JP3907149B2 - 発光素子材料およびそれを使用した発光素子 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気エネルギーを光に変換して発光できる発光素子（代表的には、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子）用材料および発光素子に関し、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア等の分野に好適に使用できる発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、種々の表示素子に関する研究開発が活発であり、中でも有機ＥＬ素子は、低電圧で高輝度の発光を得ることができるため、有望な表示素子として注目されている。例えば、有機化合物の蒸着により有機薄膜を形成するＥＬ素子が知られている（アプライド フィジックス レターズ、５１巻、９１３頁、１９８７年）。この文献に記載された有機ＥＬ素子はトリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ）を電子輸送材料として用い、正孔輸送材料（アミン化合物）と積層させることにより、従来の単層型素子に比べて発光特性を大幅に向上させている。
【０００３】
上記積層型ＥＬ素子の発光効率を更に改良する手段として、蛍光色素をドープする方法が知られている。例えば、ジャーナル オブ アプライド フィジックス ６５巻、３６１０頁、１９８９年に記載のクマリン色素をドープした有機ＥＬ素子はドープしない素子に比べて発光効率が大幅に向上している。この場合、用いる蛍光性化合物の種類を変えることにより所望の波長の光を取り出すことが可能であるが、電子輸送材料としてＡｌｑを用いた場合、高輝度を得るために駆動電圧を高くすると、ドープした蛍光性化合物の発光の他にＡｌｑの緑色発光が観測されてくるため、青色や赤色発光させる場合には色純度の低下が問題になり、色純度を低下させないホスト材料の開発が望まれている。
【０００４】
また、これまで開発されてきた有機ＥＬ素子は、素子構成、材料の改善等により、発光強度、耐久性等が改良されてきているものの、様々な用途展開を考えた場合、未だ十分な性能を有していない。例えば、Ａｌｑなどの従来の金属錯体は、電界発光時に化学的に不安定であり、また陰極との密着も悪く、素子劣化の問題も解決されていない。さらにＡｌｑの場合、オキシンを配位子に用いた錯体であり、その素材安全性も懸念されており、安全性上問題のない有機ＥＬ素子用の電子輸送材料の開発が求められている。
【０００５】
一方、有機ＥＬ素子において高輝度発光を実現しているものは有機物質を真空蒸着によって積層している素子であるが、製造工程の簡略化、加工性、大面積化等の観点から塗布方式による素子作製が望ましい。しかしながら、従来の塗布方式で作製した素子では発光輝度、発光効率の点で蒸着方式で作製した素子に劣っており、高輝度、高効率発光化が大きな課題となっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第一の目的は、発光特性が良好であり、また繰り返し使用時での安定性に優れた発光素子用材料および発光素子の提供にある。本発明の第二の目的は、色純度に優れた発光素子およびそれを可能にする発光素子用材料の提供にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題は下記手段によって達成された。
【０００９】
（１）下記一般式（Ｋ−Ｉ）で表される金属錯体化合物であることを特徴とする発光素子材料。
【００１０】
【化９】

【００１１】
（式中、Ｑ₁ は６員の含窒素芳香族ヘテロ環を形成するに必要な原子群を表す。Ｑ₂ は６員の芳香族環を形成するに必要な原子群を表す。ＸおよびＹは、炭素原子を表す。Ｚは、ＳＯ₂Ｒ₁ またはＣＯＲ ₂ （Ｒ₁、Ｒ ₂ はそれぞれ脂肪族炭化水素基、アリール基（ただし、Ｒ ₁ が置換基を有してもよい４−メチルフェニル基である場合を除く。）、ヘテロ環基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基またはヘテロ環オキシ基を表す。）を表す。Ｍは金属イオンを表す。ｎは１〜４の整数を表す。）
（２）（１）における化合物が下記一般式（Ｋ−Ｉａ）で表される金属錯体であることを特徴とする発光素子材料。
【００１２】
【化１０】

【００１３】
（式中、Ｚは、ＳＯ₂Ｒ₁ またはＣＯＲ ₂ （Ｒ₁、Ｒ ₂ はそれぞれ脂肪族炭化水素基、アリール基（ただし、Ｒ ₁ が置換基を有してもよい４−メチルフェニル基である場合を除く。）、ヘテロ環基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基またはヘテロ環オキシ基を表す。）を表す。Ｍは金属イオンを表す。ｎは１〜４の整数を表す。Ｒ_a1、Ｒ_a2、Ｒ_a3、Ｒ_a4、Ｒ_a5およびＲ_a6は、それぞれ水素原子または置換基を表す。）
【００１４】
（３）（１）又は（２）における化合物が下記一般式（Ｋ−Ｉｂ）で表される金属錯体であることを特徴とする発光素子材料。
【００１５】
【化１１】

【００１６】
（式中、Ｒ_b1は脂肪族炭化水素基、アリール基（ただし、置換基を有してもよい４−メチルフェニル基である場合を除く。）またはヘテロ環基を表す。Ｍは金属イオンを表す。ｎは１〜４の整数を表す。Ｒ_a1、Ｒ_a2、Ｒ_a3、Ｒ_a4、Ｒ_a5およびＲ_a6は、それぞれ水素原子または置換基を表す。）
（４）（１）〜（３）のいずれかにおける化合物が下記一般式（Ｋ−Ｉｃ）で表される金属錯体であることを特徴とする発光素子材料。
【００１７】
【化１２】

【００１８】
（式中、Ｒ_c1は炭素数６以下の脂肪族炭化水素基、アリール基またはヘテロ環基を表す。Ｍは金属イオンを表す。ｎは１〜４の整数を表す。Ｒ_a1、Ｒ_a2、Ｒ_a3、Ｒ_a4、Ｒ_a5およびＲ_a6は、それぞれ水素原子または置換基を表す。）
（５）（１）〜（３）のいずれかにおける化合物が下記一般式（Ｋ−Ｉｄ）で表される金属錯体であることを特徴とする発光素子材料。
【００１９】
【化１３】

【００２０】
（式中、Ｒ_d1は炭素数９以上３０以下の脂肪族炭化水素基、アリール基（ただし、置換基を有する４−メチルフェニル基である場合を除く。）またはヘテロ環基を表す。Ｍは金属イオンを表す。ｎは１〜４の整数を表す。Ｒ_a1、Ｒ_a2、Ｒ_a3、Ｒ_a4、Ｒ_a5およびＲ_a6は、それぞれ水素原子または置換基を表す。）
（６）（１）〜（５）のいずれかにおける化合物が下記一般式（Ｋ−Ｉｅ）で表される金属錯体であることを特徴とする発光素子材料。
【００２１】
【化１４】

【００２２】
（式中、Ｒ_e1は置換基としてハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ基またはヘテロ環オキシ基を持つ脂肪族炭化水素基、アリール基（ただし、置換基を有する４−メチルフェニル基である場合を除く。）またはヘテロ環基を表す。Ｍは金属イオンを表す。ｎは１〜４の整数を表す。Ｒ_a1、Ｒ_a2、Ｒ_a3、Ｒ_a4、Ｒ_a5およびＲ_a6は、それぞれ水素原子または置換基を表す。）
（７）（１）〜（６）のいずれかにおける化合物が２価ないし４価の金属イオンを含有することを特徴とする発光素子材料。
【００２３】
（８）（１）〜（７）のいずれかにおける化合物が亜鉛イオンを含有することを特徴とする発光素子材料。
（９）（１）〜（８）のいずれかにおける化合物が「化学物質の審査及び製造等の規制に関する法律」で定める「細菌を用いる復帰突然変異試験」において陰性であることを特徴とする発光素子材料。
（１０）（１）〜（９）のいずれかにおける化合物がガラス転移温度が１３０℃以上であることを特徴とする発光素子材
料。
【００２４】
（１１）一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄層を形成した発光素子において、少なくとも一層が（１）〜（１０）のいずれかに記載の発光素子材料を少なくとも一種以上含有する層であることを特徴とする発光素子。
（１２）一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄層を形成した発光素子において、少なくとも一層が（１）〜（１０）のいずれかに記載の発光素子材料の少なくとも一種を塗布することにより成膜した層であることを特徴とする発光素子。
（１３）一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄層を形成した発光素子において、少なくとも一層が（１）〜（１０）のいずれかに記載の発光素子材料の少なくとも一種以上をポリマーに分散した層であることを特徴とする発光素子。
【００２５】
（１４）一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄層を形成した発光素子において、（１）〜（１０）のいずれかに記載の発光素子材料を含有する層が、他の蛍光性化合物を少なくとも一種含有することを特徴とする発光素子。
（１５）一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄層を形成した発光素子において、有機化合物薄層が正孔輸送層、発光層、電子輸送層の少なくとも３層以上から成り、電子輸送層に（１）〜（１０）のいずれかに記載の発光素子材料を少なくとも一種含有することを特徴とする発光素子。
（１６）（１５）の発光素子において電子輸送層の膜厚が１〜８０ｎｍであることを特徴とする発光素子。
（１７）（１５）又は（１６）の発光素子において、発光層が単一化合物からなることを特徴とする発光素子。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
まず、一般式（Ｋ−Ｉ）で表される金属錯体化合物について説明する。
Ｑ₁ は６員の含窒素芳香族ヘテロ環を形成するに必要な原子群を表す。６員の含窒素芳香族ヘテロ環としては、例えばピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジンなどが挙げられ、好ましくはピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジンであり、より好ましくはピリジン、ピラジンであり、特に好ましくはピリジンである。Ｑ₁で形成される６員の含窒素芳香族ヘテロ環は、置換基を有してもよく、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。）、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、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。）、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、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。これらの置換基は更に置換されてもよい。また置換基が二つ以上ある場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には連結して環を連結してもよい。
【００２７】
置換基として好ましくは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、ヘテロ環基であり、より好ましくはアルキル基、アルケニル基、アリール基、ハロゲン原子、シアノ基、ヘテロ環基であり、更に好ましくはアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基であり、特に好ましくはアルキル基、アルケニル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基である。
【００２８】
Ｑ₂ は６員の芳香族環を形成するに必要な原子群を表す。Ｑ₂で形成される芳香族環は、アリール基であり、例えばベンゼンが挙げられる。
Ｑ₂で形成される６員の芳香族環は、置換基を有してもよく、例えばＱ₁の置換基として挙げたものが適用でき、また好ましい範囲も同様である。また、可能な場合、置換基同士が連結して環を形成してもよい。
【００２９】
ＸおよびＹは、炭素原子を表す。
【００３０】
Ｚは、ＳＯ₂Ｒ₁ またはＣＯＲ ₂ （Ｒ₁、Ｒ ₂ はそれぞれ脂肪族炭化水素基、アリール基（ただし、Ｒ ₁ が置換基を有してもよい４−メチルフェニル基である場合を除く。）、ヘテロ環基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基またはヘテロ環オキシ基を表す。）を表す。
Ｒ₁、Ｒ ₂ で表される脂肪族炭化水素基として好ましくは、アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８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２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８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２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８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。）であり、より好ましくはアルキル基、アルケニル基である。
Ｒ₁、Ｒ ₂ で表されるアリール基として好ましくは炭素数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、４−メチルフェニル（ただし、Ｒ ₁ のときを除く。）、４−メトキシフェニル、３−トリフルオロメチルフェニル、ペンタフルオロフェニル、１−ナフチル、２−ナフチルなどが挙げられる。
Ｒ₁、Ｒ ₂ で表されるヘテロ環基は、単環または縮環のヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、更に好ましくは炭素数２〜１０のヘテロ環基）であり、好ましくは窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子の少なくとも一つを含む芳香族ヘテロ環基である。Ｒ₁、Ｒ ₂ で表されるヘテロ環基の具体例としては、例えばピロリジン、ピペリジン、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾリン、イミダゾール、ベンズイミダゾール、ナフトイミダゾール、チアゾリジン、チアゾール、ベンズチアゾール、ナフトチアゾール、イソチアゾール、オキサゾリン、オキサゾール、ベンズオキサゾール、ナフトオキサゾール、イソオキサゾール、セレナゾール、ベンズセレナゾール、ナフトセレナゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリン、インドール、インドレニン、ピラゾール、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、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、フェナントリジン、プテリジン、フェナントロリン、テトラザインデンなどが挙げられ、好ましくはフラン、チオフェン、ピリジン、キノリン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリンであり、より好ましくはフラン、チオフェン、ピリジン、キノリンである。
【００３１】
Ｒ₁、Ｒ ₂ で表されるアミノ基として好ましくは、炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２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、フェニルアミノ、ジフェニルアミノなどが挙げられる。
Ｒ₁、Ｒ ₂ で表されるアルコキシ基として好ましくは、炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは炭素数１〜１２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。Ｒ₁、Ｒ ₂ で表されるアリールオキシ基として好ましくは、炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１６、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、４−メトキシフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシなどが挙げられる。
Ｒ₁、Ｒ ₂ で表されるヘテロ環オキシ基として好ましくは、炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数２〜１６、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばピリジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。
【００３２】
Ｒ₁、Ｒ ₂ は置換基を有してもよく、例えばＱ₁の置換基として挙げたものが適用できる。Ｒ₁、Ｒ₂として好ましくは脂肪族炭化水素基、アリール基、ヘテロ環基であり、より好ましくはアルキル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基である。
【００３３】
Ｚとして好ましくはＳＯ₂Ｒ₁であり、より好ましくはＳＯ₂Ｒ₅（Ｒ₅は脂肪族炭化水素基、アリール基、ヘテロ環基）であり、更に好ましくはＳＯ₂Ｒ₆（Ｒ₆は脂肪族炭化水素基、アリール基、芳香族ヘテロ環基）である。
【００３４】
一般式（Ｋ−Ｉ）で表される金属錯体化合物：
【００３５】
【化１５】

【００３６】
（式中、Ｑ₁、Ｑ₂、Ｘ、ＹおよびＺは、すでに説明したとおりである。Ｍは金属イオンを表し、好ましくは２〜４価、より好ましくは２または３価の金属イオンである。Ｍで表される金属イオンの具体例としては、ベリリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、インジウムイオン、ジルコニウムイオン、亜鉛イオン、鉄イオン、コバルトイオン、ニッケルイオン、銅イオン、白金イオン、パラジウムイオン、スズイオン、ストロンチウムイオン、スカンジウムイオン、珪素イオン、ゲルマニウムイオン、ユーロピウムイオン、テルビウムイオンなどが挙げられ、好ましくはベリリウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオンであり、より好ましくはベリリウムイオン、アルミニウムイオン、亜鉛イオンであり、更に好ましくは亜鉛イオンである。ｎは１〜４の整数を表し、金属イオンの価数によって異なる。ｎとして好ましくは２〜４であり、より好ましくは２、３である。またｎが２〜４の場合、金属錯体の配位子は同一または互いに異なっていてもよい。）
【００３７】
一般式（Ｋ−Ｉ）で表される化合物のうち、より好ましくは一般式（Ｋ−Ｉａ）で表される化合物である。
【００３８】
【化１６】

【００３９】
（式中、Ｚ、Ｍ、ｎは、それぞれ一般式（Ｋ−Ｉ）におけるそれらと同義であり、また好ましい範囲も同様である。Ｒ_a1、Ｒ_a2、Ｒ_a3、Ｒ_a4、Ｒ_a5およびＲ_a6は、それぞれ水素原子または置換基を表し、置換基としては例えば一般式（Ｋ−Ｉ）におけるＱ₁で形成される環の置換基の例として挙げたものが適用でき、また好ましい範囲も同様である。）
【００４０】
一般式（Ｋ−Ｉ）で表される化合物のうち、さらに好ましくは一般式（Ｋ−Ｉｂ）で表される化合物である。
【００４１】
【化１７】

【００４２】
式中、Ｍ、ｎ、Ｒ_a1、Ｒ_a2、Ｒ_a3、Ｒ_a4、Ｒ_a5およびＲ_a6は、それぞれ一般式（Ｋ−Ｉａ）におけるそれらと同義であり、また好ましい範囲も同様である。Ｒ_b1は脂肪族炭化水素基、アリール基（ただし、置換基を有してもよい４−メチルフェニル基である場合を除く。）またはヘテロ環基を表し、一般式（Ｋ−Ｉ）におけるＲ₁ 、Ｒ ₂ で表される脂肪族炭化水素基、アリール基、ヘテロ環基と同義であり、好ましい範囲も同様である。またＲ_b1はＲ_a6と連結して環を形成してもよい。一般式（Ｋ−Ｉ）で表される化合物のうち、蒸着方式により有機層を形成する場合には一般式（Ｋ−Ｉｃ）が、また塗布方式により有機層を形成する場合には一般式（Ｋ−Ｉｄ）で表される化合物がさらに好ましい。
【００４３】
【化１８】

【００４４】
式中、Ｍ、ｎ、Ｒ_a1、Ｒ_a2、Ｒ_a3、Ｒ_a4、Ｒ_a5およびＲ_a6は、それぞれ一般式（Ｋ−Ｉａ）におけるそれら同義であり、また好ましい範囲も同様である。Ｒ_c1は炭素数６以下の脂肪族炭化水素基、アリール基またはヘテロ環基を表す。アリール基およびヘテロ環基は、一般式（Ｋ−Ｉ）におけるＲ₁ 、Ｒ ₂ で表されるアリール基、ヘテロ環基と同義である。
Ｒ_c1の具体例としては例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｉｓｏ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロヘキシル、ブテニル、フェニル、フリル、チエニル、ピリジル、ピタジニル、ピリミジル、イミダゾリル、チアゾリル、オキサゾリルなどが挙げられ、好ましくはメチル、エチル、フェニル、チエニルであり、より好ましくはメチル、フェニル、チエニルであり、更に好ましくはフェニルである。Ｒ_c1は置換基を有してもよく、置換基としては例えばＱ₁の置換基として挙げたものが適用できる。また、Ｒ_c1はＲ_a6と連結して環を形成してもよい。
【００４５】
【化１９】

【００４６】
式中、Ｍ、ｎ、Ｒ_a1、Ｒ_a2、Ｒ_a3、Ｒ_a4、Ｒ_a5およびＲ_a6は、それぞれ一般式（Ｋ−Ｉａ）におけるそれら同義であり、また好ましい範囲も同様である。Ｒ_d1は炭素数９以上３０以下の脂肪族炭化水素基（例えば、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ドデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｎ−オクタデシル、３−［２，５−ビス（１，１−ジメチルプロピル）フェノキシ］プロピル、４−［２，５−ビス（１，１，３，３−テトラメチルブチル）フェノキシ］ブチル）、アリール基（ただし、置換基を有する４−メチルフェニル基である場合を除く。）またはヘテロ環基を表す。アリール基およびヘテロ環基は、一般式（Ｋ−Ｉ）におけるＲ₁ 、Ｒ ₂ で表されるアリール基、ヘテロ環基と同義である。Ｒ_d1で表される脂肪族炭化水素基、アリール基またはヘテロ環基は置換基を有してもよく、例えばＱ₁の置換基として挙げたものが適用できる。Ｒ_d1として好ましくは置換基を含めた炭素数が９〜３０の脂肪族炭化水素基、アリール基であり、より好ましくは炭素数９〜２０脂肪族炭化水素基、アリール基であり、更に好ましくは炭素数９〜２０のアルキル基、フェニル基である。
【００４７】
一般式（Ｋ−Ｉ）で表される化合物のうち、特に好ましくは一般式（Ｋ−Ｉｅ）で表される化合物である。
【００４８】
【化２０】

【００４９】
式中、Ｍ、ｎ、Ｒ_a1、Ｒ_a2、Ｒ_a3、Ｒ_a4、Ｒ_a5およびＲ_a6は、それぞれ一般式（Ｋ−Ｉａ）におけるそれら同義であり、また好ましい範囲も同様である。Ｒ_e1は置換基としてハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基を持つ脂肪族炭化水素基、アリール基またはヘテロ環基を表す。脂肪族炭化水素基、アリール基（ただし、置換基を有する４−メチルフェニル基である場合を除く。）またはヘテロ環基は、一般式（Ｋ−Ｉ）におけるＲ₁ 、Ｒ ₂ で表される脂肪族炭化水素基、アリール基、ヘテロ環基と同義である。
ここでハロゲン原子として好ましくはフッ素原子、塩素原子であり、より好ましくはフッ素原子である。アルコキシ基として好ましくは炭素数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。アリールオキシ基として好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシなどが挙げられる。ヘテロ環オキシ基として好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子を含むものであり、例えばピリジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。
【００５０】
Ｒ_e1で表される脂肪族炭化水素基、アリール基、ヘテロ環基はハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基の他に置換基を有してもよく、この場合の置換基としては例えばＱ₁の置換基として挙げたものが適用できる。
Ｒ_e1として好ましくはアルコキシ基またはアリールオキシ基で置換された脂肪族炭化水素基、アリール基であり、より好ましくはアルコキシ基で置換されたアリール基であり、更に好ましくはアルコキシ基で置換されたフェニル基である。
【００５１】
なお、本発明の化合物のうち、さらに好ましくは「化学物質の審査及び製造等の規制に関する法律」で定める「細菌を用いる復帰突然変異試験」において陰性である化合物であり、また発光素子の耐久性面ではガラス転移温度が１３０℃以上の化合物が好ましい。
【００５２】
なお、一般式（Ｋ−Ｉ）、（Ｋ−Ｉａ）、（Ｋ−Ｉｂ）、（Ｋ−Ｉｃ）、（Ｋ−Ｉｄ）、（Ｋ−Ｉｅ）で表される化合物は、低分子量化合物であってもよいし、一般式（Ｋ−Ｉ）、（Ｋ−Ｉａ）、（Ｋ−Ｉｂ）、（Ｋ−Ｉｃ）、（Ｋ−Ｉｄ）、（Ｋ−Ｉｅ）で表される残基がポリマー主鎖に接続された高分子量化合物もしくは、一般式（Ｋ−Ｉ）、（Ｋ−Ｉａ）、（Ｋ−Ｉｂ）、（Ｋ−Ｉｃ）、（Ｋ−Ｉｄ）、（Ｋ−Ｉｅ）の骨格を主鎖にもつ高分子量化合物であってもよい。高分子量化合物の場合は、ホモポリマーであっても良いし、他のモノマーとの共重合体であっても良い。また、一般式（Ｋ−Ｉ）、（Ｋ−Ｉａ）、（Ｋ−Ｉｂ）、（Ｋ−Ｉｃ）、（Ｋ−Ｉｄ）、（Ｋ−Ｉｅ）は便宜的に極限構造式で表しているが、その互変異性体であってもよい。
【００５３】
以下に本発明の一般式（Ｋ−Ｉ）で表される金属錯体化合物の具体例を、２〜４，６〜２３，２９〜３２，３４〜５２に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５４】
【化２１】

【００５５】
【化２２】

【００５６】
【化２３】

【００５７】
【化２４】

【００５８】
【化２５】

【００５９】
【化２６】

【００６０】
【化２７】

【００６１】
【化２８】

【００６２】
【化２９】

【００６３】
【化３０】

【００６４】
【化３１】

【００６５】
【化３２】

【００６６】
【化３３】

【００６７】
【化３４】

【００６８】
【化３５】

【００６９】
【化３６】

【００７０】
【化３７】

【００７１】
尚、上記化合物は配位構造の一例を挙げているが、他の配位構造のものであってもよい。
【００７２】
本発明の金属錯体の合成に際して原料に用いる金属塩としては、特に限定はないが硝酸塩、ハロゲン塩（フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物など）、硫酸塩、カルボン酸塩（酢酸塩など）、ホスホン酸塩、スルホン酸塩、水酸化物などが好適に用いられ、好ましくは硝酸塩、塩酸塩、硫酸塩、酢酸塩である。
金属錯体を合成する際に用いる配位子と金属塩のモル比は合成する錯体に応じて適宜選択するが、通常金属イオンに対して配位子を０．１〜１０倍モル、好ましくは０．５〜８倍モル、更に好ましくは０．５〜６倍モルである。
また、錯体の合成に際しては塩基を用いることができる。塩基としては、種々の無機または有機塩基を用いることができ、例えば金属水酸化物（例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど）、金属炭酸塩（例えば炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなど）、金属炭酸水素塩（例えば炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなど）、有機塩基（例えばトリエチルアミン、ナトリウムアルコキシドなど）の使用が好ましい。
使用する塩基の量は、特に限定しないが、好ましくは配位子に対して０．０１当量〜３０当量、より好ましくは１当量〜１０当量である。
金属錯体の合成に際しては溶媒を用いてもよく、溶媒としては特に限定はないが水、アルコール類（例えばメタノール、エタノール、２−プロパノールなど）、エステル類（例えば酢酸エチルなど）、エーテル類（例えばジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサンなど）、アミド類（例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）、ニトリル類（例えばアセトニトリルなど）、ケトン類（例えばアセトン、シクロヘキサノンなど）、炭化水素類（例えばヘキサン、ベンゼン、トルエンなど）、ハロゲン化炭化水素類（例えばジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタンなど）、カルボン酸類（例えば酢酸など）などを用いることができる。また、これら溶媒を混合して用いてもよい。溶媒として好ましくはアルコール類、エーテル類、ケトン類であり、より好ましくはアルコール類であり、特に好ましくはメタノール、エタノール、２−プロパノールである。
金属錯体を合成する際の反応温度は特に限定はないが、好ましくは１０〜１５０℃、好ましくは１０〜１００℃、より好ましくは１０〜８０℃である。
【００７３】
以下に本発明の化合物の合成法について具体例をもって説明する。
合成例１．例示化合物６の合成
（１−１）８−ベンゼンスルホニルアミノキノリンの合成
８−アミノキノリン２５．０ｇ（０．１７３モル）をジメチルアセトアミド１００ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気下、０℃にてトリエチルアミン２６．５ミリリットル（０．１９モル）、４−ジメチルアミノピリジン２ｇ（０．０１６４モル）を加えた。その後、反応温度を０℃以下に保つようにベンゼンスルホニルクロリド３３．６ｇ（０．１９０モル）をゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、１０℃にて１時間反応した後、反応液を水に注いだ。析出した固体を濾取し、２−プロパノールで再結晶することにより、目的物を４３．７ｇ得た。収率８９％
【００７４】
（１−２）例示化合物６の合成
上記で合成した８−ベンゼンスルホニルアミノキノリン１．４２ｇ（４．９９ミリモル）をメタノール１５ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド２８％溶液１．０３ミリリットル（５．０２ミリモル）を加えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛２水和物５５０ｍｇ（２．５１ミリモル）／メタノール１０ミリリットル溶液を滴下した。８時間攪拌した後、析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物６を淡黄緑色固体として１．３２ｇ得た。収率８３％
融点：３０５〜３０６℃
【００７５】
合成例２．例示化合物７の合成
（２−１）８−（１−ナフタレンスルホニルアミノ）キノリンの合成
８−アミノキノリン２３．８ｇ（０．１６５モル）をジメチルアセトアミド１００ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気下、０℃にてトリエチルアミン２６．５ミリリットル（０．１９モル）、４−ジメチルアミノピリジン２ｇ（０．０１６４モル）を加えた。その後、反応温度を０℃以下に保つように１−ナフタレンスルホニルクロリド３４．５ｇ（０．１５２モル）をゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、１０℃にて１時間反応した後、反応液を水に注いだ。析出した固体を濾取し、アセトニトリルで再結晶することにより、目的物を４３．０ｇ得た。収率８５％
【００７６】
（２−２）例示化合物７の合成
上記で合成した８−（１−ナフタレンスルホニルアミノ）キノリン３．３４ｇ（０．０１モル）をメタノール３０ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド２８％溶液２．１０ミリリットル（０．０１モル）を加えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛２水和物１．１０ｇ（０．００５モル）／メタノール１５ミリリットル溶液を滴下した。５時間攪拌した後、析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物７を淡黄緑色固体として３．０１ｇ得た。収率９０％
融点：２９０℃以上
【００７７】
合成例３．例示化合物１０の合成
（３−１）８−（ペンタフルオロベンゼンスルホニルアミノ）キノリンの合成
８−アミノキノリン１３．５ｇ（０．０９４モル）をジメチルアセトアミド１００ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気下、０℃にてペンタフルオロベンゼンスルホニルクロリド２５．０ｇ（０．０９４モル）をゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、室温にて８時間反応した後、反応液を冷却した希塩酸水に注いだ。析出した固体を濾取し、アセトニトリルで再結晶することにより、目的物を１８．３ｇ得た。収率５２％
【００７８】
（３−２）例示化合物１０の合成
上記で合成した８−（ペンタフルオロベンゼンスルホニルアミノ）キノリン３．７４ｇ（０．０１モル）をメタノール３０ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド２８％溶液２．０５ミリリットル（０．０１モル）を加えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛２水和物１．１０ｇ（０．００５モル）／メタノール１５ミリリットル溶液を滴下した。５時間室温で攪拌した後、析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物１０を薄黄緑色固体として３．７２ｇ得た。収率９２％
融点：３０３℃
【００７９】
合成例４．例示化合物１１の合成
（４−１）８−［３−（トリフルオロメチル）ベンゼンスルホニルアミノ］キノリンの合成
８−アミノキノリン１４．４ｇ（０．１００モル）をアセトニトリル１５０ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気下、０℃にてピリジン８．０ｇ（０．１０モル）を加えた。その後、反応温度を５℃以下に保つように３−（トリフルオロメチル）ベンゼンスルホニルクロリド２５．０ｇ（０．１０２モル）をゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、室温にて１時間反応した後、反応液を冷却した希塩酸水に注いだ。酢酸エチルで抽出した後、有機相を水で洗浄し、有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧溜去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：クロロホルム）にて精製し、クロロホルム／ｎ−ヘキサンで再結晶することにより、目的物を３１．８ｇ得た。収率９０％
【００８０】
（４−２）例示化合物１１の合成
上記で合成した８−［３−（トリフルオロメチル）ベンゼンスルホニルアミノ］キノリン３．５２ｇ（０．０１モル）をメタノール３０ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド２８％溶液２．０５ミリリットル（０．０１モル）を加えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛２水和物１．１０ｇ（０．００５モル）／メタノール１５ミリリットル溶液を滴下した。１０時間室温にて攪拌した後、析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物１１を薄淡黄緑色固体として３．７５ｇ得た。収率９８％
融点：２４２℃
【００８１】
合成例５．例示化合物１２の合成
（５−１）８−（４−メトキシベンゼンスルホニルアミノ）キノリンの合成
８−アミノキノリン２５．０ｇ（０．１７３モル）をジメチルアセトアミド２００ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気下、０℃にてトリエチルアミン２６．５ミリリットル（０．１９モル）、４−ジメチルアミノピリジン２ｇ（０．０１６４モル）を加えた。その後、反応温度を５℃以下に保つように４−メトキシベンゼンスルホニルクロリド３９．４ｇ（０．１９１モル）をゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、室温にて４時間反応した後、反応液を希塩酸水に注いだ。クロロホルムで抽出した後、有機相を水で洗浄し、有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧溜去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：クロロホルム→クロロホルム／メタノール＝１０／１（容積比））にて精製し、クロロホルム／ｎ−ヘキサンで再結晶することにより、目的物を２５．３ｇ得た。収率４７％
【００８２】
（５−２）例示化合物１２の合成
上記で合成した８−（４−メトキシベンゼンスルホニルアミノ）キノリン３．１４ｇ（０．０１モル）をメタノール３０ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド２８％溶液２．１０ミリリットル（０．０１モル）を加えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛２水和物１．１０ｇ（０．００５モル）／メタノール１５ミリリットル溶液を滴下した。５時間攪拌加熱還流後、析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物１２を淡黄緑色固体として３．１０ｇ得た。収率９３％
融点：２７３〜２７５℃
【００８３】
合成例６．例示化合物１３の合成
（６−１）８−（メタンスルホニルアミノ）キノリンの合成
８−アミノキノリン２６．０ｇ（０．１８０モル）をアセトニトリル１００ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気下、０℃にてピリジン１５．８ｇ（０．２０モル）を加えた。その後、反応温度を１０℃以下に保つようにメタンスルホニルクロリド２１．１ｇ（０．１８５モル）をゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、室温にて６時間反応した後、反応液を希塩酸水に注いだ。炭酸カリウム水溶液でｐＨを５に調整し、析出した固体を濾取した後、水で洗浄した。得られた固体をアセトニトリルで再結晶することにより、目的物を３１．０ｇ得た。収率７８％
【００８４】
（６−２）例示化合物１３の合成
上記で合成した８−（メタンスルホニルアミノ）キノリン５．０２ｇ（０．０２３モル）をメタノール６０ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド２８％溶液４．３６ｇ（０．０２３モル）を加えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛２水和物２．４８ｇ（０．０１１３モル）／メタノール５６ミリリットル溶液を滴下した。２時間攪拌加熱還流後、析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物１３を淡黄緑色固体として５．７３ｇ得た。収率９９％
融点：３００℃以上
【００８５】
合成例７．例示化合物１５の合成
（７−１）８−（トリフルオロメタンスルホニルアミノ）キノリンの合成
８−アミノキノリン１２．８ｇ（０．０８８６モル）をアセトニトリル１００ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気下、反応温度を１０℃以下に保つようにトリフルオロメタンスルホン酸無水物２５．０ｇ（０．０８８６モル）をゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、室温にて５時間反応した後、反応液を氷水に注いだ。飽和食塩水で洗浄した後、有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧溜去した。得られた固体をアセトニトリルで再結晶することにより、目的物を１８．９ｇ得た。収率７７％
【００８６】
（７−２）例示化合物１５の合成
上記で合成した）８−（トリフルオロメタンスルホニルアミノ）キノリン２．７６ｇ（０．０１モル）をメタノール１５ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド２８％溶液２．０５ｇ（０．０１モル）を加えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛２水和物１．１０８ｇ（０．００５モル）／メタノール１５ミリリットル溶液を滴下した。室温下６時間攪後、析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物１５を白色固体として２．８０ｇ得た。収率９１％
融点：２８８〜２８９℃
【００８７】
合成例８．例示化合物３８の合成
（８−１）８−（２−チオフェンスルホニルアミノ）キノリンの合成
８−アミノキノリン１７．３ｇ（０．１２０モル）をジメチルアセトアミド１００ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気下、反応温度を１０℃以下に保つように２−チオフェンスルホニルクロリド２３．０ｇ（０．１２６１モル）／ジメチルアセトアミド５０ミリリット溶液をゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、室温にて８時間反応した後、反応液を冷却希塩酸水に注いだ。析出した固体を濾取し、水で洗浄した後、アセトニトリルで再結晶することにより、目的物を９．９ｇ得た。収率２８％
【００８８】
（８−２）例示化合物３８の合成
上記で合成した８−（２−チオフェンスルホニルアミノ）キノリン２．９０ｇ（０．０１モル）をメタノール３０ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド２８％溶液２．０５ミリリットル（０．０１モル）を加えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛２水和物１．１０ｇ（０．００５モル）／メタノール１５ミリリットル溶液を滴下した。室温下１０時間反応後、析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物３８を淡黄緑色固体として３．００ｇ得た。収率９３％
融点：３３１℃
【００８９】
合成例９．例示化合物３９の合成
（９−１）８−（ドデカンスルホニルアミノ）キノリンの合成
８−アミノキノリン１７．３ｇ（０．１２０モル）をアセトニトリル１００ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気下、ピリジン９．８９ｇ（０．１２５モル）を加えた。反応温度を１０℃以下に保つようにドデカンスルホニルクロリド３５．４ｇ（０．１３２モル）／アセトニトリル５０ミリリット溶液をゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、室温にて２時間反応した後、反応液を水に注いだ。析出した固体を濾取し、水で洗浄した後、アセトニトリルで再結晶することにより、目的物を３８．３ｇ得た。収率８５％
【００９０】
（９−２）例示化合物３９の合成
上記で合成した８−（ドデカンスルホニルアミノ）キノリン３．７６ｇ（０．０１モル）をメタノール３０ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド２８％溶液２．０５ミリリットル（０．０１モル）を加えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛２水和物１．１０ｇ（０．００５モル）／メタノール１５ミリリットル溶液を滴下した。室温下１０時間反応後、析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物３９を淡黄緑色固体として１．７０ｇ得た。収率４２％
融点：１２２〜１２５℃
【００９１】
合成例１０．例示化合物４０の合成
（１０−１）８−（２−ナフタレンスルホニルアミノ）キノリンの合成
８−アミノキノリン２８．８ｇ（０．２０モル）をジメチルアセトアミド２５０ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気下、０℃にてトリエチルアミン３０．５ミリリットル（０．２１９モル）、４−ジメチルアミノピリジン２ｇ（０．０１６４モル）を加えた。その後、反応温度を５℃以下に保つように２−ナフタレンスルホニルクロリド５０．０ｇ（０．２２０モル）をゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、室温にて１時間反応した後、反応液を冷却希塩酸水に注いだ。析出した固体を濾取し、アセトニトリルで再結晶することにより、目的物を４７．２ｇ得た。収率７１％
【００９２】
（１０−２）例示化合物４０の合成
上記で合成した８−（２−ナフタレンスルホニルアミノ）キノリン３．３４ｇ（０．０１モル）をメタノール３０ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド２８％溶液２．１０ミリリットル（０．０１モル）を加えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛２水和物１．１０ｇ（０．００５モル）／メタノール１５ミリリットル溶液を滴下した。８時間攪拌した後、析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物７を淡黄緑色固体として３．２３ｇ得た。収率８８％
融点：３０１〜３０３℃
【００９３】
合成例１１．例示化合物４１の合成
（１１−１）８−（ｐ−トルエンスルホニルアミノ）キノリンの合成
８−アミノキノリン５０．８ｇ（０．３５２モル）をアセトニトリル３００ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気下、０℃にてピリジン２９．０ミリリットル（０．３５９モル）を加えた。その後、反応温度を５℃以下に保つようにｐ−トルエンスルホニルクロリド６７．９ｇ（０．３５６モル）／アセトニトリル２５０ミリリットル溶液をゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、室温にて５時間反応した後、反応液を冷却希塩酸水に注いだ。析出した固体を濾取し、水で洗浄した後、アセトニトリルで再結晶することにより目的物を９６．７ｇ得た。収率９２％
【００９４】
（１１−２）例示化合物４１の合成
上記で合成した８−（ｐ−トルエンスルホニルアミノ）キノリン５３．７ｇ（０．１８モル）をメタノール６００ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド２８％溶液３４．７ｇ（０．１８モル）を加えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛２水和物１９．８ｇ（０．０９モル）／メタノール４５０ミリリットル溶液を滴下した。３時間加熱還流した後、析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物４１を淡黄緑色固体として５８．９ｇ得た。収率９９％
融点：３００℃以上
【００９５】
合成例１２．例示化合物４２の合成
（１２−１）８−ベンゼンスルホニルアミノ−２−メチルキノリンの合成
８−アミノ−２−メチルキノリン１０．５ｇ（０．０６７モル）をアセトニトリル１００ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気下、０℃にてピリジン６．０ミリリットル（０．０７４モル）を加えた。その後、反応温度を５℃以下に保つようにベンゼンスルホニルクロリド１１．９ｇ（０．０６７モル）／アセトニトリル２０ミリリットル溶液をゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、室温にて３時間反応した後、反応液を冷却希塩酸水に注いだ。析出した固体を濾取し、水で洗浄した後、エタノールで再結晶することにより目的物を１５．１ｇ得た。収率７６％
【００９６】
（１２−２）例示化合物４２の合成
上記で合成した８−ベンゼンスルホニルアミノ−２−メチルキノリン２．９８ｇ（０．０１モル）をメタノール５０ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド２８％溶液１．９３ｇ（０．０１モル）を加えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛２水和物１．１０ｇ（０．００５モル）／メタノール２５ミリリットル溶液を滴下した。３時間加熱還流した後、析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物４２を淡黄緑色固体として３．２０ｇ得た。収率９７％
融点：３００℃以上
【００９７】
合成例１３．例示化合物４３の合成
（１３−１）８−（２，４，６−トリメチルベンゼンスルホニルアミノ）キノリンの合成 ８−アミノキノリン１５．３ｇ（０．１０６モル）をアセトニトリル１００ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気下、０℃にてピリジン８．７ミリリットル（０．１０８モル）を加えた。その後、反応温度を５℃以下に保つように２，４，６−トリメチルベンゼンスルホニルクロリド２３．５ｇ（０．１０７モル）／アセトニトリル１００ミリリットル溶液をゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、室温にて５時間反応した後、反応液を冷却希塩酸水に注いだ。析出した固体を濾取し、水で洗浄した後、アセトニトリルで再結晶することにより目的物を３０．３ｇ得た。収率８８％
【００９８】
（１３−２）例示化合物４３の合成
上記で合成した８−（２，４，６−トリメチルベンゼンスルホニルアミノ）キノリン１３．１ｇ（０．０４モル）をメタノール２００ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド２８％溶液７．７２ｇ（０．０４モル）を加えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛２水和物４．３８ｇ（０．０２モル）／メタノール９０ミリリットル溶液を滴下した。２時間加熱還流した後、析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物４３を淡黄緑色固体として１４．０ｇ得た。収率９８％
融点：３００℃以上
【００９９】
合成例１４．例示化合物４４の合成
（１４−１）８−ベンゼンスルホニルアミノ−６−メトキシキノリンの合成
８−アミノ−６−メトキシキノリン０．９０ｇ（５．１７ミリモル）をアセトニトリル１０ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気下、０℃にてピリジン０．５ミリリットル（６．１８ミリモル）を加えた。その後、反応温度を５℃以下に保つようにベンゼンスルホニルクロリド０．９１ｇ（５．１７ミリモル）をゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、室温にて２時間反応した後、反応液を冷却希塩酸水に注いだ。析出した固体を濾取し、水で洗浄した後、アセトニトリルで再結晶することにより目的物を１．２５ｇ得た。収率８０％
【０１００】
（１４−２）例示化合物４４の合成
上記で合成した８−ベンゼンスルホニルアミノ−６−メトキシキノリン１．００ｇ（３．１８ミリモル）をメタノール１５ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド２８％溶液０．６１４ｇ（３．１８ミリモル）を加えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛２水和物０．３４９ｇ（１．５９ミリモル）／メタノール５ミリリットル溶液を滴下した。３時間加熱還流した後、析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物４４を淡黄緑色固体として１．１ｇ得た。収率９９％
融点：３００℃以上
【０１０１】
合成例１５．例示化合物４５の合成
（１５−１）８−［２−ブトキシ−５−（１，１，３，３−テトラメチルペンチル）ベンゼンスルホニルアミノ］キノリンの合成
８−アミノキノリン１１．５ｇ（０．０８０モル）をアセトニトリル１５０ミリリットルに溶解し、窒素雰囲気下、０℃にてピリジン６．６ミリリットル（０．０８２モル）を加えた。その後、反応温度を５℃以下に保つように２−ブトキシ−５−（１，１，３，３−テトラメチルペンチル）ベンゼンスルホニルクロリド２９．５ｇ（０．０８２モル）／アセトニトリル３０ミリリットルをゆっくり滴下した。滴下終了後、徐々に昇温し、室温にて５時間反応した後、反応液を冷却希塩酸水に注いだ。析出した固体を濾取し、水で洗浄した後、エタノールで再結晶することにより目的物を３１．６ｇ得た。収率８４％
【０１０２】
（１５−２）例示化合物４５の合成
上記で合成した８−［２−ブトキシ−５−（１，１，３，３−テトラメチルペンチル）ベンゼンスルホニルアミノ］キノリン５１．６ｇ（０．１１モル）をメタノール４００ミリリットルに溶解した後、ナトリウムメトキシド２８％溶液２１．２ｇ（０．１１モル）を加えた。室温下攪拌しているところへ、酢酸亜鉛２水和物１２．１ｇ（０．０５５モル）／メタノール２５０ミリリットル溶液を滴下した。４．５時間加熱還流した後、析出した固体を濾取し、メタノールで洗浄することにより、例示化合物４５を淡黄緑色固体として５１．４ｇ得た。収率９３％
融点：１６８〜１７０℃
【０１０３】
本発明の発光素子は陽極、陰極の一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄膜を形成した素子であり、発光層のほか正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、保護層などを有してもよく、またこれらの各層はそれぞれ他の機能を備えたものであってもよい。各層の形成にはそれぞれ種々の材料を用いることができる。
【０１０４】
陽極は正孔注入層、正孔輸送層、発光層などに正孔を供給するものであり、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、またはこれらの混合物などを用いることができ、好ましくは仕事関数が４ｅＶ以上の材料である。具体例としては酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、あるいは金、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、ポリピロー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、好ましくは、導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からＩＴＯが好ましい。陽極の膜厚は材料により適宜選択可能であるが、通常１０ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１００ｎｍ〜５００ｎｍである。
【０１０５】
陽極は通常、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、透明樹脂基板などの上に層形成したものが用いられる。ガラスを用いる場合、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライムガラスを用いる場合、シリカなどのバリアコートを施したものを使用することが好ましい。基板の厚みは、機械的強度を保つのに十分であれば特に制限はないが、ガラスを用いる場合には、通常０．２ｍｍ以上、好ましくは０．７ｍｍ以上のものを用いる。
陽極の作製には材料によって種々の方法が用いられるが、例えばＩＴＯの場合、電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、化学反応法（ゾルーゲル法など）、酸化インジウムスズの分散物の塗布などの方法で膜形成される。
陽極は洗浄その他の処理により、素子の駆動電圧を下げたり、発光効率を高めることも可能である。例えばＩＴＯの場合、ＵＶ−オゾン処理、プラズマ処理などが効果的である。
【０１０６】
陰極は電子注入層、電子輸送層、発光層などに電子を供給するものであり、電子注入層、電子輸送層、発光層などの負極と隣接する層との密着性やイオン化ポテンシャル、安定性等を考慮して選ばれる。陰極の材料としては金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、またはこれらの混合物を用いることができ、具体例としてはアルカリ金属（例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ等）またはそのフッ化物、アルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａ等）またはそのフッ化物、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金またはそれらの混合金属、リチウム−アルミニウム合金またはそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金またはそれらの混合金属、インジウム、イッテリビウム等の希土類金属等が挙げられ、好ましくは仕事関数が４ｅＶ以下の材料であり、より好ましくはアルミニウム、リチウム−アルミニウム合金またはそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金またはそれらの混合金属等である。陰極の膜厚は材料により適宜選択可能であるが、通常１０ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１００ｎｍ〜１μｍである。
陰極の作製には電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、コーティング法などの方法が用いられ、金属を単体で蒸着することも、二成分以上を同時に蒸着することもできる。さらに、複数の金属を同時に蒸着して合金電極を形成することも可能であり、またあらかじめ調整した合金を蒸着させてもよい。
陽極及び陰極のシート抵抗は低い方が好ましく、数百Ω／□以下が好ましい。
【０１０７】
発光層の材料は、電界印加時に陽極または正孔注入層、正孔輸送層から正孔を注入することができると共に陰極または電子注入層、電子輸送層から電子を注入することができる機能や、注入された電荷を移動させる機能、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層を形成することができるものであれば何でもよい。発光材料としては例えばベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、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、オキサジアゾール誘導体、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、シクロペンタジエン誘導体、スチリルアミン誘導体、芳香族ジメチリディン化合物、８−キノリノー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等、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、本発明の化合物等が挙げられる。発光層の膜厚は特に限定されるものではないが、通常１ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。
発光層の形成方法は、特に限定されるものではないが、抵抗加熱蒸着、電子ビーム、スパッタリング、分子積層法、コーティング法（スピンコート法、キャスト法、ディップコート法など）、ＬＢ法、インクジェット法などの方法が用いられ、好ましくは抵抗加熱蒸着、コーティング法である。
【０１０８】
発光層として好ましくは本発明の化合物中に、他の蛍光性化合物を少なくとも一種含有したものである。この場合含有する蛍光性化合物としては有機無機を問わないが、好ましくは有機の蛍光性化合物であり、例えば前述の発光材料等や公知の蛍光性化合物が挙げられる。また含有する蛍光性化合物の量は特に限定されないが、本発明の化合物に対し０．００１〜２０重量％であることが好ましく、より好ましくは０．０１〜１０重量％、更に好ましくは０．１〜１重量％である。
【０１０９】
正孔注入層、正孔輸送層の材料は、陽極から正孔を注入する機能、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あればよい。その具体例としては、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー等が挙げられる。正孔注入層、正孔輸送層の膜厚は特に限定されるものではないが、通常１ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。正孔注入層、正孔輸送層は上述した材料の１種または２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
正孔注入層、正孔輸送層の形成方法としては、真空蒸着法やＬＢ法、インクジェット法、前記正孔注入輸送剤を溶媒に溶解または分散させてコーティングする方法（スピンコート法、キャスト法、ディップコート法など）が用いられる。コーティング法の場合、樹脂成分と共に溶解または分散することができ、樹脂成分としては例えば、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などが挙げられる。
【０１１０】
電子注入層、電子輸送層の材料は、陰極から電子を注入する機能、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有しているものであればよい。その具体例としては、本発明の化合物のほかトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、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−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体等が挙げられる。電子注入層、電子輸送層の膜厚は特に限定されるものではないが、通常１ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍであり、更に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍであり、特に好ましくは１〜８０μｍである。電子注入層、電子輸送層は上述した材料の１種または２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
電子注入層、電子輸送層の形成方法としては、真空蒸着法やＬＢ法、インクジェット法、前記電子注入輸送剤を溶媒に溶解または分散させてコーティングする方法（スピンコート法、キャスト法、ディップコート法など）などが用いられる。コーティング法の場合、樹脂成分と共に溶解または分散することができ、樹脂成分としては例えば、正孔注入輸送層の場合に例示したものが適用できる。
【０１１１】
保護層の材料としては水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。その具体例としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂Ｏ₃、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂等の金属酸化物、ＭｇＦ₂、ＬｉＦ、ＡｌＦ₃、ＣａＦ₂等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質等が挙げられる。
保護層の形成方法についても特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、インクジェット法、コーティング法を適用できる。
【０１１２】
なお、本発明の発光素子の構成として好ましくは、有機化合物薄層が正孔輸送層、発光層、電子輸送層の少なくとも３層以上から成り、電子輸送層に本発明の発光素子材料を少なくとも一種含有するものであり、この場合、素子製造法の簡略化、素子特性の再現性向上、経時での性能変化抑制等の点から、発光層が単一化合物からなることが好ましい。
【０１１３】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
実施例１
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス基板上に、フタロシアニンを膜厚５ｎｍ、ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル〕ベンジジンを膜厚４０ｎｍ、表１記載化合物を膜厚６０ｎｍで、この順に真空蒸着（８×１０^-6〜１×１０^-5ｔｏｒｒ）した。この上にパターニングしたマスク（発光面積が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、マグネシウム：銀＝１０：１を２５０ｎｍ共蒸着した後、銀３００ｎｍを蒸着した（８×１０^-6〜１×１０^-5Ｔｏｒｒ）、発光素子を作製した。
東陽テクニカ製ソースメジャーユニット２４００型を用いて、ＩＴＯを陽極、Ｍｇ：Ａｇを陰極として直流定電圧をＥＬ素子に印加し発光させ、その輝度をトプコン社の輝度計ＢＭ−８、発光波長を浜松フォトニクス社製スペクトルアナライザーＰＭＡ−１１を用いて測定した。また、作製した素子を６０℃、２０％ＲＨの条件下に３時間放置後発光させた相対輝度（素子作製直後の輝度を１００とした場合の経時後の輝度を相対値で表した値（駆動電圧１０Ｖ））および発光面のダークスポットの有無を評価した。結果を表１に示す。
【０１１４】
【表１】

【０１１５】
【化３８】

【０１１６】
表１の結果より、本発明の化合物を用いると最低駆動電圧が低く、かつ高輝度発光が可能であることがわかる。また、高温保管後の輝度低下、ダークスポットの発生も少なく耐久性に優れていることがわかる。
【０１１７】
実施例２
実施例１と同様にＩＴＯ基板をエッチング、洗浄後、銅フタロシアニン５ｎｍ、ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン）４０ｎｍ、赤色発光材料（ナイルレッド）および表２記載の化合物をそれぞれ蒸着速度０．０４Å／秒、４Å／秒で膜厚６０ｎｍとなるように共蒸着した。次いでＡｌ：Ｌｉ＝１００：２比で膜厚２００ｎｍとなるように共蒸着して、発光素子を作製した。駆動電圧８Ｖと１５Ｖでの輝度、色度を測定した結果を表２に示す。
【０１１８】
【表２】

【０１１９】
【化３９】

【０１２０】
表２の結果から明らかなように、本発明の化合物を用いた素子では、蛍光性化合物をドープした系でも高輝度発光が可能であることが判る。またＡｌｑをホストに用いた素子では駆動電圧を高くすると赤色純度が低下するのに対し、本発明の化合物をホストに用いた素子では色純度の変化が殆ど見られず、色純度の高い高輝度発光が可能であることが判る。
【０１２１】
実施例３
洗浄したＩＴＯ基板上に、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）４０ｍｇ、１，１，４，４−テトラフェニルブタジエン０．５ｍｇ、表３記載の化合物１２ｍｇを１，２−ジクロロエタン３ｍｌに溶解し、洗浄したＩＴＯ基板上にスピンコートした。生成した有機薄膜の膜厚は、約１１０ｎｍであった。有機薄膜上にパターニングしたマスク（発光面積が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着装置内でマグネシウム：銀＝１０：１を５０ｎｍ共蒸着した後、銀１５０ｎｍを蒸着して、発光素子を作製した。この素子を実施例１と同様な方法で評価した。結果を表３に示す。
【０１２２】
【表３】

【０１２３】
【化４０】

【０１２４】
表３の結果から明らかなように、本発明の化合物を用いた素子では、比較化合物に比べ、通常発光輝度が低い塗布方式においても低電圧駆動、高輝度発光が可能であることが判る。また、比較化合物Ｃ（ＰＢＤ）を用いた素子ではダークスポットの発生が顕著に見られるのに対し、本発明の素子では良好な面状発光を示した。更に、比較化合物Ａ（Ａｌｑ）を用いた素子では、Ａｌｑの発光が主に観測され、青色純度が低下し、青色発光用のホスト材料としては有効に機能しないのに対し、本発明の化合物を用いた素子では青色純度が高く、良好な青色発光用ホスト材料として機能することが判る。
【０１２５】
実施例４
洗浄したＩＴＯ電極付きガラス基板上に、銅フタロシアニンを膜厚５ｎｍ、ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル］ベンジジンを膜厚４０ｎｍ、表４記載の発光材料を膜厚２０ｎｍ、表４記載の電子輸送材料を膜厚６０ｎｍ、ＬｉＦを膜厚１ｎｍで、この順に真空蒸着（８×１０^-6〜１×１０^-5ｔｏｒｒ）した。この上にパターニングしたマスク（発光面積が４ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、Ａｌ：Ｌｉ＝１００：１を２５０ｎｍ共蒸着した後、Ａｌを３００ｎｍを蒸着し（８×１０^-6〜１×１０^-5Ｔｏｒｒ）、発光素子を作製した。
作製した素子について実施例１と同様に評価した。結果を表４に示す。
【０１２６】
【表４】

【０１２７】
【化４１】

【０１２８】
表４の結果より、本発明の化合物を用いると発光層が単一化合物からなる非ドープ型の素子においても高輝度発光が可能であり、また色純度に優れることがわかる。
【０１２９】
実施例５
洗浄したＩＴＯ基板上に、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）４０ｍｇを１，２−ジクロロエタン３ｍｌに溶解し、膜厚６０ｎｍとなるようにスピンコートした。次いで本発明例示化合物４５（１２ｍｇ）、赤色発光材料ＲＡ（２ｍｇ）、ポリ（ブチラール）（４０ｍｇ）のメタノール３ｍｌ溶液を膜厚４０ｎｍとなるようにスピンコートした。有機薄膜上にパターニングしたマスク（発光面積が４ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着装置内でマグネシウム：銀＝１０：１を５０ｎｍ共蒸着した後、銀１５０ｎｍを蒸着し、素子を作製した。この素子をＩＴＯを陽極、マグネシウム：銀を陰極として１０Ｖ電圧をかけたところ、１２８０cd/m²、色度座標（０．６４，０．３４）と、塗布型素子でも高輝度、赤色純度良好な発光が観測された。
【０１３０】
【化４２】

【０１３１】
実施例６
「化学物質の審査及び製造等の規制に関する法律」で定められた「細菌を用いる復帰突然変異試験」（通称Ａｍｅｓ試験）を例示化合物６、１３、４５について行った結果、いずれも陰性となり素材安全性面に優れることがわかった。
実施例７
セイコーインスツルメンツ株式会社製ＳＳＣＥ ５２００ＨおよびＲＤＣ２２０を用いてガラス転移温度を測定した結果、例示化合物６は１３７℃、例示化合物３８は１３９℃となった。有機ＥＬ素子の耐久性には有機材料のガラス転移温度が大きく影響し、一般にガラス転移温度が高い方が耐久性が良好なことが知られており、本発明の化合物は耐熱性、耐久性面に優れることがわかった。
【０１３２】
【発明の効果】
本発明により、高輝度発光が可能で耐久性良好な有機ＥＬ素子が得られる。特に通常輝度の低い塗布方式でも良好な発光特性が得られ、製造コスト面等で有利な素子作製が可能である。また、駆動電圧の違いによる色度変化が小さい有機ＥＬ素子が得られる。

Claims (17)

1. 下記一般式（Ｋ−Ｉ）で表される金属錯体化合物であることを特徴とする発光素子材料。
   

   

   （式中、Ｑ₁ は６員の含窒素芳香族ヘテロ環を形成するに必要な原子群を表す。Ｑ₂ は６員の芳香族環を形成するに必要な原子群を表す。ＸおよびＹは、炭素原子を表す。Ｚは、ＳＯ₂Ｒ₁ またはＣＯＲ ₂ （Ｒ₁、Ｒ ₂ はそれぞれ脂肪族炭化水素基、アリール基（ただし、Ｒ ₁ が置換基を有してもよい４−メチルフェニル基である場合を除く。）、ヘテロ環基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基またはヘテロ環オキシ基を表す。）を表す。Ｍは金属イオンを表す。ｎは１〜４の整数を表す。）
2. 請求項１における化合物が下記一般式（Ｋ−Ｉａ）で表される金属錯体であることを特徴とする発光素子材料。
   

   

   （式中、Ｚは、ＳＯ₂Ｒ₁ またはＣＯＲ ₂ （Ｒ₁、Ｒ ₂ はそれぞれ脂肪族炭化水素基、アリール基（ただし、Ｒ ₁ が置換基を有してもよい４−メチルフェニル基である場合を除く。）、ヘテロ環基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基またはヘテロ環オキシ基を表す。）を表す。Ｍは金属イオンを表す。ｎは１〜４の整数を表す。Ｒ_a1、Ｒ_a2、Ｒ_a3、Ｒ_a4、Ｒ_a5およびＲ_a6は、それぞれ水素原子または置換基を表す。）
3. 請求項１又は２における化合物が下記一般式（Ｋ−Ｉｂ）で表される金属錯体であることを特徴とする発光素子材料。
   

   

   （式中、Ｒ_b1は脂肪族炭化水素基、アリール基（ただし、置換基を有してもよい４−メチルフェニル基である場合を除く。）またはヘテロ環基を表す。Ｍは金属イオンを表す。ｎは１〜４の整数を表す。Ｒ_a1、Ｒ_a2、Ｒ_a3、Ｒ_a4、Ｒ_a5およびＲ_a6は、それぞれ水素原子または置換基を表す。）
4. 請求項１〜３のいずれかにおける化合物が下記一般式（Ｋ−Ｉｃ）で表される金属錯体であることを特徴とする発光素子材料。
   

   

   （式中、Ｒ_c1は炭素数６以下の脂肪族炭化水素基、アリール基またはヘテロ環基を表す。Ｍは金属イオンを表す。ｎは１〜４の整数を表す。Ｒ_a1、Ｒ_a2、Ｒ_a3、Ｒ_a4、Ｒ_a5およびＲ_a6は、それぞれ水素原子または置換基を表す。）
5. 請求項１〜３のいずれかにおける化合物が下記一般式（Ｋ−Ｉｄ）で表される金属錯体であることを特徴とする発光素子材料。
   

   

   （式中、Ｒ_d1は炭素数９以上３０以下の脂肪族炭化水素基、アリール基（ただし、置換基を有する４−メチルフェニル基である場合を除く。）またはヘテロ環基を表す。Ｍは金属イオンを表す。ｎは１〜４の整数を表す。Ｒ_a1、Ｒ_a2、Ｒ_a3、Ｒ_a4、Ｒ_a5およびＲ_a6は、それぞれ水素原子または置換基を表す。）
6. 請求項１〜５のいずれかにおける化合物が下記一般式（Ｋ−Ｉｅ）で表される金属錯体であることを特徴とする発光素子材料。
   

   

   （式中、Ｒ_e1は置換基としてハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ基またはヘテロ環オキシ基を持つ脂肪族炭化水素基、アリール基（ただし、置換基を有する４−メチルフェニル基である場合を除く。）またはヘテロ環基を表す。Ｍは金属イオンを表す。ｎは１〜４の整数を表す。Ｒ_a1、Ｒ_a2、Ｒ_a3、Ｒ_a4、Ｒ_a5およびＲ_a6は、それぞれ水素原子または置換基を表す。）
7. 請求項１〜６のいずれかにおける化合物が２価ないし４価の金属イオンを含有することを特徴とする発光素子材料。
8. 請求項１〜７のいずれかにおける化合物が亜鉛イオンを含有することを特徴とする発光素子材料。
9. 請求項１〜８のいずれかにおける化合物が「化学物質の審査及び製造等の規制に関する法律」で定める「細菌を用いる復帰突然変異試験」において陰性であることを特徴とする発光素子材料。
10. 請求項１〜９のいずれかにおける化合物がガラス転移温度が１３０℃以上であることを特徴とする発光素子材料。
11. 一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄層を形成した発光素子において、少なくとも一層が請求項１〜１０のいずれかに記載の発光素子材料を少なくとも一種以上含有する層であることを特徴とする発光素子。
12. 一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄層を形成した発光素子において、少なくとも一層が請求項１〜１０のいずれかに記載の発光素子材料の少なくとも一種を塗布することにより成膜した層であることを特徴とする発光素子。
13. 一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄層を形成した発光素子において、少なくとも一層が請求項１〜１０のいずれかに記載の発光素子材料の少なくとも一種以上をポリマーに分散した層であることを特徴とする発光素子。
14. 一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄層を形成した発光素子において、請求項１〜１０のいずれかに記載の発光素子材料を含有する層が、他の蛍光性化合物を少なくとも一種含有することを特徴とする発光素子。
15. 一対の電極間に発光層もしくは発光層を含む複数の有機化合物薄層を形成した発光素子において、有機化合物薄層が正孔輸送層、発光層、電子輸送層の少なくとも３層以上から成り、電子輸送層に請求項１〜１０のいずれかに記載の発光素子材料を少なくとも一種含有することを特徴とする発光素子。
16. 請求項１５の発光素子において電子輸送層の膜厚が１〜８０ｎｍであることを特徴とする発光素子。
17. 請求項１５又は１６の発光素子において、発光層が単一化合物からなることを特徴とする発光素子。