JP2003208988A

JP2003208988A - 有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置

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Publication number: JP2003208988A
Application number: JP2002322328A
Authority: JP
Inventors: Taketoshi Yamada; 岳俊山田; Mitsuyoshi Matsuura; 光宜松浦; Hiroshi Kita; 弘志北
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2001-11-09
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2003-07-25
Anticipated expiration: 2022-11-06
Also published as: JP4374842B2

Abstract

(57)【要約】【課題】発光輝度及び寿命の向上した有機エレクトロ
ルミネッセンス素子、及びこれを用いた低消費電力、高
輝度な表示装置を提供すること。【解決手段】ホスト化合物及びドーパント化合物を含
有する発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素
子において、該発光層と陰極間に形成される少なくとも
１層を構成する化合物の蛍光極大波長が４１５ｎｍ以下
で、分子量が５００〜２０００で、分子中の水素原子と
フッ素原子の総和に対するフッ素原子の比（Ｆ／（Ｈ＋
Ｆ））が０〜０．９であり、該ドーパント化合物が燐光
性化合物であることを特徴とする有機エレクトロルミネ
ッセンス素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機エレクトロル
ミネッセンス素子及び表示装置に関し、詳しくは、発光
輝度及び寿命に優れた有機エレクトロルミネッセンス素
子及びそれを有する表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】発光型の電子ディスプレイデバイスとし
て、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）
がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロル
ミネッセンス（以下無機ＥＬとも略記する）素子や有機
エレクトロルミネッセンス（以下有機ＥＬとも略記す
る）素子が挙げられる。無機ＥＬ素子は平面型光源とし
て使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交
流の高電圧が必要である。有機ＥＬ素子は、発光する化
合物を含有する発光層を、陰極と陽極で挟んだ構成を有
し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させるこ
とにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシ
トンが失活する際の光の放出（蛍光、燐光）を利用して
発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が
可能であり、さらに、自己発光型であるために視野角に
富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるた
め、省スペース、携帯性等の観点から注目されている。

【０００３】しかしながら、今後の実用化に向けた有機
ＥＬ素子には、さらなる低消費電力で効率よく高輝度に
発光する有機ＥＬ素子の開発が望まれている。

【０００４】特許第３０９３７９６号では、スチルベン
誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体またはトリススチ
リルアリーレン誘導体に、微量の蛍光体をドープし、発
光輝度の向上、素子の長寿命化を達成している。

【０００５】また、８−ヒドロキシキノリンアルミニウ
ム錯体をホスト化合物として、これに微量の蛍光体をド
ープした有機発光層を有する素子（特開昭６３−２６４
６９２号）、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体
をホスト化合物として、これにキナクリドン系色素をド
ープした有機発光層を有する素子（特開平３−２５５１
９０号）が知られている。

【０００６】以上のように、励起一重項からの発光を用
いる場合、一重項励起子と三重項励起子の生成比が１：
３であるため発光性励起種の生成確率が２５％であるこ
とと、光の取り出し効率が約２０％であるため、外部取
り出し量子効率（η_ext）の限界は５％とされている。
ところが、プリンストン大から励起三重項からの燐光発
光を用いる有機ＥＬ素子が報告され（Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄ
ｏｅｔａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１−
１５４ページ（１９９８年））、以降、室温で燐光を示
す材料の研究が活発になってきている（例えば、Ｍ．
Ａ．Ｂａｌｄｏｅｔａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、４０３
巻、１７号、７５０−７５３ページ（２０００年）、米
国特許６，０９７，１４７号等）。励起三重項を使用す
ると、内部量子効率の上限が１００％となるため、励起
一重項の場合に比べて原理的に発光輝度が４倍となり、
冷陰極管とほぼ同等の性能が得られ照明用にも応用可能
であり注目されている。

【０００７】Ｔｈｅ１０ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏ
ｎａｌＷｏｒｋｓｈｏｐｏｎＩｎｏｒｇａｎｉｃ
ａｎｄＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅ
ｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ ’００、浜松）では、燐光性化
合物についていくつかの報告がなされている。例えば、
Ｉｋａｉ等はホール輸送性の化合物を燐光性化合物のホ
ストとして用いている。また、Ｍ．Ｅ．Ｔｏｍｐｓｏｎ
等は、各種電子輸送性材料を燐光性化合物のホストに新
規なイリジウム錯体をドープして用いている。さらに、
Ｔｓｕｔｓｕｉ等は、正孔阻止層（エキシトン阻止層）
の導入により高い発光輝度を得ている。正孔阻止層とし
ては、その他、パイオニア社により、ある種のアルミニ
ウム錯体を使用する例、及びＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅ
ｔｔ．，７９巻、１５６ページ（２００１年）におい
て、Ｉｋａｉ等は、ホールブロック層（エキシトンブロ
ック層）としてフッ素置換化合物を用いることにより、
高効率な発光を達成している。

【０００８】しかし、いずれも有機ＥＬ素子の発光輝度
及び寿命を両立しうる構成は得られていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、発光
輝度及び寿命の向上した有機エレクトロルミネッセンス
素子、及びこれを用いた低消費電力、高輝度な表示装置
を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は以下の手
段により達成される。

【００１１】１．ホスト化合物及びドーパント化合物を
含有する発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス
素子において、該発光層と陰極間に形成される少なくと
も１層を構成する化合物の蛍光極大波長が４１５ｎｍ以
下で、分子量が５００〜２０００で、分子中の水素原子
とフッ素原子の総和に対するフッ素原子の比（Ｆ／（Ｈ
＋Ｆ））が０〜０．９であり、該ドーパント化合物が燐
光性化合物であることを特徴とする有機エレクトロルミ
ネッセンス素子。

【００１２】２．発光層と陰極間に形成される少なくと
も１層を構成する化合物の分子量が７００〜２０００で
あることを特徴とする上記１記載の有機エレクトロルミ
ネッセンス素子。

【００１３】３．発光層と陰極間に形成される少なくと
も１層を構成する化合物の分子中の水素原子とフッ素原
子の総和に対するフッ素原子の比（Ｆ／（Ｈ＋Ｆ））が
０．１〜０．７であることを特徴とする上記１または２
記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

【００１４】４．発光層と陰極間に形成される少なくと
も１層を構成する化合物の蛍光極大波長が４００ｎｍ以
下であることを特徴とする上記１〜３の何れか１項に記
載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

【００１５】５．発光層と陰極間に形成される少なくと
も１層が発光層に隣接することを特徴とする上記１〜４
の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素
子。

【００１６】６．ホスト化合物の蛍光極大波長が４１５
ｎｍ以下であることを特徴とする上記１〜５の何れか１
項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

【００１７】７．ホスト化合物の蛍光極大波長が４００
ｎｍ以下であることを特徴とする上記６記載の有機エレ
クトロルミネッセンス素子。

【００１８】８．発光層と陽極間に形成される少なくと
も１層を構成する化合物の蛍光極大波長が４１５ｎｍ以
下であることを特徴とする上記１〜７の何れか１項に記
載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

【００１９】９．上記１〜８の何れか１項に記載の有機
エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とす
る表示装置。

【００２０】１０．有機エレクトロルミネッセンス素子
となった状態での電界発光によって得られる発光極大波
長が異なる２種以上の有機エレクトロルミネッセンス素
子を有する多色表示装置において、少なくとも１種の有
機エレクトロルミネッセンス素子が上記１〜８の何れか
１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子である
ことを特徴とする多色表示装置。

【００２１】以下に、本発明を詳細に説明する。本発明
者等は、燐光性のドーパント化合物を含有する発光層と
陰極間に形成される少なくとも１層を構成する化合物に
ついて鋭意検討を重ねた結果、その蛍光極大波長、分子
量、分子中の水素原子とフッ素原子の総和に対するフッ
素原子の比（Ｆ／（Ｈ＋Ｆ））が特定の値をとる場合
に、発光輝度及び寿命の向上が得られることを見出し
た。具体的には、蛍光極大波長が４１５ｎｍ以下で、分
子量が５００〜２０００で、分子中の水素原子とフッ素
原子の総和に対するフッ素原子の比が０〜０．９である
有機エレクトロルミネッセンス素子は発光輝度が高く寿
命が長いことを見出した。

【００２２】また、本発明の効果をより発現するために
は、上記化合物の蛍光極大波長は４０５ｎｍ以下が好ま
しく、分子量は７００〜２０００が好ましく、分子中の
水素原子とフッ素原子の総和に対するフッ素原子の比は
０．１〜０．７が好ましい。さらに、発光層のホスト化
合物の蛍光極大波長は４１５ｎｍ以下が好ましく、４０
５ｎｍ以下がより好ましい。発光層と陽極間に形成され
る少なくとも１層を構成する化合物の蛍光極大波長は４
１５ｎｍ以下が好ましい。

【００２３】本発明において、蛍光極大波長は、化合物
をガラス基板上に１００ｎｍ蒸着したときの蒸着膜の蛍
光スペクトルを測定した時の極大値である。

【００２４】本発明において、発光層と陰極間に形成さ
れる少なくとも１層を構成する層は、陰極から注入され
た電子を発光層に伝達する層（電子輸送層）としての役
割と、陽極から注入された正孔が陰極側へ流出するのを
防ぎ再結合効率を向上させる層（正孔阻止層）としての
役割と、発光層内で再結合によって生成した励起子（エ
キシトン）を発光層内に閉じ込める層（エキシトン阻止
層）のいずれかまたは複数の機能を有しているものと考
えられる。

【００２５】有機ＥＬ素子は複数層の有機化合物薄膜か
ら構成される。ただし、複数層構成において、有機物以
外の層（例えばフッ化リチウム層や無機金属塩の層、ま
たはそれらを含有する層等）が任意の位置に配置されて
いてもよい。

【００２６】前記有機化合物薄膜は、一対の電極から注
入された電子及び正孔が再結合して発光する領域（発光
領域）を有する発光層及び発光層と隣接する隣接層の少
なくとも２層を有する。前記発光領域は、発光層の層全
体であってもよいし、発光層の厚みの一部分であっても
よい。また、発光層と隣接層との界面であってもよい。
本発明において、発光領域が２層にわたる場合には、ど
ちらか一層を発光層ととらえ、もう一層を前記発光層の
隣接層ととらえる。

【００２７】隣接層については後述するが、その機能に
よって大きくは正孔輸送層と電子輸送層に分類すること
ができる。さらに細かく機能分類すると、正孔注入層、
正孔輸送層、電子阻止層、電子注入層、電子輸送層、正
孔阻止層等がある。

【００２８】発光層のホストとドーパントとは、発光層
を２種類以上の化合物から構成し、前記２種以上の化合
物の混合比（質量）で最も多いものがホストであり、少
ない方がドーパントである。例えば発光層をＡ化合物、
Ｂ化合物という２種で構成しその混合比がＡ：Ｂ＝１
０：９０であればＡ化合物がドーパントであり、Ｂ化合
物がホストである。

【００２９】更に発光層をＡ化合物、Ｂ化合物、Ｃ化合
物の３種から構成しその混合比がＡ：Ｂ：Ｃ＝５：１
０：８５であればＡ化合物、Ｂ化合物がドーパントであ
り、Ｃ化合物がホストである。

【００３０】ドーパントの混合比は好ましくは質量で
０．００１〜５０％未満であり、ホストの混合比は好ま
しくは質量で５０〜１００％未満である。

【００３１】蛍光極大波長とは蛍光スペクトルにおける
極大値を与える波長のことであり、その材料の物性を規
定する指標である。もし、複数個の極大波長がある場合
は長波長側の方を蛍光極大波長とする。つまり、蛍光を
与える励起状態が複数ある場合でも、一番エネルギーが
低い最低励起状態のことを意味する。蛍光の強度は関係
しない。蛍光強度が非常に弱い場合においても蛍光極大
波長が４１５ｎｍ以下であればよい。

【００３２】発光極大波長が異なる２種類以上の有機Ｅ
Ｌ素子とは、２種類以上の有機ＥＬ素子間で電界をかけ
たときに得られる発光の極大波長が１０ｎｍ以上異なる
ことをいい、その波長は好ましくは４００〜７００ｎｍ
の範囲である。また同一基板上に好ましくは３種類の有
機ＥＬ素子を有し、その発光極大波長は好ましくはそれ
ぞれ４３０〜４８０ｎｍ（青色領域）、５００〜５７０
ｎｍ（緑色領域）、５７０〜６８０ｎｍ（赤色領域）で
ある。

【００３３】本発明において、有機ＥＬ素子の層構成の
好ましい具体例を以下に示すが、本発明これに限定され
るものではない。（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子
輸送層／陰極（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸
送層／陰極バッファー層／陰極（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／
正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい
（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれ
らの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられ
る。このような電極物質の具体例としてはＡｕ等の金
属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、Ｓｎ
Ｏ₂、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、
ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ₂Ｏ₃−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜
を作製可能な材料を用いてもよい。陽極は、これらの電
極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を
形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパタ
ーンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり
必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極
物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを
介してパターンを形成してもよい。この陽極より発光を
取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすること
が望ましく、また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／
□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常
１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範
囲で選ばれる。

【００３４】一方、陰極としては、仕事関数の小さい
（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合
金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質と
するものが用いられる。このような電極物質の具体例と
しては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグ
ネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネ
シウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合
物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／
酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）混合物、インジウム、リ
チウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられ
る。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久
性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が
大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えばマ
グネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混
合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム
／酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）混合物、リチウム／ア
ルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極
は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法
により、薄膜を形成させることにより、作製することが
できる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以
下が好ましく、膜厚は通常１０〜１０００ｎｍ、好まし
くは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光を
透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいず
れか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上
し好都合である。

【００３５】次に、本発明において、注入層、正孔輸送
層、電子輸送層等について説明する。

【００３６】注入層は必要に応じて設け、正孔注入層と
電子注入層があり、上記のごとく正孔注入層は陽極と発
光層または正孔輸送層の間、及び、電子注入層は陰極と
発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。

【００３７】注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上
のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有
機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０
日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極
材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、
正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バ
ッファー層）とがある。

【００３８】陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開
平９−４５４７９号、同９−２６００６２号、同８−２
８８０６９号等にもその詳細が記載されており、具体例
として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン
バッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッ
ファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリア
ニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性
高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。

【００３９】陰極バッファー層（電子注入層）は、特開
平６−３２５８７１号、同９−１７５７４号、同１０−
７４５８６号等にもその詳細が記載されており、具体的
にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属
バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金
属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表され
るアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニ
ウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。

【００４０】上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜
であることが望ましく、素材にもよるが、その膜厚は
０．１〜１００ｎｍの範囲が好ましい。

【００４１】阻止層は、上記のごとく、有機化合物薄膜
の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものであ
る。例えば特開平１１−２０４２５８号、同１１−２０
４３５９号、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線
（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発
行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホール
ブロック）層がある。

【００４２】正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層で
あり、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能
力が著しく小さい材料からなり、電子を輸送しつつ正孔
を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させる
ことができる。

【００４３】一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸
送層であり、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送
する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつ
つ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上
させることができる。

【００４４】正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有す
る材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も
正孔輸送層に含まれる。

【００４５】正孔輸送層、電子輸送層は単層もしくは複
数層設けることができる。本発明の有機ＥＬ素子におい
ては、発光層のホスト、発光層に隣接する正孔輸送層、
発光層に隣接する電子輸送層すべての材料の蛍光極大波
長が４１５ｎｍ以下であることが好ましい。

【００４６】次にドーパントについて述べる。原理とし
ては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト
上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状
態が生成し、このエネルギーをドーパントに移動させる
ことでドーパントからの発光を得るというエネルギー移
動型、もう一つはドーパントがキャリアトラップとな
り、ドーパント化合物上でキャリアの再結合が起こりド
ーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ
型であるが、いずれの場合においても、ドーパント化合
物の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態の
エネルギーよりも低いことが条件である。

【００４７】また、エネルギー移動型ではエネルギー移
動をしやすい条件として、ホストの発光とドーパントの
吸収の重なり積分が大きい方がよい。キャリアトラップ
型ではキャリアトラップしやすいエネルギー関係である
ことが必要である。例えば電子のキャリアートラップは
ホストの電子親和力（ＬＵＭＯレベル）よりもドーパン
トの電子親和力（ＬＵＭＯレベル）の方が大きい必要が
ある。逆に正孔のキャリアトラップはドーパントのイオ
ン化ポテンシャル（ＨＯＭＯレベル）よりもドーパント
のイオン化ポテンシャル（ＨＯＭＯレベル）が小さい必
要がある。

【００４８】これらのことから、ドーパントには色純度
を含めた発光色と発光輝度からドーパント化合物の選択
が可能で、ホスト化合物はキャリア輸送性がよく、更に
上記のエネルギー関係を満たすものから選ばれる。

【００４９】発光層のドーパントは、燐光を発する有機
化合物または錯体である。本発明において、ドーパント
化合物として用いられる燐光性化合物とは、２５℃にお
いて燐光量子収率が０．００１以上であるものであり、
好ましくは周期律表でVIII属の金属を中心金属とする錯
体系化合物であり、更に好ましくはオスミウム、イリジ
ウム、白金錯体系化合物である。

【００５０】以下に、本発明で用いられる燐光性化合物
の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈ
ｅｍ．４０巻、１７０４−１７１１に記載の方法等によ
り合成できる。

【００５１】

【化１】

【００５２】

【化２】

【００５３】

【化３】

【００５４】発光層のホスト化合物は、有機化合物また
は錯体であることが好ましく、本発明においては、好ま
しくは蛍光極大波長が４１５ｎｍ以下、さらに好ましく
は４００ｎｍ以下である。ホスト化合物の極大波長を４
１５ｎｍ以下にすることにより可視光、特にＢＧＲ発光
が可能となる。

【００５５】つまり蛍光極大波長を４１５ｎｍ以下、好
ましくは４００ｎｍ以下にすることにより、通常のπ共
役蛍光もしくは燐光材料において、π−π吸収を４２０
ｎｍ以下に有するエネルギー移動型のドーパント発光が
可能である。また４１５ｎｍ以下の蛍光を有することか
ら非常にワイドエネルギーギャップ（イオン化ポテンシ
ャル−電子親和力、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ）であるので、
キャリアトラップ型にも有利に働く。

【００５６】このようなホスト化合物としては、有機Ｅ
Ｌ素子に使用される公知のものの中から任意のものを選
択して用いることができ、また後述の正孔輸送材料や電
子輸送材料の殆どが発光層ホスト化合物としても使用で
きる。

【００５７】ポリビニルカルバゾールやポリフルオレン
のような高分子材料でもよく、さらに前記ホスト化合物
を高分子鎖に導入した、または前記ホスト化合物を高分
子の主鎖とした高分子材料を使用してもよい。

【００５８】ホスト化合物としては、正孔輸送能、電子
輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、なお
かつ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好まし
い。

【００５９】このような有機化合物は、例えばπ電子平
面を立体障害等の効果により非平面的することで得られ
る。例としてはトリアリールアミンのアリール基のオル
ト位（窒素原子から見た）に立体障害性の置換基を導入
することが挙げられる。これによりねじれ角が増強され
る。即ち、メチル基、ｔ−ブチル基、イソプロピル基、
ナフチル基のペリ位水素原子等、立体障害のある置換基
を有機化合物内に効果的に配置することにより、高Ｔｇ
正孔輸送化合物、高Ｔｇ電子輸送化合物のＴｇを下げる
ことなく、多少の正孔輸送能、電子輸送能の低下が見ら
れるが短波長発光を有する発光材料が得られる。但し、
置換基は上記に限定するものではない。

【００６０】また、芳香環に共役する基を導入する場合
に非共役する位に導入する（例えば、トリフェニルアミ
ンの場合フェニル基のメタ位）ことでも得られる。

【００６１】このように立体障害置換基を有する発光材
料、非共役型発光材料の化合物例を以下に挙げるが、本
発明はこれに限定されるものではない。

【００６２】

【化４】

【００６３】

【化５】

【００６４】

【化６】

【００６５】

【化７】

【００６６】

【化８】

【００６７】正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有す
る材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も
正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層もしくは複数
層設けることができる。

【００６８】正孔輸送材料としては、特に制限はなく、
従来、光導伝材料において、正孔の電荷注入輸送材料と
して慣用されているものやＥＬ素子の正孔注入層、正孔
輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選
択して用いることができる。

【００６９】正孔輸送材料は、正孔の注入もしくは輸
送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機
物、無機物のいずれであってもよい。例えばトリアゾー
ル誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導
体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及
びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリ
ールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサ
ゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレ
ノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シ
ラザン誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分
子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられ
る。

【００７０】正孔輸送材料としては、上記のものを使用
することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第三
級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族
第三級アミン化合物を用いることが好ましい。

【００７１】芳香族第三級アミン化合物及びスチリルア
ミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テ
トラフェニル−４，４’−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ’
−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）
−〔１，１’−ビフェニル〕−４，４’−ジアミン（Ｔ
ＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェ
ニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルア
ミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−
テトラ−ｐ−トリル−４，４’−ジアミノビフェニル；
１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−
４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミ
ノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−
ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，
Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−メトキシフェニ
ル）−４，４’−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，
Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノジフェニル
エーテル；４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）クオー
ドリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミ
ン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４’−〔４−（ジ
−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，
Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベン
ゼン；３−メトキシ−４’−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ
スチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、さらに
は、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載され
ている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例え
ば４，４’−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニ
ルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６
８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニッ
トが３つスターバースト型に連結された４，４’，
４’’−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フ
ェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等
が挙げられる。

【００７２】さらにこれらの材料を高分子鎖に導入し
た、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材
料を用いることもできる。

【００７３】また、ｐ型−Ｓｉ，ｐ型−ＳｉＣ等の無機
化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用するこ
とができる。

【００７４】また、本発明においては正孔輸送層の正孔
輸送材料は４１５ｎｍ以下に蛍光極大波長を有すること
が好ましい。すなわち、正孔輸送材料は、正孔輸送能を
有しつつかつ、発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高Ｔｇ
である化合物が好ましい。

【００７５】このような有機化合物は具体的な一例とし
てはπ電子平面を立体障害等の効果により非平面的する
ことで得られる。例としてはトリアリールアミンのアリ
ール基のオルト位（窒素原子から見た）に立体障害性の
置換基を導入することが挙げられる。これによりねじれ
角を増強される。即ち、メチル基、ｔ−ブチル基、イソ
プロピル基、ナフチル基のペリ位水素原子等の立体障害
のある置換基を有機化合物内に効果的に配置することに
より、高Ｔｇ正孔輸送化合物のＴｇを下げることなく、
多少の正孔輸送能の低下が見られるが短波長発光を有す
る正孔輸送化合物が得られる。但し、置換基は上記に限
定するものではない。

【００７６】また、芳香環に共役する基を導入する場合
に非共役する位に導入する（例えば、トリフェニルアミ
ンの場合フェニル基のメタ位）ことでも得られる。

【００７７】このように立体障害置換基を有する正孔輸
送材料及び非共役型正孔輸送材料の化合物例を以下に挙
げるがこれに限定されるものではない。

【００７８】

【化９】

【００７９】

【化１０】

【００８０】

【化１１】

【００８１】

【化１２】

【００８２】

【化１３】

【００８３】

【化１４】

【００８４】

【化１５】

【００８５】

【化１６】

【００８６】

【化１７】

【００８７】

【化１８】

【００８８】

【化１９】

【００８９】この正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、
例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、イン
クジェット法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化す
ることにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚
については特に制限はないが、通常は５〜５０００ｎｍ
程度である。この正孔輸送層は、上記材料の一種または
二種以上からなる一層構造であってもよい。

【００９０】電子輸送層とは電子を輸送する機能を有す
る材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も
電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層もしくは複数
層設けることができる。

【００９１】従来、単層の電子輸送層、及び複数層とす
る場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に
用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）とし
ては、下記化合物が知られている。

【００９２】

【化２０】

【００９３】本発明においては、陰極と発光層間に少な
くとも１層の電子輸送層が形成され、該電子輸送層に用
いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）は、蛍
光極大波長が４１５ｎｍ以下で、分子量が５００〜２０
００で、分子中の水素原子とフッ素原子の総和に対する
フッ素原子の比（Ｆ／（Ｈ＋Ｆ））が０〜０．９である
電子輸送材料（以下、本発明における電子輸送材料とい
うことがある）である。該電子輸送材料が、複数である
場合、陰極側の発光層表面に隣接する電子輸送層が本発
明における電子輸送材料から構成されることが好まし
い。該電子輸送材料の例を以下に挙げるが、本発明はこ
れに限定されるものではない。

【００９４】

【化２１】

【００９５】

【化２２】

【００９６】

【化２３】

【００９７】

【化２４】

【００９８】

【化２５】

【００９９】

【化２６】

【０１００】

【化２７】

【０１０１】

【化２８】

【０１０２】また、電子輸送層を複数層とする場合、少
なくとも１層が本発明の化合物から構成される層であ
り、その他の層は特に制限はなく、従来のＥＬ素子の電
子輸送材料に使用される公知のものの中から任意のもの
を選択して用いることができる。ここで当該化合物から
構成されるとは、当該化合物が５０質量％以上含有され
ていることをいい、その他の化合物が含まれていてもよ
い。当該化合物は９０質量％以上含有されていることが
好ましい。

【０１０３】この電子輸送材料の例としては、フェナン
トロリン誘導体、ビピリジン誘導体、ニトロ置換フルオ
レン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオ
キシド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカ
ルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメ
タン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導
体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、
上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾー
ル環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘
導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を
有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料、電子注入
材料として用いることができる。

【０１０４】さらにこれらの材料を高分子鎖に導入し
た、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材
料を用いることもできる。

【０１０５】本発明に係る有機ＥＬ素子に好ましく用い
られる基体は、ガラス、プラスチック等の種類には特に
限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はない
が、好ましく用いられる基板としては例えばガラス、石
英、光透過性樹脂フィルムを挙げることができる。特に
好ましい基体は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与え
ることが可能な樹脂フィルムである。

【０１０６】樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレー
ト（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリ
エーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフ
ェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポ
リカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート
（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（Ｃ
ＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。

【０１０７】樹脂フィルムの表面には、無機物もしくは
有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成
されていてもよい。

【０１０８】本発明の有機エレクトロルミネッセンス素
子の発光の室温における外部取り出し効率は１％以上で
あることが好ましく、より好ましくは２％以上である。
ここに、外部取り出し量子効率（％）＝有機ＥＬ素子外
部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１
００である。

【０１０９】またカラーフィルター等の色相改良フィル
ター等を併用してもよい。本発明の多色表示装置は少な
くとも２種類の異なる発光極大波長を有する有機ＥＬ素
子からなるが、有機ＥＬ素子を作製する好適な例を説明
する。例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光
層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機ＥＬ素
子の作製法について説明すると、まず適当な基体上に、
所望の電極物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、１
μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの膜厚になるよ
うに、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、
陽極を作製する。次に、この上に素子材料である正孔注
入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、
正孔阻止層の有機化合物薄膜を形成させる。

【０１１０】この有機化合物薄膜の薄膜化の方法として
は、前記の如くスピンコート法、キャスト法、インクジ
ェット法、蒸着法、印刷法等があるが、均質な膜が得ら
れやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、
真空蒸着法またはスピンコート法が特に好ましい。さら
に層ごとに異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着
法を採用する場合、その蒸着条件は、使用する化合物の
種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４
５０℃、真空度１０^-6〜１０^-2Ｐａ、蒸着速度０．０１
〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚０．
１ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。

【０１１１】これらの層の形成後、その上に陰極用物質
からなる薄膜を、１μｍ以下好ましくは５０〜２００ｎ
ｍの範囲の膜厚になるように、例えば蒸着やスパッタリ
ング等の方法により形成させ、陰極を設けることによ
り、所望の有機ＥＬ素子が得られる。この有機ＥＬ素子
の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰
極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異な
る製膜法を施してもかまわない。その際には作業を乾燥
不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。

【０１１２】本発明の多色表示装置は、発光層形成時の
みシャドーマスクを設け、他層は共通であるのでシャド
ーマスク等のパターニングは不要であり、一面に蒸着
法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、
印刷法等で膜を形成できる。

【０１１３】発光層のみパターニングを行う場合、その
方法に限定はないが、好ましくは蒸着法、インクジェッ
ト法、印刷法である。蒸着法を用いる場合においてはシ
ャドーマスクを用いたパターニングが好ましい。

【０１１４】また作製順序を逆にして、陰極、電子注入
層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽
極の順に作製することも可能である。

【０１１５】このようにして得られた多色表示装置に、
直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極
性として電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると、発光が観測
できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れ
ずに発光は全く生じない。さらに、交流電圧を印加する
場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったときのみ
発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。

【０１１６】本発明の多色表示装置は、表示デバイス、
ディスプレー、各種発光光源として用いることができ
る。表示デバイス、ディスプレーにおいて、青、赤、緑
発光の３種の有機ＥＬ素子を用いることにより、フルカ
ラーの表示が可能となる。

【０１１７】表示デバイス、ディスプレーとしてはテレ
ビ、パソコン、モバイル機器、ＡＶ機器、文字放送表
示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像
や動画像を再生する表示装置として使用してもよく、動
画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単
純マトリックス（パッシブマトリックス）方式でもアク
ティブマトリックス方式でもどちらでもよい。

【０１１８】発光光源としては家庭用照明、車内照明、
時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記
憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の
光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定す
るものではない。

【０１１９】また、本発明に係る有機ＥＬ素子に共振器
構造を持たせた有機ＥＬ素子として用いてもよい。

【０１２０】このような共振器構造を有した有機ＥＬ素
子の使用目的としては光記憶媒体の光源、電子写真複写
機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が
挙げられるがこれに限定するものではない。

【０１２１】また、レーザー発振をさせることにより、
上記用途に使用してもよい。

【０１２２】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明の態様はこれに限定されない。

【０１２３】実施例１〔有機ＥＬ素子の作製〕陽極として１００ｍｍ×１００
ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウム
チンオキシド）を１５０ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノ
グラス社製ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、こ
のＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピル
アルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、Ｕ
Ｖオゾン洗浄を５分間行なった。

【０１２４】この透明支持基板を、市販の真空蒸着装置
の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱
ボートに、α−ＮＰＤを２００ｍｇ入れ、別のモリブデ
ン製抵抗加熱ボートにＣＢＰを２００ｍｇ入れ、別のモ
リブデン製抵抗加熱ボートにバソキュプロイン（ＢＣ
Ｐ）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボー
トにＩｒ−１０（燐光性化合物）を１００ｍｇ入れ、さ
らに別のモリブデン製抵抗加熱ボートにトリス（８−キ
ノリノラート）アルミニウム（III）（Ａｌｑ₃）を２０
０ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。次いで、真空槽
を４×１０^-4Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤの入った
前記加熱ボートに通電して、２２０℃まで加熱し、蒸着
速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで透明支持基板に蒸着し、膜厚
４５ｎｍの正孔輸送層を設けた。さらに、ＣＢＰとＩｒ
−１０の入った前記加熱ボートにそれぞれ通電して２２
０℃まで加熱し、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅ
ｃ、０．０１ｎｍ／ｓｅｃで前記正孔輸送層上に共蒸着
して膜厚２０ｎｍの発光層を設けた。なお、蒸着時の基
板温度は室温であった。さらに、ＢＣＰの入った前記加
熱ボートに通電して２５０℃まで加熱し、蒸着速度０．
１ｎｍ／ｓｅｃで前記発光層の上に蒸着して膜厚１０ｎ
ｍの正孔阻止層の役割も兼ねた第１の電子輸送層を設け
た。その上に、さらに、Ａｌｑ₃の入った前記加熱ボー
トに通電して２５０℃まで加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ
／ｓｅｃで前記電子輸送層の上に蒸着して更に膜厚４０
ｎｍの電子輸送層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は
室温であった。

【０１２５】次に、真空槽を開け、電子輸送層の上にス
テンレス鋼製の長方形穴あきマスクを設置し、一方、モ
リブデン製抵抗加熱ボートにマグネシウム３ｇを入れ、
タングステン製の蒸着用バスケットに銀を０．５ｇ入
れ、再び真空槽を２×１０^-4Ｐａまで減圧した後、マグ
ネシウム入りのボートに通電して蒸着速度１．５〜２．
０ｎｍ／ｓｅｃでマグネシウムを蒸着し、この際、同時
に銀のバスケットを加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅ
ｃで銀を蒸着し、前記マグネシウムと銀との混合物から
なる陰極電極とすることにより、有機ＥＬ素子Ｎｏ．１
（比較用）を作製した。

【０１２６】上記有機ＥＬ素子Ｎｏ．１の作製におい
て、正孔阻止層を兼ねた第１の電子輸送層に用いたＢＣ
Ｐ、発光層に用いたホスト化合物のＣＢＰ、正孔輸送層
のα−ＮＰＤを表１に示す化合物に置き換えた以外は全
く同じ方法で、有機ＥＬ素子Ｎｏ．２〜１８を作製し
た。

【０１２７】

【化２９】

【０１２８】

【化３０】

【０１２９】〔評価〕（発光輝度）有機ＥＬ素子Ｎｏ．１では、初期駆動電圧
３Ｖで電流が流れ始め、発光層のドーパントである燐光
性化合物からの青色の発光を示した。有機ＥＬ素子Ｎ
ｏ．１−１の温度２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で９Ｖ
直流電圧を印加した時の発光輝度をミノルタ製ＣＳ−１
０００を用いて測定し、この値を１００としたときの有
機ＥＬ素子各試料それぞれの発光輝度の比（相対値）を
表１に示す。

【０１３０】（寿命）また、有機ＥＬ素子Ｎｏ．１の温
度２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下、初期輝度を１００ｃ
ｄ／ｍ²としたときの、輝度の半減する時間を１００と
したときの有機ＥＬ素子各試料それぞれの輝度の半減す
る時間の比（相対値）を表１に示す。

【０１３１】

【表１】

【０１３２】表１より、比較の有機ＥＬ素子Ｎｏ．１、
２の正孔阻止材料に比べて、分子量が本発明の範囲のも
のは、寿命が長いことがわかる。また、比較有機ＥＬ素
子Ｎｏ．３の正孔阻止材料に比べて、蛍光極大波長が本
発明の範囲のものは、発光輝度が高いことがわかる。ま
た、比較有機ＥＬ素子Ｎｏ．４の正孔阻止材料に比べ
て、Ｆ／（Ｈ＋Ｆ）が本発明の範囲内のものは、発光輝
度は同等以上であり寿命は大幅に改善されていることが
わかる。さらに、正孔輸送材料の化合物の極大吸収波長
が４１５ｎｍ以下のとき、発光輝度がさらに向上してい
るのがわかる。

【０１３３】Ｉｒ−１０をＩｒ−１またはＩｒ−９に変
更した以外は有機ＥＬ素子Ｎｏ．１〜１６と同様にして
作製した有機ＥＬ素子においても同様の効果が得られ
た。なお、Ｉｒ−１を用いた素子からは緑色の発光が、
Ｉｒ−９を用いた素子からは赤色の発光が得られた。

【０１３４】実施例２〔多色表示装置の作製〕（青色発光素子）ガラス基板上にＩＴＯを膜厚２００ｎ
ｍで蒸着して陽極（シート抵抗３０Ω／□）を形成し
た。この陽極上に、シャドーマスクをかけ化合物３−２
１を膜厚６０ｎｍに真空蒸着して正孔輸送層とした。そ
の上にＴＣＴＡとＩｒ−１０（燐光性化合物）を共蒸着
（ＴＣＴＡ：Ｉｒ−１０＝９７：３）し膜厚４０ｎｍと
し青色発光層とした。

【０１３５】更に化合物４を蒸着して膜厚３０ｎｍとし
正孔阻止層の役割も兼ねた電子輸送層を設けた。その上
に、さらに、Ａｌｑ₃を膜厚２０ｎｍに真空蒸着し電子
輸送層とした。これを青色発光素子とした。

【０１３６】（緑色発光素子）次にシャドーマスクを横
にずらし、陽極上にα−ＮＰＤを膜厚３０ｎｍに真空蒸
着して正孔輸送層とした。その上にＴＣＴＡとＩｒ−１
（燐光性化合物）を共蒸着（ＴＣＴＡ：Ｉｒ−１＝９
７：３）し膜厚２０ｎｍとし緑色発光層とした。

【０１３７】更に化合物４を蒸着して膜厚３０ｎｍとし
正孔阻止層の役割も兼ねた電子輸送層を設けた。その上
に、さらに、Ａｌｑ₃を膜厚２０ｎｍに真空蒸着し電子
輸送層とした。これを緑色発光素子とした。

【０１３８】（赤色発光素子）更にシャドーマスクを横
にずらし、陽極上にα−ＮＰＤを膜厚４０ｎｍに真空蒸
着して正孔輸送層とした。その上にＢｅｂｑとＤＣＭII
を共蒸着（Ｂｅｂｑ：ＤＣＭII＝９７：３）し膜厚３０
ｎｍとし赤色発光層とした。

【０１３９】更に化合物４を蒸着して膜厚３０ｎｍとし
正孔阻止層の役割も兼ねた電子輸送層を設けた。その上
に、さらに、Ａｌｑ₃を膜厚３０ｎｍに真空蒸着し電子
輸送層とした。これを赤色発光素子とした。

【０１４０】シャドーマスクをはずし、ＬｉＦを膜厚
０．５ｎｍで一面蒸着した。最後にシャドーマスクをか
けＡｌを膜厚２００ｎｍ蒸着し、青色、緑色、赤色発光
素子を同一基板上に有する多色表示装置を作製した。

【０１４１】なお、膜状態での蛍光極大波長は、化合物
４が３９８ｎｍ、青色発光素子：発光極大波長４６０ｎｍ緑色発光素子：発光極大波長５２５ｎｍ赤色発光素子：発光極大波長６４５ｎｍであった。

【０１４２】

【化３１】

【０１４３】図１には作製したフルカラー表示装置の表
示部の模式図のみを示した。即ち同一基板上に、複数の
走査線５及びデータ線６を含む配線部と、並置した複数
の画素３（発光の色が青領域の画素、緑領域の画素、赤
領域の画素等）とを有し、配線部の走査線５及び複数の
データ線６は、それぞれ導電材料からなり、走査線５と
データ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３
に接続している（詳細は図示せず）。前記複数の画素３
は、それぞれの発光色に対応した有機ＥＬ素子、アクテ
ィブ素子であるスイッチングトランジスタと駆動トラン
ジスタそれぞれが設けられたアクティブマトリクス方式
で駆動されており、走査線５から走査信号が印加される
と、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取
った画像データに応じて発光する。この様に各赤、緑、
青の画素を適宜、並置することによって、多色表示が可
能となる。

【０１４４】多色表示装置を駆動することにより、輝度
の高い鮮明なフルカラー動画表示が得られた。

【０１４５】実施例３以下のようにして、図２の層構成の多色表示装置を作製
した。

【０１４６】ガラス基板１上にＩＴＯを膜厚２００ｎｍ
で蒸着して陽極２０（シート抵抗３０Ω／□）を形成し
た。この陽極２０上に、真空蒸着法により化合物３−２
１を膜厚６０ｎｍに一面蒸着して正孔輸送層２１を形成
した。次いで、シャドーマスクをかけ、ＴＣＴＡとＩｒ
−１０（燐光性化合物）を共蒸着（ＴＣＴＡ：Ｉｒ−１
０＝９７：３）し膜厚３３ｎｍとし青色発光層２２とし
た。

【０１４７】次にシャドーマスクを横にずらし、ＴＣＴ
ＡとＩｒ−１（燐光性化合物）を共蒸着（ＴＣＴＡ：Ｉ
ｒ−１＝９７：３）し膜厚３３ｎｍとし緑色発光層２３
とした。

【０１４８】更にシャドーマスクを横にずらし、ＴＣＴ
ＡとＩｒ−９（燐光性化合物）を共蒸着（ＴＣＴＡ：Ｉ
ｒ−９＝９７：３）し膜厚３３ｎｍとし赤色発光層２４
とした。

【０１４９】次にシャドーマスクをはずし、化合物４を
一面蒸着して膜厚３０ｎｍとし正孔阻止層の役割も兼ね
た電子輸送層２５を設けた。その上に、さらに、Ａｌｑ
₃を膜厚２０ｎｍに真空蒸着し電子輸送層２６とした。

【０１５０】最後にシャドーマスクをかけＡｌを膜厚２
００ｎｍ蒸着して陰極２７を形成することで、図１の層
構成の多色表示装置を作製した。

【０１５１】作製した多色表示装置の発光特性は、青色発光素子：発光極大波長４４０ｎｍ緑色発光素子：発光極大波長５１０ｎｍ赤色発光素子：発光極大波長５８０ｎｍであった。

【０１５２】この多色表示装置は、輝度の高い鮮明な動
画表示が可能であった。この製造法は、各色発光素子の
発色層のドーパント以外を同一にすることにより、各色
発光素子に共通の材料である化合物３−２１、化合物
４、Ａｌｑ₃を一度に蒸着できるため、実施例２の製造
法に比べ製造工程が簡略化される。

【０１５３】

【発明の効果】発光輝度及び寿命の向上した有機エレク
トロルミネッセンス素子、及びこれを用いた低消費電
力、高輝度な表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】多色表示装置の表示部の模式図。

【図２】多色表示装置の模式図。

【符号の説明】

１ガラス基板２配線部３画素５走査線６データ線２０陽極２１正孔輸送層２２青色発光層２３緑色発光層２４赤色発光層２５、２６電子輸送層２７陰極

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ホスト化合物及びドーパント化合物を含
有する発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素
子において、該発光層と陰極間に形成される少なくとも
１層を構成する化合物の蛍光極大波長が４１５ｎｍ以下
で、分子量が５００〜２０００で、分子中の水素原子と
フッ素原子の総和に対するフッ素原子の比（Ｆ／（Ｈ＋
Ｆ））が０〜０．９であり、該ドーパント化合物が燐光
性化合物であることを特徴とする有機エレクトロルミネ
ッセンス素子。
【請求項２】発光層と陰極間に形成される少なくとも
１層を構成する化合物の分子量が７００〜２０００であ
ることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミ
ネッセンス素子。
【請求項３】発光層と陰極間に形成される少なくとも
１層を構成する化合物の分子中の水素原子とフッ素原子
の総和に対するフッ素原子の比（Ｆ／（Ｈ＋Ｆ））が
０．１〜０．７であることを特徴とする請求項１または
２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】発光層と陰極間に形成される少なくとも
１層を構成する化合物の蛍光極大波長が４００ｎｍ以下
であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記
載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】発光層と陰極間に形成される少なくとも
１層が発光層に隣接することを特徴とする請求項１〜４
の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素
子。
【請求項６】ホスト化合物の蛍光極大波長が４１５ｎ
ｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１
項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】ホスト化合物の蛍光極大波長が４００ｎ
ｍ以下であることを特徴とする請求項６記載の有機エレ
クトロルミネッセンス素子。
【請求項８】発光層と陽極間に形成される少なくとも
１層を構成する化合物の蛍光極大波長が４１５ｎｍ以下
であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記
載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】請求項１〜８の何れか１項に記載の有機
エレクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とす
る表示装置。
【請求項１０】有機エレクトロルミネッセンス素子と
なった状態での電界発光によって得られる発光極大波長
が異なる２種以上の有機エレクトロルミネッセンス素子
を有する多色表示装置において、少なくとも１種の有機
エレクトロルミネッセンス素子が請求項１〜８の何れか
１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子である
ことを特徴とする多色表示装置。