本发明涉及一种铱配位化合物，特别是涉及一种作为有机电致发光元件(以下，有时称为“有机el元件”)的发光层的材料有用的铱配位化合物。本发明还涉及含有该化合物和溶剂的组合物、含有该化合物的有机电致发光元件、具有该有机电致发光元件的显示装置和照明装置。
背景技术：
有机el照明、有机el显示器等利用有机el元件的各种电子器件被实际应用。有机电致发光元件由于施加电压低，因此，消耗电力小，由于也能够进行三原色发光，因此，不仅开始应用于大型的显示监视器，而且也开始应用于以移动电话、智能手机为代表的中小型显示器。
有机电致发光元件通过层叠发光层、电荷注入层、电荷传输层等多个层而制造。目前，有机电致发光元件多通过将有机材料在真空下进行蒸镀而制造，真空蒸镀法中，蒸镀工艺繁杂，生产率差。对于通过真空蒸镀法制造的有机电致发光元件，照明、显示器的面板的大型化极难。
近年来，作为高效地制造能够用于大型的显示器、照明的有机电致发光元件的工艺，研究了湿式成膜法(涂布法)。湿式成膜法与真空蒸镀法相比，具有能够容易地形成稳定的层的优点，因此，可期待应用于显示器、照明装置的量产化、大型器件。
为了通过湿式成膜法制造有机电致发光元件，需要所使用的材料均能够溶解于有机溶剂而以油墨的形式使用。如果使用材料的溶剂溶解性差，则需要长时间加热等操作，因此，材料有可能在使用前发生劣化。进而，如果无法以溶液状态长时间保持均匀状态，则从溶液发生材料的析出，无法通过喷墨装置等进行成膜。
对湿式成膜法中使用的材料要求迅速地溶解于有机溶剂以及溶解后不会析出而保持均匀状态这样的2个含义的溶解性。
近年来，提高该油墨的浓度的需求正在提高。这是因为通过使用高浓度的油墨形成膜厚更厚的发光层，从而实现了下述改进：延长元件的驱动寿命，或者优化元件的光学设计而有效地表现出所谓微腔效应来提高色纯度等。
因此，对有机电致发光元件的湿式成膜用材料要求具有比以往高的溶剂溶解性。
作为湿式成膜法中应用的高性能的发光材料，有发光效率高的磷光发光性的铱配位化合物。尝试了通过设计铱配位化合物的配体来改善色调、发光效率以及元件驱动寿命(例如，专利文献1～7和非专利文献1)。
专利文献1：国际公开第2015/087961号
专利文献2：日本特开2016－64998号公报
专利文献3：国际公开第2014/024889号
专利文献4：日本特开2006－151888号公报
专利文献5：日本特开2002－332291号公报
专利文献6：美国专利申请公开第2016/0351835号说明书
专利文献7：美国专利申请公开第2016/0233442号说明书
非专利文献1：s.okadaetal，daltontransactions，2005，1583－1590.
铱配位化合物通常缺乏溶剂溶解性，因此，需要对配体导入富有挠性的取代基而赋予溶剂溶解性。
另一方面，为了使有机电致发光元件的发光色为目标色调，需要对配体导入用于调整波长的取代基。后者在长波长至绿色以上的发光材料、特别是要求发光波长的极大值为600nm以上的红色的铱发光材料中特别重要。
在以往的红色发光铱配合物中，取代基变多且它们的位置、种类或配体自身的组合不适当时，得不到高的溶剂溶解性。
尚未充分得到能够兼备溶解性和期望的色度的材料设计指南。
在有机el照明中，研究了色彩再现性的进一步提高。在具有更多波长成分的光源下时，色彩再现性提高。要求开发一种使发光材料的发光光谱的宽度更宽、换言之发光光谱的半值宽度更宽的发光材料。
本发明人参考专利文献3～5中具体公开的结构合成铱配位化合物并对作为红色发光材料的性能进行研究，结果得到虽然发现溶剂溶解性的改善，但发光量子收率降低，启示有可能损害作为有机el材料的发光特性的结果。
专利文献6和7中具体记载的铱配位化合物由于稠环结构过大，因此，未显示高的溶剂溶解性。
本发明人发现由于以往的红色发光材料在用于湿式成膜法时溶剂溶解性不充分、发光量子收率也低，因此，对于铱配位化合物在溶剂中的高溶解性、含有铱配位化合物和溶剂的组合物的保存稳定性以及含有铱配位化合物的有机电致发光元件的发光效率提高，需要进一步的改良。
技术实现要素：
本发明的课题在于提供能够兼备高的溶剂溶解性和目标色度的铱配位化合物。课题在于提供特别是兼具高的溶剂溶解性和红色发光的铱配位化合物。另外，课题在于提供：除上述特征以外，发光光谱的半值宽度宽，在用于照明用途时能够提高色彩再现率的铱配位化合物。
进而，本发明的课题在于提供能够兼备高的溶剂溶解性、保存稳定性和发光特性且适合作为湿式成膜型的有机电致发光元件的发光材料的铱配位化合物。
本发明人发现具有具有特定的化学结构的铱配位化合物与作为红色发光材料的现有材料相比，显示极高的溶剂溶解性。
进而，发现具有某种特定的化学结构的铱配位化合物与作为红色发光材料的现有材料相比，发光光谱的半值宽度发生宽幅化。
另外，发现具有某种特定的化学结构的铱配位化合物的保存稳定性优异，显示高效率的发光。
即，本发明的主旨如下。
[1]一种铱配位化合物，由下述式(1)表示。
[式(1)中，ir表示铱原子，
c1～c6表示碳原子，n1和n2表示氮原子。
r1～r4各自独立地表示氢原子或取代基，
a、b、c和d各自表示可取代于环cy1、cy2、cy3和cy4的最大数的整数，
m和n表示1或2，m n为3。
环cy1为下述式(2)或(2′)所示的芴结构，
环cy1由式(2)表示时，环cy2为下述式(3)～式(5)中的任一者所示的喹啉或萘啶结构，
环cy1由式(2′)表示时，环cy2为下述式(3)～式(5)中的任一者所示的萘啶结构，
式(3)～(5)的x1～x18各自独立地表示碳原子或氮原子，
环cy3表示含有碳原子c4和c5的芳香环或杂芳香环，
环cy4表示含有碳原子c6和氮原子n2的杂芳香环。]
[2]根据[1]所述的铱配位化合物，其中，环cy4为下述式(6)所示的结构。
[式(6)中，
x19～x22各自独立地表示碳原子或氮原子，
y表示n(－r5)、氧原子或硫原子，r5表示氢原子或取代基。]
[3]根据[1]或[2]所述的铱配位化合物，其中，环cy1为式(2)所示的芴结构且环cy3由下述式(8)表示。
[4]根据[1]～[3]中任一项所述的铱配位化合物，其中，式(6)的y为硫原子。
[5]根据[1]～[4]中任一项所述的铱配位化合物，其中，构成环cy2的氮原子的个数为2。
[6]一种组合物，含有[1]～[5]中任一项所述的铱配位化合物和溶剂。
[7]一种有机电致发光元件，含有[1]～[5]中任一项所述的铱配位化合物。
[8]一种显示装置，具有[7]所述的有机电致发光元件。
[9]一种照明装置，具有[7]所述的有机电致发光元件。
[10]一种铱配位化合物，由下述式(7)表示。
[式(7)中，ir表示铱原子。
c7～c9表示碳原子，n3和n4表示氮原子。
环cy5表示含有碳原子c7和c8的芳香环或杂芳香环，
环cy6表示含有碳原子c9和氮原子n3的杂芳香环，
x23～x26各自独立地表示可以具有取代基的碳原子或氮原子，
y2表示氧原子、硫原子或硒原子，
r10～r12各自独立地表示氢原子或取代基。
a′和b′各自表示可取代于环cy5和cy6的最大数的整数，c′为8。
m′和n′表示1或2，m′ n′为3。]
本发明的铱配位化合物由于具有高的溶剂溶解性，因此，能够通过湿式成膜法制作有机电致发光元件。本发明的有机电致发光元件作为有机el显示装置和照明装置用有用。
另外，本发明的铱配位化合物与作为红色发光材料的现有材料相比，发光光谱的半值宽度宽，在用于照明用途时，能够提高色彩再现率。
另外，本发明的铱配位化合物能够提供发光量子收率高、发光特性优异的有机电致发光元件。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的有机电致发光元件的结构的一个例子的截面图。
图2是表示实施例3、4和比较例3、4的化合物的最大发光波长与半值宽度的关系的图。
图3是表示实施例5和比较例5～7的化合物的最大发光波长与发光量子收率的关系的图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式详细地进行说明，但本发明并不限定于以下的实施方式，可以在其要点的范围内进行各种变形来实施。
本说明书中，“芳香环”是指“芳香族烃环”，与含有杂原子作为环构成原子的“杂芳香环”相区别。同样地，“芳香族基团”是指“芳香族烃环基”，“杂芳香族基团”是指“杂芳香族环基”。
[铱配位化合物]
本发明的铱配位化合物为下述式(1)所示的化合物。
[式(1)中，ir表示铱原子，
c1～c6表示碳原子，n1和n2表示氮原子。
r1～r4各自独立地表示氢原子或取代基，
a、b、c和d各自表示可取代于环cy1、cy2、cy3和cy4的最大数的整数，
m和n表示1或2，m n为3。]
本发明的铱配位化合物兼备高的溶剂溶解性和目标色度的理由推测如下。
对配体导入芴骨架通过与环cy2骨架的组合而能够使发光波长容易地形成为目标红色区域，因而优选，但相反由于是阻碍2个苯环的自由旋转运动的平面性极高的结构，因此，在溶剂中的溶解性和作为油墨保持均匀状态且不产生析出这样的溶解稳定性通常极差。为了改善溶剂溶解性，例如在芴的9位导入长链烷基等，但使用这样的材料作为有机电致发光元件的发光材料时，绝缘性的长链烷基大幅遮挡配合物分子的homo轨道，因此，分子的氧化被抑制，不易发生配合物上的电荷复合，作为结果，预期元件性能会变差。
作为本发明的优选方式之一，可举出通过组合特定的配体并形成杂配型，未必需要该长链烷基就能够改善溶剂溶解性。
本发明的铱配位化合物兼备高的溶剂溶解性和发光量子收率的理由推测如下。
为了提高量子收率，需要增大发光材料的磷光放射速度常数kr。为此，可使用使化学结构刚直而防止向热振动的能量逸散，对配体导入吸电性取代基等而降低lumo、提高激发状态的mlct性等方法。
从该观点考虑，例如，认为芴结构由于将两个苯环通过直接键合以及可以具有取代基的亚甲基这2者进行键合，因此，非常刚直，是优选的。如果刚直的结构过大，则分子间彼此的相互作用变强，大幅损害溶解性，因此，必须避免对芴环进一步导入稠环结构。认为芴基自身由于亚甲基的存在而具有一些供电子性，但如果是如本发明的另一个优选的方式之一的铱配位化合物那样在芴环的3位具有杂芳香环的配体结构，则杂芳香环与芴环的2个苯环不在一条直线上，因此，不会增强共轭，不会降低配体的lumo，可较高地保持mlct性。
＜环cy1＞
环cy1为配位于铱原子的含有碳原子c1和c2的下述式(2)或(2′)所示的结构。应予说明，下述式(2)、(2′)中，省略了取代基(r1)a－，但如后述的本发明的铱配位化合物的具体例所示，环cy1优选为也包含取代基(r1)a－在内的9,9－二甲基芴环。
特别是兼备本发明的铱配位化合物的高的溶剂溶解性和目标色度时，环cy1优选式(2)所示的结构。特别是兼备本发明的铱配位化合物的高的溶剂溶解性和发光量子收率时，环cy1优选为式(2′)所示的结构。
＜环cy2＞
环cy2为下述式(3)～(5)中的任一者所示的结构。环cy1为式(2)所示的结构时，环cy2优选为下述式(3)～式(5)中的任一者所示的喹啉或萘啶结构。环cy1为式(2′)所示的结构时，环cy2优选为下述式(3)～式(5)中的任一者所示的萘啶结构。
应予说明，下述式(3)～(5)中，省略了取代基(r2)b－。
式(3)～(5)的x1～x18各自独立地表示碳原子或氮原子。
环cy2中所含的氮原子的个数包含氮原子n1在内优选为3个以下，更优选为2个以下。通过氮原子的个数为3个以下，铱配位化合物所具有的homo和lumo不会变得过深，容易将空穴和电子两者注入配合物分子。因此，不易发生复合，趋向于优选作为有机电致发光元件的发光材料。
作为环cy2，上述结构中，从显示有机el显示器的红色发光的优选的色度的观点考虑，优选式(3)或式(5)所示的结构，特别优选式(3)所示的结构。从进一步提高作为红色的色纯度的观点和使配体进一步为吸电子性而提高mlct性的观点考虑，与构成环的氮原子仅为n1的喹啉结构相比，环cy2优选为构成环的氮原子含有n1且为2个的喹唑啉、喹喔啉等萘啶结构。
＜环cy3＞
环cy3表示配位于铱原子的含有碳原子c4和c5的芳香环或杂芳香环。
环cy3可以为单环，也可以为多个环键合的稠环。在稠环的情况下，环的个数没有特别限定，优选6以下，5以下存在不损害配合物的溶剂溶解性的趋势，因而优选。
虽然没有特别限定，但在环cy3为杂芳香环的情况下，从配合物的化学稳定性的观点考虑，作为环构成原子除碳原子以外还含有的杂原子优选选自氮原子、氧原子、硫原子、硅原子、磷原子和硒原子。
作为环cy3的具体例，对于芳香环，可举出单环的苯环；双环的萘环；3环以上的芴环、蒽环、菲环、苝环、并四苯环、芘环、苯并芘环、
这些之中，为了控制发光波长，或者提高在有机溶剂中的溶解性，或者提高作为有机电致发光元件的耐久性，多在这些环上导入适当的取代基，优选为这样的取代基的导入方法广为知悉的环。因此，上述具体例中，优选与铱原子直接连接的碳原子c4所构成的一个环为苯环。作为其例子，除上述的芳香环以外，还可举出二苯并呋喃环、二苯并噻吩环、咔唑环、吲哚并咔唑环、茚并咔唑环、咔啉环等。其中，进一步优选苯环、萘环、芴环、二苯并呋喃环、二苯并噻吩环和咔唑环。特别是从保持溶剂溶解性并且使半值宽度宽幅化的观点考虑，环cy3最优选下述式(8)所示的芴环。应予说明，下述式(8)中，省略了取代基(r3)c－。
构成环cy3的原子数没有特别限制，从维持铱配位化合物的溶剂溶解性的观点考虑，该环的构成原子数优选为5以上，更优选为6以上。该环的构成原子数优选为30以下，更优选为20以下。
＜环cy4＞
环cy4表示含有碳原子c6和配位于铱原子的氮原子n2的杂芳香环。
作为环cy4，具体而言，可举出单环的吡啶环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、三嗪环、吡咯环、吡唑环、异
这些之中，从容易导入取代基且容易调整发光波长、溶剂溶解性以及已知许多在与铱形成配合物时能够高效地合成的方法的方面考虑，作为环cy4，优选单环或4环以下的稠环，更优选单环或3环以下的稠环，最优选单环或2环的稠环。具体而言，优选咪唑环、
式(6)的x19～x22各自独立地表示碳原子或氮原子。从将发光波长调节到特别是红色区域以及配合物的合成容易性的观点考虑，x19～x22中的氮原子的优选的个数为0或1。
x19～x22为碳原子时，可以在该碳原子上键合有氢原子，也可以取代有后述的作为r1～r5的取代基例示的取代基、优选f、烷基、芳香族基团或杂芳香族基团。从不损害铱配位化合物的溶解性的观点考虑，构成环cy4的原子数优选为14以下，更优选为13以下。
y表示n(－r5)、氧原子或硫原子。r5表示氢原子或取代基。
式(6)中，5元环部分的芳香族性高的结构是化学上更稳定的结构，对配合物的稳定性也是优选的，因此，作为y，优选为n(－r5)或硫原子，最优选为硫原子。
r5为取代基时，没有特别限定，具体而言，与后述的r1～r4的取代基含义相同，优选的范围等也含义相同。
＜r1～r4和a～d＞
式(1)中的r1～r4表示氢原子或取代基。r1～r4各自独立，可以相同也可以不同。
a～d各自为可取代于环cy1～环cy4的最大数的整数，a为8。a～d为2以上时，存在多个的r1～r4各自可以相同也可以不同。
2个以上的邻接的r1～r4彼此可以互相键合而形成脂肪族、芳香族或杂芳香族的单环或稠环，但为了抑制溶剂溶解性的降低，r1优选2个以上的邻接的r1互相键合而形成脂肪族、芳香族或杂芳香族，并且不与环cy1稠合。
r1～r4为取代基时，其种类没有特别限制，可以考虑目标发光波长的精密控制、与使用的溶剂的相容性、与制成有机电致发光元件时的主体化合物的相容性等而选择最佳的取代基。在进行这些优化的研究时，优选的取代基为以下记述的范围。
r1～r4各自独立地选自氢原子、d、f、cl、br、i、－n(r’)2、－
cn、－no2、－oh、－coor’、－c(＝o)r’、－c(＝o)nr’、－p
(＝o)(r’)2、－s(＝o)r’、－s(＝o)2r’、－os(＝o)2r’、碳原子数1以上且30以下的直链、支链或环状烷基、碳原子数1以上且30以下的直链、支链或环状烷氧基、碳原子数1以上且30以下的直链、支链或环状烷硫基、碳原子数2以上且30以下的直链、支链或环状烯基、碳原子数2以上且30以下的直链、支链或环状炔基、碳原子数5以上且60以下的芳香族基团、碳原子数5以上且60以下的杂芳香族基团、碳原子数5以上且40以下的芳氧基、碳原子数5以上且40以下的芳硫基、碳原子数5以上且60以下的芳烷基、碳原子数5以上且60以下的杂芳烷基、碳原子数10以上且40以下的二芳基氨基、碳原子数10以上且40以下的芳基杂芳基氨基或碳原子数10以上且40以下的二杂芳基氨基。
该烷基、该烷氧基、该烷硫基、该烯基和该炔基可以进一步被1个以上的r’取代，这些基团中的1个－ch2－基或2个以上的未邻接的－ch2－基可以被取代成－c(－r’)＝c(－r’)－、－c≡c－、－si(－r’)2－、－c(＝o)－、－nr’－、－o－、－s－、－conr’－或2价的芳香族基团。这些基团中的一个以上的氢原子可以被d、f、cl、br、i或－cn取代。
该芳香族基团、该杂芳香族基团、该芳氧基、该芳硫基、该芳烷基、该杂芳烷基、该二芳基氨基、该芳基杂芳基氨基和该二杂芳基氨基可以各自独立地进一步被1个以上的r’取代。
对r’在后面进行叙述。
作为碳原子数1以上且30以下的直链、支链或环状烷基的例子，可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、正戊基、正己基、正辛基、2－乙基己基、异丙基、异丁基、环戊基、环己基、正辛基、降冰片基、金刚烷基等。从耐久性的观点考虑，碳原子数优选1以上，优选30以下，更优选20以下，最优选12以下。
作为碳原子数1以上且30以下的直链、支链或环状烷氧基的例子，可举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基、正己氧基、异丙氧基、环己氧基、2－乙氧基乙氧基、2－乙氧基乙氧基乙氧基等。从耐久性的观点考虑，碳原子数优选1以上，优选30以下，更优选20以下，最优选12以下。
作为碳原子数1以上且30以下的直链、支链或环状烷硫基的例子，可举出甲硫基、乙硫基、正丙硫基、正丁硫基、正己硫基、异丙硫基、环己硫基、2－甲基丁硫基、正己硫基等。从耐久性的观点考虑，碳原子数优选1以上，优选30以下，更优选20以下，最优选12以下。
作为碳原子数2以上且30以下的直链、支链或环状烯基的例子，可举出乙烯基、烯丙基、丙烯基、庚烯基、环戊烯基、环己烯基、环辛烯基等。从耐久性的观点考虑，碳原子数优选2以上，优选30以下，更优选20以下，最优选12以下。
作为碳原子数2以上且30以下的直链、支链或环状炔基的例子，可举出乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、庚炔基、辛炔基等。从耐久性的观点考虑，碳原子数优选2以上，优选30以下，更优选20以下，最优选12以下。
碳原子数5以上且60以下的芳香族基团和碳原子数5以上且60以下的杂芳香族基团可以以单一的环或稠环的形式存在，也可以为在一个环上进一步键合或稠合有其它种类的芳香族基团或杂芳香族基团而形成的基团。
作为它们的例子，可举出苯基、萘基、蒽基、苯并蒽基、菲基、苯并菲基、芘基、
从溶解性与耐久性的平衡的观点考虑，这些基团的碳原子数优选为5以上，优选为50以下，更优选为40以下，最优选为30以下。
作为碳原子数5以上且40以下的芳氧基的例子，可举出苯氧基、甲基苯氧基、萘氧基、甲氧基苯氧基等。从溶解性与耐久性的平衡的观点考虑，这些芳氧基的碳原子数优选5以上，优选30以下，更优选25以下，最优选20以下。
作为碳原子数5以上且40以下的芳硫基的例子，可举出苯硫基、甲基苯硫基、萘硫基、甲氧基苯硫基等。从溶解性与耐久性的平衡的观点考虑，这些芳硫基的碳原子数优选5以上，优选30以下，更优选25以下，最优选20以下。
作为碳原子数5以上且60以下的芳烷基的例子，可举出1,1－二甲基－1－苯基甲基、1,1－二(正丁基)－1－苯基甲基、1,1－二(正己基)－1－苯基甲基、1,1－二(正辛基)－1－苯基甲基、苯基甲基、苯基乙基、3－苯基－1－丙基、4－苯基－1－正丁基、1－甲基－1－苯基乙基、5－苯基－1－正丙基、6－苯基－1－正己基、6－萘基－1－正己基、7－苯基－1－正庚基、8－苯基－1－正辛基、4－苯基环己基等。从溶解性与耐久性的平衡的观点考虑，这些芳烷基的碳原子数优选为5以上，更优选为40以下。
作为碳原子数5以上且60以下的杂芳烷基的例子，可举出1,1－二甲基－1－(2－吡啶基)甲基、1,1－二(正己基)－1－(2－吡啶基)甲基、(2－吡啶基)甲基、(2－吡啶基)乙基、3－(2－吡啶基)－1－丙基、4－(2－吡啶基)－1－正丁基、1－甲基－1－(2－吡啶基)乙基、5－(2－吡啶基)－1－正丙基、6－(2－吡啶基)－1－正己基、6－(2－嘧啶基)－1－正己基、6－(2,6－二苯基－1,3,5－三嗪－4－基)－1－正己基、7－(2－吡啶基)－1－正庚基、8－(2－吡啶基)－1－正辛基、4－(2－吡啶基)环己基等。从溶解性与耐久性的平衡的观点考虑，这些杂芳烷基的碳原子数优选为5以上，优选为50以下，更优选为40以下，最优选为30以下。
作为碳原子数10以上且40以下的二芳基氨基的例子，可举出二苯基氨基、苯基(萘基)氨基、二(联苯基)氨基、二(对三联苯基)氨基等。从溶解性与耐久性的平衡的观点考虑，这些二芳基氨基的碳原子数优选为10以上，优选为36以下，更优选为30以下，最优选为25以下。
作为碳原子数10以上且40以下的芳基杂芳基氨基的例子，可举出苯基(2－吡啶基)氨基、苯基(2,6－二苯基－1,3,5－三嗪－4－基)氨基等。从溶解性与耐久性的平衡的观点考虑，这些芳基杂芳基氨基的碳原子数优选为10以上，优选为36以下，更优选为30以下，最优选为25以下。
作为碳原子数10以上且40以下的二杂芳基氨基，可举出二(2－吡啶基)氨基、二(2,6－二苯基－1,3,5－三嗪－4－基)氨基等。从溶解性与耐久性的平衡的观点考虑，这些二杂芳基氨基的碳原子数优选为10以上，优选为36以下，更优选为30以下，最优选为25以下。
作为r1～r4，特别是从不损害作为有机电致发光元件的发光材料的耐久性的观点考虑，各自独立地优选氢原子、f、－cn、碳原子数1以上且30以下的直链、支链或环状烷基、碳原子数5以上且40以下的芳氧基、碳原子数5以上且40以下的芳硫基、碳原子数10以上且40以下的二芳基氨基、碳原子数5以上且60以下的芳烷基、碳原子数5以上且60以下的芳香族基团或碳原子数5以上且60以下的杂芳香族基团，特别优选氢原子、f、－cn、烷基、芳烷基、芳香族基团或杂芳香族基团，最优选氢原子、f、－cn、烷基、芳香族基团、杂芳香族基团。
r1～r4为取代基时，其取代位置没有特别限定。但是，对于作为取代基的r3，环cy3为苯环时，在特别重视配合物的耐久性的情况下，优选在该苯环的4位或5位取代有至少一个r3，进一步优选在4位取代。此时的r3优选为上述的芳香族基团或杂芳香族基团。
在环cy2中存在未配位于铱原子的氮原子时，优选在该氮原子的邻位存在至少一个作为取代基的r2。此时，通过空间位阻来遮挡该氮原子，由此存在能够缓和溶剂化等来自外部的影响，抑制对发光波长和其它物性的影响的趋势。
＜r’＞
r’各自独立地选自氢原子、d、f、cl、br、i、－n(r″)2、－cn、－no2、－si(r″)3、－b(or″)2、－c(＝o)r″、－p(＝o)(r″)2、－s(＝o)2r″、－oso2r″、碳原子数1以上且30以下的直链、支链或环状烷基、碳原子数1以上且30以下的直链、支链或环状烷氧基、碳原子数1以上且30以下的直链、支链或环状烷硫基、碳原子数2以上且30以下的直链、支链或环状烯基、碳原子数2以上且30以下的直链、支链或环状炔基、碳原子数5以上且60以下的芳香族基团、碳原子数5以上且60以下的杂芳香族基团、碳原子数5以上且40以下的芳氧基、碳原子数5以上且40以下的芳硫基、碳原子数5以上且60以下的芳烷基、碳原子数5以上且60以下的杂芳烷基、碳原子数10且以上40以下的二芳基氨基、碳原子数10以上且40以下的芳基杂芳基氨基或碳原子数10以上且40以下的二杂芳基氨基。
该烷基、该烷氧基、该烷硫基、该烯基和该炔基可以进一步被1个以上的r″取代，这些基团中的1个－ch2－基或2以上的未邻接的－ch2－基可以被取代成－c(－r″)＝c(－r″)－、－c≡c－、－si(－r″)2－、－c(＝o)－、－nr″－、－o－、－s－、－conr″－或2价的芳香族基团。另外，这些基团中的一个以上的氢原子可以被d、f、cl、br、i或－cn取代。
另外，该芳香族基团、该杂芳香族基团、该芳氧基、该芳硫基、该芳烷基、该杂芳烷基、该二芳基氨基、该芳基杂芳基氨基和该二杂芳基氨基可以进一步被1个以上的r″取代。对r″在后面进行叙述。
另外，2个以上的邻接的r’可以互相键合而形成脂肪族、芳香族或杂芳香族的单环或稠环。
上述的基团的例子均与r1～r4项的记载含义相同。
＜r″＞
r″各自独立地选自氢原子、d、f、－cn、碳原子数1以上且20以下的脂肪族烃基、碳原子数1以上且20以下的芳香族基团或碳原子数1以上且20以下的杂芳香族基团。
2个以上的邻接的r″可以互相键合而形成脂肪族、芳香族或杂芳香族的单环或稠环。
＜环cy3与环cy4的组合＞
作为增加发光光谱的半值宽度、可显示作为照明用途最优选的性能的辅助配体的环cy3与环cy4的组合为2－(9h－芴－2－基)苯并噻唑。
＜具体例＞
以下，示出后述的实施例所示以外的本发明的铱配位化合物的优选的具体例，但本发明并不限定于这些。
＜新型铱配位化合物＞
本发明提供下述式(7)所示的新型的铱配位化合物。
[式(7)中，ir表示铱原子。
c7～c9表示碳原子，
n3和n4表示氮原子。
环cy5表示含有碳原子c7和c8的芳香环或杂芳香环，
环cy6表示含有碳原子c9和氮原子n3的杂芳香环，
x23～x26各自独立地表示可以具有取代基的碳原子或氮原子，
y2表示氧原子、硫原子或硒原子，
r10～r12各自独立地表示氢原子或取代基。
a′和b′各自表示可取代于环cy5和cy6的最大数的整数，c′为8。
m′和n′表示1或2，m′ n′为3。]
式(7)所示的铱配位化合物通过组合特定的配体并形成杂配型，未必需要长链烷基就能够改善溶剂溶解性。
本发明人发现在式(7)中包含具有r12的芴结构作为辅助配体环时，特别是发光光谱的半值宽度发生宽幅化。特别是发现这不依赖于主配体环cy5和环cy6的种类，在具有氮原子n4的环为苯并噻唑环时特别显著。
该现象的理由尚未明确，但推测是因为由于辅助配体侧的homo能级变浅而激发状态的电子失活时，也迁移到部分辅助配体侧的轨道，因此，与主配体内的迁移竞争，所以显示基于多个能隙的发光。
＜环cy5＞
环cy5表示配位于铱原子的含有碳原子c7和c8的芳香环或杂芳香环。其具体例和优选的范围与式(1)的环cy3含义相同。这些之中，特别优选作为式(1)的环cy1举出的式(2)所示的芴结构。
＜环cy6＞
环cy6表示配位于铱原子的含有碳原子c9和氮原子n3的杂芳香环。作为其具体例，可举出式(1)的环cy3的杂芳香环中举出的杂芳香环。这些之中，特别优选作为式(1)的环cy2举出的杂芳香环。
＜x23～x26＞
x23～x26各自独立地表示碳原子或氮原子。从将发光波长调节到特别是红色区域以及配合物的合成容易性的观点考虑，x23～x26中的氮原子的优选的个数为0或1。
x23～x26为碳原子时，可以在该碳原子上键合有氢原子，也可以取代有上述的作为r1～r4的取代基例示的取代基、优选f、烷基、芳香族基团或杂芳香族基团。从不损害铱配位化合物的溶解性的观点考虑，构成含有x23～x26的苯并噻唑环的原子数优选13以下。
＜y2＞
y2表示氧原子、硫原子或硒原子。从配合物的稳定性的方面考虑，y2优选为硫原子。
＜r10～r12＞
r10～r12表示氢原子或取代基。r10～r12各自独立，可以相同也可以不同。
a′和b′各自表示可取代于环cy5和cy6的最大数的整数，c′为8。
r10～r12在它们存在多个的情况下，各自可以相同也可以不同。
2个以上邻接的r10～r12彼此可以互相键合而形成脂肪族、芳香族或杂芳香族的单环或稠环。
r10～r12的取代基的具体例和其优选例与式(1)的r1～r4含义相同。
＜最大发光波长＞
本发明的铱配位化合物能够使发光波长为更长波长。作为表示发光波长的长度的指标，通过以下所示的步骤测得的最大发光波长优选580nm以上，更优选590nm以上，进一步优选600nm以上，优选700nm以下，更优选680nm以下。通过最大发光波长为该范围，存在能够表现出作为有机电致发光元件优选的红色发光材料的优选的颜色的趋势。
(最大发光波长的测定方法)
利用分光光度计(hamamatsuphotonics公司制有机el量子收率测定装置c9920－02)对在常温下将铱配位化合物以浓度1×10－4mol/l以下溶解于2－甲基四氢呋喃而得的溶液测定磷光光谱。将显示所得到的磷光光谱强度的最大值的波长作为最大发光波长。
＜铱配位化合物的合成方法＞
<配体的合成方法>
本发明的铱配位化合物的配体可以通过已知的方法的组合等来合成。特别是环cy1的芴环例如可以通过使用在芴环的2－位或3－位具有溴、－b(oh)2基、乙酰基或羧基的化合物作为原料而容易地导入。
含有环cy1和环cy2的配体的合成可以将这些原料进一步通过与卤代喹啉类的铃木－宫浦偶联反应、与2－甲酰基或酰基苯胺类或者互相位于邻位的酰基-氨基吡啶类等的friedlaender环化反应(chem.rev.2009、109、2652或organicreactions，28(2)，37－201)等已知的反应来合成。
<铱配位化合物的合成方法>＞
本发明的铱配位化合物可以通过已知的方法的组合等来合成。以下详细地进行说明。
作为铱配位化合物的合成方法，可例示如下方法：为了便于理解而使用苯基吡啶配体作为例子的下述式[a]所示这样的经由氯交联铱双核配合物的方法(m.g.colombo，t.c.brunold，t.riedener，h.u.gudel，inorg.chem.，1994，33,545－550)、下述式[b]所示这样的由双核配合物进一步使氯交联物与乙酰丙酮交换而转化为单核配合物后得到目标物的方法(s.lamansky，p.djurovich，d.murphy，f.abdel－razzaq，r.kwong，i.tsyba，m.borz，b.mui，r.bau，m.thompson，inorg.chem.，2001，40，1704－1711)等，但并不限定于这些。
例如，下述式[a]所示的典型的反应条件如下。
作为第一步，通过第一配体2当量与氯化铱n水合物1当量的反应而合成氯交联铱双核配合物。溶剂通常使用2－乙氧基乙醇与水的混合溶剂，但也可以为无溶剂或者使用其它溶剂。也可以使用过量的配体或使用碱等添加剂来促进反应。也可以使用溴等其它交联性阴离子配体代替氯。
反应温度没有特别限制，通常优选0℃以上，更优选50℃以上。另外，优选250℃以下，更优选150℃以下。通过反应温度为该范围，存在不伴随副产物、分解反应而仅进行目标反应，得到高选择性的趋势。
[a]
第二步通过添加三氟甲磺酸银这样的卤素离子捕捉剂使其与第二配体接触而得到目标配合物。溶剂通常使用乙氧基乙醇或二甘醇二甲醚，但可以根据配体的种类为无溶剂或者使用其它溶剂，也可以混合多种溶剂而使用。有时即使不添加卤素离子捕捉剂也进行反应，因此，未必需要，但该捕捉剂的添加在提高反应收率、选择性地合成量子收率更高的面式异构体方面有利。反应温度没有特别限制，通常在0℃～250℃的范围进行。
对下述式[b]所示的典型的反应条件进行说明。
第一步的双核配合物可以与式[a]同样地合成。
第二步通过使乙酰丙酮这样的1,3－二酮化合物1当量以上以及碳酸钠这样的可夺取该1,3－二酮化合物的活性氢的碱化合物1当量以上与该双核配合物反应而转化成1,3－二酮配体进行配位的单核配合物。通常使用可溶解原料的双核配合物的乙氧基乙醇、二氯甲烷等溶剂，配体为液态时，也可以以无溶剂实施。反应温度没有特别限制，通常在0℃～200℃的范围内进行。
[b]
第三步使1当量以上的第二配体进行反应。溶剂的种类和量没有特别限制，第二配体在反应温度下为液态时，也可以为无溶剂。反应温度也没有特别限制，由于稍微缺乏反应性，因此，多在100℃～300℃的较高温下反应。因此，优选使用甘油等高沸点的溶剂。
最终反应后，为了除去未反应原料、反应副产物和溶剂而进行精制。可以应用通常的有机合成化学中的精制操作，如上述的非专利文献所记载，主要利用正相硅胶柱色谱进行精制。展开液可以使用己烷、庚烷、二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、甲苯、甲基乙基酮、甲醇的单一溶剂或混合液。精制可以改变条件而进行多次。可以根据需要实施其它色谱技术(反相硅胶色谱、尺寸排阻色谱、纸色谱)、分液清洗、再沉淀、重结晶、粉体的悬浮清洗、减压干燥等精制操作。
＜铱配位化合物的用途＞
本发明的铱配位化合物能够适用作有机电致发光元件中使用的材料、即有机电致发光元件的红色发光材料，也能够适用作有机电致发光元件、其它发光元件等的发光材料。
[含铱配位化合物的组合物]
本发明的铱配位化合物由于溶剂溶解性优异，因此，优选与溶剂一起使用。以下，对含有本发明的铱配位化合物和溶剂的本发明的组合物(以下，有时称为“含铱配位化合物的组合物”)进行说明。
本发明的含铱配位化合物的组合物含有本发明的铱配位化合物和溶剂。本发明的含铱配位化合物的组合物通常用于通过湿式成膜法形成层、膜，特别优选用于形成有机电致发光元件的有机层。该有机层特别优选为发光层。
含铱配位化合物的组合物优选为有机电致发光元件用组合物，进一步特别优选用作发光层形成用组合物。
含铱配位化合物的组合物中的本发明的铱配位化合物的含量通常为0.001质量％以上，优选为0.01质量％以上，通常为99.9质量％以下，优选为99质量％以下。通过使组合物中的铱配位化合物的含量为该范围，从邻接的层(例如，空穴传输层、空穴阻挡层)向发光层高效地进行空穴、电子的注入，能够降低驱动电压。
本发明的铱配位化合物可以在含铱配位化合物的组合物中仅含有1种，也可以组合含有2种以上。
将含铱配位化合物的组合物用于例如有机电致发光元件用途时，除本发明的铱配位化合物、溶剂以外，还可以含有有机电致发光元件、特别是发光层中使用的电荷传输性化合物。
使用本发明的含铱配位化合物的组合物形成有机电致发光元件的发光层时，优选含有本发明的铱配位化合物作为发光材料，含有其它电荷传输性化合物作为电荷传输主体材料。
本发明的含铱配位化合物的组合物中含有的溶剂为用于通过湿式成膜形成含有铱配位化合物的层且具有挥发性的液体成分。
该溶剂由于作为溶质的本发明的铱配位化合物具有高的溶剂溶解性，因此，只要是后述的电荷传输性化合物良好地溶解的有机溶剂就没有特别限定。
作为优选的溶剂，例如可举出正癸烷、环己烷、乙基环己烷、十氢化萘、双环己烷等烷烃类；甲苯、二甲苯、均三甲苯、苯基环己烷、四氢萘等芳香族烃类；氯苯、二氯苯、三氯苯等卤代芳香族烃类；1,2－二甲氧基苯、1,3－二甲氧基苯、苯甲醚、苯乙醚、2－甲氧基甲苯、3－甲氧基甲苯、4－甲氧基甲苯、2,3－二甲基苯甲醚、2,4－二甲基苯甲醚、二苯醚等芳香族醚类；乙酸苯酯、丙酸苯酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸正丁酯等芳香族酯类、环己酮、环辛酮、葑酮等脂环族酮类；环己醇、环辛醇等脂环族醇类；甲基乙基酮、二丁酮等脂肪族酮类；丁醇、己醇等脂肪族醇类；乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇－1－单甲醚乙酸酯(pgmea)等脂肪族醚类等。
其中，优选为烷烃类、芳香族烃类。特别是苯基环己烷在湿式成膜工艺中具有优选的粘度和沸点。
这些溶剂可以单独使用1种，另外，也可以以任意的组合和比率使用2种以上。
使用的溶剂的沸点通常为80℃以上，优选为100℃以上，更优选为120℃以上，通常为270℃以下，优选为250℃以下，更优选为沸点230℃以下。如果低于该范围，则在湿式成膜时，有可能因从组合物的溶剂蒸发而使成膜稳定性降低。
溶剂的含量在含铱配位化合物的组合物中优选为1质量％以上，更优选为10质量％以上，特别优选为50质量％以上，优选为99.99质量％以下，更优选为99.9质量％以下，特别优选为99质量％以下。通常发光层的厚度为3～200nm左右，但如果溶剂的含量低于该下限，则组合物的粘性变得过高，成膜作业性有可能降低。如果溶剂的含量超过该上限，则无法获得在成膜后除去溶剂而得到的膜的厚度，因此，存在难以成膜的趋势。
作为本发明的含铱配位化合物的组合物可含有的其它电荷传输性化合物，可以使用以往用作有机电致发光元件用材料的电荷传输性化合物。例如可举出吡啶、咔唑、萘、苝、芘、蒽、
它们可以单独使用1种，也可以以任意的组合和比率使用2种以上。
含铱配位化合物的组合物中的其它电荷传输性化合物的含量相对于含铱配位化合物的组合物中的本发明的铱配位化合物1质量份，通常为1000质量份以下，优选为100质量份以下，进一步优选为50质量份以下，通常为0.01质量份以上，优选为0.1质量份以上，进一步优选为1质量份以上。
在本发明的含铱配位化合物的组合物中，根据需要，除上述的化合物等以外，还可以进一步含有其它化合物。例如，除上述的溶剂以外，还可以含有其它溶剂。作为其它溶剂，例如可举出n,n－二甲基甲酰胺、n,n－二甲基乙酰胺等酰胺类、二甲基亚砜等。它们可以单独使用1种，另外也可以以任意的组合和比率使用2种以上。
[有机电致发光元件]
本发明的有机电致发光元件含有本发明的铱配位化合物。
本发明的有机电致发光元件优选在基板上至少具有阳极、阴极以及阳极与阴极之间的至少1层有机层，上述有机层中的至少1层含有本发明的铱配位化合物。上述有机层包含发光层。
含有本发明的铱配位化合物的有机层更优选为使用本发明的组合物形成的层，进一步优选为通过湿式成膜法形成的层。通过湿式成膜法形成的层优选为发光层。
本发明中，湿式成膜法是指：作为成膜方法、即涂布方法，采用例如旋涂法、浸涂法、模涂法、棒涂法、刮刀涂布法、辊涂法、喷涂法、毛细管涂布法、喷墨法、喷嘴印刷法、丝网印刷法、凹版印刷法、柔性版印刷法等以湿式进行成膜的方法，并将通过这些方法形成的膜进行干燥而进行膜形成的方法。
图1是表示本发明的有机电致发光元件10优选的结构例的截面的示意图。图1中，符号1表示基板，符号2表示阳极，符号3表示空穴注入层，符号4表示空穴传输层，符号5表示发光层，符号6表示空穴阻挡层，符号7表示电子传输层，符号8表示电子注入层，符号9表示阴极。
应用于这些结构的材料可以应用公知的材料，没有特别限制，以下作为一个例子记载关于各层的代表性的材料、制法。以下，引用公报、论文等时，可以在本领域技术人员的常识范围内适当采用、应用该内容。
＜基板1＞
基板1为有机电致发光元件的支承体，通常可使用石英或玻璃的板、金属板或金属箔、塑料膜或片等。这些之中，优选玻璃板、聚酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚砜等透明的合成树脂的板。从不易因外部空气而发生有机电致发光元件的劣化的方面考虑，基板1优选为气体阻隔性高的材质。特别是如合成树脂制的基板等那样使用气体阻隔性低的材质时，优选在基板1的至少单面设置致密的硅氧化膜等来提高气体阻隔性。
＜阳极2＞
阳极2担负向发光层侧的层注入空穴的功能。阳极2通常由铝、金、银、镍、钯、铂等金属；铟和/或锡的氧化物等金属氧化物；碘化铜等金属卤化物；炭黑或聚(3－甲基噻吩)、聚吡咯、聚苯胺等导电性高分子等构成。
阳极2的形成通常多通过溅射法、真空蒸镀法等干式法来进行。使用银等金属微粒、碘化铜等微粒、炭黑、导电性的金属氧化物微粒、导电性高分子微粉末等形成阳极2时，也可以通过使其分散于适当的粘结剂树脂溶液并涂布在基板上而形成。在导电性高分子的情况下，也可以通过电解聚合直接在基板上形成薄膜，或者在基板上涂布导电性高分子而形成阳极2(appl.phys.lett.，60卷，2711页，1992年)。
阳极2通常为单层结构，也可以适当制成层叠结构。阳极2为层叠结构时，可以在第1层的阳极上层叠不同的导电材料。
阳极2的厚度只要根据需要的透明性和材质等决定即可。特别是需要高的透明性时，优选可见光的透过率成为60％以上的厚度，进一步优选成为80％以上的厚度。阳极2的厚度通常为5nm以上，优选为10nm以上，通常为1000nm以下，优选为500nm以下。
在不需要透明性的情况下，阳极2的厚度只要根据需要的强度等而制成任意厚度即可，此时，阳极2可以为与基板1相同的厚度。
在阳极2的表面进行成膜时，优选通过在成膜前实施紫外线 臭氧、氧等离子体、氩等离子体等处理而除去阳极上的杂质，并且预先调整其电离势而提高空穴注入性。
＜空穴注入层3＞
担负从阳极2侧向发光层5侧传输空穴的功能的层通常被称为空穴注入传输层或空穴传输层。担负从阳极2侧向发光层5侧传输空穴的功能的层为2层以上时，有时将更靠近阳极2侧的层称为空穴注入层3。在强化从阳极2向发光层5侧传输空穴的功能的方面，优选使用空穴注入层3。使用空穴注入层3时，通常在阳极2上形成空穴注入层3。
空穴注入层3的膜厚通常为1nm以上，优选为5nm以上，通常为1000nm以下，优选为500nm以下。
空穴注入层3的形成方法可以为真空蒸镀法，也可以为湿式成膜法。从成膜性优异的方面考虑，优选通过湿式成膜法形成。
空穴注入层3优选含有空穴传输性化合物，更优选含有空穴传输性化合物和电子接受性化合物。进一步优选在空穴注入层3中含有阳离子自由基化合物，特别优选含有阳离子自由基化合物和空穴传输性化合物。
(空穴传输性化合物)
空穴注入层形成用组合物通常含有成为空穴注入层3的空穴传输性化合物。
在湿式成膜法的情况下，通常还进一步含有溶剂。空穴注入层形成用组合物优选空穴传输性高、能够高效地传输所注入的空穴。因此，优选空穴迁移率大，在制造时、使用时等不易产生成为陷阱的杂质。另外，优选稳定性优异，电离势小，对可见光的透明性高。特别是空穴注入层3与发光层5相接时，优选不会将来自发光层5的发光消光的化合物，不会与发光层5形成激基复合物而使发光效率降低的化合物。
作为空穴传输性化合物，从阳极2向空穴注入层3的电荷注入势垒的观点考虑，优选具有4.5ev～6.0ev的电离势的化合物。作为空穴传输性化合物的例子，可举出芳香族胺系化合物、酞菁系化合物、卟啉系化合物、低聚噻吩系化合物、聚噻吩系化合物、苄基苯基系化合物、用芴基连接叔胺而成的化合物、腙系化合物、硅氮烷系化合物、喹吖啶酮系化合物等。
上述的例示化合物中，从非晶性和可见光透过性的方面考虑，优选芳香族胺化合物，特别优选芳香族叔胺化合物。芳香族叔胺化合物是指具有芳香族叔胺结构的化合物，也包含具有来自芳香族叔胺的基团的化合物。
芳香族叔胺化合物的种类没有特别限制，但从通过表面平滑化效果而容易得到均匀的发光的方面考虑，优选使用重均分子量为1000以上且1000000以下的高分子化合物(重复单元连接的聚合型化合物)。作为芳香族叔胺高分子化合物的优选的例子，可举出具有下述式(i)所示的重复单元的高分子化合物等。
(式(i)中，ar1和ar2各自独立地表示可以具有取代基的芳香族基团或可以具有取代基的杂芳香族基团。ar3～ar5各自独立地表示可以具有取代基的芳香族基团或可以具有取代基的杂芳香族基团。q表示选自下述的连接基团组中的连接基团。ar1～ar5中，键合于相同的n原子的两个基团可以互相键合而形成环。
以下示出连接基团。
(上述各式中，ar6～ar16各自独立地表示可以具有取代基的芳香族基团或可以具有取代基的杂芳香族基团。ra～rb各自独立地表示氢原子或任意的取代基。)
作为ar1～ar16的芳香族基团和杂芳香族基团，从高分子化合物的溶解性、耐热性、空穴注入传输性的方面考虑，优选来自苯环、萘环、菲环、噻吩环、吡啶环的基团，进一步优选来自苯环、萘环的基团。
作为具有式(i)所示的重复单元的芳香族叔胺高分子化合物的具体例，可举出国际公开第2005/089024号小册子中记载的芳香族叔胺高分子化合物。
(电子接受性化合物)
为了通过空穴传输性化合物的氧化来提高空穴注入层3的导电率，空穴注入层3优选含有电子接受性化合物。
作为电子接受性化合物，优选具有氧化力且具有从上述的空穴传输性化合物接受一个电子的能力的化合物，具体而言，优选电子亲和力为4ev以上的化合物，进一步优选电子亲和力为5ev以上的化合物。
作为这样的电子接受性化合物，例如可举出选自三芳基硼化合物、金属卤化物、路易斯酸、有机酸、
(阳离子自由基化合物)
作为阳离子自由基化合物，优选由作为从空穴传输性化合物中除去一个电子而得的化学种的阳离子自由基和抗衡阴离子构成的离子化合物。阳离子自由基来自空穴传输性的高分子化合物时，阳离子自由基成为从高分子化合物的重复单元除去一个电子而得的结构。
作为阳离子自由基，优选为从作为空穴传输性化合物在前面叙述过的化合物中除去一个电子而得的化学种。从非晶性、可见光的透过率、耐热性和溶解性等方面考虑，优选为从作为空穴传输性化合物而优选的化合物中除去一个电子而得的化学种。
阳离子自由基化合物可以通过将上述的空穴传输性化合物和电子接受性化合物混合来生成。通过将上述的空穴传输性化合物和电子接受性化合物混合，从而从空穴传输性化合物向电子接受性化合物发生电子迁移，生成由空穴传输性化合物的阳离子自由基和抗衡阴离子构成的阳离子离子化合物。
pedot/pss(adv.mater.，2000年，12卷，481页)、翠绿亚胺盐酸盐(j.phys.chem.，1990年，94卷，7716页)等来自高分子化合物的阳离子自由基化合物也通过进行氧化聚合(脱氢聚合)而生成。
在此所说的氧化聚合是使用过氧二硫酸盐等将单体在酸性溶液中化学或电化学氧化。在该氧化聚合(脱氢聚合)的情况下，通过将单体氧化而形成高分子，并且生成以来自酸性溶液的阴离子作为抗衡阴离子的从高分子的重复单元除去一个电子而得的阳离子自由基。
(基于湿式成膜法的空穴注入层3的形成)
通过湿式成膜法形成空穴注入层3时，通常通过如下操作形成：将成为空穴注入层3的材料与可溶解该材料的溶剂(空穴注入层用溶剂)混合而制备成膜用的组合物(空穴注入层形成用组合物)，将该空穴注入层形成用组合物通过湿式成膜法在相当于空穴注入层3的下层的层(通常为阳极2)上成膜，并使其干燥。已形成的膜的干燥可以与基于湿式成膜法的发光层5的形成中的干燥方法同样地进行。
空穴注入层形成用组合物中的空穴传输性化合物的浓度只要不明显损害本发明的效果就是任意的，但从膜厚的均匀性的方面考虑，优选较低，从空穴注入层3不易产生缺陷的方面考虑，优选较高。空穴注入层形成用组合物中的空穴传输性化合物的浓度优选0.01质量％以上，进一步优选0.1质量％以上，特别优选0.5质量％以上，优选70质量％以下，进一步优选60质量％以下，特别优选50质量％以下。
作为溶剂，例如可举出醚系溶剂、酯系溶剂、芳香族烃系溶剂、酰胺系溶剂等。
作为醚系溶剂，例如可举出乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇－1－单甲醚乙酸酯(pgmea)等脂肪族醚和1,2－二甲氧基苯、1,3－二甲氧基苯、苯甲醚、苯乙醚、2－甲氧基甲苯、3－甲氧基甲苯、4－甲氧基甲苯、2,3－二甲基苯甲醚、2,4－二甲基苯甲醚等芳香族醚等。
作为酯系溶剂，例如可举出乙酸苯酯、丙酸苯酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸正丁酯等芳香族酯等。
作为芳香族烃系溶剂，例如可举出甲苯、二甲苯、环己基苯、3－异丙基联苯、1,2,3,4－四甲基苯、1,4－二异丙基苯、甲基萘等。
作为酰胺系溶剂，例如可举出n,n－二甲基甲酰胺、n,n－二甲基乙酰胺等。
除这些以外，也可以使用二甲基亚砜等。
空穴注入层3的基于湿式成膜法的形成通常通过如下操作进行：制备空穴注入层形成用组合物后，将其涂布在相当于空穴注入层3的下层的层(通常为阳极2)上进行成膜，并进行干燥。空穴注入层3通常在成膜后通过加热、减压干燥等使涂布膜干燥。
(基于真空蒸镀法的空穴注入层3的形成)
通过真空蒸镀法形成空穴注入层3时，通常将空穴注入层3的构成材料(上述的空穴传输性化合物、电子接受性化合物等)的1种或2种以上放入设置于真空容器内的坩埚(使用2种以上的材料时，通常各自放入不同的坩埚)，利用真空泵将真空容器内排气至10－4pa左右后，对坩埚进行加热(使用2种以上的材料时，通常对各自的坩埚进行加热)，一边控制坩埚内的材料的蒸发量一边使其蒸发(使用2种以上的材料时，通常各自独立地一边控制蒸发量一边使其蒸发)，在与坩埚相对放置的基板上的阳极2上形成空穴注入层3。使用2种以上的材料时，也可以将它们的混合物放入坩埚，进行加热，使其蒸发而形成空穴注入层3。
蒸镀时的真空度只要不明显损害本发明的效果就没有限定，通常为0.1×10－6torr(0.13×10－4pa)以上且9.0×10－6torr(12.0×10－4pa)以下。蒸镀速度只要不明显损害本发明的效果就没有限定，通常为
＜空穴传输层4＞
空穴传输层4为担负从阳极2侧向发光层5侧传输空穴的功能的层。空穴传输层4在本发明的有机电致发光元件中不是必需的层，从强化从阳极2向发光层5传输空穴的功能的方面考虑，优选设置该层。设置空穴传输层4时，通常，空穴传输层4形成于阳极2与发光层5之间。存在空穴注入层3时，空穴传输层4形成于空穴注入层3与发光层5之间。
空穴传输层4的膜厚通常为5nm以上，优选为10nm以上，通常为300nm以下，优选为100nm以下。
空穴传输层4的形成方法可以为真空蒸镀法，也可以为湿式成膜法。从成膜性优异的方面考虑，优选通过湿式成膜法形成。
空穴传输层4通常含有成为空穴传输层4的空穴传输性化合物。作为空穴传输层4中所含的空穴传输性化合物，特别可举出以4,4’－双[n－(1－萘基)－n－苯基氨基]联苯为代表的含有2个以上的叔胺且在氮原子上取代有2个以上的稠合芳香族环的芳香族二胺(日本特开平5－234681号公报)、4,4’,4″－三(1－萘基苯基氨基)三苯基胺等具有星爆结构的芳香族胺化合物(j.lumin.,72－74卷、985页、1997年)、由三苯基胺的四聚体构成的芳香族胺化合物(chem.commun.,2175页、1996年)、2,2’,7,7’－四－(二苯基氨基)－9,9’－螺二芴等螺化合物(synth.metals，91卷、209页、1997年)、4,4’－n,n’－二咔唑联苯等咔唑衍生物等。也可优选使用聚乙烯基咔唑、聚乙烯基三苯基胺(日本特开平7－53953号公报)、含有四苯基联苯胺的聚亚芳基醚砜(polym.adv.tech.,7卷、33页、1996年)等。
(基于湿式成膜法的空穴传输层4的形成)
通过湿式成膜法形成空穴传输层4时，通常，与通过湿式成膜法形成上述的空穴注入层3的情况同样地，使用空穴传输层形成用组合物代替空穴注入层形成用组合物而形成。
通过湿式成膜法形成空穴传输层4时，通常，空穴传输层形成用组合物进一步含有溶剂。空穴传输层形成用组合物中使用的溶剂可以使用与上述的空穴注入层形成用组合物中使用的溶剂同样的溶剂。
空穴传输层形成用组合物中的空穴传输性化合物的浓度可以为与空穴注入层形成用组合物中的空穴传输性化合物的浓度同样的范围。
空穴传输层4的基于湿式成膜法的形成可以与上述的空穴注入层3的成膜法同样地进行。
(基于真空蒸镀法的空穴传输层4的形成)
通过真空蒸镀法形成空穴传输层4时，通常，也可以与通过真空蒸镀法形成上述的空穴注入层3的情况同样地，使用空穴传输层4的构成材料代替空穴注入层3的构成材料而形成。蒸镀时的真空度、蒸镀速度和温度等成膜条件等可以以与空穴注入层3的真空蒸镀时同样的条件进行成膜。
＜发光层5＞
发光层5为担负如下功能的层：在向一对电极间提供电场时，通过从阳极2注入的空穴与从阴极9注入的电子复合而被激发，进行发光。
发光层5为形成于阳极2与阴极9之间的层。在阳极2上具有空穴注入层3时，发光层5形成于空穴注入层3与阴极9之间，在阳极2上具有空穴传输层4时，发光层5形成于空穴传输层4与阴极9之间。
发光层5的膜厚只要不明显损害本发明的效果就是任意的，从膜不易产生缺陷的方面考虑，优选较厚，另一方面，从容易形成低驱动电压的方面考虑，优选较薄。发光层5的膜厚优选3nm以上，进一步优选5nm以上，通常优选200nm以下，进一步优选100nm以下。
发光层5至少含有具有发光性质的材料(发光材料)，并且优选含有具有电荷传输性的材料(电荷传输性材料)。作为发光材料，只要在任一发光层中含有本发明的铱配位化合物即可，也可以适当使用其它发光材料。以下，对本发明的铱配位化合物以外的其它发光材料进行详述。
(发光材料)
发光材料只要在期望的发光波长进行发光且不损害本发明的效果就没有特别限制，可以应用公知的发光材料。发光材料可以为荧光发光材料，也可以为磷光发光材料，优选发光效率良好的材料，从内部量子效率的观点考虑，优选磷光发光材料。
作为荧光发光材料，例如可举出以下的材料。
作为提供蓝色发光的荧光发光材料(蓝色荧光发光材料)，例如可举出萘、苝、芘、蒽、香豆素、
作为提供绿色发光的荧光发光材料(绿色荧光发光材料)，例如可举出喹吖啶酮衍生物、香豆素衍生物、al(c9h6no)3等铝配合物等。
作为提供黄色发光的荧光发光材料(黄色荧光发光材料)，例如可举出红荧烯、萘嘧啶酮衍生物等。
作为提供红色发光的荧光发光材料(红色荧光发光材料)，例如可举出dcm(4－(二氰基亚甲基)－2－甲基－6－(对二甲基氨基苯乙烯基)－4h－吡喃)系化合物、苯并吡喃衍生物、罗丹明衍生物、苯并硫杂蒽衍生物、氮杂苯并硫杂蒽等。
作为磷光发光材料，例如可举出含有选自长周期型元素周期表(以下，只要没有特别说明，则称为“元素周期表时”时，是指长周期型元素周期表)第7～11族中的金属的有机金属配合物等。作为选自元素周期表的第7～11族中的金属，优选可举出钌、铑、钯、银、铼、锇、铱、铂、金等。
作为有机金属配合物的配体，优选(杂)芳基吡啶配体、(杂)芳基吡唑配体等(杂)芳基与吡啶、吡唑、菲咯啉等连接而成的配体，特别优选苯基吡啶配体、苯基吡唑配体。在此，(杂)芳基表示芳基或杂芳基。
作为优选的磷光发光材料，具体而言，可举出三(2－苯基吡啶)合铱、三(2－苯基吡啶)合钌、三(2－苯基吡啶)合钯、双(2－苯基吡啶)合铂、三(2－苯基吡啶)合锇、三(2－苯基吡啶)合铼等苯基吡啶配合物和八乙基卟啉铂、八苯基卟啉铂、八乙基卟啉钯、八苯基卟啉钯等卟啉配合物等。
作为高分子系的发光材料，可举出聚(9,9－二辛基芴－2,7－二基)、聚[(9,9－二辛基芴－2,7－二基)－共聚－(4,4’－(n－(4－仲丁基苯基))二苯基胺)]、聚[(9,9－二辛基芴－2,7－二基)－共聚－(1,4－苯并－2{2,1’－3}－三唑)]等聚芴系材料、聚[2－甲氧基－5－(2－乙基己氧基)－1,4－亚苯基亚乙烯基]等聚亚苯基亚乙烯系材料。
(电荷传输性材料)
电荷传输性材料为具有正电荷(空穴)或负电荷(电子)传输性的材料，只要不损害本发明的效果就没有特别限制，可以应用公知的材料。
电荷传输性材料可以使用以往在有机电致发光元件的发光层5中使用的化合物等，特别优选作为发光层5的主体材料使用的化合物。
作为电荷传输性材料，具体而言，可举出芳香族胺系化合物、酞菁系化合物、卟啉系化合物、低聚噻吩系化合物、聚噻吩系化合物、苄基苯基系化合物、用芴基连接了叔胺的化合物、腙系化合物、硅氮烷系化合物、硅烷胺系化合物、磷酰胺系化合物、喹吖啶酮系化合物等作为空穴注入层3的空穴传输性化合物例示的化合物等，此外，还可举出蒽系化合物、芘系化合物、咔唑系化合物、吡啶系化合物、菲咯啉系化合物、
作为电荷传输性材料，也可优选使用以4,4’－双[n－(1－萘基)－n－苯基氨基]联苯为代表的含有2个以上的叔胺且在氮原子上取代有2个以上的稠合芳香族环的芳香族二胺(日本特开平5－234681号公报)、4,4’,4″－三(1－萘基苯基氨基)三苯基胺等具有星爆结构的芳香族胺系化合物(j.lumin.,72－74卷、985页、1997年)、由三苯基胺的四聚体构成的芳香族胺系化合物(chem.commun.,2175页、1996年)、2,2’,7,7’－四(二苯基氨基)－9,9’－螺二芴等芴系化合物(synth.metals,91卷、209页、1997年)、4,4’－n,n’－二咔唑联苯等咔唑系化合物等作为空穴传输层4的空穴传输性化合物例示的化合物等。此外，还可举出2－(4－联苯基)－5－(对叔丁基苯基)－1,3,4－
(基于湿式成膜法的发光层5的形成)
发光层5的形成方法可以为真空蒸镀法，也可以为湿式成膜法，但从成膜性优异的方面考虑，优选湿式成膜法。
通过湿式成膜法形成发光层5时，通常与通过湿式成膜法形成上述的空穴注入层3的情况同样地，使用将成为发光层5的材料与可溶解该材料的溶剂(发光层用溶剂)混合而制备的发光层形成用组合物代替空穴注入层形成用组合物而形成。在本发明中，作为该发光层形成用组合物，优选使用本发明的含铱配位化合物的组合物。
作为溶剂，例如可举出针对空穴注入层3的形成所举出的醚系溶剂、酯系溶剂、芳香族烃系溶剂、酰胺系溶剂，此外，还可举出烷烃系溶剂、卤代芳香族烃系溶剂、脂肪族醇系溶剂、脂环族醇系溶剂、脂肪族酮系溶剂和脂环族酮系溶剂等。使用的溶剂也如作为本发明的含铱配位化合物的组合物的溶剂例示所示。以下举出溶剂的具体例，只要不损害本发明的效果就不限定于这些。
例如可举出乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇－1－单甲醚乙酸酯(pgmea)等脂肪族醚系溶剂；1,2－二甲氧基苯、1,3－二甲氧基苯、苯甲醚、苯乙醚、2－甲氧基甲苯、3－甲氧基甲苯、4－甲氧基甲苯、2,3－二甲基苯甲醚、2,4－二甲基苯甲醚、二苯基醚等芳香族醚系溶剂；乙酸苯酯、丙酸苯酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸正丁酯等芳香族酯系溶剂；甲苯、二甲苯、均三甲苯、环己基苯、四氢萘、3－异丙基联苯、1,2,3,4－四甲基苯、1,4－二异丙基苯、甲基萘等芳香族烃系溶剂；n,n－二甲基甲酰胺、n,n－二甲基乙酰胺等酰胺系溶剂；正癸烷、环己烷、乙基环己烷、十氢化萘、双环己烷等烷烃系溶剂；氯苯、二氯苯、三氯苯等卤代芳香族烃系溶剂；丁醇、己醇等脂肪族醇系溶剂；环己醇、环辛醇等脂环族醇系溶剂；甲基乙基酮、二丁酮等脂肪族酮系溶剂；环己酮、环辛酮、葑酮等脂环族酮系溶剂等。这些之中，特别优选烷烃系溶剂和芳香族烃系溶剂。
为了得到更均匀的膜，优选溶剂以适当的速度从刚成膜后的液膜蒸发。因此，使用的溶剂的沸点如上所述，通常为80℃以上，优选为100℃以上，更优选为120℃以上，通常为270℃以下，优选为250℃以下，更优选为沸点230℃以下。
溶剂的使用量只要不明显损害本发明的效果就是任意的，从由于低粘性而容易进行成膜作业的方面考虑，发光层形成用组合物即含铱配位化合物的组合物中的合计含量优选较多，从容易以厚膜进行成膜的方面考虑，优选较低。如上所述，溶剂的含量在含铱配位化合物的组合物中优选为1质量％以上，更优选为10质量％以上，特别优选为50质量％以上，优选为99.99质量％以下，更优选为99.9质量％以下，特别优选为99质量％以下。
作为湿式成膜后的溶剂除去方法，可以使用加热或减压。作为加热方法中使用的加热手段，从对膜整体均等地提供热的方面考虑，优选清洁烘箱、加热板。
加热工序中的加热温度只要不明显损害本发明的效果就是任意的，从缩短干燥时间的方面考虑，优选温度较高，从对材料的损伤少的方面考虑，优选较低。加热温度的上限通常为250℃以下，优选为200℃以下，进一步优选为150℃以下。加热温度的下限通常为30℃以上，优选为50℃以上，进一步优选为80℃以上。超过上述上限的温度比通常所使用的电荷传输材料或磷光发光材料的耐热性高，有可能发生分解、结晶化，因此不优选。加热温度低于上述下限时，溶剂的除去需要长时间，因此不优选。加热工序中的加热时间根据发光层形成用组合物中的溶剂的沸点、蒸气压、材料的耐热性和加热条件而适当地决定。
(基于真空蒸镀法的发光层5的形成)
通过真空蒸镀法形成发光层5时，通常将发光层5的构成材料(上述的发光材料、电荷传输性化合物等)的1种或2种以上放入设置于真空容器内的坩埚(使用2种以上的材料时，通常各自放入不同的坩埚)，利用真空泵将真空容器内排气至10－4pa左右后，对坩埚进行加热(使用2种以上的材料时，通常对各自的坩埚进行加热)，一边控制坩埚内的材料的蒸发量一边使其蒸发(使用2种以上的材料时，通常各自独立地一边控制蒸发量一边使其蒸发)，在与坩埚相对放置的空穴注入层3或空穴传输层4上形成发光层5。使用2种以上的材料时，也可以将它们的混合物放入坩埚，进行加热，使其蒸发而形成发光层5。
蒸镀时的真空度只要不明显损害本发明的效果就没有限定，通常为0.1×10－6torr(0.13×10－4pa)以上且9.0×10－6torr(12.0×10－4pa)以下。蒸镀速度只要不显著损害本发明的效果就没有限定，通常为
＜空穴阻挡层6＞
可以在发光层5与后述的电子注入层8之间设置空穴阻挡层6。空穴阻挡层6为以与发光层5的阴极9侧的界面相接的方式层叠在发光层5上的层。
空穴阻挡层6具有阻挡从阳极2迁移来的空穴到达阴极9的作用以及将从阴极9注入的电子高效地向发光层5的方向传输的作用。作为构成空穴阻挡层6的材料所要求的物性，可举出电子迁移率高且空穴迁移率低、能隙(homo、lumo的差)大、激发三重态能级(t1)高。
作为满足这样的条件的空穴阻挡层6的材料，例如可举出双(2－甲基－8－羟基喹啉)(苯酚)铝、双(2－甲基－8－羟基喹啉)(三苯基硅醇)铝等混合配体配合物、双(2－甲基－8－羟基喹啉)铝－μ－氧代－双(2－甲基－8－羟基喹啉)铝双核金属配合物等金属配合物、二苯乙烯基联苯衍生物等苯乙烯基化合物(日本特开平11－242996号公报)、3－(4－联苯基)－4－苯基－5(4－叔丁基苯基)－1,2,4－三唑等三唑衍生物(日本特开平7－41759号公报)、浴铜灵等菲咯啉衍生物(日本特开平10－79297号公报)等。国际公开第2005/022962号中记载的具有至少1个2,4,6位被取代的吡啶环的化合物也优选作为空穴阻挡层6的材料。
空穴阻挡层6的形成方法没有限制，可以与上述的发光层5的形成方法同样地形成。
空穴阻挡层6的膜厚只要不明显损害本发明的效果就是任意的，通常为0.3nm以上，优选为0.5nm以上，通常为100nm以下，优选为50nm以下。
＜电子传输层7＞
电子传输层7出于进一步提高元件的电流效率的目的而设置于发光层5或空穴阻挡层6与电子注入层8之间。
电子传输层7由能够在提供电场的电极间将从阴极9注入的电子高效地向发光层5的方向传输的化合物形成。作为电子传输层7中使用的电子传输性化合物，需要为从阴极9或电子注入层8的电子注入效率高、具有高电子迁移率且能够将所注入的电子高效地传输的化合物。
作为满足这样的条件的电子传输性化合物，例如可举出8－羟基喹啉的铝配合物等金属配合物(日本特开昭59－194393号公报)、10－羟基苯并[h]喹啉的金属配合物、
电子传输层7的膜厚通常为1nm以上，优选为5nm以上，通常为300nm以下，优选为100nm以下。
电子传输层7通过与发光层5同样地通过湿式成膜法或真空蒸镀法层叠在发光层5或空穴阻挡层6上而形成。通常可使用真空蒸镀法。
＜电子注入层8＞
电子注入层8起到将从阴极9注入的电子高效地向电子传输层7或发光层5注入的作用。
为了高效地进行电子注入，形成电子注入层8的材料优选功函数低的金属。作为例子，可使用钠、铯等碱金属，钡、钙等碱土金属等。
电子注入层8的膜厚优选0.1～5nm。
在阴极9与电子传输层7的界面插入lif、mgf2、li2o、cs2co3等极薄绝缘膜(膜厚0.1～5nm左右)作为电子注入层8也是提高元件效率的有效的方法(appl.phys.lett.，70卷，152页，1997年；日本特开平10－74586号公报；ieeetrans.electron.devices，44卷，1245页，1997年；sid04digest，154页)。
进而，通过在以红菲咯啉等含氮杂环化合物、8－羟基喹啉的铝配合物等金属配合物为代表的有机电子传输材料中掺杂钠、钾、铯、锂、铷等碱金属(日本特开平10－270171号公报、日本特开2002－100478号公报、日本特开2002－100482号公报等中记载)，能够提高电子注入·传输性并兼具优异的膜质，因而优选。此时的膜厚通常为5nm以上，优选为10nm以上，通常为200nm以下，优选为100nm以下。
电子注入层8通过与发光层5同样地通过湿式成膜法或真空蒸镀法层叠在发光层5或其上的空穴阻挡层6或电子传输层7上而形成。
湿式成膜法的情况的详细内容与上述的发光层5的情况同样。
＜阴极9＞
阴极9起到向发光层5侧的层(电子注入层8或发光层5等)注入电子的作用。作为阴极9的材料，可以使用上述的阳极2中使用的材料，从高效地进行电子注入的方面考虑，优选使用功函数低的金属，例如可使用锡、镁、铟、钙、铝、银等金属或它们的合金等。作为阴极9的材料，例如可举出镁－银合金、镁－铟合金、铝－锂合金等低功函数的合金电极等。
从元件的稳定性的方面考虑，优选在阴极9上层叠功函数高且对大气稳定的金属层来保护由低功函数的金属构成的阴极9。作为进行层叠的金属，例如可举出铝、银、铜、镍、铬、金、铂等金属。
阴极的膜厚通常与阳极2同样。
＜其它构成层＞
以上，以图1所示的层构成的元件为中心进行了说明，但在本发明的有机电致发光元件中的阳极2和阴极9与发光层5之间，只要不损害其性能，则除上述说明的层以外，还可以具有任意的层，另外，可以省略发光层5以外的任意的层。
例如，出于与空穴阻挡层8同样的目的在空穴传输层4与发光层5之间设置电子阻挡层也是有效的。电子阻挡层通过阻挡从发光层5迁移来的电子到达空穴传输层4，从而具有如下作用：增加在发光层5内与空穴的复合概率、将生成的激子封闭在发光层5内的作用以及将从空穴传输层4注入的空穴高效地向发光层5的方向传输的作用。
作为电子阻挡层所要求的特性，可举出空穴传输性高、能隙(homo、lumo的差)大、激发三重态能级(t1)高。
通过湿式成膜法形成发光层5时，电子阻挡层也通过湿式成膜法形成会使元件制造变得容易，因而优选。
因此，电子阻挡层也优选具有湿式成膜适合性，作为这样的电子阻挡层中使用的材料，可举出以f8－tfb为代表的二辛基芴与三苯基胺的共聚物(国际公开第2004/084260号)等。
也可以是与图1相反的结构，即，在基板1上按照阴极9、电子注入层8、电子传输层7、空穴阻挡层6、发光层5、空穴传输层4、空穴注入层3、阳极2的顺序进行层叠。也可以在至少一方为透明性高的2张基板之间设置本发明的有机电致发光元件。
也可以为重叠有多段图1所示的层构成的结构(层叠有多个发光单元的结构)。此时，如果使用例如v2o5等作为电荷产生层代替段间(发光单元间)的界面层(在阳极为ito、阴极为al的情况下为这2层)，则段间的势垒变少，从发光效率·驱动电压的观点考虑，更优选。
本发明的有机电致发光元件在单一的元件、由配置成阵列状的结构构成的元件、将阳极和阴极配置成x－y矩阵状的结构中均可应用。
[显示装置和照明装置]
本发明的显示装置和照明装置使用如上所述的本发明的有机电致发光元件。对本发明的显示装置和照明装置的形式、结构没有特别限制，可以使用本发明的有机电致发光元件并依照常规方法进行组装。
例如，可以通过“有机el显示器”(ohm公司，平成16年8月20日发行，时任静士、安达千波矢、村田英幸著)中记载这样的方法形成本发明的显示装置和照明装置。
实施例
以下，示出实施例对本发明进一步具体地进行说明。本发明并不限定于以下的实施例，本发明只要不脱离其主旨，则可以任意地变更而实施。
在以下的合成例中，反应均在氮气流下实施。
[铱配位化合物的合成]
＜合成例1：化合物1的合成＞
在200ml烧瓶中依次加入9,9－二甲基芴－2－羧酸：5.0g、干燥二氯甲烷：100ml、亚硫酰氯：3.3g和n,n－二甲基甲酰胺：100μl，在室温下搅拌1.5小时。将溶剂减压除去，在残渣中加入干燥四氢呋喃：5ml，进一步加入2－氨基－3－氯苯甲腈：2.7g的干燥吡啶：10ml溶液，在室温下搅拌。10分钟后，进一步加入2－氨基－3－氯苯甲腈：0.7g，在室温下搅拌合计3小时。将溶剂减压除去，用甲苯：300ml和1n盐酸：130ml进行分液清洗，用硫酸镁干燥后进行过滤，进行减压干燥。以8.8g的黄色固体的形式得到中间体1。中间体1不精制而供于接下来的反应。
在1l茄形烧瓶中加入2,6－二溴间二甲苯：27.5g、3－(6－苯基正己基)苯基硼酸：30.3g、四(三苯基膦)钯(0)：2.5g、2m磷酸三钾水溶液：2500ml、甲苯：300ml和乙醇：100ml，在100℃的油浴中回流搅拌3小时。
然后，冷却到室温，除去水相，减压除去溶剂。将残渣利用硅胶柱色谱(中性凝胶650ml，仅己烷)进行精制，以无色油状物质的形式得到39.4g的中间体2。
在200ml烧瓶放入镁片：2.2g，在减压下搅拌1小时。然后在室温下用30分钟滴加将中间体2：37.8g溶解于干燥四氢呋喃：45ml而成的溶液。然后在室温下进一步搅拌1小时。将该反应液在室温下滴加于将中间体1：8.8g溶解于干燥四氢呋喃：35ml而成的溶液，在85℃搅拌3小时。然后，加入饱和氯化铵水溶液：10ml后，将溶剂减压除去，将残渣利用硅胶柱色谱(酸性凝胶500ml，己烷→己烷/乙酸乙酯8/2)进行精制，结果得到净重11.1g的中间体3(其中，混入有中间体2的脱溴氢化物，全部为13.3g。由于对接下来的反应没有影响，因此，以混合物的形式直接供于接下来的反应)。
在1l茄形烧瓶中加入中间体3：净重11.1g、2－萘硼酸：5.4g、乙酸钯：183mg、s－phos(2－二环己基膦基－2’,6’－二甲氧基联苯)：656mg、磷酸三钾：6.6g和脱水脱氧甲苯：100ml，在130℃的油浴中搅拌。在中途3小时后加入氢氧化钠：2.0g、乙醇：25ml和水：25ml，在4小时后加入氢氧化钾：2.7g、乙酸钯：100mg、s－phos：400mg和四氢呋喃：10ml，在5小时后加入氢氧化钡8水合物：3.0g、乙酸钯：100mg、s－phos：400mg和四氢呋喃：10ml，在6小时后加入2－萘硼酸：2.3g、乙酸钯：100mg、s－phos：400mg和四氢呋喃：10ml，在6.5小时后加入氢氧化钾：1.2g、乙醇：50ml和水：50ml，使其反应合计11小时，但为低转化率。
第二天，加入四三苯基膦钯(0)：1.2g，在120℃再次开始搅拌。1小时后，加入n,n－二甲基甲酰胺：100ml，在2.5小时后加入2－萘硼酸：3.1g、乙酸钯：100mg、s－phos：400mg和n,n－二甲基甲酰胺：15ml，在3.5小时后加入乙酸钯：100mg、s－phos：400mg和n,n－二甲基甲酰胺：15ml，使其反应合计8小时，结果原料消失。然后将溶剂减压除去，将得到的残渣利用硅胶柱色谱(中性凝胶700ml，二氯甲烷/己烷＝2/8～1/1)进行精制，结果以橙色固体的形式得到11.0g的中间体4。
在1l茄形烧瓶中放入2－(3－溴苯基)苯并噻唑：31.7g、b－[1,1’：3’,1″－三联苯]－3－基硼酸：33.7g、四(三苯基膦)钯(0)：2.2g，进一步加入经氮鼓泡的甲苯：350ml、乙醇：100ml和2m磷酸三钾水溶液：200ml，在100℃搅拌4小时。冷却至室温后，将除去水相并除去溶剂而得到的残渣利用硅胶柱色谱(凝胶600ml，二氯甲烷/己烷＝3/7→5/5)进行精制，得到45.9g的中间体5。
在1l茄形烧瓶中加入中间体5：28.9g、氯化铱n水合物(furuya金属制，铱含量52％)：10.7g、2－乙氧基乙醇：0.7l和水：60ml，回流搅拌9小时。将过滤析出物而得到的滤饼的一半量放入500ml的茄形烧瓶，加入3,5－庚二酮：7.4g、碳酸钾：10.2g和2－乙氧基乙醇：250ml，回流搅拌8小时。冷却至室温后，将过滤的液体的溶剂减压除去，将得到的残渣利用硅胶柱色谱(凝胶500ml，用二氯甲烷展开)进行精制，结果得到14.9g的中间体6。
在100ml茄形烧瓶中加入中间体4：10.8g、中间体6：4.2g、三氟甲磺酸银：1.5g和甲苯：7.5ml，在225℃的油浴中搅拌2小时。在反应中对与100ml茄形烧瓶直接连接的三通阀流动氮气而除去挥发的甲苯。冷却至室温后，将得到的固体利用硅胶柱色谱(中性凝胶400ml，用甲苯/己烷＝35/65～1/1流过后，用二氯甲烷/己烷＝1/1使目标物流下)进行精制，以红色固体的形式得到0.96g的化合物1。
＜合成例2：化合物2的合成＞
在1l茄形烧瓶中依次加入9,9－二甲基芴－2－羧酸：4.9g、干燥二氯甲烷：100ml、亚硫酰氯：2ml和n,n－二甲基甲酰胺：100μl，在室温下搅拌2小时。将溶剂减压除去，在残渣中加入干燥n－甲基吡咯烷酮：50ml，进一步加入2－氨基硫酚：2.6g的干燥n－甲基吡咯烷酮：50ml溶液，在室温下搅拌2小时。将反应液投入到水：800ml中，用2m磷酸三钾水溶液：100ml中和后，进行过滤，用水清洗后，进行减压干燥，以6.2g的奶油色固体的形式得到中间体7。
在1l茄形烧瓶中加入中间体7：6.2g、氯化铱n水合物(furuya金属制、铱含量52％)：3.2g、2－乙氧基乙醇：50ml和水：10ml，回流搅拌6小时。将过滤析出物而得到的滤饼：9.1g中的5.0g放入1l的茄形烧瓶，加入3,5－庚二酮：2.6g、碳酸钾：8.0g和2－乙氧基乙醇：200ml，回流搅拌1小时45分钟。冷却至室温后，将溶剂减压除去，将得到的残渣用二氯甲烷：300ml和水：300ml进行分液清洗后，将除去油相的溶剂而得到的残渣利用硅胶柱色谱(凝胶500ml，用二氯甲烷/己烷＝8/2展开)进行精制，结果得到2.0g的中间体8。
在100ml茄形烧瓶中加入中间体8：1.4g、中间体4：4.3g、三氟甲磺酸银：0.57g，在220℃的油浴中搅拌2小时。冷却至室温后，将得到的固体利用硅胶柱色谱(中性凝胶400ml，用甲苯/己烷＝4/6～1/1流过后，用二氯甲烷/己烷＝1/1使目标物流下)进行精制，以红色固体的形式得到0.8g的化合物2。
[溶剂溶解性的比较]
＜实施例1＞
将化合物1以成为3质量％的方式混合于环己基苯。在室温下仅通过用手振荡2分钟来观察溶解性。然后，用100℃的加热板加热5分钟后，在室温下静置40小时，分别观察有无析出等。
＜实施例2、比较例1，2＞
在实施例1中，将化合物1替换成化合物2、下述化合物d－1或下述化合物d－2，除此以外，进行同样的操作。应予说明，化合物d－1以国际公开第2015/087961号的记载为基础进行合成，化合物d－2以国际公开第2014/024889号的记载为基础进行合成。
将以上的结果汇总于表1。
由表1可知，本发明的铱配位化合物的溶解时的溶解性和溶解后经过时间时的溶解稳定性均优异。
[表1]
[最大发光波长和半值宽度的测定]
＜实施例3＞
将化合物1在常温下溶解于2－甲基四氢呋喃(aldrich公司制，脱水，未添加稳定剂)，制备1×10－5mol/l的溶液。将该溶液放入带特氟隆(注册商标)旋塞的石英池，进行20分钟以上的氮鼓泡后，在室温下测定磷光光谱。将显示所得到的磷光光谱强度的最大值的波长作为最大发光波长。另外，将最大发光波长的一半的光谱强度的宽度作为半值宽度。
发光光谱的测定使用以下的仪器。
装置：hamamatsuphotonics公司制有机el量子收率测定装置c9920－02
光源：单色光源l9799－01
检测器：多通道检测器pma－11
激发光：380nm
＜实施例4、比较例3，4＞
在实施例3中，使用化合物2、上述化合物d－1或上述化合物d－2代替化合物1，除此以外，进行同样的操作。
将结果示于表2和图2。
与图2中将比较例3和比较例4的数据连接而得的线所示的实施例3和实施例4的最大发光波长处的半值宽度相比，实施例3和实施例4分别显示宽的半值宽度值。根据这些结果，可以说本发明的铱配位化合物显示偏离比较例3和比较例4的最大发光波长与半值宽度的线性关系的宽半值宽度。
[表2]
[铱配位化合物的合成]
＜合成例3：化合物3的合成＞
(反应1)
在1l茄形烧瓶中放入3－溴－4－羟基苯甲酸(50g)、甲醇(400ml)和硫酸(23ml)，在95℃的油浴中回流搅拌3小时。然后，放入碳酸钠(60g)和水(200ml)形成碱性后，用二氯甲烷(250ml)萃取6次。在水相中加入35％盐酸(15ml)，用二氯甲烷(250ml)萃取5次。将油相用硫酸镁(50ml)干燥并过滤后，将溶剂减压除去而得到53.6g的甲酯体。
(反应2)
在反应1的甲酯体(27.7g)中加入2－甲基苯基硼酸(16.5g)、乙酸钯(0.50g)、s－phos(2－二环己基膦基－2’，6－二甲氧基联苯)(1.9g)、磷酸三钾(46.3g)和脱氧甲苯(500ml)，在100℃搅拌5小时。然后，加入35％盐酸(40ml)、水(160ml)和二氯甲烷(100ml)，回收油相，使其溶解于热乙醇(100ml)后，加入水(250ml)制成粉末。
利用硅胶柱色谱(中性凝胶200ml，二氯甲烷/己烷＝3/7～1/0)将其精制，得到23.1g的中间体9。
(反应3)
在1l茄形烧瓶中加入中间体9(23.1g)、二氯甲烷(350ml)、三氟甲磺酸酐(35ml)和三乙胺(30ml)，在室温下搅拌1小时。然后，加入水(200ml)和碳酸钠(30g)中和后，将油相用硫酸镁干燥，过滤后将溶剂减压除去。
将得到的残渣利用硅胶柱色谱(在直径9cm的圆锥上堆积1cm的中性凝胶，用二氯甲烷/己烷＝1/1使其流出)进行精制，结果得到38.3g的中间体10。
(反应4)
在1l茄形烧瓶中加入中间体10(15.5g)、乙酸钯(0.94g)、s－phos(3.6g)、磷酸三钾(17.9g)和脱水四氢呋喃(300ml)，在100℃的油浴中搅拌5小时。将反应液冷却后过滤，将在减压下除去溶剂而得到的残渣利用硅胶柱色谱(中性凝胶500ml，二氯甲烷/己烷＝2/8～3/7)进行精制，得到6.7g的中间体11。
(反应5)
在1l茄形烧瓶中放入中间体3(6.7g)、碘代正己烷(15.6g)、四丁基溴化铵(1.9g)、二甲基亚砜(40ml)，滴加氢氧化钠(7.0g)的水(10ml)溶液并在室温下搅拌2.5小时。接着，滴加氢氧化钠(2.0g)的水(15ml)溶液，进一步搅拌1.5小时。然后，加入35％盐酸(50ml)与水(150ml)的水溶液，用乙酸乙酯(200ml)萃取，用硫酸镁干燥，过滤后，利用硅胶柱色谱(中性凝胶200ml、乙酸乙酯/己烷＝1/9～3/7)进行精制，结果得到9.9g的中间体12。
(反应6)
在1l的可分离烧瓶中放入2－氨基苯甲腈(23.4g)、乙酸(500ml)，在室温下用20分钟滴加溴(30ml)。在另一个1l可分离烧瓶中放入2－氨基苯甲腈(50.4g)、乙酸(1l)，用20分钟滴加溴(65ml)。在室温下反应5小时后，加入水(50ml)并过滤。
将滤物合而为一，用水(500ml)进行悬浮清洗，一边加热一边进行减压干燥，结果得到2－氨基－3,5－二溴苯甲腈(141.8g)。
(反应7)
在1l茄形烧瓶中放入2－氨基－3,5－二溴苯甲腈(28.9g)、2－萘硼酸(37.7g)、四(三苯基膦)钯(5.2g)、2m磷酸三钾(300ml)、甲苯(300ml)和乙醇(100ml)，在105℃的油浴中搅拌4.5小时。在中途追加投入2－萘基硼酸(12.5g)。然后，在室温下除去水相，将减压除去溶剂而得到的残渣利用硅胶柱色谱(中性凝胶650ml，二氯甲烷/己烷＝65/35～6/4)进行精制，结果得到37.1g的中间体13。
(反应8)
在1l茄形烧瓶中放入中间体12(9.9g)、干燥二氯甲烷(100ml)、亚硫酰氯(2.4ml)和n,n－二甲基甲酰胺(100μl)，在室温下搅拌1.5小时。然后，除去溶剂而得到酰氯。
在另一1l茄形烧瓶中放入中间体13(10.2g)、脱水吡啶(40ml)，在其中滴加之前制备的酰氯的四氢呋喃(8ml)溶液，在室温下搅拌4小时。然后，加入二氯甲烷(200ml)，用1n盐酸(120ml)清洗3次，将油相用硫酸镁干燥后过滤，在减压下除去溶剂，得到20.1g的中间体14。
(反应9)
在100ml烧瓶中放入镁片(5.0g)，在减压下搅拌1小时。然后在室温下用30分钟滴加将2-溴间二甲苯35.0g溶解于干燥四氢呋喃(50ml)而成的溶液。然后在室温下进一步搅拌1小时。将该反应液在室温下滴加于将中间体14(18.9g)溶解于干燥四氢呋喃(100ml)而成的溶液，在85℃搅拌2小时。接着，加入饱和氯化铵水溶液(100ml)后，用二氯甲烷(200ml)萃取，将有机相的溶剂减压除去，将残渣利用硅胶柱色谱(酸性凝胶500ml，己烷/二氯甲烷＝6/4)和反相硅胶柱色谱进行精制，结果得到11.5g的中间体15。
(反应10)
在1l茄形烧瓶中放入2－(3－溴苯基)苯并噻唑(31.7g)、b－[1,1’：3’,1″－三联苯]－3－基硼酸(33.7g)、四(三苯基膦)钯(0)(2.2g)，进一步加入经氮鼓泡的甲苯(350ml)、乙醇(100ml)和2m磷酸三钾水溶液(200ml)，在100℃搅拌4小时。冷却至室温后，将除去水相并除去溶剂而得到的残渣利用硅胶柱色谱(凝胶600ml，二氯甲烷/己烷＝3/7→5/5)进行精制，得到45.9g的中间体16。
(反应11)
在1l茄形烧瓶中加入中间体16(28.9g)、氯化铱n水合物(furuya金属制、铱含量52％)(10.7g)、2－乙氧基乙醇(0.7l)和水(60ml)，回流搅拌9小时。将过滤析出物而得到的滤饼的一半量放入500ml的茄形烧瓶，加入3,5－庚二酮(7.4g)、碳酸钾(10.2g)和2－乙氧基乙醇(250ml)，回流搅拌8小时。冷却至室温后，将过滤的液体的溶剂减压除去，将得到的残渣利用硅胶柱色谱(凝胶500ml，用二氯甲烷展开)进行精制，结果得到14.9g的中间体17。
(反应12)
在100ml茄形烧瓶中放入中间体15(11.5g)、中间体17(4.2g)，投入到油浴中，从室温升温到220℃。在油浴的温度超过210℃时放入三氟甲磺酸银(1.5g)，然后搅拌3小时。在中途2小时后追加中间体17(1.0g)。将反应后得到的固体利用硅胶柱色谱(中性凝胶600ml，二氯甲烷/己烷＝3/7)进行精制，得到0.8g的化合物3。
[溶剂溶解性和溶解后的溶解稳定性的确认]
将化合物3以成为3质量％的方式混合于环己基苯。在室温下仅通过用手的振动来观察溶解性，结果均迅速地溶解。然后，用100℃的加热板加热5分钟，在室温下静置50小时来观察有无析出，结果任一溶液均维持均匀状态。
[实施例5]
通过以下的方法对作为本发明的铱配位化合物的化合物3进行发光量子收率和最大发光波长的测定。将结果示于表3。
＜发光量子收率的评价＞
将化合物3在室温下溶解于2－甲基四氢呋喃(aldrich公司制，脱水，未添加稳定剂)，制备1×10－5mol/l的溶液。将该溶液放入带特氟隆(注册商标)旋塞的石英池，进行20分钟以上的氮鼓泡，在室温下测定绝对量子收率，算出将后述的比较例5的值设为1.00的相对值。
发光量子收率的测定使用以下的仪器。
装置：hamamatsuphotonics公司制有机el量子收率测定装置c9920－02
光源：单色光源l9799－01
检测器：多通道检测器pma－11
激发光：380nm
＜最大发光波长的测定＞
使用分光光度计(hamamatsuphotonics公司制有机el量子收率测定装置c9920－02)对将化合物3在常温下以浓度1×10－5mol/l溶解于2－甲基四氢呋喃而成的溶液测定磷光光谱。将显示所得到的磷光光谱强度的最大值的波长作为最大发光波长。
[比较例5～7]
在实施例5中，使用以下所示的化合物d－3、化合物d－4或化合物d－5代替化合物3，除此以外，同样地制备溶液，测定发光量子收率和最大发光波长。发光量子收率由将比较例5的值设为1.00的相对值表示。化合物d－3～d－5以国际公开第2015/087961号的记载为基础进行合成。将结果示于表3。
[表3]
图3示出实施例5和比较例5～7的最大发光波长与发光量子收率的关系。
关于作为化学上类似的结构的铱配位化合物，已知特别是在红色发光区域中发光波长与量子收率在多数情况下显示线性关系(作为例子为s.okada，etal，daltontrans.，2005，1583－1590)。比较例5～7是将苯基－喹唑啉型配体和苯基－苯并噻唑型配体组成而成的铱配位化合物，认为它们之间也具有同样的关系。
实施例5的本发明的铱配位化合物显示出比将比较例5～7的数据连接而得的线所示的实施例5(化合物3)的最大发光波长处的发光量子效率高的量子收率。
使用特定的方式对本发明详细地进行了说明，但可以在不脱离本发明的意图和范围的情况下进行各种变更对本领域技术人员而言是显而易见的。
本申请基于2017年11月7日提出申请的日本专利申请2017－214771和2017年11月7日提出申请的日本专利申请2017－214772，其整体通过引用而被援引。
符号说明
1基板
2阳极
3空穴注入层
4空穴传输层
5发光层
6空穴阻挡层
7电子传输层
8电子注入层
9阴极
10有机电致发光元件
1.一种铱配位化合物，由下述式(1)表示，
式(1)中，ir表示铱原子，
c1～c6表示碳原子，n1和n2表示氮原子，
r1～r4各自独立地表示氢原子或取代基，
a、b、c和d各自表示可取代于环cy1、cy2、cy3和cy4的最大数的整数，
m和n表示1或2，m n为3，
环cy1为下述式(2)或(2′)所示的芴结构，
环cy1由式(2)表示时，环cy2为下述式(3)～式(5)中任一者所示的喹啉或萘啶结构，
环cy1由式(2′)表示时，环cy2为下述式(3)～式(5)中的任一者所示的萘啶结构，
式(3)～(5)的x1～x18各自独立地表示碳原子或氮原子，
环cy3表示含有碳原子c4和c5的芳香环或杂芳香环，
环cy4表示含有碳原子c6和氮原子n2的杂芳香环。
2.根据权利要求1所述的铱配位化合物，其中，环cy4为下述式(6)所示的结构，
式(6)中，
x19～x22各自独立地表示碳原子或氮原子，
y表示n(－r5)、氧原子或硫原子，r5表示氢原子或取代基。
3.根据权利要求1或2所述的铱配位化合物，其中，环cy1为式(2)所示的芴结构且环cy3由下述式(8)表示，
4.根据权利要求1～3中任一项所述的铱配位化合物，其中，式(6)的y为硫原子。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的铱配位化合物，其中，构成环cy2的氮原子的个数为2。
6.一种组合物，含有权利要求1～5中任一项所述的铱配位化合物和溶剂。
7.一种有机电致发光元件，含有权利要求1～5中任一项所述的铱配位化合物。
8.一种显示装置，具有权利要求7所述的有机电致发光元件。
9.一种照明装置，具有权利要求7所述的有机电致发光元件。
10.一种铱配位化合物，由下述式(7)表示，
式(7)中，ir表示铱原子，
c7～c9表示碳原子，n3和n4表示氮原子，
环cy5表示含有碳原子c7和c8的芳香环或杂芳香环，
环cy6表示含有碳原子c9和氮原子n3的杂芳香环，
x23～x26各自独立地表示可以具有取代基的碳原子或氮原子，
y2表示氧原子、硫原子或硒原子，
r10～r12各自独立地表示氢原子或取代基，
a′和b′各自表示可取代于环cy5和cy6的最大数的整数，c′为8。
m′和n′表示1或2，m′ n′为3。
技术总结