(57)【要約】      （修正有）【課題】トリアリールアミン構造と電子輸送性構造を同一分子内に同時に含む電荷輸送性ポリマーにおいて、それぞれの構造に由来する発光よりも低いエネルギーの発光を抑制した電荷輸送性ポリマーを提供し、それを用いた有機発光素子の発光効率を高めること。【解決手段】一対の電極および、発光層を含む一層以上の有機化合物層を有し、前記一対の電極間に電圧を印加することにより発光する有機発光素子であって、前記発光層が電荷輸送性ポリマーと発光性化合物を含み、前記電荷輸送性ポリマーが複数の特定の繰り返し単位および組成比からなることを特徴とする有機発光素子。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極および、発光層を含む一層以上の有機化合物層を有し、前記一対の電極間に電圧を印加することにより発光する有機発光素子であって、前記発光層が正孔輸送性および電子輸送性を有する電荷輸送性ポリマーと発光性化合物を含み、前記電荷輸送性ポリマーが下記式（１）〜（３）で表される繰り返し単位からなり、式（１）で表される繰り返し単位の数をｘ、式（２）で表される繰り返し単位の数をｙ、式（３）で表される繰り返し単位の数をｚとしたとき、ｘ、ｙおよびｚは１以上であり、ｚがｘとｙの和の２倍以上であることを特徴とする有機発光素子。
【化１】
2011119308.tif 000023
上記式（１）中、Ａｒ1およびＡｒ2はそれぞれ独立に、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基またはジアリールアミノフェニル基を表し、ｎ１は１または２を表し、ｎ１が２の場合には二つの｛Ｎ（Ａｒ1）（Ａｒ2）｝基はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。Ｒ1は炭素数１〜２０のアルキル基または炭素数１〜２０のアルコキシ基を表し、ｎ２は０〜４の整数を表し、ｎ２が２以上の場合には複数のＲ1はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、ｎ１とｎ２の和は５以下である。
【化２】
2011119308.tif 000024
上記式（２）中、Ａは電子輸送性を有する基を表す。
【化３】
2011119308.tif 000025
上記式（３）中、Ｒ2は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換基を有してもよいフェニル基、置換基を有してもよいビフェニル基または置換基を有してもよいターフェニル基を表し、ｎ３は１〜５の整数を表す。
【請求項２】
前記発光層が燐光発光性化合物を含む、請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項３】
前記式（１）におけるＡがヘテロ芳香族化合物誘導体またはトリアリールボラン誘導体である、請求項１または２に記載の有機発光素子。
【請求項４】
前記式（１）におけるＡが下記式（Ａ−１）〜（Ａ−８）から一つ選択される、請求項１または２に記載の有機発光素子。
（式（Ａ−１）〜（Ａ−８）中、破線はポリマー主鎖へ結合していることを表す。）
【化４】
2011119308.tif 000026
（式（Ａ−１）中、Ｒ11はフッ素原子、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはシリル基を表し、ｎ１１は０〜４の整数を表し、ｎ１１が２以上の場合には２つ以上のＲ11はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ11はベンゼンの二価基を表す。）
【化５】
2011119308.tif 000027
（式（Ａ−２）中、Ａｒ12はアリール基を表し、ｎ１２は１〜４の整数を表し、ｎ１２が２以上の場合には２つ以上のＲ12はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【化６】
2011119308.tif 000028
（式（Ａ−３）中、Ａｒ12はベンゼンの二価基を表し、Ａｒ13はアリール基を表し、ｎ１３は０〜３の整数を表し、ｎ１３が２以上の場合には２つ以上のＡｒ13はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【化７】
2011119308.tif 000029
（式（Ａ−４）中、Ａｒ14はベンゼンの二価基を表し、Ａｒ15はアリール基を表し、ｎ１５は０〜２の整数を表し、ｎ１５が２以上の場合には２つ以上のＡｒ15はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【化８】
2011119308.tif 000030
（式（Ａ−５）中、Ｒ16はフッ素原子、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはシリル基を表し、ｎ１６は０〜５の整数を表し、ｎ１６が２以上の場合には２つ以上のＲ16はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ16はベンゼンの二価基を表す。）
【化９】
2011119308.tif 000031
（式（Ａ−６）中、Ｒ17はフッ素原子、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはシリル基を表し、ｎ１７は０〜５の整数を表し、ｎ１７が２以上の場合にはＲ17はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ17はベンゼンの二価基を表し、Ａｒ18はアリール基を表す。）
【化１０】
2011119308.tif 000032
（式（Ａ−７）中、Ｒ19およびＲ20はそれぞれ独立にフッ素原子、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはシリル基を表し、ｎ１９およびｎ２０はそれぞれ独立に０〜４の整数を表し、ｎ１９またはｎ２０が２以上の場合には２つ以上のＲ19またはＲ20はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ19はアリール基を表す。）
【化１１】
2011119308.tif 000033
（式（Ａ−８）中、Ｒ21およびＲ22はそれぞれ独立にフッ素原子、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはシリル基を表し、ｎ２１およびｎ２２はそれぞれ独立に０〜５の整数を表し、ｎが２以上の場合には２つ以上のＲはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ21はベンゼンの二価基を表す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光層を含む一層以上の有機化合物層に電圧を印加することにより発光し、発光層に電荷輸送性ポリマーを含む有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機発光素子の用途を拡大するために、高い発光効率と耐久性を有する材料開発が活発に行なわれている。しかし有機発光素子をディスプレイや照明用途へ展開させるためには、さらに発光効率が高く、素子の安定した駆動を持続する材料の開発が必須である。中でも正孔と電子の結合により生成する三重項励起状態から発光する燐光発光材料は、有機発光素子の発光効率を大幅に向上できる材料として期待されている。（非特許文献１）
有機発光素子は、一般的に、一対の電極間に挟まれた１層または複数層の有機層を含む構成をとる。これらの層を形成する材料として、ポリマー化合物またはポリマー化合物と非ポリマー化合物の混合物を用いると、これを溶解した溶液を塗布して簡便に成膜でき、素子の大面積化および量産化が可能となる。このようなポリマー化合物としては電荷輸送性の構造を側鎖に有する電荷輸送性ポリマーが知られており、特許文献１および２に開示されているように、トリアリールアミン誘導体は高い正孔移動度を示すために電荷輸送性ポリマーの側鎖構造として好ましい。
【０００３】
しかし、電荷輸送性ポリマーが側鎖に正孔輸送性のトリアリールアミン構造と電子輸送性の構造を同時に有する場合、ポリマーを光励起すると、トリアリールアミン構造および電子輸送性構造単独の発光に加えて、より低エネルギーの発光が観察される。この発光エネルギーはしばしば電荷輸送性ポリマー中に分散された発光体の励起エネルギーよりも小さいため、発光体からの発光を低下させる原因となり、特に励起エネルギーの大きな燐光発光体の場合には、有機発光素子の発光効率が大きく低下してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−５３９５３
【特許文献２】特開平８−２６９１３３
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ７５巻、４−６ページ、１９９９年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はトリアリールアミン構造と電子輸送性構造を同一分子内に同時に含む電荷輸送性ポリマーにおいて、それぞれの構造に由来する発光よりも低いエネルギーの発光を抑制した電荷輸送性ポリマーを提供し、それを用いた有機発光素子の発光効率を高めることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意検討した結果、トリアリールアミン構造と電子輸送性構造に加えて特定の構造を側鎖とする電荷輸送性ポリマーを発光層の材料として用いることにより有機発光素子の発光効率が向上すること見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［４］に関する。
［１］  一対の電極および、発光層を含む一層以上の有機化合物層を有し、前記一対の電極間に電圧を印加することにより発光する有機発光素子であって、前記発光層が正孔輸送性および電子輸送性を有する電荷輸送性ポリマーと発光性化合物を含み、前記電荷輸送性ポリマーが下記式（１）〜（３）で表される繰り返し単位からなり、式（１）で表される繰り返し単位の数をｘ、式（２）で表される繰り返し単位の数をｙ、式（３）で表される繰り返し単位の数をｚとしたとき、ｘ、ｙおよびｚは１以上であり、ｚがｘとｙの和の２倍以上であることを特徴とする有機発光素子。
【０００９】
【化１】
2011119308.tif 000002
上記式（１）中、Ａｒ1およびＡｒ2はそれぞれ独立に、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基またはジアリールアミノフェニル基を表し、ｎ１は１または２を表し、ｎ１が２の場合には二つの｛Ｎ（Ａｒ1）（Ａｒ2）｝基はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。Ｒ1は炭素数１〜２０のアルキル基または炭素数１〜２０のアルコキシ基を表し、ｎ２は０〜４の整数を表し、ｎ２が２以上の場合には複数のＲ1はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、ｎ１とｎ２の和は５以下である。
【００１０】
【化２】
2011119308.tif 000003
上記式（２）中、Ａは電子輸送性を有する基を表す。
【００１１】
【化３】
2011119308.tif 000004
上記式（３）中、Ｒ2は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換基を有してもよいフェニル基、置換基を有してもよいビフェニル基または置換基を有してもよいターフェニル基を表し、ｎ３は１〜５の整数を表す。
【００１２】
［２］  前記発光層が燐光発光性化合物を含む、［１］に記載の有機発光素子。
［３］  前記式（１）におけるＡがヘテロ芳香族化合物誘導体またはトリアリールボラン誘導体である、［１］または［２］に記載の有機発光素子。
【００１３】
［４］  前記式（１）におけるＡが下記式（Ａ−１）〜（Ａ−８）から一つ選択される、［１］または［２］に記載の有機発光素子。
（式（Ａ−１）〜（Ａ−８）中、破線はポリマー主鎖へ結合していることを表す。）
【００１４】
【化４】
2011119308.tif 000005
（式（Ａ−１）中、Ｒ11はフッ素原子、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはシリル基を表し、ｎ１１は０〜４の整数を表し、ｎ１１が２以上の場合には２つ以上のＲ11はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ11はベンゼンの二価基を表す。）
【００１５】
【化５】
2011119308.tif 000006
（式（Ａ−２）中、Ａｒ12はアリール基を表し、ｎ１２は１〜４の整数を表し、ｎ１２が２以上の場合には２つ以上のＲ12はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【００１６】
【化６】
2011119308.tif 000007
（式（Ａ−３）中、Ａｒ12はベンゼンの二価基を表し、Ａｒ13はアリール基を表し、ｎ１３は０〜３の整数を表し、ｎ１３が２以上の場合には２つ以上のＡｒ13はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【００１７】
【化７】
2011119308.tif 000008
（式（Ａ−４）中、Ａｒ14はベンゼンの二価基を表し、Ａｒ15はアリール基を表し、ｎ１５は０〜２の整数を表し、ｎ１５が２以上の場合には２つ以上のＡｒ15はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【００１８】
【化８】
2011119308.tif 000009
（式（Ａ−５）中、Ｒ16はフッ素原子、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはシリル基を表し、ｎ１６は０〜５の整数を表し、ｎ１６が２以上の場合には２つ以上のＲ16はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ16はベンゼンの二価基を表す。）
【００１９】
【化９】
2011119308.tif 000010
（式（Ａ−６）中、Ｒ17はフッ素原子、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはシリル基を表し、ｎ１７は０〜５の整数を表し、ｎ１７が２以上の場合にはＲ17はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ17はベンゼンの二価基を表し、Ａｒ18はアリール基を表す。）
【００２０】
【化１０】
2011119308.tif 000011
（式（Ａ−７）中、Ｒ19およびＲ20はそれぞれ独立にフッ素原子、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはシリル基を表し、ｎ１９およびｎ２０はそれぞれ独立に０〜４の整数を表し、ｎ１９またはｎ２０が２以上の場合には２つ以上のＲ19またはＲ20はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ19はアリール基を表す。）
【００２１】
【化１１】
2011119308.tif 000012
（式（Ａ−８）中、Ｒ21およびＲ22はそれぞれ独立にフッ素原子、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはシリル基を表し、ｎ２１およびｎ２２はそれぞれ独立に０〜５の整数を表し、ｎが２以上の場合には２つ以上のＲはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。Ａｒ21はベンゼンの二価基を表す。）
【発明の効果】
【００２２】
本発明の有機発光素子は、塗布によって成膜可能な電荷輸送性ポリマーを発光層に含み、電荷輸送性ポリマーによる発光体の発光効率低下を抑えることによって高い発光効率を有する。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明について具体的に説明する。
本発明の有機発光素子は、発光層に、上記式（１）〜（３）で表される繰り返し単位からなり、電荷輸送性を有する共重合体および発光性化合物を含むことを特徴とする。上記共重合体は、発光層を構成する成分の３０〜９９重量％であることが好ましく、６０〜９９重量％であることがより好ましい。
【００２４】
上記式（１）で表される繰り返し単位は、トリアリールアミン構造を含む繰り返し単位である。Ａｒ1およびＡｒ2はそれぞれ独立に、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基またはジアリールアミノフェニル基を表し、これらはアルキル基やアルコキシ基などの置換基を有していてもよい。
【００２５】
上記のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基などが挙げられる。
【００２６】
上記のアルコキシ基としては、例えば、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、イソブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、デシルオキシ基などが挙げられる。
【００２７】
また、Ａｒ1およびＡｒ2は、さらにジアリールアミノ基またはジアリールアミノフェニル基を置換基として有することによって、式（１）で表される繰り返し単位が、一つの繰り返し単位にトリアリールアミン構造を二つ以上含む構造を形成していてもよい。
【００２８】
上記式（１）におけるＲ1は炭素数１〜２０のアルキル基または炭素数１〜２０のアルコキシ基を表し、該アルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基などが挙げられ、該アルコキシ基としては、例えば、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、イソブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、デシルオキシ基などが挙げられる。
【００２９】
上記式（１）で表される繰り返し単位の具体例を以下に示す。
【００３０】
【化１２】
2011119308.tif 000013
上記式（２）で表される繰り返し単位におけるＡは電子輸送性を有する基を表す。電子輸送性を有する基としては、例えば、ヘテロ芳香族化合物誘導体やトリアリールボラン誘導体を挙げることができ、これらは上記式（Ａ−１）〜（Ａ−８）で表される構造であることが好ましい。
【００３１】
式（Ａ−１）〜（Ａ−８）中、Ｒ11、Ｒ16、Ｒ17、Ｒ19〜Ｒ22は、それぞれ独立にフッ素原子、シアノ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基またはシリル基を表す。ここで、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基などが挙げられ、アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基およびピリジル基、ピラジル基、キノリル基、イソキノリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、トアゾリル基、ベンズオキサゾリル基、ベンズチアゾリル基、チエニル基、フリル基、テトラゾール基、カルバゾリル基、カルバゾリルフェニル基などのヘテロアリール基が挙げられ、アルコキシ基としては、例えば、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、イソブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、デシルオキシ基などが挙げられ、シリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、トリメトキシシリル基などが挙げられる。これらの置換基の中では、アルキル基、アリール基、アルコキシ基が好ましく、メチル基、ｔ−ブチル基、フェニル基、トリル基、ビフェニル基、カルバゾリル基、カルバゾリルフェニル基がより好ましい。
【００３２】
上記式（Ａ−１）〜（Ａ−８）中、Ａｒ11〜Ａｒ19、Ａｒ21はそれぞれアリール基を表し、例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基、カルバゾリル基、カルバゾリルフェニル基などが挙げられ、好ましくはフェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、カルバゾリル基、カルバゾリルフェニル基である。これらの基はさらにアリール基で置換されていてもよい。
【００３３】
上記式（Ａ−１）〜（Ａ−８）で表される化合物の具体例を以下に示す。
【００３４】
【化１３】
2011119308.tif 000014
【００３５】
【化１４】
2011119308.tif 000015
【００３６】
【化１５】
2011119308.tif 000016
【００３７】
【化１６】
2011119308.tif 000017
上記式（３）で表される繰り返し単位におけるＲ2は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換基を有してもよいフェニル基、置換基を有してもよいビフェニル基または置換基を有してもよいターフェニル基を表し、該アルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基などが挙げられ、該アルコキシ基としては、例えば、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、イソブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、デシルオキシ基などが挙げられる。上記フェニル基、ビフェニル基およびターフェニル基は置換基としてアルキル基やアルコキシ基を有していてもよい。
【００３８】
上記式（３）で表される繰り返し単位は、上記式（１）で表される繰り返し単位および上記式（２）で表される繰り返し単位よりも大きなバンドギャップを有しているため、上記の低エネルギー発光を抑制することができる。
【００３９】
本発明における上記共重合体において、上記式（１）で表される繰り返し単位の数をｘ、上記式（２）で表される繰り返し単位の数をｙ、上記式（３）で表される繰り返し単位の数をｚとしたとき、ｘ、ｙおよびｚは１以上であり、ｚはｘとｙの和の２倍以上である。ｚがｘとｙの和の２倍よりも小さいと、上記の低エネルギーの発光を抑制する効果が小さいため、有機発光素子の発光効率は高くならない。ｚはｘとｙの和の２倍を超えて、より大きいほど上記の低エネルギー発光を抑制する効果が高く、ｘとｙの和の４倍以上であることがより好ましく、６倍以上であることがさらに好ましいが、２００倍を超えると式（１）で表される繰り返し単位および式（２）で表される繰り返し単位の電荷輸送性が低下してしまうため、２００倍以下であることが好ましい。
【００４０】
共重合体中におけるｘとｙの比、すなわちｘ／ｙの最適値は、各繰り返し単位の電荷輸送能、濃度などによって決まるが、通常はそれぞれ０．０５〜２０の範囲にあることが好ましく、０．２５〜４の範囲にあることがより好ましい。このような共重合体中における各繰り返し単位の比は、13Ｃ−ＮＭＲ測定によって見積もられる。
【００４１】
上記共重合体は、異なる構造の上記式（１）で表される繰り返し単位、異なる構造の上記式（２）で表される繰り返し単位および／または異なる構造の上記式（３）で表される繰り返し単位を含んでいてもよい。この場合、上記のｘ、ｙおよびｚは、それぞれ式（１）、（２）および（３）で表される繰り返し単位の数の合計として定義される。
【００４２】
上記共重合体の重量平均分子量は、通常１，０００〜２，０００，０００であり、５，０００〜１，０００，０００であることが好ましい。重量平均分子量がこの範囲にあると、上記高分子化合物が有機溶媒に可溶であり、均一な薄膜を得られるため好ましい。ここで、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法によって、テトラヒドロフランを溶媒として、４０℃で測定される値である。
【００４３】
上記共重合体は、各繰り返し単位に対応する、ビニル基を有するモノマーを、所定の比で含む組成物を、ラジカル重合、カチオン重合またはアニオン重合することによって製造することができるが、共重合体の製造が容易である観点でラジカル重合により製造することが好ましい。なお、上記共重合体はランダム共重合体であることが望ましい。
【００４４】
本発明に係る有機発光素子の構成の一例として、透明基板上に設けた陽極および陰極の間に、正孔輸送層、発光層および電子輸送層を、この順で積層した構成が挙げられる。他の有機発光素子の構成では、例えば、前記有機発光素子の陽極と陰極の間に、１）正孔輸送層／発光層、２）発光層／電子輸送層のいずれかを設けてもよい。また、３）正孔輸送材料、発光材料、電子輸送材料を含む層、４）正孔輸送材料、発光材料を含む層、５）発光材料、電子輸送材料を含む層、６）上記発光層のいずれかの層を１層のみ設けてもよい。さらに、発光層を２層以上積層してもよい。上記の有機層は基板上の電極面内に設けられた細孔（キャビティ）内部に形成されていてもよい。
【００４５】
上記の各層は、バインダとして高分子材料を混合して、形成されていてもよい。上記高分子材料としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイドなどが挙げられる。
【００４６】
また、上記発光層は発光性化合物を含み、該発光性化合物は燐光発光性化合物であることが好ましい。燐光発光性化合物の例としては、アリールピリジンやカルベンなどの配位子を有するイリジウム錯体、白金錯体、オスミウム錯体などが挙げられる。イリジウム錯体のより具体的な例として以下の化合物（Ｅ１−１）〜（Ｅ１−３９）が挙げられる。
【００４７】
【化１７】
2011119308.tif 000018
【００４８】
【化１８】
2011119308.tif 000019
【００４９】
【化１９】
2011119308.tif 000020
【００５０】
【化２０】
2011119308.tif 000021
上記発光層は、上記共重合体１００重量部に対して、上記発光性化合物を、好ましくは１〜５０重量部、より好ましくは５〜２０重量部の量で含むことが望ましい。また、上記発光性化合物は、上記式（１）で表される共重合体の側鎖構造として含まれていてもよい。
【００５１】
上記の各層に用いられる正孔輸送材料および電子輸送材料は、それぞれ単独で各層を形成しても、機能の異なる材料を混合して、各層を形成していてもよい。本発明に係る有機発光素子における発光層においても、本発明に係る共重合体および上記燐光発光性化合物の他に、キャリア輸送性を補う目的で、さらに他の公知の正孔輸送材料および／または電子輸送材料が含まれていてもよい。このような輸送材料は、低分子化合物であっても、高分子化合物であってもよく、上記の共重合体１００重量部に対して、好ましくは５〜９５重量部、より好ましくは２０〜８０重量部の割合で含まれる。
【００５２】
上記発光層の成膜方法としては、特に限定されないが、例えば、以下のように成膜できる。まず、上記共重合体および上記発光性化合物および必要に応じて電荷輸送性の化合物を溶解した溶液を調製する。上記溶液の調製に用いる溶媒としては、特に限定されないが、例えば、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン、アニソール等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒などが用いられる。次いで、このように調製した溶液を、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の湿式成膜法などにより基板上に成膜する。用いる化合物および成膜条件などに依存するが、例えば、スピンコート法やディップコート法の場合には、上記溶液は、上記共重合体、発光性化合物および電荷輸送性化合物の混合物を０．５〜５重量％の量で含むことが好ましい。
【００５３】
本発明の有機発光素子の基板としては、上記発光材料の発光波長に対して透明な絶縁性基板が好適に用いられ、具体的には、ガラスのほか、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート等の透明プラスチックなどが用いられる。
【００５４】
上記陽極と発光層との間には、正孔注入において注入障壁を緩和するために、正孔注入層が設けられていてもよい。上記正孔注入層を形成するためには、銅フタロシアニン、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）の混合体、フルオロカーボン、二酸化ケイ素などの公知の材料が用いられる。
【００５５】
上記陰極と電子輸送層との間、または陰極と陰極に隣接して積層される有機化合物層との間に、電子注入効率を向上させるために、厚さ０．１〜１０ｎｍの絶縁層が設けられていてもよい。上記絶縁層を形成するためには、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化マグネシウム、酸化マグネシウム、アルミナなどの公知の材料が用いられる。
【００５６】
上記正孔輸送層を形成する正孔輸送材料、または発光層中に混合させる正孔輸送材料としては、例えば、ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’ジアミン）；α−ＮＰＤ（４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル）；ｍ−ＭＴＤＡＴＡ（４、４’，４’’−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）等の低分子トリフェニルアミン誘導体、４，４‘−ジカルバゾリルビフェニル、１，３−ジカルバゾリルビフェニルなどの低分子カルバゾール誘導体などが挙げられる。上記正孔輸送材料は、１種単独でも、２種以上を混合して用いてもよく、異なる正孔輸送材料を積層して用いてもよい。正孔輸送層の厚さは、正孔輸送層の導電率などに依存するため、一概に限定できないが、好ましくは１ｎｍ〜５μｍ、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍ、特に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍであることが望ましい。
【００５７】
上記電子輸送層を形成する電子輸送材料、または発光層中に混合させる電子輸送材料としては、例えば、Ａｌｑ３（アルミニウムトリスキノリノレート）等のキノリノール誘導体金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリアジン誘導体、トリアリールボラン誘導体等の公知化合物などが挙げられる。上記電子輸送材料は、１種単独でも、２種以上を混合して用いてもよく、異なる電子輸送材料を積層して用いてもよい。電子輸送層の厚さは、電子輸送層の導電率などに依存するため、一概に限定できないが、好ましくは１ｎｍ〜５μｍ、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍ、特に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍであることが望ましい。
【００５８】
また、発光層の陰極側に隣接して、正孔が発光層を通過することを抑え、発光層内で正孔と電子とを効率よく再結合させる目的で、正孔ブロック層が設けられていてもよい。上記正孔ブロック層を形成するために、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体などの公知の材料が用いられる。
【００５９】
発光層、正孔輸送層および電子輸送層の成膜方法としては、例えば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法等の乾式成膜法のほか、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の湿式成膜法（塗布法）などを用いることができる。本発明の化合物を含む層は有機発光素子の製造コストを抑えられる塗布法により成膜できる利点を有する。
【００６０】
本発明の有機発光素子に用いる陽極材料としては、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、酸化錫、酸化亜鉛、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子など、公知の透明導電材料が好適に用いられる。この透明導電材料によって形成された電極の表面抵抗は、１〜５０Ω／□（オーム／スクエアー）であることが好ましい。陽極の厚さは５０〜３００ｎｍであることが好ましい。
【００６１】
本発明の有機ＥＬ素子に用いる陰極材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等のアルカリ金属；Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ等のアルカリ土類金属；Ａｌ；ＭｇＡｇ合金；ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ等のＡｌとアルカリ金属またはアルカリ土類金属との合金など、公知の陰極材料が好適に用いられる。陰極の厚さは、好ましくは１０ｎｍ〜１μｍ、より好ましくは５０〜５００ｎｍであることが望ましい。アルカリ金属、アルカリ土類金属などの活性の高い金属を使用する場合には、陰極の厚さは、好ましくは０．１〜１００ｎｍ、より好ましくは０．５〜５０ｎｍであることが望ましい。また、この場合には、上記陰極金属を保護する目的で、この陰極上に、大気に対して安定な金属層が積層される。上記金属層を形成する金属として、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒなどが挙げられる。上記金属層の厚さは、好ましくは１０ｎｍ〜１μｍ、より好ましくは５０〜５００ｎｍであることが望ましい。
【００６２】
また、上記陽極材料の成膜方法としては、例えば、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、化学反応法、コーティング法などが用いられ、上記陰極材料の成膜方法としては、例えば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などが用いられる。
【００６３】
本発明の有機発光素子は、公知の方法で、マトリックス方式またはセグメント方式による画素として画像表示装置に好適に用いられる。また、上記有機ＥＬ素子は、画素を形成せずに、面発光光源としても好適に用いられる。
【００６４】
本発明の有機発光素子は、具体的には、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、光通信などに好適に用いられる。
【実施例】
【００６５】
次に、本発明について実施例を示してさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
（合成例１）
下記の化合物（Ｍ−１）、（Ｍ−２）および（Ｍ−３）を共重合することによって、共重合体（１−１）を合成した。なお、化合物（Ｍ−１）および（Ｍ−２）は、特開２００５−２００６３８に記載された方法に従って合成し、（Ｍ−３）は東京化成工業社から購入したものを、減圧蒸留して用いた。
【００６６】
【化２１】
2011119308.tif 000022
密閉容器に化合物（Ｍ−１）２００ｍｇ（０．３３ｍｍｏｌ）、化合物（Ｍ−２）２００ｍｇ（０．３４ｍｍｏｌ）および化合物（Ｍ−３）１４０ｍｇ（１．３４ｍｍｏｌ）を入れ、脱水トルエン（５．０ｍＬ）を加えた。次いで、Ｖ−６０１（和光純薬工業（株）製）のトルエン溶液（０．１Ｍ、０．１０ｍＬ）を加え、凍結脱気操作を５回繰り返した。真空のまま密閉し、６０℃で６０時間撹拌した。反応後、反応液をアセトン２００ｍＬ中に滴下し、沈殿を得た。さらにトルエン−アセトンでの再沈殿精製を２回繰り返した後、５０℃で一晩真空乾燥して、共重合体（１−１）を得た。共重合体（１−１）の重量平均分子量（Ｍｗ）は３４５００、分子量分布指数（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．０５であった。13Ｃ−ＮＭＲ測定の結果から見積もった共重合体（１−１）におけるｘ／ｙの値は１．００であり、ｚ／（ｘ＋ｙ）は２．１３であった。
【００６７】
（合成例２）
重合に用いた化合物（Ｍ−１）、化合物（Ｍ−２）および化合物（Ｍ−３）の量を、それぞれ１５０ｍｇ（０．２５ｍｍｏｌ）、１５０ｍｇ（０．２６ｍｍｏｌ）および２１０ｍｇ（２．０２ｍｍｏｌ）としたほかは、合成例１と同様にして重合を行い、共重合体（１−２）を得た。共重合体（１−２）の重量平均分子量（Ｍｗ）は２９６００、分子量分布指数（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．１８であった。13Ｃ−ＮＭＲ測定の結果から見積もった共重合体（１−２）におけるｘ／ｙの値は１．００であり、ｚ／（ｘ＋ｙ）は４．０５であった。
【００６８】
（比較合成例１）
重合に用いた化合物（Ｍ−１）、化合物（Ｍ−２）および化合物（Ｍ−３）の量を、それぞれ２００ｍｇ（０．３３ｍｍｏｌ）、２００ｍｇ（０．３４ｍｍｏｌ）および７０ｍｇ（０．６７ｍｍｏｌ）としたほかは、合成例１と同様にして重合を行い、比較共重合体（Ｃ１−１）を得た。比較共重合体（Ｃ１−１）の重量平均分子量（Ｍｗ）は３６６００、分子量分布指数（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．１５であった。13Ｃ−ＮＭＲ測定の結果から見積もった比較共重合体（Ｃ１−１）におけるｘ／ｙの値は１．００であり、ｚ／（ｘ＋ｙ）は１．００であった。
【００６９】
（比較合成例２）
重合に用いた化合物（Ｍ−１）、化合物（Ｍ−２）および化合物（Ｍ−３）の量を、それぞれ２００ｍｇ（０．３３ｍｍｏｌ）、２００ｍｇ（０．３４ｍｍｏｌ）および０ｍｇ（０ｍｍｏｌ）としたほかは、合成例１と同様にして重合を行い、比較共重合体（Ｃ１−２）を得た。比較共重合体（Ｃ１−２）の重量平均分子量（Ｍｗ）は３５１００、分子量分布指数（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．０７であった。13Ｃ−ＮＭＲ測定の結果から見積もった比較共重合体（Ｃ１−２）におけるｘ／ｙの値は０．９２であり、ｚ／（ｘ＋ｙ）は０であった。
【００７０】
［実施例１］
ＩＴＯ付き基板（ニッポ電機（株）製）を用いた。これは、２５ｍｍ角のガラス基板の一方の面に、幅４ｍｍのＩＴＯ（酸化インジウム錫）電極（陽極）が、ストライプ状に２本形成された基板であった。
【００７１】
まず、上記ＩＴＯ付き基板上に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製、昇華精製品、純度９９％）を８．５×１０-5Ｐａの減圧下、抵抗加熱蒸着法により０．２ｎｍ／ｓｅｃの速度で約５０ｎｍの膜厚になるように正孔輸送層を成膜した。次に、共重合体（１−１）８２ｍｇおよび燐光発光体（Ｅ１−４）８ｍｇの混合物をトルエン（和光純薬工業（株）製、特級）２９１０ｍｇに溶解し、この溶液を孔径０．２μｍのフィルターでろ過し、塗布溶液を調製した。次いで、上記正孔輸送層上に、上記塗布溶液を、回転数３０００ｒｐｍ、塗布時間３０秒の条件で、スピンコート法により塗布した。塗布後、室温（２５℃）で３０分間乾燥し、発光層を形成した。得られた発光層の膜厚は、約５０ｎｍであった。
【００７２】
次に上記発光層の上に２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製、昇華精製品、純度９９．９９％）およびＡｌｑ３（東京化成工業社製、昇華精製品、純度９８％）を８．５×１０-5Ｐａの減圧下、抵抗加熱蒸着法により０．２ｎｍ／ｓｅｃの速度でそれぞれ２０ｎｍおよび３０ｎｍの膜厚になるように成膜し、電子輸送層を形成した。次いで、８．５×１０-5Ｐａの減圧下でバリウムおよびアルミニウムを重量比１：１０で共蒸着し、陽極の延在方向に対して直交するように、幅３ｍｍの陰極をストライプ状に２本形成した。得られた陰極の膜厚は、約５０ｎｍであった。
【００７３】
最後に、アルゴン雰囲気中で、陽極と陰極とにリード線（配線）を取り付けて、縦４ｍｍ×横３ｍｍの有機発光素子を４個作製した。上記有機ＥＬ素子に、プログラマブル直流電圧／電流源（ＴＲ６１４３、（株）アドバンテスト社製）を用いて電圧を印加して発光させた。
【００７４】
作製した有機発光素子の発光外部量子効率は８．６％であった。
［実施例２］
共重合体（１−１）の代わりに共重合体（１−２）を用いた以外は、実施例１と同様にして有機発光素子を作製した。作製した有機発光素子の発光外部量子効率は９．９％であった。
【００７５】
［比較例１］
共重合体（１−１）の代わりに共重合体（Ｃ１−１）を用いた以外は、実施例１と同様にして有機発光素子を作製した。作製した有機発光素子の発光外部量子効率は６．５％であった。
【００７６】
［比較例２］
共重合体（１−１）の代わりに共重合体（Ｃ１−２）を用いた以外は、実施例１と同様にして有機発光素子を作製した。作製した有機発光素子の発光外部量子効率は５．５％であった。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の有機発光素子は、具体的には、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、光通信などに好適に用いられる。