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WO2010032663A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子材料 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子材料 Download PDF

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Publication number
WO2010032663A1
WO2010032663A1 PCT/JP2009/065716 JP2009065716W WO2010032663A1 WO 2010032663 A1 WO2010032663 A1 WO 2010032663A1 JP 2009065716 W JP2009065716 W JP 2009065716W WO 2010032663 A1 WO2010032663 A1 WO 2010032663A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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group
organic
aromatic hydrocarbon
general formulas
ring
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/065716
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
智寛 押山
栄作 加藤
雅人 西関
大 池水
信也 大津
Original Assignee
コニカミノルタホールディングス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by コニカミノルタホールディングス株式会社 filed Critical コニカミノルタホールディングス株式会社
Priority to JP2010529723A priority Critical patent/JP5522046B2/ja
Publication of WO2010032663A1 publication Critical patent/WO2010032663A1/ja

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    • C07F15/0006—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table compounds of the platinum group
    • C07F15/0033—Iridium compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
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    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers

Definitions

  • the present invention relates to an organic electroluminescence element, a display device, a lighting device, and an organic electroluminescence element material.
  • ELD electroluminescence display
  • organic EL elements organic electroluminescent elements
  • Inorganic electroluminescent elements have been used as planar light sources, but an alternating high voltage is required to drive the light emitting elements.
  • an organic EL device has a structure in which a light-emitting layer containing a light-emitting compound is sandwiched between a cathode and an anode, and excitons (excitons) are generated by injecting electrons and holes into the light-emitting layer and recombining them.
  • It is an element that emits light by using light emission (fluorescence / phosphorescence) when the exciton is deactivated, and can emit light at a voltage of several volts to several tens of volts. Therefore, it has a wide viewing angle, high visibility, and since it is a thin-film type completely solid element, it has attracted attention from the viewpoints of space saving and portability.
  • a small amount of a phosphor is doped into a stilbene derivative, a distyrylarylene derivative or a tristyrylarylene derivative to achieve improvement in light emission luminance and a longer device lifetime.
  • an element having an organic light-emitting layer in which 8-hydroxyquinoline aluminum complex is used as a host compound and a small amount of phosphor is doped to the host compound for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-264692
  • 8-hydroxyquinoline aluminum complex is used as a host compound.
  • an element having an organic light emitting layer doped with a quinacridone dye for example, JP-A-3-255190 is known.
  • the generation ratio of singlet excitons and triplet excitons is 1: 3, and thus the generation probability of luminescent excited species is 25%. Since the efficiency is about 20%, the limit of the external extraction quantum efficiency ( ⁇ ) is set to 5%.
  • the upper limit of the internal quantum efficiency is 100%.
  • the luminous efficiency is four times that of the excited singlet, and there is a possibility that almost the same performance as a cold cathode tube can be obtained. Therefore, it is attracting attention as a lighting application.
  • Ikai et al Uses a hole transporting compound as a host of a phosphorescent compound.
  • M.M. E. Thompson et al. Use various electron transporting materials as a host of phosphorescent compounds, doped with a novel iridium complex.
  • the light emission brightness and light emission efficiency of the light emitting device are greatly improved compared to conventional devices because the emitted light is derived from phosphorescence. There was a problem that it was lower than the conventional element.
  • wavelength shortening introduction of an electron withdrawing group such as a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a cyano group or the like into phenylpyridine as a substituent, and picolinic acid or a pyrazabole-based ligand as a ligand. It is known to introduce.
  • an electron withdrawing group such as a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a cyano group or the like into phenylpyridine as a substituent, and picolinic acid or a pyrazabole-based ligand as a ligand. It is known to introduce.
  • the emission wavelength of the light-emitting material is shortened to achieve blue, and a high-efficiency device can be achieved.
  • the light-emitting lifetime of the device is greatly deteriorated, so an improvement in the trade-off is required. It was.
  • a metal complex having phenylpyrazole as a ligand is a light emitting material having a short emission wavelength (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Furthermore, a metal complex formed from a ligand having a partial structure in which a 6-membered ring is condensed to a 5-membered ring of phenylpyrazole is disclosed (for example, see Patent Documents 3 and 4). There is disclosure of metal complexes having a phenanthridine skeleton. (For example, refer to Patent Documents 5 and 6.)
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to use an organic EL device material that exhibits specific short-wave light emission, exhibits high light emission efficiency, and has a long light emission lifetime.
  • An organic EL element, an illumination device, and a display device are provided.
  • organic EL element material that exhibits high luminous efficiency with short-wave light emission of blue to blue-green, low driving voltage, and long emission life.
  • the light emitting layer includes a partial structure represented by the following general formula (A), (B), (C), or (D)
  • An organic electroluminescence device comprising at least one compound.
  • E1b to E1o and E1q represent a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and E1a and E1p are different from each other and represent a carbon atom or a nitrogen atom.
  • the skeleton composed of E1a to E1q has a total of 18 ⁇ electrons.
  • R1a to R1i each represents a hydrogen atom or a substituent, and at least two of R1a to R1i represent an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group.
  • M represents a transition metal element of Group 8 to Group 10 in the periodic table.
  • the partial structures represented by any one of the general formulas (A), (B), (C), and (D) are represented by the following general formulas (1), (2), (3), or (4), respectively. 2.
  • E1b to E1o and E1q represent a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and E1a and E1p are different from each other and represent a carbon atom or a nitrogen atom.
  • the skeleton composed of E1a to E1q has a total of 18 ⁇ electrons.
  • R1a to R1i each represents a hydrogen atom or a substituent, but at least one of R1a and R1b is an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group, and at least one of R1c to R1f, Alternatively, at least one of R1g to R1i represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group.
  • M represents a transition metal element of Group 8 to Group 10 in the periodic table.
  • M represents a transition metal element of Group 8 to Group 10 in the periodic table.
  • 3. 3 The organic electrolysis according to 2 above, wherein the partial structure represented by any one of the general formulas (1) to (4) is represented by any one of the following general formulas (5) to (8): Luminescence element.
  • E1b to E1o and E1q represent a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom
  • the ring formed by E1a to E1e represents a 5-membered aromatic heterocyclic ring and is formed by E1l to E1p.
  • the ring represents a 6-membered aromatic hydrocarbon ring or a 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle.
  • E1a and E1p are different from each other and represent a carbon atom or a nitrogen atom.
  • R1a to R1i each represents a hydrogen atom or a substituent, but at least one of R1a and R1b is an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group, and at least one of R1c to R1f, Alternatively, at least one of R1g to R1i represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group.
  • M represents a transition metal element of Group 8 to Group 10 in the periodic table. ] 4).
  • E1f to E1o and E1q represent a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom
  • the ring formed by E1f to E1k represents a 5-membered aromatic heterocyclic ring and is formed by E1l to E1q.
  • the ring represents a 6-membered aromatic hydrocarbon ring or a 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle.
  • E1p represents a carbon atom.
  • R1a to R1i each represents a hydrogen atom or a substituent, but at least one of R1a and R1b is an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group, and at least one of R1c to R1f, Alternatively, at least one of R1g to R1i represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group.
  • M represents a transition metal element of Group 8 to Group 10 in the periodic table. ] 6). Any one of 1 to 5 above, wherein the partial structure represented by any one of the general formulas (5) to (8) is represented by any one of the following general formulas (13) to (16): 2.
  • E1f to E1o and E1q represent a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom
  • the ring formed by E1f to E1k represents a 5-membered aromatic heterocyclic ring and is formed by E1l to E1q.
  • the ring represents a 6-membered aromatic hydrocarbon ring or a 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle.
  • E1p represents a carbon atom.
  • R1a to R1i each represents a hydrogen atom or a substituent, but at least one of R1a and R1b is an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group, and at least one of R1c to R1f, Alternatively, at least one of R1g to R1i represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group.
  • M represents a transition metal element of Group 8 to Group 10 in the periodic table. ] 7). 7.
  • the organic electroluminescence device as described in 6 above, wherein the partial structure represented by the general formula (13) is represented by the following general formula (17).
  • R1a to R1i each represents a hydrogen atom or a substituent, but at least one of R1a and R1b is an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group, and R1c to R1f At least one or at least one of R1g to R1i represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group.
  • M represents a transition metal element of Group 8 to Group 10 in the periodic table.
  • R1a and R1b is an aromatic hydrocarbon group
  • at least one of R1c to R1f is an aromatic hydrocarbon group. 8.
  • the organic electroluminescence device according to any one of 1 to 7 above.
  • R1b is an aromatic hydrocarbon group.
  • the organic layer As a constituent layer, it has an organic layer containing at least one compound containing a partial structure represented by any one of the general formulas (1) to (17), and the organic layer was formed using a wet process 11.
  • the organic electroluminescence device as described in any one of 1 to 10 above, wherein
  • An organic electroluminescent device having at least a light emitting layer sandwiched between an anode and a cathode, comprising at least one compound represented by the following general formula (18):
  • E1l to E1o and E1q represent a carbon atom or a nitrogen atom, and the ring formed by E1l to E1q represents a 6-membered aromatic hydrocarbon ring or a 6-membered aromatic heterocycle.
  • E1p represents a carbon atom.
  • R1a to R1i each represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R1a and R1b is an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group, and at least one of R1c to R1f, Alternatively, at least one of R1g to R1i represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group.
  • n represents 2 or 3.
  • M represents a transition metal element of Group 8 to Group 10 in the periodic table. ] 13. 13
  • the organic electroluminescence device according to any one of 1 to 12, wherein M is platinum or iridium.
  • An organic electroluminescence device material comprising a partial structure represented by any one of the general formulas (1) to (17) according to any one of 1 to 7.
  • a display device comprising the organic electroluminescence element as described in any one of 1 to 13 above.
  • An illumination device comprising the organic electroluminescence element according to any one of 1 to 13 above.
  • an organic EL element material useful for an organic EL element is obtained.
  • the organic EL element material By using the organic EL element material, specific short-wave light emission is observed, high luminous efficiency is exhibited, and driving voltage is low. It was possible to provide an organic EL element having a long emission lifetime, and an illumination device and a display device using the element.
  • the structure defined in any one of 1 to 12 above shows an organic electroluminescent element exhibiting high light emission efficiency and having a long emission lifetime, and an illumination device using the element And a display device could be provided.
  • the present inventors have succeeded in molecular design of an organic EL element material useful for the organic electroluminescence element of the present invention.
  • the organic electroluminescence element material of the present invention was observed to emit light with a specific short wave, and the lifetime of the organic electroluminescence element of the present invention could be remarkably improved.
  • the present inventors focused on the organic EL element material used for the light emitting layer of the organic EL element, and in particular, studied various metal complex compounds used as the light emitting dopant.
  • the present inventors have introduced a substituent into the basic skeleton of a metal complex, and thus it is not a conventionally known approach to control the wavelength or improve the lifetime, but to expand the ⁇ -conjugated surface of the condensed ring.
  • Various complexes were studied under the focus of increasing stability.
  • the present inventors have further studied and are shown in the compounds (also referred to as metal complexes) containing partial structures represented by the general formulas (A) to (D) and (1) to (17) according to the present invention.
  • the emission wavelength shift of the light emitting material is small, and a light emitting dopant having a long lifetime at a desired emission wavelength has been successfully developed.
  • transition metal complex compound containing a partial structure represented by any of them can have a plurality of ligands depending on the valence of the transition metal element represented by M. Moreover, you may have a ligand which has a respectively different structure.
  • the ligands are general formulas (A) to (D), (1) to (4), (5) to (8), (9) to (12), (13) to (16). And the part remove
  • the type of ligand in the complex is preferably composed of 1 to 2 types, and more preferably 1 type.
  • Transition metal elements of groups 8 to 10 of the periodic table The metal used for forming the compound (also referred to as a transition metal complex, a metal complex, or a metal complex compound) containing a partial structure represented by any one of the general formulas (A) to (D) according to the present invention is an element. Transition metal elements belonging to Group 8 to 10 of the periodic table (also simply referred to as transition metals) are used, among which iridium and platinum are preferable transition metal elements.
  • transition metal complex compound-containing layer containing a partial structure represented by any one is not particularly limited as long as it is a charge transporting layer (charge transporting layer), but is not limited thereto.
  • An electron blocking layer is preferable, a light emitting layer or an electron blocking layer is more preferable, and a light emitting layer is particularly preferable.
  • the efficiency improvement (high brightness) of the external extraction quantum efficiency of the organic EL element of this invention and the lifetime improvement of a light emission lifetime are achieved. be able to.
  • the constituent layers of the organic EL element of the present invention will be described in detail later.
  • the ring formed by E1a to E1e represents a 5-membered aromatic heterocycle, such as an oxazole ring, thiazole ring, oxadi
  • a 5-membered aromatic heterocycle such as an oxazole ring, thiazole ring, oxadi
  • examples thereof include an azole ring, an oxatriazole ring, an isoxazole ring, a tetrazole ring, a thiadiazole ring, a thiatriazole ring, an isothiazole ring, a thiophene ring, a furan ring, a pyrrole ring, an imidazole ring, a pyrazole ring, and a triazole ring.
  • a pyrazole ring, an imidazole ring, an oxazole ring, and a thiazole ring are preferable, and a pyrazole ring and an imidazole ring are particularly preferable.
  • Each of these rings may further have a substituent described later.
  • the ring formed by E1f to E1k is a 6-membered aromatic hydrocarbon ring or a 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle.
  • Examples of the 6-membered aromatic hydrocarbon ring formed by E1f to E1k include a benzene ring. Furthermore, you may have the substituent mentioned later.
  • Examples of the 5- or 6-membered aromatic heterocycle formed by E1f to E1k include a furan ring, a thiophene ring, an oxazole ring, a pyrrole ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, and a triazine ring. Can be mentioned.
  • Each of these rings may further have a substituent described later.
  • the ring formed by E1l to E1q is a 6-membered aromatic hydrocarbon ring or a 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle. These rings are each synonymous with the 6-membered aromatic hydrocarbon ring or 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle formed by E1f to E1k.
  • R1a to R1i each represents a hydrogen atom or a substituent, and at least two of R1a to R1i each represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group.
  • M represents a transition metal element of Group 8 to Group 10 in the periodic table.
  • the substituents represented by R1a to R1i are each an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, etc.), cycloalkyl group (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group etc.), alkenyl group (eg, vinyl group, Allyl group, etc.), alkynyl group (eg, ethynyl group, propargyl group, etc.), aromatic hydrocarbon ring group (aromatic carbocyclic group, aryl group, etc.), for example, phenyl group, p-chloroph
  • Acyloxy groups for example, acetyloxy group, ethylcarbonyloxy group, butylcarbonyloxy group, octylcarbonyloxy group, dodecylcarbonyloxy group, phenylcarbonyloxy group, etc.
  • amide groups for example, methylcarbonylamino group, ethylcarbonyl
  • Amino group dimethylcarbonylamino group, propylcarbonylamino group, pentylcarbonylamino group, cyclohexylcarbonylamino group, 2-ethylhexylcarbonyl group Group, octylcarbonylamino group, dodecylcarbonylamino group, phenylcarbonylamino group, naphthylcarbonylamino group, etc.
  • carbamoyl group for example, aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, propylamin
  • a plurality of these substituents may be bonded to each other to form a ring, and when a plurality of substituents are present, each substituent may be the same or different, and linked to each other to form a ring. May be formed.
  • the substituent is preferably an alkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, or an aromatic heterocyclic group.
  • the partial structure represented by any of the general formulas (A) to (D) is preferable.
  • Partial structure represented by any one of general formulas (1) to (4) >> The partial structures represented by the general formulas (1) to (4) according to the present invention will be described.
  • the 5-membered aromatic heterocycle formed by E1a to E1e is represented by any one of the general formulas (A) to (D). In the partial structure, it is synonymous with the 5-membered aromatic heterocycle formed by E1a to E1e.
  • the 6-membered aromatic hydrocarbon ring formed by E1l to E1q is any one of the general formulas (A) to (D). In the partial structure represented, it is synonymous with the 6-membered aromatic hydrocarbon ring formed by E1l to E1q.
  • the 5- or 6-membered aromatic heterocycle formed by E1l to E1q is any of the general formulas (A) to (D). Are the same as the 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle formed by E1l to E1q.
  • R1a to R1i each represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R1a and R1b is an aromatic hydrocarbon group, or And at least one of R1c to R1f or at least one of R1g to R1i represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group.
  • R1a and R1b are aromatic hydrocarbon group. It is preferable that at least one of R1c to R1f or at least one of R1g to R1i is an aromatic hydrocarbon group.
  • R1d or R1e is preferably an aromatic hydrocarbon group.
  • R1a to R1i are each a hydrogen atom or a substituent represented by any one of the general formulas (A) to (D)
  • the structure is synonymous with the substituents represented by R1a to R1i.
  • the partial structure represented by the general formula (1) is most preferable.
  • the partial structure represented by any of the above general formulas (1) to (4) is preferable.
  • the 5-membered aromatic heterocycle formed by E1a to E1e is represented by any one of the general formulas (1) to (4). In the partial structure, it is synonymous with the 5-membered aromatic heterocycle formed by E1a to E1e.
  • the 6-membered aromatic hydrocarbon ring formed by E1l to E1q is any one of the general formulas (1) to (4). In the partial structure represented, it is synonymous with the 6-membered aromatic hydrocarbon ring formed by E1l to E1q.
  • the 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle formed by E1l to E1q is any of the general formulas (1) to (4). Are the same as the 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle formed by E1l to E1q.
  • R1a to R1i each represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R1a and R1b is an aromatic hydrocarbon group, or And at least one of R1c to R1f or at least one of R1g to R1i represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group.
  • R1a and R1b are aromatic hydrocarbon group. It is preferable that at least one of R1c to R1f or at least one of R1g to R1i is an aromatic hydrocarbon group.
  • R1d or R1e is preferably an aromatic hydrocarbon group.
  • R1a to R1i are each a hydrogen atom or a substituent represented by any one of the general formulas (1) to (4)
  • the structure is synonymous with the substituents represented by R1a to R1i.
  • the partial structure represented by the general formula (5) is most preferable.
  • the partial structure represented by any of the above general formulas (5) to (8) is preferable.
  • the 5-membered aromatic heterocycle formed by E1f to E1k is represented by any one of the general formulas (1) to (4). In the partial structure, it is synonymous with the 5-membered aromatic heterocycle formed by E1a to E1e.
  • the 6-membered aromatic hydrocarbon ring formed by E1l to E1q is any one of the general formulas (1) to (4). In the partial structure represented, it is synonymous with the 6-membered aromatic hydrocarbon ring formed by E1l to E1q.
  • the 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle formed by E1l to E1q is any of the general formulas (1) to (4). Are the same as the 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle formed by E1l to E1q.
  • R1a to R1i each represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R1a and R1b is an aromatic hydrocarbon group, or And at least one of R1c to R1f or at least one of R1g to R1i represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group.
  • R1a and R1b are aromatic hydrocarbon group. It is preferable that at least one of R1c to R1f or at least one of R1g to R1i is an aromatic hydrocarbon group.
  • R1d or R1e is preferably an aromatic hydrocarbon group.
  • the partial structure represented by the general formula (9) is most preferable.
  • the substituents represented by R1a to R1i are the partial structures represented by any one of the general formulas (1) to (4). Are the same as the substituents represented by R1a to R1i.
  • the partial structure represented by any of the general formulas (5) to (8) is preferable. It is mentioned as one aspect.
  • the 5-membered aromatic heterocycle formed by E1f to E1k is represented by any one of the general formulas (1) to (4). In the partial structure, it is synonymous with the 5-membered aromatic heterocycle formed by E1a to E1e.
  • the 6-membered aromatic hydrocarbon ring formed by E1l to E1q is any one of the general formulas (1) to (4). In the partial structure represented, it is synonymous with the 6-membered aromatic hydrocarbon ring formed by E1l to E1q.
  • the 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle formed by E1l to E1q is any of the general formulas (1) to (4). Are the same as the 5-membered or 6-membered aromatic heterocycle formed by E1l to E1q.
  • R1a to R1i each represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R1a and R1b is an aromatic hydrocarbon group, or And at least one of R1c to R1f or at least one of R1g to R1i represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group.
  • R1a and R1b are aromatic hydrocarbon group. It is preferable that at least one of R1c to R1f or at least one of R1g to R1i is an aromatic hydrocarbon group.
  • R1d or R1e is preferably an aromatic hydrocarbon group.
  • the substituents represented by R1a to R1i are the partial structures represented by any one of the general formulas (1) to (4). Are the same as the substituents represented by R1a to R1i.
  • the partial structure represented by the general formula (13) is preferable.
  • the partial structure represented by the general formula (17) is most preferable.
  • R1a to R1i each represents a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R1a and R1b is an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group. And at least one of R1c to R1f or at least one of R1g to R1i represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group.
  • R1a and R1b are aromatic hydrocarbon group. It is preferable that at least one of R1c to R1f or at least one of R1g to R1i is an aromatic hydrocarbon group.
  • R1d or R1e is preferably an aromatic hydrocarbon group.
  • the substituents represented by R1a to R1i have the same meanings as the substituents represented by R1a to R1i in the partial structure represented by the general formula (17). It is.
  • At least one of R1a and R1b is an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group
  • at least one of R1c to R1f is The case where it is an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group is preferable.
  • At least one of R1a and R1b is an aromatic hydrocarbon group, and at least one of R1c to R1f is an aromatic hydrocarbon group Is preferred.
  • the compound according to the present invention is preferably a compound represented by the general formula (18).
  • the 6-membered aromatic hydrocarbon ring or 6-membered aromatic heterocycle formed by E1l to E1q is formed of E1l to E1q in the partial structure represented by any one of the general formulas (1) to (4) The 6-membered aromatic hydrocarbon ring or the 6-membered aromatic heterocycle.
  • the substituents represented by R1a to R1i have the same meaning as the substituents represented by R1a to R1i in the partial structure represented by the general formula (17).
  • at least one of R1a and R1b is an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group
  • One represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group.
  • n represents 2 or 3.
  • M represents a transition metal element of Group 8 to Group 10 in the periodic table.
  • Synthesis Example 1 Synthesis of Exemplified Compound (DA2) >>: Synthesis Example of Organic EL Element Material of the Present Invention An exemplified compound (DA2) which is an organic EL element material of the present invention was synthesized by the steps shown below.
  • reaction mixture was cooled to room temperature, filtered, thoroughly washed with methanol and dried to obtain 0.5 g of ⁇ complex (2).
  • Step 5 Synthesis of acac complex (3)
  • ⁇ complex (2) 0.5 g of ⁇ complex (2), 0.1 g of acetylacetone, 0.1 g of sodium carbonate and 20 ml of 2-ethoxyethanol were introduced, and nitrogen was blown into the flask.
  • a tube, a thermometer and a condenser were attached and set on an oil bath stirrer.
  • the reaction was performed for 2 hours at an internal temperature of about 90 ° C. under nitrogen flow.
  • reaction mixture was cooled to room temperature and the crystals were filtered.
  • the crystals were washed with 30 ml of water and 10 ml of MeOH and dried to obtain 0.4 g of acac complex (3).
  • reaction mixture was cooled to room temperature and the crystals were filtered.
  • the blue light emitting layer preferably has an emission maximum wavelength of 430 nm to 480 nm
  • the green light emitting layer has an emission maximum wavelength of 510 nm to 550 nm
  • the red light emitting layer is preferably a monochromatic light
  • a white light emitting layer may be formed by laminating at least three light emitting layers. Further, a non-light emitting intermediate layer may be provided between the light emitting layers.
  • the organic EL element of the present invention is preferably a white light emitting layer, and is preferably a lighting device using these.
  • the light emitting layer according to the present invention is a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from the electrode, the electron transport layer, or the hole transport layer, and the light emitting portion is in the layer of the light emitting layer. May be the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.
  • the total film thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the uniformity of the film, preventing unnecessary application of high voltage during light emission, and improving the stability of the emission color with respect to the drive current. It is preferable to adjust in the range of 2 nm to 5 ⁇ m, more preferably in the range of 2 nm to 200 nm, and particularly preferably in the range of 10 nm to 20 nm.
  • a light-emitting dopant or a host compound which will be described later, is formed by a known thinning method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, or an ink-jet method. it can.
  • the light emitting layer of the organic EL device of the present invention preferably contains a light emitting host compound and at least one kind of light emitting dopant (such as a phosphorescent dopant (also referred to as a phosphorescent dopant) or a fluorescent dopant).
  • a light emitting host compound such as a phosphorescent dopant (also referred to as a phosphorescent dopant) or a fluorescent dopant).
  • the host compound in the present invention is a phosphorescent quantum yield of phosphorescence emission at a room temperature (25 ° C.) having a mass ratio of 20% or more in the compound contained in the light emitting layer. Is defined as a compound of less than 0.1.
  • the phosphorescence quantum yield is preferably less than 0.01.
  • the mass ratio in the layer is 20% or more among the compounds contained in a light emitting layer.
  • known host compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the organic EL element can be made highly efficient.
  • the light emitting host used in the present invention may be a conventionally known low molecular compound or a high molecular compound having a repeating unit, and a low molecular compound having a polymerizable group such as a vinyl group or an epoxy group (deposition polymerization property). Light emitting host).
  • a compound that has a hole transporting ability and an electron transporting ability, prevents the emission of light from being increased in wavelength, and has a high Tg (glass transition temperature) is preferable.
  • Luminescent dopant The light emitting dopant according to the present invention will be described.
  • a fluorescent dopant also referred to as a fluorescent compound
  • a phosphorescent dopant also referred to as a phosphorescent emitter, a phosphorescent compound, a phosphorescent compound, or the like
  • the light emitting dopant used in the light emitting layer or the light emitting unit of the organic EL device of the present invention (sometimes simply referred to as a light emitting material) contains the above host compound. At the same time, it is preferable to contain a phosphorescent dopant.
  • the phosphorescent dopant according to the present invention is a compound in which light emission from an excited triplet is observed.
  • the phosphorescent dopant is a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.) and has a phosphorescence quantum yield of 25. Although it is defined as a compound of 0.01 or more at ° C., a preferable phosphorescence quantum yield is 0.1 or more.
  • the phosphorescent quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopic II, page 398 (1992 edition, Maruzen) of the Fourth Edition Experimental Chemistry Course 7. Although the phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, the phosphorescence dopant according to the present invention achieves the phosphorescence quantum yield (0.01 or more) in any solvent. That's fine.
  • the energy transfer type that obtains light emission from the phosphorescent dopant, and the other is that the phosphorescent dopant becomes a carrier trap, carrier recombination occurs on the phosphorescent dopant, and light emission from the phosphorescent dopant is obtained.
  • the excited state energy of the phosphorescent dopant is required to be lower than the excited state energy of the host compound.
  • the phosphorescent dopant can be appropriately selected from known materials used for the light emitting layer of the organic EL element.
  • the phosphorescent dopant according to the present invention is preferably a complex compound containing a group 8-10 metal in the periodic table of elements, more preferably an iridium compound, an osmium compound, or a platinum compound (platinum complex compound), Among the rare earth complexes, iridium compounds are most preferred.
  • Examples of the compound used as the phosphorescent dopant according to the present invention include the partial structure represented by any one of the general formulas (1) to (4) according to the present invention and any one of the general formulas (5) to (8). Or a transition metal comprising a partial structure represented by any one of the general formulas (9) to (12) or a partial structure represented by any one of the general formulas (13) to (16) Complex compounds are preferred.
  • Fluorescent dopants include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes, perylene dyes Examples thereof include dyes, stilbene dyes, polythiophene dyes, and rare earth complex phosphors.
  • Injection layer electron injection layer, hole injection layer >> The injection layer is provided as necessary, and there are an electron injection layer and a hole injection layer, and as described above, it exists between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer and between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer. May be.
  • An injection layer is a layer provided between an electrode and an organic layer in order to reduce drive voltage and improve light emission luminance.
  • Organic EL element and its forefront of industrialization (issued by NTT Corporation on November 30, 1998) 2), Chapter 2, “Electrode Materials” (pages 123 to 166) in detail, and includes a hole injection layer (anode buffer layer) and an electron injection layer (cathode buffer layer).
  • anode buffer layer hole injection layer
  • copper phthalocyanine is used.
  • examples thereof include a phthalocyanine buffer layer represented by an oxide, an oxide buffer layer represented by vanadium oxide, an amorphous carbon buffer layer, and a polymer buffer layer using a conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) or polythiophene.
  • cathode buffer layer (electron injection layer) The details of the cathode buffer layer (electron injection layer) are described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specifically, strontium, aluminum, etc.
  • Metal buffer layer typified by lithium, alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride, alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride, oxide buffer layer typified by aluminum oxide, etc.
  • the buffer layer (injection layer) is preferably a very thin film, and the film thickness is preferably in the range of 0.1 nm to 5 ⁇ m, although it depends on the material.
  • ⁇ Blocking layer hole blocking layer, electron blocking layer>
  • the blocking layer is provided as necessary in addition to the basic constituent layer of the organic compound thin film as described above. For example, it is described in JP-A Nos. 11-204258 and 11-204359, and “Organic EL elements and the forefront of industrialization (published by NTT Corporation on November 30, 1998)” on page 237. There is a hole blocking (hole blocking) layer.
  • the hole blocking layer has a function of an electron transport layer in a broad sense, and is made of a hole blocking material that has a function of transporting electrons and has a remarkably small ability to transport holes. The probability of recombination of electrons and holes can be improved by blocking.
  • the structure of the electron transport layer described later can be used as a hole blocking layer according to the present invention, if necessary.
  • the hole blocking layer of the organic EL device of the present invention is preferably provided adjacent to the light emitting layer.
  • the carbazole derivative, carboline derivative, or diazacarbazole derivative (shown in which any one of the carbon atoms constituting the carboline ring of the carboline derivative is replaced by a nitrogen atom) is used for the hole blocking layer. It is preferable to contain.
  • the light emitting layer having the shortest wavelength of light emission is preferably closest to the anode among all the light emitting layers.
  • 50% by mass or more of the compound contained in the hole blocking layer provided at the position has an ionization potential of 0.3 eV or more larger than the host compound of the shortest wave emitting layer.
  • the ionization potential is defined by the energy required to emit electrons at the HOMO (highest occupied molecular orbital) level of the compound to the vacuum level, and can be obtained by the following method, for example.
  • Gaussian 03 Gaussian 03, Revision D.02, MJ Frisch, et al, Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 2004.
  • the ionization potential can be obtained by rounding off the second decimal place of the value (eV unit converted value) calculated by performing structural optimization using / 6-31G *.
  • the reason why this calculated value is effective is that there is a high correlation between the calculated value obtained by this method and the experimental value.
  • the ionization potential can also be obtained by a method of directly measuring by photoelectron spectroscopy.
  • a low energy electron spectrometer “Model AC-1” manufactured by Riken Keiki Co., Ltd. or a method known as ultraviolet photoelectron spectroscopy can be suitably used.
  • the electron blocking layer has a function of a hole transport layer in a broad sense, and is made of a material that has a function of transporting holes and has an extremely small ability to transport electrons, and transports electrons while transporting holes. By blocking, the recombination probability of electrons and holes can be improved.
  • the structure of the hole transport layer described later can be used as an electron blocking layer as necessary.
  • the film thickness of the hole blocking layer and the electron transport layer according to the present invention is preferably 3 nm to 100 nm, and more preferably 5 nm to 30 nm.
  • the hole transport layer is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer.
  • the hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
  • the hole transport material has either hole injection or transport or electron barrier properties, and may be either organic or inorganic.
  • triazole derivatives oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives
  • Examples thereof include stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers.
  • the above-mentioned materials can be used as the hole transport material, but it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound.
  • aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl; N, N′-diphenyl-N, N′— Bis (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (TPD); 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane; 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane; N, N, N ′, N′-tetra-p-tolyl-4,4′-diaminobiphenyl; 1,1-bis (4-di-p-tolyl) Aminophenyl) -4-phenylcyclohexane; bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane; bis (4-di-p-tolylaminoph
  • No. 5,061,569 Having a condensed aromatic ring of, for example, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), JP-A-4-308 4,4 ′, 4 ′′ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine in which three triphenylamine units described in Japanese Patent No. 88 are linked in a starburst type ( MTDATA) and the like.
  • NPD 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl
  • JP-A-4-308 4,4 ′, 4 ′′ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine in which three triphenylamine units described in Japanese Patent No. 88 are linked in a starburst type ( MTDATA) and the
  • a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.
  • inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material.
  • JP-A-11-251067 J. Org. Huang et. al.
  • a so-called p-type hole transport material described in a book (Applied Physics Letters 80 (2002), p. 139) can also be used.
  • these materials are preferably used because a light-emitting element with higher efficiency can be obtained.
  • the hole transport layer can be formed by thinning the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method. it can.
  • the thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but is usually about 5 nm to 5 ⁇ m, preferably 5 nm to 200 nm.
  • the hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.
  • a hole transport layer having a high p property doped with impurities examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, JP-A-2001-102175, J. Pat. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.
  • a hole transport layer having such a high p property because a device with lower power consumption can be produced.
  • the electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer.
  • the electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
  • an electron transport material also serving as a hole blocking material used for an electron transport layer adjacent to the light emitting layer on the cathode side is injected from the cathode.
  • any material can be selected and used from among conventionally known compounds. For example, nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives Thiopyrandioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives and the like.
  • a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material.
  • a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.
  • metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum, Tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), etc.
  • the central metals of these metal complexes are In, Mg, Cu , Ca, Sn, Ga, or Pb can also be used as an electron transport material.
  • metal-free or metal phthalocyanine or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transporting material.
  • the distyrylpyrazine derivative exemplified as the material for the light emitting layer can also be used as an electron transport material, and an inorganic semiconductor such as n-type-Si, n-type-SiC, etc. as in the case of the hole injection layer and the hole transport layer. Can also be used as an electron transporting material.
  • the electron transport layer can be formed by thinning the electron transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method.
  • the thickness of the electron transport layer is not particularly limited, but is usually about 5 nm to 5 ⁇ m, preferably 5 nm to 200 nm.
  • the electron transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.
  • an electron transport layer having a high n property doped with impurities examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J.A. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.
  • an electron transport layer having such a high n property because an element with lower power consumption can be produced.
  • an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used.
  • electrode materials include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO.
  • an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) capable of forming a transparent conductive film may be used.
  • these electrode materials may be formed into a thin film by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method, or when pattern accuracy is not so high (about 100 ⁇ m or more)
  • a pattern may be formed through a mask having a desired shape at the time of vapor deposition or sputtering of the electrode material.
  • a wet film forming method such as a printing method or a coating method can be used.
  • the transmittance be greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred ⁇ / ⁇ or less.
  • the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 nm to 1000 nm, preferably 10 nm to 200 nm.
  • cathode a material having a low work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used.
  • electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like.
  • a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function than this for example, a magnesium / silver mixture, Magnesium / aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred.
  • the cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering.
  • the sheet resistance as the cathode is preferably several hundred ⁇ / ⁇ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 ⁇ m, preferably 50 nm to 200 nm.
  • the light emission luminance is improved, which is convenient.
  • a transparent or semi-transparent cathode can be produced by producing the conductive transparent material mentioned in the description of the anode on the cathode after producing the metal with a film thickness of 1 nm to 20 nm. By applying this, an element in which both the anode and the cathode are transmissive can be manufactured.
  • a support substrate (hereinafter also referred to as a substrate, substrate, substrate, support, etc.) that can be used in the organic EL device of the present invention, there is no particular limitation on the type of glass, plastic, etc., and it is transparent. May be opaque. When extracting light from the support substrate side, the support substrate is preferably transparent. Examples of the transparent support substrate preferably used include glass, quartz, and a transparent resin film. A particularly preferable support substrate is a resin film capable of giving flexibility to the organic EL element.
  • polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate (CAP), Cellulose esters such as cellulose acetate phthalate (TAC) and cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide , Polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfone , Polyetherimide, polyetherketoneimide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethylmethacrylate, acrylic or polyarylates, cyclone resins such as Arton (trade name, manufactured by JSR) or Appel (trade
  • an inorganic film, an organic film or a hybrid film of both may be formed on the surface of the resin film.
  • the water vapor permeability (25 ⁇ 0.5 ° C.) measured by a method according to JIS K 7129-1992. , Relative humidity (90 ⁇ 2)% RH) is preferably 0.01 g / (m 2 ⁇ 24 h) or less, and further, oxygen measured by a method according to JIS K 7126-1987.
  • a high barrier film having a permeability of 10 ⁇ 3 ml / (m 2 ⁇ 24 h ⁇ atm) or less and a water vapor permeability of 10 ⁇ 5 g / (m 2 ⁇ 24 h) or less is preferable.
  • the material for forming the barrier film may be any material that has a function of suppressing the intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen.
  • silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like can be used.
  • the method for forming the barrier film is not particularly limited.
  • the vacuum deposition method, sputtering method, reactive sputtering method, molecular beam epitaxy method, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma weight A combination method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, and the like can be used, but an atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A-2004-68143 is particularly preferable.
  • the opaque support substrate examples include metal plates such as aluminum and stainless steel, films, opaque resin substrates, ceramic substrates, and the like.
  • the external extraction efficiency at room temperature of light emission of the organic EL element of the present invention is preferably 1% or more, more preferably 5% or more.
  • the external extraction quantum efficiency (%) the number of photons emitted to the outside of the organic EL element / the number of electrons sent to the organic EL element ⁇ 100.
  • a hue improvement filter such as a color filter may be used in combination, or a color conversion filter that converts the emission color from the organic EL element into multiple colors using a phosphor may be used in combination.
  • the ⁇ max of light emission of the organic EL element is preferably 480 nm or less.
  • ⁇ Sealing> As a sealing means used for this invention, the method of adhere
  • the sealing member may be disposed so as to cover the display area of the organic EL element, and may be a concave plate shape or a flat plate shape. Further, transparency and electrical insulation are not particularly limited.
  • Specific examples include a glass plate, a polymer plate / film, and a metal plate / film.
  • the glass plate include soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz.
  • the polymer plate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, and polysulfone.
  • the metal plate include those made of one or more metals or alloys selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium, and tantalum.
  • a polymer film and a metal film can be preferably used because the element can be thinned.
  • the polymer film has an oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 of 1 ⁇ 10 ⁇ 3 ml / (m 2 ⁇ 24 h ⁇ atm) or less, and a method according to JIS K 7129-1992. It is preferable that the water vapor permeability (25 ⁇ 0.5 ° C., relative humidity (90 ⁇ 2)% RH) measured in (1) is 1 ⁇ 10 ⁇ 3 g / (m 2 ⁇ 24 h) or less.
  • sealing member For processing the sealing member into a concave shape, sandblasting, chemical etching, or the like is used.
  • the adhesive include photocuring and thermosetting adhesives having reactive vinyl groups of acrylic acid oligomers and methacrylic acid oligomers, and moisture curing adhesives such as 2-cyanoacrylates. be able to.
  • hot-melt type polyamide, polyester, and polyolefin can be mentioned.
  • a cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesive can be mentioned.
  • an organic EL element may deteriorate by heat processing, what can be adhesively cured from room temperature to 80 ° C. is preferable.
  • a desiccant may be dispersed in the adhesive.
  • Application of the adhesive to the sealing portion may be performed using a commercially available dispenser or may be printed like screen printing.
  • the electrode and the organic layer are coated on the outside of the electrode facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween, and an inorganic or organic layer is formed in contact with the support substrate to form a sealing film.
  • the material for forming the film may be any material that has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen.
  • silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like may be used. it can.
  • vacuum deposition sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma
  • a polymerization method a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used.
  • an inert gas such as nitrogen or argon, or an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil can be injected in the gas phase and liquid phase.
  • an inert gas such as nitrogen or argon, or an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil
  • a vacuum is also possible.
  • a hygroscopic compound can also be enclosed inside.
  • Examples of the hygroscopic compound include metal oxides (eg, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide), sulfates (eg, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt sulfate). Etc.), metal halides (eg calcium chloride, magnesium chloride, cesium fluoride, tantalum fluoride, cerium bromide, magnesium bromide, barium iodide, magnesium iodide etc.), perchloric acids (eg perchloric acid) Barium, magnesium perchlorate, and the like), and anhydrous salts are preferably used in sulfates, metal halides, and perchloric acids.
  • metal oxides eg, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide
  • sulfates eg, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt
  • a protective film or a protective plate may be provided on the outer side of the sealing film on the side facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween or on the sealing film.
  • the mechanical strength is not necessarily high, and thus it is preferable to provide such a protective film and a protective plate.
  • the same glass plate, polymer plate / film, metal plate / film, and the like used for the sealing can be used, but the polymer film is light and thin. Is preferably used.
  • the organic EL element emits light inside a layer having a refractive index higher than that of air (refractive index is about 1.7 to 2.1) and can extract only about 15% to 20% of the light generated in the light emitting layer. It is generally said. This is because light incident on the interface (interface between the transparent substrate and air) at an angle ⁇ greater than the critical angle causes total reflection and cannot be taken out of the device, or between the transparent electrode or light emitting layer and the transparent substrate. This is because the light is totally reflected between the light and the light is guided through the transparent electrode or the light emitting layer, and as a result, the light escapes in the direction of the element side surface.
  • a method of improving the light extraction efficiency for example, a method of forming irregularities on the surface of the transparent substrate and preventing total reflection at the transparent substrate and the air interface (US Pat. No. 4,774,435), A method for improving efficiency by giving light condensing property to a substrate (Japanese Patent Laid-Open No. 63-314795), a method of forming a reflective surface on the side surface of an element (Japanese Patent Laid-Open No. 1-220394), and light emission from the substrate A method of forming an antireflection film by introducing a flat layer having an intermediate refractive index between the bodies (Japanese Patent Laid-Open No.
  • these methods can be used in combination with the organic EL device of the present invention.
  • a method of introducing a flat layer having a lower refractive index than the substrate between the substrate and the light emitter, or a substrate, transparent A method of forming a diffraction grating between any layers of the electrode layer and the light emitting layer (including between the substrate and the outside) can be suitably used.
  • the low refractive index layer examples include aerogel, porous silica, magnesium fluoride, and a fluorine-based polymer. Since the refractive index of the transparent substrate is generally about 1.5 to 1.7, the low refractive index layer preferably has a refractive index of about 1.5 or less. Further, it is preferably 1.35 or less.
  • the thickness of the low refractive index medium is preferably at least twice the wavelength in the medium. This is because the effect of the low refractive index layer is diminished when the thickness of the low refractive index medium is about the wavelength of light and the electromagnetic wave that has exuded by evanescent enters the substrate.
  • the method of introducing a diffraction grating into an interface or any medium that causes total reflection is characterized by a high effect of improving light extraction efficiency.
  • This method uses the property that the diffraction grating can change the direction of light to a specific direction different from refraction by so-called Bragg diffraction such as first-order diffraction and second-order diffraction.
  • Light that cannot be emitted due to total internal reflection between layers is diffracted by introducing a diffraction grating in any layer or medium (in a transparent substrate or transparent electrode), and the light is removed. I want to take it out.
  • the diffraction grating to be introduced has a two-dimensional periodic refractive index. This is because light emitted from the light-emitting layer is randomly generated in all directions, so in a general one-dimensional diffraction grating having a periodic refractive index distribution only in a certain direction, only light traveling in a specific direction is diffracted. Therefore, the light extraction efficiency does not increase so much.
  • the refractive index distribution a two-dimensional distribution
  • the light traveling in all directions is diffracted, and the light extraction efficiency is increased.
  • the position where the diffraction grating is introduced may be in any of the layers or in the medium (in the transparent substrate or the transparent electrode), but is preferably in the vicinity of the organic light emitting layer where light is generated.
  • the period of the diffraction grating is preferably about 1/2 to 3 times the wavelength of light in the medium.
  • the arrangement of the diffraction grating is preferably two-dimensionally repeated such as a square lattice, a triangular lattice, or a honeycomb lattice.
  • the organic EL device of the present invention is processed on the light extraction side of the substrate so as to provide, for example, a microlens array structure, or combined with a so-called condensing sheet, for example, with respect to a specific direction, for example, the light emitting surface By condensing in the front direction, the luminance in a specific direction can be increased.
  • quadrangular pyramids having a side of 30 ⁇ m and an apex angle of 90 degrees are arranged two-dimensionally on the light extraction side of the substrate.
  • One side is preferably 10 ⁇ m to 100 ⁇ m. If it becomes smaller than this, the effect of diffraction will generate
  • the condensing sheet it is possible to use, for example, a sheet that has been put to practical use in an LED backlight of a liquid crystal display device.
  • a brightness enhancement film (BEF) manufactured by Sumitomo 3M Limited can be used.
  • BEF brightness enhancement film
  • the shape of the prism sheet for example, the base material may be formed by forming a ⁇ -shaped stripe having a vertex angle of 90 degrees and a pitch of 50 ⁇ m, or the vertex angle is rounded and the pitch is changed randomly. Other shapes may be used.
  • a light diffusion plate / film may be used in combination with the light collecting sheet.
  • a diffusion film (light-up) manufactured by Kimoto Co., Ltd. can be used.
  • a desired electrode material for example, a thin film made of an anode material is formed on a suitable substrate by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 ⁇ m or less, preferably 10 nm to 200 nm.
  • organic compound thin films such as a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, and an electron transport layer, which are organic EL element materials, are formed thereon.
  • a method for forming each of these layers there are a vapor deposition method, a wet process (spin coating method, casting method, ink jet method, printing method) and the like as described above, but it is easy to obtain a homogeneous film and it is difficult to generate pinholes.
  • film formation by a coating method such as a spin coating method, an ink jet method, or a printing method is preferable in the present invention.
  • liquid medium for dissolving or dispersing the organic EL material according to the present invention examples include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, fatty acid esters such as ethyl acetate, halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene, toluene, xylene, and mesitylene.
  • Aromatic hydrocarbons such as cyclohexylbenzene, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, decalin, and dodecane, and organic solvents such as DMF and DMSO can be used.
  • a dispersion method it can disperse
  • a thin film made of a cathode material is formed thereon by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 ⁇ m or less, preferably in the range of 50 nm to 200 nm.
  • a desired organic EL element can be obtained.
  • a DC voltage is applied to the multicolor display device thus obtained, light emission can be observed by applying a voltage of about 2 to 40 V with the positive polarity of the anode and the negative polarity of the cathode.
  • An alternating voltage may be applied.
  • the alternating current waveform to be applied may be arbitrary.
  • the organic EL element of the present invention can be used as a display device, a display, and various light emission sources.
  • lighting devices home lighting, interior lighting
  • clock and liquid crystal backlights billboard advertisements, traffic lights, light sources of optical storage media, light sources of electrophotographic copying machines, light sources of optical communication processors, light
  • the light source of a sensor etc. are mentioned, It is not limited to this, Especially, it can use effectively for the use as a backlight of a liquid crystal display device, and a light source for illumination.
  • patterning may be performed by a metal mask, an ink jet printing method, or the like during film formation, if necessary.
  • patterning only the electrode may be patterned, the electrode and the light emitting layer may be patterned, or the entire layer of the element may be patterned.
  • a conventionally known method is used. Can do.
  • the light emission color of the organic EL device of the present invention and the compound according to the present invention is shown in FIG. 4.16 on page 108 of “New Color Science Handbook” (edited by the Japan Color Society, University of Tokyo Press, 1985). It is determined by the color when the result measured with a total CS-1000 (manufactured by Konica Minolta Sensing) is applied to the CIE chromaticity coordinates.
  • Example 1 Production of Organic EL Element 1-1 >> Transparent support provided with this ITO transparent electrode after patterning on a substrate (NH45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) formed by depositing 100 nm of ITO (indium tin oxide) on a glass substrate of 100 mm ⁇ 100 mm ⁇ 1.1 mm as an anode The substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
  • a substrate NH45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.
  • ITO indium tin oxide
  • This transparent support substrate was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum evaporation apparatus. Meanwhile, 200 mg of ⁇ -NPD was put into a molybdenum resistance heating boat, and 200 mg of H-1 as a host compound was put into another molybdenum resistance heating boat. 200 mg of BAlq was put into another resistance heating boat made of molybdenum, 100 mg of Comparative 1 was put into another resistance heating boat made of molybdenum, and 200 mg of Alq 3 was put into another resistance heating boat made of molybdenum, and attached to a vacuum deposition apparatus.
  • the vacuum chamber was depressurized to 4 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa, heated by energizing the heating boat containing ⁇ -NPD, and deposited on the transparent support substrate at a deposition rate of 0.1 nm / sec.
  • the hole transport layer was provided.
  • the heating boat containing H-1 and Comparison 1 was energized and heated, and co-deposited on the hole transport layer at a deposition rate of 0.2 nm / second and 0.012 nm / second, respectively.
  • a 40 nm light emitting layer was provided.
  • the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
  • the heating boat containing BAlq was energized and heated, and was deposited on the light emitting layer at a deposition rate of 0.1 nm / second to provide a 10 nm thick hole blocking layer.
  • the heating boat containing Alq 3 is further energized and heated, and deposited on the hole blocking layer at a deposition rate of 0.1 nm / second to further provide an electron transport layer having a thickness of 40 nm. It was.
  • the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
  • lithium fluoride 0.5 nm and aluminum 110 nm were vapor-deposited to form a cathode, and an organic EL element 1-1 was produced.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of the lighting device, and the organic EL element 101 is covered with a glass cover 102 (in addition, the sealing operation with the glass cover is performed in a nitrogen atmosphere without bringing the organic EL element 101 into contact with the atmosphere. (In a high purity nitrogen gas atmosphere with a purity of 99.999% or more).
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of the lighting device.
  • 105 denotes a cathode
  • 106 denotes an organic EL layer
  • 107 denotes a glass substrate with a transparent electrode.
  • the glass cover 102 is filled with nitrogen gas 108 and a water catching agent 109 is provided.
  • the external extraction quantum efficiency was expressed as a relative value with the organic EL element 1-1 as 100.
  • the 50 ° C. driving life was evaluated according to the measurement method shown below.
  • Each organic EL element is driven at a constant current with a current that gives an initial luminance of 1000 cd / m 2 under a constant condition of 50 ° C., and a time that is 1 ⁇ 2 of the initial luminance (500 cd / m 2 ) is obtained.
  • the 50 ° C. drive life is expressed as a relative value when the comparative organic EL element 1-1 is taken as 100.
  • the organic EL device was visually evaluated for the luminescent color when the organic EL device was continuously lit under a constant current condition of 2.5 mA / cm 2 at room temperature. The obtained results are shown in Table 1.
  • the lifetime measurement results in Table 1 are expressed as relative values when the organic EL element 1-1 is taken as 100.
  • the film was co-evaporated on the hole transport layer at a deposition rate of 0.2 nm / second and 0.024 nm / second compared with H-1 to obtain a film thickness of 40 nm.
  • the organic EL device 1-1A of the present invention was produced in the same manner except that the above light emitting layer was provided.
  • organic EL elements 1-2A to 1-37A were respectively produced in the same manner in the production of the light emitting layers of the organic EL elements 1-2 to 1-37.
  • the obtained organic EL device was subjected to continuous lighting under a constant current condition of 2.5 mA / cm 2 at room temperature using CS-1000 (manufactured by Konica Minolta Sensing) as the CIE chromaticity of the device. Coordinates were measured.
  • the CIE chromaticity coordinates of the organic EL element 1-1 are represented by (x1, y1), and the CIE chromaticity coordinates of the organic EL element 1-1A are represented. , (X2, y2), the DC value was obtained using the following formula (1).
  • the organic EL device of the present invention has a high external extraction quantum efficiency, a small deterioration in lifetime under high temperature, and a luminescent color depending on the mixing ratio of the host and the dopant. It is clear that there is no deviation.
  • Example 2 ⁇ Production of full-color display device> (Production of blue light emitting element)
  • the organic EL device 1-5 of Example 1 was used as a blue light emitting device.
  • a green light emitting device was produced in the same manner as in the organic EL device 1-1 of Example 1, except that Comparative 1 was changed to Ir-1, and this was used as the green light emitting device.
  • a red light emitting device was produced in the same manner as in the organic EL device 1-1 of Example 1 except that Comparative 1 was changed to Ir-9, and this was used as a red light emitting device.
  • the red, green, and blue light emitting organic EL elements produced above were juxtaposed on the same substrate to produce an active matrix type full color display device having a configuration as shown in FIG. In FIG. 2, only the schematic diagram of the display part A of the produced display device is shown.
  • a plurality of pixels 3 (light emission color is a red region pixel, a green region pixel, a blue region pixel, etc.) juxtaposed with a wiring portion including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6 on the same substrate.
  • the scanning lines 5 and the plurality of data lines 6 in the wiring portion are each made of a conductive material, and the scanning lines 5 and the data lines 6 are orthogonal to each other in a lattice shape and are connected to the pixels 3 at the orthogonal positions (for details, see FIG. Not shown).
  • the plurality of pixels 3 are driven by an active matrix system provided with an organic EL element corresponding to each emission color, a switching transistor as an active element, and a driving transistor, and a scanning signal is applied from a scanning line 5.
  • the image data signal is received from the data line 6 and light is emitted according to the received image data. In this way, a full color display device was produced by appropriately juxtaposing red, green, and blue pixels.
  • Example 3 Production of White Light Emitting Element and White Lighting Device-2 >> This ITO transparent electrode was provided after patterning was performed on a substrate (NA-45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) formed by depositing 100 nm of ITO (indium tin oxide) on a 100 mm ⁇ 100 mm ⁇ 1.1 mm glass substrate as an anode.
  • the transparent support substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
  • the substrate was transferred to a nitrogen atmosphere, and a solution of 50 mg of compound A dissolved in 10 ml of toluene was formed on the first hole transport layer by spin coating at 1000 rpm for 30 seconds. After irradiating with ultraviolet light for 180 seconds to carry out photopolymerization / crosslinking, vacuum drying was performed at 60 ° C. for 1 hour to form a second hole transport layer.
  • this substrate was fixed to a substrate holder of a vacuum vapor deposition apparatus, and 200 mg of Alq 3 was put into a molybdenum resistance heating boat and attached to the vacuum vapor deposition apparatus.
  • the vacuum chamber was depressurized to 4 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa, and then heated by energizing the heating boat containing Alq 3 , and deposited on the hole blocking layer at a deposition rate of 0.1 nm / second.
  • An electron transport layer having a thickness of 40 nm was provided.
  • the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
  • Example 4 Preparation of organic EL element 4-1 >> This ITO transparent electrode was provided after patterning was performed on a substrate (NA-45 manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) formed by depositing 100 nm of ITO (indium tin oxide) on a 100 mm ⁇ 100 mm ⁇ 1.1 mm glass substrate as an anode.
  • the transparent support substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
  • the vacuum chamber was depressurized to 4 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa, heated by energizing the heating boat containing BAlq, and deposited on the electron transport layer at a deposition rate of 0.1 nm / second.
  • a 40 nm electron transport layer was provided.
  • the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature. Then, 0.5 nm of lithium fluoride and 110 nm of aluminum were vapor-deposited, the cathode was formed, and the light emitting organic EL element was produced.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of the lighting device, and the organic EL element 101 is covered with a glass cover 102 (in addition, the sealing operation with the glass cover is performed in a nitrogen atmosphere without bringing the organic EL element 101 into contact with the atmosphere.
  • 4 shows a cross-sectional view of the lighting device.
  • reference numeral 105 denotes a cathode
  • 106 denotes an organic EL layer
  • 107 denotes a glass substrate with a transparent electrode.
  • the glass cover 102 is filled with nitrogen gas 108 and a water catching agent 109 is provided.
  • the half-life was expressed as a relative value when the comparative organic EL element 4-1 was set to 100.
  • the organic EL device of the present invention has higher efficiency (external extraction quantum efficiency), longer half-life, and no dark spots compared to the comparative device.

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Abstract

　特異的に短波な発光が見られ、高い発光効率を示し、且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。 　陽極と陰極により挟まれた少なくとも発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該発光層が、下記一般式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）または（Ｄ）で表される部分構造を含む化合物を少なくとも１つ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。

Description

有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子材料
　本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子材料に関する。
　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素子ともいう）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。
　一方、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・リン光）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、更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。
　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、更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。
　特許第３０９３７９６号公報では、スチルベン誘導体、ジ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。
　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。
　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（η）の限界は５％とされている。
　ところが、プリンストン大より励起三重項からのリン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頁（１９９８年））がされて以来、室温でリン光を示す材料の研究が活発になってきている。
　例えば、Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ　ｅｔ　ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０～７５３頁（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。
　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。
　例えば、Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ　ｅｔ　ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４頁（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。
　また、前述のＭ．Ａ．Ｂａｌｄｏ　ｅｔ　ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０～７５３頁（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。
　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。）。
　また、前記Ｓ．Ｌａｍａｎｓｋｙ　ｅｔ　ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４頁（２００１年）や特開２００１－２４７８５９号公報等においても、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。
　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リン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リン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。
　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。
　いず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、その発光する光がリン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った。
　このように、リン光性の高効率の発光材料は、発光波長の短波化と素子の発光寿命の改善が難しく、実用に耐えうる性能を十分に達成できていないのが現状である。
　また、波長の短波化に関してはこれまでフェニルピリジンにフッ素原子、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。
　しかしながら、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。
　配位子としてフェニルピラゾールを有する金属錯体は発光波長が短波な発光材料であることが開示されている（例えば、特許文献１、２参照。）。さらに、フェニルピラゾールの５員環に６員環が縮合した部分構造を有する配位子から形成される金属錯体が開示されている（例えば、特許文献３、４参照。）。フェナンスリジン骨格を有する金属錯体についての開示がある。（例えば、特許文献５、６参照。）。
　しかしながら、上記公知文献に記載の金属錯体では、外部取出し量子効率が改良されず、且つ、発光寿命にも実用的に十分な改善効果が得られていないのが現状であり、改良が求められている。
国際公開第２００４／０８５４５０号パンフレット 特開２００５－５３９１２号公報 特開２００６－２８１０１号公報 米国特許第７１４７９３７号明細書 米国特許２００７０１９０３５９号明細書 国際公開第２００７／０９５１１８号パンフレット
　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、特異的に短波な発光が見られ、高い発光効率を示し、且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。
　特に、青色～青緑色の短波な発光で、高い発光効率を示し、且つ駆動電圧が低く、発光寿命の長い有機ＥＬ素子材料を提供することである。
　本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。
　１．陽極と陰極により挟まれた少なくとも発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該発光層が、下記一般式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、または（Ｄ）で表される部分構造を含む化合物を少なくとも１つ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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
〔式中、Ｅ１ｂ～Ｅ１ｏ及びＥ１ｑは炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、Ｅ１ａとＥ１ｐは各々異なり、炭素原子または窒素原子を表す。Ｅ１ａ～Ｅ１ｑで構成される骨格は合計で１８π電子を有する。Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａからＲ１ｉのうち少なくとも二つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基をあらわす。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。〕
　２．前記一般式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）または（Ｄ）のいずれかで表される部分構造が、各々下記一般式（１）、（２）、（３）、または（４）で表され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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
〔式中、Ｅ１ｂ～Ｅ１ｏ及びＥ１ｑは炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、Ｅ１ａとＥ１ｐは各々異なり、炭素原子または窒素原子を表す。Ｅ１ａ～Ｅ１ｑで構成される骨格は合計で１８π電子を有する。Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基を表す。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。〕
　３．前記一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造が、下記一般式（５）～（８）のいずれかで表されることを特徴とする前記２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
〔式中、Ｅ１ｂ～Ｅ１ｏ及びＥ１ｑは炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、Ｅ１ａ～Ｅ１ｅにより形成される環は、５員の芳香族複素環を表し、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｐにより形成される環は、６員の芳香族炭化水素環もしくは５員または６員の芳香族複素環を表す。Ｅ１ａとＥ１ｐは各々異なり、炭素原子または窒素原子を表す。Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基を表す。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。〕
　４．前記Ｅ１ａ～Ｅ１ｅで構成される環が、イミダゾール環またはピラゾール環であることを特徴とする前記１～３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　５．前記一般式（５）～（８）のいずれかで表される部分構造が、下記一般式（９）～（１２）のいずれかで表されることを特徴とする前記１～４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
〔式中、Ｅ１ｆ～Ｅ１ｏ及びＥ１ｑは炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、Ｅ１ｆ～Ｅ１ｋにより形成される環は、５員の芳香族複素環を表し、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される環は、６員の芳香族炭化水素環もしくは５員または６員の芳香族複素環を表す。Ｅ１ｐは炭素原子を表す。Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基をあらわす。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。〕
　６．前記一般式（５）～（８）のいずれかで表される部分構造が、下記一般式（１３）～（１６）のいずれかで表されることを特徴とする前記１～５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
〔式中、Ｅ１ｆ～Ｅ１ｏ及びＥ１ｑは炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、Ｅ１ｆ～Ｅ１ｋにより形成される環は、５員の芳香族複素環を表し、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される環は、６員の芳香族炭化水素環もしくは５員または６員の芳香族複素環を表す。Ｅ１ｐは炭素原子を表す。Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基をあらわす。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。〕
　７．前記一般式（１３）で表される部分構造が、下記一般式（１７）で表されることを特徴とする前記６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
〔式中、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基をあらわす。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。〕
　８．前記一般式（１）～（１７）において、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基であることを特徴とする前記１～７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　９．前記一般式（１）～（１７）において、Ｒ１ｄまたはＲ１ｅのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基であることを特徴とする前記１～８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　１０．前記一般式（１）～（１７）において、Ｒ１ｂが芳香族炭化水素基であることを特徴とする前記１～９のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　１１．構成層として、前記一般式（１）～（１７）のいずれかで表される部分構造を含む化合物を少なくとも１種含有する有機層を有し、該有機層がウェットプロセスを用いて形成されたことを特徴とする前記１～１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　１２．陽極と陰極により挟まれた少なくとも発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、下記一般式（１８）で表される化合物を少なくとも１つ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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
〔式中、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｏ及びＥ１ｑは炭素原子、または、窒素原子を表し、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される環は、６員の芳香族炭化水素環もしくは６員の芳香族複素環を表す。Ｅ１ｐは炭素原子を表す。Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基を表す。ｎは２、または３を表す。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。〕
　１３．前記Ｍが白金またはイリジウムであることを特徴とする前記１～１２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
　１４．前記１～７のいずれか１項に記載の前記一般式（１）～（１７）のいずれかで表される部分構造を含む化合物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。
　１５．Ｍが白金またはイリジウムであることを特徴とする前記１４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。
　１６．前記１～１３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
　１７．前記１～１３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
　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、特異的に短波な発光が見られ、高い発光効率を示し、且つ駆動電圧が低く、発光寿命の長い有機ＥＬ素子、及び該素子を用いた照明装置、表示装置を提供することができた。
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。 表示部の模式図である。 照明装置の概略図である。 照明装置の断面図である。
　本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、前記１～１２のいずれか１項に規定される構成により、高い発光効率を示し、且つ、発光寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を用いた照明装置及び表示装置を提供することができた。
　また、本発明者等は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用に有用な有機ＥＬ素子材料を分子設計することに成功した。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子材料は、特異的に短波な発光が観測され、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の寿命を著しく向上させる事ができた。
　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。
　本発明者等は、有機ＥＬ素子の発光層に用いる有機ＥＬ素子材料に着目、特に発光ドーパントとして用いる金属錯体化合物について種々検討した。
　本発明者らは、金属錯体の基本骨格に置換基を導入することで、波長のコントロールや寿命の改善を図るという、従来公知のアプローチではなく、縮合環のπ共役面を広げることが化合物の安定性を上げるという着目点の下に種々の錯体を検討した。
　その結果、幾つかの縮合環構造で寿命の改善傾向が見出された。しかしながら、これまで知られているような縮合環を導入した場合には、発光波長のレッドシフトが著しく、緑、赤色発光となってしまっていた。
　本発明者等は更に検討を進め、本発明に係る一般式（Ａ）～（Ｄ）、（１）～（１７）で表される部分構造を含む化合物（金属錯体ともいう）に示されているように縮合環を導入した場合、発光材料の発光波長シフトが小さく、且つ、所望の発光波長で、長寿命化を実現した発光ドーパントの開発に成功した。
　この新しい基本骨格について、更に検討を進めるとπ共役平面が大きくなっていることにより、平面性が高くなるため金属錯体どうしの会合が問題となった。波形については、金属錯体の濃度を変化させた色度のズレが問題になってきた。我々は種々検討した結果、配位子部分に少なくとも二つの置換基を導入することにより、分子間の会合が防止され、長波側の副発光が抑制でき、この色度のズレを大幅に低減させることができ、高温時も含めた金属錯体の安定性も向上することが分かった。さらに、置換基の種類について種々検討を進めた結果、芳香族炭化水素環、または、芳香族複素環を導入したときに、その効果が最も大きいことが分かった。これはかさ高い芳香族炭化水素環、または、芳香族複素環が複数種導入された効果、及び電子的な効果によるものと考えられる。
　本発明に係る一般式（Ａ）～（Ｄ）、（１）～（４）、（５）～（８）、（９）～（１２）、（１３）～（１６）および（１７）のいずれかで表される部分構造を含む遷移金属錯体化合物は、各々Ｍで表される遷移金属元素の価数により、複数の配位子を有することができるが、前記配位子は全て同一でもよく、また、各々異なる構造を有する配位子を有していてもよい。
　ここで、配位子とは、一般式（Ａ）～（Ｄ）、（１）～（４）、（５）～（８）、（９）～（１２）、（１３）～（１６）および（１７）のいずれかで表される部分構造から遷移金属元素Ｍを除いた部分が、各々配位子である。
　（従来公知の配位子）
　また、所謂配位子としては、当該業者が周知の配位子（配位化合物ともいう）を必要に応じて配位子として併用することができる。
　本発明に記載の効果を好ましく得る観点からは、錯体中の配位子の種類は、好ましくは１～２種類から構成されることが好ましく、更に好ましくは１種類である。
　従来公知の金属錯体に用いられる配位子としては、種々の公知の配位子があるが、例えば、「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ　ｏｆ　Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」Ｓｐｒｉｎｇｅｒ－Ｖｅｒｌａｇ社　Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著　１９８７年発行、「有機金属化学－基礎と応用－」　裳華房社　山本明夫著　１９８２年発行　等に記載の配位子（例えば、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、ビピリジル、フェナントロリンなど）、ジケトン配位子なと）が挙げられる。
　（元素周期表の８～１０族の遷移金属元素）
　本発明に係る、一般式（Ａ）～（Ｄ）のいずれかで表される部分構造を含む化合物（遷移金属錯体、金属錯体、金属錯体化合物ともいう）の形成に用いられる金属としては、元素周期表の８～１０族の遷移金属元素（単に遷移金属ともいう）が用いられるが、中でも、イリジウム、白金が好ましい遷移金属元素として挙げられる。
　（本発明に係る遷移金属錯体の含有層）
　本発明に係る一般式（Ａ）～（Ｄ）、（１）～（４）、（５）～（８）、（９）～（１２）、（１３）～（１６）および（１７）のいずれかで表される部分構造を含む遷移金属錯体化合物の含有層としては、電荷を輸送する層（電荷輸送層）であれば特に制限はないが、正孔輸送層または発光層、発光層または電子阻止層が好ましく、より好ましくは発光層または電子阻止層であり、特に好ましくは発光層である。
　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。尚、本発明の有機ＥＬ素子の構成層については、後に詳細に説明する。
　まず、本発明に係る一般式（Ａ）～（Ｄ）のいずれかで表される部分構造について説明する。
　《一般式（Ａ）～（Ｄ）のいずれかで表される部分構造》
　本発明に係る一般式（Ａ）～（Ｄ）のいずれかで表される部分構造について説明する。
　一般式（Ａ）～（Ｄ）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ａ～Ｅ１ｅにより形成される環は、５員の芳香族複素環を表し、例えば、オキサゾール環、チアゾール環、オキサジアゾール環、オキサトリアゾール環、イソオキサゾール環、テトラゾール環、チアジアゾール環、チアトリアゾール環、イソチアゾール環、チオフェン環、フラン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環等が挙げられる。
　上記の中でも、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環が好ましく、特に好ましいのは、ピラゾール環、イミダゾール環である。
　尚、これらの各環は各々更に、後述する置換基を有していても良い。
　一般式（Ａ）～（Ｄ）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｆ～Ｅ１ｋにより形成される環は、６員の芳香族炭化水素環もしくは５員または６員の芳香族複素環を表す。
　Ｅ１ｆ～Ｅ１ｋにより形成される６員の芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環が挙げられる。更に、後述する置換基を有していても良い。
　Ｅ１ｆ～Ｅ１ｋにより形成される５員または６員の芳香族複素環としては、例えば、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環等が挙げられる。
　これらの各環は各々更に、後述する置換基を有していても良い。
　一般式（Ａ）～（Ｄ）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される環は、６員の芳香族炭化水素環もしくは５員または６員の芳香族複素環を表すが、これらの環は、各々、Ｅ１ｆ～Ｅ１ｋにより形成される６員の芳香族炭化水素環もしくは５員または６員の芳香族複素環と同義である。
　一般式（Ａ）～（Ｄ）のいずれかで表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉについて説明する。Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａからＲ１ｉのうち少なくとも二つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基を表す。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。
　一般式（Ａ）～（Ｄ）のいずれかで表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉで各々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、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、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）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素環基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、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、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４－トリアゾール－１－イル基、１，２，３－トリアゾール－１－イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、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）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２－ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２－エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２－エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２－エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２－ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２－ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２－エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２－ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２－エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基（例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２－ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２－エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２－ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、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、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）、ホスホノ基等が挙げられる。これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。
　これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよく、また、複数の置換基が存在する場合、各々の置換基は同一でも異なっていてもよく、お互いに連結して環を形成しても良い。
　中でも置換基としては、アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が好ましい。
　本発明においては、前記一般式（Ａ）～（Ｄ）のいずれかで表される部分構造の中でも、上記一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造が好ましい。
　《一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造》
　本発明に係る一般式（１）～（４）で表される部分構造について説明する。
　一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ａ～Ｅ１ｅにより形成される５員の芳香族複素環は、一般式（Ａ）～（Ｄ）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ａ～Ｅ１ｅにより形成される５員の芳香族複素環と同義である。
　一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される６員の芳香族炭化水素環は、一般式（Ａ）～（Ｄ）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される６員の芳香族炭化水素環と同義である。
　一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される５員または６員の芳香族複素環は、一般式（Ａ）～（Ｄ）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される５員または６員の芳香族複素環と同義である。
　一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基をあらわす。
　Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基である場合が好ましい。Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基である場合が好ましい。
　Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち、Ｒ１ｄ、または、Ｒ１ｅが芳香族炭化水素基である場合が好ましい。
　一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基は、一般式（Ａ）～（Ｄ）のいずれかで表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉで各々表される置換基と同義である。
　本発明においては、上記一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造の中でも、上記一般式（１）で表される部分構造が最も好ましい。
　本発明においては、上記一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造の中でも、上記一般式（５）～（８）のいずれかで表される部分構造が好ましい。
　《一般式（５）～（８）のいずれかで表される部分構造》
　本発明に係る一般式（５）～（８）で表される部分構造について説明する。
　一般式（５）～（８）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ａ～Ｅ１ｅにより形成される５員の芳香族複素環は、一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ａ～Ｅ１ｅにより形成される５員の芳香族複素環と同義である。
　一般式（５）～（８）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される６員の芳香族炭化水素環は、一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される６員の芳香族炭化水素環と同義である。
　一般式（５）～（８）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される５員または６員の芳香族複素環は、一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される５員または６員の芳香族複素環と同義である。
　一般式（５）～（８）のいずれかで表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基をあらわす。
　Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基である場合が好ましい。Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基である場合が好ましい。
　Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち、Ｒ１ｄ、または、Ｒ１ｅが芳香族炭化水素基である場合が好ましい。
　一般式（５）～（８）のいずれかで表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基は、一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉで各々表される置換基と同義である。
　本発明においては、上記一般式（５）～（８）のいずれかで表される部分構造の中でも、上記一般式（５）で表される部分構造が最も好ましい。
　本発明においては、上記一般式（５）～（８）のいずれかで表される部分構造の中でも、上記一般式（９）～（１２）のいずれかで表される部分構造が好ましい。
　《一般式（９）～（１２）のいずれかで表される部分構造》
　本発明に係る一般式（９）～（１２）のいずれかで表される部分構造について説明する。
　一般式（９）～（１２）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｆ～Ｅ１ｋにより形成される５員の芳香族複素環は、一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ａ～Ｅ１ｅにより形成される５員の芳香族複素環と同義である。
　一般式（９）～（１２）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される６員の芳香族炭化水素環は、一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される６員の芳香族炭化水素環と同義である。
　一般式（９）～（１２）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される５員または６員の芳香族複素環は、一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される５員または６員の芳香族複素環と同義である。
　一般式（９）～（１２）のいずれかで表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基をあらわす。
　Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基である場合が好ましい。Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基である場合が好ましい。
　Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち、Ｒ１ｄ、または、Ｒ１ｅが芳香族炭化水素基である場合が好ましい。
　本発明においては、上記一般式（９）～（１２）のいずれかで表される部分構造の中でも、上記一般式（９）で表される部分構造が最も好ましい。
　一般式（９）～（１２）のいずれかで表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉで各々表される置換基は、一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉで各々表される置換基と同義である。
　また、本発明においては、上記一般式（５）～（８）のいずれかで表される部分構造の中でも、上記一般式（１３）～（１６）のいずれかで表される部分構造が好ましい一態様としてあげられる。
　《一般式（１３）～（１６）のいずれかで表される部分構造》
　本発明に係る一般式（１３）～（１６）のいずれかで表される部分構造について説明する。
　一般式（１３）～（１６）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｆ～Ｅ１ｋにより形成される５員の芳香族複素環は、一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ａ～Ｅ１ｅにより形成される５員の芳香族複素環と同義である。
　一般式（１３）～（１６）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される６員の芳香族炭化水素環は、一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される６員の芳香族炭化水素環と同義である。
　一般式（１３）～（１６）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される５員または６員の芳香族複素環は、一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される５員または６員の芳香族複素環と同義である。
　一般式（１３）～（１６）のいずれかで表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基をあらわす。
　Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基である場合が好ましい。Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基である場合が好ましい。
　Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち、Ｒ１ｄ、または、Ｒ１ｅが芳香族炭化水素基である場合が好ましい。
　一般式（１３）～（１６）のいずれかで表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉで各々表される置換基は、一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉで各々表される置換基と同義である。
　本発明においては、上記一般式（１３）～（１６）のいずれかで表される部分構造の中でも、上記一般式（１３）で表される部分構造が好ましい。
　上記一般式（１３）で表される部分構造の中でも、上記一般式（１７）で表される部分構造が最も好ましい。
　一般式（１７）で表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基を表す。
　Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基である場合が好ましい。Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基である場合が好ましい。
　Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち、Ｒ１ｄ、または、Ｒ１ｅが芳香族炭化水素基である場合が好ましい。
　一般式（１７）で表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉで各々表される置換基は、一般式（１７）で表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉで各々表される置換基と同義である。
　本発明に係る前記一般式（１）～（１７）において、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基である場合が好ましい。
　本発明に係る前記一般式（１）～（１７）において、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基である場合が好ましい。
　更に、本発明に係る化合物が、前記一般式（１８）で表される化合物であることが好ましい。
　Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される６員の芳香族炭化水素環もしくは６員の芳香族複素環は、一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造において、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される６員の芳香族炭化水素環もしくは６員の芳香族複素環と同義である。
　一般式（１８）において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉで各々表される置換基は、一般式（１７）で表される部分構造において、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉで各々表される置換基と同義である。一般式（１８）において、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基を表す。ｎは２、または３を表す。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。
　以下、本発明に係る前記一般式（Ａ）～（Ｄ）、（１）～（４）のいずれかで表される部分構造、一般式（５）～（８）のいずれかで表される部分構造、一般式（９）～（１２）のいずれかで表される部分構造、または、一般式（１３）～（１６）のいずれかで表される部分構造、一般式（１７）で表される部分構造を含む化合物もしくは一般式（１８）で表される化合物（金属錯体、金属錯体化合物ともいう）、の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
　これらの金属錯体は、例えば、Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｌｅｔｔｅｒ誌、ｖｏｌ３、Ｎｏ．１６、２５７９～２５８１頁（２００１）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第３０巻、第８号、１６８５～１６８７頁（１９９１年）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４頁（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４０巻、第７号、１７０４～１７１１頁（２００１年）、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４１巻、第１２号、３０５５～３０６６頁（２００２年）、Ｎｅｗ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．，第２６巻、１１７１頁（２００２年）、Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｌｅｔｔｅｒ誌、ｖｏｌ８、Ｎｏ．３、４１５～４１８頁（２００６）、更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。
　以下に、本発明に係る金属錯体の合成例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
　合成例１《例示化合物（ＤＡ２）の合成》：本発明の有機ＥＬ素子材料の合成例
　本発明の有機ＥＬ素子材料である例示化合物（ＤＡ２）を下記に示す工程により合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
　（μ錯体（２）の合成）
　５０ｍｌ四つ口フラスコに化合物（１）０．７ｇ、２－エトキシエタノール７．５ｍｌ、水２．５ｍｌを入れ、窒素吹き込み管、温度計、コンデンサーをつけて油浴スターラー上にセットした。
　これに、０．３ｇのＩｒＣｌ３・３Ｈ２Ｏを添加し、内温１００℃付近で３時間煮沸還流して反応終了とした。
　反応終了後室温まで冷却して濾過し、メタノールで良く洗浄して乾燥して、μ錯体（２）０．５ｇを得た。
　工程５：ａｃａｃ錯体（３）の合成
　５０ｍｌ四つ口フラスコに、０．５ｇのμ錯体（２）、０．１ｇのアセチルアセトン、０．１ｇの炭酸ナトリウム、２－エトキシエタノール２０ｍｌを入れ、窒素吹き込み管、温度計、コンデンサーをつけて油浴スターラー上にセットした。
　窒素気流化内温９０℃付近で２時間反応した。
　反応終了後室温まで冷却し、結晶を濾過した。この結晶を水３０ｍｌ、ＭｅＯＨ１０ｍｌで洗浄して乾燥し、０．４ｇのａｃａｃ錯体（３）を得た。
　５０ｍｌ四つ口フラスコに、０．４ｇのａｃａｃ錯体（３）、０．２ｇの化合物（１）、エチレングリコール２０ｍｌを入れ、窒素吹き込み管、温度計、空冷管をつけて油浴スターラー上にセットした。窒素気流化内温１８０℃付近で１０時間加熱攪拌して反応終了とした。
　反応終了後、室温まで冷却し、結晶を濾過した。
　結晶をカラムクロマトグラフィーで精製して、（ＤＡ２）を０．１３ｇ得た。
　得られた例示化合物（ＤＡ２）の構造は１Ｈ－ＮＭＲ（核磁気共鳴スペクトル）、マススペクトルを用いて構造を確認した。
　《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。本発明において、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／発光層／電子輸送層／陰極
　（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
　（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
　（iv）陽極／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
　（ｖ）陽極／陽極バッファー層／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
　本発明の有機ＥＬ素子においては、青色発光層の発光極大波長は４３０ｎｍ～４８０ｎｍにあるものが好ましく、緑色発光層は発光極大波長が５１０ｎｍ～５５０ｎｍ、赤色発光層は発光極大波長が６００ｎｍ～６４０ｎｍの範囲にある単色発光層であることが好ましく、これらを用いた表示装置であることが好ましい。また、これらの少なくとも３層の発光層を積層して白色発光層としたものであってもよい。更に、発光層間には非発光性の中間層を有していてもよい。本発明の有機ＥＬ素子としては白色発光層であることが好ましく、これらを用いた照明装置であることが好ましい。
　本発明の有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。
　《発光層》
　本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
　発光層の膜厚の総和は特に制限はないが、膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、２ｎｍ～５μｍの範囲に調整することが好ましく、さらに好ましくは２ｎｍ～２００ｎｍの範囲に調整され、特に好ましくは、１０ｎｍ～２０ｎｍの範囲である。
　発光層の作製には、後述する発光ドーパントやホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により成膜して形成することができる。
　本発明の有機ＥＬ素子の発光層には、発光ホスト化合物と、発光ドーパント（リン光ドーパント（リン光発光性ドーパントともいう）や蛍光ドーパント等）の少なくとも１種類とを含有することが好ましい。
　（ホスト化合物（発光ホスト等ともいう））
　本発明に用いられるホスト化合物について説明する。
　ここで、本発明においてホスト化合物とは、発光層に含有される化合物の内でその層中での質量比が２０％以上であり、且つ室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。
　ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。また、後述する発光ドーパントを複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
　また、本発明に用いられる発光ホストとしては、従来公知の低分子化合物でも、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）でもよい。
　以下に、本発明に好ましく用いられるホスト化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
　併用してもよい公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
　公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。
　特開２００１－２５７０７６号公報、同２００２－３０８８５５号公報、同２００１－３１３１７９号公報、同２００２－３１９４９１号公報、同２００１－３５７９７７号公報、同２００２－３３４７８６号公報、同２００２－８８６０号公報、同２００２－３３４７８７号公報、同２００２－１５８７１号公報、同２００２－３３４７８８号公報、同２００２－４３０５６号公報、同２００２－３３４７８９号公報、同２００２－７５６４５号公報、同２００２－３３８５７９号公報、同２００２－１０５４４５号公報、同２００２－３４３５６８号公報、同２００２－１４１１７３号公報、同２００２－３５２９５７号公報、同２００２－２０３６８３号公報、同２００２－３６３２２７号公報、同２００２－２３１４５３号公報、同２００３－３１６５号公報、同２００２－２３４８８８号公報、同２００３－２７０４８号公報、同２００２－２５５９３４号公報、同２００２－２６０８６１号公報、同２００２－２８０１８３号公報、同２００２－２９９０６０号公報、同２００２－３０２５１６号公報、同２００２－３０５０８３号公報、同２００２－３０５０８４号公報、同２００２－３０８８３７号公報等。
　（発光ドーパント）
　本発明に係る発光ドーパントについて説明する。
　本発明に係る発光ドーパントとしては、蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう）、リン光ドーパント（リン光発光体、リン光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう）を用いることができるが、より発光効率の高い有機ＥＬ素子を得る観点からは、本発明の有機ＥＬ素子の発光層や発光ユニットに使用される発光ドーパント（単に、発光材料ということもある）としては、上記のホスト化合物を含有すると同時に、リン光ドーパントを含有することが好ましい。
　（リン光ドーパント）
　本発明に係るリン光ドーパントについて説明する。
　本発明に係るリン光ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
　上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
　リン光ドーパントの発光は原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こりリン光ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
　リン光ドーパントは、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
　本発明に係るリン光ドーパントは、好ましくは元素の周期表で８～１０族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、または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
　本発明に係るリン光ドーパントとして用いられる化合物としては、上記の本発明に係る一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造、一般式（５）～（８）のいずれかで表される部分構造、一般式（９）～（１２）のいずれかで表される部分構造または、一般式（１３）～（１６）のいずれかで表される部分構造を含む遷移金属錯体化合物が好ましい。
　また、以下に示すような従来公知の発光ドーパントを併用してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
　（蛍光ドーパント（蛍光性化合物ともいう））
　蛍光ドーパント（蛍光性化合物）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。
　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、阻止層、電子輸送層等について説明する。
　《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、上記の如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。
　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。
　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。
　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。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０．１ｎｍ～５μｍの範囲が好ましい。
　《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
　阻止層は、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。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頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
　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正孔阻止材料からなり、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。
　また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。
　本発明の有機ＥＬ素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
　正孔阻止層には、前述のホスト化合物として挙げたカルバゾール誘導体、カルボリン誘導体、ジアザカルバゾール誘導体（カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭素原子のいずれかひとつが窒素原子で置き換わったものを示す）を含有することが好ましい。
　また、本発明においては、複数の発光色の異なる複数の発光層を有する場合、その発光極大波長が最も短波にある発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましいが、このような場合、該最短波層と該層の次に陽極に近い発光層との間に正孔阻止層を追加して設けることが好ましい。更には、該位置に設けられる正孔阻止層に含有される化合物の５０質量％以上が、前記最短波発光層のホスト化合物に対しそのイオン化ポテンシャルが０．３ｅＶ以上大きいことが好ましい。
　イオン化ポテンシャルは化合物のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば下記に示すような方法により求めることができる。
　（１）米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ０３（Ｇａｕｓｓｉａｎ０３、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ　Ｄ．０２，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔ　ａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ　ＰＡ，２００４．）を用い、キーワードとしてＢ３ＬＹＰ／６－３１Ｇ＊を用いて構造最適化を行うことにより算出した値（ｅＶ単位換算値）の小数点第２位を四捨五入した値としてイオン化ポテンシャルを求めることができる。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。
　（２）イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定する方法により求めることもできる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Ｍｏｄｅｌ　ＡＣ－１」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。
　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。本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては、好ましくは３ｎｍ～１００ｎｍであり、更に好ましくは５ｎｍ～３０ｎｍである。
　《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正孔輸送材料からなり、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。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
　正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、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。
　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３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３級アミン化合物を用いることが好ましい。
　芳香族第３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、更には米国特許第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。
　更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。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。
　また、特開平１１－２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ　ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような、所謂ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることからこれらの材料を用いることが好ましい。
　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、インクジェット法を含む印刷法、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～５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ～２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
　また、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４－２９７０７６号公報、特開２０００－１９６１４０号公報、同２００１－１０２１７５号公報の各公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
　本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
　《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。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
　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、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、例えば、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、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等が挙げられる。
　更に、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。更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。
　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、メタルフリーも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。
　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、インクジェット法を含む印刷法、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５ｎｍ～５μｍ程度、好ましくは５ｎｍ～２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
　また、不純物をドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４－２９７０７６号公報、同１０－２７０１７２号公報、特開２０００－１９６１４０号公報、同２００１－１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
　本発明においては、このようなｎ性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
　《陽極》
　有機ＥＬ素子における陽極としては、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。
　あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。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。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ～１０００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ～２００ｎｍの範囲で選ばれる。
　《陰極》
　一方、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１０ｎｍ～５μｍ、好ましくは５０ｎｍ～２００ｎｍの範囲で選ばれる。尚、発光した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。
　また、陰極に上記金属を１ｎｍ～２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
　《支持基板》
　本発明の有機ＥＬ素子に用いることのできる支持基板（以下、基体、基板、基材、支持体等とも言う）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、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、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。
　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）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
　樹脂フィルムの表面には、無機物、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、ＪＩＳ　Ｋ　７１２９－１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、ＪＩＳ　Ｋ　７１２６－１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１０－３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が、１０－５ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
　バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
　バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ－イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４－６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
　不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
　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５％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。
　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、有機ＥＬ素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機ＥＬ素子の発光のλｍａｘは４８０ｎｍ以下が好ましい。
　《封止》
　本発明に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
　封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。
　具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
　本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。
　更には、ポリマーフィルムは、ＪＩＳ　Ｋ　７１２６－１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０－３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、ＪＩＳ　Ｋ　７１２９－１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が、１×１０－３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下のものであることが好ましい。
　封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。
　接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２－シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
　なお、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。
　封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
　また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ－イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
　封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
　吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
　《保護膜、保護板》
　有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量且つ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
　《光取り出し》
　有機ＥＬ素子は空気よりも屈折率の高い（屈折率が１．７～２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５％から２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
　この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（米国特許第４，７７４，４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（特開昭６３－３１４７９５号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法（特開平１－２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（特開昭６２－１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（特開２００１－２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１－２８３７５１号公報）等がある。
　本発明においては、これらの方法を本発明の有機ＥＬ素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
　本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。
　透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。
　低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５～１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。また、更に１．３５以下であることが好ましい。
　また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
　全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
　導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。
　しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
　回折格子を導入する位置としては前述の通り、いずれかの層間もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。
　このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約１／２～３倍程度が好ましい。
　回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、２次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
　《集光シート》
　本発明の有機ＥＬ素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
　マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する。一辺は１０μｍ～１００μｍが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。
　集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることができる。プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。
　また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。
　《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／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法を説明する。
　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１０ｎｍ～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、この上に有機ＥＬ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薄膜を形成させる。
　これら各層の形成方法としては、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、本発明においてはスピンコート法、インクジェット法、印刷法等の塗布法による成膜が好ましい。
　本発明に係る有機ＥＬ材料を溶解または分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等の有機溶媒を用いることができる。また分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。
　これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは、５０ｎｍ～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。
　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、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の表示装置に、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。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
　《用途》
　本発明の有機ＥＬ素子は、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。発光光源として、例えば、照明装置（家庭用照明、車内照明）、時計や液晶用バックライト、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が、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
　本発明の有機ＥＬ素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
　本発明の有機ＥＬ素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ－１０００（コニカミノルタセンシング社製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決定される。
　また、本発明の有機ＥＬ素子が白色素子の場合には、白色とは、２度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ２でのＣＩＥ１９３１表色系における色度がＸ＝０．３３±０．０７、Ｙ＝０．３３±０．１の領域内にあることを言う。
　以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。また、実施例において用いられる化合物の構造を下記に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
　実施例１
　《有機ＥＬ素子１－１の作製》
　陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製ＮＡ４５）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イソ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、モリブデン製抵抗加熱ボートにα－ＮＰＤを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物としてＨ－１を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＢＡｌｑを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに比較１を１００ｍｇ入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ３を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。
　次いで、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０．１ｎｍ／秒で透明支持基板に蒸着し、膜厚４０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
　更に、Ｈ－１と比較１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．２ｎｍ／秒、０．０１２ｎｍ／秒で前記正孔輸送層上に共蒸着して、膜厚４０ｎｍの発光層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。
　更に、ＢＡｌｑの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記発光層の上に蒸着して膜厚１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。
　その上に、更に、Ａｌｑ３の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記正孔阻止層の上に蒸着して更に膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。尚、蒸着時の基板温度は室温であった。
　引き続きフッ化リチウム０．５ｎｍ及びアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子１－１を作製した。
　《有機ＥＬ素子１－２～１－３７の作製》
　有機ＥＬ素子１－１の作製において、発光層のホスト化合物Ｈ－１とドーパント化合物である比較１を表１に示す化合物に置き換えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子１－２～１－３７を作製した。
　《有機ＥＬ素子の評価》
　得られた有機ＥＬ素子１－１～１－３７を評価するに際しては、作製後の各有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材としてエポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを上記陰極上に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止して、図３、図４に示すような照明装置を形成して評価した。
　図３は照明装置の概略図を示し、有機ＥＬ素子１０１はガラスカバー１０２で覆われている（なお、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子１０１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の雰囲気下）で行った）。
　図４は照明装置の断面図を示し、図４において、１０５は陰極、１０６は有機ＥＬ層、１０７は透明電極付きガラス基板を示す。なお、ガラスカバー１０２内には窒素ガス１０８が充填され、捕水剤１０９が設けられている。
　（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（コニカミノルタセンシング製）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。
　（５０℃駆動寿命）
　下記に示す測定法に従って、５０℃駆動寿命の評価を行った。
　各有機ＥＬ素子を５０℃の一定条件で初期輝度１０００ｃｄ／ｍ２を与える電流で定電流駆動して、初期輝度の１／２（５００ｃｄ／ｍ２）になる時間を求め、これを５０℃駆動寿命の尺度とした。なお、５０℃駆動寿命は比較の有機ＥＬ素子１－１を１００とした時の相対値で表示した。
　（発光色）
　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った際の発光色を目視で評価した。得られた結果を表１に示す。尚、表１の寿命の測定結果は、有機ＥＬ素子１－１を１００とした時の相対値で表した。
　（ＤＣ値：発光色のズレ）
　有機ＥＬ素子１－１の発光層の作製において、Ｈ－１と比較１の蒸着速度０．２ｎｍ／秒、０．０２４ｎｍ／秒で、前記正孔輸送層上に共蒸着して、膜厚４０ｎｍの発光層を設けた以外は同様にして、本発明の有機ＥＬ素子１－１Ａを作製した。
　また、有機ＥＬ素子１－２～１－３７の発光層の作製においても同様にして、有機ＥＬ素子１－２Ａ～１－３７Ａを各々作製した。
　得られた有機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った際の発光色をＣＳ－１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いて、素子のＣＩＥ色度座標を測定した。
　例えば、有機ＥＬ素子１－１、有機ＥＬ素子１－１Ａの場合は、有機ＥＬ素子１－１のＣＩＥ色度座標を、（ｘ１、ｙ１）、有機ＥＬ素子１－１ＡのＣＩＥ色度座標を、（ｘ２、ｙ２）としたときに、下記の式（１）を用いてＤＣ値を求めた。
　　式（１）
　　ＤＣ＝［（ｘ２－ｘ１）２＋（ｙ２－ｙ１）２］１／２
　得られた結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000054
　表１から、比較の素子に比べて、本発明の有機ＥＬ素子は、外部取り出し量子効率が高く、且つ、高温下での寿命の劣化が小さく、且つ、ホストとドーパントの混合比率による発光色のズレがないことが明らかである。
　実施例２
　《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。
　（緑色発光素子の作製）
　実施例１の有機ＥＬ素子１－１において、比較１をＩｒ－１に変更した以外は同様にして、緑色発光素子を作製し、これを緑色発光素子として用いた。
　（赤色発光素子の作製）
　実施例１の有機ＥＬ素子１－１において、比較１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。
　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。
　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、且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。
　実施例３
　《白色発光素子及び白色照明装置の作製－２》
　陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（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イソ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ネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ　Ｐ　Ａｌ　４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。
　この基板を窒素雰囲気下に移し、第１正孔輸送層上に、５０ｍｇの化合物Ａを１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜した。１８０秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行った後、６０℃で１時間真空乾燥し第２正孔輸送層とした。
　次に、化合物Ｂ（６０ｍｇ）、Ｉｒ－１４（３．０ｍｇ）、ＤＡ１３２（３．０ｍｇ）をトルエン６ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜した。１５秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行わせ、さらに真空中１５０℃で１時間加熱を行い、発光層とした。
　更に、化合物Ｃ（２０ｍｇ）をトルエン６ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜した。１５秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行わせ、さらに真空中８０℃で１時間加熱を行い、正孔阻止層とした。
　続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、モリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ３を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。真空槽を４×１０－４Ｐａまで減圧した後、Ａｌｑ３の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記正孔阻止層の上に蒸着して、更に膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。
　なお、蒸着時の基板温度は室温であった。
　引き続き、フッ化リチウム０．５ｎｍ及びアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、白色発光有機ＥＬ素子を作製した。
　この素子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出来ることが判った。
　実施例４
　《有機ＥＬ素子４－１の作製》
　陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１００ｎｍ製膜した基板（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イソ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ネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ　Ｐ　Ａｌ　４０８３）を純水で７０％に希釈した溶液を３０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコート法により製膜した後、２００℃にて１時間乾燥し、膜厚３０ｎｍの第１正孔輸送層を設けた。この基板を窒素雰囲気下に移し、第１正孔輸送層上に、５０ｍｇの化合物Ａを１０ｍｌのトルエンに溶解した溶液を１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜した。１８０秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行った後、６０℃で１時間真空乾燥し第２正孔輸送層とした。次に、Ｈ－１（６０ｍｇ）、比較１（３．０ｍｇ）をトルエン６ｍｌに溶解した溶液を用い、１０００ｒｐｍ、３０秒の条件下、スピンコート法により製膜した。続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、モリブデン製抵抗加熱ボートにＢＡｌｑを２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。真空槽を４×１０－４Ｐａまで減圧した後、ＢＡｌｑの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記電子輸送層の上に蒸着して、さらに膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。
　なお、蒸着時の基板温度は室温であった。引き続き、フッ化リチウム０．５ｎｍ及びアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、発光有機ＥＬ素子を作製した。
　《有機ＥＬ素子４－２～４－３４の作製》
　有機ＥＬ素子４－１の作製において、発光層のホスト化合物であるＨ－１とドーパント化合物である比較１を表２に示す化合物に置き換えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子４－２～４－３４を作製した。
　《有機ＥＬ素子の評価》
　得られた有機ＥＬ素子４－１～４－３４を評価するに際しては、作製後の各有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、厚み３００μｍのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材としてエポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を適用し、これを上記陰極上に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からＵＶ光を照射して、硬化させて、封止して、図３、図４に示すような照明装置を形成して評価した。図３は照明装置の概略図を示し、有機ＥＬ素子１０１はガラスカバー１０２で覆われている（なお、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子１０１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の雰囲気下）で行った）。図４は照明装置の断面図を示し、図４において、１０５は陰極、１０６は有機ＥＬ層、１０７は透明電極付きガラス基板を示す。なお、ガラスカバー１０２内には窒素ガス１０８が充填され、捕水剤１０９が設けられている。
　（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（コニカミノルタセンシング製）を用いた。外部取り出し量子効率は有機ＥＬ素子４－１を１００とする相対値で表した。
　（半減寿命）
　下記に示す測定法に従って、半減寿命の評価を行った。
　各有機ＥＬ素子を初期輝度１０００ｃｄ／ｍ２を与える電流で定電流駆動して、初期輝度の１／２（５００ｃｄ／ｍ２）になる時間を求め、これを半減寿命の尺度とした。
　尚、半減寿命は比較の有機ＥＬ素子４－１を１００としたときの相対値で表示した。
　（ダークスポット）
　各有機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った際の発光面を目視で評価した。無作為に抽出した１０人による目視評価で下記のようにランク評価を行った。
　×：ダークスポットを確認した人数が５人以上
　△：ダークスポットを確認した人数が１～４人
　○：ダークスポットを確認した人数が０人
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000055
　表２から、比較の素子に比べて、本発明の有機ＥＬ素子は、効率（外部取り出し量子効率）が高く、半減寿命が長く、ダークスポットが皆無である。
　１　ディスプレイ
　３　画素
　５　走査線
　６　データ線
　Ａ　表示部
　Ｂ　制御部
　１０１　有機ＥＬ素子
　１０７　透明電極付きガラス基板
　１０６　有機ＥＬ層
　１０５　陰極
　１０２　ガラスカバー
　１０８　窒素ガス

Claims (17)

  1. 陽極と陰極により挟まれた少なくとも発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、該発光層が、下記一般式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、または（Ｄ）で表される部分構造を含む化合物を少なくとも１つ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。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     〔式中、Ｅ１ｂ～Ｅ１ｏ及びＥ１ｑは炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、Ｅ１ａとＥ１ｐは各々異なり、炭素原子または窒素原子を表す。Ｅ１ａ～Ｅ１ｑで構成される骨格は合計で１８π電子を有する。Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａからＲ１ｉのうち少なくとも二つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基をあらわす。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。〕
  2. 前記一般式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）または（Ｄ）のいずれかで表される部分構造が、各々下記一般式（１）、（２）、（３）、または（４）で表されることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    〔式中、Ｅ１ｂ～Ｅ１ｏ及びＥ１ｑは炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、Ｅ１ａとＥ１ｐは各々異なり、炭素原子または窒素原子を表す。Ｅ１ａ～Ｅ１ｑで構成される骨格は合計で１８π電子を有する。Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基を表す。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。〕
  3. 前記一般式（１）～（４）のいずれかで表される部分構造が、下記一般式（５）～（８）のいずれかで表されることを特徴とする請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    〔式中、Ｅ１ｂ～Ｅ１ｏ及びＥ１ｑは炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、Ｅ１ａ～Ｅ１ｅにより形成される環は、５員の芳香族複素環を表し、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｐにより形成される環は、６員の芳香族炭化水素環もしくは５員または６員の芳香族複素環を表す。Ｅ１ａとＥ１ｐは各々異なり、炭素原子または窒素原子を表す。Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基を表す。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。〕
  4. 前記Ｅ１ａ～Ｅ１ｅで構成される環が、イミダゾール環またはピラゾール環であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  5. 前記一般式（５）～（８）のいずれかで表される部分構造が、下記一般式（９）～（１２）のいずれかで表されることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    〔式中、Ｅ１ｆ～Ｅ１ｏ及びＥ１ｑは炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、Ｅ１ｆ～Ｅ１ｋにより形成される環は、５員の芳香族複素環を表し、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される環は、６員の芳香族炭化水素環もしくは５員または６員の芳香族複素環を表す。Ｅ１ｐは炭素原子を表す。Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基をあらわす。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。〕
  6. 前記一般式（５）～（８）のいずれかで表される部分構造が、下記一般式（１３）～（１６）のいずれかで表されることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    〔式中、Ｅ１ｆ～Ｅ１ｏ及びＥ１ｑは炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、Ｅ１ｆ～Ｅ１ｋにより形成される環は、５員の芳香族複素環を表し、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される環は、６員の芳香族炭化水素環もしくは５員または６員の芳香族複素環を表す。Ｅ１ｐは炭素原子を表す。Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基をあらわす。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。〕
  7. 前記一般式（１３）で表される部分構造が、下記一般式（１７）で表されることを特徴とする請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
     〔式中、Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基をあらわす。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。〕
  8. 前記一般式（１）～（１７）において、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基であることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  9. 前記一般式（１）～（１７）において、Ｒ１ｄまたはＲ１ｅのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基であることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  10. 前記一般式（１）～（１７）において、Ｒ１ｂが芳香族炭化水素基であることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  11. 構成層として、前記一般式（１）～（１７）のいずれかで表される部分構造を含む化合物を少なくとも１種含有する有機層を有し、該有機層がウェットプロセスを用いて形成されたことを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  12. 陽極と陰極により挟まれた少なくとも発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、下記一般式（１８）で表される化合物を少なくとも１つ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。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
     〔式中、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｏ及びＥ１ｑは炭素原子、または、窒素原子を表し、Ｅ１ｌ～Ｅ１ｑにより形成される環は、６員の芳香族炭化水素環もしくは６員の芳香族複素環を表す。Ｅ１ｐは炭素原子を表す。Ｒ１ａ～Ｒ１ｉは、各々水素原子または置換基を表すが、Ｒ１ａ及びＲ１ｂのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基であり、かつ、Ｒ１ｃからＲ１ｆのうち少なくとも一つ、もしくは、Ｒ１ｇからＲ１ｉのうち少なくとも一つが芳香族炭化水素基、もしくは、芳香族複素環基を表す。ｎは２、または３を表す。Ｍは元素周期表における８族～１０族の遷移金属元素を表す。〕
  13. 前記Ｍが白金またはイリジウムであることを特徴とする請求項１～１２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  14. 請求項１～７のいずれか１項に記載の前記一般式（１）～（１７）のいずれかで表される部分構造を含む化合物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。
  15. Ｍが白金またはイリジウムであることを特徴とする請求項１４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子材料。
  16. 請求項１～１３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
  17. 請求項１～１３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
PCT/JP2009/065716 2008-09-17 2009-09-09 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子材料 WO2010032663A1 (ja)

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