(57)【要約】【課題】高効率かつ高輝度で光出力が安定した有機発光素子を提供する。【解決手段】陽極１０と陰極１６と、陽極１０と陰極１６との間に挟持され、少なくとも発光層（青色発光層１５ｂ、緑色発光層１５ｇ、赤色発光層１５ｒ）を含む有機化合物層と、から構成され、前記発光層に下記一般式（１）で示される銅錯体が含まれることを特徴とする、有機発光素子（白色有機発光素子１）。【選択図】図１
2013120770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に挟持され、少なくとも発光層を含む有機化合物層と、から構成され、
前記発光層に下記一般式（１）で示される銅錯体が含まれることを特徴とする、有機発光素子。
【化１】
2013120770.tif 000021
（式（１）において、Ｒ1は、それぞれ水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基及び複素環基からそれぞれ独立に選択される置換基である。複数存在するＲ1は、同じであってもよいし異なっていてもよい。また複数存在するＲ1のうち、同一のベンゼン環内にて互いに隣接する置換基同士が結合して縮合環を形成してもよい。Ｒ2は、それぞれ水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基及び複素環基からそれぞれ独立に選択される置換基である。複数存在するＲ2は、同じであってもよいし異なっていてもよい。また複数存在するＲ2のうち、同一のベンゼン環内にて互いに隣接する置換基同士が結合して縮合環を形成してもよい。Ｒ3は、それぞれ水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基及び複素環基からそれぞれ独立に選択される置換基である。複数存在するＲ3は、同じであってもよいし異なっていてもよい。また複数存在するＲ3のうち、同一のベンゼン環内にて互いに隣接する置換基同士が結合して縮合環を形成してもよい。Ｃｕは一価の銅イオンを表す。）
【請求項２】
前記発光層に下記一般式（２）で示される銅錯体が含まれることを特徴とする、請求項１に記載の有機発光素子。
【化２】
2013120770.tif 000022
（式（２）において、Ｒ1は、それぞれ水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基又は複素環基を表す。複数存在するＲ1は同じであってもよいし異なっていてもよい。また複数存在するＲ1のうち、同一のベンゼン環内にて互いに隣接する置換基同士が結合して縮合環を形成してもよい。Ｒ3は、それぞれ水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基又は複素環基を表す。複数存在するＲ3は同じであってもよいし異なっていてもよい。Ｃｕは一価の銅イオンを表す。）
【請求項３】
前記発光層に下記式（３）又は（４）で示される銅錯体が含まれることを特徴とする、請求項１又は２に記載の有機発光素子。
【化３】
2013120770.tif 000023
【請求項４】
前記銅錯体が遅延蛍光を発することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項５】
前記発光層に、前記銅錯体と、前記銅錯体の発光色と異なる発光色を発する発光材料と、が含まれており、
前記銅錯体の発光色と前記発光材料の発光色とが混色することにより、前記発光層の発光色が白色であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項６】
複数の画素を有し、前記画素が、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の有機発光素子と、前記有機発光素子に接続されているトランジスタと、を有することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
さらにカラーフィルターを備えることを特徴とする、請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記有機発光素子が、基板上に設けられており、
前記基板内に前記トランジスタを有することを特徴とする、請求項６又は７に記載の表示装置。
【請求項９】
画像情報を入力するための入力部と、画像を表示するための表示部と、を有し、
前記表示部が、請求項６乃至８のいずれか一項に記載の表示装置を有することを特徴とする、画像表示装置。
【請求項１０】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の有機発光素子と、前記有機発光素子に接続するコンバーター回路と、を有することを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子は、陽極と陰極との間に蛍光性有機化合物又は燐光性有機化合物を含む薄膜が挟持されている電子素子である。また各電極から電子及びホール（正孔）を注入し蛍光性化合物又は燐光性化合物の励起子を生成させることにより、この励起子が基底状態に戻る際に、有機発光素子は光を放射する。
【０００３】
有機発光素子における最近の進歩は著しく、その特徴は、低印加電圧で高輝度、発光波長の多様性、高速応答性、発光デバイスの薄型・軽量化が可能であることが挙げられる。このことから、有機発光素子は薄型ディスプレイや照明等の広汎な応用が期待されている。
【０００４】
しかしながら、現状では、有機発光素子に対してさらなる高輝度の光出力あるいは高変換効率が要求されている。また、長時間の使用による経時変化や、酸素を含む雰囲気気体や湿気等による劣化等の耐久性の面において未だ多くの問題がある。さらにフルカラーディスプレイ等への応用を考えた場合には色純度のよい青、緑、赤の発光が必要となるが、これらの問題に関してもまだ十分に解決されたとはいえない。
【０００５】
近年、燐光性化合物の発光材料として利用し、三重項状態の励起エネルギーをＥＬ発光に利用する方法に関して、数多くの検討がなされている。例えば、プリンストン大学のグループにより、燐光発光するイリジウム錯体を発光材料として用いた有機発光素子が、高い発光効率を示すことが報告されている（非特許文献１参照）。
【０００６】
一方、イリジウム錯体の代替品として銅錯体の利用が検討されている。これは原料である銅がイリジウムに対して豊富に存在し安価に入手することが可能であるというコスト面でのメリットがあるからである。ここで発光性銅錯体としては、例えば、アセチリド配位子を利用した銅２核錯体が提案されている（非特許文献２参照）。しかしながら、非特許文献２にて報告された銅２核錯体は、発光効率が低く、単座のホスフィン配位子を用いているため錯体自体の安定性に問題があった。他に、アセチリド配位子を利用した銅２核錯体としては、非特許文献３にある銅錯体が提案されている。尚、非特許文献３にある銅錯体は、有機合成に用いられる触媒として利用されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｎａｔｕｒｅ，３９５，１５１（１９９８）
【非特許文献２】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，Ｄａｌｔｏｎ  Ｔｒａｎｓａｎｃｔｉｏｎ  １９９６，２８８９−２８９１
【非特許文献３】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０１０，３２，１０５９２−１０６０８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされるものであり、その目的は、高効率かつ高輝度で光出力が安定した有機発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の有機発光素子は、陽極と陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に挟持され、少なくとも発光層を含む有機化合物層と、から構成され、
前記発光層に下記一般式（１）で示される銅錯体が含まれることを特徴とする。
【００１０】
【化１】
2013120770.tif 000003
【００１１】
（式（１）において、Ｒ1は、それぞれ水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基及び複素環基からそれぞれ独立に選択される置換基である。複数存在するＲ1は、同じであってもよいし異なっていてもよい。また複数存在するＲ1のうち、同一のベンゼン環内にて互いに隣接する置換基同士が結合して縮合環を形成してもよい。Ｒ2は、それぞれ水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基及び複素環基からそれぞれ独立に選択される置換基である。複数存在するＲ2は、同じであってもよいし異なっていてもよい。また複数存在するＲ2のうち、同一のベンゼン環内にて互いに隣接する置換基同士が結合して縮合環を形成してもよい。Ｒ3は、それぞれ水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基及び複素環基からそれぞれ独立に選択される置換基である。複数存在するＲ3は、同じであってもよいし異なっていてもよい。また複数存在するＲ3のうち、同一のベンゼン環内にて互いに隣接する置換基同士が結合して縮合環を形成してもよい。Ｃｕは一価の銅イオンを表す。）
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高効率かつ高輝度で光出力が安定した有機発光素子を提供することができる。また本発明では、真空蒸着、キャステイング法等を用いて有機発光素子の作製が可能であるため、大面積の有機発光素子を比較的安価でかつ容易に作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】白色有機発光素子の素子構成の具体例を示す断面模式図である。
【図２】図１の白色有機発光素子の変形例を示す断面模式図である。
【図３】本発明の有機発光素子と、この有機発光素子に電気接続されるトランジスタと、を有する表示装置の例を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の有機発光素子は、陽極と陰極と、前記陽極と前記陰極との間に挟持され、少なくとも発光層を含む有機化合物層と、から構成される。
【００１５】
本発明において、有機発光素子を構成する有機化合物層は、少なくとも発光層を有する単層あるいは複数層からなる積層体である。ここで有機化合物層が複数層からなる積層体の場合、有機化合物層を構成する層としては、発光層の他に、ホール注入層、ホール輸送層、電子ブロッキング層、ホール・エキシトンブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等が挙げられる。また発光層は、単層であってもよいし、複数の層からなる積層体であってもよい。
【００１６】
本発明において、前記発光層には下記一般式（１）で示される銅錯体が含まれている。
【００１７】
【化２】
2013120770.tif 000004
【００１８】
式（１）において、Ｒ1は、それぞれ水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基及び複素環基からそれぞれ独立に選択される置換基である。
【００１９】
Ｒ1で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。
【００２０】
Ｒ1で表されるアリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、トリフェニレニル基、ペリレニル基等が挙げられる。
【００２１】
Ｒ1で表される複素環基としては、ピリジル基等が挙げられる。
【００２２】
尚、上記アリール基はさらに置換基を有してもよい。上記アリール基が有してもよい置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子等が挙げられる。
【００２３】
式（１）において、複数存在するＲ1は、同じであってもよいし異なっていてもよい。また複数存在するＲ1のうち、同一のベンゼン環内にて互いに隣接する置換基同士が結合して、ナフタレン環、テトラヒドロナフタレン環、アントラセン環、トリフェニレン環、ペリレン環、キノキサリン環等の縮合環を形成してもよい。ここで上記縮合環を形成する場合、上記縮合環は、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子等の置換基をさらに有してもよい。
【００２４】
式（１）において、Ｒ2は、それぞれ水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基及び複素環基からそれぞれ独立に選択される置換基である。
【００２５】
Ｒ2で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。
【００２６】
Ｒ2で表されるアリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、トリフェニレニル基、ペリレニル基等が挙げられる。
【００２７】
Ｒ2で表される複素環基としては、ピリジル基等があげられる。
【００２８】
尚、上記アリール基はさらに置換基を有してもよい。上記アリール基が有してもよい置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子等が挙げられる。
【００２９】
式（１）において、複数存在するＲ2は、同じであってもよいし異なっていてもよい。また複数存在するＲ2のうち、同一のベンゼン環内にて互いに隣接する置換基同士が結合して、ナフタレン環、テトラヒドロナフタレン環、アントラセン環、トリフェニレン環、ペリレン環、キノキサリン環等の縮合環を形成してもよい。ここで上記縮合環を形成する場合、上記縮合環は、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子等の置換基をさらに有してもよい。
【００３０】
式（１）において、Ｒ3は、それぞれ水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基及び複素環基からそれぞれ独立に選択される置換基である。
【００３１】
Ｒ3で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ターシャリーブチル基、オクチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。
【００３２】
Ｒ3で表されるアリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、トリフェニレニル基、ペリレニル基等が挙げられる。
【００３３】
Ｒ3で表される複素環基としては、ピリジル基等があげられる。
【００３４】
尚、上記アリール基はさらに置換基を有してもよい。上記アリール基が有してもよい置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子等が挙げられる。
【００３５】
式（１）において、複数存在するＲ3は、同じであってもよいし異なっていてもよい。また複数存在するＲ3のうち、同一のベンゼン環内にて互いに隣接する置換基同士が結合して、ナフタレン環、テトラヒドロナフタレン環、アントラセン環、トリフェニレン環、ペリレン環、キノキサリン環等の縮合環を形成してもよい。ここで上記縮合環を形成する場合、上記縮合環は、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子等の置換基をさらに有してもよい。
【００３６】
式（１）において、Ｃｕは一価の銅イオンを表す。
【００３７】
本発明において、発光層に含まれる銅錯体のうち、好ましくは、下記一般式（２）で示される銅錯体である。
【００３８】
【化３】
2013120770.tif 000005
【００３９】
式（２）において、Ｒ1は、それぞれ水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基又は複素環基を表す。式（２）中のＲ1で表されるアルキル基、アリール基及び複素環基の具体例は、式（１）中のＲ1と同様である。また式（２）中のＲ1で表されるアリール基はさらに置換基を有してもよく、当該置換基の具体例は、式（１）中のＲ1で表されるアリール基の場合と同様である。
【００４０】
式（２）において、複数存在するＲ1は同じであってもよいし異なっていてもよい。また複数存在するＲ1のうち、同一のベンゼン環内にて互いに隣接する置換基同士が結合して、ナフタレン環、テトラヒドロナフタレン環、アントラセン環、トリフェニレン環、ペリレン環、キノキサリン環等の縮合環を形成してもよい。ここで上記縮合環を形成する場合、上記縮合環は、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基等のアリール基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子等の置換基をさらに有してもよい。
【００４１】
式（２）において、Ｒ3は、それぞれ水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基又は複素環基を表す。式（２）中のＲ3で表されるアルキル基、アリール基及び複素環基の具体例は、式（１）中のＲ3と同様である。また式（２）中のＲ3で表されるアリール基はさらに置換基を有してもよく、当該置換基の具体例は、式（１）中のＲ3で表されるアリール基の場合と同様である。
【００４２】
式（２）において、複数存在するＲ3は同じであってもよいし異なっていてもよい。
【００４３】
式（２）において、Ｃｕは一価の銅イオンを表す。
【００４４】
本発明において、発光層に含まれる銅錯体のうち、より好ましくは、下記式（３）又は（４）で示される銅錯体である。
【００４５】
【化４】
2013120770.tif 000006
【００４６】
また、本発明の有機発光素子を構成する発光層に含まれる銅錯体からの発光は遅延蛍光発光であることが好ましい。
【００４７】
有機発光素子において、電子とホールとが再結合することで生成する励起子のうち、一重項励起状態の励起子と三重項励起状態の生成比率は、スピンの多重度から、それぞれ２５％、７５％である。また一重項励起エネルギーのみをＥＬ発光に用いる蛍光性化合物を発光材料として用いた場合、外部量子効率の理論限界値は５％にすぎない。
【００４８】
ここで有機発光素子を構成する発光層に、遅延蛍光化合物、具体的には、一般式（１）の銅錯体を用いた場合、三重項の励起子は、室温の熱エネルギーにより一重項へ項間交差され、この項間交差によって生じた一重項励起子から蛍光が放射される。よって一般式（１）の銅錯体は、生成する励起子のうち７５％を占める三重項励起子を室温のエネルギーによって一重項励起子に変換可能であり、全ての励起子からの発光が期待できる。そのため、一般式（１）の銅錯体において、外部量子効率の理論限界値は２０％に達する。また、遅延蛍光化合物を用いた発光素子は一重項励起子からの発光を利用するので、通常の蛍光性化合物を用いた発光素子と同等の駆動電圧で駆動することが期待できる。
【００４９】
また一般式（１）の銅錯体のように、熱励起型の遅延蛍光発光をする化合物の発光に関しては下記（ａ）乃至（ｄ）に示される特徴がある。
（ａ）室温（２９８Ｋ）の発光寿命が、マイクロ秒レベルである。
（ｂ）室温（２９８Ｋ）の発光波長が、低温（７７Ｋ）の発光波長よりも短い。
（ｃ）室温（２９８Ｋ）の発光寿命が、低温（７７Ｋ）の発光寿命よりも短い。
（ｄ）温度の上昇により、発光強度が向上する。
【００５０】
通常の蛍光発光及び燐光発光は、室温の発光波長と低温の発光波長を比較すると、同じ波長かもしくは低温の発光波長の方が短波長化するのに対して、遅延蛍光発光は、低温の発光波長の方が長波長化する。これは、室温では一重項からの発光が観測されるが、低温では熱励起が起こりにくいため一重項よりも低い三重項のエネルギーレベルから発光するからである。ここでいう発光波長とは、最大発光波長、もしくは発光開始波長をいう。
【００５１】
また、通常の蛍光発光は、一重項からの発光なのでナノ秒レベルの発光寿命であるのに対して、三重項が発光に関与する燐光発光は、発光寿命がマイクロ秒レベル以上である。一方で、遅延蛍光発光は、燐光発光と同様に三重項が発光に関与するので、発光寿命はマイクロ秒レベル以上になる。ただし発光寿命が長過ぎると、発光素子中での励起子飽和による発光効率の低下が生じる可能性がある。そこで、一般式（１）の銅錯体の発光寿命は、固体状態又は希薄溶液状態において、０．１マイクロ秒以上、１ミリ秒未満が好ましい。
【００５２】
ところで、遅延蛍光発光や燐光発光の発光寿命はマイクロ秒レベル以上と長い寿命であるが、遅延蛍光の特徴として、室温の発光寿命が低温の発光寿命よりも大幅に短いことが挙げられる。遅延蛍光発光の場合、室温では一重項から発光するが、低温では三重項から発光するので、低温の発光寿命は、室温の発光寿命の１０倍以上になり、化合物によっては二桁以上長くなる場合もある。
【００５３】
また燐光発光は、通常、温度の上昇と共に無輻射失活速度が大きくなるので、発光強度が低下するのに対して、遅延蛍光発光の場合は、温度の上昇と共に発光強度が向上する。これは、外部の温度エネルギーに因むボルツマン分布によって三重項から一重項への項間交差の確率が高くなることで三重項励起子が一重項に項間交差しやすくなるので、これにより一重項からの発光（蛍光）が発生し易くなるからである。
【００５４】
遅延蛍光発光は、上述した特徴を有するものであるが、本発明において、有機発光素子を構成する発光層に含まれる発光材料が遅延蛍光発光するか否かの判定については、量子収率と発光寿命とを測定し、その測定結果を基に判定する。
【００５５】
量子収率については、具体的には、粉末状、溶液状又は分散膜状にした化合物について、室温（２９８Ｋ）条件下で絶対ＰＬ量子収率の測定を行うことで発光量子収率を評価する。
【００５６】
一方、発光寿命については、粉末状、溶液状又は分散膜状にした化合物について、室温（２９８Ｋ）条件下及び低温（７７Ｋ）条件下において発光寿命を測定し、その結果を基に評価を行う。
【００５７】
ここで室温での発光寿命が、マイクロ秒レベルであれば、発光に三重項励起子が関与していると考えられるので、測定対象となった化合物が燐光又は遅延蛍光発光をする化合物であるといえる。また室温（２９８Ｋ）での発光寿命よりも、低温（７７Ｋ）での発光寿命が長く、かつ室温（２９８Ｋ）での発光波長よりも低温（７７Ｋ）での発光波長長波長化していれば、測定対象となった化合物が遅延蛍光発光であると判定することができる。
【００５８】
尚、絶対ＰＬ量子収率は、例えば、浜松ホトニクス社製絶対ＰＬ量子収率測定装置Ｃ９９２０−０２を用いて測定することができる。また発光寿命は、レーザー光による励起を行い、浜松ホトニクス社製ストリークカメラＣ４３３４を用いて測定することが可能である。また発光強度の温度依存性も、対象となる化合物が遅延蛍光発光するか否かの判断材料となる。遅延蛍光発光をする化合物の場合、温度の上昇に対して、発光強度が強くなる。以上説明した発光寿命、発光寿命と量子収率の関係、発光強度の温度依存性から発光層に含まれる発光材料の特性を総合的に判断できる。
【００５９】
ところで、遅延蛍光発光を得るためには、最低三重項励起エネルギーと最低一重項励起エネルギーとの差を小さくして、三重項に存在する励起子を一重項へ項間交差しやすくなるようにする必要がある。尚、この項間交差は、本来、スピン禁制遷移である。ここでスピン禁制を弱める方法として、例えば、重原子効果を用いる方法が知られている。しかし、重原子効果をより有効に利用するために原子番号の大きい分子を用いると、最低三重項励起状態から基底状態へのスピン禁制が解かれ、燐光発光が起こりやすくなるため遅延蛍光は得られ難い。また重原子効果の影響をより軽減させるために原子番号の小さい分子を用いると、スピン禁制が解かれず、三重項励起エネルギーは熱エネルギーに変換（無輻射失活）され、遅延蛍光は得られにくい。そこで本発明では、重原子効果を程よく利用するために、原子量が程良い銅原子を錯体の中心金属とする金属錯体を用いている。そうすると、三重項の励起子を一重項へ項間交差するスピン禁制を解くと共に、三重項励起状態から基底状態への無輻射失活が抑制されるので、室温条件下で強い遅延蛍光を得ることが期待できる。
【００６０】
一般式（１）の銅錯体の発光メカニズムについては幾つかの可能性が考えられる。具体的には、下記（１−１）乃至（１−６）に示される励起状態のうちのいずれかを経て一般式（１）の銅錯体は発光する。
（１−１）ＬＭＣＴ（ｌｉｇａｎｄ−ｔｏ−ｍｅｔａｌ−ｃｈａｒｇｅ−ｔｒａｎｓｆｅｒ）励起状態
（１−２）ＭＬＣＴ（ｍｅｔａｌ−ｔｏ−ｌｉｇａｎｄ−ｃｈａｒｇｅ−ｔｒａｎｓｆｅｒ）励起状態
（１−３）ＬＬＣＴ（ｌｉｇａｎｄ−ｔｏ−ｌｉｇａｎｄ−ｃｈａｒｇｅ−ｔｒａｎｓｆｅｒ）励起状態
（１−４）金属中心励起状態
（１−５）配位子中心（ππ*）励起状態
（１−６）配位子中心（ｎπ*）励起状態
【００６１】
前述したように、遅延蛍光を達成させるためには、最低三重項励起エネルギーと最低一重項励起エネルギーとの間のエネルギー差を小さくする必要がある。ここで上述した（１−１）乃至（１−６）に示される励起状態のうち、配位子中心励起状態よりも、ＬＭＣＴ励起状態、ＭＬＣＴ励起状態、ＬＬＣＴ励起状態の様なＣＴ性の励起状態の方が最低三重項励起エネルギーと最低一重項励起エネルギーとが近づくことが知られている。このため一般式（１）の銅錯体はＣＴ性の励起状態、即ち、上述した（１−１）乃至（１−３）の励起状態のいずれかを取ることが好ましい。さらに上述した（１−１）乃至（１−３）の励起状態の中でも、より強い発光が期待できる（１−２）の励起状態（ＭＬＣＴ励起状態）からの発光であることが好ましい。
【００６２】
また、発光に関わる配位子自体の最低三重項励起エネルギーと最低一重項励起エネルギーとの間のエネルギー差が小さいことが、一般式（１）の銅錯体の遅延蛍光発光を達成するために重要な要素の一つである。ここで一般式（１）の銅錯体の配位子である１，２−ビスジフェニルホスフィノベンゼンを基本骨格としたダイホスフィン配位子は、最低三重項励起エネルギーと最低一重項励起エネルギーとの間のエネルギー差が小さいため、得られる銅錯体からの発光が遅延蛍光発光であることが期待される。
【００６３】
さらに、一般式（１）の銅錯体は、中心金属である銅イオン（Ｉ）から、配位子のダイホスフィン部位へのＭＬＣＴ励起状態からの発光が期待される。ここで中心金属である銅イオン（Ｉ）から、配位子のダイホスフィン部位へのＭＬＣＴ励起状態を促進するためには、ダイホスフィン部位が、π電子を有することが好ましい。このため、一般式（１）のＲ1にはπ電子を有する置換基、具体的には、アリーレン基あるいはヘテロアリーレン基又はアリール基あるいは複素環基が含まれることが好ましい。ただしπ電子が大きすぎると、配位子中心（ππ*）励起状態からの発光も促進されてしまうため、一般式（１）のＲ1は、ベンゼン環やピリジン環に代表される単環の置換基を有することが好ましい。さらに、ヘテロ原子を有する環は、配位子中心（ｎπ*）励起状態を促進する場合があるので、一般式（１）のＲ1は、フェニル基であることが、特に好ましい。
【００６４】
一般式（１）の銅錯体は、非特許文献２及び非特許文献３にて開示されている銅錯体よりの発光効率が良好である。即ち、１，２−ビスジフェニルホスフィノベンゼンを基本骨格としたダイホスフィン配位子を有する一般式（１）の銅錯体は、非特許文献２及び３に開示されているホスフィン配位子を用いた銅錯体よりも発光効率がよく、発光材料としての基本性能が優れている。さらに、一般式（１）の銅錯体は、分子構造上歪みの小さいキレート配位構造をとるので銅錯体の安定性においても優れている。
【００６５】
また一般式（１）の銅錯体は、発光素子の作製プロセスに対する耐性やデバイスの耐久性能の観点から見ても優れている安定な電荷中性銅錯体である。また合成の容易性や分子の安定性の観点から、一般式（１）に示されるＲ2は、水素原子であることが特に好ましい。また一般式（１）に示されるＲ3は、アセチル基に対してパラ位に位置するＲ3以外は、水素原子であることが特に好ましい。
【００６６】
以下、本発明の有機発光素子を構成する発光層に含まれる銅錯体の具体的な構造式を下記に示す。ただしこれらは代表例を例示しただけで、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、Ｍｅはメチル基であり、Ｅｔはエチル基であり、ｉＰｒはイソプロピル基であり、ｎＰｒはノルマルプロピル基であり、ｔＢｕはターシャリーブチル基であり、Ｃｙはシクロヘキシル基であり、Ｐｈはフェニル基である。
【００６７】
【化５】
2013120770.tif 000007
【００６８】
【化６】
2013120770.tif 000008
【００６９】
【化７】
2013120770.tif 000009
【００７０】
【化８】
2013120770.tif 000010
【００７１】
本発明において、有機発光素子を構成する発光層に一般式（１）の銅錯体が含まれる場合、発光層は、一般式（１）の銅錯体のみからなる層であってもよいし、ホストとゲストとからなる層であってもよい。
【００７２】
ここで、発光層がホストとゲストとからなる層である場合、一般式（１）の銅錯体は、ホストとして使用してもよいし、ゲストとして使用してもよい。また一般式（１）の銅錯体は、発光層に含まれ得るアシスト材料として使用してもよい。
【００７３】
ここでホストとは、発光層を構成する化合物の中で重量比が最も大きい化合物である。またゲストとは、発光層を構成する化合物の中で重量比がホストよりも小さい化合物であって、主たる発光を担う化合物である。一方、アシスト材料とは、発光層を構成する化合物の中で重量比がホストよりも小さく、ゲストの発光を補助する化合物である。尚、アシスト材料は、第２のホストとも呼ばれている。
【００７４】
ここで一般式（１）の銅錯体を発光層のゲストとして用いる場合、ゲストの濃度は、発光層全体に対して０．０１重量％以上２０重量％以下であることが好ましく、０．１重量％以上５重量％以下であることがより好ましい。
【００７５】
一般式（１）の銅錯体は、発光層のホスト又はゲストとして使用することができるが、特に、発光層のゲストとして用いた場合、高効率で高輝度な光出力を有し、かつ耐久性が高い有機発光素子が得られるので、好ましい。
【００７６】
一般式（１）の銅錯体が発光層に含まれる有機発光素子の発光色は、緑色が好ましいが、特に限定されない。より具体的には白色でもよいし、中間色でもよい。
【００７７】
一般式（１）の銅錯体が含まれている発光層から取り出される光の発光色が緑色の場合、有機発光素子全体の発光色を白色にするには、緑色以外の発光色を出力する発光層、即ち、青色や赤色を出力する発光層を別途設ける必要がある。青色、赤色、緑色の光がいずれかの発光層から出力され出力された光が混色することにより白色光を出力することができる。尚、本発明においては、発光色が赤色である発光材料が一般式（１）の銅錯体であることが好ましい。
【００７８】
本発明の有機発光素子が白色有機発光素子である場合、発光層の構成として、複数の発光層を積層させてなる形態であってもよいし、一層の発光層内に発光色が青色、緑色、赤色の発光材料を全て含ませた形態であってもよい。
【００７９】
図１は、白色有機発光素子の素子構成の具体例を示す断面模式図である。図１の白色有機発光素子１は、ガラス等の基板（不図示）上に、陽極１０、正孔注入層１１、正孔輸送層１２、青色発光層１３ｂ、緑色発光層１３ｇ、赤色発光層１３ｒ、電子輸送層１４、電子注入層１５及び陰極１６がこの順で積層されている。尚、三種類の発光層（青色発光層１３ｂ、緑色発光層１３ｇ、赤色発光層１３ｒ）の積層順は、図１に示される態様に限定されるものではない。
【００８０】
図２は、図１の白色有機発光素子の変形例を示す断面模式図である。本発明の有機発光素子が白色有機発光素子である場合、素子を構成する三種類の発光層は、積層される形態に限られず、図２に示されるように、横並びに配置されてもよい。横並びとは、各発光層（１３ｒ、１３ｇ、１３ｂ）が正孔輸送層１２（電子輸送層１４）の成膜面に対して平行に配置されていることをいうものである。
【００８１】
また各発光層は、一の色を発光する発光層の中に他の色を発する発光層のドメインを形成する形態でもよい。
【００８２】
図１及び図２の白色有機発光素子において、青色発光層１３ｂに含まれる発光材料及び赤色発光層５ｒに含まれる発光材料は、特に限定されないが、クリセン骨格、フルオランテン骨格あるいはアントラセン骨格を有する化合物又はホウ素錯体あるいはイリジウム錯体を用いることが好ましい。
【００８３】
ここで、一般式（１）の銅錯体以外にも、必要に応じて従来公知の低分子系及び高分子系のホール注入性化合物あるいはホール輸送性化合物、ホストとなる化合物、発光性化合物、電子注入性化合物あるいは電子輸送性化合物等を一緒に使用することができる。
以下にこれらの化合物例を挙げる。
【００８４】
【化９】
2013120770.tif 000011
【００８５】
【化１０】
2013120770.tif 000012
【００８６】
【化１１】
2013120770.tif 000013
【００８７】
【化１２】
2013120770.tif 000014
【００８８】
陽極の構成材料としては、仕事関数がなるべく大きなものがよい。例えば、金、白金、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム等の金属単体あるいはこれらの合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物が使用できる。また、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフェニレンスルフィド等の導電性ポリマーも使用できる。これらの電極物質は一種類を単独で用いてもよく、複数種類を併用して使用してもよい。
【００８９】
一方、陰極の構成材料としては仕事関数の小さなものがよい。例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、インジウム、銀、鉛、錫、クロム等の金属単体又はこれらの合金が使用できる。また、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の金属酸化物も使用可能である。また、陰極は一層で構成されていれもよいし、複数の層で構成されていてもよい。
【００９０】
本発明の有機発光素子で用いる基板としては、特に限定するものではないが、金属製基板、セラミックス製基板等の不透明性基板、ガラス、石英、プラスチックシート等の透明性基板が用いられる。また、基板にカラーフィルター膜、蛍光色変換フィルター膜、誘電体反射膜等を用いて発色光をコントロールすることも可能である。
【００９１】
尚、作製した素子に対して、酸素や水分等との接触を防止する目的で保護層あるいは封止層を設けることもできる。保護層としては、ダイヤモンド薄膜、金属酸化物、金属窒化物等の無機材料膜、フッソ樹脂、ポリパラキシレン、ポリエチレン、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂等の高分子膜さらには、光硬化性樹脂等が挙げられる。また、ガラス、気体不透過性フィルム、金属等をカバーし、適当な封止樹脂により素子自体をパッケージングすることもできる。
【００９２】
本発明の有機発光素子において、有機化合物を含有する層は、一般には真空蒸着法又は適当な溶媒に溶解させて塗布法により薄膜を形成する。塗布法で製膜する場合は、適当な結着樹脂と組み合わせて膜を形成することもできる。
【００９３】
上記結着樹脂としては広範囲な結着性樹脂より選択でき、例えばポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリスルホン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらは単独又は共重合体ポリマーとして１種又は２種以上混合してもよい。
【００９４】
本発明の有機発光素子において、本発明の縮合環芳香族化合物を含む層の膜厚は１０μｍより薄く、好ましくは０．５μｍ以下、より好ましくは０．０１μｍ以上０．５μｍ以下にする。
【００９５】
（本発明の有機発光素子の用途）
本発明に係る有機発光素子は、表示装置や照明装置の構成部材として用いることができる。他にも電子写真方式の画像形成装置の露光光源や液晶表示装置のバックライト、カラーフィルターと白色光源とを有する発光装置等の用途がある。カラーフィルターは、例えば、赤、緑、青の３つの色の中から少なくとも１つを選択的に透過するフィルターが挙げられる。また、カラーフィルターは、白色の色度を調整するものであってもよい。
【００９６】
表示装置は、本実施形態の有機発光素子を表示部に有している。この表示部は、複数の画素を有している。そしてこの画素は、本発明の有機発光素子と、発光輝度を制御するためのスイッチング素子あるいは増幅素子の一例であるトランジスタとを有し、この有機発光素子の陽極又は陰極とトランジスタのドレイン電極又はソース電極とが接続されている。ここで表示装置は、ＰＣ等の画像表示装置として用いることができる。
【００９７】
また表示装置が、エリアＣＣＤ、リニアＣＣＤ、メモリーカード等からの画像情報を入力する入力部を有し、入力された画像を表示部に表示する画像表示装置であってもよい。
【００９８】
また、撮像装置やインクジェットプリンタが有する表示部は、外部から入力された画像情報を表示する画像出力機能と操作パネルとして画像への加工情報を入力する入力機能との両方を有していてもよい。また表示装置はマルチファンクションプリンタの表示部に用いられてもよい。
【００９９】
照明装置は、例えば室内を照明する装置である。照明装置は白色、昼白色、その他青から赤のいずれの色を発光するものであってよい。照明装置は本実施形態に係る有機発光素子とそれに接続されるコンバーター回路を有している。白とは色温度が４２００Ｋで昼白色とは色温度が５０００Ｋである。照明装置はカラーフィルターを有してもよい。
【０１００】
本実施形態に係るコンバーター回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路である。
【０１０１】
次に、図面を参照しながら、本実施形態の有機発光素子を使用した表示装置について説明する。
【０１０２】
図３は、本発明の有機発光素子と、この有機発光素子に接続されたトランジスタと、を有する表示装置の断面模式図である。
【０１０３】
図３の表示装置２０は、ガラス等の基板２１とその上部にトランジスタ又は有機化合物層を保護するための防湿膜２２が設けられている。また符号２３は金属のゲート電極２３である。符号２４はゲート絶縁膜２４であり、２５は半導体層である。
【０１０４】
ＴＦＴ素子２８は半導体層２５とドレイン電極２６とソース電極２７とを有している。ＴＦＴ素子２８の上部には絶縁膜２９が設けられている。コンタクトホール３０を介して有機発光素子の陽極３１とソース電極２７とが接続されている。
【０１０５】
尚、本発明に係る表示装置は図３に示されている構成に限定されず、陽極又は陰極のうちいずれか一方とトランジスタのソース電極又はドレイン電極のいずれか一方とが接続されていればよい。
【０１０６】
図３の表示装置２０において、有機化合物層３２は、１つの層として図示されているが複数の層からなる積層体であってよい。陰極３３の上には有機発光素子の劣化を抑制するための第一の保護層３４や第二の保護層３５が設けられている。
【０１０７】
本発明に係る表示装置が白色を発する表示装置の場合は、図３中の有機化合物層３２の部分を図１中で示される積層型の発光層等とすることで白色を発する表示装置となる。
【０１０８】
本発明に係る白色を発する表示装置が有する発光層は、図１に示される素子構成に限定されず、異なる発光色を発する発光層を横並びにしても、一の発光層の中にドメインを形成してもよい。
【０１０９】
本発明に係る有機発光素子はトランジスタの一例であるＴＦＴ素子により発光輝度が制御される。有機発光素子を複数面内に設けることでそれぞれの発光輝度により画像を表示することができる。
【０１１０】
ところで本発明に係る表示装置は、スイッチング素子として、トランジスタに代えてＭＩＭ素子を用いることも可能である。またトランジスタは、単結晶シリコンウエハを用いたトランジスタに限らず、基板の絶縁性表面上に活性層を有する薄膜トランジスタでもよい。活性層として単結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタ、活性層としてアモルファスシリコンや微結晶シリコン等の非単結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタ、活性層としてインジウム亜鉛酸化物やインジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）等の非単結晶酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタであってもよい。薄膜トランジスタはＴＦＴ素子とも呼ばれる。本発明の有機発光素子が有するトランジスタは、Ｓｉ基板等の基板内に形成されていてもよい。基板内とは、Ｓｉ基板等の基板自体を加工して作製されたトランジスタを有することである。つまり、基板内にトランジスタを有することは、基板とトランジスタが一体に形成されているということもできる。
【０１１１】
これは精細度によって選択され、たとえば１インチでＱＶＧＡ程度の精細度の場合はＳｉ基板上に有機発光素子を設けることが好ましい。
【０１１２】
本発明に係る有機発光素子を用いた表示装置を駆動することにより、良好な画質で、長時間表示にも安定な表示が可能になる。
【実施例】
【０１１３】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明していくが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１１４】
［合成例１］例示化合物Ｃ１０１の合成
【０１１５】
【化１３】
2013120770.tif 000015
【０１１６】
アルゴン気流下、反応容器内に、下記に示される試薬、溶媒を加えた。
１，２−ビスジフェニルホスフィノベンゼン：４４６ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ、アルドリッチ社製）
銅（Ｉ）フェニルアセチリド：１６５ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ、Ｓｔｅｒｍ社製）
塩化メチレン：１０ｍｌ
【０１１７】
次に、反応溶液を室温で８時間撹拌した後、不溶物を濾別し、得られたろ液を減圧濃縮することで黄色の粉末を得た。次に、塩化メチレンとヘプタンとの混合溶媒（混合比＝１：１）を用いて再結晶を行った。次に、再結晶によって得られた黄色結晶を濾別しテトラヒドロフランとジエチルエーテルとで順次洗浄した後、減圧乾燥することにより、例示化合物Ｃ１０１を３５４ｍｇ（収率５８％）得た。
【０１１８】
ＮＭＲ測定によりこの化合物の構造を確認した。
【０１１９】
1Ｈ−ＮＭＲ  （５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ＝７．４２−７．４５（ｍ，１８Ｈ），７．０２−７．１０（ｍ，１６Ｈ），６．９２−６．９５（ｍ，２４Ｈ）
31Ｐ−ＮＭＲ  （５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ＝−８．６（ｓ）
【０１２０】
また塩化メチレン／ヘプタン混合溶媒中で再結晶することで得られた結晶の単結晶解析により、この化合物の構造を確認した。
ａ  ｓｉｎｇｌｅ  ｃｒｙｓｔａｌ  Ｘ−ｒａｙ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ  ｓｔｕｄｙ：
Ｌａｔｔｉｃｅ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ：ａ＝１０．８０（２）Å  ｂ＝１２．７６（２）  ｃ＝１３．０６（１）Å  α＝６６．５６（４）o  β＝７３．９９（５）o  γ＝７３．２５（６）o  Ｖ＝１５５４（３）Å3
Ｓｐａｃｅ  Ｇｒｏｕｐ：Ｐ−１（＃２）、Ｚ  ｖａｌｕｅ：２、Ｒｅｓｉｄｕａｌｓ：  Ｒ１（Ｉ＞２．００σ（Ｉ））：０．０４５、
Ｒｅｓｉｄｕａｌｓ：ｗＲ２（Ａｌｌ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓ）：０．０８４
【０１２１】
［合成例２］例示化合物Ｃ１０６の合成
【０１２２】
【化１４】
2013120770.tif 000016
2013120770.tif 000017
【０１２３】
（１）１，２−ビスジ（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスフィノベンゼンの合成
反応容器内に、下記に示される試薬、溶媒を投入した。
１，２−ビス（ジクロロホスフィノ）ベンゼン：１．０ｇ（３．５７ｍｍｏｌ）
ＴＨＦ：２５ｍｌ
【０１２４】
次に、反応溶液を０℃に冷却した後、反応溶液中に、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルマグネシウムブロミドの０．５ＭＴＨＦ溶液（４０ｍｌ、２０ｍｍｏｌ）を滴下して加えた。次に、この反応溶液を室温まで昇温し長柄４時間撹拌した後、反応溶液中に飽和ＮＨ4Ｃｌ水溶液５０ｍｌを加えた。次に、この反応溶液について塩化メチレン５０ｍｌを用いた溶媒抽出を３回行うことにより有機層を回収した。次に、回収した有機層を硫化マグネシウムで乾燥させた後、硫化マグネシウムを濾過により除いた。次に、溶媒を減圧留去することで淡黄色粉末を得た。次に、得られた粉末をシリカゲルカラムクロマトグラフィ（展開溶媒：ヘプタン／塩化メチレン＝２／１）で精製することにより、１，２−ビスジ（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスフィノベンゼンを得た。
【０１２５】
ＮＭＲ測定によりこの配位子の構造を確認した。
【０１２６】
1Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）  ：δ＝７．０８−７．１４（ｍ，９Ｈ），７．２３−７．２７（ｍ，１１Ｈ），１．２９（ｓ，３６Ｈ）
31Ｐ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）  ：δ＝−１４．８（ｓ）
【０１２７】
（２）例示化合物Ｃ１０６の合成
アルゴン気流下、反応容器内に、下記に示される試薬、溶媒を加えた。
１，２−ビスジ（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスフィノベンゼン：６７１ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）
塩化メチレン：１０ｍｌ
【０１２８】
次に、反応容器内に銅（Ｉ）フェニルアセチリド（１６５ｍｇ、１．０ｍｍｏｌ）を加えた。次に、反応溶液を室温で８時間撹拌した後、不溶物を濾別し得られたろ液を減圧濃縮することで黄色の粉末を得た。次に、トルエン−ヘプタン混合溶媒（混合比：トルエン／ヘプタン＝１／５）を用いて再結晶を行った。次に、再結晶によって得られた黄色粉末を濾別し、ヘプタンで洗浄した後、減圧乾燥することにより、例示化合物Ｃ１０６を３３４ｍｇ（収率４０％）を得た。
【０１２９】
ＮＭＲ測定によりこの化合物の構造を確認した。
【０１３０】
1Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）  ：δ＝６．８９−７．１３（ｍ，２８Ｈ），７．２３（ｍ，８Ｈ），７．３３−７．３４（ｍ，１４Ｈ），１．１８（ｓ，７２Ｈ）
31Ｐ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）  ：δ＝−１１．２（ｓ）
【０１３１】
［発光特性の測定・評価］
得られた化合物の結晶状態での発光特性を測定・評価した。また測定にあたり温度条件を、室温（２５℃）及び低温（７７Ｋ、液体窒素温度）に設定した。測定・評価結果を下記表１に示す。
【０１３２】
【表１】
2013120770.tif 000018
（注１）２成分検出
【０１３３】
表１より、例示化合物Ｃ１０１及びＣ１０６は、いずれも低温の発光波長の方が長波長であることが示された。また例示化合物Ｃ１０１及びＣ１０６は、いずれも室温における発光量子収率が良好な化合物であることが示された。一方で、発光寿命に関しては、例示化合物Ｃ１０１では２成分検出されたのに対して、例示化合物Ｃ１０６では１成分検出された。ただ発光寿命の長さに関していえば、例示化合物Ｃ１０１及びＣ１０６は、いずれも低温時（７７Ｋ）において寿命が長いことは共通していた。他方で、例示化合物Ｃ１０１及びＣ１０６は、いずれも０℃と室温との発光強度を比較したときに室温の方が発光強度が大きいことについて一致していた。
【０１３４】
以上の発光特性から、例示化合物Ｃ１０１及びＣ１０６は、いずれも遅延蛍光発光物質であることがわかった。
【０１３５】
［比較例１］
非特許文献２に記載されている発光性銅錯体［Ｃｕ2（ＰＰｈ2Ｍｅ）4（Ｃ−ＣＰｈ）2］について、固体状態での発光特性を測定・評価した。ここで本比較例の銅錯体の発光スペクトル（ＰＬスペクトル）を測定すると発光ピーク波長は４６８ｎｍであった。また、発光量子収率を測定すると０．０８であり、例示化合物Ｃ１０１やＣ１０６と比較して発光量子収率が小さいことが分かった。
【０１３６】
［比較例２］
非特許文献３に記載されている発光性銅錯体［Ｃｕ2（ＢＩＮＡＰ）2（Ｃ−ＣＰｈ）2］について、固体状態での発光特性を測定・評価した。ここで本比較例の銅錯体の発光スペクトル（ＰＬスペクトル）を測定したが、スペクトル自体が微弱であり化合物自体の発光量子収率は０．０１以下だったため、例示化合物Ｃ１０１やＣ１０６と比較して発光量子収率が小さいことが分かった。
【０１３７】
［実施例１］有機発光素子の作製
まずスパッタ法により、ガラス基板上に、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）を成膜して陽極を形成した。このとき陽極の膜厚を１２０ｎｍとした。次に、陽極を形成した基板をアセトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で順次超音波洗浄した後、ＵＶ／オゾン洗浄を行った。以上の処理を施したガラス基板を透明導電性支持基板として次の工程で使用した。
【０１３８】
次に、スピンコート法により正孔注入層となる薄膜を成膜した。具体的には、陽極上に、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（シュタルク社製）を滴下し、基板を回転数４０００ｒｐｍで３０秒間回転させることにより薄膜を成膜した。次に、この薄膜を２００℃で１０分間大気中にて焼成することにより、正孔注入層を形成した。このとき正孔注入層の膜厚は２５ｎｍであった。
【０１３９】
次に、スピンコート法により正孔輸送層となる薄膜を成膜した。具体的には、まずＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール、平均分子量１１０万）のクロロベンゼン溶液（０．４重量％）を調製した。次に、正孔注入層上に、上記クロロベンゼン溶液を滴下し、基板を回転数１５００ｒｐｍで３０秒間回転させることにより薄膜を成膜した。次に、この薄膜を１３０℃で６０分間窒素雰囲気下にて焼成することにより正孔輸送層を形成した。このとき正孔輸送層の膜厚は８ｎｍであった。次に、正孔輸送層上に、キシレンを滴下し、スピンコート法を利用したリンス（回転数：１５００ｒｐｍ、回転時間：３０秒）を行った後、正孔輸送層を乾燥させた。
【０１４０】
次に、スピンコート法により、正孔輸送層上に発光層を形成した。まず下記に示される試薬、溶媒を混合してキシレン溶液を調製した。
キシレン：１００ｇ
例示化合物Ｃ１０１：０．１ｇ
下記に示されるホスト化合物Ｈ１：０．９ｇ
【０１４１】
【化１５】
2013120770.tif 000019
【０１４２】
次に、上記キシレン溶液を正孔輸送層上に滴下し、回転数１５００ｒｐｍで３０秒基板を回転させることにより薄膜を成膜した。次に、この薄膜を、１００℃で１５分間窒素雰囲気下において焼成することにより発光層を形成した。このとき発光層の膜厚は２５ｎｍであり、発光層に含まれるホスト（Ｈ１）とゲスト（Ｃ１０１）との重量比は、ホスト：ゲスト＝９０：１０であった。
【０１４３】
次に、１×１０-5Ｐａの真空チャンバー内で行われる抵抗加熱を用いた真空蒸着法により、電子輸送層及び電極層を連続成膜した。まず発光層上に、下記に示される電子輸送化合物Ｅ１を成膜して電子輸送層を形成した。このとき電子輸送層の膜厚を４０ｎｍとした。
【０１４４】
【化１６】
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【０１４５】
次に、電子輸送層上に、ＬｉＦを成膜して第一金属電極層を形成した。このとき第一金属電極層の膜厚を０．５ｎｍとした。次に、第一金属電極層上にＡｌを成膜して第二金属電極層を形成した。このとき第二金属電極層の膜厚を１００ｎｍとした。尚、上記第一金属電極層（ＬｉＦ層）及び第二金属電極層（Ａｌ層）は陰極として機能する。以上により、有機発光素子を得た。
【０１４６】
得られた有機発光素子についてその特性を調べた。具体的には、素子の電流電圧特性をヒューレッドパッカード社製・微小電流計４１４０Ｂで測定し、素子の発光輝度をトプコン社製ＢＭ７で測定した。その結果、本実施例の有機発光素子は、印加電圧を８．０Ｖに設定したときに、発光輝度２８００ｃｄ／ｍ2の発光が観測された。また本実施例の有機発光素子は、図３に示される発光スペクトルが得られた。さらに本実施例の有機発光素子の最大外部量子収率は６．０％であり、最大電流効率は１８ｃｄ／Ａであり高効率であることがわかった。さらに、この素子を窒素雰囲気下で連続通電を行ったところ、１００時間連続して通電しても安定した発光が得られた。一方、本実施例の有機発光素子の発光寿命をレーザー光励起によって測定した結果、３．１マイクロ秒であることがわかった。また、電流密度を一定にした状態で発光強度を測定すると、温度の上昇に比例して発光強度が上昇していることが観測された。
【０１４７】
［実施例４］
実施例３において、発光層に含まれるゲストを、例示化合物Ｃ１０１に代えて例示化合物Ｃ１０６に変更したことを除いては、実施例３と同様の方法により有機発光素子を作製した。
【０１４８】
得られた素子について、実施例３と同様の方法で測定・評価を行った。測定・評価の結果、本実施例の有機発光素子は印加電圧を８．０Ｖに設定したときに、発光輝度２８００ｃｄ／ｍ2の発光が観測された。また本実施例の有機発光素子は、図４に示される発光スペクトルが得られた。さらに本実施例の有機発光素子の最大外部量子収率は８．０％であり、最大電流効率は２３ｃｄ／Ａであり高効率であることがわかった。さらに、この素子を窒素雰囲気下で連続通電を行ったところ、１００時間連続して通電しても安定した発光が得られた。一方、本実施例の有機発光素子の発光寿命をレーザー光励起によって測定した結果、３．０マイクロ秒であることがわかった。また、電流密度を一定にした状態で発光強度を測定すると、温度の上昇に比例して発光強度が上昇していることが観測された。
【０１４９】
以上の結果より、本発明の発光素子は、遅延蛍光発光を利用した発光素子であって、発光効率の向上を実現できる発光素子であることがわかった。
【符号の説明】
【０１５０】
１（２）：白色有機発光素子、１２（２２）：陽極、１５ｂ：青色発光層、１５ｇ：緑色発光層、１５ｒ：赤色発光層、１８（２２）：陰極、２７：ＴＦＴ素子、３１：有機化合物層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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