配位金属化合物、有机电致发光元件用材料、发光性涂膜形成用材料和有机电致发光元件

摘要

本发明提供：将具有螺接的配体与至少1个金属原子配位而成的配位金属化合物；有机电致发光(EL)元件用材料；有机EL元件，其是在阴极和阳极之间夹持至少包括发光层的包含一层或多层的有机薄膜层的有机电致发光元件，该有机薄膜层的至少一层含有上述配位金属化合物或有机EL元件用材料；发光性涂膜形成用材料，该材料包含含有上述配位金属化合物或有机EL元件用材料的有机溶剂溶液；以及有机EL元件，该有机EL元件使用上述发光性涂膜形成用材料或有机EL元件用材料而形成，为实现发光效率高、高温保存下的稳定性高的有机EL元件，提供对有机溶剂的溶解性优异的配位金属化合物、有机电致发光(EL)元件用材料、发光性涂膜形成用材料。

说明书

技术领域

本发明涉及配位金属化合物、发光性涂膜形成用材料、有机电致发光元件用材料和有机电致发光元件，特别涉及发光效率高、高温保存下的稳定性高的有机EL元件；以及可实现上述目标，对有机溶剂的溶解性优异，不仅通过真空蒸镀、还可通过简便的湿式成膜法制备用于有机电致发光元件的配位金属化合物；有机电致发光元件用材料和发光性涂膜形成用材料。

背景技术

有机电致发光元件(以下将电致发光简称为EL)是通过施加电场，利用由阳极注入的空穴与由阴极注入的电子的复合能使荧光性物质发光的原理的自发光元件。自从イ一ストマン·コダック公司的C.W.Tang等人报告了由层叠型元件得到的低电压驱动有机EL元件(C.W.Tang，S.A.Vanslyke，Applied Physics Letters，51卷、913页、1987年等)以来，关于以有机材料作为构成材料的有机EL元件的研究方兴未艾。Tang等人以三(8-羟基喹啉)铝为发光层，将三苯二胺衍生物用于空穴传输层。层叠结构的优点有：可提高空穴向发光层的注入效率；阻挡由阴极注入的电子，提高复合生成的激子的生成效率；将在发光层内生成的激子封闭起来等。如该例所示，已知有机EL元件的元件结构有：空穴传输(注入)层、电子传输发光层的2层型；或者空穴传输(注入)层、发光层、电子传输(注入)层的3层型等。这样的层叠型结构元件中，为了提高注入的空穴和电子的复合效率，要对元件结构或形成方法等进行改进。

作为有机EL元件的发光材料，已知有三(8-羟基喹啉)铝络合物等螯合络合物、香豆素衍生物、四苯基丁二烯衍生物、双苯乙烯基亚芳基衍生物、二唑衍生物等发光材料，有报道称：由它们可得到蓝色至红色的可见光区的发光，有望实现彩色显示元件(例如参照日本特开平8-239655号公报、日本特开平7-138561号公报、日本特开平3-200289号公报等)。

近年来，有人提出在有机EL元件的发光层中利用除发光材料之外的有机磷光材料(例如参照D.F.O’Brien和M.A.Baldo等“Improved energy transferin electrophosphorescent devices”Applied Physics letters Vol. 74 No.3，442～444页，January 18，1999、M.A. Baldo等“Very high-efficiencygreen organiclight-emitting devices based on electrophosphorescene”Applied Physics letters Vol. 75 No.1，4～6页，July 5，1999)。

这样，在有机EL元件的发光层中，通过利用有机磷光材料激发态的单重态和三重态，可实现高的发光效率。有机EL元件内，电子与空穴复合时，因旋转多重性的不同，单重态激子和三重态激子以1∶3的比例生成，因此可以认为如果使用磷光性发光材料，可实现只用荧光的元件的3～4倍的发光效率。

上述有机EL元件中，为了不使三重态的激发态或三重态的激子消光，采用了以下的层叠的构成：依次为阳极、空穴传输层、有机发光层、电子传输层(空穴阻挡层)、电子注入层、阴极，有机发光层中使用了基质化合物和磷光发光性的化合物(例如参照美国专利第609714号说明书、国际公布WO01/41512号公报)。这些专利文献中，基质化合物使用了4，4-N，N-二咔唑联苯，但该化合物的玻璃化转变温度为110℃或以下，并且对称性太好，因此容易结晶，另外进行元件的耐热试验时，有短路或产生像素缺陷的问题。

另外，在进行蒸镀时，存在杂质或电极突起的部位等发生晶体生长，从耐热试验前的初期状态即可发现产生了缺陷。具有三次对称性的咔唑衍生物也可作为基质使用。但是，因为对称性良好，蒸镀时在存在杂质或电极突起的部位等发生晶体生长，这无可避免地从耐热试验前的初期状态即产生缺陷。

磷光发光性化物通常使用铱络合物，发光层由基质化合物中以一定的比例(数质量％或以下)混合有铱络合物的物质形成。通常，相对于基质化合物，磷光发光性化合物的浓度越高，则发光强度越高，但达到数％～数十％左右时，该比例关系失调，发光强度减小，元件的发光效率也低。已知这是浓缩猝灭或浓度失活，在日本特开平05-078655号公报或日本特开平05-320633号公报中有公布。这可认为与发光中心材料之间或发光中心材料与其周边材料的多聚化反应导致的无辐射跃迁有关。因此，为了实现高效率，不能大量使用磷光发光性化合物，而必须使其浓度达到最佳。

近年来，磷光发光性化合物的改良研究取得进展，出现了适合用于简便的湿式制膜的元件制作的材料(例如参照Shao-An Chen等，“High-Efficiency Red-Light Emission from PolyfuluorenesGrafted with Cycolometalated Iridium Complexes and ChargeTransport Moiety”，J.Am.Chem.Soc.，Vol.125，636～637页，2003和美国公开公报US2003/0091862A1)。但是，目前的材料发光效率低，并且高温下元件的稳定性低，缺乏实用性。

发明内容

本发明为解决上述课题而设，其目的在于提供发光效率高、高温保存下稳定性高的有机EL元件，以及可实现上述目的的对有机溶剂的溶解性优异的配位金属化合物、有机EL元件用材料、发光性涂膜形成用材料。

本发明人为实现上述目的而进行了深入地研究，结果发现：使用具有含螺接的配体的配位金属化合物作为发光材料，则分子之间的缔合受到抑制，结果，可以制作发光效率高、高温保存下具有高稳定性的有机EL元件，从而完成了本发明。另外，该配位金属化合物对有机溶剂的溶解性高，可适用于旋涂法等湿式制膜工艺。

即，本发明提供一种配位金属化合物，其是将具有螺接的配体与至少1个金属原子配位而得到的。本发明中，配位是指配体与金属原子之间形成碳原子-金属原子键，同时，配体的杂原子的孤对电子与金属原子形成配位键。

本发明提供：

含有至少一种下述通式(1’)的结构的化合物的有机EL元件用材料：

[式(1’)中，X、Y¹和Y²各自独立表示单键、-CR’R”-、-SiR’R”-、-CO-或NR’-，Q表示碳原子、硅原子或锗原子。Z表示含有重金属络合物的2价基团。R’、R”表示选自氢原子、取代或未取代的核碳原子数为6～50的芳基、取代或未取代的核原子数为5～50的芳族杂环基、取代或未取代的碳原子数为1～50的烷基的基团。R¹～R⁸各自独立表示选自氢原子、取代或未取代的碳原子数为1～50的烷基、链烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基或杂环基、以及碳原子数为6～50的芳基、芳氧基、芳硫基、芳氨基、二芳氨基或烷基芳基氨基的基团。R¹～R⁸中，相邻的2个取代基可互相键合，形成环结构。]；

含有至少1个下述通式(4’)所示化合物的有机EL元件用材料：

(E¹)-(C¹)_p1-(C²)_p2-(Phos)-(C³)_p3-(C⁴)_p4-(E²)     (4’)

[式(4’)中，(Phos)是上述通式(1’)中除去R¹～R⁸中的2个而形成的2价基团。E¹和E²各自独立表示选自氢原子、取代或未取代的核碳原子数为6～50的芳基、取代或未取代的核原子数为5～50的芳族杂环基、取代或未取代的碳原子数为1～50的烷基、取代或未取代的碳原子数为1～50的烷氧基、取代或未取代的碳原子数为7～50的芳烷基、取代或未取代的核原子数为5～50的芳氧基、取代或未取代的核原子数为5～50的芳硫基、取代或未取代的碳原子数为1～50的烷氧基羰基、羧基、卤素原子、氰基、硝基和羟基的基团。C¹～C⁴表示选自取代或未取代的碳原子数为1～50的亚烷基和取代或未取代的碳原子数为6～50的2价亚芳基的基团。p1～p4分别为0～20的整数。]；

上述通式(1’)的R¹～R⁸中的至少1个为聚合性基团或含有聚合性基团的核碳原子数为6～50的芳基，并含有通过使通式(1’)所示的化合物聚合或共聚而构成的聚合物的有机EL元件用材料；

以及含有以下聚合物或共聚物的有机EL元件用材料，其中所述聚合物或共聚物以除去选自上述通式(1’)的R¹～R⁸的2个而形成的2价基团作为单元结构。

本发明还提供一种有机EL元件，其是在阴极和阳极之间夹持至少包括发光层的包含一层或多层的有机薄膜层的有机电致发光元件，其中该有机薄膜层的至少一层含有上述配位金属化合物或有机EL元件用材料。

本发明还提供发光性涂膜形成用材料，该材料包含含有上述配位金属化合物或有机EL元件用材料的有机溶剂；还提供使用上述发光性涂膜形成用材料或有机EL元件用材料而形成的有机EL元件。

具体实施方式

首先，对本发明的配位金属化合物进行说明。

本发明的配位金属化合物是至少与1个具有螺接的配体配位而成的，优选下述通式(1)所示的配位金属化合物。

        (L₁)x-M-(P-M)y-(L₂)z                 (1)

上述通式(1)中的L₁为与金属原子M配位的配体，是具有螺接的配体。

上述通式(1)中的L₁优选为下述通式(2)所示的配体。

        A-(C)p-(B)q-(C)p-D-                     (2)

首先，对通式(2)中的A进行说明。

通式(2)中，A是由下述通式(3)～(12)任意之一表示的基团。

通式(3)～(12)各自独立，其中R为取代或未取代的核碳原子数为6～50的芳族烃基、取代或未取代的核原子数为5～50的芳族杂环基、取代或未取代的碳原子数为1～50的烷基、取代或未取代的碳原子数为1～50的烷氧基、取代或未取代的碳原子数为7～50的芳烷基、取代或未取代的核原子数为5～50的芳氧基、取代或未取代的核原子数为5～50的芳硫基、取代或未取代的碳原子数为1～50的烷氧基羰基、羧基、卤素原子、氰基、硝基、羟基等，还可以分别互相键合，形成环结构。

通式(3)～(12)中，a和b分别为0～4的整数，c、d、e和f分别为2～4的整数。

上述R的取代或未取代的核碳原子数为6～50的芳族烃基的例子有：苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、对三联苯-4-基、对三联苯-3-基、对三联苯-2-基、间三联苯-4-基、间三联苯-3-基、间三联苯-2-基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、对叔丁基苯基、对-(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4’-甲基联苯基、4”-叔丁基对三联苯-4-基等。

上述R的取代或未取代的核原子数为5～50的芳族杂环基的例子有：1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、1-吲哚基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-异氮杂茚基、2-异氮杂茚基、3-异氮杂茚基、4-异氮杂茚基、5-异氮杂茚基、6-异氮杂茚基、7-异氮杂茚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-异苯并呋喃基、3-异苯并呋喃基、4-异苯并呋喃基、5-异苯并呋喃基、6-异苯并呋喃基、7-异苯并呋喃基、喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-异喹啉基、3-异喹啉基、4-异喹啉基、5-异喹啉基、6-异喹啉基、7-异喹啉基、8-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1，7-菲咯啉-2-基、1，7-菲咯啉-3-基、1，7-菲咯啉-4-基、1，7-菲咯啉-5-基、1，7-菲咯啉-6-基、1，7-菲咯啉-8-基、1，7-菲咯啉-9-基、1，7-菲咯啉-10-基、1，8-菲咯啉-2-基、1，8-菲咯啉-3-基、1，8-菲咯啉-4-基、1，8-菲咯啉-5-基、1，8-菲咯啉-6-基、1，8-菲咯啉-7-基、1，8-菲咯啉-9-基、1，8-菲咯啉-10-基、1，9-菲咯啉-2-基、1，9-菲咯啉-3-基、1，9-菲咯啉-4-基、1，9-菲咯啉-5-基、1，9-菲咯啉-6-基、1，9-菲咯啉-7-基、1，9-菲咯啉-8-基、1，9-菲咯啉-10-基、1，10-菲咯啉-2-基、1，10-菲咯啉-3-基、1，10-菲咯啉-4-基、1，10-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-1-基、2，9-菲咯啉-3-基、2，9-菲咯啉-4-基、2，9-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-6-基、2，9-菲咯啉-7-基、2，9-菲咯啉-8-基、2，9-菲咯啉-10-基、2，8-菲咯啉-1-基、2，8-菲咯啉-3-基、2，8-菲咯啉-4-基、2，8-菲咯啉-5-基、2，8-菲咯啉-6-基、2，8-菲咯啉-7-基、2，8-菲咯啉-9-基、2，8-菲咯啉-10-基、2，7-菲咯啉-1-基、2，7-菲咯啉-3-基、2，7-菲咯啉-4-基、2，7-菲咯啉-5-基、2，7-菲咯啉-6-基、2，7-菲咯啉-8-基、2，7-菲咯啉-9-基、2，7-菲咯啉-10-基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3-吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、10-吩噻嗪基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、3-吩嗪基、4-吩嗪基、10-吩嗪基、2-唑基、4-唑基、5-唑基、2-二唑基、5-二唑基、3-呋咱基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-甲基吡咯-1-基、2-甲基吡咯-3-基、2-甲基吡咯-4-基、2-甲基吡咯-5-基、3-甲基吡咯-1-基、3-甲基吡咯-2-基、3-甲基吡咯-4-基、3-甲基吡咯-5-基、2-叔丁基吡咯-4-基、3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基、2-甲基-1-吲哚基、4-甲基-1-吲哚基、2-甲基-3-吲哚基、4-甲基-3-吲哚基、2-叔丁基1-吲哚基、4-叔丁基1-吲哚基、2-叔丁基3-吲哚基、4-叔丁基3-吲哚基等。

上述R的取代或未取代的碳原子数为1～50的烷基的例子有：甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羟基甲基、1-羟基乙基、2-羟基乙基、2-羟基异丁基、1，2-二羟基乙基、1，3-二羟基异丙基、2，3-二羟基叔丁基、1，2，3-三羟基丙基、氯甲基、1-氯乙基、2-氯乙基、2-氯异丁基、1，2-二氯乙基、1，3-二氯异丙基、2，3-二氯叔丁基、1，2，3-三氯丙基、溴甲基、1-溴乙基、2-溴乙基、2-溴异丁基、1，2-二溴乙基、1，3-二溴异丙基、2，3-二溴叔丁基、1，2，3-三溴丙基、碘甲基、1-碘乙基、2-碘乙基、2-碘异丁基、1，2-二碘乙基、1，3-二碘异丙基、2，3-二碘叔丁基、1，2，3-三碘丙基、氨基甲基、1-氨基乙基、2-氨基乙基、2-氨基异丁基、1，2-二氨基乙基、1，3-二氨基异丙基、2，3-二氨基叔丁基、1，2，3-三氨基丙基、氰基甲基、1-氰基乙基、2-氰基乙基、2-氰基异丁基、1，2-二氰基乙基、1，3-二氰基异丙基、2，3-二氰基叔丁基、1，2，3-三氰基丙基、硝基甲基、1-硝基乙基、2-硝基乙基、2-硝基异丁基、1，2-二硝基乙基、1，3-二硝基异丙基、2，3-二硝基叔丁基、1，2，3-三硝基丙基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、4-甲基环己基、1-金刚烷基、2-金刚烷基、1-降冰片基、2-降冰片基等。

上述R的取代或未取代的碳原子数为1～50的烷氧基是以-OY表示的基团，Y的例子有：甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羟基甲基、1-羟基乙基、2-羟基乙基、2-羟基异丁基、1，2-二羟基乙基、1，3-二羟基异丙基、2，3-二羟基叔丁基、1，2，3-三羟基丙基、氯甲基、1-氯乙基、2-氯乙基、2-氯异丁基、1，2-二氯乙基、1，3-二氯异丙基、2，3-二氯叔丁基、1，2，3-三氯丙基、溴甲基、1-溴乙基、2-溴乙基、2-溴异丁基、1，2-二溴乙基、1，3-二溴异丙基、2，3-二溴叔丁基、1，2，3-三溴丙基、碘甲基、1-碘乙基、2-碘乙基、2-碘异丁基、1，2-二碘乙基、1，3-二碘异丙基、2，3-二碘叔丁基、1，2，3-三碘丙基、氨基甲基、1-氨基乙基、2-氨基乙基、2-氨基异丁基、1，2-二氨基乙基、1，3-二氨基异丙基、2，3-二氨基叔丁基、1，2，3-三氨基丙基、氰基甲基、1-氰基乙基、2-氰基乙基、2-氰基异丁基、1，2-二氰基乙基、1，3-二氰基异丙基、2，3-二氰基叔丁基、1，2，3-三氰基丙基、硝基甲基、1-硝基乙基、2-硝基乙基、2-硝基异丁基、1，2-二硝基乙基、1，3-二硝基异丙基、2，3-二硝基叔丁基、1，2，3-三硝基丙基等。

上述R的取代或未取代的碳原子数为7～50的芳烷基的例子有：苄基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、1-苯基异丙基、2-苯基异丙基、苯基叔丁基、α-萘基甲基、1-α-萘基乙基、2-α-萘基乙基、1-α-萘基异丙基、2-α-萘基异丙基、β-萘基甲基、1-β-萘基乙基、2-β-萘基乙基、1-β-萘基异丙基、2-β-萘基异丙基、1-吡咯基甲基、2-(1-吡咯基)乙基、对甲基苄基、间甲基苄基、邻甲基苄基、对氯苄基、间氯苄基、邻氯苄基、对溴苄基、间溴苄基、邻溴苄基、对碘苄基、间碘苄基、邻碘苄基、对羟基苄基、间羟基苄基、邻羟基苄基、对氨基苄基、间氨基苄基、邻氨基苄基、对硝基苄基、间硝基苄基、邻硝基苄基、对氰基苄基、间氰基苄基、邻氰基苄基、1-羟基-2-苯基异丙基、1-氯-2-苯基异丙基等。

上述R的取代或未取代的核原子数为5～50的芳氧基是-OY’表示的基团，Y’的例子有：苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、对三联苯-4-基、对三联苯-3-基、对三联苯-2-基、间三联苯-4-基、间三联苯-3-基、间三联苯-2-基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、对叔丁基苯基、对(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4’-甲基联苯基、4”-叔丁基对三联苯-4-基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-异氮杂茚基、3-异氮杂茚基、4-异氮杂茚基、5-异氮杂茚基、6-异氮杂茚基、7-异氮杂茚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-异苯并呋喃基、3-异苯并呋喃基、4-异苯并呋喃基、5-异苯并呋喃基、6-异苯并呋喃基、7-异苯并呋喃基、2-喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-异喹啉基、3-异喹啉基、4-异喹啉基、5-异喹啉基、6-异喹啉基、7-异喹啉基、8-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、1-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1，7-菲咯啉-2-基、1，7-菲咯啉-3-基、1，7-菲咯啉-4-基、1，7-菲咯啉-5-基、1，7-菲咯啉-6-基、1，7-菲咯啉-8-基、1，7-菲咯啉-9-基、1，7-菲咯啉-10-基、1，8-菲咯啉-2-基、1，8-菲咯啉-3-基、1，8-菲咯啉-4-基、1，8-菲咯啉-5-基、1，8-菲咯啉-6-基、1，8-菲咯啉-7-基、1，8-菲咯啉-9-基、1，8-菲咯啉-10-基、1，9-菲咯啉-2-基、1，9-菲咯啉-3-基、1，9-菲咯啉-4-基、1，9-菲咯啉-5-基、1，9-菲咯啉-6-基、1，9-菲咯啉-7-基、1，9-菲咯啉-8-基、1，9-菲咯啉-10-基、1，10-菲咯啉-2-基、1，10-菲咯啉-3-基、1，10-菲咯啉-4-基、1，10-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-1-基、2，9-菲咯啉-3-基、2，9-菲咯啉-4-基、2，9-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-6-基、2，9-菲咯啉-7-基、2，9-菲咯啉-8-基、2，9-菲咯啉-10-基、2，8-菲咯啉-1-基、2，8-菲咯啉-3-基、2，8-菲咯啉-4-基、2，8-菲咯啉-5-基、2，8-菲咯啉-6-基、2，8-菲咯啉-7-基、2，8-菲咯啉-9-基、2，8-菲咯啉-10-基、2，7-菲咯啉-1-基、2，7-菲咯啉-3-基、2，7-菲咯啉-4-基、2，7-菲咯啉-5-基、2，7-菲咯啉-6-基、2，7-菲咯啉-8-基、2，7-菲咯啉-9-基、2，7-菲咯啉-10-基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3-吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、3-吩嗪基、4-吩嗪基、2-唑基、4-唑基、5-唑基、2-二唑基、5-二唑基、3-呋咱基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-甲基吡咯-1-基、2-甲基吡咯-3-基、2-甲基吡咯-4-基、2-甲基吡咯-5-基、3-甲基吡咯-1-基、3-甲基吡咯-2-基、3-甲基吡咯-4-基、3-甲基吡咯-5-基、2-叔丁基吡咯-4-基、3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基、2-甲基-1-吲哚基、4-甲基-1-吲哚基、2-甲基-3-吲哚基、4-甲基-3-吲哚基、2-叔丁基1-吲哚基、4-叔丁基1-吲哚基、2-叔丁基3-吲哚基、4-叔丁基3-吲哚基等。

上述R的取代或未取代的核原子数为5～50的芳硫基以-SY’表示，Y’的例子与前述相同。

上述R的取代或未取代的碳原子数为1～50的烷氧基羰基以-COOY表示，Y的例子与前述相同。

通式(3)～(12)中，V为单键、-CR₀R₀’-、-SiR₀R₀’-、-O-、-CO-或-NR₀-(R₀和R₀’各自独立，为氢原子、取代或未取代的核碳原子数为6～50的芳族烃基、取代或未取代的核原子数为5～50的芳族杂环基或取代或未取代的碳原子数为1～50的烷基)。R₀和R₀’的芳族烃基、芳族杂环基和烷基的具体例子分别为与上述R同样的。

通式(3)～(12)中，E表示环状结构，该环状结构由包围符号E的圆表示，具体为取代或未取代的核碳原子数为3～6且碳原子可被氮原子取代的环烷残基、取代或未取代的核碳原子数为4～6的芳族烃残基、或取代或未取代的核原子数为4～6的芳族杂环残基。

这些芳族烃残基和芳族杂环残基的具体例子有上述R的说明中碳原子数适合的2价残基。核碳原子数为3～6且碳原子可被氮原子取代的环烷残基的例子有环丙烷、环丁烷、环丙烷、环己烷、环庚烷、吡咯烷、哌啶、哌嗪等的2价残基。

通式(3)～(12)中，Q为形成环状结构的原子基团，例如有亚乙基、亚丙基、亚正丁基、亚正戊基、亚正己基等亚烷基，以及这些亚烷基的至少1个碳原子取代为氮原子或氧原子等、形成杂环的基团等，可以具有取代基，还可以是取代基之间键合，形成饱和或不饱和的环。

通式(3)～(12)中，Z为-CR₀R₀’-、-SiR₀R₀’-或-GeR₀R₀’-(Ge为锗原子，R₀和R₀’与前述相同)。

上述通式(3)的基团优选为下述通式(22)～(25)任意之一所示的基团。

通式(22)～(25)中，R、a、b与前述相同，R₁～R₈分别与上述R的说明相同。

通式(22)～(25)的基团的例子如下所示，但并不限于这些。

上述通式(4)的基团优选为下述通式(26)～(29)任意之一所示的基团。

通式(26)～(29)中，R、a、b与前述相同，R₁～R₈分别与上述R的说明相同。

通式(26)～(29)的基团的例子如下所示，但并不限于这些。

上述通式(5)的基团的例子如下所示，但并不限于这些。

上述通式(6)的基团的例子如下所示，但并不限于这些。

上述通式(7)的基团优选为下述通式(30)所示的基团。

通式(30)中，R、V、a、b与前述相同。A₁～A₄各自独立，表示-CR’R”-、-SiR’R”-、-O-、-NR’-、-CO-。这里，R’、R”与前述R相同，R’和R”可以相同也可以不同。A₁～A₄中的至少2个相邻的基团分别由-CR’R”-表示，且相邻的R’之间、R”之间或R’与R”形成饱和键或不饱和键，形成碳原子数为4～50的环状结构。W为1～10的整数。

通式(30)的基团的例子如下所示，但并不限于这些。

上述通式(8)的基团优选为下述通式(31)所示的基团。

通式(31)中，R、V、a、b、A₁～A₄、w与前述相同。

通式(31)的基团的例子如下所示，但并不限于这些。

上述通式(9)的基团优选为下述通式(32)～(35)任意之一所示的基团。

通式(32)～(35)中，R、a、b、c与前述相同，R₁～R₈分别与上述R的说明相同。

通式(32)～(35)的基团的例子如下所示，但并不限于这些。

上述通式(10)的基团优选为下述通式(36)～(39)任意之一所示的基团。

通式(36)～(39)中，R、a、b、c与前述相同，R₁～R₈分别与上述R的说明相同。

通式(36)～(39)的基团的例子如下所示，但并不限于这些。

上述通式(11)的基团优选为下述通式(40)所示的基团。

通式(40)中，R、V、a、b、A₁～A₄、w、e与前述相同。

通式(40)的基团的例子如下所示，但并不限于这些。

上述通式(12)的基团优选为下述通式(41)所示的基团。

通式(41)中，R、V、a、b、A₁～A₄、w、f与前述相同。

通式(41)的基团的例子如下所示，但并不限于这些。

下面，对通式(2)中的B进行说明。

通式(2)中，B为下述通式(13)～(15)所示的基团，它们也可以单独或组合。q为0～20(优选0～10)的整数。

通式(13)～(15)中，R、V、E、Z、Q、a和b与前述相同。

上述通式(13)和(14)的基团分别优选为下述通式(42)和(43)所示的基团。

通式(42)和(43)中，R、V、a、b、A₁～A₄、w与前述相同。

通式(42)的基团的例子如下所示，但并不限于这些。

通式(43)的基团的例子如下所示，但并不限于这些。

上述通式(15)的基团优选为下述通式(44)所示的基团。

通式(44)中，R与前述相同。

下面，对通式(2)中的C进行说明。

通式(2)中，C为取代或未取代的碳原子数为1～50的亚烷基或取代或未取代的核碳原子数为6～50的芳族烃基，多个C可以相同也可以不同。p为0～20(优选0～10)的整数。

上述C的取代或未取代的碳原子数为1～50的亚烷基的例子有：亚甲基、亚乙基、亚丙基、イソピレン基、亚正丁基、仲亚丁基、亚异丁基、二甲基亚甲基、亚正戊基、亚正己基、亚正庚基、亚正辛基、氯亚甲基、1-氯亚乙基、2-氯亚乙基、2-氯亚异丁基、1，2-二氯亚乙基、1，3-二氯亚异丙基、1，2，3-三氯亚丙基、溴亚甲基、1-溴亚乙基、2-溴亚乙基、2-溴亚异丁基、1，2-二溴亚乙基、1，3-二溴亚异丙基、1，2，3-三溴亚丙基、碘亚甲基、1-碘亚乙基、2-碘亚乙基、2-碘亚异丁基、1，2-二碘亚乙基、1，3-二碘亚异丙基、1，2，3-三碘亚丙基、亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基、4-甲基亚环己基、金刚烷-1，1-二基、金刚烷-1，3-二基等。

上述C的取代或未取代的核碳原子数为6～50的芳族烃基的例子有以下等。

下面，对通式(2)中的D进行说明。

通式(2)中，与金属原子配位的部分D优选为从下述通式(20)所示的分子中除去氢原子的基团。

Q₁和Q₂各自独立，为取代或未取代的核碳原子数为6～50的芳族烃基、取代或未取代的核原子数为5～50的芳族杂环基或它们的衍生物，Q₁和Q₂中的至少1个为苯环或其衍生物，Q₁和Q₂中的任意1个与上述金属原子M形成碳原子-金属原子键，另一个形成配位键。

Q₁和Q₂的芳族烃基、芳族杂环基的例子有与上述R的说明同样的基团。

Z3为单键、-CR₀R₀’-、-SiR₀R₀’-、-O-、-CO-或-NR₀-(R₀和R₀’与前述相同)。

通式(20)的优选的例子如下所示，但并不限于这些。

上述通式(2)中，D优选为取代或未取代的苯基吡啶基。

上述通式(2)中，A和/或B含有至少1个以上具有螺骨架的结构。

在上述通式(2)中，优选本发明的配位金属化合物的A为选自下述通式(5)、(6)和(22)～(41)的基团，且B为选自下述通式(42)～(44)的基团。

上述通式(1)中的L₁优选为下述通式(16)所示的配体。

上述通式(16)中，A为下述通式(3)～(12)任意之一所示的基团，多个A可以相同也可以不同。

通式(3)～(12)中的R、V、E、Q、Z、a～f与前述相同。

通式(16)中的C与前述相同，多个C可以相同也可以不同。s、t和u分别为0～20(优选0～10)的整数。

通式(16)中的B₁为下述通式(17)～(19)任意之一所示的3价基团，它们可以单独或组合。

上述通式(17)～(19)中，R、V、Z、Q、a和b与前述相同。

上述通式(17)的基团优选为下述通式(45)所示的基团。

通式(45)中，R、a、b与前述相同。

上述通式(18)的基团优选为下述通式(46)所示的基团。

通式(46)中，R、V、a、b、A₁～A₄、w与前述相同。

通式(45)和(46)的基团的例子如下所示，但并不限于这些。

上述通式(16)中，与金属原子配位的部分D优选为从下述通式(20)所示的分子中除去氢原子的基团。

上述通式(16)中，D优选为取代或未取代的苯基吡啶基。

上述通式(16)中，A和/或B₁含有至少1个以上具有螺骨架的结构。

在上述通式(16)中，优选本发明的配位金属化合物的A为选自下述通式(22)～(41)的基团，且B为下述通式(45)或(46)。

上述通式(1)中的x为1至金属原子M的价数的整数，y为0～4的整数，z为0～4的整数。

上述通式(1)中的M为铱(Ir)、铂(Pt)、锇(Os)、铑(Rh)、铼(Re)、钯(Pd)、钌(Ru)、钨(W)、金(Au)或银(Ag)的金属原子，优选Ir。y为1或以上时，多个金属原子M可以相同也可以不同。

当y为1或以上时，上述通式(1)中的P是连接金属原子M的配体，有以下的例子，但并不限于这些。

上述通式(1)中的L₂是与金属原子M配位的配体，可以与上述L₁相同，例如优选F、Cl、Br、I等卤素原子，含有杂原子的烷基或芳基、芳族杂环基等，优选为选自卤素原子、乙酰丙酮衍生物、8-羟基喹啉衍生物和苯基吡啶衍生物的至少一种。L₂的具体例子如下所示。但并不限于这些。

本发明的通式(1)所示的配位金属化合物的具体例子如下所示，但并不限于这些例示化合物。

下面，对本发明的有机EL元件用材料进行说明。

本发明的有机EL元件用材料含有至少一种下述通式(1’)所示结构的化合物。

式(1’)中，X、Y¹和Y²各自独立，表示单键、-CR’R”-、-SiR’R”-、-CO-或-NR’，Q表示碳原子、硅原子或锗原子。Z表示含有重金属络合物的2价基团。R’、R”表示选自氢原子、取代或未取代的核碳原子数为6～50的芳基、取代或未取代的核原子数为5～50的芳族杂环基、取代或未取代的碳原子数为1～50的烷基的基团。R¹～R⁸各自独立表示选自氢原子、取代或未取代的碳原子数为1～50的烷基、链烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基或杂环基、以及碳原子数为6～50的芳基、芳氧基、芳硫基、芳氨基、二芳氨基或烷基芳基氨基的基团。R¹～R⁸中，相邻的2个取代基可互相键合，形成环结构。

Z的例子有从下述通式(2’)所示的金属络合物中除去2个氢形成的2价基团。

式(2’)中，L¹表示金属配位部分，该金属配位部分与式(1’)的Y¹和Y²键合，由下述通式(3’)表示。

式(3’)中，A¹和A²各自独立，表示选自取代或未取代的核碳原子数为6～50的芳基、取代或未取代的核原子数为5～50的芳族杂环基的基团，两者中至少1个为苯基或取代的苯基。式(3’)中，B¹为单键、-CR’R”-、-SiR’R”-、-CO-或-NR’-。R’、R”表示选自氢原子、取代或未取代的核碳原子数为6～50的芳基、取代或未取代的核原子数为5～50的芳族杂环基、取代或未取代的碳原子数为1～50的烷基的基团。

上述通式(3’)所示的金属配位部分的优选的例子如下所示。

其中，特别优选的金属配位部分由有下述结构构成。

上述通式(2’)中，M表示选自Ir、Pt、Os、Rh、Re、Pd、Ru、W、Au和Ag的金属原子，其中，优选的金属原子为Ir(铱)。式(2’)中，“L¹→M”是指L¹与金属原子M配位，从以下选择。

(这里，L¹的碳原子与金属原子M键合，选自N、O和S的原子与金属原子M形成配位键。)

上述配位形式的例子中，特别优选的是下述的配位形式，碳原子与金属M键合，N原子与金属M形成配位键。

式(2’)中，L²是与金属配位的配体，可以与L¹相同也可以不同。“L²→M”是指L²与金属原子M配位，从卤素原子的σ键或下述中选择。

(这里，L²的选自碳原子、O和N的原子与金属原子M键合，选自N、O和S的原子与金属原子M形成配位键。)

L²优选为选自卤素原子、下述通式所示的乙酰丙酮衍生物、8-羟基喹啉衍生物和苯基吡啶衍生物的至少一种。

式中，R¹¹～R²⁷各自独立，表示选自氢原子、氰基、硝基、卤素原子、取代或未取代的碳原子数为1～20的烷基、烷氧基、烷基甲硅烷基或酰基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的碳原子数为6～30的芳基的基团。L²优选乙酰丙酮衍生物、8-羟基喹啉衍生物和苯基吡啶衍生物。

式(2’)中，n表示1～x(x：金属的价数)的整数，m表示0～(x-n)的整数。

以下给出含有至少一种上述通式(1’)的结构的化合物的例子，但本发明并不受该例示化合物的限制。

本发明的有机EL元件用材料的例子有含有至少一种下述通式(4’)所示的化合物。

(E¹)-(C¹)_p1-(C²)_p2-(Phos)-(C³)_p3-(C⁴)_p4-(E²)    (4’)

式(4’)中，(Phos)是上述通式(1’)中除去R¹～R⁸中的2个而形成的2价基团。通式(1’)中的Z优选由上述通式(2’)表示。E¹和E²各自独立表示选自氢原子、取代或未取代的核碳原子数为6～50的芳基、取代或未取代的核原子数为5～50的芳族杂环基、取代或未取代的碳原子数为1～50的烷基、取代或未取代的碳原子数为1～50的烷氧基、取代或未取代的碳原子数为7～50的芳烷基、取代或未取代的核原子数为5～50的芳氧基、取代或未取代的核原子数为5～50的芳硫基、取代或未取代的碳原子数为1～50的烷氧基羰基、羧基、卤素原子、氰基、硝基和羟基的基团。C¹～C⁴表示选自取代或未取代的碳原子数为1～50的亚烷基和取代或未取代的碳原子数为6～50的2价亚芳基的基团。p1～p4分别为0～20的整数，优选0～5的整数。

E¹和E²所示的取代或未取代的核碳原子数为6～50的芳基的例子有：苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-联苯基、对三联苯-4-基、对三联苯-3-基、对三联苯-2-基、间三联苯-4-基、间三联苯-3-基、间三联苯-2-基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、对叔丁基苯基、对-(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4’-甲基联苯基、4”-叔丁基对三联苯-4-基、芴基、9，9-二己基芴基、9，9-二辛基芴基等。

取代或未取代的核原子数为5～50的芳族杂环基的例子有：1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、1-吲哚基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-异氮杂茚基、2-异氮杂茚基、3-异氮杂茚基、4-异氮杂茚基、5-异氮杂茚基、6-异氮杂茚基、7-异氮杂茚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-异苯并呋喃基、3-异苯并呋喃基、4-异苯并呋喃基、5-异苯并呋喃基、6-异苯并呋喃基、7-异苯并呋喃基、喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-异喹啉基、3-异喹啉基、4-异喹啉基、5-异喹啉基、6-异喹啉基、7-异喹啉基、8-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、9-咔唑基、1-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1，7-菲咯啉-2-基、1，7-菲咯啉-3-基、1，7-菲咯啉-4-基、1，7-菲咯啉-5-基、1，7-菲咯啉-6-基、1，7-菲咯啉-8-基、1，7-菲咯啉-9-基、1，7-菲咯啉-10-基、1，8-菲咯啉-2-基、1，8-菲咯啉-3-基、1，8-菲咯啉-4-基、1，8-菲咯啉-5-基、1，8-菲咯啉-6-基、1，8-菲咯啉-7-基、1，8-菲咯啉-9-基、1，8-菲咯啉-10-基、1，9-菲咯啉-2-基、1，9-菲咯啉-3-基、1，9-菲咯啉-4-基、1，9-菲咯啉-5-基、1，9-菲咯啉-6-基、1，9-菲咯啉-7-基、1，9-菲咯啉-8-基、1，9-菲咯啉-10-基、1，10-菲咯啉-2-基、1，10-菲咯啉-3-基、1，10-菲咯啉-4-基、1，10-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-1-基、2，9-菲咯啉-3-基、2，9-菲咯啉-4-基、2，9-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-6-基、2，9-菲咯啉-7-基、2，9-菲咯啉-8-基、2，9-菲咯啉-10-基、2，8-菲咯啉-1-基、2，8-菲咯啉-3-基、2，8-菲咯啉-4-基、2，8-菲咯啉-5-基、2，8-菲咯啉-6-基、2，8-菲咯啉-7-基、2，8-菲咯啉-9-基、2，8-菲咯啉-10-基、2，7-菲咯啉-1-基、2，7-菲咯啉-3-基、2，7-菲咯啉-4-基、2，7-菲咯啉-5-基、2，7-菲咯啉-6-基、2，7-菲咯啉-8-基、2，7-菲咯啉-9-基、2，7-菲咯啉-10-基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3-吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、10-吩噻嗪基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、3-吩嗪基、4-吩嗪基、10-吩嗪基、2-唑基、4-唑基、5-唑基、2-二唑基、5-二唑基、3-呋咱基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-甲基吡咯-1-基、2-甲基吡咯-3-基、2-甲基吡咯-4-基、2-甲基吡咯-5-基、3-甲基吡咯-1-基、3-甲基吡咯-2-基、3-甲基吡咯-4-基、3-甲基吡咯-5-基、2-叔丁基吡咯-4-基、3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基、2-甲基-1-吲哚基、4-甲基-1-吲哚基、2-甲基-3-吲哚基、4-甲基-3-吲哚基、2-叔丁基1-吲哚基、4-叔丁基1-吲哚基、2-叔丁基3-吲哚基、4-叔丁基3-吲哚基等。

取代或未取代的碳原子数为1～50的烷基的例子有：甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羟基甲基、1-羟基乙基、2-羟基乙基、2-羟基异丁基、1，2-二羟基乙基、1，3-二羟基异丙基、2，3-二羟基叔丁基、1，2，3-三羟基丙基、氯甲基、1-氯乙基、2-氯乙基、2-氯异丁基、1，2-二氯乙基、1，3-二氯异丙基、2，3-二氯叔丁基、1，2，3-三氯丙基、溴甲基、1-溴乙基、2-溴乙基、2-溴异丁基、1，2-二溴乙基、1，3-二溴异丙基、2，3-二溴叔丁基、1，2，3-三溴丙基、碘甲基、1-碘乙基、2-碘乙基、2-碘异丁基、1，2-二碘乙基、1，3-二碘异丙基、2，3-二碘叔丁基、1，2，3-三碘丙基、氨基甲基、1-氨基乙基、2-氨基乙基、2-氨基异丁基、1，2-二氨基乙基、1，3-二氨基异丙基、2，3-二氨基叔丁基、1，2，3-三氨基丙基、氰基甲基、1-氰基乙基、2-氰基乙基、2-氰基异丁基、1，2-二氰基乙基、1，3-二氰基异丙基、2，3-二氰基叔丁基、1，2，3-三氰基丙基、硝基甲基、1-硝基乙基、2-硝基乙基、2-硝基异丁基、1，2-二硝基乙基、1，3-二硝基异丙基、2，3-二硝基叔丁基、1，2，3-三硝基丙基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、4-甲基环己基、1-金刚烷基、2-金刚烷基、1-降冰片基、2-降冰片基等。

取代或未取代的碳原子数为1～50的烷氧基是以-OY表示的基团，Y的例子有：甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羟基甲基、1-羟基乙基、2-羟基乙基、2-羟基异丁基、1，2-二羟基乙基、1，3-二羟基异丙基、2，3-二羟基叔丁基、1，2，3-三羟基丙基、氯甲基、1-氯乙基、2-氯乙基、2-氯异丁基、1，2-二氯乙基、1，3-二氯异丙基、2，3-二氯叔丁基、1，2，3-三氯丙基、溴甲基、1-溴乙基、2-溴乙基、2-溴异丁基、1，2-二溴乙基、1，3-二溴异丙基、2，3-二溴叔丁基、1，2，3-三溴丙基、碘甲基、1-碘乙基、2-碘乙基、2-碘异丁基、1，2-二碘乙基、1，3-二碘异丙基、2，3-二碘叔丁基、1，2，3-三碘丙基、氨基甲基、1-氨基乙基、2-氨基乙基、2-氨基异丁基、1，2-二氨基乙基、1，3-二氨基异丙基、2，3-二氨基叔丁基、1，2，3-三氨基丙基、氰基甲基、1-氰基乙基、2-氰基乙基、2-氰基异丁基、1，2-二氰基乙基、1，3-二氰基异丙基、2，3-二氰基叔丁基、1，2，3-三氰基丙基、硝基甲基、1-硝基乙基、2-硝基乙基、2-硝基异丁基、1，2-二硝基乙基、1，3-二硝基异丙基、2，3-二硝基叔丁基、1，2，3-三硝基丙基等。

取代或未取代的碳原子数为7～50的芳烷基的例子有：苄基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、1-苯基异丙基、2-苯基异丙基、苯基叔丁基、α-萘基甲基、1-α-萘基乙基、2-α-萘基乙基、1-α-萘基异丙基、2-α-萘基异丙基、β-萘基甲基、1-β-萘基乙基、2-β-萘基乙基、1-β-萘基异丙基、2-β-萘基异丙基、1-吡咯基甲基、2-(1-吡咯基)乙基、对甲基苄基、间甲基苄基、邻甲基苄基、对氯苄基、间氯苄基、邻氯苄基、对溴苄基、间溴苄基、邻溴苄基、对碘苄基、间碘苄基、邻碘苄基、对羟基苄基、间羟基苄基、邻羟基苄基、对氨基苄基、间氨基苄基、邻氨基苄基、对硝基苄基、间硝基苄基、邻硝基苄基、对氰基苄基、间氰基苄基、邻氰基苄基、1-羟基-2-苯基异丙基、1-氯-2-苯基异丙基等。

取代或未取代的核原子数为5～50的芳氧基是-OY’表示的基团，Y’的例子有：苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、对三联苯-4-基、对三联苯-3-基、对三联苯-2-基、间三联苯-4-基、间三联苯-3-基、间三联苯-2-基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、对叔丁基苯基、对(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4’-甲基联苯基、4”-叔丁基对三联苯-4-基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-异氮杂茚基、3-异氮杂茚基、4-异氮杂茚基、5-异氮杂茚基、6-异氮杂茚基、7-异氮杂茚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-异苯并呋喃基、3-异苯并呋喃基、4-异苯并呋喃基、5-异苯并呋喃基、6-异苯并呋喃基、7-异苯并呋喃基、2-喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-异喹啉基、3-异喹啉基、4-异喹啉基、5-异喹啉基、6-异喹啉基、7-异喹啉基、8-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、1-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1，7-菲咯啉-2-基、1，7-菲咯啉-3-基、1，7-菲咯啉-4-基、1，7-菲咯啉-5-基、1，7-菲咯啉-6-基、1，7-菲咯啉-8-基、1，7-菲咯啉-9-基、1，7-菲咯啉-10-基、1，8-菲咯啉-2-基、1，8-菲咯啉-3-基、1，8-菲咯啉-4-基、1，8-菲咯啉-5-基、1，8-菲咯啉-6-基、1，8-菲咯啉-7-基、1，8-菲咯啉-9-基、1，8-菲咯啉-10-基、1，9-菲咯啉-2-基、1，9-菲咯啉-3-基、1，9-菲咯啉-4-基、1，9-菲咯啉-5-基、1，9-菲咯啉-6-基、1，9-菲咯啉-7-基、1，9-菲咯啉-8-基、1，9-菲咯啉-10-基、1，10-菲咯啉-2-基、1，10-菲咯啉-3-基、1，10-菲咯啉-4-基、1，10-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-1-基、2，9-菲咯啉-3-基、2，9-菲咯啉-4-基、2，9-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-6-基、2，9-菲咯啉-7-基、2，9-菲咯啉-8-基、2，9-菲咯啉-10-基、2，8-菲咯啉-1-基、2，8-菲咯啉-3-基、2，8-菲咯啉-4-基、2，8-菲咯啉-5-基、2，8-菲咯啉-6-基、2，8-菲咯啉-7-基、2，8-菲咯啉-9-基、2，8-菲咯啉-10-基、2，7-菲咯啉-1-基、2，7-菲咯啉-3-基、2，7-菲咯啉-4-基、2，7-菲咯啉-5-基、2，7-菲咯啉-6-基、2，7-菲咯啉-8-基、2，7-菲咯啉-9-基、2，7-菲咯啉-10-基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3-吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、3-吩嗪基、4-吩嗪基、2-唑基、4-唑基、5-唑基、2-二唑基、5-二唑基、3-呋咱基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-甲基吡咯-1-基、2-甲基吡咯-3-基、2-甲基吡咯-4-基、2-甲基吡咯-5-基、3-甲基吡咯-1-基、3-甲基吡咯-2-基、3-甲基吡咯-4-基、3-甲基吡咯-5-基、2-叔丁基吡咯-4-基、3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基、2-甲基-1-吲哚基、4-甲基-1-吲哚基、2-甲基-3-吲哚基、4-甲基-3-吲哚基、2-叔丁基1-吲哚基、4-叔丁基1-吲哚基、2-叔丁基3-吲哚基、4-叔丁基3-吲哚基等。

取代或未取代的核原子数为5～50的芳硫基是-SY’表示的基团，Y’的例子与前述相同。

取代或未取代的碳原子数为1～50的烷氧基羰基是-COOY表示的基团，Y的例子与前述相同。

C¹～C⁴所示的取代或未取代的碳原子数为1～50的亚烷基的例子有：亚甲基、亚乙基、亚丙基、イソピレン基、亚正丁基、仲亚丁基、亚异丁基、二甲基亚甲基、亚正戊基、亚正己基、亚正庚基、亚正辛基、氯亚甲基、1-氯亚乙基、2-氯亚乙基、2-氯亚异丁基、1，2-二氯亚乙基、1，3-二氯亚异丙基、1，2，3-三氯亚丙基、溴亚甲基、1-溴亚乙基、2-溴亚乙基、2-溴亚异丁基、1，2-二溴亚乙基、1，3-二溴亚异丙基、1，2，3-三溴亚丙基、碘亚甲基、1-碘亚乙基、2-碘亚乙基、2-碘亚异丁基、1，2-二碘亚乙基、1，3-二碘亚异丙基、1，2，3-三碘亚丙基、亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基、4-甲基亚环己基、金刚烷-1，1-二基、金刚烷-1，3-二基等。

C¹～C⁴所示的取代或未取代的碳原子数为6～50的2价亚芳基的例子有以下结构的基团。

以下给出上述通式(4’)所示化合物，但本发明并不受这些化合物的限定。

本发明的有机EL元件用材料的例子有含有以下说明的两种聚合物(A、B)的。

聚合物A是通式(1’)的R¹～R⁸中的至少1个为聚合性基团或含有聚合性基团的核碳原子数为6～50的芳基，是含有使通式(1’)所示的化合物聚合或共聚而构成的聚合物的。聚合性基团的例子有乙烯基或环氧基等，优选的聚合性基团为乙烯基。

以下给出聚合物A的例子，但本发明并不受该例示化合物的限制。

共聚单体的例子有具有聚合性乙烯基的化合物。优选如下所示的含乙烯基化合物。可以使用多个这些共聚单体进行共聚。

以下给出上述共聚物的例子，但本发明并不受这些例示化合物的限制。

聚合物B是含有以下聚合物或共聚物的，其中所述聚合物或共聚物是以除去选自上述通式(1’)的R¹～R₈的2个而形成的2价基团作为单元结构。该单元结构的例子如下所示。

共聚的共聚单体优选取代或未取代的核碳原子数为6～50的2价芳基、取代或未取代的核原子数为5～50的2价芳族杂环基、碳原子数为18～50的2价三芳胺衍生物，可以使用多个共聚单体共聚。进一步优选的共聚单体单元如下所示。

上述聚合物A或B的优选的分子量(Mw)为1000～3000000，特别优选1000～1000000。

以下给出上述聚合物B(也包含共聚物)的例子，但本发明并不受该例示化合物的限制。

以下对本发明的有机EL元件的元件构成进行说明。

本发明的有机EL元件，其是在阴极和阳极之间夹持至少包括发光层的包含一层或多层的有机薄膜层的有机电致发光元件，其中该有机薄膜层的至少一层含有上述配位金属化合物或有机EL元件用材料。

本发明的有机EL元件的代表性元件有以下的结构：

(1)阳极/发光层/阴极

(2)阳极/空穴注入层/发光层/阴极

(3)阳极/发光层/电子注入层/阴极

(4)阳极/空穴注入层/发光层/电子注入层/阴极

(5)阳极/有机半导体层/发光层/阴极

(6)阳极/有机半导体层/电子阻挡层/发光层/阴极

(7)阳极/有机半导体层/发光层/附着改善层/阴极

(8)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子注入层/阴极

(9)阳极/绝缘层/发光层/绝缘层/阴极

(10)阳极/无机半导体层/绝缘层/发光层/绝缘层/阴极

(11)阳极/有机半导体层/绝缘层/发光层/绝缘层/阴极

(12)阳极/绝缘层/空穴注入层/空穴传输层/发光层/绝缘层/阴极

(13)阳极/绝缘层/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子注入层/阴极等。但并不限于这些。

本发明的配位金属化合物和有机EL元件用材料可以用于上述的任意层中，优选用于发光层中。将本发明的含螺接的化合物用于发光层时，通常可与有机EL元件中所用的各种有机材料混合使用，特别优选使用含苯乙烯基的胺化合物或芳胺化合物作为掺杂剂。

优选本发明的有机EL元件制备透光性的基板。这里所述透光性基板是支撑有机EL元件的基板，在400～700nm可见光区的光透射率为50％或以上，优选为平滑的基板。

具体有玻璃板、聚合物板等。玻璃板特别有碱石灰玻璃、含钡·锶的玻璃、铅玻璃、硅铝酸玻璃、硼硅酸盐玻璃、硼硅酸钡玻璃、石英等。聚合物板可以例举聚碳酸酯、丙烯酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚醚砜、聚砜等。

本发明的有机EL元件的阳极承担着将空穴注入空穴传输层或发光层的作用，具有4.5eV或以上的功函数是有效的。本发明中所使用的阳极材料的具体例子可采用氧化铟锡合金(ITO)、氧化锡(NESA)、金、银、铂、铜等。作为阴极，其目的是向电子传输层或发光层注入电子，优选功函数小的材料。

阳极可通过蒸镀法或溅射法等方法，使这些电极物质形成薄膜来制作。

如上所述，由阳极获得发光层的发光时，优选阳极对发光的透射率大于10％。还优选电极的表面电阻为数百Ω/□或以下。阳极的膜厚根据材料而不同，通常可在10nm～1μm，优选10～200nm的范围选择。

本发明的有机EL元件优选在上述发光层和阳极之间具有空穴传输层，该空穴传输层含有芳胺衍生物作为主要成分。另外，空穴传输层中含有的空穴传输材料优选三重态能量为2.52～3.7eV，进一步优选2.8～3.7eV。通过使用所述范围的空穴传输材料，可以防止发光层的激发能量失活。

上述空穴传输材料优选下述通式(A)和(B)所示的材料。

(式中，Ar⁷是碳原子数为6～40的芳基，Ar⁸和Ar⁹分别是氢原子或碳原子数为6～40的芳基，m为1～6的整数。)

(式中，Ar¹⁰和Ar¹⁶是碳原子数为6～40的芳基，Ar¹¹～Ar¹⁵分别是氢原子或碳原子数为6～40的芳基，稠合数p、q、r、s分别为0或1。)

上述通式(A)和(B)中，碳原子数为6～40的芳基中，优选的核原子数为5～40的芳基有：苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、蒄基(コロニル)、联苯基、三联苯基、吡咯基、呋喃基、苯硫基、苯并苯硫基、二唑基、二苯基蒽基、吲哚基、咔唑基、吡啶基、苯并喹啉基、荧蒽基(フルオランテニル)、苊并荧蒽基(アセナフトフルオランテニル)等。优选的核原子数为5～40的亚芳基的例子有：亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚菲基、亚芘基、亚蒄基、亚联苯基、亚三联苯基、亚吡咯基、亚呋喃基、亚苯硫基、亚苯并苯硫基、亚二唑基、二苯基亚蒽基、亚吲哚基、亚咔唑基、亚吡啶基、亚苯并喹啉基、亚荧蒽基(フルオランテニレン)、亚苊并荧蒽基(アセナフトフルオランテニレン)等。碳原子数为6～40的芳基还可以被取代基取代，优选的取代基有：碳原子数为1～6的烷基(乙基、甲基、异丙基、正丙基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、环戊基、环己基等)、碳原子数为1～6的烷氧基(乙氧基、甲氧基、异丙氧基、正丙氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、环戊氧基、环己氧基等)、核原子数为5～40的芳基、被核原子数为5～40的芳基取代的氨基、具有核原子数为5～40的芳基的酯基、具有碳原子数为1～6的烷基的酯基、氰基、硝基、卤素原子。

三重态能量为2.8eV或以上的空穴传输材料优选为由下述通式(C)～(E)所示的化合物。

(式中，Ar¹、Ar²是可被碳原子数为1～6的烷基、烷氧基或苯基取代的、核碳原子数为6～18的芳基，R是碳原子数为4～6的烷基或烷氧基或核碳原子数为6～18的芳基。X表示单键、由-O-或-S-所示的连接基团，X可有可无。)

(式中，Ar³表示核碳原子数为6～18的具有或不具有取代基的芳基，Ar⁴～Ar⁷分别表示核碳原子数为6～18的具有或不具有取代基的亚芳基，X¹表示单键，-O-、-S-、-(CH₂)_n-(n为1～6的整数)或-C(CH₃)₂-的连接基团，这些连接基团可有可无，X²和X³分别表示单键，-O-、-S-、-(CH₂)_n-(n为1～6的整数)或-C(CH₃)₂-的连接基团，它们可以相同也可以不同。)

通式(C)和(D)中的Ar¹～Ar⁷、R、X和X¹～X³所示的各基团以及取代基的具体例子与上述Cz和Ar¹～Ar⁶所例举的基团相同。

[式中，R¹～R¹²各自独立表示氢原子、卤素原子、烷基、芳烷基、链烯基、氰基、氨基、酰基、烷氧羰基、羧基、烷氧基、烷基氨基、芳烷基氨基、卤代烷基、羟基、芳氧基、可具有取代基的芳族烃环基或芳族杂环基，R¹和R²、R³和R⁴、R⁵和R⁶、R⁷和R⁸、R⁹和R¹⁰、R¹¹和R¹²可分别在相邻的取代基之间形成环。X表示如下所示的3价连接基团。

Ar¹由可具有取代基的芳族烃环基、芳族杂环基或如下所示的通式(F)的任意之一表示。

(式中，R¹³～R¹⁸各自独立表示氢原子、卤素原子、烷基、芳烷基、链烯基、氰基、可具有取代基的氨基、酰基、烷氧羰基、羧基、烷氧基、烷基氨基、芳烷基氨基、卤代烷基、羟基、芳氧基、可具有取代基的芳族烃基或芳族杂环基，R¹³和R¹⁴、R¹⁵和R¹⁶、R¹⁷和R¹⁸可分别在相邻的取代基之间形成环。)]

通式(F)中的R¹³～R¹⁸所示的各基团以及取代基的具体例子与上述Cz和Ar¹～Ar⁶所例举的基团相同。

本发明的有机EL元件中，空穴传输层如前述的说明。本发明的有机EL元件还可以具有空穴注入层，所述空穴注入层优选为在更低的电场强度下将空穴传输到发光层的材料，进一步优选例如在施加10⁴～10⁶V/cm电场时，空穴的迁移率为10^-4cm²/V·秒，可以从以往的在光导材料中常用作空穴电荷传输材料的材料、或公知用于空穴注入层的材料中选择任意的材料使用。

空穴注入材料优选具有以下特征的化合物：具有传输空穴的能力、具有从阳极注入空穴的效果、对发光层或发光材料具有优异的空穴注入效果、防止在发光层生成的激子向电子注入层或电子注入材料移动、且薄膜形成能力优异。具体有：酞菁衍生物、萘酞菁(ナフタロシアニン)衍生物、卟啉衍生物、唑、二唑、三唑、咪唑、咪唑啉酮、イミダゾ一ルチオン、吡唑啉、吡唑啉酮、四氢咪唑、唑、二唑、腙、酰腙、多芳基烷、芪、丁二烯、联苯胺型三苯胺、苯乙烯基胺型三苯胺、二胺型三苯胺等、和它们的衍生物、以及聚乙烯基咔唑、聚硅烷、聚亚乙基二氧噻吩、聚苯乙烯磺酸盐、导电性高分子等高分子材料，但不限于这些。

这些孔穴注入材料中，最有效的空穴注入材料是芳族叔胺衍生物或酞菁衍生物。芳族叔胺衍生物的具体例子有：三苯胺、三甲苯胺、甲苯基二苯胺、N，N’-二苯基-N，N’-(3-甲基苯基)-1，1’-联苯-4，4’-二胺、N，N，N’，N’-(4-甲基苯基)-1，1’-苯基-4，4’-二胺、N，N，N’，N’-(4-甲基苯基)-1，1’-联苯-4，4’-二胺、N，N’-二苯基-N，N’-二萘基-1，1’-联苯-4，4’-二胺、N，N’-(甲基苯基)-N，N’-(4-正丁基苯基)-菲-9，10-二胺、N，N-双(4-二-4-甲苯氨基苯基)-4-苯基-环己烷等，或者具有这些芳族叔胺骨架的低聚物或聚合物，但并不限定于这些。酞菁(Pc)衍生物的具体例子有：H₂Pc、CuPc、CoPc、NiPc、ZnPc、PdPc、FePc、MnPc、ClAlPc、ClGaPc、ClInPc、ClSnPc、Cl₂SiPc、(HO)AlPc、(HO)GaPc、VOPc、TiOPc、MoOPc、GaPc-O-GaPc等酞菁衍生物和萘酞菁衍生物，但不限于这些。

空穴注入、传输层可将上述化合物用例如真空蒸镀法、旋涂法、流延法、LB法等公知的方法，通过制成薄膜而形成。空穴注入、传输层的膜厚没有特别限制，通常为5nm～5μm。只要该空穴注入、传输层在空穴传输带域含有本发明的化合物，则可以由含有一种或2种或以上上述材料的一层构成，或者将含有与上述空穴注入、传输层不同的化合物的空穴注入、传输层层叠。

有机半导体层是帮助向发光层进行空穴注入或电子注入的层，优选具有10^-10S/cm或以上的电导率。所述有机半导体层的材料可以使用含噻吩低聚物或日本特开平8-193191号公报所公布的含芳胺低聚物等的导电性低聚物、含芳胺树枝状聚合物等导电性树枝状聚合物等。

本发明的有机EL元件的发光层同时具有以下功能。即，

(1)注入功能：施加电场时，可由阳极或空穴传输层注入空穴，可由阴极或电子注入层注入电子的功能

(2)传输功能：使注入的电荷(电子和空穴)通过电场的力移动的功能

(3)发光功能：提供电子和空穴复合的场所，使其与发光相连接的功能。不过，空穴注入的容易程度和电子注入的容易程度可以有不同，以空穴和电子的迁移率表示的传输能力可以有大小，优选使其中一方的电荷移动。

形成该发光层的方法例如可采用蒸镀法、旋涂法、LB法等公知的方法。

本发明中，在无损本发明的范围内，可以根据需要，在发光层中含有除含本发明的配位金属化合物的发光材料以外其它公知的发光材料(PVK、PPV、CBP、Alq、BAlq、公知的络合物等)或下述说明的发光材料。本发明的化合物中，可以以金属不配位的状态使用，还可以在本发明的化合物中将不配位的金属和配位的金属混合使用。

发光层中可含有的化合物的例子有如下述通式(L1)～(L22)的任意的结构。另外，下述结构中，苯基部分和噻吩部分可被烷基或碳原子数为6～10的芳基取代。

(式中，Cz为咔唑基、碳原子数为18～60芳基咔唑基、氮杂咔唑基、碳原子数为18～60的芳基氮杂咔唑基、吖啶基、吩嗪基或二苯并氮杂基，可被取代。Ar¹和Ar²各自独立，为取代或未取代的碳原子数为6～60的芳基或者取代或未取代的碳原子数为3～60的杂环基。)

通式(L1)～(L22)所示的发光材料有如下所示的化合物。

这些化合物优选为基质材料，传输电荷，玻璃化转变温度为110℃或以上。如果三重态能量为2.76eV或以上，则具有激发发绿色、红色光络合物的能力，因而优选。并且，这些化合物的玻璃化转变温度为110℃或以上，三重态能量为2.82eV或以上，进一步可为2.85eV或以上，因此高温保存性优异，与CBP相比，可进一步提高绿色发光元件的发光效率。为激发发绿色、红色光的络合物，特别优选三重态能量为2.82～2.92eV。

本发明的有机EL元件中，发光层的基质材料的三重态能量为2.76eV或以上，则发蓝色光的能力高，因而优选，进一步优选为2.85或以上。

优选上述发光层的基质材料为电子传输性。本发明中，基质材料为电子传输性是指为下述(1)或(2)的任意之一的情况。

(1)发光层中的基质材料的电子迁移率为10^-6cm²/Vs或以上的化合物。电子迁移率可通过飞行时间法(TOF)或空间电荷限制电流的瞬态测定来测定。TOF法记载于(Synth.Met.)111/112，(2000)331页中，空间电荷限制电流的瞬态测定可参照Electrical Transport inSolids，Pergamon Press，1981年、第346～348页的记载。

(2)发光层的阳极一侧区域的空穴和电子的复合容易因为阴极一侧的复合而发生。这相当于：在将发光层的区域分为两部分，制成(阴极/电子注入层/阴极侧发光层/阳极侧发光层/空穴传输层/阳极侧)的层构成时，将只在阳极侧发光层中添加磷光发光性化合物的元件AN和只在阴极侧发光层中添加磷光发光性化合物的元件CA进行比较，元件AN的发光效率大的情况。此时应注意由电子注入层或空穴传输层不使发光层的激发状态猝灭。

上述电子传输性不意味着没有空穴传输性。因此虽然为电子传输性，但测定空穴迁移率时，也有即使是大于10^-7cm²/Vs的值，也称其为电子传输性的情况。

以往，作为发光层的基质材料使用的聚乙烯基咔唑或双咔唑等的聚咔唑化合物通常为空穴传输性，电子传输能力小。使用这样的空穴传输性材料作为基质材料，则发光层的阴极一侧的界面附近成为主要的复合区域。此时，在发光层和阴极之间夹入电子注入层，电子注入层中含有能隙比形成发光层的基质材料的能隙小的电子传输材料，则以发光层的阴极一侧界面附近为中心产生的激发状态因电子注入层而失活，效率极端降低。另外，形成电子注入层的电子传输材料的三重态能量比形成发光层的基质材料的三重态能量小时，以发光层的阴极一侧界面附近为中心产生的激发状态因电子注入层而失活，效率极端降低。

与此相对，通过使形成发光层的基质材料为电子传输性，或者使发光层为电子传输性，电子与空穴复合的区域离开了电子注入层和发光层的界面，可防止失活。

本发明中，优选发光层的基质材料为电子欠缺性的含氮5元环衍生物或含氮6元环衍生物。这里，电子欠缺性是指例如将6π芳族环的碳变为1个或以上的氮的。

优选上述含氮5元环衍生物为具有至少一种选自咪唑、苯并咪唑、三唑、四唑、二唑、噻二唑、三唑和噻三唑骨架的，进一步优选具有咪唑、苯并咪唑骨架的。

上述含氮6元环衍生物为具有至少一种选自三嗪、喹喔啉、喹啉、苯并嘧啶、吡啶、吡嗪和嘧啶骨架的，进一步优选为具有三嗪、嘧啶骨架的。

特别优选上述发光层中的基质材料由下述通式(G)或(H)表示：

                    (Cz-)_mA            (G)

(式中，Cz为取代或未取代的咔唑基或者取代或未取代的氮杂咔唑基。A为芳基取代含氮环基、二芳基取代含氮环基或者三芳基取代含氮环基。m为1～3的整数)。

                    Cz-A_n              (H)

(式中，Cz为取代或未取代的咔唑基或者取代或未取代的氮杂咔唑基。A为芳基取代含氮环基、二芳基取代含氮环基或者三芳基取代含氮环基。n为1～3的整数)。

通式(G)和(H)中，优选的含氮环有：吡啶、喹啉、吡嗪、嘧啶、喹喔啉、三嗪、咪唑、咪唑并吡啶等。

通式(G)和(H)中，由Cz的部分决定电离电位的值，其值为5.6eV～5.8eV。

优选本发明的有机EL元件在上述发光层和阴极之间具有电子注入、传输层，该电子注入、传输层含有含氮环衍生物作为主要成分。

上述电子注入、传输层所使用的电子传输材料优选使用在分子内含有1个或以上的杂原子的芳族杂环化合物，特别优选含氮环衍生物。含氮环衍生物的具体化合物优选具有5元环唑骨架的。芳族杂环化合物为基本骨架内具有2个或以上除碳原子、氢原子以外的原子的化合物，可以是单环或稠环。优选含氮环衍生物除1个氮原子之外，还具有1个或以上选自氮、氧、硫原子的原子，进一步优选骨架内具有2个或以上氮原子的芳族杂环。杂原子可在稠合位置，也可以在非稠合位置。含有2个或以上杂原子的杂环骨架的例子优选吡唑、咪唑、吡嗪、嘧啶、吲唑、嘌呤、酞嗪、萘啶、喹喔啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、啶、菲咯啉、吡咯并咪唑、吡咯并三唑、吡唑并咪唑、吡唑并三唑、吡唑并嘧啶、吡唑并三嗪、咪唑并咪唑、咪唑并哒嗪、咪唑并吡啶、咪唑并吡嗪、三唑并吡啶、苯并咪唑、萘并咪唑、苯并唑、萘并唑、苯并噻唑、萘并噻唑、苯并三唑、テトラザインデン、三嗪等。

上述之中，该电子传输性基质材料优选咪唑并哒嗪、咪唑并吡啶、咪唑并吡嗪、苯并咪唑、萘并咪唑等具有稠合唑骨架的化合物或具有三嗪骨架的化合物，进一步优选稠合咪唑并吡啶。

具有唑骨架的化合物优选下述通式(J)所示的化合物。

(式中，R表示芳基。X表示O、S或N-Ra(Ra表示氢原子、脂族烃基、芳基或杂环基。)。Q与N和X键合，表示形成杂环所必需的原子组。R和X、R和Q在可能的情况下键合形成环。)

上述含氮环衍生物优选为以下所示的化合物。

另一方面，电子传输材料有以下的二唑衍生物。

(式中Ar¹、Ar²、Ar³、Ar⁵、Ar⁶、Ar⁹分别表示取代或未取代的芳基，互相可以相同或不同。Ar⁴、Ar⁷、Ar⁸表示取代或未取代的亚芳基，互相可以相同或不同。)

这里，芳基的例子有苯基、联苯基、蒽基、苝基、芘基。亚芳基有亚苯基、亚萘基、亚联苯基、亚蒽基、亚苝基、亚芘基等。取代基有：碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基或氰基等。该电子传递化合物优选具有成膜性的。

上述电子传输材料的具体例子有以下。

电子传输材料也优选含氮络合物，含氮络合物是单一种类的含氮环衍生物配位的金属络合物，上述含氮环优选为喹啉、苯基吡啶、苯并喹啉或菲咯啉。上述金属络合物优选为羟基喹啉的金属络合物或其衍生物。具体的有：以8-羟基喹啉衍生物为配体的金属络合物，例如三(8-羟基喹啉)Al络合物、三(5，7-二氯-8-羟基喹啉)Al络合物、三(5，7-二溴-8-羟基喹啉)Al络合物、三(2-甲基-8-羟基喹啉)Al络合物、三(5-甲基-8-羟基喹啉)Al络合物、三(8-羟基喹啉)Zn络合物、三(8-羟基喹啉)In络合物、三(8-羟基喹啉)Mg络合物、三(8-羟基喹啉)Cu络合物、三(8-羟基喹啉)Ca络合物、三(8-羟基喹啉)Sn络合物、三(8-羟基喹啉)Ga络合物、三(8-羟基喹啉)Pb络合物等的一种单独或两种或以上的组合。

这些金属络合物的能隙小，因此来自阴极的电子注入性优异，电子传输的耐久性高，可实现长寿命的元件。

这些金属络合物的具体例子如下所示。

作为上述电子注入层的构成成分，除上述电子传输材料之外，无机化合物优选使用绝缘体或半导体。电子注入层由绝缘体或半导体构成，则可有效防止电流泄漏，提高电子注入性。

这样的绝缘体优选使用至少一种选自碱金属硫属元素化物、碱土金属硫属元素化物、碱金属的卤化物和碱土金属的卤化物的金属化合物。电子注入层由这些碱金属硫属元素化物等构成，则可进一步提高电子注入性，因而优选。具体来说，优选的碱金属硫属元素化物的例子有：Li₂O、LiO、Na₂S、Na₂Se和NaO。优选的碱土金属硫属元素化物例如有：CaO、BaO、SrO、BeO、BaS和CaSe。优选的碱金属卤化物例如有：LiF、NaF、KF、LiCl、KCl和NaCl等。优选的碱土金属卤化物例如有：CaF₂、BaF₂、SrF₂、MgF₂和BeF₂等氟化物，或氟化物以外的卤化物。

半导体的例子有：含有至少一种选自Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、Sb和Zn的元素的氧化物、氮化物或氧氮化物等的一种单独或两种或以上的组合。构成电子注入层的无机化合物优选为微晶性或非晶质的绝缘性薄膜。如果电子注入层由这些绝缘性薄膜构成，则可形成更均匀的薄膜，因此可减少黑点等像素缺陷。所述无机化合物有：上述碱金属硫属元素化物、碱土金属硫属元素化物、碱金属的卤化物和碱土金属的卤化物等。

优选本发明的有机EL元件的阴极和有机薄膜层的界面区域添加有还原性掺杂剂。

还原性掺杂剂的例子有选自碱金属、碱金属络合物、碱金属化合物、碱土金属、碱土金属络合物、碱土金属化合物、稀土金属、稀土金属络合物、稀土金属化合物、以及它们的卤化物、氧化物等的至少一种。

上述碱金属的例子有：Li(功函数：2.93eV)、Na(功函数：2.36eV)、K(功函数：2.28eV)、Rb(功函数：2.16eV)和Cs(功函数：1.95eV)等，特别优选功函数为3.0eV或以下的碱金属。其中优选Li、K、Rb、Cs。

上述碱土金属有Ca(功函数：2.9eV)、Sr(功函数：2.0～2.5eV)和Ba(功函数：2.52eV)等，特别优选功函数为3.0eV或以下的碱土金属。

上述稀土金属有Sc、Y、Ce、Tb、Yb等，特别优选功函数为3.0eV或以下的稀土金属。

以上金属中，优选的金属的还原能力特别高，通过向电子注入区域添加较少量，即可实现有机EL元件发光亮度的提高、寿命的延长。

上述碱金属化合物的例子有：Li₂O、Cs₂O、K₂O等碱金属氧化物，LiF、NaF、CsF、KF等碱金属卤化物等，优选LiF、Li₂O、NaF的碱金属氧化物或碱金属氟化物。

上述碱土金属化合物的例子有：BaO、SrO、CaO以及它们混合而成的Ba_xSr_1-xO(0＜x＜1)、或者Ba_xCa_1-xO(0＜x＜1)等，优选BaO、SrO、CaO。

上述稀土金属化合物有YbF₃、ScF₃、ScO₃、Y₂O₃、Ce₂O₃、GdF₃、TbF₃等，优选YbF₃、ScF₃、TbF₃。

上述碱金属络合物、碱土金属络合物、稀土金属络合物只要是分别含有碱金属离子、碱土金属离子、稀土金属离子的至少一种作为金属离子的即可，并没有特别限定。配体优选羟基喹啉、苯并羟基喹啉、吖啶酚、菲啶酚(フェナントリジノ一ル)、羟基苯基唑、羟基苯基噻唑、羟基二芳基二唑、羟基二芳基噻二唑、羟基苯基吡啶、羟基苯基苯并咪唑、羟基苯并三唑、羟基フルボラン、联吡啶、菲咯啉、酞菁、卟啉、环戊二烯、β-二酮类、偶氮甲碱类以及它们的衍生物等，但并不限于这些。

还原性掺杂剂的添加形式优选在上述界面区域形成层状或岛状。形成方法优选：通过电阻加热蒸镀法蒸镀还原性掺杂剂，同时蒸镀形成界面区域的发光材料或电子注入材料的有机物，将还原性掺杂剂分散于有机物中。分散浓度按照摩尔比为有机物∶还原性掺杂剂＝100∶1～1∶100，优选5∶1～1∶5。

将还原性掺杂剂制成层状时，要将作为界面有机层的发光材料或电子注入材料形成为层状，然后通过电阻加热蒸镀法单独蒸镀还原性掺杂剂，优选层的厚度形成为0.1～15nm。

将还原性掺杂剂制成岛状时，要将作为界面有机层的发光材料或电子注入材料形成为岛状，然后通过电阻加热蒸镀法单独蒸镀还原性掺杂剂，优选岛的厚度形成为0.05～1nm。

本发明的有机EL元件中，优选主要成分与还原性掺杂剂的比例按照摩尔比为主要成分∶还原性掺杂剂＝5∶1～1∶5，进一步优选2∶1～1∶2。

本发明的有机EL元件中，阴极以功函数小(4eV或以下)的金属、合金、导电性化合物以及它们的混合物作为电极物质。所述电极物质的具体例子有钠、钠-钾合金、镁、锂、镁·银合金、铝/氧化铝、铝·锂合金、铟、稀土金属等。

该阴极可如下制作：通过蒸镀或溅射等方法，使这些电极物质形成薄膜。

这里，从阴极获得发光层的发光时，优选阴极对发光的透射率大于10％。

阴极的表面电阻优选为数百Ω/□或以下，膜厚通常可在10nm～1μm，优选50～200nm。

本发明的有机EL元件是在超薄膜上施加电场，因此容易发生因泄漏或短路导致的像素缺陷。为防止该问题，优选在一对电极间插入绝缘性薄膜。

绝缘层所使用的材料例如有：氧化铝、氟化锂、氧化锂、氟化铯、氧化铯、氧化镁、氟化镁、氧化钙、氟化钙、氮化铝、氧化钛、氧化硅、氧化锗、氮化硅、氮化硼、氧化钼、氧化钌、氧化钒等。还可以使用它们的混合物或层叠物。

本发明的有机EL元件各层的形成方法没有特别限定。可使用以往公知的真空蒸镀法、旋涂法等的形成方法。本发明的有机EL元件中使用的、含有上述通式(1)或(1’)所示的化合物的有机薄膜层可通过真空蒸镀法、分子束外延法(MBE法)或溶解于溶剂的溶液的浸渍法、旋涂法、流延法、棒涂法、辊涂法等公知的涂布法形成。

本发明的有机EL元件的各有机层的膜厚没有特别限定，通常膜厚过薄则容易产生针孔等缺陷，相反过厚则需要施加高的电压，效率变差，因此通常优选数nm至1μm的范围。

本发明的配位金属化合物具有螺原子团或咔唑基，因此对有机溶剂的溶解性高。因此，本发明的化合物中，分子量高，由真空蒸镀法难以形成薄膜时，可通过浸渍法、旋涂法、流延法、棒涂法、辊涂法等涂布法容易地形成薄膜。

本发明的发光性涂膜形成用材料由含有上述配位金属化合物的有机溶剂溶液形成。发光性涂膜形成用材料是指例如在本发明的有机EL元件中，形成涂膜来制备与发光相关的有机薄膜层、具体即发光层、空穴注入(传输)层、电子注入(传输)层等的材料。

发光性涂膜形成用材料在制备时所使用的溶剂的例子有：二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、四氯乙烷、三氯乙烷、氯苯、二氯苯、氯甲苯等卤素系烃系溶剂，二丁基醚、四氢呋喃、二烷、茴香醚等醚系溶剂，甲醇或乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、环己醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、乙二醇等醇系溶剂，苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、四氢化萘、十二烷基苯、己烷、辛烷、癸烷等烃系溶剂，乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等酯系溶剂等。其中优选卤素系烃系溶剂或烃系溶剂、醚系溶剂。可以将这些溶剂单独使用，也可以将多种混合使用。但可使用的溶剂并不限于这些。

优选本发明的有机EL元件使用该发光性涂膜形成用材料形成。

下面使用实施例进一步详细说明本发明，但本发明并不受这些实施例的限定。

实施例1(化合物(A17)的合成)

化合物(A17)的合成途径如下所示。

(1)中间体1-1的合成

在氩气氛下，将溴化-2-吡啶基锌(13.5g、60.6mmol)、1，3-二碘代苯(20g、60.6mmol)、Pd(PPh₃)₄(2.32g、2.0mmol)加入到无水四氢呋喃(300ml)中，在室温下搅拌8小时。

向反应液中加入水，用乙酸乙酯萃取，用无水硫酸镁干燥，然后用旋转蒸发器减压浓缩。将得到的残余物用硅胶柱层析(洗脱溶剂：二氯甲烷)纯化，得到目标物质。

收量：8.0g，收率：47％

(2)中间体1-2的合成

在三颈烧瓶中加入3-溴代苯-1-硼酸(3.59g、17.9mmol)、中间体1-1(6.04g、21.5mmol)、Pd(PPh₃)₄(0.62g、0.54mmol)，用氩气置换。向其中加入二甲基甲酰胺(50ml)和碳酸钾(7.42g、53.7mmol)的水溶液(27ml)，加热回流8小时。将反应液用甲苯萃取，减压浓缩。将所得固体用硅胶柱层析(洗脱溶剂：二氯甲烷)纯化，得到中间体1-2。

收量：4.78g，收率：86％

(3)中间体1-3的合成

在氩置换的300ml烧瓶中加入中间体1-2(4.0g、12.9mmol)、无水四氢呋喃(100ml)，冷却至-60℃，然后加入1.59M正丁基锂的己烷溶液(12.6ml)。将反应液在-20℃搅拌1小时，然后冷却至-60℃，加入硼酸三异丙酯(6.28g、33.4mmol)的无水四氢呋喃溶液(40ml)，搅拌1小时。将反应液缓慢升温至室温，放置过夜。向反应液中加入2N盐酸(100ml)，在室温下搅拌1小时，然后分离有机层。将有机层用无水硫酸镁干燥，然后用旋转蒸发器减压浓缩。将得到的固体用正己烷洗涤，得到中间体1-3。

收量：2.94g，收率：83％

(4)中间体1-4的合成

向三颈烧瓶中加入螺[茚满-2，9’-芴-2’，7’-二溴](7.63g、17.9mmol)、中间体1-3(2.80g、17.9mmol)、Pd(PPh₃)₄(0.62g、0.54mmol)，用氩气置换。向其中加入二甲氧基乙烷(50ml)和碳酸钠(5.69g、53.7mmol)的水溶液(27ml)，加热回流8小时。将反应液用甲苯萃取，减压浓缩。将所得固体用硅胶柱层析(洗脱溶剂：二氯甲烷)纯化，得到中间体1-4。

收量：5.37g，收率：52％

(4)中间体1-5的合成

向三颈烧瓶中加入4-(N-咔唑基)-苯基硼酸(2.47g、8.6mmol)、中间体1-4(3.82g、6.62mmol)、Pd(PPh₃)₄(0.36g、0.3mmol)，用氩气置换。向其中加入二甲氧基乙烷(50ml)和碳酸钠(1.97g、18.6mmol)的水溶液(27ml)，加热回流8小时。将反应液用甲苯萃取，减压浓缩。将所得固体用硅胶柱层析(洗脱溶剂：二氯甲烷)纯化，得到中间体1-5。

收量：3.13g，收率：64％

(5)化合物(A17)的合成

在氩置换的烧瓶中加入中间体1-5(2.67g、3.62mmol)、乙酰丙酮铱(III)(Ir(acac)₃)(0.35g、0.72mmol)、甘油(50ml)，加热回流15小时。过滤析出的固体，用甲醇洗涤。将所得固体用硅胶柱层析(洗脱溶剂：二氯甲烷)纯化，得到化合物(A17)。通过90MHz¹H-NMR和FD-MS(场解吸质谱)的测定确认是目标物质。FD-MS的测定结果如下所示。

收量：0.66g，收率：38％

FD-MS：2403(M⁺，100)

实施例2(化合物(A7)的合成)

化合物(A7)的合成途径如下所示。

(1)中间体2-1的合成

在氩置换的烧瓶中加入螺[茚满-2，9’-芴-2’，7’-二溴](5.62g、13.2mmol)、无水四氢呋喃(50ml)，冷却至-60℃，然后加入1.59M正丁基锂的己烷溶液(8.3ml、13.2mol)。将反应液在-20℃搅拌1小时，然后冷却至-60℃，加入硼酸三异丙酯(4.97g、26.4mmol)的无水四氢呋喃溶液(40ml)，搅拌1小时。将反应液缓慢升温至室温，放置过夜。向反应液中加入2N盐酸(100ml)，在室温下搅拌1小时，然后分离有机层。将有机层用无水硫酸镁干燥，然后用旋转蒸发器减压浓缩。将得到的固体用硅胶柱层析(洗脱溶剂：己烷/二氯甲烷＝2/1)纯化，得到中间体2-1。

收量：2.01g，收率：39％

(2)中间体2-2的合成

向三颈烧瓶中加入中间体1-1(1.41g、5.0mmol)、中间体2-1(1.96g、5.0mmol)、Pd(PPh₃)₄(0.35g、0.3mmol)，用氩气置换。向其中加入二甲氧基乙烷(20ml)和碳酸钠(1.59g、15mmol)的水溶液(7.5ml)，加热回流8小时。将反应液用甲苯萃取，减压浓缩。将所得固体用硅胶柱层析(洗脱溶剂：二氯甲烷)纯化，得到中间体2-2。

收量：1.88g，收率：75％

(3)中间体2-3的合成

向三颈烧瓶中加入中间体2-2(1.65g、3.3mmol)、3，5-二氯苯基硼酸(0.63g、3.3mmol)、Pd(PPh₃)₄(0.20g、0.17mmol)，用氩气置换。向其中加入二甲基甲酰胺(10ml)和碳酸钾(1.38g、10mmol)的水溶液(5ml)，加热回流8小时。将反应液用甲苯萃取，减压浓缩。将所得固体用硅胶柱层析(洗脱溶剂：二氯甲烷)纯化，得到中间体2-3。

收量：1.51g，收率：81％

(4)中间体2-4的合成

向三颈烧瓶中加入中间体2-4(1.50g、2.65mmol)、4-(N-咔唑基)-苯基硼酸(1.90g、6.62mmol)、Pd₂(dba)₃(0.12g、0.13mmol)、碳酸铯(5.18g、15.9mmol)，用氩气置换。向其中加入三环己基膦(0.10g、0.36mmol)、二甲基甲酰胺(20ml)，加热回流8小时。将反应液用甲苯萃取，减压浓缩。将所得固体用硅胶柱层析(洗脱溶剂：二氯甲烷)纯化，得到中间体2-4。

收量：1.61g，收率：62％

(5)化合物(A7)的合成

在氩置换的烧瓶中加入中间体2-4(1.47g、1.5mmol)、Ir(acac)₃(0.15g、0.3mmol)、甘油(30ml)，加热回流15小时。过滤析出的固体，用甲醇洗涤。将所得固体用硅胶柱层析(洗脱溶剂：二氯甲烷)纯化，得到化合物(A7)。通过90MHz ¹H-NMR和FD-MS的测定确认是目标物质。FD-MS的测定结果如下所示。

收量：0.23g，收率：25％

FD-MS：3126(M⁺，100)

实施例3(化合物(A45)的合成)

化合物(A45)的合成途径如下所示。

(1)中间体3-1的合成

在氩气氛下，加入螺[茚满-2，9’-芴-2’，7’-二溴](5.63g、13.2mmol)、频哪醇合乙硼烷(ピナコラ一トジボラン)(8.04g、31.7mmol)、PdCl₂(dppf)(0.65g、0.79mmol)、乙酸钾(7.73g、79.2mmol)、二甲基亚砜(50ml)，在80℃搅拌8小时。向反应液中加入水，过滤析出物并干燥。将得到的固体用硅胶柱层析(洗脱溶剂：二氯甲烷)纯化，得到目标物质。

收量：4.18g，收率：81％

(2)中间体3-2的合成

向三颈烧瓶中加入中间体1-1(5g、17.8mmol)、3，5-二溴苯基硼酸(4.98g、17.8mmol)、Pd(PPh₃)₄(1.0g、0.9mmol)，用氩气置换。向其中加入二甲氧基乙烷(50ml)和碳酸钠(5.66g、53.4mmol)的水溶液(27ml)，加热回流8小时。将反应液用甲苯萃取，减压浓缩。将所得固体用硅胶柱层析(洗脱溶剂：二氯甲烷)纯化。

收量：6.37g，收率：92％

(3)中间体3-3的合成

向三颈烧瓶中加入中间体3-2(1.65g、4.23mmol)、中间体3-1(5.0g、10.6mmol)、三(二亚苄基丙酮)合二钯(0)Pd(PPh₃)₄(0.23g、0.2mmol)，用氩气置换。向其中加入二甲基甲酰胺(50ml)和碳酸钾(2.49g、25.4mmol)的水溶液(13ml)，加热回流8小时。将反应液用甲苯萃取，减压浓缩。将所得固体用硅胶柱层析(洗脱溶剂：二氯甲烷)纯化，得到中间体3-3。

收量：2.12g，收率：75％

(4)化合物(A45)的合成

在氩置换的烧瓶中加入中间体3-3(2.0g、2.99mmol)、Ir(acac)₃(0.29g、0.59mmol)、甘油(50ml)，加热回流15小时。过滤析出的固体，用甲醇洗涤。将所得固体用硅胶柱层析(洗脱溶剂：二氯甲烷)纯化，得到化合物(A4 5)。通过90MHz ¹H-NMR和FD-MS的测定确认是目标物质。FD-MS的测定结果如下所示。

收量：0.56g，收率：43％

FD-MS：2478(M⁺，100)

实施例4(有机EL元件的制作)

将25mm×75mm×1.1mm厚的带ITO透明电极的玻璃基板(ジオマティック公司)在异丙醇中进行5分钟的超声波洗涤，然后用UV臭氧洗涤30分钟。使用实施例1中合成的化合物(A17)的氯仿溶液，通过旋涂法在该基板上成膜，以此作为发光层。此时的膜厚为50nm。在该膜上形成膜厚50nm的1，3，5-三[2-N-苯基苯并咪唑啉酮基]苯膜，以此作为电子传输层。之后，蒸镀作为还原性掺杂剂的LiF，形成作为电子注入层(或阴极)的LiF膜。在该LiF膜上蒸镀金属Al，形成金属阴极，制作有机EL元件。

对所得有机EL元件进行通电试验，测定电压、电流密度、发光效率、电功率，并观察100℃下保存50小时后发光面的状态。其结果如表1所示。

实施例5

实施例4中，使用实施例2中合成的化合物(A7)代替化合物(A17)，以此作为发光层，除此之外同样地制作有机EL元件。

对所得的有机EL元件进行通电试验，测定电压、电流密度、发光效率、电功率，并观察100℃下保存50小时后发光面的状态。其结果如表1所示。

实施例6

实施例4中，将12质量％实施例3中合成的化合物(A45)加入到下述化合物CBP中，得到混合物，使用该混合物代替化合物(A17)，以此作为发光层，除此之外同样地制作有机EL元件。

对所得的有机EL元件进行通电试验，测定电压、电流密度、发光效率、电功率，并观察100℃下保存50小时后发光面的状态。其结果如表1所示。

比较例1

实施例4中，将12质量％下述化合物Ir(ppy)₃加入到上述化合物CBP中，得到混合物，使用该混合物代替化合物(A17)，以此作为发光层，除此之外同样地制作有机EL元件。

对所得的有机EL元件进行通电试验，测定电压、电流密度、发光效率、电功率，并观察100℃下保存50小时后发光面的状态。其结果如表1所示。

比较例2

实施例4中，将12质量％下述化合物(H1)加入到下述化合物CBP中，得到混合物，使用该混合物代替化合物(A17)，以此作为发光层，除此之外同样地制作有机EL元件。

对所得的有机EL元件进行通电试验，测定电压、电流密度、发光效率、电功率，并观察100℃下保存50小时后发光面的状态。其结果如表1所示。

                                              表1

  发光层的材料  电压  电流密度 发光效率 电功率 100℃下保存5 0小 时后发光面的状态  (V)  (mA/cm²) (cd/A) (流明/W)实施例4  (A17)  4.9  0.24 51.7 33.1 均匀发光实施例5  (A7)  5.1  0.26 44.2 27.2 均匀发光实施例6  (A45)/CBP  5.8  0.26 41.9 22.7 均匀发光比较例1  Ir(ppy)₃/CBP  6.0  0.28 12.2 6.4 不均匀发光比较例2  (H1)/CBP  6.0  0.28 26.2 13.7 不均匀发光

如表1所示，使用本发明的配位金属化合物的实施例4～6的有机EL元件与以往的使用磷光发光性化合物的比较例1和2的有机EL元件相比，可低电压驱动，发光效率、电功率高。实施例4～6的有机EL元件具有高温耐热性，因此可长时间均匀发光。

由比较例2可知，使用不具有螺接的化合物，则分子之间缔合，放光效率低。

实施例7

(I)络合物1的合成

如下合成络合物1。

(1)化合物的合成

氩气氛下，将2，7-二溴芴(5g、15.4mmol)、二苯胺(10.4g、61.4mmol)、三(二亚苄基丙酮)合二钯(0)(0.71g、0.8mmol)和叔丁醇钠(4.84g、43.2mmol)悬浮于无水甲苯(50ml)中，加入三叔丁基膦/66质量％甲苯溶液(0.38ml、1.3mmol)，加热回流10小时。

将反应混合物用硅胶过滤，用甲苯洗涤。从滤液中馏去溶剂，将所得的油用硅胶柱层析(己烷/二氯甲烷)纯化，得到化合物1(收量：5.86g，收率：76％)。

(2)化合物3的合成

将氢化铝锂(2.7g、70.5mmol)悬浮于无水四氢呋喃(100ml)中，在室温下滴加化合物2(8g、35.2mmol)的无水四氢呋喃溶液(100ml)。

搅拌2小时后，依次向反应液中加入乙酸乙酯(100ml)、水(100ml)。过滤反应液，加入乙酸乙酯，分离有机层，用无水硫酸镁干燥。馏去溶剂，得到化合物3(收量：5.2g、收率：68％)

(3)化合物4的合成

将化合物(3)(5.2g、23.9mmol)溶解于二氯甲烷(50ml)中，在室温下加入N-溴琥珀酰亚胺(12.8g、71.7mmol)，搅拌6小时。向反应液中加入水(200ml)，用乙醇洗涤析出的固体，得到化合物4(收量：6.9g、收率：84％)。

(4)化合物5的合成

氩气氛下，将化合物1(5g、10mmol)、化合物4(3.4g、10mmol)、甲苯(15ml)、二甲基亚砜(15ml)、苄基三乙基氯化铵(0.05g、0.22mmol)和50质量％氢氧化钠水溶液(4ml)混合，在80℃搅拌8小时。

向反应液中加入水(100ml)和甲苯(100ml)，然后分离有机层，用饱和食盐水洗涤，然后用无水硫酸镁干燥。馏去溶剂，将所得残余物用硅胶柱层析(己烷/二氯甲烷)纯化，得到化合物5(收量：3.9g、收率：57％)。

(5)化合物6的合成

在氩气氛下，将化合物5(3g、4.4mmol)、溴化-2-吡啶基锌/0.5M四氢呋喃(11.4ml、5.7mmol)和四(三苯膦基)合钯(0.15g、0.13mmol)加入到无水四氢呋喃中，加热回流8小时。

向反应液中加入水，用乙酸乙酯萃取，用无水硫酸镁干燥，然后用旋转蒸发器减压浓缩。将得到的残余物用硅胶逐层析(洗脱溶剂：二氯甲烷)纯化，得到化合物6(收量：1.9g，收率：63％)。

(6)络合物1的合成

向氩置换的烧瓶中加入化合物6(1.5g、2.2mmol)、乙酰丙酮铱(III)(Ir(acac)₃)(1.08g、2.2mmol)和甘油(50ml)，在250℃加热搅拌15小时。再向反应液中加入2-苯基吡啶(0.68g、4.4mmol)，在250℃加热搅拌10小时。

过滤析出的固体，用甲醇洗涤。将所得固体用硅胶柱层析(洗脱溶剂：二氯甲烷)纯化，得到络合物1(收量：0.88g，收率：34％)。

通过¹H-NMR、FD-MS鉴定是上式所表示的络合物1。

(II)有机EL元件的制作

将25mm×75mm×1.1mm厚的带ITO透明电极的玻璃基板(ジオマティック公司)在异丙醇中进行5分钟的超声波洗涤，然后用UV臭氧洗涤30分钟。通过旋涂法，在该基板上形成聚亚乙基二氧噻吩·聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT·PSS)的膜。此时的膜厚为50nm。接着使用混合有12质量％合成的络合物1的上述公知化合物(CBP)的氯仿溶液成膜。

此时的膜厚为50nm。在该膜上形成50nm的1，3，5-三[2-N-苯基苯并咪唑啉酮基]苯膜。然后蒸镀还原性掺杂剂LiF，形成作为电子注入层(阴极)的LiF膜。在该LiF膜上蒸镀金属Al，形成金属阴极，制作有机EL元件。在施加表1所示的规定直流电压的条件下，对所得有机EL元件测定发光效率。结果如表1所示。

实施例8

实施例7(II)中，使用络合物2代替络合物1，除此之外同样地制作有机EL元件，进行同样的测定。结果如表2所示。络合物2如下合成。

(1)化合物7的合成

在氩气氛下，将2，7-二溴芴(5g、15.4mmol)、4-(N-咔唑基)苯基硼酸(11.1g、38.6mmol)、四(三苯膦基)合钯(1.07g、0.92mmol)、甲苯(100ml)和2M碳酸钠水溶液(46ml)混合，加热回流10小时。

向反应液中加入水，过滤析出的固体，用水洗涤。用硅胶柱层析(二氯甲烷)纯化，得到化合物7(收量：8.3g，收率：83％)。

(2)化合物8的合成

上述化合物5的合成中，使用化合物7(6.5g、10mmol)代替化合物1，除此之外进行同样的反应，得到化合物8(收量：4.1g，收率：50％)。

(3)化合物9的合成

上述化合物6的合成中，使用化合物8(3.7g、4.4mmol)代替化合物5，除此之外进行同样的反应，得到化合物9(收量：2.5g，收率：68％)。

(4)络合物2的合成

上述络合物1的合成中，使用化合物9(1.8g、2.2mmol)代替化合物6，除此之外进行同样的反应，得到络合物2(收量：0.64g，收率：22％)。

通过¹H-NMR、FD-MS鉴定是上式所表示的络合物2。

比较例3

实施例7中，代替络合物1，使用混合有12质量％Ir(ppy)₃的CBP作为发光层，除此之外同样地制作有机EL元件，进行同样的测定。其结果如表2所示。

                                 表2

   实施例7   实施例8  比较例3 发光层的材料   络合物-1/CBP   络合物-2/CBP  Ir(ppy)₃/CBP 电压(V)   5.8   5.6  6.0 发光效率(cd/A)   31.3   34.0  12.2

由上述表2可知：使用本发明的有机EL元件用材料——络合物1或络合物2的实施例7、8的有机EL元件与使用公知材料Ir(ppy)₃的比较例3的有机EL元件相比，低电压下的发光效率高。

实施例9

(I)络合物3的合成

(1)化合物10的合成

在氩气氛下，将化合物2(5g、22mmol)、双(频哪醇(ピナコラト))合二硼(5.1g、20mmol)、[1，1-双(二苯膦基)二茂铁]二氯合钯(II)·二氯甲烷络合物(0.49g、0.6mmol)和乙酸钾(5.9g、60mmol)溶解于二甲基亚砜(30ml)中，在80℃加热10小时。

向反应液中加入水(100ml)，使固体析出，减压下干燥。用硅胶柱层析(洗脱溶剂：二氯甲烷)纯化，得到化合物10(收量：5.0g，收率：92％)。

(2)化合物11的合成

在氩气氛下，将化合物10(5.0g、18.4mmol)、2-溴吡啶(3.49g、22mmol)、四(三苯膦基)合钯(0.63g、0.55mmol)和2M碳酸钾水溶液(28ml)加入到甲苯(50ml)中，在80℃加热10小时。

向反应液中加入水(100ml)，使固体析出，减压下干燥。用硅胶柱层析(洗脱溶剂：二氯甲烷)纯化，得到化合物11(收量：3.4g，收率：83％)。

(3)化合物12的合成

在氩气氛下，将氢化铝锂(1.2g、30.5mmol)悬浮于无水四氢呋喃(100ml)中，在室温下滴加化合物11(3.4g、15.3mmol)的无水四氢呋喃溶液(100ml)。搅拌2小时，然后依次向反应液中加入乙酸乙酯(100ml)、水(100ml)。过滤反应液，加入乙酸乙酯，分离有机层，用无水硫酸镁干燥。馏去溶剂，得到化合物12(收量：3.1g、收率：95％)

(4)化合物13的合成

将化合物12(3.1g、14.5mmol)溶解于二氯甲烷(50ml)中，在室温下加入N-溴琥珀酰亚胺(5.2g、29mmol)，在室温下搅拌6小时。向反应液中加入水(200ml)，用乙醇洗涤析出的固体，得到化合物13(收量：4.5g、收率：91％)。

(5)化合物14的合成

氩气氛下，将2-溴芴(2.45g、10mmol)、化合物13(3.4g、10mmol)、甲苯(15ml)、二甲基亚砜(15ml)、苄基三乙基氯化铵(0.05g、0.22mmol)和50质量％氢氧化钠水溶液(4ml)混合，在80℃搅拌8小时。向反应液中加入水(100ml)和甲苯(100ml)，然后分离有机层，用饱和食盐水洗涤，然后用无水硫酸镁干燥。

馏去溶剂，将所得残余物用硅胶柱层析(己烷/二氯甲烷)纯化，得到化合物14(收量：2.3g、收率：54％)。

(6)化合物15的合成

在氩气氛下，将化合物14(2.3g、5.4mmol)、4-乙烯基苯基硼酸(0.8ml、5.4mmol)和四(三苯膦基)合钯(0.19g、0.16mmol)加入到二甲氧基乙烷(10ml)和2M碳酸钠水溶液(8ml)中，在60℃搅拌10小时。

向反应液中加入水(100ml)和甲苯(100ml)，萃取有机层，用无水硫酸镁干燥。减压下浓缩萃取液，将得到的残余物用硅胶柱层析(洗脱溶剂：二氯甲烷)纯化，得到化合物15(收量：1.1g，收率：46％)。

(7)化合物16的合成

将N-乙烯基咔唑(0.81g、4.2mmol)和化合物15(0.1g、0.22mmol)、2，2-偶氮双(异丁腈)(0.01g、0.061mmol)加入到乙酸丁酯(10ml)中，在80℃加热搅拌10小时。向反应液中加入丙酮，使固体析出，过滤。再将固体溶解于二氯甲烷中，加入甲醇，使固体析出，用甲醇洗涤固体，得到化合物16(收量：0.83g)。

通过NMR分析，得知化合物16中，m∶n＝5∶95。另外，分子量(Mw)用聚苯乙烯换算为18000。

(8)络合物3的合成

向氩置换的烧瓶中加入化合物6(0.8g)、Ir(acac)₃(0.1g、0.2mmol)、甘油(50ml)，在250℃加热搅拌15小时。再向反应液中加入2-苯基吡啶(0.068g、0.44mmol)，在250℃加热搅拌10小时。向反应液中加入甲醇，使固体析出，过滤析出的固体，用甲醇洗涤，得到络合物3(收量：0.8g)。

通过CHN和Ir的元素分析，鉴定是上式所表示的络合物3。

(II)有机EL元件的制作

将25mm×75mm×1.1mm厚的带ITO透明电极的玻璃基板(ジオマティック公司)在异丙醇中进行5分钟的超声波洗涤，然后用UV臭氧洗涤30分钟。通过旋涂法，在该基板上形成聚亚乙基二氧噻吩·聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT·PSS)的膜。此时的膜厚为50nm。接着使用合成的络合物3的氯仿溶液成膜。此时的膜厚为50nm。

在该膜上形成50nm的1，3，5-三[2-N-苯基苯并咪唑啉酮基]苯膜。然后蒸镀还原性掺杂剂LiF，形成作为电子注入层(阴极)的LiF膜。在该LiF膜上蒸镀金属Al，形成金属阴极，制作有机EL元件。在施加表2所示的规定直流电压的条件下，对所得有机EL元件测定发光效率，并观察高温保存后(110℃、50小时后)的发光面的发光状态。结果如表3所示。

                            表3

  实施例9 比较例4 发光层的材料  络合物-3 络合物-5 电压(V)  8.4 10.2 发光效率(cd/A)  14.1 2.3 110℃、50小时后发光面的状态  良好 发生较多黑点

由表3可知：使用本发明的有机EL元件用材料——络合物3的实施例9的有机EL元件与比较例4的有机EL元件相比，低电压驱动，发光效率也高，高温耐热性高。由比较例4可知：具有酯部分的金属化合物缺乏耐热稳定性，使用该化合物的元件发生较多黑点。

实施例10

实施例9(II)中，使用络合物4代替络合物3，除此之外同样地制作有机EL元件，在施加表4所示的规定的直流电压的条件下测定所得有机EL元件的发光效率，并观察高温保存后(110℃、50小时后)的发光面的发光状态。结果如表4所示。络合物4如下合成。

(1)化合物17的合成

氩气氛下，将2，7-二溴芴(3.24g、10mmol)、化合物13(3.4g、10mmol)、甲苯(15ml)、二甲基亚砜(15ml)、苄基三乙基氯化铵(0.05g、0.22mmol)和50质量％氢氧化钠水溶液(4ml)混合，在80℃搅拌8小时。

向反应液中加入水(100ml)、甲苯(100ml)，然后分离有机层，用饱和食盐水洗涤，然后用无水硫酸镁干燥。

馏去溶剂，将所得残余物用硅胶柱层析(己烷/二氯甲烷)纯化，得到化合物17(收量：2.2g、收率：43％)。

(2)共聚物18的合成

在氩气氛下，将化合物17(0.15g、0.3mmol)和2，5-二溴噻吩(1.38ml、5.7mmol)加入到二甲基甲酰胺(10ml)中，使用双(1，5-二氯辛二烯)合镍(0)作为催化剂，按照常规方法进行共聚。向反应液中加入水，使固体析出，用甲醇洗涤。将所得固体真空干燥，得到化合物18(收量：0.51g)。

通过NMR分析，得知化合物18中，m∶n＝5∶95。另外，分子量(Mw)用聚苯乙烯换算为18000。

(3)络合物4的合成

氩气氛下，将化合物18(0.51g)和Ir(acac)₃(0.13g、0.27mmol)加入到间甲酚(10ml)中，在250℃加热搅拌12小时。接着，向该反应液中加入苯基吡啶(0.08g、0.58mmol)，在250℃搅拌12小时。反应后，加入丙酮进行再沉淀，过滤，回收共聚物。将回收的共聚物的DMF溶液加入到丙酮中，再沉淀，过滤沉淀物。将回收的沉淀真空干燥，得到络合物4(收量：0.52g)。

通过CHN和Ir的元素分析，鉴定是上式所表示的络合物4。

比较例4

实施例9中，使用下式所示的络合物5代替络合物3，除此之外同样地制作有机EL元件，进行同样的测定。其结果如表3所示。络合物5的分子量用聚苯乙烯换算为17000，下式中，m∶n＝5∶95。

比较例5

实施例9中，使用下式所示的络合物6代替络合物3，除此之外同样地制作有机EL元件，进行同样的测定。其结果如表4所示。络合物6的分子量用聚苯乙烯换算为18000，下式中，m∶n＝5∶95。

                    表4

 实施例10  比较例5  发光层的材料 络合物-4  络合物-6  电压(V) 6.3  8.7  发光效率(cd/A) 25.6  15.8

由上述表4可知：使用本发明的有机EL元件用材料——络合物4的实施例10的有机EL元件与比较例5的有机EL元件相比，低电压驱动，发光效率也高，高温耐热性高。

产业实用性

如以上的详细说明，本发明的配位金属化合物和有机EL元件用材料至少有1个具有螺接的配体配位，因此空间障碍大，分子之间的缔合得到抑制，将其作为发光材料使用的有机EL元件的发光效率高，高温保存下的稳定性高。另外，本发明的配位金属化合物和有机EL元件用材料对有机溶剂的溶解性高，作为发光性涂膜形成用材料，可适合旋涂法等湿式制膜工艺，因此可以低成本提供有机EL元件。因此，使用本发明的配为金属化合物和有机EL元件用材料的有机EL元件作为具有实用性的有机EL元件，极为有用。