JP2023083028A

JP2023083028A - イリジウム錯体、有機発光素子、表示装置、撮像装置、電子機器、照明装置及び移動体

Info

Publication number: JP2023083028A
Application number: JP2021197120A
Authority: JP
Inventors: 克之堀田; Katsuyuki Hotta; 祐斗伊藤; Yuto Ito; 友香森; Yuka Mori
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2021-12-03
Filing date: 2021-12-03
Publication date: 2023-06-15
Also published as: WO2023100615A1; US20240327703A1

Abstract

【課題】特定の配位子構造を有し、永久双極子モーメントの小さいイリジウム錯体を提供する。【解決手段】一般式［１］等で表され、永久双極子モーメントが１．５以下であることを特徴とするイリジウム錯体を提供する。JPEG2023083028000057.jpg5243［Ｒ１～Ｒ１９は、Ｈ、ハロゲン等；ＣＹ１はフェニル等である。］【選択図】図１

Description

本開示は、耐久性の高いイリジウム錯体、それを有する有機発光素子、表示装置、撮像装置、電子機器、照明装置及び移動体に関する。

有機発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）とも呼ばれる。）は、一対の電極とこれら電極間に配置される有機化合物層とを有する電子素子である。これら一対の電極から電子及び正孔を注入することにより、有機化合物層中の発光性有機化合物の励起子を生成し、該励起子が基底状態に戻る際に、有機発光素子は光を放出する。

有機発光素子の最近の進歩は著しく、低駆動電圧、多様な発光波長、高速応答性、発光デバイスの薄型化・軽量化が可能であることがあげられる。

現在、有機ＥＬ素子の発光効率を向上させる試みとして、燐光発光を用いることが提案されている。燐光発光を用いた有機ＥＬ素子は、蛍光発光のものよりも理論上約４倍の発光効率向上が期待される。従って、現在までに燐光発光性の有機金属錯体の創出が盛んに行われている。高性能の有機発光素子を提供するにあたり、発光特性の優れた有機金属錯体の創出が重要であるからである。また、近年では素子の光取り出し効率を向上させるために、発光材料の分子配向制御も重要であることも知られている。

これまでに創出された有機金属錯体として、特許文献１に下記化合物１－ａ、特許文献２には下記化合物２－ａおよび２－ｂが記載されている。

特開２００９－１１４１３７号公報特開２０２０―１６４８６３号公報

特許文献１に記載の例示化合物は、ベンゾイソキノリン骨格を有する主配位子を有する有機金属化合物である。これら例示化合物においては、分子体積が小さく、分子の永久双極子モーメントが大きいために、分子配向性の制御に改善の余地があった。

また、特許文献２に記載の例示化合物は、ベンゾイソキノリン骨格または、Ｉｒ－Ｃで結合されたＣ５－Ｃ６０炭素環基またはＣ１－Ｃ６０ヘテロ環基に、少なくとも１つのフルオロ基（－Ｆ）を有する主配位子を有する有機金属化合物であるが、永久双極子モーメントが大きいために、分子配向性の制御に改善の余地があった。

本発明は、上記の課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、永久双極子モーメントの小さいイリジウム錯体を提供することである。

本発明は、下記一般式で表されることを特徴とする有機化合物を提供する。

一般式（１）、一般式（２）において、Ｒ^１乃至Ｒ^２１は、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリールオキシ基、シアノ基、シリル基からそれぞれ独立に選ばれる。ＣＹ_１は、ベンゼン環（フェニル基）、ナフタレン環（ナフチル基）、炭素原子数４乃至１０の複素環基である。また、ＣＹ_１は下記に示す化学式［３－１］乃至［３－３］のうちのいずれかで表される基である。

化学式［３－１］乃至［３－３］において、Ｒ^２２乃至Ｒ^２７は、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリールオキシ基、置換あるいは無置換のアミノ基、シアノ基、シリル基からそれぞれ独立に選ばれる。Ｘ_１乃至Ｘ_６は炭素原子または窒素原子である。

本発明によれば、永久双極子モーメントの小さいイリジウム錯体および発光効率が高い有機発光素子を提供できる。

（ａ）本発明の一実施形態に係る表示装置の画素の一例を表す概略断面図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る有機発光素子を用いた表示装置の一例の概略断面図である。本発明の一実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。（ａ）本発明の一実施形態に係る撮像装置の一例を表す模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る電子機器の一例を表す模式図である。（ａ）本発明の一実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。（ｂ）折り曲げ可能な表示装置の一例を表す模式図である。（ａ）本発明の一実施形態に係る照明装置の一例を示す模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る車両用灯具を有する自動車の一例を示す模式図である。（ａ）本発明の一実施形態に係るウェアラブルデバイスの一例を示す模式図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係るウェアラブルデバイスの一例で、撮像装置を有する形態を示す模式図である。

本発明は、以下の一般式で表される有機化合物である。

一般式（１）、一般式（２）において、Ｒ^１乃至Ｒ^２１は、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリールオキシ基、置換あるいは無置換のアミノ基、シアノ基、シリル基からそれぞれ独立に選ばれる。

ＣＹ_１は下記に示す化学式［３－１］乃至［３－３］のいずれかで表される基である。化学式［３－１］乃至［３－３］において、Ｒ^２２乃至Ｒ^２７は、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリールオキシ基、置換あるいは無置換のアミノ基、シアノ基、シリル基からそれぞれ独立に選ばれる。Ｘ_１乃至Ｘ_６は炭素原子または窒素原子である。

本明細書において、ハロゲン原子は、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等であるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、アルキル基は、炭素原子数１乃至１０のアルキル基があげられ、炭素原子数１乃至８がより好ましく、炭素原子数１乃至４であることがさらに好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、セカンダリーブチル基、オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１－アダマンチル基、２－アダマンチル基等があげられるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、アルコキシ基は、炭素原子数１乃至１０のアルコキシ基があげられ、炭素原子数１以上６以下であることがより好ましく、炭素原子数１乃至４であることがさらに好ましい。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、２－エチル－シキシルオキシ基、ベンジルオキシ基等があげられるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、アミノ基は、無置換または、アルキル基、アリール基、アミノ基のいずれかで置換されたアミノ基があげられる。アルキル基、アリール基、アミノ基は、ハロゲン原子を置換基として有してよい。アリール基、アミノ基はアルキル基を置換基として有してよい。アミノ基は置換したアルキル基が互いに結合して環を形成してよい。具体的には、Ｎ－メチルアミノ基、Ｎ－エチルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノ基、Ｎ－メチル－Ｎ－エチルアミノ基、Ｎ－ベンジルアミノ基、Ｎ－メチル－Ｎ－ベンジルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジベンジルアミノ基、アニリノ基、Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジナフチルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジフルオレニルアミノ基、Ｎ－フェニル－Ｎ－トリルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジトリルアミノ基、Ｎ－メチル－Ｎ－フェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジアニソリルアミノ基、Ｎ－メシチル－Ｎ－フェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジメシチルアミノ基、Ｎ－フェニル－Ｎ－（４－ターシャリーブチルフェニル）アミノ基、Ｎ－フェニル－Ｎ－（４－トリフルオロメチルフェニル）アミノ基、Ｎ－ピペリジル基等があげられるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、アリール基は、炭素原子数６乃至１８のアリール基があげられる。具体的には、フェニル基、ナフチル基、インデニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基等があげられる。

本明細書において、複素環基は、炭素原子数３乃至１５の複素環基があげられる。複素環基は、複素原子として、窒素、硫黄、酸素を有してよい。具体的には、ピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基、トリアジル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、カルバゾリル基、アクリジニル基、フェナントロリル基、フラニル基、チオフェニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基等があげられるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、アリールオキシ基は、フェノキシ基、チエニルオキシ基等があげられるが、これらに限定されるものではない。

本明細書において、シリル基は、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等があげられるが、これらに限定されるものではない。

上記アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アリール基、複素環基、アリールオキシ基は、ハロゲン原子を置換基として有してよい。ハロゲン原子は、フッ素、塩素、臭素、臭素があげられ、フッ素原子であってよい。特にアルキル基は、フッ素原子を有することで、トリフッ化メチル基であってよい。

上記アミノ基、アリール基、複素環基、アリールオキシ基は、アルキル基を置換基として有してよい。アルキル基は、炭素原子数１乃至１０であってよい。より具体的には、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基であってよい。

上記アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アリール基、複素環基、アリールオキシ基は、アリール基を置換基として有してよい。アリール基は炭素原子数６乃至１２であってよい。より具体的には、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基であってよい。

上記アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アリール基、複素環基、アリールオキシ基は、複素環基を置換基として有してよい。複素環基は、炭素原子数３以上９以下であってよい。複素環基は、複素原子として、窒素、硫黄、酸素を有してよい。より具体的には、ピリジル基、ピロリル基であってよい。

上記アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アリール基、複素環基、アリールオキシ基は、アミノ基を置換基として有してよい。アミノ基は、アルキル基、アリール基を有してよく、アルキル基は互いに結合して環を形成してよい。具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基であってよい。

上記アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アリール基、複素環基、アリールオキシ基は、ベンジル基等のアラルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、シアノ基等を置換基として有してよい。置換基はこれらに限定されるものではない。

≪本発明に係るイリジウム錯体≫
本発明に係るイリジウム錯体は、有機発光素子の発光層における発光材料の分子配向性が高く、有機ＥＬ素子の発光効率を向上させることができる。ここで、本発明における分子配向とは、有機発光素子の発光層におけるホスト分子中にドーピングされた発光分子（イリジウム錯体）の遷移双極子モーメントが、有機発光素子の基板表面に対して水平方向に整列することを指す。この時、発光分子の永久双極子モーメントは基板に対して垂直である。発光分子からの光放射方向は、主にその分子の遷移双極子モーメントに対して垂直な方向であるため、分子配向性が高い発光材料の場合、基板モードや導波モード、表面プラズモンポラリトンモードによる光損失が低減され、アウトカップリングモード（光取り出し効率）が向上する。

本発明者らは、ベンゾイソキノリン配位子またはナフトイソキノリン配位子の窒素原子（Ｎ）に対するパラ位がベンゼン環やナフタレン環またヘテロ環基である永久双極子モーメントが小さい発光材料が、有機発光素子の発光層における分子配向性が高く、発光効率が高いことを見出した。

発光分子の配向性は、発光分子とホスト分子の間に働く二種類の相互作用である、無極性相互作用と極性相互作用のどちらが支配的であるかによって決まると考えられる。ここで、発光分子とホスト分子の極性相互作用の主因子である双極子双極子相互作用は数式（１）で表される。

ただし、μ１、μ２、ｒはそれぞれ、発光分子の双極子モーメント、ホスト分子の双極子モーメント、両分子の重心間を結ぶ方向ベクトルを表す。従って、発光分子とホスト分子の極性相互作用は永久双極子モーメントが大きくなると大きくなり、発光分子の分子体積や分子量が大きくなると分子間距離が大きくなるために小さくなる。

また、環構造からなるホスト分子は、永久双極子モーメントを有し、その永久双極子モーメントおよび環構造は基板表面に対して水平になるように配向する。発光分子の体積あたりあるいは分子量あたりの永久双極子モーメントが大きい場合は、発光分子とホスト分子の間には、極性相互作用が支配的に働く。そのため、発光分子の永久双極子モーメントが周りに多数あるホスト分子の永久双極子モーメントが同じ向きになるように、発光分子が配向する。つまり、環構造からなるホスト分子とともに用いる場合は、発光分子の永久双極子モーメントは基板表面に対して水平となっている。すなわち基板表面に対して垂直ではないため、発光分子は光の取り出し方向が基板に対して垂直ではない成分が多くなる。一方で、発光分子の体積あたりあるいは分子量あたりの永久双極子モーメントが小さい場合、発光分子とホスト分子の間には無極性相互作用が支配的に働く。その場合、無極性相互作用を最大化するように分子配向が決まる。本発明に係るイリジウム錯体であれば、ホスト分子の環構造と発光分子が持つ最大の環構造である配位子中のベンゾイソキノリン配位子またはナフトイソキノリン配位子が平行になるように、発光分子が配向する。遷移双極子モーメントはイリジウム原子とベンゾイソキノリン配位子またはナフトイソキノリン配位子の窒素原子を結ぶ方向にある、すなわちイリジウム原子とベンゾイソキノリン配位子またはナフトイソキノリン配位子に対して水平になっているので、この場合は発光分子における遷移双極子モーメントがホスト分子の環構造および基板表面に対して水平に整列している。すなわち発光分子は望ましい分子配向状態にあり、分子配向性が高いということになる。

したがって、前述のような一般式［１］または［２］で表される有機金属化合物を用いた有機発光素子を発光材料として用いることで、高い分子配向性と高い発光効率を実現することができる。

本発明に係るイリジウム錯体の永久双極子モーメントは、特に１．５以下であることが好ましく、より好ましくは永久双極子モーメントが１．０以下の発光材料が好ましい。永久双極子モーメントが小さい結果、配向度が９０％以上であることが好ましく、９２％以上であることがより好ましい。

ここで、一般式［１］及び［２］で表される有機金属化合物の永久双極子モーメントは、汎関数をＢ３ＰＷ９１とし、基底関数をＬＡＮＬ２ＤＺとした密度汎関数法（ＤｅｎｓｉｔｙＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＴｈｅｏｒｙ）に基づく計算によって求めることができる。例えば、Ｇａｕｓｓｉａｎ０９，ＲｅｖｉｓｉｏｎＤ．０１を用いて計算は実行可能である。計算で求めた永久双極子モーメントは、永久双極子モーメント計算値と呼ぶことがある。

Ｇａｕｓｓｉａｎ０９，ＲｅｖｉｓｉｏｎＤ．０１，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，Ｇ．Ｗ．Ｔｒｕｃｋｓ，Ｈ．Ｂ．Ｓｃｈｌｅｇｅｌ，Ｇ．Ｅ．Ｓｃｕｓｅｒｉａ，Ｍ．Ａ．Ｒｏｂｂ，Ｊ．Ｒ．Ｃｈｅｅｓｅｍａｎ，Ｇ．Ｓｃａｌｍａｎｉ，Ｖ．Ｂａｒｏｎｅ，Ｂ．Ｍｅｎｎｕｃｃｉ，Ｇ．Ａ．Ｐｅｔｅｒｓｓｏｎ，Ｈ．Ｎａｋａｔｓｕｊｉ，Ｍ．Ｃａｒｉｃａｔｏ，Ｘ．Ｌｉ，Ｈ．Ｐ．Ｈｒａｔｃｈｉａｎ，Ａ．Ｆ．Ｉｚｍａｙｌｏｖ，Ｊ．Ｂｌｏｉｎｏ，Ｇ．Ｚｈｅｎｇ，Ｊ．Ｌ．Ｓｏｎｎｅｎｂｅｒｇ，Ｍ．Ｈａｄａ，Ｍ．Ｅｈａｒａ，Ｋ．Ｔｏｙｏｔａ，Ｒ．Ｆｕｋｕｄａ，Ｊ．Ｈａｓｅｇａｗａ，Ｍ．Ｉｓｈｉｄａ，Ｔ．Ｎａｋａｊｉｍａ，Ｙ．Ｈｏｎｄａ，Ｏ．Ｋｉｔａｏ，Ｈ．Ｎａｋａｉ，Ｔ．Ｖｒｅｖｅｎ，Ｊ．Ａ．Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙ，Ｊｒ．，Ｊ．Ｅ．Ｐｅｒａｌｔａ，Ｆ．Ｏｇｌｉａｒｏ，Ｍ．Ｂｅａｒｐａｒｋ，Ｊ．Ｊ．Ｈｅｙｄ，Ｅ．Ｂｒｏｔｈｅｒｓ，Ｋ．Ｎ．Ｋｕｄｉｎ，Ｖ．Ｎ．Ｓｔａｒｏｖｅｒｏｖ，Ｔ．Ｋｅｉｔｈ，Ｒ．Ｋｏｂａｙａｓｈｉ，Ｊ．Ｎｏｒｍａｎｄ，Ｋ．Ｒａｇｈａｖａｃｈａｒｉ，Ａ．Ｒｅｎｄｅｌｌ，Ｊ．Ｃ．Ｂｕｒａｎｔ，Ｓ．Ｓ．Ｉｙｅｎｇａｒ，Ｊ．Ｔｏｍａｓｉ，Ｍ．Ｃｏｓｓｉ，Ｎ．Ｒｅｇａ，Ｊ．Ｍ．Ｍｉｌｌａｍ，Ｍ．Ｋｌｅｎｅ，Ｊ．Ｅ．Ｋｎｏｘ，Ｊ．Ｂ．Ｃｒｏｓｓ，Ｖ．Ｂａｋｋｅｎ，Ｃ．Ａｄａｍｏ，Ｊ．Ｊａｒａｍｉｌｌｏ，Ｒ．Ｇｏｍｐｅｒｔｓ，Ｒ．Ｅ．Ｓｔｒａｔｍａｎｎ，Ｏ．Ｙａｚｙｅｖ，Ａ．Ｊ．Ａｕｓｔｉｎ，Ｒ．Ｃａｍｍｉ，Ｃ．Ｐｏｍｅｌｌｉ，Ｊ．Ｗ．Ｏｃｈｔｅｒｓｋｉ，Ｒ．Ｌ．Ｍａｒｔｉｎ，Ｋ．Ｍｏｒｏｋｕｍａ，Ｖ．Ｇ．Ｚａｋｒｚｅｗｓｋｉ，Ｇ．Ａ．Ｖｏｔｈ，Ｐ．Ｓａｌｖａｄｏｒ，Ｊ．Ｊ．Ｄａｎｎｅｎｂｅｒｇ，Ｓ．Ｄａｐｐｒｉｃｈ，Ａ．Ｄ．Ｄａｎｉｅｌｓ，Ｏ．Ｆａｒｋａｓ，Ｊ．Ｂ．Ｆｏｒｅｓｍａｎ，Ｊ．Ｖ．Ｏｒｔｉｚ，Ｊ．Ｃｉｏｓｌｏｗｓｋｉ，ａｎｄＤ．Ｊ．Ｆｏｘ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，ＷａｌｌｉｎｇｆｏｒｄＣＴ，２０１３．

一般式［１］のベンゾイソキノリン骨格、一般式［２］のナフトイソキノリン骨格における、特定位置（Ｒ^１２）に強い電子求引性置換基を導入することで、永久双極子モーメントを小さくすることができ、より発光効率が向上させることができることを見出した。この電子求引性はハメット定数σｐで表すことができ、パラハメット定数σｐが０．５以上である電子求引性の置換基を設けることで、有機発光素子の発光効率を向上させることができる。中でも、－ＣＦ_３、－ＣＮ、－ＣＯＦ、－ＣＦ（ＣＦ_３）_２、－ＯＣＦ_３、－ＳｉＦ_３であることが好ましく、－ＣＦ_３であることが特に好ましい。

また、一般式［１］で表されるベンゾイソキノリン骨格であることが好ましく、ＣＹ_１はベンゼン環（フェニル基）またはナフタレン環（ナフチル基）であることが好ましく、より好ましくはベンゼン環（フェニル基）である。

本発明に係るイリジウム錯体は、Ｒ^１７及びＲ^１９が、置換あるいは無置換のアルキル基であることが好ましく、炭素原子数１乃至４のアルキル基であることがより好ましく、メチル基であることが特に好ましい。Ｒ^１乃至Ｒ^７は、置換あるいは無置換のアルキル基であることが好ましく、炭素原子数１以上４以下のアルキル基であることがより好ましく、それぞれ独立してＲ^１、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^６がエチル基、Ｒ^２、Ｒ^５がメチル基、Ｒ^７が水素原子であることが特に好ましい。

以上を考慮すると下記の構造式で表されるイリジウム錯体が特に好ましい。

このイリジウム錯体は、ベンゼン環を置換基とするフェニルベンゾイソキノリン骨格に電子求引性の置換基としてパラ位にＣＦ_３を有し、イリジウム原子と結合するフェニル基にメチル基を２つ有する。また、補助配位子と呼ばれる酸素原子を有する配位子には、炭素原子数２のアルキル基であるエチル基と、炭素原子数１のアルキル基であるメチル基を設けている。これらのアルキル基は水素原子に置き換わってもよい。このように特定の配位子と位置に対して、特定の置換基を設けることで素子の発光効率を向上させることができる。

本発明に係るイリジウム錯体は、溶媒とともに用いるインク組成物であってよい。溶媒は、当該イリジウム錯体を分散または溶解させる溶媒であってよい。インク性組成物は発光性であってよい。

本発明の一実施形態は、前記イリジウム錯体と、前記第一有機化合物、及び溶媒を有するインク組成物である。第一有機化合物としてはホストが好ましい。ホストが高分子の場合、ホストはブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体、等があげられる。溶媒としては、クロロホルム、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、クロロベンゼン、ｏ－ジクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル系溶媒、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、ノルマルヘプタン、イソヘプタン、メチルシクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素系溶媒、メチルエチルケトン、２－ヘプタノン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、γ－ブチロラクトン、γ－バレロラクトンなどのエステル系溶媒、多価アルコール系溶媒、アルコール系溶媒、ジメチルスルホキシド、スルホランなどのスルホキシド系溶媒、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、１－メチル－２－ピロリドンなどのアミド系溶媒があげられる。これらの有機溶剤は、単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中では、均一な厚みを有する薄膜が得られ易い点で、適度の蒸発速度を有するもの、具体的には沸点が７０～２００℃程度の有機溶剤を用いることが好ましい。

上記インク組成物は、スピンコート法、バーコート法、スリットコート法、インクジェット法、ノズルコート法、キャスティング法、グラビア印刷法等にて成膜できる。

以下に、本発明に係るイリジウム錯体の一例を例示するが、本発明はこれらに限られるものではない。

≪有機発光素子≫
次に、本実施形態の有機発光素子について説明する。本実施形態の有機発光素子は、第一電極と第二電極と、これら電極間に配置される有機化合物層と、を少なくとも有する。第一電極及び第二電極は、一方が陽極で他方が陰極である。本実施形態の有機発光素子において、有機化合物層は発光層を有していれば単層であってもよいし複数層からなる積層体であってもよい。ここで有機化合物層が複数層からなる積層体である場合、有機化合物層は、発光層の他に、ホール注入層、ホール輸送層、電子ブロッキング層、ホール・エキシトンブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等を有してもよい。また発光層は、単層であってもよいし、複数の層からなる積層体であってもよい。

本実施形態の有機発光素子において、上記有機化合物層の少なくとも一層が本実施形態に係るイリジウム錯体を含有する。具体的には、本実施形態に係る有機化合物は、上述した発光層、ホール注入層、ホール輸送層、電子ブロッキング層、ホール・エキシトンブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等のいずれかに含まれている。本実施形態に係る有機化合物は、好ましくは、発光層に含まれる。

本実施形態の有機発光素子において、本実施形態に係る有機化合物が発光層に含まれる場合、発光層は、本実施形態に係る有機化合物のみからなる層であってもよいし、本実施形態に係る有機金属錯体と他の化合物とからなる層であってもよい。ここで、発光層が本実施形態に係る有機金属錯体と他の化合物とからなる層である場合、本実施形態に係る有機化合物は、発光層のホストとして使用してもよいし、ゲストとして使用してもよい。また発光層に含まれ得るアシスト材料として使用してもよい。ここでホストとは、発光層を構成する化合物の中で質量比が最も大きい化合物である。またゲストとは、発光層を構成する化合物の中で質量比がホストよりも小さい化合物であって、主たる発光を担う化合物である。またアシスト材料とは、発光層を構成する化合物の中で質量比がホストよりも小さく、ゲストの発光を補助する化合物である。尚、アシスト材料は、第２のホストとも呼ばれている。ホスト材料を第一の化合物、アシスト材料を第二の化合物と呼ぶこともできる。

本実施形態に係る有機化合物を発光層のゲストとして用いる場合、ゲストの濃度は、発光層全体に対して０．０１質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以上１０質量％以下であることがより好ましい。

本実施形態に係る発光層は、イリジウム錯体と、第一有機化合物とを有し、第一有機化合物は、イリジウム錯体よりも最低励起一重項エネルギーが大きい化合物を用いることができる。第一有機化合物はホストとも呼ばれる。ホストは、発光層における重量比がイリジウム錯体よりも大きくてよい。

また、発光層は、第一有機化合物とは異なる第二有機化合物を有してよい。第二有機化合物は最低励起三重項エネルギーが、第一有機化合物よりも小さく、かつイリジウム錯体よりも大きい化合物を用いることができる。第二有機化合物はアシストとも呼ばれる。アシストはホストよりも発光層における重量比が小さく、発光層における重量比がイリジウム錯体よりも小さくてよい。

本発明者らは種々の検討を行い、本実施形態に係る有機化合物を、発光層のホスト又はゲストとして、特に、発光層のゲストとして用いると、高効率で高輝度な光出力を呈し、かつ極めて耐久性が高い素子が得られることを見出した。この発光層は単層でも複層でも良いし、他の発光色を有する発光材料を含むことで本実施形態の発光色である赤の発光と混色させることも可能である。複層とは発光層と別の発光層とが積層している状態を意味する。この場合、有機発光素子の発光色は赤に限られない。より具体的には白色でもよいし、中間色でもよい。白色の場合、別の発光層が赤以外の色、すなわち青色や緑色を発光する。また、製膜方法も蒸着もしくは塗布製膜で製膜を行う。この詳細については、後述する実施例で詳しく説明する。

本実施形態に係る有機金属錯体は、本実施形態の有機発光素子を構成する発光層以外の有機化合物層の構成材料として使用することができる。具体的には、電子輸送層、電子注入層、ホール輸送層、ホール注入層、ホールブロッキング層等の構成材料として用いてもよい。この場合、有機発光素子の発光色は赤に限られない。より具体的には白色発光でもよいし、中間色でもよい。

ここで、本実施形態に係る有機化合物以外にも、必要に応じて従来公知の低分子系及び高分子系のホール注入性化合物あるいはホール輸送性化合物、ホストとなる化合物、発光性化合物、電子注入性化合物あるいは電子輸送性化合物等を一緒に使用することができる。以下にこれらの化合物例を挙げる。

ホール注入輸送性材料としては、陽極からのホールの注入を容易にして、かつ注入されたホールを発光層へ輸送できるようにホール移動度が高い材料が好ましい。また有機発光素子中において結晶化等の膜質の劣化を抑制するために、ガラス転移点温度が高い材料が好ましい。ホール注入輸送性能を有する低分子及び高分子系材料としては、トリアリールアミン誘導体、アリールカルバゾール誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、ポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（チオフェン）、その他導電性高分子が挙げられる。さらに上記のホール注入輸送性材料は、電子ブロッキング層にも好適に使用される。以下に、ホール注入輸送性材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。

主に発光機能に関わる発光材料としては、一般式（１）で表される有機金属錯体の他に、縮環化合物（例えばフルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、テトラセン誘導体、アントラセン誘導体、ルブレン等）、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、スチルベン誘導体、トリス（８－キノリノラート）アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、イリジウム錯体、白金錯体、レニウム錯体、銅錯体、ユーロピウム錯体、ルテニウム錯体、及びポリ（フェニレンビニレン）誘導体、ポリ（フルオレン）誘導体、ポリ（フェニレン）誘導体等の高分子誘導体が挙げられる。

以下に、発光材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。

発光層に含まれる発光層ホストあるいは発光アシスト材料としては、芳香族炭化水素化合物もしくはその誘導体の他、カルバゾール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、トリス（８－キノリノラート）アルミニウム等の有機アルミニウム錯体、有機ベリリウム錯体等が挙げられる。

以下に、発光層に含まれる発光層ホストあるいは発光アシスト材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。

電子輸送性材料としては、陰極から注入された電子を発光層へ輸送することができるものから任意に選ぶことができ、ホール輸送性材料のホール移動度とのバランス等を考慮して選択される。電子輸送性能を有する材料としては、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機アルミニウム錯体、縮環化合物（例えばフルオレン誘導体、ナフタレン誘導体、クリセン誘導体、アントラセン誘導体等）が挙げられる。さらに上記の電子輸送性材料は、ホールブロッキング層にも好適に使用される。以下に、電子輸送性材料として用いられる化合物の具体例を示すが、もちろんこれらに限定されるものではない。

以下、本実施形態の有機発光素子を構成する、有機化合物層以外の構成部材について説明する。有機発光素子は、基板の上に、第一電極、有機化合物層、第二電極を形成して設けてよい。第二電極の上には、保護層、カラーフィルタ等を設けてよい。カラーフィルタを設ける場合は、保護層との間に平坦化層を設けてよい。平坦化層はアクリル樹脂等で構成することができる。

基板としては、石英、ガラス、シリコン、樹脂、金属などを用いてよい。また、基板上には、トランジスタなどのスイッチング素子や配線を備え、その上に絶縁層を備えてもよい。絶縁層としては、陽極と配線の導通を確保するために、コンタクトホールを形成可能で、かつ未接続の配線との絶縁を確保できれば、材料は限定されない。例えば、ポリイミド等の樹脂、酸化シリコン、窒化シリコンなどを用いることができる。

陽極の構成材料としては仕事関数がなるべく大きいものが良い。例えば、金、白金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム、タングステン、等の金属単体やこれらを含む混合物、あるいはこれらを組み合わせた合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物が使用できる。またポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマーも使用できる。これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。また、陽極は一層で構成されていてもよく、複数の層で構成されていてもよい。反射電極として用いる場合には、例えばクロム、アルミニウム、銀、チタン、タングステン、モリブデン、又はこれらの合金、積層したものなどを用いることができる。また、透明電極として用いる場合には、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛などの酸化物透明導電層などを用いることができるが、これらに限定されるものではない。陽極の形成には、フォトリソグラフィ技術を用いることができる。

一方、陰極の構成材料としては仕事関数の小さなものがよい。例えばリチウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属、アルミニウム、チタニウム、マンガン、銀、鉛、クロム等の金属単体またはこれらを含む混合物が挙げられる。あるいはこれら金属単体を組み合わせた合金も使用することができる。例えばマグネシウム－銀、アルミニウム－リチウム、アルミニウム－マグネシウム、銀－銅、亜鉛－銀等が使用できる。酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の金属酸化物の利用も可能である。これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。また陰極は一層構成でもよく、多層構成でもよい。中でも銀を用いることが好ましく、銀の凝集を抑制するため、銀合金とすることがさらに好ましい。銀の凝集が抑制できれば、合金の比率は問わない。例えば、１：１であってよい。

陰極は、ＩＴＯなどの酸化物導電層を使用してトップエミッション素子としてもよいし、アルミニウム（Ａｌ）などの反射電極を使用してボトムエミッション素子としてもよいし、特に限定されない。陰極の形成方法としては、特に限定されないが、直流及び交流スパッタリング法などを用いると、膜のカバレッジがよく、抵抗を下げやすいためより好ましい。

陰極形成後に、保護層を設けてもよい。例えば、陰極上に吸湿剤を設けたガラスを接着することで、有機化合物層に対する水等の浸入を抑え、表示不良の発生を抑えることができる。また、別の実施形態としては、陰極上に窒化ケイ素等のパッシベーション膜を設け、有機化合物層に対する水等の浸入を抑えてもよい。例えば、陰極形成後に真空を破らずに別のチャンバーに搬送し、ＣＶＤ法で厚さ２μｍの窒化ケイ素膜を形成することで、保護層としてもよい。ＣＶＤ法の成膜の後で原子堆積法（ＡＬＤ法）を用いた保護層を設けてもよい。

また、各画素にカラーフィルタを設けてもよい。例えば、画素のサイズに合わせたカラーフィルタを別の基板上に設け、それを有機発光素子に設けた基板と貼り合わせてもよいし、酸化ケイ素等の保護層上にフォトリソグラフィ技術を用いて、カラーフィルタをパターニングしてもよい。

本実施形態に係る有機発光素子を構成する有機化合物層（正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロッキング層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等）は、以下に示す方法により形成される。即ち、有機化合物層の形成には、真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング、プラズマ等のドライプロセスを用いることができる。またドライプロセスに代えて、適当な溶媒に溶解させて公知の塗布法（例えば、スピンコーティング、ディッピング、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等）により層を形成するウェットプロセスを用いることもできる。ここで真空蒸着法や溶液塗布法等によって層を形成すると、結晶化等が起こりにくく経時安定性に優れる。また塗布法で成膜する場合は、適当なバインダー樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。バインダー樹脂としては、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、バインダー樹脂は、ホモポリマー又は共重合体として一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を混合して使用してもよい。さらに必要に応じて、公知の可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を併用してもよい。

＜有機発光素子を用いた装置＞
本実施形態に係る有機発光素子は、表示装置や照明装置の構成部材として用いることができる。他にも、電子写真方式の画像形成装置の露光光源や液晶表示装置のバックライト、白色光源にカラーフィルタを有する発光装置等の用途がある。

表示装置は、エリアＣＣＤ、リニアＣＣＤ、メモリーカード等からの画像情報を入力する画像入力部を有し、入力された情報を処理する情報処理部を有し、入力された画像を表示部に表示する画像情報処理装置でもよい。また、撮像装置やインクジェットプリンタが有する表示部は、タッチパネル機能を有していてもよい。このタッチパネル機能の駆動方式は、赤外線方式でも、静電容量方式でも、抵抗膜方式であっても、電磁誘導方式であってもよく、特に限定されない。また表示装置はマルチファンクションプリンタの表示部に用いられてもよい。

本実施形態に係る有機発光素子を用いた装置を用いることにより、良好な画質で、長時間表示にも安定な表示が可能になる。

＜表示装置＞
本実施形態に係る表示装置は、複数の画素を有し、これら画素のうちの少なくとも一つは本実施形態の有機発光素子を有する。そしてこの画素は、本実施形態に係る有機発光素子と、能動素子を有する。表示装置は、画像情報を入力するための入力部と、画像を出力するための表示部とを有する画像表示装置の表示部として用いられてもよい。

図１は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す断面模式図である。

図１（ａ）は、本実施形態に係る表示装置を構成する画素の一例の断面模式図である。画素は、副画素１０を有している。副画素はその発光により、１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂに分けられている。発光色は、発光層から発光される波長で区別されても、副画素から出射する光がカラーフィルタ等により、選択的透過または色変換が行われてもよい。それぞれの副画素は、層間絶縁層１の上に第一電極である反射電極２、反射電極２の端を覆う絶縁層３、第一電極と絶縁層とを覆う有機化合物層４、透明電極５、保護層６、カラーフィルタ７を有している。

層間絶縁層１は、その下層または内部にトランジスタ、容量素子を配されていてよい。トランジスタと第一電極は不図示のコンタクトホール等を介して電気的に接続されていてよい。

絶縁層３は、バンク、画素分離膜とも呼ばれる。第一電極の端を覆っており、第一電極を囲って配されている。絶縁層の配されていない部分が、有機化合物層４と接し、発光領域となる。

有機化合物層４は、正孔注入層４１、正孔輸送層４２、第一発光層４３、第二発光層４４、電子輸送層４５を有する。

第二電極５は、透明電極であっても、反射電極であっても、半透過電極であってもよい。

保護層６は、有機化合物層に水分が浸透することを低減する。保護層は、一層のように図示されているが、複数層であってよい。層ごとに無機化合物層、有機化合物層があってよい。

カラーフィルタ７は、その色により７Ｒ、７Ｇ、７Ｂに分けられる。カラーフィルタは、不図示の平坦化膜上に形成されてよい。また、カラーフィルタ上に不図示の樹脂保護層を有してよい。また、カラーフィルタは、保護層６上に形成されてよい。またはガラス基板等の対向基板上に設けられた後に、貼り合わせられよい。

図１（ｂ）は、有機発光素子とこの有機発光素子に接続されるトランジスタとを有する表示装置の例を示す断面模式図である。有機発光素子２６は、陽極２１、有機化合物層２２、陰極２３を有する。トランジスタは、能動素子の一例である。トランジスタは薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であってもよい。

図１（ｂ）の表示装置１００は、ガラス、シリコン等の基板１１とその上部に絶縁層１２が設けられている。絶縁層の上には、ＴＦＴ等の能動素子１８が配されており、能動素子のゲート電極１３、ゲート絶縁膜１４、半導体層１５が配置されている。ＴＦＴ１８は、他にも半導体層１５とドレイン電極１６とソース電極１７とで構成されている。ＴＦＴ１８の上部には絶縁膜１９が設けられている。絶縁膜に設けられたコンタクトホール２０を介して有機発光素子を構成する陽極２１とソース電極１７とが接続されている。

尚、有機発光素子２６に含まれる電極（陽極、陰極）とＴＦＴに含まれる電極（ソース電極、ドレイン電極）との電気接続の方式は、図１（ｂ）に示される態様に限られるものではない。つまり陽極又は陰極のうちいずれか一方とＴＦＴソース電極またはドレイン電極のいずれか一方とが電気接続されていればよい。ＴＦＴは、薄膜トランジスタを指す。

図１（ｂ）の表示装置１００では有機化合物層を１つの層の如く図示をしているが、有機化合物層２２は、複数層であってもよい。陰極２３の上には有機発光素子の劣化を低減するための第一の保護層２４や第二の保護層２５が設けられている。

図１（ｂ）の表示装置１００ではスイッチング素子としてトランジスタを使用しているが、これに代えて他のスイッチング素子として用いてもよい。

また図１（ｂ）の表示装置１００に使用されるトランジスタは、単結晶シリコンウエハを用いたトランジスタに限らず、基板の絶縁性表面上に活性層を有する薄膜トランジスタでもよい。活性層として、単結晶シリコン、アモルファスシリコン、微結晶シリコンなどの非単結晶シリコン、インジウム亜鉛酸化物、インジウムガリウム亜鉛酸化物等の非単結晶酸化物半導体が挙げられる。なお、薄膜トランジスタはＴＦＴ素子とも呼ばれる。

図１（ｂ）の表示装置１００に含まれるトランジスタは、Ｓｉ基板等の基板内に形成されていてもよい。ここで基板内に形成されるとは、Ｓｉ基板等の基板自体を加工してトランジスタを作製することを意味する。つまり、基板内にトランジスタを有することは、基板とトランジスタとが一体に形成されていると見ることもできる。

本実施形態に係る有機発光素子はスイッチング素子の一例であるＴＦＴにより発光輝度が制御され、有機発光素子を複数面内に設けることでそれぞれの発光輝度により画像を表示することができる。なお、本実施形態に係るスイッチング素子は、ＴＦＴに限られず、低温ポリシリコンで形成されているトランジスタ、Ｓｉ基板等の基板上に形成されたアクティブマトリクスドライバーであってもよい。基板上とは、その基板内ということもできる。基板内にトランジスタを設けるか、ＴＦＴを用いるかは、表示部の大きさによって選択され、例えば０．５インチ程度の大きさであれば、Ｓｉ基板上に有機発光素子を設けることが好ましい。

表示装置は複数の発光素子を有してよい。発光素子は駆動回路を有してよい。駆動回路は、第一の発光素子、第二の発光素子をそれぞれ独立に発光制御するアクティブマトリックス型であってよい。アクティブマトリックス型の回路は電圧プログラミングであっても、電流プログラミングであってもよい。駆動回路は、画素毎に画素回路を有する。画素回路は、発光素子、発光素子の発光輝度を制御するトランジスタ、発光タイミングを制御するトランジスタ、発光輝度を制御するトランジスタのゲート電圧を保持する容量、発光素子を介さずにＧＮＤに接続するためのトランジスタを有してよい。

発光装置を構成する発光素子は、それぞれの素子間が１０μｍであってよく、７μｍであってよく、５μｍ以下であってよい。

図２は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。表示装置１０００は、上部カバー１００１と下部カバー１００９との間に、タッチパネル１００３、表示パネル１００５、フレーム１００６、回路基板１００７、バッテリー１００８を有してよい。タッチパネル１００３および表示パネル１００５は、フレキシブルプリント回路ＦＰＣ１００２、１００４が接続されている。表示パネル１００５には、本実施形態に係る有機発光素子が用いられてよい。回路基板１００７には、トランジスタがプリントされている。バッテリー１００８は、表示装置が携帯機器でなければ、設けなくてよいし、携帯機器であっても、この位置に設ける必要はない。

＜撮像装置＞
本実施形態に係る表示装置は、複数のレンズを有する光学部と、当該光学部を通過した光を受光する撮像素子とを有する撮像装置等の光電変換装置の表示部に用いられてよい。光電変換装置は、撮像素子が取得した情報を表示する表示部を有してよい。また、表示部は、光電変換装置の外部に露出した表示部であっても、ファインダ内に配置された表示部であってもよい。光電変換装置は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラであってよい。

図３（ａ）は、本実施形態に係る撮像装置の一例を表す模式図である。撮像装置１１００は、ビューファインダ１１０１、背面ディスプレイ１１０２、操作部１１０３、筐体１１０４を有してよい。ビューファインダ１１０１は、本実施形態に係る表示装置を有してよい。その場合、表示装置は、撮像する画像のみならず、環境情報、撮像指示等を表示してよい。環境情報には、外光の強度、外光の向き、被写体の動く速度、被写体が遮蔽物に遮蔽される可能性等であってよい。撮像に好適なタイミングはわずかな時間なので、少しでも早く情報を表示した方がよい。従って、本発明の有機発光素子を用いた表示装置を用いるのが好ましい。有機発光素子は応答速度が速いからである。有機発光素子を用いた表示装置は、表示速度が求められる装置において、液晶表示装置よりも好適に用いることができる。撮像装置１１００は、不図示の光学部を有する。光学部は複数のレンズを有し、筐体１１０４内に収容されている撮像素子に結像する。複数のレンズは、その相対位置を調整することで、焦点を調整することができる。この操作を自動で行うこともできる。

＜電子機器＞
本実施形態に係る表示装置は、携帯端末等の電子機器の表示部に用いられてもよい。その際には、表示機能と操作機能との双方を有してもよい。携帯端末としては、スマートフォン等の携帯電話、タブレット、ヘッドマウントディスプレイ等が挙げられる。

図３（ｂ）は、本実施形態に係る表示装置を有する電子機器の一例である。携帯機器１２００は、表示部１２０１と、操作部１２０２と、筐体１２０３を有する。筐体１２０３には、回路、当該回路を有するプリント基板、バッテリー、通信部、を有してよい。操作部１２０２は、ボタンであってもよいし、タッチパネル方式の反応部であってもよい。操作部は、指紋を認識してロックの解除等を行う、生体認識部であってもよい。通信部を有する携帯機器は通信機器ということもできる。

図４は、本実施形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。図４（ａ）は、テレビモニタやＰＣモニタ等の表示装置である。表示装置１３００は、額縁１３０１を有し表示部１３０２を有する。表示部１３０２には、本実施形態に係る有機発光素子が用いられてよい。また、表示装置１３００は、額縁１３０１と表示部１３０２を支える土台１３０３を有している。土台１３０３は、図４（ａ）の形態に限られない。額縁１３０１の下辺が土台を兼ねてもよい。また、額縁１３０１および表示部１３０２は、曲がっていてもよい。その曲率半径は、５０００ｍｍ以上６０００ｍｍ以下であってよい。

図４（ｂ）の表示装置１３１０は、折り曲げ可能に構成されており、いわゆるフォルダブルな表示装置である。表示装置１３１０は、第一表示部１３１１、第二表示部１３１２、筐体１３１３、屈曲点１３１４を有する。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、本実施形態に係る有機発光素子を有してよい。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、つなぎ目のない１枚の表示装置であってよい。第一表示部１３１１と第二表示部１３１２とは、屈曲点で分けることができる。第一表示部１３１１、第二表示部１３１２は、それぞれ異なる画像を表示してもよいし、第一および第二表示部とで一つの画像を表示してもよい。

＜照明装置＞
図５（ａ）は、本実施形態に係る照明装置の一例を表す模式図である。照明装置１４００は、筐体１４０１と、光源１４０２と、回路基板１４０３と、光学フィルム１４０４と、光拡散部１４０５と、を有してよい。光源１４０２は、本実施形態に係る有機発光素子を有してよい。光学フィルム１４０４は光源１４０２の演色性を向上させるフィルムであってよい。光拡散部１４０５は、ライトアップ等、光源１４０２の光を効果的に拡散し、広い範囲に光を届けることができる。必要に応じて、最外部にカバーを設けてもよい。

照明装置は例えば室内を照明する装置である。照明装置は白色、昼白色、その他青から赤のいずれの色を発光するものであってよい。それらを調光する調光回路を有してよい。照明装置は本発明の有機発光素子とそれに接続される電源回路を有してよい。電源回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路である。照明装置はインバータ回路を有してもよい。また、白とは色温度が４２００Ｋで昼白色とは色温度が５０００Ｋである。照明装置はカラーフィルタを有してもよい。また、本実施形態に係る照明装置は、放熱部を有していてもよい。放熱部は装置内の熱を装置外へ放出するものであり、比熱の高い金属、液体シリコン等が挙げられる。

＜移動体＞
本実施形態に係る移動体は、自動車、船舶、航空機、ドローン等であってよい。移動体は、機体と当該機体に設けられた灯具を有してよい。灯具は、機体の位置を知らせるための発光をしてよい。灯具は本実施形態に係る有機発光素子を有する。

図５（ｂ）は、本実施形態に係る移動体の一例を表す模式図であり、車両用灯具の一例であるテールランプを有する自動車を示す図である。機体としての自動車１５００は、テールランプ１５０１を有し、ブレーキ操作等を行った際に、テールランプ１５０１を点灯する形態であってよい。テールランプ１５０１は、本実施形態に係る有機発光素子を有してよい。テールランプ１５０１は、有機発光素子を保護する保護部材を有してよい。保護部材はある程度高い強度を有し、透明であれば材料は問わないが、ポリカーボネート等で構成されることが好ましい。ポリカーボネートにフランジカルボン酸誘導体、アクリロニトリル誘導体等を混ぜてよい。自動車１５００は、車体１５０３、それに取り付けられている窓１５０２を有してよい。窓１５０２は、自動車１５００の前後を確認するための窓でなければ、透明なディスプレイであってもよい。当該透明なディスプレイは、本実施形態に係る有機発光素子を有してよい。この場合、有機発光素子が有する電極等の構成材料は透明な部材で構成される。

本実施形態に係る移動体は、船舶、航空機、ドローン等であってよい。移動体は、機体と当該機体に設けられた灯具を有してよい。灯具は、機体の位置を知らせるための発光をしてよい。灯具は本実施形態に係る有機発光素子を有する。

図６を参照して、上述の各実施形態の表示装置の適用例について説明する。表示装置は、例えばスマートグラス、ＨＭＤ、スマートコンタクトのようなウェアラブルデバイスとして装着可能なシステムに適用できる。このような適用例に使用される撮像表示装置は、可視光を光電変換可能な撮像装置と、可視光を発光可能な表示装置とを有する。

図６（ａ）は、１つの適用例に係る眼鏡１６００（スマートグラス）を説明する。眼鏡１６００のレンズ１６０１の表面側に、ＣＭＯＳセンサやＳＰＡＤのような撮像装置１６０２が設けられている。また、レンズ１６０１の裏面側には、上述した各実施形態の表示装置が設けられている。

眼鏡１６００は、制御装置１６０３をさらに備える。制御装置１６０３は、撮像装置１６０２と各実施形態に係る表示装置に電力を供給する電源として機能する。また、制御装置１６０３は、撮像装置１６０２と表示装置の動作を制御する。レンズ１６０１には、撮像装置１６０２に光を集光するための光学系が形成されている。

図６（ｂ）は、１つの適用例に係る眼鏡１６１０（スマートグラス）を説明する。眼鏡１６１０は、制御装置１６１２を有しており、制御装置１６１２に、撮像装置１６０２に相当する撮像装置と、表示装置が搭載される。レンズ１６１１には、制御装置１６１２内の撮像装置と、表示装置からの発光を投影するための光学系が形成されており、レンズ１６１１には画像が投影される。制御装置１６１２は、撮像装置および表示装置に電力を供給する電源として機能するとともに、撮像装置および表示装置の動作を制御する。制御装置は、装着者の視線を検知する視線検知部を有してもよい。視線の検知は赤外線を用いてよい。赤外発光部は、表示画像を注視しているユーザーの眼球に対して、赤外光を発する。発せられた赤外光の眼球からの反射光を、受光素子を有する撮像部が検出することで眼球の撮像画像が得られる。平面視における赤外発光部から表示部への光を低減する低減手段を有することで、画像品位の低下を低減する。

赤外光の撮像により得られた眼球の撮像画像から表示画像に対するユーザーの視線を検出する。眼球の撮像画像を用いた視線検出には任意の公知の手法が適用できる。一例として、角膜での照射光の反射によるプルキニエ像に基づく視線検出方法を用いることができる。

より具体的には、瞳孔角膜反射法に基づく視線検出処理が行われる。瞳孔角膜反射法を用いて、眼球の撮像画像に含まれる瞳孔の像とプルキニエ像とに基づいて、眼球の向き（回転角度）を表す視線ベクトルが算出されることにより、ユーザーの視線が検出される。

本発明の一実施形態に係る表示装置は、受光素子を有する撮像装置を有し、撮像装置からのユーザーの視線情報に基づいて表示装置の表示画像を制御してよい。

具体的には、表示装置は、視線情報に基づいて、ユーザーが注視する第一の視界領域と、第一の視界領域以外の第二の視界領域とを決定される。第一の視界領域、第二の視界領域は、表示装置の制御装置が決定してもよいし、外部の制御装置が決定したものを受信してもよい。表示装置の表示領域において、第一の視界領域の表示解像度を第二の視界領域の表示解像度よりも高く制御してよい。つまり、第二の視界領域の解像度を第一の視界領域よりも低くしてよい。

また、表示領域は、第一の表示領域、第一の表示領域とは異なる第二の表示領域とを有し、視線情報に基づいて、第一の表示領域および第二の表示領域から優先度が高い領域を決定される。第一の表示領域、第二の表示領域は、表示装置の制御装置が決定してもよいし、外部の制御装置が決定したものを受信してもよい。優先度の高い領域の解像度を、優先度が高い領域以外の領域の解像度よりも高く制御してよい。つまり優先度が相対的に低い領域の解像度を低くしてよい。

なお、第一の視界領域や優先度が高い領域の決定には、ＡＩを用いてもよい。ＡＩは、眼球の画像と当該画像の眼球が実際に視ていた方向とを教師データとして、眼球の画像から視線の角度、視線の先の目的物までの距離を推定するよう構成されたモデルであってよい。ＡＩプログラムは、表示装置が有しても、撮像装置が有しても、外部装置が有してもよい。外部装置が有する場合は、通信を介して、表示装置に伝えられる。

視認検知に基づいて表示制御する場合、外部を撮像する撮像装置を更に有するスマートグラスに好ましく適用できる。スマートグラスは、撮像した外部情報をリアルタイムで表示することができる。

以上説明した通り、本実施形態に係る有機発光素子を用いた装置を用いることにより、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、実施例を説明する。ただし本発明は、これら実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
例示化合物８の合成
以下に示すようにして例示化合物８の合成を行った。

窒素雰囲気において、２０００ｍＬナスフラスコに４－クロロフェニルボロン酸５９．６４ｇ、２－クロロ－３－ホルミル－４－ヨードピリジン１００．００ｇ、トルエン８００ｍＬ、エタノール２５０ｍＬ、水６００ｍＬ、炭酸ナトリウム７９．２６ｇを加えた。室温から９０℃に昇温し、６時間攪拌した。トルエンと水を加え、有機層を抽出した有機層に硫酸マグネシウムを加え、ろ過した。濃縮後、メタノールにて洗浄し、中間体１を８５．６１ｇ（収率９０％）を得た。構造は^１Ｈ－ＮＭＲ、ＧＣ－ＭＳにて同定した。

窒素雰囲気において、１０００ｍＬ三口ナスフラスコに（メトキシメチル）トリフェニルホスホニウムクロリド１１４．２２ｇ、脱水ＴＨＦ５６０ｍＬを加え攪拌した。氷浴で反応容器を冷やしながらｔｅｒｔ－ブトキシカリウム４４．８９ｇを粉のまま少量ずつ加えて氷浴のまま３０分攪拌した。３０分後、中間体１５６．００ｇを粉のまま加えて室温に戻し１時間攪拌した。トルエンと水を加え、抽出した有機層に硫酸マグネシウムを加え、ろ過した。濃縮後、トルエンにてカラム精製を行い、中間体２を７４．２０ｇ（収率８８％）得た。構造は^１Ｈ－ＮＭＲ、ＧＣ－ＭＳにて同定した。

窒素雰囲気において、２０００ｍＬナスフラスコにトリフルオロメタンスルホン酸１９５ｍｌ、ジクロロメタン９３０ｍＬを加えた。氷浴で反応容器を冷やしながら中間体２６２．００ｇを滴下して加えた。温度を室温に戻して２時間攪拌後、水酸化ナトリウム水溶液を加えて中和したのち、ジクロロメタンと水を用いて有機層を抽出した。得られた有機層に硫酸マグネシウムを加え、ろ過・濃縮後、得られた固体をメタノールにて洗浄し中間体３を４１．７３ｇ（収率７６％）得た。構造は^１Ｈ－ＮＭＲ、ＧＣ－ＭＳにて同定した。

窒素雰囲気において、５００ｍＬナスフラスコに中間体３２０．００ｇ、３，５－ジメチルフェニルボロン酸１１．４４ｇ、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム０．８６ｇ、トルエン１６０ｍＬ、エタノール５０ｍＬ、水１２０ｍＬ、炭酸ナトリウム１５．８５ｇを加えた。室温から９０℃に昇温し、３時間攪拌した。反応終了後、トルエンと水を加えて有機層を抽出し、得られた有機層に硫酸マグネシウムを加え、ろ過した。濃縮後、得られた残渣をトルエンにてカラム精製したのちメタノールにて洗浄することにより中間体４を２４．００ｇ（収率９３％）得た。構造は^１Ｈ－ＮＭＲ、ＬＣ－ＭＳにて同定した。

窒素雰囲気において、５００ｍＬナスフラスコに中間体４１６．００ｇ、４－トリフルオロメチルフェニルボロン酸１０．５２ｇ、酢酸パラジウム１．１３ｇ、ＳＰоｓ６．２０ｇ、りん酸カリウム２４．０４ｇ、１，４－ジオキサン２４０ｍＬ、水８０ｍｌを加えた。室温から９０℃に昇温し、２時間攪拌した。反応終了後、水を投入し析出した固体をろ過し、得られた固体をメタノール、水にて洗浄した。その後トルエンでカラム精製を行うことで中間体５を１７．４５ｇ（収率８１％）得た。構造は^１Ｈ－ＮＭＲ、ＬＣ－ＭＳにて同定した。

窒素雰囲気において、５００ｍＬナスフラスコに中間体５１６．００ｇ、塩化イリジウム三水和物６．４４ｇ、２－エトキシエタノール２０６ｍＬ、水１０３ｍＬを加えた。室温から１２０℃に昇温し、２０時間攪拌した。反応終了後、析出した固体をろ過し、得られた固体をトルエンにて洗浄することで中間体６を１３．０ｇ（収率６７％）を得た。構造は^１Ｈ－ＮＭＲ、ＬＣ－ＭＳにて同定した。

窒素雰囲気において、３００ｍＬナスフラスコに中間体６６．００ｇ、３，７－ジエチル－３，７－ジメチルノナン－４，６－ジオン３．３４ｇ、２－エトキシエタノール１８０ｍＬ、炭酸ナトリウム１．４７ｇを加えた。室温から１２０℃に昇温し、３時間攪拌した。反応終了後、析出した固体をろ過し、得られた固体をメタノールで洗浄して目的物の例示化合物８を５．７０ｇ（収率８０％）で得た。構造は^１Ｈ－ＮＭＲ、ＬＣ－ＭＳにて同定した。

また、合成した例示化合物８を１．０×１０＾－５Ｍ濃度でトルエンに溶解させ、ＰＬ（フォトルミネッセンス）スペクトルを測定したところ、発光波長６２０ｎｍの赤色発光を示した。

［比較例１乃至比較例７で用いる発光材料の水平配向性評価］
比較例１乃至比較例７のデバイス評価で用いる発光性のイリジウム錯体として、化合物Ａ乃至化合物Ｇを実施例１と同様の方法で合成した。また、化合物Ａ乃至化合物Ｇに対して、分子計算を行い、永久双極子モーメント並びに水平配向率を算出した。表１には、算出した永久双極子モーメント並びに水平配向率、一般式（１）及び（２）のＲ１２に対応する置換基種、その置換基がパラハメット定数（σｐ）０．５以上を満たすものを〇、満たさないものを×で示す。

［実施例２乃至実施例１５で用いる発光材料の水平配向性評価］
実施例２乃至実施例１５のデバイス評価で用いる発光性のイリジウム錯体として、化合物（１）、化合物（３）、化合物（６）、化合物（８）、化合物（１２）、化合物（１５）、化合物（１６）、化合物（１９）、化合物（２０）、化合物（２４）、化合物（３１）、化合物（３３）、化合物（３４）、化合物（４５）を実施例１と同様の方法で合成した。また、比較例１乃至比較例７の化合物と同様に、分子計算を行い、永久双極子モーメント並びに水平配向率を算出した。表１に結果を示す。

［比較例１］
比較例１では、発光層のホスト分子中におけるゲスト化合物として化合物Ａを用い、基板上に順次、陽極／ホール注入層／ホール輸送層／電子ブロッキング層／発光層／ホールブロッキング層／電子輸送層／陰極が設けられた構成の有機発光素子を以下に示す方法で作製した。

ガラス基板上に、陽極としてＩＴＯをスパッタ法にて膜厚１００ｎｍで製膜したものを透明導電性支持基板（ＩＴＯ基板）として使用した。このＩＴＯ基板上に、以下に示す有機化合物層及び電極層を、１０^－５Ｐａの真空チャンバー内で抵抗加熱による真空蒸着によって連続的に製膜した。このとき電極面積は３ｍｍ^２になるように作製した。
ホール注入層（１０ｎｍ）ＨＴ１６
ホール輸送層（３０ｎｍ）
電子ブロッキング（ＥＢ）層（１０ｎｍ）
発光層（３０ｎｍ）ホスト材料：、ゲスト材料：化合物Ａ（４ｗｔ％）
ホールブロッキング（ＨＢ）層（２０ｎｍ）
電子輸送層（２０ｎｍ）
金属電極層１（１ｎｍ）Ｌｉｑ
金属電極層２（１００ｎｍ）Ａｌ

次に、有機発光素子が水分の吸着によって素子劣化が起こらないように、乾燥空気雰囲気中で保護用ガラス板をかぶせアクリル樹脂系接着材で封止した。以上のようにして有機発光素子を得た。得られた有機発光素子について、ＩＴＯ電極を陽極、Ａｌ電極を陰極にしてＩＶＬ（電流－電圧－輝度）測定を行った。有機発光素子の５ｍＡ／ｃｍ^２時の外部量子効率（相対値）を表２に示す。この時、実施例６で化合物（１２）を用いた有機発光素子の５ｍＡ／ｃｍ^２時の外部量子効率を１００％とした。

［比較例２乃至比較例７］
ゲスト材料を表１に記載の化合物Ｂ乃至化合物Ｇに変更した以外は、比較例１と同様にして有機発光素子を作製し、それぞれ比較例２乃至比較例７とした。また得られた素子について比較例１と同様にしてＩＶＬ測定を行った。結果を表２に示す。

［実施例２乃至実施例１５］
本実施例で、ゲスト材料を表１に記載の化合物（１）乃至化合物（４５）に変更した以外は、比較例１と同様にして有機発光素子を作製し、それぞれ比較例２乃至比較例１５とした。また得られた素子について比較例１と同様にしてＩＶＬ測定を行った。結果を表２に示す。

ベンゼン環やナフタレン環、Ｃ４－Ｃ１０の複素環基を有するベンゾイソキノリンまたはナフトイソキノリン骨格を配位子に含み、永久双極子モーメントが１．５以下である本発明に係る化合物の実施例２乃至１５においては、ベンゼン環を含まず、永久双極子モーメントが１．５以上の化合物（比較例１）や、一般式（１）または一般式（２）に該当するが永久双極子モーメントが１．５以上の化合物（比較例２乃至比較例７）よりも、５ｍＡ／ｃｍ^２時の外部量子効率が大きく向上している。このように、永久双極子モーメントが小さい特定の配位子構造を有する化合物により、有機発光素子の効率を向上させることができる。

また、本発明に係るＲ１２にパラハメット定数０．５以上の置換基を有している化合物（１）、化合物（３）、化合物（６）、化合物（８）、化合物（１５）、化合物（１６）、化合物（２０）、化合物（３１）、化合物（３３）、化合物（４５）は、Ｒ１２にパラハメット定数０．５以上の置換基を有していない化合物（１２）及び化合物（１９）、化合物（２４）、化合物（３４）よりも効率が向上している。すなわち、本発明に係る化合物は、Ｒ１２にパラハメット定数０．５以上の置換基を設けることで、より効率を向上させる効果があることが示唆された。

以上の通り、本発明に係るイリジウム錯体によれば、有機発光素子の素子寿命を向上できることが分かった。

１層間絶縁層
２反射電極
３絶縁層
４有機化合物層
５透明電極
６保護層
７カラーフィルタ
１０副画素
１１基板
１２絶縁層
１３ゲート電極
１４ゲート絶縁膜
１５半導体層
１６ドレイン電極
１７ソース電極
１８薄膜トランジスタ
１９絶縁膜
２０コンタクトホール
２１下部電極
２２有機化合物層
２３上部電極
２４第一保護層
２５第二保護層
２６有機発光素子
１００表示装置
１０００表示装置
１００１上部カバー
１００２フレキシブルプリント回路
１００３タッチパネル
１００４フレキシブルプリント回路
１００５表示パネル
１００６フレーム
１００７回路基板
１００８バッテリー
１００９下部カバー
１１００撮像装置
１１０１ビューファインダ
１１０２背面ディスプレイ
１１０３操作部
１１０４筐体
１２００電子機器
１２０１表示部
１２０２操作部
１２０３筐体
１３００表示装置
１３０１額縁
１３０２表示部
１３０３土台
１３１０表示装置
１３１１第一表示部
１３１２第二表示部
１３１３筐体
１３１４屈曲点
１４００照明装置
１４０１筐体
１４０２光源
１４０３回路基板
１４０４光学フィルム
１４０５光拡散部
１５００自動車
１５０１テールランプ
１５０２窓
１５０３車体
１６００スマートグラス
１６０１レンズ
１６０２撮像装置
１６０３制御装置
１６１０スマートグラス
１６１１レンズ
１６１２制御装置

Claims

下記一般式［１］または［２］で表され、永久双極子モーメントが１．５以下であることを特徴とするイリジウム錯体。

一般式［１］及び［２］において、Ｒ^１乃至Ｒ^２１は、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリールオキシ基、シアノ基、シリル基からそれぞれ独立に選ばれる。ＣＹ_１は下記に示す化学式［３－１］乃至［３－３］のうちのいずれかで表される基である。化学式［３－１］乃至［３－３］において、Ｒ^２２乃至Ｒ^２７は、水素原子、ハロゲン原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアリール基、置換あるいは無置換の複素環基、置換あるいは無置換のアルコキシ基、置換あるいは無置換のアリールオキシ基、置換あるいは無置換のアミノ基、シアノ基、シリル基からそれぞれ独立に選ばれる。Ｘ_１乃至Ｘ_６は炭素原子または窒素原子である。
Ｒ^１２は、パラハメット定数σｐが０．５以上で表される電子求引性置換基であることを特徴とする請求項１に記載のイリジウム錯体。
前記Ｒ^１２が－ＣＦ_３、－ＣＮ、－ＣＯＦ、－ＣＦ（ＣＦ_３）_２、－ＯＣＦ_３、－ＳｉＦ_３から選ばれることを特徴とする請求項１または２に記載のイリジウム錯体。
永久双極子モーメントが１．０以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のイリジウム錯体。
ＣＹ_１がベンゼン環であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のイリジウム錯体。
前記Ｒ^１２が－ＣＦ_３であることを特徴とする請求項２に記載のイリジウム錯体。
前記Ｒ^１７及び前記Ｒ^１９が、置換あるいは無置換のアルキル基であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のイリジウム錯体。
前記Ｒ^１７及び前記Ｒ^１９が、炭素原子数１乃至４のアルキル基であることを特徴とする請求項７に記載のイリジウム錯体。
前記Ｒ^１７及び前記Ｒ^１９が、メチル基であることを特徴とする請求項８に記載のイリジウム錯体。
下記構造式で表されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のイリジウム錯体。
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のイリジウム錯体、第一有機化合物、及び溶媒を含有する発光性インク組成物。
第一電極と第二電極と前記第一電極と前記第二電極との間に配置されている有機化合物層とを有する有機発光素子であって、前記有機化合物層は、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のイリジウム錯体を有することを特徴とする有機発光素子。
前記有機化合物層は発光層を有し、前記発光層が、前記イリジウム錯体を有することを特徴とする請求項１２に記載の有機発光素子。
前記発光層は、前記イリジウム錯体と、第一有機化合物とを有し、前記第一有機化合物は、前記イリジウム錯体よりも最低励起一重項エネルギーが大きいことを特徴とする請求項１３に記載の有機発光素子。
前記発光層は、前記第一有機化合物とは異なる第二有機化合物を有し、前記第二有機化合物は最低励起三重項エネルギーが、前記第一有機化合物よりも小さく、かつ前記イリジウム錯体よりも大きいことを特徴とする請求項１３または１４に記載の有機発光素子。
複数の画素を有し、前記複数の画素の少なくとも一つが、請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の有機発光素子と、前記有機発光素子に接続されたトランジスタと、を有することを特徴とする表示装置。
複数のレンズを有する光学部と、前記光学部を通過した光を受光する撮像素子と、前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示部と、を有し、
前記表示部は請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の有機発光素子を有することを特徴とする撮像装置。
請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の有機発光素子を有する表示部と、前記表示部が設けられた筐体と、前記筐体に設けられ、外部と通信する通信部と、を有することを特徴とする電子機器。
請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の有機発光素子を有する光源と、前記光源が発する光を透過する光拡散部または光学フィルムと、を有することを特徴とする照明装置。
請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の有機発光素子を有する灯具と、前記灯具が設けられた機体と、を有することを特徴とする移動体。