(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属と、配位子と、を有し、
前記配位子は、窒素原子を有する六員環の複素芳香環と、アリール基と、を有し、
前記金属は、イリジウムまたは白金であり、
前記窒素原子は、前記メタルに配位しており、
前記アリール基は、前記金属に結合することによりオルトメタル化しており、
前記アリール基は、前記六員環の複素芳香環における前記窒素原子のα−炭素原子と結合しており、
前記六員環の複素芳香環または前記アリール基は、トリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基、アダマンチル基のいずれか一を置換基として有し、
前記六員環の複素芳香環は、ピリジンまたは単環ジアジンである化合物。
【請求項２】
請求項１において、
前記六員環の複素芳香環は、ピリミジンである化合物。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
さらに、モノアニオン性の配位子を有する化合物。
【請求項４】
請求項３において、
前記モノアニオン性の配位子は、βジケトンである化合物。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記アリール基は、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基、置換または無置換のナフチル基のいずれかである化合物。
【請求項６】
式（Ｇ１）で表される化合物。
【化１】
0005805578.tif 000063
（Ｍは、イリジウムまた白金を表し、
Ｒ１〜Ｒ７のうち、Ｒ１、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７のいずれか一は、分子内に炭素−炭素橋架け結合を有する脂環炭素を表し、他は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかを表す。）
【請求項７】
式（Ｇ１）で表される化合物。
【化２】
0005805578.tif 000064
（Ｍは、イリジウムまた白金を表し、
Ｒ１〜Ｒ７のうち、Ｒ１、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７のいずれか一は、トリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基、アダマンチル基のいずれか一を表し、他は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかを表す。）
【請求項８】
式（Ｇ２）で表される化合物。
【化３】
0005805578.tif 000065
（Ｍは、イリジウムを表し、
Ｒ１〜Ｒ７のうち、Ｒ１、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７のいずれか一は、分子内に炭素−炭素橋架け結合を有する脂環炭素を表し、他は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかを表し、
Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。）
【請求項９】
式（Ｇ２）で表される化合物。
【化４】
0005805578.tif 000066
（Ｍは、イリジウムを表し、
Ｒ１〜Ｒ７のうち、Ｒ１、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７のいずれか一は、トリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基、アダマンチル基のいずれか一を表し、他は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかを表し、
Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。）
【請求項１０】
請求項８または請求項９において、
前記モノアニオン性配位子がβジケトンである化合物。
【請求項１１】
式（Ｇ３）で表される化合物。
【化５】
0005805578.tif 000067
（Ｍは、イリジウム表し、
Ｒ１〜Ｒ７のうち、Ｒ１、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７のいずれか一は、分子内に炭素−炭素橋架け結合を有する脂環炭素を表し、他は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかを表す。）
【請求項１２】
式（Ｇ３）で表される化合物。
【化６】
0005805578.tif 000068
（Ｍは、イリジウム表し、
Ｒ１〜Ｒ７のうち、Ｒ１、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７のいずれか一は、トリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基、アダマンチル基のいずれか一を表し、他は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかを表す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光素子、または有機金属錯体およびこれらのいずれか一を用いた発光装置、または電子機器、または照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機化合物を用いた素子の一例として、発光性の有機化合物や無機化合物を発光材料に用いた発光素子の開発が行われている。例えば、一対の電極間に発光材料を含む発光層が設けられた単純な構造を備えるＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子と呼ばれる発光素子が研究されている。
【０００３】
ＥＬ素子は単純な構造を備えるため、薄型化・軽量化が容易である。またＥＬ素子は入力信号に対して高速に応答できる、比較的低い電圧（数Ｖから数十Ｖ程度）の直流電源で駆動できる、または大きな面積で膜状に形成できる等の特徴から、表示装置や照明装置への応用が進められている。
【０００４】
ＥＬ素子は、発光層を挟む一対の電極から電子及びホールを注入し、該発光層において電子及びホールを再結合してエネルギーを生じさせ、該エネルギーを用いて発光層中に励起状態の発光物質を生成し、該励起状態の発光物質が基底状態に戻る際に発する光を取り出して用いるものである。
【０００５】
発光物質の励起状態には、一重項励起状態（Ｓ＊）と三重項励起状態（Ｔ＊）がある。そして、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。
【０００６】
一重項励起状態から発光する化合物（以下、蛍光性化合物という）は、室温において一重項励起状態からの発光（蛍光）のみが観測され、その三重項励起状態からの発光（燐光）は観測されない。そして、Ｓ＊：Ｔ＊＝１：３であることから、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２５％とされている。
【０００７】
一方、三重項励起状態から発光する化合物（以下、燐光性化合物という）を用いたＥＬ素子は、一重項励起状態からの三重項励起状態への項間交差を含めると、内部量子効率は７５〜１００％にまで理論上は可能となる。つまり、蛍光性化合物を用いたＥＬ素子に比べて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おり、例えば、特許文献１には、イリジウムを中心金属とする有機金属錯体が燐光材料として開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２０００／０７０６５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
燐光性化合物を適用した有機発光素子であっても、内部量子効率が理論限界に達する程度にまで向上された訳ではなく、いまだ改善の余地がある。
【００１０】
本発明の一態様は、このような技術的背景のもとでなされたものである。したがって、発光効率の高い有機発光素子を提供することを課題の一とする。または、発光効率の高い有機金属錯体を提供することを課題の一とする。または、発光効率の高い発光素子を提供することを課題の一とする。または、発光効率が高く消費電力が低減された発光装置を提供することを課題の一とする。または、消費電力が低減された電子機器を提供することを課題の一とする。または、消費電力が低減された照明装置を提供することを課題の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、有機発光素子の発光波長を長波長化することなく発光効率を向上する方策を検討し、有機発光素子に用いる燐光性化合物の分子吸収係数を高め、または会合し難くすることを考えた。そして、燐光性有機金属イリジウム錯体の配位子について、共鳴効果（Ｒ効果（Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｅｆｆｅｃｔ）ともいう）による発光波長の長波長化を引き起こすことなく、燐光性化合物の配位子に電子を供与して錯体の吸収係数を高め、または燐光性化合物の配位子を嵩高くして会合を防ぐ構成を検討した。その結果、電子供与性の誘起効果（Ｉ効果（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｅｆｆｅｃｔ）ともいう）および嵩高い構造を有する、脂環式置換基に着目した。そして、オルトメタル化されたアリール基が、ピリジンまたは単環ジアジンなどの含窒素六員環複素芳香環の、イリジウム又は白金に配位する窒素原子のα炭素と結合し、該六員環の複素芳香環、又は該アリール基がトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基、アダマンチル基などの分子内に炭素−炭素橋架け結合を有する脂環炭化水素を有する燐光性有機金属錯体を有機発光素子に適用する構成に想到し、上記課題の解決に至った。
【００１２】
すなわち、本発明の一態様は燐光性有機金属錯体を含む有機発光素子であり、該燐光性有機金属錯体は、金属と、該金属に配位する窒素原子を含む六員環の複素芳香環と、を有し、該金属はイリジウム又は白金であり、該窒素原子のα炭素原子にはアリール基が結合しており、該アリール基は該金属に結合することによりオルトメタル化しており、該六員環の複素芳香環、又は該アリール基は分子内に炭素−炭素橋架け結合を有する脂環炭化水素を置換基として有する。なお、該六員環の複素芳香環はピリジンまたは単環ジアジンが好ましく、該脂環炭化水素はトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基のいずれかが好ましい。なお本明細書中では、窒素原子を含む六員環の複素芳香環とは、該複素芳香環の環を構成する原子のうち少なくとも一つが窒素原子であることを意味する。
【００１３】
該燐光性有機金属錯体の配位子に結合したトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基などの脂環炭化水素は、共鳴効果による発光波長の長波長化を引き起こすことなく、その誘起効果により該配位子に電子を供与する。電子が供与された配位子を備える燐光性有機金属錯体は分子吸収係数が高く、ホスト材料に分散して用いると、当該ホスト材料から効率よくエネルギーを受容できる。または、トリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基などの嵩高い脂環炭化水素が結合した配位子を備える燐光性有機金属錯体は、分子間距離が大きくなるため会合せず、そのため濃度消光し難い。
【００１４】
このような燐光性有機金属錯体を用いることで、発光効率の高い有機発光素子を提供できる。
【００１５】
本発明の一態様で用いられる上記燐光性有機金属錯体では、該燐光性有機金属錯体の最低三重項励起状態が金属−配位子結合構造にて形成されることにより、該金属−配位子結合構造に由来する燐光発光が得られる。これにより、高い発光効率が得られる。
【００１６】
また、本発明の一態様は、上記のアリール基が置換または無置換のフェニル、ビフェニル乃至ナフチルから選ばれた上記燐光性有機金属錯体を含む、上記の有機発光素子である。
【００１７】
このような構成の燐光性有機金属錯体は発光波長が長波長化する現象（レッドシフトともいう）が抑制され、赤色、黄色又は緑色を呈する光を高い効率で発する。このような燐光性有機金属錯体を用いることで、発光効率が高い発光素子を提供できる。
【００１８】
また、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される構造を有する燐光性有機金属錯体を含む有機発光素子であり、該燐光性有機金属錯体はイリジウム又は白金である金属Ｍと、該金属Ｍに配位するピリミジン環と、を有し、該金属Ｍに配位する窒素原子のα炭素原子にはフェニル基が結合しており、該フェニル基は該金属Ｍに結合することによりオルトメタル化しており、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６乃至Ｒ７のうち、Ｒ１、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７のいずれか一は分子内に炭素−炭素橋架け結合を有する脂環炭化水素であり、他はそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、若しくは置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかである。なお、前記脂環炭化水素はトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基から選ばれるのが好ましい。
【００１９】
【化１】
0005805578.tif 000002
【００２０】
金属Ｍの配位子に結合したトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基などの脂環炭化水素は、共鳴効果による発光波長の長波長化を引き起こすことなく、その誘起効果により該配位子に電子を供与する。電子が供与された配位子を備える燐光性有機金属錯体は分子吸収係数が高く、ホスト材料に分散して用いると、当該ホスト材料から効率よくエネルギーを受容できる。または、トリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基などの嵩高い脂環炭化水素が結合した配位子を備える燐光性有機金属錯体は、分子間距離が大きくなるため会合せず、濃度消光し難い。
【００２１】
このような構成の燐光性有機金属錯体は発光波長が長波長化する現象（レッドシフトともいう）が抑制され、赤色、黄色又は緑色を呈する光を高い効率で発する。このような燐光性有機金属錯体を用いることで、発光効率が高い発光素子を提供できる。
【００２２】
また、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される構造を有する燐光性有機金属錯体を含む上記の有機発光素子であり、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６乃至Ｒ７のうち、Ｒ１は分子内に炭素−炭素橋架け結合を有する脂環炭化水素であり、他はそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、若しくは置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかである。なお、前記脂環炭化水素はトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基から選ばれるのが好ましい。
【００２３】
【化２】
0005805578.tif 000003
【００２４】
金属Ｍに配位するピリミジン環の置換基Ｒ１がトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基などの脂環炭化水素であると、その誘起効果により該配位子は電子を供与され、該燐光性有機金属錯体の分子吸収係数が特に大きくなる。このような燐光性有機金属錯体を用いることで、発光効率の高い有機発光素子を提供できる。
【００２５】
また、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される構造を有する燐光性有機金属錯体であり、イリジウム又は白金である金属Ｍと、該金属Ｍに配位するピリミジン環と、を有し、該金属Ｍに配位する窒素原子のα炭素原子にはフェニル基が結合しており、該フェニル基は該金属Ｍに結合することによりオルトメタル化しており、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６乃至Ｒ７のうち、Ｒ１、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７のいずれか一は分子内に炭素−炭素橋架け結合を有する脂環炭化水素であり、他はそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、若しくは置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかである。なお、前記脂環炭化水素はトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基から選ばれるのが好ましい。
【００２６】
【化３】
0005805578.tif 000004
【００２７】
配位子に結合したトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基などの脂環炭化水素は、共鳴効果による発光波長の長波長化を引き起こすことなく、誘起効果により配位子に電子を供与する。電子が供与された配位子を備える燐光性有機金属錯体は分子吸収係数が高く、ホスト材料に分散して用いると、当該ホスト材料から効率よくエネルギーを受容できる燐光性有機金属錯体を提供できる。
【００２８】
または、トリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基などの嵩高い脂環炭化水素が結合した配位子を備える燐光性有機金属錯体は、分子間距離が大きくなるため会合せず、濃度消光し難い。
【００２９】
また、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される構造を有する上記の燐光性有機金属錯体であり、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６乃至Ｒ７のうち、Ｒ１は分子内に炭素−炭素橋架け結合を有する脂環炭化水素であり、他はそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、若しくは置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかである。なお、前記脂環炭化水素はトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基から選ばれるのが好ましい。
【００３０】
【化４】
0005805578.tif 000005
【００３１】
金属Ｍに配位するピリミジン環の置換基Ｒ１がトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基などの脂環炭化水素であると、誘起効果により該配位子は電子を供与され、該燐光性有機金属錯体の分子吸収係数が特に大きくなり、発光効率が高くなる。
【００３２】
また、本発明の一態様は、金属Ｍがイリジウムである上記の構造を有する燐光性有機金属錯体である。
【００３３】
金属Ｍがイリジウムであると、スピン−軌道相互作用が大きくなる。また、金属Ｍと配位子が金属−炭素結合を有していることから、配位子のピリミジン環への電荷の移動（三重項ＭＬＣＴ（Ｍｅｔａｌ  ｔｏ  Ｌｉｇａｎｄ  Ｃｈａｒｇｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）遷移ともいう）が起こり易くなる。その結果、燐光発光のような禁制遷移が生じやすくなる上に、三重項励起寿命も短くなり、該燐光性有機金属錯体の発光効率を高める効果を奏する。
【００３４】
また、本発明の一態様は下記一般式（Ｇ２）で表される燐光性有機金属錯体であり、イリジウムと、該イリジウムに配位するピリミジン環と、モノアニオン性配位子Ｌと、を有し、該イリジウムに配位する窒素原子のα炭素原子にはフェニル基が結合しており、該フェニル基は該イリジウムに結合することによりオルトメタル化しており、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６乃至Ｒ７のうち、Ｒ１、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７のいずれか一は分子内に炭素−炭素橋架け結合を有する脂環炭化水素であり、他はそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、若しくは置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかである。なお、該脂環炭化水素はトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基から選ばれるのが好ましい。
【００３５】
【化５】
0005805578.tif 000006
【００３６】
また、本発明の一態様は上記の燐光性有機金属錯体であり、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６乃至Ｒ７のうち、Ｒ１は分子内に炭素−炭素橋架け結合を有する脂環炭化水素であり、他はそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、若しくは置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかである。なお、該脂環炭化水素はトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基から選ばれるのが好ましい。
【００３７】
【化６】
0005805578.tif 000007
【００３８】
イリジウムに２つのピリミジン環と、１つのモノアニオン性の配位子Ｌと、が配位する構成により、燐光量子収率が高くなる。これは、イリジウムに対する配位子の対称性が崩れることに起因すると考えられる。
【００３９】
また、本発明の一態様は、上記のモノアニオン性配位子がβジケトンである上記の燐光性有機金属錯体である。
【００４０】
モノアニオン性配位子としてβジケトンを用いると、昇華温度を低くできるため蒸着膜の作製が容易である。また、真空蒸着時の加熱により分解し難く、材料の使用効率が高い。または、分解生成物が蒸着膜に混入し難く、蒸着膜の特性の低下を招きにくく、発光素子の信頼性を向上できる。
【００４１】
また、本発明の一態様は下記一般式（Ｇ３）で表される燐光性有機金属錯体であり、イリジウムと、該イリジウムに配位するピリミジン環と、を有し、該イリジウムに配位する窒素原子のα炭素原子にはフェニル基が結合しており、該フェニル基は該イリジウムに結合することによりオルトメタル化しており、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６乃至Ｒ７のうち、Ｒ１、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７のいずれか一は分子内に炭素−炭素橋架け結合を有する脂環炭化水素であり、他はそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、若しくは置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかである。なお、該脂環炭化水素はトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基から選ばれるのが好ましい。
【００４２】
【化７】
0005805578.tif 000008
【００４３】
イリジウムに３つのピリミジン環が配位する構成により、耐熱性が高まる効果を奏する。そして、真空蒸着時の加熱により分解し難く、材料の使用効率が高い。または、分解生成物が蒸着膜に混入し難く、蒸着膜の特性の低下を招きにくく、発光素子の信頼性を向上できる。また、化学的に安定であることも、信頼性の向上の要因と考えられる。
【００４４】
また、本発明の一態様は下記一般式（Ｇ３）で表される上記の燐光性有機金属錯体であり、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６乃至Ｒ７のうち、Ｒ１は分子内に炭素−炭素橋架け結合を有する脂環炭化水素であり、他はそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、若しくは置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかである。なお、該脂環炭化水素はトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基から選ばれるのが好ましい。
【００４５】
【化８】
0005805578.tif 000009
【００４６】
イリジウムに３つのピリミジン環が配位する構成により、耐熱性が高まる効果を奏する。そして、真空蒸着時の加熱により分解し難く、材料の使用効率が高い。または、分解生成物が蒸着膜に混入し難く、蒸着膜の特性の低下を招きにくく、発光素子の信頼性を向上できる。さらに、イリジウムに配位するピリミジン環の置換基Ｒ１がトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基などの分子内に炭素−炭素橋架け結合を有する脂環炭化水素から選ばれた一であると、その誘起効果により該配位子は電子を供与され、該燐光性有機金属錯体の分子吸収係数が特に大きくなり易く、発光効率が高い。
【００４７】
または、該燐光性有機金属錯体は、ホスト材料に分散して用いると当該ホスト材料から効率よくエネルギーを受容できる。
【００４８】
また、本発明の一態様は、上記の発光素子を備える発光装置である。
【００４９】
また、本発明の一態様は、上記の発光装置を表示部に備える電子機器である。
【００５０】
また、本発明の一態様は、上記の発光装置を備える照明装置である。
【００５１】
上記燐光性有機金属錯体は、ピリジンまたは単環ジアジンなどの、窒素原子を含有する六員環複素芳香環を有し、該窒素原子はイリジウム又は白金に配位し、該窒素原子のα炭素原子にオルトメタル化されたアリール基が結合し、該六員環の複素芳香環、又は該アリール基がトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基などの分子内に炭素−炭素橋架け結合を有する脂環炭化水素を置換基として有する。上記燐光性有機金属錯体をホスト材料に分散して用いると、当該ホスト材料から効率よくエネルギーを授受でき、互いの距離が遠くなるため濃度消光し難い。このような燐光性有機金属錯体が適用された発光素子を備えるため、発光効率が高く、消費電力が低減された発光装置、電子機器、照明装置を提供できる。
【００５２】
なお、本明細書において、ＥＬ層とは発光素子の一対の電極間に設けられた層を示すものとする。従って、電極間に挟まれた発光物質である有機化合物を含む発光層はＥＬ層の一態様である。
【００５３】
また、本明細書において、物質Ａを他の物質Ｂからなるマトリクス中に分散する場合、マトリクスを構成する物質Ｂをホスト材料と呼び、マトリクス中に分散される物質Ａをゲスト材料と呼ぶものとする。なお、物質Ａ並びに物質Ｂは、それぞれ単一の物質であっても良いし、２種類以上の物質の混合物であっても良いものとする。
【発明の効果】
【００５４】
本発明の一態様によれば、発光効率の高い有機発光素子を提供できる。または、発光効率の高い有機金属錯体を提供できる。または、発光効率の高い発光素子を提供できる。または、発光効率が高く消費電力が低減された発光装置を提供できる。または、消費電力が低減された電子機器を提供できる。または、消費電力が低減された照明装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施の形態に係る発光素子を説明する図。
【図２】実施の形態に係る発光素子を説明する図。
【図３】実施の形態に係る発光素子に用いることができるホスト材料の励起状態を説明する図。
【図４】実施の形態に係る発光装置を説明する図。
【図５】実施の形態に係る発光装置を説明する図。
【図６】実施の形態に係る電子機器を説明する図。
【図７】実施の形態に係る照明装置を説明する図。
【図８】実施例に係る素子の構成を説明する図。
【図９】実施例に係る発光素子の外部量子効率−輝度特性を説明する図。
【図１０】実施例に係る発光素子の輝度−電圧特性を説明する図。
【図１１】実施例に係る発光素子が発する光を説明する色度図。
【図１２】構造式（１００）に示す有機金属錯体の１Ｈ−ＮＭＲチャート。
【図１３】構造式（１００）に示す有機金属錯体の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図１４】実施例に係る発光素子の外部量子効率−輝度特性を説明する図。
【図１５】実施例に係る発光素子の輝度−電圧特性を説明する図。
【図１６】実施例に係る発光素子が発する光を説明する色度図。
【図１７】構造式（１０８）に示す有機金属錯体の１Ｈ−ＮＭＲチャート。
【図１８】構造式（１０８）に示す有機金属錯体の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図１９】構造式（１１１）に示す有機金属錯体の１Ｈ−ＮＭＲチャート。
【図２０】構造式（１１１）に示す有機金属錯体の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図２１】構造式（１２８）に示す有機金属錯体の１Ｈ−ＮＭＲチャート。
【図２２】構造式（１２８）に示す有機金属錯体の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
実施の形態について、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は当業者であれば容易に理解される。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。
【００５７】
なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００５８】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の、オルトメタル化されたアリール基が、イリジウム又は白金に配位する窒素原子のα炭素原子に結合した、ピリジンまたは単環ジアジンなどの六員環の複素芳香環を有し、該六員環の複素芳香環、又は該アリール基がトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基を置換基として有する燐光性有機金属錯体が、一対の電極に挟持された発光性の有機化合物を含む層に適用された発光素子の一例について図１及び図２を参照して説明する。具体的には、当該燐光性有機金属錯体をホスト材料に分散して、発光層として用いる構成について説明する。
【００５９】
本実施の形態で例示する発光素子は、第１の電極、第２の電極及び第１の電極と第２の電極の間に発光性の有機化合物を含む層（以下ＥＬ層という）を備える。第１の電極または第２の電極のいずれか一方は陽極、他方が陰極として機能する。
【００６０】
ＥＬ層は第１の電極と第２の電極の間に設けられ、該ＥＬ層の構成は第１の電極と第２の電極の材質に合わせて適宜選択すればよい。以下に発光素子の構成の一例を例示するが、発光素子の構成がこれに限定されないことはいうまでもない。
【００６１】
＜発光素子の構成例１．＞
発光素子の構成の一例を図１（Ａ）に示す。図１（Ａ）に示す発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間にＥＬ層１１０３が挟まれている。
【００６２】
陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層１１０３に陽極１１０１の側から正孔が注入され、陰極１１０２の側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層１１０３において再結合し、ＥＬ層１１０３に含まれる発光物質が発光する。
【００６３】
ＥＬ層１１０３は、少なくとも発光物質を含む発光層を備えていればよく、発光層以外の層と積層された構造であっても良い。発光層以外の層としては、例えば正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔輸送性に乏しい（ブロッキングする）物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、並びにバイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い）の物質等を含む層が挙げられる。
【００６４】
ＥＬ層１１０３の具体的な構成の一例を図１（Ｂ）に示す。図１（Ｂ）に示すＥＬ層１１０３は、正孔注入層１１１１、正孔輸送層１１１２、発光層１１１３、電子輸送層１１１４、並びに電子注入層１１１５が陽極１１０１側からこの順に積層されている。
【００６５】
＜発光素子の構成例２．＞
発光素子の構成の他の一例を図１（Ｃ）に示す。図１（Ｃ）に例示する発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間にＥＬ層１１０３が挟まれている。さらに、陰極１１０２とＥＬ層１１０３との間には中間層１１０４が設けられている。なお、当該発光素子の構成例２のＥＬ層１１０３には、上述の発光素子の構成例１と同様の構成が適用可能であり、詳細については、発光素子の構成例１の記載を参酌できる。
【００６６】
中間層１１０４は少なくとも電荷発生領域を含んで形成されていればよく、電荷発生領域以外の層と積層された構成であってもよい。例えば、第１の電荷発生領域１１０４ｃ、電子リレー層１１０４ｂ、及び電子注入バッファー１１０４ａが陰極１１０２側から順次積層された構造を適用することができる。
【００６７】
中間層１１０４における電子と正孔の挙動について説明する。陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、第１の電荷発生領域１１０４ｃにおいて、正孔と電子が発生し、正孔は陰極１１０２へ移動し、電子は電子リレー層１１０４ｂへ移動する。電子リレー層１１０４ｂは電子輸送性が高く、第１の電荷発生領域１１０４ｃで生じた電子を電子注入バッファー１１０４ａに速やかに受け渡す。電子注入バッファー１１０４ａはＥＬ層１１０３に電子を注入する障壁を緩和し、ＥＬ層１１０３への電子注入効率を高める。従って、第１の電荷発生領域１１０４ｃで発生した電子は、電子リレー層１１０４ｂと電子注入バッファー１１０４ａを経て、ＥＬ層１１０３のＬＵＭＯ準位に注入される。
【００６８】
また、電子リレー層１１０４ｂは、第１の電荷発生領域１１０４ｃを構成する物質と電子注入バッファー１１０４ａを構成する物質が界面で反応し、互いの機能が損なわれてしまうことを防ぐことができる。
【００６９】
発光素子の構成例２の陰極に用いることができる材料の選択の幅は、構成例１の陰極に用いることができる材料の選択の幅に比べて、広い。なぜなら、構成例２の陰極は中間層が発生する正孔を受け取ればよく、仕事関数が比較的大きな材料を適用できるからである。
【００７０】
＜発光素子の構成例３．＞
発光素子の構成の他の一例を図２（Ａ）に示す。図２（Ａ）に例示する発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間にＥＬ層が２つ設けられている。さらに、ＥＬ層１１０３ａと、ＥＬ層１１０３ｂとの間には中間層１１０４が設けられている。
【００７１】
なお、陽極と陰極の間に設けるＥＬ層は２つに限定されない。図２（Ｂ）に例示する発光素子は、ＥＬ層１１０３が複数積層された構造、所謂、タンデム型の発光素子の構成を備える。但し、例えば陽極１１０１と陰極１１０２の間にｎ（ｎは２以上の自然数）層のＥＬ層１１０３を設ける場合には、ｍ（ｍは自然数、１以上（ｎ−１）以下）番目のＥＬ層と、（ｍ＋１）番目のＥＬ層との間に、それぞれ中間層１１０４を設ける構成とする。
【００７２】
また、当該発光素子の構成例３のＥＬ層１１０３には、上述の発光素子の構成例１と同様の構成を適用することが可能であり、また当該発光素子の構成例３の中間層１１０４には、上述の発光素子の構成例２と同様の構成が適用可能である。よって、詳細については、発光素子の構成例１、または発光素子の構成例２の記載を参酌できる。
【００７３】
ＥＬ層の間に設けられた中間層１１０４における電子と正孔の挙動について説明する。陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、中間層１１０４において正孔と電子が発生し、正孔は陰極１１０２側に設けられたＥＬ層へ移動し、電子は陽極側に設けられたＥＬ層へ移動する。陰極側に設けられたＥＬ層に注入された正孔は、陰極側から注入された電子と再結合し、当該ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。また、陽極側に設けられたＥＬ層に注入された電子は、陽極側から注入された正孔と再結合し、当該ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。よって、中間層１１０４において発生した正孔と電子は、それぞれ異なるＥＬ層において発光に至る。
【００７４】
なお、ＥＬ層同士を接して設けることで、両者の間に中間層と同じ構成が形成される場合は、ＥＬ層同士を接して設けることができる。具体的には、ＥＬ層の一方の面に電荷発生領域が形成されていると、当該電荷発生領域は中間層の第１の電荷発生領域として機能するため、ＥＬ層同士を接して設けることができる。
【００７５】
発光素子の構成例１乃至構成例３は、互いに組み合わせて用いることができる。例えば、発光素子の構成例３の陰極とｎ番目のＥＬ層の間に中間層を設けることもできる。
【００７６】
＜発光素子に用いることができる材料＞
次に、上述した構成を備える発光素子に用いることができる具体的な材料について、陽極、陰極、ＥＬ層、第１の電荷発生領域、電子リレー層、並びに電子注入バッファーの順に説明する。
【００７７】
＜陽極に用いることができる材料＞
陽極１１０１は、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上が好ましい）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好ましい。具体的には、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有したインジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物（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等が挙げられる。
【００７８】
これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタリング法により成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。例えば、インジウム−亜鉛酸化物膜は、酸化インジウムに対し１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、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膜は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５ｗｔ％以上５ｗｔ％以下、酸化亜鉛を０．１ｗｔ％以上１ｗｔ％以下含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。
【００７９】
この他、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）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン等）等が挙げられる。
【００８０】
但し、陽極１１０１と接して第２の電荷発生領域を設ける場合には、仕事関数を考慮せずに様々な導電性材料を陽極１１０１に用いることができる。具体的には、仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料を用いることもできる。第２の電荷発生領域を構成する材料については、第１の電荷発生領域と共に後述する。
【００８１】
＜陰極に用いることができる材料＞
陰極１１０２に接して第１の電荷発生領域１１０４ｃを、ＥＬ層１１０３との間に設ける場合、陰極１１０２は仕事関数の大小に関わらず様々な導電性材料を用いることができる。
【００８２】
なお、陰極１１０２および陽極１１０１のうち少なくとも一方を、可視光を透過する導電膜を用いて形成する。可視光を透過する導電膜としては、例えば酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物（ＩＴＯとも示す。）、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などを挙げることができる。また、光を透過する程度（好ましくは、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下程度）の金属薄膜を用いることもできる。この場合、該金属薄膜は半透過・半反射電極として作用する。
【００８３】
＜ＥＬ層に用いることができる材料＞
上述したＥＬ層１１０３を構成する各層に用いることができる材料について、以下に具体例を示す。
【００８４】
正孔注入層は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、或いはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層を形成することができる。
【００８５】
なお、正孔注入層の代わりに第２の電荷発生領域を形成してもよい。第２の電荷発生領域を用いると、仕事関数を考慮せずに様々な導電性材料を陽極１１０１に用いることができるのは前述の通りである。第２の電荷発生領域を構成する材料については第１の電荷発生領域と共に後述する。
【００８６】
正孔輸送層は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送層は、単層に限られず正孔輸送性の高い物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。電子よりも正孔の輸送性の高い物質であればよく、特に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質が、発光素子の駆動電圧を低減できるため好ましい。
【００８７】
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）、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−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）、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が挙げられる。または、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）などが挙げられる。または、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）、などのカルバゾール誘導体が挙げられる。
【００８８】
これ以外にも、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正孔輸送層に用いることができる。
【００８９】
発光層は、本発明の実施形態の燐光性有機金属錯体を発光物質として含む層である。発光層は、単層に限られず発光物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。発光物質として、前記燐光有機金属錯体と同時に蛍光性化合物を用いても良い。
【００９０】
本実施の形態で例示する発光素子は、その発光層に、オルトメタル化されたアリール基が、イリジウム又は白金に配位する窒素原子のα炭素原子に結合した、ピリジンまたは単環ジアジンなどの六員環の複素芳香環を有し、該六員環の複素芳香環、又は該アリール基がトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基を置換基として有する燐光性有機金属錯体を含む。
【００９１】
本発明の一態様の発光素子に用いることができる燐光性有機金属イリジウム錯体は、実施の形態２にて詳細に説明するが、その一例として（アセチルアセトナト）ビス［４−（２−ノルボルニル）−６−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）などが挙げられる。
【００９２】
本発明の一態様の燐光性有機金属錯体と同時にて用いることができる蛍光性化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−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：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）、ＳＤ１（商品名；ＳＦＣ  Ｃｏ．，  Ｌｔｄ製）などが挙げられる。
【００９３】
本発明の一態様の燐光性有機金属錯体と同時に用いることができる燐光性化合物としては、例えば、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス［２−（３’，５’−ビストリフルオロメチルフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：［Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ）］）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）、トリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］）、ビス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ）］）、ビス｛２−［４’−（パーフルオロフェニル）フェニル］ピリジナトト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ）］）、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）］）、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ））、ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］）などが挙げられる。
【００９４】
発光物質は、ホスト材料に分散させて用いるのが好ましい。ホスト材料としては、ＮＰＢ、ＴＰＤ、ＴＣＴＡ、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ＢＳＰＢ、などの芳香族アミン化合物、ＰＣｚＰＣＡ１、ＰＣｚＰＣＡ２、ＰＣｚＰＣＮ１、ＣＢＰ、ＴＣＰＢ、ＣｚＰＡ、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、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）などのカルバゾール誘導体を用いることができる。または、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤなどの高分子化合物を含む正孔輸送性の高い物質を用いることができる。または、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、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）、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）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を用いることができる。または、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−（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）、などのオキサゾール系やチアゾール系配位子を有する金属錯体を用いることができる。または、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）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］カルバゾール（略称：ＣＯ１１）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などの電子輸送性の高い物質を用いることができる。
【００９５】
電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層は、単層に限られず電子輸送性の高い物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。正孔よりも電子の輸送性の高い物質であればよく、特に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質が、発光素子の駆動電圧を低減できるため好ましい。
【００９６】
電子輸送性の高い物質としては、例えばＡｌｑ、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑなどの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。または、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２などのオキサゾール系や、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。または、ＰＢＤ、ＯＸＤ−７、ＣＯ１１、ＴＡＺ、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰ、２−［４−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ）などが挙げられる。
【００９７】
これ以外にも、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）、などの高分子化合物を電子輸送層に用いることができる。
【００９８】
電子注入層は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層は、単層に限られず電子注入性の高い物質を含む層を二層以上積層したものでもよい。電子注入層を設ける構成とすることで陰極１１０２からの電子の注入効率が高まり、発光素子の駆動電圧を低減できるため好ましい。
【００９９】
電子注入性の高い物質としては、例えばリチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、カルシウム（Ｃａ）、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）等のアルカリ金属、アルカリ土類金属またはこれらの化合物が挙げられる。また電子輸送性を有する物質中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属、マグネシウム（Ｍｇ）、又はそれらの化合物を含有させたもの、例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることもできる。
【０１００】
これらの層を適宜組み合わせてＥＬ層１１０３を形成する方法としては、種々の方法（例えば、乾式法や湿式法等）を適宜選択することができる。例えば、用いる材料に応じて真空蒸着法、インクジェット法またはスピンコート法などを選んで用いればよい。また、各層で異なる方法を用いて形成してもよい。
【０１０１】
＜電荷発生領域に用いることができる材料＞
第１の電荷発生領域１１０４ｃ、及び第２の電荷発生領域は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む領域である。なお、これらの電荷発生領域は、同一膜中に正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含有する場合だけでなく、正孔輸送性の高い物質を含む層とアクセプター性物質を含む層とが積層されていても良い。但し、陰極に接して設けられる第１の電荷発生領域が積層構造の場合には、正孔輸送性の高い物質を含む層が陰極１１０２と接する構造となる。陽極に接して設けられる第２の電荷発生領域が積層構造の場合には、アクセプター性物質を含む層が陽極１１０１と接する構造となる。
【０１０２】
なお、電荷発生領域において、正孔輸送性の高い物質に対して質量比で、０．１以上４．０以下の比率でアクセプター性物質を添加することが好ましい。
【０１０３】
電荷発生領域に用いるアクセプター性物質としては、遷移金属酸化物、特に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が好ましい。具体的には、酸化モリブデンが特に好ましい。なお、酸化モリブデンは、吸湿性が低いという特徴を有している。
【０１０４】
また、電荷発生領域に用いる正孔輸送性の高い物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマーを含む）など、種々の有機化合物を用いることができる。具体的には、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。
【０１０５】
＜電子リレー層に用いることができる材料＞
電子リレー層１１０４ｂは、第１の電荷発生領域１１０４ｃにおいてアクセプター性物質がひき抜いた電子を速やかに受け取ることができる層である。従って、電子リレー層１１０４ｂは、電子輸送性の高い物質を含む層であり、またそのＬＵＭＯ準位は、第１の電荷発生領域１１０４ｃにおけるアクセプター性物質のアクセプター準位と、ＥＬ層１１０３のＬＵＭＯ準位との間に位置する。具体的には、およそ−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下とするのが好ましい。
【０１０６】
電子リレー層１１０４ｂに用いる物質としては、例えば、ペリレン誘導体や、含窒素縮合芳香族化合物が挙げられる。なお、含窒素縮合芳香族化合物は、安定な化合物であるため電子リレー層１１０４ｂに用いる物質として好ましい。さらに、含窒素縮合芳香族化合物のうち、シアノ基やフッ素などの電子吸引基を有する化合物を用いることにより、電子リレー層１１０４ｂにおける電子の受け取りがさらに容易になるため、好ましい。
【０１０７】
ペリレン誘導体の具体例としては、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＰＴＣＤＡ）、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾール（略称：ＰＴＣＢＩ）、Ｎ，Ｎ’−ジオクチルー３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＰＴＣＤＩ−Ｃ８Ｈ）、Ｎ，Ｎ’−ジヘキシルー３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：Ｈｅｘ  ＰＴＣ）等が挙げられる。
【０１０８】
また、含窒素縮合芳香族化合物の具体例としては、ピラジノ［２，３−ｆ］［１，１０］フェナントロリン−２，３−ジカルボニトリル（略称：ＰＰＤＮ）、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ（ＣＮ）６）、２，３−ジフェニルピリド［２，３−ｂ］ピラジン（略称：２ＰＹＰＲ）、２，３−ビス（４−フルオロフェニル）ピリド［２，３−ｂ］ピラジン（略称：Ｆ２ＰＹＰＲ）等が挙げられる。
【０１０９】
その他にも、７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（略称：ＴＣＮＱ）、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＮＴＣＤＡ）、パーフルオロペンタセン、銅ヘキサデカフルオロフタロシアニン（略称：Ｆ１６ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−ペンタデカフルオロオクチル−１、４、５、８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＮＴＣＤＩ−Ｃ８Ｆ）、３’，４’−ジブチル−５，５’’−ビス（ジシアノメチレン）−５，５’’−ジヒドロ−２，２’：５’，２’’−テルチオフェン（略称：ＤＣＭＴ）、メタノフラーレン（例えば［６，６］−フェニルＣ６１酪酸メチルエステル）等を電子リレー層１１０４ｂに用いることができる。
【０１１０】
＜電子注入バッファーに用いることができる材料＞
電子注入バッファー１１０４ａは、第１の電荷発生領域１１０４ｃからＥＬ層１１０３への電子の注入を容易にする層である。電子注入バッファー１１０４ａを第１の電荷発生領域１１０４ｃとＥＬ層１１０３の間に設けることにより、両者の注入障壁を緩和することができる。
【０１１１】
電子注入バッファー１１０４ａには、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。
【０１１２】
また、電子注入バッファー１１０４ａが、電子輸送性の高い物質とドナー性物質を含んで形成される場合には、電子輸送性の高い物質に対して質量比で、０．００１以上０．１以下の比率でドナー性物質を添加することが好ましい。なお、ドナー性物質としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセン等の有機化合物を用いることもできる。なお、電子輸送性の高い物質としては、先に説明したＥＬ層１１０３の一部に形成することができる電子輸送層の材料と同様の材料を用いて形成することができる。
【０１１３】
以上のような材料を組み合わせることにより、本実施の形態に示す発光素子を作製することができる。この発光素子からは、本発明の一態様の燐光性有機金属イリジウム錯体からの発光が得られ、その発光色は該燐光性有機金属イリジウム錯体の種類を変えることにより選択できる。また、発光色の異なる複数の発光物質を用いることにより、発光スペクトルの幅を拡げて、例えば白色発光を得ることもできる。なお、白色発光を得る場合には、互いに補色となる発光色を呈する発光物質を用いればよく、例えば補色となる発光色を呈する異なる層を備える構成等を用いることができる。具体的な補色の関係としては、例えば青色と黄色、あるいは青緑色と赤色等が挙げられる。
【０１１４】
本発明の一態様の有機発光素子は、本発明の一態様の、オルトメタル化されたアリール基が、イリジウム又は白金に配位する窒素原子のα炭素原子に結合したピリジンまたは単環ジアジンなどの六員環の複素芳香環を有し、該六員環の複素芳香環、又は該アリール基がトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基を置換基として有する燐光性有機金属錯体が、発光層に適用されたものである。
【０１１５】
イリジウム又は白金の配位子に結合したトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基は、共鳴効果による発光波長の長波長化を引き起こすことなく、その誘起効果により該配位子に電子を供与する。電子が供与された配位子を備える燐光性有機金属錯体は分子吸収係数が高く、ホスト材料に分散して用いると、当該ホスト材料から効率よくエネルギーを受容できる。または、嵩高いトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基などの置換基を有する配位子を備える燐光性有機金属錯体は、分子間距離が大きくなるため濃度消光し難い。
【０１１６】
このような燐光性有機金属錯体を用いることで、発光効率の高い有機発光素子を提供できる。
【０１１７】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【０１１８】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の燐光性有機金属錯体の一例について説明する。
【０１１９】
本発明の一態様の燐光性有機金属錯体は、金属と、該金属に配位する窒素原子を含む六員環の複素芳香環と、を有し、該金属はイリジウム又は白金であり、該六員環の複素芳香環はピリジンまたは単環ジアジンであり、該窒素原子のα炭素原子にアリール基が結合しており、該アリール基は金属に結合することによりオルトメタル化しており、該六員環の複素芳香環、又は該アリール基は、トリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基のいずれか一を置換基として備える。
【０１２０】
本発明の一態様の燐光性有機金属錯体が備える六員環の複素芳香環は、ピリジン骨格または単環ジアジン骨格である。なお、単環ジアジン骨格としては、具体的には、１，２−ジアジン（ピリダジンともいう）骨格、１，３−ジアジンまたは１，５−ジアジン（ピリミジンともいう）骨格、１，４−ジアジン（ピラジンともいう）骨格である。また、ピリジン骨格の窒素原子、及び単環ジアジン骨格の窒素原子のうち１つは、イリジウム又は白金に配位し、該窒素原子のα炭素原子（すなわち、該窒素原子と直接結合している炭素原子）には、アリール基が結合している。なお、当該アリール基は上記のイリジウム又は白金に結合することによりオルトメタル化している。
【０１２１】
本発明の一態様の燐光性有機金属錯体が備えるアリール基としては、フェニル基、炭素数１〜４のアルキル基で１以上置換されたフェニル基、炭素数１〜４のアルコキシ基で１以上置換されたフェニル基、炭素数１〜４のアルキルチオ基で１以上置換されたフェニル基、炭素数６〜１０のアリール基で１以上置換されたフェニル基、ハロゲンで１以上置換されたフェニル基、炭素数１〜４のハロアルキル基で１以上置換されたフェニル基、置換もしくは無置換のビフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基が挙げられる。
【０１２２】
本発明の一態様の燐光性有機金属錯体は、架橋された脂環式の置換基を、該六員環の複素芳香環又は該アリール基に備える。架橋された脂環式の置換基としては、トリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基が挙げられる。なお、ノルボルナン化合物にはｅｎｄｏ体とｅｘｏ体の異性体が存在するが、本発明はそのどちらでも良く、両者を混合していても良い。
【０１２３】
本発明の一態様の燐光性有機金属錯体が備える該六員環の複素芳香環、又は該アリール基に結合したトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基は、燐光性有機金属錯体の発光波長が共鳴効果により長波長化する現象を引き起こすことなく、その誘起効果により該配位子に電子を供与する。電子が供与された配位子を備える燐光性有機金属錯体は分子吸収係数が高く、ホスト材料に分散して用いると、当該ホスト材料から効率よくエネルギーを受容できる。または、トリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基は構造が嵩高いため、このような置換基が結合した配位子を備える燐光性有機金属錯体は、分子間距離が大きくなるため会合せず、濃度消光し難い。
【０１２４】
＜燐光性有機金属錯体の構成例１．＞
本発明の一態様は下記一般式（Ｇ１）で表される構造を有する燐光性有機金属錯体であり、イリジウム又は白金である金属Ｍと、該金属Ｍに配位するピリミジン環と、を有し、フェニル基が前記金属Ｍに配位する窒素原子のα炭素原子に結合しており、該フェニル基は該金属Ｍに結合することによりオルトメタル化しており、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６乃至Ｒ７のうち、Ｒ１、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７のいずれか一はトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基から選ばれた一を表し、他はそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、若しくは置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかである。
【０１２５】
【化９】
0005805578.tif 000010
【０１２６】
ハロゲンとしては、例えばフッ素等を挙げることができる。
【０１２７】
置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等を挙げることができる。
【０１２８】
置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等を挙げることができる。
【０１２９】
置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基としては、例えばメチルスルファニル基（メチルチオ基）、エチルスルファニル基（エチルチオ基）、プロピルスルファニル基（プロピルチオ基）、イソプロピルスルファニル基（イソプロピルチオ基）、ｎ−ブチルスルファニル基（ｎ−ブチルチオ基）、イソブチルスルファニル基（イソブチルチオ基）、ｓｅｃ−ブチルスルファニル基（ｓｅｃ−ブチルチオ基）、ｔｅｒｔ−ブチルスルファニル基（ｔｅｒｔ−ブチルチオ基）等を挙げることができる。
【０１３０】
置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基としては、例えば、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピル基等を挙げることができる。
【０１３１】
置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基としては、フェニル基、炭素数１〜４のアルキル基で１以上置換されたフェニル基、炭素数１〜４のアルコキシ基で１以上置換されたフェニル基、炭素数１〜４のアルキルチオ基で１以上置換されたフェニル基、炭素数６〜１０のアリール基で１以上置換されたフェニル基、ハロゲンで１以上置換されたフェニル基、炭素数１〜４のハロアルキル基で１以上置換されたフェニル基、置換もしくは無置換のナフタレン−イル基等を挙げることができる。
【０１３２】
なお、Ｒ１に用いる炭素数１〜４のアルキル基としては、炭素数２以上のアルキル基がより好ましい。炭素数２以上のアルキル基は、立体障害により分子間相互作用を抑制する。そのため、本発明の一態様である有機金属錯体の合成反応における副反応が抑制され、収率が向上する。これを考慮すると、Ｒ１における炭素数１〜４のアルキル基としては、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基がより好ましい。
【０１３３】
また、Ｒ２における炭素数１〜４のアルキル基としては、メチル基が好ましい。Ｒ２をメチル基とすることで、本発明の一態様の燐光性有機金属錯体の発光波長を短波長側にシフト（ブルーシフトともいう）できる。
【０１３４】
＜燐光性有機金属錯体の構成例２．＞
また、本発明の一態様は、燐光性有機金属錯体の構成例１．において、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６乃至Ｒ７のうち、Ｒ１はトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基から選ばれた一を表し、他はそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、若しくは置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかである下記一般式（Ｇ１）で表される構造を有する燐光性有機金属錯体である。
【０１３５】
【化１０】
0005805578.tif 000011
【０１３６】
ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、若しくは置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基の具体例は、燐光性有機金属錯体の構成例１．と同様である。
【０１３７】
イリジウム又は白金に配位するピリミジン環の置換基Ｒ１がトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基から選ばれた一であると、その誘起効果により該配位子は電子を供与され、該燐光性有機金属錯体の分子吸収係数が特に大きくなり、発光効率が高くなる。
【０１３８】
＜燐光性有機金属錯体の構成例３．＞
また、本発明の一態様は、燐光性有機金属錯体の構成例１．または構成例２．において、金属Ｍがイリジウムである燐光性有機金属錯体である。
【０１３９】
金属Ｍがイリジウムであると、スピン−軌道相互作用が大きくなる。また、金属Ｍと配位子が金属−炭素結合を有していることから、イリジウムからピリミジン環への電荷の移動（三重項ＭＬＣＴ（Ｍｅｔａｌ  ｔｏ  Ｌｉｇａｎｄ  Ｃｈａｒｇｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）遷移ともいう）が起こりやすくなる。その結果、燐光発光のような禁制遷移が生じやすくなる上に、三重項励起寿命も短くなり、該燐光性有機金属錯体の発光効率を高める効果を奏する。
【０１４０】
＜燐光性有機金属錯体の構成例４．＞
本発明の一態様は下記一般式（Ｇ２）で表される燐光性有機金属錯体であり、該燐光性有機金属錯体はイリジウムと、該イリジウムに配位するピリミジン環と、モノアニオン性配位子Ｌと、を有し、該イリジウムに配位する窒素原子のα炭素原子にはフェニル基が結合しており、該フェニル基は該イリジウムに結合することによりオルトメタル化しており、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６乃至Ｒ７のうち、Ｒ１、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７のいずれか一はトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基から選ばれた一を表し、他はそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、若しくは置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかである。
【０１４１】
【化１１】
0005805578.tif 000012
【０１４２】
＜燐光性有機金属錯体の構成例５．＞
また、本発明の一態様は下記一般式（Ｇ２）で表される燐光性有機金属錯体であり、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６乃至Ｒ７のうち、Ｒ１はトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基から選ばれた一を表し、他はそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、若しくは置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかである。
【０１４３】
【化１２】
0005805578.tif 000013
【０１４４】
イリジウムに２つのピリミジン環と１つのモノアニオン性の配位子Ｌとが配位する、構成例４．及び構成例５．の燐光性有機金属錯体は、燐光量子収率が高い。これは、イリジウムに対する配位子の対称性が崩れることに起因すると考えられる。
【０１４５】
＜燐光性有機金属錯体の構成例６．＞
また、本発明の一態様は、燐光性有機金属錯体の構成例４．または構成例５．において、モノアニオン性配位子がβジケトンである上記の燐光性有機金属錯体である。
【０１４６】
モノアニオン性配位子としてβジケトンを用いると、昇華温度を低くできるため蒸着膜の作製が容易である。また、真空蒸着時の加熱により分解し難く、材料の使用効率が高い。または、分解生成物が蒸着膜に混入し難く、蒸着膜の特性の低下を招きにくく、発光素子の信頼性を向上できる。
【０１４７】
＜燐光性有機金属錯体の構成例７．＞
また、本発明の一態様は下記一般式（Ｇ３）で表される燐光性有機金属錯体であり、イリジウムと、該イリジウムに配位するピリミジン環と、を有し、該イリジウムに配位する窒素原子のα炭素原子にはフェニル基が結合しており、該フェニル基は該イリジウムに結合することによりオルトメタル化しており、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６乃至Ｒ７のうち、Ｒ１、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７のいずれか一はトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基から選ばれた一を表し、他はそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、若しくは置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかである。
【０１４８】
【化１３】
0005805578.tif 000014
【０１４９】
イリジウムに３つのピリミジン環が配位する構成により、耐熱性が高まる効果を奏する。そして、真空蒸着時の加熱により分解し難く、材料の使用効率が高い。または、分解生成物が蒸着膜に混入し難く、蒸着膜の特性の低下を招きにくく、発光素子の信頼性を向上できる。また、化学的に安定であることも、信頼性の向上の要因と考えられる。
【０１５０】
＜燐光性有機金属錯体の構成例８．＞
また、本発明の一態様は下記一般式（Ｇ３）で表される上記の燐光性有機金属錯体であり、置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６乃至Ｒ７のうち、Ｒ１はトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基から選ばれた一を表し、他はそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、若しくは置換または無置換の炭素数６〜１０のアリール基のいずれかである。
【０１５１】
【化１４】
0005805578.tif 000015
【０１５２】
イリジウムに３つのピリミジン環が配位する構成により、耐熱性が高まる効果を奏する。そして、真空蒸着時の加熱により分解し難く、材料の使用効率が高い。または、分解生成物が蒸着膜に混入し難く、蒸着膜の特性の低下を招きにくく、発光素子の信頼性を向上できる。さらに、イリジウムに配位するピリミジン環の置換基Ｒ１がトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基から選ばれた一であると、その誘起効果により該配位子は電子を供与され、該燐光性有機金属錯体の分子吸収係数が特に大きくなり、発光効率が高い。
【０１５３】
または、該燐光性有機金属錯体は、ホスト材料に分散して用いると当該ホスト材料から効率よくエネルギーを受容できる。
【０１５４】
次に、本発明の一態様の燐光性有機金属錯体の合成方法の一例について説明する。
【０１５５】
≪一般式（Ｇ０）で表される４−アリールピリミジン誘導体の合成方法≫
下記一般式（Ｇ０）で表される４−アリールピリミジン誘導体の合成方法の一例について説明する。下記一般式（Ｇ０）で表される４−アリールピリミジン誘導体は、以下のような簡便な合成スキーム（ａ）、（ａ’）、または（ａ”）により合成できる。
【０１５６】
【化１５】
0005805578.tif 000016
【０１５７】
一般式（Ｇ０）において、Ｒ１〜Ｒ３は、水素、ハロゲン、置換もしくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数６〜１０のアリール基を表し、Ａｒは、置換又は無置換の炭素数６〜１０のアリール基を表す。但し、Ｒ１及びＡｒ上の置換基のうち少なくとも一つは、分子内で炭素−炭素橋架け結合された脂環炭化水素である。なお、特にＲ１としては、水素以外の置換基が好ましい。
【０１５８】
例えば、一般式（Ｇ０）で表される４−アリールピリミジン誘導体は、合成スキーム（ａ）に示すように、アリールボロン酸（Ａ１）とハロゲン化ピリミジン化合物（Ａ２）とをカップリングすることにより得られる。
【０１５９】
【化１６】
0005805578.tif 000017
【０１６０】
合成スキーム（ａ）において、Ｘはハロゲンを表す。
【０１６１】
また、一般式（Ｇ０）で表される４−アリールピリミジン誘導体は、合成スキーム（ａ’）に示すように、（Ａ１’）に示すアリールリチウム化合物またはグリニヤール試薬をピリミジン化合物（Ａ２’）と反応させることにより得られる。
【０１６２】
【化１７】
0005805578.tif 000018
【０１６３】
合成スキーム（ａ’）において、Ｘは、ハロゲンを表す。
【０１６４】
また、一般式（Ｇ０）で表される４−アリールピリミジン誘導体は、合成スキーム（ａ’’）に示すように、アリール基置換の１，３−ジケトン（Ａ１’’）とアミジン（Ａ２’’）を反応させることにより得られる。
【０１６５】
【化１８】
0005805578.tif 000019
【０１６６】
なお、一般式（Ｇ０）において、Ｒ３が水素の場合は、非特許文献（Ｈ．Ｂｒｅｄｅｒｅｃｋ，Ｒ．Ｇｏｍｐｐｅｒ，Ｇ．Ｍｏｒｌｏｃｋ，「Ｃｈｅｍｉｓｃｈｅ  Ｂｅｒｉｃｈｔｅ」，９０，ｐ．９４２−９５２（１９５７））に示されるように、アリール基置換の１，３−ジケトン（Ａ１’’）とホルムアミドを酸触媒存在下で加熱し、反応させることにより得られる。
【０１６７】
合成スキーム（ａ’’）において、Ｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数６〜１０のアリール基を表し、Ｒ２は、水素、ハロゲン、置換もしくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Ｒ３は、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ａｒは、置換又は無置換の炭素数６〜１０のアリール基を表す。但し、Ｒ１及びＡｒ上の置換基のうち少なくとも一つは、分子内で炭素−炭素橋架け結合された脂環炭化水素である。
【０１６８】
上述の化合物（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ１’）、（Ａ２’）、（Ａ１’’）、（Ａ２’’）は、様々な種類が市販されている、あるいは合成可能であるため、一般式（Ｇ０）で表される４−アリールピリミジ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、本発明の一態様である有機金属錯体は、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。
【０１６９】
≪一般式（Ｇ２）及び（Ｇ３）で表される本発明の一態様の有機金属錯体の合成方法≫
次に、一般式（Ｇ０）で表される４−アリールピリミジン誘導体をオルトメタル化して、下記一般式（Ｇ２）及び（Ｇ３）で表される本有機金属錯体を合成する方法の一例を説明する。具体的には、好ましい例として、一般式（Ｇ０）のアリール基がフェニル基であって、Ｒ２が水素を表す場合の一般式（Ｇ０’）を用いて説明する。
【０１７０】
【化１９】
0005805578.tif 000020
【０１７１】
【化２０】
0005805578.tif 000021
【０１７２】
一般式（Ｇ２）及び（Ｇ３）において、Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。また、Ｒ１及びＲ３〜Ｒ７は、水素、ハロゲン、置換もしくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキルチオ基、置換または無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数６〜１０のアリール基を表し、Ｒ３は、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基を表す。但し、Ｒ１及びＲ３〜Ｒ７のうち少なくとも一つは、分子内で炭素−炭素橋架け結合された脂環炭化水素である。
【０１７３】
＜一般式（Ｇ２）で表される本発明の一態様の有機金属錯体の合成方法＞
まず、下記合成スキーム（ｂ）に示すように、一般式（Ｇ０’）で表される４−フェニルピリミジン誘導体と、ハロゲン化イリジウム化合物（塩化イリジウム、臭化イリジウム、ヨウ化イリジウムなどで、好ましくは３塩化イリジウム水和物）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錯体の一種であり、新規物質である複核錯体（Ｂ）を得ることができる。マイクロ波を加熱手段として用いることも可能である。
【０１７４】
【化２１】
0005805578.tif 000022
【０１７５】
合成スキーム（ｂ）において、Ｘはハロゲンを表す。
【０１７６】
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（Ｂ）と、配位子ＨＬを、不活性ガス雰囲気にて反応させることにより、ＨＬのプロトンが脱離してＬが中心金属Ｉｒに配位し、一般式（Ｇ２）で表される本発明の一態様である有機金属錯体が得られる。マイクロ波を加熱手段として用いることも可能である。
【０１７７】
【化２２】
0005805578.tif 000023
【０１７８】
合成スキーム（ｃ）において、Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。
【０１７９】
なお、Ｒ１として、置換もしくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数６〜１０のアリール基を用いると、Ｒ１として水素を用いた場合に比較して、複核金属錯体が合成スキーム（ｃ）で分解してしまうことが抑制され、飛躍的に高い収率を得ることができる。
【０１８０】
なお、一般式（Ｇ２）中におけるモノアニオン性の配位子Ｌは、β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、β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であると、有機金属錯体の有機溶媒への溶解性が高まり、精製が容易となり好ましい。また、βジケトン構造を有することで、発光効率の高い有機金属錯体を得ることができるため好ましい。また、βジケトン構造を有することで昇華性も高まり、蒸着性能に優れるという利点がある。
【０１８１】
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。これらの配位子は、配位能力が高く、また、安価に入手することができるため有効である。
【０１８２】
【化２３】
0005805578.tif 000024
【０１８３】
一般式（Ｌ１）乃至（Ｌ７）中、Ｒ７１〜Ｒ１０９はそれぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基、ハロゲン、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜４のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜４のアルコキシ基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜４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炭素、または置換基Ｒと結合するｓｐ２炭素を表し、置換基Ｒは炭素数１〜４のアルキル基、ハロゲン、炭素数１〜４のハロアルキル基、またはフェニル基を表す。
【０１８４】
＜一般式（Ｇ３）で表される本発明の一態様の有機金属錯体の合成方法＞
一般式（Ｇ３）で表される本発明の一態様である有機金属錯体は、下記合成スキーム（ｄ）により合成することができる。すなわち、一般式（Ｇ０’）で表される４−フェニルピリミジン誘導体と、ハロゲン化イリジウム化合物（塩化イリジウム、臭化イリジウム、ヨウ化イリジウムなどで、好ましくは３塩化イリジウム水和物）、またはイリジウム錯体（アセチルアセトナト錯体、ジエチルスルフィド錯体等）とを混合した後、加熱することにより、一般式（Ｇ３）で表される構造を有する有機金属錯体を得ることができる。また、この反応は、溶媒、例えばアルコール系溶媒（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等）の存在下で行ってもよい。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。
【０１８５】
【化２４】
0005805578.tif 000025
【０１８６】
合成スキーム（ｄ）において、Ｒ１〜Ｒ７は、上記一般式（Ｇ３）の置換基とＲ１〜Ｒ７同様に定義される。
【０１８７】
なお、Ｒ１として、置換もしくは無置換の炭素数１〜４のアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数６〜１０のアリール基を用いることで、Ｒ１として水素を用いた場合に比較して、合成スキーム（ｄ）における収率を高めることができる。
【０１８８】
以上、合成方法の一例について説明したが、開示する本発明の一態様である有機金属錯体は、他のどのような合成方法によって合成されても良い。
【０１８９】
次に、本発明の一態様の有機金属錯体の具体的な構造式を構造式（１００）〜（１４１）に列挙する。ただし、本発明はこれらに限定されることはない。
【０１９０】
【化２５】
0005805578.tif 000026
【０１９１】
【化２６】
0005805578.tif 000027
【０１９２】
【化２７】
0005805578.tif 000028
【０１９３】
【化２８】
0005805578.tif 000029
【０１９４】
【化２９】
0005805578.tif 000030
【０１９５】
【化３０】
0005805578.tif 000031
【０１９６】
【化３１】
0005805578.tif 000032
【０１９７】
【化３２】
0005805578.tif 000033
【０１９８】
なお、上記構造式（１００）〜（１４１）で表される有機金属錯体には、配位子の種類によっては立体異性体が存在しうるが、本発明の一態様の有機金属錯体にはこれらの異性体も全て含まれる。
【０１９９】
本実施の形態で説明した本発明の一態様の燐光性有機金属錯体は、以下の効果を奏する。
【０２００】
配位子に結合したトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基は、共鳴効果による発光波長の長波長化を引き起こすことなく、その誘起効果により配位子に電子を供与する。電子が供与された配位子を備える燐光性有機金属錯体は分子吸収係数が高く、ホスト材料に分散して用いると、当該ホスト材料から効率よくエネルギーを受容できる燐光性有機金属錯体を提供できる。
【０２０１】
または、トリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基などの嵩高い置換基が結合した配位子を備える燐光性有機金属錯体は、分子間距離が大きくなるため会合が生じず、濃度消光し難い。
【０２０２】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【０２０３】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の燐光性有機金属錯体を、発光性の有機化合物として発光層のゲスト材料に用いる発光素子の構成の一例について図３を参照して説明する。本実施の形態で例示する発光素子は、第１の電極、第２の電極及び第１の電極と第２の電極の間に発光性の有機化合物を含む層（以下ＥＬ層という）を備える。第１の電極または第２の電極のいずれか一方は陽極、他方が陰極として機能する。
【０２０４】
該ＥＬ層の構成は第１の電極と第２の電極の材質に合わせて適宜選択すればよい。本実施の形態では、ホスト材料である第１の有機化合物に第２の有機化合物と発光性の有機化合物がゲスト材料として分散された発光層を備え、該発光層に注入された電子と正孔の再結合により生じたエネルギーが、第１の有機化合物と第２の有機化合物の励起錯体を経て、発光性の有機化合物の発光に至る構成を備える発光素子について説明する。発光層をこのような構成とすることで、電子と正孔が再結合して生じるエネルギーを高い効率で発光性の有機化合物に移動でき、効率のよい発光素子を構成できる。
【０２０５】
＜発光層におけるホスト材料の挙動＞
本実施の形態で例示する発光層におけるホスト材料の挙動を、従来の発光層におけるホスト材料の挙動と比較して、図３を用いて説明する。
【０２０６】
はじめに、従来の発光層のホスト材料の挙動を図３（Ａ）に示す。なお、ここでは、ホスト材料である第１の有機化合物（Ｈとする）に発光性の有機化合物をゲスト材料として分散して用いる場合について説明するが、次に説明する励起錯体を生じる組み合わせでなければ、複数のゲスト材料をホスト材料に分散して用いる構成についても同様に説明できる。
【０２０７】
従来の発光層において、ホスト材料である有機化合物Ｈは電子と正孔の再結合により生じるエネルギーにより励起され、一重項励起状態の有機化合物Ｈ＊（Ｓ１）と、三重項励起状態の有機化合物Ｈ＊（Ｔ１）とが生じる。なお、その生成確率は２５：７５（＝Ｈ＊（Ｓ１）：Ｈ＊（Ｔ１））となる。一般に一重項励起状態の有機化合物Ｈ＊（Ｓ１）は、三重項励起状態の有機化合物Ｈ＊（Ｔ１）より高いエネルギーを有するうえ、一重項励起状態から三重項励起状態への遷移は禁制遷移となる。その結果、図３（Ａ）に示すように、発光層にはエネルギーが異なる状態（エネルギー状態Ｅ１、エネルギー状態Ｅ２）の２つの励起種が存在することになる。
【０２０８】
次に、本実施形態で例示する発光層のホスト材料の挙動を図３（Ｂ）に示す。本実施の形態で例示する発光層はホスト材料である第１の有機化合物（Ａとする）と、ゲスト材料として第２の有機化合物（Ｂとする）と、発光性の有機化合物を含む。なお、ここでは、発光性の有機化合物に加えて１種類の第２の有機化合物をゲスト材料に用いる場合について説明するが、発光性の有機化合物に加えて２種類以上の第２の有機化合物をゲスト材料に用いる場合、又は励起状態において分子内電荷移動が可能な第１の有機化合物を１種類用いる場合についても、同様の説明をあてはめることができることがある。
【０２０９】
本実施の形態で例示する発光層において、ホスト材料である第１の有機化合物Ａは電子と正孔の再結合により生じるエネルギーにより励起され、一重項励起状態の第１の有機化合物Ａ＊（Ｓ１）と、三重項励起状態の第１の有機化合物Ａ＊（Ｔ１）とが生じる。なお、その生成確率は２５：７５（＝Ａ＊（Ｓ１）：Ａ＊（Ｔ１））となる。一般に一重項励起状態の有機化合物Ａ＊（Ｓ１）は、三重項励起状態の有機化合物Ａ＊（Ｔ１）より高いエネルギーを有するうえ、一重項励起状態から三重項励起状態への遷移は禁制遷移となる。
【０２１０】
次に、一重項励起状態の第１の有機化合物Ａ＊（Ｓ１）は共存する基底状態の第２の有機化合物Ｂ（Ｓ０）との間で電子の授受を行い、励起錯体ＡＢ＊を形成する。
【０２１１】
ここで、第２の有機化合物Ｂを選択して用いると、生成する励起錯体ＡＢ＊のエネルギーを調整できる。そして、一重項励起状態の第１の有機化合物Ａ＊（Ｓ１）が持つエネルギーを、三重項励起状態の第１の有機化合物Ａ＊（Ｔ１）が持つエネルギーとおよそ等しい程度まで低減できる。その結果、図３（Ｂ）に示すように、本実施の形態で例示する発光層には、エネルギーがおよそ等しい状態（エネルギー状態Ｅ１）の励起種が存在することになる。言い換えると、電子と正孔の再結合により生じるエネルギーをおよそ等しい状態に集約できる。
【０２１２】
なお、励起錯体ＡＢ＊が生成する別の過程も存在する。具体的には、発光層に注入した電子と正孔により、還元された第１の有機化合物Ａと酸化された第２の有機化合物Ｂ、又は酸化された第１の有機化合物Ａと還元された第２の有機化合物Ｂが生じ、互いが直接励起錯体ＡＢ＊を形成する場合もある。いずれにせよ、およそ等しい状態に集約されたエネルギーは効率よく発光性の有機化合物に移動し、発光に至る。
【０２１３】
＜発光層におけるゲスト材料の挙動＞
次に、本実施形態で例示する発光層にゲスト材料として分散する発光性の有機化合物の挙動について説明する。なお、ここでは励起状態のホスト材料から発光性の有機化合物にエネルギーが移動する過程について説明する。
【０２１４】
励起状態のホスト材料から発光性の有機化合物にエネルギーを移動する過程には、フェルスター機構（双極子−双極子相互作用）によるものと、デクスター機構（電子交換相互作用）によるものとがある。いずれの機構においても、エネルギーを供与する励起種が発する発光の規格化されたスペクトルと、エネルギーを授受するゲスト材料の吸収スペクトルの積の積分値が大きい組み合わせにおいて、エネルギー移動の速度係数が大きくなることが知られている。言い換えると、励起種の規格化された発光と発光性の有機化合物の吸収の重なりが大きいものほど、エネルギー移動が起こりやすいことが知られている。
【０２１５】
本実施の形態で例示する発光層は、ホスト材料である第１の有機化合物Ａと第２の有機化合物Ｂの励起錯体を生じ、電子と正孔の再結合により生じるエネルギーがおよそ等しい状態（エネルギー状態Ｅ１）に集約されている。従って、エネルギー状態Ｅ１からの発光スペクトルに対して重なりが大きい吸収スペクトルを有する材料を発光性の有機化合物に選択して用いることにより、およそ等しい状態に集約されたエネルギーを発光性の有機化合物に効率よく移動できる。さらに、発光性の有機化合物に発光効率が高い材料を選択して用いることにより、電子と正孔の再結合により生じたエネルギーを効率よく光に変換できる発光素子を提供できる。
【０２１６】
＜本実施の形態の発光層に用いることができる材料＞
ホスト材料である第１の有機化合物にゲスト材料として第２の有機化合物と共に発光性の有機化合物が分散された発光層を備え、該発光層に注入された電子と正孔の再結合により生じたエネルギーが、第１の有機化合物と第２の有機化合物の励起錯体を経て、発光性の有機化合物が発光に至る構成に使用できる材料を以下に例示する。
【０２１７】
ホスト材料である第１の有機化合物と、励起状態の第１の有機化合物と励起錯体を生じる第２の有機化合物の組み合わせとしては、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）の組み合わせが好ましい。ただし、第１の有機化合物及び第２の有機化合物は、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って、該励起錯体の発光スペクトルが、ホスト材料に分散する発光性の有機化合物の吸収スペクトルと重なりが大きく、該励起錯体の発光スペクトルのピークが、燐光性化合物の吸収スペクトルのピークよりも長波長であればよい。
【０２１８】
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の有機化合物と第２の有機化合物を構成する場合、その混合比によってキャリアバランスを制御できる。つまり、その混合比によって、発光層内の正孔と電子の再結合確率を高め、発光効率を高める最適なバランスを設計することができる点も、本発明の一態様の特徴の一つである。このキャリアバランスの観点と、励起錯体を形成させる観点から、第１の有機化合物と第２の有機化合物の割合は極端に違わないことが好ましい。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。
【０２１９】
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）などのベンゾキノキサリン誘導体が挙げられる。
【０２２０】
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（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）などの芳香族アミンやカルバゾール誘導体が挙げられる。
【０２２１】
発光性の有機化合物としては、燐光性化合物が好ましく、有機金属錯体の中でもイリジウム錯体が特に好ましい。なお、上述のフェルスター機構によるエネルギー移動を考慮すると、燐光性化合物の最も長波長側に位置する吸収帯のモル吸光係数は、２０００Ｍ−１・ｃｍ−１以上が好ましく、５０００Ｍ−１・ｃｍ−１以上が特に好ましい。
【０２２２】
大きなモル吸光係数を有する発光性の有機化合物としては、例えば、ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ｄｐｍ）］）や、（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）などが挙げられる。
【０２２３】
また、本発明の一態様の燐光性有機金属イリジウム錯体（実施の形態２参照）は好適であり、例えば（アセチルアセトナト）ビス［４−（２−ノルボルニル）−６−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）などが好ましい。
【０２２４】
以上のように、ホスト材料である第１の有機化合物に、ゲスト材料として第２の有機化合物と発光性の有機化合物が分散された発光層を備え、該発光層に注入された電子と正孔の再結合により生じたエネルギーが、第１の有機化合物と第２の有機化合物の励起錯体を経て、発光性の有機化合物の発光に至る構成を発光層に備える発光素子を作製できる。
【０２２５】
本実施の形態で例示した発光素子は、該発光層に注入された電子と正孔の再結合により生じたエネルギーを、およそ等しい状態に集約してから発光性の有機化合物に移動する。その結果、ホスト材料から発光性の有機化合物へ効率良くエネルギーを移動できる。さらに、本発明の一態様の発光効率が高い燐光性有機金属錯体を用いることにより、電子と正孔の再結合により生じたエネルギーを効率よく光に変換できる発光素子を提供できる。
【０２２６】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【０２２７】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の燐光性有機金属錯体が、一対の電極に挟持された発光性の有機化合物を含む層に適用された発光素子を用いた発光装置について図４、及び図５を参照して説明する。具体的には、アクティブマトリクス型及びパッシブマトリクス型の発光装置について説明する。
【０２２８】
＜アクティブマトリクス型の発光装置＞
アクティブマトリクス型の発光装置に適用した場合の構成を図４に示す。なお、図４（Ａ）は、発光装置の上面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＡ−Ｂ及びＣ−Ｄで切断した断面図である。
【０２２９】
アクティブマトリクス型の発光装置１４００は、駆動回路部（ソース側駆動回路）１４０１、画素部１４０２、駆動回路部（ゲート側駆動回路）１４０３、封止基板１４０４、シール材１４０５を備える（図４（Ａ）参照）。なお、シール材１４０５で囲まれた内側は、空間１４０７になっている（図４（Ｂ）参照）。
【０２３０】
発光装置１４００は外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）１４０９を介して、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、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又はＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０２３１】
次に、発光装置１４００の構成について図４（Ｂ）に示す断面図を用いて説明する。発光装置１４００は、素子基板１４１０上に図示されたソース側駆動回路１４０１を含む駆動回路部及び、図示された画素を含む画素部１４０２を備える。また、ソース側駆動回路１４０１及びゲート側駆動回路１４０３に入力される信号を伝送するための引き回し配線１４０８を備える。
【０２３２】
なお、本実施の形態ではソース側駆動回路１４０１がｎチャネル型ＴＦＴ１４２３とｐチャネル型ＴＦＴ１４２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路を含む構成について例示するが、駆動回路はこの構成に限定されず、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路又はＮＭＯＳ回路で構成しても良い。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一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。
【０２３３】
また、画素部１４０２は本発明の一態様の発光素子を用いて構成する。画素部１４０２はスイッチング用ＴＦＴ１４１１と、電流制御用ＴＦＴ１４１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極１４１３とを含む複数の画素を有する。画素部１４０２には、例えば実施の形態１で例示した発光素子を適用できる。具体的には、画素部１４０２が備える発光素子のそれぞれに、スイッチング用のＴＦＴを設ける構成とすればよい。なお、隔壁１４１４が第１の電極１４１３の端部を覆って形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。
【０２３４】
また、隔壁１４１４の上端部又は下端部には、曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、隔壁１４１４の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、隔壁１４１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、隔壁１４１４として、光の照射によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光の照射によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
【０２３５】
発光装置１４００は、第１の電極１４１３上に第２の電極１４１７を有し、第１の電極１４１３と第２の電極１４１７の間にＥＬ層１４１６が設けられ、発光素子１４１８を構成している。発光素子１４１８の構成としては、例えば実施の形態１で例示した発光素子を適用できる。
【０２３６】
本実施の形態で例示する発光装置１４００は、素子基板１４１０、封止基板１４０４、及びシール材１４０５で囲まれた空間１４０７に本発明の一態様の発光素子１４１８を封止する構造になっている。なお、空間１４０７には、充填材が充填されており、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１４０５で充填される場合もある。また、乾燥剤など不純物の吸着材を設けても良い。
【０２３７】
シール材１４０５及び封止基板１４０４は、大気中の不純物（例えば水分や酸素）をできるだけ透過しない材料であることが望ましい。封止基板１４０４に用いる材料としては、ガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステル又はアクリル樹脂等からなるプラスチック基板をその例に挙げることができ、シール材１４０５には代表的にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。
【０２３８】
上述した本発明の一態様のアクティブマトリクス型の発光装置は、本発明の一態様の燐光性有機金属錯体が、一対の電極に挟持されたＥＬ層に適用された発光素子を備える。該燐光性有機金属錯体は、ピリジンまたは単環ジアジンなどの、窒素原子を有する六員環の複素芳香環とイリジウム又は白金を有しており、該窒素原子がイリジウム又は白金に配位し、オルトメタル化されたアリール基が該窒素原子のα炭素原子に結合され、該六員環の複素芳香環、又は該アリール基がトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基のいずれか一を置換基として備える。このため、発光効率が高く、消費電力が低減された発光装置を提供できる。
【０２３９】
＜パッシブマトリクス型の発光装置＞
次に、パッシブマトリクス型の発光装置に適用した場合の構成を図５に示す。なお、図５（Ａ）は、発光装置を示す斜視図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）をＸ−Ｙで切断した断面図である。
【０２４０】
パッシブマトリクス型の発光装置２５００は、基板２５０１上に第１の電極２５０２を備える。また、絶縁層２５０５が第１の電極２５０２の端部を覆って設けられており、隔壁層２５０６が絶縁層２５０５上に設けられている。
【０２４１】
発光装置２５００は、本発明の一態様の発光素子を用いて形成されている。該発光素子は、例えば実施の形態１で例示した構成を適用できる。第１の電極２５０２上に第２の電極２５０３を有し、第１の電極２５０２と第２の電極２５０３の間にＥＬ層２５０４が設けられ、発光素子を構成している。
【０２４２】
隔壁層２５０６の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなるような傾斜を有する。つまり、隔壁層２５０６の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層２５０５の面方向と同様の方向を向き、絶縁層２５０５と接する辺）の方が上辺（絶縁層２５０５の面方向と同様の方向を向き、絶縁層２５０５と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層２５０６を設けることで、クロストーク等に起因した発光素子の不良を防ぐことができる。
【０２４３】
上述した本発明の一態様のパッシブマトリクス型の発光装置は、本発明の一態様の燐光性有機金属錯体が一対の電極に挟持されたＥＬ層に適用された発光素子を備える。該燐光性有機金属錯体は、ピリジンまたは単環ジアジンなどの、窒素原子を有する六員環の複素芳香環とイリジウム又は白金を有しており、該窒素原子がイリジウム又は白金に配位し、オルトメタル化されたアリール基が該窒素原子のα炭素原子に結合され、該六員環の複素芳香環、又は該アリール基がトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基のいずれか一を置換基として備える。このため、発光効率が高く、消費電力が低減された発光装置を提供できる。
【０２４４】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
【０２４５】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の燐光性有機金属錯体が、一対の電極に挟持されたＥＬ層に適用された発光素子を用いた発光装置を搭載した電子機器の一例について、図６を用いて説明する。
【０２４６】
発光装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、又はテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図６に示す。
【０２４７】
図６（Ａ）は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置７１００は、筐体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。表示部７１０３により、映像を表示することが可能であり、発光装置を表示部７１０３に用いることができる。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。
【０２４８】
テレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー７１０９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機７１１０から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。
【０２４９】
なお、テレビジョン装置７１００は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
【０２５０】
図６（Ｂ）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。なお、コンピュータは、発光装置をその表示部７２０３に用いることにより作製される。
【０２５１】
図６（Ｃ）は携帯型遊技機であり、筐体７３０１と筐体７３０２の２つの筐体で構成されており、連結部７３０３により、開閉可能に連結されている。筐体７３０１には表示部７３０４が組み込まれ、筐体７３０２には表示部７３０５が組み込まれている。また、図６（Ｃ）に示す携帯型遊技機は、その他、スピーカ部７３０６、記録媒体挿入部７３０７、ＬＥＤランプ７３０８、入力手段（操作キー７３０９、接続端子７３１０、センサ７３１１（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン７３１２）等を備えている。もちろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、少なくとも表示部７３０４および表示部７３０５の両方、又は一方に発光装置を用いていればよく、その他付属設備が適宜設けられた構成とすることができる。図６（Ｃ）に示す携帯型遊技機は、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能や、他の携帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する機能を有する。なお、図６（Ｃ）に示す携帯型遊技機が有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。
【０２５２】
図６（Ｄ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機７４００は、発光装置を表示部７４０２に用いることにより作製される。
【０２５３】
図６（Ｄ）に示す携帯電話機７４００は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。
【０２５４】
表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。
【０２５５】
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボード又は番号ボタンを表示させることが好ましい。
【０２５６】
また、携帯電話機７４００内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、携帯電話機７４００の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
【０２５７】
また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、又は筐体７４０１の操作ボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
【０２５８】
また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号を検知し、表示部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。
【０２５９】
表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライト又は近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
【０２６０】
図６（Ｅ）は、照明装置の一例を示している。照明装置７５００は、筐体７５０１に光源として本発明の一態様の発光装置７５０３ａ〜７５０３ｄが組み込まれている。照明装置７５００は、天井や壁等に取り付けることが可能である。
【０２６１】
また、本発明の一態様の発光装置は、発光パネルが薄膜状であるため、曲面を有する基体に貼り付けることで、曲面を有する発光装置とすることができる。また、その発光装置を、曲面を有する筐体に配置することで、曲面を有する電子機器または照明装置を実現することができる。
【０２６２】
また、本発明の一態様の電子機器は発光効率が高い発光素子を用いているため、消費電力が低い。
【０２６３】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【０２６４】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様のる燐光性有機金属錯体が、一対の電極に挟持されたＥＬ層に適用された発光素子を用いた発光装置を搭載した照明装置の一例について、図７を用いて説明する。
【０２６５】
本発明の一態様では、発光部が曲面を有する照明装置を実現することもできる。
【０２６６】
本発明の一態様は、自動車の照明にも適用することができ、例えば、ダッシュボードや、天井等に照明を容易に設置することもできる。
【０２６７】
図７（Ａ）では、本発明の一態様を適用した、室内の天井に設ける照明装置９０１、壁面に設ける照明装置９０４及び卓上照明器具９０３を示す。発光装置は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。
【０２６８】
図７（Ｂ）に別の照明装置の例を示す。図７（Ｂ）に示す卓上照明装置は、照明部９５０１、支柱９５０３、支持台９５０５等を含む。照明部９５０１は、本発明の一態様の発光装置を含む。このように、本発明の一態様では、曲面を有する照明装置を実現することができる。
【実施例１】
【０２６９】
本発明の一態様の発光素子の構成、作製方法および特性の測定結果について説明する。
【０２７０】
本実施例で作製した発光素子の構成を図８、表１および表２を用いて説明する。具体的には、本発明の一態様の燐光性有機金属錯体が、一対の電極に挟持されたＥＬ層に適用された発光素子について説明する。
【０２７１】
＜発光素子の構成＞
図８（Ａ）に作製した発光素子１５１０の構成の一例を示す。発光素子１５１０は、第１の電極１５０１と第２の電極１５０２の間にＥＬ層１５０３を有する。第１の電極１５０１は、ＥＬ層１５０３が発する光を透過し、第２の電極１５０２は当該光を反射する。
【０２７２】
本実施例では、ガラス基板１５００上に珪素を含むインジウム錫酸化物（略称：ＩＴＳＯ）膜を用いて第１の電極１５０１を形成し、それを陽極とした。また、アルミニウム膜を用いて第２の電極１５０２を形成し、陰極とした。
【０２７３】
＜発光性の有機化合物を含む層の構成＞
図８（Ａ）にＥＬ層１５０３の構成を示す。ＥＬ層１５０３は、陽極として機能する第１の電極１５０１上に正孔注入層１５１１、正孔輸送層１５１２、発光層１５１３、第１の電子輸送層１５１４ａ、第２の電子輸送層１５１４ｂ、及び電子注入層１５１５をこの順に備える。
【０２７４】
本実施例では上記の構成を有する発光素子１５１０のうち発光層に用いる発光性の有機化合物を変えて３種類の発光素子を作製した。具体的には、本発明の一態様の発光素子（発光素子１および発光素子２とする）と、発光素子の効果を対比して示すための比較素子（比較素子）を作製した。作製した素子の詳細な構造を表１に示す。
【０２７５】
【表１】
0005805578.tif 000034
【０２７６】
また、本発明の一態様の発光素子は、発光層１５１３を二層の積層体とする発光素子も含む（図８（Ｂ）参照）。具体的には、本発明の一態様の発光素子は、正孔輸送層に接する第１の発光層１５１３ａと、第１の電子輸送層１５１４ａに接する第２の発光層１５１３ｂと、を発光層１５１３が備える構成も含む。本実施例では、発光層１５１３を二層の積層体とする発光素子（発光素子３とする）も作製した。発光素子３の詳細を表２に示す。
【０２７７】
【表２】
0005805578.tif 000035
【０２７８】
また、本実施例で用いる一部の有機化合物の構造式を以下に示す。
【０２７９】
【化３３】
0005805578.tif 000036
【０２８０】
（発光素子１の作製）
次に、発光素子１の作製について説明する。
【０２８１】
まず、ガラス基板１５００上にスパッタリング法を用いて透光性を有する導電膜を形成した。本実施例では、１１０ｎｍの珪素を含むインジウム錫酸化物（略称：ＩＴＳＯ）膜を形成した。
【０２８２】
透光性を有する導電膜上に開口部を有する隔壁を形成し、第１の電極の面積を２ｍｍ×２ｍｍとした。
【０２８３】
次に、第１の電極が形成された面を下方に向けて、ガラス基板１５００を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、真空蒸着装置を１０−４Ｐａ程度まで減圧した。
【０２８４】
次に、正孔注入層１５１１を第１の電極上に形成した。正孔注入層１５１１は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）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層を用いた。複合材料を含む層の膜厚は４０ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンの比率は、重量比で２：１（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源を用いて、複数の材料を同時に蒸着する方法を指す。
【０２８５】
次に、正孔輸送層１５１２を正孔注入層１５１１上に形成した。正孔輸送層１５１２は抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＢＰＡＦＬＰを２０ｎｍの膜厚となるように成膜した。
【０２８６】
次に、発光層１５１３を正孔輸送層１５１２上に形成した。発光層１５１３は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）、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）及びＩｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）を４０ｎｍの膜厚となるように共蒸着して形成した。２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ及びＰＣＢＡ１ＢＰ及びＩｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の重量比は、０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＡ１ＢＰ：Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ））となるように蒸着レートを調整した。
【０２８７】
次に、電子輸送層を発光層１５１３上に形成した。電子輸送層は、第１の電子輸送層１５１４ａと第２の電子輸送層１５１４ｂからなる。なお、第１の電子輸送層１５１４ａとして２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩを１０ｎｍ、その上に第２の電子輸送層１５１４ｂとしてＢＰｈｅｎを２０ｎｍの膜厚となるように成膜した。
【０２８８】
次に、電子注入層１５１５を第２の電子輸送層１５１４ｂ上に形成した。電子注入層１５１５としてＬｉＦを、１ｎｍの膜厚となるように蒸着した。
【０２８９】
最後に、第２の電極１５０２を電子注入層１５１５上に形成した。第２の電極１５０２は、抵抗加熱を用いた蒸着法により、アルミニウム（Ａｌ）を２００ｎｍの膜厚となるように蒸着した。
【０２９０】
以上により得られた発光素子１を大気に曝さ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。
【０２９１】
次いで、この発光素子１の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０２９２】
（発光素子２の作製）
次に、発光素子２の作製について説明する。
【０２９３】
発光素子２は、発光層１５１３に用いる発光性の有機化合物の濃度を除いて、上述の発光素子１と同様の材料、方法、及び条件を用いて作製した。よって、構成を同じくする部分の作製の詳細については、発光素子１の記載を参酌し、構成が異なる発光層１５１３の作製のみを以下に説明する。
【０２９４】
発光素子２の発光層１５１３は２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＡ１ＢＰ及びＩｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）を４０ｎｍの膜厚となるように共蒸着して形成した。２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ及びＰＣＢＡ１ＢＰ及びＩｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の重量比は、０．８：０．２：０．０１（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＡ１ＢＰ：Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ））となるように蒸着レートを調整した。
【０２９５】
この発光素子２の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０２９６】
（発光素子３の作製）
次に、発光素子３の作製について説明する。
【０２９７】
発光素子３は、発光層１５１３を二層の積層体とする構成と、それに用いる発光性の有機化合物の種類と濃度を除いて、上述の発光素子１と同様の材料、方法、及び条件を用いて作製した。よって、構成を同じくする部分の作製の詳細については、発光素子１の記載を参酌し、構成が異なる発光層１５１３の作製を以下に説明する。
【０２９８】
発光素子３の発光層１５１３は第１の発光層１５１３ａと第２の発光層１５１３ｂとを備え、いずれも２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＡ１ＢＰ及び（アセチルアセトナト）ビス［５−メチル−４−（２−ノルボルニル）−６−フェニルピリミジナト）］イリジウム（ＩＩＩ）（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）を２０ｎｍの膜厚となるように共蒸着して形成した。ただし、第１の発光層１５１３ａは、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＡ１ＢＰ及びＩｒ（ｎｂｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の重量比が、０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＡ１ＢＰ：Ｉｒ（ｎｂｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ））となるように蒸着レートを調整した。また、第２の発光層１５１３ｂは、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＡ１ＢＰ及びＩｒ（ｎｂｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の重量比が、０．８：０．２：０．０１（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＡ１ＢＰ：Ｉｒ（ｎｂｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ））となるように蒸着レートを調整した。
【０２９９】
この発光素子３の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０３００】
（比較素子の作製）
次に、比較素子の作製について説明する。
【０３０１】
比較素子は、発光層１５１３に用いる発光性の有機化合物を除いて、上述の発光素子１と同様の材料、方法、及び条件を用いて作製した。よって、構成を同じくする部分の作製の詳細については、発光素子１の記載を参酌し、構成が異なる発光層１５１３の作製のみを以下に説明する。
【０３０２】
比較素子の発光層１５１３は、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＡ１ＢＰ及び（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２ａｃａｃ］）を４０ｎｍの膜厚となるように共蒸着して形成した。２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ及びＰＣＢＡ１ＢＰ及びＩｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２ａｃａｃの重量比は、０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＡ１ＢＰ：Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２ａｃａｃ））となるように蒸着レートを調整した。
【０３０３】
この比較素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０３０４】
（評価結果）
発光素子１、発光素子２乃至比較素子のそれぞれの外部量子効率−輝度特性を図９に、輝度−電圧特性を図１０に、色度を図１１に、示す。
【０３０５】
発光素子１は、輝度１０００ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．４６、ｙ＝０．５３）であり、黄緑色の発光を示した。また、輝度１０００ｃｄ／ｍ２のときの外部量子効率は２５．４％であり、電圧は２．９Ｖ、電流密度は１．２ｍＡ／ｃｍ２であった。
【０３０６】
発光素子２は、輝度１２００ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．４３、ｙ＝０．５６）であり、緑色の発光を示した。また、輝度１２００ｃｄ／ｍ２のときの外部量子効率は２６．９％であり、電圧は２．９Ｖ、電流密度は１．２ｍＡ／ｃｍ２であった。
【０３０７】
また、発光素子３の外部量子効率−輝度特性を図１４に、輝度−電圧特性を図１５に、色度を図１６に、示す。
【０３０８】
発光素子３は、輝度８５５ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．４４、ｙ＝０．５５）であり、緑色の発光を示した。また、輝度８５５ｃｄ／ｍ２のときの外部量子効率は２７．８％であり、電圧は２．８Ｖ、電流密度は０．８６ｍＡ／ｃｍ２であった。
【０３０９】
比較素子は、輝度１１２０ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．４４、ｙ＝０．５５）であり、緑色の発光を示した。また、輝度１１２０ｃｄ／ｍ２のときの外部量子効率は２４．３％であり、電圧は２．９Ｖ、電流密度は１．２８ｍＡ／ｃｍ２であった。
【０３１０】
また、発光素子の信頼性を試験した。信頼性試験は、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で発光素子を駆動した際の輝度の経時変化を観測して行った。初期輝度を１００％とし、輝度が９０％を下回る時間を比較した。発光素子１は３３．７時間、発光素子２は３５．５時間、発光素子３は２０．１時間、比較素子は３４．０時間であり、いずれも良好な信頼性を備えていた。
【０３１１】
本実施例で作製した発光素子はいずれも極めて高い外部量子効率で発光した。特に発光素子１、発光素子２および発光素子３は、比較素子に比べて発光効率が高いことが示された。また、いずれの発光素子も低い電圧で駆動ができること、及び高い信頼性を備えていることが示された。
【０３１２】
上述したように、本発明の一形態の燐光性有機金属錯体を一対の電極に挟持されたＥＬ層に適用された発光素子は、発光効率が高い。
【０３１３】
このような効果を奏する理由は、金属の配位子に結合したトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基が、共鳴効果による発光波長の長波長化を引き起こすことなく、その誘起効果により該配位子に電子を供与する。電子が供与された配位子を備える燐光性有機金属錯体は分子吸収係数が高く、ホスト材料に分散して用いると、当該ホスト材料から効率よくエネルギーを受容できるからである。または、嵩高い置換基であるトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカニル基、ノルボルニル基またはアダマンチル基を有する配位子を備える燐光性有機金属錯体は、分子間距離が遠くなるため会合せず、濃度消光し難いからである。
【実施例２】
【０３１４】
本発明の一態様の燐光性有機金属錯体の合成および特性の測定結果について説明する。
【０３１５】
（合成例１）
本合成例では、実施の形態２の構造式（１００）で表される本発明の一態様である有機金属錯体、［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）の合成例を具体的に例示する。［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）の構造を以下に示す。
【０３１６】
【化３４】
0005805578.tif 000037
【０３１７】
≪ステップ１；  ４−クロロ−６−フェニルピリミジンの合成≫
４，６−ジクロロピリミジン３．３５ｇとフェニルボロン酸３．０２ｇ、トリシクロヘキシルホスフィン（略称：ＰＣｙ３）１．７ｍＬ、炭酸セシウム１４．７ｇ、トリス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（略称：Ｐｄ２（ｄｂａ）３  ）０．３１ｇ、ジオキサン３０ｍＬ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  １２０Ｗ）を６０分間照射することで加熱し、反応させた。この反応溶液の溶媒を留去し、得られた残渣を、ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒（体積比１／１）を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、４−クロロ−６−フェニルピリミジンを得た（淡い黄色粉末、収率３４％）。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（ａ−１）に示す。
【０３１８】
【化３５】
0005805578.tif 000038
【０３１９】
≪ステップ２；  ４−（２−ノルボルニル）−６−フェニルピリミジン（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）（略称：Ｈｎｂｐｐｍ）の合成≫
ｅｘｏ−２−ブロモノルボルナン２．９９ｇとマグネシウム０．５０ｇ、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１０ｍＬを反応容器に入れ、この反応容器にマイクロ波（２．４５ＧＨｚ  １００Ｗ）を１０分間照射することで加熱し、グリニャー試薬を調整した。上記ステップ１で得た４−クロロ−６−フェニルピリミジン５．０２ｇとＴＨＦ３０ｍＬを混合し、−１５℃で撹拌しながら、得られたグリニャー試薬を添加し、さらに［１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン］ニッケル（ＩＩ）ジクロリド（略称：Ｎｉ（ｄｐｐｅ）Ｃｌ２  ）３０ｍｇを添加して、室温まで昇温した。この反応溶液に塩化アンモニウム水溶液を加えて、有機層を酢酸エチルで抽出した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。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、ヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒（体積比５／１）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（シリカゲル）で精製し、目的のピリミジン誘導体Ｈｎｂｐｐｍを得た（黄色油状物、収率４３％）。ステップ２の合成スキームを下記（ｂ−１）に示す。
【０３２０】
【化３６】
0005805578.tif 000039
【０３２１】
≪ステップ３；  ジ−μ−クロロ−ビス｛ビス［４−（２−ノルボルニル）−６−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）｝（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２Ｃｌ］２）の合成≫
２−エトキシエタノール１５ｍＬと水５ｍＬ、上記ステップ２で得たＨｎｂｐｐｍ０．８３ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）０．４９ｇ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３０分間照射し、反応させた。反応溶液をろ過し、得られたろ物をエタノールで洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２Ｃｌ］２を得た（褐色粉末、収率７４％）。ステップ３の合成スキームを下記（ｃ−１）に示す。
【０３２２】
【化３７】
0005805578.tif 000040
【０３２３】
≪ステップ４；Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）の合成≫
２−エトキシエタノール２０ｍＬ、上記ステップ３で得た複核錯体［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２Ｃｌ］２  ０．８９ｇ、アセチルアセトン０．１９ｍＬ、炭酸ナトリウム０．６５ｇ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３０分間照射し、反応させた。反応溶液をろ過し、得られたろ物を水、次いでエタノール、次いでヘキサンにて洗浄した。ろ物をジクロロメタンに溶解し、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）をろ過補助剤としてろ過した。ろ液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ジクロロメタンと酢酸エチルの混合溶媒（体積比５０／１）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（シリカゲル）で精製し、本発明の有機金属錯体［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］を橙色粉末として得た（収率５４％）。ステップ４の合成スキームを下記（ｄ−１）に示す。
【０３２４】
【化３８】
0005805578.tif 000041
【０３２５】
上記ステップ４で得られた橙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１２に示す。なお、得られた橙色粉末はｅｎｄｏ体とｅｘｏ体のシグナルが混在し、１Ｈ−ＮＭＲにおいて分離出来なかったため、ケミカルシフト値はこれら混合物のものを記述する。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錯体［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］が得られたことがわかった。
【０３２６】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：１．２４−１．５１，１．６１−２．０６，２．０７，２．４８，２．６９，３．０３，３．５６，５．２４，６．３４，６．７４−６．８６，７．６４，８．９９．
【０３２７】
次に、［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）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（０．１０５ｍｍｏｌ／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（０．１０５ｍｍｏｌ／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を図１３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１３において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。なお、図１３に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液（０．１０５ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、ジクロロメタンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。
【０３２８】
図１３に示すとおり、本発明の一態様である有機金属錯体［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］は、５４７ｎｍに発光ピークを有しており、ジクロロメタン溶液からは黄緑色の発光が観測された。
【０３２９】
（合成例２）
本合成例では、実施の形態２の構造式（１０８）で表される本発明の一態様である有機金属錯体、トリス［４−（２−ノルボルニル）−６−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）３］）の合成例を示す。［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）３］の構造を以下に示す。
【０３３０】
【化３９】
0005805578.tif 000042
【０３３１】
《トリス［４−（２−ノルボルニル）−６−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）３］）の合成》
複核錯体［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２Ｃｌ］２  １．２４ｇ、４−（２−ノルボルニル）−６−フェニルピリミジン（略称：Ｈｎｂｐｐｍ）０．５３ｇ、炭酸カリウム１．１８ｇ、フェノール１０ｇ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３０分間照射し、反応させた。反応物にメタノールを加え、ろ過した。得られたろ物を水、次いでメタノールにて洗浄した。ろ物をジクロロメタンに溶解し、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（シリカゲル）で精製し、本発明の有機金属錯体［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）３］を黄色粉末として得た（収率３６％）。本ステップの合成スキームを下記（ｄ−２）に示す。
【０３３２】
【化４０】
0005805578.tif 000043
【０３３３】
上記ステップで得られた黄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１７に示す。なお、得られた黄色粉末はｅｎｄｏ体とｅｘｏ体のシグナルが混在し、１Ｈ−ＮＭＲにおいて分離出来なかったため、ケミカルシフト値は混合物として記述する。この結果から、本合成例２において、上述の構造式（１０８）で表される本発明の一態様である有機金属錯体［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）３］が得られたことがわかった。
【０３３４】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：１．１８−１．７２，１．８６−１．９６，２．３８−２．５０，２．６１，２．８４，３．３１，６．７８−６．８５，６．８７−６．９６，７．６１，７．７４，８．１４−８．２４．
【０３３５】
次に、［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）３］のジクロロメタン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを測定した。測定は［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］の場合と同じ装置、手法、条件下で行った。ただし、サンプルの濃度は０．０８５ｍｍｏｌ／Ｌとした。得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１８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１８において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。
【０３３６】
図１８に示すとおり、本発明の一態様である有機金属錯体［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）３］は、５４１ｎｍに発光ピークを有しており、ジクロロメタン溶液からは黄緑色の発光が観測された。
【０３３７】
また、Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）３のりん光量子収率（Φ）を、脱気したトルエン溶液中で測定した。りん光量子収率の測定には、絶対量子収率測定装置（浜松フォトニクス社製Ｃ９９２０−０２）を用い、室温で測定を行った。Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）３の濃度を０．０１ｍｍｏｌ／Ｌとした。Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）３のりん光量子収率Φは０．７６であった。この結果から、Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）３は溶液中高い効率でりん光を発する材料であることがわかった。
【０３３８】
なお、本発明の一態様の有機金属錯体Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）３のイリジウムに配位するピリミジン環は置換基Ｒ１としてノルボルニル基を備えるが、ノルボルニル基に代えて置換基Ｒ１にターシャリーブチル基を備える有機金属錯体Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３のりん光量子収率は、０．６１である。
【０３３９】
置換基Ｒ１がノルボルニル基であると、電子がイリジウムに配位するピリミジン環に、誘起効果によりより強く供与される。その結果、本発明の一態様の有機金属錯体Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）３は高い効率でりん光を発する。
【０３４０】
（合成例３）
本合成例では、実施の形態２の構造式（１１１）で表される本発明の一態様である有機金属錯体、［Ｉｒ（ｎｂｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）の合成例を示す。［Ｉｒ（ｎｂｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）の構造を以下に示す。
【０３４１】
【化４１】
0005805578.tif 000044
【０３４２】
《ステップ１；  ４−クロロ−５−メチル−６−フェニルピリミジンの合成》
４，６−ジクロロ−５−メチルピリミジン４．９ｇとフェニルボロン酸３．７ｇ、ＰＣｙ３２．３ｍＬ、炭酸セシウム２０ｇ、Ｐｄ２（ｄｂａ）３０．４１ｇ、ジオキサン４０ｍＬ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  ３００Ｗ）を１００分間照射することで加熱し、反応させた。この反応溶液の溶媒を留去し、得られた残渣を、ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒（体積比７／３）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（シリカゲル）で精製し、４−クロロ−５−メチル−６−フェニルピリミジンを得た（黄色油状物、収率３７％）。なお、マイクロ波の照射はマイクロ波合成装置（ＭＩＬＥＳＴＯＮＥ社製ＭｉｃｒｏＳＹＮＴＨ）を用いた。ステップ１の合成スキームを下記（ａ−３）に示す。
【０３４３】
【化４２】
0005805578.tif 000045
【０３４４】
《ステップ２；  ５−メチル−４−（２−ノルボルニル）−６−フェニルピリミジン（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）（略称：Ｈｎｂｍｐｐｍ）の合成》
ｅｘｏ−２−ブロモノルボルナン４．２ｇとマグネシウム０．７０ｇ、ＴＨＦ１２ｍＬを反応容器に入れ、この反応容器にマイクロ波（２．４５ＧＨｚ  １００Ｗ）を１０分間照射することで加熱し、グリニャー試薬を調整した。上記ステップ１で得た４−クロロ−５−メチル−６−フェニルピリミジン２．３ｇとＴＨＦ２０ｍＬを混合し、−２０℃で撹拌しながら、得られたグリニャー試薬を添加し、さらにＮｉ（ｄｐｐｅ）Ｃｌ２４０ｍｇを添加して、室温まで昇温した。この反応溶液に塩化アンモニウム水溶液を加えて、有機層を酢酸エチルで抽出した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。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、ジクロロメタンと酢酸エチルの混合溶媒（体積比９／１）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（シリカゲル）で精製し、目的のピリミジン誘導体Ｈｎｂｍｐｐｍを得た（黄色油状物、収率１７％）。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２の合成スキームを下記（ｂ−３）に示す。
【０３４５】
【化４３】
0005805578.tif 000046
【０３４６】
《ステップ３；  ジ−μ−クロロ−ビス｛ビス［５−メチル−４−（２−ノルボルニル）−６−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）｝（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｍｐｐｍ）２Ｃｌ］２）の合成》
２−エトキシエタノール１５ｍＬと水５ｍＬ、上記ステップ２で得たＨｎｂｍｐｐｍ０．５ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）０．２８ｇ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３０分間照射し、反応させた。反応溶液をろ過し、得られたろ物をエタノールで洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（ｎｂｍｐｐｍ）２Ｃｌ］２  を得た（黄色粉末、収率６３％）。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３の合成スキームを下記（ｃ−３）に示す。
【０３４７】
【化４４】
0005805578.tif 000047
【０３４８】
《ステップ４；  ［Ｉｒ（ｎｂｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）の合成》
さらに、２−エトキシエタノール２０ｍＬ、上記ステップ３で得た複核錯体［Ｉｒ（ｎｂｍｐｐｍ）２Ｃｌ］２  ０．４５ｇ、アセチルアセトン０．０９３ｍＬ、炭酸ナトリウム０．３２ｇ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３０分間照射し、反応させた。反応溶液をろ過し、得られたろ物を水、次いでエタノール、次いでヘキサンにて洗浄し、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（シリカゲル）で精製し、本発明の有機金属錯体［Ｉｒ（ｎｂｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］を黄色粉末として得た（収率４０％）。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４の合成スキームを下記（ｄ−３）に示す。
【０３４９】
【化４５】
0005805578.tif 000048
【０３５０】
上記ステップ４で得られた黄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１９に示す。なお、得られた黄色粉末はｅｎｄｏ体とｅｘｏ体のシグナルが混在し、１Ｈ−ＮＭＲにおいて分離出来なかったため、ケミカルシフト値は混合物として記述する。この結果から、本合成例３において、上述の構造式（１１１）で表される本発明の一態様である有機金属錯体［Ｉｒ（ｎｂｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］が得られたことがわかった。
【０３５１】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：１．１５−１．４１，１．４７−１．５１，１．４６−１．８５，２．１４−２．６８，２．７６，３．２３，３．７７，５．２１−５．２５，６．３３−６．３５，６．７０，６．８２，７．８７−７．９０，８．９６−９．０１．
【０３５２】
次に、［Ｉｒ（ｎｂｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］の吸収スペクトル及び発光スペクトルを測定した。測定は［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］の場合と同じ装置、手法、条件下で行った。ただし、サンプルの濃度は０．０９４ｍｍｏｌ／Ｌとした。、得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルを図２０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２０において、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。
【０３５３】
図２０に示すとおり、本発明の一態様である有機金属錯体［Ｉｒ（ｎｂｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］は、５４７ｎｍに発光ピークを有しており、ジクロロメタン溶液からは黄緑色の発光が観測された。
【０３５４】
（合成例４）
本合成例では、実施の形態２の構造式（１２８）で表される本発明の一態様である有機金属錯体、（アセチルアセトナト）ビス［４−（１−アダマンチル）−６−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ａｄｍ１ｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）の合成例を示す。［Ｉｒ（Ａｄｍ１ｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）の構造を以下に示す。
【０３５５】
【化４６】
0005805578.tif 000049
【０３５６】
《ステップ１；  １−（１−アダマンチル）−３−フェニル−プロパン−１，３−ジオンの合成》
アセトフェノン１４．５０ｇと１−アダマンタンカルボン酸エチル２５．１３ｇ、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム２２ｇ、ＴＨＦ６０ｍＬを、還流管を付けたフラスコに入れ、内部を窒素置換した。この反応容器を８０℃で７時間３０分間加熱し、反応させた。この反応溶液に、希塩酸を添加し、トルエンにて抽出した。得られたトルエン溶液の溶媒を留去し、得られた残渣を、ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒（体積比９／１）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（シリカゲル）で精製し、１−（１−アダマンチル）−３−フェニル−プロパン−１，３−ジオン（無色油状物、収率４％）。ステップ１の合成スキームを下記（ａ−４）に示す。
【０３５７】
【化４７】
0005805578.tif 000050
【０３５８】
《ステップ２；  ４−（１−アダマンチル）−６−フェニルピリミジン（略称：ＨＡｄｍ１ｐｐｍ）の合成》
次に、上記ステップ１で得た１−（１−アダマンチル）−３−フェニル−プロパン−１，３−ジオン１．３９ｇとホルムアミド２．２２ｇを混合し、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ  ３００Ｗ）を１５分間照射し、２２０℃で反応させた。この反応溶液を希水酸化ナトリウム水溶液に注ぎ、有機層を酢酸エチルで抽出した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。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、ジクロロメタンと酢酸エチルの混合溶媒（体積比９７／３）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（シリカゲル）で精製し、目的のピリミジン誘導体ＨＡｄｍ１ｐｐｍを得た（赤褐色油状物、収率８％）。なお、マイクロ波の照射はマイクロ波合成装置（ＭＩＬＥＳＴＯＮＥ社製ＭｉｃｒｏＳＹＮＴＨ）を用いた。ステップ２の合成スキームを下記（ｂ−４）に示す。
【０３５９】
【化４８】
0005805578.tif 000051
【０３６０】
《ステップ３；  ジ−μ−クロロ−ビス｛ビス［４−（１−アダマンチル）−６−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）｝（略称：［Ｉｒ（Ａｄｍ１ｐｐｍ）２Ｃｌ］２）の合成》
２−エトキシエタノール１０ｍＬと水３ｍＬ、上記ステップ２で得たＨＡｄｍ１ｐｐｍ０．１２ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）０．０６２ｇ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１５分間照射し、反応させた。反応混合物をろ過し、得られたろ物をエタノールで洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（Ａｄｍ１ｐｐｍ）２Ｃｌ］２  を得た（黄色粉末、収率７７％）。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３の合成スキームを下記（ｃ−４）に示す。
【０３６１】
【化４９】
0005805578.tif 000052
【０３６２】
《ステップ４；  ［Ｉｒ（Ａｄｍ１ｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］の合成》
２−エトキシエタノール２０ｍＬ、上記ステップ３で得た複核錯体［Ｉｒ（Ａｄｍ１ｐｐｍ）２Ｃｌ］２  ０．１３ｇ、アセチルアセトン０．０２５ｍＬ、炭酸ナトリウム０．０８５ｇ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１５分間照射し、反応させた。反応混合物をろ過し、得られたろ物を水、次いでエタノール、次いでヘキサンにて洗浄し、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（シリカゲル）で精製し、本発明の有機金属錯体［Ｉｒ（Ａｄｍ１ｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］を黄色粉末として得た（収率８６％）。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４の合成スキームを下記（ｄ−４）に示す。
【０３６３】
【化５０】
0005805578.tif 000053
【０３６４】
上記ステップ４で得られた黄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２１に示す。この結果から、本合成例４において、上述の構造式（１２８）で表される本発明の一態様である有機金属錯体［Ｉｒ（Ａｄｍ１ｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］が得られたことがわかった。
【０３６５】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：１．７８（ｓ，６Ｈ），１．８５（ｓ，６Ｈ），２．１２（ｓ，１２Ｈ），２．２０（ｓ，６Ｈ），５．２５（ｓ，１Ｈ），６．３２（ｄ，２Ｈ），６．７６（ｔ，２Ｈ），６．８３（ｔ，２Ｈ），７．６６（ｍ，４Ｈ），９．０２（ｓ，２Ｈ）．
【０３６６】
次に、［Ｉｒ（Ａｄｍ１ｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］のジクロロメタン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを測定した。測定は［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］の場合と同じ装置、手法、条件下で行った。ただし、サンプルの濃度は０．１０３ｍｍｏｌ／Ｌとした。得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルを図２２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２２において、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。
【０３６７】
図２２に示すとおり、本発明の一態様である有機金属錯体［Ｉｒ（Ａｄｍ１ｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］は、５４３ｎｍに発光ピークを有しており、ジクロロメタン溶液からは黄緑色の発光が観測された。
【０３６８】
（参考例１）
上記実施例で用いたＢＰＡＦＬＰの合成について具体的に説明する。ＢＰＡＦＬＰの構造を以下に示す。
【０３６９】
【化５１】
0005805578.tif 000054
【０３７０】
≪ステップ１：９−（４−ブロモフェニル）−９−フェニルフルオレンの合成≫
１００ｍＬ三つ口フラスコにて、マグネシウム１．２ｇ（５０ｍｍｏｌ）とジエチルエーテル１０ｍＬ中に溶かした２−ブロモビフェニル１２ｇ（５０ｍｍｏｌ）をゆっくり反応させ、その後２．５時間加熱還流撹拌してグリニヤール試薬を得た。
【０３７１】
４−ブロモベンゾフェノン１０ｇ（４０ｍｍｏｌ）と、ジエチルエーテル１００ｍＬを５００ｍＬ三口フラスコに入れた。ここに先に合成したグリニヤール試薬をゆっくり滴下した後、９時間加熱還流撹拌した。
【０３７２】
反応後、この混合物を濾過して濾物を得た。得られた濾物を酢酸エチル１５０ｍＬに溶かし、ここに１Ｎ−塩酸を酸性になるまで加えて２時間撹拌した。この混合物の有機層を水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて水分を取り除いた。この懸濁液を濾過し、得られた濾液を濃縮しアメ状の物質を得た。
【０３７３】
５００ｍＬナスフラスコに、このアメ状物質と、氷酢酸５０ｍＬと、塩酸１．０ｍＬとを入れ、窒素雰囲気下、１３０℃で１．５時間加熱撹拌し、反応させた。
【０３７４】
反応後、この反応混合物を濾過して濾物を得た。得られた濾物を水、水酸化ナトリウム水、水、メタノールの順で洗浄したのち乾燥させ、目的物の白色粉末を収量１１ｇ、収率６９％で得た。ステップ１の合成スキーム（ｘ−１）を以下に示す。
【０３７５】
【化５２】
0005805578.tif 000055
【０３７６】
≪ステップ２：４−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）の合成≫
１００ｍＬ三つ口フラスコへ、９−（４−ブロモフェニル）−９−フェニルフルオレン３．２ｇ（８．０ｍｍｏｌ）、４−フェニル−ジフェニルアミン２．０ｇ（８．０ｍｍｏｌ）、ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシド１．０ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）２３ｍｇ（０．０４ｍｍｏｌ）を加え、三つ口フラスコ内の雰囲気を窒素置換した。この混合物へ、脱水キシレン２０ｍＬを加えた。この混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気した後、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）０．２ｍＬ（０．１ｍｍｏｌ）を加えた。この混合物を、窒素雰囲気下、１１０℃で２時間加熱撹拌し、反応させた。
【０３７７】
反応後、この反応混合物にトルエン２００ｍＬを加え、この懸濁液をフロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、セライトを通して濾過した。得られた濾液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒  トルエン：ヘキサン＝１：４）による精製を行った。得られたフラクションを濃縮し、アセトンとメタノールを加えて超音波をかけたのち、結晶を析出させたところ、目的物の白色粉末を収量４．１ｇ、収率９２％で得た。また、ステップ２の合成スキーム（ｘ−２）を以下に示す。
【０３７８】
【化５３】
0005805578.tif 000056
【０３７９】
シリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒  酢酸エチル：ヘキサン＝１：１０）は、目的物は０．４１、９−（４−ブロモフェニル）−９−フェニルフルオレンは０．５１、４−フェニル−ジフェニルアミンは０．２７だった。
【０３８０】
上記ステップ２で得られた化合物を核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。測定結果から、フルオレン誘導体であるＢＰＡＦＬＰが得られたことがわかった。得られた物質の１Ｈ  ＮＭＲデータを以下に示す。
【０３８１】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝６．６３−７．０２（ｍ，３Ｈ）、７．０６−７．１１（ｍ，６Ｈ）、７．１９−７．４５（ｍ，１８Ｈ）、７．５３−７．５５（ｍ，２Ｈ）、７．７５（ｄ，Ｊ＝６．９，２Ｈ）。
【０３８２】
（参考例２）
上記実施例で用いた２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩの合成について説明する。
【０３８３】
【化５４】
0005805578.tif 000057
【０３８４】
≪２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩの合成≫
２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩの合成スキームを（ｙ−１）に示す。
【０３８５】
【化５５】
0005805578.tif 000058
【０３８６】
２Ｌ三つ口フラスコに２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン５．３ｇ（２０ｍｍｏｌ）、３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニルボロン酸６．１ｇ（２０ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）４６０ｍｇ（０．４ｍｍｏｌ）、トルエン３００ｍＬ、エタノール２０ｍＬ、２Ｍの炭酸カリウム水溶液２０ｍＬを加えた。この混合物を、減圧下で攪拌することで脱気し、三つ口フラスコ内を窒素置換した。この混合物を窒素気流下、１００℃で７．５時間攪拌した。室温まで冷ました後、得られた混合物を濾過して白色の濾物を得た。得られた濾物を水、エタノールの順でよくすすいだ後、乾燥させた。得られた固体を約６００ｍＬの温トルエンに溶かし、セライト・フロリジールを通して濾過し、無色透明の濾液を得た。得られた濾液を濃縮し、約７００ｍＬのシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。クロマトグラフィーは、温度約４０℃のトルエンを展開溶媒に用いて行った。精製後に得られた固体にアセトン・エタノールを加えて超音波を照射した後、析出物を濾取して乾燥させたところ、目的物の白色粉末を収量７．８５ｇ、収率８０％で得た。
【０３８７】
得られた白色粉末４．０ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は、圧力５．０Ｐａ、アルゴン流量５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、白色粉末を３００℃で加熱して行った。２４０℃−２３０℃付近で固化した部分を回収し、目的物の白色粉末を収量３．５ｇ、収率８８％で得た。
【０３８８】
核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物である２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩであることを確認した。得られた物質の１Ｈ  ＮＭＲデータを以下に示す。
【０３８９】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．４５−７．５２（ｍ，２Ｈ）、７．５９−７．６５（ｍ，２Ｈ）、７．７１−７．９１（ｍ，７Ｈ）、８．２０−８．２５（ｍ，２Ｈ）、８．４１（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ）、８．６５（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ）、８．７７−８．７８（ｍ，１Ｈ）、９．２３（ｄｄ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，１．５Ｈｚ，１Ｈ）、９．４２（ｄｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１．５Ｈｚ，１Ｈ）、９．４８（ｓ，１Ｈ）。
【０３９０】
（参考例３）
上記実施例で用いた［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］の合成について説明する。
【０３９１】
【化５６】
0005805578.tif 000059
【０３９２】
≪ステップ１；４−ｔｅｒｔ−ブチル−６−フェニルピリミジン（略称：ＨｔＢｕｐｐｍ）の合成≫
ステップ１の合成スキームを（ｚ−１）に示す。
【０３９３】
【化５７】
0005805578.tif 000060
【０３９４】
４，４−ジメチル−１−フェニルペンタン−１，３−ジオン２２．５ｇとホルムアミド５０ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、内部を窒素置換した。この反応容器を加熱することで反応溶液を５時間還流させた。その後、この溶液を水酸化ナトリウム水溶液に注ぎ、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、濾過した。濾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＝１０：１（体積比）を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、ピリミジン誘導体ＨｔＢｕｐｐｍを得た（無色油状物、収率１４％）。
【０３９５】
≪ステップ２；ジ−μ−クロロ−ビス［ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）］（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２Ｃｌ］２）の合成≫
ステップ２の合成スキームを（ｚ−２）に示す。
【０３９６】
【化５８】
0005805578.tif 000061
【０３９７】
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ＨｔＢｕｐｐｍ１．４９ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）１．０４ｇ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、得られた残渣を吸引濾過、エタノールで洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２Ｃｌ］２を得た（黄緑色粉末、収率７３％）。
【０３９８】
≪ステップ３；［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］の合成≫
ステップ３の合成スキームを（ｚ−３）に示す。
【０３９９】
【化５９】
0005805578.tif 000062
【０４００】
さらに、２−エトキシエタノール４０ｍＬ、上記ステップ２で得た複核錯体［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２Ｃｌ］２  １．６１ｇ、アセチルアセトン０．３６ｇ、炭酸ナトリウム１．２７ｇ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６０分間照射し、反応させた。溶媒を留去し、得られた残渣を吸引濾過し、水、エタノールで洗浄した。この固体をジクロロメタンに溶解させ、セライト、アルミナ、セライトの順で積層した層を通して濾過した。溶媒を留去して得られた固体をジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒にて再結晶することにより、目的物を黄色粉末として得た（収率６８％）。
【０４０１】
上記ステップ３で得られた黄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。この結果から、本合成例において、［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］が得られたことがわかった。得られた物質の１Ｈ  ＮＭＲデータを以下に示す。
【０４０２】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：１．５０（ｓ，１８Ｈ），１．７９（ｓ，６Ｈ），５．２６（ｓ，１Ｈ），６．３３（ｄ，２Ｈ），６．７７（ｔ，２Ｈ），６．８５（ｔ，２Ｈ），７．７０（ｄ，２Ｈ），７．７６（ｓ，２Ｈ），９．０２（ｓ，２Ｈ）。
【符号の説明】
【０４０３】
９０１    照明装置
９０３    卓上照明器具
９０４    照明装置
１１０１    陽極
１１０２    陰極
１１０３    ＥＬ層
１１０３ａ    ＥＬ層
１１０３ｂ    ＥＬ層
１１０４    中間層
１１０４ａ    電子注入バッファー
１１０４ｂ    電子リレー層
１１０４ｃ    電荷発生領域
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
１４００    発光装置
１４０１    駆動回路部（ソース側駆動回路）
１４０２    画素部
１４０３    駆動回路部（ゲート側駆動回路）
１４０４    封止基板
１４０５    シール材
１４０７    空間
１４０８    配線
１４０９    ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
１４１０    素子基板
１４１１    スイッチング用ＴＦＴ
１４１２    電流制御用ＴＦＴ
１４１３    電極
１４１４    隔壁
１４１６    ＥＬ層
１４１７    電極
１４１８    発光素子
１４２３    ｎチャネル型ＴＦＴ
１４２４    ｐチャネル型ＴＦＴ
１５００    ガラス基板
１５０１    電極
１５０２    電極
１５０３    ＥＬ層
１５１０    発光素子
１５１１    正孔注入層
１５１２    正孔輸送層
１５１３    発光層
１５１３ａ    発光層
１５１３ｂ    発光層
１５１４ａ    電子輸送層
１５１４ｂ    電子輸送層
１５１５    電子注入層
２５００    発光装置
２５０１    基板
２５０２    電極
２５０３    電極
２５０４    ＥＬ層
２５０５    絶縁層
２５０６    隔壁層
７１００    テレビジョン装置
７１０１    筐体
７１０３    表示部
７１０５    スタンド
７１０７    表示部
７１０９    操作キー
７１１０    リモコン操作機
７２０１    本体
７２０２    筐体
７２０３    表示部
７２０４    キーボード
７２０５    外部接続ポート
７２０６    ポインティングデバイス
７３０１    筐体
７３０２    筐体
７３０３    連結部
７３０４    表示部
７３０５    表示部
７３０６    スピーカ部
７３０７    記録媒体挿入部
７３０８    ＬＥＤランプ
７３０９    操作キー
７３１０    接続端子
７３１１    センサ
７３１２    マイクロフォン
７４００    携帯電話機
７４０１    筐体
７４０２    表示部
７４０３    操作ボタン
７４０４    外部接続ポート
７４０５    スピーカ
７４０６    マイク
７５００    照明装置
７５０１    筐体
７５０３ａ〜７５０３ｄ    発光装置
９５０１    照明部
９５０３    支柱
９５０５    支持台
【図１】
0005805578.tif 000069
【図２】
0005805578.tif 000070
【図３】
0005805578.tif 000071
【図４】
0005805578.tif 000072
【図５】
0005805578.tif 000073
【図６】
0005805578.tif 000074
【図７】
0005805578.tif 000075
【図８】
0005805578.tif 000076
【図９】
0005805578.tif 000077
【図１０】
0005805578.tif 000078
【図１１】
0005805578.tif 000079
【図１２】
0005805578.tif 000080
【図１３】
0005805578.tif 000081
【図１４】
0005805578.tif 000082
【図１５】
0005805578.tif 000083
【図１６】
0005805578.tif 000084
【図１７】
0005805578.tif 000085
【図１８】
0005805578.tif 000086
【図１９】
0005805578.tif 000087
【図２０】
0005805578.tif 000088
【図２１】
0005805578.tif 000089
【図２２】
0005805578.tif 000090