JP2005276799A - 発光素子 - Google Patents

Abstract

【課題】フルカラ−ディスプレイ、バックライト、照明光源等の面光源やプリンタ−等の光源アレイなどに有効に利用でき、耐久性に優れ、発光効率および発光輝度が高い発光素子を提供する。
【解決手段】 一対の電極間に、少なくとも一層の発光層を含む有機化合物層を有する発光素子であって、前記発光層にホスト材料と燐光発光材料を含み、該ホスト材料が５配位金属錯体であり、該燐光発光材料が特定の部分構造を有するＩｒ錯体の少なくとも一種である発光素子。
【選択図】 なし

Description

本発明は、耐久性が極めて優れ、かつ発光輝度、発光効率が極めて高い発光素子に関し、特に有機電界発光素子として好適な発光素子に関する。

有機物質を使用した有機発光素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラ−表示素子や書き込み光源アレイとしての用途が有望視され、多くの開発が行われている。一般に有機発光素子は、発光層及び該層を挟んだ一対の対向電極から構成されている。発光は、両電極間に電界が印加されると、陰極から電子が注入され、陽極から正孔が注入される。この電子と正孔が発光層において再結合し、エネルギ−準位が伝導体から価電子帯に戻る際にエネルギ−を光として放出する現象である。

しかしながら、このような有機発光素子の場合、無機ＬＥＤ素子や、蛍光管に比べ非常に発光効率が低いという大きな問題がある。現在提案されている有機発光素子の殆どは、有機発光材料の一重項励起子から得られる蛍光発光を利用したものである。単純な量子化学のメカニズムにおいては、励起子状態において、蛍光発光が得られる一重項励起子と、燐光発光が得られる三重項励起子との比は、１対３であり、前記蛍光発光を利用している限りは励起子の２５％しか有効活用できず発光効率の低いものとなる。それに対して三重項励起子から得られる燐光を利用できるようになれば、発光効率を向上できることになる。

そこで、近年、イリジウムのフェニルピリジン錯体を用いた燐光利用の有機発光素子が報告されている（例えば、非特許文献１、２参照、特許文献１参照）。これらによると、従来の蛍光利用の有機発光素子に対して、２〜３倍の発光効率を示す旨が報告されている。
燐光有機発光素子の素子構成は主に、陽極／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／陰極となっている。発光層は主として発光材に三重項励起子エネルギーをエネルギー移動させるホスト材料と燐光発光材料からなっている。ホスト材料としては一般にＣＢＰ（４，４'−Ｎ，Ｎ''−ジカルバゾールビフェニル）等のカルバゾ−ル化合物がよく用いられる。

この有機燐光発光素子の問題点として、耐久性が挙げられ、この改良が強く望まれている。この耐久性を改良する手段として、燐光発光材料が種々提案されている（特許文献２参照）。しかしながらまだまだ満足できる耐久性は得られていないのが現状である。
一方、ホスト材料として上記ＣＢＰの替わりに電子輸送性のアルミニウム（III）ビス（２−メチル−８−キノリナート）４−フェニルフェノラート（Ｂａｌｑ₂）を用いる方法が提案されている。（特許文献３参照）

上記文献においては、発光材料として白金ポルフィリン、ホスト材料としてＢａｌｑ₂を用いた素子において耐久性向上を図っているが、まだまだ不十分であり、発光効率が高く、かつ耐久性が優れた発光素子が強く望まれている。

本発明者らは、鋭意検討した結果、驚くべき事に特定の燐光発光材料とホスト材料として上記Ｂａｌｑ₂を組み合わせることにより、発光効率が高くかつ予想される以上の耐久性向上効果を見出した。
アプライド フィジクスレタ−、１９９９年、７５巻、４頁 ジャパニ−ズ ジャ−ナル オブ アプライド フィジクス、１９９９年、３８巻、２１５０項 米国特許第６３０３２３８号明細書 特開２００１−２４７８５９号公報 特開２００３−１４２２６４号公報

本発明の目的は、耐久性に優れ、しかも発光効率および発光輝度の高い発光素子を提供することにある。

本発明よれば、下記の発光素子が提供され、本発明の上記目的が達成される。
＜１＞ 一対の電極間に、少なくとも一層の発光層を含む有機化合物層を有する発光素子であって、前記発光層にホスト材料と燐光発光材料を含み、該ホスト材料が５配位金属錯体であり、該燐光発光材料が下記一般式（２）〜（５）のいずれかで示される部分構造を有するＩｒ錯体の少なくとも一種であることを特徴とする発光素子。

式中、Ｘ²⁰¹、Ｘ²⁰²、Ｘ²⁰³、およびＸ²⁰⁴は、窒素原子またはＣ−Ｒを表し、−Ｃ＝Ｎ−とともに含窒素ヘテロアリール６員環を形成し、Ｘ²⁰¹、Ｘ²⁰² 、Ｘ²⁰³、およびＸ²⁰⁴の少なくとも１つは窒素原子を表す。Ｒは水素原子または置換基を表す。
Ｚ²⁰¹はアリール環またはヘテロアリール環を形成する原子団を表す。

式中、Ｚ²⁰¹、Ｚ³⁰¹はアリ−ル環またはヘテロアリール環を形成する原子団を表す。

式中、Ｚ²⁰¹、Ｚ⁴⁰¹はアリ−ル環またはヘテロアリール環を形成する原子団を表す。

式中、Ｚ²⁰¹、Ｚ⁵⁰¹はアリ−ル環またはヘテロアリール環を形成する原子団を表す。

＜２＞ 上記燐光発光材料が下記式（３−１）で表されるＩｒ錯体であることを特徴とする上記＜１＞記載の発光素子。

＜３＞ 上記燐光発光材料が下記式（４−１）で表されるＩｒ錯体であることを特徴とする上記＜１＞記載の発光素子。

＜４＞ 前記ホスト材料である５配位金属錯体が、Ａｌ錯体、Ｇａ錯体またはＩｎ錯体であることを特徴とする上記＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の発光素子。
＜５＞ 前記ホスト材料である５配位金属錯体が、下記の一般式（１０１）で表される化合物であることを特徴とする上記＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の発光素子。

式中、ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｉｎを表し、Ｒ₃ 〜Ｒ₈ はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基を表し、Ａは−Ｏ−Ａｒ（Ａｒは置換基を有してもよいアリール基）又はハロゲン原子を表す。
＜６＞ 前記ホスト材料である５配位金属錯体が、アルミニウム（III）ビス（２−メチル−８−キノリナート）４−フェニルフェノラート（Ｂａｌｑ₂）であることを特徴とする上記＜１＞〜＜５＞のいずれかに記載の発光素子。

本発明の発光素子では、以上の構成のように、発光層にホスト材料として５配位金属錯体、発光材料として上記特定の構造の発光材料を用いることにより、耐久性を大幅に向上させることができ、さらには発光効率が優れた発光素子を得ることができる。

本発明によれば、耐久性が極めて優れ、かつ発光輝度、発光効率が極めて高い発光素子を提供できる。本発明の発光素子は、フルカラーディスプレイ、バックライト等の面光源やプリンター等の光源アレイなどに有効に利用できる。

本発明の発光素子は、一対の電極間に、少なくとも一層の発光層を含む有機化合物層を有する発光素子であって、前記発光層にホスト材料と燐光発光材料を含み、ホスト材料として、５配位金属錯体を用い、燐光発光材料として前記一般式（２）〜（５）で表される特定の部分構造を有するＩｒ錯体を用いる。

前記一般式（２）で示される部分構造を有するＩｒ錯体について詳細に説明する。前記一般式（２）示される部分構造を有するＩｒ錯体は具体的には下記一般式（２２）で表すことができる。

上記一般式（２）、（２２）において、Ｘ²⁰¹、Ｘ²⁰²、Ｘ²⁰³、およびＸ²⁰⁴は、窒素原子またはＣ−Ｒを表し、−Ｃ＝Ｎ−とともに含窒素ヘテロアリール６員環を形成し、Ｘ²⁰¹、Ｘ²⁰²、Ｘ²⁰³、およびＸ²⁰⁴の少なくとも１つは窒素原子を表す。前記含窒素ヘテロアリール６員環は縮環を形成しても良い。Ｒは水素原子または置換基を表す。

置換基としては例えば、アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメチル、エチル、ｉｓｏ−プロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばビニル、アリル、２−ブテニル、３−ペンテニルなどが挙げられる。）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばプロパルギル、３−ペンチニルなどが挙げられる。）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニル、ｐ−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる。）、アミノ基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１０であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシなどが挙げられる。）、ヘテロアリールオキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。）、アシル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルスルホニルアミノ、フェニルスルホニルアミノなどが挙げられる。）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。）、ヘテロアリールチオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。）、スルホニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられる。）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。）、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリルなどが挙げられる。）、シリル基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる。）などが挙げられる。
前記含窒素ヘテロアリール６員環およびその縮環としては、好ましくはピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、キノキサリン、キナゾリン、フタラジン、シンノリンを表す。

Ｚ²⁰¹は置換基を有しても良い、アリール環またはヘテロアリール環を形成する原子団を表す。Ｚ²⁰¹が形成するアリール環は、好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２である。例えばフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ピレニル基等が挙げられ、さらに炭素環、ヘテロ環と縮環を形成しても良い。Ｚ²⁰¹が形成するヘテロアリール環は好ましくは炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子からなるヘテロアリール環を表し、さらに好ましくは５ないし６員のヘテロアリール環を表し、さらに縮環を形成しても良く、好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、キノキサリン、キナゾリン、フタラジン、シンノリン、ペリミジン、フェナントロリン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ベンズイミダゾール、ベンズオキサゾール、ベンズチアゾール、フェナントリジン、チエニル基、フリル基などが挙げられる。Ｚ²⁰¹が形成する環はアリール環が好ましい。

一般式（２２）において、Ｌ²⁰²は配位子を表す。配位子としてはオルトメタル化イリジウム錯体を形成するに必要な配位子、及び、その他の配位子が挙げられる。
オルトメタル化金属錯体とは、例えば「有機金属化学−基礎と応用−」ｐ１５０，２３２裳華房社山本明夫著１９８２年発行、「Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds」 p71-p77,p135-p146 Springer-Verlag社 H.Yersin著１９８７年発行等に記載されている化合物群の総称である。

オルトメタル化イリジウム錯体のイリジウムの価数は特に限定しないが、３価が好ましい。オルトメタル化イリジウム錯体の配位子は、オルトメタル化錯体を形成し得る物であれば特に問わないが、例えば、アリール基置換含窒素ヘテロ環誘導体（アリール基の置換位置は含窒素ヘテロ環窒素原子の隣接炭素上であり、アリール基としては例えばフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基などが挙げられ、含窒素ヘテロ環としては、例えば、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、ピリダジン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、フタラジン、キナゾリン、ナフトリジン、シンノリン、ペリミジン、フェナントロリン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ベンズイミダゾール、ベンズオキサゾール、ベンズチアゾール、フェナントリジンなどが挙げられる）、ヘテロアリール基置換含窒素ヘテロ環誘導体（ヘテロアリール基の置換位置は含窒素ヘテロ環窒素原子の隣接炭素上であり、ヘテロアリール基としては例えば前記の含窒素ヘテロ環誘導体を含有する基、チオフェニル基、フリル基などが挙げられる）、７，８−ベンゾキノリン誘導体、ホスフィノアリール誘導体、ホスフィノヘテロアリール誘導体、ホスフィノキシアリール誘導体、ホスフィノキシヘテロアリール誘導体、アミノメチルアリール誘導体、アミノメチルヘテロアリール誘導体等が挙げられる。アリール基置換含窒素芳香族ヘテロ環誘導体、ヘテロアリール基置換含窒素芳香族ヘテロ環誘導体、７，８−ベンゾキノリン誘導体が好ましく、フェニルピリジン誘導体、チオフェニルピリジン誘導体、７，８−ベンゾキノリン誘導体がさらに好ましく、チオフェニルピリジン誘導体、７，８−ベンゾキノリン誘導体が特に好ましい。

本発明の化合物は、オルトメタル化錯体を形成するに必要な配位子以外に、他の配位子を有していても良い。他の配位子としては種々の公知の配位子が有るが、例えば、「Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds」Springer-Verlag社 H.Yersin著１９８７年発行、「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社山本明夫著１９８２年発行等に記載の配位子が挙げられ、好ましくは、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、含窒素ヘテロ環配位子（例えばビピリジル、フェナントロリンなど）、ジケトン配位子であり、より好ましくは塩素配位子、ビピリジル配位子である。

本発明の化合物の配位子の種類は１種類でも良いし、複数の種類があっても良い。錯体中の配位子の数は好ましくは１〜３種類であり、特に好ましくは１，２種類であり、さらに好ましくは１種類である。
ｎ²⁰²は０〜５の整数を表す。ｍ²⁰²は１、２、または３を表し、ｎ²⁰²とｍ²⁰²の組み合わせはＩｒ錯体が中性錯体となる数の組み合わせが好ましい。

次に前記一般式（３）で示される部分構造を有するＩｒ錯体について詳細に説明する。 前記一般式（３）示される部分構造を有するＩｒ錯体は具体的には下記一般式（２３）で表すことができる。

一般式（３）および一般式（２３）において、Ｚ²⁰¹は上記一般式（２）で説明したものと同義である。
一般式（３）および一般式（２３）において、Ｚ³⁰¹はピリジン環に縮環するアリール環またはヘテロアリール環を形成する原子団を表し、形成するアリール環、ヘテロアリール環は前記一般式（２）および一般式（２２）のＺ²⁰¹が形成するアリール環、ヘテロアリール環と同様である。Ｚ³⁰¹が形成する環はアリール環が好ましい。
一般式（２３）においてＬ²⁰³、ｎ²⁰³、ｍ²⁰³はそれぞれ前記一般式（２２）のＬ²⁰²、ｎ²⁰²、ｍ²⁰²と同義である。

次に前記一般式（４）で示される部分構造を有するＩｒ錯体について詳細に説明する。 前記一般式（４）示される部分構造を有するＩｒ錯体は具体的には下記一般式（２４）で表すことができる。

一般式（４）および一般式（２４）において、Ｚ²⁰¹は上記一般式（２）で説明したものと同義である。
一般式（４）および一般式（２４）において、Ｚ⁴⁰¹はピリジン環に縮環するアリール環またはヘテロアリール環を形成する原子団を表し、形成するアリール環、ヘテロアリール環は前記一般式（２）および一般式（２２）のＺ²⁰¹が形成するアリール環、ヘテロアリール環と同様である。Ｚ⁴⁰¹が形成する環はアリール環が好ましい。
一般式（２４）においてＬ²⁰⁴、ｎ²⁰⁴、ｍ²⁰⁴はそれぞれ前記一般式（２２）のＬ²⁰²、ｎ²⁰²、ｍ²⁰²と同義である。

次に前記一般式（５）で示される部分構造を有するＩｒ錯体について詳細に説明する。 前記一般式（５）示される部分構造を有するＩｒ錯体は具体的には下記一般式（２５）で表すことができる。

一般式（５）および一般式（２５）において、Ｚ²⁰¹は上記一般式（２）で説明したものと同義である。
一般式（５）および一般式（２５）において、Ｚ⁵⁰¹はピリジン環に縮環するアリール環またはヘテロアリール環を形成する原子団を表し、形成するアリール環、ヘテロアリール環は前記一般式（２）および一般式（２２）のＺ²⁰¹が形成するアリール環、ヘテロアリール環と同様である。Ｚ⁵⁰¹が形成する環はアリール環が好ましい。
一般式（２５）においてＬ²⁰⁵、ｎ²⁰⁵、ｍ²⁰⁵はそれぞれ前記一般式（２２）のＬ²⁰²、ｎ²⁰²、ｍ²⁰²と同義である。

次に本発明に用いる化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。

なかでも化合物（３−１）、（４−１）が最も好ましい。

発光層に用いられるホスト材料としての５配位金属錯体について説明する。
５配位金属錯体の中心金属としてはＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ等を選ぶことができるが中でもＡｌ、Ｇａが好ましく、さらに好ましくはＡｌである。
５配位Ａｌ錯体としては、例えば特開２００１−２８４０５６に例示されている化合物を好適に用いることができる。また５配位Ｇａ錯体としては特開２００３−１４２２６４に例示されている化合物も好適に用いることができる。

５配位金属錯体としては前記の一般式（１０１）で表される化合物が好ましく用いられる。

一般式（１０１）式中、ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｉｎを表し、Ｒ₃ 〜Ｒ₈ はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基を表し、Ａは−Ｏ−Ａｒ（Ａｒは置換基を有してもよいアリール基）又はハロゲン原子を表す。
アルキル基としては、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメチル、エチル、ｉｓｏ−プロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。アルコキシ基としては、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。アリール基としては、好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニル、ｐ−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる。ハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
前記の式（１０１）で表される化合物の具体例を以下に記載する。

中でも耐久性向上、発光効率向上の点からアルミニウム（III）ビス（２−メチル−８−キノリナート）４−フェニルフェノラート（Ｂａｌｑ₂）が最も好ましい。
以下に本発明の発光素子について、詳細に説明する。
−有機化合物層−
−−有機化合物層の構成−−
前記有機化合物層の前記発光素子における形成位置としては、特に制限はなく、該発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、前記等明電極上に又は前記背面電極上に形成されるのが好ましい。この場合、該有機化合物層は、前記透明電極又は前記背面電極上の前面又は一面に形成される。
前記有機化合物層の形状、大きさ、厚み等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

具体的な層構成としては、陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、陽極／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／陰極、陽極／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／陰極、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。

−−正孔輸送層−−
本発明に用いられる正孔輸送層は正孔輸送材を含む。前記正孔輸送材としては正孔を輸送する機能、陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれかを有しているもので有れば制限されることはなく、低分子正孔輸送材、高分子正孔輸送材いずれも用いることができ、例えば以下の材料を挙げることができる。

カルバゾ−ル誘導体、トリアゾ−ル誘導体、オキサゾ−ル誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、イミダゾ−ル誘導体、ポリアリ−ルアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリ−ルアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾ−ル）誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマ−、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマ−、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等の高分子化合物等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記正孔輸送層の厚みとしては、１０〜２００ｎｍが好ましく、２０〜８０ｎｍがより好ましい。前記厚みが、２００ｎｍを越えると駆動電圧が上昇することがあり、１０ｎｍ未満であると該発光素子が短絡することがある。

本発明おいては、正孔輸送層と陽極の間に正孔注入層を設けることができる。
正孔注入層とは、陽極から正孔輸送層に正孔を注入しやすくする層であり、具体的には前記正孔輸送材の中でイオン化ポテンシャルの小さな材料が好適用いられる。例えばフタロシアニン化合物、ポルフィリン化合物、スターバースト型トリアリールアミン化合物等を挙げることができ、好適に用いることができる。
正孔注入層の膜厚は１〜３０ｎｍである。

−−発光層−−
本発明に用いられる発光層は、ホスト材料と燐光発光材料を含み、ホスト材料が５配位金属錯体であり、燐光発光材料として前記一般式（２）〜（５）で示される部分構造を有するＩｒ錯体を少なくとも一種含む。これらを組み合わせることにより、耐久性が大幅に向上する。
本発明においては、ホスト材料としては前記５配位金属錯体に加え、他のホスト材料を含んでも良い。
前記ホスト化合物とは、その励起状態から前記蛍光発光性化合物または燐光発光性の化合物へエネルギ−移動が起こり、その結果、該蛍光発光性または燐光発光性の化合物を発光させる機能を有する化合物のことである。

前記他のホスト材料としては励起子エネルギ−を発光材料にエネルギ−移動できる化合物ならば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的にはカルバゾ−ル誘導体、トリアゾ−ル誘導体、オキサゾ−ル誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、イミダゾ−ル誘導体、ポリアリ−ルアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリ−ルアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン系化合物、ポルフィリン系化合物、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾ−ル）誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマ−、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマ−、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等の高分子化合物等が挙げられる。
本発明においては、前記一般式（２）〜（５）で示される部分構造を有するＩｒ錯体に加え、他の発光材料を含んでも良い。
本発明に用いられる他の発光材料としては特に限定されることはなく、蛍光発光性化合物または燐光発光性化合物であれば用いることができる。

例えば蛍光発光性化合物としては、ベンゾオキサゾ−ル誘導体、ベンゾイミダゾ−ル誘導体、ベンゾチアゾ−ル誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、スチリルアミン誘導体、芳香族ジメチリデン化合物、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等の高分子化合物等が挙げられる。これらは一種もしくは二種以上を混合して用いることができる。

燐光発光性化合物としては特に限定されることはないが、オルトメタル化金属錯体、又はポルフィリン金属錯体が好ましい。

本発明に用いるホスト材料と発光材料の割合はホスト材料／発光材料＝９９．９／０．１質量％〜５０／５０質量％であり、好ましくは９９．５／０．５質量％〜７０／３０質量％で有る。さらに好ましくは９９．０／１．０質量％〜８０／２０質量％である。
本発明の発光層の厚みは１０〜２００ｎｍが好ましく、２０〜８０ｎｍがより好ましい。前記厚みが、２００ｎｍを越えると駆動電圧が上昇することがあり、１０ｎｍ未満であると該発光素子が短絡することがある。

−−ブロック層−−
本発明においては、発光層と電子輸送層との間にブロック層を設けることができる。ブロック層とは発光層で生成した励起子の拡散抑制する層であり、また正孔が陰極側に突き抜けることを抑制する層である。

ブロック層に用いられる材料は、電子輸送層より電子を受け取り、発光層にわたす事のできる材料で有れば特に限定されることはなく、一般的な電子輸送材を用いることができる。例えば以下の材料を挙げることができる。トリアゾ−ル誘導体、オキサゾ−ル誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマ−、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマ−、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等の高分子化合物を挙げることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

−−電子輸送層−−
本発明においては電子輸送材を含む電子輸送層を設けることができる。
前記電子輸送材としては電子を輸送する機能、陽極から注入された正孔を障壁する機能のいずれかを有しているもので有れば制限されることはなく前記ブロック層の説明時に挙げた電子輸送材を好適に用いることができる。
前記電子輸送層の厚みとしては、１０〜２００ｎｍが好ましく、２０〜８０ｎｍがより好ましい。

前記厚みが、２００ｎｍを越えると駆動電圧が上昇することがあり、１０ｎｍ未満であると該発光素子が短絡することがある。

本発明おいては、電子輸送層と陰極の間に電子注入層を設けることができる。
電子注入層とは、陰極から電子輸送層に電子を注入しやすくする層であり、具体的にはフッ化リチウム、塩化リチウム、臭化リチウム等のリチウム塩、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、フッ化セシウム等のアルカリ金属塩、酸化リチウム、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化マグネシウム等の絶縁性金属酸化物等を好適に用いることができる。 電子注入層の膜厚は０．１〜５ｎｍである。

−−有機化合物層の形成−−
前記有機化合物層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、ディッピング、スピンコ−ト法、ディップコ−ト法、キャスト法、ダイコ−ト法、ロ−ルコ−ト法、バ−コ−ト法、グラビアコ−ト法等の湿式製膜法いずれによっても好適に製膜することができる。
中でも発光効率、耐久性の点から乾式法が好ましい。

−基材−
前記基材の材料としては、水分を透過させない材料又は水分透過率の極めて低い材料が好ましく、また、前記有機化合物層から発せられる光を散乱乃至減衰等のさせることのない材料が好ましく、例えばＹＳＺ（ジルコニア安定化イットリウム）、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカ−ボネ−ト、ポリエ−テルスルホン、ポリアリレ−ト、アリルジグリコ−ルカ−ボネ−ト、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の合成樹脂等の有機材料、などが挙げられる。前記有機材料の場合、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、加工性、低通気性、低吸湿性等に優れていることが好ましい。これらの中でも、前記透明電極の材料が該透明電極の材料として好適に使用される酸化錫インジウム（ＩＴＯ）である場合には、該酸化錫インジウム（ＩＴＯ）との格子定数の差が小さい材料が好ましい。これらの材料は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記基材の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。一般的には、前記形状としては、板状である。前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。

前記基材は、無色透明であってもよいし、有色透明であってもよいが、前記発光層から発せられる光を散乱あるいは減衰等させることがない点で、無色透明であるのが好ましい。

前記基材には、その表面又は裏面（前記透明電極側）に透湿防止層（ガスバリア層）を設けるのが好ましい。
前記透湿防止層（ガスバリア層）の材料としては、窒化珪素、酸化珪素などの無機物が好適に用いられる。該透湿防止層（ガスバリア層）は、例えば、高周波スパッタリング法などにより形成することができる。
前記基材には、さらに必要に応じて、ハ−ドコ−ト層、アンダ−コ−ト層などを設けてもよい。

−陽極−
前記陽極としては、通常、前記有機化合物層に正孔を供給する陽極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極の中から適宜選択することができる。

前記陽極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、有機導電性化合物、またはこれらの混合物を好適に挙げられ、仕事関数が４．０ｅＶ以上の材料が好ましい。具体例としては、アンチモンやフッ素等をド−プした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の半導性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物または積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロ−ルなどの有機導電性材料、およびこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。

前記陽極は例えば、印刷方式、コ−ティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式、などの中から前記材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って前記基板上に形成することができる。例えば、前記陽極の材料として、ＩＴＯを選択する場合には、該陽極の形成は、直流あるいは高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレ−ティング法等に従って行うことができる。また前記陽極の材料として有機導電性化合物を選択する場合には湿式製膜法に従って行うことができる。

前記陽極の前記発光素子における形成位置としては、特に制限はなく、該発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、前記基板上に形成されるのが好ましい。 この場合、該陽極は、前記基板における一方の表面の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。

なお、前記陽極のパタ−ニングは、フォトリソグラフィ−などによる化学的エッチングにより行ってもよいし、レ−ザ−などによる物理的エッチングにより行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法により行ってもよい。

前記陽極の厚みとしては、前記材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０ｎｍ〜５０μｍであり、５０ｎｍ〜２０μｍが好ましい。
前記陽極の抵抗値としては、１０³Ω／□以下が好ましく、１０²Ω／□以下がより好ましい。
前記陽極は、無色透明であっても、有色透明であってもよく、該陽極側から発光を取り出すためには、その透過率としては、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましい。この透過率は、分光光度計を用いた公知の方法に従って測定することができる。

なお、前記陽極については、沢田豊監修「透明電極膜の新展開」シ−エムシ−刊（１９９９）に詳述があり、これらを本発明に適用することができる。耐熱性の低いプラスティック基材を用いる場合は、ＩＴＯまたはＩＺＯを使用し、１５０℃以下の低温で製膜した陽極が好ましい。

−陰極−
前記陰極としては、通常、前記有機化合物層に電子を注入する陰極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極の中から適宜選択することができる。

前記陰極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられ、仕事関数が４．５ｅＶ以下のものが好ましい。具体例としてはアルカリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリ土類金属（たとえばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。

これらの中でも、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ度類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。
前記アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、又はアルミニウムと０．０１〜１０質量％のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属との合金若しくは混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）をいう。

なお、前記陰極の材料については、特開平２−１５５９５号公報、特開平５−１２１１７２号公報に詳述されている。

前記陰極の形成法は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コ−ティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式、などの中から前記材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って前記基板上に形成することができる。例えば、前記陰極の材料として、金属等を選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って行うことができる。

なお、前記陰極のパタ−ニングは、フォトリソグラフィ−などによる化学的エッチングにより行ってもよいし、レ−ザ−などによる物理的エッチングにより行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法により行ってもよい。

前記陰極の前記発光積層体における形成位置としては、特に制限はなく、該発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、前記有機化合物層上に形成されるのが好ましい。この場合、該陰極は、前記有機化合物層上の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
また、前記陰極と前記有機化合物層との間に前記アルカリ金属又は前記アルカリ土類金属のフッ化物等による誘電体層を０．１〜５ｎｍの厚みで挿入してもよい。
なお、該誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法等により形成することができる。

前記陰極の厚みとしては、前記材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０ｎｍ〜５μｍであり、５０ｎｍ〜１μｍが好ましい。
前記陰極は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な陰極は、前記陰極の材料を１〜１０ｎｍの厚みに薄く製膜し、更に前記ＩＴＯやＩＺＯ等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。

−その他の層−
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、保護層などが挙げられる。
前記保護層としては、例えば、特開平７−８５９７４号公報、同７−１９２８６６号公報、同８−２２８９１号公報、同１０−２７５６８２号公報、同１０−１０６７４６号公報等に記載のものが好適に挙げられる。
前記保護層は、前記発光積層体において、その最表面に、例えば、前記基材、前記陽極、前記有機化合物層、及び前記陰極がこの順に積層される場合には、該陰極上に形成され、前記基材、前記陰極、前記有機化合物層、及び前記陽極がこの順に積層される場合には、該陽極上に形成される。

前記保護層の形状、大きさ、厚み等については、適宜選択することができ、その材料としては、水分や酸素等の発光素子を劣化させ得るものを該発光素子内に侵入乃至透過させるのを抑制する機能を有していれば特に制限はなく、例えば、 酸化珪素、二酸化珪素、酸化ゲルマニウム、二酸化ゲルマニウム、等が挙げられる。

前記保護層の形成方法としては、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子センエピタキシ法、クラスタ−イオンビ−ム法、イオンプレ−ティング法、プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レ−ザ−ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コ−ティング法、などが挙げられる。

更に、本発明においては、前記発光積層体における各層への水分や酸素の侵入を防止する目的で、封止層を設けるのも好ましい。
前記封止層の材料としては、例えば、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマ−とを含む共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレ−ト、ポリイミド、ポリユリア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン及びジクロロジフルオロエチレンから選択される２種以上の共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｌ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂等の金属酸化物、ＭｇＦ₂、ＬｉＦ、ＡｌＦ₃、ＣａＦ₂等の金属フッ化物、パ−フルオロアルカン、パ−フルオロアミン、パ−フルオロエ−テル等の液状フッ素化炭素、液状フッ素化炭素に水分や酸素を吸着する吸着剤を分散させたもの、などが挙げられる。

本発明の発光素子は、前記陽極と前記陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜４０ボルト）、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。

本発明の発光素子の駆動については、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同２４１０４７号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号、日本特許第２７８４６１５号、等に記載の方法を利用することができる。

以下に、本発明の発光素子の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
[実施例１]

以下に、本発明の発光素子の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。

基材として厚みが０．５ｍｍで２．５ｃｍ角のガラス板を用い、この基材を真空チャンバ−内に導入し、ＳｎＯ₂含有率が１０質量％であるＩＴＯタ−ゲット（インジウム：錫＝９５：５（モル比））を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ（条件：基材温度２５０℃、酸素圧１×１０^-3Ｐａ）により、透明電極としてのＩＴＯ薄膜（厚み０．２μｍ）を形成した。ＩＴＯ薄膜の表面抵抗は１０Ω／□であった。

次に、前記透明電極を形成した基板を洗浄容器に入れ、ＩＰＡ洗浄した後、これにＵＶ−オゾン処理を３０分おこなった。

この透明電極上に正孔注入層として銅フタロシアニンを真空蒸着法にて１ｎｍ／秒の速度で０．０１μｍ設けた。その上に正孔輸送層として、Ｎ，Ｎ'−ジナフチル−Ｎ，Ｎ'−ジフェニルベンジジンを真空蒸着法にて１ｎｍ／秒の速度で０．０３μｍ設けた。

この上に燐光発光材である前記化合物（４−１）およびＢａｌｑ₂を共蒸着比５／９５で共蒸着し０．０３μｍの発光層を設けた。

その上にブロック層を設けた。ブロック層に用いる電子輸送材としてはアルミニウム（III）ビス（２−メチル−８−キノリナート）４−フェニルフェノレート（Ｂａｌｑ₂）を用い、１ｎｍ／秒の速度で０．０１μｍのブロック層を設けた。

さらにその上に、電子輸送材としてトリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（Ａｌｑ₃）を用い、真空蒸着法にて１ｎｍ／秒の速度で蒸着して０．０４μｍの電子輸送層を設けた。

さらにこの上に電子注入層としてＬｉＦを１ｎｍ／秒の速度で蒸着して０．００２μｍの電子注入層を設けた。

さらにこの電子注入層上にパタ−ニングしたマスク（発光面積が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着装置内でアルミニウムを０．２５μｍ蒸着し、背面電極を形成した。

前記透明電極（陽極として機能する）及び前記背面電極より、それぞれアルミニウムのリ−ド線を結線し、発光積層体を形成した。

ここで得られた発光積層体を、窒素ガスで置換したグロ−ブボックス内に入れた。内側に凹部を設けたステンレス製の封止カバ−に、前記グロ−ブボックス中で水分吸着剤としての酸化カルシウム粉末を１０ｍｇ入れ、粘着テ−プで固着した。この封止カバ−と、接着剤として紫外線硬化型接着剤（長瀬チバ製、ＸＮＲ５５１６ＨＶ）を用いて封止した。 以上により、実施例１の発光素子を作成した。

該発光素子を用いて、以下の方法で評価した。
東洋テクニカ製ソ−スメジャ−ユニット２４００型を用いて、直流電圧を有機ＥＬ素子に印加し発光させて、初期の発光性能を測定した。その時の最高輝度をＬ_max、Ｌ_maxが得られた時の電圧をＶ_maxとした。さらに３００Ｃｄ／ｍ²時の発光効率を外部量子効率（η₃₀₀）として表１に示した。

また、初期輝度３００Ｃｄ／ｍ²で駆動耐久性試験を実施し、２０００時間経過後の輝度維持率（％）を求めた。その試験結果を表１に示した。

[比較例１]
実施例１において、ホスト材料としてＢａｌｑ₂の替わりに４，４'−Ｎ，Ｎ'−ジカルバゾ−ルビフェニル（ＣＢＰ）を用いる以外は実施例１と同じ方法で素子作成し、評価した。その結果を表１に示した。

[実施例２]
実施例１において、燐光発光材料として化合物（４−１）の替わりに、前記化合物（３−１）を用いる以外は実施例１と同じ方法で素子作成し、評価した。その結果を表１に示した。

[比較例２]
実施例２において、ホスト材料としてＢａｌｑ₂の替わりに４，４'−Ｎ，Ｎ'−ジカルバゾ−ルビフェニル（ＣＢＰ）を用いる以外は実施例２と同じ方法で素子作成し、評価した。その結果を表１に示した。

[実施例３]
実施例１において、燐光発光材料として化合物（４−１）の替わりに、前記化合物（５−１）を用いる以外は実施例１と同じ方法で素子作成し、評価した。その結果を表１に示した。

[比較例３]
実施例３において、ホスト材料としてＢａｌｑ₂の替わりに４，４'−Ｎ，Ｎ'−ジカルバゾ−ルビフェニル（ＣＢＰ）を用いる以外は実施例３と同じ方法で素子作成し、評価した。その結果を表１に示した。

[実施例４]
実施例１において、燐光発光材料として化合物（４−１）の替わりに、前記化合物（２−１１）を用いる以外は実施例１と同じ方法で素子作成し、評価した。その結果を表１に示した。

[比較例４]
実施例４において、ホスト材料としてＢａｌｑ₂の替わりに４，４'−Ｎ，Ｎ'−ジカルバゾ−ルビフェニル（ＣＢＰ）を用いる以外は実施例４と同じ方法で素子作成し、評価した。その結果を表１に示した。

[実施例５]
実施例１において、燐光発光材料として化合物（４−１）の替わりに、前記化合物（３−６）を用いる以外は実施例１と同じ方法で素子作成し、評価した。その結果を表１に示した。

[比較例５]
実施例５において、ホスト材料としてＢａｌｑ₂の替わりに４，４'−Ｎ，Ｎ'−ジカルバゾ−ルビフェニル（ＣＢＰ）を用いる以外は実施例５と同じ方法で素子作成し、評価した。その結果を表１に示した。

[実施例６]
実施例１において、燐光発光材料として化合物（４−１）の替わりに、前記化合物（５−７）を用いる以外は実施例１と同じ方法で素子作成し、評価した。その結果を表１に示した。

[比較例６]
実施例６において、ホスト材料としてＢａｌｑ₂の替わりに４，４'−Ｎ，Ｎ'−ジカルバゾ−ルビフェニル（ＣＢＰ）を用いる以外は実施例６と同じ方法で素子作成し、評価した。その結果を表１に示した。

[実施例７]
実施例１において、ホスト材料としてＢａｌｑ₂の替わりに下記式（ａ）で示されるＧａ錯体を用いる以外は実施例１と同じ方法で素子作成し、評価した。その結果を表１に示した。

[比較例７]
実施例１において、燐光発光材料として化合物（４−１）の替わりに、下記式（ｃ）で示されるポルフィリンＰｔ錯体発光材料を用いる以外は実施例１と同じ方法で素子作成し、評価した。その結果を表１に示した。

これらの結果からわかるように、本発明の発光層にホスト材料として５配位金属錯体、中でもＢａｌｑ₂、発光材料として前記一般式（２）〜（５）で示される部分構造を有するＩｒ錯体を含む発光素子では、それらを含まない素子に比べ発光効率、耐久性において著しく優れていることがわかる。

Claims (6)

1. 一対の電極間に、少なくとも一層の発光層を含む有機化合物層を有する発光素子であって、前記発光層にホスト材料と燐光発光材料を含み、該ホスト材料が５配位金属錯体であり、該燐光発光材料が下記一般式（２）〜（５）のいずれかで示される部分構造を有するＩｒ錯体の少なくとも一種であることを特徴とする発光素子。
   

   

   式中、Ｘ²⁰¹、Ｘ²⁰²、Ｘ²⁰³、およびＸ²⁰⁴は、窒素原子またはＣ−Ｒを表し、−Ｃ＝Ｎ−とともに含窒素ヘテロアリール６員環を形成し、Ｘ²⁰¹、Ｘ²⁰² 、Ｘ²⁰³、およびＸ²⁰⁴の少なくとも１つは窒素原子を表す。Ｒは水素原子または置換基を表す。
   Ｚ²⁰¹はアリール環またはヘテロアリール環を形成する原子団を表す。
   

   

   式中、Ｚ²⁰¹、Ｚ³⁰¹はアリ−ル環またはヘテロアリール環を形成する原子団を表す。
   

   

   式中、Ｚ²⁰¹、Ｚ⁴⁰¹はアリ−ル環またはヘテロアリール環を形成する原子団を表す。
   

   

   式中、Ｚ²⁰¹、Ｚ⁵⁰¹はアリ−ル環またはヘテロアリール環を形成する原子団を表す。
2. 上記燐光発光材料が下記式（３−１）で表されるＩｒ錯体であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
   

   
3. 上記燐光発光材料が下記式（４−１）で表されるＩｒ錯体であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
   

   
4. 前記ホスト材料である５配位金属錯体が、Ａｌ錯体、Ｇａ錯体またはＩｎ錯体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の発光素子。
5. 前記ホスト材料である５配位金属錯体が、下記の一般式（１０１）で表される化合物であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の発光素子。
   

   

   式中、ＭはＡｌ、Ｇａ、Ｉｎを表し、Ｒ₃ 〜Ｒ₈ はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基を表し、Ａは−Ｏ−Ａｒ（Ａｒは置換基を有してもよいアリール基）又はハロゲン原子を表す。
6. 前記ホスト材料である５配位金属錯体が、アルミニウム（III）ビス（２−メチル−８−キノリナート）４−フェニルフェノラート（Ｂａｌｑ₂）であることを特徴とする前記請求項１〜５のいずれかに記載の発光素子。