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JP2015083560A - Organometallic complex, light emitting element, light emission device, electronic apparatus, and illumination device - Google Patents

Organometallic complex, light emitting element, light emission device, electronic apparatus, and illumination device Download PDF

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JP2015083560A JP2014174961A JP2014174961A JP2015083560A JP 2015083560 A JP2015083560 A JP 2015083560A JP 2014174961 A JP2014174961 A JP 2014174961A JP 2014174961 A JP2014174961 A JP 2014174961A JP 2015083560 A JP2015083560 A JP 2015083560A
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英子 井上
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広美 瀬尾
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organometallic complex which can convert a triplet excited state to light emission.SOLUTION: The present invention provides an organometallic complex having a structure represented by general formula (G7) where Ris a branched alkyl group having carbon atoms of 4 or more with straight chain carbon atoms of 3 or more, or an alkyl group having carbon atoms of 5-10, Ris hydrogen, an alkyl group having carbon atoms of 1-6, or a phenyl group, Ris hydrogen or an alkyl group having carbon atoms of 1-6, R-Rare independently hydrogen, an alkyl group having carbon atoms of 1-6, an alkoxy group having carbon atoms of 1-6, an alkylthio group having carbon atoms of 1-6, a halogen group, a haloalkyl group having carbon atoms of 1-6, or an aryl group having carbon atoms of 1-6, M is central metal and represents a group 9 element or a group 10 element.

Description

本発明は、物、方法、または、製造方法に関する。または、本発明は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関する。特に、本発明の一態様は、半導体装置、表示装置、発光装置、照明装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法に関する。特に、本発明の一態様は、有機金属錯体に関する。特に、三重項励起状態を発光に変換できる有機金属錯体に関する。また、該有機金属錯体を用いた発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置に関する。 The present invention relates to an object, a method, or a manufacturing method. Or this invention relates to a process, a machine, a manufacture, or a composition (composition of matter). In particular, one embodiment of the present invention relates to a semiconductor device, a display device, a light-emitting device, a lighting device, a driving method thereof, or a manufacturing method thereof. In particular, one embodiment of the present invention relates to an organometallic complex. In particular, the present invention relates to an organometallic complex that can convert a triplet excited state into light emission. In addition, the present invention relates to a light-emitting element, a light-emitting device, an electronic device, and a lighting device using the organometallic complex.

近年、発光性の有機化合物や無機化合物を発光材料として用いた発光素子の開発が盛んである。特に、EL(Electroluminescence)素子と呼ばれる発光素子の構成は、電極間に発光材料を含む発光層を設けただけの単純な構造であり、薄型軽量化できる、入力信号に高速に応答できる、直流低電圧駆動が可能であるなどの特性から、次世代のフラットパネルディスプレイ素子として注目されている。また、このような発光素子を用いたディスプレイは、コントラストや画質に優れ、視野角が広いという特徴も有している。さらに、これらの発光素子は面光源であるため、液晶ディスプレイのバックライトや照明等の光源としての応用も考えられている。 In recent years, a light-emitting element using a light-emitting organic compound or an inorganic compound as a light-emitting material has been actively developed. In particular, the structure of a light-emitting element called an EL (Electroluminescence) element is a simple structure in which a light-emitting layer containing a light-emitting material is provided between electrodes. Due to the characteristics such as voltage drive, it is attracting attention as a next-generation flat panel display element. In addition, a display using such a light-emitting element is characterized by excellent contrast and image quality and a wide viewing angle. Furthermore, since these light emitting elements are surface light sources, their application as light sources for backlights and illumination of liquid crystal displays is also considered.

発光物質が発光性の有機化合物である場合、発光素子の発光機構は、キャリア注入型である。すなわち、電極間に発光層を挟んで電圧を印加することにより、電極から注入された電子及びホールが再結合して発光物質が励起状態となり、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。そして、励起状態の種類としては、一重項励起状態(S)と三重項励起状態(T)が可能である。また、発光素子におけるその統計的な生成比率は、S:T=1:3であると考えられている。 In the case where the light-emitting substance is a light-emitting organic compound, the light-emitting mechanism of the light-emitting element is a carrier injection type. That is, by applying a voltage with the light emitting layer sandwiched between the electrodes, electrons and holes injected from the electrodes are recombined and the light emitting material becomes excited, and emits light when the excited state returns to the ground state. And as a kind of excited state, a singlet excited state (S * ) and a triplet excited state (T * ) are possible. Further, the statistical generation ratio of the light emitting element is considered to be S * : T * = 1: 3.

発光性の有機化合物は通常、基底状態が一重項状態である。したがって、一重項励起状態(S)からの発光は、同じ多重度間の電子遷移であるため蛍光と呼ばれる。一方、三重項励起状態(T)からの発光は、異なる多重度間の電子遷移であるため燐光と呼ばれる。ここで、蛍光を発する化合物(以下、蛍光性化合物と称す)は室温において、通常、燐光は観測されず蛍光のみが観測される。したがって、蛍光性化合物を用いた発光素子における内部量子効率(注入したキャリアに対して発生するフォトンの割合)の理論的限界は、S:T=1:3であることを根拠に25%とされている。 A light-emitting organic compound usually has a ground state in a singlet state. Therefore, light emission from the singlet excited state (S * ) is called fluorescence because it is an electronic transition between the same multiplicity. On the other hand, light emission from the triplet excited state (T * ) is called phosphorescence because it is an electronic transition between different multiplicity. Here, in a compound emitting fluorescence (hereinafter referred to as a fluorescent compound), phosphorescence is usually not observed at room temperature, and only fluorescence is observed. Therefore, the theoretical limit of the internal quantum efficiency (ratio of photons generated with respect to injected carriers) in a light emitting device using a fluorescent compound is 25% on the basis that S * : T * = 1: 3. It is said that.

一方、燐光性化合物を用いれば、内部量子効率は100%にまで理論上は可能となる。つまり、蛍光性化合物に比べて4倍の発光効率が可能となる。このような理由から、高効率な発光素子を実現するために、燐光性化合物を用いた発光素子の開発が近年盛んに行われている。特に、燐光性化合物としては、その燐光量子収率の高さゆえに、イリジウム等を中心金属とする有機金属錯体が注目されており、例えば、特許文献1および2には、イリジウムを中心金属とする有機金属錯体が燐光材料として開示されている。 On the other hand, if a phosphorescent compound is used, the internal quantum efficiency is theoretically possible up to 100%. That is, the luminous efficiency can be four times that of the fluorescent compound. For these reasons, in order to realize a highly efficient light-emitting element, development of a light-emitting element using a phosphorescent compound has been actively performed in recent years. In particular, as phosphorescent compounds, organometallic complexes having iridium or the like as a central metal have attracted attention because of their high phosphorescent quantum yield. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose iridium as a central metal. Organometallic complexes are disclosed as phosphorescent materials.

高効率な発光素子を用いるメリットとしては、当該発光素子を用いた電子機器の消費電力を低減できることなどが挙げられる。エネルギー問題がとりざたされる昨今、消費電力は消費者の購買動向を左右する大きなファクターとなりつつあることから、非常に重要な要素である。 An advantage of using a highly efficient light-emitting element is that power consumption of an electronic device using the light-emitting element can be reduced. In recent years when energy issues have been addressed, power consumption is becoming a very important factor because it is becoming a major factor affecting consumers' purchasing trends.

国際公開第00/70655号International Publication No. 00/70655 特開2013−53158号JP2013-53158A

本発明の一態様は、燐光を発光することが可能な新規物質を提供することを課題とする。または、発光効率の高い新規物質を提供することを目的の一とする。または、新規物質を提供することを目的の一とする。または、該新規物質を用いた発光素子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を提供することを目的の一とする。 An object of one embodiment of the present invention is to provide a novel substance that can emit phosphorescence. Another object is to provide a novel substance with high emission efficiency. Another object is to provide a new substance. Another object is to provide a light-emitting element, a light-emitting device, an electronic device, or a lighting device using the novel substance.

または、発光効率の高い発光素子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を提供することを目的の一とする。または、信頼性の高い発光素子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を提供することを目的の一とする。または、消費電力が低い発光素子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を提供することを目的の一とする。または、新規な発光素子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を提供することを目的の一とする。 Another object is to provide a light-emitting element, a light-emitting device, an electronic device, or a lighting device with high emission efficiency. Another object is to provide a highly reliable light-emitting element, light-emitting device, electronic device, or lighting device. Another object is to provide a light-emitting element, a light-emitting device, an electronic device, or a lighting device with low power consumption. Another object is to provide a novel light-emitting element, light-emitting device, electronic device, or lighting device.

なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。 Note that the description of these problems does not disturb the existence of other problems. Note that one embodiment of the present invention does not have to solve all of these problems. Issues other than these will be apparent from the description of the specification, drawings, claims, etc., and other issues can be extracted from the descriptions of the specification, drawings, claims, etc. It is.

開示する発明の一態様は、一般式(G1)で表される構造を有する有機金属錯体である。 One embodiment of the disclosed invention is an organometallic complex having a structure represented by General Formula (G1).

但し、一般式(G1)中、R11は、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基を表し、Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。 However, in General Formula (G1), R 11 represents a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more, and R 2 is hydrogen, substituted Or an unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a substituted or unsubstituted phenyl group, R 3 represents hydrogen or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 4 to R 7 is independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Represents a group, a halogen group, a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms.

また、本発明の他の一態様は、一般式(G2)で表される構造を有する有機金属錯体である。 Another embodiment of the present invention is an organometallic complex having a structure represented by General Formula (G2).

但し、一般式(G2)中、R12は、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表し、Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。 However, in General Formula (G2), R 12 represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms, and R 2 is hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or Represents a substituted or unsubstituted phenyl group, R 3 represents hydrogen or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 4 to R 7 independently represent hydrogen, substituted or unsubstituted. An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a substituted or unsubstituted carbon atom having 1 to A haloalkyl group having 6 or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms;

また、本発明の他の一態様は、一般式(G3)で表される有機金属錯体である。 Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by General Formula (G3).

但し、一般式(G3)中、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。R11は、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基を表し、Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。 However, in General Formula (G3), L represents a monoanionic ligand. R 11 represents a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more, and R 2 is hydrogen, substituted or unsubstituted carbon atoms having 1 to 6 carbon atoms. R 3 represents a hydrogen or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 4 to R 7 are each independently hydrogen. Substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, halogen group, substituted or unsubstituted Represents a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms.

また、本発明の他の一態様は、一般式(G4)で表される有機金属錯体である。 Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by General Formula (G4).

但し、一般式(G4)中、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。R12は、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表し、Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。 However, in General Formula (G4), L represents a monoanionic ligand. R 12 represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms, and R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted phenyl group. , R 3 represents hydrogen or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 4 to R 7 each independently represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Substituted or unsubstituted alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, substituted or unsubstituted alkylthio groups having 1 to 6 carbon atoms, halogen groups, substituted or unsubstituted haloalkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, or substituted or unsubstituted A substituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms is represented.

また、一般式(G3)乃至(G4)に示す有機金属錯体において、モノアニオン性の配位子は、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、カルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、フェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、又は2つの配位元素がいずれも窒素であるモノアニオン性の二座キレート配位子が好ましい。 In the organometallic complexes represented by the general formulas (G3) to (G4), the monoanionic ligand includes a monoanionic bidentate chelate ligand having a beta diketone structure and a monoanionic property having a carboxyl group. And a monoanionic bidentate ligand having a phenolic hydroxyl group, or a monoanionic bidentate chelate ligand in which two coordination elements are both nitrogen.

また、モノアニオン性の配位子は、一般式(L1)乃至(L7)のいずれか一であることが好ましい。 The monoanionic ligand is preferably any one of the general formulas (L1) to (L7).

但し、一般式(L1)乃至(L7)中、R71〜R109は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、ハロゲン基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基を表す。また、A〜Aは、それぞれ独立に、窒素、水素と結合するsp混成炭素、または置換基Rと結合するsp炭素を表し、前記置換基Rは炭素数1〜6のアルキル基、ハロゲン基、炭素数1〜6のハロアルキル基、またはフェニル基を表す。 However, in the general formulas (L1) to (L7), R 71 to R 109 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a vinyl group, substituted or unsubstituted. Represents a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms. A 1 to A 3 each independently represent nitrogen, sp 2 hybrid carbon bonded to hydrogen, or sp 2 carbon bonded to a substituent R, wherein the substituent R is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. , A halogen group, a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a phenyl group.

また、本発明の他の一態様は、一般式(G5)で表される有機金属錯体である。 Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by General Formula (G5).

但し、一般式(G5)中、R11は、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基を表し、Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。 However, in General Formula (G5), R 11 represents a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more, and R 2 is hydrogen, substituted Or an unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a substituted or unsubstituted phenyl group, R 3 represents hydrogen or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 4 to R 7 is independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Represents a group, a halogen group, a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms.

また、本発明の他の一態様は、一般式(G6)で表される有機金属錯体である。 Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by General Formula (G6).

但し、一般式(G6)中、R12は、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表し、Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。 However, in General Formula (G6), R 12 represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms, and R 2 is hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or Represents a substituted or unsubstituted phenyl group, R 3 represents hydrogen or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 4 to R 7 independently represent hydrogen, substituted or unsubstituted. An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a substituted or unsubstituted carbon atom having 1 to A haloalkyl group having 6 or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms;

また、本発明の他の一態様は、構造式(100)で表される有機金属錯体である。 Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by Structural Formula (100).

また、本発明の他の一態様は、構造式(101)で表される有機金属錯体である。 Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by Structural Formula (101).

また、本発明の他の一態様は、構造式(102)で表される有機金属錯体である。 Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by the structural formula (102).

また、本発明の他の一態様は、構造式(111)で表される有機金属錯体である。 Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by Structural Formula (111).

また、本発明の他の一態様は、構造式(112)で表される有機金属錯体である。 Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by Structural Formula (112).

また、本発明の他の一態様は、有機金属錯体を発光層に有する発光素子において、有機金属錯体はピリミジン骨格の3位の窒素原子にイリジウムとの結合を有し、ピリミジン骨格の4位の炭素原子にベンゼン環との結合を有し、ベンゼン環に前記イリジウムとの結合を有し、ピリミジン骨格の6位の炭素原子に第1の置換基との結合を有し、第1の置換基は置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基である発光素子である。 Another embodiment of the present invention is a light-emitting element having an organometallic complex in a light-emitting layer, in which the organometallic complex has a bond with iridium on a nitrogen atom at the 3-position of the pyrimidine skeleton, and the 4-position of the pyrimidine skeleton. The carbon atom has a bond with a benzene ring, the benzene ring has a bond with the iridium, the 6-position carbon atom of the pyrimidine skeleton has a bond with the first substituent, and the first substituent Is a light-emitting element which is a branched alkyl group having 4 or more substituted or unsubstituted carbon atoms and 3 or more linear carbon atoms.

また、本発明の他の一態様は、有機金属錯体を発光層に有する発光素子において、有機金属錯体はピリミジン骨格の3位の窒素原子にイリジウムとの結合を有し、ピリミジン骨格の4位の炭素原子にベンゼン環との結合を有し、ベンゼン環に前記イリジウムとの結合を有し、ピリミジン骨格の6位の炭素原子に第1の置換基との結合を有し、第1の置換基は置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基である発光素子である。 Another embodiment of the present invention is a light-emitting element having an organometallic complex in a light-emitting layer, in which the organometallic complex has a bond with iridium on a nitrogen atom at the 3-position of the pyrimidine skeleton, and the 4-position of the pyrimidine skeleton. The carbon atom has a bond with a benzene ring, the benzene ring has a bond with the iridium, the 6-position carbon atom of the pyrimidine skeleton has a bond with the first substituent, and the first substituent Is a light-emitting element which is a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms.

また、本発明の一態様は、一対の電極間に上記有機金属錯体を有する発光素子である。特に、上記有機金属錯体を発光層に含むことが好ましい。 Another embodiment of the present invention is a light-emitting element including the above organometallic complex between a pair of electrodes. In particular, the organometallic complex is preferably included in the light emitting layer.

上記発光素子を用いた発光装置、電子機器、及び照明装置も本発明の一態様の範疇に含めるものとする。なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス及び光源を含む。また、パネルにコネクター、例えばFPC(Flexible Printed Circuit)もしくはTCP(Tape Carrier Package)が取り付けられたモジュール、TCPの先にプリント配線板が設けられたモジュール、又は発光素子にCOG(Chip On Glass)方式によりIC(集積回路)が直接実装されたモジュールは、発光装置を含む場合がある。 A light-emitting device, an electronic device, and a lighting device each using the light-emitting element are also included in the category of one embodiment of the present invention. Note that the light emitting device in this specification includes an image display device and a light source. In addition, a connector such as a FPC (Flexible Printed Circuit) or TCP (Tape Carrier Package) attached to a panel, a module provided with a printed wiring board at the end of TCP, or a COG (Chip On Glass) method on a light emitting element The module on which the IC (integrated circuit) is directly mounted may include a light emitting device.

本発明の一態様に係る有機金属錯体は、ピリミジン骨格の6位の炭素原子に結合した置換基に、炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基、または、炭素数5〜10のアルキル基を有する。本発明の一態様に係る有機金属錯体は、置換基の主鎖の炭素数が大きいため、π電子が共役していない部分が比較的大きくなる。その立体効果により、本発明の一態様に係る有機金属錯体を含む層はキャリアが適度に流れにくく抜けにくい傾向にある。ゆえに本発明の一態様に係る有機金属錯体を有する発光素子は、キャリアバランスが整うことで外部量子効率が高くなる。 The organometallic complex according to one embodiment of the present invention includes a branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and 3 or more straight carbon atoms in a substituent bonded to the 6-position carbon atom of the pyrimidine skeleton, Or it has a C5-C10 alkyl group. In the organometallic complex according to one embodiment of the present invention, the number of carbons in the main chain of the substituent is large, and thus a portion where π electrons are not conjugated is relatively large. Due to the three-dimensional effect, the layer containing the organometallic complex according to one embodiment of the present invention has a tendency that carriers do not easily flow and are difficult to escape. Therefore, the light-emitting element including the organometallic complex according to one embodiment of the present invention has high external quantum efficiency due to the carrier balance.

例えば、ピリミジン骨格の6位の炭素原子に結合したアルキル基の炭素数が4である場合において、tert−ブチル基とイソブチル基を比較すると、tert−ブチル基は直鎖の炭素数が2であるのに対し、イソブチル基は直鎖の炭素数が3となる。すると、イソブチル基はπ電子が共役していない部分が比較的大きくなる。すると、有機金属錯体を含む層をキャリアが抜けにくくなるために、発光素子のキャリアバランスが整う。したがって、置換基をイソブチル基とした有機金属錯体を用いた発光素子は、置換基をtert−ブチル基とした有機金属錯体を用いた発光素子より、外部量子効率が高くなる。 For example, when the alkyl group bonded to the 6-position carbon atom of the pyrimidine skeleton has 4 carbon atoms, the tert-butyl group has 2 linear carbon atoms when compared with the tert-butyl group and the isobutyl group. On the other hand, the isobutyl group has 3 linear carbon atoms. As a result, the isobutyl group has a relatively large portion where π electrons are not conjugated. Then, since it becomes difficult for carriers to escape from the layer containing the organometallic complex, the carrier balance of the light-emitting element is adjusted. Therefore, a light-emitting element using an organometallic complex whose substituent is an isobutyl group has higher external quantum efficiency than a light-emitting element using an organometallic complex whose substituent is a tert-butyl group.

ピリミジン骨格にこのような置換基が結合している有機金属錯体を有する発光素子は、外部量子効率が1〜2割程度高くなる傾向にある。 A light-emitting element having an organometallic complex in which such a substituent is bonded to a pyrimidine skeleton tends to increase the external quantum efficiency by about 10 to 20%.

本発明の一態様により、燐光を発光することが可能な新規物質を提供することができる。または、発光効率の高い新規物質を提供することができる。または、該新規物質を用いた発光素子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を提供することができる。 According to one embodiment of the present invention, a novel substance that can emit phosphorescence can be provided. Alternatively, a novel substance with high emission efficiency can be provided. Alternatively, a light-emitting element, a light-emitting device, an electronic device, or a lighting device using the novel substance can be provided.

または、発光効率の高い発光素子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を提供することができる。または、信頼性の高い発光素子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を提供することができる。または、消費電力が低い発光素子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を提供することができる。または、新規な物質を提供することができる。または、新規な発光素子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を提供することができる。なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。 Alternatively, a light-emitting element, a light-emitting device, an electronic device, or a lighting device with high emission efficiency can be provided. Alternatively, a highly reliable light-emitting element, light-emitting device, electronic device, or lighting device can be provided. Alternatively, a light-emitting element, a light-emitting device, an electronic device, or a lighting device with low power consumption can be provided. Alternatively, a novel substance can be provided. Alternatively, a novel light-emitting element, light-emitting device, electronic device, or lighting device can be provided. Note that the description of these effects does not disturb the existence of other effects. Note that one embodiment of the present invention does not necessarily have all of these effects. It should be noted that the effects other than these are naturally obvious from the description of the specification, drawings, claims, etc., and it is possible to extract the other effects from the descriptions of the specification, drawings, claims, etc. It is.

本発明の一態様の発光素子について説明する図。6A and 6B illustrate a light-emitting element of one embodiment of the present invention. パッシブマトリクス型の発光装置を示す図。FIG. 9 illustrates a passive matrix light-emitting device. パッシブマトリクス型の発光装置を示す図。FIG. 9 illustrates a passive matrix light-emitting device. アクティブマトリクス型の発光装置を示す図。FIG. 10 illustrates an active matrix light-emitting device. 電子機器について説明する図。6A and 6B illustrate electronic devices. 照明装置について説明する図。The figure explaining an illuminating device. 照明装置について説明する図。The figure explaining an illuminating device. 構造式(100)に示す有機金属錯体のH NMRチャート。 1 H NMR chart of an organometallic complex represented by Structural Formula (100). 構造式(100)に示す有機金属錯体の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。The ultraviolet-visible absorption spectrum and emission spectrum of the organometallic complex represented by Structural Formula (100). 構造式(100)に示す有機金属錯体のLC/MSスペクトル。LC / MS spectrum of the organometallic complex represented by Structural Formula (100). 構造式(101)に示す有機金属錯体のH NMRチャート。 1 H NMR chart of an organometallic complex represented by Structural Formula (101). 構造式(101)に示す有機金属錯体の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。The ultraviolet-visible absorption spectrum and emission spectrum of the organometallic complex represented by Structural Formula (101). 構造式(101)に示す有機金属錯体のLC/MSスペクトル。LC / MS spectrum of the organometallic complex represented by Structural Formula (101). 構造式(102)に示す有機金属錯体のH NMRチャート。 1 H NMR chart of an organometallic complex represented by Structural Formula (102). 構造式(102)に示す有機金属錯体の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。The ultraviolet-visible absorption spectrum and emission spectrum of the organometallic complex represented by Structural Formula (102). 構造式(111)に示す有機金属錯体のH NMRチャート。 1 H NMR chart of an organometallic complex represented by Structural Formula (111). 構造式(111)に示す有機金属錯体の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。The ultraviolet-visible absorption spectrum and emission spectrum of the organometallic complex represented by Structural Formula (111). 構造式(112)に示す有機金属錯体のH NMRチャート。 1 H NMR chart of an organometallic complex represented by Structural Formula (112). 構造式(112)に示す有機金属錯体の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。The ultraviolet-visible absorption spectrum and emission spectrum of the organometallic complex represented by Structural Formula (112). 構造式(112)に示す有機金属錯体のLC/MSスペクトル。LC / MS spectrum of the organometallic complex represented by Structural Formula (112). 実施例の発光素子について説明する図。6A and 6B illustrate a light-emitting element of an example. 発光素子1の電圧−電流特性を示す図。FIG. 6 shows voltage-current characteristics of the light-emitting element 1. 発光素子1の電圧−輝度特性を示す図。FIG. 6 shows voltage-luminance characteristics of the light-emitting element 1. 発光素子1の輝度−電流効率特性を示す図。FIG. 11 shows luminance-current efficiency characteristics of the light-emitting element 1. 発光素子1の輝度−外部量子効率特性を示す図。FIG. 11 shows luminance vs. external quantum efficiency characteristics of the light-emitting element 1. 発光素子1の発光スペクトルを示す図。FIG. 9 shows an emission spectrum of the light-emitting element 1. 発光素子1の信頼性試験の結果を示す図。FIG. 11 shows results of reliability tests of the light-emitting element 1. 発光素子2の電圧−電流特性を示す図。FIG. 11 shows voltage-current characteristics of the light-emitting element 2; 発光素子2の電圧−輝度特性を示す図。FIG. 11 shows voltage-luminance characteristics of the light-emitting element 2; 発光素子2の輝度−電流効率特性を示す図。FIG. 14 shows luminance-current efficiency characteristics of the light-emitting element 2; 発光素子2の輝度−外部量子効率特性を示す図。FIG. 14 shows luminance vs. external quantum efficiency characteristics of the light-emitting element 2. 発光素子2の発光スペクトルを示す図。FIG. 9 shows an emission spectrum of the light-emitting element 2; 発光素子3の電圧−電流特性を示す図。FIG. 11 shows voltage-current characteristics of the light-emitting element 3; 発光素子3の電圧−輝度特性を示す図。FIG. 10 shows voltage-luminance characteristics of the light-emitting element 3; 発光素子3の輝度−電流効率特性を示す図。FIG. 11 shows luminance-current efficiency characteristics of the light-emitting element 3; 発光素子3の輝度−外部量子効率特性を示す図。FIG. 14 shows luminance vs. external quantum efficiency characteristics of the light-emitting element 3. 発光素子3の発光スペクトルを示す図。FIG. 6 shows an emission spectrum of the light-emitting element 3. 発光素子4の電圧−電流特性を示す図。FIG. 11 shows voltage-current characteristics of the light-emitting element 4; 発光素子4の電圧−輝度特性を示す図。FIG. 11 shows voltage-luminance characteristics of the light-emitting element 4; 発光素子4の輝度−電流効率特性を示す図。FIG. 11 shows luminance-current efficiency characteristics of the light-emitting element 4; 発光素子4の輝度−外部量子効率特性を示す図。FIG. 11 shows luminance vs. external quantum efficiency characteristics of the light-emitting element 4. 発光素子4の発光スペクトルを示す図。FIG. 6 shows an emission spectrum of the light-emitting element 4. 発光素子4の信頼性試験の結果を示す図。FIG. 9 shows results of reliability tests of the light-emitting element 4; 発光素子5の電圧−電流特性を示す図。FIG. 11 shows voltage-current characteristics of the light-emitting element 5; 発光素子5の電圧−輝度特性を示す図。FIG. 11 shows voltage-luminance characteristics of the light-emitting element 5; 発光素子5の輝度−電流効率特性を示す図。FIG. 11 shows luminance-current efficiency characteristics of the light-emitting element 5; 発光素子5の輝度−外部量子効率特性を示す図。FIG. 14 shows luminance vs. external quantum efficiency characteristics of the light-emitting element 5. 発光素子5の発光スペクトルを示す図。FIG. 9 shows an emission spectrum of the light-emitting element 5.

実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。 Embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below. Note that in structures of the invention described below, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals in different drawings, and description thereof is not repeated.

(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様の有機金属錯体について説明する。
(Embodiment 1)
In this embodiment, an organometallic complex of one embodiment of the present invention is described.

本発明の一態様は、6位にアルキル基を有する4−フェニルピリミジン誘導体(置換基の種類によっては、4位にアルキル基を有する6−フェニルピリミジン誘導体と命名される場合もある)を配位子とし、第9族元素、あるいは第10族元素を中心金属とする有機金属錯体である。 One embodiment of the present invention coordinates a 4-phenylpyrimidine derivative having an alkyl group at the 6-position (sometimes named as a 6-phenylpyrimidine derivative having an alkyl group at the 4-position depending on the type of the substituent). It is an organometallic complex having a group 9 element or a group 10 element as a central metal.

具体的な、本発明の一態様は、一般式(G7)で表される構造を有する有機金属錯体である。 Specifically, one embodiment of the present invention is an organometallic complex having a structure represented by General Formula (G7).

一般式(G7)中、Rは、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基、または、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表す。Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。また、Mは中心金属であり、第9族元素、あるいは第10族元素を表す。 In General Formula (G7), R 1 represents a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more, or a substituted or unsubstituted carbon atom having 5 to 5 carbon atoms. Represents 10 alkyl groups. R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R 3 represents hydrogen, or substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Each of R 4 to R 7 is independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group; An alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms is represented. M is a central metal and represents a Group 9 element or a Group 10 element.

は、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基、または、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基となるが、そのようなアルキル基は、立体障害により分子間相互作用を抑制する。そのため、本発明の一態様である有機金属錯体の合成反応における副反応が抑制され、収率が向上する。 R 1 is a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms. Such alkyl groups suppress intermolecular interactions due to steric hindrance. Therefore, a side reaction in the synthesis reaction of the organometallic complex which is one embodiment of the present invention is suppressed, and the yield is improved.

これを考慮すると、Rにおけるアルキル基としては、イソブチル基、sec‐ブチル基、分枝を有するまたは有さないペンチル基、分枝を有するまたは有さないヘキシル基、分枝を有するまたは有さないヘプチル基、分枝を有するまたは有さないオクチル基、分枝を有するまたは有さないノニル基、分枝を有するまたは有さないデシル基が挙げられる。 In view of this, as the alkyl group in R 1 , an isobutyl group, a sec-butyl group, a pentyl group with or without a branch, a hexyl group with or without a branch, a branch with or without a branch Non-heptyl groups, octyl groups with or without branching, nonyl groups with or without branching, decyl groups with or without branching.

また、R〜Rにおける炭素数1〜6のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n‐ブチル基、sec‐ブチル基、イソブチル基、tert‐ブチル基、n‐ペンチル基、1‐メチルブチル基、2‐メチルブチル基、3‐メチルブチル基、1‐エチルプロピル基、1,1‐ジメチルプロピル基、1,2‐ジメチルプロピル基、2,2‐ジメチルプロピル基、分枝を有するまたは有さないヘキシル基等があげられる。 Specific examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in R 2 to R 3 are methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group, tert-butyl. Group, n-pentyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-ethylpropyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 1,2-dimethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group And a hexyl group having or not having a branch.

また、R〜Rの具体例としては、それぞれ独立に、水素、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、sec−ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、プロピルスルフィニル基、イソプロピルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、イソブチルスルフィニル基、sec−ブチルスルフィニル基、tert−ブチルスルフィニル基、フルオロ基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピル基、フェニル基、炭素数1〜4のアルキル基で1以上置換されたフェニル基、炭素数1〜4のアルコキシ基で1以上置換されたフェニル基、炭素数1〜4のアルキルチオ基で1以上置換されたフェニル基、炭素数6〜10のアリール基で1以上置換されたフェニル基、ハロゲン基で1以上置換されたフェニル基、炭素数1〜4のハロアルキル基で1以上置換されたフェニル基、置換もしくは無置換のナフタレン−イル基等が挙げられる。 Specific examples of R 4 to R 7 are each independently hydrogen, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, sec-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, methoxy group, Ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, sec-butoxy group, isobutoxy group, tert-butoxy group, methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, propylsulfinyl group, isopropylsulfinyl group, butylsulfinyl group, isobutylsulfinyl group, sec-butylsulfinyl group, tert-butylsulfinyl group, fluoro group, fluoromethyl group, difluoromethyl group, trifluoromethyl group, chloromethyl group, dichloromethyl group, trichloromethyl group, bromomethyl group, 2,2,2-tri Fluoro A phenyl group substituted with one or more of a til group, a 3,3,3-trifluoropropyl group, a 1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropyl group, a phenyl group, and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. A phenyl group substituted with one or more alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group substituted with one or more alkylthio groups having 1 to 4 carbon atoms, or a phenyl group substituted with one or more aryl groups having 6 to 10 carbon atoms Group, a phenyl group substituted one or more with a halogen group, a phenyl group substituted one or more with a haloalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a substituted or unsubstituted naphthalene-yl group, and the like.

また、Mの具体例としては、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金が挙げられる。 Specific examples of M include cobalt, rhodium, iridium, nickel, palladium, and platinum.

また、本発明の一態様は、一般式(G1)で表される構造を有する有機金属錯体である。一般式(G1)で表される構造を有する有機金属錯体は、一般式(G7)で表される構造を有する有機金属錯体中、Rを、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基とし、Mをイリジウム(Ir)としたものである。したがって、一般式(G1)で表される構造を有する有機金属錯体は、一般式(G7)で表される構造を有する有機金属錯体でもある。 Another embodiment of the present invention is an organometallic complex having a structure represented by General Formula (G1). The organometallic complex having the structure represented by the general formula (G1) has a structure in which R 1 is substituted or unsubstituted and has 4 or more carbon atoms in the organometallic complex having the structure represented by the general formula (G7). A branched alkyl group having 3 or more carbon atoms in the chain is used, and M is iridium (Ir). Therefore, the organometallic complex having a structure represented by General Formula (G1) is also an organometallic complex having a structure represented by General Formula (G7).

一般式(G1)中、R11は、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基を表す。Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。 In General Formula (G1), R 11 represents a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more. R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R 3 represents hydrogen, or substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Each of R 4 to R 7 is independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group; An alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms is represented.

11におけるアルキル基としては、イソブチル基、sec‐ブチル基、分枝を有するペンチル基、分枝を有するヘキシル基、分枝を有するヘプチル基、分枝を有するオクチル基、分枝を有するノニル基、分枝を有するデシル基が挙げられる。 Examples of the alkyl group in R 11 include an isobutyl group, a sec-butyl group, a branched pentyl group, a branched hexyl group, a branched heptyl group, a branched octyl group, and a branched nonyl group. And a decyl group having a branch.

なお、R〜Rの具体例は、一般式(G7)と同様である。 Note that specific examples of R 2 to R 7 are the same as those in the general formula (G7).

また、本発明の一態様は、一般式(G2)で表される構造を有する有機金属錯体である。一般式(G2)で表される構造を有する有機金属錯体は、一般式(G7)で表される構造を有する有機金属錯体中、Rを、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基とし、Mをイリジウム(Ir)としたものである。したがって、一般式(G2)で表される構造を有する有機金属錯体は、一般式(G7)で表される構造を有する有機金属錯体でもある。 Another embodiment of the present invention is an organometallic complex having a structure represented by General Formula (G2). Organometallic complex having the structure represented by the general formula (G2), the organometallic complex having the structure represented by the general formula (G7), the R 1, a substituted or unsubstituted alkyl having 5 to 10 carbon atoms And M is iridium (Ir). Therefore, the organometallic complex having a structure represented by General Formula (G2) is also an organometallic complex having a structure represented by General Formula (G7).

一般式(G2)中、R12は、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表す。Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。 In General Formula (G2), R 12 represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms. R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R 3 represents hydrogen, or substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Each of R 4 to R 7 is independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group; An alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms is represented.

12におけるアルキル基としては、分枝を有するまたは有さないペンチル基、分枝を有するまたは有さないヘキシル基、分枝を有するまたは有さないヘプチル基、分枝を有するまたは有さないオクチル基、分枝を有するまたは有さないノニル基、分枝を有するまたは有さないデシル基が挙げられる。 Examples of the alkyl group for R 12 include a pentyl group with or without a branch, a hexyl group with or without a branch, a heptyl group with or without a branch, and an octyl with or without a branch. Groups, nonyl groups with or without branching, decyl groups with or without branching.

なお、R〜Rの具体例は、一般式(G7)と同様である。 Note that specific examples of R 2 to R 7 are the same as those in the general formula (G7).

また、本発明の一態様は、一般式(G8)で表される有機金属錯体である。一般式(G8)で表される有機金属錯体は、一般式(G7)で表される構造を有する有機金属錯体である。 Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by General Formula (G8). The organometallic complex represented by General Formula (G8) is an organometallic complex having a structure represented by General Formula (G7).

一般式(G8)中、Rは、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基、または、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表す。Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。Mは中心金属であり、第9族元素、あるいは第10族元素を表し、Lはモノアニオン性の配位子を表す。 In General Formula (G8), R 1 represents a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more, or a substituted or unsubstituted carbon atom having 5 to 5 carbon atoms. Represents 10 alkyl groups. R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R 3 represents hydrogen, or substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Each of R 4 to R 7 is independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group; An alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms is represented. M is a central metal and represents a Group 9 element or a Group 10 element, and L represents a monoanionic ligand.

なお、R〜R、Mの具体例は、一般式(G7)と同様である。 Note that specific examples of R 1 to R 7 and M are the same as those in the general formula (G7).

一般式(G8)に示す有機金属錯体において、モノアニオン性の配位子は、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、カルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、フェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、又は2つの配位元素がいずれも窒素であるモノアニオン性の二座キレート配位子であることが好ましい。特に、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子であることが好ましい。ベータジケトン構造を有することで、有機金属錯体の有機溶媒への溶解性が高まり、精製が容易となり好ましい。また、ベータジケトン構造を有することで、発光効率の高い有機金属錯体を得ることができるため好ましい。また、ベータジケトン構造を有することで昇華性が高まり、蒸着性能に優れるという利点がある。 In the organometallic complex represented by the general formula (G8), the monoanionic ligand includes a monoanionic bidentate chelate ligand having a beta diketone structure and a monoanionic bidentate chelate coordination having a carboxyl group A monoanionic bidentate chelate ligand having a phenolic hydroxyl group, or a monoanionic bidentate chelate ligand in which both two coordination elements are nitrogen is preferable. In particular, it is preferably a monoanionic bidentate chelate ligand having a beta diketone structure. A beta diketone structure is preferable because the solubility of the organometallic complex in an organic solvent is increased, and purification is facilitated. Further, it is preferable to have a beta diketone structure because an organometallic complex having high luminous efficiency can be obtained. Moreover, sublimation property increases by having a beta diketone structure, and there exists an advantage that it is excellent in vapor deposition performance.

また、一般式(G8)に示す有機金属錯体において、モノアニオン性の配位子は、一般式(L1)乃至(L7)のいずれか一であることが好ましい。 In the organometallic complex represented by the general formula (G8), the monoanionic ligand is preferably any one of the general formulas (L1) to (L7).

一般式(L1)乃至(L7)中、R71〜R109はそれぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜4のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜4のアルコキシ基、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜4のアルキルチオ基を表す。また、A〜Aは、それぞれ独立に、窒素、水素と結合するsp混成炭素、又は置換基Rと結合するsp炭素を表し、置換基Rは炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン基、炭素数1〜4のハロアルキル基、又はフェニル基を表す。 In the general formulas (L1) to (L7), R71 to R109 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen group, a vinyl group, a substituted or unsubstituted carbon number of 1 to 4 haloalkyl groups, substituted or unsubstituted alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms, or substituted or unsubstituted alkylthio groups having 1 to 4 carbon atoms. A 1 to A 3 each independently represent nitrogen, sp 2 hybrid carbon bonded to hydrogen, or sp 2 carbon bonded to a substituent R, wherein the substituent R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, A halogen group, a C1-C4 haloalkyl group, or a phenyl group is represented.

また、本発明の一態様は、一般式(G3)で表される有機金属錯体である。一般式(G3)で表される有機金属錯体は、一般式(G8)で表される有機金属錯体中、Rを、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基とし、Mをイリジウム(Ir)としたものである。したがって、一般式(G3)で表される構造を有する有機金属錯体は、一般式(G8)でも表される。 Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by General Formula (G3). In the organometallic complex represented by the general formula (G3), in the organometallic complex represented by the general formula (G8), R 1 is substituted or unsubstituted and has 4 or more carbon atoms, and 3 linear carbon atoms. The branched alkyl group as described above is used, and M is iridium (Ir). Therefore, the organometallic complex having the structure represented by the general formula (G3) is also represented by the general formula (G8).

一般式(G3)中、R11は、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基を表す。Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。Lはモノアニオン性の配位子を表す。 In General Formula (G3), R 11 represents a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more. R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R 3 represents hydrogen, or substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Each of R 4 to R 7 is independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group; An alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms is represented. L represents a monoanionic ligand.

なお、R11の具体例は、一般式(G1)と同様である。R〜Rの具体例は、一般式(G7)と同様である。Lの具体例は一般式(G8)と同様である。 A specific example of R 11 is the same as that in the general formula (G1). Specific examples of R 2 to R 7 are the same as those in General Formula (G7). A specific example of L is the same as in General Formula (G8).

また、本発明の一態様は、一般式(G4)で表される有機金属錯体である。一般式(G4)で表される有機金属錯体は、一般式(G8)で表される有機金属錯体中、Rを、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基とし、Mをイリジウム(Ir)としたものである。したがって、一般式(G4)で表される構造を有する有機金属錯体は、一般式(G8)でも表される。 Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by General Formula (G4). In the organometallic complex represented by General Formula (G4), in the organometallic complex represented by General Formula (G8), R 1 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms, and M is iridium. (Ir). Therefore, the organometallic complex having the structure represented by the general formula (G4) is also represented by the general formula (G8).

一般式(G4)中、R12は、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表す。Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。Lはモノアニオン性の配位子を表す。 In General Formula (G4), R 12 represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms. R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R 3 represents hydrogen, or substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Each of R 4 to R 7 is independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group; An alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms is represented. L represents a monoanionic ligand.

なお、R12の具体例は、一般式(G2)と同様である。R〜Rの具体例は、一般式(G7)と同様である。Lの具体例は一般式(G8)と同様である。 Note that a specific example of R 12 is the same as that in the general formula (G2). Specific examples of R 2 to R 7 are the same as those in General Formula (G7). A specific example of L is the same as in General Formula (G8).

また、本発明の一態様は、一般式(G9)で表される有機金属錯体である。一般式(G9)で表される有機金属錯体は、一般式(G7)で表される構造を有する有機金属錯体である。 Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by General Formula (G9). The organometallic complex represented by General Formula (G9) is an organometallic complex having a structure represented by General Formula (G7).

一般式(G9)中、Rは、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基、または、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表す。Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。Mは中心金属であり、第9族元素、あるいは第10族元素を表す。 In General Formula (G9), R 1 represents a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more, or a substituted or unsubstituted carbon atom having 5 to 5 carbon atoms. Represents 10 alkyl groups. R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R 3 represents hydrogen, or substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Each of R 4 to R 7 is independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group; An alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms is represented. M is a central metal and represents a Group 9 element or a Group 10 element.

なお、R〜R、Mの具体例は、一般式(G7)と同様である。 Note that specific examples of R 1 to R 7 and M are the same as those in the general formula (G7).

また、本発明の一態様は、一般式(G5)で表される有機金属錯体である。一般式(G5)で表される有機金属錯体は、一般式(G9)で表される有機金属錯体中、Rを、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基とし、Mをイリジウム(Ir)としたものである。したがって、一般式(G5)で表される構造を有する有機金属錯体は、一般式(G9)でも表される。 Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by General Formula (G5). In the organometallic complex represented by the general formula (G5), in the organometallic complex represented by the general formula (G9), R 1 has a substituted or unsubstituted carbon number of 4 or more and a linear carbon number of 3 The branched alkyl group as described above is used, and M is iridium (Ir). Therefore, the organometallic complex having a structure represented by General Formula (G5) is also represented by General Formula (G9).

一般式(G5)中、R11は、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基を表す。Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。 In General Formula (G5), R 11 represents a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more. R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R 3 represents hydrogen, or substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Each of R 4 to R 7 is independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group; An alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms is represented.

なお、R11の具体例は、一般式(G1)と同様である。R〜Rの具体例は、一般式(G7)と同様である。 A specific example of R 11 is the same as that in the general formula (G1). Specific examples of R 2 to R 7 are the same as those in General Formula (G7).

また、本発明の一態様は、一般式(G6)で表される有機金属錯体である。一般式(G6)で表される有機金属錯体は、一般式(G9)で表される有機金属錯体中、Rを、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基とし、Mをイリジウム(Ir)としたものである。したがって、一般式(G6)で表される構造を有する有機金属錯体は、一般式(G9)でも表される。 Another embodiment of the present invention is an organometallic complex represented by General Formula (G6). In the organometallic complex represented by the general formula (G6), in the organometallic complex represented by the general formula (G9), R 1 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms, and M is iridium. (Ir). Therefore, the organometallic complex having a structure represented by General Formula (G6) is also represented by General Formula (G9).

一般式(G6)中、R12は、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表す。Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。 In General Formula (G6), R 12 represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms. R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R 3 represents hydrogen, or substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Each of R 4 to R 7 is independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group; An alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms is represented.

なお、R12の具体例は、一般式(G2)と同様である。R〜Rの具体例は、一般式(G7)と同様である。 Note that a specific example of R 12 is the same as that in the general formula (G2). Specific examples of R 2 to R 7 are the same as those in General Formula (G7).

≪一般式(G0)で表されるピリミジン誘導体の合成方法≫
下記一般式(G0)で表されるピリミジン誘導体の合成法の一例について説明する。下記一般式(G0)で表されるピリミジン誘導体は、例えば以下のような簡便な合成スキーム(a)または(b)により合成できる。
<< Method for Synthesizing Pyrimidine Derivative Represented by General Formula (G0) >>
An example of a synthesis method of a pyrimidine derivative represented by the following general formula (G0) will be described. The pyrimidine derivative represented by the following general formula (G0) can be synthesized by, for example, the following simple synthesis scheme (a) or (b).

一般式(G0)において、Rは、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基、または、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表す。Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。
を表す。
In General Formula (G0), R 1 represents a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more, or a substituted or unsubstituted carbon atom having 5 to 5 carbon atoms. Represents 10 alkyl groups. R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R 3 represents hydrogen, or substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Each of R 4 to R 7 is independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group; An alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms is represented.
Represents.

例えば、一般式(G0)で表されるピリミジン誘導体は、合成スキーム(a)に示すように、1,3−ジケトン(A1)とアミジン(A2)を反応させることにより得られる。 For example, the pyrimidine derivative represented by the general formula (G0) can be obtained by reacting 1,3-diketone (A1) and amidine (A2) as shown in the synthesis scheme (a).

なお、一般式(G0)において、Rが水素の場合は、非特許文献(H. Brenereck, R. Gompper, G. Morlock, 「Chemische Berichte」, 90, 942 (1957))に示されるように、1,3−ジケトン(A1)とホルムアミドを酸触媒下で加熱し、反応させることにより得られる。 In the general formula (G0), when R 3 is hydrogen, as shown in non-patent literature (H. Brenereck, R. Gomper, G. Morlock, “Chemiche Berichte”, 90, 942 (1957)). 1,3-diketone (A1) and formamide are heated and reacted under an acid catalyst.

合成スキーム(a)において、Rは、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基、または、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表す。Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。 In the synthesis scheme (a), R 1 represents a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more, or a substituted or unsubstituted carbon group having 5 to 5 carbon atoms. Represents 10 alkyl groups. R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R 3 represents hydrogen, or substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Each of R 4 to R 7 is independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group; An alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms is represented.

また、一般式(G0)で表されるピリミジン誘導体は、合成スキーム(b)に示すように、ハロゲン化ピリミジン化合物(A1’)とグリニヤール反応剤(A2’)をクロスカップリングさせることにより得られる。 The pyrimidine derivative represented by the general formula (G0) is obtained by cross-coupling the halogenated pyrimidine compound (A1 ′) and the Grignard reagent (A2 ′) as shown in the synthesis scheme (b). .

合成スキーム(b)において、XおよびXはハロゲンを表し、Rは、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基、または、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表す。Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。 In the synthesis scheme (b), X 1 and X 2 represent halogen, and R 1 is a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and 3 or more linear carbon atoms, or Represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms. R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R 3 represents hydrogen, or substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Each of R 4 to R 7 is independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group; An alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms is represented.

上述の(A1)、(A2)、(A1’)、(A2’)は、様々な種類が市販されているか、あるいは合成可能であるため、一般式(G0)で表されるピリミジン誘導体は数多くの種類を合成することができる。したがって、本発明の一態様である有機金属錯体は、その配位子のバリエーションが豊富であるという特徴がある。 Since the above-mentioned (A1), (A2), (A1 ′), and (A2 ′) are commercially available or can be synthesized, there are many pyrimidine derivatives represented by the general formula (G0). Can be synthesized. Therefore, the organometallic complex which is one embodiment of the present invention has a feature that the variation of the ligand is abundant.

≪一般式(G3)、(G4)(G5)または(G6)で表される本発明の一態様の有機金属錯体の合成方法≫
次に、一般式(G0)で表される4−アリールピリミジン誘導体をオルトメタル化して形成される本発明の一態様の有機金属錯体の中でも、好ましい具体例である下記一般式(G3)、(G4)(G5)または(G6)で表される有機金属錯体の合成方法について説明する。
<< Method for Synthesizing Organometallic Complex of One Embodiment of the Present Invention Represented by General Formula (G3), (G4), (G5), or (G6) >>
Next, among the organometallic complexes of one embodiment of the present invention formed by orthometalation of the 4-arylpyrimidine derivative represented by General Formula (G0), the following General Formula (G3), ( G4) A method for synthesizing the organometallic complex represented by (G5) or (G6) will be described.

11は、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基を表す。R12は、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表す。Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。Lはモノアニオン性の配位子を表す。 R 11 represents a branched or unsubstituted alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain having 3 or more carbon atoms. R 12 represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms. R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R 3 represents hydrogen, or substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Each of R 4 to R 7 is independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group; An alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms is represented. L represents a monoanionic ligand.

<一般式(G3)または(G4)で表される本発明の一態様の有機金属錯体の合成方法>
まず、下記合成スキーム(c)に示すように、一般式(G0)で表されるピリミジン誘導体と、ハロゲン化イリジウム化合物(塩化イリジウム、臭化イリジウム、ヨウ化イリジウムなどで、好ましくは3塩化イリジウム水和物)とを無溶媒、アルコール系溶媒(グリセロール、エチレングリコール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノールなど)単独、又はアルコール系溶媒1種類以上と水との混合溶媒を用いて、不活性ガス雰囲気にて加熱することにより、ハロゲンで架橋された構造を有する有機金属錯体の一種であり、新規物質である複核錯体(B)を得ることができる。加熱手段として特に限定はなく、オイルバス、サンドバス、又はアルミブロックを用いてもよい。また、マイクロ波を加熱手段として用いることも可能である。
<Method for Synthesizing Organometallic Complex of One Embodiment of the Present Invention Represented by General Formula (G3) or (G4)>
First, as shown in the following synthesis scheme (c), a pyrimidine derivative represented by the general formula (G0) and an iridium halide compound (iridium chloride, iridium bromide, iridium iodide, etc., preferably iridium trichloride water A non-solvent, alcohol solvent (glycerol, ethylene glycol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, etc.) alone, or a mixed solvent of one or more alcohol solvents and water, and inert gas By heating in an atmosphere, a binuclear complex (B) which is a kind of organometallic complex having a structure crosslinked with halogen and which is a novel substance can be obtained. There is no particular limitation on the heating means, and an oil bath, a sand bath, or an aluminum block may be used. Moreover, it is also possible to use a microwave as a heating means.

合成スキーム(c)において、Xはハロゲンを表し、Rは、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基、または、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表す。Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。 In Synthesis Scheme (c), X represents halogen, and R 1 represents a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more, or substituted or unsubstituted A substituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms is represented. R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R 3 represents hydrogen, or substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Each of R 4 to R 7 is independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group; An alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms is represented.

さらに、下記合成スキーム(d)に示すように、上述の合成スキーム(c)で得られる複核錯体(B)と、モノアニオン性の配位子の原料HLとを、不活性ガス雰囲気にて反応させることにより、HLのプロトンが脱離してLが中心金属Irに配位し、有機金属錯体(C)が得られる。ここで、有機金属錯体(C)において、Rが、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基を表すとすると、一般式(G3)で表される有機金属錯体となり、Rが、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表すとすると、一般式(G4)で表される有機金属錯体となる。したがって、有機金属錯体(C)の合成方法を示したが、一般式(G3)または(G4)で表される本発明の一態様の有機金属錯体の合成方法も同様である。なお、加熱手段として特に限定はなく、オイルバス、サンドバス、又はアルミブロックを用いてもよい。また、マイクロ波を加熱手段として用いることも可能である。 Furthermore, as shown in the following synthesis scheme (d), the binuclear complex (B) obtained in the above-mentioned synthesis scheme (c) is reacted with the monoanionic ligand raw material HL in an inert gas atmosphere. By doing so, the proton of HL is eliminated and L is coordinated to the central metal Ir, whereby the organometallic complex (C) is obtained. Here, in the organometallic complex (C), when R 1 represents a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more, the general formula ( When the organometallic complex represented by G3) and R 1 represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms, the organometallic complex represented by General Formula (G4) is obtained. Therefore, although the method for synthesizing the organometallic complex (C) is shown, the method for synthesizing the organometallic complex of one embodiment of the present invention represented by the general formula (G3) or (G4) is also the same. The heating means is not particularly limited, and an oil bath, a sand bath, or an aluminum block may be used. Moreover, it is also possible to use a microwave as a heating means.

合成スキーム(d)において、Lは、モノアニオン性の配位子を表し、Xはハロゲンを表し、Rは、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基、または、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表す。Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。 In the synthesis scheme (d), L represents a monoanionic ligand, X represents a halogen, R 1 has a substituted or unsubstituted carbon number of 4 or more, and a linear carbon number of 3 or more. It represents a certain branched alkyl group or a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms. R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R 3 represents hydrogen, or substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Each of R 4 to R 7 is independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group; An alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms is represented.

本発明の一態様においては、上述したようにピリミジン誘導体を配位子とするオルトメタル錯体を得るために、ピリミジンの6位(すなわちR)に置換基を導入している。特にRとして、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基、または、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を用いている。このため、合成スキーム(c)において生成したハロゲンで架橋された複核金属錯体が合成スキーム(d)で表される反応中に分解してしまうことを抑制し、飛躍的に高い収率を得ることができる。 In one embodiment of the present invention, as described above, in order to obtain an ortho metal complex having a pyrimidine derivative as a ligand, a substituent is introduced at the 6-position (ie, R 1 ) of the pyrimidine. In particular, as R 1 , a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms is used. ing. For this reason, it suppresses that the binuclear metal complex bridge | crosslinked with the halogen produced | generated in the synthesis scheme (c) decomposes | disassembles during reaction represented by the synthesis scheme (d), and obtains a remarkably high yield. Can do.

なお、有機金属錯体(C)中における、すなわち一般式(G3)または(G4)中におけるモノアニオン性の配位子Lは、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、カルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、フェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、又は2つの配位元素がいずれも窒素であるモノアニオン性の二座キレート配位子であることが好ましい。特に、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子であると、ベータジケトン構造を有することで、有機金属錯体の有機溶媒への溶解性が高まり、精製が容易となり好ましい。また、ベータジケトン構造を有することで、発光効率の高い有機金属錯体を得ることができるため好ましい。また、ベータジケトン構造を有することで昇華性が高まり、蒸着性能に優れるという利点がある。 In addition, the monoanionic ligand L in the organometallic complex (C), that is, in the general formula (G3) or (G4) is a monoanionic bidentate chelate ligand having a beta diketone structure, carboxyl A monoanionic bidentate chelate ligand having a phenolic group, a monoanionic bidentate chelate ligand having a phenolic hydroxyl group, or a monoanionic bidentate chelate having two coordination elements each of which is nitrogen A ligand is preferred. In particular, a monoanionic bidentate chelate ligand having a beta diketone structure is preferable because the beta diketone structure increases the solubility of the organometallic complex in an organic solvent and facilitates purification. Further, it is preferable to have a beta diketone structure because an organometallic complex having high luminous efficiency can be obtained. Moreover, sublimation property increases by having a beta diketone structure, and there exists an advantage that it is excellent in vapor deposition performance.

また、モノアニオン性の配位子は、一般式(L1)乃至(L7)のいずれか一であることが好ましい。これらの配位子は、配位能力が高く、また、安価に入手することができるため有効である。 The monoanionic ligand is preferably any one of the general formulas (L1) to (L7). These ligands are effective because they have high coordination ability and can be obtained at low cost.

一般式(L1)乃至(L7)中、R71〜R109はそれぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜4のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜4のアルコキシ基、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜4のアルキルチオ基を表す。また、A〜Aは、それぞれ独立に、窒素、水素と結合するsp混成炭素、又は置換基Rと結合するsp炭素を表し、置換基Rは炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン基、炭素数1〜4のハロアルキル基、又はフェニル基を表す。 In the general formulas (L1) to (L7), R 71 to R 109 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen group, a vinyl group, or a substituted or unsubstituted carbon number. It represents a 1-4 haloalkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 4 carbon atoms. A 1 to A 3 each independently represent nitrogen, sp 2 hybrid carbon bonded to hydrogen, or sp 2 carbon bonded to a substituent R, wherein the substituent R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, A halogen group, a C1-C4 haloalkyl group, or a phenyl group is represented.

<一般式(G5)または(G6)で表される本発明の一態様の有機金属錯体の合成方法>
一般式(G5)または(G6)で表される本発明の一態様である有機金属錯体は、下記合成スキーム(e)により合成することができる。すなわち、一般式(G0)で表されるピリミジン誘導体と、ハロゲン化イリジウム化合物(塩化イリジウム、臭化イリジウム、ヨウ化イリジウムなどで、好ましくは3塩化イリジウム水和物)、又はイリジウム有機金属錯体化合物(アセチルアセトナト錯体、ジエチルスルフィド錯体等)とを混合した後、加熱することにより、有機金属錯体(D)を得ることができる。ここで、有機金属錯体(D)において、Rが、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基を表すとすると、一般式(G5)で表される有機金属錯体となり、Rが、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表すとすると、一般式(G6)で表される有機金属錯体となる。したがって、有機金属錯体(D)の合成方法を示したが、一般式(G5)または(G6)で表される本発明の一態様の有機金属錯体の合成方法も同様である。また、この加熱プロセスは、一般式(G0)で表されるピリミジン誘導体と、ハロゲン化イリジウム化合物、又はイリジウム有機金属錯体化合物とをアルコール系溶媒(グリセロール、エチレングリコール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール等)に溶解した後に行ってもよい。加熱手段として特に限定はなく、オイルバス、サンドバス、又はアルミブロックを用いてもよい。また、マイクロ波を加熱手段として用いることも可能である。
<Method for Synthesizing Organometallic Complex of One Embodiment of the Present Invention Represented by General Formula (G5) or (G6)>
The organometallic complex which is one embodiment of the present invention represented by the general formula (G5) or (G6) can be synthesized by the following synthesis scheme (e). That is, a pyrimidine derivative represented by the general formula (G0) and an iridium halide compound (iridium chloride, iridium bromide, iridium iodide, etc., preferably iridium trichloride hydrate), or an iridium organometallic complex compound ( An organometallic complex (D) can be obtained by heating after mixing with an acetylacetonato complex, a diethyl sulfide complex, etc.). Here, in the organometallic complex (D), when R 1 represents a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more, the general formula ( When an organometallic complex represented by G5) and R 1 represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms, an organometallic complex represented by General Formula (G6) is obtained. Therefore, although the method for synthesizing the organometallic complex (D) is shown, the method for synthesizing the organometallic complex of one embodiment of the present invention represented by the general formula (G5) or (G6) is also the same. In addition, in this heating process, a pyrimidine derivative represented by the general formula (G0) and an iridium halide compound or an iridium organometallic complex compound are mixed with an alcohol solvent (glycerol, ethylene glycol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxy). It may be performed after dissolving in ethanol or the like. There is no particular limitation on the heating means, and an oil bath, a sand bath, or an aluminum block may be used. Moreover, it is also possible to use a microwave as a heating means.

合成スキーム(e)において、Rは、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基、または、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表す。Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。 In the synthesis scheme (e), R 1 represents a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more, or a substituted or unsubstituted carbon group having 5 to 5 carbon atoms. Represents 10 alkyl groups. R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R 3 represents hydrogen, or substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Each of R 4 to R 7 is independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group; An alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms is represented.

本発明の一態様においては、上述したようにピリミジン誘導体を配位子とするオルトメタル錯体を得るために、ピリミジンの6位(すなわちR)に置換基を導入している。特にRとして、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基、または、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を用いているため、合成スキーム(e)における収率を高めることができる。Rとして、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基、または、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を用いることで、メリジオナル異性体の生成が抑制できる。一般的にメリジオナル異性体はフェイシャル体に比べて発光効率が低く、光励起により反応しやすいことが知られている。本発明の一態様の構成ではRとして長鎖のアルキル基を有するため、メリジオナル異性体の生成が抑えられている。したがって、本発明の一態様に係る有機金属錯体を用いることでメリジオナル異性体の生成を抑えることができ、EL素子に本発明の一態様に係る有機金属錯体を用いたとき、効率や信頼性の向上に寄与する。また、Rにtert−ブチル基を用いた場合と比較して、有機溶媒への溶解性が高いという特徴がある。 In one embodiment of the present invention, as described above, in order to obtain an ortho metal complex having a pyrimidine derivative as a ligand, a substituent is introduced at the 6-position (ie, R 1 ) of the pyrimidine. In particular, as R 1 , a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms is used. Therefore, the yield in the synthesis scheme (e) can be increased. R 1 is a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more, or a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms. Thus, the formation of meridional isomers can be suppressed. In general, it is known that meridional isomers have lower luminous efficiency than facial isomers and are easily reacted by photoexcitation. In the structure of one embodiment of the present invention, since R 1 has a long-chain alkyl group, the formation of meridional isomers is suppressed. Therefore, the formation of meridional isomers can be suppressed by using the organometallic complex according to one embodiment of the present invention. When the organometallic complex according to one embodiment of the present invention is used for an EL element, efficiency and reliability are improved. Contributes to improvement. Further, as compared with the case of using a tert- butyl group in R 1, is characterized in that a high solubility in organic solvents.

以上、合成方法の一例について説明したが、開示する本発明の一態様である有機金属錯体は、他のどのような合成方法によって合成されても良い。 Although an example of a synthesis method has been described above, the organometallic complex which is one embodiment of the disclosed invention may be synthesized by any other synthesis method.

下記構造式(100)〜(117)に、本発明の一態様の有機金属錯体の具体的な構造式を列挙する。ただし、本発明の一態様はこれらに限定されることはない。 Specific structural formulas of organometallic complexes of one embodiment of the present invention are listed in the following structural formulas (100) to (117). Note that one embodiment of the present invention is not limited thereto.

なお、上記構造式(100)〜(117)で表される有機金属錯体には、配位子の種類によっては立体異性体が存在しうるが、本発明の一態様の有機金属錯体にはこれらの異性体も全て含まれる。 Note that the organometallic complexes represented by the structural formulas (100) to (117) may have stereoisomers depending on the type of the ligand, but the organometallic complexes of one embodiment of the present invention include these. All isomers are also included.

上述した本発明の一態様である有機金属錯体は、燐光を発光することが可能であり、赤色から緑色の波長域に幅広い発光スペクトルを有するため、発光材料や発光素子の発光物質として利用できる。 The above-described organometallic complex which is one embodiment of the present invention can emit phosphorescence and has a wide emission spectrum in a wavelength range from red to green, and thus can be used as a light-emitting material or a light-emitting substance of a light-emitting element.

本発明の一態様の有機金属錯体を用いることで、発光効率の高い発光素子、発光装置、電子機器、又は照明装置を実現することができる。または、消費電力が低い発光素子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を実現することができる。 By using the organometallic complex of one embodiment of the present invention, a light-emitting element, a light-emitting device, an electronic device, or a lighting device with high emission efficiency can be realized. Alternatively, a light-emitting element, a light-emitting device, an electronic device, or a lighting device with low power consumption can be realized.

また、本発明の一態様の有機金属錯体を用いることで、信頼性の高い発光素子、発光装置、電子機器、又は照明装置を実現することができる。 Further, by using the organometallic complex of one embodiment of the present invention, a highly reliable light-emitting element, light-emitting device, electronic device, or lighting device can be realized.

本実施の形態においては、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。 In this embodiment, the structures described in the other embodiments can be combined as appropriate.

(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の一態様として、実施の形態1で説明した有機金属錯体を発光層に用いた発光素子について図1(A)を用いて説明する。
(Embodiment 2)
In this embodiment, as one embodiment of the present invention, a light-emitting element using the organometallic complex described in Embodiment 1 for a light-emitting layer will be described with reference to FIG.

図1(A)は、第1の電極101と第2の電極103との間にEL層102を有する発光素子を示した図である。EL層102は、発光層113を含む。発光層113は、実施の形態1で説明した本発明の一態様の有機金属錯体を含む。 FIG. 1A illustrates a light-emitting element including an EL layer 102 between a first electrode 101 and a second electrode 103. The EL layer 102 includes a light emitting layer 113. The light-emitting layer 113 includes the organometallic complex of one embodiment of the present invention described in Embodiment 1.

このような発光素子に対して、電圧を印加することにより、第1の電極101側から注入された正孔と、第2の電極103側から注入された電子とが、発光層113において、再結合し、有機金属錯体を励起状態にする。そして、励起状態の有機金属錯体が基底状態に戻る際に発光する。このように、本発明の一態様である有機金属錯体は、発光素子における発光物質として機能する。なお、本実施の形態に示す発光素子において、第1の電極101は陽極として機能し、第2の電極103は陰極として機能する。 When a voltage is applied to such a light-emitting element, holes injected from the first electrode 101 side and electrons injected from the second electrode 103 side are regenerated in the light-emitting layer 113. Bonds, bringing the organometallic complex into an excited state. Light is emitted when the organometallic complex in the excited state returns to the ground state. As described above, the organometallic complex which is one embodiment of the present invention functions as a light-emitting substance in a light-emitting element. Note that in the light-emitting element described in this embodiment, the first electrode 101 functions as an anode and the second electrode 103 functions as a cathode.

陽極として機能する、第1の電極101は、仕事関数の大きい(具体的には4.0eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ(ITO:Indium Tin Oxide)、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛(Indium Zinc Oxide)、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム等が挙げられる。この他、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、チタン等を用いることができる。 The first electrode 101 functioning as an anode is preferably formed using a metal, an alloy, an electrically conductive compound, a mixture thereof, or the like having a high work function (specifically, 4.0 eV or more). Specifically, for example, indium tin oxide (ITO), indium oxide-tin oxide containing silicon or silicon oxide, indium zinc oxide (indium zinc oxide), tungsten oxide, and zinc oxide are used. Examples thereof include indium oxide. In addition, gold, platinum, nickel, tungsten, chromium, molybdenum, iron, cobalt, copper, palladium, titanium, or the like can be used.

但し、EL層102のうち、第1の電極101に接して形成される層が、後述する有機化合物と電子受容体(アクセプター)とを混合してなる複合材料を用いて形成される場合には、第1の電極101に用いる物質は、仕事関数の大小に関わらず、様々な金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを用いることができる。例えば、アルミニウム、銀、アルミニウムを含む合金(例えば、Al−Si)等も用いることもできる。 However, in the case where the layer formed in contact with the first electrode 101 in the EL layer 102 is formed using a composite material in which an organic compound and an electron acceptor (acceptor) described later are mixed. As the substance used for the first electrode 101, various metals, alloys, electrically conductive compounds, mixtures thereof, and the like can be used regardless of the work function. For example, aluminum, silver, an alloy containing aluminum (for example, Al—Si), or the like can also be used.

第1の電極101は、例えばスパッタリング法や蒸着法(真空蒸着法を含む)等により形成することができる。 The first electrode 101 can be formed by, for example, a sputtering method or a vapor deposition method (including a vacuum vapor deposition method).

第1の電極101上に形成されるEL層102は、少なくとも発光層113を有しており、また、本発明の一態様である有機金属錯体を含んで形成される。EL層102の一部には様々な物質を用いることもでき、低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもできる。なお、EL層102を形成する物質には、有機化合物のみからなるものだけでなく、無機化合物を一部に含む構成も含めるものとする。 The EL layer 102 formed over the first electrode 101 includes at least the light-emitting layer 113 and includes the organometallic complex which is one embodiment of the present invention. Various substances can be used for part of the EL layer 102, and either a low molecular compound or a high molecular compound can be used. Note that the substance forming the EL layer 102 includes not only an organic compound but also a structure including an inorganic compound in part.

EL層102は、発光層113の他、図1(A)に示すように正孔注入性の高い物質を含んでなる正孔注入層111、正孔輸送性の高い物質を含んでなる正孔輸送層112、電子輸送性の高い物質を含んでなる電子輸送層114、電子注入性の高い物質を含んでなる電子注入層115などを適宜組み合わせて積層することにより形成される。 In addition to the light-emitting layer 113, the EL layer 102 includes a hole-injecting layer 111 containing a substance having a high hole-injecting property and a hole containing a substance having a high hole-transporting property as shown in FIG. It is formed by stacking a transport layer 112, an electron transport layer 114 containing a substance having a high electron transport property, an electron injection layer 115 containing a substance having a high electron injection property, and the like, as appropriate.

正孔注入層111は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、モリブデン酸化物、チタン酸化物、バナジウム酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の金属酸化物を用いることができる。また、フタロシアニン(略称:HPc)、銅(II)フタロシアニン(略称:CuPc)等のフタロシアニン系の化合物を用いることができる。 The hole injection layer 111 is a layer containing a substance having a high hole injection property. Substances with high hole injection properties include molybdenum oxide, titanium oxide, vanadium oxide, rhenium oxide, ruthenium oxide, chromium oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, silver oxide, Metal oxides such as tungsten oxide and manganese oxide can be used. Alternatively, a phthalocyanine-based compound such as phthalocyanine (abbreviation: H 2 Pc) or copper (II) phthalocyanine (abbreviation: CuPc) can be used.

また、低分子の有機化合物である4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、4,4’−ビス(N−{4−[N’−(3−メチルフェニル)−N’−フェニルアミノ]フェニル}−N−フェニルアミノ)ビフェニル(略称:DNTPD)、1,3,5−トリス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ベンゼン(略称:DPA3B)、3−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA1)、3,6−ビス[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3−[N−(1−ナフチル)−N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCN1)等の芳香族アミン化合物等を用いることができる。 In addition, 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenylamino) triphenylamine (abbreviation: TDATA), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- ( 3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine (abbreviation: MTDATA), 4,4′-bis [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: DPAB), 4 , 4′-bis (N- {4- [N ′-(3-methylphenyl) -N′-phenylamino] phenyl} -N-phenylamino) biphenyl (abbreviation: DNTPD), 1,3,5-tris [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] benzene (abbreviation: DPA3B), 3- [N- (9-phenylcarbazol-3-yl) -N-phenylamino]- -Phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCA1), 3,6-bis [N- (9-phenylcarbazol-3-yl) -N-phenylamino] -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCA2), 3- [N- ( An aromatic amine compound such as 1-naphthyl) -N- (9-phenylcarbazol-3-yl) amino] -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCN1) can be used.

さらに、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)を用いることもできる。例えば、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、ポリ(4−ビニルトリフェニルアミン)(略称:PVTPA)、ポリ[N−(4−{N’−[4−(4−ジフェニルアミノ)フェニル]フェニル−N’−フェニルアミノ}フェニル)メタクリルアミド](略称:PTPDMA)、ポリ[N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)ベンジジン](略称:Poly−TPD)などの高分子化合物が挙げられる。また、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)、ポリアニリン/ポリ(スチレンスルホン酸)(PAni/PSS)等の酸を添加した高分子化合物を用いることができる。 Furthermore, a high molecular compound (an oligomer, a dendrimer, a polymer, etc.) can also be used. For example, poly (N-vinylcarbazole) (abbreviation: PVK), poly (4-vinyltriphenylamine) (abbreviation: PVTPA), poly [N- (4- {N ′-[4- (4-diphenylamino)] Phenyl] phenyl-N′-phenylamino} phenyl) methacrylamide] (abbreviation: PTPDMA), poly [N, N′-bis (4-butylphenyl) -N, N′-bis (phenyl) benzidine] (abbreviation: Polymer compounds such as Poly-TPD). In addition, a polymer compound to which an acid such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (styrenesulfonic acid) (PEDOT / PSS), polyaniline / poly (styrenesulfonic acid) (PAni / PSS) is added is used. be able to.

また、正孔注入層111として、有機化合物と電子受容体(アクセプター)とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子受容体によって有機化合物に正孔が発生するため、正孔注入性及び正孔輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した正孔の輸送に優れた材料(正孔輸送性の高い物質)であることが好ましい。 As the hole injection layer 111, a composite material in which an organic compound and an electron acceptor (acceptor) are mixed may be used. Such a composite material is excellent in hole injecting property and hole transporting property because holes are generated in the organic compound by the electron acceptor. In this case, the organic compound is preferably a material excellent in transporting generated holes (a substance having a high hole-transport property).

複合材料に用いる有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)など、種々の化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、複合材料に用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。 As the organic compound used for the composite material, various compounds such as an aromatic amine compound, a carbazole derivative, an aromatic hydrocarbon, and a high molecular compound (such as an oligomer, a dendrimer, and a polymer) can be used. Note that the organic compound used for the composite material is preferably an organic compound having a high hole-transport property. Specifically, a substance having a hole mobility of 10 −6 cm 2 / Vs or higher is preferable. Note that other than these substances, any substance that has a property of transporting more holes than electrons may be used. Below, the organic compound which can be used for a composite material is listed concretely.

複合材料に用いることのできる有機化合物としては、例えば、TDATA、MTDATA、DPAB、DNTPD、DPA3B、PCzPCA1、PCzPCA2、PCzPCN1、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB又はα−NPD)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、4−フェニル−4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)等の芳香族アミン化合物や、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、1,3,5−トリス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]ベンゼン(略称:TCPB)、9−[4−(N−カルバゾリル)]フェニル−10−フェニルアントラセン(略称:CzPA)、9−フェニル−3−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:PCzPA)、1,4−ビス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]−2,3,5,6−テトラフェニルベンゼン等のカルバゾール誘導体を用いることができる。 Examples of an organic compound that can be used for the composite material include TDATA, MTDATA, DPAB, DNTPD, DPA3B, PCzPCA1, PCzPCA2, PCzPCN1, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino]. Biphenyl (abbreviation: NPB or α-NPD), N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-diphenyl- [1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (abbreviation: TPD) ), 4-phenyl-4 ′-(9-phenylfluoren-9-yl) triphenylamine (abbreviation: BPAFLP) and the like, and 4,4′-di (N-carbazolyl) biphenyl (abbreviation: CBP), 1,3,5-tris [4- (N-carbazolyl) phenyl] benzene (abbreviation: TCPB), 9- [4- (N- Rubazolyl)] phenyl-10-phenylanthracene (abbreviation: CzPA), 9-phenyl-3- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: PCzPA), 1,4-bis A carbazole derivative such as [4- (N-carbazolyl) phenyl] -2,3,5,6-tetraphenylbenzene can be used.

また、2−tert−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:t−BuDNA)、2−tert−ブチル−9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン、9,10−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)アントラセン(略称:DPPA)、2−tert−ブチル−9,10−ビス(4−フェニルフェニル)アントラセン(略称:t−BuDBA)、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)、2−tert−ブチルアントラセン(略称:t−BuAnth)、9,10−ビス(4−メチル−1−ナフチル)アントラセン(略称:DMNA)、9,10−ビス[2−(1−ナフチル)フェニル]−2−tert−ブチルアントラセン、9,10−ビス[2−(1−ナフチル)フェニル]アントラセン、2,3,6,7−テトラメチル−9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン等の芳香族炭化水素化合物を用いることができる。 2-tert-butyl-9,10-di (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: t-BuDNA), 2-tert-butyl-9,10-di (1-naphthyl) anthracene, 9,10-bis (3,5-diphenylphenyl) anthracene (abbreviation: DPPA), 2-tert-butyl-9,10-bis (4-phenylphenyl) anthracene (abbreviation: t-BuDBA), 9,10-di (2-naphthyl) ) Anthracene (abbreviation: DNA), 9,10-diphenylanthracene (abbreviation: DPAnth), 2-tert-butylanthracene (abbreviation: t-BuAnth), 9,10-bis (4-methyl-1-naphthyl) anthracene ( Abbreviations: DMNA), 9,10-bis [2- (1-naphthyl) phenyl] -2-tert-butylanthracene, 9, 0- bis [2- (1-naphthyl) phenyl] anthracene, and 2,3,6,7-tetramethyl-9,10-di (1-naphthyl) aromatic hydrocarbon compounds such as anthracene.

さらに、2,3,6,7−テトラメチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン、9,9’−ビアントリル、10,10’−ジフェニル−9,9’−ビアントリル、10,10’−ビス(2−フェニルフェニル)−9,9’−ビアントリル、10,10’−ビス[(2,3,4,5,6−ペンタフェニル)フェニル]−9,9’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、2,5,8,11−テトラ(tert−ブチル)ペリレン、ペンタセン、コロネン、4,4’−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル(略称:DPVBi)、9,10−ビス[4−(2,2−ジフェニルビニル)フェニル]アントラセン(略称:DPVPA)等の芳香族炭化水素化合物を用いることができる。 Further, 2,3,6,7-tetramethyl-9,10-di (2-naphthyl) anthracene, 9,9′-bianthryl, 10,10′-diphenyl-9,9′-bianthryl, 10,10 ′ -Bis (2-phenylphenyl) -9,9'-bianthryl, 10,10'-bis [(2,3,4,5,6-pentaphenyl) phenyl] -9,9'-bianthryl, anthracene, tetracene , Rubrene, perylene, 2,5,8,11-tetra (tert-butyl) perylene, pentacene, coronene, 4,4'-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl (abbreviation: DPVBi), 9,10- An aromatic hydrocarbon compound such as bis [4- (2,2-diphenylvinyl) phenyl] anthracene (abbreviation: DPVPA) can be used.

また、電子受容体としては、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(略称:F−TCNQ)、クロラニル等の有機化合物や、遷移金属酸化物を挙げることができる。また、元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。 Examples of the electron acceptor include organic compounds such as 7,7,8,8-tetracyano-2,3,5,6-tetrafluoroquinodimethane (abbreviation: F 4 -TCNQ), chloranil, and transition metal oxidation. You can list things. In addition, oxides of metals belonging to Groups 4 to 8 in the periodic table can be given. Specifically, vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, and rhenium oxide are preferable because of their high electron accepting properties. Among these, molybdenum oxide is especially preferable because it is stable in the air, has a low hygroscopic property, and is easy to handle.

なお、上述したPVK、PVTPA、PTPDMA、Poly−TPD等の高分子化合物と、上述した電子受容体を用いて複合材料を形成し、正孔注入層111に用いてもよい。 Note that a composite material may be formed using the above-described electron acceptor with the above-described polymer compound such as PVK, PVTPA, PTPDMA, or Poly-TPD and used for the hole-injection layer 111.

正孔輸送層112は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質としては、NPB、TPD、BPAFLP、4,4’−ビス[N−(9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DFLDPBi)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)などの芳香族アミン化合物を用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。 The hole transport layer 112 is a layer containing a substance having a high hole transport property. As a substance having a high hole-transport property, NPB, TPD, BPAFLP, 4,4′-bis [N- (9,9-dimethylfluoren-2-yl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: DFLDPBi), An aromatic amine compound such as 4,4′-bis [N- (spiro-9,9′-bifluoren-2-yl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: BSPB) can be used. The substances described here are mainly substances having a hole mobility of 10 −6 cm 2 / Vs or higher. Note that other than these substances, any substance that has a property of transporting more holes than electrons may be used. Note that the layer containing a substance having a high hole-transport property is not limited to a single layer, and two or more layers containing the above substances may be stacked.

また、正孔輸送層112には、CBP、CzPA、PCzPAのようなカルバゾール誘導体や、t−BuDNA、DNA、DPAnthのようなアントラセン誘導体を用いても良い。 For the hole transport layer 112, a carbazole derivative such as CBP, CzPA, or PCzPA, or an anthracene derivative such as t-BuDNA, DNA, or DPAnth may be used.

また、正孔輸送層112には、PVK、PVTPA、PTPDMA、Poly−TPDなどの高分子化合物を用いることもできる。 For the hole-transport layer 112, a high molecular compound such as PVK, PVTPA, PTPDMA, or Poly-TPD can be used.

発光層113は、実施の形態1で示したような本発明の一態様である有機金属錯体を含む層である。本発明の一態様の有機金属錯体からなる薄膜で発光層113が形成されていてもよいし、本発明の一態様である有機金属錯体よりも大きい三重項励起エネルギーを有する物質をホストとして用い、本発明の一態様である有機金属錯体がゲストとして分散された薄膜で発光層113を形成しても良い。これによって、有機金属錯体からの発光が、濃度に起因して消光してしまうことを防ぐことができる。なお、三重項励起エネルギーとは、基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差である。 The light-emitting layer 113 is a layer including an organometallic complex which is one embodiment of the present invention as described in Embodiment 1. The light-emitting layer 113 may be formed using a thin film including the organometallic complex of one embodiment of the present invention, or a substance having triplet excitation energy larger than that of the organometallic complex of one embodiment of the present invention is used as a host. The light-emitting layer 113 may be formed using a thin film in which the organometallic complex which is one embodiment of the present invention is dispersed as a guest. This can prevent light emission from the organometallic complex from being quenched due to the concentration. The triplet excitation energy is an energy difference between the ground state and the triplet excited state.

電子輸送層114は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送性の高い物質としては、Alq、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq)、BAlq、Zn(BOX)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ))などの金属錯体が挙げられる。また、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:p−EtTAZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)、4,4’−ビス(5−メチルベンゾオキサゾール−2−イル)スチルベン(略称:BzOs)などの複素芳香族化合物も用いることができる。また、ポリ(2,5−ピリジン−ジイル)(略称:PPy)、ポリ[(9,9−ジヘキシルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(ピリジン−3,5−ジイル)](略称:PF−Py)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(2,2’−ビピリジン−6,6’−ジイル)](略称:PF−BPy)のような高分子化合物を用いることもできる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いてもよい。 The electron transport layer 114 is a layer containing a substance having a high electron transport property. As a substance having a high electron-transport property, Alq 3 , tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Almq 3 ), bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) beryllium (abbreviation: BeBq 2 ), BAlq , Zn (BOX) 2 , and bis [2- (2-hydroxyphenyl) benzothiazolate] zinc (abbreviation: Zn (BTZ) 2 ). 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (abbreviation: PBD), 1,3-bis [5- (p-tert-butyl) Phenyl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl] benzene (abbreviation: OXD-7), 3- (4-tert-butylphenyl) -4-phenyl-5- (4-biphenylyl) -1 , 2,4-triazole (abbreviation: TAZ), 3- (4-tert-butylphenyl) -4- (4-ethylphenyl) -5- (4-biphenylyl) -1,2,4-triazole (abbreviation: p-EtTAZ), bathophenanthroline (abbreviation: BPhen), bathocuproin (abbreviation: BCP), 4,4′-bis (5-methylbenzoxazol-2-yl) stilbene (abbreviation: BzOs), etc. Aromatic aromatic compounds can also be used. Further, poly (2,5-pyridine-diyl) (abbreviation: PPy), poly [(9,9-dihexylfluorene-2,7-diyl) -co- (pyridine-3,5-diyl)] (abbreviation: PF-Py), poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (2,2′-bipyridine-6,6′-diyl)] (abbreviation: PF-BPy) A high molecular compound can also be used. The substances mentioned here are mainly substances having an electron mobility of 10 −6 cm 2 / Vs or higher. Note that other than the above substances, any substance that has a property of transporting more electrons than holes may be used for the electron-transport layer.

また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。 Further, the electron-transport layer is not limited to a single layer, and two or more layers including the above substances may be stacked.

電子注入層115は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層115には、リチウム、セシウム、カルシウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム、リチウム酸化物等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウムのような希土類金属化合物を用いることができる。また、上述した電子輸送層114を構成する物質を用いることもできる。 The electron injection layer 115 is a layer containing a substance having a high electron injection property. For the electron injecting layer 115, an alkali metal such as lithium, cesium, calcium, lithium fluoride, cesium fluoride, calcium fluoride, lithium oxide, or a compound thereof can be used. Alternatively, a rare earth metal compound such as erbium fluoride can be used. In addition, a substance constituting the electron transport layer 114 described above can be used.

あるいは、電子注入層115に、有機化合物と電子供与体(ドナー)とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性及び電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層114を構成する物質(金属錯体や複素芳香族化合物等)を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン(略称:TTF)等の有機化合物を用いることもできる。 Alternatively, a composite material obtained by mixing an organic compound and an electron donor (donor) may be used for the electron injection layer 115. Such a composite material is excellent in electron injecting property and electron transporting property because electrons are generated in the organic compound by the electron donor. In this case, the organic compound is preferably a material excellent in transporting the generated electrons. Specifically, for example, a substance (metal complex, heteroaromatic compound, or the like) constituting the electron transport layer 114 described above is used. Can be used. The electron donor may be any substance that exhibits an electron donating property to the organic compound. Specifically, alkali metals, alkaline earth metals, and rare earth metals are preferable, and lithium, cesium, magnesium, calcium, erbium, ytterbium, and the like can be given. Alkali metal oxides and alkaline earth metal oxides are preferable, and lithium oxide, calcium oxide, barium oxide, and the like can be given. A Lewis base such as magnesium oxide can also be used. Alternatively, an organic compound such as tetrathiafulvalene (abbreviation: TTF) can be used.

なお、上述した正孔注入層111、正孔輸送層112、発光層113、電子輸送層114、電子注入層115は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。 Note that the hole injection layer 111, the hole transport layer 112, the light-emitting layer 113, the electron transport layer 114, and the electron injection layer 115 described above are formed by an evaporation method (including a vacuum evaporation method), an inkjet method, a coating method, or the like. Can be formed by a method.

陰極として機能する、第2の電極103は、仕事関数の小さい(好ましくは3.8eV以下)金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを用いて形成することが好ましい。具体的には、元素周期表の第1族又は第2族に属する元素、すなわちリチウムやセシウム等のアルカリ金属、及びマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、及びこれらを含む合金(例えば、Mg−Ag、Al−Li)、ユーロピウム、イッテルビウム等の希土類金属及びこれらを含む合金の他、アルミニウムや銀などを用いることができる。 The second electrode 103 that functions as a cathode is preferably formed using a metal, an alloy, an electrically conductive compound, a mixture thereof, or the like with a low work function (preferably 3.8 eV or less). Specifically, elements belonging to Group 1 or Group 2 of the periodic table of elements, that is, alkali metals such as lithium and cesium, and alkaline earth metals such as magnesium, calcium, and strontium, and alloys containing these (for example, In addition to rare earth metals such as Mg—Ag, Al—Li), europium, ytterbium, and alloys containing these, aluminum, silver, and the like can be used.

但し、EL層102のうち、第2の電極103に接して形成される層が、上述する有機化合物と電子供与体(ドナー)とを混合してなる複合材料を用いる場合には、仕事関数の大小に関わらず、Al、Ag、ITO、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を用いることができる。 However, in the case where the layer formed in contact with the second electrode 103 in the EL layer 102 uses a composite material in which the above-described organic compound and an electron donor (donor) are mixed, the work function is Regardless of the size, various conductive materials such as indium oxide-tin oxide containing Al, Ag, ITO, silicon, or silicon oxide can be used.

なお、第2の電極103を形成する場合には、真空蒸着法やスパッタリング法を用いることができる。また、銀ペーストなどを用いる場合には、塗布法やインクジェット法などを用いることができる。 Note that when the second electrode 103 is formed, a vacuum evaporation method or a sputtering method can be used. Moreover, when using a silver paste etc., the apply | coating method, the inkjet method, etc. can be used.

上述した発光素子は、第1の電極101と第2の電極103との間に生じた電位差により電流が流れ、EL層102において正孔と電子とが再結合することにより発光する。そして、この発光は、第1の電極101又は第2の電極103のいずれか一方又は両方を通って外部に取り出される。従って、第1の電極101又は第2の電極103のいずれか一方、又は両方が可視光に対する透光性を有する電極となる。 In the above light-emitting element, current flows due to a potential difference generated between the first electrode 101 and the second electrode 103, and light is emitted by recombination of holes and electrons in the EL layer 102. Then, the emitted light is extracted outside through one or both of the first electrode 101 and the second electrode 103. Accordingly, one or both of the first electrode 101 and the second electrode 103 is an electrode having a property of transmitting visible light.

本実施の形態で示した発光素子を用いて、パッシブマトリクス型の発光装置や、トランジスタによって発光素子の駆動が制御されたアクティブマトリクス型の発光装置を作製することができる。 With the use of the light-emitting element described in this embodiment, a passive matrix light-emitting device or an active matrix light-emitting device in which driving of the light-emitting element is controlled by a transistor can be manufactured.

なお、アクティブマトリクス型の発光装置を作製する場合におけるトランジスタの構造は、特に限定されない。例えば、スタガ型や逆スタガ型のトランジスタを適宜用いることができる。また、基板に形成される駆動用回路についても、N型及びP型のトランジスタからなるものでもよいし、N型のトランジスタのみ、又はP型のトランジスタのみからなるものであってもよい。さらに、トランジスタに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定されない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜等を用いることができる。また、半導体膜の材料としてはシリコンなどの単体のほか、酸化物半導体などを用いることができる。 Note that there is no particular limitation on the structure of the transistor in the case of manufacturing an active matrix light-emitting device. For example, a staggered or inverted staggered transistor can be used as appropriate. Also, the driving circuit formed on the substrate may be composed of N-type and P-type transistors, or may be composed of only N-type transistors or only P-type transistors. Further, there is no particular limitation on the crystallinity of a semiconductor film used for the transistor. For example, an amorphous semiconductor film, a crystalline semiconductor film, or the like can be used. As a material for the semiconductor film, an oxide semiconductor or the like can be used in addition to a simple substance such as silicon.

なお、本実施の形態において、発光層113で用いた本発明の一態様である有機金属錯体は、赤色から緑色の波長域に幅広い発光スペクトルを有する。従って、演色性の高い発光素子を実現することができる。 Note that in this embodiment, the organometallic complex which is one embodiment of the present invention used in the light-emitting layer 113 has a wide emission spectrum in a wavelength range from red to green. Therefore, a light emitting element with high color rendering properties can be realized.

また、本実施の形態の発光素子は、本発明の一態様の有機金属錯体を含むため、発光効率の高い発光素子を実現することができる。また、消費電力が低い発光素子を実現することができる。また、信頼性の高い発光素子を実現することができる。 In addition, since the light-emitting element of this embodiment includes the organometallic complex of one embodiment of the present invention, a light-emitting element with high emission efficiency can be realized. In addition, a light-emitting element with low power consumption can be realized. In addition, a highly reliable light-emitting element can be realized.

本実施の形態においては、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。 In this embodiment, the structures described in the other embodiments can be combined as appropriate.

(実施の形態3)
本発明の一態様の発光素子は、複数の発光層を有するものであってもよい。複数の発光層を設け、それぞれの発光層から発光させることで、複数の発光が混合された発光を得ることができる。したがって、例えば白色光を得ることができる。本実施の形態では、複数の発光層を有する発光素子の態様について図1(B)を用いて説明する。
(Embodiment 3)
The light-emitting element of one embodiment of the present invention may have a plurality of light-emitting layers. By providing a plurality of light emitting layers and emitting light from each of the light emitting layers, light emission in which a plurality of light emissions are mixed can be obtained. Thus, for example, white light can be obtained. In this embodiment, an embodiment of a light-emitting element having a plurality of light-emitting layers will be described with reference to FIG.

図1(B)は、第1の電極101と第2の電極103との間にEL層102を有する発光素子を示した図である。EL層102は、第1の発光層213と第2の発光層215を含むため、図1(B)に示す発光素子は、第1の発光層213における発光と第2の発光層215における発光が混合された発光を得ることができる。第1の発光層213と第2の発光層215との間には、分離層214を有することが好ましい。 FIG. 1B illustrates a light-emitting element including the EL layer 102 between the first electrode 101 and the second electrode 103. Since the EL layer 102 includes the first light-emitting layer 213 and the second light-emitting layer 215, the light-emitting element illustrated in FIG. 1B emits light in the first light-emitting layer 213 and light emission in the second light-emitting layer 215. Can be obtained. A separation layer 214 is preferably provided between the first light-emitting layer 213 and the second light-emitting layer 215.

本実施の形態では、第1の発光層213に青色の発光を示す有機化合物を含み、第2の発光層215に本発明の一態様の有機金属錯体を含む発光素子を説明するが、本発明の一態様はこれに限らない。 In this embodiment, a light-emitting element in which the first light-emitting layer 213 includes an organic compound that emits blue light and the second light-emitting layer 215 includes the organometallic complex of one embodiment of the present invention will be described. One aspect of this is not limited to this.

第1の発光層213に本発明の一態様である有機金属錯体を用い、第2の発光層215に他の発光物質を適用してもよい。 An organometallic complex which is one embodiment of the present invention may be used for the first light-emitting layer 213 and another light-emitting substance may be applied to the second light-emitting layer 215.

EL層102は、発光層を3層以上有していても良い。 The EL layer 102 may include three or more light-emitting layers.

第1の電極101の電位が第2の電極103の電位よりも高くなるように電圧を印加すると、第1の電極101と第2の電極103との間に電流が流れ、第1の発光層213、第2の発光層215、又は分離層214において正孔と電子とが再結合する。生じた励起エネルギーは、第1の発光層213と第2の発光層215の両方に分配され、第1の発光層213に含まれた第1の発光物質と第2の発光層215に含まれた第2の発光物質を励起状態にする。そして、励起状態になった第1の発光物質と第2の発光物質とは、それぞれ基底状態に戻るときに発光する。 When a voltage is applied so that the potential of the first electrode 101 is higher than the potential of the second electrode 103, a current flows between the first electrode 101 and the second electrode 103, and the first light emitting layer In 213, the second light-emitting layer 215, or the separation layer 214, holes and electrons are recombined. The generated excitation energy is distributed to both the first light-emitting layer 213 and the second light-emitting layer 215, and is included in the first light-emitting substance and the second light-emitting layer 215 included in the first light-emitting layer 213. The second luminescent material is brought into an excited state. The first light-emitting substance and the second light-emitting substance that are in the excited state emit light when returning to the ground state.

第1の発光層213には、ペリレン、2,5,8,11−テトラ(tert−ブチル)ペリレン(略称:TBP)、DPVBi、4,4’−ビス[2−(N−エチルカルバゾール−3−イル)ビニル]ビフェニル(略称:BCzVBi)、BAlq、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)ガリウムクロリド(GamqCl)などの蛍光性化合物や、ビス{2−[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ピリジナト−N,C2’}イリジウム(III)ピコリナート(略称:[Ir(CFppy)(pic)])、ビス[2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[FIr(acac)])、ビス[2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:FIrpic)、ビス[2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)テトラ(1−ピラゾリル)ボラート(略称:FIr6)などの燐光性化合物に代表される第1の発光物質が含まれており、450〜510nmに発光スペクトルのピークを有する発光(すなわち、青色〜青緑色)が得られる。 The first light-emitting layer 213 includes perylene, 2,5,8,11-tetra (tert-butyl) perylene (abbreviation: TBP), DPVBi, 4,4′-bis [2- (N-ethylcarbazole-3). -Yl) vinyl] biphenyl (abbreviation: BCzVBi), BAlq, bis (2-methyl-8-quinolinolato) gallium chloride (Gamq 2 Cl), bis {2- [3,5-bis (tri Fluoromethyl) phenyl] pyridinato-N, C 2 ′ } iridium (III) picolinate (abbreviation: [Ir (CF 3 ppy) 2 (pic)]), bis [2- (4,6-difluorophenyl) pyridinato-N , C 2 ′ ] iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: [FIr (acac)]), bis [2- (4,6-difluorophenyl) pyridinato —N, C 2 ′ ] iridium (III) picolinate (abbreviation: FIrpic), bis [2- (4,6-difluorophenyl) pyridinato-N, C 2 ′ ] iridium (III) tetra (1-pyrazolyl) borate ( The first light-emitting substance typified by a phosphorescent compound such as abbreviation FIr6) is included, and light emission having a peak of an emission spectrum at 450 to 510 nm (that is, blue to blue green) is obtained.

また、第1の発光層213の構成は、第1の発光物質が蛍光性化合物の場合、第1の発光物質よりも大きい一重項励起エネルギーを有する物質を第1のホストとして用い、第1の発光物質をゲストとして分散してなる層であることが好ましい。また、第1の発光物質が燐光性化合物の場合、第1の発光物質よりも大きい三重項励起エネルギーを有する物質を第1のホストとして用い、第1の発光物質をゲストとして分散してなる層であることが好ましい。第1のホストとしては、先に述べたNPB、CBP、TCTA等の他、DNA、t−BuDNA等を用いることができる。なお、一重項励起エネルギーとは、基底状態と一重項励起状態とのエネルギー差である。 In addition, when the first light-emitting substance is a fluorescent compound, the first light-emitting layer 213 uses a substance having a singlet excitation energy higher than that of the first light-emitting substance as the first host. A layer in which a light-emitting substance is dispersed as a guest is preferable. In the case where the first light-emitting substance is a phosphorescent compound, a layer having a triplet excitation energy higher than that of the first light-emitting substance is used as the first host, and the first light-emitting substance is dispersed as a guest. It is preferable that As the first host, DNA, t-BuDNA, and the like can be used in addition to NPB, CBP, TCTA, and the like described above. The singlet excitation energy is an energy difference between the ground state and the singlet excited state.

第2の発光層215は、本発明の一態様である有機金属錯体を含んでおり、赤色〜緑色の発光が得られる。第2の発光層215の構成は、実施の形態2で説明した発光層113と同様の構成とすればよい。 The second light-emitting layer 215 includes the organometallic complex that is one embodiment of the present invention, and can emit red to green light. The structure of the second light-emitting layer 215 may be the same as that of the light-emitting layer 113 described in Embodiment 2.

また、分離層214は、具体的には、上述したTPAQn、NPB、CBP、TCTA、Znpp、ZnBOX等を用いて形成することができる。このように、分離層214を設けることで、第1の発光層213と第2の発光層215のいずれか一方のみの発光強度が強くなってしまうという不具合を防ぐことができる。ただし、分離層214は必ずしも必要ではなく、第1の発光層213の発光強度と第2の発光層215の発光強度との割合を調節するため、適宜設ければよい。 Specifically, the separation layer 214 can be formed using the above-described TPAQn, NPB, CBP, TCTA, Znpp 2 , ZnBOX, or the like. In this manner, by providing the separation layer 214, it is possible to prevent a problem that the light emission intensity of only one of the first light-emitting layer 213 and the second light-emitting layer 215 is increased. Note that the separation layer 214 is not necessarily provided and may be provided as appropriate in order to adjust the ratio between the light emission intensity of the first light-emitting layer 213 and the light emission intensity of the second light-emitting layer 215.

また、EL層102は、発光層の他に正孔注入層111、正孔輸送層112、電子輸送層114、電子注入層115を設けているが、これらの層の構成に関しても、実施の形態2で述べた各層の構成を適用すればよい。ただし、これらの層は必ずしも必要ではなく、素子の特性に応じて適宜設ければよい。 In addition to the light-emitting layer, the EL layer 102 includes a hole injection layer 111, a hole transport layer 112, an electron transport layer 114, and an electron injection layer 115. The structure of these layers is also described in the embodiment. The structure of each layer described in 2 may be applied. However, these layers are not necessarily required, and may be provided as appropriate depending on the characteristics of the element.

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。 Note that the structure described in this embodiment can be combined with any of the structures described in other embodiments as appropriate.

(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明の一態様として、発光素子においてEL層を複数有する構造(以下、積層型素子という)について、図1(C)を用いて説明する。この発光素子は、第1の電極101と第2の電極103との間に、複数のEL層(図1(C)では、第1のEL層700、第2のEL層701)を有する積層型発光素子である。なお、本実施の形態では、EL層が2層の場合について示すが、3層以上としても良い。
(Embodiment 4)
In this embodiment, as one embodiment of the present invention, a structure including a plurality of EL layers in a light-emitting element (hereinafter referred to as a stacked element) will be described with reference to FIG. This light-emitting element includes a plurality of EL layers (the first EL layer 700 and the second EL layer 701 in FIG. 1C) between the first electrode 101 and the second electrode 103. Type light emitting device. Note that although this embodiment mode shows a case where there are two EL layers, three or more layers may be used.

本実施の形態において、第1の電極101及び第2の電極103は実施の形態2に示した構成を適用すれば良い。 In this embodiment, the structure described in Embodiment 2 may be applied to the first electrode 101 and the second electrode 103.

本実施の形態において、複数のEL層のうち、全てが実施の形態2で示したEL層と同様の構成であっても良いし、一部が同様の構成であっても良い。すなわち、第1のEL層700と第2のEL層701は、同じ構成であっても異なる構成であってもよく、その構成には実施の形態2と同様なものも適用することができる。 In this embodiment, all of the plurality of EL layers may have a structure similar to that of the EL layer described in Embodiment 2, or part of the EL layers may have the same structure. That is, the first EL layer 700 and the second EL layer 701 may have the same structure or different structures, and the same structure as that in Embodiment 2 can be applied to the structure.

また、図1(C)において、第1のEL層700と第2のEL層701との間には、電荷発生層305が設けられている。電荷発生層305は、第1の電極101と第2の電極103に電圧を印加したときに、一方のEL層に電子を注入し、他方のEL層に正孔を注入する機能を有する。本実施の形態の場合には、第1の電極101に第2の電極103よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層305から第1のEL層700に電子が注入され、第2のEL層701に正孔が注入される。 In FIG. 1C, a charge generation layer 305 is provided between the first EL layer 700 and the second EL layer 701. The charge generation layer 305 has a function of injecting electrons into one EL layer and injecting holes into the other EL layer when voltage is applied to the first electrode 101 and the second electrode 103. In this embodiment mode, when a voltage is applied to the first electrode 101 so that the potential is higher than that of the second electrode 103, electrons are injected from the charge generation layer 305 to the first EL layer 700, and Holes are injected into the second EL layer 701.

なお、電荷発生層305は、光の取り出し効率の点から、可視光に対する透光性を有することが好ましい。また、電荷発生層305は、第1の電極101や第2の電極103よりも低い導電率であっても機能する。 Note that the charge generation layer 305 preferably has a property of transmitting visible light from the viewpoint of light extraction efficiency. In addition, the charge generation layer 305 functions even when it has lower conductivity than the first electrode 101 and the second electrode 103.

電荷発生層305は、正孔輸送性の高い有機化合物と電子受容体(アクセプター)とを含む構成であっても、電子輸送性の高い有機化合物と電子供与体(ドナー)とを含む構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。 The charge generation layer 305 has a structure including an organic compound having a high hole transporting property and an electron acceptor (acceptor), and a structure including an organic compound having a high electron transporting property and an electron donor (donor). May be. Moreover, both these structures may be laminated | stacked.

正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体が添加された構成とする場合において、正孔輸送性の高い有機化合物としては、例えば、NPBやTPD、TDATA、MTDATA、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。 In the case where an electron acceptor is added to an organic compound having a high hole-transport property, examples of the organic compound having a high hole-transport property include NPB, TPD, TDATA, MTDATA, 4,4′-bis [ An aromatic amine compound such as N- (spiro-9,9′-bifluoren-2-yl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: BSPB) can be used. The substances described here are mainly substances having a hole mobility of 10 −6 cm 2 / Vs or higher. Note that other than the above substances, any organic compound that has a property of transporting more holes than electrons may be used.

また、電子受容体としては、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(略称:F−TCNQ)、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。 Examples of the electron acceptor include 7,7,8,8-tetracyano-2,3,5,6-tetrafluoroquinodimethane (abbreviation: F 4 -TCNQ), chloranil, and the like. Moreover, a transition metal oxide can be mentioned. In addition, oxides of metals belonging to Groups 4 to 8 in the periodic table can be given. Specifically, vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, and rhenium oxide are preferable because of their high electron accepting properties. Among these, molybdenum oxide is especially preferable because it is stable in the air, has a low hygroscopic property, and is easy to handle.

一方、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体が添加された構成とする場合において、電子輸送性の高い有機化合物としては、例えば、Alq、Almq、BeBq、BAlqなど、キノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることができる。また、この他、Zn(BOX)、Zn(BTZ)などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、PBDやOXD−7、TAZ、BPhen、BCPなども用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。 On the other hand, in the case where an electron donor is added to an organic compound having a high electron transport property, examples of the organic compound having a high electron transport property include Alq, Almq 3 , BeBq 2 , BAlq, quinoline skeleton or benzo A metal complex having a quinoline skeleton or the like can be used. In addition, a metal complex having an oxazole-based or thiazole-based ligand such as Zn (BOX) 2 or Zn (BTZ) 2 can also be used. In addition to metal complexes, PBD, OXD-7, TAZ, BPhen, BCP, and the like can also be used. The substances mentioned here are mainly substances having an electron mobility of 10 −6 cm 2 / Vs or higher. Note that other than the above substances, any organic compound that has a property of transporting more electrons than holes may be used.

また、電子供与体としては、アルカリ金属又はアルカリ土類金属又は希土類金属又は元素周期表における第13族に属する金属及びその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム、インジウム、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。 As the electron donor, an alkali metal, an alkaline earth metal, a rare earth metal, a metal belonging to Group 13 in the periodic table, or an oxide or carbonate thereof can be used. Specifically, lithium, cesium, magnesium, calcium, ytterbium, indium, lithium oxide, cesium carbonate, or the like is preferably used. An organic compound such as tetrathianaphthacene may be used as an electron donor.

なお、上述した材料を用いて電荷発生層305を形成することにより、EL層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。 Note that by forming the charge generation layer 305 using the above-described material, an increase in driving voltage in the case where an EL layer is stacked can be suppressed.

本実施の形態では、2つのEL層を有する発光素子について説明したが、3つ以上のEL層を積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。本実施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に、電荷発生層を挟んで複数のEL層を配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での発光が可能である。電流密度を低く保てるため、長寿命素子を実現できる。また、照明を応用例とした場合は、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現することができる。 Although a light-emitting element having two EL layers has been described in this embodiment mode, the present invention can be similarly applied to a light-emitting element in which three or more EL layers are stacked. As in the light-emitting element according to this embodiment, a plurality of EL layers are arranged between a pair of electrodes with a charge generation layer interposed therebetween, so that light emission in a high-luminance region can be performed while keeping the current density low. It is. Since the current density can be kept low, a long-life element can be realized. Further, when illumination is used as an application example, the voltage drop due to the resistance of the electrode material can be reduced, so that uniform light emission over a large area is possible. In addition, a light-emitting device that can be driven at a low voltage and has low power consumption can be realized.

また、それぞれのEL層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、2つのEL層を有する発光素子において、第1のEL層の発光色と第2のEL層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色を発光する物質から得られた光を混合すると、白色発光を得ることができる。 Further, by making the light emission colors of the respective EL layers different, light emission of a desired color can be obtained as the whole light emitting element. For example, in a light-emitting element having two EL layers, a light-emitting element that emits white light as a whole of the light-emitting element by making the emission color of the first EL layer and the emission color of the second EL layer have a complementary relationship It is also possible to obtain The complementary color refers to a relationship between colors that become achromatic when mixed. That is, white light emission can be obtained by mixing light obtained from substances that emit light of complementary colors.

また、3つのEL層を有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第1のEL層の発光色が赤色であり、第2のEL層の発光色が緑色であり、第3のEL層の発光色が青色である場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。 The same applies to a light-emitting element having three EL layers. For example, the emission color of the first EL layer is red, the emission color of the second EL layer is green, and the third EL layer. When the emission color of is blue, the entire light emitting element can emit white light.

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。 Note that the structure described in this embodiment can be combined with any of the structures described in other embodiments as appropriate.

(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を用いた、パッシブマトリクス型の発光装置、及びアクティブマトリクス型の発光装置について説明する。
(Embodiment 5)
In this embodiment, a passive matrix light-emitting device and an active matrix light-emitting device each including the light-emitting element of one embodiment of the present invention will be described.

図2、図3にパッシブマトリクス型の発光装置の例を示す。 2 and 3 show examples of passive matrix light-emitting devices.

パッシブマトリクス型(単純マトリクス型ともいう)の発光装置は、ストライプ状(帯状)に並列された複数の陽極と、ストライプ状に並列された複数の陰極とが互いに直交するように設けられており、その交差部に発光層が挟まれた構造となっている。従って、選択された(電圧が印加された)陽極と選択された陰極との交点にあたる画素が点灯することになる。 A light emitting device of a passive matrix type (also referred to as a simple matrix type) is provided so that a plurality of anodes arranged in stripes (bands) and a plurality of cathodes arranged in stripes are orthogonal to each other. The light emitting layer is sandwiched between the intersections. Therefore, the pixel corresponding to the intersection between the selected anode (to which voltage is applied) and the selected cathode is turned on.

図2(A)乃至図2(C)は、封止前における画素部の上面図を示す図であり、図2(A)乃至図2(C)中の鎖線A−A’で切断した断面図が図2(D)である。 2A to 2C are top views of the pixel portion before sealing, and a cross section taken along a chain line AA ′ in FIGS. 2A to 2C. The figure is shown in FIG.

基板401上には、下地絶縁層として絶縁層402を形成する。なお、下地絶縁層が必要でなければ特に形成しなくともよい。絶縁層402上には、ストライプ状に複数の第1の電極403が等間隔で配置されている(図2(A))。 An insulating layer 402 is formed over the substrate 401 as a base insulating layer. Note that the base insulating layer is not particularly required if it is not necessary. A plurality of first electrodes 403 are arranged in stripes at regular intervals over the insulating layer 402 (FIG. 2A).

また、第1の電極403上には、各画素に対応する開口部を有する隔壁404が設けられ、開口部を有する隔壁404は絶縁材料(感光性もしくは非感光性の有機材料(ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン)、又はSOG膜(例えば、アルキル基を含むSiOx膜))で構成されている。なお、各画素に対応する開口部405が発光領域となる(図2(B))。 Further, a partition 404 having an opening corresponding to each pixel is provided over the first electrode 403, and the partition 404 having the opening has an insulating material (photosensitive or non-photosensitive organic material (polyimide, acrylic, Polyamide, polyimide amide, resist or benzocyclobutene), or SOG film (for example, an SiOx film containing an alkyl group)). Note that the opening 405 corresponding to each pixel serves as a light-emitting region (FIG. 2B).

開口部を有する隔壁404上に、第1の電極403と交差する互いに平行な複数の逆テーパ状の隔壁406が設けられる(図2(C))。逆テーパ状の隔壁406はフォトリソグラフィ法に従い、未露光部分がパターンとして残るポジ型感光性樹脂を用い、パターンの下部がより多くエッチングされるように露光量又は現像時間を調節することによって形成する。 A plurality of reverse-tapered partition walls 406 that are parallel to each other and intersect with the first electrode 403 are provided over the partition walls 404 having openings (FIG. 2C). The reverse-tapered partition 406 is formed by using a positive photosensitive resin in which an unexposed portion remains as a pattern according to a photolithography method, and adjusting the exposure amount or development time so that the lower portion of the pattern is etched more. .

図2(C)に示すように逆テーパ状の隔壁406を形成した後、図2(D)に示すようにEL層407及び第2の電極408を順次形成する。開口部を有する隔壁404及び逆テーパ状の隔壁406を合わせた高さは、EL層407及び第2の電極408の膜厚より大きくなるように設定されているため、図2(D)に示すように複数の領域に分離されたEL層407と、第2の電極408とが形成される。なお、複数に分離された領域は、それぞれ電気的に独立している。 After a reverse-tapered partition 406 is formed as shown in FIG. 2C, an EL layer 407 and a second electrode 408 are sequentially formed as shown in FIG. The combined height of the partition wall 404 having an opening and the reverse-tapered partition wall 406 is set to be larger than the film thickness of the EL layer 407 and the second electrode 408, and thus is shown in FIG. Thus, an EL layer 407 separated into a plurality of regions and a second electrode 408 are formed. Note that the plurality of regions separated from each other are electrically independent.

第2の電極408は、第1の電極403と交差する方向に伸長する互いに平行なストライプ状の電極である。なお、逆テーパ状の隔壁406上にもEL層407及び第2の電極408を形成する導電層の一部が形成されるが、EL層407、及び第2の電極408とは分断されている。 The second electrode 408 is a striped electrode parallel to each other and extending in a direction intersecting with the first electrode 403. Note that part of the conductive layer for forming the EL layer 407 and the second electrode 408 is formed over the inverse-tapered partition wall 406, but the EL layer 407 and the second electrode 408 are separated from each other. .

なお、本実施の形態における第1の電極403及び第2の電極408は、一方が陽極であり、他方が陰極であればどちらであっても良い。なお、EL層407を構成する積層構造については、電極の極性に応じて適宜調整すればよい。 Note that one of the first electrode 403 and the second electrode 408 in this embodiment may be an anode and the other may be a cathode. Note that the stacked structure included in the EL layer 407 may be adjusted as appropriate depending on the polarity of the electrode.

また、必要であれば、基板401に封止缶やガラス基板などの封止材をシール材などの接着剤で貼り合わせて封止し、発光素子が密閉された空間に配置されるようにしても良い。これにより、発光素子の劣化を防止することができる。なお、密閉された空間には、充填材や、乾燥した不活性ガスを充填しても良い。さらに、水分などによる発光素子の劣化を防ぐために基板と封止材との間に乾燥剤などを封入してもよい。乾燥剤によって微量な水分が除去され、十分乾燥される。なお、乾燥剤としては、酸化カルシウムや酸化バリウムなどのようなアルカリ土類金属の酸化物のような化学吸着によって水分を吸収する物質を用いることが可能である。その他の乾燥剤として、ゼオライトやシリカゲル等の物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。 Further, if necessary, a sealing material such as a sealing can or a glass substrate is bonded to the substrate 401 with an adhesive such as a sealing material and sealed so that the light emitting element is disposed in a sealed space. Also good. Thereby, deterioration of the light emitting element can be prevented. Note that the sealed space may be filled with a filler or a dry inert gas. Further, a desiccant or the like may be sealed between the substrate and the sealing material in order to prevent the light emitting element from being deteriorated due to moisture or the like. A trace amount of water is removed by the desiccant, and it is sufficiently dried. Note that as the desiccant, a substance that absorbs moisture by chemical adsorption, such as an oxide of an alkaline earth metal such as calcium oxide or barium oxide, can be used. As another desiccant, a substance that adsorbs moisture by physical adsorption, such as zeolite or silica gel, may be used.

次に、図2(A)乃至図2(D)に示したパッシブマトリクス型の発光装置にFPCなどを実装した場合の上面図を図3に示す。 Next, FIG. 3 is a top view in the case where an FPC or the like is mounted on the passive matrix light-emitting device illustrated in FIGS. 2A to 2D.

図3において、画像表示を構成する画素部は、走査線群とデータ線群が互いに直交するように交差している。 In FIG. 3, the pixel portions constituting the image display intersect such that the scanning line group and the data line group are orthogonal to each other.

ここで、図2における第1の電極403が、図3の走査線503に相当し、図2における第2の電極408が、図3のデータ線508に相当し、逆テーパ状の隔壁406が隔壁506に相当する。データ線508と走査線503の間には、図2のEL層407が挟まれており、領域505で示される交差部が画素1つ分となる。 Here, the first electrode 403 in FIG. 2 corresponds to the scan line 503 in FIG. 3, the second electrode 408 in FIG. 2 corresponds to the data line 508 in FIG. It corresponds to the partition 506. The EL layer 407 in FIG. 2 is sandwiched between the data line 508 and the scanning line 503, and an intersection indicated by a region 505 corresponds to one pixel.

なお、走査線503は配線端で接続配線509と電気的に接続され、接続配線509が入力端子510を介してFPC511bに接続される。また、データ線は入力端子512を介してFPC511aに接続される。 Note that the scanning line 503 is electrically connected to the connection wiring 509 at a wiring end, and the connection wiring 509 is connected to the FPC 511 b through the input terminal 510. The data line is connected to the FPC 511a through the input terminal 512.

また、必要であれば、射出面に偏光板、円偏光板(楕円偏光板を含む)、位相差板(λ/4板、λ/2板)、カラーフィルタなどの光学フィルムを適宜設けてもよい。また、偏光板又は円偏光板に反射防止膜を設けてもよい。例えば、表面の凹凸により反射光を拡散し、映り込みを低減できるアンチグレア処理を施すことができる。 If necessary, an optical film such as a polarizing plate, a circular polarizing plate (including an elliptical polarizing plate), a retardation plate (λ / 4 plate, λ / 2 plate), a color filter, or the like may be appropriately provided on the exit surface. Good. Further, an antireflection film may be provided on the polarizing plate or the circularly polarizing plate. For example, anti-glare treatment can be performed that diffuses reflected light due to surface irregularities and reduces reflection.

なお、図3では、駆動回路を基板501上に設けない例を示したが、基板501上に駆動回路を有するICチップを実装させてもよい。 Note that FIG. 3 illustrates an example in which the driver circuit is not provided over the substrate 501, but an IC chip including the driver circuit may be mounted over the substrate 501.

また、ICチップを実装させる場合には、画素部の周辺(外側)の領域に、画素部へ各信号を伝送する駆動回路が形成されたデータ線側IC、走査線側ICをCOG方式によりそれぞれ実装する。COG方式以外の実装技術としてTCPやワイヤボンディング方式を用いて実装してもよい。TCPはTABテープにICを実装したものであり、TABテープを素子形成基板上の配線に接続してICを実装する。データ線側IC、及び走査線側ICは、シリコン基板を用いたものであってもよいし、ガラス基板、石英基板もしくはプラスチック基板上にFETで駆動回路を形成したものであってもよい。 When an IC chip is mounted, a data line side IC and a scanning line side IC in which a driving circuit for transmitting each signal to the pixel portion is formed in a peripheral (outside) region of the pixel portion by a COG method. Implement. You may mount using TCP and a wire bonding system as mounting techniques other than a COG system. TCP is an IC mounted on a TAB tape, and the IC is mounted by connecting the TAB tape to a wiring on an element formation substrate. The data line side IC and the scanning line side IC may be those using a silicon substrate, or may be a glass substrate, a quartz substrate, or a plastic substrate formed with a drive circuit using an FET.

次に、アクティブマトリクス型の発光装置の例について、図4を用いて説明する。なお、図4(A)は発光装置を示す上面図であり、図4(B)は図4(A)を鎖線A−A’で切断した断面図である。本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の発光装置は、素子基板601上に設けられた画素部602と、駆動回路部(ソース側駆動回路)603と、駆動回路部(ゲート側駆動回路)604と、を有する。画素部602、駆動回路部603、及び駆動回路部604は、シール材605によって、素子基板601と封止基板606との間に封止されている。 Next, an example of an active matrix light-emitting device is described with reference to FIGS. 4A is a top view illustrating the light-emitting device, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the chain line A-A ′ in FIG. 4A. An active matrix light-emitting device according to this embodiment includes a pixel portion 602 provided over an element substrate 601, a driver circuit portion (source side driver circuit) 603, a driver circuit portion (gate side driver circuit) 604, Have. The pixel portion 602, the driver circuit portion 603, and the driver circuit portion 604 are sealed between the element substrate 601 and the sealing substrate 606 with a sealant 605.

また、素子基板601上には、駆動回路部603、及び駆動回路部604に外部からの信号(例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信号等)や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線607が設けられる。ここでは、外部入力端子としてFPC(フレキシブルプリントサーキット)608を設ける例を示している。なお、ここではFPCしか図示されていないが、このFPCにはプリント配線基板(PWB)が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにFPCもしくはPWBが取り付けられた状態をも含むものとする。 Further, on the element substrate 601, external input terminals for transmitting a signal (eg, a video signal, a clock signal, a start signal, or a reset signal) and a potential from the outside to the driver circuit portion 603 and the driver circuit portion 604 are provided. A lead wiring 607 for connection is provided. In this example, an FPC (flexible printed circuit) 608 is provided as an external input terminal. Although only the FPC is shown here, a printed wiring board (PWB) may be attached to the FPC. The light-emitting device in this specification includes not only a light-emitting device body but also a state in which an FPC or a PWB is attached thereto.

次に、断面構造について図4(B)を用いて説明する。素子基板601上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、ソース側駆動回路である駆動回路部603と、画素部602が示されている。 Next, a cross-sectional structure is described with reference to FIG. A driver circuit portion and a pixel portion are formed over the element substrate 601, but here, a driver circuit portion 603 which is a source side driver circuit and a pixel portion 602 are shown.

駆動回路部603はnチャネル型FET609とpチャネル型FET610とを組み合わせたCMOS回路が形成される例を示している。なお、駆動回路部を形成する回路は、種々のCMOS回路、PMOS回路もしくはNMOS回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。 The drive circuit portion 603 shows an example in which a CMOS circuit in which an n-channel FET 609 and a p-channel FET 610 are combined is formed. Note that the circuit forming the driver circuit portion may be formed of various CMOS circuits, PMOS circuits, or NMOS circuits. In this embodiment mode, a driver integrated type in which a driver circuit is formed over a substrate is shown; however, this is not necessarily required, and the driver circuit can be formed outside the substrate.

また、画素部602はスイッチング用FET611と、電流制御用FET612と電流制御用FET612の配線(ソース電極又はドレイン電極)に電気的に接続された陽極613とを含む複数の画素により形成される。なお、陽極613の端部を覆って絶縁物614が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いることにより形成する。 The pixel portion 602 is formed by a plurality of pixels including a switching FET 611 and a current control FET 612 and an anode 613 electrically connected to the wiring (source electrode or drain electrode) of the current control FET 612. Note that an insulator 614 is formed so as to cover an end portion of the anode 613. Here, it is formed by using a positive photosensitive acrylic resin.

また、上層に積層形成される膜の被覆性を良好なものとするため、絶縁物614の上端部又は下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにするのが好ましい。例えば、絶縁物614の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、絶縁物614の上端部に曲率半径(0.2μm〜3μm)を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物614として、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができ、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸窒化シリコン等、の両者を使用することができる。 In addition, in order to improve the coverage of the film formed to be stacked on the upper layer, it is preferable that a curved surface having a curvature be formed at the upper end portion or the lower end portion of the insulator 614. For example, in the case where a positive photosensitive acrylic resin is used as a material of the insulator 614, it is preferable that the upper end portion of the insulator 614 has a curved surface having a curvature radius (0.2 μm to 3 μm). Further, as the insulator 614, either a negative type that becomes insoluble in an etchant by photosensitive light or a positive type that becomes soluble in an etchant by light can be used. For example, both silicon oxide and silicon oxynitride can be used.

陽極613上には、EL層615及び陰極616が積層形成されている。なお、陽極613をITO膜とし、陽極613と接続する電流制御用FET612の配線として窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層膜、或いは窒化チタン膜、アルミニウムを主成分とする膜、窒化チタン膜との積層膜を適用すると、配線としての抵抗も低く、ITO膜との良好なオーミックコンタクトがとれる。なお、ここでは図示しないが、陰極616は外部入力端子であるFPC608に電気的に接続されている。 An EL layer 615 and a cathode 616 are stacked over the anode 613. In addition, the anode 613 is an ITO film, and the wiring of the current control FET 612 connected to the anode 613 is a laminated film of a titanium nitride film and a film containing aluminum as a main component, or a titanium nitride film, a film containing aluminum as a main component, When a laminated film with a titanium nitride film is applied, resistance as a wiring is low and good ohmic contact with the ITO film can be obtained. Although not shown here, the cathode 616 is electrically connected to the FPC 608 which is an external input terminal.

なお、EL層615は、少なくとも発光層が設けられており、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層又は電子注入層を適宜設ける構成とする。陽極613、EL層615及び陰極616との積層構造で、発光素子617が形成されている。 Note that at least a light-emitting layer is provided in the EL layer 615, and a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, or an electron injection layer is provided as appropriate in addition to the light-emitting layer. A light emitting element 617 is formed with a stacked structure of an anode 613, an EL layer 615, and a cathode 616.

また、図4(B)に示す断面図では発光素子617を1つのみ図示しているが、画素部602において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。画素部602には、3種類(R、G、B)の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、フルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、カラーフィルタと組み合わせることによってフルカラー表示可能な発光装置としてもよい。 In the cross-sectional view illustrated in FIG. 4B, only one light-emitting element 617 is illustrated; however, in the pixel portion 602, a plurality of light-emitting elements are arranged in a matrix. In the pixel portion 602, light emitting elements capable of emitting three types (R, G, and B) of light emission can be selectively formed, so that a light emitting device capable of full color display can be formed. Alternatively, a light emitting device capable of full color display may be obtained by combining with a color filter.

さらにシール材605で封止基板606を素子基板601と貼り合わせることにより、素子基板601、封止基板606、及びシール材605で囲まれた空間618に発光素子617が備えられた構造になっている。なお、空間618には、不活性気体(窒素やアルゴン等)が充填される場合の他、シール材605で充填される構成も含むものとする。 Further, the sealing substrate 606 is bonded to the element substrate 601 with the sealant 605, whereby the light-emitting element 617 is provided in the space 618 surrounded by the element substrate 601, the sealing substrate 606, and the sealant 605. Yes. Note that the space 618 includes a structure filled with a sealant 605 in addition to a case where the space 618 is filled with an inert gas (such as nitrogen or argon).

なお、シール材605にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板606に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiberglass−Reinforced Plastics)、PVF(ポリビニルフロライド)、ポリエステル又はアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。 Note that an epoxy-based resin is preferably used for the sealant 605. Moreover, it is desirable that these materials are materials that do not transmit moisture and oxygen as much as possible. In addition to a glass substrate and a quartz substrate, a plastic substrate made of FRP (Fiberglass-Reinforced Plastics), PVF (polyvinyl fluoride), polyester, acrylic, or the like can be used as a material for the sealing substrate 606.

以上のようにして、アクティブマトリクス型の発光装置を得ることができる。 As described above, an active matrix light-emitting device can be obtained.

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。 Note that the structure described in this embodiment can be combined with any of the structures described in other embodiments as appropriate.

(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明を適用した一態様である発光装置を用いて完成させた様々な電子機器及び照明器具の一例について、図5〜図7を用いて説明する。
(Embodiment 6)
In this embodiment, examples of various electronic devices and lighting devices completed using a light-emitting device which is one embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.

発光装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置(テレビ、又はテレビジョン受信機ともいう)、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機(携帯電話、携帯電話装置ともいう)、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。 As electronic devices to which the light-emitting device is applied, for example, a television set (also referred to as a television or a television receiver), a monitor for a computer, a digital camera, a digital video camera, a digital photo frame, a mobile phone (a mobile phone, a mobile phone) Also referred to as a telephone device), portable game machines, portable information terminals, sound reproduction devices, large game machines such as pachinko machines, and the like.

本発明の一態様の有機金属錯体を用いた発光素子を、可撓性を有する基板上に作製することで、曲面を有する発光部を有する電子機器、照明装置を実現することができる。 By manufacturing a light-emitting element using the organometallic complex of one embodiment of the present invention over a flexible substrate, an electronic device or a lighting device including a light-emitting portion having a curved surface can be realized.

また、本発明の一態様の有機金属錯体を用いた発光素子が備える一対の電極を可視光に対する透光性を有する材料を用いて形成することで、シースルーの発光部を有する電子機器、照明装置を実現することができる。 In addition, a pair of electrodes included in the light-emitting element using the organometallic complex of one embodiment of the present invention is formed using a material having a property of transmitting visible light, so that an electronic device or a lighting device having a see-through light-emitting portion Can be realized.

また、本発明の一態様を適用した発光装置は、自動車の照明にも適用することができ、例えば、ダッシュボードや、フロントガラス上、天井等に照明を設置することもできる。 The light-emitting device to which one embodiment of the present invention is applied can also be applied to automobile lighting. For example, lighting can be provided on a dashboard, a windshield, a ceiling, or the like.

これらの電子機器及び照明器具の具体例を図5〜図7に示す。 Specific examples of these electronic devices and lighting fixtures are shown in FIGS.

図5(A)は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置7100は、筐体7101に表示部7103が組み込まれている。表示部7103により、映像を表示することが可能であり、発光装置を表示部7103に用いることができる。また、ここでは、スタンド7105により筐体7101を支持した構成を示している。 FIG. 5A illustrates an example of a television device. In the television device 7100, a display portion 7103 is incorporated in a housing 7101. Images can be displayed on the display portion 7103, and a light-emitting device can be used for the display portion 7103. Here, a structure in which the housing 7101 is supported by a stand 7105 is shown.

テレビジョン装置7100の操作は、筐体7101が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機7110により行うことができる。リモコン操作機7110が備える操作キー7109により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部7103に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機7110に、当該リモコン操作機7110から出力する情報を表示する表示部7107を設ける構成としてもよい。 The television device 7100 can be operated with an operation switch included in the housing 7101 or a separate remote controller 7110. Channels and volume can be operated with an operation key 7109 provided in the remote controller 7110, and an image displayed on the display portion 7103 can be operated. The remote controller 7110 may be provided with a display portion 7107 for displaying information output from the remote controller 7110.

なお、テレビジョン装置7100は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から受信者)又は双方向(送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など)の情報通信を行うことも可能である。 Note that the television device 7100 is provided with a receiver, a modem, and the like. General TV broadcasts can be received by a receiver, and connected to a wired or wireless communication network via a modem, so that it can be unidirectional (sender to receiver) or bidirectional (sender and receiver). It is also possible to perform information communication between each other or between recipients).

図5(B)はコンピュータであり、本体7201、筐体7202、表示部7203、キーボード7204、外部接続ポート7205、ポインティングデバイス7206等を含む。なお、コンピュータは、発光装置をその表示部7203に用いることにより作製される。 FIG. 5B illustrates a computer, which includes a main body 7201, a housing 7202, a display portion 7203, a keyboard 7204, an external connection port 7205, a pointing device 7206, and the like. Note that the computer is manufactured by using the light-emitting device for the display portion 7203.

図5(C)は携帯型遊技機であり、筐体7301と筐体7302の2つの筐体で構成されており、連結部7303により、開閉可能に連結されている。筐体7301には表示部7304が組み込まれ、筐体7302には表示部7305が組み込まれている。また、図5(C)に示す携帯型遊技機は、その他、スピーカ部7306、記録媒体挿入部7307、LEDランプ7308、入力手段(操作キー7309、接続端子7310、センサ7311(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン7312)等を備えている。もちろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、少なくとも表示部7304及び表示部7305の両方、又は一方に発光装置を用いていればよく、その他付属設備が適宜設けられた構成とすることができる。図5(C)に示す携帯型遊技機は、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能や、他の携帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する機能を有する。なお、図5(C)に示す携帯型遊技機が有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。 FIG. 5C illustrates a portable game machine, which includes two housings, a housing 7301 and a housing 7302, which are connected with a joint portion 7303 so that the portable game machine can be opened or folded. A display portion 7304 is incorporated in the housing 7301 and a display portion 7305 is incorporated in the housing 7302. In addition, the portable game machine shown in FIG. 5C includes a speaker portion 7306, a recording medium insertion portion 7307, an LED lamp 7308, input means (operation keys 7309, a connection terminal 7310, a sensor 7311 (force, displacement, position). , Speed, acceleration, angular velocity, number of revolutions, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical, sound, time, hardness, electric field, current, voltage, power, radiation, flow rate, humidity, gradient, vibration, smell or infrared A microphone 7312) and the like. Needless to say, the structure of the portable game machine is not limited to the above, and it is sufficient that a light-emitting device is used for at least one of the display portion 7304 and the display portion 7305, or other accessory equipment is provided as appropriate. can do. The portable game machine shown in FIG. 5C shares the information by reading a program or data recorded in a recording medium and displaying the program or data on a display unit, or by performing wireless communication with another portable game machine. It has a function. Note that the function of the portable game machine illustrated in FIG. 5C is not limited to this, and the portable game machine can have a variety of functions.

図5(D)は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機7400は、筐体7401に組み込まれた表示部7402の他、操作ボタン7403、外部接続ポート7404、スピーカ7405、マイク7406などを備えている。なお、携帯電話機7400は、発光装置を表示部7402に用いることにより作製される。 FIG. 5D illustrates an example of a mobile phone. A mobile phone 7400 is provided with a display portion 7402 incorporated in a housing 7401, operation buttons 7403, an external connection port 7404, a speaker 7405, a microphone 7406, and the like. Note that the cellular phone 7400 is manufactured using the light-emitting device for the display portion 7402.

図5(D)に示す携帯電話機7400は、表示部7402を指などで触れることで、情報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示部7402を指などで触れることにより行うことができる。 A cellular phone 7400 illustrated in FIG. 5D can input information by touching the display portion 7402 with a finger or the like. In addition, operations such as making a call or creating a mail can be performed by touching the display portion 7402 with a finger or the like.

表示部7402の画面は主として3つのモードがある。第1は、画像の表示を主とする表示モードであり、第2は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第3は表示モードと入力モードの2つのモードが混合した表示+入力モードである。 There are mainly three screen modes of the display portion 7402. The first mode is a display mode mainly for displaying an image. The first is a display mode mainly for displaying images, and the second is an input mode mainly for inputting information such as characters. The third is a display + input mode in which the display mode and the input mode are mixed.

例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部7402を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部7402の画面のほとんどにキーボード又は番号ボタンを表示させることが好ましい。 For example, when making a call or creating a mail, the display portion 7402 may be set to a character input mode mainly for inputting characters, and an operation for inputting characters displayed on the screen may be performed. In this case, it is preferable to display a keyboard or number buttons on most of the screen of the display portion 7402.

また、携帯電話機7400内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、携帯電話機7400の向き(縦か横か)を判断して、表示部7402の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。 In addition, by providing a detection device having a sensor for detecting inclination, such as a gyroscope or an acceleration sensor, in the mobile phone 7400, the orientation (vertical or horizontal) of the mobile phone 7400 is determined, and the screen display of the display portion 7402 is displayed. Can be switched automatically.

また、画面モードの切り替えは、表示部7402を触れること、又は筐体7401の操作ボタン7403の操作により行われる。また、表示部7402に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。 Further, the screen mode is switched by touching the display portion 7402 or operating the operation button 7403 of the housing 7401. Further, switching can be performed depending on the type of image displayed on the display portion 7402. For example, if the image signal to be displayed on the display unit is moving image data, the mode is switched to the display mode, and if it is text data, the mode is switched to the input mode.

また、入力モードにおいて、表示部7402の光センサで検出される信号を検知し、表示部7402のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。 Further, in the input mode, when a signal detected by the optical sensor of the display unit 7402 is detected and there is no input by a touch operation of the display unit 7402 for a certain period, the screen mode is switched from the input mode to the display mode. You may control.

表示部7402は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部7402に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライト又は近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。 The display portion 7402 can function as an image sensor. For example, personal authentication can be performed by touching the display portion 7402 with a palm or a finger and capturing an image of a palm print, a fingerprint, or the like. In addition, if a backlight that emits near-infrared light or a sensing light source that emits near-infrared light is used for the display portion, finger veins, palm veins, and the like can be imaged.

以上のように、本発明の一態様の発光装置を適用することで、電子機器の表示部は高い発光効率を実現することができる。また、本発明の一態様を適用することで、信頼性の高い電子機器を提供することができる。また、本発明の一態様を適用することで消費電力の低い電子機器を作製することができる。 As described above, by using the light-emitting device of one embodiment of the present invention, the display portion of the electronic device can achieve high light emission efficiency. In addition, by applying one embodiment of the present invention, a highly reliable electronic device can be provided. In addition, an electronic device with low power consumption can be manufactured by applying one embodiment of the present invention.

また、図5(E)は卓上照明器具であり、照明部7501、傘7502、可変アーム7503、支柱7504、台7505、電源7506を含む。なお、卓上照明器具は、発光装置を照明部7501に用いることにより作製される。なお、照明器具には天井固定型の照明器具又は壁掛け型の照明器具なども含まれる。 FIG. 5E illustrates a table lamp, which includes a lighting unit 7501, an umbrella 7502, a variable arm 7503, a column 7504, a base 7505, and a power source 7506. Note that the desk lamp is manufactured by using a light-emitting device for the lighting portion 7501. Note that the lighting fixture includes a ceiling-fixed lighting fixture or a wall-mounted lighting fixture.

図6(A)は、発光装置を、室内の照明装置801として用いた例である。発光装置は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。その他、ロール型の照明装置802として用いることもできる。なお、図6(A)に示すように、室内の照明装置801を備えた部屋で、図5(E)で説明した卓上照明器具803を併用してもよい。 FIG. 6A illustrates an example in which the light-emitting device is used as an indoor lighting device 801. Since the light-emitting device can have a large area, the light-emitting device can be used as a large-area lighting device. In addition, it can also be used as a roll-type lighting device 802. Note that as illustrated in FIG. 6A, the desk lamp 803 described with reference to FIG. 5E may be used in a room provided with an indoor lighting device 801.

図6(B)に別の照明装置の例を示す。図6(B)に示す卓上照明装置は、照明部9501、支柱9503、支持台9505等を含む。照明部9501は、本発明の一態様の有機金属錯体を含む。このように、可撓性を有する基板上に、本発明の一態様の発光素子を作製することで、曲面を有する照明装置、又はフレキシブルに曲がる照明部を有する照明装置とすることができる。このように、フレキシブルな発光装置を照明装置として用いることで、照明装置のデザインの自由度が向上するのみでなく、例えば、自動車の天井、ダッシュボード等の曲面を有する場所にも照明装置を設置することが可能となる。 FIG. 6B illustrates another example of a lighting device. A desk lamp illustrated in FIG. 6B includes a lighting portion 9501, a support column 9503, a support base 9505, and the like. The lighting portion 9501 includes the organometallic complex of one embodiment of the present invention. In this manner, by manufacturing the light-emitting element of one embodiment of the present invention over a flexible substrate, a lighting device having a curved surface or a lighting device having a lighting portion that bends flexibly can be obtained. Thus, by using a flexible light-emitting device as a lighting device, not only the degree of freedom in designing the lighting device is improved, but also the lighting device is installed in a place having a curved surface such as a car ceiling or a dashboard, for example. It becomes possible to do.

図7に別の照明装置の例を示す。上述のように、本発明の一態様を適用し、曲面を有する照明装置を作製することができる。また、本発明の一態様の有機金属錯体は、黄色〜橙色の発光を呈するため、黄色照明装置や橙色照明装置を提供することができる。例えば、図7に示すトンネル内の照明装置9900に本発明の一態様を適用することができる。本発明の一態様を適用することで、発光効率、及びエネルギー効率の高い照明装置を実現することができるうえ、黄色〜橙色の発光は視感度が高いことから、事故を抑制することができる。また、本発明の一態様を適用した照明装置は面光源であるため、指向性が過度に強くなることを抑制することができ、事故の要因を減らすことができる。 FIG. 7 shows an example of another lighting device. As described above, by using one embodiment of the present invention, a lighting device having a curved surface can be manufactured. In addition, since the organometallic complex of one embodiment of the present invention emits yellow to orange light, a yellow lighting device or an orange lighting device can be provided. For example, one embodiment of the present invention can be applied to the lighting device 9900 in the tunnel illustrated in FIG. By applying one embodiment of the present invention, a lighting device with high light emission efficiency and high energy efficiency can be realized, and yellow to orange light emission has high visibility, so that an accident can be suppressed. In addition, since the lighting device to which one embodiment of the present invention is applied is a surface light source, the directivity can be suppressed from becoming excessively strong, and the cause of an accident can be reduced.

また、上述の黄色照明装置を、イエロールーム等に適用することも可能である。本発明の一態様を適用した照明装置をイエロールームの照明に用いることで、影が生じにくく、良好な作業環境を提供することができる。 Further, the above-described yellow lighting device can be applied to a yellow room or the like. By using the lighting device to which one embodiment of the present invention is applied for lighting in a yellow room, a shadow is hardly generated and a favorable working environment can be provided.

以上のように、本発明の一態様の発光装置を適用することで、照明装置は高い発光効率を実現することができる。また、本発明の一態様を適用することで、信頼性の高い照明装置を提供することができる。また、本発明の一態様を適用することで消費電力の低い照明装置を作製することができる。 As described above, by using the light-emitting device of one embodiment of the present invention, the lighting device can achieve high light emission efficiency. In addition, by applying one embodiment of the present invention, a highly reliable lighting device can be provided. Further, by applying one embodiment of the present invention, a lighting device with low power consumption can be manufactured.

上述のように、発光装置を適用して電子機器や照明器具を得ることができる。発光装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。 As described above, an electronic device or a lighting fixture can be obtained by using the light-emitting device. The application range of the light-emitting device is extremely wide and can be applied to electronic devices in various fields.

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。 Note that the structure described in this embodiment can be combined with any of the structures described in other embodiments as appropriate.

≪合成例1≫
本実施例1では、実施の形態1の構造式(100)で表される本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体、トリス{2−[6−(2−メチルプロピル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(iBuppm)])の合成方法について説明する。なお、[Ir(iBuppm)](略称)の構造を以下に示す。
<< Synthesis Example 1 >>
In Example 1, an organometallic iridium complex which is one embodiment of the present invention represented by the structural formula (100) of Embodiment 1, tris {2- [6- (2-methylpropyl) -4-pyrimidinyl- A method for synthesizing κN3] phenyl-κC} iridium (III) (abbreviation: [Ir (iBupppm) 3 ]) will be described. Note that a structure of [Ir (iBupppm) 3 ] (abbreviation) is shown below.

<ステップ1:5−メチル−1−フェニルヘキサン−1,3−ジオンの合成>
まず、N,N´−ジメチルホルムアミド(略称:DMF)55mL、カリウム‐t−ブトキシド(略称:tBuOK)9.0gを、200mL三口フラスコに入れ、容器内を窒素置換し、50℃に加熱した。その後、4−メチル−2−ペンタノン4.0g、5mLのDMF(略称)に溶かした安息香酸エチル9.0gを加え、50℃で2時間加熱した。得られた混合物に20%硫酸、水を加え、吸引ろ過した。ろ液に水を加え、ジクロロメタンにて有機層を抽出し、飽和食塩水にて洗浄し、硫酸マグネシウムを加え、自然ろ過した。ろ液の溶媒を留去し、ジクロロメタン:ヘキサン=1:2を展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、目的物を6.8g(収率:83%、黄色の油状物)得た。ステップ1の合成スキームを下記(A−1)に示す。
<Step 1: Synthesis of 5-methyl-1-phenylhexane-1,3-dione>
First, 55 mL of N, N′-dimethylformamide (abbreviation: DMF) and 9.0 g of potassium-t-butoxide (abbreviation: tBuOK) were placed in a 200 mL three-neck flask, the inside of the container was purged with nitrogen, and the mixture was heated to 50 ° C. Thereafter, 4.0 g of 4-methyl-2-pentanone, 9.0 g of ethyl benzoate dissolved in 5 mL of DMF (abbreviation) was added, and the mixture was heated at 50 ° C. for 2 hours. 20% sulfuric acid and water were added to the obtained mixture, and suction filtration was performed. Water was added to the filtrate, and the organic layer was extracted with dichloromethane, washed with saturated brine, magnesium sulfate was added, and the mixture was naturally filtered. The solvent of the filtrate was distilled off, and purification by silica gel column chromatography using dichloromethane: hexane = 1: 2 as a developing solvent gave 6.8 g of the desired product (yield: 83%, yellow oil) Obtained. The synthesis scheme of Step 1 is shown in (A-1) below.

<ステップ2:4−(2−メチルプロピル)−6−フェニルピリミジン(略称:HiBuppm)の合成>
次に上記ステップ1で合成した5−メチル−1−フェニルヘキサン−1,3−ジオン6.8g、ホルムアミド15gを反応容器に入れ、マイクロ波(2.45GHz、400W)を4時間照射した。得られた溶液を0.1M水酸化ナトリウム水溶液200mLに入れ、30分攪拌し、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。抽出液を水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水にて洗浄し、硫酸マグネシウムを加え、自然ろ過した。ろ液の溶媒を留去し、ジクロロメタンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより目的物2.7g(収率:38%、淡い黄色の油状物)を得た。なお、マイクロ波の照射はマイクロ波合成装置(MILESTONE製 MicroSYNTH)を用いた。ステップ2の合成スキームを下記(A−2)に示す。
<Step 2: Synthesis of 4- (2-methylpropyl) -6-phenylpyrimidine (abbreviation: HiBupppm)>
Next, 6.8 g of 5-methyl-1-phenylhexane-1,3-dione synthesized in Step 1 and 15 g of formamide were placed in a reaction vessel, and irradiated with microwaves (2.45 GHz, 400 W) for 4 hours. The obtained solution was put into 200 mL of 0.1 M sodium hydroxide aqueous solution, stirred for 30 minutes, and the organic layer was extracted with dichloromethane. The extract was washed with water, saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and saturated brine, magnesium sulfate was added, and the mixture was naturally filtered. The solvent of the filtrate was distilled off, and purification by silica gel column chromatography using dichloromethane as a developing solvent gave 2.7 g of the desired product (yield: 38%, pale yellow oil). Note that a microwave synthesizer (MicroSYNCH manufactured by MILESTONE) was used for microwave irradiation. The synthesis scheme of Step 2 is shown in (A-2) below.

<ステップ3:ジ−μ−クロロ−テトラキス{2−[6−(2−メチルプロピル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}ジイリジウム(III)(略称:[Ir(iBuppm)Cl])の合成>
上記ステップ2で合成したHiBuppm(略称)1.5g、塩化イリジウム(III)水和物1.1g、2−エトキシエタノール30mL、水10mLを、還流管を付けた100mL丸底フラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換して、マイクロ波(2.45GHz、100W)を2時間照射した。得られた反応液の溶媒を留去し、メタノールにて吸引ろ過し、目的物を1.3g(収率:71%、暗い茶色の粉末個体)得た。なお、マイクロ波の照射はマイクロ波合成装置(CEM社製 Discover)を用いた。ステップ3の合成スキームを下記(A−3)に示す。
<Step 3: Di-μ-chloro-tetrakis {2- [6- (2-methylpropyl) -4-pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} diiridium (III) (abbreviation: [Ir (iBupppm) 2 Cl] 2 ) Synthesis>
Place 1.5 g of HiBupppm (abbreviation) synthesized in Step 2 above, 1.1 g of iridium (III) chloride hydrate, 30 mL of 2-ethoxyethanol, and 10 mL of water into a 100 mL round bottom flask equipped with a reflux tube. Was replaced with argon, and was irradiated with microwaves (2.45 GHz, 100 W) for 2 hours. The solvent of the obtained reaction solution was distilled off and suction filtered with methanol to obtain 1.3 g (yield: 71%, dark brown powder solid) of the target product. For microwave irradiation, a microwave synthesizer (Discover manufactured by CEM) was used. The synthesis scheme of Step 3 is shown in (A-3) below.

<ステップ4:トリス{2−[6−(2−メチルプロピル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(iBuppm)])の合成>
上記ステップ3で合成した[Ir(iBuppm)Cl](略称)1.2g、HiBuppm(略称)0.94g、炭酸カリウム1.2g、フェノール11gを、還流管を付けた200mL三口フラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換し、185℃で9時間加熱した。得られた反応物をメタノールにて超音波洗浄し、吸引ろ過した。ろ物をジクロロメタンにて溶かし、酢酸エチル:ヘキサン=1:2を展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。得られた溶液の溶媒を留去し、ジクロロメタンとメタノールの混合溶媒を用いて再結晶をすることにより、本発明の一態様の有機金属錯体[Ir(iBuppm)](略称)を得た(収率:68%、橙色粉末固体)。得られた橙色粉末固体0.73gを、トレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製条件は、圧力2.5Pa、アルゴンガスを流量15mL/minで流しながら、250℃で固体を加熱した。昇華精製後、目的物の橙色固体を収率66%(UPLC純度99.9area%以上)で得た。ステップ4の合成スキームを下記(A−4)に示す。
<Step 4: Synthesis of tris {2- [6- (2-methylpropyl) -4-pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} iridium (III) (abbreviation: [Ir (iBupppm) 3 ])>
1.2 g of [Ir (iBupppm) 2 Cl] 2 (abbreviation), 0.94 g of HiBupppm (abbreviation), 1.2 g of potassium carbonate, and 11 g of phenol synthesized in Step 3 above are placed in a 200 mL three-necked flask equipped with a reflux tube. The flask was purged with argon and heated at 185 ° C. for 9 hours. The obtained reaction product was ultrasonically washed with methanol and suction filtered. The residue was dissolved in dichloromethane and purified by silica gel column chromatography using ethyl acetate: hexane = 1: 2 as a developing solvent. The solvent of the obtained solution was distilled off, and recrystallization was performed using a mixed solvent of dichloromethane and methanol, so that an organometallic complex [Ir (iBupppm) 3 ] (abbreviation) of one embodiment of the present invention was obtained ( Yield: 68%, orange powder solid). Sublimation purification of 0.73 g of the obtained orange powder solid was performed by a train sublimation method. As the sublimation purification conditions, the solid was heated at 250 ° C. while flowing a pressure of 2.5 Pa and argon gas at a flow rate of 15 mL / min. After purification by sublimation, the target orange solid was obtained in a yield of 66% (UPLC purity of 99.9 area% or more). The synthesis scheme of Step 4 is shown in (A-4) below.

なお、上記ステップ4で得られた橙色粉末の核磁気共鳴分光法(H−NMR)による分析結果を下記に示す。また、H−NMRチャートを図8に示す。本結果から、本合成例1において、上述の構造式(100)で表される本発明の一態様の有機金属錯体[Ir(iBuppm)](略称)が得られたことが確認された。 In addition, the analysis result by the nuclear magnetic resonance spectroscopy (< 1 > H-NMR) of the orange powder obtained at the said step 4 is shown below. A 1 H-NMR chart is shown in FIG. From this result, it was confirmed in Synthesis Example 1 that the organometallic complex [Ir (iBupppm) 3 ] (abbreviation) of one embodiment of the present invention represented by the above structural formula (100) was obtained.

有機金属錯体[Ir(iBuppm)](略称)のH NMRデータを以下に示す。
H−NMR.δ(CDCl):0.962−0.976(d,18H),2.09−2.17(m,3H),2.65−2.66(dd,6H),6.80−6.82(dd,3H),6.89−6.92(dt,3H),6.94−6.97(dt,3H),7.58(s,3H),7.73−7.75(d,3H),8.18(s,3H)。
1 H NMR data of the organometallic complex [Ir (iBupppm) 3 ] (abbreviation) is shown below.
1 H-NMR. δ (CDCl 3 ): 0.962-0.976 (d, 18H), 2.09-2.17 (m, 3H), 2.65-2.66 (dd, 6H), 6.80-6 .82 (dd, 3H), 6.89-6.92 (dt, 3H), 6.94-6.97 (dt, 3H), 7.58 (s, 3H), 7.73-7.75 (D, 3H), 8.18 (s, 3H).

次に、[Ir(iBuppm)](略称)のジクロロメタン溶液の紫外可視吸収スペクトル(以下、単に「吸収スペクトル」という)及び発光スペクトルを測定した。吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計((株)日本分光製 V550型)を用い、ジクロロメタン溶液(0.081mmol/L)を石英セルに入れ、室温で測定を行った。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計((株)浜松ホトニクス製 FS920)を用い、脱気したジクロロメタン溶液(0.081mmol/L)を石英セルに入れ、室温で測定を行った。得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図9に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度および発光強度を表す。また、図9において2本の実線が示されているが、細い実線は吸収スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。図9に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液(0.081mmol/L)を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、ジクロロメタンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。 Next, an ultraviolet-visible absorption spectrum (hereinafter, simply referred to as “absorption spectrum”) and an emission spectrum of [Ir (iBupppm) 3 ] (abbreviation) in a dichloromethane solution were measured. For the measurement of the absorption spectrum, an ultraviolet-visible spectrophotometer (model V550 manufactured by JASCO Corporation) was used, and a dichloromethane solution (0.081 mmol / L) was put in a quartz cell and measured at room temperature. The emission spectrum was measured using a fluorometer (FS920, Hamamatsu Photonics Co., Ltd.), and the degassed dichloromethane solution (0.081 mmol / L) was placed in a quartz cell and measured at room temperature. The measurement results of the obtained absorption spectrum and emission spectrum are shown in FIG. The horizontal axis represents wavelength, and the vertical axis represents absorption intensity and emission intensity. In FIG. 9, two solid lines are shown. The thin line represents the absorption spectrum, and the thick line represents the emission spectrum. The absorption spectrum shown in FIG. 9 shows the result of subtracting the absorption spectrum measured by putting only dichloromethane in the quartz cell from the absorption spectrum measured by putting the dichloromethane solution (0.081 mmol / L) in the quartz cell.

図9に示す通り、本発明の一態様の有機金属錯体[Ir(iBuppm)](略称)は、534nmに発光ピークを有しており、ジクロロメタン溶液からは黄緑色の発光が観測された。 As shown in FIG. 9, the organometallic complex [Ir (iBupppm) 3 ] (abbreviation) of one embodiment of the present invention has an emission peak at 534 nm, and yellow-green emission was observed from the dichloromethane solution.

次に、本実施例で得られた[Ir(iBuppm)](略称)を液体クロマトグラフ質量分析(Liquid Chromatography Mass Spectrometry(略称:LC/MS分析))により質量(MS)分析を行った。 Next, mass (MS) analysis was performed on [Ir (iBupppm) 3 ] (abbreviation) obtained in this example by liquid chromatography mass spectrometry (abbreviation: LC / MS analysis).

LC/MS分析は、LC(液体クロマトグラフィー)分離をウォーターズ社製Acquity UPLCにより、MS分析(質量分析)をウォーターズ社製Xevo G2 Tof MSにより行った。LC分離で用いたカラムはAcquity UPLC BEH C8 (2.1×100mm 1.7μm)、カラム温度は40℃とした。移動相は移動相Aをアセトニトリル、移動相Bを0.1%ギ酸水溶液とした。また、サンプルは任意の濃度の[Ir(iBuppm)](略称)をクロロホルムに溶解し、アセトニトリルで希釈して調整し、注入量は5.0μLとした。 In LC / MS analysis, LC (liquid chromatography) separation was performed by Acquity UPLC manufactured by Waters, and MS analysis (mass spectrometry) was performed by Xevo G2 Tof MS manufactured by Waters. The column used for the LC separation was Acquity UPLC BEH C8 (2.1 × 100 mm 1.7 μm), and the column temperature was 40 ° C. As the mobile phase, mobile phase A was acetonitrile and mobile phase B was 0.1% formic acid aqueous solution. The sample was prepared by dissolving [Ir (iBupppm) 3 ] (abbreviation) of any concentration in chloroform and diluting with acetonitrile, and the injection volume was 5.0 μL.

MS分析では、エレクトロスプレーイオン化法(ElectroSpray Ionization(略称:ESI))によるイオン化を行った。この時のキャピラリー電圧は3.0kV、サンプルコーン電圧は30Vとし、検出はポジティブモードで行った。以上の条件でイオン化されたm/z=827.34の成分を衝突室(コリジョンセル)内でアルゴンガスと衝突させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突させる際のエネルギー(コリジョンエネルギー)は50eVとした。なお、測定する質量範囲はm/z=100〜1200とした。図10に、解離させたプロダクトイオンを飛行時間(TOF)型MSで検出した結果を示す。 In MS analysis, ionization by electrospray ionization (ElectroSpray Ionization (abbreviation: ESI)) was performed. At this time, the capillary voltage was 3.0 kV, the sample cone voltage was 30 V, and the detection was performed in the positive mode. The component of m / z = 827.34 ionized under the above conditions was collided with argon gas in the collision chamber (collision cell) and dissociated into product ions. The energy (collision energy) for collision with argon was 50 eV. The mass range to be measured was m / z = 100 to 1200. FIG. 10 shows the result of detecting dissociated product ions by time-of-flight (TOF) type MS.

図10の結果から、[Ir(iBuppm)](略称)は、主としてm/z=611、401、213、170付近 にプロダクトイオンが検出されることがわかった。なお、図10に示す結果は、[Ir(iBuppm)](略称)に由来する特徴的な結果を示すものであることから、混合物中に含まれる[Ir(iBuppm)](略称)を同定する上での重要なデータであるといえる。 From the results of FIG. 10, it was found that [Ir (iBupppm) 3 ] (abbreviation) detects product ions mainly in the vicinity of m / z = 611, 401, 213, and 170. Incidentally, the results shown in FIG. 10, [Ir (iBuppm) 3] Since shows the characteristic results from a (abbreviation), contained in the mixture [Ir (iBuppm) 3] (abbreviation) It can be said that this is important data for identification.

なお、m/z=611付近のプロダクトイオンは、[Ir(iBuppm)](略称)におけるHiBuppm(略称)が離脱した状態のカチオンと推定され、m/z=401付近のプロダクトイオンは、[Ir(iBuppm)](略称)におけるHNpppm(略称)が2つ離脱した状態のカチオンと推定され、m/z=213付近のプロダクトイオンは、HiBuppm(略称)のカチオンと推定され、HiBuppm(略称)が[Ir(iBuppm)](略称)に含まれていることを示唆するものである。さらにm/z=170付近のプロダクトイオンは、m/z=213付近のプロダクトイオンからプロピル基が脱離した状態のカチオンと推定され、[Ir(iBuppm)](略称)にアルキル鎖が含まれていることを示唆するものである。 Note that the product ion in the vicinity of m / z = 611 is estimated to be a cation in the state where HiBupppm (abbreviation) in [Ir (iBupppm) 3 ] (abbreviation) is released, and the product ion in the vicinity of m / z = 401 is [ In Ir (iBupppm) 3 ] (abbreviation), two cations of HNpppm (abbreviation) are estimated to be released, and the product ion near m / z = 213 is estimated to be a cation of HiBupppm (abbreviation), and HiBupppm (abbreviation). ) Is included in [Ir (iBupppm) 3 ] (abbreviation). Furthermore, the product ion near m / z = 170 is presumed to be a cation having a propyl group removed from the product ion near m / z = 213, and [Ir (iBupppm) 3 ] (abbreviation) contains an alkyl chain. It is suggested that it is.

≪合成例2≫
本合成例2では、実施形態1の構造式(101)で表される本発明の一態様である有機金属錯体、トリス{2−[6−(2,2´−ジメチルプロピル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(Npppm)])の合成例を具体的に例示する。なお、[Ir(Npppm)](略称)の構造を以下に示す。
<< Synthesis Example 2 >>
In Synthesis Example 2, an organometallic complex which is one embodiment of the present invention represented by Structural Formula (101) of Embodiment 1, Tris {2- [6- (2,2′-dimethylpropyl) -4-pyrimidinyl] A specific example of the synthesis of —κN3] phenyl-κC} iridium (III) (abbreviation: [Ir (Npppm) 3 ]) is specifically illustrated. Note that the structure of [Ir (Npppm) 3 ] (abbreviation) is shown below.

<ステップ1:5,5´−ジメチル−1−フェニルヘキサン−1,3−ジオンの合成>
まず、カリウム‐t−ブトキシド(略称:KOtBu)14gを、還流管を付けた200mL三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換し、N,N´−ジメチルホルムアミド(略称:DMF)83mLを加え、50℃に加熱した。その後、安息香酸エチル13.5g、7.5mLのDMF(略称)に溶かした4,4´−ジメチル−2−ペンタノン6.85gを加え、1.5時間加熱した。得られた溶液に20%硫酸水溶液、水を加え、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。抽出液を飽和食塩水にて洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて自然ろ過した。ろ液の溶媒を留去し、ヘキサンを展開溶媒としたフラッシュカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、目的物を11g(収率:84%、淡い黄色の油状物)得た。ステップ1の合成スキームを下記(B−1)に示す。
<Step 1: Synthesis of 5,5′-dimethyl-1-phenylhexane-1,3-dione>
First, 14 g of potassium-t-butoxide (abbreviation: KOtBu) was placed in a 200 mL three-necked flask equipped with a reflux tube, the inside of the flask was purged with nitrogen, and 83 mL of N, N′-dimethylformamide (abbreviation: DMF) was added. Heated to ° C. Then, 6.85 g of 4,4′-dimethyl-2-pentanone dissolved in 13.5 g of ethyl benzoate and 7.5 mL of DMF (abbreviation) was added and heated for 1.5 hours. A 20% aqueous sulfuric acid solution and water were added to the resulting solution, and the organic layer was extracted with dichloromethane. The extract was washed with saturated brine, magnesium sulfate was added, and the mixture was naturally filtered. The filtrate was evaporated and purified by flash column chromatography using hexane as a developing solvent to obtain 11 g of the desired product (yield: 84%, pale yellow oil). The synthesis scheme of Step 1 is shown in (B-1) below.

<ステップ2:4−(2,2´−ジメチルプロピル)−6−フェニルピリミジン(略称:HNpppm)の合成>
次に上記ステップ1で合成した5,5´−ジメチル−1−フェニルヘキサン−1,3−ジオン11g、ホルムアミド23gを反応容器に入れ、密閉系にてマイクロ波(2.45GHz、400W)を2時間照射した。得られた混合物に水酸化ナトリウム200mLを加え30分間攪拌し、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。抽出液を飽和食塩水にて洗浄し、硫酸マグネシウムを加え、自然ろ過した。ろ液の溶媒を留去し、酢酸エチル:ヘキサン=1:5を展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、目的物3.2g(収率:29%、淡い黄色の油状物)を得た。なお、マイクロ波の照射はマイクロ波合成装置(MILESTONE製 MicroSYNTH)を用いた。ステップ2の合成スキームを下記(B−2)に示す。
<Step 2: Synthesis of 4- (2,2′-dimethylpropyl) -6-phenylpyrimidine (abbreviation: HNpppm)>
Next, 11 g of 5,5′-dimethyl-1-phenylhexane-1,3-dione synthesized in Step 1 above and 23 g of formamide were placed in a reaction vessel, and microwaves (2.45 GHz, 400 W) were applied in a sealed system for 2 times. Irradiated for hours. To the resulting mixture, 200 mL of sodium hydroxide was added and stirred for 30 minutes, and the organic layer was extracted with dichloromethane. The extract was washed with saturated brine, magnesium sulfate was added, and the mixture was naturally filtered. The filtrate was evaporated, and purified by silica gel column chromatography using ethyl acetate: hexane = 1: 5 as a developing solvent to obtain 3.2 g of the desired product (yield: 29%, pale yellow oily substance). ) Note that a microwave synthesizer (MicroSYNCH manufactured by MILESTONE) was used for microwave irradiation. The synthesis scheme of Step 2 is shown in (B-2) below.

<ステップ3:ジ−μ−クロロ−テトラキス{2−[6−(2,2´−ジメチルプロピル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}ジイリジウム(III)(略称:[Ir(Npppm)Cl])の合成>
上記ステップ2で合成したHNpppm(略称)2.1g、塩化イリジウム(III)水和物1.5g、2−エトキシエタノール30mL、水10mLを、還流管を付けた100mL丸底フラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換し、マイクロ波(2.45GHz 100W)を3.5時間照射した。得られた混合物の溶媒を留去し、メタノールにて吸引ろ過することにより、目的物2.6g(収率:74%、暗い緑色の固体)を得た。ステップ3の合成スキームを下記(B−3)に示す。
<Step 3: Di-μ-chloro-tetrakis {2- [6- (2,2′-dimethylpropyl) -4-pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} diiridium (III) (abbreviation: [Ir (Npppm) 2 Cl] 2) synthesis of>
HNpppm (abbreviation) 2.1 g synthesized in Step 2 above, 1.5 g of iridium (III) chloride hydrate, 30 mL of 2-ethoxyethanol, and 10 mL of water were placed in a 100 mL round bottom flask equipped with a reflux tube. Was replaced with argon, and irradiated with microwaves (2.45 GHz, 100 W) for 3.5 hours. The solvent of the obtained mixture was distilled off, and suction filtration with methanol was performed to obtain 2.6 g of the desired product (yield: 74%, dark green solid). The synthesis scheme of Step 3 is shown in (B-3) below.

<ステップ4:トリス{2−[6−(2,2´−ジメチルプロピル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(Npppm)])の合成>
上記ステップ3で合成した[Ir(Npppm)Cl](略称)2.6g、HNpppm(略称)1.9g、炭酸ナトリウム1.9g、フェノール10gを、還流管を付けた200mL三口フラスコに入れ、180℃で7時間加熱した。得られた混合物をメタノールにて超音波洗浄し、吸引ろ過した。ろ液の溶媒を留去し、ジクロロメタンにて有機層を抽出し、飽和食塩水にて洗浄、硫酸マグネシウムを加え、自然ろ過した。ろ液の溶媒を留去し、酢酸エチル:ヘキサン=1:5を展開溶媒としたフラッシュカラムクロマトグラフィーにて精製した。得られた溶液の溶媒を留去し、メタノールとジクロロメタンにて再結晶をすることにより、本発明の一態様の有機金属錯体[Ir(Npppm)](略称)を得た(収率:48%、橙色粉末固体)で得た。得られた橙色粉末固体1.3gを、トレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製条件は、圧力2.4Pa、アルゴンガスを流量5.0mL/minで流しながら、250℃から260℃の間で固体を加熱した。昇華精製後、目的物の橙色固体を収率85%(UPLC純度96.9area%)で得た。ステップ4の合成スキームを下記(B−4)に示す。
<Step 4: Synthesis of tris {2- [6- (2,2′-dimethylpropyl) -4-pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} iridium (III) (abbreviation: [Ir (Npppm) 3 ])>
[Ir (Npppm) 2 Cl] 2 (abbreviation) 2.6 g, HNpppm (abbreviation) 1.9 g, sodium carbonate 1.9 g, and phenol 10 g synthesized in Step 3 above were placed in a 200 mL three-necked flask equipped with a reflux tube. And heated at 180 ° C. for 7 hours. The obtained mixture was ultrasonically washed with methanol and suction filtered. The solvent of the filtrate was distilled off, the organic layer was extracted with dichloromethane, washed with saturated brine, added with magnesium sulfate, and naturally filtered. The solvent of the filtrate was distilled off and the residue was purified by flash column chromatography using ethyl acetate: hexane = 1: 5 as a developing solvent. The solvent of the obtained solution was distilled off, and recrystallization was performed with methanol and dichloromethane, whereby an organometallic complex [Ir (Npppm) 3 ] (abbreviation) of one embodiment of the present invention was obtained (yield: 48). %, Orange powder solid). Sublimation purification of 1.3 g of the obtained orange powder solid was performed by a train sublimation method. As the sublimation purification conditions, the solid was heated between 250 ° C. and 260 ° C. while a pressure of 2.4 Pa and argon gas were flowed at a flow rate of 5.0 mL / min. After purification by sublimation, the target orange solid was obtained with a yield of 85% (UPLC purity 96.9 area%). The synthesis scheme of Step 4 is shown in (B-4) below.

なお、上記ステップ4で得られた橙色粉末の核磁気共鳴分光法(H−NMR)による分析結果を下記に示す。また、H−NMRチャートを図11に示す。本結果から、本合成例2において、上述の構造式(101)で表される本発明の一態様の有機金属錯体[Ir(Npppm)](略称)が得られたことが確認された。 In addition, the analysis result by the nuclear magnetic resonance spectroscopy (< 1 > H-NMR) of the orange powder obtained at the said step 4 is shown below. Further, the 1 H-NMR chart is shown in FIG. From this result, it was confirmed in Synthesis Example 2 that the organometallic complex [Ir (Npppm) 3 ] (abbreviation) of one embodiment of the present invention represented by the above structural formula (101) was obtained.

有機金属錯体[Ir(Npppm)](略称)のH NMRデータを以下に示す。
H−NMR.δ(CDCl):1.00(s,18H),2.66(s,6H),6.79−6.80(dd,3H),6.88−6.96(dm,6H),7.56(ds,3H),7.72−7.74(dd,3H),8.19(ds,3H)。
1 H NMR data of the organometallic complex [Ir (Npppm) 3 ] (abbreviation) is shown below.
1 H-NMR. δ (CDCl 3 ): 1.00 (s, 18H), 2.66 (s, 6H), 6.79-6.80 (dd, 3H), 6.88-6.96 (dm, 6H), 7.56 (ds, 3H), 7.72-7.74 (dd, 3H), 8.19 (ds, 3H).

次に、[Ir(Npppm)](略称)のジクロロメタン溶液の紫外可視吸収スペクトル(以下、単に「吸収スペクトル」という)及び発光スペクトルを測定した。吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計((株)日本分光製 V550型)を用い、ジクロロメタン溶液(0.080mmol/L)を石英セルに入れ、室温で測定を行った。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計((株)浜松ホトニクス製 FS920)を用い、脱気したジクロロメタン溶液(0.080mmol/L)を石英セルに入れ、室温で測定を行った。得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図12に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度および発光強度を表す。また、図12において2本の実線が示されているが、細い実線は吸収スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。図12に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液(0.080mmol/L)を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、ジクロロメタンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。 Next, an ultraviolet-visible absorption spectrum (hereinafter, simply referred to as “absorption spectrum”) and an emission spectrum of [Ir (Npppm) 3 ] (abbreviation) in a dichloromethane solution were measured. For the measurement of the absorption spectrum, an ultraviolet-visible spectrophotometer (model V550 manufactured by JASCO Corporation) was used, and a dichloromethane solution (0.080 mmol / L) was placed in a quartz cell and measured at room temperature. The emission spectrum was measured using a fluorometer (FS920 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.), and the degassed dichloromethane solution (0.080 mmol / L) was placed in a quartz cell and measured at room temperature. The measurement results of the obtained absorption spectrum and emission spectrum are shown in FIG. The horizontal axis represents wavelength, and the vertical axis represents absorption intensity and emission intensity. In FIG. 12, two solid lines are shown. A thin line represents the absorption spectrum, and a thick line represents the emission spectrum. The absorption spectrum shown in FIG. 12 shows the result of subtracting the absorption spectrum measured by putting only dichloromethane in the quartz cell from the absorption spectrum measured by putting the dichloromethane solution (0.080 mmol / L) in the quartz cell.

図12に示す通り、本発明の一態様の有機金属錯体[Ir(Npppm)](略称)は、535nmに発光ピークを有しており、ジクロロメタン溶液からは黄緑色の発光が観測された。 As shown in FIG. 12, the organometallic complex [Ir (Npppm) 3 ] (abbreviation) of one embodiment of the present invention has an emission peak at 535 nm, and yellow-green emission was observed from the dichloromethane solution.

次に、本実施例で得られた[Ir(Npppm)](略称)を液体クロマトグラフ質量分析(Liquid Chromatography Mass Spectrometry(略称:LC/MS分析))により質量(MS)分析を行った。 Next, [Ir (Npppm) 3 ] (abbreviation) obtained in this example was subjected to mass (MS) analysis by liquid chromatograph mass spectrometry (abbreviation: LC / MS analysis).

LC/MS分析は、LC(液体クロマトグラフィー)分離をウォーターズ社製Acquity UPLCにより、MS分析(質量分析)をウォーターズ社製Xevo G2 Tof MSにより行った。LC分離で用いたカラムはAcquity UPLC BEH C8 (2.1×100mm 1.7μm)、カラム温度は40℃とした。移動相は移動相Aをアセトニトリル、移動相Bを0.1%ギ酸水溶液とした。また、サンプルは任意の濃度の[Ir(Npppm)](略称)をクロロホルムに溶解し、アセトニトリルで希釈して調整し、注入量は5.0μLとした。 In LC / MS analysis, LC (liquid chromatography) separation was performed by Acquity UPLC manufactured by Waters, and MS analysis (mass spectrometry) was performed by Xevo G2 Tof MS manufactured by Waters. The column used for the LC separation was Acquity UPLC BEH C8 (2.1 × 100 mm 1.7 μm), and the column temperature was 40 ° C. As the mobile phase, mobile phase A was acetonitrile and mobile phase B was 0.1% formic acid aqueous solution. The sample was prepared by dissolving [Ir (Npppm) 3 ] (abbreviation) of any concentration in chloroform and diluting with acetonitrile, and the injection volume was 5.0 μL.

MS分析では、エレクトロスプレーイオン化法(ElectroSpray Ionization(略称:ESI))によるイオン化を行った。この時のキャピラリー電圧は3.0kV、サンプルコーン電圧は30Vとし、検出はポジティブモードで行った。以上の条件でイオン化されたm/z=869.39の成分を衝突室(コリジョンセル)内でアルゴンガスと衝突させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突させる際のエネルギー(コリジョンエネルギー)は50eVとした。なお、測定する質量範囲はm/z=100〜1200とした。図13に、解離させたプロダクトイオンを飛行時間(TOF)型MSで検出した結果を示す。 In MS analysis, ionization by electrospray ionization (ElectroSpray Ionization (abbreviation: ESI)) was performed. At this time, the capillary voltage was 3.0 kV, the sample cone voltage was 30 V, and the detection was performed in the positive mode. The component of m / z = 869.39 ionized under the above conditions was collided with argon gas in the collision chamber (collision cell) and dissociated into product ions. The energy (collision energy) for collision with argon was 50 eV. The mass range to be measured was m / z = 100 to 1200. FIG. 13 shows a result of detecting dissociated product ions by time-of-flight (TOF) type MS.

図13の結果から、[Ir(Npppm)](略称)は、主としてm/z=643、415、401付近 にプロダクトイオンが検出されることが確認された。なお、図13に示す結果は、[Ir(Npppm)](略称)に由来する特徴的な結果を示すものであることから、混合物中に含まれる[Ir(Npppm)](略称)を同定する上での重要なデータであるといえる。 From the results shown in FIG. 13, it was confirmed that [Ir (Npppm) 3 ] (abbreviation) mainly detects product ions in the vicinity of m / z = 643, 415, 401. Incidentally, the results shown in FIG. 13, [Ir (Npppm) 3] Since shows the characteristic results from a (abbreviation), contained in the mixture [Ir (Npppm) 3] (abbreviation) It can be said that this is important data for identification.

なお、m/z=643付近のプロダクトイオンは、[Ir(Npppm)](略称)におけるHNpppm(略称)が離脱した状態のカチオンと推定され、m/z=415付近のプロダクトイオンは、[Ir(Npppm)](略称)におけるHNpppm(略称)が2つ離脱した状態のカチオンと推定され、[Ir(Npppm)](略称)に、HNpppm(略称)が含まれていることを示唆するものである。さらにm/z=401付近のプロダクトイオンは、m/z=415付近のプロダクトイオンからメチル基が脱離した状態のカチオンと推定され、[Ir(Npppm)](略称)に、アルキル鎖が含まれていることを示唆するものである。 Note that the product ion in the vicinity of m / z = 643 is estimated to be a cation in a state where HNpppm (abbreviation) in [Ir (Npppm) 3 ] (abbreviation) is released, and the product ion in the vicinity of m / z = 415 is [ It is estimated that two HNpppm (abbreviations) in Ir (Npppm) 3 ] (abbreviation) are cations separated, suggesting that [Ir (Npppm) 3 ] (abbreviation) contains HNpppm (abbreviation). To do. Further, the product ion near m / z = 401 is presumed to be a cation having a methyl group eliminated from the product ion near m / z = 415, and an alkyl chain is present in [Ir (Npppm) 3 ] (abbreviation). It is suggested that it is included.

≪合成例3≫
本合成例3では、実施形態1の構造式(102)で表される本発明の一態様の有機金属錯体、トリス{5−メトキシ−2−[6−(2−メチルプロピル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(iBumoppm)])の合成例を具体的に例示する。なお、[Ir(iBumoppm)](略称)の構造を以下に示す。
<< Synthesis Example 3 >>
In this synthesis example 3, the organometallic complex of one embodiment of the present invention represented by the structural formula (102) of Embodiment 1, tris {5-methoxy-2- [6- (2-methylpropyl) -4-pyrimidinyl] A specific example of the synthesis of —κN3] phenyl-κC} iridium (III) (abbreviation: [Ir (iBumoppm) 3 ]) is specifically illustrated. Note that the structure of [Ir (iBumoppm) 3 ] (abbreviation) is shown below.

<ステップ1;4−クロロ−6−(2−メチルプロピル)ピリミジンの合成>
まず、4,6−ジクロロピリミジン1.02g、トリス(2,4−ペンタンジオナト)鉄(III)(略称:Fe(acac))0.14g、dryTHF67mL、1−メチル−2−ピロリドン(略称:NMP)5.6mLを200mL三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。フラスコを氷冷後、イソブチルマグネシウムブロミド(1M THF溶液)6.7mLを加え、室温で20時間半撹拌した。その後、1N塩酸を加え、酢酸エチルにて有機層を抽出した。得られた抽出液を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液をろ過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ジクロロメタン:酢酸エチル=10:1を展開溶媒とするフラッシュカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を得た(黄色オイル、収率65%)。ステップ1の合成スキームを下記(C−1)に示す。
<Step 1; Synthesis of 4-chloro-6- (2-methylpropyl) pyrimidine>
First, 1.02 g of 4,6-dichloropyrimidine, 0.14 g of tris (2,4-pentanedionato) iron (III) (abbreviation: Fe (acac) 3 ), 67 mL of dry THF, 1-methyl-2-pyrrolidone (abbreviation) : NMP) 5.6 mL was placed in a 200 mL three-necked flask, and the atmosphere in the flask was replaced with nitrogen. After cooling the flask with ice, 6.7 mL of isobutyl magnesium bromide (1M THF solution) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 20 and a half hours. Thereafter, 1N hydrochloric acid was added, and the organic layer was extracted with ethyl acetate. The obtained extract was washed with a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and saturated brine, and dried over magnesium sulfate. The solution after drying was filtered. After the solvent of this solution was distilled off, the obtained residue was purified by flash column chromatography using dichloromethane: ethyl acetate = 10: 1 as a developing solvent to obtain the desired product (yellow oil, yield 65%). ). The synthesis scheme of Step 1 is shown in (C-1) below.

<ステップ2;4−(4−メトキシフェニル)6−(2−メチルプロピル)ピリミジン(略称:HiBumoppm)の合成>
次に、上記ステップ1で得た4−クロロ−6−(2−メチルプロピル)ピリミジン2.06gと4−メトキシフェニルボロン酸2.74g、炭酸ナトリウム1.85g、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド(略称:Pd(PPhCl)0.098g、水20mL、DMF20mLを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、内部をアルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波(2.45GHz 100W)を2時間照射することで加熱した。その後この溶液に水を加え、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。得られた有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液をろ過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、トルエン:酢酸エチル=9:1を展開溶媒とするフラッシュカラムクロマトグラフィーで精製し、目的のピリミジン誘導体HiBumoppm(略称)を得た(黄色オイル、収率94%)。なお、マイクロ波の照射はマイクロ波合成装置(CEM社製 Discover)を用いた。ステップ2の合成スキームを下記(C−2)に示す。
<Step 2; Synthesis of 4- (4-methoxyphenyl) 6- (2-methylpropyl) pyrimidine (abbreviation: HiBummoppm)>
Next, 2.06 g of 4-chloro-6- (2-methylpropyl) pyrimidine obtained in Step 1 above, 2.74 g of 4-methoxyphenylboronic acid, 1.85 g of sodium carbonate, bis (triphenylphosphine) palladium ( II) 0.098 g of dichloride (abbreviation: Pd (PPh 3 ) 2 Cl 2 ), 20 mL of water, and 20 mL of DMF were placed in an eggplant flask equipped with a reflux tube, and the interior was purged with argon. The reaction vessel was heated by irradiation with microwaves (2.45 GHz, 100 W) for 2 hours. Thereafter, water was added to this solution, and the organic layer was extracted with dichloromethane. The obtained organic layer was washed with water and saturated brine, and dried over magnesium sulfate. The solution after drying was filtered. After the solvent of this solution was distilled off, the obtained residue was purified by flash column chromatography using toluene: ethyl acetate = 9: 1 as a developing solvent to obtain the desired pyrimidine derivative HiBumoppm (abbreviation) (yellow). Oil, 94% yield). For microwave irradiation, a microwave synthesizer (Discover manufactured by CEM) was used. The synthesis scheme of Step 2 is shown in (C-2) below.

<ステップ3; ジ−μ−クロロ−テトラキス{5−メトキシ−2−[6−(2−メチルプロピル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}ジイリジウム(III)(略称:[Ir(iBumoppm)Cl])の合成>
次に、2−エトキシエタノール15mLと水5mL、上記ステップ2で得たHiBumoppm(略称)0.91g、塩化イリジウム水和物(IrCl・HO)(Sigma−Aldrich社製)0.54gを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波(2.45GHz 100W)を1時間照射し、反応させた。溶媒を留去した後、得られた残渣をエタノールで吸引ろ過、洗浄し、複核錯体[Ir(iBumoppm)Cl] (略称)を得た(赤褐色粉末、収率77%)。また、ステップ3の合成スキームを下記(C−3)に示す。
<Step 3; Di-μ-chloro-tetrakis {5-methoxy-2- [6- (2-methylpropyl) -4-pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} diiridium (III) (abbreviation: [Ir (iBumoppm ) 2 Cl] 2) synthesis of>
Next, 15 mL of 2-ethoxyethanol and 5 mL of water, 0.91 g of HiBumoppm (abbreviation) obtained in Step 2 above, and 0.54 g of iridium chloride hydrate (IrCl 3 · H 2 O) (manufactured by Sigma-Aldrich) The flask was placed in a recovery flask equipped with a reflux tube, and the atmosphere in the flask was replaced with argon. Then, the microwave (2.45 GHz 100W) was irradiated for 1 hour, and was made to react. After the solvent was distilled off, the resulting residue was suction filtered and washed with ethanol to obtain a binuclear complex [Ir (iBummoppm) 2 Cl] 2 (abbreviation) (reddish brown powder, yield 77%). The synthesis scheme of Step 3 is shown in (C-3) below.

<ステップ4; トリス{5−メトキシ−2−[6−(2−メチルプロピル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(iBumoppm)]の合成>
さらに、フェノール10g、上記ステップ4で得た複核錯体[Ir(iBumoppm)Cl] 0.98g、HiBumoppm(略称)0.85g、炭酸カリウム0.95gを、還流管を付けた200mL三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。その後、185℃で8時間加熱し、反応させた。得られた残差をジクロロメタンに溶解させ、水、飽和食塩水で洗浄した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、乾燥した後の溶液をろ過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ヘキサン:酢酸エチル=2:1を展開溶媒とするフラッシュカラムクロマトグラフィーで精製した。フラクションを濃縮し、得られた固体をジクロロメタンとメタノールの混合溶媒にて再結晶することにより、本発明の一態様の有機金属錯体[Ir(iBumoppm)](略称)を黄色粉末として得た(収率72%)。得られた黄色粉末固体0.86gを、トレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製条件は、圧力2.7Pa、アルゴンガスを流量5mL/minで流しながら、225℃で固体を加熱した。昇華精製後、目的物の黄色固体を収率90%で得た(UPLC純度99.7area%)。ステップ4の合成スキームを下記(C−4)に示す。
<Step 4; Synthesis of tris {5-methoxy-2- [6- (2-methylpropyl) -4-pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} iridium (III) (abbreviation: [Ir (iBumoppm) 3 ]>
Further, 10 g of phenol, 0.98 g of the binuclear complex [Ir (iBumoppm) 2 Cl] 2 obtained in Step 4 above, 0.85 g of HiBumoppm (abbreviation), and 0.95 g of potassium carbonate were added to a 200 mL three-necked flask equipped with a reflux tube. The flask was purged with nitrogen. Then, it heated at 185 degreeC for 8 hours, and was made to react. The obtained residue was dissolved in dichloromethane and washed with water and saturated brine. The obtained organic layer was dried over magnesium sulfate, and the dried solution was filtered. After the solvent of this solution was distilled off, the obtained residue was purified by flash column chromatography using hexane: ethyl acetate = 2: 1 as a developing solvent. The fraction was concentrated, and the obtained solid was recrystallized with a mixed solvent of dichloromethane and methanol, whereby the organometallic complex [Ir (iBumoppm) 3 ] (abbreviation) of one embodiment of the present invention was obtained as a yellow powder ( Yield 72%). Sublimation purification of 0.86 g of the obtained yellow powder solid was performed by a train sublimation method. As the sublimation purification conditions, the solid was heated at 225 ° C. while flowing a pressure of 2.7 Pa and an argon gas at a flow rate of 5 mL / min. After the sublimation purification, the target yellow solid was obtained with a yield of 90% (UPLC purity 99.7 area%). The synthesis scheme of Step 4 is shown in (C-4) below.

なお、上記ステップ4で得られた黄色粉末の核磁気共鳴分光法(H−NMR)による分析結果を下記に示す。また、H−NMRチャートを図14に示す。本結果から、本合成例3において、上述の構造式(102)で表される本発明の一態様の有機金属錯体[Ir(iBumoppm)](略称)が得られたことが確認された。 In addition, the analysis result by the nuclear magnetic resonance spectroscopy (< 1 > H-NMR) of the yellow powder obtained at the said step 4 is shown below. Further, the 1 H-NMR chart is shown in FIG. From this result, it was confirmed in Synthesis Example 3 that the organometallic complex [Ir (iBumoppm) 3 ] (abbreviation) of one embodiment of the present invention represented by the above structural formula (102) was obtained.

有機金属錯体[Ir(iBumoppm)](略称)のH NMRデータを以下に示す。
H−NMR.δ(CDCl):0.96(d,9H),0.98(d,9H),2.09−2.14(m,3H),2.57−2.65(m,6H),3.57(s,9H),6.39(d,3H),6.51(dd,3H),7.42(s,3H),7.66(d,3H),8.09(s,3H)。
1 H NMR data of the organometallic complex [Ir (iBumoppm) 3 ] (abbreviation) is shown below.
1 H-NMR. δ (CDCl 3 ): 0.96 (d, 9H), 0.98 (d, 9H), 2.09-2.14 (m, 3H), 2.57-2.65 (m, 6H), 3.57 (s, 9H), 6.39 (d, 3H), 6.51 (dd, 3H), 7.42 (s, 3H), 7.66 (d, 3H), 8.09 (s , 3H).

次に、[Ir(iBumoppm)](略称)のジクロロメタン溶液の紫外可視吸収スペクトル(以下、単に「吸収スペクトル」という)及び発光スペクトルを測定した。吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計((株)日本分光製 V550型)を用い、ジクロロメタン溶液(0.076mmol/L)を石英セルに入れ、室温で測定を行った。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計((株)浜松ホトニクス製 FS920)を用い、脱気したジクロロメタン溶液(0.076mmol/L)を石英セルに入れ、室温で測定を行った。得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図15に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度および発光強度を表す。また、図15において2本の実線が示されているが、細い実線は吸収スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。図15に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液(0.076mmol/L)を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、ジクロロメタンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。 Next, an ultraviolet-visible absorption spectrum (hereinafter, simply referred to as “absorption spectrum”) and an emission spectrum of [Ir (iBumoppm) 3 ] (abbreviation) in a dichloromethane solution were measured. For the measurement of the absorption spectrum, an ultraviolet-visible spectrophotometer (model V550 manufactured by JASCO Corporation) was used, and a dichloromethane solution (0.076 mmol / L) was placed in a quartz cell and measured at room temperature. The emission spectrum was measured using a fluorometer (FS920 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.), and the degassed dichloromethane solution (0.076 mmol / L) was placed in a quartz cell and measured at room temperature. Measurement results of the obtained absorption spectrum and emission spectrum are shown in FIG. The horizontal axis represents wavelength, and the vertical axis represents absorption intensity and emission intensity. In FIG. 15, two solid lines are shown. A thin line represents an absorption spectrum, and a thick line represents an emission spectrum. The absorption spectrum shown in FIG. 15 shows the result of subtracting the absorption spectrum measured by putting only dichloromethane in the quartz cell from the absorption spectrum measured by putting the dichloromethane solution (0.076 mmol / L) in the quartz cell.

図15に示す通り、本発明の一態様の有機金属錯体[Ir(iBumoppm)](略称)は、512nmに発光ピークを有しており、ジクロロメタン溶液からは緑色の発光が観測された。 As shown in FIG. 15, the organometallic complex [Ir (iBumoppm) 3 ] (abbreviation) of one embodiment of the present invention has an emission peak at 512 nm, and green light emission was observed from a dichloromethane solution.

≪合成例4≫
本合成例4では、実施形態1の構造式(111)で表される本発明の一態様である有機金属錯体、トリス[2−(6−ペンチル−4−ピリミジニル−κN3)フェニル−κC]イリジウム(III)(略称:[Ir(nPeppm)])の合成例を具体的に例示する。なお、[Ir(nPeppm)](略称)の構造を以下に示す。
<< Synthesis Example 4 >>
In Synthesis Example 4, the organometallic complex which is one embodiment of the present invention represented by the structural formula (111) of Embodiment 1, tris [2- (6-pentyl-4-pyrimidinyl-κN3) phenyl-κC] iridium A synthesis example of (III) (abbreviation: [Ir (nPeppm) 3 ]) is specifically exemplified. Note that a structure of [Ir (nPeppm) 3 ] (abbreviation) is shown below.

<ステップ1:4−クロロ−6−ペンチルピリミジンの合成>
まず、4,6−ジクロロピリミジン3.0g、トリス(2,4−ペンタンジオナト)鉄(III)0.42g、テトラヒドロフラン(略称:THF)200mL、1−メチル−2−ピロリドン(略称:NMP)17mLを500mL三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換し、氷冷した。さらに、ペンチルマグネシウムブロミド(1M THF(略称)溶液)20mLを加え、室温で25時間攪拌した。得られた混合物に1M塩酸を入れ、酢酸エチルにて有機層を抽出した。抽出液を飽和炭酸水素ナトリウム、飽和食塩水にて洗浄し、硫酸マグネシウムを加え、自然ろ過した。ろ液の溶媒を留去し、ジクロロメタン:酢酸エチル=10:1を展開溶媒としたフラッシュカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、目的物を1.1g(収率:30%、淡い黄色の油状物)得た。ステップ1の合成スキームを下記(D−1)に示す。
<Step 1: Synthesis of 4-chloro-6-pentylpyrimidine>
First, 3.0 g of 4,6-dichloropyrimidine, 0.42 g of tris (2,4-pentanedionato) iron (III), 200 mL of tetrahydrofuran (abbreviation: THF), 1-methyl-2-pyrrolidone (abbreviation: NMP) 17 mL was put into a 500 mL three-necked flask, the inside of the flask was purged with nitrogen, and ice-cooled. Furthermore, 20 mL of pentylmagnesium bromide (1M THF (abbreviation) solution) was added and stirred at room temperature for 25 hours. 1M hydrochloric acid was added to the obtained mixture, and the organic layer was extracted with ethyl acetate. The extract was washed with saturated sodium hydrogen carbonate and saturated brine, magnesium sulfate was added, and the mixture was naturally filtered. The solvent of the filtrate was distilled off and purified by flash column chromatography using dichloromethane: ethyl acetate = 10: 1 as a developing solvent to obtain 1.1 g of the desired product (yield: 30%, pale yellow oil). Thing) The synthesis scheme of Step 1 is shown in (D-1) below.

<ステップ2:4−ペンチル−6−フェニルピリミジン(略称:HnPeppm)>
次に上記ステップ1で合成した4−クロロ−6−ペンチルピリミジン1.1g、フェニルボロン酸1.1g、炭酸ナトリウム0.95g、DMF20mL、水20mLを、還流管を付けた100mL丸底フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物にビス(フェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド(略称:Pd(PPh)Cl)50mgを入れ、マイクロ波(2.45GHz、200W)を3時間照射した。得られた混合物からジクロロメタンにて有機層を抽出し、水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加え、自然ろ過した。ろ液の溶媒を留去し、酢酸エチル:ジクロロメタン=1:10を展開溶媒としたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、目的物を1.1g(収率:81%、橙色油状物)得た。なお、マイクロ波の照射はマイクロ波合成装置(CEM社製 Discover)を用いた。ステップ2の合成スキームを下記(D−2)に示す。
<Step 2: 4-pentyl-6-phenylpyrimidine (abbreviation: HnPeppm)>
Next, 1.1 g of 4-chloro-6-pentylpyrimidine synthesized in Step 1 above, 1.1 g of phenylboronic acid, 0.95 g of sodium carbonate, 20 mL of DMF, and 20 mL of water are placed in a 100 mL round bottom flask equipped with a reflux tube. The inside of the flask was purged with nitrogen. The mixture of bis (triphenylphosphine) palladium (II) dichloride (abbreviation: Pd (PPh) 2 Cl 2 ) Put 50mg, and irradiation with microwaves (2.45 GHz, 200 W) 3 hours. The organic layer was extracted with dichloromethane from the obtained mixture, washed with water and saturated brine, magnesium sulfate was added, and the mixture was naturally filtered. The solvent of the filtrate was distilled off, and the residue was purified by silica gel column chromatography using ethyl acetate: dichloromethane = 1: 10 as a developing solvent to obtain 1.1 g of the desired product (yield: 81%, orange oil) Obtained. For microwave irradiation, a microwave synthesizer (Discover manufactured by CEM) was used. The synthesis scheme of Step 2 is shown in (D-2) below.

<ステップ3:ジ−μ−クロロ−テトラキス[2−(6−ペンチル−4−ピリミジニル−κN3)フェニル−κC]ジイリジウム(III)(略称:[Ir(nPeppm)Cl])>
上記ステップ2で合成したHnPeppm(略称)0.52g、塩化イリジウム(III)水和物0.35g、2−エトキシエタノール10mL、水5mLを、還流管を付けた100mL丸底フラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換し、マイクロ波(2.45GHz、120W)を1時間照射した。得られた混合物の溶媒を留去し、メタノールで洗浄することにより、目的物0.48gを得た(60%、暗い緑色粉末固体)。ステップ2の合成スキームを下記(D−3)に示す。
<Step 3: Di-μ-chloro-tetrakis [2- (6-pentyl-4-pyrimidinyl-κN3) phenyl-κC] diiridium (III) (abbreviation: [Ir (nPeppm) 2 Cl] 2 )>
HnPeppm (abbreviation) 0.52 g synthesized in Step 2 above, 0.35 g of iridium (III) chloride hydrate, 2-ethoxyethanol 10 mL, and water 5 mL were placed in a 100 mL round bottom flask equipped with a reflux tube. Was replaced with argon, and irradiated with microwaves (2.45 GHz, 120 W) for 1 hour. The solvent of the obtained mixture was distilled off and washed with methanol to obtain 0.48 g of the desired product (60%, dark green powder solid). The synthesis scheme of Step 2 is shown in (D-3) below.

<ステップ4:トリス[2−(6−ペンチル−4−ピリミジニル−κN3)フェニル−κC]イリジウム(III)(略称:Ir(nPeppm))>
上記ステップ3で合成した[Ir(nPeppm)Cl](略称)0.48g、HnPeppm(略称)0.34g、炭酸カリウム0.48g、フェノール10gを、還流管を付けた100mL三口フラスコに入れ、180℃で6.5時間加熱した。得られた混合物をメタノールにて超音波洗浄し、ろ過した。ろ物に水を加え、ジクロロメタンにて有機層を抽出し、飽和食塩水にて洗浄し、硫酸マグネシウムを加え、自然ろ過した。ろ液の溶媒を留去し、ジクロロメタン:酢酸エチル=10:1を展開溶媒としたフラッシュカラムクロマトグラフィーにて精製した。得られた溶液の溶媒を留去し、ジクロロメタンとメタノールの混合溶液にて再結晶することにより、目的物を得た。本発明の一態様の有機金属錯体[Ir(nPeppm)]を得た(収率:53%(UPLC純度93.7area%)、橙色粉末固体)。ステップ4の合成スキームを下記(D−4)に示す。
<Step 4: Tris [2- (6-pentyl-4-pyrimidinyl-κN3) phenyl-κC] iridium (III) (abbreviation: Ir (nPeppm) 3 )>
[Ir (nPeppm) 2 Cl] 2 (abbreviation) 0.48 g, HnPeppm (abbreviation) 0.34 g, potassium carbonate 0.48 g, and phenol 10 g synthesized in Step 3 above were placed in a 100 mL three-necked flask equipped with a reflux tube. And heated at 180 ° C. for 6.5 hours. The resulting mixture was ultrasonically washed with methanol and filtered. Water was added to the filtrate, the organic layer was extracted with dichloromethane, washed with saturated brine, magnesium sulfate was added, and the mixture was naturally filtered. The solvent of the filtrate was distilled off, and the residue was purified by flash column chromatography using dichloromethane: ethyl acetate = 10: 1 as a developing solvent. The solvent of the obtained solution was distilled off, and recrystallization was performed with a mixed solution of dichloromethane and methanol to obtain the desired product. An organometallic complex [Ir (nPeppm) 3 ] of one embodiment of the present invention was obtained (yield: 53% (UPLC purity 93.7 area%), orange powder solid). The synthesis scheme of Step 4 is shown in (D-4) below.

なお、上記ステップ4で得られた橙色粉末の核磁気共鳴分光法(H−NMR)による分析結果を下記に示す。また、H−NMRチャートを図16に示す。当該結果から、本合成例4において、上述の構造式(111)で表される本発明の一態様の有機金属錯体[Ir(nPeppm)](略称)が得られたことが確認された。 In addition, the analysis result by the nuclear magnetic resonance spectroscopy (< 1 > H-NMR) of the orange powder obtained at the said step 4 is shown below. Further, the 1 H-NMR chart is shown in FIG. From the results, in Synthesis Example 4, it was confirmed that the organometallic complex [Ir (nPeppm) 3 ] (abbreviation) of one embodiment of the present invention represented by the above structural formula (111) was obtained.

有機金属錯体[Ir(nPeppm)](略称)のH NMRデータを以下に示す。
H−NMR.δ(CDCl):0.90−0.92(t,9H),1.36−1.39(m,12H),1.70−1.75(m,6H),2.77−2.80(t,6H),6.81−6.83(d,3H),6.89−6.96(dm,6H),7.60(s,3H),7.73−7.74(d,3H),8.17(s,3H)。
1 H NMR data of the organometallic complex [Ir (nPeppm) 3 ] (abbreviation) is shown below.
1 H-NMR. δ (CDCl 3 ): 0.90-0.92 (t, 9H), 1.36-1.39 (m, 12H), 1.70-1.75 (m, 6H), 2.77-2 .80 (t, 6H), 6.81-6.83 (d, 3H), 6.89-6.96 (dm, 6H), 7.60 (s, 3H), 7.73-7.74 (D, 3H), 8.17 (s, 3H).

次に、[Ir(nPeppm)](略称)のジクロロメタン溶液の紫外可視吸収スペクトル(以下、単に「吸収スペクトル」という)及び発光スペクトルを測定した。吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計((株)日本分光製 V550型)を用い、ジクロロメタン溶液(0.12mmol/L)を石英セルに入れ、室温で測定を行った。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計((株)浜松ホトニクス製 FS920)を用い、脱気したジクロロメタン溶液(0.12mmol/L)を石英セルに入れ、室温で測定を行った。得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図17に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度および発光強度を表す。また、図17において2本の実線が示されているが、細い実線は吸収スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。図17に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液(0.12mmol/L)を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、ジクロロメタンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。 Next, an ultraviolet-visible absorption spectrum (hereinafter, simply referred to as “absorption spectrum”) and an emission spectrum of [Ir (nPeppm) 3 ] (abbreviation) in a dichloromethane solution were measured. For the measurement of the absorption spectrum, an ultraviolet-visible spectrophotometer (model V550 manufactured by JASCO Corporation) was used, and a dichloromethane solution (0.12 mmol / L) was placed in a quartz cell and measured at room temperature. For measurement of the emission spectrum, a defluorinated dichloromethane solution (0.12 mmol / L) was placed in a quartz cell using a fluorometer (FS920 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) and measured at room temperature. The measurement results of the obtained absorption spectrum and emission spectrum are shown in FIG. The horizontal axis represents wavelength, and the vertical axis represents absorption intensity and emission intensity. In FIG. 17, two solid lines are shown. A thin line represents an absorption spectrum and a thick line represents an emission spectrum. The absorption spectrum shown in FIG. 17 shows the result of subtracting the absorption spectrum measured by putting only dichloromethane in the quartz cell from the absorption spectrum measured by putting the dichloromethane solution (0.12 mmol / L) in the quartz cell.

図17に示す通り、本発明の一態様の有機金属錯体[Ir(nPeppm)](略称)は、542nmに発光ピークを有しており、ジクロロメタン溶液からは黄緑色の発光が観測された。 As shown in FIG. 17, the organometallic complex [Ir (nPeppm) 3 ] (abbreviation) of one embodiment of the present invention has an emission peak at 542 nm, and yellow-green light emission was observed from the dichloromethane solution.

≪合成例5≫
本合成例5では、実施形態1の構造式(112)で表される本発明の一態様である有機金属錯体、ビス{2−[6−(2−メチルプロピル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}(2,4−ペンタンジオナト−κO,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(iBuppm)(acac)])の合成例を具体的に例示する。なお、[Ir(iBuppm)(acac)](略称)の構造を以下に示す。
<< Synthesis Example 5 >>
In Synthesis Example 5, an organometallic complex which is one embodiment of the present invention represented by Structural Formula (112) of Embodiment 1, bis {2- [6- (2-methylpropyl) -4-pyrimidinyl-κN3] Specific examples of the synthesis of phenyl-κC} (2,4-pentandionato-κO, O ′) iridium (III) (abbreviation: [Ir (iBupppm) 2 (acac)]) are specifically exemplified. Note that a structure of [Ir (iBupppm) 2 (acac)] (abbreviation) is shown below.

<ステップ1:ビス{2−[6−(2−メチルプロピル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}(2,4−ペンタンジオナト−κO,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(iBuppm)(acac)])の合成>
まず[Ir(iBuppm)Cl](略称)2.5g、アセチルアセトン(略称:Hacac)0.57g、炭酸ナトリウム2.0g、2−エトキシエタノール20mLを、還流管を付けた100mL丸底フラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。この混合物にマイクロ波(2.45GHz、120W)を1.5時間照射した。得られた混合物をメタノールにて吸引ろ過し、ろ物をジクロロメタンに溶解させ、セライト(和光純薬工業株式会社、カタログ番号:531−16855)、アルミナ、セライトの順で積層したろ過補助剤に通してろ過した。ろ液の溶媒を留去し、メタノールとジクロロメタンの混合溶媒にて再結晶をすることにより、本発明の一態様の有機金属錯体[Ir(iBuppm)(acac)](略称)を得た(収率:56%、橙色粉末固体)。得られた橙色粉末固体1.5gを、トレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製条件は、圧力2.4Pa、アルゴンガスを流量10mL/minで流しながら、230℃から240℃の間で固体を加熱した。昇華精製後、目的物の橙色固体を収率48%(UPLC純度99.9area%以上)で得た。なお、マイクロ波の照射はマイクロ波合成装置(CEM社製 Discover)を用いた。ステップ1の合成スキームを下記(E−1)に示す。
<Step 1: Bis {2- [6- (2-methylpropyl) -4-pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} (2,4-pentandionato-κO, O ′) iridium (III) (abbreviation: [ Synthesis of Ir (iBupppm) 2 (acac)])>
First, 2.5 g of [Ir (iBupppm) 2 Cl] 2 (abbreviation), 0.57 g of acetylacetone (abbreviation: Hacac), 2.0 g of sodium carbonate, and 20 mL of 2-ethoxyethanol were placed in a 100 mL round bottom flask equipped with a reflux tube. The flask was purged with argon. This mixture was irradiated with microwaves (2.45 GHz, 120 W) for 1.5 hours. The obtained mixture was suction filtered with methanol, the filtrate was dissolved in dichloromethane, and passed through a filter aid laminated in the order of Celite (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., catalog number: 531-16855), alumina, and Celite. And filtered. The solvent of the filtrate was distilled off, and recrystallization was performed with a mixed solvent of methanol and dichloromethane, whereby an organometallic complex [Ir (iBupppm) 2 (acac)] (abbreviation) of one embodiment of the present invention was obtained ( Yield: 56%, orange powder solid). Sublimation purification of 1.5 g of the obtained orange powder solid was performed by a train sublimation method. As the sublimation purification conditions, the solid was heated between 230 ° C. and 240 ° C. while a pressure of 2.4 Pa and an argon gas flowed at a flow rate of 10 mL / min. After purification by sublimation, the target orange solid was obtained in a yield of 48% (UPLC purity of 99.9 area% or more). For microwave irradiation, a microwave synthesizer (Discover manufactured by CEM) was used. The synthesis scheme of Step 1 is shown in (E-1) below.

なお、上記ステップ1で得られた橙色粉末の核磁気共鳴分光法(H−NMR)による分析結果を下記に示す。また、H−NMRチャートを図18に示す。このことから、本合成例5において、上述の構造式(112)で表される本発明の一態様の有機金属錯体[Ir(iBuppm)(acac)](略称)が得られたことが確認された。 In addition, the analysis result by the nuclear magnetic resonance spectroscopy (< 1 > H-NMR) of the orange powder obtained at the said step 1 is shown below. A 1 H-NMR chart is shown in FIG. From this, in Synthesis Example 5, it was confirmed that the organometallic complex [Ir (iBupppm) 2 (acac)] (abbreviation) of one embodiment of the present invention represented by the above structural formula (112) was obtained. It was done.

有機金属錯体[Ir(iBuppm)(acac)](略称)のH NMRデータを以下に示す。
H−NMR.δ(CDCl):1.05−1.06(d,12H),1.78(s,6H),2.25−2.33(m,2H),2.83−2.87(d,4H),5.25(s,1H),6.34−6.36(d,2H),6.76−7.79(t,2H),6.83−6.86(t,2H),7.56(s,2H),7.62−7.64(d,2H),9.01(s,2H)。
1 H NMR data of the organometallic complex [Ir (iBupppm) 2 (acac)] (abbreviation) is shown below.
1 H-NMR. δ (CDCl 3 ): 1.05-1.06 (d, 12H), 1.78 (s, 6H), 2.25-2.33 (m, 2H), 2.83-2.87 (d , 4H), 5.25 (s, 1H), 6.34-6.36 (d, 2H), 6.76-7.79 (t, 2H), 6.83-6.86 (t, 2H) ), 7.56 (s, 2H), 7.62-7.64 (d, 2H), 9.01 (s, 2H).

次に、[Ir(iBuppm)(acac)](略称)のジクロロメタン溶液の紫外可視吸収スペクトル(以下、単に「吸収スペクトル」という)及び発光スペクトルを測定した。吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計((株)日本分光製 V550型)を用い、ジクロロメタン溶液(0.12mmol/L)を石英セルに入れ、室温で測定を行った。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計((株)浜松ホトニクス製 FS920)を用い、脱気したジクロロメタン溶液(0.12mmol/L)を石英セルに入れ、室温で測定を行った。得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図19に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度および発光強度を表す。また、図19において2本の実線が示されているが、細い実線は吸収スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。図19に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液(0.12mmol/L)を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、ジクロロメタンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。 Next, an ultraviolet-visible absorption spectrum (hereinafter, simply referred to as “absorption spectrum”) and an emission spectrum of [Ir (iBupppm) 2 (acac)] (abbreviation) in a dichloromethane solution were measured. For the measurement of the absorption spectrum, an ultraviolet-visible spectrophotometer (model V550 manufactured by JASCO Corporation) was used, and a dichloromethane solution (0.12 mmol / L) was placed in a quartz cell and measured at room temperature. For measurement of the emission spectrum, a defluorinated dichloromethane solution (0.12 mmol / L) was placed in a quartz cell using a fluorometer (FS920 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) and measured at room temperature. The measurement results of the obtained absorption spectrum and emission spectrum are shown in FIG. The horizontal axis represents wavelength, and the vertical axis represents absorption intensity and emission intensity. In FIG. 19, two solid lines are shown. A thin line represents an absorption spectrum, and a thick line represents an emission spectrum. The absorption spectrum shown in FIG. 19 shows the result of subtracting the absorption spectrum measured by putting only dichloromethane in the quartz cell from the absorption spectrum measured by putting the dichloromethane solution (0.12 mmol / L) in the quartz cell.

図19に示す通り、本発明の一態様の有機金属錯体[Ir(iBuppm)(acac)](略称)は、540nmに発光ピークを有しており、ジクロロメタン溶液からは黄緑色の発光が観測された。 As shown in FIG. 19, the organometallic complex [Ir (iBupppm) 2 (acac)] (abbreviation) of one embodiment of the present invention has a light emission peak at 540 nm, and yellow-green light emission is observed from a dichloromethane solution. It was done.

次に、本実施例で得られた[Ir(iBuppm)(acac)](略称)を液体クロマトグラフ質量分析(Liquid Chromatography Mass Spectrometry(略称:LC/MS分析))により質量(MS)分析を行った。 Next, [Ir (iBupppm) 2 (acac)] (abbreviation) obtained in this example was subjected to mass (MS) analysis by liquid chromatograph mass spectrometry (abbreviation: LC / MS analysis). went.

LC/MS分析は、LC(液体クロマトグラフィー)分離をウォーターズ社製Acquity UPLCにより、MS分析(質量分析)をウォーターズ社製Xevo G2 Tof MSにより行った。LC分離で用いたカラムはAcquity UPLC BEH C8 (2.1×100mm 1.7μm)、カラム温度は40℃とした。移動相は移動相Aをアセトニトリル、移動相Bを0.1%ギ酸水溶液とした。また、サンプルは任意の濃度の[Ir(iBuppm)(acac)](略称)をクロロホルムに溶解し、アセトニトリルで希釈して調整し、注入量は5.0μLとした。 In LC / MS analysis, LC (liquid chromatography) separation was performed by Acquity UPLC manufactured by Waters, and MS analysis (mass spectrometry) was performed by Xevo G2 Tof MS manufactured by Waters. The column used for the LC separation was Acquity UPLC BEH C8 (2.1 × 100 mm 1.7 μm), and the column temperature was 40 ° C. As the mobile phase, mobile phase A was acetonitrile and mobile phase B was 0.1% formic acid aqueous solution. The sample was prepared by dissolving [Ir (iBupppm) 2 (acac)] (abbreviation) of any concentration in chloroform and diluting with acetonitrile, and the injection volume was 5.0 μL.

MS分析では、エレクトロスプレーイオン化法(ElectroSpray Ionization(略称:ESI))によるイオン化を行った。この時のキャピラリー電圧は3.0kV、サンプルコーン電圧は30Vとし、検出はポジティブモードで行った。以上の条件でイオン化されたm/z=715.26の成分を衝突室(コリジョンセル)内でアルゴンガスと衝突させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突させる際のエネルギー(コリジョンエネルギー)は50eVとした。なお、測定する質量範囲はm/z=100〜1200とした。図20に、解離させたプロダクトイオンを飛行時間(TOF)型MSで検出した結果を示す。 In MS analysis, ionization by electrospray ionization (ElectroSpray Ionization (abbreviation: ESI)) was performed. At this time, the capillary voltage was 3.0 kV, the sample cone voltage was 30 V, and the detection was performed in the positive mode. The component of m / z = 715.26 ionized under the above conditions was collided with argon gas in the collision chamber (collision cell) and dissociated into product ions. The energy (collision energy) for collision with argon was 50 eV. The mass range to be measured was m / z = 100 to 1200. FIG. 20 shows the result of detecting dissociated product ions by time-of-flight (TOF) type MS.

図20の結果から、[Ir(iBuppm)(acac)](略称)は、主としてm/z=615、572付近 にプロダクトイオンが検出されることが確認された。なお、図20に示す結果は、[Ir(iBuppm)(acac)](略称)に由来する特徴的な結果を示すものであることから、混合物中に含まれる[Ir(iBuppm)(acac)](略称)を同定する上での重要なデータであるといえる。 From the results of FIG. 20, it was confirmed that [Ir (iBupppm) 2 (acac)] (abbreviation) mainly detects product ions in the vicinity of m / z = 615,572. Incidentally, the results shown in FIG. 20, [Ir (iBuppm) 2 ( acac)] Since shows the characteristic results from a (abbreviation), contained in the mixture [Ir (iBuppm) 2 (acac )] (Abbreviation) can be said to be important data for identification.

なお、m/z=615付近のプロダクトイオンは、[Ir(iBuppm)(acac)](略称)におけるHacac(略称)が離脱した状態のカチオンと推定され、[Ir(iBuppm)(acac)](略称)に、Hacac(略称)が含まれていることを示唆するものである。さらにm/z=572付近のプロダクトイオンは、m/z=615付近のプロダクトイオンからプロピル基が脱離した状態のカチオンと推定され、[Ir(iBuppm)](略称)に、アルキル鎖が含まれていることを示唆するものである。 Note that the product ion in the vicinity of m / z = 615 is presumed to be a cation in a state where Hacac (abbreviation) in [Ir (iBupppm) 2 (acac)] (abbreviation) is released, and [Ir (iBupppm) 2 (acac) ] (Abbreviation) suggests that Hacac (abbreviation) is included. Furthermore, the product ion near m / z = 572 is presumed to be a cation in which the propyl group is eliminated from the product ion near m / z = 615, and an alkyl chain is present in [Ir (iBupppm) 3 ] (abbreviation). It is suggested that it is included.

本実施例では、本発明の一態様の発光素子について、図21を用いて説明する。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。 In this example, a light-emitting element of one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The chemical formula of the material used in this example is shown below.

以下に、本実施例の発光素子1の作製方法を示す。 A method for manufacturing the light-emitting element 1 of this example is described below.

まず、ガラス基板1100上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)をスパッタリング法にて成膜し、陽極として機能する第1の電極1101を形成した。なお、その膜厚は110nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。 First, indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO) was formed over a glass substrate 1100 by a sputtering method, so that a first electrode 1101 functioning as an anode was formed. The film thickness was 110 nm and the electrode area was 2 mm × 2 mm.

基板1100上に発光素子を形成するための前処理としては、基板表面を水で洗浄し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。 As pretreatment for forming a light-emitting element over the substrate 1100, the surface of the substrate was washed with water, baked at 200 ° C. for 1 hour, and then subjected to UV ozone treatment for 370 seconds.

その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板1100を30分程度放冷した。 Thereafter, the substrate is introduced into a vacuum vapor deposition apparatus whose internal pressure is reduced to about 10 −4 Pa, vacuum baking is performed at 170 ° C. for 30 minutes in a heating chamber within the vacuum vapor deposition apparatus, and then the substrate 1100 is subjected to about 30 minutes. Allowed to cool.

次に、第1の電極1101が形成された面が下方となるように、第1の電極1101が形成された基板1100を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4Pa程度まで減圧した後、第1の電極1101上に、1,3,5−トリ(ジベンゾチオフェン−4−イル)−ベンゼン(略称:DBT3P−II)と酸化モリブデン(VI)を共蒸着することで、正孔注入層1111を形成した。その膜厚は、20nmとし、DBT3P−IIと酸化モリブデンの比率は、重量比で4:2(=DBT3P−II:酸化モリブデン)となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。 Next, the substrate 1100 on which the first electrode 1101 is formed is fixed to a substrate holder provided in the vacuum evaporation apparatus so that the surface on which the first electrode 1101 is formed is downward, and 10 −4 Pa. After reducing the pressure to the extent, 1,3,5-tri (dibenzothiophen-4-yl) -benzene (abbreviation: DBT3P-II) and molybdenum oxide (VI) are co-evaporated on the first electrode 1101. Then, a hole injection layer 1111 was formed. The film thickness was 20 nm, and the weight ratio of DBT3P-II and molybdenum oxide was adjusted to 4: 2 (= DBT3P-II: molybdenum oxide). Note that the co-evaporation method is an evaporation method in which evaporation is performed simultaneously from a plurality of evaporation sources in one processing chamber.

次に、正孔注入層1111上に、4−フェニル−4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)を20nmの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層1112を形成した。 Next, 4-phenyl-4 ′-(9-phenylfluoren-9-yl) triphenylamine (abbreviation: BPAFLP) was formed over the hole injection layer 1111 so as to have a thickness of 20 nm. A hole transport layer 1112 was formed.

さらに、2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTBPDBq−II)、N−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−9,9−ジメチル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−9H−フルオレン−2−アミン(略称:PCBBiF)、及び実施例1で合成したトリス{2−[6−(2−メチルプロピル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(iBuppm)])を2回共蒸着し、正孔輸送層1112上に、第1の発光層と第2の発光層とを有する発光層1113を形成した。ここで、2mDBTBPDBq−II、PCBBiF及び[Ir(iBuppm)]の重量比は、第1の発光層は0.7:0.3:0.05(=2mDBTBPDBq−II:PCBBiF:[Ir(iBuppm)])となるように調節し、第2の発光層は0.8:0.2:0.05(=2mDBTBPDBq−II:PCBBiF:[Ir(iBuppm)])となるように調節した。また、発光層1113の膜厚は、各20nm、計40nmとした。 Furthermore, 2- [3- (dibenzothiophen-4-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2mDBTBPDBq-II), N- (1,1′-biphenyl-4-yl) -9,9 -Dimethyl-N- [4- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] -9H-fluoren-2-amine (abbreviation: PCBBiF) and the tris {2- [6 synthesized in Example 1 -(2-methylpropyl) -4-pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} iridium (III) (abbreviation: [Ir (iBupppm) 3 ]) was co-evaporated twice, and the first transport layer 1112 was subjected to A light emitting layer 1113 having the light emitting layer and the second light emitting layer was formed. Here, the weight ratio of 2mDBTBPDBq-II, PCBBiF, and [Ir (iBupppm) 3 ] is 0.7: 0.3: 0.05 (= 2mDBTBBPDBq-II: PCBiF: [Ir (iBupppm) in the first light-emitting layer. 3 ]), and the second light-emitting layer was adjusted to be 0.8: 0.2: 0.05 (= 2mDBTBPDBq-II: PCBBiF: [Ir (iBupppm) 3 ]). . Further, the thickness of the light emitting layer 1113 was set to 20 nm for each 40 nm in total.

次に、発光層1113上に2mDBTBPDBq−IIを膜厚20nmとなるよう成膜し、第1の電子輸送層1114aを形成した。 Next, 2mDBTBPDBq-II was formed to a thickness of 20 nm over the light-emitting layer 1113, whereby the first electron-transport layer 1114a was formed.

次に、第1の電子輸送層1114a上に、バソフェナントロリン(略称:BPhen)を膜厚10nmとなるように成膜し、第2の電子輸送層1114bを形成した。 Next, a bathophenanthroline (abbreviation: BPhen) film was formed to a thickness of 10 nm over the first electron-transport layer 1114a, whereby a second electron-transport layer 1114b was formed.

さらに、第2の電子輸送層1114b上に、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚で蒸着し、電子注入層1115を形成した。 Further, lithium fluoride (LiF) was vapor-deposited with a thickness of 1 nm on the second electron-transport layer 1114b, whereby an electron-injection layer 1115 was formed.

最後に、陰極として機能する第2の電極1103として、アルミニウムを200nmの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子1を作製した。 Lastly, as the second electrode 1103 functioning as a cathode, aluminum was deposited to a thickness of 200 nm, whereby the light-emitting element 1 of this example was manufactured.

なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。 Note that, in the above-described vapor deposition process, the vapor deposition was all performed by a resistance heating method.

以上により得られた発光素子1の素子構造を表1に示す。 Table 1 shows an element structure of the light-emitting element 1 obtained as described above.

発光素子1を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子1が大気に曝されないように封止する作業を行った後、発光素子1の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温(25℃に保たれた雰囲気)で行った。 After the light-emitting element 1 was sealed in a glove box in a nitrogen atmosphere so that the light-emitting element 1 was not exposed to the atmosphere, the operating characteristics of the light-emitting element 1 were measured. The measurement was performed at room temperature (atmosphere kept at 25 ° C.).

発光素子1の電圧−電流特性を図22に示す。図22において、横軸は電圧(V)を、縦軸は電流(mA)を表す。また、電圧−輝度特性を図23に示す。図23において、横軸は電圧(V)を、縦軸は輝度(cd/m)を表す。また、輝度−電流効率特性を図24に示す。図24において、横軸は輝度(cd/m)を、縦軸は電流効率(cd/A)を表す。また、輝度―外部量子効率特性を図25に示す。図25において、横軸は輝度(cd/m)を、縦軸は外部量子効率(%)を表す。また、発光素子1における輝度1017cd/mのときの電圧(V)、電流密度(mA/cm)、CIE色度座標(x、y)、電流効率(cd/A)、パワー効率(lm/W)、外部量子効率(%)を表2に示す。 FIG. 22 shows voltage-current characteristics of the light-emitting element 1. In FIG. 22, the horizontal axis represents voltage (V), and the vertical axis represents current (mA). Further, voltage-luminance characteristics are shown in FIG. In FIG. 23, the horizontal axis represents voltage (V) and the vertical axis represents luminance (cd / m 2 ). In addition, FIG. 24 shows luminance-current efficiency characteristics. In FIG. 24, the horizontal axis represents luminance (cd / m 2 ) and the vertical axis represents current efficiency (cd / A). In addition, FIG. 25 shows luminance vs. external quantum efficiency characteristics. In FIG. 25, the horizontal axis represents luminance (cd / m 2 ), and the vertical axis represents external quantum efficiency (%). Further, the voltage (V), current density (mA / cm 2 ), CIE chromaticity coordinates (x, y), current efficiency (cd / A), power efficiency (lm) at a luminance of 1017 cd / m 2 in the light-emitting element 1. / W) and external quantum efficiency (%) are shown in Table 2.

また、発光素子1に0.1mAの電流を流した際の発光スペクトルを、図26に示す。図26において、横軸は波長(nm)、縦軸は発光強度(任意単位)を表す。図26に示す通り、発光素子の発光スペクトルは、532nmにピークを有していた。また、表2に示す通り、1017cd/mの輝度の時の発光素子1のCIE色度座標は(x,y)=(0.37,0.61)であった。この結果から、発光素子1は、[Ir(iBuppm)]に由来する緑色発光が得られたことがわかった。 In addition, an emission spectrum when a current of 0.1 mA is passed through the light-emitting element 1 is shown in FIG. In FIG. 26, the horizontal axis represents wavelength (nm) and the vertical axis represents emission intensity (arbitrary unit). As shown in FIG. 26, the emission spectrum of the light-emitting element had a peak at 532 nm. As shown in Table 2, the CIE chromaticity coordinates of the light-emitting element 1 at a luminance of 1017 cd / m 2 were (x, y) = (0.37, 0.61). From this result, it was found that the light-emitting element 1 emitted green light emission derived from [Ir (iBupppm) 3 ].

表2及び図22〜図26からわかるように、発光素子1は、発光効率が良好であった。 As can be seen from Table 2 and FIGS. 22 to 26, the light-emitting element 1 had good luminous efficiency.

以上の結果から、本発明の一態様の有機金属錯体を発光材料として用いることで、高い発光効率の素子を実現できることが示された。 The above results indicate that an element with high emission efficiency can be realized by using the organometallic complex of one embodiment of the present invention as a light-emitting material.

次に、発光素子1の信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図27に示す。図27において、縦軸は初期輝度を100%とした時の規格化輝度(%)を示し、横軸は素子の駆動時間(h)を示す。 Next, a reliability test of the light-emitting element 1 was performed. The result of the reliability test is shown in FIG. In FIG. 27, the vertical axis represents normalized luminance (%) when the initial luminance is 100%, and the horizontal axis represents element driving time (h).

信頼性試験は、初期輝度を5000cd/mに設定し、電流密度一定の条件で発光素子1を駆動した。 In the reliability test, the initial luminance was set to 5000 cd / m 2 and the light-emitting element 1 was driven under the condition of a constant current density.

330時間後の輝度について、発光素子1は、初期輝度の85%を保っていた。 Regarding the luminance after 330 hours, the light-emitting element 1 kept 85% of the initial luminance.

以上の結果から、本発明の一態様の有機金属錯体を発光材料として用いることで、信頼性の高い素子を実現できることが示された。 From the above results, it was shown that a highly reliable element can be realized by using the organometallic complex of one embodiment of the present invention as a light-emitting material.

(比較例1)
本実施例では、有機金属錯体、トリス{2−[6−(tert−ブチル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)])を発光材料として用いた発光素子について、図21を用いて説明する。なお、[Ir(tBuppm)]は、本発明の一態様に係る[Ir(iBuppm)]のイソブチル基を、直鎖の炭素数が2のtert−ブチル基に置き換えたものである。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。なお、既に実施例6にて示した材料については省略する。
(Comparative Example 1)
In this example, an organometallic complex, tris {2- [6- (tert-butyl) -4-pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} iridium (III) (abbreviation: [Ir (tBupppm) 3 ]) is used as the light-emitting material. The light-emitting element used as will be described with reference to FIGS. Note that [Ir (tBupppm) 3 ] is obtained by replacing the isobutyl group of [Ir (iBupppm) 3 ] according to one embodiment of the present invention with a linear tert-butyl group having 2 carbon atoms. The chemical formula of the material used in this example is shown below. The materials already shown in Example 6 are omitted.

本実施例の比較例発光素子1の作製方法を示す。 A method for manufacturing the comparative light-emitting element 1 of this example will be described.

まず、ガラス基板1100上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)をスパッタリング法にて成膜し、陽極として機能する第1の電極1101を形成した。なお、その膜厚は110nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。 First, indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO) was formed over a glass substrate 1100 by a sputtering method, so that a first electrode 1101 functioning as an anode was formed. The film thickness was 110 nm and the electrode area was 2 mm × 2 mm.

基板1100上に発光素子を形成するための前処理としては、基板表面を水で洗浄し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。 As pretreatment for forming a light-emitting element over the substrate 1100, the surface of the substrate was washed with water, baked at 200 ° C. for 1 hour, and then subjected to UV ozone treatment for 370 seconds.

その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板1100を30分程度放冷した。 Thereafter, the substrate is introduced into a vacuum vapor deposition apparatus whose internal pressure is reduced to about 10 −4 Pa, vacuum baking is performed at 170 ° C. for 30 minutes in a heating chamber within the vacuum vapor deposition apparatus, and then the substrate 1100 is subjected to about 30 minutes. Allowed to cool.

次に、第1の電極1101が形成された面が下方となるように、第1の電極1101が形成された基板1100を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4Pa程度まで減圧した後、第1の電極1101上に、1,3,5−トリ(ジベンゾチオフェン−4−イル)−ベンゼン(略称:DBT3P−II)と酸化モリブデン(VI)を共蒸着することで、正孔注入層1111を形成した。その膜厚は、20nmとし、DBT3P−IIと酸化モリブデンの比率は、重量比で4:2(=DBT3P−II:酸化モリブデン)となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。 Next, the substrate 1100 on which the first electrode 1101 is formed is fixed to a substrate holder provided in the vacuum evaporation apparatus so that the surface on which the first electrode 1101 is formed is downward, and 10 −4 Pa. After reducing the pressure to the extent, 1,3,5-tri (dibenzothiophen-4-yl) -benzene (abbreviation: DBT3P-II) and molybdenum oxide (VI) are co-evaporated on the first electrode 1101. Then, a hole injection layer 1111 was formed. The film thickness was 20 nm, and the weight ratio of DBT3P-II and molybdenum oxide was adjusted to 4: 2 (= DBT3P-II: molybdenum oxide). Note that the co-evaporation method is an evaporation method in which evaporation is performed simultaneously from a plurality of evaporation sources in one processing chamber.

次に、正孔注入層1111上に、4−フェニル−4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)を20nmの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層1112を形成した。 Next, 4-phenyl-4 ′-(9-phenylfluoren-9-yl) triphenylamine (abbreviation: BPAFLP) was formed over the hole injection layer 1111 so as to have a thickness of 20 nm. A hole transport layer 1112 was formed.

さらに、2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTBPDBq−II)、N−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−9,9−ジメチル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−9H−フルオレン−2−アミン(略称:PCBBiF)、及びトリス{2−[6−(tert−ブチル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)])を2回共蒸着し、正孔輸送層1112上に、第1の発光層と第2の発光層とを有する発光層1113を形成した。ここで、2mDBTBPDBq−II、PCBBiF及び[Ir(tBuppm)]の重量比は、第1の発光層は0.7:0.3:0.05(=2mDBTBPDBq−II:PCBBiF:[Ir(tBuppm)])となるように調節し、第2の発光層は0.8:0.2:0.05(=2mDBTBPDBq−II:PCBBiF:[Ir(tBuppm)])となるように調節した。また、発光層1113の膜厚は、各20nm、計40nmとした。 Furthermore, 2- [3- (dibenzothiophen-4-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2mDBTBPDBq-II), N- (1,1′-biphenyl-4-yl) -9,9 -Dimethyl-N- [4- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] -9H-fluoren-2-amine (abbreviation: PCBBiF), and tris {2- [6- (tert-butyl) -4-pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} iridium (III) (abbreviation: [Ir (tBupppm) 3 ]) is co-evaporated twice, and the first light-emitting layer and the second light-emitting layer are formed on the hole-transport layer 1112. A light emitting layer 1113 having a light emitting layer was formed. Here, the weight ratio of 2mDBTBPDBq-II, PCBBiF, and [Ir (tBupppm) 3 ] is 0.7: 0.3: 0.05 (= 2mDBTBBPDBq-II: PCBiF: [Ir (tBupppm) for the first light-emitting layer. 3 ]), and the second light emitting layer was adjusted to be 0.8: 0.2: 0.05 (= 2mDBTBPDBq-II: PCBBiF: [Ir (tBupppm) 3 ]). . Further, the thickness of the light emitting layer 1113 was set to 20 nm for each 40 nm in total.

次に、発光層1113上に2mDBTBPDBq−IIを膜厚20nmとなるよう成膜し、第1の電子輸送層1114aを形成した。 Next, 2mDBTBPDBq-II was formed to a thickness of 20 nm over the light-emitting layer 1113, whereby the first electron-transport layer 1114a was formed.

次に、第1の電子輸送層1114a上に、バソフェナントロリン(略称:BPhen)を膜厚10nmとなるように成膜し、第2の電子輸送層1114bを形成した。 Next, a bathophenanthroline (abbreviation: BPhen) film was formed to a thickness of 10 nm over the first electron-transport layer 1114a, whereby a second electron-transport layer 1114b was formed.

さらに、第2の電子輸送層1114b上に、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚で蒸着し、電子注入層1115を形成した。 Further, lithium fluoride (LiF) was vapor-deposited with a thickness of 1 nm on the second electron-transport layer 1114b, whereby an electron-injection layer 1115 was formed.

最後に、陰極として機能する第2の電極1103として、アルミニウムを200nmの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の比較例発光素子1を作製した。 Finally, as a second electrode 1103 functioning as a cathode, aluminum was deposited to a thickness of 200 nm, whereby the comparative light-emitting element 1 of this example was manufactured.

すなわち、比較例発光素子1は、発光素子1に用いられた本発明の一態様に係る有機金属錯体[Ir(iBuppm)]に代えて、有機金属錯体[Ir(tBuppm)]が用いられて、発光素子1と同様の方法にて作製された。 That is, in the comparative light-emitting element 1, an organometallic complex [Ir (tBupppm) 3 ] is used instead of the organometallic complex [Ir (iBupppm) 3 ] according to one embodiment of the present invention used for the light-emitting element 1. The light emitting device 1 was manufactured in the same manner.

なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。 Note that, in the above-described vapor deposition process, the vapor deposition was all performed by a resistance heating method.

以上により得られた比較例発光素子1の素子構造を表3に示す。 Table 3 shows an element structure of the comparative light-emitting element 1 obtained as described above.

比較例発光素子1を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、比較例発光素子1が大気に曝されないように封止する作業を行った後、比較例発光素子1の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温(25℃に保たれた雰囲気)で行った。 After performing the operation | work which sealed the comparative example light emitting element 1 so that the comparative example light emitting element 1 might not be exposed to air | atmosphere in the glove box of nitrogen atmosphere, the operating characteristic of the comparative example light emitting element 1 was measured. The measurement was performed at room temperature (atmosphere kept at 25 ° C.).

比較例発光素子1における輝度1215cd/mのときの電圧(V)、電流密度(mA/cm)、CIE色度座標(x、y)、電流効率(cd/A)、パワー効率(lm/W)、外部量子効率(%)を表4に示す。 Voltage (V), current density (mA / cm 2 ), CIE chromaticity coordinates (x, y), current efficiency (cd / A), power efficiency (lm) at a luminance of 1215 cd / m 2 in Comparative Example Light-Emitting Element 1 / W) and external quantum efficiency (%) are shown in Table 4.

外部量子効率について、本発明の一態様の発光素子である実施例6の発光素子1と、本実施例の比較例発光素子1とを比較すると、発光素子1においては25.1%であるのに対し、比較例発光素子1においては22.1%であった。すなわち、本発明の一態様である有機金属錯体は、[Ir(tBuppm)]と比較して、発光素子の外部量子効率を大幅に向上する。 Regarding the external quantum efficiency, when the light-emitting element 1 of Example 6 which is a light-emitting element of one embodiment of the present invention and the comparative light-emitting element 1 of this example are compared, the light-emitting element 1 is 25.1%. On the other hand, it was 22.1% in the light emitting element 1 of the comparative example. That is, the organometallic complex which is one embodiment of the present invention significantly improves the external quantum efficiency of the light-emitting element as compared with [Ir (tBupppm) 3 ].

本実施例では、本発明の一態様の発光素子について、図21を用いて説明する。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。なお、既に実施例6にて示した材料については省略する。 In this example, a light-emitting element of one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The chemical formula of the material used in this example is shown below. The materials already shown in Example 6 are omitted.

以下に、本実施例の発光素子2の作製方法を示す。 A method for manufacturing the light-emitting element 2 of this example is described below.

まず、ガラス基板1100上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)をスパッタリング法にて成膜し、陽極として機能する第1の電極1101を形成した。なお、その膜厚は110nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。 First, indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO) was formed over a glass substrate 1100 by a sputtering method, so that a first electrode 1101 functioning as an anode was formed. The film thickness was 110 nm and the electrode area was 2 mm × 2 mm.

基板1100上に発光素子を形成するための前処理としては、基板表面を水で洗浄し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。 As pretreatment for forming a light-emitting element over the substrate 1100, the surface of the substrate was washed with water, baked at 200 ° C. for 1 hour, and then subjected to UV ozone treatment for 370 seconds.

その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板1100を30分程度放冷した。 Thereafter, the substrate is introduced into a vacuum vapor deposition apparatus whose internal pressure is reduced to about 10 −4 Pa, vacuum baking is performed at 170 ° C. for 30 minutes in a heating chamber within the vacuum vapor deposition apparatus, and then the substrate 1100 is subjected to about 30 minutes. Allowed to cool.

次に、第1の電極1101が形成された面が下方となるように、第1の電極1101が形成された基板1100を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4Pa程度まで減圧した後、第1の電極1101上に、1,3,5−トリ(ジベンゾチオフェン−4−イル)−ベンゼン(略称:DBT3P−II)と酸化モリブデン(VI)を共蒸着することで、正孔注入層1111を形成した。その膜厚は、20nmとし、DBT3P−IIと酸化モリブデンの比率は、重量比で4:2(=DBT3P−II:酸化モリブデン)となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。 Next, the substrate 1100 on which the first electrode 1101 is formed is fixed to a substrate holder provided in the vacuum evaporation apparatus so that the surface on which the first electrode 1101 is formed is downward, and 10 −4 Pa. After reducing the pressure to the extent, 1,3,5-tri (dibenzothiophen-4-yl) -benzene (abbreviation: DBT3P-II) and molybdenum oxide (VI) are co-evaporated on the first electrode 1101. Then, a hole injection layer 1111 was formed. The film thickness was 20 nm, and the weight ratio of DBT3P-II and molybdenum oxide was adjusted to 4: 2 (= DBT3P-II: molybdenum oxide). Note that the co-evaporation method is an evaporation method in which evaporation is performed simultaneously from a plurality of evaporation sources in one processing chamber.

次に、正孔注入層1111上に、4−フェニル−4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)を20nmの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層1112を形成した。 Next, 4-phenyl-4 ′-(9-phenylfluoren-9-yl) triphenylamine (abbreviation: BPAFLP) was formed over the hole injection layer 1111 so as to have a thickness of 20 nm. A hole transport layer 1112 was formed.

さらに、2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTBPDBq−II)、N−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−9,9−ジメチル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−9H−フルオレン−2−アミン(略称:PCBBiF)、及び実施例2で合成したトリス{2−[6−(2,2´−ジメチルプロピル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(Npppm)])を2回共蒸着し、正孔輸送層1112上に、第1の発光層と第2の発光層を有する発光層1113を形成した。ここで、2mDBTBPDBq−II、PCBBiF及び[Ir(Npppm)]の重量比は、第1の発光層は0.7:0.3:0.05(=2mDBTBPDBq−II:PCBBiF:[Ir(Npppm)])となるように調節し、第2の発光層は0.8:0.2:0.05(=2mDBTBPDBq−II:PCBBiF:[Ir(Npppm)])となるように調節した。また、発光層1113の膜厚は各20nm、計40nmとした。 Furthermore, 2- [3- (dibenzothiophen-4-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2mDBTBPDBq-II), N- (1,1′-biphenyl-4-yl) -9,9 -Dimethyl-N- [4- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] -9H-fluoren-2-amine (abbreviation: PCBBiF) and tris {2- [6 synthesized in Example 2 -(2,2′-dimethylpropyl) -4-pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} iridium (III) (abbreviation: [Ir (Npppm) 3 ]) was co-evaporated twice and formed on the hole transport layer 1112. A light emitting layer 1113 having a first light emitting layer and a second light emitting layer was formed. Here, the weight ratio of 2mDBTBPDBq-II, PCBBiF, and [Ir (Npppm) 3 ] is 0.7: 0.3: 0.05 (= 2mDBTBPDBq-II: PCBBiF: [Ir (Npppm) in the first light-emitting layer. 3 ]), and the second light-emitting layer was adjusted to be 0.8: 0.2: 0.05 (= 2mDBTBPDBq-II: PCBBiF: [Ir (Npppm) 3 ]). . Further, the thickness of the light emitting layer 1113 was set to 20 nm for each 40 nm.

次に、発光層1113上に2mDBTBPDBq−IIを膜厚20nmとなるよう成膜し、第1の電子輸送層1114aを形成した。 Next, 2mDBTBPDBq-II was formed to a thickness of 20 nm over the light-emitting layer 1113, whereby the first electron-transport layer 1114a was formed.

次に、第1の電子輸送層1114a上に、バソフェナントロリン(略称:BPhen)を膜厚10nmとなるように成膜し、第2の電子輸送層1114bを形成した。 Next, a bathophenanthroline (abbreviation: BPhen) film was formed to a thickness of 10 nm over the first electron-transport layer 1114a, whereby a second electron-transport layer 1114b was formed.

さらに、第2の電子輸送層1114b上に、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚で蒸着し、電子注入層1115を形成した。 Further, lithium fluoride (LiF) was vapor-deposited with a thickness of 1 nm on the second electron-transport layer 1114b, whereby an electron-injection layer 1115 was formed.

最後に、陰極として機能する第2の電極1103として、アルミニウムを200nmの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子2を作製した。 Lastly, as the second electrode 1103 functioning as a cathode, aluminum was deposited so as to have a thickness of 200 nm, whereby the light-emitting element 2 of this example was manufactured.

なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。 Note that, in the above-described vapor deposition process, the vapor deposition was all performed by a resistance heating method.

以上により得られた発光素子2の素子構造を表5に示す。 Table 5 shows an element structure of the light-emitting element 2 obtained as described above.

発光素子2を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子2が大気に曝されないように封止する作業を行った後、発光素子2の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温(25℃に保たれた雰囲気)で行った。 After the light emitting element 2 was sealed in a glove box in a nitrogen atmosphere so that the light emitting element 2 was not exposed to the atmosphere, the operating characteristics of the light emitting element 2 were measured. The measurement was performed at room temperature (atmosphere kept at 25 ° C.).

発光素子2の電圧−電流特性を図28に示す。図28において、横軸は電圧(V)を、縦軸は電流(mA)を表す。また、電圧−輝度特性を図29に示す。図29において、横軸は電圧(V)を、縦軸は輝度(cd/m)を表す。また、輝度−電流効率特性を図30に示す。図30において、横軸は輝度(cd/m)を、縦軸は電流効率(cd/A)を表す。また、輝度―外部量子効率特性を図31に示す。図31において、横軸は輝度(cd/m)を、縦軸は外部量子効率(%)を表す。また、発光素子2における輝度1017cd/mのときの電圧(V)、電流密度(mA/cm)、CIE色度座標(x、y)、電流効率(cd/A)、パワー効率(lm/W)、外部量子効率(%)を表6に示す。 FIG. 28 shows voltage-current characteristics of the light-emitting element 2. In FIG. 28, the horizontal axis represents voltage (V) and the vertical axis represents current (mA). In addition, FIG. 29 shows voltage-luminance characteristics. In FIG. 29, the horizontal axis represents voltage (V) and the vertical axis represents luminance (cd / m 2 ). In addition, FIG. 30 shows luminance-current efficiency characteristics. In FIG. 30, the horizontal axis represents luminance (cd / m 2 ) and the vertical axis represents current efficiency (cd / A). In addition, FIG. 31 shows luminance vs. external quantum efficiency characteristics. In FIG. 31, the horizontal axis represents luminance (cd / m 2 ) and the vertical axis represents external quantum efficiency (%). The voltage at a luminance of 1017cd / m 2 of the light-emitting element 2 (V), current density (mA / cm 2), CIE chromaticity coordinates (x, y), current efficiency (cd / A), power efficiency (lm / W) and external quantum efficiency (%) are shown in Table 6.

また、発光素子2に0.1mAの電流を流した際の発光スペクトルを、図32に示す。図32において、横軸は波長(nm)、縦軸は発光強度(任意単位)を表す。図32に示す通り、発光素子2の発光スペクトルは、532nmにピークを有していた。また、表4に示す通り、694cd/mの輝度の時の発光素子2のCIE色度座標は(x,y)=(0.36,0.62)であった。この結果から、発光素子2は、[Ir(Npppm)]に由来する緑色発光が得られたことがわかった。 Further, FIG. 32 shows an emission spectrum obtained when a current of 0.1 mA was passed through the light-emitting element 2. In FIG. 32, the horizontal axis represents wavelength (nm) and the vertical axis represents emission intensity (arbitrary unit). As shown in FIG. 32, the emission spectrum of the light-emitting element 2 had a peak at 532 nm. Further, as shown in Table 4, the CIE chromaticity coordinates of the light-emitting element 2 at a luminance of 694 cd / m 2 were (x, y) = (0.36, 0.62). From this result, it was found that the light-emitting element 2 emitted green light emission derived from [Ir (Npppm) 3 ].

表6及び図28〜図32からわかるように、発光素子2は、発光効率が良好であった。 As can be seen from Table 6 and FIGS. 28 to 32, the light-emitting element 2 had good luminous efficiency.

以上の結果から、本発明の一態様の有機金属錯体を発光材料として用いることで、高い発光効率の素子を実現できることが示された。 The above results indicate that an element with high emission efficiency can be realized by using the organometallic complex of one embodiment of the present invention as a light-emitting material.

本実施例では、本発明の一態様の発光素子について、図21を用いて説明する。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。なお、実施例6にて既に示した材料については省略する。 In this example, a light-emitting element of one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The chemical formula of the material used in this example is shown below. The materials already shown in Example 6 are omitted.

以下に、本実施例の発光素子3の作製方法を示す。 A method for manufacturing the light-emitting element 3 of this example is described below.

まず、ガラス基板1100上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)をスパッタリング法にて成膜し、陽極として機能する第1の電極1101を形成した。なお、その膜厚は110nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。 First, indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO) was formed over a glass substrate 1100 by a sputtering method, so that a first electrode 1101 functioning as an anode was formed. The film thickness was 110 nm and the electrode area was 2 mm × 2 mm.

基板1100上に発光素子を形成するための前処理としては、基板表面を水で洗浄し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。 As pretreatment for forming a light-emitting element over the substrate 1100, the surface of the substrate was washed with water, baked at 200 ° C. for 1 hour, and then subjected to UV ozone treatment for 370 seconds.

その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板1100を30分程度放冷した。 Thereafter, the substrate is introduced into a vacuum vapor deposition apparatus whose internal pressure is reduced to about 10 −4 Pa, vacuum baking is performed at 170 ° C. for 30 minutes in a heating chamber within the vacuum vapor deposition apparatus, and then the substrate 1100 is subjected to about 30 minutes. Allowed to cool.

次に、第1の電極1101が形成された面が下方となるように、第1の電極1101が形成された基板1100を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4Pa程度まで減圧した後、第1の電極1101上に、1,3,5−トリ(ジベンゾチオフェン−4−イル)−ベンゼン(略称:DBT3P−II)と酸化モリブデン(VI)を共蒸着することで、正孔注入層1111を形成した。その膜厚は、20nmとし、DBT3P−IIと酸化モリブデンの比率は、重量比で4:2(=DBT3P−II:酸化モリブデン)となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。 Next, the substrate 1100 on which the first electrode 1101 is formed is fixed to a substrate holder provided in the vacuum evaporation apparatus so that the surface on which the first electrode 1101 is formed is downward, and 10 −4 Pa. After reducing the pressure to the extent, 1,3,5-tri (dibenzothiophen-4-yl) -benzene (abbreviation: DBT3P-II) and molybdenum oxide (VI) are co-evaporated on the first electrode 1101. Then, a hole injection layer 1111 was formed. The film thickness was 20 nm, and the weight ratio of DBT3P-II and molybdenum oxide was adjusted to 4: 2 (= DBT3P-II: molybdenum oxide). Note that the co-evaporation method is an evaporation method in which evaporation is performed simultaneously from a plurality of evaporation sources in one processing chamber.

次に、正孔注入層1111上に、4−フェニル−4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)を20nmの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層1112を形成した。 Next, 4-phenyl-4 ′-(9-phenylfluoren-9-yl) triphenylamine (abbreviation: BPAFLP) was formed over the hole injection layer 1111 so as to have a thickness of 20 nm. A hole transport layer 1112 was formed.

さらに、4,6−ビス〔3−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル〕ピリミジン(略称:4,6mCzP2Pm)、N−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−9,9−ジメチル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−9H−フルオレン−2−アミン(略称:PCBBiF)、及び実施例3で合成したトリス{5−メトキシ−2−[6−(2−メチルプロピル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(iBumoppm)])を共蒸着し、正孔輸送層1112上に、第1の発光層と第2の発光層を有する発光層1113を形成した。ここで、4,6mCzP2Pm、PCBBiF及び[Ir(iBumoppm)]の重量比は、0.8:0.2:0.05(=4,6mCzP2Pm:PCBBiF:[Ir(iBumoppm)])となるように調節した。また、発光層1113の膜厚は40nmとした。 Furthermore, 4,6-bis [3- (9H-carbazol-9-yl) phenyl] pyrimidine (abbreviation: 4,6mCzP2Pm), N- (1,1′-biphenyl-4-yl) -9,9-dimethyl -N- [4- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] -9H-fluoren-2-amine (abbreviation: PCBBiF) and tris {5-methoxy-2-synthesized in Example 3 [6- (2-Methylpropyl) -4-pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} iridium (III) (abbreviation: [Ir (iBumoppm) 3 ]) was co-evaporated to form a first layer on the hole transport layer 1112. The light emitting layer 1113 having the light emitting layer and the second light emitting layer was formed. Here, the weight ratio of 4,6mCzP2Pm, PCBBiF, and [Ir (iBumoppm) 3 ] is 0.8: 0.2: 0.05 (= 4,6mCzP2Pm: PCBiF: [Ir (iBumoppm) 3 ]). Adjusted as follows. The thickness of the light emitting layer 1113 was 40 nm.

次に、発光層1113上に4,6mCzP2Pmを膜厚20nmとなるよう成膜し、第1の電子輸送層1114aを形成した。 Next, 4,6mCzP2Pm was formed to a thickness of 20 nm over the light-emitting layer 1113, whereby the first electron-transport layer 1114a was formed.

次に、第1の電子輸送層1114a上に、バソフェナントロリン(略称:BPhen)を膜厚10nmとなるように成膜し、第2の電子輸送層1114bを形成した。 Next, a bathophenanthroline (abbreviation: BPhen) film was formed to a thickness of 10 nm over the first electron-transport layer 1114a, whereby a second electron-transport layer 1114b was formed.

さらに、第2の電子輸送層1114b上に、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚で蒸着し、電子注入層1115を形成した。 Further, lithium fluoride (LiF) was vapor-deposited with a thickness of 1 nm on the second electron-transport layer 1114b, whereby an electron-injection layer 1115 was formed.

最後に、陰極として機能する第2の電極1103として、アルミニウムを200nmの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子3を作製した。 Lastly, as the second electrode 1103 functioning as a cathode, aluminum was deposited to a thickness of 200 nm, whereby the light-emitting element 3 of this example was manufactured.

なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。 Note that, in the above-described vapor deposition process, the vapor deposition was all performed by a resistance heating method.

以上により得られた発光素子3の素子構造を表7に示す。 Table 7 shows an element structure of the light-emitting element 3 obtained as described above.

発光素子3を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子3が大気に曝されないように封止する作業を行った後、発光素子3の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温(25℃に保たれた雰囲気)で行った。 After the light emitting element 3 was sealed in a glove box in a nitrogen atmosphere so that the light emitting element 3 was not exposed to the atmosphere, the operating characteristics of the light emitting element 3 were measured. The measurement was performed at room temperature (atmosphere kept at 25 ° C.).

発光素子3の電圧−電流特性を図33に示す。図33において、横軸は電圧(V)を、縦軸は電流(mA)を表す。また、電圧−輝度特性を図34に示す。図34において、横軸は電圧(V)を、縦軸は輝度(cd/m)を表す。また、輝度−電流効率特性を図35に示す。図35において、横軸は輝度(cd/m)を、縦軸は電流効率(cd/A)を表す。また、輝度―外部量子効率特性を図36に示す。図36において、横軸は輝度(cd/m)を、縦軸は外部量子効率(%)を表す。また、発光素子3における輝度1017cd/mのときの電圧(V)、電流密度(mA/cm)、CIE色度座標(x、y)、電流効率(cd/A)、パワー効率(lm/W)、外部量子効率(%)を表8に示す。 FIG. 33 shows voltage-current characteristics of the light-emitting element 3. In FIG. 33, the horizontal axis represents voltage (V) and the vertical axis represents current (mA). Further, voltage-luminance characteristics are shown in FIG. In FIG. 34, the horizontal axis represents voltage (V), and the vertical axis represents luminance (cd / m 2 ). In addition, FIG. 35 shows luminance-current efficiency characteristics. In FIG. 35, the horizontal axis represents luminance (cd / m 2 ) and the vertical axis represents current efficiency (cd / A). In addition, FIG. 36 shows luminance vs. external quantum efficiency characteristics. In FIG. 36, the horizontal axis represents luminance (cd / m 2 ) and the vertical axis represents external quantum efficiency (%). In addition, the voltage (V), current density (mA / cm 2 ), CIE chromaticity coordinates (x, y), current efficiency (cd / A), and power efficiency (lm) at a luminance of 1017 cd / m 2 in the light-emitting element 3 / W) and external quantum efficiency (%) are shown in Table 8.

また、発光素子3に0.1mAの電流を流した際の発光スペクトルを、図37に示す。図37において、横軸は波長(nm)、縦軸は発光強度(任意単位)を表す。図37に示す通り、発光素子3の発光スペクトルは、504nmにピークを有していた。また、表4に示す通り、846cd/mの輝度の時の発光素子3のCIE色度座標は(x,y)=(0.28,0.62)であった。この結果から、発光素子3は、[Ir(iBumoppm)]に由来する緑色発光が得られたことがわかった。 In addition, FIG. 37 shows an emission spectrum obtained when a current of 0.1 mA was passed through the light-emitting element 3. In FIG. 37, the horizontal axis represents wavelength (nm) and the vertical axis represents emission intensity (arbitrary unit). As shown in FIG. 37, the emission spectrum of the light-emitting element 3 had a peak at 504 nm. Further, as shown in Table 4, the CIE chromaticity coordinates of the light-emitting element 3 when the luminance was 846 cd / m 2 were (x, y) = (0.28, 0.62). From this result, it was found that the light-emitting element 3 emitted green light derived from [Ir (iBumoppm) 3 ].

表8及び図33〜図37からわかるように、発光素子3は、発光効率が良好であった。 As can be seen from Table 8 and FIGS. 33 to 37, the light-emitting element 3 had good luminous efficiency.

以上の結果から、本発明の一態様の有機金属錯体を発光材料として用いることで、高い発光効率の素子を実現できることが示された。 The above results indicate that an element with high emission efficiency can be realized by using the organometallic complex of one embodiment of the present invention as a light-emitting material.

本実施例では、本発明の一態様の発光素子について、図21を用いて説明する。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。なお、実施例6にて既に示した材料については省略する。   In this example, a light-emitting element of one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The chemical formula of the material used in this example is shown below. The materials already shown in Example 6 are omitted.

以下に、本実施例の発光素子4の作製方法を示す。 A method for manufacturing the light-emitting element 4 of this example is described below.

まず、ガラス基板1100上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)をスパッタリング法にて成膜し、陽極として機能する第1の電極1101を形成した。なお、その膜厚は110nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。 First, indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO) was formed over a glass substrate 1100 by a sputtering method, so that a first electrode 1101 functioning as an anode was formed. The film thickness was 110 nm and the electrode area was 2 mm × 2 mm.

基板1100上に発光素子を形成するための前処理としては、基板表面を水で洗浄し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。 As pretreatment for forming a light-emitting element over the substrate 1100, the surface of the substrate was washed with water, baked at 200 ° C. for 1 hour, and then subjected to UV ozone treatment for 370 seconds.

その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板1100を30分程度放冷した。 Thereafter, the substrate is introduced into a vacuum vapor deposition apparatus whose internal pressure is reduced to about 10 −4 Pa, vacuum baking is performed at 170 ° C. for 30 minutes in a heating chamber within the vacuum vapor deposition apparatus, and then the substrate 1100 is subjected to about 30 minutes. Allowed to cool.

次に、第1の電極1101が形成された面が下方となるように、第1の電極1101が形成された基板1100を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4Pa程度まで減圧した後、第1の電極1101上に、1,3,5−トリ(ジベンゾチオフェン−4−イル)−ベンゼン(略称:DBT3P−II)と酸化モリブデン(VI)を共蒸着することで、正孔注入層1111を形成した。その膜厚は、20nmとし、DBT3P−IIと酸化モリブデンの比率は、重量比で4:2(=DBT3P−II:酸化モリブデン)となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。 Next, the substrate 1100 on which the first electrode 1101 is formed is fixed to a substrate holder provided in the vacuum evaporation apparatus so that the surface on which the first electrode 1101 is formed is downward, and 10 −4 Pa. After reducing the pressure to the extent, 1,3,5-tri (dibenzothiophen-4-yl) -benzene (abbreviation: DBT3P-II) and molybdenum oxide (VI) are co-evaporated on the first electrode 1101. Then, a hole injection layer 1111 was formed. The film thickness was 20 nm, and the weight ratio of DBT3P-II and molybdenum oxide was adjusted to 4: 2 (= DBT3P-II: molybdenum oxide). Note that the co-evaporation method is an evaporation method in which evaporation is performed simultaneously from a plurality of evaporation sources in one processing chamber.

次に、正孔注入層1111上に、4−フェニル−4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)を20nmの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層1112を形成した。 Next, 4-phenyl-4 ′-(9-phenylfluoren-9-yl) triphenylamine (abbreviation: BPAFLP) was formed over the hole injection layer 1111 so as to have a thickness of 20 nm. A hole transport layer 1112 was formed.

さらに、2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTBPDBq−II)、N−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−9,9−ジメチル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−9H−フルオレン−2−アミン(略称:PCBBiF)、及び実施例5で合成したビス{2−[6−(2−メチルプロピル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}(2,4−ペンタンジオナト−κO,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(iBuppm)(acac)])を2回共蒸着し、正孔輸送層1112上に、第1の発光層と第2の発光層とを有する発光層1113を形成した。ここで、2mDBTBPDBq−II、PCBBiF及び[Ir(iBuppm)(acac)]の重量比は、第1の発光層は0.7:0.3:0.05(=2mDBTBPDBq−II:PCBBiF:[Ir(iBuppm)(acac)])となるように調節し、第2の発光層は0.8:0.2:0.05(=2mDBTBPDBq−II:PCBBiF:[Ir(iBuppm)(acac)])となるように調節した。また、発光層1113の膜厚は、各20nm、計40nmとした。 Furthermore, 2- [3- (dibenzothiophen-4-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2mDBTBPDBq-II), N- (1,1′-biphenyl-4-yl) -9,9 -Dimethyl-N- [4- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] -9H-fluoren-2-amine (abbreviation: PCBBiF) and the bis {2- [6 synthesized in Example 5 -(2-Methylpropyl) -4-pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} (2,4-pentandionato-κO, O ′) iridium (III) (abbreviation: [Ir (iBupppm) 2 (acac)]) Was co-evaporated twice to form a light-emitting layer 1113 having a first light-emitting layer and a second light-emitting layer over the hole-transport layer 1112. Here, the weight ratio of 2mDBTBPDBq-II, PCBBiF, and [Ir (iBupppm) 2 (acac)] is 0.7: 0.3: 0.05 (= 2mDBTBPDBq-II: PCBBiF: [ Ir (iBupppm) 2 (acac)]), and the second light-emitting layer has a ratio of 0.8: 0.2: 0.05 (= 2mDBTBPDBq-II: PCBiF: [Ir (iBupppm) 2 (acac). )]). Further, the thickness of the light emitting layer 1113 was set to 20 nm for each 40 nm in total.

次に、発光層1113上に2mDBTBPDBq−IIを膜厚20nmとなるよう成膜し、第1の電子輸送層1114aを形成した。 Next, 2mDBTBPDBq-II was formed to a thickness of 20 nm over the light-emitting layer 1113, whereby the first electron-transport layer 1114a was formed.

次に、第1の電子輸送層1114a上に、バソフェナントロリン(略称:BPhen)を膜厚10nmとなるように成膜し、第2の電子輸送層1114bを形成した。 Next, a bathophenanthroline (abbreviation: BPhen) film was formed to a thickness of 10 nm over the first electron-transport layer 1114a, whereby a second electron-transport layer 1114b was formed.

さらに、第2の電子輸送層1114b上に、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚で蒸着し、電子注入層1115を形成した。 Further, lithium fluoride (LiF) was vapor-deposited with a thickness of 1 nm on the second electron-transport layer 1114b, whereby an electron-injection layer 1115 was formed.

最後に、陰極として機能する第2の電極1103として、アルミニウムを200nmの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子4を作製した。 Lastly, as the second electrode 1103 functioning as a cathode, aluminum was deposited to a thickness of 200 nm, whereby the light-emitting element 4 of this example was manufactured.

なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。 Note that, in the above-described vapor deposition process, the vapor deposition was all performed by a resistance heating method.

以上により得られた発光素子4の素子構造を表9に示す。 Table 9 shows an element structure of the light-emitting element 4 obtained as described above.

発光素子4を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子4が大気に曝されないように封止する作業を行った後、発光素子4の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温(25℃に保たれた雰囲気)で行った。 After the light-emitting element 4 was sealed in a glove box in a nitrogen atmosphere so that the light-emitting element 4 was not exposed to the atmosphere, the operating characteristics of the light-emitting element 4 were measured. The measurement was performed at room temperature (atmosphere kept at 25 ° C.).

発光素子4の電圧−電流特性を図38に示す。図38において、横軸は電圧(V)を、縦軸は電流(mA)を表す。また、電圧−輝度特性を図39に示す。図39において、横軸は電圧(V)を、縦軸は輝度(cd/m)を表す。また、輝度−電流効率特性を図40に示す。図40において、横軸は輝度(cd/m)を、縦軸は電流効率(cd/A)を表す。また、輝度―外部量子効率特性を図41に示す。図41において、横軸は輝度(cd/m)を、縦軸は外部量子効率(%)を表す。また、発光素子4における輝度816cd/mのときの電圧(V)、電流密度(mA/cm)、CIE色度座標(x、y)、電流効率(cd/A)、パワー効率(lm/W)、外部量子効率(%)を表10に示す。 The voltage-current characteristics of the light-emitting element 4 are shown in FIG. In FIG. 38, the horizontal axis represents voltage (V) and the vertical axis represents current (mA). In addition, FIG. 39 shows voltage-luminance characteristics. In FIG. 39, the horizontal axis represents voltage (V) and the vertical axis represents luminance (cd / m 2 ). In addition, FIG. 40 shows luminance-current efficiency characteristics. In FIG. 40, the horizontal axis represents luminance (cd / m 2 ) and the vertical axis represents current efficiency (cd / A). In addition, FIG. 41 shows luminance vs. external quantum efficiency characteristics. In FIG. 41, the horizontal axis represents luminance (cd / m 2 ) and the vertical axis represents external quantum efficiency (%). Further, the voltage (V), current density (mA / cm 2 ), CIE chromaticity coordinates (x, y), current efficiency (cd / A), power efficiency (lm) in the light emitting element 4 at a luminance of 816 cd / m 2. / W) and external quantum efficiency (%) are shown in Table 10.

また、発光素子4に0.1mAの電流を流した際の発光スペクトルを、図42に示す。図42において、横軸は波長(nm)、縦軸は発光強度(任意単位)を表す。図42に示す通り、発光素子4の発光スペクトルは、545nmにピークを有していた。また、表8に示す通り、816cd/mの輝度の時の発光素子4のCIE色度座標は(x,y)=(0.42,0.57)であった。この結果から、発光素子4は、[Ir(iBuppm)(acac)]に由来する黄緑色発光が得られたことがわかった。 In addition, FIG. 42 shows an emission spectrum obtained when a current of 0.1 mA was passed through the light-emitting element 4. In FIG. 42, the horizontal axis represents wavelength (nm) and the vertical axis represents emission intensity (arbitrary unit). As shown in FIG. 42, the emission spectrum of the light-emitting element 4 had a peak at 545 nm. Further, as shown in Table 8, the CIE chromaticity coordinates of the light-emitting element 4 at a luminance of 816 cd / m 2 were (x, y) = (0.42, 0.57). From this result, it was found that the light-emitting element 4 emitted yellowish green light derived from [Ir (iBupppm) 2 (acac)].

表10及び図38〜図42からわかるように、発光素子4は、発光効率が良好であった。 As can be seen from Table 10 and FIGS. 38 to 42, the light-emitting element 4 had good luminous efficiency.

以上の結果から、本発明の一態様の有機金属錯体を発光材料として用いることで、高い発光効率の素子を実現できることが示された。 The above results indicate that an element with high emission efficiency can be realized by using the organometallic complex of one embodiment of the present invention as a light-emitting material.

次に、発光素子4の信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図43に示す。図43において、縦軸は初期輝度を100%とした時の規格化輝度(%)を示し、横軸は素子の駆動時間(h)を示す。 Next, a reliability test of the light emitting element 4 was performed. The result of the reliability test is shown in FIG. In FIG. 43, the vertical axis represents normalized luminance (%) when the initial luminance is 100%, and the horizontal axis represents element driving time (h).

信頼性試験は、初期輝度を5000cd/mに設定し、電流密度一定の条件で発光素子4を駆動した。 In the reliability test, the initial luminance was set to 5000 cd / m 2 and the light-emitting element 4 was driven under the condition of a constant current density.

980時間後の輝度について、発光素子4は、初期輝度の85%を保っていた。 Regarding the luminance after 980 hours, the light-emitting element 4 kept 85% of the initial luminance.

以上の結果から、本発明の一態様の有機金属錯体を発光材料として用いることで、信頼性の高い素子を実現できることが示された。 From the above results, it was shown that a highly reliable element can be realized by using the organometallic complex of one embodiment of the present invention as a light-emitting material.

本実施例では、本発明の一態様の発光素子について、図21を用いて説明する。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。なお、既に実施例6にて示した材料については省略する。 In this example, a light-emitting element of one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The chemical formula of the material used in this example is shown below. The materials already shown in Example 6 are omitted.

以下に、本実施例の発光素子5の作製方法を示す。 A method for manufacturing the light-emitting element 5 of this example is described below.

まず、ガラス基板1100上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)をスパッタリング法にて成膜し、陽極として機能する第1の電極1101を形成した。なお、その膜厚は110nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。 First, indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO) was formed over a glass substrate 1100 by a sputtering method, so that a first electrode 1101 functioning as an anode was formed. The film thickness was 110 nm and the electrode area was 2 mm × 2 mm.

基板1100上に発光素子を形成するための前処理としては、基板表面を水で洗浄し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。 As pretreatment for forming a light-emitting element over the substrate 1100, the surface of the substrate was washed with water, baked at 200 ° C. for 1 hour, and then subjected to UV ozone treatment for 370 seconds.

その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板1100を30分程度放冷した。 Thereafter, the substrate is introduced into a vacuum vapor deposition apparatus whose internal pressure is reduced to about 10 −4 Pa, vacuum baking is performed at 170 ° C. for 30 minutes in a heating chamber within the vacuum vapor deposition apparatus, and then the substrate 1100 is subjected to about 30 minutes. Allowed to cool.

次に、第1の電極1101が形成された面が下方となるように、第1の電極1101が形成された基板1100を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4Pa程度まで減圧した後、第1の電極1101上に、1,3,5−トリ(ジベンゾチオフェン−4−イル)−ベンゼン(略称:DBT3P−II)と酸化モリブデン(VI)を共蒸着することで、正孔注入層1111を形成した。その膜厚は、20nmとし、DBT3P−IIと酸化モリブデンの比率は、重量比で4:2(=DBT3P−II:酸化モリブデン)となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。 Next, the substrate 1100 on which the first electrode 1101 is formed is fixed to a substrate holder provided in the vacuum evaporation apparatus so that the surface on which the first electrode 1101 is formed is downward, and 10 −4 Pa. After reducing the pressure to the extent, 1,3,5-tri (dibenzothiophen-4-yl) -benzene (abbreviation: DBT3P-II) and molybdenum oxide (VI) are co-evaporated on the first electrode 1101. Then, a hole injection layer 1111 was formed. The film thickness was 20 nm, and the weight ratio of DBT3P-II and molybdenum oxide was adjusted to 4: 2 (= DBT3P-II: molybdenum oxide). Note that the co-evaporation method is an evaporation method in which evaporation is performed simultaneously from a plurality of evaporation sources in one processing chamber.

次に、正孔注入層1111上に、4−フェニル−4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)を20nmの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層1112を形成した。 Next, 4-phenyl-4 ′-(9-phenylfluoren-9-yl) triphenylamine (abbreviation: BPAFLP) was formed over the hole injection layer 1111 so as to have a thickness of 20 nm. A hole transport layer 1112 was formed.

さらに、2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTBPDBq−II)、N−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−9,9−ジメチル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−9H−フルオレン−2−アミン(略称:PCBBiF)、及び実施例4で合成したトリス[2−(6−ペンチル−4−ピリミジニル−κN3)フェニル−κC]イリジウム(III)(略称:[Ir(nPeppm)])を共蒸着し、正孔輸送層1112上に、発光層1113を形成した。ここで、2mDBTBPDBq−II、PCBBiF及び[Ir(nPeppm)]の重量比は、0.8:0.2:0.05(=2mDBTBPDBq−II:PCBBiF:[Ir(nPeppm)])となるように調節した。また、発光層1113の膜厚は40nmとした。 Furthermore, 2- [3- (dibenzothiophen-4-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2mDBTBPDBq-II), N- (1,1′-biphenyl-4-yl) -9,9 -Dimethyl-N- [4- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] -9H-fluoren-2-amine (abbreviation: PCBBiF) and tris [2- (6 -Pentyl-4-pyrimidinyl-κN3) phenyl-κC] iridium (III) (abbreviation: [Ir (nPeppm) 3 ]) was co-evaporated to form a light-emitting layer 1113 over the hole-transport layer 1112. Here, the weight ratio of 2mDBTBPDBq-II, PCBBiF, and [Ir (nPeppm) 3 ] is 0.8: 0.2: 0.05 (= 2mDBTBPDBq-II: PCBiF: [Ir (nPeppm) 3 ]). Adjusted as follows. The thickness of the light emitting layer 1113 was 40 nm.

次に、発光層1113上に2mDBTBPDBq−IIを膜厚20nmとなるよう成膜し、第1の電子輸送層1114aを形成した。 Next, 2mDBTBPDBq-II was formed to a thickness of 20 nm over the light-emitting layer 1113, whereby the first electron-transport layer 1114a was formed.

次に、第1の電子輸送層1114a上に、バソフェナントロリン(略称:BPhen)を膜厚10nmとなるように成膜し、第2の電子輸送層1114bを形成した。 Next, a bathophenanthroline (abbreviation: BPhen) film was formed to a thickness of 10 nm over the first electron-transport layer 1114a, whereby a second electron-transport layer 1114b was formed.

さらに、第2の電子輸送層1114b上に、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚で蒸着し、電子注入層1115を形成した。 Further, lithium fluoride (LiF) was vapor-deposited with a thickness of 1 nm on the second electron-transport layer 1114b, whereby an electron-injection layer 1115 was formed.

最後に、陰極として機能する第2の電極1103として、アルミニウムを200nmの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子5を作製した。 Lastly, as the second electrode 1103 functioning as a cathode, aluminum was deposited to a thickness of 200 nm, whereby the light-emitting element 5 of this example was manufactured.

なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。 Note that, in the above-described vapor deposition process, the vapor deposition was all performed by a resistance heating method.

以上により得られた発光素子5の素子構造を表5に示す。 Table 5 shows an element structure of the light-emitting element 5 obtained as described above.

発光素子5を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子5が大気に曝されないように封止する作業を行った後、発光素子5の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温(25℃に保たれた雰囲気)で行った。 After performing the operation | work which sealed the light emitting element 5 in the glove box of nitrogen atmosphere so that the light emitting element 5 might not be exposed to air | atmosphere, the operating characteristic of the light emitting element 5 was measured. The measurement was performed at room temperature (atmosphere kept at 25 ° C.).

発光素子5の電圧−電流特性を図44に示す。図44において、横軸は電圧(V)を、縦軸は電流(mA)を表す。また、電圧−輝度特性を図45に示す。図45において、横軸は電圧(V)を、縦軸は輝度(cd/m)を表す。また、輝度−電流効率特性を図46に示す。図46において、横軸は輝度(cd/m)を、縦軸は電流効率(cd/A)を表す。また、輝度―外部量子効率特性を図47に示す。図47において、横軸は輝度(cd/m)を、縦軸は外部量子効率(%)を表す。また、発光素子5における輝度1048cd/mのときの電圧(V)、電流密度(mA/cm)、CIE色度座標(x、y)、電流効率(cd/A)、パワー効率(lm/W)、外部量子効率(%)を表12に示す。 FIG. 44 shows voltage-current characteristics of the light-emitting element 5. In FIG. 44, the horizontal axis represents voltage (V) and the vertical axis represents current (mA). In addition, FIG. 45 shows voltage-luminance characteristics. In FIG. 45, the horizontal axis represents voltage (V) and the vertical axis represents luminance (cd / m 2 ). In addition, FIG. 46 shows luminance-current efficiency characteristics. In FIG. 46, the horizontal axis represents luminance (cd / m 2 ) and the vertical axis represents current efficiency (cd / A). In addition, FIG. 47 shows luminance vs. external quantum efficiency characteristics. In FIG. 47, the horizontal axis represents luminance (cd / m 2 ) and the vertical axis represents external quantum efficiency (%). Further, the voltage (V), current density (mA / cm 2 ), CIE chromaticity coordinates (x, y), current efficiency (cd / A), power efficiency (lm) in the light emitting element 5 at a luminance of 1048 cd / m 2. / W) and external quantum efficiency (%) are shown in Table 12.

また、発光素子5に0.1mAの電流を流した際の発光スペクトルを、図48に示す。図48において、横軸は波長(nm)、縦軸は発光強度(任意単位)を表す。図48に示す通り、発光素子5の発光スペクトルは、545nmにピークを有していた。また、表12に示す通り、694cd/mの輝度の時の発光素子5のCIE色度座標は(x,y)=(0.40,0.59)であった。この結果から、発光素子5は、[Ir(nPeppm)]に由来する緑色発光が得られたことがわかった。 In addition, an emission spectrum when a current of 0.1 mA is passed through the light-emitting element 5 is shown in FIG. In FIG. 48, the horizontal axis represents wavelength (nm) and the vertical axis represents emission intensity (arbitrary unit). As shown in FIG. 48, the emission spectrum of the light-emitting element 5 had a peak at 545 nm. Further, as shown in Table 12, the CIE chromaticity coordinates of the light-emitting element 5 at the luminance of 694 cd / m 2 were (x, y) = (0.40, 0.59). From this result, it was found that the light-emitting element 5 emitted green light emission derived from [Ir (nPeppm) 3 ].

表12及び図44〜図48からわかるように、発光素子5は、発光効率が良好であった。 As can be seen from Table 12 and FIGS. 44 to 48, the light-emitting element 5 had good luminous efficiency.

以上の結果から、本発明の一態様の有機金属錯体を発光材料として用いることで、高い発光効率の素子を実現できることが示された。 The above results indicate that an element with high emission efficiency can be realized by using the organometallic complex of one embodiment of the present invention as a light-emitting material.

(比較例2)
本実施例では、比較例1と同様に、トリス{2−[6−(tert−ブチル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)])を発光材料として用いた図21に示される構造を有する比較例発光素子2について説明する。比較例発光素子2は、発光材料以外は発光素子5と同様の構成の発光素子であり、発光材料は[Ir(nPeppm)]の代わりに[Ir(tBuppm)]を用いた。比較例発光素子2の作成方法は、発光層の作成工程以外は発光素子5の作成方法と同様である。
(Comparative Example 2)
In this example, as in Comparative Example 1, tris {2- [6- (tert-butyl) -4-pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} iridium (III) (abbreviation: [Ir (tBupppm) 3 ]) A comparative light-emitting element 2 having the structure shown in FIG. Comparative Example emitting element 2, other than the light-emitting material is a light-emitting element having the same structure as the light emitting element 5, the light emitting material was used [Ir (tBuppm) 3] instead of [Ir (nPeppm) 3]. The production method of the comparative light-emitting element 2 is the same as the production method of the light-emitting element 5 except for the process of creating the light-emitting layer.

本実施例の比較例発光素子2の発光層の作製方法を示す。 A method for manufacturing the light-emitting layer of the comparative light-emitting element 2 of this example will be described.

2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTBPDBq−II)、N−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−9,9−ジメチル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−9H−フルオレン−2−アミン(略称:PCBBiF)、及びトリス{2−[6−(tert−ブチル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)])を共蒸着し、正孔輸送層1112上に、発光層1113を形成した。ここで、2mDBTBPDBq−II、PCBBiF及び[Ir(tBuppm)]の重量比は、0.8:0.2:0.05(=2mDBTBPDBq−II:PCBBiF:[Ir(tBuppm)])となるように調節した。また、発光層1113の膜厚は40nmとした。 2- [3- (Dibenzothiophen-4-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2mDBTBPDBq-II), N- (1,1′-biphenyl-4-yl) -9,9-dimethyl -N- [4- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] -9H-fluoren-2-amine (abbreviation: PCBBiF) and tris {2- [6- (tert-butyl) -4 -Pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} iridium (III) (abbreviation: [Ir (tBupppm) 3 ]) was co-evaporated to form a light-emitting layer 1113 over the hole-transport layer 1112. Here, the weight ratio of 2mDBTBPDBq-II, PCBBiF, and [Ir (tBupppm) 3 ] is 0.8: 0.2: 0.05 (= 2mDBTBBPDBq-II: PCBiF: [Ir (tBupppm) 3 ]). Adjusted as follows. The thickness of the light emitting layer 1113 was 40 nm.

すなわち、比較例発光素子2は、発光素子5に用いられた本発明の一態様に係る有機金属錯体[Ir(nPeppm)]に代えて、有機金属錯体[Ir(tBuppm)]が用いられて、発光素子5と同様の方法にて作製された。 That is, in the comparative light-emitting element 2, the organometallic complex [Ir (tBupppm) 3 ] is used instead of the organometallic complex [Ir (nPeppm) 3 ] according to one embodiment of the present invention used for the light-emitting element 5. Thus, the light emitting device 5 was manufactured in the same manner.

以上により得られた比較例発光素子2の素子構造を表13に示す。 Table 13 shows an element structure of the comparative light-emitting element 2 obtained as described above.

比較例発光素子2を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、比較例発光素子2が大気に曝されないように封止する作業を行った後、比較例発光素子2の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温(25℃に保たれた雰囲気)で行った。 After performing the operation | work which sealed the comparative example light emitting element 2 in the glove box of nitrogen atmosphere so that the comparative example light emitting element 2 might not be exposed to air | atmosphere, the operational characteristic of the comparative example light emitting element 2 was measured. The measurement was performed at room temperature (atmosphere kept at 25 ° C.).

比較例発光素子1における輝度1090cd/mのときの電圧(V)、電流密度(mA/cm)、CIE色度座標(x、y)、電流効率(cd/A)、パワー効率(lm/W)、外部量子効率(%)を表14に示す。 Voltage (V), current density (mA / cm 2 ), CIE chromaticity coordinates (x, y), current efficiency (cd / A), power efficiency (lm) at a luminance of 1090 cd / m 2 in Comparative Example Light-Emitting Element 1 / W) and external quantum efficiency (%) are shown in Table 14.

外部量子効率について、本発明の一態様の発光素子である実施例11の発光素子5と、本実施例の比較例発光素子2とを比較すると、発光素子5においては22.5%であるのに対し、比較例発光素子1においては21.6%であった。すなわち、本発明の一態様である有機金属錯体は、[Ir(tBuppm)]と比較して、発光素子の外部量子効率が向上していることが確認された。 Regarding the external quantum efficiency, when the light-emitting element 5 of Example 11 which is a light-emitting element of one embodiment of the present invention and the comparative light-emitting element 2 of this example are compared, the light-emitting element 5 is 22.5%. On the other hand, in the comparative light emitting element 1, it was 21.6%. That is, it was confirmed that the organometallic complex which is one embodiment of the present invention has improved external quantum efficiency of the light-emitting element as compared with [Ir (tBupppm) 3 ].

101 第1の電極
102 EL層
103 第2の電極
111 正孔注入層
112 正孔輸送層
113 発光層
114 電子輸送層
115 電子注入層
213 第1の発光層
214 分離層
215 第2の発光層
305 電荷発生層
401 基板
402 絶縁層
403 第1の電極
404 隔壁
405 開口部
406 隔壁
407 EL層
408 第2の電極
501 基板
503 走査線
505 領域
506 隔壁
508 データ線
509 接続配線
510 入力端子
512 入力端子
601 素子基板
602 画素部
603 駆動回路部
604 駆動回路部
605 シール材
606 封止基板
607 配線
608 FPC
609 nチャネル型FET
610 pチャネル型FET
611 スイッチング用FET
612 電流制御用FET
613 陽極
614 絶縁物
615 EL層
616 陰極
617 発光素子
618 空間
700 第1のEL層
701 第2のEL層
801 照明装置
802 照明装置
803 卓上照明器具
511a FPC
511b FPC
1100 基板
1101 第1の電極
1103 第2の電極
1111 正孔注入層
1112 正孔輸送層
1113 発光層
1114a 第1の電子輸送層
1114b 第2の電子輸送層
1115 電子注入層
7100 テレビジョン装置
7101 筐体
7103 表示部
7105 スタンド
7107 表示部
7109 操作キー
7110 リモコン操作機
7201 本体
7202 筐体
7203 表示部
7204 キーボード
7205 外部接続ポート
7206 ポインティングデバイス
7301 筐体
7302 筐体
7303 連結部
7304 表示部
7305 表示部
7306 スピーカ部
7307 記録媒体挿入部
7308 LEDランプ
7309 操作キー
7310 接続端子
7311 センサ
7312 マイクロフォン
7400 携帯電話機
7401 筐体
7402 表示部
7403 操作ボタン
7404 外部接続ポート
7405 スピーカ
7406 マイク
7501 照明部
7502 傘
7503 可変アーム
7504 支柱
7505 台
7506 電源
9501 照明部
9503 支柱
9505 支持台
9900 照明装置
101 1st electrode 102 EL layer 103 2nd electrode 111 Hole injection layer 112 Hole transport layer 113 Light emitting layer 114 Electron transport layer 115 Electron injection layer 213 1st light emitting layer 214 Separation layer 215 2nd light emitting layer 305 Charge generation layer 401 Substrate 402 Insulating layer 403 First electrode 404 Partition 405 Opening 406 Partition 407 EL layer 408 Second electrode 501 Substrate 503 Scan line 505 Region 506 Partition 508 Data line 509 Connection wiring 510 Input terminal 512 Input terminal 601 Element substrate 602 Pixel portion 603 Drive circuit portion 604 Drive circuit portion 605 Seal material 606 Sealing substrate 607 Wiring 608 FPC
609 n-channel FET
610 p-channel FET
611 FET for switching
612 FET for current control
613 Anode 614 Insulator 615 EL layer 616 Cathode 617 Light-emitting element 618 Space 700 First EL layer 701 Second EL layer 801 Lighting device 802 Lighting device 803 Desktop lighting fixture 511a FPC
511b FPC
1100 Substrate 1101 First electrode 1103 Second electrode 1111 Hole injection layer 1112 Hole transport layer 1113 Light emitting layer 1114a First electron transport layer 1114b Second electron transport layer 1115 Electron injection layer 7100 Television apparatus 7101 Housing 7103 Display unit 7105 Stand 7107 Display unit 7109 Operation key 7110 Remote control device 7201 Main unit 7202 Case 7203 Display unit 7204 Keyboard 7205 External connection port 7206 Pointing device 7301 Case 7302 Case 7303 Connection unit 7304 Display unit 7305 Display unit 7306 Speaker unit 7307 Recording medium insertion portion 7308 LED lamp 7309 Operation key 7310 Connection terminal 7311 Sensor 7312 Microphone 7400 Mobile phone 7401 Case 7402 Display portion 7403 Create button 7404 an external connection port 7405 speaker 7406 microphone 7501 lighting unit 7502 umbrella 7503 adjustable arm 7504 posts 7505 units 7506 power 9501 lighting unit 9503 posts 9505 support stand 9900 Lighting device

Claims (15)

一般式(G1)で表される構造を有する有機金属錯体。
(式中、R11は、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基を表し、Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。)
An organometallic complex having a structure represented by General Formula (G1).
Wherein R 11 represents a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more, and R 2 is hydrogen, substituted or unsubstituted carbon Represents an alkyl group having 1 to 6 or a substituted or unsubstituted phenyl group, R 3 represents hydrogen or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 4 to R 7 each represents Independently, hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, A substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms is represented.)
一般式(G2)で表される構造を有する有機金属錯体。

(式中、R12は、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表し、Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。)
An organometallic complex having a structure represented by General Formula (G2).

(Wherein R 12 represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms, R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group; Represents a phenyl group, R 3 represents hydrogen or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 4 to R 7 each independently represents hydrogen, a substituted or unsubstituted carbon atom having 1 to 6 carbon atoms. 6 alkyl groups, substituted or unsubstituted alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, substituted or unsubstituted alkylthio groups having 1 to 6 carbon atoms, halogen groups, substituted or unsubstituted haloalkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, Or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms.)
一般式(G3)で表される有機金属錯体。

(式中、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。R11は、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基を表し、Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。)
An organometallic complex represented by the general formula (G3).

(In the formula, L represents a monoanionic ligand. R 11 represents a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more. , R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted phenyl group, and R 3 represents hydrogen or substituted or unsubstituted carbon atoms having 1 to 6 carbon atoms. R 4 to R 7 each independently represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, substituted or unsubstituted Represents an alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms.)
一般式(G4)で表される有機金属錯体。

(式中、Lは、モノアニオン性の配位子を表す。R12は、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表し、Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。)
An organometallic complex represented by the general formula (G4).

(In the formula, L represents a monoanionic ligand. R 12 represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms, and R 2 represents hydrogen, substituted or unsubstituted carbon number. 1 to 6 alkyl group or a substituted or unsubstituted phenyl group, R 3 represents hydrogen or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 4 to R 7 are each independently Hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, halogen group, substituted Alternatively, it represents an unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms.)
請求項3乃至4のいずれか一において、
前記モノアニオン性の配位子は、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、カルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、フェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、又は2つの配位元素がいずれも窒素であるモノアニオン性の二座キレート配位子である有機金属錯体。
In any one of Claims 3 thru | or 4,
The monoanionic ligand includes a monoanionic bidentate chelate ligand having a beta diketone structure, a monoanionic bidentate chelate ligand having a carboxyl group, and a monoanionic group having a phenolic hydroxyl group. An organometallic complex which is a bidentate chelate ligand or a monoanionic bidentate chelate ligand in which two coordination elements are both nitrogen.
請求項3乃至4のいずれか一において、
前記モノアニオン性の配位子は、一般式(L1)乃至(L7)のいずれか一である有機金属錯体。

(式中、R71〜R109は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、ハロゲン基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基を表す。また、A〜Aは、それぞれ独立に、窒素、水素と結合するsp混成炭素、または置換基Rと結合するsp炭素を表し、前記置換基Rは炭素数1〜6のアルキル基、ハロゲン基、炭素数1〜6のハロアルキル基、またはフェニル基を表す。)
In any one of Claims 3 thru | or 4,
The monoanionic ligand is an organometallic complex represented by any one of general formulas (L1) to (L7).

Wherein R 71 to R 109 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a vinyl group, or a substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Represents a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, and A 1 to A 3 are independently bonded to nitrogen and hydrogen. Sp 2 hybrid carbon, or sp 2 carbon bonded to the substituent R, wherein the substituent R represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a phenyl group. .)
一般式(G5)で表される有機金属錯体。

(式中、R11は、置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基を表し、Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。)
An organometallic complex represented by the general formula (G5).

Wherein R 11 represents a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more, and R 2 is hydrogen, substituted or unsubstituted carbon Represents an alkyl group having 1 to 6 or a substituted or unsubstituted phenyl group, R 3 represents hydrogen or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 4 to R 7 each represents Independently, hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen group, A substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms is represented.)
一般式(G6)で表される有機金属錯体。

(式中、R12は、置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基を表し、Rは、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Rは、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基を表し、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のアルキルチオ基、ハロゲン基、置換もしくは無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。)
An organometallic complex represented by the general formula (G6).

(Wherein R 12 represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms, R 2 represents hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkyl group; Represents a phenyl group, R 3 represents hydrogen or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 4 to R 7 each independently represents hydrogen, a substituted or unsubstituted carbon atom having 1 to 6 carbon atoms. 6 alkyl groups, substituted or unsubstituted alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, substituted or unsubstituted alkylthio groups having 1 to 6 carbon atoms, halogen groups, substituted or unsubstituted haloalkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, Or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms.)
構造式(100)で表される有機金属錯体。
An organometallic complex represented by the structural formula (100).
構造式(101)で表される有機金属錯体。
An organometallic complex represented by the structural formula (101).
構造式(102)で表される有機金属錯体。
An organometallic complex represented by the structural formula (102).
構造式(111)で表される有機金属錯体。
An organometallic complex represented by the structural formula (111).
構造式(112)で表される有機金属錯体。
An organometallic complex represented by the structural formula (112).
有機金属錯体を発光層に有する発光素子において、
前記有機金属錯体はピリミジン骨格の3位の窒素原子に第9族又は第10族の中心金属との結合を有し、
前記有機金属錯体は前記ピリミジン骨格の4位の炭素原子にベンゼン環との結合を有し、
前記有機金属錯体は前記ベンゼン環に前記第9族又は第10族の金属との結合を有し、
前記有機金属錯体は前記ピリミジン骨格の6位の炭素原子に第1の置換基との結合を有し、
前記第1の置換基は置換もしくは無置換の炭素数4以上であり直鎖の炭素数が3以上である分枝鎖状アルキル基である発光素子。
In a light-emitting element having an organometallic complex in a light-emitting layer,
The organometallic complex has a bond with the central metal of Group 9 or Group 10 on the nitrogen atom at the 3-position of the pyrimidine skeleton,
The organometallic complex has a bond with a benzene ring at the 4-position carbon atom of the pyrimidine skeleton,
The organometallic complex has a bond with the Group 9 or Group 10 metal on the benzene ring,
The organometallic complex has a bond with the first substituent at the 6-position carbon atom of the pyrimidine skeleton,
The light-emitting element in which the first substituent is a substituted or unsubstituted branched alkyl group having 4 or more carbon atoms and a straight chain carbon number of 3 or more.
有機金属錯体を発光層に有する発光素子において、
前記有機金属錯体はピリミジン骨格の3位の窒素原子に第9族又は第10族の中心金属との結合を有し、
前記有機金属錯体は前記ピリミジン骨格の4位の炭素原子にベンゼン環との結合を有し、
前記有機金属錯体は前記ベンゼン環に前記第9族又は第10族の金属との結合を有し、
前記有機金属錯体は前記ピリミジン骨格の6位の炭素原子に第1の置換基との結合を有し、
前記第1の置換基は置換もしくは無置換の炭素数5〜10のアルキル基である発光素子。
In a light-emitting element having an organometallic complex in a light-emitting layer,
The organometallic complex has a bond with the central metal of Group 9 or Group 10 on the nitrogen atom at the 3-position of the pyrimidine skeleton,
The organometallic complex has a bond with a benzene ring at the 4-position carbon atom of the pyrimidine skeleton,
The organometallic complex has a bond with the Group 9 or Group 10 metal on the benzene ring,
The organometallic complex has a bond with the first substituent at the 6-position carbon atom of the pyrimidine skeleton,
The light-emitting element in which the first substituent is a substituted or unsubstituted alkyl group having 5 to 10 carbon atoms.
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