JP4823580B2

JP4823580B2 - 高分子発光材料、ならびに高分子発光材料を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子および表示装置

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Publication number: JP4823580B2
Application number: JP2005173884A
Authority: JP
Inventors: 良明高橋; 哲彦山口
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2025-06-14
Also published as: JP2006348111A

Description

本発明は、高分子発光材料、該発光材料を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子、および該素子を用いた表示装置に関する。より詳しくは、本発明は、高輝度の青色光を高い効率で発光する金属錯体から導かれる構造単位を有する（共）重合体を含む高分子発光材料、およびその用途に関する。

近年、有機エレクトロルミネッセンス素子（本明細書において、有機ＥＬ素子ともいう）の用途を拡大するために、素子の発光効率および耐久性の向上と共に、フルカラー表示、大面積化および量産に向けた材料開発が活発に行われている。

フルカラー表示を実現するためには、光の３原色（ＲＧＢ）である赤色、緑色および青色の各単色光を発光する材料を用いることが必要であるが、高輝度の青色光を高い効率で発光する有機材料は得られていないという問題があった。

特許文献１には、青色光を高い効率で発光する材料として、配位子をフッ素化したイリジウム錯体は、５％を越える外部量子効率を示すことが開示されている。
しかしながら、発光色の純度、素子の寿命などの点で、さらなる改善が求められていた。

また、従来、有機ＥＬ素子は、真空蒸着法により発光層を成膜することによって作製されている。真空蒸着法は、真空装置を必要とすると共に、大面積の素子の場合には膜厚が不均一になりやすいという問題があった。

このため、発光材料を含む有機溶剤または水の溶液を塗布することによって、発光層を成膜できれば、有機ＥＬ素子の製造工程が簡略化されると共に、素子の大面積化が実現できる。この塗布法には、相分離または偏析を起こしやすい低分子発光材料は用いることができないため、このような欠点のない高分子発光材料を得る試みがされている。

また、発光性化合物上でホールと電子との再結合を効率よく起こし、発光効率の向上を図るために、発光性化合物と、ホール輸送性化合物および／または電子輸送性化合物とを共重合した高分子発光材料を得る試みもなされている。

たとえば、高分子発光材料として、イリジウム錯体、カルバゾール誘導体、およびオキサジアゾール誘導体からなる共重合体を用いて、有機ＥＬ素子が作製されている。これらの素子においては、フェニルピリジン誘導体が配位したイリジウム錯体が用いられた場合は、緑色の発光が観察され（特許文献２参照）、また、キノリン誘導体が配位すると共に、アセチルアセトン誘導体の配位子を介して共重合体主鎖に結合しているイリジウム錯体が用いられた場合は、青色の発光が観察されている（特許文献３参照）。

しかしながら、高分子発光材料の実用化のためには、高輝度の青色光を高い効率で発光できると共に、有機ＥＬ素子の製造工程が簡略化でき、耐久性のある高分子発光材料の開発が望まれていた。
特開平２００３−１３３０７４号公報特開平２００３−３４２３２５号公報特開平２００４−２７０８８号公報

本発明の目的は、高輝度の青色光を高い発光効率で得ることが可能である高分子発光材料を提供することにある。また、本発明の別の目的は、上記高分子発光材料を用いることによって、有機ＥＬ素子の製造工程が簡略化されると共に、耐久性に優れ、大面積化が実現できる有機ＥＬ素子および表示装置を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、
特定の部分構造を有する金属錯体から導かれる構造単位と、特定のキャリア輸送性の重合性化合物から導かれる構造単位とを有する共重合体からなる高分子発光材料により、高輝度の青色光を高い発光効率で得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明に係る高分子発光材料は、
下記一般式(１)で表される部分構造を有する金属錯体から導かれる構造単位と、
ホール輸送性の重合性化合物および電子輸送性の重合性化合物からなる群から選択される少なくとも１種の重合性化合物から導かれる構造単位と
を有する共重合体からなることを特徴とする。

式中、M¹¹は、イリジウム原子または白金原子を表し、R¹¹〜R¹⁷は、それぞれ単独に、
水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、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、スルファモイル基、アミノ基、または炭素数１〜４０の有機基を表し、R¹²とR¹³とで、またはR¹⁴とR¹⁵とで、炭素−炭素二重結合、炭素−酸素二重結合、または炭素−窒素二重結合を形成していてもよく、R¹⁶とR¹⁷とで、炭素−窒素二重結合、または窒素−窒素二重結合を形成していてもよく、また、R¹¹とR¹²で、R¹³とR¹⁴とで、またはR¹⁵とR¹⁶とで、単結合を形成していてもよい。

上記金属錯体が、下記一般式(２)で表されることが好ましい。

式中、M²¹は、イリジウム原子または白金原子を表し、Q²¹およびQ²²は、それぞれ独立
に、含窒素へテロ環を形成する原子群を表し、Y²¹は、窒素原子、または置換もしくは無
置換の炭素原子を表し、L²¹は、重合性置換基を有する配位子を表し、X²¹は対イオンを表し、m²¹は１または２を示し、m²²は０〜３の整数を示す。

上記一般式(１)で表される部分構造が、下記一般式(３)で表されることが好ましい。

式中、M³¹は、イリジウム原子または白金原子を表し、Q³¹は、含窒素へテロ環を形成する原子群を表し、R³¹およびR³²は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、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、スルファモイル基、アミノ基、または炭素数１〜４０の有機基を表す。

上記一般式(１)で表される部分構造が、下記一般式(４)で表されることが好ましい。

式中、M⁴¹は、イリジウム原子または白金原子を表し、Q⁴¹は、含窒素へテロ環を形成する原子群を表し、R⁴¹は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、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、スルファモイル基、アミノ基、または炭素数１〜４０の有機基を表す。

上記一般式(１)で表される部分構造が、下記一般式(５)で表されることが好ましい。

式中、M⁵¹はイリジウム原子または白金原子を表し、Q⁵¹およびQ⁵²は、それぞれ独立に
、含窒素へテロ環を形成する原子群を表し、EWG⁵¹は、電子吸引性基を表し、n⁵¹は１以上の整数を示す。

上記一般式(１)で表される部分構造が、下記一般式(６)で表されることが好ましい。

式中、M⁶¹は、イリジウム原子または白金原子を表し、Q⁶¹は、含窒素へテロ環を形成する原子群を表し、R⁶¹〜R⁶³は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、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、スルファモイル基、アミノ基、または炭素数１〜４０の有機基を表す。

上記金属錯体が、下記一般式(７)で表されることが好ましい。

式中、M⁷¹は、イリジウム原子または白金原子を表し、Q⁷¹は環を形成する原子群を表し、Q⁷²は含窒素へテロ環を形成する原子群を表し、V⁷¹は重合性置換基を表し、R⁷¹、R⁷²、R⁷³、R⁷⁴、R⁷⁵、R⁷⁶およびR⁷⁷は、それぞれ上記式(１)中のR¹¹、R¹²、R¹³、R¹⁴、R¹⁵、R¹⁶およびR¹⁷と同義であり、X⁷¹は対イオンを表し、m⁷¹は１または２を示し、m⁷²は０〜３
の整数を示す。

上記金属錯体が、下記一般式(８)で表されることが好ましい。

式中、R⁸¹、R⁸²、R⁸³、R⁸⁴、R⁸⁵、R⁸⁶およびR⁸⁷は、それぞれ上記式(１)中のR¹¹、R¹²
、R¹³、R¹⁴、R¹⁵、R¹⁶およびR¹⁷と同義であり、R⁸⁰¹〜R⁸⁰⁸は、それぞれ独立に、水素原
子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、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、スルファモイル基、アミノ基、または炭素数1〜40の有機基を表し、R⁸⁰¹〜R⁸⁰⁸のうち少なくとも１つ
は重合性置換基である。

本発明に係る有機ＥＬ素子は、陽極と陰極とに挟まれた１層または２層以上の有機高分子層を含む有機ＥＬ素子において、上記有機高分子層の少なくとも１層に、上記高分子発光材料を含むことを特徴とする。

上記有機ＥＬ素子は、画像表示装置または面発光光源に好ましく用いられる。

本発明に係る高分子発光材料によれば、高輝度の青色光を高い発光効率で得られると共に、有機ＥＬ素子の製造工程が簡略化され、耐久性に優れ、大面積化が実現できる有機ＥＬ素子および表示装置を提供することができる。

以下、本発明について具体的に説明する。
本発明に係る高分子発光材料は、１種または２種以上の上記式（１）で表される部分構造を有する金属錯体の単量体と、ホール輸送性の重合性化合物および電子輸送性の重合性化合物からなる群から選択される少なくとも１種の単量体とを共重合して得られる共重合体からなる。本明細書において、ホール輸送性の重合性化合物および電子輸送性の重合性化合物を総称して、キャリア輸送性の重合性化合物ともいう。

上記高分子発光材料においては、上記金属錯体の単量体を共重合しているため、金属錯体の三重項励起状態を経由する発光が得られる。すなわち、上記高分子発光材料を有機ＥＬ素子の発光層に用いる場合は、通常は利用が困難な三重項励起状態からの発光を、高い効率で得ることができる。
＜金属錯体＞
上記金属錯体は、下記一般式（Ａ）または（Ｂ）で表される構造を有する。上記式（Ａ）または（Ｂ）中、Ａは、配位子を表す。上記Ａは、たとえば、下記一般式（Ｃ１）で表され、より詳しくは、下記一般式（Ｃ２）〜（Ｃ６）で表される。

＜上記式(１)で表される部分構造を有する金属錯体＞
上記式（１）中、M¹¹はイリジウムまたは白金原子を表す。金属の原子価は、イリジウ
ムであれば３価が好ましく、白金であれば２価または４価が好ましい。

上記式（１）中、R¹¹〜R¹⁷は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、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、スルファモイル基、アミノ基または炭素数１〜４０の有機基を表す。R¹²とR¹³とで、またはR¹⁴とR¹⁵とで、炭素−炭素二重結合、炭素−酸素二重結合または炭素−窒素二重結合を形成していてもよい。R¹⁶とR¹⁷とで、炭素−窒素二重結合または窒素−窒素二重結合を形成していてもよい。また、R¹¹とR¹²とで、R¹³とR¹⁴とで、またはR¹⁵とR¹⁶とで、単結合を形成していてもよい。

上記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
上記炭素数１〜４０の置換基としては、たとえば、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、ヘテロ環オキシ基、シリルオキシ基、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、ヘテロ環チオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヘテロ環基、シリル基、ホスフィノ基などが挙げられる。

上記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のアルキル基が望ましく、具体的には、メチル基、エチル基、イソプロピル基、t-ブチル基、n-オクチル基、n-デシル基、n-ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。

上記アルケニル基としては、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のアルケニル基が望ましく、具体的には、ビニル基、アリル基、2-ブテニル基、3-ペンテニル基などが挙げられる。

上記アルキニル基としては、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のアルキニル基が望ましく、具体的には、プロパルギル基、3-ペンチニル基などが挙げられる。

上記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のアリール基が望ましく、具体的には、フェニル基、p-メチルフェニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基などが挙げられる。

上記アミノ基としては、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のアミノ基が望ましく、具体的には、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基などが挙げられる。

上記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のアルコキシ基が望ましく、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、2-エチルヘキシロキシ基などが挙げられる。

上記アリールオキシ基としては、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のアリールオキシ基が望ましく、具体的には、フェニルオキシ基、1-ナフチルオキシ基、2-ナフチルオキシ基などが挙げられる。

上記ヘテロ環オキシ基としては、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１〜１２のヘテロ環オキシ基が望ましく、具体的には、ピリジルオキシ基、ピラジルオキシ基、ピリミジルオキシ基、キノリルオキシ基などが挙げら
れる。

上記シリルオキシ基としては、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のシリルオキシ基が望ましく、具体的には、トリメチルシリルオキシ基、トリフェニルシリルオキシ基などが挙げられる。

上記アシル基としては、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１〜１２のアシル基が望ましく、具体的には、アセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基などが挙げられる。

上記アルコキシカルボニル基としては、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のアルコキシカルボニル基が望ましく、具体的には、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる。

上記アリールオキシカルボニル基としては、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のアリールオキシカルボニル基が望ましく、具体的には、フェニルオキシカルボニル基などが挙げられる。

上記アシルオキシ基としては、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のアシルオキシ基が望ましく、具体的には、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる。

上記アシルアミノ基としては、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のアシルアミノ基が望ましく、具体的には、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる。

上記アルコキシカルボニルアミノ基としては、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のアルコキシカルボニルアミノ基が望ましく、具体的には、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる。

上記アリールオキシカルボニルアミノ基としては、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のアリールオキシカルボニルアミノ基が望ましく、具体的には、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる。

上記スルホニルアミノ基としては、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１〜１２のスルホニルアミノ基が望ましく、具体的には、メタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる。

上記スルファモイル基としては、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１〜１２のスルファモイル基が望ましく、具体的には、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる。

上記カルバモイル基としては、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１〜１２のカルバモイル基が望ましく、具体的には、カルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる。

上記アルキルチオ基としては、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１〜１２のアルキルチオ基が望ましく、具体的には、メチル
チオ基、エチルチオ基などが挙げられる。

上記アリールチオ基としては、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のアリールチオ基が望ましく、具体的には、フェニルチオ基などが挙げられる。

上記ヘテロ環チオ基としては、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１〜１２のヘテロ環チオ基が望ましく、具体的には、ピリジルチオ基、2-ベンズイミゾリルチオ基、2-ベンズオキサゾリルチオ基、2-ベンズチアゾリルチオ基などが挙げられる。

上記スルホニル基としては、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１〜１２のスルホニル基が望ましく、具体的には、メシル基、トシル基などが挙げられる。

上記スルフィニル基としては、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１〜１２のスルフィニル基が望ましく、具体的には、メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる。

上記ウレイド基としては、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１〜１２のウレイド基が望ましく、具体的には、ウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる。

上記リン酸アミド基としては、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１〜１２のリン酸アミド基が望ましく、具体的には、ジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる。

上記ヘテロ環基としては、好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２のヘテロ環基が望ましい。ヘテロ原子としては、たとえば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子などが挙げられ、脂肪族ヘテロ環基であってもヘテロアリール基であってもよい。上記ヘテロ環基としては、具体的には、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、チエニル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、カルバゾリル基、アゼピニル基などが挙げられる。

上記シリル基としては、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のシリル基が望ましく、具体的には、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる。

上記ホスフィノ基としては、好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜１２のホスフィノ基が望ましく、具体的には、ジメチルホスフィノ基、ジフェニルホスフィノ基などが挙げられる。

これらの置換基は、さらに置換されていてもよい。また、置換基を２つ以上有する場合は、それらは同じであっても異なっていてもよく、互いに連結して環を形成していてもよい。また、置換基上の原子が金属原子と結合して、いわゆるキレート錯体を形成していてもよい。

これらのうちで、R¹¹は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、カルボニル基、ス
ルホニル基または置換アミノ基であることが好ましい。また、R¹²およびR¹³は、それぞれアルキル基またはアリール基であるか、または、R¹²とR¹³とで、炭素−炭素二重結合、炭
素−酸素二重結合、または炭素−窒素二重結合を形成していることが好ましい。また、R¹⁴およびR¹⁵は、それぞれアルキル基またはアリール基であるか、または、R¹⁴とR¹⁵とで、炭素−炭素二重結合、炭素−酸素二重結合、または炭素−窒素二重結合を形成していることが好ましい。また、R¹⁶およびR¹⁷は、それぞれアルキル基、アリール基または置換アミノ基であるか、または、R¹⁶とR¹⁷とで、炭素−窒素二重結合、または窒素−窒素二重結合を形成していることが好ましい。

上記金属錯体は、上記式(１)で表される部分構造に含まれる配位子以外に、他の配位子を有していてもよい。上記他の配位子は、特に限定されず、たとえば、F. A. Cotton, G.
Wilkinson著「ADVANCED INORGANIC CHEMISTRY, Fifth Edition」, John Wiley & Sons社（１９８８年）、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」, 裳華房社（１９８２年）などに記載された配位子を使用することができる。これらのうちで、塩素配位子、フッ素配位子等のハロゲン配位子；ビピリジル系配位子、フェナントロリン系配位子、フェニルピリジン系配位子等の含窒素ヘテロ環配位子；ジケトン配位子；ニトリル配位子；ＣＯ配位子；イソニトリル配位子；ホスフィン系配位子、亜リン酸エステル系配位子、ホスフィニン系配位子等のリン配位子；または酢酸配位子等のカルボン酸配位子が好ましい。

上記金属錯体は、中性錯体であっても、対イオンを有するイオン性錯体であってもよいが、中性錯体であることが好ましい。上記対イオンは、特に限定されない。
上記式(１)で表される部分構造は、下記一般式(９)、上記式(３)〜(６)で表される部分構造であることが好ましく、上記式(３)、(４)または(６)で表される部分構造であることがより好ましく、上記式(３)で表される部分構造であることが特に好ましい。上記一般式(９)、上記式(３)〜(６)で表される部分構造を有する金属錯体から導かれる構造単位を有する共重合体では、高輝度の青色光が高い発光効率で得られる。
＜下記式(９)で表される部分構造を有する場合＞
下記式(９)で表される部分構造を有する場合は、上記式(２)で表される金属錯体であることが好ましく、下記一般式(１０)で表される金属錯体であることがより好ましく、下記一般式(１１)で表される金属錯体であることが特に好ましい。下記式(１１)で表される金属錯体としては、たとえば、下記一般式(１２)または(１３)で表される金属錯体が挙げられる。

上記式(９)中、M⁹¹は上記M¹¹と同義であり、好ましい範囲も同じである。Y⁹¹は窒素原
子、または置換もしくは無置換の炭素原子を表す。この炭素原子上の置換基としては、たとえば、ハロゲン原子、または上記R¹¹〜R¹⁷が置換基を表す場合と同様の置換基が挙げられる。Q⁹¹およびQ⁹²は、それぞれ独立に、含窒素へテロ環を形成する原子群を表す。

Q⁹¹が形成する含窒素ヘテロ環は、特に限定されないが、イミダゾール環、ピロール環
、トリアゾール環、ピラゾール環、イミダゾリン環、ピリドン環、またはそれらの縮環体（たとえばベンズイミダゾール環、インドール環など）であることが好ましい。

Q⁹²が形成する含窒素ヘテロ環は、特に限定されないが、ピリジン環、ピラジン環、ピ
リミジン環、トリアジン環、チアゾール環、オキサゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環、インドレニン環、またはそれらの縮環体（たとえばキノリン環、ベンズオキサゾール環、ベンズイミダゾール環など）であることが好ましい。

上記式(２)中、M²¹、Y²¹、Q²¹およびQ²²は、それぞれ上記M⁹¹、Y⁹¹、Q⁹¹およびQ⁹²と同義であり、好ましい範囲も同じである。また、L²¹は、重合性置換基を有する配位子を表
し、X²¹は、対イオンを表す。

L²¹としては、たとえば、フェニルピリジン系配位子、ベンゾキノリン系配位子、キノ
リノール系配位子、ビピリジル系配位子、フェナントロリン系配位子等の含窒素ヘテロ環配位子；アセチルアセトン誘導体等のジケトン配位子；メタクリレート配位子、安息香酸誘導体、ピコリン酸誘導体等のカルボン酸配位子；またはホスフィン系配位子、亜リン酸エステル系配位子、ホスフィニン系配位子等のリン配位子などが挙げられる。

L²¹が有する重合性置換基は、重合性官能基を有することの他、特に制限されず、該重
合性官能基は、ラジカル重合性、カチオン重合性、アニオン重合性、付加重合性および縮合重合性のいずれであってもよい。これらのうちで、ラジカル重合性の官能基は、共重合体の製造が容易であるため好ましい。

上記重合性官能基としては、たとえば、アリル基、アルケニル基、アクリレート基、メタクリレート基、メタクリロイルオキシエチルカルバメート基等のウレタン（メタ）アクリレート基、ビニルアミド基およびその誘導体などを挙げることができる。

上記重合性官能基がアルケニル基である場合、上記重合性置換基としては、下記式（Ｅ１）〜（Ｅ１１）で表される置換基が好ましい。

これらのうちで、上記式（Ｅ１）および（Ｅ５）で表される置換基は、上記金属錯体に、重合性置換基を容易に導入できるためより好ましい。
X²¹は、特に限定されないが、上記対イオンとしては、アルカリ金属イオン、アルカリ
土類金属イオン、ハロゲンイオン、パークロレートイオン、PF₆イオン、テトラメチルア
ンモニウムイオン等のアンモニウムイオン、ボレートイオンまたはホスホニウムイオンが好ましく、パークロレートイオンまたはPF₆イオンがより好ましい。

m21は、１または２である。m22は、０〜３の整数を示し、好ましくは０、１または２であることが望ましい。m22が２または３のとき、複数のX²¹は同じであっても異なっていてもよい。

上記式(１０)中、M¹⁰¹、Q¹⁰²、X¹⁰¹、L¹⁰¹、m101およびm102は、それぞれ上記M²¹、Q²²、X²¹、L²¹、m21およびm22と同義であり、好ましい範囲も同じである。
また、R¹⁰¹およびR¹⁰²は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、または上記R¹¹〜R¹⁷が置換基を表す場合と同様の置換基を表す。R¹⁰¹およびR¹⁰²は、互いに結合してベンゾイミダゾール環などの縮環構造を形成してもよい。これらのうちで、R¹⁰¹およびR¹⁰²は、それぞれ水素原子、アルキル基またはアリール基であるか、または互いに結合して芳香環を形成していることが好ましく、それぞれアルキル基またはアリール基であるか、または互いに結合して芳香環を形成していることがより好ましい。

上記式(１１)中、M¹¹¹、L¹¹¹、R¹¹¹、R¹¹²およびm111は、それぞれ上記M¹⁰¹、L¹⁰¹、R¹⁰¹、R¹⁰²およびm101と同義であり、好ましい範囲も同じである。Y¹¹¹、Y¹¹²、Y¹¹³およびY¹¹⁴は、それぞれ置換もしくは無置換の炭素原子、または窒素原子を表す。この炭素原子上の置換基としては、たとえば、ハロゲン原子、または上記R¹¹〜R¹⁷が置換基を表す場合と同様の置換基が挙げられる。

上記式(１２)中、R¹²¹およびR¹²²は、それぞれ上記R¹¹¹およびR¹¹²と同義であり、好ましい範囲も同じである。R¹²³、R¹²⁴およびR¹²⁵は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、または上記R¹¹〜R¹⁷が置換基を表す場合と同様の置換基である。

これらのうちで、R¹²³、R¹²⁴およびR¹²⁵は、それぞれアルキル基、アリール基、アルコキシ基、置換アミノ基またはハロゲン原子であることが好ましく、アルキル基、アリール基またはフッ素原子であることがより好ましい。ただし、R¹²⁴およびR¹²⁵のいずれか一つは、重合性置換基であり、該置換基としては、たとえば、上記のL²¹が有する重合性置換
基と同様の置換基が挙げられ、好ましい範囲も同じである。

n121は、０〜３の整数を示し、０、１または２であることが好ましい。n122およびn123は、それぞれ０〜３の整数を示し、n122とn123との和は１以上である。
上記式(１３)中、M¹³¹、R¹³¹、R¹³²、R¹³³、m131およびn131は、それぞれ上記M¹¹¹、R¹¹¹、R¹¹²、R¹²³、m111およびn121と同義であり、好ましい範囲も同じである。

また、R¹³⁷、R¹³⁸およびR¹³⁹は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、または上記R¹¹〜R¹⁷が置換基を表す場合と同様の置換基である。
これらのうちで、R¹³⁷およびR¹³⁹は、それぞれアルキル基、アリール基、アルコキシ基またはアミノ基であることが好ましく、それぞれアルキル基であることがより好ましい。また、R¹³⁸は、水素原子、アルキル基またはアリール基であることが好ましく、水素原子またはアルキル基であることがより好ましい。

ただし、R¹³⁷、R¹³⁸およびR¹³⁹のいずれか一つは重合性置換基であり、該置換基としては、たとえば、上記のL²¹が有する重合性置換基と同様の置換基が挙げられ、好ましい範
囲も同じである。
＜上記式(３)で表される部分構造を有する場合＞
上記式(３)で表される部分構造を有する場合は、下記一般式（１４）で表される金属錯体であることが好ましく、下記一般式（１５）で表される金属錯体であることがより好ましい。上記式（１５）で表される部分構造を有する金属錯体を用いると、高輝度の発光が得られ、さらに高い発光効率が得られる。

上記式(３)中、M³¹およびQ³¹は、それぞれ上記M¹¹およびQ²²と同義であり、好ましい範囲も同じである。R³¹およびR³²は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、または上記R¹¹〜R¹⁷が置換基を表す場合と同様の置換基を表す。

これらのうちで、R³¹およびR³²としては、それぞれ水素原子、アルキル基、アリール基または電子吸引性基であることが好ましく、R³¹およびR³²の少なくとも１つが電子吸引性基であることがより好ましい。

この電子吸引性基は、ハメットのσ値（σp値またはσm値、Chem. Rev. 1991, 91, 165）が０.１以上であることが好ましく、０.３以上であることがより好ましい。電子吸引性基の中でも、青色発光の色純度の点から、フッ素原子、トリフルオロメチル基、アセチル基、メタンスルホニル基、トリフルオロアセチル基、トリフルオロメタンスルホニル基、シアノ基が好ましく、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロアセチル基、トリフルオロメタンスルホニル基がより好ましく、フッ素原子、トリフルオロメチル基がさらに好ましく、トリフルオロメチル基が特に好ましい。

上記式（１４）中、M¹⁵¹、Q¹⁵¹、X¹⁵¹、L¹⁵¹、m151、m152、R¹⁵¹およびR¹⁵²は、それぞれ上記M³¹、Q³¹、X²¹、L²¹、m21、m22、R³¹およびR³²と同義であり、好ましい範囲も同じである。

上記式（１５）中、R⁶⁰¹、R⁶⁰²、R⁶⁰³、R⁶⁰⁴、R⁶⁰⁵、R⁶⁰⁶、R⁶⁰⁷およびR⁶⁰⁸は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、または上記R¹¹〜R¹⁷が置換基を表す場合と同様の置換基を表す。また、R¹⁶¹およびR¹⁶²は、それぞれ上記R³¹およびR³²と同義であり、好ましい範囲も同じである。

これらのうちで、R⁶⁰¹およびR⁶⁰³は、それぞれ水素原子、アルキル基またはフッ素原子であることが好ましく、水素原子であることがより好ましい。R⁶⁰²は、水素原子、アルキル基またはフッ素原子であることが好ましく、フッ素原子であることがより好ましい。R⁶
⁰⁴は、水素原子、アルキル基またはフッ素原子であることが好ましく、より好ましくは水素原子またはフッ素原子であることがより好ましく、フッ素原子であることが特に好ましい。

これらのうちで、R¹⁶¹およびR¹⁶²のいずれか１つが電子吸引性基であると共に、R⁶⁰²およびR⁶⁰⁴がフッ素原子であることは、青色発光の色純度の点から最も好ましい。
また、これらのうちで、R⁶⁰⁵およびR⁶⁰⁷は、それぞれ水素原子、アルキル基またはアルコキシ基であることが好ましく、水素原子またはアルキル基であることがより好ましい。R⁶⁰⁶およびR⁶⁰⁸は、それぞれ水素原子、アルキル基、アルコキシ基またはジアルキルアミノ基であることが好ましく、水素原子、アルキル基またはアルコキシ基であることがより好ましく、アルコキシ基であることが特に好ましい。

ただし、R⁶⁰¹、R⁶⁰²、R⁶⁰³、R⁶⁰⁴、R⁶⁰⁵、R⁶⁰⁶、R⁶⁰⁷およびR⁶⁰⁸のうちいずれか一つは、重合性置換基であり、該置換基としては、たとえば、上記のL²¹が有する重合性置換基
と同様の置換基が挙げられ、好ましい範囲も同じである。

これらのうちで、重合反応における立体的影響の点から、R⁶⁰⁶が重合性置換基であることがより好ましく、該置換基としては、上記式（Ｅ１）で表される置換基が特に好ましい。

また、R¹⁶³、R¹⁶⁴、R¹⁶⁵およびR¹⁶⁶は、それぞれ上記R⁶⁰⁵、R⁶⁰⁶、R⁶⁰⁷およびR⁶⁰⁸と同義であり、好ましい範囲も同じである。
＜上記式(４)で表される部分構造を有する場合＞
上記式（４）で表される部分構造を有する場合は、下記一般式（１６）で表される金属錯体であることが好ましい。

上記式（４）中、M⁴¹、Q⁴¹およびR⁴¹は、それぞれ上記M¹¹、Q²²およびR³²と同義であり、好ましい範囲も同じである。
上記式（１６）中、R²¹¹、R²¹²、R²¹³、R²¹⁴、R²¹⁵、R²¹⁶、R²¹⁷、R²¹⁸、R²⁰²、R²⁰³、R²⁰⁴、R²⁰⁵およびR²⁰⁶は、それぞれ上記R⁶⁰¹、R⁶⁰²、R⁶⁰³、R⁶⁰⁴、R⁶⁰⁵、R⁶⁰⁶、R⁶⁰⁷、R⁶⁰⁸、R¹⁶²、R¹⁶³、R¹⁶⁴、R¹⁶⁵およびR¹⁶⁶と同義であり、好ましい範囲も同じである。ただしR²¹¹、R²¹²、R²¹³、R²¹⁴、R²¹⁵、R²¹⁶、R²¹⁷およびR²¹⁸のいずれか一つは重合性置換基であり、該置換基としては、たとえば、上記のL²¹が有する重合性置換基と同様の置換基
が挙げられ、好ましい範囲も同じである。また、R²¹¹、R²¹²、R²¹³、R²¹⁴、R²¹⁵、R²¹⁶、R²¹⁷、R²¹⁸、R²⁰²、R²⁰³、R²⁰⁴、R²⁰⁵およびR²⁰⁶は、遷移金属イオンまたは遷移金属原子を含まないことが好ましい。
＜上記式(５)で表される部分構造を有する場合＞
上記式（５）で表される部分構造を有する場合は、下記一般式（１７）で表される金属錯体であることが好ましい。

上記式（５）中、M⁵¹およびQ⁵¹は、それぞれ上記M¹¹およびQ²²と同義であり、好ましい範囲も同じである。
Q⁵²は、含窒素へテロ環を形成する原子群を表す。上記含窒素ヘテロ環は、好ましくは
ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環、ベンズイミダゾール環またはインドール環であり、より好ましくはピロール環、ピラゾール環またはイミダゾール環であり、特に好ましくはピラゾール環であることが望ましい。

EWG⁵¹は、電子吸引性基を表し、上記式（３）中のR³¹で表される電子吸引性基と同義であり、好ましい範囲も同じである。n51は１以上の整数を示し、好ましくは１〜３の整数
であり、より好ましくは１または２である。

上記式（１７）中、Q¹⁷¹、X¹⁷¹、L¹⁷¹およびm171は、それぞれ上記Q⁵¹、X²¹、L²¹およ
びm22と同義であり、好ましい範囲も同じである。
Y¹⁷¹、Y¹⁷²およびY¹⁷³は、それぞれ窒素原子、または置換もしくは無置換の炭素原子を表し、Y¹⁷¹、Y¹⁷²およびY¹⁷³のうち少なくとも１つは、電子吸引性基が置換した炭素原子である。この電子吸引性基の好ましい範囲は、上記式（３）中のR³¹で表される置換基が
電子吸引性基である場合の好ましい範囲と同じである。
＜上記式(６)で表される部分構造を有する場合＞
上記式（６）で表される部分構造を有する場合は、下記一般式（１８）で表される金属錯体であることが好ましく、下記一般式（１９）で表される金属錯体であることがより好ましい。

上記式（６）中、M⁶¹およびQ⁶¹はそれぞれ上記M¹¹およびQ²²と同義であり、好ましい範囲も同じである。また、R⁶¹、R⁶²およびR⁶³は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、また
は上記R¹¹〜R¹⁷が置換基を表す場合と同様の置換基を表す。

これらのうちで、R⁶¹およびR⁶²は、それぞれ水素原子またはアルキル基であることが好ましい。
これらのうちで、R⁶³は、好ましくは電子吸引性基であり、より好ましくは、アセチル
基、ジアルキルアミノカルボニル基、メトキシカルボニル基、パーフルオロフェニルカルボニル基等の置換カルボニル基；メタンスルホニル基、ベンゼンスルホニル基等の置換スルホニル基；メチルスルホキシド基等の置換スルホキシド基；またはトリフルオロメチル基であり、特に好ましくは、アセチル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロベンゾイル基等のアシル基；または置換スルホニル基であり、最も好ましくはフッ素置換アシル基、フッ素置換アルキルスルホニル基またはフッ素置換アリールスルホニル基であることが望ましい。

上記式（１８）中、M¹⁸¹、X¹⁸¹、L¹⁸¹、m181およびm182は、それぞれ上記M⁶¹、X²¹、L²¹、m21およびm22と同義であり、好ましい範囲も同じである。また、R¹⁸¹は、上記R⁶³と同義であり、好ましい範囲も同じである。R¹⁸²およびR¹⁸³は、それぞれ上記R⁶¹およびR⁶²と同義であり、好ましい範囲も同じである。R¹⁸⁴、R¹⁸⁵、R¹⁸⁶およびR¹⁸⁷は、それぞれ上記R¹⁶³、R¹⁶⁴、R¹⁶⁵およびR¹⁶⁶と同義であり、好ましい範囲も同じである。

上記式（１９）中、R⁹⁰¹、R⁹⁰²、R⁹⁰³、R⁹⁰⁴、R⁹⁰⁵、R⁹⁰⁶、R⁹⁰⁷およびR⁹⁰⁸は、それぞれ上記R⁶⁰¹、R⁶⁰²、R⁶⁰³、R⁶⁰⁴、R⁶⁰⁵、R⁶⁰⁶、R⁶⁰⁷およびR⁶⁰⁸と同義であり、好ましい範囲も同じである。ただしR⁹⁰¹、R⁹⁰²、R⁹⁰³、R⁹⁰⁴、R⁹⁰⁵、R⁹⁰⁶、R⁹⁰⁷およびR⁹⁰⁸のいずれか一つは重合性置換基であり、該置換基としては、たとえば、上記のL²¹が有する重合性
置換基と同様の置換基が挙げられ、好ましい範囲も同じである。R¹⁹¹、R¹⁹²、R¹⁹³、R¹⁹⁴、R¹⁹⁵、R¹⁹⁶およびR¹⁹⁷は、それぞれ上記R¹⁸¹、R¹⁸²、R¹⁸³、R¹⁸⁴、R¹⁸⁵、R¹⁸⁶およびR¹⁸⁷と同義であり、好ましい範囲も同じである。
＜上記式（７）および上記式（８）で表される金属錯体＞
上記式（１）で表される部分構造を有する金属錯体は、上記式（７）で表される金属錯体であることが好ましく、上記式（８）で表される金属錯体であることがより好ましい。

上記式（７）中、M⁷¹およびQ⁷²は、それぞれ上記M¹¹およびQ²²と同義であり、好ましい範囲も同じである。また、R⁷¹、R⁷²、R⁷³、R⁷⁴、R⁷⁵、R⁷⁶およびR⁷⁷は、それぞれ上記R¹¹、R¹²、R¹³、R¹⁴、R¹⁵、R¹⁶およびR¹⁷と同義であり、好ましい範囲も同じである。また、Q⁷¹は、環を形成する原子群を表す。

上記Q⁷¹が形成する環としては、たとえば、ベンゼン環、ナフタレン環等の芳香族炭化
水素環；ピリジン環、ピラジン環、キノリン環、フラン環、チオフェン環等の芳香族へテ
ロ環；シクロヘキセン環等の脂肪族炭化水素環；またはピラン環等の脂肪族へテロ環などが挙げられる。

これらのうちで、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環またはピリミジン環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。
V⁷¹は、重合性置換基を表し、該置換基としては、たとえば、上記のL²¹が有する重合性置換基と同様の置換基が挙げられ、好ましい範囲も同じである。

上記式（８）中、R⁸⁰¹、R⁸⁰²、R⁸⁰³、R⁸⁰⁴、R⁸⁰⁵、R⁸⁰⁶、R⁸⁰⁷およびR⁸⁰⁸は、それぞれ上記R⁶⁰¹、R⁶⁰²、R⁶⁰³、R⁶⁰⁴、R⁶⁰⁵、R⁶⁰⁶、R⁶⁰⁷およびR⁶⁰⁸と同義であり、好ましい範囲も同じである。ただしR⁸⁰¹、R⁸⁰²、R⁸⁰³、R⁸⁰⁴、R⁸⁰⁵、R⁸⁰⁶、R⁸⁰⁷およびR⁸⁰⁸のいずれか一つは重合性置換基であり、該置換基としては、たとえば、上記のL²¹が有する重合性置
換基と同様の置換基が挙げられ、好ましい範囲も同じである。また、R⁸¹、R⁸²、R⁸³、R⁸⁴、R⁸⁵、R⁸⁶およびR⁸⁷は、それぞれ上記R¹¹、R¹²、R¹³、R¹⁴、R¹⁵、R¹⁶およびR¹⁷と同義であり、好ましい範囲も同じである。

上記式（１）で表される部分構造を有する金属錯体は、種々の方法で合成することができる。たとえば、配位子またはその解離体と金属化合物とを、室温以下でまたは加熱しながら混合することを繰り返して得ることができる。加熱する場合は、通常の加熱以外にマイクロウェーブで加熱する手法を用いてもよい。必要に応じて、ハロゲン系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、水等の溶媒；無機塩基、有機塩基等の塩基などを用いてもよい。上記塩基としては、たとえば、ナトリウムメトキサイド、t-ブトキシカリウム、トリエチルアミン、炭酸カリウムなどが挙げられる。
＜キャリア輸送性の重合性化合物＞
上記ホール輸送性の重合性化合物としては、たとえば、下記一般式（Ｅ１２）〜（Ｅ１７）で表される化合物などが挙げられる。これらのうちでは、共重合体におけるキャリア移動度が高いため、下記式（Ｅ１２）〜（Ｅ１５）で表される化合物が好ましい。

上記電子輸送性の重合性化合物としては、たとえば、下記一般式（Ｅ１８）〜（Ｅ２５）で表される電子輸送性化合物などが挙げられる。これらのうちでは、共重合体におけるキャリア移動度が高いため、下記式（Ｅ１８）、（Ｅ１９）、（Ｅ２３）〜（Ｅ２５）で表される化合物が好ましい。

上記ホール輸送性の重合性化合物および上記電子輸送性の重合性化合物の有する重合性置換基は、上記式（Ｅ１２）〜（Ｅ２５）で示したように、上記式（Ｅ１）で表される重合性置換基であっても、上記式（Ｅ２）〜（Ｅ１１）で表される重合性置換基であってもよい。これらのうちでは、キャリア輸送性の重合性化合物に、重合性置換基を容易に導入できるため、上記式（Ｅ１）および（Ｅ５）で表される重合性置換基が好ましい。

また、上記式（Ｅ１）〜（Ｅ１１）における重合性官能基（アルケニル基）を、アリル基、アクリレート基、メタクリレート基、メタクリロイルオキシエチルカルバメート基等のウレタン（メタ）アクリレート基、ビニルアミド基、またはこれらの誘導体などで置き換えてもよい。
＜共重合体からなる高分子発光材料＞
本発明に用いる共重合体は、上記金属錯体から導かれる構造単位と共に、１種または２種以上のホール輸送性の重合性化合物から導かれる構造単位、または１種または２種以上
の電子輸送性の重合性化合物から導かれる構造単位を有する。このような共重合体からなる高分子発光材料は、上記金属錯体から導かれる構造単位上で、ホールと電子とが効率よく再結合するため、高い発光効率の有機ＥＬ素子が得られる。

また、上記共重合体は、上記金属錯体から導かれる構造単位と共に、１種または２種以上のホール輸送性の重合性化合物から導かれる構造単位と、１種または２種以上の電子輸送性の重合性化合物から導かれる構造単位とを有することが好ましい。このような共重合体からなる高分子発光材料は、ホールと電子とがさらに効率よく再結合するため、より高い発光効率の有機ＥＬ素子が得られる。また、上記高分子発光材料は、発光性、ホール輸送性および電子輸送性のすべての機能を備えており、他の有機材料を配合することなく、有機ＥＬ素子を作成できる。このため、有機ＥＬ素子の製造工程がさらに簡略化できると共に、熱的に安定で耐久性に優れた有機ＥＬ素子が得られる。

これらのうちで、上記共重合体は、上記金属錯体から導かれる構造単位と、上記ホール輸送性化合物として、上記式（Ｅ１２）〜（Ｅ１５）のいずれかで表される化合物から導かれる構造単位と、上記電子輸送性化合物として、上記式（Ｅ１８）、（Ｅ１９）、（Ｅ２３）〜（Ｅ２５）のいずれかで表される化合物から導かれる構造単位とを有することが特に好ましい。上記共重合体からなる高分子発光材料は、より高い発光効率が得られるため望ましい。この場合に、上記金属錯体として、上記式（１５）で表される部分構造を有する金属錯体を用いると、高輝度の発光が得られ、さらに高い発光効率が得られるため最も好ましい。

上記共重合体の重合方法は、ラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合、および付加重合のいずれでもよいが、ラジカル重合が好ましい。
また、上記共重合体の分子量は、重量平均分子量が１，０００〜２，０００，０００であることが好ましく、５，０００〜１，０００，０００であることがより好ましい。本明細書における分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）法を用いて測定されるポリスチレン換算分子量をいう。上記分子量がこの範囲にあると、共重合体が有機溶媒に可溶であり、均質な薄膜を得られるため好ましい。

上記共重合体における、上記金属錯体から導かれる構造単位数をｍとし、キャリア輸送性化合物から導かれる構造単位数をｎとしたとき（ｍ、ｎは１以上の整数を示す）、全構造単位数に対する上記金属錯体から導かれる構造単位数の割合、すなわちｍ／（ｍ＋ｎ）の値は、０．００１〜０．５の範囲にあることが好ましく、０．００１〜０．２の範囲にあることがより好ましい。ｍ／（ｍ＋ｎ）の値がこの範囲にあることで、キャリア移動度が高く、濃度消光の影響が小さい、高い発光効率の有機ＥＬが得られる。

上記共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、および交互共重合体のいずれでもよい。
＜有機ＥＬ素子＞
本発明に係る高分子発光材料は、有機ＥＬ素子の材料として用いることが好ましい。上記有機ＥＬ素子は、陽極と陰極とに挟まれた１層または２層以上の有機高分子層を含み、上記有機高分子層の少なくとも１層に、上記高分子発光材料が含まれる。本発明に係る高分子発光材料は、簡便な塗布法で発光層を成膜できる利点がある。また、上記高分子発光材料が、上記金属錯体から導かれる構造単位と共に、ホール輸送性の重合性化合物から導かれる構造単位、および電子輸送性の重合性化合物から導かれる構造単位を有する共重合体からなる場合は、他の有機材料を配合することなく、有機ＥＬ素子を作成できる。このため、さらに製造工程が簡略化できると共に、安定性および耐久性の高い素子が得られる。

本発明に係る有機ＥＬ素子の構成の一例を図１に示すが、本発明に係る有機ＥＬ素子の構成は、これに限定されない。図１では、透明基板（１）上に設けた陽極（２）および陰極（６）の間に、ホール輸送層（３）、発光層（４）および電子輸送層（５）を、この順で設けている。上記有機ＥＬ素子では、たとえば、陽極（２）と陰極（６）の間に、１）ホール輸送層／発光層、２）発光層／電子輸送層のいずれかを設けてもよい。また、３）ホール輸送材料、発光材料、電子輸送材料を含む層、４）ホール輸送材料、発光材料を含む層、５）発光材料、電子輸送材料を含む層、６）発光材料の単独層のいずれかの層を一層のみ設けてもよい。さらに、発光層を２層以上積層してもよい。

本発明に係る有機ＥＬ素子における発光層は、本発明に係る高分子発光材料の他に、発光層のキャリア輸送性を補う目的でホール輸送材料および／または電子輸送材料を含んでいてもよい。このような輸送材料としては、低分子化合物であっても、高分子化合物であってもよい。

上記ホール輸送層を形成するホール輸送材料、または発光層中に混合するホール輸送材料としては、たとえば、ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’ジアミン）；α−ＮＰＤ（４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル）；ｍ−ＭＴＤＡＴＡ（４、４’，４’’−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）等の低分子トリフェニルアミン誘導体；ポリビニルカルバゾール；前記トリフェニルアミン誘導体に重合性置換基を導入して重合した高分子化合物；ポリパラフェニレンビニレン、ポリジアルキルフルオレン等の蛍光発光性高分子化合物などを挙げることができる。上記高分子化合物としては、たとえば、特開平８−１５７５７５号公報に開示されているトリフェニルアミン骨格の高分子化合物などを挙げることができる。上記ホール輸送材料は、１種単独でも、２種以上を混合しても用いることができ、異なるホール輸送材料を積層して用いてもよい。ホール輸送層の厚さは、ホール輸送層の導電率などに依存するため、一概に限定できないが、好ましくは１ｎｍ〜５μｍ、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍ、特に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍであることが望ましい。

上記電子輸送層を形成する電子輸送材料、または発光層中に混合して用いる電子輸送材料としては、たとえば、Ａｌｑ３（アルミニウムトリスキノリノレート）等のキノリノール誘導体金属錯体；オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリアジン誘導体、トリアリールボラン誘導体等の低分子化合物；上記の低分子化合物に重合性置換基を導入して重合した高分子化合物を挙げることができる。上記高分子化合物としては、たとえば、特開平１０−１６６５号公報に開示されているポリＰＢＤなどを挙げることができる。上記電子輸送材料は、１種単独でも、２種以上を混合して用いることができ、異なる電子輸送材料を積層して用いてもよい。電子輸送層の厚さは、電子輸送層の導電率などに依存するため、一概に限定できないが、好ましくは１ｎｍ〜５μｍ、より好ましくは５ｎｍ〜１μｍ、特に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍであることが望ましい。

上記の各層に用いられる発光材料、ホール輸送材料および電子輸送材料は、それぞれ単独で各層を形成しても、機能の異なる材料を混合して、各層を形成していてもよい。また、バインダとして高分子材料を混合して、各層を形成することもできる。上記高分子材料としては、たとえば、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイドなどが挙げられる。

また、発光層の陰極側に隣接して、ホールが発光層を通過することを抑え、発光層内でホールと電子とを効率よく再結合させる目的で、ホール・ブロック層が設けられていてもよい。上記ホール・ブロック層を形成するために、トリアゾール誘導体、オキサジアゾー
ル誘導体、フェナントロリン誘導体などの公知の材料を用いることができる。

陽極とホール輸送層との間、または陽極と陽極に隣接して積層される有機層との間に、ホール注入において注入障壁を緩和するために、バッファ層が設けられていてもよい。上記バッファ層を形成するために、銅フタロシアニン、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）との混合体などの公知の材料を用いることができる。

陰極と電子輸送層との間、または陰極と陰極に隣接して積層される有機層との間に、電子注入効率を向上するために、厚さ０．１〜１０ｎｍの絶縁層が設けられていてもよい。上記絶縁層を形成するために、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム、酸化マグネシウム、アルミナなどの公知の材料を用いることができる。

上記のホール輸送層、発光層および電子輸送層の成膜方法としては、たとえば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、インクジェット法、スピンコート法、印刷法、スプレー法、ディスペンサー法などを用いることができる。低分子化合物の場合は、抵抗加熱蒸着または電子ビーム蒸着が好適に用いられ、高分子材料の場合は、インクジェット法、スピンコート法、または印刷法が好適に用いられる。

本発明に係る高分子発光材料を用いて発光層を成膜する場合は、インクジェット法、スピンコート法、ディップコート法または印刷法を用いることができるため、製造工程を簡略化することができる。

本発明に係る有機ＥＬ素子に用いる陽極材料としては、たとえば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、酸化錫、酸化亜鉛、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子など、公知の透明導電材料を用いることができる。この透明導電材料によって形成された電極の表面抵抗は、１〜５０Ω／□（オーム／スクエアー）であることが好ましい。上記陽極材料の成膜方法としては、たとえば、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、化学反応法、コーティング法などを用いることができる。陽極の厚さは５０〜３００ｎｍであることが好ましい。

本発明に係る有機ＥＬ素子に用いる陰極材料としては、たとえば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等のアルカリ金属；Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ等のアルカリ土類金属；Ａｌ；ＭｇＡｇ合金；ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ等のＡｌとアルカリ金属との合金など、公知の陰極材料を用いることができる。上記陰極材料の成膜方法としては、たとえば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などを用いることができる。陰極の厚さは、好ましくは１０ｎｍ〜１μｍ、より好ましくは５０〜５００ｎｍであることが望ましい。アルカリ金属、アルカリ土類金属などの活性の高い金属を陰極として使用する場合には、陰極の厚さは、好ましくは０．１〜１００ｎｍ、より好ましくは０．５〜５０ｎｍであることが望ましい。また、この場合には、上記陰極金属を保護する目的で、この陰極上に、大気に対して安定な金属層が積層される。上記金属層を形成する金属として、たとえば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒなどが挙げられる。上記金属層の厚さは、好ましくは１０ｎｍ〜１μｍ、より好ましくは５０〜５００ｎｍであることが望ましい。

本発明に係る有機ＥＬ素子の基板としては、上記発光材料の発光波長に対して透明な絶縁性基板を使用することができ、ガラスのほか、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート等の透明プラスチックなどを用いることができる。

本発明に係る有機ＥＬ素子は、公知の方法で、マトリックス方式またはセグメント方式
による画素として好適に用いられる。また、上記有機ＥＬ素子は、画素を形成せずに、面発光光源としても好適に用いられる。
＜用途＞
本発明に係る高分子発光材料、および該高分子発光材料を用いた有機ＥＬ素子は、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、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信などに好適に用いられる。

以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［実施例］
［合成例１］イリジウム錯体（化合物（Ｉ））の合成
下記のスキーム（Ｉ）に従って化合物（Ｉ）の合成を行った。

まず、２，４−ジブロモピリジンを公知の方法で合成した（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，Ｖｏｌ．５８，４３６９ページ，２００２年）。この２，４−ジブロモピリジン５．１ｇ（２２ｍｍｏｌ）、２，４−ジフルオロフェニルボロン酸３．５ｇ（２２ｍｍｏｌ）およびテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．２５ｇ（０．２２ｍｍｏｌ）の混合物に、ＤＭＥ（１，２−ジメトキシエタン）３０ｍｌおよび炭酸カリウム８．２ｇ（５９ｍｍｏｌ）の水溶液３０ｍｌを加え、３時間加熱還流した。得られた反応液に酢酸エチルを加えて撹拌した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧して溶媒を留居した。次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物Ａを４．７ｇ（１７ｍｍｏｌ）得た。

次に、化合物Ａ２．５ｇ（９．３ｍｍｏｌ）、ビニルボロン酸０．７３ｇ（１０ｍｍｏｌ）およびテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム０．１０ｇ（０．０８７ｍｍｏｌ）の混合物に、ＤＭＥ２０ｍｌおよび炭酸カリウム３．７ｇ（２７ｍｍｏｌ）の水溶液２０ｍｌを加え、３時間加熱還流した。得られた反応液に酢酸エチルを加えて撹拌した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧で溶媒を留居した。次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物Ｂを１．６ｇ（７．４ｍｍｏｌ）得た。

次に、化合物Ｂ１．０ｇ（４．６ｍｍｏｌ）および塩化イリジウム（ＩＩＩ）三水和物０．８０ｇ（２．３ｍｍｏｌ）の混合物に、２−エトキシエタノール３０ｍｌおよび水１０ｍｌを加え、１２時間加熱還流した。生じた沈殿をメタノールで洗浄し、減圧乾燥して、化合物Ｃを１．２ｇ（０．９１ｍｍｏｌ）得た。

次に、化合物Ｃ１．２ｇ（０．９１ｍｍｏｌ）、化合物Ｄ０．４５ｇ（２．０ｍｍｏｌ）およびｔ−ブトキシカリウム０．２５ｇ（２．２ｍｍｏｌ）の混合物に、トルエン２０ｍｌを加え、４８時間加熱還流した。得られた反応液を減圧して溶媒を留居した。次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物（Ｉ）を０．０８０ｇ（０．０９６ｍｍｏｌ）得た。この化合物Ｉの質量分析（ＦＡＢ＋）を行い、構造を確認した。
[スキーム（Ｉ）]

［合成例２］共重合体（Ｉ）の合成
密閉容器に、上記の化合物（Ｉ）１８０ｍｇと、上記式（Ｅ１５）で表されるホール輸送性化合物４６０ｍｇ、および上記式（Ｅ１９）で表される電子輸送性化合物４６０ｍｇを入れ、脱水トルエン（９.９ｍｌ）を加えた。次いで、Ｖ−６０１（和光純薬工業（株
）製）のトルエン溶液（０.１Ｍ）１９８μｌを加え、凍結脱気操作を５回繰り返した。
真空のまま密閉し、６０℃で６０時間撹拌した。反応後、反応液をアセトン５００ｍｌ中に滴下し、沈殿を得た。さらにトルエン−アセトンでの再沈殿精製を２回繰り返した後、５０℃で一晩真空乾燥し、共重合体（Ｉ）を得た。共重合体（Ｉ）の重量平均分子量（Ｍｗ）は５８０００であった。
［実施例１］有機発光素子の作製とＥＬ発光特性評価
ＩＴＯ付き基板（ニッポ電機（株）製）を用いた。これは、２５ｍｍ角のガラス基板の一方の面に、幅４ｍｍのＩＴＯ（酸化インジウム錫）電極（陽極）が、ストライプ状に２本形成された基板であった。

まず、上記ＩＴＯ付き基板上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）・ポリスチレンスルホン酸（バイエル（株）製、商品名「バイトロンＰ」）を、回転数３５００ｒｐｍ、塗布時間４０秒の条件で、スピンコート法により塗布した。その後、真空乾燥器で減圧下、６０℃で２時間乾燥し、陽極バッファ層を形成した。得られた陽極バッファ層の膜厚は、約５０ｎｍであった。次に、共重合体（Ｉ）９０ｍｇをトルエン（和光純薬工業（株）製、特級）２９１０ｍｇに溶解し、この溶液を孔径０．２μｍのフィルターでろ過し、塗布溶液を調製した。次いで、上記陽極バッファ層上に、上記塗布溶液を、回転数３０００ｒｐｍ、塗布時間３０秒の条件で、スピンコート法により塗布した。塗布後、室温（２５℃）で３０分間乾燥し、発光層を形成した。得られた発光層の膜厚は、約１００ｎｍであった。

次に、発光層を形成した基板を蒸着装置内に載置した。次いで、カルシウムおよびアルミニウムを重量比１：１０で共蒸着し、陽極の延在方向に対して直交するように、幅３ｍｍの陰極をストライプ状に２本形成した。得られた陰極の膜厚は、約５０ｎｍであった。

最後に、アルゴン雰囲気中で、陽極と陰極とにリード線（配線）を取り付けて、縦４ｍｍ×横３ｍｍの有機ＥＬ素子を４個作製した。上記有機ＥＬ素子に、プログラマブル直流電圧／電流源（ＴＲ６１４３、（株）アドバンテスト社製）を用いて電圧を印加して発光
させた。その発光輝度を、輝度計（ＢＭ−８、（株）トプコン社製）を用いて測定した。

作製した有機ＥＬ素子は、ＥＬ_max＝４６５ｎｍの青色の発光を示し、最高輝度は５０
００ｃｄ／ｍ²、素子の外部量子効率は６．１％であった。

図１は、本発明に係る有機ＥＬ素子の例の断面図である。

符号の説明

１：ガラス基板
２：陽極
３：ホール輸送層
４：発光層
５：電子輸送層
６：陰極

Claims

下記一般式(１５)で表される金属錯体から導かれる構造単位と、
ホール輸送性の重合性化合物である下記式（Ｅ１２）〜（Ｅ１７）で表わされる化合物および電子輸送性の重合性化合物である下記式（Ｅ１８）〜（Ｅ２５）で表わされる化合物からなる群から選択される少なくとも１種の重合性化合物から導かれる構造単位と
を有する共重合体からなる高分子発光材料。

（式中、R ⁶⁰¹ 、R ⁶⁰² 、R ⁶⁰³ およびR ⁶⁰⁴ はそれぞれ水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基またはフッ素原子を表し、R ⁶⁰⁵ 、R ⁶⁰⁷ およびR ⁶⁰⁸ はそれぞれ水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数１〜１０のアルコキシ基を表し、R ⁶⁰⁶ は下記式（Ｅ１）〜（Ｅ１１）から選ばれる重合性置換基を表し、
R ¹⁶¹ およびR ¹⁶² はそれぞれ水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、アセチル基、メタンスルホニル基、トリフルオロアセチル基、トリフルオロメタンスルホニル基またはシアノ基を表し、R ¹⁶¹ およびR ¹⁶² の少なくとも１つが、フッ素原子、トリフルオロメチル基、アセチル基、メタンスルホニル基、トリフルオロアセチル基、トリフルオロメタンスルホニル基またはシアノ基であり、R ¹⁶³ 、R ¹⁶⁴ 、R ¹⁶⁵ およびR ¹⁶⁶ はそれぞれ水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数１〜１０のアルコキシ基を表す。）

（式（Ｅ１２）〜（Ｅ２５）中、Ｅは下記式（Ｅ１）〜（Ｅ１１）から選ばれる重合性置換基を表す。）
R ⁶⁰¹ 、R ⁶⁰² 、R ⁶⁰³ およびR ⁶⁰⁴ はそれぞれ水素原子またはフッ素原子を表し、R ⁶⁰⁵ 、R ⁶⁰⁷ およびR ⁶⁰⁸ はそれぞれ水素原子を表し、
R ¹⁶³ 、R ¹⁶⁴ 、R ¹⁶⁵ およびR ¹⁶⁶ はそれぞれ水素原子を表す請求項１に記載の高分子発光材料。
陽極と陰極とに挟まれた１層または２層以上の有機高分子層を含む有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記有機高分子層の少なくとも１層に、請求項１または２に記載の高分子発光材料を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた画像表示装置。
請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた面発光光源。