(57)【要約】【課題】  発光効率、及び、耐久性が良好な発光素子を提供する。【解決手段】  陽極と陰極との間に、発光層及び少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、発光層と陰極との間に、少なくとも一種の、第５周期乃至第６周期かつ第５族乃至第１１族の金属錯体、または希土類の金属錯体を含有する有機層を少なくとも一層含有する有機電界発光素子。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間に、発光層及び少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、発光層と陰極との間に、少なくとも一種の、第５周期乃至第６周期かつ第５族乃至第１１族の金属錯体、または希土類の金属錯体を含有する有機層を少なくとも一層有する有機電界発光素子。
【請求項２】
前記金属錯体の中心金属が、鉄、マンガン、ニッケル、銅、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、インジウム、錫、アンチモン、希土類金属、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、及び金の群から選ばれる請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
前記金属錯体が有機金属錯体である請求項１または２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記金属錯体が、下記一般式（１）、下記一般式（２）、下記一般式（３）、下記一般式（４）、下記一般式（５）、又は下記一般式（６）で表される化合物である請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【化１】
2006032758.tif 000019
式中、Ｑ11、Ｑ21、Ｑ41、Ｑ61はそれぞれ含窒素ヘテロ環を形成する基を表し、Ｚ11、Ｚ21、Ｚ31、Ｚ41、Ｚ51、Ｚ61はそれぞれ連結基を表し、Ｍ11、Ｍ21、Ｍ31、Ｍ41、Ｍ51、Ｍ61はそれぞれ周期律表で第５族〜第１１族かつ第５周期〜第６周期の金属イオンまたは希土類金属イオンを表し、Ｌ11、Ｌ21、Ｌ31、Ｌ41、Ｌ51、Ｌ61はそれぞれ配位子を表し、Ｒ21、Ｒ32、Ｒ52はそれぞれ水素原子又は置換基を表し、Ｘ41、Ｘ51、Ｘ61はそれぞれ置換された炭素原子、又は、置換された窒素原子を表す。ｎ11、ｎ21、ｎ31、ｎ41、ｎ51、ｎ61はそれぞれ０〜２の整数を表し、ｍ11、ｍ21、ｍ31、ｍ41、ｍ51、ｍ61はそれぞれ１〜４の整数を表し、ｍ12、ｍ22、ｍ32、ｍ42、ｍ52、ｍ62はそれぞれ０〜６の整数を表す。
【請求項５】
前記金属錯体を含有する有機層が発光層に隣接している請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記金属錯体を含有する有機層と陰極との間に、さらに電子輸送層を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
前記発光層中の発光材料が少なくとも一種のりん光発光化合物である請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記金属錯体のＴ1値が６０ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２５１ｋＪ／ｍｏｌ）以上であり、かつ、りん光発光化合物から得られるりん光のλｍａｘ（発光極大波長）が５５０ｎｍより短波長である請求項７に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
前記発光層が蛍光発光化合物を含有せず、少なくとも一種のりん光発光化合物が実質的に発光する請求項７または８に記載の有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気エネルギーを光に変換して発光できる有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光素子（本発明において、発光素子、有機ＥＬ素子、又はＥＬ素子とも呼ぶ。）は、低電圧駆動で高輝度の発光が得られることから、近年活発な研究開発が行われている。一般に有機ＥＬ素子は、発光層もしくは発光層を含む複数の有機層（有機化合物を含む層）を挟んだ対向電極から構成されており、陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔が発光層において再結合し、生成した励起子からの発光を利用するもの、もしくは前記励起子からエネルギー移動によって生成する他の分子の励起子からの発光を利用するものである。このような有機電界発光素子は、有機層を有する一対の電極間に電界を印加して、有機層から発光する光を利用して画像を表示することができる。
【０００３】
有機電界発光素子の駆動耐久性を改良する手段として、発光層中に、ホスト材料として金属錯体（例えば、第３周期かつ第１３族であるＡｌ錯体又は第４周期かつ第１２族であるＺｎ錯体）を用いる手段が報告されているが（例えば特許文献１）、効率、耐久性の点でさらなる改良が望まれている。
【０００４】
有機電界発光素子の駆動耐久性を改良する手段として、電子輸送層中に、第５周期かつ第４族であるジルコニウム錯体を用いる手段が報告されているが（例えば特許文献２、３）、効率、耐久性の点でさらなる改良が望まれている。
【特許文献１】特開２００２−３０５０８３号公報
【特許文献２】特開２００１−４３９７６号公報
【特許文献３】特開２００１−７６８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、特定の金属錯体を発光層に含有することにより、発光効率、及び、耐久性が良好な発光素子の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は下記手段によって達成された。
＜１＞
陽極と陰極との間に、発光層及び少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、発光層と陰極との間に、少なくとも一種の、第５周期乃至第６周期かつ第５族乃至第１１族の金属錯体、または希土類の金属錯体を含有する有機層を少なくとも一層有する有機電界発光素子。
＜２＞
前記金属錯体の中心金属が、鉄、マンガン、ニッケル、銅、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、インジウム、錫、アンチモン、希土類金属、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、及び金の群から選ばれる＜１＞に記載の有機電界発光素子。
＜３＞
前記金属錯体が有機金属錯体である＜１＞または＜２＞に記載の有機電界発光素子。
＜４＞
前記金属錯体が、下記一般式（１）、下記一般式（２）、下記一般式（３）、下記一般式（４）、下記一般式（５）、又は下記一般式（６）で表される化合物である＜１＞〜＜３＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【０００７】
【化１】
2006032758.tif 000002
【０００８】
式中、Ｑ11、Ｑ21、Ｑ41、Ｑ61はそれぞれ含窒素ヘテロ環を形成する基を表し、Ｚ11、Ｚ21、Ｚ31、Ｚ41、Ｚ51、Ｚ61はそれぞれ連結基を表し、Ｍ11、Ｍ21、Ｍ31、Ｍ41、Ｍ51、Ｍ61はそれぞれ周期律表で第５族〜第１１族かつ第５周期〜第６周期の金属イオンまたは希土類金属イオンを表し、Ｌ11、Ｌ21、Ｌ31、Ｌ41、Ｌ51、Ｌ61はそれぞれ配位子を表し、Ｒ21、Ｒ32、Ｒ52はそれぞれ水素原子又は置換基を表し、Ｘ41、Ｘ51、Ｘ61はそれぞれ置換された炭素原子、又は、置換された窒素原子を表す。ｎ11、ｎ21、ｎ31、ｎ41、ｎ51、ｎ61はそれぞれ０〜２の整数を表し、ｍ11、ｍ21、ｍ31、ｍ41、ｍ51、ｍ61はそれぞれ１〜４の整数を表し、ｍ12、ｍ22、ｍ32、ｍ42、ｍ52、ｍ62はそれぞれ０〜６の整数を表す。
＜５＞
前記金属錯体を含有する有機層が発光層に隣接している＜１＞〜＜４＞のいずれか一
項に記載の有機電界発光素子。
＜６＞
前記金属錯体を含有する有機層と陰極との間に、さらに電子輸送層を有する＜１＞〜＜５＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
＜７＞
前記金属錯体を含有する有機層が、正孔ブロック層である＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜８＞
前記金属錯体を含有する有機層が、電子輸送層である＜１＞〜＜７＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜９＞
前記金属錯体のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ値）が５．９ｅＶ以上である＜１＞〜＜８＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜１０＞
前記発光層中の発光材料が少なくとも一種のりん光発光化合物である＜１＞〜＜９＞のいずれかに記載の有機電界発光素子。
＜１１＞
前記金属錯体のＴ1値が６０ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２５１ｋＪ／ｍｏｌ）以上であり、かつ、りん光発光化合物から得られるりん光のλｍａｘ（発光極大波長）が５５０ｎｍより短波長である＜１０＞に記載の有機電界発光素子。
＜１２＞
前記発光層が蛍光発光化合物を含有せず、少なくとも一種のりん光発光化合物が実質的に発光する＜１０＞または＜１１＞に記載の有機電界発光素子。
＜１３＞
前記りん光発光化合物が、イリジウム錯体、白金錯体、レニウム錯体、パラジウム錯体、ロジウム錯体、または希土類錯体である＜１０＞〜＜１２＞に記載の有機電界発光素子。
＜１４＞
前記金属錯体が、下記一般式（７）で表される化合物である前記＜１＞〜＜１３＞に記載の有機電界発光素子。
【０００９】
【化２】
2006032758.tif 000003
【００１０】
式中、Ｑ71は芳香環を形成する基を表し、Ｍ71は周期律表で第５族〜第１１族の金属イオン、または、第５周期〜第６周期の金属イオンを表し、Ｌ71は配位子を表し、Ｙ71、Ｙ72、Ｙ73、Ｙ74はそれぞれ置換または無置換の炭素原子、または、窒素原子を表す。ｍ71は１〜４の整数を表し、ｍ72は０〜６の整数を表す。
＜１４＞
前記金属錯体が下記一般式（８）で表される化合物である、前記＜１＞〜＜１２＞に記載の有機電界発光素子。
【００１１】
【化３】
2006032758.tif 000004
【００１２】
式中、Ｑ81は芳香環を形成する基を表し、Ｍ81は周期律表で第５族〜第１１族かつ第５周期〜第６周期の金属イオンまたは希土類金属イオンを表し、Ｌ81は配位子を表し、Ｙ81、Ｙ82、Ｙ83、Ｙ84はそれぞれ置換または無置換の炭素原子、または、窒素原子を表す。Ｘ81は酸素原子、硫黄原子、または、置換または無置換の窒素原子を表す。ｍ81は１〜４の整数を表し、ｍ82は０〜６の整数を表す。
＜１５＞
前記金属錯体が、下記一般式（９）で表される化合物である前記＜１＞〜＜１２＞に記載の有機電界発光素子。
【００１３】
【化４】
2006032758.tif 000005
【００１４】
式中、Ｑ91は芳香環を形成する基を表し、Ｍ91は周期律表で第５族〜第１１族かつ第５周期〜第６周期の金属イオンまたは希土類金属イオンを表し、Ｌ91は配位子を表し、Ｙ91は酸素原子、置換または無置換の炭素原子、または、置換または無置換の窒素原子を表し、Ｙ92、Ｙ93はそれぞれ置換または無置換の炭素原子、または、窒素原子を表す。ｍ91は１〜４の整数を表し、ｍ92は０〜６の整数を表す。
＜１６＞
前記金属錯体が、下記一般式（１０）で表される化合物である前記＜１＞〜＜１２＞に記載の有機電界発光素子。
【００１５】
【化５】
2006032758.tif 000006
【００１６】
式中、Ｑ101は芳香環を形成する基を表し、Ｍ101は周期律表で第５族〜第１１族かつ第５周期〜第６周期の金属イオンまたは希土類金属イオンを表し、Ｌ101は配位子を表し、Ｙ101は酸素原子、置換または無置換の炭素原子、または、置換または無置換の窒素原子を表し、Ｙ102、Ｙ103はそれぞれ置換または無置換の炭素原子、または、窒素原子を表し、Ｘ101は酸素原子、硫黄原子、または、置換又は無置換の窒素原子を表す。ｍ101は１〜４の整数を表し、ｍ102は０〜６の整数を表す。
＜１７＞
前記金属錯体が、下記一般式（１１）で表される化合物である前記＜１＞〜＜１２＞に記載の有機電界発光素子。
【００１７】
【化６】
2006032758.tif 000007
【００１８】
式中、Ｑ111は芳香環を形成する基を表し、Ｍ111は周期律表で第５族〜第１１族かつ第５周期〜第６周期の金属イオンまたは希土類金属イオンを表し、Ｌ111は配位子を表し、Ｙ111、Ｙ112、Ｙ113はそれぞれ置換または無置換の炭素原子、または、窒素原子を表す。ｍ111は１〜４の整数を表し、ｍ112は０〜６の整数を表す。
＜１８＞
前記金属錯体が、下記一般式（１２）で表される化合物である前記＜１＞〜＜１２＞に記載の有機電界発光素子。
【００１９】
【化７】
2006032758.tif 000008
【００２０】
式中、Ｑ121は芳香環を形成する基を表し、Ｍ121は周期律表で第５族〜第１１族かつ第５周期〜第６周期の金属イオンまたは希土類金属イオンを表し、Ｌ121は配位子を表し、Ｙ121、Ｙ122、Ｙ123はそれぞれ置換または無置換の炭素原子、または、窒素原子を表し、Ｘ121は酸素原子、硫黄原子、または、置換又は無置換の窒素原子を表す。ｍ121は１〜４の整数を表し、ｍ122は０〜６の整数を表す。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、高い発光効率（高輝度、高外部量子効率）を示し、かつ耐久性に優れた有機電界発光素子を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は、一対の電極間に、発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、発光層以外に、発光層と陰極との間に少なくとも一層の有機層を有し、該有機層中に、周期律表で第５族〜第１１族かつ第５周期〜第６周期の金属イオンまたは希土類金属イオンを含有する金属錯体(以下、本発明の金属錯体と称することがある)を少なくも一種含有することを特徴とする有機電界発光素子に関する。
【００２３】
本発明における、「本発明の金属錯体を含有する層」の機能は限定されることないが、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層として設けられていることが好ましく、より好ましくは電子輸送層、正孔ブロック層であり、さらに好ましくは正孔ブロック層である。  本発明の有機電界発光素子は、発光層、本発明の金属錯体を含有する層以外にも、素子の用途により、所望する層、例えば正孔輸送層、正孔注入層、電子注入層などを適宜追加してもよい。好ましくは陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、より好ましくは陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極であり、さらに好ましくは陽極／正孔注入層／正孔輸送層／電子ブロック層／発光層／正孔ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極であり、前記電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層が適宜、本発明の金属錯体を含有する層となりうる。
【００２４】
「本発明の金属錯体を含有する層」中の本発明の金属錯体の濃度は、特に限定されないが、発光層中において主成分（含有量が一番多い成分）であることが好ましく、５０質量％以上１００質量％以下がより好ましく、７０質量％以上１００質量％以下がさらに好ましく、８０質量％以上１００質量％以下が特に好ましく、９０質量％以上１００質量％以下が最も好ましい。
【００２５】
本発明の金属錯体のガラス転移点は、１００℃以上５００℃以下であることが好ましく、１１０℃以上３００℃以であることがより好ましく、１２０℃以上２５０℃以下であることがさらに好ましい。
本発明の金属錯体は、発光性であっても非発光性であっても良いが、実際の素子では発光に寄与しないことが好ましい。
【００２６】
本発明の金属錯体のIpは５．９ｅＶ以上であることが好ましく、６．０ｅＶ以上であることがより好ましく、６．１ｅＶ以上であることがさらに好ましい。
【００２７】
本発明の金属錯体に含有される金属は、周期律表で第５族〜第１１族かつ第５周期〜第６周期の金属または希土類金属であれば特に限定されないが、鉄、マンガン、ニッケル、銅、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、インジウム、錫、アンチモン、希土類金属、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金が好ましく、ロジウム、パラジウム、バリウム、セリウム、トリウム、ガドリニウム、レニウム、イリジウム、白金がより好ましく、ロジウム、パラジウム、レニウム、イリジウム、白金がさらに好ましく、ロジウム、パラジウムが特に好ましい。
【００２８】
本発明の金属錯体は、多座の配位子を含有する錯体であることが好ましく、窒素原子と窒素原子で配位する２座の配位子、窒素原子と酸素原子で配位する２座の配位子、酸素原子と酸素原子で配位する２座の配位子、炭素原子と窒素原子で配位する２座の配位子、又は、炭素原子と酸素原子で配位する２座の配位子を含有する錯体であることがより好ましく、一般式（１）、一般式（２）、一般式（３）、一般式（４）、一般式（５）、又は一般式（６）で表される化合物であることがさらに好ましく、一般式（７）、一般式（８）、一般式（９）、一般式（１０）、一般式（１１）、又は一般式（１２）で表される化合物であることが特に好ましい。
【００２９】
一般式（１）について説明する。Ｑ11は含窒素ヘテロ環を形成する基（Ｑ11は式中に示された点線が結合する原子を含んで含窒素ヘテロ環を形成する基）を表す。Ｑ11上に置換基を有していても良い。Ｑ11上の置換基としては、以下に挙げる置換基群Ａが好ましい。
【００３０】
（置換基群Ａ）
アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメチル、エチル、ｉｓｏ−プロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばビニル、アリル、２−ブテニル、３−ペンテニルなどが挙げられる。）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばプロパルギル、３−ペンチニルなどが挙げられる。）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニル、ｐ−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる。）、アシル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。）、スルホニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられる。）、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、カルバゾリル基、アゼピニル基などが挙げられる。）、シリル基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素３〜２４であり、例えばトリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる。）、などが挙げられる。これらの置換基は更に置換されてもよい。
【００３１】
Ｑ11で形成される含窒素ヘテロ環としては好ましくは、芳香族含窒素ヘテロ環であり、より好ましくは、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環及びこれらの縮環体（例えばベンゾオキサゾール環、キノリン環、ピリゾイミダゾール環）であり、より好ましくは、ピラゾール環、イミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環及びこれらの縮環体であり、さらに好ましくはピリジン環及びこれらの縮環体である。
【００３２】
Ｚ11は連結基を表す。連結基としては、アルキル連結基、アルケニル連結基、酸素連結基、硫黄連結基、窒素連結基、カルボニル連結基、スルホニル連結基、スルホキシド連結基、アリール連結基、ヘテロ環連結基などが挙げられる。
【００３３】
Ｚ11として好ましくは、アルキル連結基、アルケニル連結基、カルボニル連結基、アリール連結基、芳香族ヘテロ環連結基であり、より好ましくは、アルケニル連結基、カルボニル連結基、アリール連結基である。
【００３４】
Ｍ11は、周期律表で第５族〜第１１族かつ第５周期〜第６周期の金属イオンまたは希土類金属イオンを表す。本発明のホスト材料を構成する金属錯体に含有される金属で説明した金属のイオンを表し、鉄イオン、マンガンイオン、ニッケルイオン、銅イオン、モリブデンイオン、ルテニウムイオン、ロジウムイオン、パラジウムイオン、銀イオン、インジウムイオン、錫イオン、アンチモンイオン、希土類金属イオン、タングステンイオン、レニウムイオン、オスミウムイオン、イリジウムイオン、白金イオン、金イオンが好ましく、ロジウムイオン、パラジウムイオン、バリウムイオン、セリウムイオン、スリウムイオン、ガドリニウムイオン、レニウムイオン、イリジウムイオン、白金イオンがより好ましく、ロジウムイオン、パラジウムイオン、レニウムイオン、イリジウムイオン、白金イオンがさらに好ましく、ロジウムイオン、パラジウムイオンが特に好ましい。
【００３５】
Ｌ11は配位子を表す。配位子としては、例えば、「Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds」 Springer-Verlag社 H.Yersin著１９８７年発行、「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社山本明夫著１９８２年発行等に記載の配位子が挙げられ、好ましくは、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子、フッ素配位子）、含窒素ヘテロ環配位子（例えばビピリジル、フェナントロリン、フェニルピリジン、ピラゾリルピリジン、ベンズイミダゾリルピリジンなど）、ジケトン配位子、ニトリル配位子、ＣＯ配位子、イソニトリル配位子、りん配位子（例えば、ホスフィン誘導体、亜りん酸エステル誘導体、ホスフィニン誘導体など）、カルボン酸配位子（例えば酢酸配位子など）であり、より好ましくは２座の含窒素ヘテロ環配位子（例えばビピリジル、フェナントロリン、フェニルピリジン、ピラゾリルピリジン、ベンズイミダゾリルピリジン、ピコリン酸配位子など）、ジケトン配位子（例えばアセチルアセトン配位子など）である。また、Ｌ11は一般式（１）〜（１２）に記載されている配位子（ｍ11〜ｍ121個配位している配位子）も好ましい。
【００３６】
ｎ11は０〜２の整数を表す。ｎ11が２の時は、複数のＺ11は同じであっても異なってもよい。ｎ11は１、または２が好ましい。
【００３７】
ｍ11は１〜４の整数を表す。ｍ11は１〜３が好ましく、１、または２がより好ましい。
【００３８】
ｍ12は０〜６の整数を表す。ｍ12は０〜３が好ましく、０〜２がより好ましく、０、または１がさらに好ましい。
【００３９】
一般式（２）について説明する。Ｑ21、Ｍ21、Ｌ21、ｎ21、ｍ21、ｍ22は前記Ｑ11、Ｍ11、Ｌ11、ｎ11、ｍ11、ｍ12と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００４０】
Ｚ21は連結基を表す。連結基としては、アルキル連結基、アルケニル連結基、酸素連結基、硫黄連結基、窒素連結基、カルボニル連結基、スルホニル連結基、スルホキシド連結基、アリール連結基、ヘテロ環連結基などが挙げられる。Ｚ21はＲ21と結合して含窒素ヘテロ環（例えばピラゾール環、イミダゾール環など）を形成してもよい。
【００４１】
Ｚ21として好ましくは、アルキル連結基、アルケニル連結基、カルボニル連結基、アリール連結基、芳香族ヘテロ環連結基、Ｒ21と結合して含窒素ヘテロ環を形成する基であり、より好ましくは、アルケニル連結基、カルボニル連結基、アリール連結基、Ｒ21と結合して含窒素ヘテロ環を形成する基である。
【００４２】
Ｒ21は水素原子又は置換基を表す。Ｚ21と結合して含窒素ヘテロ環を形成してもよい。Ｒ21で表される置換基として例えば、アルキル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基、アシル基（例えばアセチル基、ベンゾイル基、トリフルオロアセチル基など）、スルホニル基（メタンスルホニル基、ペンタフルオロベンゼンスルホニル基など）、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アミノ基、イミノ基でありこれらは置換基（例えばＱ11上の置換基で説明した基）をさらに有していても良い。Ｒ21は好ましくは、アシル基、スルホニル基、Ｚ21と結合して含窒素ヘテロ環を形成する基であり、より好ましくは、Ｚ21と結合して含窒素ヘテロ環を形成する基である。
【００４３】
一般式（３）について説明する。Ｚ31、Ｍ31、Ｌ31、ｎ31、ｍ31、ｍ32はそれぞれ前記Ｚ11、Ｍ11、Ｌ11、ｎ11、ｍ11、ｍ12と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００４４】
Ｒ32は水素原子又は置換基を表し、置換基としては、例えば前記Ｑ11上の置換基で説明した基が挙げられる。Ｒ32はアルキル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基、アルコキシ基、アミノ基が好ましく、アルキル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基がより好ましく、アルキル基がさらに好ましい。
【００４５】
一般式（４）について説明する。Ｑ41、Ｍ41、Ｌ41、ｎ41、ｍ41、ｍ42はそれぞれ前記Ｑ11、Ｍ11、Ｌ11、ｎ11、ｍ11、ｍ12と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００４６】
Ｚ41は連結基を表す。連結基としては、アルキル連結基、アルケニル連結基、酸素連結基、硫黄連結基、窒素連結基、カルボニル連結基、スルホニル連結基、スルホキシド連結基、アリール連結基、ヘテロ環連結基などが挙げられる。Ｚ41はＸ41と結合して環構造（例えばベンゼン環、シクロヘキセン環、ピリジン環など）を形成しても良い。Ｚ41として好ましくは、アルキル連結基、アルケニル連結基、カルボニル連結基、アリール連結基、芳香族ヘテロ環連結基、Ｘ41と結合して環構造を形成する基であり、より好ましくは、アルケニル連結基、カルボニル連結基、アリール連結基、Ｘ41と結合して環構造を形成する基であり、さらに好ましくは、Ｘ41と結合して芳香環を形成する基である。
【００４７】
Ｘ41は置換された炭素原子、又は、置換された窒素原子を表す。炭素原子上の置換基としては、例えば、前記Ｑ11上の置換基で説明した基が挙げられ、窒素原子上の置換基としては、前記Ｒ21で説明した基が挙げられる。Ｚ41と結合して環構造（例えばベンゼン環、シクロヘキセン環、ピリジン環など）を形成しても良い。
【００４８】
Ｘ41は置換炭素原子、Ｚ41と結合して環構造を形成する基が好ましく、Ｚ41と結合して芳香環を形成する基がより好ましい。
【００４９】
一般式（５）について説明する。Ｒ52、Ｚ51、Ｘ51、Ｍ51、Ｌ51、ｎ51、ｍ51、ｍ52はそれぞれ前記Ｒ32、Ｚ41、Ｘ41、Ｍ41、Ｌ41、ｎ41、ｍ41、ｍ42と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００５０】
一般式（６）について説明する。Ｍ61、Ｌ61、Ｘ61、ｎ61、ｍ61、ｍ62はそれぞれ前記Ｍ11、Ｌ11、Ｘ41、ｎ11、ｍ11、ｍ12と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００５１】
Ｑ61は、含窒素ヘテロ環を形成する基を表す。Ｑ61上にさらに置換基を有していてもよい（置換基の例、好ましい範囲は前記Ｑ11上の置換基と同じである）。Ｑ61で形成される環としては、ピラゾール環（もしくはその縮環体）、トリアゾール環が好ましく、ピラゾール環がより好ましい。
【００５２】
一般式（７）について説明する。Ｍ71、Ｌ71、ｍ71、ｍ72はそれぞれ前記Ｍ11、Ｌ11、ｍ11、ｍ12と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００５３】
Ｑ71は芳香環を形成する基を表す。Ｑ71で形成される芳香環としては、芳香族炭化水素環（ベンゼン環、ナフタレン環、フェナンスレン環、アントラセン環、トリフェニレン環、ピレン環など）、芳香族含窒素ヘテロ環（ピリジン環、ピラジン環、ピロール環、ピラゾール環、キノリン環、インドール環など）、芳香族含硫黄ヘテロ環（チオフェン環、ベンゾチオフェン環など）、芳香族含酸素ヘテロ環（フラン環など）が好ましく、芳香族炭化水素環、芳香族含窒素ヘテロ環がより好ましく、芳香族炭化水素環がさらに好ましい。      
【００５４】
Ｙ71、Ｙ72、Ｙ73、Ｙ74はそれぞれ置換または無置換の炭素原子、または、窒素原子を表す。炭素原子上の置換基が結合して縮環構造（例えばキノリン環、イソキノリン環など）を形成してもよい。Ｙ71、Ｙ72、Ｙ73、Ｙ74は置換または無置換の炭素原子が好ましい。
【００５５】
一般式（８）について説明する。Ｑ81、Ｍ81、Ｌ81、Ｙ81、Ｙ82、Ｙ83、Ｙ84、ｍ81、ｍ82はそれぞれ前記Ｑ71、Ｍ71、Ｌ71、Ｙ71、Ｙ72、Ｙ73、Ｙ74、ｍ71、ｍ72と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００５６】
Ｘ81は酸素原子、硫黄原子、または、置換または無置換の窒素原子を表し、酸素原子、置換窒素原子（窒素原子上の置換基としては置換アシル基、置換スルホニル基が好ましい）が好ましく、酸素原子がより好ましい。
【００５７】
一般式（９）について説明する。Ｑ91、Ｍ91、Ｌ91、ｍ91、ｍ92はそれぞれ前記Ｑ71、Ｍ71、Ｌ71、ｍ71、ｍ72と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００５８】
Ｙ91は酸素原子、置換又は無置換の炭素原子（炭素原子上の置換基としてはアルキル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基が好ましい）、または、置換または無置換の窒素原子を表し、置換窒素原子（窒素原子上の置換基としてはアルキル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基が好ましい）が好ましい。
【００５９】
Ｙ92、Ｙ93はそれぞれ置換または無置換の炭素原子、または、窒素原子を表す。炭素原子上の置換基が結合して縮環構造（ベンゾ縮環、ピリジン縮環など）を形成してもよい。Ｙ92、Ｙ93は置換炭素原子が好ましく、置換炭素原子かつ炭素原子上の置換基が結合して芳香環を形成することが好ましい。
【００６０】
一般式（１０）について説明する。Ｑ101、Ｍ101、Ｌ101、Ｙ101、Ｙ102、Ｙ103、Ｘ101、ｍ101、ｍ102はそれぞれ前記Ｑ71、Ｍ81、Ｌ71、Ｙ91、Ｙ92、Ｙ93、Ｘ81、ｍ71、ｍ72と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００６１】
一般式（１１）について説明する。Ｑ111、Ｍ111、Ｌ111、ｍ111、ｍ112はそれぞれ前記Ｑ71、Ｍ71、Ｌ71、ｍ71、ｍ72と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００６２】
Ｙ111、Ｙ112、Ｙ113はそれぞれ置換または無置換の炭素原子、または、窒素原子を表し、置換又は無置換の炭素原子が好ましい。
【００６３】
一般式（１２）について説明する。Ｑ121、Ｍ121、Ｌ121、Ｙ121、Ｙ122、Ｙ123、Ｘ121、ｍ121、ｍ122はそれぞれ前記Ｑ71、Ｍ71、Ｌ71、Ｙ111、Ｙ112、Ｙ113、Ｘ81、ｍ71、ｍ72と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００６４】
上記以外にも、特開２００１−２４７８５９号に記載の一般式（１）〜（１０）に記載の化合物も本発明の金属錯体として好適に用いることができる。
【００６５】
本発明の有機電界発光素子の発光層は、発光材料とホスト材料から形成されることが好ましい。
ここで、ホスト材料とは、発光層を形成する材料のうち、蛍光剤、増幅剤以外の材料であり、蛍光剤や増幅剤を分散して層中に保持する機能、陽極や正孔輸送層等から正孔を受け取る機能、陰極や電子輸送層等から電子を受け取る機能、正孔または電子を輸送する機能、正孔と電子の再結合の場を提供する機能、再結合により生成した励起子のエネルギーを発光材料に移動させる機能、正孔または電子を発光材料に輸送する機能のうち少なくとも一種の機能を有する材料を称する。
【００６６】
ホスト材料は、その機能上、カチオンラジカル及び／またはアニオンラジカルが生じることから、電気化学的な酸化または還元（好ましくは酸化及び還元）に対して安定であるものが好ましい。また、ホスト材料上で再結合が起こる場合には、ホスト材料の一重項及び三重項励起状態が生じることから、一重項及び三重項励起状態からの分解が起こり難いものが好ましい。さらに、駆動時の発熱による材料の分解や薄膜の破壊が、素子の大きな劣化要因の一つであることから、ホスト材料もまた熱に対して安定であり、高温までアモルファス性を保持できる材料であることが好ましい。
【００６７】
ホスト材料としては特に限定されないが、特開２００３−２７０４８に記載の化合物（１−１）〜（１−３４）、特開２００２−１００４７６に記載の化合物（Ａ−１）〜（Ａ−３３）、（Ｂ−１）〜（Ｂ−６２）、（Ｃ−１）〜（Ｃ−７２）、（Ｄ−１）〜（Ｄ−７５）、（Ｅ−１）〜（Ｅ−５）、特開２００２−１９３９５２に記載の例示化合物１〜６０、特開２００２−３１９４９１に記載の化合物１〜３８１、特開２０００−１１９６４４に記載の化合物１〜３７、特開２００３−２１７８５６に記載の化合物１〜５８、特願２００２−２４１６６３に記載の化合物（Ｉ−１）〜（Ｉ−１２）、特願２００２−２４１６６２に記載の化合物（Ｉ−１）〜（Ｉ−１６）、（ＩＩ−１）〜（ＩＩ−９）、特願２００２−２５２８０３に記載の化合物１〜２６、特開２００２−３８１４１に記載の化合物１〜８２、特開２００１−２４７５８に記載の化合物１〜４７、特開２００１−１９２６５３に記載の化合物１〜９９、特開２００１−２８４０５１に記載の化合物（ＨＴ−１）〜（ＨＴ−２０）、特願２００２−１４０５８９に記載の化合物（Ｈ−１）〜（Ｈ−２４）、特願２００２−１４０５９０に記載の化合物（Ｈ−１）〜（Ｈ−２６）、特開２００２−３３８５７９に記載の化合物（Ｅ−１）〜（Ｅ−６６）、特開２００２−３５６４８９に記載の化合物（Ｅ−１）〜（Ｅ−５３）、特開２００１−１９２６５１に記載の化合物（１−１）〜（１−４４）、特開平１２−３５１９６６に記載の化合物（１−１）〜（１−３０）、（２−１）〜（２−２２）、（３−１）〜（３−１３）、（４−１）〜（４−３５）、（５−１）〜（５−８）、特開２００１−１９２６５２に記載の化合物（１−１）〜（１−２６）、特開２００２−３０５０８４に記載の化合物（Ｈ−１）〜（Ｈ−３８）及び特願２００３−２８５７５５に記載の錯体系ホスト材料などが好適に用いられる。
【００６８】
本発明の発光材料について説明する。発光材料とは、発光層において実質的に発光する機能を担う少なくとも一種の化合物であり、発光は蛍光であってもりん光であっても、その両方を発光してもよいが、発光層において実質的にりん光を発光する少なくとも一種のりん光発光化合物が好ましい。本発明の有機電界発光素子は、発光層が蛍光発光化合物を含有せず、少なくとも一種のりん光発光化合物が実質的に発光する素子であることがより好ましい。
【００６９】
発光層中の発光材料の濃度は、特に限定されないが、主成分であるホスト材料と同等かそれ以下であることが好ましく、０．１質量％以上５０質量％以下がより好ましく、０．２質量％以上３０質量％以下がさらに好ましく、０．３質量％以上２０質量％以下が特に好ましく、０．５質量％以上１０質量％以下が最も好ましい。
【００７０】
りん光発光化合物は、特に限定されないが、遷移金属錯体が好ましく、イリジウム錯体、白金錯体、レニウム錯体、ルテニウム錯体、パラジウム錯体、ロジウム錯体、又は希土類錯体がより好ましく、イリジウム錯体、白金錯体がさらに好ましい。また特開２００２−２３５０７６、特開２００２−１７０６８４、特願２００１−２３９２８１、特願２００１−２４８１６５に記載のジフルオロフェニルピリジン配位子を有するオルトカルボメタル化イリジウム錯体が好ましい。
【００７１】
また、ＵＳ  ６３０３２３８  Ｂ１、ＵＳ６０９７１４７、ＷＯ  ００／５７６７６、ＷＯ  ００／７０６５５、ＷＯ  ０１／０８２３０、ＷＯ  ０１／３９２３４  Ａ２、ＷＯ  ０１／４１５１２  Ａ１、ＷＯ  ０２／０２７１４  Ａ２、ＷＯ  ０２／１５６４５  Ａ１、特開２００１−２４７８５９、特願２０００−３３５６１、特開２００２−１１７９７８、特願２００１−２４８１６５、特開２００２−２３５０７６、特願２００１−２３９２８１、特開２００２−１７０６８４、ＥＰ  １２１１２５７、特開２００２−２２６４９５、特開２００２−２３４８９４、特開２００１−２４７８５９、特開２００１−２９８４７０、特開２００２−１７３６７４、特開２００２−２０３６７８、特開２００２−２０３６７９等の特許文献に記載のりん光発光化合物も好適に用いることができる。
【００７２】
本発明のりん光発光化合物のりん光寿命（室温）は特に限定されないが、１ｍｓ以下であることが好ましく、１００μｓ以下であることがより好ましく、１０μｓであることがさらに好ましい。
【００７３】
本発明の有機ＥＬ素子において、ホスト材料、及びりん光発光化合物のＴ1値（最低三重項励起状態のエネルギー値）が、６０ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２５１ｋＪ／ｍｏｌ）以上であり、かつりん光発光化合物から得られるりん光のλｍａｘ（発光極大波長）が５５０ｎｍより短波長であることが好ましく、ホスト材料、及び、りん光発光化合物のＴ1値が６２ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２５９ｋＪ／ｍｏｌ）以上であり、かつ、りん光発光化合物から得られるりん光のλｍａｘ（発光極大波長）が５００ｎｍより短波長であることがより好ましく、ホスト材料、及び、りん光発光化合物のＴ1値が６５ｋｃａｌ／ｍｏｌ（２７２ｋＪ／ｍｏｌ）以上であり、かつ、りん光発光化合物から得られるりん光のλｍａｘ（発光極大波長）が４８０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
【００７４】
本発明の金属錯体のＩｐ値が５．９ｅＶ以上であることが好ましく、６．０ｅＶ以上であることがより好ましく、６．１ｅＶ以上であることがさらに好ましい。
【００７５】
本発明の発光素子は、ホスト材料を少なくとも２種類有することもまた好ましい。ホスト材料を２種類以上用いることは、特に耐久性の点で有利である。
【００７６】
本発明の金属錯体、ホスト材料、発光材料は低分子化合物であってもよく、また、オリゴマー化合物、ポリマー化合物（重量平均分子量（ポリスチレン換算）は好ましくは１０００〜５００００００、より好ましくは２０００〜１００００００、さらに好ましくは３０００〜１０００００である。）であってもよい。ポリマー化合物の場合、一般式（１）〜（１２）で表される構造がポリマー主鎖中に含まれてもよく、また、ポリマー側鎖に含まれていてもよい。また、ポリマー化合物の場合、ホモポリマー化合物であってもよく、共重合体であってもよい。本発明の金属錯体、ホスト材料、及び、発光材料は低分子化合物であることが好ましい。
【００７７】
次に。本発明の金属錯体の化合物例を示すが、本発明はこれに限定されない。なお、化合物例中、「Ｐｈ」はフェニル基を表す。
【００７８】
【化８】
2006032758.tif 000009
【００７９】
【化９】
2006032758.tif 000010
【００８０】
【化１０】
2006032758.tif 000011
【００８１】
【化１１】
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【００８２】
【化１２】
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【００８３】
【化１３】
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【００８４】
【化１４】
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【００８５】
【化１５】
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【００８６】
【化１６】
2006032758.tif 000017
【００８７】
本発明の化合物は種々の公知の手法で合成することができる。
【００８８】
本発明の有機ＥＬ素子は、本発明の要件を満たす素子であればシステム、駆動方法、利用形態など特に問わない。
【００８９】
本発明の金属錯体を含有する有機ＥＬ素子の有機層の形成方法は、特に限定されるものではないが、抵抗加熱蒸着、電子ビーム、スパッタリング、分子積層法、コーティング法（スプレーコート法、ディップコート法、含浸法、ロールコート法、グラビアコート法、リバースコート法、ロールブラッシュ法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、スピンコート法、フローコート法、バーコート法、マイクログラビアコート法、エアードクターコート、ブレードコート法、スクイズコート法、トランスファーロールコート法、キスコート法、キャストコート法、エクストルージョンコート法、ワイヤーバーコート法、スクリーンコート法等）、インクジェット法、印刷法、転写法などの方法が用いられ、特性面、製造面で抵抗加熱蒸着、コーティング法、転写法が好ましい。
【００９０】
本発明の有機ＥＬ素子では、発光層のほか正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、保護層などを有してもよく、またこれらの各層はそれぞれ他の機能を備えたものであってもよい。各層の形成にはそれぞれ種々の材料を用いることができる。
【００９１】
本発明の発光素子は、種々の公知の工夫により、光取り出し効率を向上させることができる。例えば、基板表面形状を加工する（例えば微細な凹凸パターンを形成する）ことや、電極として例えばＩＴＯを用いた場合に、基板・ＩＴＯ層・有機層の屈折率を制御する、基板・ＩＴＯ層・有機層の膜厚を制御すること等により、光の取り出し効率を向上させ、外部量子効率を向上させることが可能である。
【００９２】
本発明の発光素子は、陰極側から発光を取り出す、いわゆる、トップエミッション方式（特開２００３−２０８１０９号公報、同２００３−２４８４４１号公報、同２００３−２５７６５１号公報、同２００３−２８２２６１号公報参照）であってもよい。
【００９３】
本発明の発光素子では、基材上に少なくとも一方の電極を設け素子を形成してもよい。この場合、本発明の発光素子で用いられる基材は、特に限定されないが、イットリウム安定化ジルコニア、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルや、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、テフロン、ポリテトラフルオロエチレン−ポリエチレン共重合体等の高分子量材料であってもよい。
【００９４】
本発明の有機電界発光素子は、一重項の青色発光素子と併用してもよい。例えば、本発明の発光素子と一重項の青色発光素子とをピクセル状やストライプ状に配置し、マルチカラーディスプレイまたはフルカラーディスプレイとしてもよい。
【００９５】
本発明の有機電界発光素子の発光層は積層構造を少なくとも一つ有していてもよい。積層数は２層以上５０層以下が好ましく、４層以上３０層以下がより好ましく、６層以上２０層以下がさらに好ましい。
【００９６】
積層を構成する各層の膜厚は特に限定されないが、０．２ｎｍ以上２０ｎｍ以下が好ましく、０．４ｎｍ以上１５ｎｍ以下がより好ましく、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下がさらに好ましく、１ｎｍ以上５ｎｍ以下が特に好ましい。
【００９７】
本発明の有機電界発光素子の発光層は、ホスト材料、発光材料およびその他の材料、各々からなるドメイン構造（ホスト材料、発光材料などの材料、およびその混合物からなる微小領域）を有していもよい。発光層中には、同一材料からなるドメイン構造が複数あってもよいし、異なる材料からなる複数のドメイン構造があってもよい。各ドメインの径は、０．２ｎｍ以上１０ｎｍ以下が好ましく、０．３ｎｍ以上５ｎｍ以下がより好ましく、０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下がさらに好ましく、０．７ｎｍ以上２ｎｍ以下が特に好ましい。
【００９８】
陽極は正孔注入層、正孔輸送層、発光層などに正孔を供給するものであり、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、又はこれらの混合物などを用いることができ、好ましくは仕事関数が４ｅＶ以上の材料である。具体例としては酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、あるいは金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、及びこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられ、好ましくは、導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からＩＴＯが好ましい。陽極の膜厚は材料により適宜選択可能であるが、通常１０ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１００ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００９９】
陽極は通常、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、透明樹脂基板などの基材上に層形成したものが用いられる。ガラスを用いる場合、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライムガラスを用いる場合、シリカなどのバリアコートを施したものを使用することが好ましい。基板の厚みは、機械的強度を保つのに十分であれば特に制限はないが、ガラスを用いる場合には、通常０．２ｍｍ以上、好ましくは０．７ｍｍ以上のものを用いる。
陽極の作製には材料によって種々の方法が用いられるが、例えばＩＴＯの場合、電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、化学反応法（ゾルーゲル法など）、酸化インジウムスズの分散物の塗布などの方法で膜形成される。
陽極は洗浄その他の処理により、素子の駆動電圧を下げたり、発光効率を高めることも可能である。例えばＩＴＯの場合、ＵＶ−オゾン処理、プラズマ処理などが効果的である。
【０１００】
陰極は電子注入層、電子輸送層、発光層などに電子を供給するものであり、電子注入層、電子輸送層、発光層などの負極と隣接する層との密着性やイオン化ポテンシャル、安定性等を考慮して選ばれる。陰極の材料としては金属、合金、金属ハロゲン化物、金属酸化物、電気伝導性化合物、又はこれらの混合物を用いることができ、具体例としてはアルカリ金属（例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ等）及びそのフッ化物又は酸化物、アルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａ等）及びそのフッ化物又は酸化物、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金又はそれらの混合金属、リチウム−アルミニウム合金又はそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金又はそれらの混合金属、インジウム、イッテリビウム等の希土類金属等が挙げられ、好ましくは仕事関数が４ｅＶ以下の材料であり、より好ましくはアルミニウム、リチウム−アルミニウム合金又はそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金又はそれらの混合金属等である。陰極は、上記化合物及び混合物の単層構造だけでなく、上記化合物及び混合物を含む積層構造を取ることもできる。例えば、アルミニウム／フッ化リチウム、アルミニウム／酸化リチウムの積層構造が好ましい。陰極の膜厚は材料により適宜選択可能であるが、通常１０ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１００ｎｍ〜１μｍである。
陰極の作製には電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、コーティング法、転写法などの方法が用いられ、金属を単体で蒸着することも、二成分以上を同時に蒸着することもできる。さらに複数の金属を同時に蒸着して合金電極を形成することも可能であり、またあらかじめ調整した合金を蒸着させてもよい。
陽極及び陰極のシート抵抗は低い方が好ましく、数百Ω／□以下が好ましい。
【０１０１】
発光層の材料は、電界印加時に陽極又は正孔注入層、正孔輸送層から正孔を注入することができると共に陰極又は電子注入層、電子輸送層から電子を注入することができる機能や、注入された電荷を移動させる機能、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層を形成することができるものであれば何でもよく、例えばベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ペリレン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、シクロペンタジエン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、８−キノリノールの金属錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン、イリジウムトリスフェニルピリジン錯体、及び、白金ポルフィリン錯体に代表される遷移金属錯体、及び、それらの誘導体等が挙げられるが、発光材料としては前記の如く、実質的にりん光発光化合物を用いる方が好ましい。発光層の膜厚は特に限定されるものではないが、通常１ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。
発光層の形成方法は、特に限定されるものではないが、抵抗加熱蒸着、電子ビーム、スパッタリング、分子積層法、コーティング法、インクジェット法、印刷法、ＬＢ法、転写法などの方法が用いられ、好ましくは抵抗加熱蒸着、コーティング法である。
【０１０２】
上記発光層の形成方法の塗布方法に用いられる溶媒は、ホスト材料と発光材料とを溶解もしくは均一に分散できる溶媒が好ましい。本発明の発光層は、ホスト材料と発光材料とが均一分散した状態が好ましい。
【０１０３】
発光層は一つであっても複数であってもよく、それぞれの層が異なる発光色で発光して、例えば、全体として白色を発光してもよい。また、単一の発光層から白色を発光してもよい。
【０１０４】
正孔注入層、正孔輸送層の材料は、陽極から正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれか有しているものであればよい。その具体例としては、カルバゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、イミダゾール、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、本発明の化合物、及び、それらの誘導体等が挙げられる。正孔注入層、正孔輸送層の膜厚は特に限定されるものではないが、通常１ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。正孔注入層、正孔輸送層は上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
正孔注入層、正孔輸送層の形成方法としては、真空蒸着法やＬＢ法、前記正孔注入輸送材料を溶媒に溶解又は分散させてコーティングする方法、インクジェット法、印刷法、転写法が用いられる。コーティング法の場合、樹脂成分と共に溶解又は分散することができ、樹脂成分としては例えば、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などが挙げられる。
【０１０５】
電子注入層、電子輸送層の材料は、陰極から電子を注入する機能、電子を輸送する機能、陽極から注入された正孔を障壁する機能のいずれか有しているものであればよい。その具体例としては、本発明の金属錯体の他、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、イミダゾール、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、８−キノリノールの金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン、及び、それらの誘導体等が挙げられる。電子注入層、電子輸送層の膜厚は特に限定されるものではないが、通常１ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。電子注入層、電子輸送層は上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
電子注入層、電子輸送層の形成方法としては、真空蒸着法やＬＢ法、前記電子注入輸送材料を溶媒に溶解又は分散させてコーティングする方法、インクジェット法、印刷法、転写法などが用いられる。コーティング法の場合、樹脂成分と共に溶解又は分散することができ、樹脂成分としては例えば、正孔注入輸送層の場合に例示したものが適用できる。
【０１０６】
保護層の材料としては水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。その具体例としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2等の金属酸化物、ＭｇＦ2、ＬｉＦ、ＡｌＦ3、ＣａＦ2等の金属フッ化物、ＳｉＮx、ＳｉＯxＮy などの窒化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質等が挙げられる。
保護層の形成方法についても特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、印刷法、転写法を適用できる。
【実施例】
【０１０７】
本発明をさらに実施例により具体的に説明するが、本発明の範囲は以下の実施例に限定されるものではない。
【０１０８】
比較例１
ＩＴＯ基板上に銅フタロシアニンを１０ｎｍ蒸着し、この上にＮＰＤを５０ｎｍ蒸着し、この上にＣＢＰとＩｒ（ｐｐｙ）3（Tris-Ortho-Metalated Complex of Iridium(III) with 2-Phenylpyridine）を１０：１の比率（質量比）で３６ｎｍ蒸着し、この上にＡｌｑを３６ｎｍ蒸着した。有機薄膜上にパターニングしたマスク（発光面積が４ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、陰極を蒸着して（ＬｉＦを膜厚約１ｎｍ蒸着し、この上にアルミニウムを膜厚約２００ｎｍ蒸着して）比較例１の有機電界発光素子を作製した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット２４００型を用いて、直流定電圧をＥＬ素子に印加し発光させ、その輝度をトプコン社の輝度計ＢＭ−８、発光波長を浜松フォトニクス社製スペクトルアナライザーＰＭＡ−１１を用いて測定した。その結果、発光のλmax＝５１４ｎｍの緑色発光が得られた。
【０１０９】
【化１７】
2006032758.tif 000018
【０１１０】
実施例１
Ａｌｑの代わりに本発明の化合物（１−２８）を用いた以外は、比較例１と同様にして、実施例１の有機電界発光素子を作成した。比較例１と同様に素子を評価したところ、発光のλｍａｘ＝５１４ｎｍの緑色発光が得られ、１２Ｖ印加時の輝度は比較例１の１．８倍であった。
【０１１１】
実施例２
Ａｌｑの代わりに本発明の化合物（１−２４）を用いた以外は、比較例１と同様にして、実施例２の有機電界発光素子を作成した。比較例１と同様に素子を評価したところ、発光のλｍａｘ＝５１５ｎｍの緑色発光が得られ、１２Ｖ印加時の輝度は比較例１の８．５倍であった。
【０１１２】
実施例３
Ａｌｑの代わりに本発明の化合物（１−５８）を用いた以外は、比較例１と同様にして、実施例３の有機電界発光素子を作成した。比較例１と同様に素子を評価したところ、発光のλｍａｘ＝５１４ｎｍの緑色発光が得られ、１２Ｖ印加時の輝度は比較例１の３．０倍であった。
【０１１３】
実施例４
Ａｌｑの代わりに本発明の化合物（１−６６）を用いた以外は、比較例１と同様にして、実施例４の有機電界発光素子を作成した。比較例１と同様に素子を評価したところ、発光のλｍａｘ＝５１４ｎｍの緑色発光が得られ、１２Ｖ印加時の輝度は比較例１の７．７倍であった。
【０１１４】
実施例５
Ａｌｑの代わりに本発明の化合物（１−２４）を用い、ＣＢＰの代わりに本発明の化合物（１−６５）を用いた以外は、比較例１と同様にして、実施例５の有機電界発光素子を作成した。比較例１と同様に素子を評価したところ、発光のλｍａｘ＝５１６ｎｍの緑色発光が得られ、１２Ｖ印加時の輝度は比較例１の１１倍であった。
【０１１５】
実施例６
比較例１および実施例１〜５の有機電界発光素子を10時間駆動させた後のダークスポットの数を比較したところ、比較例１に対して、実施例１〜５の素子はダークスポットの発生数が少なかった。
【０１１６】
比較例２
ＩＴＯ基板上に銅フタロシアニンを１０ｎｍ蒸着し、この上にＮＰＤを５０ｎｍ蒸着し、この上にＣＢＰとＩｒ（ｐｐｙ）3を１０：１の比率（質量比）で３６ｎｍ蒸着し、この上にＢＡｌｑを１０ｎｍ蒸着し、さらにこの上にＡｌｑを２６ｎｍ蒸着した。有機薄膜上にパターニングしたマスク（発光面積が４ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、陰極を蒸着して（ＬｉＦを膜厚約１ｎｍ蒸着し、この上にアルミニウムを膜厚約２００ｎｍ蒸着して）比較例１の有機電界発光素子を作製した。東陽テクニカ製ソースメジャーユニット２４００型を用いて、直流定電圧をＥＬ素子に印加し発光させ、その輝度をトプコン社の輝度計ＢＭ−８、発光波長を浜松フォトニクス社製スペクトルアナライザーＰＭＡ−１１を用いて測定した。その結果、発光のλmax＝５１４ｎｍの緑色発光が得られた。
【０１１７】
実施例７
ＢＡｌｑの代わりに、本発明の化合物（１−６７）を使用した以外は比較例２と同様にして、実施例７の有機電界発光素子を作成した。比較例２と同様にして実施例６の素子を評価したところ、発光のλmax＝５１４ｎｍの緑色発光が得られ、１２Ｖ印加時の輝度は、比較例２の４．５倍であった。
【０１１８】
実施例８
ＢＡｌｑの代わりに、本発明の化合物（１−５６）を使用した以外は比較例２と同様にして、実施例８の有機電界発光素子を作成した。比較例２と同様にして実施例６の素子を評価したところ、発光のλmax＝５１５ｎｍの緑色発光が得られ、１２Ｖ印加時の輝度は、比較例２の４．６倍であった。
【０１１９】
実施例９
Ａｌｑの代わりに、本発明の化合物（１−７０）を使用した以外は比較例２と同様にして、実施例９の有機電界発光素子を作成した。比較例２と同様にして実施例６の素子を評価したところ、発光のλmax＝５１５ｎｍの緑色発光が得られ、１２Ｖ印加時の輝度は、比較例２の１．７倍であった。
【０１２０】
実施例１０
ＢＡｌｑの代わりに、本発明の化合物（１−６７）を使用し、Ａｌｑの代わりに本発明の化合物（１−７４）を使用した以外は比較例２と同様にして、実施例１０の有機電界発光素子を作成した。比較例２と同様にして実施例６の素子を評価したところ、発光のλmax＝５１５ｎｍの緑色発光が得られ、１２Ｖ印加時の輝度は、比較例２の１０．６倍であった。
【０１２１】
実施例１１
比較例２と実施例７〜１０の素子を１０時間駆動させた後のダークスポットの発生数を比較したところ、比較例２の素子に対して、実施例７〜１０の素子では、ダークスポットの発生数が少なかった。