説明

有機金属錯体、有機発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置

【課題】青色〜黄色の波長域に発光領域を示す信頼性が高い新規な有機金属錯体を提供する。また、該有機金属錯体を用いた発光素子、該発光素子を用いた発光装置、電子機器、及び照明装置を提供する。
【解決手段】一般式(G1)で表される構造を含む有機金属錯体を提供する。一般式(G1)で表される構造を含む有機金属錯体は、青色〜黄色の波長域に発光領域を示す信頼性が高い新規な有機金属錯体である。さらに、該有機金属錯体を含む発光素子、該発光素子を用いた発光装置、電子機器、及び照明装置を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
有機発光素子、有機金属錯体に関する。特に、三重項励起エネルギーを発光に変換できる有機金属錯体に関する。また、該有機金属錯体を用いた発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、発光性の有機化合物や無機化合物を発光材料として用いた発光素子の開発が盛んである。特に、EL(Electro Luminescence)素子と呼ばれる発光素子の構成は、電極間に発光材料を含む発光層を設けただけの単純な構造であり、薄型軽量化できる・入力信号に高速に応答できる・直流低電圧駆動が可能であるなどの特性から、次世代のフラットパネルディスプレイ素子として注目されている。また、このような発光素子を用いたディスプレイは、コントラストや画質に優れ、視野角が広いという特徴も有している。さらに、これらの発光素子は面状光源であるため、液晶ディスプレイのバックライトや照明等の光源としての応用も考えられている。
【0003】
発光物質が発光性の有機化合物である場合、発光素子の発光機構は、キャリア注入型である。すなわち、電極間に発光層を挟んで電圧を印加することにより、電極から注入された電子およびホールが再結合して発光物質が励起状態となり、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。そして、励起状態の種類としては、一重項励起状態(S)と三重項励起状態(T)が可能である。また、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。
【0004】
発光性の有機化合物は通常、基底状態が一重項状態である。したがって、一重項励起状態(S)からの発光は、同じ多重度間の電子遷移であるため蛍光と呼ばれる。一方、三重項励起状態(T)からの発光は、異なる多重度間の電子遷移であるため燐光と呼ばれる。ここで、蛍光を発する化合物(以下、蛍光性化合物と称す)は室温において、通常、燐光は観測されず蛍光のみが観測される。したがって、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、S:T=1:3であることを根拠に25%とされている。
【0005】
一方、燐光性化合物を用いれば、内部量子効率は100%にまで理論上は可能となる。つまり、蛍光性化合物に比べて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。
【0006】
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、緑色〜青色を示す代表的な燐光材料として、イリジウム(Ir)を中心金属とする金属錯体(以下、「Ir錯体」という)がある(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。特許文献1では、トリアゾール誘導体を配位子とするIr錯体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2007−137872号公報
【特許文献2】特開2008−069221号公報
【特許文献3】国際公開第2008−035664号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
特許文献1乃至特許文献3において報告されているように、緑色や青色を示す燐光材料の開発も進んできてはいるものの、発光効率、信頼性、発光特性、合成収率、またはコストといった面で改善の余地が残されており、より優れた燐光材料の開発が望まれている。
【0009】
上記課題に鑑み、本発明は、青色〜黄色の波長域に燐光を発光することのできる新規物質を提供することを課題とする。また、本発明は、青色〜黄色の波長域に燐光発光を示し、かつ高い発光効率を示す新規物質を提供することを課題とする。また、本発明は、青色〜黄色の波長域に燐光発光を示し、かつ信頼性が高い新規物質を提供することを課題とする。
【0010】
また、そのような新規物質を用いることで、青色〜黄色の波長域の発光を示す発光素子を提供することを課題とする。また、該発光素子を用いた発光装置、電子機器、及び照明装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明者らは、1−フェニル−3−アリール−1H−1,2,4−トリアゾ−ル誘導体の4位の窒素が第9族または第10族の金属に配位し、アリール基が第9族または第10族の金属に結合した有機金属錯体が、燐光発光を示すことを見出した。特に、3つの1−フェニル−3−アリール−1H−1,2,4−トリアゾ−ル誘導体を有し、1−フェニル−3−アリール−1H−1,2,4−トリアゾ−ル誘導体の4位の窒素がイリジウムに配位し、アリール基がイリジウムに結合したトリス型の有機金属錯体が、極めて色純度の高い青色の燐光を示すことを見出した。
【0012】
また、1−フェニル−3−アリール−1H−1,2,4−トリアゾ−ル誘導体の4位の窒素が第9族または第10族の金属に配位し、アリール基が第9族または第10族の金属に結合した有機金属錯体を一対の電極間に有する発光素子が、電圧を印加することにより高効率な燐光発光を示すことを見出した。特に、3つの1−フェニル−3−アリール−1H−1,2,4−トリアゾ−ル誘導体を有し、1−フェニル−3−アリール−1H−1,2,4−トリアゾ−ル誘導体の4位の窒素がイリジウムに配位し、アリール基がイリジウムに結合したトリス型の有機金属錯体を一対の電極間に有する発光素子が、電圧を印加することにより、極めて色純度の高い青色の燐光発光を示し、高効率で発光することを見出した。
【0013】
したがって、本発明の一態様は、1H−1,2,4−トリアゾール誘導体を配位子とする、第9族元素、または第10族元素を中心金属とする有機金属錯体である。具体的な、本発明の一態様は、一般式(G1)で表される構造を含む有機金属錯体である。なお、一般式(G1)で表される構造を含む有機金属錯体は燐光発光することができるため、発光素子の発光層に適用する際に有益である。したがって本発明の好ましい一態様は、一般式(G1)で表される構造を含む燐光性の有機金属錯体である。特に、一般式(G1)で表される構造を含み、該構造において最低三重項励起状態が形成される有機金属錯体は、効率よく燐光を放出することができるため好ましい。
【0014】
【化1】

【0015】
また、1H−1,2,4−トリアゾール誘導体のみを配位子として構成される、第9族元素、または第10族元素を中心金属とする有機金属錯体は極めて色純度の高い青色の燐光発光を示し、高効率で発光する。したがって、本発明の他の一態様は、一般式(G2)で表される有機金属錯体である。
【0016】
【化2】

【0017】
また、本発明の他の一態様は、一般式(G3)で表される有機金属錯体である。
【0018】
【化3】

【0019】
一般式(G1)、一般式(G2)、及び一般式(G3)において、Arは、置換基を有していてもよい炭素数6〜13のアリーレン基を表す。また、Rは、水素、炭素数1〜4のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、または置換もしくは無置換フェニル基のいずれかを表す。また、Mは中心金属であり、第9族元素、または第10族元素のいずれかを表す。
【0020】
また、一般式(G2)において、中心金属Mが第9族元素の時はn=3であり、第10族元素の時はn=2である。
【0021】
また、一般式(G3)において、Lは、モノアニオン性の二座配位子を表し、中心金属Mが第9族元素の時はn=2であり、第10族元素の時はn=1である。
【0022】
ここで、Arの具体例としては、フェニレン基、単数または複数のアルキル基で置換されたフェニレン基、単数または複数のアルコキシ基で置換されたフェニレン基、単数または複数のアルキルチオ基で置換されたフェニレン基、単数または複数のハロアルキル基で置換されたフェニレン基、単数または複数のハロゲン基で置換されたフェニレン基、単数または複数のフェニル基で置換されたフェニレン基、ビフェニル−ジイル基、ナフタレン−ジイル基、フルオレン−ジイル基、9,9−ジアルキルフルオレン−ジイル基、9,9−ジアリールフルオレン−ジイル基が挙げられる。
【0023】
また、Rの具体例としては、水素、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基が挙げられる。
【0024】
また、R〜Rにおける炭素数1〜4のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、単数または複数のアルキル基で置換されたフェニル基、単数または複数のアルコキシ基で置換されたフェニル基、単数または複数のアルキルチオ基で置換されたフェニル基、単数または複数のハロアルキル基で置換されたフェニル基、単数または複数のハロゲン基で置換されたフェニル基が挙げられる。
【0025】
また、R〜Rの少なくとも一つに置換基を有することで、中心金属がRまたはRにオルトメタル化した有機金属錯体の生成を抑制することができ、合成の収率が飛躍的に向上するため、好ましい。
【0026】
また、Mは中心金属であり、第9族元素、または第10族元素のいずれかを表し、第9族元素としてはイリジウムが好ましく、第10族元素としては白金が好ましい。これは、より効率よく燐光発光させるためには、重原子効果の観点から、有機金属錯体の中心金属として重い金属の方が好ましいためである。
【0027】
なお、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1H−1,2,4−トリアゾール環への電荷の移動(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ため好ましい。
【0028】
また、本発明の他の一態様は、一般式(G4)で表される構造を含む有機金属錯体である。
【0029】
【化4】

【0030】
また、1H−1,2,4−トリアゾール誘導体のみを配位子として構成される、第9族元素、または第10族元素を中心金属とする有機金属錯体は極めて色純度の高い青色の燐光発光を示し、高効率で発光する。したがって、本発明の他の一態様は、一般式(G5)で表される有機金属錯体である。
【0031】
【化5】

【0032】
また、本発明の他の一態様は、一般式(G6)で表される有機金属錯体である。
【0033】
【化6】

【0034】
一般式(G4)、一般式(G5)、及び一般式(G6)において、Rは、水素、炭素数1〜4のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、または置換もしくは無置換フェニル基のいずれかを表す。また、R〜R10は、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数1〜4のアルキルチオ基、炭素数1〜4のハロアルキル基、ハロゲン基、またはフェニル基のいずれかを表す。また、Mは中心金属であり、第9族元素、または第10族元素のいずれかを表す。
【0035】
また、一般式(G5)において、中心金属Mが第9族元素の時はn=3であり、第10族元素の時はn=2である。
【0036】
また、一般式(G6)において、Lは、モノアニオン性の二座配位子を表し、中心金属Mが第9族元素の時はn=2であり、第10族元素の時はn=1である。
【0037】
ここで、R〜Rの具体例としては、一般式(G1)、一般式(G2)、及び一般式(G3)と同様のものを用いることができる。
【0038】
また、R〜R10の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、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、sec−ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、プロピルスルフィニル基、イソプロピルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、イソブチルスルフィニル基、sec−ブチルスルフィニル基、tert−ブチルスルフィニル基、フルオロ基、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などが挙げられる。
【0039】
また、本発明の一態様は、一対の電極間に上記の有機金属錯体を有する発光素子である。特に、上記の有機金属錯体を発光層に含むことが好ましい。
【0040】
また、上記発光素子を用いた発光装置、電子機器、及び照明装置も本発明の範疇に含めるものとする。なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、光源を含む。また、パネルにコネクター、例えばFPC(Flexible Printed Circuit)もしくはTAB(Tape Automated Bonding)テープもしくはTCP(Tape Carrier Package)が取り付けられたモジュール、TABテープやTCPの先にプリント配線板が設けられたモジュール、又は発光素子にCOG(Chip On Glass)方式によりIC(集積回路)が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【発明の効果】
【0041】
本発明の一態様は、青色〜黄色の波長域に発光領域を示し、高い発光効率を有する新規な有機金属錯体を提供することができる。
【0042】
また、本発明の一態様は、青色〜黄色の波長域に発光領域を示し、信頼性が高い新規な有機金属錯体を提供することができる。
【0043】
また、本発明の一態様は、上記有機金属錯体を用いた発光素子、該発光素子を用いた発光装置、電子機器、及び照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】本発明の一態様の発光素子について説明する図。
【図2】本発明の一態様の発光素子について説明する図。
【図3】本発明の一態様の発光素子について説明する図。
【図4】本発明の一態様の発光素子について説明する図。
【図5】アクティブマトリクス型の発光装置を説明する図。
【図6】電子機器について説明する図。
【図7】照明装置について説明する図。
【図8】構造式(110)に示す有機金属錯体のH NMRチャート。
【図9】構造式(110)に示す有機金属錯体のジクロロメタン溶液における紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図10】構造式(102)に示す有機金属錯体のH NMRチャート。
【図11】構造式(102)に示す有機金属錯体のジクロロメタン溶液における紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図12】構造式(135)に示す有機金属錯体のH NMRチャート。
【図13】構造式(135)に示す有機金属錯体のジクロロメタン溶液における紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図14】構造式(127)に示す有機金属錯体のH NMRチャート。
【図15】構造式(127)に示す有機金属錯体のジクロロメタン溶液における紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図16】構造式(111)に示す有機金属錯体のH NMRチャート。
【図17】構造式(111)に示す有機金属錯体のジクロロメタン溶液における紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図18】構造式(116)に示す有機金属錯体のH NMRチャート。
【図19】構造式(116)に示す有機金属錯体のジクロロメタン溶液における紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図20】構造式(118)に示す有機金属錯体のH NMRチャート。
【図21】構造式(118)に示す有機金属錯体のジクロロメタン溶液における紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図22】実施例の発光素子を説明する図。
【図23】発光素子1の電流密度−輝度特性を示す図。
【図24】発光素子1の電圧−輝度特性を示す図。
【図25】発光素子1の輝度−電流効率特性を示す図。
【図26】発光素子1の電圧−電流特性を示す図。
【図27】発光素子1の発光スペクトルを示す図。
【図28】実施例の発光素子を説明する図。
【図29】発光素子2の電流密度−輝度特性を示す図。
【図30】発光素子2の電圧−輝度特性を示す図。
【図31】発光素子2の輝度−電流効率特性を示す図。
【図32】発光素子2の電圧−電流特性を示す図。
【図33】発光素子2の発光スペクトルを示す図。
【図34】発光素子2の駆動時間−規格化輝度特性を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0045】
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。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。
【0046】
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様の有機金属錯体について説明する。
【0047】
本発明の一態様は、1H−1,2,4−トリアゾール誘導体を配位子とする、第9族元素、または第10族元素を中心金属とする有機金属錯体である。具体的な、本発明の一態様は、一般式(G1)で表される構造を含む有機金属錯体、一般式(G2)で表される有機金属錯体、及び一般式(G3)で表される有機金属錯体である。
【0048】
【化7】

【0049】
【化8】

【0050】
【化9】

【0051】
一般式(G1)、一般式(G2)、及び一般式(G3)において、Arは、置換基を有していてもよい炭素数6〜13のアリーレン基を表す。また、Rは、水素、炭素数1〜4のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、または置換もしくは無置換フェニル基のいずれかを表す。また、Mは中心金属であり、第9族元素、または第10族元素のいずれかを表す。
【0052】
また、一般式(G2)において、中心金属Mが第9族元素の時はn=3であり、第10族元素の時はn=2である。
【0053】
また、一般式(G3)において、Lはモノアニオン性の二座配位子を表し、中心金属Mが第9族元素の時はn=2であり、第10族元素の時はn=1である。
【0054】
なお、一般式(G1)で表される構造を含む有機金属錯体は燐光発光することができるため、発光素子の発光層に適用する際に有益である。したがって本発明の好ましい一態様は、一般式(G1)で表される構造を含む燐光性の有機金属錯体である。
【0055】
特に、一般式(G1)で表される構造を含み、該構造において最低三重項励起状態が形成される有機金属錯体は、効率よく燐光を放出することができるため好ましい。このような態様を実現するためには、例えば、該構造の最低三重項励起エネルギーが、該有機金属錯体を構成する他の骨格(他の配位子)の最低三重項励起エネルギーと同じになるか、またはそれより低くなるように、他の骨格(他の配位子)を選択すればよい。このような構成とすることで、該構造以外の骨格(配位子)がどのようなものであっても、最終的には該構造にて最低三重項励起状態が形成されるため、該構造に由来する燐光発光が得られる。したがって、高効率な燐光発光を得ることができる。例えば、該構造を側鎖として有するビニルポリマー等が挙げられる。
【0056】
ここで、一般式(G1)で表される構造を含む有機金属錯体、一般式(G2)で表される有機金属錯体、及び一般式(G3)で表される有機金属錯体の合成方法の一例について以下説明を行う。
【0057】
<一般式(G0)で表される1H−1,2,4−トリアゾール誘導体の合成法>
まず、下記一般式(G0)で表される1H−1,2,4−トリアゾール誘導体の合成法の一例について説明する。
【0058】
【化10】

【0059】
一般式(G0)において、Arは、置換基を有していてもよい炭素数6〜13のアリーレン基を表す。また、Rは、水素、炭素数1〜4のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、または置換もしくは無置換フェニル基のいずれかを表す。
【0060】
下記スキーム(a)に示すように、アシルアミジン化合物(A1)と、ヒドラジン化合物(A2)とを反応させることにより、1H−1,2,4−トリアゾール誘導体を得ることができる。なお、式中Zは閉環反応によって脱離する基(脱離基)を表し、アルコキシ基、アルキルチオ基、アミノ基、シアノ基などが挙げられる。
【0061】
【化11】

【0062】
スキーム(a)において、Arは、置換基を有していてもよい炭素数6〜13のアリーレン基を表す。また、Rは、水素、炭素数1〜4のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、または置換もしくは無置換フェニル基のいずれかを表す。
【0063】
ただし、1H−1,2,4−トリアゾール誘導体の合成法は、スキーム(a)のみに限定されるものではない。たとえば、1,3,4−オキサジアゾール誘導体とアリールアミンを加熱する方法もある。
【0064】
以上のように、一般式(G0)で表される1H−1,2,4−トリアゾール誘導体は、ごく簡便な合成スキームにより合成することができる。
【0065】
なお、上述の化合物(A1)、(A2)は、様々な種類が市販されているか、または合成可能である。たとえばアシルアミジン化合物(A1)は、塩化アルカノイルとアリールイミノエーテルを反応させることにより合成することができ、このときの脱離基Zはアルコキシル基である。このように、一般式(G0)で表される1H−1,2,4−トリアゾール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、一般式(G1)で表される構造を含む本発明の一態様の有機金属錯体は、その配位子のバリエーションが豊富であるという特徴を有する。そして、このように配位子のバリエーションが豊富な有機金属錯体を発光素子の作製の際に用いることにより、発光素子に求められる素子特性の微調整を容易に行うことができる。
【0066】
<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>
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は、下記合成スキーム(b)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1H−1,2,4−トリアゾール誘導体と、ハロゲンを含む第9族または第10族の金属化合物(塩化ロジウム水和物、塩化パラジウム、塩化イリジウム、臭化イリジウム、ヨウ化イリジウム、テトラクロロ白金酸カリウムなど)、または第9族または第10族の有機金属錯体化合物(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(G2)で表される有機金属錯体を得ることができる。
【0067】
また、この加熱プロセスは、一般式(G0)で表される1H−1,2,4−トリアゾール誘導体と、ハロゲンを含む第9族または第10族の金属化合物、または第9族または第10族の有機金属錯体化合物とをアルコール系溶媒(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)に溶解した後に行ってもよい。加熱手段として特に限定はなく、オイルバス、サンドバス、又はアルミブロックを用いてもよい。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。
【0068】
【化12】

【0069】
スキーム(b)において、Arは、置換基を有していてもよい炭素数6〜13のアリーレン基を表す。また、Rは、水素、炭素数1〜4のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、または置換もしくは無置換フェニル基のいずれかを表す。また、Mは中心金属であり、第9族元素、または第10族元素のいずれかを表す。また、中心金属Mが第9族元素の時はn=3であり、第10族元素の時はn=2である。
【0070】
ただし、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法は、スキーム(b)のみに限定されるものではない。たとえば、次のスキーム(c)に示すハロゲンで架橋した複核錯体(B)と一般式(G0)で表される1H−1,2,4−トリアゾール誘導体を加熱する方法もある。このとき、反応を促進させるために、トリフルオロ酢酸銀やトリフルオロメチルスルホン酸銀などの銀塩を添加しても良い。
【0071】
<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(c)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1H−1,2,4−トリアゾール誘導体と、ハロゲンを含む第9族または第10族の金属化合物(塩化ロジウム水和物、塩化パラジウム、塩化イリジウム、臭化イリジウム、ヨウ化イリジウム、テトラクロロ白金酸カリウムなど)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。加熱手段として特に限定はなく、オイルバス、サンドバス、又はアルミブロックを用いてもよい。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。
【0072】
【化13】

【0073】
合成スキーム(c)において、Xはハロゲンを表し、Arは、置換基を有していてもよい炭素数6〜13のアリーレン基を表す。また、Rは、水素、炭素数1〜4のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、または置換もしくは無置換フェニル基のいずれかを表す。また、Mは第9族元素、または第10族元素のいずれかを表す。また、Mが第9族元素の時はn=2であり、第10族元素の時はn=1である。
【0074】
さらに、下記合成スキーム(d)に示すように、上述の合成スキーム(c)で得られる複核錯体(B)と、モノアニオン性の配位子の原料HLとを、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Mに配位し、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が得られる。加熱手段として特に限定はなく、オイルバス、サンドバス、又はアルミブロックを用いてもよい。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。
【0075】
【化14】

【0076】
合成スキーム(d)において、Lはモノアニオン性の二座配位子を表し、Xはハロゲンを表し、Arは、置換基を有していてもよい炭素数6〜13のアリーレン基を表す。また、Rは、水素、炭素数1〜4のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、または置換もしくは無置換フェニル基のいずれかを表す。また、Mは第9族元素、または第10族元素のいずれかを表す。また、Mが第9族元素の時はn=2であり、第10族元素の時はn=1である。
【0077】
なお、モノアニオン性の二座配位子としては、ベータ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、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などがあるが、具体例としては、下記構造式(L1)乃至(L6)で表される配位子が挙げられる。
【0078】
【化15】

【0079】
構造式(L1)乃至(L6)において、R71〜R90は、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン基、ハロアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、または炭素数1〜4のアルキルチオ基のいずれか一を表す。また、A、A、Aは、それぞれ独立に、窒素N、または炭素C−Rを表し、Rは水素、炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン基、炭素数1〜4のハロアルキル基、またはフェニル基を表す。
【0080】
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。
【0081】
また、一般式(G1)乃至一般式(G3)で表される構造を含む有機金属錯体の具体例としては、構造式(100)〜(135)で表される有機金属錯体が挙げられる。ただし、本発明はこれらの構造式で表される有機金属錯体のみに限定されるものではない。
【0082】
【化16】

【0083】
【化17】

【0084】
【化18】

【0085】
【化19】

【0086】
【化20】

【0087】
【化21】

【0088】
【化22】

【0089】
なお、上記構造式(100)〜(135)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。
【0090】
以上に示す本発明の一態様である有機金属錯体は、燐光を発光することが可能な新規物質である。
【0091】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
【0092】
(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の一態様として実施の形態1で示した1H−1,2,4−トリアゾール誘導体を配位子とする有機金属錯体を用いた発光素子として、上記有機金属錯体を発光層に用いた発光素子について図1を用いて説明する。
【0093】
本実施の形態に示す発光素子は、図1に示すように一対の電極(第1の電極101と第2の電極103)間に発光層113を含むEL層102が挟まれており、EL層102は、発光層113の他に、正孔(または、ホール)注入層111、正孔(または、ホール)輸送層112、電子輸送層114、電子注入層115、電荷発生層116などを含んで形成される。
【0094】
なお、本実施の形態において、第1の電極101は、陽極として機能する電極であり、第2の電極103は陰極として機能する電極である。
【0095】
このような発光素子に対して電圧を印加することにより、第1の電極101側から注入された正孔と第2の電極103側から注入された電子とが、発光層113において再結合し、有機金属錯体を励起状態にする。そして、励起状態の有機金属錯体が基底状態に戻る際に発光する。このように、本発明の一態様である有機金属錯体は、発光素子における発光物質として機能する。
【0096】
なお、EL層102における正孔注入層111は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層であり、アクセプター性物質によって正孔輸送性の高い物質から電子が引き抜かれることにより正孔(ホール)が発生する。従って、正孔注入層111から正孔輸送層112を介して発光層113に正孔が注入される。
【0097】
また、電荷発生層116は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層である。アクセプター性物質によって正孔輸送性の高い物質から電子が引き抜かれるため、引き抜かれた電子が、電子注入性を有する電子注入層115から電子輸送層114を介して発光層113に注入される。
【0098】
以下に本実施の形態に示す発光素子を作製する上での具体例について説明する。
【0099】
第1の電極101および第2の電極103には、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できる。具体的には、酸化インジウム−酸化スズ(ITO:Indium Tin Oxide)、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、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、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)の他、元素周期表の第1族または第2族に属する元素、すなわちリチウム(Li)やセシウム(Cs)等のアルカリ金属、およびカルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)等のアルカリ土類金属、マグネシウム(Mg)、およびこれらを含む合金(MgAg、AlLi)、ユウロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)等の希土類金属およびこれらを含む合金、その他グラフェン等を用いることができる。なお、第1の電極101および第2の電極103は、例えばスパッタリング法や蒸着法(真空蒸着法を含む)等により形成することができる。
【0100】
正孔注入層111、正孔輸送層112、および電荷発生層116に用いる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)や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)、4,4’,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、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)等が挙げられる。その他、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)等のカルバゾール誘導体、等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。
【0101】
さらに、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用いることもできる。
【0102】
また、正孔注入層111および電荷発生層116に用いるアクセプター性物質としては、遷移金属酸化物や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を挙げることができる。具体的には、酸化モリブデンが特に好ましい。
【0103】
発光層113は、実施の形態1で示した有機金属錯体を発光物質となるゲスト材料として含み、この有機金属錯体よりも三重項励起エネルギーの大きい物質をホスト材料として用いて形成される層である。
【0104】
また、上記有機金属錯体を分散状態にするために用いる物質(すなわちホスト材料)としては、例えば、2,3−ビス(4−ジフェニルアミノフェニル)キノキサリン(略称:TPAQn)、NPBのようなアリールアミン骨格を有する化合物の他、CBP、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)等のカルバゾール誘導体や、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ピリジナト]亜鉛(略称:Znpp)、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))、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)、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq)等の金属錯体が好ましい。また、PVKのような高分子化合物を用いることもできる。
【0105】
なお、発光層113において、上述した有機金属錯体(ゲスト材料)とホスト材料とを含んで形成することにより、発光層113からは、発光効率の高い燐光発光を得ることができる。
【0106】
電子輸送層114は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層114には、Alq、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq)、BAlq、Zn(BOX)、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))などの金属錯体を用いることができる。また、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)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:p−EtTAZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)、4,4’−ビス(5−メチルベンゾオキサゾール−2−イル)スチルベン(略称:BzOs)などの複素芳香族化合物も用いることができる。また、ポリ(2,5−ピリジンジイル)(略称:PPy)、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)のような高分子化合物を用いることもできる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いてもよい。
【0107】
また、電子輸送層114は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
【0108】
電子注入層115は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層115には、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF)、リチウム酸化物(LiOx)等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム(ErF)のような希土類金属化合物を用いることができる。また、上述した電子輸送層114を構成する物質を用いることもできる。
【0109】
あるいは、電子注入層115に、有機化合物と電子供与体(ドナー)とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層114を構成する物質(金属錯体や複素芳香族化合物等)を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン(略称:TTF)等の有機化合物を用いることもできる。
【0110】
なお、上述した正孔注入層111、正孔輸送層112、発光層113、電子輸送層114、電子注入層115、電荷発生層116は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
【0111】
上述した発光素子は、第1の電極101および第2の電極103との間に生じた電位差により電流が流れ、EL層102において正孔と電子とが再結合することにより発光する。そして、この発光は、第1の電極101および第2の電極103のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第1の電極101および第2の電極103のいずれか一方、または両方が透光性を有する電極となる。
【0112】
以上により説明した発光素子は、有機金属錯体に基づく燐光発光が得られることから、蛍光性化合物を用いた発光素子に比べて、高効率な発光素子を実現することができる。
【0113】
なお、本実施の形態で示した発光素子は、本発明の一態様である有機金属錯体を適用して作製される発光素子の一例である。また、上記発光素子を備えた発光装置の構成としては、パッシブマトリクス型の発光装置やアクティブマトリクス型の発光装置の他、別の実施の形態で説明する上記とは別の構造を有する発光素子を備えたマイクロキャビティー構造の発光装置などを作製することができ、これらは、いずれも本発明に含まれるものとする。
【0114】
なお、アクティブマトリクス型の発光装置の場合において、TFTの構造は、特に限定されない。例えば、スタガ型や逆スタガ型のTFTを適宜用いることができる。また、TFT基板に形成される駆動用回路についても、N型およびP型のTFTからなるものでもよいし、N型のTFTまたはP型のTFTのいずれか一方のみからなるものであってもよい。さらに、TFTに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定されない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜、その他、酸化物半導体膜等を用いることができる。
【0115】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができるものとする。
【0116】
(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明の一態様として、燐光性有機金属イリジウム錯体に加え、他の2種類以上の有機化合物を発光層に用いた発光素子について説明する。
【0117】
本実施の形態に示す発光素子は、図2に示すように一対の電極(第1の電極201、及び第2の電極202)間にEL層203を有する構造である。なお、EL層203には、少なくとも発光層204を有し、その他、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層などが含まれていても良い。なお、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層には、それぞれ、実施の形態2に示した正孔注入層111、正孔輸送層112、電子輸送層114、電子注入層115、及び電荷発生層116と同様の物質を用いることができる。
【0118】
なお、本実施の形態において、第1の電極201は、陽極として機能する電極であり、第2の電極202は陰極として機能する電極である。なお、第1の電極201および第2の電極202は、実施の形態2に示した第1の電極101、及び第2の電極103と同様な構成を用いることができる。
【0119】
また、本実施の形態に示す発光層204には、実施の形態1に示した燐光性有機金属イリジウム錯体を用いた燐光性化合物205、第1の有機化合物206、および第2の有機化合物207が含まれている。なお、燐光性化合物205は、発光層204におけるゲスト材料である。また、第1の有機化合物206、および第2の有機化合物207のうち発光層204に含まれる割合の多い方を発光層204におけるホスト材料とする。
【0120】
発光層204において、上記ゲスト材料をホスト材料に分散させた構成とすることにより、発光層の結晶化を抑制することができる。また、ゲスト材料の濃度が高いことによる濃度消光を抑制し、発光素子の発光効率を高くすることができる。
【0121】
なお、第1の有機化合物206及び第2の有機化合物207のそれぞれの三重項励起エネルギーの準位(T1準位)は、燐光性化合物205のT1準位よりも高いことが好ましい。第1の有機化合物206(または第2の有機化合物207)のT1準位が燐光性化合物205のT1準位よりも低いと、発光に寄与する燐光性化合物205の三重項励起エネルギーを第1の有機化合物206(または第2の有機化合物207)が消光(クエンチ)してしまい、発光効率の低下を招くためである。
【0122】
ここで、ホスト材料からゲスト材料へのエネルギー移動効率を高めるため、分子間のエネルギー移動機構として知られているフェルスター機構(双極子−双極子相互作用)およびデクスター機構(電子交換相互作用)を考慮した上で、ホスト材料の発光スペクトル(一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル)とゲスト材料の吸収スペクトル(より詳細には、最も長波長(低エネルギー)側の吸収帯におけるスペクトル)との重なりが大きくなることが好ましい。しかしながら通常、ホスト材料の蛍光スペクトルを、ゲスト材料の最も長波長(低エネルギー)側の吸収帯における吸収スペクトルと重ねることは困難である。なぜならば、そのようにしてしまうと、ホスト材料の燐光スペクトルは蛍光スペクトルよりも長波長(低エネルギー)側に位置するため、ホスト材料のT1準位が燐光性化合物のT1準位を下回ってしまい、上述したクエンチの問題が生じてしまうからである。一方、クエンチの問題を回避するため、ホスト材料のT1準位が燐光性化合物のT1準位を上回るように設計すると、今度はホスト材料の蛍光スペクトルが短波長(高エネルギー)側にシフトするため、その蛍光スペクトルはゲスト材料の最も長波長(低エネルギー)側の吸収帯における吸収スペクトルと重ならなくなる。したがって、ホスト材料の蛍光スペクトルをゲスト材料の最も長波長(低エネルギー)側の吸収帯における吸収スペクトルと重ね、ホスト材料の一重項励起状態からのエネルギー移動を最大限に高めることは、通常困難である。
【0123】
そこで本実施の形態においては、第1の有機化合物206、および第2の有機化合物207は、励起錯体(エキサイプレックスとも言う)を形成する組み合わせであることが好ましい。この場合、発光層204におけるキャリア(電子及びホール)の再結合の際に第1の有機化合物206と第2の有機化合物207は、励起錯体を形成する。これにより、発光層204において、第1の有機化合物206の蛍光スペクトルおよび第2の有機化合物207の蛍光スペクトルは、より長波長側に位置する励起錯体の発光スペクトルに変換される。そして、励起錯体の発光スペクトルとゲスト材料の吸収スペクトルとの重なりが大きくなるように、第1の有機化合物206と第2の有機化合物207を選択すれば、一重項励起状態からのエネルギー移動を最大限に高めることができる。なお、三重項励起状態に関しても、ホスト材料ではなく励起錯体からのエネルギー移動が生じると考えられる。
【0124】
燐光性化合物205としては、実施の形態1で示した燐光性有機金属イリジウム錯体を用いる。また、第1の有機化合物206及び第2の有機化合物207としては、励起錯体を生じる組み合わせであればよいが、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)とを組み合わせることが好ましい。
【0125】
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)が挙げられる。
【0126】
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(略称: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)が挙げられる。
【0127】
上述した第1の有機化合物206及び第2の有機化合物207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り、励起錯体の発光スペクトルが、燐光性化合物205の吸収スペクトルと重なり、励起錯体の発光スペクトルのピークが、燐光性化合物205の吸収スペクトルのピークよりも長波長であればよい。
【0128】
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206と第2の有機化合物207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することができる。具体的には、第1の有機化合物206:第2の有機化合物207=1:9〜9:1の範囲が好ましい。
【0129】
本実施の形態で示した発光素子は、励起錯体の発光スペクトルと燐光性化合物の吸収スペクトルとの重なりを利用したエネルギー移動により、エネルギー移動効率を高めることができるため、外部量子効率の高い発光素子を実現することができる。
【0130】
なお、本発明に含まれる別の構成として、ゲスト材料である燐光性化合物205と、他の2種類の有機化合物として、正孔トラップ性のホスト分子、および電子トラップ性のホスト分子を用いて発光層204を形成し、2種類のホスト分子中に存在するゲスト分子に正孔と電子を導いて、ゲスト分子を励起状態とする現象(すなわち、Guest Coupled with Complementary Hosts:GCCH)が得られるように発光層204を形成する構成も可能である。
【0131】
この時、正孔トラップ性のホスト分子、および電子トラップ性のホスト分子としては、それぞれ、上述した正孔を受け取りやすい化合物、および電子を受け取りやすい化合物を用いることができる。
【0132】
なお、本実施の形態で示した発光素子は、発光素子の構造の一例であるが、本発明の一態様である発光装置には、他の実施の形態で示す別の構造の発光素子を適用することもできる。また、上記発光素子を備えた発光装置の構成としては、パッシブマトリクス型の発光装置やアクティブマトリクス型の発光装置の他、別の実施の形態で説明する上記とは別の構造を有する発光素子を備えたマイクロキャビティー構造の発光装置などを作製することができ、これらは、いずれも本発明に含まれるものとする。
【0133】
なお、アクティブマトリクス型の発光装置の場合において、TFTの構造は、特に限定されない。例えば、スタガ型や逆スタガ型のTFTを適宜用いることができる。また、TFT基板に形成される駆動用回路についても、N型およびP型のTFTからなるものでもよいし、N型のTFTまたはP型のTFTのいずれか一方のみからなるものであってもよい。さらに、TFTに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定されない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜、その他、酸化物半導体膜等を用いることができる。
【0134】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができるものとする。
【0135】
(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明の一態様として、電荷発生層を挟んでEL層を複数有する構造の発光素子(以下、タンデム型発光素子という)について説明する。
【0136】
本実施の形態に示す発光素子は、図3(A)に示すように一対の電極(第1の電極301および第2の電極304)間に、複数のEL層(第1のEL層302(1)、第2のEL層302(2))を有するタンデム型発光素子である。
【0137】
本実施の形態において、第1の電極301は、陽極として機能する電極であり、第2の電極304は陰極として機能する電極である。なお、第1の電極301および第2の電極304は、実施の形態2に示した第1の電極101、及び第2の電極103と同様な構成を用いることができる。
【0138】
また、複数のEL層(第1のEL層302(1)、第2のEL層302(2))は、実施の形態2または実施の形態3で示したEL層と同様な構成であっても良いが、いずれかが同様の構成であっても良い。すなわち、第1のEL層302(1)と第2のEL層302(2)は、同じ構成であっても異なる構成であってもよく、その構成は実施の形態2または実施の形態3と同様なものを適用することができる。
【0139】
また、複数のEL層(第1のEL層302(1)、第2のEL層302(2))の間には、電荷発生層305が設けられている。電荷発生層305は、第1の電極301と第2の電極304間に電圧を印加したときに、一方のEL層に電子を注入し、他方のEL層に正孔を注入する機能を有する。例えば、第1の電極301に第2の電極304よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層305から第1のEL層302(1)に電子が注入され、第2のEL層302(2)に正孔が注入される。
【0140】
なお、電荷発生層305は、光の取り出し効率の点から、可視光に対して透光性を有する(具体的には、電荷発生層305に対する可視光の透過率が、40%以上)ことが好ましい。また、電荷発生層305は、第1の電極301や第2の電極304よりも低い導電率であっても機能する。
【0141】
電荷発生層305は、正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体(アクセプター)が添加された構成であっても、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体(ドナー)が添加された構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。
【0142】
正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体が添加された構成とする場合において、正孔輸送性の高い有機化合物としては、例えば、NPBやTPD、TDATA、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等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
【0143】
また、電子受容体としては、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(略称:F4−TCNQ)、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また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を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【0144】
一方、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体が添加された構成とする場合において、電子輸送性の高い有機化合物としては、例えば、Alq、Almq、BeBq、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等を用いることができる。また、この他、Zn(BOX)、Zn(BTZ)などのオキサゾール系、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。さらに、金属錯体以外にも、PBDやOXD−7、TAZ、BPhen、BCPなども用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
【0145】
また、電子供与体としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における第2、13族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、イッテルビウム(Yb)、インジウム(In)、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。
【0146】
なお、上述した材料を用いて電荷発生層305を形成することにより、EL層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
【0147】
図3(A)においては、EL層を2層有する発光素子について説明したが、図3(B)に示すように、n層(ただし、nは、3以上の自然数)のEL層を積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。本実施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数のEL層を有する場合、EL層とEL層との間に電荷発生層を配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での発光が可能である。電流密度を低く保てるため、長寿命素子を実現できる。また、照明を応用例とした場合は、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現することができる。
【0148】
また、それぞれのEL層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、2つのEL層を有する発光素子において、第1のEL層の発光色と第2のEL層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色を発光する物質から得られた光を混合すると、白色発光を得ることができる。
【0149】
また、3つのEL層を有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第1のEL層の発光色が赤色であり、第2のEL層の発光色が緑色であり、第3のEL層の発光色が青色である場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。
【0150】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【0151】
(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明の一態様である燐光発光に基づく発光装置として、燐光性有機金属イリジウム錯体を用いた発光装置について説明する。
【0152】
本実施の形態に示す発光装置は、一対の電極間での光の共振効果を利用した微小光共振器(マイクロキャビティー)構造を有しており、図4に示す様に一対の電極(反射電極401及び半透過・半反射電極402)間に少なくともEL層405を有する構造である発光素子を複数、有している。また、EL層405は、少なくとも発光領域となる発光層404を有し、その他、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層などが含まれていても良い。なお、発光層404には、本発明の一態様である有機金属錯体が含まれている。
【0153】
本実施の形態では、図4に示すように構造の異なる発光素子(第1の発光素子410R、第2の発光素子410G、第3の発光素子410B)を有した発光装置について説明する。
【0154】
第1の発光素子410Rは、反射電極401上に第1の透明導電層403aと、EL層405と、半透過・半反射電極402と、が順次積層された構造を有する。また、第2の発光素子410Gは、反射電極401上に第2の透明導電層403bと、EL層405と、半透過・半反射電極402と、が順次積層された構造を有する。また、第3の発光素子410Bは、反射電極401上にEL層405と、半透過・半反射電極402と、が順次積層された構造を有する。
【0155】
なお、上記発光素子(第1の発光素子410R、第2の発光素子410G、及び第3の発光素子410B)において、反射電極401、EL層405、半透過・半反射電極402は共通である。
【0156】
また、EL層405は、第1の発光層404Bと、第2の発光層404Gと、第3の発光層404Rと、を含んだ構造である。なお、第1の発光層404Bは、420nm以上480nm以下の波長領域にピークをもつ光(λ)を発光し、第2の発光層404Gは、500nm以上550nm以下の波長領域にピークを持つ光(λ)を発光し、第3の発光層404Rは、600nm以上760nm以下の波長領域にピークを持つ光(λ)を発光する。これにより、いずれの発光素子(第1の発光素子410R、第2の発光素子410G、第3の発光素子410B)でも、第1の発光層404B、第2の発光層404G、および第3の発光層404Rからの発光が重ね合わされた、すなわち可視光領域に渡るブロードな光を発光させることができる。なお、上記より、波長の長さは、λ<λ<λとなる関係であるとする。
【0157】
本実施の形態に示す各発光素子は、それぞれ反射電極401と半透過・半反射電極402との間にEL層405を挟んでなる構造を有しており、EL層405に含まれる各発光層から全方向に射出される発光は、微小光共振器(マイクロキャビティー)としての機能を有する反射電極401と半透過・半反射電極402とによって共振される。なお、反射電極401は、反射性を有する導電性材料により形成され、その膜に対する可視光の反射率が40%〜100%、好ましくは70%〜100%であり、かつその抵抗率が1×10−2Ωcm以下の膜であるとする。また、半透過・半反射電極402は、反射性を有する導電性材料と光透過性を有する導電性材料とにより形成され、その膜に対する可視光の反射率が20%〜80%、好ましくは40%〜70%であり、かつその抵抗率が1×10−2Ωcm以下の膜であるとする。
【0158】
また、本実施の形態では、各発光素子で、第1の発光素子410Rと第2の発光素子410Gにそれぞれ設けられた透明導電層(第1の透明導電層403a、第2の透明導電層403b)の厚みを変えることにより、発光素子毎に反射電極401と半透過・半反射電極402の間の光学的距離を変えている。つまり、各発光素子の各発光層から発光するブロードな光は、反射電極401と半透過・半反射電極402との間において、共振する波長の光を強め、共振しない波長の光を減衰させることができるため、素子毎に反射電極401と半透過・半反射電極402の間の光学的距離を変えることにより、異なる波長の光を取り出すことができる。
【0159】
なお、光学的距離(光路長ともいう)とは、実際の距離に屈折率をかけたものであり、本実施の形態においては、実膜厚にn(屈折率)をかけたものを表している。すなわち、「光学的距離=実膜厚×n」である。
【0160】
また、第1の発光素子410Rでは、反射電極401から半透過・半反射電極402までの光学的距離をmλ/2(ただし、mは1以上の自然数)、第2の発光素子410Gでは、反射電極401から半透過・半反射電極402までの光学的距離をmλ/2(ただし、mは1以上の自然数)、第3の発光素子410Bでは、反射電極401から半透過・半反射電極402までの光学的距離をmλ/2(ただし、mは1以上の自然数)としている。
【0161】
以上より、第1の発光素子410Rからは、主としてEL層405に含まれる第3の発光層404Rで発光した光(λ)が取り出され、第2の発光素子410Gからは、主としてEL層405に含まれる第2の発光層404Gで発光した光(λ)が取り出され、第3の発光素子410Bからは、主としてEL層405に含まれる第1の発光層404Bで発光した光(λ)が取り出される。なお、各発光素子から取り出される光は、半透過・半反射電極402側からそれぞれ射出される。
【0162】
また、上記構成において、反射電極401から半透過・半反射電極402までの光学的距離は、厳密には反射電極401における反射領域から半透過・半反射電極402における反射領域までの距離である。しかし、反射電極401や半透過・半反射電極402における反射領域の位置を厳密に決定することは困難であるため、反射電極401と半透過・半反射電極402の任意の位置を反射領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。
【0163】
次に、第1の発光素子410Rにおいて、第3の発光層404Rからの発光のうち、反射電極401によって反射されて戻ってきた光(第3の反射光)は、第3の発光層404Rから半透過・半反射電極402に直接入射する光(第3の入射光)と干渉を起こすため、反射電極401と第3の発光層404Rの光学的距離を(2n−1)λ/4(ただし、nは1以上の自然数)に調節する。光学的距離を調節することにより、第1の反射光と第1の入射光との位相を合わせ、第3の発光層404Rからの発光を増幅させることができる。
【0164】
なお、反射電極401と第3の発光層404Rとの光学的距離とは、厳密には反射電極401における反射領域と第3の発光層404Rにおける発光領域との光学的距離ということができる。しかし、反射電極401における反射領域や第3の発光層404Rにおける発光領域の位置を厳密に決定することは困難であるため、反射電極401と第3の発光層404Rの任意の位置を、それぞれ反射領域、発光領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。
【0165】
次に、第2の発光素子410Gにおいて、第2の発光層404Gからの発光のうち、反射電極401によって反射されて戻ってきた光(第2の反射光)は、第2の発光層404Gから半透過・半反射電極402に直接入射する光(第2の入射光)と干渉を起こすため、反射電極401と第2の発光層404Gの光学的距離を(2n−1)λ/4(ただし、nは1以上の自然数)に調節する。光学的距離を調節することにより、第2の反射光と第2の入射光との位相を合わせ、第2の発光層404Gからの発光を増幅させることができる。
【0166】
なお、反射電極401と第2の発光層404Gとの光学的距離とは、厳密には反射電極401における反射領域と第2の発光層404Gにおける発光領域との光学的距離ということができる。しかし、反射電極401における反射領域や第2の発光層404Gにおける発光領域の位置を厳密に決定することは困難であるため、反射電極401と第2の発光層404Gの任意の位置を、それぞれ反射領域、発光領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。
【0167】
次に、第3の発光素子410Bにおいて、第1の発光層404Bからの発光のうち、反射電極401によって反射されて戻ってきた光(第1の反射光)は、第1の発光層404Bから半透過・半反射電極402に直接入射する光(第1の入射光)と干渉を起こすため、反射電極401と第1の発光層404Bの光学的距離を(2n−1)λ/4(ただし、nは1以上の自然数)に調節する。光学的距離を調節することにより、第3の反射光と第3の入射光との位相を合わせ、第1の発光層404Bからの発光を増幅させることができる。
【0168】
なお、反射電極401と第1の発光層404Bとの光学的距離とは、厳密には反射電極401における反射領域と第1の発光層404Bにおける発光領域との光学的距離ということができる。しかし、反射電極401における反射領域や第1の発光層404Bにおける発光領域の位置を厳密に決定することは困難であるため、反射電極401と第1の発光層404Bの任意の位置を、それぞれ反射領域、発光領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。
【0169】
なお、上記構成において、いずれの発光素子もEL層に複数の発光層を有する構造を有しているが、本発明はこれに限られることはなく、例えば、実施の形態4で説明したタンデム型発光素子の構成と組み合わせて、一つの発光素子に電荷発生層を挟んで複数のEL層を設け、それぞれのEL層に単数もしくは複数の発光層を形成する構成としてもよい。
【0170】
本実施の形態で示した発光装置は、マイクロキャビティー構造を有しており、同じEL層を有していても発光素子ごとに異なる波長の光を取り出すことができるためRGBの塗り分けが不要となる。従って、高精細化を実現することが容易であるなどの理由からフルカラー化を実現する上で有利である。また、特定波長の正面方向の発光強度を強めることが可能となるため、低消費電力化を図ることができる。この構成は、3色以上の画素を用いたカラーディスプレイ(画像表示装置)に適用する場合に、特に有用であるが、照明などの用途に用いても良い。
【0171】
(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明の一態様である有機金属錯体を発光層に用いた発光素子を有する発光装置について説明する。
【0172】
また、上記発光装置は、パッシブマトリクス型の発光装置でもアクティブマトリクス型の発光装置でもよい。なお、本実施の形態に示す発光装置には、他の実施形態で説明した発光素子を適用することが可能である。
【0173】
本実施の形態では、アクティブマトリクス型の発光装置について図5を用いて説明する。
【0174】
なお、図5(A)は発光装置を示す上面図であり、図5(B)は図5(A)を鎖線A−A’で切断した断面図である。本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の発光装置は、素子基板501上に設けられた画素部502と、駆動回路部(ソース線駆動回路)503と、駆動回路部(ゲート線駆動回路)504と、を有する。画素部502、駆動回路部503、及び駆動回路部504は、シール材505によって、素子基板501と封止基板506との間に封止されている。
【0175】
また、素子基板501上には、駆動回路部503、及び駆動回路部504に外部からの信号(例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信号等)や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線507が設けられる。ここでは、外部入力端子としてFPC(フレキシブルプリントサーキット)508を設ける例を示している。なお、ここではFPCしか図示されていないが、この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もしくはPWBが取り付けられた状態をも含むものとする。
【0176】
次に、断面構造について図5(B)を用いて説明する。素子基板501上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、ソース線駆動回路である駆動回路部503と、画素部502が示されている。
【0177】
駆動回路部503はnチャネル型TFT509とpチャネル型TFT510とを組み合わせたCMOS回路が形成される例を示している。なお、駆動回路部を形成する回路は、種々のCMOS回路、PMOS回路もしくはNMOS回路で形成しても良い。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ー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。
【0178】
また、画素部502はスイッチング用TFT511と、電流制御用TFT512と電流制御用TFT512の配線(ソース電極又はドレイン電極)に電気的に接続された第1の電極513とを含む複数の画素により形成される。なお、第1の電極513の端部を覆って絶縁物514が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いることにより形成する。
【0179】
また、上層に積層形成される膜の被覆性を良好なものとするため、絶縁物514の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにするのが好ましい。例えば、絶縁物514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、絶縁物514の上端部に曲率半径(0.2μm〜3μm)を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物514として、エッチャントに不溶解性となるネガ型の感光性の樹脂、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型の感光性の樹脂のいずれも使用することができ、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸窒化シリコン等、の両者を使用することができる。
【0180】
第1の電極513上には、EL層515及び第2の電極516が積層形成されている。EL層515は、少なくとも発光層が設けられており、発光層には、本発明の一態様である有機金属錯体が含まれている。また、EL層515には、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層等を適宜設けることができる。
【0181】
また、第1の電極513、EL層515及び第2の電極516との積層構造で、発光素子517が形成されている。第1の電極513、EL層515及び第2の電極516に用いる材料としては、実施の形態2に示す材料を用いることができる。また、ここでは図示しないが、第2の電極516は外部入力端子であるFPC508に電気的に接続されている。
【0182】
なお、本実施の形態において、第1の電極513は、陽極として機能する電極であり、第2の電極516は、陰極として機能する電極である。
【0183】
また、図5(B)に示す断面図では発光素子517を1つのみ図示しているが、画素部502において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。画素部502には、3種類(R、G、B)の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、フルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、カラーフィルタと組み合わせることによってフルカラー表示可能な発光装置としてもよい。
【0184】
さらに、シール材505で封止基板506を素子基板501と貼り合わせることにより、素子基板501、封止基板506、およびシール材505で囲まれた空間518に発光素子517が備えられた構造になっている。なお、空間518には、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505で充填される構成も含むものとする。
【0185】
なお、シール材505にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板506に用いる材料として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)、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【0186】
以上のようにして、アクティブマトリクス型の発光装置を得ることができる。
【0187】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。
【0188】
(実施の形態7)
本実施の形態では、本発明の一態様である有機金属錯体を適用して作製された発光装置を用いて完成させた様々な電子機器の一例について、図6を用いて説明する。
【0189】
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。
【0190】
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。
【0191】
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。
【0192】
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。
【0193】
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。
【0194】
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。
【0195】
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。
【0196】
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。
【0197】
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。
【0198】
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。
【0199】
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。
【0200】
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。
【0201】
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。
【0202】
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。
【0203】
以上のようにして、本発明の一態様である発光装置を適用して電子機器を得ることができる。発光装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【0204】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【0205】
(実施の形態8)
本実施の形態では、本発明の一態様である有機金属錯体を含む発光装置を適用した照明装置の一例について、図7を用いて説明する。
【0206】
図7は、発光装置を室内の照明装置8001として用いた例である。なお、発光装置は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面を有する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置8002を形成することもできる。本実施の形態で示す発光装置に含まれる発光素子は薄膜状であり、筐体のデザインの自由度が高い。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。さらに、室内の壁面に大型の照明装置8003を備えても良い。
【0207】
また、発光装置をテーブルの表面に用いることによりテーブルとしての機能を備えた照明装置8004とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光装置を用いることにより、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。
【0208】
以上のように、発光装置を適用した様々な照明装置が得られる。なお、これらの照明装置は本発明の一態様に含まれるものとする。
【0209】
また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【実施例1】
【0210】
≪合成例1≫
本実施例では、実施の形態1の構造式(110)で表される本発明の一態様である有機金属錯体、トリス[1−(2−メチルフェニル)−3−フェニル−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(Prp3tz1−mp)])の合成例を具体的に例示する。なお、[Ir(Prp3tz1−mp)](略称)の構造を以下に示す。
【0211】
【化23】

【0212】
<ステップ1;N−(1−エトキシベンジリデン)ブチルアミドの合成>
まず、ベンズイミド酸エチル塩酸塩10g、トルエン150mL、トリエチルアミン(EtN)11gを500mL三ツ口フラスコに入れ、この混合物を室温で10分間撹拌した。所定時間経過後、この混合物へブチリルクロリド5.8gとトルエン30mLの混合溶液を50mL滴下ロートより滴下し、この混合物を室温で24時間撹拌した。撹拌後、この混合物を吸引ろ過し、得られたろ液を濃縮してN−(1−エトキシベンジリデン)ブチルアミドを得た(黄色油状物、収率100%)。ステップ1の合成スキームを下記(A−1)に示す。
【0213】
【化24】

【0214】
<ステップ2;1−(2−メチルフェニル)−3−フェニル−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール(略称:HPrp3tz1−mp)の合成>
次に、O−トリルヒドラジン塩酸塩8.1g、四塩化炭素100mLを500mL三ツ口フラスコに入れ、この混合物にトリエチルアミン(EtN)7.8gを少量ずつ滴下し、室温で1時間撹拌した。所定時間経過後、この混合物にステップ1で得たN−(1−エトキシベンジリデン)ブチルアミド11gを加え、室温で24時間撹拌した。撹拌後、この混合物をクロロホルムに溶解し、水、飽和食塩水で洗浄した。洗浄後、有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。この混合物を自然ろ過し、得られたろ液を濃縮して油状物を得た。この油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒にはジクロロメタン:酢酸エチル=24:1(v/v)の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して、1−(2−メチルフェニル)−3−フェニル−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール(略称:HPrp3tz1−mp)を得た(赤色油状物、収率45%)。ステップ2の合成スキームを下記(A−2)に示す。
【0215】
【化25】

【0216】
<ステップ3:ジ−μ−クロロ−ビス[ビス(1−(2−メチルフェニル)−3−フェニル−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾラト)イリジウム(III)](略称:[Ir(Prp3tz1−mp)Cl])の合成>
次に、ステップ2で得た配位子HPrp3tz1−mp1.0g、塩化イリジウム水和物(IrCl・HO)0.51g、2−エトキシエタノール12mL、水4mLを50mLのナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波を100W、100℃の条件で1時間照射し、反応させた。所定時間経過後、得られた反応溶液をジクロロメタンに溶解し、水、飽和食塩水で洗浄した。有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥し、得られた混合物を自然濾過してろ液を得た。このろ液を濃縮して、複核錯体[Ir(Prp3tz1−mp)Cl](略称)を得た(褐色粉末、収率91%)。ステップ3の合成スキームを下記(A−3)に示す。
【0217】
【化26】

【0218】
<ステップ4;トリス[1−(2−メチルフェニル)−3−フェニル−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(Prp3tz1−mp)])の合成>
次に、ステップ3で得た、複核錯体[Ir(Prp3tz1−mp)Cl](略称)1.2g、ステップ2で得た配位子HPrp3tz1−mp3.2g、トリフルオロメタンスルホン酸銀(TfOAg)0.80gを三方コックと冷却管をつけた反応容器に入れ、窒素雰囲気下、165℃で42時間加熱撹拌した。得られた反応混合物をジクロロメタンに溶解し、吸引ろ過して不溶物を除去した。得られたろ液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、ジクロロメタンを用いた。得られたフラクションを濃縮して、得た残渣をトルエンとヘキサンの混合溶媒にて洗浄し、吸引ろ過して固体を得た。この固体をトルエンとヘキサンの混合溶媒にて再結晶して[Ir(Prp3tz1−mp)](略称)を得た(淡黄色粉末、収率21%)。ステップ4の合成スキームを下記(A−4)に示す。
【0219】
【化27】

【0220】
上記ステップ4で得られた淡黄色粉末の核磁気共鳴分光法(H−NMR)による分析結果を下記に示す。また、H−NMRチャートを図8に示す。この結果から、本合成例1において、上述の構造式(110)で表される本発明の一態様である有機金属錯体[Ir(Prp3tz1−mp)](略称)が得られたことがわかった。
【0221】
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H−NMR.δ(CDCl):0.51−0.56(t,9H),0.94−1.12(m,6H),1.84(s,9H),2.17−2.36(m,6H),6.71−6.88(m,9H),7.18−7.44(m,12H),7.69(d,3H).
【0222】
次に、[Ir(Prp3tz1−mp)](略称)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(0.11mmol/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(0.11mmol/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の測定結果を図9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9において2本の実線が示されているが、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9に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液(0.11mmol/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。
【0223】
図9に示すとおり、本発明の一態様である有機金属錯体[Ir(Prp3tz1−mp)](略称)は、435、461nmに発光ピークを有しており、ジクロロメタン溶液からは青色の発光が観測された。
【実施例2】
【0224】
≪合成例2≫
本実施例では、実施の形態1の構造式(102)で表される本発明の一態様である有機金属錯体、トリス[5−メチル−1−(2−メチルフェニル)−3−フェニル−1H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(Mp3tz1−mp)])の合成例を具体的に例示する。なお、[Ir(Mp3tz1−mp)](略称)の構造を以下に示す。
【0225】
【化28】

【0226】
<ステップ1;N−(1−エトキシベンジリデン)アセトアミドの合成>
まず、ベンズイミド酸エチル塩酸塩10g、トルエン150mL、トリエチルアミン(EtN)11gを500mL三ツ口フラスコに入れ、その混合物を室温で10分間撹拌した。所定時間経過後、この混合物にアセチルクロリド3.8gとトルエン30mLの混合溶液を50mL滴下ロートより滴下し、その混合物を室温で24時間撹拌した。得られた混合物を吸引ろ過し、得られたろ液を濃縮してN−(1−エトキシベンジリデン)アセトアミドを得た(黄色油状物、収率100%)。ステップ1の合成スキームを下記(B−1)に示す。
【0227】
【化29】

【0228】
<ステップ2;5−メチル−1−(2−メチルフェニル)−3−フェニル−1H−1,2,4−トリアゾール(略称:HMp3tz1−mp)の合成>
次に、O−トリルヒドラジン塩酸塩9.1g、四塩化炭素100mLを300mLの三ツ口フラスコに入れ、この混合物にトリエチルアミン(EtN)12mLを少量ずつ滴下し、室温で一時間その混合物を撹拌した。所定時間経過後、N−(1−エトキシベンジリデン)アセトアミド10gを加え、室温で19時間撹拌した。次いで、この反応溶液に水を加え、水層をクロロホルムで抽出した。得られた抽出溶液と有機層を合わせて、飽和食塩水で洗浄し、有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。得られた混合物を自然ろ過し、ろ液を濃縮して油状物を得た。得られた油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒にはジクロロメタンを用いた。得られたフラクションを濃縮して5−メチル−1−(2−メチルフェニル)−3−フェニル−1H−1,2,4−トリアゾール(略称:HMp3tz1−mp)を得た(赤色油状物,収率64%)。ステップ2の合成スキームを下記(B−2)に示す。
【0229】
【化30】

【0230】
<ステップ3:ジ−μ−クロロ−ビス[ビス(5−メチル−1−(2−メチルフェニル)−3−フェニル−1H−1,2,4−トリアゾラト)イリジウム(III)](略称:[Ir(Mp3tz1−mp)Cl])の合成>
次に、ステップ2で得た配位子HMp3tz1−mp2.21g、塩化イリジウム水和物(IrCl・HO)1.26g、2−エトキシエタノール15mL、水5mLを50mLのナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波を100W、100℃の条件で1時間照射し、反応させた。所定時間経過後、得られた反応溶液をジクロロメタンに溶解し、水、飽和食塩水で洗浄した。有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥し、得られた混合物を自然濾過してろ液を得た。このろ液を濃縮して、複核錯体[Ir(Mp3tz1−mp)Cl](略称)を得た(褐色粉末、収率33%)。ステップ3の合成スキームを下記(B−3)に示す。
【0231】
【化31】

【0232】
<ステップ4;トリス[5−メチル−1−(2−メチルフェニル)−3−フェニル−1H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(Mp3tz1−mp)])の合成>
次に、ステップ3で得た、複核錯体[Ir(Mp3tz1−mp)Cl](略称)0.5g、ステップ2で得た配位子HMp3tz1−mp1.3g、トリフルオロメタンスルホン酸銀(TfOAg)0.36gを三方コックと冷却管をつけた反応容器に入れ、窒素雰囲気下、165℃で40時間加熱撹拌した。得られた反応混合物をジクロロメタンに溶解し、吸引ろ過して不溶物を除去した。得られたろ液を濃縮して、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、ジクロロメタン:酢酸エチル=20:1(v/v)の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して固体を得た。この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して、[Ir(Mp3tz1−mp)](略称)を得た(淡黄色粉末、収率15%)。ステップ4の合成スキームを下記(B−4)に示す。
【0233】
【化32】

【0234】
上記ステップ4で得られた淡黄色粉末の核磁気共鳴分光法(H−NMR)による分析結果を下記に示す。また、H−NMRチャートを図10に示す。この結果から、本合成例2において、上述の構造式(102)で表される本発明の一態様である有機金属錯体[Ir(Mp3tz1−mp)](略称)が得られたことがわかった。
【0235】
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H−NMR.δ(CDCl):1.91(s,9H),1.99(s,9H),6.80−6.95(m,9H),7.22−7.41(m,12H),7.70(m,3H).
【0236】
次に、[Ir(Mp3tz1−mp)](略称)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(0.096mmol/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(0.096mmol/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の測定結果を図11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11において2本の実線が示されているが、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11に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液(0.096mmol/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。
【0237】
図11に示すとおり、本発明の一態様である有機金属錯体[Ir(Mp3tz1−mp)](略称)は、434、462nmに発光ピークを有しており、ジクロロメタン溶液からは青色の発光が観測された。
【実施例3】
【0238】
≪合成例3≫
本実施例では、実施の形態1の構造式(135)で表される本発明の一態様である有機金属錯体、トリス(1,3−ジフェニル−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾラト)イリジウム(III)(略称:[Ir(Prp3tz1−Ph)])の合成例を具体的に例示する。なお、[Ir(Prp3tz1−Ph)](略称)の構造を以下に示す。
【0239】
【化33】

【0240】
<ステップ1;1,3−ジフェニル−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール(略称:HPrp3tz1−Ph)の合成>
まず、フェニルヒドラジン塩酸塩14g、四塩化炭素200mLを500mL三ツ口フラスコに入れ、この混合物にトリエチルアミン(EtN)30mLを少量ずつ滴下し、その混合物を室温で1時間撹拌した。所定時間経過後、この混合物に合成例1のステップ1で得たN−(1−エトキシベンジリデン)ブチルアミド17gを加え、室温で24時間その混合物を撹拌した。撹拌後、この混合物をクロロホルムに溶解し、水、飽和食塩水で洗浄した。洗浄後、有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。この混合物を自然ろ過し、得られたろ液を濃縮して油状物を得た。この油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒にはトルエンを用いた。得られたフラクションを濃縮して、1,3−ジフェニル−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール(略称:HPrp3tz1−Ph)を得た(赤色油状物、収率29%)。ステップ1の合成スキームを下記(C−1)に示す。
【0241】
【化34】

【0242】
<ステップ2;トリス(1,3−ジフェニル−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾラト)イリジウム(III)(略称:[Ir(Prp3tz1−Ph)])の合成>
次に、上記ステップ1で得た配位子HPrp3tz1−Ph1.43g、トリス(アセチルアセトナト)イリジウム(III)0.53gを、三方コックを付けた反応容器に入れ、反応容器内をアルゴン置換した。その後、250℃にて44時間30分間その混合物を加熱し、反応させた。反応混合物をジクロロメタンに溶解し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒にはジクロロメタンを用いた。得られたフラクションを濃縮してトリス(1,3−ジフェニル−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾラト)イリジウム(III)(略称:[Ir(Prp3tz1−Ph)])を得た(淡黄色粉末40mg、収率3.8%)。ステップ2の合成スキームを下記(C−2)に示す。
【0243】
【化35】

【0244】
上記ステップ2で得られた淡黄色粉末の核磁気共鳴分光法(H−NMR)による分析結果を下記に示す。また、H−NMRチャートを図12に示す。この結果から、本合成例3において、上述の構造式(135)で表される本発明の一態様である有機金属錯体[Ir(Prp3tz1−Ph)](略称)が得られたことがわかった。
【0245】
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H−NMR.δ(CDCl):0.56(t,9H),0.99−1.27(m,6H),2.33−2.53(m,6H),6.70(d,3H),6.81−6.92(m,6H),7.42−7.51(m,15H),7.73(d,3H).
【0246】
次に、[Ir(Prp3tz1−Ph)](略称)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(0.051mmol/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(0.051mmol/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の測定結果を図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2本の実線が示されているが、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(0.051mmol/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。
【0247】
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(Prp3tz1−Ph)](略称)は、444nmに発光ピークを有しており、ジクロロメタン溶液からは青色の発光が観測された。
【実施例4】
【0248】
≪合成例4≫
本実施例では、実施の形態1の構造式(127)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[5−メチル−1−(2−メチルフェニル)−3−フェニル−1H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(Mp3tz1−mp)(acac)])の合成例を具体的に例示する。なお、[Ir(Mp3tz1−mp)(acac)](略称)の構造を以下に示す。
【0249】
【化36】

【0250】
<(アセチルアセトナト)ビス[5−メチル−1−(2−メチルフェニル)−3−フェニル−1H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(Mp3tz1−mp)(acac)])の合成>
まず、合成例2ステップ3で得た、複核錯体[Ir(Mp3tz1−mp)Cl](略称)0.50g、アセチルアセトン0.10g、炭酸ナトリウム0.37g、2−エトキシエタノール15mLを50mLナス型フラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波を120W,100℃の条件で1時間照射し、反応させた。所定時間経過後、得られた反応混合物を吸引ろ過し、固体を水で洗浄して固体を得た。この固体をジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒にて洗浄し、固体を得た。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、ジクロロメタン:酢酸エチル=10:1(v/v)の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して固体を得た。この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して、[Ir(Mp3tz1−mp)(acac)](略称)を得た(淡黄色粉末164mg,収率30%)。合成スキームを下記(D−1)に示す。
【0251】
【化37】

【0252】
上記で得られた淡黄色粉末の核磁気共鳴分光法(H−NMR)による分析結果を下記に示す。また、H−NMRチャートを図14に示す。この結果から、本合成例4において、上述の構造式(127)で表される本発明の一態様である有機金属錯体[Ir(Mp3tz1−mp)(acac)](略称)が得られたことがわかった。
【0253】
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H−NMR.δ(CDCl):1.91(s,9H),1.99(s,9H),6.80−6.95(m,9H),7.22−7.41(m,12H),7.70(m,3H).
【0254】
次に、[Ir(Mp3tz1−mp)(acac)](略称)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(0.12mmol/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(0.12mmol/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の測定結果を図15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15において2本の実線が示されているが、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15に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液(0.12mmol/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。
【0255】
図15に示すとおり、本発明の一態様である有機金属錯体[Ir(Mp3tz1−mp)(acac)](略称)は、567nm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色の発光が観測された。
【実施例5】
【0256】
≪合成例5≫
本実施例では、実施の形態1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、トリス[1−(3−ビフェニル)−3−フェニル−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(Prp3tz1−3b)])の合成例を具体的に例示する。なお、[Ir(Prp3tz1−3b)](略称)の構造を以下に示す。
【0257】
【化38】

【0258】
<ステップ1;1−(3−ブロモフェニル)−3−フェニル−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾールの合成>
まず、3−ブロモフェニルヒドラジン塩酸塩7.4g、四塩化炭素80mLを200mL三ツ口フラスコに入れ、この混合物にトリエチルアミン(EtN)3.5gを少量ずつ滴下し、室温で1時間その混合物を撹拌した。所定時間経過後、この混合物に合成例1のステップ1で得たN−(1−エトキシベンジリデン)ブチルアミド8.8gを加え、室温で24時間その混合物を撹拌した。撹拌後、この混合物をクロロホルムに溶解し、水、飽和食塩水で洗浄した。洗浄後、有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。この混合物を自然ろ過し、得られたろ液を濃縮して油状物を得た。この油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒にはジクロロメタンを用いた。得られたフラクションを濃縮して、固体を得た。この固体をトルエンとヘキサンの混合溶媒にて再結晶して1−(3−ブロモフェニル)−3−フェニル−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾールを得た(白色固体、収率47%)。ステップ1の合成スキームを下記(E−1)に示す。
【0259】
【化39】

【0260】
<ステップ2:1−(3−ビフェニル)−3−フェニル−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール(略称:HPrp3tz1−3b)の合成>
次に、上記ステップ1で得た1−(3−ブロモフェニル)−3−フェニル−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール6.44g、フェニルボロン酸2.75g、トリ(オルト−トリル)ホスフィン0.206g、トルエン90mL、エタノール10mL、2M炭酸カリウム水溶液23mLを200mLの三ツ口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物に酢酸パラジウム(II)0.051gを加え、その混合物を80℃で12時間加熱撹拌した。得られた反応溶液の水層をトルエンで抽出し、得られた抽出溶液と有機層を合わせて、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和食塩水で洗浄した。有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させ、得られた混合物を自然濾過してろ液を得た。このろ液を濃縮して得た固体をヘキサンにて洗浄し、1−(3−ビフェニル)−3−フェニル−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール(略称:HPrp3tz1−3b)を得た(白色固体、収率97%)。ステップ2の合成スキームを下記(E−2)に示す。
【0261】
【化40】

【0262】
<ステップ3:ジ−μ−クロロ−ビス[ビス(1−(3−ビフェニル)−3−フェニル−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾラト)イリジウム(III)](略称:[Ir(Prp3tz1−3b)Cl])の合成>
次に、ステップ2で得た配位子HPrp3tz1−3b2.5g、塩化イリジウム水和物(IrCl・HO)1.05g、2−エトキシエタノール15mL、水5mLを50mLのナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波を100W、100℃の条件で1時間照射し、反応させた。所定時間経過後、得られた反応溶液をジクロロメタンに溶解し、水、飽和食塩水で洗浄した。有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥し、得られた混合物を自然濾過してろ液を得た。このろ液を濃縮して得られた残渣に、さらに塩化イリジウム水和物(IrCl・HO)1.05g、2−エトキシエタノール15mL、水5mLを加え、この混合物を50mLのナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波を100W、100℃の条件で1時間照射し、反応させた。得られた反応混合溶液を濃縮し、得られた残渣をエタノールで洗浄して複核錯体[Ir(Prp3tz1−3b)Cl](略称)を得た(褐色粉末、収率100%)。ステップ3の合成スキームを下記(E−3)に示す。
【0263】
【化41】

【0264】
<ステップ4;トリス[1−(3−ビフェニル)−3−フェニル−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(Prp3tz1−3b)])の合成>
次に、上記ステップ3で得た、複核錯体[Ir(Prp3tz1−3b)Cl](略称)1.3g、上記ステップ2で得た配位子HPrp3tz1−3b3.6g、トリフルオロメタンスルホン酸銀(TfOAg)0.79gを三方コックと冷却管をつけた反応容器に入れ、窒素雰囲気下、165℃で8時間加熱撹拌し、その後180℃に昇温し31時間加熱撹拌した。得られた反応混合物をジクロロメタンに溶解し、吸引ろ過して不溶物を除去した。得られたろ液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、ジクロロメタンを用いた。得られたフラクションを濃縮して得た固体を、ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒にて再結晶して[Ir(Prp3tz1−3b)](略称)を得た(淡黄色粉末、収率7.5%)。ステップ4の合成スキームを下記(E−4)に示す。
【0265】
【化42】

【0266】
上記ステップ4で得られた淡黄色粉末の核磁気共鳴分光法(H−NMR)による分析結果を下記に示す。また、H−NMRチャートを図16に示す。この結果から、本合成例5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(Prp3tz1−3b)](略称)が得られたことがわかった。
【0267】
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H−NMR.δ(CDCl):0.61(t,9H),1.05−1.31(m,6H),2.39−2.60(m,6H),6.73(d,3H),6.83−6.93(6H,m),7.38−7.48(m,12H),7.52−7.58(m,9H),7.67−7.69(m,6H),7.76(3H,dd).
【0268】
次に、[Ir(Prp3tz1−3b)](略称)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(0.091mmol/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(0.091mmol/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の測定結果を図17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17において2本の実線が示されているが、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17に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液(0.091mmol/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。
【0269】
図17に示すとおり、本発明の一態様である有機金属錯体[Ir(Prp3tz1−3b)](略称)は、449nmに発光ピークを有しており、ジクロロメタン溶液からは青色の発光が観測された。
【実施例6】
【0270】
≪合成例6≫
本実施例では、実施の形態1の構造式(116)で表される本発明の一態様である有機金属錯体、トリス{3−[1−(2−メチルフェニル)−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール−3−イル−κN4]−2−ナフタレニル−κC}イリジウム(III)、(別名:トリス[1−(2−メチルフェニル)−3−(2−ナフチル)−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III))(略称:[Ir(Prn3tz1−mp)])の合成例を具体的に例示する。なお、[Ir(Prn3tz1−mp)](略称)の構造を以下に示す。
【0271】
【化43】

【0272】
<ステップ1;N−(1−エトキシ−2−ナフチリデン)ブチルアミドの合成>
まず、2−ナフタレンカルボイミド酸エチル塩酸塩5g、トルエン50mL、トリエチルアミン(EtN)4.3gを300mL三ツ口フラスコに入れ、室温でその混合物を10分間撹拌した。この混合物にブチリルクロリド2.3gとトルエン30mLの混合溶液を50mL滴下ロートより滴下し、室温で41.5時間その混合物を撹拌した。所定時間経過後、反応混合物を吸引ろ過し、ろ液を濃縮してN−(1−エトキシ−2−ナフチリデン)ブチルアミドを得た(黄色油状物、収率100%)。ステップ1の合成スキームを下記(F−1)に示す。
【0273】
【化44】

【0274】
<ステップ2;1−メチルフェニル−3−(2−ナフチル)−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール(略称:HPrn3tz1−mp)の合成>
次に、o−トリルヒドラジン塩酸塩4.0g、四塩化炭素100mLを300mLの三ツ口フラスコに入れ、この混合物にトリエチルアミン(EtN)3.0gを少量ずつ滴下し、室温でその混合物を1時間撹拌した。所定時間経過後、上記ステップ1で得られたN−(1−エトキシ−2−ナフチリデン)ブチルアミド6.8gをその混合物に加え、その混合物を室温で24時間撹拌した。所定時間経過後、反応溶液に水を加えその混合物を撹拌した。この混合物の水層をクロロホルムで抽出し、得られた抽出溶液と有機層を合わせて飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。得られた混合物を自然ろ過し、ろ液を濃縮して油状物を得た。得られた油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒にはヘキサン:酢酸エチル=10:1(v/v)の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して1−メチルフェニル−3−(2−ナフチル)−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール(略称:HPrn3tz1−mp)を得た(淡赤色固体、収率36%)。ステップ2の合成スキームを下記(F−2)に示す。
【0275】
【化45】

【0276】
<ステップ3;ジ−μ−クロロ−テトラキス{3−[1−(2−メチルフェニル)−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール−3−イル−κN4]−2−ナフタレニル−κC}ジイリジウム(III)(略称:[Ir(Prn3tz1−mp)Cl])の合成>
次に、上記ステップ2で得られた配位子HPrn3tz1−mp0.8g、塩化イリジウム水和物0.35g、2−エトキシエタノール12mL、水4mLを50mLナス型フラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波を100W、100℃の条件で1時間照射し、反応させた。所定時間経過後、得られた反応混合物を吸引ろ過し、得られた固体をエタノールで洗浄して複核錯体[Ir(Prn3tz1−mp)Cl]を得た(黄色粉末、収率93%)。ステップ3の合成スキームを下記(F−3)に示す。
【0277】
【化46】

【0278】
<ステップ4;トリス{3−[1−(2−メチルフェニル)−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール−3−イル−κN4]−2−ナフタレニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(Prn3tz1−mp)])の合成>
次に、上記ステップ3で得られた複核錯体[Ir(Prn3tz1−mp)Cl]0.96g、上記ステップ2で得られた配位子HPrn3tz1−mp2.1g、トリフルオロメタンスルホン酸銀(TfOAg)0.56gを三方コックと冷却管をつけた反応容器にいれ、フラスコ内をアルゴン置換した。混合物を170℃で45時間加熱撹拌した。得られた混合物をジクロロメタンに溶解し、吸引ろ過して不溶固体を除去した。得られたろ液を水、飽和食塩水で洗浄し、有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。この混合物を自然ろ過し、ろ液を濃縮して、油状物を得た。この油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、ジクロロメタン:ヘキサン=5:1(v/v)の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して、固体を得た。この固体をエタノールにて洗浄し、得られた固体をジクロロメタンとエタノールの混合溶媒にて再結晶して、本発明の有機金属錯体[Ir(Prn3tz1−mp)](略称)を得た(黄色粉末、収率10%)。ステップ4の合成スキームを下記(F−4)に示す。
【0279】
【化47】

【0280】
上記ステップ4で得られた淡黄色粉末の核磁気共鳴分光法(H−NMR)による分析結果を下記に示す。また、H−NMRチャートを図18に示す。この結果から、本合成例6において、上述の構造式(116)で表される本発明の一態様である有機金属錯体[Ir(Prn3tz1−mp)](略称)が得られたことがわかった。
【0281】
得られた物質のH NMRデータを以下に示す。
H−NMR.δ(CDCl):0.54(t,9H),0.93−1.13(m,6H),1.58(s,9H),2.24−2.37(m,6H),7.13−7.29(m,21H),7.35(t,3H),7.71(d,3H),8.29(s,3H).
【0282】
次に、[Ir(Prn3tz1−mp)](略称)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(0.087mmol/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(0.087mmol/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の測定結果を図19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19において2本の実線が示されているが、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19に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液(0.087mmol/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。
【0283】
図19に示すとおり、本発明の一態様である有機金属錯体[Ir(Prn3tz1−mp)](略称)は、520、562nm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色の発光が観測された。
【実施例7】
【0284】
≪合成例7≫
本実施例では、実施の形態1の構造式(118)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−フェニル−2−[1−(2−メチルフェニル)−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール−3−イル−κN4]フェニル−κC}イリジウム(III)、(別名:トリス[3−(3−ビフェニル)−1−(2−メチルフェニル)−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III))(略称:[Ir(Pr5b3tz1−mp)])の合成例を具体的に例示する。なお、[Ir(Pr5b3tz1−mp)](略称)の構造を以下に示す。
【0285】
【化48】

【0286】
<ステップ1;N−(1−エトキシ−3−ブロモベンジリデン)ブチルアミドの合成>
まず、3−ブロモベンズイミド酸エチル塩酸塩10g、トルエン100mL、トリエチルアミン(EtN)8.9gを300mL三ツ口フラスコに入れ、その混合物を室温で10分間撹拌した。この混合物にブチリルクロリド4.7gとトルエン30mLの混合溶液を50mL滴下ロートより滴下し、室温でその混合物を24時間撹拌した。所定時間経過後、反応混合物を吸引ろ過し、ろ液を濃縮してN−(1−エトキシ−3−ブロモベンジリデン)ブチルアミドを得た(黄色油状物、収率93%)。ステップ1の合成スキームを下記(G−1)に示す。
【0287】
【化49】

【0288】
<ステップ2;3−(3−ブロモフェニル)−1−(2−メチルフェニル)−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾールの合成>
次に、o−トリルヒドラジン塩酸塩6.5g、四塩化炭素100mLを200mLの三ツ口フラスコに入れ、この混合物にトリエチルアミン(EtN)4.1gを少量ずつ滴下し、室温でその混合物を1時間撹拌した。所定時間経過後、上記ステップ1で得たN−(1−エトキシ−3−ブロモベンジリデン)ブチルアミド12gをその混合物に加え、室温で48時間その混合物を撹拌した。反応終了後、反応混合物に水を加え、水層をクロロホルムで抽出した。有機層と得られた抽出溶液を合わせて、水、飽和食塩水で洗浄した。有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させ、得られた混合物を濃縮して油状物を得た。得られた油状物をフラッシュカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、ヘキサン:酢酸エチル=5:1(v/v)の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して3−(3−ブロモフェニル)−1−(2−メチルフェニル)−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾールを得た(赤色油状物、収率80%)。ステップ2の合成スキームを下記(G−2)に示す。
【0289】
【化50】

【0290】
<ステップ3;3−(3−ビフェニル)−1−(2−メチルフェニル)−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール(略称:HPr5b3tz1−mp)の合成>
次に、上記ステップ2で得た3−(3−ブロモフェニル)−1−(2−メチルフェニル)−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール12g、フェニルボロン酸4.8g、トリ(オルト−トリル)ホスフィン0.30g、トルエン100mL、エタノール15mL、2M炭酸カリウム水溶液39mLを200mLの三ツ口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物に酢酸パラジウム(II)0.073g(0.33mmol)を加え、その混合物を80℃で10時間加熱撹拌した。得られた反応溶液の水層をトルエンで抽出し、得られた抽出溶液と有機層を合わせて、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和食塩水で洗浄した。有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させ、得られた混合物を自然濾過して、ろ液を得た。得られたろ液を濃縮して油状物を得た。この油状物をフラッシュカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒にはヘキサン:酢酸エチル=5:1(v/v)の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して3−(3−ビフェニル)−1−(2−メチルフェニル)−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール(略称:HPr5b3tz1−mp)を得た(淡黄色油状物、収率84%)。ステップ3の合成スキームを下記(G−3)に示す。
【0291】
【化51】

【0292】
<ステップ4;ジ−μ−クロロ−テトラキス{4−フェニル−2−[1−(2−メチルフェニル)−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール−3−イル−κN4]フェニル−κC}ジイリジウム(III)(略称:[Ir(Pr5b3tz1−mp)Cl])の合成>
次に、上記ステップ3で得た配位子HPr5b3tz1−mp1.5g、塩化イリジウム水和物0.61g、2−エトキシエタノール12mL、水4mLを50mLナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波を100W、100℃の条件で1.5時間照射することで反応させた。得られた反応混合物を吸引ろ過し、得られた固体をエタノールで洗浄して複核錯体[Ir(Pr5b3tz1−mp)Cl]を得た(黄褐色粉末、収率8.4%)。ステップ4の合成スキームを下記(G−4)に示す。
【0293】
【化52】

【0294】
<ステップ5;トリス{4−フェニル−2−[1−(2−メチルフェニル)−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール−3−イル−κN4]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(Pr5b3tz1−mp)]の合成>
次に、上記ステップ4で得た複核錯体[Ir(Pr5b3tz1−mp)Cl]0.60g、配位子HPr5b3tz1−mp1.7g、トリフルオロメタンスルホン酸銀(TfOAg)0.39gを、三方コックと冷却管をつけた反応容器に入れ、窒素雰囲気下、170℃で42時間その混合物を加熱撹拌した。得られた反応混合物をジクロロメタンに溶解し、不溶固体を除去した。得られたろ液を水、飽和食塩水で洗浄した後、有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。得られた混合物を自然ろ過し、ろ液を濃縮して固体を得た。この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、ジクロロメタン:ヘキサン=2:1(v/v)の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して固体を得た。この固体をジクロロメタンとエタノールの混合溶媒にて再結晶して本発明の有機金属錯体[Ir(Pr5b3tz1−mp)](略称)を得た(淡黄色粉末、収率48%)。ステップ5の合成スキームを下記(G−5)に示す。
【0295】
【化53】

【0296】
上記ステップ5で得られた淡黄色粉末の核磁気共鳴分光法(H−NMR)による分析結果を下記に示す。また、H−NMRチャートを図20に示す。この結果から、本合成例7において、上述の構造式(118)で表される本発明の一態様である有機金属錯体[Ir(Pr5b3tz1−mp)]が得られたことがわかった。
【0297】
H−NMR.δ(CDCl):0.54(t,9H),0.99−1.14(m,6H),1.83(s,9H),2.22−2.38(m,6H),6.82(d,3H),7.09(dd,3H),7.21−7.23(t,6H),7.27−7.41(m,15H),7.62(d,6H),7.97(d,3H).
【0298】
次に、[Ir(Pr5b3tz1−mp)](略称)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(0.041mmol/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(0.041mmol/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の測定結果を図21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21において2本の実線が示されているが、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21に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液(0.041mmol/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。
【0299】
図21に示すとおり、本発明の一態様である有機金属錯体[Ir(Pr5b3tz1−mp)]は、469、497nmに発光ピークを有しており、ジクロロメタン溶液からは水色の発光が観測された。
【実施例8】
【0300】
本実施例では、実施の形態1、及び実施例6に示した構造式(116)で表される有機金属錯体を発光層に用いた発光素子1について評価を行った。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。
【0301】
【化54】

【0302】
発光素子1について、図22を用いて説明する。以下に、本実施例の発光素子1の作製方法を示す。
【0303】
(発光素子1)
まず、基板1100上に、シリコン、または酸化シリコンを含有した酸化インジウム−酸化スズ化合物(ITO−SiO、以下ITSOと略記する。)をスパッタリング法にて成膜し、第1の電極1101を形成した。なお、用いたターゲットの組成比は、In:SnO:SiO=85:10:5[重量%]とした。また、第1の電極1101の膜厚は、110nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。ここで、第1の電極1101は、発光素子の陽極として機能する電極である。
【0304】
次に、基板1100上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。
【0305】
その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板1100を30分程度放冷した。
【0306】
次に、第1の電極1101が形成された面が下方となるように、第1の電極1101が形成された基板1100を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4Pa程度まで減圧した後、第1の電極1101上に、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)と酸化モリブデンを共蒸着することで、正孔注入層1111を形成した。その膜厚は、60nmとし、CBP(略称)と酸化モリブデンの比率は、重量比で4:2(=CBP: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、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
【0307】
次に、正孔注入層1111上に、1,3−ビス(N−カルバゾリル)ベンゼン(略称:mCP)を20nmの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層1112を形成した。
【0308】
さらに、mCP(略称)と、実施例6にて合成したトリス{3−[1−(2−メチルフェニル)−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール−3−イル−κN4]−2−ナフタレニル−κC}イリジウム(III)、(別名:トリス[1−(2−メチルフェニル)−3−(2−ナフチル)−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III))(略称:[Ir(Prn3tz1−mp)])と、を共蒸着し、正孔輸送層1112上に発光層1113を形成した。ここで、mCP(略称)、及び[Ir(Prn3tz1−mp)](略称)の重量比は、1:0.06(=mCP:[Ir(Prn3tz1−mp)])となるように調節した。また、発光層1113の膜厚は30nmとした。
【0309】
なお、[Ir(Prn3tz1−mp)](略称)は、本発明の一態様の有機金属錯体であり、発光層1113におけるゲスト材料(ドーパント)である。
【0310】
次に、発光層1113上に2−[3−(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:mDBTBIm−II)を膜厚20nmとなるように成膜し、第1の電子輸送層1114aを形成した。
【0311】
次に、第1の電子輸送層1114a上にバソフェナントロリン(略称:BPhen)を膜厚15nmとなるように成膜し、第2の電子輸送層1114bを形成した。
【0312】
さらに、第2の電子輸送層1114b上に、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚で蒸着し、電子注入層1115を形成した。
【0313】
最後に、陰極として機能する第2の電極1103として、アルミニウムを200nmの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子1を作製した。
【0314】
以上により得られた発光素子1の素子構造を表1に示す。
【0315】
【表1】

【0316】
次に、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子1が大気に曝されないように封止する作業(具体的には、シール材を素子の周囲に塗布し、封止時に80℃にて1時間熱処理)を行った。その後、当該発光素子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。
【0317】
発光素子1の電流密度−輝度特性を図23に示す。図23において、横軸は、電流密度(mA/cm)を、縦軸は輝度(cd/m)を表す。また、発光素子1の電圧−輝度特性を図24に示す。図24において、横軸は電圧(V)を、縦軸は輝度(cd/m)を表す。また、発光素子1の輝度−電流効率特性を図25に示す。図25において、横軸は輝度(cd/m)を、縦軸は電流効率(cd/A)を表す。また、発光素子1の電圧−電流特性を、図26に示す。図26において、横軸は電圧(V)を、縦軸は電流(mA)を表す。
【0318】
図23、及び図25より、発光素子1は、高効率な発光素子であることがわかった。また、図23、図24、及び図26より、発光素子1は、低駆動電圧、低消費電力な発光素子であることがわかった。
【0319】
次に、発光素子1の輝度1275cd/mのときの電圧(V)、電流密度(mA/cm)、CIE色度座標(x、y)、輝度(cd/m)、電流効率(cd/A)、外部量子効率(%)を表2に示す。
【0320】
【表2】

【0321】
また、発光素子1の電流密度を、2.5mA/cmとした際の発光スペクトルを図27に示す。図27に示す通り、発光素子1の発光スペクトルは、517nm、557nm、及び609nmにピークを有している。
【0322】
また、表2に示す通り、発光素子1の輝度が、1275cd/mの時のCIE色度座標は、(x,y)=(0.37,0.61)であった。これらのことから、ドーパント由来の発光が得られていることがわかった。
【0323】
以上のように、本発明の一態様の有機金属錯体である[Ir(Prn3tz1−mp)](略称)を発光層として用いた発光素子1は、青緑色の波長領域の光を効率よく発光させることができると示された。そのため、[Ir(Prn3tz1−mp)](略称)は、青色〜黄色の波長域で発光する発光材料のゲスト材料として好適であることがわかった。
【実施例9】
【0324】
本実施例では、先の実施例8に示した発光素子1と異なる構成の発光素子2について評価を行った。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。
【0325】
【化55】

【0326】
発光素子2について、図28を用いて説明する。以下に、本実施例の発光素子2の作製方法を示す。
【0327】
(発光素子2)
まず、基板1100上に、シリコン、または酸化シリコンを含有した酸化インジウム−酸化スズ化合物(ITO−SiO、以下ITSOと略記する。)をスパッタリング法にて成膜し、第1の電極1101を形成した。なお、用いたターゲットの組成比は、In:SnO:SiO=85:10:5[重量%]とした。また、第1の電極1101の膜厚は、110nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。ここで、第1の電極1101は、発光素子の陽極として機能する電極である。
【0328】
次に、基板1100上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。
【0329】
その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板1100を30分程度放冷した。
【0330】
次に、第1の電極1101が形成された面が下方となるように、第1の電極1101が形成された基板1100を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4Pa程度まで減圧した後、第1の電極1101上に、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)と酸化モリブデンを共蒸着することで、正孔注入層1111を形成した。その膜厚は、60nmとし、CBP(略称)と酸化モリブデンの比率は、重量比で4:2(=CBP:酸化モリブデン)となるように調節した。
【0331】
次に、正孔注入層1111上に、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)を20nmの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層1112を形成した。
【0332】
さらに、2−[3−(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:mDBTBIm−II)と、9−フェニル−9H−3−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)−カルバゾール(略称:PCCP)と、実施例6にて合成したトリス{3−[1−(2−メチルフェニル)−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾール−3−イル−κN4]−2−ナフタレニル−κC}イリジウム(III)、(別名:トリス[1−(2−メチルフェニル)−3−(2−ナフチル)−5−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III))(略称:[Ir(Prn3tz1−mp)])と、を共蒸着し、正孔輸送層1112上に第1の発光層1113aを形成した。ここで、mDBTBIm−II(略称)、PCCP(略称)、及び[Ir(Prn3tz1−mp)](略称)の重量比は、1:0.3:0.06(=mDBTBIm−II:PCCP:[Ir(Prn3tz1−mp)])となるように調節した。また、第1の発光層1113aの膜厚は20nmとした。
【0333】
次に、第1の発光層1113a上にmDBTBIm−II(略称)と、[Ir(Prn3tz1−mp)](略称)と、を共蒸着し、第2の発光層1113bを形成した。ここで、mDBTBIm−II(略称)、及び[Ir(Prn3tz1−mp)](略称)の重量比は、1:0.06(=mDBTBIm−II:[Ir(Prn3tz1−mp)])となるように調節した。また、第2の発光層1113bの膜厚は20nmとした。
【0334】
なお、[Ir(Prn3tz1−mp)](略称)は、本発明の一態様の有機金属錯体であり、第1の発光層1113a、及び第2の発光層1113bにおけるゲスト材料(ドーパント)である。
【0335】
次に、第2の発光層1113b上にmDBTBIm−II(略称)を膜厚15nmとなるように成膜し、第1の電子輸送層1114aを形成した。
【0336】
次に、第1の電子輸送層1114a上にバソフェナントロリン(略称:BPhen)を膜厚20nmとなるように成膜し、第2の電子輸送層1114bを形成した。
【0337】
さらに、第2の電子輸送層1114b上に、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚で蒸着し、電子注入層1115を形成した。
【0338】
最後に、陰極として機能する第2の電極1103として、アルミニウムを200nmの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子2を作製した。
【0339】
以上により得られた発光素子2の素子構造を表3に示す。
【0340】
【表3】

【0341】
次に、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子2が大気に曝されないように封止する作業(具体的に、シール材を素子の周囲に塗布し、封止時に80℃にて1時間熱処理)を行った。その後、当該発光素子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。
【0342】
発光素子2の電流密度−輝度特性を図29に示す。図29において、横軸は、電流密度(mA/cm)を、縦軸は輝度(cd/m)を表す。また、発光素子2の電圧−輝度特性を図30に示す。図30において、横軸は電圧(V)を、縦軸は輝度(cd/m)を表す。また、発光素子2の輝度−電流効率特性を図31に示す。図31において、横軸は輝度(cd/m)を、縦軸は電流効率(cd/A)を表す。また、発光素子2の電圧−電流特性を図32に示す。図32において、横軸は電圧(V)を、縦軸は電流(mA)を表す。
【0343】
図29、及び図31より、発光素子2は、高効率な発光素子であることがわかった。また、図29、図30、及び図32より、発光素子2は、低駆動電圧、低消費電力な発光素子であることがわかった。
【0344】
次に、発光素子2の輝度989cd/mのときの電圧(V)、電流密度(mA/cm)、CIE色度座標(x、y)、輝度(cd/m)、電流効率(cd/A)、外部量子効率(%)を表4に示す。
【0345】
【表4】

【0346】
また、発光素子2の電流密度を、2.5mA/cmとした際の発光スペクトルを図33に示す。図33に示す通り、発光素子2の発光スペクトルは、518nm、559nm、607nmにピークを有している。
【0347】
また、表4に示す通り、発光素子2の輝度が、989cd/mの時のCIE色度座標は、(x,y)=(0.36,0.61)であった。これらのことから、ドーパント由来の発光が得られていることがわかった。
【0348】
以上のように、本発明の一態様の有機金属錯体である[Ir(Prn3tz1−mp)](略称)を発光層として用いた発光素子1は、青緑色の波長領域の光を効率よく発光させることができると示された。そのため、[Ir(Prn3tz1−mp)](略称)は、青色〜黄色の波長域で発光する発光材料のゲスト材料として好適であることがわかった。
【0349】
次に、上記発光素子2について、信頼性試験の評価を行った。信頼性試験の結果を図34に示す。
【0350】
図34において、信頼性試験の測定方法は、初期輝度を1000cd/mに設定し、電流密度一定の条件で発光素子2を駆動した。横軸は素子の駆動時間(h)を、縦軸は初期輝度を100%とした時の規格化輝度(%)を表す。図34から、発光素子2の規格化輝度が50%以下まで劣化する駆動時間は、約57時間となった。
【0351】
このように図34より、発光素子2は、長寿命な発光素子であることがわかった。
【0352】
以上の結果から、本発明の一態様の燐光性化合物である[Ir(Prn3tz1−mp)](略称)を発光層として用いた発光素子2は、高効率、低駆動電圧、低消費電力、及び長寿命な発光素子であることがわかった。
【0353】
(参考例)
本参考例では、実施例8及び実施例9で用いた材料について説明する。
【0354】
<mDBTBIm−IIの合成例>
発光素子1及び発光素子2の材料に用いた2−[3−(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:mDBTBIm−II)を合成する例を示す。
【0355】
[2−[3−(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:mDBTBIm−II)の合成]
2−(3−ブロモフェニル)−1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール1.2g(3.3mmol)と、ジベンゾチオフェン−4−ボロン酸0.8g(3.3mmol)と、トリ(オルト−トリル)ホスフィン50mg(0.2mmol)を50mLの三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。その混合物に2.0mmol/L炭酸カリウム水溶液3.3mLと、トルエン12mLと、エタノール4mLを加え、その混合物に減圧下で攪拌することにより脱気した。そこの混合物に酢酸パラジウム(II)7.4mg(33μmol)を加え、窒素気流下、80℃で6時間攪拌した。
【0356】
所定時間経過後、得られた混合物の水層をトルエンで抽出した。得られた抽出溶液と有機層を合わせ、飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥した。この混合物を自然濾過により濾別し、濾液を濃縮して油状物を得た。この油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーは、トルエンを展開溶媒に用いて行った。得られたフラクションを濃縮して油状物を得た。この油状物を高速液体クロマトグラフィーにより精製した。高速液体クロマトグラフィーはクロロホルムを展開溶媒に用いて行った。得られたフラクションを濃縮して油状物を得た。この油状物をトルエンとヘキサンの混合溶媒で再結晶化したところ、目的物である淡黄色粉末を収量0.8g、収率51%で得た。合成スキームを下記式に示す。
【0357】
【化56】

【0358】
得られた淡黄色粉末0.8g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3.0Pa、アルゴン流量5mL/minの条件で、淡黄色粉末を215℃で加熱して行った。昇華精製後、目的物の白色粉末を収量0.6g、収率82%で得た。
【0359】
核磁気共鳴法(NMR)によって、この化合物が目的物である2−[3−(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:mDBTBIm−II)であることを確認した。
【0360】
得られた化合物のH NMRデータを以下に示す。
H NMR(CDCl,300MHz):δ(ppm)=7.23−7.60(m,13H)、7.71−7.82(m,3H)、7.90−7.92(m,2H)、8.10−8.17(m,2H)
【符号の説明】
【0361】
101 電極
102 EL層
103 電極
111 正孔注入層
112 正孔輸送層
113 発光層
114 電子輸送層
115 電子注入層
116 電荷発生層
201 電極
202 電極
203 EL層
204 発光層
205 燐光性化合物
206 有機化合物
207 有機化合物
301 電極
302 EL層
304 電極
305 電荷発生層
401 反射電極
402 半透過・半反射電極
403a 透明導電層
403b 透明導電層
404 発光層
404B 発光層
404G 発光層
404R 発光層
405 EL層
410B 発光素子
410G 発光素子
410R 発光素子
501 素子基板
502 画素部
503 駆動回路部
504 駆動回路部
505 シール材
506 封止基板
507 配線
508 FPC
509 nチャネル型TFT
510 pチャネル型TFT
511 スイッチング用TFT
512 電流制御用TFT
513 電極
514 絶縁物
515 EL層
516 電極
517 発光素子
518 空間
1100 基板
1101 電極
1103 電極
1111 正孔注入層
1112 正孔輸送層
1113 発光層
1113a 発光層
1113b 発光層
1114a 電子輸送層
1114b 電子輸送層
1115 電子注入層
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
8001 照明装置
8002 照明装置
8003 照明装置
8004 照明装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一般式(G1)で表される構造を含む有機金属錯体。
【化1】


(式中、Arは、置換基を有していてもよい炭素数6〜13のアリーレン基を表す。また、Rは、水素、炭素数1〜4のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、または置換もしくは無置換フェニル基のいずれかを表す。また、Mは中心金属であり、第9族元素、または第10族元素のいずれかを表す。)
【請求項2】
一般式(G2)で表される有機金属錯体。
【化2】


(式中、Arは、置換基を有していてもよい炭素数6〜13のアリーレン基を表す。また、Rは、水素、炭素数1〜4のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、または置換もしくは無置換フェニル基のいずれかを表す。また、Mは中心金属であり、第9族元素、または第10族元素のいずれかを表す。また、前記中心金属Mが第9族元素の時はn=3であり、第10族元素の時はn=2である。)
【請求項3】
一般式(G3)で表される有機金属錯体。
【化3】


(式中、Arは、置換基を有していてもよい炭素数6〜13のアリーレン基を表す。また、Rは、水素、炭素数1〜4のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、または置換もしくは無置換フェニル基のいずれかを表す。また、Mは中心金属であり、第9族元素、または第10族元素のいずれかを表す。また、前記中心金属Mが第9族元素の時はn=2であり、第10族元素の時はn=1である。また、Lは、モノアニオン性の二座配位子を表す。)
【請求項4】
一般式(G4)で表される構造を含む有機金属錯体。
【化4】


(式中、Rは、水素、炭素数1〜4のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、または置換もしくは無置換フェニル基のいずれかを表す。また、R〜R10は、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数1〜4のアルキルチオ基、炭素数1〜4のハロアルキル基、ハロゲン基、またはフェニル基のいずれかを表す。また、Mは中心金属であり、第9族元素、または第10族元素のいずれかを表す。)
【請求項5】
一般式(G5)で表される有機金属錯体。
【化5】


(式中、Rは、水素、炭素数1〜4のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、または置換もしくは無置換フェニル基のいずれかを表す。また、R〜R10は、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数1〜4のアルキルチオ基、炭素数1〜4のハロアルキル基、ハロゲン基、またはフェニル基のいずれかを表す。また、Mは中心金属であり、第9族元素、または第10族元素のいずれかを表す。また、前記中心金属Mが第9族元素の時はn=3であり、第10族元素の時はn=2である。)
【請求項6】
一般式(G6)で表される有機金属錯体。
【化6】


(式中、Rは、水素、炭素数1〜4のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、または置換もしくは無置換フェニル基のいずれかを表す。また、R〜R10は、それぞれ独立に、水素、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数1〜4のアルキルチオ基、炭素数1〜4のハロアルキル基、ハロゲン基、またはフェニル基のいずれかを表す。また、Mは中心金属であり、第9族元素、または第10族元素のいずれかを表す。また、前記中心金属Mが第9族元素の時はn=2であり、第10族元素の時はn=1である。また、Lは、モノアニオン性の二座配位子を表す。)
【請求項7】
請求項1乃至請求項6において、
前記中心金属Mがイリジウムであることを特徴とする有機金属錯体。
【請求項8】
請求項1乃至請求項6において、
前記中心金属Mが白金であることを特徴とする有機金属錯体。
【請求項9】
一対の電極間に、
請求項1乃至請求項8のいずれか一に記載の有機金属錯体を有する発光素子。
【請求項10】
一対の電極間に発光層を有し、
前記発光層は請求項1乃至請求項8のいずれか一に記載の有機金属錯体を有する発光素子。
【請求項11】
請求項9または請求項10に記載の発光素子を有する発光装置。
【請求項12】
請求項9または請求項10に記載の発光素子を有する電子機器。
【請求項13】
請求項9または請求項10に記載の発光素子を有する照明装置。
【請求項14】
金属と、
1−フェニル−3−アリール−1H−1,2,4−トリアゾ−ル誘導体と、を有し、
前記金属は、第9族元素または第10族元素であり、
前記1−フェニル−3−アリール−1H−1,2,4−トリアゾ−ル誘導体の4位の窒素が前記金属に配位しており、
前記1−フェニル−3−アリール−1H−1,2,4−トリアゾ−ル誘導体の3位のアリール基が前記金属に結合した有機金属錯体。
【請求項15】
金属と、
1−フェニル−3−アリール−1H−1,2,4−トリアゾ−ル誘導体と、を有し、
前記金属は、第9族元素または第10族元素であり、
前記1−フェニル−3−アリール−1H−1,2,4−トリアゾ−ル誘導体の4位の窒素が前記金属に配位しており、
前記1−フェニル−3−アリール−1H−1,2,4−トリアゾ−ル誘導体の3位のアリール基が前記金属に結合した有機金属錯体を一対の電極間に有する発光素子。

【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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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【図28】
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【図29】
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【図30】
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【図31】
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【図32】
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【図33】
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【図34】
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【公開番号】特開2013−10752(P2013−10752A)
【公開日】平成25年1月17日(2013.1.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−124015(P2012−124015)
【出願日】平成24年5月31日(2012.5.31)
【出願人】(000153878)株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Fターム(参考)】