(57)【要約】【課題】高い発光効率で高輝度の白色光が得られる高分子発光材料を提供することにある。【解決手段】本発明に係る高分子発光材料は、特定の金属錯体から導かれる構造単位を含む重合体からなることを特徴とする。特定の金属錯体から導かれる構造単位とは、たとえば、下記式（I）および（II）で表される金属錯体から導かれる。前記重合体は、さらに、ホール輸送性の重合性化合物および電子輸送性の重合性化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の重合性化合物から導かれる構造単位を含むことが好ましい。2007106793.tif 000033【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（ｉ）で表される金属錯体から導かれる構造単位を含む重合体からなることを特徴とする高分子発光材料。
【化１】
2007106793.tif 000026
（式中、Ｍは、Ｉｒ、Ｐｔ、ＡｕまたはＰｄを表し、Ｒ105は、フッ素原子を有する置換
基を表し、Ｒ106およびＲ107は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し、Ｒ106
とＲ107とで結合して、置換基を有していてもよい環構造を形成していてもよく、環Ａは
、置換基を有していてもよい５員環基または６員環基を表し、該置換基同士が結合して、置換基を有していてもよい環構造を形成していてもよく、Ｌは、重合性官能基を有する、１価アニオンの２座配位子を表し、ｍは、１または２であり、ｍ＋１＝（金属Ｍの価数）の関係を満たす。
式中、
【化２】
2007106793.tif 000027
は、単結合または二重結合を表す。）
【請求項２】
前記環Ａが、置換基を有していてもよい芳香族６員環基であることを特徴とする請求項１に記載の高分子発光材料。
【請求項３】
前記環Ａが、下記一般式（ｉｉ）で表される６員環基であり、前記環Ｂが、下記一般式（ｉｉｉ）で表される５員環基であることを特徴とする請求項１または２に記載の高分子発光材料。
【化３】
2007106793.tif 000028
（式中、Ｒ105、Ｒ106およびＲ107は、それぞれ、前記式（ｉ）中のＲ105、Ｒ106および
Ｒ107と同義であり、Ｒ101〜Ｒ104は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し、
Ｒ101とＲ102とで、Ｒ102とＲ103とで、Ｒ103とＲ104とで、またはＲ101とＲ104とで結合して、置換基を有していてもよい環構造を形成していてもよい。）
【請求項４】
前記Ｍが、Ｉｒであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の高分子発光材料。
【請求項５】
前記式（ｉ）で表される金属錯体が、下記式（ｖｉ）で表されることを特徴とする請求項１に記載の高分子発光材料。
【化４】
2007106793.tif 000029
（式中、Ｒ105およびＬは、それぞれ、前記式（ｉ）中のＲ105およびＬと同義であり、Ｒ109は、水素原子または炭素数１〜８のアルキル基を表す。）
【請求項６】
前記Ｌが、下記一般式（ｉｖ）または（ｖ）で表される２座配位子であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の高分子発光材料。
【化５】
2007106793.tif 000030
（式中、Ｒ108は、前記式（ｉ）中のＲ106と同義であり、Ｘ1およびＸ2は、それぞれ独立に、重合性官能基を有する置換基を表す。）
【請求項７】
前記式（ｉ）で表される金属錯体が、下記式で表されることを特徴とする請求項１に記載の高分子発光材料。
【化６】
2007106793.tif 000031
（式中、Ｒ109は、水素原子または炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｘ2は、重合性官能基を有する置換基を表し、ｘは１〜５の整数を表し、ｙおよびｚは、それぞれ０≦ｙ≦２ｘ、ｚ＝２ｘ＋１−ｙの関係を満たす整数を表す。）
【請求項８】
前記式（ｉ）で表される金属錯体が、下記式（ｖｉｉｉ）で表されることを特徴とする請求項１に記載の高分子発光材料。
【化７】
2007106793.tif 000032
（式中、Ｒ109は、水素原子または炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｘ2は、重合性官能基を有する置換基を表し、Ｒ110〜Ｒ114は、それぞれ独立に、水素原子またはフッ素原子を表し、Ｒ110〜Ｒ114のうち、少なくとも３つはフッ素原子を表す。）
【請求項９】
前記重合体が、さらに、ホール輸送性の重合性化合物および電子輸送性の重合性化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の重合性化合物から導かれる構造単位を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の高分子発光材料。
【請求項１０】
前記重合体が、架橋剤によって部分的に架橋された構造を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の高分子発光材料。
【請求項１１】
陽極と陰極とに挟まれた１層または２層以上の有機高分子層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機高分子層の少なくとも１層に、請求項１〜１０のいずれかに記載の高分子発光材料を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
請求項１１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた面発光光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子発光材料および有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。より詳しくは、本発明は、高い発光効率で高輝度の白色光が得られる高分子発光材料、およびその用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機エレクトロルミネッセンス素子（本明細書において、有機ＥＬ素子ともいう）の分野では、面発光光源、液晶表示装置等の表示装置用のバックライトなどにも用途を拡大するために、白色を発光する材料の開発が行われている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、白色を発光する低分子化合物として、含窒素複素環イリジウム錯体が開示されている。この錯体は、発光スペクトルがブロードであるため、該錯体単独で、白色発光を示す。
【０００４】
しかしながら、低分子化合物では、真空蒸着法により発光層を形成する場合は、膜厚が不均一になりやすく、素子の大面積化が困難であった。また、ホストとなる高分子中に低分子化合物を分散させて、ドープ型の発光材料とする場合には、塗布法による発光層の形成も可能であるが、得られた素子は熱安定性が劣り、相分離または偏析を起こしやすい。したがって、このような素子では、発光効率および駆動寿命の点で問題があった。
【０００５】
これに対して、特許文献２には、耐久性を有するとともに、大面積の素子が容易に製造できる高分子発光材料であり、白色の発光を示す材料が開示されている。この高分子発光材料は、ホール輸送性化合物から導かれる構造単位とともに、赤色発光部位であるイリジウム錯体から導かれる構造単位と、青色発光部位であるイリジウム錯体から導かれる構造単位とを有し、全体として白色を発光する。
【０００６】
しかしながら、上記材料では、発光された青色光の一部が、赤色発光部位によって吸収され、その後に、赤色光が発光される。このような過程を経るため、赤色光の発光効率は低く、材料全体としても発光効率が低いという問題があった。
【特許文献１】特開２００５−６８１１０号公報
【特許文献２】特開２００３−３４２３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、高い発光効率で高輝度の白色光が得られる高分子発光材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、
特定の金属錯体から導かれる構造単位を含む重合体からなる高分子発光材料により、高い発光効率で高輝度の白色光が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は以下のとおりに要約される。
［１］下記一般式（ｉ）で表される金属錯体から導かれる構造単位を含む重合体からなることを特徴とする高分子発光材料。
【００１０】
【化１】
2007106793.tif 000002
【００１１】
（式中、Ｍは、Ｉｒ、Ｐｔ、ＡｕまたはＰｄを表し、Ｒ105は、フッ素原子を有する置換
基を表し、Ｒ106およびＲ107は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し、Ｒ106
とＲ107とで結合して、置換基を有していてもよい環構造を形成していてもよく、環Ａは
、置換基を有していてもよい５員環基または６員環基を表し、該置換基同士が結合して、置換基を有していてもよい環構造を形成していてもよく、Ｌは、重合性官能基を有する、１価アニオンの２座配位子を表し、ｍは、１または２であり、ｍ＋１＝（金属Ｍの価数）の関係を満たす。
【００１２】
式中、
【００１３】
【化２】
2007106793.tif 000003
【００１４】
は、単結合または二重結合を表す。）
［２］上記環Ａが、置換基を有していてもよい芳香族６員環基であることを特徴とする上記［１］に記載の高分子発光材料。
【００１５】
［３］上記環Ａが、下記一般式（ｉｉ）で表される６員環基であり、上記環Ｂが、下記一般式（ｉｉｉ）で表される５員環基であることを特徴とする上記［１］または［２］に記載の高分子発光材料。
【００１６】
【化３】
2007106793.tif 000004
【００１７】
（式中、Ｒ105、Ｒ106およびＲ107は、それぞれ、上記式（ｉ）中のＲ105、Ｒ106および
Ｒ107と同義であり、Ｒ101〜Ｒ104は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し、
Ｒ101とＲ102とで、Ｒ102とＲ103とで、Ｒ103とＲ104とで、またはＲ101とＲ104とで結合して、置換基を有していてもよい環構造を形成していてもよい。）
［４］上記Ｍが、Ｉｒであることを特徴とする上記［１］〜［３］のいずれかに記載の高分子発光材料。
【００１８】
［５］上記式（ｉ）で表される金属錯体が、下記式（ｖｉ）で表されることを特徴とする上記［１］に記載の高分子発光材料。
【００１９】
【化４】
2007106793.tif 000005
【００２０】
（式中、Ｒ105およびＬは、それぞれ、前記式（ｉ）中のＲ105およびＬと同義であり、Ｒ109は、水素原子または炭素数１〜８のアルキル基を表す。）
［６］上記Ｌが、下記一般式（ｉｖ）または（ｖ）で表される２座配位子であることを特徴とする上記［１］〜［５］のいずれかに記載の高分子発光材料。
【００２１】
【化５】
2007106793.tif 000006
【００２２】
（式中、Ｒ108は、前記式（ｉ）中のＲ106と同義であり、Ｘ1およびＸ2は、それぞれ独立に、重合性官能基を有する置換基を表す。）
［７］上記式（ｉ）で表される金属錯体が、下記式（ｖｉｉ）で表されることを特徴とする上記［１］に記載の高分子発光材料。
【００２３】
【化６】
2007106793.tif 000007
【００２４】
（式中、Ｒ109は、水素原子または炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｘ2は、重合性官能基を有する置換基を表し、ｘは１〜５の整数を表し、ｙおよびｚは、それぞれ０≦ｙ≦２ｘ、ｚ＝２ｘ＋１−ｙの関係を満たす整数を表す。）
［８］上記式（ｉ）で表される金属錯体が、下記式（ｖｉｉｉ）で表されることを特徴とする上記［１］に記載の高分子発光材料。
【００２５】
【化７】
2007106793.tif 000008
【００２６】
（式中、Ｒ109は、水素原子または炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｘ2は、重合性官能基を有する置換基を表し、Ｒ110〜Ｒ114は、それぞれ独立に、水素原子またはフッ素原子を表し、Ｒ110〜Ｒ114のうち、少なくとも３つはフッ素原子を表す。）
［９］上記重合体が、さらに、ホール輸送性の重合性化合物および電子輸送性の重合性化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の重合性化合物から導かれる構造単位を含むことを特徴とする上記［１］〜［８］のいずれかに記載の高分子発光材料。
【００２７】
［１０］上記重合体が、架橋剤によって部分的に架橋された構造を有することを特徴とする上記［１］〜［９］のいずれかに記載の高分子発光材料。
［１１］陽極と陰極とに挟まれた１層または２層以上の有機高分子層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子において、上記有機高分子層の少なくとも１層に、上記［１］〜［１０］のいずれかに記載の高分子発光材料を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２８】
［１２］上記［１１］に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた面発光光源。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、高い発光効率で高輝度の白色光を示す高分子発光材料が提供できる。この材料を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子は、面発光光源として好適に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明について具体的に説明する。
１．高分子発光材料
本発明に係る高分子発光材料は、特定の金属錯体から導かれる構造単位を含む重合体からなる。このような材料では、金属錯体の三重項励起状態からの発光が得られる。上記高分子発光材料は、さらに、ホール輸送性の重合性化合物および電子輸送性の重合性化合物からなる群から選択される少なくとも１種の重合性化合物から導かれる構造単位を含む重合体からなることが好ましい。
＜金属錯体から導かれる構造単位を含む重合体＞
本発明に用いられる重合体は、上記式（ｉ）で表される金属錯体を含む単量体を重合して得られる。上記重合体において、上記金属錯体の単量体は、１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。本明細書において、上記重合体には、上記錯体の単独重合体、および２種以上の該錯体の共重合体も含む。
【００３１】
上記式（ｉ）で表される金属錯体は、特定の含窒素複素環を有する配位子が配位しているため、該錯体を用いた高分子発光材料は白色の発光を示す。
上記式（ｉ）において、Ｍは、Ｉｒ、Ｐｔ、ＡｕまたはＰｄを表す。これらのうちで、発光効率の点で、Ｉｒ、Ｐｔが好ましく、Ｉｒがより好ましい。
【００３２】
環Ｂは、上記式（ｉ）の構造から明らかなように、４，５−ジヒドロイミダゾール環またはイミダゾール環であり、いずれの場合も、Ｒ105およびＲ107で表される基を有する。錯体の高い安定性が得られるためイミダゾール環が好ましい。すなわち、上記式（ｉｉｉ）で表される５員環基が好ましい。
【００３３】
Ｒ105は、フッ素原子を有する置換基である。環Ｂにおいて、１位の窒素原子上にフッ
素原子を有する置換基があるため、白色発光が可能であり、また、電気化学的安定性も向上する。
【００３４】
Ｒ105としては、たとえば、フッ素置換された基、フッ化アルキル置換された基、フッ
化アシル置換された基、フッ化アルキルアミノ置換された基などが挙げられる。
上記式（ｉ）において、Ｒ105に含まれるフッ素原子は、Ｒ105基の構造（該基が無置換
の状態で水素原子を何個有しているか）などに依存するが、通常１〜１１個、好ましくは１〜６個である。
【００３５】
具体的には、以下に例示するように（かっこ内に、さらに具体例を示す）、アルキル基などであって、フッ素などで置換された基が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３６】
アルキル基（モノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基、２−フルオロプロピル基、２，２−ジフルオロプロピル基、１，１−ジフルオロエチル基、ノナフルオロシクロペンチル基など）、
アルケニル基（トリフルオロビニル基、ペンタフルオロブタ−１，３−ジエニル基、２，３，３，４，４，５，５−ヘプタフルオロシクロペンテ−１−ニル基など）、
アルキニル基（フルオロエチニル基、パーフルオロプロパルギル基など）、
アラルキル基（パーフルオロベンジル基など）、
アシル基（トリフルオロアセチル基、ジフルオロフェニルメチル基など）、
アルコキシカルボニル基（トリフルオロメトキシカルボニル基、１，１−ジフルオロエトキシカルボニル基など）、
アリールオキシカルボニル基（４−フルオロフェニルオキシカルボニル基など）、
シリル基（トリス（トリフルオロメチル）シリル基、トリス（４−フルオロフェニル）シリル基などが含まれる）、
ボリル基（ビス（ペンタフルオロフェニル）ボリル基など）、
フッ素置換ホスフィノ基（ビス（２，４−ジフルオロフェニル）ホスフィノ基など）、
芳香族炭化水素基（パーフルオロフェニル基、２−フルオロフェニル基、３−フルオロフェニル基、４−フルオロフェニル基、２，４−ジフルオロフェニル基、３，５−ジフルオロフェニル基、４−フルオロ−３−トリフルオロメチルフェニル基、３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル基、３，４，５−トリフルオロフェニル基、２，４，５−トリフルオロフェニル基、２，３，４，５−テトラフルオロフェニル基、４−トリフルオロアセチルフェニル基、４−［ジ−（トリフルオロメチル）アミノ］フェニル基、パーフルオロナフチル基、パーフルオロフェナントレニル基など）、
芳香族複素環基（パーフルオロフリル基、パーフルオロチオフェニル基、パーフルオロピリジル基など）。
【００３７】
これらの中でも、電気化学的な耐久性の点から、フッ素置換されたアルキル基、アルケニル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、芳香族炭化水素基；フッ化アルキル置換されたアルキル基、アルケニル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、芳香族炭化水素基が好ましく、フッ素置換されたアルキル基、フッ素置換された芳香族炭化水素基がより好ましい。
【００３８】
Ｒ105の好ましい例を、さらに具体的に以下に示すが、Ｒ105はこれらに限定されない。
【００３９】
【化８】
2007106793.tif 000009
【００４０】
これらの中でも、白色発光性、および発光輝度の観点から、Ｒ−１〜６、９〜１３、１５が好ましく、耐久性、および錯体製造の容易さの観点から、Ｒ−１〜３、６、９〜１１、１３がより好ましく、Ｒ−１〜３、９がさらに好ましい。
【００４１】
上記式（ｉ）において、Ｒ106およびＲ107は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。上記置換基としては、本発明の目的に反しない限り制限はないが、以下に例示する［置換基α］が好適に用いられる。
【００４２】
［置換基α］
置換基を有していてもよいアルキル基（好ましくは、炭素数１〜８の直鎖または分岐のアルキル基であり、たとえば、メチル、エチル、n-プロピル、2-プロピル、n-ブチル、イソブチル、tert-ブチル基などが挙げられる。）、
置換基を有していてもよいアルケニル基（好ましくは、炭素数２〜９のアルケニル基であり、たとえば、ビニル、アリル、1-ブテニル基などが挙げられる。）、
置換基を有していてもよいアルキニル基（好ましくは、炭素数２〜９のアルキニル基であり、たとえば、エチニル、プロパルギル基などが挙げられる。）、
置換基を有していてもよいアラルキル基（好ましくは、炭素数７〜１５のアラルキル基であり、たとえば、ベンジル基などが挙げられる。）、
置換基を有していてもよいアミノ基（好ましくは、置換基を有していてもよい、炭素数１〜８のアルキル基を１つ以上有するアルキルアミノ基（たとえば、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ基などが挙げられる。）、置換基を有していてもよい、炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基を有するアリールアミノ基（たとえば、フェニルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノ基などが挙げられる。）、置換基を有していてもよい、５員環または６員環の芳香族複素環を有するヘテロアリールアミノ基（たとえば、ピリジルアミノ、チエニルアミノ、ジチエニルアミノ基などが挙げられる。）、置換基を有していてもよい、炭素数２〜１０のアシル基を有するアシルアミノ基（たとえば、アセチルアミノ、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる。））、
置換基を有していてもよいアルコキシ基（好ましくは、置換基を有していてもよい、炭素数１〜８のアルコキシ基であり、たとえば、メトキシ、エトキシ、ブトキシ基などが挙げられる。）、
置換基を有していてもよいアリールオキシ基（好ましくは、炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基を有する基であり、たとえば、フェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシ基などが挙げられる。）、
置換基を有していてもよいヘテロアリールオキシ基（好ましくは、５員環または６員環の芳香族複素環基を有する基であり、たとえば、ピリジルオキシ、チエニルオキシ基などが挙げられる。）、
置換基を有していてもよいアシル基（好ましくは、置換基を有していてもよい、炭素数２〜１０のアシル基であり、たとえば、ホルミル、アセチル、ベンゾイル基などが挙げられる。）、
置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基（好ましくは、置換基を有していてもよい、炭素数２〜１０のアルコキシカルボニル基であり、たとえば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル基などが挙げられる。）、
置換基を有していてもよいアリールオキシカルボニル基（好ましくは、置換基を有していてもよい、炭素数７〜１３のアリールオキシカルボニル基であり、たとえば、フェノキシカルボニル基などが挙げられる。）、
置換基を有していてもよいアルキルカルボニルオキシ基（好ましくは、置換基を有していてもよい、炭素数２〜１０のアルキルカルボニルオキシ基であり、たとえば、アセトキシ基などが含まれる。）、
ハロゲン原子（好ましくは、フッ素原子、塩素原子が挙げられる。）、
カルボキシル基、
シアノ基、
水酸基、
メルカプト基、
置換基を有していてもよいアルキルチオ基（好ましくは、炭素数１〜８のアルキルチオ基であり、たとえば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる。）、
置換基を有していてもよいアリールチオ基（好ましくは、炭素数６〜１２のアリールチオ基であり、たとえば、フェニルチオ基、１―ナフチルチオ基などが挙げられる。）、
置換基を有していてもよいスルホニル基（たとえば、メシル基、トシル基などが挙げられる。）、
置換基を有していてもよいシリル基（たとえば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる。）、
置換基を有していてもよいボリル基（たとえば、ジメシチルボリル基などが挙げられる。）、
置換基を有していてもよいホスフィノ基（たとえば、ジフェニルホスフィノ基などが挙げられる。）、
置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基（たとえば、ベンゼン環、ナフタレン環、
アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、フルオランテン環などであって、５員環または６員環の単環由来、または２〜５縮合環由来の１価の基が挙げられる。）
置換基を有していてもよい芳香族複素環基（たとえば、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環などあって、５員環または６員環の単環由来、または２〜４縮合環由来の１価の基が挙げられる。）。
【００４３】
上記の基が有していてもよい置換基としては、たとえば、炭素数１〜６のアルキル基などが挙げられる。
これらのうちで、Ｒ106およびＲ107は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基（これらの中でも、特に炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基）であることが好ましく、水素原子またはメチル基であることがより好ましい。これにより、化合物中において、不必要な分子振動による励起子の無放射失活（熱失活）が抑制できる。
【００４４】
上記のような分子振動の抑制の観点から、Ｒ106とＲ107とで結合して、置換基を有していてもよい環構造を形成していることが好ましい。
このような環構造としては、たとえば、シクロヘキサン、シクロヘキセン、シクロヘプタン、シクロヘプテン、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロオクタン、シクロオクテンなどが挙げられる。
【００４５】
また、上記の環が有していてもよい置換基としては、たとえば、フッ素原子、メチル基、フェニル基などが挙げられる。
また、ヘテロ原子を含む５員環は、他の芳香族化合物および複素環の中でも反応性が高く、特にα位は反応活性が高い。たとえば、求電子置換反応、プロトン化、ディールスアルダー反応などの反応性を示す。したがって、上記式（ｉ）で表される金属錯体において、Ｒ106および／またはＲ107として、水素原子以外の基を選択すれば、意図せぬ反応が防止でき、長寿命の有機ＥＬ素子が得られる。なお、Ｒ105が充分に嵩高く、Ｒ106およびＲ107を立体的に保護し得る場合はこの限りではない。
【００４６】
環Ａは、置換基を有していてもよい５員環基または６員環基であり、Ｍとσ結合した炭素原子を有していればよい。
環Ａとしては、たとえば、ベンゼン環、シクロペンテン環、シクロヘキセン環などの炭化水素環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ピラゾール環、ピリジン環、ピラジン環などの複素環などが好適に用いられる。
【００４７】
これらの中でも、発光スペクトルを短波長シフトさせ、白色発光性を向上できるため、炭化水素環または含窒素複素環が好ましい。また、錯体の安定性、錯体の合成が容易であるとともに、短波長領域の発光強度が増大するため、芳香族環が好ましい。また、発光効率の点からは芳香族６員環基が好ましい。
【００４８】
これらを勘案すると、環Ａとしては、ピロール環、ピリジン環およびベンゼン環がより好ましく、ベンゼン環がさらに好ましい。すなわち、上記式（ｉｉ）で表される６員環基は特に好ましい。
【００４９】
環Ａは、本発明の目的に反しない限り、置換基を有していてもよく、該置換基としては、たとえば、［置換基α］と同様のものが挙げられる。
上記式（ｉ）で表される金属錯体において、環Ａが、上記式（ｉｉ）で表される６員環基であり、環Ｂが、上記式（ｉｉｉ）で表される５員環基であることが好ましい。
【００５０】
上記式（ｉｉｉ）において、Ｒ105、Ｒ106およびＲ107は、それぞれ、上記式（ｉ）に
おけＲ105、Ｒ106およびＲ107と同義であり、好ましい範囲も同じである。
Ｒ101〜Ｒ104は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。上記置換基としては、本発明の目的に反しない限り制限はないが、たとえば、［置換基α］と同様のものが挙げられ、好ましい範囲もＲ106と同じである。
【００５１】
また、Ｒ101とＲ102とで、Ｒ102とＲ103とで、Ｒ103とＲ104とで、またはＲ101とＲ104とで結合して、置換基を有していてもよい環構造を形成していてもよい。このような環構造としては、Ｒ106とＲ107とで結合して形成しうる環構造と同様のものが挙げられる。また、上記の環が有していてもよい置換基としては、Ｒ106とＲ107とで結合して形成しうる環が有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
【００５２】
以下に、上記式（ｉ）で表される金属錯体において、配位子（ｉｘ）
【００５３】
【化９】
2007106793.tif 000010
【００５４】
の好ましい具体例を示すが、該配位子はこれらに何ら限定されるものではない。
【００５５】
【化１０】
2007106793.tif 000011
【００５６】
【化１１】
2007106793.tif 000012
【００５７】
【化１２】
2007106793.tif 000013
【００５８】
【化１３】
2007106793.tif 000014
【００５９】
【化１４】
2007106793.tif 000015
【００６０】
上記において、Ｒ101〜Ｒ104は、それぞれ独立に、水素原子または環Ａが有していてもよい置換基を表す。
上記式（ｉ）において、Ｌは、重合性官能基を有する、１価アニオンの２座配位子を表す。
【００６１】
上記１価アニオンの２座配位子としては、たとえば、水素イオンが１つ脱離して、２つの配位座を含む共役構造が、全体として１価アニオン性となり得る構造を有する化合物から、水素イオンが１つ脱離し、１価のアニオンとなった化合物；または、分子内にピリジン環、カルボニル基、イミン基等の非イオン性の配位座と、水酸基、カルボキシル基等の水素イオンが１つ脱離して１価のアニオン性配位座になり得る部位とを有する化合物などが挙げられる。
【００６２】
なお、上記配位子は、置換基を有していてもよく、該置換基としては、特に制限されず、たとえば、［置換基α］と同様のものが挙げられる。
Ｌは、重合性官能基を有するが、該官能基は、ラジカル重合性、カチオン重合性、アニオン重合性、付加重合性、および縮合重合性の官能基のいずれであってもよい。これらの
うちで、ラジカル重合性の官能基は、重合体の製造が容易であるため好ましい。
【００６３】
上記重合性官能基としては、たとえば、アリル基、アルケニル基、アクリレート基、メタクリレート基、メタクリロイルオキシエチルカルバメート基等のウレタン（メタ）アクリレート基、ビニルアミド基およびこれらの誘導体などを挙げることができる。これらのうちで、アルケニル基が好ましい。
【００６４】
Ｌは、具体的には、上記官能基を、下記一般式（Ａ１）〜（Ａ１２）で表される置換基として有することがより好ましい。これらのうちで、下記式（Ａ１）、（Ａ５）、（Ａ８）、（Ａ１２）で表される置換基は、金属錯体に官能基が容易に導入できるためさらに好ましい。
【００６５】
【化１５】
2007106793.tif 000016
【００６６】
また、Ｌとしては、上記式（ｉｖ）または（ｖ）で表される２座配位子が好ましい。
上記式（ｉｖ）および（ｖ）において、Ｒ108は、上記式（ｉ）中のＲ106と同義であり、好ましい範囲も同じである。
【００６７】
Ｘ1およびＸ2は、それぞれ独立に、重合性官能基を有する置換基を表す。
上記置換基としては、重合性官能基を有することのほか、特に制限されず、たとえば、［置換基α］と同様のものが挙げられる。
【００６８】
上記重合性官能基は、上記式（ｉ）中のＬにおける重合性官能基と同義であり、好ましい範囲も同じである。
Ｘ1およびＸ2は、具体的には、それぞれ上記式（Ａ１）〜（Ａ１２）で表される置換基であることがより好ましい。これらのうちで、それぞれ上記式（Ａ１）、（Ａ５）、（Ａ８）、（Ａ１２）で表される置換基であることは、金属錯体に官能基が容易に導入できるためさらに好ましい。
【００６９】
ｍは、上記配位子（ｉｘ）の数を表し、１または２である。また、ｍ＋１＝（金属Ｍの価数）の関係を満たす。
なお、上記式（ｉ）で表される金属錯体中に、複数の配位子（ｉｘ）が含まれる場合、該配位子は同一であっても異なっていてもよい。容易に錯体の合成できるため、配位子（ｉｘ）は同一である場合が好ましい。一方、異なる複数の機能を併せ持つ金属錯体を設計できるとともに、色目の微調整が可能であるため、異なる配位子（ｉｘ）を有することも好ましい。
【００７０】
上記式（ｉ）で表される金属錯体は、上記式（ｖｉ）で表されるイリジウム錯体であることがさらに好ましい。上記式（ｖｉ）において、Ｒ105およびＬは、それぞれ式（ｉ）
におけるＲ105およびＬと同義であり、好ましい範囲も同じである。Ｒ109は、水素原子または炭素数１〜８のアルキル基を表し、このようなアルキル基としては、たとえば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、２−プロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などが挙げられる。Ｒ109をこれらの置換基の中から選択すれば、金属錯
体の発光スペクトルや発光量子収率を大きく変化させることなく、金属錯体の結晶性や有機溶媒に対する溶解性を制御できる。また、ベンゼン環上の置換位置は、置換基を容易に導入することができるという観点から、Ｒ109のように、イリジウムの結合位置に対して
５位が好ましい。
【００７１】
上記式（ｉ）で表される金属錯体は、上記式（ｖｉｉ）または（ｖｉｉｉ）で表されるイリジウム錯体であることが最も好ましい。上記式（ｖｉｉ）におけるＲ109は、上記式
（ｖｉ）中のＲ109と同義である。ＣxＨyＦzは、水素原子の少なくとも一部または全部がフッ素原子で置換された飽和脂肪族炭化水素基を表す。炭素数ｘは、１〜５であることが好ましく、ｙおよびｚは、それぞれ０≦ｙ≦２ｘ、ｚ＝２ｘ＋１−ｙの関係を満たす整数である。置換基を容易に導入することができるという観点から、ｘは１または２であることがより好ましい。
【００７２】
また、上記式（ｖｉｉｉ）におけるＲ109は、上記式（ｖｉ）中のＲ109と同義である。Ｒ110〜Ｒ114は、それぞれ独立に、水素原子またはフッ素原子を表し、金属錯体の発光色スペクトルを幅広にする点で、Ｒ110〜Ｒ114のうち、少なくとも３つはフッ素原子であることがより好ましい。
【００７３】
具体的には、上記のような金属錯体のうちで、以下に示す金属錯体（Ｉ）および（ＩＩ）は、高い発光効率で高輝度の白色光を示すため好適に用いられる。
【００７４】
【化１６】
2007106793.tif 000017
【００７５】
上記式（ｉ）で表される金属錯体の分子量は、通常３００〜２０００以下、好ましくは４００〜１５００以下、より好ましくは５００〜１０００である。
上記式（ｉ）で表される金属錯体は、公知の方法によって製造できる（特許文献１参照）。
【００７６】
また、上記重合体の重量平均分子量は、１，０００〜２，０００，０００であることが好ましく、５，０００〜１，０００，０００であることがより好ましい。本明細書における分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）法を用いて測定されるポリスチレン換算分子量をいう。上記分子量がこの範囲にあると、重合体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。
【００７７】
上記重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、および交互共重合体のいずれでもよい。
上記重合体の重合方法は、ラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合、および付加重合のいずれでもよいが、ラジカル重合が好ましい。
＜キャリア輸送性の重合性化合物から導かれる構造単位を含む重合体＞
本発明に用いられる重合体は、１種または２種以上の上記金属錯体の単量体と共に、ホール輸送性の重合性化合物および電子輸送性の重合性化合物からなる群より選択される少なくとも１種の重合性化合物を含む単量体を共重合して得られる重合体であることが好ましい。なお、本明細書において、ホール輸送性の重合性化合物および電子輸送性の重合性化合物を併せて、キャリア輸送性の重合性化合物ともいう。
【００７８】
すなわち、上記高分子発光材料は、１種または２種以上の上記金属錯体から導かれる構造単位と共に、１種または２種以上のホール輸送性の重合性化合物から導かれる構造単位、または１種または２種以上の電子輸送性の重合性化合物から導かれる構造単位を含む重合体からなることが好ましい。このような高分子発光材料では、上記金属錯体から導かれる構造単位上で、ホールと電子とが効率よく再結合するため、高い発光効率が得られる。
【００７９】
また、上記高分子発光材料は、１種または２種以上の上記金属錯体から導かれる構造単位と共に、１種または２種以上のホール輸送性の重合性化合物から導かれる構造単位と、１種または２種以上の電子輸送性の重合性化合物から導かれる構造単位とを含む重合体からなることがより好ましい。このような高分子発光材料は、発光性、ホール輸送性および電子輸送性のすべての機能を備えているため、金属錯体上で、ホールと電子とがさらに効率よく再結合するため、より高い発光効率が得られる。
【００８０】
上記ホール輸送性の重合性化合物および上記電子輸送性の重合性化合物は、重合性官能基を有することのほか、特に制限されず、公知のキャリア輸送性の化合物が用いられる。
上記重合性官能基は、ラジカル重合性、カチオン重合性、アニオン重合性、付加重合性、および縮合重合性の官能基のいずれであってもよい。これらのうちで、ラジカル重合性の官能基は、重合体の製造が容易であるため好ましい。
【００８１】
上記重合性官能基としては、上記式（ｉ）中のＬにおける、重合性官能基と同義であり、好ましい範囲も同じである。
上記重合性化合物は、具体的には、上記官能基を、上記式（Ａ１）〜（Ａ１２）で表される置換基として有することがより好ましい。
【００８２】
上記ホール輸送性の重合性化合物としては、具体的には、下記一般式（Ｅ１）〜（Ｅ６）で表される化合物が好ましい。中でも下記式（Ｅ４）、（Ｅ６）で表される化合物は、高い三重項励起エネルギーを有し、短波長の燐光発光を消光せず、高い発光効率が得られるためより好ましい。
【００８３】
【化１７】
2007106793.tif 000018
【００８４】
上記電子輸送性の重合性化合物としては、具体的には、下記一般式（Ｅ７）〜（Ｅ１５）で表される化合物が好ましい。中でも下記式（Ｅ８）、（Ｅ９）、（Ｅ１２）〜（Ｅ１４）で表される化合物は、高い三重項励起エネルギーを有し、短波長の燐光発光を消光せず、高い発光効率が得られるためより好ましい。
【００８５】
【化１８】
2007106793.tif 000019
【００８６】
なお、上記式（Ｅ１）〜（Ｅ１５）において、上記式（Ａ１）で表される置換基を、上記一般式（Ａ２）〜（Ａ１２）で表される置換基に代えた化合物も好適に用いられるが、重合性化合物に官能基を容易に導入できるため、上記式（Ａ１）、（Ａ５）で表される置換基を有する化合物が特に好ましい。
【００８７】
これらのうちで、上記ホール輸送性の重合性化合物として、上記式（Ｅ４）、（Ｅ６）のいずれかで表される化合物と、上記電子輸送性の重合性化合物として、上記式（Ｅ８）、（Ｅ９）、（Ｅ１２）〜（Ｅ１４）のいずれかで表される化合物とを、上記金属錯体と組み合わせて共重合させることがより好ましい。このような高分子発光材料は、高い発光効率および高い最高到達輝度を有し、白色発光性および耐久性にも優れる。この場合に、
上記金属錯体として、上記式（Ｉ）、（ＩＩ）で表されるＩｒ錯体を用いることはさらに好ましい。
【００８８】
上記式（Ｅ１）〜（Ｅ１５）で表される重合性化合物は、公知の方法によって製造できる。
本発明における、上記金属錯体から導かれる構造単位を含む重合体、または上記金属錯体および上記キャリア輸送性の重合性化合物から導かれる構造単位を含む重合体は、架橋剤によって部分的に架橋された構造を有することがより好ましい。これにより、有機ＥＬ素子の発光輝度および外部量子効率を向上できる。このような構造の重合体は、上記金属錯体、または上記金属錯体および上記キャリア輸送性の重合性化合物を、架橋剤と共に共重合して得られる。
【００８９】
上記架橋剤としては、たとえば、ジアリルフタレート、アリル（メタ）アクリレート、ジビニルベンゼン、（ポリ）エチレングリコールジメタクリレート、メチレンビスアクリルアミドなど、既知の化合物が好適に用いられる。
【００９０】
上記架橋剤の添加量は、金属錯体およびキャリア輸送性の重合性化合物を合わせた総モル数に対して、０．１〜２ｍｏｌ％であることが好ましい。上記架橋剤の添加量がこの範囲にあると、有機ＥＬ素子の発光輝度および外部量子効率がより向上できる。上記範囲よりも少ないと、架橋剤の添加効果が得られない場合があり、また、上記範囲よりも多いと、重合体の有機溶剤に対する溶解度が低下し、塗布による成膜が困難になる場合がある。
【００９１】
なお、上記重合体は、さらに、他の重合性化合物から導かれる構造単位を有していてもよい。上記他の重合性化合物としては、たとえば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル、スチレンおよびその誘導体などのキャリア輸送性を有さない化合物が挙げられるが、何らこれらに制限されるものではない。このような重合性化合物から導かれる構造単位は、全構造単位中２０ｍｏｌ％以下の量で含まれることが好ましい。
【００９２】
また、上記重合体の重量平均分子量は、１，０００〜２，０００，０００であることが好ましく、５，０００〜１，０００，０００であることがより好ましい。上記分子量がこの範囲にあると、重合体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。
【００９３】
金属錯体と、キャリア輸送性の重合性化合物（ホール輸送性および／または電子輸送性の重合性化合物）との比率を適宜設定すれば、所望の上記重合体が得られ、該重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、および交互共重合体のいずれでもよい。
【００９４】
上記重合体が、金属錯体、およびキャリア輸送性化合物（ホール輸送性の重合性化合物および／または電子輸送性の重合性化合物）から導かれる構造単位からなる場合、該重合体において、上記金属錯体から導かれる構造単位数をｍとし、キャリア輸送性化合物から導かれる構造単位数（ホール輸送性の重合性化合物および／または電子輸送性の重合性化合物から導かれる構造単位の総数）をｎとしたとき（ｍ、ｎは１以上の整数を示す）、全構造単位数に対する上記金属錯体から導かれる構造単位数の割合（ｍ／（ｍ＋ｎ））は、０．００１〜０．５の範囲にあることが好ましく、０．００１〜０．２の範囲にあることがより好ましい。ｍ／（ｍ＋ｎ）の値がこの範囲にあると、キャリア移動度が高く、濃度消光の影響が小さい、高い発光効率の有機ＥＬ素子が得られる。
【００９５】
また、上記重合体が、金属錯体、ホール輸送性の重合性化合物、および電子輸送性化合物から導かれる構造単位からなる場合、ホール輸送性化合物から導かれる構造単位数をｘ、電子輸送性化合物から導かれる構造単位数をｙとしたとき（ｘ、ｙは１以上の整数を示
す）、ｎ＝ｘ＋ｙの関係が成り立つ。キャリア輸送性化合物から導かれる構造単位数に対する、ホール輸送性化合物から導かれる構造単位数の割合ｘ／ｎ、および電子輸送性化合物から導かれる構造単位数の割合ｙ／ｎの最適値は、各構造単位の電荷輸送能、金属錯体から導かれる構造単位の電荷輸送能、濃度などによって決まる。この重合体単独で有機ＥＬ素子の発光層を形成する場合、ｘ／ｎおよびｙ／ｎの値は、それぞれ０．０５〜０．９５の範囲にあることが好ましく、０．２０〜０．８０の範囲にあることがより好ましい。なお、ここで、ｘ／ｎ＋ｙ／ｎ＝１が成り立つ。
【００９６】
上記重合体の重合方法は、ラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合、および付加重合のいずれでもよいが、ラジカル重合が好ましい。
２．有機エレクトロルミネッセンス素子
本発明に係る高分子発光材料は、有機ＥＬ素子の材料として好適に用いられる。上記有機ＥＬ素子は、陽極と陰極とに挟まれた１層または２層以上の有機高分子層を含み、該有機高分子層の少なくとも１層に、上記高分子発光材料が含まれる。本発明に係る高分子発光材料は、簡便な塗布法で発光層を成膜でき、素子の大面積化が図れる。
【００９７】
本発明に係る有機ＥＬ素子の構成の一例を図１に示すが、本発明に係る有機ＥＬ素子の構成は、これに制限されない。図１では、透明基板（１）上に設けた陽極（２）および陰極（６）の間に、ホール輸送層（３）、発光層（４）および電子輸送層（５）を、この順で設けている。上記有機ＥＬ素子では、たとえば、陽極（２）と陰極（６）の間に、１）ホール輸送層／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）ホール輸送材料、発光材料、電子輸送材料を含む層、４）ホール輸送材料、発光材料を含む層、５）発光材料、電子輸送材料を含む層、６）発光材料の単独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。
【００９８】
上記のような素子において、本発明に係る高分子発光材料が、上記金属錯体から導かれる構造単位と、ホール輸送性の重合性化合物から導かれる構造単位と、電子輸送性の重合性化合物から導かれる構造単位とを含む重合体からなる場合は、該材料を含む上記有機高分子層は、ホール輸送性および電子輸送性を併せ持つ発光層として利用できる。このため、他の有機材料の層を設けない場合であっても、高い発光効率および耐久性を有する有機ＥＬ素子を作製できる。また、製造工程がさらに簡略化できる。
【００９９】
上記の各層は、バインダとして高分子材料などを混合して、形成してもよい。上記高分子材料としては、たとえば、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。
【０１００】
また、上記の各層に用いられる発光材料、ホール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ＥＬ素子における発光層においても、本発明に係る高分子発光材料の他に、キャリア輸送性を補う目的で、さらに他のホール輸送材料および／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としては、低分子化合物であっても、高分子化合物であってもよい。
【０１０１】
上記ホール輸送層を形成するホール輸送材料、または発光層と混合させるホール輸送材料としては、たとえば、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；ポリビニルカルバゾール；上記トリフェニルアミン誘導体に重合性官能基を導入して重合した高分子化合物；ポリパラフェニレンビニレン、ポリジアル
キルフルオレン等の蛍光発光性高分子化合物などが挙げられる。上記高分子化合物としては、たとえば、特開平８−１５７５７５号公報に開示されているトリフェニルアミン骨格の高分子化合物などが挙げられる。上記ホール輸送材料は、１種単独でも、２種以上を混合して用いてもよく、異なるホール輸送材料を積層して用いてもよい。ホール輸送層の厚さは、ホール輸送層の導電率などに依存するが、通常、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。
【０１０２】
上記電子輸送層を形成する電子輸送材料、または発光層と混合させる電子輸送材料としては、たとえば、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低分子化合物；上記の低分子化合物に重合性置換基を導入して重合した高分子化合物を挙げることができる。上記高分子化合物としては、たとえば、特開平１０−１６６５号公報に開示されているポリＰＢＤ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が、通常、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。
【０１０３】
また、発光層の陰極側に隣接して、ホールが発光層を通過することを抑え、発光層内でホールと電子とを効率よく再結合させる目的で、ホール・ブロック層が設けられていてもよい。上記ホール・ブロック層の形成には、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。
【０１０４】
陽極とホール輸送層との間、または陽極と陽極に隣接して積層される有機層との間に、ホール注入において注入障壁を緩和するために、バッファ層が設けられていてもよい。上記バッファ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）との混合物などの公知の材料が用いられる。
【０１０５】
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層との間に、電子注入効率を向上するために、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。
【０１０６】
本発明に係る有機ＥＬ素子に用いる陽極材料としては、たとえば、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。
【０１０７】
本発明に係る有機ＥＬ素子に用いる陰極材料としては、たとえば、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、たとえば、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。
【０１０８】
本発明に係る有機ＥＬ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。
【０１０９】
上記のホール輸送層、発光層および電子輸送層など各層の成膜方法としては、たとえば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、インクジェット法、スピンコート法、印刷法、スプレー法、ディスペンサー法などを用いることができる。低分子化合物の場合は、抵抗加熱蒸着または電子ビーム蒸着が好適に用いられ、高分子材料の場合は、インクジェット法、スピンコート法、または印刷法が好適に用いられる。
【０１１０】
本発明に係る高分子発光材料を用いて発光層を成膜する場合は、インクジェット法、スピンコート法、ディップコート法または印刷法が好ましく用いられるため、製造工程が簡略化でき、素子の大面積化も実現できる。
【０１１１】
また、上記陽極材料の成膜方法としては、たとえば、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、たとえば、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。
３．用途
上記有機ＥＬ素子においては、高い発光効率で高輝度の白色光が得られるため、画素を形成せずに、公知の方法で、面発光光源として特に好適に用いられる。また、本発明に係る有機ＥＬ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を形成して画像表示装置に用いてもよい。
【０１１２】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、具体的には、特に液晶表示装置用バックライト、照明光源などに好適に用いられる。また、ディスプレイ、電子写真、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信などに用いてもよい。
【０１１３】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［実施例］
［合成例１］金属錯体（Ｉ）の合成
【０１１４】
【化１９】
2007106793.tif 000020
【０１１５】
特許文献１に記載された方法に従って、化合物（ａ）を合成した。窒素雰囲気下、化合物（ａ）１．８６ｇ（９．６ｍｍｏｌ）、塩化イリジウム三水和物０．８４ｇ（２．４ｍｍｏｌ）、２−エトキシエタノール３０ｍＬ、および水１０ｍＬを加熱還流条件下で１２時間撹拌後、１Ｎ塩酸水溶液１０ｍＬ、水４０ｍＬ、およびエタノール１０ｍＬを加えて撹拌した。次いで、濾過後、水（１０ｍＬ×２）および２−プロパノール（１０ｍＬ×３）で洗浄、乾燥して、化合物（ｂ）０．９７ｇ（０．７９ｍｍｏｌ）を得た。
【０１１６】
得られた化合物（ｂ）０．７０ｇ（０．５７ｍｍｏｌ）、３−ヒドロキシピコリン酸０．２８ｇ（２．０ｍｍｏｌ）および炭酸ナトリウム０．２１ｇ（２．０ｍｍｏｌ）の混合物にジメチルホルムアミド１０ｍＬを加え、９０℃で３時間加熱撹拌した。得られた反応混合物に水を加え、生じた化合物（ｃ）の沈殿を濾取して、少量のメタノールおよびジエチルエーテルで洗浄した。
【０１１７】
得られた化合物（ｃ）に４−塩化ビニルベンジル０．３０ｇ（２．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム０．３０ｇ（２．２ｍｍｏｌ）および２０ｍＬのアセトンを加え、１２時間加熱還流した。反応液を濾過して固体を除き、減圧で溶媒を留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して金属錯体（Ｉ）０．３５ｇ（０．４２ｍｍｏｌ）を得た。
【０１１８】
金属錯体（Ｉ）の同定データは以下の通りである。
元素分析：  計算値(C35H26F4IrN5O3)  C, 50.48;  H, 3.15;   N, 8.41.  実測値  C,
50.81;  H, 3.09;   N, 8.29.
質量分析(FAB+)：  833 (M+).
［合成例２］金属錯体（ＩＩ）の合成
化合物（ａ）の代わりに、特許文献１に記載された方法に従って合成した化合物（ｄ）を用いた他は、金属錯体（Ｉ）の合成と同様な方法で金属錯体（ＩＩ）を合成した。
【０１１９】
金属錯体（ＩＩ）の同定データは以下の通りである。
元素分析：  計算値(C45H24F10IrN5O3)  C, 50.75;  H, 2.27;  N, 6.58.  実測値  C,
51.02;  H, 2.09;  N, 6.50.
質量分析(FAB+)：  1065 (M+).
【０１２０】
【化２０】
2007106793.tif 000021
【０１２１】
［合成例３］化合物（Ｅ４）の合成
【０１２２】
【化２１】
2007106793.tif 000022
【０１２３】
４，４’−ジカルバゾリルビフェニル（ｅ）３．０ｇ（６．０ｍｍｏｌ）をクロロホルム９０ｍＬに溶解した。この溶液に、塩化アルミニウム１．０ｇ（７．５ｍｍｏｌ）のニトロメタン溶液５ｍＬを加え、室温で５分間撹拌した。得られた反応液に塩化アセチル０．５９ｇ（７．５ｍｍｏｌ）を滴下し、室温で１２時間撹拌した。反応液を水で洗浄後、溶媒を留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、化合物（ｆ）１．５３ｇ（２．９ｍｍｏｌ）を得た。
【０１２４】
次いで、化合物（ｆ）１．７ｇ（３．２ｍｍｏｌ）、アルミニウムトリイソプロポキシド０．６６ｇ（３．２ｍｍｏｌ）およびキシレン２０ｍＬの混合物を１．５時間加熱還流した。得られた反応液を水で洗浄後、溶媒を留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、化合物（Ｅ４）１．１５ｇ（２．３ｍｍｏｌ）を得た。
【０１２５】
化合物（Ｅ４）の同定データは以下の通りである。
元素分析：  計算値(C38H26N2)  C, 89.38;   H, 5.13;   N, 5.49.  実測値  C, 89.61;  H, 4.98;  N, 5.32.
質量分析(EI)：  510 (M+).
［合成例４］化合物（Ｅ６）の合成
【０１２６】
【化２２】
2007106793.tif 000023
【０１２７】
４，４’，４’’−トリカルバゾリルトリフェニルアミン（ｇ）２．９ｇ（３．９ｍｍｏｌ）をクロロホルム９０ｍＬに溶解した。この溶液に、塩化アルミニウム０．７ｇ（５．１ｍｍｏｌ）のニトロメタン溶液２ｍＬを加え、室温で５分間撹拌した。得られた反応液に塩化アセチル０．４ｇ（５．１ｍｍｏｌ）のクロロホルム溶液５ｍＬを滴下し、室温で１２時間撹拌した。反応液を水で洗浄後、溶媒を留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、化合物（ｈ）１．１ｇ（１．４ｍｍｏｌ）を得た。
【０１２８】
次いで、化合物（ｈ）１．０ｇ（１．３ｍｍｏｌ）、アルミニウムトリイソプロポキシド０．２６ｇ（１．３ｍｍｏｌ）およびキシレン２０ｍＬの混合物を１．５時間加熱還流
した。得られた反応液を水で洗浄後、溶媒を留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、化合物（Ｅ６）０．６６ｇ（０．８６ｍｍｏｌ）を得た。
【０１２９】
化合物（Ｅ６）の同定データは以下の通りである。
元素分析：  計算値(C56H38N4)  C, 87.70;  H, 4.99;  N, 7.31.  実測値  C, 88.10;
H, 4.86;  N, 7.04.
質量分析(EI)：  766 (M+).
［合成例５］化合物（Ｅ８）の合成
【０１３０】
【化２３】
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【０１３１】
４−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸５．０ｇ（２８ｍｍｏｌ）および４−ビニル安息香酸４．２ｇ（２８ｍｍｏｌ）に塩化チオニル３０ｍＬを加え、３時間加熱還流した。得られた溶液を減圧乾固し、残渣にＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド２０ｍＬおよびピリジン４．５ｇ（５７ｍｍｏｌ）を加えて溶解し、イソフタル酸ジヒドラジド５．４ｇ（２８ｍｍｏｌ）を加えて室温で５時間撹拌した。反応液を水５００ｍＬ中に投入し、生じた沈殿を濾取して乾燥した。得られた固体にオキシ塩化リン１５ｇおよびクロロホルム３０ｍＬを加えて３時間加熱還流した。反応液を飽和炭酸ナトリウム水溶液５００ｍＬに投入し、クロロホルム１００ｍＬを加えて、有機層を減圧濃縮した。これにメタノールを加えて−５０℃に冷却し、生じた固体を濾取して乾燥した。さらにシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、化合物（Ｅ８）１．１ｇ（２．５ｍｍｏｌ）を得た。
【０１３２】
化合物（Ｅ８）の同定データは以下の通りである。
元素分析：  計算値(C28H24N4O2) C, 74.98; H, 5.39; N, 12.49.  実測値 C, 75.30; H, 5.16; N, 12.09.
質量分析（EI）：  448 (M+)
［合成例６］化合物（Ｅ９）の合成
【０１３３】
【化２４】
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【０１３４】
４−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸メチル３．５ｇ（１８ｍｍｏｌ）をエタノール５０ｍＬに溶解し、ヒドラジン一水和物２０ｇ（４０ｍｍｏｌ）を加えて１０時間加熱還流した。得られた反応混合物を水３００ｍＬ中に投入し、固体を濾取して乾燥した。この固体にピリジン２０ｍＬおよび４−ブロモベンゾイルクロライド４．４ｇ（２０ｍｍｏｌ）を加えて、室温で５時間撹拌した。得られた溶液を水３００ｍＬ中に投入し、固体を濾取して乾燥した。この固体にｏ−ジクロロベンゼン２０ｍＬ、アニリン１．８ｇ（１９ｍｍｏｌ）および三塩化リン６．５ｇ（４７ｍｍｏｌ）を加えて３時間加熱還流した。反応液を水３００ｍＬ中に投入してクロロホルムで有機物を抽出した。抽出液を減圧濃縮後、１，２−ジメトキシエタン５０ｍＬ、４−ビニルフェニルボロン酸３．０ｇ（２０ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．２３ｇ（０．２０ｍｍｏｌ）および炭酸ナトリウム６．３ｇ（５９ｍｍｏｌ）水溶液５０ｍＬを加えて、３時間加熱還流した。反応液を室温にまで冷却後、有機層を減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、化合物（Ｅ９）２．８ｇ（６．１ｍｍｏｌ）を得た。
【０１３５】
化合物（Ｅ９）の同定データは以下の通りである。
元素分析：  計算値(C32H29N3)  C, 84.36;  H, 6.42;  N, 9.22.  実測値  C, 84.55;
H, 6.34;  N, 8.96.
質量分析（EI）：  455 (M+)
［実施例１］共重合体（Ｉ）の合成
密閉容器に、金属錯体（Ｉ）８０ｍｇ、上記式（Ｅ４）で表される化合物４６０ｍｇ、および上記式（Ｅ８）で表される化合物４６０ｍｇを入れ、脱水トルエン（９．９ｍＬ）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、１９８μＬ）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５００ｍＬ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（Ｉ）を得た。共重合体（Ｉ）の重量平均分子量（Ｍｗ）は４５５００、分子量分布指数（Ｍｗ／Ｍｎ）は１．８５であった。ＩＣＰ元素分析および13Ｃ−ＮＭＲ測定の結果から見積もった共重合体におけるｍ／（ｍ＋ｎ）の値は０．０５０であった。また、共重合体（Ｉ）において、ｘ／ｎの値は、０．４６であり、ｙ／ｎの値は、０．５４であった。
【０１３６】
［実施例２］共重合体（ＩＩ）の合成
密閉容器に、金属錯体（Ｉ）８０ｍｇ、上記式（Ｅ４）で表される化合物４６０ｍｇ、および上記式（Ｅ８）で表される化合物４６０ｍｇを入れ、脱水トルエン（９．９ｍＬ）を加える代わりに、金属錯体（Ｉ）８０ｍｇ、上記式（Ｅ４）で表される化合物４６０ｍｇ、上記式（Ｅ８）で表される化合物４６０ｍｇ、およびジビニルベンゼン１．０ｍｇを
入れ、脱水トルエン（９．９ｍＬ）を加えた他は、実施例１と同様にして共重合体（ＩＩ）を得た。共重合体（ＩＩ）の重量平均分子量（Ｍｗ）は７０４００、分子量分布指数（Ｍｗ／Ｍｎ）は３．０５であった。ＩＣＰ元素分析および13Ｃ−ＮＭＲ測定の結果から見積もった共重合体におけるｍ／（ｍ＋ｎ）の値は０．０４７であった。また、共重合体（ＩＩ）において、ｘ／ｎの値は、０．４７であり、ｙ／ｎの値は、０．５３であった。
【０１３７】
［実施例３］共重合体（ＩＩＩ）の合成
金属錯体（Ｉ）の代わりに金属錯体（ＩＩ）を、上記式（Ｅ４）で表される化合物の代わりに上記式（Ｅ６）で表される化合物を、上記式（Ｅ８）で表される化合物の代わりに上記式（Ｅ９）で表される化合物をそれぞれ用いた他は、実施例１と同様にして共重合体（ＩＩＩ）を得た。共重合体（ＩＩＩ）の重量平均分子量（Ｍｗ）は６７０００、分子量分布指数（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．４１であった。ＩＣＰ元素分析および13Ｃ−ＮＭＲ測定の結果から見積もった共重合体におけるｍ／（ｍ＋ｎ）の値は０．０４５であった。また、共重合体（ＩＩＩ）において、ｘ／ｎの値は、０．３７であり、ｙ／ｎの値は、０．６３であった。
【０１３８】
［実施例４］共重合体（ＩＶ）の合成
金属錯体（Ｉ）の代わりに金属錯体（ＩＩ）を、上記式（Ｅ４）で表される化合物の代わりに上記式（Ｅ６）で表される化合物を、上記式（Ｅ８）で表される化合物の代わりに上記式（Ｅ９）で表される化合物をそれぞれ用いた他は、実施例２と同様にして、共重合体（ＩＶ）を得た。共重合体（ＩＶ）の重量平均分子量（Ｍｗ）は１１９０００、分子量分布指数（Ｍｗ／Ｍｎ）は４．０８であった。ＩＣＰ元素分析および13Ｃ−ＮＭＲ測定の結果から見積もった共重合体におけるｍ／（ｍ＋ｎ）の値は０．０４８であった。また、共重合体（ＩＶ）において、ｘ／ｎの値は、０．３９であり、ｙ／ｎの値は、０．６１であった。
【０１３９】
［実施例５］有機ＥＬ素子の作製および発光特性の評価
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。
【０１４０】
まず、上記ＩＴＯ付き基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）・ポリスチレンスルホン酸（バイエル（株）製、商品名「バイトロンＰ」）を、回転数３５００ｒｐｍ、塗布時間４０秒の条件で、スピンコート法により塗布した。その後、真空乾燥器で減圧下、６０℃で２時間乾燥し、陽極バッファ層を形成した。得られた陽極バッファ層の膜厚は、約５０ｎｍであった。次に、共重合体（Ｉ）９０ｍｇ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、上記陽極バッファ層上に、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１００ｎｍであった。
【０１４１】
次に、発光層を形成した基板を蒸着装置内に載置した。次いで、カルシ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。
【０１４２】
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ＥＬ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。その発光輝度を、輝度計（ＢＭ−８、（株）トプコン社製）を用いて測定した。
【０１４３】
作製した有機ＥＬ素子は少し赤みがかった白色発光を示し、最大発光外部量子効率は３．１％、最高輝度は８００ｃｄ／ｍ2であった。
［実施例６］有機ＥＬ素子の作製および発光特性の評価
共重合体（Ｉ）の代わりに共重合体（ＩＩ）を用いた他は、実施例５と同様にして、有機ＥＬ素子を作製し、発光特性を評価した。
【０１４４】
作製した有機ＥＬ素子は少し赤みがかった白色発光を示し、最大発光外部量子効率は４．５％、最高輝度は２１００ｃｄ／ｍ2であった。
［実施例７］有機ＥＬ素子の作製および発光特性の評価
共重合体（Ｉ）の代わりに共重合体（ＩＩＩ）を用いた他は、実施例５と同様にして、有機ＥＬ素子を作製し、発光特性を評価した。
【０１４５】
作製した有機ＥＬ素子は少し赤みがかった白色発光を示し、最大発光外部量子効率は３．３％、最高輝度は７００ｃｄ／ｍ2であった。
［実施例８］有機ＥＬ素子の作製および発光特性の評価
共重合体（Ｉ）の代わりに共重合体（ＩＶ）を用いた他は、実施例５と同様にして、有機ＥＬ素子を作製し、発光特性を評価した。
【０１４６】
作製した有機ＥＬ素子は少し赤みがかった白色発光を示し、最大発光外部量子効率は４．０％、最高輝度は１８００ｃｄ／ｍ2であった。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】図１は、本発明に係る有機ＥＬ素子の例の断面図である。
【符号の説明】
【０１４８】
１：      ガラス基板
２：      陽極
３：      ホール輸送層
４：      発光層
５：      電子輸送層
６：      陰極
【図１】
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