(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）またはその互変異性体を部分構造として有する金属錯体であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子材料。
【化１】
0005076888.tif 000039
（式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５はそれぞれ水素原子またはアルキル基、アルコキシ基（メトキシ基を除く。）、アルキルチオ基、アリールオキシ基、アリールチオ基、芳香族環基、芳香族複素環基、ジアルキルアミノ基（ジメチルアミノ基を除く。）、ジアリールアミノ基、カルバゾリル基、カルボリニル基、チエニル基、トリフルオロメチル基、シアノ基、アルキルスルホニル基を表し、Ｘ０１、Ｘ０２、Ｘ０３、Ｘ０４はそれぞれ炭素原子または窒素原子を表し、Ｍ０１は元素周期表における８〜１０族の金属を表し、Ｘ０１とＮとの結合、ＮとＸ０４の結合、Ｘ０４とＸ０３との結合、Ｘ０３とＸ０２との結合、Ｘ０２とＸ０１との結合は、各々単結合または二重結合を表し、ｕ２は０または１の整数を表す。
但し、（ｉ）Ｒ１１〜Ｒ１４のうち少なくとも二つが芳香族基、芳香族複素環基、アルキルチオ基もしくはアリールオキシ基であるか、または（ｉｉ）Ｒ１１もしくはＲ１２のうち少なくとも一つが電子吸引性基であり、かつ、Ｒ１５が芳香族環基または芳香族複素環基である。）
【請求項２】
Ｍ０１がイリジウムまたは白金であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。
【請求項３】
構成層として発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
該発光層が下記一般式（１’）で表される有機エレクトロルミネッセンス素子材料を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２】
0005076888.tif 000040
（式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５はそれぞれ水素原子またはアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールオキシ基、アリールチオ基、芳香族環基、芳香族複素環基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、カルバゾリル基、カルボリニル基、チエニル基、トリフルオロメチル基、シアノ基、アルキルスルホニル基を表し、Ｘ０１、Ｘ０２、Ｘ０３、Ｘ０４はそれぞれ炭素原子または窒素原子を表し、Ｍ０１は元素周期表における８〜１０族の金属を表し、Ｘ０１とＮとの結合、ＮとＸ０４の結合、Ｘ０４とＸ０３との結合、Ｘ０３とＸ０２との結合、Ｘ０２とＸ０１との結合は、各々単結合または二重結合を表し、ｕ２は０または１の整数を表す。
但し、（ｉ）Ｒ１１〜Ｒ１４のうち少なくとも二つが芳香族基、芳香族複素環基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、アルキルチオ基もしくはアリールオキシ基であるか、または（ｉｉ）Ｒ１１もしくはＲ１２のうち少なくとも一つが電子吸引性基であり、かつ、Ｒ１５が芳香族環基または芳香族複素環基である。）
【請求項４】
請求の範囲第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料を含有する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５】
構成層として電子阻止層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
該電子阻止層が請求の範囲第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料を含有する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６】
構成層として発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
該発光層が、カルボリン誘導体または該カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体を含有することを特徴とする請求の範囲第３項〜第５項のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
構成層として正孔阻止層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
該正孔阻止層が、カルボリン誘導体または該カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体を含有することを特徴とする請求の範囲第３項〜第６項のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
請求の範囲第３項〜第７項のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求の範囲第３項〜第７項のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（以下、ＥＬＤという）がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子や有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）が挙げられる。無機エレクトロルミネッセンス素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。有機ＥＬ素子は、発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、さらに、自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。【０００３】
しかしながら、今後の実用化に向けた有機ＥＬ素子においては、さらに低消費電力で効率よく高輝度に発光する有機ＥＬ素子の開発が望まれている。【０００４】
特許第３０９３７９６号公報では、スチルベン誘導体、ビススチリルアリーレン誘導体またはトリススチリルアリーレン誘導体に、微量の蛍光体をドープし、発光輝度の向上、素子の長寿命化を達成している。【０００５】
また、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これに微量の蛍光体をドープした有機発光層を有する素子（例えば、特開昭６３−２６４６９２号公報）、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これにキナクリドン系色素をドープした有機発光層を有する素子（例えば、特開平３−２５５１９０号公報）等が知られている。【０００６】
以上のように、励起一重項からの発光を用いる場合、一重項励起子と三重項励起子の生成比が１：３であるため発光性励起種の生成確率が２５％であり、光の取り出し効率が約２０％であるため、外部取り出し量子効率（ηｅｘｔ）の限界は５％とされている。【０００７】
ところが、プリンストン大より励起三重項からの燐光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告（Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ  ｅｔ  ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１−１５４ページ（１９９８年））がされて以来、室温で燐光を示す材料の研究が活発になってきている。【０００８】
例えばＭ．Ａ．Ｂａｌｄｏ  ｅｔ  ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０−７５３ページ（２０００年）、また米国特許第６，０９７，１４７号明細書等にも開示されている。【０００９】
励起三重項を使用すると、内部量子効率の上限が１００％となるため、励起一重項の場合に比べて原理的に発光効率が４倍となり、冷陰極管とほぼ同等の性能が得られる可能性があることから照明用途としても注目されている。【００１０】
例えば、Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻，４３０４ページ（２００１年）等においては、多くの化合物がイリジウム錯体系等重金属錯体を中心に合成検討されている。【００１１】
また、前述のＭ．Ａ．Ｂａｌｄｏ  ｅｔ  ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ，４０３巻，１７号，７５０−７５３ページ（２０００年）においては、ドーパントとして、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウムを用いた検討がされている。【００１２】
その他、Ｍ．Ｅ．Ｔｏｍｐｓｏｎ等は、Ｔｈｅ  １０ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ａｎｄ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ’００、浜松）において、ドーパントとしてＬ2Ｉｒ（ａｃａｃ）、例えば、（ｐｐｙ）2Ｉｒ（ａｃａｃ）を、また、Ｍｏｏｎ−Ｊａｅ
Ｙｏｕｎ．０ｇ，Ｔｅｔｓｕｏ  Ｔｓｕｔｓｕｉ等は、やはり、Ｔｈｅ  １０ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ａｎｄ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ’００、浜松）において、ドーパントとして、トリス（２−（ｐ−トリル）ピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｔｐｙ）3），トリス（ベンゾ［ｈ］キノリン）イリジウム（Ｉｒ（ｂｚｑ）3）等を用いた検討を行っている（なおこれらの金属錯体は一般にオルトメタル化イリジウム錯体と呼ばれている）。【００１３】
また、前記、Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻，４３０４ページ（２００１年）等においても、各種イリジウム錯体を用いて素子化する試みがされている。【００１４】
また、高い発光効率を得るために、Ｔｈｅ  １０ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ａｎｄ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ’００、浜松）では、Ｉｋａｉ等はホール輸送性の化合物を燐光性化合物のホストとして用いている。また、Ｍ．Ｅ．Ｔｏｍｐｓｏｎ等は、各種電子輸送性材料を燐光性化合物のホストとして、これらに新規なイリジウム錯体をドープして用いている。【００１５】
中心金属をイリジウムの代わりに白金としたオルトメタル化錯体も注目されている。この種の錯体に関しては、配位子に特徴を持たせた例が多数知られている（例えば、特許文献１〜５及び非特許文献１参照）。【００１６】
何れの場合も発光素子とした場合の発光輝度や発光効率は、その発光する光が燐光に由来することから、従来の素子に比べ大幅に改良されるものであるが、素子の発光寿命については従来の素子よりも低いという問題点がある。【００１７】
一方、青色の発光波長を実現するには、これまでフェニルピリジンやフェニルピラゾールにフッ素原子、トリフルオロメチル基、シアノ基等の電子吸引性基を置換基として導入すること、配位子としてピコリン酸やピラザボール系の配位子を導入することが知られている（例えば、特許文献６〜１４及び非特許文献１〜４参照）が、これらの配位子では発光材料の発光波長が短波化して青色を達成し、高効率の素子を達成できる一方、素子の発光寿命は大幅に劣化するため、そのトレードオフの改善が求められていた。
【特許文献１】特開２００２−３３２２９１号公報
【特許文献２】特開２００２−３３２２９２号公報
【特許文献３】特開２００２−３３８５８８号公報
【特許文献４】特開２００２−２２６４９５号公報
【特許文献５】特開２００２−２３４８９４号公報
【特許文献６】国際公開第０２／１５６４５号パンフレット
【特許文献７】特開２００３−１２３９８２号公報
【特許文献８】特開２００２−１１７９７８号公報
【特許文献９】特開２００３−１４６９９６号公報
【特許文献１０】国際公開第０４／０１６７１１号パンフレット
【特許文献１１】国際公開第０４／０８５４５０号パンフレット
【特許文献１２】国際公開第０５／００３０９５号パンフレット
【特許文献１３】国際公開第０５／００７７６７号パンフレット
【特許文献１４】国際公開第０４／１０１７０７号パンフレット
【非特許文献１】Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４１巻，第１２号，３０５５〜３０６６ページ（２００２年）
【非特許文献２】Ａｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，第７９巻，２０８２ページ（２００１年）
【非特許文献３】Ａｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，第８３巻，３８１８ページ（２００３年）
【非特許文献４】Ｎｅｗ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第２６巻，１１７１ページ（２００２年）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、発光波長が制御され、高い発光効率を示し、かつ、発光寿命の長い有機ＥＬ素子材料、それを用いた有機ＥＬ素子、照明装置及び表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の上記課題は、下記の構成１〜１３により達成され、具体的に本発明によれば、一般式（１）中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５はそれぞれ水素原子またはアルキル基、アルコキシ基（メトキシ基を除く。）、アルキルチオ基、アリールオキシ基、アリールチオ基、芳香族環基、芳香族複素環基、ジアルキルアミノ基（ジメチルアミノ基を除く。）、ジアリールアミノ基、カルバゾリル基、カルボリニル基、チエニル基、トリフルオロメチル基、シアノ基、アルキルスルホニル基を表し、Ｘ０２とＸ０１との結合は、各々単結合または二重結合を表し、ｕ２は０または１の整数を表す。
但し、（ｉ）Ｒ１１〜Ｒ１４のうち少なくとも二つが芳香族基、芳香族複素環基、アルキルチオ基もしくはアリールオキシ基であるか、または（ｉｉ）Ｒ１１もしくはＲ１２のうち少なくとも一つが電子吸引性基であり、かつ、Ｒ１５が芳香族環基または芳香族複素環基である。
【００２０】
（１）  下記一般式（１）またはその互変異性体を部分構造として有する金属錯体であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子材料。【００２１】
【化１】
0005076888.tif 000002
【００２２】
（式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５はそれぞれ水素原子または置換基を表し、Ｘ０１、Ｘ０２、Ｘ０３、Ｘ０４はそれぞれ炭素原子または窒素原子を表し、Ｍ０１は元素周期表における８〜１０族の金属を表し、Ｘ０１とＮとの結合、ＮとＸ０４の結合、Ｘ０４とＸ０３との結合、Ｘ０３とＸ０２との結合、Ｘ０２とＸ０１との結合は、各々端結合または二重結合を表し、ｕ２は０〜３の整数を表す。但し、Ｒ１１〜Ｒ１４のうち少なくとも二つが芳香族基であるか、Ｒ１１〜Ｒ１４のうち少なくとも一つが、電子吸引性基であり、かつ、Ｒ１５が芳香族基であるか、Ｒ１１〜Ｒ１４の少なくとも二つが、−（Ａｒ０）ｕ０−（Ｘ）ａ０−（Ｒ０）ｕ１で表される基である。ここで、Ａｒ０は芳香族基を表し、Ｘは酸素原子、硫黄原子または窒素原子を表し、Ｒ０は置換基を表し、ｕ０及びａ０は共に０または１を表し、ｕ1は１または２を表す。但し、ｕ０及びａ０が共に０であることはない。）
（２）  下記一般式（１Ａ）またはその互変異性体を部分構造として有する金属錯体であることを特徴とする前記（１）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。【００２３】
【化２】
0005076888.tif 000003
【００２４】
（式中、Ｒbは水素原子または置換基を表す。Ｘ11は炭素原子または窒素原子を表す。Ｘ12、Ｘ13、Ｘ14はＣＲc、窒素原子またはＮＲdを表す。Ｒc、Ｒdは水素原子または置換基を表す。ｍａ、ｍｂは２≦ｍａ≦４、ｍａ＋ｍｂ＝４を満たす整数を表す。Ａｒ00は芳香族炭素環基または芳香族複素環基を表す。Ｍ11は元素周期表における８〜１０族の金属を表す。Ｘ11とＮとの結合、ＮとＸ14との結合、Ｘ14とＸ13との結合、Ｘ13とＸ12との結合、Ｘ12とＸ11との結合は、各々単結合または二重結合を表す。）
（３）  下記一般式（２）またはその互変異性体を部分構造として有する金属錯体であることを特徴とする前記（１）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。【００２５】
【化３】
0005076888.tif 000004
【００２６】
（式中、Ｒe、Ｒf、Ｒ21、Ｒ22は水素原子または置換基を表す。Ｘ21は炭素原子または窒素原子を表す。Ｘ22、Ｘ23、Ｘ24はＣＲg、窒素原子またはＮＲhを表す。Ｒg、Ｒhは水素原子または置換基を表す。ｎｂ、ｎｃは１または２を表す。ｎ１、ｎ２は０または１を表す。Ａｒ1、Ａｒ2は芳香族炭素環基または芳香族複素環基を表す。Ｘb、Ｘcは酸素原子、硫黄原子または窒素原子を表す。Ｍ21は元素周期表における８〜１０族の金属を表す。Ｘ21とＮとの間の結合、ＮとＸ24との間の結合、Ｘ24とＸ23との間の結合、Ｘ23とＸ22との間の結合、Ｘ22とＸ21との間の結合は、各々単結合または二重結合を表す。）
（４）  下記一般式（３）またはその互変異性体を部分構造として有する金属錯体であることを特徴とする前記（１）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。【００２７】
【化４】
0005076888.tif 000005
【００２８】
（式中、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ33、Ｒ34は水素原子または置換基を表すが、少なくとも一つは電子吸引性基を表す。Ｘ35は炭素原子または窒素原子を表す。Ｘ36、Ｘ37、Ｘ38はＣＲ35、窒素原子またはＮＲ36を表すが、その少なくとも一つはＣＲ35である。Ｒ35、Ｒ36は水素原子または置換基を表す。Ｒ35の少なくとも一つは芳香族炭素環基または芳香族複素環基を表す。Ｍ31は元素周期表における８〜１０族の金属を表す。Ｘ35とＮとの結合、ＮとＸ38との結合、Ｘ38とＸ37との結合、Ｘ37とＸ36との結合、Ｘ36とＸ35との結合は、各々単結合または二重結合を表す。）
（５）  下記一般式（４）またはその互変異性体を部分構造として有する金属錯体であることを特徴とする前記（１）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。【００２９】
【化５】
0005076888.tif 000006
【００３０】
（式中、Ｒ41、Ｒ42、Ｒ43、Ｒ44は水素原子または置換基を表すが、Ｒ41、Ｒ42の少なくとも一つは電子吸引性基を表す。Ｘ45は炭素原子または窒素原子を表す。Ｘ46、Ｘ47、Ｘ48はＣＲ45、窒素原子またはＮＲ46を表すが、その少なくとも一つはＣＲ45である。Ｒ45、Ｒ46は水素原子または置換基を表す。Ｒ45の少なくとも一つは芳香族炭素環基または芳香族複素環基を表す。Ｍ41は元素周期表における８〜１０族の金属を表す。Ｘ45とＮとの結合、ＮとＸ48との結合、Ｘ48とＸ47との結合、Ｘ47とＸ46との結合、Ｘ46とＸ45との結合は、各々単結合または二重結合を表す。）
（６）  Ｍ０１がイリジウムまたは白金であることを特徴とする前記（１）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。【００３１】
（７）  前記（１）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００３２】
（８）  構成層として発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、該発光層が前記（１）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料を、有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００３３】
（９）  構成層として電子阻止層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、該電子阻止層が前記（１）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。【００３４】
（１０）  構成層として発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、該発光層が、カルボリン誘導体または該カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体を含有することを特徴とする前記（７）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。【００３５】
（１１）  構成層として正孔阻止層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、該正孔阻止層が、カルボリン誘導体または該カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体を含有することを特徴とする前記（７）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。【００３６】
（１２）  前記（７）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする表示装置。【００３７】
（１３）  前記（７）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする照明装置。
【発明の効果】
【００３８】
本発明により、有機ＥＬ素子用に有用な有機ＥＬ素子材料が得られ、該有機ＥＬ素子材料を用いることにより、発光波長が制御され、高い発光効率を示し、かつ、発光寿命の長い有機ＥＬ素子、照明装置及び表示装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。
【図２】表示部Ａの模式図である。
【図３】画素を構成する駆動回路の等価回路図である。
【図４】パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。
【図５】有機ＥＬ素子の封止構造の概略模式図である。
【図６】有機ＥＬ素子を具備してなる照明装置の模式図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ディスプレイ
３  画素
５  走査線
６  データ線
７  電源ライン
１０  有機ＥＬ素子
１１  スイッチングトランジスタ
１２  駆動トランジスタ
１３  コンデンサ
Ａ  表示部
Ｂ  制御部
１０１  透明電極付きガラス基板
１０２  有機ＥＬ層
１０３  陰極
１０４  ガラス製封止缶
１０５  酸化バリウム（捕水剤）
１０６  窒素ガス
１０７  紫外線硬化型接着剤
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明者等は、上記問題点について鋭意検討を行った結果、金属錯体の配位子として使用されるフェニルピラゾール、フェニルイミダゾールに代表されるベンゼン環と五員複素環が連結して結合した配位子の母核となる環の特定の箇所に、以下のような置換基を導入した金属錯体により、従来の問題点であった発光寿命が大幅に改善されることを見出した。（１）ベンゼン環上には、置換基を有してもよい芳香族炭素環、または置換基を有してもよい芳香族複素環が置換基として２個以上導入された金属錯体。（２）ベンゼン環上の置換基が一般式（２）で表されるような形式で、置換基として導入されている金属錯体。（３）ベンゼン環上に電子吸引性基が置換されている場合、五員複素環上に、少なくとも一つの置換基を有してもよい芳香族炭素環、または、置換基を有してもよい芳香族複素環が置換基として１個以上導入された金属錯体。【００４２】
このような有機ＥＬ素子材料を含む有機ＥＬ素子を用いることにより、発光波長を短波化して、従来の青色用の金属錯体、特に電子吸引性基によってのみ発光波長を短波側に制御してきた有機ＥＬ素子材料を用いて作製されたものとは別の観点からのりん光性青色用発光ドーパントの分子設計が可能なことを見出し、さらに、有機ＥＬ素子の問題点であった短い発光寿命が大幅に改善されることを見出した。【００４３】
また、このような有機ＥＬ素子材料を用いることにより、高い発光効率を示し、かつ、発光寿命の長い有機ＥＬ素子、照明装置及び表示装置を提供することができた。【００４４】
この検討にあたっては、下記の構造を例にして分子軌道計算による発光波長のシミュレーションにより、ベンゼン環と五員複素環が連結して結合した配位子への置換基効果と発光波長の変動を詳細に検討した。【００４５】
【化６】
0005076888.tif 000007
【００４６】
（式中、ｎは２、３の整数を表す。Ｘ11は炭素原子または窒素原子を表す。Ｘ12、Ｘ13、Ｘ14はＣＲc、窒素原子またはＮＲdを表す。Ｒc、Ｒdは水素原子または置換基を表す。Ｍ11は元素周期表における８〜１０族の金属を表す。Ｘ11とＮとの結合、ＮとＸ14との結合、Ｘ14とＸ13との結合、Ｘ13とＸ12との結合、Ｘ12とＸ11との結合は、各々単結合または二重結合を表す。）
発光波長の計算には、Ｇａｕｓｓｉａｎ  ９８（Ｒｅｖｉｓｉｏｎ  Ａ．１１．４，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，Ｇ．Ｗ．Ｔｒｕｃｋｓ，Ｈ．Ｂ．Ｓｃｈｌｅｇｅｌ，Ｇ．Ｅ．Ｓｃｕｓｅｒｉａ，Ｍ．Ａ．Ｒｏｂｂ，Ｊ．Ｒ．Ｃｈｅｅｓｅｍａｎ，Ｖ．Ｇ．Ｚａｋｒｚｅｗｓｋｉ，Ｊ．Ａ．Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙ，Ｊｒ．，Ｒ．Ｅ．Ｓｔｒａｔｍａｎｎ，Ｊ．Ｃ．Ｂｕｒａｎｔ，Ｓ．Ｄａｐｐｒｉｃｈ，Ｊ．Ｍ．Ｍｉｌｌａｍ，Ａ．Ｄ．Ｄａｎｉｅｌｓ，Ｋ．Ｎ．Ｋｕｄｉｎ，Ｍ．Ｃ．Ｓｔｒａｉｎ，Ｏ．Ｆａｒｋａｓ，Ｊ．Ｔｏｍａｓｉ，Ｖ．Ｂａｒｏｎｅ，Ｍ．Ｃｏｓｓｉ，Ｒ．Ｃａｍｍｉ，Ｂ．Ｍｅｎｎｕｃｃｉ，Ｃ．Ｐｏｍｅｌｌｉ，Ｃ．Ａｄａｍｏ，Ｓ．Ｃｌｉｆｆｏｒｄ，Ｊ．Ｏｃｈｔｅｒｓｋｉ，Ｇ．Ａ．Ｐｅｔｅｒｓｓｏｎ，Ｐ．Ｙ．Ａｙａｌａ，Ｑ．Ｃｕｉ，Ｋ．Ｍｏｒｏｋｕｍａ，Ｎ．Ｒｅｇａ，Ｐ．Ｓａｌｖａｄｏｒ，Ｊ．Ｊ．Ｄａｎｎｅｎｂｅｒｇ，Ｄ．Ｋ．Ｍａｌｉｃｋ，Ａ．Ｄ．Ｒａｂｕｃｋ，Ｋ．Ｒａｇｈａｖａｃｈａｒｉ，Ｊ．Ｂ．Ｆｏｒｅｓｍａｎ，Ｊ．Ｃｉｏｓｌｏｗｓｋｉ，Ｊ．Ｖ．Ｏｒｔｉｚ，Ａ．Ｇ．Ｂａｂｏｕｌ，Ｂ．Ｂ．Ｓｔｅｆａｎｏｖ，Ｇ．Ｌｉｕ，Ａ．Ｌｉａｓｈｅｎｋｏ，Ｐ．Ｐｉｓｋｏｒｚ，Ｉ．Ｋｏｍａｒｏｍｉ，Ｒ．Ｇｏｍｐｅｒｔｓ，Ｒ．Ｌ．Ｍａｒｔｉｎ，Ｄ．Ｊ．Ｆｏｘ，Ｔ．Ｋｅｉｔｈ，Ｍ．Ａ．Ａｌ−Ｌａｈａｍ，Ｃ．Ｙ．Ｐｅｎｇ，Ａ．Ｎａｎａｙａｋｋａｒａ，Ｍ．Ｃｈａｌｌａｃｏｍｂｅ，Ｐ．Ｍ．Ｗ．Ｇｉｌｌ，Ｂ．Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｗ．Ｃｈｅｎ，Ｍ．Ｗ．Ｗｏｎｇ，Ｊ．Ｌ．Ａｎｄｒｅｓ，Ｃ．Ｇｏｎｚａｌｅｚ，Ｍ．Ｈｅａｄ−Ｇｏｒｄｏｎ，Ｅ．Ｓ．Ｒｅｐｌｏｇｌｅ，ａｎｄＪ．Ａ．Ｐｏｐｌｅ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ  ＰＡ，２００２．）を用いた。【００４７】
計算方法は、Ｂ３ＬＹＰ法によるＴＤ−ＤＦＴ計算により行った。【００４８】
その結果、波長の短波化に関しては、置換基が電子供与性基の場合、４ｐ位、６ｐ位への置換基導入が有効である一方、置換基が電子吸引性基の場合、３ｐ位、５ｐ位への置換基導入が有効であることが分かった。【００４９】
この結果を受けて、本発明者等は発光波長を青色まで短波化するための手段として、上記指針に基づき検討を進め、合成し検討したところ、シミュレーション結果をほぼ満足する発光波長の制御ができることを見出した。【００５０】
しかしながら、電子吸引性基を３ｐ位、５ｐ位へ導入した場合、青色の色純度改良に有効である一方、素子の寿命が著しく劣化することが分かったが、この場合、五員複素環の部分に置換基を有してもよい芳香族炭素環、または、置換基を有してもよい芳香族複素環が置換基として導入された場合に、改善されることが分かった。【００５１】
本発明のベンゼン環と五員複素環が連結して結合した配位子の母核となる環上への好ましい置換基としては、芳香族炭素環、芳香族複素環、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基が挙げられる。【００５２】
このような知見に基づき本発明の請求の範囲第１項〜６項で表される分子構造にたどり着き、本発明に至った。【００５３】
また、前記金属錯体の素子中の含有層としては、発光層及び／または電子阻止層が好ましく、また、発光層に含有する場合は、前記発光層中の発光ドーパントとして用いることにより、本発明の効果である、有機ＥＬ素子の発光寿命の長寿命化を達成することができた。【００５４】
以下、本発明に係る各構成要素の詳細について、順次説明する。【００５５】
本発明の有機ＥＬ素子材料である金属錯体について説明する。【００５６】
本発明に係る前記一般式（１）、（１Ａ）、（２）〜（４）またはその互変異性体を部分構造として有する金属錯体の含有層としては、発光層及び／または正孔阻止層が好ましく、また、発光層に含有する場合は、発光層中の発光ドーパントとして用いることにより、本発明の有機ＥＬ素子の外部取り出し量子効率の効率アップ（高輝度化）や発光寿命の長寿命化を達成することができる。【００５７】
《一般式（１）またはその互変異性体を部分構造として有する金属錯体》
本発明に係る一般式（１）またはその互変異性体を部分構造として有する金属錯体（以下、一般式（１）で表される金属錯体ともいう）について説明する。【００５８】
一般式（１）において、Ｒ１１〜Ｒ１５は水素原子または置換基を表す。Ｒ１１〜Ｒ１５で表される置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、ｔ−ブチル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アラルキル基（例えば、ベンジル基、２−フェネチル基等）、芳香族炭化水素基（例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ビフェニリル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基等）、芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、フタラジニル基等）、アルコキシル基（例えば、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、シアノ基、水酸基、アルケニル基（例えば、ビニル基等）、スチリル基、ハロゲン原子（例えば、塩素原子、臭素原子、沃素原子、フッ素原子等）等が挙げられる。これらの基は、さらに置換されていてもよい。【００５９】
Ｘ０１、Ｘ０２、Ｘ０３、Ｘ０４はそれぞれ炭素原子または窒素原子を表し、Ｍ０１は元素周期表における８〜１０族の金属を表し、Ｍ０１はイリジウムまたは白金であることが好ましい。また、Ｘ０１とＮとの結合、ＮとＸ０４の結合、Ｘ０４とＸ０３との結合、Ｘ０３とＸ０２との結合、Ｘ０２とＸ０１との結合は、各々端結合または二重結合を表し、ｕ２は０〜３の整数を表す。但し、Ｒ１１〜Ｒ１４のうち少なくとも二つが芳香族基であるか、Ｒ１１〜Ｒ１４のうち少なくとも一つが、電子吸引性基であり、かつ、Ｒ１５が芳香族基であるか、Ｒ１１〜Ｒ１４の少なくとも二つが、−（Ａｒ０）ｕ０−（Ｘ）ａ０−（Ｒ０）ｕ１で表される基である。ここで、Ａｒ０は芳香族基を表し、Ｘは酸素原子、硫黄原子または窒素原子を表し、Ｒ０は置換基を表し、ｕ０及びａ０は共に０または１を表し、ｕ1は１または２を表す。但し、ｕ０及びａ０が共に０であることはない。【００６０】
Ｒ１１〜Ｒ１４のうち少なくとも二つが芳香族基である場合の芳香族基、また、Ａｒ０で表される芳香族基とは、芳香族炭素環基または芳香族複素環基を表す。芳香族炭素環基としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。【００６１】
また、芳香族複素環基としては、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つがさらに窒素原子で置換されている環を示す）等が挙げられる。【００６２】
また、Ｒ０で表される置換基としては、前記Ｒ１１〜Ｒ１５で表される置換基と同義である。【００６３】
Ｒ１１〜Ｒ１４のうち少なくとも一つが、電子吸引性基である場合の電子吸引性基としては、ハメットの置換基定数σｐが０を超える基をいう。ハメットのσｐの値は、Ｈａｍｍｅｔｔ等によって安息香酸エチルの加水分解に及ぼす置換基の電子的効果から求められた置換基定数であり、『薬物の構造活性相関』（南江堂：１９７９年）、『Ｓｕｂｓｔｉｔｕｅｎｔ  Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｉｎ  ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  ｂｉｏｌｏｇｙ』（Ｃ．Ｈａｎｓｃｈ  ａｎｄ  Ａ．Ｌｅｏ，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９７９年）等に記載の基を引用することができる。【００６４】
本発明においては、電子吸引性基のσｐは０．１０以上が好ましい。σｐが０．１０以上の電子吸引性基としては、例えば、−Ｂ（ＯＨ）2（０．１２）、臭素原子（０．２３）、塩素原子（０．２３）、沃素原子（０．１８）、−ＣＢｒ3（−０．２９）、−ＣＣｌ3（０．３３）、−ＣＣＦ3（０．５４）、−ＣＮ（０．６６）、−ＣＨＯ（０．４２）、−ＣＯＯＨ（０．４５）、ＣＯＮＨ2（０．３６）、−ＣＨ2ＳＯ2ＣＦ3（０．３１）、−ＣＯＣＨ3（０．４５）、３−バレニル基（０．１９）、−ＣＦ（ＣＦ3）2（０．５３）、−ＣＯ2Ｃ2Ｈ5（０．４５）、−ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ3（０．５２）、−Ｃ6Ｆ5（０．４１）、２−ベンゾオキサゾリル基（０．３３）、２−ベンゾチアサゾリル基（０．２９）、−Ｃ＝Ｏ（Ｃ6Ｈ5）（０．４３）、−ＯＣＦ3（０．３５）、−ＯＳＯ2ＣＨ3（０．３６）、−ＳＯ2（ＮＨ2）（０．５７）、−ＳＯ2ＣＨ3（０．７２）、−ＣＯＣＨ2ＣＨ3（０．４８）、−ＣＯＣＨ（ＣＨ3）2（０．４７）、−ＣＯＣ（ＣＨ3）3（０．３２）等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。【００６５】
《一般式（１Ａ）またはその互変異性体を部分構造として有する金属錯体》
本発明に係る一般式（１）またはその互変異性体を部分構造として有する金属錯体（以下、一般式（１Ａ）で表される金属錯体ともいう）について説明する。【００６６】
一般式（１Ａ）において、Ｒbは水素原子または置換基を表す。Ｒbで表される置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、ｔ−ブチル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アラルキル基（例えば、ベンジル基、２−フェネチル基等）、芳香族炭化水素基（例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ビフェニリル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基等）、芳香族複素環基（例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、フタラジニル基等）、アルコキシル基（例えば、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、シアノ基、水酸基、アルケニル基（例えば、ビニル基等）、スチリル基、ハロゲン原子（例えば、塩素原子、臭素原子、沃素原子、フッ素原子等）等が挙げられる。これらの基は、さらに置換されていてもよい。【００６７】
Ｘ11は炭素原子または窒素原子を表す。【００６８】
Ｘ12、Ｘ13、Ｘ14はＣＲc、窒素原子またはＮＲdを表す。Ｒc、Ｒdは水素原子または置換基を表す。Ｒc、Ｒdで表される置換基としては、Ｒbで表される置換基と同義である。【００６９】
ｍａ、ｍｂは２≦ｍａ≦４、ｍａ＋ｍｂ＝４を満たす整数を表す。【００７０】
Ａｒ00は芳香族炭素環基または芳香族複素環基を表す。芳香族炭素環基としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、ｏ−テルフェニル環、ｍ−テルフェニル環、ｐ−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。【００７１】
Ａｒ00で表される芳香族複素環基としては、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環（カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つがさらに窒素原子で置換されている環を示す）等が挙げられる。【００７２】
Ｍ11は元素周期表における８〜１０族の金属を表す。Ｍ11はイリジウムまたは白金であることが好ましい。【００７３】
Ｘ11とＮとの結合、ＮとＸ14との結合、Ｘ14とＸ13との結合、Ｘ13とＸ12との結合、Ｘ12とＸ11との結合は、各々単結合または二重結合を表す。【００７４】
また、前記一般式（１Ａ）において、Ａｒ００は下記一般式（１−１）で表されることが好ましい。【００７５】
一般式（１−１）      −Ａｒ０１−（Ｘ）ａ−（Ｒａ）ｎａ
一般式（１−１）において、Ａｒ０１は芳香族炭素環基または芳香族複素環基を表す。Ａｒ０１で表される芳香族炭素環基または芳香族複素環基としては、Ａｒ００で表される芳香族炭素環基または芳香族複素環基と同義である。【００７６】
Ｘは酸素原子、硫黄原子または窒素原子をす。【００７７】
Ｒａは水素原子または置換基を表す。Ｒａで表される置換基としては、Ｒｂで表される置換基と同義である。【００７８】
ｎａは１または２を表し、ａは０または１を表す。【００７９】
《一般式（２）またはその互変異性体を部分構造として有する金属錯体》
本発明に係る一般式（２）またはその互変異性体を部分構造として有する金属錯体（以下、一般式（２）で表される金属錯体ともいう）について説明する。【００８０】
一般式（２）において、Ｒe、Ｒf、Ｒ21、Ｒ22は水素原子または置換基を表す。Ｒe、Ｒf、Ｒ21、Ｒ22で表される置換基としては、一般式（１）におけるＲbで表される置換基と同義である。【００８１】
Ｘ21は炭素原子または窒素原子を表す。Ｘ22、Ｘ23、Ｘ24はＣＲg、窒素原子またはＮＲhを表す。Ｒg、Ｒhは水素原子または置換基を表す。Ｒg、Ｒhで表される置換基としては、一般式（１）におけるＲbで表される置換基と同義である。【００８２】
ｎｂ、ｎｃは１または２を表す。ｎ１、ｎ２は０または１を表す。【００８３】
Ａｒ1、Ａｒ2は芳香族炭素環基または芳香族複素環基を表す。Ａｒ1、Ａｒ2で表される芳香族炭素環基または芳香族複素環基としては、一般式（１）におけるＡｒ00で表される芳香族炭素環基または芳香族複素環基と同義である。【００８４】
Ｘb、Ｘcは酸素原子、硫黄原子または窒素原子を表す。Ｍ21は元素周期表における８〜１０族の金属を表す。Ｍ21はイリジウムまたは白金であることが好ましい。【００８５】
Ｘ21とＮとの間の結合、ＮとＸ24との間の結合、Ｘ24とＸ23との間の結合、Ｘ23とＸ22との間の結合、Ｘ22とＸ21との間の結合は、各々単結合または二重結合を表す。【００８６】
《一般式（３）またはその互変異性体を部分構造として有する金属錯体》
本発明に係る一般式（３）またはその互変異性体を部分構造として有する金属錯体（以下、一般式（３）で表される金属錯体ともいう）について説明する。【００８７】
一般式（３）において、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ33、Ｒ34は水素原子または置換基を表すが、少なくとも一つは電子吸引性基を表す。Ｒ31、Ｒ32、Ｒ33、Ｒ34で表される置換基としては、一般式（１）におけるＲbで表される置換基と同義である。【００８８】
Ｒ31、Ｒ32、Ｒ33、Ｒ34で表される電子吸引性基とは、ハメットの置換基定数σｐが０を超える基をいい、前記一般式（１）において挙げられた電子吸引性基と同義である。本発明においてはこれら挙げられたものに限定されない。【００８９】
Ｘ35は炭素原子または窒素原子を表す。【００９０】
Ｘ36、Ｘ37、Ｘ38はＣＲ35、窒素原子またはＮＲ36を表すが、その少なくとも一つはＣＲ35である。Ｒ35、Ｒ36は水素原子または置換基を表す。Ｒ35の少なくとも一つは芳香族炭素環基または芳香族複素環基を表す。Ｒ35、Ｒ36で表される置換基としては、一般式（１）におけるＲbで表される置換基と同義である。Ｒ35で表される芳香族炭素環基または芳香族複素環基としては、一般式（１）におけるＡｒ00で表される芳香族炭素環基または芳香族複素環基と同義である。【００９１】
Ｍ31は元素周期表における８〜１０族の金属を表す。Ｍ31はイリジウムまたは白金であることが好ましい。【００９２】
Ｘ35とＮとの結合、ＮとＸ38との結合、Ｘ38とＸ37との結合、Ｘ37とＸ36との結合、Ｘ36とＸ35との結合は、各々単結合または二重結合を表す。【００９３】
《一般式（４）またはその互変異性体を部分構造として有する金属錯体》
本発明に係る一般式（４）またはその互変異性体を部分構造として有する金属錯体（以下、一般式（４）で表される金属錯体ともいう）について説明する。【００９４】
一般式（４）において、Ｒ41、Ｒ42、Ｒ43、Ｒ44は水素原子または置換基を表すが、Ｒ41、Ｒ42の少なくとも一つは電子吸引性基を表す。Ｒ41、Ｒ42、Ｒ43、Ｒ44で表される置換基としては、一般式（１）におけるＲbで表される置換基と同義である。Ｒ41、Ｒ42、Ｒ43、Ｒ44で表される電子吸引性基としては、一般式（３）におけるＲ31、Ｒ32、Ｒ33、Ｒ34で表される電子吸引性基と同義である。【００９５】
Ｘ45は炭素原子または窒素原子を表す。【００９６】
Ｘ46、Ｘ47、Ｘ48はＣＲ45、窒素原子またはＮＲ46を表すが、その少なくとも一つはＣＲ45である。Ｒ45、Ｒ46は水素原子または置換基を表す。Ｒ45の少なくとも一つは芳香族炭素環基または芳香族複素環基を表す。Ｒ45、Ｒ46で表される置換基としては、一般式（１）におけるＲbで表される置換基と同義である。Ｒ45で表される芳香族炭素環基または芳香族複素環基としては、一般式（１）におけるＡｒ00で表される芳香族炭素環基または芳香族複素環基と同義である。【００９７】
Ｍ41は元素周期表における８〜１０族の金属を表す。Ｍ41はイリジウムまたは白金であることが好ましい。Ｘ45とＮとの結合、ＮとＸ48との結合、Ｘ48とＸ47との結合、Ｘ47とＸ46との結合、Ｘ46とＸ45との結合は、各々単結合または二重結合を表す。【００９８】
以下、本発明に係る、前記一般式（１）、（１Ａ）、（２）〜（４）またはその互変異性体を部分構造として有する金属錯体の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。【００９９】
【化７】
0005076888.tif 000008
【０１００】
【化８】
0005076888.tif 000009
【０１０１】
【化９】
0005076888.tif 000010
【０１０２】
【化１０】
0005076888.tif 000011
【０１０３】
【化１１】
0005076888.tif 000012
【０１０４】
【化１２】
0005076888.tif 000013
【０１０５】
【化１３】
0005076888.tif 000014
【０１０６】
【化１４】
0005076888.tif 000015
【０１０７】
【化１５】
0005076888.tif 000016
【０１０８】
【化１６】
0005076888.tif 000017
【０１０９】
【化１７】
0005076888.tif 000018
【０１１０】
【化１８】
0005076888.tif 000019
【０１１１】
【化１９】
0005076888.tif 000020
【０１１２】
【化２０】
0005076888.tif 000021
【０１１３】
これらの金属錯体は、例えばＯｒｇａｎｉｃ  Ｌｅｔｔｅｒ誌，ｖｏｌ３，Ｎｏ．１６，ｐ２５７９〜２５８１（２００１）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第３０巻，第８号，１６８５〜１６８７ページ（１９９１年）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻，４３０４ページ（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４０巻，第７号，１７０４〜１７１１ページ（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ
Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４１巻，第１２号，３０５５〜３０６６ページ（２００２年）、Ｎｅｗ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．，第２６巻，１１７１ページ（２００２年）、Ａｎｇｅｗａｎｄｔｅ  Ｃｈｅｍｉｅ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，第３８巻，１６９８〜１７１２ページ（１９９９年）、Ｂｕｌｌｅｔｉｎ
ｏｆ  ｔｈｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｊａｐａｎ，第７１巻，４６７〜４７３ページ（１９９８年）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，第１２５巻，１８号，５２７４〜５２７５（２００３年）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，第１２５巻，３５号，１０５８０〜１０５８５（２００３年）、さらに、これらの文献中に記載の参考文献等の方法を適用することにより合成できる。【０１１４】
《金属錯体を含む有機ＥＬ素子材料の有機ＥＬ素子への適用》
本発明の有機ＥＬ素子材料を用いて本発明の有機ＥＬ素子を作製する場合、有機ＥＬ素子の構成層（詳細は後述する）の中で、発光層または電子阻止層に本発明の有機ＥＬ素子材料を用いることが好ましい。また、発光層中では上記のように、発光ドーパントとして好ましく用いられる。【０１１５】
（発光ホストと発光ドーパント）
発光層中の主成分であるホスト化合物である発光ホストに対する発光ドーパントとの混合比は好ましくは質量で０．１質量％〜３０質量％未満の範囲に調整することである。【０１１６】
ただし、発光ドーパントは複数種の化合物を混合して用いても良く、混合する相手は構造を異にする、その他の金属錯体やその他の構造を有するリン光性ドーパントや蛍光性ドーパントでもよい。【０１１７】
ここで、発光ドーパントとして用いられる金属錯体と併用してもよいドーパント（リン光性ドーパント、蛍光性ドーパント等）について述べる。【０１１８】
発光ドーパントは、大きくわけて、蛍光を発光する蛍光性ドーパントとリン光を発光するリン光性ドーパントの２種類がある。【０１１９】
前者（蛍光性ドーパント）の代表例としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。【０１２０】
後者（リン光性ドーパント）の代表例としては、好ましくは元素の周期表で８属、９属、１０属の金属を含有する錯体系化合物であり、さらに好ましくは、イリジウム化合物、オスミウム化合物であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。【０１２１】
具体的には以下の特許公報に記載されている化合物である。【０１２２】
国際公開第００／７０６５５号パンフレット、特開２００２−２８０１７８号公報、特開２００１−１８１６１６号公報、特開２００２−２８０１７９号公報、特開２００１−１８１６１７号公報、特開２００２−２８０１８０号公報、特開２００１−２４７８５９号公報、特開２００２−２９９０６０号公報、特開２００１−３１３１７８号公報、特開２００２−３０２６７１号公報、特開２００１−３４５１８３号公報、特開２００２−３２４６７９号公報、国際公開第０２／１５６４５号パンフレット、特開２００２−３３２２９１号公報、特開２００２−５０４８４号公報、特開２００２−３３２２９２号公報、特開２００２−８３６８４号公報、特表２００２−５４０５７２号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、特開２００２−３３８５８８号公報、特開２００２−１７０６８４号公報、特開２００２−３５２９６０号公報、国際公開第０１／９３６４２号パンフレット、特開２００２−５０４８３号公報、特開２００２−１００４７６号公報、特開２００２−１７３６７４号公報、特開２００２−３５９０８２号公報、特開２００２−１７５８８４号公報、特開２００２−３６３５５２号公報、特開２００２−１８４５８２号公報、特開２００３−７４６９号公報、特表２００２−５２５８０８号公報、特開２００３−７４７１号公報、特表２００２−５２５８３３号公報、特開２００３−３１３６６号公報、特開２００２−２２６４９５号公報、特開２００２−２３４８９４号公報、特開２００２−２３５０７６号公報、特開２００２−２４１７５１号公報、特開２００１−３１９７７９号公報、特開２００１−３１９７８０号公報、特開２００２−６２８２４号公報、特開２００２−１００４７４号公報、特開２００２−２０３６７９号公報、特開２００２−３４３５７２号公報、特開２００２−２０３６７８号公報等。【０１２３】
その具体例の一部を下記に示す。【０１２４】
【化２１】
0005076888.tif 000022
【０１２５】
【化２２】
0005076888.tif 000023
【０１２６】
【化２３】
0005076888.tif 000024
【０１２７】
（発光ホスト）
発光ホスト（単にホストともいう）とは、２種以上の化合物で構成される発光層中にて混合比（質量）の最も多い化合物のことを意味し、それ以外の化合物については「ドーパント化合物（単に、ドーパントともいう）」という。例えば、発光層を化合物Ａ、化合物Ｂという２種で構成し、その混合比がＡ：Ｂ＝１０：９０であれば化合物Ａがドーパント化合物であり、化合物Ｂがホスト化合物である。さらに、発光層を化合物Ａ、化合物Ｂ、化合物Ｃの３種から構成し、その混合比がＡ：Ｂ：Ｃ＝５：１０：８５であれば、化合物Ａ、化合物Ｂがドーパント化合物であり、化合物Ｃがホスト化合物である。【０１２８】
本発明に用いられる発光ホストとしては、併用される発光ドーパントのリン光０−０バンドよりも短波長なそれをもつ化合物が好ましく、発光ドーパントにそのリン光０−０バンドが４８０ｎｍ以下である青色の発光成分を含む化合物を用いる場合には、発光ホストとしてはリン光０−０バンドが４５０ｎｍ以下であることが好ましい。【０１２９】
本発明に用いられる発光ホストとしては、構造的には特に制限はないが、代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族ボラン誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、または、カルボリン誘導体や該カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体等が挙げられる。【０１３０】
中でもカルバゾール誘導体、カルボリン誘導体や該カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体が好ましく用いられる。【０１３１】
以下に、具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。【０１３２】
【化２４】
0005076888.tif 000025
【０１３３】
【化２５】
0005076888.tif 000026
【０１３４】
【化２６】
0005076888.tif 000027
【０１３５】
【化２７】
0005076888.tif 000028
【０１３６】
また、本発明の発光ホストは低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもいい。【０１３７】
発光ホストとしては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。【０１３８】
発光ホストの具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が好適である。例えば、特開２００１−２５７０７６号公報、特開２００２−３０８８５５号公報、特開２００１−３１３１７９号公報、特開２００２−３１９４９１号公報、特開２００１−３５７９７７号公報、特開２００２−３３４７８６号公報、特開２００２−８８６０号公報、特開２００２−３３４７８７号公報、特開２００２−１５８７１号公報、特開２００２−３３４７８８号公報、特開２００２−４３０５６号公報、特開２００２−３３４７８９号公報、特開２００２−７５６４５号公報、特開２００２−３３８５７９号公報、特開２００２−１０５４４５号公報、特開２００２−３４３５６８号公報、特開２００２−１４１１７３号公報、特開２００２−３５２９５７号公報、特開２００２−２０３６８３号公報、特開２００２−３６３２２７号公報、特開２００２−２３１４５３号公報、特開２００３−３１６５号公報、特開２００２−２３４８８８号公報、特開２００３−２７０４８号公報、特開２００２−２５５９３４号公報、特開２００２−２６０８６１号公報、特開２００２−２８０１８３号公報、特開２００２−２９９０６０号公報、特開２００２−３０２５１６号公報、特開２００２−３０５０８３号公報、特開２００２−３０５０８４号公報、特開２００２−３０８８３７号公報等。【０１３９】
次に、代表的な有機ＥＬ素子の構成について述べる。【０１４０】
《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明の有機ＥＬ素子の構成層について説明する。【０１４１】
本発明の有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
（ｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（ｖ）陽極／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（vi）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（vii）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
《阻止層（電子阻止層、正孔阻止層）》
本発明に係る阻止層（例えば、電子阻止層、正孔阻止層）について説明する。【０１４２】
本発明においては、正孔阻止層、電子阻止層等に、本発明の有機ＥＬ素子材料を用いることが好ましく、特に好ましくは電子阻止層に用いることである。【０１４３】
本発明の有機ＥＬ素子材料を正孔阻止層、電子阻止層に含有させる場合、請求の範囲第１項〜６項のいずれか１項に記載されている本発明に係る金属錯体を正孔阻止層や電子阻止層等の層構成成分として１００質量％の状態で含有させてもよいし、他の有機化合物等と混合してもよい。【０１４４】
本発明に係る阻止層の膜厚としては好ましくは３〜１００ｎｍであり、さらに好ましくは５〜３０ｎｍである。【０１４５】
《正孔阻止層》
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。【０１４６】
正孔阻止層としては、例えば特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日  エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載の正孔阻止（ホールブロック）層等を本発明に係る正孔阻止層として適用可能である。また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る正孔阻止層として用いることができる。【０１４７】
本発明の有機ＥＬ素子は、構成層として正孔阻止層を有し、該正孔阻止層が、前記、カルボリン誘導体または該カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体を含有することが好ましい。【０１４８】
《電子阻止層》
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。【０１４９】
また、本発明においては、発光層に隣接する隣接層、即ち、正孔阻止層、電子阻止層に、上記の本発明の有機ＥＬ素子材料を用いることが好ましく、特に電子阻止層に用いることが好ましい。【０１５０】
《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する材料を含み、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層もしくは複数層設けることができる。【０１５１】
正孔輸送材料としては、特に制限はなく、従来、光導伝材料において、正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものやＥＬ素子の正孔注入層、正孔輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。【０１５２】
正孔輸送材料は、正孔の注入もしくは輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えばトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。【０１５３】
正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。【０１５４】
芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、さらには、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、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（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。【０１５５】
さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。【０１５６】
また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。【０１５７】
この正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５０００ｎｍ程度である。この正孔輸送層は、上記材料の一種または二種以上からなる一層構造であってもよい。【０１５８】
《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は、単層もしくは複数層を設けることができる。【０１５９】
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、下記の材料が知られている。【０１６０】
さらに、電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。【０１６１】
この電子輸送層に用いられる材料（以下、電子輸送材料という）の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、カルボリン誘導体、または、該カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つが窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引性基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。【０１６２】
さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。【０１６３】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。【０１６４】
この電子輸送層は、上記電子輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５〜５０００ｎｍ程度である。この電子輸送層は、上記材料の一種または二種以上からなる一層構造であってもよい。【０１６５】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層について説明する。【０１６６】
《注入層》：電子注入層、正孔注入層
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記のごとく陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び、陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。【０１６７】
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日  エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。【０１６８】
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。【０１６９】
陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的には、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。【０１７０】
上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるが、その膜厚は０．１〜１００ｎｍの範囲が好ましい。【０１７１】
この注入層は、上記材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。注入層の膜厚については特に制限はないが、通常は５〜５０００ｎｍ程度である。この注入層は、上記材料の一種または二種以上からなる一層構造であってもよい。【０１７２】
《陽極》
本発明の有機ＥＬ素子に係る陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。【０１７３】
《陰極》
一方、本発明に係る陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えばマグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。【０１７４】
《基体（基板、基材、支持体等ともいう）》
本発明の有機ＥＬ素子に係る基体としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はないが、好ましく用いられる基板としては例えばガラス、石英、光透過性樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基体は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。【０１７５】
樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。【０１７６】
樹脂フィルムの表面には、無機物もしくは有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、水蒸気透過率が０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ・ａｔｍ以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。【０１７７】
本発明の有機Ｅｌ素子の発光の室温における外部取り出し効率は１％以上であることが好ましく、より好ましくは２％以上である。ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。【０１７８】
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用してもよい。【０１７９】
照明用途で用いる場合には、発光ムラを低減させるために粗面加工したフィルム（アンチグレアフィルム等）を併用することもできる。【０１８０】
多色表示装置として用いる場合は少なくとも２種類の異なる発光極大波長を有する有機ＥＬ素子からなるが、有機ＥＬ素子を作製する好適な例を説明する。【０１８１】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
本発明の有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。【０１８２】
まず適当な基体上に、所望の電極物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層等の有機化合物を含有する薄膜を形成させる。【０１８３】
この有機化合物を含有する薄膜の薄膜化の方法としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、印刷法等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法またはスピンコート法が特に好ましい。さらに層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は、使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１０-6〜１０-2Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚０．１〜５μｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。【０１８４】
これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、１μｍ以下好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の有機ＥＬ素子が得られる。この有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施してもかまわない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。【０１８５】
《表示装置》
本発明の表示装置について説明する。本発明の表示装置は上記有機ＥＬ素子を有する。【０１８６】
本発明の表示装置は単色でも多色でもよいが、ここでは、多色表示装置について説明する。多色表示装置の場合は、発光層形成時のみシャドーマスクを設け、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で膜を形成できる。【０１８７】
発光層のみパターニングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェット法、印刷法である。蒸着法を用いる場合においてはシャドーマスクを用いたパターニングが好ましい。【０１８８】
また作製順序を逆にして、陰極、電子輸送層、正孔阻止層、発光層、正孔輸送層、陽極の順に作製することも可能である。【０１８９】
このようにして得られた多色表示装置に、直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると、発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。さらに、交流電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。【０１９０】
多色表示装置は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレイにおいて、青、赤、緑発光の３種の有機ＥＬ素子を用いることにより、フルカラーの表示が可能となる。【０１９１】
表示デバイス、ディスプレイとしてはテレビ、パソコン、モバイル機器、ＡＶ機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用してもよく、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリックス（パッシブマトリックス）方式でもアクティブマトリックス方式でもどちらでもよい。【０１９２】
発光光源としては家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではない。【０１９３】
《照明装置》
本発明の照明装置について説明する。本発明の照明装置装置は上記有機ＥＬ素子を有する。【０１９４】
本発明の有機ＥＬ素子に共振器構造を持たせた有機ＥＬ素子として用いてもよく、このような共振器構造を有した有機ＥＬ素子の使用目的としては光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザー発振をさせることにより、上記用途に使用してもよい。【０１９５】
また、本発明の有機ＥＬ素子は、照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用してもよい。動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。または、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を２種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。【０１９６】
以下、本発明の有機ＥＬ素子を有する表示装置の一例を図面に基づいて説明する。【０１９７】
図１は、有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。【０１９８】
ディスプレイ１は、複数の画素を有する表示部Ａ、画像情報に基づいて表示部Ａの画像走査を行う制御部Ｂ等からなる。【０１９９】
制御部Ｂは、表示部Ａと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Ａに表示する。【０２００】
図２は、表示部Ａの模式図である。【０２０１】
表示部Ａは基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、複数の画素３等とを有する。表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。【０２０２】
図においては、画素３の発光した光が、白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。【０２０３】
配線部の走査線５及び複数のデータ線６は、それぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示していない）。【０２０４】
画素３は、走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を、適宜、同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。【０２０５】
次に、画素の発光プロセスを説明する。【０２０６】
図３は、画素の模式図である。【０２０７】
画素は、有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスタ１１、駆動トランジスタ１２、コンデンサ１３等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子１０として、赤色、緑色、青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。【０２０８】
図３において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５を介してスイッチングトランジスタ１１のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサ１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。【０２０９】
画像データ信号の伝達により、コンデンサ１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオンする。駆動トランジスタ１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。【０２１０】
制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフしてもコンデンサ１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。【０２１１】
すなわち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。【０２１２】
ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。【０２１３】
また、コンデンサ１３の電位の保持は、次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。【０２１４】
本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機ＥＬ素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でもよい。【０２１５】
図４は、パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。図４において、複数の走査線５と複数の画像データ線６が画素３を挟んで対向して格子状に設けられている。【０２１６】
順次走査により走査線５の走査信号が印加されたとき、印加された走査線５に接続している画素３が画像データ信号に応じて発光する。【０２１７】
パッシブマトリクス方式では画素３にアクティブ素子が無く、製造コストの低減が計れる。【０２１８】
また、本発明の有機ＥＬ材料は、また、照明装置として、実質白色の発光を生じる有機ＥＬ素子に適用できる。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、青色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでもよいし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した２つの発光極大波長を含有したものでもよい。【０２１９】
また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光または蛍光で発光する材料を、複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との組み合わせたもののいずれでもよいが、本発明に係わる白色有機Ｅｌ素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせ混合するだけでよい。発光層もしくは正孔輸送層或いは電子輸送層等の形成時のみマスクを設け、マスクにより塗り分ける等単純に配置するだけでよく、他層は共通であるのでマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で例えば電極膜を形成でき、生産性も向上する。この方法によれば、複数色の発光素子をアレー状に並列配置した白色有機ＥＬ装置と異なり、素子自体が発光白色である。【０２２０】
発光層に用いる発光材料としては特に制限はなく、例えば液晶表示素子におけるバックライトであれば、ＣＦ（カラーフィルター）特性に対応した波長範囲に適合するように、本発明に係わる金属錯体、また公知の発光材料の中から任意のものを選択して組み合わせて白色化すればよい。【０２２１】
このように、本発明の白色発光有機ＥＬ素子は、前記表示デバイス、ディスプレイに加えて、各種発光光源、照明装置として、家庭用照明、車内照明、また、露光光源のような一種のランプとして、また液晶表示装置のバックライト等、表示装置にも有用に用いられる。【０２２２】
その他、時計等のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体等の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等、さらには表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられる。
【実施例】
【０２２３】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。また、実施例に用いる化合物を下記に示す。【０２２４】
実施例１
《有機ＥＬ素子１−１の作製》
陽極としてガラス上にＩＴＯを１５０ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製：ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をｉｓｏ−プロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。この透明支持基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、５つのタンタル製抵抗加熱ボートに、α−ＮＰＤ、ＣＢＰ、Ｉｒ−１２、ＢＣＰ、Ａｌｑ3をそれぞれ入れ、真空蒸着装置（第１真空槽）にとりつけた。【０２２５】
さらに、タンタル製抵抗加熱ボートにフッ化リチウムを、タングステン製抵抗加熱ボートにアルミニウムをそれぞれ入れ、真空蒸着装置の第２真空槽にとりつけた。【０２２６】
まず、第１の真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で透明支持基板に膜厚３０ｎｍの厚さになるように蒸着し、正孔注入／輸送層を設けた。【０２２７】
さらに、ＣＢＰの入った前記加熱ボートとＩｒ−１２の入ったボートをそれぞれ独立に通電して発光ホストであるＣＢＰと発光ドーパントであるＩｒ−１２の蒸着速度が１００：３になるように調節し膜厚３０ｎｍの厚さになるように蒸着し、発光層を設けた。【０２２８】
ついで、ＢＣＰの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で厚さ１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。さらに、Ａｌｑ3の入った前記加熱ボートを通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。【０２２９】
次に、電子輸送層まで成膜した素子を真空のまま第２真空槽に移した後、電子輸送層の上にステンレス鋼製の長方形穴あきマスクが配置されるように装置外部からリモートコントロールして設置した。【０２３０】
第２真空槽を２×１０-4Ｐａまで減圧した後、フッ化リチウム入りのボートに通電して蒸着速度０．０１〜０．０２ｎｍ／秒で膜厚０．５ｎｍの陰極バッファー層を設け、次いでアルミニウムの入ったボートに通電して蒸着速度１〜２ｎｍ／秒で膜厚１５０ｎｍの陰極をつけた。さらにこの素子を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスで置換したグローブボックス）へ移し、図５に示したような内部を窒素で置換した封止構造にして、有機ＥＬ素子１−１を作製した。【０２３１】
なお、捕水剤である酸化バリウム１０５は、アルドリッチ社製の高純度酸化バリウム粉末を、粘着剤付きのフッ素樹脂系半透過膜（ミクロテックス  Ｓ−ＮＴＦ８０３１Ｑ  日東電工製）でガラス製封止缶１０４に貼り付けたものを予め準備して使用した。封止缶と有機ＥＬ素子の接着には紫外線硬化型接着剤１０７を用い、紫外線ランプを照射することで両者を接着し封止素子を作製した。【０２３２】
図５において１０１は透明電極を設けたガラス基板、１０２が前記正孔注入／輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層等からなる有機ＥＬ層、１０３は陰極を示す。【０２３３】
《有機ＥＬ素子１−２〜１−２４の作製》
有機ＥＬ素子１−１の作製において、表１に記載のように発光ホスト及び発光ドーパントを変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子１−２〜１−２４を作製した。【０２３４】
【化２８】
0005076888.tif 000029
【０２３５】
【化２９】
0005076888.tif 000030
【０２３６】
《有機ＥＬ素子の評価》
得られた有機ＥＬ素子１−１〜１−２４について下記のような評価を行った。【０２３７】
（外部取り出し量子効率）
有機ＥＬ素子を室温（約２３〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ2の定電流条件下による点灯を行い、点灯開始直後の発光輝度（Ｌ）［ｃｄ／ｍ2］を測定することにより、外部取り出し量子効率（η）を算出した。ここで、発光輝度の測定は、ＣＳ−１０００（ミノルタ製）を用いた。外部取り出し量子効率は、有機ＥＬ素子１−１を１００とする相対値で表した。【０２３８】
（発光寿命）
有機ＥＬ素子を室温下、２．５ｍＡ／ｃｍ2の定電流条件下による連続点灯を行い、初期輝度の半分の輝度になるのに要する時間（τ1／2）を測定した。発光寿命は、有機ＥＬ素子１−１を１００と設定する相対値で表した。【０２３９】
得られた結果を表１に示す。【０２４０】
【表１】
0005076888.tif 000031
【０２４１】
表１から、本発明に係る一般式（１）、（１Ａ）または、一般式（２）で表される金属錯体を用いて作製した有機ＥＬ素子は比較例の有機ＥＬ素子に比べ、高い発光効率と発光寿命の長寿命化が達成できることが明らかである。【０２４２】
さらに、カルボリン誘導体またはカルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つがさらに窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体を発光層に併用することにより、さらに本発明の効果の向上が見られた。【０２４３】
実施例２
《有機ＥＬ素子２−１の作製》
陽極としてガラス上にＩＴＯを１５０ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製：ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をｉｓｏ−プロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。【０２４４】
この透明支持基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、５つのタンタル製抵抗加熱ボートに、α−ＮＰＤ、ＣＢＰ、Ｉｒ−１３、ＢＣＰ、Ａｌｑ3をそれぞれ入れ、真空蒸着装置（第１真空槽）にとりつけた。【０２４５】
さらに、タンタル製抵抗加熱ボートにフッ化リチウムを、タングステン製抵抗加熱ボートにアルミニウムをそれぞれ入れ、真空蒸着装置の第２真空槽にとりつけた。【０２４６】
まず、第１の真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で透明支持基板に膜厚３０ｎｍの厚さになるように蒸着し、正孔注入／輸送層を設けた。【０２４７】
さらに、ＣＢＰの入った前記加熱ボートとＩｒ−１３の入ったボートをそれぞれ独立に通電して発光ホストであるＣＢＰと発光ドーパントであるＩｒ−１３の蒸着速度が１００：６になるように調節し膜厚３０ｎｍの厚さになるように蒸着し、発光層を設けた。【０２４８】
ついで、ＢＣＰの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で厚さ１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。さらに、Ａｌｑ3の入った前記加熱ボートを通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。【０２４９】
次に、電子輸送層まで成膜した素子を真空のまま第２真空槽に移した後、電子輸送層の上にステンレス鋼製の長方形穴あきマスクが配置されるように装置外部からリモートコントロールして設置した。【０２５０】
第２真空槽を２×１０-4Ｐａまで減圧した後、フッ化リチウム入りのボートに通電して蒸着速度０．０１〜０．０２ｎｍ／秒で膜厚０．５ｎｍの陰極バッファー層を設け、次いでアルミニウムの入ったボートに通電して蒸着速度１〜２ｎｍ／秒で膜厚１５０ｎｍの陰極をつけた。さらにこの素子を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスで置換したグローブボックス）へ移し、図５に示したような内部を窒素で置換した封止構造にして、有機ＥＬ素子２−１を作製した。なお、捕水剤である酸化バリウム１０５は、アルドリッチ社製の高純度酸化バリウム粉末を、粘着剤付きのフッ素樹脂系半透過膜（ミクロテックス  Ｓ−ＮＴＦ８０３１Ｑ  日東電工製）でガラス製封止缶１０４に貼り付けたものを予め準備して使用した。封止缶と有機ＥＬ素子の接着には紫外線硬化型接着剤１０７を用い、紫外線ランプを照射することで両者を接着し封止素子を作製した。図５において１０１は透明電極を設けたガラス基板、１０２が前記正孔注入／輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層等からなる有機ＥＬ層、１０３は陰極を示す。【０２５１】
《有機ＥＬ素子２−２〜２−１６の作製》
有機ＥＬ素子２−１の作製において、表２に記載のように発光ホスト及び発光ドーパントを変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子２−２〜２−１６を作製した。【０２５２】
【化３０】
0005076888.tif 000032
【０２５３】
《有機ＥＬ素子の評価》
得られた有機ＥＬ素子２−１〜２−１６について、外部取り出し量子効率を実施例１と同様の方法で評価を行った。外部取り出し量子効率は、有機ＥＬ素子２−１を１００とする相対値で表した。また、下記方法で発光寿命を測定した。【０２５４】
（発光寿命）
有機ＥＬ素子２−１〜２−１６を室温下、２．５ｍＡ／ｃｍ2の定電流条件下による連続点灯を行い、初期輝度の９０％の輝度になるのに要する時間（τ1／9）を測定した。なお、発光寿命は、有機ＥＬ素子２−１を１００とする相対値で表した。【０２５５】
得られた結果を表２に示す。【０２５６】
【表２】
0005076888.tif 000033
【０２５７】
表２から、本発明に係る一般式（１Ａ）、（３）、または、一般式（４）で表される金属錯体を用いて作製した有機ＥＬ素子は比較例の有機ＥＬ素子に比べ、高い発光効率と発光寿命の長寿命化が達成できることが明らかである。【０２５８】
さらに、カルボリン誘導体または該カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つがさらに窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体を発光層に併用することにより、さらに本発明の効果の向上が見られた。【０２５９】
実施例３
《有機ＥＬ素子３−１の作製》
陽極としてガラス上にＩＴＯを１５０ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製：ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をｉｓｏ−プロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。【０２６０】
この透明支持基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、５つのタンタル製抵抗加熱ボートに、ｍ−ＭＴＤＡＴＸＡ、Ｈ１、Ｉｒ−１２、ＢＣＰ、Ａｌｑ3を各々入れ、真空蒸着装置（第１真空槽）にとりつけた。【０２６１】
さらに、タンタル製抵抗加熱ボートにフッ化リチウムを、タングステン製抵抗加熱ボートにアルミニウムをそれぞれ入れ、真空蒸着装置の第２真空槽にとりつけた。【０２６２】
まず、第１の真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、ｍ−ＭＴＤＡＴＸＡの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で透明支持基板に膜厚４０ｎｍの厚さになるように蒸着し、正孔注入／輸送層を設けた。【０２６３】
さらに、Ｈ１の入った前記加熱ボートとＩｒ−１２の入ったボートをそれぞれ独立に通電して発光ホストであるＨ１と発光ドーパントであるＩｒ−１２の蒸着速度が１００：６になるように調節し膜厚３０ｎｍの厚さになるように蒸着し、発光層を設けた。【０２６４】
ついで、ＢＣＰの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で厚さ１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。さらに、Ａｌｑ3の入った前記加熱ボートを通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で膜厚２０ｎｍの電子輸送層を設けた。【０２６５】
次に、電子輸送層まで成膜した素子を真空のまま第２真空槽に移した後、電子輸送層の上にステンレス鋼製の長方形穴あきマスクが配置されるように装置外部からリモートコントロールして設置した。【０２６６】
第２真空槽を２×１０-4Ｐａまで減圧した後、フッ化リチウム入りのボートに通電して蒸着速度０．０１〜０．０２ｎｍ／秒で膜厚０．５ｎｍの陰極バッファー層を設け、次いでアルミニウムの入ったボートに通電して蒸着速度１〜２ｎｍ／秒で膜厚１５０ｎｍの陰極をつけた。さらにこの素子を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスで置換したグローブボックス）へ移し、図５に示したような内部を窒素で置換した封止構造にして、有機ＥＬ素子３−１を作製した。なお、捕水剤である酸化バリウム１０５は、アルドリッチ社製の高純度酸化バリウム粉末を、粘着剤付きのフッ素樹脂系半透過膜（ミクロテックス  Ｓ−ＮＴＦ８０３１Ｑ  日東電工製）でガラス製封止缶１０４に貼り付けたものを予め準備して使用した。封止缶と有機ＥＬ素子の接着には紫外線硬化型接着剤１０７を用い、紫外線ランプを照射することで両者を接着し封止素子を作製した。図５において１０１は透明電極を設けたガラス基板、１０２が前記正孔注入／輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層等からなる有機ＥＬ層、１０３は陰極を示す。【０２６７】
《有機ＥＬ素子３−２〜３−１９の作製》
有機ＥＬ素子３−１の作製において、表３に記載のように発光ホスト及び発光ドーパントを変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子３−２〜３−１９を作製した。【０２６８】
【化３１】
0005076888.tif 000034
【０２６９】
【化３２】
0005076888.tif 000035
【０２７０】
《有機ＥＬ素子の評価》
得られた有機ＥＬ素子３−１〜３−１９について、実施例１と同様の方法で外部取り出し量子効率及び発光寿命の評価を行った。なお、外部取り出し量子効率及び発光寿命は、有機ＥＬ素子３−１を１００とする相対値で表した。また、下記方法で色度差を測定した。【０２７１】
（色度差）
有機ＥＬ素子を室温（約２３℃〜２５℃）、２．５ｍＡ／ｃｍ2の定電流条件下による点灯を行い、点灯開始直後の素子発光色のＣＩＥ色度（（ｘ，ｙ）＝（ａ，ｂ））を測定し、ＮＴＳＣ（ｍｏｄｅｒｎ）の青（（ｘ，ｙ）＝（０．１５５，０．０７））との差をΔとして算出した。【０２７２】
ここで、Δは以下の式に従って求め、またＣＩＥ色度の測定はＣＳ−１０００（ミノルタ製）を用いた。【０２７３】
Δ＝（｜０．１５５−ａ｜2＋｜０．０７−ｂ｜2）1／2
得られた結果を表３に示す。【０２７４】
【表３】
0005076888.tif 000036
【０２７５】
表３から、本発明に係る金属錯体を用いて作製した有機ＥＬ素子は比較例の有機ＥＬ素子に比べ、高い発光効率と発光寿命の長寿命化が達成できることが明らかである。【０２７６】
さらに、カルボリン誘導体または該カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の少なくとも一つがさらに窒素原子で置換されている環構造を有する誘導体を正孔阻止層に併用することにより、さらに本発明の効果の向上が見られた。【０２７７】
実施例４
《有機ＥＬ素子４−１の作製》
陽極としてガラス上にＩＴＯを１５０ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製：ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をｉｓｏ−プロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。この透明支持基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、タンタル製抵抗加熱ボートに、α−ＮＰＤ、比較２、ＣＢＰ、Ｉｒ−１、ＢＣＰ、Ａｌｑ3をそれぞれ入れ、真空蒸着装置（第１真空槽）にとりつけた。【０２７８】
さらに、タンタル製抵抗加熱ボートにフッ化リチウムを、タングステン製抵抗加熱ボートにアルミニウムをそれぞれ入れ、真空蒸着装置の第２真空槽にとりつけた。【０２７９】
まず、第１の真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で透明支持基板に膜厚４０ｎｍの厚さになるように蒸着し、正孔注入／輸送層を設けた。【０２８０】
次に、第１の真空槽を４×１０-4Ｐａまで減圧した後、比較２の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で透明支持基板に膜厚２０ｎｍの厚さになるように蒸着し、電子阻止（ブロック）層を設けた。【０２８１】
さらに、ＣＢＰの入った前記加熱ボートとＩｒ−１の入ったボートをそれぞれ独立に通電して発光ホストであるＣＢＰと発光ドーパントであるＩｒ−１の蒸着速度が１００：７になるように調節し膜厚３０ｎｍの厚さになるように蒸着し、発光層を設けた。【０２８２】
ついで、ＢＣＰの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で厚さ１５ｎｍの正孔阻止層を設けた。さらに、Ａｌｑ3の入った前記加熱ボートを通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／秒で膜厚２０ｎｍの電子輸送層を設けた。【０２８３】
次に、電子輸送層まで成膜した素子を真空のまま第２真空槽に移した後、電子輸送層の上にステンレス鋼製の長方形穴あきマスクが配置されるように装置外部からリモートコントロールして設置した。【０２８４】
第２真空槽を２×１０-4Ｐａまで減圧した後、フッ化リチウム入りのボートに通電して蒸着速度０．０１〜０．０２ｎｍ／秒で膜厚０．５ｎｍの陰極バッファー層を設け、次いでアルミニウムの入ったボートに通電して蒸着速度１〜２ｎｍ／秒で膜厚１５０ｎｍの陰極をつけた。さらにこの素子を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスで置換したグローブボックス）へ移し、図５に示したような内部を窒素で置換した封止構造にして、有機ＥＬ素子４−１を作製した。【０２８５】
なお、捕水剤である酸化バリウム１０５は、アルドリッチ社製の高純度酸化バリウム粉末を、粘着剤付きのフッ素樹脂系半透過膜（ミクロテックス  Ｓ−ＮＴＦ８０３１Ｑ  日東電工製）でガラス製封止缶１０４に貼り付けたものを予め準備して使用した。封止缶と有機ＥＬ素子の接着には紫外線硬化型接着剤１０７を用い、紫外線ランプを照射することで両者を接着し封止素子を作製した。【０２８６】
図５において１０１は透明電極を設けたガラス基板、１０２が前記正孔注入／輸送層、電子ブロック層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層等からなる有機ＥＬ層、１０３は陰極を示す。【０２８７】
《有機ＥＬ素子４−２〜４−９の作製》
有機ＥＬ素子１−１の作製において、表４に記載のように電子阻止材料を変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子４−２〜４−９を作製した。【０２８８】
《有機ＥＬ素子の評価》
得られた有機ＥＬ素子４−１〜４−９について、実施例１と同様の方法で外部取り出し量子効率及び発光寿命の評価を行った。なお、外部取り出し量子効率及び発光寿命は、有機ＥＬ素子４−１を１００とする相対値で表した。【０２８９】
得られた結果を表４に示す。【０２９０】
【表４】
0005076888.tif 000037
【０２９１】
表４から、本発明に係る金属錯体を用いて作製した有機ＥＬ素子は比較例の有機ＥＬ素子に比べ、高い発光効率と発光寿命の長寿命化が達成できることが明らかである。【０２９２】
実施例５
２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．５ｍｍのガラス支持基板上に直流電源を用い、スパッタ法にてインジウム錫酸化物（ＩＴＯ、インジウム／錫＝９５／５モル比）の陽極を形成した（厚み２００ｎｍ）。この陽極の表面抵抗は１０Ω／□であった。これにポリビニルカルバゾ−ル（正孔輸送性バインダーポリマー）／Ｉｒ−１３（青発光性オルトメタル化錯体）／２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（電子輸送材）＝２００／２／５０質量比を溶解したジクロロエタン溶液をスピンコーターで塗布し、１００ｎｍの発光層を得た。この有機化合物層の上にパターニングしたマスク（発光面積が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着装置内で陰極バッファー層としてフッ化リチウム０．５ｎｍ及び陰極としてアルミニウム１５０ｎｍを蒸着して陰極を設けた。陽極、陰極よりそれぞれアルミニウムのリード線を出して発光素子を作製した。該素子を窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ガラス製の封止容器で紫外線硬化型接着剤（長瀬チバ製、ＸＮＲ５４９３）を用いて封止して青色発光の有機ＥＬ素子５−１を作製した。【０２９３】
《有機ＥＬ素子５−２〜５−５の作製》
有機ＥＬ素子５−１の作製において、表５に記載のように発光ドーパントを変更した以外は同様にして、有機ＥＬ素子５−２〜５−５を作製した。【０２９４】
《有機ＥＬ素子の評価》
得られた有機ＥＬ素子５−１〜５−５について、下記のようにして発光輝度及び発光効率を測定した。【０２９５】
（発光輝度、発光効率）
東洋テクニカ製ソースメジャーユニット２４００型を用いて、直流電圧を有機ＥＬ素子に印加して発光させ、１０Ｖの直流電圧を印加した時の発光輝度（Ｃｄ／ｍ2）と２．５ｍＡ／ｃｍ2の電流を通じた時の発光効率（ｌｍ／Ｗ）を測定した。【０２９６】
得られた結果を表５に示す。【０２９７】
【表５】
0005076888.tif 000038
【０２９８】
表５から、本発明に係る金属錯体を用いて作製した有機ＥＬ素子は比較例の有機ＥＬ素子に比べ、高い発光効率と高い輝度が達成できることが明らかである。【０２９９】
実施例６
《フルカラー表示装置の作製》
（青色発光素子の作製）
実施例１の有機ＥＬ素子１−５を青色発光素子として用いた。【０３００】
（緑色発光素子の作製）
実施例４の有機ＥＬ素子４−７を緑色発光素子として用いた。【０３０１】
（赤色発光素子の作製）
実施例２の有機ＥＬ素子２−１において、Ｉｒ−１３をＩｒ−９に変更した以外は同様にして、赤色発光素子を作製し、これを赤色発光素子として用いた。【０３０２】
上記で作製した、赤色、緑色、青色発光有機ＥＬ素子を同一基板上に並置し、図１に記載のような形態を有するアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製した。図２には、作製した前記表示装置の表示部Ａの模式図のみを示した。即ち、同一基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、並置した複数の画素３（発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等）とを有し、配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。前記複数画素３は、それぞれの発光色に対応した有機ＥＬ素子、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタと駆動トランジスタそれぞれが設けられたアクティブマトリクス方式で駆動されており、走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。このように赤、緑、青の画素を適宜、並置することによって、フルカラー表示装置を作製した。【０３０３】
このフルカラー表示装置は、駆動することにより、輝度が高く、高耐久性を有し、かつ、鮮明なフルカラー動画表示が得られることが分かった。【０３０４】
実施例７
《白色発光素子及び白色照明装置の作製》
実施例１の透明電極基板の電極を２０ｍｍ×２０ｍｍにパターニングし、その上に実施例１と同様に正孔注入／輸送層としてα−ＮＰＤを２５ｎｍの厚さで成膜して、さらに、ＣＢＰの入った前記加熱ボートと本発明に係る化合物１−１１の入ったボート及びＩｒ−９の入ったボートをそれぞれ独立に通電して、発光ホストであるＣＢＰと発光ドーパントである本発明に係る化合物１−１１及びＩｒ−９の蒸着速度が１００：５：０．６になるように調節し膜厚３０ｎｍの厚さになるように蒸着し、発光層を設けた。【０３０５】
次いで、ＢＣＰを１０ｎｍ成膜して正孔阻止層を設けた。さらに、Ａｌｑ3を４０ｎｍで成膜して電子輸送層を設けた。【０３０６】
次に、実施例１と同様に、電子注入層の上にステンレス鋼製の透明電極とほぼ同じ形状の正方形穴あきマスクを設置し、陰極バッファー層としてフッ化リチウム０．５ｎｍ及び陰極としてアルミニウム１５０ｎｍを蒸着成膜した。【０３０７】
この素子を実施例１と同様な方法及び同様な構造の封止缶を具備させ平面ランプを作製した。図６に平面ランプの模式図を示した。図６（ａ）に平面模式を、図６（ｂ）に断面模式図を示す。【０３０８】
この平面ランプに通電したところほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用できることが分かった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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