JP2001057290A

JP2001057290A - Ｅｌ表示装置

Info

Publication number: JP2001057290A
Application number: JP11233464A
Authority: JP
Inventors: Mitsufumi Kodama; 光文小玉; Munehiro Takaku; 宗裕高久; Takeshi Morita; 剛森田; Yosuke Mizutani; 洋介水谷
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1999-08-20
Filing date: 1999-08-20
Publication date: 2001-02-27
Anticipated expiration: 2019-08-20
Also published as: JP4482966B2; EP1079668A2; EP1079668A3; KR20010067077A

Abstract

(57)【要約】【課題】少ないフィルター材料数でフィルターの材料
数より多くの色を表現できる表示装置を安価に提供可能
なＥＬ表示装置を実現する。【解決手段】ＥＬ素子単位の光取り出し側に並列に配
置された１または２種以上の色フィルターを有するＥＬ
表示装置であって、前記ＥＬ素子単位が発する光が無色
を含む２種以上の異なる色フィルターを透過して表示単
位を構成するＥＬ表示装置とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＥＬ表示デバイスの
構造と製造方法に関するものであリ、特に多色表示機能
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ドットマトリクス型ディスプレイでは、
表示単位であるピクセルを構成するRGB（赤、緑、青）
各ドットの光強度を組み合わせることで様々な色を合成
することが可能となる。

【０００３】一方、主に数字やアルファベットを表示す
るため、表示単位の組み合わせとしての７セグメント表
示、あるいは１１セグメント表示は通常単色であり、表
示面の様々な場所で異なる色を表示させるためには複数
の発光色素子で構成するか、もしくは複数のフィルター
を形成する必要があった。こうした状況はステレオ、カ
ーステレオ、ビデオ、レーザーディスクプレイヤー、Ｄ
ＶＤなどのいわゆるＡＶ機器の表示パネルにおいても同
様である。

【０００４】一般的に、自発光表示装置においては、複
数の発光色を呈する素子を形成することは高価になるた
め、従来のセグメント型ディスプレイでは単色発光素子
とカラーフィルターもしくは蛍光フィルターの組み合わ
せで多色表示することが普通であり、そうした場合には
表示色の数だけフィルターが必要であった。

【０００５】１セグメントを多数の画素で構成するよう
に設計すれば、ドットマトリクス型ディスプレイのよう
に多数の色を表現できる。

【０００６】複数の発光色が得られるドットマトリクス
型ディスプレイを製造する方法としては、例えば、特開
平５−２５８８５９号公報、特開平８−２２７２７６号
公報、特開平８−３１５９８１号公報、特開平９−１０
２３９３号公報、ＵＳＰ５６４１６１１号、特開平１０
−２２３３７１号公報などの方法が知られている。

【０００７】しかしながら、特開平５−２５８８５９号
公報、ＵＳＰ５６４１６１１号、特開平８−２２７２７
６号公報、特開平１０−２２３３７１号公報、特開平８
−３１５９８１号公報、特開平９−１０２３９３号公報
などの方法では、高価な発光材料をRGBの各色を３回、
真空蒸着などの薄膜技術によって成膜する必要があっ
た。特に、特開平５−２５８８５９号公報、ＵＳＰ５６
４１６１１号、特開平１０−２２３３７１号公報の方法
は、蒸着材料が対向電極の一方に付着するのを基板上に
突出する隔壁と斜方蒸着法を併用して制限しつつ任意の
材料を所定の領域のみに形成する方法であり、通常、一
辺が３００mm以上のガラス基板を用いる量産工程には使
用することが非常に困難である。

【０００８】これらの方法を用い、多色の発光材料を成
膜して製造きれたディスプレイにおける駆動回路は、多
数のピクセルを駆動するドットマトリクスディスプレイ
の駆動回路と同様のものが必要となるため、高価にな
る。さらに、こうした方法では各ピクセルを電気的に分
離する必要があるため、やや広い非発光領域が必要とな
り、有効な表示領域（いわゆる液晶ディスプレイで言う
ところの開口率）が少なくなりやすく表示が暗くなって
しまう。

【０００９】また、有機ＥＬ素子の代表的な不良であ
る、長時間表示させると表示領域が段々小さくなる（シ
ュリンク）という不良モードを考慮すると、発光単位で
ある1素子のサイズを小さくすることは早くその素子が
発光しなくなることを意味するため、上記のように1セ
グメントを複数の素子から構成することは信頼性の面か
らみて望ましくない構造と言える。

【００１０】先に述べたように、こうした方法では高価
な有機材料を多数回成膜する必要があり、非常に高価に
なってしまうことは明らかである。

【００１１】すなわち、従来の技術では表示色数分のフ
ィルター膜形成工程が必要となり、様々な色数が表示で
きる情報量の多いディスプレイは高コストになってしま
う。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、少な
いフィルター材料数でフィルターの材料数より多くの色
を表現できる表示装置を安価に提供可能なＥＬ表示装置
を実現することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の構成
によって達成される。（１）ＥＬ素子単位の光取り出し側に並列に配置され
た１または２種以上の色フィルターを有するＥＬ表示装
置であって、前記ＥＬ素子単位が発する光が無色を含む
２種以上の異なる色フィルターを透過して表示単位を構
成するＥＬ表示装置。（２）前記色フィルターは、カラーフィルターまたは
蛍光変換フィルターである上記（１）のＥＬ表示装置。（３）前記色フィルターは、ストライプ状、モザイク
状、またはデルタ状に配置されている上記（１）または
（２）のＥＬ表示装置。（４）前記色フィルターを透過する前の発光色は、単
一色である上記（１）〜（３）のいずれかのＥＬ表示装
置。（５）前記色フィルターを透過する前の発光色は、概
ね白色である上記（１）〜（４）のいずれかのＥＬ表示
装置。（６）４色以上の表示色を有する上記（１）〜（５）
のＥＬ表示装置。（７）前記色フィルターのいずれかは、少なくとも可
視光に対し透明な部分を有し、この透明部分からＥＬ素
子単位の発光色が概ね変化せずに外部に取り出される上
記（１）〜（６）のいずれかのＥＬ表示装置。（８）前記２種以上の色フィルターの面積比により、
表示単位の色調を調整する上記（１）〜（７）のいずれ
かのＥＬ表示装置。（９）前記ＥＬ素子単位の発光機能を有する部分は有
機材料を主成分とする上記（１）〜（８）のいずれかの
ＥＬ表示装置。（１０）前記ＥＬ素子単位の発光機能を有する部分
は、ドーパント濃度により表示単位の色調を調整する上
記（９）のＥＬ表示装置。（１１）セグメント表示部とドットマトリクス表示部
を有し、前記セグメント表示部のフィルター材料が、ド
ットマトリクス表示部のフィルター材料の色数以下のフ
ィルター材料で構成されている上記（１）〜（１０）の
ＥＬ表示装置。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明のＥＬ表示装置は、ＥＬ素
子単位の光取り出し側に並列に配置された１または２以
上の色フィルターを有するＥＬ表示装置であって、前記
ＥＬ素子単位が発する光が無色を含む２以上の異なる色
フィルターを透過して表示単位を構成するものである。

【００１５】発光スペクトルが広い波長領域に渡る発光
が得られるＥＬ素子から、任意のスペクトル領域のみを
取り出すためにはカラーフィルターを用いる方法が一般
的である。有機ＥＬ素子の発光色が白色であり、赤緑青
の三原色のカラーフィルターを用いた表示パネルを製造
するとき、それらの3色以外に、例えば紫色を表示した
い素子を形成したい場合には、その素子の光取り出し側
に素子より充分小さいサイズの赤と青を交互に配置すれ
ばよい。発光素子自体は複数に分割する必要はないので
発光領域が小さくなる不良が発生してもより長期に渡り
発光させることが可能になる。

【００１６】本発明のＥＬ表示素子は、ＥＬ素子単位の
光取り出し側に並列に配置された１または２以上の色フ
ィルターを有する。

【００１７】ＥＬ素子単位とは、表示要素として最小限
のＥＬ素子要素をいい、より具体的には、複数の画素、
あるいはセグメントに分割されている場合の、個々の画
素、セグメントを構成するＥＬ素子の部分をいう。

【００１８】色フィルターには、液晶ディスプレイ等で
用いられているカラーフィルターを用いれば良いが、Ｅ
Ｌ素子の発光する光に合わせて色フィルターの特性を調
整し、取り出し効率・色純度を最適化すればよい。

【００１９】また、ＥＬ素子材料や蛍光変換層が光吸収
するような短波長の外光をカットできる色フィルターを
用いれば、素子の耐光性・表示のコントラストも向上す
る。

【００２０】また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用
いてカラーフィルターの代わりにしても良い。

【００２１】蛍光変換フィルター層は、ＥＬ発光の光を
吸収し、蛍光変換膜中の蛍光体から光を放出させること
で、発光色の色変換を行うものであるが、組成として
は、バインダー、蛍光材料、光吸収材料の三つから形成
される。

【００２２】蛍光材料は、基本的には蛍光量子収率が高
いものを用いれば良く、ＥＬ発光波長域に吸収が強いこ
とが望ましい。実際には、レーザー色素などが適してお
り、ローダミン系化合物・ペリレン系化合物・シアニン
系化合物・フタロシアニン系化合物（サブフタロシアニ
ン等も含む）ナフタロイミド系化合物・縮合環炭化水素
系化合物・縮合複素環系化合物・スチリル系化合物・ク
マリン系化合物等を用いればよい。

【００２３】バインダーは、基本的に蛍光を消光しない
ような材料を選べば良く、フォトリソグラフィー・印刷
等で微細なパターニングが出来るようなものが好まし
い。また、隣接して成膜される電子注入電極や、ＩＴ
Ｏ、ＩＺＯ等のホール注入電極材料の成膜時にダメージ
を受けないような材料が好ましい。

【００２４】光吸収材料は、蛍光材料の光吸収が足りな
い場合に用いるが、必要のない場合は用いなくても良
い。また、光吸収材料は、蛍光性材料の蛍光を消光しな
いような材料を選べば良い。

【００２５】前記ＥＬ素子単位が発する光は、無色を含
む２種以上の異なる色フィルターを透過して表示単位を
構成する。このように、２種以上の色フィルターを透過
させることにより、２種以上の色が表示単位のなかで渾
然一体となって認識され、発光色や個々の色フィルター
自体の色とは異なった種々の色を表示することができ
る。色フィルターは有色の物でも、発光した光をそのま
ま透過させる無色の物であってもよい。

【００２６】ここで表示単位とは、表示要素として最小
限の画面ないし表示要素をいい、より具体的には、複数
の画素、あるいはセグメントに分割されている場合の、
個々の画素、セグメントの部分をいう。そしてこの表示
単位部分において、複数のフィルターを透過した発光が
渾然と混じり合い、観者からは単一の色として認識され
る。

【００２７】色フィルターの色は、必要とする表示色に
合わせて、ＥＬの発光色と、フィルター自体の色の組み
合わせにより決定される。例えば、水色（cyan）を発光
させたい場合には、ＥＬ素子単位、表示単位内に緑と
青、または、青とフィルターのない部分、または、緑と
青とフィルターのない部分を配置すればよい。

【００２８】ＥＬ素子単位、表示単位の配置としては、
ストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列などを挙げ
ることができる。これら、ストライプ配列、デルタ配
列、モザイク配列とは、例えば、”液晶ディスプレイ製
造装置用語辞典”（社）日本半導体製造学会偏日刊工
業新聞社、６１ページに記載されているような色の配置
をいう。この文献では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の表示のみ記載
されているが、本願ではこれらに限定されるものではな
い。

【００２９】色調はＥＬ素子単位、表示単位内のこれら
のフィルターの配置やそれぞれのサイズの比、つまり面
積比を適当な値にすればよい。フィルターのサイズはそ
のパネルの使用目的によって異なるが、使用時に目視で
各フィルターがはっきり認識されないサイズであれば良
く、例えば、パネルとの距離が数十センチから１メート
ル程度と近い場合には、デルタ配列やモザイク配列では
好ましくは０．２５mm ² 以下、より好ましくは０．１〜
０．０００１mm² の面積で、ストライプ配置では好まし
くは５００μm 以下、より好ましくは３００〜５０μm
のピッチで配置するのが好ましい。また、フィルターの
色により透過する発光の強度が異なるため、暗い色はよ
り面積（幅）を広くする必要があり、透明や明るい色の
フィルターは面積（幅）を狭くすることが必要である。
各フィルターの間隔は離れていても重なっていても良い
が、重なった部分はより光を通しにくくなることを考慮
に入れて設計するべきである。

【００３０】色フィルター上には色フィルター表面を平
坦にするためにオーバーコートを形成することが好まし
い。オーバーコートは樹脂やSOG（spin on glass）など
の、塗布する事で形成することができる膜が好ましい。
樹脂膜を形成する場合にはさらにその上にＳｌＯ₂ 、Ｓ
ｉＯＮ、ＳｉＮ_x 、Ａｌ₂０₃ 、窒化アルミニウムなど
の無機材料からなる保護膜を成摸することが望ましい。
これらの手法はカラー液晶ディスプレイにおいて既に実
用化されている方法である。

【００３１】ＥＬ素子単位から発する光は、単一色ある
いは白色であることが好ましい。ＥＬ素子単位から複数
の発光を生じさせることも可能であるが、素子構造が複
雑となり、高価な有機材料を余計に使用することとな
る。ＥＬ素子から発する光としてはＥＬ素子構成などに
より異なるが、例えば、代表的な有機ＥＬ素子では、白
色発光で４００〜７００nm、単色発光で４００〜６００
nm、５００〜７００nm等の波長範囲の光である。

【００３２】次に、図を参照しつつ本発明のＥＬ表示装
置の具体的な構成について説明する。

【００３３】図１および２は、本発明のＥＬ表示装置の
第１の構成例を示したもので、図１は平面図、図２は図
１のＡ−Ａ’断面矢視図である。

【００３４】この例では、基板１上に青色フィルター２
Ｂと、緑色フィルター２Ｇとをストライプ状に配置し、
ＥＬ素子１０からの概ね白色である発光がこれらのフィ
ルター２Ｂ，２Ｇを透過することにより、薄い青ないし
水色（cyan）として認識されるようになっている。

【００３５】図３および４は、本発明のＥＬ表示装置の
第２の構成例を示したもので、図３は平面図、図４は図
３のＡ−Ａ’断面矢視図である。

【００３６】この例では、基板１上に青色フィルター２
Ｂと、オーバーコート層３とを形成し、青色フィルター
２Ｂ部分と、フィルターがなく、オーバーコート層のみ
の部分とをストライプ状に配置し、ＥＬ素子１０からの
概ね白色である発光がこれらのフィルター２Ｂ、オーバ
ーコート層３を透過することにより、薄い青ないし水色
（cyan）として認識されるようになっている。

【００３７】図５および６は、本発明のＥＬ表示装置の
第３の構成例を示したもので、図５は平面図、図６は図
５のＡ−Ａ’断面矢視図である。

【００３８】この例では、基板１上に青色フィルター２
Ｂと、緑色フィルター２Ｇと、オーバーコート層３とを
形成し、青色フィルター２Ｂおよび緑色フィルター２Ｇ
部分と、フィルターがなく、オーバーコート層のみの部
分とをストライプ状に配置し、ＥＬ素子１０からの概ね
白色である発光がこれらのフィルター２Ｂ，２Ｇ、オー
バーコート層３を透過することにより、水色（cyan）と
して認識されるようになっている。

【００３９】これらは、本発明の構成例にすぎず、いず
れの構成を選択するかはＥＬ素子の発光色や、求められ
る表示色により最適な構成を適宜選択すればよい。

【００４０】ＥＬ素子単位は、ブロードな面発光が可能
な素子が好ましい。具体的には、電界発光素子として、
発光層に無機材料を用いた無機ＥＬ素子と、少なくとも
発光層に有機材料を用いた有機ＥＬ素子とがある。本発
明では、特に有機ＥＬ素子を用いることが好ましい。

【００４１】＜有機ＥＬ素子＞有機ＥＬ素子は、通常の
単色発光、あるいは白色発光の素子構成を有する物であ
れば、その構成態様は特に限定される物ではない。好ま
しい素子構成として特に発光層に隣接するホール輸送層
および／または電子輸送層中のホール注入輸送性化合物
および／または電子注入輸送性化合物をホスト材料とす
る青色発光層を有するものであるか、あるいはまた青色
発光層を有し、かつ陰極材料としてアルカリ金属の塩化
物および酸化物から選ばれる化合物を用いたものであ
る。また、より好ましくは、これらの構成を併せもつも
のであり、青色発光層は、前記のホール注入輸送性化合
物と電子注入輸送性化合物との混合層である。さらに詳
述する。

【００４２】＜青色発光層＞本発明に用いられる有機Ｅ
Ｌ素子は青色発光層を有することが好ましい。この場合
の青色発光する化合物としてはフェニルアントラセン誘
導体が好ましく用いられる。これらについては特開平８
−１２６００号公報に記載されている。なかでも、フェ
ニルアントラセン誘導体としては式（Ａ）で表される化
合物が好ましい。Ａ₁−Ｌ−Ａ₂ （Ａ）

【００４３】式（Ａ）において、Ａ₁およびＡ₂は、各
々モノ（オルト置換フェニル）アントリル基またはジ
（オルト置換フェニル）アントリル基を表し、これらは
同一でも異なるものであってもよい。Ｌは単結合または
二価の連結基を表す。

【００４４】Ａ₁、Ａ₂で表されるモノ（オルト置換フ
ェニル）フェニルアントリル基またはジ（オルト置換フ
ェニル）フェニルアントリル基は、フェニル基の２位ま
たは６位（アントラセン環への結合位置に対してオルト
位）に、アリール基、複素芳香環基もしくはアリールエ
テニル基を有するものである。また、オルト位以外に置
換基を有するものであってもよく、置換基を有する場合
の置換基としては、アルキル基、アリール基、アリール
エテニル基、アルコキシ基、アミノ基等が挙げられ、こ
れらの置換基はさらに置換されていてもよい。これらの
置換基については後述する。

【００４５】また、アントラセン環におけるフェニル基
の結合位置はアントラセン環の９位、１０位であること
が好ましい。

【００４６】式（Ａ）において、Ｌは単結合または二価
の基を表すが、Ｌで表される二価の基としてはアルキレ
ン基等が介在してもよいアリーレン基が好ましい。この
ようなアリーレン基については後述する。

【００４７】式（Ａ）で示されるフェニルアントラセン
誘導体のなかでも、式（Ａ−１）、式（Ａ−２）で示さ
れるものが好ましい。

【００４８】

【化１】

【００４９】

【化２】

【００５０】式（Ａ−１）において、Ａｒ₁〜Ａｒ
₄は、各々水素原子、アリール基、複素芳香環基または
アリールエテニル基を表し、Ａｒ₁およびＡｒ₂の少な
くとも一方、ならびにＡｒ₃およびＡｒ₄の少なくとも
一方は、各々アリール基、複素芳香環基またはアリール
エテニル基である。Ｒ₅₁およびＲ₅₂は、各々アルキル
基、アリール基、アリールエテニル基、アルコキシ基、
またはアミノ基を表し、これらは同一でも異なるもので
あってもよい。ｐ１およびｐ２は、各々、０〜３の整数
を表し、ｐ１およびｐ２が、各々、２以上の整数である
とき、Ｒ₅₁同士およびＲ₅₂同士は各々同一でも異なるも
のであってもよい。Ｒ₅₃は、アルキル基またはアリール
基を表し、ｐ３は、各々、０〜３の整数を表す。ｐ３
が、２以上の整数であるとき、Ｒ₅₃は各々同一でも異な
るものであってもよい。Ｌ₁は単結合またはアリーレン
基を表し、アリーレン基はアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ
−または−ＮＲ−（ここで、Ｒはアルキル基またはアリ
ール基を表す。）が介在するものであってもよい。

【００５１】式（Ａ−２）において、Ａｒ₅およびＡｒ
₆は、各々水素原子、アリール基、複素芳香環基または
アリールエテニル基を表し、Ａｒ₅およびＡｒ₆の少な
くとも一方はアリール基、複素芳香環基またはアリール
エテニル基である。Ｒ₅₄は、各々アルキル基、アリール
基、アリールエテニル基、アルコキシ基、またはアミノ
基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよ
い。ｐ４は、各々、０〜３の整数を表し、ｐ４が、各
々、２以上の整数であるとき、Ｒ₅₄同士は各々同一でも
異なるものであってもよい。Ｒ₅₅は、アルキル基または
アリール基を表し、ｐ５は、各々、０〜４の整数を表
す。ｐ５が、２以上の整数であるとき、Ｒ₅₅は各々同一
でも異なるものであってもよい。Ｌ₂は単結合またはア
リーレン基を表し、アリーレン基はアルキレン基、−Ｏ
−、−Ｓ−または−ＮＲ−（ここで、Ｒはアルキル基ま
たはアリール基を表す。）が介在するものであってもよ
い。Ｌ₂は単結合またはアリーレン基を表し、アリーレ
ン基はアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＲ−
（ここで、Ｒはアルキル基またはアリール基を表す。）
が介在するものであってもよい。

【００５２】Ａｒ₁〜Ａｒ₄およびＲ₅₁〜Ｒ₅₃で表され
るアリール基としては、炭素数６〜２０のものが好まし
く、さらにはフェニル基、トリル基等の置換基を有する
ものであってもよい。具体的には、フェニル基、（ｏ
−，ｍ−，ｐ−）トリル基、ピレニル基、ナフチル基、
アントリル基、ビフェニル基、フェニルアントリル基、
トリルアントリル基等が挙げられる。

【００５３】Ａｒ₁〜Ａｒ₄で表される複素芳香環基と
しては、フリル基、ベンゾフリル基、チエニル基、ビチ
エニル基、ベンゾチエニル基、ピロリル基、N-アリルピ
ロリル基、インドリル基、ピリジル基、ビピリジル基、
キノリル基、キノキサリル基、オキサゾール基、ベンゾ
オキサゾール基、オキサジアゾール基、チアゾール基、
ベンゾチアゾール基、チアジアゾール基、イミダゾール
基等が好ましく、さらには、炭素数４２以下のアリール
基、炭素数１２以下のアルキル基、アルコキシ基、アリ
ーロキシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基等の置換基
を有するものであってもよい。具体的には、置換基とし
て、フェニル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）ビフェニル基、
（１，２）ナフチル基、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ
基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）トリル基等が挙げられる。

【００５４】Ａｒ₁〜Ａｒ₄、Ｒ₅₁およびＲ₅₂で表され
るアリールエテニル基としては、２−フェニルエテニル
基、２，２−ジフェニルエテニル基等が好ましく、さら
にはアリール基、アルキル基、アルコキシ基、アリーロ
キシ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基等の置換基を有
するものであってもよい。具体的には、置換基として、
フェニル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）ビフェニル基、
（１，２）ナフチル基、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ
基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）トリル基等が挙げられる。

【００５５】Ｒ₅₁〜Ｒ₅₃で表されるアルキル基として
は、直鎖状でも分岐を有するものであってもよく、炭素
数１〜１０、さらには１〜４の置換もしくは無置換のア
ルキル基が好ましい。特に、炭素数１〜４の無置換のア
ルキル基が好ましく、具体的にはメチル基、エチル基、
（ｎ−，ｉ−）プロピル基、（ｎ−，ｉ−，ｓ−，ｔ
−）ブチル基等が挙げられる。

【００５６】Ｒ₅₁およびＲ₅₂で表されるアルコキシ基と
しては、アルキル基部分の炭素数が１〜６のものが好ま
しく、具体的にはメトキシ基、エトキシ基等が挙げられ
る。アルコキシ基は、さらに置換されていてもよい。

【００５７】Ｒ₅₁およびＲ₅₂で表されるアミノ基は、無
置換でも置換基を有するものであってもよいが、置換基
を有することが好ましく、この場合の置換基としてはア
ルキル基（メチル基、エチル基等）、アリール基（フェ
ニル基等）などが挙げられる。具体的にはジエチルアミ
ノ基、ジフェニルアミノ基、ジ（ｍ−トリル）アミノ基
等が挙げられる。

【００５８】式（Ａ−１）において、ｐ１およびｐ２
は、各々、０または１〜３の整数を表し、特に、０〜２
であることが好ましい。ｐ１およびｐ２が、各々、１〜
３の整数、特に１または２であるとき、Ｒ₅₁およびＲ₅₂
は、各々、メチル基、フェニル基であることが好まし
い。

【００５９】式（Ａ−１）において、ｐ３は、各々、０
〜３の整数を表し、特に、０〜２であることが好まし
い。ｐ３が、各々、１〜３の整数、特に１または２であ
るとき、Ｒ₅₃は、各々、メチル基、フェニル基であるこ
とが好ましい。

【００６０】式（Ａ−１）において、Ｒ₅₁〜Ｒ₅₃は同一
でも異なるものであってもよく、Ｒ ₅₁、Ｒ₅₂とＲ₅₃とが
各々複数存在するとき、Ｒ₅₁同士、Ｒ₅₂同士、Ｒ₅₃同士
は各々同一でも異なるものであってもよい。

【００６１】式（Ａ−１）において、Ｌ₁は単結合また
はアリーレン基を表す。Ｌ₁で表されるアリーレン基と
しては、無置換であることが好ましく、具体的にはフェ
ニレン基、ビフェニレン基、アントリレン基等の通常の
アリーレン基の他、２個ないしそれ以上のアリーレン基
が直接連結したものが挙げられる。Ｌ₁としては、単結
合、ｐ−フェニレン基、４，４′−ビフェニレン基等が
好ましい。

【００６２】また、Ｌ₁で表されるアリーレン基は、２
個ないしそれ以上のアリーレン基がアルキレン基、−Ｏ
−、−Ｓ−または−ＮＲ−が介在して連結するものであ
ってもよい。ここで、Ｒはアルキル基またはアリール基
を表す。アルキル基としてはメチル基、エチル基等が挙
げられ、アリール基としてはフェニル基等が挙げられ
る。なかでも、アリール基が好ましく、上記のフェニル
基のほか、Ａ₁、Ａ₂であってもよく、さらにはフェニ
ル基にＡ₁またはＡ₂が置換したものであってもよい。
また、アルキレン基としてはメチレン基、エチレン基等
が好ましい。このようなアリーレン基の具体例を以下に
示す。

【００６３】

【化３】

【００６４】次に、式（Ａ−２）について説明すると、
式（Ａ−２）において、Ｒ₅₄は式（Ａ−１）におけるＲ
₅₁またはＲ₅₂と、またＲ₅₅は式（Ａ−１）におけるＲ₅₃
と、ｐ４は式（Ａ−１）におけるｐ１またはｐ２と、さ
らにＬ₂は式（Ａ−１）におけるＬ₁とそれぞれ同義で
あり、好ましいものも同様である。

【００６５】また、式（Ａ−２）において、ｐ５は、各
々、０〜４の整数を表し、特に、０〜２であることが好
ましい。ｐ５が、各々、１〜３の整数、特に１または２
であるとき、Ｒ₅₅は、各々、メチル基、フェニル基であ
ることが好ましい。

【００６６】式（Ａ−２）において、Ｒ₅₄とＲ₅₅とは同
一でも異なるものであってもよく、Ｒ₅₄とＲ₅₅が各々複
数存在するとき、Ｒ₅₄同士、Ｒ₅₅同士は、各々同一でも
異なるものであってもよい。

【００６７】式（Ａ−１）において、Ａｒ₁およびＡｒ
₂の少なくとも一方、Ａｒ₃およびＡｒ₄の少なくとも
一方がフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ス
チリル基、フェニルスチリル基、ジフェニルスチリル
基、チエニル基、メチルチエニル基、フェニルチエニル
基またはフェニルビチエニル基であることが好ましい。
さらにはＡｒ₁およびＡｒ₂の少なくとも一方、Ａｒ₃
およびＡｒ₄の少なくとも一方がフェニル基、ビフェニ
ル基またはターフェニル基であり、Ｌ₁は単結合である
ことが好ましい。

【００６８】式（Ａ−２）において、Ａｒ₅およびＡｒ
₆の少なくとも一方がフェニル基、ビフェニル基、ター
フェニル基、スチリル基、フェニルスチリル基、ジフェ
ニルスチリル基、チエニル基、メチルチエニル基、フェ
ニルチエニル基またはフェニルビチエニル基であること
が好ましい。さらにはＡｒ₅およびＡｒ₆の少なくとも
一方がフェニル基、ビフェニル基またはターフェニル基
であり、Ｌ₂は単結合であることが好ましい。

【００６９】本発明に用いるフェニルアントラセン誘導
体の合成法については、特開平８−１２６００号公報等
を参照することができる。

【００７０】これらの化合物は１種のみを用いても２種
以上を併用してもよい。

【００７１】フェニルアントラセン誘導体を青色発光化
合物として用い、青色発光層とする場合の膜厚としては
１〜５００nmが好ましく、より好ましくは１０〜２００
nmである。

【００７２】このような発光層には青色発光を保持する
ことが可能な形でドーパントをドープしてもよい。この
ようなドーパントとしてはWO98/08360号や特開平8-2396
55号に開示のスチリル系アミン化合物等が挙げられる。
スチリル系アミン化合物については後述する。ドーパン
トの使用量は発光層中において０．１〜２０wt% である
ことが好ましい。ドーパントの使用により発光効率や素
子の安定性が向上する。

【００７３】また、青色発光層は発光層に隣接して設け
られる電子輸送層、ホール輸送層に用いられる電子注入
輸送性化合物あるいはホール注入輸送性化合物をホスト
材料として含有するものであってもよい。具体的には電
子輸送層に用いたフェニルアントラセン誘導体をホスト
材料として用いることなどが挙げられる。フェニルアン
トラセン誘導体は青色発光特性を有するものであるの
で、それ自体で青色発光させることが可能であるが、ホ
スト材料が青色発光特性を有しないものであるときは、
ドーパントを使用することにより発光特性をかえ、青色
発光するようにしてもよい。このようなドーパントして
は前述のスチリル系アミン化合物などが挙げられる。

【００７４】こうした構成では、ホスト材料となる化合
物を含有する電子輸送層あるいはホール輸送層と発光層
との膜厚比を、発光層厚／電子輸送層あるいはホール輸
送層厚が１／１００〜１００／１となるようにすること
が好ましい。

【００７５】また、青色発光層は電子注入輸送性化合物
とホール注入輸送性化合物との混合層であってもよく、
このような態様は好ましい。なかでも、電子注入輸送性
化合物、ホール注入輸送性化合物のいずれか一方の化合
物は、発光層に隣接して設けられる電子輸送層、ホール
輸送層に用いられた化合物と同じものが好ましい。特に
好ましくは、発光層に隣接して電子輸送層とホール輸送
層とを設け、これらの層中の電子注入輸送性化合物とホ
ール注入輸送性化合物とを用い、これらの化合物の混合
物とすることである。

【００７６】具体的には、電子輸送層中のフェニルアン
トラセン誘導体を電子注入輸送性化合物として用い、ホ
ール輸送層中の芳香族三級アミンをホール注入輸送性化
合物として用いることが好ましい。フェニルアントラセ
ン誘導体として前述の式（Ａ）の化合物が好ましい。芳
香族三級アミンとしては、式（１）で表されるテトラア
リールベンジジン誘導体が好ましい。

【００７７】

【化４】

【００７８】式（１）について説明すると、Ｒ₁〜Ｒ₄
は、それぞれアリール基、アルキル基、アルコキシ基、
アリールオキシ基またはハロゲン基を表し、これらは同
一でも異なるものであってもよい。ｒ₁〜ｒ₄は、それぞ
れ０〜５の整数であり、ｒ₁〜ｒ₄がそれぞれ２以上の整
数であるとき、隣接するＲ₁同士、Ｒ₂同士、Ｒ₃同士、
Ｒ₄同士は、それぞれ互いに結合して環を形成してもよ
い。Ｒ₅およびＲ₆は、それぞれアルキル基、アルコキ
シ基、アミノ基またはハロゲン基を表し、これらは同一
でも異なるものであってもよい。ｒ₅およびｒ₆は、それ
ぞれ０〜４の整数である。

【００７９】Ｒ₁〜Ｒ₄で表されるアリール基として
は、単環もしくは多環のものであってよく、縮合環や環
集合も含まれる。総炭素数は６〜２０のものが好まし
く、置換基を有していてもよい。この場合の置換基とし
ては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリー
ルオキシ基、アミノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。
具体的には、フェニル基、（ｏ−，ｍ−，ｐ−）トリル
基、ピレニル基、ペリレニル基、コロネニル基、ナフチ
ル基、アントリル基、ビフェニリル基、フェニルアント
リル基、トリルアントリル基等が挙げられ、特にフェニ
ル基が好ましく、アリール基、特にフェニル基の結合位
置は３位（Ｎの結合位置に対してメタ位）または４位
（Ｎの結合位置に対してパラ位）であることが好まし
い。

【００８０】Ｒ₁〜Ｒ₄で表されるアルキル基として
は、直鎖状でも分岐を有するものであってもよく、炭素
数１〜１０のものが好ましく、置換基を有していてもよ
い。この場合の置換基としてはアリール基と同様のもの
が挙げられる。具体的には、メチル基、エチル基、（ｎ
−，ｉ−）プロピル基、（ｎ−，ｉ−，ｓ−，ｔ−）ブ
チル基等が挙げられる。

【００８１】Ｒ₁〜Ｒ₄で表されるアルコキシ基として
は、アルキル部分の炭素数１〜６のものが好ましく、具
体的にはメトキシ基、エトキシ基、ｔ−ブトキシ基等が
挙げられる。アルコキシ基はさらに置換されていてもよ
い。

【００８２】Ｒ₁〜Ｒ₄で表されるアリールオキシ基と
しては、フェノキシ基、４−メチルフェノキシ基、４−
（ｔ−ブチル）フェノキシ基等が挙げられる。

【００８３】Ｒ₁〜Ｒ₄で表されるハロゲン基として
は、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。

【００８４】式（１）のなかでも、好ましい態様として
は、ｒ₁〜ｒ₄のいずれかが２以上の整数であり、Ｒ₁同
士、Ｒ₂同士、Ｒ₃同士およびＲ₄同士のなかのいずれか
が互いに結合して環（例えばベンゼン環）を形成する場
合が挙げられる。

【００８５】また、別の好ましい態様としてはＲ₁〜Ｒ
₄のうちの少なくとも１個はアリール基である場合であ
る。すなわち、ｒ₁〜ｒ₄は同時に０になることはない。
従って、ｒ₁＋ｒ₂＋ｒ₃＋ｒ₄は１以上の整数であり、少
なくとも１つのアリール基が存在する条件を満たす数で
ある。

【００８６】Ｒ₁〜Ｒ₄のうちの少なくとも１個はアリ
ール基であるとき、特にＲ₁〜Ｒ₄として１分子中にア
リール基が２〜４個存在することが好ましく、ｒ₁〜ｒ₄
の中の２〜４個が１以上の整数であることが好ましい。
特に、アリール基は分子中に総計で２〜４個存在し、好
ましくはｒ₁〜ｒ₄の中の２〜４個が１であり、さらに好
ましくはｒ₁〜ｒ₄が１であり、含まれるＲ₁〜Ｒ₄のす
べてがアリール基であることも好ましい。すなわち、分
子中のＲ₁〜Ｒ₄が置換していてもよい４個のベンゼン
環には総計で２〜４個のアリール基が存在し、２〜４個
のアリール基は４個のベンゼン環の中で同一のものに結
合していても、異なるものに結合していてもよいが、特
に２〜４個のアリール基がそれぞれ異なるベンゼン環に
結合していることが好ましい。そして、さらに少なくと
も２個のアリール基がＮの結合位置に対してパラ位また
はメタ位に結合していることがより好ましい。また、こ
の際アリール基としては少なくとも１個がフェニル基で
あることが好ましく、すなわちアリール基とベンゼン環
が一緒になってＮ原子に対し４−または３−ビフェニリ
ル基を形成することが好ましい。特に２〜４個が４−ま
たは３−ビフェニリル基であることが好ましい。４−ま
たは３−ビフェニリル基は一方のみでも両者が混在して
いてもよい。また、フェニル基以外のアリール基として
は、特に（１−，２−）ナフチル基、（１−，２−，９
−）アントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、コロネ
ニル基などが好ましく、フェニル基以外のアリール基も
Ｎの結合位置に対しパラ位またはメタ位に結合すること
が好ましい。これらのアリール基もフェニル基と混在し
ていてもよい。

【００８７】式（１）において、Ｒ₅、Ｒ₆で表される
アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子としては、Ｒ
₁〜Ｒ₄のところで挙げたものと同様のものが挙げられ
る。

【００８８】Ｒ₅、Ｒ₆で表されるアミノ基としては、
無置換でも置換基を有するものであってもよいが、置換
基を有するものが好ましく、具体的にはジメチルアミノ
基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリル
アミノ基、ジビフェニリルアミノ基、Ｎ−フェニル−Ｎ
−トリルアミノ基、Ｎ−フェニル−Ｎ−ナフチルアミノ
基、Ｎ−フェニル−Ｎ−ビフェニリルアミノ基、Ｎ−フ
ェニル−Ｎ−アントリルアミノ基、Ｎ−フェニル−Ｎ−
ピレニルアミノ基、ジナフチルアミノ基、ジアントリル
アミノ基、ジピレニルアミノ基等が挙げられる。

【００８９】ｒ₅、ｒ₆は、ともに０であることが好まし
く、２つのアリールアミノ基を連結するビフェニレン基
は無置換のものが好ましい。

【００９０】なお、ｒ₁〜ｒ₄が２以上の整数のとき、各
Ｒ₁〜Ｒ₄同士は各々同一でも異なるものであってもよ
い。また、ｒ₅、ｒ₆が２以上の整数のとき、Ｒ₅同士、
Ｒ₆同士は同一でも異なるものであってもよい。

【００９１】これらの化合物の中でも、下記式（１−
１）で表される化合物が好ましい。

【００９２】

【化５】

【００９３】式（１−１）について説明すると、Ａ₁₁〜
Ａ₁₄は、それぞれＮの結合位置に対してパラ位（４位）
またはメタ位（３位）に結合するフェニル基または水素
原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよ
い。ただし、Ａ₁₁〜Ａ₁₄の２個以上はフェニル基である
ことが好ましい。これらのフェニル基はさらに置換基を
有していてもよく、この場合の置換基としてはＲ₁〜Ｒ
₄で表されるアリール基のところで挙げた置換基と同様
のものを挙げることができる。

【００９４】Ｒ₇〜Ｒ₁₀は、それぞれアルキル基、アル
コキシ基、アリール基、アリールオキシ基またはハロゲ
ン基を表し、これらは同一でも異なるものであってもよ
い。これらの具体例としては式（１）のＲ₁〜Ｒ₄のと
ころで挙げたものと同様のものを挙げることができる。

【００９５】ｒ₇〜ｒ₁₀は、それぞれ０〜４の整数であ
り、ｒ₇〜ｒ₁₀は０であることが好ましい。

【００９６】なお、ｒ₇〜ｒ₁₀が各々２以上の整数であ
るとき、各Ｒ₇〜Ｒ₁₀同士は同一でも異なるものであっ
てもよい。

【００９７】また、式（１−１）において、Ｒ₅、
Ｒ₆、ｒ₅およびｒ₆は式（１）のものと同義であり、ｒ
₅＝ｒ₆＝０であることが好ましい。

【００９８】式（１）で表されるテトラアリールベンジ
ジン誘導体は１種のみ用いても２種以上併用してもよ
い。

【００９９】混合層における電子注入輸送性化合物とホ
ール注入輸送性化合物との混合比（体積比）は電子注入
輸送性化合物／ホール注入輸送性化合物が１０／９０〜
９０／１０であることが好ましく、さらに好ましくは２
０／８０〜８０／２０である。

【０１００】このような混合層において、電子輸送性化
合物に前述のフェニルアントラセン誘導体を用いる場合
は、これ自身を青色発光化合物とすることができる。こ
のようにフェニルアントラセン誘導体を青色発光化合物
とし、テトラアリールベンジジン誘導体と混合して青色
発光層とする場合、フェニルアントラセン誘導体／テト
ラアリールベンジジン誘導体（体積比）は９５／５〜３
０／７０が好ましく、９０／１０〜４０／６０がより好
ましい。

【０１０１】また、上述のような混合層において、さら
にドーパントをドープしてもよく、ドーパントのドープ
は発光効率の向上および素子の安定性の点で好ましい。
ドーパントの使用量は混合層中において０．１〜２０wt
% であることが好ましい。

【０１０２】このようなドーパントとしては前述のスチ
リル系アミン化合物が好ましく用いられる。特に式
（Ｓ）で表される化合物が好ましい。

【０１０３】

【化６】

【０１０４】式（Ｓ）について説明すると、式（Ｓ）
中、Ｒ₆₁は水素またはアリール基を表す。Ｒ₆₁で表され
るアリール基としては置換基を有するものであってもよ
く、総炭素数６〜３０のものが好ましく、例えばフェニ
ル基等が挙げられる。

【０１０５】Ｒ₆₂、Ｒ₆₃は各々水素、アリール基または
アルケニル基を表し、これらは同一でも異なるものであ
ってもよい。

【０１０６】Ｒ₆₂およびＲ₆₃で表されるアリール基とし
ては置換基を有するものであってもよく、総炭素数６〜
７０のものが好ましい。具体的にはフェニル基、ナフチ
ル基、アントリル基等が挙げられ、置換基としてはアリ
ールアミノ基、アリールアミノアリール基等が好まし
い。また置換基にはスチリル基が含まれることも好まし
く、このような場合式（Ｓ）で示される化合物から誘導
される一価の基同士が、それ自体でまたは連結基を介し
て結合したような構造であることも好ましい。

【０１０７】Ｒ₆₂、Ｒ₆₄で表されるアルケニル基として
は置換基を有するものであってもよく、総炭素数２〜５
０のものが好ましく、ビニル基等が挙げられ、ビニル基
とともにスチリル基を形成していることが好ましく、こ
のような場合、式（Ｓ）で示される化合物から誘導され
る一価の基同士が、それ自体でまたは連結基を介して結
合したような構造であることも好ましい。

【０１０８】Ｒ₆₄はアリールアミノ基またはアリールア
ミノアリール基を表し、これらにはスチリル基を含んで
いてもよく、このような場合、上記の同じく、式（Ｓ）
で示される化合物から誘導される一価の基同士がそれ自
体でまたは連結基を介して結合したような構造であるこ
とも好ましい。

【０１０９】式（Ｓ）のスチリル系アミン化合物の具体
例を以下に示す。

【０１１０】

【化７】

【０１１１】

【化８】

【０１１２】これらの化合物は１種のみ用いても２種以
上併用してもよい。

【０１１３】上記のような混合層において、電荷移動度
と電荷密度の積がほぼ等しくなるように電子注入輸送性
化合物およびホール注入輸送性化合物を選ぶことが好ま
しい。さらに好ましくは前記の条件を満たしかつ電荷移
動度もほぼ等しいことが好ましい。この場合、電荷移動
度は、タイムオブフライト法等により求めたものであ
り、１×１０^-1〜１×１０^-5cm²/V・sの範囲にあること
が好ましい。このように電荷移動度が近くなるように化
合物を選ぶことによって、ｉ）キャリアの再結合確率を
向上させることが発光効率を向上させること、ii）発光
層からキャリアの突抜けが少なくなり、キャリア輸送層
のダメージが小さくなり、素子の発光寿命を長寿命化で
きる利点がある。また、ホール注入輸送性化合物と電子
注入輸送性化合物を混合することで、各電子とホールの
移動度が低下し、再結合確率が向上する等の利点もあ
る。

【０１１４】混合層において、電子注入輸送性化合物と
ホール注入輸送性化合物とは均一に混合していてもよ
く、膜厚方向に濃度分布をもち、ホール輸送層側にてホ
ール注入輸送性化合物の濃度が高く、電子輸送層側に向
かってその濃度が漸減し、一方電子輸送層側にて電子注
入輸送性化合物の濃度が高く、ホール輸送層側に向かっ
てその濃度が漸減する傾斜膜としてもよい。傾斜膜にお
いて、電子注入輸送性化合物は電子輸送層側の混合層の
１／２領域に混合層全体に存在する電子注入輸送性化合
物の９５〜５０wt% 程度存在することが好ましく、ホー
ル注入輸送性化合物についても同様の関係が成立するこ
とが好ましい。

【０１１５】以上のような混合層からなる青色発光層
は、電子とホールとが発光層全体に分布しており、再結
合ポイントおよび発光ポイントが発光層内全体に拡がっ
ており、層間界面近傍のみならず混合層全体で発光して
いる。このことは実測の発光スペクトルと、発光領域を
仮定して各光学界面での反射光と直接光の光学干渉シミ
ュレーションを行った発光スペクトルをフィッティング
することで容易に確認することができる。このように層
全体で発光することが可能であるため、積層した数種の
波長の異なる発光を一つの素子から安定に取り出すこと
ができ、かつ素子の発光寿命を延ばす等の利点が得られ
る。

【０１１６】本発明における青色発光層の発光極大波長
は４００〜５００nmである。

【０１１７】上述のような混合層の厚さは１〜５００n
m、さらには２０〜２００nmであることが好ましい。

【０１１８】＜その他の発光色＞本発明の有機ＥＬ素子
は、青色発光層のほかに、これとは発光波長の異なる少
なくとも１層の発光層を有する多色発光に対応したもの
であることが好ましい。このような発光層は、赤（発光
極大波長６００〜７００nm）、緑（発光極大波長５００
〜５６０nm）などの発光光を発するものであってよい。

【０１１９】また、これらの発光層において、青色発光
層と同じホスト材料を用いた混合層とし、ドーパントを
加えることによって青色とは異なる色の発光光を発する
発光層とすることが好ましい。これにより再結合領域が
広がり、励起子の生成上好ましいものとなる。

【０１２０】例えば、このような混合層の好ましい一態
様として、前記のフェニルアントラセン誘導体とテトラ
アリールベンジジン誘導体との混合物に対し、ドーパン
トとしてナフタセン誘導体をドープした混合層がある。
例えばナフタセン誘導体としてルブレンを用いた場合赤
（発光極大波長５４０〜６００nm）の発光が可能にな
る。ナフタセン誘導体の添加は素子の長寿命化の観点か
ら好ましい。このほかペンタセン誘導体も同様の利点が
得られる。これらについては、特開平８−３１１４４２
号公報、ＷＯ９８／０８３６０号、特願平１０−１３７
５０５号等に記載されている。

【０１２１】ナフタセン誘導体としては式（Ｎ）で表さ
れる化合物が好ましい。

【０１２２】

【化９】

【０１２３】式（Ｎ）において、Ｒ_a、Ｒ_b、Ｒ_cおよび
Ｒ_dはそれぞれ非置換、または置換基を有するアルキル
基、アリール基、アミノ基、複素環基およびアルケニル
基のいずれかを表し、アリール基、アミノ基、複素環基
およびアルケニル基のいずれかであることが好ましい。

【０１２４】Ｒ_a、Ｒ_b、Ｒ_cおよびＲ_dで表されるアリー
ル基としては、単環もしくは多環のものであってよく、
縮合環や環集合も含まれる。総炭素数は、６〜３０のも
のが好ましく、置換基を有していてもよい。

【０１２５】Ｒ_a、Ｒ_b、Ｒ_cおよびＲ_dで表されるアリー
ル基としては、好ましくはフェニル基、（ｏ−，ｍ−，
ｐ−）トリル基、ピレニル基、ペリレニル基、コロネニ
ル基、（１−，２−）ナフチル基、アントリル基、（ｏ
−，ｍ−，ｐ−）ビフェニリル基、ターフェニル基、フ
ェナントリル基等である。

【０１２６】Ｒ_a、Ｒ_b、Ｒ_cおよびＲ_dで表されるアミノ
基としては、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ア
ラルキルアミノ基等いずれでもよい。これらは、総炭素
数１〜６の脂肪族、および／または１〜４環の芳香族炭
素環を有することが好ましい。具体的には、ジメチルア
ミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェ
ニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ビスジフェニリルア
ミノ基、ビスナフチルアミノ基等が挙げられる。

【０１２７】Ｒ_a、Ｒ_b、Ｒ_cおよびＲ_dで表される複素環
基としては、ヘテロ原子としてＯ，Ｎ，Ｓを含有する５
員または６員環の芳香族複素環基、および炭素数２〜２
０の縮合多環芳香複素環基等が挙げられる。芳香族複素
環基および縮合多環芳香複素環基としては、例えばチエ
ニル基、フリル基、ピロリル基、ピリジル基、キノリル
基、キノキサリル基等が挙げられる。

【０１２８】Ｒ_a、Ｒ_b、Ｒ_cおよびＲ_dで表されるアルケ
ニル基としては、少なくとも置換基の１つにフェニル基
を有する（１−、および２−）フェニルアルケニル基、
（１，２−、および２，２−）ジフェニルアルケニル
基、（１，２，２−）トリフェニルアルケニル基等が好
ましいが、非置換のものであってもよい。

【０１２９】Ｒ_a、Ｒ_b、Ｒ_cおよびＲ_dが置換基を有する
場合、これらの置換基のうちの少なくとも２つがアリー
ル基、アミノ基、複素環基、アルケニル基およびアリー
ロキシ基のいずれかであることが好ましい。アリール
基、アミノ基、複素環基およびアルケニル基については
上記Ｒ_a、Ｒ_b、Ｒ_cおよびＲ_dと同様である。

【０１３０】Ｒ_a、Ｒ_b、Ｒ_cおよびＲ_dの置換基となるア
リーロキシ基としては、総炭素数６〜１８のアリール基
を有するものが好ましく、具体的には（ｏ−，ｍ−，ｐ
−）フェノキシ基等が挙げられる。

【０１３１】これら置換基の２種以上が縮合環を形成し
ていてもよい。また、さらに置換されていてもよく、そ
の場合の好ましい置換基としては上記と同様である。

【０１３２】Ｒ_a、Ｒ_b、Ｒ_cおよびＲ_dが置換基を有する
場合、少なくともその２種以上が上記置換基を有するこ
とが好ましい。その置換位置としては特に限定されるも
のではなく、メタ、パラ、オルト位のいずれでもよい。
また、Ｒ_aとＲ_d、Ｒ_bとＲ_cはそれぞれ同じものであるこ
とが好ましいが、異なっていてもよい。

【０１３３】Ｒ_e、Ｒ_f、Ｒ_gおよびＲ_hは、それぞれ水素
または置換基を有していてもよいアルキル基、アリール
基、アミノ基およびアルケニル基のいずれかを表す。

【０１３４】Ｒ_e、Ｒ_f、Ｒ_gおよびＲ_hで表されるアルキ
ル基としては、炭素数が１〜６のものが好ましく、直鎖
状であっても分岐を有していてもよい。アルキル基の好
ましい具体例としては、メチル基、エチル基、（ｎ，
ｉ）−プロピル基、（ｎ，ｉ，ｓｅｃ，ｔｅｒｔ）−ブ
チル基、（ｎ，ｉ，ｎｅｏ，ｔｅｒｔ）−ペンチル基等
が挙げられる。

【０１３５】Ｒ_e、Ｒ_f、Ｒ_gおよびＲ_hで表されるアリー
ル基、アミノ基、アルケニル基としては、上記Ｒ_a、
Ｒ_b、Ｒ_cおよびＲ_dの場合と同様である。また、Ｒ_eとＲ
_f、Ｒ_gとＲ_hは、それぞれ同じものであることが好まし
いが、異なっていてもよい。

【０１３６】混合層におけるナフタセン誘導体の使用量
は０．１〜２０wt% であることが好ましい。

【０１３７】また、このような混合層におけるフェニル
アントラセン誘導体とテトラアリールベンジジン誘導体
との混合比はフェニルアントラセン誘導体／テトラアリ
ールベンジジン誘導体の体積比が９０／１０〜１０／９
０であることが好ましい。その厚さは１〜５００nm、さ
らには１０〜２００nmであることが好ましい。

【０１３８】本発明では、青色発光層を含め、２層ある
いは３層の発光層を設け、白色発光するような素子を構
成することができる。

【０１３９】＜ホール輸送および／または注入層＞本発
明では、一部前記したが、ホール輸送および／または注
入層を設けることが好ましい。ホール輸送層を設け、そ
の層中のホール注入輸送性化合物を発光層のホスト材料
として用いるような態様でない場合においても、ホール
輸送および／または注入層（ホール注入輸送層という場
合もある）を設けることが好ましい。この場合のホール
注入輸送性化合物としては芳香族三級アミンを用いるこ
とが好ましく、式（１）で表されるテトラアリールベン
ジジン誘導体および式（２）で表されるトリフェニルア
ミン誘導体が好ましい。式（１）については前述のとお
りである。式（２）について説明する。

【０１４０】

【化１０】

【０１４１】式（２）において、２つのΦはフェニレン
基を表す。Φ−Φのビフェニレン基としては、４，４’
−ビフェニレン基、３，３’−ビフェニレン基、３，
４’−ビフェニレン基、２，２’−ビフェニレン基、
２，３’−ビフェニレン基、２，４’−ビフェニレン基
のいずれであってもよいが、特に４，４’−ビフェニレ
ン基が好ましい。

【０１４２】また、Ｒ₀₁，Ｒ₀₂，Ｒ₀₃およびＲ₀₄は、そ
れぞれ、ジアリールアミノアリール基、

【０１４３】

【化１１】

【０１４４】のいずれかを表し、これらは同一でも異な
るものであってもよい。Ｒ₀₁₁，Ｒ₀₁₂，Ｒ₀₁₃，Ｒ₀₁₄，
Ｒ₀₁₅，Ｒ₀₁₆およびＲ₀₁₇で表されるアリール基は、そ
れぞれ、無置換であっても置換基を有するものであって
もよい。

【０１４５】Ｒ₀₁₁，Ｒ₀₁₂，Ｒ₀₁₃，Ｒ₀₁₄，Ｒ₀₁₅，Ｒ
₀₁₆およびＲ₀₁₇で表されるアリール基としては、単環ま
たは多環のものであってよく、総炭素数６〜２０のもの
が好ましく、具体的には、フェニル基、ナフチル基、ア
ントリル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニ
ル基およびｏ−，ｍ−またはｐ−ビフェニル基等が挙げ
られる。これらアリール基はさらに置換されていてもよ
く、このような置換基としては、炭素数１〜６のアルキ
ル基、無置換もしくは置換基を有するアリール基または
アルコキシ基、アリーロキシ基および−Ｎ（Ｒ₀₂₁）Ｒ
₀₂₂等が挙げられる。ここで、Ｒ₀₂₁およびＲ₀₂₂は、そ
れぞれ、無置換または置換基を有するアリール基を表
す。

【０１４６】Ｒ₀₂₁およびＲ₀₂₂で表されるアリール基と
しては、単環または多環のものであってよく、総炭素数
６〜２０のものが好ましく、具体的には、フェニル基、
ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ピレニ
ル基、ペリレニル基およびｏ−，ｍ−またはｐ−ビフェ
ニル基等が挙げられ、特に好ましくはフェニル基が挙げ
られる。これらアリール基はさらに置換されていてもよ
く、このような置換基としては、炭素数１〜６のアルキ
ル基、無置換または置換基を有するアリール基等が挙げ
られる。前記アルキル基としては好ましくはメチル基が
挙げられ、前記アリール基としては好ましくはフェニル
基が挙げられる。

【０１４７】また、Ｒ₀₁，Ｒ₀₂，Ｒ₀₃およびＲ₀₄で表さ
れるジアリールアミノアリール基は、例えばジアリール
アミノフェニル基であり、このような基においてジアリ
ールアミノ基が式（２）で表される骨格に対してメタ位
（３位）またはパラ位（４位）に結合しているものが好
ましい。このときのフェニル基は、さらに置換基を有し
ていてもよいが、ジアリールアミノ基のみを有すること
が好ましい。

【０１４８】ジアリールアミノ基中のアリール基として
は、単環または多環のものであってよく、総炭素数６〜
２０のものが好ましく、具体的には、フェニル基、ナフ
チル基、アントリル基、フェナントリル基、ピレニル
基、ペリレニル基およびｏ−，ｍ−またはｐ−ビフェニ
ル基等が挙げられ、特に好ましくはフェニル基が挙げら
れる。これらアリール基はさらに置換されていてもよ
く、このような置換基としては、炭素数１〜６のアルキ
ル基、無置換または置換基を有するアリール基等が挙げ
られる。前記アルキル基としては好ましくはメチル基が
挙げられ、前記アリール基としては好ましくはフェニル
基が挙げられる。また、アリール基の置換基としては、
式（２）中のＲ₀₁〜Ｒ₀₄で表されるジアリールアミノア
リール基以外の上記の基も好ましい。置換基を２以上有
する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。ま
た、置換基は、Ｎの結合位置に対してメタ位あるいはパ
ラ位に結合していることが好ましい。

【０１４９】また、式（２）において、ｒ₀₁，ｒ₀₂，ｒ
₀₃およびｒ₀₄は、それぞれ、０〜５、好ましくは０〜２
の整数を表すが、特に０または１であることが好まし
い。そして、ｒ₀₁＋ｒ₀₂＋ｒ₀₃＋ｒ₀₄は、１以上、特に
１〜４、さらには２〜４が好ましい。前記Ｒ₀₁，Ｒ₀₂，
Ｒ₀₃およびＲ₀₄は、Ｎの結合位置に対してメタ位あるい
はパラ位に結合し、Ｒ₀₁，Ｒ₀₂，Ｒ₀₃およびＲ₀₄の全て
がメタ位、Ｒ₀₁，Ｒ₀₂，Ｒ₀₃およびＲ₀₄の全てがパラ
位、あるいは、Ｒ₀₁，Ｒ₀₂，Ｒ₀₃およびＲ₀₄がメタ位あ
るいはパラ位に結合していても、これらが混在していて
もよい。ｒ₀₁，ｒ₀₂，ｒ₀₃またはｒ₀₄が２以上である場
合、Ｒ₀₁同士，Ｒ₀₂同士，Ｒ₀₃同士またはＲ ₀₄同士は同
一でも異なっていてもよい。

【０１５０】発光層側から、ホール輸送層、ホール注入
層を順に設けるときは、ホール輸送層に式（１）の化合
物を用い、ホール注入層に式（２）の化合物を用いるこ
とが好ましい。このような化合物を組み合わせることに
より電子をブロックする機能が向上する。いずれにせ
よ、ホール輸送層にはベンジジン骨格を有し、フェニレ
ンジアミン骨格をもたない芳香族三級アミンを用いるこ
とが好ましく、ホール注入層にはフェニレンジアミン骨
格をもつ芳香族三級アミンを用いることが好ましい。

【０１５１】ホール注入層の厚さは１〜１０００nm、さ
らには１〜１００nmが好ましく、ホール輸送層の厚さは
１〜２００nm、さらには５〜１００nmが好ましい。これ
らの層を１層のみ設けるときは１〜１０００nm、さらに
は１０〜５００nmの厚さとすることが好ましい。

【０１５２】＜電子輸送および／または注入層＞本発明
では、一部前記したが、電子輸送および／または注入層
を設けることが好ましい。電子輸送層を設け、その層中
の電子注入輸送性化合物を発光層のホスト材料として用
いるような態様でない場合においても、電子輸送および
／または注入層（電子注入輸送層という場合もある）を
設けることが好ましい。この場合の電子注入輸送性化合
物としては前記のフェニルアントラセン誘導体のほか、
トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ3 ）
等の８−キノリノールないしその誘導体を配位子とする
有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール
誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン
誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導
体、ニトロ置換フルオレン誘導体等を用いることができ
る。

【０１５３】特に、式（Ａ）のジフェニルアントラン誘
導体と８−キノリノールないしその誘導体を配位子とす
るアルミニウム錯体（特にトリス（８−キノリノラト）
アルミニウム）とを用い、前者を発光層側の電子輸送層
に用い、後者を陰極側の電子注入層に用いることも好ま
しい。なお、８−キノリノール）ないしその誘導体を配
位子とするアルミニウム錯体についてはＷＯ９８／０８
３６０号等に開示されている。

【０１５４】電子注入層の厚さは１〜１０００nm、さら
には１〜１００nmが好ましく、電子輸送層の厚さは１〜
５００nm、さらには１〜１００nmが好ましい。これらの
層を１層のみ設けるときは１〜１０００nm、さらには１
〜１００nmの厚さとすることが好ましい。

【０１５５】＜陰極＞陰極は低抵抗金属であることが望
ましい。これは複数の発光素子に一度に電流を供給する
ような駆動方法を採る場合にはより重要になる。あるい
は有機層に電子を注入しやすい材料を選択しても良い
し、その上にさらに低抵抗金属を積層しても良い。

【０１５６】本発明において用いられる陰極材料には、
アルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ等）のハロ
ゲン化物、酸化物を用いることが好ましい。具体的には
フッ化リチウム（ＬｉＦ）、塩化リチウム（ＬｉＣ
ｌ）、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）、ヨウ化リチウム（Ｌ
ｉＩ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）、塩化ナトリウム
（ＮａＣｌ）、臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）、ヨウ化ナ
トリウム（ＮａＩ）、フッ化ルビジウム（ＲｂＦ）、塩
化ルビジウム（ＲｂＣｌ）、臭化ルビジウム（ＲｂＢ
ｒ）、ヨウ化ルビジウム（ＲｂＩ）、フッ化セシウム
（ＣｓＦ）、塩化セシウム（ＣｓＣｌ）、臭化セシウム
（ＣｓＢｒ）、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）のハロゲン化
物や、酸化リチウム（Ｌｉ₂Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎ
ａ₂Ｏ）等の酸化物が挙げられる。特にＲｂ、Ｃｓ等の
ハロゲン化物、とりわけ塩化物、ヨウ化物が好ましい。

【０１５７】アルカリ金属のハロゲン化物、酸化物を下
層とし、さらに仕事関数の小さい材料（例えば、Ｌｉ、
Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、あるいは、これら
の１種以上を含む合金）で積層してもよい。陰極は、結
晶粒が細かいことが好ましく、特にアモルファス状態で
あることが好ましい。陰極の合計厚さは１０〜１０００
nm程度とすることが好ましい。下層を用いた構成での下
層の厚さは０．１〜１nm程度である。

【０１５８】陰極材料としてアルカリ金属のハロゲン化
物、酸化物を用いることは、青色発光層を有する素子で
は特に有効であり、青色発光光を安定して得ることがで
きる。青色発光系ではホストのエネルギーギャップが緑
系に比べ大きいので、より高効率の電子注入性とホール
注入性が要求される。従来のＭｇＡｇのような陰極では
電子注入効率が悪く、これにかわる高効率な材料として
アルカリ金属系が有効である。それは仕事関数が小さい
ためである。また、ハロゲン化物、酸化物の形態をとっ
ても仕事関数は変化しないし、あるいは電界がかかった
ときに還元等が起こり金属になり得る。よって取り扱い
が容易な電子注入材料として最適である。また、有機膜
と電極との密着向上の効果もある。

【０１５９】アルカリ金属のハロゲン化物、酸化物を陰
極材料として用いることは、特に、青色発光層にその隣
接層となる電子輸送層やホール輸送層の電子注入輸送性
化合物やホール注入輸送性化合物をホスト材料として用
いない態様においては必須である。

【０１６０】また、陰極界面の有機物層にＬｉ等の金属
をドープしてもよい。

【０１６１】さらに、水分や酸素に触れないように、ガ
ラス板や金属缶を接着し、充分乾燥した稀ガスやN₂ の
ような安定なガスを封入して封止すればよい。

【０１６２】また、電極形成の最後にＡｌや、フッ素系
化合物を蒸着・スパッタすることで封止効果が向上す
る。

【０１６３】なお、トリス（８−キノリノラト）アルミ
ニウム（ＡｌＱ３）等を電子注入および／または輸送層
に用い、陰極をスパッタにより形成するような場合、電
子注入および／または輸送層に対するスパッタによるダ
メージを防止するために、電子注入および／または輸送
層と陰極との間にルブレン等のナフタセン誘導体（前
記）の層を０．１〜２０nm厚に形成することができる。

【０１６４】＜陽極＞有機ＥＬ素子を面発光させるため
には、少なくとも一方の電極が透明ないし半透明である
必要があり、上記のように陰極の材料には制限があるの
で、好ましくは発光光の透過率が８０％以上となるよう
に陽極の材料および厚さを決定することが好ましい。具
体的には、例えば、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウ
ム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、Ｓｎ
Ｏ₂、Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、ドーパントをドープし
たポリピロールなどを陽極に用いることが好ましく、特
にＩＴＯ、ＩＺＯが好ましい。ＩＴＯは、通常Ｉｎ₂Ｏ
₃とＳｎＯ₂とを化学量論組成で含有するが、酸素量は
多少これから偏倚していてもよい。ＩＺＯは、通常Ｉｎ
₂Ｏ₃とＺｎＯとを化学量論組成で含有するが、酸素量
は多少これから偏倚していてもよい。Ｉｎ₂Ｏ₃に対す
るＳｎＯ₂の混合比は、１〜２０wt％、さらには５〜１
２wt％が好ましい。また、ＩＺＯでのＩｎ₂Ｏ₃に対す
るＺｎＯの混合比は、通常、１２〜３２wt％程度であ
る。また、陽極の厚さは１０〜５００nm程度とすること
が好ましい。また、素子の信頼性を向上させるために駆
動電圧が低いことが必要であるが、好ましいものとして
１０〜３０Ω／□または１０Ω／□以下（通常０．１〜
１０Ω／□）のＩＴＯが挙げられる。

【０１６５】また、ディスプレイのような大きいデバイ
スにおいては、ＩＴＯの抵抗が大きくなるのでＡｌ配線
をしてもよい。

【０１６６】上記陽極の透明導電膜は、通常オーバーコ
ート層上に成膜され、パターニングされる。これらの透
明導電膜の抵抗値が高すぎる場合には補助配線としてよ
り低抵抗率の良導体を発光領域以外の部分に形成し透明
導電膜と接続することで、電圧降下を抑制することが可
能である。低抵抗率金属としてはＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃ
ｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｒなど金属や、これらを
主成分とする合金、あるいは低抵抗率のシリサイドを用
いることができる。

【０１６７】ＥＬ素子、特に有機ＥＬ素子の陽極、陰極
間の漏れ電流の抑制が必要な場合には透明導電膜の端部
や補助配線を絶縁膜で被覆する。絶縁膜が透明導電膜の
発光面と接する部分の段差は６０度以下の順テーパーに
する事でさらに漏れ電流を抑制することが可能となる。

【０１６８】必要で有れば隣り合う素子の陰極を分離す
るための素子分離構造体を形成することが可能である。

【０１６９】素子分離構造体は歩留まり良くパネルを生
産するためにオーバーハング部を有することが、実用上
は必須と言える。

【０１７０】この後に発光機能を有する有機物を含む材
料を成膜する。この材料は単層でも複数層でも良く、ま
た、複数層である場合は少なくとも発光機能領域が有機
物であればよい。

【０１７１】さらに、素子の有機層や電極の劣化を防ぐ
ために、素子を封止板等により封止することが好まし
い。封止板は、湿気の浸入を防ぐために、接着性樹脂層
を用いて、封止板を接着し密封する。封止ガスは、Ａ
ｒ、Ｈｅ、Ｎ₂等の不活性ガス等が好ましい。また、こ
の封止ガスの水分含有量は、１００ppm 以下、より好ま
しくは１０ppm 以下、特には１ppm 以下であることが好
ましい。この水分含有量に下限値は特にないが、通常
０．１ppm 程度である。

【０１７２】封止板の材料としては、好ましくは平板状
であって、ガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明材
料が挙げられるが、特にガラスが好ましい。このような
ガラス材として、コストの面からアルカリガラスが好ま
しいが、この他、ソーダ石灰ガラス、鉛アルカリガラ
ス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、シリカ
ガラス等のガラス組成のものも好ましい。特に、ソーダ
ガラスで、表面処理の無いガラス材が安価に使用でき、
好ましい。封止板としては、ガラス板以外にも、金属
板、プラスチック板等を用いることもできる。

【０１７３】封止板は、スペーサーを用いて高さを調整
し、所望の高さに保持してもよい。スペーサーの材料と
しては、樹脂ビーズ、シリカビーズ、ガラスビーズ、ガ
ラスファイバー等が挙げられ、特にガラスビーズ等が好
ましい。スペーサーは、通常、粒径の揃った粒状物であ
るが、その形状は特に限定されるものではなく、スペー
サーとしての機能に支障のないものであれば種々の形状
であってもよい。その大きさとしては、円換算の直径が
１〜２０μm 、より好ましくは１〜１０μm 、特に２〜
８μm が好ましい。このような直径のものは、粒長１０
０μm 以下程度であることが好ましく、その下限は特に
規制されるものではないが、通常直径と同程度以上であ
る。

【０１７４】なお、封止板に凹部を形成した場合には、
スペーサーは使用しても、使用しなくてもよい。使用す
る場合の好ましい大きさとしては、前記範囲でよいが、
特に２〜８μm の範囲が好ましい。

【０１７５】スペーサーは、予め封止用接着剤中に混入
されていても、接着時に混入してもよい。封止用接着剤
中におけるスペーサーの含有量は、好ましくは０．０１
〜３０wt％、より好ましくは０．１〜５wt％である。

【０１７６】接着剤としては、安定した接着強度が保
て、気密性が良好なものであれば特に限定されるもので
はないが、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ
樹脂接着剤を用いることが好ましい。

【０１７７】本発明において、有機ＥＬ構造体を形成す
る基板としては、非晶質基板たとえばガラス、石英な
ど、結晶基板たとえば、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＺｎＳｅ、Ｚ
ｎＳ、ＧａＰ、ＩｎＰなどがあげられ、またこれらの結
晶基板に結晶質、非晶質あるいは金属のバッファ層を形
成した基板も用いることができる。また金属基板として
は、Ｍｏ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｐｄなどを用いる
ことができ、好ましくはガラス基板が用いられる。基板
は、光取り出し側となる場合、上記電極と同様な光透過
性を有することが好ましい。

【０１７８】本発明のＥＬ表示装置に用いられる有機Ｅ
Ｌ素子は、通常、直流駆動型、パルス駆動型のＥＬ素子
として用いられるが、交流駆動とすることもできる。印
加電圧は、通常、２〜３０V 程度とされる。

【０１７９】有機ＥＬ素子は、例えば基板／ホール注入
電極／ホール注入輸送層／発光層／電子注入輸送層／陰
電極（電子注入電極）／保護層とが順次積層された構成
とすることができる。

【０１８０】また、上記発明の素子は、膜厚方向に多段
に重ねてもよい。このような素子構造により、発光色の
色調調整や多色化を行うこともできる。

【０１８１】＜無機ＥＬ素子＞無機ＥＬ素子は、電気絶
縁性基板と所定のパターンに形成された第１電極と第１
絶縁体層とからなる構造体と、さらにその上に設けられ
た真空蒸着、スパッタリング法、ＣＶＤ法等で形成され
るエレクトロルミネセンスを生じる発光層と第２絶縁体
層と、好ましくは透明電極からなる第２電極層とを有す
る基本構造を有する。また、第１絶縁体層および第２絶
縁体層の少なくとも一方の材質が、次ぎに詳細に説明す
るような特定組成物であることが好ましい。

【０１８２】発光層は、通常のＥＬ素子と同様であり、
第２電極は通常の薄膜プロセスを使って設けられるＩＴ
Ｏ膜等を用いる。

【０１８３】好ましい発光層の材料としては、例えば、
月刊ディスプレイ ’９８４月号最近のディスプレイ
の技術動向田中省作 p1〜10に記載されているような
材料を挙げることができる。具体的には、赤色発光を得
る材料として、ＺｎＳ、Ｍｎ／ＣｄＳＳｅ等、緑色発光
を得る材料として、ＺｎＳ：ＴｂＯＦ、ＺｎＳ：Ｔｂ、
ＺｎＳ：Ｔｂ等、青色発光を得るための材料として、Ｓ
ｒＳ：Ｃｅ、（ＳｒＳ：Ｃｅ／ＺｎＳ）ｎ、ＣａＣａ₂
Ｓ₄：Ｃｅ、Ｓｒ₂Ｇａ₂Ｓ₅：Ｃｅ等を挙げることができ
る。

【０１８４】また、白色発光を得るものとして、Ｓｒ
Ｓ：Ｃｅ／ＺｎＳ：Ｍｎ等が知られている。

【０１８５】これらのなかでも、上記ＩＤＷ(Internati
onal Display Workshop)’97 X.Wu"Multicolor Thin-Fi
lm Ceramic Hybrid EL Displays" p593 to 596 で検討
されている、ＳｒＳ：Ｃｅの青色発光層を有するＥＬに
本発明を適用することにより特に好ましい結果を得るこ
とができる。

【０１８６】発光層の膜厚としては、特に制限されるも
のではないが、厚すぎると駆動電圧が上昇し、薄すぎる
と発光効率が低下する。具体的には、蛍光材料にもよる
が、好ましくは１００〜１０００nm、特に１５０〜５０
０nm程度である。

【０１８７】発光層の形成方法は、気相堆積法を用いる
ことができる。気相堆積法としては、スパッタ法や蒸着
法等の物理的気相堆積法や、ＣＶＤ法等の化学的気相堆
積法を挙げることができる。これらのなかでもＣＶＤ法
等の化学的気相堆積法が好ましい。

【０１８８】また、特に上記ＩＤＷに記載されているよ
うに、ＳｒＳ：Ｃｅの発光層を形成する場合には、Ｈ₂
Ｓ雰囲気下、エレクトロンビーム蒸着法により形成する
と、高純度の発光層を得ることができる。

【０１８９】発光層の形成後、好ましくは加熱処理を行
う。加熱処理は、基板側から電極層、絶縁層、発光層と
積層した後に行ってもよいし、基板側から電極層、絶縁
層、発光層、絶縁層、あるいはこれに電極層を形成した
後にキャップアニールしてもよい。通常、キャップアニ
ール法を用いることが好ましい。熱処理の温度は、好ま
しくは６００〜基板の焼結温度、より好ましくは６００
〜１３００℃、特に８００〜１２００℃程度、処理時間
は１０〜６００分、特に３０〜１８０分程度である。
アニール処理時の雰囲気としては、Ｎ₂、Ａｒ、Ｈｅま
たはＮ₂中にＯ ₂が０．１％以下の雰囲気が好ましい。

【０１９０】透明電極材料は、電界を効率よく発生させ
るため、比較的低抵抗の物質が好ましい。具体的には、
錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化イ
ンジウム（ＩＺＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）、
酸化スズ（ＳｎＯ₂）および酸化亜鉛（ＺｎＯ）のいず
れかを主組成としたものが好ましい。これらの酸化物は
その化学量論組成から多少偏倚していてもよい。Ｉｎ₂
Ｏ₃に対するＳｎＯ₂の混合比は、１〜２０wt％、さら
には５〜１２wt％が好ましい。また、ＩＺＯでのＩｎ₂
Ｏ₃に対するＺｎＯの混合比は、通常、１２〜３２wt％
程度である。

【０１９１】第１絶縁体層に以下に詳細に説明する特定
組成の強誘電体材料を用いる場合、基板、第１電極、第
１絶縁体層が積層セラミック構造体であることが好まし
い。この場合、第１絶縁体層と基板に同一の材料または
同一の材料系を用いることができる。

【０１９２】第１絶縁体層は、チタン酸バリウム系の強
誘電体からなり、主成分としてチタン酸バリウム、副成
分として酸化マグネシウムと、酸化マンガンと、酸化バ
リウムおよび酸化カルシウムから選択されるすくなくと
も１種と、酸化ケイ素とを含有する。チタン酸バリウム
をＢａＴｉＯ₃に、酸化マグネシウムをＭｇＯに、酸化
マンガンをＭｎＯに酸化バリウムをＢａＯに酸化カルシ
ウムをＣａＯに、酸化ケイ素をＳｉＯ₂にそれぞれ換算
したとき、絶縁体層中における各化合物の比率は、Ｂａ
ＴｉＯ₃１００モルに対しＭｇＯ：０．１〜３モル、好
ましくは０．５〜１．５モル、ＭｎＯ：０．０５〜１．
０モル、好ましくは０．２〜０．４モル、ＢａＯ＋Ｃａ
Ｏ：２〜１２モル、ＳｉＯ₂：２〜１２モルである。

【０１９３】（ＢａＯ＋ＣａＯ）／ＳｉＯ₂は特に限定
されないが、通常、０．９〜１．１とすることが好まし
い。ＢａＯ、ＣａＯ、ＳｉＯ₂は、（Ｂａ_xＣａ_1-xＯ）_y
・ＳｉＯ₂として含まれていてもよい。この場合、緻密
な焼結体を得るためには、０．３≦ｘ≦０．７、０．９
５≦ｙ≦１．０５とすることが好ましい。

【０１９４】（Ｂａ_xＣａ_1-xＯ）_y・ＳｉＯ₂の含有量
は、ＢａＴｉＯ₃、ＭｇＯおよびＭｎＯの合計に対し、
好ましくは、１〜１０重量％、より好ましくは４〜６重
量％である。

【０１９５】なお、各酸化物の酸化状態は特に限定され
ず、各酸化物を構成する金属元素の含有量が上記範囲で
あればよい。

【０１９６】第１絶縁体層には、ＢａＴｉＯ₃に換算し
たチタン酸バリウム１００モルに対し、Ｙ₂Ｏ₃に換算し
て１モル以下の酸化イットリウムが副成分として含まれ
ることが好ましい。Ｙ₂Ｏ₃含有量の下限は特にないが、
十分な効果を実現するためには、０．１モル以上含まれ
ることが好ましい。酸化イットリウムを含む場合、（Ｂ
ａ_xＣａ_1-xＯ）_y・ＳｉＯ₂の含有量は、ＢａＴｉＯ₃、
ＭｇＯ、ＭｎＯおよびＹ₂Ｏ₃の合計に対し、好ましく
は、１〜１０重量％、より好ましくは４〜６重量％であ
る。

【０１９７】なお、第１絶縁体層には他の化合物が含ま
れてもよいが、酸化コバルトは容量変化を増大させるの
で実質的に含まれないことが好ましい。

【０１９８】上記各副成分の限定理由は下記のとおりで
ある。酸化マグネシウムの含有量が前記範囲未満である
と、容量の温度特性が劣化する。酸化マグネシウムの含
有量が前記範囲を越えると、焼結性が急激に悪化し、緻
密化が不十分となって絶縁耐圧の経時変化が大きくな
り、薄い膜厚で使うことが難しくなる。

【０１９９】酸化マンガンの含有量が前記範囲未満であ
ると、良好な耐還元性が得られず、第１電極に酸化され
やすいＮｉを使ったときに、絶縁耐圧の経時変化が大き
くなり、薄い膜厚で使うことが難しくなる。酸化マンガ
ンの含有量が前記範囲を越えていると、容量の経時変化
が大きくなり、発光素子の発光輝度の経時変化が大きく
なる。

【０２００】ＢａＯ＋ＣａＯや、ＳｉＯ₂、（Ｂａ_xＣａ
_1-xＯ）_y・ＳｉＯ₂の含有量が少なすぎると容量の経時
変化が大きくなり、発光素子の発光輝度の経時変化が大
きくなる。含有量が多すぎると誘電率が急激に低下し、
発光開始電圧が上昇し、また輝度が低下する。

【０２０１】酸化イットリウムは、絶縁耐圧の耐久性を
向上させる。酸化イットリウムの含有量が前記範囲を
越えると、容量が減少し、また、焼結性が低下して緻密
化が不十分となることがある。

【０２０２】また、第１絶縁層中には、酸化アルミニウ
ムが含有されていてもよい。酸化アルミニウムの添加
は、焼結温度を低下させることができる。Ａｌ₂Ｏ₃に換
算したときの酸化アルミニウムの含有量は、第１絶縁体
層材料全体の１重量％以下が好ましい。酸化アルミニウ
ムの含有量が多すぎると、逆に第１絶縁体層の焼結を阻
害する。

【０２０３】第１絶縁体層の平均結晶粒径は、特に限定
されるものではないが、上記組成とすることにより、微
細な結晶が得られる。通常、平均結晶粒径は０．２〜
０．７μm 程度である。

【０２０４】上記の積層セラミック構造体を用いる場合
の第１電極層の導電材料は、特に限定されないが、主成
分としてＡｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ等の金属の１種または２種以上や、これ
らの合金等を用いることができる。

【０２０５】基板の材料は、上記の積層セラミック構造
体を用いる場合、特に限定されないが、Ａｌ₂Ｏ₃、及び
Ａｌ₂Ｏ₃に種々の目的、例えば焼成温度を調整する目的
等でＳｉＯ₂、ＭｇＯ、ＣａＯ等添加したものを等を用
いる。積層セラミック構造体を用いない場合には、通常
のＥＬ素子で使われているガラス基板を用いることがで
きるが、より高温での処理が可能な高融点ガラスが好ま
しい。

【０２０６】上記の積層セラミック構造体は、通常の記
載方法により製造される。即ち基板となるセラミック原
料粉末にバインダー混合してペーストを作り、キャステ
ィング成膜し、グリーンシートを製造する。セラミック
の内部電極となる第１電極は、グリーンシート上にスク
リーン印刷法等により印刷される。

【０２０７】次いで、必要により、焼成を行ったのち、
そのうえに、高誘電体材料粉末にバインダーを混合して
作製されたペーストをスクリーン印刷法等で印刷して、
焼成し積層セラミック構造体が作製される。

【０２０８】焼成は、脱バインダー処理を行ったのち、
１２００〜１４００℃、好ましくは１２５０〜１３００
℃で数十〜数時間行う。

【０２０９】また、焼成では、酸素分圧を１０^-8〜１０
^-12気圧とすることが好ましい。この条件下では第１絶
縁体層が還元雰囲気であるため、電極に安価な卑金属、
例えばＮｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏのいずれか１種またはこれ
らのいずれか１種以上を主成分とする合金等を使用する
ことができる。この場合、必要に応じて、グリーンシー
トと第１電極のパターンの間に酸素の拡散防止層、例え
ば第１絶縁体層と同じ層を設けて焼成することができ
る。

【０２１０】還元性雰囲気中で焼成した場合、複合基板
にはアニールを施すことが好ましい。アニールは、第１
絶縁体層を再酸化するための処理であり、これにより絶
縁耐圧の経時変化を小さくすることができる。

【０２１１】アニール雰囲気中の酸素分圧は、１０^-6気
圧以上、特に１０^-5〜１０^-4気圧とすることが好まし
い。酸素分圧が前記範囲未満であると絶縁体層または誘
電体層の再酸化が困難であり、前記範囲を超えると内部
導体が酸化する傾向にある。

【０２１２】アニールの際の保持温度は、１１００℃以
下、特に５００〜１０００℃とすることが好ましい。保
持温度が前記範囲未満であると絶縁体層または誘電体層
の酸化が不十分となって寿命が短くなる傾向にあり、前
記範囲を超えると電極層が酸化し、容量が低下するだけ
でなく、絶縁体素地、誘電体素地と反応してしまい、寿
命も短くなる傾向にある。

【０２１３】なお、アニール工程は昇温および降温だけ
から構成してもよい。この場合、温度保持時間は零であ
り、保持温度は最高温度と同義である。また、温度保持
時間は、０〜２０時間、特に２〜１０時間が好ましい。
雰囲気用ガスには、加湿したＮ₂ガス等を用いることが
好ましい。

【０２１４】積層セラミック構造体の作製法は、この外
にも種々の方法を採用することができる。例えば、

【０２１５】（１）ＰＥＴ等のフィルムシートを用意
し、その上に第１絶縁体層用の所定の誘電体材料を含む
ペーストを印刷法等で全面に印刷し、その上に第１電極
用の導電材料を含むペーストのパターンをスクリーン印
刷法等で形成し、その上に基板用のアルミナその他の添
加物等含むペーストからなるグリーンシートを形成した
積層体を作り、フィルムシートからはずして、焼結す
る。この場合には、フィルムシートと接していた面に発
光層等を設けることになるが、この方法では、非常に平
坦な面が得られるのが特徴である。

【０２１６】（２）予め焼成されたアルミナ等のセラミ
ック基板を用意し、基板面に第１電極用の導電材料を含
むペーストのパターンを印刷法等で形成し、その上に第
１絶縁体層用の所定の誘電体材料を含むペーストをスク
リーン印刷等で全面に印刷し、基板ごと焼結する方法等
を採用することができる。

【０２１７】ＥＬ素子では、互いに直交する第１電極と
第２電極で画定された部分で発光表示を行うものであ
り、電極は電流供給の機能と画素表示の機能を兼ねるも
のであり、必要に応じて任意のパターンに形成される。

【０２１８】基板、第１電極、第１絶縁体層を積層セラ
ミック構造体として作製する場合、第１電極のパターン
はスクリーン印刷法により容易に形成できる。通常、Ｅ
Ｌ素子のディスプレイにおいては極端に微細な電極パタ
ーンが要求されることはほとんどなく、スクリーン印刷
法で十分であり、大面積に低コストで電極形成できる利
点を有している。微細な電極パターンが要求される場合
にはフォトリソグラフ技術を用いることもできる。

【０２１９】以上説明した積層セラミック構造体の上
に、蒸着やスパッタ等の薄膜プロセスにより、発光層等
を形成し無機ＥＬ素子が得られる。

【０２２０】

【実施例１】図７〜１４に３色のカラーフィルターを用
いて、５色の表示色を得る例を示す。ここで、図７，
９，１１，１３は平面図。図８，１０，１２，１４は、
それぞれ図７，９，１１，１３のＡ−Ａ’断面矢視図で
ある。図７，８は、基板１上に顔料分散型カラーフィル
ターを、上段から順に青２Ｂと緑２Ｇとの混在、青２
Ｂ、緑２Ｇ、赤２Ｒ、カラーフィルター無し（オーバー
コートのみ）３ａの状態に形成したものを示している。
緑と青は１５０μm のピッチでストライプ状に形成し
た。カラーフィルター上にはオーバーコート層３が形成
されており、さらに保護膜４としてＳｉＯ₂ を成膜し
た。

【０２２１】図９，１０は、透明導電膜５としてＩＴＯ
を成膜して、パターニングした状態を示す。ＩＴＯは１
００nmの膜厚に成膜し、フォトリソグラフイーにより短
冊状にレジストパターンを形成して、市販の薬液、ＨＣ
ｌ：ＨＮＯ₃ ：Ｈ₂Ｏ＝６：１：１９の比率の混酸でエ
ッチングした。

【０２２２】レジスト除去後に、有機層６として発光機
能を有する有機物を含む材料を成膜した状態を図１１，
１２に示す。材料は、ホール注入層としてポリ（チオフ
ェン−2，5−ジイル）を１０nmの厚さに、ホール輸送層
兼黄色発光層としてＴＰＤにルブレンを１wt％の割合で
ドープしたものを共蒸着で５nmの膜厚に成膜した。ルブ
レンの濃度は０．１〜１０wt％程度が好ましく、この濃
度で高効率で発光する。濃度は発光色の色バランスより
決定すればよく、この後成膜する青色発光層の光強度と
波長スペクトルにより左右される。さらに青色発光層と
しても4‘−ビス［（1，2，2−トリフェニル）エテニ
ル］ビフェニルを５０nm、電子輸送層としてＡｌｑ3 を
１０nm成摸した。

【０２２３】最後に、図１３，１４に示すように陰極７
としてＡｌ・Ｌｉ合金及びＡｌを真空蒸着した。

【０２２４】こうして得られたパネルを発光させると、
目視で順に水色、青、緑、赤、白の発光が観察された。

【０２２５】

【実施例２】図１５に、カーステレオ用の表示パネルを
構成した例を示す。図に示した文字情報表示部は１０１
白色表示、スペクトルインジケーター部１０３は、上部
１０３ａが黄色、下部１０３ｂが水色、ピークインジケ
ーター部１０２は、上部１０２ａが赤、中央部１０２ｂ
を黄色、下部１０２ｃを青とした。さらに、パネル中央
の時間表示部１０４は緑色とした。電源表示、動作モー
ド等を表す他部分の色配置の説明は略す。

【０２２６】黄色は緑と赤のカラーフィルターを１：２
で、水色は青フィルターとカラーフィルター無しの部分
を４：１の面積比率でモザイク配置し形成した。形成方
法は実施例１と同様である。

【０２２７】透明導電膜として成膜したＩＴＯを所望の
形状にパターニングし、補助配線としてＴｉＮを５０n
m、Ａｌを３００nm積層してパターニングした。さらに
発光部分と配線の引き出し部分を除いて絶縁膜としてポ
ジレジストを１μm 形成した。ポジレジストは１８０℃
の温度で完全硬化させた。

【０２２８】次に、陰極を分離するための素子分離構造
体を形成した。まず、ポリイミドを２μm 塗布し、１１
５℃で乾燥後にレジストを３μm 塗布し、フォトリソグ
ラフイーによりパターンを形成した。十分な時間現像液
に浸漬することにより、レジストの下のポリイミドがエ
ッチングされ、レジストがオーバーハングするような構
造を形成することができた。これは特開平９−３３０７
９２号公報、特開平１０−１７２７６５号公報に示した
構造、方法である。さらに特開平９−４１６６３号公報
に示したようなひさし構造を持つメタルマスクを用い
て、実施例1と同様にホール注入層、ホール輸送層兼黄
色発光層、青色発光層を成膜し、引き続き真空を破らず
にＡｌ・Ｌｉ合金を５nm、Ａｌを３００nmスパッタ法に
より成膜した。さらにＳｉＯＮを５０nmやはりスパッタ
法で成膜した。

【０２２９】ＡｌとＳｉＯＮは素子分離構造体のひさし
の下まで充分回り込み、有機層とＡｌ・Ｌｉを完全に覆
う状態になった。

【０２３０】水分や酸素に触れないように、ガラス板を
接着し、充分乾燥した稀ガスやＮ₂のような安定なガス
を封入して封止してパネルを完成させた。

【０２３１】パネルは３色しかカラーフィルターを用い
ていないにも関わらず、カラーフィルターの配置を工夫
することにより白、赤、緑、青、黄色、水色の６色を表
示させることができ、視認性がよく、情報量の多い表示
パネルとすることが可能となった。

【０２３２】

【発明の効果】本発明によって、少ないフィルター材料
数でフィルターの材料数より多くの色を表現できる表示
装置を安価に提供可能なＥＬ表示装置を実現することが
可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１のカラーフィルターの配置例を示した平面
図である。

【図２】第１のカラーフィルターの配置例を示した図１
のＡ−Ａ’断面矢視図である。

【図３】第２のカラーフィルターの配置例を示した平面
図である。

【図４】第２のカラーフィルターの配置例を示した図３
のＡ−Ａ’断面矢視図である。

【図５】第３のカラーフィルターの配置例を示した平面
図である。

【図６】第３のカラーフィルターの配置例を示した図５
のＡ−Ａ’断面矢視図である。

【図７】本発明の実施例１のカラーフィルターの配置を
示した平面図である。

【図８】図７のＡ−Ａ’断面矢視図である。

【図９】本発明の実施例１のカラーフィルター上に透明
導電膜を配置した状態を示した平面図である。

【図１０】図９のＡ−Ａ’断面矢視図である。

【図１１】本発明の実施例１の有機層を配置した状態を
示した平面図である。

【図１２】図１１のＡ−Ａ’断面矢視図である。

【図１３】本発明の実施例１の陰極を成膜した状態を示
した平面図である。

【図１４】図１３のＡ−Ａ’断面矢視図である。

【図１５】本発明の実施例２のパネルを示した平面図で
ある。

【符号の説明】

１基板２Ｂ青色カラーフィルター２Ｇ緑色カラーフィルター２Ｒ赤色カラーフィルター３オーバーコート４保護膜５透明導電膜（陽極）６有機層７陰極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森田剛東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者水谷洋介東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内Ｆターム(参考） 3K007 AB04 AB13 AB18 BB01 BB04 BB06 CA02 CB01 CB03 CB04 DA01 DA02 DA04 DA05 DB01 DB02 DB03 DC04 EB00 EC01 EC02 FA01 FA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＥＬ素子単位の光取り出し側に並列に配
置された１または２種以上の色フィルターを有するＥＬ
表示装置であって、前記ＥＬ素子単位が発する光が無色を含む２種以上の異
なる色フィルターを透過して表示単位を構成するＥＬ表
示装置。
【請求項２】前記色フィルターは、カラーフィルター
または蛍光変換フィルターである請求項１のＥＬ表示装
置。
【請求項３】前記色フィルターは、ストライプ状、モ
ザイク状、またはデルタ状に配置されている請求項１ま
たは２のＥＬ表示装置。
【請求項４】前記色フィルターを透過する前の発光色
は、単一色である請求項１〜３のいずれかのＥＬ表示装
置。
【請求項５】前記色フィルターを透過する前の発光色
は、概ね白色である請求項１〜４のいずれかのＥＬ表示
装置。
【請求項６】４色以上の表示色を有する請求項１〜５
のＥＬ表示装置。
【請求項７】前記色フィルターのいずれかは、少なく
とも可視光に対し透明な部分を有し、この透明部分から
ＥＬ素子単位の発光色が概ね変化せずに外部に取り出さ
れる請求項１〜６のいずれかのＥＬ表示装置。
【請求項８】前記２種以上の色フィルターの面積比に
より、表示単位の色調を調整する請求項１〜７のいずれ
かのＥＬ表示装置。
【請求項９】前記ＥＬ素子単位の発光機能を有する部
分は有機材料を主成分とする請求項１〜８のいずれかの
ＥＬ表示装置。
【請求項１０】前記ＥＬ素子単位の発光機能を有する
部分は、ドーパント濃度により表示単位の色調を調整す
る請求項９のＥＬ表示装置。
【請求項１１】セグメント表示部とドットマトリクス
表示部を有し、前記セグメント表示部のフィルター材料が、ドットマト
リクス表示部のフィルター材料の色数以下のフィルター
材料で構成されている請求項１〜１０のＥＬ表示装置。