(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で示されることを特徴とする金属配位化合物。
ＭＬmＬ’n        （１）
［式中ＭはＩｒ，Ｐｔ，ＲｈまたはＰｄの金属原子であり、ＬおよびＬ’は互いに異なる二座配位子を示す。ｍは１または２または３であり、ｎは０または１または２である。ただし、ｍ＋ｎは２または３である。部分構造ＭＬmは下記一般式（２）で示され、部分構造ＭＬ’nは下記一般式（３）または（４）で示される。
【化１】
0004307000.tif 000060
ＮとＣは、窒素および炭素原子であり、ＡおよびＡ’はそれぞれ窒素原子を介して金属原子Ｍに結合した置換基を有していてもよい環状基であり、ＢおよびＢ’はそれぞれ炭素原子を介して金属原子Ｍに結合した置換基を有していてもよい環状基である｛該置換基はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、トリアルキルシリル基（該アルキル基はそれぞれ独立して炭素原子数１から８の直鎖状または分岐状のアルキル基である。）、炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基（該アルキル基中の１つもしくは隣接しない２つ以上のメチレン基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）または置換基を有していてもよい芳香環基（該置換基はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基（該アルキル基中の１つもしくは隣接しない２つ以上のメチレン基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）を示す。）を示す。｝。
ＡとＢおよびＡ’とＢ’は共有結合によって結合している。
ＥおよびＧはそれぞれ炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基（該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）または置換基を有していてもよい芳香環基｛該置換基はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、トリアルキルシリル基（該アルキル基はそれぞれ独立して炭素原子数１から８の直鎖状または分岐状のアルキル基である。）、炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基（該アルキル基中の１つもしくは隣接しない２つ以上のメチレン基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）を示す。｝を示す。
ただし、環状基の置換基としてあるいは環状基Ｂとしてあるいは環状基Ｂ’として少なくとも一つ以上の下記一般式（５）で示される置換基を有してもよい芳香環基が存在する。
【化２】
0004307000.tif 000061
一般式（５）に示した結合はこの芳香環基が環状基の置換基である場合、環状基Ａ、Ａ’、ＢあるいはＢ’との単結合を示し、この芳香環基が環状基Ｂあるいは環状基Ｂ’である場合、環状基Ａあるいは環状基Ａ’との単結合を示す。
ＹはＣ＝Ｏ，ＣＲＲ’，Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）2，ＯまたはＳを示し、ＲおよびＲ’はそれぞれ水素原子、炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基（該アルキル基中の１つもしくは隣接しない２つ以上のメチレン基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−または二価の芳香環基で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）または置換基を有していてもよい芳香環基｛該置換基はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、トリアルキルシリル基（該アルキル基はそれぞれ独立して炭素原子数１から８の直鎖状または分岐状のアルキル基である。）、炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基（該アルキル基中の１つもしくは隣接しない２つ以上のメチレン基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）を示す。｝を示す。
一般式（５）の置換基はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、トリアルキルシリル基（該アルキル基はそれぞれ独立して炭素原子数１から８の直鎖状または分岐状のアルキル基である。）、炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基（該アルキル基中の１つもしくは隣接しない２つ以上のメチレン基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）、置換基を有していてもよい芳香環基｛該置換基はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基（該アルキル基中の１つもしくは隣接しない２つ以上のメチレン基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）を示す。｝を示す。また、隣接する置換基は結合して環構造を形成してもよい。］
【請求項２】
前記一般式（１）において部分構造ＭＬ’nが前記一般式（３）で示されることを特徴とする請求項１に記載の金属配位化合物。
【請求項３】
前記一般式（１）において部分構造ＭＬ’nが前記一般式（４）で示されることを特徴とする請求項１に記載の金属配位化合物。
【請求項４】
前記一般式（１）においてｎが０であることを特徴とする請求項１に記載の金属配位化合物。
【請求項５】
前記一般式（１）において前記一般式（５）のＹがＣ＝ＯまたはＣＲＲ’であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の金属配位化合物。
【請求項６】
前記一般式（１）において、Ｍがイリジウムであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の金属配位化合物。
【請求項７】
前記環状基Ｂおよび環状基Ｂ’がそれぞれ独立して、フェニル基、チエニル基、チアナフチル基、ナフチル基、ピレニル基、９−フルオレノンイル基、フルオレニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルバゾリル基から選ばれる芳香環基（該芳香環基を構成するＣＨ基の１つまたは２つは窒素原子に置き換えられてもよい。該芳香環基は置換基を有していてもよい。）であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の金属配位化合物。
【請求項８】
前記芳香環基が、フェニル基または２−フルオレニル基であることを特徴とする請求項７に記載の金属配位化合物。
【請求項９】
前記環状基Ａおよび環状基Ａ’がそれぞれ独立して、ピリジル基、ピリダジル基、ピリミジル基から選ばれる芳香環基（該芳香環基は置換基を有していてもよい。）であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の金属配位化合物。
【請求項１０】
前記芳香環基が、ピリジル基であることを特徴とする請求項９に記載の金属配位化合物。
【請求項１１】
前記環状基Ａ、Ａ’、ＢおよびＢ’が、それぞれ無置換、あるいはハロゲン原子、炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基｛該アルキル基中の１つもしくは隣接しない２つ以上のメチレン基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の１つもしくは２つ以上のメチレン基は置換基を有していてもよい２価の芳香環基（該置換基はハロゲン原子、炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基（該アルキル基中の１つもしくは隣接しない２つ以上のメチレン基は−Ｏ−で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）を示す。）で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。｝から選ばれる置換基を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の金属配位化合物。
【請求項１２】
下記一般式（６）で示されることを特徴とする請求項１に記載の金属配位化合物。
【化３】
0004307000.tif 000062
［ＸはＣＲＲ’，ＯまたはＳを示し、Ｒ，Ｒ’はそれぞれ独立して直鎖または分岐のアルキル基（該アルキル基はＣnＨ2n+1−で表され、ＨはＦに、隣接しないメチレン基は酸素に置き換わっても良く、ｎは１から２０の整数を表す）を示す。Ｒ2は水素、フッ素、直鎖または分岐のアルキル基（該アルキル基はＣnＨ2n+1−で表され、ＨはＦに、隣接しないメチレン基は酸素に置き換わっても良く、ｎは１から２０の整数を表す）、置換基を有してもよいフェニル基、９，９−ジアルキルフルオレニル基、ジベンゾフラニル基またはジベンゾチエニル基を示す。Ｒ1，Ｒ4はそれぞれ独立して水素、フッ素、直鎖または分岐のアルキル基（該アルキル基はＣnＨ2n+1−で表され、ＨはＦに、隣接しないメチレン基は酸素に置き換わっても良く、ｎは１から２０の整数を表す）、置換基を有してもよいフェニル基を示す。９，９−ジアルキルフルオレニル基のアルキルは直鎖または分岐のアルキル基（該アルキル基はＣnＨ2n+1−で表され、ＨはＦに、隣接しないメチレン基は酸素に置き換わっても良く、ｎは１から２０の整数を表す）を示す。フェニル基、９，９−ジアルキルフルオレニル基、ジベンゾフラニル基およびジベンゾチエニル基が有してもよい置換基はフッ素、直鎖または分岐のアルキル基（該アルキル基はＣnＨ2n+1−で表され、ＨはＦに、隣接しないメチレン基は酸素に置き換わっても良く、ｎは１から２０の整数を表す）から選ばれる。］
【請求項１３】
基体上に設けられた一対の電極間に、少なくとも一種の有機化合物を含む発光部を備える有機発光素子であって、前記有機化合物が請求項１〜１２のいずれかに記載の金属配位化合物を含むことを特徴とする電界発光素子。
【請求項１４】
前記電極間に電圧を印加することにより燐光を発光することを特徴とする請求項１３に記載の電界発光素子。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の電界発光素子と、前記電界発光素子に電気信号を供給する手段とを具備したことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平面光源や平面状ディスプレイ等に使用される有機発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子、あるいは有機ＥＬ素子とも言う）とそれの発光材料に関する。
【０００２】
特に新規の金属配位化合物とそれを用いた発光素子に関するものであり、さらに詳しくは、前記一般式（１）で示される金属配位化合物を発光材料として用いることで、発光効率が高く、経時変化が少ない発光素子に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
有機発光素子は，古くはアントラセン蒸着膜に電圧を印加して発光させた例（Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ，９４（１９８２）１７１）等がある。しかし近年、無機発光素子に比べて大面積化が容易であることや、各種新材料の開発によって所望の発色が得られることや、また低電圧で駆動可能であるなどの利点により、さらに高速応答性や高効率の発光素子として、材料開発を含めて、デバイス化のための応用研究が精力的に行われている。
【０００４】
例えば、Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍｐ．１２５，１〜４８（１９９７）に詳述されているように、一般に有機ＥＬ素子は透明基板上に形成された、上下２層の電極と、この間に発光層を含む有機物層が形成された構成を持つ。
【０００５】
発光層には、電子輸送性と発光特性を有するアルミキノリノール錯体、代表例としては、以下に示すＡｌｑ３などが用いられる。またホール輸送層には，例えばトリフェニルジアミン誘導体、代表例としては以下に示すα−ＮＰＤなど、電子供与性を有する材料が用いられる。
【０００６】
これらの素子は電気的整流性を示し、電極間に電界を印加すると、陰極から電子が発光層に注入され、陽極からはホールが注入される。注入されたホールと電子は、発光層内で再結合して励起子を生じ、これが基底状態に遷移する時に発光する。
【０００７】
この過程で、励起状態には励起１重項状態と３重項状態があり、前者から基底状態への遷移は蛍光と呼ばれ、後者からの遷移は燐光と呼ばれており、これらの状態にある物質を、それぞれ１重項励起子、３重項励起子と呼ぶ。
【０００８】
これまで検討されてきた有機発光素子は、その多くが１重項励起子から基底状態に遷移するときの蛍光が利用されている。一方最近、三重項励起子を経由した燐光発光を利用する素子の検討がなされている。
【０００９】
発表されている代表的な文献は、文献１：Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ｅｎｅｒｇｙ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｉｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｄｅｖｉｃｅ（Ｄ．Ｆ．Ｏ’Ｂｒｉｅｎら、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  Ｖｏｌ  ７４，Ｎｏ３  ｐ４２２（１９９９））、文献２：Ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｇｒｅｅｎ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅｓ  ｂａｓｄ  ｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅ（Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏら、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  Ｖｏｌ  ７５，Ｎｏ１  ｐ４（１９９９））である。
【００１０】
これらの文献では、電極間に挟持された有機層を４層積層する構成が主に用いられ、用いている材料は、以下に示すキャリア輸送材料と燐光発光性材料である。各材料の略称は以下の通りである。
Ａｌｑ３：アルミ−キノリノール錯体
α−ＮＰＤ：Ｎ４，Ｎ４’−Ｄｉ−ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ−１−ｙｌ−Ｎ４，Ｎ４’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ｂｉｐｈｅｎｙｌ−４，４’−ｄｉａｍｉｎｅ
ＣＢＰ：４，４’−Ｎ，Ｎ’−ｄｉｃａｒｂａｚｏｌｅ−ｂｉｐｈｅｎｙｌ
ＢＣＰ：２，９−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−４，７−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ
ＰｔＯＥＰ：白金−オクタエチルポルフィリン錯体
Ｉｒ（ｐｐｙ）3：イリジウム−フェニルピリジン錯体
【００１１】
【化４】
0004307000.tif 000002
【００１２】
文献１，２とも高効率が得られたのは、ホール輸送層にα−ＮＰＤ、電子輸送層にＡｌｑ３、励起子拡散防止層にＢＣＰ、発光層にＣＢＰをホスト材料として、これに燐光発光性材料であるＰｔＯＥＰまたはＩｒ（ｐｐｙ）3を６％程度の濃度で分散混入したものを用いている素子であった。
【００１３】
現在、燐光性発光材料が特に注目される理由は、以下の理由で原理的に高発光効率が期待できるからである。
【００１４】
キャリア再結合により生成される励起子は１重項励起子と３重項励起子からなり、その確率は１：３である。これまでの有機ＥＬ素子は、蛍光発光を利用していたが、原理的にその発光収率は生成された励起子数に対して、２５％でありこれが上限であった。しかし、３重項励起子から発生する燐光を用いれば、原理的に少なくとも３倍の収率が期待され、さらにエネルギー的に高い１重項からの３重項への項間交差による転移を考え合わせると、原理的には４倍の１００％の発光収率が期待できる。
【００１５】
しかし上記燐光発光を用いた有機発光素子は、一般に蛍光発光型の素子と同様に、発光効率の劣化と素子安定性に関してさらなる改良が求められている。この劣化原因の詳細は不明であるが、本発明者らは燐光発光のメカニズムを踏まえて以下のように考えている。
【００１６】
有機発光層が、キャリア輸送性のホスト材料と燐光発光性のゲストからなる場合、３重項励起子からの燐光発光にいたる主な過程は、以下のいくつかの過程からなる。
１．発光層内での電子・ホールの輸送
２．ホストの励起子生成
３．ホスト分子間の励起エネルギー伝達
４．ホストからゲストへの励起エネルギー移動
５．ゲストの３重項励起子生成
６．ゲストの３重項励起子から基底状態遷移と燐光発光
【００１７】
それぞれの過程における所望のエネルギー移動や発光は、さまざまなエネルギー失活過程との競争反応である。
【００１８】
有機発光素子の発光効率を高めるためには、発光中心材料そのものの発光量子収率を大きくすることは言うまでもない。
【００１９】
特に燐光発光物質に於いては、一般に前記３重項励起子の寿命が１重項励起子の寿命より３桁以上長いことに由来するものと考えられる。つまりエネルギーの高い励起状態に保持される時間が長いために、周辺物質との反応や、励起子同士での多量体形成などによって、失活過程が起こる確立が多くなり、ひいては物質の変化をきたし、寿命劣化につながり易いと本発明者らは考えている。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
燐光発光素子に用いる発光材料には、高効率発光でかつ、安定性の高い化合物が望まれている。特に上記エネルギー励起状態での寿命が長いために、エネルギー失括が起きにくく、かつ化学的にも安定で素子寿命を長くすることが強く望まれている。
【００２１】
そこで、本発明は、燐光発光材料を用いて、発光効率が高く、長い期間高輝度を保つことが可能な発光材料を得ること及びそれを用いた発光素子及び表示装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の金属配位化合物は、下記一般式（１）で示されることを特徴とする。
ＭＬmＬ’n        （１）
【００２３】
［式中ＭはＩｒ，Ｐｔ，ＲｈまたはＰｄの金属原子であり、ＬおよびＬ’は互いに異なる二座配位子を示す。ｍは１または２または３であり、ｎは０または１または２である。ただし、ｍ＋ｎは２または３である。部分構造ＭＬmは下記一般式（２）で示され、部分構造ＭＬ’nは下記一般式（３）または（４）で示される。
【００２４】
【化５】
0004307000.tif 000003
【００２５】
ＮとＣは、窒素および炭素原子であり、ＡおよびＡ’はそれぞれ窒素原子を介して金属原子Ｍに結合した置換基を有していてもよい環状基であり、ＢおよびＢ’はそれぞれ炭素原子を介して金属原子Ｍに結合した置換基を有していてもよい環状基である｛該置換基はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、トリアルキルシリル基（該アルキル基はそれぞれ独立して炭素原子数１から８の直鎖状または分岐状のアルキル基である。）、炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基（該アルキル基中の１つもしくは隣接しない２つ以上のメチレン基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）または置換基を有していてもよい芳香環基（該置換基はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基（該アルキル基中の１つもしくは隣接しない２つ以上のメチレン基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）を示す。）を示す。｝。
【００２６】
ＡとＢおよびＡ’とＢ’は共有結合によって結合している。
【００２７】
ＥおよびＧはそれぞれ炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基（該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）または置換基を有していてもよい芳香環基｛該置換基はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、トリアルキルシリル基（該アルキル基はそれぞれ独立して炭素原子数１から８の直鎖状または分岐状のアルキル基である。）、炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基（該アルキル基中の１つもしくは隣接しない２つ以上のメチレン基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）を示す。｝を示す。
【００２８】
ただし、環状基の置換基としてあるいは環状基Ｂとしてあるいは環状基Ｂ’として少なくとも一つ以上の下記一般式（５）で示される置換基を有してもよい芳香環基が存在する。
【００２９】
【化６】
0004307000.tif 000004
【００３０】
一般式（５）に示した結合はこの芳香環基が環状基の置換基である場合、環状基Ａ、Ａ’、ＢあるいはＢ’との単結合を示し、この芳香環基が環状基Ｂあるいは環状基Ｂ’である場合、環状基Ａあるいは環状基Ａ’との単結合を示す。
【００３１】
ＹはＣ＝Ｏ，ＣＲＲ’，Ｃ＝Ｃ（ＣＮ）2，ＯまたはＳを示し、ＲおよびＲ’はそれぞれ水素原子、炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基（該アルキル基中の１つもしくは隣接しない２つ以上のメチレン基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−または二価の芳香環基で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）または置換基を有していてもよい芳香環基｛該置換基はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、トリアルキルシリル基（該アルキル基はそれぞれ独立して炭素原子数１から８の直鎖状または分岐状のアルキル基である。）、炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基（該アルキル基中の１つもしくは隣接しない２つ以上のメチレン基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）を示す。｝を示す。
【００３２】
一般式（５）の置換基はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、トリアルキルシリル基（該アルキル基はそれぞれ独立して炭素原子数１から８の直鎖状または分岐状のアルキル基である。）、炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基（該アルキル基中の１つもしくは隣接しない２つ以上のメチレン基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）、置換基を有していてもよい芳香環基｛該置換基はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基（該アルキル基中の１つもしくは隣接しない２つ以上のメチレン基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）を示す。｝を示す。また、隣接する置換基は結合して環構造を形成してもよい。］
【００３３】
本発明の金属配位化合物は、前記一般式（１）において部分構造ＭＬ’nが前記一般式（３）で示されること、前記一般式（１）において部分構造ＭＬ’nが前記一般式（４）で示されること、前記一般式（１）においてｎが０であること、前記一般式（１）において前記一般式（５）のＹがＣ＝ＯまたはＣＲＲ’であること、前記一般式（１）においてＭがイリジウムであることが好ましい。
【００３４】
また、前記環状基Ｂおよび環状基Ｂ’がそれぞれ独立して、フェニル基、チエニル基、チアナフチル基、ナフチル基、ピレニル基、９−フルオレノンイル基、フルオレニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルバゾリル基から選ばれる芳香環基（該芳香環基を構成するＣＨ基の１つまたは２つは窒素原子に置き換えられてもよい。該芳香環基は置換基を有していてもよい。）であることが好ましく、前記芳香環基が、フェニル基または２−フルオレニル基であることがより好ましい。
【００３５】
また、前記環状基Ａおよび環状基Ａ’がそれぞれ独立して、ピリジル基、ピリダジル基、ピリミジル基から選ばれる芳香環基（該芳香環基は置換基を有していてもよい。）であることが好ましく、前記芳香環基が、ピリジル基であることがより好ましい。
【００３６】
また、前記環状基Ａ、Ａ’、ＢおよびＢ’が、それぞれ無置換、あるいはハロゲン原子、炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基｛該アルキル基中の１つもしくは隣接しない２つ以上のメチレン基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の１つもしくは２つ以上のメチレン基は置換基を有していてもよい２価の芳香環基（該置換基はハロゲン原子、炭素原子数１から２０の直鎖状または分岐状のアルキル基（該アルキル基中の１つもしくは隣接しない２つ以上のメチレン基は−Ｏ−で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）を示す。）で置き換えられていてもよく、該アルキル基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。｝から選ばれる置換基を有することが好ましい。
【００３７】
特に、下記一般式（６）で示される金属配位化合物が、好ましい。
【００３８】
【化７】
0004307000.tif 000005
【００３９】
［ＸはＣＲＲ’，ＯまたはＳを示し、Ｒ，Ｒ’はそれぞれ独立して直鎖または分岐のアルキル基（該アルキル基はＣnＨ2n+1−で表され、ＨはＦに、隣接しないメチレン基は酸素に置き換わっても良く、ｎは１から２０の整数を表す）を示す。Ｒ2は水素、フッ素、直鎖または分岐のアルキル基（該アルキル基はＣnＨ2n+1−で表され、ＨはＦに、隣接しないメチレン基は酸素に置き換わっても良く、ｎは１から２０の整数を表す）、置換基を有してもよいフェニル基、９，９−ジアルキルフルオレニル基、ジベンゾフラニル基またはジベンゾチエニル基を示す。Ｒ1，Ｒ4はそれぞれ独立して水素、フッ素、直鎖または分岐のアルキル基（該アルキル基はＣnＨ2n+1−で表され、ＨはＦに、隣接しないメチレン基は酸素に置き換わっても良く、ｎは１から２０の整数を表す）、置換基を有してもよいフェニル基を示す。９，９−ジアルキルフルオレニル基のアルキルは直鎖または分岐のアルキル基（該アルキル基はＣnＨ2n+1−で表され、ＨはＦに、隣接しないメチレン基は酸素に置き換わっても良く、ｎは１から２０の整数を表す）を示す。フェニル基、９，９−ジアルキルフルオレニル基、ジベンゾフラニル基およびジベンゾチエニル基が有してもよい置換基はフッ素、直鎖または分岐のアルキル基（該アルキル基はＣnＨ2n+1−で表され、ＨはＦに、隣接しないメチレン基は酸素に置き換わっても良く、ｎは１から２０の整数を表す）から選ばれる。］
【００４０】
本発明の電界発光素子は、基体上に設けられた一対の電極間に、少なくとも一種の有機化合物を含む発光部を備える有機発光素子であって、前記有機化合物が上記金属配位化合物を含むことを特徴とし、前記電極間に電圧を印加することにより燐光を発光することが好ましい。
【００４１】
本発明の画像表示装置は、上記電界発光素子と、前記電界発光素子に電気信号を供給する手段とを具備したことを特徴とする。
【００４２】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる発光材料としては、前記一般式（１）で示される金属配位化合物であり、この金属配位化合物は高効率発光し、長い期間高輝度を保ち、通電劣化が小さい。
【００４３】
本発明に用いた金属配位化合物は、燐光性発光をするものであり、最低励起状態が、３重項状態のＭＬＣＴ＊（Ｍｅｔａｌ−ｔｏ−Ｌｉｇａｎｄ  ｃｈａｒｇｅ  ｔｒａｎｓｆｅｒ）励起状態かπ−π＊励起状態と考えられる。これらの状態から基底状態に遷移するときに燐光発光が生じる。
【００４４】
≪測定方法≫
以下これから本発明で述べる物性値の測定方法を説明する。
【００４５】
（１）燐光と蛍光の判定方法
燐光の判定方法は、酸素失括するかどうかで判定した。化合物をクロロホルムに溶解し、酸素置換した溶液と窒素置換した溶液に光照射して、フォトルミネッセンスを比較すると燐光発光性物質の場合、酸素置換した溶液は化合物に由来する発光がほとんど見られなくなるのに対し、窒素置換した溶液はフォトルミネッセンスが確認できることで区別できる。以下本発明の化合物については、特別の断りがない時は全てこの方法で燐光であることを確認している。
【００４６】
（２）燐光収率
本発明で用いた燐光収率の求め方は、次式で与えられる。
Φ（ｓａｍｐｌｅ）／Φ（ｓｔ）＝［Ｓｅｍ（ｓａｍｐｌｅ）／Ｉａｂｓ（ｓａｍｐｌｅ）］／［Ｓｅｍ（ｓｔ）／Ｉａｂｓ（ｓｔ）］
Ｉａｂｓ（ｓｔ）：標準試料の励起する波長での吸収係数
Ｓｅｍ（ｓｔ）：同じ波長で励起した時の標準試料の発光スペクトル面積強度
Ｉａｂｓ（ｓａｍｐｌｅ）：目的化合物の励起する波長での吸収係数
Ｓｅｍ（ｓａｍｐｌｅ）：同じ波長で励起した時の目的化合物の発光スペクトル面積強度
【００４７】
ここで言う燐光量子収率はＩｒ（ｐｐｙ）3のΦを標準の１とした相対評価で示している。
【００４８】
（３）燐光寿命
燐光寿命の測定方法は以下の通りである。
【００４９】
先ず化合物をクロロホルムに溶かし、石英基板上に約０．１μｍの厚みでスピンコートした。これを浜松ホトニクス社製の発光寿命測定装置を用い、室温で励起波長３３７ｎｍの窒素レーザー光をパルス照射した。励起パルスが終わった後の発光強度の減衰時間を測定した。
【００５０】
初期の発光強度をＩ0したとき、ｔ秒後の発光強度Ｉは、発光寿命τを用いて以下の式で定義される。
Ｉ＝Ｉ0ｅｘｐ（−ｔ／τ）
【００５１】
本発明の発光材料の燐光量子収率は、０．１１から０．９と高い値が得られ、燐光寿命は１〜４０μｓｅｃと短寿命であった。
【００５２】
燐光寿命が短いことは、ＥＬ素子にしたときにエネルギー失括が少なく、発光効率を高めるための１つの条件となる。すなわち、燐光寿命が長いと、発光待ち状態の３重項励起状態の分子が多くなり、特に高電流密度時に発光効率が低下すると言う問題があった。本発明の材料は、高い燐光発光量子収率を有し、短かい燐光寿命をもつＥＬ素子の発光材料に適した材料である。
【００５３】
そこで本発明者らは種々の検討を行い、前記一般式（１）で示される金属配位化合物を発光中心材料に用いた有機ＥＬ素子が高効率発光で、長い期間高輝度を保ち、通電劣化が小さいことを見出した。
【００５４】
前記一般式（１）で示される金属配位化合物のうちｎは好ましくは０または１であり、より好ましくは０である。また部分構造ＭＬ’nが前記一般式（３）で示される場合が好ましい。また前記一般式（５）においてＹがＣ＝ＯまたはＣＲＲ’である場合が好ましい。
【００５５】
また、本発明の特徴である前記一般式（５）で示される芳香環基を有することにより発光波長を調節する（特に長波長化）ことが可能となる。さらに前記一般式（５）で示される芳香環基が存在することで本発明の金属配位化合物の有機溶媒に対する溶解性が増し、再結晶やカラムクロマトでの精製が容易である。以上のような観点からも、本発明の金属配位化合物はＥＬ素子の発光材料として適している。
【００５６】
さらに、以下の実施例に示すように、通電耐久試験において、本発明の化合物は、安定性においても優れた性能を有することが明らかとなった。本発明の特徴である前記一般式（５）で示される芳香属置換基が導入されたことによる分子間相互作用の変化により、ホスト材料などとの分子間相互作用を制御することができ、熱失活の原因となる励起会合体形成の抑制が可能になったと考えられ、消光過程が減少したりすることにより、燐光収率が向上して、素子特性が向上したものと考えている。
【００５７】
さらに本発明の発光素子は、図１に示す様に、一般式（１）で示される金属配位化合物を含む層が、対向する２つの電極間に配置され、該電極間に電圧を印加することにより発光する電界発光素子であることが好ましい。
【００５８】
本発明の基本的な素子構成を図１に示した。
【００５９】
図１に示したように、一般に有機ＥＬ素子は透明基板１５上に、５０〜２００ｎｍの膜厚を持つ透明電極１４と、複数層の有機膜層、及びこれを挟持するように金属電極１１が形成される。
【００６０】
図１（ａ）では、有機層が発光層１２とホール輸送層１３からなる例を示した。透明電極１４としては、仕事関数が大きなＩＴＯなどが用いられ、透明電極１４からホール輸送層１３へホール注入をしやすくしている。金属電極１１には、アルミニウム、マグネシウムあるいはそれらを用いた合金など、仕事関数の小さな金属材料を用い、有機層への電子注入をしやすくしている。
【００６１】
発光層１２には、本発明の化合物を用いているが、ホール輸送層１３には、例えばトリフェニルジアミン誘導体、代表例としては、化４に示すα−ＮＰＤなど、電子供与性を有する材料も適宜用いることができる。
【００６２】
以上の構成を持つ素子は電気的整流性を示し、金属電極１１を陰極にし、透明電極１４を陽極にして電界を印加すると、金属電極１１から電子が発光層１２に注入され、透明電極１５からはホールが注入される。注入されたホールと電子は発光層１２内で再結合してエネルギー準位が高い励起子が生じ、基底状態への遷移の過程で発光する。この時ホール輸送層１３は電子のブロッキング層の役割を果たし、発光層１２とホール輸送層１３の間の界面における再結合効率が上がり、発光効率が上がる。
【００６３】
さらに、図１（ｂ）では、図１（ａ）の金属電極１１と発光層１２の間に、電子輸送層１６が設けられている。発光機能と電子及びホール輸送機能を分離して、より効果的なキャリアブロッキング構成にすることで、発光効率を上げている。電子輸送層１６としては、例えば、オキサジアゾール誘導体などを用いることができる。
【００６４】
また、図１（ｃ）に示すように、陽極である透明電極１４側から、ホール輸送層１３、発光層１２、励起子拡散防止層１７、電子輸送層１６、及び金属電極１１からなる４層構成とすることも望ましい形態である。
【００６５】
ディスプレイへの応用では、アクティブマトリクス方式であるＴＦＴ駆動回路を用いて駆動する方式が考えられる。
【００６６】
以下、図２を参照して、本発明の素子において、アクティブマトリクス基板を用いた例について説明する。
【００６７】
図２は、ＥＬ素子と駆動手段を備えたパネルの構成の一例を模式的に示したものである。パネルには、走査信号ドライバー、情報信号ドライバー、電流供給源が配置され、それぞれゲート選択線、情報信号線、電流供給線に接続される。ゲート選択線と情報信号線の交点には画素回路が配置される。走査信号ドライバーは、ゲート選択線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３．．．Ｇｎを順次選択し、これに同期して情報信号ドライバーから画像信号が印加されることにより、画像が表示される。
【００６８】
本発明の発光材料を発光層に用いた表示パネルを駆動することにより、良好な画質で、長時間表示にも安定な表示が可能になる。
【００６９】
≪合成経路の簡単な説明≫
本発明の前記一般式（１）で示される金属配位化合物の合成経路の概念をイリジウム配位化合物を例として示す。
【００７０】
イリジウムアセチルアセトンを出発原料として、ＸＬと配位子置換反応を行なう。
【００７１】
【化８】
0004307000.tif 000006
あるいは
【００７２】
【化９】
0004307000.tif 000007
【００７３】
以下本発明に用いられる金属配位化合物の具体的な構造式を表１から表４４に示す。但し、これらは、代表例を例示しただけで、本発明は、これに限定されるものではない。
【００７４】
表１〜表４４の環構造Ａ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’に使用しているＰｉ〜Ｃｚは以下に示した構造を表している。
【００７５】
【化１０】
0004307000.tif 000008
【００７６】
また、表１〜表４４の環構造Ａ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’の置換基として存在する芳香環基に使用しているＰｈ２〜ＤＢＴ３は以下に示した構造を表している。ただし、芳香環基Ｐｈ２〜ＤＢＴ３の置換基Ｒ5〜Ｒ8で表１〜表４４に具体的に記載されていない場合、水素原子を示すものとする。
【００７７】
【化１１】
0004307000.tif 000009
【００７８】
【表１】
0004307000.tif 000010
【００７９】
【表２】
0004307000.tif 000011
【００８０】
【表３】
0004307000.tif 000012
【００８１】
【表４】
0004307000.tif 000013
【００８２】
【表５】
0004307000.tif 000014
【００８３】
【表６】
0004307000.tif 000015
【００８４】
【表７】
0004307000.tif 000016
【００８５】
【表８】
0004307000.tif 000017
【００８６】
【表９】
0004307000.tif 000018
【００８７】
【表１０】
0004307000.tif 000019
【００８８】
【表１１】
0004307000.tif 000020
【００８９】
【表１２】
0004307000.tif 000021
【００９０】
【表１３】
0004307000.tif 000022
【００９１】
【表１４】
0004307000.tif 000023
【００９２】
【表１５】
0004307000.tif 000024
【００９３】
【表１６】
0004307000.tif 000025
【００９４】
【表１７】
0004307000.tif 000026
【００９５】
【表１８】
0004307000.tif 000027
【００９６】
【表１９】
0004307000.tif 000028
【００９７】
【表２０】
0004307000.tif 000029
【００９８】
【表２１】
0004307000.tif 000030
【００９９】
【表２２】
0004307000.tif 000031
【０１００】
【表２３】
0004307000.tif 000032
【０１０１】
【表２４】
0004307000.tif 000033
【０１０２】
【表２５】
0004307000.tif 000034
【０１０３】
【表２６】
0004307000.tif 000035
【０１０４】
【表２７】
0004307000.tif 000036
【０１０５】
【表２８】
0004307000.tif 000037
【０１０６】
【表２９】
0004307000.tif 000038
【０１０７】
【表３０】
0004307000.tif 000039
【０１０８】
【表３１】
0004307000.tif 000040
【０１０９】
【表３２】
0004307000.tif 000041
【０１１０】
【表３３】
0004307000.tif 000042
【０１１１】
【表３４】
0004307000.tif 000043
【０１１２】
【表３５】
0004307000.tif 000044
【０１１３】
【表３６】
0004307000.tif 000045
【０１１４】
【表３７】
0004307000.tif 000046
【０１１５】
【表３８】
0004307000.tif 000047
【０１１６】
【表３９】
0004307000.tif 000048
【０１１７】
【表４０】
0004307000.tif 000049
【０１１８】
【表４１】
0004307000.tif 000050
【０１１９】
【表４２】
0004307000.tif 000051
【０１２０】
【表４３】
0004307000.tif 000052
【０１２１】
【表４４】
0004307000.tif 000053
【０１２２】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
【０１２３】
＜実施例１＞（例示化合物Ｎｏ．２３の合成）
【０１２４】
【化１２】
0004307000.tif 000054
【０１２５】
２−ヨード−９，９−ジメチルフルオレン３０７．３ｇ（９６０ｍｍｏｌｅ）、乾燥テトラヒドロフラン１０Ｌを３０Ｌ三口フラスコに入れ、アルゴン気流下−７２〜−７０℃に冷却攪拌しながら１．６Ｍ  ｎ−ブチルリチウムのヘキサン溶液を１時間で滴下した。その後同じ温度で２時間攪拌した。その後−７３〜−７１℃に冷却攪拌しながらホウ酸トリメチル２０９．５ｇ（２０１６ｍｍｏｌｅ）を乾燥テトラヒドロフラン１．３Ｌに溶かしたものを２時間で滴下した。反応物を一夜氷水浴中に放置した後、０〜７℃に保って４Ｎ−塩酸１．６Ｌを３０分間かけて滴下した。その後１時間室温で攪拌し、トルエンで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、溶媒を減圧乾固した。残渣にヘキサンを加えて加熱攪拌し、冷却して析出した結晶を濾取した。この結晶をシリカゲルカラムクロマト（溶離液：トルエン／酢酸エチル：１／１）で精製し、クロロホルム−ヘキサン混合溶媒、トルエン、酢酸エチル−トルエン−テトラヒドロフラン混合溶媒、トルエンで順次再結晶して２−（９，９−ジメチルフルオレニル）ボロン酸の無色結晶を３２．０ｇ（収率１４．０％）を得た。
【０１２６】
【化１３】
0004307000.tif 000055
【０１２７】
３００ｍＬの３つ口フラスコに２−ブロモピリジン８．５ｇ（５３．８ｍｍｏｌｅ），２−（９，９−ジメチルフルオレニル）ボロン酸１２．８ｇ（５３．８ｍｍｏｌｅ），トルエン５５ｍＬ，エタノ−ル２７ｍＬおよび２Ｍ−炭酸ナトリウム水溶液５５ｍＬを入れ、窒素気流下室温で攪拌しながらテトラキス−（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）１．９７ｇ（１．７０ｍｍｏｌｅ）を加えた。その後、窒素気流下で５時間３０分還流攪拌した。反応終了後、反応物を冷却して冷水およびトルエンを加えて抽出した。有機層を中性になるまで水洗し、溶媒を減圧乾固した。残渣をシリカゲルカラムクロマト（溶離液：トルエン／テトラヒドロフラン：１０／１）およびシリカゲルカラムクロマト（溶離液：ヘキサン／酢酸エチル：８／１）で順次精製し、の２−｛２−（９，９−ジメチルフルオレニル）｝ピリジンの微褐色粘稠性液体を１２．２ｇ（収率８３．６％）得た。
【０１２８】
【化１４】
0004307000.tif 000056
【０１２９】
１００ｍｌの４つ口フラスコにグリセロ−ル５０ｍｌを入れ、窒素バブリングしながら１３０〜１４０℃で２時間加熱攪拌した。グリセロールを１００℃まで放冷し、２−｛２−（９，９−ジメチルフルオレニル）｝ピリジン１．６９ｇ（６．２３ｍｍｏｌｅ），イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトネート０．５０ｇ（１．０２ｍｍｏｌｅ）を入れ、窒素気流下１７６〜２１９℃で５時間加熱攪拌した。反応物を室温まで冷却して１Ｎ−塩酸３００ｍｌに注入し、沈殿物を濾取・水洗し、１００℃で５時間減圧乾燥した。この沈殿物をクロロホルムを溶離液としたシリカゲルカラムクロマトで精製し、トリス［２−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）ピリジン−Ｃ3，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）の橙色粉末０．１７ｇ（収率２１．３％）を得た。ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳ（マトリックス支援イオン化−飛行時間型質量分析）によりこの化合物のＭ+である１００３．４を確認した。この化合物の溶液のＰＬスペクトルのλｍａｘ（最大発光波長）は５４５ｎｍであり、量子収率は０．２３であった。
【０１３０】
＜実施例２＞（例示化合物Ｎｏ．４３の合成）
【０１３１】
【化１５】
0004307000.tif 000057
【０１３２】
１００ｍＬの３つ口フラスコに２，５−ジブロモピリジン１．１８ｇ（４．９８ｍｍｏｌｅ），実施例１で得た２−（９，９−ジメチルフルオレニル）ボロン酸３．５７ｇ（１５．０ｍｍｏｌｅ），トルエン１０ｍＬ，エタノール５ｍＬおよび２Ｍ−炭酸ナトリウム水溶液１０ｍＬを入れ、窒素気流下室温で攪拌しながらテトラキス−（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）０．３５ｇ（０．３０ｍｍｏｌｅ）を加えた。その後、窒素気流下で１２時間還流攪拌した。反応終了後、反応物を氷冷して析出した結晶を濾取・水洗した。この結晶にメタノール１００ｍＬを加えて室温で攪拌洗浄し、濾取した。この結晶をアルミナカラムクロマト（溶離液：クロロホルム）で精製し、クロロホルム−メタノール混合溶媒で再結晶して２，５−ビス｛２−（９，９−ジメチルフルオレニル）｝ピリジンの無色結晶を２．１０ｇ（収率９１．０％）得た。
【０１３３】
【化１６】
0004307000.tif 000058
【０１３４】
１００ｍｌの４つ口フラスコにグリセロール５０ｍｌを入れ、窒素バブリングしながら１３０〜１４０℃で２時間加熱攪拌した。グリセロールを１００℃まで放冷し、２，５−ビス｛２−（９，９−ジメチルフルオレニル）｝ピリジン１．８５ｇ（３．９９ｍｍｏｌｅ），イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトネート０．４０ｇ（０．８２ｍｍｏｌｅ）を入れ、窒素気流下１８０〜２３５℃で５時間加熱攪拌した。反応物を室温まで冷却して１Ｎ−塩酸３００ｍｌに注入し、沈殿物を濾取・水洗し、１００℃で５時間減圧乾燥した。この沈殿物をクロロホルムを溶離液としたシリカゲルカラムクロマトで精製し、クロロホルム−メタノール混合溶媒で再結晶してトリス［２，５−ビス（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）ピリジン−Ｃ3，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）の赤色粉末０．１０ｇ（収率７．７％）を得た。ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳによりこの化合物のＭ+である１５７９．６を確認した。この化合物の溶液のＰＬスペクトルのλｍａｘ（最大発光波長）は５９１ｎｍであり、量子収率は０．１２であった。
【０１３５】
＜実施例３〜１１、比較例１＞
素子構成として、図１（ｂ）に示す有機層が３層の素子を使用した。ガラス基板（透明基板１５）上に１００ｎｍ幅のストライプＩＴＯ（透明電極１４）を１００本パターニングして、対向する側には陰極としてＡｌＬｉ合金層とＡｌ電極を１００ｎｍ幅で１００本パターニングし、各２０×１５本の電極を束ねて表示電極面積が３ｍｍ2になるようにした。そのＩＴＯ基板上に、以下の有機層と電極層を１０-4Ｐａの真空チャンバー内で抵抗加熱による真空蒸着し、連続製膜した。
有機層１（ホール輸送層１３）（４０ｎｍ）：α−ＮＰＤ
有機層２（発光層１２）（３０ｎｍ）：ＣＢＰ：表４５に示す金属配位化合物（重量比５重量％）
有機層３（電子輸送層１６）（３０ｎｍ）：Ａｌｑ３
金属電極層１（１５ｎｍ）：ＡｌＬｉ合金（Ｌｉ含有量１．８重量％）
金属電極層２（１００ｎｍ）：Ａｌ
【０１３６】
尚、比較例１では金属配位化合物として、従来の発光材料である文献２に記載されているＩｒ（ｐｐｙ）3を用いた。
【０１３７】
ＩＴＯ側を陽極にＡｌ側を陰極にして電界を印加し、電流値をそれぞれの素子で同じになるように電圧を印加して、輝度の時間変化を測定した。一定の電流量は７０ｍＡ／ｃｍ2とした。その時に得られた各素子の発光輝度の範囲は６０〜２２０ｃｄ／ｍ2であった。
【０１３８】
素子劣化の原因として酸素や水が問題なので、その要因を除くため真空チャンバーから取り出し後、乾燥窒素フロー中で上記測定を行った。
【０１３９】
各化合物を用いた素子の通電耐久テストの結果を表４５に示す。従来の発光材料を用いた素子より明らかに輝度半減時間が大きくなり、本発明の材料の安定性に由来した耐久性の高い素子が可能になる。
【０１４０】
【表４５】
0004307000.tif 000059
【０１４１】
＜実施例１２＞
ＴＦＴ回路を用いて、図２に示したカラー有機ＥＬディスプレイを作成した。各色画素に対応する領域にハードマスクを用いて、有機層および金属層を真空蒸着してパターニングを行った。各画素に対応する有機層の構成は以下の通りである。
緑画素  α−ＮＰＤ（５０ｎｍ）／Ａｌｑ（５０ｎｍ）
青画素  α−ＮＰＤ（５０ｎｍ）／ＢＣＰ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ（５０ｎｍ）
赤画素  α−ＮＰＤ（４０ｎｍ）／ＣＢＰ：金属配位化合物（３０ｎｍ）／ＢＣＰ（２０ｎｍ）Ｐ／Ａｌｑ（４０ｎｍ）
【０１４２】
金属配位化合物としては、Ｎｏ．４８７を７％の重量比で用いた。
【０１４３】
画素数は、１２８×１２８画素とした。所望の画像情報が表示可能なことが確認され、良好な画質が安定して表示されることが分かった。
【０１４４】
＜実施例１３＞（例示化合物Ｎｏ．２４の合成）
実施例１の２−ブロモピリジンの代わりに東京化成工業製２−クロロ−５−トリフルオロメチルピリジンを用いる以外は実施例１と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス［２−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−５−トリフルオロメチルピリジン−Ｃ3，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）
【０１４５】
＜実施例１４＞（例示化合物Ｎｏ．２５の合成）
実施例１の２−ブロモピリジンの代わりにＯａｋｗｏｏｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｉｎｃ．製２−クロロ−４，５−ビス（トリフルオロメチル）ピリジンを用いる以外は実施例１と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス［２−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−４，５−ビス（トリフルオロメチル）ピリジン−Ｃ3，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）
【０１４６】
＜実施例１５＞（例示化合物Ｎｏ．２６の合成）
実施例１の２−ブロモピリジンの代わりにアルドリッチ社製２−クロロ−５−メチルピリジンを用いる以外は実施例１と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス［２−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−５−メチルピリジン−Ｃ3，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）
【０１４７】
＜実施例１６＞（例示化合物Ｎｏ．２８の合成）
特表平１１−５１０５３５号公報の３２ぺ−ジの実施例１と同様にしてアルドリッチ社製の２−ブロモフルオレンとヨードエタンから２−ブロモ−９，９−ジエチルフルオレンを合成し、実施例１と同様にして２−（９，９−ジエチルフルオレニル）ボロン酸にし、２−ブロモピリジンと反応させて２−｛２−（９，９−ジエチルフルオレニル）｝ピリジンを合成し、実施例１と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス［２−（９，９−ジエチルフルオレン−２−イル）ピリジン−Ｃ3，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）
【０１４８】
＜実施例１７＞（例示化合物Ｎｏ．２９の合成）
実施例１６のヨードエタンの代わりにアルドリッチ社製１ーヨ−ドプロパンを用いる以外は実施例１６と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス｛２−［９，９−ジ（１−プロピル）フルオレン−２−イル］ピリジン−Ｃ3，Ｎ｝イリジウム（ＩＩＩ）
【０１４９】
＜実施例１８＞（例示化合物Ｎｏ．３０の合成）
実施例１６のヨードエタンの代わりにアルドリッチ社製１−ヨードブタンを用いる以外は実施例１６と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス｛２−［９，９−ジ（１−ブチル）フルオレン−２−イル］ピリジン−Ｃ3，Ｎ｝イリジウム（ＩＩＩ）
【０１５０】
＜実施例１９＞（例示化合物Ｎｏ．３１の合成）
実施例１６のヨードエタンの代わりにアルドリッチ社製１−ヨードペンタンを用いる以外は実施例１６と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス｛２−［９，９−ジ（１−ペンチル）フルオレン−２−イル］ピリジン−Ｃ3，Ｎ｝イリジウム（ＩＩＩ）
【０１５１】
＜実施例２０＞（例示化合物Ｎｏ．３２の合成）
実施例１６のヨードエタンの代わりにアルドリッチ社製１−ヨードヘキサンを用いる以外は実施例１６と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス｛２−［９，９−ジ（１−デシル）フルオレン−２−イル］ピリジン−Ｃ3，Ｎ｝イリジウム（ＩＩＩ）
【０１５２】
＜実施例２１＞（例示化合物Ｎｏ．３３の合成）
実施例１６のヨードエタンの代わりにアルドリッチ社製１−ヨードヘプタンを用いる以外は実施例１６と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス｛２−［９，９−ジ（１−ヘプチル）フルオレン−２−イル］ピリジン−Ｃ3，Ｎ｝イリジウム（ＩＩＩ）
【０１５３】
＜実施例２２＞（例示化合物Ｎｏ．３４の合成）
実施例１６のヨードエタンの代わりにアルドリッチ社製１−ヨードオクタンを用いる以外は実施例１６と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス｛２−［９，９−ジ（１−オクチル）フルオレン−２−イル］ピリジン−Ｃ3，Ｎ｝イリジウム（ＩＩＩ）
【０１５４】
＜実施例２３＞（例示化合物Ｎｏ．３５の合成）
実施例１６のヨードエタンの代わりにアルドリッチ社製１−ヨードデカンを用い、２−ブロモピリジンの代わりに東京化成工業製２−クロロ−５−トリフルオロメチルピリジンを用いる以外は実施例１６と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス｛２−［９，９−ジ（１−ヘキシル）フルオレン−２−イル］−  ５−トリフルオロメチルピリジン−Ｃ3，Ｎ｝イリジウム（ＩＩＩ）
【０１５５】
＜実施例２４＞（例示化合物Ｎｏ．３７の合成）
実施例１６のヨードエタンの代わりにアルドリッチ社製１−ブロモエイコサンデカンを用いる以外は実施例１６と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス｛２−［９，９−ジ（１−エイコシル）フルオレン−２−イル］ピリジン−Ｃ3，Ｎ｝イリジウム（ＩＩＩ）
【０１５６】
＜実施例２５＞（例示化合物Ｎｏ．４４の合成）
実施例２の２−（９，９−ジメチルフルオレニル）ボロン酸の代わりに２−（９，９−ジエチルフルオレニル）ボロン酸を用いる以外は実施例２と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス［２，５−ビス（９，９−ジエチルフルオレン−２−イル）ピリジン−Ｃ3，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）
【０１５７】
＜実施例２６＞（例示化合物Ｎｏ．４５の合成）
実施例２の２−（９，９−ジメチルフルオレニル）ボロン酸の代わりに２−［９，９−ジ（１−ペンチル）フルオレン］ボロン酸を用いる以外は実施例２と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス｛２，５−ビス［９，９−ジ（１−ペンチル）フルオレン−２−イル］ピリジン−Ｃ3，Ｎ｝イリジウム（ＩＩＩ）
【０１５８】
＜実施例２７＞（例示化合物Ｎｏ．４７の合成）
実施例２の２−（９，９−ジメチルフルオレニル）ボロン酸の代わりに２−［９，９−ジ（１−ペンタデシル）フルオレン］ボロン酸を用いる以外は実施例２と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス｛２，５−ビス［９，９−ジ（１−ペンタデシル）フルオレン−２−イル］ピリジン−Ｃ3，Ｎ｝イリジウム（ＩＩＩ）
【０１５９】
＜実施例２８＞（例示化合物Ｎｏ．５４の合成）
実施例１の２−ブロモピリジンの代わりにＧｅｎｅｒａｌ  Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｓ  ｏｆ  Ｃａｎａｄａ社製の４−フェニル−２−ブロモピリジンを用いる以外は実施例１と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス［２−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−４−フェニルピリジン−Ｃ3，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）
【０１６０】
＜実施例２９＞（例示化合物Ｎｏ．１４６の合成）
実施例１の２−（９，９−ジメチルフルオレニル）ボロン酸の代わりにＦｒｏｎｔｉｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｉｎｃ．製のジベンゾフラン−４−ボロン酸を用いる以外は実施例１と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス［２−（ジベンゾフラン−４−イル）ピリジン−Ｃ3，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）
【０１６１】
＜実施例３０＞（例示化合物Ｎｏ．１４７の合成）
実施例１の２−（９，９−ジメチルフルオレニル）ボロン酸の代わりにＦｒｏｎｔｉｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｉｎｃ．製のジベンゾチオフェン−４−ボロン酸を用いる以外は実施例１と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス［２−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ピリジン−Ｃ3，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）
【０１６２】
＜実施例３１＞（例示化合物Ｎｏ．１４９の合成）
実施例２の２−（９，９−ジメチルフルオレニル）ボロン酸の代わりにＦｒｏｎｔｉｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｉｎｃ．製のジベンゾフラン−４−ボロン酸を用いる以外は実施例２と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス［２，５−ビス（ジベンゾフラン−４−イル）ピリジン−Ｃ3，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）
【０１６３】
＜実施例３２＞（例示化合物Ｎｏ．１５０の合成）
実施例２の２−（９，９−ジメチルフルオレニル）ボロン酸の代わりにＦｒｏｎｔｉｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｉｎｃ．製のジベンゾチオフェン−４−ボロン酸を用いる以外は実施例２と同様にして次の化合物を合成することが容易である。
トリス［２，５−ビス（ジベンゾチオフェン−４−イル）ピリジン−Ｃ3，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）
【０１６４】
＜実施例３３＞
図１（ｃ）に示すＥＬ素子を作成した。
【０１６５】
１．１ｍｍの無アルカリガラス基板（透明基板１５）上にパターニング形成されたＩＴＯ電極（透明電極１４）上に、蒸着圧力は１０-4Ｐａの真空中でホール輸送材料としてα−ＮＰＤを蒸着レート０．１ｎｍ／ｓｅｃで４０ｎｍ真空蒸着し（ホール輸送層１６）、次に発光層１２としてＣＢＰ中に実施例１で合成したトリス［２−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）ピリジン−Ｃ3，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）（例示化合物Ｎｏ．２３）を７％の濃度になるように共蒸着して４０ｍｎの厚みで形成した。このときＣＢＰの蒸着レートは０．１ｎｍ／ｓｅｃとし、イリジウム錯体（例示化合物Ｎｏ．２３）は０．０９ｎｍ／ｓｅｃになるように蒸着ボートの加熱条件を制御した。
【０１６６】
続いて励起子拡散防止層１７としてバソカプロインＢＣＰを蒸着レート０．１ｎｍ／ｓｅｃで４０ｎｍの厚みで形成した。その上に電子輸送層１６としてＡｌｑ３を蒸着レート０．１ｎｍ／ｓｅｃで２０ｎｍの厚みで形成した後、陰極金属（金属電極１１）としてアルミニウムを蒸着レート１ｎｍ／ｓｅｃで１５０ｎｍ蒸着した。
【０１６７】
この素子のＥＬスペクトルのλｍａｘ（最大発光波長）は５４５ｎｍであり、輝度１００ｃｄ／ｍ2で１２．４ｌｍ／Ｗ、６００ｃｄ／ｍ2で１３．６ｌｍ／Ｗの高効率を示した。
【０１６８】
＜実施例３４＞
例示化合物Ｎｏ．２３の代わりに実施例２で合成したトリス［２，５−ビス（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）ピリジン−Ｃ3，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）（例示化合物Ｎｏ．４３）を用いる以外は実施例３３と全く同様にしてＥＬ素子を作成した。
【０１６９】
この素子のＥＬスペクトルのλｍａｘ（最大発光波長）は５９０ｎｍであり、輝度１００ｃｄ／ｍ2で２．４ｌｍ／Ｗ、３００ｃｄ／ｍ2で１．９ｌｍ／Ｗの高効率を示した。
【０１７０】
【発明の効果】
以上説明のように、前記一般式（１）で示される金属配位化合物を発光中心材料に用いた本発明の発光素子は、高効率発光のみならず、長い期間高輝度を保ち、通電劣化が小さい、優れた素子である。また、本発明の発光素子は表示素子としても優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光素子の一例を示す図である。
【図２】ＥＬ素子と駆動手段を備えたパネルの構成の一例を模式的に示した図である。
【符号の説明】
１１  金属電極
１２  発光層
１３  ホール輸送層
１４  透明電極
１５  透明基板
１６  電子輸送層
１７  励起子拡散防止層
【図１】
0004307000.tif 000063
【図２】
0004307000.tif 000064