JP4158562B2

JP4158562B2 - 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: JP4158562B2
Application number: JP2003066288A
Authority: JP
Inventors: 智寛押山; 善幸硯里; 弘志北
Original assignee: Konica Minolta Inc
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Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2008-10-01
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Also published as: US7759855B2; JP2004273389A; EP1457543A1; US20040178721A1

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素子、及び表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、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（以後、有機ＥＬ素子ともいう）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。
【０００３】
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・りん光）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、更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。
【０００４】
今後の実用化に向けた有機ＥＬ素子の開発としては、更に低消費電力で効率よく高輝度に発光する有機ＥＬ素子が望まれているわけであり、例えば、特許第３０９３７９６号明細書にはスチルベン誘導体、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する技術が、また特開昭６３−２６４６９２号公報には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が、更に特開平３−２５５１９０号公報には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が報告されている。
【０００５】
上記文献に開示されている技術では、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。
【０００６】
ところが、Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏｅｔａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１−１５４ページ（１９９８年）において、プリンストン大より励起三重項からのりん光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告がされて以来、Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏｅｔａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０−７５３ページ（２０００年）、米国特許第６，０９７，１４７号明細書に見られるように、室温でりん光を示す材料の研究が活発になってきている。
【０００７】
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。
【０００８】
りん光性化合物をドーパントとして用いるときのホストは、りん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。
【０００９】
緑色系のりん光性化合物をドーパントとして用いた場合、電子輸送系の材料をホスト化合物として用いている例や（例えば、非特許文献１参照。）、ＣＢＰのようないくつかのカルバゾール誘導体をホスト化合物としてりん光性素子を作製した例（例えば、特許文献１参照。）、またアミン系のカルバゾール誘導体をホスト化合物としてりん光性素子を作製した例（例えば、特許文献２、３、４参照。）があるが、実用化に耐えうる安定した素子作製のためには、層構成をより複雑にする必要があるのが現状である（例えば、非特許文献２参照。）。
また、青〜青緑色のりん光性化合物をドーパントとして用いた場合、ＣＢＰのようなカルバゾール誘導体をホスト化合物として使用した例があるが、その外部取り出し量子効率が６％であり、不十分な結果であり（例えば、非特許文献３参照。）、改良の余地が残っている。これは、青色の光を発生するりん光性有機ＥＬ素子は、りん光性化合物の最低励起三重項よりも同等またはそれ以上の高い最低励起三重項エネルギーを持つ化合物が発光ホスト、またはそれと隣接する層を構成する化合物（例えば、正孔輸送材料、電子輸送材料または正孔阻止材料等）として必要である一方、移動度に関しても高いものが必要であるが、今だにその指標が見出せていないため、効率の高い青色発光の素子が発見されていないのが現状である。
【００１０】
【特許文献１】
米国特許出願公開第２００２／００３４６５６号明細書
【００１１】
【特許文献２】
特開２００１−３１３１７８号公報
【００１２】
【特許文献３】
特開２００１−３１３１７９号公報
【００１３】
【特許文献４】
特開２００２−１８４５８１号公報
【００１４】
【非特許文献１】
ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ、第７７巻、６号、９０４−９０６ページ（２０００年）
【００１５】
【非特許文献２】
パイオニア技術情報誌、第１１巻、第１号、１３−２０ページ
【００１６】
【非特許文献３】
第６２回応用物理学会学術講演会予稿集１２−ａ−Ｍ８
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、発光輝度、発光寿命の両立を達成した有機エレクトロルミネッセンス素子、およびこれを用いた表示装置を提供するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。
【００１９】
１）ホスト化合物、及びりん光性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、ホスト化合物がアニオンラジカルとなる場合のＧａｕｓｓｉａｎ９８を用いて計算した再配向エネルギーの値が０ｅＶを超えて０．５０ｅＶ以下であり、下記（１）、（２）、（５）または（６）で表される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。
【化Ｂ】

【００２０】
２）ホスト化合物、及びりん光性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、ホスト化合物がアニオンラジカルとなる場合のＧａｕｓｓｉａｎ９８を用いて計算した再配向エネルギーの値が０ｅＶを超えて０．５０ｅＶ以下であって、前記１）に記載の（１）、（２）、（５）または（６）で表される化合物であり、且つホスト化合物のりん光波長が３００ｎｍ以上、４６０ｎｍ以下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。
【００２１】
３）ホスト化合物のりん光波長が３００ｎｍ以上、４３０ｎｍ以下であることを特徴とする前記２）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２２】
４）ホスト化合物、及びりん光性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、ホスト化合物がアニオンラジカルとなる場合のＧａｕｓｓｉａｎ９８を用いて計算した再配向エネルギーの値が０ｅＶを超えて０．５０ｅＶ以下であって、前記１）に記載の（１）、（２）、（５）または（６）で表される化合物であり、ホスト化合物のりん光波長が３００ｎｍ以上、４３０ｎｍ以下であり、且つりん光性化合物のりん光波長が３８０ｎｍ以上、４８０ｎｍ以下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。
【００２３】
５）りん光性化合物がオスミウム、イリジウムまたは白金錯体系化合物であ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。
【００２４】
６）りん光性化合物がイリジウム錯体系化合物であ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。
【００２５】
７）前記１）〜６）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を有することを特徴とする表示装置。
【００２６】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明者等は、鋭意検討の結果、ホスト化合物、及びりん光性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、発光層のホスト化合物がアニオンラジカルとなる場合の再配向エネルギーが０ｅＶを超えて０．５０ｅＶ以下である場合に、高い発光輝度を示し、且つ発光寿命の長い有機ＥＬ素子、及び該素子を有する表示装置を提供できることを見いだした。更に、ホスト化合物のりん光波長が３００ｎｍ以上、４６０ｎｍ以下である場合に、更にその効果が大きくなった。ホスト化合物のりん光波長として最も好ましくは、３００ｎｍ以上、４３０ｎｍ以下である。更に、りん光性化合物のりん光波長が３８０ｎｍ以上、４３０ｎｍ以下である場合が、最も好ましい。ここで、アニオンラジカルとなる場合の再配向エネルギーは、Ｇａｕｓｓｉａｎ９８を用いて計算した値である。
【００２７】
密度汎関数法（ＤＦＴ法）による計算が好ましく、Ｂ３ＬＹＰ、Ｂ３ＰＷ９１等のキイワードが用いられる。計算する場合の基底関数は、３−２１Ｇ＊、６−３１Ｇ、６−３１Ｇ＊、ｃｃ−ｐＶＤＺ、ｃｃ−ｐＶＴＺ、ＬａｎＬ２ＤＺ、ＬａｎＬ２ＭＢ等を用いることができる。
【００２８】
本発明でいうアニオンラジカルとなる場合の再配向エネルギーとは、分子が中性分子からアニオンラジカルとなった時の分子の構造変化を表現するエネルギーのパラメーターλであり、以下の式で表される。
【００２９】
λ₁＝Ｅａ−Ｅｂ（１）
λ₂＝Ｅｃ−Ｅｄ（２）
λ＝λ₁＋λ₂ （３）
Ｅａ、Ｅｂ、Ｅｃ、Ｅｄはそれぞれ、Ｅａ：基底状態の構造で計算したアニオンラジカルのエネルギー、Ｅｂ：アニオンラジカルの最適化構造のエネルギー、Ｅｃ：アニオンラジカルの構造で計算した基底状態のエネルギー、Ｅｄ：基底状態の最適化構造のエネルギーである。本発明では、λ（＝λ₁＋λ₂）をアニオンラジカルとなる場合の再配向エネルギーと定義する。
【００３０】
再配向エネルギーに関しては、“Ｋ．Ｓａｋａｎｏｕｅ，ｅｔａｌ．，Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．，Ａ１９９９，１０３，５５５１−５５５６”、“Ｍ．Ｍａｌａｇｏｌｉ，ｅｔａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔｅｒｓ．，３２７（２０００）１３−１７等の文献で参照できる。
【００３１】
発光層に含有されるりん光性化合物はキャリアの移動度が劣るため、ホスト化合物がその役割を担うと考えられている。従って、発光層のホスト化合物はキャリアの移動度が高ければ高いほど高輝度の発光が得られるものと思われる。この移動度を支配するパラメーターとして種々検討がなされているが、本発明者らは再配向エネルギーによりその説明が出来うると考えた。イリジウム錯体をりん光性化合物とした場合、発光層のホスト化合物として電子輸送性の高い化合物が高い素子性能を示すことから、ホスト化合物としてはアニオンラジカルとなる場合の挙動が特に重要となる。また、有機ＥＬ素子の寿命に関しても、移動度が高い方が分子上をホッピング移動するキャリアの滞在時間が短いため、材料の化学的劣化は小さいものと思われる。我々はりん光素子のホスト化合物を従来のＣＢＰに変え、再配向エネルギーが小さいと計算された化合物について、りん光性有機ＥＬ素子をホスト化合物として同様の検討をしたところ、素子の輝度、及び寿命が高くなることが分かった。
【００３２】
本発明は、りん光性素子のホスト化合物の再配向エネルギーが０ｅＶを超えて０．５０ｅＶ以下に抑えることで素子の輝度、寿命特性を高めたものである。計算は分子軌道計算ソフトＧａｕｓｓｉａｎ９８を用いた（Ｇａｕｓｓｉａｎ９８，ＲｅｖｉｓｉｏｎＡ．１１．４，Ｍ．Ｊ．Ｆｒｉｓｃｈ，ｅｔａｌ，Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，ＰｉｔｔｓｂｕｒｇｈＰＡ，２００２．）。
【００３３】
本発明でいうりん光波長とは、化合物をエタノールとメタノールの比率が４：１の溶媒に溶解し、温度７７Ｋで測定したりん光スペクトルにおいて、０−０バンドに相当する波長である。
【００３４】
アニオンラジカルとなる場合の再配向エネルギーを抑えるためには、アニオンラジカルとなった時の分子構造がなるべく固定され、自由に動けないようにすることが必要である。再配向エネルギーを小さくするためには、ベンゼン環等の芳香環に置換基を導入して分子構造の二面角の自由度を低下させたり、分子内に嵩高いアルキレン鎖を導入することなどにより達成できるものと考えられる。
【００３５】
以下に、本発明の化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。
【００３６】
【化１】

【００３７】
【化２】

【００３８】
本発明のホスト化合物としては、カルバゾール誘導体が好ましいが、先の説明のようにアニオンラジカルの再配向エネルギーが小さくなるような分子設計により、これ以外のものでも十分に機能させることができる。
【００３９】
本発明においては、発光層にりん光性化合物を併用するが、ＥＬ素子のりん光性化合物として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。
【００４０】
例えば、特開２００１−２４７８５９号公報に挙げられるイリジウム錯体あるいは国際公開００／７０，６５５号パンフレット６〜１８ページに挙げられるような式で表される、例えば、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム等やオスミウム錯体、あるいは２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金錯体のような白金錯体もドーパントとして挙げられる。ドーパントとしてこのようなりん光性化合物を用いることにより、内部量子効率の高い発光有機ＥＬ素子を実現できる。
【００４１】
これらのりん光性化合物として具体的に好ましいのは、特に元素の周期律表でＶIII属の金属を中心金属とする錯体系化合物である。更に好ましくは、中心金属がオスミウム、イリジウムまたは白金錯体系化合物である。最も好ましくはイリジウム錯体である。
【００４２】
これらのりん光性化合物としては、以下の化合物が挙げられる。
【００４３】
【化３】

【００４４】
【化４】

【００４５】
【化５】

【００４６】
これら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。
【００４７】
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。
【００４８】
本発明のりん光性化合物は溶液中のりん光量子収率が、２５℃において０．００１以上である。好ましくは、０．０１以上である。更に、好ましくは、０．１以上である。りん光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８ページ（１９９２年版、丸善）に記載の方法で測定することができる。
【００４９】
本発明の化合物の代表的製造例を以下に示す。その他の化合物についても同様の方法により製造することができる。
【００５０】
（合成例１）化合物ＴＣＢＰ１の合成
４，４′−ジブロモ−２，２′−ジメチル−ビフェニル３．０ｇとカルバゾール２．９ｇを、塩基（ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド）の存在下、酢酸パラジウムとトリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィンを触媒として添加し、脱水キシレン中１２０℃で４時間加温攪拌した。その後、反応液にテトラヒドロフラン、酢酸エチル、水を加えてけいそう土で濾過した後、有機層を抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィーで精製した後、トルエンで再結晶し、目的の化合物ＴＣＢＰ１を３．７ｇ得た。（収率８２％）。ＮＭＲおよびマススペクトルにより、目的化合物ＴＣＢＰ１であることを確認した。
【００５１】
（合成例２）化合物ＴＣＢＰ２の合成
１−ブロモ−４−ヨードベンゼン５０ｇ、カルバゾール２４ｇ、銅粉０．６ｇ、炭酸カリウム１９ｇをジメチルホルムアミドに添加し、１１時間加熱還流した。反応終了後、有機層を抽出し、カラム精製を行った。精製後の化合物を酢酸エチルで再結晶させると、白色の化合物（Ａ）を３３ｇ得た（収率７２％）。化合物（Ａ）８ｇを脱水テトラヒドロフラン１００ｍｌに溶解し、ドライアイスで−７０℃に保った。ブチルリチウム−ｎ−ヘキサン溶液を２４ｍｌ添加し、１時間攪拌後、トリメトキシボラン６．０ｍｌを脱水テトラヒドロフラン２０ｍｌに溶解し添加し、一昼夜室温で攪拌した。その後、１０％硫酸を添加し、１時間攪拌した。溶媒を留去した後、アセトニトリルを２０ｍｌ添加しろ過してろ取した化合物（Ｂ）を４．５ｇ得た。化合物（Ｂ）３．０ｇと２，５−ジブロモ−ｐ−キシレン１．２ｇを脱水テトラヒドロフラン２００ｍｌに溶解し、炭酸ナトリウムとパラジウム触媒を使用して、２０時間加熱攪拌した。反応終了後、酢酸エチルと水を加えて有機層を抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去してからカラムクロマトグラフィーで精製した後、トルエンで再結晶し、化合物ＴＣＢＰ２を１．２ｇ得た（収率４５％）。
【００５２】
ＮＭＲスペクトル、マススペクトルにより化合物ＴＣＢＰ２であることを確認した。融点は３２０℃から３２１℃であった。
【００５３】
【化６】

【００５４】
本発明のホスト化合物は、複数の発光性ドーパントと組み合わせて、白色の発光を生じる有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものも含まれるが、現在のところ単一の発光材料で白色発光を示すものがないため、複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得ている。複数の発光色の組み合わせとしては、青色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させたものでもよいし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した２つの発光極大波長を含有したものでもよい。
【００５５】
また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のりん光または蛍光で発光する材料を、複数組み合わせたもの、蛍光またはりん光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との組み合わせたもののいずれでもよい。
【００５６】
正孔輸送層を設ける場合は、材料に特に制限はないが、アノード電極からの正孔を発光する層に伝達する機能を有していればよく、従来、光導電材料において、正孔の電荷注入材料として慣用されているものや、ＥＬ素子の正孔輸送層に用いられてい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。
【００５７】
電子輸送層を設ける場合においても、特に制限がなく、カソード電極からの電子を発光する層に伝達する機能を有していれば、従来公知の材料の中から任意のものを選択して用いることができる。
【００５８】
〔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。
【００５９】
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。
【００６０】
（ｉ）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（ii）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
（iii）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
《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。更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。
【００６１】
《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。
【００６２】
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。
【００６３】
《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。
【００６４】
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。
【００６５】
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８−２８８０６９号の各公報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。
【００６６】
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号の各公報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。
【００６７】
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。
【００６８】
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、電子輸送層は単層もしくは複数層設けることができる。
【００６９】
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、発光層に隣接する正孔阻止層すべての材料のりん光極大波長が４６０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００７０】
《発光層》
本発明の発光層は、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よい。
【００７１】
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は特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲で選ばれる。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、その内の一種が本発明の化合物であるときである。
【００７２】
また、この発光層は、特開昭５７−５１７８１号公報に記載されているように、樹脂などの結着材と共に上記発光材料を溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコート法などにより薄膜化して形成することができる。このようにして形成された発光層の膜厚については、特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲である。
【００７３】
発光層の材料が２種以上であるとき、主成分をホスト、その他の成分をドーパントといい、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０．１〜１５質量％未満である。
【００７４】
（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。
【００７５】
（ドーパント）
次にドーパントについて述べる。
【００７６】
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。
【００７７】
《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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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、更には米国特許第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。
【００８２】
更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。
【００８３】
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。
【００８４】
また、本発明においては正孔輸送層の正孔輸送材料は分子量が６００以上１５００以下であることが好ましい。
【００８５】
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。
【００８６】
《電子輸送層》
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。
【００８７】
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ができる。
【００８８】
この電子輸送層に用いられる材料（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、ナフタレンペリレンなど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などが挙げられる。更に、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。
【００８９】
更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。
【００９０】
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。
【００９１】
《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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
〔表示装置〕
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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よいし、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）として使用してもよい。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よい。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。
【０１０１】
【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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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）。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
【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。
【０１２２】
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ｉｓｏ−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。
【０１２３】
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５つのモリブデン製抵抗加熱ボートに、α−ＮＰＤ、ＣＢＰ、Ｉｒ−１２、ＢＣ、Ａｌｑ₃をそれぞれ入れ真空蒸着装置に取付けた。
【０１２４】
次いで、真空槽を４×１０^-4Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤを透明支持基板に膜厚５０ｎｍの厚さになるように蒸着し、正孔注入／輸送層を設けた。更に、ＣＢＰの入った前記加熱ボートとＩｒ−１２の入ったボートをそれぞれ独立に通電してＣＢＰとＩｒ−１２の蒸着速度が１００：７になるように調節し、膜厚３０ｎｍの厚さになるように蒸着し、発光層を設けた。
【０１２５】
ついで、ＢＣを蒸着し厚さ１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。更に、Ａｌｑ₃を蒸着し膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０１２６】
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１．５〜２．０ｎｍ／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（２００ｎｍ）として、比較用有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１を作製した。
【０１２７】
《有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−２〜１−５の作製》
上記の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の作製において、発光層の作製に用いたＣＢＰ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。
【０１２８】
【化７】

【０１２９】
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。
【０１３０】
《発光輝度、発光寿命》
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１〜１−５の各々の素子を温度２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ²の電流を供給した時の発光輝度［ｃｄ／ｍ²］、および発光寿命（輝度の半減する時間）を測定した。ここで、発光輝度の測定などはＣＳ−１０００（ミノルタ製）を用いた。
【０１３１】
評価結果を表１に記載するにあたり、発光輝度、発光寿命は各々有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１を１００とした時の相対値で表した。得られた結果を表１に示す。
【０１３２】
【表１】

【０１３３】
表１から、ＯＬＥＤ１−１〜１−５で示される素子において比較化合物を用いたＯＬＥＤ１−１、４と比べて、本発明に係る再配向エネルギーの小さな化合物を発光層のホスト化合物として用いたＯＬＥＤ１−２、ＯＬＥＤ１−３、ＯＬＥＤ１−５の各試料は、発光輝度および発光寿命のいずれにおいても優れていることが判る。
【０１３４】
なお、ＣＢＰ、ＴＣＢＰ１、ＴＣＢＰ２、ＢＣ、本発明の化合物（２）のりん光波長は表２に示すとおりである。計算値は、Ｂ３ＬＹＰ／ＬａｎＬ２ＤＺによる値である。Ｉｒ−１２のりん光波長は、４５８ｎｍであった。
【０１３５】
【表２】

【０１３６】
実施例２
実施例１において、Ｉｒ−１２をＩｒ−１に変えた以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１〜２−５を各々作製した。発光輝度、発光寿命を実施例１と同様に測定した結果を表３に示す。
【０１３７】
【表３】

【０１３８】
表３から、ＯＬＥＤ２−１〜２−５で示される素子において比較化合物を用いたＯＬＥＤ２−１、４と比べて、本発明に係る再配向エネルギーの小さな化合物を発光層のホスト化合物として用いたＯＬＥＤ２−５の試料は、発光輝度、および発光寿命のいずれにおいても優れていることが判る。計算値は、Ｂ３ＬＹＰ／ＬａｎＬ２ＤＺによる値である。Ｉｒ−１のりん光波長は、４９５ｎｍであった。
【０１３９】
参考例
《フルカラー表示装置の作製》
（青色発光素子の作製）
実施例１の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の作製において、正孔注入／輸送層にｍ−ＭＴＤＡＴＸＡを用い、発光層にＴＣＢＰ２＋Ｉｒ−１２（蒸着速度が１００：７になるように調節）を用い、正孔阻止層にＢＣを用い、電子輸送層Ａｌｑ_３の上に、引き続きフッ化リチウム０．５ｎｍ及びアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して、陰極バッファー層、陰極を各々形成した以外は、同様にして青色発光素子を作製した。
【０１４０】
（緑色発光素子の作製）
上記の青色発光素子の作製において、発光層にＩｒ−１２の代わりにＩｒ−１（蒸着速度が１００：７になるように調節）を用いた以外は、同様にして緑色発光素子を作製した。
【０１４１】
（赤色発光素子の作製）
上記の青色発光素子の作製において、発光層にＩｒ−１２の代わりにＩｒ−９（蒸着速度が１００：７になるように調節）を用いた以外は、同様にして赤色発光素子を作製した。
【０１４２】
【化８】

【０１４３】
上記で作製した、各々赤色、緑色、青色発光有機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、フルカラー表示装置を作製した。
【０１４４】
該フルカラー表示装置を駆動することにより、輝度が高く、高耐久性を有し、且つ鮮明なフルカラー動画表示が得られることが判った。
【０１４５】
【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エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置を提供することができた。
【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。
【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

ホスト化合物、及びりん光性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、ホスト化合物がアニオンラジカルとなる場合のＧａｕｓｓｉａｎ９８を用いて計算した再配向エネルギーの値が０ｅＶを超えて０．５０ｅＶ以下であり、下記（１）、（２）、（５）または（６）で表される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。
ホスト化合物、及びりん光性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、ホスト化合物がアニオンラジカルとなる場合のＧａｕｓｓｉａｎ９８を用いて計算した再配向エネルギーの値が０ｅＶを超えて０．５０ｅＶ以下であって、請求項１に記載の（１）、（２）、（５）または（６）で表される化合物であり、且つホスト化合物のりん光波長が３００ｎｍ以上、４６０ｎｍ以下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。
ホスト化合物のりん光波長が３００ｎｍ以上、４３０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
ホスト化合物、及びりん光性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、ホスト化合物がアニオンラジカルとなる場合のＧａｕｓｓｉａｎ９８を用いて計算した再配向エネルギーの値が０ｅＶを超えて０．５０ｅＶ以下であって、請求項１に記載の（１）、（２）、（５）または（６）で表される化合物であり、ホスト化合物のりん光波長が３００ｎｍ以上、４３０ｎｍ以下であり、且つりん光性化合物のりん光波長が３８０ｎｍ以上、４８０ｎｍ以下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。
りん光性化合物がオスミウム、イリジウムまたは白金錯体系化合物であ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。
りん光性化合物がイリジウム錯体系化合物であ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。
請求項１〜６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を有することを特徴とする表示装置。