JPWO2005117499A1 - 有機ｅｌ素子 - Google Patents

Abstract

この発明に係る有機ＥＬ素子は、陽極上に、少なくとも１つの発光層および陰極が、この順に設けられた有機ＥＬ素子であって、前記発光層が、電子輸送性材料、ホール輸送性材料、および発光ドーパントを含有するものである。前記発光層および前記陰極の間に、電子輸送層が更に設けられていることが好ましい。本発明によれば、白色度、色再現性、発光効率、および素子寿命を、従来よりも改善した有機ＥＬ素子を提供することができる。

Description

本発明は、陽極上に、少なくとも１つの発光層および陰極が、この順に積層された有機ＥＬ素子に関する。

従来、対向する電極（陽極および陰極）間に有機発光材料が含有された発光層を備え、これらの電極間に電流を流すことで発光層から光（エレクトロルミネッセンス、ＥＬ）が発せられる有機ＥＬ素子が知られている。このような有機ＥＬ素子の中でも、特許文献１には、その陽極上に２層の発光層が積層された有機ＥＬ素子が開示されている。
また、特許文献２には、その陽極上に、青色発光層、緑色発光層、赤色発光層および陰極がこの順に積層された有機ＥＬ素子が開示されている。
また、特許文献３には、その陽極上に、赤色発光層、緑色発光層、青色発光層および陰極がこの順に積層された有機ＥＬ素子が開示されている。
また、特許文献４には、このような発光層間に、電荷輸送バッファー層が設けられた有機ＥＬ素子が開示されている。

特開２０００−６８０５７号公報 特開平１０−３９９０号公報 特開２００２−１７５８７９号公報 特開２００１−３１３１８０号公報

しかしながら、発光層が２層だけである有機ＥＬ素子には、色の再現性が低いという問題があった。また、発光層を３層としても、陽極側から、青色発光層、緑色発光層、赤色発光層の順に積層した場合も、陽極側から、赤色発光層、緑色発光層、青色発光層の順に積層した場合も、発光効率が低いという問題があった。また、このような有機ＥＬ素子の発光層間に、電荷輸送バッファー層を設けても、実用上十分な、色度、色再現性、発光効率、素子寿命等を得ることは困難であった。

本発明の目的は、上記問題点に鑑みなされたものであり、色度、色再現性、発光効率および素子寿命を、従来よりも改善した有機ＥＬ素子を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係る第１の有機ＥＬ素子は、その陽極上に少なくとも、赤色発光層、青色発光層、緑色発光層および陰極がこの順に設けられ、該青色発光層および該緑色発光層が、少なくとも１種類の共通の誘導体を含有することを特徴とし、白色度、色再現性、発光効率および素子寿命を改善する。

また、本発明に係る第１の有機ＥＬ素子において、前記緑色発光層および前記陰極の間に、電子輸送層を設けることが好ましい。
また、本発明に係る第１の有機ＥＬ素子において、前記青色発光層および前記緑色発光層に含有される少なくとも１種類の共通の誘導体が、ジスチリルアリーレン誘導体、キノリノラート系金属錯体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、シロール誘導体およびトリフェニルアミン誘導体からなる群から選択されることが好ましい。
共通の誘導体が前記青色発光層および前記緑色発光層に含有されると、発光効率および素子寿命が向上する。発光効率および素子寿命が向上する理由としては、以下の２点が考えられる。
１．前記青色発光層および前記緑色発光層が似た構造を持つことになるため、これらの層間で、エキサイプレックスまたはＣＴ錯体が形成される可能性がなくなる。
２．前記青色発光層および前記緑色発光層のホスト材料間のエネルギーレベルの差が小さくなるため、これらの層間を、キャリア（電子やホール）がスムーズに移動できるようになる。

また、本発明に係る第１の有機ＥＬ素子において、前記青色発光層のホスト材料および前記緑色発光層のホスト材料が、少なくとも１種類の共通の誘導体を含有することが好ましい。
更に、本発明に係る第１の有機ＥＬ素子において、前記青色発光層のホスト材料および前記緑色発光層のホスト材料が、ジスチリルアリーレン誘導体、キノリノラート系金属錯体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、シロール誘導体およびトリフェニルアミン誘導体からなる群から選択されることが好ましい。

また、本発明に係る第１の有機ＥＬ素子において、前記青色発光層のドーパントおよび前記緑色発光層のドーパントが、少なくとも１種類の共通の誘導体を含有することが好ましい。
更に、本発明に係る第１の有機ＥＬ素子において、前記青色発光層のドーパントおよび前記緑色発光層のドーパントが、キノリノラート系金属錯体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、アントラセン誘導体、シロール誘導体およびトリフェニルアミン誘導体からなる群から選択されることが好ましい。

また、本発明に係る第１の有機ＥＬ素子において、前記青色発光層のドーパントおよび前記緑色発光層のドーパントが、それぞれ前記青色発光層および前記緑色発光層中に含まれる誘導体の中で最も蛍光量子収率が高い誘導体を含有することが好ましい。
更に、本発明に係る第１の有機ＥＬ素子において、前記青色発光層のドーパントおよび前記緑色発光層のドーパントが、キノリノラート系金属錯体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、アントラセン誘導体、シロール誘導体およびトリフェニルアミン誘導体からなる群から選択されることが好ましい。

また、本発明に係る第１の有機ＥＬ素子において、前記赤色発光層および前記青色発光層の間に、ブロック層を設けることが好ましい。

また、本発明に係る第１の有機ＥＬ素子において、前記電子輸送層は１層から形成されてもよい。

また、本発明に係る第１の有機ＥＬ素子において、前記電子輸送層は２層から形成されてもよい。更に、前記２層から形成される前記電子輸送層のうち、前記陽極側の層をトリス（８−キノリノラート）アルミニウム層とし、前記陰極側の層をフェナントロリン誘導体層またはトリフェニルメタン誘導体層としてもよい。

また、本発明に係る第１の有機ＥＬ素子において、前記電子輸送層は、複数の誘導体を混合して形成された層であってもよい。

また、本発明に係る第１の有機ＥＬ素子において、前記電子輸送層は、少なくとも１つの金属錯体を含有することが好ましい。

また、本発明に係る第１の有機ＥＬ素子は、リン光物質を含有してもよい。

また、上記目的を達成するために、本発明に係る第２の有機ＥＬ素子は、陽極上に少なくとも１つの発光層および陰極がこの順に設けられた有機ＥＬ素子であって、前記発光層が、電子輸送性材料、ホール輸送性材料および発光ドーパントを含有することを特徴とする。

また、本発明に係る第２の有機ＥＬ素子において、前記発光層および前記陰極の間に、電子輸送層を設けることが好ましい。

また、本発明に係る第２の有機ＥＬ素子において、前記発光層の電子輸送性材料と前記電子輸送層の電子輸送性材料とが同一であることが好ましい。

また、本発明に係る第２の有機ＥＬ素子において、前記陽極上に少なくとも、赤色発光層、青色発光層、緑色発光層および前記陰極がこの順に設けられ、前記緑色発光層が、電子輸送性材料、ホール輸送性材料および発光ドーパントを含有することが好ましい。

また、本発明に係る第２の有機ＥＬ素子において、前記青色発光層が、ホスト材料と発光ドーパントとを含有し、前記青色発光層および前記緑色発光層が、少なくとも１種類の共通の誘導体を含有することが好ましい。

また、本発明に係る第２の有機ＥＬ素子において、前記青色発光層のホスト材料および前記緑色発光層のホール輸送性材料が、少なくとも１種類の共通の誘導体を含有することが好ましい。

また、本発明に係る第２の有機ＥＬ素子において、前記共通の誘導体が、前記緑色発光層に対して３重量％〜６０重量％含有されることが好ましく、５重量％〜５０重量％含有されることがより好ましい。

また、本発明に係る第２の有機ＥＬ素子において、前記共通の誘導体が、ジスチリルアリーレン誘導体、キノリノラート系金属錯体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、アントラセン誘導体、シロール誘導体およびトリフェニルアミン誘導体からなる群から選択されることが好ましく、前記金属錯体はキノリノラート系金属錯体であることがより好ましく、（４−フェニルフェノラート）ビス（８−キノリノラート）アルミニウムやトリス（８−キノリノラート）アルミニウムであることが最も好ましい。

また、本発明に係る第２の有機ＥＬ素子において、前記青色発光層が、ホスト材料と発光ドーパントとを含有し、前記青色発光層のドーパントおよび前記緑色発光層のドーパントが、少なくとも１種類の共通の誘導体を含有することが好ましい。

本発明に係る第２の有機ＥＬ素子において、前記ドーパントとしての共通の誘導体が、キノリノラート系金属錯体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、アントラセン誘導体、シロール誘導体およびトリフェニルアミン誘導体からなる群から選択されることが好ましく、前記金属錯体はキノリノラート系金属錯体であることがより好ましく、（４−フェニルフェノラート）ビス（８−キノリノラート）アルミニウムやトリス（８−キノリノラート）アルミニウムであることが最も好ましい。

また、本発明に係る第２の有機ＥＬ素子において、前記青色発光層のドーパントおよび前記緑色発光層のドーパントが、それぞれ前記青色発光層および前記緑色発光層中に含まれる誘導体の中で最も蛍光量子収率が高い誘導体を含有することが好ましい。

また、本発明に係る第２の有機ＥＬ素子において、前記赤色発光層および前記青色発光層の間に、ブロック層を設けることが好ましい。

また、本発明に係る第２の有機ＥＬ素子において、前記電子輸送層は１層から形成されてもよい。

また、本発明に係る第２の有機ＥＬ素子において、前記電子輸送層は２層から形成されてもよい。

また、本発明に係る第２の有機ＥＬ素子において、前記２層から形成される電子輸送層のうち、前記陽極側の層がキノリノラート系金属錯体を含有し、前記陰極側の層がフェナントロリン誘導体またはトリフェニルメタン誘導体を含有することが好ましい。

更に、本発明に係る第２の有機ＥＬ素子において、前記電子輸送層は、複数の誘導体を混合して形成された層（混合層）であることが好ましい。

また、本発明に係る第２の有機ＥＬ素子において、前記電子輸送層が、少なくとも１つの金属錯体を含有することが好ましい。

また、本発明に係る第２の有機ＥＬ素子は、リン光物質を含有してもよい。

上記目的を達成するために、本発明に係る第３の有機ＥＬ素子は、陽極および陰極の間に、少なくとも２つの発光層が設けられ、前記２つの発光層どちらもそれぞれホスト材料と発光ドーパントとを含有し、前記陰極側の発光層のホスト材料が、ホール輸送性材料および電子輸送性材料を含有し、かつ前記陽極側の発光層のホスト材料が、前記ホール輸送性材料を含有することを特徴とする。

また、本発明に係る第３の有機ＥＬ素子において、前記陰極側の発光層の発光波長が、前記陽極側の発光層の発光波長よりも長いことが好ましい。

本発明に係る第１〜第３の有機ＥＬ素子によれば、本発明による構成を採用しない従来の有機ＥＬ素子よりも、（白）色度、色再現性が良好で、素子寿命測定時の（白）色度の変化量が少ない等の利点を有し、発光効率および素子寿命を向上させた有機ＥＬ素子を提供することができる。

本発明の有機ＥＬ素子の層構成例を説明するための断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ素子ついて、図１を参照しながら詳細に説明する。

［層構成］
本発明に係る有機ＥＬ素子は、その陽極（２）上に、少なくとも１つの発光層（５，７，８）および陰極（１１）が順次積層されて構成されている。

［基板］
基板（１）は、有機ＥＬ素子を支える、主として板状の部材である。有機ＥＬ素子は、構成する各層が非常に薄いため、一般にこのような基板によって支えられた有機ＥＬ素子として作製される。

基板（１）は、有機ＥＬ素子が積層される部材であるため、平面平滑性を有していることが好ましい。
また、基板（１）は、光取り出し側にある場合には取り出す光に対して透明とされる。

基板（１）としては、上記した性能を有していれば公知のものを用いることができる。一般には、ガラス基板やシリコン基板、石英基板などのセラミックス基板や、プラスチック基板等が選択される。また、金属基板や支持体に金属箔を形成した基板なども用いられる。さらに、同種又は異種の基板を複数組み合わせた複合シートからなる基板を用いることもできる。

［陽極］
陽極（２）は、本発明の有機ＥＬ素子にホールを注入する電極である。したがって、陽極（２）形成用の材料は、この性質を陽極（２）に付与する材料であればよく、一般には、金属、合金、電気伝導性化合物、これらの混合物等、公知の材料が選択される。

陽極（２）形成用の材料としては、例えば、インジウム−スズ−オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム−亜鉛−オキサイド（ＩＺＯ）、酸化スズ、酸化亜鉛、亜鉛アルミニウム酸化物、窒化チタン等の金属酸化物や金属窒化物；金、白金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、鉛、クロム、モリブデン、タングステン、タンタル、ニオブ等の金属；これらの金属の合金やヨウ化銅の合金等；ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレン、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリフェニレンスルフィド等の導電性高分子；等が挙げられる。

陽極（２）は、発光層よりも光取り出し側に設けられる場合には、一般に、取り出す光に対する透過率が１０％よりも大きくなるように設定される。可視光領域の光を取り出す場合には、可視光領域で透過率の高いＩＴＯが好適に用いられる。

また、陽極（２）のＩＴＯをクロムなどの反射性導電材料に置き換え、後述する陰極（１１）のアルミニウムの代わりにＩＴＯ等の透明電極を使用して、トップエミッション構造としてもよい。

陽極（２）は、上記したような材料一種のみで形成してもよく、複数を混合して形成してもよい。また、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。

陽極（２）の抵抗が高い場合には、補助電極を設けて抵抗を下げるとよい。補助電極とは、銅、クロム、アルミニウム、チタン、アルミニウム合金等の金属もしくはこれらの積層物が、陽極（２）に部分的に併設された電極である。

陽極（２）は、上記したような材料を用いて、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、スピンコート法、電子ビーム蒸着法等の公知の薄膜形成法によって、基板（１）上に形成される。
また、陽極（２）の表面をＵＶオゾン洗浄したり、プラズマ洗浄するとよい。有機ＥＬ素子の短絡や欠陥の発生を抑制するためには、粒径を微小化する方法や成膜後に研磨する方法により、表面粗さ二乗平均値を２０ｎｍ以下に制御するとよい。

陽極（２）の膜厚は、使用する材料にもよるが、一般に５ｎｍ〜１μｍ程度、好ましくは１０ｎｍ〜１μｍ程度、さらに好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍ程度、特に好ましくは１０ｎｍ〜３００ｎｍ程度、望ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選択される。
陽極（２）のシート電気抵抗は、好ましくは、数百Ω／□以下、より好ましくは、５〜５０Ω／□程度に設定される。

［ホール注入層］
ホール注入層（３）が、陽極（２）と後述するホール輸送層（４）または発光層（５，７，８）との間に設けられてもよい。ホール注入層（３）は、陽極（２）から注入されたホールを、ホール輸送層（４）や発光層（５，７，８）へ輸送する層である。したがって、ホール注入層形成用の材料は、この性質をホール注入層（３）に付与する材料であればよい。

ホール注入層（３）に使用できる材料は、ホール注入性能が高い材料であればよく、例えば、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、ポリチオン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、スターバーストアミン誘導体、ポリアニリン誘導体等が挙げられ、中でも銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン等が好ましい。

ホール注入層（３）は、これらの材料を、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、スピンコート法、電子ビーム蒸着法等の公知の成膜方法を用い、陽極（２）上に成膜することにより作製できる。

このホール注入層（３）の膜厚は、３ｎｍ〜６０ｎｍが好ましく、５ｎｍ〜３０ｎｍが更に好ましい。

［ホール輸送層］
ホール輸送層（４）が、陽極（２）またはホール注入層（３）と後述する発光層（５，７，８）との間に設けられてもよい。ホール輸送層（４）は、陽極（２）やホール注入層（３）から注入されたホールを、発光層（５，７，８）へ輸送する層である。したがって、ホール輸送層形成用の材料は、この性質をホール輸送層（４）に付与する材料であればよい。

ホール輸送層（４）に使用できる材料は、ホール輸送性能が高い材料であればよく、例えば、トリアミン誘導体、テトラミン誘導体、ベンジジン誘導体、トリアリールアミン誘導体、アリーレンジアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、パラフェニレンジアミン誘導体、メタフェニレンジアミン誘導体、１，１−ビス（４−ジアリールアミノフェニル）シクロヘキサン誘導体、４，４’−ジ（ジアリールアミノ）ビフェニル誘導体、ビス［４−（ジアリールアミノ）フェニル］メタン誘導体、４，４’’−ジ（ジアリールアミノ）ターフェニル誘導体、４，４’’’−ジ（ジアリールアミノ）クァテルフェニル誘導体、４，４’−ジ（ジアリールアミノ）ジフェニルエーテル誘導体、４，４’−ジ（ジアリールアミノ）ジフェニルスルファン誘導体、ビス［４−（ジアリールアミノ）フェニル］ジメチルメタン誘導体、ビス［４−（ジアリールアミノ）フェニル］−ジ（トリフルオロメチル）メタン誘導体等が挙げられ、中でもアリール−ジ（４−ジアリールアミノフェニル）アミン誘導体、トリフェニルアミンの２量体、３量体、４量体、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル等が好ましい。

ホール輸送層（４）は、これらの材料を、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、スピンコート法、電子ビーム蒸着法等の公知の成膜方法を用い、陽極（２）またはホール注入層（３）上に成膜することにより作製できる。

このホール輸送層（４）の膜厚は、０．５ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、１０ｎｍ〜９０ｎｍが更に好ましい。

［発光層］
上述した陽極（２）、ホール注入層（３）、またはホール輸送層（４）上には、少なくとも１つの発光層（５，７，８）が設けられる。このような発光層としては、赤色発光層（５）、青色発光層（７）および緑色発光層（８）が挙げられる。これらの発光層（５，７，８）全てを設ける場合、陽極（２）側から、赤色発光層（５）、青色発光層（７）および緑色発光層（８）の順に積層される。

［赤色発光層］
赤色発光層（５）は、陽極（２）、ホール注入層（３）またはホール輸送層（４）と、後述する青色発光層（７）、ブロック層（６）、電子輸送層（９）または陰極（１１）との間に設けられ、赤色発光ドーパントを含有している。このため、この赤色発光層（５）の赤色発光ドーパントにおいて、陽極（２）および陰極（１１）からそれぞれ注入されたホール及び電子が再結合して励起状態となり、これが基底状態に戻る際に赤色を発光する。赤色発光層（５）に使用できる材料としては、赤色発光能を有する公知の材料等の中から、任意の材料を選択して用いることができる。

赤色発光層（５）は、赤色発光ホスト及び赤色発光ドーパントを含有していることが好ましい。これにより、効率よく赤色を発光することができる。
赤色発光層（５）に使用できる赤色発光ホスト材料としては、例えば、トリアミン誘導体、テトラミン誘導体、ベンジジン誘導体、トリアリールアミン誘導体、アリーレンジアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、パラフェニレンジアミン誘導体、メタフェニレンジアミン誘導体、１，１−ビス（４−ジアリールアミノフェニル）シクロヘキサン誘導体、４，４’−ジ（ジアリールアミノ）ビフェニル誘導体、ビス［４−（ジアリールアミノ）フェニル］メタン誘導体、４，４’’−ジ（ジアリールアミノ）ターフェニル誘導体、４，４’’’−ジ（ジアリールアミノ）クァテルフェニル誘導体、４，４’−ジ（ジアリールアミノ）ジフェニルエーテル誘導体、４，４’−ジ（ジアリールアミノ）ジフェニルスルファン誘導体、ビス［４−（ジアリールアミノ）フェニル］ジメチルメタン誘導体、ビス［４−（ジアリールアミノ）フェニル］−ジ（トリフルオロメチル）メタン誘導体等が挙げられる。
また、赤色発光層（５）は、少なくとも１つの赤色ドーパントを含有することが好ましい。これにより有機ＥＬ素子の白色度、色再現性、発光効率、初期輝度半減寿命等を更に向上させることができる。
赤色発光層（５）に含有される赤色発光ドーパントとしては、赤色発光能を有するものであれば特に制限はなく、例えば、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、ペンタセン誘導体、ピレン誘導体、ユーロピウム等の金属錯体、ベンゾピラン誘導体、４−（二電子吸引基置換メチリデン）−４Ｈ−ピラン誘導体、４−（二電子吸引基置換メチリデン）−４Ｈ−チオピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、フェノキサゾン誘導体、ペリフランテン誘導体等が挙げられ、中でも、７−ジエチルアミノベンゾ［ａ］フェノキサジン−９Ｈ−３−オン、［２−ｔ−ブチル−６−［ｔｒａｎｓ−２−（２，３，５，６−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチルベンゾ［ｉ，ｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン］−１，３−プロパンジニトリル、［２−メチル−６−［ｔｒａｎｓ−２−（２，３，５，６−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチルベンゾ［ｉ，ｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン］−１，３−プロパンジニトリル、ジベンゾテトラフェニルペリフランテン等が好ましい。また、ビス（２−フェニルピリジン）イリジウム（III）アセチルアセトナート、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン プラチナ（II）等のリン光物質も好ましい。赤色発光ドーパントの赤色発光層（５）全体に対する重量％は、０．５〜２０重量％が好ましく、更に好ましくは、１〜１５重量％、特に好ましくは、２〜１０重量％である。この範囲内であれば、優れた白色度を得ることができる。

赤色発光層（５）は、これらの材料を、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空共蒸着法、スピンコート法、電子ビーム共蒸着法等の公知の成膜方法を用い、陽極（２）、ホール注入層（３）またはホール輸送層（４）上に成膜することにより作製できる。

赤色発光層（５）の膜厚は１ｎｍ〜１０ｎｍが好ましく、１ｎｍ〜８ｎｍが更に好ましい。

［ブロック層］
赤色発光層（５）と後述する青色発光層（７）との間には、ブロック層（６）を更に設けることが好ましい。ここで「ブロック層」とは、発光材料の発光強度を調整する層を意味する。このブロック層（６）は、電子またはホールをブロックすることにより、赤、青、緑等の発光強度バランスを更に向上させることができる。これにより、白色度、色再現性、発光効率および素子寿命がさらに向上する。

ブロック層（６）に使用できる材料としては、ホール輸送性材料等の、電子をブロックできる材料を用いればよく、トリアリールアミン誘導体、４，４’−ジアミノビフェニル誘導体、ホール輸送層（４）に好ましいと列挙した材料等が挙げられ、特に優れた電子ブロック性能を有することから、中でも４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル等が好ましい。ホールをブロックする場合は、金属フェノラート、キノリノラート系金属錯体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、キノキサリン誘導体、キノリン誘導体、ピロール誘導体、ベンゾピロール誘導体、テトラフェニルメタン誘導体、ピラゾール誘導体、チアゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、チオナフテン誘導体、スピロ系化合物、イミダゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、シロール誘導体、フェナントロリン誘導体、トリフェニルメタン誘導体等が挙げられる。中でも、電子輸送性材料として、発光効率を向上させる観点からは、電子移動度の高い、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、フェナントロリン誘導体、トリフェニルメタン誘導体等の電子輸送性材料を用いることが好ましく、素子寿命を長くする観点からは、ガラス転移温度の高いキノリノラート系金属錯体等の電子輸送性材料を用いることが好ましい。特に、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニルフェナントロリン、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム等を用いることが好ましい。

ブロック層（６）は、これらの材料を、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、スピンコート法、電子ビーム蒸着法等の公知の成膜方法を用い、赤色発光層（５）上に成膜することにより作製できる。

このブロック層（６）の膜厚は０ｎｍ〜２０ｎｍが好ましい。さらに好ましくは、０．５ｎｍ〜２０ｎｍである。この範囲内であれば、優れた白色度等を得ることができる。

［青色発光層］
青色発光層（７）は、陽極（２）、ホール注入層（３）、ホール輸送層（４）、赤色発光層（５）またはブロック層（６）と、後述する緑色発光層（８）、電子輸送層（９）または陰極（１１）との間に設けられる。青色発光層（７）では、陽極（２）および陰極（１１）からそれぞれ注入されたホール及び電子が再結合して励起状態となり、これが基底状態に戻る際に青色を発光する。青色発光層（７）に使用できる材料としては、青色発光能を有する公知の材料等の中から、任意の材料を選択して用いることができる。

また、青色発光層（７）は、青色発光ホスト材料及び青色発光ドーパントを含有していることが好ましい。これにより、発光効率よく青色を発光することができる。
青色発光層（７）に使用できる青色発光ホスト材料としては、例えば、ジスチリルアリーレン誘導体、スチルベン誘導体、カルバゾール誘導体、アントラセン誘導体、トリアリールアミン誘導体、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム等のキノリノラート系金属錯体、４，４’−ビス（２，２−ジアリールビニル）ビフェニル誘導体等を挙げることができる。また、ビス［４，６−ジフルオロフェニル−ピリジネート−Ｎ，Ｃ^2'］ピコリナートイリジウム（III）、ビス［４，６−ジフルオロフェニル−ピリジネート−Ｎ，Ｃ^2'］アセチルアセトナートイリジウム等のリン光物質も挙げることができる。
青色発光層（７）に使用できる青色発光ドーパントとしては、青色発光能を有するものであれば特に制限はなく、例えば、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、キノリノラート系金属錯体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ジビニルアリーレン誘導体、トリススチリルアリーレン誘導体、トリアリールエチレン誘導体、テトラアリールブタジエン誘導体等を挙げることができる。青色発光ドーパントの青色発光層（７）全体に対する重量％は、０．１〜１５重量％が好ましく、更に好ましくは、２〜９重量％、特に好ましくは、３〜７重量％である。

青色発光層（７）は、これらの材料を、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、スピンコート法、電子ビーム蒸着法等の公知の成膜方法を用い、陽極（２）、ホール注入層（３）、ホール輸送層（４）、赤色発光層（５）またはブロック層（６）上に成膜することにより作製できる。

青色発光層（７）の膜厚は０．６ｎｍ〜７０ｎｍが好ましく、５ｎｍ〜６０ｎｍが更に好ましい。

［緑色発光層］
緑色発光層（８）は、陽極（２）、ホール注入層（３）、ホール輸送層（４）または青色発光層（７）と、後述する電子輸送層（９）または陰極（１１）との間に設けられる。緑色発光層（８）では、陽極（２）および陰極（１１）からそれぞれ注入されたホール及び電子が再結合して励起状態となり、これが基底状態に戻る際に緑色を発光する。緑色発光層（８）に使用できる材料としては、緑色発光能を有する公知の材料等の中から、任意の材料を選択して用いることができる。

また、緑色発光層（８）は、緑色発光ホスト材料及び緑色発光ドーパントを含有していることが好ましい。これにより、発光効率よく緑色を発光することができる。
緑色発光層（８）に使用できる緑色発光ホスト材料としては、例えば、ジスチリルアリーレン誘導体、スチルベン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム等のキノリノラート系金属錯体、４，４’−ビス（２，２−ジアリールビニル）ビフェニル誘導体等を挙げることができる。また、ファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム等のリン光物質も挙げることができる。
また、これらの材料の２種類を用いることもできる。第１の緑色発光ホスト材料として４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニルを、第２の緑色発光ホスト材料としては、キノリノラート系金属錯体を用いることが好ましく、特に、トリス（８−キノリノラート）アルミニウムやビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウムを用いることが好ましい。第２の緑色発光ホスト材料は、緑色発光層（８）全体に対して、０〜８０重量％の範囲で用いることができる。

緑色発光層（８）に含有される緑色発光ドーパントとしては、緑色発光能を有するものであれば特に制限はなく、例えば、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体、キノリノラート系金属錯体、ジスチリルアミン誘導体、１，４−ビス［２−（４−ジメチルアミノフェニル）ビニル］ベンゼン等を挙げることができる。特に優れた緑色発光能を有することから、クマリン誘導体、１，４−ビス［２−（４−ジメチルアミノフェニル）ビニル］ベンゼン等が好ましい。更に、６−（アルキルまたは無置換）−８−（アルキルまたは無置換）−７−アミノ−３−アリール−４−（トリフルオロメチルまたは無置換）クマリン誘導体、１，４−ビス［２−（４−ジメチルアミノフェニル）ビニル］ベンゼン等が好ましい。特にクマリン母核の３位のアリール基には、クマリン母核のπ電子との共役を考慮すると、ベンゾチアゾール−２−イル、ベンゾイミダゾール−２−イル、ベンゾオキサゾール−２−イル、ベンゾセレナゾール−２−イル等の基が好ましく、これらのアリール基中のベンゼン環部分は、更に置換されていても構わない。緑色発光ドーパントは、緑色発光層（８）全体に対して、１重量％〜１５重量％含まれることが好ましい。この範囲内であれば、優れた白色度等も得ることができる。

また、以上の緑色発光ホスト材料及び緑色発光ドーパントの他に、緑色発光層（８）に電子輸送性材料を含ませることによって、発光効率および素子寿命を更に向上させることができる。
ここで使用される電子輸送性材料は、電子輸送層（９）において使用される材料が好ましく、特に、電子輸送層（９）において使用される材料と同一であるか、トリス（８−キノリノラート）アルミニウムや（４−フェニルフェノラート）ビス（８−キノリノラート）アルミニウムのようなキノリノラート系金属錯体であることが好ましい。電子輸送層（９）において使用される材料と同一であると、コストが削減される利点も得られる。
このような電子輸送性材料は、緑色発光層（８）全体に対して３〜６０重量％含まれるのが好ましく、５〜５０重量％含まれるのがより好ましい。

緑色発光層（８）は、これらの材料を、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、スピンコート法、電子ビーム蒸着法等の公知の成膜方法を用い、陽極（２）、ホール注入層（３）、ホール輸送層（４）または青色発光層（７）上に成膜することにより作製できる。

緑色発光層（８）の膜厚は１ｎｍ〜３０ｎｍが好ましく、２ｎｍ〜２０ｎｍが更に好ましい。

赤色発光ドーパント、青色発光ドーパントおよび緑色発光ドーパントは、上記のように、それぞれの発光層中で最も含有量が少ない誘導体であってもよいが、蛍光量子収率が最も高い誘導体として定義してもよい。
蛍光量子収率を実際に測定するには、公知のレーザー、積分球、ホトダイオードを用いて測定してもよい。なお、実際の各色の発光材料の蛍光量子収率は、各色のホスト材料および各色のドーパントを石英基板上に２００ｎｍの膜厚に蒸着した測定用サンプルを用いて測定した。

［電子輸送層］
電子輸送層（９）は、上記した発光層（５，７，８）と後述する電子注入層（１０）または陰極（１１）との間に設けられる。電子輸送層（９）は、電子注入層（１０）または陰極（１１）から輸送された電子を、発光層（５，７，８）へ輸送する層である。

電子輸送層（９）は一層構造としてもよいが、電子輸送性材料と発光層材料とのエキサイプレックスやＣＴ錯体形成等の相互作用を少なくする観点から、二層構造とすることも好ましい。これにより、有機ＥＬ素子の発光効率を高め、素子寿命を長くすることができる。

電子輸送層（９）を単一の材料で形成する一層構造とする場合には、有機ＥＬ素子に要求される発光効率や素子寿命に応じて、電子輸送性材料を適宜選択すればよい。具体的には、金属フェノラート、キノリノラート系金属錯体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、キノキサリン誘導体、キノリン誘導体、ピロール誘導体、ベンゾピロール誘導体、テトラフェニルメタン誘導体、ピラゾール誘導体、チアゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、チオナフテン誘導体、スピロ系化合物、イミダゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、シロール誘導体、フェナントロリン誘導体、トリフェニルメタン誘導体等が挙げられる。中でも、電子輸送性材料として、発光効率を向上させる観点からは、電子移動度の高い、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、フェナントロリン誘導体、トリフェニルメタン誘導体等の電子輸送性材料を用いることが好ましく、素子寿命を長くする観点からは、ガラス転移温度の高いキノリノラート系金属錯体等の電子輸送性材料を用いることが好ましい。特に、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニルフェナントロリン、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（４−フェニルフェノラート）アルミニウム等を用いることが好ましい。

電子輸送層（９）を二層構造とする場合も、上述の電子輸送性材料から電子移動度の異なる２つを適宜選べばよく、選ばれた材料のうち電子移動度の高い方の電子輸送性材料で陰極（１１）側の層を構成し、電子移動度の低い方の電子輸送性材料で緑色発光層（８）側を構成すればよい。上述の電子輸送性材料は単独または組み合わせて適宜使用することができる。これにより、電子移動度の低い電子輸送性材料が、バッファー機能を担うことによって、電子移動度の高い電子輸送性材料と青色発光層材料との相互作用を少なくし、発光効率を維持しつつ、素子寿命を長くすることができる。
上述の電子輸送性材料の中でも中程度の電子移動度を持つ電子輸送性材料は、上述のその他の電子輸送性材料との組み合わせ方次第で、相対的に高い電子移動度を持つことになったり、相対的に低い電子移動度を持つことになったりする。このように、上述の電子輸送性材料の組み合わせは、相対的な電子移動度の差にあくまで基づくものである。

電子輸送層（９）は、上記の誘導体を混合した一層構造としてもよい。また、この混合は、均一な混合であることが好ましいが、必ずしも均一な混合でなくてもよい。２材料によって混合する場合は、電子移動度の低い材料の電子輸送層（９）全体に対する重量％が、１〜７０重量％が好ましく、１０〜５０重量％が更に好ましい。これにより、有機ＥＬ素子の発光効率を高め、素子寿命を長くすることができる。

更に、電子輸送層（９）には、少なくとも１つの金属錯体が含有されることが好ましい。有機ＥＬ素子に、更に高い発光効率、更に長い素子寿命を与えることができる。このような金属錯体の中でも、キノリノラート系金属錯体が好ましい。
このようなキノリノラート系金属錯体としては、トリス（８−キノリノラート）アルミニウムおよび（４−フェニルフェノラート）ビス（８−キノリノラート）アルミニウム以外に、配位子として８−キノリノラート、２−メチル−８−キノリノラート、４−メチル−８−キノリノラート、５−メチル−８−キノリノラート、３，４−ジメチル−８−キノリノラート、４−エチル−８−キノリノラート、４，５−ジメチル−８−キノリノラート、４，６−ジメチル−８−キノリノラート、４−メトキシ−８−キノリノラート、ベンゾ［ｈ］−１０−キノリノラート、ベンゾ［ｆ］−８−キノリノラート、８−キノリノラートの２量体、７−プロピル−８−キノリノラート等を持つ錯体で、中心金属はアルミニウム、ベリリウム、亜鉛、マグネシウム、ガリウム、インジウム、銅、カルシウム、錫、鉛等のものが好ましく用いられる。
より具体的なキノリノラート系金属錯体としては、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム、（４−フェニルフェノラート）ビス（８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム、（４−メチル−８−キノリノラート）ビス（８−キノリノラート）アルミニウム、（４−エチル−８−キノリノラート）（４−メチル−８−キノリノラート）（８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（３，４−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４−メトキシ−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４，５−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４，６−ジメチル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（５−ブロモ−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（５−スルホニル−８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（５−プロピル−８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（８−キノリノラート）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）亜鉛、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）亜鉛、ビス（２−メチル−５−クロロ−８−キノリノラート）亜鉛、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）亜鉛、ビス（３，４−ジメチル−８−キノリノラート）亜鉛、ビス（４，６−ジメチル−８−キノリノラート）亜鉛、ビス（５−クロロ−８−キノリノラート）亜鉛、ビス（５，７−ジクロロ−８−キノリノラート）亜鉛、ビス（ベンゾ［ｆ］−８−キノリノラート）亜鉛、ビス（８−キノリノラート）ベリリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）ベリリウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）ベリリウム、ビス（２−メチル−５−クロロ−８−キノリノラート）ベリリウム、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）ベリリウム、ビス（３，４−ジメチル−８−キノリノラート）ベリリウム、ビス（４，６−ジメチル−８−キノリノラート）ベリリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノラート）ベリリウム、ビス（ベンゾ［ｈ］−１０−キノリノラート）ベリリウム、ビス（８−キノリノラート）マグネシウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）マグネシウム、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラート）マグネシウム、ビス（２−メチル−５−クロロ−８−キノリノラート）マグネシウム、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）マグネシウム、ビス（３，４−ジメチル−８−キノリノラート）マグネシウム、ビス（４，６−ジメチル−８−キノリノラート）マグネシウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノラート）マグネシウム、ビス（５，７−ジクロロ−８−キノリノラート）マグネシウム、ビス（ベンゾ［ｈ］−１０−キノリノラート）マグネシウム、トリス（８−キノリノラート）インジウム、８−キノリノラートリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノラート）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノラート）カルシウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（トリフェニルシラノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（ジフェニルメチルシラノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシラノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）［トリス（４，４−ビフェニル）シラノラート］ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（１−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（２−ナフトラート）ガリウム、ビス（８−キノリノラート）銅等などが挙げられ、これらのうち上記の条件を良好に満足するものが用いられる。

電子輸送層（９）は、上記材料を、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、スピンコート法、電子ビーム蒸着法等の公知の成膜方法を用い、発光層（５，７，８）上に成膜することにより作製できる。

電子輸送層（９）の厚さは１ｎｍ〜５０ｎｍが好ましく、１０ｎｍ〜４０ｎｍがより好ましい。

［電子注入層］
電子注入層（１０）が、電子輸送層（９）と後述する陰極（１１）との間に設けられてもよい。電子注入層（１０）は、陰極（１１）からの電子を電子輸送層（９）へと注入しやすくする層である。

電子注入層（１０）に使用できる材料としては、電子注入層（１０）に上記の性能を付与する物質であれば特に制限なく採用でき、例えば、リチウム、ナトリウム、セシウム等のアルカリ金属、ストロンチウム、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属、フッ化リチウム、酸化リチウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム等のアルカリ金属化合物、アルカリ土類金属のフッ化物、酸化物、塩化物、硫化物等が挙げられ、中でもフッ化リチウムが好ましい。電子注入層（１０）は、単独の材料で形成してもよいし、複数の材料によって形成してもよい。

電子注入層（１０）は、これらの材料を、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、スピンコート法、電子ビーム蒸着法等の公知の成膜方法を用い、電子輸送層（９）上に成膜することにより作製できる。

電子注入層（１０）の膜厚は０．１ｎｍ〜３ｎｍが好ましく、０．２ｎｍ〜１ｎｍが更に好ましい。

［陰極］
陰極（１１）は、上記した発光層（５，７，８）、電子輸送層（９）または電子注入層（１０）に電子を注入する電極であり、電子注入効率を高くするために仕事関数が例えば４．５ｅＶ未満の金属や合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物が電極物質として採用される。

このような陰極材料としては、例えば、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、銀、銅、アルミニウム、インジウム、カルシウム、スズ、ルテニウム、チタニウム、マンガン、クロム、イットリウム、アルミニウム−カルシウム合金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−マグネシウム合金、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、リチウム−インジウム合金、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム／銅混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム混合物などが挙げられる。また、陽極（２）に用いられる材料として採用できる材料も使用できる。これらの中でも、アルミニウムが好ましい。

陰極（１１）は、光取り出し側に設けられる場合には一般に、取り出す光に対する透過率が１０％よりも大きくなるように設定され、例えば、超薄膜のマグネシウム−銀合金に透明な導電性酸化物を積層化して形成された電極などが採用される。また、この陰極（１１）において、導電性酸化物をスパッタリングする際に、発光層（５，７，８）などがプラズマにより損傷するのを防ぐため、銅フタロシアニンなどを添加したバッファー層を、陰極（１１）と発光層（５，７，８）、電子輸送層（９）または電子注入層（１０）との間に設けるとよい。
光反射性電極として用いられる場合には、上記材料の内、外部へ取り出す光を反射する性能を備えた材料が適宜選択され、一般には金属や合金、金属化合物が選択される。

陰極（１１）は、上記材料単独で形成してもよいし、複数の材料によって形成してもよい。例えば、マグネシウムに銀や銅を１〜２０重量％添加させれば、陰極（１１）の酸化を防止でき、また陰極（１１）の電子注入層（１０）との接着性も高くなる。また、アルミニウムにリチウムを０．１〜１０重量％添加させれば、発光効率が向上する。

また、陰極（１１）は、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。例えば、陰極（１１）の酸化を防ぐため、陰極（１１）の電子注入層（１０）と接しない部分に、耐食性のある金属からなる保護層を設ける。
この保護層形成用の材料としては、例えば銀やアルミニウムなどが好ましく用いられる。

陰極（１１）は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオン化蒸着法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などの公知の薄膜成膜法によって、発光層（５，７，８）、電子輸送層（９）、電子注入層（１０）または上記保護層上に形成できる。
陰極（１１）の膜厚は、使用する電極材料にもよるが、保護層の厚さを含まずに、一般に５ｎｍ〜１μｍ程度、好ましくは５ｎｍ〜７００ｎｍ程度、特に好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍ程度、望ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍに設定される。
陰極（１１）のシート電気抵抗は、数百Ω／□以下に設定することが好ましい。

以上の各層は、それぞれ上記した以外の機能を有していてもよく、例えば、前記発光層（５，７，８）が、ホール輸送機能、ホール注入機能、電子注入機能および／または電子輸送機能等を備えていてもよい。
さらに、上記以外の層を適宜設けることができる。
当然、基板（１）上に陰極（１１）から順次積層して有機ＥＬ素子を形成することもできる。

以下、本発明の実施例及び比較例について以下に記すが、本発明は以下の例に限定して解釈されるものでないことは当然である。

また、以下の（化合物）記号を用いて説明する。
ＨＩ：銅フタロシアニン
ＨＴ：トリス［４−［Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル］アミン
ＲＨ：トリス［４−［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル］アミン
ＲＤ：［２−ｔ−ブチル−６−［ｔｒａｎｓ−２−（２，３，５，６−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチルベンゾ［ｉ，ｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン］−１，３−プロパンジニトリル
ＢＨ１：４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル
ＢＨ２：（４−フェニルフェノラート）ビス（８−キノリノラート）アルミニウム
ＢＨ３：１，６−ジ（５−メチルナフタレン−２−イル）アントラセン
ＢＨ４：１，１−ジメチル−３，４−ジ（２−メチルフェニル）−２，５−ジ［６−（４−メチルピリジン−２−イル）ピリジン−２−イル］シロール
ＢＨ５：４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）ビフェニル
ＢＤ１：４，４’−ビス［２−（９−エチルカルバゾール−２−イル）ビニル］ビフェニル
ＢＤ２：２，８−ジ（ｔ−ブチル）ペリレン
ＢＤ３：ナフト［２，１−ｄ：１，１０ａ−ｅ：１０ａ，１０−ｆ］アントラセン
ＢＤ４：ビス［４，６−ジフルオロフェニルピリジナート−Ｎ，Ｃ^2'］ピコリナートイリジウム（III）
ＧＨ１：トリス（８−キノリノラート）アルミニウム
ＧＨ２：（４−フェニルフェノラート）ビス（８−キノリノラート）アルミニウム
ＧＤ１：ｃｉｓ−２−（１，３−ベンゾチアゾール−２−イル）−３−（８−ヒドロキシ−２，３，５，６−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチルベンゾ［ｉ，ｊ］キノリジン−９−イル）アクリル酸ラクトン
ＧＤ２：１，４−ビス［２−（４−ジメチルアミノフェニル）ビニル］ベンゼン
ＧＤ３：ファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム
ＧＤ４：２，８−ジ（２−ナフチル）ペリレン
ＥＴ：２，９−ジメチル−４，７−ジフェニルフェナントロリン

［実施例１］
一方の面上に膜厚１１０ｎｍのＩＴＯ層である陽極が形成された透明なガラス、即ち基板を用意し、基板洗浄を行った。基板洗浄は、アルカリ洗浄、純水洗浄を順次行い、乾燥させた後に紫外線オゾン洗浄を行った。

基板洗浄を行ったガラスの陽極上に、真空蒸着装置（カーボンるつぼ、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓ、真空度約５．０×１０^-5Ｐａ）で、膜厚１０ｎｍのＨＩ層を作製し、この層をホール注入層とした。

ホール注入層上に、真空蒸着装置（カーボンるつぼ、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓ、真空度約５．０×１０^-5Ｐａ）で、膜厚５０ｎｍのＨＴ層を作製し、この層をホール輸送層とした。

ホール輸送層上に、真空蒸着装置（カーボンるつぼ、真空度約５．０×１０^-5Ｐａ）で、膜厚５ｎｍの、ホスト材料であるＨＴと赤色ドーパントであるＲＤ（赤色発光層全体に対して、ＲＤが１重量％）とを共蒸着した層を作製し、この層を赤色発光層とした。この共蒸着は、ＨＴの蒸着速度を０．１ｎｍ／ｓ、ＲＤの蒸着速度を０．００１ｎｍ／ｓとして行った。

赤色発光層上に、真空蒸着装置（カーボンるつぼ、真空度約５．０×１０^-5Ｐａ）で、膜厚３０ｎｍの、ホスト材料としてＢＨ１と青色ドーパントであるＢＤ１（青色発光層全体に対して、ＢＤ１が７重量％）とを共蒸着した層を作製し、この層を青色発光層とした。この共蒸着は、ＢＨ１の蒸着速度を０．１ｎｍ／ｓ、ＢＤ１の蒸着速度を０．００７５ｎｍ／ｓとして行った。

青色発光層上に、真空蒸着装置（カーボンるつぼ、真空度約５．０×１０^-5Ｐａ）で、膜厚１０ｎｍの、ホスト材料としてＢＨ１と緑色ドーパントとしてＧＤ１（緑色発光層全体に対して、ＧＤ１が６重量％）とを共蒸着した層を作製し、この層を緑色発光層とした。この共蒸着は、ＢＨ１の蒸着速度を０．１ｎｍ／ｓ、ＧＤ１の蒸着速度を０．００６ｎｍ／ｓとして行った。

緑色発光層上に、真空蒸着装置（カーボンるつぼ、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓ、真空度約５．０×１０^-5Ｐａ）で、膜厚３０ｎｍのＥＴ層を形成し、この層を電子輸送層とした。

電子輸送層上に、真空蒸着装置（ボロンナイトライドるつぼ、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓ、真空度約５．０×１０^-5Ｐａ）で、膜厚０．５ｎｍのフッ化リチウム（ＬｉＦ）層を形成し、この層を電子注入層とした。

電子注入層上に、タングステンボート（蒸着速度１ｎｍ／ｓ、真空度約５．０×１０^-5Ｐａ）で、膜厚２００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）層を形成し、この層を陰極とし、本発明に係る有機ＥＬ素子を作製した。
実施例１では、青色発光層のホスト材料および緑色発光層のホスト材料に共通の誘導体であるＢＨ１（ジスチリルアリーレン誘導体）を含んでいる。

［実施例２〜１４］
実施例２〜１４は、実施例１と同様に、いずれもそれぞれの青色発光層および緑色発光層中に、少なくとも１種類の共通の誘導体を含み、青色発光層および緑色発光層を、以下の表１に示したように変えた以外は、実施例１と同様に作製された。
即ち、実施例２〜４は、実施例１と同様に、青色発光層のホスト材料および緑色発光層のホスト材料に共通の誘導体であるＢＨ１（ジスチリルアリーレン誘導体）を含んでいる。実施例５〜７は、青色発光層のドーパントおよび緑色発光層のドーパントに共通の誘導体であるＢＤ１およびＧＤ２（ジスチリルアミン誘導体）をそれぞれ含んでいる。実施例８、９は、青色発光層のホスト材料および緑色発光層のホスト材料に共通の誘導体であるＢＨ２およびＧＨ１（キノリノラート系金属錯体）をそれぞれ含んでいる。実施例１０は青色発光層のホスト材料および緑色発光層のホスト材料に共通の誘導体であるＢＨ５（カルバゾール誘導体）を含んでいる。実施例１１は青色発光層のホスト材料および緑色発光層のホスト材料に共通の誘導体であるＢＨ３（アントラセン誘導体）を含んでいる。実施例１２は青色発光層のホスト材料および緑色発光層のホスト材料に共通の誘導体であるＢＨ４（シロール誘導体）を含んでいる。実施例１３は青色発光層のホスト材料および緑色発光層のホスト材料に共通の誘導体であるＨＴ（トリフェニルアミン誘導体）を含んでいる。実施例１４は青色発光層のドーパントおよび緑色発光層のドーパントに共通の誘導体であるＢＤ２およびＧＤ４（ペリレン誘導体）をそれぞれ含んでいる。
また、実施例１〜１４における電子輸送層は、いずれも単一材料により一層構造を形成している。

［実施例１５］
実施例１５は、ＨＴを蒸着して膜厚３ｎｍとしたブロック層を、青色発光層および赤色発光層の間に設けた以外は、実施例１と同様に作製された。この実施例１５においても、青色発光層のホスト材料および緑色発光層のホスト材料に共通の誘導体であるＢＨ１（ジスチリルアリーレン誘導体）を含んでいる。

［実施例１６〜２０］
実施例１６〜２０は、青色発光層、緑色発光層および電子輸送層を、以下の表１に示したように変えた以外は、実施例１と同様に作製された。これら実施例１６〜２０においても、青色発光層のホスト材料および緑色発光層のホスト材料に共通の誘導体であるＢＨ１（ジスチリルアリーレン誘導体）を含んでいる。
実施例１６では、ＧＨ１を用いて電子輸送層を形成し、青色発光層における青色ドーパントとしてＢＤ２を用いている。
実施例１７および１８における緑色発光層は、キノリノラート系金属錯体であるＧＨ１を追加的に含有している。ＧＨ１は、緑色発光層全体に対して、４０重量％である。ＢＨ１、ＧＨ１およびＧＤ１の蒸着速度をそれぞれ、０．５４ｎｍ／ｓ、０．４ｎｍ／ｓおよび０．０６ｎｍ／ｓとして蒸着した。
また、実施例１９における電子輸送層は二層構造を形成し、陰極側から、ＥＴ、ＧＨ１の順に積層されている。膜厚はともに１５ｎｍ。ＥＴおよびＧＨの蒸着速度を、それぞれ０．１ｎｍ／ｓおよび０．０４ｎｍ／ｓとして蒸着した。
また、実施例２０における電子輸送層は、ＥＴおよびＧＨ１の混合一層構造（ＥＴ：ＧＨ１＝５０重量％：５０重量％）を形成している。

［実施例２１〜２６］
実施例２１〜２６は、以下の表１に示すように、ホール輸送層を設けず、緑色発光層に含有されるＥＴを０〜６０重量％の範囲において順次増加させたこと以外は、実施例１と同様に作製された。これら実施例２１〜２６においても、青色発光層のホスト材料および緑色発光層のホスト材料に共通の誘導体であるＢＨ１（ジスチリルアリーレン誘導体）を含んでいる。
実施例２１では、ＢＨ１とＢＤ１（青色発光層全体に対して、青色ドーパントであるＢＤ１が５重量％）とを共蒸着して青色発光層を形成し、ＢＨ１とＧＤ１（緑色発光層全体に対して、緑色ドーパントであるＧＤ１が５重量％）とを共蒸着して緑色発光層を形成している。
実施例２２は、ＢＨ１、ＥＴおよびＧＤ１（ＢＨ１が９２重量％、ＥＴが３重量％およびＧＤ１が５重量％）を共蒸着して緑色発光層を形成した以外は実施例２１と同じである。
実施例２３は、ＢＨ１、ＥＴおよびＧＤ１（ＢＨ１が９０重量％、ＥＴが５重量％およびＧＤ１が５重量％）を共蒸着して緑色発光層を形成した以外は実施例２１と同じである。
実施例２４は、ＢＨ１、ＥＴおよびＧＤ１（ＢＨ１が７５重量％、ＥＴが２０重量％およびＧＤ１が５重量％）を共蒸着して緑色発光層を形成した以外は実施例２１と同じである。
実施例２５は、ＢＨ１、ＥＴおよびＧＤ１（ＢＨ１が４５重量％、ＥＴが５０重量％およびＧＤ１が５重量％）を共蒸着して緑色発光層を形成した以外は実施例２１と同じである。
実施例２６は、ＢＨ１、ＥＴおよびＧＤ１（ＢＨ１が３５重量％、ＥＴが６０重量％およびＧＤ１が５重量％）を共蒸着して緑色発光層を形成した以外は実施例２１と同じである。
即ち、実施例２１〜２６における緑色発光層は、ホール輸送性材料であるＢＨ１、電子輸送性材料であるＥＴおよび発光ドーパントであるＧＤ１を含有している。

［実施例２７〜３２］
実施例２７は、以下の表１に示すように、緑色発光の有機ＥＬ素子であり、青色発光層、ブロック層、赤色発光層およびホール輸送層を設けなかったこと以外は、実施例１と同様に作製された。
実施例２８は、ＢＨ１、ＧＨ１およびＧＤ１（ＢＨ１が９１重量％、ＧＨ１が３重量％およびＧＤ１が６重量％）を共蒸着して緑色発光層を形成した以外は実施例２７と同じである。
実施例２９は、ＢＨ１、ＧＨ１およびＧＤ１（ＢＨ１が８９重量％、ＧＨ１が５重量％およびＧＤ１が６重量％）を共蒸着して緑色発光層を形成した以外は実施例２７と同じである。
実施例３０は、ＢＨ１、ＧＨ１およびＧＤ１（ＢＨ１が７４重量％、ＧＨ１が２０重量％およびＧＤ１が６重量％）を共蒸着して緑色発光層を形成した以外は実施例２７と同じである。
実施例３１は、ＢＨ１、ＧＨ１およびＧＤ１（ＢＨ１が４４重量％、ＧＨ１が５０重量％およびＧＤ１が６重量％）を共蒸着して緑色発光層を形成した以外は実施例２７と同じである。
実施例３２は、ＢＨ１、ＧＨ１およびＧＤ１（ＢＨ１が３４重量％、ＧＨ１が６０重量％およびＧＤ１が６重量％）を共蒸着して緑色発光層を形成した以外は実施例２７と同じである。
即ち、実施例２７〜３２における緑色発光層は、ホール輸送性材料であるＢＨ１、電子輸送性材料であるＧＨ１および発光ドーパントであるＧＤ１を含有している。

［比較例１］
比較例１では、青色発光ホスト材料および緑色発光ホスト材料が共通の誘導体を含有しない。青色発光ホスト材料をＢＨ２としたこと以外は、実施例１と同様に、有機ＥＬ素子を作製した。以下の表２も参照のこと。

［比較例２］
比較例２では、青色発光ホスト材料および緑色発光ホスト材料が共通の誘導体を含有しない。緑色発光ホスト材料をＧＨ１としたこと以外は、実施例１と同様に、有機ＥＬ素子を作製した。以下の表２も参照のこと。

［比較例３〜７］
比較例３〜７では、赤色発光層、青色発光層および緑色発光層の積層順を並べ替えたこと以外は、実施例１と同様に、有機ＥＬ素子を作製した。以下の表２も参照のこと。

作製した実施例１〜３２および比較例１〜７の有機ＥＬ素子を、ガラスキャップで封止し、陽極と陰極とを公知の駆動回路で接続し、室温下輝度１０００ｃｄ／ｍ²における白色度（ｘ、ｙ）および発光効率と、室温下初期輝度５５００ｃｄ／ｍ²にしたときの電流を流し続けた際の初期輝度半減寿命（輝度が２７５０ｃｄ／ｍ²になるまでの時間）とを測定した。輝度は、輝度測定器（株式会社トプコン製、商品名ＢＭ７）により測定された。更に、白色度（ｘ、ｙ）に関しては、初期輝度測定時および輝度半減時の間での白色度（ｘ、ｙ）の変化量も、以下の式：
白色度変化量＝［（ｘの変化量）²＋（ｙの変化量）²］^1/2
に基づき計算した。
これらの測定および計算結果を、実施例１を基準として、以下の表１および表２に記す。

［評価］
実施例１〜２０の有機ＥＬ素子はいずれも、優れた白色を与え、その変化量も充分に小さなものであった。また、発光効率および素子寿命も優れたものであった。
これに対して、青色発光層のホスト材料および緑色発光層のホスト材料が、共通の誘導体を全く含有しない有機ＥＬ素子（比較例１および２）は、実施例１に比較して、白色度および発光効率が悪く、素子寿命も短いことが分かった。
また、赤色発光層、青色発光層および緑色発光層の積層順を並べ替えた比較例３〜７も、実施例１に比較して、白色度および発光効率が悪く、素子寿命も短いことが分かった。
実施例２１〜２６の有機ＥＬ素子はいずれも、優れた白色を与え、その変化量も充分に小さなものであった。また、発光効率および素子寿命も優れたものであった。
更に、緑色発光層に電子輸送性材料であるＥＴを含有させた実施例２１〜２６は、緑色発光層にＥＴを含有していない実施例２１と比較して、更なる発光効率および素子寿命の向上が得られることが分かる。
実施例２７〜３２の有機ＥＬ素子はいずれも、優れた緑色を与え、その変化量も充分に小さなものであった。また、発光効率および素子寿命も優れたものであった。
更に、緑色発光層に電子輸送性材料であるＧＨ１を含有させた実施例２８〜３２は、緑色発光層にＧＨ１を含有していない実施例２７と比較して、更なる発光効率および素子寿命の向上が得られることが分かる。

表１および２の比較から分かるように、本発明の有機ＥＬ素子は、発光色の色度座標が、いずれも優れた白色度または緑色度を示した。これに対して比較例の有機ＥＬ素子は、白色度が優れなかった。
また、本発明の有機ＥＬ素子は、比較例の有機ＥＬ素子に比較して、発光効率及び素子寿命が大幅に向上した。
従って、実施例１〜２６の有機ＥＬ素子においては、その陽極側から、赤色発光層、青色発光層、緑色発光層、電子輸送層および陰極をこの順に設け、前記青色発光層に含有される誘導体および前記緑色発光層に含有される誘導体を少なくとも１種類共通とすることにより、優れた白色度が得られ、同時に高い発光効率及び長い素子寿命も得られることが分かった。
また、実施例２７〜３２の有機ＥＬ素子においては、その陽極側から、緑色発光層、電子輸送層および陰極をこの順に設けることにより、優れた緑色度が得られ、同時に高い発光効率及び長い素子寿命も得られることが分かった。

Claims (36)

1. 陽極上に少なくとも赤色発光層、青色発光層、緑色発光層および陰極がこの順に設けられた有機ＥＬ素子であって、該青色発光層および該緑色発光層が、少なくとも１種類の共通の誘導体を含有する有機ＥＬ素子。
2. 前記緑色発光層および前記陰極の間に、電子輸送層が更に設けられた請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
3. 前記青色発光層および前記緑色発光層に含有される少なくとも１種類の共通の誘導体が、ジスチリルアリーレン誘導体、キノリノラート系金属錯体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、シロール誘導体およびトリフェニルアミン誘導体からなる群から選択される請求項１または２に記載の有機ＥＬ素子。
4. 前記青色発光層のホスト材料および前記緑色発光層のホスト材料が、少なくとも１種類の共通の誘導体を含有する請求項１または２に記載の有機ＥＬ素子。
5. 前記青色発光層のホスト材料および前記緑色発光層のホスト材料が、ジスチリルアリーレン誘導体、キノリノラート系金属錯体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、シロール誘導体およびトリフェニルアミン誘導体からなる群から選択される請求項４に記載の有機ＥＬ素子。
6. 前記青色発光層のドーパントおよび前記緑色発光層のドーパントが、少なくとも１種類の共通の誘導体を含有する請求項１または２に記載の有機ＥＬ素子。
7. 前記青色発光層のドーパントおよび前記緑色発光層のドーパントが、キノリノラート系金属錯体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、アントラセン誘導体、シロール誘導体およびトリフェニルアミン誘導体からなる群から選択される請求項６に記載の有機ＥＬ素子。
8. 前記青色発光層のドーパントおよび前記緑色発光層のドーパントが、それぞれ前記青色発光層および前記緑色発光層中に含まれる誘導体の中で最も蛍光量子収率が高い誘導体を含有する請求項１または２に記載の有機ＥＬ素子。
9. 前記青色発光層のドーパントおよび前記緑色発光層のドーパントが、キノリノラート系金属錯体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、アントラセン誘導体、シロール誘導体およびトリフェニルアミン誘導体からなる群から選択される請求項８に記載の有機ＥＬ素子。
10. 前記赤色発光層および前記青色発光層の間に、ブロック層が更に設けられた請求項１または２に記載の有機ＥＬ素子。
11. 前記電子輸送層が１層から形成される請求項２に記載の有機ＥＬ素子。
12. 前記電子輸送層が２層から形成される請求項２に記載の有機ＥＬ素子。
13. 前記２層から形成される前記電子輸送層のうち、前記陽極側の層をトリス（８−キノリノラート）アルミニウム層とし、前記陰極側の層をフェナントロリン誘導体層またはトリフェニルメタン誘導体層とする請求項１２に記載の有機ＥＬ素子。
14. 前記電子輸送層が、複数の誘導体を混合して形成された層である請求項２に記載の有機ＥＬ素子。
15. 前記電子輸送層が、少なくとも１つの金属錯体を含有する請求項１１または１２に記載の有機ＥＬ素子。
16. リン光物質を含有する請求項１または２に記載の有機ＥＬ素子。
17. 陽極上に少なくとも１つの発光層および陰極がこの順に設けられた有機ＥＬ素子であって、前記発光層が、電子輸送性材料、ホール輸送性材料および発光ドーパントを含有する有機ＥＬ素子。
18. 前記発光層および前記陰極の間に、電子輸送層が更に設けられた請求項１７に記載の有機ＥＬ素子。
19. 前記発光層の電子輸送性材料と前記電子輸送層の電子輸送性材料とが同一である請求項１８に記載の有機ＥＬ素子。
20. 前記陽極上に少なくとも、赤色発光層、青色発光層、緑色発光層および前記陰極がこの順に設けられ、前記緑色発光層が、電子輸送性材料、ホール輸送性材料および発光ドーパントを含有する請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
21. 前記青色発光層が、ホスト材料と発光ドーパントとを含有し、前記青色発光層および前記緑色発光層が、少なくとも１種類の共通の誘導体を含有する請求項２０に記載の有機ＥＬ素子。
22. 前記青色発光層のホスト材料および前記緑色発光層のホール輸送性材料が、少なくとも１種類の共通の誘導体を含有する請求項２１に記載の有機ＥＬ素子。
23. 前記共通の誘導体が、前記緑色発光層に対して３重量％〜６０重量％含有される請求項２１または２２に記載の有機ＥＬ素子。
24. 前記共通の誘導体が、ジスチリルアリーレン誘導体、キノリノラート系金属錯体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、アントラセン誘導体、シロール誘導体およびトリフェニルアミン誘導体からなる群から選択される請求項２１〜２３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
25. 前記青色発光層が、ホスト材料と発光ドーパントとを含有し、前記青色発光層のドーパントおよび前記緑色発光層のドーパントが、少なくとも１種類の共通の誘導体を含有する請求項２１に記載の有機ＥＬ素子。
26. 前記共通の誘導体が、キノリノラート系金属錯体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、アントラセン誘導体、シロール誘導体およびトリフェニルアミン誘導体からなる群から選択される請求項２５に記載の有機ＥＬ素子。
27. 前記青色発光層のドーパントおよび前記緑色発光層のドーパントが、それぞれ前記青色発光層および前記緑色発光層中に含まれる誘導体の中で最も蛍光量子収率が高い誘導体を含有する請求項２１〜２６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
28. 前記赤色発光層および前記青色発光層の間に、ブロック層が更に設けられた請求項２０〜２７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
29. 前記電子輸送層が１層から形成される請求項１８〜２８のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
30. 前記電子輸送層が２層から形成される請求項１８〜２８のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
31. 前記２層から形成される電子輸送層のうち、前記陽極側の層がキノリノラート系金属錯体を含有し、前記陰極側の層がフェナントロリン誘導体またはトリフェニルメタン誘導体を含有する請求項３０に記載の有機ＥＬ素子。
32. 前記電子輸送層が、複数の誘導体を混合して形成された層である請求項１８に記載の有機ＥＬ素子。
33. 前記電子輸送層が、少なくとも１つの金属錯体を含有する請求項２９または３０に記載の有機ＥＬ素子。
34. リン光物質を含有する請求項１７〜３３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
35. 陽極および陰極の間に、少なくとも２つの発光層が設けられた有機ＥＬ素子であって、前記２つの発光層どちらもそれぞれホスト材料と発光ドーパントとを含有し、前記陰極側の発光層のホスト材料が、ホール輸送性材料および電子輸送性材料を含有し、かつ前記陽極側の発光層のホスト材料が、前記ホール輸送性材料を含有する有機ＥＬ素子。
36. 前記陰極側の発光層の発光波長が、前記陽極側の発光層の発光波長よりも長い請求項３５に記載の有機ＥＬ素子。
    

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