配位金属化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、発光性塗膜形成用材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子
スピロ結合を有する配位子を少なくとも１つ金属原子に配位してなる配位金属化合物、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子用材料、陰極と陽極間に少なくとも発光層を有する一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機ＥＬ素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、前記配位金属化合物又は有機ＥＬ素子用材料を含有する有機ＥＬ素子、前記配位金属化合物又は有機ＥＬ素子用材料を含む有機溶剤溶液からなる発光性塗膜形成用材料、並びに、前記発光性塗膜形成用材料又は有機ＥＬ素子用材料を用いて形成されてなる有機ＥＬ素子であり、発光効率が高く、高温保存下での安定性が高い有機ＥＬ素子、それを実現し、有機溶媒に対する溶解性に優れた配位金属化合物、有機ＥＬ素子用材料及び発光性塗膜形成用材料を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明は、配位金属化合物、発光性塗膜形成用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子に関し、特に、発光効率が高く、高温保存下での安定性が高い有機ＥＬ素子、それを実現し、有機溶媒に対する溶解性に優れ、真空蒸着だけでなく、簡便な湿式成膜法で有機エレクトロルミネッセンス素子に用いることができる配位金属化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及び発光性塗膜形成用材料に関するものである。
【背景技術】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下エレクトロルミネッセンスをＥＬと略記することがある）は、電界を印加することより、陽極より注入された正孔と陰極より注入された電子の再結合エネルギーにより蛍光性物質が発光する原理を利用した自発光素子である。イーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらによる積層型素子による低電圧駆動有機ＥＬ素子の報告（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ，Ｓ．Ａ．Ｖａｎｓｌｙｋｅ，アプライドフィジックスレターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ），５１巻、９１３頁、１９８７年等）がなされて以来、有機材料を構成材料とする有機ＥＬ素子に関する研究が盛んに行われている。Ｔａｎｇらは、トリス（８−ヒドロキシキノリノールアルミニウム）を発光層に、トリフェニルジアミン誘導体を正孔輸送層に用いている。積層構造の利点としては、発光層への正孔の注入効率を高めること、陰極より注入された電子をブロックして再結合により生成する励起子の生成効率を高めること、発光層内で生成した励起子を閉じ込めること等が挙げられる。この例のように有機ＥＬ素子の素子構造としては、正孔輸送（注入）層、電子輸送発光層の２層型、又は正孔輸送（注入）層、発光層、電子輸送（注入）層の３層型等がよく知られている。こうした積層型構造素子では注入された正孔と電子の再結合効率を高めるため、素子構造や形成方法の工夫がなされている。
有機ＥＬ素子の発光材料としては、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム錯体等のキレート錯体、クマリン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ビススチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体等の発光材料が知られており、それらからは青色から赤色までの可視領域の発光が得られることが報告されており、カラー表示素子の実現が期待されている（例えば、特開平８−２３９６５５号公報、特開平７−１３８５６１号公報、特開平３−２００２８９号公報等）。
また、近年、有機ＥＬ素子の発光層に、発光材料の他に有機りん光材料を利用することも提案されている（例えば、Ｄ．Ｆ．Ｏ’Ｂｒｉｅｎ ａｎｄ Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ″Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｔｒａｎｓｆｅｒｉｎ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅｓ″Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ｌｅｔｔｅｒｓ Ｖｏｌ．７４ Ｎｏ．３，ｐｐ４４２−４４４，Ｊａｎｕａｒｙ １８，１９９９：Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ″Ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｇｒｅｅｎ ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅ″Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ｌｅｔｔｅｒｓ Ｖｏｌ．７５ Ｎｏ．１，ｐｐ４−６，Ｊｕｌｙ ５，１９９９参照）。
このように有機ＥＬ素子の発光層において、有機りん光材料の励起状態の１重項状態と３重項状態とを利用することにより、高い発光効率が達成されている。有機ＥＬ素子内で電子と正孔が再結合する際にはスピン多重度の違いから１重項励起子と３重項励起子とが１：３の割合で生成すると考えられているので、りん光性の発光材料を用いれば蛍光のみを使った素子の３〜４倍の発光効率の達成が考えられる。
このような有機ＥＬ素子においては、３重項の励起状態又は３重項の励起子が消光しないように順次、陽極、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層（正孔阻止層）、電子注入層、陰極のように層を積層する構成が用いられ、有機発光層にホスト化合物とりん光発光性の化合物が用いられてきた（例えば、米国特許第６０９７１４７号明細書、国際公開ＷＯ０１／４１５１２号公報参照）。これらの特許文献では、ホスト化合物として、４，４−Ｎ，Ｎジカルバゾールビフェニルが用いられてきたが、この化合物はガラス転移温度が１１０℃以下であり、さらに対称性がよすぎるため、結晶化しやすく、また、素子の耐熱試験を行った場合、短絡や画素欠陥が生じるという問題があった。
また、その蒸着した際、異物や電極の突起が存在する箇所などで結晶成長が生じ、耐熱試験前の初期の状態より欠陥が生じることも見出された。また、３回対称性を保有するカルバゾール誘導体もホストとして用いられている。しかしながら、対称性がよいため、蒸着した際、異物や電極の突起が存在する箇所などで結晶成長が生じ、耐熱試験前の初期の状態より欠陥が生じることは免れていない。
りん光発光性化合物としては、一般にイリジウム錯体が用いられ、発光層はホスト化合物中にイリジウム錯体をある割合（数質量％以下）で混合したものから形成されている。通常、ホスト化合物に対してりん光発光性化合物の濃度が高いほど、発光強度は高くなるが、数％〜数十％程度となると、この比例関係がくずれ、発光強度が減少し、素子の発光効率も低下する。これは濃度消光又は濃度失活としてしられており、特開平０５−０７８６５５号公報や特開平０５−３２０６３３号公報に開示されている。これは、発光中心材料同士、又はその周辺材料との多量体化反応による無輻射遷移が関係していると思われる。このため、高効率化のためにはりん光発光性化合物を多く用いることができず、その濃度を最適化する必要があった。
近年、りん光発光性化合物の改良研究が進み、素子作成が簡便な湿式製膜への適用が可能な材料も現れてきた（例えば、Ｓｈａｏ−Ａｎ Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ，“Ｈｉｇｈ−Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｒｅｄ−Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ Ｐｏｌｙｆｕｌｕｏｒｅｎｅｓ Ｇｒａｆｔｅｄ ｗｉｔｈ Ｃｙｃｏｌｏｍｅｔａｌａｔｅｄ Ｉｒｉｄｉｕｍ Ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｍｏｉｅｔｙ”，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｖｏｌ．１２５，ｐｐ６３６−６３７，２００３及び米国公開公報ＵＳ２００３／００９１８６２Ａ１参照）。しかしながら、これまでの材料は発光効率が低く、また、高温下では素子の安定性が低く、実用性に乏しいものであった。
【発明の開示】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、発光効率が高く、高温保存下での安定性が高い有機ＥＬ素子、それを実現し、有機溶媒に対する溶解性に優れた配位金属化合物、有機ＥＬ素子用材料及び発光性塗膜形成用材料を提供することを目的とする。
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、スピロ結合を含む配位子有する配位金属化合物を発光材料として用いると分子同士の会合が抑制され、その結果、発光効率が高く、高温保存下でも高い安定性を有する有機ＥＬ素子を作製することが可能であることを見出し本発明を完成したものである。また、この配位金属化合物は有機溶媒に対する溶解性が高く、スピンコート法などの湿式製膜プロセスへの適用も可能となった。
すなわち、本発明は、スピロ結合を有する配位子を少なくとも１つ金属原子に配位してなる配位金属化合物を提供するものである。なお、本発明において、配位するとは、配位子と金属原子との間で、炭素原子−金属原子結合を形成すると同時に、配位子のヘテロ原子のローンペアが金属原子と配位結合を形成することである。
また、本発明は、下記一般式（１’）の構造の化合物を少なくとも１つ含む有機ＥＬ素子用材料、
［式（１’）中、Ｘ、Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立に、単結合、−ＣＲ’Ｒ″−、−ＳｉＲ’Ｒ″−、−ＣＯ−又はＮＲ’−を示し、Ｑは炭素原子、珪素原子又はゲルマニウム原子を示す。Ｚは重金属錯体からなる２価の基を示す。Ｒ’、Ｒ″は、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、及び置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基から選ばれる基を示す。Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基もしくはヘテロ環基、及び炭素数６〜５０のアリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアミノ基、ジアリールアミノ基もしくはアルキルアリールアミノ基から選ばれる基を示す。また、Ｒ１〜Ｒ８のうち、隣接する２つの置換基が互いに結合して環構造を形成してもよい。］
下記一般式（４’）で表される化合物を少なくとも１つ含む有機ＥＬ素子用材料、
［式（４’）中、（Ｐｈｏｓ）は、前記一般式（１’）においてＲ１〜Ｒ８のうちの２つを除いて形成される２価の基である。Ｅ１及びＥ２は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基及びヒドロキシル基から選ばれる基を示す。Ｃ１〜Ｃ４は、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキレン基、及び置換もしくは無置換の炭素数６〜５０の２価のアリーレン基から選ばれる基を示す。ｐ１〜ｐ４は、それぞれ０〜２０の整数である。］
前記一般式（１’）のＲ１〜Ｒ８のうちの少なくとも１つが重合性基又は重合性基を含む核炭素数６〜５０の芳香族基であり、一般式（１’）で表される化合物を重合又は共重合させることによって構成される重合体を含有する有機ＥＬ素子用材料、
並びに、前記一般式（１’）のＲ１〜Ｒ８から選ばれる２つを除いて形成される２価の基を単位構造とする重合体又は共重合体を含有する有機ＥＬ素子用材料を提供するものである。
また、本発明は、陰極と陽極間に少なくとも発光層を有する一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機ＥＬ素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、前記配位金属化合物又は有機ＥＬ素子用材料を含有する有機ＥＬ素子を提供するものである。
さらに、本発明は、前記配位金属化合物又は有機ＥＬ素子用材料を含む有機溶剤溶液からなる発光性塗膜形成用材料、並びに、前記発光性塗膜形成用材料又は有機ＥＬ素子用材料を用いて形成されてなる有機ＥＬ素子を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
まず、本発明の配位金属化合物について説明する。
本発明の配位金属化合物は、スピロ結合を有する配位子を少なくとも１つ配位してなる配位金属化合物であり、下記一般式（１）で表される配位金属化合物であると好ましい。
前記一般式（１）におけるＬ１は、金属原子Ｍに配位する配位子であって、スピロ結合を有する配位子である。
また、前記一般式（１）におけるＬ１が、下記一般式（２）で表される配位子であると好ましい。
まず、一般式（２）中のＡについて説明する。
一般式（２）において、Ａは、下記一般式（３）〜（１２）のいずれかで表される基である。
一般式（３）〜（１２）において、それぞれ独立に、Ｒは、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基等であり、また、それぞれ互いに結合して環構造を形成していてもよい。
一般式（３）〜（１２）において、ａ及びｂは、それぞれ０〜４の整数、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは、それぞれ２〜４の整数である。
前記Ｒの置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニルイル基、４”−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基等が挙げられる。
前記Ｒの置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基の例としては、１−ピロリル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ピリダジル基、２−ピリジニル基、３−ピリジニル基、４−ピリジニル基、１−インドリル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、１−イソインドリル基、２−イソインドリル基、３−イソインドリル基、４−イソインドリル基、５−イソインドリル基、６−イソインドリル基、７−イソインドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−ベンゾフラニル基、３−ベンゾフラニル基、４−ベンゾフラニル基、５−ベンゾフラニル基、６−ベンゾフラニル基、７−ベンゾフラニル基、１−イソベンゾフラニル基、３−イソベンゾフラニル基、４−イソベンゾフラニル基、５−イソベンゾフラニル基、６−イソベンゾフラニル基、７−イソベンゾフラニル基、キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、５−キノリル基、６−キノリル基、７−キノリル基、８−キノリル基、１−イソキノリル基、３−イソキノリル基、４−イソキノリル基、５−イソキノリル基、６−イソキノリル基、７−イソキノリル基、８−イソキノリル基、２−キノキサリニル基、５−キノキサリニル基、６−キノキサリニル基、１−フェナンスリジニル基、２−フェナンスリジニル基、３−フェナンスリジニル基、４−フェナンスリジニル基、６−フェナンスリジニル基、７−フェナンスリジニル基、８−フェナンスリジニル基、９−フェナンスリジニル基、１０−フェナンスリジニル基、１−アクリジニル基、２−アクリジニル基、３−アクリジニル基、４−アクリジニル基、９−アクリジニル基、１，７−フェナンスロリン−２−イル基、１，７−フェナンスロリン−３−イル基、１，７−フェナンスロリン−４−イル基、１，７−フェナンスロリン−５−イル基、１，７−フェナンスロリン−６−イル基、１，７−フェナンスロリン−８−イル基、１，７−フェナンスロリン−９−イル基、１，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１，８−フェナンスロリン−２−イル基、１，８−フェナンスロリン−３−イル基、１，８−フェナンスロリン−４−イル基、１，８−フェナンスロリン−５−イル基、１，８−フェナンスロリン−６−イル基、１，８−フェナンスロリン−７−イル基、１，８−フェナンスロリン−９−イル基、１，８−フェナンスロリン−１０−イル基、１，９−フェナンスロリン−２−イル基、１，９−フェナンスロリン−３−イル基、１，９−フェナンスロリン−４−イル基、１，９−フェナンスロリン−５−イル基、１，９−フェナンスロリン−６−イル基、１，９−フェナンスロリン−７−イル基、１，９−フェナンスロリン−８−イル基、１，９−フェナンスロリン−１０−イル基、１，１０−フェナンスロリン−２−イル基、１，１０−フェナンスロリン−３−イル基、１，１０−フェナンスロリン−４−イル基、１，１０−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−１−イル基、２，９−フェナンスロリン−３−イル基、２，９−フェナンスロリン−４−イル基、２，９−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−６−イル基、２，９−フェナンスロリン−７−イル基、２，９−フェナンスロリン−８−イル基、２，９−フェナンスロリン−１０−イル基、２，８−フェナンスロリン−１−イル基、２，８−フェナンスロリン−３−イル基、２，８−フェナンスロリン−４−イル基、２，８−フェナンスロリン−５−イル基、２，８−フェナンスロリン−６−イル基、２，８−フェナンスロリン−７−イル基、２，８−フェナンスロリン−９−イル基、２，８−フェナンスロリン−１０−イル基、２，７−フェナンスロリン−１−イル基、２，７−フェナンスロリン−３−イル基、２，７−フェナンスロリン−４−イル基、２，７−フェナンスロリン−５−イル基、２，７−フェナンスロリン−６−イル基、２，７−フェナンスロリン−８−イル基、２，７−フェナンスロリン−９−イル基、２，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１−フェナジニル基、２−フェナジニル基、１−フェノチアジニル基、２−フェノチアジニル基、３−フェノチアジニル基、４−フェノチアジニル基、１０−フェノチアジニル基、１−フェノキサジニル基、２−フェノキサジニル基、３−フェノキサジニル基、４−フェノキサジニル基、１０−フェノキサジニル基、２−オキサゾリル基、４−オキサゾリル基、５−オキサゾリル基、２−オキサジアゾリル基、５−オキサジアゾリル基、３−フラザニル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−メチルピロール−１−イル基、２−メチルピロール−３−イル基、２−メチルピロール−４−イル基、２−メチルピロール−５−イル基、３−メチルピロール−１−イル基、３−メチルピロール−２−イル基、３−メチルピロール−４−イル基、３−メチルピロール−５−イル基、２−ｔ−ブチルピロール−４−イル基、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イル基、２−メチル−１−インドリル基、４−メチル−１−インドリル基、２−メチル−３−インドリル基、４−メチル−３−インドリル基、２−ｔ−ブチル１−インドリル基、４−ｔ−ブチル１−インドリル基、２−ｔ−ブチル３−インドリル基、４−ｔ−ブチル３−インドリル基等が挙げられる。
前記Ｒの置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、１−ノルボルニル基、２−ノルボルニル基等が挙げられる。
前記Ｒの置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基は、−ＯＹで表される基であり、Ｙの例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基等が挙げられる。
前記Ｒの置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基の例としては、ベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、１−フェニルイソプロピル基、２−フェニルイソプロピル基、フェニル−ｔ−ブチル基、α−ナフチルメチル基、１−α−ナフチルエチル基、２−α−ナフチルエチル基、１−α−ナフチルイソプロピル基、２−α−ナフチルイソプロピル基、β−ナフチルメチル基、１−β−ナフチルエチル基、２−β−ナフチルエチル基、１−β−ナフチルイソプロピル基、２−β−ナフチルイソプロピル基、１−ピロリルメチル基、２−（１−ピロリル）エチル基、ｐ−メチルベンジル基、ｍ−メチルベンジル基、ｏ−メチルベンジル基、ｐ−クロロベンジル基、ｍ−クロロベンジル基、ｏ−クロロベンジル基、ｐ−ブロモベンジル基、ｍ−ブロモベンジル基、ｏ−ブロモベンジル基、ｐ−ヨードベンジル基、ｍ−ヨードベンジル基、ｏ−ヨードベンジル基、ｐ−ヒドロキシベンジル基、ｍ−ヒドロキシベンジル基、ｏ−ヒドロキシベンジル基、ｐ−アミノベンジル基、ｍ−アミノベンジル基、ｏ−アミノベンジル基、ｐ−ニトロベンジル基、ｍ−ニトロベンジル基、ｏ−ニトロベンジル基、ｐ−シアノベンジル基、ｍ−シアノベンジル基、ｏ−シアノベンジル基、１−ヒドロキシ−２−フェニルイソプロピル基、１−クロロ−２−フェニルイソプロピル基等が挙げられる。
前記Ｒの置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基は−ＯＹ’と表される基であり、Ｙ’の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニルイル基、４”−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、ピラジニル基、２−ピリジニル基、３−ピリジニル基、４−ピリジニル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、１−イソインドリル基、３−イソインドリル基、４−イソインドリル基、５−イソインドリル基、６−イソインドリル基、７−イソインドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−ベンゾフラニル基、３−ベンゾフラニル基、４−ベンゾフラニル基、５−ベンゾフラニル基、６−ベンゾフラニル基、７−ベンゾフラニル基、１−インベンゾフラニル基、３−イソベンゾフラニル基、４−イソベンゾフラニル基、５−イソベンゾフラニル基、６−イソベンゾフラニル基、７−イソベンゾフラニル基、２−キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、５−キノリル基、６−キノリル基、７−キノリル基、８−キノリル基、１−イソキノリル基、３−イソキノリル基、４−イソキノリル基、５−イソキノリル基、６−イソキノリル基、７−イソキノリル基、８−イソキノリル基、２−キノキサリニル基、５−キノキサリニル基、６−キノキサリニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、１−フェナンスリジニル基、２−フェナンスリジニル基、３−フェナンスリジニル基、４−フェナンスリジニル基、６−フェナンスリジニル基、７−フェナンスリジニル基、８−フェナンスリジニル基、９−フェナンスリジニル基、１０−フェナンスリジニル基、１−アクリジニル基、２−アクリジニル基、３−アクリジニル基、４−アクリジニル基、９−アクリジニル基、１，７−フェナンスロリン−２−イル基、１，７−フェナンスロリン−３−イル基、１，７−フェナンスロリン−４−イル基、１，７−フェナンスロリン−５−イル基、１，７−フェナンスロリン−６−イル基、１，７−フェナンスロリン−８−イル基、１，７−フェナンスロリン−９−イル基、１，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１，８−フェナンスロリン−２−イル基、１，８−フェナンスロリン−３−イル基、１，８−フェナンスロリン−４−イル基、１，８−フェナンスロリン−５−イル基、１，８−フェナンスロリン−６−イル基、１，８−フェナンスロリン−７−イル基、１，８−フェナンスロリン−９−イル基、１，８−フェナンスロリン−１０−イル基、１，９−フェナンスロリン−２−イル基、１，９−フェナンスロリン−３−イル基、１，９−フェナンスロリン−４−イル基、１，９−フェナンスロリン−５−イル基、１，９−フェナンスロリン−６−イル基、１，９−フェナンスロリン−７−イル基、１，９−フェナンスロリン−８−イル基、１，９−フェナンスロリン−１０−イル基、１，１０−フェナンスロリン−２−イル基、１，１０−フェナンスロリン−３−イル基、１，１０−フェナンスロリン−４−イル基、１，１０−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−１−イル基、２，９−フェナンスロリン−３−イル基、２，９−フェナンスロリン−４−イル基、２，９−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−６−イル基、２，９−フェナンスロリン−７−イル基、２，９−フェナンスロリン−８−イル基、２，９−フェナンスロリン−１０−イル基、２，８−フェナンスロリン−１−イル基、２，８−フェナンスロリン−３−イル基、２，８−フェナンスロリン−４−イル基、２，８−フェナンスロリン−５−イル基、２，８−フェナンスロリン−６−イル基、２，８−フェナンスロリン−７−イル基、２，８−フェナンスロリン−９−イル基、２，８−フェナンスロリン−１０−イル基、２，７−フェナンスロリン−１−イル基、２，７−フェナンスロリン−３−イル基、２，７−フェナンスロリン−４−イル基、２，７−フェナンスロリン−５−イル基、２，７−フェナンスロリン−６−イル基、２，７−フェナンスロリン−８−イル基、２，７−フェナンスロリン−９−イル基、２，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１−フェナジニル基、２−フェナジニル基、１−フェノチアジニル基、２−フェノチアジニル基、３−フェノチアジニル基、４−フェノチアジニル基、１−フェノキサジニル基、２−フェノキサジニル基、３−フェノキサジニル基、４−フェノキサジニル基、２−オキサゾリル基、４−オキサゾリル基、５−オキサゾリル基、２−オキサジアゾリル基、５−オキサジアゾリル基、３−フラザニル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−メチルピロール−１−イル基、２−メチルピロール−３−イル基、２−メチルピロール−４−イル基、２−メチルピロール−５−イル基、３−メチルピロール−１−イル基、３−メチルピロール−２−イル基、３−メチルピロール−４−イル基、３−メチルピロール−５−イル基、２−ｔ−ブチルピロール−４−イル基、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イル基、２−メチル−１−インドリル基、４−メチル−１−インドリル基、２−メチル−３−インドリル基、４−メチル−３−インドリル基、２−ｔ−ブチル１−インドリル基、４−ｔ−ブチル１−インドリル基、２−ｔ−ブチル３−インドリル基、４−ｔ−ブチル３−インドリル基等が挙げられる。
前記Ｒの置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基は−ＳＹ’と表され、Ｙ’の例としては前記と同じものが挙げられる。
前記Ｒの置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基は−ＣＯＯＹと表され、Ｙの例としては前記と同じものが挙げられる。
一般式（３）〜（１２）において、Ｖは、単結合、−ＣＲｏＲｏ’−、−ＳｉＲｏＲｏ’−、−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＮＲｏ（Ｒｏ及びＲｏ’は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０芳香族複素環基又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基である。）である。Ｒｏ及びＲｏ’の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基及びアルキル基の具体例としては、それぞれ前記Ｒと同様のものが挙げられる。
一般式（３）〜（１２）において、Ｅは、記号Ｅを囲む円が示す環状構造を示しており、置換もしくは無置換の核炭素数３〜６で炭素原子が窒素原子で置き換わってもよいシクロアルカン残基、置換もしくは無置換の核炭素数４〜６の芳香族炭化水素残基又は置換もしくは無置換の核原子数４〜６の芳香族複素環残基である。
これら芳香族炭化水素残基及び芳香族複素環基残基の具体例としては、前記Ｒで説明したもののうち炭素数が適合する２価の残基であるものが挙げられる。また、核炭素数３〜６で炭素原子が窒素原子で置き換わってもよいシクロアルカン残基の例としては、シクロプロパン、シクロブタン、シクロプロパン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、ピロリジン、ピペリジン、ピベラジン等の２価の残基が挙げられる。
一般式（３）〜（１２）において、Ｑは、環状構造を形成する原子団であり、例えば、エチレン基、プロピレン基、ｎ−ブチレン基、ｎ−ペンチレン基、ｎ−ヘキシレン基等のアルキレン基、及びこれらのアルキレン基の炭素原子の少なくとも１つが窒素原子又は酸素原子等に置き換わり複素環を形成する基等が挙げられ、置換基を有していてもよく、さらに、置換基同士で結合して飽和又は不飽和の環を形成してもよい。
一般式（３）〜（１２）において、Ｚは、−ＣＲｏＲｏ’−、−ＳｉＲｏＲｏ’−又は−ＧｅＲｏＲｏ’−（Ｇｅはゲルマニウム原子、Ｒｏ及びＲｏ’は前記と同じである。）である。
前記一般式（３）の基としては、下記一般式（２２）〜（２５）のいずれかで表される基であると好ましい。
一般式（２２）〜（２５）において、Ｒ、ａ、ｂは前記と同じ、Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ前記Ｒの説明と同じである。
さらに、一般式（２２）〜（２５）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（４）の基としては、下記一般式（２６）〜（２９）のいずれかで表される基であると好ましい。
一般式（２６）〜（２９）において、Ｒ、ａ、ｂは前記と同じ、Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ前記Ｒの説明と同じである。
さらに、一般式（２６）〜（２９）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（５）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（６）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（７）の基としては、下記一般式（３０）で表される基であると好ましい。
一般式（３０）において、Ｒ、Ｖ、ａ、ｂは前記と同じである。Ａ１〜Ａ４は、それぞれ独立に、−ＣＲ’Ｒ’’−、−ＳｉＲ’Ｒ’’−、−Ｏ−、−ＮＲ’−、−ＣＯ−を示す。ここで、Ｒ’，Ｒ’’は前記Ｒと同じであり、Ｒ’とＲ’’は同一でも異なっていてもよい。また、Ａ１〜Ａ４のうちの少なくとも２つの隣接するものが、それぞれ−ＣＲ’Ｒ’’−で表され、かつ隣接するＲ’同士、Ｒ’’同士又はＲ’とＲ’’とが飽和結合もしくは不飽和結合し、炭素数４〜５０の環状構造を形成してもよい。ｗは１〜１０の整数である。
さらに、一般式（３０）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（８）の基としては、下記一般式（３１）で表される基であると好ましい。
一般式（３１）において、Ｒ、Ｖ、ａ、ｂ、Ａ１〜Ａ４、ｗは前記と同じである。
さらに、一般式（３１）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（９）の基としては、下記一般式（３２）〜（３５）のいずれかで表される基であると好ましい。
一般式（３２）〜（３５）において、Ｒ、ａ、ｂ、ｃは、前記と同じ、Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ前記Ｒの説明と同じである。
さらに、一般式（３２）〜（３５）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（１０）の基としては、下記一般式（３６）〜（３９）のいずれかで表される基であると好ましい。
一般式（３６）〜（３９）において、Ｒ、ａ、ｂ、ｃは、前記と同じ、Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ前記Ｒの説明と同じである。
さらに、一般式（３６）〜（３９）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（１１）の基としては、下記一般式（４０）で表される基であると好ましい。
一般式（４０）において、Ｒ、Ｖ、ａ、ｂ、Ａ１〜Ａ４、ｗ、ｅは前記と同じである。
さらに、一般式（４０）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（１２）の基としては、下記一般式（４１）で表される基であると好ましい。
一般式（４１）において、Ｒ、Ｖ、ａ、ｂ、Ａ１〜Ａ４、ｗ、ｆは前記と同じである。
さらに、一般式（４１）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
次に、一般式（２）中のＢについて説明する。
一般式（２）において、Ｂは、下記一般式（１３）〜（１５）で表される基であり、単独もしくは組み合わせたものであってもよい。ｑは０〜２０（好ましくは、０〜１０）の整数である。
一般式（１３）〜（１５）において、Ｒ、Ｖ、Ｅ、Ｚ、Ｑ、ａ及びｂは前記と同じである。
前記一般式（１３）及び（１４）の基としては、それぞれ下記一般式（４２）及び（４３）で表される基であると好ましい。
一般式（４２）及び（４３）において、Ｒ、Ｖ、ａ、ｂ、Ａ１〜Ａ４、ｗは前記と同じである。
さらに、一般式（４２）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
さらに、一般式（４３）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（１５）の基としては、下記一般式（４４）で表される基であると好ましい。
一般式（４４）において、Ｒは、前記と同じである。
次に、一般式（２）中のＣについて説明する。
一般式（２）において、Ｃは、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキレン基又は置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基であり、複数のＣは同一でも異なっていてもよい。ｐは０〜２０（好ましくは、０〜１０）の整数である。
前記Ｃの置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキレン基の例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソピレン基、ｎ−ブチレン基、ｓ−ブチレン基、イソブチレン基、ジメチルメチレン基、ｎ−ペンチレン基、ｎ−ヘキシレン基、ｎ−ヘプチレン基、ｎ−オクチレン基、クロロメチレン基、１−クロロエチレン基、２−クロロエチレン基、２−クロロイソブチレン基、１，２−ジクロロエチレン基、１，３−ジクロロイソプロピレン基、１，２，３−トリクロロプロピレン基、ブロモメチレン基、１−ブロモエチレン基、２−ブロモエチレン基、２−ブロモイソブチレン基、１，２−ジブロモエチレン基、１，３−ジブロモイソプロピレン基、１，２，３−トリブロモプロピレン基、ヨードメチレン基、１−ヨードエチレン基、２−ヨードエチレン基、２−ヨードイソブチレン基、１，２−ジヨードエチレン基、１，３−ジヨードイソプロピレン基、１，２，３−トリヨードプロピレン基、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、４−メチルシクロヘキシレン基、アダマンタン−１，１−ジイル基、アダマンタン−１，３−ジイル基等が挙げられる。
前記Ｃの置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基の例としては、以下のもの等が挙げられる。
次に、一般式（２）中のＤについて説明する。
一般式（２）において、金属原子に配位する部位Ｄが、下記一般式（２０）で表される分子から水素原子を除いた基であると好ましい。
Ｑ１及びＱ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０芳香族複素環基又はこれらの誘導体であり、Ｑ１及びＱ２のうち少なくとも一方がベンゼン環又はその誘導体であり、Ｑ１及びＱ２のうちいずれか一方が前記金属原子Ｍと炭素原子−金属原子結合を形成し、他方が配位結合を形成する。
Ｑ１及びＱ２の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基としては、前記Ｒで説明したものと同様のものが挙げられる。
Ｚ３は、単結合、−ＣＲｏＲｏ’−、−ＳｉＲｏＲｏ’−、−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＮＲｏ（Ｒｏ及びＲｏ’は前記と同じである。）である。
さらに、一般式（２０）の好ましい例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（２）において、Ｄは置換もしくは無置換のフェニルピリジル基であると好ましい。
また、前記一般式（２）において、Ａ及び／又はＢは、スピロ骨格を有する構造を少なくとも１つ以上含む。
また、本発明の配位金属化合物は、前記一般式（２）において、Ａが下記一般式（５）、（６）及び（２２）〜（４１）から選ばれる基であり、かつＢが下記一般式（４２）〜（４４）から選ばれる基であるものが好ましい。
また、前記一般式（１）におけるＬ１は、下記一般式（１６）で表される配位子であっても好ましい。
前記一般式（１６）において、Ａは、下記一般式（３）〜（１２）のいずれかで表される基であり、複数のＡは同一でも異なっていてもよい。
一般式（３）〜（１２）におけるＲ、Ｖ、Ｅ、Ｑ、Ｚ、ａ〜ｆは前記と同じである。
一般式（１６）におけるＣは、前記と同じであり、複数のＣは同一でも異なっていてもよい。ｓ、ｔ及びｕは、それぞれ０〜２０（好ましくは、０〜１０）の整数である。
一般式（１６）におけるＢ１は、下記一般式（１７）〜（１９）のいずれかで表される３価の基であり、単独もしくは組み合わせたものであってもよい。
前記一般式（１７）〜（１９）において、Ｒ、Ｖ、Ｚ、Ｑ、ａ及びｂは前記と同じである。
前記一般式（１７）の基としては、下記一般式（４５）で表される基であると好ましい。
一般式（４５）において、Ｒ、ａ、ｂは前記と同じである。
前記一般式（１８）の基としては、下記一般式（４６）で表される基であると好ましい。
一般式（４６）において、Ｒ、Ｖ、ａ、ｂ、Ａ１〜Ａ４、ｗは前記と同じである。
さらに、一般式（４５）及び（４６）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（１６）において、金属原子に配位する部位Ｄが、前記一般式（２０）で表される分子から水素原子を除いた基であると好ましい。
前記一般式（１６）において、Ｄは置換もしくは無置換のフェニルピリジル基であると好ましい。
また、前記一般式（１６）において、Ａ及び／又はＢ１は、スピロ骨格を有する構造を少なくとも１つ以上含む。
また、本発明の配位金属化合物は、前記一般式（１６）において、Ａが下記一般式（２２）〜（４１）から選ばれる基であり、かつＢが下記一般式（４５）又は（４６）であるものが好ましい。
前記一般式（１）におけるｘは、１から金属原子Ｍの価数までの整数、ｙは０〜４の整数、ｚは０〜４の整数である。
前記一般式（１）におけるＭは、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、オスミウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、レニウム（Ｒｅ）、パラジウム（Ｐｄ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）の金属原子であり、Ｉｒが好ましい。また、ｙが１以上の時に、複数の金属原子Ｍは、同一でも異なっていてもよい。
前記一般式（１）におけるＰは、ｙが１以上の時に、金属原子Ｍを連結する配位子であり、以下の様な例が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（１）におけるＬ２は、金属原子Ｍに配位する配位子であり、前記Ｌ１と同じであってもよく、例えば、Ｆ，Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉなどのハロゲン原子、ヘテロ原子を含むアルキル基やアリール基、芳香族複素環基等があげられ、ハロゲン原子、アセチルアセトン誘導体、８−キノリノール誘導体及びフェニルピリジン誘導体から選ばれた少なくとも一種類であると好ましい。Ｌ２の具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
本発明の一般式（１）で表される配位金属化合物の具体例を以下に示すが、これら例示化合物に限定されるものではない。
次に、本発明の有機ＥＬ素子用材料について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子用材料は、下記一般式（１’）で表される構造の化合物を少なくとも１つ含むものである。
式（１’）中、Ｘ、Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立に、単結合、−ＣＲ’Ｒ″−、−ＳｉＲ’Ｒ″−、−ＣＯ−又はＮＲ’−を示し、Ｑは炭素原子、珪素原子又はゲルマニウム原子を示す。Ｚは重金属錯体からなる２価の基を示す。Ｒ’、Ｒ″は、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、及び置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基から選ばれる基を示す。Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基もしくはヘテロ環基、及び炭素数６〜５０のアリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアミノ基、ジアリールアミノ基もしくはアルキルアリールアミノ基から選ばれる基を示す。また、Ｒ１〜Ｒ８のうち、隣接する２つの置換基が互いに結合して環構造を形成してもよい。
Ｚとしては、下記一般式（２’）で表される金属錯体から水素を２つ除いて形成される２価の基が挙げられる。
式（２’）中、Ｌ１は式（１’）のＹ１及びＹ２と結合する下記一般式（３’）で表される金属配位部を示す。
式（３’）中、Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、及び置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基から選ばれる基を示し、２つのうち少なくとも一方がフェニル基又は置換されたフェニル基である。式（３’）中、Ｂ１は、単結合、−ＣＲ’Ｒ″−、−ＳｉＲ’Ｒ″、−ＣＯ−又はＮＲ’−である。Ｒ’、Ｒ″は、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０芳香族複素環基、及び置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基から選ばれる基を示す。
前記一般式（３’）で表される金属配位部の好ましい例を以下に示す。
これらの中で、特に好ましい金属配位部は下記の構造からなるものである。
前記一般式（２’）において、ＭはＩｒ、Ｐｔ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｗ、Ａｕ及びＡｇから選ばれる金属原子を示し、この中で、好ましい金属原子はＩｒ（イリジウム）である。式（２’）において、「Ｌ１→Ｍ」は、Ｌ１が金属原子Ｍに配位することを意味し、次の中から選ばれる。
（ここで、Ｌ１の炭素原子は金属原子Ｍと結合し、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれる原子は金属原子Ｍへ配位結合する。）
上記の配位形式の例の中で、特に好ましいのは下記の配位形式であり、炭素原子が金属Ｍと結合し、Ｎ原子が金属Ｍへ配位結合したものである。
式（２’）中、Ｌ２は、金属に配位する配位子であり、Ｌ１と同じでも異なっていてもよい。「Ｌ２→Ｍ」は、Ｌ２が金属原子Ｍに配位することを意味し、ハロゲン原子のσ結合又は下記の中から選ばれる。
（ここで、Ｌ２の炭素原子、Ｏ及びＮから選ばれる原子は金属原子Ｍと結合し、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれる原子は金属原子Ｍへ配位結合する。）
Ｌ２としては、ハロゲン原子、下記一般式で表されるアセチルアセトン誘導体、８−キノリノール誘導体及びフェニルピリジン誘導体から選ばれる少なくとも一種が好ましい。
式中、Ｒ１１〜Ｒ２７は、それぞれ独立に、水素原子、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、アルコキシ基、アルキルシリル基もしくはアシル基、置換もしくは無置換のアミノ基、及び置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基から選ばれる基を示す。Ｌ２としては、アセチルアセトン誘導体、８−キノリノール誘導体及びフェニルピリジン誘導体が好ましい。
式（２’）において、ｎは１〜ｘ（ｘ：金属の価数）の整数を示し、ｍは０〜（ｘ−ｎ）の整数を示す。
以下に、前記一般式（１’）の構造を少なくとも１つ含む化合物の例を示すが、本発明はこの例示化合物によって制限されるものではない。
本発明の有機ＥＬ素子用材料としては、下記一般式（４’）で表される化合物を少なくとも１つ含むものも挙げられる。
式（４’）中、（Ｐｈｏｓ）は、前記一般式（１’）においてＲ１〜Ｒ８のうちの２つを除いて形成される２価の基である。一般式（１’）中のＺとしては前記一般式（２’）で表されるものが好ましい。Ｅ１及びＥ２は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置喚もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基及びヒドロキシル基から選ばれる基を示す。Ｃ１〜Ｃ４は、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキレン基、及び置換もしくは無置換の炭素数６〜５０の２価のアリーレン基から選ばれる基を示す。ｐ１〜ｐ４は、それぞれ０〜２０の整数であり、好ましくは０〜５の整数である。
Ｅ１及びＥ２が示す置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニルイル基、４”−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基、フルオレニル基、９，９−ジヘキシルフルオレニル基、９，９−ジオクチルフルオレニル基などが挙げられる。
置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基の例としては、１−ピロリル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ピリダジル基、２−ピリジニル基、３−ピリジニル基、４−ピリジニル基、１−インドリル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、１−イソインドリル基、２−イソインドリル基、３−イソインドリル基、４−イソインドリル基、５−イソインドリル基、６−イソインドリル基、７−イソインドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−ベンゾフラニル基、３−ベンゾフラニル基、４−ベンゾフラニル基、５−ベンゾフラニル基、６−ベンゾフラニル基、７−ベンゾフラニル基、１−イソベンゾフラニル基、３−イソベンゾフラニル基、４−イソベンゾフラニル基、５−イソベンゾフラニル基、６−イソベンゾフラニル基、７−イソベンゾフラニル基、キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、５−キノリル基、６−キノリル基、７−キノリル基、８−キノリル基、１−イソキノリル基、３−イソキノリル基、４−イソキノリル基、５−イソキノリル基、６−イソキノリル基、７−イソキノリル基、８−イソキノリル基、２−キノキサリニル基、５−キノキサリニル基、６−キノキサリニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、９−カルバゾリル基、１−フェナンスリジニル基、２−フェナンスリジニル基、３−フェナンスリジニル基、４−フェナンスリジニル基、６−フェナンスリジニル基、７−フェナンスリジニル基、８−フェナンスリジニル基、９−フェナンスリジニル基、１０−フェナンスリジニル基、１−アクリジニル基、２−アクリジニル基、３−アクリジニル基、４−アクリジニル基、９−アクリジニル基、１，７−フェナンスロリン−２−イル基、１，７−フェナンスロリン−３−イル基、１，７−フェナンスロリン−４−イル基、１，７−フェナンスロリン−５−イル基、１，７−フェナンスロリン−６−イル基、１，７−フェナンスロリン−８−イル基、１，７−フェナンスロリン−９−イル基、１，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１，８−フェナンスロリン−２−イル基、１，８−フェナンスロリン−３−イル基、１，８−フェナンスロリン−４−イル基、１，８−フェナンスロリン−５−イル基、１，８−フェナンスロリン−６−イル基、１，８−フェナンスロリン−７−イル基、１，８−フェナンスロリン−９−イル基、１，８−フェナンスロリン−１０−イル基、１，９−フェナンスロリン−２−イル基、１，９−フェナンスロリン−３−イル基、１，９−フェナンスロリン−４−イル基、１，９−フェナンスロリン−５−イル基、１，９−フェナンスロリン−６−イル基、１，９−フェナンスロリン−７−イル基、１，９−フェナンスロリン−８−イル基、１，９−フェナンスロリン−１０−イル基、１，１０−フェナンスロリン−２−イル基、１，１０−フェナンスロリン−３−イル基、１，１０−フェナンスロリン−４−イル基、１，１０−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−１−イル基、２，９−フェナンスロリン−３−イル基、２，９−フェナンスロリン−４−イル基、２，９−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−６−イル基、２，９−フェナンスロリン−７−イル基、２，９−フェナンスロリン−８−イル基、２，９−フェナンスロリン−１０−イル基、２，８−フェナンスロリン−１−イル基、２，８−フェナンスロリン−３−イル基、２，８−フェナンスロリン−４−イル基、２，８−フェナンスロリン−５−イル基、２，８−フェナンスロリン−６−イル基、２，８−フェナンスロリン−７−イル基、２，８−フェナンスロリン−９−イル基、２，８−フェナンスロリン−１０−イル基、２，７−フェナンスロリン−１−イル基、２，７−フェナンスロリン−３−イル基、２，７−フェナンスロリン−４−イル基、２，７−フェナンスロリン−５−イル基、２，７−フェナンスロリン−６−イル基、２，７−フェナンスロリン−８−イル基、２，７−フェナンスロリン−９−イル基、２，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１−フェナジニル基、２−フェナジニル基、１−フェノチアジニル基、２−フェノチアジニル基、３−フェノチアジニル基、４−フェノチアジニル基、１０−フェノチアジニル基、１−フェノキサジニル基、２−フェノキサジニル基、３−フェノキサジニル基、４−フェノキサジニル基、１０−フェノキサジニル基、２−オキサゾリル基、４−オキサゾリル基、５−オキサゾリル基、２−オキサジアゾリル基、５−オキサジアゾリル基、３−フラザニル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−メチルピロール−１−イル基、２−メチルピロール−３−イル基、２−メチルピロール−４−イル基、２−メチルピロール−５−イル基、３−メチルピロール−１−イル基、３−メチルピロール−２−イル基、３−メチルピロール−４−イル基、３−メチルピロール−５−イル基、２−ｔ−ブチルピロール−４−イル基、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イル基、２−メチル−１−インドリル基、４−メチル−１−インドリル基、２−メチル−３−インドリル基、４−メチル−３−インドリル基、２−ｔ−ブチル１−インドリル基、４−ｔ−ブチル１−インドリル基、２−ｔ−ブチル３−インドリル基、４−ｔ−ブチル３−インドリル基等が挙げられる。
置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロインプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、１−ノルボルニル基、２−ノルボルニル基等が挙げられる。
置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基は、−ＯＹで表される基であり、Ｙの例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基等が挙げられる。
置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基の例としては、ベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、１−フェニルイソプロピル基、２−フェニルイソプロピル基、フェニル−ｔ−ブチル基、α−ナフチルメチル基、１−α−ナフチルエチル基、２−α−ナフチルエチル基、１−α−ナフチルイソプロピル基、２−α−ナフチルイソプロピル基、β−ナフチルメチル基、１−β−ナフチルエチル基、２−β−ナフチルエチル基、１−β−ナフチルイソプロピル基、２−β−ナフチルイソプロピル基、１−ピロリルメチル基、２−（１−ピロリル）エチル基、ｐ−メチルベンジル基、ｍ−メチルベンジル基、ｏ−メチルベンジル基、ｐ−クロロベンジル基、ｍ−クロロベンジル基、ｏ−クロロベンジル基、ｐ−ブロモベンジル基、ｍ−ブロモベンジル基、ｏ−ブロモベンジル基、ｐ−ヨードベンジル基、ｍ−ヨードベンジル基、ｏ−ヨードベンジル基、ｐ−ヒドロキシベンジル基、ｍ−ヒドロキシベンジル基、ｏ−ヒドロキシベンジル基、ｐ−アミノベンジル基、ｍ−アミノベンジル基、ｏ−アミノベンジル基、ｐ−ニトロベンジル基、ｍ−ニトロベンジル基、ｏ−ニトロベンジル基、ｐ−シアノベンジル基、ｍ−シアノベンジル基、ｏ−シアノベンジル基、１−ヒドロキシ−２−フェニルイソプロピル基、１−クロロ−２−フェニルイソプロピル基等が挙げられる。
置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基は、−ＯＹ’で表される基であり、Ｙ’の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニルイル基、４”−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、ピラジニル基、２−ピリジニル基、３−ピリジニル基、４−ピリジニル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、１−イソインドリル基、３−イソインドリル基、４−イソインドリル基、５−イソインドリル基、６−イソインドリル基、７−イソインドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−ベンゾフラニル基、３−ベンゾフラニル基、４−ベンゾフラニル基、５−ベンゾフラニル基、６−ベンゾフラニル基、７−ベンゾフラニル基、１−イソベンゾフラニル基、３−イソベンゾフラニル基、４−イソベンゾフラニル基、５−イソベンゾフラニル基、６−イソベンゾフラニル基、７−イソベンゾフラニル基、２−キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、５−キノリル基、６−キノリル基、７−キノリル基、８−キノリル基、１−イソキノリル基、３−イソキノリル基、４−イソキノリル基、５−イソキノリル基、６−イソキノリル基、７−イソキノリル基、８−イソキノリル基、２−キノキサリニル基、５−キノキサリニル基、６−キノキサリニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、１−フェナンスリジニル基、２−フェナンスリジニル基、３−フェナンスリジニル基、４−フェナンスリジニル基、６−フェナンスリジニル基、７−フェナンスリジニル基、８−フェナンスリジニル基、９−フェナンスリジニル基、１０−フェナンスリジニル基、１−アクリジニル基、２−アクリジニル基、３−アクリジニル基、４−アクリジニル基、９−アクリジニル基、１，７−フェナンスロリン−２−イル基、１，７−フェナンスロリン−３−イル基、１，７−フェナンスロリン−４−イル基、１，７−フェナンスロリン−５−イル基、１，７−フェナンスロリン−６−イル基、１，７−フェナンスロリン−８−イル基、１，７−フェナンスロリン−９−イル基、１，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１，８−フェナンスロリン−２−イル基、１，８−フェナンスロリン−３−イル基、１，８−フェナンスロリン−４−イル基、１，８−フェナンスロリン−５−イル基、１，８−フェナンスロリン−６−イル基、１，８−フェナンスロリン−７−イル基、１，８−フェナンスロリン−９−イル基、１，８−フェナンスロリン−１０−イル基、１，９−フェナンスロリン−２−イル基、１，９−フェナンスロリン−３−イル基、１，９−フェナンスロリン−４−イル基、１，９−フェナンスロリン−５−イル基、１，９−フェナンスロリン−６−イル基、１，９−フェナンスロリン−７−イル基、１，９−フェナンスロリン−８−イル基、１，９−フェナンスロリン−１０−イル基、１，１０−フェナンスロリン−２−イル基、１，１０−フェナンスロリン−３−イル基、１，１０−フェナンスロリン−４−イル基、１，１０−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−１−イル基、２，９−フェナンスロリン−３−イル基、２，９−フェナンスロリン−４−イル基、２，９−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−６−イル基、２，９−フェナンスロリン−７−イル基、２，９−フェナンスロリン−８−イル基、２，９−フェナンスロリン−１０−イル基、２，８−フェナンスロリン−１−イル基、２，８−フェナンスロリン−３−イル基、２，８−フェナンスロリン−４−イル基、２，８−フェナンスロリン−５−イル基、２，８−フェナンスロリン−６−イル基、２，８−フェナンスロリン−７−イル基、２，８−フェナンスロリン−９−イル基、２，８−フェナンスロリン−１０−イル基、２，７−フェナンスロリン−１−イル基、２，７−フェナンスロリン−３−イル基、２，７−フェナンスロリン−４−イル基、２，７−フェナンスロリン−５−イル基、２，７−フェナンスロリン−６−イル基、２，７−フェナンスロリン−８−イル基、２，７−フェナンスロリン−９−イル基、２，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１−フェナジニル基、２−フェナジニル基、１−フェノチアジニル基、２−フェノチアジニル基、３−フェノチアジニル基、４−フェノチアジニル基、１−フェノキサジニル基、２−フェノキサジニル基、３−フェノキサジニル基、４−フェノキサジニル基、２−オキサゾリル基、４−オキサゾリル基、５−オキサゾリル基、２−オキサジアゾリル基、５−オキサジアゾリル基、３−フラザニル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−メチルピロール−１−イル基、２−メチルピロール−３−イル基、２−メチルピロール−４−イル基、２−メチルピロール−５−イル基、３−メチルピロール−１−イル基、３−メチルピロール−２−イル基、３−メチルピロール−４−イル基、３−メチルピロール−５−イル基、２−ｔ−ブチルピロール−４−イル基、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イル基、２−メチル−１−インドリル基、４−メチル−１−インドリル基、２−メチル−３−インドリル基、４−メチル−３−インドリル基、２−ｔ−ブチル１−インドリル基、４−ｔ−ブチル１−インドリル基、２−ｔ−ブチル３−インドリル基、４−ｔ−ブチル３−インドリル基等が挙げられる。
置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基は、−ＳＹ’で表される基であり、Ｙ’の例としては、前記と同様である。
置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基は−ＣＯＯＹで表される基であり、Ｙの例としては、前記と同様である。
Ｃ１〜Ｃ４で示す置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキレン基の例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソピレン基、ｎ−ブチレン基、ｓ−ブチレン基、イソブチレン基、ジメチルメチレン基、ｎ−ペンチレン基、ｎ−ヘキシレン基、ｎ−ヘプチレン基、ｎ−オクチレン基、クロロメチレン基、１−クロロエチレン基、２−クロロエチレン基、２−クロロイソブチレン基、１，２−ジクロロエチレン基、１，３−ジクロロイソプロピレン基、１，２，３−トリクロロプロピレン基、ブロモメチレン基、１−ブロモエチレン基、２−ブロモエチレン基、２−ブロモイソブチレン基、１，２−ジブロモエチレン基、１，３−ジブロモイソプロピレン基、１，２，３−トリブロモプロピレン基、ヨードメチレン基、１−ヨードエチレン基、２−ヨードエチレン基、２−ヨードイソブチレン基、１，２−ジヨードエチレン基、１，３−ジヨードイソプロピレン基、１，２，３−トリヨードプロピレン基、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、４−メチルシクロヘキシレン基、アダマンタン−１，１−ジイル基、アダマンタン−１，３−ジイル基などが挙げられる。
Ｃ１〜Ｃ４で示す置換もしくは無置換の炭素数６〜５０の２値のアリーレン基の例としては、以下の構造のものが挙げられる。
以下に、前記一般（４’）で表される化合物の例を示すが、本発明はこの例示化合物によって制限されるものではない。
さらに、本発明の有機ＥＬ素子用材料として、次に説明する２つの重合体（Ａ，Ｂ）を含むものも挙げられる。
重合体Ａは、一般式（１’）のＲ１〜Ｒ８のうちの少なくとも１つが重合性基又は重合性基を含む核炭素数６〜５０の芳香族基であり、一般式（１’）で表される化合物を重合又は共重合させることによって構成される重合体を含有するものである。重合性基としては、ビニル基やエポキシ基などが挙げられ、好ましい重合性基はビニル基である。
以下に、重合体Ａの例を示すが、本発明はこの例示化合物によって制限されるものではない。
共重合するコモノマーとしては、重合性ビニル基を有する化合物が挙げられる。好ましくは、下記に示すビニル基含有化合物である。なお、これらコモノマーを複数用いて共重合させてもよい。
以下に、前記共重合体の例を示すが、本発明はこの例示化合物によって制限されるものではない。
重合体Ｂは、前記一般式（１’）のＲ１〜Ｒ８から選ばれる２つを除いて形成される２価の基を単位構造とする重合体又は共重合体を含有するものである。この単位構造の例を以下に示す。
共重合するコモノマーとしては、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の２価の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の２価の芳香族複素環基、炭素数１８〜５０の２価のトリアリールアミン誘導体が好ましく、複数のコモノマーを用いて共重合させてもよい。さらに好ましいコモノマー単位を以下に示す。
前記重合体Ａ又はＢの好ましい分子量（Ｍｗ）は１０００〜３００００００であり、特に好ましくは１０００〜１００００００である。
以下に、前記重合体Ｂ（共重合体も含む。）の例を示すが、本発明はこの例示化合物によって制限されるものではない。
以下、本発明の有機ＥＬ素子の素子構成について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、陰極と陽極間に少なくとも発光層を有する一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機ＥＬ素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、前記配位金属化合物又は有機ＥＬ素子用材料を含有する。
本発明の有機ＥＬ素子の代表的な素子構成としては、
（１）陽極／発光層／陰極
（２）陽極／正孔注入層／発光層／陰極
（３）陽極／発光層／電子注入層／陰極
（４）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極
（５）陽極／有機半導体層／発光層／陰極
（６）陽極／有機半導体層／電子障壁層／発光層／陰極
（７）陽極／有機半導体層／発光層／付着改善層／陰極
（８）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
（９）陽極／絶縁層／発光層／絶縁層／陰極
（１０）陽極／無機半導体層／絶縁層／発光層／絶縁層／陰極
（１１）陽極／有機半導体層／絶縁層／発光層／絶縁層／陰極
（１２）陽極／絶縁層／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／絶縁層／陰極
（１３）陽極／絶縁層／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
などの構造を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
本発明の配位金属化合物及び有機ＥＬ素子用材料は、前記のどの層に用いられてもよいが、発光層に用いられることが好ましい。本発明のスピロ結合含有化合物を発光層に用いる場合は、通常、有機ＥＬ素子に用いられている各種の有機材料と混合し、使用することができ、特に好ましくは、ドーパントとしてスチリル基含有アミン化合物やアリールアミン化合物を用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子は透光性の基板上に作製すると好ましい。ここでいう透光性基板は有機ＥＬ素子を支持する基板であり、４００〜７００ｎｍの可視領域の光の透過率が５０％以上で、平滑な基板が好ましい。
具体的には、ガラス板、ポリマー板等が挙げられる。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、石英等が挙げられる。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。
本発明の有機ＥＬ素子の陽極は、正孔を正孔輸送層又は発光層に注入する役割を担うものであり、４．５ｅＶ以上の仕事関数を有することが効果的である。本発明に用いられる陽極材料の具体例としては、酸化インジウム錫合金（ＩＴＯ）、酸化錫（ＮＥＳＡ）、金、銀、白金、銅等が適用できる。また陰極としては、電子輸送層又は発光層に電子を注入する目的で、仕事関数の小さい材料が好ましい。
陽極は、これらの電極物質を蒸着法やスパッタリング法等の方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。
このように発光層からの発光を陽極から取り出す場合、陽極の発光に対する透過率が１０％より大きくすることが好ましい。また陽極のシート抵抗は、数百Ω／□以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選択される。
本発明の有機ＥＬ素子は、前記発光層と陽極との間に正孔輸送層を有し、該正孔輸送層がアリールアミン誘導体を主成分として含有すると好ましい。また、正孔輸送層に含有される正孔輸送材料としては、３重項エネルギーが２．５２〜３．７ｅＶであると好ましく、２．８〜３．７ｅＶであるとさらに好ましい。このような範囲の正孔輸送材料を用いることで、発光層の励起エネルギーが失活することを防ぐことができる。
前記正孔輸送材料としては、下記一般式（Ａ）及び（Ｂ）で表されるものが好ましい。
（式中、Ａｒ７は、炭素数が６〜４０の芳香族基であり、Ａｒ８及びＡｒ９は、それぞれ水素原子又は炭素数が６〜４０の芳香族基であり、ｍは１〜６の整数である。）
（式中、Ａｒ１０及びＡｒ１６は、炭素数が６〜４０の芳香族基であり、Ａｒ１１〜Ａｒ１５は、それぞれ水素原子又は炭素数が６〜４０の芳香族基であり、縮合数ｐ、ｑ、ｒ、ｓは、それぞれ０又は１である。）
前記一般式（Ａ）及び（Ｂ）において、炭素数が６〜４０の芳香族基のうち、好ましい核原子数５〜４０のアリール基としては、フェニル、ナフチル、アントラニル、フェナンスリル、ピレニル、コロニル、ビフェニル、ターフェニル、ピローリル、フラニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、オキサジアゾリル、ジフェニルアントラニル、インドリル、カルバゾリル、ピリジル、ベンゾキノリル、フルオランテニル、アセナフトフルオランテニル等が挙げられる。また、好ましい核原子数５〜４０のアリーレン基としては、フェニレン、ナフチレン、アントラニレン、フェナンスリレン、ピレニレン、コロニレン、ビフェニレン、ターフェニレン、ピローリレン、フラニレン、チオフェニレン、ベンゾチオフェニレン、オキサジアゾリレン、ジフェニルアントラニレン、インドリレン、カルバゾリレン、ピリジレン、ベンゾキノリレン、フルオランテニレン、アセナフトフルオランテニレン等が挙げられる。なお、炭素数が６〜４０の芳香族基は、さらに置換基により置換されていてもよく、好ましい置換基として、炭素数１〜６のアルキル基（エチル基、メチル基、ｉ−プロピル基、ｎ−プロピル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、炭素数１〜６のアルコキシ基（エトキシ基、メトキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロペントキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、核原子数５〜４０のアリール基、核原子数５〜４０のアリール基で置換されたアミノ基、核原子数５〜４０のアリール基を有するエステル基、炭素数１〜６のアルキル基を有するエステル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子が挙げられる。
さらに、３重項エネルギーが２．８ｅＶ以上の正孔輸送材料としては、下記一般式（Ｃ）〜（Ｅ）で表されるものが好ましい。
（式中、Ａｒ１、Ａｒ２は、炭素数１〜６のアルキル基、アルコキシ基又はフェニル基によって置換されていてもよい核炭素数６〜１８のアリール基であり、Ｒは炭素数４〜６のアルキル基又はアルコキシ基又は核炭素数６〜１８のアリール基である。Ｘは、単結合，−Ｏ−又は−Ｓ−で表される連結基を示し、Ｘはあっても、なくてもよい。）
（式中、Ａｒ３は、置換基を有する若しくは有しない核炭素数６〜１８のアリール基、Ａｒ４〜Ａｒ７は、それぞれ置換基を有する若しくは有しない核炭素数６〜１８のアリーレン基を示し、Ｘ１は、単結合，−Ｏ−，−Ｓ−，−（ＣＨ２）ｎ−（ｎは１〜６の整数）又は−Ｃ（ＣＨ３）２−である連結基を示し、これらの連結基はあってもよく、なくてもよく、Ｘ２及びＸ３は、それぞれ単結合，−Ｏ−，−Ｓ−，−（ＣＨ２）ｎ−（ｎは１〜６の整数）又は−Ｃ（ＣＨ３）２−である連結基を示し、それらは同一でも異なっていてもよい。）
一般式（Ｃ）及び（Ｄ）におけるＡｒ１〜Ａｒ７、Ｒ、Ｘ及びＸ１〜Ｘ３の示す各基並びに置換基の具体例としては、前記Ｃｚ及びＡｒ１〜Ａｒ６で挙げたもと同様のものが挙げられる。
［式中、Ｒ１〜Ｒ１２は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表わし、Ｒ１とＲ２、Ｒ３とＲ４、Ｒ５とＲ６、Ｒ７とＲ８、Ｒ９とＲ１０、Ｒ１１とＲ１２はそれぞれ隣接する置換基同士で環を形成してもよい。Ｘは以下に示す３価の連結基を示し、
Ａｒ１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基又は以下に示す一般式（Ｆ）のいずれかで表される。
（式中、Ｒ１３〜Ｒ１８は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、置換基を有していてもよいアミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表わし、Ｒ１３とＲ１４、Ｒ１５とＲ１６、Ｒ１７とＲ１８はそれぞれ隣接する置換基同士で環を形成してもよい。）］
一般式（Ｆ）におけるＲ１３〜Ｒ１８の示す各基並びに置換基の具体例としては、前記Ｃｚ及びＡｒ１〜Ａｒ６で挙げたもと同様のものが挙げられる。
本発明の有機ＥＬ素子において、正孔輸送層は前述の説明の通りである。また、本発明の有機ＥＬ素子は、さらに、正孔注入層を有していてもよく、このような正孔注入層としては、より低い電界強度で正孔を発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度が、例えば１０４〜１０６Ｖ／ｃｍの電界印加時に、少なくとも１０−４ｃｍ２／Ｖ・秒であれば好ましく、従来、光導伝材料において正孔の電荷輸送材料として慣用されているものや、有機ＥＬ素子の正孔注入層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
正孔注入材料としては、正孔を輸送する能力を持ち、陽極からの正孔注入効果、発光層又は発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、発光層で生成した励起子の電子注入層又は電子注入材料への移動を防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、イミダゾールチオン、ピラゾリン、ピラゾロン、テトラヒドロイミダゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ヒドラゾン、アシルヒドラゾン、ポリアリールアルカン、スチルベン、ブタジエン、ベンジジン型トリフェニルアミン、スチリルアミン型トリフェニルアミン、ジアミン型トリフェニルアミン等と、それらの誘導体、及びポリビニルカルバゾール、ポリシラン、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリスチレンスルホン酸塩、導電性高分子等の高分子材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これらの正孔注入材料の中で、さらに効果的な正孔注入材料は、芳香族三級アミン誘導体又はフタロシアニン誘導体である。芳香族三級アミン誘導体の具体例としては、トリフェニルアミン、トリトリルアミン、トリルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−フェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−（メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−（４−ｎ−ブチルフェニル）−フェナントレン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ジ−４−トリルアミノフェニル）−４−フェニル−シクロヘキサン等、又はこれらの芳香族三級アミン骨格を有したオリゴマーもしくはポリマーであるが、これらに限定されるものではない。フタロシアニン（Ｐｃ）誘導体の具体例は、Ｈ２Ｐｃ、ＣｕＰｃ、ＣｏＰｃ、ＮｉＰｃ、ＺｎＰｃ、ＰｄＰｃ、ＦｅＰｃ、ＭｎＰｃ、ＣｌＡｌＰｃ、ＣｌＧａＰｃ、ＣｌＩｎＰｃ、ＣｌＳｎＰｃ、Ｃｌ２ＳｉＰｃ、（ＨＯ）ＡｌＰｃ、（ＨＯ）ＧａＰｃ、ＶＯＰｃ、ＴｉＯＰｃ、ＭｏＯＰｃ、ＧａＰｃ−Ｏ−ＧａＰｃ等のフタロシアニン誘導体及びナフタロシアニン誘導体であるが、これらに限定されるものではない。
正孔注入、輸送層は上述した化合物を、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。正孔注入、輸送層としての膜厚は特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍである。この正孔注入、輸送層は正孔輸送帯域に本発明の化合物を含有していれば、上述した材料の一種又は二種以上からなる一層で構成されてもよいし、又は前記正孔注入、輸送層とは別種の化合物からなる正孔注入、輸送層を積層したものであってもよい。
また、有機半導体層は発光層への正孔注入又は電子注入を助ける層であって、１０−１０Ｓ／ｃｍ以上の導電率を有するものが好適である。このような有機半導体層の材料としては、含チオフェンオリゴマーや特開平８−１９３１９１号公報に開示してある含アリールアミンオリゴマー等の導電性オリゴマー、含アリールアミンデンドリマー等の導電性デンドリマー等を用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子の発光層は以下の機能を併せ持つものである。すなわち、
（１）注入機能；電界印加時に陽極又は正孔注入層より正孔を注入することができ、陰極又は電子注入層より電子を注入することができる機能
（２）輸送機能；注入した電荷（電子と正孔）を電界の力で移動させる機能
（３）発光機能；電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能
がある。ただし、正孔の注入されやすさと電子の注入されやすさに違いがあってもよく、また正孔と電子の移動度で表される輸送能に大小があってもよいが、どちらか一方の電荷を移動することが好ましい。
この発光層を形成する方法としては、例えば、蒸着法、スピンコート法、ＬＢ法等の公知の方法を適用することができる。
本発明においては、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により発光層に本発明の配位金属化合物からなる発光材料以外の他の公知の発光材料（ＰＶＫ、ＰＰＶ、ＣＢＰ、Ａｌｑ、ＢＡｌｑ、公知の錯体など）や下記で説明する発光材料を含有させてもよい。また、本発明の化合物において金属を配位させない状態で使用してもよく、さらに、本発明の化合物において金属を配位させないものと金属を配位させたものを混合して用いても良い。
発光層に含有可能な化合物としては、例えば、下記一般式（Ｌ１）〜（Ｌ２２）のいずれかの様な構造が挙げられる。また、下記構造において、フェニル部位及びチオフェン部位は、アルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基により置換されているものも挙げられる。
（式中、Ｃｚは、カルバゾリル基、炭素数１８〜６０アリールカルバゾ−ルイル基、アザカルバゾリル基、炭素数１８〜６０のアリールアザカルバゾ−ルイル基、アクリジニル基、フェノキサジニル基又はジベンゾアゼピニル基であり置換されていてもよい。Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基又は置換もしくは無置換の炭素数３〜６０）の複素環基である。）
さらに、一般式（Ｌ１）〜（Ｌ２２）で表される発光材料としては、以下に示すようなものが挙げられる。
また、これらの化合物は、ホスト材料であると好ましく、電荷を輸送し、ガラス転移温度が１１０℃以上である。また、３重項エネルギーが２．７６ｅＶ以上あれば、緑色、赤色発光の錯体を励起する能力を保有するので好ましい。さらに、これらの化合物はガラス転移温度が１１０℃以上であり、３重項エネルギーが２．８２ｅＶ以上、さらには２．８５ｅＶ以上も可能なので、高温保存に優れ、ＣＢＰに比して緑色発光素子の発光効率も向上できる。なお、緑色、赤色発光する錯体を励起するためには、３重項エネルギーが２．８２〜２．９２ｅＶが特に好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子において、発光層のホスト材料の３重項エネルギーが２．７６ｅＶ以上であると青色発光させる能力が高いという点で好ましく、２．８５以上であるとさらに好ましい。
また、前記発光層のホスト材料が電子輸送性であると好ましい。本発明において、ホスト材料が、電子輸送性であるとは、下記（１）又は（２）のいずれかであることをいう。
（１）発光層中のホスト材料の電子移動度が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上である化合物であること。電子移動度に関しては飛行時間法（ＴＯＦ）又は空間電荷制限電流の過渡測定により計測することができる。ＴＯＦ法については、シンセティック メタルズ（Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．）１１１／１１２，（２０００）３３１頁に記載され、空間電荷制限電流の過渡測定については、Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｉｎ Ｓｏｌｉｄｓ，Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ，１９８１年、第３４６〜３４８頁の記載が参照できる。
（２）発光層の陽極側の領域における正孔と電子の再結合が陰極側における再結合より起こりやすいこと。これは発光層の領域を２分して、（陰極／電子注入層／陰極側発光層／陽極側発光層／正孔輸送層／陽極側）という層構成とした場合において、陽極側発光層のみにりん光発光性化合物を添加した素子ＡＮと陰極側発光層のみにりん光発光性化合物を添加した素子ＣＡを比較した場合、素子ＡＮの方が発光効率が大きい場合に相当する。その際、電子注入層や正孔輸送層により発光層の励起状態が消光しない様に留意すべきである。
なお、前記電子輸送性とは正孔輸送性がないことを意味しない。したがって電子輸送性であるが、正孔移動度を計測した際、１０−７ｃｍ２／Ｖｓより大きい値でも電子輸送性といえる場合がある。
従来、発光層のホスト材料として用いられてきたポリビニルカルバゾールやビスカルバゾゾールなどのポリカルバゾール化合物は、一般的に正孔輸送性であり、電子の輸送能力は小さい。このような正孔輸送性材料をホスト材料として用いると発光層の陰極側の界面付近が主たる再結合領域となる。この場合、発光層と陰極の間に電子注入層を介在させ、電子注入層にエネルギーギャップが発光層を形成するホスト材料のエネルギーギャップより小さい電子輸送材料を含有させると、発光層の陰極側界面付近を中心として生じた励起状態が、電子注入層により失活し、効率が極めて低なる。また、電子注入層を形成する電子輸送材料の３重項エネルギーが発光層を形成するホスト材料の３重項エネルギーより小さい場合でも発光層の陰極側界面を中心として生じた励起状態が、電子注入層により失活し、効率の極めて低くなる。
これに対し、発光層を形成するホスト材料を電子輸送性であるか、又は発光層を電子輸送性とすることで、電子と正孔が再結合する領域が電子注入層と発光層との界面から離れ、失活を防ぐことができる。
さらに、本発明において、発光層のホスト材料が電子欠乏性の含窒素５員環誘導体又は含窒素６員環誘導体であるものも好ましい。ここで、電子欠乏性とは、例えば、６π芳香族環の炭素を１つ以上窒素に変えたものであることを言う。
前記含窒素５員環誘導体は、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、テトラゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、オキサトリアゾール及びチアトリアゾールの中から選ばれる少なくとも１種類の骨格を有するものであると好ましく、イミダゾール、ベンゾイミダゾールの骨格を有するものであるとさらに好ましい。
前記含窒素６員環誘導体は、トリアジン、キノキサリン、キノリン、ベンツピリミジン、ピリジン、ピラジン及びピリミジンの中から選ばれる少なくとも１種類の骨格を有するものであると好ましく、トリアジン、ピリミジンの骨格を有するものであるとさらに好ましい。
特に、前記発光層中のホスト材料としては、下記一般式（Ｇ）又は（Ｈ）で表されるものが好ましい。
（式中、Ｃｚは、置換もしくは無置換のカルバゾール基、又は置換もしくは無置換のアザカルバゾール基である。Ａは、アリール置換含窒素環基、ジアリール置換含窒素環基、又はトリアリール置換含窒素環基である。ｍは１〜３の整数である。）
（式中、Ｃｚは、置換もしくは無置換のカルバゾール基、又は置換もしくは無置換のアザカルバゾール基である。Ａは、アリール置換含窒素環基、ジアリール置換含窒素環基、又はトリアリール置換含窒素環基である。ｎは１〜３の整数である。）
一般式（Ｇ）及び（Ｈ）において、好ましい含窒素環としては、ピリジン、キノリン、ピラジン、ピリミジン、キノキサリン、トリアジン、イミダゾール、イミダゾピリジンなどである。
また、一般式（Ｇ）及び（Ｈ）においては、Ｃｚの部位でイオン化ポテンシャルの値が決まり、その値は５．６ｅＶ〜５．８ｅＶである。
本発明の有機ＥＬ素子は、前記発光層と陰極との間に電子注入・輸送層を有し、該電子注入・輸送層が含窒素環誘導体を主成分として含有すると好ましい。
前記電子注入・輸送層に用いる電子輸送材料としては、分子内にヘテロ原子を１個以上含有する芳香族ヘテロ環化合物が好ましく用いられ、特に含窒素環誘導体が好ましい。含窒素環誘導体の具体的な化合物としては、５員環であるアゾール骨格を有するものが好ましい。芳香族ヘテロ環化合物としては、炭素原子、水素原子以外の原子を基本骨格内に２つ以上有する化合物であり、単環又は縮環であってもよい。含窒素環誘導体としては、１つの窒素原子以外に、窒素、酸素、硫黄原子から選ばれる原子を１つ以上有するものが好ましく、さらに好ましくは窒素原子を骨格内に２つ以上有する芳香族ヘテロ環である。ヘテロ原子は縮合位置にあっても、非縮合位置にあってもよい。ヘテロ原子を２つ以上含むヘテロ環骨格としては、例えばピラゾール、イミダゾール、ピラジン、ピリミジン、インダゾール、プリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン、ペリミジン、フェナントロリン、ピロロイミダゾール、ピロロトリアゾール、ピラゾロイミダゾール、ピラゾロトリアゾール、ピラゾロピリミジン、ピラゾロトリアジン、イミダゾイミダゾール、イミダゾピリダジン、イミダゾピリジン、イミダゾピラジン、トリアゾロピリジン、ベンゾイミダゾール、ナフトイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ナフトオキサゾール、ベンゾチアゾール、ナフトチアゾール、ベンゾトリアゾール、テトラザインデン、トリアジンなどが好ましく挙げられる。
前記の中でも、該電子輸送性ホスト材として、イミダゾピリダジン、イミダゾピリジン、イミダゾピラジン、ベンゾイミダゾール、ナフトイミダゾール等の縮合アゾール骨格を有する化合物又はトリアジン骨格を有する化合物が好ましく、縮合イミダゾピリジンであるとさらに好ましい。
アゾール骨格を有する化合物として好ましくは下記一般式（Ｊ）で表される化合物である。
（式中、Ｒは芳香族基を表す。ＸはＯ、Ｓ又はＮ−Ｒａ（Ｒａは水素原子、脂肪族炭化水素基、アリール基又はヘテロ環基を表す。）を表す。Ｑは、Ｎ及びＸと結合してヘテロ環を形成するのに必要な原子群を表す。また、ＲとＸ、ＲとＱは可能な場合には結合して環を形成してもよい。）
前記含窒素環誘導体としては、以下に示す化合物が好ましい。
一方、電子輸送材料として、以下のオキサジアゾール誘導体が挙げられる。
（式中Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３，Ａｒ５，Ａｒ６，Ａｒ９はそれぞれ置換又は無置換のアリール基を示し、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。また、Ａｒ４，Ａｒ７，Ａｒ８は置換又は無置換のアリーレン基を示し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい）
ここでアリール基としてはフェニル基、ビフェニル基、アントラニル基、ペリレニル基、ピレニル基が挙げられる。またアリーレン基としてはフェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントラニレン基、ペリレニレン基、ピレニレン基などが挙げられる。また、置換基としては炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基又はシアノ基等が挙げられる。この電子伝達化合物は薄膜形成性のものが好ましい。
前記電子輸送材料の具体例としては下記のものを挙げることができる。
また、電子輸送材料としては含窒素錯体も好ましく、含窒素錯体としては、単一の種類の含窒素環誘導体が配位した金属錯体であり、前記含窒素環が、キノリン、フェニルピリジン、ベンゾキノリン又はフェナントロリンであると好ましい。また、前記金属錯体が、キノリノールの金属錯体又はその誘導体であると好ましい。具体的には８−キノリノール誘導体を配位子とする金属錯体、例えばトリス（８−キノリノール）Ａｌ錯体、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）Ａｌ錯体、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）Ａｌ錯体、トリス（２−メチル−８−キノリノール）Ａｌ錯体、トリス（５−メチル−８−キノリノール）Ａｌ錯体、トリス（８−キノリノール）Ｚｎ錯体、トリス（８−キノリノール）Ｉｎ錯体、トリス（８−キノリノール）Ｍｇ錯体、トリス（８−キノリノール）Ｃｕ錯体、トリス（８−キノリノール）Ｃａ錯体、トリス（８−キノリノール）Ｓｎ錯体、トリス（８−キノリノール）Ｇａ錯体、トリス（８−キノリノール）Ｐｂ錯体等の１種単独又は２種以上の組み合わせが挙げられる。
これらの金属錯体は、エネルギーギャップが小さいので陰極からの電子注入性に優れ、電子輸送に対する耐久性も高く、長寿命の素子を与えることができる。
これらの金属錯体の具体例としては、以下に示すものが挙げられる。
また、前記電子注入層の構成成分として、前記電子輸送性材料の他に無機化合物として、絶縁体又は半導体を使用することが好ましい。電子注入層が絶縁体や半導体で構成されていれば、電流のリークを有効に防止して、電子注入性を向上させることができる。
このような絶縁体としては、アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群から選択される少なくとも１つの金属化合物を使用するのが好ましい。電子注入層がこれらのアルカリ金属カルコゲナイド等で構成されていれば、電子注入性をさらに向上させることができる点で好ましい。具体的に、好ましいアルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ２Ｓ、Ｎａ２Ｓｅ及びＮａＯが挙げられ、好ましいアルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ及びＣａＳｅが挙げられる。また、好ましいアルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ及びＮａＣｌ等が挙げられる。また、好ましいアルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２及びＢｅＦ２等のフッ化物や、フッ化物以外のハロゲン化物が挙げられる。
また、半導体としては、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｓｂ及びＺｎの少なくとも１つの元素を含む酸化物、窒化物又は酸化窒化物等の一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。また、電子注入層を構成する無機化合物が、微結晶又は非晶質の絶縁性薄膜であることが好ましい。電子注入層がこれらの絶縁性薄膜で構成されていれば、より均質な薄膜が形成されるために、ダークスポット等の画素欠陥を減少させることができる。なお、このような無機化合物としては、前記アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられる。
本発明の有機ＥＬ素子は、陰極と有機薄膜層との界面領域に、還元性ドーパントが添加されてなると好ましい。
還元性ドーパントとしては、アルカリ金属、アルカリ金属錯体、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属錯体、アルカリ土類金属化合物、希土類金属、希土類金属錯体、希土類金属化合物、及びこれらのハロゲン化物、酸化物等から選ばれた少なくとも一種類が挙げられる。
前記アルカリ金属としては、Ｌｉ（仕事関数：２．９３ｅＶ）、Ｎａ（仕事関数：２．３６ｅＶ）、Ｋ（仕事関数：２．２８ｅＶ）、Ｒｂ（仕事関数：２．１６ｅＶ）、Ｃｓ（仕事関数：１．９５ｅＶ）等が挙げられ、仕事関数が３．０ｅＶ以下のものが特に好ましい。これらのうち好ましくはＬｉ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓである。
前記アルカリ土類金属としては、Ｃａ（仕事関数：２．９ｅＶ）、Ｓｒ（仕事関数：２．０〜２．５ｅＶ）、Ｂａ（仕事関数：２．５２ｅＶ）等が挙げられ、仕事関数が３．０ｅＶ以下のものが特に好ましい。
前記希土類金属としては、Ｓｃ、Ｙ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｙｂ等が挙げられ、仕事関数が３．０ｅＶ以下のものが特に好ましい。
以上の金属のうち好ましい金属は、特に還元能力が高く、電子注入域への比較的少量の添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が可能である。
前記アルカリ金属化合物としては、Ｌｉ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、Ｋ２Ｏ等のアルカリ酸化物、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＣｓＦ、ＫＦ等のアルカリハロゲン化物等が挙げられ、ＬｉＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＮａＦのアルカリ酸化物又はアルカリフッ化物が好ましい。
前記アルカリ土類金属化合物としては、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ及びこれらを混合したＢａｘＳｒ１−ｘＯ（０＜ｘ＜１）や、ＢａｘＣａ１−ｘＯ（０＜ｘ＜１）等が挙げられ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯが好ましい。
前記希土類金属化合物としては、ＹｂＦ３、ＳｃＦ３、ＳｃＯ３、Ｙ２Ｏ３、Ｃｅ２Ｏ３、ＧｄＦ３、ＴｂＦ３等が挙げられ、ＹｂＦ３、ＳｃＦ３、ＴｂＦ３が好ましい。
前記アルカリ金属錯体、アルカリ土類金属錯体、希土類金属錯体としては、それぞれ金属イオンとしてアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、希土類金属イオンの少なくとも１つ含有するものであれば特に限定はない。また、配位子にはキノリノール、ベンゾキノリノール、アクリジノール、フェナントリジノール、ヒドロキシフェニルオキサゾール、ヒドロキシフェニルチアゾール、ヒドロキシジアリールオキサジアゾール、ヒドロキシジアリールチアジアゾール、ヒドロキシフェニルピリジン、ヒドロキシフェニルベンゾイミダゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、ヒドロキシフルボラン、ビピリジル、フェナントロリン、フタロシアニン、ポルフィリン、シクロペンタジエン、β−ジケトン類、アゾメチン類、及びそれらの誘導体などが好ましいが、これらに限定されるものではない。
還元性ドーパントの添加形態としては、前記界面領域に層状又は島状に形成すると好ましい。形成方法としては、抵抗加熱蒸着法により還元性ドーパントを蒸着しながら、界面領域を形成する発光材料や電子注入材料である有機物を同時に蒸着させ、有機物中に還元ドーパントを分散する方法が好ましい。分散濃度としてはモル比で有機物：還元性ドーパント＝１００：１〜１：１００、好ましくは５：１〜１：５である。
還元性ドーパントを層状に形成する場合は、界面の有機層である発光材料や電子注入材料を層状に形成した後に、還元ドーパントを単独で抵抗加熱蒸着法により蒸着し、好ましくは層の厚み０．１〜１５ｎｍで形成する。
還元性ドーパントを島状に形成する場合は、界面の有機層である発光材料や電子注入材料を島状に形成した後に、還元ドーパントを単独で抵抗加熱蒸着法により蒸着し、好ましくは島の厚み０．０５〜１ｎｍで形成する。
また、本発明の有機ＥＬ素子における、主成分と還元性ドーパントの割合としては、モル比で主成分：還元性ドーパント＝５：１〜１：５であると好ましく、２：１〜１：２であるとさらに好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子において、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）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・銀合金、アルミニウム／酸化アルミニウム、アルミニウム・リチウム合金、インジウム、希土類金属などが挙げられる。
この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。
ここで発光層からの発光を陰極から取り出す場合、陰極の発光に対する透過率は１０％より大きくすることが好ましい。
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〜１μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍである。
本発明の有機ＥＬ素子は、超薄膜に電界を印可するために、リークやショートによる画素欠陥が生じやすい。これを防止するために、一対の電極間に絶縁性の薄膜層を挿入することが好ましい。
絶縁層に用いられる材料としては例えば酸化アルミニウム、弗化リチウム、酸化リチウム、弗化セシウム、酸化セシウム、酸化マグネシウム、弗化マグネシウム、酸化カルシウム、弗化カルシウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、酸化ゲルマニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化バナジウム等が挙げられる。また、これらの混合物や積層物を用いてもよい。
本発明の有機ＥＬ素子の各層の形成方法は特に限定されない。従来公知の真空蒸着法、スピンコーティング法等による形成方法を用いることができる。本発明の有機ＥＬ素子に用いる、前記一般式（１）又は（１’）で示される化合物を含有する有機薄膜層は、真空蒸着法、分子線蒸着法（ＭＢＥ法）あるいは溶媒に解かした溶液のディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法等の塗布法による公知の方法で形成することができる。
本発明の有機ＥＬ素子の各有機層の膜厚は特に制限されないが、一般に膜厚が薄すぎるとピンホール等の欠陥が生じやすく、逆に厚すぎると高い印加電圧が必要となり効率が悪くなるため、通常は数ｎｍから１μｍの範囲が好ましい。
本発明の配位金属化合物は、スピロ原子団やカルバゾイル基を有するために有機溶剤に対する溶解性が高い。したがって、本発明の化合物の中で分子量が高く、真空蒸着法による薄膜形成が困難な場合でも、ディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法等の塗布法により、容易に薄膜を形成することができる。
本発明の発光性塗膜形成用材料は、前記配位金属化合物を含む有機溶剤溶液からなるものである。なお、発光性塗膜形成用材料とは、例えば本発明の有機ＥＬ素子において、発光に関与する有機薄膜層、具体的には発光層、正孔注入（輸送）層、電子注入（輸送）層などを、塗膜を形成して作製する材料のことである。
発光性塗膜形成用材料の調製時に用いる溶媒例としては、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなどのハロゲン系炭化水素系溶媒や、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソールなどのエーテル系溶媒、メタノールやエタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールなどのアルコール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリン、ドデシルベンゼン、ヘキサン、オクタン、デカンなどの炭化水素系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルなどのエステル系溶媒等が挙げられる。なかでも、ハロゲン系炭化水素系溶媒や炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒が好ましい。また、これらの溶媒は単独で使用しても複数混合して用いてもよい。なお、使用可能な溶媒はこれらに限定されるものではない。
本発明の有機ＥＬ素子は、この発光性塗膜形成用材料を用いて形成されてなると好ましい。
次に、実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例１（化合物（Ａ１７）の合成）
化合物（Ａ１７）の合成経路を以下に示す。
（１）中間体１−１の合成
アルゴン雰囲気下、２−ピリジルジンクブロミド（１３．５ｇ，６０．６ｍｍｏｌ）、１，３−ジヨードベンゼン（２０ｇ，６０．６ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（２．３２ｇ，２．０ｍｍｏｌ）を無水テトラヒドロフラン（３００ミリリットル）に入れ、室温で８時間攪拌した。
反応液に水を加え、酢酸エチルで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後にエバポレーターで減圧濃縮した。得られた残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：塩化メチレン）で精製し、目的物を得た。
収量：８．０ｇ，収率：４７％
（２）中間体１−２の合成
三つ口フラスコに３−ブロモベンゼン−１−ボロン酸（３．５９ｇ，１７．９ｍｍｏｌ）、中間体１−１（６．０４ｇ，２１．５ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．６２ｇ，０．５４ｍｍｏｌ）を入れ、アルゴン置換した。これに、ジメチルホルムアミド（５０ミリリットル）と炭酸カリウム（７．４２ｇ，５３．７ｍｍｏｌ）の水溶液（２７ミリリットル）を加え、８時間加熱還流した。反応液をトルエンで抽出し、減圧濃縮した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、中間体１−２を得た。
収量：４．７８ｇ、収率：８６％
（３）中間体１−３の合成
アルゴン置換された３００ミリリットルフラスコに中間体１−２（４．０ｇ，１２．９ｍｍｏｌ）、無水テトラヒドフラン（１００ミリリットル）を入れ、−６０℃に冷却した後、ｎ−ブチルリチウム１．５９Ｍヘキサン溶液（１２．６ミリリットル）を入れた。反応液を−２０℃で１時間攪拌した後、−６０℃に冷却し、ほう酸トリイソプロピル（６．２８ｇ，３３．４ｍｍｏｌ）の無水テトラヒドロフラン溶液（４０ミリリットル）を加え、１時間攪拌した。反応液を徐々に室温まで昇温させ、一晩放置した。反応液に２Ｎ塩酸（１００ミリリットル）を加え、室温で１時間攪拌した後、有機層を分離した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後エバポレーターで減圧濃縮した。得られた固体をｎ−ヘキサンで洗浄し、中間体１−３を得た。
収量：２．９４ｇ、収率：８３％
（４）中間体１−４の合成
三つ口フラスコにスピロ［インダン−２，９’−フルオレン−２’，７’−ジブロミド］（７．６３ｇ，１７．９ｍｍｏｌ）、中間体１−３（２．８０ｇ，１７．９ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．６２ｇ，０．５４ｍｍｏｌ）を入れ、アルゴン置換した。これに、ジメトキシエタン（５０ミリリットル）と炭酸ナトリウム（５．６９ｇ，５３．７ｍｍｏｌ）の水溶液（２７ミリリットル）を加え、８時間加熱還流した。反応液をトルエンで抽出し、減圧濃縮した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、中間体１−４を得た。
収量：５．３７ｇ、収率：５２％
（４）中間体１−５の合成
三つ口フラスコに４−（Ｎ−カルバゾリル）−フェニルボロン酸（２．４７ｇ，８．６０ｍｍｏｌ）、中間体１−４（３．８２ｇ，６．６２ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．３６ｇ，０．３ｍｍｏｌ）を入れ、アルゴン置換した。これに、ジメトキシエタン（５０ミリリットル）と炭酸ナトリウム（１．９７ｇ，１８．６ｍｍｏｌ）の水溶液（２７ミリリットル）を加え、８時間加熱還流した。反応液をトルエンで抽出し、減圧濃縮した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、中間体１−５を得た。
収量：３．１３ｇ、収率：６４％
（５）化合物（Ａ１７）の合成
アルゴン置換したフラスコに、中間体１−５（２．６７ｇ，３．６２ｍｍｏｌ）、イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトネート（Ｉｒ（ａｃａｃ）３）（０．３５ｇ，０．７２ｍｍｏｌ）、グリセロール（５０ミリリットル）を加え、１５時間加熱還流した。析出した固体を濾過し、メタノールで洗浄した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、化合物（Ａ１７）を得た。９０ＭＨｚ １Ｈ−ＮＭＲ及びＦＤ−ＭＳ（フィールドディソープションマス分析）の測定により目的物であることを確認した。ＦＤ−ＭＳの測定結果を以下に示す。
収量：０．６６ｇ、収率：３８％
ＦＤ−ＭＳ：２４０３（Ｍ＋，１００）
実施例２（化合物（Ａ７）の合成）
化合物（Ａ７）の合成経路を以下に示す。
（１）中間体２−１の合成
アルゴン置換されたフラスコにスピロ［インダン−２，９’−フルオレン−２’，７’−ジブロミド］（５．６２ｇ，１３．２ｍｍｏｌ）、無水テトラヒドロフラン（５０ミリリットル）を入れ、−６０℃に冷却した後、ｎ−ブチルリチウム１．５９Ｍヘキサン溶液（８．３ミリリットル，１３．２ｍｍｏｌ）を入れた。反応液を−２０℃で１時間攪拌した後、−６０℃に冷却し、ほう酸トリイソプロピル（４．９７ｇ，２６．４ｍｍｏｌ）の無水テトラヒドロフラン溶液（４０ミリリットル）を加え、１時間攪拌した。反応液を徐々に室温まで昇温させ、一晩放置した。反応液に２Ｎ塩酸（１００ミリリットル）を加え、室温で１時間攪拌した後、有機層を分離した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後エバポレーターで減圧濃縮した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：ヘキサン／塩化メチレン＝２／１）で精製し、中間体２−１を得た。
収量：２．０１ｇ、収率：３９％
（２）中間体２−２の合成
三つ口フラスコに中間体１−１（１．４１ｇ，５．０ｍｍｏｌ）、中間体２−１（１．９６ｇ，５．０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．３５ｇ，０．３ｍｍｏｌ）を入れ、アルゴン置換した。これに、ジメトキシエタン（２０ミリリットル）と炭酸ナトリウム（１．５９ｇ，１５ｍｍｏｌ）の水溶液（７．５ミリリットル）を加え、８時間加熱還流した。反応液をトルエンで抽出し、減圧濃縮した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、中間体２−２を得た。
収量：１．８８ｇ、収率：７５％
（３）中間体２−３の合成
三つ口フラスコに中間体２−２（１．６５ｇ，３．３ｍｍｏｌ）、３，５−ジクロロフェニルボロン酸（０．６３ｇ，３．３ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．２０ｇ，０．１７ｍｍｏｌ）を入れ、アルゴン置換した。これに、ジメチルホルムアミド（１０ミリリットル）と炭酸カリウム（１．３８ｇ，１０ｍｍｏｌ）の水溶液（５ミリリットル）を加え、８時間加熱還流した。反応液をトルエンで抽出し、減圧濃縮した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、中間体２−３を得た。
収量：１．５１ｇ、収率：８１％
（４）中間体２−４の合成
三つ口フラスコに中間体２−４（１．５０ｇ，２．６５ｍｍｏｌ）、４−（Ｎ−カルバゾリル）−フェニルボロン酸（１．９０ｇ，６．６２ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（０．１２ｇ，０．１３ｍｍｏｌ）、炭酸セシウム（５．１８ｇ，１５．９ｍｍｏｌ）を入れ、アルゴン置換した。これに、トリシクロヘキシルホスフィン（０．１０ｇ，０．３６ｍｍｏｌ）、ジメチルホルムアミド（２０ミリリットル）を加え、８時間加熱還流した。反応液をトルエンで抽出し、減圧濃縮した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、中間体２−４を得た。
収量：１．６１ｇ、収率：６２％
（５）化合物（Ａ７）の合成
アルゴン置換したフラスコに、中間体２−４（１．４７ｇ，１．５ｍｍｏｌ）、Ｉｒ（ａｃａｃ）３（０．１５ｇ，０．３ｍｍｏｌ）、グリセロール（３０ミリリットル）を加え、１５時間加熱還流した。析出した固体を濾過し、メタノールで洗浄した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、化合物（Ａ７）を得た。９０ＭＨｚ １Ｈ−ＮＭＲ及びＦＤ−ＭＳの測定により目的物であることを確認した。ＦＤ−ＭＳの測定結果を以下に示す。
収量：０．２３ｇ、収率：２５％
ＦＤ−ＭＳ：３１２６（Ｍ＋，１００）
実施例３（化合物（Ａ４５）の合成）
化合物（Ａ４５）の合成経路を以下に示す。
（１）中間体３−１の合成
アルゴン雰囲気下、スピロ［インダン−２，９’−フルオレン−２’，７’−ジブロミド］（５．６３ｇ，１３．２ｍｍｏｌ）、ピナコラートジボラン（８．０４ｇ，３１．７ｍｍｏｌ）、ＰｄＣｌ２（ｄｐｐｆ）（０．６５ｇ，０．７９ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（７．７３ｇ，７９．２ｍｍｏｌ）、ジメチルスルフォキシド（５０ミリリットル）を加え、８０℃で８時間加熱攪拌した。反応液に水を加え、析出物をろ過し、乾燥した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：塩化メチレン）で精製し、目的物を得た。
収量：４．１８ｇ、収率 ８１％
（２）中間体３−２の合成
三つ口フラスコに中間体１−１（５ｇ，１７．８ｍｍｏｌ）、３，５−ジブロモフェニルボロン酸（４．９８ｇ，１７．８ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．０ｇ，０．９ｍｍｏｌ）を入れ、アルゴン置換した。これに、ジメトキシエタン（５０ミリリットル）と炭酸ナトリウム（５．６６ｇ，５３．４ｍｍｏｌ）の水溶液（２７ミリリットル）を加え、８時間加熱還流した。反応液をトルエンで抽出し、減圧濃縮した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製した。
収量：６．３７ｇ、収率：９２％
（３）中間体３−３の合成
三つ口フラスコに中間体３−２（１．６５ｇ，４．２３ｍｍｏｌ）、中間体３−１（５．０ｇ，１０．６ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（Ｐｄ（ＰＰｈ３）４）（０．２３ｇ，０．２ｍｍｏｌ）を入れ、アルゴン置換した。これに、ジメチルホルムアミド（５０ミリリットル）と炭酸カリウム（２．４９ｇ，２５．４ｍｍｏｌ）の水溶液（１３ミリリットル）を加え、８時間加熱還流した。反応液をトルエンで抽出し、減圧濃縮した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、中間体３−３を得た。
収量：２．１２ｇ、収率：７５％
（４）化合物（Ａ４５）の合成
アルゴン置換したフラスコに、中間体３−３（２．０ｇ，２．９９ｍｍｏｌ）、Ｉｒ（ａｃａｃ）３（０．２９ｇ，０．５９ｍｍｏｌ）、グリセロール（５０ミリリットル）を加え、１５時間加熱還流した。析出した固体を濾過し、メタノールで洗浄した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、化合物（Ａ４５）を得た。９０ＭＨｚ １Ｈ−ＮＭＲ及びＦＤ−ＭＳの測定により目的物であることを確認した。ＦＤ−ＭＳの測定結果を以下に示す。
収量：０．５６ｇ、収率：４３％
ＦＤ−ＭＳ：２４７８（Ｍ＋，１００）
実施例４（有機ＥＬ素子の作製）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板（ジオマティック社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。その基板の上に、発光層として実施例１で合成した化合物（Ａ１７）のクロロホルム溶液を用いてスピンコート法で成膜した。この時の膜厚は５０ｎｍであった。この膜上に電子輸送層として膜厚５０ｎｍの１，３，５−トリス［２−Ｎ−フェニルベンズイミダゾロリル］ベンゼン膜を成膜した。この後、還元性ドーパントであるＬｉＦを蒸着させ、電子注入層（又は陰極）としてＬｉＦ膜を形成した。このＬｉＦ膜上に金属Ａｌを蒸着させ金属陰極を形成し有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子について、通電試験を行い、電圧、電流密度、発光効率、電力効率を測定し、さらに、１００℃で５０時間保存後の発光面の状態を観察した。これらの結果を表１に示す。
【実施例５】
実施例４において、発光層として、化合物（Ａ１７）の代わりに、実施例２で合成した化合物（Ａ７）を用いた以外は同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子について、通電試験を行い、電圧、電流密度、発光効率、電力効率を測定し、さらに、１００℃で５０時間保存後の発光面の状態を観察した。これらの結果を表１に示す。
【実施例６】
実施例４において、発光層として、化合物（Ａ１７）の代わりに、実施例３で合成した化合物（Ａ４５）１２質量％を下記化合物ＣＢＰに加えた混合物を用いた以外は同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子について、通電試験を行い、電圧、電流密度、発光効率、電力効率を測定し、さらに、１００℃で５０時間保存後の発光面の状態を観察した。これらの結果を表１に示す。
比較例１
実施例４において、発光層として、化合物（Ａ１７）の代わりに、下記化合物Ｉｒ（ｐｐｙ）３１２質量％を上記化合物ＣＢＰに加えた混合物を用いた以外は同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子について、通電試験を行い、電圧、電流密度、発光効率、電力効率を測定し、さらに、１００℃で５０時間保存後の発光面の状態を観察した。これらの結果を表１に示す。
比較例２
実施例４において、発光層として、化合物（Ａ１７）の代わりに、下記化合物（Ｈ１）１２質量％を下記化合物ＣＢＰに加えた混合物を用いた以外は同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子について、通電試験を行い、電圧、電流密度、発光効率、電力効率を測定し、さらに、１００℃で５０時間保存後の発光面の状態を観察した。これらの結果を表１に示す。
表１に示したように、本発明の配位金属化合物を用いた実施例４〜６の有機ＥＬ素子は、従来のりん光発光性化合物を用いた比較例１及び２の有機ＥＬ素子に比べて、低電圧で駆動し、発光効率、電力効率が高い。また、実施例４〜６の有機ＥＬ素子は、高温耐熱性を有するため、長時間均一に発光する。
なお、比較例２から分かるように、スピロ結合をもたない化合物を用いると分子同士が会合してしまうために発光効率が低下する。
【実施例７】
（Ｉ）錯体１の合成
以下のようにして、錯体１を合成した。
（１）化合物１の合成
アルゴン雰囲気下、２，７−ジブロモフルオレン（５ｇ，１５．４ｍｍｏｌ）、ジフェニルアミン（１０．４ｇ，６１．４ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（０．７１ｇ，０．８ｍｍｏｌ）及びナトリウムｔ−ブトキシド（４．８４ｇ，４３．２ｍｍｏｌ）を無水トルエン（５０ミリリットル）に懸濁させ、トリｔ−ブチルホスフィン／６６質量％トルエン溶液（０．３８ミリリットル，１．３ｍｍｏｌ）を加えて１０時間加熱還流した。
反応混合物をシリカゲルでろ別し、トルエンで洗浄した。ろ液から溶媒を留去して得られたオイルをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／塩化メチレン）で精製し、化合物１を得た（収量：５．８６ｇ，収率：７６％）。
（２）化合物３の合成
水素化リチウムアルミニウム（２．７ｇ，７０．５ｍｍｏｌ）を無水テトラヒドロフラン（１００ミリリットル）に懸濁させ、化合物２（８ｇ，３５．２ｍｍｏｌ）の無水テトラヒドロフラン溶液（１００ミリリットル）を室温で滴下した。
２時間攪拌した後、酢酸エチル（１００ミリリットル）、水（１００ミリリットル）の順で反応液に加えた。反応液を濾過し、酢酸エチルを加えて有機層を分離し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を留去し、化合物３を得た（収量：５．２ｇ，収率：６８％）。
（３）化合物４の合成
化合物３（５．２ｇ，２３．９ｍｍｏｌ）を塩化メチレン（５０ミリリットル）に溶解させ、室温でＮ−ブロモスクシンイミド（１２．８ｇ，７１．７ｍｍｏｌ）を加え、６時間攪拌した。反応液に水（２００ミリリットル）を加え、析出した固体をエタノールで洗浄し、化合物４を得た（収量：６．９ｇ，収率：８４％）。
（４）化合物５の合成
アルゴン雰囲気下、化合物１（５ｇ，１０ｍｍｏｌ）、化合物４（３．４ｇ，１０ｍｍｏｌ）、トルエン（１５ミリリットル）、ジメチルスルフオキシド（１５ミリリットル）、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム（０．０５ｇ，０．２２ｍｍｏｌ）及び５０質量％水酸化ナトリウム水溶液（４ミリリットル）を混合し、８０℃で８時間攪拌した。
反応液に水（１００ミリリットル）及びトルエン（１００ミリリットル）を加えた後に有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後に無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を留去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／塩化メチレン）で精製し、化合物５を得た（収量：３．９ｇ，収率：５７％）。
（５）化合物６の合成
アルゴン雰囲気下、化合物５（３ｇ，４．４ｍｍｏｌ）、２−ピリジルジンクブロミド／０．５Ｍテトラヒドロフラン（１１．４ミリリットル，５．７ｍｍｏｌ）及びテトラキス（トリフェニルホスフィノ）パラジウム（０．１５ｇ，０．１３ｍｍｏｌ）を無水テトラヒドロフランに加え、８時間加熱還流した。
反応液に水を加え、酢酸エチルで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後にエバポレーターで減圧濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：塩化メチレン）で精製し、化合物６を得た（収量：１．９ｇ，収率：６３％）。
（６）錯体１の合成
アルゴン置換したフラスコに、化合物６（１．５ｇ，２．２ｍｍｏｌ）、イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトネート（Ｉｒ（ａｃａｃ）３）（１．０８ｇ，２．２ｍｍｏｌ）及びグリセロール（５０ミリリットル）を加え、２５０℃で１５時間加熱攪拌した。さらに、２−フェニルピリジン（０．６８ｇ，４．４ｍｍｏｌ）を反応液に加えて２５０℃で１０時間加熱攪拌した。
析出した固体を濾過し、メタノールで洗浄した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、錯体１（ｃｏｍｐｌｅｘ−１）を得た（収量：０．８８ｇ，収率：３４％）。
１Ｈ−ＮＭＲ、ＦＤ−ＭＳにより、上記式で表される錯体１であることを同定した。
（ＩＩ）有機ＥＬ素子の作製
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板（ジオマティック社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。その基板の上に、スピンコート法でポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホン酸塩（ＰＥＤＯＴ・ＰＳＳ）を成膜した。このときの膜厚は５０ｎｍであった。次に合成した錯体１を１２質量％混合した上記の公知化合物（ＣＢＰ）のクロロホルム溶液を用いて成膜した。
このときの膜厚は５０ｎｍであった。この膜上に膜厚５０ｎｍの１，３，５−トリス［２−Ｎ−フェニルベンズイミダゾロリル］ベンゼン膜を成膜した。この後、還元性ドーパントであるＬｉＦを蒸着させ、電子注入層（陰極）としてＬｉＦ膜を形成した。このＬｉＦ膜上に金属Ａｌを蒸着させて金属陰極を形成し、有機ＥＬ素子を作製した。得られた有機ＥＬ素子について、表１に示す所定の直流電圧を印加した条件で、発光効率を測定した。その結果を表１に示す。
【実施例８】
実施例７（ＩＩ）において、錯体１の代わりに錯体２を用いた以外は同様にして有機ＥＬ素子を作製し、同様の測定を行った。その結果を表２に示す。錯体２は以下のようにして合成した。
（１）化合物７の合成
アルゴン雰囲気下、２，７−ジブロモフルオレン（５ｇ，１５．４ｍｍｏｌ）、４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニルボロン酸（１１．１ｇ，３８．６ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィノ）パラジウム（１．０７ｇ，０．９２ｍｍｏｌ）、トルエン（１００ミリリットル）及び２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（４６ミリリットル）を混合し、１０時間加熱還流した。
反応液に水を加えて析出した固体を濾過し、水で洗浄した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（塩化メチレン）で精製し、化合物７を得た（収量：８．３ｇ，収率：８３％）。
（２）化合物８の合成
前記化合物５の合成において、化合物１の代わりに化合物７（６．５ｇ，１０ｍｍｏｌ）を用いた以外は同様に反応を行い、化合物８を得た（収量：４．１ｇ，収率：５０％）。
（３）化合物９の合成
前記化合物６の合成において、化合物５の代わりに化合物８（３．７ｇ，４．４ｍｍｏｌ）を用いた以外は同様に反応を行い、化合物９を得た（収量：２．５ｇ，収率：６８％）。
（４）錯体２の合成
前記錯体１の合成において、化合物６の代わりに化合物９（１．８ｇ，２．２ｍｍｏｌ）を用いた以外は同様に反応を行い、錯体２（ｃｏｍｐｌｅｘ−２）を得た（収量：０．６４ｇ，収率：２２％）。
１Ｈ−ＮＭＲ、ＦＤ−ＭＳにより、上記式で表される錯体２であることを同定した。
比較例３
実施例７において、錯体１の代わりに、Ｉｒ（ｐｐｙ）３を１２質量％混合したＣＢＰを発光層として用いた以外は同様に有機ＥＬ素子を作製し、同様の測定を行った。その結果を表２に示す。
前記表２より、本発明の有機ＥＬ素子用材料である錯体１又は錯体２を用いた実施例７、８の有機ＥＬ素子は、公知材料のＩｒ（ｐｐｙ）３を用いた比較例３の有機ＥＬ素子に比べて、低電圧における発光効率が高いことがわかった。
【実施例９】
（Ｉ）錯体３の合成
（１）化合物１０の合成
アルゴン雰囲気下、化合物２（５ｇ，２２ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボロン（５．１ｇ，２０ｍｍｏｌ）、［１，１−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］ジクロロパラジウム（ＩＩ）・塩化メチレン錯体（０．４９ｇ，０．６ｍｍｏｌ）及び酢酸カリウム（５．９ｇ，６０ｍｍｏｌ）をジメチルスルフォキシド（３０ミリリットル）に溶解させ、８０℃で１０時間加熱した。
反応液に水（１００ミリリットル）を加えて固体を析出させ、減圧下で乾燥させた。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：塩化メチレン）で精製し、化合物１０を得た（収量：５．０ｇ，収率：９２％）。
（２）化合物１１の合成
アルゴン雰囲気下、化合物１０（５．０ｇ，１８．４ｍｍｏｌ）、２−ブロモピリジン（３．４９ｇ，２２ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィノ）パラジウム（０．６３ｇ，０．５５ｍｍｏｌ）及び２Ｍ炭酸カリウム水溶液（２８ミリリットル）をトルエン（５０ミリリットル）に加え８０℃で１０時間加熱した。
反応液に水（１００ミリリットル）を加えて固体を析出させ、減圧下で乾燥させた。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：塩化メチレン）で精製し、化合物１１を得た（収量：３．４ｇ，収率：８３％）。
（３）化合物１２の合成
アルゴン雰囲気下、水素化リチウムアルミニウム（１．２ｇ，３０．５ｍｍｏｌ）を無水テトラヒドロフラン（１００ミリリットル）に懸濁させ、化合物１１（３．４ｇ，１５．３ｍｍｏｌ）の無水テトラヒドロフラン溶液（１００ミリリットル）を室温で滴下した。２時間攪拌した後、酢酸エチル（１００ミリリットル）、水（１００ミリリットル）の順で反応液に加えた。反応液を濾過し、酢酸エチルを加えて有機層を分離し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を留去し、化合物１２を得た（収量：３．１ｇ，収率：９５％）。
（４）化合物１３の合成
化合物１２（３．１ｇ，１４．５ｍｍｏｌ）を塩化メチレン（５０ミリリットル）に溶解させ、室温でＮ−ブロモスクシンイミド（５．２ｇ，２９ｍｍｏｌ）を加え、室温で６時間攪拌した。反応液に水（２００ミリリットル）を加え、析出した固体をエタノールで洗浄し、化合物１３を得た（収量：４．５ｇ，収率：９１％）。
（５）化合物１４の合成
アルゴン雰囲気下、２−ブロモフルオレン（２．４５ｇ，１０ｍｍｏｌ）、化合物１３（３．４ｇ，１０ｍｍｏｌ）、トルエン（１５ミリリットル）、ジメチルスルフオキシド（１５ミリリットル）、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム（０．０５ｇ，０．２２ｍｍｏｌ）及び５０質量％水酸化ナトリウム水溶液（４ミリリットル）を混合し、８０℃で８時間攪拌した。反応液に水（１００ミリリットル）、トルエン（１００ミリリットル）を加えた後に有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後に無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。
溶媒を留去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／塩化メチレン）で精製し、化合物１４を得た（収量：２．３ｇ，収率：５４％）。
（６）化合物１５の合成
アルゴン雰囲気下、化合物１４（２．３ｇ，５．４ｍｍｏｌ）、４−ビニルフェニルボロン酸（０．８ｇ，５．４ｍｍｏｌ）及びテトラキス（トリフェニルホスフィノ）パラジウム（０．１９ｇ，０．１６ｍｍｏｌ）を、ジメトキシエタン（１０ミリリットル）及び２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（８ミリリットル）に加え、６０℃で１０時間攪拌した。
反応液に水（１００ミリリットル）及びトルエン（１００ミリリットル）を加え、有機層を抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。抽出液を減圧下濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、化合物１５を得た（収量：１．１ｇ，収率：４６％）。
（７）化合物１６の合成
Ｎ−ビニルカルバゾール（０．８１ｇ，４．２ｍｍｏｌ）と化合物１５（０．１ｇ，０．２２ｍｍｏｌ）、２，２−アゾビス（イソブチロニトリル）（０．０１ｇ，０．０６１ｍｍｏｌ）を酢酸ブチル（１０ミリリットル）に加え、８０℃で１０時間加熱攪拌した。反応液にアセトンを加えて固体を析出させ、濾過した。さらに固体を塩化メチレンに溶かし、メタノールを加えて固体を析出させ、メタノールで固体を洗浄し、化合物１６を得た（収量：０．８３ｇ）。
ＮＭＲによる解析により、化合物１６において、ｍ：ｎ＝５：９５と判明した。また、分子量（Ｍｗ）はポリスチレン換算で１８０００であった。
（８）錯体３の合成
アルゴン置換したフラスコに、化合物６（０．８ｇ）、Ｉｒ（ａｃａｃ）３（０．１ｇ，０．２ｍｍｏｌ）、グリセロール（５０ミリリットル）を加え、２５０℃で１５時間加熱攪拌した。さらに、２−フェニルピリジン（０．０６８ｇ，０．４４ｍｍｏｌ）を反応液に加えて２５０℃で１０時間加熱攪拌した。反応液にメタノールを加えて固体を析出させ、析出した固体を濾過し、メタノールで洗浄し、錯体３（ｃｏｍｐｌｅｘ−３）を得た（収量：０．８ｇ）。
ＣＨＮ及びＩｒの元素分析により、上記式で表される錯体３であることを同定した。
（ＩＩ）有機ＥＬ素子の作製
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板（ジオマティック社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。その基板の上に、スピンコート法でポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホン酸塩（ＰＥＤＯＴ・ＰＳＳ）を成膜した。このときの膜厚は５０ｎｍであった。次に合成した錯体３のクロロホルム溶液を用いて成膜した。このときの膜厚は５０ｎｍであった。
この膜上に膜厚５０ｎｍの１，３，５−トリス［２−Ｎ−フェニルベンズイミダゾロリル］ベンゼン膜を成膜した。この後還元性ドーパントであるＬｉＦを蒸着させ、電子注入層（陰極）としてＬｉＦ膜を形成した。このＬｉＦ膜上に金属Ａｌを蒸着させて金属陰極を形成し、有機ＥＬ素子を作製した。得られた有機ＥＬ素子について、表２に示す所定の直流電圧を印加した条件で、発光効率を測定し、また、高温保存後（１１０℃、５０時間後）の発光面の発光状態を観察した。その結果を表３に示す。
表３より、本発明の有機ＥＬ素子用材料である錯体３を用いた実施例９の有機ＥＬ素子は、比較例４の有機ＥＬ素子に比べて低電圧で駆動し、発光効率も高く、高温耐熱性が高いことがわかった。なお、比較例４からもわかるように、エステル部位を有する金属化合物は耐熱安定性に乏しく、それを用いた素子ではダークスポットが多数発生する。
【実施例１０】
実施例９（ＩＩ）において、錯体３の代わりに錯体４を用いた以外は同様にして有機ＥＬ素子を作製し、得られた有機ＥＬ素子について、表４に示す所定の直流電圧を印加した条件で、発光効率を測定し、また、高温保存後（１１０℃、５０時間後）の発光面の発光状態を観察した。その結果を表４に示す。錯体４は以下のようにして合成した。
（１）化合物１７の合成
アルゴン雰囲気下、２，７−ジブロモフルオレン（３．２４ｇ，１０ｍｍｏｌ）、化合物１３（３．４ｇ，１０ｍｍｏｌ）、トルエン（１５ミリリットル）、ジメチルスルフオキシド（１５ミリリットル）、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム（０．０５ｇ，０．２２ｍｍｏｌ）及び５０質量％水酸化ナトリウム水溶液（４ミリリットル）を混合し、８０℃で８時間攪拌した。
反応液に水（１００ミリリットル）、トルエン（１００ミリリットル）を加えた後に有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後に無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。
溶媒を留去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／塩化メチレン）で精製し、化合物１７を得た（収量：２．２ｇ，収率：４３％）。
（２）共重合体１８の合成
アルゴン雰囲気下、化合物１７（０．１５ｇ，０．３ｍｍｏｌ）及び２，５−ジブロモチオフェン（１．３８ｇ，５．７ｍｍｏｌ）をジメチルホルムアミド（１０ミリリットル）に加え、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（０）を触媒として用い、常法に従い共重合を実施した。反応液に水を加えて固体を析出させ、メタノールで洗浄した。得られた固体を真空乾燥して化合物１８を得た（収量：０．５１ｇ）。
ＮＭＲによる解析により、化合物１８において、ｍ：ｎ＝５：９５と判明した。また、分子量（Ｍｗ）はポリスチレン換算で１８０００であった。
（３）錯体４の合成
アルゴン雰囲気下、化合物１８（０．５１ｇ）とＩｒ（ａｃａｃ）３（０．１３ｇ，０．２７ｍｍｏｌ）をメタクレゾール（１０ミリリットル）に加え、２５０℃で１２時間攪拌した。次いで、この溶液にフェニルピリジン（０．０８ｇ，０．５８ｍｍｏｌ）を加えて２５０℃で１２時間攪拌した。反応後、アセトンを加えて再沈殿を行い、濾過して共重合体を回収した。回収した共重合体のＤＭＦ溶液をアセトンに投入して再沈殿させ、沈殿物を濾過した。回収した沈殿を真空乾燥して錯体４（ｃｏｍｐｌｅｘ−４）を得た（収量：０．５２ｇ）。
ＣＨＮ及びＩｒの元素分析により、上記式で表される錯体４であることを同定した。
比較例４
実施例９において、錯体３の代わりに、下記式で表される錯体５（ｃｏｍｐｌｅｘ−５）を用いた以外は同様に有機ＥＬ素子を作製し、同様の測定を行った。その結果を表３に示す。錯体５の分子量はポリスチレン換算で１７０００であり、下記式においてｍ：ｎ＝５：９５であった。
比較例５
実施例９において、錯体３の代わりに、下記式で表される錯体６（ｃｏｍｐｌｅｘ−６）を用いた以外は同様に有機ＥＬ素子を作製し、同様の測定を行った。その結果を表４に示す。錯体６の分子量はポリスチレン換算で１８０００であり、下記式においてｍ：ｎ＝５：９５であった。
前記表４より、本発明の有機ＥＬ素子用材料である錯体４を用いた実施例１０の有機ＥＬ素子は、比較例５の有機ＥＬ素子に比べて低電圧で駆動し、発光効率も高く、高温耐熱性が高いことがわかった。
【産業上の利用可能性】
以上詳細に説明したように、本発明の配位金属化合物及び有機ＥＬ素子用材料は、スピロ結合を有する配位子を少なくとも１つ配位しているため、立体障害が大きく分子同士の会合が抑制され、これを発光材料として用いた有機ＥＬ素子は、発光効率が高く、高温保存下での安定性が高い。また、本発明の配位金属化合物及び有機ＥＬ素子用材料は、有機溶媒に対する溶解性が高く、発光性塗膜形成用材料としてスピンコート法などの湿式製膜プロセスへの適用も可能であるため低コストで有機ＥＬ素子を提供することができる。このため、本発明の配位金属化合物及び有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子は、実用性を有する有機ＥＬ素子として極めて有用である。
【技術分野】
本発明は、配位金属化合物、発光性塗膜形成用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及び有機エレクトロルミネッセンス素子に関し、特に、発光効率が高く、高温保存下での安定性が高い有機ＥＬ素子、それを実現し、有機溶媒に対する溶解性に優れ、真空蒸着だけでなく、簡便な湿式成膜法で有機エレクトロルミネッセンス素子に用いることができる配位金属化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及び発光性塗膜形成用材料に関するものである。
【背景技術】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下エレクトロルミネッセンスをＥＬと略記することがある）は、電界を印加することより、陽極より注入された正孔と陰極より注入された電子の再結合エネルギーにより蛍光性物質が発光する原理を利用した自発光素子である。イーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらによる積層型素子による低電圧駆動有機ＥＬ素子の報告（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ，Ｓ．Ａ．Ｖａｎｓｌｙｋｅ，アプライドフィジックスレターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ），５１巻、９１３頁、１９８７年等）がなされて以来、有機材料を構成材料とする有機ＥＬ素子に関する研究が盛んに行われている。Ｔａｎｇらは、トリス（８−ヒドロキシキノリノールアルミニウム）を発光層に、トリフェニルジアミン誘導体を正孔輸送層に用いている。積層構造の利点としては、発光層への正孔の注入効率を高めること、陰極より注入された電子をブロックして再結合により生成する励起子の生成効率を高めること、発光層内で生成した励起子を閉じ込めること等が挙げられる。この例のように有機ＥＬ素子の素子構造としては、正孔輸送（注入）層、電子輸送発光層の２層型、又は正孔輸送（注入）層、発光層、電子輸送（注入）層の３層型等がよく知られている。こうした積層型構造素子では注入された正孔と電子の再結合効率を高めるため、素子構造や形成方法の工夫がなされている。
有機ＥＬ素子の発光材料としては、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム錯体等のキレート錯体、クマリン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ビススチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体等の発光材料が知られており、それらからは青色から赤色までの可視領域の発光が得られることが報告されており、カラー表示素子の実現が期待されている（例えば、特開平８−２３９６５５号公報、特開平７−１３８５６１号公報、特開平３−２００２８９号公報等）。
また、近年、有機ＥＬ素子の発光層に、発光材料の他に有機りん光材料を利用することも提案されている（例えば、Ｄ．Ｆ．Ｏ’Ｂｒｉｅｎ ａｎｄ Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ″Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｔｒａｎｓｆｅｒｉｎ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅｓ″Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ｌｅｔｔｅｒｓ Ｖｏｌ．７４ Ｎｏ．３，ｐｐ４４２−４４４，Ｊａｎｕａｒｙ １８，１９９９：Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ ｅｔ ａｌ″Ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｇｒｅｅｎ ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅ″Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ｌｅｔｔｅｒｓ Ｖｏｌ．７５ Ｎｏ．１，ｐｐ４−６，Ｊｕｌｙ ５，１９９９参照）。
このように有機ＥＬ素子の発光層において、有機りん光材料の励起状態の１重項状態と３重項状態とを利用することにより、高い発光効率が達成されている。有機ＥＬ素子内で電子と正孔が再結合する際にはスピン多重度の違いから１重項励起子と３重項励起子とが１：３の割合で生成すると考えられているので、りん光性の発光材料を用いれば蛍光のみを使った素子の３〜４倍の発光効率の達成が考えられる。
このような有機ＥＬ素子においては、３重項の励起状態又は３重項の励起子が消光しないように順次、陽極、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層（正孔阻止層）、電子注入層、陰極のように層を積層する構成が用いられ、有機発光層にホスト化合物とりん光発光性の化合物が用いられてきた（例えば、米国特許第６０９７１４７号明細書、国際公開ＷＯ０１／４１５１２号公報参照）。これらの特許文献では、ホスト化合物として、４，４−Ｎ，Ｎジカルバゾールビフェニルが用いられてきたが、この化合物はガラス転移温度が１１０℃以下であり、さらに対称性がよすぎるため、結晶化しやすく、また、素子の耐熱試験を行った場合、短絡や画素欠陥が生じるという問題があった。
また、その蒸着した際、異物や電極の突起が存在する箇所などで結晶成長が生じ、耐熱試験前の初期の状態より欠陥が生じることも見出された。また、３回対称性を保有するカルバゾール誘導体もホストとして用いられている。しかしながら、対称性がよいため、蒸着した際、異物や電極の突起が存在する箇所などで結晶成長が生じ、耐熱試験前の初期の状態より欠陥が生じることは免れていない。
りん光発光性化合物としては、一般にイリジウム錯体が用いられ、発光層はホスト化合物中にイリジウム錯体をある割合（数質量％以下）で混合したものから形成されている。通常、ホスト化合物に対してりん光発光性化合物の濃度が高いほど、発光強度は高くなるが、数％〜数十％程度となると、この比例関係がくずれ、発光強度が減少し、素子の発光効率も低下する。これは濃度消光又は濃度失活としてしられており、特開平０５−０７８６５５号公報や特開平０５−３２０６３３号公報に開示されている。これは、発光中心材料同士、又はその周辺材料との多量体化反応による無輻射遷移が関係していると思われる。このため、高効率化のためにはりん光発光性化合物を多く用いることができず、その濃度を最適化する必要があった。
近年、りん光発光性化合物の改良研究が進み、素子作成が簡便な湿式製膜への適用が可能な材料も現れてきた（例えば、Ｓｈａｏ−Ａｎ Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ，“Ｈｉｇｈ−Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｒｅｄ−Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｆｒｏｍ Ｐｏｌｙｆｕｌｕｏｒｅｎｅｓ Ｇｒａｆｔｅｄ ｗｉｔｈ Ｃｙｃｏｌｏｍｅｔａｌａｔｅｄ Ｉｒｉｄｉｕｍ Ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｍｏｉｅｔｙ”，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｖｏｌ．１２５，ｐｐ６３６−６３７，２００３及び米国公開公報ＵＳ２００３／００９１８６２Ａ１参照）。しかしながら、これまでの材料は発光効率が低く、また、高温下では素子の安定性が低く、実用性に乏しいものであった。
【発明の開示】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、発光効率が高く、高温保存下での安定性が高い有機ＥＬ素子、それを実現し、有機溶媒に対する溶解性に優れた配位金属化合物、有機ＥＬ素子用材料及び発光性塗膜形成用材料を提供することを目的とする。
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、スピロ結合を含む配位子有する配位金属化合物を発光材料として用いると分子同士の会合が抑制され、その結果、発光効率が高く、高温保存下でも高い安定性を有する有機ＥＬ素子を作製することが可能であることを見出し本発明を完成したものである。また、この配位金属化合物は有機溶媒に対する溶解性が高く、スピンコート法などの湿式製膜プロセスへの適用も可能となった。
すなわち、本発明は、スピロ結合を有する配位子を少なくとも１つ金属原子に配位してなる配位金属化合物を提供するものである。なお、本発明において、配位するとは、配位子と金属原子との間で、炭素原子−金属原子結合を形成すると同時に、配位子のヘテロ原子のローンペアが金属原子と配位結合を形成することである。
また、本発明は、下記一般式（１’）の構造の化合物を少なくとも１つ含む有機ＥＬ素子用材料、
［式（１’）中、Ｘ、Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立に、単結合、−ＣＲ’Ｒ″−、−ＳｉＲ’Ｒ″−、−ＣＯ−又はＮＲ’−を示し、Ｑは炭素原子、珪素原子又はゲルマニウム原子を示す。Ｚは重金属錯体からなる２価の基を示す。Ｒ’、Ｒ″は、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、及び置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基から選ばれる基を示す。Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基もしくはヘテロ環基、及び炭素数６〜５０のアリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアミノ基、ジアリールアミノ基もしくはアルキルアリールアミノ基から選ばれる基を示す。また、Ｒ１〜Ｒ８のうち、隣接する２つの置換基が互いに結合して環構造を形成してもよい。］
下記一般式（４’）で表される化合物を少なくとも１つ含む有機ＥＬ素子用材料、
［式（４’）中、（Ｐｈｏｓ）は、前記一般式（１’）においてＲ１〜Ｒ８のうちの２つを除いて形成される２価の基である。Ｅ１及びＥ２は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基及びヒドロキシル基から選ばれる基を示す。Ｃ１〜Ｃ４は、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキレン基、及び置換もしくは無置換の炭素数６〜５０の２価のアリーレン基から選ばれる基を示す。ｐ１〜ｐ４は、それぞれ０〜２０の整数である。］
前記一般式（１’）のＲ１〜Ｒ８のうちの少なくとも１つが重合性基又は重合性基を含む核炭素数６〜５０の芳香族基であり、一般式（１’）で表される化合物を重合又は共重合させることによって構成される重合体を含有する有機ＥＬ素子用材料、
並びに、前記一般式（１’）のＲ１〜Ｒ８から選ばれる２つを除いて形成される２価の基を単位構造とする重合体又は共重合体を含有する有機ＥＬ素子用材料を提供するものである。
また、本発明は、陰極と陽極間に少なくとも発光層を有する一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機ＥＬ素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、前記配位金属化合物又は有機ＥＬ素子用材料を含有する有機ＥＬ素子を提供するものである。
さらに、本発明は、前記配位金属化合物又は有機ＥＬ素子用材料を含む有機溶剤溶液からなる発光性塗膜形成用材料、並びに、前記発光性塗膜形成用材料又は有機ＥＬ素子用材料を用いて形成されてなる有機ＥＬ素子を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
まず、本発明の配位金属化合物について説明する。
本発明の配位金属化合物は、スピロ結合を有する配位子を少なくとも１つ配位してなる配位金属化合物であり、下記一般式（１）で表される配位金属化合物であると好ましい。
前記一般式（１）におけるＬ１は、金属原子Ｍに配位する配位子であって、スピロ結合を有する配位子である。
また、前記一般式（１）におけるＬ１が、下記一般式（２）で表される配位子であると好ましい。
まず、一般式（２）中のＡについて説明する。
一般式（２）において、Ａは、下記一般式（３）〜（１２）のいずれかで表される基である。
一般式（３）〜（１２）において、それぞれ独立に、Ｒは、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基等であり、また、それぞれ互いに結合して環構造を形成していてもよい。
一般式（３）〜（１２）において、ａ及びｂは、それぞれ０〜４の整数、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは、それぞれ２〜４の整数である。
前記Ｒの置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニルイル基、４”−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基等が挙げられる。
前記Ｒの置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基の例としては、１−ピロリル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ピリダジル基、２−ピリジニル基、３−ピリジニル基、４−ピリジニル基、１−インドリル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、１−イソインドリル基、２−イソインドリル基、３−イソインドリル基、４−イソインドリル基、５−イソインドリル基、６−イソインドリル基、７−イソインドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−ベンゾフラニル基、３−ベンゾフラニル基、４−ベンゾフラニル基、５−ベンゾフラニル基、６−ベンゾフラニル基、７−ベンゾフラニル基、１−イソベンゾフラニル基、３−イソベンゾフラニル基、４−イソベンゾフラニル基、５−イソベンゾフラニル基、６−イソベンゾフラニル基、７−イソベンゾフラニル基、キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、５−キノリル基、６−キノリル基、７−キノリル基、８−キノリル基、１−イソキノリル基、３−イソキノリル基、４−イソキノリル基、５−イソキノリル基、６−イソキノリル基、７−イソキノリル基、８−イソキノリル基、２−キノキサリニル基、５−キノキサリニル基、６−キノキサリニル基、１−フェナンスリジニル基、２−フェナンスリジニル基、３−フェナンスリジニル基、４−フェナンスリジニル基、６−フェナンスリジニル基、７−フェナンスリジニル基、８−フェナンスリジニル基、９−フェナンスリジニル基、１０−フェナンスリジニル基、１−アクリジニル基、２−アクリジニル基、３−アクリジニル基、４−アクリジニル基、９−アクリジニル基、１，７−フェナンスロリン−２−イル基、１，７−フェナンスロリン−３−イル基、１，７−フェナンスロリン−４−イル基、１，７−フェナンスロリン−５−イル基、１，７−フェナンスロリン−６−イル基、１，７−フェナンスロリン−８−イル基、１，７−フェナンスロリン−９−イル基、１，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１，８−フェナンスロリン−２−イル基、１，８−フェナンスロリン−３−イル基、１，８−フェナンスロリン−４−イル基、１，８−フェナンスロリン−５−イル基、１，８−フェナンスロリン−６−イル基、１，８−フェナンスロリン−７−イル基、１，８−フェナンスロリン−９−イル基、１，８−フェナンスロリン−１０−イル基、１，９−フェナンスロリン−２−イル基、１，９−フェナンスロリン−３−イル基、１，９−フェナンスロリン−４−イル基、１，９−フェナンスロリン−５−イル基、１，９−フェナンスロリン−６−イル基、１，９−フェナンスロリン−７−イル基、１，９−フェナンスロリン−８−イル基、１，９−フェナンスロリン−１０−イル基、１，１０−フェナンスロリン−２−イル基、１，１０−フェナンスロリン−３−イル基、１，１０−フェナンスロリン−４−イル基、１，１０−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−１−イル基、２，９−フェナンスロリン−３−イル基、２，９−フェナンスロリン−４−イル基、２，９−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−６−イル基、２，９−フェナンスロリン−７−イル基、２，９−フェナンスロリン−８−イル基、２，９−フェナンスロリン−１０−イル基、２，８−フェナンスロリン−１−イル基、２，８−フェナンスロリン−３−イル基、２，８−フェナンスロリン−４−イル基、２，８−フェナンスロリン−５−イル基、２，８−フェナンスロリン−６−イル基、２，８−フェナンスロリン−７−イル基、２，８−フェナンスロリン−９−イル基、２，８−フェナンスロリン−１０−イル基、２，７−フェナンスロリン−１−イル基、２，７−フェナンスロリン−３−イル基、２，７−フェナンスロリン−４−イル基、２，７−フェナンスロリン−５−イル基、２，７−フェナンスロリン−６−イル基、２，７−フェナンスロリン−８−イル基、２，７−フェナンスロリン−９−イル基、２，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１−フェナジニル基、２−フェナジニル基、１−フェノチアジニル基、２−フェノチアジニル基、３−フェノチアジニル基、４−フェノチアジニル基、１０−フェノチアジニル基、１−フェノキサジニル基、２−フェノキサジニル基、３−フェノキサジニル基、４−フェノキサジニル基、１０−フェノキサジニル基、２−オキサゾリル基、４−オキサゾリル基、５−オキサゾリル基、２−オキサジアゾリル基、５−オキサジアゾリル基、３−フラザニル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−メチルピロール−１−イル基、２−メチルピロール−３−イル基、２−メチルピロール−４−イル基、２−メチルピロール−５−イル基、３−メチルピロール−１−イル基、３−メチルピロール−２−イル基、３−メチルピロール−４−イル基、３−メチルピロール−５−イル基、２−ｔ−ブチルピロール−４−イル基、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イル基、２−メチル−１−インドリル基、４−メチル−１−インドリル基、２−メチル−３−インドリル基、４−メチル−３−インドリル基、２−ｔ−ブチル１−インドリル基、４−ｔ−ブチル１−インドリル基、２−ｔ−ブチル３−インドリル基、４−ｔ−ブチル３−インドリル基等が挙げられる。
前記Ｒの置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、１−ノルボルニル基、２−ノルボルニル基等が挙げられる。
前記Ｒの置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基は、−ＯＹで表される基であり、Ｙの例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基等が挙げられる。
前記Ｒの置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基の例としては、ベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、１−フェニルイソプロピル基、２−フェニルイソプロピル基、フェニル−ｔ−ブチル基、α−ナフチルメチル基、１−α−ナフチルエチル基、２−α−ナフチルエチル基、１−α−ナフチルイソプロピル基、２−α−ナフチルイソプロピル基、β−ナフチルメチル基、１−β−ナフチルエチル基、２−β−ナフチルエチル基、１−β−ナフチルイソプロピル基、２−β−ナフチルイソプロピル基、１−ピロリルメチル基、２−（１−ピロリル）エチル基、ｐ−メチルベンジル基、ｍ−メチルベンジル基、ｏ−メチルベンジル基、ｐ−クロロベンジル基、ｍ−クロロベンジル基、ｏ−クロロベンジル基、ｐ−ブロモベンジル基、ｍ−ブロモベンジル基、ｏ−ブロモベンジル基、ｐ−ヨードベンジル基、ｍ−ヨードベンジル基、ｏ−ヨードベンジル基、ｐ−ヒドロキシベンジル基、ｍ−ヒドロキシベンジル基、ｏ−ヒドロキシベンジル基、ｐ−アミノベンジル基、ｍ−アミノベンジル基、ｏ−アミノベンジル基、ｐ−ニトロベンジル基、ｍ−ニトロベンジル基、ｏ−ニトロベンジル基、ｐ−シアノベンジル基、ｍ−シアノベンジル基、ｏ−シアノベンジル基、１−ヒドロキシ−２−フェニルイソプロピル基、１−クロロ−２−フェニルイソプロピル基等が挙げられる。
前記Ｒの置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基は−ＯＹ’と表される基であり、Ｙ’の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニルイル基、４”−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、ピラジニル基、２−ピリジニル基、３−ピリジニル基、４−ピリジニル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、１−イソインドリル基、３−イソインドリル基、４−イソインドリル基、５−イソインドリル基、６−イソインドリル基、７−イソインドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−ベンゾフラニル基、３−ベンゾフラニル基、４−ベンゾフラニル基、５−ベンゾフラニル基、６−ベンゾフラニル基、７−ベンゾフラニル基、１−インベンゾフラニル基、３−イソベンゾフラニル基、４−イソベンゾフラニル基、５−イソベンゾフラニル基、６−イソベンゾフラニル基、７−イソベンゾフラニル基、２−キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、５−キノリル基、６−キノリル基、７−キノリル基、８−キノリル基、１−イソキノリル基、３−イソキノリル基、４−イソキノリル基、５−イソキノリル基、６−イソキノリル基、７−イソキノリル基、８−イソキノリル基、２−キノキサリニル基、５−キノキサリニル基、６−キノキサリニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、１−フェナンスリジニル基、２−フェナンスリジニル基、３−フェナンスリジニル基、４−フェナンスリジニル基、６−フェナンスリジニル基、７−フェナンスリジニル基、８−フェナンスリジニル基、９−フェナンスリジニル基、１０−フェナンスリジニル基、１−アクリジニル基、２−アクリジニル基、３−アクリジニル基、４−アクリジニル基、９−アクリジニル基、１，７−フェナンスロリン−２−イル基、１，７−フェナンスロリン−３−イル基、１，７−フェナンスロリン−４−イル基、１，７−フェナンスロリン−５−イル基、１，７−フェナンスロリン−６−イル基、１，７−フェナンスロリン−８−イル基、１，７−フェナンスロリン−９−イル基、１，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１，８−フェナンスロリン−２−イル基、１，８−フェナンスロリン−３−イル基、１，８−フェナンスロリン−４−イル基、１，８−フェナンスロリン−５−イル基、１，８−フェナンスロリン−６−イル基、１，８−フェナンスロリン−７−イル基、１，８−フェナンスロリン−９−イル基、１，８−フェナンスロリン−１０−イル基、１，９−フェナンスロリン−２−イル基、１，９−フェナンスロリン−３−イル基、１，９−フェナンスロリン−４−イル基、１，９−フェナンスロリン−５−イル基、１，９−フェナンスロリン−６−イル基、１，９−フェナンスロリン−７−イル基、１，９−フェナンスロリン−８−イル基、１，９−フェナンスロリン−１０−イル基、１，１０−フェナンスロリン−２−イル基、１，１０−フェナンスロリン−３−イル基、１，１０−フェナンスロリン−４−イル基、１，１０−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−１−イル基、２，９−フェナンスロリン−３−イル基、２，９−フェナンスロリン−４−イル基、２，９−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−６−イル基、２，９−フェナンスロリン−７−イル基、２，９−フェナンスロリン−８−イル基、２，９−フェナンスロリン−１０−イル基、２，８−フェナンスロリン−１−イル基、２，８−フェナンスロリン−３−イル基、２，８−フェナンスロリン−４−イル基、２，８−フェナンスロリン−５−イル基、２，８−フェナンスロリン−６−イル基、２，８−フェナンスロリン−７−イル基、２，８−フェナンスロリン−９−イル基、２，８−フェナンスロリン−１０−イル基、２，７−フェナンスロリン−１−イル基、２，７−フェナンスロリン−３−イル基、２，７−フェナンスロリン−４−イル基、２，７−フェナンスロリン−５−イル基、２，７−フェナンスロリン−６−イル基、２，７−フェナンスロリン−８−イル基、２，７−フェナンスロリン−９−イル基、２，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１−フェナジニル基、２−フェナジニル基、１−フェノチアジニル基、２−フェノチアジニル基、３−フェノチアジニル基、４−フェノチアジニル基、１−フェノキサジニル基、２−フェノキサジニル基、３−フェノキサジニル基、４−フェノキサジニル基、２−オキサゾリル基、４−オキサゾリル基、５−オキサゾリル基、２−オキサジアゾリル基、５−オキサジアゾリル基、３−フラザニル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−メチルピロール−１−イル基、２−メチルピロール−３−イル基、２−メチルピロール−４−イル基、２−メチルピロール−５−イル基、３−メチルピロール−１−イル基、３−メチルピロール−２−イル基、３−メチルピロール−４−イル基、３−メチルピロール−５−イル基、２−ｔ−ブチルピロール−４−イル基、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イル基、２−メチル−１−インドリル基、４−メチル−１−インドリル基、２−メチル−３−インドリル基、４−メチル−３−インドリル基、２−ｔ−ブチル１−インドリル基、４−ｔ−ブチル１−インドリル基、２−ｔ−ブチル３−インドリル基、４−ｔ−ブチル３−インドリル基等が挙げられる。
前記Ｒの置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基は−ＳＹ’と表され、Ｙ’の例としては前記と同じものが挙げられる。
前記Ｒの置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基は−ＣＯＯＹと表され、Ｙの例としては前記と同じものが挙げられる。
一般式（３）〜（１２）において、Ｖは、単結合、−ＣＲｏＲｏ’−、−ＳｉＲｏＲｏ’−、−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＮＲｏ（Ｒｏ及びＲｏ’は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０芳香族複素環基又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基である。）である。Ｒｏ及びＲｏ’の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基及びアルキル基の具体例としては、それぞれ前記Ｒと同様のものが挙げられる。
一般式（３）〜（１２）において、Ｅは、記号Ｅを囲む円が示す環状構造を示しており、置換もしくは無置換の核炭素数３〜６で炭素原子が窒素原子で置き換わってもよいシクロアルカン残基、置換もしくは無置換の核炭素数４〜６の芳香族炭化水素残基又は置換もしくは無置換の核原子数４〜６の芳香族複素環残基である。
これら芳香族炭化水素残基及び芳香族複素環基残基の具体例としては、前記Ｒで説明したもののうち炭素数が適合する２価の残基であるものが挙げられる。また、核炭素数３〜６で炭素原子が窒素原子で置き換わってもよいシクロアルカン残基の例としては、シクロプロパン、シクロブタン、シクロプロパン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、ピロリジン、ピペリジン、ピベラジン等の２価の残基が挙げられる。
一般式（３）〜（１２）において、Ｑは、環状構造を形成する原子団であり、例えば、エチレン基、プロピレン基、ｎ−ブチレン基、ｎ−ペンチレン基、ｎ−ヘキシレン基等のアルキレン基、及びこれらのアルキレン基の炭素原子の少なくとも１つが窒素原子又は酸素原子等に置き換わり複素環を形成する基等が挙げられ、置換基を有していてもよく、さらに、置換基同士で結合して飽和又は不飽和の環を形成してもよい。
一般式（３）〜（１２）において、Ｚは、−ＣＲｏＲｏ’−、−ＳｉＲｏＲｏ’−又は−ＧｅＲｏＲｏ’−（Ｇｅはゲルマニウム原子、Ｒｏ及びＲｏ’は前記と同じである。）である。
前記一般式（３）の基としては、下記一般式（２２）〜（２５）のいずれかで表される基であると好ましい。
一般式（２２）〜（２５）において、Ｒ、ａ、ｂは前記と同じ、Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ前記Ｒの説明と同じである。
さらに、一般式（２２）〜（２５）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（４）の基としては、下記一般式（２６）〜（２９）のいずれかで表される基であると好ましい。
一般式（２６）〜（２９）において、Ｒ、ａ、ｂは前記と同じ、Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ前記Ｒの説明と同じである。
さらに、一般式（２６）〜（２９）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（５）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（６）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（７）の基としては、下記一般式（３０）で表される基であると好ましい。
一般式（３０）において、Ｒ、Ｖ、ａ、ｂは前記と同じである。Ａ１〜Ａ４は、それぞれ独立に、−ＣＲ’Ｒ’’−、−ＳｉＲ’Ｒ’’−、−Ｏ−、−ＮＲ’−、−ＣＯ−を示す。ここで、Ｒ’，Ｒ’’は前記Ｒと同じであり、Ｒ’とＲ’’は同一でも異なっていてもよい。また、Ａ１〜Ａ４のうちの少なくとも２つの隣接するものが、それぞれ−ＣＲ’Ｒ’’−で表され、かつ隣接するＲ’同士、Ｒ’’同士又はＲ’とＲ’’とが飽和結合もしくは不飽和結合し、炭素数４〜５０の環状構造を形成してもよい。ｗは１〜１０の整数である。
さらに、一般式（３０）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（８）の基としては、下記一般式（３１）で表される基であると好ましい。
一般式（３１）において、Ｒ、Ｖ、ａ、ｂ、Ａ１〜Ａ４、ｗは前記と同じである。
さらに、一般式（３１）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（９）の基としては、下記一般式（３２）〜（３５）のいずれかで表される基であると好ましい。
一般式（３２）〜（３５）において、Ｒ、ａ、ｂ、ｃは、前記と同じ、Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ前記Ｒの説明と同じである。
さらに、一般式（３２）〜（３５）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（１０）の基としては、下記一般式（３６）〜（３９）のいずれかで表される基であると好ましい。
一般式（３６）〜（３９）において、Ｒ、ａ、ｂ、ｃは、前記と同じ、Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ前記Ｒの説明と同じである。
さらに、一般式（３６）〜（３９）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（１１）の基としては、下記一般式（４０）で表される基であると好ましい。
一般式（４０）において、Ｒ、Ｖ、ａ、ｂ、Ａ１〜Ａ４、ｗ、ｅは前記と同じである。
さらに、一般式（４０）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（１２）の基としては、下記一般式（４１）で表される基であると好ましい。
一般式（４１）において、Ｒ、Ｖ、ａ、ｂ、Ａ１〜Ａ４、ｗ、ｆは前記と同じである。
さらに、一般式（４１）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
次に、一般式（２）中のＢについて説明する。
一般式（２）において、Ｂは、下記一般式（１３）〜（１５）で表される基であり、単独もしくは組み合わせたものであってもよい。ｑは０〜２０（好ましくは、０〜１０）の整数である。
一般式（１３）〜（１５）において、Ｒ、Ｖ、Ｅ、Ｚ、Ｑ、ａ及びｂは前記と同じである。
前記一般式（１３）及び（１４）の基としては、それぞれ下記一般式（４２）及び（４３）で表される基であると好ましい。
一般式（４２）及び（４３）において、Ｒ、Ｖ、ａ、ｂ、Ａ１〜Ａ４、ｗは前記と同じである。
さらに、一般式（４２）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
さらに、一般式（４３）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（１５）の基としては、下記一般式（４４）で表される基であると好ましい。
一般式（４４）において、Ｒは、前記と同じである。
次に、一般式（２）中のＣについて説明する。
一般式（２）において、Ｃは、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキレン基又は置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基であり、複数のＣは同一でも異なっていてもよい。ｐは０〜２０（好ましくは、０〜１０）の整数である。
前記Ｃの置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキレン基の例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソピレン基、ｎ−ブチレン基、ｓ−ブチレン基、イソブチレン基、ジメチルメチレン基、ｎ−ペンチレン基、ｎ−ヘキシレン基、ｎ−ヘプチレン基、ｎ−オクチレン基、クロロメチレン基、１−クロロエチレン基、２−クロロエチレン基、２−クロロイソブチレン基、１，２−ジクロロエチレン基、１，３−ジクロロイソプロピレン基、１，２，３−トリクロロプロピレン基、ブロモメチレン基、１−ブロモエチレン基、２−ブロモエチレン基、２−ブロモイソブチレン基、１，２−ジブロモエチレン基、１，３−ジブロモイソプロピレン基、１，２，３−トリブロモプロピレン基、ヨードメチレン基、１−ヨードエチレン基、２−ヨードエチレン基、２−ヨードイソブチレン基、１，２−ジヨードエチレン基、１，３−ジヨードイソプロピレン基、１，２，３−トリヨードプロピレン基、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、４−メチルシクロヘキシレン基、アダマンタン−１，１−ジイル基、アダマンタン−１，３−ジイル基等が挙げられる。
前記Ｃの置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基の例としては、以下のもの等が挙げられる。
次に、一般式（２）中のＤについて説明する。
一般式（２）において、金属原子に配位する部位Ｄが、下記一般式（２０）で表される分子から水素原子を除いた基であると好ましい。
Ｑ１及びＱ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０芳香族複素環基又はこれらの誘導体であり、Ｑ１及びＱ２のうち少なくとも一方がベンゼン環又はその誘導体であり、Ｑ１及びＱ２のうちいずれか一方が前記金属原子Ｍと炭素原子−金属原子結合を形成し、他方が配位結合を形成する。
Ｑ１及びＱ２の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基としては、前記Ｒで説明したものと同様のものが挙げられる。
Ｚ３は、単結合、−ＣＲｏＲｏ’−、−ＳｉＲｏＲｏ’−、−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＮＲｏ（Ｒｏ及びＲｏ’は前記と同じである。）である。
さらに、一般式（２０）の好ましい例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（２）において、Ｄは置換もしくは無置換のフェニルピリジル基であると好ましい。
また、前記一般式（２）において、Ａ及び／又はＢは、スピロ骨格を有する構造を少なくとも１つ以上含む。
また、本発明の配位金属化合物は、前記一般式（２）において、Ａが下記一般式（５）、（６）及び（２２）〜（４１）から選ばれる基であり、かつＢが下記一般式（４２）〜（４４）から選ばれる基であるものが好ましい。
また、前記一般式（１）におけるＬ１は、下記一般式（１６）で表される配位子であっても好ましい。
前記一般式（１６）において、Ａは、下記一般式（３）〜（１２）のいずれかで表される基であり、複数のＡは同一でも異なっていてもよい。
一般式（３）〜（１２）におけるＲ、Ｖ、Ｅ、Ｑ、Ｚ、ａ〜ｆは前記と同じである。
一般式（１６）におけるＣは、前記と同じであり、複数のＣは同一でも異なっていてもよい。ｓ、ｔ及びｕは、それぞれ０〜２０（好ましくは、０〜１０）の整数である。
一般式（１６）におけるＢ１は、下記一般式（１７）〜（１９）のいずれかで表される３価の基であり、単独もしくは組み合わせたものであってもよい。
前記一般式（１７）〜（１９）において、Ｒ、Ｖ、Ｚ、Ｑ、ａ及びｂは前記と同じである。
前記一般式（１７）の基としては、下記一般式（４５）で表される基であると好ましい。
一般式（４５）において、Ｒ、ａ、ｂは前記と同じである。
前記一般式（１８）の基としては、下記一般式（４６）で表される基であると好ましい。
一般式（４６）において、Ｒ、Ｖ、ａ、ｂ、Ａ１〜Ａ４、ｗは前記と同じである。
さらに、一般式（４５）及び（４６）の基の例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（１６）において、金属原子に配位する部位Ｄが、前記一般式（２０）で表される分子から水素原子を除いた基であると好ましい。
前記一般式（１６）において、Ｄは置換もしくは無置換のフェニルピリジル基であると好ましい。
また、前記一般式（１６）において、Ａ及び／又はＢ１は、スピロ骨格を有する構造を少なくとも１つ以上含む。
また、本発明の配位金属化合物は、前記一般式（１６）において、Ａが下記一般式（２２）〜（４１）から選ばれる基であり、かつＢが下記一般式（４５）又は（４６）であるものが好ましい。
前記一般式（１）におけるｘは、１から金属原子Ｍの価数までの整数、ｙは０〜４の整数、ｚは０〜４の整数である。
前記一般式（１）におけるＭは、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、オスミウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、レニウム（Ｒｅ）、パラジウム（Ｐｄ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）の金属原子であり、Ｉｒが好ましい。また、ｙが１以上の時に、複数の金属原子Ｍは、同一でも異なっていてもよい。
前記一般式（１）におけるＰは、ｙが１以上の時に、金属原子Ｍを連結する配位子であり、以下の様な例が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
前記一般式（１）におけるＬ２は、金属原子Ｍに配位する配位子であり、前記Ｌ１と同じであってもよく、例えば、Ｆ，Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉなどのハロゲン原子、ヘテロ原子を含むアルキル基やアリール基、芳香族複素環基等があげられ、ハロゲン原子、アセチルアセトン誘導体、８−キノリノール誘導体及びフェニルピリジン誘導体から選ばれた少なくとも一種類であると好ましい。Ｌ２の具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
本発明の一般式（１）で表される配位金属化合物の具体例を以下に示すが、これら例示化合物に限定されるものではない。
次に、本発明の有機ＥＬ素子用材料について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子用材料は、下記一般式（１’）で表される構造の化合物を少なくとも１つ含むものである。
式（１’）中、Ｘ、Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立に、単結合、−ＣＲ’Ｒ″−、−ＳｉＲ’Ｒ″−、−ＣＯ−又はＮＲ’−を示し、Ｑは炭素原子、珪素原子又はゲルマニウム原子を示す。Ｚは重金属錯体からなる２価の基を示す。Ｒ’、Ｒ″は、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、及び置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基から選ばれる基を示す。Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基もしくはヘテロ環基、及び炭素数６〜５０のアリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアミノ基、ジアリールアミノ基もしくはアルキルアリールアミノ基から選ばれる基を示す。また、Ｒ１〜Ｒ８のうち、隣接する２つの置換基が互いに結合して環構造を形成してもよい。
Ｚとしては、下記一般式（２’）で表される金属錯体から水素を２つ除いて形成される２価の基が挙げられる。
式（２’）中、Ｌ１は式（１’）のＹ１及びＹ２と結合する下記一般式（３’）で表される金属配位部を示す。
式（３’）中、Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、及び置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基から選ばれる基を示し、２つのうち少なくとも一方がフェニル基又は置換されたフェニル基である。式（３’）中、Ｂ１は、単結合、−ＣＲ’Ｒ″−、−ＳｉＲ’Ｒ″、−ＣＯ−又はＮＲ’−である。Ｒ’、Ｒ″は、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０芳香族複素環基、及び置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基から選ばれる基を示す。
前記一般式（３’）で表される金属配位部の好ましい例を以下に示す。
これらの中で、特に好ましい金属配位部は下記の構造からなるものである。
前記一般式（２’）において、ＭはＩｒ、Ｐｔ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｗ、Ａｕ及びＡｇから選ばれる金属原子を示し、この中で、好ましい金属原子はＩｒ（イリジウム）である。式（２’）において、「Ｌ１→Ｍ」は、Ｌ１が金属原子Ｍに配位することを意味し、次の中から選ばれる。
（ここで、Ｌ１の炭素原子は金属原子Ｍと結合し、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれる原子は金属原子Ｍへ配位結合する。）
上記の配位形式の例の中で、特に好ましいのは下記の配位形式であり、炭素原子が金属Ｍと結合し、Ｎ原子が金属Ｍへ配位結合したものである。
式（２’）中、Ｌ２は、金属に配位する配位子であり、Ｌ１と同じでも異なっていてもよい。「Ｌ２→Ｍ」は、Ｌ２が金属原子Ｍに配位することを意味し、ハロゲン原子のσ結合又は下記の中から選ばれる。
（ここで、Ｌ２の炭素原子、Ｏ及びＮから選ばれる原子は金属原子Ｍと結合し、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれる原子は金属原子Ｍへ配位結合する。）
Ｌ２としては、ハロゲン原子、下記一般式で表されるアセチルアセトン誘導体、８−キノリノール誘導体及びフェニルピリジン誘導体から選ばれる少なくとも一種が好ましい。
式中、Ｒ１１〜Ｒ２７は、それぞれ独立に、水素原子、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、アルコキシ基、アルキルシリル基もしくはアシル基、置換もしくは無置換のアミノ基、及び置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基から選ばれる基を示す。Ｌ２としては、アセチルアセトン誘導体、８−キノリノール誘導体及びフェニルピリジン誘導体が好ましい。
式（２’）において、ｎは１〜ｘ（ｘ：金属の価数）の整数を示し、ｍは０〜（ｘ−ｎ）の整数を示す。
以下に、前記一般式（１’）の構造を少なくとも１つ含む化合物の例を示すが、本発明はこの例示化合物によって制限されるものではない。
本発明の有機ＥＬ素子用材料としては、下記一般式（４’）で表される化合物を少なくとも１つ含むものも挙げられる。
式（４’）中、（Ｐｈｏｓ）は、前記一般式（１’）においてＲ１〜Ｒ８のうちの２つを除いて形成される２価の基である。一般式（１’）中のＺとしては前記一般式（２’）で表されるものが好ましい。Ｅ１及びＥ２は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置喚もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基及びヒドロキシル基から選ばれる基を示す。Ｃ１〜Ｃ４は、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキレン基、及び置換もしくは無置換の炭素数６〜５０の２価のアリーレン基から選ばれる基を示す。ｐ１〜ｐ４は、それぞれ０〜２０の整数であり、好ましくは０〜５の整数である。
Ｅ１及びＥ２が示す置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニルイル基、４”−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基、フルオレニル基、９，９−ジヘキシルフルオレニル基、９，９−ジオクチルフルオレニル基などが挙げられる。
置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基の例としては、１−ピロリル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ピリダジル基、２−ピリジニル基、３−ピリジニル基、４−ピリジニル基、１−インドリル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、１−イソインドリル基、２−イソインドリル基、３−イソインドリル基、４−イソインドリル基、５−イソインドリル基、６−イソインドリル基、７−イソインドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−ベンゾフラニル基、３−ベンゾフラニル基、４−ベンゾフラニル基、５−ベンゾフラニル基、６−ベンゾフラニル基、７−ベンゾフラニル基、１−イソベンゾフラニル基、３−イソベンゾフラニル基、４−イソベンゾフラニル基、５−イソベンゾフラニル基、６−イソベンゾフラニル基、７−イソベンゾフラニル基、キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、５−キノリル基、６−キノリル基、７−キノリル基、８−キノリル基、１−イソキノリル基、３−イソキノリル基、４−イソキノリル基、５−イソキノリル基、６−イソキノリル基、７−イソキノリル基、８−イソキノリル基、２−キノキサリニル基、５−キノキサリニル基、６−キノキサリニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、９−カルバゾリル基、１−フェナンスリジニル基、２−フェナンスリジニル基、３−フェナンスリジニル基、４−フェナンスリジニル基、６−フェナンスリジニル基、７−フェナンスリジニル基、８−フェナンスリジニル基、９−フェナンスリジニル基、１０−フェナンスリジニル基、１−アクリジニル基、２−アクリジニル基、３−アクリジニル基、４−アクリジニル基、９−アクリジニル基、１，７−フェナンスロリン−２−イル基、１，７−フェナンスロリン−３−イル基、１，７−フェナンスロリン−４−イル基、１，７−フェナンスロリン−５−イル基、１，７−フェナンスロリン−６−イル基、１，７−フェナンスロリン−８−イル基、１，７−フェナンスロリン−９−イル基、１，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１，８−フェナンスロリン−２−イル基、１，８−フェナンスロリン−３−イル基、１，８−フェナンスロリン−４−イル基、１，８−フェナンスロリン−５−イル基、１，８−フェナンスロリン−６−イル基、１，８−フェナンスロリン−７−イル基、１，８−フェナンスロリン−９−イル基、１，８−フェナンスロリン−１０−イル基、１，９−フェナンスロリン−２−イル基、１，９−フェナンスロリン−３−イル基、１，９−フェナンスロリン−４−イル基、１，９−フェナンスロリン−５−イル基、１，９−フェナンスロリン−６−イル基、１，９−フェナンスロリン−７−イル基、１，９−フェナンスロリン−８−イル基、１，９−フェナンスロリン−１０−イル基、１，１０−フェナンスロリン−２−イル基、１，１０−フェナンスロリン−３−イル基、１，１０−フェナンスロリン−４−イル基、１，１０−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−１−イル基、２，９−フェナンスロリン−３−イル基、２，９−フェナンスロリン−４−イル基、２，９−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−６−イル基、２，９−フェナンスロリン−７−イル基、２，９−フェナンスロリン−８−イル基、２，９−フェナンスロリン−１０−イル基、２，８−フェナンスロリン−１−イル基、２，８−フェナンスロリン−３−イル基、２，８−フェナンスロリン−４−イル基、２，８−フェナンスロリン−５−イル基、２，８−フェナンスロリン−６−イル基、２，８−フェナンスロリン−７−イル基、２，８−フェナンスロリン−９−イル基、２，８−フェナンスロリン−１０−イル基、２，７−フェナンスロリン−１−イル基、２，７−フェナンスロリン−３−イル基、２，７−フェナンスロリン−４−イル基、２，７−フェナンスロリン−５−イル基、２，７−フェナンスロリン−６−イル基、２，７−フェナンスロリン−８−イル基、２，７−フェナンスロリン−９−イル基、２，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１−フェナジニル基、２−フェナジニル基、１−フェノチアジニル基、２−フェノチアジニル基、３−フェノチアジニル基、４−フェノチアジニル基、１０−フェノチアジニル基、１−フェノキサジニル基、２−フェノキサジニル基、３−フェノキサジニル基、４−フェノキサジニル基、１０−フェノキサジニル基、２−オキサゾリル基、４−オキサゾリル基、５−オキサゾリル基、２−オキサジアゾリル基、５−オキサジアゾリル基、３−フラザニル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−メチルピロール−１−イル基、２−メチルピロール−３−イル基、２−メチルピロール−４−イル基、２−メチルピロール−５−イル基、３−メチルピロール−１−イル基、３−メチルピロール−２−イル基、３−メチルピロール−４−イル基、３−メチルピロール−５−イル基、２−ｔ−ブチルピロール−４−イル基、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イル基、２−メチル−１−インドリル基、４−メチル−１−インドリル基、２−メチル−３−インドリル基、４−メチル−３−インドリル基、２−ｔ−ブチル１−インドリル基、４−ｔ−ブチル１−インドリル基、２−ｔ−ブチル３−インドリル基、４−ｔ−ブチル３−インドリル基等が挙げられる。
置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロインプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、１−ノルボルニル基、２−ノルボルニル基等が挙げられる。
置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基は、−ＯＹで表される基であり、Ｙの例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基等が挙げられる。
置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基の例としては、ベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、１−フェニルイソプロピル基、２−フェニルイソプロピル基、フェニル−ｔ−ブチル基、α−ナフチルメチル基、１−α−ナフチルエチル基、２−α−ナフチルエチル基、１−α−ナフチルイソプロピル基、２−α−ナフチルイソプロピル基、β−ナフチルメチル基、１−β−ナフチルエチル基、２−β−ナフチルエチル基、１−β−ナフチルイソプロピル基、２−β−ナフチルイソプロピル基、１−ピロリルメチル基、２−（１−ピロリル）エチル基、ｐ−メチルベンジル基、ｍ−メチルベンジル基、ｏ−メチルベンジル基、ｐ−クロロベンジル基、ｍ−クロロベンジル基、ｏ−クロロベンジル基、ｐ−ブロモベンジル基、ｍ−ブロモベンジル基、ｏ−ブロモベンジル基、ｐ−ヨードベンジル基、ｍ−ヨードベンジル基、ｏ−ヨードベンジル基、ｐ−ヒドロキシベンジル基、ｍ−ヒドロキシベンジル基、ｏ−ヒドロキシベンジル基、ｐ−アミノベンジル基、ｍ−アミノベンジル基、ｏ−アミノベンジル基、ｐ−ニトロベンジル基、ｍ−ニトロベンジル基、ｏ−ニトロベンジル基、ｐ−シアノベンジル基、ｍ−シアノベンジル基、ｏ−シアノベンジル基、１−ヒドロキシ−２−フェニルイソプロピル基、１−クロロ−２−フェニルイソプロピル基等が挙げられる。
置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基は、−ＯＹ’で表される基であり、Ｙ’の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニルイル基、４”−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、ピラジニル基、２−ピリジニル基、３−ピリジニル基、４−ピリジニル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、１−イソインドリル基、３−イソインドリル基、４−イソインドリル基、５−イソインドリル基、６−イソインドリル基、７−イソインドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−ベンゾフラニル基、３−ベンゾフラニル基、４−ベンゾフラニル基、５−ベンゾフラニル基、６−ベンゾフラニル基、７−ベンゾフラニル基、１−イソベンゾフラニル基、３−イソベンゾフラニル基、４−イソベンゾフラニル基、５−イソベンゾフラニル基、６−イソベンゾフラニル基、７−イソベンゾフラニル基、２−キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、５−キノリル基、６−キノリル基、７−キノリル基、８−キノリル基、１−イソキノリル基、３−イソキノリル基、４−イソキノリル基、５−イソキノリル基、６−イソキノリル基、７−イソキノリル基、８−イソキノリル基、２−キノキサリニル基、５−キノキサリニル基、６−キノキサリニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、１−フェナンスリジニル基、２−フェナンスリジニル基、３−フェナンスリジニル基、４−フェナンスリジニル基、６−フェナンスリジニル基、７−フェナンスリジニル基、８−フェナンスリジニル基、９−フェナンスリジニル基、１０−フェナンスリジニル基、１−アクリジニル基、２−アクリジニル基、３−アクリジニル基、４−アクリジニル基、９−アクリジニル基、１，７−フェナンスロリン−２−イル基、１，７−フェナンスロリン−３−イル基、１，７−フェナンスロリン−４−イル基、１，７−フェナンスロリン−５−イル基、１，７−フェナンスロリン−６−イル基、１，７−フェナンスロリン−８−イル基、１，７−フェナンスロリン−９−イル基、１，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１，８−フェナンスロリン−２−イル基、１，８−フェナンスロリン−３−イル基、１，８−フェナンスロリン−４−イル基、１，８−フェナンスロリン−５−イル基、１，８−フェナンスロリン−６−イル基、１，８−フェナンスロリン−７−イル基、１，８−フェナンスロリン−９−イル基、１，８−フェナンスロリン−１０−イル基、１，９−フェナンスロリン−２−イル基、１，９−フェナンスロリン−３−イル基、１，９−フェナンスロリン−４−イル基、１，９−フェナンスロリン−５−イル基、１，９−フェナンスロリン−６−イル基、１，９−フェナンスロリン−７−イル基、１，９−フェナンスロリン−８−イル基、１，９−フェナンスロリン−１０−イル基、１，１０−フェナンスロリン−２−イル基、１，１０−フェナンスロリン−３−イル基、１，１０−フェナンスロリン−４−イル基、１，１０−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−１−イル基、２，９−フェナンスロリン−３−イル基、２，９−フェナンスロリン−４−イル基、２，９−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−６−イル基、２，９−フェナンスロリン−７−イル基、２，９−フェナンスロリン−８−イル基、２，９−フェナンスロリン−１０−イル基、２，８−フェナンスロリン−１−イル基、２，８−フェナンスロリン−３−イル基、２，８−フェナンスロリン−４−イル基、２，８−フェナンスロリン−５−イル基、２，８−フェナンスロリン−６−イル基、２，８−フェナンスロリン−７−イル基、２，８−フェナンスロリン−９−イル基、２，８−フェナンスロリン−１０−イル基、２，７−フェナンスロリン−１−イル基、２，７−フェナンスロリン−３−イル基、２，７−フェナンスロリン−４−イル基、２，７−フェナンスロリン−５−イル基、２，７−フェナンスロリン−６−イル基、２，７−フェナンスロリン−８−イル基、２，７−フェナンスロリン−９−イル基、２，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１−フェナジニル基、２−フェナジニル基、１−フェノチアジニル基、２−フェノチアジニル基、３−フェノチアジニル基、４−フェノチアジニル基、１−フェノキサジニル基、２−フェノキサジニル基、３−フェノキサジニル基、４−フェノキサジニル基、２−オキサゾリル基、４−オキサゾリル基、５−オキサゾリル基、２−オキサジアゾリル基、５−オキサジアゾリル基、３−フラザニル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−メチルピロール−１−イル基、２−メチルピロール−３−イル基、２−メチルピロール−４−イル基、２−メチルピロール−５−イル基、３−メチルピロール−１−イル基、３−メチルピロール−２−イル基、３−メチルピロール−４−イル基、３−メチルピロール−５−イル基、２−ｔ−ブチルピロール−４−イル基、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イル基、２−メチル−１−インドリル基、４−メチル−１−インドリル基、２−メチル−３−インドリル基、４−メチル−３−インドリル基、２−ｔ−ブチル１−インドリル基、４−ｔ−ブチル１−インドリル基、２−ｔ−ブチル３−インドリル基、４−ｔ−ブチル３−インドリル基等が挙げられる。
置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基は、−ＳＹ’で表される基であり、Ｙ’の例としては、前記と同様である。
置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基は−ＣＯＯＹで表される基であり、Ｙの例としては、前記と同様である。
Ｃ１〜Ｃ４で示す置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキレン基の例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソピレン基、ｎ−ブチレン基、ｓ−ブチレン基、イソブチレン基、ジメチルメチレン基、ｎ−ペンチレン基、ｎ−ヘキシレン基、ｎ−ヘプチレン基、ｎ−オクチレン基、クロロメチレン基、１−クロロエチレン基、２−クロロエチレン基、２−クロロイソブチレン基、１，２−ジクロロエチレン基、１，３−ジクロロイソプロピレン基、１，２，３−トリクロロプロピレン基、ブロモメチレン基、１−ブロモエチレン基、２−ブロモエチレン基、２−ブロモイソブチレン基、１，２−ジブロモエチレン基、１，３−ジブロモイソプロピレン基、１，２，３−トリブロモプロピレン基、ヨードメチレン基、１−ヨードエチレン基、２−ヨードエチレン基、２−ヨードイソブチレン基、１，２−ジヨードエチレン基、１，３−ジヨードイソプロピレン基、１，２，３−トリヨードプロピレン基、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、４−メチルシクロヘキシレン基、アダマンタン−１，１−ジイル基、アダマンタン−１，３−ジイル基などが挙げられる。
Ｃ１〜Ｃ４で示す置換もしくは無置換の炭素数６〜５０の２値のアリーレン基の例としては、以下の構造のものが挙げられる。
以下に、前記一般（４’）で表される化合物の例を示すが、本発明はこの例示化合物によって制限されるものではない。
さらに、本発明の有機ＥＬ素子用材料として、次に説明する２つの重合体（Ａ，Ｂ）を含むものも挙げられる。
重合体Ａは、一般式（１’）のＲ１〜Ｒ８のうちの少なくとも１つが重合性基又は重合性基を含む核炭素数６〜５０の芳香族基であり、一般式（１’）で表される化合物を重合又は共重合させることによって構成される重合体を含有するものである。重合性基としては、ビニル基やエポキシ基などが挙げられ、好ましい重合性基はビニル基である。
以下に、重合体Ａの例を示すが、本発明はこの例示化合物によって制限されるものではない。
共重合するコモノマーとしては、重合性ビニル基を有する化合物が挙げられる。好ましくは、下記に示すビニル基含有化合物である。なお、これらコモノマーを複数用いて共重合させてもよい。
以下に、前記共重合体の例を示すが、本発明はこの例示化合物によって制限されるものではない。
重合体Ｂは、前記一般式（１’）のＲ１〜Ｒ８から選ばれる２つを除いて形成される２価の基を単位構造とする重合体又は共重合体を含有するものである。この単位構造の例を以下に示す。
共重合するコモノマーとしては、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の２価の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の２価の芳香族複素環基、炭素数１８〜５０の２価のトリアリールアミン誘導体が好ましく、複数のコモノマーを用いて共重合させてもよい。さらに好ましいコモノマー単位を以下に示す。
前記重合体Ａ又はＢの好ましい分子量（Ｍｗ）は１０００〜３００００００であり、特に好ましくは１０００〜１００００００である。
以下に、前記重合体Ｂ（共重合体も含む。）の例を示すが、本発明はこの例示化合物によって制限されるものではない。
以下、本発明の有機ＥＬ素子の素子構成について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、陰極と陽極間に少なくとも発光層を有する一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機ＥＬ素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、前記配位金属化合物又は有機ＥＬ素子用材料を含有する。
本発明の有機ＥＬ素子の代表的な素子構成としては、
（１）陽極／発光層／陰極
（２）陽極／正孔注入層／発光層／陰極
（３）陽極／発光層／電子注入層／陰極
（４）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極
（５）陽極／有機半導体層／発光層／陰極
（６）陽極／有機半導体層／電子障壁層／発光層／陰極
（７）陽極／有機半導体層／発光層／付着改善層／陰極
（８）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
（９）陽極／絶縁層／発光層／絶縁層／陰極
（１０）陽極／無機半導体層／絶縁層／発光層／絶縁層／陰極
（１１）陽極／有機半導体層／絶縁層／発光層／絶縁層／陰極
（１２）陽極／絶縁層／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／絶縁層／陰極
（１３）陽極／絶縁層／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／陰極
などの構造を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
本発明の配位金属化合物及び有機ＥＬ素子用材料は、前記のどの層に用いられてもよいが、発光層に用いられることが好ましい。本発明のスピロ結合含有化合物を発光層に用いる場合は、通常、有機ＥＬ素子に用いられている各種の有機材料と混合し、使用することができ、特に好ましくは、ドーパントとしてスチリル基含有アミン化合物やアリールアミン化合物を用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子は透光性の基板上に作製すると好ましい。ここでいう透光性基板は有機ＥＬ素子を支持する基板であり、４００〜７００ｎｍの可視領域の光の透過率が５０％以上で、平滑な基板が好ましい。
具体的には、ガラス板、ポリマー板等が挙げられる。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、石英等が挙げられる。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。
本発明の有機ＥＬ素子の陽極は、正孔を正孔輸送層又は発光層に注入する役割を担うものであり、４．５ｅＶ以上の仕事関数を有することが効果的である。本発明に用いられる陽極材料の具体例としては、酸化インジウム錫合金（ＩＴＯ）、酸化錫（ＮＥＳＡ）、金、銀、白金、銅等が適用できる。また陰極としては、電子輸送層又は発光層に電子を注入する目的で、仕事関数の小さい材料が好ましい。
陽極は、これらの電極物質を蒸着法やスパッタリング法等の方法で薄膜を形成させることにより作製することができる。
このように発光層からの発光を陽極から取り出す場合、陽極の発光に対する透過率が１０％より大きくすることが好ましい。また陽極のシート抵抗は、数百Ω／□以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選択される。
本発明の有機ＥＬ素子は、前記発光層と陽極との間に正孔輸送層を有し、該正孔輸送層がアリールアミン誘導体を主成分として含有すると好ましい。また、正孔輸送層に含有される正孔輸送材料としては、３重項エネルギーが２．５２〜３．７ｅＶであると好ましく、２．８〜３．７ｅＶであるとさらに好ましい。このような範囲の正孔輸送材料を用いることで、発光層の励起エネルギーが失活することを防ぐことができる。
前記正孔輸送材料としては、下記一般式（Ａ）及び（Ｂ）で表されるものが好ましい。
（式中、Ａｒ７は、炭素数が６〜４０の芳香族基であり、Ａｒ８及びＡｒ９は、それぞれ水素原子又は炭素数が６〜４０の芳香族基であり、ｍは１〜６の整数である。）
（式中、Ａｒ１０及びＡｒ１６は、炭素数が６〜４０の芳香族基であり、Ａｒ１１〜Ａｒ１５は、それぞれ水素原子又は炭素数が６〜４０の芳香族基であり、縮合数ｐ、ｑ、ｒ、ｓは、それぞれ０又は１である。）
前記一般式（Ａ）及び（Ｂ）において、炭素数が６〜４０の芳香族基のうち、好ましい核原子数５〜４０のアリール基としては、フェニル、ナフチル、アントラニル、フェナンスリル、ピレニル、コロニル、ビフェニル、ターフェニル、ピローリル、フラニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、オキサジアゾリル、ジフェニルアントラニル、インドリル、カルバゾリル、ピリジル、ベンゾキノリル、フルオランテニル、アセナフトフルオランテニル等が挙げられる。また、好ましい核原子数５〜４０のアリーレン基としては、フェニレン、ナフチレン、アントラニレン、フェナンスリレン、ピレニレン、コロニレン、ビフェニレン、ターフェニレン、ピローリレン、フラニレン、チオフェニレン、ベンゾチオフェニレン、オキサジアゾリレン、ジフェニルアントラニレン、インドリレン、カルバゾリレン、ピリジレン、ベンゾキノリレン、フルオランテニレン、アセナフトフルオランテニレン等が挙げられる。なお、炭素数が６〜４０の芳香族基は、さらに置換基により置換されていてもよく、好ましい置換基として、炭素数１〜６のアルキル基（エチル基、メチル基、ｉ−プロピル基、ｎ−プロピル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、炭素数１〜６のアルコキシ基（エトキシ基、メトキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロペントキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、核原子数５〜４０のアリール基、核原子数５〜４０のアリール基で置換されたアミノ基、核原子数５〜４０のアリール基を有するエステル基、炭素数１〜６のアルキル基を有するエステル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子が挙げられる。
さらに、３重項エネルギーが２．８ｅＶ以上の正孔輸送材料としては、下記一般式（Ｃ）〜（Ｅ）で表されるものが好ましい。
（式中、Ａｒ１、Ａｒ２は、炭素数１〜６のアルキル基、アルコキシ基又はフェニル基によって置換されていてもよい核炭素数６〜１８のアリール基であり、Ｒは炭素数４〜６のアルキル基又はアルコキシ基又は核炭素数６〜１８のアリール基である。Ｘは、単結合，−Ｏ−又は−Ｓ−で表される連結基を示し、Ｘはあっても、なくてもよい。）
（式中、Ａｒ３は、置換基を有する若しくは有しない核炭素数６〜１８のアリール基、Ａｒ４〜Ａｒ７は、それぞれ置換基を有する若しくは有しない核炭素数６〜１８のアリーレン基を示し、Ｘ１は、単結合，−Ｏ−，−Ｓ−，−（ＣＨ２）ｎ−（ｎは１〜６の整数）又は−Ｃ（ＣＨ３）２−である連結基を示し、これらの連結基はあってもよく、なくてもよく、Ｘ２及びＸ３は、それぞれ単結合，−Ｏ−，−Ｓ−，−（ＣＨ２）ｎ−（ｎは１〜６の整数）又は−Ｃ（ＣＨ３）２−である連結基を示し、それらは同一でも異なっていてもよい。）
一般式（Ｃ）及び（Ｄ）におけるＡｒ１〜Ａｒ７、Ｒ、Ｘ及びＸ１〜Ｘ３の示す各基並びに置換基の具体例としては、前記Ｃｚ及びＡｒ１〜Ａｒ６で挙げたもと同様のものが挙げられる。
［式中、Ｒ１〜Ｒ１２は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表わし、Ｒ１とＲ２、Ｒ３とＲ４、Ｒ５とＲ６、Ｒ７とＲ８、Ｒ９とＲ１０、Ｒ１１とＲ１２はそれぞれ隣接する置換基同士で環を形成してもよい。Ｘは以下に示す３価の連結基を示し、
Ａｒ１は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基又は以下に示す一般式（Ｆ）のいずれかで表される。
（式中、Ｒ１３〜Ｒ１８は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、置換基を有していてもよいアミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表わし、Ｒ１３とＲ１４、Ｒ１５とＲ１６、Ｒ１７とＲ１８はそれぞれ隣接する置換基同士で環を形成してもよい。）］
一般式（Ｆ）におけるＲ１３〜Ｒ１８の示す各基並びに置換基の具体例としては、前記Ｃｚ及びＡｒ１〜Ａｒ６で挙げたもと同様のものが挙げられる。
本発明の有機ＥＬ素子において、正孔輸送層は前述の説明の通りである。また、本発明の有機ＥＬ素子は、さらに、正孔注入層を有していてもよく、このような正孔注入層としては、より低い電界強度で正孔を発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度が、例えば１０４〜１０６Ｖ／ｃｍの電界印加時に、少なくとも１０−４ｃｍ２／Ｖ・秒であれば好ましく、従来、光導伝材料において正孔の電荷輸送材料として慣用されているものや、有機ＥＬ素子の正孔注入層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
正孔注入材料としては、正孔を輸送する能力を持ち、陽極からの正孔注入効果、発光層又は発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、発光層で生成した励起子の電子注入層又は電子注入材料への移動を防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、フタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、イミダゾールチオン、ピラゾリン、ピラゾロン、テトラヒドロイミダゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ヒドラゾン、アシルヒドラゾン、ポリアリールアルカン、スチルベン、ブタジエン、ベンジジン型トリフェニルアミン、スチリルアミン型トリフェニルアミン、ジアミン型トリフェニルアミン等と、それらの誘導体、及びポリビニルカルバゾール、ポリシラン、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリスチレンスルホン酸塩、導電性高分子等の高分子材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これらの正孔注入材料の中で、さらに効果的な正孔注入材料は、芳香族三級アミン誘導体又はフタロシアニン誘導体である。芳香族三級アミン誘導体の具体例としては、トリフェニルアミン、トリトリルアミン、トリルジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−フェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−（４−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−（メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−（４−ｎ−ブチルフェニル）−フェナントレン−９，１０−ジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ジ−４−トリルアミノフェニル）−４−フェニル−シクロヘキサン等、又はこれらの芳香族三級アミン骨格を有したオリゴマーもしくはポリマーであるが、これらに限定されるものではない。フタロシアニン（Ｐｃ）誘導体の具体例は、Ｈ２Ｐｃ、ＣｕＰｃ、ＣｏＰｃ、ＮｉＰｃ、ＺｎＰｃ、ＰｄＰｃ、ＦｅＰｃ、ＭｎＰｃ、ＣｌＡｌＰｃ、ＣｌＧａＰｃ、ＣｌＩｎＰｃ、ＣｌＳｎＰｃ、Ｃｌ２ＳｉＰｃ、（ＨＯ）ＡｌＰｃ、（ＨＯ）ＧａＰｃ、ＶＯＰｃ、ＴｉＯＰｃ、ＭｏＯＰｃ、ＧａＰｃ−Ｏ−ＧａＰｃ等のフタロシアニン誘導体及びナフタロシアニン誘導体であるが、これらに限定されるものではない。
正孔注入、輸送層は上述した化合物を、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。正孔注入、輸送層としての膜厚は特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍである。この正孔注入、輸送層は正孔輸送帯域に本発明の化合物を含有していれば、上述した材料の一種又は二種以上からなる一層で構成されてもよいし、又は前記正孔注入、輸送層とは別種の化合物からなる正孔注入、輸送層を積層したものであってもよい。
また、有機半導体層は発光層への正孔注入又は電子注入を助ける層であって、１０−１０Ｓ／ｃｍ以上の導電率を有するものが好適である。このような有機半導体層の材料としては、含チオフェンオリゴマーや特開平８−１９３１９１号公報に開示してある含アリールアミンオリゴマー等の導電性オリゴマー、含アリールアミンデンドリマー等の導電性デンドリマー等を用いることができる。
本発明の有機ＥＬ素子の発光層は以下の機能を併せ持つものである。すなわち、
（１）注入機能；電界印加時に陽極又は正孔注入層より正孔を注入することができ、陰極又は電子注入層より電子を注入することができる機能
（２）輸送機能；注入した電荷（電子と正孔）を電界の力で移動させる機能
（３）発光機能；電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能
がある。ただし、正孔の注入されやすさと電子の注入されやすさに違いがあってもよく、また正孔と電子の移動度で表される輸送能に大小があってもよいが、どちらか一方の電荷を移動することが好ましい。
この発光層を形成する方法としては、例えば、蒸着法、スピンコート法、ＬＢ法等の公知の方法を適用することができる。
本発明においては、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により発光層に本発明の配位金属化合物からなる発光材料以外の他の公知の発光材料（ＰＶＫ、ＰＰＶ、ＣＢＰ、Ａｌｑ、ＢＡｌｑ、公知の錯体など）や下記で説明する発光材料を含有させてもよい。また、本発明の化合物において金属を配位させない状態で使用してもよく、さらに、本発明の化合物において金属を配位させないものと金属を配位させたものを混合して用いても良い。
発光層に含有可能な化合物としては、例えば、下記一般式（Ｌ１）〜（Ｌ２２）のいずれかの様な構造が挙げられる。また、下記構造において、フェニル部位及びチオフェン部位は、アルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基により置換されているものも挙げられる。
（式中、Ｃｚは、カルバゾリル基、炭素数１８〜６０アリールカルバゾ−ルイル基、アザカルバゾリル基、炭素数１８〜６０のアリールアザカルバゾ−ルイル基、アクリジニル基、フェノキサジニル基又はジベンゾアゼピニル基であり置換されていてもよい。Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数６〜６０のアリール基又は置換もしくは無置換の炭素数３〜６０）の複素環基である。）
さらに、一般式（Ｌ１）〜（Ｌ２２）で表される発光材料としては、以下に示すようなものが挙げられる。
また、これらの化合物は、ホスト材料であると好ましく、電荷を輸送し、ガラス転移温度が１１０℃以上である。また、３重項エネルギーが２．７６ｅＶ以上あれば、緑色、赤色発光の錯体を励起する能力を保有するので好ましい。さらに、これらの化合物はガラス転移温度が１１０℃以上であり、３重項エネルギーが２．８２ｅＶ以上、さらには２．８５ｅＶ以上も可能なので、高温保存に優れ、ＣＢＰに比して緑色発光素子の発光効率も向上できる。なお、緑色、赤色発光する錯体を励起するためには、３重項エネルギーが２．８２〜２．９２ｅＶが特に好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子において、発光層のホスト材料の３重項エネルギーが２．７６ｅＶ以上であると青色発光させる能力が高いという点で好ましく、２．８５以上であるとさらに好ましい。
また、前記発光層のホスト材料が電子輸送性であると好ましい。本発明において、ホスト材料が、電子輸送性であるとは、下記（１）又は（２）のいずれかであることをいう。
（１）発光層中のホスト材料の電子移動度が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上である化合物であること。電子移動度に関しては飛行時間法（ＴＯＦ）又は空間電荷制限電流の過渡測定により計測することができる。ＴＯＦ法については、シンセティック メタルズ（Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．）１１１／１１２，（２０００）３３１頁に記載され、空間電荷制限電流の過渡測定については、Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｉｎ Ｓｏｌｉｄｓ，Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ，１９８１年、第３４６〜３４８頁の記載が参照できる。
（２）発光層の陽極側の領域における正孔と電子の再結合が陰極側における再結合より起こりやすいこと。これは発光層の領域を２分して、（陰極／電子注入層／陰極側発光層／陽極側発光層／正孔輸送層／陽極側）という層構成とした場合において、陽極側発光層のみにりん光発光性化合物を添加した素子ＡＮと陰極側発光層のみにりん光発光性化合物を添加した素子ＣＡを比較した場合、素子ＡＮの方が発光効率が大きい場合に相当する。その際、電子注入層や正孔輸送層により発光層の励起状態が消光しない様に留意すべきである。
なお、前記電子輸送性とは正孔輸送性がないことを意味しない。したがって電子輸送性であるが、正孔移動度を計測した際、１０−７ｃｍ２／Ｖｓより大きい値でも電子輸送性といえる場合がある。
従来、発光層のホスト材料として用いられてきたポリビニルカルバゾールやビスカルバゾゾールなどのポリカルバゾール化合物は、一般的に正孔輸送性であり、電子の輸送能力は小さい。このような正孔輸送性材料をホスト材料として用いると発光層の陰極側の界面付近が主たる再結合領域となる。この場合、発光層と陰極の間に電子注入層を介在させ、電子注入層にエネルギーギャップが発光層を形成するホスト材料のエネルギーギャップより小さい電子輸送材料を含有させると、発光層の陰極側界面付近を中心として生じた励起状態が、電子注入層により失活し、効率が極めて低なる。また、電子注入層を形成する電子輸送材料の３重項エネルギーが発光層を形成するホスト材料の３重項エネルギーより小さい場合でも発光層の陰極側界面を中心として生じた励起状態が、電子注入層により失活し、効率の極めて低くなる。
これに対し、発光層を形成するホスト材料を電子輸送性であるか、又は発光層を電子輸送性とすることで、電子と正孔が再結合する領域が電子注入層と発光層との界面から離れ、失活を防ぐことができる。
さらに、本発明において、発光層のホスト材料が電子欠乏性の含窒素５員環誘導体又は含窒素６員環誘導体であるものも好ましい。ここで、電子欠乏性とは、例えば、６π芳香族環の炭素を１つ以上窒素に変えたものであることを言う。
前記含窒素５員環誘導体は、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアゾール、テトラゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、オキサトリアゾール及びチアトリアゾールの中から選ばれる少なくとも１種類の骨格を有するものであると好ましく、イミダゾール、ベンゾイミダゾールの骨格を有するものであるとさらに好ましい。
前記含窒素６員環誘導体は、トリアジン、キノキサリン、キノリン、ベンツピリミジン、ピリジン、ピラジン及びピリミジンの中から選ばれる少なくとも１種類の骨格を有するものであると好ましく、トリアジン、ピリミジンの骨格を有するものであるとさらに好ましい。
特に、前記発光層中のホスト材料としては、下記一般式（Ｇ）又は（Ｈ）で表されるものが好ましい。
（式中、Ｃｚは、置換もしくは無置換のカルバゾール基、又は置換もしくは無置換のアザカルバゾール基である。Ａは、アリール置換含窒素環基、ジアリール置換含窒素環基、又はトリアリール置換含窒素環基である。ｍは１〜３の整数である。）
（式中、Ｃｚは、置換もしくは無置換のカルバゾール基、又は置換もしくは無置換のアザカルバゾール基である。Ａは、アリール置換含窒素環基、ジアリール置換含窒素環基、又はトリアリール置換含窒素環基である。ｎは１〜３の整数である。）
一般式（Ｇ）及び（Ｈ）において、好ましい含窒素環としては、ピリジン、キノリン、ピラジン、ピリミジン、キノキサリン、トリアジン、イミダゾール、イミダゾピリジンなどである。
また、一般式（Ｇ）及び（Ｈ）においては、Ｃｚの部位でイオン化ポテンシャルの値が決まり、その値は５．６ｅＶ〜５．８ｅＶである。
本発明の有機ＥＬ素子は、前記発光層と陰極との間に電子注入・輸送層を有し、該電子注入・輸送層が含窒素環誘導体を主成分として含有すると好ましい。
前記電子注入・輸送層に用いる電子輸送材料としては、分子内にヘテロ原子を１個以上含有する芳香族ヘテロ環化合物が好ましく用いられ、特に含窒素環誘導体が好ましい。含窒素環誘導体の具体的な化合物としては、５員環であるアゾール骨格を有するものが好ましい。芳香族ヘテロ環化合物としては、炭素原子、水素原子以外の原子を基本骨格内に２つ以上有する化合物であり、単環又は縮環であってもよい。含窒素環誘導体としては、１つの窒素原子以外に、窒素、酸素、硫黄原子から選ばれる原子を１つ以上有するものが好ましく、さらに好ましくは窒素原子を骨格内に２つ以上有する芳香族ヘテロ環である。ヘテロ原子は縮合位置にあっても、非縮合位置にあってもよい。ヘテロ原子を２つ以上含むヘテロ環骨格としては、例えばピラゾール、イミダゾール、ピラジン、ピリミジン、インダゾール、プリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン、ペリミジン、フェナントロリン、ピロロイミダゾール、ピロロトリアゾール、ピラゾロイミダゾール、ピラゾロトリアゾール、ピラゾロピリミジン、ピラゾロトリアジン、イミダゾイミダゾール、イミダゾピリダジン、イミダゾピリジン、イミダゾピラジン、トリアゾロピリジン、ベンゾイミダゾール、ナフトイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ナフトオキサゾール、ベンゾチアゾール、ナフトチアゾール、ベンゾトリアゾール、テトラザインデン、トリアジンなどが好ましく挙げられる。
前記の中でも、該電子輸送性ホスト材として、イミダゾピリダジン、イミダゾピリジン、イミダゾピラジン、ベンゾイミダゾール、ナフトイミダゾール等の縮合アゾール骨格を有する化合物又はトリアジン骨格を有する化合物が好ましく、縮合イミダゾピリジンであるとさらに好ましい。
アゾール骨格を有する化合物として好ましくは下記一般式（Ｊ）で表される化合物である。
（式中、Ｒは芳香族基を表す。ＸはＯ、Ｓ又はＮ−Ｒａ（Ｒａは水素原子、脂肪族炭化水素基、アリール基又はヘテロ環基を表す。）を表す。Ｑは、Ｎ及びＸと結合してヘテロ環を形成するのに必要な原子群を表す。また、ＲとＸ、ＲとＱは可能な場合には結合して環を形成してもよい。）
前記含窒素環誘導体としては、以下に示す化合物が好ましい。
一方、電子輸送材料として、以下のオキサジアゾール誘導体が挙げられる。
（式中Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３，Ａｒ５，Ａｒ６，Ａｒ９はそれぞれ置換又は無置換のアリール基を示し、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。また、Ａｒ４，Ａｒ７，Ａｒ８は置換又は無置換のアリーレン基を示し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい）
ここでアリール基としてはフェニル基、ビフェニル基、アントラニル基、ペリレニル基、ピレニル基が挙げられる。またアリーレン基としてはフェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントラニレン基、ペリレニレン基、ピレニレン基などが挙げられる。また、置換基としては炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基又はシアノ基等が挙げられる。この電子伝達化合物は薄膜形成性のものが好ましい。
前記電子輸送材料の具体例としては下記のものを挙げることができる。
また、電子輸送材料としては含窒素錯体も好ましく、含窒素錯体としては、単一の種類の含窒素環誘導体が配位した金属錯体であり、前記含窒素環が、キノリン、フェニルピリジン、ベンゾキノリン又はフェナントロリンであると好ましい。また、前記金属錯体が、キノリノールの金属錯体又はその誘導体であると好ましい。具体的には８−キノリノール誘導体を配位子とする金属錯体、例えばトリス（８−キノリノール）Ａｌ錯体、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）Ａｌ錯体、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）Ａｌ錯体、トリス（２−メチル−８−キノリノール）Ａｌ錯体、トリス（５−メチル−８−キノリノール）Ａｌ錯体、トリス（８−キノリノール）Ｚｎ錯体、トリス（８−キノリノール）Ｉｎ錯体、トリス（８−キノリノール）Ｍｇ錯体、トリス（８−キノリノール）Ｃｕ錯体、トリス（８−キノリノール）Ｃａ錯体、トリス（８−キノリノール）Ｓｎ錯体、トリス（８−キノリノール）Ｇａ錯体、トリス（８−キノリノール）Ｐｂ錯体等の１種単独又は２種以上の組み合わせが挙げられる。
これらの金属錯体は、エネルギーギャップが小さいので陰極からの電子注入性に優れ、電子輸送に対する耐久性も高く、長寿命の素子を与えることができる。
これらの金属錯体の具体例としては、以下に示すものが挙げられる。
また、前記電子注入層の構成成分として、前記電子輸送性材料の他に無機化合物として、絶縁体又は半導体を使用することが好ましい。電子注入層が絶縁体や半導体で構成されていれば、電流のリークを有効に防止して、電子注入性を向上させることができる。
このような絶縁体としては、アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群から選択される少なくとも１つの金属化合物を使用するのが好ましい。電子注入層がこれらのアルカリ金属カルコゲナイド等で構成されていれば、電子注入性をさらに向上させることができる点で好ましい。具体的に、好ましいアルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ２Ｓ、Ｎａ２Ｓｅ及びＮａＯが挙げられ、好ましいアルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ及びＣａＳｅが挙げられる。また、好ましいアルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ及びＮａＣｌ等が挙げられる。また、好ましいアルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２及びＢｅＦ２等のフッ化物や、フッ化物以外のハロゲン化物が挙げられる。
また、半導体としては、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｓｂ及びＺｎの少なくとも１つの元素を含む酸化物、窒化物又は酸化窒化物等の一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。また、電子注入層を構成する無機化合物が、微結晶又は非晶質の絶縁性薄膜であることが好ましい。電子注入層がこれらの絶縁性薄膜で構成されていれば、より均質な薄膜が形成されるために、ダークスポット等の画素欠陥を減少させることができる。なお、このような無機化合物としては、前記アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられる。
本発明の有機ＥＬ素子は、陰極と有機薄膜層との界面領域に、還元性ドーパントが添加されてなると好ましい。
還元性ドーパントとしては、アルカリ金属、アルカリ金属錯体、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属錯体、アルカリ土類金属化合物、希土類金属、希土類金属錯体、希土類金属化合物、及びこれらのハロゲン化物、酸化物等から選ばれた少なくとも一種類が挙げられる。
前記アルカリ金属としては、Ｌｉ（仕事関数：２．９３ｅＶ）、Ｎａ（仕事関数：２．３６ｅＶ）、Ｋ（仕事関数：２．２８ｅＶ）、Ｒｂ（仕事関数：２．１６ｅＶ）、Ｃｓ（仕事関数：１．９５ｅＶ）等が挙げられ、仕事関数が３．０ｅＶ以下のものが特に好ましい。これらのうち好ましくはＬｉ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓである。
前記アルカリ土類金属としては、Ｃａ（仕事関数：２．９ｅＶ）、Ｓｒ（仕事関数：２．０〜２．５ｅＶ）、Ｂａ（仕事関数：２．５２ｅＶ）等が挙げられ、仕事関数が３．０ｅＶ以下のものが特に好ましい。
前記希土類金属としては、Ｓｃ、Ｙ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｙｂ等が挙げられ、仕事関数が３．０ｅＶ以下のものが特に好ましい。
以上の金属のうち好ましい金属は、特に還元能力が高く、電子注入域への比較的少量の添加により、有機ＥＬ素子における発光輝度の向上や長寿命化が可能である。
前記アルカリ金属化合物としては、Ｌｉ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、Ｋ２Ｏ等のアルカリ酸化物、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＣｓＦ、ＫＦ等のアルカリハロゲン化物等が挙げられ、ＬｉＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＮａＦのアルカリ酸化物又はアルカリフッ化物が好ましい。
前記アルカリ土類金属化合物としては、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ及びこれらを混合したＢａｘＳｒ１−ｘＯ（０＜ｘ＜１）や、ＢａｘＣａ１−ｘＯ（０＜ｘ＜１）等が挙げられ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯが好ましい。
前記希土類金属化合物としては、ＹｂＦ３、ＳｃＦ３、ＳｃＯ３、Ｙ２Ｏ３、Ｃｅ２Ｏ３、ＧｄＦ３、ＴｂＦ３等が挙げられ、ＹｂＦ３、ＳｃＦ３、ＴｂＦ３が好ましい。
前記アルカリ金属錯体、アルカリ土類金属錯体、希土類金属錯体としては、それぞれ金属イオンとしてアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、希土類金属イオンの少なくとも１つ含有するものであれば特に限定はない。また、配位子にはキノリノール、ベンゾキノリノール、アクリジノール、フェナントリジノール、ヒドロキシフェニルオキサゾール、ヒドロキシフェニルチアゾール、ヒドロキシジアリールオキサジアゾール、ヒドロキシジアリールチアジアゾール、ヒドロキシフェニルピリジン、ヒドロキシフェニルベンゾイミダゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、ヒドロキシフルボラン、ビピリジル、フェナントロリン、フタロシアニン、ポルフィリン、シクロペンタジエン、β−ジケトン類、アゾメチン類、及びそれらの誘導体などが好ましいが、これらに限定されるものではない。
還元性ドーパントの添加形態としては、前記界面領域に層状又は島状に形成すると好ましい。形成方法としては、抵抗加熱蒸着法により還元性ドーパントを蒸着しながら、界面領域を形成する発光材料や電子注入材料である有機物を同時に蒸着させ、有機物中に還元ドーパントを分散する方法が好ましい。分散濃度としてはモル比で有機物：還元性ドーパント＝１００：１〜１：１００、好ましくは５：１〜１：５である。
還元性ドーパントを層状に形成する場合は、界面の有機層である発光材料や電子注入材料を層状に形成した後に、還元ドーパントを単独で抵抗加熱蒸着法により蒸着し、好ましくは層の厚み０．１〜１５ｎｍで形成する。
還元性ドーパントを島状に形成する場合は、界面の有機層である発光材料や電子注入材料を島状に形成した後に、還元ドーパントを単独で抵抗加熱蒸着法により蒸着し、好ましくは島の厚み０．０５〜１ｎｍで形成する。
また、本発明の有機ＥＬ素子における、主成分と還元性ドーパントの割合としては、モル比で主成分：還元性ドーパント＝５：１〜１：５であると好ましく、２：１〜１：２であるとさらに好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子において、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）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・銀合金、アルミニウム／酸化アルミニウム、アルミニウム・リチウム合金、インジウム、希土類金属などが挙げられる。
この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。
ここで発光層からの発光を陰極から取り出す場合、陰極の発光に対する透過率は１０％より大きくすることが好ましい。
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〜１μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍである。
本発明の有機ＥＬ素子は、超薄膜に電界を印可するために、リークやショートによる画素欠陥が生じやすい。これを防止するために、一対の電極間に絶縁性の薄膜層を挿入することが好ましい。
絶縁層に用いられる材料としては例えば酸化アルミニウム、弗化リチウム、酸化リチウム、弗化セシウム、酸化セシウム、酸化マグネシウム、弗化マグネシウム、酸化カルシウム、弗化カルシウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、酸化ゲルマニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化バナジウム等が挙げられる。また、これらの混合物や積層物を用いてもよい。
本発明の有機ＥＬ素子の各層の形成方法は特に限定されない。従来公知の真空蒸着法、スピンコーティング法等による形成方法を用いることができる。本発明の有機ＥＬ素子に用いる、前記一般式（１）又は（１’）で示される化合物を含有する有機薄膜層は、真空蒸着法、分子線蒸着法（ＭＢＥ法）あるいは溶媒に解かした溶液のディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法等の塗布法による公知の方法で形成することができる。
本発明の有機ＥＬ素子の各有機層の膜厚は特に制限されないが、一般に膜厚が薄すぎるとピンホール等の欠陥が生じやすく、逆に厚すぎると高い印加電圧が必要となり効率が悪くなるため、通常は数ｎｍから１μｍの範囲が好ましい。
本発明の配位金属化合物は、スピロ原子団やカルバゾイル基を有するために有機溶剤に対する溶解性が高い。したがって、本発明の化合物の中で分子量が高く、真空蒸着法による薄膜形成が困難な場合でも、ディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法等の塗布法により、容易に薄膜を形成することができる。
本発明の発光性塗膜形成用材料は、前記配位金属化合物を含む有機溶剤溶液からなるものである。なお、発光性塗膜形成用材料とは、例えば本発明の有機ＥＬ素子において、発光に関与する有機薄膜層、具体的には発光層、正孔注入（輸送）層、電子注入（輸送）層などを、塗膜を形成して作製する材料のことである。
発光性塗膜形成用材料の調製時に用いる溶媒例としては、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなどのハロゲン系炭化水素系溶媒や、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソールなどのエーテル系溶媒、メタノールやエタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールなどのアルコール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリン、ドデシルベンゼン、ヘキサン、オクタン、デカンなどの炭化水素系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルなどのエステル系溶媒等が挙げられる。なかでも、ハロゲン系炭化水素系溶媒や炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒が好ましい。また、これらの溶媒は単独で使用しても複数混合して用いてもよい。なお、使用可能な溶媒はこれらに限定されるものではない。
本発明の有機ＥＬ素子は、この発光性塗膜形成用材料を用いて形成されてなると好ましい。
次に、実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例１（化合物（Ａ１７）の合成）
化合物（Ａ１７）の合成経路を以下に示す。
（１）中間体１−１の合成
アルゴン雰囲気下、２−ピリジルジンクブロミド（１３．５ｇ，６０．６ｍｍｏｌ）、１，３−ジヨードベンゼン（２０ｇ，６０．６ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（２．３２ｇ，２．０ｍｍｏｌ）を無水テトラヒドロフラン（３００ミリリットル）に入れ、室温で８時間攪拌した。
反応液に水を加え、酢酸エチルで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後にエバポレーターで減圧濃縮した。得られた残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：塩化メチレン）で精製し、目的物を得た。
収量：８．０ｇ，収率：４７％
（２）中間体１−２の合成
三つ口フラスコに３−ブロモベンゼン−１−ボロン酸（３．５９ｇ，１７．９ｍｍｏｌ）、中間体１−１（６．０４ｇ，２１．５ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．６２ｇ，０．５４ｍｍｏｌ）を入れ、アルゴン置換した。これに、ジメチルホルムアミド（５０ミリリットル）と炭酸カリウム（７．４２ｇ，５３．７ｍｍｏｌ）の水溶液（２７ミリリットル）を加え、８時間加熱還流した。反応液をトルエンで抽出し、減圧濃縮した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、中間体１−２を得た。
収量：４．７８ｇ、収率：８６％
（３）中間体１−３の合成
アルゴン置換された３００ミリリットルフラスコに中間体１−２（４．０ｇ，１２．９ｍｍｏｌ）、無水テトラヒドフラン（１００ミリリットル）を入れ、−６０℃に冷却した後、ｎ−ブチルリチウム１．５９Ｍヘキサン溶液（１２．６ミリリットル）を入れた。反応液を−２０℃で１時間攪拌した後、−６０℃に冷却し、ほう酸トリイソプロピル（６．２８ｇ，３３．４ｍｍｏｌ）の無水テトラヒドロフラン溶液（４０ミリリットル）を加え、１時間攪拌した。反応液を徐々に室温まで昇温させ、一晩放置した。反応液に２Ｎ塩酸（１００ミリリットル）を加え、室温で１時間攪拌した後、有機層を分離した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後エバポレーターで減圧濃縮した。得られた固体をｎ−ヘキサンで洗浄し、中間体１−３を得た。
収量：２．９４ｇ、収率：８３％
（４）中間体１−４の合成
三つ口フラスコにスピロ［インダン−２，９’−フルオレン−２’，７’−ジブロミド］（７．６３ｇ，１７．９ｍｍｏｌ）、中間体１−３（２．８０ｇ，１７．９ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．６２ｇ，０．５４ｍｍｏｌ）を入れ、アルゴン置換した。これに、ジメトキシエタン（５０ミリリットル）と炭酸ナトリウム（５．６９ｇ，５３．７ｍｍｏｌ）の水溶液（２７ミリリットル）を加え、８時間加熱還流した。反応液をトルエンで抽出し、減圧濃縮した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、中間体１−４を得た。
収量：５．３７ｇ、収率：５２％
（４）中間体１−５の合成
三つ口フラスコに４−（Ｎ−カルバゾリル）−フェニルボロン酸（２．４７ｇ，８．６０ｍｍｏｌ）、中間体１−４（３．８２ｇ，６．６２ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．３６ｇ，０．３ｍｍｏｌ）を入れ、アルゴン置換した。これに、ジメトキシエタン（５０ミリリットル）と炭酸ナトリウム（１．９７ｇ，１８．６ｍｍｏｌ）の水溶液（２７ミリリットル）を加え、８時間加熱還流した。反応液をトルエンで抽出し、減圧濃縮した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、中間体１−５を得た。
収量：３．１３ｇ、収率：６４％
（５）化合物（Ａ１７）の合成
アルゴン置換したフラスコに、中間体１−５（２．６７ｇ，３．６２ｍｍｏｌ）、イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトネート（Ｉｒ（ａｃａｃ）３）（０．３５ｇ，０．７２ｍｍｏｌ）、グリセロール（５０ミリリットル）を加え、１５時間加熱還流した。析出した固体を濾過し、メタノールで洗浄した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、化合物（Ａ１７）を得た。９０ＭＨｚ １Ｈ−ＮＭＲ及びＦＤ−ＭＳ（フィールドディソープションマス分析）の測定により目的物であることを確認した。ＦＤ−ＭＳの測定結果を以下に示す。
収量：０．６６ｇ、収率：３８％
ＦＤ−ＭＳ：２４０３（Ｍ＋，１００）
実施例２（化合物（Ａ７）の合成）
化合物（Ａ７）の合成経路を以下に示す。
（１）中間体２−１の合成
アルゴン置換されたフラスコにスピロ［インダン−２，９’−フルオレン−２’，７’−ジブロミド］（５．６２ｇ，１３．２ｍｍｏｌ）、無水テトラヒドロフラン（５０ミリリットル）を入れ、−６０℃に冷却した後、ｎ−ブチルリチウム１．５９Ｍヘキサン溶液（８．３ミリリットル，１３．２ｍｍｏｌ）を入れた。反応液を−２０℃で１時間攪拌した後、−６０℃に冷却し、ほう酸トリイソプロピル（４．９７ｇ，２６．４ｍｍｏｌ）の無水テトラヒドロフラン溶液（４０ミリリットル）を加え、１時間攪拌した。反応液を徐々に室温まで昇温させ、一晩放置した。反応液に２Ｎ塩酸（１００ミリリットル）を加え、室温で１時間攪拌した後、有機層を分離した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後エバポレーターで減圧濃縮した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：ヘキサン／塩化メチレン＝２／１）で精製し、中間体２−１を得た。
収量：２．０１ｇ、収率：３９％
（２）中間体２−２の合成
三つ口フラスコに中間体１−１（１．４１ｇ，５．０ｍｍｏｌ）、中間体２−１（１．９６ｇ，５．０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．３５ｇ，０．３ｍｍｏｌ）を入れ、アルゴン置換した。これに、ジメトキシエタン（２０ミリリットル）と炭酸ナトリウム（１．５９ｇ，１５ｍｍｏｌ）の水溶液（７．５ミリリットル）を加え、８時間加熱還流した。反応液をトルエンで抽出し、減圧濃縮した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、中間体２−２を得た。
収量：１．８８ｇ、収率：７５％
（３）中間体２−３の合成
三つ口フラスコに中間体２−２（１．６５ｇ，３．３ｍｍｏｌ）、３，５−ジクロロフェニルボロン酸（０．６３ｇ，３．３ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（０．２０ｇ，０．１７ｍｍｏｌ）を入れ、アルゴン置換した。これに、ジメチルホルムアミド（１０ミリリットル）と炭酸カリウム（１．３８ｇ，１０ｍｍｏｌ）の水溶液（５ミリリットル）を加え、８時間加熱還流した。反応液をトルエンで抽出し、減圧濃縮した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、中間体２−３を得た。
収量：１．５１ｇ、収率：８１％
（４）中間体２−４の合成
三つ口フラスコに中間体２−４（１．５０ｇ，２．６５ｍｍｏｌ）、４−（Ｎ−カルバゾリル）−フェニルボロン酸（１．９０ｇ，６．６２ｍｍｏｌ）、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（０．１２ｇ，０．１３ｍｍｏｌ）、炭酸セシウム（５．１８ｇ，１５．９ｍｍｏｌ）を入れ、アルゴン置換した。これに、トリシクロヘキシルホスフィン（０．１０ｇ，０．３６ｍｍｏｌ）、ジメチルホルムアミド（２０ミリリットル）を加え、８時間加熱還流した。反応液をトルエンで抽出し、減圧濃縮した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、中間体２−４を得た。
収量：１．６１ｇ、収率：６２％
（５）化合物（Ａ７）の合成
アルゴン置換したフラスコに、中間体２−４（１．４７ｇ，１．５ｍｍｏｌ）、Ｉｒ（ａｃａｃ）３（０．１５ｇ，０．３ｍｍｏｌ）、グリセロール（３０ミリリットル）を加え、１５時間加熱還流した。析出した固体を濾過し、メタノールで洗浄した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、化合物（Ａ７）を得た。９０ＭＨｚ １Ｈ−ＮＭＲ及びＦＤ−ＭＳの測定により目的物であることを確認した。ＦＤ−ＭＳの測定結果を以下に示す。
収量：０．２３ｇ、収率：２５％
ＦＤ−ＭＳ：３１２６（Ｍ＋，１００）
実施例３（化合物（Ａ４５）の合成）
化合物（Ａ４５）の合成経路を以下に示す。
（１）中間体３−１の合成
アルゴン雰囲気下、スピロ［インダン−２，９’−フルオレン−２’，７’−ジブロミド］（５．６３ｇ，１３．２ｍｍｏｌ）、ピナコラートジボラン（８．０４ｇ，３１．７ｍｍｏｌ）、ＰｄＣｌ２（ｄｐｐｆ）（０．６５ｇ，０．７９ｍｍｏｌ）、酢酸カリウム（７．７３ｇ，７９．２ｍｍｏｌ）、ジメチルスルフォキシド（５０ミリリットル）を加え、８０℃で８時間加熱攪拌した。反応液に水を加え、析出物をろ過し、乾燥した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：塩化メチレン）で精製し、目的物を得た。
収量：４．１８ｇ、収率 ８１％
（２）中間体３−２の合成
三つ口フラスコに中間体１−１（５ｇ，１７．８ｍｍｏｌ）、３，５−ジブロモフェニルボロン酸（４．９８ｇ，１７．８ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＰＰｈ３）４（１．０ｇ，０．９ｍｍｏｌ）を入れ、アルゴン置換した。これに、ジメトキシエタン（５０ミリリットル）と炭酸ナトリウム（５．６６ｇ，５３．４ｍｍｏｌ）の水溶液（２７ミリリットル）を加え、８時間加熱還流した。反応液をトルエンで抽出し、減圧濃縮した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製した。
収量：６．３７ｇ、収率：９２％
（３）中間体３−３の合成
三つ口フラスコに中間体３−２（１．６５ｇ，４．２３ｍｍｏｌ）、中間体３−１（５．０ｇ，１０．６ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（Ｐｄ（ＰＰｈ３）４）（０．２３ｇ，０．２ｍｍｏｌ）を入れ、アルゴン置換した。これに、ジメチルホルムアミド（５０ミリリットル）と炭酸カリウム（２．４９ｇ，２５．４ｍｍｏｌ）の水溶液（１３ミリリットル）を加え、８時間加熱還流した。反応液をトルエンで抽出し、減圧濃縮した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、中間体３−３を得た。
収量：２．１２ｇ、収率：７５％
（４）化合物（Ａ４５）の合成
アルゴン置換したフラスコに、中間体３−３（２．０ｇ，２．９９ｍｍｏｌ）、Ｉｒ（ａｃａｃ）３（０．２９ｇ，０．５９ｍｍｏｌ）、グリセロール（５０ミリリットル）を加え、１５時間加熱還流した。析出した固体を濾過し、メタノールで洗浄した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、化合物（Ａ４５）を得た。９０ＭＨｚ １Ｈ−ＮＭＲ及びＦＤ−ＭＳの測定により目的物であることを確認した。ＦＤ−ＭＳの測定結果を以下に示す。
収量：０．５６ｇ、収率：４３％
ＦＤ−ＭＳ：２４７８（Ｍ＋，１００）
実施例４（有機ＥＬ素子の作製）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板（ジオマティック社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。その基板の上に、発光層として実施例１で合成した化合物（Ａ１７）のクロロホルム溶液を用いてスピンコート法で成膜した。この時の膜厚は５０ｎｍであった。この膜上に電子輸送層として膜厚５０ｎｍの１，３，５−トリス［２−Ｎ−フェニルベンズイミダゾロリル］ベンゼン膜を成膜した。この後、還元性ドーパントであるＬｉＦを蒸着させ、電子注入層（又は陰極）としてＬｉＦ膜を形成した。このＬｉＦ膜上に金属Ａｌを蒸着させ金属陰極を形成し有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子について、通電試験を行い、電圧、電流密度、発光効率、電力効率を測定し、さらに、１００℃で５０時間保存後の発光面の状態を観察した。これらの結果を表１に示す。
【実施例５】
実施例４において、発光層として、化合物（Ａ１７）の代わりに、実施例２で合成した化合物（Ａ７）を用いた以外は同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子について、通電試験を行い、電圧、電流密度、発光効率、電力効率を測定し、さらに、１００℃で５０時間保存後の発光面の状態を観察した。これらの結果を表１に示す。
【実施例６】
実施例４において、発光層として、化合物（Ａ１７）の代わりに、実施例３で合成した化合物（Ａ４５）１２質量％を下記化合物ＣＢＰに加えた混合物を用いた以外は同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子について、通電試験を行い、電圧、電流密度、発光効率、電力効率を測定し、さらに、１００℃で５０時間保存後の発光面の状態を観察した。これらの結果を表１に示す。
比較例１
実施例４において、発光層として、化合物（Ａ１７）の代わりに、下記化合物Ｉｒ（ｐｐｙ）３１２質量％を上記化合物ＣＢＰに加えた混合物を用いた以外は同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子について、通電試験を行い、電圧、電流密度、発光効率、電力効率を測定し、さらに、１００℃で５０時間保存後の発光面の状態を観察した。これらの結果を表１に示す。
比較例２
実施例４において、発光層として、化合物（Ａ１７）の代わりに、下記化合物（Ｈ１）１２質量％を下記化合物ＣＢＰに加えた混合物を用いた以外は同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子について、通電試験を行い、電圧、電流密度、発光効率、電力効率を測定し、さらに、１００℃で５０時間保存後の発光面の状態を観察した。これらの結果を表１に示す。
表１に示したように、本発明の配位金属化合物を用いた実施例４〜６の有機ＥＬ素子は、従来のりん光発光性化合物を用いた比較例１及び２の有機ＥＬ素子に比べて、低電圧で駆動し、発光効率、電力効率が高い。また、実施例４〜６の有機ＥＬ素子は、高温耐熱性を有するため、長時間均一に発光する。
なお、比較例２から分かるように、スピロ結合をもたない化合物を用いると分子同士が会合してしまうために発光効率が低下する。
【実施例７】
（Ｉ）錯体１の合成
以下のようにして、錯体１を合成した。
（１）化合物１の合成
アルゴン雰囲気下、２，７−ジブロモフルオレン（５ｇ，１５．４ｍｍｏｌ）、ジフェニルアミン（１０．４ｇ，６１．４ｍｍｏｌ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（０．７１ｇ，０．８ｍｍｏｌ）及びナトリウムｔ−ブトキシド（４．８４ｇ，４３．２ｍｍｏｌ）を無水トルエン（５０ミリリットル）に懸濁させ、トリｔ−ブチルホスフィン／６６質量％トルエン溶液（０．３８ミリリットル，１．３ｍｍｏｌ）を加えて１０時間加熱還流した。
反応混合物をシリカゲルでろ別し、トルエンで洗浄した。ろ液から溶媒を留去して得られたオイルをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／塩化メチレン）で精製し、化合物１を得た（収量：５．８６ｇ，収率：７６％）。
（２）化合物３の合成
水素化リチウムアルミニウム（２．７ｇ，７０．５ｍｍｏｌ）を無水テトラヒドロフラン（１００ミリリットル）に懸濁させ、化合物２（８ｇ，３５．２ｍｍｏｌ）の無水テトラヒドロフラン溶液（１００ミリリットル）を室温で滴下した。
２時間攪拌した後、酢酸エチル（１００ミリリットル）、水（１００ミリリットル）の順で反応液に加えた。反応液を濾過し、酢酸エチルを加えて有機層を分離し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を留去し、化合物３を得た（収量：５．２ｇ，収率：６８％）。
（３）化合物４の合成
化合物３（５．２ｇ，２３．９ｍｍｏｌ）を塩化メチレン（５０ミリリットル）に溶解させ、室温でＮ−ブロモスクシンイミド（１２．８ｇ，７１．７ｍｍｏｌ）を加え、６時間攪拌した。反応液に水（２００ミリリットル）を加え、析出した固体をエタノールで洗浄し、化合物４を得た（収量：６．９ｇ，収率：８４％）。
（４）化合物５の合成
アルゴン雰囲気下、化合物１（５ｇ，１０ｍｍｏｌ）、化合物４（３．４ｇ，１０ｍｍｏｌ）、トルエン（１５ミリリットル）、ジメチルスルフオキシド（１５ミリリットル）、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム（０．０５ｇ，０．２２ｍｍｏｌ）及び５０質量％水酸化ナトリウム水溶液（４ミリリットル）を混合し、８０℃で８時間攪拌した。
反応液に水（１００ミリリットル）及びトルエン（１００ミリリットル）を加えた後に有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後に無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を留去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／塩化メチレン）で精製し、化合物５を得た（収量：３．９ｇ，収率：５７％）。
（５）化合物６の合成
アルゴン雰囲気下、化合物５（３ｇ，４．４ｍｍｏｌ）、２−ピリジルジンクブロミド／０．５Ｍテトラヒドロフラン（１１．４ミリリットル，５．７ｍｍｏｌ）及びテトラキス（トリフェニルホスフィノ）パラジウム（０．１５ｇ，０．１３ｍｍｏｌ）を無水テトラヒドロフランに加え、８時間加熱還流した。
反応液に水を加え、酢酸エチルで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後にエバポレーターで減圧濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：塩化メチレン）で精製し、化合物６を得た（収量：１．９ｇ，収率：６３％）。
（６）錯体１の合成
アルゴン置換したフラスコに、化合物６（１．５ｇ，２．２ｍｍｏｌ）、イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトネート（Ｉｒ（ａｃａｃ）３）（１．０８ｇ，２．２ｍｍｏｌ）及びグリセロール（５０ミリリットル）を加え、２５０℃で１５時間加熱攪拌した。さらに、２−フェニルピリジン（０．６８ｇ，４．４ｍｍｏｌ）を反応液に加えて２５０℃で１０時間加熱攪拌した。
析出した固体を濾過し、メタノールで洗浄した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、錯体１（ｃｏｍｐｌｅｘ−１）を得た（収量：０．８８ｇ，収率：３４％）。
１Ｈ−ＮＭＲ、ＦＤ−ＭＳにより、上記式で表される錯体１であることを同定した。
（ＩＩ）有機ＥＬ素子の作製
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板（ジオマティック社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。その基板の上に、スピンコート法でポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホン酸塩（ＰＥＤＯＴ・ＰＳＳ）を成膜した。このときの膜厚は５０ｎｍであった。次に合成した錯体１を１２質量％混合した上記の公知化合物（ＣＢＰ）のクロロホルム溶液を用いて成膜した。
このときの膜厚は５０ｎｍであった。この膜上に膜厚５０ｎｍの１，３，５−トリス［２−Ｎ−フェニルベンズイミダゾロリル］ベンゼン膜を成膜した。この後、還元性ドーパントであるＬｉＦを蒸着させ、電子注入層（陰極）としてＬｉＦ膜を形成した。このＬｉＦ膜上に金属Ａｌを蒸着させて金属陰極を形成し、有機ＥＬ素子を作製した。得られた有機ＥＬ素子について、表１に示す所定の直流電圧を印加した条件で、発光効率を測定した。その結果を表１に示す。
【実施例８】
実施例７（ＩＩ）において、錯体１の代わりに錯体２を用いた以外は同様にして有機ＥＬ素子を作製し、同様の測定を行った。その結果を表２に示す。錯体２は以下のようにして合成した。
（１）化合物７の合成
アルゴン雰囲気下、２，７−ジブロモフルオレン（５ｇ，１５．４ｍｍｏｌ）、４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニルボロン酸（１１．１ｇ，３８．６ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィノ）パラジウム（１．０７ｇ，０．９２ｍｍｏｌ）、トルエン（１００ミリリットル）及び２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（４６ミリリットル）を混合し、１０時間加熱還流した。
反応液に水を加えて析出した固体を濾過し、水で洗浄した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（塩化メチレン）で精製し、化合物７を得た（収量：８．３ｇ，収率：８３％）。
（２）化合物８の合成
前記化合物５の合成において、化合物１の代わりに化合物７（６．５ｇ，１０ｍｍｏｌ）を用いた以外は同様に反応を行い、化合物８を得た（収量：４．１ｇ，収率：５０％）。
（３）化合物９の合成
前記化合物６の合成において、化合物５の代わりに化合物８（３．７ｇ，４．４ｍｍｏｌ）を用いた以外は同様に反応を行い、化合物９を得た（収量：２．５ｇ，収率：６８％）。
（４）錯体２の合成
前記錯体１の合成において、化合物６の代わりに化合物９（１．８ｇ，２．２ｍｍｏｌ）を用いた以外は同様に反応を行い、錯体２（ｃｏｍｐｌｅｘ−２）を得た（収量：０．６４ｇ，収率：２２％）。
１Ｈ−ＮＭＲ、ＦＤ−ＭＳにより、上記式で表される錯体２であることを同定した。
比較例３
実施例７において、錯体１の代わりに、Ｉｒ（ｐｐｙ）３を１２質量％混合したＣＢＰを発光層として用いた以外は同様に有機ＥＬ素子を作製し、同様の測定を行った。その結果を表２に示す。
前記表２より、本発明の有機ＥＬ素子用材料である錯体１又は錯体２を用いた実施例７、８の有機ＥＬ素子は、公知材料のＩｒ（ｐｐｙ）３を用いた比較例３の有機ＥＬ素子に比べて、低電圧における発光効率が高いことがわかった。
【実施例９】
（Ｉ）錯体３の合成
（１）化合物１０の合成
アルゴン雰囲気下、化合物２（５ｇ，２２ｍｍｏｌ）、ビス（ピナコラト）ジボロン（５．１ｇ，２０ｍｍｏｌ）、［１，１−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］ジクロロパラジウム（ＩＩ）・塩化メチレン錯体（０．４９ｇ，０．６ｍｍｏｌ）及び酢酸カリウム（５．９ｇ，６０ｍｍｏｌ）をジメチルスルフォキシド（３０ミリリットル）に溶解させ、８０℃で１０時間加熱した。
反応液に水（１００ミリリットル）を加えて固体を析出させ、減圧下で乾燥させた。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：塩化メチレン）で精製し、化合物１０を得た（収量：５．０ｇ，収率：９２％）。
（２）化合物１１の合成
アルゴン雰囲気下、化合物１０（５．０ｇ，１８．４ｍｍｏｌ）、２−ブロモピリジン（３．４９ｇ，２２ｍｍｏｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィノ）パラジウム（０．６３ｇ，０．５５ｍｍｏｌ）及び２Ｍ炭酸カリウム水溶液（２８ミリリットル）をトルエン（５０ミリリットル）に加え８０℃で１０時間加熱した。
反応液に水（１００ミリリットル）を加えて固体を析出させ、減圧下で乾燥させた。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：塩化メチレン）で精製し、化合物１１を得た（収量：３．４ｇ，収率：８３％）。
（３）化合物１２の合成
アルゴン雰囲気下、水素化リチウムアルミニウム（１．２ｇ，３０．５ｍｍｏｌ）を無水テトラヒドロフラン（１００ミリリットル）に懸濁させ、化合物１１（３．４ｇ，１５．３ｍｍｏｌ）の無水テトラヒドロフラン溶液（１００ミリリットル）を室温で滴下した。２時間攪拌した後、酢酸エチル（１００ミリリットル）、水（１００ミリリットル）の順で反応液に加えた。反応液を濾過し、酢酸エチルを加えて有機層を分離し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を留去し、化合物１２を得た（収量：３．１ｇ，収率：９５％）。
（４）化合物１３の合成
化合物１２（３．１ｇ，１４．５ｍｍｏｌ）を塩化メチレン（５０ミリリットル）に溶解させ、室温でＮ−ブロモスクシンイミド（５．２ｇ，２９ｍｍｏｌ）を加え、室温で６時間攪拌した。反応液に水（２００ミリリットル）を加え、析出した固体をエタノールで洗浄し、化合物１３を得た（収量：４．５ｇ，収率：９１％）。
（５）化合物１４の合成
アルゴン雰囲気下、２−ブロモフルオレン（２．４５ｇ，１０ｍｍｏｌ）、化合物１３（３．４ｇ，１０ｍｍｏｌ）、トルエン（１５ミリリットル）、ジメチルスルフオキシド（１５ミリリットル）、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム（０．０５ｇ，０．２２ｍｍｏｌ）及び５０質量％水酸化ナトリウム水溶液（４ミリリットル）を混合し、８０℃で８時間攪拌した。反応液に水（１００ミリリットル）、トルエン（１００ミリリットル）を加えた後に有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後に無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。
溶媒を留去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／塩化メチレン）で精製し、化合物１４を得た（収量：２．３ｇ，収率：５４％）。
（６）化合物１５の合成
アルゴン雰囲気下、化合物１４（２．３ｇ，５．４ｍｍｏｌ）、４−ビニルフェニルボロン酸（０．８ｇ，５．４ｍｍｏｌ）及びテトラキス（トリフェニルホスフィノ）パラジウム（０．１９ｇ，０．１６ｍｍｏｌ）を、ジメトキシエタン（１０ミリリットル）及び２Ｍ炭酸ナトリウム水溶液（８ミリリットル）に加え、６０℃で１０時間攪拌した。
反応液に水（１００ミリリットル）及びトルエン（１００ミリリットル）を加え、有機層を抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。抽出液を減圧下濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒；塩化メチレン）で精製し、化合物１５を得た（収量：１．１ｇ，収率：４６％）。
（７）化合物１６の合成
Ｎ−ビニルカルバゾール（０．８１ｇ，４．２ｍｍｏｌ）と化合物１５（０．１ｇ，０．２２ｍｍｏｌ）、２，２−アゾビス（イソブチロニトリル）（０．０１ｇ，０．０６１ｍｍｏｌ）を酢酸ブチル（１０ミリリットル）に加え、８０℃で１０時間加熱攪拌した。反応液にアセトンを加えて固体を析出させ、濾過した。さらに固体を塩化メチレンに溶かし、メタノールを加えて固体を析出させ、メタノールで固体を洗浄し、化合物１６を得た（収量：０．８３ｇ）。
ＮＭＲによる解析により、化合物１６において、ｍ：ｎ＝５：９５と判明した。また、分子量（Ｍｗ）はポリスチレン換算で１８０００であった。
（８）錯体３の合成
アルゴン置換したフラスコに、化合物６（０．８ｇ）、Ｉｒ（ａｃａｃ）３（０．１ｇ，０．２ｍｍｏｌ）、グリセロール（５０ミリリットル）を加え、２５０℃で１５時間加熱攪拌した。さらに、２−フェニルピリジン（０．０６８ｇ，０．４４ｍｍｏｌ）を反応液に加えて２５０℃で１０時間加熱攪拌した。反応液にメタノールを加えて固体を析出させ、析出した固体を濾過し、メタノールで洗浄し、錯体３（ｃｏｍｐｌｅｘ−３）を得た（収量：０．８ｇ）。
ＣＨＮ及びＩｒの元素分析により、上記式で表される錯体３であることを同定した。
（ＩＩ）有機ＥＬ素子の作製
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板（ジオマティック社製）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。その基板の上に、スピンコート法でポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホン酸塩（ＰＥＤＯＴ・ＰＳＳ）を成膜した。このときの膜厚は５０ｎｍであった。次に合成した錯体３のクロロホルム溶液を用いて成膜した。このときの膜厚は５０ｎｍであった。
この膜上に膜厚５０ｎｍの１，３，５−トリス［２−Ｎ−フェニルベンズイミダゾロリル］ベンゼン膜を成膜した。この後還元性ドーパントであるＬｉＦを蒸着させ、電子注入層（陰極）としてＬｉＦ膜を形成した。このＬｉＦ膜上に金属Ａｌを蒸着させて金属陰極を形成し、有機ＥＬ素子を作製した。得られた有機ＥＬ素子について、表２に示す所定の直流電圧を印加した条件で、発光効率を測定し、また、高温保存後（１１０℃、５０時間後）の発光面の発光状態を観察した。その結果を表３に示す。
表３より、本発明の有機ＥＬ素子用材料である錯体３を用いた実施例９の有機ＥＬ素子は、比較例４の有機ＥＬ素子に比べて低電圧で駆動し、発光効率も高く、高温耐熱性が高いことがわかった。なお、比較例４からもわかるように、エステル部位を有する金属化合物は耐熱安定性に乏しく、それを用いた素子ではダークスポットが多数発生する。
【実施例１０】
実施例９（ＩＩ）において、錯体３の代わりに錯体４を用いた以外は同様にして有機ＥＬ素子を作製し、得られた有機ＥＬ素子について、表４に示す所定の直流電圧を印加した条件で、発光効率を測定し、また、高温保存後（１１０℃、５０時間後）の発光面の発光状態を観察した。その結果を表４に示す。錯体４は以下のようにして合成した。
（１）化合物１７の合成
アルゴン雰囲気下、２，７−ジブロモフルオレン（３．２４ｇ，１０ｍｍｏｌ）、化合物１３（３．４ｇ，１０ｍｍｏｌ）、トルエン（１５ミリリットル）、ジメチルスルフオキシド（１５ミリリットル）、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム（０．０５ｇ，０．２２ｍｍｏｌ）及び５０質量％水酸化ナトリウム水溶液（４ミリリットル）を混合し、８０℃で８時間攪拌した。
反応液に水（１００ミリリットル）、トルエン（１００ミリリットル）を加えた後に有機層を分離し、飽和食塩水で洗浄した後に無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。
溶媒を留去し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／塩化メチレン）で精製し、化合物１７を得た（収量：２．２ｇ，収率：４３％）。
（２）共重合体１８の合成
アルゴン雰囲気下、化合物１７（０．１５ｇ，０．３ｍｍｏｌ）及び２，５−ジブロモチオフェン（１．３８ｇ，５．７ｍｍｏｌ）をジメチルホルムアミド（１０ミリリットル）に加え、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル（０）を触媒として用い、常法に従い共重合を実施した。反応液に水を加えて固体を析出させ、メタノールで洗浄した。得られた固体を真空乾燥して化合物１８を得た（収量：０．５１ｇ）。
ＮＭＲによる解析により、化合物１８において、ｍ：ｎ＝５：９５と判明した。また、分子量（Ｍｗ）はポリスチレン換算で１８０００であった。
（３）錯体４の合成
アルゴン雰囲気下、化合物１８（０．５１ｇ）とＩｒ（ａｃａｃ）３（０．１３ｇ，０．２７ｍｍｏｌ）をメタクレゾール（１０ミリリットル）に加え、２５０℃で１２時間攪拌した。次いで、この溶液にフェニルピリジン（０．０８ｇ，０．５８ｍｍｏｌ）を加えて２５０℃で１２時間攪拌した。反応後、アセトンを加えて再沈殿を行い、濾過して共重合体を回収した。回収した共重合体のＤＭＦ溶液をアセトンに投入して再沈殿させ、沈殿物を濾過した。回収した沈殿を真空乾燥して錯体４（ｃｏｍｐｌｅｘ−４）を得た（収量：０．５２ｇ）。
ＣＨＮ及びＩｒの元素分析により、上記式で表される錯体４であることを同定した。
比較例４
実施例９において、錯体３の代わりに、下記式で表される錯体５（ｃｏｍｐｌｅｘ−５）を用いた以外は同様に有機ＥＬ素子を作製し、同様の測定を行った。その結果を表３に示す。錯体５の分子量はポリスチレン換算で１７０００であり、下記式においてｍ：ｎ＝５：９５であった。
比較例５
実施例９において、錯体３の代わりに、下記式で表される錯体６（ｃｏｍｐｌｅｘ−６）を用いた以外は同様に有機ＥＬ素子を作製し、同様の測定を行った。その結果を表４に示す。錯体６の分子量はポリスチレン換算で１８０００であり、下記式においてｍ：ｎ＝５：９５であった。
前記表４より、本発明の有機ＥＬ素子用材料である錯体４を用いた実施例１０の有機ＥＬ素子は、比較例５の有機ＥＬ素子に比べて低電圧で駆動し、発光効率も高く、高温耐熱性が高いことがわかった。
【産業上の利用可能性】
以上詳細に説明したように、本発明の配位金属化合物及び有機ＥＬ素子用材料は、スピロ結合を有する配位子を少なくとも１つ配位しているため、立体障害が大きく分子同士の会合が抑制され、これを発光材料として用いた有機ＥＬ素子は、発光効率が高く、高温保存下での安定性が高い。また、本発明の配位金属化合物及び有機ＥＬ素子用材料は、有機溶媒に対する溶解性が高く、発光性塗膜形成用材料としてスピンコート法などの湿式製膜プロセスへの適用も可能であるため低コストで有機ＥＬ素子を提供することができる。このため、本発明の配位金属化合物及び有機ＥＬ素子用材料を用いた有機ＥＬ素子は、実用性を有する有機ＥＬ素子として極めて有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピロ結合を有する配位子を少なくとも１つ金属原子に配位してなる配位金属化合物。
【請求項２】
下記一般式（１）で表される請求項１に記載の配位金属化合物。
（式中、Ｍは、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、オスミウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、レニウム（Ｒｅ）、パラジウム（Ｐｄ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）の金属原子であり、
Ｌ１は、金属原子Ｍに配位する配位子であって、スピロ結合を有する配位子であり、
Ｌ２は、金属原子Ｍに配位する配位子であり、
Ｐは、ｙが１以上の時に、金属原子Ｍを連結する配位子であり、
ｘは、１から金属原子Ｍの価数までの整数、ｙは０〜４の整数、ｚは０〜４の整数である。
また、ｙが１以上の時に、複数の金属原子Ｍは、同一でも異なっていてもよい。）
【請求項３】
前記一般式（１）におけるＬ１が、下記一般式（２）で表される配位子である請求項２に記載の配位金属化合物。
［式中、Ａは、下記一般式（３）〜（１２）のいずれかで表される基である。
｛一般式（３）〜（１２）において、それぞれ独立に、Ｒは、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基等であり、また、それぞれ互いに結合して環構造を形成していてもよい。
Ｖは、単結合、−ＣＲｏＲｏ’−、−ＳｉＲｏＲｏ’−、−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＮＲｏ（Ｒｏ及びＲｏ’は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０芳香族複素環基又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基である。）である。
Ｅは、記号Ｅを囲む円が示す環状構造を示しており、置換もしくは無置換の核炭素数３〜６で炭素原子が窒素原子で置き換わってもよいシクロアルカン残基、置換もしくは無置換の核炭素数４〜６の芳香族炭化水素残基又は置換もしくは無置換の核原子数４〜６の芳香族複素環残基である。
Ｑは、環状構造を形成する原子団であり、Ｚは、−ＣＲｏＲｏ’−、−ＳｉＲｏＲｏ’−又は−ＧｅＲｏＲｏ’−（Ｇｅはゲルマニウム原子、Ｒｏ及びＲｏ’は前記と同じである。）である。
ａ及びｂは、それぞれ０〜４の整数、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは、それぞれ２〜４の整数である。｝
Ｃは、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキレン基又は置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基であり、複数のＣは同一でも異なっていてもよい。ｐは０〜２０の整数である。
Ｂは、下記一般式（１３）〜（１５）で表される基であり、単独もしくは組み合わせたものであってもよい。ｑは０〜２０の整数である。
｛一般式（１３）〜（１５）において、Ｒ、Ｖ、Ｅ、Ｚ、Ｑ、ａ及びｂは前記と同じである。｝
Ｄは、金属原子に配位する部位である。
ただし、一般式（２）において、Ａ及び／又はＢは、スピロ骨格を有する構造を少なくとも１つ以上含む。］
【請求項４】
前記一般式（１）におけるＬ１が、下記一般式（１６）で表される配位子である請求項２に記載の配位金属化合物。
［式中、Ａは、下記一般式（３）〜（１２）のいずれかで表される基であり、複数のＡは同一でも異なっていてもよい。
｛一般式（３）〜（１２）において、それぞれ独立に、Ｒは、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基等であり、また、それぞれ互いに結合して環構造を形成していてもよい。
Ｖは、単結合、−ＣＲｏＲｏ’−、−ＳｉＲｏＲｏ’−、−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＮＲｏ（Ｒｏ及びＲｏ’は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０芳香族複素環基又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基である。）である。
Ｅは、記号Ｅを囲む円が示す環状構造を示しており、置換もしくは無置換の核炭素数３〜６で炭素原子が窒素原子で置き換わってもよいシクロアルカン残基、置換もしくは無置換の核炭素数４〜６の芳香族炭化水素残基又は置換もしくは無置換の核原子数４〜６の芳香族複素環残基である。
Ｑは、環状構造を形成する原子団であり、Ｚは、−ＣＲｏＲｏ’−、−ＳｉＲｏＲｏ’−又は−ＧｅＲｏＲｏ’−（Ｇｅはゲルマニウム原子、Ｒｏ及びＲｏ’は前記と同じである。）である。
ａ及びｂは、それぞれ０〜４の整数、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは、それぞれ２〜４の整数である。｝である。
Ｃは、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキレン基又は置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基であり、複数のＣは同一でも異なっていてもよい。ｓ、ｔ及びｕは、それぞれ０〜２０の整数である。
Ｂ１は、下記一般式（１７）〜（１９）のいずれかで表される基であり、単独もしくは組み合わせたものであってもよい。
｛一般式（１７）〜（１９）において、Ｒ、Ｖ、Ｚ、Ｑ、ａ及びｂは前記と同じである。｝
Ｄは、金属原子に配位する部位である。
ただし、一般式（１６）において、Ａ及び／又はＢ１は、スピロ骨格を有する構造を少なくとも１つ以上含む。］
【請求項５】
一般式（２）において、金属原子に配位する部位Ｄが、下記一般式（２０）で表される分子から水素原子を除いた基である請求項３に記載の配位金属化合物。
（Ｑ１及びＱ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０芳香族複素環基又はこれらの誘導体であり、Ｑ１及びＱ２のうち少なくとも一方がベンゼン環又はその誘導体であり、Ｑ１及びＱ２のうちいずれか一方が前記金属原子Ｍと炭素原子−金属原子結合を形成し、他方が配位結合を形成する。Ｚ３は、単結合、−ＣＲｏＲｏ’−、−ＳｉＲｏＲｏ’−、−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＮＲｏ（Ｒｏ及びＲｏ’は前記と同じである。）である。
【請求項６】
一般式（１６）において、金属原子に配位する部位Ｄが、下記一般式（２０）で表される分子から水素原子を除いた基である請求項４に記載の配位金属化合物。
（Ｑ１及びＱ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０芳香族複素環基又はこれらの誘導体であり、Ｑ１及びＱ２のうち少なくとも一方がベンゼン環又はその誘導体であり、Ｑ１及びＱ２のうちいずれか一方が前記金属原子Ｍと炭素原子−金属原子結合を形成し、他方が配位結合を形成する。Ｚ３は、単結合、−ＣＲｏＲｏ’−、−ＳｉＲｏＲｏ’−、−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＮＲｏ（Ｒｏ及びＲｏ’は前記と同じである。）である。
【請求項７】
一般式（２）において、Ａが下記一般式（５）、（６）及び（２２）〜（４１）から選ばれる基であり、かつＢが下記一般式（４２）〜（４４）から選ばれる基である請求項３に記載の配位金属化合物。
（式中、Ｒ、Ｖ、ａ、ｂ、ｃ、ｅ、ｆは前記と同じ、Ｒ１〜Ｒ１０は、それぞれ独立に、前記Ｒと同じである。Ａ１〜Ａ４は、それぞれ独立に、−ＣＲ’Ｒ’’−、−ＳｉＲ’Ｒ’’−、−Ｏ−、−ＮＲ’−、−ＣＯ−を示す。ここで、Ｒ’，Ｒ’’は前記Ｒと同じであり、Ｒ’とＲ’’は同一でも異なっていてもよい。また、Ａ１〜Ａ４のうちの少なくとも２つの隣接するものが、それぞれ−ＣＲ’Ｒ’’−で表され、かつ隣接するＲ’同士、Ｒ’’同士又はＲ’とＲ’’とが飽和結合もしくは不飽和結合し、炭素数４〜５０の環状構造を形成してもよい。ｗは１〜１０の整数である。）
【請求項８】
一般式（１６）において、Ａが下記一般式（２２）〜（４１）から選ばれる基であり、かつＢが下記一般式（４５）又は（４６）である請求項４に記載の配位金属化合物。
（式中、Ｒ、Ｖ、ａ、ｂ、ｃ、ｅ、ｆは前記と同じ、Ｒ１〜Ｒ１０は、それぞれ独立に、前記Ｒと同じである。Ａ１〜Ａ４は、それぞれ独立に、−ＣＲ’Ｒ’’−、−ＳｉＲ’Ｒ’’−、−Ｏ−、−ＮＲ’−、−ＣＯ−を示す。ここで、Ｒ’，Ｒ’’は前記Ｒと同じであり、Ｒ’とＲ’’は同一でも異なっていてもよい。また、Ａ１〜Ａ４のうちの少なくとも２つの隣接するものが、それぞれ−ＣＲ’Ｒ’’−で表され、かつ隣接するＲ’同士、Ｒ’’同士又はＲ’とＲ’’とが飽和結合もしくは不飽和結合し、炭素数４〜５０の環状構造を形成してもよい。ｗは１〜１０の整数である。）
【請求項９】
一般式（１）において、Ｌ２が、ハロゲン原子、アセチルアセトン誘導体、８−キノリノール誘導体及びフェニルピリジン誘導体から選ばれた少なくとも一種類である請求項２に記載の配位金属化合物。
【請求項１０】
一般式（２）において、Ｄがフェニルピリジル基であり、一般式（１）におけるＭがイリジウム原子である請求項３に記載の配位金属化合物。
【請求項１１】
一般式（１６）において、Ｄがフェニルピリジル基であり、一般式（１）におけるＭがイリジウム原子である請求項４に記載の配位金属化合物。
【請求項１２】
下記一般式（１’）の構造の化合物を少なくとも１つ含む有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
［式（１’）中、Ｘ、Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立に、単結合、−ＣＲ’Ｒ″−、−ＳｉＲ’Ｒ″−、−ＣＯ−又はＮＲ’−を示し、Ｑは炭素原子、珪素原子又はゲルマニウム原子を示す。Ｚは重金属錯体からなる２価の基を示す。Ｒ’、Ｒ″は、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、及び置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基から選ばれる基を示す。Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基もしくはヘテロ環基、及び炭素数６〜５０のアリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアミノ基、ジアリールアミノ基もしくはアルキルアリールアミノ基から選ばれる基を示す。また、Ｒ１〜Ｒ８のうち、隣接する２つの置換基が互いに結合して環構造を形成してもよい。］
【請求項１３】
下記一般式（４’）で表される化合物を少なくとも１つ含む有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
［式（４’）中、（Ｐｈｏｓ）は、前記一般式（１’）においてＲ１〜Ｒ８のうちの２つを除いて形成される２価の基である。Ｅ１及びＥ２は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基及びヒドロキシル基から選ばれる基を示す。Ｃ１〜Ｃ４は、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキレン基、及び置換もしくは無置換の炭素数６〜５０の２価のアリーレン基から選ばれる基を示す。ｐ１〜ｐ４は、それぞれ０〜２０の整数である。］
【請求項１４】
請求項１２に記載の前記一般式（１’）のＲ１〜Ｒ８のうちの少なくとも１つが重合性基又は重合性基を含む核炭素数６〜５０の芳香族基であり、一般式（１’）で表される化合物を重合又は共重合させることによって構成される重合体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項１５】
請求項１２に記載の前記一般式（１’）のＲ１〜Ｒ８から選ばれる２つを除いて形成される２価の基を単位構造とする重合体又は共重合体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項１６】
請求項１２に記載の前記一般式（１’）におけるＺが、下記一般式（２’）で表される金属錯体を含有する構造から水素原子を除いて形成される２価の基である請求項１２〜１５のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
［式（２’）中、Ｌ１は式（１’）のＹ１及びＹ２と結合する下記一般式（３’）で表される金属配位部を示し、ＭはＩｒ、Ｐｔ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｗ、Ａｕ及びＡｇから選ばれる金属原子を示す。
（式（３’）中、Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、及び置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基から選ばれる基を示し、２つのうち少なくとも一方がフェニル基又は置換されたフェニル基である。式（３’）中、Ｂ１は、単結合、−ＣＲ’Ｒ″−、−ＳｉＲ’Ｒ″、−ＣＯ−又はＮＲ’−を示す。Ｒ’及びＲ″は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０芳香族複素環基、及び置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基から選ばれる基を示す。）
式（２’）において、「Ｌ１→Ｍ」は、Ｌ１が金属原子Ｍに配位することを意味し、次の中から選ばれる。
（ここで、Ｌ１の炭素原子は金属原子Ｍと結合し、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれる原子は金属原子Ｍへ配位結合する。）
式（２’）中、Ｌ２は、金属に配位する配位子であり、Ｌ１と同じでも異なっていてもよい。「Ｌ２→Ｍ」は、Ｌ２が金属原子Ｍに配位することを意味し、ハロゲン原子のσ結合又は下記の中から選ばれる。
（ここで、Ｌ２の炭素原子、Ｏ及びＮから選ばれる原子は金属原子Ｍと結合し、
Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれる原子は金属原子Ｍへ配位結合する。）
式（２’）中、ｎは１〜ｘ（ｘ：金属の価数）の整数を示し、ｍは０〜（ｘ−ｎ）の整数を示す。］
【請求項１７】
一般式（２’）において、Ｌ２が、ハロゲン原子、下記一般式で表されるアセチルアセトン誘導体、８−キノリノール誘導体及びフェニルピリジン誘導体から選ばれる少なくとも一種である請求項１６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
（式中、Ｒ１１〜Ｒ２７は、それぞれ独立に、水素原子、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、アルコキシ基、アルキルシリル基もしくはアシル基、置換もしくは無置換のアミノ基、及び置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基から選ばれる基を示す。）
【請求項１８】
一般式（２’）中のＭがＩｒ（イリジウム）である請求項１６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項１９】
陰極と陽極間に少なくとも発光層を有する一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、請求項１〜１１のいずれかに記載の配位金属化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２０】
前記発光層が、請求項１〜１１のいずれかに記載の配位金属化合物を含む請求項１９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２１】
陰極と陽極間に少なくとも発光層を有する一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、請求項１２〜１８のいずれかに記載のエレクトロルミエンッセンス素子用材料を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２２】
有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を、発光層に含有する請求項２１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２３】
請求項１〜１１のいずれかに記載の配位金属化合物を含む有機溶剤溶液からなる発光性塗膜形成用材料。
【請求項２４】
請求項１２〜１８のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む有機溶剤溶液からなる発光性塗膜形成用材料。
【請求項２５】
陰極と陽極間に少なくとも発光層を有する一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機薄膜層の少なくとも一層が、請求項２３に記載の発光性塗膜形成用材料を用いて形成されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２６】
陰極と陽極間に少なくとも発光層を有する一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機薄膜層の少なくとも一層が、請求項２４に記載の発光性塗膜形成用材料を用いて形成されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１】
スピロ結合を有する配位子を少なくとも１つ金属原子に配位してなる配位金属化合物。
【請求項２】
下記一般式（１）で表される請求項１に記載の配位金属化合物。
（式中、Ｍは、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、オスミウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、レニウム（Ｒｅ）、パラジウム（Ｐｄ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）の金属原子であり、
Ｌ１は、金属原子Ｍに配位する配位子であって、スピロ結合を有する配位子であり、
Ｌ２は、金属原子Ｍに配位する配位子であり、
Ｐは、ｙが１以上の時に、金属原子Ｍを連結する配位子であり、
ｘは、１から金属原子Ｍの価数までの整数、ｙは０〜４の整数、ｚは０〜４の整数である。
また、ｙが１以上の時に、複数の金属原子Ｍは、同一でも異なっていてもよい。）
【請求項３】
前記一般式（１）におけるＬ１が、下記一般式（２）で表される配位子である請求項２に記載の配位金属化合物。
［式中、Ａは、下記一般式（３）〜（１２）のいずれかで表される基である。
｛一般式（３）〜（１２）において、それぞれ独立に、Ｒは、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基等であり、また、それぞれ互いに結合して環構造を形成していてもよい。
Ｖは、単結合、−ＣＲｏＲｏ’−、−ＳｉＲｏＲｏ’−、−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＮＲｏ（Ｒｏ及びＲｏ’は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０芳香族複素環基又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基である。）である。
Ｅは、記号Ｅを囲む円が示す環状構造を示しており、置換もしくは無置換の核炭素数３〜６で炭素原子が窒素原子で置き換わってもよいシクロアルカン残基、置換もしくは無置換の核炭素数４〜６の芳香族炭化水素残基又は置換もしくは無置換の核原子数４〜６の芳香族複素環残基である。
Ｑは、環状構造を形成する原子団であり、Ｚは、−ＣＲｏＲｏ’−、−ＳｉＲｏＲｏ’−又は−ＧｅＲｏＲｏ’−（Ｇｅはゲルマニウム原子、Ｒｏ及びＲｏ’は前記と同じである。）である。
ａ及びｂは、それぞれ０〜４の整数、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは、それぞれ２〜４の整数である。｝
Ｃは、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキレン基又は置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基であり、複数のＣは同一でも異なっていてもよい。ｐは０〜２０の整数である。
Ｂは、下記一般式（１３）〜（１５）で表される基であり、単独もしくは組み合わせたものであってもよい。ｑは０〜２０の整数である。
｛一般式（１３）〜（１５）において、Ｒ、Ｖ、Ｅ、Ｚ、Ｑ、ａ及びｂは前記と同じである。｝
Ｄは、金属原子に配位する部位である。
ただし、一般式（２）において、Ａ及び／又はＢは、スピロ骨格を有する構造を少なくとも１つ以上含む。］
【請求項４】
前記一般式（１）におけるＬ１が、下記一般式（１６）で表される配位子である請求項２に記載の配位金属化合物。
［式中、Ａは、下記一般式（３）〜（１２）のいずれかで表される基であり、複数のＡは同一でも異なっていてもよい。
｛一般式（３）〜（１２）において、それぞれ独立に、Ｒは、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基等であり、また、それぞれ互いに結合して環構造を形成していてもよい。
Ｖは、単結合、−ＣＲｏＲｏ’−、−ＳｉＲｏＲｏ’−、−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＮＲｏ（Ｒｏ及びＲｏ’は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０芳香族複素環基又は置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基である。）である。
Ｅは、記号Ｅを囲む円が示す環状構造を示しており、置換もしくは無置換の核炭素数３〜６で炭素原子が窒素原子で置き換わってもよいシクロアルカン残基、置換もしくは無置換の核炭素数４〜６の芳香族炭化水素残基又は置換もしくは無置換の核原子数４〜６の芳香族複素環残基である。
Ｑは、環状構造を形成する原子団であり、Ｚは、−ＣＲｏＲｏ’−、−ＳｉＲｏＲｏ’−又は−ＧｅＲｏＲｏ’−（Ｇｅはゲルマニウム原子、Ｒｏ及びＲｏ’は前記と同じである。）である。
ａ及びｂは、それぞれ０〜４の整数、ｃ、ｄ、ｅ及びｆは、それぞれ２〜４の整数である。｝である。
Ｃは、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキレン基又は置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基であり、複数のＣは同一でも異なっていてもよい。ｓ、ｔ及びｕは、それぞれ０〜２０の整数である。
Ｂ１は、下記一般式（１７）〜（１９）のいずれかで表される基であり、単独もしくは組み合わせたものであってもよい。
｛一般式（１７）〜（１９）において、Ｒ、Ｖ、Ｚ、Ｑ、ａ及びｂは前記と同じである。｝
Ｄは、金属原子に配位する部位である。
ただし、一般式（１６）において、Ａ及び／又はＢ１は、スピロ骨格を有する構造を少なくとも１つ以上含む。］
【請求項５】
一般式（２）において、金属原子に配位する部位Ｄが、下記一般式（２０）で表される分子から水素原子を除いた基である請求項３に記載の配位金属化合物。
（Ｑ１及びＱ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０芳香族複素環基又はこれらの誘導体であり、Ｑ１及びＱ２のうち少なくとも一方がベンゼン環又はその誘導体であり、Ｑ１及びＱ２のうちいずれか一方が前記金属原子Ｍと炭素原子−金属原子結合を形成し、他方が配位結合を形成する。Ｚ３は、単結合、−ＣＲｏＲｏ’−、−ＳｉＲｏＲｏ’−、−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＮＲｏ（Ｒｏ及びＲｏ’は前記と同じである。）である。
【請求項６】
一般式（１６）において、金属原子に配位する部位Ｄが、下記一般式（２０）で表される分子から水素原子を除いた基である請求項４に記載の配位金属化合物。
（Ｑ１及びＱ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０芳香族複素環基又はこれらの誘導体であり、Ｑ１及びＱ２のうち少なくとも一方がベンゼン環又はその誘導体であり、Ｑ１及びＱ２のうちいずれか一方が前記金属原子Ｍと炭素原子−金属原子結合を形成し、他方が配位結合を形成する。Ｚ３は、単結合、−ＣＲｏＲｏ’−、−ＳｉＲｏＲｏ’−、−Ｏ−、−ＣＯ−又は−ＮＲｏ（Ｒｏ及びＲｏ’は前記と同じである。）である。
【請求項７】
一般式（２）において、Ａが下記一般式（５）、（６）及び（２２）〜（４１）から選ばれる基であり、かつＢが下記一般式（４２）〜（４４）から選ばれる基である請求項３に記載の配位金属化合物。
（式中、Ｒ、Ｖ、ａ、ｂ、ｃ、ｅ、ｆは前記と同じ、Ｒ１〜Ｒ１０は、それぞれ独立に、前記Ｒと同じである。Ａ１〜Ａ４は、それぞれ独立に、−ＣＲ’Ｒ’’−、−ＳｉＲ’Ｒ’’−、−Ｏ−、−ＮＲ’−、−ＣＯ−を示す。ここで、Ｒ’，Ｒ’’は前記Ｒと同じであり、Ｒ’とＲ’’は同一でも異なっていてもよい。また、Ａ１〜Ａ４のうちの少なくとも２つの隣接するものが、それぞれ−ＣＲ’Ｒ’’−で表され、かつ隣接するＲ’同士、Ｒ’’同士又はＲ’とＲ’’とが飽和結合もしくは不飽和結合し、炭素数４〜５０の環状構造を形成してもよい。ｗは１〜１０の整数である。）
【請求項８】
一般式（１６）において、Ａが下記一般式（２２）〜（４１）から選ばれる基であり、かつＢが下記一般式（４５）又は（４６）である請求項４に記載の配位金属化合物。
（式中、Ｒ、Ｖ、ａ、ｂ、ｃ、ｅ、ｆは前記と同じ、Ｒ１〜Ｒ１０は、それぞれ独立に、前記Ｒと同じである。Ａ１〜Ａ４は、それぞれ独立に、−ＣＲ’Ｒ’’−、−ＳｉＲ’Ｒ’’−、−Ｏ−、−ＮＲ’−、−ＣＯ−を示す。ここで、Ｒ’，Ｒ’’は前記Ｒと同じであり、Ｒ’とＲ’’は同一でも異なっていてもよい。また、Ａ１〜Ａ４のうちの少なくとも２つの隣接するものが、それぞれ−ＣＲ’Ｒ’’−で表され、かつ隣接するＲ’同士、Ｒ’’同士又はＲ’とＲ’’とが飽和結合もしくは不飽和結合し、炭素数４〜５０の環状構造を形成してもよい。ｗは１〜１０の整数である。）
【請求項９】
一般式（１）において、Ｌ２が、ハロゲン原子、アセチルアセトン誘導体、８−キノリノール誘導体及びフェニルピリジン誘導体から選ばれた少なくとも一種類である請求項２に記載の配位金属化合物。
【請求項１０】
一般式（２）において、Ｄがフェニルピリジル基であり、一般式（１）におけるＭがイリジウム原子である請求項３に記載の配位金属化合物。
【請求項１１】
一般式（１６）において、Ｄがフェニルピリジル基であり、一般式（１）におけるＭがイリジウム原子である請求項４に記載の配位金属化合物。
【請求項１２】
下記一般式（１’）の構造の化合物を少なくとも１つ含む有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
［式（１’）中、Ｘ、Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立に、単結合、−ＣＲ’Ｒ″−、−ＳｉＲ’Ｒ″−、−ＣＯ−又はＮＲ’−を示し、Ｑは炭素原子、珪素原子又はゲルマニウム原子を示す。Ｚは重金属錯体からなる２価の基を示す。Ｒ’、Ｒ″は、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、及び置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基から選ばれる基を示す。Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基もしくはヘテロ環基、及び炭素数６〜５０のアリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアミノ基、ジアリールアミノ基もしくはアルキルアリールアミノ基から選ばれる基を示す。また、Ｒ１〜Ｒ８のうち、隣接する２つの置換基が互いに結合して環構造を形成してもよい。］
【請求項１３】
下記一般式（４’）で表される化合物を少なくとも１つ含む有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
［式（４’）中、（Ｐｈｏｓ）は、前記一般式（１’）においてＲ１〜Ｒ８のうちの２つを除いて形成される２価の基である。Ｅ１及びＥ２は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基及びヒドロキシル基から選ばれる基を示す。Ｃ１〜Ｃ４は、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキレン基、及び置換もしくは無置換の炭素数６〜５０の２価のアリーレン基から選ばれる基を示す。ｐ１〜ｐ４は、それぞれ０〜２０の整数である。］
【請求項１４】
請求項１２に記載の前記一般式（１’）のＲ１〜Ｒ８のうちの少なくとも１つが重合性基又は重合性基を含む核炭素数６〜５０の芳香族基であり、一般式（１’）で表される化合物を重合又は共重合させることによって構成される重合体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項１５】
請求項１２に記載の前記一般式（１’）のＲ１〜Ｒ８から選ばれる２つを除いて形成される２価の基を単位構造とする重合体又は共重合体を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項１６】
請求項１２に記載の前記一般式（１’）におけるＺが、下記一般式（２’）で表される金属錯体を含有する構造から水素原子を除いて形成される２価の基である請求項１２〜１５のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
［式（２’）中、Ｌ１は式（１’）のＹ１及びＹ２と結合する下記一般式（３’）で表される金属配位部を示し、ＭはＩｒ、Ｐｔ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｒｅ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｗ、Ａｕ及びＡｇから選ばれる金属原子を示す。
（式（３’）中、Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、及び置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基から選ばれる基を示し、２つのうち少なくとも一方がフェニル基又は置換されたフェニル基である。式（３’）中、Ｂ１は、単結合、−ＣＲ’Ｒ″−、−ＳｉＲ’Ｒ″、−ＣＯ−又はＮＲ’−を示す。Ｒ’及びＲ″は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０芳香族複素環基、及び置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基から選ばれる基を示す。）
式（２’）において、「Ｌ１→Ｍ」は、Ｌ１が金属原子Ｍに配位することを意味し、次の中から選ばれる。
（ここで、Ｌ１の炭素原子は金属原子Ｍと結合し、Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれる原子は金属原子Ｍへ配位結合する。）
式（２’）中、Ｌ２は、金属に配位する配位子であり、Ｌ１と同じでも異なっていてもよい。「Ｌ２→Ｍ」は、Ｌ２が金属原子Ｍに配位することを意味し、ハロゲン原子のσ結合又は下記の中から選ばれる。
（ここで、Ｌ２の炭素原子、Ｏ及びＮから選ばれる原子は金属原子Ｍと結合し、
Ｎ、Ｏ及びＳから選ばれる原子は金属原子Ｍへ配位結合する。）
式（２’）中、ｎは１〜ｘ（ｘ：金属の価数）の整数を示し、ｍは０〜（ｘ−ｎ）の整数を示す。］
【請求項１７】
一般式（２’）において、Ｌ２が、ハロゲン原子、下記一般式で表されるアセチルアセトン誘導体、８−キノリノール誘導体及びフェニルピリジン誘導体から選ばれる少なくとも一種である請求項１６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
（式中、Ｒ１１〜Ｒ２７は、それぞれ独立に、水素原子、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、アルコキシ基、アルキルシリル基もしくはアシル基、置換もしくは無置換のアミノ基、及び置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基から選ばれる基を示す。）
【請求項１８】
一般式（２’）中のＭがＩｒ（イリジウム）である請求項１６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料。
【請求項１９】
陰極と陽極間に少なくとも発光層を有する一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、請求項１〜１１のいずれかに記載の配位金属化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２０】
前記発光層が、請求項１〜１１のいずれかに記載の配位金属化合物を含む請求項１９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２１】
陰極と陽極間に少なくとも発光層を有する一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、該有機薄膜層の少なくとも一層が、請求項１２〜１８のいずれかに記載のエレクトロルミエンッセンス素子用材料を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２２】
有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を、発光層に含有する請求項２１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２３】
請求項１〜１１のいずれかに記載の配位金属化合物を含む有機溶剤溶液からなる発光性塗膜形成用材料。
【請求項２４】
請求項１２〜１８のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を含む有機溶剤溶液からなる発光性塗膜形成用材料。
【請求項２５】
陰極と陽極間に少なくとも発光層を有する一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機薄膜層の少なくとも一層が、請求項２３に記載の発光性塗膜形成用材料を用いて形成されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２６】
陰極と陽極間に少なくとも発光層を有する一層又は複数層からなる有機薄膜層が挟持されている有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機薄膜層の少なくとも一層が、請求項２４に記載の発光性塗膜形成用材料を用いて形成されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子。
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０３３１１８
【国際公開日】平成１７年４月１４日（２００５．４．１４）
【発行日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１４３７０（Ｐ２００５−５１４３７０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１２４２７
【国際出願日】平成１６年８月２３日（２００４．８．２３）
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年４月１４日（２００５．４．１４）
【発行日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１２４２７
【国際出願日】平成１６年８月２３日（２００４．８．２３）
【出願人】（０００１８３６４６）出光興産株式会社 (2,069)
【Ｆターム（参考）】
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