JP4045932B2

JP4045932B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置

Info

Publication number: JP4045932B2
Application number: JP2002337839A
Authority: JP
Inventors: 岳俊山田; 弘志北
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2022-11-21
Also published as: JP2004171986A

Description

【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（以下、有機ＥＬとも略記する）素子および表示装置に関する。
【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素子や有機エレクトロルミネッセンス素子が挙げられる。無機エレクトロルミネッセンス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。一方、有機エレクトロルミネッセンス素子は、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に省スペース、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】
これまで、様々な有機ＥＬ素子が報告されており、正孔注入層と有機発光体層とを組み合わせたもの（例えば、特許文献１、非特許文献１参照。）、正孔注入層と電子注入輸送層とを組み合わせたもの（例えば、特許文献２参照。）、正孔移動層と発光層と電子移動層とを組み合わせたもの（例えば、非特許文献２参照。）がそれぞれ開示されている。
【０００５】
しかしながら、より高輝度な素子が求められており、エネルギー変換効率、発光量子効率の更なる向上が期待されている。
【０００６】
一方、従来の有機ＥＬ素子においては、発光寿命が短いという問題点も指摘されている。こうした経時での輝度劣化の要因は完全には解明されていないが発光中の有機ＥＬ素子は自ら発する光、及びその時に発生する熱などによって薄膜を構成する有機化合物自体の分解、薄膜中での有機化合物の結晶化等、有機ＥＬ素子の構成材料である有機化合物に由来する問題点が指摘されている。
【０００７】
上記の問題点である、結晶化を抑え、且つ、材料のガラス転移点を上昇させる方法として、芳香族スピロ化合物が記載されている（例えば、特許文献３及び４参照。）が、これらの化合物を用いても結晶化に由来すると考えられる発光輝度の経時劣化が発生しやすく、実用化には更なる改良が求められている。
【０００８】
電子輸送材料については、現在のところ、知見が少なく、反結合軌道を利用することも相俟って、実用に耐える有用なる高性能電子輸送材料は見いだされていない。例えば、九州大学の研究グループは、オキサジアゾール系誘導体である２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジゾール（ｔ−ＢｕＰＢＤ）をはじめ、薄膜安定性を向上させたオキサジアゾール二量体系誘導体の１，３−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジゾジル）ビフェニレン（ＯＸＤ−１）、１，３−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジゾリル）フェニレン（ＯＸＤ−７）を提案している（例えば、非特許文献３参照。）、山形大学の研究グループは、電子ブロック性に優れたトリアゾール系電子輸送材料を用いることによりによる白色発光の素子の作製（例えば、非特許文献４参照。）、更には、フェナントロリン誘導体が電子輸送材料として有用であることが記載されている（例えば、特許文献５参照。）。
【０００９】
しかしながら、従来公知の電子輸送材料では、薄膜形成能が低く、容易に結晶化が起こるため、発光素子が破壊されてしまう問題があり、実用に耐える素子性能を発現しにくいという問題点があった。
【００１０】
発光層については、ホスト化合物および微量の蛍光体で構成することにより、発光効率の向上を達成するという手法が報告されている。例えば、スチルベン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体又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（例えば、特許文６参照。）、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（例えば、特許文献７参照。）、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（例えば、特許文献８参照。）が開示されていて、蛍光量子収率の高い蛍光体をドープすることによって、従来の素子に比べて発光輝度を向上させている。
【００１１】
しかし、上記のドープされる微量の蛍光体からの発光は、励起一重項からの発光であり、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（ηｅｘｔ）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（例えば、非特許文献５参照。）が報告がされて以来、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、非特許文献６、特許文献９参照。）。
【００１２】
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効率が最大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。
【００１３】
燐光性化合物をドーパントとして用いるときのホストは、燐光性化合物の発光極大波長よりも短波な領域に発光極大波長を有することが必要であることはもちろんであるが、その他にも満たすべき条件があることが分かってきた。
【００１４】
最近、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、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るもの（例えば、非特許文献７参照。）、各種電子輸送性材料を燐光性化合物のホストとして、これらに新規なイリジウム錯体をドープして用いているもの（例えば、非特許文献８参照。）、ホールブロック層の導入により高い発光効率を得ているもの（例えば、非特許文献９参照。）等がある。
【００１５】
なお、ホールブロック層とは、通常の有機ＥＬ素子で使われている電子輸送層と構成的には同じものであるが、その機能が電子輸送機能よりも発光層から陰極側に漏れ出すホールの移動を阻止する機能が有力であるためにホールブロック層と名付けられているものであり、一種の電子輸送層と解釈することもできる。
【００１６】
燐光性化合物のホスト化合物については、Ａｄａｃｈｉ等により、詳しく記載されているもの（例えば、非特許文献１０参照。）があるが、高輝度の有機エレクトロルミネッセンス素子を得るためにホスト化合物に必要とされる性質については、より新しい観点からのアプローチが必要である。
【００１７】
しかしながら、いずれの報告においても、有機ＥＬ素子の発光輝度の向上及び耐久性を両立しうる構成は未だ得られていないのが現状である。
【００１８】
【特許文献１】
特開昭５９−１９４３９３号公報
【００１９】
【特許文献２】
特開昭６３−２９５６９５号公報
【００２０】
【特許文献３】
特開平７−２７８５３７号公報
【００２１】
【特許文献４】
特開平１１−２７３８６３号公報
【００２２】
【特許文献５】
特開平５−３３１４５９号公報
【００２３】
【特許文献６】
特許第３０９３７９６号明細書
【００２４】
【特許文献７】
特開昭６３−２６４６９２号公報
【００２５】
【特許文献８】
特開平３−２５５１９０号公報
【００２６】
【特許文献９】
米国特許第６，０９７，１４７号明細書
【００２７】
【非特許文献１】
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．５１、９１３頁
【００２８】
【非特許文献２】
Ｊｐｎ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｈｉｓｙｃｓ，ｖｏｌ．１２７，Ｎｏ．２，第２６９〜２７１頁
【００２９】
【非特許文献３】
Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．ｖｏｌ．３１（１９９２），ｐ．１８１２
【００３０】
【非特許文献４】
Ｓｃｉｅｎｃｅ，３Ｍａｒｃｈ１９９５，Ｖｏｌ．２６７，ｐ．１３３２
【００３１】
【非特許文献５】
Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏｅｔａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１
５１−１５４ページ（１９９８年）
【００３２】
【非特許文献６】
Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏｅｔａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０−７５３ページ（２０００年）
【００３３】
【非特許文献７】
Ｉｋａｉｅｔａｌ．，Ｔｈｅ１０ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＷｏｒｋｓｈｏｐｏｎＩｎｏｒｇａｎｉｃａｎｄＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ’００、浜松）
【００３４】
【非特許文献８】
Ｍ．Ｅ．Ｔｏｍｐｓｏｎｅｔａｌ．，Ｔｈｅ１０ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＷｏｒｋｓｈｏｐｏｎＩｎｏｒｇａｎｉｃａｎｄＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ’００、浜松）
【００３５】
【非特許文献９】
Ｍｏｏｎ−ＪａｅＹｏｕｎ．０ｇ，ＴｅｔｓｕｏＴｓｕｔｓｕｉｅｔａｌ．，Ｔｈｅ１０ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＷｏｒｋｓｈｏｐｏｎＩｎｏｒｇａｎｉｃａｎｄＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ’００、浜松）
【００３６】
【非特許文献１０】
Ｃ．Ａｄａｃｈｉｅｔａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７７巻、９０４頁（２０００年）
【００３７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、発光輝度に優れた有機ＥＬ素子、及び前記有機ＥＬ素子を有する表示装置を提供することである。
【００３８】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、下記の構成１〜８により達成された。
【００３９】
１．陽極及び陰極からなる電極間に少なくとも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、
前記一般式（１）で示される化合物を少なくとも１種含有す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。
【００４０】
２．陽極及び陰極からなる電極間に少なくとも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、
前記一般式（２）で示される化合物を少なくとも１種含有す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。
【００４１】
３．前記一般式（１）または（２）で表される化合物のすくなくとも１種が電子輸送層に含有されることを特徴とする前記１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４２】
４．前記発光層が、前記一般式（１）または（２）で表される化合物の少なくとも１種を含有することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４３】
５．前記発光層が、ホスト化合物および燐光性化合物を含有し、該ホスト化合物が前記一般式（１）または一般式（２）で表される化合物の少なくとも１種を含有することを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４４】
６．前記燐光性化合物が、イリジウム化合物、オスミウム化合物または白金化合物を含むことを特徴とする前記５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４５】
７．前記燐光性化合物がイリジウム化合物を含むことを特徴とする前記５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００４６】
８．前記１〜７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。
【００４７】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明者等は、上記の問題点を種々検討した結果、請求項１に記載の前記一般式（１）で表される化合物または請求項２に記載の前記一般式（２）で表される化合物を用いることにより、高発光輝度であり、且つ、高耐久性を示す有機ＥＬ素子、前記有機ＥＬ素子を有する表示装置を得た。また、本発明は、前記一般式（１）または前記一般式（２）で表される化合物を発光層中のホスト化合物として用いること、および／または、電子輸送材料（ホールブロッカー）として用いることにより、更なる発光輝度の向上および耐久性の向上を達成した有機ＥＬ素子及び前記有機ＥＬ素子を用いた表示装置を提供するものである。
【００４８】
《一般式（１）で表される化合物》
一般式（１）で表される化合物について説明する。
【００４９】
一般式（１）において、Ｙ₁、Ｙ₂は、各々メチレン基またはエチレン基を表す。）を表す。
【００５２】
一般式（１）において、Ｚ₁、Ｚ₂は、各々独立にシクロペンタジエン環、１．４−ジヒドロピリジン環、γ−チオピラン環またはγ−ピラン環を表す。尚、該シクロペンタジエン環、１．４−ジヒドロピリジン環、γ−チオピラン環またはγ−ピラン環は、各々少なくとも一つの芳香族環を縮合環として有している。
【００５４】
《縮合環形成している芳香族環》
また、一般式（１）において、Ｚ₁、Ｚ₂が各々炭素原子と共に形成する、上記の環と縮合環を形成する芳香族環としては、芳香族炭素環（例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、ｐ−テルフェニル環、ジフェニルメタン環、トリフェニルメタン環、ビベンジル環、スチルベン環、インデン環、テトラリン環、アントラセン環、フェナントレン環等）や芳香族複素環基例えば、フラン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、１，２，３−オキサジアゾール環、１，２，３−トリアゾール環、１，２，４−トリアゾール環、１，３，４−チアジアゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ｓ−トリアジン環、ベンゾフラン環、インドール環、ベンゾチオフェン環、ベンズイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、プリン環、キノリン環及びイソキノリン環等等が挙げられる。
【００５５】
上記の中でも好ましく用いられる芳香族環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、スチルベン環等が挙げられる。
【００５６】
また、一般式（１）において、Ｚ₁、Ｚ₂が各々炭素原子と共に形成する、上記の環と縮合環を形成する芳香族環は、同一でも異なっていてもよい。
【００５７】
《芳香族環上の置換基》
また、上記の芳香族環は、更に置換基を有していてよく、前記置換基としては、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、ｉｓｏ−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、プロペニル基、スチリル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基等）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基、ｐ−トリル基、ｐ−クロロフェニル基等）、アルコキシル基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｉｓｏ−プロポキシ基、ブトキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、ｉｓｏ−プロピルキオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等）、アミノ基（例えば、ジメチルアミノ基、メチルアミノ基、ジフェニルアミノ基等）、シアノ基、ニトロ基、複素環基（例えば、ピロリル基、ピロリジニル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等）等が挙げられる。芳香族基としては上記アリール基およびヘテロアリール基（ピロール基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル等）が挙げられ、それぞれの置換基は更に、任意の置換基で置換されていてもよい。
【００５８】
《一般式（２）で表される化合物》
一般式（２）で表される化合物について説明する。
【００５９】
一般式（２）において、Ｙ₁、Ｙ₂、Ｙ₃、Ｙ₄で各々表される基は、前記一般式（１）において、Ｙ₁、Ｙ₂で各々表される基と同義である。更に、一般式（２）において、Ｚ₁、Ｚ₂で各々表される基は、前記一般式（１）において、Ｚ₁、Ｚ₂で各々表される基と同義である。
【００６０】
以下に、前記一般式（１）または（２）で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００６１】
【化３】

【００６２】
【化４】

【００６３】
前記一般式（１）または（２）で表される化合物は、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．３０９−３１０（１９９８）、ＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎＬｅｔｔ．３８５５−３８５６（２００１）等に記載の方法を参照して合成することが出来る。
【００６４】
本発明の有機ＥＬ素子は、該素子を構成する少なくとも一つの層に前記一般式（１）または（２）で表される少なくとも１種の化合物を含有することが、本発明に記載の効果を得るための必須要件であるが、好ましくは、上記の化合物が、後述する発光層や電子輸送層に含有されることである。
【００６５】
前記一般式（１）または（２）で表される化合物は、固体状態において強い蛍光を示す化合物であり、電場発光性にも優れており、本発明の有機ＥＬ素子の発光材料として有効に使用できる。また、金属電極からの優れた電子注入性および電子輸送性に非常に優れているため、前記一般式（１）または（２）で表される化合物を電子輸送材料（またはホールブロッカー）として使用した場合、有機ＥＬ素子は、優れた発光効率を示すことをも本発明者等は併せて見いだした。
【００６６】
《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明の有機ＥＬ素子の構成層について説明する。
【００６７】
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、本発明はこれらに限定されない。
（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
《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子および正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であっても良い。
【００６８】
発光層に使用される材料（以下、発光材料という）は、蛍光または燐光を発する有機化合物または錯体であることが好ましく、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。このような発光材料は、主に有機化合物であり、所望の色調により、例えば、Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｎｔｈ．，１２５巻，１７〜２５頁に記載の化合物等を用いることができる。
【００６９】
発光材料は、発光性能の他に、正孔輸送機能や電子輸送機能を併せ持っていても良く、正孔輸送材料や電子輸送材料の殆どが、発光材料としても使用できる。
【００７０】
発光材料は、ｐ−ポリフェニレンビニレンやポリフルオレンのような高分子材料でも良く、さらに前記発光材料を高分子鎖に導入した、または前記発光材料を高分子の主鎖とした高分子材料を使用しても良い。
【００７１】
（発光層の膜厚）
この発光層は、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法などの公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。発光層としての膜厚としては、５ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【００７２】
この発光層は、これらの発光材料一種又は二種以上からなる一層構造であってもよいし、あるいは、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。本発明の有機ＥＬ素子の好ましい態様は、発光層が二種以上の材料からなり、その内の一種が、前記一般式（１）または（２）で表される化合物である場合である。
【００７３】
発光層の材料が２種以上であるとき、主成分をホスト（ホスト化合物）、その他の成分をドーパントといい、本発明に係る、前記一般式（１）または（２）で表される化合物は、後述するホスト化合物として用いられることが好ましい。
【００７４】
本発明に係る前記一般式（１）または（２）で表される化合物を、後述するホスト化合物として用いる場合には、本発明に係る発光層中の含有量としては、少なくとも５０質量％以上であることが必要であるが、好ましくは、７０質量％以上であり、更に好ましくは、８５質量％以上である。
【００７５】
また、後述するドーパントの１種として用いる場合には、有機ＥＬ素子を構成するいずれか１層中での含有量としては、３０質量％以下であることが好ましく、更に好ましくは、０．１質量％〜２０質量％であり、特に好ましくは、０．１質量％〜１５質量％である。
【００７６】
また、一方、本発明に係る前記一般式（１）または（２）で表される化合物は、後述するホスト化合物として単独で用いてもよいし、また、別途、ドーパントと併用してもよい。
【００７７】
その場合、主成分であるホスト化合物に対するドーパントの混合比は好ましくは質量で０．１質量％〜１５質量％未満である。
【００７８】
（ホスト化合物）
「ホスト化合物（単にホストともいう）」とは、２種以上の化合物で構成される発光層中にて混合比（質量）の最も多い化合物のことを意味し、それ以外の化合物については「ドーパント化合物（単に、ドーパントともいう）」という。例えば、発光層を化合物Ａ、化合物Ｂという２種で構成し、その混合比がＡ：Ｂ＝１０：９０であれば化合物Ａがドーパント化合物であり、化合物Ｂがホスト化合物である。更に、発光層を化合物Ａ、化合物Ｂ、化合物Ｃの３種から構成し、その混合比がＡ：Ｂ：Ｃ＝５：１０：８５であれば、化合物Ａ、化合物Ｂがドーパント化合物であり、化合物Ｃがホスト化合物である。
【００７９】
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以下である。ホスト化合物の極大波長を４１５ｎｍ以下にすることにより可視光、特にＢＧＲ発光が可能となる。
【００８０】
つまり蛍光極大波長を４１５ｎｍ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４２０ｎｍ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。
【００８１】
このようなホスト化合物としては、有機ＥＬ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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
（ドーパント）
次にドーパントについて述べる。
【００８５】
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。
【００８６】
（燐光性化合物）：発光層中のドーパント化合物の一種
本発明に係るドーパントとして用いられる燐光性化合物について説明する。
【００８７】
「燐光性化合物」とは励起三重項からの発光が観測される化合物であり、燐光量子収率が、２５℃において０．００１以上の化合物である。燐光量子収率は好ましくは０．０１以上、更に好ましくは０．１以上である。
【００８８】
上記燐光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中での燐光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係る燐光性化合物は、任意の溶媒の何れかにおいて上記燐光量子収率が達成されることが好ましい。
【００８９】
本発明に係る燐光性化合物としては、元素周期表で８族〜１０族の金属を含有する錯体系化合物が好ましく、更に好ましくは、イリジウム化合物、オスミウム化合物、または、白金化合物（白金錯体系化合物）等が挙げられ、中でも最も好ましく用いられるのはイリジウム化合物である。
【００９０】
以下に、本発明に係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ない。また、これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０巻、１７０４〜１７１１に記載の方法等により合成できる。
【００９１】
【化５】

【００９２】
【化６】

【００９３】
【化７】

【００９４】
（蛍光性化合物）
本発明に用いられる蛍光性化合物について説明する。
【００９５】
本発明に係る発光層の形態に一つとしては、ホスト化合物と燐光性化合物の他に、燐光性化合物からの発光の極大波長よりも長波な領域に、蛍光極大波長を有する蛍光性化合物を少なくとも１種含有してもよい。この場合、ホスト化合物と燐光性化合物からのエネルギー移動で、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）としての電界発光は蛍光性化合物からの発光が得られる。蛍光性化合物として好ましいのは、溶液状態で蛍光量子収率が高いものである。ここで、蛍光量子収率は１０％以上であることが好ましく、更に好ましくは、３０％以上である。
【００９６】
具体的な蛍光性化合物としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、または、希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【００９７】
ここでの蛍光量子収率も、前記第４版実験化学講座７の分光IIの３６２頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定することが出来る。
【００９８】
前記燐光性化合物は、前記のような燐光量子収率が、２５℃において０．００１以上である他、前記ホストとなる蛍光性化合物の蛍光極大波長よりも長い燐光発光極大波長を有するものである。これにより、例えば、ホストとなる蛍光性化合物の発光極大波長より長波の燐光性化合物を用いて燐光性化合物の発光、即ち三重項状態を利用した、ホスト化合物の蛍光極大波長よりも長波において電界発光するＥＬ素子を得ることができる。従って、用いられる燐光性化合物の燐光発光極大波長としては特に制限されるものではなく、原理的には、中心金属、配位子、配位子の置換基等を選択することで得られる発光波長を変化させることができる。
【００９９】
例えば、３５０ｎｍ〜４４０ｎｍの領域に蛍光極大波長を有する蛍光性化合物をホスト化合物として用い、例えば、緑の領域に燐光を有するイリジウム錯体を用いることで緑領域に電界発光する有機ＥＬ素子を得ることが出来る。
【０１００】
また、別の形態では、前記のように、ホスト化合物としての蛍光性化合物Ａと燐光性化合物の他に、燐光性化合物からの発光の極大波長よりも長波な領域に、蛍光極大波長を有するもう一つの蛍光性化合物Ｂを少なくとも１種含有する場合もあり、蛍光性化合物Ａと燐光性化合物からのエネルギー移動で、有機ＥＬ素子としての電界発光は蛍光性化合物Ｂからの発光を得ることも出来る。
【０１０１】
本発明に用いられる蛍光性化合物が発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決定される。
【０１０２】
《電子輸送層》
本発明に係る電子輸送層について説明する。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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、下記の材料が知られている。
【０１０５】
本発明では、前記一般式（１）または（２）で表される化合物を電子輸送層に好ましく用いることができる。その場合、電子輸送層の全構成成分における、前記化合物の含有量は、５質量％〜１００質量％の範囲が好ましく、更に好ましくは、８０質量％〜１００質量％の範囲である。
【０１０６】
また、電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることもできる。
【０１０７】
この電子輸送層に用いられる従来公知の材料（以下、電子輸送材料という）の例としては、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、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などが挙げられる。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、電子輸送材料として用いることができる。
【０１０８】
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。
【０１０９】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）など、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基などで置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣなどの無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【０１１０】
電子輸送層に用いられる好ましい化合物は、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、電子輸送層に用いられる化合物は、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である化合物が好ましい。
【０１１１】
（電子輸送層の膜厚）
電子輸送層の膜厚は特に制限はないが、５ｎｍ〜５μｍの範囲に調整することが好ましい。この電子輸送層は、これらの電子輸送材料一種または二種以上からなる一層構造であってもよいし、或いは、同一組成または異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【０１１２】
また、本発明においては、上記の蛍光性化合物は発光層のみに限定することはなく、発光層に隣接した正孔輸送層、または電子輸送層に前記燐光性化合物のホスト化合物となる蛍光性化合物と同じ領域に蛍光極大波長を有する蛍光性化合物を少なくとも１種含有させてもよく、それにより更にＥＬ素子の発光効率を高めることができる。これらの正孔輸送層や電子輸送層に含有される蛍光性化合物としては、発光層に含有されるものと同様に蛍光極大波長が３５０ｎｍ〜４４０ｎｍ、更に好ましくは３９０ｎｍ〜４１０ｎｍの範囲にある蛍光性化合物が用いられる。
【０１１３】
《陽極》
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）、ＳｎＯ₂、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。
【０１１４】
《陰極》
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１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜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。
【０１１５】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層、正孔輸送層、電子輸送層等について説明する。
【０１１６】
《注入層》：電子注入層、正孔注入層
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記のごとく陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び、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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報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。
【０１１９】
陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報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。
【０１２０】
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０．１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲が好ましい。
【０１２１】
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１１−２０４３５９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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
《正孔輸送層》
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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（ＴＰＤ）；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４−３０８６８８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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
《基体（基板、基材、支持体等ともいう）》
本発明の有機ＥＬ素子に係る基体としては、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。
【０１３６】
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（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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×１００である。
【０１３９】
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。
【０１４０】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
本発明の有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、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。
【０１４１】
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、１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ〜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。
【０１４２】
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５０〜４５０℃、真空度１０^-6Ｐａ〜１０^-2Ｐａ、蒸着速度０．０１ｎｍ〜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。
【０１４３】
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５０ｎｍ〜２００ｎｍ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、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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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、これらに限定されない。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。
【０１５３】
《表示装置》
本発明の有機ＥＬ素子は、照明用や露光光源のような一種のランプとして使用しても良いし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用しても良い。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クス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでも良い。または、異なる発光色を有する本発明の有機ＥＬ素子を２種以上使用することにより、フルカラー表示装置を作製することが可能である。
【０１５４】
【発明の実施の形態】
本発明の有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を図面に基づいて以下に説明する。
【０１５５】
図１は、有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。
【０１５６】
ディスプレイ１は、複数の画素を有する表示部Ａ、画像情報に基づいて表示部Ａの画像走査を行う制御部Ｂ等からなる。
【０１５７】
制御部Ｂは、表示部Ａと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Ａに表示する。
【０１５８】
図２は、表示部Ａの模式図である。
表示部Ａは基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、複数の画素３等とを有する。表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。
【０１５９】
図においては、画素３の発光した光が、白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
【０１６０】
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）。
【０１６１】
画素３は、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。発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を、適宜、同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【０１６２】
次に、画素の発光プロセスを説明する。
図３は、画素の模式図である。
【０１６３】
画素は、有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスタ１１、駆動トランジスタ１２、コンデンサ１３等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子１０として、赤色、緑色、青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。
【０１６４】
図３において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５を介してスイッチングトランジスタ１１のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサ１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
【０１６５】
画像データ信号の伝達により、コンデンサ１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオンする。駆動トランジスタ１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。
【０１６６】
制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフしてもコンデンサ１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
【０１６７】
すなわち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。
【０１６８】
ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。
【０１６９】
また、コンデンサ１３の電位の保持は、次の走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走査信号が印加される直前に放電させてもよい。
【０１７０】
本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機ＥＬ素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でもよい。
【０１７１】
図４は、パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。図４において、複数の走査線５と複数の画像データ線６が画素３を挟んで対向して格子状に設けられている。
【０１７２】
順次走査により走査線５の走査信号が印加されたとき、印加された走査線５に接続している画素３が画像データ信号に応じて発光する。
【０１７３】
パッシブマトリクス方式では画素３にアクティブ素子が無く、製造コストの低減が計れる。
【０１７４】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【０１７５】
実施例１
《有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の作製》：比較用
陽極としてガラス上にＩＴＯ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ｉ−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、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０１７６】
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比較化合物１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（ＢＣＰ）を２００ｍｇ入れ、さらに別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ₃を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。
【０１７７】
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加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．３ｎｍ／秒で透明支持基板に膜厚５０ｎｍで蒸着し、正孔輸送層を設けた。蒸着時の基板温度は室温であった。
【０１７８】
ついで、比較化合物１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．３ｎｍ／秒で３０ｎｍの発光層を設けた。更に、ＢＣＰの入った前記加熱ボートを通電して加熱し、膜厚１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。更に、Ａｌｑ₃の入った前記加熱ボートを通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．３ｎｍ／秒で膜厚２０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０１７９】
次に、真空槽をあけ、電子注入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１．５ｎｍ／秒〜２．０ｎｍ／秒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／秒で銀を蒸着し、前記マグネシウムと銀との混合物から成る陰極（１１０ｎｍ）とすることにより、表１に示す比較用有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１を作製した。
【０１８０】
《有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−２〜１−５の作製》
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の作製において、比較化合物１を表１に記載の化合物に替えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−２〜１−５を各々作製した。
【０１８１】
また、上記有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１〜１−５の発光色は青色から緑色を示した。
【０１８２】
【化８】

【０１８３】
【化９】

【０１８４】
得られた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１〜１−５の各々について下記のような評価を行った。
【０１８５】
《発光輝度、輝度の半減する時間（半減寿命）》
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１〜１−５の各々の素子を温度２３度、乾燥窒素ガス雰囲気下で１０Ｖ直流電圧印可による連続点灯を行い、点灯開始時の発光輝度（ｃｄ／ｍ²）及び輝度の半減する時間（半減寿命）を測定した。
【０１８６】
表１においては、各々の発光輝度は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の発光輝度を１００とした時の相対値（相対発光輝度）で表し、輝度の半減する時間（半減寿命）は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の輝度が半減する時間を１００とした時の相対値で各々表した。
【０１８７】
得られた結果を表１に示す。また、発光輝度［ｃｄ／ｍ²］は、ミノルタ製ＣＳ−１０００を用いて測定した。
【０１８８】
【表１】

【０１８９】
表１から、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１〜１−５で示される、青から緑色発光の素子において、比較化合物１を用いた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１、比較化合物２を用いた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−２の各々と比べて、本発明に係る化合物を用いた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−３〜１−５の各試料は、発光輝度、半減寿命のいずれにおいても優れていることが明かである。
【０１９０】
実施例２
《有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１の作製》
実施例１の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の作製において、比較化合物１の代わりに、例示化合物１５とＤＣＭ−２を１００：１の質量比で蒸着して膜厚３０ｎｍの発光層を設けた以外は同様にして有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１を作製した。
【０１９１】
得られた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１を、実施例１に記載の発光輝度測定時と同様に、温度２３度、乾燥窒素ガス雰囲気下で１０Ｖ直流電圧印可すると、赤色の発光が得られた。
【０１９２】
更に、上記有機エレクトロルミネッセンス素子ＯＬＥＤ２−１の、ＤＣＭ−２をＱｄ−２またはＢＣｚＶＢｉに替えることによって、それぞれ、緑色または青色の発光が得られた。
【０１９３】
【化１０】

【０１９４】
実施例３
《有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１の作製》
陽極としてガラス上にＩＴＯ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ｉ−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、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０１９５】
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、ｍ―ＭＴＤＡＴＡを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＤＰＶＢｉを２００ｍｇ入れ、また別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＢＣＰを２００ｍｇを入れ真空蒸着装置に取付けた。
【０１９６】
次いで、真空槽を４×１０^-4Ｐａまで減圧した後、ｍ―ＭＴＤＡＴＡの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．３ｎｍ／秒で透明支持基板に膜厚２５ｎｍで蒸着し、さらに、ＤＰＶＢｉの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．３ｎｍ／秒で膜厚２０ｎｍで蒸着し、発光層を設けた。蒸着時の基板温度は室温であった。
【０１９７】
ついで、ＢＣＰの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．３ｎｍ／秒で３０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０１９８】
次に、真空槽をあけ、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１．５ｎｍ／秒〜２．０ｎｍ／秒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／秒で銀を蒸着し、前記マグネシウムと銀との混合物から成る陰極（１１０ｎｍ）とすることにより、表２に示す比較用有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１を作製した。
【０１９９】
【化１１】

【０２００】
《有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−２〜３−６の作製》
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１の作製において、電子輸送層の形成に用いる、ＢＣＰを表２に記載の化合物に替えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−２〜３−６を各々作製した。
【０２０１】
得られた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−２〜３−６の各々について、実施例１に記載と同様にして、発光輝度、輝度の半減する時間（半減寿命）を測定した。
【０２０２】
発光輝度は有機エレクトロルミネッセンス素子ＯＬＥＤ３−１の１００とした時の相対値で表し、輝度の半減する時間は有機エレクトロルミネッセンス素子ＯＬＥＤ３−１の発光輝度が半減する時間を１００とした相対値で表した。結果を表２に示す。尚、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１〜３−６の各々の発光色は青色だった。
【０２０３】
【表２】

【０２０４】
表２から、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１〜３−６で示される、青色発光の素子において、ＢＣＰを用いた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１、比較化合物１を用いた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−２の各々と比べて、本発明に係る化合物を用いた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−３〜３−６の各試料は、発光輝度、半減寿命のいずれにおいても優れていることが明らかである。特に、輝度の半減する時間（半減寿命）が改善されているのが分かる。
【０２０５】
実施例４
《有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ４−１の作製》
実施例３に記載の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−４の作製において、陰極をＡｌに置き換え、電子輸送層と陰極の間に、フッ化リチウムを膜厚０．５ｎｍ蒸着して陰極バッファー層を設けた以外は同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子ＯＬＥＤ４−１を作製した。
【０２０６】
得られた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ４−１を実施例１に記載と同様の測定方法を用いて、発光輝度、輝度の半減する時間（半減寿命）を測定した。発光輝度、輝度の半減する時間については、実施例３の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１の発光輝度、輝度の半減する時間を各々１００として評価すると、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ４−１の相対発光輝度は１４６、輝度の半減する時間は２４０であり、更に、高発光輝度を示し、且つ、輝度の半減する時間も改良されていることが判る。
【０２０７】
また、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ４−１の作製において、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−４の代わりに、実施例３に記載の有機ＥＬ素子３−３、３−５、３−６を各々用いる以外は同様にして、陰極バッファー層を導入した、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ４−２，４−３、４−４についても、更に大きな、発光輝度の向上、輝度の半減する時間の改良効果が得られた。
【０２０８】
実施例５
《有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ５−１の作製》
実施例３に記載の有機ＥＬ素子の発光層をＤＰＶＢｉからそれぞれＡｌｑ₃またはＡｌｑ₃とＤＣＭ−２を１００：１の質量比で蒸着した発光層に置き替えた以外は同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子ＯＬＥＤ５−１を作製し、点灯開始時の発光輝度（ｃｄ／ｍ²）および輝度の半減する時間を測定した。その結果、実施例３と同様に、本発明の化合物を電子輸送層に用いた有機エレクトロルミネッセンス素子において、点灯開始時の発光輝度（ｃｄ／ｍ²）および輝度の半減する時間の改善が確認された。
【０２０９】
なお、Ａｌｑ₃を発光層に用いた場合は緑色の発光が得られ、Ａｌｑ₃とＤＣＭ−２を１００：１で共蒸着した発光層からは赤色の発光が得られた。
【０２１０】
実施例６
《有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−１の作製》
陽極として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ（インジウムティンオキシド）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、ＵＶオゾン洗浄を５分間行なった。
【０２１１】
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（ＢＣＰ）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＩｒ−１（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Ａｌｑ₃を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。
【０２１２】
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加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒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−１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．１ｎｍ／秒、０．０１ｎｍ／秒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加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記発光層の上に蒸着して膜厚１０ｎｍの正孔阻止の役割も兼ねた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加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記電子輸送層の上に蒸着して更に膜厚４０ｎｍの電子注入層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。
【０２１３】
次に、ＬｉＦを０．５ｎｍおよびＡｌを１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−１を作製した。
【０２１４】
《有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−２〜６−６の作製》
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−１の作製において、発光層のＣＢＰを表３にしめす化合物に置き換えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−２〜６−６を各々作製した。
【０２１５】
上記で使用した化合物の構造を以下に示す。
【０２１６】
【化１２】

【０２１７】
《有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−１〜６−６の評価》
得られた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−１〜６−６の発光輝度、輝度の半減する時間（半減寿命）等の評価は、実施例１に記載と同様の測定方法を用いた。
【０２１８】
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−１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（Ｉｒ−１）から緑色の発光が観測された。
【０２１９】
更に、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−１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および輝度の半減する時間を測定した。
【０２２０】
表３に示した発光輝度は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−１の発光輝度を１００とした時の相対値で表し、輝度の半減する時間も有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−１の値を１００とした時の相対評価で表した。ここで、発光輝度［ｃｄ／ｍ²］については、ミノルタ製ＣＳ−１０００を用いて測定した。
【０２２１】
得られた結果を表３に示す。
【０２２２】
【表３】

【０２２３】
表３から、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−１〜６−６で示される、緑色発光の素子において、発光層のホスト化合物として、ＣＢＰを用いた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−１、比較化合物１を用いた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−２、比較化合物２を用いた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−３の各々と比べて、本発明に係る化合物を用いた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−４〜６−６の各試料は、発光輝度、半減寿命のいずれにおいても優れていることが明らかである。
【０２２４】
また、上記の有機ＥＬ素子６−１〜６−６の発光層に用いた燐光性化合物Ｉｒ−１をＩｒ−１１またはＩｒ−９に変更した以外は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−１〜６−６と同様にして作製した有機ＥＬ素子でも同様の結果が得られた。
【０２２５】
尚、Ｉｒ−１１を用いた有機ＥＬ素子からは青色の発光が観測され、Ｉｒ−９を用いた有機ＥＬ素子からは赤色の発光がえられた。
【０２２６】
実施例７
《有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ７−１〜７−５の作製》
実施例６に記載の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−１の作製において、電子輸送層の形成に用いたＢＣＰを表４に記載の化合物に替えた以外は同様にして有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ７−１〜７−５を各々作製した。
【０２２７】
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−１及び、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ７−１〜７−５の各々の発光輝度、輝度の半減する時間（半減寿命）の測定、評価は実施例１に記載と同様に行った。
【０２２８】
但し、実施例６に記載の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−１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１００とした時の相対発光輝度で表し、また、輝度の半減する時間についても、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ６−１の値を１００とした時の相対評価で表した。
【０２２９】
得られた結果を表４に示す。
【０２３０】
【表４】

【０２３１】
表４から、比較と比べて、本発明に係る化合物を電子輸送層（正孔阻止層）に用いた有機ＥＬ素子は、発光輝度が高く、且つ、輝度の半減する時間が長いことが判り、電子輸送材料としても極めて有用であることが判る。
【０２３２】
実施例８
実施例６で作製したそれぞれ赤色、緑色、青色発光を示す、本発明の有機ＥＬ素子を同一基板上に並置し、図１に記載のような形態を有するアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製し、図２には、作製した前記表示装置の表示部Ａ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（発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等）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、フルカラー表示が可能となる。
【０２３３】
該フルカラー表示装置を駆動することにより、輝度の高く耐久性の良好な、鮮明なフルカラー動画表示が得られた。
【０２３４】
【発明の効果】
本発明により、高い発光輝度を示し、且つ、半減寿命の長い有機ＥＬ素子及び表示装置を提供することが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。
【図２】表示部Ａの模式図である。
【図３】画素の模式図である。
【図４】パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。
【図５】有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の概略模式図である。
【符号の説明】
１ディスプレイ
３画素
５走査線
６データ線
７電源ライン
１０有機ＥＬ素子
１１スイッチングトランジスタ
１２駆動トランジスタ
１３コンデンサ
Ａ表示部
Ｂ制御部

Claims

陽極及び陰極からなる電極間に少なくとも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、
下記一般式（１）で示される化合物を少なくとも１種含有す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。

〔式中、Ｃは炭素原子を表し、Ｙ₁およびＹ₂は、各々独立にメチレン基またはエチレン基を表し、Ｚ₁およびＺ₂は、各々独立にシクロペンタジエン環、１．４−ジヒドロピリジン環、γ−チオピラン環またはγ−ピラン環を表す。尚、該シクロペンタジエン環、１．４−ジヒドロピリジン環、γ−チオピラン環またはγ−ピラン環は、各々少なくとも一つの芳香族環を縮合環として有している。〕
陽極及び陰極からなる電極間に少なくとも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、
下記一般式（２）で示される化合物を少なくとも１種含有す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。

〔式中、Ｃは炭素原子を表し、Ｙ₁およびＹ₂は、各々独立にメチレン基またはエチレン基表し、Ｙ₃およびＹ₄は各々該Ｙ₁、Ｙ₂と同義である。Ｚ₁およびＺ₂は各々独立にクロペンタジエン環、１．４−ジヒドロピリジン環、γ−チオピラン環またはγ−ピラン環を表す。尚、該シクロペンタジエン環、１．４−ジヒドロピリジン環、γ−チオピラン環またはγ−ピラン環は、各々少なくとも一つの芳香族環を縮合環として有している。〕
前記一般式（１）または（２）で表される化合物のすくなくとも１種が電子輸送層に含有されることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
前記発光層が、前記一般式（１）または（２）で表される化合物の少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
前記発光層が、ホスト化合物および燐光性化合物を含有し、該ホスト化合物が前記一般式（１）または一般式（２）で表される化合物の少なくとも１種を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
前記燐光性化合物が、イリジウム化合物、オスミウム化合物または白金化合物を含むことを特徴とする請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
前記燐光性化合物がイリジウム化合物を含むことを特徴とする請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
請求項１〜７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。