JP4039023B2

JP4039023B2 - 有機電界発光素子

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Publication number: JP4039023B2
Application number: JP2001308336A
Authority: JP
Inventors: 秀樹佐藤; 佳晴佐藤; 真代畚野
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2000-10-04
Filing date: 2001-10-04
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2021-10-04
Also published as: JP2003077674A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機電界発光素子に関するものであり、詳しくは、有機化合物から成る発光層に電界をかけて光を放出する薄膜型デバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、薄膜型の電界発光（ＥＬ）素子としては、無機材料のII−VI族化合物半導体であるＺｎＳ、ＣａＳ、ＳｒＳ等に、発光中心であるＭｎや希土類元素（Ｅｕ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｓｍ等）をドープしたものが一般的であるが、上記の無機材料から作製したＥＬ素子は、
１）交流駆動が必要（50〜1000Ｈｚ）、
２）駆動電圧が高い（〜200Ｖ）、
３）フルカラー化が困難（特に青色）、
４）周辺駆動回路のコストが高い、
という問題点を有している。
【０００３】
しかし、近年、上記問題点の改良のため、有機薄膜を用いたＥＬ素子の開発が行われるようになった。特に、発光効率を高めるため、電極からのキャリアー注入の効率向上を目的として電極の種類の最適化を行い、芳香族ジアミンから成る正孔輸送層と８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体から成る発光層とを設けた有機電界発光素子の開発（Appl.Phys.Lett.,51巻,913頁，1987年）により、従来のアントラセン等の単結晶を用いたＥＬ素子と比較して発光効率の大幅な改善がなされている。また、例えば、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体をホスト材料として、クマリン等のレーザー用蛍光色素をドープすること（J.Appl.Phys.,65巻,3610頁，1989年）で、発光効率の向上や発光波長の変換等も行われており、実用特性に近づいている。
【０００４】
上記の様な低分子材料を用いた電界発光素子の他にも、発光層の材料として、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリ［2-メトキシ-5-(2-エチルヘキシルオキシ)-1,4-フェニレンビニレン］、ポリ（3-アルキルチオフェン）等の高分子材料を用いた電界発光素子の開発や、ポリビニルカルバゾール等の高分子に低分子の発光材料と電子移動材料を混合した素子の開発も行われている。
【０００５】
素子の発光効率を挙げる試みとして、蛍光ではなく燐光を用いることも検討されている。燐光を用いる、即ち、三重項励起状態からの発光を利用すれば、従来の蛍光（一重項）を用いた素子と比べて、３倍程度の効率向上が期待される。この目的のためにクマリン誘導体やベンゾフェノン誘導体を発光層とすることが検討されたが（第51回応用物理学会連合講演会、28a-PB-7、1990年）、極めて低い輝度しか得られなかった。その後、三重項状態を利用する試みとして、ユーロピウム錯体を用いることが検討されてきたが、これも高効率の発光には至らなかった。
【０００６】
最近、以下に示す白金錯体（Ｔ−１）を用いることで、高効率の赤色発光が可能なことが報告された（Nature,395巻，151頁，1998年）。その後、以下に示すイリジウム錯体（Ｔ−２）を発光層にドープすることで、さらに緑色発光で効率が大きく改善されている（Appl.Phys.Lett.,75巻，4頁，1999年）。
【０００７】
【化１８】

【０００８】
【化１９】

【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
有機電界発光素子をフラットパネル・ディスプレイ等の表示素子、さらには蛍光灯や標識灯等の光源として応用するためには、素子の発光効率をさらに改善する必要がある。
【００１０】
前述の文献に記載の燐光分子（Ｔ−２）を用いた有機電界発光素子は比較的高効率で発光するが、（Ｔ−１）を用いた有機電界発光素子は、（Ｔ−２）を用いた素子と比較して、発光効率が低い。この主な原因は、発光層中のホスト材料と燐光物質の関係にあると推定される。
【００１１】
三重項励起子は一重項励起子に比べ、その生成確率は３倍あり、そのため、三重項励起子からの発光（すなわち燐光）を利用できれば発光効率は向上する。しかし、燐光性物質単独では膜の安定性が悪く、電極から注入された電荷（正孔・電子）の移動度が低いため、発光効率が上がらない。また、ホスト材料単独では三重項励起子からの発光はなく、そのほとんどは熱となって失活するため、発光効率が上がらない。これを解決する方法として、発光層として、蛍光性を示すホスト材料中に燐光性物質を分散させる方法がとられている。
【００１２】
この方法は、ホスト材料で生成した三重項励起子を燐光性物質の三重項励起子として利用し、これを発光させるものである。しかし、この方法はエネルギー移動を伴うため、ホスト材料中の励起三重項準位と燐光性物質の励起三重項準位が近くないとエネルギー移動確率が低くなり、発光に寄与しなくなる。前述の（Ｔ−１）および（Ｔ−２）を用いた素子の場合は、使用したホスト材料の励起三重項準位は（Ｔ−２）の励起三重項準位の方に近いと考えられる。
【００１３】
本発明者らは上記実状に鑑みて、燐光発光を利用した有機電界発光素子において、単独では高効率で発光しない燐光材料を、高輝度かつ高効率に発光させる方法につき検討した。
【００１４】
また、有機電界発光素子をフラットパネル・ディスプレイ等の表示素子に応用するためには、素子の発光効率を改善すると同時に駆動時の安定性を十分に確保する必要がある。しかしながら、前述の文献に記載の燐光分子（Ｔ−２）を用いた有機電界発光素子は、高効率発光ではあるが、駆動安定性が実用には不十分であり（Jpn.J.Appl.Phys.，38巻，L1502頁，1999年）、高効率な表示素子の実現は困難な状況である。
【００１５】
上記の駆動劣化の原因は、主に発光層の劣化によると推定される。
【００１６】
即ち、電極から注入された電荷は、ある確率で電子−正孔対（励起子）となる。一般に、三重項励起子による発光（燐光）は一重項励起子による発光（蛍光）に比べその寿命が長く、逆に、一重項励起子の方が三重項励起子よりも熱的な安定性は高い。
【００１７】
素子に印加する電流が増えると発光層に注入される電荷は増え、それに伴い励起子とならない電荷の量も増加する。また励起子となったものの中でも発光層中で発光に寄与せず熱失活するものが増加するため、発光層の温度が上昇する。
【００１８】
この時、特に、三重項励起子は一重項励起子と比較して熱的安定性に劣ることから、素子が劣化すると考えられる。このことは燐光分子（Ｔ−２）を用いた有機電界発光素子の発光効率が、注入電流の上昇とともに大きく低下する事からも推定される（Appl.Phys.,Lett.,75巻，４頁，1999年）。
【００１９】
このように、燐光分子を用いた有機電界発光素子は、実用化に向けて素子の駆動安定性に大きな問題を抱えているのが実状である。
【００２０】
また、有機電界発光素子をフラットパネル・ディスプレイ等の表示素子に応用するためには、多色表示を実現する必要がある。最近は、有機電界発光素子の用途として有望な携帯電話などの小型表示素子にも多色表示が求められている。
【００２１】
有機電界発光素子でマルチカラー表示、フルカラー表示等の多色表示を実現する方法としては、従来より
１）赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等、所望の色を発光画素とする方法
２）白色発光層の上にカラーフィルターを配置し、発光色を着色する方法
３）青色発光層の上に蛍光変換層を配置し、発光色を変換する方法
等が提案されている。
【００２２】
このうち１）の方法は、カラーフィルターなどのように、発光を吸収する層がないため光の利用効率が高く、高効率な自発光型多色表示素子として理想的である。しかし、この方法は各発光色に適した材料を各々揃える必要がある。
【００２３】
この目的のために、例えば前述のように、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体をホスト材料として、クマリン等のレーザー用蛍光色素をドープすること（J. Appl. Phys.，65巻，3610頁，1989年）で、発光波長の変換が行われている。
【００２４】
しかし、従来より提唱されている蛍光色素をドーピングする方法は、いずれも一重項励起子による発光を利用するため、前述したように、原理的に励起子の生成確率が低く、十分な発光効率が得られていない。また、（Ｔ−１）や（Ｔ−２）のような燐光分子を用いる方法は、室温で燐光発光する分子自体が非常に少ないのが現状であり、所望の色を揃えるには至っていない。
【００２５】
本発明者らは上記実状に鑑み、高効率かつ高い駆動安定性を有し、多色表示可能な有機電界発光素子を実現すべく検討し、本発明に至った。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明の有機電界発光素子は、基板上に、陽極および陰極に挟持された発光層を有する有機電界発光素子において、
該発光層が、
（１）電子輸送性および／または正孔輸送性を有するホスト材料
（２）室温で、燐光発光を示し、ロジウム、イリジウム、白金から選ばれる金属を含む有機金属錯体である化合物Ａ
及び
（３）室温で、燐光発光を示し、かつ、その最大発光波長が上記化合物Ａの最大発光波長より長波長である、ロジウム、イリジウム、白金、パラジウムから選ばれる金属を含む有機金属錯体である化合物Ｂ
を含有し、
該化合物Ａは、該ホスト材料の励起三重項準位と該化合物Ｂの励起三重項準位との間に、励起三重項準位を有し、該発光層中の該化合物Ａと該化合物Ｂの割合がモル比で、（化合物Ｂ）／（化合物Ａ）＝０．３〜３であり、該素子の最大発光波長が上記化合物Ｂに由来することを特徴とする。
【００２７】
即ち、本発明者らは、単独では高効率で発光しない燐光化合物である、上記構成要素（３）の化合物Ｂに対し、構成要素（２）の、室温で燐光発光を示す化合物Ａを併用することにより、化合物Ａが増感剤の役割を果たし、化合物Ｂの発光が強められることを見出した。そして、この結果として、多様な発光色の素子を得ることができ、有機電界発光素子を用いたマルチカラー表示やフルカラー表示のフラットパネル・ディスプレイを実現する上で極めて有効な有機電界発光素子を実現した。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の有機電界発光素子の実施の形態を詳細に説明する。
【００２９】
本発明の有機電界発光素子は、発光層に、
（１）電子輸送性および／または正孔輸送性を有するホスト材料
（２）室温で、燐光発光を示し、ロジウム、イリジウム、白金から選ばれる金属を含む有機金属錯体である化合物Ａ
及び
（３）室温で、燐光発光を示し、かつ、その最大発光波長が上記化合物Ａの最大発光波長より長波長である、ロジウム、イリジウム、白金、パラジウムから選ばれる金属を含む有機金属錯体である化合物Ｂ
を含有し、
該化合物Ａは、該ホスト材料の励起三重項準位と該化合物Ｂの励起三重項準位との間に、励起三重項準位を有し、化合物Ｂ由来の最大発光波長を有するものであり、好ましくはホスト材料を主成分として、化合物ＡおよびＢを副成分として含む発光層を有する有機電界発光素子である。
【００３０】
ここで「主成分」とは該発光層を形成する材料のうち５０重量％以上を占めるものを意味し、「副成分」とは該発光層を形成する材料のうち５０重量％未満を占めるものを意味する。即ち、「化合物ＡおよびＢを副成分とする」とは、化合物Ａと化合物Ｂの総量が、発光層形成材料の５０重量％未満であることを意味する。
【００３１】
ホスト材料は、発光層に含まれる化合物Ａの励起三重項準位、および、化合物Ｂの励起三重項準位より高いエネルギー状態の励起三重項準位を有することが好ましい。
【００３２】
また、安定な薄膜形状を与え、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有し、正孔および／または電子を効率良く輸送することができる化合物であることが必要である。
【００３３】
さらに、電気化学的かつ化学的に安定であり、トラップとなったり発光を消光したりする不純物が製造時や使用時に発生しにくい化合物であることが要求される。
【００３４】
これらの条件を満たすホスト材料としては、例えば下記一般式（Ｉ）または（II）で表わされる化合物、もしくは下記一般式（III）で表わされる基を有する化合物が挙げられる。
【００３５】
【化２０】

【００３６】
（（Ｉ）式中、カルバゾリル基およびフェニレン基は任意の置換基を有していても良い。Ｚ^１は直接結合または２価の連結基を示す。）
【００３７】
【化２１】

【００３８】
（（II）式中、Ｍは周期律表１族、２族、３族、１２族、または１３族から選ばれる金属を表わし、ｎは該金属の価数を表わす。Ｌは置換基を表わし、ｊは置換基Ｌの数を表わし０または１である。Ｘ^２は炭素原子または窒素原子を表わす。環Ａは含窒素複素環を示し、置換基を有していても良い。環Ｂは芳香族炭化水素環または芳香族複素環を示し、置換基を有していても良い。）
【００３９】
【化２２】

【００４０】
（（III）式中、Ｒ^５１〜Ｒ^５４は各々独立に、水素原子または置換基を表わし、Ｒ^５１とＲ^５２、Ｒ^５３とＲ^５４はそれぞれ結合して環を形成していても良い。Ｘ^３は酸素原子または硫黄原子を示す。）
【００４１】
前記一般式（Ｉ）で表わされるＮ−フェニルカルバゾール骨格を有する化合物として、好ましくは下記一般式（Ｉ−１）で表わされる化合物が挙げられる。
【００４２】
【化２３】

【００４３】
（（Ｉ−１）式中、Ｒ¹ 〜Ｒ¹⁶は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、Ｒ¹
とＲ² 、Ｒ³ とＲ⁴、Ｒ⁵ とＲ⁶ 、Ｒ⁷
とＲ⁸ 、Ｒ⁹ とＲ¹⁰、Ｒ¹¹とＲ¹²、Ｒ¹³とＲ¹⁴，Ｒ¹⁵とＲ¹⁶はそれぞれ互いに結合して環を形成しても良い。Ｚ¹は直接結合または２価の連結基を示す。）
【００４４】
（Ｉ−１）式中のＲ¹ 〜Ｒ¹⁶として、具体的には水素原子；塩素原子、フッ素原子などのハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ベンジル基等のアラルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；シアノ基；アミノ基；アシル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；カルボキシル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のアルキルアミノ基；ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのアラルキルアミノ基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；水酸基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；置換基を有していても良いフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基；置換基を有していても良いチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基が挙げられる。
【００４５】
前記芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基が有し得る置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のアルキルアミノ基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基などが挙げられる。
【００４６】
なお、Ｒ¹ とＲ² 、Ｒ³とＲ⁴ 、Ｒ⁵ とＲ⁶
、Ｒ⁷ とＲ⁸ 、Ｒ⁹ とＲ¹⁰、Ｒ¹¹とＲ¹²、Ｒ¹³
とＲ¹⁴ 、Ｒ¹⁵ とＲ¹⁶ はそれぞれ隣接する置換基同士で結合し、ベンゼン環、シクロヘキサン環等の５〜７員環を形成していても良い。
【００４７】
Ｒ¹ないしＲ¹⁶として特に好ましいのは、水素原子、アルキル基、またはシアノ基である。
【００４８】
一般式（Ｉ）または（Ｉ−１）におけるＺ¹として、好ましくは直接結合、酸素原子、硫黄原子、以下に示す連結基、
【００４９】
【化２４】

置換基を有していても良い２価の芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基、または、以下の連結基のいずれかが挙げられる。
【００５０】
【化２５】

【００５１】
（上記構造中のベンゼン環部分は、いずれも任意の置換基を有していて良く、またＡr¹〜Ａr⁶は置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基、または以下の一般式（Ｉ−２）で表される基が挙げられる。
【化２６】

なお、式（Ｉ−２）中におけるカルバゾリル基およびフェニレン基は、置換基を有していても良い。）
【００５２】
一般式（Ｉ）または（Ｉ−１）におけるＺ^１の好ましい連結基のうち、芳香族炭化水素環基としては、フェニレン基、ナフチレン基、アントラニル基、ナフタセン基等の、５〜６員環の単環または２〜４縮合環が挙げられ、芳香族複素環基としては、２価のチオフェン環残基、フラン環残基、ピリジン環残基、ピリミジン環残基またはキノリン環残基等の、５〜６員環の単環または２〜３縮合環が挙げられる。
【００５３】
これらの芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基は、メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基、フッ素原子等のハロゲン原子、トリフルオロメチル基等のα−ハロアルキル基等の置換基を有しても良い。
【００５４】
また、Ａｒ^１〜Ａｒ^６としては、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基、ナフタセニル基等の、５〜６員環の単環または２〜４縮合環である芳香族炭化水素環基、またはチエニル基、フリル基、ピリジル基、ピリミジニル基、キノリル基等の、５〜６員環の単環または２〜３縮合環である芳香族複素環基が挙げられる。これらの芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基は、メチル基、エチル基等のアルキル基、フッ素原子等のハロゲン原子、トリフルオロメチル基等のα−ハロアルキル基等の置換基を有しても良い。
【００５５】
前記式（Ｉ−２）で表わされる構造は、好ましくは下記式（Ｉ−３）で表わされる。
【００５６】
【化２７】

【００５７】
（（Ｉ−３）式中、Ｒ¹⁷〜Ｒ²⁴は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、置換基を有していても良いアミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、Ｒ¹⁷とＲ¹⁸、Ｒ¹⁹とＲ²⁰，Ｒ²¹とＲ²²，Ｒ²³とＲ²⁴はそれぞれ互いに結合して環を形成していても良い。）
【００５８】
上記（Ｉ−３）式において、Ｒ¹⁷〜Ｒ²⁴として、具体的には、水素原子；ハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ベンジル基等のアラルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；シアノ基；アミノ基；アシル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；カルボキシル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のアルキルアミノ基；ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのアラルキルアミノ基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；水酸基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；置換基を有していても良いフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基；置換基を有していても良いチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基が挙げられる。
【００５９】
前記芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基が有し得る置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基、アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基などが挙げられる。
【００６０】
なおＲ¹⁷とＲ¹⁸、Ｒ¹⁹とＲ²⁰，Ｒ²¹とＲ²²，Ｒ²³とＲ²⁴はそれぞれ隣接する置換基同士で結合し、ベンゼン環やシクロヘキサン環などの５〜７員環を形成していても良い。
【００６１】
前記一般式（Ｉ）で表わされる化合物の好ましい具体例を以下に示すが、これらに限定するものではない。
【００６２】
【化２８】

【００６３】
【化２９】

【００６４】
【化３０】

【００６５】
【化３１】

【００６６】
【化３２】

【００６７】
本発明の有機電界発光素子は、発光層におけるホスト材料として前記一般式（II）で表わされる有機金属錯体化合物を使用しても良い。前記一般式（II）で表わされるホスト材料としては、特に下記一般式（II−１）で表わされる有機金属錯体や、下記一般式（II−２）で表わされる混合配位子錯体、または下記一般式（II−３）で表わされる二核金属錯体が好ましい。
【００６８】
【化３３】

【００６９】
（（II−１）式中、Ｍ^１は１ないし３価の金属を表わし、ｎ、Ｘ^２、環Ａおよび環Ｂは一般式（II）におけると同義である。）
【００７０】
【化３４】

【００７１】
（（II−２）式中、Ｍ^２は３価の金属を表わし、Ｘ^２、環Ａおよび環Ｂは一般式（II）におけると同義である。Ｌ^１は下記一般式（II−２ａ）、（II−２ｂ）または（II−２ｃ）を表わす。）
【００７２】
【化３５】

【００７３】
（（II−２ａ）、（II−２ｂ）、（II−２ｃ）式中、Ａｒ^１１〜Ａｒ^１５は置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または置換基を有していても良い芳香族複素環基を表わし、Ｚ^２はシリコンまたはゲルマニウムを表わす。）
【００７４】
【化３６】

【００７５】
（（II−３）式中、Ｍ^３およびＭ^３’は３価の金属を表わし、Ｘ^２、環Ａ及び環Ｂは一般式（II）におけると同義であり、Ｘ^２’はＸ^２と、環Ａ’は環Ａと、また環Ｂ’は環Ｂとそれぞれ同義である。）
【００７６】
なお、一般式（II）および（II−１）〜（II−３）で表わされる化合物１分子中に含まれる、複数の下記構造部分
【００７７】
【化３７】

（一般式（II−３）においては、１化合物中に２個ずつ存在する下記構造部分
【化３８】

）、即ち環Ａ、環Ｂ、およびＸ^２（式（II−３）の場合は、環Ａ、環Ａ’、環Ｂ、環Ｂ’、Ｘ^２およびＸ^２’）は、同じであっても良いし、異なっていても良い。合成が容易である点からは、すべて同じであることが好ましい。
【００７８】
同様に、一般式（II−３）で表わされる化合物におけるＭ^３およびＭ^３’も、同じであっても異なっていても良く、合成が容易である点からは、同じであることが好ましい。
【００７９】
前記一般式（II）および（II−１）〜（II−３）で表わされる化合物の環Ａ、環Ａ’、環Ｂ、および環Ｂ’は、それぞれ下記のものから選ばれるものが好ましい。
［環Ａおよび環Ａ’］置換基を有していても良い５員環または６員環の含窒素芳香族複素環であり、該環に５または６員環の芳香族炭化水素環または芳香族複素環が１または２個縮合して縮合環を形成しても良い。
［環Ｂおよび環Ｂ’］置換基を有していても良い６員環の芳香族炭化水素環または芳香族複素環であり、該環に５または６員環の芳香族炭化水素環または芳香族複素環が１または２個縮合して縮合環を形成しても良い。
【００８０】
前記一般式（II）および（II−１）〜（II−３）で表わされる化合物の環Ａ、環Ａ’、環Ｂ、および環Ｂ’として、より好ましくは各々単環であり、中でもそれぞれ下記から選ばれる環が好ましい。
［環Ａおよび環Ａ’］それぞれ置換基を有していても良い、ジアゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、チアジアゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、ピリジン環、ジアジン環、トリアジン環
［環Ｂおよび環Ｂ’］それぞれ置換基を有していても良い、ベンゼン環、ピリジン環、ジアジン環、トリアジン環
【００８１】
さらに前記一般式（II）および（II−１）〜（II−３）で表わされる化合物の環Ａ、環Ａ’、環Ｂ、および環Ｂ’は、それぞれ下記構造式から選ばれることが最も好ましい。
【００８２】
【化３９】

【００８３】
（式中、Ｒ^３１〜Ｒ^３７は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または置換基を有していても良い芳香族複素環基を表わし、Ｒ^３１とＲ^３２、Ｒ^３１とＲ^３３、Ｒ^３４とＲ^３５、Ｒ^３５とＲ^３６、Ｒ^３６とＲ^３７はそれぞれ互いに結合して環を形成していても良い。）
【００８４】
【化４０】

【００８５】
（式中、Ｒ^３８〜Ｒ^４１は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または置換基を有していても良い芳香族複素環基を表わし、Ｒ^３８とＲ^３９、Ｒ^３９とＲ^４０、Ｒ^４０とＲ^４１はそれぞれ互いに結合して環を形成していても良い。）
【００８６】
なお上記［環Ｂおよび環Ｂ’］の構造における２本の結合手は、前記式（II）および（II−１）〜（II−３）における環Ｂおよび環Ｂ’構造の定義を満たす限り、酸素原子、または環Ａおよび環Ａ’における原子Ｘ^２、Ｘ^２’のうち、いずれがいずれに結合していても良い。
【００８７】
Ｒ^３１〜Ｒ^４１として、具体的には水素原子；ハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ベンジル基等のアラルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；シアノ基；アミノ基；アシル基；カルボキシル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジベンジルアミノ基；ジフェネチルアミノ基などのジアラルキルアミノ基；トリフルオロメチル基等のα−ハロアルキル基；水酸基；置換基を有していても良いフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基；置換基を有していても良いチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基を表わす。
【００８８】
前記芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基が有し得る置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基などが挙げられる。
【００８９】
なお、Ｒ^３１とＲ^３２、Ｒ^３１とＲ^３３、Ｒ^３４とＲ^３５、Ｒ^３５とＲ^３６、Ｒ^３６とＲ^３７、Ｒ^３８とＲ^３９、Ｒ^３９とＲ^４０、Ｒ^４０とＲ^４１がそれぞれ隣接する基同士で結合して形成する環としては、ベンゼン環、またはシクロヘキサン環等が挙げられる。
【００９０】
Ｒ^３１〜Ｒ^４１として好ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロアルキル基または置換基を有していても良い芳香族炭化水素基であるか、または隣接する基同士で結合して環を形成する。
【００９１】
一般式（II）および（II−１）〜（II−３）で表わされる化合物の金属Ｍ（Ｍ^１、Ｍ^２、Ｍ^３およびＭ^３’）は、周期律表１族、２族、３族、１２族、１３族から選ばれる金属であれば特に限定されないが、好ましくは亜鉛、アルミニウム、ガリウム、ベリリウム、およびマグネシウムが挙げられる。
【００９２】
前記一般式（II）および（II−１）〜（II−３）で表わされる化合物の好ましい具体例を以下に示すが、これらに限定するものではない。
【００９３】
【化４１】

【００９４】
【化４２】

【００９５】
【化４３】

【００９６】
【化４４】

【００９７】
【化４５】

【００９８】
【化４６】

【００９９】
なお、これらの化合物は発光層中に、主成分として単独で用いても良いし、必要に応じて、各々混合して用いても良い。
【０１００】
また、本発明の有機電界発光素子は、発光層におけるホスト材料として、前記一般式（III）で表される基を有する化合物を使用してもよい。
【０１０１】
前記一般式（III）において、Ｒ⁵¹とＲ⁵²、Ｒ⁵³とＲ⁵⁴がそれぞれ結合して形成する環としては、ベンゼン環やシクロヘキサン環が挙げられる。
【０１０２】
前記一般式（III）において、Ｒ⁵¹〜Ｒ⁵⁴は、具体的には、水素原子；ハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ベンジル基等のアラルキル基；ビニル基等のアルケニル基；シアノ基；アミノ基；アシル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数１〜６のアルコキシカルボニル基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのジアラルキルアミノ基；トリフルオロメチル基等のα−ハロアルキル基；水酸基；置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基；置換基を有していてもよいチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基を表わし、前記置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数１〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基、アセチル基等のアシル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基、シアノ基が挙げられる。なお、上述の置換基のうち、炭素数１〜６のアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基は、直鎖であっても分岐していても良い。以下の置換基の例示においても同様である。
【０１０３】
前記一般式（III）で表わされる基の好ましい具体例を以下に示すが、これらに限定するものではない。
【０１０４】
【化４７】

【０１０５】
前記一般式（III）で表される基を有する化合物は、低分子であっても高分子であってもよい。高分子の場合は、主鎖に含有されていてもよいし、また、側鎖として含有されていてもよい。
【０１０６】
この化合物は分子量４００〜１２００程度の低分子化合物である場合が好ましく、一般式（III）で表される基を有する化合物は、化合物全体としての環の合計数が６〜２０であるのが好ましく、より好ましくは７〜１８である。また、一般式（III）で表される基を有する化合物は、分子内に一般式（III）で表される単位を２〜３個有している化合物が好ましい。
【０１０７】
中でも、一般式（III）で表される基は、前記（Ｓ−１）あるいは（Ｓ−２）であるのが特に好ましい。
【０１０８】
一般式（III）で表される基を有する化合物は、下記一般式（III−１）または（III−２）で表される化合物であることが好ましい。
【０１０９】
【化４８】

【０１１０】
（式中、Ｒ⁵⁵〜Ｒ⁶²は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アリル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、α−ハロアルキル基、水酸基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、Ｒ⁵⁵とＲ⁵⁶、Ｒ⁵⁷とＲ⁵⁸、Ｒ⁵⁹とＲ⁶⁰、Ｒ⁶¹とＲ⁶²はそれぞれ互いに結合して環を形成しても良い。Ｘ⁴およびＸ⁵は各々独立に、酸素原子または硫黄原子を示し、Ｑ¹は置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基からなる２価の連結基を示す。）
【０１１１】
【化４９】

【０１１２】
（式中、Ｒ⁶³〜Ｒ⁷⁴は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アリル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、α−ハロアルキル基、水酸基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、Ｒ⁶³とＲ⁶⁴、Ｒ⁶⁵とＲ⁶⁶、Ｒ⁶⁷とＲ⁶⁸、Ｒ⁶⁹とＲ⁷⁰、Ｒ⁷¹とＲ⁷²、Ｒ⁷³とＲ⁷⁴はそれぞれ互いに結合して環を形成してもよい。Ｘ⁶〜Ｘ⁸は各々独立に、酸素原子または硫黄原子を示し、Ｑ²は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基からなる３価の連結基を示す。）
【０１１３】
前記一般式（III−１）において、Ｒ⁵⁵〜Ｒ⁶²は各々独立に、水素原子；ハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ベンジル基等のアラルキル基；ビニル基等のアルケニル基；シアノ基；アミノ基；アシル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数１〜６のアルコキシカルボニル基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのジアラルキルアミノ基；トリフルオロメチル基等のα−ハロアルキル基；水酸基；置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基；置換基を有していてもよいチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基を表わし、前記置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数１〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基、アセチル基等のアシル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基、シアノ基を示す。Ｒ⁵⁵とＲ⁵⁶、Ｒ⁵⁷とＲ⁵⁸、Ｒ⁵⁹とＲ⁶⁰、Ｒ⁶¹とＲ⁶²はそれぞれ結合して、ベンゼン環、シクロヘキサン環等を形成してもよい。Ｘ⁴〜Ｘ⁵は各々独立に、酸素原子または硫黄原子を示す。Ｑ¹は置換基を有していてもよい芳香族芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基からなる２価の連結基を示す。連結基Ｑ¹の好ましい例を以下に示す。
【０１１４】
【化５０】

【０１１５】
これらの中でも、連結基Ｑ¹は、（Ａ−２）、（Ａ−６）、（Ａ−８）、（Ａ−１０）あるいは（Ａ−１２）が好ましい。そして、これら連結基Ｑ¹を有し、環構造として（Ｓ−１）または（Ｓ−２）を有する化合物であるものが最も好ましい。
【０１１６】
前記一般式（III−１）で表わされる化合物の好ましい具体例を表１，２に示すが、これらに限定するものではない。
【０１１７】
【表１】

【０１１８】
【表２】

【０１１９】
前記一般式（III−２）において、Ｒ⁶³〜Ｒ⁷⁴は各々独立に、水素原子；ハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ベンジル基等のアラルキル基；ビニル基等のアルケニル基；シアノ基；アミノ基；アシル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数１〜６のアルコキシカルボニル基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのジアラルキルアミノ基；トリフルオロメチル基等のα−ハロアルキル基；水酸基；置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基；置換基を有していてもよいチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基を表わし、前記置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数１〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基、アセチル基等のアシル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基、シアノ基を示す。Ｒ⁶³とＲ⁶⁴、Ｒ⁶⁵とＲ⁶⁶、Ｒ⁶⁷とＲ⁶⁸、Ｒ⁶⁹とＲ⁷⁰、Ｒ⁷¹とＲ⁷²、Ｒ⁷³とＲ⁷⁴はそれぞれ互いに結合して、ベンゼン環、シクロヘキサン環等を形成していても良い。Ｘ⁶〜Ｘ⁸は各々独立に、酸素原子または硫黄原子を示す。Ｑ²は置換基を有していてもよい芳香族芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基からなる３価の連結基を示す。連結基Ｑ²の好ましい例を以下に示す。
【０１２０】
【化５１】

【０１２１】
これらの中でも連結基Ｑ²は、（Ｂ−１）、（Ｂ−２）あるいは（Ｂー７）が好ましい。最も好ましくは、これら連結基を有し、環構造として（Ｓ−１）または（Ｓ−２）を有する場合である。
【０１２２】
前記一般式（III−２）で表わされる化合物の好ましい具体例を表３，４に示すが、これらに限定するものではない。
【０１２３】
【表３】

【０１２４】
【表４】

【０１２５】
前記一般式（III）で表される基を有する化合物は、発光層中に１種のみが含まれていてもよく、２種以上が含まれていてもよい。
【０１２６】
また、ホスト材料としては、前記一般式（Ｉ）〜（III）のほかに、下記化合物等を使用しても良い。
【０１２７】
【化５２】

【０１２８】
ホスト材料は、前述したように、同じ一般式で表わすことができる化合物を複数種併用しても良いし、また同じ一般式では表わせない化合物を２種以上併用しても良い。
【０１２９】
本発明の有機電界発光素子において、発光層のホスト材料として最も好ましいのは前記一般式（Ｉ）で表わされる化合物である。
【０１３０】
次に、本発明の構成要件（２）、すなわち室温で燐光発光を示す化合物Ａについて説明する。
【０１３１】
化合物Ａは、ホスト材料の励起三重項準位と、後述する化合物Ｂの励起三重項準位との間に、励起三重項準位を有する。
【０１３２】
構造の点で、ロジウム、イリジウム、白金から選ばれる金属を含む有機金属錯体を用いる。
【０１３３】
該金属としては、中心金属／配位子間の電荷移動が起こりやすいという点から、ロジウム、イリジウム、白金が挙げられる。
【０１３４】
これらの錯体としては、例えば下記一般式（IV）で表わされる化合物が挙げられる。
【０１３５】
【化５３】

【０１３６】
（（IV）式中、環Ｄは置換基を有していても良い芳香族炭化水素環または置換基を有していても良い含窒素芳香族複素環を表わし、環Ｅは置換基を有していても良い含窒素芳香族複素環を表す。環Ｄが有する基と環Ｅが有する基が結合してこれらに縮合する環を形成しても良い。Ｍ^４はロジウム、イリジウム、白金から選ばれる金属、Ｌ^２は任意の２座配位子、ｍはＭ^４の価数、ｋは０≦ｋ＜ｍの整数を表わす。）
【０１３７】
一般式（IV）において、環Ｄは、置換基を有していても良い芳香族炭化水素環または芳香族複素環を表わし、好ましくは、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、チエニル基、ピリジル基、フリル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフリル基、キノリル基、またはイソキノリル基を表わす。
【０１３８】
これらの芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基が有していても良い置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェニル基、ナフチル基などの芳香族炭化水素環基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基等が挙げられる。
【０１３９】
環Ｅは、含窒素芳香族複素環基を表わし、好ましくは、ピリジル基、ピリミジル基、ピラジン基、トリアジン基、ベンゾチアゾール基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾイミダゾール基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリン基、またはフェナントリジン基を表わす。これらは置換基を有していても良い。
【０１４０】
これらの芳香族複素環基が有していても良い置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェニル基、ナフチル基などの芳香族炭化水素環基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基等が挙げられる。
【０１４１】
なお、環Ｄが有する置換基と環Ｅが有する置換基が結合して、全体で一つの縮合環を形成しても良く、この縮合環としては７，８−ベンゾキノリン基等が挙げられる。
【０１４２】
環Ｄおよび環Ｅの置換基としてはより好ましくはアルキル基、アルコキシ基、芳香族炭化水素環基またはシアノ基が挙げられる。
【０１４３】
【化５４】

【０１４４】
上記配位子としては、例えば以下の構造が挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、以下の例では環Ｄおよび環Ｅにおける置換基の記載を省略しているが、これらは前記したような置換基を有していても良い。
【０１４５】
【化５５】

【０１４６】
【化５６】

【０１４７】
前記一般式（IV）における任意の２座配位子Ｌ^２は、１価の２座配位子であれば良く特に制限はないが、立体障害を考慮するとあまり嵩高くないものが好ましく、例えば下記配位子が挙げられる。
【０１４８】
【化５７】

（式中、Ｒ、Ｒ'、Ｒ''、Ｒ'''およびＲ''''は、各々独立に炭素数１〜４のアルキル基または炭素数１〜４のハロゲン化アルキル基を表わす。なお、芳香族炭化水素環および芳香族複素環における置換基は記載を省略した。）
【０１４９】
これらの配位子Ｌ^２の中でも、特に好ましいものは以下のものである。
【０１５０】
【化５８】

環Ｄおよび環Ｅを含む配位子、および任意の配位子Ｌ^２は、前記一般式（IV）における中心金属Ｍ^４の価数を満たす限り、どのような組み合わせで、何個ずつ配位していてもかまわないが、特に下記一般式（IV−１）または（IV−２）で表わされる化合物が好ましい。
【０１５１】
【化５９】

【０１５２】
（（IV−１），（IV−２）式中、Ｍ^５およびＭ^６はロジウム、イリジウム、白金から選ばれる金属、ｍは該金属の価数を表わす。環Ｄ^１および環Ｄ^２は置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環を表わし、環Ｅ^１および環Ｅ^２は、置換基を有していても良い、含窒素芳香族複素環を表わす。環Ｄ^１が有する置換基と環Ｅ^１が有する置換基が結合して、これらに縮合する環を形成していても良く、また環Ｄ^２が有する置換基と環Ｅ^２が有する置換基が結合して、これらに縮合する環を形成していても良い。）
【０１５３】
一般式（IV）で表わされる、燐光化合物Ａの具体例を以下に記載するが、これらに限定されるものではない。
【０１５４】
【化６０】

【０１５５】
【化６１】

【０１５６】
【化６２】

【０１５７】
また、化合物Ｂとしては、前記一般式（IV）で表される有機金属錯体の他に、以下の一般式（Ｖ）で示される有機金属錯体を用いることもできる。
【０１５８】
【化６３】

【０１５９】
（（Ｖ）式中、Ｒ⁸¹〜Ｒ⁹²は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わす。Ｒ⁸¹とＲ⁸²、Ｒ⁸⁴とＲ⁸⁵、Ｒ⁸⁷とＲ⁸⁸、およびＲ⁹⁰とＲ⁹¹は、それぞれ互いに連結して環を形成していても良い。Ｍ^７はロジウム、イリジウム、白金、パラジウムから選ばれた金属、Ｘ⁹〜Ｘ¹²は炭素または窒素を表わす。但し、Ｘ⁹〜Ｘ¹²のいずれかが窒素原子の場合は、該窒素原子に結合するＲ⁸³、Ｒ⁸⁶、Ｒ⁸⁹またはＲ⁹²は無い（存在しない））。
【０１６０】
上記一般式（Ｖ）におけるＭ⁷としては、ロジウム、イリジウム、白金、パラジウムが挙げられ、特に好ましくは、白金、パラジウム等の２価の金属が挙げられる。
【０１６１】
前記一般式（Ｖ）で表わされる有機金属錯体の具体例を以下に示すが、下記の化合物に限定されるわけではない。
【０１６２】
【化６４】

【０１６３】
次に本発明の構成要件（３）、すなわち室温で、燐光発光を示す化合物Ｂについて説明する。
【０１６４】
本発明の有機電界発光素子は、その発光層中において、化合物Ａが増感剤の役目を果たすため、化合物Ｂ由来の発光が強まることが特徴である。そのためには燐光化合物Ｂが、燐光化合物Ａの励起三重項準位より低いエネルギー状態の励起三重項準位を有することが重要である。
【０１６５】
燐光化合物Ｂとしては、化合物Ａとして前述したものと同様の化合物が挙げられる。これらの中から、化合物Ａとのエネルギー準位の関係が上記要件を満たすような化合物を選択することが好ましい。
【０１６６】
エネルギー移動の点からは、化合物ＡまたはＢとしてイリジウムを含む錯体を少なくとも１種含有することが好ましい。中でも、化合物Ａおよび化合物Ｂとしてイリジウム錯体を少なくとも各１種ずつ含有するか、化合物Ａおよび化合物Ｂのうち一方としてイリジウム錯体を、他方として白金錯体を、各々少なくとも１種ずつ含有することが好ましい。
【０１６７】
次に、本発明の有機電界発光素子の構造について、図面を参照しながら説明するが、本発明の有機電界発光素子の構造は何ら図示のものに限定されるものではない。
【０１６８】
図１〜３は本発明の有機電界発光素子の実施の形態を模式的に示す断面図であり、１は基板、２は陽極、３は陽極バッファ層、４は正孔輸送層、５は発光層、６は正孔阻止層、７は電子輸送層、８は陰極を各々表わす。以下、図１に示す素子を中心に説明する。
【０１６９】
基板１は有機電界発光素子の支持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられる。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂の板が好ましい。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア性に留意する必要がある。基板のガスバリア性が小さすぎると、基板を通過した外気により有機電界発光素子が劣化することがあるので好ましくない。このため、合成樹脂基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保する方法も好ましい方法の一つである。
【０１７０】
基板１上には陽極２が設けられる。陽極２は正孔輸送層４への正孔注入の役割を果たすものである。この陽極２は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、インジウムおよび／またはスズの酸化物などの金属酸化物、ヨウ化銅などのハロゲン化金属、カーボンブラック、あるいは、ポリ（3-メチルチオフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子などにより構成される。陽極２の形成は通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより行われることが多い。また、銀などの金属微粒子、ヨウ化銅などの微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末などを用いる場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散し、基板１上に塗布することにより陽極２を形成することもできる。さらに、導電性高分子の場合は、電解重合により直接基板１上に薄膜を形成したり、基板１上に導電性高分子を塗布して陽極２を形成することもできる（Appl．Phys．Lett．，60巻，2711頁，1992年）。
【０１７１】
また、陽極２は異なる材料からなる層を、積層して形成された積層構造であっても良い。
【０１７２】
陽極２の厚みは、必要とする透明性により異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率を、通常、60％以上、好ましくは80％以上とすることが望ましく、この場合、厚みは、通常、５〜1000nm、好ましくは10〜500nm程度である。不透明でよい場合は陽極２の厚みは基板１と同程度でも良い。また、さらには上記の陽極２の上に異なる導電材料を積層することも可能である。
【０１７３】
陽極２の上には正孔輸送層４が設けられる。正孔輸送層４の材料に要求される条件としては、陽極２からの正孔注入効率が高く、かつ、注入された正孔を効率よく輸送することができる材料であることが挙げられる。そのためには、イオン化ポテンシャルが小さく、可視光の光に対して透明性が高く、しかも正孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくいことが要求される。また、発光層５に接するために発光層５からの発光を消光したり、発光層５との間でエキサイプレックスを形成して効率を低下させないことが求められる。上記の一般的要求以外に、車載表示用の応用を考えた場合、素子にはさらに耐熱性が要求されるため、Tgとして75℃以上の値を有する材料が望ましく、特に85℃以上の値を有する材料が好ましい。
【０１７４】
このような正孔輸送材料としては、例えば、4,4'-ビス［N-（1-ナフチル）-N-フェニルアミノ］ビフェニルで代表される２個以上の３級アミンを含み２個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族ジアミン（特開平５−234681号公報）、4,4',4"-トリス(1-ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミン化合物（J.
Lumin., 72-74巻、985頁、1997年）、トリフェニルアミンの四量体から成る芳香族アミン化合物（Chem.
Commun., 2175頁、1996年）、2,2',7,7'-テトラキス-(ジフェニルアミノ)-9,9'-スピロビフルオレン等のスピロ化合物（Synth.
Metals, 91巻、209頁、1997年）等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いても良いし、必要に応じて、各々、混合して用いても良い。
【０１７５】
上記の化合物以外に、正孔輸送層４の材料として、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルトリフェニルアミン（特開平７− 53953号公報）、テトラフェニルベンジジンを含有するポリアリーレンエーテルサルホン（Polym. Adv. Tech., 7巻、33頁、1996年）等の高分子材料が挙げられる。
【０１７６】
正孔輸送層４を塗布法で形成する場合は、正孔輸送材料の１種または２種以上に、必要により正孔のトラップにならないバインダー樹脂や塗布性改良剤などの添加剤を添加し、溶解して塗布溶液を調製し、スピンコート法などの方法により陽極２上に塗布し、乾燥して正孔輸送層４を形成する。バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル等が挙げられる。バインダー樹脂は添加量が多いと正孔移動度を低下させるので、少ない方が望ましく、通常、正孔輸送層４中の含有量で５０重量％以下が好ましい。
【０１７７】
正孔輸送層４を真空蒸着法で形成する場合には、正孔輸送材料を真空容器内に設置されたルツボに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで10^−４Pa程度にまで排気した後、ルツボを加熱して、正孔輸送材料を蒸発させ、ルツボと向き合って置かれた、陽極２が形成された基板１上に正孔輸送層４を形成させる。
【０１７８】
正孔輸送層４の膜厚は、通常、5〜300nm、好ましくは 10〜100nmである。このように薄い膜を一様に形成するためには、一般に真空蒸着法がよく用いられる。
【０１７９】
正孔輸送層４の上には発光層５が設けられる。発光層５は、少なくとも（１）電子輸送性および／または正孔輸送性を有するホスト材料、（２）室温で、燐光発光を示す化合物Ａ、（３）室温で、燐光発光を示す化合物Ｂ、を含有する。この発光層５は、電界を与えられた電極間において、陽極２から注入されて正孔輸送層４を移動する正孔と、陰極８から注入されて正孔阻止層６を移動する電子との再結合により励起されて、強い発光を示す。その発光スペクトルにおける最大発光波長は、上記化合物Ｂに由来するものである。
【０１８０】
なお、発光層５は、本発明の性能を損なわない範囲で、上記（１）〜（３）以外の成分を含有していても良い。
【０１８１】
燐光発光を示す化合物Ａの含有量は、発光層全体に対し０．１〜３０重量％の範囲が好ましい。化合物Ａの含有量が０．１重量％未満では、素子の発光効率向上に十分に寄与することができない可能性があり、３０重量％を超えると濃度消光が生じ、発光効率の低下が起こる恐れがある。
【０１８２】
燐光発光を示す化合物Ｂの含有量も、発光層全体に対して０．１〜３０重量％程度が好ましいが、より好ましくは化合物Ａと化合物Ｂの総量が、発光層全体の０．１〜３０重量％の範囲内の場合である。エネルギー移動の点からは、化合物Ａと化合物Ｂとの割合は（化合物Ｂ）／（化合物Ａ）＝０．３〜３（モル比）である。
【０１８３】
化合物Ａおよび化合物Ｂは、発光層内に均一に分布していても良く、膜厚方向に分布をもって、不均一に存在していても良い。
【０１８４】
発光層５の膜厚は、通常１０〜２００ｎｍ、好ましくは２０〜１００ｎｍである。正孔輸送層４と同様の方法にて薄膜形成される。
【０１８５】
正孔阻止層６は発光層５の上に、発光層５の陰極側の界面に接するように積層され、正孔輸送層４から移動してくる正孔が陰極８に到達するのを阻止する役割と、陰極８から注入された電子を効率よく発光層５の方向に輸送することができる化合物より形成される。正孔阻止層６を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いことが必要とされる。正孔阻止層６は正孔と電子を発光層５内に閉じこめて、発光効率を向上させる機能を有する。
【０１８６】
このような条件を満たす正孔阻止材料として、好ましくは、下記一般式（VI）
で表わされる混合配位子錯体が挙げられる。
【０１８７】
【化６５】

【０１８８】
（（VI）式中、Ｒ^１０１〜Ｒ^１０６は、水素原子または置換基を表わす。Ｑ^３はアルミニウム、ガリウム、インジウムから選ばれる金属原子を表わす。Ｙ^１は以下に示す一般式（VI−１）、（VI−２）、（VI−３）のいずれかで表わされる。
【化６６】

（式中、Ａｒ^２１〜Ａｒ^２５は、置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または置換基を有していても良い芳香族複素環基を表わし、Ｙ^２はシリコンまたはゲルマニウムを表わす。））
【０１８９】
前記一般式（VI）において、Ｒ¹⁰¹〜Ｒ¹⁰⁶は各々独立に水素原子または置換基を表すが、好ましくは水素原子；塩素、臭素等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ベンジル基等のアラルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；シアノ基；アミノ基；アシル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；カルボキシル基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のアルキルアミノ基；ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのアラルキルアミノ基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；水酸基；置換基を有していても良いフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基；置換基を有していても良いチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基を表わす。
【０１９０】
前記芳香族炭化水素環基および芳香族複素環基が有しうる置換基としては、フッ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；ビニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数２〜６のアルコキシカルボニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のアルキルアミノ基；アセチル基等のアシル基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；シアノ基等が挙げられる。
【０１９１】
Ｒ¹⁰¹〜Ｒ¹⁰⁶としてより好ましくは水素原子、アルキル基、ハロゲン原子またはシアノ基が挙げられる。またＲ¹⁰⁴としては、シアノ基が特に好ましい。
【０１９２】
上記一般式（VI）中、Ａr²¹〜Ａr²⁵として、具体的には、置換基を有していても良いフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素環基またはチエニル基、ピリジル基等の芳香族複素環基が挙げられる。中でも５員環、６員環、５員環および／または６員環が２個または３個縮合したもの、あるいはこれらが直接結合で２個または３個結合したものが好ましい。芳香族炭化水素環基と芳香族複素環基では、芳香族炭化水素環基が好ましい。
【０１９３】
なおＡｒ²¹〜Ａｒ²⁵が有しうる置換基としては、例えばＲ¹⁰¹〜Ｒ¹⁰⁶が芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基の場合に有しうる置換基として、前述したものと同様の基が挙げられる。
【０１９４】
前記一般式（VI）で表わされる化合物の好ましい具体例を以下に示すが、これらに限定するものではない。
【０１９５】
【化６７】

【０１９６】
【化６８】

【０１９７】
正孔阻止材料としては、前記一般式（VI）の混合配位子錯体の他に、以下の構造式で示される１，２，４−トリアゾール環残基を少なくとも１個有する化合物も用いることができる。
【０１９８】
【化６９】

【０１９９】
上記構造式で表わされる１，２，４−トリアゾール環残基を少なくとも１個有する化合物の具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
【０２００】
【化７０】

【０２０１】
なお、上記構造式中には記載していないが、これらの化合物におけるベンゼン環およびナフタレン環は、更に置換基を有していても良い。該置換基としては、例えばＲ¹⁰¹〜Ｒ¹⁰⁶が芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基である場合に有しうる置換基として、前述したものと同様の基が挙げられる。
【０２０２】
正孔阻止材料として、さらに、以下の構造式で示されるフェナントロリン環を少なくとも１個有する化合物も用いることができる。
【０２０３】
【化７１】

【０２０４】
上記構造式で表わされるフェナントロリン環を少なくとも１個有する化合物の具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。
【０２０５】
【化７２】

【０２０６】
これらの化合物についても、前記１，２，４−トリアゾール環残基を有する化合物の場合と同様、構造式中に明記したもの以外にも置換基を有していてもよく、この場合の置換基としては、例えばＲ¹⁰¹〜Ｒ¹⁰⁶が芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基である場合に有しうる置換基として、前述したものと同様の基が挙げられる。
【０２０７】
なお、上述した各々の正孔阻止材料の化合物は正孔阻止層６中に、単独で用いても良いし、必要に応じて、２種以上を混合して用いても良い。
【０２０８】
正孔阻止層６の膜厚は、通常、 0.3〜 100nm、好ましくは 0.5〜50nmである。正孔阻止層６も正孔輸送層４と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用いられる。
【０２０９】
陰極８は、正孔阻止層６を介して発光層５に電子を注入する役割を果たす。陰極８として用いられる材料は、前記陽極２に使用される材料を用いることが可能であるが、効率よく電子注入を行なうには、仕事関数の低い金属が好ましく、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の適当な金属またはそれらの合金が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。
【０２１０】
陰極８の膜厚は通常、陽極２と同様である。
【０２１１】
低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、この上にさらに、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層することは素子の安定性を増す上で好ましい。この目的のために、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。
【０２１２】
素子の発光効率をさらに向上させることを目的として、図２に示す如く、正孔阻止層６と陰極８の間に電子輸送層７を設けることが考えられる。電子輸送層７は、電界を与えられた電極間において陰極８から注入された電子を効率よく正孔阻止層６の方向に輸送することができる化合物より形成される。
【０２１３】
従って、電子輸送層７に用いられる電子輸送性化合物としては、陰極８からの電子注入効率が高く、かつ、高い電子移動度を有し注入された電子を効率よく輸送することができる化合物であることが必要である。
【０２１４】
このような条件を満たす材料としては、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体（特開昭59−194393号公報）、10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、3-または5-ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン（米国特許第
5,645,948号）、キノキサリン化合物（特開平６−207169号公報）、フェナントロリン誘導体（特開平５−331459号公報）、2-t-ブチル-9,10-N,N'-ジシアノアントラキノンジイミン、ｎ型水素化非晶質炭化シリコン、ｎ型硫化亜鉛、ｎ型セレン化亜鉛などが挙げられる。
【０２１５】
電子輸送層６の膜厚は、通常、5〜200nm、好ましくは10〜100nmである。
【０２１６】
電子輸送層７は、正孔輸送層４と同様にして塗布法あるいは真空蒸着法により正孔輸送層６上に積層することにより形成される。通常は、真空蒸着法が用いられる。
【０２１７】
また、正孔注入の効率をさらに向上させ、かつ、有機層全体の陽極２への付着力を改善させる目的で、図３に示す如く、正孔輸送層４と陽極２との間に陽極バッファ層３を挿入することも行われている。陽極バッファ層３を挿入することで、初期の素子の駆動電圧が下げると同時に、素子を定電流で連続駆動した時の電圧上昇も抑制される効果が得られる。陽極バッファ層３に用いられる材料に要求される条件としては、陽極２とのコンタクトがよく均一な薄膜が形成でき、熱的に安定、すなわち、融点及びガラス転移温度が高く、融点としては 300℃以上、ガラス転移温度としては 100℃以上が要求される。さらに、イオン化ポテンシャルが低く陽極２からの正孔注入が容易なこと、正孔移動度が大きいことが挙げられる。
【０２１８】
この目的のために、これまでに銅フタロシアニン等のフタロシアニン化合物（特開昭63−295695号公報）、ポリアニリン（Appl.
Phys. Lett., 64巻、1245頁,1994年）、ポリチオフェン（Optical Materials, 9巻、125頁、1998年）等の有機化合物や、スパッタ・カーボン膜（Synth.
Met., 91巻、73頁、1997年）や、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、モリブデン酸化物等の金属酸化物（J.Phys. D, 29巻、2750頁、1996年）が報告されている。
【０２１９】
陽極バッファ層３も、正孔輸送層４と同様にして薄膜形成可能であるが、無機物の場合には、さらに、スパッタ法や電子ビーム蒸着法、プラズマＣＶＤ法が用いられる。
【０２２０】
以上の様にして形成される陽極バッファ層３の膜厚は、通常、3〜100nm、好ましくは5〜50nmである。
【０２２１】
さらに、陰極８と発光層５または電子輸送層７との界面にLiF 、MgF_２、Li_２O等の極薄絶縁膜（膜厚0.1〜5nm）を挿入することも、素子の効率を向上させる有効な方法である（Appl.
Phys. Lett., 70巻，152頁，1997年；特開平10−74586号公報；IEEETrans. Electron. Devices，44巻，1245頁，1997年）。
【０２２２】
なお、図１とは逆の構造、すなわち、基板上に陰極８、正孔阻止層６、発光層５、正孔輸送層４、陽極２の順に積層することも可能であり、既述したように少なくとも一方が透明性の高い２枚の基板の間に本発明の有機電界発光素子を設けることも可能である。同様に、図２および図３に示した前記各層構成とは逆の構造に積層することも可能である。更に、図１，図２および図３に示した各層以外にも、陽極または陰極と発光層との間に任意の層を有していても良い。
【０２２３】
本発明は、有機電界発光素子が、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がＸ−Ｙマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。
【０２２４】
【実施例】
次に、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
【０２２５】
実施例１
図３に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法で作製した。
【０２２６】
ガラス基板１上にインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）透明導電膜を 150nm堆積したもの（ジオマテック社製；電子ビーム成膜品；シート抵抗15Ω）を通常のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッチングを用いて 2mm幅のストライプにパターニングして陽極２を形成した。パターン形成したＩＴＯ基板を、アセトンによる超音波洗浄、純水による水洗、イソプロピルアルコールによる超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行って、真空蒸着装置内に設置した。上記装置の粗排気を油回転ポンプにより行った後、装置内の真空度が2×10^-6Torr（約2.7×10^-4Pa）以下になるまで液体窒素トラップを備えた油拡散ポンプを用いて排気した。
【０２２７】
次いで、上記装置内に配置されたモリブデンボートに入れた以下に示す銅フタロシアニン（結晶形はβ型）を加熱して、真空度1.4×10^-6Torr（約1.9×10^-4Pa）、蒸着速度0.1nm／秒で蒸着を行ない、膜厚10nmの陽極バッファ層３を形成した。
【０２２８】
【化７３】

【０２２９】
次に、上記装置内に配置されたセラミックルツボに入れた、以下に示す、4,4'-ビス［N-（1-ナフチル）-N-フェニルアミノ］ビフェニルをルツボの周囲のタンタル線ヒーターで加熱して蒸着を行った。この時のルツボの温度は、270〜260℃の範囲で制御した。蒸着時の真空度9.0×10^-7Torr（約1.2×10^-4Pa）、蒸着速度は0.2nm/秒で膜厚60nmの正孔輸送層４を形成した。
【０２３０】
【化７４】

【０２３１】
引続き、発光層５の主成分として例示化合物（Ｈ−１）を、副成分の燐光性有機金属錯体として、本文中に（Ｔ−２）で示したイリジウム錯体、（Ｔ−８）で示した白金錯体を別々のセラミックルツボに設置し、３元同時蒸着法により成膜を行った。化合物（Ｈ−１）のルツボ温度は 250〜260℃に、蒸着速度は 0.1nm／秒に制御し、イリジウム錯体（Ｔ−２）は250〜260℃、白金錯体（Ｔ−８）は260〜275℃の温度範囲に制御し、膜厚30nmでイリジウム錯体（Ｔ−２）が５重量％、白金錯体（Ｔ−８）が５重量％含有された発光層５を正孔輸送層４の上に積層した。蒸着時の真空度は1.3×10^-6Torr（約1.7×10^-4Pa）であった。
【０２３２】
さらに、正孔阻止層６として例示化合物（ＨＢ−１２）をルツボ温度を 220℃として、蒸着速度0.1nm/秒で10nmの膜厚で積層した。蒸着時の真空度は7.0×10^-7Torr（約0.9×10^-4Pa）であった。
【０２３３】
次いで、正孔阻止層６の上に、電子輸送層７として以下の構造式に示すアルミニウムの８−ヒドロキシキノリン錯体、Al(C_９H_６NO)_３を同様にして蒸着した。この時のアルミニウムの８−ヒドロキシキノリン錯体のルツボ温度は300〜310℃の範囲で制御し、蒸着時の真空度は6.0×10^-7Torr（約0.8×10⁻ ⁴Pa）、蒸着速度は0.2nm/秒で膜厚は35nmとした。
【０２３４】
【化７５】

【０２３５】
上記の正孔輸送層４、発光層５、正孔阻止層６及び電子輸送層７を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。
【０２３６】
ここで、電子輸送層７までの蒸着を行った素子を一旦前記真空蒸着装置内より大気中に取り出して、陰極蒸着用のマスクとして 2mm幅のストライプ状シャドーマスクを、陽極２のＩＴＯストライプとは直交するように素子に密着させて、別の真空蒸着装置内に設置して有機層の形成時と同様にして装置内の真空度が2×10^-6Torr（約2.7×10^-4Pa）以下になるまで排気した。
【０２３７】
その後、陰極８として、先ず、フッ化マグネシウム（MgF_２）をモリブデンボートを用いて、蒸着速度0.1nm／秒、真空度7.0×10^-6Torr（約9.3×10^-4Pa）で、1.5nmの膜厚で電子輸送層７の上に成膜した。次に、アルミニウムを同様にモリブデンボートにより加熱して、蒸着速度0.5nm/秒、真空度1×10^-5Torr（約1.3×10^-3Pa）で膜厚40nmのアルミニウム層を形成した。さらに、その上に、陰極の導電性を高めるために銀を、同様にモリブデンボートにより加熱して、蒸着速度0.3nm/秒、真空度1×10^-5Torr（約1.3×10^-3Pa）で膜厚40nmの銀層を形成して陰極８を完成させた。以上の３層型陰極８の蒸着時の基板温度は室温に保持した。
【０２３８】
以上の様にして、2mm×2mm のサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。この素子の発光特性を表５に示す。表５において、発光効率は 100cd／m²での値、輝度／電流は輝度−電流密度特性の傾きを、電圧は100cd／m²での値を各々示す。この素子の発光スペクトルの極大波長は 584nmであり、白金錯体（Ｔ−８）からのものと同定された。
【０２３９】
比較例１
発光層の副成分の一つであるイリジウム錯体（Ｔ−２）を除いた他は実施例１と同様にして素子を作製した。この素子の発光特性を表５に示す。この素子の発光スペクトルの極大波長は実施例１と同様 585nmであり、白金錯体（Ｔ−８）からのものと同定された。
【０２４０】
実施例２
発光層の主成分として例示化合物（Ｈ−３４）を用いた他は実施例１と同様にして素子を作製した。この素子の発光特性を表５に示す。この素子の発光スペクトルの極大波長は実施例１と同様 585nmであり、白金錯体（Ｔ−８）からのものと同定された。
【０２４１】
比較例２
発光層の副成分の一つであるイリジウム錯体（Ｔ−２）を除いた他は実施例２と同様にして素子を作製した。この素子の発光特性を表５に示す。この素子の発光スペクトルの極大波長は実施例１と同様 585nmであり、白金錯体（Ｔ−８）からのものと同定された。
【０２４２】
実施例３
発光層の副成分の一つとしてとして白金錯体（Ｔ−８）の代わりに（Ｔ−１７）で示したイリジウム錯体を用いた他は実施例１と同様にして素子を作製した。この素子の発光特性を表５に示す。素子の発光スペクトルの極大波長は 618nmであり、イリジウム錯体（Ｔ−１７）からのものと同定された。
【０２４３】
比較例３
発光層の副成分の一つであるイリジウム錯体（Ｔ−２）を除いた他は実施例３と同様にして素子を作製した。この素子の発光特性を表５に示す。この素子の発光スペクトルの極大波長は実施例３と同様 618nmであり、イリジウム錯体（Ｔ−１７）からのものと同定された。
【０２４４】
【表５】

【０２４５】
表５より、実施例１〜３、比較例１〜３ともに燐光性有機金属錯体（Ｔ−８）、または（Ｔ−１７）の発光が認められたが、ホスト材料である（Ｈ−１）または（Ｈ−３４）に燐光性有機金属錯体（Ｔ−８）のみ、または（Ｔ−１７）のみをドープした比較例１〜３の素子よりも、増感剤の役割を果たす有機金属錯体（Ｔ−２）を併用した場合の方が最大発光輝度や発光効率等が向上することが分かる。
【０２４６】
参考例１〜３
発光層５の主成分として例示化合物（Ｈ−１）を、副成分の燐光性有機金属錯体として（Ｔ−２）、（Ｔ−８）または（Ｔ−１７）を各々単独で使用した他は実施例１と同様に、それぞれ有機電界発光素子を形成した。発光層中の（Ｔ−２）、（Ｔ−８）および（Ｔ−１７）の含有量はいずれも５重量％であった。
【０２４７】
これらの素子の発光スペクトルの極大波長を表６に示す。
【０２４８】
【表６】

【０２４９】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の有機電界発光素子によると、単独では高効率で発光しない燐光発光化合物である化合物Ｂに対し、室温で燐光発光を示す化合物Ａを併用することにより、化合物Ｂの発光が強められ、素子の発光効率が向上する。
【０２５０】
その結果として、多様な発光色の素子を得ることができるため、有機電界発光素子を用いたマルチカラー表示やフルカラー表示のフラットパネル・ディスプレイを実現する上で、非常に有意義である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の一例を示した模式的断面図である。
【図２】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の別の例を示した模式的断面図である。
【図３】本発明の有機電界発光素子の実施の形態の別の例を示した模式的断面図である。
【符号の説明】
１基板
２陽極
３陽極バッファ層
４正孔輸送層
５発光層
６正孔阻止層
７電子輸送層
８陰極

Claims

基板上に、陽極および陰極に挟持された発光層を有する有機電界発光素子において、
該発光層が、
（１）電子輸送性および／または正孔輸送性を有するホスト材料
（２）室温で、燐光発光を示し、ロジウム、イリジウム、白金から選ばれる金属を含む有機金属錯体である化合物Ａ
及び
（３）室温で、燐光発光を示し、かつ、その最大発光波長が上記化合物Ａの最大発光波長より長波長である、ロジウム、イリジウム、白金、パラジウムから選ばれる金属を含む有機金属錯体である化合物Ｂ
を含有し、
該化合物Ａは、該ホスト材料の励起三重項準位と該化合物Ｂの励起三重項準位との間に、励起三重項準位を有し、
該発光層中の該化合物Ａと該化合物Ｂの割合がモル比で、（化合物Ｂ）／（化合物Ａ）＝０．３〜３であり、
該素子の最大発光波長が上記化合物Ｂに由来することを特徴とする有機電界発光素子。
前記有機金属錯体が、下記一般式（IV）で表わされる化合物であることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。

（（IV）式中、環Ｄは置換基を有していても良い芳香族炭化水素環または置換基を有していても良い含窒素芳香族複素環を表わし、環Ｅは置換基を有していても良い含窒素芳香族複素環を表す。環Ｄが有する基と環Ｅが有する基が結合してこれらに縮合する環を形成しても良い。Ｍ^４はロジウム、イリジウム、白金から選ばれる金属、Ｌ^２は任意の２座配位子、ｍはＭ^４の価数、ｋは０≦ｋ＜ｍの整数を表わす。）
前記有機金属錯体が、下記一般式（IV−１）または（IV−２）で表わされる化合物から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。

（（IV−１），（IV−２）式中、Ｍ^５およびＭ^６はロジウム、イリジウム、白金から選ばれる金属、ｍは該金属の価数を表わす。環Ｄ^１および環Ｄ^２は置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環を表わし、環Ｅ^１および環Ｅ^２は、置換基を有していても良い、含窒素芳香族複素環を表わす。環Ｄ^１が有する置換基と環Ｅ^１が有する置換基が結合して、これらに縮合する環を形成していても良く、また環Ｄ^２が有する置換基と環Ｅ^２が有する置換基が結合して、これらに縮合する環を形成していても良い。）
前記有機金属錯体が、下記一般式（Ｖ）で表わされる化合物から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。

（（Ｖ）式中、Ｒ^８１〜Ｒ^９２は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、Ｒ^８１とＲ^８２、Ｒ^８４とＲ^８５、Ｒ^８７とＲ^８８、Ｒ^９０とＲ^９１は、それぞれ互いに結合して環を形成していても良い。Ｍ^７はロジウム、イリジウム、白金、パラジウムから選ばれる金属、Ｘ^９〜Ｘ^１２は炭素または窒素を表わす。但し、Ｘ^９〜Ｘ^１２のいずれかが窒素原子の場合は、該窒素原子に結合するＲ^８３、Ｒ^８６、Ｒ^８９またはＲ^９２は無い。）
前記化合物Ａおよび／または化合物Ｂとしてイリジウム錯体を含有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
前記化合物Ａおよび化合物Ｂのうちの一方としてイリジウム錯体を含有し、他方として白金錯体を含有することを特徴とする請求項５に記載の有機電界発光素子。
前記化合物Ａおよび化合物Ｂとしてイリジウム錯体を含有することを特徴とする請求項５に記載の有機電界発光素子。
前記ホスト材料が下記一般式（Ｉ）で表わされる化合物であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。

（（Ｉ）式中、カルバゾリル基およびフェニレン基は置換基を有していても良い。Ｚ^１は直接結合または２価の連結基を示す。）
一般式（Ｉ）で表わされる化合物が、下記一般式（Ｉ−１）で表わされることを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光素子。

（（Ｉ−１）式中、Ｒ^１〜Ｒ^１６は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、Ｒ^１とＲ^２、Ｒ^３とＲ^４、Ｒ^５とＲ^６、Ｒ^７とＲ^８、Ｒ^９とＲ^１０、Ｒ^１１とＲ^１２、Ｒ^１３とＲ^１４、Ｒ^１５とＲ^１６はそれぞれ互いに結合して環を形成していても良い。Ｚ^１は直接結合または２価の連結基を示す。）
一般式（Ｉ）または（Ｉ−１）におけるＺ^１が、直接結合、酸素原子、硫黄原子、以下に示す連結基、

置換基を有していても良い２価の芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基、または、以下の連結基のいずれか

（上記各構造中のベンゼン環部分は、いずれも置換基を有していても良く、またＡｒ^１〜Ａｒ^６は置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基あるいは芳香族複素環基、または以下の式（Ｉ−２）

で表わされる基のいずれかである。なお、式（Ｉ−２）中におけるカルバゾリル基およびフェニレン基は、置換基を有していても良い。）
であることを特徴とする請求項８または９に記載の有機電界発光素子。
式（Ｉ−２）で表わされる基が下記式（Ｉ−３）で表わされることを特徴とする請求項１０に記載の有機電界発光素子。

（（Ｉ−３）式中、Ｒ^１７〜Ｒ^２４は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、置換基を有していても良いアミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アラルキルアミノ基、ハロアルキル基、水酸基、アリールオキシ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、Ｒ^１７とＲ^１８、Ｒ^１９とＲ^２０、Ｒ^２１とＲ^２２、Ｒ^２３とＲ^２４はそれぞれ互いに結合して環を形成していても良い。）
前記ホスト材料が下記一般式（II）で表わされる化合物であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。

（（II）式中、Ｍは周期律表１族、２族、３族、１２族、または１３族から選ばれる金属を表わし、ｎは該金属の価数を表わす。Ｌは置換基を表わし、ｊは置換基Ｌの数を表わし０または１である。Ｘ^２は炭素原子または窒素原子を表わす。環Ａは含窒素複素環を示し、置換基を有していても良い。環Ｂは芳香族炭化水素環または芳香族複素環を示し、置換基を有していても良い。）
一般式（II）で表わされる化合物が、下記一般式（II−１）、（II−２）または（II−３）のいずれかで表わされることを特徴とする請求項１２に記載の有機電界発光素子。

（（II−１）式中、Ｍ^１は１ないし３価の金属を表わし、ｎ、Ｘ^２、環Ａおよび環Ｂは一般式（II）におけると同義である。）

（（II−２）式中、Ｍ^２は３価の金属を表わし、Ｘ^２、環Ａおよび環Ｂは一般式（II）におけると同義である。Ｌ^１は下記一般式（II−２ａ）、（II−２ｂ）または（II−２ｃ）を表わす。）

（（II−２ａ）、（II−２ｂ）、（II−２ｃ）式中、Ａｒ^１１〜Ａｒ^１５は置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または置換基を有していても良い芳香族複素環基を表わし、Ｚ^２はシリコンまたはゲルマニウムを表わす。）

（（II−３）式中、Ｍ^３およびＭ^３’は３価の金属を表わし、Ｘ^２、環Ａ及び環Ｂは一般式（II）におけると同義であり、Ｘ^２’はＸ^２と、環Ａ’は環Ａと、また環Ｂ’は環Ｂとそれぞれ同義である。）
前記ホスト材料が下記一般式（III）で表わされる基を有する化合物であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。

（（III）式中、Ｒ^５１〜Ｒ^５４は各々独立に、水素原子または置換基を表わし、Ｒ^５１とＲ^５２、Ｒ^５３とＲ^５４はそれぞれ結合して環を形成していても良い。Ｘ^３は酸素原子または硫黄原子を示す。）
一般式（III）で表わされる化合物が、下記一般式（III−１）または（III−２）で表わされることを特徴とする請求項１４に記載の有機電界発光素子。

（（III−１）式中、Ｒ^５５〜Ｒ^６２は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アリル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、α−ハロアルキル基、水酸基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、Ｒ^５５とＲ^５６、Ｒ^５７とＲ^５８、Ｒ^５９とＲ^６０、Ｒ^６１とＲ^６２はそれぞれ互いに結合して環を形成していても良い。Ｘ^４およびＸ^５は各々独立に、酸素原子または硫黄原子を示し、Ｑ^１は置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基からなる２価の連結基を示す。）

（（III−２）式中、Ｒ^６３〜Ｒ^７４は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アリル基、シアノ基、アミノ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、α−ハロアルキル基、水酸基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表わし、Ｒ^６３とＲ^６４、Ｒ^６５とＲ^６６、Ｒ^６７とＲ^６８、Ｒ^６９とＲ^７０、Ｒ^７１とＲ^７２、Ｒ^７３とＲ^７４はそれぞれ互いに結合して環を形成していても良い。Ｘ^６〜Ｘ^８は各々独立に、酸素原子または硫黄原子を示し、Ｑ^２は置換基を有していても良い芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基からなる３価の連結基を示す。）
前記化合物Ａが前記化合物Ｂの増感剤であることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
前記発光層と陰極との間に、正孔阻止層を有することを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。