有機発光素子及びこれを用いた表示装置
【課題】本発明は、発光効率を更に改善し、より高効率・長寿命を実現できる有機発光素子を提供することを目的とする。
【解決手段】一対の電極間２０、７０に有機層からなる発光層５０を含む有機発光素子において、
該発光層のホスト材料がベリリウムを含む有機金属錯体であり、ゲスト材料が燐光発光性白金錯体であることを特徴とする。
【解決手段】一対の電極間２０、７０に有機層からなる発光層５０を含む有機発光素子において、
該発光層のホスト材料がベリリウムを含む有機金属錯体であり、ゲスト材料が燐光発光性白金錯体であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光素子及びこれを用いた表示装置に関し、特に、一対の電極間に有機発光層を含む有機発光素子及びこれを用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、対向した電極間に２成分以上の材料で構成された発光層を有する有機発光素子において、発光層の主構成材料が亜鉛錯体であり、かつ副構成材料が燐光発光性白金錯体である発光素子が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる特許文献１に記載の発光素子においては、発光層のホストにＺｎ錯体、ゲストＰｔ錯体を用いることにより、高効率・長寿命な赤色発光素子を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０３５３５号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】H. Kanno et al., APPLIED PHYSICS LETTERS 90, 123509 (2007).
【非特許文献２】F. Lindla et al., APPLIED PHYSICS LETTERS 98, 173304 (2011).
【非特許文献３】S. Tokito et al., APPLIED PHYSICS LETTERS 83, 569 (2003).
【非特許文献４】Y. Zheng et al., APPLIED PHYSICS LETTERS 92, 223301 (2008).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、有機発光素子には、更なる高効率・長寿命に対する要請があり、特許文献１に記載の発光素子よりも、高い発光効率を有する有機発光素子が求められている。
【０００７】
そこで、本発明は、発光効率を更に改善し、より高効率・長寿命を実現できる有機発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る有機発光素子の一態様は、一対の電極間に有機層からなる発光層を含む有機発光素子において、
該発光層のホスト材料がベリリウムを含む有機金属錯体であり、ゲスト材料が燐光発光性白金錯体であることを特徴とする。
【０００９】
また、前記ホスト材料が、下記一般式（１）で表されるベリリウム錯体であることが好ましい。
【００１０】
【化１】
（式中、環Ｅ、環Ｆ及び環Ｇは、夫々独立して置換基を有していてもよい芳香環又は芳香族複素環を示す。ｎは０又は１を表す。）
また、前記ホスト材料が、下記一般式（２）で表されるベリリウム錯体であることが好ましい。
【００１１】
【化２】
（式中、環Ｈ及び環Ｊは、夫々独立して置換基を有していてもよい芳香環又は芳香族複素環を示す。ｎは０又は１を表す。）
また、前記ゲスト材料が、下記一般式（３）で表される燐光発光性白金錯体であることが好ましい。
【００１２】
【化３】
（式中、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４は、夫々白金原子に配位又は結合する部位を表す。Ｖ１、Ｖ２及びＶ３は夫々二価の原子（団）、単結合又は二重結合を表す。破線で表される結合は単結合又は二重結合を、実線で表される結合は配位結合又は共有結合を表す。）
また、前記ゲスト材料が、下記一般式（４）で表される燐光発光性白金錯体であることがより好ましい。
【００１３】
【化４】
（式中、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ及び環Ｄは、この中の何れか２つの環が置換基を有していてもよい含窒素複素環を示し、残りの２つの環が置換基を有していてもよい芳香環又は芳香族複素環を示す。環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄは夫々が置換基を介して縮合して環を形成してもよい。環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄは該環において複数の置換基同士が縮合してさらに環を形成してもよい。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、この中の何れか２つが白金原子に配位結合する窒素原子を示し、残りの２つは炭素原子又は窒素原子を表す。Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５及びＹ６は夫々独立して炭素又は窒素原子を示す。Ｑ１、Ｑ２及びＱ３は、夫々独立して二価の原子（団）又は結合手を示す。Ｑ１と環Ａ及び環Ｂ、Ｑ２と環Ａ及び環Ｃ、Ｑ３と環Ｂ及び環Ｄは夫々が置換基を介して縮合して環を形成してもよい。Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３及びＺ４は、いずれか２つが配位結合手を示し、残りの２つが共有結合手、酸素原子又は硫黄原子を示す。）
また、前記ホスト材料は、ベリリウム錯体以外の金属錯体を含んでもよい。
【００１４】
また、前記一対の電極は、基板上に設けられた陽極と、該陽極と間隔を有して配置された陰極とからなり、
前記発光層と前記陽極との間に正孔輸送層を有し、
前記発光層と前記陰極との間に電子輸送層を有してもよい。
【００１５】
また、本発明の他の態様に係る表示装置は、前記有機発光素子を画素として備える表示素子と、
該表示素子を駆動する駆動手段と、を有してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高効率の発光と、長寿命を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態１に係る有機発光素子の一例を示した断面構成図である。
【図２】実施例１に係る有機発光素子と比較例３に係る有機発光素子の輝度減衰特性を示した図である。
【図３】実施例３の測定結果を示した図である。
【図４】実施例６及び比較例７に係る有機発光素子の印加電圧−輝度特性を示した図である。
【図５】実施例６及び比較例７に係る有機発光素子の印加電圧−電流密度特性を示した図である。
【図６】実施例６及び比較例７に係る有機発光素子の電流密度−外部量子効率特性を示した図である。
【図７】実施例６及び比較例７に係る有機発光素子のスペクトル特性を示した図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る表示装置を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
【００１９】
［実施形態１］
【００２０】
図１は、本発明の実施形態１に係る有機発光素子の一例を示した断面構成図である。図１において、実施形態１に係る有機発光素子は、基板１０と、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide、酸化インジウム錫）電極２０と、正孔注入層３０と、正孔輸送層４０と、発光層５０と、電子輸送層６０と、電極層７０とを有する。
【００２１】
実施形態１に係る有機発光素子は、基板１０の表面上に、ＩＴＯ電極２０、正孔注入層３０、正孔輸送層４０、発光層５０、電子輸送層６０及び電極層７０が順に積層された構成を有している。正孔注入層３０、正孔輸送層４０、発光層５０、電子輸送層６０は、総て有機材料からなる有機層として構成されているので、正孔注入層３０を第１の有機層３０、正孔輸送層４０を第２の有機層４０、発光層５０を第３の有機層５０、電子輸送層６０を第４の有機層６０と呼んでもよい。また、ＩＴＯ電極２０と電極層７０は、所定間隔を有して対向配置されて対をなし、その間に正孔注入層３０、正孔輸送層４０、発光層５０及び電子輸送層６０が設けられた構成となっている。つまり、本実施形態に係る有機ＥＬ素子は、第１〜第４の有機層３０〜６０が一対のＩＴＯ電極２０と電極層７０とでサンドイッチ状に挟まれた構成を有している。
【００２２】
基板１０は、光を透過する透明な基板が用いられ、例えば、ガラス基板やプラスチック基板が利用されてよい。基板１０は、透明な材料であれば、用途に応じて種々の材料から構成され得る。
【００２３】
ＩＴＯ電極２０は、光を透過する透明な金属薄膜からなり、透明な電極として構成される。ＩＴＯ電極２０は陽極として機能し、駆動時には正電圧が印加され、正孔が注入される。なお、本実施形態においては、陽極としてＩＴＯ電極２０を用いた例を挙げているが、透明電極を構成できれば、他の材料を用いてもよい。
【００２４】
なお、基板１０とＩＴＯ電極２０は、基板１０上にＩＴＯ電極２０の薄膜が最初から成膜された状態で、ＩＴＯ基板として提供されてもよい。
【００２５】
正孔注入層３０は、ＩＴＯ電極２０と正孔輸送層４０の中間の仕事関数を有し、ＩＴＯ電極２０に注入される正孔を正孔輸送層４０に注入する橋渡しを行うバッファ層である。上述のように、正孔注入層３０は、有機材料で構成される。正孔注入層３０は、ＩＴＯ電極２０で注入された正孔を、正孔輸送層４０に橋渡しできる機能を有する種々の有機材料から構成されてよいが、例えば、下記の一般式（５）に示す化合物（以下、「ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ」と呼ぶ。）から構成されてもよい。
【００２６】
【化５】
正孔輸送層４０は、正孔注入層３０から注入された正孔を発光層５０へと輸送する層である。正孔輸送層４０も、有機材料で構成される。正孔輸送層４０は、正孔を輸送する機能を有すれば、種々の有機材料を用いることができるが、例えば、下記の化学式（６）に示す化合物（以下、「α−ＮＰＤ」と呼ぶ。）を用いるようにしてもよい。
【００２７】
【化６】
また、例えば、正孔輸送層４０には、下記の化学式（７）に示す化合物（以下、「ＴＡＰＣ」と呼ぶ。）を用いるようにしてもよい。
【００２８】
【化７】
電極層７０は、駆動時に陰極として機能し、負電圧が印加される。電極層７０は、金属薄膜で構成されてよく、例えば、アルミニウム、銀−マグネシウム合金、カルシウム等の金属薄膜として構成されてよい。
【００２９】
電子輸送層６０は、電極層７０から注入された電子を発光層５０に輸送するための層である。電子輸送層６０は、有機材料から構成されてよい。有機材料は、電子を輸送する機能を果たすことができれば、種々の有機材料を用いることができるが、例えば、２，２'，２"−（１，３，５−ベンゼントリイル）−トリス（１−フェニル−１−Ｈ−ベンゾイミダール）（又は2, 2',2"-(1, 3, 5-benzenetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole)）（以下、「ＴＰＢＩ」と呼ぶ。）を用いてもよい。なお、ＴＰＢＩの化学式を、下記の化学式（８）に示す。
【００３０】
【化８】
発光層５０は、電子と正孔の結合により発光する層である。発光層５０は、電子と正孔の結合により励起され、励起状態から基底状態に戻る際に光を発光する。発光層５０は、主成分となるホスト材料と、少量成分（副成分）となるゲスト材料とから構成される。本実施形態に係る有機発光素子の発光層５０は、ホスト材料にはベリリウムを含む金属錯体（ベリリウム錯体、Ｂｅ錯体）が用いられ、ゲスト材料には白金を含む燐光発光性材料（白金錯体、Ｐｔ錯体）が用いられる。ホスト材料とゲスト材料は、混合した状態で発光層５０中に存在し、主成分となるホスト材料中に、小量成分のゲスト材料が混合した状態で発光層５０は構成される。発光層５０において、発光の役割を担うのは、ゲスト材料である。よって、本実施形態に係る有機発光素子の発光層５０においては、Ｂｅ錯体が主成分となり、Ｐｔ錯体が少量成分となるが、発光の役割を担うのはＰｔ錯体ということになる。
【００３１】
なお、ホスト材料に用いられるベリリウム錯体としては、下記一般式（１）で表されるＢｅ錯体が挙げられる。下記一般式（１）で表されるベリリウム錯体は、赤色発光白金錯体ゲスト材料用のホスト材料として好適に用いられ、赤色発光する発光層５０を構成することができる。
【００３２】
【化９】
（式中、環Ｅ、環Ｆ及び環Ｇは、夫々独立して置換基を有していてもよい芳香環又は芳香族複素環を示す。ｎは０又は１を表す。）
より詳細には、赤色発光白金錯体ゲスト材料用のホスト材料に用いられるベリリウム錯体は、下記一般式（９）で表される。
【００３３】
【化１０】
ここで、一般式（９）において、置換基Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ及びＲ２ｃは、夫々独立して、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アミノ基、モノ又はジアルキルアミノ基、モノ又はジアリールアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、カルバモイル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヘテロ環基、トリアルキルシリル基、トリアリールシリル基を表す。また、Ｒ２ａ基同士、Ｒ２ｂ基同士、Ｒ２ｃ基同士、Ｒ２ａとＲ２ｂ、Ｒ２ａとＲ２ｃ、Ｒ２ｃとＲ２ｂが一緒になって縮合環構造を形成してもよい。ｍ４及びｍ６は０〜３の整数を表す。ｍ５は０〜２の整数を表す。また、ｍ４及びｍ６が２以上の整数の場合は、複数のＲ２ａ及びＲ２ｃは異なっていてもよい。
【００３４】
ここで、アルキル基としては、例えば、炭素数１〜３０、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基が挙げられる。具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、２−エチルヘキシル基、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、シクロヘキシル基等が挙げられる。
【００３５】
また、ハロゲン化アルキル基としては、上述のアルキル基の１個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子によりハロゲン置換された基が挙げられ、具体的には、例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基等のパーフルオロアルキル基等が挙げられる。
【００３６】
アラルキル基としては、アルキル基の１個以上の水素原子が炭素環式アリール基（当該アリール基は、前記したアルキル基、後述するアルコキシ基、ハロゲン原子などの置換基を有していてもよい。）で置換された基が挙げられる。好ましいアラルキル基としては、置換基を有していてもよい、炭素数７〜３０、好ましくは７〜２０、より好ましくは７〜１５のアリール化アルキル基が挙げられ、具体例としては、例えば、ベンジル基、４−メチルベンジル基、４−メトキシベンジル基、１−フェネチル基等が挙げられる。
【００３７】
アルケニル基としては、炭素数２〜３０、好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０の直鎖状又は分枝状のアルキル基に１個以上の二重結合を有するものが挙げられ、具体例としては、例えば、ビニル基、アリール基、２−ブテニル基、３−ペンテニル基などが挙げられる。
【００３８】
アルキニル基としては、炭素数２〜３０、好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０の直鎖状又は分枝状のアルキル基に１個以上の三重結合を有するものが挙げられる。具体例としては、例えば、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基等が挙げられる。
【００３９】
アリール基としては、炭素数６〜３０、好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１２のアリール基が挙げられる。具体例としては、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基、アントラニル基などが挙げられる。当該アリール基は、前記したアルキル基、後述するアルコキシ基、ハロゲン原子などの置換基を有していてもよい。
【００４０】
ヘテロアリール基としては、炭素数２〜１５で、異種原子として少なくとも１個、好ましは１〜３個の窒素原子、酸素原子、硫黄原子等の異種原子を含んでいる、５〜８員、好ましくは５又は６員の単環式、多環式又は縮合環式のヘテロアリール基が挙げられる。具体的には、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、フタラジニル基、キナゾリニル基、ナフチリジニル基、シンノリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基及びベンゾチアゾリル基等が挙げられる。また、ヘテロアリール基は、前記したアルキル基、後述するアルコキシ基、ハロゲン原子などの置換基を有していてもよい。
【００４１】
モノ又はジアルキルアミノ基としては、上述のようなアルキル基により、１個又は２個の水素原子が置換されたアミノ基が挙げられる。具体例としては、例えば、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等が挙げられる。
【００４２】
モノ又はジアリールアミノ基としては、上述のようなアリール基により、１個又は２個の水素原子が置換されたアミノ基が挙げられる。具体例としては、例えば、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、フェニルナフチルアミノ基等が挙げられる。
【００４３】
アルコキシ基としては、上述のようなアルキル基に酸素原子が結合した基が挙げられる。具体例としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基等が挙げられる。
【００４４】
アリールオキシ基としては、上述のようなアリール基に酸素原子が結合した基が挙げられ、具体例としては、例えば、フェノキシ基、トリルオキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられる。
【００４５】
ヘテロアリールオキシ基としては、上述のようなヘテロアリール基に酸素原子が結合した基が挙げられる。具体例としては、例えば、２−ピリジルオキシ基、２−ピラジニルオキシ基、２−ピリミジニルオキシ基、２−キノリルオキシ基等が挙げられる。
【００４６】
アルコキシカルボニル基としては、直鎖状でも分岐状でも或いは環状でもよく、例えば炭素数２〜１９のアルコキシカルボニル基が挙げられる。具体例としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ−プロポキシカルボニル基、２−プロポキシカルボニル基、ｎ−ブトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、２−エチルヘキシルオキシカルボニル基、ラウリルオキシカルボニル基、ステアリルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等が挙げられる。
【００４７】
アシルオキシ基としては、カルボン酸由来の、例えば炭素数２〜１８のアシルオキシ基が挙げられる。具体例としては、例えば、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ペンタノイルオキシ基、ヘキサノイルオキシ基、ラウロイルオキシ基、ステアロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、アクリロイルオキシ基等が挙げられる。
【００４８】
アシルアミノ基としては、アミノ基の１個の水素原子が、上述のようなアシル基で置換されたアミノ基が挙げられる。具体例としては、例えば、ホルミルアミノ基、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基、ピバロイルアミノ基、ペンタノイルアミノ基、ヘキサノイルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等が挙げられる。
【００４９】
カルバモイル基としては、無置換のカルバモイル基又は窒素原子上の少なくとも１つの水素原子が、上述のようなアルキル基、アリール基又はアラルキル基などで置換されたモノ又はジ置換カルバモイル基が挙げられる。例えば、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等が挙げられる。
【００５０】
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。
【００５１】
ヘテロ環基は、上述のようなヘテロアリール基であり、例えば、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、ベンズオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基等が挙げられる。
【００５２】
トリアルキルシリル基としては、上述のようなアルキル基で三置換されたシリル基が挙げられ、具体例としては、例えば、トリメチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基等が挙げられる。
【００５３】
トリアリールシリル基としては、上述のアリール基で三置換されたシリル基が挙げられ、具体例としては、例えば、トリフェニルシリル基等が挙げられる。
【００５４】
以下、本実施形態に係る有機発光素子の発光層５０の赤色発光ゲスト材料用のホスト材料に用いられる、一般式（１）、（９）で表されるベリリウム錯体の具体的な構造式の例をＨ−１〜Ｈ−２５として示す。但し、以下の構造式は、代表例を例示しただけであり、本実施形態で用いられる一般式（１）、（９）で表されるベリリウム錯体がこれらに限定される訳ではない。
【００５５】
【化１１】
【００５６】
【化１２】
【００５７】
【化１３】
次に、緑色に発光する発光層５０のホスト材料に用いられるベリリウム錯体について説明する。緑色発光する発光層５０のホスト材料としては、下記一般式（２）で表されるＢｅ錯体が挙げられる。下記一般式（２）で表されるベリリウム錯体は、緑色発光白金錯体ゲスト材料用のホスト材料として好適に用いられ、緑色発光する発光層５０を構成することができる。
【００５８】
【化１４】
式中、環Ｈ及び環Ｊは、夫々独立して置換基を有していてもよい芳香環又は芳香族複素環を示す。ｎは０又は１を表す。
【００５９】
より詳細には、緑色発光白金錯体ゲスト材料用のホスト材料に用いられるベリリウム錯体は、下記一般式（１０）で表される。
【００６０】
【化１５】
ここで、一般式（１０）において、置換基Ｒ２ａ、Ｒ２ｂは、夫々独立して、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アミノ基、モノ又はジアルキルアミノ基、モノ又はジアリールアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、カルバモイル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヘテロ環基、トリアルキルシリル基、トリアリールシリル基を表し、Ｒ２ａ基同士、Ｒ２ｂ基同士、Ｒ２ａとＲ２ｂ、が一緒になって縮合環構造を形成してもよい。ｍ５及びｍ６は０〜４の整数を表す。また、ｍ５及びｍ６が２以上の整数の場合は、複数のＲ２ａ及びＲ２ｂは異なっていてもよい。
【００６１】
なお、各置換基の説明については、一般式（９）を示した際に行った説明と同様であるので、その説明を省略する。
【００６２】
以下、本実施形態に係る有機発光素子の発光層５０の緑色発光ゲスト材料用のホスト材料に用いられる、一般式（２）、（１０）で表されるベリリウム錯体の具体的な構造式の例をＨ−２６〜Ｈ−５０として示す。但し、以下の構造式は、代表例を例示しただけであり、本実施形態で用いられる一般式（２）、（１０）で表されるベリリウム錯体がこれらに限定される訳ではない。
【００６３】
【化１６】
【００６４】
【化１７】
【００６５】
【化１８】
次に、発光層５０のゲスト材料について説明する。ゲスト材料に用いられる燐光発光性白金錯体としては、下記一般式（３）で表される白金錯体が挙げられる。
【００６６】
【化１９】
式（３）中、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４は、夫々白金原子に配位又は結合する部位を表す。Ｖ１、Ｖ２及びＶ３は夫々二価の原子（団）、単結合又は二重結合を表す。破線で表される結合は単結合又は二重結合を、実線で表される結合は配位結合又は共有結合を表す。
【００６７】
ここで、一般式（２）において、白金原子に炭素結合で共有結合するＷ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４としては特に限定されないが、芳香族炭素環配位子（例えばベンゼン環、ナフタレン環、等）、芳香族複素環配位子（例えば、ピリジン環、トリアジン環、ピロール環、トリアゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、ベンゾピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、フタラジン環、キナゾリン環、ナフチリジン環、シンノリン環、ピラゾール環、ピロール環等）が挙げられる。これらの環配位子は、上述のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、置換アミノ基等で置換されていてもよい。
【００６８】
白金原子に窒素原子で配位又は結合するＷ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４は特に限定されないが、ピリジン環、トリアジン環、ピロール環、トリアゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、ベンゾピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、フタラジン環、キナゾリン環、ナフチリジン環、シンノリン環、ピラゾール環、ピロール環等の含窒素複素環、イミノ基（−Ｃ（Ｒ）＝Ｎ−）等が挙げられる。また、含窒素複素環は上述のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、置換アミノ基等で置換されていてもよい。
【００６９】
白金原子に酸素原子で結合するＷ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４としては、アリールオキシ（好ましくは炭素数６〜３０、好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１２の、例えば、フェニルオキシ、トリルオキシ、ナフチルオキシ、アントリルオキシ基等）、ヘテロアリールオキシ（炭素数２〜２０、好ましくは炭素数３〜１５、より好ましくは炭素数３〜１０の、例えば、ピリジルオキシ、トリアゾリルオキシ、チアゾリルオキシ、チアジアゾリルオキシ、オキサゾリルオキシ、オキサジアゾリルオキシ、インドリルオキシ、ベンゾチエニルオキシ、ベンゾフリルオキシ、ピリミジニルオキシ、ピラジニルオキシ、ピリダジニルオキシ、キノリルオキシ、イソキノリルオキシ、キノキサリニルオキシ、フタラジニルオキシ、キナゾリニルオキシ、ナフチリジニルオキシ、シンノリニルオキシ、ピラゾリルオキシ、ピロリルオキシ等）が挙げられる。これらのアリールオキシ及びヘテロアリールオキシは、上述のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、置換アミノ基等で置換されていてもよい。
【００７０】
白金原子に硫黄原子で結合するＷ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４としては、アリールチオ（好ましくは炭素数６〜３０、好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１２の、例えば、フェニルチオ、トリルチオ、ナフチルチオ、アントリルチオ基等）、ヘテロアリールチオ（炭素数２〜２０、好ましくは炭素数３〜１５、より好ましくは炭素数３〜１０の、例えば、ピリジルチオ、トリアゾリルチオ、チアゾリルチオ、チアジアゾリルチオ、オキサゾリルチオ、オキサジアゾリルチオ、インドリルチオ、ベンゾチエニルチオ、ベンゾフリルチオ、ピリミジニルチオ、ピラジニルチオ、ピリダジニルチオ、キノリルチオ、イソキノリルチオ、キノキサリニルチオ、フタラジニルチオ、キナゾリニルチオ、ナフチリジニルチオ、シンノリニルチオ、ピラゾリルチオ、ピロリルチオ等）が挙げられる。これらのアリールチオ及びヘテロアリールチオは後述するアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、置換アミノ基等で置換されていてもよい。
Ｖ１、Ｖ２及びＶ３は夫々連結基、単結合又は二重結合を表す。連結基としては特に限定されるものではないが、窒素原子連結基、酸素原子連結基、カルボニル連結基、（ポリ）メチレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、珪素原子連結基等が挙げられる。
【００７１】
また、ゲスト材料として用いられる好ましい燐光発光性白金錯体として、下記一般式（４）で表された白金錯体が挙げられる。
【００７２】
【化２０】
式（４）中、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ及び環Ｄは、この中の何れか２つの環が置換基を有していてもよい含窒素複素環を示し、残りの２つの環が置換基を有していてもよい芳香環又は芳香族複素環を示す。環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄは夫々が置換基を介して縮合して環を形成してもよい。環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄは該環において複数の置換基同士が縮合してさらに環を形成してもよい。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、この中の何れか２つが白金原子に配位結合する窒素原子を示し、残りの２つは炭素原子又は窒素原子を表す。Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５及びＹ６は夫々独立して炭素又は窒素原子を示す。Ｑ１、Ｑ２及びＱ３は、夫々独立して二価の原子（団）又は結合手を示す。Ｑ１と環Ａ及び環Ｂ、Ｑ２と環Ａ及び環Ｃ、Ｑ３と環Ｂ及び環Ｄは夫々が置換基を介して縮合して環を形成してもよい。Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３及びＺ４は、いずれか２つが配位結合手を示し、残りの２つが共有結合手、酸素原子又は硫黄原子を示す。
【００７３】
本実施形態の一般式（４）で表される白金錯体において、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄにおける置換基を有していてもよい含窒素複素環としては、少なくとも１個の窒素原子を異種原子として有する複素環であり、更に１個〜３個の例えば窒素原子、酸素原子又は硫黄原子からなる異種原子を含有していてもよい５〜８員、好ましくは５又は６員の単環式、多環式又は縮合環式の複素環が挙げられる。含窒素複素環の窒素原子は、白金原子に配位することができるものである。多環式基や縮合環式基を形成する他の環としては、上述の複素環式基や炭素環式基などが挙げられる。 好ましい含窒素複素環としては、例えば、ピリジン環、トリアジン環、ピロール環、ジアゾール環、トリアゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、ベンゾピロール環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、フタラジン環、キナゾリン環、ナフチリジン環、シンノリン環、ピラゾール環、２Ｈ−ピロール環等が挙げられる。
【００７４】
一般式（４）で表される白金錯体の環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄにおける含窒素複素環上の１個以上の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。このような置換基としては、発光特性に悪影響を与えない基であれば特に制限はないが、好ましくは後述する一般式（８）で表される白金錯体におけるＲ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ及びＲ１ｄで説明される基を挙げることができる。
【００７５】
本実施形態の一般式（４）で表される白金錯体において、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄが置換基を有していてもよいアリール環又はヘテロアリール環である場合の当該アリール環としては、炭素数６〜４０、好ましくは炭素数６〜３０、更に好ましくは６〜２０の単環式、多環式又は縮合環式の炭素環式基が挙げられる。また、当該ヘテロアリール環としては、１個〜３個の例えば窒素原子、酸素原子又は硫黄原子からなる異種原子を含有する、５〜８員、好ましくは５又は６員の単環式、多環式又は縮合環式の複素環式基が挙げられる。複素環式基の多環式や縮合環式を形成する他の環としては上述した複素環式基や炭素環式基などが挙げられる。
【００７６】
好ましいアリール環又はヘテロアリール環としては、例えば、ベンゼン環、ピリジン環、トリアジン環、ピロール環、ジアゾール環、フラン環、チオフェン環、ナフタレン環、ピリミジン環、ピリダジン環、キノリン環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、ピラゾール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環などが挙げられる。
【００７７】
一般式（４）で表される白金錯体の環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄにおけるアリール環又はヘテロアリール環上の１個以上の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。このような置換基としては、発光特性に悪影響を与えない基であれば特に制限はないが、好ましくは後述する一般式（１１）で表される白金錯体におけるＲ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ及びＲ１ｄで説明される基を挙げることができる。
【００７８】
次に、一般式（４）において、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３で示される二価の原子（団）について説明する。
【００７９】
本実施形態においてＱ１、Ｑ２、Ｑ３で示される二価の原子（団）は、４個の環基をつなぐスペーサーとして存在する。具体例としては、例えば、−（ＣＲ１Ｒ２）ｎ１２−、−Ｏ（ＣＲ１Ｒ２）ｎ１２Ｏ−、−（Ｏ）ｎ１３Ｃ（＝Ｏ）（Ｏ）ｎ１４−、酸素原子、硫黄原子、−ＮＲ３−、−ＢＲ４−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−ＳＯ２−、−Ｏ（ＳＯ２）Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ５Ｒ６）−、−ＯＳｉ（Ｒ５Ｒ６）Ｏ−、−Ｃ（＝ＣＲ７Ｒ８）−等が挙げられる。ｎ１２は１〜３の整数を表し、ｎ１３及びｎ１４は夫々０又は１を表す。
【００８０】
−（ＣＲ１Ｒ２）ｎ１２−及び−Ｏ（ＣＲ１Ｒ２）ｎ１２Ｏ−におけるＲ１及びＲ２としては、夫々独立して水素原子、アルキル基、アラルキル基又はアリール基が挙げられ、ＮＲ３におけるＲ３としては、水素原子、アルキル基、アラルキル基又はアリール基が挙げられ、ＢＲ４におけるＲ４としては、アルキル基、アラルキル基及びアリール基が挙げられ、ＳｉＲ５Ｒ６及び−Ｏ（ＳｉＲ５Ｒ６）Ｏ−におけるＲ５及びＲ６としては、夫々独立して、アルキル基、アラルキル基又はアリール基が挙げられ、−Ｃ（＝ＣＲ７Ｒ８）−におけるＲ７及びＲ８としては、水素原子、アルキル基、アラルキル基、アリール基又はシアノ基が挙げられ、これらＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８で示されるアルキル基、アラルキル基及びアリール基の具体例等は、後述する一般式（８）で表される白金錯体におけるアルキル基、アラルキル基及びアリール基の場合と全く同様である。また、Ｒ１とＲ２、Ｒ３とＲ４、Ｒ５とＲ６とが互いに結合して各々が置換している原子と共に形成される環としては、ヘテロ原子を含んでもよい５又は６員環が挙げられる。
【００８１】
具体的な環としては、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、テトラヒドロフラン環、テトラヒドロピラン環、ジオキソラン環、ジオキサン環、フラン環、ピラン環、チオフェン環、ベンゼン環、テトラヒドロシロール環及びシロール環等が挙げられる。また、これらの環は同一原子からの二価基のスピロ環、異なる原子からの二価基の飽和環、芳香族環等も含む。
【００８２】
更に、本実施形態に係る有機発光素子の発光層５０のゲスト材料に用いられる好ましい燐光発光性材料として、下記一般式（１１）で表される白金錯体が挙げられる。
【００８３】
【化２１】
式（１１）中、置換基Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ及びＲ１ｄは、夫々独立して、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アミノ基、モノ又はジアルキルアミノ基、モノ又はジアリールアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、カルバモイル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヘテロ環基、トリアルキルシリル基、トリアリールシリル基を表し、Ｒ１ａ基同士、Ｒ１ｂ基同士、Ｒ１ｃ基同士、Ｒ１ｄ基同士、Ｒ１ａとＲ１ｂ、Ｒ１ａとＲ１ｃ、Ｒ１ｂとＲ１ｄとが一緒になって縮合環構造を形成してもよい。又は夫々の基とＱ１、Ｑ２、Ｑ３におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、又はＲ６とで縮合環を形成してもよい。ｍ１、ｍ２、ｍ３及びｍ４は０〜３の整数を表す。また、ｍ１、ｍ２、ｍ３及びｍ４が２以上の整数の場合は、複数のＲ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ及びＲ１ｄは異なっていてもよい。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３及びＺ４は上記と同じ意味を表す。
【００８４】
一般式（１１）において、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄで示されるアルキル基としては、例えば、上述のような炭素数１〜３０、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基が挙げられる。具体例としても、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、２−エチルヘキシル基、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。
【００８５】
同様に、一般式（１１）において、ハロゲン化アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アミノ基、モノ又はジアルキルアミノ基、モノ又はジアリールアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、カルバモイル基、ハロゲン原子、ヘテロ環基、トリアルキルシリル基、トリアリールシリル基については、一般式（１）において説明したものと同様のものが挙げられる。
【００８６】
これらの置換基は更に置換されていてもよい。また、Ｒ１ａ基同士、Ｒ１ｂ基同士、Ｒ１ｃ基同士、Ｒ１ｄ基同士が一緒になって縮合環構造を形成してもよく、更には、Ｒ１ａとＲ１ｂ、Ｒ１ｃとＲ１ｃ又は／及びＲ１ｂとＲ１ｄとが一緒になって縮合環構造を形成していてもよい。縮合環の具体例としては、例えばフェナンスレン環、フルオレン−９−オン環、１，１０−フェナンスロリン環、４，５−ジアザフルオレン−９−オン環等が挙げられる。ｍ１、ｍ２、ｍ３及びｍ４は夫々Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ及びＲ１ｄの数を示し、夫々独立して０〜３の整数を示す。また、ｍ１、ｍ２、ｍ３及びｍ４が２以上の整数の場合は、複数のＲ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ及びＲ１ｄは同一であっても互いに異なっていてもよい。
【００８７】
一般式（１１）で示される白金錯体のさらに好ましい形態としては、例えば、下記一般式（１２）で表される白金錯体が挙げられる。
【００８８】
【化２２】
式（１２）中、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ及びＲ１ｄは、夫々独立して、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、モノ又はジアルキルアミノ基、モノ又はジアラルキルアミノ基、モノ又はジアリールアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、カルバモイル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヘテロ環基、トリアルキルシリル基、トリアリールシリル基、を表し、Ｒ１ａ基同士、Ｒ１ｂ基同士、Ｒ１ｃ基同士、Ｒ１ｄ基同士、Ｒ１ａとＲ１ｂ、Ｒ１ａとＲ１ｃ、Ｒ１ｂとＲ１ｄとが一緒になって縮合環構造を形成してもよい。又はＲ１ａとＲ１ｂはＲ１ａｂと一緒になって縮合環構造を形成してもよい。Ｒ１ａｂは水素原子、アルキル基、アラルキル基、アリール基、ヘテロ環基を表す。白金原子とＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４との結合は、そのうちの二つが配位結合を残りの二つが共有結合を表す。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、ｍ１、ｍ２、ｍ３及びｍ４は上記と同じ意味を表す。
【００８９】
一般式（１２）における置換基Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ及びＲ１ａｂの説明は一般式（１１）にて置換基の説明として列記したものと同様である。
【００９０】
また、Ｒ１ａ基同士、Ｒ１ｂ基同士、Ｒ１ｃ基同士、Ｒ１ｄ基同士が一緒になって縮合環構造を形成してもよく、更には、Ｒ１ａとＲ１ｂ、Ｒ１ａとＲ１ｃ又は／及びＲ１ｂとＲ１ｄとが一緒になって縮合環構造を形成していてもよい。又は、Ｒ１ａとＲ１ｂはＲ１ａｂとが一緒になって縮合環構造を形成していてもよい。該縮合環の具体例としては、例えばフェナンスレン環、フルオレン−９−オン環、１，１０−フェナンスロリン環、４，５−ジアザフルオレン−９−オン環等が挙げられる。
【００９１】
以下、本実施形態に係る有機発光素子に用いられ、一般式（３）で示されるゲスト材料である燐光性発光をする白金金属錯体の具体的な構造式を、Ｇ−１〜Ｇ−６７として以下に示す。但し、これらは、代表例を例示しただけであり、本発明に用いられる一般式（３）で示される白金金属錯体がこれに限定されるものではない。
【００９２】
【化２３】
【００９３】
【化２４】
【００９４】
【化２５】
【００９５】
【化２６】
【００９６】
【化２７】
また、本実施形態に係る有機発光素子の発光層５０のゲスト材料として用いられる一般式（３）で示される燐光発光子白金錯体の他の具体的な化合物群を以下に示す。
【００９７】
【化２８】
【００９８】
【化２９】
【００９９】
【化３０】
【０１００】
【化３１】
【０１０１】
【化３２】
【０１０２】
【化３３】
【０１０３】
【化３４】
【０１０４】
【化３５】
【０１０５】
【化３６】
【０１０６】
【化３７】
【０１０７】
【化３８】
【０１０８】
【化３９】
【０１０９】
【化４０】
【０１１０】
【化４１】
【０１１１】
【化４２】
【０１１２】
【化４３】
【０１１３】
【化４４】
［実施例］
【０１１４】
次に、本発明の実施例に係る有機発光素子について説明する。本実施例に係る有機発光素子においては、図１のような有機発光素子を、発光層５０のホスト材料とゲスト材料の組み合わせを種々変えて作製した。そして、得られた有機発光素子の特性を、比較例とともに測定して評価した。
【０１１５】
まず、実施例１乃至５で共通の部分について説明する。実施例１乃至５に係る有機発光素子は、図１に示した素子構成とし、図１に示すように、有機層が４層の素子を作製した。作製方法としては、まず、ガラスの基板１０上にＩＴＯ２０の薄膜が形成されたＩＴＯ基板上に、正孔注入層３０として、一般式（４）に示したＰＥＤＯＴ：ＴＳＳをスピンコート法により成膜した。その後、正孔輸送層４０、発光層５０、電子輸送層６０及び電極層７０を、１０−４Ｐａの真空チャンバ内で抵抗加熱により真空蒸着し、連続成膜した。有機材料としては、正孔輸送層４０には一般式（５）に示したα−ＮＰＤ、発光層５０には各実施例及び比較例に応じて用いる所定の有機材料、電子輸送層６０には一般式（６）に示したＴＰＢＩ又は一般式（１）の具体例としてＨ−１で示されたベリリウム錯体を用いた。また、電極層７０には、ＬｉＦ／Ａｌを用いた。全体の材料構成を、膜厚を含めて示すと以下の通りとなる。
【０１１６】
有機層１（正孔注入層）（３５ｎｍ）：ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ又はＮＤ−１５０６（日産化学社製）
有機層２（正孔輸送層）（４０ｎｍ）：α−ＮＰＤ
有機層３（発光層）（３５ｎｍ）：所定のホスト／所定のゲスト
有機層４（電子輸送層）（４０又は２０ｎｍ）：ＴＰＢＩ又はＨ−１
電極層 （０．５ｎｍ／１００ｎｍ）：ＬｉＦ／Ａｌ
得られた有機発光素子のＩＴＯ２０側を陽極、Ａｌの電極層７０側を陰極にして電圧を印加し、電流、輝度、発光スペクトルの測定を行った。測定において、酸素や水が素子劣化の原因として問題となるので、かかる要因を除去するため、真空チャンバから度ラインボックスに空気に接触させることなく取り出し、ガラスキャップで封止を行った後に測定を行った。
【０１１７】
［実施例１］
【０１１８】
亜鉛錯体及びその他のホスト材料に対するベリリウム錯体の優位性を確認するため、ゲスト材料には燐光発光性白金錯体であるＧ−４で示された化合物を用い、ホスト材料はベリリウム錯体として示されたＨ−１、亜鉛錯体であるＺｎ（ＢＴＰ）２、一般的なホスト材料であるＢＡｌｑ、ＣＢＰをそれぞれ用いた。各ホスト材料中に３重量％、共蒸着によるゲスト材料のドーピングを行い、発光層５０を形成した。なお、亜鉛錯体のＺｎ（ＢＴＰ）２は、下記一般式（１３）で示される。正孔注入層３０には上述のようにＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを用い、電子輸送層６０は、Ｈ−１を用い、厚さは２０ｎｍとした。
【０１１９】
【化４５】
表１は、実施例１及び比較例１〜３に係る有機発光素子の測定結果を示す。表１において、各種のホスト材料に対し、外部量子効率（％）、駆動電圧（Ｖ）、色度（１００ｃｄ／ｍ２）の項目の測定結果が示されている。外部量子効率は、発光効率を示し、数値が高い程効率が高い。一方、駆動電圧は、低いほど低電圧駆動が可能となるので、値は低い方がよい。色度は、色を示した指標であり、大きく外れた値をとっていなければ問題無い。
【０１２０】
【表１】
表１に示すように、比較例３に係る特許文献１に記載された亜鉛錯体のホスト材料と白金錯体のゲスト材料の組み合わせは、比較例１、２に係る一般的なホスト材料と白金錯体のゲスト材料の組み合わせよりも。外部量子効率が高くなっており、高い発光効率を示している。そして、実施例１に係るベリリウム錯体のホスト材料と白金錯体のゲスト材料の組み合わせは、更に比較例３よりも高い外部量子効率を示している。このことから、ベリリウム錯体のホスト材料と白金錯体のゲスト材料の組み合わせは、亜鉛錯体のホスト材料と白金錯体のゲスト材料の組み合わせよりも発光効率が高いことが分かる。
【０１２１】
図２は、実施例１に係る有機発光素子と比較例３に係る有機発光素子の輝度減衰特性を示した図である。図２において、横軸が経過時間（ｈｒ）、縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。１０００ｃｄ／ｍ２からの輝度減衰を示した特性であるので、減衰が少ない状態が長時間維持されるほど、長寿命であることを意味する。図２に示される通り、実施例１に係るＨ−１ホスト材料（Ｂｅ錯体）を用いた有機発光素子の方が、比較例３に係るＺｎ（ＢＴＰ）２のホスト材料を用いた有機発光素子よりも減衰が少なく、長寿命であることが分かる。
【０１２２】
このように、ベリリウム錯体をホスト材料とした実施例１に係る有機発光素子によれば、一般的なホスト材料を用いた比較例１、２に係る有機発光素子のみならず、亜鉛錯体をホスト材料とした比較例３に係る有機発光素子よりも高発光効率及び長寿命な有機発光素子を提供することができる。
【０１２３】
［実施例２］
【０１２４】
実施例２においては、ベリリウム錯体のホスト材料との組み合わせにおいて、ゲスト材料が白金錯体であることの優位性を示すため、ゲスト材料以外の素子構造を固定して有機発光素子を作製した。発光層５０のゲスト材料には、比較例としては代表的な赤色イリジウム錯体であるＩｒ（ｐｉｑ）３を用い、実施例としては白金錯体であるＧ−４、Ｇ−５、Ｇ−７として示されているものを用いた。なお、Ｉｒ（ｐｉｑ）３は、下記一般式（１４）で示される。
【０１２５】
【化４６】
赤色Ｉｒ錯体をゲスト材料とした有機発光素子を比較例４とし、白金錯体Ｇ−４をゲスト材料とした有機発光素子を実施例２Ａ、白金錯体Ｇ−５をゲスト材料とした有機発光素子を実施例２Ｂ、白金錯体Ｇ−７をゲスト材料とした有機発光素子を実施例２Ｃとする。また、発光層５０のホスト材料には、ベリリウム錯体であるＨ−１を共通に用い、ゲスト濃度は３重量％、正孔注入層３０にはＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを用い、電子輸送層にはＨ−１（膜厚２０ｎｍ）を用いた。
【０１２６】
表２は、実施例２Ａ〜２Ｃ及び比較例４に係る有機発光素子の測定結果を示す。測定項目は、表１と同様である。
【０１２７】
【表２】
表２において、実施例２Ａ乃至２Ｃに係る有機発光素子は、いずれも比較例４に係る有機発光素子よりも高い外部量子効率を示している。よって、ホスト材料をベリリウム錯体とした場合において、ゲスト材料は白金錯体とする組み合わせが、燐光発光性材料として一般的なイリジウム錯体のゲスト材料との組み合わせより高い発光効率が得られることが分かる。
【０１２８】
［実施例３］
【０１２９】
実施例３においては、ベリリウム錯体のホスト材料との組み合わせにおいて、ゲスト材料が白金錯体であるときとイリジウム錯体であるときの素子寿命に関する評価を行った。このため、ゲスト材料に白金錯体であるＧ−４を用いた実施例３に係る有機発光素子と、代表的な燐光発光性材料であるＩｒ（ｐｉｑ）３をゲストに用いた比較例５に係る有機発光素子を作製した。また、ホスト材料としてベリリウム錯体のＨ−１を用い、ゲスト濃度は６重量％、正孔輸送層３０にはＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを用い、電子輸送層６０はＴＰＢＩ（膜厚４０ｎｍ）とした。そして、低電圧駆動時の１０００ｃｄ／ｍ２からの輝度減衰の様子を測定した。
【０１３０】
図３は、実施例３の測定結果を示した図である。図３において、白金錯体であるＧ−１をゲスト材料に用いた実施例３に係る有機発光素子が、イリジウム錯体であるＩｒ（ｐｉｑ）３をゲスト材料に用いた比較例５に係る有機発光素子よりも減衰が小さく、長寿命であることが示されている。
【０１３１】
このように、図３に示す通り、Ｇ−４をゲスト材料に用いた素子の方がＩｒ（ｐｉｑ）３をゲスト材料に用いた素子よりも長寿命となる結果が得られた。
【０１３２】
［実施例４］
【０１３３】
実施例４においては、ホスト材料にベリリウム錯体、ゲスト材料に白金錯体を用いた発光層５０の素子構成が、各種のゲスト比率の発光層構成について有効であることを示す。実施例４において、発光層の構成は、Ｈ−１をホスト材料に用い、Ｇ−４をゲスト材料に用い、ゲスト材料の濃度を１重量％、６重量％、１０重量％とした。そして、それぞれ実施例４Ａ、４Ｂ、４Ｃに係る有機発光素子として構成した。その際、正孔注入層３０にはＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを用い、電子輸送層６０はＴＰＢＩ（膜厚４０ｎｍ）とした。
【０１３４】
表３は、実施例４Ａ乃至４Ｃに係る有機発光素子の測定結果を示した図である。
【０１３５】
【表３】
表３に示されるように、ゲスト濃度を上げると駆動電圧の上昇がみられるものの、いずれの素子においても高い発光効率が得られた。このように、実施例４Ａ乃至４Ｃに係る有機発光素子は、ゲスト濃度を変化させても優れた発光効率を得ることができ、種々のゲスト濃度とすることが可能であることが分かる。
【０１３６】
［実施例５］
【０１３７】
実施例５においては、ベリリウム錯体をホスト材料、白金錯体をゲスト材料に用いた発光層５０を有する有機発光素子において、ホスト材料に別の成分を更に加えた場合でも、高発光効率と長寿命が実現できることを示す。実施例５においては、特に、発光層がBe錯体とＰｔ錯体を含む３種類以上の材料から構成される場合について検証する。近年、発光層を三成分（ホスト２種+ゲスト）で構成することで、高効率・長寿命な素子が得られることが報告されている（例えば、非特許文献１、２参照）。
【０１３８】
実施例５に係る有機発光素子において、発光層５０の構成は、ゲスト材料に白金錯体のＧ−４を用い、２種のホスト材料として、ベリリウム錯体のＨ−１と、緑色発光材料であるイリジウム錯体のＩｒ（ｐｐｙ）２ａｃａｃを用いた。なお、Ｉｒ（ｐｐｙ）２ａｃａｃは、下記一般式（１５）で示される。
【０１３９】
【化４７】
なお、各成分の構成比は、Ｈ−１：Ｉｒ（ｐｐｙ）２ａｃａｃ：Ｇ−４＝７７：２０：３とした。比較例６に係る有機発光素子として、発光層がＨ−１：Ｇ−４＝９７：３の構成比の素子も作製した。正孔注入層３０にはＮＤ１５０６を用い、電子輸送層６０にはＴＰＢＩ（膜厚４０ｎｍ）を用いた。
【０１４０】
表４は、実施例５及び比較例６に係る有機発光素子の測定結果を示す。
【０１４１】
【表４】
表４より、ベリリウム錯体を単体のホスト材料とした場合以上の特性は得られなかったものの、同程度の特性を得ることができた。したがって、発光層がベリリウム錯体と白金錯体を含む３種類以上の材料から構成される場合についても、本発明が適用可能であることがわかった。これにより、例えば、ホスト材料にベリリウム錯体よりも安価な材料を合わせて用いることにより、有機発光素子のコストを低減させることが可能となる。
【０１４２】
ここで、発光層を構成するＢｅ錯体とＰｔ錯体以外の材料は、非特許文献１に記載のα−ＮＰＤ同様、電荷輸送材料であってもよく、また、非特許文献２及び本実施例と同様にイリジウム錯体等の発光材料であってもよい。
【０１４３】
なお、実施例１乃至５においては、赤色発光するゲスト材料を選択し、赤色発光する発光層５０を形成し、有機発光素子を構成し、その実施結果を測定した。
【０１４４】
［実施例６］
実施例６においては、緑色発光する白金錯体ゲスト材料と、緑色発光する白金錯体ゲスト材料に用いられるベリリウム錯体を用いて緑色発光する発光層５０を形成して有機発光素子を実施した例について説明する。
【０１４５】
まず、実施例６及び比較例７に用いた素子作製工程の共通部分を説明する。素子構成として、図１に示す素子を使用した。ＩＴＯ基板２０上に正孔注入層３０であるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳをスピンコート法により成膜し、次いで有機層２−４である正孔輸送層４０、発光層５０及び電子輸送層６０と、電極層７０を１０−４Ｐａの真空チャンバ内で抵抗加熱により順次真空蒸着し、連続成膜した。
【０１４６】
有機層１（正孔注入層）（３５ｎｍ）：ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ
有機層２（正孔輸送層）（４０ｎｍ）：ＴＡＰＣ
有機層３（発光層）（３５ｎｍ）：Ｈ−２６又はＣＢＰ／Ｇ−２
有機層４（電子輸送層）（４０ｎｍ）：ＴＰＢＩ
電極層 （０．５ｎｍ／１００ｎｍ）：ＬｉＦ／Ａｌ
得られた素子のＩＴＯ２０側を陽極に、電極層７０であるＡｌ側を陰極にして電圧を印加して、電流、輝度、発光スペクトル測定を行った。上記測定は、素子劣化の原因として酸素や水が問題なので、その要因を除くため真空チャンバからドライボックスに空気に触れることなく取り出し、ガラスキャップで封止を行った後に測定を行った。
【０１４７】
その他のホスト材料に対するＢｅ錯体の優位性を確認するため、白金錯体の例示化合物Ｇ−２をゲスト材料として、各種ホスト材料（Ｈ−２６、ＣＢＰ）中に６重量％、共蒸着によるドーピングを行って、発光層を形成した。なお、化合物Ｈ−２６をホスト材料に用いた発光層５０が実施例６に係る有機発光素子を構成し、従来から用いられている化合物ＣＢＰをホスト材料に用いた発光層が比較例７に係る有機発光素子を構成する。
【０１４８】
図４は、実施例６及び比較例７に係る有機発光素子の印加電圧−輝度特性を示した図である。この点は、以下の図においても同様である。図４において、Ｈ−２６と示された特性が実施例６に係る有機発光素子の特性であり、ＣＢＰと示された特性が比較例７に係る有機発光素子の特性である。図４に示される通り、実施例６に係る有機発光素子は、同じ輝度を出力するのに、比較例７に係る有機発光素子に比べ、低輝度領域では高い電圧を要するが、高輝度領域では低い駆動電圧で動作できることが分かる。
【０１４９】
図５は、実施例６及び比較例７に係る有機発光素子の印加電圧−電流密度特性を示した図である。図５において、実施例６に係る有機発光素子は、同じ電流密度を出力するのに、比較例７に係る有機発光素子に比べ、低輝度領域では高い電圧を要するが、高輝度領域ではほぼ同程度の特性を有していることが分かる。
【０１５０】
図６は、実施例６及び比較例７に係る有機発光素子の電流密度−外部量子効率特性を示した図である。図６において、実施例６に係る有機発光素子は、比較例７に係る有機発光素子よりも、大幅に高い外部量子効率特性を有していることが示されている。このように、実施例６に係る有機発光素子によれば、従来の有機発光素子よりも外部量子効率を大幅に向上させることができる。
【０１５１】
図７は、実施例６及び比較例７に係る有機発光素子のスペクトル特性を示した図である。図７において、実施例６に係る有機発光素子と比較例７に係る有機発光素子は、５１０ｎｍ付近にピークを有するほぼ同一のスペクトル特性を示し、緑色の発光特性を示していることが分かる。よって、実施例６に係る有機発光素子によれば、緑色発光する有機発光素子において、高発光効率を実現することができる。
【０１５２】
このように、Ｂｅ錯体をホスト材料に用いることで、従来のホスト材料であるＣＢＰに比べて、高い発光効率を有する有機発光素子を得ることができる。
【０１５３】
なお、化合物Ｈ−１、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＴＰ）２は、化合物Ｇ−２をゲスト材料とした場合には、ホスト材料として用いることができない。これは、化合物Ｈ−１、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＴＰ）２の三重項エネルギーが化合物Ｇ−２の三重項エネルギー（２．４ｅＶ）よりも小さいため、高い発光効率が得られないためである（非特許文献３参照）。
【０１５４】
これに対し、化合物ＣＢＰの三重項エネルギーは２．６ｅＶであり、化合物Ｈ−２６の三重項エネルギーは２．５ｅＶである。また、正孔輸送材料についても、ゲスト材料より三重項エネルギーが大きい材料を用いることが好ましいため、ＴＡＰＣ（２．８ｅＶ）を用いた（ａ−ＮＰＤ：２．３ｅＶ）（非特許文献４参照）。
【０１５５】
［実施形態２］
【０１５６】
図８は、本発明の実施形態２に係る表示装置を示した図である。実施形態２に係る表示装置は、表示手段９０と、駆動回路１００とを有する。表示手段９０は、画像を表示する表示パネルであり、複数の画素８０を備える。画素８０は、各々が実施形態１に係る有機発光素子として構成され、自発光により画像を表示できる構成となっている。
【０１５７】
また、駆動回路１００は、表示手段９０を駆動させる駆動手段である。駆動回路１００は、例えば、垂直選択を行う垂直選択回路１０１と、選択された走査線のデータを読み取る水平読出回路１０２とを備えてよい。駆動回路１００の構成は、表示手段９０を駆動できれば、種々の構成とされてよい。
【０１５８】
このように、実施形態１に係る有機発光素子を表示手段９０の画素として用い、表示装置を構成することができる。実施形態２に係る表示装置によれば、画素を構成する有機発光素子が高効率・長寿命に構成されているので、発光効率が高く長寿命なディスプレイ装置とすることができる。
【０１５９】
以上説明したように、本実施形態に係る有機発光素子及び表示装置によれば、発光層のホストにベリリウムを含む金属錯体（Ｂｅ錯体）・ゲストにＰｔ錯体を用いることで、Ｚｎ錯体をホストに用いた赤色素子及び一般的な材料をホストに用いた緑色素子より高い発光効率・素子寿命を得ることができる。また、Ｂｅ錯体ホストとＰｔ錯体ゲストを組み合わせた有機発光素子は、Ｂｅ錯体ホストとその他の金属錯体ゲスト（例えば、Ｉｒ錯体）を組み合わせた素子よりも、良好な性能を得ることができる。
【０１６０】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１６１】
本発明は、発光素子、表示素子及びこれを用いた発光装置や画像表示装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１６２】
１０ 基板
２０ ＩＴＯ
３０ 正孔注入層（有機層１）
４０ 正孔輸送層（有機層２）
５０ 発光層（有機層３）
６０ 電子輸送層（有機層４）
７０ 電極層
８０ 画素
９０ 表示手段
１００ 駆動回路
１０１ 垂直選択回路
１０２ 水平読出回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光素子及びこれを用いた表示装置に関し、特に、一対の電極間に有機発光層を含む有機発光素子及びこれを用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、対向した電極間に２成分以上の材料で構成された発光層を有する有機発光素子において、発光層の主構成材料が亜鉛錯体であり、かつ副構成材料が燐光発光性白金錯体である発光素子が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる特許文献１に記載の発光素子においては、発光層のホストにＺｎ錯体、ゲストＰｔ錯体を用いることにより、高効率・長寿命な赤色発光素子を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０３５３５号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】H. Kanno et al., APPLIED PHYSICS LETTERS 90, 123509 (2007).
【非特許文献２】F. Lindla et al., APPLIED PHYSICS LETTERS 98, 173304 (2011).
【非特許文献３】S. Tokito et al., APPLIED PHYSICS LETTERS 83, 569 (2003).
【非特許文献４】Y. Zheng et al., APPLIED PHYSICS LETTERS 92, 223301 (2008).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、有機発光素子には、更なる高効率・長寿命に対する要請があり、特許文献１に記載の発光素子よりも、高い発光効率を有する有機発光素子が求められている。
【０００７】
そこで、本発明は、発光効率を更に改善し、より高効率・長寿命を実現できる有機発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る有機発光素子の一態様は、一対の電極間に有機層からなる発光層を含む有機発光素子において、
該発光層のホスト材料がベリリウムを含む有機金属錯体であり、ゲスト材料が燐光発光性白金錯体であることを特徴とする。
【０００９】
また、前記ホスト材料が、下記一般式（１）で表されるベリリウム錯体であることが好ましい。
【００１０】
【化１】
（式中、環Ｅ、環Ｆ及び環Ｇは、夫々独立して置換基を有していてもよい芳香環又は芳香族複素環を示す。ｎは０又は１を表す。）
また、前記ホスト材料が、下記一般式（２）で表されるベリリウム錯体であることが好ましい。
【００１１】
【化２】
（式中、環Ｈ及び環Ｊは、夫々独立して置換基を有していてもよい芳香環又は芳香族複素環を示す。ｎは０又は１を表す。）
また、前記ゲスト材料が、下記一般式（３）で表される燐光発光性白金錯体であることが好ましい。
【００１２】
【化３】
（式中、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４は、夫々白金原子に配位又は結合する部位を表す。Ｖ１、Ｖ２及びＶ３は夫々二価の原子（団）、単結合又は二重結合を表す。破線で表される結合は単結合又は二重結合を、実線で表される結合は配位結合又は共有結合を表す。）
また、前記ゲスト材料が、下記一般式（４）で表される燐光発光性白金錯体であることがより好ましい。
【００１３】
【化４】
（式中、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ及び環Ｄは、この中の何れか２つの環が置換基を有していてもよい含窒素複素環を示し、残りの２つの環が置換基を有していてもよい芳香環又は芳香族複素環を示す。環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄは夫々が置換基を介して縮合して環を形成してもよい。環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄは該環において複数の置換基同士が縮合してさらに環を形成してもよい。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、この中の何れか２つが白金原子に配位結合する窒素原子を示し、残りの２つは炭素原子又は窒素原子を表す。Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５及びＹ６は夫々独立して炭素又は窒素原子を示す。Ｑ１、Ｑ２及びＱ３は、夫々独立して二価の原子（団）又は結合手を示す。Ｑ１と環Ａ及び環Ｂ、Ｑ２と環Ａ及び環Ｃ、Ｑ３と環Ｂ及び環Ｄは夫々が置換基を介して縮合して環を形成してもよい。Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３及びＺ４は、いずれか２つが配位結合手を示し、残りの２つが共有結合手、酸素原子又は硫黄原子を示す。）
また、前記ホスト材料は、ベリリウム錯体以外の金属錯体を含んでもよい。
【００１４】
また、前記一対の電極は、基板上に設けられた陽極と、該陽極と間隔を有して配置された陰極とからなり、
前記発光層と前記陽極との間に正孔輸送層を有し、
前記発光層と前記陰極との間に電子輸送層を有してもよい。
【００１５】
また、本発明の他の態様に係る表示装置は、前記有機発光素子を画素として備える表示素子と、
該表示素子を駆動する駆動手段と、を有してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高効率の発光と、長寿命を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態１に係る有機発光素子の一例を示した断面構成図である。
【図２】実施例１に係る有機発光素子と比較例３に係る有機発光素子の輝度減衰特性を示した図である。
【図３】実施例３の測定結果を示した図である。
【図４】実施例６及び比較例７に係る有機発光素子の印加電圧−輝度特性を示した図である。
【図５】実施例６及び比較例７に係る有機発光素子の印加電圧−電流密度特性を示した図である。
【図６】実施例６及び比較例７に係る有機発光素子の電流密度−外部量子効率特性を示した図である。
【図７】実施例６及び比較例７に係る有機発光素子のスペクトル特性を示した図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る表示装置を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
【００１９】
［実施形態１］
【００２０】
図１は、本発明の実施形態１に係る有機発光素子の一例を示した断面構成図である。図１において、実施形態１に係る有機発光素子は、基板１０と、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide、酸化インジウム錫）電極２０と、正孔注入層３０と、正孔輸送層４０と、発光層５０と、電子輸送層６０と、電極層７０とを有する。
【００２１】
実施形態１に係る有機発光素子は、基板１０の表面上に、ＩＴＯ電極２０、正孔注入層３０、正孔輸送層４０、発光層５０、電子輸送層６０及び電極層７０が順に積層された構成を有している。正孔注入層３０、正孔輸送層４０、発光層５０、電子輸送層６０は、総て有機材料からなる有機層として構成されているので、正孔注入層３０を第１の有機層３０、正孔輸送層４０を第２の有機層４０、発光層５０を第３の有機層５０、電子輸送層６０を第４の有機層６０と呼んでもよい。また、ＩＴＯ電極２０と電極層７０は、所定間隔を有して対向配置されて対をなし、その間に正孔注入層３０、正孔輸送層４０、発光層５０及び電子輸送層６０が設けられた構成となっている。つまり、本実施形態に係る有機ＥＬ素子は、第１〜第４の有機層３０〜６０が一対のＩＴＯ電極２０と電極層７０とでサンドイッチ状に挟まれた構成を有している。
【００２２】
基板１０は、光を透過する透明な基板が用いられ、例えば、ガラス基板やプラスチック基板が利用されてよい。基板１０は、透明な材料であれば、用途に応じて種々の材料から構成され得る。
【００２３】
ＩＴＯ電極２０は、光を透過する透明な金属薄膜からなり、透明な電極として構成される。ＩＴＯ電極２０は陽極として機能し、駆動時には正電圧が印加され、正孔が注入される。なお、本実施形態においては、陽極としてＩＴＯ電極２０を用いた例を挙げているが、透明電極を構成できれば、他の材料を用いてもよい。
【００２４】
なお、基板１０とＩＴＯ電極２０は、基板１０上にＩＴＯ電極２０の薄膜が最初から成膜された状態で、ＩＴＯ基板として提供されてもよい。
【００２５】
正孔注入層３０は、ＩＴＯ電極２０と正孔輸送層４０の中間の仕事関数を有し、ＩＴＯ電極２０に注入される正孔を正孔輸送層４０に注入する橋渡しを行うバッファ層である。上述のように、正孔注入層３０は、有機材料で構成される。正孔注入層３０は、ＩＴＯ電極２０で注入された正孔を、正孔輸送層４０に橋渡しできる機能を有する種々の有機材料から構成されてよいが、例えば、下記の一般式（５）に示す化合物（以下、「ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ」と呼ぶ。）から構成されてもよい。
【００２６】
【化５】
正孔輸送層４０は、正孔注入層３０から注入された正孔を発光層５０へと輸送する層である。正孔輸送層４０も、有機材料で構成される。正孔輸送層４０は、正孔を輸送する機能を有すれば、種々の有機材料を用いることができるが、例えば、下記の化学式（６）に示す化合物（以下、「α−ＮＰＤ」と呼ぶ。）を用いるようにしてもよい。
【００２７】
【化６】
また、例えば、正孔輸送層４０には、下記の化学式（７）に示す化合物（以下、「ＴＡＰＣ」と呼ぶ。）を用いるようにしてもよい。
【００２８】
【化７】
電極層７０は、駆動時に陰極として機能し、負電圧が印加される。電極層７０は、金属薄膜で構成されてよく、例えば、アルミニウム、銀−マグネシウム合金、カルシウム等の金属薄膜として構成されてよい。
【００２９】
電子輸送層６０は、電極層７０から注入された電子を発光層５０に輸送するための層である。電子輸送層６０は、有機材料から構成されてよい。有機材料は、電子を輸送する機能を果たすことができれば、種々の有機材料を用いることができるが、例えば、２，２'，２"−（１，３，５−ベンゼントリイル）−トリス（１−フェニル−１−Ｈ−ベンゾイミダール）（又は2, 2',2"-(1, 3, 5-benzenetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole)）（以下、「ＴＰＢＩ」と呼ぶ。）を用いてもよい。なお、ＴＰＢＩの化学式を、下記の化学式（８）に示す。
【００３０】
【化８】
発光層５０は、電子と正孔の結合により発光する層である。発光層５０は、電子と正孔の結合により励起され、励起状態から基底状態に戻る際に光を発光する。発光層５０は、主成分となるホスト材料と、少量成分（副成分）となるゲスト材料とから構成される。本実施形態に係る有機発光素子の発光層５０は、ホスト材料にはベリリウムを含む金属錯体（ベリリウム錯体、Ｂｅ錯体）が用いられ、ゲスト材料には白金を含む燐光発光性材料（白金錯体、Ｐｔ錯体）が用いられる。ホスト材料とゲスト材料は、混合した状態で発光層５０中に存在し、主成分となるホスト材料中に、小量成分のゲスト材料が混合した状態で発光層５０は構成される。発光層５０において、発光の役割を担うのは、ゲスト材料である。よって、本実施形態に係る有機発光素子の発光層５０においては、Ｂｅ錯体が主成分となり、Ｐｔ錯体が少量成分となるが、発光の役割を担うのはＰｔ錯体ということになる。
【００３１】
なお、ホスト材料に用いられるベリリウム錯体としては、下記一般式（１）で表されるＢｅ錯体が挙げられる。下記一般式（１）で表されるベリリウム錯体は、赤色発光白金錯体ゲスト材料用のホスト材料として好適に用いられ、赤色発光する発光層５０を構成することができる。
【００３２】
【化９】
（式中、環Ｅ、環Ｆ及び環Ｇは、夫々独立して置換基を有していてもよい芳香環又は芳香族複素環を示す。ｎは０又は１を表す。）
より詳細には、赤色発光白金錯体ゲスト材料用のホスト材料に用いられるベリリウム錯体は、下記一般式（９）で表される。
【００３３】
【化１０】
ここで、一般式（９）において、置換基Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ及びＲ２ｃは、夫々独立して、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アミノ基、モノ又はジアルキルアミノ基、モノ又はジアリールアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、カルバモイル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヘテロ環基、トリアルキルシリル基、トリアリールシリル基を表す。また、Ｒ２ａ基同士、Ｒ２ｂ基同士、Ｒ２ｃ基同士、Ｒ２ａとＲ２ｂ、Ｒ２ａとＲ２ｃ、Ｒ２ｃとＲ２ｂが一緒になって縮合環構造を形成してもよい。ｍ４及びｍ６は０〜３の整数を表す。ｍ５は０〜２の整数を表す。また、ｍ４及びｍ６が２以上の整数の場合は、複数のＲ２ａ及びＲ２ｃは異なっていてもよい。
【００３４】
ここで、アルキル基としては、例えば、炭素数１〜３０、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基が挙げられる。具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、２−エチルヘキシル基、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、シクロヘキシル基等が挙げられる。
【００３５】
また、ハロゲン化アルキル基としては、上述のアルキル基の１個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子によりハロゲン置換された基が挙げられ、具体的には、例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基等のパーフルオロアルキル基等が挙げられる。
【００３６】
アラルキル基としては、アルキル基の１個以上の水素原子が炭素環式アリール基（当該アリール基は、前記したアルキル基、後述するアルコキシ基、ハロゲン原子などの置換基を有していてもよい。）で置換された基が挙げられる。好ましいアラルキル基としては、置換基を有していてもよい、炭素数７〜３０、好ましくは７〜２０、より好ましくは７〜１５のアリール化アルキル基が挙げられ、具体例としては、例えば、ベンジル基、４−メチルベンジル基、４−メトキシベンジル基、１−フェネチル基等が挙げられる。
【００３７】
アルケニル基としては、炭素数２〜３０、好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０の直鎖状又は分枝状のアルキル基に１個以上の二重結合を有するものが挙げられ、具体例としては、例えば、ビニル基、アリール基、２−ブテニル基、３−ペンテニル基などが挙げられる。
【００３８】
アルキニル基としては、炭素数２〜３０、好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０の直鎖状又は分枝状のアルキル基に１個以上の三重結合を有するものが挙げられる。具体例としては、例えば、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基等が挙げられる。
【００３９】
アリール基としては、炭素数６〜３０、好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１２のアリール基が挙げられる。具体例としては、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基、アントラニル基などが挙げられる。当該アリール基は、前記したアルキル基、後述するアルコキシ基、ハロゲン原子などの置換基を有していてもよい。
【００４０】
ヘテロアリール基としては、炭素数２〜１５で、異種原子として少なくとも１個、好ましは１〜３個の窒素原子、酸素原子、硫黄原子等の異種原子を含んでいる、５〜８員、好ましくは５又は６員の単環式、多環式又は縮合環式のヘテロアリール基が挙げられる。具体的には、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、キノリル基、イソキノリル基、キノキサリニル基、フタラジニル基、キナゾリニル基、ナフチリジニル基、シンノリニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基及びベンゾチアゾリル基等が挙げられる。また、ヘテロアリール基は、前記したアルキル基、後述するアルコキシ基、ハロゲン原子などの置換基を有していてもよい。
【００４１】
モノ又はジアルキルアミノ基としては、上述のようなアルキル基により、１個又は２個の水素原子が置換されたアミノ基が挙げられる。具体例としては、例えば、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等が挙げられる。
【００４２】
モノ又はジアリールアミノ基としては、上述のようなアリール基により、１個又は２個の水素原子が置換されたアミノ基が挙げられる。具体例としては、例えば、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、フェニルナフチルアミノ基等が挙げられる。
【００４３】
アルコキシ基としては、上述のようなアルキル基に酸素原子が結合した基が挙げられる。具体例としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基等が挙げられる。
【００４４】
アリールオキシ基としては、上述のようなアリール基に酸素原子が結合した基が挙げられ、具体例としては、例えば、フェノキシ基、トリルオキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられる。
【００４５】
ヘテロアリールオキシ基としては、上述のようなヘテロアリール基に酸素原子が結合した基が挙げられる。具体例としては、例えば、２−ピリジルオキシ基、２−ピラジニルオキシ基、２−ピリミジニルオキシ基、２−キノリルオキシ基等が挙げられる。
【００４６】
アルコキシカルボニル基としては、直鎖状でも分岐状でも或いは環状でもよく、例えば炭素数２〜１９のアルコキシカルボニル基が挙げられる。具体例としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ−プロポキシカルボニル基、２−プロポキシカルボニル基、ｎ−ブトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、２−エチルヘキシルオキシカルボニル基、ラウリルオキシカルボニル基、ステアリルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等が挙げられる。
【００４７】
アシルオキシ基としては、カルボン酸由来の、例えば炭素数２〜１８のアシルオキシ基が挙げられる。具体例としては、例えば、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ペンタノイルオキシ基、ヘキサノイルオキシ基、ラウロイルオキシ基、ステアロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、アクリロイルオキシ基等が挙げられる。
【００４８】
アシルアミノ基としては、アミノ基の１個の水素原子が、上述のようなアシル基で置換されたアミノ基が挙げられる。具体例としては、例えば、ホルミルアミノ基、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基、ピバロイルアミノ基、ペンタノイルアミノ基、ヘキサノイルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等が挙げられる。
【００４９】
カルバモイル基としては、無置換のカルバモイル基又は窒素原子上の少なくとも１つの水素原子が、上述のようなアルキル基、アリール基又はアラルキル基などで置換されたモノ又はジ置換カルバモイル基が挙げられる。例えば、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等が挙げられる。
【００５０】
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。
【００５１】
ヘテロ環基は、上述のようなヘテロアリール基であり、例えば、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、ベンズオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基等が挙げられる。
【００５２】
トリアルキルシリル基としては、上述のようなアルキル基で三置換されたシリル基が挙げられ、具体例としては、例えば、トリメチルシリル基、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基等が挙げられる。
【００５３】
トリアリールシリル基としては、上述のアリール基で三置換されたシリル基が挙げられ、具体例としては、例えば、トリフェニルシリル基等が挙げられる。
【００５４】
以下、本実施形態に係る有機発光素子の発光層５０の赤色発光ゲスト材料用のホスト材料に用いられる、一般式（１）、（９）で表されるベリリウム錯体の具体的な構造式の例をＨ−１〜Ｈ−２５として示す。但し、以下の構造式は、代表例を例示しただけであり、本実施形態で用いられる一般式（１）、（９）で表されるベリリウム錯体がこれらに限定される訳ではない。
【００５５】
【化１１】
【００５６】
【化１２】
【００５７】
【化１３】
次に、緑色に発光する発光層５０のホスト材料に用いられるベリリウム錯体について説明する。緑色発光する発光層５０のホスト材料としては、下記一般式（２）で表されるＢｅ錯体が挙げられる。下記一般式（２）で表されるベリリウム錯体は、緑色発光白金錯体ゲスト材料用のホスト材料として好適に用いられ、緑色発光する発光層５０を構成することができる。
【００５８】
【化１４】
式中、環Ｈ及び環Ｊは、夫々独立して置換基を有していてもよい芳香環又は芳香族複素環を示す。ｎは０又は１を表す。
【００５９】
より詳細には、緑色発光白金錯体ゲスト材料用のホスト材料に用いられるベリリウム錯体は、下記一般式（１０）で表される。
【００６０】
【化１５】
ここで、一般式（１０）において、置換基Ｒ２ａ、Ｒ２ｂは、夫々独立して、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アミノ基、モノ又はジアルキルアミノ基、モノ又はジアリールアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、カルバモイル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヘテロ環基、トリアルキルシリル基、トリアリールシリル基を表し、Ｒ２ａ基同士、Ｒ２ｂ基同士、Ｒ２ａとＲ２ｂ、が一緒になって縮合環構造を形成してもよい。ｍ５及びｍ６は０〜４の整数を表す。また、ｍ５及びｍ６が２以上の整数の場合は、複数のＲ２ａ及びＲ２ｂは異なっていてもよい。
【００６１】
なお、各置換基の説明については、一般式（９）を示した際に行った説明と同様であるので、その説明を省略する。
【００６２】
以下、本実施形態に係る有機発光素子の発光層５０の緑色発光ゲスト材料用のホスト材料に用いられる、一般式（２）、（１０）で表されるベリリウム錯体の具体的な構造式の例をＨ−２６〜Ｈ−５０として示す。但し、以下の構造式は、代表例を例示しただけであり、本実施形態で用いられる一般式（２）、（１０）で表されるベリリウム錯体がこれらに限定される訳ではない。
【００６３】
【化１６】
【００６４】
【化１７】
【００６５】
【化１８】
次に、発光層５０のゲスト材料について説明する。ゲスト材料に用いられる燐光発光性白金錯体としては、下記一般式（３）で表される白金錯体が挙げられる。
【００６６】
【化１９】
式（３）中、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４は、夫々白金原子に配位又は結合する部位を表す。Ｖ１、Ｖ２及びＶ３は夫々二価の原子（団）、単結合又は二重結合を表す。破線で表される結合は単結合又は二重結合を、実線で表される結合は配位結合又は共有結合を表す。
【００６７】
ここで、一般式（２）において、白金原子に炭素結合で共有結合するＷ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４としては特に限定されないが、芳香族炭素環配位子（例えばベンゼン環、ナフタレン環、等）、芳香族複素環配位子（例えば、ピリジン環、トリアジン環、ピロール環、トリアゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、ベンゾピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、フタラジン環、キナゾリン環、ナフチリジン環、シンノリン環、ピラゾール環、ピロール環等）が挙げられる。これらの環配位子は、上述のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、置換アミノ基等で置換されていてもよい。
【００６８】
白金原子に窒素原子で配位又は結合するＷ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４は特に限定されないが、ピリジン環、トリアジン環、ピロール環、トリアゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、ベンゾピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、フタラジン環、キナゾリン環、ナフチリジン環、シンノリン環、ピラゾール環、ピロール環等の含窒素複素環、イミノ基（−Ｃ（Ｒ）＝Ｎ−）等が挙げられる。また、含窒素複素環は上述のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、置換アミノ基等で置換されていてもよい。
【００６９】
白金原子に酸素原子で結合するＷ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４としては、アリールオキシ（好ましくは炭素数６〜３０、好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１２の、例えば、フェニルオキシ、トリルオキシ、ナフチルオキシ、アントリルオキシ基等）、ヘテロアリールオキシ（炭素数２〜２０、好ましくは炭素数３〜１５、より好ましくは炭素数３〜１０の、例えば、ピリジルオキシ、トリアゾリルオキシ、チアゾリルオキシ、チアジアゾリルオキシ、オキサゾリルオキシ、オキサジアゾリルオキシ、インドリルオキシ、ベンゾチエニルオキシ、ベンゾフリルオキシ、ピリミジニルオキシ、ピラジニルオキシ、ピリダジニルオキシ、キノリルオキシ、イソキノリルオキシ、キノキサリニルオキシ、フタラジニルオキシ、キナゾリニルオキシ、ナフチリジニルオキシ、シンノリニルオキシ、ピラゾリルオキシ、ピロリルオキシ等）が挙げられる。これらのアリールオキシ及びヘテロアリールオキシは、上述のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、置換アミノ基等で置換されていてもよい。
【００７０】
白金原子に硫黄原子で結合するＷ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４としては、アリールチオ（好ましくは炭素数６〜３０、好ましくは炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１２の、例えば、フェニルチオ、トリルチオ、ナフチルチオ、アントリルチオ基等）、ヘテロアリールチオ（炭素数２〜２０、好ましくは炭素数３〜１５、より好ましくは炭素数３〜１０の、例えば、ピリジルチオ、トリアゾリルチオ、チアゾリルチオ、チアジアゾリルチオ、オキサゾリルチオ、オキサジアゾリルチオ、インドリルチオ、ベンゾチエニルチオ、ベンゾフリルチオ、ピリミジニルチオ、ピラジニルチオ、ピリダジニルチオ、キノリルチオ、イソキノリルチオ、キノキサリニルチオ、フタラジニルチオ、キナゾリニルチオ、ナフチリジニルチオ、シンノリニルチオ、ピラゾリルチオ、ピロリルチオ等）が挙げられる。これらのアリールチオ及びヘテロアリールチオは後述するアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、置換アミノ基等で置換されていてもよい。
Ｖ１、Ｖ２及びＶ３は夫々連結基、単結合又は二重結合を表す。連結基としては特に限定されるものではないが、窒素原子連結基、酸素原子連結基、カルボニル連結基、（ポリ）メチレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、珪素原子連結基等が挙げられる。
【００７１】
また、ゲスト材料として用いられる好ましい燐光発光性白金錯体として、下記一般式（４）で表された白金錯体が挙げられる。
【００７２】
【化２０】
式（４）中、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ及び環Ｄは、この中の何れか２つの環が置換基を有していてもよい含窒素複素環を示し、残りの２つの環が置換基を有していてもよい芳香環又は芳香族複素環を示す。環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄは夫々が置換基を介して縮合して環を形成してもよい。環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄは該環において複数の置換基同士が縮合してさらに環を形成してもよい。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、この中の何れか２つが白金原子に配位結合する窒素原子を示し、残りの２つは炭素原子又は窒素原子を表す。Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５及びＹ６は夫々独立して炭素又は窒素原子を示す。Ｑ１、Ｑ２及びＱ３は、夫々独立して二価の原子（団）又は結合手を示す。Ｑ１と環Ａ及び環Ｂ、Ｑ２と環Ａ及び環Ｃ、Ｑ３と環Ｂ及び環Ｄは夫々が置換基を介して縮合して環を形成してもよい。Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３及びＺ４は、いずれか２つが配位結合手を示し、残りの２つが共有結合手、酸素原子又は硫黄原子を示す。
【００７３】
本実施形態の一般式（４）で表される白金錯体において、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄにおける置換基を有していてもよい含窒素複素環としては、少なくとも１個の窒素原子を異種原子として有する複素環であり、更に１個〜３個の例えば窒素原子、酸素原子又は硫黄原子からなる異種原子を含有していてもよい５〜８員、好ましくは５又は６員の単環式、多環式又は縮合環式の複素環が挙げられる。含窒素複素環の窒素原子は、白金原子に配位することができるものである。多環式基や縮合環式基を形成する他の環としては、上述の複素環式基や炭素環式基などが挙げられる。 好ましい含窒素複素環としては、例えば、ピリジン環、トリアジン環、ピロール環、ジアゾール環、トリアゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、ベンゾピロール環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、フタラジン環、キナゾリン環、ナフチリジン環、シンノリン環、ピラゾール環、２Ｈ−ピロール環等が挙げられる。
【００７４】
一般式（４）で表される白金錯体の環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄにおける含窒素複素環上の１個以上の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。このような置換基としては、発光特性に悪影響を与えない基であれば特に制限はないが、好ましくは後述する一般式（８）で表される白金錯体におけるＲ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ及びＲ１ｄで説明される基を挙げることができる。
【００７５】
本実施形態の一般式（４）で表される白金錯体において、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄが置換基を有していてもよいアリール環又はヘテロアリール環である場合の当該アリール環としては、炭素数６〜４０、好ましくは炭素数６〜３０、更に好ましくは６〜２０の単環式、多環式又は縮合環式の炭素環式基が挙げられる。また、当該ヘテロアリール環としては、１個〜３個の例えば窒素原子、酸素原子又は硫黄原子からなる異種原子を含有する、５〜８員、好ましくは５又は６員の単環式、多環式又は縮合環式の複素環式基が挙げられる。複素環式基の多環式や縮合環式を形成する他の環としては上述した複素環式基や炭素環式基などが挙げられる。
【００７６】
好ましいアリール環又はヘテロアリール環としては、例えば、ベンゼン環、ピリジン環、トリアジン環、ピロール環、ジアゾール環、フラン環、チオフェン環、ナフタレン環、ピリミジン環、ピリダジン環、キノリン環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、ピラゾール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環などが挙げられる。
【００７７】
一般式（４）で表される白金錯体の環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄにおけるアリール環又はヘテロアリール環上の１個以上の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。このような置換基としては、発光特性に悪影響を与えない基であれば特に制限はないが、好ましくは後述する一般式（１１）で表される白金錯体におけるＲ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ及びＲ１ｄで説明される基を挙げることができる。
【００７８】
次に、一般式（４）において、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３で示される二価の原子（団）について説明する。
【００７９】
本実施形態においてＱ１、Ｑ２、Ｑ３で示される二価の原子（団）は、４個の環基をつなぐスペーサーとして存在する。具体例としては、例えば、−（ＣＲ１Ｒ２）ｎ１２−、−Ｏ（ＣＲ１Ｒ２）ｎ１２Ｏ−、−（Ｏ）ｎ１３Ｃ（＝Ｏ）（Ｏ）ｎ１４−、酸素原子、硫黄原子、−ＮＲ３−、−ＢＲ４−、−Ｓ（＝Ｏ）−、−ＳＯ２−、−Ｏ（ＳＯ２）Ｏ−、−Ｓｉ（Ｒ５Ｒ６）−、−ＯＳｉ（Ｒ５Ｒ６）Ｏ−、−Ｃ（＝ＣＲ７Ｒ８）−等が挙げられる。ｎ１２は１〜３の整数を表し、ｎ１３及びｎ１４は夫々０又は１を表す。
【００８０】
−（ＣＲ１Ｒ２）ｎ１２−及び−Ｏ（ＣＲ１Ｒ２）ｎ１２Ｏ−におけるＲ１及びＲ２としては、夫々独立して水素原子、アルキル基、アラルキル基又はアリール基が挙げられ、ＮＲ３におけるＲ３としては、水素原子、アルキル基、アラルキル基又はアリール基が挙げられ、ＢＲ４におけるＲ４としては、アルキル基、アラルキル基及びアリール基が挙げられ、ＳｉＲ５Ｒ６及び−Ｏ（ＳｉＲ５Ｒ６）Ｏ−におけるＲ５及びＲ６としては、夫々独立して、アルキル基、アラルキル基又はアリール基が挙げられ、−Ｃ（＝ＣＲ７Ｒ８）−におけるＲ７及びＲ８としては、水素原子、アルキル基、アラルキル基、アリール基又はシアノ基が挙げられ、これらＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８で示されるアルキル基、アラルキル基及びアリール基の具体例等は、後述する一般式（８）で表される白金錯体におけるアルキル基、アラルキル基及びアリール基の場合と全く同様である。また、Ｒ１とＲ２、Ｒ３とＲ４、Ｒ５とＲ６とが互いに結合して各々が置換している原子と共に形成される環としては、ヘテロ原子を含んでもよい５又は６員環が挙げられる。
【００８１】
具体的な環としては、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、テトラヒドロフラン環、テトラヒドロピラン環、ジオキソラン環、ジオキサン環、フラン環、ピラン環、チオフェン環、ベンゼン環、テトラヒドロシロール環及びシロール環等が挙げられる。また、これらの環は同一原子からの二価基のスピロ環、異なる原子からの二価基の飽和環、芳香族環等も含む。
【００８２】
更に、本実施形態に係る有機発光素子の発光層５０のゲスト材料に用いられる好ましい燐光発光性材料として、下記一般式（１１）で表される白金錯体が挙げられる。
【００８３】
【化２１】
式（１１）中、置換基Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ及びＲ１ｄは、夫々独立して、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アミノ基、モノ又はジアルキルアミノ基、モノ又はジアリールアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、カルバモイル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヘテロ環基、トリアルキルシリル基、トリアリールシリル基を表し、Ｒ１ａ基同士、Ｒ１ｂ基同士、Ｒ１ｃ基同士、Ｒ１ｄ基同士、Ｒ１ａとＲ１ｂ、Ｒ１ａとＲ１ｃ、Ｒ１ｂとＲ１ｄとが一緒になって縮合環構造を形成してもよい。又は夫々の基とＱ１、Ｑ２、Ｑ３におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、又はＲ６とで縮合環を形成してもよい。ｍ１、ｍ２、ｍ３及びｍ４は０〜３の整数を表す。また、ｍ１、ｍ２、ｍ３及びｍ４が２以上の整数の場合は、複数のＲ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ及びＲ１ｄは異なっていてもよい。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３及びＺ４は上記と同じ意味を表す。
【００８４】
一般式（１１）において、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄで示されるアルキル基としては、例えば、上述のような炭素数１〜３０、好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基が挙げられる。具体例としても、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、２−エチルヘキシル基、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。
【００８５】
同様に、一般式（１１）において、ハロゲン化アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アミノ基、モノ又はジアルキルアミノ基、モノ又はジアリールアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、カルバモイル基、ハロゲン原子、ヘテロ環基、トリアルキルシリル基、トリアリールシリル基については、一般式（１）において説明したものと同様のものが挙げられる。
【００８６】
これらの置換基は更に置換されていてもよい。また、Ｒ１ａ基同士、Ｒ１ｂ基同士、Ｒ１ｃ基同士、Ｒ１ｄ基同士が一緒になって縮合環構造を形成してもよく、更には、Ｒ１ａとＲ１ｂ、Ｒ１ｃとＲ１ｃ又は／及びＲ１ｂとＲ１ｄとが一緒になって縮合環構造を形成していてもよい。縮合環の具体例としては、例えばフェナンスレン環、フルオレン−９−オン環、１，１０−フェナンスロリン環、４，５−ジアザフルオレン−９−オン環等が挙げられる。ｍ１、ｍ２、ｍ３及びｍ４は夫々Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ及びＲ１ｄの数を示し、夫々独立して０〜３の整数を示す。また、ｍ１、ｍ２、ｍ３及びｍ４が２以上の整数の場合は、複数のＲ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ及びＲ１ｄは同一であっても互いに異なっていてもよい。
【００８７】
一般式（１１）で示される白金錯体のさらに好ましい形態としては、例えば、下記一般式（１２）で表される白金錯体が挙げられる。
【００８８】
【化２２】
式（１２）中、Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ及びＲ１ｄは、夫々独立して、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、モノ又はジアルキルアミノ基、モノ又はジアラルキルアミノ基、モノ又はジアリールアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、カルバモイル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヘテロ環基、トリアルキルシリル基、トリアリールシリル基、を表し、Ｒ１ａ基同士、Ｒ１ｂ基同士、Ｒ１ｃ基同士、Ｒ１ｄ基同士、Ｒ１ａとＲ１ｂ、Ｒ１ａとＲ１ｃ、Ｒ１ｂとＲ１ｄとが一緒になって縮合環構造を形成してもよい。又はＲ１ａとＲ１ｂはＲ１ａｂと一緒になって縮合環構造を形成してもよい。Ｒ１ａｂは水素原子、アルキル基、アラルキル基、アリール基、ヘテロ環基を表す。白金原子とＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４との結合は、そのうちの二つが配位結合を残りの二つが共有結合を表す。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、ｍ１、ｍ２、ｍ３及びｍ４は上記と同じ意味を表す。
【００８９】
一般式（１２）における置換基Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ及びＲ１ａｂの説明は一般式（１１）にて置換基の説明として列記したものと同様である。
【００９０】
また、Ｒ１ａ基同士、Ｒ１ｂ基同士、Ｒ１ｃ基同士、Ｒ１ｄ基同士が一緒になって縮合環構造を形成してもよく、更には、Ｒ１ａとＲ１ｂ、Ｒ１ａとＲ１ｃ又は／及びＲ１ｂとＲ１ｄとが一緒になって縮合環構造を形成していてもよい。又は、Ｒ１ａとＲ１ｂはＲ１ａｂとが一緒になって縮合環構造を形成していてもよい。該縮合環の具体例としては、例えばフェナンスレン環、フルオレン−９−オン環、１，１０−フェナンスロリン環、４，５−ジアザフルオレン−９−オン環等が挙げられる。
【００９１】
以下、本実施形態に係る有機発光素子に用いられ、一般式（３）で示されるゲスト材料である燐光性発光をする白金金属錯体の具体的な構造式を、Ｇ−１〜Ｇ−６７として以下に示す。但し、これらは、代表例を例示しただけであり、本発明に用いられる一般式（３）で示される白金金属錯体がこれに限定されるものではない。
【００９２】
【化２３】
【００９３】
【化２４】
【００９４】
【化２５】
【００９５】
【化２６】
【００９６】
【化２７】
また、本実施形態に係る有機発光素子の発光層５０のゲスト材料として用いられる一般式（３）で示される燐光発光子白金錯体の他の具体的な化合物群を以下に示す。
【００９７】
【化２８】
【００９８】
【化２９】
【００９９】
【化３０】
【０１００】
【化３１】
【０１０１】
【化３２】
【０１０２】
【化３３】
【０１０３】
【化３４】
【０１０４】
【化３５】
【０１０５】
【化３６】
【０１０６】
【化３７】
【０１０７】
【化３８】
【０１０８】
【化３９】
【０１０９】
【化４０】
【０１１０】
【化４１】
【０１１１】
【化４２】
【０１１２】
【化４３】
【０１１３】
【化４４】
［実施例］
【０１１４】
次に、本発明の実施例に係る有機発光素子について説明する。本実施例に係る有機発光素子においては、図１のような有機発光素子を、発光層５０のホスト材料とゲスト材料の組み合わせを種々変えて作製した。そして、得られた有機発光素子の特性を、比較例とともに測定して評価した。
【０１１５】
まず、実施例１乃至５で共通の部分について説明する。実施例１乃至５に係る有機発光素子は、図１に示した素子構成とし、図１に示すように、有機層が４層の素子を作製した。作製方法としては、まず、ガラスの基板１０上にＩＴＯ２０の薄膜が形成されたＩＴＯ基板上に、正孔注入層３０として、一般式（４）に示したＰＥＤＯＴ：ＴＳＳをスピンコート法により成膜した。その後、正孔輸送層４０、発光層５０、電子輸送層６０及び電極層７０を、１０−４Ｐａの真空チャンバ内で抵抗加熱により真空蒸着し、連続成膜した。有機材料としては、正孔輸送層４０には一般式（５）に示したα−ＮＰＤ、発光層５０には各実施例及び比較例に応じて用いる所定の有機材料、電子輸送層６０には一般式（６）に示したＴＰＢＩ又は一般式（１）の具体例としてＨ−１で示されたベリリウム錯体を用いた。また、電極層７０には、ＬｉＦ／Ａｌを用いた。全体の材料構成を、膜厚を含めて示すと以下の通りとなる。
【０１１６】
有機層１（正孔注入層）（３５ｎｍ）：ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ又はＮＤ−１５０６（日産化学社製）
有機層２（正孔輸送層）（４０ｎｍ）：α−ＮＰＤ
有機層３（発光層）（３５ｎｍ）：所定のホスト／所定のゲスト
有機層４（電子輸送層）（４０又は２０ｎｍ）：ＴＰＢＩ又はＨ−１
電極層 （０．５ｎｍ／１００ｎｍ）：ＬｉＦ／Ａｌ
得られた有機発光素子のＩＴＯ２０側を陽極、Ａｌの電極層７０側を陰極にして電圧を印加し、電流、輝度、発光スペクトルの測定を行った。測定において、酸素や水が素子劣化の原因として問題となるので、かかる要因を除去するため、真空チャンバから度ラインボックスに空気に接触させることなく取り出し、ガラスキャップで封止を行った後に測定を行った。
【０１１７】
［実施例１］
【０１１８】
亜鉛錯体及びその他のホスト材料に対するベリリウム錯体の優位性を確認するため、ゲスト材料には燐光発光性白金錯体であるＧ−４で示された化合物を用い、ホスト材料はベリリウム錯体として示されたＨ−１、亜鉛錯体であるＺｎ（ＢＴＰ）２、一般的なホスト材料であるＢＡｌｑ、ＣＢＰをそれぞれ用いた。各ホスト材料中に３重量％、共蒸着によるゲスト材料のドーピングを行い、発光層５０を形成した。なお、亜鉛錯体のＺｎ（ＢＴＰ）２は、下記一般式（１３）で示される。正孔注入層３０には上述のようにＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを用い、電子輸送層６０は、Ｈ−１を用い、厚さは２０ｎｍとした。
【０１１９】
【化４５】
表１は、実施例１及び比較例１〜３に係る有機発光素子の測定結果を示す。表１において、各種のホスト材料に対し、外部量子効率（％）、駆動電圧（Ｖ）、色度（１００ｃｄ／ｍ２）の項目の測定結果が示されている。外部量子効率は、発光効率を示し、数値が高い程効率が高い。一方、駆動電圧は、低いほど低電圧駆動が可能となるので、値は低い方がよい。色度は、色を示した指標であり、大きく外れた値をとっていなければ問題無い。
【０１２０】
【表１】
表１に示すように、比較例３に係る特許文献１に記載された亜鉛錯体のホスト材料と白金錯体のゲスト材料の組み合わせは、比較例１、２に係る一般的なホスト材料と白金錯体のゲスト材料の組み合わせよりも。外部量子効率が高くなっており、高い発光効率を示している。そして、実施例１に係るベリリウム錯体のホスト材料と白金錯体のゲスト材料の組み合わせは、更に比較例３よりも高い外部量子効率を示している。このことから、ベリリウム錯体のホスト材料と白金錯体のゲスト材料の組み合わせは、亜鉛錯体のホスト材料と白金錯体のゲスト材料の組み合わせよりも発光効率が高いことが分かる。
【０１２１】
図２は、実施例１に係る有機発光素子と比較例３に係る有機発光素子の輝度減衰特性を示した図である。図２において、横軸が経過時間（ｈｒ）、縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。１０００ｃｄ／ｍ２からの輝度減衰を示した特性であるので、減衰が少ない状態が長時間維持されるほど、長寿命であることを意味する。図２に示される通り、実施例１に係るＨ−１ホスト材料（Ｂｅ錯体）を用いた有機発光素子の方が、比較例３に係るＺｎ（ＢＴＰ）２のホスト材料を用いた有機発光素子よりも減衰が少なく、長寿命であることが分かる。
【０１２２】
このように、ベリリウム錯体をホスト材料とした実施例１に係る有機発光素子によれば、一般的なホスト材料を用いた比較例１、２に係る有機発光素子のみならず、亜鉛錯体をホスト材料とした比較例３に係る有機発光素子よりも高発光効率及び長寿命な有機発光素子を提供することができる。
【０１２３】
［実施例２］
【０１２４】
実施例２においては、ベリリウム錯体のホスト材料との組み合わせにおいて、ゲスト材料が白金錯体であることの優位性を示すため、ゲスト材料以外の素子構造を固定して有機発光素子を作製した。発光層５０のゲスト材料には、比較例としては代表的な赤色イリジウム錯体であるＩｒ（ｐｉｑ）３を用い、実施例としては白金錯体であるＧ−４、Ｇ−５、Ｇ−７として示されているものを用いた。なお、Ｉｒ（ｐｉｑ）３は、下記一般式（１４）で示される。
【０１２５】
【化４６】
赤色Ｉｒ錯体をゲスト材料とした有機発光素子を比較例４とし、白金錯体Ｇ−４をゲスト材料とした有機発光素子を実施例２Ａ、白金錯体Ｇ−５をゲスト材料とした有機発光素子を実施例２Ｂ、白金錯体Ｇ−７をゲスト材料とした有機発光素子を実施例２Ｃとする。また、発光層５０のホスト材料には、ベリリウム錯体であるＨ−１を共通に用い、ゲスト濃度は３重量％、正孔注入層３０にはＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを用い、電子輸送層にはＨ−１（膜厚２０ｎｍ）を用いた。
【０１２６】
表２は、実施例２Ａ〜２Ｃ及び比較例４に係る有機発光素子の測定結果を示す。測定項目は、表１と同様である。
【０１２７】
【表２】
表２において、実施例２Ａ乃至２Ｃに係る有機発光素子は、いずれも比較例４に係る有機発光素子よりも高い外部量子効率を示している。よって、ホスト材料をベリリウム錯体とした場合において、ゲスト材料は白金錯体とする組み合わせが、燐光発光性材料として一般的なイリジウム錯体のゲスト材料との組み合わせより高い発光効率が得られることが分かる。
【０１２８】
［実施例３］
【０１２９】
実施例３においては、ベリリウム錯体のホスト材料との組み合わせにおいて、ゲスト材料が白金錯体であるときとイリジウム錯体であるときの素子寿命に関する評価を行った。このため、ゲスト材料に白金錯体であるＧ−４を用いた実施例３に係る有機発光素子と、代表的な燐光発光性材料であるＩｒ（ｐｉｑ）３をゲストに用いた比較例５に係る有機発光素子を作製した。また、ホスト材料としてベリリウム錯体のＨ−１を用い、ゲスト濃度は６重量％、正孔輸送層３０にはＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを用い、電子輸送層６０はＴＰＢＩ（膜厚４０ｎｍ）とした。そして、低電圧駆動時の１０００ｃｄ／ｍ２からの輝度減衰の様子を測定した。
【０１３０】
図３は、実施例３の測定結果を示した図である。図３において、白金錯体であるＧ−１をゲスト材料に用いた実施例３に係る有機発光素子が、イリジウム錯体であるＩｒ（ｐｉｑ）３をゲスト材料に用いた比較例５に係る有機発光素子よりも減衰が小さく、長寿命であることが示されている。
【０１３１】
このように、図３に示す通り、Ｇ−４をゲスト材料に用いた素子の方がＩｒ（ｐｉｑ）３をゲスト材料に用いた素子よりも長寿命となる結果が得られた。
【０１３２】
［実施例４］
【０１３３】
実施例４においては、ホスト材料にベリリウム錯体、ゲスト材料に白金錯体を用いた発光層５０の素子構成が、各種のゲスト比率の発光層構成について有効であることを示す。実施例４において、発光層の構成は、Ｈ−１をホスト材料に用い、Ｇ−４をゲスト材料に用い、ゲスト材料の濃度を１重量％、６重量％、１０重量％とした。そして、それぞれ実施例４Ａ、４Ｂ、４Ｃに係る有機発光素子として構成した。その際、正孔注入層３０にはＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを用い、電子輸送層６０はＴＰＢＩ（膜厚４０ｎｍ）とした。
【０１３４】
表３は、実施例４Ａ乃至４Ｃに係る有機発光素子の測定結果を示した図である。
【０１３５】
【表３】
表３に示されるように、ゲスト濃度を上げると駆動電圧の上昇がみられるものの、いずれの素子においても高い発光効率が得られた。このように、実施例４Ａ乃至４Ｃに係る有機発光素子は、ゲスト濃度を変化させても優れた発光効率を得ることができ、種々のゲスト濃度とすることが可能であることが分かる。
【０１３６】
［実施例５］
【０１３７】
実施例５においては、ベリリウム錯体をホスト材料、白金錯体をゲスト材料に用いた発光層５０を有する有機発光素子において、ホスト材料に別の成分を更に加えた場合でも、高発光効率と長寿命が実現できることを示す。実施例５においては、特に、発光層がBe錯体とＰｔ錯体を含む３種類以上の材料から構成される場合について検証する。近年、発光層を三成分（ホスト２種+ゲスト）で構成することで、高効率・長寿命な素子が得られることが報告されている（例えば、非特許文献１、２参照）。
【０１３８】
実施例５に係る有機発光素子において、発光層５０の構成は、ゲスト材料に白金錯体のＧ−４を用い、２種のホスト材料として、ベリリウム錯体のＨ−１と、緑色発光材料であるイリジウム錯体のＩｒ（ｐｐｙ）２ａｃａｃを用いた。なお、Ｉｒ（ｐｐｙ）２ａｃａｃは、下記一般式（１５）で示される。
【０１３９】
【化４７】
なお、各成分の構成比は、Ｈ−１：Ｉｒ（ｐｐｙ）２ａｃａｃ：Ｇ−４＝７７：２０：３とした。比較例６に係る有機発光素子として、発光層がＨ−１：Ｇ−４＝９７：３の構成比の素子も作製した。正孔注入層３０にはＮＤ１５０６を用い、電子輸送層６０にはＴＰＢＩ（膜厚４０ｎｍ）を用いた。
【０１４０】
表４は、実施例５及び比較例６に係る有機発光素子の測定結果を示す。
【０１４１】
【表４】
表４より、ベリリウム錯体を単体のホスト材料とした場合以上の特性は得られなかったものの、同程度の特性を得ることができた。したがって、発光層がベリリウム錯体と白金錯体を含む３種類以上の材料から構成される場合についても、本発明が適用可能であることがわかった。これにより、例えば、ホスト材料にベリリウム錯体よりも安価な材料を合わせて用いることにより、有機発光素子のコストを低減させることが可能となる。
【０１４２】
ここで、発光層を構成するＢｅ錯体とＰｔ錯体以外の材料は、非特許文献１に記載のα−ＮＰＤ同様、電荷輸送材料であってもよく、また、非特許文献２及び本実施例と同様にイリジウム錯体等の発光材料であってもよい。
【０１４３】
なお、実施例１乃至５においては、赤色発光するゲスト材料を選択し、赤色発光する発光層５０を形成し、有機発光素子を構成し、その実施結果を測定した。
【０１４４】
［実施例６］
実施例６においては、緑色発光する白金錯体ゲスト材料と、緑色発光する白金錯体ゲスト材料に用いられるベリリウム錯体を用いて緑色発光する発光層５０を形成して有機発光素子を実施した例について説明する。
【０１４５】
まず、実施例６及び比較例７に用いた素子作製工程の共通部分を説明する。素子構成として、図１に示す素子を使用した。ＩＴＯ基板２０上に正孔注入層３０であるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳをスピンコート法により成膜し、次いで有機層２−４である正孔輸送層４０、発光層５０及び電子輸送層６０と、電極層７０を１０−４Ｐａの真空チャンバ内で抵抗加熱により順次真空蒸着し、連続成膜した。
【０１４６】
有機層１（正孔注入層）（３５ｎｍ）：ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ
有機層２（正孔輸送層）（４０ｎｍ）：ＴＡＰＣ
有機層３（発光層）（３５ｎｍ）：Ｈ−２６又はＣＢＰ／Ｇ−２
有機層４（電子輸送層）（４０ｎｍ）：ＴＰＢＩ
電極層 （０．５ｎｍ／１００ｎｍ）：ＬｉＦ／Ａｌ
得られた素子のＩＴＯ２０側を陽極に、電極層７０であるＡｌ側を陰極にして電圧を印加して、電流、輝度、発光スペクトル測定を行った。上記測定は、素子劣化の原因として酸素や水が問題なので、その要因を除くため真空チャンバからドライボックスに空気に触れることなく取り出し、ガラスキャップで封止を行った後に測定を行った。
【０１４７】
その他のホスト材料に対するＢｅ錯体の優位性を確認するため、白金錯体の例示化合物Ｇ−２をゲスト材料として、各種ホスト材料（Ｈ−２６、ＣＢＰ）中に６重量％、共蒸着によるドーピングを行って、発光層を形成した。なお、化合物Ｈ−２６をホスト材料に用いた発光層５０が実施例６に係る有機発光素子を構成し、従来から用いられている化合物ＣＢＰをホスト材料に用いた発光層が比較例７に係る有機発光素子を構成する。
【０１４８】
図４は、実施例６及び比較例７に係る有機発光素子の印加電圧−輝度特性を示した図である。この点は、以下の図においても同様である。図４において、Ｈ−２６と示された特性が実施例６に係る有機発光素子の特性であり、ＣＢＰと示された特性が比較例７に係る有機発光素子の特性である。図４に示される通り、実施例６に係る有機発光素子は、同じ輝度を出力するのに、比較例７に係る有機発光素子に比べ、低輝度領域では高い電圧を要するが、高輝度領域では低い駆動電圧で動作できることが分かる。
【０１４９】
図５は、実施例６及び比較例７に係る有機発光素子の印加電圧−電流密度特性を示した図である。図５において、実施例６に係る有機発光素子は、同じ電流密度を出力するのに、比較例７に係る有機発光素子に比べ、低輝度領域では高い電圧を要するが、高輝度領域ではほぼ同程度の特性を有していることが分かる。
【０１５０】
図６は、実施例６及び比較例７に係る有機発光素子の電流密度−外部量子効率特性を示した図である。図６において、実施例６に係る有機発光素子は、比較例７に係る有機発光素子よりも、大幅に高い外部量子効率特性を有していることが示されている。このように、実施例６に係る有機発光素子によれば、従来の有機発光素子よりも外部量子効率を大幅に向上させることができる。
【０１５１】
図７は、実施例６及び比較例７に係る有機発光素子のスペクトル特性を示した図である。図７において、実施例６に係る有機発光素子と比較例７に係る有機発光素子は、５１０ｎｍ付近にピークを有するほぼ同一のスペクトル特性を示し、緑色の発光特性を示していることが分かる。よって、実施例６に係る有機発光素子によれば、緑色発光する有機発光素子において、高発光効率を実現することができる。
【０１５２】
このように、Ｂｅ錯体をホスト材料に用いることで、従来のホスト材料であるＣＢＰに比べて、高い発光効率を有する有機発光素子を得ることができる。
【０１５３】
なお、化合物Ｈ−１、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＴＰ）２は、化合物Ｇ−２をゲスト材料とした場合には、ホスト材料として用いることができない。これは、化合物Ｈ−１、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＴＰ）２の三重項エネルギーが化合物Ｇ−２の三重項エネルギー（２．４ｅＶ）よりも小さいため、高い発光効率が得られないためである（非特許文献３参照）。
【０１５４】
これに対し、化合物ＣＢＰの三重項エネルギーは２．６ｅＶであり、化合物Ｈ−２６の三重項エネルギーは２．５ｅＶである。また、正孔輸送材料についても、ゲスト材料より三重項エネルギーが大きい材料を用いることが好ましいため、ＴＡＰＣ（２．８ｅＶ）を用いた（ａ−ＮＰＤ：２．３ｅＶ）（非特許文献４参照）。
【０１５５】
［実施形態２］
【０１５６】
図８は、本発明の実施形態２に係る表示装置を示した図である。実施形態２に係る表示装置は、表示手段９０と、駆動回路１００とを有する。表示手段９０は、画像を表示する表示パネルであり、複数の画素８０を備える。画素８０は、各々が実施形態１に係る有機発光素子として構成され、自発光により画像を表示できる構成となっている。
【０１５７】
また、駆動回路１００は、表示手段９０を駆動させる駆動手段である。駆動回路１００は、例えば、垂直選択を行う垂直選択回路１０１と、選択された走査線のデータを読み取る水平読出回路１０２とを備えてよい。駆動回路１００の構成は、表示手段９０を駆動できれば、種々の構成とされてよい。
【０１５８】
このように、実施形態１に係る有機発光素子を表示手段９０の画素として用い、表示装置を構成することができる。実施形態２に係る表示装置によれば、画素を構成する有機発光素子が高効率・長寿命に構成されているので、発光効率が高く長寿命なディスプレイ装置とすることができる。
【０１５９】
以上説明したように、本実施形態に係る有機発光素子及び表示装置によれば、発光層のホストにベリリウムを含む金属錯体（Ｂｅ錯体）・ゲストにＰｔ錯体を用いることで、Ｚｎ錯体をホストに用いた赤色素子及び一般的な材料をホストに用いた緑色素子より高い発光効率・素子寿命を得ることができる。また、Ｂｅ錯体ホストとＰｔ錯体ゲストを組み合わせた有機発光素子は、Ｂｅ錯体ホストとその他の金属錯体ゲスト（例えば、Ｉｒ錯体）を組み合わせた素子よりも、良好な性能を得ることができる。
【０１６０】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１６１】
本発明は、発光素子、表示素子及びこれを用いた発光装置や画像表示装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１６２】
１０ 基板
２０ ＩＴＯ
３０ 正孔注入層（有機層１）
４０ 正孔輸送層（有機層２）
５０ 発光層（有機層３）
６０ 電子輸送層（有機層４）
７０ 電極層
８０ 画素
９０ 表示手段
１００ 駆動回路
１０１ 垂直選択回路
１０２ 水平読出回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極間に有機層からなる発光層を含む有機発光素子において、
該発光層のホスト材料がベリリウムを含む有機金属錯体であり、ゲスト材料が燐光発光性白金錯体であることを特徴とする有機発光素子。
【請求項２】
前記ホスト材料が、下記一般式（１）で表されるベリリウム錯体を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【化４８】
（式中、環Ｅ、環Ｆ及び環Ｇは、夫々独立して置換基を有していてもよい芳香環又は芳香族複素環を示す。ｎは０又は１を表す。）
【請求項３】
前記ホスト材料が、下記一般式（２）で表されるベリリウム錯体を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【化４９】
（式中、環Ｈ及び環Ｊは、夫々独立して置換基を有していてもよい芳香環又は芳香族複素環を示す。ｎは０又は１を表す。）
【請求項４】
前記ゲスト材料が、下記一般式（３）で表される燐光発光性白金錯体であ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。
【化５０】
（式中、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４は、夫々白金原子に配位又は結合する部位を表す。Ｖ１、Ｖ２及びＶ３は夫々二価の原子（団）、単結合又は二重結合を表す。破線で表される結合は単結合又は二重結合を、実線で表される結合は配位結合又は共有結合を表す。）
【請求項５】
前記ゲスト材料が、下記一般式（４）で表される燐光発光性白金錯体であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【化５１】
（式中、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ及び環Ｄは、この中の何れか２つの環が置換基を有していてもよい含窒素複素環を示し、残りの２つの環が置換基を有していてもよい芳香環又は芳香族複素環を示す。環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄは夫々が置換基を介して縮合して環を形成してもよい。環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄは該環において複数の置換基同士が縮合してさらに環を形成してもよい。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、この中の何れか２つが白金原子に配位結合する窒素原子を示し、残りの２つは炭素原子又は窒素原子を表す。Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５及びＹ６は夫々独立して炭素又は窒素原子を示す。Ｑ１、Ｑ２及びＱ３は、夫々独立して二価の原子（団）又は結合手を示す。Ｑ１と環Ａ及び環Ｂ、Ｑ２と環Ａ及び環Ｃ、Ｑ３と環Ｂ及び環Ｄは夫々が置換基を介して縮合して環を形成してもよい。Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３及びＺ４は、いずれか２つが配位結合手を示し、残りの２つが共有結合手、酸素原子又は硫黄原子を示す。）
【請求項６】
前記ホスト材料は、ベリリウム錯体以外の金属錯体を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項７】
前記一対の電極は、基板上に設けられた陽極と、該陽極と間隔を有して配置された陰極とからなり、
前記発光層と前記陽極との間に正孔輸送層を有し、
前記発光層と前記陰極との間に電子輸送層を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の有機発光素子を画素として備える表示素子と、
該表示素子を駆動する駆動手段と、を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１】
一対の電極間に有機層からなる発光層を含む有機発光素子において、
該発光層のホスト材料がベリリウムを含む有機金属錯体であり、ゲスト材料が燐光発光性白金錯体であることを特徴とする有機発光素子。
【請求項２】
前記ホスト材料が、下記一般式（１）で表されるベリリウム錯体を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【化４８】
（式中、環Ｅ、環Ｆ及び環Ｇは、夫々独立して置換基を有していてもよい芳香環又は芳香族複素環を示す。ｎは０又は１を表す。）
【請求項３】
前記ホスト材料が、下記一般式（２）で表されるベリリウム錯体を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【化４９】
（式中、環Ｈ及び環Ｊは、夫々独立して置換基を有していてもよい芳香環又は芳香族複素環を示す。ｎは０又は１を表す。）
【請求項４】
前記ゲスト材料が、下記一般式（３）で表される燐光発光性白金錯体であ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。
【化５０】
（式中、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４は、夫々白金原子に配位又は結合する部位を表す。Ｖ１、Ｖ２及びＶ３は夫々二価の原子（団）、単結合又は二重結合を表す。破線で表される結合は単結合又は二重結合を、実線で表される結合は配位結合又は共有結合を表す。）
【請求項５】
前記ゲスト材料が、下記一般式（４）で表される燐光発光性白金錯体であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【化５１】
（式中、環Ａ、環Ｂ、環Ｃ及び環Ｄは、この中の何れか２つの環が置換基を有していてもよい含窒素複素環を示し、残りの２つの環が置換基を有していてもよい芳香環又は芳香族複素環を示す。環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄは夫々が置換基を介して縮合して環を形成してもよい。環Ａ、環Ｂ、環Ｃ、環Ｄは該環において複数の置換基同士が縮合してさらに環を形成してもよい。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、この中の何れか２つが白金原子に配位結合する窒素原子を示し、残りの２つは炭素原子又は窒素原子を表す。Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５及びＹ６は夫々独立して炭素又は窒素原子を示す。Ｑ１、Ｑ２及びＱ３は、夫々独立して二価の原子（団）又は結合手を示す。Ｑ１と環Ａ及び環Ｂ、Ｑ２と環Ａ及び環Ｃ、Ｑ３と環Ｂ及び環Ｄは夫々が置換基を介して縮合して環を形成してもよい。Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３及びＺ４は、いずれか２つが配位結合手を示し、残りの２つが共有結合手、酸素原子又は硫黄原子を示す。）
【請求項６】
前記ホスト材料は、ベリリウム錯体以外の金属錯体を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項７】
前記一対の電極は、基板上に設けられた陽極と、該陽極と間隔を有して配置された陰極とからなり、
前記発光層と前記陽極との間に正孔輸送層を有し、
前記発光層と前記陰極との間に電子輸送層を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の有機発光素子を画素として備える表示素子と、
該表示素子を駆動する駆動手段と、を有することを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−８０８９８（Ｐ２０１３−８０８９８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２８３５５（Ｐ２０１２−１２８３５５）
【出願日】平成２４年６月５日（２０１２．６．５）
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月５日（２０１２．６．５）
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【Ｆターム（参考）】
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