JP2009076865A - 有機電界発光素子 - Google Patents

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Abstract

【課題】効率(消費電力)に優れ、かつ耐久性に優れる発光素子の提供
【解決手段】一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、有機層のいずれかに下記一般式で表される化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とする有機電界発光素子（一般式中、Ｒ1〜Ｒ7は各々独立して水素原子、もしくは置換基である。Ｒ1〜Ｒ7の少なくともひとつは重水素原子、もしくは重水素原子を含む置換基である。）
Figure 2009076865

【選択図】なし

Description

本発明は、電気エネルギーを光に変換して発光できる有機電界発光素子（以下、「有機ＥＬ素子」、「発光素子」又は「素子」ともいう。）に関するものであり、特に発光特性および耐久性に優れる有機電界発光素子に関するものである。
今日、有機発光材料を用いる種々の表示素子（有機発光素子）に関する研究開発が活発であり、中でも有機ＥＬ素子は、低電圧で高輝度の発光を得ることができ、有望な表示素子として注目されている。
また、近年、燐光発光材料を用いることにより、素子の高効率化が進んでいる。燐光発光材料としてはイリジウム錯体や白金錯体などが知られている（例えば、特許文献１、２、３等参照）。しかし、これらの技術をもってしても、未だ満足する耐久性は得られていない。
特許文献４では、重水素原子を含む有機化合物を用いているが、燐光発光性金属錯体材料と併用した場合の効果に関しては何ら記述がない。
特許文献５では、常温燐光を有する重水素原子を含むカルバゾール材料を用いているが、燐光発光性金属錯体材料と併用した場合の効果に関しては何ら記述がない。
米国特許第６３０３２３８号明細書 国際公開第００／５７６７６号パンフレット 国際公開第００／７０６５５号パンフレット 国際公開第０２／０４７４４０号パンフレット
本発明の目的は、効率(消費電力)に優れ、かつ耐久性に優れる発光素子の提供にある。
この課題は下記手段によって達成された。
１）一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、有機層のいずれかに下記一般式（I）で表される化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とする有機電界発光素子。
一般式(Ｉ)
Figure 2009076865
（一般式(I)中、Ｒ1〜Ｒ7は各々独立して水素原子、又は置換基である。Ｒ1〜Ｒ7の少なくともひとつは重水素原子、又は重水素原子を含む置換基である。）
２）発光層に燐光発光材料の少なくとも一種を含有することを特徴とする上記１）に記載の有機電界発光素子。
３）発光層に白金錯体燐光発光材料もしくはイリジウム錯体燐光発光材料の少なくとも一種を含有することを特徴とする上記１）または２）に記載の有機電界発光素子。
４）発光層に白金錯体燐光発光材料の少なくとも一種を含有することを特徴とする上記１）〜３）のいずれかに記載の有機電界発光素子。
５）発光層に４座配位子を有する白金錯体燐光発光材料の少なくとも一種を含有することを特徴とする上記１）〜４）のいずれかに記載の有機電界発光素子。
６）上記１）に記載の一般式(I)で表される化合物で、Ｒ2〜Ｒ7の少なくともひとつが重水素原子であることを特徴とする上記１）〜５）のいずれかに記載の有機電界発光素子。
７）上記１）に記載の一般式(I)で表される化合物の少なくとも一種を発光層に含有することを特徴とする上記１）〜６）のいずれかに記載の有機電界発光素子。
８）上記１）に記載の一般式(I)で表される化合物の少なくとも一種を発光層に隣接する有機層に含有することを特徴とする上記１）〜７）のいずれかに記載の有機電界発光素子。
９）上記１）に記載の一般式(I)で表される化合物で、Ｒ1がアリール基、又は、ヘテロアリール基であることを特徴とする上記１）〜８）のいずれかに記載の有機電界発光素子。
１０）上記１）に記載の一般式(I)で表される化合物で、Ｒ2及びＲ3の少なくともどちらか一方が、３級または４級の炭素原子を有し、かつ前記炭素原子で当該化合物に結合するアルキル基であることを特徴とする上記１）〜９）のいずれかに記載の有機電界発光素子。
１１）
上記１）に記載の一般式(I)で表される化合物が、下記一般式（Iａ）で表されることを特徴とする上記１）〜１０）のいずれかに記載の有機電界発光素子。
Figure 2009076865
 Ｒ2a〜Ｒ7aは、一般式(Ｉ)で表される化合物のＲ2〜Ｒ7とそれぞれ同義である。
ｎ1aは、２〜６の整数を表す。
Ｌ1aはｎ1a価の連結基を表す。
１２）
上記１）に記載の一般式(I)で表される化合物が、下記一般式（Iｂ）で表されることを特徴とする上記１）〜１１）のいずれかに記載の有機電界発光素子。
Figure 2009076865
 Ｒ2b、Ｒ3b、Ｒ5bは、一般式(Ｉ)で表される化合物のＲ2、Ｒ3、Ｒ5とそれぞれ同義である。
ｎ1bは、２〜４の整数を表す。
Ｌ1bはｎ1b価の連結基を表す。
１３）上記１）に記載の一般式(I)で表される化合物が、下記一般式（Iｃ）で表されることを特徴とする上記１）〜１０）のいずれかに記載の有機電界発光素子。
一般式（Iｃ）
（Ind）n―L
（一般式(Ｉｃ)中、Indは上記１）に記載の一般式(Ｉ)で表される化合物残基を表し、Ｌは一般式(Ｉ)で表される化合物のインド―ル環の、２位もしくは３位で結合する連結基を表し、ｎは２以上の整数を表す。）
本発明によれば、効率(消費電力)に優れ、かつ耐久性に優れた有機電界発光素子を提供することができる。特に一般式（Ｉ）で表される重水素含有化合物をホスト材料として、イリジウム錯体や白金錯体などの燐光発光材料と併用すると上記効率及び耐久性はより一層改善される。
本発明の有機電界発光素子（以下、「本発明の素子」と呼ぶことがある。）は、一対の電極間に、発光層を含む少なくとも一層の有機層（有機化合物のみからなる層であっても良いし、無機化合物を含有する有機層であっても良い）を有する有機電界発光素子であって、有機層のいずれかに下記一般式（I）で表される化合物の少なくとも一種を含有する。
本発明の下記一般式（I）で表される化合物は、化学的な安定性に優れ、素子駆動中における材料の分解等の変質が少なく、当該分解物による、有機電界発光素子の効率低下や素子寿命の低下を防ぐことができる。
以下、一般式(I)で表される化合物について説明する。
一般式(Ｉ)
Figure 2009076865
一般式(I)中、Ｒ1〜Ｒ7は水素原子、もしくは、置換基である。Ｒ1〜Ｒ7の少なくともひとつは重水素原子、もしくは重水素原子を含む置換基である。
本発明において、重水素原子を含む置換基とは、置換基に含まれる水素原子が、重水素原子に置き換えられた置換基をいう。
一般式(I)中、重水素原子と水素原子の比率(重水素原子の原子数：水素原子の原子数)が、１００：０から１：９９の範囲に含まれていることが好ましい。言い換えれば、上記比率は一般式(I)中、水素原子と重水素原子の総和に対して重水素原子が占める割合（重水素化率）が１〜１００％であることと同義である。この重水素化率は、プロトンＮＭＲを用いて、プロトンの数とケミカルシフトが既知の内部標準とともに化合物を測定し、得られたスペクトルのシグナルの積分値の比率から決定することができる。
重水素原子と水素原子の比率の範囲として、好ましくは１００：０から５：９５（重水素化率５〜１００％）であり、より好ましくは１００：０から５０：５０（重水素化率５０〜１００％）であり、特に好ましくは１００：０から８０：２０（重水素化率８０〜１００％）である。
水素原子が重水素原子である位置は、一般式（Ｉ）で表される化合物のどこでも良いが、Ｒ2〜Ｒ3の水素原子が重水素原子であることが好ましく、Ｒ2〜Ｒ7の水素原子が重水素原子であることがより好ましく、すべての水素原子が重水素原子であることが特に好ましい。
Ｒ1〜Ｒ7で表される置換基としては特に限定されないが、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン基、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロアリール基以外のヘテロ環基、シリル基、シリルオキシ基、重水素原子などが挙げられる。これらの置換基は、更に他の置換基によって置換されてもよく、また、これらの置換基同士が結合し、環を形成していてもよい。
ここで、アルキル基としては、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ドデシル、ｎ−オクタデシル、ｎ−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロオクチル、１−アダマンチル、トリフルオロメチルなどが挙げられる。
また、アルケニル基としては、好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばビニル、アリル、１−プロペニル、１−イソプロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ペンテニルなどが挙げられる。
また、アルキニル基としては、好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばエチニル、プロパルギル、１−プロピニル、３−ペンチニルなどが挙げられる。
また、アリール基としては、好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニル、ｏ−メチルフェニル、ｍ−メチルフェニル、ｐ−メチルフェニル、２，６−キシリル、ｐ−クメニル、メシチル、ナフチル、アントラニル、などが挙げられる。
また、ヘテロアリール基としては、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル、ピラゾリル、ピリジル、ピラジル、ピリミジル、トリアジニル、キノリル、イソキノリニル、ピロリル、インドリル、フリル、チエニル、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、カルバゾリル、アゼピニルなどが挙げられる。
また、アミノ基としては、好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１０であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノなどが挙げられる。
また、アルコキシ基としては、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。
また、アリールオキシ基としては、好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシなどが挙げられる。
また、ヘテロ環オキシ基としては、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。
また、アシル基としては、好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。
また、アルコキシカルボニル基としては、好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。
また、アリールオキシカルボニル基としては、好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。
また、アシルオキシ基としては、好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。
また、アシルアミノ基としては、好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。
また、アルコキシカルボニルアミノ基としては、好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。
また、アリールオキシカルボニルアミノ基としては、好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。
また、スルホニルアミノ基としては、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。
また、スルファモイル基としては、好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。
また、カルバモイル基としては、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。
また、アルキルチオ基としては、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。
また、アリールチオ基としては、好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。
また、ヘテロ環チオ基としては、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミダゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。
また、スルホニル基としては、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメシル、トシル、トリフルオロメタンスルホニルなどが挙げられる。
また、スルフィニル基としては、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。
また、ウレイド基としては、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。
また、リン酸アミド基としては、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。
また、ハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
また、ヘテロアリール基以外のヘテロ環基としては、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えば、ピペリジル、モルホリノ、ピロリジルなどが挙げられる。
また、シリル基としては、好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリル、トリエチルシリル、トリイソプロピルシリル、ジメチル‐ｔｅｒｔ−ブチルシリル、ジメチルフェニルシリル、ジフェニル‐ｔｅｒｔ−ブチルシリル、トリフェニルシリル、トリ−１−ナフチルシリル、トリ−２−ナフチルシリルなどが挙げられる。
また、シリルオキシ基としては、好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリルオキシ、トリフェニルシリルオキシなどが挙げられる。
Ｒ1の置換基として好ましくはアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、シリル基であり、より好ましくは炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数４〜２０ヘテロアリール基、であり、特に好ましくは炭素数６〜２０のアリール基である。アリール基として好ましくは、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、９−アントラセニル基、1-ピレニル基であり、より好ましくは、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、９−アントラセニル基であり、特に好ましくは、フェニル基である。
Ｒ1の置換基は、更に他の置換基によって置換されてもよい。Ｒ1の置換基を介して、一般式(Ｉ)であらわされる化合物を複数含んでいてもよく、その場合に一般式（Ｉ）に含まれる化合物の数は、２以上が好ましく、２〜４がより好ましく、２〜３がより好ましく、２が特に好ましい。
Ｒ2、Ｒ3の置換基として好ましくはアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、シリル基であり、より好ましくはアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、であり、特に好ましくはアルキル基である。
Ｒ2、Ｒ3がアルキル基であるとは、１〜４級の炭素原子を有し、かつ前記炭素原子で一般式(I)で表される化合物に結合する置換基であることを表し、２〜４級の炭素原子を有し、かつ前記炭素原子で当該化合物に結合する置換基であることが好ましく、３級または４級の炭素原子を有し、かつ前記炭素原子で当該化合物に結合する置換基であることがより好ましく、４級の炭素原子を有し、かつ前記炭素原子で当該化合物に結合する置換基であることが特に好ましい。例えば、１級の炭素原子で当該化合物に結合する置換基としてはメチル基であり、２級の炭素原子で当該化合物に結合する置換基としてはエチル基、ベンジル基があり、３級の炭素原子で当該化合物に結合する置換基としてはｉｓｏ-プロピル基、ジフェニルメチル基があり、４級の炭素原子で当該化合物に結合する置換基としてはｔｅｒｔ-ブチル基、１−アダマンチル基、トリチル基が挙げられる。
Ｒ2、Ｒ3のアルキル基として好ましくは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｎ-ブチル基、ｔｅｒｔ-ブチル基、ベンジル基、ジフェニルメチル基、トリチル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基であり、より好ましくは、メチル基、イソプロピル基、ｎ-ブチル基、ｔｅｒｔ-ブチル基、トリチル基、１−アダマンチル基であり、特に好ましくは、インドール骨格に置換されたアルキル基のα位の水素原子は化学的に活性であると考えられていることから、当該部位に水素原子がないことが化合物の安定性の面で望ましいので、ｔｅｒｔ-ブチル基、トリチル基、１−アダマンチル基である。
Ｒ2、Ｒ3の両方が水素原子でないことが好ましく、Ｒ2、Ｒ3のどちらか置換基である（水素原子でない）ことがより好ましく、Ｒ3が置換基である（水素原子でないこと）が特に好ましい。
Ｒ4〜Ｒ7の置換基として好ましくはアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン基、シアノ基、シリル基であり、より好ましくはアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、フッ素原子、シアノ基、３級シリル基であり、特に好ましくは炭素数１〜１０アルキル基、炭素数１〜３０のトリアリールシリル基である。これらの置換基は、更に他の置換基によって置換されてもよく、また、これらの置換基同士が結合し、環を形成していてもよい。
置換基に含まれる水素原子のうち、重水素原子で置換されているのもの割合としては、重水素原子で置換されている位置は、水素原子に置換されている場合に比べて、材料の劣化に影響を与える化学反応に対して不活性であると考えられるため、大概の場合は割合が大きい方が好ましい。また、置換基の種類により化学反応に対する活性が異なり、したがって、上記の好ましい割合の範囲も置換基の種類によって異なると考えられる。例えば、置換基がアルキル基の場合は、１０〜１００％が好ましく、５０〜１００％がより好ましく、８０〜１００％が特に好ましい。置換基がアリール基の場合は、２０〜１００％が好ましく、７０〜１００％がより好ましく、８５〜１００％が特に好ましい。
重水素で置換された置換基の具体的な例としては、ＣＤ3基、Ｃ2Ｄ5基、ＣＤ（ＣＤ3）2基、ＣＤ2Ｃ6Ｈ5基、ＣＤ2Ｃ6Ｄ5基、ＣＨ2Ｃ6Ｄ5基、Ｃ（ＣＤ3）3基、Ｃ6ＤＨ4基(フェニルーｄ１基)、Ｃ6Ｄ5基(フェニルーｄ５基)、Ｃ5Ｄ4Ｎ基（ピリジルーｄ４基）、Ｓｉ（ＣＤ3）3基、Ｓｉ（Ｃ6Ｄ5）3基などが挙げられ、中でも、上記の理由から、ＣＤ3基、Ｃ2Ｄ5基、ＣＤ（ＣＤ3）2基、ＣＤ2Ｃ6Ｄ5基、Ｃ（ＣＤ3）3基、Ｃ6Ｄ5基(フェニルーｄ５基)、Ｃ5Ｄ4Ｎ基（ピリジルーｄ４基）、Ｓｉ（ＣＤ3）3基、Ｓｉ（Ｃ6Ｄ5）3基が好ましく、ＣＤ（ＣＤ3）2基、Ｃ（ＣＤ3）3基、Ｃ6Ｄ5基(フェニルーｄ5基)、Ｃ5Ｄ4Ｎ基（ピリジルーｄ４基）、Ｓｉ（Ｃ6Ｄ5）3基がより好ましく、Ｃ（ＣＤ3）3基、Ｃ6Ｄ5基(フェニルーｄ５基)、Ｓｉ（Ｃ6Ｄ5）3基が特に好ましい。
Ｒ2〜Ｒ7は水素原子であっても、重水素原子であっても、これまで述べてきた置換基であってもよいが、重水素原子か置換基であることが好ましい。Ｒ2、Ｒ3は、インドール骨格の中でも特に化学反応に対する活性が高いと考えられる場所に位置することから、水素原子よりも、重水素原子か置換基であることが好ましく、置換基であることがより好ましい。また、少なくともＲ2、Ｒ3のどちらか一方が置換基であり、残りの一方が重水素原子であることも好ましく、Ｒ3が置換基であり、Ｒ2が水素原子であるほうがより好ましい。Ｒ4〜Ｒ7の中では、化学反応に対する活性が高いと考えられ場所に位置は、Ｒ5の位置であるが、Ｒ2、Ｒ3の位置よりは活性が低いと考えられることから、水素原子よりも、重水素原子か置換基であることが好ましい。
本発明の一般式（Ｉ）で表される化合物は、有機電界発光素子中において、電荷(電子・正孔)を輸送する役割を担っているが、中でも、正孔を輸送する能力が高いことが好ましいと考えられる。一般式（Ｉ）で表される化合物においては、インドール構造の部分が主にその役割を担うと考えられるので、化合物中にインドール構造を複数有することが好ましい。しかし、インドール構造の数が多すぎると、化合物の分子量の増加を引き起こし、例えば、真空蒸着による有機層形成工程において問題を生じると考えられる。以上のことから、一般式（Ｉ）で表される化合物のより好ましい形態としては、適当な数のインドール構造を、インドール骨格の適当な位置で連結したものであると考えられ、例えば、以下に示す一般式（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（Ｉｃ）で表される化合物が挙げられる。
本発明の一般式（Ｉ）で表される化合物の特に好ましい例のひとつは、一般式（Ｉａ）で表される化合物である。以下、一般式（Ｉａ）で表される化合物について説明する。
Figure 2009076865
Ｒ2a〜Ｒ7aは、一般式(Ｉ)で表される化合物のＲ2〜Ｒ7とそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同じである。
ｎ1aは、２〜６の整数を表し、２〜４が好ましく、２〜３がより好ましく、２が特に好ましい。
Ｌ1aはｎ1a価の連結基を表す。
Ｌ1aで表される連結基としては、具体的には、脂肪族連結基（炭素数として好ましくは１〜２０であり、より好ましくは１〜１０であり、特に好ましくは１〜６である。２価の連結基の例としては、メチレン基、ジメチルメチレン基、ジフェニルメチレン基、フルオレン環、エチレン基、シクロヘキサン環。３価の連結基としては、メチン基、メチルメチン基、フェニルメチン基、ｔｅｒｔ−ブチルメチン基である）、芳香環（炭素数として好ましくは６〜２０であり、より好ましくは６〜１０であり、特に好ましくは６〜８である。具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ピレン環、トリフェニレン環を含むアリーレン基である）、ヘテロ芳香環（ヘテロ原子として好ましくは、窒素原子、硫黄原子、酸素原子を含み、より好ましくは、硫黄原子、窒素原子を含み、特に好ましくは、窒素原子を含む。具体的には、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、チオフェン環、ジベンゾチオフェン環、フラン環、ジベンゾフラン環を含むヘテロアリーレン基である）、シリル基（具体的には、２価の連結基としては、ジメチルシリル基、ジフェニルシリル基、メチルフェニルシリル基、シロール基。３価の連結基としては、メチルシリル基、フェニルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルシリル基など。４価の連結基としては、シリル基）、アミノ基（具体的には、２価の連結基としては、メチルアミノ基、フェニルアミノ基、ｔｅｒｔ−ブチルアミノ基、３価の連結基としては、アミノ基）、酸素原子、硫黄原子が挙げられ、これらを組み合わせて用いてもよい。
連結基Ｌ1aとして好ましくは、脂肪族連結基、芳香環、ヘテロ芳香環、シリル基、アミノ基であり、より好ましくは、、脂肪族連結基、芳香環、ヘテロ芳香環であり、特に好ましくは、脂肪族連結基である。
脂肪族連結基としては、メチレン基、ジメチルメチレン基、ジフェニルメチレン基、フルオレン環、エチレン基、シクロヘキサン環、メチン基、メチルメチン基、フェニルメチン基、ｔｅｒｔ−ブチルメチン基が好ましく、メチレン基、ジメチルメチレン基、ジフェニルメチレン基、フルオレン環、エチレン基、シクロヘキサン環がより好ましく、ジメチルメチレン基が特に好ましい。
本発明の一般式（I）で表される化合物の特に好ましい例のひとつは、一般式（Ｉｂ）で表される化合物である。以下、一般式（Ｉｂ）で表される化合物について説明する。
Figure 2009076865
Ｒ2b、Ｒ3b、Ｒ5bは、一般式(Ｉ)で表される化合物のＲ2、Ｒ3、Ｒ5とそれぞれ同義である。
ｎ1bは、２〜４の整数を表す。
Ｌ1bはｎ1b価の連結基を表す。
Ｒ2b、Ｒ3b、Ｒ5bは、一般式(Ｉ)で表される化合物のＲ2、Ｒ3、Ｒ5とそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同じであるが、特に、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数４〜２０のヘテロアリール基、炭素数３〜２０のシリル基、重水素原子が好ましい。
炭素数１〜２０のアルキル基の具体的な例としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、1−アダマンチル基、トリチル基などが挙げられる。
炭素数１〜２０のアルキル基の炭素数としては、炭素数３〜１０が好ましく、炭素数４〜６がより好ましく、炭素数４が特に好ましい。
炭素数６〜２０のアリール基の具体的な例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基などが挙げられる。
炭素数６〜２０のアリール基の炭素数としては、炭素数６〜１４が好ましく、炭素数６〜１０がより好ましく、炭素数６が特に好ましい。
炭素数４〜２０のヘテロアリール基の具体的な例としては、窒素原子を含むものとしては、２−ピリジル基、３−ピリジル基、４−ピリジル基、１−キノリル基、２−キノリル基、１−イソキノリル基、３−イソキノリル基、９−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、２−イミダゾリル基、２−ベンズイミダゾリル基、１−ベンズイミダゾリル基、硫黄原子を含むものとしては、２−チエニル基、３−チエニル基、2-ベンゾチエニル基、3-ベンゾチエニル基、酸素原子を含むものとしては、２−フリル基、３−フリル基、２−ベンゾフリル基、３−ベンゾフリル基などが挙げられる。
炭素数４〜２０のヘテロアリール基の炭素数としては、炭素数５〜１２が好ましく、炭素数５〜９がより好ましく、炭素数５が特に好ましい。
Ｒ2b、Ｒ3bの組合せとしては、アルキル基、アリール基、重水素原子から選ばれることが好ましいが、アルキル基と重水素原子、もしくは、アリール基と重水素原子の組合せから選ばれることがより好ましく、アルキル基と重水素原子の組合せから選ばれることが特に好ましい。
ｎ1bは、２〜４の整数を表し、２〜３が好ましく、２であることが好ましい。Ｌ1bは芳香環、もしくは、ヘテロ芳香環からなるｎ1b価の連結基を表す。
Ｌ1bは一般式(Ｉａ)で表される化合物のＬ1aと同義である。
Ｌ1bで表される芳香環としては、具体的には、ベンゼン、ナフタレン、ビフェニル、フルオレン、アントラセン、ピレン、トリフェニレンなどである。炭素数として好ましくは６〜２０であり、より好ましくは６〜１２であり、特に好ましくは６である。
Ｌ1bがベンゼン構造である場合、連結基としては、1,2-フェニレン、1,3-フェニレン、1,4-フェニレン、1,3,5-ベンゼントリイル、1,2,4-ベンゼントリイルなどであるが、1,3-フェニレン、1,4-フェニレン、1、3、5-ベンゼントリイルが好ましく、1,3-フェニレン、1,4-フェニレンがより好ましく、1,3-フェニレンが特に好ましい。
Ｌ1bがビフェニル構造である場合、連結位置としては、ビフェニル骨格の2、2'位、3、3'位、4、4'位、3、5位、3、3'、5、5'位などが挙げられるが、3、3'位、4、4'位、3、3'、5、5'位が好ましく、3、3'位、4、4'位がより好ましく、4、4'位（すなわち、4、4'-ビフェニリレン）が特に好ましい。
Ｌ1bで表されるヘテロ芳香環に含有されるヘテロ原子として好ましくは、窒素原子、硫黄原子、酸素原子であり、より好ましくは、硫黄原子、窒素原子であり、特に好ましくは、窒素原子である。Ｌ1bで表されるヘテロ芳香環としては、具体的には、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、チオフェン、ジベンゾチオフェン、フラン、ジベンゾフラン、カルバゾールを含むヘテロ芳香環を挙げることができる。炭素数として好ましくは５〜２０であり、より好ましくは６〜１０であり、特に好ましくは５である。
Ｌ1bがピリジン構造である場合、連結位置としては、ピリジン骨格の2、6位、3、5位、2、5位、2、4、6位、2、3、5、6位などが挙げられ、2、6位、3、5位、2、4、6位が好ましく、2、6位、3、5位がより好ましく、2、6位が特に好ましい。
本発明の一般式（I）で表される化合物の別の好ましい例としては、下記一般式（Ｉｃ）で表される化合物である。
一般式（Ｉｃ）
（Ind）n―L
（一般式(Ｉｃ)中、Indは請求項１に記載の一般式(Ｉ)で表される化合物残基を表し、Ｌは一般式(Ｉ)で表される化合物のインドール環の、２位もしくは３位で結合する連結基を表し、ｎは２以上の整数を表す。）
以下、一般式（Ｉｃ）で表される化合物について説明する。
一般式(Ｉｃ)中、Indは一般式(Ｉ)で表される化合物残基を表し、好ましい範囲も、上記、一般式(Ｉ)と同じである。
一般式(Ｉｃ)中、ｎは２以上の整数を表す。ｎは２〜４が好ましく、２または３が好ましく、２が特に好ましい。
一般式(Ｉｃ)中、Ｌは一般式(Ｉ)で表される化合物のインドール環の、２位もしくは３位で結合するｎ価の連結基を表す。IndがＬと連結する部位は、２位もしくは３位であり、３位が好ましい。
Ｌで表される連結基としては例えば、脂肪族連結基(炭素数として好ましくは１〜２０であり、より好ましくは１〜１０であり、特に好ましくは１〜６である。２価の連結基の例としては、メチレン基、ジメチルメチレン基、ジフェニルメチレン基、エチレン基、シクロヘキサン環。３価の連結基としては、メチン基、メチルメチン基、フェニルメチン基、ｔｅｒｔ−ブチルメチン基である)、芳香環(炭素数として好ましくは６〜２０であり、より好ましくは６〜１０であり、特に好ましくは６〜８である。具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ピレン環、トリフェニレン環を含むアリーレン基である)、ヘテロ芳香環（ヘテロ原子として好ましくは、窒素原子、硫黄原子、酸素原子を含み、より好ましくは、硫黄原子、窒素原子を含み、特に好ましくは、窒素原子を含む。具体的には、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、チオフェン環、ジベンゾチオフェン環、フラン環、ジベンゾフラン環を含むヘテロアリーレン基である）、シリル基（具体的には、２価の連結基としては、ジメチルシリル基、ジフェニルシリル基、メチルフェニルシリル基、シロール基。３価の連結基としては、メチルシリル基、フェニルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルシリル基など。４価の連結基としては、シリル基）、アミノ基（具体的には、２価の連結基としては、メチルアミノ基、フェニルアミノ基、ｔｅｒｔ−ブチルアミノ基、３価の連結基としては、アミノ基）、酸素原子、硫黄原子が挙げられ、これらを組み合わせて用いてもよい。また、Ｌで表される連結基としては例えば、上述のＲ1の置換基から水素原子を除くことにより得られるｎ価の置換基が挙げられる。
Ｌで表される連結基としては、脂肪族連結基、芳香環、ヘテロ芳香環、シリル基が好ましく、脂肪族連結基、芳香環がより好ましく、脂肪族連結基が特に好ましい。
脂肪族連結基としては、メチレン基、ジメチルメチレン基、2、2-アダマンチル基、1、1、-シクロヘキサンジイル基、1、1、-シクロペンタンジイル基、9、9-フルオレンジイル基、ジフェニルメチレン基、エチレン基、1,2-cis-シクロヘキサンジイル基、1,2-trans-シクロヘキサンジイル基、1,4-cis-シクロヘキサンジイル基、1,4-trans-シクロヘキサンジイル基が好ましく、ジメチルメチレン基、2、2-アダマンチル基、1、1、-シクロヘキサンジイル基、1、1、-シクロペンタンジイル基、9、9-フルオレンジイル基、ジフェニルメチレン基がより好ましく、ジメチルメチレン基、9、9-フルオレンジイル基、ジフェニルメチレン基が特に好ましい。
本発明の一般式（I）で表される化合物は、前記本発明における重水素原子と水素原子の比率を満たすのであれば、低分子化合物であっもて良く、また、オリゴマー化合物、一般式（I）で表される構造を主鎖または側鎖に有するポリマー化合物（質量平均分子量（ポリスチレン換算）は好ましくは１０００〜５００００００、より好ましくは２０００〜１００００００、さらに好ましくは３０００〜１０００００である。）であっても良い。本発明の一般式（I）で表される化合物は低分子化合物が好ましい。
本発明の一般式（I）で表される化合物が、オリゴマー化合物または一般式（I）で表される構造を主鎖または側鎖に有するポリマー化合物の場合、主鎖として含まれる場合は、R1〜R7の複数が含まれ、より好ましくはR1、R3、R5のいずれか複数が含まれ、特に好ましくはR1、R5が含まれる。側鎖として含まれる場合は、R1〜R7のいずれかが含まれ、より好ましくはR1、R3、R5のいずれが含まれ、特に好ましくはR1が含まれる。
本発明において本発明の一般式(I)で表される化合物は、その用途が限定されることはなく、有機層内のいずれの層に含有されてもよい。本発明の一般式（I）で表される化合物の導入層としては、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、励起子ブロック層、電荷ブロック層のいずれか、もしくは複数に含有されるのが好ましい。 本発明では、一般式（I）で表される化合物を発光層および発光層に隣接する層のいずれかに含有することが好ましく、また、一般式（I）で表される化合物を発光層および隣接する層の両層に含有させてもよい。
発光層中において、本発明の一般式(I)で表される化合物は発光層の全質量に対して1〜99.9質量％含まれることが好ましく、50〜99.9質量％含まれることがより好ましく、80〜99.9質量％含まれることがより好ましい。
また、本発明の一般式(I)で表される化合物を発光層以外の層に含有する場合は、1〜100質量％含まれることが好ましく、50〜100質量％含まれることがより好ましく、80〜100質量％含まれることがより好ましい。
一般式(I)で表される化合物の具体例を以下に列挙するが、本発明はこれらの化合物に限定されることはない。なお、構造式中、Ｄは重水素原子である。また、以下の化合物は、各々単独でも2種以上組み合わせてもよく、更に本発明の重水素原子と水素原子の比率を満たす範囲で、下記構造において重水素原子が一部乃至全部水素原子に置換された化合物を併用することができる。一般式(I)で表される化合物と一般式(I)で表される化合物の重水素原子が一部乃至全部水素原子に置換された化合物を併用する場合、これらの化合物中に一般式(I)で表される化合物が１質量％以上含まれていればよい。
Figure 2009076865
Figure 2009076865
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Figure 2009076865
Figure 2009076865
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一般式(I)で表される化合物を含むポリマー化合物、オリゴマー化合物の具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらの化合物に限定されることはない。ポリマー化合物の場合、ホモポリマー化合物であっても良く、共重合体であっても良く、共重合体はランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体のいずれでもよい。図中、ｍ：ｎはポリマーに含まれる各モノマーのモル比を表し、ｍは１〜１００、ｎは０〜９９の数値を表し、ｍとｎの和は１００である。
Figure 2009076865
一般式（Ｉ）で表される化合物は、公知の方法を組み合わせることによって合成することができる。例えば、重水素原子を含まないインドール構造を有する化合物の合成に関しては、講談社「新編 ヘテロ環化合物 基礎編」１５頁〜６０頁、ならびに、１４９頁〜１７５頁等に記載の方法を参考にすることができる。また、特開２００４−１１４００および特開２００４−４６０６６に記載の方法を用いることにより、一般式（Ｉ）で表される化合物の水素原子を重水素原子に変換することができる。また、重水素原子を含む原料を用いて、本発明の重水素原子を含む一般式（Ｉ）で表される化合物を合成することもできる。重水素原子を含む原料として具体的には、重ブロモベンゼン-d5（CAS No. 4165-57-5）、重ヨウ化メチル-d3（CAS No. 865-50-9）や、J.Am.Chem.Soc. vol.126, No.40, 13033-03043項(2004年)に記載の方法で合成できるレゾルシノール-d6および、そのスルホン酸エステル誘導体などが挙げられる。
［有機電界発光素子］
以下、本発明の素子について詳細に説明する。
本発明の素子は基板上に陰極と陽極を有し、両電極の間に発光層を含む有機層を有する。発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明であることが好ましい。
本発明における有機層の積層の形態としては、陽極側から、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の順に積層されている態様が好ましい。更に、正孔輸送層と陽極との間に正孔注入層、及び／又は発光層と電子輸送層との間に、電子輸送性中間層を有する。また、発光層と正孔輸送層との間に正孔輸送性中間層を、同様に陰極と電子輸送層との間に電子注入層を設けても良い。
尚、各層は複数の二次層に分かれていてもよい。
有機層を構成する各層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、転写法、印刷法、塗布法、インクジェット法、およびスプレー法等いずれによっても好適に形成することができる。
次に、本発明の素子を構成する要素について、詳細に説明する。
（基板）
本発明で使用する基板としては、有機層から発せられる光を散乱又は減衰させない基板であることが好ましい。その具体例としては、ジルコニア安定化イットリウム（ＹＳＺ）、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、およびポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の有機材料が挙げられる。
例えば、基板としてガラスを用いる場合、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライムガラスを用いる場合には、シリカなどのバリアコートを施したものを使用することが好ましい。有機材料の場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
基板の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。一般的には、基板の形状としては、板状であることが好ましい。基板の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。
基板は、無色透明であっても、有色透明であってもよいが、有機発光層から発せられる光を散乱又は減衰等させることがない点で、無色透明であることが好ましい。
基板には、その表面又は裏面に透湿防止層（ガスバリア層）を設けることができる。
透湿防止層（ガスバリア層）の材料としては、窒化珪素、酸化珪素などの無機物が好適に用いられる。透湿防止層（ガスバリア層）は、例えば、高周波スパッタリング法などにより形成することができる。
熱可塑性基板を用いる場合には、更に必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。
（陽極）
陽極は、通常、有機層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。前述のごとく、陽極は、通常透明陽極として設けられる。
陽極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの混合物が好適に挙げられる。陽極材料の具体例としては、アンチモンやフッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、及びこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。この中で好ましいのは、導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からはＩＴＯが好ましい。
陽極は、例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、陽極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って、前記基板上に形成することができる。例えば、陽極の材料として、ＩＴＯを選択する場合には、陽極の形成は、直流又は高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って行うことができる。
本発明の有機電界発光素子において、陽極の形成位置としては特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができる。が、前記基板上に形成されるのが好ましい。この場合、陽極は、基板における一方の表面の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
なお、陽極を形成する際のパターニングとしては、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
陽極の厚みとしては、陽極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常、１０ｎｍ〜５０μｍ程度であり、５０ｎｍ〜２０μｍが好ましい。
陽極の抵抗値としては、１０3Ω／□以下が好ましく、１０2Ω／□以下がより好ましい。陽極が透明である場合は、無色透明であっても、有色透明であってもよい。透明陽極側から発光を取り出すためには、その透過率としては、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましい。
なお、透明陽極については、沢田豊監修「透明電極膜の新展開」シーエムシー刊（１９９９）に詳述があり、ここに記載される事項を本発明に適用することができる。耐熱性の低いプラスティック基材を用いる場合は、ＩＴＯ又はＩＺＯを使用し、１５０℃以下の低温で成膜した透明陽極が好ましい。
（陰極）
陰極は、通常、有機層に電子を注入する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
陰極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられる。具体例としてはアルカリ金属（たとえば、ＬＩ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリ土類金属（たとえばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、およびイッテルビウム等の希土類金属などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。
これらの中でも、陰極を構成する材料としては、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。 アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと０．０１質量％〜１０質量％のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との合金若しくはこれらの混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）をいう。
なお、陰極の材料については、特開平２−１５５９５号公報、特開平５−１２１１７２号公報に詳述されており、これらの広報に記載の材料は、本発明においても適用することができる。
陰極の形成方法については、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、前記した陰極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って形成することができる。例えば、陰極の材料として、金属等を選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って行うことができる。
陰極を形成するに際してのパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
本発明において、陰極形成位置は特に制限はなく、有機層上の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
また、陰極と前記有機層との間に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物等による誘電体層を０．１ｎｍ〜５ｎｍの厚みで挿入してもよい。この誘電体層は、一種の電子注入層と見ることもできる。誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成することができる。
陰極の厚みは、陰極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０ｎｍ〜５μｍ程度であり、５０ｎｍ〜１μｍが好ましい。 また、陰極は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な陰極は、陰極の材料を１ｎｍ〜１０ｎｍの厚さに薄く成膜し、更にＩＴＯやＩＺＯ等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。
（有機層）
本発明における有機層について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、発光層を含む少なくとも一層の有機層を有しており、発光層以外の他の有機層としては、前述したごとく、正孔輸送層、電子輸送層、電荷ブロック層、正孔注入層、電子注入層等の各層が挙げられる。
本発明の有機ＥＬ素子において、有機層を構成する各層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、湿式塗布方式、転写法、印刷法、インクジェット方式等いずれによっても好適に形成することができる。
（発光層）
有機発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、又は正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、又は電子輸送層から電子を受け取り、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。発光層は１層であっても２層以上であってもよく、それぞれの層が異なる発光色で発光してもよい。
本発明における発光層は、発光材料のみで構成されていても良く、ホスト材料と発光材料の混合層とした構成でも良い。
ホスト材料は電荷輸送材料であることが好ましい。ホスト材料は１種であっても２種以上であっても良い。ホスト材料を２種以上とした構成としては、例えば、電子輸送性のホスト材料と正孔輸送性のホスト材料を混合した構成が挙げられる。さらに、発光層中に電荷輸送性を有さず、発光しない材料を含んでいても良い。
ホスト材料としては、本発明の一般式(I)で表される化合物が好ましいが、本発明以外のものを併用乃至単独で使用することもできる。詳細は後述の＜ホスト材料＞の項で記載される。
＜発光材料＞
発光材料は蛍光発光材料でも燐光発光材料であっても良い。また、１種のみを使用しても良いし、２種以上使用しても良い。
本発明における発光層は、色純度を向上させるためや発光波長領域を広げるために２種類以上の発光材料を含有することができる。
《蛍光発光材料》
前記蛍光性の発光材料としては、一般には、ベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ピラン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、シクロペンタジエン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、縮合多環芳香族化合物（アントラセン、フェナントロリン、ピレン、ペリレン、ルブレン、またはペンタセンなど）、８−キノリノールの金属錯体、ピロメテン錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン、およびこれらの誘導体などを挙げることができる。
《燐光発光材料》
前記燐光性の発光材料としては、一般に、遷移金属原子又はランタノイド原子を含む錯体を挙げることができる。
例えば、該遷移金属原子としては、特に限定されないが、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、金、銀、銅、及び白金が挙げられ、より好ましくは、レニウム、イリジウム、及び白金であり、更に好ましくはイリジウム、白金である。
ランタノイド原子としては、例えばランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、およびルテシウムが挙げられる。これらのランタノイド原子の中でも、ネオジム、ユーロピウム、及びガドリニウムが好ましい。
錯体の配位子としては、例えば、Ｇ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等著，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ， Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ社１９８７年発行、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著，「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」 Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
具体的な配位子としては、好ましくは、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、芳香族炭素環配位子（例えば、好ましくは炭素数５〜３０、より好ましくは炭素数６〜３０、さらに好ましくは炭素数６〜２０であり、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、シクロペンタジエニルアニオン、ベンゼンアニオン、またはナフチルアニオンなど）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、好ましくは炭素数５〜３０、より好ましくは炭素数６〜３０、さらに好ましくは炭素数６〜２０であり、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、またはフェナントロリンなど）、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトンなど）、カルボン酸配位子（例えば、好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、さらに好ましくは炭素数２〜１６であり、酢酸配位子など）、アルコラト配位子（例えば、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、さらに好ましくは炭素数６〜２０であり、フェノラト配位子など）、シリルオキシ配位子（例えば、好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、さらに好ましくは炭素数３〜２０であり、例えば、トリメチルシリルオキシ配位子、ジメチル−ｔｅｒｔ−ブチルシリルオキシ配位子、トリフェニルシリルオキシ配位子など）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子、リン配位子（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、さらに好ましくは炭素数３〜２０、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、例えば、トリフェニルフォスフィン配位子など）、チオラト配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、さらに好ましくは炭素数６〜２０、例えば、フェニルチオラト配位子など）、フォスフィンオキシド配位子（好ましくは炭素数３〜３０、より好ましくは炭素数８〜３０、さらに好ましくは炭素数１８〜３０、例えば、トリフェニルフォスフィンオキシド配位子など）であり、より好ましくは、含窒素ヘテロ環配位子である。
上記錯体は、化合物中に遷移金属原子を一つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。
燐光発光材料の具体例としては、例えば、ＵＳ６３０３２３８Ｂ１、ＵＳ６０９７１４７、国際公開第００／５７６７６号パンフレット、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、国際公開第０１／０８２３０パンフレット、国際公開第０１／３９２３４号パンフレット、国際公開第０１／４１５１２号パンフレット、国際公開第０２／０２７１４号パンフレット、国際公開第０２／１５６４５号パンフレット、国際公開第０２／４４１８９号パンフレット、国際公開第０５／１９３７３号パンフレット、特開２００１−２４７８５９号、特開２００２−３０２６７１号、特開２００２−１１７９７８号、特開２００３−１３３０７４号、特開２００２−２３５０７６号、特開２００３−１２３９８２号、特開２００２−１７０６８４、ＥＰ１２１１２５７、特開２００２−２２６４９５、特開２００２−２３４８９４号、特開２００１−２４７８５９号、特開２００１−２９８４７０号、特開２００２−１７３６７４号、特開２００２−２０３６７８号、特開２００２−２０３６７９号、特開２００４−３５７７９１号、特開２００６−２５６９９９号、特開２００７−１９４６２号、特開２００７−８４６３５号、特開２００７−９６２５９号等の特許文献に記載の燐光発光化合物などが挙げられる。
中でも、好ましい発光材料としては、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｃｕ錯体、Ｒｅ錯体、Ｗ錯体、Ｒｈ錯体、Ｒｕ錯体、Ｐｄ錯体、Ｏｓ錯体、Ｅｕ錯体、Ｔｂ錯体、Ｇｄ錯体、Ｄｙ錯体、およびＣｅ錯体が挙げられる。特に好ましくは、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、またはＲｅ錯体であり、中でも金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含むＩｒ錯体、Ｐｔ錯体、またはＲｅ錯体が好ましい。更に、発光効率、駆動耐久性、色度等の観点で、３座以上の多座配位子を含むＩｒ錯体、Ｐｔ錯体、またはＲｅ錯体が特に好ましく、Ｉｒ錯体、またはＰｔ錯体が最も好ましい。より好ましくはＰｔ錯体であり、中でも４座配位子を有するＰｔ錯体が好ましい。
これらの中でも、発光材料の具体例としては例えば下記のものが挙げられるが、下記に限定されるものではない。
なお、下記の構造中、金属原子と配位子間の点線は配位結合を表し、実線は共有結合を表す。また、下記の構造で立体異性体を取り得るものは、そのいずれか全てを表す。
Figure 2009076865
Figure 2009076865
Figure 2009076865
Figure 2009076865
Figure 2009076865
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４座配位子を有する白金錯体燐光発光材料としては、具体的には国際公開第０４／１０８８５７号パンフレットに記載の化合物が挙げられる。
４座配位子を有する白金錯体燐光発光材料としては、より具体的には、米国特許第６，６５３，６５４号、国際公開第０４／０９９３３９号パンフレット、国際公開第０４／１０８８５７号パンフレット、特開２００５−３１０７３３号、特開２００５−３１７５１６号、特開２００６−２６１６２３号、特開２００６−９３５４２号、特開２００６−２５６９９９号、国際公開第０６／０９８５０５号パンフレット、特開２００７−１９４６２号、特開２００７−９６２５５号、特開２００７−９６２５９号、国際公開第０５／０４２４４４号パンフレット、特開２００６−２３２７８４号、米国特許第０１３４４６１号、国際公開第０５／０４２５５０号パンフレット、に記載の化合物が好ましい。
４座配位子を有する白金錯体燐光発光材料は、好ましくは、２−アリールピリジン誘導体、２−(１−ピラゾリル)ピリジン誘導体、１−アリールピラゾール誘導体を配位子の部分構造として含むものが好ましく、２-アリールピリジン誘導体、２−(１−ピラゾリル)ピリジン誘導体を配位子の部分構造として含むものであり、２−(１−ピラゾリル)ピリジン誘導体を配位子の部分構造として含むものが特に好ましい。
また、上記の配位子の部分構造（例えば、２−アリールピリジン誘導体、２−(１−ピラゾリル)ピリジン誘導体、１−アリールピラゾール誘導体など）は、適当な部位で連結されて、４座の配位子を構成する。
２−アリールピリジン誘導体を配位子の部分構造として含む場合には、ピリジン環の6位、もしくは、アリール基のピリジン環に対してメタ位で連結することが好ましく、ピリジン環の6位同士、もしくは、アリール基のピリジン環に対してメタ位同士で連結することがより好ましく、ピリジン環の6位同士で連結することが特に好ましい。
２−(１-ピラゾリル)ピリジン誘導体を配位子の部分構造として含む場合は、ピリジン環の6位、もしくは、１−ピラゾリル基の４位で連結することが好ましく、ピリジン環の6位同士、もしくは、１−ピラゾリル基の４位同士で連結することがより好ましく、ピリジン環の6位同士で連結することが特に好ましい。
１-アリールピラゾール誘導体を配位子の部分構造として含む場合には、ピラゾール環の３位、もしくは、アリール基のピラゾール環に対してメタ位で連結することが好ましく、ピラゾール環の３位同士、もしくは、アリール基のピラゾール環に対してメタ位同士で連結することがより好ましく、ピラゾール環の３位同士で連結することが特に好ましい。
上記の配位子の部分構造を連結する構造としては、単結合であっても、２価の連結基であっても良いが、２価の連結基であることが好ましく、２価の連結基としては、例えば、メチレン連結、エチレン連結、フェニレン連結、窒素原子連結、酸素原子連結、硫黄原子連結、ケイ素原子連結が好ましく、メチレン連結、窒素原子連結、ケイ素原子連結がより好ましく、メチレン連結が特に好ましい。メチレン連結基として具体的には、メチレン基（―ＣＨ2―）、メチルメチレン基（―ＣＨＭｅ―）、フルオロメチルメチレン基（―ＣＦＭｅ―）、ジメチルメチレン基（―ＣＭｅ2―）、メチルフェニルメチレン基（―ＣＭｅＰｈ―）、ジフェニルメチレン基（―ＣＰｈ2―）、９，９−フルオレンジイル基、１，１−シクロペンタンジイル基、１，１−シクロヘキサンジイル基が挙げられ、ジメチルメチレン基、ジフェニルメチレン基、９，９−フルオレニル基、１，１−シクロペンタンジイル基、１，１−シクロヘキサンジイル基が好ましく、ジメチルメチレン基、ジフェニルメチレン基、１，１−シクロヘキサンジイル基がより好ましく、ジメチルメチレン基が特に好ましい。
また、４座配位子を有する白金錯体燐光発光材料として、より好ましいもののひとつは一般式（Ａ）で表されるＰｔ錯体である。
Figure 2009076865
一般式（Ａ）中、ＲA3、ＲA4は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し、ＲA1、ＲA2は、それぞれ独立に、置換基を表す。ＲA1、ＲA2をそれぞれ複数個有する場合、複数個のＲA1、ＲA2は同じであっても異なってもよく、互いに連結して環を形成してもよい。ｎA1及びｎA2はそれぞれ独立に０〜４の整数を表す。ＹA1は連結基を表す。
ＲA1、ＲA2、ＲA3、及びＲA4が表す置換基としては、下記置換基群Ａとして挙げた中から任意に選択することができる。
置換基群Ａ：
アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメチル基、エチル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばビニル基、アリル基、２−ブテニル基、３−ペンテニル基などが挙げられる。）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばプロパルギル基、３−ペンチニル基などが挙げられる。）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニル基、ｐ−メチルフェニル基、ナフチル基、アントラニル基などが挙げられる。）、アミノ基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１０であり、例えばアミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基などが挙げられる。）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、２−エチルヘキシロキシ基などが挙げられる。）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基などが挙げられる。）、ヘテロ環オキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ基、ピラジルオキシ基、ピリミジルオキシ基、キノリルオキシ基などが挙げられる。）、アシル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばアセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基などが挙げられる。）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる。）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニル基などが挙げられる。）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる。）、
アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる。）、アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる。）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる。）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる。）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えばスルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる。）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる。）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる。）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオ基などが挙げられる。）、ヘテロ環チオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ基、２−ベンズイミゾリルチオ基、２−ベンズオキサゾリルチオ基、２−ベンズチアゾリルチオ基などが挙げられる。）、
スルホニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメシル基、トシル基などが挙げられる。）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる。）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる。）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる。）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子であり、具体的にはイミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、チエニル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンズオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基、カルバゾリル基、アゼピニル基などが挙げられる。）、シリル基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる。）、シリルオキシ基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリルオキシ基、トリフェニルシリルオキシ基などが挙げられる。）、ホスホリル基（例えばジフェニルホスホリル基、ジメチルホスホリル基などが挙げられる。）
ＹA1が表す連結基としては、下記連結基群Ａとして挙げた中から任意に選択することができる。
連結基群Ａ：
アルキレン基（メチレン、エチレン、プロピレンなど）、アリーレン基（フェニレン、ナフタレンジイル）、ヘテロアリーレン基（ピリジンジイル、チオフェンジイルなど）、イミノ基（−ＮＲ−）（フェニルイミノ基など）、オキシ基（−Ｏ−）、チオ基（−Ｓ−）、ホスフィニデン基（−ＰＲ−）（フェニルホスフィニデン基など）、シリレン基（−ＳｉＲＲ'−）（ジメチルシリレン基、ジフェニルシリレン基など）、またはこれらを組み合わせたもの。これらの連結基は、さらに置換基を有していてもよい。
ＲA1、ＲA2、ＲA3、及びＲA4が表す置換基としては、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基が好ましく、アリール基、ヘテロ環基がより好ましく、アリール基が特に好ましい。
ＹA1が表す連結基としては、１，２位で置換したビニル基、フェニレン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環または炭素数１〜８のアルキレン基が好ましく、１，２位で置換したビニル基、フェニレン環、炭素数１〜６のアルキレン基がより好ましく、フェニレン環が特に好ましい。
ＲA3、及びＲA4が表す置換基は、ＹA1が表す連結基と連結して環を形成してもよく、例えば、ＹA1が１，２位で連結したフェニレン環である場合には、ＲA3、及びＲA4がそれぞれ３，６位で連結して、１，１０−フェナントロリン環を形成していてもよく、更に置換基を有していてもよい。
４座配位子を有する白金錯体燐光発光材料として、より好ましいもののひとつは一般式（Ｂ）で表されるＰｔ錯体である。
Figure 2009076865
（一般式（Ｂ）中、ＡB1〜ＡB6はそれぞれ独立にＣ−ＲまたはＮを表す。Ｒは水素原子または置換基を表す。ＬB1は単結合または二価の連結基を表す。ＸはＣまたはＮを表す。Ｚは式中のＸ−Ｃと共に形成される５または６員の芳香環または芳香族ヘテロ環を表す。ＱB1はＰｔに結合するアニオン性の基を表す。）
一般式（Ｂ）について説明する。
ＡB1〜ＡB6はそれぞれ独立にＣ−ＲまたはＮを表す。Ｒは水素原子または置換基を表す。Ｒで表される置換基としては、前記置換基群Ａとして挙げたものと同義であり、好ましいものも同じである。
ＡB1〜ＡB6として好ましくはＣ−Ｒであり、Ｒ同士が互いに連結して環を形成していても良い。ＡB1〜ＡB6がＣ−Ｒである場合に、ＡB2、ＡB5のＲとして好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素基、シアノ基であり、より好ましくは水素原子、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素基であり、特に好ましく水素原子、フッ素基であり、ＡB1、ＡB3、ＡB4、ＡB6のＲとして好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素基、シアノ基であり、より好ましくは水素原子、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素基であり、特に好ましく水素原子である。
ＬB1は単結合または二価の連結基を表す。
ＬB1で表される二価の連結基としては、アルキレン基（メチレン、エチレン、プロピレンなど）、アリーレン基（フェニレン、ナフタレンジイル）、ヘテロアリーレン基（ピリジンジイル、チオフェンジイルなど）、イミノ基（−ＮＲ−）（フェニルイミノ基など）、オキシ基（−Ｏ−）、チオ基（−Ｓ−）、ホスフィニデン基（−ＰＲ−）（フェニルホスフィニデン基など）、シリレン基（−ＳｉＲＲ'−）（ジメチルシリレン基、ジフェニルシリレン基など）、またはこれらを組み合わせたものが挙げられる。これらの連結基は、さらに置換基を有していてもよい。
ＬB1として好ましくは単結合、アルキレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、イミノ基、オキシ基、チオ基、シリレン基であり、より好ましくは単結合、アルキレン基、アリーレン基、イミノ基であり、さらに好ましくはアルキレン基であり、さらに好ましくはメチレン基であり、さらに好ましくはジ置換のメチレン基であり、さらに好ましくはジメチルメチレン基、ジエチルメチレン基、ジイソブチルメチレン基、ジベンジルメチレン基、エチルメチルメチレン基、メチルプロピルメチレン基、イソブチルメチルメチレン基、ジフェニルメチレン基、メチルフェニルメチレン基、シクロヘキサンジイル基、シクロペンタンジイル基、フルオレンジイル基、フルオロメチルメチレン基であり、特に好ましくはジメチルメチレン基、ジフェニルメチレン基、シクロヘキサンジイル基である。
ＸはＣまたはＮを表す。Ｚは式中のＸ−Ｃと共に形成される５または６員の芳香族炭化水素環または芳香族ヘテロ環を表す。Ｚで表される芳香族炭化水素環または芳香族ヘテロ環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ピレン環、フェナントレン環、ペリレン環、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、フェナントリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、トリアジン環、シンノリン環、アクリジン環、フタラジン環、キナゾリン環、キノキサリン環、ナフチリジン環、プテリジン環、ピロール環、ピラゾール環、トリアゾール環、インドール環、カルバゾール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、イミダゾピリジン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、フラン環、ベンゾフラン環、ホスホール環、ホスフィニン環、シロール環などが挙げられる。Ｚは置換基を有していてもよく、置換基としては前記置換基群Ａとして挙げたものが適用できる。また、Ｚは他の環と縮合環を形成していても良い。
Ｚとして好ましくは、ベンゼン環、ナフタレン環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、ピリジン環、インドール環、チオフェン環であり、より好ましくはベンゼン環、ピラゾール環、ピリジン環である。
ＱB1はＰｔに結合するアニオン性の基を表す。ＱB1で表されるアニオン性の基としては、ビニル配位子、芳香族炭化水素環配位子（例えばベンゼン配位子、ナフタレン配位子、アントラセン配位子、フェナントラセン配位子など）、ヘテロ環配位子（例えばフラン配位子、チオフェン配位子、ピリジン配位子、ピラジン配位子、ピリミジン配位子、ピリダジン配位子、トリアジン配位子、チアゾール配位子、オキサゾール配位子、ピロール配位子、イミダゾール配位子、ピラゾール配位子、トリアゾール配位子および、それらを含む縮環体（例えばキノリン配位子、ベンゾチアゾール配位子など））が挙げられる。この時、ＱB1とＰｔの結合は、共有結合、イオン結合、配位結合などいずれであっても良い。ＱB1中のＰｔに結合する原子としては、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子が好ましく、ＱB1中のＰｔに結合する原子は炭素原子、酸素原子、窒素原子であることが好ましく、炭素原子であることがさらに好ましい。
ＱB1で表される基として好ましくは炭素原子でＰｔに結合する芳香族炭化水素環配位子、炭素原子でＰｔに結合する芳香族ヘテロ環配位子、窒素原子でＰｔに結合する含窒素芳香族ヘテロ環配位子、アシルオキシ配位子であり、より好ましくは炭素原子でＰｔに結合する芳香族炭化水素環配位子、炭素原子でＰｔに結合する芳香族ヘテロ環配位子である。ＱB1で表される基としては特に一般式（Ｂ）中のＣ−Ｘと共に形成されるＺ環と同一の基であることが好ましい。
一般式（Ｂ）で表されるＰｔ錯体は、より好ましくは一般式（Ｃ）で表されるＰｔ錯体である。
Figure 2009076865
（一般式（Ｃ）中、ＡC1〜ＡC14はそれぞれ独立にＣ−ＲまたはＮを表す。Ｒは水素原子または置換基を表す。ＬC1は単結合または二価の連結基を表す。）
一般式（Ｃ）について説明する。
ＡC1〜ＡC14はそれぞれ独立にＣ−ＲまたはＮを表す。Ｒは水素原子または置換基を表す。ＡC1〜ＡC6としては、前記一般式（Ｂ）におけるＡB1〜ＡB6と同義であり、好ましい範囲も同様である。
ＡC7〜ＡC14としては、ＡC7〜ＡC10とＡC11〜ＡC14のそれぞれにおいて、Ｎ(窒素原子)を表すものの数は、０〜２が好ましく、０〜１がより好ましい。Ｎであるのは、ＡC8〜ＡC10とＡC12〜ＡC14から選ばれるのが好ましく、ＡC8、ＡC9、ＡC12、ＡC13から選ばれるのがより好ましく、ＡC8、ＡC12から選ばれるのが特に好ましい。
ＡC7〜ＡC14がＣ−Ｒを表す場合に、ＡC8、ＡC12のＲとして好ましくは水素原子、アルキル基、ポリフルオロアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素基、シアノ基であり、より好ましくは水素原子、ポリフルオロアルキル基、アルキル基、アリール基、フッ素基、シアノ基であり、特に好ましく水素原子、ポリフルオロアルキル基、シアノ基である。ＡC7、ＡC9、ＡC11、ＡC13の表すＲとして好ましくは水素原子、アルキル基、ポリフルオロアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素基、シアノ基であり、より好ましくは水素原子、ポリフルオロアルキル基、フッ素基、シアノ基であり、特に好ましく水素原子、フッ素基である。ＡC10、ＡC14の表すＲとして好ましくは水素原子、フッ素基であり、より好ましくは水素原子である。ＡC7〜ＡC9、ＡC11〜ＡC13のいずれかがＣ−Ｒを表す場合に、Ｒ同士が互いに連結して環を形成していても良い。
ＬC1で表される連結基としては、前記一般式（Ｂ）におけるＬB1が表す連結基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
一般式（Ｂ）で表されるＰｔ錯体は、より好ましくは一般式（Ｄ）で表されるＰｔ錯体である。
Figure 2009076865
（一般式（Ｄ）中、ＡD1〜ＡD12はそれぞれ独立にＣ−ＲまたはＮを表す。Ｒは水素原子または置換基を表す。ＬD1は単結合または二価の連結基を表す。）
一般式（Ｄ）について説明する。
ＡD1〜ＡD12はそれぞれ独立にＣ−ＲまたはＮを表す。Ｒは水素原子または置換基を表す。
ＡD1〜ＡD6としては、前記一般式（Ｂ）におけるＡB1〜ＡB6が表す置換基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
ＡD7〜ＡD12としては、ＡD7〜ＡD9とＡD10〜ＡC12のそれぞれにおいて
、Ｎ(窒素原子)を表すものの数は、０〜２が好ましく、１〜２がより好ましく、１が特に好ましい。Ｎを表すものは、ＡD7〜ＡD9とＡD10〜ＡC12から選ばれることが好ましく、ＡD7、ＡD9、ＡD10及びＡD12から選ばれることがより好ましく、ＡD7及びＡD10から選ばれることが特に好ましい。
ＡD7〜ＡD12がＣ−Ｒである場合に、ＡD8、ＡD11のＲとして好ましくは水素原子、アルキル基、ポリフルオロアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素基、シアノ基であり、より好ましくは水素原子、ポリフルオロアルキル基、アルキル基、アリール基、フッ素基、シアノ基であり、特に好ましくポリフルオロアルキル基(例えば、トリフルオロメチル基やパーフルオロエチル基)、シアノ基である。ＡD7、ＡD9、ＡD10、ＡD12のＲとして好ましくは水素原子、アルキル基、ポリフルオロアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素基、シアノ基であり、より好ましくは水素原子、フッ素基であり、特に好ましく水素原子である。ＡD7〜ＡD12のいずれかがＤ−Ｒを表す場合に、Ｒ同士が互いに連結して環を形成していても良い。
ＬD1で表される連結基としては、前記一般式（Ｂ）におけるＬB1が表す連結基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
４座配位子を有する白金錯体燐光発光材料として、より好ましいもののひとつは一般式（Ｅ）で表されるＰｔ錯体である。
Figure 2009076865
（一般式（Ｅ）中、ＡE1〜ＡE14はそれぞれ独立にＣ−ＲまたはＮを表す。Ｒは水素原子または置換基を表す。ＬE1は単結合または二価の連結基を表す。）
一般式（Ｅ）について説明する。ＡE1〜ＡE12はそれぞれ独立にＣ−ＲまたはＮを表す。Ｒは水素原子または置換基を表す。ＡE1〜ＡE6としては、前記一般式（Ｂ）におけるＡB1〜ＡB6と同義であり、好ましい範囲も同様である。ＡE7〜ＡE14としては、前記一般式（Ｃ）におけるＡC7〜ＡC14と同義であり、好ましい範囲も同様である。
ＬE1で表される連結基としては、前記一般式（Ｂ）におけるＬB1が表す連結基と同義である。
ＬE1として好ましくは単結合、アルキレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、イミノ基、オキシ基、チオ基、シリレン基であり、より好ましくはアルキレン基、イミノ基、オキシ基、チオ基、シリレン基であり、さらに好ましくはアルキレン基であり、さらに好ましくはメチレン基であり、さらに好ましくはジ置換のメチレン基であり、さらに好ましくはジメチルメチレン基、ジエチルメチレン基、ジイソブチルメチレン基、ジベンジルメチレン基、エチルメチルメチレン基、メチルプロピルメチレン基、イソブチルメチルメチレン基、ジフェニルメチレン基、メチルフェニルメチレン基、シクロヘキサンジイル基、シクロペンタンジイル基、フルオレンジイル基、フルオロメチルメチレン基であり、特に好ましくはジメチルメチレン基、ジフェニルメチレン基、シクロヘキサンジイル基である。
４座配位子を有する白金錯体燐光発光材料として、より好ましいもののひとつは一般式（Ｆ）で表されるＰｔ錯体である。
Figure 2009076865
（一般式（Ｆ）中、ＡF1〜ＡF14はそれぞれ独立にＣ−ＲまたはＮを表す。Ｒは水素原子または置換基を表す。ＬF1は単結合または二価の連結基を表す。）
一般式（Ｆ）について説明する。
ＡF1〜ＡF14はそれぞれ独立にＣ−ＲまたはＮを表す。Ｒは水素原子または置換基を表す。ＡF1〜ＡF5としては、前記一般式（Ｂ）におけるＡB1〜ＡB5と同義である。ＡF1〜ＡF5として好ましくはＣ−Ｒであり、Ｒ同士が互いに連結して環を形成していても良い。ＡF1〜ＡF5がＣ−Ｒである場合に、ＡF1〜ＡF5のＲとして好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、フッ素基、シアノ基であり、より好ましくは水素原子、アリール基、フッ素基、シアノ基であり、特に好ましくは水素原子である。
ＡF7〜ＡF14としては、前記一般式（Ｃ）におけるＡC7〜ＡC14と同義であり、好ましい範囲も同様である。特に、ＡC7〜ＡC9、ＡC11〜ＡC13のいずれかがＣ−Ｒである場合に、Ｒ同士が互いに連結して形成する環構造としては、フラン環、ベンゾフラン環、ピロール環、ベンゾピロール環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、フルオレン環が好ましく、これらの環は更に置換基を有していてもよい。
ＬF1で表される連結基としては、前記一般式（Ｂ）におけるＬB1が表す連結基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
４座配位子を有する白金錯体燐光発光材料の具体例としては、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されない。
Figure 2009076865
Figure 2009076865
Figure 2009076865
Figure 2009076865
上記の金属錯体化合物は、Journal of Organic Chemistry 53, 786, (1988) 、G. R. Newkomeet al.）の、７８９頁、左段５３行〜右段７行に記載の方法、７９０頁、左段１８行〜３８行に記載の方法、７９０頁、右段１９行〜３０行に記載の方法およびその組み合わせ、Chemische Berichte １１３, ２７４９ (１９８０)、H. Lexy ほか)の、２７５２ 頁、２６行〜３５行に記載の方法等、種々の手法で合成できる。
例えば、配位子、またはその解離体と金属化合物を溶媒（例えば、ハロゲン系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、ニトリル系溶媒、アミド系溶媒、スルホン系溶媒、スルホキサイド系溶媒、水などが挙げられる）の存在下、もしくは、溶媒非存在下、塩基の存在下（無機、有機の種々の塩基、例えば、ナトリウムメトキサイド、ｔ−ブトキシカリウム、トリエチルアミン、炭酸カリウムなどが挙げられる）、もしくは、塩基非存在下、室温以下、もしくは加熱し（通常の加熱以外にもマイクロウェーブで加熱する手法も有効である）得ることができる。
４座配位子を有する白金錯体は、発光材料として用いることが好ましいが、発光材料以外の材料として用いてもよい。
４座配位子を有する白金錯体は、発光層中に一般的に発光層を形成する全化合物質量に対して、０．１質量％〜５０質量％含有されるが、耐久性、外部量子効率の観点から１質量％〜５０質量％含有されることが好ましく、２質量％〜４０質量％含有されることがより好ましい。
イリジウム錯体燐光発光材料としては、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、国際公開第０１／４１５１２号パンフレット、国際公開第０２／５６４５号パンフレット、特開２００２−１１７９７８、国際公開第０４／０８５４５０号パンフレット、国際公開第０６／１２１８１１号パンフレット、国際公開第０５／０１９３７３号パンフレット、国際公開第０５／１１３７０４号パンフレット、に記載の化合物が挙げられる。
イリジウム錯体系燐光材料としては、カルベンでイリジウム原子と結合する配位子を含むイリジウム錯体、ピラゾール骨格の窒素原子でイリジウム原子と結合する配位子を含むイリジウム錯体、ピリジン骨格の窒素原子でイリジウム原子と結合する配位子を含むイリジウム錯体が特に好ましく、カルベンでイリジウム原子と結合する配位子を含むイリジウム錯体、ピラゾール骨格の窒素原子でイリジウム原子と結合する配位子を含むイリジウム錯体がより好ましく、ピラゾール骨格の窒素原子でイリジウム原子と結合する配位子を含むイリジウム錯体が特に好ましい。
配位子とイリジウム原子が結合するとは、配位子とイリジウム原子間の結合が共有結合・配位結合・イオン結合のいずれであってもよいことを表す。
イリジウム原子に配位するカルベンとしては、一酸化炭素、イソニトリル基、ヘテロ原子で安定化された炭素カルベンが挙げられる。
カルベンでイリジウム原子と結合する配位子を含むイリジウム錯体系燐光発光材料としては、下記一般式（ＩＩ）で表されるイリジウム錯体が好ましい。
一般式（ＩＩ）について説明する。
一般式(ＩＩ)
Figure 2009076865
（一般式(ＩＩ)中、Ｒ21〜Ｒ23及びＲ25〜Ｒ28は各々独立して水素原子、もしくは置換基であり、Ｌ21は配位子を表し、ｎ22は１〜３の整数を表し、ｎ21は０〜４の整数を表す。
Ｃはカルベン炭素を表し、イリジウムに配位する。）
Ｒ21〜Ｒ23及びＲ25〜Ｒ28は各々独立して水素原子、もしくは置換基を表す。
置換基としては、例えば、アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメチル、エチル、ｉｓｏ−プロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばビニル、アリル、２−ブテニル、３−ペンテニルなどが挙げられる。）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばプロパルギル、３−ペンチニルなどが挙げられる。）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニル、ｐ−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる。）、アミノ基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１０であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシなどが挙げられる。）、ヘテロ環オキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。）、アシル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。）、ヘテロ環チオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。）、スルホニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられる。）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、カルバゾリル基、アゼピニル基などが挙げられる。）、シリル基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる。）、シリルオキシ基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリルオキシ、トリフェニルシリルオキシなどが挙げられる。）などが挙げられる。これらの置換基は更に置換されてもよい。
Ｒ21とＲ22、あるいは、Ｒ22とＲ23は、それぞれ結合して環構造を形成していてもよい。
Ｒ21は、置換基として好ましくは、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基であり、より好ましくは、アルキル基、アリール基であり、特に好ましくは、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、メシチル基、2‐o-キシリル基である。
Ｒ22、Ｒ23は、置換基として好ましくは、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基であり、より好ましくは、アルキル基、アリール基であり、特に好ましくは、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基である。
Ｒ25〜Ｒ27は、置換基として好ましくは、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン基、シアノ基であり、より好ましくは、アルキル基、アリール基ハロゲン基、シアノ基であり、特に好ましくは、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、フッ素原子、シアノ基である。
Ｌ21は配位子を表す。配位子としては、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 等に記載の配位子が挙げられ、好ましくは、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子、フッ素配位子）、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、フェニルピリジン、ピラゾリルピリジン、ベンズイミダゾリルピリジン、フェニルピラゾール、ピコリン酸、ジピコリン酸など）、ジケトン配位子（アセチルアセトン、１，１，１，５，５，５−ヘキサフルオロペンタン−2、3-ジオン、、２，２，６，６−テトラメチルヘプタンー３，５−ジオン等）、ニトリル配位子、ＣＯ配位子、イソニトリル配位子、りん配位子（例えば、ホスフィン誘導体、亜りん酸エステル誘導体、ホスフィニン誘導体など）、カルボン酸配位子（例えば酢酸配位子など）であり、より好ましくは、含窒素ヘテロ環配位子ジケトン配位子であり、特に好ましくは、ジケトン配位子である。
含窒素へテロ環配位子における含窒素へテロ環としてはピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、アザホスフィニン環が好ましく、ピリジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環がより好ましく、ピリジン環、ピラゾール環、イミダゾール環がさらに好ましい。
含窒素へテロ環配位子は、置換基を有していてもよい。置換基としては前記R11で説明した基が挙げられ、例えば、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、フッ素原子、シアノ基、置換アミノ基等が好ましい。
ｎ22として好ましくは、２〜３であり、特に好ましくは、３である。ｎ21が２〜３の時は、複数のL21は同じであっても異なっていてもよい。ｎ22が２〜３の時は、ｎ22によって数が決定される配位子は、同じであっても異なっていてもよい。
カルベンでイリジウム原子と結合する配位子を含む一般式（ＩＩ）で表されるイリジウム錯体系燐光発光材料としては、下記、一般式（ＩＩＩ）で表されるイリジウム錯体系燐光発光材料がより好ましい。
一般式（III）について説明する。
一般式(ＩＩＩ)
Figure 2009076865
（一般式(ＩＩＩ)中、Ｒ31はアルキル基、もしくはアリール基を表し、Ｒ35〜Ｒ37は各々独立して、水素原子、フッ素原子、アルキル基、またはシアノ基を表す。また、Ｒ35とＲ36、もしくは、Ｒ36とＲ37は互いに結合した縮環構造であってもよい。Ｌ31は配位子を表し、ｎ32は１〜３の整数を表し、ｎ31は０〜４の整数を表す。Ｃはカルベン炭素を表し、イリジウムに配位する。）
Ｒ31はアルキル基、もしくは、アリール基を表し、より好ましくは、アルキル基を表す。
Ｒ31のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基が好ましく、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
Ｒ31のアリール基としては、フェニル基、ｐ−メチルフェニル基、２−キシリル基、５−キシリル基、メシチル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、アントラニル基が好ましく、フェニル基、ｐ−メチルフェニル基、２−キシリル基、５−キシリル基、メシチル基がより好ましく、フェニル基が特に好ましい。
Ｒ35と前記Ｒ25、Ｒ36と前記Ｒ26、および、Ｒ37と前記Ｒ27はそれぞれ同義である。
Ｒ35は水素原子、フッ素原子、アルキル基、シアノ基が好ましく、水素原子、フッ素原子、シアノ基がより好ましく、フッ素原子が特に好ましい。
Ｒ36は水素原子、フッ素原子、アルキル基、シアノ基が好ましく、水素原子、フッ素原子、シアノ基がより好ましく、シアノ基が特に好ましい。
Ｒ37は水素原子、フッ素原子、アルキル基、シアノ基が好ましく、フッ素原子、シアノ基がより好ましく、シアノ基が特に好ましい。
Ｒ35、Ｒ36、Ｒ37のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロブチル基、が好ましく、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロブチル基、がより好ましく、トリフルオロメチル基が特に好ましい。
Ｒ35とＲ36、もしくは、Ｒ36とＲ37が互いに結合して形成するベンゾ縮環構造は、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、Ｎ-フェニルカルバゾリル、Ｎ-メチルカルバゾリル、9,9-ジメチルフルオレニル、Ｎ-フェニルインドリル、Ｎ-メチルインドリル、ベンゾチエニル、1,1-ジメチルインデニルが好ましく、ジベンゾフリル、ジベンゾチオフェニル、Ｎ-フェニルカルバゾリル、Ｎ-メチルカルバゾリル、9,9-ジメチルフルオレニルがより好ましく、ジベンゾフラニルが特に好ましい。
Ｒ35とＲ36、もしくは、Ｒ36とＲ37が互いに結合して形成するジベンゾフラニル構造、もしくは、ジベンゾチオフェニル構造は、Ｒ35、もしくは、Ｒ37の位置で酸素原子や硫黄原子と結合するものが好ましく、Ｒ35の位置で酸素原子や硫黄原子と結合するものが特に好ましい。
Ｌ31は前記Ｌ21と同義であり、好ましい範囲も同じである。
ｎ31と前記ｎ21、および、ｎ32と前記ｎ22はそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同じである。
ピラゾール骨格の窒素原子でイリジウム原子と結合する配位子を含むイリジウム錯体系燐光発光材料としては、下記一般式（ＩＶ）で表されるイリジウム錯体が好ましい。
一般式（IV）について説明する。
一般式(ＩＶ)
Figure 2009076865
（一般式(ＩＶ)中、Ｒ41〜Ｒ43及びＲ45〜Ｒ48は各々独立して水素原子、もしくは置換基であり、Ｌ41は配位子を表し、ｎ42は１〜３の整数を表し、ｎ41は０〜４の整数を表す。）
Ｒ41〜Ｒ43及びＲ45〜Ｒ48は前記Ｒ21〜Ｒ23及びＲ25〜Ｒ28と同義である。
Ｒ41〜Ｒ43は、置換基として好ましくは、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基であり、より好ましくは、アルキル基、アリール基であり、特に好ましくは、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基である。
Ｒ45〜Ｒ47は、置換基として好ましくは、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン基、シアノ基であり、より好ましくは、アルキル基、アリール基ハロゲン基、シアノ基であり、特に好ましくは、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、フッ素原子、シアノ基である。
Ｒ45とＲ46、あるいは、Ｒ46とＲ47は、それぞれ結合して環構造を形成していてもよい。
Ｌ41は前記Ｌ21と同義であり、好ましい範囲も同じである。
ｎ41と前記ｎ21、および、ｎ42と前記ｎ22はそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同じである。
ピラゾール骨格の窒素原子でイリジウム原子と結合する配位子を含む一般式（ＩＶ）で表されるイリジウム錯体系燐光発光材料としては、下記、一般式（Ｖ）で表されるイリジウム錯体系燐光発光材料がより好ましい。
一般式（Ｖ）について説明する。
一般式(Ｖ)
Figure 2009076865
（一般式(Ｖ)中、Ｒ52〜Ｒ53は各々独立して、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表し、Ｒ55〜Ｒ57は各々独立して、水素原子、フッ素原子、アルキル基、またはシアノ基を表す。また、Ｒ55とＲ56、もしくは、Ｒ56とＲ57は互いに結合した縮環構造であってもよい。Ｌ51は配位子を表し、ｎ52は１〜３の整数を表し、ｎ51は０〜４の整数を表す。）
Ｒ52、Ｒ53としては、水素原子、アルキル基、アリール基が好ましく、水素原子、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基がより好ましく、水素原子が特に好ましい。
Ｒ55と前記Ｒ35、Ｒ56と前記Ｒ36、および、Ｒ57と前記Ｒ37はそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同じである。
Ｌ51は前記Ｌ21と同義であり、好ましい範囲も同じである。
ｎ51と前記ｎ21、および、ｎ52と前記ｎ22はそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同じである。
ピリジン骨格の窒素原子でイリジウム原子と結合する配位子を含むイリジウム錯体系燐光発光材料としては、下記一般式（ＶＩ）で表されるイリジウム錯体が好ましい。
一般式（ＶＩ）について説明する。
一般式(ＶＩ)
Figure 2009076865
（一般式(ＶＩ)中、Ｒ61〜Ｒ68は各々独立して水素原子、もしくは置換基であり、Ｌ61は配位子を表し、ｎ62は１〜３の整数を表し、ｎ61は０〜４の整数を表す。）
Ｒ61〜Ｒ63及びＲ65〜Ｒ68は前記Ｒ21〜Ｒ23及びＲ25〜Ｒ28と同義である。Ｒ64は、Ｒ23と同義である。
Ｒ61〜Ｒ64は、置換基として好ましくは、フッ素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、置換アミノ基であり、より好ましくは、フッ素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、置換アミノ基であり、さらに好ましくは、フッ素原子、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシ基、フェノキシ基、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基であり、特に好ましくはフッ素原子である。
Ｒ61とＲ62、あるいは、Ｒ62とＲ63、あるいは、Ｒ63とＲ64は、それぞれ結合して環構造を形成していてもよい。
Ｒ65〜Ｒ68は、置換基として好ましくは、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン基、シアノ基であり、より好ましくは、アルキル基、アリール基ハロゲン基、シアノ基であり、特に好ましくは、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、フッ素原子、シアノ基である。
Ｒ65とＲ66、あるいは、Ｒ66とＲ67、あるいは、Ｒ67とＲ68は、それぞれ結合して環構造を形成していてもよい。
Ｌ61は前記Ｌ21と同義であり、好ましい範囲も同じである。
ｎ61と前記ｎ21、および、ｎ62と前記ｎ22はそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同じである。
ピリジン骨格の窒素原子でイリジウム原子と結合する配位子を含む一般式（ＶＩ）で表されるイリジウム錯体系燐光発光材料としては、下記、一般式（ＶＩＩ）で表されるイリジウム錯体系燐光発光材料がより好ましい。
一般式（ＶＩＩ）について説明する。
一般式(ＶＩＩ)
Figure 2009076865
（一般式(ＶＩＩ)中、Ｒ73は水素原子、アルキル基、アミノ基、またはアルコキシ基を表し、Ｒ75〜Ｒ77は各々独立して、水素原子、フッ素原子、シアノ基、またはアルキル基を表し、Ｌ71は配位子を表し、ｎ72は１〜３の整数を表し、ｎ71は０〜４の整数を表す。）
Ｒ73としては、フッ素原子、アルキル基、アミノ基、アルコキシ基が好ましく、フッ素原子、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、メトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、フェノキシ基がより好ましく、フッ素原子、メトキシ基がさらに好ましく、特に好ましくはフッ素原子である。
Ｒ75は水素原子、フッ素原子、アルキル基、シアノ基が好ましく、水素原子、フッ素原子、シアノ基がより好ましく、フッ素原子が特に好ましい。
Ｒ76は水素原子、フッ素原子、アルキル基、シアノ基が好ましく、水素原子、フッ素原子、シアノ基がより好ましく、シアノ基が特に好ましい。
Ｒ77は水素原子、フッ素原子、アルキル基、シアノ基が好ましく、フッ素原子、シアノ基がより好ましく、フッ素原子が特に好ましい。
Ｒ75、Ｒ76、Ｒ77のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロブチル基、が好ましく、メチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロブチル基、がより好ましく、トリフルオロメチル基が特に好ましい。
Ｌ71は前記Ｌ21と同義であり、好ましい範囲も同じである。
ｎ71と前記ｎ21、および、ｎ72と前記ｎ22はそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同じである。
イリジウム錯体系燐光発光材料の最大発光波長とは、発光スペクトルの極大値において、発光強度が最大であるところの波長である。最大発光波長としては、４５０ｎｍ〜４７０ｎｍであることが好ましく、４５０ｎｍ〜４６５ｎｍであることがより好ましく、４５０ｎｍ〜４６０ｎｍであることが特に好ましい。
イリジウム錯体燐光発光材料としては、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、国際公開第０１／４１５１２号パンフレット、国際公開第０２／５６４５号パンフレット、特開２００２−１１７９７８、国際公開第０４／０８５４５０号パンフレット、国際公開第０６／１２１８１１号パンフレット、国際公開第０５／０１９３７３号パンフレット、国際公開第０５／１１３７０４号パンフレット、国際公開第０４／０１６７１１号パンフレット、Coordination Chemistry Reviews 250(2006)2093-2126、に記載の化合物が挙げられる。
イリジウム錯体燐光発光材料として、具体例を以下に列挙するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
Figure 2009076865
Figure 2009076865
Figure 2009076865
Figure 2009076865
Figure 2009076865
Figure 2009076865
上記錯体化合物として例示した化合物は、例えば以下に示す工程により製造することができる。
上記の金属錯体化合物は、Journal of Organic Chemistry 53, 786, (1988) 、G. R. Newkomeet al.）の、７８９頁、左段５３行〜右段７行に記載の方法、７９０頁、左段１８行〜３８行に記載の方法、７９０頁、右段１９行〜３０行に記載の方法およびその組み合わせ、Chemische Berichte １１３, ２７４９ (１９８０)、H. Lexy ほか)の、２７５２ 頁、２６行〜３５行に記載の方法等、種々の手法で合成できる。
例えば、配位子、またはその解離体と金属化合物を溶媒（例えば、ハロゲン系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、ニトリル系溶媒、アミド系溶媒、スルホン系溶媒、スルホキサイド系溶媒、水などが挙げられる）の存在下、もしくは、溶媒非存在下、塩基の存在下（無機、有機の種々の塩基、例えば、ナトリウムメトキサイド、ｔ−ブトキシカリウム、トリエチルアミン、炭酸カリウムなどが挙げられる）、もしくは、塩基非存在下、室温以下、もしくは加熱し（通常の加熱以外にもマイクロウェーブで加熱する手法も有効である）得ることができる。
イリジウム錯体は、発光材料として用いることが好ましいが、発光材料以外の材料として用いてもよい。
イリジウム錯体は、発光層中に一般的に発光層を形成する全化合物質量に対して、０．１質量％〜５０質量％含有されるが、耐久性、外部量子効率の観点から１質量％〜５０質量％含有されることが好ましく、２質量％〜４０質量％含有されることがより好ましい。
発光層中の発光材料は、発光層中に一般的に発光層を形成する全化合物質量に対して、０．１質量％〜５０質量％含有されるが、耐久性、外部量子効率の観点から１質量％〜５０質量％含有されることが好ましく、２質量％〜４０質量％含有されることがより好ましい。
発光層の厚さは、特に限定されるものではないが、通常、２ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、中でも、外部量子効率の観点で、３ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、５ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
＜ホスト材料＞
本発明に用いられるホスト材料としては、正孔輸送性に優れる正孔輸送性ホスト材料（正孔輸送性ホストと記載する場合がある）及び電子輸送性に優れる電子輸送性ホスト化合物（電子輸送性ホストと記載する場合がある）を用いることができる。本発明の一般式(I)で表される化合物は正孔輸送性ホストが好ましい。
《正孔輸送性ホスト》
本発明に用いられる正孔輸送性ホストとしては、具体的には、例えば、以下の材料を挙げることができる。
ピロール、インドール、カルバゾール、アザインドール、アザカルバゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ピラゾール、イミダゾール、チオフェン、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、及び、それらの誘導体等が挙げられる。
好ましくは、インドール誘導体、カルバゾール誘導体、芳香族第三級アミン化合物、チオフェン誘導体であり、より好ましくは、分子内にカルバゾール基を有するものが好ましい。特に、ｔ−ブチル置換カルバゾール基を有する化合物が好ましい。
《電子輸送性ホスト》
本発明に用いられる発光層内の電子輸送性ホストとしては、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、電子親和力Ｅａが２．５ｅＶ以上３．５ｅＶ以下であることが好ましく、２．６ｅＶ以上３．４ｅＶ以下であることがより好ましく、２．８ｅＶ以上３．３ｅＶ以下であることが更に好ましい。また、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、イオン化ポテンシャルＩｐが５．７ｅＶ以上７．５ｅＶ以下であることが好ましく、５．８ｅＶ以上７．０ｅＶ以下であることがより好ましく、５．９ｅＶ以上６．５ｅＶ以下であることが更に好ましい。
このような電子輸送性ホストとしては、具体的には、例えば、以下の材料を挙げることができる。
ピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾ−ル、オキサゾ−ル、オキサジアゾ−ル、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、およびそれらの誘導体（他の環と縮合環を形成してもよい）、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体等を挙げることができる。
電子輸送性ホストとして好ましくは、金属錯体、アゾール誘導体（ベンズイミダゾール誘導体、イミダゾピリジン誘導体等）、アジン誘導体（ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体等）であり、中でも、本発明においては耐久性の点から金属錯体化合物が好ましい。金属錯体化合物（Ａ）は金属に配位する少なくとも１つの窒素原子または酸素原子または硫黄原子を有する配位子をもつ金属錯体がより好ましい。
金属錯体中の金属イオンは特に限定されないが、好ましくはベリリウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、インジウムイオン、錫イオン、白金イオン、またはパラジウムイオンであり、より好ましくはベリリウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、白金イオン、またはパラジウムイオンであり、更に好ましくはアルミニウムイオン、亜鉛イオン、またはパラジウムイオンである。
前記金属錯体中に含まれる配位子としては種々の公知の配位子が有るが、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が挙げられる。
前記配位子として、好ましくは含窒素ヘテロ環配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数３〜１５であり、単座配位子であっても２座以上の配位子であっても良い。好ましくは２座以上６座以下の配位子である。また、２座以上６座以下の配位子と単座の混合配位子も好ましい。
配位子としては、例えばアジン配位子（例えば、ピリジン配位子、ビピリジル配位子、ターピリジン配位子などが挙げられる。）、ヒドロキシフェニルアゾール配位子（例えば、ヒドロキシフェニルベンズイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルベンズオキサゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾピリジン配位子などが挙げられる。）、アルコキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。）、アリールオキシ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシ、２，４，６−トリメチルフェニルオキシ、４−ビフェニルオキシなどが挙げられる。）、
ヘテロアリールオキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、およびキノリルオキシなどが挙げられる。）、アルキルチオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。）、アリールチオ配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。）、ヘテロアリールチオ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、および２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。）、シロキシ配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数３〜２５、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、例えば、トリフェニルシロキシ基、トリエトキシシロキシ基、およびトリイソプロピルシロキシ基などが挙げられる。）、芳香族炭化水素アニオン配位子（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２５、特に好ましくは炭素数６〜２０であり、例えばフェニルアニオン、ナフチルアニオン、およびアントラニルアニオンなどが挙げられる。）、芳香族ヘテロ環アニオン配位子（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数２〜２５、特に好ましくは炭素数２〜２０であり、例えばピロールアニオン、ピラゾールアニオン、ピラゾールアニオン、トリアゾールアニオン、オキサゾールアニオン、ベンゾオキサゾールアニオン、チアゾールアニオン、ベンゾチアゾールアニオン、チオフェンアニオン、およびベンゾチオフェンアニオンなどが挙げられる。）、インドレニンアニオン配位子などが挙げられ、好ましくは含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、ヘテロアリールオキシ基、またはシロキシ配位子であり、更に好ましくは含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、シロキシ配位子、芳香族炭化水素アニオン配位子、または芳香族ヘテロ環アニオン配位子である。
金属錯体電子輸送性ホストの例としては、例えば特開２００２−２３５０７６、特開２００４−２１４１７９、特開２００４−２２１０６２、特開２００４−２２１０６５、特開２００４−２２１０６８、特開２００４−３２７３１３等に記載の化合物が挙げられる。
本発明における発光層において、前記ホスト材料（一般式(I)で表される化合物も含む）の三重項最低励起準位（Ｔ１）が、前記燐光発光材料のＴ１より高いことが色純度、発光効率、駆動耐久性の点で好ましい。
また、本発明におけるホスト化合物の含有量は、特に限定されるものではないが、発光効率、駆動電圧の観点から、発光層を形成する全化合物質量に対して１５質量％以上９９.９質量％以下であることが好ましい。また、一般式(I)で表される化合物をホスト材料として用いた場合、当該本発明の化合物以外のホスト化合物は、本発明の化合物に対して５０質量％以下、好ましくは、１質量％以下用いられる。
（正孔注入層、正孔輸送層）
正孔注入層、正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。これらの層に用いる正孔注入材料、正孔輸送材料は、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
具体的には、ピロール誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、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、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、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、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、チオフェン誘導体、有機シラン誘導体、カーボン、等を含有する層であることが好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子の正孔注入層あるいは正孔輸送層には、電子受容性ドーパントを含有させることができる。正孔注入層、あるいは正孔輸送層に導入する電子受容性ドーパントとしては、電子受容性で有機化合物を酸化する性質を有すれば、無機化合物でも有機化合物でも使用できる。
具体的には、無機化合物は塩化第二鉄や塩化アルミニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、五塩化アンチモンなどのハロゲン化金属、五酸化バナジウム、および三酸化モリブデンなどの金属酸化物などが挙げられる。
有機化合物の場合は、置換基としてニトロ基、ハロゲン、シアノ基、トリフルオロメチル基などを有する化合物、キノン系化合物、酸無水物系化合物、フラーレンなどを好適に用いることができる。
この他にも、特開平６−２１２１５３号、特開平１１−１１１４６３号、特開平１１−２５１０６７号、特開２０００−１９６１４０号、特開２０００−２８６０５４号、特開２０００−３１５５８０号、特開２００１−１０２１７５号、特開２００１−１６０４９３号、特開２００２−２５２０８５号、特開２００２−５６９８５号、特開２００３−１５７９８１号、特開２００３−２１７８６２号、特開２００３−２２９２７８号、特開２００４−３４２６１４号、特開２００５−７２０１２号、特開２００５−１６６６３７号、特開２００５−２０９６４３号の各公報等に記載の化合物を好適に用いることができる。
このうちヘキサシアノブタジエン、ヘキサシアノベンゼン、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン、ｐ−フルオラニル、ｐ−クロラニル、ｐ−ブロマニル、ｐ−ベンゾキノン、２，６−ジクロロベンゾキノン、２，５−ジクロロベンゾキノン、１，２，４，５−テトラシアノベンゼン、１，４−ジシアノテトラフルオロベンゼン、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノベンゾキノン、ｐ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、ｏ−ジニトロベンゼン、１，４−ナフトキノン、２，３−ジクロロナフトキノン、１，３−ジニトロナフタレン、１，５−ジニトロナフタレン、９，１０−アントラキノン、１，３，６，８−テトラニトロカルバゾール、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，３，５，６−テトラシアノピリジン、またはフラーレンＣ６０が好ましく、ヘキサシアノブタジエン、ヘキサシアノベンゼン、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン、ｐ−フルオラニル、ｐ−クロラニル、ｐ−ブロマニル、２，６−ジクロロベンゾキノン、２，５−ジクロロベンゾキノン、２，３−ジクロロナフトキノン、１，２，４，５−テトラシアノベンゼン、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノベンゾキノン、または２，３，５，６−テトラシアノピリジンがより好ましく、テトラフルオロテトラシアノキノジメタンが特に好ましい。
これらの電子受容性ドーパントは、単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。電子受容性ドーパントの使用量は、材料の種類によって異なるが、正孔輸送層材料に対して０．０１質量％〜５０質量％であることが好ましく、０．０５質量％〜２０質量％であることが更に好ましく、０．１質量％〜１０質量％であることが特に好ましい。
正孔注入層、正孔輸送層の厚さは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
正孔輸送層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。また、正孔注入層の厚さとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．５ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、１ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
正孔注入層、正孔輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
（電子注入層、電子輸送層）
電子注入層、電子輸送層は、陰極又は陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。これらの層に用いる電子注入材料、電子輸送材料は低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
具体的には、ピリジン誘導体、キノリン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、フタラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアジン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、シロールに代表される有機シラン誘導体、等を含有する層であることが好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子の電子注入層あるいは電子輸送層には、電子供与性ドーパントを含有させることができる。電子注入層、あるいは電子輸送層に導入される電子供与性ドーパントとしては、電子供与性で有機化合物を還元する性質を有していればよく、Ｌｉなどのアルカリ金属、Ｍｇなどのアルカリ土類金属、希土類金属を含む遷移金属や還元性有機化合物などが好適に用いられる。金属としては、特に仕事関数が４．２ｅＶ以下の金属が好適に使用でき、具体的には、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｃｓ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄ、およびＹｂなどが挙げられる。また、還元性有機化合物としては、例えば、含窒素化合物、含硫黄化合物、含リン化合物などが挙げられる。
この他にも、特開平６−２１２１５３号、特開２０００−１９６１４０号、特開２００３−６８４６８号、特開２００３−２２９２７８号、特開２００４−３４２６１４号の各公報等に記載の材料を用いることができる。
これらの電子供与性ドーパントは、単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。電子供与性ドーパントの使用量は、材料の種類によって異なるが、電子輸送層材料に対して０．１質量％〜９９質量％であることが好ましく、１．０質量％〜８０質量％であることが更に好ましく、２．０質量％〜７０質量％であることが特に好ましい。
電子注入層、電子輸送層の厚さは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
電子輸送層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。また、電子注入層の厚さとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．２ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、０．５ｎｍ〜５０ｎｍであるのが更に好ましい。
電子注入層、電子輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
（正孔ブロック層）
正孔ブロック層は、陽極側から発光層に輸送された正孔が、陰極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陰極側で隣接する有機層として、正孔ブロック層を設けることができる。
正孔ブロック層を構成する化合物の例としては、ＢＡｌｑ等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、ＢＣＰ等のフェナントロリン誘導体、等が挙げられる。
正孔ブロック層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
正孔ブロック層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
（電子ブロック層）
電子ブロック層は、陰極側から発光層に輸送された電子が、陽極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陽極側で隣接する有機層として、電子ブロック層を設けることができる。
電子ブロック層を構成する化合物の例としては、例えば前述の正孔輸送材料として挙げたものが適用できる。
電子ブロック層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
正孔ブロック層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
（保護層）
本発明において、有機ＥＬ素子全体は、保護層によって保護されていてもよい。
保護層に含まれる材料としては、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。
その具体例としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2等の金属酸化物、ＳｉＮx、ＳｉＮxＯy等の金属窒化物、ＭｇＦ2、ＬｉＦ、ＡｌＦ3、ＣａＦ2等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質等が挙げられる。
保護層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、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、印刷法、転写法を適用できる。
（封止容器）
さらに、本発明の有機電界発光素子は、封止容器を用いて素子全体を封止してもよい。
また、封止容器と発光素子の間の空間に水分吸収剤又は不活性液体を封入してもよい。水分吸収剤としては、特に限定されることはないが、例えば、酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、および酸化マグネシウム等を挙げることができる。不活性液体としては、特に限定されることはないが、例えば、パラフィン類、流動パラフィン類、パーフルオロアルカンやパーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、およびシリコーンオイル類が挙げられる。
また、下記に示す、樹脂封止層にて封止する方法も好適に用いられる。
（樹脂封止層）
本発明の機能素子は樹脂封止層により大気との接触により、酸素や水分による素子性能の劣化を抑制することが好ましい。
＜素材＞
樹脂封止層の樹脂素材としては、特に限定されることはなく、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂、シリコン系樹脂、ゴム系樹脂、またはエステル系樹脂等を用いることができるが、中でも水分防止機能の点からエポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂の中でも熱硬化型エポキシ樹脂、または光硬化型エポキシ樹脂が好ましい。
＜作製方法＞
樹脂封止層の作製方法は特に限定されることはなく、例えば、樹脂溶液を塗布する方法、樹脂シートを圧着または熱圧着する方法、蒸着やスパッタリング等により乾式重合する方法が挙げられる。
＜膜厚み＞
樹脂封止層の厚みは１μｍ以上、１ｍｍ以下が好ましい。更に好ましくは５μｍ以上、１００μｍ以下であり、最も好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下である。これよりも薄いと、第２の基板を装着時に上記無機膜を損傷する恐れがある。またこれよりも厚いと電界発光素子自体の厚みが厚くなり、有機電界発光素子の特徴である薄膜性を損なうことになる。
（封止接着剤）
本発明に用いられる封止接着剤は、端部よりの水分や酸素の侵入を防止する機能を有する。
＜素材＞
前記封止接着剤の材料としては、前記樹脂封止層で用いる材料と同じものを用いることができる。中でも、水分防止の点からエポキシ系の接着剤が好ましく、中でも光硬化型接着剤あるいは熱硬化型接着剤が好ましい。
また、上記材料にフィラーを添加することも好ましい。
封止剤に添加されているフィラーとしては、ＳｉＯ2、ＳｉＯ（酸化ケイ素）、ＳｉＯＮ（酸窒化ケイ素）またはＳｉＮ（窒化ケイ素）等の無機材料が好ましい。フィラーの添加により、封止剤の粘度が上昇し、加工適正が向上し、および耐湿性が向上する。
＜乾燥剤＞
封止接着剤は乾燥剤を含有しても良い。乾燥剤としては、酸化バリウム、酸化カルシウム、または酸化ストロンチウムが好ましい。
封止接着剤に対する乾燥剤の添加量は、０．０１質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、更に好ましくは０．０５質量％以上１５質量％以下である。これよりも少ないと、乾燥剤の添加効果が薄れることになる。またこれよりも多い場合には封止接着剤中に乾燥剤を均一分散させることが困難になり好ましくない。
＜封止接着剤の処方＞
・ポリマー組成、濃度、
封止接着剤としては特に限定されることはなく、前記のものを用いることができる。例えば光硬化型エポキシ系接着剤としては長瀬ケムテック（株）製のＸＮＲ５５１６を挙げることができる。そこに直接前記乾燥剤を添加し、分散せしめれば良い。
・厚み
封止接着剤の塗布厚みは１μｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。これよりも薄いと封止接着剤を均一に塗れなくなり好ましくない。またこれよりも厚いと、水分が侵入する道筋が広くなり好ましくない。
＜封止方法＞
本発明においては、上記乾燥剤の入った封止接着剤をディスペンサー等により任意量塗布し、塗布後第２基板を重ねて、硬化させることにより機能素子を得ることができる。
（駆動）
本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜１５ボルト）、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
本発明の有機電界発光素子の駆動方法については、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同８−２４１０４７号の各公報、特許第２７８４６１５号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号の各明細書、等に記載の駆動方法を適用することができる。
本発明の素子は、種々の公知の工夫により、光取り出し効率を向上させることができる。例えば、基板表面形状を加工する（例えば微細な凹凸パターンを形成する）、基板・ＩＴＯ層・有機層の屈折率を制御する、基板・ＩＴＯ層・有機層の膜厚を制御すること等により、光の取り出し効率を向上させ、外部量子効率を向上させることが可能である。
本発明の素子は、陽極側から発光を取り出す、いわゆる、トップエミッション方式であっても良い。
本発明の有機ＥＬ素子は、発光効率を向上させるため、複数の発光層の間に電荷発生層が設けた構成をとることができる。
前記電荷発生層は、電界印加時に電荷（正孔及び電子）を発生する機能を有すると共に、発生した電荷を電荷発生層と隣接する層に注入させる機能を有する層である。
前記電荷発生層を形成する材料は、上記の機能を有する材料であれば何でもよく、単一化合物で形成されていても、複数の化合物で形成されていてもよい。
具体的には、導電性を有するものであっても、ドープされた有機層のように半導電性を有するものであっても、また、電気絶縁性を有するものであってもよく、特開平１１−３２９７４８号や、特開２００３−２７２８６０号や、特開２００４−３９６１７号に記載の材料が挙げられる。
更に具体的には、ＩＴＯ、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）などの透明導電材料、Ｃ60等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等などの導電性有機物、Ｃａ、Ａｇ、Ａｌ、Ｍｇ：Ａｇ合金、Ａｌ：Ｌｉ合金、Ｍｇ：Ｌｉ合金などの金属材料、正孔伝導性材料、電子伝導性材料、及びそれらを混合させたものを用いてもよい。
前記正孔伝導性材料は、例えば２−ＴＮＡＴＡ、ＮＰＤなどの正孔輸送有機材料にＦ４−ＴＣＮＱ、ＴＣＮＱ、ＦｅＣｌ3などの電子求引性を有する酸化剤をドープさせたものや、Ｐ型導電性高分子、Ｐ型半導体などが挙げられ、前記電子伝導性材料は電子輸送有機材料に４．０ｅＶ未満の仕事関数を有する金属もしくは金属化合物をドープしたものや、Ｎ型導電性高分子、Ｎ型半導体が挙げられる。Ｎ型半導体としては、Ｎ型Ｓｉ、Ｎ型ＣｄＳ、Ｎ型ＺｎＳなどが挙げられ、Ｐ型半導体としては、Ｐ型Ｓｉ、Ｐ型ＣｄＴｅ、Ｐ型ＣｕＯなどが挙げられる。
また、前記電荷発生層として、Ｖ2Ｏ5などの電気絶縁性材料を用いることもできる。
前記電荷発生層は、単層でも複数積層させたものでもよい。複数積層させた構造としては、透明伝導材料や金属材料などの導電性を有する材料と正孔伝導性材料、または、電子伝導性材料を積層させた構造、上記の正孔伝導性材料と電子伝導性材料を積層させた構造の層などが挙げられる。
前記電荷発生層は、一般に、可視光の透過率が５０％以上になるよう、膜厚・材料を選択することが好ましい。また膜厚は、特に限定されるものではないが、０．５〜２００ｎｍが好ましく、１〜１００ｎｍがより好ましく、３〜５０ｎｍがさらに好ましく、５〜３０ｎｍが特に好ましい。
電荷発生層の形成方法は、特に限定されるものではなく、前述した有機層の形成方法を用いることができる。
電荷発生層は前記二層以上の発光層間に形成するが、電荷発生層の陽極側および陰極側には、隣接する層に電荷を注入する機能を有する材料を含んでいても良い。陽極側に隣接する層への電子の注入性を上げるため、例えば、ＢａＯ、ＳｒＯ、Ｌｉ2Ｏ、ＬｉＣｌ、ＬｉＦ、ＭｇＦ2、ＭｇＯ、ＣａＦ2などの電子注入性化合物を電荷発生層の陽極側に積層させてもよい。
以上で挙げられた内容以外にも、特開２００３−４５６７６号公報、米国特許第６３３７４９２号、同第６１０７７３４号、同第６８７２４７２号等に記載を元にして、電荷発生層の材料を選択することができる。
本発明における有機ＥＬ素子は、共振器構造を有しても良い。例えば、透明基板上に、屈折率の異なる複数の積層膜よりなる多層膜ミラー、透明または半透明電極、発光層、および金属電極を重ね合わせて有する。発光層で生じた光は多層膜ミラーと金属電極を反射板としてその間で反射を繰り返し共振する。
別の好ましい態様では、透明基板上に、透明または半透明電極と金属電極がそれぞれ反射板として機能して、発光層で生じた光はその間で反射を繰り返し共振する。
共振構造を形成するためには、２つの反射板の有効屈折率、反射板間の各層の屈折率と厚みから決定される光路長を所望の共振波長を得るのに最適な値となるよう調整される。第一の態様の場合の計算式は特開平９−１８０８８３号に記載されている。第２の態様の場合の計算式は特開２００４−１２７７９５号に記載されている。
（本発明の用途）
本発明の有機電界発光素子は、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信等に好適に利用できる。
有機ＥＬディスプレイをフルカラータイプのものとする方法としては、例えば「月刊ディスプレイ」、２０００年９月号、３３〜３７ページに記載されているように、色の３原色（青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ））に対応する光をそれぞれ発光する有機ＥＬ素子を基板上に配置する３色発光法、白色発光用の有機ＥＬ素子による白色発光をカラーフィルターを通して３原色に分ける白色法、青色発光用の有機ＥＬ素子による青色発光を蛍光色素層を通して赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）に変換する色変換法、などが知られている。
また、上記方法により得られる異なる発光色の有機ＥＬ素子を複数組み合わせて用いることにより、所望の発光色の平面型光源を得ることができる。例えば、青色および黄色の発光素子を組み合わせた白色発光光源、青色、緑色、赤色の発光素子を組み合わせた白色発光光源、等である。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
比較化合物１の合成
Figure 2009076865
文献（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２００２，６７，２７０５−２７０８）記載の手法により、３−ｔｅｒｔ−ブチルインドール(中間体１)を合成した。
窒素雰囲気下で、３−ｔｅｒｔ−ブチルインドール（０．９７５ｇ，５．６３ｍｍｏｌ）、１，３−ジブロモベンゼン（０．６０４ｇ，２．５６ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（１４ｍｇ，０．０６ｍｍｏｌ）、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム（０．７４ｇ，７．７ｍｍｏｌ）、キシレン（２５ｍＬ）の混合液に、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（０．０６ｍＬ，０．２４ｍｍｏｌ）を加え、加熱還流しながら１時間攪拌した。得られた反応液に水を加え、酢酸エチルで抽出し、得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させたのち、減圧濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、比較化合物１を１．０５ｇ（９８％，２．５１ｍｍｏｌ）得た。
比較化合物１の1Ｈ−ＮＭＲデータ: 1.52(s, 18H), 7.12(s, 2H), 7.14-7.27(m, 4H), 7.47(d, 2H), 7.62(dd, 4H), 7.89(d, 2H) 400MHz
＜比較化合物２の合成＞
上記、比較化合物１の合成において、１，３−ジブロモベンゼンの替わりに、１，４−ジブロモベンゼンを用いることにより、比較化合物２を合成することができる。
＜比較化合物３の合成＞
Figure 2009076865
文献（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．，２００３年，４４巻，１９５９頁）記載の手法を参考に中間体１を合成した。具体的には、室温でインドール（１１．７２ｇ，１００ｍｍｏｌ）、アセトン（３．６７ｍＬ，５０ｍｍｏｌ）、アセトニトリル（１００ｍＬ）の混合物にヨウ素（２．５ｇ，１０ｍｍｏｌ）を加え、３時間攪拌した。得られた反応液にチオ硫酸ナトリウム水溶液を加え反応を停止させた。酢酸エチルで抽出を行い、得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製することで、中間体２（３．３０ｇ，１２．０ｍｍｏｌ，２４％）を得た。
窒素雰囲気下、室温で中間体２（３．３０ｇ，１２ｍｍｏｌ）、ブロモベンゼン（３．０５ｇ，２９ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（４５ｍｇ，０．２５ｍｍｏｌ））、ｔ−ブトキシナトリウム（３．６ｇ，３６ｍｍｏｌ）、キシレン（１２０ｍＬ）の混合物にｔ−ブチルホスフィン（０．２４ｍＬ，１．０ｍｍｏｌ）を加えた後、還流条件下で１時間攪拌した。得られた反応液を冷却し、水を加え、酢酸エチルで抽出を行なった。集めた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮した後、カラムクロマトグラフィーにより精製を行なった。得られた固体をイソプロピルアルコールから再結晶した。得られた個体をろ取することで比較化合物３（１．４ｇ）を得た。
比較化合物３の1Ｈ−ＮＭＲデータ：δ＝７．４６−７．５７（ｍ，１２Ｈ），７．２９−７．３７（ｍ，２Ｈ），７．２７（ｓ，２Ｈ），７．１２（ｄｄ，２Ｈ），６．９６（ｄｄ，２Ｈ），２．００（ｓ，６Ｈ）
＜中間体４の合成＞
Figure 2009076865
インドール（２３．４ｇ，２００ｍｍｏｌ）、酸化白金（１ｇ）、ギ酸アンモニウム（１ｇ）、重水（４００ｍＬ）を混合し、加熱還流しながら１４時間攪拌した。室温に冷却後、酢酸エチルを加えて抽出し、有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥させたのち、減圧濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、中間体３を１７ｇ（６９％，１３８ｍｍｏｌ）得た。
内部標準物質として1,2-ジブロモブタンを用いて、重ジメチルスルホキシドを溶媒にして、1Ｈ ＮＭＲをそれぞれ測定した結果、１位を除くすべての位置において重水素化率は９７％以上であった。
中間体４は、前記、中間体１の合成法と同じ方法で合成することができた。
＜中間体６の合成＞
Figure 2009076865
レゾルシノール-d6(中間体５)は、J.Am.Chem.Soc. vol.126, No.40, 13033-13043項(2004年)に記載の方法で合成できる。
脱水アセトニトリル（４０ ｍL）中で、中間体５（４．６ｇ）とトリエチルアミン（１４ ｍL）を混合し、反応容器を水浴で冷却しながら、ノナフルオロブタンスルホン酸フルオリド（１５．５ ｍL）を加えた。室温で3時間攪拌後、水を加えて、ヘキサン-酢酸エチル混合溶媒で抽出した。抽出後の有機層を希塩酸、水、飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を減圧留去することにより、中間体６を２５．９ｇ得た。
＜例示化合物（２−１７）の合成＞
中間体６（３２ｇ，４７ｍｍｏｌ）、中間体４（１７ ｇ，９５ｍｍｏｌ）、ビス（ベンジリデンアセトン）パラジウム（１．３７ｇ，２．４ｍｍｏｌ）、キサントホス（XantPhos, CAS No. 161265-03-8、２．２g，３．８ｍｍｏｌ）、リン酸カリウム（４０ｇ，１９０ｍｍｏｌ）を、窒素雰囲気下、キシレン（２３０ｍL）中で混合し、加熱還流した。反応混合物を室温まで冷却後、水と酢酸エチルを加えて、不溶物をろ過して得られる有機層を、水と飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。有機層を減圧濃縮して得られた粗生成物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、更に再結晶・昇華精製を行うことにより、例示化合物（２−１７）を９ｇ（２０ｍｍｏｌ，４３％）得た。
例示化合物（２−１７）の重水素化率は、内部標準物質として1,2-ジブロモブタンを用いて、重クロロホルムと重ジメチルスルホキシドを溶媒にして、1Ｈ ＮＭＲをそれぞれ測定した結果、重水素原子であらわされた、すべての位置において９７％であった。
＜例示化合物（２−２０）の合成＞
上記、比較化合物２の合成において、中間体1の替わりに、中間体４を用いることにより、例示化合物（２−２０）を合成することができる。
＜例示化合物（４−４）の合成＞
例示化合物（４−４）は、比較化合物２の合成において、インドールの替わりに中間体２を用い、ブロモベンゼンの替わりに重ブロモベンゼン-ｄ５を用いることにより、合成することができる。
なお、上記に示した製造方法において、定義された置換基が、ある合成方法の条件下で変化するか、または該方法を実施するのに不適切な場合、官能基の保護、脱保護（例えば、プロテクティブ・グループス・イン・オーガニック・シンセシス（Protective Groups in Organic Synthesis）、グリーン（T. W. Greene）著、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ・インコーポレイテッド（John Wiley & Sons Inc.）（1981年）等）等の手段により容易に製造が可能である。また、必要に応じて適宜置換基導入等の反応工程の順序を変化させることも可能である。
＜有機電界発光素子の作製と評価＞
（１）比較例１−１の有機電界発光素子の作製
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角のＩＴＯ膜を有するガラス基板（ジオマテック社製、表面抵抗１０Ω／□）を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。この透明陽極（ＩＴＯ膜）上に真空蒸着法にて以下の有機層を順次蒸着した。
本発明の実施例における蒸着速度は、特に断りのない場合は０．２ｎｍ／秒である。蒸着速度はULVAC社製水晶振動子成膜コントローラーCRTM-9000を用いて測定した。以下に記載の膜厚も、CRTM−9000の数値と、Dektak型触針式膜厚計で測定した膜厚をもとに作成した検量線から算出したものである。
＜１＞化合物Ａ：膜厚８０ｎｍ
＜２＞化合物Ｂ：膜厚１０ｎｍ
＜３＞比較化合物１＋発光材料Ａ(１０質量％)の共蒸着：膜厚６０ｎｍ
＜４＞化合物Ｃ：膜厚１０ｎｍ
＜５＞化合物Ｄ：膜厚３０ｎｍ
最後にフッ化リチウム０．１ｎｍおよび金属アルミニウムをこの順に１００ｎｍ蒸着し陰極とした。これを大気に触れさせること無く、アルゴンガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ（株）製）を用いて封止し、比較例の有機電界発光素子を得た。
（２）比較例１−２〜１２−２と実施例１−１〜１２−２の有機電界発光素子の作製
下記の表に従い、発光材料Ａを下記構造の発光材料Ｂ〜Ｌに、比較化合物１を下記の比較化合物２、比較化合物３、例示化合物（２−１７）、例示化合物（２−２０）、例示化合物（４−４）に変更する以外は、比較例１−１と同様の方法で比較例１−２〜１２−２と実施例１−１〜１２−２の有機電界発光素子を作製した。
上記、化合物Ａ〜化合物Ｄの化学構造は下記の通りである。
Figure 2009076865
上記、発光材料Ａ〜発光材料Ｌの化学構造は下記の通りである。
Figure 2009076865
上記、比較化合物１〜４の化学構造は下記の通りである。
Figure 2009076865
上記、例示化合物（２−１７）、例示化合物（２−２０）、例示化合物（４−４）、例示化合物（４−１８）の化学構造は下記の通りである。
Figure 2009076865
（３）評価
上記で得られた有機電界発光素子を以下の方法により評価した。
（駆動耐久性の評価）
得られた有機電界発光素子を、東京システム開発（株）製のＯＬＥＤテストシステムＳＴ−Ｄ型にセットし、定電流モードにて正方向定電流０．４ｍＡの条件で駆動し、輝度半減時間（輝度が初期輝度の５０％に低下するまでの時間）を求めた。
有機電界素子を評価した結果、以下の表のとおりになった。輝度半減時間は、同じ発光材料を用いた比較例と実施例の組み合わせで、比較化合物１、比較化合物２、比較化合物３、比較化合物４をそれぞれ用いた比較例の結果を１００として、例示化合物（２−１７）、例示化合物（２−２０）、例示化合物（４−４）、例示化合物（４−１８）をそれぞれ用いた実施例の結果を相対値で示した。
Figure 2009076865
Figure 2009076865
（４）比較例１３−１〜２６−２と実施例１３−１〜２６−２の有機電界発光素子の作製と評価
下記の表に従い、発光材料Ａ、比較化合物１を変更する以外は、比較例１と同様の方法で比較例１３−１〜２６−２と実施例１３−１〜２６−２の有機電界発光素子を作製し、前述の方法で評価した結果、以下の表のとおりになった。
ただし、比較例１７−２と実施例１７−２の素子は、比較例１−１の化合物Ｂの層と比較化合物１を含む層の間に、膜厚３ｎｍの比較化合物２と例示化合物２−２０の層をそれぞれ有する構成とした。
上記、発光材料Ｍ〜発光材料Ｚの化学構造は下記の通りである。
Figure 2009076865
Figure 2009076865
（４）比較例Ａ−１〜Ａ−２と実施例Ａ−１〜Ａ−２の有機電界発光素子の作成と評価
下記の表に従い、比較例１−１の発光材料Ａ、比較化合物１、化合物Ｃを変更した以外は、比較例１−１と同様の方法で比較例Ａ−１〜Ａ−２と実施例Ａ−１〜Ａ−２の有機電界発光素子を作製し、前述の方法で評価した結果、以下の表のとおりになった。
Figure 2009076865
上記化合物Ｅの化学構造は下記の通りである。
Figure 2009076865
表４において、化合物Ｃを用いた場合と、化合物Ｃを重水素化した化合物Ｅを用いた場合は、輝度半減時間における効果に差が殆どみられない。
表１及び表４の結果より、本発明の効果は化合物の重水素化により得られたものではなく、特定の構造を有し、かつ、重水素原子を含む一般式（Ｉ）で表される化合物を用いることにより得られた特有の効果であることが示された。

Claims (13)

  1. 一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、有機層のいずれかに下記一般式（I）で表される化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とする有機電界発光素子。
    一般式(Ｉ)
    Figure 2009076865
     （一般式(I)中、Ｒ1〜Ｒ7は各々独立して水素原子、又は置換基である。Ｒ1〜Ｒ7の少なくともひとつは重水素原子、又は重水素原子を含む置換基である。）
  2. 発光層に燐光発光材料の少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
  3. 発光層に白金錯体燐光発光材料もしくはイリジウム錯体燐光発光材料の少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の有機電界発光素子。
  4. 発光層に白金錯体燐光発光材料の少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機電界発光素子。
  5. 発光層に４座配位子を有する白金錯体燐光発光材料の少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の有機電界発光素子。
  6. 請求項１に記載の一般式(I)で表される化合物で、Ｒ2〜Ｒ7の少なくともひとつが重水素原子であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の有機電界発光素子。
  7. 請求項１に記載の一般式(I)で表される化合物の少なくとも一種を発光層に含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の有機電界発光素子。
  8. 請求項１に記載の一般式(I)で表される化合物の少なくとも一種を発光層に隣接する有機層に含有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の有機電界発光素子。
  9. 請求項１に記載の一般式(I)で表される化合物で、Ｒ1がアリール基、又は、ヘテロアリール基であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の有機電界発光素子。
  10. 請求項１に記載の一般式(I)で表される化合物で、Ｒ2及びＲ3の少なくともどちらか一方が、３級または４級の炭素原子を有し、かつ前記炭素原子で当該化合物に結合するアルキル基であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の有機電界発光素子。
  11. 請求項１に記載の一般式(I)で表される化合物が、下記一般式（Iａ）で表されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の有機電界発光素子。
    Figure 2009076865
     Ｒ2a〜Ｒ7aは、一般式(Ｉ)で表される化合物のＲ2〜Ｒ7とそれぞれ同義である。
    ｎ1aは、２〜６の整数を表す。
    Ｌ1aはｎ1a価の連結基を表す。
  12. 請求項１に記載の一般式(I)で表される化合物が、下記一般式（Iｂ）で表されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の有機電界発光素子。
    Figure 2009076865
     Ｒ2b、Ｒ3b、Ｒ5bは、一般式(Ｉ)で表される化合物のＲ2、Ｒ3、Ｒ5とそれぞれ同義である。
    ｎ1bは、２〜４の整数を表す。
    Ｌ1bはｎ1b価の連結基を表す。
  13. 請求項１に記載の一般式(I)で表される化合物が、下記一般式（Iｃ）で表されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の有機電界発光素子。
    一般式（Iｃ）
    （Ind）n―L
    （一般式(Ｉｃ)中、Indは請求項１に記載の一般式(Ｉ)で表される化合物残基を表し、Ｌは一般式(Ｉ)で表される化合物のインドール環の、２位もしくは３位で結合する連結基を表し、ｎは２以上の整数を表す。）
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