JP4593825B2

JP4593825B2 - 有機電界発光素子

Info

Publication number: JP4593825B2
Application number: JP2001133598A
Authority: JP
Inventors: 昌彦石井; 浩司野田; 朋彦森; 康訓多賀; 久人竹内; 誠毛利; 達也五十嵐; 久岡田
Original assignee: Fujifilm Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Fujifilm Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2021-04-27
Also published as: JP2002329578A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子という）、特に青色発光機能を備えた有機ＥＬ素子，及び，その青色発光機能を用いた白色発光機能を備えた素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は、省電力に有利であり、高視野角かつ高輝度発光が可能であるという特性を備えており、次世代平面ディスプレイ素子や、その平面光源として注目されている。
【０００３】
このような有機ＥＬ素子において、白色発光を実現することは、表示パネルの多色化、フルカラー化の要求に加えて、白色発光そのものを表示光としたり、液晶ディスプレイ等のバックライトへのニーズもあり、その波及効果は大きい。しかし，従来技術において，白色発光機能を実現するための青色発光が低輝度でしかも駆動寿命が短いといった問題があった。
【０００４】
白色発光を達成するためには、まず，高効率長寿命の青色発光を実現し，
１）ＲＧＢ３波長からの発光を用いる方法、
２）青＋黄色〜橙色、または、青緑＋赤の２波長の補色関係を用いる方法
があり、また、１）の３波長方式の場合、ＲＧＢ各色の発光層を積層する方法(1-a)とＲＧＢ各蛍光色素を発光層中に同時にドープする方法(1-b)とがある。
【０００５】
(1-a)の方法では、駆動によって青色ＥＬの成分の強度が低下し，それに伴い白色ＥＬスペクトルが変化することによる色ずれや再結合ゾーンが複数の層にまたがるために発光効率が低いという問題があった。(1-b)の方法では、さらに高分子系と低分子系とに分けられる。高分子系の場合、塗布液調整の段階で各色の蛍光色素を混合することにより白色を得るが、色素混合の制御が困難なため発光効率および駆動安定性が実用には遠い。低分子系では、真空蒸着法により各色の蛍光色素を同一発光層中にドープすることは可能であるが、同時に多数の蒸着源の蒸着速度を制御して各色素のドープ量を調整するので、実際の生産を考えると非常に困難である。
【０００６】
２）の２波長の補色を用いる方法にも、２色の発光層を積層する方法（特許２９９１４５０号、特開平４−２８４３９５号公報、特開平６−１５８０３８号公報、ＷＯ９８／０８３６０）と、一つの発光層で２色の発光を得る方法（特開平９−２０８９４６号公報、特開平９−２１９２８９号公報、特開平１１−３２９７３４号公報）がある。
【０００７】
２つの発光層を積層する方法においては、電子及び正孔の注入・再結合・発光の機会が増加するなどの効率向上効果も期待できる。また、１つの発光層で２色の発光を得る方法では、構造が簡略化され、かつ、駆動に伴う色ずれが起きにくいと予想される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、２色の補色を用いる場合、青緑と赤色の組み合わせにおいては、現在提案されている多くの赤色色素では、正孔輸送層中にドープして用いる場合に、その蛍光ピークが短波長側にシフトしてしまう。従って、赤色発光が得られなくなり、結果として白色の色ずれが発生するという問題がある。また、今日現在において、緑色色素に匹敵するような耐久性を有する赤色色素は開発されていない。黄色で安定な発光を示すことが知られているルブレンを用いることで実用的な耐久性を有する素子を得ることができる。しかし、この場合には、白色発光を得る上で純度の高い青色発光が要求されることから、高輝度で長寿命の青色発光材料を選択することが必須条件となる。
【０００９】
本発明の目的は、色純度が高く，しかも高効率長寿命の青色発光を実現する事である。また他の目的は、さらに上記青色発光を利用し、純度の高い白色光を効率良くかつ安定に得ることの可能な有機ＥＬ素子を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係る有機ＥＬ素子は、まず、良好な特性を有する青色素子を構成し、その青色発光と黄、橙色発光の補色を利用して白色発光を実現しており、青色発光に関して具体的には、第１及び第２電極間に有機化合物層を備える有機ＥＬ素子であって、前記有機化合物層は、下記化学式（ｉ）
【化６】

（但し式中のＲ_２１〜Ｒ_２６は任意の置換基、ｑ_２１〜ｑ_２３は、０〜９の整数）で表される有機化合物を含む発光層を有し、該発光層中に、少なくとも1種以上の蛍光色素を０．１ｍｏｌ％から１０ｍｏｌ％含有する。
【００１１】
化学式（ｉ）で表される有機化合物は，蛍光色素をドープすることなく，それ自体を発光層に用いても高効率な青発光を得ることができるが，蛍光色素をドープすることで，さらに，高輝度化と長寿命化が図られる。
【００１２】
ここで、上記蛍光色素として、発光波長ピークが４８０ｎｍ以下であり、化学式（ｉ）の蛍光波長領域に吸収をもつ蛍光色素を用いれば、より効率よく蛍光色素に化学式（ｉ）からのエネルギーを伝達することができ、高効率の青色発光を実現できる。さらに、蛍光色素をドープすることで、励起エネルギーが蛍光色素に伝達するので、化学式（ｉ）が励起状態になる時間が短くなり、化学式（ｉ）の有機材料が電気化学的に劣化するのを防ぐこともでき、長寿命化にも役立つ。このような条件を満たす蛍光色素としてスチリルベンゼン誘導体、クマリン誘導体、ペリレン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、スチリルアミン誘導体などが代表され、一般式としては、下記化学式（２）
【化７】

で表される色素を用いることができる。
【００１３】
駆動時の電流によるジュール熱による有機化合物層のモルフォロジーの変化や結晶化が膜（素子）寿命を短くするが，ドープした蛍光色素による構造の安定化による効果で劣化を緩和する効果もある。このような効果が高い有機色素は，ガラス転移温度や融点が高いことが要求され，比較的分子量が大きいスチリルベンゼン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、スチリルアミン誘導体などが好適である。
【００１４】
これらの蛍光色素のドープ量としては，十分にホストからエネルギー移動されるために，ホスト材料の０．１ｍｏｌ％以上，蛍光色素同士の会合などによる濃度消光を避けるために１０ｍｏｌ％以下が適量である。このような条件を考慮して蛍光色素材料とドープ量を選択することで，蛍光色素をドープすることなく良好な青発光が得られている化学式（ｉ）の特性をさらに向上させることができる。
【００１５】
本発明の他の態様に係る有機ＥＬ素子は、上記のような青色発光と、これと補色関係にある発光とを利用して白色発光を実現しており、具体的には、第１及び第２電極間に有機化合物層を備える有機ＥＬ素子であって、前記有機化合物層は、上記化学式（ｉ）（但し式中のＲ_２１〜Ｒ_２６は任意の置換基、ｑ_２１〜ｑ_２３は、０〜９の整数）で表される有機化合物を含む第１発光層と、下記化学式（３）
【化８】

で表され、式中のＲ_１〜Ｒ_７の少なくとも２以上が化学式（４）で示される置換基（但し式中のＲ_ｎとＲ’_ｎは任意の置換基、ｎは１以上の整数、Ｑは例えば後述する化学式（５）などで表される芳香族基）より構成され、残りのＲ_１〜Ｒ_７は互いに独立して、水素原子、水酸基、メルカプト基、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルボキシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、スルホ基、スルホニル基、スルフィニル基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキサム酸基、またはシリル基を表す有機化合物を含む第２発光層と、を有する。
【００１６】
化学式（ｉ）で表される有機化合物は、色素をドープすることなく、それ自体を発光層に用いても高効率な青色発光を得ることができる。また、この化合物は１６０℃以上のＴｇを有し、化学的にも安定である。
【００１７】
また、化学式（３）で表される有機化合物は、電子輸送性発光層のホストとして広く用いられているAlq（キノリノールアルミ錯体）中にドープしても、正孔輸送層として用いられる芳香族三級アミン中にドープしても５５０〜６００ｎｍ付近にピーク波長を有する橙色発光を高効率で示す。特に、正孔輸送層中にドープした場合に安定な黄色発光を示すことで知られているルブレンをドープした場合と比較して、より長波長側にピーク波長を有し、かつ、同等の高耐久性（輝度半減寿命）を示す。
【００１８】
上記化学式（ｉ）の有機化合物及び化学式（３）の有機化合物をそれぞれ用いることで、同一素子からの青色発光と橙色発光の混色により色純度の優れた白色光が得られ、かつ高効率発光が可能で、さらに高耐久性を有する有機電界発光素子を実現できる。
【００１９】
本発明の他の態様は、第１及び第２電極間に複数の有機化合物層を備える有機ＥＬ素子であり、前記有機化合物層は、上記化学式（ｉ）で表される有機化合物を含む発光層を有し、この発光層はその少なくとも一部の領域又は層内全域に、上記化学式（３）で表され、式中のＲ₁〜Ｒ₇の少なくとも２以上が化学式（４）で示される置換基より構成される有機化合物を含有することである。
【００２０】
また以上において、化学式（４）の末端基Ｑとしては、下記化学式（５）
【化９】

で示される構成を採用することができる。
【００２１】
化学式（ｉ）に示す有機化合物と化学式（３）に示す有機化合物とは同一層中に存在した場合にも共に発光する。従って、同一発光層中で、化学式（ｉ）の有機化合物に起因した青色の光と、化学式（３）の有機化合物に起因した橙色の光を得ることができる。この２種類の有機化合物のうち、化学式（ｉ）に示す化合物はホスト材料として用いることができ、また化学式（３）に示す化合物は、上記ホスト材料中にドープされるゲスト材料として用いることができる。
【００２２】
特に、発光層全域において、化学式（ｉ）に示す有機化合物と、化学式（３）に示す有機化合物とを含む構成の場合、発光層全域で青色と橙色の発光が得られる。よって二つの発光色の発光位置が異なる積層型の素子と比較すると、色度の視野角依存性を著しく改善することができる。また、積層型では輝度を変化させたときに印加される電界が変化することにより再結合領域が変動し、そのため、色度が輝度依存性を示す可能性がある。しかし、発光層全域で異なる２色が発光する構成とすれば、二つの発光色の発光位置が相対的にみて変化しないので、色度の輝度依存性を示さない。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いてこの発明の好適な実施の形態（以下実施形態という）について説明する。
【００２４】
図１は本発明に係る青色あるいは白色発光を示す有機ＥＬ素子の概略断面構成を示している。図１において、ガラスなどの透明基板１０の上に透明電極としてＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等を用いた陽極１２が形成され、その上に多層構造の有機化合物層２００が形成され、この有機化合物層２００の上に金属材料として、例えばＬｉＦとＡｌを用いて陰極１４が形成されている。各層は、基板側から順に、例えば真空蒸着によって積層される。有機化合物層２００は、少なくとも発光層３０を備え、発光層の単層構造の他、正孔輸送層と発光層との積層構造、発光層と電子輸送層との積層構造、正孔輸送層及び発光層及び電子輸送層の積層構造などを取りうることができる。図１の例では、この有機化合物層２００は、陽極１２側から順に正孔注入層２０、正孔輸送層２２、発光層３０及び電子輸送層２８が積層されている。
【００２５】
［実施形態１］
実施形態１に係る有機ＥＬ素子では、上記発光層３０が下記化学式（ｉ）
【化１０】

（但し式中のＲ_２１〜Ｒ_２６は任意の置換基、ｑ_２１〜ｑ_２３は、０〜９の整数）に示す有機化合物を含み、青色蛍光色素がゲスト材料としてドープされている。この発光層３０に対し、陰極１４から電子が注入され、陽極１２から正孔が注入されると正孔と電子が上記化合物（ｉ）中で再結合し励起子が生成され、そのエネルギーがゲストの蛍光色素に移動し、蛍光材料に起因した青色発光が得られる。
【００２６】
ここでこの蛍光色素としては下記化学式（２）
【化１１】

で表されるような有機化合物を用いることができる。
【００２７】
また正孔輸送層としては、特にこれに限られるものではないが、下記化学式（１）
【化１２】

（但し式中のＡｒ_３１〜Ａｒ_３３は任意のアリール基または芳香族へテロ環基を示す。）
で表される有機化合物を採用することができる。具体的には、後述する化学式（８）などに表されるＴＰＴＥなどが挙げられる。
【００２８】
［実施形態２］
実施形態２に係る有機ＥＬ素子は、上記発光層３０が第１発光層と第２発光層とからなる２層構造を備える。この発光層３０のうち第１発光層（ここでは電子輸送層２８側に形成）は、上記化学式（ｉ）（但し式中のＲ_２１〜Ｒ_２６は任意の置換基、ｑ_２１〜ｑ_２３は、０〜９の整数）に示す有機化合物を含む。また、第２発光層（正孔輸送層２２側に形成）は、下記化学式（３）
【化１３】

で表される有機化合物（式中のＲ_１〜Ｒ_７の少なくとも２以上は化学式（４）で示される置換基）を含む。
【００２９】
このような２層構造の発光層３０に対し、陰極１４から電子が注入され、陽極１２から正孔が注入されると上記化学式（ｉ）に示される有機化合物に起因した青色発光が第１発光層（青色発光層）で得られ、かつ上記化学式（３）で示される有機化合物に起因した橙色発光が第２発光層（橙色発光層）で得られる。両発光層で得られる青色と橙色とは補色関係にあるため、この２色が対応する第１及び第２発光層で得られることで本実施形態２に係る有機ＥＬ素子は、白色発光が実現される。
【００３０】
［実施形態３］
次に、実施形態３に係る有機ＥＬ素子について説明する。実施形態２と相違する点は、発光層３０の構成である。実施形態２では、発光層は、青色発光層（第１発光層）と橙色発光層（第２発光層）の２層構造であったが、実施形態３に係る有機ＥＬ素子において、発光層３０は、上記化学式（ｉ）に示される有機化合物をホスト材料として含有し、この発光層の一部の領域（ドーピング発光層）に上記化学式（３）に示される有機化合物をゲスト材料として含有した構成である。
【００３１】
ここで、発光層３０の一部領域に含むとは、特に、積層方向の特定位置の面内において化学式（３）の有機化合物が含まれていることを意味している。このような発光層３０のドーピング発光層は、例えば図１において正孔輸送層２２の形成後、ホスト材料である化学式（ｉ）の有機化合物の蒸着と同時に、ゲスト材料として化学式（３）の有機化合物を蒸着することで得ることができる。正孔輸送層２２上に所定の厚さのドーピング発光層を堆積した後、化学式（３）の有機化合物の蒸着を止め、連続して化学式（ｉ）の有機化合物の単独発光層を堆積する。
【００３２】
このような構成によっても、発光層３０に陰極１４から電子を注入し、陽極１２から正孔を注入すると発光層３０中の単独発光層中で青色の光が得られ、ドーピング発光層では橙色と青色の光が得られる。このため、本実施形態３の有機ＥＬ素子においても、補色関係にある青色と橙色の光が得られ、白色の発光を実現できる。実施形態２と比較して、発光層３０全体の厚さは薄く、その中で２色の光が得られるため、単独発光層領域とドーピング発光層領域とが非常に近接して形成され、色度の視野角依存性を向上することができる。また、発光層３０の形成時、単独発光層及びドーピング発光層のいずれでも化学式（ｉ）の有機化合物を用い、ドーピング発光層を形成するときには、さらに化学式（３）の有機化合物材料を蒸着雰囲気中に加えればよい。
【００３３】
［実施形態４］
上記実施形態３では、発光層３０が単独発光層領域とドーピング発光層領域とを備えているが、本実施形態３に係る有機ＥＬ素子は、発光層３０全体が上記化学式（ｉ）の有機化合物と化学式（３）の有機化合物を含む。具体的には、化学式（ｉ）の化合物をホスト材料として用い、この材料中にゲスト材料としての化学式（３）に示す有機化合物を分散させている。素子の他の構成は上記実施形態３と同一である。このような単層の発光層３０を採用することで、色純度の高い白色発光素子が実現できると共に、発光層３０内の各領域において青色発光と橙色発光が均一に起こるため、色度の視野角依存性を非常に小さくすることができる。また、印加する電界を変化させても再結合領域の位置が変わらないので、発光層３０内での青色と橙色の発光位置は変化せず色度の輝度依存性を非常に小さくすることができる。
【００３４】
[本発明の有機化合物]
次に、上記各実施形態において用いる化学式（ｉ）に示す有機化合物及び化学式（３）に示す有機化合物について詳しく説明する。
【００３５】
（化学式（ｉ）に示す有機化合物）
この化合物は上述のように青色発光を示し、そのガラス転移温度Ｔｇは１６０℃以上で、化学的に安定である。式（ｉ）中のＲ₂₁、Ｒ₂₂、Ｒ₂₃は、それぞれ置換基である。この置換基Ｒ₂₁，Ｒ₂₂，Ｒ₂₃は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基等が好適であり、より好ましくは、アルキル基、アリール基であり、さらに好ましくは、アリール基である。
【００３６】
また、式中のｑ₂₁、ｑ₂₂，ｑ₂₃は、０〜９の整数を表す。ｑ₂₁，ｑ₂₂，ｑ₂₃は、好ましくは０〜３であり、より好ましくは０〜２であり、さらに好ましくは０，１である。ｑ₂₁，ｑ₂₂，ｑ₂₃が２〜９の場合、Ｒ₂₁，Ｒ₂₂，Ｒ₂₃は同一または互いに異なってもよい。
【００３７】
また、式（ｉ）中のＲ₂₄，Ｒ₂₅，Ｒ₂₆ は置換基を表し、置換基としては、前記Ｒ₂₁で説明した基が挙げられる。Ｒ₂₄，Ｒ₂₅，Ｒ₂₆ は好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基である。
【００３８】
上記置換基Ｒ_２１〜Ｒ_２３のより具体的な例としては以下があげられる。アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメチル、エチル、ｉｓｏ−プロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。）、アルケニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばビニル、アリル、２−ブテニル、３−ペンテニルなどが挙げられる。）、アルキニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばプロパルギル、３−ペンチニルなどが挙げられる。）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニル、ｐ−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる。）、アミノ基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１０であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。）、アリールオキシ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシなどが挙げられる。）、ヘテロアリールオキシ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。）、アシル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニル基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニル基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。）、アシルオキシ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。）、アシルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。）、アルコキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、特に好ましくは炭素数２〜１２であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、アリールオキシカルボニルアミノ基（好ましくは炭素数７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、特に好ましくは炭素数７〜１２であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。）、スルホニルアミノ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。）、スルファモイル基（好ましくは炭素数０〜３０、より好ましくは炭素数０〜２０、特に好ましくは炭素数０〜１２であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。）、カルバモイル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。）、アルキルチオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。）、アリールチオ基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。）、ヘテロアリールチオ基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。）、スルホニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられる。）、スルフィニル基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。）、ウレイド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。）、リン酸アミド基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１２であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。）、ヒドロキシ基、メルカプト基、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）、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは炭素数１〜１２であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリルなどが挙げられる。）、シリル基（好ましくは炭素数３〜４０、より好ましくは炭素数３〜３０、特に好ましくは炭素数３〜２４であり、例えばトリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる。）などが挙げられる。これらの置換基は更に置換されてもよい。以上説明した化学式（ｉ）に示される有機化合物としては、例えば下記化学式（ｉｉ）〜（ｖｉｉｉ）
【化１４】

【化１５】

【化１６】

【化１７】

【化１８】

【化１９】

【化２０】

に示されるような有機化合物があげられる。
【００３９】
（化学式（３）に示す有機化合物）
この有機化合物は、キノリン誘導体化合物であり、化学式（３）中の置換基Ｒ₁〜Ｒ₇の内，少なくとも２以上は、化学式（４）で表されるｎ個（ｎ：１以上の整数）の二重結合を備える置換基で置換された構造を備える。
【００４０】
また、化学式（４）の末端基Ｑは特に芳香族基（芳香族炭化水素または芳香族複素環基）とすることが好適である。一例としては下記化学式（５）
【化２１】

に示すようなフェニル基が採用可能である。
【００４１】
化学式（４）で置換されていないＲ₁〜Ｒ₇の残りの基は，互いに独立していて、水素原子、または水素原子以外の任意の置換基が採用可能である。例えば、水素原子、水酸基、メルカプト基、ハロゲン原子、アルキル基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、エステル基（アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基）、カルボキシル基（アシルオキシ基）、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、スルホ基、スルホニル基、スルフィニル基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキサム酸基、シリル基などを採用することができる。また、上記化学式（４）で示される置換基以外の基において、Ｒ₁とＲ₂、Ｒ₂とＲ₃、Ｒ₃とＲ₄、Ｒ₄とＲ₅、Ｒ₅とＲ₆、Ｒ₆とＲ₇のいずれかは、互いに結合して芳香族環あるいは脂肪族環を形成する構造でもよく、また芳香族環、またはヘテロ芳香族環、脂肪族環、脂肪族環の置換基として採用可能な置換基は上記に列挙した特性基と同様である。
【００４２】
化学式（４）において置換基R_nとR’_nは任意の特性基が採用可能であり、互いに独立していて、例えば水素原子、水酸基、メルカプト基、ハロゲン原子、アルキル基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、エステル基（アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基）、カルボキシル基（アシルオキシ基）、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、スルホ基、スルホニル基、スルフィニル基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキサム酸基、シリル基などを採用することができる。化学式（４）のｎの数が２以上の場合、二重結合の置換基R_nとR’_nは全て同じ、または全て相違、或いは一部同一のいずれでもよい。
【００４３】
末端基Ｑは上記化学式（５）で示すようなフェニル基に代表される芳香族基（芳香族炭化水素または芳香族複素環基）が好適である。末端基Ｑの置換基Ｒ_Q（置換基Ｒ１₈〜Ｒ₁₂）は特に限定されないが、互いに独立していて、例えば水素原子、水酸基、メルカプト基、ハロゲン原子、アルキル基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、エステル基（アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基）、カルボキシル基（アシルオキシ基）、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、スルホ基、スルホニル基、スルフィニル基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキサム酸基、シリル基などを採用することができる。また、隣接する置換基Ｒ_Q同士（例えばＲ₈とＲ₉、Ｒ₉とＲ₁₀、Ｒ₁₀とＲ₁₁、Ｒ₁₁とＲ₁₂）が互いに結合して芳香族環あるいは脂肪族環を形成する構造でもよく、また芳香族環、またはヘテロ芳香族環、脂肪族環、脂肪族環の置換基として採用可能な置換基はＲ₁〜Ｒ₇に採用可能であるとして以上に列挙した特性基と同様である。
【００４４】
化学式（３）の置換基Ｒ₁〜Ｒ₇のうち、少なくとも２つが化学式（４）で表される置換基である。残りの置換基は特に限定されないが、少なくとも１つに電子吸引性の置換基を導入することが好ましい。
【００４５】
化学式（５）の置換基Ｒ_Qは特別に限定されるものではないが、電子供与性の置換基であることが好ましい。電子供与性の置換基としては、例えば、アミノ基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキル基、またはアルキル基で置換されたアミノ基などが挙げられる。
【００４６】
以上説明した化学式（３）に示される有機化合物としては、例えば下記化学式（６）
【化２２】

に示されるような有機化合物があげられる。
【００４７】
この化学式（６）などのように一般式（３）で表される有機化合物は、電子輸送性発光層のホストとして用いられるＡｌｑ中にドープしても、正孔輸送層として用いられる芳香族三級アミン中にドープしても５５０ｎｍ〜６００ｎｍ付近にピーク波長を有する橙色の光を高効率で発光する。また、融点も高く（２2１℃）、化学的にも安定である。
【００４８】
【実施例】
［実施例１］
（実施例１−１：化学式（ｉｉ）の有機化合物に下記化学式（７）の蛍光色素をドープした青色発光素子）
発光層に化学式（ｉ）で表され有機化合物として、下記化学式（ｉｉ）
【化２３】

に示す有機化合物を用い、上述の一般式（２）で表されるゲストの蛍光色素として下記化学式（７）
【化２４】

に示す有機化合物を３．８％ドープした図２に示す断面構造を有する有機ＥＬ素子を作製した。
【００４９】
まず、ＩＴＯの透明電極（陽極）が予め形成されているガラス基板上に、真空蒸着（７×１０^−５Ｐａ）により、正孔注入層（ＣｕＰｃ：銅フタロシアニン）を１５ｎｍ、続いて、正孔輸送層を３５ｎｍ堆積した。正孔輸送層としては一般式（１）で示される化合物として、下記化学式（８）
【化２５】

に示すようなＴＰＴＥを材料に用いた。
【００５０】
次いで、青色発光層の材料として上記化学式（ｉｉ）に示す有機化合物を用い２０ｎｍの発光層を化学式（７）の化合物と同時蒸着により堆積し、さらに、電子輸送層の材料として下記化学式（９）
【化２６】

で表される有機化合物を４０ｎｍ蒸着した。
【００５１】
さらにこの後、ＬｉＦを０．５ｎｍ、Ａｌを１５０ｎｍ蒸着し積層構造の金属電極（陰極）を形成し、素子部を作製した。この素子部が形成されたものを、高真空排気したチャンバーに搬送し、チャンバー内を窒素置換した後、エポキシ樹脂を用いて金属製の封止キャップの端部を透明電極の表面に接着し密封した。
【００５２】
この素子に１１ｍＡ／ｃｍ²の直流電流を流したところ、８６３ｃｄ／ｍ²の発光を得た。発光色は、CIE色度座標においてＸ＝０．１８１,Ｙ＝０．３３８であった。ELスペクトルを図３に示す。470ｎｍ付近のピークが化学式(７)に示した有機化合物からの発光ピークである。ＮＴＳＣ標準の青色発光色の色度座標X=0.14,Y=0.08に比べてY方向のずれが大きいものの、青色発光を呈する。
【００５３】
（実施例１−２：化学式（ｉｉ）の有機化合物に下記化学式（１０）の蛍光色素をドープした青色発光素子）
発光層に化学式（ｉ）で表され有機化合物として、化学式（ｉｉ）に示す有機化合物を用い、化学式（２）で表されるゲストの蛍光色素として下記化学式（１０）
【化２７】

に示す有機化合物を２．３％ドープした有機ＥＬ素子を作製した。図４はこの素子の断面構造を示す。実施例１−１と異なる点は、ドープする蛍光色素材料であり、他は共通するので説明を省略する。
【００５４】
この素子に１１ｍＡ／ｃｍ²の直流電流を流したところ、６６９ｃｄ／ｍ²の発光を得た。発光色は、CIE色度座標においてＸ＝０．１５５，Ｙ＝０．２１３であった。ELスペクトルを図５に示す。４７５ｎm付近のピークが化学式(１０)に示した有機化合物からの発光ピークであり，色純度に優れた青色発光を呈した。
【００５５】
（実施例１−３：化学式（ｉｉ）の有機化合物に化学式（１１）の蛍光色素ペリレンをドープした青色発光素子）
発光層に化学式（ｉ）で表される有機化合物として、上記化学式（ｉｉ）に示す有機化合物を用い、ゲストの蛍光色素として下記化学式（１１）
【化２８】

に示す有機化合物を０．２％ドープした有機ＥＬ素子を作製した。図６はこの素子の断面構造を示す。実施例１−１と異なる点は、ドープする蛍光色素材料と電子輸送層材料であり、電子輸送層としてＡｌｑ（アルミキノリノール錯体）の下記化合物（１２）
【化２９】

を用いた他は、共通するので説明を省略する。
【００５６】
この素子に１１ｍＡ／ｃｍ²の直流電流を流したところ、505cd/m²の発光を得た。発光色は、CIE色度座標においてＸ＝０．１５５，Ｙ＝０．２３４であった。ELスペクトルを図７に示す。460ｎｍと４９０ｎｍ付近のピークが化学式（１１)に示した有機化合物からの特徴的な発光ピークであり，色純度に優れた青色発光を呈した。
【００５７】
[比較例]
（比較例１：化学式(ｉ)の有機化合物を用いた青色発光素子）
発光層に化学式(ｉ)で表される有機化合物として、下記化学式（ｉｉ）に示す有機化合物を用い、図８に示すような断面構造を有する有機ＥＬ素子を作製した。実施例１−１〜１−３と異なる点は，化学式（ｉｉ）で表される有機化合物の発光層Ａ中に蛍光色素をドープ材料として含有しないことであり，電子輸送材料として化学式（９）を用いたことであり，他は共通するので説明を省略する。
【００５８】
以上のようにして作製した有機ＥＬ素子に１１ｍＡ／ｃｍ²の直流電流を流したところ、５４５ｃｄ／ｍ²の発光を得た。発光色は、ＣＩＥ色度座標においてＸ＝０．１７９，Ｙ＝０．３０３であった。図９は、この比較例１に係る素子のＥＬスペクトルを示す。図９において、４７５ｎｍ付近のピークが上記化学式（ｉｉ）に示した有機化合物からの発光ピークである。ＮＴＳＣ標準の青色発光色の色度座標Ｘ＝０．１４，Ｙ＝０．０８に比べてＹ方向のずれが大きいものの、青色発光を呈する。しかしながら，ＥＬピークの半値幅が広いために，青色発光素子として使用するためには，青色のフィルターを用いるなどの対策が必要である。
【００５９】
実施例１−１〜１−３と比較例１の有機ＥＬ素子において，１１ｍＡ／ｃｍ²のＤＣ電流を流したときの素子の発光輝度，視感効率，色度座標を表１に示す。
【００６０】
【表１】

青色蛍光色素のドープの効果で，高輝度化している。また，蛍光色素のドープすることによる駆動電圧も上昇も少ないことから電圧を考慮した視感効率も比較例１と比べて実施例１−１〜１−３は，１．２から１．８倍に向上した。ホスト材料である化合物式（ｉｉ）から蛍光色素へエネルギーが効率よく伝達したためである。
【００６１】
また、実施例１−１〜１−３と比較例１の素子の初期輝度が２４００ｃｄ／ｍ²になるように電流駆動して耐久試験を実施した。その結果を図１０に示す。実施例の素子では，比較例１のノンドープ素子に比べて，輝度が半減するときの時間（半減寿命）が大幅に改善した。また，2400cd/m²と高輝度どの寿命測定では，電流による素子の温度も上昇しているので，蛍光色素をドープすることで，高温での安定性も増していると判断できる。
【００６２】
［実施例２］
（実施例２−１：化学式（３）の有機化合物を用いた橙色発光素子）
（２−１ａ）化学式（１３）の有機化合物を使用
この実施例２−１ａでは、発光材料（ここではゲスト材料）として、上記一般式（３）で表される有機化合物として下記化学式（１３）
【化３０】

に示す有機化合物を用いた。図１１はこの実施例２−２ａに係る有機ＥＬ素子の断面構造を示している。上記実施例１−１〜１−３と相違する点は、正孔輸送層、発光層および電子輸送層の厚さと、発光層および電子輸送層の材料であり、他は共通するので説明を省略する。正孔輸送層は、上記化学式（８）に示すＴＰＴＥを材料として用い３５ｎｍの厚さに蒸着によって形成し、電子輸送層は、化学式（１２）のキノリノールアルミ錯体（Ａｌｑ３）を材料とし、以下の発光層の上に６０ｎｍの厚さに蒸着によって形成した。発光層は、正孔輸送層と同じ材料であるＴＰＴＥをホスト材料として用い、このホスト材料中に上記化学式（１３）に示す有機化合物を０．８％ドープして形成されている。すなわち、上記正孔輸送層の電子輸送層との界面から１０ｎｍの領域に化学式（１３）に示す有機化合物が０．８％ドープされ、この１０ｎｍの厚さの領域が発光層Ｂを構成している。
【００６３】
得られた実施例２−１ａに係る有機ＥＬ素子に、１１ｍＡ／ｃｍ²の直流電流を流したところ、６００ｃｄ／ｍ²の発光を得た。発光色は、橙色の発光を呈し、ＣＩＥ色度座標においてＸ＝０．４６８，Ｙ＝０．４８７であった。図１２は、この素子のＥＬスペクトルを示す。図１２からもわかるように５８０ｎｍ付近に発光ピークを有する橙色の発光が得られている。
【００６４】
（２−１ｂ）化学式（１４）の有機化合物を使用
この実施例２−１ｂでは、発光層の発光材料（ここではゲスト材料）として、上記一般式（３）で表される有機化合物として下記化学式（１４）
【化３１】

に示す有機化合物を用いた。上記実施例２−１ａと同様に正孔輸送層の電子輸送層との界面から１０ｎｍの領域に、ホスト材料であるＴＰＴＥに対して化学式（１４）の有機化合物を１．０％ドープして発光層Ｂを形成した。この実施例２−１ｂに係る有機ＥＬ素子は、発光材料として化学式（１３）で表される有機化合物の代わりに上記のような化学式（１４）で表される有機化合物をドープした以外は、実施例２−１ａの有機ＥＬ素子と同じ構成である（断面構造は図１１参照）。
【００６５】
実施例２−１ｂに係る有機ＥＬ素子に１１ｍＡ／ｃｍ²の直流電流を流したところ、６７６ｃｄ／ｍ²の発光を得た。発光色は、黄橙色の発光を呈し、ＣＩＥ色度座標においてＸ＝０．４３３，Ｙ＝０．５１６であった。図１３は、この素子のＥＬスペクトルを示しており、５６０ｎｍ付近に発光ピークが得られている。
【００６６】
図１４は、比較例１の有機ＥＬ素子および実施例２−１ａおよび２−１ｂの有機ＥＬ素子でそれぞれ得られた発光色の色度座標を示している。比較例１のように化学式（ｉｉ）に示す有機化合物に起因した発光（青色発光）と、実施例２−１ａのように化学式（１３）に起因した発光あるいは実施例２−１ｂのように化学式（１４）に示す有機化合物に起因した発光とで２色の補色を利用する場合、それらの組合せから得られる発光は、図１４に示した、比較例１の素子の発光色の色度座標と、実施例２−１ａ又は１ｂの素子の発光色の色度座標とを結んだ直線上のいずれか色度を示すものと考えられる。
【００６７】
ここで、図１４の中央領域に記載した曲線に囲まれた領域は、ＣＩＥ色度座標中、「およそ白色を示す領域」である。青色発光層として化学式（ｉｉ）で表される有機化合物を青色発光材料として用い、かつ青色発光を呈する他の色素をこの材料中にドープしない場合には、橙色発光材料として化学式（１３）の有機化合物を用いた方（実施例２−１ａ）が、実施例２−１ｂよりも、上記図１４に示す白色を示す領域と重なる部分が多いことがわかる。従って、実施例２−１ａのように橙色発光材料としては、化学式（１３）の有機化合物の方が化学式（１４）の有機化合物よりも、容易に白色に近い発光を得ることが可能であることがわかる。
【００６８】
なお、図１４に示した「およそ白色を示す領域」は、ＪＩＳＺ８１１０に記載されている参考付図１「系統色名の一般的な色度区分」に示された黄みの白、緑みの白、青みの白および紫みの白を含んだ白色の領域である。
【００６９】
また、青色発光層として、化学式（ｉｉ）の有機化合物をホスト材料として用い、実施例１−１，１−２，又は１−３に示すように，ここに青色発光を呈する他の色素をゲストとしてドープした場合には、青色の色純度をより向上させることも可能となる（ＮＴＳＣ標準に近づく）。そして、このような場合には、橙色発光材料として、化学式（１４）の有機化合物を用いても白色発光を得ることが可能となる。
【００７０】
（実施例２−２：化学式（ｉｉ）の有機化合物と化学式（１３）の有機化合物とを用いた白色発光）
図１５は、実施例２−２に係る有機ＥＬ素子の断面構造を示している。本実施例２−２では、青色発光層（発光層Ａ）に，上記比較例１と同じ化学式（ｉｉ）の有機化合物を用いている。また橙色発光層（発光層Ｂ）には、正孔輸送層（ＴＰＴＥ）と同一材料であるＴＰＴＥをホスト材料とし、ゲスト材料として上記実施例２−１ａで用いた化学式（１３）の有機化合物を採用した。この発光層Ｂは、正孔輸送層の青色発光層Ａとの界面から５ｎｍの領域に化学式（１３）の有機化合物を１．０％ドープして形成した。電子輸送層には、上記比較例１と同様、上記化学式（９）で表される有機化合物を用いた。
【００７１】
【表２】

上記表２には、得られた実施例２−２に係る有機ＥＬ素子に０．１１ｍＡ／ｃｍ²、１．１ｍＡ／ｃｍ²、１１ｍＡ／ｃｍ²の直流電流を流したときの輝度と発光色のＣＩＥ色度座標を示している。また、図１６は、この実施例２−２に係る素子のＣＩＥ色度座標を示している。図１６より、得られた発光色の色度座標は、いずれの電流条件においても、比較例１で得られた素子の青色発光の色度座標と実施例２−１ａで得られた素子の橙色発光の色度座標とを結んだ直線上に位置することがわかる。また、本実施例２−２では、電流が小さく輝度が低いときには青色成分が強く、電流を増し輝度が高くなるにつれて橙色成分が強くなり、色度の輝度（電流）依存性があるが、およそ白色を示す領域に収まっている。このような色度の輝度依存性は、陽極と陰極との間に供給する電流（電圧）を変化させることにより発光領域が変化することに起因すると考えられる。以上のことから、色度の輝度依存性がやや大きいものの本実施例２−２で用いた材料の組合せにより良好な白色発光を高効率で得られることがわかる。また、発光層Ｂ、つまりゲスト材料として用いる化学式（１３）の有機化合物をドープする層の厚さやドープ量を最適化することにより、色度の輝度依存性を小さくすることが可能であると考えられる。
【００７２】
［比較例］
（比較例２−１：ルブレンを正孔輸送層中にドープした素子の作製および素子の発光特性）
比較例２−１として、正孔輸送層の電子輸送層との界面から５ｎｍの領域にルブレンを４．７％ドープした有機ＥＬ素子を作製した。この素子は、実施例２−１ａ，１ｂに示した素子と同構造を有し発光層Ｂにドープした化合物のみが異なる素子である。
【００７３】
得られた素子に１１ｍＡ／ｃｍ²の直流電流を流したところ、９６５ｃｄ／ｍ²の発光を得た。発光色は、黄橙色の発光を呈し、ＣＩＥ色度座標においてＸ＝０．４５１，Ｙ＝０．５２８であった。
【００７４】
図１７では、この比較例２−１に係る有機ＥＬ素子の発光色の色度座標と、比較例１に係る素子の青色の色度座標とをプロットしている。比較例２−１で発光材料として用いたルブレンに起因した発光（橙色光）と、化学式（ｉｉ）に示す有機化合物からの発光（青色光）との２色の補色を利用して白色を得ようとする場合、図１７の中央付近に示した両素子の色度座標を結んだ直線上のいずれかの位置に、この２種類の材料を用いた白色発光素子による発光色度が存在すると考えられる。
【００７５】
図１７からわかるように、この２点を結んだ直線は「およそ白色を示す領域」とほとんど交わらない。従って、比較例２−１で採用したルブレンと、比較例１で採用した化学式（ｉｉ）の有機化合物との組合せでは良好な白色を得ることは期待できない。
【００７６】
（比較例２−２：化学式（ｉｉ）の有機化合物とルブレンとを用いた素子の作製および素子の発光特性）
次に比較例２−２では、青色発光層（発光層Ａ）に上記化学式（ｉｉ）の有機化合物を用いた層を用い、橙色発光層（発光層Ｂ）は、正孔輸送層の青色発光層との界面から５ｎｍの領域にルブレンを５．０％ドープして形成した有機ＥＬ素子を作製した。素子構造は、発光層Ｂとして化学式（１３）の有機化合物の代わりにルブレンをドープした以外は、上記図１５に示した実施例２−２に係る素子構造と同じである。
【００７７】
【表３】

上記表３は、得られた比較例２−２に係る有機ＥＬ素子に０．１１ｍＡ／ｃｍ²、１．１ｍＡ／ｃｍ²、１１ｍＡ／ｃｍ²の直流電流を流したときの輝度と発光色のＣＩＥ色度座標を示す。また、図１８は、表３のように印加直流電流を変化させたときの比較例２−２の有機ＥＬ素子のＣＩＥ色度座標をプロットしている。比較例２−１で説明したように比較例２−２で得られた発光色の色度座標は、図１８に示した２点を結んだ直線上にある。そしてこの比較例２−２の素子は、実施例２−２同様、色度の輝度依存性がある（図１６参照）。低輝度では青白色を示し、高輝度では黄白色を示すが、実施例２−２と相違する点は、比較例２−２では輝度を変化させても良好な白色発光を得ることができないことである。
【００７８】
【表４】

上記表４は、実施例２−２の素子、および、比較例２−２の素子について、０．１１ｍＡ／ｃｍ²から１１ｍＡ／ｃｍ²まで電流を変化させた時の発光色の変化をＣＩＥ色度座標における座標の変化量で表している。表４より、いずれの素子も輝度（電流）による色度の変化が大きいが、比較例２−２の素子に比して実施例２−２の素子の方が変化が小さいことがわかる。
【００７９】
［実施例３］
実施例３として、一般式（ｉ）で表される有機化合物を含む発光層の一部に化学式（１３）で表される有機化合物をドープした白色発光有機ＥＬ素子を作製した。図１９は、この実施例３に係る有機ＥＬ素子の構成を表している。図示するように、青色発光層（発光層Ａ）は、化学式（ｉｉ）で表される有機化合物を蒸着形成し、この青色発光層の正孔輸送層との界面から５ｎｍの領域には、発光層Ｃとして、化学式（１３）で表される有機化合物を１．０％ドープした素子を作製した。電子輸送層には上記実施例２−２と同様化学式（９）で表される有機化合物を用いた。素子構成としては、実施例２−２の素子と発光層の構成以外は同一である。
【００８０】
【表５】

上記表５は、得られた実施例３に係る有機ＥＬ素子に０．１１ｍＡ／ｃｍ²、１．１ｍＡ／ｃｍ²、１１ｍＡ／ｃｍ²の直流電流を流したときの輝度と発光色のＣＩＥ色度座標を示す。また、図２０はＣＩＥ色度座標を示す。実施例３に係る有機ＥＬ素子の場合、各電流条件で得られる発光色の色度座標は、比較例１の素子の色度座標（青色）と実施例２−１ａの素子（橙色）の色度座標とを結んだ直線上にのっていない。これは、本実施例３に係る素子は、化学式（１３）の有機化合物を、正孔輸送層ではなく青色発光層にドープしており、化学式（１３）の有機化合物の発光スペクトルがホスト材料依存性を有するためであると考えられる。
【００８１】
本実施例３に係る素子は、図２０からもわかるように低輝度では青色を呈したが、数十ｃｄ／ｍ²以上の輝度では、青みを帯びた白色発光を呈した。化学式（13）の有機化合物のドープ量の調整や、あるいは、ドープした層の厚さを変えることで発光色の最適化を図ることが可能である。
【００８２】
［実施例４］
実施例４として、一般式（ｉ）で表される有機化合物を含む発光層の全域に化学式（３）で表される有機化合物をドープした白色発光有機ＥＬ素子を作製した。図２１は、この実施例４に係る素子の構成を示している。図１９に示した上記実施例３の素子とは発光層の構成を以外は同一である。本実施例４では、発光層Ｄは単層であり、この発光層Ｄは、化学式（ｉｉ）で表される有機化合物をホスト材料として用い、また、化学式（１３）で表される有機化合物をゲスト材料として用いホスト中に０．２％ドープして作製している。発光層Ｄ内で、このゲスト材料のドープ（分散）割合は一定である。
【００８３】
【表６】

上記表６は、実施例４に係る有機ＥＬ素子に０．１１ｍＡ／ｃｍ²、１．１ｍＡ／ｃｍ²、１１ｍＡ／ｃｍ²の直流電流を流したときの輝度と発光色のＣＩＥ色度座標を示す。また、図２２は、この実施例４に係る素子のＣＩＥ色度座標を示す。この実施例４に係る素子においても、化学式（１３）で表される有機化合物を化学式（ｉｉ）で表される有機化合物中にドープしていることから、図２２に示すように発光色の色度座標は図中の直線上にはのらず、一層「およそ白色を示す領域」、即ち一層目的とする高純度の白色に近づいている。さらに、表６及び図２２に示されるように、電流条件を変化させても、色度の変化が非常に小さく、色度の輝度依存性が極めて小さいことがわかる。このように、本実施例４の素子は、色度変化が少なくかつ白色としても極めて良好な白色を呈することができる。
【００８４】
また、本実施例４に係る有機ＥＬ素子をＤＣ低電流駆動にて初期輝度２４００ｃｄ／ｍ²で輝度が半減するまで駆動した後、１１ｍＡ／ｃｍ²の電流を流し、発光色の色度座標を測定した。輝度半減前後での色度座標を図２３に示す。図２３には、比較のため、実施例２−２の素子に対して同様の測定をした結果も示した。この図から、本実施例４の場合には、輝度半減後の色度ずれも極めて小さいことがわかる。
【００８５】
以上のことから、実施例４の青色発光層全層に化学式（１３）で表される有機化合物をドープする方法が、色度の輝度依存性や駆動時間依存性を最も小さくでき、本発明形態の中で最も好ましい方法であることがわかる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明においては、化学式（ｉ）で表される化合物に蛍光色素を０．１ｍｏｌ％〜１０ｍｏｌ％含有させることで高効率長寿命の青色有機ＥＬ素子が実現できる。また，化学式（ｉ）で表される化合物と化学式（３）で表される化合物とを組み合わせて用いることで、青色発光と橙色発光を同時に同一発光面内で得ることができ、色純度に優れた白色発光が達成でき、かつ、高効率で高耐久性を有する白色発光素子が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る有機ＥＬ素子の概略断面構成を示す図である。
【図２】実施例１−１に係る青色発光素子の断面構成を示す図である。
【図３】実施例１−１に係る青色発光素子のＥＬスペクトルを示す図である。
【図４】実施例１−２に係る青色発光素子の断面構成を示す図である。
【図５】実施例１−２に係る青色発光素子のＥＬスペクトルを示す図である。
【図６】実施例１−３に係る青色発光素子の断面構成を示す図である。
【図７】実施例１−３に係る青色発光素子のＥＬスペクトルを示す図である。
【図８】比較例１に係る青色発光素子の断面構成を示す図である。
【図９】比較例１に係る青色発光素子のＥＬスペクトルを示す図である。
【図１０】実施例１−１，１−２及び１−３と比較例１に係る青色発光素子の動作寿命を示す図である。
【図１１】実施例２−１ａに係る橙色発光素子の断面構造を示す図である。
【図１２】実施例２−１ａに係る橙色発光素子のＥＬスペクトルを示す図である。
【図１３】実施例２−１ｂに係る橙色発光素子のＥＬスペクトルを示す図である。
【図１４】比較例１，実施例２−１ａ及び２−１ｂの各素子の発光色のＣＩＥ色度座標である。
【図１５】実施例２−２に係る白色発光素子の断面構造を示す図である。
【図１６】実施例２−２の素子の白色光のＣＩＥ色度座標である。
【図１７】比較例１及び比較例２−１の各素子の発光色のＣＩＥ色度座標である。
【図１８】比較例２−２の素子の発光色のＣＩＥ色度座標である。
【図１９】実施例３の白色発光素子の断面構造を示す図である。
【図２０】実施例３の素子の発光色のＣＩＥ色度座標である。
【図２１】実施例４の白色発光素子の断面構造を示す図である。
【図２２】実施例４の素子の発光色のＣＩＥ色度座標である。
【図２３】実施例４と実施例２−２の各素子の輝度半減前後におけるＣＩＥ色度座標である。
【符号の説明】
１０基板、１２陽極（透明電極）、１４陰極（金属電極）、２０正孔注入層、２２正孔輸送層、２８電子輸送層、３０発光層、２００有機化合物層。

Claims

第１及び第２電極間に有機化合物層を備える有機電界発光素子であって、
前記有機化合物層は、下記化学式（ｉ）

（但し式中のＲ_２１〜Ｒ_２６は任意の置換基、ｑ_２１〜ｑ_２３は、０〜９の整数）で表される有機化合物を含む第１発光層と、
下記化学式（３）

で表され、式中のＲ_１〜Ｒ_７の少なくとも２以上が化学式（４）で示される置換基（但し式中のＲ_ｎとＲ’_ｎは任意の置換基、ｎは１以上の整数、Ｑは芳香族基）より構成され、残りのＲ_１〜Ｒ_７は互いに独立して、水素原子、水酸基、メルカプト基、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルボキシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、スルホ基、スルホニル基、スルフィニル基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキサム酸基、またはシリル基を表す有機化合物を含む第２発光層と、
を有することを特徴とする有機電界発光素子。
第１及び第２電極間に少なくとも１つの有機化合物層を備える有機電界発光素子であり、
前記有機化合物層は、下記化学式（ｉ）

（但し式中のＲ_２１〜Ｒ_２６は任意の置換基、ｑ_２１〜ｑ_２３は、０〜９の整数）で表される有機化合物を含む発光層を有し、該発光層の少なくとも一部の領域では、さらに、下記化学式（３）

で表され、式中のＲ_１〜Ｒ_７の少なくとも２以上が化学式（４）で示される置換基（但し式中のＲ_ｎとＲ’_ｎは任意の置換基、ｎは１以上の整数、Ｑは芳香族基）より構成され、残りのＲ_１〜Ｒ_７は互いに独立して、水素原子、水酸基、メルカプト基、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルボキシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、スルホ基、スルホニル基、スルフィニル基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキサム酸基、またはシリル基を表す有機化合物を含有することを特徴とする有機電界発光素子。
請求項１又は請求項２に記載の有機電界発光素子において、
前記化学式（４）中のＱは、下記化学式（５）

（但し式中のＲ_８〜Ｒ_１２は任意の置換基）で表されることを特徴とする有機電界発光素子。
請求項１〜３のいずれか一つに記載の有機電界発光素子において、前記化学式（４）中のｎが、２以上であることを特徴とする有機電界発光素子。