CN104053664B

CN104053664B - 铱络合化合物以及包含该化合物的溶液组合物、有机电致发光元件、显示装置和照明装置

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Publication number: CN104053664B
Application number: CN201380005274.3A
Authority: CN
Inventors: 长山和弘; 小松英司; 右田章; 五郎丸英贵; 饭田宏一朗; 大谷敬史; 石桥孝一
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2033-01-10
Also published as: EP2803671A4; US20140319505A1; TWI593693B; EP2803671A1; TW201336853A; WO2013105615A1; US9799837B2; JPWO2013105615A1; KR20140117401A; JP5459447B2; CN104053664A; EP2803671B1; JP2014111613A; KR102069497B1

Abstract

本发明的目的在于提供一种铱络合化合物，该铱络合化合物可溶于有机溶剂，化合物不发生再析出而能够长期保存，进而使用该化合物所制作的有机电致发光元件的驱动电压低、发光效率高；提供包含该化合物的有机电致发光元件、以及使用了该有机电致发光元件的显示装置和照明装置。本发明涉及具有特定的化学结构的铱络合化合物。进一步地，涉及使用该化合物所制作的驱动电压低、驱动寿命长的有机电致发光元件。

Description

铱络合化合物以及包含该化合物的溶液组合物、有机电致发光元件、显示装置和照明装置

技术领域

本发明涉及铱络合化合物，特别是涉及作为有机电致发光元件的发光层的材料有用的铱络合化合物、含有该化合物的组合物、使用该组合物制作的有机电致发光元件、包含该有机电致发光元件的显示装置和照明装置。

背景技术

近年来，有机电致发光照明(有机EL照明)及有机电致发光显示器(有机EL显示器)等利用有机电致发光元件(下文中有时也称为“有机EL元件”。)的各种电子器件正在被实用化。有机EL元件由于施加电压低、耗电量小、为面发光、还能够进行三原色发光，因而正在积极地研究将其适用于照明及显示器中。因此，还要求改善发光效率。作为发光效率的改善，例如，提出了将磷光发光材料用于有机EL元件的发光层。作为磷光发光材料，例如，广泛已知以乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶-N,C2’)合铱(Irppy₂(acac))、三(2-苯基吡啶-N,C2’)合铱(Ir(ppy)₃)为代表的邻位金属化铱络合物。

作为使用这样的磷光发光材料形成有机EL元件的方法，主要利用真空蒸镀法。但是，通常元件是通过将发光层、电荷注入层、电荷传输层等多个层进行层积而制造的，因此，在真空蒸镀法的情况下存在下述问题：蒸镀工艺繁杂，生产率欠缺，并且由这些元件形成的照明或显示器的面板极其难以大型化。

另一方面，有机EL元件还能通过涂布法成膜，形成层。在涂布法的情况下，与真空蒸镀法相比可以容易地且以良好的成品率形成稳定的层，因此被期待适用于显示器或照明装置的量产化及大型器件中。

此处，为了利用涂布法进行成膜，需要层所含有的有机材料为容易溶解于有机溶剂的状态。通常，作为所使用的有机溶剂，使用例如甲苯之类的低沸点、低粘度的溶剂。使用这样的溶剂所制作的油墨能够通过旋涂法等容易地成膜。另外，关于有机溶剂，从涂布膜的均匀性及作业上的安全性的方面出发，工业上更优选使用苯基环己烷之类的挥发性低、闪点高的有机溶剂。此外，对于包含有机材料和溶剂的组合物，要求有机材料在保存中不会再度析出而保持均匀的状态、即贮存期足够长。

关于利用涂布法的有机EL元件的制造，公开了将以Ir(ppy)₂(acac)作为主骨架的铱络合物溶解于1,2-二氯乙烷中并通过涂布法所制作的元件(专利文献1)；将具有特定取代基的联苯吡啶配体的铱络合物溶解于甲苯等有机溶剂中并通过涂布法所制作的元件(专利文献2)。

然而，这些元件虽然能够通过涂布法制作，但是驱动电压高、发光效率低，在这方面还存在改良的余地。

由于这样的背景，还提出了驱动电压降低的铱络合物的改良的方案(专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-290781号公报

专利文献2：国际公开第2004/026886号

专利文献3：国际公开第2011/032626号

发明内容

发明要解决的课题

但是，对于溶解有铱络合化合物的组合物的贮存期完全未提及，从量产化的方面考虑研究尚不充分。

本发明是鉴于上述课题而进行的，本发明的课题在于提供一种铱络合化合物，该铱络合化合物可溶于甲苯或苯基环己烷之类的有机溶剂，该组合物中的固体成分不发生再析出而能够长期保存，进而使用该铱络合化合物所制作的元件的驱动电压低、发光效率高。

另外，本发明的课题在于提供驱动电压低、发光效率高的有机电致发光元件；以及包含该有机电致发光元件的显示装置和照明装置。

用于解决课题的方案

本发明人鉴于上述课题进行了深入研究，结果发现：具有某种特定化学结构的铱络合化合物在甲苯或苯基环己烷等有机溶剂中的溶解性足够高，并且包含该化合物和溶剂的组合物不会发生固体成分再析出而能够长期保存，进而使用该铱络合化合物所制作的元件的驱动电压低、发光效率变高，由此完成了本发明。

即，本发明在于下述[1]～[22]。

[1]一种铱络合化合物，其由下述式(1)表示。

[式(1)中，环A表示包含碳原子C¹和C²的6元环或5元环的芳香族烃环或者6元环或5元环的芳香族杂环，环B表示包含碳原子C³和氮原子N¹的6元环或5元环的含氮芳香族杂环。L为有机配体。a和b各自独立地表示1～4的整数。n表示1～3的整数。

R¹和R²分别表示与构成环A和环B的碳原子或氮原子键合的取代基，R¹或R²有2个以上的情况下，分别相同或不同，表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～40的(杂)芳烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为3～20的(杂)芳氧基、碳原子数为1～20的烷基甲硅烷基、碳原子数为3～20的(杂)芳基甲硅烷基、碳原子数为2～20的烷基羰基、碳原子数为4～20的(杂)芳基羰基、碳原子数为2～20的烷基氨基、碳原子数为3～20的(杂)芳基氨基、或碳原子数为3～20的(杂)芳基中的任一种。

这些基团可以进一步取代有氟原子、氯原子、溴原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～40的(杂)芳烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为3～20的(杂)芳氧基、碳原子数为1～20的烷基甲硅烷基、碳原子数为3～20的(杂)芳基甲硅烷基、碳原子数为2～20的烷基羰基、碳原子数为4～20的(杂)芳基羰基、碳原子数为2～20的烷基氨基、碳原子数为3～20的(杂)芳基氨基、或碳原子数为3～20的(杂)芳基。

a为2以上且2个以上的R¹相邻的情况下，相邻的R¹彼此可以直接键合或者藉由碳原子数为3～12的亚烷基、碳原子数为3～12的亚链烯基或碳原子数为6～12的亚芳基进行键合，从而进一步形成环。b为2以上且2个以上的R²相邻的情况下，相邻的R²彼此可以直接键合或者藉由碳原子数为3～12的亚烷基、碳原子数为3～12的亚链烯基或碳原子数为6～12的亚芳基进行键合，从而进一步形成环。另外，R¹和R²可以直接键合或者藉由碳原子数为3～12的亚烷基、碳原子数为3～12的亚链烯基或碳原子数为6～12的亚芳基进行键合，从而进一步形成环。

通过R¹彼此键合、R²彼此键合或者R¹与R²键合所形成的环可以进一步取代有氟原子、氯原子、溴原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～40的(杂)芳烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为3～20的(杂)芳氧基、碳原子数为1～20的烷基甲硅烷基、碳原子数为3～20的(杂)芳基甲硅烷基、碳原子数为2～20的烷基羰基、碳原子数为4～20的(杂)芳基羰基、碳原子数为2～20的烷基氨基、碳原子数为3～20的(杂)芳基氨基、或碳原子数为3～20的(杂)芳基。

其中，R¹和R²之中至少1个由下述式(2)表示。

式(2)中，X有2个以上的情况下，分别相同或不同，表示碳原子数为6～20的(杂)亚芳基，Ar¹有2个以上的情况下，分别相同或不同，表示碳原子数为3～20的(杂)芳基。

这些基团可以进一步取代有氟原子、氯原子、溴原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～40的(杂)芳烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为3～20的(杂)芳氧基、碳原子数为1～20的烷基甲硅烷基、碳原子数为3～20的(杂)芳基甲硅烷基、碳原子数为2～20的烷基羰基、碳原子数为4～20的(杂)芳基羰基、碳原子数为2～20的烷基氨基、碳原子数为3～20的(杂)芳基氨基、或碳原子数为3～20的(杂)芳基。Z由下述式(3)表示。c表示1～3的整数。d表示0～3的整数。

式(3)中，2个以上的R’分别相同或不同，为氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为3～20的(杂)芳氧基、或碳原子数为3～20的(杂)芳基。

r表示1～20的整数。]

[2]如前项[1]所述的铱络合化合物，其中，上述式(1)中，与环A键合的取代基R¹之中至少一个由上述式(2)表示。

[3]如前项[1]或[2]所述的铱络合化合物，其中，上述式(1)中，与环B键合的取代基R²之中至少一个由上述式(2)表示。

[4]如前项[1]～[3]的任一项所述的铱络合化合物，其中，上述式(1)中，环A为苯环或吡啶环。

[5]如前项[1]～[4]的任一项所述的铱络合化合物，其中，该铱络合化合物由下述式(1-1)表示。

[式(1-1)中，环B、R²、L、b和n分别与式(1)含义相同。

R³～R⁶分别相同或不同，表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～40的(杂)芳烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为3～20的(杂)芳氧基、碳原子数为1～20的烷基甲硅烷基、碳原子数为3～20的(杂)芳基甲硅烷基、碳原子数为2～20的烷基羰基、碳原子数为4～20的(杂)芳基羰基、碳原子数为2～20的烷基氨基、碳原子数为3～20的(杂)芳基氨基、或碳原子数为3～20的(杂)芳基中的任一种。

另外，R³～R⁶可以与相邻的R³～R⁶直接键合或者藉由碳原子数为3～12的亚烷基、碳原子数为3～12的亚链烯基或碳原子数为6～12的亚芳基进行键合，从而形成环。

这些环可以进一步取代有氟原子、氯原子、溴原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～40的(杂)芳烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为3～20的(杂)芳氧基、碳原子数为1～20的烷基甲硅烷基、碳原子数为3～20的(杂)芳基甲硅烷基、碳原子数为2～20的烷基羰基、碳原子数为4～20的(杂)芳基羰基、碳原子数为2～20的烷基氨基、碳原子数为3～20的(杂)芳基氨基、或碳原子数为3～20的(杂)芳基。

需要说明的是，式(1-1)表示的铱络合化合物在R²～R⁶中具有至少1个上述式(2)表示的基团。]

[6]如前项[5]所述的铱络合化合物，其中，上述R⁴由上述式(2)表示。

[7]如前项[5]所述的铱络合化合物，其中，上述R⁵由上述式(2)表示。

[8]如前项[1]～[7]的任一项所述的铱络合化合物，其中，上述环B为吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、咪唑环、噁唑环或噻唑环。

[9]如前项[1]～[7]的任一项所述的铱络合化合物，其中，上述环B为吡啶环。

[10]如前项[1]～[7]的任一项所述的铱络合化合物，其中，上述环B为吡嗪环。

[11]如前项[1]～[7]的任一项所述的铱络合化合物，其中，上述环B为嘧啶环。

[12]如前项[1]～[7]的任一项所述的铱络合化合物，其中，上述环B为咪唑环。

[13]如前项[1]～[12]的任一项所述的铱络合化合物，其中，上述式(2)中，d为1～3的整数。

[14]如前项[1]～[13]的任一项所述的铱络合化合物，其中，上述式(2)中，Ar¹是碳原子数为6～20的芳香族烃基。

[15]如前项[1]～[14]的任一项所述的铱络合化合物，其中，上述式(2)中，可以在Ar¹上取代的取代基是氟原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～40的(杂)芳烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为3～20的(杂)芳氧基、碳原子数为1～20的烷基甲硅烷基、碳原子数为1～20的(杂)芳基甲硅烷基、碳原子数为2～20的烷基羰基、碳原子数为4～20的(杂)芳基羰基、碳原子数为2～20的烷基氨基、碳原子数为3～20的(杂)芳基氨基、或碳原子数为3～20的(杂)芳基。

[16]一种发光材料，其包含上述[1]～[15]的任一项所述的铱络合化合物。

[17]一种组合物，其包含上述[1]～[15]的任一项所述的铱络合化合物和溶剂。

[18]一种有机电致发光元件，其为具有阳极、阴极和位于该阳极与该阴极之间的至少1层有机层的有机电致发光元件，上述有机层之中至少1层包含上述[1]～[15]的任一项所述的铱络合化合物。

[19]如上述[18]所述的有机电致发光元件，其中，上述有机层进一步包含含氮芳香族杂环化合物作为电荷传输材料。

[20]如上述[18]或[19]所述的有机电致发光元件，其中，上述有机层为使用上述[17]所述的组合物形成的层。

[21]一种显示装置，其使用了上述[18]～[20]的任一项所述的有机电致发光元件。

[22]一种照明装置，其使用了上述[18]～[20]的任一项所述的有机电致发光元件。

即，本发明的铱络合化合物通过制成在取代苯基吡啶或取代苯基喹啉骨架之类的配体上藉由碳链为2～20的烷基进一步在其末端取代有碳原子数为3～20的芳香环的结构，从而溶解性高，作为有机电致发光元件用材料显示出良好的性能。另外，包含本发明的铱络合化合物的有机电致发光元件在发光效率、驱动电压等方面显示出良好的性能。

发明的效果

本发明的铱络合化合物可溶于甲苯或苯基环己烷之类的有机溶剂，并且含有该铱络合化合物和溶剂的组合物不会发生固体成分析出而能够长期保存。另外，包含该铱络合化合物的有机电致发光元件的发光效率高，能够以低电压驱动，同时驱动稳定性高。因此，本发明的铱络合化合物作为有机电致发光元件用材料有用，包含该化合物的有机电致发光元件能够通过涂布法制作，该有机电致发光元件作为显示装置和照明装置有用。

附图说明

图1是示出化合物D-1的1H-NMR的图谱的图。

图2是示意性地示出本发明的有机电致发光元件的结构的一例的截面图。

具体实施方式

下面，详细地说明本发明的实施方式，但是本发明并不限于以下的实施方式，可以在其要点的范围内进行各种变形来实施。

需要说明的是，本文中(杂)芳基是指具有1个剩余化合价的芳香族烃基和芳香族杂环基这两者。

此处，本发明中，剩余化合价是指，如有机化学·生物化学命名法(有機化学·生化学命名法)(上)(修定第2版、南江堂、1992年发行)中记载的那样，能够与其它的剩余化合价形成键的化合价。即，例如，“具有1个剩余化合价的苯环”是指苯基，“具有2个剩余化合价的苯环”是指亚苯基。

另外，仅记为“ppm”的情况下，表示“重量ppm”。

<铱络合化合物>

本发明的铱络合化合物由下述式(1)表示。

式(1)中，环A表示包含碳原子C¹和C²的6元环或5元环的芳香族烃环或者6元环或5元环的芳香族杂环，环B表示包含碳原子C³和氮原子N¹的6元环或5元环的含氮芳香族杂环。

作为6元环或5元环的芳香族烃环或者6元环或5元环的芳香族杂环，可以举出苯环、吡啶环、嘧啶环、吡嗪环、咪唑环、呋喃环、噻吩环等，从耐久性和合成的方面出发，优选苯环、吡啶环、嘧啶环，其中，更优选苯环、吡啶环，进一步优选苯环。

作为6元环或5元环的含氮芳香族杂环，可以举出吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、1,3,5-三嗪环、咪唑环、三唑环、噁唑环、噁二唑环、噻唑环、噻二唑环等，从耐久性和合成的方面出发，优选吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、咪唑环、噁唑环、噻唑环，其中，优选吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、咪唑环，更优选吡啶环、吡嗪环、嘧啶环。

L为有机配体。a和b各自独立地表示1～4的整数。n表示1～3的整数。

需要说明的是，本说明书中的化学式中，虚线所示的键表示配位键。

a为2以上且2个以上的R¹相邻的情况下，相邻的R¹彼此可以直接键合或者藉由碳原子数为3～12的亚烷基、碳原子数为3～12的亚链烯基或碳原子数为6～12的亚芳基进行键合，从而进一步形成环。

具体地说，可以举出芴环、萘环、菲环、苯并[9,10]菲环、1,2-苯并菲环、苯并呋喃环、二苯并呋喃环、苯并噻吩环、二苯并噻吩环、咔唑环、咔啉环、二氮杂咔唑环、四氢萘环、喹啉环、喹唑啉环、氮杂菲环、氮杂苯并[9,10]菲环等。其中，优选芴环、萘环、咔唑环、咔啉环、喹啉环、喹唑啉环、喹喔啉环、氮杂苯并[9,10]菲环，进一步优选为芴环、萘环、咔唑环。

b为2以上且2个以上的R²相邻的情况下，相邻的R²彼此可以直接键合或者藉由碳原子数为3～12的亚烷基、碳原子数为3～12的亚链烯基或碳原子数为6～12的亚芳基进行键合，从而进一步形成环。

作为这样的环的具体例，可以举出咔啉环、二氮杂咔唑环、氮杂二苯并呋喃环、氮杂二苯并噻吩环、苯并咪唑环、苯并噁唑环、苯并噁二唑环、苯并噻唑环、苯并噻二唑环、喹啉环、四氢喹啉环、异喹啉环、四氢异喹啉环、喹喔啉环、喹唑啉环、二氮杂蒽环、氮杂菲环、二氮杂菲环、氮杂苯并[9,10]菲环、二氮杂苯并[9,10]菲环等。其中，优选苯并噁唑环、苯并噻唑环、喹啉环、异喹啉环、喹喔啉环、喹唑啉环、氮杂菲环、氮杂苯并[9,10]菲环，更优选喹啉环、异喹啉环、喹喔啉环、喹唑啉环、氮杂菲环、氮杂苯并[9,10]菲环。

另外，R¹和R²可以直接键合或者藉由碳原子数为3～12的亚烷基、碳原子数为3～12的亚链烯基或碳原子数为6～12的亚芳基进行键合，从而进一步形成环。

作为这样的环的具体例，可以举出氮杂菲环、二氮杂菲环、氮杂苯并[9,10]菲环、二氮杂苯并[9,10]菲环等。其中，优选氮杂苯并[9,10]菲环、二氮杂苯并[9,10]菲环。

通过R¹彼此键合、R²彼此键合或R¹与R²键合所形成的环可以进一步取代有氟原子、氯原子、溴原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～40的(杂)芳烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为3～20的(杂)芳氧基、碳原子数为1～20的烷基甲硅烷基、碳原子数为3～20的(杂)芳基甲硅烷基、碳原子数为2～20的烷基羰基、碳原子数为4～20的(杂)芳基羰基、碳原子数为2～20的烷基氨基、碳原子数为3～20的(杂)芳基氨基、或碳原子数为3～20的(杂)芳基。

其中，R¹和R²之中至少1个由下述式(2)表示。

Z由下述式(3)表示。c表示1～3的整数，从兼顾溶解性和性能的方面出发，优选为1或2，其中进一步优选为1。d表示0～3的整数，从耐久性的方面出发，优选为1～3的整数，其中优选为1或2。

从耐久性的方面出发，优选氢原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为3～20的(杂)芳基，其中，更优选为氢原子。

r表示1～20的整数。从溶解性和电耐久性的方面出发，r优选为2以上且小于18，其中更优选为3以上且小于15，进一步优选为3以上且小于10。

上述式(1)表示的本发明的铱络合化合物更优选由下述式(1-1)表示。

式(1-1)中，环B、R²、L、b和n分别与式(1)含义相同。

作为这样的环的具体例，可以举出芴环、萘环、菲环、苯并[9,10]菲环、1,2-苯并菲环、苯并呋喃环、二苯并呋喃环、苯并噻吩环、二苯并噻吩环、咔唑环、咔啉环、二氮杂咔唑环、四氢萘环、喹啉环、喹唑啉环、氮杂菲环、氮杂苯并[9,10]菲环等。其中，优选芴环、萘环、咔唑环、咔啉环、喹啉环、喹唑啉环、喹喔啉环、或氮杂苯并[9,10]菲环，进一步优选为芴环、萘环、或咔唑环。

需要说明的是，式(1-1)表示的铱络合化合物在R²～R⁶中具有至少1个上述式(2)表示的基团。

本发明的铱络合化合物具有上述式(2)表示的取代基。通过具有该取代基，本发明的铱络合化合物对于有机溶剂的溶解性提高。从驱动电压以及耐久性的方面出发，优选R¹或R²之中至少1个具有该取代基。另外，从驱动电压以及耐久性的方面出发，优选R²～R⁶之中至少1个具有该取代基，其中，更优选R⁴或R⁵具有该取代基，进一步优选R⁴具有该取代基。

<R¹～R⁶>

作为碳原子数为1～20的烷基的具体例，可以举出直链状的烷基、支链状的烷基和环状的烷基等，更具体地说，可以举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正辛基、异丙基、异丁基、异戊基、叔丁基、环己基等。其中，优选甲基、乙基、或正丁基、正己基等直链状烷基。

作为碳原子数为7～40的(杂)芳烷基的具体例，是指构成直链状的烷基、支链状的烷基和环状的烷基的氢原子的一部分被(杂)芳基取代而得到的基团，更具体地说，可以举出1-苯基-1-乙基、枯基、3-吡啶基-1-丙基、3-苯基-1-丙基、4-苯基-1-丁基、5-苯基-1-戊基、6-吡啶基-1-己基、6-苯基-1-己基、7-苯基-1-庚基、4-苯基-1-环己基、四氢萘基等。其中，优选5-苯基-1-戊基、6-苯基-1-己基、7-苯基-1-庚基。

作为碳原子数为1～20的烷氧基的具体例，可以举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、己氧基、环己氧基、十八烷基氧基等。其中，优选己氧基。

作为碳原子数为3～20的(杂)芳氧基的具体例，可以举出吡啶氧基、苯氧基、4-甲基苯氧基等。其中，优选苯氧基。

作为碳原子数为1～20的烷基甲硅烷基的具体例，可以举出三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、二甲基苯基、叔丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基等，其中优选三异丙基、叔丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基。

作为碳原子数为3～20的(杂)芳基甲硅烷基的具体例，可以举出二苯基吡啶基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等，其中优选三苯基甲硅烷基。

作为碳原子数为2～20的烷基羰基的具体例，可以举出乙酰基、丙酰基、新戊酰基、己酰基、癸酰基、环己基羰基等，其中优选乙酰基、新戊酰基。

作为碳原子数为4～20的(杂)芳基羰基的具体例，可以举出烯丙基羰基、苯甲酰基、萘甲酰基、蒽甲酰基等，其中优选苯甲酰基。

作为碳原子数为2～20的烷基氨基的具体例，可以举出甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、乙基甲基氨基、二己基氨基、二辛基氨基、二环己基氨基等，其中优选二甲基氨基、二环己基氨基。

作为碳原子数为3～20的(杂)芳基氨基的具体例，可以举出(4-吡啶基苯基)苯基氨基、苯基氨基、二苯基氨基、二(4-甲苯基)氨基、二(2,6-二甲基苯基)氨基等，其中优选二苯基氨基、二(4-甲苯基)氨基。

碳原子数为3～20的(杂)芳基是指具有1个剩余化合价的芳香族烃基和芳香族杂环基这两者。作为其具体例，可以举出具有1个剩余化合价的苯环、萘环、蒽环、菲环、二萘嵌苯环、并四苯环、芘环、苯并芘环、1,2-苯并菲环、苯并[9,10]菲环、荧蒽环、呋喃环、苯并呋喃环、二苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、二苯并噻吩环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、噁二唑环、吲哚环、咔唑环、吡咯并咪唑环、吡咯并吡唑环、吡咯并吡咯环、噻吩并吡咯环、噻吩并噻吩环、呋喃并吡咯环、呋喃并呋喃环、噻吩并呋喃环、苯并异噁唑环、苯并异噻唑环、苯并咪唑环、吡啶环、吡嗪环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、异喹啉环、噌啉环、喹喔啉环、萘嵌间二氮杂苯环、喹唑啉环、喹唑啉酮环、甘菊环等基团。

从量子产率和耐久性的方面出发，优选具有1个剩余化合价的苯环、萘环、二苯并呋喃环、二苯并噻吩环、咔唑环、吡啶环、嘧啶环、三嗪环，其中，更优选具有1个剩余化合价的苯环、吡啶环，进一步优选具有1个剩余化合价的苯环。

这些基团可以进一步取代有氟原子、氯原子、溴原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～40的(杂)芳烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为3～20的(杂)芳氧基、碳原子数为1～20的烷基甲硅烷基、碳原子数为3～20的(杂)芳基甲硅烷基、碳原子数为2～20的烷基羰基、碳原子数为4～20的(杂)芳基羰基、碳原子数为2～20的烷基氨基、碳原子数为3～20的(杂)芳基氨基、碳原子数为3～20的(杂)芳基。

碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～40的(杂)芳烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为3～20的(杂)芳氧基、碳原子数为1～20的烷基甲硅烷基、碳原子数为3～20的(杂)芳基甲硅烷基、碳原子数为2～20的烷基羰基、碳原子数为4～20的(杂)芳基羰基、碳原子数为2～20的烷基氨基、碳原子数为3～20的(杂)芳基氨基、碳原子数为3～20的(杂)芳基的具体例与前项中说明的基团相同。

作为这样的环的具体例，可以举出芴环、萘环、菲环、苯并[9,10]菲环、1,2-苯并菲环、苯并呋喃环、二苯并呋喃环、苯并噻吩环、二苯并噻吩环、咔唑环、咔啉环、二氮杂咔唑环、四氢萘环、喹啉环、喹唑啉环、氮杂菲环、氮杂苯并[9,10]菲环等。其中，优选芴环、萘环、咔唑环、咔啉环、喹啉环、喹唑啉环、喹喔啉环、氮杂苯并[9,10]菲环，进一步优选为芴环、萘环、咔唑环。

作为这样的环的具体例，可以举出氮杂菲环、二氮杂菲环、氮杂苯并[9,10]菲环、二氮杂苯并[9,10]菲环等，其中，优选氮杂苯并[9,10]菲环、二氮杂苯并[9,10]菲环。

这些环可以进一步取代有氟原子、氯原子、溴原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～40的(杂)芳烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为3～20的(杂)芳氧基、碳原子数为1～20的烷基甲硅烷基、碳原子数为3～20的(杂)芳基甲硅烷基、碳原子数为2～20的烷基羰基、碳原子数为4～20的(杂)芳基羰基、碳原子数为2～20的烷基氨基、碳原子数为3～20的(杂)芳基氨基、或碳原子数为3～20的(杂)芳基。这些取代基的具体例与前项中说明的基团相同。

<X、Ar¹>

X有2个以上的情况下，分别相同或不同，表示碳原子数为6～20的(杂)亚芳基，Ar¹有2个以上的情况下，分别相同或不同，表示碳原子数为3～20的(杂)芳基。

碳原子数为6～20的(杂)亚芳基是指具有2个剩余化合价的芳香族烃基和芳香族杂环基这两者。

作为其具体例，可以举出具有2个剩余化合价的苯环、萘环、蒽环、菲环、二萘嵌苯环、并四苯环、芘环、苯并芘环、1,2-苯并菲环、苯并[9,10]菲环、荧蒽环、呋喃环、苯并呋喃环、二苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、二苯并噻吩环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、噁二唑环、吲哚环、咔唑环、吡咯并咪唑环、吡咯并吡唑环、吡咯并吡咯环、噻吩并吡咯环、噻吩并噻吩环、呋喃并吡咯环、呋喃并呋喃环、噻吩并呋喃环、苯并异噁唑环、苯并异噻唑环、苯并咪唑环、吡啶环、吡嗪环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、异喹啉环、噌啉环、喹喔啉环、苯并咪唑环、萘嵌间二氮杂苯环、喹唑啉环、喹唑啉酮环、甘菊环等基团。

从量子产率和耐久性的方面出发，优选具有2个剩余化合价的苯环、萘环、二苯并呋喃环、二苯并噻吩环、咔唑环、吡啶环、嘧啶环、三嗪环，其中，更优选具有2个剩余化合价的苯环、吡啶环，进一步优选具有2个剩余化合价的苯环。

碳原子数为3～20的(杂)芳基是指具有1个剩余化合价的芳香族烃基和芳香族杂环基这两者。

作为其具体例，可以举出具有1个剩余化合价的苯环、萘环、蒽环、菲环、二萘嵌苯环、并四苯环、芘环、苯并芘环、1,2-苯并菲环、苯并[9,10]菲环、荧蒽环、呋喃环、苯并呋喃环、二苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、二苯并噻吩环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、噁二唑环、吲哚环、咔唑环、吡咯并咪唑环、吡咯并吡唑环、吡咯并吡咯环、噻吩并吡咯环、噻吩并噻吩环、呋喃并吡咯环、呋喃并呋喃环、噻吩并呋喃环、苯并异噁唑环、苯并异噻唑环、苯并咪唑环、吡啶环、吡嗪环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、异喹啉环、噌啉环、喹喔啉环、苯并咪唑环、萘嵌间二氮杂苯环、喹唑啉环、喹唑啉酮环、甘菊环等基团。

从溶解性和耐久性的方面出发，优选具有1个剩余化合价的苯环、萘环、菲环、二苯并呋喃环、二苯并噻吩环、咔唑环、吡啶环、嘧啶环、三嗪环，其中，更优选具有1个剩余化合价的苯环、萘环、菲环，进一步优选具有1个剩余化合价的苯环、萘环。

这些基团可以进一步取代有氟原子、氯原子、溴原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～40的(杂)芳烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为3～20的(杂)芳氧基、碳原子数为1～20的烷基甲硅烷基、碳原子数为3～20的(杂)芳基甲硅烷基、碳原子数为2～20的烷基羰基、碳原子数为4～20的(杂)芳基羰基、碳原子数为2～20的烷基氨基、碳原子数为3～20的(杂)芳基氨基、或碳原子数为3～20的(杂)芳基。这些取代基的具体例与在上述<R¹～R⁶>的项中说明的基团相同。

<Z>

Z由上述式(3)表示。2个以上的R’分别相同或不同，为氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为3～20的(杂)芳氧基、或碳原子数为3～20的(杂)芳基。

从耐久性的方面出发，优选氢原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为3～20的(杂)芳基，其中，更优选为氢原子。这些取代基的具体例与在上述<R¹～R⁶>的项中说明的基团相同。

r表示1～20的整数。从溶解性和电耐久性的方面出发，优选为2以上且小于18，其中更优选为3以上且小于15，进一步优选为3以上且小于10。

<L>

L为有机配体，没有特别限制，优选为1价的双齿配体，更优选从下述化学式中选择。需要说明的是，化学式中的虚线表示配位键。

在存在2个有机配体L的情况下，有机配体L可以为相互不同的结构。另外，n为3时，L不存在。

上述式中，R⁷～R⁹和R¹¹～R²⁰各自独立地表示氢原子、可以取代有氟原子的碳原子数为1～20的烷基、可以取代有碳原子数为1～20的烷基的苯基或卤原子。更优选的是，R⁷和R⁹为甲基或叔丁基，R⁸和R¹¹～R¹⁸为氢原子、或可以取代有碳原子数为1～20的烷基或卤原子的苯基，R¹⁹和R²⁰为碳原子数为1～20的烷基。碳原子数为1～20的烷基的具体例与上述<R¹～R⁶>的项中说明的基团相同。

<分子量>

本发明的铱络合化合物的分子量通常为850以上、优选为900以上、通常为3000以下、优选为2000以下。若在上述范围内，则络合物的稳定性良好。

<具体例>

下面，示出本发明的铱络合化合物的优选的具体例，但是本发明并不限于这些。并且结构式中的Me表示甲基，Ph表示苯基。

<结构上的特征>

本发明的铱络合化合物对于甲苯或苯基环己烷之类的有机溶剂具有足够高的溶解度、以及元件化时的发光效率高等性能良好的理由推测如下。

为了提高在有机溶剂中的溶解性，通常进行向铱络合化合物的配体中导入烷基。由于烷基能够取多种构型，因此在结晶化时用于重排的能量上升。由此，铱络合化合物被期待难以结晶化、溶解性提高的效果。但是，此次根据发明人的研究可知，即便仅导入烷基，在其链长比铱络合化合物的分子大小短的情况以及根据其取代位置的不同，有时无法改善溶解性。

另外，相反地在烷基的链长过长的情况下，认为虽然表现出溶解性，但是分子中所占的对发光没有帮助的部分增加，因此会引起发光效率的降低等元件性能的降低。

除此以外，作为导入烷基的缺点可以举出以下两点。第一点是，烷基在化学结构上比较弱，与芳香环相比sp³碳-氢键容易以自由基方式断裂，容易引起分解。因此，元件化时的驱动寿命变短。另一点是，发光层中使用的主体化合物通常为芳香族化合物，若在铱络合物上取代有烷基则对于主体材料的相容性变差，因此通过涂布形成发光层时容易与主体发生相分离，其结果，铱络合化合物在层内主体材料中的分散性变差。这是元件的发光效率降低及驱动电压上升的原因。

本发明的铱络合化合物通过取代有末端具有至少一个芳香环的烷基，可以提高在有机溶剂中的溶解性，同时，对烷基的sp³碳-氢键的部位进行立体保护，由此可以抑制自由基断裂，此外，通过改善与芳香族化合物主体材料的相容性，可以提高铱络合化合物的分散性。通过它们的协同效应，本发明的铱络合化合物具有适合于涂布法的高溶解性和足够长的贮存期，此外，可以发挥所得到的元件的发光效率提高、驱动电压降低、驱动寿命长的效果。

如上所述，通过将本发明的铱络合化合物用于通过湿式成膜法形成的有机电致发光元件的有机层，与有机电致发光元件的低电压化以及驱动寿命的提高等元件性能的提高有关。

<溶解性的说明>

湿式成膜法为下述方法：将发光层的有机材料暂时溶解于有机溶剂中后，利用旋涂法或喷墨法等进行涂布，其后通过加热、减压或吹送惰性气体等使有机溶剂蒸发气化，由此进行成膜。必要时，为了使成膜后的有机材料为溶剂不溶性，例如通过使有机材料的分子中存在C＝C基、C≡C基或苯并环丁烯基之类的交联基团，或者利用加热或光照射等已知的方法，也可以使其交联而不溶化。

在这样的湿式成膜法中优选使用的有机溶剂的种类可以举出己烷、庚烷、甲基乙基酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯之类的可以进行取代的脂肪族化合物；甲苯、二甲苯、苯基环己烷、苯甲酸乙酯之类的可以进行取代的芳香族系化合物；环己烷、环己酮、甲基环己酮、或3,3,5-三甲基环己酮之类的可以进行取代的脂环式化合物；等等。它们可以单独使用，也可以将两种以上的溶剂混合使用以制成适合于涂布工艺的涂布液。

作为主要使用的有机溶剂的种类，优选为芳香族系化合物或脂环式化合物，更优选为芳香族系化合物。特别是，苯基环己烷具有在湿式成膜工艺中优选的粘度和沸点，因此更优选。

关于适宜用于湿式成膜法的铱络合化合物的溶解性，在大气压下25℃的条件下，相对于苯基环己烷通常为0.3重量％以上、优选为1.0重量％以上、更优选为1.5重量％以上。

<铱络合化合物的合成方法>

本发明的铱络合化合物能够使用可通过已知方法的组合等所合成的配体，并利用配体和Ir化合物进行合成。

关于铱络合化合物的合成方法，可以例示出：式(I)所示的以一个步骤形成三元络合物的方法；式(II)所示的在形成Ir双核络合物之类的中间体后、再形成三元体的方法；等等，但并不限于这些。

例如，作为式(I)表示的典型的反应，可以举出通过3当量配体和1当量Ir(acac)₃(乙酰丙酮铱络合物)的反应而得到金属络合物的方法。

式(I)中，R表示1价的取代基。

此时，还能够使用过量的配体而促进反应，也可以少量使用而提高选择性。另外，还可以使用两种以上的配体并逐次地添加，形成混合配体络合物。

另外，作为式(II)表示的典型的反应，可以举出下述方法：例如通过2当量配体和1当量IrCl₃·xH₂O(氯化铱·x水合物)的反应而得到包含2个Ir原子的双核金属络合物等中间体后，进一步对于Ir使1当量配体发生反应，得到金属络合物。需要说明的是，式(II)中的R与式(I)中的R含义相同。

与式(I)同样地考虑反应的效率和选择性，可以适当地调整实际的配体与Ir化合物的投料比。在式(II)的情况下，通过最后添加的配体使用与最初的配体不同的配体，可以简便地形成混合配体络合物。

作为Ir化合物，除了上述的Ir(acac)₃络合物、IrCl₃·xH₂O络合物以外，还可以使用Ir环辛二烯基络合物等适当的Ir化合物。也可以与碳酸盐等碱性化合物、Ag盐等卤素捕获剂等合用来促进反应。反应温度优选使用50℃～400℃左右的温度。一般使用100℃以上的高温。反应可以在无溶剂的条件下进行，也可以使用已知的溶剂。在以高温反应进行的情况下，优选甘油等高沸点溶剂。

<铱络合化合物的用途>

本发明的铱络合化合物可以适宜用作有机电致发光元件中使用的材料、即有机电致发光元件材料，也可以适宜用作有机电致发光元件或其它发光元件等的发光材料。

<含有铱络合化合物的组合物>

本发明的铱络合化合物的溶解性优异，因而优选与溶剂一起使用。下面，对含有本发明的铱络合化合物和溶剂的组合物(下文中有时也称为“含有铱络合化合物的组合物”。)进行说明。

本发明的含有铱络合化合物的组合物含有上述本发明的铱络合化合物和溶剂。本发明的含有铱络合化合物的组合物通常用于利用湿式成膜法形成层或膜，特别优选用于形成有机电致发光元件的有机层。该有机层特别优选为发光层。

即，含有铱络合化合物的组合物优选为有机电致发光元件用组合物，进而特别优选作为发光层形成用组合物使用。

该含有铱络合化合物的组合物中的本发明的铱络合化合物的含量通常为0.01重量％以上、优选为0.1重量％以上，通常为15重量％以下、优选为10重量％以下。通过使组合物的铱络合化合物的含量在该范围，可以从相邻的层(例如空穴传输层、空穴阻挡层)向发光层高效地进行空穴或电子的注入，可以降低驱动电压。需要说明的是，在含有铱络合化合物的组合物中，可以仅含有一种本发明的铱络合化合物，也可以组合含有两种以上的本发明的铱络合化合物。

在将本发明的含有铱络合化合物的组合物用于例如有机电致发光元件用的情况下，除了上述铱络合化合物及溶剂以外，还可以含有在有机电致发光元件、特别是发光层中使用的电荷传输性化合物。

在使用本发明的含有铱络合化合物的组合物形成有机电致发光元件的发光层的情况下，优选包含本发明的铱络合化合物作为掺杂剂材料，包含电荷传输性化合物作为主体材料。

本发明的含有铱络合化合物的组合物中含有的溶剂是具有挥发性的液体成分，其是为了通过湿式成膜形成包含铱络合化合物的层而使用的。

由于作为溶质的本发明的铱络合化合物具有高溶解性，因此，该溶剂只要是后述的电荷传输性化合物良好地溶解的溶剂则没有特别限定。作为优选的溶剂，可以举出例如正癸烷、环己烷、乙基环己烷、十氢化萘、二环己烷等链烷烃类；甲苯、二甲苯、均三甲苯、苯基环己烷、四氢化萘等芳香族烃类；氯苯、二氯苯、三氯苯等卤代芳香族烃类；1,2-二甲氧基苯、1,3-二甲氧基苯、苯甲醚、苯乙醚、2-甲氧基甲苯、3-甲氧基甲苯、4-甲氧基甲苯、2,3-二甲基苯甲醚、2,4-二甲基苯甲醚、二苯基醚等芳香族醚类；乙酸苯酯、丙酸苯酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸正丁酯等芳香族酯类；环己酮、环辛酮、葑酮等脂环族酮类；环己醇、环辛醇等脂环族醇类；甲基乙基酮、二丁基酮等脂肪族酮类；丁醇、己醇等脂肪族醇类；乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、丙二醇-1-单甲醚乙酸酯(PGMEA)等脂肪族醚类；等等。其中优选为链烷烃类、芳香族烃类，进一步优选为芳香族烃类，特别是苯基环己烷具有在湿式成膜工艺中优选的粘度和沸点。

这些溶剂可以单独使用一种，并且也可以以任意的组合和比例使用两种以上。

溶剂的沸点通常为80℃以上、优选为100℃以上、更优选为150℃以上、特别优选为200℃以上。通常沸点为300℃以下、优选为270℃以下、更优选为250℃以下。若小于该范围，在湿式成膜时由于溶剂从组合物中蒸发，成膜稳定性有可能降低。

相对于组合物100重量份，溶剂的含量优选为10重量份以上、更优选为50重量份以上、特别优选为80重量份以上，另外，优选为99.95重量份以下、更优选为99.9重量份以下、特别优选为99.8重量份以下。通常发光层的厚度为3nm～200nm左右，若溶剂的含量小于该下限，则组合物的粘性变得过高，成膜作业性有可能降低。另一方面，若超过该上限，成膜后除去溶剂所得到的膜无法取得厚度，因此具有难以成膜的倾向。

作为本发明的含有铱络合化合物的组合物能够含有的电荷传输性化合物，可以使用以往作为有机电致发光元件用材料使用的电荷传输性化合物。例如，可以举出苯、萘、蒽、联苯、菲、吡啶、嘧啶、三嗪、咔唑、咔啉、吲哚咔唑、喹啉、菲咯啉、三苯胺的衍生物。其中，由于电荷传输性优异，因此稳定性高、三重态能量高、本发明的铱络合化合物的发光效率高，所以优选苯、萘、联苯、吡啶、嘧啶、三嗪、咔唑、咔啉、喹啉、三苯胺的衍生物。具体地说，可以举出国际公开第2012/096263号中记载的化合物，其中优选国际公开第2012/096263号中记载的通式(A)、通式(E)表示的化合物。在用于发光层的情况下，优选含有主要承担空穴传输性的化合物和主要承担电子传输性的化合物。

它们可以单独使用一种，并且也可以以任意的组合和比例使用两种以上。

关于本发明的含有铱络合化合物的组合物中的电荷传输性化合物的含量，若将该组合物设为100重量份，则通常为0.1重量份以上、优选为0.5重量份以上，另外，通常为50重量份以下、优选为30重量份以下。

另外，相对于含有铱络合化合物的组合物中的电荷传输性化合物，含有铱络合化合物的组合物中的铱络合化合物的含量通常为100重量％以下、优选为50重量％以下、特别优选为30重量％以下，通常为1重量％以上、优选为2重量％以上、特别优选为5重量％以上。

除了上述化合物等以外，本发明的含有铱络合化合物的组合物中也可以根据需要进一步含有其它化合物。例如，除了上述溶剂以外，也可以含有其它溶剂。作为这样的溶剂，可以举出例如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等酰胺类、二甲基亚砜等。它们可以单独使用一种，并且也可以以任意的组合和比例使用两种以上。

[有机电致发光元件]

本发明的有机电致发光元件为在基板上至少具有阳极、阴极和设置于这两极间的发光层的有机电致发光元件，其特征在于，其具有使用本发明的组合物通过湿式成膜法所形成的层。该通过湿式成膜法所形成的层优选为该发光层。

图2是示出适合于本发明的有机电致发光元件的结构例的截面示意图，图2中，符号1表示基板，符号2表示阳极，符号3表示空穴注入层，符号4表示空穴传输层，符号5表示发光层，符号6表示空穴阻挡层，符号7表示电子传输层，符号8表示电子注入层，符号9表示阴极。

[1]基板

基板1为有机电致发光元件的支撑体，使用石英或玻璃的板、金属板或金属箔、塑料膜或片等。特别优选玻璃板、或聚酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚砜等的透明的合成树脂的板。在使用合成树脂基板的情况下，需要注意气体阻隔性。若基板的气体阻隔性过小，则有机电致发光元件有时会因通过了基板的外部气体而劣化，故不优选。因此，在合成树脂基板的至少单面设置致密的硅氧化膜等以确保气体阻隔性的方法也是优选的方法之一。

[2]阳极

在基板1上设有阳极2。阳极2发挥向发光层侧的层(空穴注入层3、空穴传输层4或发光层5等)注入空穴的作用。

该阳极2通常利用铝、金、银、镍、钯、铂等金属、铟和/或锡的氧化物等金属氧化物、碘化铜等卤化金属、炭黑、或聚(3-甲基噻吩)、聚吡咯、聚苯胺等导电性高分子等构成。

阳极2的形成通常采用溅射法、真空蒸镀法等进行的情况很多。此外，在使用银等金属微粒、碘化铜等微粒、炭黑、导电性的金属氧化物微粒、导电性高分子微粉等形成阳极的情况下，也可以通过将其分散于适当的粘结剂树脂溶液中，涂布在基板1上来形成阳极2。进而，在导电性高分子的情况下，也可以通过电解聚合直接在基板1上形成薄膜或者在基板1上涂布导电性高分子来形成阳极2(Appl.Phys.Lett.,60卷,2711页,1992年)。

阳极2通常为单层结构，但也可以根据期望形成由多种材料构成的层积结构。

阳极2的厚度根据所需要的透明性的不同而不同。需要透明性时，通常使可见光的透过率为60％以上、优选为80％以上是较理想的。这种情况下，阳极的厚度通常为5nm以上、优选为10nm以上、且通常为1000nm以下、优选为500nm以下的程度。在可以为不透明的情况下，阳极2的厚度是任意的，阳极2可以与基板1相同。此外，还可以在上述的阳极2之上层积不同的导电材料。

为了将附着于阳极的杂质除去、调整电离势而提高空穴注入性，优选对阳极表面进行紫外线(UV)/臭氧处理，或者氧等离子体、氩等离子体处理。

[3]空穴注入层

空穴注入层3是从阳极2向发光层5传输空穴的层，通常该空穴注入层3形成于阳极2上。本发明的空穴注入层3的形成方法可以为真空蒸镀法，也可以为湿式成膜法，对此没有特别限制，从减少暗斑的方面出发，优选通过湿式成膜法形成空穴注入层3。空穴注入层3的膜厚通常为5nm以上、优选为10nm以上、且通常为1000nm以下、优选为500nm以下的范围。

<通过湿式成膜法形成空穴注入层>

在通过湿式成膜形成空穴注入层3的情况下，通常将构成空穴注入层3的材料与适当的溶剂(空穴注入层用溶剂)混合而制备成膜用的组合物(空穴注入层形成用组合物)，利用适当的方法将该空穴注入层形成用组合物涂布到相当于空穴注入层3的下层的层(通常为阳极)上并进行成膜、干燥，由此形成空穴注入层3。

(空穴传输性化合物)

空穴注入层形成用组合物通常含有空穴传输性化合物和溶剂作为空穴注入层的构成材料。空穴传输性化合物只要是通常用于有机电致发光元件的空穴注入层的具有空穴传输性的化合物即可，可以为聚合物等高分子化合物，也可以为单体等低分子化合物，但优选为高分子化合物。

作为空穴传输性化合物，从自阳极2向空穴注入层3的电荷注入势垒的方面出发，优选具有4.5eV～6.0eV的电离势的化合物。作为空穴传输性化合物的例子，可以举出芳香族胺衍生物、酞菁衍生物、卟啉衍生物、低聚噻吩衍生物、聚噻吩衍生物、苄基苯基衍生物、将叔胺利用芴基连结而成的化合物、腙衍生物、硅氮烷衍生物、硅胺烷衍生物、磷胺衍生物、喹吖啶酮衍生物、聚苯胺衍生物、聚吡咯衍生物、聚苯乙炔衍生物、聚噻吩乙炔衍生物、聚喹啉衍生物、聚喹喔啉衍生物、碳等。

需要说明的是，在本发明中，关于所谓衍生物，例如若以芳香族胺衍生物为例，则包括芳香族胺本身和以芳香族胺为主骨架的化合物，可以是聚合物，也可以是单体。

作为空穴注入层3的材料使用的空穴传输性化合物可以单独含有这种化合物中的任何一种，也可以含有两种以上。在含有两种以上的空穴传输性化合物的情况下，其组合是任意的，但优选将一种或两种以上的芳香族叔胺高分子化合物与一种或两种以上的其它空穴传输性化合物合用。

在上述例示的化合物中，从非晶性、可见光的透过率的方面考虑，优选芳香族胺化合物，特别优选芳香族叔胺化合物。此处，芳香族叔胺化合物是指具有芳香族叔胺结构的化合物，还包括具有芳香族叔胺来源的基团的化合物。

对芳香族叔胺化合物的种类没有特别限制，从表面平滑化效果带来的均匀发光的方面考虑，进一步优选重均分子量为1000以上且1000000以下的高分子化合物(重复单元连接而成的聚合型化合物)。作为芳香族叔胺高分子化合物的优选例，可以举出具有下述式(IV)表示的重复单元的高分子化合物。

(式(IV)中，Ar⁵¹和Ar⁵²各自独立地表示可以具有取代基的芳香族烃基或可以具有取代基的芳香族杂环基。Ar⁵³～Ar⁵⁵各自独立地表示可以具有取代基的芳香族烃基或可以具有取代基的芳香族杂环基。T表示选自下述连接基团组中的一个连接基团。另外，Ar⁵¹～Ar⁵⁵中键合于同一N原子的两个基团可以相互键合而形成环。)

(连接基团组)

(上述各式中，Ar⁵⁶～Ar⁶⁶各自独立地表示可以具有取代基的芳香族烃基或可以具有取代基的芳香族杂环基。R¹¹¹和R¹¹²各自独立地表示氢原子或任意的取代基。)

作为式(IV)和上述连接基团组中的Ar⁵¹～Ar⁶⁶的芳香族烃基和芳香族杂环基，从高分子化合物的溶解性、耐热性、空穴注入·传输性的方面考虑，优选具有两个剩余化合价的苯环、萘环、菲环、噻吩环、吡啶环，进一步优选具有两个剩余化合价的苯环、萘环。

Ar⁵¹～Ar⁶⁶的芳香族烃基和芳香族杂环基可以进一步具有取代基。作为取代基的分子量，通常为400以下，尤其优选为约250以下。作为取代基，优选烷基、链烯基、烷氧基、芳香族烃基、芳香族杂环基等。

R¹¹¹和R¹¹²是任意的取代基的情况下，作为该取代基，可以举出烷基、链烯基、烷氧基、甲硅烷基、甲硅烷氧基、芳香族烃基、芳香族杂环基等。

另外，作为空穴传输性化合物，还优选在高分子量聚苯乙烯磺酸中将作为聚噻吩衍生物的3,4-乙撑二氧噻吩(3,4-ethylenedioxythiophene)聚合而成的导电性聚合物(PEDOT/PSS)。另外，也可以是用甲基丙烯酸酯等对该聚合物的末端进行封端的化合物。

进而，作为空穴传输性化合物，也可以使用在后述的“空穴传输层”项中记载的具有不溶解基团的化合物。

关于空穴注入层形成用组合物中的空穴传输性化合物的浓度，只要不显著损害本发明的效果即是任意的，但从膜厚的均匀性的方面考虑，通常为0.01重量％以上、优选为0.1重量％以上、进一步优选为0.5重量％以上，另外，通常为70重量％以下、优选为60重量％以下、进一步优选为50重量％以下。若该浓度过高，则有可能产生膜厚不均匀，另外，若过低，则成膜的空穴注入层中有可能产生缺陷。

(电子接受性化合物)

空穴注入层形成用组合物优选含有电子接受性化合物作为空穴注入层的构成材料。

电子接受性化合物优选具有氧化能力、具有接受来自上述空穴传输性化合物的单电子的能力的化合物，具体地说，优选电子亲和能为4eV以上的化合物、进一步优选电子亲和能为5eV以上的化合物。

作为这样的电子接受性化合物，例如，可以举出选自由三芳基硼化合物、卤化金属、路易斯酸、有机酸、鎓盐、芳胺与卤化金属的盐、芳胺与路易斯酸的盐组成的组中的一种或两种以上的化合物等。更具体地说，可以举出氯化铁(III)(日本特开平11-251067号公报)、过硫酸铵等高原子价的无机化合物；四氰基乙烯等氰化合物、三(五氟苯基)硼烷(日本特开2003-31365号公报)等芳香族硼化合物；有机基团取代的鎓盐(国际公开第2005/089024号)；富勒烯衍生物；碘；聚苯乙烯磺酸根离子、烷基苯磺酸根离子、樟脑磺酸根离子等磺酸根离子；等等。

这些电子接受性化合物可以通过氧化空穴传输性化合物来提高空穴传输层的电导率。

空穴注入层或空穴注入层形成用组合物中的电子接受性化合物相对于空穴传输性化合物的含量通常为0.1摩尔％以上、优选为1摩尔％以上。但通常为100摩尔％以下、优选为40摩尔％以下。

(溶剂)

湿式成膜法中使用的空穴注入层形成用组合物的溶剂中的至少一种优选为能溶解上述空穴注入层的构成材料的化合物。另外，该溶剂的沸点通常为110℃以上、优选为140℃以上、尤其优选为200℃以上，且通常为400℃以下、尤其优选为300℃以下。若溶剂的沸点过低，有可能干燥速度过快、膜质恶化。另外，若溶剂的沸点过高，需要提高干燥工序的温度，有可能对其它层、基板产生不良影响。

作为溶剂，可以举出例如醚系溶剂、酯系溶剂、芳香族烃系溶剂、酰胺系溶剂等。

作为醚系溶剂，可以举出例如乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇-1-单甲醚乙酸酯(PGMEA)等脂肪族醚；1,2-二甲氧基苯、1,3-二甲氧基苯、茴香醚、苯乙醚、2-甲氧基甲苯、3-甲氧基甲苯、4-甲氧基甲苯、2,3-二甲基茴香醚、2,4-二甲基茴香醚等芳香族醚等。

作为酯系溶剂，可以举出例如乙酸苯酯、丙酸苯酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸正丁酯等芳香族酯等。

作为芳香族烃系溶剂，可以举出例如甲苯、二甲苯、环己基苯、3-异丙基联苯、1,2,3,4-四甲基苯、1,4-二异丙基苯、环己基苯、甲基萘等。作为酰胺系溶剂，可以举出例如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等。

此外，还可以使用二甲基亚砜等。这些溶剂可以仅使用一种，也可以按照任意的组合和比例使用两种以上。

(成膜方法)

在制备空穴注入层形成用组合物之后，通过湿式成膜在相当于空穴注入层3的下层的层(通常为阳极2)上将该组合物涂布成膜、干燥，从而形成空穴注入层3。

为了防止因组合物中产生晶体而导致的膜的缺损，涂布工序中的温度优选为10℃以上、且优选为50℃以下。

关于涂布工序中的相对湿度，只要不显著损害本发明的效果则没有特别限定，通常为0.01ppm以上且通常为80％以下。

涂布之后，通常通过加热等而使空穴注入层形成用组合物的膜干燥。若列举加热工序中使用的加热手段的例子，可以举出洁净烘箱、加热板等。

关于加热工序中的加热温度，只要不显著损害本发明的效果，优选在空穴注入层形成用组合物中使用的溶剂的沸点以上的温度下加热。另外，空穴注入层中使用的溶剂为包含两种以上的混合溶剂时，优选在至少一种溶剂的沸点以上的温度下加热。考虑到溶剂的沸点上升，在加热工序中，优选在120℃以上、且优选在410℃以下进行加热。

在加热工序中，只要加热温度为空穴注入层形成用组合物的溶剂的沸点以上且不发生涂布膜的充分不溶解，则对加热时间没有限定，优选为10秒以上，通常为180分钟以下。若加热时间过长，则存在其它层的成分扩散的倾向，若过短，则存在空穴注入层变得不均质的倾向。也可以分两次进行加热。

＜通过真空蒸镀法形成空穴注入层＞

在通过真空蒸镀形成空穴注入层3时，将空穴注入层3的构成材料(上述的空穴传输性化合物、电子接受性化合物等)的一种或两种以上投入到设置在真空容器内的坩埚中(在使用两种以上的材料时，投入到各自的坩埚中)，用适当的真空泵将真空容器内排气至10^-4Pa左右，然后，加热坩埚(使用两种以上的材料时，加热各个坩埚)，控制蒸发量，使溶剂蒸发(使用两种以上的材料时，各自独立地控制蒸发量，使之蒸发)，在与坩埚相对放置的基板的阳极2上形成空穴注入层3。需要说明的是，使用两种以上的材料时，还可以将它们的混合物投入到坩埚中，加热、使之蒸发，从而形成空穴注入层3。

对于蒸镀时的真空度，只要不显著损害本发明的效果则没有限定，通常为0.1×10^-6Torr(0.13×10^-4Pa)以上且通常为9.0×10^-6Torr(12.0×10^-4Pa)以下。蒸镀速度只要不显著损害本发明的效果则没有限定，通常为/秒以上且通常为/秒以下。

[4]空穴传输层

在有空穴注入层的情况下，空穴传输层4可以在空穴注入层3上形成，在无空穴注入层3的情况下，空穴传输层4可以在阳极2上形成。另外，本发明的有机电致发光元件可以为省略空穴传输层的构成。

空穴传输层4的形成方法可以为真空蒸镀法，也可以为湿式成膜法，对此没有特别限制，从减少暗斑的方面出发，优选通过湿式成膜法形成空穴传输层4。

作为形成空穴传输层4的材料，优选为空穴传输性高且可以高效传输所注入的空穴的材料。因此，优选电离势小、对可见光的透明性高、空穴迁移率大、稳定性优异、在制造时或使用时不容易产生成为阱(trap)的杂质的材料。另外，在大多数情况下，为了与发光层5接触，优选不发生下述情况：将来自发光层5的发光消光，或者在与发光层5之间形成激基复合物而使效率降低。

作为这种空穴传输层4的材料，为以往作为空穴传输层的构成材料使用的材料即可，例如，可以举出作为上述空穴注入层3中使用的空穴传输性化合物例示的化合物。另外，可以举出芳胺衍生物、芴衍生物、螺环衍生物、咔唑衍生物、吡啶衍生物、吡嗪衍生物、嘧啶衍生物、三嗪衍生物、喹啉衍生物、菲咯啉衍生物、酞菁衍生物、卟啉衍生物、噻咯衍生物、低聚噻吩衍生物、稠合多环芳香族衍生物、金属络合物等。

另外，可以举出例如聚乙烯基咔唑衍生物、聚芳胺衍生物、聚乙烯基三苯胺衍生物、聚芴衍生物、聚亚芳基衍生物、含有四苯基联苯胺的聚芳醚砜衍生物、聚亚芳基亚乙烯基衍生物、聚硅氧烷衍生物、聚噻吩衍生物、聚(对苯乙炔)衍生物等。它们可以为交替共聚物、无规聚合物、嵌段聚合物或接枝共聚物中的任一种。另外，也可以是主链上具有分支、具有3个以上末端部的高分子，所谓树状高分子(dendrimer)。

其中，优选聚芳胺衍生物、聚亚芳基衍生物。

作为聚芳胺衍生物，优选为包含下述式(V)表示的重复单元的聚合物。特别优选为由下述式(V)表示的重复单元形成的聚合物，在该情况下，在各个重复单元中，Ar^a或Ar^b可以是不同的。

(式(V)中，Ar^a和Ar^b各自独立地表示可以具有取代基的芳香族烃基或芳香族杂环基。)

作为可以具有取代基的芳香族烃基，例如，可以举出具有一个或两个剩余化合价的苯环、萘环、蒽环、菲环、二萘嵌苯环、并四苯环、芘环、苯并芘环、1,2-苯并菲环、苯并[9,10]菲环、苊环、荧蒽环、芴环等具有一个或两个剩余化合价的6元环的单环或2～5个稠环或者两个以上的这些环通过直接键合所连接而成的基团。

作为可以具有取代基的芳香族杂环基，例如，可以举出具有一个或两个剩余化合价的呋喃环、苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、噁二唑环、吲哚环、咔唑环、吡咯并咪唑环、吡咯并吡唑环、吡咯并吡咯环、噻吩并吡咯环、噻吩并噻吩环、呋喃并吡咯环、呋喃并呋喃环、噻吩并呋喃环、苯并异噁唑环、苯并异噻唑环、苯并咪唑环、吡啶环、吡嗪环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、异喹啉环、噌啉环、喹喔啉环、菲啶环、苯并咪唑环、萘嵌间二氮杂苯环、喹唑啉环、喹唑啉酮环、甘菊环等具有一个或两个剩余化合价的5元环或6元环的单环或2～4个稠环或者两个以上的这些环通过直接键合所连接而成的基团。

从对有机溶剂的溶解性、耐热性的方面考虑，Ar^a和Ar^b优选为各自独立地选自由具有一个或两个剩余化合价的苯环、萘环、蒽环、菲环、苯并[9,10]菲环、芘环、噻吩环、吡啶环、芴环组成的组中的环、两个以上苯环连接而成的基团(例如，联苯基(亚联苯基)、三联苯基(三聚苯基))。

其中，优选具有一个或两个剩余化合价的苯、联苯和芴。

作为Ar^a和Ar^b中的芳香族烃基和芳香族杂环基可以具有的取代基，可以举出烷基、链烯基、炔基、烷氧基、芳氧基、烷氧羰基、二烷基氨基、二芳基氨基、酰基、卤原子、卤代烷基、烷硫基、芳硫基、甲硅烷基、甲硅烷氧基、氰基、芳香族烃环基、芳香族杂环基等。

作为聚亚芳基衍生物，可以举出其重复单元中具有作为上述式(V)中的Ar^a、Ar^b所例示的可以具有取代基的芳香族烃基或芳香族杂环基等亚芳基的聚合物。作为聚亚芳基衍生物，优选具有由下述式(VI)和下述式(VII)组成的重复单元中的至少一种的聚合物。

(式(VI)中，R^a、R^b、R^c和R^d各自独立地表示烷基、烷氧基、苯基烷基、苯基烷氧基、苯基、苯氧基、烷基苯基、烷氧基苯基、烷基羰基、烷氧羰基或羧基。

v和w各自独立地表示0～3的整数。v或w为2以上时，一分子中所包含的多个R^a或R^b可以相同，也可以不同，相邻的R^a或R^b彼此可以形成环。)

(式(VII)中，R^e和R^f各自独立地与上述式(VI)中的R^a、R^b、R^c或R^d含义相同。

x和y各自独立地表示0～3的整数。x或y为2以上时，一分子中所包含的多个R^e和R^f可以相同，也可以不同，相邻的R^e或R^f彼此可以形成环。Q表示构成5元环或6元环的原子或原子组。)

作为Q的具体例，可以举出-O-、-BR-、-NR-、-SiR₂-、-PR-、-SR-、-CR₂-或它们键合而成的基团等。需要说明的是，此处的R表示氢原子或任意的有机基团。本发明中的任意的有机基团为包含至少一个碳原子的基团即可。

另外，作为聚亚芳基衍生物，优选在具有由上述式(VI)和上述式(VII)组成的重复单元中的至少一方的基础上还具有下述式(VIII)表示的重复单元。

(式(VIII)中，Ar^c～Ar^h和Ar^j各自独立地表示可以具有取代基的芳香族烃基或芳香族杂环基。γ和δ各自独立地表示0或1。)

作为Ar^c～Ar^h和Ar^j的具体例，与上述式(V)中的Ar^a和Ar^b相同。

上述式(VI)～(VIII)的具体例和聚亚芳基衍生物的具体例等可以举出日本特开2008-98619号公报记载的化合物等。

在用湿式成膜法形成空穴传输层4的情况下，与上述空穴注入层3的形成同样，制备空穴传输层形成用组合物后，湿式成膜，然后进行加热干燥。

在空穴传输层形成用组合物中，除了上述空穴传输性化合物以外，还含有溶剂。所使用的溶剂与上述空穴注入层形成用组合物中使用的溶剂相同。另外，成膜条件、加热干燥条件等也与形成空穴注入层3的情况相同。另外，在通过真空蒸镀法来形成空穴传输层的情况下，其成膜条件等也与上述形成空穴注入层3的情况相同。空穴传输层4除了上述空穴传输性化合物以外还可以含有各种发光材料、电子传输性化合物、粘结剂树脂、涂布性改良剂等。

从耐热性或成膜性的方面出发，空穴传输层4还优选是将具有不溶解基团的化合物(下文中称为“不溶解性化合物”)不溶解而形成的层。不溶解性化合物是具有不溶解基团的化合物，通过不溶解来形成不溶解聚合物。

所谓不溶解基团是指通过热和/或照射活性能量射线进行反应的基团，是具有反应后在有机溶剂、水中的溶解性比反应前降低的效果的基团。在本发明中，不溶解基团优选为离去基团或交联性基团。

所谓离去基团是指在70℃以上从键合的芳香族烃环中离解、进而对溶剂示出可溶性的基团。这里，所谓对溶剂示出可溶性是指化合物在通过热和/或照射活性能量射线而发生反应之前的状态下常温下在甲苯中溶解0.1重量％以上，化合物在甲苯中的溶解性优选为0.5重量％以上、更优选为1重量％以上。

作为该离去基团，优选为在芳香族烃环侧不形成极性基团而热离解的基团，更优选为通过逆狄尔斯-阿尔德反应而热离解的基团。再者，优选为在100℃以上热离解的基团，优选为在300℃以下热离解的基团。

另外，若列举交联性基团的例子，可以举出氧杂环丁烷、环氧等环状醚来源的基团；乙烯基、三氟乙烯基、苯乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、肉桂酰基等不饱和双键来源的基团；苯并环丁烷来源的基团等。

不溶解性化合物可以为单体、低聚物、聚合物中的任一种。不溶解性化合物可以具有仅仅一种，也可以按任意的组合和比例具有两种以上。

作为不溶解性化合物，优选使用具有交联性基团的空穴传输性化合物。若列举空穴传输性化合物的例子，可以举出吡啶衍生物、吡嗪衍生物、嘧啶衍生物、三嗪衍生物、喹啉衍生物、菲咯啉衍生物、咔唑衍生物、酞菁衍生物、卟啉衍生物等含氮芳香族化合物衍生物；三苯胺衍生物；噻咯衍生物；低聚噻吩衍生物、稠合多环芳香族衍生物、金属络合物等。其中，优选吡啶衍生物、吡嗪衍生物、嘧啶衍生物、三嗪衍生物、喹啉衍生物、菲咯啉衍生物、咔唑衍生物等含氮芳香族衍生物；三苯胺衍生物、噻咯衍生物、稠合多环芳香族衍生物、金属络合物等，尤其更优选三苯胺衍生物。

为了使不溶解性化合物不溶解而形成空穴传输层4，通常，制备在溶剂中溶解或分散有不溶解性化合物的空穴传输层形成用组合物，通过湿式成膜进行成膜，使其不溶解。

在空穴传输层形成用组合物中，还可以进一步含有流平剂、消泡剂等涂布性改良剂；电子接受性化合物；粘结剂树脂等。

空穴传输层形成用组合物含有通常为0.01重量％以上、优选为0.05重量％以上、进一步优选为0.1重量％以上，且通常为50重量％以下、优选为20重量％以下、进一步优选为10重量％以下的不溶解性化合物。

将以这种浓度包含不溶解性化合物的空穴传输层形成用组合物在下层(通常为空穴注入层3)上成膜后，通过加热和/或光等活性能量照射，使不溶解性化合物不溶解。

成膜时的温度、湿度等条件与上述空穴注入层3的湿式成膜时相同。对成膜后的加热方法没有特别的限定。作为加热温度条件，通常为120℃以上，优选为400℃以下。作为加热时间，通常为1分钟以上，优选为24小时以下。作为加热手段没有特别限定，可以使用将具有成膜后的层的层积体放置在加热板上、或者在烘箱内加热等手段。例如，可以在加热板上使用在120℃以上加热1分钟以上等条件。

在利用光等电磁能量照射的情况下，可以举出使用超高压汞灯、高压汞灯等照射的方法、或者使用内置上述光源的掩模对准器、输送带型光照射装置进行照射的方法等。

由此形成的空穴传输层4的膜厚通常为5nm以上、优选为10nm以上，且通常为300nm以下、优选为100nm以下。

[5]发光层

在空穴传输层4上通常设置发光层5。发光层5是在施加电场的电极之间利用从阳极2通过空穴注入层3注入的空穴和从阴极9通过电子传输层7注入的电子的再结合而被激发的、成为主要发光源的层。优选发光层5包含发光材料(掺杂剂)和一种或两种以上的主体材料。发光层5可以通过真空蒸镀法来形成，特别优选为使用本发明的有机电致发光元件用组合物通过湿式成膜法所制作的层。

此处，所谓湿式成膜法是指如上所述将包含溶剂的组合物通过旋涂法、浸涂法、模涂法、棒涂法、刮刀涂布法、辊涂法、喷涂法、毛细管涂布法(CapillaryCoating)、喷墨法、丝网印刷法、凹版印刷法、柔版印刷法等湿式成膜的方法。

需要说明的是，在不损害本发明的性能的范围内，发光层5也可以包含其它的材料、成分。一般在有机电致发光元件中，在使用相同材料的情况下，电极间的膜厚薄时，有效电场变大，故注入的电流增多，因此驱动电压降低。因此，电极间的总膜厚薄时，有机电致发光元件的驱动电压降低，但过薄时会由于起因于ITO等的电极的凸起而发生短路，因此需要一定程度的膜厚。

本发明中，在除了发光层5以外还具有空穴注入层3和后述的电子传输层7等有机层的情况下，将发光层5与空穴注入层3、电子传输层7等其它有机层加在一起的总膜厚通常为30nm以上、优选为50nm以上、进一步优选为100nm以上，且通常为1000nm以下、优选为500nm以下、进一步优选为300nm以下。另外，在发光层5以外的空穴注入层3、后述的电子注入层8的导电性高的情况下，由于注入发光层5的电荷量增加，因此，例如也可以使空穴注入层3的膜厚变厚并使发光层5的膜厚变薄，在将总膜厚维持在一定程度的膜厚的情况下降低驱动电压。

因而，发光层5的膜厚通常为10nm以上、优选为20nm以上，且通常为300nm以下、优选为200nm以下。需要说明的是，在本发明的元件在阳极和阴极的两极之间仅具有发光层5的情况下，发光层5的膜厚通常为30nm以上、优选为50nm以上，且通常为500nm以下、优选为300nm以下。

[6]空穴阻挡层

空穴阻挡层6是在发光层5上以与发光层5的阴极侧的界面接触的方式层积形成的。尤其在使用磷光材料作为发光物质的情况下，或者在使用蓝色发光材料作为发光物质的情况下，设置空穴阻挡层6是有效的。空穴阻挡层6具有将空穴和电子关在发光层5内以提高发光效率的功能。即，空穴阻挡层6通过阻止从发光层5迁移来的空穴到达电子传输层7而增加了在发光层5内与电子的再结合概率，具有将生成的激子关在发光层5内的作用和将从电子传输层7注入的电子高效地向发光层5的方向传输的作用。

作为构成空穴阻挡层6的材料所要求的物性，可以举出电子迁移率高且空穴迁移率低、能隙(HOMO、LUMO之差)大、激发三重态能级(T1)高。

作为满足这种条件的空穴阻挡层材料，可以举出双(2-甲基-8-羟基喹啉)(苯酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(三苯基硅烷醇)铝等混合配体络合物、双(2-甲基-8-羟基喹啉)铝-μ-氧-双-(2-甲基-8-羟基喹啉)铝双核金属络合物等金属络合物、二苯乙烯基联苯衍生物等苯乙烯化合物(日本特开平11-242996号公报)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑等三唑衍生物(日本特开平7-41759号公报)、浴铜灵等菲咯啉衍生物(日本特开平10-79297号公报)。

进而，国际公开第2005/022962号中记载的具有至少1个2,4,6位被取代的吡啶环的化合物也优选作为空穴阻挡材料。空穴阻挡层6的膜厚通常为0.3nm以上、优选为0.5nm以上，且通常为100nm以下、优选为50nm以下。空穴阻挡层6也可以用与空穴注入层3同样的方法来形成，通常可使用真空蒸镀法。

[7]电子传输层

电子传输层7是为了进一步提高元件的发光效率而在空穴阻挡层6和电子注入层8之间设置的。电子传输层7由能够在施加电场的电极之间将由阴极9注入的电子高效地向发光层5的方向传输的化合物形成。作为用于电子传输层7的电子传输性化合物，必须是来自阴极9或电子注入层8的电子注入效率高、且具有高电子迁移率、能将注入的电子高效地传输的化合物。

作为满足这种条件的材料，可以举出8-羟基喹啉的铝络合物等金属络合物(日本特开昭59-194393号公报)、10-羟基苯并[h]喹啉的金属络合物、噁二唑衍生物、二苯乙烯基联苯衍生物、噻咯衍生物、3-或5-羟基黄酮金属络合物、苯并噁唑金属络合物、苯并噻唑金属络合物、三苯并咪唑基苯(美国专利第5,645,948号说明书)、喹喔啉化合物(日本特开平6-207169号公报)、菲咯啉衍生物(日本特开平5-331459号公报)、2-叔丁基-9,10-N,N’-二氰基蒽醌二亚胺、n型氢化无定形碳化硅、n型硫化锌、n型硒化锌等。

关于电子传输层7的膜厚，通常下限为1nm、优选为5nm左右，且上限通常为300nm、优选为100nm左右。

电子传输层7可与空穴注入层3同样地通过湿式成膜法、或者真空蒸镀法来形成，通常使用真空蒸镀法。

[8]电子注入层

电子注入层8起着将由阴极9注入的电子高效地向发光层5注入的作用。为了高效地进行电子注入，形成电子注入层8的材料优选功函低的金属。可使用钠、铯等碱金属；钡、钙等碱土金属等。电子注入层8的膜厚优选为0.1～5nm。

另外，在阴极9和电子传输层7的界面插入LiF、MgF₂、Li₂O、Cs₂CO₃等的极薄绝缘膜(0.1～5nm)也是提高元件效率的有效方法(Appl.Phys.Lett.,70卷,152页,1997年；日本特开平10-74586号公报；IEEETrans.Electron.Devices,44卷,1245页,1997年；SID04Digest,154页)。

进而，通过在以红菲绕啉等含氮杂环化合物、8-羟基喹啉的铝络合物等金属络合物为代表的有机电子传输材料中掺杂钠、钾、铯、锂、铷等碱金属(记载于日本特开平10-270171号公报、日本特开2002-100478号公报、日本特开2002-100482号公报等中)，能够提高电子注入·传输性且兼顾优异的膜质，故优选。该情况下的膜厚通常为5nm以上、优选为10nm以上，且通常为200nm以下、优选为100nm以下。

电子注入层8可与发光层5同样地通过湿式成膜法、或者真空蒸镀法来形成。在真空蒸镀法的情况下，在设置于真空容器内的坩埚或金属舟中放入蒸镀源，用适当的真空泵将真空容器内排气至10^-4Pa左右，然后，加热坩埚或金属舟而使蒸镀源蒸发，从而在与坩埚或金属舟对置的基板上形成电子注入层。

使用将铬酸碱金属和还原剂填充在尼克洛姆镍铬耐热合金中的碱金属分配器来进行碱金属的蒸镀。通过在真空容器内加热该分配器，铬酸碱金属被还原，碱金属被蒸发。在将有机电子传输材料和碱金属共蒸镀的情况下，将有机电子传输材料投入到设置在真空容器内的坩埚中，用适当的真空泵将真空容器内排气至10^-4Pa左右，然后，同时加热各个坩埚及分配器而使之蒸发，从而在与坩埚和分配器对置的基板上形成电子注入层。

此时，在电子注入层8的膜厚方向被均匀地共蒸镀，但膜厚方向也可以存在浓度分布。

[9]阴极

阴极9起到在发光层侧的层(电子注入层8或发光层5等)注入电子的作用。可用作阴极9的材料也可以使用上述阳极2中使用的材料，为了高效地进行电子注入，优选功函低的金属，可使用锡、镁、铟、钙、铝、银等适当的金属或它们的合金。作为具体例，可以举出镁-银合金、镁-铟合金、铝-锂合金等低功函合金电极。

阴极9的膜厚通常与阳极2相同。为了保护由低功函金属形成的阴极，在其上进一步层积功函高且对于大气稳定的金属层会增加元件的稳定性。为了实现该目的，使用铝、银、铜、镍、铬、金、铂等金属。

[10]其它构成层

以上以图2所示的层构成的元件为中心进行了说明，但在本发明的有机电致发光元件中的阳极2及阴极9和发光层5之间，只要不损害其性能，除了上述说明中有的层以外，可以具有任意的层，另外，也可以省略发光层5以外的任意的层。

基于与空穴阻挡层6同样的目的，在空穴传输层4和发光层5之间设置电子阻挡层也是有效的。电子阻挡层通过阻止从发光层5迁移来的电子到达空穴传输层4而增加了在发光层5内与空穴的再结合概率，具有将生成的激子关在发光层5内的作用和将由空穴传输层4注入的空穴高效地向发光层5的方向传输的作用。

作为电子阻挡层所需的特性，可以举出空穴传输性高、能隙(HOMO、LUMO之差)大、激发三重态能级(T1)高。另外，在用湿式成膜法形成发光层5的情况下，电子阻挡层也用湿式成膜法来形成会使元件制造变得容易，故优选。

因此，优选电子阻挡层还具有湿式成膜适合性，作为这种电子阻挡层中使用的材料，可以举出以F8-TFB为代表的二辛基芴与三苯胺的共聚物(国际公开第2004/084260号)等。

需要说明的是，也可以形成与图2相反的结构，即，在基板1上按阴极9、电子注入层8、电子传输层7、空穴阻挡层6、发光层5、空穴传输层4、空穴注入层3、阳极2的顺序进行层积，也可以在至少一者的透明性高的2片基板之间设置本发明的有机电致发光元件。

进而，还可以形成将图2所示的层构成多段重叠的结构(多个发光单元层积的结构)。此时，若代替各段之间(发光单元之间)的界面层(阳极为ITO、阴极为Al的情况下为这两层)而使用例如V₂O₅等作为电荷产生层，则段之间的势垒(障壁)变少，从发光效率·驱动电压的方面出发是更优选的。

本发明的有机电致发光元件在单一的元件、具有配置成阵列状的结构的元件、阳极和阴极配置成X-Y矩阵状的结构中的任一者中均可适用。

<显示装置和照明装置>

本发明的显示装置和照明装置使用了如上所述的本发明的有机电致发光元件。对本发明的显示装置和照明装置的形式、结构没有特别限制，可以使用本发明的有机电致发光元件按照常规方法进行组装。

例如，可以通过“有机EL显示器”(Ohmsha,Ltd.、2004年8月20日发行、时任静士、安达千波矢、村田英幸著)中记载的方法来形成本发明的显示装置和照明装置。

实施例

下面，通过实施例更详细地说明本发明，但是只要不超出其要点则本发明不限定于以下实施例。需要说明的是，下述实施例中的各种条件、评价结果的值具有作为本发明的实施方式中的上限或下限的优选值的含义，优选的范围可以为由上述上限或下限的值与下述实施例的值或实施例彼此之间的值的组合所规定的范围。

<本发明的化合物D-1的合成例>

(合成例1；化合物1的合成例)

在氮气流中，向容积200mL的四口烧瓶中加入2-(3-溴苯基)吡啶11.72g、联硼酸频那醇酯15.24g、[PdCl₂(dppf)]CH₂Cl₂1.33g、乙酸钾14.14g、脱水二甲基亚砜100ml，在90℃油浴中搅拌3小时。其后冷却至室温，加入水和二氯甲烷，分液清洗后，用硫酸钠干燥油相。其后在减压下除去溶剂。利用硅胶柱色谱(展开液：乙酸乙酯/己烷＝15/85)精制所得到的残渣，从而得到14.70g的白色固体(包含化合物1和作为杂质的联硼酸频那醇酯原料)。

(合成例2：化合物2的合成例)

在氮气流中，向容积1L的茄形烧瓶中加入14.70g合成例1中制作的化合物1、3-溴-1-碘苯14.81g、[Pd(PPh₃)₄]1.21g、2M磷酸三钾水溶液70ml、甲苯100ml和乙醇50ml，在105℃油浴中搅拌回流4.2小时。其后冷却至室温，加入水和甲苯，分液清洗后，用硫酸镁干燥油相。其后在减压下除去溶剂。利用硅胶柱色谱(展开液：二氯甲烷/己烷＝1/1～2/1、其后乙酸乙酯/己烷＝25/75)精制所得到的残渣，得到13.50g的黄色油状物(化合物2)。

(合成例3：化合物3的合成例)

在氮气流中，向容积100mL的四口烧瓶中加入镁(屑)1.02g，在搅拌下于室温用10分钟滴加溶解于干燥二乙醚15mL中的6-苯基-1-溴己烷5.07g，其后在室温下搅拌1小时。在氮气流中，于室温用10分钟将所得到的格氏试剂的溶液滴加到装有4.35g化合物2和[NiCl₂(dppp)]0.39g及干燥二乙醚40mL的容积100ml的三口烧瓶中。其后在室温下搅拌1小时。其后添加氯化铵水溶液使反应停止，加入水和乙酸乙酯，分液清洗后，用硫酸镁干燥油相。其后在减压下除去溶剂。利用硅胶柱色谱(展开液：乙酸乙酯/己烷＝1/9)精制所得到的残渣，从而得到4.51g的黄色油状物(化合物3)。

(合成例4：化合物D-1的合成例)

在氮气流中，向200mL四口烧瓶中加入4.51g化合物3、[Ir(acac)₃]1.45g和甘油56g，在100℃的油浴中氮气鼓泡1小时。其后将油浴的温度阶段性地从205℃上升至230℃，共计搅拌10小时。副产的乙酰丙酮在反应中从侧管除去。其后冷却至室温，加入水和甲醇及二氯甲烷，分液清洗后，用硫酸镁干燥油相。其后在减压下除去溶剂。利用硅胶柱色谱(展开液：二氯甲烷/己烷＝3/7)精制所得到的残渣，从而得到1.0g的目的物(利用254nmUV检测器测得的HPLC纯度大致为100％)。所得到的化合物的¹H-NMR的图谱见图1。

需要说明的是，相对于苯基环己烷混合1.5重量％该化合物而得到的物质在加热至120℃时立即溶解而成为均匀溶液，其后在室温下保存2个月，保持了均匀状态。

<本发明的化合物D-2的合成例>

(合成例5：化合物4的合成例)

在氮气流中，向反应容器中加入镁(屑)(6.6g)和干燥四氢呋喃(30mL)，之后在搅拌下滴加3-苯基-1-溴丙烷(49.8g)的干燥四氢呋喃(100mL)溶液以使其缓慢地回流，其后在室温下搅拌30分钟。在氮气流中，于室温将所得到的格氏试剂的溶液缓慢地滴加到装有3-溴苯甲腈(45.2g)的干燥四氢呋喃(130mL)溶液的反应容器中。其后在60℃搅拌1小时。其后添加氯化铵水溶液使反应停止，加入水和二氯甲烷，分液清洗后，用硫酸镁干燥有机相。其后在减压下除去溶剂。利用硅胶柱色谱精制所得到的残渣，从而得到化合物4(20g)。

(合成例6：化合物5的合成例)

向化合物4(20.0g)的2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇(220mL)溶液中加入氢氧化钠(6.62g)后，一边利用50℃的油浴加热一边进行15分钟氮气鼓泡。缓慢地滴加肼一水合物(8mL)后，利用110℃油浴平稳地回流2小时。暂时停止加热，换上带侧管的冷却管后，使油浴的温度阶段性地上升至180℃，一边从带侧管的冷却管的侧管排出蒸发的馏分，一边进一步搅拌。确认到1小时后基本上看不到蒸发成分，停止加热。利用冰浴冷却至室温后，将反应溶液注入1L的水中。利用1N盐酸使pH<1后，用甲苯进行提取，用水、盐水对有机相进行清洗，用MgSO₄进行干燥，减压浓缩。利用柱色谱精制残渣，得到化合物5(10.9g)。

(合成例7：化合物6的合成例)

向化合物1(11.6g)和化合物5(10.9g)中加入进行了氮气鼓泡的甲苯/乙醇混合溶液(3：1、130mL)和磷酸三钾水溶液(2.0M、50mL)。向其中加入Pd(PPh₃)₄(1.23g)后，在加热回流下进行4小时搅拌。恢复室温后，用甲苯进行提取，用饱和盐水对有机相进行清洗，用无水硫酸镁干燥，在减压下蒸馏除去溶剂。利用柱色谱精制残渣，得到化合物6(12.8g)。

(合成例8：化合物D-2的合成例)

在氮气流中，将化合物6(12.8g)、Ir(acac)₃(4.20g)和甘油(100g)的悬浮液在150℃的油浴中氮气鼓泡15分钟。其后将油浴的温度阶段性地从200℃上升至230℃，共计搅拌9小时。副产的乙酰丙酮在反应中从侧管除去。其后冷却至室温，加入水和二氯甲烷，分液清洗后，用硫酸镁干燥有机相。其后在减压下除去溶剂。利用硅胶柱色谱精制所得到的残渣，得到化合物D-2(0.7g)。

相对于苯基环己烷混合1.5重量％该化合物而得到的物质在加热至120℃时立即溶解而成为均匀溶液，其后在室温下保存1个月，保持了均匀状态。

<本发明的化合物D-3的合成例>

(合成例9：化合物7的合成例)

在氮气流中，向反应容器中加入镁(屑)(7.10g)、干燥四氢呋喃(30mL)，滴加6-苯基-1-溴己烷(64.0g)的干燥四氢呋喃(100mL)溶液以使其缓慢地回流，其后在60℃搅拌1小时。在氮气流中，于室温将所得到的格氏试剂的溶液缓慢地滴加到装有3-溴苯甲腈(53.1g)的干燥四氢呋喃(130mL)溶液的反应容器中。其后在60℃搅拌1小时。恢复室温后，添加氯化铵水溶液使反应停止，加入水和二氯甲烷，分液清洗后，用硫酸镁干燥有机相。其后在减压下除去溶剂。利用柱色谱精制所得到的残渣，得到化合物7(62.5g)。

(合成例10：化合物8的合成例)

向化合物7(62.5g)的2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇(420mL)溶液中加入氢氧化钠(17.6g)，之后一边利用50℃的油浴加热一边进行15分钟氮气鼓泡。缓慢地滴加肼一水合物(22.0g)后，利用110℃油浴平稳地回流2小时。暂时停止加热，换上带侧管的冷却管后，使油浴的温度阶段性地上升至180℃～210℃，一边从带侧管的冷却管的侧管排出蒸发的馏分，一边进一步搅拌。确认到1小时后基本上看不到蒸发成分，停止加热。利用冰浴冷却至室温后，将反应溶液注入1L的水中。利用1N盐酸使pH<1后，用二氯甲烷进行提取，用水、盐水对有机相进行清洗，用MgSO₄进行干燥，减压浓缩。利用柱色谱精制残渣，得到化合物8(41.2g)。

(合成例11：化合物9的合成例)

向化合物1(12.1g)和化合物8(13.6g)中加入甲苯/乙醇混合溶液(3：1、130mL)、磷酸三钾水溶液(2.0M、52mL)，进行30分钟氮气鼓泡。向其中加入Pd(PPh₃)₄(0.95g)后，在加热回流下进行3小时搅拌。恢复室温后，利用甲苯进行提取，用饱和盐水对有机相进行清洗，用无水硫酸镁进行干燥，在减压下蒸馏除去溶剂。利用柱色谱精制残渣，得到化合物9(16.4g)。

(合成例12：化合物D-3的合成例)

在氮气流中，将化合物9(8.65g)、Ir(acac)₃(2.61g)和甘油(130g)的悬浮液在120℃油浴中氮气鼓泡30分钟。其后将油浴的温度阶段性地从220℃上升至240℃，共计搅拌7小时。副产的乙酰丙酮在反应中从侧管除去。其后冷却至室温，加入水并除去水相后，加入二氯甲烷，分液清洗后，用硫酸镁干燥有机相，在减压下蒸馏除去溶剂。利用柱色谱精制所得到的残渣，从而得到化合物D-3(0.19g)。

<比较化合物D-4的合成例>

(合成例13：化合物10的合成例)

在氮气流中，向四口烧瓶中加入镁(屑)(1.34g)，在搅拌下于室温滴加溶解于干燥二乙醚(30mL)中的溴己烷(7.29g)，其后在室温下搅拌1小时。在氮气流中，于室温将所得到的格氏试剂的溶液滴加到装有化合物2(6.15g)和[NiCl₂(dppp)](0.59g)及干燥二乙醚(40mL)的四口烧瓶中。其后在室温下搅拌1小时。其后添加氯化铵水溶液使反应停止，加入水和乙酸乙酯，分液清洗后，用硫酸镁干燥油相。其后在减压下除去溶剂。利用柱色谱精制所得到的残渣，从而得到化合物10(5.97g)。

(合成例14：比较化合物D-4的合成例)

在氮气流中，将化合物10(5.65g)、Ir(acac)₃(2.17g)和甘油(108g)的悬浮液在110℃油浴中氮气鼓泡40分钟。其后将油浴的温度阶段性地从205℃上升至230℃，共计搅拌9小时。副产的乙酰丙酮在反应中从侧管除去。其后冷却至室温，加入水、甲醇、二氯甲烷，分液清洗后，用硫酸镁干燥有机相，在减压下蒸馏除去溶剂。利用柱色谱精制所得到的残渣，从而得到化合物D-4(1.08g)。

<比较化合物D-6的合成例>

(合成例15：化合物11的合成例)

在氮气流中，向2-(3-溴苯基)吡啶(20.0g)、4-己基苯基硼酸(21.0g)的甲苯/乙醇混合溶液(2：1、160mL)中加入碳酸钠(27.0g)的水溶液(70mL)，进行30分钟氮气鼓泡。加入Pd(PPh₃)₄(1.00g)，进一步进行10分钟氮气鼓泡，之后在105℃油浴中搅拌回流3小时。其后冷却至室温，加入水和甲苯，分液清洗后，用硫酸镁干燥有机相。其后在减压下除去溶剂。利用柱色谱精制所得到的残渣，从而得到化合物11(27.3g)。

(合成例16：比较化合物D-6的合成例)

在氮气流中，将化合物11(18.3g)、Ir(acac)₃(7.14g)和甘油(243g)的悬浮液在100℃油浴中氮气鼓泡30分钟。其后将油浴的温度阶段性地从230℃上升至250℃，共计搅拌6小时。副产的乙酰丙酮在反应中从侧管除去。其后冷却至室温，加入水和甲醇并将水相除去后，加入二氯甲烷，分液清洗后，用硫酸镁干燥有机相，在减压下蒸馏除去溶剂。利用柱色谱处理所得到的残渣，进而由甲苯重结晶，从而得到化合物D-6(0.9g)。

<比较化合物D-7的合成例>

(合成例17：化合物13的合成例)

向2-(3-溴苯基)吡啶(4.19g)和化合物12(6.34g)中加入甲苯/乙醇混合溶液(2：1、150mL)、磷酸三钾水溶液(2.0M、25mL)，进行30分钟氮气鼓泡。向其中加入Pd(PPh₃)₄(0.68g)后，在加热回流下进行3小时搅拌。恢复室温后，用甲苯进行提取，用饱和盐水对有机相进行清洗，用无水硫酸镁进行干燥，在减压下蒸馏除去溶剂。利用柱色谱精制残渣，得到化合物13(5.36g)。需要说明的是，化合物12利用日本特开2011-195462号公报中记载的方法获得。

(合成例18：比较化合物D-7的合成例)

在氮气流中，将化合物13(5.20g)、Ir(acac)₃(1.83g)和甘油(95g)的悬浮液在80℃油浴中氮气鼓泡30分钟。其后将油浴的温度阶段性地从220℃上升至230℃，共计搅拌8.5小时。副产的乙酰丙酮在反应中从侧管除去。其后冷却至室温，加入乙醇并除去甘油后，加入二氯甲烷，分液清洗后，用硫酸镁干燥有机相，在减压下蒸馏除去溶剂。利用柱色谱精制所得到的残渣，从而得到化合物D-7(0.38g)。

<比较化合物D-8的合成例>

(合成例19：化合物14的合成例)

依次加入5-氯-2-硝基苯甲醛(50g)、苯基硼酸(39.4g)、磷酸三钾(85.8g)、S-PHOS(由和光纯药工业株式会社购入、12.2g)、甲苯(500mL)，进行30分钟氮气鼓泡。向其中加入Pd(OAc)₂(3.03g)后，在加热回流下搅拌9小时。恢复室温后，加入水、二氯甲烷，之后进行硅藻土过滤。对滤液进行提取清洗，用无水硫酸镁干燥有机相，在减压下蒸馏除去溶剂。利用柱色谱精制残渣，得到化合物14(37.7g)。

(合成例20：化合物15的合成例)

向化合物14(15g)中加入乙醇200mL，加热至50℃，从而制成溶液。向其中依次加入铁粉(9.2g)、0.1N盐酸(33mL)，在加热回流下进行3小时搅拌。由于残存有原料，因此加入1N盐酸(1mL)进一步加热回流1小时。因为仍然残存有原料，因此加入1N盐酸(2mL)进一步加热回流1小时。恢复室温后，依次加入3’-溴苯乙酮(10.5g)、粉碎的氢氧化钾(4.4g)。在室温下搅拌30分钟后，加入3’-溴苯乙酮(1.31g)，进一步在室温下搅拌2小时。过滤反应液，使滤取物溶解于二氯甲烷中，再次过滤，在减压下浓缩滤液。利用柱色谱处理残渣，将所得到的固体用乙醇清洗，从而得到化合物15(22.7g)。

(合成例21：化合物16的合成例)

在氮气流中，对化合物15(9.0g)和4-己基苯基硼酸(6.2g)的甲苯/乙醇混合溶液(2：1、150mL)进行30分钟氮气鼓泡。向其中依次加入进行了30分钟氮气鼓泡的碳酸钠(10.6g)水溶液(50mL)、Pd(PPh₃)₄(1.4g)，搅拌回流10小时。其后冷却至室温，加入水和二氯甲烷，分液清洗后，用硫酸镁干燥有机相。其后在减压下除去溶剂。利用柱色谱精制所得到的残渣，从而得到化合物16(10.4g)。

(合成例22：化合物17的合成例)

在氮气流中，向中间体16(10.4g)、IrCl₃·n水合物(4.4g)中加入2-乙氧基乙醇(66mL)、水(22mL)，在加热回流下搅拌20小时。其后，用二氯甲烷进行提取，对有机层进行水洗，进行减压浓缩，注入甲醇中进行再沉淀，从而得到化合物17(12.5g)。

(合成例23：化合物18的合成例)

在氮气流中，依次加入化合物17(12.5g)、乙酰丙酮钠(3.4g)、2-乙氧基乙醇(150mL)，在135℃搅拌10小时。其后，用二氯甲烷进行提取，用饱和盐水对有机相进行清洗，用硫酸钠干燥后，进行减压浓缩。利用柱色谱处理残渣，用甲醇进行悬浮洗涤，从而以20％的纯度得到化合物18(8.89g)。

(合成例24：比较化合物D-8的合成例)

在氮气流中，向化合物16(2.9g)中加入甘油(45mL)，在90℃油浴中进行氮气鼓泡。加入化合物18(20％纯度、8.85g)后，在240℃～250℃搅拌13.5小时。其后，添加甲醇，通过抽滤滤取了沉淀物。利用柱色谱进行处理，由甲醇再沉淀，从而得到化合物D-8(0.2g)。

<比较化合物D-9的合成例>

(合成例25：化合物19的合成例)

依次加入2-氨基二苯甲酮(15.0g)、3’-溴苯乙酮(18.2g)、乙酸(75mL)、浓硫酸(1.3mL)，进行9.5小时加热回流。将反应液注入水中，用乙酸乙酯进行提取清洗，用MgSO₄干燥有机相，进行减压浓缩。利用柱色谱进行精制，得到化合物19(24.2g)。

(合成例26：化合物20的合成例)

在氮气流中，对化合物19(24.2g)和4-己基苯基硼酸(18.0g)的甲苯/乙醇混合溶液(1：1、400mL)进行30分钟氮气鼓泡。向其中依次加入进行了30分钟氮气鼓泡的碳酸钠(21.4g)水溶液(100mL)、Pd(PPh₃)₄(2.33g)，搅拌回流8小时。其后冷却至室温，依次加入4-己基苯基硼酸(5.5g)、Pd(PPh₃)₄(0.8g)，进而加热回流7.5小时。恢复室温后，加入水和甲苯，分液清洗后，用硫酸镁干燥有机相。其后在减压下除去溶剂。利用柱色谱精制所得到的残渣，从而得到化合物20(24.1g)。

(合成例27：化合物21的合成例)

在氮气流中，向化合物20(12.0g)、IrCl₃·n水合物(4.7g)中加入2-乙氧基乙醇(71mL)、水(24mL)，在加热回流下搅拌11小时。其后，用二氯甲烷进行提取，对有机层进行水洗，进行减压浓缩，注入甲醇中进行再沉淀，从而得到化合物21(11.9g)。

(合成例28：化合物22的合成例)

在氮气流中，依次加入化合物21(11.9g)、乙酰丙酮钠(3.3g)、2-乙氧基乙醇(140mL)，在135℃搅拌8小时。其后，用二氯甲烷进行提取，用饱和盐水对有机相进行清洗，用硫酸钠干燥后，进行减压浓缩。对残渣反复进行柱色谱、利用甲醇的悬浮洗涤，从而得到化合物22(6.9g)。

(合成例29：比较化合物D-9的合成例)

在氮气流中，向化合物20(12.1g)中加入甘油(172mL)，在80℃油浴中进行30分钟氮气鼓泡。加入化合物22(6.9g)后，在200℃搅拌15小时。其后添加甲醇，将溶液和油状物质分离。将油状物质溶解于二氯甲烷中，进行硅藻土过滤。浓缩滤液，利用柱色谱处理残渣，反复进行多次再沉淀，从而得到化合物D-9(0.6g)。

<本发明的化合物D-10的合成例>

(合成例30：化合物23的合成例)

向化合物14(42.5g)中加入乙醇420mL，并加热至50℃，从而制成溶液。向其中依次加入铁粉(41.8g)、0.1N盐酸(94mL)，在加热回流下进行80分钟搅拌。恢复室温后，依次加入3’-(3-溴苯基)苯乙酮(51.5g)、粉碎的氢氧化钾(12.6g)，在加热回流下搅拌4小时。对反应液进行硅藻土过滤，利用二氯甲烷多次提取残渣，不溶的残渣再次用硅藻土过滤进行分离。对于所得到的滤液，一并在减压下进行浓缩，之后用二氯甲烷提取清洗，用饱和盐水对有机相进行清洗，用MgSO₄干燥，在减压下进行浓缩。利用柱色谱处理残渣，用二氯甲烷/己烷将所得到的固体再沉淀，从而得到化合物23(101g)。

(合成例31：化合物24的合成例)

在氮气流中，向反应容器中加入镁(屑)(14g)，在搅拌下缓慢地滴加溶解于干燥二乙醚(210mL)中的6-苯基-1-溴己烷(83.3g)，其后在室温下搅拌1小时。在氮气流中，于室温将所得到的格氏试剂的溶液滴加到装有化合物23(101g)和[NiCl₂(dppp)](6.3g)及干燥二乙醚(750mL)的反应容器中，以该状态在室温下搅拌2小时。其后添加氯化铵水溶液使反应停止，加入水和二氯甲烷，分液清洗后，用硫酸镁干燥有机相。其后在减压下除去溶剂。利用柱色谱精制所得到的残渣，从而得到化合物24(54.4g)。

(合成例32：化合物25的合成例)

在氮气流中，向化合物24(20g)、IrCl₃·n水合物(6.33g)中加入进行了氮气鼓泡的2-乙氧基乙醇(200mL)、水(20mL)，一边将内温阶段性地上升至100℃～136℃一边累计搅拌13.5小时。其后，用二氯甲烷进行提取，对有机层进行水洗，进行减压浓缩，作为粗精制物得到化合物25。

(合成例33：化合物26的合成例)

在氮气流中，依次加入化合物25的粗精制物、乙酰丙酮钠(4.5g)、2-乙氧基乙醇(200mL)，在135℃搅拌40分钟。其后，用二氯甲烷进行提取，用饱和盐水对有机相进行清洗，用硫酸镁干燥后，进行减压浓缩。对残渣反复进行柱色谱、利用甲醇的悬浮洗涤，从而得到化合物26(22.8g)。

(合成例34：化合物D-10的合成例)

在氮气流中，将化合物26(22.8g)、化合物24(63.5g)在260℃油浴中搅拌24小时。通过柱色谱、再沉淀对残渣进行精制，从而得到化合物D-10(3.48g)。

相对于苯基环己烷混合1.5重量％该化合物而得到的物质在加热至120℃时立即溶解而成为均匀溶液，其后在室温下保存2个月，保持了均匀状态。

<本发明的化合物D-11的合成例>

(合成例35：化合物27的合成例)

在氮气流中，依次加入化合物19(120g)、联硼酸频那醇酯(102g)、乙酸钾(167g)、脱水二甲基亚砜(600mL)，在50℃进行30分钟氮气鼓泡。加入[PdCl₂(dppf)]CH₂Cl₂(8.16g)后，于内温80℃～85℃搅拌4.5小时。其后冷却至室温，注入水2.1L中，将析出物滤除后，用二氯甲烷对所得到的固体进行提取清洗，用硫酸镁干燥有机相。其后在减压下除去溶剂。利用柱色谱精制所得到的残渣，从而得到化合物27(129g)。

(合成例36：化合物28的合成例)

依次加入化合物27(122g)、3-溴碘苯(127g)、甲苯/乙醇混合溶液(2：1、1140mL)，进行30分钟氮气鼓泡。加入磷酸三钾水溶液(2.0M、346mL)，进一步进行15分钟氮气鼓泡。向其中加入Pd(PPh₃)₄(10.4g)后，在加热回流下进行4.5小时搅拌。恢复室温后，用甲苯进行提取，用饱和盐水对有机相进行清洗，用无水硫酸镁干燥，在减压下蒸馏除去溶剂。利用柱色谱精制残渣，得到化合物28(97g)。

(合成例37：化合物29的合成例)

在氮气流中，向反应容器中加入镁(屑)(9.4g)，在搅拌下缓慢地滴加溶解于干燥二乙醚(200mL)中的6-苯基-1-溴己烷(74.5g)，其后在室温下搅拌1小时。在氮气流中，于室温将所得到的格氏试剂的溶液滴加到装有化合物28(67.4g)和[NiCl₂(dppp)](4.2g)及干燥二乙醚(440mL)的反应容器中，以该状态在室温下搅拌1小时。其后添加氯化铵水溶液使反应停止，加入水和二氯甲烷，分液清洗后，用硫酸镁干燥有机相。其后在减压下除去溶剂。利用柱色谱精制所得到的残渣，从而得到化合物29(64.5g)。

(合成例38：化合物30的合成例)

在氮气流中，向化合物29(11.4g)、IrCl₃·n水合物(3.59g)中加入进行了氮气鼓泡的2-乙氧基乙醇(115mL)、水(15mL)，将内温阶段性地上升至100℃～135℃，累计搅拌11小时。其后，用二氯甲烷进行提取，将有机相水洗，进行减压浓缩，作为粗精制物得到化合物30。

(合成例39：化合物31的合成例)

在氮气流中，依次加入化合物30的粗精制物、乙酰丙酮钠(2.43g)、2-乙氧基乙醇(130mL)，在内温135℃搅拌1小时。其后，用二氯甲烷进行提取，用饱和盐水对有机相进行清洗，用硫酸镁干燥后，进行减压浓缩。对残渣反复进行柱色谱、利用甲醇的悬浮洗涤，从而得到化合物31(7.64g)。

(合成例40：化合物D-11的合成例)

在氮气流中，将化合物31(7.6g)、化合物29(29.7g)在260℃～270℃油浴中搅拌18小时。通过柱色谱、再沉淀对残渣进行精制，从而得到化合物D-11(0.4g)。

(实施例1)

[有机电致发光元件的制作]

利用以下方法制作具有图2所示的结构的有机电致发光元件。

使用通常的光刻技术和盐酸蚀刻，将在玻璃基板上1上以70nm的厚度沉积铟·锡氧化物(ITO)透明导电膜而获得的制品(溅射成膜制品：方块电阻15Ω)图案化成2mm宽的条纹，从而形成阳极。以利用中性洗涤剂的超声波清洗、利用纯水的水洗的顺序对形成了图案的ITO基板进行清洗，之后用氮气流使其干燥，最后进行紫外线臭氧清洗。

接下来，如下通过湿式成膜法形成空穴注入层。作为空穴注入层的材料，使用下述式(PB-1)的具有芳香族氨基的高分子化合物(重均分子量：33000，数均分子量：25000)和(PB-2)的具有芳香族氨基的高分子化合物(重均分子量：76000，数均分子量：40000)以及下述所示的结构式的电子接受性化合物(A-1)，在下述条件下进行旋涂，形成膜厚40nm的均匀薄膜。

高分子化合物PB-1和PB-2参考国际公开第2009/102027号所公开的方法进行合成。

需要说明的是，下述所示的结构式PB-1内的数字表示[]所示的两种重复单元数之比。另外，结构式PB-2内的Ar表示结构式右侧所示的芳基，该两种芳基以x表示的摩尔比存在。

<空穴注入层用组合物>

(溶剂)苯甲酸乙酯

(涂布液浓度)PB-1：0.875重量％

PB-2：2.625重量％

A-1：0.525重量％

<成膜条件>

(旋涂气氛)大气下23℃

(干燥条件)230℃×60分钟

接着，如下通过湿式制膜法形成空穴传输层。作为空穴传输层的材料，使用下述所示结构式的电荷传输材料(PB-3)的具有芳香族氨基的高分子化合物(重均分子量：79000，数均分子量：54000)，制备使用了苯基环己烷作为溶剂的有机电致发光元件用组合物，使用该有机电致发光元件用组合物在下述条件下进行旋涂，得到膜厚11nm的薄膜。

结构式PB-3内的Ar表示结构式右侧所示的两种芳基，该两种芳基以数字表示的摩尔比存在。需要说明的是，高分子化合物PB-3参考国际公开第2011/099531号中公开的方法进行合成。

<空穴传输层用组合物>

(溶剂)苯基环己烷

(涂布液浓度)PB-3：1.0重量％

<成膜条件>

(旋涂气氛)干燥氮中32℃

(干燥条件)230℃×60分钟(干燥氮下)

接下来，在形成发光层时，作为电荷传输材料，使用以下所示的有机化合物(HO-1)和有机化合物(HO-2)，另外，作为发光材料，使用以下所示的铱络合化合物(D-1)，制备下述所示的含有铱络合化合物的组合物，在以下所示的条件下旋涂于空穴传输层上，以膜厚50nm得到发光层。

<发光层用组合物>

(溶剂)苯基环己烷

(涂布液浓度)HO-1：1.2重量％

HO-2：3.6重量％

D-1：0.48重量％

<旋涂条件>

(旋涂气氛)干燥氮中35℃

(干燥条件)120℃×20分钟(干燥氮下)

将该基板暂时取出到大气中，迅速设置于真空蒸镀装置的腔室内。利用旋转泵对腔室进行粗排气后，利用低温泵进行减压。对于基板，在预定的区域配置蒸镀用掩模，预先将所需要的蒸镀材料分别装入不同的瓷坩锅中并配置于腔室内。

接下来，作为空穴阻挡层，以10nm的膜厚层积下述所示的化合物(HB-1)。

接下来，在空穴阻挡层上同样地蒸镀下述所示的铝的8-羟基喹啉络合物(ET-1)作为电子传输层，使膜厚为20nm。

真空蒸镀上述空穴阻挡层和电子传输层时的基板温度保持为室温。

此处，将进行蒸镀至电子传输层的元件暂时从上述真空蒸镀装置内取出到大气中，使作为阴极蒸镀用的掩模即2mm宽的条纹状荫罩与元件密合并使该掩模与阳极的ITO条纹成正交，设置在另外的真空蒸镀装置内，与有机层同样地排气至装置内的真空度为3.3×10^-4Pa以下。

接下来，在电子传输层上将氟化锂(LiF)以膜厚为0.5nm的方式成膜而作为电子注入层。

接下来，在电子注入层上形成膜厚80nm的铝层作为阴极，完成阴极。需要说明的是，电子注入层、阴极的蒸镀时的基板温度保持为室温。

如上所述，得到具有2mm×2mm大小的发光面积部分的有机电致发光元件。

元件的发光光谱的最大波长为520nm，鉴定为来自铱络合化合物(D-1)。

(比较例1)

实施例1中，将形成发光层时使用的化合物D-1变更为下式表示的化合物D-4，除此以外与实施例1同样地制作有机电致发光元件。

(比较例2)

实施例1中，将形成发光层时使用的化合物D-1变更为下式表示的化合物D-5，除此以外与实施例1同样地制作有机电致发光元件。需要说明的是，化合物D-5利用日本特开2010-202644号公报中记载的方法获得。

将实施例1和比较例1、2中制作的有机电致发光元件的特性、以及将初期亮度设为10,000cd/m²进行直流驱动试验且亮度减少至90％为止的时间(LT₉₀相对驱动寿命)归纳于表1中。

[表1]

如表1所示，可知具有包含本发明的铱络合化合物的层的有机电致发光元件的功率效率高、驱动寿命长。

(比较例3)

进行了下述结构式表示的化合物(D-6)相对于苯基环己烷的室温(25℃)下的溶解性试验，结果小于0.2重量％。因此，无法通过湿式成膜法形成层，无法对元件特性等进行试验。

(比较例4)

进行了下述结构式表示的化合物(D-7)相对于苯基环己烷的室温(25℃)下的溶解性试验，结果0.85重量％溶解，但是第二天确认到结晶化。因此，无法通过湿式成膜法形成层，无法对元件特性等进行试验。

(实施例2)

实施例1中，将空穴阻挡层变更为下述化合物(HB-2)，除此以外与实施例1同样地制作有机电致发光元件。元件的发光光谱的最大波长为521nm，鉴定为来自铱络合化合物(D-1)。

(实施例3～4、比较例5)

实施例2中，将形成发光层时使用的发光材料变更为表2中记载的化合物，除此以外与实施例2同样地制作有机电致发光元件。

将实施例2～4和比较例5中制作的有机电致发光元件的特性、以及将初期亮度设为10,000cd/m²进行直流驱动试验且亮度减少至80％为止的时间(LT₈₀相对驱动寿命)归纳于表2中。

[表2]

如表2所示，可知具有包含本发明的铱络合化合物的层的有机电致发光元件的驱动电压低、驱动寿命长。

(比较例6)

实施例1中，将形成发光层时使用的电荷传输材料由HO-1变更为以下所示的HO-3，除此以外与实施例1同样地制作元件。

将比较例6中制作的有机电致发光元件的特性、以及将初期亮度设为10,000cd/m²进行直流驱动试验且亮度减少至90％为止的时间(LT₉₀相对驱动寿命)归纳于表3中。

[表3]

如表3所示，可知：具有包含本发明的铱络合化合物的层的有机电致发光元件通过包含含氮芳香族杂环化合物作为电荷传输材料，从而功率效率高、驱动寿命长。

(比较例7)

实施例1中，将形成发光层时使用的电荷传输材料HO-1和HO-2分别变更为以下所示的HO-3和HO-4，将发光材料D-1变更为以下所示的D-8，除此以外与实施例1同样地制作元件。

<发光层用组合物>

(溶剂)苯基环己烷

(涂布液浓度)HO-3：1.2重量％

HO-4：3.6重量％

D-8：0.336重量％

(比较例8、实施例5～8)

比较例7中，将形成发光层时使用的发光材料、电荷传输材料分别变更为表4所示的化合物的组合，除此以外与比较例7同样地制作元件。在表4中的发光材料的栏中记载的化合物之中，D-9～D-11的结构示于下面。另外，在表4中的电荷传输材料的栏中记载的化合物之中，HO-5和HO-6的结构示于下面。

将所得到的有机电致发光元件的特性和将初期亮度设为7000_cd/m²进行直流驱动试验且亮度减少至85％为止的时间(LT₈₅相对驱动寿命)归纳于表4中。

[表4]

如表4所示，可知：具有包含本发明的有机金属络合物的层的有机电致发光元件的功率效率高、驱动寿命长。此外，可知：作为此时使用的电荷传输材料，优选包含含氮芳香族杂环化合物。

尽管参照特定的实施方式详细地对本发明进行了说明，但对于本领域技术人员来说显而易见的是可不脱离本发明的精神和范围施以各种变更和修正。本申请基于2012年1月13日提交的日本专利申请(日本特愿2012-005118)和2012年9月14日提交的日本专利申请(日本特愿2012-202908)，以参考的形式将其内容引入本说明书。

符号说明

1基板

2阳极

3空穴注入层

4空穴传输层

5发光层

6空穴阻挡层

7电子传输层

8电子注入层

9阴极

Claims

1.一种铱络合化合物，其由下述式(1)表示，其中该铱络合化合物将下述式(III)所示的化合物除外，

式(1)中，环A表示包含碳原子C¹和C²的苯环，环B表示包含碳原子C³和氮原子N¹的吡啶环；L为有机配体；a和b各自独立地表示1～4的整数；n表示1～3的整数；

R¹和R²分别表示与构成环A和环B的碳原子键合的取代基，R¹或R²有2个以上的情况下，分别相同或不同，表示氢原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～40的芳烷基、碳原子数为7～40的杂芳烷基、碳原子数为3～20的芳基或碳原子数为3～20的杂芳基中的任一种；这些基团可以进一步取代有氟原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～40的芳烷基、碳原子数为7～40的杂芳烷基、碳原子数为3～20的芳基或碳原子数为3～20的杂芳基；

a为2以上且2个以上的R¹相邻的情况下，相邻的R¹彼此可以直接键合或者藉由碳原子数为3～12的亚烷基、碳原子数为3～12的亚链烯基或碳原子数为6～12的亚芳基进行键合，从而进一步形成环；b为2以上且2个以上的R²相邻的情况下，相邻的R²彼此可以直接键合或者藉由碳原子数为3～12的亚烷基、碳原子数为3～12的亚链烯基或碳原子数为6～12的亚芳基进行键合，从而进一步形成环；另外，R¹和R²可以直接键合或者藉由碳原子数为3～12的亚烷基、碳原子数为3～12的亚链烯基或碳原子数为6～12的亚芳基进行键合，从而进一步形成环；通过R¹彼此键合、R²彼此键合或者R¹与R²键合所形成的环可以进一步取代有氟原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～40的芳烷基、碳原子数为7～40的杂芳烷基、碳原子数为3～20的芳基或碳原子数为3～20的杂芳基；

其中，R¹中至少1个由下述式(2)表示，

式(2)中，X表示亚苯基，Ar¹表示苯基；这些基团可以进一步取代有氟原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～40的芳烷基、碳原子数为7～40的杂芳烷基、碳原子数为3～20的芳基或碳原子数为3～20的杂芳基；Z由下述式(3)表示；c表示1～3的整数；d表示1～3的整数；

式(3)中，2个以上的R’分别相同或不同，为氢原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为3～20的芳基或碳原子数为3～20的杂芳基；r表示1～20的整数；

2.如权利要求1所述的铱络合化合物，其中，该铱络合化合物由下述式(1-1)表示，

式(1-1)中，环B、R²、L、b和n分别与式(1)含义相同，

R³～R⁶分别相同或不同，表示氢原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～40的芳烷基、碳原子数为7～40的杂芳烷基、碳原子数为3～20的芳基或碳原子数为3～20的杂芳基中的任一种；这些基团可以进一步取代有氟原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～40的芳烷基、碳原子数为7～40的杂芳烷基、碳原子数为3～20的芳基或碳原子数为3～20的杂芳基；

另外，R³～R⁶可以与相邻的R³～R⁶直接键合或者藉由碳原子数为3～12的亚烷基、碳原子数为3～12的亚链烯基或碳原子数为6～12的亚芳基进行键合，从而形成环；这些环可以进一步取代有氟原子、碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～40的芳烷基、碳原子数为7～40的杂芳烷基、碳原子数为3～20的芳基或碳原子数为3～20的杂芳基；

需要说明的是，式(1-1)表示的铱络合化合物在R³～R⁶中具有至少1个所述式(2)表示的基团。

3.如权利要求2所述的铱络合化合物，其中，所述R⁴由所述式(2)表示。

4.如权利要求2所述的铱络合化合物，其中，所述R⁵由所述式(2)表示。

5.一种发光材料，其包含权利要求1～4的任一项所述的铱络合化合物。

6.一种组合物，其包含权利要求1～4的任一项所述的铱络合化合物和溶剂。

7.一种有机电致发光元件，其为具有阳极、阴极和位于该阳极与该阴极之间的至少1层有机层的有机电致发光元件，所述有机层之中至少1层包含权利要求1～4的任一项所述的铱络合化合物。

8.如权利要求7所述的有机电致发光元件，其中，所述有机层进一步包含含氮芳香族杂环化合物作为电荷传输材料。

9.如权利要求7或8所述的有机电致发光元件，其中，所述有机层为使用权利要求6所述的组合物形成的层。

10.一种显示装置，其使用了权利要求7～9的任一项所述的有机电致发光元件。

11.一种照明装置，其使用了权利要求7～9的任一项所述的有机电致发光元件。