(57)【要約】【課題】  Ｉｒ（ｐｐｙ）３に代わるさらに高発光効率のりん光発光を可能とするＩｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）、Ｉｒ（ｐｐｙ）２ｂｈｑなどＩｒ（ｐｐｙ）２（Ａｒ）の分子式を持つりん光発光材料を得る。【解決手段】  Ｎａ３［ＩｒＣｌ６］を溶媒であるメトキシエタノールに溶かし、Ｈｐｐｙ（２−フェニルピリジン）を加えて室温で適宜時間撹拌し、次いで適宜温度で２４時間加熱して［Ｉｒ（ｐｐｙ）２Ｃｌ］２を得て、これにＡｇＣＦ３ＳＯ３と過剰のＨｄｂｑを加え、Ａｒ通気しながら適宜温度で適宜時間加熱し、黄白色固体を得、次いでシクロヘキサンで過剰のＨｄｂｑを除き、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）を得る。Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）については、Ｉｒ（ｐｐｙ）３の５１０ｎｍよりも長波長側の５３０ｎｍにりん光が観測され、このりん光をモニターしたりん光励起スペクトルはりん光とほぼミラーイメージの位置に構造をもって現れる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機イリジウム錯体から［Ｉｒ（ｐｐｙ）２Ｃｌ］２量体を合成し、その後に目的とする芳香族分子を添加し、加熱等の反応条件を可変してＩｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）、Ｉｒ（ｐｐｙ）２ｂｈｑなどＩｒ（ｐｐｙ）２（Ａｒ）の分子式を持つりん光発光材料を得ることを特徴とする芳香族−イリジウム錯体系りん光発光材料の製造方法。
【請求項２】
Ｎａ３［ＩｒＣｌ６］をメトキシエタノールに溶解させ、Ｈｐｐｙ（２−フェニルピリジン）を加え、これを加熱して［Ｉｒ（ｐｐｙ）２Ｃｌ］２を得、該［Ｉｒ（ｐｐｙ）２Ｃｌ］２にＡｇＣＦ３ＳＯ３と過剰量のＨｄｂｑ（ジベンゾ［Ｆ，Ｈ］キノリン）を加えて加熱し、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）を得ることを特徴とする芳香族−イリジウム錯体系りん光発光材料の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２の芳香族−イリジウム錯体系りん光発光材料の製造方法により得たことを特徴とする芳香族−イリジウム錯体系りん光発光材料。
【請求項４】
一対の電極間に少なくとも発光領域を有する発光素子であって、前記発光領域が、請求項３の芳香族−イリジウム錯体系りん光発光材料を含むことを特徴とする芳香族−イリジウム錯体系発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芳香族−イリジウム錯体系りん光発光材料の製造方法、この方法により得る芳香族−イリジウム錯体系りん光発光材料、及びこの材料を用いた芳香族−イリジウム錯体系発光素子に関し、特に有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子の中で発光効率が有望でとされる良好なりん光発光を可能とするものに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、電荷注入型の発光素子で電子とホールの再結合によって発光するものであり、最近では携帯電話のサブディスプレイ等での商品化もされはじめ、液晶に代わる次世代表示デバイスとして注目を集めている。１９８７年には、Ｔａｎｇらにより蛍光を発するＡｌｑ３（図１（Ａ）に示す）を発光層に用いた素子が報告されている（非特許文献１参照）。それ以来、発光材料や素子構造の開発が進められ、１９９９年には、Ｂａｌｄｏ等により、５１０ｎｍのりん光を発するＩｒ（ｐｐｙ）３（図１（Ｂ）に示す）を用いた有機ＥＬ素子の報告がなされた（非特許文献２参照）。このりん光素子は、イリジウム錯体を用いることにより高輝度での発光性を有し、蛍光素子より高い外部量子効率を示した。これは、蛍光とりん光の量子効率の違いから、換言すれば三重項経由のため、りん光素子の方がおよそ３倍の発光効率を示した結果と思われる。それ以来、発光層にりん光材料を用いた素子の開発が盛んになってきている。
【非特許文献１】Ｃ．Ｗ．タン（Ｔａｎｇ）、Ｓ．Ａ．ヴァンスライク（ＶａｎＳｌｙｋｅ）：論文集名：Appl. Phys. Letters, 51, 913 (1987)
【非特許文献２】Ｍ．Ａ．バルド（Ｂａｌｄｏ）、Ｓ．ラマネキー（Ｌａｍａｎｅｋｙ）等：論文集名：Appl. Phys. Letters, 75, 4 (1999)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、Ｉｒ（ｐｐｙ）３に代わるさらに高発光効率のりん光発光を可能とする芳香族−イリジウム錯体系りん光発光材料の製造方法、この方法により得る芳香族−イリジウム錯体系りん光発光材料、及びこの材料を用いた芳香族−イリジウム錯体系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】
【０００４】
本発明の請求項１に係る芳香族−イリジウム錯体系りん光発光材料の製造方法は、上記目的を達成するために、有機イリジウム錯体から［Ｉｒ（ｐｐｙ）２Ｃｌ］２量体を合成し、その後に目的とする芳香族分子を添加し、加熱等の反応条件を可変してＩｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）、Ｉｒ（ｐｐｙ）２ｂｈｑなどＩｒ（ｐｐｙ）２（Ａｒ）の分子式を持つりん光発光材料を得ることを特徴とする。
【０００５】
同請求項２に係るものは、上記目的を達成するために、Ｎａ３［ＩｒＣｌ６］をメトキシエタノールに溶解させ、Ｈｐｐｙ（２−フェニルピリジン）を加え、これを加熱して［Ｉｒ（ｐｐｙ）２Ｃｌ］２を得、該［Ｉｒ（ｐｐｙ）２Ｃｌ］２にＡｇＣＦ３ＳＯ３と過剰量のＨｄｂｑ（ジベンゾ［Ｆ，Ｈ］キノリン）を加えて加熱し、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）を得ることを特徴とする。
【０００６】
同請求項３に係る芳香族−イリジウム錯体系りん光発光材料は、請求項１または２の芳香族−イリジウム錯体系りん光発光材料の製造方法により得たことを特徴とする。
【０００７】
同請求項４に係る芳香族−イリジウム錯体系発光素子は、一対の電極間に少なくとも発光領域を有する発光素子であって、前記発光領域が、請求項３の芳香族−イリジウム錯体系りん光発光材料を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明してきた本発明によれば、芳香族分子の添加しての加熱時間、加熱温度などの条件を変化させることで良好なバンドでのりん光発光が可能となり、比較的簡単な製造方法により、求めるべきスペクトルのりん光発光を可能とするダイオードの作製が可能となるため、実用的に優位性を有することが期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。
【実施例１】
【００１０】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
本発明は、すでに合成に成功し、有機ＥＬ素子で５１０ｎｍ付近に発光を得ているＩｒ（ｐｐｙ）３（図１（Ｂ）に示す。そのＰＬスペクトルを図４に示す。）の合成法（上記非特許文献２）を参考に、さらに長波長側でりん光を発し、有様ＥＬ素子での利用性が高いと考える赤色りん光材料の合成を目指したものであり、Ｈｐｐｙ（２−ｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ：２−フェニルピリジン）に代わる配位子としてＨｄｂｑ（Ｄｉｂｅｎｚｏ［Ｆ，Ｈ］ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ：ジベンゾ［Ｆ，Ｈ］キノリン）を用いてＩｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）（図１（Ｄ）に示す）を合成するものである。Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）は、Ｉｒ（ｂｈｑ）３のりん光量子収率０．４０と比較して、０．３９と同程度の高効率りん光材料である。
【００１１】
＜Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）の合成の一例＞
図２は、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）の合成手順の一例を示す図である。下記の（１）ないし（５）は図２中の符号に対応している。本願発明者等は、Ｉｒ（ｐｐｙ）３の合成法（下記参考文献１）を参考にして、
（１）  Ｎａ３［ＩｒＣｌ６］を溶媒であるメトキシエタノールに溶かし、
（２）   Ｈｐｐｙ（２−フェニルピリジン）を加えて室温で８時間撹拌し、
（３）  次いで１５０℃で２４時間加熱して［Ｉｒ（ｐｐｙ）２Ｃｌ］２を得て
（４）   ［Ｉｒ（ｐｐｙ）２Ｃｌ］２１ＯＯｍｇにＡｇＣＦ３ＳＯ３５０ｍｇと過剰のＨｄｂｑ２．１ｇを加え、
（５） Ａｒ通気しながら１８０℃で２４時間加熱し、黄白色固体を得、次いでシクロヘキサンで過剰のＨｄｂｑを除き、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）を２８ｍｇ得た。
【００１２】
＜合成物の確認＞
上記のように合成したＩｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）をポリメチルメタクリレート（ＴＨＦ）溶媒に溶解させ、常温での吸収、７７Ｋでの発光、りん光励起スペクトルを観測したところ、図３に示したように吸収スぺクトルは５００ｍｎに弱い吸収帯が存在した。この吸収帯はグデル（Ｇｕｄｅｌ）等の報告より、３π−π＊と３ＭＬＣＴ帯の重なりであると考えられる（下記参考文献１、２参照）。りん光が、Ｉｒ（ｐｐｙ）３の５１０ｎｍよりも長波長側の５３０ｎｍに観測され、このりん光をモニターしたりん光励起スペクトルはりん光とほぼミラーイメージの位置に構造をもって現れる。図４はＣＨ２Ｃｌ２中におけるＩｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）の吸収スペクトル、図５は同じくりん光スペクトル、図６は同ＥＬ、図７は同りん光励起スペクトルを示す。
【００１３】
図８はＩｒ（ｐｐｙ）３のスペクトルを示す。図３のスペクトルは、このＩｒ（ｐｐｙ）３の形状と非常に良く一致しており、図３のスペクトルがＩｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）によるものであることを示す。ＨｐｐｙよりＨｄｂｑの方がπ結合が多いため、長波長側にシフトしたと考えられる。
【００１４】
なお、異なる芳香族配位子を持つイリジウム錯体を合成したところ、ＥＬスペクトルの発光波長は、
Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）  ５４０ｎｍ
Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｂｈｑ）  ５６０ｎｍ
となり、Ｉｒ（ｐｐｙ）３の５２０ｎｍに比べて長波長発光を示す。図９はＩｒ（ｐｐｙ）３等のＥＬスペクトルを比較しやすく示す図である。
【００１５】
また、各材量のりん光量子収量は、この種の材料で最高値を持つＩｒ（ｐｐｙ）３と同等であり、
Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）      ０．３９
Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｂｈｑ）      ０．２９
Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）    ０．３４
Ｉｒ（ｐｐｙ）３                ０．４０
となる。なお、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）とＩｒ（ｐｐｙ）３の値は文献値であり、これらについてはS. Lamansky等著、J. Am. Chem. 123,4304(2001)を参照されたい。
【００１６】
＜参考文献＞
（１）  ミルコ  Ｇ．コロンボ（Ｍｉｒｃｏ  Ｇ．Ｃｏｌｏｍｂｏ）及びハンス  Ｕ．グデル（Ｈａｎｓ  Ｕ．Ｇｕｄｅｌ）等：Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ誌  ３３，５４５  （１９９４年）
（２）  ミルコ  Ｇ．コロンボ（Ｍｉｒｃｏ  Ｇ．Ｃｏｌｏｍｂｏ）及びハンス  Ｕ．グデル（Ｈａｎｓ  Ｕ．Ｇｕｄｅｌ）等：Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ誌  ３２，３０８１（１９９３年）
【００１７】
なお一般の有機ＥＬ素子と同様に、上述のＩｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）を発光層の材料として、二つの電極の間に発光層を挟んだサンドイッチ構造は容易に形成できる。その一例を図１０に示す。この構造については明らかなものなので、詳細な説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明によれば、発光素子に関して発光効率の向上が図れ、次世代表示デバイスがサブディスプレイなどに応用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】りん光発光材料の分子構造を示す図である。
【図２】Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）の合成手順の一例を示す図である。
【図３】Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）のスペクトルを示す図である。
【図４】ＣＨ２Ｃｌ２中におけるＩｒ（ｐｐｙ）２（ｄｂｑ）の吸収スペクトルを示す図である。
【図５】同りん光スペクトルを示す図である。
【図６】同ＥＬを示す図である。
【図７】同りん光励起スペクトルを示す図である。
【図８】Ｉｒ（ｐｐｙ）３のスペクトルを示す図である。
【図９】Ｉｒ（ｐｐｙ）３等のＥＬスペクトルを示す図である。
【図１０】二つの電極の間に発光層を挟んだサンドイッチ構造例を概念的に示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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