JP2005170851A - 金属配位化合物、有機発光素子及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光効率が高く、長い期間高輝度を保ち、かつ赤色発光が可能な燐光発光材料及びそれを用いた発光素子及び表示装置を提供する。
【解決手段】例えば、テトラキス（７，８−ジヒドロ−１−アザ−ベンゾ［４，５］シクロヘプタ［１，２，３−ｄｅ］ナフタレン−Ｃ^１２，Ｎ）（μ−ジクロロ）ジイリジウム（ＩＩＩ）や、ビス（７，８−ジヒドロ−１−アザ−ベンゾ［４，５］シクロヘプタ［１，２，３−ｄｅ］ナフタレン−Ｃ^１２，Ｎ）（アセチルアセトナト）イリジウム（ＩＩＩ）や、トリス（７，８−ジヒドロ−１−アザ−ベンゾ［４，５］シクロヘプタ［１，２，３−ｄｅ］ナフタレン−Ｃ^１２，Ｎ）イリジウム（ＩＩＩ）等の特定の金属配位化合物。
【選択図】なし

Description

本発明は、新規な金属配位化合物、該金属配位化合物を用いた有機発光素子（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）、及び該有機発光素子を用いた画像表示装置に関する。

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（非特許文献１）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。

例えば、非特許文献２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。

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。

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発光する。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。

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（非特許文献３，４）。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。

尚、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−フェニルピリミジン錯体

非特許文献３，４とも高効率が得られた素子は、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。

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。即ち、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。

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。

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

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。

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。

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。

りん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。更に、従来は純粋な赤色が出せる材料が無かったので、特にフルカラー表示素子を作る上で、赤発光材料への期待が強かった。

Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ，９４（１９８２）１７１ Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍｐ．１２５，１〜４８（１９９７） Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅ（Ｄ．Ｆ．Ｏ’Ｂｒｉｅｎ他，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ Ｖｏｌ７４，Ｎｏ３ ｐ４２２（１９９９）） Ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｇｒｅｅｎ ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ ｂａｓｄ ｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅ（Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ他，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ Ｖｏｌ７５，Ｎｏ１ ｐ４（１９９９））

そこで、本発明は、発光効率が高く、長い期間高輝度を保ち、かつ赤色発光が可能な燐光発光材料を提供すること、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。

本発明者らは、特定の金属配位化合物が、６００ｎｍ付近の赤色領域で高効率発光し、長い期間高輝度を保ち、通電劣化が小さいことを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の金属配位化合物は、下記一般式（１）で示される部分構造を少なくとも１つ有することを特徴とする。

ＭＬ （１）
［ここで、部分構造ＭＬは下記一般式（２）で表され、ＭはＩｒ，Ｐｔ，Ｒｈ，Ｒｅ，Ｃｕ，ＷまたはＰｄの金属原子であり、Ｃは炭素原子であり、Ａは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。Ｎは窒素原子であり、Ｂは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る。環状基Ｂは環状基Ａと単結合およびＸを介して結合している。

一般式（２）中の環状基Ｂを含む下記一般式（３）

は下記一般式（４）で示される。

一般式（４）中、Ｅ₁〜Ｅ₅はそれぞれ窒素原子またはＣＨ基を示し、ＣＨ基の水素原子は置換基で置き換えられてもよい。Ｘは炭素原子数２から１０の直鎖状または分岐状のアルキレン基（該アルキレン基中の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、該アルキレン基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）である。

Ｅ₁〜Ｅ₅および環状基Ａの置換基は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ジ置換アミノ基｛該置換基はそれぞれ独立して置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基（該置換基はハロゲン原子、メチル基またはトリフルオロメチル基である。）または炭素原子数１から８の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、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。｝、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、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。）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。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。］

また、本発明の有機発光素子は、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、該有機化合物が上記金属配位化合物を含むことを特徴とする。

また、本発明の画像表示装置は、上記有機発光素子と、該有機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。

本発明の金属配位化合物を発光中心材料に用いた発光素子は、高効率発光のみならず、長い期間高輝度を保ち、長波長化が可能な、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。

まず、本発明の金属配位化合物について説明する。

本発明の金属配位化合物は、上記一般式（１）で示される部分構造を少なくとも１つ有するが、例えば、下記一般式（５）、（１２）で示されるもの等が挙げられる。

ＭＬｍ Ｌ’ｎ （５）
［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ＭＬ’ｎは下記一般式（６）、（７）、（８）または（９）で示される。

一般式（６），（７），（９）中、ＮとＣは、窒素および炭素原子である。Ａ’およびＡ”は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り、Ｂ’、Ｂ”およびＢ’’’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、環状基Ｂ’は環状基Ａ’と単結合およびＸ’を介して結合しており、環状基Ａ”と環状基Ｂ”は共有結合によって結合している。

一般式（６）中の環状基Ｂ’を含む下記一般式（１０）

は下記一般式（１１）で示される。

一般式（１１）中、Ｅ₁’〜Ｅ₅’はそれぞれ窒素原子またはＣＨ基を示し、ＣＨ基の水素原子は置換基で置き換えられてもよい。Ｘ’は炭素原子数２から１０の直鎖状または分岐状のアルキレン基（該アルキレン基中の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、該アルキレン基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）である。

環状基Ａ’，Ａ”，Ｂ”，Ｂ’’’およびＥ₁’〜Ｅ₅’の置換基は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ジ置換アミノ基｛該置換基はそれぞれ独立して置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基（該置換基はハロゲン原子、メチル基またはトリフルオロメチル基である。）、または炭素原子数１から８の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、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。｝、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、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。）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。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。

一般式（８）中、Ｅ，ＧおよびＪはそれぞれ独立して炭素原子数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、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。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。）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。｝またはジ置換アミノ基｛該置換基はそれぞれ独立して置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基（該置換基はハロゲン原子、メチル基またはトリフルオロメチル基である。）または炭素原子数１から８の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、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。また、Ｊは水素原子であってもよい。］

［式中、Ｃｌは塩素原子を意味し、Ｍ’はＩｒまたはＲｈである。］

一般式（５）で示される金属配位化合物は、部分構造ＭＬ’ｎが一般式（６）で示されるものが好ましい。また、ｎは０または１であることが好ましく、０であることがより好ましい。また、環状基Ａ’が置換基を有していてもよい芳香環基であるフェニレン基、ナフチレン基、チエニレン基、フルオレニレン基、チアナフチレン基、アセナフチレン基、アントラニレン基、フェナンスレニレン基、ピレニレン基、カルバゾリニレン基（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。）から選ばれ、環状基Ａ”が置換基を有していてもよい芳香環基であるフェニル基、ナフチル基、チエニル基、フルオレニル基、チアナフチル基、アセナフチル基、アントラニル基、フェナンスレニル基、ピレニル基、カルバゾリル基（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。）から選ばれることが好ましく、環状基Ａ’が置換基を有していてもよいフェニレン基であることがより好ましく、該置換基を有していてもよいフェニレン基が環状基Ｂ’に単結合で結合している位置（１−位）の隣（６−位）で、Ｘ’を介して環状基Ｂ’と結合していることが更に好ましい。また、環状基Ａ’，Ａ”，Ｂ”，Ｂ’”およびＥ₁’〜Ｅ₅’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。

本発明の金属配位化合物は、環状基Ａが、置換基を有していてもよい芳香環基であるフェニレン基、ナフチレン基、チエニレン基、フルオレニレン基、チアナフチレン基、アセナフチレン基、アントラニレン基、フェナンスレニレン基、ピレニレン基、カルバゾリニレン基（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。）から選ばれることが好ましく、環状基Ａが置換基を有していてもよいフェニレン基であることがよし好ましく、該置換基を有していてもよいフェニレン基が環状基Ｂに単結合で結合している位置（１−位）の隣（６−位）で、Ｘを介して環状基Ｂと結合していることが更に好ましい。また、環状基ＡおよびＥ₁〜Ｅ₅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。また、Ｍがイリジウムであることが好ましい。

本発明の金属配位化合物は、りん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）励起状態あるいはπ−＊励起状態であると考えられる。これらの状態から基底状態に遷移するときにりん光発光が生じる。

本発明の発光材料のりん光発光量子収率は、０．１０から０．８３と高い値が得られ、りん光寿命は０．１から１２μｓｅｃと短寿命であった。

りん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、りん光寿命が長いと、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。本発明の金属配位化合物は、高いりん光発光量子収率を有し、短かいりん光寿命をもつＥＬ素子の発光材料に適した材料である。

本発明の金属配位化合物は、電子吸引性の置換基や電子供与性の置換基を導入することにより発光波長の調節ができる。また、アルコキシ基やポリフッ素化アルキル基などの電子的効果が大きくて、且つ立体的に嵩高い置換基の導入により、発光波長の調節と分子間相互作用に由来する濃度消光の抑制が同時に可能となる。また、アルキル基などの電子的効果が小さいが立体的に嵩高い置換基の導入は、発光波長を変化させないで濃度消光を抑制できると考えられる。また、本発明の金属配位化合物の芳香環を構成するＣＨ基の１つまたは２つを窒素原子に置き換える事により，置換基を導入することなしに発光波長を調節することもできる。

以上のような観点からも、本発明の金属配位化合物は有機ＥＬ素子の発光材料として適している。

また、有機ＥＬ素子の構成有機材料には、材料の熱的安定性が重要である。それは、素子作成時の生産安定性や、通電動作時の素子安定性に強く影響する。有機ＥＬ素子を作成するとき、作成プロセスとしては、真空蒸着やスピンコート、インクジェットによるプロセスが考えられる。特に、真空蒸着法では、抵抗加熱により有機材料を昇華あるいは蒸発によって飛ばして基板に堆積させるため、高温にさらされる時間がある。そのため、構成材料の熱的安定性は非常に重要である。本発明の金属配位化合物は熱的安定性が高く、真空蒸着法に適した材料でもある。

本発明の金属配位化合物を発光材料として用いる場合には、他の材料に分散しても良いし、他の材料なしに本発明の金属配位化合物を１００％で積層して用いることもできる。

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〜表１５に示す。表１〜表１１は一般式（５）で示される化合物の具体例であり（表１〜表４はｎ＝０の場合、表５，６は部分構造ＭＬ’ｎが一般式（６）で示される場合、表７，８は部分構造ＭＬ’ｎが一般式（７）で示される場合、表９は部分構造ＭＬ’ｎが一般式（９）で示される場合、表１０，１１は部分構造ＭＬ’ｎが一般式（８）で示される場合）、表１２〜表１５は一般式（１２）で示される化合物の具体例である。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。

尚、これらの表において、ＡおよびＡ’に使用している略号は以下に示した構造を表している。

また、ＸおよびＸ’に使用している略号は以下に示した構造を表している。

また、Ａ”に使用している略号は以下に示した構造を表している。

また、Ｂ”およびＢ’’’に使用している略号は以下に示した構造を表している。

本発明の金属配位化合物の合成経路の一例をイリジウム配位化合物を例として以下に示す。

尚、本発明における物性値の測定方法は以下の通りである。

（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、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いのに対し、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。

（２）りん光収率
本発明で用いたりん光収率の求め方は、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発光スペクトル面積強度

ここで言うりん光量子収率はＩｒ（ｐｐｙ）３のΦを標準の１とした相対評価で示している。

（３）燐光寿命
燐光寿命の測定方法は以下の通りである。

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。

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）

次に、本発明の有機発光素子について説明する。

本発明の有機発光素子は、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、該有機化合物が上記金属配位化合物を含むことものであり、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く、該燐光の発光色が赤であることがより好ましい。

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、複数層の有機膜層と、及びこれを挟持するように金属電極１１が形成される。

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。

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１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。

以上の構成をした素子は電気的整流性を示し、金属電極１１を陰極に透明電極１４を陽極になるように電界を印加すると、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内で再結合して励起子が生じ、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。

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。

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。

本発明の有機発光素子は、省エネルギーや高輝度が必要な製品に応用が可能である。応用例としては表示装置・照明装置やプリンターの光源、液晶表示装置のバックライトなどが考えられる。表示装置としては、省エネルギーや高視認性・軽量なフラットパネルディスプレイが可能となる。また、プリンターの光源としては、現在広く用いられているレーザビームプリンタのレーザー光源部を、本発明の発光素子に置き換えることができる。照明装置やバックライトに関しては、本発明による省エネルギー効果が期待できる。

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薄膜トランジスタ（ＴＦＴと略す）駆動回路を用いて駆動する方式が考えられる。

以下、図２〜図４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簡単に説明する。

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図３に示す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。

次に画素回路の動作について説明する。この画素回路においては、ゲート選択線に選択信号が印加されると、ＴＦＴ１がＯＮとなり、Ｃａｄｄに画像信号が供給され、ＴＦＴ２のゲート電位を決定する。ＥＬ素子には、ＴＦＴ２のゲート電位に応じて、電流供給線より電流が供給される。ＴＦＴ２のゲート電位は、ＴＦＴ１が次に走査選択されるまでＣａｄｄに保持されるため、ＥＬ素子には次の走査が行われるまで流れつづける。これにより１フレーム期間常に発光させることが可能となる。

図４は、本発明で用いられるＴＦＴ基板の断面構造の一例を示した模式図である。ガラス基板上にｐ−Ｓｉ層が設けられ、チャネル、ドレイン、ソース領域にはそれぞれ必要な不純物がドープされる。この上にゲート絶縁膜を介してゲート電極が設けられると共に、上記ドレイン領域、ソース領域に接続するドレイン電極、ソース電極が形成されている。これらの上に絶縁層、及び画素電極としてＩＴＯ電極を積層し、コンタクトホールにより、ＩＴＯとドレイン電極が接続される。

本発明は、スイッチング素子に特に限定はなく、単結晶シリコン基板やＭＩＭ素子、ａ−Ｓｉ型等でも容易に応用することができる。

上記ＩＴＯ電極の上に多層あるいは単層の有機ＥＬ層／陰極層を順次積層し有機ＥＬ表示パネルを得ることができる。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。

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

＜実施例１＞（例示化合物Ｎｏ．２５６，２３１，１の合成）

東京化成製ジベンゾスベロン（Ａ）９５．０ｇ（４５６ｍｍｏｌｅ）、トルエン９５０ｍｌを３Ｌの３つ口フラスコに入れて溶かし、室温で攪拌しながら東京化成製アミノアセタール１８２．３ｇ（１３６９ｍｍｏｌｅ）を加えた。その後室温で攪拌しながら三フッ化ホウ素・ジエチルエーテル錯体６４．７ｇ（４５６ｍｍｏｌｅ）を１０分間で滴下した。その後昇温し、３２時間還流攪拌を行った。反応物を室温まで放冷し、１０％炭酸ナトリウム水溶液９５０ｍｌを加えて分液した。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：２０／１）で精製し、（２，２−ジエトキシ−エチル）−（１０，１１−ジヒドロ−ジベンゾ［ａｄ］シクロヘプテン−５−イリデン）−アミン（Ｂ）の油状物４７．７ｇ（収率３２．３％）を得た。

３００ｍｌの３つ口フラスコに（Ｂ）３８．５ｇ（１１９ｍｍｏｌｅ）、ポリリン酸１７８ｇ（２５．０ｍｍｏｌｅ）を入れ、反応温度を１００℃から１０２℃に保って３時間３０分メカニカルスターラーで加熱攪拌した。反応物を放冷し、水１００ｍｌおよびメチルｔ−ブチルエーテル２５０ｍｌを加えて攪拌し、２８％アンモニア水２００ｍｌをゆっくり滴下し、分液した。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：５０／１）で精製し、エタノールで再結晶して７，８−ジヒドロ−１−アザ−ベンゾ［４，５］シクロヘプタ［１，２，３−ｄｅ］ナフタレン（Ｃ）の結晶１４．０ｇ（収率５０．９％）を得た。

３００ｍｌの３つ口フラスコにエヌ・イーケムキャット株式会社製塩化イリジウム（ＩＩＩ）・３水和物１．２４ｇ（３．３０ｍｍｏｌｅ）、（Ｃ）１．６８ｇ（７．２６ｍｍｏｌｅ）、エトキシエタノール９０ｍｌと水３０ｍｌを入れ、窒素気流下室温で３０分間攪拌し、その後２４時間還流攪拌した。反応物を室温まで冷却し、沈殿物を濾取水洗後、エタノールで洗浄した。室温で減圧乾燥し、テトラキス（７，８−ジヒドロ−１−アザ−ベンゾ［４，５］シクロヘプタ［１，２，３−ｄｅ］ナフタレン−Ｃ¹²，Ｎ）（μ−ジクロロ）ジイリジウム（ＩＩＩ）（Ｄ）（例示化合物Ｎｏ．２５６）の赤色粉末１．６０ｇ（収率７０．４％）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１３７６．３を確認した。

２００ｍｌの３つ口フラスコにエトキシエタノール５５ｍｌ、（Ｄ）１．６０ｇ（１．１６ｍｍｏｌｅ）、アセチルアセトン０．３５ｇ（２．１０ｍｍｏｌｅ）と炭酸ナトリウム１．６９ｇ（１５．９ｍｍｏｌｅ）を入れ、窒素気流下室温で１時間攪拌し、その後１５時間還流攪拌した。反応物を氷冷して沈殿物を濾取し、水およびエタノールで順次洗浄し、ビス（７，８−ジヒドロ−１−アザ−ベンゾ［４，５］シクロヘプタ［１，２，３−ｄｅ］ナフタレン−Ｃ¹²，Ｎ）（アセチルアセトナト）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｅ）（例示化合物Ｎｏ．２３１）の赤色粉末１．３０ｇ（収率７４．５％）を得た。ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ ＭＳによりこの化合物のＭ⁺である７５２．２を確認した。

１００ｍｌの３つ口フラスコに（Ｃ）０．５８ｇ（２．５ｍｍｏｌｅ）、（Ｅ）０．７５ｇ（１．０ｍｍｏｌｅ）とグリセロール５０ｍｌを入れ、窒素気流下１８０℃付近で８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、沈殿物を濾取し、水およびエタノールで順次洗浄した。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（７，８−ジヒドロ−１−アザ−ベンゾ［４，５］シクロヘプタ［１，２，３−ｄｅ］ナフタレン−Ｃ¹²，Ｎ）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｆ）（例示化合物Ｎｏ．１）の赤色粉末０．１３ｇ（収率１４．７％）を得た。ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ ＭＳによりこの化合物のＭ⁺である８７７．２を確認した。この化合物のトルエン溶液の発光スペクトルのλｍａｘは６２５ｎｍ，量子収率はＩｒ（ｐｐｙ）３＝１．０としたとき０．７９だった。

＜実施例２＞（例示化合物Ｎｏ．３１４，２３５，５９の合成）
実施例１のジベンゾスベロン（Ａ）の代わりにジベンゾスベレノン（Ｇ）を用いる以外は実施例１と同様にして次に示す収率で以下の化合物を合成した。

＜実施例３〜８、比較例１＞
図１（ｂ）に示す有機層が３層の素子を作成した。

ガラス基板（透明基板１５）上に厚さ１００ｎｍのＩＴＯ（透明電極１４）をパターニングして、対向する電極面積が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。
ホール輸送層１３（４０ｎｍ）：α−ＮＰＤ
発光層１２（３０ｎｍ）：ＣＢＰおよび表１６に示す金属配位化合物（金属配位化合物重量比５重量％）
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

透明電極１４側を陽極に金属電極１１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。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た後、乾燥窒素フロー中で上記測定を行った。一定の電流量は７０ｍＡ／ｃｍ²とした。その時に得られたそれぞれの素子の輝度の範囲は９０〜２８０ｃｄ／ｍ²であった。結果を表１６に示す。

従来の発光材料を用いた比較例１の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った。

＜実施例９＞
図２〜４に示した、ＴＦＴ回路を用いて、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：りん光発光材料（３０ｎｍ）／ＢＣＰ（２０ｎｍ）／Ａｌｑ（４０ｎｍ）

りん光発光材料としては、例示化合物Ｎｏ．１を８％の重量比で用いた。

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。

本発明の発光素子の一例を示す図である。 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。 画素回路の一例を示す図である。 ＴＦＴ基板の断面構造の一例を示した模式図である。

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

Claims (21)

1. 下記一般式（１）で示される部分構造を少なくとも１つ有することを特徴とする金属配位化合物。
   ＭＬ （１）
   ［ここで、部分構造ＭＬは下記一般式（２）で表され、ＭはＩｒ，Ｐｔ，Ｒｈ，Ｒｅ，Ｃｕ，ＷまたはＰｄの金属原子であり、Ｃは炭素原子であり、Ａは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。Ｎは窒素原子であり、Ｂは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る。環状基Ｂは環状基Ａと単結合およびＸを介して結合している。
   

   

   一般式（２）中の環状基Ｂを含む下記一般式（３）
   

   

   は下記一般式（４）で示される。
   

   

   一般式（４）中、Ｅ₁〜Ｅ₅はそれぞれ窒素原子またはＣＨ基を示し、ＣＨ基の水素原子は置換基で置き換えられてもよい。Ｘは炭素原子数２から１０の直鎖状または分岐状のアルキレン基（該アルキレン基中の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、該アルキレン基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）である。
   Ｅ₁〜Ｅ₅および環状基Ａの置換基は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ジ置換アミノ基｛該置換基はそれぞれ独立して置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基（該置換基はハロゲン原子、メチル基またはトリフルオロメチル基である。）または炭素原子数１から８の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、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。｝、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、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。）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。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。］
2. 下記一般式（５）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。
   ＭＬｍ Ｌ’ｎ （５）
   ［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ＭＬ’ｎは下記一般式（６）、（７）、（８）または（９）で示される。
   

   

   一般式（６），（７），（９）中、ＮとＣは、窒素および炭素原子である。Ａ’およびＡ”は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り、Ｂ’、Ｂ”およびＢ’’’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、環状基Ｂ’は環状基Ａ’と単結合およびＸ’を介して結合しており、環状基Ａ”と環状基Ｂ”は共有結合によって結合している。
   一般式（６）中の環状基Ｂ’を含む下記一般式（１０）
   

   

   は下記一般式（１１）で示される。
   

   

   一般式（１１）中、Ｅ₁’〜Ｅ₅’はそれぞれ窒素原子またはＣＨ基を示し、ＣＨ基の水素原子は置換基で置き換えられてもよい。Ｘ’は炭素原子数２から１０の直鎖状または分岐状のアルキレン基（該アルキレン基中の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、該アルキレン基中の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよい。）である。
   環状基Ａ’，Ａ”，Ｂ”，Ｂ’’’およびＥ₁’〜Ｅ₅’の置換基は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ジ置換アミノ基｛該置換基はそれぞれ独立して置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基（該置換基はハロゲン原子、メチル基またはトリフルオロメチル基である。）、または炭素原子数１から８の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、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。｝、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、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。）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。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。
   一般式（８）中、Ｅ，ＧおよびＪはそれぞれ独立して炭素原子数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、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。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。）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。｝またはジ置換アミノ基｛該置換基はそれぞれ独立して置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基（該置換基はハロゲン原子、メチル基またはトリフルオロメチル基である。）または炭素原子数１から８の直鎖状または分岐状のアルキル基であり、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。また、Ｊは水素原子であってもよい。］
3. 下記一般式（１２）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。
   

   

   ［式中、Ｃｌは塩素原子を意味し、ＭはＩｒまたはＲｈである。］
4. 前記部分構造ＭＬ’ｎが前記一般式（６）で示されることを特徴とする請求項２に記載の金属配位化合物。
5. 前記部分構造ＭＬ’ｎが前記一般式（７）で示されることを特徴とする請求項２に記載の金属配位化合物。
6. 前記部分構造ＭＬ‘ｎが前期一般式（８）で示されることを特徴とする請求項２に記載の金属配位化合物。
7. 前記部分構造ＭＬ‘ｎが前期一般式（９）で示されることを特徴とする請求項２に記載の金属配位化合物。
8. 前記ｎが０であることを特徴とする請求項２に記載の金属配位化合物。
9. 前記環状基Ａ’が置換基を有していてもよい芳香環基であるフェニレン基、ナフチレン基、チエニレン基、フルオレニレン基、チアナフチレン基、アセナフチレン基、アントラニレン基、フェナンスレニレン基、ピレニレン基、カルバゾリニレン基（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。）から選ばれ、前記環状基Ａ”が置換基を有していてもよい芳香環基であるフェニル基、ナフチル基、チエニル基、フルオレニル基、チアナフチル基、アセナフチル基、アントラニル基、フェナンスレニル基、ピレニル基、カルバゾリル基（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。）から選ばれることを特徴とする請求項２に記載の金属配位化合物。
10. 前記環状基Ａ’が置換基を有していてもよいフェニレン基であることを特徴とする請求項８に記載の金属配位化合物。
11. 前記置換基を有していてもよいフェニレン基が環状基Ｂ’に単結合で結合している位置（１−位）の隣（６−位）で、Ｘ’を介して環状基Ｂ’と結合していることを特徴とする請求項９に記載の金属配位化合物。
12. 前記環状基Ａ’，Ａ”，Ｂ”，Ｂ’”およびＥ₁’〜Ｅ₅’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２〜１０のいずれかに記載の金属配位化合物。
13. 前記環状基Ａが、置換基を有していてもよい芳香環基であるフェニレン基、ナフチレン基、チエニレン基、フルオレニレン基、チアナフチレン基、アセナフチレン基、アントラニレン基、フェナンスレニレン基、ピレニレン基、カルバゾリニレン基（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。）から選ばれることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の金属配位化合物。
14. 前記環状基Ａが置換基を有していてもよいフェニレン基であることを特徴とする請求項１５に記載の金属配位化合物。
15. 前記置換基を有していてもよいフェニレン基が環状基Ｂに単結合で結合している位置（１−位）の隣（６−位）で、Ｘを介して環状基Ｂと結合していることを特徴とする請求項１６に記載の金属配位化合物。
16. 前記環状基ＡおよびＥ₁〜Ｅ₅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１〜１７のいずれかに記載の金属配位化合物。
17. 前記Ｍがイリジウムであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の金属配位化合物。
18. 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１〜１７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有機発光素子。
19. 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１８に記載の有機発光素子。
20. 前記燐光の発光色が赤であることを特徴とする請求項１９に記載の有機発光素子。
21. 前記請求項１８〜２０のいずれかに記載の有機発光素子と、前記有機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。

Images