロロメタンおよび石英セルの吸収スペクトルを差し引くことで得た。
【０１６７】
図７に示すように、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］は、４７５ｎｍに吸収ピークを有し、７２２ｎｍに発光ピークを有していた。また、ジクロロメタン溶液からは深赤色の発光が観測された。
【０１６８】
次に、本実施例で得られた［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］を液体クロマトグラフ質量分光法（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（略称：ＬＣ−ＭＳ））によって質量（ＭＳ）分析した。
【０１６９】
ＬＣ−ＭＳは、ＬＣ（液体クロマトグラフィー）分離をウォーターズ社製Ａｃｑｕｉｔｙ  ＵＰＬＣにより、ＭＳ分析（質量分析）をウォーターズ社製Ｘｅｖｏ  Ｇ２  Ｔｏｆ  ＭＳにより行った。ＬＣ分離で用いたカラムはＡｃｑｕｉｔｙ  ＵＰＬＣ  ＢＥＨ  Ｃ８  （２．１×１００ｍｍ  １．７μｍ）、カラム温度は４０℃とした。移動相は移動相Ａをアセトニトリル、移動相Ｂを０．１％ギ酸水溶液とした。また、サンプルは任意の濃度の［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］をクロロホルムに溶解し、アセトニトリルで希釈して調整し、注入量は５．０μＬとした。
【０１７０】
ＭＳ分析では、エレクトロスプレーイオン化法（ＥｌｅｃｔｒｏＳｐｒａｙ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ、略称：ＥＳＩ）によるイオン化を行った。この時キャピラリー電圧は３．０ｋＶ、サンプルコーン電圧は３０Ｖ、検出はポジティブモードで行った。以上の条件でイオン化された全ての成分を衝突室（コリジョンセル）内でアルゴンガスに衝突させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンに衝突させる際のエネルギー（コリジョンエネルギー）は３０ｅＶとした。なお、測定する質量範囲はｍ／ｚ＝１００〜１１２０とした。図８に、生成したプロダクトイオンを飛行時間（ＴＯＦ）型ＭＳで検出した結果を示す。
【０１７１】
図８の結果から、構造式（１００）で表される本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］は、主としてｍ／ｚ＝８６７付近、ｍ／ｚ＝３３９付近にプロダクトイオンが検出されることがわかった。なお、図８に示す結果は、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］に由来する特徴的な結果を示すものであることから、混合物中に含まれる［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］を同定する上での重要なデータであるといえる。
【０１７２】
なお、ｍ／ｚ＝８６７付近のプロダクトイオンは、構造式（１００）の化合物におけるジピバロイルメタンとプロトンが離脱した状態のカチオンと推定され、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体の特徴の一つである。また、ｍ／ｚ＝３３９付近のプロダクトイオンは、キノキサリン誘導体Ｈｄｍｄｐｑにプロトンが付加した状態のカチオンと推定され、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］の構造を示唆するものである。
【０１７３】
さらに本実施例では、キノキサリン骨格に結合し、かつイリジウムに結合するフェニル基が、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基のいずれかである置換基を２つ有し、この２つの置換基が、イリジウムと結合したフェニル基に対して４位と６位で置換している構造とすることにより、このような置換基を有さない有機金属イリジウム錯体に比べて、発光波長（ピーク波長）を長波長側にシフトさせることについての確認を行った。
【０１７４】
具体的には、本実施例で示した有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］、すなわちキノキサリン骨格に結合し、かつイリジウムに結合するフェニル基が４位と６位にそれぞれ２つの置換基（メチル基）を有する構造と、有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ）］、すなわちキノキサリン骨格に結合し、かつイリジウムに結合するフェニル基が置換基を有さない構造、の２種類について発光スペクトルの測定を行った。測定した２種類の有機金属イリジウム錯体の構造式を下記に示す。
【０１７５】
【化２５】
2015017088.tif 000026
【０１７６】
また、発光スペクトルの測定方法は、上述した方法と同じである。測定結果を図１２に示す。測定結果より、キノキサリン骨格に結合し、かつイリジウムに結合するフェニル基が置換基を有さない構造である［Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ）］に比べて、本発明の一態様である［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］は、５０ｎｍ程度、発光波長が長波長側にシフトしていることが確認された。
【０１７７】
したがって、本発明の一態様である［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］が、近赤外発光（発光波長：７００ｎｍ付近）を呈する新規な有機金属イリジウム錯体であることが示された。
【実施例２】
【０１７８】
≪合成例２≫
本実施例では、実施の形態１の構造式（１１４）で表される本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体、ビス［４，６−ジメチル−２−（３−メチル−２−キノキサリニル−κＮ）フェニル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］）の合成方法について説明する。なお、［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］の構造を以下に示す。
【０１７９】
【化２６】
2015017088.tif 000027
【０１８０】
＜ステップ１：２−（３，５−ジメチルフェニル）−３−メチルキノキサリン（略称：Ｈｍｄｍｐｑ）の合成＞
まず、２−クロロ−３−メチルキノキサリン３．０２ｇと３，５−ジメチルフェニルボロン酸３．８８ｇ、炭酸ナトリウム２．７７ｇ、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）ジクロリド（略称：Ｐｄ（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２）０．１４ｇ、水２０ｍＬ、ＤＭＦ２０ｍＬを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、内部をアルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波（２．４５ＧＨｚ  １００Ｗ）を２時間照射することで加熱した。その後この溶液に水を加え、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。得られた有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液をろ過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ヘキサン：酢酸エチル＝５：１（体積比）を展開溶媒とするフラッシュカラムクロマトグラフィーで精製した。フラクションを濃縮し、得られた固体を、ジクロロメタンを展開溶媒とするフラッシュカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的物のキノキサリン誘導体Ｈｍｄｍｐｑを得た（肌色粉末、収率７２％）。なお、マイクロ波の照射はマイクロ波合成装置（ＣＥＭ社製  Ｄｉｓｃｏｖｅｒ）を用いた。ステップ１の合成スキームを下記（ｂ−１）に示す。
【０１８１】
【化２７】
2015017088.tif 000028
【０１８２】
＜ステップ２：ジ−μ−クロロ−テトラキス［４，６−ジメチル−２−（３−メチル−２−キノキサリニル−κＮ）フェニル−κＣ］ジイリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２Ｃｌ］２）の合成＞
次に、２−エトキシエタノール１５ｍＬと水５ｍＬ、上記ステップ１で得たＨｍｄｍｐｑ１．００ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製）０．５７ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ  １００Ｗ）を１時間照射し、反応させた。溶媒を留去した後、得られた残渣をエタノールで吸引ろ過、洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２Ｃｌ］２を得た（茶色粉末、収率６２％）。ステップ２の合成スキームを下記（ｂ−２）に示す。
【０１８３】
【化２８】
2015017088.tif 000029
【０１８４】
＜ステップ３：ビス［４，６−ジメチル−２−（３−メチル−２−キノキサリニル−κＮ）フェニル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］の合成＞
さらに、２−エトキシエタノール３０ｍＬ、上記ステップ２で得た複核錯体［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２Ｃｌ］２０．８６ｇ、アセチルアセトン（略称：Ｈａｃａｃ）０．１８ｇ、炭酸ナトリウム０．６４ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ  １２０Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。ここで更に、Ｈａｃａｃ０．１８ｇを加え、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ  １２０Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。反応溶液に水を加え、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。得られた有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液をろ過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ヘキサン：酢酸エチル＝５：１（体積比）を展開溶媒とするフラッシュカラムクロマトグラフィーで精製することにより、本発明の有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］を黒色粉末として得た（収率９％）。ステップ３の合成スキームを下記（ｂ−３）に示す。
【０１８５】
【化２９】
2015017088.tif 000030
【０１８６】
なお、上記合成方法により得られた黒色粉末の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図９に示す。この結果から、本合成例２において、上述の構造式（１１４）で表される本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］が得られたことがわかった。
【０１８７】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：１．２３（ｓ，６Ｈ），１．２９（ｓ，６Ｈ），２．４０（ｓ，６Ｈ），３．３４（ｓ，６Ｈ），４．２３（ｓ，１Ｈ），６．６３（ｓ，２Ｈ），７．３３（ｔ，２Ｈ），７．５３（ｔ，２Ｈ），７．６５（ｄ，２Ｈ），７．９０（ｄ，２Ｈ），７．９４（ｓ，２Ｈ）．
【０１８８】
次に、［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］のジクロロメタン溶液の紫外可視吸収スペクトル（以下、単に「吸収スペクトル」という）及び発光スペクトルを測定した。吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製  Ｖ５５０型）を用い、ジクロロメタン溶液（０．０８９ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行った。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製  ＦＳ９２０）を用い、脱気したジクロロメタン溶液（０．０８９ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行った。得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図１０に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度および発光強度を表す。また、図１０において２本の実線が示されているが、細い実線は吸収スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。図１０に示す吸収スペクトルは、得られた吸収スペクトルから、ジクロロメタンおよび石英セルの吸収スペクトルを差し引くことで得た。
【０１８９】
図１０に示すように、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］は、４７０ｎｍに吸収ピークを有し、７０６ｎｍに発光ピークを有していた。また、ジクロロメタン溶液からは深赤色の発光が観測された。
【０１９０】
次に、本実施例で得られた［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］を液体クロマトグラフ質量分光法（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（略称：ＬＣ−ＭＳ））によって質量（ＭＳ）分析した。
【０１９１】
ＬＣ−ＭＳは、ＬＣ（液体クロマトグラフィー）分離をウォーターズ社製Ａｃｑｕｉｔｙ  ＵＰＬＣにより、ＭＳ分析（質量分析）をウォーターズ社製Ｘｅｖｏ  Ｇ２  Ｔｏｆ  ＭＳにより行った。ＬＣ分離で用いたカラムはＡｃｑｕｉｔｙ  ＵＰＬＣ  ＢＥＨ  Ｃ８  （２．１×１００ｍｍ  １．７μｍ）、カラム温度は４０℃とした。移動相は移動相Ａをアセトニトリル、移動相Ｂを０．１％ギ酸水溶液とした。また、サンプルは任意の濃度の［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］をクロロホルムに溶解し、アセトニトリルで希釈して調整し、注入量は５．０μＬとした。
【０１９２】
ＭＳ分析では、エレクトロスプレーイオン化法（ＥｌｅｃｔｒｏＳｐｒａｙ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ、略称：ＥＳＩ）によるイオン化を行った。この時キャピラリー電圧は３．０ｋＶ、サンプルコーン電圧は３０Ｖ、検出はポジティブモードで行った。以上の条件でイオン化された全ての成分を衝突室（コリジョンセル）内でアルゴンガスに衝突させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンに衝突させる際のエネルギー（コリジョンエネルギー）は５０ｅＶとした。なお、測定する質量範囲はｍ／ｚ＝１００〜１２００とした。図１１に、生成したプロダクトイオンを飛行時間（ＴＯＦ）型ＭＳで検出した結果を示す。
【０１９３】
図１１の結果から、構造式（１１４）で表される本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体、［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］は、主としてｍ／ｚ＝６７９付近、ｍ／ｚ＝５３９付近、ｍ／ｚ＝４３７付近にプロダクトイオンが検出されることがわかった。なお、図１１に示す結果は、［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］に由来する特徴的な結果を示すものであることから、混合物中に含まれる［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］を同定する上での重要なデータであるといえる。
【０１９４】
なお、ｍ／ｚ＝６７９付近のプロダクトイオンは、構造式（１１４）の化合物におけるアセチルアセトンとプロトンが離脱した状態のカチオンと推定され、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体の特徴の一つである。また、ｍ／ｚ＝５３９付近のプロダクトイオンは、構造式（１１４）の化合物におけるキノキサリン誘導体Ｈｍｄｍｐｑの脱離した状態のカチオンと推定され、ｍ／ｚ＝４３７付近のプロダクトイオンは、ｍ／ｚ＝５３９付近のプロダクトイオンからのアセチルアセトンとプロトンが離脱した状態のカチオンと推定され、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］の構造を示唆するものである。
【０１９５】
さらに本実施例では、キノキサリン骨格に結合し、かつイリジウムに結合するフェニル基が、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基のいずれかである置換基を２つ有し、この２つの置換基が、イリジウムと結合したフェニル基に対して４位と６位で置換している構造とすることにより、このような置換基を有さない有機金属イリジウム錯体に比べて、発光波長（ピーク波長）を長波長側にシフトさせることについての確認を行った。
【０１９６】
具体的には、本実施例で示した有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］、すなわちキノキサリン骨格に結合し、かつイリジウムに結合するフェニル基が４位と６位にそれぞれ２つの置換基（メチル基）を有する構造と、有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］、すなわちキノキサリン骨格に結合し、かつイリジウムに結合するフェニル基が置換基を有さない構造、の２種類について発光スペクトルの測定を行った。測定した２種類の有機金属イリジウム錯体の構造式を下記に示す。
【０１９７】
【化３０】
2015017088.tif 000031
【０１９８】
また、発光スペクトルの測定方法は、上述した方法と同じである。測定結果を図１３に示す。測定結果より、キノキサリン骨格に結合し、かつイリジウムに結合するフェニル基が置換基を有さない構造である［Ｉｒ（ｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］に比べて、本発明の一態様である［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］は、５０ｎｍ程度、発光波長が長波長側にシフトしていることが確認された。
【０１９９】
したがって、本発明の一態様である［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］が、近赤外発光（発光波長：７００ｎｍ付近）を呈する新規な有機金属イリジウム錯体であることが示された。
【実施例３】
【０２００】
≪合成例３≫
本実施例では、実施の形態１の構造式（１１８）で表される本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体、ビス［４，６−ビス（２−メチルプロピル）−２−（３−メチル−２−キノキサリニル−κＮ）フェニル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｄｉＢｕｐｑ）２（ａｃａｃ）］）の合成方法について説明する。なお、［Ｉｒ（ｍｄｉＢｕｐｑ）２（ａｃａｃ）］の構造を以下に示す。
【０２０１】
【化３１】
2015017088.tif 000032
【０２０２】
＜ステップ１；２−（３，５−ジクロロフェニル）−３−メチルキノキサリンの合成＞
まず、２−クロロ−３−メチルキノキサリン１．００ｇと３，５−ジクロロフェニルボロン酸０．８４ｇ、炭酸カリウム１．６８ｇ、トリ（ｏ−トリル）ホスフィン０．０４９ｇ、トルエン２０ｍＬ、エタノール５ｍＬ、水６ｍＬを、還流管を付けた三口フラスコに入れ、内部を窒素置換した。フラスコ内を減圧下で脱気した後、酢酸パラジウム０．０１８ｇを加え、８０℃で１９時間加熱した。その後この溶液に水を加え、トルエンにて有機層を抽出した。得られた有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液をろ過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ヘキサン：酢酸エチル＝５：１（体積比）を展開溶媒とするフラッシュカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物のキノキサリン誘導体を得た（薄桃色粉末、収率６７％）。ステップ１の合成スキームを下記（ｃ−１）に示す。
【０２０３】
【化３２】
2015017088.tif 000033
【０２０４】
＜ステップ２；２−［３，５−ビス（２−メチルプロピル）フェニル］−３−メチルキノキサリン（略称：ＨｍｄｉＢｕｐｑ）の合成＞
次に、上記ステップ１で得た２−（３，５−ジクロロフェニル）−３−メチルキノキサリン０．７６ｇと（２−メチルプロピル）ボロン酸１．００ｇ、リン酸三カリウム２．０９ｇ、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル（略称：Ｓ−Ｐｈｏｓ）０．０４１ｇ、トルエン４５ｍＬを、還流管を付けた三口フラスコに入れ、内部を窒素置換した。フラスコ内を減圧下で脱気した後、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）０．０２４ｇを加え、６時間半還流させた。その後この溶液に水を加え、トルエンにて有機層を抽出した。得られた有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液をろ過した。この溶液を、セライト／アルミナ／セライトの順に積層されたろ過補助剤を通してろ過し、トルエン溶媒を留去することにより目的物のキノキサリン誘導体ＨｍｄｉＢｕｐｑを得た（橙色オイル、収率８２％）。ステップ２の合成スキームを下記（ｃ−２）に示す。
【０２０５】
【化３３】
2015017088.tif 000034
【０２０６】
＜ステップ３；  ジ−μ−クロロ−テトラキス［４，６−ビス（２−メチルプロピル）−２−（３−メチル−２−キノキサリニル−κＮ）フェニル−κＣ］ジイリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｄｉＢｕｐｑ）２Ｃｌ］２）の合成＞
次に、２−エトキシエタノール１５ｍＬと水５ｍＬ、上記ステップ２で得たＨｍｄｉＢｕｐｑ１．７５ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製）０．８０ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ  １００Ｗ）を１時間照射し、反応させた。溶媒を留去した後、得られた残渣をヘキサンで吸引ろ過、洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（ｍｄｉＢｕｐｑ）２Ｃｌ］２を得た（褐色粉末、収率７１％）。ステップ３の合成スキームを下記（ｃ−３）に示す。
【０２０７】
【化３４】
2015017088.tif 000035
【０２０８】
＜ステップ４；  ビス［４，６−ビス（２−メチルプロピル）−２−（３−メチル−２−キノキサリニル−κＮ）フェニル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｄｉＢｕｐｑ）２（ａｃａｃ）］の合成＞
さらに、２−エトキシエタノール３０ｍＬ、上記ステップ３で得た複核錯体［Ｉｒ（ｍｄｉＢｕｐｑ）２Ｃｌ］２２．３２ｇ、アセチルアセトン（略称：Ｈａｃａｃ）０．３９ｇ、炭酸ナトリウム１．４１ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ  １２０Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。ここで更に、Ｈａｃａｃ０．３９ｇを加え、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ  ２００Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。反応溶液に水を加え、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。得られた有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液をろ過した。この溶液の溶媒を留去した。得られた残渣を、ジクロロメタンを展開溶媒とするフラッシュカラムクロマトグラフィーで精製し、ジクロロメタンとメタノールの混合溶媒にて再結晶することにより、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｍｄｉＢｕｐｑ）２（ａｃａｃ）］を黒色粉末として得た（収率４％）。ステップ４の合成スキームを下記（ｃ−４）に示す。
【０２０９】
【化３５】
2015017088.tif 000036
【０２１０】
なお、上記合成方法により得られた赤色粉末の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図１４に示す。この結果から、本合成例３において、上述の構造式（１１８）で表される本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｍｄｉＢｕｐｑ）２（ａｃａｃ）］が得られたことがわかった。
【０２１１】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：−０．０６（ｄ，６Ｈ），０．１５（ｄ，６Ｈ），０．７４−０．７９（ｍ，２Ｈ），０．８９（ｄ，１２Ｈ），１．２５（ｓ，６Ｈ），１．３５−１．３９（ｍ，２Ｈ），１．４８−１．５２（ｍ，２Ｈ），１．８３−１．８９（ｍ，２Ｈ），２．４４−２．４８（ｍ，２Ｈ），２．５５−２．６０（ｍ，２Ｈ），３．２８（ｓ，６Ｈ），４．２９（ｓ，１Ｈ），６．５４（ｓ，２Ｈ），７．４４（ｔ，２Ｈ），７．５３（ｄ，２Ｈ），７．６３（ｔ，２Ｈ），７．９３（ｄ，２Ｈ），７．９６（ｓ，２Ｈ）．
【０２１２】
次に、［Ｉｒ（ｍｄｉＢｕｐｑ）２（ａｃａｃ）］のジクロロメタン溶液の紫外可視吸収スペクトル（以下、単に「吸収スペクトル」という）及び発光スペクトルを測定した。吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製  Ｖ５５０型）を用い、ジクロロメタン溶液（０．０７０ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行った。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製  ＦＳ９２０）を用い、脱気したジクロロメタン溶液（０．０７０ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行った。得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図１５に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度および発光強度を表す。また、図１２において２本の実線が示されているが、細い実線は吸収スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。図１５に示す吸収スペクトルは、得られた吸収スペクトルから、ジクロロメタンおよび石英セルの吸収スペクトルを差し引くことで得た。
【０２１３】
図１５に示すように、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｍｄｉＢｕｐｑ）２（ａｃａｃ）］は、４７３ｎｍに吸収ピークを有し、７０６ｎｍに発光ピークを有していた。また、ジクロロメタン溶液からは深赤色の発光が観測された。
【０２１４】
さらに本実施例では、キノキサリン骨格に結合し、かつイリジウムに結合するフェニル基が、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基のいずれかである置換基を２つ有し、この２つの置換基が、イリジウムと結合したフェニル基に対して４位と６位で置換している構造とすることにより、このような置換基を有さない有機金属イリジウム錯体に比べて、発光波長（ピーク波長）を長波長側にシフトさせることについての確認を行った。
【０２１５】
具体的には、本実施例で示した有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｍｄｉＢｕｐｑ）２（ａｃａｃ）］、いわゆるキノキサリン骨格に結合し、かつイリジウムに結合するフェニル基が４位と６位にそれぞれ２つの置換基（メチル基）を有する構造と、有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］、いわゆるキノキサリン骨格に結合し、かつイリジウムに結合するフェニル基が置換基を有さない構造、の２種類について発光スペクトルの測定を行った。測定した２種類の有機金属イリジウム錯体の構造式を下記に示す。
【０２１６】
【化３６】
2015017088.tif 000037
【０２１７】
また、発光スペクトルの測定方法は、上述した方法と同じである。測定結果を図１６に示す。測定結果より、キノキサリン骨格に結合し、かつイリジウムに結合するフェニル基が置換基を有さない構造である［Ｉｒ（ｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］に比べて、本発明の一態様である［Ｉｒ（ｍｄｉＢｕｐｑ）２（ａｃａｃ）］は、５０ｎｍ程度、発光波長が長波長側にシフトしていることが確認された。
【０２１８】
したがって、本発明の一態様である［Ｉｒ（ｍｄｉＢｕｐｑ）２（ａｃａｃ）］が、近赤外発光（発光波長：７００ｎｍ付近）を呈する新規な有機金属イリジウム錯体であることが示された。
【実施例４】
【０２１９】
本実施例では、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］（構造式（１００））を発光層に用いた発光素子１、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］（構造式（１１４））を発光層に用いた発光素子２および本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｍｄｉＢｕｐｑ）２（ａｃａｃ）］（構造式（１１８））を発光層に用いた発光素子３をそれぞれ作製し、発光スペクトルの測定を行った。なお、発光素子１、発光素子２および発光素子３の作製については、図１７を用いて説明する。また、本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。
【０２２０】
【化３７】
2015017088.tif 000038
【０２２１】
≪発光素子１、発光素子２および発光素子３の作製≫
まず、ガラス製の基板１１００上に酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法により成膜し、陽極として機能する第１の電極１１０１を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
【０２２２】
次に、基板１１００上に発光素子１、発光素子２、および発光素子３を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
【０２２３】
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板１１００を３０分程度放冷した。
【０２２４】
次に、第１の電極１１０１が形成された面が下方となるように、基板１１００を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。本実施例では、真空蒸着法により、ＥＬ層１１０２を構成する正孔注入層１１１１、正孔輸送層１１１２、発光層１１１３、電子輸送層１１１４、電子注入層１１１５が順次形成される場合について説明する。
【０２２５】
真空蒸着装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、１，３，５−トリ（ジベンゾチオフェン−４−イル）ベンゼン（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ（略称）：酸化モリブデン＝４：２（質量比）となるように共蒸着することにより、第１の電極１１０１上に正孔注入層１１１１を形成した。膜厚は２０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
【０２２６】
次に、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）を２０ｎｍ蒸着することにより、正孔輸送層１１１２を形成した。
【０２２７】
次に、正孔輸送層１１１２上に発光層１１１３を形成した。発光素子１の場合には、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）、ビス｛４，６−ジメチル−２−［３−（３，５−ジメチルフェニル）−２−キノキサリニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，２’，６，６’−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］）を、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］＝０．８：０．２：０．０５（質量比）となるように共蒸着した。なお、膜厚は、４０ｎｍの膜厚とした。
【０２２８】
また、発光素子２の場合には、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＢｉＦ、ビス｛４，６−ジメチル−２−［３−メチル−２−キノキサリニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，４−ペンタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］）を、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］＝０．８：０．２：０．０５（質量比）となるように共蒸着した。また、膜厚は、４０ｎｍの膜厚とした。
【０２２９】
また、発光素子３の場合には、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＢｉＦ、ビス［４，６−ビス（２−メチルプロピル）−２−（３−メチル−２−キノキサリニル−κＮ）フェニル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｄｉＢｕｐｑ）２（ａｃａｃ）］）を、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｍｄｉＢｕｐｑ）２（ａｃａｃ）］＝０．８：０．２：０．０５（質量比）となるように共蒸着した。また、膜厚は、４０ｎｍの膜厚とした。
【０２３０】
次に、発光層１１１３上に２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩを２０ｎｍ蒸着した後、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）を１０ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１１４を形成した。さらに電子輸送層１１１４上に、フッ化リチウムを１ｎｍ蒸着することにより、電子注入層１１１５を形成した。
【０２３１】
最後に、電子注入層１１１５上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着し、陰極となる第２の電極１１０３を形成し、発光素子１、発光素子２および発光素子３を得た。なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０２３２】
以上により得られた発光素子１、発光素子２および発光素子３の素子構造を表１に示す。
【０２３３】
【表１】
2015017088.tif 000039
【０２３４】
また、作製した発光素子１、発光素子２および発光素子３は、大気に曝されないように窒素雰囲気のグローブボックス内において封止した（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理および８０℃にて１時間熱処理）。
【０２３５】
≪発光素子１、発光素子２および発光素子３の発光特性≫
作製した発光素子１、発光素子２および発光素子３の発光特性について測定した。
【０２３６】
発光素子１、発光素子２および発光素子３に２５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトルを、図１８に示す。図１８に示す通り、発光素子１の発光スペクトルは７２２ｎｍ付近にピークを有しており、有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｑ）２（ｄｐｍ）］の発光に由来していることが示唆される。また、発光素子２の発光スペクトルは７０８ｎｍ付近にピークを有しており、有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｍｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］の発光に由来していることが示唆される。また、発光素子３の発光スペクトルは７０２ｎｍ付近にピークを有しており、有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｍｄｉＢｕｐｑ）２（ａｃａｃ）］の発光に由来していることが示唆される。
【０２３７】
したがって、いずれの発光素子も、発光色として近赤外発光（発光波長：７００ｎｍ付近）を呈する有機金属イリジウム錯体からの発光が得られることが確認された。すなわち、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体を発光素子に用いることにより、発光効率が良く、長寿命であり、発光色として近赤外発光（発光波長：７００ｎｍ付近）を呈する発光素子が得られることがわかった。
【０２３８】
（比較例）
本比較例では、キノキサリン骨格ではない骨格に結合し、かつイリジウムに結合するフェニル基が、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基のいずれかである置換基を２つ有し、この２つの置換基が、イリジウムと結合したフェニル基に対して４位と６位で置換している構造とすることにより、このような置換基を有さない有機金属イリジウム錯体に比べて、発光波長（ピーク波長）を長波長側にシフトさせる効果が有効か否かについての確認を行った。
【０２３９】
具体的には、有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｔＢｕｄｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］、すなわちピリミジン骨格に結合し、かつイリジウムに結合するフェニル基が４位と６位にそれぞれ２つの置換基（メチル基）を有する構造と、有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］、すなわちピリミジン骨格に結合し、かつイリジウムに結合するフェニル基が置換基を有さない構造、の２種類について発光スペクトルの測定を行った。測定した２種類の有機金属イリジウム錯体の構造式を下記に示す。
【０２４０】
【化３８】
2015017088.tif 000040
【０２４１】
また、発光スペクトルの測定方法は、上述した方法と同様に蛍光光度計を用いて脱気したジクロロメタン溶液を測定した。測定結果を図１９に示す。測定結果より、ピリミジン骨格に結合し、かつイリジウムに結合するフェニル基が置換基を有さない構造である［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］に比べて、ピリミジン骨格に結合し、かつイリジウムに結合するフェニル基が４位と６位にそれぞれ２つの置換基（メチル基）を有する構造である［Ｉｒ（ｔＢｕｄｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］は、発光波長が長波長側にほとんどシフトしていないことが確認された。
【０２４２】
したがって、本発明のキノキサリン骨格を有する有機金属イリジウム錯体が、キノキサリン骨格に結合し、かつイリジウムに結合するフェニル基が４位と６位にそれぞれ２つの置換基を有する構造であることにより、発光波長を大きく長波長シフトさせる効果があることがわかる。さらにこのことが、近赤外発光（発光波長：７００ｎｍ付近）を呈する新規な有機金属イリジウム錯体を提供することを可能とした。
【符号の説明】
【０２４３】
１０１    第１の電極
１０２    ＥＬ層
１０３    第２の電極
１１１    正孔注入層
１１２    正孔輸送層
１１３    発光層
１１４    電子輸送層
１１５    電子注入層
１１６    電荷発生層
２０１    陽極
２０２    陰極
２０３    ＥＬ層
２０４    発光層
２０５    燐光性化合物
２０６    第１の有機化合物
２０７    第２の有機化合物
３０１    第１の電極
３０２（１）    第１のＥＬ層
３０２（２）    第２のＥＬ層
３０２（ｎ−１）    第（ｎ−１）のＥＬ層
３０２（ｎ）    第（ｎ）のＥＬ層
３０４    第２の電極
３０５    電荷発生層（Ｉ）
３０５（１）    第１の電荷発生層（Ｉ）
３０５（２）    第２の電荷発生層（Ｉ）
３０５（ｎ−２）    第（ｎ−２）の電荷発生層（Ｉ）
３０５（ｎ−１）    第（ｎ−１）の電荷発生層（Ｉ）
４０１    素子基板
４０２    画素部
４０３    駆動回路部（ソース線駆動回路）
４０４ａ、４０４ｂ    駆動回路部（ゲート線駆動回路）
４０５    シール材
４０６    封止基板
４０７    配線
４０８    ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
４０９    ｎチャネル型ＦＥＴ
４１０    ｐチャネル型ＦＥＴ
４１１    スイッチング用ＦＥＴ
４１２    電流制御用ＦＥＴ
４１３    第１の電極（陽極）
４１４    絶縁物
４１５    ＥＬ層
４１６    第２の電極（陰極）
４１７    発光素子
４１８    空間
１１００    基板
１１０１    第１の電極
１１０２    ＥＬ層
１１０３    第２の電極
１１１１    正孔注入層
１１１２    正孔輸送層
１１１３    発光層
１１１４    電子輸送層
１１１５    電子注入層
８００１    照明装置
８００２    照明装置
８００３    照明装置
８００４    照明装置
【図１】
2015017088.tif 000048
【図２】
2015017088.tif 000049
【図３】
2015017088.tif 000050
【図４】
2015017088.tif 000051
【図５】
2015017088.tif 000052
【図６】
2015017088.tif 000053
【図７】
2015017088.tif 000054
【図８】
2015017088.tif 000055
【図９】
2015017088.tif 000056
【図１０】
2015017088.tif 000057
【図１１】
2015017088.tif 000058
【図１２】
2015017088.tif 000059
【図１３】
2015017088.tif 000060
【図１４】
2015017088.tif 000061
【図１５】
2015017088.tif 000062
【図１６】
2015017088.tif 000063
【図１７】
2015017088.tif 000064
【図１８】
2015017088.tif 000065
【図１９】
2015017088.tif 000066