(57)【要約】【課題】  耐久性が良好な発光素子の提供にある。【解決手段】  一対の電極間に発光材料を有する発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を有する有機電界発光素子であって、該有機化合物層の少なくとも一層に、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、及びＰｂから選ばれる少なくとも一種の原子を有する実質的に発光しない化合物を含有することを特徴と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】
一対の電極間に、少なくとも一層のホスト材料と発光材料とを含有する発光層を有する有機電界発光素子であって、該発光層にホスト材料として、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、及びＰｂから選ばれる少なくとも一種の原子を有し、２座以上の配位子を有する金属錯体を含有することを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項２】
一対の電極間に、少なくとも一層の発光層を有する有機電界発光素子であって、該発光層と陰極との間に、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、及びＰｂから選ばれる少なくとも一種の原子を有し、２座以上の配位子を有する金属錯体を含有する層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項３】
一対の電極間に、少なくとも一層の発光層を有する有機電界発光素子であって、該発光層と陽極との間に、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、及びＰｂから選ばれる少なくとも一種の原子を有し、２座以上の配位子を有する金属錯体を含有する層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項４】
前記金属錯体の金属が、周期表第３〜第１２族の金属、第３〜第６周期の第１３族の金属から選ばれる少なくとも一種の金属であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記金属錯体の金属がアルミニウム、ガリウム、インジウム、及びタリウムから選ばれる少なくとも一種の金属であることを特徴とする請求項４に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、及びＰｂから選ばれる少なくとも一種の原子を有し、２座以上の配位子を有する金属錯体が、下記一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【化１】
2006019543.tif 000024
（式中、Ｒ11〜Ｒ14は水素原子、または置換基を表す。Ｒ11〜Ｒ14の少なくとも一つの基は、金属原子に配位する。）
【請求項７】
前記一般式（１）が下記一般式（７）で表される化合物であることを特徴とする請求項６に記載の有機電界発光素子。
【化２】
2006019543.tif 000025
（一般式（７）中、Ｑ71は含窒素へテロ環を形成する原子群を表す。Ｚ71は炭素原子、または窒素原子を表し、Ｍ71は金属イオンを表し、Ｌ71は配位子を表し、Ｘ71は酸素原子、硫黄原子、または置換窒素原子を表す。ｍ71は１〜４の整数を表し、ｍ72は０〜６の整数を表す。）
【請求項８】
前記一般式（７）で表される化合物のＭ71が、アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びタリウムから選ばれる少なくとも一種の金属であることを特徴とする請求項７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発光素子、特に、有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光（ＥＬ）素子は、低電圧で高輝度の発光を得ることができるため、有望な表示素子として注目されている。この有機電界発光素子の重要な特性値として、外部量子効率がある。外部量子効率は、「外部量子効率φ＝素子から放出されたフォトン数／素子に注入された電子数」で算出され、この値が大きいほど消費電力の点で有利な素子と言える。
【０００３】
有機電界発光素子の外部量子効率は「外部量子効率φ＝内部量子効率×光取り出し効率  で決まる。有機化合物からの蛍光発光を利用する有機ＥＬ素子においては、内部量子効率の限界値が２５％であり、光取り出し効率が約２０％であることから、外部量子効率の限界値は約５％とされている。
【０００４】
有機電界発光素子の内部量子効率を向上させて、素子の外部量子効率を向上する方法として、三重項発光材料（りん光発光材料）を用いる素子が報告されている（特許文献１）。この素子は従来の蛍光発光を利用した素子（一重項発光素子）に比べて外部量子効率を向上させることが可能であり、外部量子効率の最大値は８％（１００ｃｄ／ｍ2時の外部量子効率は７．５％）を達しているが、耐久性の点で改良が望まれていた。
【特許文献１】国際公開第００／０７０６５５号パンフレット
【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、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】
本発明の課題は下記手段によって達成された。
＜１＞  一対の電極間に、少なくとも一層のホスト材料と発光材料とを含有する発光層を有する有機電界発光素子であって、該発光層にホスト材料として、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、及びＰｂから選ばれる少なくとも一種の原子を有し、２座以上の配位子を有する金属錯体を含有することを特徴とする有機電界発光素子。
【０００７】
＜２＞  一対の電極間に、少なくとも一層の発光層を有する有機電界発光素子であって、該発光層と陰極との間に、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、及びＰｂから選ばれる少なくとも一種の原子を有し、２座以上の配位子を有する金属錯体を含有する層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【０００８】
＜３＞  一対の電極間に、少なくとも一層の発光層を有する有機電界発光素子であって、該発光層と陽極との間に、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、及びＰｂから選ばれる少なくとも一種の原子を有し、２座以上の配位子を有する金属錯体を含有する層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
【０００９】
＜４＞  前記金属錯体の金属が、周期表第３〜第１２族の金属、第３〜第６周期の第１３族の金属から選ばれる少なくとも一種の金属であることを特徴とする上記＜１＞〜＜３＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【００１０】
＜５＞  前記金属錯体の金属がアルミニウム、ガリウム、インジウム、及びタリウムから選ばれる少なくとも一種の金属であることを特徴とする上記＜４＞に記載の有機電界発光素子。
【００１１】
＜６＞  前記Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、及びＰｂから選ばれる少なくとも一種の原子を有し、２座以上の配位子を有する金属錯体が、下記一般式（１）で表される化合物であることを特徴とする上記＜１＞〜＜５＞のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【００１２】
【化１】
2006019543.tif 000002
【００１３】
（式中、Ｒ11〜Ｒ14は水素原子、または置換基を表す。Ｒ11〜Ｒ14の少なくとも一つの基は、金属原子に配位する。）
【００１４】
＜７＞  前記Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、及びＰｂから選ばれる少なくとも一種の原子を有し、２座以上の配位子を有する金属錯体が、Ｓｉ原子を環内に有する含ケイ素ヘテロ環化合物であることを特徴とする上記＜６＞に記載の有機電界発光素子。
【００１５】
＜８＞  前記一般式（１）が下記一般式（２）で表される化合物であることを特徴とする上記＜６＞に記載の有機電界発光素子。
【００１６】
【化２】
2006019543.tif 000003
【００１７】
（一般式（２）中、Ｑ21は環構造を形成する原子群を表し、Ｑ22は含窒素ヘテロ環を形成する原子群を表す。Ｚ21、及びＺ22はそれぞれ独立に炭素原子、または窒素原子を表し、Ｍ21は金属イオンを表し、Ｌ21は配位子を表す。ケイ素はＱ21若しくはＱ22、又はそれらの置換基に含まれる。ｍ21は１〜４の整数を表し、ｍ22は０〜６の整数を表す。）
【００１８】
＜９＞  前記一般式（１）が下記一般式（３）で表される化合物であることを特徴とする上記＜６＞に記載の有機電界発光素子。
【００１９】
【化３】
2006019543.tif 000004
【００２０】
（一般式（３）中、Ｑ31は環構造を形成する原子群を表し、Ｑ32は含窒素ヘテロ環を形成する原子群を表す。Ｚ31、及びＺ32はそれぞれ独立に炭素原子、または窒素原子を表し、Ｍ31は金属イオンを表し、Ｌ31は配位子を表し、Ｘ31は酸素原子、硫黄原子、または置換窒素原子を表す。ケイ素はＱ31若しくはＱ32、又はそれらの置換基に含まれる。ｍ31は１〜４の整数を表し、ｍ32は０〜６の整数を表す。）
【００２１】
＜１０＞  前記一般式（１）が下記一般式（４）で表される化合物であることを特徴とする上記＜６＞に記載の有機電界発光素子。
【００２２】
【化４】
2006019543.tif 000005
【００２３】
（一般式（４）中、Ｑ41、及びＱ42は含窒素ヘテロ環を形成する原子群を表す。Ｚ41、及びＺ42はそれぞれ独立に炭素原子、または窒素原子を表し、Ｍ41は金属イオンを表し、Ｌ41は配位子を表す。ケイ素はＱ41若しくはＱ42、又はそれらの置換基に含まれる。ｍ41は１〜４の整数を表し、ｍ42は０〜６の整数を表す。）
【００２４】
＜１１＞  前記一般式（１）が下記一般式（５）で表される化合物であることを特徴とする上記＜６＞に記載の有機電界発光素子。
【００２５】
【化５】
2006019543.tif 000006
【００２６】
（一般式（５）中、Ｑ51は含ケイ素ヘテロ環を形成する原子群を表し、Ｒ51、及びＲ52は置換基を表す。Ｑ51、Ｒ51、及びＲ52の少なくとも一つの基は、金属原子に配位している。）
【００２７】
＜１２＞  前記一般式（１）が下記一般式（６）で表される化合物であることを特徴とする上記＜６＞に記載の有機電界発光素子。
【００２８】
【化６】
2006019543.tif 000007
【００２９】
（一般式（６）中、Ｒ61、及びＲ62はそれぞれ置換基を表し、Ｌ61、及びＬ62はそれぞれ金属イオンに配位する基を表す。）
【００３０】
＜１３＞  前記一般式（１）が下記一般式（７）で表される化合物であることを特徴とする上記＜６＞に記載の有機電界発光素子。
【００３１】
【化７】
2006019543.tif 000008
【００３２】
（一般式（７）中、Ｑ71は含窒素へテロ環を形成する原子群を表す。Ｚ71は炭素原子、または窒素原子を表し、Ｍ71は金属イオンを表し、Ｌ71は配位子を表し、Ｘ71は酸素原子、硫黄原子、または置換窒素原子を表す。ｍ71は１〜４の整数を表し、ｍ72は０〜６の整数を表す。）
【００３３】
＜１４＞  前記一般式（７）で表される化合物のＭ71が、アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びタリウムから選ばれる少なくとも一種の金属であることを特徴とする上記＜１３＞に記載の有機電界発光素子。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、高耐久発光が可能な発光素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の第一の態様において、有機電界発光素子は、一対の電極間に少なくとも一層のホスト材料と発光材料とを含有する発光層を有する有機電界発光素子（以下、「本発明の素子」、「発光素子」、又は「ＥＬ素子」ともいう。）であって、該発光層にホスト材料として、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、及びＰｂから選ばれる少なくとも一種の原子を有し、２座以上の配位子を有する金属錯体（以下、「本発明における金属錯体」ともいう。）を含有することを特徴とする。
本発明の有機電界発光素子における前記発光層に、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、及びＰｂから選ばれる少なくとも一種の原子を有し、２座以上の配位子を有する金属錯体を含有することにより耐久性が良好な発光素子が提供できる。
【００３６】
本発明の第一態様において、前記本発明における金属錯体は、ホスト材料として作用し、実質的に発光素子中で発光しない化合物であり、発光層において主に電荷の注入、輸送を担う化合物であり、また、それ自体は発光素子中で実質的に発光しない化合物のことをいう。
また、本発明における「実質的に発光しない」とは、該実質的に発光しない化合物からの発光量が好ましくは素子全体での全発光量の５％以下であり、より好ましくは３％以下であり、さらに好ましくは１％以下であることをいう。
該発光量は、実質的に発光しない化合物と発光材料のそれぞれ単独のＰＬスペクトルから、素子のＥＬスペクトルを分離し、それぞれの面積を比較することで求められる。
【００３７】
本発明の第一態様において、本発明における金属錯体の含有量は、該含有層の全質量に対して、５０質量％以上９９．５質量％以下であることが好ましく、７０質量％以上９９質量％以下であることがより好ましく、８０質量％以上９５質量％以下であることがさらに好ましい。前記範囲とすることにより、発光効率が向上する傾向となる。
【００３８】
本発明の第二態様は、一対の電極間に、少なくとも一層の発光層を有する有機電界発光素子であって、該発光層と陰極との間に、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、及びＰｂから選ばれる少なくとも一種の原子を有し、２座以上の配位子を有する金属錯体を含有する層を有することを特徴とする有機電界発光素子である。
【００３９】
本発明の第三態様は、一対の電極間に、少なくとも一層の発光層を有する有機電界発光素子であって、該発光層と陽極との間に、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、及びＰｂから選ばれる少なくとも一種の原子を有し、２座以上の配位子を有する金属錯体を含有する層を有することを特徴とする有機電界発光素子である。
【００４０】
本発明の第二および第三態様において、本発明における金属錯体の含有量は、該含有層の全質量に対して、５０質量％以上１００質量％以下であることが好ましく、８０質量％以上１００質量％以下であることがより好ましく、９０質量％以上１００質量％以下であることがさらに好ましい。前記範囲とすることにより、発光効率が向上する傾向となる。
【００４１】
本発明における該Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、及びＰｂとしては、ケイ素原子、ゲルマニウム原子がより好ましく、ケイ素原子がさらに好ましく、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、及びＰｂから選ばれる少なくとも一種の原子の数は特に限定されないが、分子中に、１個〜１０個であることが好ましく、１個〜６個であることがより好ましく、１個〜３個であることが更に好ましい。前記範囲とすることにより、ＥＬ素子の耐久性が向上する傾向がある。
【００４２】
以下、本発明における金属錯体のうち、ケイ素原子を有する金属錯体を例に説明するが、前記ゲルマニウム原子、スズ原子、及び鉛原子を有する実質的に発光しない化合物については、該ケイ素原子をゲルマニウム原子、スズ原子、及び鉛原子に置き換えたものが同様に説明でき、好ましい範囲も同様である。
【００４３】
前記ケイ素を有する金属錯体は、２座以上の配位子を有する多座配位の金属錯体である。
多座配位とは、配位子が二つ以上の部位（原子）で金属に配位していることをいう。
【００４４】
ケイ素原子を有する多座配位子は、ケイ素原子を有し、かつ多座で配位するものであれば特に限定されないが、アルキルシラン（メチルシラン、イソプロピルシラン、ｔ−ブチルシランなど）、アルケニルシラン（ビニルシランなど）、アルキニルシラン（エチニルシラン、プロパルギルシランなど）、アリールシラン（フェニルシラン、フェナンスリルシラン、トリフェニレニルシランなど）、ヘテロアリールシラン（ピリジルシラン、ピラジルシラン、イミダゾリルシラン、チエニルシランなど）、アルコキシシラン（メトキシシラン、イソプロポキシシランなど）、アリールオキシシラン（フェノキシシラン、ナフチルオキシシランなど）、ヘテロ環オキシシラン（ピリジルオキシシラン、ピラゾリルオキシシラン、テトラヒドロフリルオキシシランなど）、アミノシラン（ジメチルアミノシラン、ジフェニルアミノシラン）、含ケイ素ヘテロ環（シロール、アザシロールなど）、ヒドロキシシラン（ピリジルヒドロキシシランなど）等が挙げられる。
【００４５】
ケイ素原子を有する金属錯体は、周期表（ＩＵＰＡＣ、１９８５年原子量表に基づく。）の第３族〜第１２族の遷移金属錯体及び第３〜第６周期の第１３族の典型金属（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌ）錯体であることが好ましく、イリジウム錯体、白金錯体、レニウム錯体、オスミウム錯体、銅錯体、パラジウム錯体、ロジウム錯体、ルテニウム錯体、タングステン錯体、希土類錯体、亜鉛錯体、アルミニウム錯体、ガリウム錯体、インジウム錯体、タリウム錯体であることがより好ましく、炭素−金属結合を有する金属錯体においては、イリジウム錯体、白金錯体、ロジウム錯体、パラジウム錯体がさらに好ましく、イリジウム錯体、白金錯体、が特に好ましい。酸素−金属結合を有する金属錯体においては、亜鉛錯体、アルミニウム錯体、ガリウム錯体がさらに好ましく、アルミニウム錯体、ガリウム錯体、インジウム錯体、タリウム錯体が特に好ましい。
【００４６】
前記ケイ素原子を有する金属錯体は、前記一般式（１）で表される化合物であることが好ましく、一般式（２）〜（７）で表される化合物がより好ましい。これらの金属錯体を用いることにより、本発明の効果をより顕著に奏するようになる。
【００４７】
一般式（１）について説明する。
Ｒ11〜Ｒ14は水素原子、または、置換基を表す。Ｒ11とＲ12、及び、Ｒ13とＲ14は結合して、含ケイ素ヘテロ環（シロール環など）を形成しても良い。
【００４８】
Ｒ11〜Ｒ14で表される置換基としては、例えば、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。）、アミノ基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１０であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシ基（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、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。）、アリールオキシ基（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、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシなどが挙げられる。）、ヘテロ環オキシ基（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、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。）、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。）、アルコキシカルボニル基（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２〜１２であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。）、アシルオキシ基（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、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。）、アシルアミノ基（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、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニルアミノ基（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２〜１２であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましく��炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、スルホニルアミノ基（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、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。）、カルバモイル基（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、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。）、アルキルチオ基（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、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。）、アリールチオ基（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、例えばフェニルチオなどが挙げられる。）、ヘテロ環チオ基（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、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。）、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。）、スルフィニル基（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、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。）、ウレイド基（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、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。）、リン酸アミド基（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、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、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数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。）、シリルオキシ基（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数３〜２４であり、例えばトリメチルシリルオキシ、トリフェニルシリルオキシなどが挙げられる。）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。
【００４９】
Ｒ11〜Ｒ14 はアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヘテロ環アミノ基、結合して含ケイ素ヘテロ環を形成する基、ヒドロキシ基、メルカプト基が好ましく、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、結合して含ケイ素ヘテロ環を形成する基がより好ましく、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、結合して含ケイ素ヘテロ環を形成する基、ヒドロキシ基、メルカプト基がさらに好ましい。
【００５０】
金属に配位する部位はＲ11〜Ｒ14の一つの基にすべて含まれていても、Ｒ11〜Ｒ14の二つ以上の基にそれぞれ含まれていても、どちらでもよい。配位する原子は特に限定されないが、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子が好ましく、炭素原子、酸素原子、窒素原子がより好ましい。
【００５１】
一般式（２）について説明する。
Ｑ21は環構造を形成する原子群を表し、Ｑ22は含窒素ヘテロ環を形成する原子群を表す。Ｚ21、Ｚ22は炭素原子、または窒素原子を表し、Ｍ21は金属イオンを表し、Ｌ21は配位子を表す。ケイ素はＱ21もしくはＱ22に、またはこれらの置換基に含まれている。ｍ21は１〜４の整数を表し、ｍ22は０〜６の整数を表す。
【００５２】
Ｑ21で形成される環構造としては、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、チオフェン環、チアゾール環、オキサゾール環、ホスフィニン環、シロール環が好ましく、ベンゼン環、ピリジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、シロール環がより好ましく、ベンゼン環、ピリジン環、ピラゾール環、イミダゾール環、シロール環がさらに好ましい。
【００５３】
Ｑ21上の置換基としては特に限定されないが、フッ素原子、シリル基、フッ素置換アルキル基が好ましく、フッ素原子、シリル基がより好ましく、シリル基がさらに好ましい。
【００５４】
Ｑ22は含窒素ヘテロ環を形成する原子群を表す。形成される環構造としては特に限定されないが、５員または６員の含窒素芳香環が挙げられ、例えば、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、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、チアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、アザホスフィニン環、及び、これらの縮環、及び、互変異性体などが挙げられる（例えばベンゾイミダゾール環、インドレニン環、キノリン環など）。
【００５５】
Ｑ22で形成される含窒素ヘテロ環としてはピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、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、チアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、アザホスフィニン環が好ましく、ピリジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環がより好ましく、ピリジン環、ピラゾール環、イミダゾール環がさらに好ましい。
【００５６】
Ｑ22上の置換基としては特に限定されないが、アルキル基、アリール基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリル基が好ましく、アルキル基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、アルコキシ基がより好ましく、アルキル基、ジアルキルアミノ基がさらに好ましい。
【００５７】
Ｚ21は炭素原子、または窒素原子を表し、炭素原子が好ましい。Ｚ22は炭素原子、または窒素原子を表し、窒素原子が好ましい。
【００５８】
Ｍ21は金属イオンを表し、イリジウムイオン、白金イオン、レニウムイオン、オスミウムイオン、銅イオン、パラジウムイオン、ロジウムイオン、ルテニウムイオン、タングステンイオン、希土類イオン、亜鉛イオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオンが好ましい。
【００５９】
Ｌ21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、フェニルピラゾールなど）である。
【００６０】
ｍ21は１〜４の整数を表し、ｍ22は０〜６の整数を表す。ｍ21とｍ22の組み合わせは、一般化式（３）で表される化合物が中性錯体になる組み合わせが好ましい。ｍ21は１〜３が好ましく、２、３がより好ましい。ｍ22は０〜２が好ましく、０、１がより好ましい。
【００６１】
一般式（３）について説明する。
Ｑ31、Ｑ32、Ｚ31、Ｚ32、Ｍ31、Ｌ31、ｍ31、ｍ32はそれぞれ前記Ｑ21、Ｑ22、Ｚ21、Ｚ22、Ｍ21、Ｌ21、ｍ21、ｍ22と同義であり、好ましい範囲も同じである。Ｘ31は酸素原子、硫黄原子、または置換窒素原子（置換基としてはアルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アシル基、スルホニル基、ホスホニル基など）を表し、酸素原子、置換窒素原子が好ましく、酸素原子がより好ましい。
【００６２】
一般式（４）について説明する。
Ｑ41は含窒素ヘテロ環を形成する原子群を表す。Ｑ41で形成される含窒素ヘテロ環としてはピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環が好ましく、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環がより好ましくピラゾール環、イミダゾール環がさらに好ましい。
【００６３】
Ｑ41上の置換基としては特に限定されないが、フッ素原子、シリル基、フッ素置換アルキル基が好ましく、フッ素原子、シリル基がより好ましく、シリル基がさらに好ましい。
【００６４】
Ｑ42、Ｚ41、Ｚ42、Ｍ41、Ｌ41、ｍ41、ｍ42はそれぞれ前記Ｑ22、Ｚ21、Ｚ22、Ｍ21、Ｌ21、ｍ21、ｍ22と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００６５】
一般式（５）について説明する。
Ｑ51は含ケイ素ヘテロ環を形成する基を表す。含ケイ素ヘテロ環化合物としては、ケイ素原子を環内に有する含ケイ素ヘテロ環であれば特に限定されないが、５員または６員環の含ケイ素ヘテロ環化合物が好ましく、５員環の含ケイ素ヘテロ環化合物がより好ましく、シロール、シラゾール、シラジアゾールがさらに好ましく、シロールが特に好ましい。
【００６６】
Ｑ51上の置換基としては特に限定されないが、フッ素原子、シリル基、フッ素置換アルキル基が好ましく、フッ素原子、フッ素置換アルキル基がより好ましく、フッ素原子がさらに好ましい。
【００６７】
Ｒ51、Ｒ52はそれぞれ置換基を表す。置換基としては例えば、前記Ｒ11で説明した基が挙げられ、好ましい範囲も同じである。
【００６８】
Ｑ51で表される原子群、及び、Ｒ51、Ｒ52で表される基の少なくとも一つは、金属原子に配位している。配位する原子は特に限定されないが、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子が好ましく、炭素原子、酸素原子、窒素原子がより好ましい。
【００６９】
一般式（６）について説明する。
Ｒ61、Ｒ62はそれぞれ置換基を表す。置換基としては例えば、Ｒ11で説明した基が挙げられ、好ましい範囲も同じである。
【００７０】
Ｌ61、Ｌ62はそれぞれ金属イオンに配位する基を表す。Ｌ61、Ｌ62中の金属イオンに配位する原子は特に限定されないが、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子が好ましく、炭素原子、酸素原子、窒素原子がより好ましい。
【００７１】
金属イオンに配位する基としては、炭素原子で配位するアリール基（フェニル基、トリフェニレニル基など）、炭素原子で配位するアルケニル基（ビニル基など）、炭素原子で配位するヘテロアリール基（ピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基など）、窒素原子で配位するヘテロアリール基（ピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基など）、オキシ基（アシルオキシ基、アリールオキシ基など）、置換アミノ基（アシルアミノ基、スルホニルアミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヘテロアリールアミノ基など）、置換イミノ基、りん原子で配位する基（アルキルホスフィノ基、アリールホスフィノ基、アルコキシホスフィノ基、アリールオキシホスフィノ基、ヘテロ環オキシホスフィノ基、ホスフィニン基、ホスホール基など）などが挙げられる。
【００７２】
Ｌ61は炭素原子で配位するアリール基、炭素原子で配位するヘテロアリール基、窒素原子で配位するヘテロアリール基、オキシ基、置換アミノ基が好ましく、炭素原子で配位するアリール基、炭素原子で配位するヘテロアリール基、窒素原子で配位するヘテロアリール基がより好ましく、炭素原子で配位するアリール基がさらに好ましい。
【００７３】
Ｌ62は窒素原子で配位するヘテロアリール基、置換イミノ基、りん原子で配位する基が好ましく、窒素原子で配位するヘテロアリール基、りん原子で配位する基がより好ましく、窒素原子で配位するヘテロアリール基がさらに好ましい。
【００７４】
一般式（７）について説明する。
Ｒ71、Ｒ72はそれぞれ置換基を表す。置換基としては例えば、Ｒ11で説明した基が挙げられ、好ましい範囲も同じである。
【００７５】
Ｑ71、Ｚ71、Ｘ71、Ｍ71、Ｌ71、ｍ71、ｍ72はそれぞれ前記Ｑ31、Ｚ31、Ｘ31、Ｍ31、Ｌ31、ｍ31、ｍ32と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００７６】
本発明におけるケイ素原子を有する金属錯体は、ケイ素−金属結合を有することも好ましく、ケイ素−遷移金属結合を有することもより好ましい。
【００７７】
ケイ素−金属結合を構成するケイ素原子上の置換基としてはアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、ヘテロ環基が好ましく、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基がより好ましく、アルキル基、アリール基がさらに好ましく、アルキル基が特に好ましい。
【００７８】
ケイ素−金属結合を構成する金属イオンは、さらに他の配位子を有していても良く、炭素原子で配位するアリール基（フェニル基、トリフェニレニル基など）、炭素原子で配位するアルケニル基（ビニル基など）、炭素原子で配位するヘテロアリール基（ピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基など）、窒素原子で配位するヘテロアリール基（ピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基など）、オキシ基（アシルオキシ基、アリールオキシ基など）、置換アミノ基（アシルアミノ基、スルホニルアミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヘテロアリールアミノ基など）、置換イミノ基、りん原子で配位する基（アルキルホスフィノ基、アリールホスフィノ基、アルコキシホスフィノ基、アリールオキシホスフィノ基、ヘテロ環オキシホスフィノ基、ホスフィニン基、ホスホール基など）などが挙げられ、窒素原子で配位するヘテロアリール基、置換イミノ基、りん原子で配位する基が好ましく、窒素原子で配位するヘテロアリール基、りん原子で配位する基がより好ましく、窒素原子で配位するヘテロアリール基がさらに好ましい。
【００７９】
ケイ素原子を有する金属錯体のＴ1レベル（最低三重項励起状態のエネルギーレベル）は、６０Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上（２５１．４ＫＪ／ｍｏｌ以上）、９０Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下（３７７．１ＫＪ／ｍｏｌ以下）が好ましく、６２Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上（２５９．７８ＫＪ／ｍｏｌ以上）、８５Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下（３５６．１５ＫＪ／ｍｏｌ以下）がより好ましく、６５Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上（２７２．３５ＫＪ／ｍｏｌ以上）、８０Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下（３３５．２ＫＪ／ｍｏｌ以下）がさらに好ましい。
【００８０】
本発明の発光素子の外部量子効率としては、５％以上が好ましく、１０％以上がより好ましく、１３％以上がさらに好ましい。外部量子効率の数値は２０℃で素子を駆動したときの外部量子効率の最大値、もしくは、２０℃で素子を駆動した時の１００〜３００ｃｄ／ｍ2付近での外部量子効率の値を用いることができる。本発明における外部量子効率は、２０℃で素子を駆動したときの３００ｃｄ／ｍ2での値を示す。
【００８１】
本発明の発光素子の内部量子効率としては、３０％以上が好ましく、５０％以上がさらに好ましく、７０％以上がさらに好ましい。素子の内部量子効率は、「内部量子効率＝外部量子効率／光取り出し効率」で算出される。通常の有機ＥＬ素子では光取り出し効率は約２０％であるが、基板の形状、電極の形状、有機層の膜厚、無機層の膜厚、有機層の屈折率、無機層の屈折率等を工夫することにより、光取り出し効率を２０％以上にすることが可能で有る。
【００８２】
本発明における発光層に含まれる本発明における金属錯体、ホスト材料、電子輸送材料、及び、ホール輸送材料のガラス転移点は９０℃以上４００℃以下であることが好ましく、１００℃以上３８０℃以下であることがより好ましく、１２０℃以上３７０℃以下であることがさらに好ましく、１４０℃以上３６０℃以下であることが特に好ましい。
【００８３】
本発明に用いる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化合物（以下、「発光化合物」ともいう。）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良いが、発光層において実質的にりん光を発光する化合物であることが好ましい。
ここで、実質的に発光する機能を担う化合物とは、その発光化合物からの発光量が、素子全体での全発光量の９５％以上であり、好ましくは９９％以上であり、より好ましくは９９．５％以上であり、さらに好ましくは１００％である化合物をいう。
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、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。
【００８４】
発光層中の発光材料の濃度は、特に限定されないが、主成分である実質的に発光しない化合物と同量かそれ以下であることが好ましく、発光効率の点で、０．１質量％以上５０質量％以下であることがより好ましく、０．２質量％以上３０質量％以下であることがさらに好ましく、０．３質量％以上２０質量％以下であることが特に好ましく、０．５質量％以上１０質量％以下が最も好ましい。
【００８５】
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、中でも、発光効率の観点から、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メタル化イリジウム錯体が好ましい。
【００８６】
また、ＵＳ６３０３２３８  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２００２−２６４９５、特開２００２−２３４８９４、特開２００１−２４７８５９、特開２００１−２９８４７０、特開２００２−１７３６７４、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。
【００８７】
本発明に用いる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、中でも、高輝度域での発光効率及び耐久性の観点から、１００μｓ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。
【００８８】
本発明におけるりん光発光化合物のＴ1レベル（最低三重項励起状態のエネルギーレベル）は、６０Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上（２５１．４ＫＪ／ｍｏｌ以上）、９０Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下（３７７．１ＫＪ／ｍｏｌ以下）が好ましく、中でも、発光波長の観点から、６２Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上（２５９．７８ＫＪ／ｍｏｌ以上）、８５Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下（３５６．１５ＫＪ／ｍｏｌ  以下）がより好ましく、６５Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上（２７２．３５  ＫＪ／ｍｏｌ以上）、８０Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下（３３５．２ＫＪ／ｍｏｌ以下）がさらに好ましい。
【００８９】
発光層に隣接する層（ホール輸送層、電子輸送層、ホールブロック層、励起子ブロック層など）のＴ1レベル（最低三重項励起状態のエネルギーレベル）は、６０Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上（２５１．４ＫＪ／ｍｏｌ以上）、９０Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下（３７７．１ＫＪ／ｍｏｌ以下）  が好ましく、６２Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上（２５９．７８ＫＪ／ｍｏｌ以上）、８５Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下（３５６．１５  ＫＪ／ｍｏｌ以下）がより好ましく、６５  Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以上（２７２．３５ＫＪ／ｍｏｌ以上）、８０Ｋｃａｌ／ｍｏｌ以下（３３５．２ＫＪ／ｍｏｌ以下）がさらに好ましい。
【００９０】
本発明において、前記ケイ素原子を有する金属錯体は、低分子化合物であっもて良く、また、オリゴマー化合物、りん光材料を主鎖または側鎖に有するポリマー化合物（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。）であっても良いが、該金属錯体は低分子化合物が好ましい。
【００９１】
次に、本発明における前記金属錯体の例を示すが、本発明はこれに限定されない。
【００９２】
【化８】
2006019543.tif 000009
【００９３】
【化９】
2006019543.tif 000010
【００９４】
【化１０】
2006019543.tif 000011
【００９５】
【化１１】
2006019543.tif 000012
【００９６】
【化１２】
2006019543.tif 000013
【００９７】
【化１３】
2006019543.tif 000014
【００９８】
【化１４】
2006019543.tif 000015
【００９９】
【化１５】
2006019543.tif 000016
【０１００】
【化１６】
2006019543.tif 000017
【０１０１】
【化１７】
2006019543.tif 000018
【０１０２】
【化１８】
2006019543.tif 000019
【０１０３】
【化１９】
2006019543.tif 000020
【０１０４】
【化２０】
2006019543.tif 000021
【０１０５】
次に、本発明の有機電界発光素子に関して説明する。
本発明の有機電界発光素子は、システム、駆動方法、利用形態など特に問わない。代表的な有機電界発光素子として有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を挙げることができる。
【０１０６】
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）、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。
【０１０７】
本発明の発光素子は、陽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２００３−２０８１０９，２００３−２４８４４１，２００３−２５７６５１，２００３−２８２２６１などに記載）であっても良い。
【０１０８】
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、ジルコニア安定化イットリウム、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（Ｒ）、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材料であっても良い。
【０１０９】
本発明の有機電界発光素子は、前記発光層に青色蛍光発光化合物を含有しても良いし、また、青色蛍光化合物を含有する青色発光素子と本発明の発光素子を同時に用いて、マルチカラー発光デバイス、フルカラー発光デバイスを作製しても良い。
【０１１０】
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良い。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。
【０１１１】
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
【０１１２】
本発明の有機電界発光素子の発光層は、複数のドメイン構造を有していても良い。発光層中に他のドメイン構造を有していても良い。例えば、発光層が、本発明における金属錯体Ａ及び発光材料Ｂの混合物からなる約１ｎｍ3の領域と、本発明における金属錯体Ｃ及び発光材料Ｄの混合物からなる約１ｎｍ3の領域で構成されていても良い。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。
【０１１３】
本発明の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。
【０１１４】
本発明の発光素子は、陽極及び陰極の一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む少なくとも一層の有機層（有機化合物膜）を形成した素子であり、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。
【０１１５】
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、また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または積層物、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、およびこれらと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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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、また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）及びそのフッ化物または酸化物、アルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａ等）及びそのフッ化物または酸化物、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金またはそれらの混合金属、リチウム−アルミニウム合金またはそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金また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−アルミニウム合金またはそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金また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。
【０１１８】
発光層でのホスト材料は、電界印加時に陽極または正孔注入層、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または電子注入層、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よい。
本発明における金属錯体のほかに、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。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。
【０１１９】
前記発光層は発光材料の単一化合物で構成されていても良いし、また複数の化合物で形成されていてもよい。
発光層は一つであっても複数であっても良く、それぞれの層が異なる発光色で発光して、例えば、白色を発光しても良い。単一の発光層から白色を発光しても良い。
【０１２０】
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、前記実質的に発光しない化合物のほか、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、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種または２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成また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また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また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。
【０１２１】
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、本発明における金属錯体のほか、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種または２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成また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また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また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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
本発明の発光素子の用途は特に限定されないが、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信等の分野に好適に使用できる。
【実施例】
【０１２４】
以下に、本発明を具体的に述べるが、本発明はこれらに限定されない。
【０１２５】
［実施例１］
洗浄したＩＴＯ基板を蒸着装置に入れ、ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジ−α−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）−ベンジジン）を４０ｎｍ蒸着した。この上に、Ｉｒ（ｐｉｑ）3と化合物（１−１）を６：９４の比率（質量比）で３０ｎｍ蒸着した。更に、この上に、ＢＡｌｑを６ｎｍ蒸着し、この上に、Ａｌｑ（トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム錯体）を２０ｎｍ蒸着した。この上に、マグネシウムと銀を１０：１の比率（モル比）で１００ｎｍ共蒸着して、ＥＬ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（１０Ｖ）
をＥＬ素子に印加して発光させると、赤色発光が得られた。
素子の駆動耐久性は、初期輝度１００ｃｄ／ｍ2にて行うと輝度半減時間は、比較例の素子の約２倍であった。
【０１２６】
【化２１】
2006019543.tif 000022
【０１２７】
［比較例］（ＷＯ  ００／７０６５５  実施例１に記載の素子）
洗浄したＩＴＯ基板を蒸着装置に入れ、ＮＰＤを４０ｎｍ蒸着した。この上に、Ｉｒ（ｐｐｙ）3とＣＢＰを６：９４の比率（質量比）で３０ｎｍ蒸着し、この上に、ＢＣＰ（２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−フェナントロリン）を６ｎｍ蒸着し、この上に、Ａｌｑを２０ｎｍ蒸着した。この上に、マグネシウムと銀を１０：１の比率（モル比）で１００ｎｍ共蒸着し、ＥＬ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（１０Ｖ）をＥＬ素子に印加して発光させた結果、
緑色発光が得られた。
【０１２８】
【化２２】
2006019543.tif 000023
【０１２９】
他の本発明のケイ素原子を有し、かつ多座で配位する金属錯体を用いた素子でも同様な効果を得ることができる。また、本発明の化合物を電子輸送層、ホールブロック層、ホール輸送層等に用いた素子においても、同様の効果を得ることが可能である。