(57)【要約】【課題】  有機電界発光素子用発光物質、詳しくは、下記一般式（１）で表されるフェニルピリジン−イリジウム金属錯体化合物及びその製造方法を提供する。また、優れた発光効率と輝度を示すと共に、素子の安定性向上と駆動寿命を増加させることを目的とする本発明の発光物質を使用する有機電界発光素子を提供する。【解決手段】下記一般式（１）、【化１】2005200416.tif 000022  ［式中、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5，Ｒ6，Ｒ7，及びＲ8は明細書で定義したものと同義である。］で表される化合物。【選択図】  図３
2005200416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）、
【化１】
2005200416.tif 000015
［式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8はそれぞれ独立して水素原子、炭素数１〜１０の直鎖若しくは分枝型のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、ハロゲン原子、置換若しくは未置換の炭素数５〜１８の芳香族基、炭素数５〜１８のシクロアルキル基、またはＮ、Ｏ及びＳからなる群より選択される一つ以上のヘテロ原子を含有する５〜１８員の芳香族複素環基を示し；Ａ1は炭素数１〜１８の直鎖若しくは分枝型のア
ルキル基、置換若しくは未置換の炭素数５〜１８の芳香族基、炭素数５〜１８のシクロアルキル基、カルボニル基、またはＮ、Ｏ及びＳからなる群より選択される一つ以上のヘテロ原子を含有する５〜１８員の芳香族複素環基を示し；Ａ2は−ＣＯＡ4を示し；Ａ3は炭
素数１〜１８の直鎖若しくは分枝型のアルキル基、置換若しくは未置換の炭素数５〜１８の芳香族基、炭素数５〜１８のシクロアルキル基、カルボニル基、またはＮ、Ｏ及びＳからなる群より選択される一つ以上のヘテロ原子を含有する５〜１８員の芳香族複素環基を示すか；或いは、Ａ2及びＡ3は互いに連結され、炭素数５〜１８のシクロアルカン、炭素数５〜１８のシクロアルカノン、炭素数５〜１８の芳香族環、またはＮ、Ｏ及びＳからなる群より選択される一つ以上のヘテロ原子を含有する５〜１８員の芳香族複素環を形成し；Ａ4は炭素数１〜１８の直鎖若しくは分枝型のアルキル基、置換若しくは未置換の炭素
数５〜１８の芳香族基、炭素数５〜１８のシクロアルキル基、カルボニル基、またはＮ、Ｏ及びＳからなる群より選択される一つ以上のヘテロ原子を含有する５〜１８員の芳香族複素環基を示し；
【化２】
2005200416.tif 000016
は単結合または二重結合であり；Ｐｙは置換または未置換のピリジル基またはイソキノリル基を示す。］で表される化合物。
【請求項２】
Ａ1、Ａ3、及びＡ4はそれぞれ独立して炭素数１〜１８の直鎖または分枝型のアルキル基
であり、Ａ2は−ＣＯＡ4である請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
Ａ1は炭素数１〜１８の直鎖または分枝型のアルキル基であり、Ａ2及びＡ3は互いに連結
され、炭素数５〜１８のシクロアルカンまたは炭素数５〜１８のシクロアルカノンを形成する請求項１に記載の化合物。
【請求項４】
下記Ｉｒ−１、Ｉｒ−２、Ｉｒ−３、Ｉｒ−４またはＩｒ−５、
【化３】
2005200416.tif 000017
【化４】
2005200416.tif 000018
【化５】
2005200416.tif 000019
で表される請求項１に記載の化合物。
【請求項５】
１）下記一般式（２）、
【化６】
2005200416.tif 000020
［式中、Ｐｙは請求項１の定義と同義であり、Ｒ9〜Ｒ13はそれぞれ独立して水素原子
、炭素数１〜１０の直鎖若しくは分枝型のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、ハロゲン原子、置換若しくは未置換の炭素数５〜１８の芳香族基、炭素数５〜１８のシクロアルキル基、またはＮ，Ｏ及びＳからなる群より選択される一つ以上のヘテロ原子を含有する５〜１８員の芳香族複素環基を示す。］で表される化合物をＩｒＣｌ3・ｘＨ2ＯまたはＮａ3ＩｒＣｌ6・ｘＨ2Ｏ（ここで、ｘはそれぞれ１〜３の範囲を示す）と反応させ
て前駆体を収得する段階；及び
２）前記１）で得られた前駆体を下記一般式（３）、
【化７】
2005200416.tif 000021
［式中、Ａ1、Ａ2及びＡ3は請求項１の定義と同義である。］で表される化合物と反応
させて一般式（１）の化合物を得る段階；
によって製造されることを特徴とする請求項１に記載の一般式（１）で表される化合物の製造方法。
【請求項６】
発光領域を含む有機薄膜層が第１電極（陽極）と第２電極（陰極）との間に設けられる有機電界発光素子において、
前記有機薄膜層を構成する層のうち少なくとも１層が請求項１〜４のいずれか一つに記載の一般式（１）で表される化合物を一種以上含有することを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の化合物１種以上を、発光層のドーパント及び／またはホストとして用いることを特徴とする請求項６に記載の有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機電界発光素子用発光物質、詳しくは下記一般式（１）、
【化１】
2005200416.tif 000003
［式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8はそれぞれ独立して水素原子、炭素数１〜１０の直鎖若しくは分枝型のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、ハロゲン原子、置換若しくは未置換の炭素数５〜１８の芳香族基、炭素数５〜１８のシクロアルキル基、またはＮ、Ｏ及びＳからなる群より選択される一つ以上のヘテロ原子を含有する５〜１８員の芳香族複素環基を示し；Ａ1は炭素数１〜１８の直鎖若しくは分枝型のア
ルキル基、置換若しくは未置換の炭素数５〜１８の芳香族基、炭素数５〜１８のシクロアルキル基、カルボニル基、またはＮ、Ｏ及びＳからなる群より選択される一つ以上のヘテロ原子を含有する５〜１８員の芳香族複素環基を示し；Ａ2は−ＣＯＡ4を示し；Ａ3は炭
素数１〜１８の直鎖若しくは分枝型のアルキル基、置換若しくは未置換の炭素数５〜１８の芳香族基、炭素数５〜１８のシクロアルキル基、カルボニル基、またはＮ、Ｏ及びＳからなる群より選択される一つ以上のヘテロ原子を含有する５〜１８員の芳香族複素環基を示すか；或いは、Ａ2及びＡ3は互いに連結され、炭素数５〜１８のシクロアルカン、炭素数５〜１８のシクロアルカノン、炭素数５〜１８の芳香族環、またはＮ、Ｏ及びＳからなる群より選択される一つ以上のヘテロ原子を含有する５〜１８員の芳香族複素環を形成し；Ａ4は炭素数１〜１８の直鎖若しくは分枝型のアルキル基、置換若しくは未置換の炭素
数５〜１８の芳香族基、炭素数５〜１８のシクロアルキル基、カルボニル基、またはＮ、Ｏ及びＳからなる群より選択される一つ以上のヘテロ原子を含有する５〜１８員の芳香族複素環基を示し；
【化２】
2005200416.tif 000004
は単結合または二重結合であり；Ｐｙは置換または未置換のピリジル基またはイソキノリル基を示す。］で表されるフェニルピリジン−イリジウム金属錯体化合物及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
また、本発明は前記一般式（１）で表される化合物を含有する有機電界発光素子、さらに詳しくは、有機薄膜層を構成する層のうち少なくとも１層以上が前記一般式（１）で表示される化合物１種以上を含有することを特徴とする発光領域を含む有機薄膜層が第１電極（陽極）と第２電極（陰極）と間に設けられる有機電界発光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
最近、情報通信産業の発達の加速化につれて最も重要な分野の一つであるディスプレイ素子分野においてより高度な性能が求められている。このようなディスプレイは発光型と非発光型とに分けられる。発光型に属するディスプレイとしては、陰極線管（Cathode Ray Tube:ＣＲＴ）、電界発光素子（Electroluminescence Display:ＥＬＤ）、発光ダイオ
ード（Light-Emitting Diode:ＬＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（Plazma Display Panel:ＰＤＰ）などがある。また、非発光型ディスプレイとしては液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display:ＬＣＤ）などがある。
【０００４】
前述した発光型及び非発光型ディスプレイは作動電圧、消費電力、輝度、コントラスト、応答速度、寿命などの基本性能を持っている。ところが、この中で現在までたくさん使われている液晶ディスプレイは前記した基本性能の中で応答速度、コントラスト及び視覚依存性に対して問題点を持っている。このような状況下で、発光ダイオードを用いたディスプレイは応答速度が速く、自己発光型であるため、背面光（back light）を必要とせず、輝度に優れているだけでなく種々の長所を持っており、液晶ディスプレイの問題点を補完する次世代ディスプレイ素子として代替できるものと展望されている。
【０００５】
発光ダイオードは、主に結晶形態を持つ無機材料が用いられるために大面積の電界発光素子への適用が難しい。また、無機材料を用いた電界発光素子の場合は、駆動電圧を２００Ｖ以上必要とし、価格も高価であるという短所がある。
しかし、１９８７年イーストマン・コダック（Eastman Kodak）でアルミナキノン（aluminaquinone）というπ−共役構造を持つ材料より製作された素子が発表されて以来、有
機物を用いた電界発光素子の研究が活発になっている。
【０００６】
有機電界発光素子は、蛍光性有機化合物を電気的に励起して発光させる自発光型素子であり、無機電界発光素子に比べて輝度、駆動電圧、応答速度、広視野角、面発光及び薄型の特性に優れ、多色化が可能であるという長所を持っており、フルカラーフラットパネルディスプレイへの応用が期待されている。
【０００７】
有機電界発光素子に対しては１９８７年にＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらが最初に実用的な素子性能を報告した（例えば、非特許文献１参照。）。ここで彼らは有機層としてジアミン誘導体から得られる薄膜（正孔輸送層）と、トリス−（８−ヒドロキシ−キノリラート）アルミニウム（以下、‘Ａｌｑ３’と略する）から得られる薄膜（電子輸送性発光層）を積層した構造を考案した。このような積層構造を用いることによって、電極から有機層への電子と正孔の注入障壁を低下させ、また有機層内部において電子と正孔の再結合確率を増加させることが可能となった。
【０００８】
その後、Ｃ．Ａｄａｃｈらが正孔輸送層、発光層、電子輸送層の３層構造（例えば、非特許文献２参照。）及び正孔輸送性発光層、電子輸送層からなる２層階構造（例えば、非特許文献３参照。）の有機層を持つ有機電界発光素子を考案し、材料及びその組合せに適した多層構造をなすことによって、素子特性を最適化できることを明らかにした。
【０００９】
通常の有機電界発光素子は第１電極（陽極）と第２電極（陰極）、有機発光媒体とから構成され得る。前記有機発光媒体は発光層のほかに、少なくとも二つの分離された有機層、即ち、素子において電子を注入して輸送する一つの層と、正孔を注入して輸送する領域
を形成する一つの層とを含み、前記電子を注入して輸送する層と、正孔を注入して輸送する層はそれぞれ電子注入層、電子輸送層及び正孔注入層、正孔輸送層とに分けられることもある。
【００１０】
簡単な構造の有機電界発光素子は、第１電極／電子輸送層及び発光層／第２電極より構成することができる。さらに、各有機機能層を分離して第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／第２電極より有機電界発光素子を構成することもできる。
前述したような構造を持つ有機電界発光素子の駆動原理は次の通りである。
【００１１】
前記陽極及び陰極の間に電圧を印加すると、陽極から注入されたホール（正孔）は正孔輸送層を経由して発光層に移動する。一方、電子は陰極から電子輸送層を経由して発光層に注入され、発光層領域でキャリアらが再結合して励起子（exciton）を生成する。この
励起子が励起状態から基底状態に変化し、これにより発光層の蛍光性分子が発光することによって画像が形成される。
【００１２】
現在、正孔輸送層として一般に用いられる物質はトリフェニルアミン誘導体である。また、電子輸送層としては有機金属錯体化合物あるいはヘテロ環化合物が用いられている。発光層としては有機化合物あるいは有機金属錯体化合物を単独で用いられるか、または、発光層のホストとして用いられる。有機化合物あるいは有機金属錯体化合物が発光層のホストとして用いられるとき、ドーパントとして有機発光物質あるいは金属錯体型有機発光物質を用いて発光色を調節する。
【００１３】
有機電界発光素子の内部量子効率は外部電極から注入された電荷数に対して素子内部で発生した光子数の比率で示されるが、このような量子効率を改善することができれば、素子の寿命を延長させることができる。一般に分子が一重項励起状態から基底状に降りるとき光を放出するが、これを蛍光という。反面、燐光は三重項励起状態から基底状態に降りるとき放出する光を示す。分子が励起状態から光を放出する最大効率は、蛍光の場合２５％であり、燐光の場合７５％となる。従って、このような高い発光効率を持つ燐光物質を有機電界発光素子の有機薄膜層、好ましくは発光層に導入して素子の寿命を延長させようとする試みが多くなされているが、これに適した物質が未だに開発されていない。
【００１４】
【非特許文献１】Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、第５１巻１２号、９１３−９１５頁（１９８７年）
【非特許文献２】Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、第２７巻第２号、Ｌ２６９−Ｌ２７１（１９８８年）
【非特許文献３】Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒ、第５５巻第１５号、１４８９−１４９１（１９８９年）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
このようなフルカラーディスプレイの実用化のための一つ方法は、有機電界発光素子の有機薄膜層、好ましくは、発光層に適用する高い発光効率を持つ物質を開発することである。現在、有機電界発光素子のための高効率の発光物質として燐光物質であるイリジウム金属錯体有機化合物に対する研究が行われている。この物質を発光層のドーパントとして用いた有機電界発光素子は、駆動時、高い発光効率を持つものと知られている（Ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、７５０−７５３頁（２０００年））。
【００１６】
発光層を構成するイリジウム金属錯体有機化合物は、配位子の分子構造によって発光色が異なる。この場合、発光層は燐光物質であるイリジウム金属錯体有機化合物のみからな
るか、ドーパントとして燐光物質であるイリジウム金属錯体有機化合物を含んでなる。
従って、本発明は有機電界発光素子に適用する新規なフェニルピリジン−イリジウム金属錯体化合物及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１７】
また、本発明は前記発光物質を含有する有機電界発光素子、より詳しくは、有機薄膜層を構成する層のうち少なくとも１層以上が前記一般式（１）で表される化合物１種以上を含有することを特徴とする発光領域を含む有機薄膜層が第１電極（陽極）と第２電極（陰極）と間に設けられる有機電界発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記した目的を達成するために、本発明は下記一般式（１）、
【化３】
2005200416.tif 000005
［式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8はそれぞれ独立して水素原子、炭素数１〜１０の直鎖若しくは分枝型のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、ハロゲン原子、置換若しくは未置換の炭素数５〜１８の芳香族基、炭素数５〜１８のシクロアルキル基、またはＮ、Ｏ及びＳからなる群より選択される一つ以上のヘテロ原子を含有する５〜１８員の芳香族複素環基を示し；Ａ1は炭素数１〜１８の直鎖若しくは分枝型のア
ルキル基、置換若しくは未置換の炭素数５〜１８の芳香族基、炭素数５〜１８のシクロアルキル基、カルボニル基、またはＮ、Ｏ及びＳからなる群より選択される一つ以上のヘテロ原子を含有する５〜１８員の芳香族複素環基を示し；Ａ2は−ＣＯＡ4を示し；Ａ3は炭
素数１〜１８の直鎖若しくは分枝型のアルキル基、置換若しくは未置換の炭素数５〜１８の芳香族基、炭素数５〜１８のシクロアルキル基、カルボニル基、またはＮ、Ｏ及びＳからなる群より選択される一つ以上のヘテロ原子を含有する５〜１８員の芳香族複素環基を示すか；或いは、Ａ2及びＡ3は互いに連結され、炭素数５〜１８のシクロアルカン、炭素数５〜１８のシクロアルカノン、炭素数５〜１８の芳香族環、またはＮ、Ｏ及びＳからなる群より選択される一つ以上のヘテロ原子を含有する５〜１８員の芳香族複素環を形成し；Ａ4は炭素数１〜１８の直鎖若しくは分枝型のアルキル基、置換若しくは未置換の炭素
数５〜１８の芳香族基、炭素数５〜１８のシクロアルキル基、カルボニル基、またはＮ、Ｏ及びＳからなる群より選択される一つ以上のヘテロ原子を含有する５〜１８員の芳香族複素環基を示し；
【化４】
2005200416.tif 000006
は単結合または二重結合であり；Ｐｙは置換または未置換のピリジル基またはイソキノリル基を示す。］で表されるフェニルピリジンまたはフェニルイソキノリン−イリジウム金属錯体化合物を提供する。
【００１９】
本発明において、アルキル基は、例えば、炭素原子の数が１〜１８、好ましくは１〜１０の直鎖または分枝型の飽和炭化水素基をいう。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、第三ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などが挙げられ、より好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、第三ブチル基またはペンチル基が挙げられる。
【００２０】
本発明において、アルコキシ基は、例えば、炭素原子の数が１〜１８、好ましくは１〜１０の直鎖または分枝型のアルキル基を含む基をいう。具体的にはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、第三ブトキシ基、ペントキシ基、イソペントキシ基などが挙げられ、より好ましくは、メトキシ基、エトキシ基が挙げられる。
【００２１】
本発明において、ハロゲン原子はフッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子を総称する。
【００２２】
本発明において、芳香族基は、例えば、炭素原子の数が５〜１８の芳香族炭化水素基をいう。例えば、フェニル基,ナフチル基などが挙げられる。
【００２３】
本発明において、シクロアルキル基は、例えば、炭素原子の数が１〜１８の環状炭化水素基をいう。具体的にはシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などが挙げられ、より好ましくは、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられる。
【００２４】
本発明において、シクロアルカノンは、例えば、炭素原子の数が１〜１８の環状炭化水素基及び−ＣＯを含む基をいう。具体的には、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオクタノンなどが挙げられ、より好ましくは、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどが挙げられる。
【００２５】
本発明において、芳香族複素環基は炭素原子の数が１〜１８のモノ−及びポリヘテロ芳香族基をいう。例えば、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基などが挙げられる。
【００２６】
また、前記アルキル基、アルコキシ基、芳香族基、シクロアルキル基、シクロアルカノン、芳香族複素環基は、通常の置換基により置換でき、本発明において置換基はハロゲン原子、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、カルボキシル基、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、第二ブチル基、第三ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられるが、このような置換体に限定されたものではない。
【００２７】
本発明の好ましい具体例において、本発明の一般式（１）で表される化合物はＡ1、Ａ3及びＡ4がそれぞれ独立して炭素数１〜１８の直鎖または分枝型のアルキル基であり、Ａ2
が炭素数−ＣＯＡ4の化合物である。
また、本発明の好ましい具体例において、本発明の一般式（１）で表される化合物は、Ａ1が炭素数１〜１８の直鎖または分枝型のアルキル基であり、Ａ2及びＡ3が互いに連結
され、炭素数５〜１８のシクロアルカンまたは炭素数５〜１８のシクロアルカノンを形成する。
【００２８】
前記一般式（１）で表される化合物の代表例を下記より具体的に例示する。しかし、本発明は以下代表例に限定されるものではない。
【化５】
2005200416.tif 000007
【化６】
2005200416.tif 000008
【化７】
2005200416.tif 000009
【００２９】
本発明は前記一般式（１）で表される化合物を製造する方法を提供する。
前記一般式（１）で表される化合物は、
１）一般式（２）、
【化８】
2005200416.tif 000010
［式中、Ｐｙは請求項１の定義と同義であり、Ｒ9〜Ｒ13はそれぞれ独立して水素原子
、炭素数１〜１０の直鎖若しくは分枝型のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、ハロゲン原子、置換若しくは未置換の炭素数５〜１８の芳香族基、炭素数５〜１８のシクロアルキル基、またはＮ，Ｏ及びＳからなる群より選択される一つ以上のヘテロ原子を含有する５〜１８員の芳香族複素環基を示す。］で表される化合物をＩｒＣｌ3・ｘＨ2ＯまたはＮａ3ＩｒＣｌ6・ｘＨ2Ｏ（ここで、ｘはそれぞれ１〜３の範囲を示す）と反応させ
て前駆体を収得する段階；及び
２）前記１）で得られた前駆体を下記一般式（３）、
【化９】
2005200416.tif 000011
［式中、Ａ1、Ａ2及びＡ3は請求項１の定義と同義である。］で表される化合物と反応
させて一般式（１）の化合物を得る段階；
によって製造することができる。
［式中、Ｐｙ，Ａ1，Ａ2，及びＡ3は請求項１の定義と同義であり、Ｒ9〜Ｒ13はそれぞれ独立して水素原子、炭素数１〜１０の直鎖若しくは分枝型のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、ハロゲン原子、置換若しくは未置換の炭素数５〜１８の芳香族基、炭素数５〜１８のシクロアルキル基、またはＮ、Ｏ及びＳからなる群より選択される一つ以上のヘテロ原子を含有する５〜１８員の芳香族複素環基を示す。］
【００３０】
前記製造方法のうち、第１段階での反応温度は０℃〜１４０℃、好ましくは１００℃〜１３５℃であり、反応時間は１〜２４０時間、好ましくは１０〜４８時間であり、溶媒としては化学反応に用いられる通常の有機溶媒が用いられるが、好ましくはアルコール誘導体が挙げられ、より好ましくは、２−エトキシエタノールを用いることができる。
また、一般式（２）で表される化合物に対するイリジウム錯体化合物の使用量は０．０００１〜１０倍のモル当量、好ましくは０．１〜１倍のモル当量が用いられる。
【００３１】
前記製造方法のうち、第２段階での反応温度は０℃〜１４０℃、好ましくは１００℃〜１３５℃であり、反応時間は０．０１〜２４０時間、好ましくは０．１〜１０時間であり、溶媒としては化学反応に用いられる通常の有機溶媒が使用され、好ましくは、アルコール誘導体が挙げられ、より好ましくは、２−エトキシエタノールを使用することができる。前記第１段階で得られたイリジウム錯体化合物の前駆体に対する一般式（３）で表される化合物の使用量は０．０１倍〜１００倍のモル当量、好ましくは０．１倍〜５倍のモル当量が用いられる。反応のために塩基性物質の酸化金属類、水酸化金属類、炭酸金属類が用いられ、好ましくは炭酸金属類が挙げられ、より好ましくは、Ｋ2ＣＯ3（炭酸カリウム）が用いられる。
【００３２】
前述した一般式（１）で表される化合物の製造過程を、一例を挙げて説明すれば、次の通りである。一般式（１）に属する他の化合物も下記と類似な過程によって製造することができる。
【化１０】
2005200416.tif 000012
【化１１】
2005200416.tif 000013
【化１２】
2005200416.tif 000014
【００３３】
また、本発明は前記発光物質を含有する有機電界発光素子、さらに詳しくは、発光領域を含む有機薄膜層が第１電極（陽極）と第２電極（陰極）と間に設けられる有機電界発光素子において、前記有機薄膜層を構成する層のうち少なくとも１層以上が本発明に係る発光物質１種以上を含有することを特徴とする有機電界発光素子を提供する。
【００３４】
本発明で用いる式（１）で表される化合物は、前記したあらゆる有機薄膜層において単独または混合物の形態で使用することができ、これらの層で別の材料をドーパントとしたホストとして使用することができ、別の正孔輸送材料、発光材料、電子輸送材料等にドーパントとしてドープすることができる。好ましくは、本発明に係る化合物は発光層で単独、またはドーパントとして用いられる。
【００３５】
本発明の発光物質を用いて製作した有機電界発光素子は、様々な実施形態が可能である。基本的には、一対の電極（陽極及び陰極）間に発光層を挿入し、ここに、必要に応じて正孔注入層及び／または正孔輸送層及び／または電子注入層及び／または電子輸送層を挿入する。具体的に、例えば、（１）陽極／発光層／陰極、（２）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極、（３）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／陰極、（４）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、（５）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、（６）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極、及び（７）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔ブロッキング層／電子輸送層／電子注入層／陰極などがある。前記した構成を持つ素子はそれぞれ基板により支持されるのが好ましい。基板には特別な制限がなく、有機電界発光素子に通常用いられるもの、例えば、ガラス、透明プラスチック、石英等が挙げられる。
【００３６】
本発明の有機電界発光素子を構成する各層は、各層をなすべき材料について既知の方法
、例えば、蒸着法、スピンコート法、キャスト法などを適用して薄膜化することによって形成することができる。
このように形成された各層、例えば、発光層の膜厚に対しては特に制限はなく、適宜に状況に応じて選定することができる。
【００３７】
また、本発明の有機電界発光素子における陽極としては、仕事関数が４．０ｅＶ以上で大きな金属、合金、電気伝導性化合物またはこれらの混合物を電極物質として使用し得る。このような電極物質の例としては、ＩＴＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、Ａｕなどの導電性透明
あるいは不透明材料が挙げられる。
このような陽極は前述した電極物質の蒸着またはスパッタ法などを実施して薄膜を形成することによって製作することができる。
【００３８】
一方、陰極としては仕事関数が４．２ｅＶ以下で小さな金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質として使用することができる。このような電極物質の例としては、カルシウム、マグネシウム、リチウム、アルミニウム、マグネシウム合金、リチウム合金、アルミニウム合金、アルミニウム／リチウム混合物、マグネシウム／銀混合物、インジウム等が挙げられる。
このような陰極は、これらの電極物質に蒸着やスパッタなどの方法を適用して薄膜を形成することによって製作することができる。また、電極としてのシート抵抗は数百Ω／ｍｍ以下とすることが好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲内で選定される。
【００３９】
本発明の有機電界発光素子では、陽極及び陰極の一方または両方を透明〜半透明とし、発光を透過させて光の取出効果を向上させることが好ましい。
【００４０】
本発明の有機電界発光素子に用いることができる別の正孔注入材料及び正孔輸送材料に対しては、光導電材料において正孔の電荷輸送材料として従来から慣用されてきたもの、または有機電界発光素子の正孔注入層及び正孔輸送層にそれぞれ使われる公知材料の中から任意のものを選択して使用することができる。
【００４１】
本発明の有機電界発光素子における電子輸送層は、電子伝達化合物を含有するものであり、陰極で注入された電子を発光層に伝達する機能を有している。このような電子伝達化合物については特に制限がなく、従来公知された化合物の中から任意のものを選択して使用することができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明の発光物質が適用された有機電界発光素子は、公知の発光物質を適用した素子に比べて顕著に優れた発光効率と輝度とを示すと同時に、素子の安全性向上と素子の寿命とを増大させる効果がある。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明のフェニルイソキノリン−イリジウム金属錯体化合物の合成例及びこの化合物らが適用される有機電界発光素子に関しては下記合成例及び実施例により詳しく説明するが、本発明はこのような実施例などによって限定されるものでなく、添付した特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
合成例１
【００４４】
１）イリジウム錯体化合物の前駆体の合成
まず、１００ｍＬ反応容器に１−クロロ−イソキノリン（３．０ｇ、１８ｍｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸（２．７ｇ、２１ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ3）4（テトラキス−トリ
フェニルホスフィンパラジウム）（１．６ｇ、０．８ｍｍｏｌ％）及び炭酸カリウム（２．９ｇ、２１ｍｍｏｌ）を入れ、窒素気流下、精製された溶媒、エチレン−グリコール−ジメチル−エーテル（５０ｍＬ）を加えて、１２時間９０℃で還流反応させた。常温まで温度を下げ、クロロホルム及び蒸留水で抽出した後、カラムクロマトグラフィー（クロロホル：ヘキサン＝１：３）で分離して１−フェニル−イソキノリン  ３．３２ｇ（９０％）を得た。
１００ｍＬ反応容器に１−フェニル−イソキノリン（９００ｍｇ、４．４ｍｍｏｌ）及びＮａ3ＩｒＣｌ6・３Ｈ2Ｏ（９４７．８ｍｇ、２．０ｍｍｏｌ）を入れ、窒素気流下、
精製された溶媒、２−エトキシエタノール（３０ｍＬ）を加え、１２時間１１０℃で還流反応させた。常温まで温度を下げ、蒸留水１５ｍＬを加えて、得られた沈澱物をＧ４のガラスフィルタで濾過した後、メタノール（１５ｍＬ）及びエチルエーテル（１５ｍＬ）で洗浄した。この沈澱物を乾燥してイリジウム錯体化合物の前駆体を得た。
【００４５】
２）イリジウム錯体化合物（Ｉｒ−１）の合成
５０ｍＬ反応容器に合成例１で製造された前駆体（９００．０ｍｇ、０．７ｍｍｏｌ）と２−アセチル−１，３−シクロヘキサンジオン（２１８ｍｇ、１．４ｍｍｏｌ）と炭酸カリウム（１００ｍｇ）を入れ、窒素気流下、精製された溶媒、２−エトキシエタノール（３０ｍＬ）を加えて、１時間１１０℃で還流反応させた。常温まで温度を下げ、沈澱物をＧ４のガラスフィルタで濾過した後、この沈澱物をメタノール（１５ｍＬ）で洗浄し、回収した。合成した物質は有機電界発光素子に使用するために真空昇華装置を用いて昇華精製した。
得られた物質をＮＭＲ及び質量分析器を使用して分子構造を確認し、その分析結果よりＩｒ−１の化合物が合成されていることが確認された。
ＮＭＲ分析（1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3））:δ９．０６−６．３６（ｍ，芳香族  ２０Ｈ
），２．３４（ｓ，２ＣＨ2−ＣＯ，４Ｈ），１．５５（ｓ，ＣＨ3−ＣＯ，ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2．５Ｈ）
質量分析；計算値：７５６、実験値：７５６
合成例２
【００４６】
１）イリジウム錯体化合物の前駆体の合成
１００ｍＬ反応容器に２−（２，４−ジフルオロフェニル）ピリジン（４２０．６ｍｇ、２．２ｍｍｍｏｌ）及びＮａ3ＩｒＣｌ6・３Ｈ2Ｏ（９４７．８ｍｇ、２．０ｍｍｏｌ
）を入れ、窒素気流下、精製された溶媒、２−エトキシエタノール（３０ｍＬ）を加えて、６時間常温で攪拌した後、１２時間１１０℃還流反応させた。常温まで温度を下げ、蒸留水１５ｍＬを加え、得られた沈澱物をＧ４のガラスフィルタで濾過した後、メタノール（１５ｍＬ）及びエチルエーテル（１５ｍＬ）で洗浄した。この沈澱物を乾燥してイリジウム錯体化合物の前駆体を得た。
【００４７】
２）イリジウム錯体化合物（Ｉｒ−３）の合成
５０ｍＬ反応容器に合成例１で製造された前駆体（９００．０ｍｇ、０．７ｍｍｏｌ）とトリ−アセチル−メタン（１９８ｍｇ、１．４ｍｍｏｌ）と炭酸カリウム（１００ｍｇ）を加え、窒素気流下、精製された溶媒、２−エトキシエタノール（３０ｍＬ）を加えて１時間１１０℃で還流反応させた。常温まで温度を下げ、沈澱物をＧ４のガラスフィルタで濾過した後、この沈澱物をメタノール（１５ｍＬ）で洗浄し、回収した。合成した物質は有機電界発光素子に使用するために真空昇華装置を用いて昇華精製した。
得られた物質をＮＭＲ及び質量分析器を使用して分子構造を確認し、その分析結果より、Ｉｒ−３の化合物が合成されていることが確認された。
ＮＭＲ分析（1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3））：８．４４−５．６３（ｍ，芳香族  １２Ｈ），１．７５（ｓ，ＣＨ3−ＣＯ，９Ｈ）
質量分析；計算値：７１４、実験値：７１４
合成例３
【００４８】
１）イリジウム錯体化合物の前駆体の合成
まず、１００ｍＬ反応容器に１−クロロ−イソキノリン（３．０ｇ、１８ｍｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸（２．７ｇ、２１ｍｍｏｌ）、テトラキス−トリフェニルホスフィンパラジウム（１．６ｇ、０．８ｍｍｏｌ％）及び炭酸カリウム（２．９ｇ、２１ｍｍｏｌ）を入れ、窒素気流下、精製された溶媒、エチレン−グリコール−ジメチル−エーテル（５０ｍＬ）を加えて、１２時間９０℃還流反応させた。常温まで温度を下げ、クロロホルム及び蒸留水で抽出した後、カラムクロマトグラフィー（クロロホルム：ヘキサン＝１：３）で分離して１−フェニル−イソキノリン３．３２ｇ（９０％）を得た。
１００ｍＬ反応容器に１−フェニル−イソキノリン（９００ｍｇ、４．４ｍｍｏｌ）及びＮａ3ＩｒＣｌ6・３Ｈ2Ｏ（９４７．８ｍｇ、２．０ｍｍｏｌ）を入れ、窒素気流下、
精製された溶媒、２−エトキシエタノール（３０ｍＬ）を加えて、１２時間１１０℃で還流反応させた。常温まで温度を下げ、蒸留水１５ｍＬを加え、得られた沈澱物をＧ４のガラスフィルタで濾過した後、メタノール（１５ｍＬ）及びエチルエーテル（１５ｍＬ）で洗浄した。この沈澱物を乾燥してイリジウム錯体化合物の前駆体を得た。
【００４９】
２）イリジウム錯体化合物（Ｉｒ−５）の合成
５０ｍＬ反応容器に合成例１で製造された前駆体（９００．０ｍｇ、０．７ｍｍｏｌ）とトリ−アセチル−メタン（１９８ｍｇ、１．４ｍｍｏｌ）と炭酸カリウム（１００ｍｇ）を入れ、窒素気流下、精製された溶媒、２−エトキシエタノール（３０ｍＬ）を加えて、１時間１１０℃で還流反応させた。常温まで温度を下げ、沈澱物をＧ４のガラスフィルタで濾過した後、この沈澱物をメタノール（１５ｍＬ）で洗浄し、回収した。合成した物質は有機電界発光素子に使用するために真空昇華装置を用いて昇華精製した。
得られた物質をＮＭＲ及び質量分析器を使用して分子構造を確認し、その分析結果より、Ｉｒ−５の化合物が合成されていることが確認された。
ＮＭＲ分析（1ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ3））：９．０６−６．３６（ｍ，芳香族  ２０Ｈ），１．７５（ｓ，ＣＨ3−ＣＯ，９Ｈ）
質量分析；計算値：７４２、実験値：７４２
実施例１
【００５０】
透明基板上に１００ｎｍ厚さで第１電極ＩＴＯを形成し、その上に、ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ−ジナフチル−Ｎ，Ｎ−フェニル−（１，１−ビフェニル）−４，４−ジアミン）を用いて５０ｎｍ厚さで正孔輸送層を形成した。次に、ＣＢＰ（４，４−ビス（カルバゾール−９−イル）−ビフェニル）を用いて３０ｎｍ厚さで有機発光層を蒸着した。このとき、化合物Ｉｒ−１をドーパントとして１０％添加した。その上に、ＢＣＰ（２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン）を用いて５ｎｍ厚さで正孔ブロッキング層を形成し、Ａｌｑ３を用いて３０ｎｍ厚さで電子輸送層を蒸着した。以後、０．３ｎｍ厚さのアルカリ金属ＬｉＦからなる電子注入層を形成し、１００ｎｍ厚さの第２電極Ａｌを蒸着した。
このように製作された実施例１の有機電界発光素子に順バイアス直流電圧を加えて発光特性を評価した。発光色は赤色であり、分光測定を行った結果、６１２ｎｍ付近に発光ピークを持つスペクトルを得た。また、電圧−輝度測定を行った結果、８Ｖで３，４００ｃｄ／ｍ2の輝度を得ることができ、この時の効率は１．３５Ｌｍ／Ｗであった。
実施例２
【００５１】
透明基板上に１００ｎｍ厚さで第１電極ＩＴＯを形成し、その上に、ＮＰＤを用いて５０ｎｍ厚さで正孔輸送層を形成した。次に、ＣＢＰを用いて３０ｎｍ厚さで有機発光層を蒸着した。このとき、化合物Ｉｒ−３をドーパントとして１０％添加した。その上に、ＢＣＰを用いて５ｎｍ厚さで正孔ブロッキング層を形成し、Ａｌｑ３を用いて３０ｎｍ厚さ
で電子輸送層を蒸着した。以後、０．３ｎｍ厚さのアルカリ金属ＬｉＦからなる電子注入層を形成し、１００ｎｍ厚さの第２電極Ａｌを蒸着した。
このように製作された実施例２の有機電界発光素子に順バイアス直流電圧を加えて発光特性を評価した。発光色は赤色であり、分光測定を行った結果、６００ｎｍ付近に発光ピークを持つスペクトルを得た。また、電圧−輝度測定を行った結果、８Ｖで３，５００ｃｄ／ｍ2の輝度を得ることができ、この時の効率は１．４４Ｌｍ／Ｗであった。
実施例３
【００５２】
透明基板上に１００ｎｍ厚さで第１電極ＩＴＯを形成し、その上に、ＮＰＤを用いて５０ｎｍ厚さで正孔輸送層を形成した。次に、ＣＢＰを使用して３０ｎｍ厚さで有機発光層を蒸着した。このとき、化合物Ｉｒ−５をドーパントとして１０％添加した。その上に、ＢＣＰを用いて５ｎｍ厚さで正孔ブロッキング層を形成し、Ａｌｑ３を使用して３０ｎｍ厚さで電子輸送層を蒸着した。以後、０．３ｎｍ厚さのアルカリ金属ＬｉＦからなる電子注入層を形成し、１００ｎｍ厚さの第２電極Ａｌを蒸着した。
このように製作された実施例３の有機電界発光素子に順バイアス直流電圧を加えて発光特性を評価した。発光色は赤色であり、分光測定を行った結果、６２０ｎｍ付近に発光ピークを持つスペクトルを得た。また、電圧−輝度測定を行った結果、８Ｖで３，３６０ｃｄ／ｍ2の輝度を得ることができ、この時の効率は１．２５Ｌｍ／Ｗであった。
実施例４、５
【００５３】
本実施例では化合物Ｉｒ−２またはＩｒ−４をそれぞれドーパントとして、ＣＢＰをホストとして用いることを除いては、前記実施例１と同じ条件で有機電界発光照射を製造した。発光特性を測定して、それぞれ図３及び５に示した。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施例に係る有機電界発光素子の断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る一般式（１）で表される化合物、Ｉｒ−１を利用して示した吸収スペクトルである。
【図３】本発明の一実施例に係る一般式（１）で表される化合物、Ｉｒ−２を利用して示した吸収スペクトルである。
【図４】本発明の一実施例に係る一般式（１）で表される化合物、Ｉｒ−３を利用して示した吸収スペクトルである。
【図５】本発明の一実施例に係る一般式（１）で表される化合物、Ｉｒ−４を利用して示した吸収スペクトルである。
【図６】本発明の一実施例に係る一般式（１）で表される化合物、Ｉｒ−５を利用して示した吸収スペクトルである。
【符号の説明】
【００５５】
１：ガラス基板
２：第１電極
３：正孔輸送層
４：有機発光層
５：正孔ブロッキング層
６：電子輸送層
７：電子注入層
８：第２電極
【図１】
2005200416.tif 000023
【図２】
2005200416.tif 000024
【図３】
2005200416.tif 000025
【図４】
2005200416.tif 000026
【図５】
2005200416.tif 000027
【図６】
2005200416.tif 000028