JP2003282267A

JP2003282267A - 発光素子

Info

Publication number: JP2003282267A
Application number: JP2002081856A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Ide; 伸弘井出; Junji Kido; 淳二城戸; Kenji Tsubaki; 健治椿; Yukihiro Kondo; 行廣近藤; Yasuhisa Kishigami; 泰久岸上; Kenji Kono; 謙司河野
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2003-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】ホスト材料への微量のゲスト材料の導入や、
超薄膜の積層という工程を不要にすることで、発光特性
や発光色調などの変動を小さくして、再現性を良好に得
ることができる発光素子を提供する。【解決手段】アノードとカソードの間に有機発光層を
備えて形成される発光素子に関する。有機発光層が、発
光をつかさどる有機化合物とキャリア輸送助剤を含有し
て形成され、発光をつかさどる有機化合物の有機発光層
に占める割合が２０モル％以上９９．９モル％以下であ
り、かつキャリア輸送助剤のエネルギーギャップが発光
をつかさどる有機化合物のエネルギーギャップよりも大
きい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フラットパネルデ
ィスプレイ、液晶表示機用バックライト、照明用光源等
に用いられる発光素子に関するものであり、さらに詳し
くは、発光をつかさどる特定の有機化合物とキャリア輸
送助剤とを主成分として含有する有機発光層を備えて形
成される有機電界発光素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フラットパネルディスプレイ、液晶表示
機用バックライト、照明用光源等に用いられる発光体
は、フラットパネルディスプレイの薄型化、液晶表示機
を備える電子機器の小型化や薄型化のため、あるいは形
状の自由化等のために、薄く軽量であり、また同時に高
効率であることが近年ますます要求されるようになって
いる。

【０００３】これまでに、蛍光物質に電圧を印加するこ
とによって自己発光する発光する発光素子が種々提案さ
れており、その利用には大いなる注目が集められてい
る。この発光素子は有機発光素子と無機発光素子に分類
されるが、特に有機発光素子が低電圧で高輝度に発光す
ることは、イーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎ
ｇらによって初めて示された（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌ
ｅｔｔ．，５１，１２，９１３（１９８７））。これ以
降、有機発光素子は電池など１０Ｖ程度の低電圧で１０
０〜１０００００ｃｄ／ｍ²程度の高輝度の発光が可能
なこと、蛍光物質を構成する材料の組み合わせで多色発
光が可能なこと、非常に薄い面発光体として使用可能な
こと等々から、産業界で特に注目されている。

【０００４】有機発光素子は、アノード／有機発光層／
カソードからなる層構成を基本とし、これにホール注入
層、ホール輸送層、電子輸送層、ホールブロック層、電
子注入層等の各特性を有する層を適宜設けることによっ
て構成されている。ここで、ホール注入層はアノードか
らのホール注入を容易にする機能を、ホール輸送層は有
機発光層へホールを輸送する機能を主として有してい
る。また電子注入層はカソードからの電子注入を容易に
する機能を、電子輸送層は有機発光層へ電子を輸送する
機能を主として有している。また、有機発光層として
は、単独で発光する材料からなるもの、あるいは蛍光色
素をホスト材料にごく微量ドーピングしてその色素から
の発光を得るものなどが主として用いられている。いず
れの場合においても、有機発光層を形成する化合物は、
ホール輸送性を有するもの、電子輸送性を有するもの、
または両者の輸送性を有するバイポーラ性のものから、
任意に選択して使用することができる。これらの層は必
ずしも総てが設けられる必要はなく、発光素子の特性
や、使用する材料の組み合わせ等に応じて適宜選択して
使用することができる。

【０００５】上記のように有機発光層には種々の発光材
料を用いることができるが、単一の材料で有機発光層を
形成した場合、一般に発光効率が低いことが知られてい
る。例えば電子輸送材料兼発光材料としてよく知られて
いるトリス（８−キノリラート）アルミニウム（Ａｌｑ
３）は、それ単独で電子輸送性の有機発光層を形成する
ことができるが、その量子効率が低いことはよく知られ
ている。また希薄溶液中で１００％近い蛍光量子効率を
示すレーザ色素に代表されるような有機色素において
は、有機発光層の薄膜中では添加量が増大するとともに
蛍光分子間の相互作用に起因した失活、すなわち濃度消
失が大きくなり、得られる発光の強度が小さくなること
が多い。

【０００６】これを解決する手段として、種々の報告に
おいて、ホスト材料からなる層上に発光材料を数Å程度
の超薄膜として積層し、これらの層を合わせて有機発光
層とする方法が提案されている。

【０００７】一方、特許第２８１４４３５号公報（公知
例１という）には、ホール及び電子の両方の注入を持続
することができる有機質ホスト材料に、ホール・電子再
結合に応答して光を放射することができるゲスト材料を
少量、具体的にはホスト材料物質のモル数を基準にして
１モル％以下、最大でも約１０モル％以下導入する方法
が提案されている。また、特開平７−３２０８７２号公
報（公知例２という）には、基板を加熱した状態におい
てホスト材料からなる層上にゲスト材料を薄く積層する
ことでゲスト材料をホスト材料中に拡散させることによ
って、良好な発光収率を実現することが提案されてい
る。さらに特開２０００−１５０１５１号公報（公知例
３）には、ホスト材料の層を形成した後に発光材料を数
Å程度の超薄膜としてさらに積層し、次いでアセトン等
の流体蒸気等によって発光材料をホスト材料層中に拡散
させることによって、良好な発光収率を実現することが
提案されている。これらの方法は、発光材料をホスト材
料中に分散することで、発光材料間の分子間相互作用を
抑制し、相互作用に起因する失活を減少させるようした
ものであり、発光効率の向上や発光素子の耐久性を向上
させるための手法として精力的に検討されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の公知例
１の方法では、発光の色調や効率にムラのない発光素子
を再現良く作製するためには、微量のゲスト材料をホス
ト中に導入する共蒸着の工程が必要となるが、この工程
におけるゲスト材料の導入量のコントロールは、ゲスト
材料の蒸着速度をホスト材料の蒸着速度の数十分の一か
ら数百分の一に厳密にコントロールする必要があり、特
に工業生産における再現性を考えた場合、再現性を十分
に確保することは非常に難しい。特に、数種のゲスト材
料を同一の有機発光層にドーピングする場合、あるいは
ゲスト材料をドープした有機発光層を数層積層して混色
化や白色化を試みる場合には、ゲスト材料の添加量が極
めて少なくなり、かつ同じ操作を複数回繰り返す必要が
生じるため、発光色度の再現性を得ることはより困難と
なる。また、公知例２や公知例３などの超薄膜積層法の
手法では、現実的な膜厚制御の精度を考慮すると、発光
材料の数Å程度の非常に薄い膜の厚みをコントロールす
ることは、公知例１の場合と同程度に難しく、結果とし
て、発光の色調や効率を精度良く再現することは困難で
ある。

【０００９】よって、上記のいずれの方法にあっても、
発光素子の量産化において、特に発光の大面積化を実施
する場合、全発光面において発光の色調や効率の良好な
再現性を達成するのは難しいという問題を有するもので
あった。

【００１０】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、ホスト材料への微量のゲスト材料の導入や、超薄
膜の積層という工程を不要にすることで、発光特性や発
光色調などの変動を小さくして、再現性を良好に得るこ
とができる発光素子を提供することを目的とするもので
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、有機発光層
を、発光をつかさどる有機化合物と、キャリア輸送助剤
とで形成することによって、上記の目的を達成できるこ
とを見出して、本発明の完成に至ったものである。

【００１２】すなわち、本発明の請求項１に係る発光素
子は、アノードとカソードの間に有機発光層を備えて形
成される発光素子において、有機発光層が、発光をつか
さどる有機化合物とキャリア輸送助剤を含有して形成さ
れ、発光をつかさどる有機化合物の有機発光層に占める
割合が２０モル％以上９９．９モル％以下であり、かつ
キャリア輸送助剤のエネルギーギャップが発光をつかさ
どる有機化合物のエネルギーギャップよりも大きいこと
を特徴とするものである。

【００１３】また請求項２の発明は、請求項１におい
て、発光をつかさどる有機化合物がホール輸送性であ
り、キャリア輸送助剤が電子輸送性であることを特徴と
するものである。

【００１４】また請求項３の発明は、請求項１におい
て、発光をつかさどる有機化合物が電子輸送性であり、
キャリア輸送助剤がホール輸送性であることを特徴とす
るものである。

【００１５】また請求項４の発明は、請求項１におい
て、発光をつかさどる有機化合物とキャリア輸送助剤の
いずれもがホール輸送性であることを特徴とするもので
ある。

【００１６】また請求項５の発明は、請求項１におい
て、発光をつかさどる有機化合物とキャリア輸送助剤の
いずれもが電子輸送性であることを特徴とするものであ
る。

【００１７】また請求項６の発明は、請求項１におい
て、発光をつかさどる有機化合物がバイポーラ性であ
り、キャリア輸送助剤が電子輸送性であることを特徴と
するものである。

【００１８】また請求項７の発明は、請求項１におい
て、発光をつかさどる有機化合物がバイポーラ性であ
り、キャリア輸送助剤がホール輸送性であることを特徴
とするものである。

【００１９】また請求項８の発明は、請求項１におい
て、発光をつかさどる有機化合物がホール輸送性であ
り、キャリア輸送助剤がバイポーラ性であることを特徴
とするものである。

【００２０】また請求項９の発明は、請求項１におい
て、発光をつかさどる有機化合物が電子輸送性であり、
キャリア輸送助剤がバイポーラ性であることを特徴とす
るものである。

【００２１】また請求項１０の発明は、請求項１におい
て、発光をつかさどる有機化合物とキャリア輸送助剤の
いずれもがバイポーラ性であることを特徴とするもので
ある。

【００２２】また請求項１１の発明は、請求項１におい
て、発光をつかさどる有機化合物が電子輸送性、ホール
輸送性、バイポーラ性のいずれかであり、キャリア輸送
助剤として電子輸送性キャリア輸送助剤、ホール輸送性
キャリア輸送助剤、バイポーラ性キャリア輸送助剤から
選ばれる２種以上のものを併用することを特徴とするも
のである。

【００２３】また請求項１２の発明は、請求項３，４，
７〜１１のいずれかにおいて、発光をつかさどる有機化
合物のイオン化ポテンシャルの値とキャリア輸送助剤の
イオン化ポテンシャルの値の関係が、−１．１＜ＩＰｃ
ａｒ−ＩＰｅｍ＜０．３（発光をつかさどる有機化合物
のイオン化ポテンシャルの値をＩＰｅｍ、キャリア輸送
助剤のイオン化ポテンシャルの値をＩＰｃａｒとする）
の関係を満たすことを特徴とするものである。

【００２４】また請求項１３の発明は、請求項２，５，
６，８〜１１のいずれかにおいて、発光をつかさどる有
機化合物の電子親和力の値とキャリア輸送助剤の電子親
和力の値の関係が、−０．３＜ＥＡｃａｒ−ＥＡｅｍ＜
１．１（発光をつかさどる有機化合物の電子親和力の値
をＥＡｅｍ、キャリア輸送助剤の電子親和力の値をＥＡ
ｃａｒとする）の関係を満たすことを特徴とするもので
ある。

【００２５】また請求項１４の発明は、請求項１乃至１
３のいずれかにおいて、発光をつかさどる有機化合物
が、その分子内に発光をつかさどる部位とキャリア輸送
能を持つ部位とを有するものであることを特徴とするも
のである。

【００２６】また請求項１５の発明は、請求項１乃至１
４のいずれかにおいて、１層の有機発光層を備えて形成
されることを特徴とするものである。

【００２７】また請求項１６の発明は、請求項１乃至１
４のいずれかにおいて、２層以上の有機発光層を備えて
形成されることを特徴とするものである。

【００２８】また請求項１７の発明は、請求項１５又は
１６において、有機発光層のアノード側に隣接してホー
ル輸送層が形成されていることを特徴とするものであ
る。

【００２９】また請求項１８の発明は、請求項１５又は
１６において、有機発光層のアノード側に隣接してホー
ル輸送層が形成されていると共に、有機発光層のカソー
ド側に隣接して電子輸送層が形成されていることを特徴
とするものである。

【００３０】また請求項１９の発明は、請求項１５又は
１６において、有機発光層のアノード側に隣接してホー
ル輸送層が形成されていると共に、有機発光層のカソー
ド側に隣接してホールブロック層が形成されていること
を特徴とするものである。

【００３１】また請求項２０の発明は、請求項１６乃至
１９のいずれかにおいて、ホール輸送性の有機発光層と
電子輸送性の有機発光層の間にホールブロック層が形成
されていることを特徴とするものである。

【００３２】また請求項２１の発明は、請求項１乃至２
０のいずれかにおいて、発光色が白色であることを特徴
とするものである。

【００３３】また請求項２２の発明は、請求項２１にお
いて、有機発光層が、補色及び／又は三原色の組み合わ
せからなる２層以上の有機発光層、補色及び／又は三原
色の組み合わせからなる発光をつかさどる有機化合物を
複数種含有する１層以上の有機発光層、補色及び／又は
三原色の組み合わせからなるものが並列配置された有機
発光層、のいずれかであることを特徴とするものであ
る。

【００３４】ここで、イオン化ポテンシャルとは、真空
準位に対する有機物質の価電子帯準位を表す値の絶対値
に相当し、電子親和力とは、真空準位に対する有機物質
の伝導帯準位を表す値の絶対値に相当する。またエネル
ギーギャップは、イオン化ポテンシャルと電子親和力と
の差として表される値である。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００３６】本発明に係る発光素子は、例えば図１に示
すように、有機発光層１をアノード２とカソード３の間
に備えた構成を基本とするものであり、有機発光層１を
発光をつかさどる有機化合物とキャリア輸送助剤とから
形成するようにしたものである。図１において４はガラ
ス等で形成される基板である。

【００３７】本発明において、有機発光層に含有される
有機化合物は、有機発光層を構成する成分の２０％以上
９９．９モル％以下であるときに、この範囲未満やこの
範囲を超える場合に比して発光効率が向上するか、もし
くは著しい発光効率低下を示さないものが用いられるも
のであり、例えばアントラセン、ナフタレン、ピレン、
テトラセン、コロネン、ペリレン、フタロペリレン、ナ
フタロペリレン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニ
ルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベン
ゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、キ
ノリン金属錯体、トリス（８−ヒドロキシキノリナー
ト）アルミニウム錯体、トリス（４-メチル−８−キノ
リナート）アルミニウム錯体、トリス（５−フェニル−
８−キノリナート）アルミニウム錯体、アミノキノリン
金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、トリ−（ｐ−ター
フェニル−４−イル）アミン、１−アリール−２，５−
ジ（２−チエニル）ピロール誘導体、ピラン、キナクリ
ドン、ルブレン、ジスチリルベンゼン、ジスチリルアリ
ーレン、フェニルアントラセン、ナフタセン、スチリル
アミン等、ならびにこれらの誘導体、及び、これらの誘
導体からなる部位を化合物内に有する化合物から、上記
の基準に基づいて選択して使用することができるもので
ある。

【００３８】前記の誘導体からなる部位を化合物内に有
する有機化合物としては、特に制限されるものではない
が、例えば発光をつかさどる部位とキャリア輸送性部
位、すなわち後述のホール輸送性／電子輸送性／バイポ
ーラ性の少なくとも一つの材料として示す化合物が同一
の分子中に存在しているものを用いることができるもの
であり、特開平１１−１４４８７０号公報に示されるペ
リレン系誘導体、特開２００１−２３７０７６号公報等
に示されるスチリル基を分子内の一部分に有するアミノ
アリーレン誘導体、特開２００１−５２８７０号公報に
示されるフェニルアントラセン誘導体等を例示すること
ができる。これらの有機化合物は、ホール輸送性、電子
輸送性、あるいはホールおよび電子の輸送性を有するバ
イポーラ性のいずれの性質を有するものであってもよ
い。また上記の有機化合物に代表される蛍光色素由来の
有機化合物のみならず、三重項状態からの発光が可能な
発光材料も好適に用いることができる。

【００３９】有機発光層において発光をつかさどる有機
化合物の割合は上記のように２０モル％以上９９．９モ
ル％以下である。この割合が２０モル％未満であると、
発光素子を作製する際に例えば共蒸着などの手法で有機
発光層を形成するにあたって、有機発光層中に占める発
光成分の含有率を厳密にコントロールすることが困難に
なるため、得られた発光素子の発光の色調や効率等の再
現性が低下するおそれがある。またこの割合が９９．９
モル％を超えて１００モル％になると、有機発光層の発
光部位の相互作用や凝集等に起因して発光効率の低下が
みられることがある。有機発光層において発光をつかさ
どる有機化合物の割合はこの２０モル％以上９９．９モ
ル％以下の間の中でも、２０〜９０モル％の範囲が好ま
しい。有機発光層において発光をつかさどる有機化合物
の割合が９０モル％を超えると、キャリア輸送助剤の割
合が少なくなり、キャリア輸送助剤を有機発光層に含有
させることによって発光効率向上の効果が得られ難くな
るためである。

【００４０】そしてこのように発光をつかさどる有機化
合物の割合が２０モル％以上９９．９モル％以下である
ことから、共蒸着の工程における有機発光層の組成のず
れの許容範囲が広く、従って蒸着速度のコントロール精
度の許容範囲は、少量のゲスト発光材料をホスト材料に
共蒸着する場合に比して、広くなる。このために、発光
素子を作製する際の再現性を大幅に向上することが可能
になるものであり、特に工業的な観点、例えば大量生産
あるいは発光の大面積化を考慮した場合にはより有利に
なるものである。

【００４１】また本発明において有機発光層には、その
構成の一成分として、発光をつかさどる有機化合物のエ
ネルギーギャップよりも大きいエネルギーギャップを持
つキャリア輸送助剤が含有されている。キャリア輸送助
剤は電子やホールを輸送する能力を有するものであり、
有機発光層における電子とホールの再結合確率を高める
ことができるものである。このキャリア輸送助剤として
は、特に限定されるものではないが、例えば、後述する
ホール注入層用材料、電子注入層用材料、バイポーラ性
材料として一般的に用いられる材料から適宜選択して使
用することができる。キャリア輸送助剤として、発光を
つかさどる有機化合物のエネルギーギャップよりも小さ
いエネルギーギャップしか持たないものを用いると、発
光をつかさどる有機化合物からキャリア輸送助剤へのエ
ネルギー移動によって、キャリア輸送助剤が発光するこ
とがあるので望ましくない。

【００４２】発光をつかさどる有機化合物やキャリア輸
送助剤はそれぞれ、ホール輸送性、電子輸送性、バイポ
ーラ性のものから選択して用いることができるものであ
る。そして発光をつかさどる有機化合物とキャリア輸送
助剤の組み合わせは、発光をつかさどる有機化合物がホ
ール輸送性であり、かつキャリア輸送助剤が電子輸送性
である場合、発光をつかさどる有機化合物が電子輸送性
であり、かつキャリア輸送助剤がホール輸送性である場
合、発光をつかさどる有機化合物がホール輸送性であ
り、かつキャリア輸送助剤がホール輸送性である場合、
発光をつかさどる有機化合物が電子輸送性であり、かつ
キャリア輸送助剤が電子輸送性である場合、発光をつか
さどる有機化合物がバイポーラ性であり、かつキャリア
輸送助剤が電子輸送性である場合、発光をつかさどる有
機化合物がバイポーラ性であり、かつキャリア輸送助剤
がホール輸送性である場合、発光をつかさどる有機化合
物がホール輸送性であり、かつキャリア輸送助剤がバイ
ポーラ性である場合、発光をつかさどる有機化合物が電
子輸送性であり、かつキャリア輸送助剤がバイポーラ性
である場合、発光をつかさどる有機化合物がバイポーラ
性であり、かつキャリア輸送助剤がバイポーラ性である
場合を挙げることができ、さらに発光をつかさどる有機
化合物が電子輸送性、ホール輸送性、バイポーラ性のい
ずれかであり、この有機化合物に対して、キャリア輸送
助剤として電子輸送性キャリア輸送助剤、ホール輸送性
キャリア輸送助剤、バイポーラ性キャリア輸送助剤から
選ばれる２種以上のものを併用する場合を挙げることが
できる。

【００４３】上記のように発光をつかさどる有機化合物
とキャリア輸送助剤は任意の組み合わせで用いることが
できるが、発光をつかさどる有機化合物がホール輸送性
である場合、キャリア輸送助剤としては、電子輸送性の
キャリア輸送助剤又はバイポーラ性のキャリア輸送助
剤、もしくはそのホール移動度が発光をつかさどる有機
化合物のホール移動度以上であるホール輸送性のキャリ
ア輸送助剤を用いることが好ましい。また発光をつかさ
どる有機化合物が電子輸送性である場合、キャリア輸送
助剤としては、ホール輸送性のキャリア輸送助剤又はバ
イポーラ性のキャリア輸送助剤、もしくはその電子移動
度が発光をつかさどる有機化合物の電子移動度以上であ
る電子輸送性のキャリア輸送助剤を用いることが好まし
い。特に、発光をつかさどる有機化合物がホール輸送性
である場合には、電子輸送性のキャリア輸送助剤又はバ
イポーラ性のキャリア輸送助剤を組み合わせて用いるの
が好ましく、発光をつかさどる有機化合物が電子輸送性
である場合には、ホール輸送性のキャリア輸送助剤又は
バイポーラ性のキャリア輸送助剤を組み合わせて用いる
のが好ましい。これらの組み合わせを選択することによ
って、有機発光層における電子とホールの再結合確率が
より向上し、良好な発光効率の発光素子を得ることがで
きるものである。

【００４４】そしてキャリア輸送助剤がホール輸送性又
はバイポーラ性のキャリア輸送助剤である場合、発光を
つかさどる有機化合物のイオン化ポテンシャルの値（単
位ｅＶ）とキャリア輸送助剤のイオン化ポテンシャルの
値（単位ｅＶ）の関係が、−１．１＜ＩＰｃａｒ−ＩＰ
ｅｍ＜０．３（ここで、発光をつかさどる有機化合物の
イオン化ポテンシャルの値をＩＰｅｍ、キャリア輸送助
剤のイオン化ポテンシャルの値をＩＰｃａｒとする）の
関係を満たすように、発光をつかさどる有機化合物とキ
ャリア輸送助剤を選択して用いるのが好ましい。

【００４５】またキャリア輸送助剤が電子輸送性または
バイポーラ性のキャリア輸送助剤である場合、発光をつ
かさどる有機化合物の電子親和力の値（単位ｅＶ）とキ
ャリア輸送助剤の電子親和力の値（単位ｅＶ）の関係
が、−０．３＜ＥＡｃａｒ−ＥＡｅｍ＜１．１（ここ
で、発光をつかさどる有機化合物の電子親和力の値をＥ
Ａｅｍ、キャリア輸送助剤の電子親和力の値をＥＡｃａ
ｒとする）の関係を満たすように、発光をつかさどる有
機化合物とキャリア輸送助剤を選択して用いるのが好ま
しい。

【００４６】これら二つの条件のいずれか一方あるいは
同時に両方を満たすことによって、有機発光層へのキャ
リア注入障壁を低減することができ、有機発光層中にお
いてホール及び／又は電子が発光をつかさどる有機化合
物に効率よく注入され、発光特性を向上させることがで
きるものである。また、キャリア輸送助剤を含有する有
機発光層がそれ全体でホール輸送性を示す場合、有機発
光層のカソード側にホールブロック層を設けることが、
発光効率向上の点で好ましい。

【００４７】尚、Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｄ：Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．，３３，７６０（２０００）には、ホール輸送性材
料と電子輸送性材料を混合したいわゆる有機アロイ層を
設け、異種材料が接合する界面をなくす方法が記載され
ている。具体的な素子構成としては、アノード／α−Ｎ
ＰＤ／α−ＮＰＤとＡｌｑ３の混合層／Ａｌｑ３／Ｌｉ
Ｆ／カソードの素子構成が記載されている。また特開２
００１−５２８７０号公報には、電子輸送性化合物とホ
ール輸送性化合物を相当の割合で混合し、さらに発光を
つかさどるゲスト材料をドープして用いる方法が記載さ
れている。具体的には、アノード／ホール注入層／ホー
ル輸送材料からなるホール輸送層／ホール輸送性材料と
電子輸送性材料とドーパント１からなる発光層／電子輸
送性材料からなる電子輸送層／電子注入層／カソードの
素子構成や、アノード／ホール注入層／ホール輸送材料
からなるホール輸送層／ホール輸送性材料と電子輸送性
材料とドーパント１からなる発光層／ホール輸送性材料
と電子輸送性材料とドーパント２からなる発光層／電子
輸送性材料からなる電子輸送層／電子注入層／カソード
の素子構成が記載されている。上記の素子構成からも明
らかなように、これらの方法は、ホール輸送層と電子輸
送層との間にホール輸送性材料と電子輸送性材料の混合
層を設け、層間の界面をなくすことによる素子の安定化
を図ったものであり、キャリア輸送助剤を用いることに
よって有機発光層自体の発光性の改良を実現するように
した本発明とは本質的に異なるものである。

【００４８】次に、本発明の発光素子の素子構成につい
て説明する。本発明では有機発光層が上記のものである
限り、発光素子の素子構成は任意に設計することが、例
えば次のような素子構成に成形するのが好ましい。すな
わち、図２に示すように、有機発光層１のアノード２側
に隣接してホール輸送層５を形成した素子構成に形成す
ることができる。また図３に示すように、有機発光層１
のアノード２側に隣接してホール輸送層５を形成すると
共に、有機発光層１のカソード３側に隣接して電子輸送
層６を形成した素子構成に形成することができる。また
図４に示すように、有機発光層１のアノード２側に隣接
してホール輸送層５を形成すると共に、有機発光層１の
カソード３側に隣接してホールブロック層７を形成した
素子構成に形成することができる。さらに図５に示すよ
うに、有機発光層１をホール輸送性の有機発光層１ａと
電子輸送性の有機発光層１ｂで形成する場合、ホール輸
送性の有機発光層１ａと電子輸送性の有機発光層１ｂの
間にホールブロック層７を形成した素子構成に形成する
ことができる。図２〜図５には、有機発光層１とそのア
ノード２側やカソード３側に隣接する層について示した
が、これらに加えて、ホール注入層、電子注入層、ホー
ルブロック層など異なる性質を有する層を適宜追加配置
することも可能である。

【００４９】また、有機発光層１は、図１に示すように
１層だけ設ける場合の他に、図６に示すように２層以上
の複数層を設けることもできる。有機発光層１を２層以
上設ける場合、総ての有機発光層１が本発明にかかる構
成のものであってもよいが、少なくとも１層の有機発光
層１が本発明にかかる構成のものであれば、他の有機発
光層１は公知のノンドープあるいは発光材料のホスト材
料へのドープによって得られるものであってもよい。

【００５０】そして有機発光層１を１層だけ設ける場
合、発光をつかさどる有機化合物としてその発光色が、
青と黄、青緑と橙などのように補色の関係を有するもの
２種類、あるいは赤と青と緑のように光の三原色のもの
３種類を組み合わせて有機発光層１を形成することによ
って、白色発光させることができるものである。

【００５１】また、有機発光層１を２層以上設ける場
合、有機発光層１の発光色が、青と黄、青緑と橙などの
ように補色の関係を有するものを２層積層し、あるいは
赤と青と緑のように光の三原色のもの３層を積層するこ
とによって、白色発光させることができるものである。

【００５２】さらに、図７に示すように、有機発光層１
をアノード２とカソード３の間に複数並列して配置する
にあたって、有機発光層１の発光色が、青と黄、青緑と
橙などのように補色の関係を有するもの２種類を並列配
置し、あるいは赤と青と緑のように光の三原色のもの３
種類を並列配置することによって、白色発光させること
ができるものである。

【００５３】上記の発光素子に使用される材料のうち、
アノード、カソード、ホール輸送層、電子輸送層、ホー
ルブロック層などには、従来から使用されているものを
そのまま用いることができる。

【００５４】上記のアノードは、素子中にホールを注入
するための電極であり、このアノードとしては、仕事関
数の大きい金属、合金、電気伝導性化合物、あるいはこ
れらの混合物からなる電極材料を用いるのが好ましく、
特に仕事関数が４ｅＶ以上の電極材料を用いるのが好ま
しい。このような電極材料としては、具体的には、金な
どの金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化
物）、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ、ＩＺＯ（インジウム−亜鉛酸
化物）等の導電性透明材料があげられる。例えばこれら
の電極材料を基板の表面に真空蒸着法やスパッタリング
法等の方法で成膜することによって、アノードを薄膜と
して作製することができる。有機発光層における発光を
アノードを透過させて基板から外部に照射する場合に
は、アノードの光透過率を７０％以上にすることが好ま
しい。また、アノードのシート抵抗は数百Ω／□以下で
あることが好ましく、特に１００Ω／□以下であること
が好ましい。さらにアノードの膜厚は、アノードの光透
過率、シート抵抗等の特性を上記のように制御するため
に、材料により異なるが、通常５００ｎｍ以下に設定す
るのが好ましく、より好ましくは１０〜２００ｎｍの範
囲である。

【００５５】また上記のカソードは、有機発光層中に電
子を注入するための電極であり、このカソードとして
は、仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物及
びこれらの混合物からなる電極材料を用いることが好ま
しく、仕事関数が５ｅＶ以下の電極材料を用いるのが好
ましい。このような電極材料としては、アルカリ金属、
アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ金属の酸化物、
アルカリ土類金属、希土類等や、これらと他の金属との
合金などを用いることができるものであり、例えばナト
リウム、ナトリウム、カリウム、リチウム、セシウム、
マグネシウム、マグネシウム−銀混合物、マグネシウム
−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金、Ａ
ｌ／ＬｉＦ混合物などを例として挙げることができる。
これらの他にアルミニウム、Ａｌ／Ａｌ₂Ｏ₃混合物など
も使用可能である。またＩＴＯ、ＩＺＯなどに代表され
る透明電極でカソードを作製し、有機発光層で発光した
光をカソードの側から取り出す構成に形成するようにし
てもよい。さらに、カソードと有機発光層の界面にリチ
ウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム等
のアルカリ金属、アルカリ土類金属、あるいは希土類元
素等からなる薄膜を形成したり、カソードと界面を形成
する有機発光層にこれらの金属や希土類元素等をドープ
してもよい。

【００５６】カソードは、例えば上記の電極材料を、真
空蒸着法やスパッタリング法等の方法により、薄膜に形
成することによって作製することができる。有機発光層
における発光をアノードの側から取り出すためには、カ
ソードの光透過率を１０％以下にすることが好ましい。
また、透明電極でカソードを形成してカソードの側から
光を取り出す場合には、カソードの光透過率を７０％以
上にすることが好ましい。ここで、カソードの膜厚は、
カソードの光透過率等の特性を上記のように制御するた
めに、材料により異なるが、通常５００ｎｍ以下に設定
するのが好ましく、好ましくは１００〜２００ｎｍの範
囲とするのがよい。また、カソード金属の形成の際、蒸
発源からの熱輻射の影響を抑えるためには、さらに薄い
５０〜１００ｎｍの範囲とするのがよい。蒸着速度を速
くした場合、この厚みはより厚くても構わない。さらに
より好ましくは厚みを２５〜５０ｎｍの範囲とするのが
よい。何故ならば、発光面積が大きくなると、短絡によ
る発光停止という問題が生じ易くなるが、カソード金属
の膜厚を薄くすることにより、短絡部分のカソード金属
が短絡時の刺激により取り除かれ、その部分のみが光ら
なくなるオープンモードとなり、発光部分全体の発光停
止という不良を抑えることができるのである。さらにカ
ソードの上にＡｌ等の金属をスパッタで積層したり、フ
ッ素系化合物、フッ素系高分子、その他の有機分子など
高分子を、蒸着、スパッタ、ＣＶＤ、プラズマ重合、塗
布した後に紫外線硬化させる方法、熱硬化、その他の方
法で形成することも可能である。あるいは金属膜や樹脂
フィルム等を任意の方法で貼付するようにしてもよい。

【００５７】また、ホール輸送層（あるいはホール注入
層）を構成する材料としては、ホールを輸送する能力を
有し、アノードからのホール注入効果を有するととも
に、有機発光層に対して優れたホール注入効果を有し、
さらに電子のホール輸送層への移動を防止し、かつ薄膜
形成能力の優れた化合物を挙げることができる。具体的
にはフタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、
ポルフィリン誘導体、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
（ＴＰＤ）や４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−
フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）等の芳香
族ジアミン化合物、オキサゾール、オキサジアゾール、
トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、スチルベ
ン誘導体、ピラゾリン誘導体、テトラヒドロイミダゾー
ル、ポリアリールアルカン、ブタジエン、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（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、
４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフェニル（ＣＢ
Ｐ）及びポリビニルカルバゾール、ポリシラン、ポリエ
チレンジオイサイドチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、ＰＴＰ
ＤＥＳ（［化１］）等の高分子材料が挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。

【００５８】

【化１】

【００５９】また電子輸送層（あるいは電子注入層）を
構成する電子輸送材料としては、電子を輸送する能力を
有し、カソードからの電子注入効果を有するとともに、
有機発光層に対して優れた電子注入効果を有し、さらに
ホールの電子輸送層への移動を防止し、かつ薄膜形成能
力の優れた化合物を挙げることができる。具体的には、
フルオレン、バソフェナントロリン、バソクプロイン、
アントラキノジメタン、ジフェノキノン、オキサゾー
ル、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、
アントラキノジメタン、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバ
ゾールビフェニル（ＣＢＰ）等やそれらの化合物、金属
錯体化合物もしくは含窒素五員環誘導体を挙げることが
できる。上記の金属錯体化合物としては、具体的には、
トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、
トリ（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）アル
ミニウム、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）ガリ
ウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナー
ト）ベリリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］
キノリナート）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリナ
ート)（ｏ−クレゾラート）ガリウム、ビス（２−メチ
ル−８−キノリナート)（１−ナフトラート）アルミニ
ウム等があるが、これらに限定されるものではない。ま
た上記の含窒素五員環誘導体としては、オキサゾール、
チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールもしく
はトリアゾール誘導体が好ましい。具体的には、２，５
−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサゾール、
２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−チアゾー
ル、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキ
サジアゾール、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニ
ル）−５−（４”−ビフェニル）１，３，４−オキサジ
アゾール、２，５−ビス（１−ナフチル)−１，３，４
−オキサジアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニ
ルチアジアゾリル）］ベンゼン、２，５−ビス（１−ナ
フチル）−１，３，４−トリアゾール、３−（４−ビフ
ェニルイル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフ
ェニル)−１，２，４−トリアゾール等があるが、これ
らに限定されるものではない。さらに、ポリマー有機発
光素子に使用されるポリマー材料も使用することができ
る。例えば、ポリパラフェニレン及びその誘導体、フル
オレン及びその誘導体等である。

【００６０】電子輸送層は主として上記の電子輸送性材
料によって形成されるが、さらにアルカリ金属、アルカ
リ土類金属、希土類を電子輸送性材料にドープして形成
してもよい。例えばセシウムをバソフェナントロリンに
モル比１：１の割合でドープして電子輸送層を形成した
ものを挙げることができる。

【００６１】また、ホールブロック層の材料としては、
バソクプロインやバソフェナントロリンなどを挙げるこ
とができる。

【００６２】さらに上記の基板としては、有機発光層で
発光された光が基板を通して出射されるものである場合
には、光透過性を有するものが使用されるが、無色透明
のものの他に、多少着色されているものや、スリガラス
状のものであってもよい。例えば、ソーダライムガラ
ス、無アルカリガラスなどの透明ガラス板、ポリエステ
ル、ポリオレフィン、ポリアミド、エポキシ樹脂、フッ
素系樹脂などの樹脂から任意の方法で作製されたプラス
チックフィルムやプラスチック板などを用いることがで
きる。またさらに、基板内に基板の母材と屈折率の異な
る粒子、粉体、泡等を含有することによって、光拡散効
果を有するものを使用することも可能である。また、有
機発光層で発光された光を基板を通さずに出射させる場
合には、基板は必ずしも光透過性を有するものでなくて
もかまわない。そして発光素子の発光特性、寿命特性等
を損なわない限り、任意の基板を用いることができるも
のであり、特に通電時の発光素子の発熱による温度上昇
を低減するために、熱伝導性の高い基板を用いることも
できるものである。

【００６３】

【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。

【００６４】尚、使用した材料のエネルギーギャップ、
イオン化ポテンシャル（ＩＰ）、電子親和力（ＥＡ）の
値を表１にまとめて示す。また各実施例及び各比較例の
素子の構成内容及び発光効率の測定結果を表２〜４にま
とめて示す。発光効率は発光素子の輝度０．１ｃｄ／ｍ
²以上における最大視感効率を算出したものである。

【００６５】（実施例１）基板４として、厚み０．７ｍ
ｍの透明ガラス板を用い、この基板４の一方の表面に、
ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）をスパッタしてシー
ト抵抗７Ω／□の透明電極からなるアノード２を形成し
た。そしてこれをアセトン、純水、イソプロピルアルコ
ールで１５分間超音波洗浄した後、乾燥させた。

【００６６】次に、この基板４を真空蒸着装置にセット
し、１×１０^-6Ｔｏｒｒ（１．３３×１０^-4Ｐａ）の減
圧下、４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニ
ル−アミノ］ビフェニル（株式会社同仁化学研究所製：
α−ＮＰＤと略す）を４０００Å厚に蒸着し、アノード
２の上にホール輸送層５を形成した。

【００６７】次に、ホール輸送層５の上に、発光をつか
さどる有機化合物としてペリレンを発光部位として有
し、ＩＰが５．４ｅＶ、ＥＡが３．１ｅＶの化合物Ａ、
キャリア輸送助剤としてトリス（８−キノリラート）ア
ルミニウム（Ａｌｑ３）をモル比５０：５０の割合で４
００Å厚に共蒸着し、有機発光層１を形成した。

【００６８】次に、有機発光層１の上にＡｌｑ３を２０
０Å厚に蒸着し、電子輸送層６を形成した。尚上記の各
有機化合物を蒸着する際の蒸着速度はいずれも１〜２Å
／ｓに設定した。

【００６９】さらにこの上に、ＬｉＦを５Å厚に蒸着
し、次いでアルミニウムを１０Å／ｓの蒸着速度で１０
００Å厚に蒸着してカソード３を形成することによっ
て、図３に示すような素子構成の発光素子を得た。この
ようにして得た発光素子の最大視感効率は、印加電圧
４．５Ｖ、輝度１０ｃｄ／ｍ²において７ｌｍ／Ｗであ
った。また上記と同様の操作で繰り返して発光素子を作
製したところ、発光効率の再現性は非常に良好であっ
た。

【００７０】（実施例２）ホール輸送層５の形成までを
実施例１と同様にして行なった後、ホール輸送層５の上
に、発光をつかさどる有機化合物としてＡｌｑ３、キャ
リア輸送助剤として４，４′−Ｎ，Ｎ′−ジカルバゾー
ルビフェニル（ＣＢＰ）をモル比５０：５０の割合で４
００Å厚に共蒸着し、有機発光層１を形成するようにし
た次に、有機発光層１の上にＢＣＰとセシウムをモル比
５０：５０の割合で２００Å厚に共蒸着し、ホールブロ
ック層７を形成した。

【００７１】さらにこの上に、アルミニウムを１０００
Å厚に蒸着してカソード３を形成することによって、図
４に示すような素子構成の発光素子を得た。そして上記
と同様の操作で繰り返して発光素子を作製したところ、
発光効率の再現性は非常に良好であった。

【００７２】（実施例３）ホール輸送層５の形成までを
実施例１と同様にして行なった後、ホール輸送層５の上
に、発光をつかさどる有機化合物として［化２］に示す
ＢＣｚＶＢｉ（出光興産（株）製）、キャリア輸送助剤
としてバソクプロイン（株式会社同仁化学研究所製：Ｂ
ＣＰ）をモル比５０：５０の割合で４００Å厚に共蒸着
し、有機発光層１を形成した。

【００７３】

【化２】

【００７４】次に、有機発光層１の上にＢＣＰとセシウ
ムをモル比５０：５０の割合で２００Å厚に共蒸着し、
ホールブロック層７を形成した。

【００７５】さらにこの上に、アルミニウムを１０００
Å厚に蒸着してカソード３を形成することによって、図
４に示すような素子構成の発光素子を得た。このように
して得た発光素子の最大視感効率は、印加電圧３．５
Ｖ、輝度１４０ｃｄ／ｍ²において４．３ｌｍ／Ｗであ
った。また上記と同様の操作で繰り返して発光素子を作
製したところ、発光効率の再現性は非常に良好であっ
た。

【００７６】（実施例４）発光をつかさどる有機化合物
としてＢＣｚＶＢｉ、キャリア輸送助剤としてＣＢＰを
モル比５０：５０の割合で４００Å厚に共蒸着し、ホー
ル輸送層５の上に有機発光層１を形成するようにした他
は、実施例３と同様にして発光素子を得た。そして上記
と同様の操作で繰り返して発光素子を作製したところ、
発光効率の再現性は非常に良好であった。

【００７７】（実施例５）ホール輸送層５の形成までを
実施例１と同様にして行なった後、ホール輸送層５の上
に、発光をつかさどる有機化合物として上記化合物Ａ、
キャリア輸送助剤としてＡｌｑ３をモル比５０：５０の
割合で５０Å厚に共蒸着し、有機発光層１ａを形成し
た。次にこの上に、発光をつかさどる有機化合物として
ＢＣｚＶＢｉと、キャリア輸送助剤としてＢＣＰをモル
比５０：５０の割合で１５０Å厚に共蒸着し、有機発光
層１ｂを形成した。

【００７８】この後、有機発光層１の上にＢＣＰとセシ
ウムをモル比５０：５０の割合で２００Å厚に共蒸着
し、ホールブロック層７を形成した。

【００７９】さらにこの上に、アルミニウムを１０００
Å厚に蒸着してカソード３を形成することによって、図
８に示すような素子構成の発光素子を得た。このように
して得た発光素子の発光色は白色であった。そして上記
と同様の操作で繰り返して発光素子を作製したところ、
発光効率及び発光色色度の再現性は非常に良好であっ
た。

【００８０】（比較例１）上記化合物Ａと、Ａｌｑ３と
をモル比５：９５の割合で４００Å厚に共蒸着し、ホー
ル輸送層５の上に有機発光層１を形成するようにした他
は、実施例１と同様にして発光素子を得た。そして上記
と同様の操作で繰り返して発光素子を作製したところ、
発光効率がばらつき、再現性に乏しいものであった。

【００８１】（比較例２）上記化合物Ａを単独で２００
Å厚に蒸着し、ホール輸送層５の上に有機発光層１を形
成するようにした他は、実施例１と同様にして発光素子
を得た。このようにして得た発光素子の最大視感効率
は、印加電圧５Ｖ、輝度０．１ｃｄ／ｍ²において２．
３ｌｍ／Ｗであり、実施例１の発光素子に比して効率が
劣るものであった。

【００８２】（比較例３）ＢＣｚＶＢｉと、ＢＣＰとを
モル比４：９６の割合で４００Å厚に共蒸着し、ホール
輸送層５の上に有機発光層１を形成するようにした他
は、実施例３と同様にして発光素子を得た。そして上記
と同様の操作で繰り返して発光素子を作製したところ、
発光効率がばらつき、再現性に乏しいものであった。

【００８３】（比較例４）ＢＣｚＶＢｉを単独で４００
Å厚に蒸着し、ホール輸送層５の上に有機発光層１を形
成するようにした他は、実施例３と同様にして発光素子
を得た。このようにして得た発光素子は１５Ｖの電圧を
印加してもほとんど発光しなかった。

【００８４】（比較例５）発光をつかさどる有機化合物
としてＢＣＰ、キャリア輸送助剤としてＡｌｑ３をモル
比５０：５０の割合で４００Å厚に共蒸着し、ホール輸
送層５の上に有機発光層１を形成するようにした他は、
実施例１と同様にして発光素子を得た。このようにして
得た発光素子では、Ａｌｑ３のエネルギーギャップがＢ
ＣＰより小さいので、Ａｌｑ３に由来する発光のみ観測
され、ＢＣＰ由来の発光は観測されなかった。

【００８５】（比較例６）実施例１において、ＩＴＯ基
板４の上にホール輸送層５を設けず、Ａｌｑ３と、ＢＣ
Ｐとをモル比５０：５０の割合で４００Å厚に共蒸着し
て有機発光層１を形成した。

【００８６】次に、有機発光層１の上にＢＣＰとセシウ
ムをモル比５０：５０の割合で２００Å厚に共蒸着し
て、ホールブロック層７を形成し、さらにこの上に、ア
ルミニウムを１０００Å厚に蒸着してカソード３を形成
することによって、発光素子を得た。このようにして得
た発光素子は１５Ｖの電圧を印加してもほとんど発光し
なかった。

【００８７】

【表１】

【００８８】

【表２】

【００８９】

【表３】

【００９０】

【表４】

【００９１】

【発明の効果】上記のように本発明は、アノードとカソ
ードの間に有機発光層を備えて形成される発光素子にお
いて、有機発光層が、発光をつかさどる有機化合物とキ
ャリア輸送助剤を含有して形成され、発光をつかさどる
有機化合物の有機発光層に占める割合が２０モル％以上
９９．９モル％以下であり、かつキャリア輸送助剤のエ
ネルギーギャップが発光をつかさどる有機化合物のエネ
ルギーギャップよりも大きいことを特徴とするものであ
り、ホスト材料への微量のゲスト材料の導入や、超薄膜
の積層という工程を不要にすることができ、発光特性や
発光色調などの変動を小さくして、再現性を良好に得る
ことができるものである。

【００９２】また、発光色が異なる複数種の発光をつか
さどる有機化合物を混合して有機発光層を形成したり、
発光色が異なる発光をつかさどる有機化合物からなる有
機発光層を複数積層して多色化した場合にも、色調の再
現性がよいものになるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す正面図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態の一例を示す正面図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態の一例を示す正面図であ
る。

【図４】本発明の実施の形態の一例を示す正面図であ
る。

【図５】本発明の実施の形態の一例を示す正面図であ
る。

【図６】本発明の実施の形態の一例を示す正面図であ
る。

【図７】本発明の実施の形態の一例を示す正面図であ
る。

【図８】本発明の実施の形態の一例を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

１有機発光層２アノード３カソード４基板５ホール輸送層６電子輸送層７ホールブロック層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者城戸淳二山形県米沢市中央２丁目６番６号サンロード米沢中央408 (72)発明者椿健治大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者近藤行廣大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者岸上泰久大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者河野謙司大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 3K007 AB11 AB18 DB03 FA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アノードとカソードの間に有機発光層を
備えて形成される発光素子において、有機発光層が、発
光をつかさどる有機化合物とキャリア輸送助剤を含有し
て形成され、発光をつかさどる有機化合物の有機発光層
に占める割合が２０モル％以上９９．９モル％以下であ
り、かつキャリア輸送助剤のエネルギーギャップが発光
をつかさどる有機化合物のエネルギーギャップよりも大
きいことを特徴とする発光素子。
【請求項２】発光をつかさどる有機化合物がホール輸
送性であり、キャリア輸送助剤が電子輸送性であること
を特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】発光をつかさどる有機化合物が電子輸送
性であり、キャリア輸送助剤がホール輸送性であること
を特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項４】発光をつかさどる有機化合物とキャリア
輸送助剤のいずれもがホール輸送性であることを特徴と
する請求項１に記載の発光素子。
【請求項５】発光をつかさどる有機化合物とキャリア
輸送助剤のいずれもが電子輸送性であることを特徴とす
る請求項１に記載の発光素子。
【請求項６】発光をつかさどる有機化合物がバイポー
ラ性であり、キャリア輸送助剤が電子輸送性であること
を特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項７】発光をつかさどる有機化合物がバイポー
ラ性であり、キャリア輸送助剤がホール輸送性であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項８】発光をつかさどる有機化合物がホール輸
送性であり、キャリア輸送助剤がバイポーラ性であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項９】発光をつかさどる有機化合物が電子輸送
性であり、キャリア輸送助剤がバイポーラ性であること
を特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項１０】発光をつかさどる有機化合物とキャリ
ア輸送助剤のいずれもがバイポーラ性であることを特徴
とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項１１】発光をつかさどる有機化合物が電子輸
送性、ホール輸送性、バイポーラ性のいずれかであり、
キャリア輸送助剤として電子輸送性キャリア輸送助剤、
ホール輸送性キャリア輸送助剤、バイポーラ性キャリア
輸送助剤から選ばれる２種以上のものを併用することを
特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項１２】発光をつかさどる有機化合物のイオン
化ポテンシャルの値とキャリア輸送助剤のイオン化ポテ
ンシャルの値の関係が、−１．１＜ＩＰｃａｒ−ＩＰｅ
ｍ＜０．３（発光をつかさどる有機化合物のイオン化ポ
テンシャルの値をＩＰｅｍ、キャリア輸送助剤のイオン
化ポテンシャルの値をＩＰｃａｒとする）の関係を満た
すことを特徴とする請求項３，４，７〜１１のいずれか
に記載の発光素子。
【請求項１３】発光をつかさどる有機化合物の電子親
和力の値とキャリア輸送助剤の電子親和力の値の関係
が、−０．３＜ＥＡｃａｒ−ＥＡｅｍ＜１．１（発光を
つかさどる有機化合物の電子親和力の値をＥＡｅｍ、キ
ャリア輸送助剤の電子親和力の値をＥＡｃａｒとする）
の関係を満たすことを特徴とする請求項２，５，６，８
〜１１のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１４】発光をつかさどる有機化合物が、その
分子内に発光をつかさどる部位とキャリア輸送能を持つ
部位とを有するものであることを特徴とする請求項１乃
至１３のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１５】１層の有機発光層を備えて形成される
ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の
発光素子。
【請求項１６】２層以上の有機発光層を備えて形成さ
れることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記
載の発光素子。
【請求項１７】有機発光層のアノード側に隣接してホ
ール輸送層が形成されていることを特徴とする請求項１
５又は１６に記載の発光素子。
【請求項１８】有機発光層のアノード側に隣接してホ
ール輸送層が形成されていると共に、有機発光層のカソ
ード側に隣接して電子輸送層が形成されていることを特
徴とする請求項１５又は１６に記載の発光素子。
【請求項１９】有機発光層のアノード側に隣接してホ
ール輸送層が形成されていると共に、有機発光層のカソ
ード側に隣接してホールブロック層が形成されているこ
とを特徴とする請求項１５又は１６に記載の発光素子。
【請求項２０】ホール輸送性の有機発光層と電子輸送
性の有機発光層の間にホールブロック層が形成されてい
ることを特徴とする請求項１６乃至１９のいずれかに記
載の発光素子。
【請求項２１】発光色が白色であることを特徴とする
請求項１乃至２０のいずれかに記載の発光素子。
【請求項２２】有機発光層が、補色及び／又は三原色
の組み合わせからなる２層以上の有機発光層、補色及び
／又は三原色の組み合わせからなる発光をつかさどる有
機化合物を複数種含有する１層以上の有機発光層、補色
及び／又は三原色の組み合わせからなるものが並列配置
された有機発光層、のいずれかであることを特徴とする
請求項２１に記載の発光素子。