(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（ii）で表わされることを特徴とする有機イリジウム錯体。
【化１】
0004192592.tif 000091
（式中、ＸおよびＹ1 は各々独立に硫黄原子、酸素原子、または−ＮＲ105 −（Ｒ105 ：水素原子または後述の置換基）を表わす。Ｌは任意の２座配位子を表わす。ｍは配位子の数を表し、０、１、または２である。Ｒ101 、Ｒ105 はおのおの独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、ホスフィノ基、芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、ホスフィノ基、芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基はハロゲン原子または炭素数１〜１０のアルキル基を置換基として有していてもよい。
Ｒ102 〜Ｒ104 は、各々独立にハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、ホスフィノ基、芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、ホスフィノ基、芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基はハロゲン原子または炭素数１〜１０のアルキル基を置換基として有していてもよい。なお、Ｒ101 とＲ102 、またはＲ103 とＲ104 がそれぞれ結合して、環を形成していてもよい。）
【請求項２】
下記一般式 (iii)で表わされることを特徴とする有機イリジウム錯体。
【化２】
0004192592.tif 000092
（式中、Ｙ2 およびＺは各々独立に硫黄原子、酸素原子、または−ＮＲ110 −（Ｒ110 ：水素原子または後述の置換基）を表わす。Ｌは任意の２座配位子を表わす。ｍは配位子の数を表し、０、１、または２である。Ｒ107 およびＲ110 はおのおの独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、ホスフィノ基、芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、ホスフィノ基、芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基はハロゲン原子または炭素数１〜１０のアルキル基を置換基として有していてもよい。
Ｒ106 、Ｒ108 およびＲ109 は、各々独立にハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シアノ基、アラルキル基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、ホスフィノ基、芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、ホスフィノ基、芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基はハロゲン原子または炭素数１〜１０のアルキル基を置換基として有していてもよい。なお、Ｒ106 とＲ107 、またはＲ108 とＲ109 がそれぞれ結合して、環を形成していてもよい。）
【請求項３】
請求項１または２に記載の有機イリジウム錯体からなることを特徴とする燐光色素。
【請求項４】
基板上に陽極、発光層、および陰極が順次積層されてなる有機電界発光素子であって、該発光層が請求項１または２に記載の有機イリジウム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５】
該発光層が、正孔注入・輸送性または電子注入・輸送性を有するホスト化合物を含有し、該ホスト化合物に対して有機イリジウム錯体がドープされていることを特徴とする、請求項４記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記発光層と陰極の間に正孔阻止層を有することを特徴とする、請求項４または５に記載の有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新規な燐光色素として有用な有機イリジウム錯体に関するものであり、詳しくは、薄膜型有機ELデバイスや近赤外発光材料に用いられる有機電界発光素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
これまで、有機電界発光素子には蛍光性色素が数多く用いられてきたが、フラットパネル・ディスプレイ等の表示、蛍光灯や標識灯等の光源、さらには近赤外発光材料として応用するためには、素子の発光効率をさらに改善する必要があり、新たな発光材料の開発が求められている。
【０００３】
近年、素子の発光効率をあげる試みの一つとして、３重項励起状態からの発光すなわち燐光を利用した燐光色素の利用が注目を集めている。燐光を用いた場合には従来の１重項励起状態からの発光（蛍光）に比べて、約３倍の取り出し効率が可能となり、高効率化が期待されるからである。
実際、下記の構造で表される有機イリジウム錯体（４）を４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（ＣＢＰ）にドープさせたものが、発光波長５１０nmの緑色発光を示し、その外部量子効率は１３％と従来の１重項発光素子の量子効率限界値（５％）を大きく上回ることが報告されている(Appl. Phys. Lett., 75巻、４項、１９９９年)。
【０００４】
【化３】
0004192592.tif 000002
【０００５】
【化４】
0004192592.tif 000003
【０００６】
【化５】
0004192592.tif 000004
【０００７】
また最近、Thompsonらは２核錯体を経由したイリジウム錯体の簡便な合成法により、種々の有機イリジウム錯体を開発し、青色から赤色までの有機電界発光素子を達成している。たとえば、下記に示す化合物（６）、（７）を用いた場合には、緑色よりも長波長に発光を有し、かつ従来の一重項発光素子に比べて高効率の電界発光素子が得られることが明らかにされている(Inorg. Chem., 2001, 40,1074, J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 4304., WO 01/41512号公報)。
【０００８】
【化５】
0004192592.tif 000005
【０００９】
更に、化合（８）を用いることにより、青色発光も可能になることが明らかにされている(Appl. Phys. Lett., 2001, 79, 2082)。
【００１０】
【化６】
0004192592.tif 000006
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、有機ＥＬ素子材料などへの実用化のためにはさらなる色純度の調整、発光効率の向上が必要であり、なかでも長波長領域での発光に関しては、上記２点の改善が必須であると考えられる。
以上の現状を鑑み、本発明者は５員環同士を連結した２座配位子をイリジウムの配位子として用いることにより、配位子のＨＯＭＯ−ＬＵＭＯバンドギャップの減少に伴う発光波長の長波長化、色純度の向上、高効率化が期待できると考えた。
５員環同士を連結した２座配位子を有する有機イリジウム錯体としては、下記化合物（９）
【００１２】
【化７】
0004192592.tif 000007
【００１３】
がThompsonらによりすでに報告されているが（J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 4304.）、配位子に含まれる無置換のチオフェン環は反応活性であるため、有機電界発光素子の長寿命化を考えた場合には不適切であると考えられる。
そこで本発明者は上記実状に鑑み、特に長波長発光における色純度の向上、高効率化に加え、素子の長寿命化を目的として鋭意検討した結果、複素５員環に含まれるヘテロ原子のα位に水素原子以外の置換基を導入することにより、上記課題を解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、鋭意検討を重ね、α位に水素原子以外の置換基を有する５員環−５員環型配位子を持つ有機イリジウム錯体が優れた性能を有する３重項燐光色素であることを知り、本発明を達成した。即ち本発明は、下記一般式（ii）または (iii)で表わされる有機インジウム錯体、およびこれを用いた有機電界発光素子に存する。
【００１５】
【化８】
0004192592.tif 000008
（式中、ＸおよびＹ1 は各々独立に硫黄原子、酸素原子、または−ＮＲ105 −（Ｒ105 ：水素原子または後述の置換基）を表わす。Ｌは任意の２座配位子を表わす。ｍは配位子の数を表し、０、１、または２である。Ｒ101 、Ｒ105 はおのおの独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、ホスフィノ基、芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、ホスフィノ基、芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基はハロゲン原子または炭素数１〜１０のアルキル基を置換基として有していてもよい。
Ｒ102 〜Ｒ104 は、各々独立にハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、ホスフィノ基、芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、ホスフィノ基、芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基はハロゲン原子または炭素数１〜１０のアルキル基を置換基として有していてもよい。なお、Ｒ101 とＲ102 、またはＲ103 とＲ104 がそれぞれ結合して、環を形成していてもよい。）
【００１６】
【化９】
0004192592.tif 000009
（式中、Ｙ2 およびＺは各々独立に硫黄原子、酸素原子、または−ＮＲ110 −（Ｒ110 ：水素原子または後述の置換基）を表わす。Ｌは任意の２座配位子を表わす。ｍは配位子の数を表し、０、１、または２である。Ｒ107 およびＲ110 はおのおの独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、ホスフィノ基、芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、ホスフィノ基、芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基はハロゲン原子または炭素数１〜１０のアルキル基を置換基として有していてもよい。
Ｒ106 、Ｒ108 およびＲ109 は、各々独立にハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シアノ基、アラルキル基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、ホスフィノ基、芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、ホスフィノ基、芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基はハロゲン原子または炭素数１〜１０のアルキル基を置換基として有していてもよい。なお、Ｒ106 とＲ107 、またはＲ108 とＲ109 がそれぞれ結合して、環を形成していてもよい。）
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係わる有機イリジウム錯体について説明する。本発明に用いられる有機イリジウム錯体は前記一般式（i）で示される構造のものであって、５員環同士を連結した配位子を有することを特徴とする。
好ましくは下記一般式（ii）もしくは（iii）で表される。
【００１８】
【化１０】
0004192592.tif 000010
【００１９】
前式一般式において、Ｘ、Ｙ1、Ｙ2およびＺは各々独立に硫黄原子、酸素原子、または−ＮＲ−（式（ii）においてＲはＲ105、式（iii）においてＲはＲ110と表す。Ｒは水素原子またはＲ105およびＲ110として後述する置換基である。）を表わす。Ｌは任意の２座配位子を表わす。ｍは配位子の数を表し、０、１、または２である。Ｒ101、Ｒ105、Ｒ107およびＲ110はおのおの独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、ホスフィノ基、芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、これらはいずれも置換基を有していてもよい。
【００２０】
Ｒ102〜Ｒ104、Ｒ106、Ｒ108およびＲ109は各々独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、シリル基、ボリル基、よいホスフィノ基、芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、これらはいずれも置換基を有していてもよい。なお、Ｒ101とＲ102、Ｒ103とＲ104、Ｒ106とＲ107、またはＲ108とＲ109は、それぞれ結合して、環を形成していてもよい。
【００２１】
上記一般式（ii）および (iii)におけるＲ101 〜Ｒ110 として挙げた各置換基としては、具体的には下記の基が挙げられる。
ハロゲン原子；フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子、
アルキル基；好ましくは炭素数１から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、
アルケニル基；好ましくは炭素数２から８のアルケニル基であり、たとえばビニル基、アリル基、1-ブテニル基など、
アルキニル基；好ましくは炭素数２から８のアルキニル基であり、たとえばエチニル基、プロパルギル基など、
アラルキル基；たとえばベンジル基など、
アミノ基；好ましくは、炭素数１から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基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基などが挙げられる。）、アリールアミノ基（たとえばフェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基などが挙げられる。）、ヘテロアリールアミノ基（たとえばピリジルアミノ基、チエニルアミノ基、ジチエニルアミノ基などが挙げられる。）、アシルアミノ基（たとえばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる）など、
アルコキシ基；好ましくは、炭素数１〜８のアルコキシ基（たとえばメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが含まれる。）、アリールオキシ基（芳香族炭化水素基や複素環基を有するものであり、たとえばフェニルオキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、ピリジルオキシ基、チエニルオキシ基などが挙げられる。）など、
アシル基；好ましくは、炭素数１〜８のアシル基であり、たとえばホルミル基、アセチル基、ベンゾイル基など、
アルコキシカルボニル基；好ましくは炭素数２〜１３のアルコキシルボニル基であり、たとえばメトキシカルボニル基、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；好ましくは炭素数５〜１３のアリールオキシカルボニル基であり、たとえばフェニルオキシカルボニル基、チエニルオキシカルボニル基など、
カルボキシル基、
シアノ基、
水酸基、
メルカプト基、
アルキルチオ基；好ましくは炭素数１〜８まで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、
アリールチオ基；好ましくは炭素数６〜２０まで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、
スルホニル基；たとえばメシル基、トシル基など、
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、
ボリル基；たとえばジメシチルボリル基など、
ホスフィノ基；たとえばジフェニルホスフィノ基など、
芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基；好ましくは、５または６員環の、単環または２縮合環である、芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、例えばフェニル基、ナフチル基、チエニル基、フリル基、ピリジル基など、
これらはいずれも更に置換されていてよく、該置換基としては、ハロゲン原子または炭素数１〜１０のアルキル基などが挙げられる。
【００２２】
２座配位子Ｌは、本発明の化合物の特性を損わない限りその構造に制限はなく、具体的には、例えば以下に示す２座配位子が考えられる。
【００２３】
【化１１】
0004192592.tif 000011
【００２４】
なお、上記各配位子はいずれも、Ｒ102〜Ｒ104、Ｒ106、Ｒ108およびＲ109として前記した基などの置換基を有していてもよい。
本発明の化合物において、配位子中の芳香族複素５員環におけるヘテロ原子の、α−位炭素原子に結合する基、すなわち一般式（ii）においてＲ102、Ｒ103およびＲ104、一般式（iii）におけるＲ106、Ｒ108およびＲ109は、いずれも水素原子以外の基である。好ましくは置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアシル基、カルボキシル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基であり、これらはそれぞれ隣接する基と連結して、環を形成しても良い。
【００２５】
ヘテロ原子を含む５員環は、他の芳香族化合物や複素環の中でも反応性が高く、特にα−位は非常に反応活性が高い。（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。）
α−位が無置換の５員環を含む配位子を有する化合物を、有機電界発光素子の材料に用いた場合、素子の安定性が低下し、発光効率の低下、低寿命化の原因につながる虞がある。
【００２６】
よって、本発明の有機イリジウム錯体においては、有機電界発光素子材料へ利用する場合には、α−位へ置換基を導入することが必須である。
一般式（ii）におけるＲ101およびＲ105、ならびに一般式（iii）におけるＲ107およびＲ110としては、各々水素原子またはＲ102〜Ｒ104、Ｒ106、Ｒ108およびＲ109として挙げた各基が挙げられ、各基の具体例としても前記の基が挙げられる。中でも好ましくは水素原子、またはＲ102〜Ｒ104、Ｒ106、Ｒ108およびＲ109として好ましいと前述した基が挙げられ、より好ましくは水素原子、または隣接する基が結合して、環を形成しているものである。
【００２７】
本発明における有機イリジウム錯体は、５員環同士を連結した２座配位子を有していることが特徴である。これらの化合物の中には、低温時における溶液中での発光スペクトルにおいて、半値幅の狭い発光スペクトルを示すものが多く、色純度の向上、高効率化および素子の長寿命化の向上も期待できるものである。
下記に本発明化合物の代表例を以下に示すが、本発明化合物はこれらに限定されるものではない。
【００２８】
【化１２】
0004192592.tif 000012
【００２９】
【化１３】
0004192592.tif 000013
【００３０】
【化１４】
0004192592.tif 000014
【００３１】
【化１５】
0004192592.tif 000015
【００３２】
前記一般式（ｉ）で表される化合物は、通常、分子量２０００以下、好ましくは１５００以下である。また該化合物における各配位子の分子量は８００以下、内、置換基の分子量は計３００以下程度である。
【００３３】
本発明の有機電界発光素子は、基板上に陽極、発光層、および陰極が順次積層されてなり、該発光層が前記一般式（ｉ）で表される化合物を含有することを特徴とする。一般式（ｉ）で表される有機イリジウム錯体は、正孔注入・輸送性または電子注入・輸送性を有するホスト化合物にドープされて、発光層中に含有されることが好ましい。
【００３４】
なお、本発明の有機電界発光素子の発光層中には、本発明の有機イリジウム錯体の一種が単独で含まれていてもよく、２種以上が含まれていてもよい。
以下、本発明に好適なホスト化合物について説明する。
ホスト化合物は、発光層に含まれる一般式（ｉ）で表されるＩｒ錯体の励起三重項準位より高いエネルギー状態の励起三重項準位を有することが好ましい。また、安定な薄膜形状を与え、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有し、正孔および／または電子を効率良く輸送することができる化合物であることが必要である。
【００３５】
さらに、電気化学的かつ化学的に安定であり、トラップとなったり発光を消光したりする不純物が製造時や使用時に発生しにくい化合物であることが要求される。
これらの条件を満たすホスト化合物としては、例えば下記一般式（Ｉ）または（II）で表わされる化合物、もしくは下記一般式（III）で表わされる基を有する化合物が挙げられる。
【００３６】
【化１６】
0004192592.tif 000016
【００３７】
（（Ｉ）式中、カルバゾリル基およびフェニレン基は任意の置換基を有していても良い。Ｚ1は直接結合または２価の連結基を示す。）
【００３８】
【化１７】
0004192592.tif 000017
【００３９】
（（II）式中、Ｍは周期律表１族、２族、３族、１２族、または１３族から選ばれる金属を表わし、ｎは該金属の価数を表わす。Ｌは任意の置換基を表わし、ｊは置換基Ｌの数を表わし０または１である。Ｘ2は炭素原子または窒素原子を表わす。環Ａは含窒素複素環を示し、置換基を有していても良い。環Ｂは芳香族炭化水素環または芳香族複素環を示し、置換基を有していても良い。）
【００４０】
【化１８】
0004192592.tif 000018
【００４１】
（（III）式中、Ｒ51〜Ｒ54は各々独立に、水素原子または任意の置換基を表わし、Ｒ51とＲ52、Ｒ53とＲ54はそれぞれ結合して環を形成していても良い。Ｘ3は酸素原子または硫黄原子を示す。）
前記一般式（Ｉ）で表わされるＮ−フェニルカルバゾール骨格を有する化合物として、好ましくは下記一般式（Ｉ−１）で表わされる化合物が挙げられる。
【００４２】
【化１９】
0004192592.tif 000019
【００４３】
（（Ｉ−１）式中、Ｒ1 〜Ｒ16は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、Ｒ1 とＲ2 、Ｒ3 とＲ4 、Ｒ5 とＲ6 、Ｒ7 とＲ8 、Ｒ9 とＲ10、Ｒ11とＲ12、Ｒ13とＲ14，Ｒ15とＲ16はそれぞれ互いに結合して環を形成しても良い。Ｚ1は直接結合または２価の連結基を示す。）  （Ｉ−１）式中のＲ1 〜Ｒ16として、具体的には水素原子；塩素原子、フッ素原子などのハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ベンジル基等のアラルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；シアノ基；アミノ基；アシル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；カルボキシル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のアルキルアミノ基；ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのアラルキルアミノ基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；水酸基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；置換基を有していても良いフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基；置換基を有していても良いチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基が挙げられる。
【００４４】
前記芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基が有し得る置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のアルキルアミノ基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基などが挙げられる。
【００４５】
なお、上述の各置換基に含まれるアルキル鎖部分は、いずれも直鎖であっても分岐していても良い。以下の置換基の例示においても同様である。
また、Ｒ1 とＲ2 、Ｒ3 とＲ4 、Ｒ5 とＲ6 、Ｒ7 とＲ8 、Ｒ9 とＲ10、Ｒ11とＲ12、Ｒ13 とＲ14 、Ｒ15 とＲ16 はそれぞれ隣接する置換基同士で結合し、ベンゼン環、シクロヘキサン環等の５〜７員環を形成していても良い。
【００４６】
Ｒ1ないしＲ16として特に好ましいのは、水素原子、アルキル基、またはシアノ基である。
一般式（Ｉ）または（Ｉ−１）におけるＺ1として、好ましくは直接結合、酸素原子、硫黄原子、以下に示す連結基、
【００４７】
【化２０】
0004192592.tif 000020
【００４８】
置換基を有していても良い２価の芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基、または、以下の連結基のいずれかが挙げられる。
【００４９】
【化２１】
0004192592.tif 000021
【００５０】
（上記構造中のベンゼン環部分は、いずれも任意の置換基を有していて良く、またＡr1〜Ａr6は置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基、または以下の一般式（Ｉ−２）で表される基が挙げられる。
【００５１】
【化２２】
0004192592.tif 000022
【００５２】
なお、式（Ｉ−２）中におけるカルバゾリル基およびフェニレン基は、任意の置換基を有していても良い。）
一般式（Ｉ）または（Ｉ−１）におけるＺ1の好ましい連結基のうち、芳香族炭化水素環基としては、フェニレン基、ナフチレン基、アントラニル基、ナフタセン基等の、５〜６員環の単環または２〜４縮合環が挙げられ、芳香族複素環基としては、２価のチオフェン環残基、フラン環残基、ピリジン環残基、ピリミジン環残基またはキノリン環残基等の、５〜６員環の単環または２〜３縮合環が挙げられる。
【００５３】
これらの芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基は、メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基、フッ素原子等のハロゲン原子、トリフルオロメチル基等のα−ハロアルキル基等の置換基を有しても良い。
また、Ａｒ1〜Ａｒ6としては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、ナフタセニル基等の、５〜６員環の単環または２〜４縮合環である芳香族炭化水素環基、またはチエニル基、フリル基、ピリジル基、ピリミジニル基、キノリル基等の、５〜６員環の単環または２〜３縮合環である芳香族複素環基が挙げられる。これらの芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基は、メチル基、エチル基等のアルキル基、フッ素原子等のハロゲン原子、トリフルオロメチル基等のα−ハロアルキル基等の置換基を有しても良い。
【００５４】
前記式（Ｉ−２）で表わされる構造は、好ましくは下記式（Ｉ−３）で表わされる。
【００５５】
【化２３】
0004192592.tif 000023
【００５６】
（（Ｉ−３）式中、Ｒ17〜Ｒ24は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、置換基を有していても良いアミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、Ｒ17とＲ18、Ｒ19とＲ20，Ｒ21とＲ22，Ｒ23とＲ24はそれぞれ互いに結合して環を形成していても良い。）
上記（Ｉ−３）式において、Ｒ17〜Ｒ24として、具体的には、水素原子；ハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ベンジル基等のアラルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；シアノ基；アミノ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のアルキルアミノ基；ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのアラルキルアミノ基；アシル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；カルボキシル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；水酸基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；置換基を有していても良いフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基；置換基を有していても良いチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基が挙げられる。
【００５７】
前記芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基が有し得る置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基、アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基などが挙げられる。
【００５８】
なおＲ17とＲ18、Ｒ19とＲ20，Ｒ21とＲ22，Ｒ23とＲ24はそれぞれ隣接する置換基同士で結合し、ベンゼン環やシクロヘキサン環などの５〜７員環を形成していても良い。
前記一般式（Ｉ）で表わされる化合物の好ましい具体例を以下に示すが、これらに限定するものではない。
【００５９】
【化２４】
0004192592.tif 000024
【００６０】
【化２５】
0004192592.tif 000025
【００６１】
【化２６】
0004192592.tif 000026
【００６２】
【化２７】
0004192592.tif 000027
【００６３】
【化２８】
0004192592.tif 000028
【００６４】
本発明の有機電界発光素子は、発光層におけるホスト化合物として前記一般式（II）で表わされる有機金属錯体化合物を使用しても良い。前記一般式（II）で表わされるホスト化合物としては、特に下記一般式（II−１）で表わされる有機金属錯体や、下記一般式（II−２）で表わされる混合配位子錯体、または下記一般式（II−３）で表わされる二核金属錯体が好ましい。
【００６５】
【化２９】
0004192592.tif 000029
【００６６】
（（II−１）式中、Ｍ1は１ないし３価の金属を表わし、ｎ、Ｘ2、環Ａおよび環Ｂは一般式（II）におけると同義である。）
【００６７】
【化３０】
0004192592.tif 000030
【００６８】
（（II−２）式中、Ｍ2は３価の金属を表わし、Ｘ2、環Ａおよび環Ｂは一般式（II）におけると同義である。Ｌ1は下記一般式（II−２ａ）、（II−２ｂ）または（II−２ｃ）を表わす。）
【００６９】
【化３１】
0004192592.tif 000031
【００７０】
（（II−２ａ）、（II−２ｂ）、（II−２ｃ）式中、Ａｒ11〜Ａｒ15は置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または置換基を有していても良い芳香族複素環基を表わし、Ｚ2はシリコンまたはゲルマニウムを表わす。）
【００７１】
【化３２】
0004192592.tif 000032
【００７２】
（（II−３）式中、Ｍ3およびＭ3'は３価の金属を表わし、Ｘ2、環Ａ及び環Ｂは一般式（II）におけると同義であり、Ｘ2'はＸ2と、環Ａ’は環Ａと、また環Ｂ’は環Ｂとそれぞれ同義である。）
なお、一般式（II）および（II−１）〜（II−３）で表わされる化合物１分子中に含まれる、複数の下記構造部分
【００７３】
【化３３】
0004192592.tif 000033
【００７４】
（一般式（II−３）においては、１化合物中に２個ずつ存在する下記構造部分
【００７５】
【化３４】
0004192592.tif 000034
【００７６】
）、即ち環Ａ、環Ｂ、およびＸ2（式（II−３）の場合は、環Ａ、環Ａ’、環Ｂ、環Ｂ’、Ｘ2およびＸ2'）は、同じであっても良いし、異なっていても良い。合成が容易である点からは、すべて同じであることが好ましい。
同様に、一般式（II−３）で表わされる化合物におけるＭ3およびＭ3'も、同じであっても異なっていても良く、合成が容易である点からは、同じであることが好ましい。
【００７７】
前記一般式（II）および（II−１）〜（II−３）で表わされる化合物の環Ａ、環Ａ’、環Ｂ、および環Ｂ’は、それぞれ下記のものから選ばれるものが好ましい。
［環Ａおよび環Ａ’］置換基を有していても良い５員環または６員環の含窒素芳香族複素環であり、該環に５または６員環の芳香族炭化水素環または芳香族複素環が１または２個縮合して縮合環を形成しても良い。
［環Ｂおよび環Ｂ’］置換基を有していても良い６員環の芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、該環に５または６員環の芳香族炭化水素環または芳香族複素環が１または２個縮合して縮合環を形成しても良い。
【００７８】
前記一般式（II）および（II−１）〜（II−３）で表わされる化合物の環Ａ、環Ａ’、環Ｂ、および環Ｂ’として、より好ましくは各々単環であり、中でもそれぞれ下記から選ばれる環が好ましい。
［環Ａおよび環Ａ’］それぞれ置換基を有していても良い、ジアゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、チアジアゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、ピリジン環、ジアジン環、トリアジン環［環Ｂおよび環Ｂ’］それぞれ置換基を有していても良い、ベンゼン環、ピリジン環、ジアジン環、トリアジン環  さらに前記一般式（II）および（II−１）〜（II−３）で表わされる化合物の環Ａ、環Ａ’、環Ｂ、および環Ｂ’は、それぞれ下記構造式から選ばれることが最も好ましい。
【００７９】
【化３５】
0004192592.tif 000035
【００８０】
（式中、Ｒ31〜Ｒ37は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または置換基を有していても良い芳香族複素環基を表わし、Ｒ31とＲ32、Ｒ31とＲ33、Ｒ34とＲ35、Ｒ35とＲ36、Ｒ36とＲ37はそれぞれ互いに結合して環を形成していても良い。）
【００８１】
【化３６】
0004192592.tif 000036
【００８２】
（式中、Ｒ38〜Ｒ41は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または置換基を有していても良い芳香族複素環基を表わし、Ｒ38とＲ39、Ｒ39とＲ40、Ｒ40とＲ41はそれぞれ互いに結合して環を形成していても良い。）
なお上記［環Ｂおよび環Ｂ’］の構造における２本の結合手は、前記式（II）および（II−１）〜（II−３）における環Ｂおよび環Ｂ’構造の定義を満たす限り、酸素原子、または環Ａおよび環Ａ’における原子Ｘ2、Ｘ2'のうち、いずれがいずれに結合していても良い。
【００８３】
Ｒ31〜Ｒ41として、具体的には水素原子；ハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ベンジル基等のアラルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；シアノ基；アミノ基；アシル基；カルボキシル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジベンジルアミノ基；ジフェネチルアミノ基などのジアラルキルアミノ基；トリフルオロメチル基等のα−ハロアルキル基；水酸基；置換基を有していても良いフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基；置換基を有していても良いチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基を表わす。
【００８４】
前記芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基が有し得る置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基などが挙げられる。
【００８５】
なお、Ｒ31とＲ32、Ｒ31とＲ33、Ｒ34とＲ35、Ｒ35とＲ36、Ｒ36とＲ37、Ｒ38とＲ39、Ｒ39とＲ40、Ｒ40とＲ41がそれぞれ隣接する基同士で結合して形成する環としては、ベンゼン環、またはシクロヘキサン環等が挙げられる。  Ｒ31〜Ｒ41として好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロアルキル基または置換基を有していても良い芳香族炭化水素基であるか、または隣接する基同士で結合して環を形成する。
【００８６】
一般式（II）および（II−１）〜（II−３）で表わされる化合物の金属Ｍ（Ｍ1、Ｍ2、Ｍ3およびＭ3'）は、周期律表１族、２族、３族、１２族、１３族から選ばれる金属であれば特に限定されないが、好ましくは亜鉛、アルミニウム、ガリウム、ベリリウム、およびマグネシウムが挙げられる。
前記一般式（II）および（II−１）〜（II−３）で表わされる化合物の好ましい具体例を以下に示すが、これらに限定するものではない。
【００８７】
【化３７】
0004192592.tif 000037
【００８８】
【化３８】
0004192592.tif 000038
【００８９】
【化３９】
0004192592.tif 000039
【００９０】
【化４０】
0004192592.tif 000040
【００９１】
【化４１】
0004192592.tif 000041
【００９２】
【化４２】
0004192592.tif 000042
【００９３】
また、本発明の有機電界発光素子は、発光層におけるホスト化合物として、前記一般式（III）で表される基を有する化合物を使用してもよい。
前記一般式（III）において、Ｒ51とＲ52、Ｒ53とＲ54がそれぞれ結合して形成する環としては、ベンゼン環やシクロヘキサン環が挙げられる。
前記一般式（III）において、Ｒ51〜Ｒ54は、具体的には、水素原子；ハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ベンジル基等のアラルキル基；ビニル基等のアルケニル基；シアノ基；アミノ基；アシル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数１〜６のアルコキシカルボニル基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのジアラルキルアミノ基；トリフルオロメチル基等のα−ハロアルキル基；水酸基；置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基；置換基を有していてもよいチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基を表わし、前記置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数１〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基、アセチル基等のアシル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基、シアノ基が挙げられる。
【００９４】
前記一般式（III）で表わされる基の好ましい具体例を以下に示すが、これらに限定するものではない。
【００９５】
【化４３】
0004192592.tif 000043
【００９６】
前記一般式（III）で表される基を有する化合物は、低分子であっても高分子であってもよい。高分子の場合は、主鎖に含有されていてもよいし、また、側鎖として含有されていてもよい。
この化合物は分子量４００〜１２００程度の低分子化合物である場合が好ましく、一般式（III）で表される基を有する化合物は、化合物全体としての環の合計数が６〜２０であるのが好ましく、より好ましくは７〜１８である。また、一般式（III）で表される基を有する化合物は、分子内に一般式（III）で表される単位を２〜３個有している化合物が好ましい。
【００９７】
中でも、一般式（III）で表される基は、前記（Ｓ−１）あるいは（Ｓ−２）であるのが特に好ましい。
一般式（III）で表される基を有する化合物は、下記一般式（III−１）または（III−２）で表される化合物であることが好ましい。
【００９８】
【化４４】
0004192592.tif 000044
【００９９】
（式中、Ｒ55〜Ｒ62は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アリル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、α−ハロアルキル基、水酸基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、Ｒ55とＲ56、Ｒ57とＲ58、Ｒ59とＲ60、Ｒ61とＲ62はそれぞれ互いに結合して環を形成しても良い。Ｘ4およびＸ5は各々独立に、酸素原子または硫黄原子を示し、Ｑ1は置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基からなる２価の連結基を示す。）
【０１００】
【化４５】
0004192592.tif 000045
【０１０１】
（式中、Ｒ63〜Ｒ74は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アリル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、α−ハロアルキル基、水酸基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、Ｒ63とＲ64、Ｒ65とＲ66、Ｒ67とＲ68、Ｒ69とＲ70、Ｒ71とＲ72、Ｒ73とＲ74はそれぞれ互いに結合して環を形成してもよい。Ｘ6〜Ｘ8は各々独立に、酸素原子または硫黄原子を示し、Ｑ2は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基からなる３価の連結基を示す。）
前記一般式（III−１）において、Ｒ55〜Ｒ62は各々独立に、水素原子；ハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ベンジル基等のアラルキル基；ビニル基等のアルケニル基；シアノ基；アミノ基；アシル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数１〜６のアルコキシカルボニル基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのジアラルキルアミノ基；トリフルオロメチル基等のα−ハロアルキル基；水酸基；置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基；置換基を有していてもよいチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基を表わし、前記置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数１〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基、アセチル基等のアシル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基、シアノ基を示す。Ｒ55とＲ56、Ｒ57とＲ58、Ｒ59とＲ60、Ｒ61とＲ62はそれぞれ結合して、ベンゼン環、シクロヘキサン環等を形成してもよい。
Ｘ4〜Ｘ5は各々独立に、酸素原子または硫黄原子を示す。
Ｑ1は置換基を有していてもよい芳香族芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基からなる２価の連結基を示し、前記置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基等のアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基、アセチル基等のアシル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基、シアノ基などがあげられる。
連結基Ｑ1の好ましい例を以下に示す。
【０１０２】
【化４６】
0004192592.tif 000046
【０１０３】
これらの中でも、連結基Ｑ1は、（Ａ−２）、（Ａ−６）、（Ａ−８）、（Ａ−１０）あるいは（Ａ−１２）が好ましい。そして、これら連結基Ｑ1を有し、環構造として（Ｓ−１）または（Ｓ−２）を有する化合物であるものが最も好ましい。
前記一般式（III−１）で表わされる化合物の好ましい具体例を表１，２に示すが、これらに限定するものではない。
【０１０４】
【表１】
0004192592.tif 000047
【０１０５】
【表２】
0004192592.tif 000048
【０１０６】
前記一般式（III−２）において、Ｒ63〜Ｒ74は各々独立に、水素原子；ハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ベンジル基等のアラルキル基；ビニル基等のアルケニル基；シアノ基；アミノ基；アシル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数１〜６のアルコキシカルボニル基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのジアラルキルアミノ基；トリフルオロメチル基等のα−ハロアルキル基；水酸基；置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基；置換基を有していてもよいチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基を表わし、前記置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数１〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基、アセチル基等のアシル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基、シアノ基を示す。Ｒ63とＲ64、Ｒ65とＲ66、Ｒ67とＲ68、Ｒ69とＲ70、Ｒ71とＲ72、Ｒ73とＲ74はそれぞれ互いに結合して、ベンゼン環、シクロヘキサン環等を形成していても良い。
Ｘ6〜Ｘ8は各々独立に、酸素原子または硫黄原子を示す。
Ｑ2は置換基を有していてもよい芳香族芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基からなる３価の連結基を示し、前記置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基等のアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基、アセチル基等のアシル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基、シアノ基などがあげられる。
連結基Ｑ2の好ましい例を以下に示す。
【０１０７】
【化４７】
0004192592.tif 000049
【０１０８】
これらの中でも連結基Ｑ2は、（Ｂ−１）、（Ｂ−２）あるいは（Ｂー７）が好ましい。最も好ましくは、これら連結基を有し、環構造として（Ｓ−１）または（Ｓ−２）を有する場合である。
前記一般式（III−２）で表わされる化合物の好ましい具体例を表３，４に示すが、これらに限定するものではない。
【０１０９】
【表３】
0004192592.tif 000050
【０１１０】
【表４】
0004192592.tif 000051
【０１１１】
前記一般式（Ｉ）で表される化合物、前記一般式（II）で表される化合物、および前記一般式（III）で表される基を有する化合物は、各々発光層中に１種のみが含まれていてもよく、各２種以上が含まれていてもよい。また、異なる一般式で表される化合物を併用してもよい。
ホスト化合物としては、前記一般式（Ｉ）〜（III）のほかに、下記化合物等を使用しても良い。
【０１１２】
【化４８】
0004192592.tif 000052
【０１１３】
【化４９】
0004192592.tif 000053
【０１１４】
（上記式（４）中、配位子である８−ヒドロキシキノリン構造は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、あるいはメチル基、エチル基、ｔ−ブチル基等の炭素数１〜５の直鎖または分岐のアルキル基で置換されていてもよい。
なお１化合物中の３個の配位子は、同じ構造であっても異なっていてもよい。）
ホスト化合物は、前述したように、同じ一般式で表わすことができる化合物を複数種併用しても良いし、また同じ一般式では表わせない化合物を２種以上併用しても良い。
【０１１５】
本発明の有機電界発光素子において、発光層のホスト化合物として特にも好ましいのは前記一般式（Ｉ）で表わされる化合物、または前記一般式（IV）で表わされる化合物である。
次に、本発明の有機電界発光素子の構造について、図面を参照しながら説明するが、本発明の有機電界発光素子の構造は何ら図示のものに限定されるものではない。
【０１１６】
図１〜３は本発明の有機電界発光素子の実施の形態を模式的に示す断面図であり、１は基板、２は陽極、３は陽極バッファ層、４は正孔輸送層、５は発光層、６は正孔阻止層、７は電子輸送層、８は陰極を各々表わす。以下、図１に示す素子を中心に説明する。
基板１は有機電界発光素子の支持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられる。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂の板が好ましい。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア性に留意する必要がある。基板のガスバリア性が小さすぎると、基板を通過した外気により有機電界発光素子が劣化することがあるので好ましくない。このため、合成樹脂基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保する方法も好ましい方法の一つである。
【０１１７】
基板１上には陽極２が設けられる。陽極２は正孔輸送層４への正孔注入の役割を果たすものである。この陽極２は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、インジウムおよび／またはスズの酸化物などの金属酸化物、ヨウ化銅などのハロゲン化金属、カーボンブラック、あるいは、ポリ（3-メチルチオフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子などにより構成される。陽極２の形成は通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより行われることが多い。また、銀などの金属微粒子、ヨウ化銅などの微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末などを用いる場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散し、基板１上に塗布することにより陽極２を形成することもできる。さらに、導電性高分子の場合は、電解重合により直接基板１上に薄膜を形成したり、基板１上に導電性高分子を塗布して陽極２を形成することもできる（Appl．Phys．Lett．，60巻，2711頁，1992年）。
【０１１８】
また、陽極２は異なる材料からなる層を、積層して形成された積層構造であっても良い。
陽極２の厚みは、必要とする透明性により異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率を、通常、60％以上、好ましくは80％以上とすることが望ましく、この場合、厚みは、通常、５〜1000nm、好ましくは10〜500nm程度である。不透明でよい場合は陽極２の厚みは基板１と同程度でも良い。また、さらには上記の陽極２の上に異なる導電材料を積層することも可能である。
【０１１９】
陽極２の上には正孔輸送層４が設けられる。正孔輸送層４の材料に要求される条件としては、陽極２からの正孔注入効率が高く、かつ、注入された正孔を効率よく輸送することができる材料であることが挙げられる。そのためには、イオン化ポテンシャルが小さく、可視光の光に対して透明性が高く、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくいことが要求される。また、発光層５に接するために発光層５からの発光を消光したり、発光層５との間でエキサイプレックスを形成して効率を低下させないことが求められる。上記の一般的要求以外に、車載表示用の応用を考えた場合、素子にはさらに耐熱性が要求されるため、Tgとして75℃以上の値を有する材料が望ましく、特に85℃以上の値を有する材料が好ましい。
【０１２０】
このような正孔輸送材料としては、例えば、4,4'-ビス［N-（1-ナフチル）-N-フェニルアミノ］ビフェニルで代表される２個以上の３級アミンを含み２個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族ジアミン（特開平５−234681号公報）、4,4',4"-トリス(1-ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミン化合物（J. Lumin., 72-74巻、985頁、1997年）、トリフェニルアミンの四量体から成る芳香族アミン化合物（Chem. Commun., 2175頁、1996年）、2,2',7,7'-テトラキス-(ジフェニルアミノ)-9,9'-スピロビフルオレン等のスピロ化合物（Synth. Metals, 91巻、209頁、1997年）等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いても良いし、必要に応じて、各々、混合して用いても良い。
【０１２１】
上記の化合物以外に、正孔輸送層４の材料として、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルトリフェニルアミン（特開平７− 53953号公報）、テトラフェニルベンジジンを含有するポリアリーレンエーテルサルホン（Polym. Adv. Tech., 7巻、33頁、1996年）等の高分子材料が挙げられる。
正孔輸送層４を塗布法で形成する場合は、正孔輸送材料の１種または２種以上に、必要により正孔のトラップにならないバインダー樹脂や塗布性改良剤などの添加剤を添加し、溶解して塗布溶液を調製し、スピンコート法などの方法により陽極２上に塗布し、乾燥して正孔輸送層４を形成する。バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル等が挙げられる。バインダー樹脂は添加量が多いと正孔移動度を低下させるので、少ない方が望ましく、通常、正孔輸送層４中の含有量で５０重量％以下が好ましい。
【０１２２】
正孔輸送層４を真空蒸着法で形成する場合には、正孔輸送材料を真空容器内に設置されたルツボに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで10-4Pa程度にまで排気した後、ルツボを加熱して、正孔輸送材料を蒸発させ、ルツボと向き合って置かれた、陽極２が形成された基板１上に正孔輸送層４を形成させる。
正孔輸送層４の膜厚は、通常、5〜300nm、好ましくは 10〜100nmである。このように薄い膜を一様に形成するためには、一般に真空蒸着法がよく用いられる。
【０１２３】
正孔輸送層４の上には発光層５が設けられる。発光層５は、少なくとも一般式（ｉ）で表される化合物（本発明の有機イリジウム錯体）を含有し、通常は、更に前述した各種ホスト化合物を含有する。この発光層５は、電界を与えられた電極間において、陽極２から注入されて正孔輸送層４を移動する正孔と、陰極８から注入されて正孔阻止層６を移動する電子との再結合により励起されて、強い発光を示す。その発光スペクトルにおける最大発光波長は、本発明の有機イリジウム錯体に由来するものである。本発明の有機イリジウム錯体の使用は、比較的長波長に、特に波長５６０ｎｍ以上に発光ピークを有する素子を得る場合に、特に好ましい。
【０１２４】
なお、発光層５は、本発明の性能を損なわない範囲で、本発明の有機イリジウム錯体およびホスト化合物以外の成分を含有していても良い。
例えば発光層に、（１）ホスト化合物、および（２）本発明の有機イリジウム錯体のほかに、（３）室温で燐光発光を示し、その最大発光波長が（２）の最大発光波長より短波長である化合物、を含有してもよい。これは、上記（３）の化合物を併用することにより、これが増感剤の役割を果たし、本発明の有機イリジウム錯体の発光が強められるためである。
上記（３）は、本発明の一般式（ｉ）で表される化合物の中から選択しても良いし、また本明細書内で引用した各種文献・特許中に記載の公知の燐光性化合物の中から選んでも良い。上記（３）の条件を満たす限り、その構造に制限はない。
燐光発光を示す、一般式（ｉ）で表される本発明の有機イリジウム錯体の含有量は、発光層全体に対し０．１〜３０重量％の範囲が好ましい。該化合物の含有量が０．１重量％未満では、素子の発光効率向上に十分に寄与することができない可能性があり、３０重量％を超えると濃度消光が生じ、発光効率の低下が起こる恐れがある。
【０１２５】
一般式（ｉ）で表される本発明の化合物は、発光層内に均一に分布していても良く、膜厚方向に分布をもって、不均一に存在していても良い。
発光層５の膜厚は、通常１０〜２００ｎｍ、好ましくは２０〜１００ｎｍである。正孔輸送層４と同様の方法にて薄膜形成される。
正孔阻止層６は発光層５の上に、発光層５の陰極側の界面に接するように積層され、正孔輸送層４から移動してくる正孔が陰極８に到達するのを阻止する役割と、陰極８から注入された電子を効率よく発光層５の方向に輸送することができる化合物より形成される。正孔阻止層６を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いことが必要とされる。正孔阻止層６は正孔と電子を発光層５内に閉じこめて、発光効率を向上させる機能を有する。
【０１２６】
このような条件を満たす正孔阻止材料として、好ましくは、下記一般式（VI）で表わされる混合配位子錯体が挙げられる。
【０１２７】
【化５０】
0004192592.tif 000054
【０１２８】
（（VI）式中、Ｒ201〜Ｒ206は、水素原子または任意の置換基を表わす。
Ｑ3はアルミニウム、ガリウム、インジウムから選ばれる金属原子を表わす。Ｙ3は以下に示す一般式（VI−１）、（VI−２）、（VI−３）のいずれかで表わされる。
【０１２９】
【化５１】
0004192592.tif 000055
【０１３０】
（式中、Ａｒ21〜Ａｒ25は、置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または置換基を有していても良い芳香族複素環基を表わし、Ｙ4シリコンまたはゲルマニウムを表わす。））
前記一般式（VI）において、Ｒ201〜Ｒ206は各々独立に水素原子または任意の置換基を表すが、好ましくは水素原子；塩素、臭素等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ベンジル基等のアラルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；シアノ基；アミノ基；アシル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；カルボキシル基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のアルキルアミノ基；ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのアラルキルアミノ基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；水酸基；置換基を有していても良いフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基；置換基を有していても良いチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基を表わす。
【０１３１】
前記芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基が有しうる置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のアルキルアミノ基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基等が挙げられる。
【０１３２】
Ｒ201〜Ｒ206としてより好ましくは水素原子、アルキル基、ハロゲン原子またはシアノ基が挙げられる。またＲ204としては、シアノ基が特に好ましい。
上記一般式（VI）中、Ａr21〜Ａr25として、具体的には、置換基を有していても良いフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基またはチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基が挙げられる。中でも５員環、６員環、５員環および／または６員環が２個または３個縮合したもの、あるいはこれらが直接結合で２個または３個結合したものが好ましい。芳香族炭化水素環基と芳香族複素環基では、芳香族炭化水素環基が好ましい。
【０１３３】
なおＡｒ21〜Ａｒ25が有しうる置換基としては、例えばＲ201〜Ｒ2106が芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基の場合に有しうる置換基として、前述したものと同様の基が挙げられる。
前記一般式（VI）で表わされる化合物の好ましい具体例を以下に示すが、これらに限定するものではない。
【０１３４】
【化５２】
0004192592.tif 000056
【０１３５】
【化５３】
0004192592.tif 000057
【０１３６】
正孔阻止材料としては、前記一般式（VI）の混合配位子錯体の他に、以下の構造式で示される１，２，４−トリアゾール環残基を少なくとも１個有する化合物も用いることができる。
【０１３７】
【化５４】
0004192592.tif 000058
【０１３８】
上記構造式で表わされる１，２，４−トリアゾール環残基を少なくとも１個有する化合物の具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
【０１３９】
【化５５】
0004192592.tif 000059
【０１４０】
なお、上記構造式中には記載していないが、これらの化合物におけるベンゼン環およびナフタレン環は、更に置換基を有していても良い。該置換基としては、例えばＲ201〜Ｒ206が芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基である場合に有しうる置換基として、前述したものと同様の基が挙げられる。
正孔阻止材料として、さらに、以下の構造式で示されるフェナントロリン環を少なくとも１個有する化合物も用いることができる。
【０１４１】
【化５６】
0004192592.tif 000060
【０１４２】
上記構造式で表わされるフェナントロリン環を少なくとも１個有する化合物の具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
【０１４３】
【化５７】
0004192592.tif 000061
【０１４４】
これらの化合物についても、前記１，２，４−トリアゾール環残基を有する化合物の場合と同様、構造式中に明記したもの以外にも置換基を有していてもよく、この場合の置換基としては、例えばＲ201〜Ｒ206が芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基である場合に有しうる置換基として、前述したものと同様の基が挙げられる。
【０１４５】
なお、上述した各々の正孔阻止材料の化合物は正孔阻止層６中に、単独で用いても良いし、必要に応じて、２種以上を混合して用いても良い。
正孔阻止層６の膜厚は、通常、 0.3〜 100nm、好ましくは 0.5〜50nmである。正孔阻止層６も正孔輸送層４と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。
【０１４６】
陰極８は、正孔阻止層６を介して発光層５に電子を注入する役割を果たす。陰極８として用いられる材料は、前記陽極２に使用される材料を用いることが可能であるが、効率よく電子注入を行なうには、仕事関数の低い金属が好ましく、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の適当な金属またはそれらの合金が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。
【０１４７】
陰極８の膜厚は通常、陽極２と同様である。
低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、この上にさらに、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層することは素子の安定性を増す上で好ましい。この目的のために、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。
【０１４８】
素子の発光効率をさらに向上させることを目的として、図２に示す如く、正孔阻止層６と陰極８の間に電子輸送層７を設けることが考えられる。電子輸送層７は、電界を与えられた電極間において陰極８から注入された電子を効率よく正孔阻止層６の方向に輸送することができる化合物より形成される。
従って、電子輸送層７に用いられる電子輸送性化合物としては、陰極８からの電子注入効率が高く、かつ、高い電子移動度を有し注入された電子を効率よく輸送することができる化合物であることが必要である。
【０１４９】
このような条件を満たす材料としては、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体（特開昭59−194393号公報）、10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、3-または5-ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン（米国特許第 5,645,948号）、キノキサリン化合物（特開平６−207169号公報）、フェナントロリン誘導体（特開平５−331459号公報）、2-t-ブチル-9,10-N,N'-ジシアノアントラキノンジイミン、ｎ型水素化非晶質炭化シリコン、ｎ型硫化亜鉛、ｎ型セレン化亜鉛などが挙げられる。
また、上述のような電子輸送性化合物に、アルカリ金属をドープする（特開平１０−２７０１７１号公報、特願２０００−２８５６５６号、特願２０００−２８５６５７号などに記載）ことにより、電子輸送性が向上するため好ましい。
【０１５０】
電子輸送層６の膜厚は、通常、5〜200nm、好ましくは10〜100 nmである。
電子輸送層７は、正孔輸送層４と同様にして塗布法あるいは真空蒸着法により正孔輸送層６上に積層することにより形成される。通常は、真空蒸着法が用いられる。
また、正孔注入の効率をさらに向上させ、かつ、有機層全体の陽極２への付着力を改善させる目的で、図３に示す如く、正孔輸送層４と陽極２との間に陽極バッファ層３を挿入することも行われている。陽極バッファ層３を挿入することで、初期の素子の駆動電圧が下げると同時に、素子を定電流で連続駆動した時の電圧上昇も抑制される効果が得られる。陽極バッファ層３に用いられる材料に要求される条件としては、陽極２とのコンタクトがよく均一な薄膜が形成でき、熱的に安定、すなわち、融点及びガラス転移温度が高く、融点としては 300℃以上、ガラス転移温度としては 100℃以上が要求される。さらに、イオン化ポテンシャルが低く陽極２からの正孔注入が容易なこと、正孔移動度が大きいことが挙げられる。
【０１５１】
この目的のために、これまでに銅フタロシアニン等のフタロシアニン化合物（特開昭63−295695号公報）、ポリアニリン（Appl. Phys. Lett., 64巻、1245頁,1994年）、ポリチオフェン（Optical Materials, 9巻、125頁、1998年）等の有機化合物や、スパッタ・カーボン膜（Synth. Met., 91巻、73頁、1997年）や、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、モリブデン酸化物等の金属酸化物（J.Phys. D, 29巻、2750頁、1996年）が報告されている。
また、正孔注入・輸送性の低分子有機化合物と電子受容性化合物を含有する層（特開平１１−２５１０６７号公報、特開２０００−１５９２２１号公報等に記載）や、芳香族アミノ基等を有する非共役系高分子化合物に、必要に応じて電子受容性化合物をドープしてなる層（特開平１１−２８３７５０号公報、特開２０００−３６３９０号公報、特開２０００−１５０１６８号公報、特開２００１−２２３０８４号公報など）なども、好ましい。
【０１５２】
陽極バッファ層３も、正孔輸送層４と同様にして薄膜形成可能であるが、無機物の場合には、さらに、スパッタ法や電子ビーム蒸着法、プラズマＣＶＤ法が用いられる。
以上の様にして形成される陽極バッファ層３の膜厚は、通常、3〜100nm、好ましくは 5〜50nmである。
【０１５３】
さらに、陰極８と発光層５または電子輸送層７との界面にLiF 、MgF2、Li2O等の極薄絶縁膜（膜厚0.1〜5nm）を挿入することも、素子の効率を向上させる有効な方法である（Appl. Phys. Lett., 70巻，152頁，1997年；特開平10−74586号公報；IEEETrans. Electron. Devices，44巻，1245頁，1997年）。
なお、図１とは逆の構造、すなわち、基板上に陰極８、正孔阻止層６、発光層５、正孔輸送層４、陽極２の順に積層することも可能であり、既述したように少なくとも一方が透明性の高い２枚の基板の間に本発明の有機電界発光素子を設けることも可能である。同様に、図２および図３に示した前記各層構成とは逆の構造に積層することも可能である。更に、図１，図２および図３に示した各層以外にも、陽極または陰極と発光層との間に任意の層を有していても良い。
【０１５４】
本発明は、有機電界発光素子が、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がＸ−Ｙマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。
【０１５５】
【実施例】
次に、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
合成例１
【０１５６】
【化５８】
0004192592.tif 000062
【０１５７】
２―アミノチオフェノール 626 mgとチアナフテンー２―カルボニルクロライドイド 983 mgの混合物にオルトジクロロベンゼン 10 mLを加え、窒素下、190度で１５時間反応させた。室温まで冷却した後、溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィーによる精製を行い、1.1 gの白色結晶を得た。得られた化合物のマススペクトル測定結果により目的物であることが確認できた。
M/e : 267.02
合成例２
【０１５８】
【化５９】
0004192592.tif 000063
【０１５９】
２―アミノチオフェノール 4.3 gと２―ホルミルベンゾフラン5.0 gに酢酸40 mLを加え、45度で9時間反応させた。室温まで冷却した後、水酸化ナトリウム水溶液を用いて溶液を中和し、生じた沈殿物を濾過、メタノールによる洗浄を行い、5.8 gの白色固体を得た。得られた化合物のマススペクトル測定結果により目的物であることが確認できた。
M/e: 251.04合成例3
【０１６０】
【化６０】
0004192592.tif 000064
【０１６１】
２―アミノチオフェノール 4.3 gと２―ホルミルベンゾフラン5.0 gに酢酸40 mLを加え、45度で9時間反応させた。室温まで冷却した後、水酸化ナトリウム水溶液を用いて溶液を中和し、トルエンを用いて抽出を行った。その後、抽出液に炭酸カリウムを用いて乾燥し、溶媒を除去後、カラムクロマトグラフィーによる精製を行い、2.0 gの白色固体を得た。得られた化合物のマススペクトル測定結果により目的物であることが確認できた。
M/e: 264.07実施例１
【０１６２】
【化６１】
0004192592.tif 000065
【０１６３】
合成例１で得られた化合物294 mgと三塩化イリジウム３水和物 176 mgに２―エトキシエタノール 10 mL水3 mLを加え、窒素下、120度で10時間反応させた。室温まで冷却した後、得られた沈殿物を濾過し、メタノール洗浄を行った。得られた沈殿物を乾燥後、炭酸ナトリウム53 mg、２−エトキシエタノール15 mL、アセチルアセトン0.1 mLを加え、窒素下でさらに９時間反応させた。得られた沈殿物を濾過し、メタノール洗浄を行い、カラムクロマトグラフィーにより精製を行い、306 mgの赤色結晶を得た。得られた化合物のマススペクトル測定結果により目的物であることが確認できた。
M/e : 824.03実施例２
【０１６４】
【化６２】
0004192592.tif 000066
【０１６５】
合成例2で得られた化合物550 mgと三塩化イリジウム３水和物 352 mgに２―エトキシエタノール 15 mL水5 mLを加え、窒素下、140度で10時間反応させた。室温まで冷却した後、得られた沈殿物を濾過し、メタノール洗浄を行った。得られた沈殿物を乾燥後、炭酸ナトリウム106 mg、２−エトキシエタノール20 mL、アセチルアセトン0.1 mLを加え、窒素下でさらに7時間反応させた。得られた沈殿物を濾過し、メタノール洗浄を行い、カラムクロマトグラフィーにより精製を行い、325 mgの赤色結晶を得た。得られた化合物のマススペクトル測定結果により目的物であることが確認できた。
M/e: 792.07実施例３
【０１６６】
【化６３】
0004192592.tif 000067
【０１６７】
合成例３で得られた化合物582 mgと三塩化イリジウム３水和物 352 mgに２−エトキシエタノール 15 mL、水5 mLを加え、窒素下、120度で6時間反応させた。室温まで冷却した後、得られた沈殿物を濾過し、メタノール洗浄を行った。得られた沈殿物を乾燥後、炭酸ナトリウム106 mg、エトキシエタノール20 mL、アセチルアセトン0.2 mLを加え、窒素下でさらに９時間反応させた。得られた沈殿物を濾過し、メタノール洗浄を行い、カラムクロマトグラフィーにより精製を行い、410 mgの赤色結晶を得た。得られた化合物のマススペクトル測定結果により目的物であることが確認できた。
M/e : 818.14合成例４
【０１６８】
【化６４】
0004192592.tif 000068
【０１６９】
２―アミノフェノール 1.09 gとチアナフテンー２―カルボニルクロライドイド 1.96 gの混合物にオルトジクロロベンゼン 20 mLを加え、窒素下、170度で１５時間反応させた。室温まで冷却した後、溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィーによる精製を行い、1.2 gの白色結晶を得た。得られた化合物のマススペクトル測定結果により目的物であることが確認できた。
M/e : 251.04実施例４
【０１７０】
【化６５】
0004192592.tif 000069
【０１７１】
合成例４で得られた化合物525 mgと三塩化イリジウム３水和物 352 mgに２―エトキシエタノール 10 mL水3 mLを加え、窒素下、140度で8時間反応させた。室温まで冷却した後、得られた沈殿物を濾過し、メタノール洗浄を行った。得られた沈殿物を乾燥後、炭酸ナトリウム106 mg、２−エトキシエタノール20 mL、アセチルアセトン0.2 mLを加え、窒素下でさらに7時間反応させた。得られた沈殿物を濾過し、メタノール洗浄を行い、カラムクロマトグラフィーにより精製を行い、422 mgの赤色結晶を得た。得られた化合物のマススペクトル測定結果により目的物であることが確認できた。
M/e: 792.07実施例５
図３に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法で作製した。
【０１７２】
ガラス基板１上にインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）透明導電膜を 150nm堆積したもの（ジオマテック社製；電子ビーム成膜品；シート抵抗15Ω）を通常のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッチングを用いて 2mm幅のストライプにパターニングして陽極２を形成した。パターン形成したＩＴＯ基板を、アセトンによる超音波洗浄、純水による水洗、イソプロピルアルコールによる超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行って、真空蒸着装置内に設置した。上記装置の粗排気を油回転ポンプにより行った後、装置内の真空度が2×10-6Torr（約2,7×10-4Pa）以下になるまで液体窒素トラップを備えた油拡散ポンプを用いて排気した。
【０１７３】
陽極バッファ層３の材料として、下記に示す構造式の銅フタロシアニン
【０１７４】
【化６６】
0004192592.tif 000070
【０１７５】
をモリブデンボートを用いて、蒸着速度0.15nm／秒、真空度1.9×10-6Torr（約2.6×10-4Pa）で、10nmの膜厚で陽極２の上に成膜した。
次に上記装置内に配置されたセラミックるつぼに入れた、以下に示す、4,4'-ビス［N-（1-ナフチル）-N-フェニルアミノ］ビフェニル
【０１７６】
【化６７】
0004192592.tif 000071
【０１７７】
をるつぼの周囲のタンタル線ヒーターで加熱して蒸着を行った。この時のるつぼの温度は、210〜235℃の範囲で制御した。蒸着時の真空度1.5×10-6Torr（約2.0×10-4Pa）、蒸着速度は0.28nm/秒で膜厚60nmの正孔輸送層４を得た。
引続き、発光層５の主成分（ホスト材料）として下記に示すN-フェニルカルバゾール誘導体（Ｈ−１）を、副成分（ドーパント）として、実施例１で得られた有機イリジウム錯体（Ｔ−１）を別々のセラミックるつぼに設置し、２元同時蒸着法により成膜を行った。
【０１７８】
【化６８】
0004192592.tif 000072
【０１７９】
【化６９】
0004192592.tif 000073
【０１８０】
化合物（Ｈ−１）のるつぼ温度は 250〜260℃に、蒸着速度は 0.2nm／秒に制御し、イリジウム錯体（Ｔ−１）は320〜325℃の温度範囲に制御し、膜厚30nmでイリジウム錯体（Ｔ−１）が５重量％含有された発光層５を正孔輸送層４の上に積層した。蒸着時の真空度は1.3×10-6Torr（約1.7×10-4Pa）であった。
さらに、正孔阻止層６として例示化合物（ＨＢ−１２）をるつぼ温度を 246℃として、蒸着速度0.17nm/秒で10nmの膜厚で積層した。蒸着時の真空度は1.2×10-6Torr（約1.6×10-4Pa）であった。
【０１８１】
【化７０】
0004192592.tif 000074
【０１８２】
正孔阻止層６の上に、電子輸送層７として以下の構造式に示すアルミニウムの８−ヒドロキシキノリン錯体、Al(C9H6NO)3
【０１８３】
【化７１】
0004192592.tif 000075
【０１８４】
を同様にして蒸着した。この時のアルミニウムの８−ヒドロキシキノリン錯体のるつぼ温度は 285〜 300℃の範囲で制御し、蒸着時の真空度は1.1×10-6Torr（約1.5×10-4Pa）、蒸着速度は0.24nm/秒で膜厚は35nmとした。
上記の正孔輸送層、発光層、正孔阻止層及び電子輸送層を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。
【０１８５】
ここで、電子輸送層７までの蒸着を行った素子を一度前記真空蒸着装置内より大気中に取り出して、陰極蒸着用のマスクとして 2mm幅のストライプ状シャドーマスクを、陽極２のＩＴＯストライプとは直交するように素子に密着させて、別の真空蒸着装置内に設置して有機層と同様にして装置内の真空度が2.4×10-6Torr（約3.2×10-4Pa）以下になるまで排気した。陰極８として、先ず、フッ化リチウム（LiF）をモリブデンボートを用いて、蒸着速度0.01nm／秒、真空度3.6×10-6Torr（約4.8×10-4Pa）で、0.5nmの膜厚で電子輸送層７の上に成膜した。次に、アルミニウムを同様にモリブデンボートにより加熱して、蒸着速度0.37nm/秒、真空度7.7×10-6Torr（約1.0×10-3Pa）で膜厚80nmのアルミニウム層を形成して陰極８を完成させた。以上の２層型陰極８の蒸着時の基板温度は室温に保持した。
【０１８６】
以上の様にして、2mm×2mm のサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。この素子の発光特性を表−１に示す。表−１において、最大発光輝度は電流密度0.25A/cm2での値、発光効率・輝度／電流・電圧は 輝度100cd/m2での値を各々示す。素子の発光スペクトルの極大波長は 650nmであり、有機イリジウム錯体（Ｔ−１）からのものと同定された。色度はCIE(x,y)=(0.53,0.40)であった。
【０１８７】
実施例６
発光層の副成分として有機イリジウム錯体（Ｔ−１）の代わりに実施例２で得られた有機イリジウム錯体（Ｔ−２）を用いた他は実施例５と同様にして素子を作製した。この素子の発光特性を表−１に示す。素子の発光スペクトルの極大波長は 658nmであり、有機イリジウム錯体（Ｔ−２）からのものと同定された。色度はCIE(x,y)=(0.44,0.45)であった。
【０１８８】
【化７２】
0004192592.tif 000076
【０１８９】
実施例７
発光層の副成分の有機イリジウム錯体（Ｔ−１）の代わりに実施例３で得られた有機イリジウム錯体（Ｔ−３）を用いた他は実施例５と同様にして素子を作製した。この素子の発光特性を表−１に示す。素子の発光スペクトルの極大波長は 519nmであり、有機イリジウム錯体（Ｔ−３）からのものと同定された。色度はCIE(x,y)=(0.28,0.50)であった。
【０１９０】
【化７３】
0004192592.tif 000077
【０１９１】
実施例８
発光層の副成分の有機イリジウム錯体（Ｔ−１）の代わりに実施例４で得られた有機イリジウム錯体（Ｔ−４）を用いた他は実施例５と同様にして素子を作製した。この素子の発光特性を表−１に示す。素子の発光スペクトルの極大波長は 616nmであり、有機イリジウム錯体（Ｔ−４）からのものと同定された。色度はCIE(x,y)=(0.51,0.41)であった。
【０１９２】
【化７４】
0004192592.tif 000078
【０１９３】
実施例９
発光層の副成分としてさらに有機イリジウム錯体（Ｔ−５）を用いた（三元同時蒸着）他は実施例５と同様にして素子を作製した。この素子の発光特性を表−１に示す。素子の発光スペクトルの極大波長は 650nmであり、有機イリジウム錯体（Ｔ−１）からのものと同定された。色度はCIE(x,y)=(0.69,0.30)であり、実施例５と比較して色純度が大幅に改善された。
【０１９４】
【化７５】
0004192592.tif 000079
【０１９５】
実施例１０
発光層の主成分としてN-フェニルカルバゾール誘導体（Ｈ−１）の代わりに電子輸送層７で用いたアルミニウムの８−ヒドロキシキノリン錯体、（Al(C9H6NO)3）を用いた他は実施例５と同様にして素子を作製した。この素子の発光特性を表−１に示す。素子の発光スペクトルの極大波長は 653nmであり、有機イリジウム錯体（Ｔ−１）からのものと同定された。色度はCIE(x,y)=(0.70,0.29)であり、実施例５と比較して色純度が大幅に改善された。また、この素子を電流密度0.25A/cm2でDC駆動し、素子の安定性を評価したところ、この素子の４８秒後の輝度比（４８秒後の輝度／初期輝度）は０．９６と良好であった。
【０１９６】
【化７６】
0004192592.tif 000080
【０１９７】
比較例１
発光層の副成分の有機イリジウム錯体（Ｔ−１）の代わりに下記に示す有機イリジウム錯体（Ｔ−６）を用いた他は実施例１０と同様にして素子を作製した。この素子の発光特性を表−１に示す。素子の発光スペクトルの極大波長は 610nmであり、有機イリジウム錯体（Ｔ−６）からのものと同定された。実施例１０と同様に、この素子を電流密度0.25A/cm2でDC駆動し、素子の安定性を評価したところ、４０秒後の輝度比（４０秒後の輝度／初期輝度）は０．８８と実施例１０より不安定であった。
【０１９８】
【化７７】
0004192592.tif 000081
【０１９９】
比較例２
発光層の副成分の有機イリジウム錯体（Ｔ−１）の代わりに下記に示す白金錯体（Ｔ−７）を用いた他は実施例１０と同様にして素子を作製した。この素子の発光特性を表−１に示す。素子の発光スペクトルの極大波長は651nmであり、白金錯体（Ｔ−７）からのものと同定された。色度はCIE(x,y)=(0.71,0.29)と色純度が良好であるが、実施例１０と比較して発光効率が低かった。
【０２００】
【化７８】
0004192592.tif 000082
【０２０１】
【表５】
0004192592.tif 000083
【０２０２】
【実施例】
合成例５
【０２０３】
【化７９】
0004192592.tif 000084
【０２０４】
２−アミノチオフェノール 4.1 gと２−フルフラール3.3 gに酢酸50 mLを加え、40度で6時間反応させた。室温まで冷却した後、水酸化ナトリウム水溶液を用いて溶液を中和し、ジクロロメタンを用いて抽出を行った。その後、抽出液に炭酸カリウムを用いて乾燥し、溶媒を除去後、カラムクロマトグラフィーによる精製を行い、3.2 gの白色固体を得た。得られた化合物のマス測定結果により目的物であることが確認できた。
M/e: 215
実施例１１
【０２０５】
【化８０】
0004192592.tif 000085
【０２０６】
合成例５で得られた化合物473 mgと三塩化イリジウム３水和物 352 mgに２−エトキシエタノール 20 mL水5 mLを加え、窒素下、120度で10時間反応させた。室温まで冷却した後、得られた沈殿物を濾過し、メタノール洗浄を行った。得られた沈殿物を乾燥後、炭酸ナトリウム212 mg、２−エトキシエタノール20 mL、アセチルアセトン0.2 mLを加え、窒素下でさらに９時間加熱環流をおこなった。得られた沈殿物を濾過し、メタノール洗浄を行い、カラムクロマトグラフィーにより精製を行い、73 mgの赤色結晶を得た。得られた化合物のマス測定結果により目的物であることが確認できた。
M/e : 720
合成例６
【０２０７】
【化８１】
0004192592.tif 000086
【０２０８】
２−アミノチオフェノール 4.1 gと２−メチルチオフェンカルバルデヒド3.8 gに酢酸50 mLを加え、40度で10時間反応させた。室温まで冷却した後、水酸化ナトリウム水溶液を用いて溶液を中和し、ジクロロメタンを用いて抽出を行った。その後、抽出液に炭酸カリウムを用いて乾燥し、溶媒を除去後、カラムクロマトグラフィーによる精製を行い、3.2 gの白色固体を得た。得られた化合物のマス測定結果により目的物であることが確認できた。
M/e: 231
実施例１２
【０２０９】
【化８２】
0004192592.tif 000087
【０２１０】
合成例６で得られた化合物509 mgと三塩化イリジウム３水和物 352 mgに２−エトキシエタノール 20 mL水5 mLを加え、窒素下、120度で10時間反応させた。室温まで冷却した後、得られた沈殿物を濾過し、メタノール洗浄を行った。得られた沈殿物を乾燥後、炭酸ナトリウム424 mg、２−エトキシエタノール20 mL、アセチルアセトン0.4 mLを加え、窒素下でさらに12時間加熱環流をおこなった。得られた沈殿物を濾過し、メタノール洗浄を行い、カラムクロマトグラフィーにより精製を行い、91 mgの赤色結晶を得た。得られた化合物のマス測定結果により目的物であることが確認できた。
M/e : 752
【０２１１】
実施例１３
発光層の副成分として有機イリジウム錯体（Ｔ−１）の代わりに、実施例１１で得られた有機イリジウム錯体（Ｔ−８）を用い、陽極バッファー層３として銅フタロシアニンの代わりに、芳香族アミノ基を有する非共役系高分子化合物（ＰＢ−１；単独重合体。重量平均分子量２８０００、数平均分子量１６０００、Ｔｇ＝１７１℃）を電子受容性化合物（Ａ−１）と共にスピンコートした層を用いた他は、実施例５と同様にして素子を作製した。この素子の発光特性を表−２に示す。素子の発光スペクトルの極大波長は 614nmであり、有機イリジウム錯体（Ｔ−８）からのものと同定された。色度はCIE(x,y)=(0.65,0.34)であった。
【０２１２】
【化８３】
0004192592.tif 000088
【０２１３】
［陽極バッファ層３形成時のスピンコート条件］
溶媒                    安息香酸エチル
塗布液濃度              2[wt%]
ＰＢ−１：Ａ−１      １０：１（重量比）
スピナ回転数            1500[rpm]
スピナ回転時間        30[秒]
乾燥条件              100℃１時間
膜厚                    30nm
【０２１４】
実施例１４
発光層の副成分の有機イリジウム錯体（Ｔ−１）の代わりに、実施例１２で得られた有機イリジウム錯体（Ｔ−９）を用いた他は、実施例５と同様にして素子を作製した。この素子の発光特性を表−２に示す。素子の発光スペクトルの極大波長は 611nmであり、有機イリジウム錯体（Ｔ−９）からのものと同定された。色度はCIE(x,y)=(0.60,0.34)であった。
【０２１５】
【化８４】
0004192592.tif 000089
【０２１６】
【表６】
0004192592.tif 000090
【０２１７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、特に長波長発光における色純度の向上、発光の高効率化、および素子の長寿命化が可能な新規有機イリジウム錯体と、この有機イリジウム錯体を使用した長寿命で高発光効率の有機電界発光素子が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の一例を示した模式的断面図である。
【図２】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の別の例を示した模式的断面図である。
【図３】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の別の例を示した模式的断面図である。
【符号の説明】
１  基板
２  陽極
３  陽極バッファ層
４  正孔輸送層
５  発光層
６  正孔阻止層
７  電子輸送層
８  陰極
【図１】
0004192592.tif 000093
【図２】
0004192592.tif 000094
【図３】
0004192592.tif 000095