(57)【要約】【課題】新規なピリミジニル基含有イリジウム錯体、それよりなる発光材料およびそれを用いた有機ＥＬ素子の提供。【解決手段】下記一般式（Ｉ）2008074831.tif 000122で示されるピリミジニル基含有イリジウム錯体、それよりなる発光材料およびそれを用いた有機ＥＬ素子。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）
【化１】
2008074831.tif 000119
{式中、Ｙは、
【化２】
2008074831.tif 000120
よりなる群から選ばれた複素環基であり、〔Ａ〕は、
【化３】
2008074831.tif 000121
よりなる群から選ばれた配位子であり、Ｒ１〜Ｒ３４は、水素およびＣ１〜４のアルキル基よりなる群から選ばれた基である。｝
で示されるピリミジニル基含有イリジウム錯体。
【請求項２】
請求項１記載のピリミジニル基含有イリジウム錯体よりなる発光材料。
【請求項３】
請求項１記載のピリミジニル基含有イリジウム錯体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規なピリミジニル基含有イリジウム錯体、それよりなる発光材料およびそれを用いた有機ＥＬ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、電極から注入されたホールと電子の再結合によって生成した励起エネルギーが発光過程を経て基底状態に緩和されることにより自発光する。しかしながら、ホールと電子の再結合によって生成する励起状態には一重項励起状態と三重項励起状態の２種類がそれぞれ１対３の割合で存在する。これまでの多くは一重項励起状態からの発光を利用した蛍光材料が発光材料に利用されていたため、内部量子効率が最大で２５％であるので、この時取り出し効率を２０％とすると、最大外部量子効率は５％が理論限界であった。
【０００３】
近年、イリジウムやプラチナなどの重原子効果を利用した錯体化合物を用い三重項励起状態からの発光、すなわちリン光発光を用いることにより発光効率の向上が報告されるようになった（例えば、非特許文献１）。一重項励起状態に加え、三重項励起状態からの発光を利用することで最大内部量子効率は理論上１００％に到達することが可能で、リン光材料は発光材料として注目を浴びている。
【０００４】
例えば緑色材料として、下記式
【化４】
2008074831.tif 000002
に示すトリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（III）［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］が広く利用されている。
【０００５】
また安達らによる非特許文献２などにより青色発光材料である下記式
【化５】
2008074831.tif 000003
で示すビス［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジル−Ｎ，Ｃ２′］イリジウム（III）ピコリレート（ＦＩｒｐｉｃ）が注目を浴びるようになり、それ以降ＦＩｒｐｉｃを用いた有機ＥＬ素子の高効率化検討および新規な青色リン光錯体探索研究が盛んに行われるようになった。
【０００６】
その結果最近ではＳ．Ｒ．Ｆｏｒｒｅｓｔらによる非特許文献１では下記式
【化６】
2008074831.tif 000004
で示すトリス｛１−［４−（トリフルオロメチル）フェニル］−１Ｈ−ピラゾラート，Ｎ，Ｃ２′｝イリジウム（III）［Ｉｒ（ｔｆｍｐｐｚ３）］やＭ．Ｅ．Ｔｈｏｍｐｓｏｎらによる非特許文献４では下記式
【化７】
2008074831.tif 000005
で示すビス［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）ボレート（Ｆｉｒ６）が開発された。
【０００７】
青色リン光材料については、波長的に４４０ｎｍ〜４５０ｎｍ付近に発光ピークを持つものが一般的に好ましい。しかしながら上記非特許文献中にある化合物については、ＦＩｒｐｉｃで４７４ｎｍ、Ｉｒ（ｔｆｍｐｐｚ３）で４３０ｎｍ、Ｆｉｒ６で４５７ｎｍといずれもこの波長帯に発光ピークを持たず青色としては十分満足できるものではない。
青色に関しては３原色を基調とするディスプレーのみならず、照明で必要とされる白色に関しても重要なウェートを示しており、このような観点より新規な青色用リン光材料の開発が急務であった。
【０００８】
【非特許文献１】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ，  Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ，  Ｐ．Ｅ．Ｂｕｒｒｏｗｓ，  Ｍ．Ｅ．Ｔｈｏｍｐｓｏｎ，  Ｓ．Ｒ．Ｆｏｒｒｅｓｔ  ＡＰＰＬＩＥＤ  ＰＨＹＳＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲ  １９９９  ７５（１）  ４−７
【非特許文献２】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７９，  ２０８２（２００１）
【非特許文献３】Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．９０  ５０４８（２００１）
【非特許文献４】４Ｐｏｌｙｈｅｄｒｏｎ  ２３  （２００４）  ４１９−４２８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の第１の目的は、新規なピリミジニル基含有イリジウム錯体を提供する点にある。
本発明の第２の目的は、新規なピリミジニル基含有イリジウム錯体よりなる発光材料を提供する点にある。
本発明の第３の目的は、それを用いた有機ＥＬ素子を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１は、下記一般式（Ｉ）
【化８】
2008074831.tif 000006
{式中、Ｙは、
【化９】
2008074831.tif 000007
よりなる群から選ばれた複素環基であり、〔Ａ〕は、
【化１０】
2008074831.tif 000008
よりなる群から選ばれた配位子であり、Ｒ１〜Ｒ３４は、水素およびＣ１〜４のアルキル基よりなる群から選ばれた基である。｝
で示されるピリミジニル基含有イリジウム錯体に関する。
本発明の第２は、請求項１記載のピリミジニル基含有イリジウム錯体よりなる発光材料に関する。
本発明の第３は、請求項１記載のピリミジニル基含有イリジウム錯体を用いた有機ＥＬ素子に関する。
【００１１】
前記本発明のピリミジニル基含有イリジウム錯体におけるＲ１〜Ｒ３４は、すべてのものが水素の場合、Ｒ１〜Ｒ３４のいずれか１つがメチル基の場合が、もっとも一般的であるが、これら置換基のうちのいずれか２つあるいはいずれか３つがメチル基であってもよい。また場合によっては、これら置換基のうち４つ以上のものがメチル基であってもかまわない。さらにメチル基の代わりにエチル基、プロピル基、ブチル基であってもよく、いろいろの置換基の位置にこれらの基が２種以上混在していてもよい。
本発明化合物の具体例としては、下記の化合物群などを挙げることができる。
【００１２】
【化１１】
2008074831.tif 000009
【００１３】
【化１２】
2008074831.tif 000010
【００１４】
【化１３】
2008074831.tif 000011
【００１５】
【化１４】
2008074831.tif 000012
【００１６】
【化１５】
2008074831.tif 000013
【００１７】
【化１６】
2008074831.tif 000014
【００１８】
【化１７】
2008074831.tif 000015
【００１９】
【化１８】
2008074831.tif 000016
【００２０】
【化１９】
2008074831.tif 000017
【００２１】
【化２０】
2008074831.tif 000018
【００２２】
【化２１】
2008074831.tif 000019
【００２３】
【化２２】
2008074831.tif 000020
【００２４】
【化２３】
2008074831.tif 000021
【００２５】
【化２４】
2008074831.tif 000022
【００２６】
【化２５】
2008074831.tif 000023
【００２７】
【化２６】
2008074831.tif 000024
【００２８】
【化２７】
2008074831.tif 000025
【００２９】
【化２８】
2008074831.tif 000026
【００３０】
【化２９】
2008074831.tif 000027
【００３１】
【化３０】
2008074831.tif 000028
【００３２】
【化３１】
2008074831.tif 000029
【００３３】
【化３２】
2008074831.tif 000030
【００３４】
【化３３】
2008074831.tif 000031
【００３５】
【化３４】
2008074831.tif 000032
【００３６】
【化３５】
2008074831.tif 000033
【００３７】
【化３６】
2008074831.tif 000034
【００３８】
【化３７】
2008074831.tif 000035
【００３９】
【化３８】
2008074831.tif 000036
【００４０】
【化３９】
2008074831.tif 000037
【００４１】
【化４０】
2008074831.tif 000038
【００４２】
【化４１】
2008074831.tif 000039
【００４３】
【化４２】
2008074831.tif 000040
【００４４】
【化４３】
2008074831.tif 000041
【００４５】
【化４４】
2008074831.tif 000042
【００４６】
【化４５】
2008074831.tif 000043
【００４７】
【化４６】
2008074831.tif 000044
【００４８】
【化４７】
2008074831.tif 000045
【００４９】
【化４８】
2008074831.tif 000046
【００５０】
【化４９】
2008074831.tif 000047
【００５１】
【化５０】
2008074831.tif 000048
【００５２】
【化５１】
2008074831.tif 000049
【００５３】
【化５２】
2008074831.tif 000050
【００５４】
【化５３】
2008074831.tif 000051
【００５５】
【化５４】
2008074831.tif 000052
【００５６】
【化５５】
2008074831.tif 000053
【００５７】
【化５６】
2008074831.tif 000054
【００５８】
【化５７】
2008074831.tif 000055
【００５９】
【化５８】
2008074831.tif 000056
【００６０】
【化５９】
2008074831.tif 000057
【００６１】
【化６０】
2008074831.tif 000058
【００６２】
【化６１】
2008074831.tif 000059
【００６３】
【化６２】
2008074831.tif 000060
【００６４】
【化６３】
2008074831.tif 000061
【００６５】
【化６４】
2008074831.tif 000062
【００６６】
【化６５】
2008074831.tif 000063
【００６７】
【化６６】
2008074831.tif 000064
【００６８】
【化６７】
2008074831.tif 000065
【００６９】
【化６８】
2008074831.tif 000066
【００７０】
【化６９】
2008074831.tif 000067
【００７１】
【化７０】
2008074831.tif 000068
【００７２】
【化７１】
2008074831.tif 000069
【００７３】
【化７２】
2008074831.tif 000070
【００７４】
本発明化合物の合成方法としては、塩化イリジウムに、
【化７３】
2008074831.tif 000071
を反応させて、下記中間体を合成し、
【化７４】
2008074831.tif 000072
これに、前記〔Ａ〕に対応する下記の化合物を反応させて製造することができる。
【化７５】
2008074831.tif 000073
【００７５】
次に本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子について説明する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と陰極間に機能をもたせた複数の層の有機化合物を積層した素子であり、該有機化合物層の少なくとも一層が本発明のピリミジニル基含有イリジウム錯体を含む層から成り立つ。本発明化合物を含む発光層は、陽極から注入した正孔（ホール）もしくは陰極から注入した電子を発光材料まで輸送するのが目的で、正孔注入材料もしくは電子注入材料を含有していても良い。複数の層からなる有機エレクトロルミネッセンス素子の構成例としては、例えば陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔ブロック層／電子輸送層／陰極、陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、陽極／正孔輸送層／発光層／正孔ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極等の複数の層構成からなるものがあげられる。また、必要に応じて陰極上に封止層を有していても良い。
【００７６】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は発光層と電子輸送層の間に正孔ブロック層を挿入することもできる。正孔ブロック層は、素子に注入される正孔と電子のバランスを整える重要な働きをする。通常有機エレクトロルミネッセンス素子では、正孔が電子に比べて多い状態をとっており、過剰に存在する正孔が発光層内で電子と再結合せず発光層から電子輸送層に向けて突抜をおこす。そのため電子輸送層での再結合が起こり素子の効率低下を引き起こしてしまう。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子に使用する正孔ブロック層に使用するブロック化合物は、前記の好ましい性質を有するものであれば特に制限はない。従来から光導電材料において正孔のブロック材料として慣用されているものや有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔ブロック層に使用されている公知の材料の中から任意のものを選択して用いることができる。
前記のブロック材料としては、たとえば４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）や２，５−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）が挙げられる。正孔（ホール）ブロック層としてはこれらの化合物を単独層で構成されたものが好ましい。
正孔（ホール）ブロック層としては、下記化合式に示すＢＰｈｅｎやＢＣＰなどを挙げることができる。
【化７６】
2008074831.tif 000074
【００７７】
正孔輸送層、電子輸送層、および発光層のそれぞれの層は、一層構造であっても、多層構造であっても良い。また正孔輸送層、電子輸送層はそれぞれの層で注入機能を受け持つ層（正孔注入層及び電子注入層）と輸送機能を受け持つ層（正孔輸送層および電子輸送層）を別々に設けることもできる。
【００７８】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、上記構成例に限らず、種々の構成とすることができる。必要に応じて、正孔輸送層成分と発光層成分、あるいは電子輸送層成分と発光層成分を混合した層を設けても良い。
【００７９】
以下本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成要素に関して、陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極からなる素子構成を例として取り上げて詳細に説明する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板に支持されていることが好ましい。
【００８０】
基板の素材については特に制限はなく、従来の有機エレクトロルミネッセンス素子に慣用されているものであれば良く、例えばガラス、石英ガラス、透明プラスチックなどからなるものを用いることができる。
【００８１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極としては、仕事関数の大きな金属単体（４ｅＶ以上）、仕事関数の大きな金属同士の合金（４ｅＶ以上）または導電性物質およびこれらの混合物を電極材料とすることが好ましい。このような電極材料の具体例としては、金、銀、銅等の金属、ＩＴＯ（インジウム−スズオキサイド）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの導電性透明材料、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子材料が挙げられる。陽極はこれらの電極材料を、例えば蒸着、スパッタリング、塗布などの方法により基板上に形成することができる。陽極のシート電気抵抗は数百Ω／ｃｍ２以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、一般に５〜１，０００ｎｍ程度、好ましくは１０〜５００ｎｍである。
【００８２】
陰極としては、仕事関数の小さな金属単体（４ｅＶ以下）、仕事関数の小さな金属同士の合金（４ｅＶ以下）または導電性物質およびこれらの混合物を電極材料とすることが好ましい。このような電極材料の具体例としては、リチウム、リチウム−インジウム合金、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−マグネシウム合金などが挙げられる。陰極はこれらの電極材料を、例えば蒸着、スパッタリングなどの方法により、薄膜を形成させることにより作製することができる。陰極のシート電気抵抗は数百Ω／ｃｍ２以下が好ましい。陰極の膜厚は材料にもよるが、一般に５〜１，０００ｎｍ程度、好ましくは１０〜５００ｎｍである。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光を効率良く取り出すために、陽極または陰極の少なくとも一方の電極は、透明もしくは半透明であることが好ましい。
【００８３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔輸送層は、正孔伝達化合物からなるもので、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有している。電界が与えた２つの電極間に正孔伝達化合物が配置されて陽極から正孔が注入された場合、少なくとも１０−６ｃｍ２／Ｖ・秒以上の正孔移動度を有する正孔伝達化合物が好ましい。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子に使用する正孔輸送層に使用する正孔伝達化合物は、前記の好ましい性質を有するものであれば特に制限はない。従来から光導電材料において正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものや有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔輸送層に使用されている公知の材料の中から任意のものを選択して用いることができる。
【００８４】
前記の正孔伝達化合物としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−１，４−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ（ｍ−トリル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−４，４′−ジアミノビフェニル（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ′−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−４，４′−ジアミノビフェニル（α−ＮＰＤ）、１，１−ビス〔４−（Ｎ，Ｎ′−ジ（ｐ−トリル）アミノフェニル）〕シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）等のトリアリールアミン誘導体、ポリフェニレンジアミン誘導体、ポリチオフェン誘導体、および水溶性のＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（ポリエチレンジオキサチオフェン−ポリスチレンスルホン酸）が挙げられる。正孔輸送層は、これらの他の正孔伝達化合物一種または二種以上からなる一層で構成されたもので良く、前記の正孔伝達物質とは別の化合物からなる正孔輸送層を積層したものでもよい。
正孔注入材料としては、下記化学式に示すＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ポリマー混合物）、ＴＰＤＰＥＳのような高分子化合物やＤＮＴＰＤを挙げることができる。
【化７７】
2008074831.tif 000075
正孔輸送材料としては、下記化学式に示すＴＰＤ、α−ＮＰＤ、ＴＡＰＣ、３ＤＴＡＰＢＰなどを挙げることができる。なお、前記ｎは固体状を形成するに充分な数を示す。
【化７８】
2008074831.tif 000076
【００８５】
発光層は、ホスト材料と本発明化合物のようなゲスト材料（ドーパント）から形成することもできる［Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６５  ３６１０（１９８９）］。特に本発明のようなリン光材料を発光層に使用する場合、ホスト材料の使用が必要でありこの時使用されるホスト材料としては４，４′−ジ（Ｎ−カルバゾリル）−１，１′−ビフェニル（ＣＢＰ）、１，４−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（ｍＣＢ）、２，２′−ジ〔４″−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル〕−１，１′−ビフェニル（４ＣｚＰＢＰ）等があげられる。
【００８６】
ゲスト材料は、ホスト材料に対して、好ましくは０．０１〜４０重量％であり、より好ましくは０．１〜２０重量％である。ゲスト材料としては、本発明化合物を挙げることができる。
【００８７】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の電子輸送層は、電子伝達化合物（電子輸送材料）からなるもので、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有している。電界が与えた２つの電極間に電子伝達化合物が配置されて陰極から電子が注入された場合、少なくとも１０−６ｃｍ２／Ｖ・秒以上の電子移動度を有する電子伝達化合物が望ましい。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子に使用する電子輸送層に使用する電子伝達化合物は、前記の好ましい性質を有するものであれば特に制限はない。従来から光導電材料において電子の電荷注入材料として慣用されているものや有機エレクトロルミネッセンス素子の電子輸送層に使用されている公知の材料の中から任意のものを選択して用いることができる。
【００８８】
前記の電子伝達化合物としては、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、３−［１，１′−ビフェニル］−４−イル−５−［４−（１,１−ジメチルエチル）フェニル］−４−フェニル−４Ｈ−１,２,４−トリアゾール（ＴＡＺ）、１，３，５−トリス［３−（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（ＴｍＰｙＰｈＢ）が挙げられる。電子輸送層は、これらの他電子伝達化合物一種または二種以上からなる一層で構成されたもので良く、前記の正孔伝達物質とは別の化合物からなる電子輸送層を積層させたものでも良い。
電子輸送材料としては、下記化学式に示すＡｌｑ３、ＴＡＺ、ＴｍＰｙＰｈＢなどを挙げることができる。
【化７９】
2008074831.tif 000077
【００８９】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、電子注入性をさらに向上させる目的で、陰極と有機層の間に絶縁体で構成される電子注入層をさらに設けても良い。ここで使用される絶縁体としては、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物から選択される少なくとも一つの金属化合物を使用することが好ましい。アルカリ金属ハロゲン化物としては、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム、塩化リチウム等が挙げられる。アルカリ土類金属ハロゲン化物としては、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化ストロンチウム等が挙げられる。
【００９０】
本発明化合物を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の形成方法については特に限定されるものではない。乾式成膜法（例えば真空蒸着法、イオン化蒸着法など）、湿式成膜法〔溶液塗布法（例えば、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法など）〕を使用することができる。望ましくは乾式成膜法を用いるのが良い。また素子の作製については上記の成膜方法を併用しても構わない。
【００９１】
正孔輸送層、発光層を溶媒塗布法で形成する場合、各層を構成する成分を溶媒に溶解または分散させて塗布液とする。溶媒としては、炭化水素系溶媒（例えば、ヘプタン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン等）、ケトン系溶媒（例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、ハロゲン系溶媒（例えばジクロロメタン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等）、エステル系溶媒（例えば酢酸エチル、酢酸ブチル等）、アルコール系溶媒（例えばメタノール、エタノール、ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等）、エーテル系溶媒（例えばジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン等）、非プロトン性溶媒（例えばＮ，Ｎ′−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等）、水等が挙げられる。溶媒は単独で使用しても良く、複数の溶媒を併用しても良い。
【００９２】
正孔輸送層、発光層、電子輸送層等の各層の膜厚は、特に限定されるものではないが、通常５〜５，０００ｎｍになるようにする。
【００９３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、酸素や水分等との接触を遮断する目的で保護層（封止層）を設けたり、不活性物質中に素子を封入して保護することができる。不活性物質としては、パラフィン、シリコンオイル、フルオロカーボン等が挙げられる。保護層に使用する材料としては、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、光硬化性樹脂等が挙げられる。
【００９４】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、通常直流駆動の素子として使用できる。直流電圧を印加する場合、陽極をプラス、陰極をマイナスの極性として電圧を通常１．５〜２０Ｖ程度印加すると発光が観測される。また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は交流駆動の素子としても使用できる。交流電圧を印加する場合には、陽極がプラス、陰極がマイナスの状態になった時に発光する。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、例えば電子写真感光体、フラットパネルディスプレイなどの平面発光体、複写機、プリンター、液晶ディスプレイのバックライト、計器等の光源、各種発光素子、各種表示素子、各種標識、各種センサー、各種アクセサリーなどに使用することができる。
【００９５】
図３６〜５０に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の好ましい例を示す。
【００９６】
図３６は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図である。図３６は、基板１上に陽極２、発光層３および陰極４を順次設けた構成のものである。ここで使用する発光素子は、それ自体が正孔輸送性、電子輸送性及び発光性の機能を単一で有している場合や、それぞれの機能を有する化合物を混合して使用する場合に有用である。
【００９７】
図３７は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図３７は、基板１上に、陽極２、正孔輸送層５、発光層３及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、発光層が電子輸送性の機能を有している場合に有用である。
【００９８】
図３８は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図３８は、基板１上に、陽極２、発光層３、電子輸送層６及び陰極４を順次設けた構成のものである。これは、発光層が正孔輸送性の機能を有している場合に有用である。
【００９９】
図３９は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図３９は、基板１上に、陽極２、正孔輸送層５、発光層３、電子輸送層６及び陰極４を順次設けた構成のものである。これは、キャリア輸送と発光の機能を分離したものであり、材料選択の自由度が増すために、発光の高効率化や発光色の自由度が増すことになる。図４０は図３９の電子輸送層６の代りに電子注入層８を設けたケースである。これは、発光層が電子輸送性の機能を有している場合に有用である。
【０１００】
図４１は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図４１は、基板１上に、陽極２、正孔注入層７、正孔輸送層５、発光層３、電子輸送層６及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、正孔注入層７を設けることにより、陽極２とその上製膜した層との密着性を高めたり、陽極から正孔の注入を良くし、発光素子の低電圧駆動に効果がある。
【０１０１】
図４２は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図４２は、基板１上に、陽極２、正孔輸送層５、発光層３、電子輸送層６、電子注入層８及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、陰極４から電子の注入を良くし、発光素子の低電圧駆動に効果がある。
【０１０２】
図４３は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図４３は、基板１上に、陽極２、正孔注入層７、正孔輸送層５、発光層３、電子輸送層６、電子注入層８及び陰極４を順次設けた構成のものである。この場合、陽極２から正孔の注入を良くし、陰極４からは電子の注入を良くし、最も低電圧駆動に効果がある構成である。
【０１０３】
図４４〜５０は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子における他の例を示す断面図である。図４４〜５０は、発光層３と陰極４あるいは電子輸送層６の間に正孔ブロック層９を挿入した構成のものである。陽極から注入された正孔、あるいは発光層３で再結合により生成した励起子が、陰極４側に抜けることを防止する効果があり、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率の向上に効果がある。
【０１０４】
図４４〜５０で、正孔輸送層５、正孔注入層７、電子輸送層６、電子注入層８、発光層３、正孔ブロック層９のそれぞれの層は、一層構造であっても、多層構造であってもよい。
【０１０５】
図４４〜５０は、あくまで基本的な素子構成であり、本発明の化合物を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の構成は、これに限定されるものではない。
【発明の効果】
【０１０６】
本発明のピリミジニル基含有イリジウム錯体は、これまで知られている代表的な青色リン光材料ＦＩｒｐｉｃに比べて短波長であり、従来にはない色よい青色発光が得られるものである。このことは素子のフルカラー化だけでなく白色化においても大きなプラス要素を提供する。従って本発明のピリミジニル基含有イリジウム錯体は工業的に極めて重要なものである。
【０１０７】
本発明のピリミジニル基含有イリジウム錯体は、実施例に示されるようにこれまでに知られている代表的な青色リン光材料ＦＩｒｐｉｃよりも発光波長において青色に近い材料である。このため青色有機エレクトロルミネッセンス素子のみならず白色有機エレクトロルミネッセンス素子に適した材料を提供することが可能になった。また本発明のピリミジニル基含有イリジウム錯体を使用することで、従来の青色材料よりも色純度の良い有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することが可能になった。従って本発明のピリミジニル基含有イリジウム錯体は、工業的に極めて重要なものである。
【実施例】
【０１０８】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
【０１０９】
実施例１
（その１）〔２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン〕〔２−（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ）−５−（ｐｙｒｉｄｉｎｅ−２−ｙｌ）ｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ｛Ｂｐｐｍ｝の合成
（１）経路Ａ
【化８０】
2008074831.tif 000078
（イ）ＺｎＣｌ２：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）溶液の調製
ＺｎＣｌ２を乳ばちですり潰し、撹拌子・三方コックを取り付けたナスフラスコに入れロータリーポンプ真空下で乾燥（約１７０℃、２〜３時間）する。
室温まで冷却した後Ｎ２でリークし、三方コックをセプタムに変える。ＺｎＣｌ２粉末を撹拌しながら脱水テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を加え、撹拌して溶解させる。
（ロ）ネギシカップリング［Ｎｅｇｉｓｈｉ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ］
Ｎ２気流下に下記の反応を行う。四口フラスコで脱水ＴＨＦを蒸留し、得られた蒸留ＴＨＦに５−ブロモ−２−ｔ−ブチルピリミジン（５−ｂｒｏｍｏ−２−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ）（ＢｒＢｕＰｍ）を加え撹拌して溶解させる。ついで、系を−８０℃に冷却し、シリンジでｎ−ＢｕＬｉを加える。溶液は速やかに暗赤色になる。この系を−８０℃で２０ｍｉｎ保つ。系を−８０℃に保った状態でＺｎＣｌ２溶液をキャヌラで加える。四口フラスコを室温雰囲気に曝し撹拌して緩やかに昇温する。０℃の時点で２−ブロモピリジン（２−ｂｒｏｍｏｐｙｒｉｄｉｎｅ）（２−ＢｒＰｙ）、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム錯体｛Ｐｄ［ＰＰｈ３］４｝の順に加え、その後２時間還流させる。反応終了後エバポレータでＴＨＦを除去する。ＣＨＣｌ３、水で共洗いして試料を分液ロートに移し、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）水溶液と振り、ＮａＯＨ水溶液で中和して、ｐＨ８〜９に調整する。
ＣＨＣｌ３相を回収し、一方水相からは抽出を２回行い、ＭｇＳＯ４で乾燥、濾過、エバポレータで濃縮する。カラム（ＣＨＣｌ３：ａｃｅｔｏｎｅ＝９：１）で精製後、エバポレータで極力濃縮（１００ｍｍＨｇ、４０℃）し、真空乾燥（室温、１時間）して白色の固体を得る。収率  ８５％
【表１】
2008074831.tif 000079
【０１１０】
（２）経路Ｂ
【化８１】
2008074831.tif 000080
（イ）ＺｎＣｌ２：ＴＨＦ溶液の調製
経路Ａと同一。
（ロ）ネギシカップリング［Ｎｅｇｉｓｈｉ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ］
Ｎ２気流下に下記の反応を行う。四口フラスコで脱水ＴＨＦを蒸留し、得られた蒸留ＴＨＦに２−ブロモピリジン（２−ＢｒＰｙ）を加え、撹拌して均一にする。これを−６０℃に冷却し、シリンジでｎ−ＢｕＬｉを加え、−６０℃で１時間保つ。すると溶液は暗赤色になる。ついで系を−６０℃に保ち、ＺｎＣｌ２溶液をキャヌラで加える。つぎに、四口フラスコを室温雰囲気に曝し撹拌して緩やかに昇温する。０℃の時点で５−ブロモ−２−ｔ−ブチルピリミジン（５−ｂｒｏｍｏ−２−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ）（ＢｒＢｕＰｍ）、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム錯体｛Ｐｄ［ＰＰｈ３］４｝の順に加え、４時間還流させる。反応終了後エバポレータでＴＨＦを除去する。系をＣＨＣｌ３、水で共洗いして試料を分液ロートに移す。
エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）水溶液と振り、ＮａＯＨ水溶液で中和してｐＨ８〜９に調整する。
ＣＨＣｌ３相を回収し、一方水相からは抽出を２回行い、ＭｇＳＯ４で乾燥、濾過、エバポレータで濃縮する。カラム（ＣＨＣｌ３：ａｃｅｔｏｎｅ＝９：１）で精製後、エバポレータで極力濃縮（５０ｍｍＨｇ、４５℃）し、真空乾燥（室温、１時間）して白色の固体を得る。  収率  ８３％
【表２】
2008074831.tif 000081
【０１１１】
（その２）ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］（ジピバロイルメタン）イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［ｄｐｍ］｝の合成
【化８２】
2008074831.tif 000082
Ｎ２気流下で下記の反応を行う。四口フラスコにＩｒＣｌ３・３Ｈ２Ｏ、２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン（Ｂｐｐｍ）、ＫＨＣＯ３、エトキシエタノール（ＥｔＯＥｔＯＨ）を入れ、６〜１２時間還流させる。その後ｄｐｍ、ＫＨＣＯ３を加え、再度還流させる（４時間）。反応終了後エバポレータでエトキシエタノール（ＥｔＯＥｔＯＨ）を除去・乾固する。ついで、生成物をカラム（ＣＨＣｌ３：ＡｃＯＥｔ＝１：１）で精製する。精製物をＣＨＣｌ３溶液にして小過剰のＮａＯＨ水溶液と振る。
ＣＨＣｌ３相を回収し、一方水相からは抽出を２回行い、ＭｇＳＯ４で乾燥し、濾過、エバポレータで濃縮・乾固した後、真空乾燥（６０℃、１０時間）して淡黄色の固体を得る。
収率  ３６％
ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］（ジピバロイルメタン）イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［ｄｐｍ］｝のＰＬスペクトルを図１に示す。
【表３】
2008074831.tif 000083
得られた化合物の光学特性は下記の方法で測定した。なお、この方法は下記のすべての実施例における場合と同様である。
（１）ＵＶ−Ｖｉｓ吸収スペクトル測定
特に記載の無い限りＵＶ−Ｖｉｓ吸収スペクトル測定は１０−５［ｍｏｌ／Ｌ］のＣＨＣｌ３溶液を用いて室温にて行った。
（２）ＰＬスペクトル測定
特に記載の無い限りＰＬスペクトル測定は溶液においては１０−５［ｍｏｌ／Ｌ］のＣＨＣｌ３溶液を用いて室温にて行った。脱気等は行っていない。
ＰＭＭＡ分散膜でのＰＬスペクトル測定は特に記載の無い限り１ｗｔ％ドープ（試料：ＰＭＭＡ＝１：１００［重量比］）のＰＭＭＡ分散膜を用いて室温にて行った。ＰＭＭＡ分散膜は１００ｍｇ／ｍｌＣＨＣｌ３溶液を用いて石英基板上にドロップキャスト法で成膜した{真空オーブンのステージに石英基板を置き、その基板上にパスツールで任意の量の溶液を乗せる。真空度を段階的（０．０１ＭＰａ、２０ｍｉｎ→０．０２ＭＰａ、１０ｍｉｎ→０．０４ＭＰａ、１０ｍｉｎ→０．０６ＭＰａ、１０ｍｉｎ）に高めていき、最後は５０℃で１時間ベークする。}。
膜厚制御は行っていない（数百μｍのオーダである）。
（３）ＰＬ量子収率測定
試料は「（２）ＰＬスペクトル測定」で作製したポリメチルメタクリル酸（ＰＭＭＡ）分散膜を用いて行った。積分球システム（ＯＰＴＥＬ社製）を用い、ＦＩｒｐｉｃ：ＰＭＭＡ（１：１００［重量比］）分散膜をリファレンス（ＦＩｒｐｉｃのΦ＝１．００）として用いて測定試料の相対ＰＬ量子収率を算出した。前記ＦＩｒｐｉｃは、ビス［２−（４，６−ジフルオロフェニル−２−イル）ピリジル−Ｎ，Ｃ２′］イリジウム（III）ピコリレート（化５参照）を指す。
測定は各試料について５回行い評価した。
励起光源はＸｅランプ分光光源１５０Ｗを用い、リファレンス・測定試料共に３４５ｎｍの単色光を励起光として用いた。
ＵＶ−Ｖｉｓ吸収スペクトル、ＰＬスペクトル（溶液・ＰＭＭＡ分散膜）、ＰＬ量子収率を図１〜１２に示す。図中、Φで示されている数値は、前記量子収率であり、ＦＩｒｐｉｃのＰＭＭＡの分散膜中での量子収率を１．００としたときの、各化合物の相対的な量子収率を示している。
発光スペクトルの実線は溶液（１０−５［ｍｏｌ／Ｌ］  ＣＨＣｌ３溶液）、破線はＰＭＭＡ分散膜（１ｗｔ％ドープ）を示す。
【０１１２】
実施例２
ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］（２−ピコリン酸）イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［ｐｉｃ］｝の合成
【化８３】
2008074831.tif 000084
Ｎ２気流下に下記の反応を行う。四口フラスコにＩｒＣｌ３・３Ｈ２Ｏ、２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン（Ｂｐｐｍ）、ＫＨＣＯ３、ＥｔＯＥｔＯＨを入れ６〜１２時間還流させる（表４参照）。
その後ピコリン酸（ｐｉｃｏｌｉｎｉｃ  ａｃｉｄ）、ＫＨＣＯ３を入れ１時間還流させる（表４参照）。
反応終了後エバポレータでＥｔＯＥｔＯＨを除去・乾固する。ついで、生成物をカラム（ＣＨＣｌ３：ＭｅＯＨ＝９５：５）で精製する。
エバポレータで乾固した後、真空乾燥（６０℃、１２時間）して淡黄色の固体を得る。
収率  ６４％、下記表中、ｐｉｃはピコリン酸（ｐｉｃｏｌｉｎｉｃ  ａｃｉｄ）を意味する。
ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］（２−ピコリン酸）イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［ｐｉｃ］｝の紫外（ＵＶ）−可視（Ｖｉｓ）領域吸収（ＵＶ−Ｖｉｓ  ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）とＰＬスペクトルを図２に示す。
【表４】
2008074831.tif 000085
【０１１３】
実施例３
ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］〔２−（ピリジン−２−イル）イミダゾール−Ｎ１，Ｎ′〕イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［ｐｙｉｍ］｝の合成
【化８４】
2008074831.tif 000086
Ｎ２気流下に下記の反応を行う。四口フラスコにＩｒＣｌ３・３Ｈ２Ｏ、Ｂｐｐｍ、ＫＨＣＯ３、酢酸（ＡｃＯＨ）を入れ６〜１２時間還流させる。その後エバポレータでＥｔＯＥｔＯＨを除去した後、１，２−ジクロロエタン（１，２−ｄｉｃｈｌｏｒｏｅｔｈａｎｅ）、２−（２−ピリジル）イミダゾール（ｐｙｉｍ）を入れ６〜１２時間還流させる。
反応終了後、エバポレータで１，２−ジクロロエタン（１，２−ｄｉｃｈｌｏｒｏｅｔｈａｎｅ）を除去・乾固する。ついで、生成物をカラム（ＣＨＣｌ３：ＭｅＯＨ＝８５：１５）で精製する。試料をＣＨＣｌ３溶液にして小過剰のＮａＯＨ水溶液と振る。
ＣＨＣｌ３相を回収し、一方水相からは抽出を２回行い、ＭｇＳＯ４で乾燥し、濾過、エバポレータで濃縮・乾固した後、真空乾燥（６０℃、１２時間）して淡黄色の固体を得る。
収率  ５５％
ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］［２−（ピリジン−２−イル）イミダゾール−Ｎ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［ｐｙｉｍ］｝のＰＬスペクトルを図３に示す。
【表５】
2008074831.tif 000087
【０１１４】
実施例４
ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］［３−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピラゾール−Ｎ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］｝の合成
【化８５】
2008074831.tif 000088
Ｎ２気流下で下記の反応を行う。四口フラスコにＩｒＣｌ３・３Ｈ２Ｏ、Ｂｐｐｍ、ＫＨＣＯ３、ＥｔＯＥｔＯＨを入れ、６〜１２時間還流させる。その後Ｂｐｙｐｚを入れ１時間還流させる。反応終了後エバポレータでＥｔＯＥｔＯＨを除去・乾固する。試料をＣＨＣｌ３溶液にして小過剰のＮａＯＨ水溶液と振る。
ＣＨＣｌ３相を回収し、一方水相からは抽出を２回行い、ＭｇＳＯ４で乾燥し、濾過、エバポレータで濃縮・乾固する。ついで、生成物をカラム（ＣＨＣｌ３：ＭｅＯＨ＝８：２）で精製する。
エバポレータで乾固した後、真空乾燥（６０℃、１２時間）して淡黄色の固体を得る。
収率  ３４％
ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］［３−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピラゾール−Ｎ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］｝の紫外（ＵＶ）−可視（Ｖｉｓ）領域吸収（ＵＶ−Ｖｉｓ  ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）とＰＬスペクトルを図４に示す。
【表６】
2008074831.tif 000089
【０１１５】
実施例５
（１）１−メチル−２−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］イミダゾール｛１−ｍｅｔｈｙｌ−２−［２−（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ）ｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ−５−ｙｌ］ｉｍｉｄａｚｏｌｅ｝｛ＰｍＩｍ｝の合成
【化８６】
2008074831.tif 000090
（イ）ＺｎＣｌ２：ＴＨＦ溶液の調製
実施例１（イ）と同一
（ロ）ネギシカップリング［Ｎｅｇｉｓｈｉ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ］
Ｎ２気流下に下記の反応を行う。四口フラスコに脱水ＴＨＦ（Ｎａ、Ｐｈ２ＣＯ）を蒸留し、得られた蒸留ＴＨＦにＮ−メチルイミダゾール（Ｎ−ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｅ）を加え撹拌して均一にする。ついで、系を０℃に冷却しシリンジでｔｅｒｔ−ＢｕＬｉを加え、０℃で１時間保つ。溶液は淡黄色（半透明）になる。これに０℃でＺｎＣｌ２溶液をキャヌラで加え、０℃で３０分保つ。つぎに０℃で５−ブロモ−２−ｔ−ブチルピリミジン（５−ｂｒｏｍｏ−２−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ）（ＢｒＢｕＰｍ）、Ｐｄ［ＰＰｈ３］４の順に加え、その後１２時間還流させる。反応終了後エバポレータでＴＨＦを除去する。生成物をＣＨＣｌ３、水で共洗いして試料を分液ロートに移す。ＥＤＴＡ水溶液と振り、ＮａＯＨ水溶液で中和してｐＨ８〜９に調整する。
ＣＨＣｌ３相を回収し、一方水相からは抽出を２回行い、ＭｇＳＯ４で乾燥、濾過、エバポレータで濃縮する。カラム（ＣＨＣｌ３：ａｃｅｔｏｎｅ＝８：２）で精製後、エバポレータで極力濃縮（６０ｍｍＨｇ、５０℃）し、真空乾燥（室温、２時間）して白色の固体を得る。  収率  ６６％
【表７】
2008074831.tif 000091
【０１１６】
（２）ビス｛Ｎ−メチル−２−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］イミダゾール−Ｎ，Ｃ２′｝（ジピバロイルメタン）イリジウム錯体｛［ＰｍＩｍ］２Ｉｒ［ｄｐｍ］｝の合成
【化８７】
2008074831.tif 000092
Ｎ２気流下に下記の反応を行う。四口フラスコにＩｒＣｌ３・３Ｈ２Ｏ、Ｎ−メチル−２−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］イミダゾール（ＰｍＩｍ）、ＫＨＣＯ３、ＥｔＯＥｔＯＨを入れ６〜１２時間還流させる。その後、ジピバロイルメタン（ｄｉｐｉｖａｌｏｙｌｍｅｔｈａｎｅ）（ｄｐｍ）、ＫＨＣＯ３を入れ、１２時間還流させる。
反応終了後エバポレータでＥｔＯＥｔＯＨを除去・乾固する。生成物をカラム（ＡｃＯＥｔ）で精製する。精製物をエバポレータで濃縮・乾固した後、真空乾燥（６０℃、１０時間）して淡黄色の固体を得る。  収率  ２０％
ビス｛Ｎ−メチル−２−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］イミダゾール−Ｎ，Ｃ２′｝（ジピバロイルメタン）イリジウム錯体｛［ＰｍＩｍ］２Ｉｒ［ｄｐｍ］｝のＰＬスペクトルを図５に示す。
【表８】
2008074831.tif 000093
【０１１７】
実施例６
ビス｛Ｎ−メチル−２−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］イミダゾール−Ｎ，Ｃ２′｝（２−ピコリン酸）イリジウム錯体｛［ＰｍＩｍ］２Ｉｒ［ｐｉｃ］｝の合成
【化８８】
2008074831.tif 000094
Ｎ２気流下に下記の反応を行う。四口フラスコにＩｒＣｌ３・３Ｈ２Ｏ、ＰｍＩｍ、ＫＨＣＯ３、ＥｔＯＥｔＯＨを入れ６〜１２時間還流させる。その後ピコリン酸（ｐｉｃｏｌｉｎｉｃ  ａｃｉｄ）（ｐｉｃ）、ＫＨＣＯ３を入れ１時間還流させる。
反応終了後エバポレータでＥｔＯＥｔＯＨを除去・乾固する。
生成物をカラム（ＣＨＣｌ３：ＭｅＯＨ＝９２：８）で精製する。精製物をエバポレータで乾固した後、真空乾燥（６０℃、４時間）して淡黄色の固体を得る。  収率  ７９％
ビス｛Ｎ−メチル−２−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］イミダゾール−Ｎ，Ｃ２′｝（２−ピコリン酸）イリジウム錯体｛［ＰｍＩｍ］２Ｉｒ［ｐｉｃ］｝の紫外（ＵＶ）−可視（Ｖｉｓ）領域吸収（ＵＶ−Ｖｉｓ  ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）とＰＬスペクトルを図６に示す。
【表９】
2008074831.tif 000095
【０１１８】
実施例７
ビス｛Ｎ−メチル−２−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］イミダゾール−Ｎ，Ｃ２′｝［２−（ピリジン−２−イル）イミダゾール−Ｎ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［ＰｍＩｍ］２Ｉｒ［ｐｙｉｍ］｝の合成
【化８９】
2008074831.tif 000096
Ｎ２気流下に下記の反応を行う。四口フラスコにＩｒＣｌ３・３Ｈ２Ｏ、ＰｍＩｍ、ＫＨＣＯ３、ＥｔＯＥｔＯＨを入れ６〜１２時間還流させる。その後ｐｙｉｍを入れ２時間還流させる。反応終了後エバポレータでＥｔＯＥｔＯＨを除去・乾固する。
生成物をカラム（ＣＨＣｌ３：ＭｅＯＨ＝８：２）で精製する。精製物をＣＨＣｌ３溶液にして小過剰のＮａＯＨ水溶液と振る。
ＣＨＣｌ３相を回収し、一方水相からは抽出を２回行い、ＭｇＳＯ４で乾燥し、濾過、エバポレータで濃縮・乾固した後、真空乾燥（５０℃、６時間）して淡黄色の固体を得る。
収率  ７６％
ビス｛Ｎ−メチル−２−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］イミダゾール−Ｎ，Ｃ２′｝［２−（ピリジン−２−イル）イミダゾール−Ｎ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［ＰｍＩｍ］２Ｉｒ［ｐｙｉｍ］｝のＰＬスペクトルを図７に示す。
【表１０】
2008074831.tif 000097
【０１１９】
実施例８
ビス｛Ｎ−メチル−２−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］イミダゾール−Ｎ，Ｃ２′｝［３−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピリダジン−Ｎ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［ＰｍＩｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］の合成｝
【化９０】
2008074831.tif 000098
Ｎ２気流下に下記の反応を行う。四口フラスコにＩｒＣｌ３・３Ｈ２Ｏ、ＰｍＩｍ、ＫＨＣＯ３、ＥｔＯＥｔＯＨを入れ、６〜１２時間還流させる。その後３−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピリダジン（Ｂｐｙｐｚ）を入れ、２時間還流させる。
反応終了後エバポレータでＥｔＯＥｔＯＨを除去・乾固する。
生成物をカラム（ＣＨＣｌ３：ＭｅＯＨ＝８：２）で精製する。エバポレータで乾固した後、真空乾燥（６０℃、１２時間）して淡黄色の固体を得る。  収率  ５３％
ビス｛Ｎ−メチル−２−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］イミダゾール−Ｎ，Ｃ２′｝［３−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピリダジン−Ｎ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［ＰｍＩｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］の紫外（ＵＶ）−可視（Ｖｉｓ）領域吸収（ＵＶ−Ｖｉｓ  ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）とＰＬスペクトルを図８に示す。
【表１１】
2008074831.tif 000099
【０１２０】
実施例９
（１）｛Ｎ−メチル−２−［２−（ｔ−ブチル）ピリジン−５−イル）］イミダゾール−Ｎ，Ｃ２′｝イリジウム・クロライド｛［ＰｍＩｍ］２Ｉｒ［μ−Ｃｌ］２Ｉｒ［ＰｍＩｍ］２｝の合成
【化９１】
2008074831.tif 000100
Ｎ２気流下に下記の反応を行う。四口フラスコにＩｒＣｌ３・３Ｈ２Ｏ、ＰｍＩｍ、ＫＨＣＯ３、ＥｔＯＥｔＯＨを入れ６〜１２時間還流させる。
（２）ｆａｃ−トリス｛Ｎ−メチル−２−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル）］イミダゾール−Ｎ，Ｃ２′｝イリジウム錯体｛ｆａｃ−Ｉｒ［ＰｍＩｍ］３｝の合成
なお、ｆａｃはｆａｃｉａｌの略で、対称型を意味している。
【化９２】
2008074831.tif 000101
Ｎ２気流下に下記の反応を行う。
四口フラスコに［ＰｍＩｍ］２Ｉｒ［μ−Ｃｌ］２Ｉｒ［ＰｍＩｍ］２、ｏ−ジクロロベンゼン（ｏ−ＤＣＢ）、ＰｍＩｍを加え撹拌して分散させる。ここにｏ−キシレンに超音波で分散させたＡｇＢＦ４を加える。その後１４０℃に加熱し１時間保つ。反応終了後エバポレータとオイルバス（５０ｍｍＨｇ、１３０℃）でｏ−ジクロロベンゼンを除去・乾固し、これをカラム（ＣＨＣｌ３：ＭｅＯＨ＝８：２）で精製する。精製物をＣＨＣｌ３溶液にして小過剰のＮａＯＨ水溶液と振る。
ＣＨＣｌ３相を回収し、一方水相からは抽出を２回行い、ＭｇＳＯ４で乾燥し、濾過、エバポレータで濃縮・乾固した後、真空乾燥（６０℃、１２時間）して淡黄色の固体を得る。これを昇華精製してほぼ白色の固体を得る。収率  ４％
ｆａｃ−トリス｛Ｎ−メチル−２−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル）］イミダゾール−Ｎ，Ｃ２′｝イリジウム錯体｛ｆａｃ−Ｉｒ［ＰｍＩｍ］３｝の紫外（ＵＶ）−可視（Ｖｉｓ）領域吸収（ＵＶ−Ｖｉｓ  ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）とＰＬスペクトルを図９に示す。
【表１２】
2008074831.tif 000102
【０１２１】
実施例１０
（１）１−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］ピラゾール［１−（２−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ−５−ｙｌ）ｐｙｒａｚｏｌｅ］｛ＰｍＰｚ｝の合成
【化９３】
2008074831.tif 000103
Ｎ２気流下に下記の反応を行う。四口フラスコに５−ブロモ−２−ｔ−ブチルピリミジン（５−ｂｒｏｍｏ−２−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ）（ＢｒＢｕＰｍ）、ピラゾール（ｐｙｒａｚｏｌｅ）、Ｋ２ＣＯ３、ＣｕＩを入れ、三方コックを付け、その他の口は平栓で閉じる。三方コックにロータリーポンプとＮ２ラインを接続して四口フラスコ内を２回Ｎ２パージする。空気が入らないようにＮ２を吹き出しながら還流用のキットを組む。
空気を断ってブドウ酸のトランス−シクロヘキサジアミン（ｒａｃｅｍｉｃ  ｔｒａｎｓ−ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅｄｉａｍｉｎｅ）（ＣｙＨｘｄｉａｍｉｎｅ）を四口フラスコに加え、ついでシリンジで四口フラスコに脱水１，４−ジオキサン（１，４−ｄｉｏｘａｎｅ）を加え、４８時間還流する。反応終了後室温まで冷却した後、酢酸エチルで溶液を２倍程度に希釈し、酢酸エチルで洗浄しながら吸引濾過で沈澱を除去する。ろ液をエバポレータで濃縮した後、カラム（ＣＨＣｌ３：ＡｃＯＥｔ＝８：２）で精製し、真空乾燥（４０℃、３時間）して白色の固体を得る。収率  ６６％
【表１３】
2008074831.tif 000104
（２）ビス｛Ｎ−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］ピラゾール−Ｎ，Ｃ２′｝［３−（ピリミジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピリダジン−Ｎ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［ＰｍＰｚ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］｝の合成
【化９４】
2008074831.tif 000105
Ｎ２気流下に下記の反応を行う。四口フラスコにＩｒＣｌ３・３Ｈ２Ｏ、ＰｍＰｚ、ＫＨＣＯ３、ＥｔＯＥｔＯＨを加え、１０時間還流させ、テトラキス［Ｎ−｛２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル｝ピラゾール−Ｎ，Ｃ２′］ビス（μ−クロロ）イリジウム｛［ＰｍＰｚ］２Ｉｒ［μ−Ｃｌ］２Ｉｒ［ＰｍＰｚ］２｝を得、その後３−（２−ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピラゾール（Ｂｐｙｐｚ）を加えて５時間還流させる。反応終了後エバポレータでＥｔＯＥｔＯＨを除去し、得られた生成物をカラム（ＣＨＣｌ３：ＭｅＯＨ＝８５：１５）で精製する。精製物をＣＨＣｌ３溶液にして過剰のＫＨＣＯ３水溶液と振る。
ＣＨＣｌ３相を回収し、一方水相からは抽出を２回行い、ＭｇＳＯ４で乾燥し、濾過、エバポレータで濃縮・乾固した後、真空乾燥（５０℃、４時間）して淡黄色の固体を得る。
収率  ４２％
ビス｛Ｎ−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］ピラゾール−Ｎ，Ｃ２′｝［３−（ピリミジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピリダジン−Ｎ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［ＰｍＰｚ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］｝の紫外（ＵＶ）−可視（Ｖｉｓ）領域吸収（ＵＶ−Ｖｉｓ  ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）とＰＬスペクトルを図１０に示す。
【表１４】
2008074831.tif 000106
【０１２２】
実施例１１
ビス｛Ｎ−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］ピラゾール−Ｎ，Ｃ２′｝［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピリミジン−Ｎ１′，Ｎ］イリジウム錯体｛［ＰｍＰｚ］２Ｉｒ［Ｂｐｐｍ］｝の合成
【化９５】
2008074831.tif 000107
Ｎ２気流下に下記の反応を行う。四口フラスコに［ＰｍＰｚ］２Ｉｒ［μ−Ｃｌ］２Ｉｒ［ＰｍＰｚ］２、Ｂｐｐｍ、ＫＨＣＯ３、ブトキシエタノール（ＢｕＯＥｔＯＨ）を加え２４時間還流させる。
反応終了後エバポレータとオイルバス（５０ｍｍＨｇ、１５０℃）でＢｕＯＥｔＯＨを除去し、生成物をアルミナカラム（展開溶媒：酢酸エチル）で精製する。精製物をＣＨＣｌ３溶液にして過剰のＫＨＣＯ３水溶液と振る。
ＣＨＣｌ３相を回収し、一方水相からは抽出を２回行い、ＭｇＳＯ４で乾燥し、濾過、エバポレータで濃縮・乾固した後、真空乾燥（５０℃、４時間）して淡黄色の固体を得る。
収率  １３％
ビス｛Ｎ−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］ピラゾール−Ｎ，Ｃ２′｝［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピリミジン−Ｎ１′，Ｎ］イリジウム錯体｛［ＰｍＰｚ］２Ｉｒ［Ｂｐｐｍ］｝の紫外（ＵＶ）−可視（Ｖｉｓ）領域吸収（ＵＶ−Ｖｉｓ  ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）とＰＬスペクトルを図１１に示す。
【表１５】
2008074831.tif 000108
【０１２３】
実施例１２
ｆａｃ（ｆａｃｉａｌ）−トリス｛Ｎ−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］ピラゾール−Ｎ，Ｃ２′｝イリジウム錯体｛ｆａｃ−Ｉｒ［ＰｍＰｚ］３｝の合成
（１）経路Ａ（Ｃｌブリッジダイマー経由）（Ｒｕｎ  Ｎｏ．１）
【化９６】
2008074831.tif 000109
Ｎ２気流下に下記の反応を行う。四口フラスコに［ＰｍＰｚ］２Ｉｒ［μ−Ｃｌ］２Ｉｒ［ＰｍＰｚ］２０．２５ｍｍｏｌ、ＰｍＰｚ２ｍｍｏｌ、ＫＨＣＯ３１．２８ｍｍｏｌ、ブトキシエタノール（ＢｕＯＥｔＯＨ）１０ｍｌを加え撹拌して分散させ、オイルバスで加熱して２４時間還流させる。反応終了後エバポレータとオイルバス（５０ｍｍＨｇ、１５０℃）でＢｕＯＥｔＯＨを除去し、分取用ＴＬＣプレート（ＣＨＣｌ３：ＭｅＯＨ＝８：２）で精製する。削り取ったシリカをＣＨＣｌ３：ＭｅＯＨ＝８：２の溶媒でカラムに充填して溶出させる。溶出物をエバポレータで乾固した後、生成物をＣＨＣｌ３溶液にして小過剰のＫＨＣＯ３水溶液と振る。ＣＨＣｌ３相を回収し、一方水相からは抽出を２回行い、ＭｇＳＯ４で乾燥し、濾過、エバポレータで濃縮・乾固した後、真空乾燥（５０℃、４時間）して灰白色の固体を得る。収率  ３７％
Ｒｕｎ  Ｎｏ．２、３はＲｕｎ  Ｎｏ．１においてＢｕＯＥＴＯＨの代りにＥｔＯＥＴＯＨを用い、下記使用量で同様に反応させたものである。
【表１６】
2008074831.tif 000110
（２）経路Ｂ（直接法）
【化９７】
2008074831.tif 000111
Ｎ２気流下に下記の反応を行う。四口フラスコにＩｒＣｌ３・３Ｈ２Ｏ、ＰｍＰｚ、ＫＨＣＯ３、ＢｕＯＥｔＯＨを加え撹拌して分散させ、オイルバスで加熱して２４時間還流させる。反応終了後エバポレータとオイルバス（５０ｍｍＨｇ、１５０℃）でＢｕＯＥｔＯＨを除去し、生成物をカラム（ＣＨＣｌ３：ＭｅＯＨ＝８：２）で精製する。精製物をエバポレータで乾固した後、これをＣＨＣｌ３溶液にして小過剰のＫＨＣＯ３水溶液と振る。ＣＨＣｌ３相を回収し、一方水相からは抽出を２回行い、ＭｇＳＯ４で乾燥し、濾過、エバポレータで濃縮・乾固した後、真空乾燥（５０℃、４時間）して灰白色の固体を得る。  収率  ４６％
ｆａｃ（ｆａｃｉａｌ）−トリス｛Ｎ−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］ピラゾール−Ｎ，Ｃ２′｝イリジウム錯体｛ｆａｃ−Ｉｒ［ＰｍＰｚ］３｝の紫外（ＵＶ）−可視（Ｖｉｓ）領域吸収（ＵＶ−Ｖｉｓ  ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）とＰＬスペクトルを図１２に示す。
【０１２４】
実施例１３および１４
実施例２の化合物ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］（２−ピコリン酸）イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［ｐｉｃ］｝と実施例４の化合物ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］［３−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピラゾール−Ｎ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］｝の真空ＴＧＡの測定を行った。
真空ＴＧＡは、真空条件下で熱重量変化の具合を測定する装置で、本明細書中では素子作成時の蒸着温度を決定する際の参考温度として用いることができる。一般的には５％重量減少時の温度をもって蒸着温度とする。
この結果、実施例２の化合物は蒸着温度は２５４℃（実施例１３）、実施例４の化合物の蒸着温度は１９８℃（実施例１４）であることがわかった。
図１３および図１４に実施例２および実施例４のそれぞれの化合物の測定結果を示す。
【０１２５】
実施例１５
実施例４の化合物ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］［３−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピラゾール−Ｎ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］｝の紫外−可視吸収スペクトル、発光スペクトルおよびイオン化ポテンシャル（ＡＣ−３）を測定し、電気化学特性を評価した。その結果を表１７に示す。
【表１７】
2008074831.tif 000112
Ｉｐ：イオン化ポテンシャル
Ｅａ：エレクトロンアフィニティー（電子親和力）
Ｅｇ：エネルギーギャップ
エネルギーギャップ（Ｅｇ）については、蒸着機で作成した薄膜を紫外−可視吸光で薄膜の吸収曲線を測定する。その薄膜の短波長側の立ち上がりのところに接線を引き、求まった交点の波長Ｗ（ｎｍ）を次の式に代入し目的の値を求める。それによって得た値がＥａになる。
Ｅｇ＝１２４０÷Ｗ
例えば接線を引いて求めた値Ｗ（ｎｍ）が４７０ｎｍだったとしたらこの時のＥｇの値は、
Ｅｇ＝１２４０÷４７０＝２．６３（ｅＶ）
と言うことになる。
Ｉｐ（イオン化ポテンシャル）は、イオン化ポテンシャル測定装置（例えば理研計器ＡＣ−３）を使用して測定し、測定したサンプルがイオン化を開始したところの電圧（ｅＶ）の値を読む。
Ｅａ（電子親和力）は、ＩｐからＥｇを引いた値である。
実施例４の化合物のクロロホルム溶液（１．０×１０−５Ｍ）での紫外−可視スペクトル、発光スペクトルの測定結果を図１５に、薄膜状（５０ｎｍ）での紫外−可視スペクトル、発光スペクトルの測定結果を図１６にそれぞれ示す。図１５および図１６における点線は紫外線可視吸収スペクトルであり、実線は発光（フォトルミネッセンス）スペクトルである。また、図１５と図１６の縦軸は、規格化されたスペクトル強度である。
【０１２６】
実施例１６
実施例４の化合物ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］［３−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピラゾール−Ｎ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］｝を下記式
【化９８】
2008074831.tif 000113
で示される４ＣｚＰＢＰに５ｗｔ％ドープした単層膜での蛍光量子収率を求めた。
真空蒸着法で石英基板に５０ｎｍの厚みで製膜した単層膜を、有機ＥＬ量子効率測定装置（浜松フォトニクス製Ｃ９９２０−０１）を用い、励起波長３２５ｎｍにて単層膜の絶対発光量子収率の測定を行った。
測定結果は、
（１）ブランクの石英基板の３２５ｎｍの吸収ピーク（山）の面積を求める。
（２）石英基板上の単層膜の３２５ｎｍの吸収ピーク（山）の面積を求める。
（３）石英基板上の単層膜測定結果で新たにできた山（発光ピーク）の面積を求める。
（４）（１）から（２）を引いた面積が（３）できた山（発光ピーク）の面積を作製するために費やされたものである。
（１）から（３）の値より、次の式で求めることができる。
蛍光量子収率（％）＝［（３）の面積÷（１）の面積−（２）の面積］×１００
この計算式で求めた実施例４の化合物の蛍光量子収率は０．６５であった。
測定結果は図１７に示す。図１７の点線は対照の石英基板の蛍光量子収率であり、実線は前記４ＣｚＰＢＰに５ｗｔ％の｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］｝をドープした単層膜の蛍光量子収率である。石英基板のみの場合は、そのものだけの励起光しかないので、励起光がそのまま通りフルスケールのスペクトルが現れる。しかし、［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］を含有する４ＣｚＰＢＰの場合は、［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］からの発光が生じるため３２５ｎｍの励起エネルギーが減少する。このことが図１７から読み取れる。減った励起光は４５０〜５００ｎｍ付近の発光に費やされている。
【０１２７】
実施例１７および１８
発光材料として、実施例４の化合物ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］［３−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピラゾール−Ｎ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］｝を用い、ホスト材料の４ＣｚＰＢＰに２ｗｔ％ドープした素子と５ｗｔ％ドープした素子を作製し、その性能を評価した。
【化９９】
2008074831.tif 000114
素子の構成
実施例１７の素子（◆）：［ＩＴＯ／ＴＰＤＰＥＳ：１０ｗｔ％ＴＢＰＡＨ（ホール注入材料）（２０ｎｍ）／３ＤＴＡＰＢＰ（ホール輸送材料）（２０ｎｍ）／４ＣｚＰＢＰ（ホスト材料）：５ｗｔ％（Ｂｐｐｍ）２Ｉｒ（Ｂｐｙｐｚ）（発光材料）（１０ｎｍ）／ＢｍＰｙＰＢ（電子輸送材料）（５０ｎｍ）／ＬｉＦ（電子注入材料）（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
実施例１８の素子（□）：［ＩＴＯ／ＴＰＤＰＥＳ：１０ｗｔ％ＴＢＰＡＨ（２０ｎｍ）／３ＤＴＡＰＢＰ（２０ｎｍ）／４ＣｚＰＢＰ：２ｗｔ％（Ｂｐｐｍ）２Ｉｒ（Ｂｐｙｐｚ）（１０ｎｍ）／ＢｍＰｙＰＢ（５０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
これらの素子の
エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）スペクトルは図１８に
エネルギーダイヤグラムは図１９に
電流密度−電圧特性は図２０に
輝度−電圧特性は図２１に
視感効率−電圧特性は図２２に
電流効率−電圧特性は図２３に
それぞれ示す。
図２０をみると、高電圧領域においても［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］を５ｗｔ％用いた素子の方が、２ｗｔ％用いた素子に較べてキャリアバランスが取れており、多くの電流が入っていることがわかる。
図２１をみると、５ｗｔ％用いた素子の方が、２ｗｔ％用いた素子よりも輝度と電圧の関係が良好で、そのぶん、輝度が高電圧側でも高くでている。
図２２をみると、５ｗｔ％用いた素子の方が、２ｗｔ％用いた素子よりも低電圧駆動しているため、そのぶん視感効率も高くなっている。
作製した素子の１００ｃｄ／ｍ２と１０００ｃｄ／ｍ２の視感効率（Ｐ．Ｅ．）、量子効率（Ｑ．Ｅ．）の値を表１８に示す。
【表１８】
2008074831.tif 000115
表１８は実施例化合物４の発光材料のドープ濃度を５ｗｔ％と２ｗｔ％の２種類でテストした結果である。この時の発光についてはＥＬスペクトルで差はあまりないが、１００ｃｄ／ｍ２と１０００ｃｄ／ｍ２の視感効率と量子効率については表１８のような差異がある。
【０１２８】
実施例１９および２０
発光材料として、実施例４の化合物ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］［３−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピラゾール−Ｎ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］｝を用い、ホール輸送層、発光層、電子輸送層の膜厚を変化させた素子を作製しその性能を評価した。
素子の構成
実施例１７の素子（●）：［ＩＴＯ／ＴＰＤＰＥＳ：１０ｗｔ％ＴＢＰＡＨ（ホール注入材料）（２０ｎｍ）／３ＤＴＡＰＢＰ（ホール輸送材料）（２０ｎｍ）／４ＣｚＰＢＰ（ホスト材料）：５ｗｔ％（Ｂｐｐｍ）２Ｉｒ（Ｂｐｙｐｚ）（発光材料）（１０ｎｍ）／ＢｍＰｙＰＢ（電子輸送材料）（５０ｎｍ）／ＬｉＦ（電子注入材料）（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］図中、デバイス（ｉ）と表示
実施例１９の素子（黒三角）：［ＩＴＯ／ＴＰＤＰＥＳ：１０ｗｔ％ＴＢＰＡＨ（２０ｎｍ）／３ＤＴＡＰＢＰ（２０ｎｍ）／４ＣｚＰＢＰ：５ｗｔ％（Ｂｐｐｍ）２Ｉｒ（Ｂｐｙｐｚ）（１０ｎｍ）／ＢｍＰｙＰＢ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］図中、デバイス（ii）と表示
実施例２０の素子（□）：［ＩＴＯ／ＴＰＤＰＥＳ：１０ｗｔ％ＴＢＰＡＨ（２０ｎｍ）／３ＤＴＡＰＢＰ（４０ｎｍ）／４ＣｚＰＢＰ：５ｗｔ％（Ｂｐｐｍ）２Ｉｒ（Ｂｐｙｐｚ）（１０ｎｍ）／ＢｍＰｙＰＢ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］図中、デバイス（iii）と表示
これらの素子の
概略図を図２４に
エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）スペクトル図は２５（点線は実施例１７、破線は実施例１９、実線は実施例２０）に
エネルギーダイヤグラムは図２６に
電流密度−電圧特性は図２７に
輝度−電圧特性は図２８に
視感効率−電圧特性は図２９に
電流効率−電圧特性は図３０に
それぞれ示す。
作製した素子の１００ｃｄ／ｍ２と１０００ｃｄ／ｍ２の視感効率（Ｐ．Ｅ．）、量子効率（Ｑ．Ｅ．）と色度座標（ＣＩＥ）の値を表１９に示す。なお、色度座標は発光スペクトルの色純度を示しており、例えば、４５０ｎｍにピークトップをもつ発光材料があるとすると、見かけ上はこのものの発光は青色ということになるが、このものが例えば４７０ｎｍにセカンドピークをもつとすると、このものは色純度的には純水な青色とは言えず緑がかった青ということになる。
【表１９】
2008074831.tif 000116
表１９は、実施例４の化合物を用いたホール輸送層、発光層、電子輸送層の膜厚を変化させ、その時の特性の変化を調べる結果を示す。この時、素子から出てくる発光に変化があったので、色度座標により、出てきた色の違いを明らかにしたのである。実施例１７の素子では青色の光が見られるが、電子輸送層を分厚く蒸着しているための光の干渉が起こり長波長側にも発光が見られ純粋な青にはならなかった。実施例１９の素子においては、発光層の膜厚を電子輸送層の膜厚と同じにすることにより、実施例２０の素子でホール輸送層を分厚くすることにより、光の干渉効果が抑えられ、長波長側の発光が減少し、そのため色度座標に変化が現れている。
【０１２９】
実施例２１、２２および２３
発光材料として、実施例４の化合物ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］［３−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピラゾール−Ｎ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］｝を用い、電子輸送層に下記式
【化１００】
2008074831.tif 000117
で示される電子輸送材料に変化させた素子を作製しその性能を評価した。
実施例２１の素子（●）：［ＩＴＯ／ＴＰＤＰＥＳ：１０ｗｔ％ＴＢＰＡＨ（２０ｎｍ）／３ＤＴＡＰＢＰ（４０ｎｍ）／４ＣｚＰＢＰ：５ｗｔ％（Ｂｐｐｍ）２Ｉｒ（Ｂｐｙｐｚ）（１０ｎｍ）／ＢｍＰｙＰＢ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
実施例２２の素子（黒三角）：［ＩＴＯ／ＴＰＤＰＥＳ：１０ｗｔ％ＴＢＰＡＨ（２０ｎｍ）／３ＤＴＡＰＢＰ（４０ｎｍ）／４ＣｚＰＢＰ：５ｗｔ％（Ｂｐｐｍ）２Ｉｒ（Ｂｐｙｐｚ）（１０ｎｍ）／ＢｍＰｙＰＭＢ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
実施例２３の素子（□）：［ＩＴＯ／ＴＰＤＰＥＳ：１０ｗｔ％ＴＢＰＡＨ（２０ｎｍ）／３ＤＴＡＰＢＰ（４０ｎｍ）／４ＣｚＰＢＰ：５ｗｔ％（Ｂｐｐｍ）２Ｉｒ（Ｂｐｙｐｚ）（１０ｎｍ）／ＢｐＰｙＰＭＢ（３０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）］
これらの素子の
エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）スペクトル（図中、点線は実施例２１、破線は実施例２２、実線は実施例２３）は図３１に
電流密度−電圧特性は図３２に
輝度−電圧特性は図３３に
視感効率−電圧特性は図３４に
電流効率−電圧特性は図３５に
それぞれ示す。
作製した素子の１００ｃｄ／ｍ２と１０００ｃｄ／ｍ２の視感効率（Ｐ．Ｅ．）、量子効率（Ｑ．Ｅ．）と色度座標（ＣＩＥ）の値を表２０に示す。
【表２０】
2008074831.tif 000118
表２０は、電子輸送材料をＢｍＰｙＰＢからＢｍＰｙＰＭＢ、ＢｐＰｙＰＭＢに変え、効率の変化を調べている。ここで電子輸送材料を変えることで、さらに光の干渉効果が抑えられており、実施例２３では純青に近い発光が得られるようになった。発光色が青色に近づいたことで１００ｃｄ／ｍ２と１０００ｃｄ／ｍ２での効率は下がっているが、発光色は向上している。
ＥＬの発光スペクトルについて語る場合、発光ピークがどこにあるかは非常に重要であるが、それ以外にも色純度が大きな要因を占めることがあり、色純度について考察も大切である。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］（ジピバロイルメタン）イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［ｄｐｍ］｝のＰＬスペクトルを示す。図中Φ＝０．７８という表示は、ＦＩｒｐｉｃの量子収率を１．００と見積ったときの本化合物の量子収率を示している。
【図２】ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］（２−ピコリン酸）イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［ｐｉｃ］｝の紫外（ＵＶ）−可視（Ｖｉｓ）領域吸収とＰＬスペクトルを示す。図中Φ＝０．７６も図１と同様の相対的量子収率である。図３〜１２のΦは以下同様である。  実線：クロロホルム溶液（１０−５ｍｏｌ／Ｌ）  破線：ＰＭＭＡ分散膜（Ｉｒ錯体１．０ｗｔ％をポリメチルメタクリレートにドープしたもの）
【図３】ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］〔２−（ピリジン−２−イル）イミダゾール−Ｎ１，Ｎ′〕イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［ｐｙｉｍ］｝の紫外（ＵＶ）−可視（Ｖｉｓ）領域吸収とＰＬスペクトルを示す。  実線：クロロホルム溶液（１０−５ｍｏｌ／Ｌ）  破線：ＰＭＭＡ分散膜（Ｉｒ錯体１．０ｗｔ％をポリメチルメタクリレートにドープしたもの）
【図４】ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］［３−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピラゾール−Ｎ１−Ｎ′］イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］｝の紫外（ＵＶ）−可視（Ｖｉｓ）領域吸収とＰＬスペクトルを示す。  実線：クロロホルム溶液（１０−５ｍｏｌ／Ｌ）  破線：ＰＭＭＡ分散膜（Ｉｒ錯体１．０ｗｔ％をポリメチルメタクリレートにドープしたもの）
【図５】ビス｛Ｎ−メチル−２−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］イミダゾール−Ｎ，Ｃ２′｝（ジピバロイルメタン）イリジウム錯体｛［ＰｍＩｍ］２Ｉｒ［ｄｐｍ］｝のＰＬスペクトルを示す。
【図６】ビス｛Ｎ−メチル−２−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］イミダゾール−Ｎ，Ｃ２′｝（２−ピコリン酸）イリジウム錯体｛［ＰｍＩｍ］２Ｉｒ［ｐｉｃ］｝の紫外（ＵＶ）−可視（Ｖｉｓ）領域吸収とＰＬスペクトルを示す。  実線：クロロホルム溶液（１０−５ｍｏｌ／Ｌ）  破線：ＰＭＭＡ分散膜（Ｉｒ錯体１．０ｗｔ％をポリメチルメタクリレートにドープしたもの）
【図７】ビス｛Ｎ−メチル−２−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］イミダゾール−Ｎ，Ｃ２′｝［２−（ピリジン−２−イル）イミダゾール−Ｎ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［ＰｍＩｍ］２Ｉｒ［ｐｙｉｍ］｝のＰＬスペクトルを示す。
【図８】ビス｛Ｎ−メチル−２−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］イミダゾール−Ｎ，Ｃ２′｝［３−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピリダジン−Ｎ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［ＰｍＩｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］の紫外（ＵＶ）−可視（Ｖｉｓ）領域吸収とＰＬスペクトルを示す。  実線：クロロホルム溶液（１０−５ｍｏｌ／Ｌ）  破線：ＰＭＭＡ分散膜（Ｉｒ錯体１．０ｗｔ％をポリメチルメタクリレートにドープしたもの）
【図９】ｆａｃ−トリス｛Ｎ−メチル−２−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル）］イミダゾール−Ｎ，Ｃ２′｝イリジウム錯体｛ｆａｃ−Ｉｒ［ＰｍＩｍ］３｝の紫外（ＵＶ）−可視（Ｖｉｓ）領域吸収とＰＬスペクトルを示す。  実線：クロロホルム溶液（１０−５ｍｏｌ／Ｌ）  破線：ＰＭＭＡ分散膜（Ｉｒ錯体１．０ｗｔ％をポリメチルメタクリレートにドープしたもの）
【図１０】ビス｛Ｎ−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］ピラゾール−Ｎ，Ｃ２′｝［３−（ピリミジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピリダジン−Ｎ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［ＰｍＰｚ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］｝の紫外（ＵＶ）−可視（Ｖｉｓ）領域吸収とＰＬスペクトルを示す。  実線：クロロホルム溶液（１０−５ｍｏｌ／Ｌ）  破線：ＰＭＭＡ分散膜（Ｉｒ錯体１．０ｗｔ％をポリメチルメタクリレートにドープしたもの）
【図１１】ビス｛Ｎ−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］ピラゾール−Ｎ，Ｃ２′｝［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピリミジン−Ｎ１′，Ｎ］イリジウム錯体｛［ＰｍＰｚ］２Ｉｒ［Ｂｐｐｍ］｝の紫外（ＵＶ）−可視（Ｖｉｓ）領域吸収とＰＬスペクトルを示す。  実線：クロロホルム溶液（１０−５ｍｏｌ／Ｌ）  破線：ＰＭＭＡ分散膜（Ｉｒ錯体１．０ｗｔ％をポリメチルメタクリレートにドープしたもの）
【図１２】ｆａｃ（ｆａｃｉａｌ）−トリス｛Ｎ−［２−（ｔ−ブチル）ピリミジン−５−イル］ピラゾール−Ｎ，Ｃ２′｝イリジウム錯体｛ｆａｃ−Ｉｒ［ＰｍＰｚ］３｝の紫外（ＵＶ）−可視（Ｖｉｓ）領域吸収とＰＬスペクトルを示す。  実線：クロロホルム溶液（１０−５ｍｏｌ／Ｌ）  破線：ＰＭＭＡ分散膜（Ｉｒ錯体１．０ｗｔ％をポリメチルメタクリレートにドープしたもの）
【図１３】実施例２のビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］（２−ピコリン酸）イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［ｐｉｃ］｝の真空ＴＧＡを示す。
【図１４】実施例４の化合物ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］［３−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピラゾールＮ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］｝の真空ＴＧＡを示す。
【図１５】実施例４の化合物ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］［３−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピラゾールＮ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］｝のクロロホルム溶液（１．０×１０−５Ｍ）での紫外−可視スペクトル、発光スペクトルを示す。
【図１６】実施例４の化合物ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］［３−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピラゾールＮ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］｝の薄膜状（５０ｎｍ）での紫外−可視スペクトル、発光スペクトルを示す。
【図１７】実施例４の化合物ビス［２−（ｔ−ブチル）−５−（ピリジン−２−イル）ピリミジン−Ｎ，Ｃ２′］［３−（ピリジン−２−イル）−５−（ｔ−ブチル）ピラゾールＮ１，Ｎ′］イリジウム錯体｛［Ｂｐｐｍ］２Ｉｒ［Ｂｐｙｐｚ］｝の蛍光量子収率を示す。蛍光量子収率は、ＰＬ強度から求めることができる。
【図１８】実施例１７および１８のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）スペクトルを示す。
【図１９】実施例１７および１８のエネルギーダイヤグラムを示す。
【図２０】実施例１７および１８の電流密度−電圧特性を示す。
【図２１】実施例１７および１８の輝度−電圧特性を示す。
【図２２】実施例１７および１８の視感効率−電圧特性を示す。
【図２３】実施例１７および１８の電流効率−電圧特性を示す。
【図２４】実施例１７、１９および２０の概略図を示す。
【図２５】実施例１７、１９および２０のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）スペクトルを示す。
【図２６】実施例１７、１９および２０のエネルギーダイヤグラムを示す。
【図２７】実施例１７、１９および２０の電流密度−電圧特性を示す。
【図２８】実施例１７、１９および２０の輝度−電圧特性を示す。
【図２９】実施例１７、１９および２０の視感効率−電圧特性を示す。
【図３０】実施例１７、１９および２０の電流効率−電圧特性を示す。
【図３１】実施例２１、２２および２３のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）スペクトルを示す。
【図３２】実施例１７、１９および２０の電流密度−電圧特性を示す。
【図３３】実施例１７、１９および２０の輝度−電圧特性を示す。
【図３４】実施例１７、１９および２０の視感効率−電圧特性を示す。
【図３５】実施例１７、１９および２０の電流効率−電圧特性を示す。
【図３６】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の１例を示す断面図である。
【図３７】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の１例を示す断面図である。
【図３８】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の１例を示す断面図である。
【図３９】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の１例を示す断面図である。
【図４０】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の１例を示す断面図である。
【図４１】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の１例を示す断面図である。
【図４２】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の１例を示す断面図である。
【図４３】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の１例を示す断面図である。
【図４４】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の１例を示す断面図である。
【図４５】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の１例を示す断面図である。
【図４６】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の１例を示す断面図である。
【図４７】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の１例を示す断面図である。
【図４８】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の１例を示す断面図である。
【図４９】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の１例を示す断面図である。
【図５０】本発明における有機エレクトロルミネッセンス素子の１例を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１  基板
２  陽極
３  発光層
４  陰極
５  正孔輸送層
６  電子輸送層
７  正孔注入層
８  電子注入層
９  正孔ブロック層
【図１】
2008074831.tif 000123
【図２】
2008074831.tif 000124
【図３】
2008074831.tif 000125
【図４】
2008074831.tif 000126
【図５】
2008074831.tif 000127
【図６】
2008074831.tif 000128
【図７】
2008074831.tif 000129
【図８】
2008074831.tif 000130
【図９】
2008074831.tif 000131
【図１０】
2008074831.tif 000132
【図１１】
2008074831.tif 000133
【図１２】
2008074831.tif 000134
【図１３】
2008074831.tif 000135
【図１４】
2008074831.tif 000136
【図１５】
2008074831.tif 000137
【図１６】
2008074831.tif 000138
【図１７】
2008074831.tif 000139
【図１８】
2008074831.tif 000140
【図１９】
2008074831.tif 000141
【図２０】
2008074831.tif 000142
【図２１】
2008074831.tif 000143
【図２２】
2008074831.tif 000144
【図２３】
2008074831.tif 000145
【図２４】
2008074831.tif 000146
【図２５】
2008074831.tif 000147
【図２６】
2008074831.tif 000148
【図２７】
2008074831.tif 000149
【図２８】
2008074831.tif 000150
【図２９】
2008074831.tif 000151
【図３０】
2008074831.tif 000152
【図３１】
2008074831.tif 000153
【図３２】
2008074831.tif 000154
【図３３】
2008074831.tif 000155
【図３４】
2008074831.tif 000156
【図３５】
2008074831.tif 000157
【図３６】
2008074831.tif 000158
【図３７】
2008074831.tif 000159
【図３８】
2008074831.tif 000160
【図３９】
2008074831.tif 000161
【図４０】
2008074831.tif 000162
【図４１】
2008074831.tif 000163
【図４２】
2008074831.tif 000164
【図４３】
2008074831.tif 000165
【図４４】
2008074831.tif 000166
【図４５】
2008074831.tif 000167
【図４６】
2008074831.tif 000168
【図４７】
2008074831.tif 000169
【図４８】
2008074831.tif 000170
【図４９】
2008074831.tif 000171
【図５０】
2008074831.tif 000172