JPH09289081A

JPH09289081A - 有機電界発光素子

Info

Publication number: JPH09289081A
Application number: JP8101293A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kanai; 浩之金井
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1996-04-23
Filing date: 1996-04-23
Publication date: 1997-11-04

Abstract

(57)【要約】【課題】陽極２ａ、正孔輸送層３、有機電子輸送層４
及び陰極２ｂを順次積層した有機電界発光素子におい
て、発光スペクトルの半値全幅の小さい素子を提供す
る。【解決手段】発光層としての正孔輸送層３及び／又は
有機電子輸送層４に、一般式（Ｉ）のピロメテン−ＢＦ
₂ 錯体をドープする（Ｒ¹ 〜Ｒ⁷ は水素、メチル等）。【化１０】【効果】半値幅の小さい有機電界発光素子により、Ｒ
ＧＢのスペクトルの重量が減少しフルカラーの制御が容
易になる。カラーフィルターでＲＧＢを取り出す際は、
フィルターで切り捨てられる部分が減少するため、発光
に寄与する成分が増加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は有機電界発光素子に
関するものであり、詳しくは、陽極、正孔輸送層、有機
電子輸送層及び陰極の層構成からなる有機電界発光素子
に電界をかけて光を放出する薄膜型デバイスに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄膜型の電界発光（ＥＬ）素子と
しては、無機材料のII−VI族化合物半導体であるＺｎ
Ｓ、ＣａＳ、ＳｒＳ等に、発光中心であるＭｎや希土類
元素（Ｅｕ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｓｍ等）をドープしたものが
一般的であるが、上記の無機材料から作製したＥＬ素子
は、１）交流駆動が必要（５０〜１０００Ｈｚ）、２）駆動電圧が高い（〜２００Ｖ）、３）フルカラー化が困難（特に青色が問題）、４）周辺駆動回路のコストが高い、という問題点を有している。

【０００３】これに対して、近年、上記問題点の改良の
ため、有機薄膜を用いたＥＬ素子の開発が行われるよう
になった。特に、発光効率を高めるために電極からのキ
ャリアー注入効率の向上を目的とした電極種類の最適化
を行い、芳香族ジアミンからなる有機正孔輸送層と８−
ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体からなる有機発
光層を設けた有機電界発光素子の開発（Ａｐｐｌ．Ｐｈ
ｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５１巻，９１３頁，１９８７年）に
より、従来のアントラセン等の単結晶を用いた電界発光
素子と比較して発光効率の大幅な改善がなされている。

【０００４】また、有機電界発光素子に蛍光性の高い材
料をドープすることにより、発光色を変化させたり、高
効率化を行ったりすることが可能とされ、このような蛍
光性の高い材料として、色素レーザーで使用されるクマ
リン系化合物（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ，６５巻、１９
８９年）、キナクリドン等の顔料系化合物（特開平３−
２５５１９０号公報）やルブレン（特開平４−３３５０
８７号公報）等が報告されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の有機電界発光素
子は、一般に、そのスペクトルが幅の広いものとなって
いる。このため、ＲＧＢ（ｒｅｄ−ｇｒｅｅｎ−ｂｌｕ
ｅ）によるフルカラー画像の再現を行う上においては、
スペクトル幅が広いことからスペクトルの重畳が起こ
り、色彩再現に影響を及ぼすという問題がある。また、
カラーフィルターを使用してＲＧＢを得る上でも、利用
されない光のスペクトル成分が存在し、光の利用効率が
減少する等の問題もある。

【０００６】このようなことから、有機電界発光素子は
高効率、高制御性のフルカラーパネル光源の実用化のた
めには多くの問題を抱えているのが実状である。

【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決するため
に、発光スペクトルの半値全幅（以下「ＨＭＦＷ」と略
する。）が小さい有機電界発光素子を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の有機電界発光素
子は、陽極、正孔輸送層、有機電子輸送層及び陰極を順
次積層してなる有機電界発光素子において、該正孔輸送
層及び／又は有機電子輸送層が、下記一般式（１）で表
されるピロメテン−ＢＦ₂ 錯体を含有することを特徴と
する。

【０００９】

【化２】

【００１０】（式中、Ｒ¹ ，Ｒ² ，Ｒ³ ，Ｒ⁴ ，Ｒ⁵ ，
Ｒ⁶ 及びＲ⁷ は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル
基、アラルキル基、アルケニル基、シアノ基、置換基を
有していてもよいアミノ基、アミド基、アルコキシカル
ボニル基、アルキルカルボニルオキシアルキル基、カル
ボキシル基、アルコキシ基、置換基を有していてもよい
芳香族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい芳
香族複素環基を示す。）本発明に従って、有機発光層となる正孔輸送層及び／又
は有機電子輸送層に、上記特定のピロメテン−ＢＦ₂ 錯
体を含有させることにより、ＨＭＦＷの小さい有機電界
発光素子を得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の有機電界発光素子
の実施の形態について添付図面に従い説明する。

【００１２】図１は本発明の有機電界発光素子の構造例
を模式的に示す断面図であり、１は基板、２ａ、２ｂは
導電層、３は正孔輸送層、４は有機電子輸送層を各々示
す。

【００１３】基板１は本発明の有機電界発光素子の支持
体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金属
箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられる
が、これらのうちガラス板や、ポリエステル、ポリメタ
アクリレート、ポリカーボネート、ポリサルホンなどの
透明な合成樹脂基板が好ましい。

【００１４】基板１上には導電層２ａが設けられるが、
この導電層２ａとしては、通常、アルミニウム、金、
銀、ニッケル、パラジウム、テルル等の金属、インジウ
ム及び／又はスズの酸化物、亜鉛の酸化物などの金属酸
化物やヨウ化銅、カーボンブラック、或いは、ポリ（３
−メチルチオフェン）等の導電性高分子などにより構成
される。

【００１５】導電層２ａの形成は、通常、スパッタリン
グ法、真空蒸着法などにより行われることが多いが、銀
などの金属微粒子或いはヨウ化銅、カーボンブラック、
導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末などの
場合には、これらの粒子を適当なバインダー樹脂溶液に
分散し、基板上に塗布することにより形成することもで
きる。更に、導電性高分子の場合は電解重合により直接
基板上に薄膜を形成したり、基板上に塗布して形成する
こともできる（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６０
巻，２７１１頁，１９９２年）。

【００１６】導電層２ａは異なる物質の積層構造とする
ことも可能である。

【００１７】導電層２ａの厚みは、必要とする透明性に
より異なるが、透明性が必要とされる場合は、可視光の
透過率が６０％以上、好ましくは８０％以上とすること
が望ましく、この場合、導電層２ａの厚みは、通常、５
〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜５００ｎｍ程度であ
る。

【００１８】導電層２ａが不透明でよい場合は、導電層
２ａの材質は基板１と同一でもよい。また、導電層を上
記導電層構成材料とは異なる他の物質で積層することも
可能である。

【００１９】図１の例では、導電層２ａは陽極（アノー
ド）として正孔注入の役割を果たすものである。

【００２０】一方、導電層２ｂは陰極（カソード）とし
て、有機電子輸送層４に電子を注入する役割を果たす。
導電層２ｂとして用いられる材料は、前記導電層２ａの
導電層構成材料を用いることが可能であるが、効率よく
電子注入を行うためには、仕事関数の低い金属が好まし
く、スズ、マグネシウム、インジウム、アルミニウム、
銀等の適当な金属又はそれらの合金が用いられる。

【００２１】導電層２ｂの膜厚及び形成方法は、通常、
導電層２ａの場合と同様である。

【００２２】また、図１には示してはいないが、導電層
２ｂの上に更に基板１と同様の基板を設けることもでき
る。但し、導電層２ａと導電層２ｂの少なくとも一方は
透明性が良いことがＥＬ素子としては必要である。この
ことから、導電層２ａ及び導電層２ｂの一方は、１０〜
５００ｎｍの膜厚であることが好ましく、透明性が高い
ことが望まれる。

【００２３】導電層２ａの上に設けられる正孔輸送層３
を構成する正孔輸送材料としては、導電層２ａからの正
孔注入効率が高く、かつ、注入された正孔を効率よく輸
送することができる材料であることが必要である。その
ためには、イオン化ポテンシャルが小さく、しかも正孔
移動度が大きく、更に安定性に優れ、トラップとなる不
純物が製造時や使用時に発生しにくいことが要求され
る。

【００２４】このような正孔輸送化合物としては、例え
ば、特開昭５９−１９４３９３号公報、米国特許第４，
１７５，９６０号、米国特許第４，９２３，７７４号及
び米国特許第５，０４７，６８７号に解説される、Ｎ，
Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）
−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン：１，
１’−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シク
ロヘキサン：４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）クワ
ドロフェニルなどの芳香族アミン系化合物、特開平２−
３１１５９１号公報に示されるヒドラゾン化合物、米国
特許第４，９５０，９５０号公報に示されるシラザン化
合物、キナクリドン化合物等が挙げられる。これらの化
合物は、単独で用いるか、必要に応じて、各々、混合し
て用いてもよい。また、上記の化合物以外にも、ポリビ
ニルカルバゾールやポリシラン（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．
Ｌｅｔｔ．，５９巻，２７６０頁，１９９１年）等の高
分子材料を用いることもできる。

【００２５】正孔輸送層３は、上記の有機正孔輸送材料
を塗布法或いは真空蒸着法により前記導電層２ａ上に積
層することにより形成される。

【００２６】正孔輸送層３の形成に当り、塗布法を採用
する場合は、有機正孔輸送化合物の１種又は２種以上と
必要により正孔のトラップにならないバインダー樹脂
や、レベリング剤等の塗布性改良剤などの添加剤を添加
して溶解させた塗布溶液を調製し、スピンコート法など
の方法により導電層２ａ上に塗布し、乾燥して有機正孔
輸送層３を形成する。この場合、バインダー樹脂として
は、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル
等が挙げられる。バインダー樹脂はその添加量が多いと
正孔移動度を低下させるので、少ない方が望ましく、塗
付溶液に対して５０重量％以下が好ましい。

【００２７】一方、真空蒸着法を採用する場合には、有
機正孔輸送材料を真空容器内に設置されたルツボに入
れ、真空容器内を適当な真空ポンプで１０^-6Ｔｏｒｒに
まで排気した後、ルツボを加熱して、正孔輸送材料を蒸
発させ、ルツボと向き合って置かれた基板１の導電層２
ａ上に層を形成する。

【００２８】このようにして形成される正孔輸送層３の
膜厚は、通常、１０〜３００ｎｍ、好ましくは３０〜１
００ｎｍである。このような薄い膜を一様に形成するた
めには、通常、真空蒸着法が好適に用いられる。

【００２９】なお、正孔輸送層３の材料としては前記有
機化合物の代わりに無機材料を使用することも可能であ
る。この場合、無機材料に要求される条件は、前記有機
正孔輸送化合物の場合と同じである。正孔輸送層３に用
いられる無機材料としては、ｐ型水素化非晶質シリコ
ン、ｐ型水素化非晶質炭化シリコン、ｐ型水素化微結晶
性炭化シリコン、或いは、ｐ型硫化亜鉛、ｐ型セレン化
亜鉛等が挙げられる。これらの無機正孔輸送化合物より
なる無機正孔輸送層はＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、真
空蒸着法、スパッタ法等により形成される。

【００３０】無機正孔輸送層の膜厚も有機正孔輸送層と
同様に、通常、１０〜３００ｎｍ、好ましくは３０〜１
００ｎｍである。

【００３１】このような正孔輸送層３の上に設けられる
有機電子輸送層４は、電界を与えられた電極間において
陰極からの電子を効率よく正孔輸送層の方向に輸送する
ことができる化合物により形成される。

【００３２】有機電子輸送層４に用いられる化合物とし
ては、導電層２ｂからの電子注入効率が高く、かつ、注
入された電子を効率よく輸送することができる化合物で
あることが必要である。そのためには、電子親和力が大
きく、しかも電子移動度が大きく、安定性に優れトラッ
プとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくい化合物
であることが要求される。更に均一な薄膜形状を与える
ことも素子の安定性の点で重要である。このような条件
を満たす材料としては、ジスチリルアリーレン化合物、
オキサゾールの金属錯体、８−ヒドロキシキノリン誘導
体の金属錯体等が挙げられる。

【００３３】有機電子輸送層４の膜厚は、通常、１０〜
２００ｎｍ、好ましくは３０〜１００ｎｍである。

【００３４】有機電子輸送層４も前述の有機正孔輸送層
と同様の方法で形成することができるが、通常は真空蒸
着法が用いられる。

【００３５】本発明の有機電界発光素子において、正孔
輸送層３と有機電子輸送層４の少なくともどちらか一方
は、発光層を兼ねる。この発光層の中にはドーパントが
ドープされるが、このドーパント材料としては、電子と
正孔の再結合によって生成された励起子のエネルギーが
効率良く移行することが求められる。

【００３６】本発明者らはこのようなドーパントについ
て鋭意検討した結果、ドーパント材料として特定のピロ
メテン−ＢＦ₂ 錯体が好適であることを見出した。

【００３７】本発明においては、有機電界発光素子の有
機発光層、即ち、正孔輸送層及び／又は有機電子輸送層
に、前記一般式（Ｉ）で表されるピロメテン−ＢＦ₂ 錯
体を用いることにより、ＨＭＦＷの小さい発光素子を得
る。

【００３８】前記一般式（Ｉ）において、Ｒ¹ 〜Ｒ⁷
は、各々、次のものが好適である。

【００３９】水素原子ハロゲン原子：塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等アルキル基：メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のア
ルキル基アラルキル基；ベンジル基、フェネチル基等アルケニル基：エチレン基、メチレン基等シアノ基置換基を有していてもよいアミノ基：アミノ基、メチル
アミノ基、エチルアミノ基等のアルキルアミノ基、ジメ
チルアミノ基、ジエチルアミノ基等のジアルキルアミノ
基、フェニルアミノ基等のアリールアミノ基、ジフェニ
ルアミノ基等のジアリールアミノ基、アルキルアリール
アミノ基等；置換基としては、アルキル基、アリール基
の他、シアノ基、アルコキシ基等が挙げられる。

【００４０】アミド基：メチルカルバモイル基等アルコキシカルボニル基：メトキシカルボニル基、エト
キシカルボニル基等の炭素数１〜６のアルコキシカルボ
ニル基アルキルカルボニルオキシアルキル基：アセトキシメチ
ル基等カルボキシル基アルコキシ基：メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜
６のアルコキシ基置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基：フェニル
基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基等の置換機
を有していても良いアリール基、ナフチル基、アセナフ
チル基、アントリル基等置換基を有していてもよい芳香族複素環基：ピリジル
基、キノリル基、チエニル基、カルバゾル基、インドリ
ル基、フリル基等なお、上記芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基に置換
する置換基としては、ハロゲン原子；メチル基、エチル
基等の炭素数１〜６のアルキル基；メトキシ基等の低級
アルコキシ基；フェノキシ基、トリオキシ基等のアリー
ルオキシ基；ベンジルオキシ基等のアリールアルコキシ
基；フェニル基、ナフチル基等のアリール基；ジメチル
アミノ基等の置換アミノ基等が挙げられ、好ましくは、
塩素原子等のハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル
基、炭素数１〜６のアルコキシ基が挙げられる。

【００４１】前記一般式（Ｉ）で表されるピロメテン−
ＢＦ₂ 錯体の好ましい具体例を、下記表１，２にＲ¹ 〜
Ｒ⁷ の組み合せで示すが、本発明において、ピロメテン
−ＢＦ₂ 錯体はこれらの化合物に限定されるものではな
い。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】なお、正孔輸送層及び／又は有機電子輸送
層にドープされるこれらのピロメテン−ＢＦ₂ 錯体の濃
度は、ホスト材料に対して１０^-3〜１モル％が好まし
い。なお、ホスト材料とは、例えば、有機電子輸送層４
にドープする場合、前述の有機電子輸送化合物が挙げら
れ、正孔輸送層３にドープする場合、前述の有機又は無
機正孔輸送化合物が挙げられる。このような濃度で前記
ピロメテン−ＢＦ₂ 錯体をドープすることにより、得ら
れる有機電界発光素子のＨＭＦＷは２０〜８０ｎｍ程度
の小さな値になる。

【００４５】なお、本発明において、有機電界発光素子
の発光効率を更に向上させる方法として、図２に示す如
く、有機電子輸送層４の上に更に別の電子輸送層５を積
層することが考えられる。この電子輸送層５に用いられ
る化合物には、陰極からの電子注入が容易で、電子の輸
送能力が更に大きいことが要求される。このような電子
輸送材料としては、下記化３，化４に示すようなオキサ
ジアゾール誘導体（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，
５５巻，１４８９頁，１９８９年；Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．，３１巻，１８１２頁，１９９２年）や
それらをＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート）等の
樹脂に分散した系（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，
６１巻，２７９３頁，１９９２年）、又は、ｎ型水素化
非晶質炭化シリコン、ｎ型硫化亜鉛、ｎ型セレン化亜鉛
等が挙げられる。電子輸送層５の膜厚は、通常、５〜２
００ｎｍ、好ましくは１０〜１００ｎｍである。

【００４６】

【化３】

【００４７】

【化４】

【００４８】なお、本発明においては、図１とは逆の構
造、即ち、基板上に導電層２ｂ、有機電子輸送層４、正
孔輸送層３、導電層２ａの順に積層することも可能であ
り、既述したように少なくとも一方が透明性の高い２枚
の基板の間に本発明の有機電界発光素子を設けることも
可能である。同様に、図２とは逆の構造に積層すること
も可能である。

【００４９】

【実施例】次に、本発明を実施例及び比較例によって更
に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。

【００５０】実施例１ガラス基板上に電子ビーム蒸着法によって蒸着された透
明導電膜（ＩＴＯ）（導電層２ａ）を２ｍｍ幅のストラ
イプに加工し、アセトン及びイソプロピルアルコールを
用いて１０分間超音波洗浄を行った。更にこの基板を１
０分間ＵＶ（紫外線）／オゾン処理を行った。

【００５１】有機正孔輸送層材料として、化５に示す
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（α−ナフチル）−
１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（Ｈ−１）
をセラミックルツボに入れ、ルツボの周囲のタンタル線
ヒーターで加熱して蒸着を行った。この時のルツボの温
度は、２６０〜３００℃の範囲で制御した。蒸着時の真
空度は２〜３×１０^-6Ｔｏｒｒで、蒸着時間２分２０秒
で膜厚６０ｎｍの有機正孔輸送層３を得た。

【００５２】

【化５】

【００５３】次に、有機発光層（有機電子輸送層）４の
ホスト材料として化６に示す８−ヒドロキシキノリンの
アルミニウム錯体（Ｅ−１）と、ドーパントとして表２
に例示したピロメテン−ＢＦ₂ 錯体ＰＭ−１７とを別々
のルツボに入れ、上記有機正孔輸送層３の上に同様にし
て同時蒸着を行なった。この時のホスト材料のルツボの
温度は２８０〜３１０℃の範囲で制御し、ドーパントの
ルツボの温度は１００℃〜１２０℃の範囲で制御した。
蒸着時の真空度は２．５〜３×１０^-6Ｔｏｒｒ、蒸着時
間は３０秒で膜厚７５ｎｍの有機発光層４を得た。な
お、この時のドーパントの割合はホスト材料に対して
１．７モル％であった。

【００５４】

【化６】

【００５５】最後に陰極の導電層２ｂとして、マグネシ
ウムと銀の合金電極を２元同時蒸着法によって膜厚１５
０ｎｍで蒸着した。蒸着はモリブデンボートを用いて、
真空度は８×１０^-6Ｔｏｒｒ、蒸着時間は２分で光沢の
ある膜が得られた。マグネシウムと銀の原子比は１０：
０．８であった。

【００５６】このようにして作製した有機電界発光素子
のＩＴＯ電極（陽極）にプラス、マグネシウム・銀合金
電極（陰極）にマイナスの直流電圧を印加してすると、
６Ｖで１ｃｄ／ｍ² を超え、１７Ｖで２５３ｍＡ／ｃｍ
² の電流密度で１９８０ｃｄ／ｍ² の発光特性を得た。
またこの素子は一様な緑色の発光を示し、発光のピーク
波長は５３０ｎｍ、ＨＭＦＷは６８ｎｍであった。

【００５７】比較例１ドーパントをドープしなかったこと以外は実施例１と同
様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子は
４Ｖで１ｃｄ／ｍ² を超え、１２Ｖの時、２４７ｍＡ／
ｃｍ² の電流密度で６３９９ｃｄ／ｍ² の発光特性を得
た。また、この素子は一様な緑色の発光を示し、発光の
ピーク波長は５１０ｎｍ及び５６５ｎｍのダブルピーク
を持ち、スペクトル全体のＨＭＦＷは１２７ｎｍであっ
た。

【００５８】実施例２有機発光層のホスト材料として、下記化７に示す化合物
（Ｅ−２）を用い、ホスト材料のルツボの温度を２０５
〜２１０℃の範囲で制御し、ドーパントのルツボの温度
を９０〜９５℃の範囲で制御し、蒸着時の真空度を２〜
３×１０^-6Ｔｏｒｒ、蒸着時間を３分とし、膜厚４５ｎ
ｍの有機発光層を形成し、更に電子輸送層として、前記
化６のＥ−１をルツボ温度２４５〜２５０℃で３０ｎｍ
の厚さに蒸着したこと以外は、実施例１と同様にして有
機電界発光素子を作製した。なお、この時のドーパント
の割合はホスト材料に対して０．９２モル％であった。
また、陰極として形成したマグネシウムと銀の合金電極
のマグネシウムと銀の原子比は１０：１．０であった。

【００５９】

【化７】

【００６０】このようにして作製した有機電界発光素子
のＩＴＯ電極（陽極）にプラス、マグネシウム・銀合金
電極（陰極）にマイナスの直流電圧を印加してすると、
８Ｖで１ｃｄ／ｍ² を超え、１９Ｖの時、２５３ｍＡ／
ｃｍ² の電流密度で４９５０ｃｄ／ｍ² の発光特性を得
た。また、この素子は一様な緑色の発光を示し、発光の
ピーク波長は５２３ｎｍであり、ＨＭＦＷは３７ｎｍで
あった。

【００６１】比較例２ドーパントをドープしなかったこと以外は実施例２と同
様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子は
６Ｖで１ｃｄ／ｍ² を超え、１６Ｖの時、２５３ｍＡ／
ｃｍ² の電流密度で２６２３ｃｄ／ｍ² の発光特性を得
た。また、この素子は一様な青色の発光を示し、発光の
ピーク波長は４７０ｎｍ及び５２０ｎｍのダブルピーク
を持ち、スペクトル全体のＨＭＦＷは１３７ｎｍであっ
た。

【００６２】実施例３有機発光層のホスト材料として、下記化８に示す化合物
（Ｅ−３）を用い、ホスト材料のルツボの温度を２９０
〜３１０℃の範囲で制御し、蒸着時の真空度を１〜２×
１０^-6Ｔｏｒｒ、蒸着時間３分３０秒として膜厚４５ｎ
ｍの有機発光層を形成し、更に、電子輸送層として、前
記化６のＥ−１をルツボ温度２４０〜２５０℃で３０ｎ
ｍの厚さに蒸着したこと以外は実施例１と同様にして有
機電界発光素子を作製した。なお、この時のドーパント
の割合はホスト材料に対して０．７９モル％であった。
また、陰極として形成したマグネシウムと銀の合金電極
のマグネシウムと銀の原子比は１０：０．９であった。

【００６３】

【化８】

【００６４】このようにして作製した有機電界発光素子
のＩＴＯ電極（陽極）にプラス、マグネシウム・銀合金
電極（陰極）にマイナスの直流電圧を印加してすると、
７Ｖで１ｃｄ／ｍ² を超え、１９Ｖの時、２５３ｍＡ／
ｃｍ² の電流密度で５９０３ｃｄ／ｍ² の発光特性を得
た。また、この素子は一様な緑色の発光を示し、発光の
ピーク波長は５２３ｎｍであり、ＨＭＦＷは４０ｎｍで
あった。

【００６５】比較例３ドーパントをドープしなかったこと以外は実施例３と同
様にして有機電界発光素子を作製した。得られた素子は
５Ｖで１ｃｄ／ｍ² を超え、１５Ｖの時、２５３ｍＡ／
ｃｍ² の電流密度で５００６ｃｄ／ｍ² の発光特性を得
た。また、この素子は一様な緑色の発光を示し、発光の
ピーク波長は４９０ｎｍ及び５２０ｎｍのダブルピーク
を持ち、スペクトル全体のＨＭＦＷは１１７ｎｍであっ
た。

【００６６】比較例４ドーパントとして下記化９に示すルブレン（Ｄ−１）を
用いたこと以外は実施例１と同様にして有機電界発光素
子を作製した。この時のドーパントの割合はホスト材料
に対して２．４モル％であった。

【００６７】

【化９】

【００６８】得られた素子は４Ｖで１ｃｄ／ｍ² を超
え、１５Ｖの時、２５３ｍＡ／ｃｍ²の電流密度で１０
８１０ｃｄ／ｍ² の発光特性を得た。また、この素子は
一様な緑色の発光を示し、発光のピーク波長は５７０ｎ
ｍであり、ＨＭＦＷは８５ｎｍであった。

【００６９】実施例４ドーパントとして表２に例示したピロメテン−ＢＦ₂ 錯
体ＰＭ−１６を用い、ドーパントの割合をホスト材料に
対して２．１モル％としたこと以外は、実施例１と同様
にして有機電界発光素子を作製した。

【００７０】このようにして作製した有機電界発光素子
は１１Ｖで１ｃｄ／ｍ² を超え、１５Ｖの時、２５３ｍ
Ａ／ｃｍ² の電流密度で１６ｃｄ／ｍ² の発光特性を得
た。また、この素子は一様な赤色の発光を示し、発光の
ピーク波長は６３５ｎｍであり、ＨＭＦＷは４６ｎｍで
あった。

【００７１】なお、実施例１及び比較例１、実施例２及
び比較例２、実施例３及び比較例３、実施例４及び比較
例１で得られた有機発光素子の発光スペクトルを各々図
３、図４、図５、図６に示す。

【００７２】上記結果より、本発明の有機電界発光素子
は、ＨＭＦＷが従来品に比べて小さいことが明らかであ
る。

【００７３】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の有機電界発
光素子によれば、陽極（アノード）、正孔輸送層、有機
電子輸送層及び陰極（カソード）が基板上に順次設けら
れ、しかも、正孔輸送層及び／又は有機電子輸送層に特
定の化合物をドープしているため、陽性−陰性間に電圧
を印加した場合、発光スペクトルの半値幅の狭い発光素
子を得ることができる。従って、本発明の有機電界発光
素子によれば、ＲＧＢのスペクトルの重畳が減少しフル
カラーの制御が容易になる。また、カラーフィルターで
ＲＧＢを取り出す場合には、フィルターで切り捨てられ
る部分が減少するため、発光に寄与する成分が増加する
ことになる。

【００７４】本発明の有機電界発光素子はこのように優
れた特性を利用して、フラットパネル・ディスプレイ
（例えばＯＡコンピュータ用や壁掛けテレビ）の分野や
面発光体としての特徴を生かした光源（例えば、複写機
の光源、液晶ディスプレイや計器類のバックライト光
源）、表示板、標識灯への応用が考えられ、その技術的
価値は大きいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機電界発光素子の一実施例を示す模
式的断面図である。

【図２】本発明の有機電界発光素子の別の実施例を示す
模式的断面図である。

【図３】実施例１及び比較例１で得られた有機電界発光
素子の発光スペクトル図である。

【図４】実施例２及び比較例２で得られた有機電界発光
素子の発光スペクトル図である。

【図５】実施例３及び比較例３で得られた有機電界発光
素子の発光スペクトル図である。

【図６】実施例４及び比較例１で得られた有機電界発光
素子の発光スペクトル図である。

【符号の説明】

１基板２ａ、２ｂ導電層３正孔輸送層４有機電子輸送層５電子輸送層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極、正孔輸送層、有機電子輸送層及び
陰極を順次積層してなる有機電界発光素子において、該
正孔輸送層及び／又は有機電子輸送層が、下記一般式
（Ｉ）で表されるピロメテン−ＢＦ₂ 錯体を含有するこ
とを特徴とする有機電界発光素子。【化１】（式中、Ｒ¹ ，Ｒ² ，Ｒ³ ，Ｒ⁴ ，Ｒ⁵ ，Ｒ⁶ 及びＲ⁷
は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アラルキル
基、アルケニル基、シアノ基、置換基を有していてもよ
いアミノ基、アミド基、アルコキシカルボニル基、アル
キルカルボニルオキシアルキル基、カルボキシル基、ア
ルコキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素
基、又は、置換基を有していてもよい芳香族複素環基を
示す。）