(57)【要約】      （修正有）【課題】優れた発光効率を有し、長寿命化した有機エレクトロルミネッセンス素子、該有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた低消費電力、長寿命な表示装置を提供すること。【解決手段】２つの電極間に挟持された有機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、有機層の少なくとも１層に、ホウ素化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの電極間に挟持された有機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、有機層の少なくとも１層に、下記一般式（１）で示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有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
2011151407.tif 000029
式中、Ｂはホウ素原子を表し、Ｃは炭素原子を表し、Ａ11、Ａ12およびＡ13は炭素原子または窒素原子を表し、Ｚ11、Ｚ12およびＺ13は芳香族複素環を完成するのに必要な原子群を表し、Ｒ11、Ｒ12およびＲ13はアルキル基を表し、Ｒ14、Ｒ15およびＲ16はそれぞれ独立に水素原子または一価の置換基を表し、ｌ、ｍおよびｎはそれぞれ独立に０〜７を表す。
【請求項２】
一般式（１）において、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16がそれぞれアルキル基またはハロゲン原子であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（２）で表される化合物であ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。
【化２】
2011151407.tif 000030
式中、Ｂはホウ素原子を表し、Ｃは炭素原子を表し、Ａ21、Ａ22、Ａ23、Ａ24、Ａ25およびＡ26は炭素原子または窒素原子を表し、Ｚ21、Ｚ22およびＺ23は芳香族複素環を完成するのに必要な原子群を表し、Ｒ21、Ｒ22、Ｒ23、Ｒ24、Ｒ25およびＲ26はアルキル基を表し、Ｒ27、Ｒ28およびＲ29はそれぞれ独立に水素原子または一価の置換基を表し、ｌ2、ｍ2およびｎ2はそれぞれ独立に０〜７を表す。
【請求項４】
一般式（１）または一般式（２）で表される化合物のバンドギャップが２．９６ｅＶ〜３．８０ｅＶであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
一般式（１）または一般式（２）で表される化合物のバンドギャップが３．２０ｅＶ〜３．６０ｅＶであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
一般式（１）または一般式（２）で表される化合物が発光層に含有されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
一般式（１）または一般式（２）で表される化合物が電子輸送層に含有されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
陰極と電子輸送層の間に、陰極バッファー層を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一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。
【請求項１０】
少なくとも１つが請求項１〜８のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子である、異なる極大波長の光を発光する２種以上の有機エレクトロルミネッセンス素子を同一基板上に並置したことを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子と該有機エレクトロルミネッセンス素子の発光した光を吸収し、それとは異なる極大波長の光を発光する色変換層を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
異なる極大波長の光を発光する２種以上の色変換層が同一基板上に並置されていることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと略記する場合もある。）素子および表示装置に関し、さらに詳しくは、発光輝度・寿命に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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）が挙げられる。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用いられている。
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った。これに対し、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に光が放出（蛍光・燐光）されるのを利用する発光素子であり、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が大きく、視認性が高く、しかも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】
これまで、様々な有機ＥＬ素子が報告されている。例えば、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．５１、９１３頁あるいは特開昭５９−１９４３９３号公報には正孔注入層と有機発光体層とを組み合わせたもの、特開昭６３−２９５６９５号公報には正孔注入層と電子注入輸送層とを組み合わせたもの、Ｊｐｎ．Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｉｓｙｃｓ，ｖｏｌ．１２７，No.２第２６９〜２７１頁には正孔移動層、発光層及び電子移動層を組み合わせたものがそれぞれ開示されているが、より高輝度な素子が求められてきており、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。
また、有機ＥＬ素子は発光寿命が短いという問題点も指摘されている。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、その要因としては、エレクトロルミネッセンス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が分解したり、薄膜中で有機化合物の結晶化が起こる等有機ＥＬ素子の材料である有機化合物に由来する要因が指摘されてきている。
また、電子輸送材料は、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）（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．ｖｏｌ．３１（１９９２），ｐ．１８１２）を提案している。
また、山形大学の研究グループは、正孔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白色発光の素子を作成している（Ｓｃｉｅｎｃｅ，３  Ｍａｒｃｈ  １９９５，Ｖｏｌ．２６７，ｐ．１３３２）。さらに、特開平５−３３１４５９号公報には、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。しかし、従来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できなかった。
【０００４】
これらの問題を解決する有機エレクトロルミネッセンス材料として、特開２０００−２９０６４５号公報、特開２０００−２９４３７３号公報、特開２００１−７２９７１号公報、特開２００１−９３６７０号公報に、分子内にホウ素原子を含む化合物を発光材料または電子輸送材料として用いる例が記載されているが、発光効率および発光寿命を両立させるには十分ではなかった。
また、特許第２，７９５，９３２号明細書、特開平９−２４５５１１号公報、同５−２５８８６０号公報等には、有機ＥＬ素子から発する光を、色変換層によりそれとは別の極大発光波長を有する光に変換する方法が記載されており、有機ＥＬ素子の発する光を変換する化合物として、有機蛍光色素が例示されている。
これらの方法は、色変換層に用いる有機蛍光体を変更するだけで所望の発光色を得ることができるので、フルカラーの有機ＥＬを製造する際に要する煩雑なパターニングが不要となり、低コスト化を図ることが可能となるが、上記特許に記載の有機ＥＬ素子では発光強度が十分ではなく、変換後に得られる発光の強度はまだまだ十分なものではなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の第１の目的は、優れた発光効率を有し、長寿命化した有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することにある。
本発明の第２の目的は、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた低消費電力、長寿命な表示装置を提供することにある。
本発明の第３の目的は、色変換層を用いた低コストな表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。
（１）２つの電極間に挟持された有機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、有機層の少なくとも１層に、下記一般式（１）で示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有機エレクトロルミネッセンス素子。
【０００７】
【化１】
2011151407.tif 000002
【０００８】
式中、Ｂはホウ素原子を表し、Ｃは炭素原子を表し、Ａ11、Ａ12およびＡ13は炭素原子または窒素原子を表し、Ｚ11、Ｚ12およびＺ13は芳香族複素環を完成するのに必要な原子群を表し、Ｒ11、Ｒ12およびＲ13はアルキル基を表し、Ｒ14、Ｒ15およびＲ16はそれぞれ独立に水素原子または一価の置換基を表し、ｌ、ｍおよびｎはそれぞれ独立に０〜７を表す。
（２）一般式（１）において、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16がそれぞれアルキル基またはハロゲン原子であることを特徴とする上記（１）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
（３）一般式（１）で表される化合物が、下記一般式（２）で表される化合物であることを特徴とする上記（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。
【０００９】
【化２】
2011151407.tif 000003
【００１０】
式中、Ｂはホウ素原子を表し、Ｃは炭素原子を表し、Ａ21、Ａ22、Ａ23、Ａ24、Ａ25およびＡ26は炭素原子または窒素原子を表し、Ｚ21、Ｚ22およびＺ23は芳香族複素環を完成するのに必要な原子群を表し、Ｒ21、Ｒ22、Ｒ23、Ｒ24、Ｒ25およびＲ26はアルキル基を表し、Ｒ27、Ｒ28およびＲ29はそれぞれ独立に水素原子または一価の置換基を表し、ｌ2、ｍ2およびｎ2はそれぞれ独立に０〜７を表す。
【００１１】
（４）一般式（１）または一般式（２）で表される化合物のバンドギャップが２．９６ｅＶ〜３．８０ｅＶであることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
（５）一般式（１）または一般式（２）で表される化合物のバンドギャップが３．２０ｅＶ〜３．６０ｅＶであることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
（６）一般式（１）または一般式（２）で表される化合物が発光層に含有されていることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
（７）一般式（１）または一般式（２）で表される化合物が電子輸送層に含有されていることを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
（８）陰極と電子輸送層の間に、陰極バッファー層を有することを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
（９）上記（１）〜（８）のいずれか一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。
（１０）少なくとも１つが上記（１）〜（８）のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子である、異なる極大波長の光を発光する２種以上の有機エレクトロルミネッセンス素子を同一基板上に並置したことを特徴とする上記（９）に記載の表示装置。
（１１）上記（１）〜（８）のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子と該有機エレクトロルミネッセンス素子の発光した光を吸収し、それとは異なる極大波長の光を発光する色変換層を有することを特徴とする表示装置。
（１２）異なる極大波長の光を発光する２種以上の色変換層が同一基板上に並置されていることを特徴とする上記（１１）に記載の表示装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は優れた発光効率を有し、長寿命であり、低消費電力、長寿命な表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】有機エレクトロルミネッセンス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を説明する説明図である。
【図５】色変換層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成を説明する断面図である。
【図６】色変換層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
先ず、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子に用いられる前記一般式（１）で表される化合物について説明する。
一般式（１）において、Ｂはホウ素原子を表し、Ｃは炭素原子を表し、Ａ11、Ａ12およびＡ13は炭素原子または窒素原子を表し、Ｚ11、Ｚ12およびＺ13は芳香環を完成するのに必要な原子群を表し、Ｒ11、Ｒ12およびＲ13はそれぞれ独立にアルキル基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基またはハロゲン原子を表し、Ｒ14、Ｒ15およびＲ16はそれぞれ独立に水素原子または一価の置換基を表し、ｌ、ｎおよびｍはそれぞれ独立に０〜７を表す。
一般式（１）において、炭素原子、Ａ11およびＺ11によって、炭素原子、Ａ12およびＺ12によって、炭素原子、Ａ13およびＺ13によって形成される芳香環とは、π電子の数が４ｎ＋２［ｎは自然数］を満たす環であり、芳香族炭化水素環でも芳香族複素環でもよい。π電子の数が４ｎ＋２［ｎは自然数］を満たす芳香環の代表例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、アズレン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、ペリレン環、ペンタセン環、ヘキサセン環、コロネン環、トリナフチレン環、フラン環、チオフェン環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、１，２，４−トリアゾール環、１，２，３−トリアゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、イソオキサゾール環、イソチアゾール環、フラザン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドリジン環、キノリン環、イソインドール環、インドール環、イソキノリン環、フタラジン環、プリン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、プテリジン環、カルバゾール環、フェナントリジン環、アクリジン環、ペリミジン環、フェナントロリン環、フェナジン環等が挙げられる。
【００１５】
Ｒ11、Ｒ12およびＲ13で表されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｉ−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、ｔ−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等が挙げられ、アルキルオキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｉ−プロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられ、アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基等が挙げられ、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
Ｒ11、Ｒ12およびＲ13としてはアルキル基またはハロゲン原子が好ましく、さらに、メチル基、エチル基、イソプロピル基またはフッ素原子が好ましい。
Ｒ14、Ｒ15およびＲ16で表される一価の置換基は特に限定されるものではないが、例えば、Ｒ11、Ｒ12およびＲ13の説明で示したアルキル基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基およびハロゲン原子の他に、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）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、ｉ−プロピルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基等）、シアノ基、ニトロ基、複素環基（例えば、ピロール基、ピロリジル基、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、ベンズチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基等）等が挙げられる。ｌ、ｍおよびｎがそれぞれ２以上の場合、それぞれのＲ14、Ｒ15およびＲ16は同一でも異なっていてもよい。
また、上記一般式（１）で示される化合物は、ホウ素原子に結合する芳香環基が、例えば、ホウ素原子が結合する炭素原子に隣接する炭素原子が直接あるいは置換基を介して結合することによって、ホウ素原子を含む環を形成した化合物も含む。具体的には下記のような構造を採ってもよい。
【００１６】
【化３】
2011151407.tif 000004
【００１７】
（式中、Ｒ61およびＲ62はＲ11、Ｒ12およびＲ13と同義である。）
【００１８】
次に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子に用いられる前記一般式（２）で表される化合物について説明する。
一般式（２）において、Ｂはホウ素原子を表し、Ｃは炭素原子を表し、Ａ21、Ａ22、Ａ23、Ａ24、Ａ25およびＡ26は炭素原子または窒素原子を表し、Ｚ21、Ｚ22およびＺ23は芳香環を完成するのに必要な原子群を表し、Ｒ21、Ｒ22、Ｒ23、Ｒ24、Ｒ25およびＲ26はそれぞれ独立にアルキル基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基またはハロゲン原子を表し、Ｒ27、Ｒ28およびＲ29はそれぞれ独立に水素原子または一価の置換基を表し、ｌ2、ｎ2およびｍ2はそれぞれ独立に０〜７を表す。
一般式（２）において、炭素原子、Ａ21、Ａ22およびＺ21によって、炭素原子、Ａ23、Ａ24およびＺ22によって、炭素原子、Ａ25、Ａ26およびＺ23によって形成される芳香環としては、一般式（１）において、炭素原子、Ａ11およびＺ11によって、炭素原子、Ａ12およびＺ12によって、炭素原子、Ａ13およびＺ13によって形成される芳香環の説明で示した芳香環が挙げられる。
Ｒ21、Ｒ22、Ｒ23、Ｒ24、Ｒ25およびＲ26で表されるアルキル基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基またはハロゲン原子としては、一般式（１）において、Ｒ11、Ｒ12およびＲ13の説明で示したアルキル基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子が挙げられる。
Ｒ27、Ｒ28およびＲ29で表される一価の置換基としては、一般式（１）において、Ｒ14、Ｒ15およびＲ16の説明で示した一価の置換基が挙げられる。ｌ2、ｍ2およびｎ2がそれぞれ２以上の場合、それぞれのＲ27、Ｒ28およびＲ29は同一でも異なっていてもよい。また、Ｒ27、Ｒ28およびＲ29は互いに縮合して環を形成するものであってもよい。
一般式（２）において、好ましくは、Ｒ21、Ｒ22、Ｒ23、Ｒ24、Ｒ25およびＲ26がアルキル基またはハロゲン原子であり、さらに好ましくは、メチル基、エチル基、イソプロピル基またはフッ素原子であり、Ｚ21、Ｚ22およびＺ23により完成される芳香環が芳香族炭化水素環のときである。
【００１９】
次に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子に用いられる前記一般式（３）で表される化合物について説明する。
一般式（３）において、Ｂはホウ素原子を表し、Ｒ31、Ｒ35、Ｒ41、Ｒ45、Ｒ51およびＲ55はアルキル基またはハロゲン原子を表し、Ｒ32、Ｒ33、Ｒ34、Ｒ42、Ｒ43、Ｒ44、Ｒ52、Ｒ53およびＲ54は水素原子または一価の置換基を表す。ただし、Ｒ32、Ｒ33、Ｒ34の少なくとも１種、Ｒ42、Ｒ43、Ｒ44の少なくとも１種、Ｒ52、Ｒ53およびＲ54の少なくとも１種は芳香環基である。
一般式（３）において、Ｒ31、Ｒ35、Ｒ41、Ｒ45、Ｒ51およびＲ55で表されるアルキル基、ハロゲン原子としては、一般式（１）において、Ｒ11、Ｒ12およびＲ13の説明で示したアルキル基、ハロゲン原子が挙げられる。Ｒ32、Ｒ33、Ｒ34、Ｒ42、Ｒ43、Ｒ44、Ｒ52、Ｒ53およびＲ54で表される一価の置換基としては、一般式（１）において、Ｒ14、Ｒ15およびＲ16の説明で示した一価の置換基が挙げられる。
Ｒ32、Ｒ33、Ｒ34の少なくとも１種、Ｒ42、Ｒ43、Ｒ44の少なくとも１種、Ｒ52、Ｒ53およびＲ54の少なくとも１種は芳香環基であるが、これら芳香環基としては、π電子の数が４ｎ＋２［ｎは自然数］を満たす環を有する化合物の任意の位置から水素原子を１つ取り除いたものである。環は芳香族炭化水素環でも芳香族複素環でもよい。π電子の数が４ｎ＋２［ｎは自然数］を満たす化合物の代表例としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、アズレン、フェナントレン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ペリレン、ペンタセン、ヘキサセン、コロネン、トリナフチレン、フラン、チオフェン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、１，２，４−トリアゾール、１，２，３−トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、イソオキサゾール、イソチアゾール、フラザン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、インドリジン、キノリン、イソインドール、インドール、イソキノリン、フタラジン、プリン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン、カルバゾール、フェナントリジン、アクリジン、ペリミジン、フェナントロリン、フェナジン等が挙げられる。また、これらは任意の置換基を有していてもよく、その複数の置換基が互いに縮合した縮合環を有していてもよい。
【００２０】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子に用いられる一般式（１）、（２）および（３）で表される化合物は、バンドギャップが２．９６ｅＶ〜３．８０ｅＶである化合物であることが好ましく、さらには、３．２０ｅＶ〜３．６０ｅＶであることが好ましい。バンドギャップが上記の値の範囲にあることによって、電子輸送性を保ったままで正孔ブロック性が向上し、より発光効率を向上させることができる。
【００２１】
バンドギャップとは、化合物のイオン化ポテンシャルと電子親和力の差を表し、イオン化ポテンシャル、及び、電子親和力は真空準位を基準として決定される。イオン化ポテンシャルは化合物のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、電子親和力は真空準位にある電子が物質のＬＵＭＯ（最低空分子軌道）レベルに落ちて安定化するエネルギーで定義される。
なお、上記イオン化ポテンシャルと電子親和力の差は、化合物の吸収スペクトルの吸収端から換算することが可能であり、本発明では、化合物をガラス上に１００ｎｍ蒸着したときの蒸着膜の吸収スペクトルを測定し、その吸収端の波長ＹｎｍをＸｅＶに換算して求めた。このときに、以下の換算式を使用した。
Ｘ＝１２４０／Ｙ
以下に一般式（１）〜（３）で表される化合物（以下、本発明の化合物ということもある。）の具体例を示すが、本発明で用いることができる化合物はこれらに限定されるものではない。
【００２２】
【化４】
2011151407.tif 000005
【００２３】
【化５】
2011151407.tif 000006
【００２４】
【化６】
2011151407.tif 000007
【００２５】
【化７】
2011151407.tif 000008
【００２６】
【化８】
2011151407.tif 000009
【００２７】
合成例
化合物Ｉ−１３〔ｔｒｉｓ（ｂｉｐｈｅｎｙｌｄｕｒｙｌ）ｂｏｒａｎｅ〕の合成
【００２８】
【化９】
2011151407.tif 000010
【００２９】
ｔｒｉ（ｂｒｏｍｏｄｕｒｙｌ）ｂｏｒａｎｅ（Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．，２０００，４１２９に従い合成）０．６５ｇ、ｂｉｐｈｅｎｙｌ−４−ｙｌ−ｂｏｒｏｎｉｃａｃｉｄ（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９６６，５６６に従い合成）０．６５ｇ、Ｋ2ＣＯ3０．７５ｇ、Ｐｄ（ＰＰｈ3）4０．１５ｇを含むＴＨＦ溶液１５０ｍｌを４時間還流し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィおよび再結晶法により精製し、化合物Ｉ−１３を０．４３ｇ得た。
構造はＮＭＲおよびマススペクトルより同定した。
【００３０】
本発明の化合物は、固体状態において強い蛍光を持つ化合物であり、電場発光性にも優れており、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、他の発光材料を用いた素子において、電子輸送材料として使用した場合、優れた発光効率が得られる。
本発明の有機ＥＬ素子は、発光層の他に、必要に応じ正孔輸送層、電子輸送層、陽極バッファー層および陰極バッファー層等を有し、陰極と陽極で狭持された構造をとることができる。
具体的には、下記の構造がその例として挙げられる。
（i）陽極／発光層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
（iii）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（v）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
本発明の化合物は、いずれの層中に含有されていてもかまわないが、発光層または電子輸送層に含有されていることが好ましく、電子輸送層に含有されていることが特に好ましい。
【００３１】
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。
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、本発明の化合物以外にも、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。
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よく、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。
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よく、さらに前記発光材料を高分子鎖に導入したもの、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よい。
【００３２】
また、発光層にはドーパント（ゲスト物質）を併用してもよく、ＥＬ素子のドーパント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。ドーパントの具体例としては、例えば、キナクリドン、ＤＣＭ、クマリン誘導体、ローダミン、ルブレン、デカシクレン、ピラゾリン誘導体、スクアリリウム誘導体、ユーロピウム錯体、イリジウム錯体、プラチナ錯体等がその代表例として挙げられる。
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。発光層は、これらの発光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し、あるいは、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。
また、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のち、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。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては色変換層を有する場合、変換の効率から、発光層から発光される光は青紫領域の光であることが好ましい。
青紫領域の光とは、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）等の測定器で測定し、座標が、ＣＩＥ色度座標（「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）１０８頁の図４．１６）に当てはめたとき、Ｐｕｒｐｌｉｓｈ  Ｂｌｕｅ（紫青）、または、Ｂｌｕｉｓｈ  Ｐｕｒｐｌｅ（青紫）の領域にある光をいう。
【００３３】
一般的な特徴としては、青紫領域の発光を示す化合物の溶液中における蛍光極大波長が３５０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下に入るものが好ましく、蛍光量子収率が０．１以上のものが好ましい。
このような発光材料の具体例は、特願平１１−３６５９９６号（対応ＥＰ公開済：ＥＰ１０６７１６５Ａ）明細書、特願２０００−２６５０４５号明細書、特願２０００−２８５０５０号明細書、特願２０００−２９２１２４号明細書、特願２０００−２９０４６６号明細書、特願平１１−３４１９２３号明細書、特願平１１−２６５３１２号明細書、特願平１１−２７４８４８号明細書、特願２０００−２４０８８０号明細書、特願２０００−３４５２６７号明細書等に記載されている。
上記具体例の一部を以下に示すが、本発明で用いられる発光材料はこれに限定されるものではない。
【００３４】
【化１０】
2011151407.tif 000011
【００３５】
【化１１】
2011151407.tif 000012
【００３６】
【化１２】
2011151407.tif 000013
【００３７】
【化１３】
2011151407.tif 000014
【００３８】
【化１４】
2011151407.tif 000015
【００３９】
【化１５】
2011151407.tif 000016
【００４０】
次に、正孔輸送層および電子輸送層について説明する。
正孔輸送層は、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有し、正孔輸送層を陽極と発光層の間に介在させることにより、より低い電界で多くの正孔が発光層に注入される。そのうえ、発光層に陰極、陰極バッファー層または電子輸送層より注入された電子は、発光層と正孔輸送層の界面に存在する電子の障壁により、発光層内の界面に累積され発光効率が向上するなど発光性能の優れた素子となる。この正孔輸送層の材料（以下、正孔注入材料または正孔輸送材料という。）については、前記の好ましい性質を有するものであれば特に制限はなく、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。
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。この正孔輸送材料としては、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などが挙げられる。正孔輸送材料としては、上記のものをいずれも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。
【００４１】
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）などが挙げられる。
さらに、これらの化合物を高分子鎖に導入した、または、これらの化合物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。
また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣなどの無機化合物も正孔輸送材料として使用することができる。
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、ＬＢ法など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５ｎｍ〜５μｍ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く、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。
【００４２】
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。
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、本発明の化合物以外にも、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、トリアゾール誘導体、フェナントロリン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。
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。
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または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、また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用いられる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。
電子輸送層は、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。電子輸送層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。この電子輸送層は、電子輸送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し、あるいは、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。
【００４３】
さらに、陽極と発光層または正孔輸送層との間や陰極と発光層または電子輸送層との間にはバッファー層（電極界面層）を存在させてもよい。
バッファー層とは、駆動電圧の低下や発光効率の向上を図る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」（第１２３頁〜第１６６頁）に詳細に記載されており、バッファー層には陽極バッファー層と陰極バッファー層とがある。
陽極バッファー層は、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。
陰極バッファー層は、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。
特に、本発明の有機ＥＬ素子において、陰極バッファー層が存在した場合、大きな駆動電圧の低下や発光効率の向上が得られた。
上記バッファー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。
さらに、上記基本構成層の他に必要に応じてその他の機能を有する層を積層してもよく、例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報および「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）の第２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層などのような機能層を有していてもよい。
【００４４】
次に、電極について説明する。有機ＥＬ素子の電極は、陰極と陽極からなる。
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した陽極が好ましい。このような電極物質の具体例としてはＡｕなどの金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ2、ＺｎＯなどの導電性透明材料が挙げられる。
陽極は、蒸着やスパッタリングなどの方法によりこれらの電極物質の薄膜を形成し、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することによって得ることができる。また、パターン精度をあまり必要としない場合（１００μｍ以上程度）には、電極物質を所望の形状のマスクを介して蒸着したり、スパッタリングしてパターンを形成してもよい。
陽極より発光を取り出す場合には、陽極の光透過率は１０％より大きいことが望ましく、また、陽極のシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、通常、１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
一方、陰極には、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（以下、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、希土類金属などが挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化など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などが好適である。
さらに、本発明の有機ＥＬ素子に用いる陰極としては、アルミニウム合金が好ましく、特に、アルミニウム含有量が９０質量％以上１００質量％未満、最も好ましくは９５質量％以上１００質量％未満のアルミニウム合金が好ましい。これらのアルミニウム合金を用いることにより有機ＥＬ素子の発光寿命や、最高到達輝度を非常に向上させることができる。
陰極は、蒸着やスパッタリングなどの方法により、上記の電極物質の薄膜を形成させることにより作製することができる。
陰極のシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させ取り出すために、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効率が向上し好都合である。
【００４５】
本発明の有機ＥＬ素子は、通常、基板上に形成される。好ましく用いられる基板は、ガラス、プラスチックなどであり、特にその種類は限定されない。また、基板に光透過性が求められるときには透明の基板が用いられる。
本発明のエレクトロルミネッセンス素子に好ましく用いられる基板としては、例えば、ガラス板、石英板、プラスチックフィルムを挙げることができる。
光透過性プラスチックフィルムとしては、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。
【００４６】
次に、本発明の有機ＥＬ素子作製方法を、先に挙げた陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極からなる有機ＥＬ素子を例として以下に説明する。他の構造を有する本発明の有機ＥＬ素子も以下の説明を参考にして容易に作製することができる。
先ず、基板上に陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍ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などの方法により形成し陽極を作製する。次に、この上に陽極バッファー層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極バッファー層の材料からなる薄膜を順次形成する。これらの薄膜の形成方法としては、前記したスピンコート法、キャスト法、蒸着法などがあるが、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などの点から、真空蒸着法またはスピンコート法が好ましい。これらの層の形成には、層ごとに異なる製膜法を採用してもよい。蒸着法を用いて膜を形成する場合、蒸着条件は、使用する化合物の種類、分子堆積膜の目的とする結晶構造、会合構造などにより異なるが、一般的には、ボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１０-6〜１０-2Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚５ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
これらの層を形成した後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０〜２００ｎｍ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などの方法により形成し陰極を設けることにより、所望のＥＬ素子が得られる。
有機ＥＬ素子は、一回の真空引きで一貫して正孔輸送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。しかし、その際には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。
また、作製順序を逆にして、陰極、陰極バッファー層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、陽極バッファー層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた有機ＥＬ素子に、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧５〜４０Ｖ程度の直流電圧を印加すると、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。
【００４７】
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、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、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とすることが可能である。
【００４８】
次に、色変換層について説明する。
色変換層は、ある波長の光を異なる波長の光に変換する機能を有する層をいい、具体的には、該層に、有機ＥＬ素子の発光層から発せられる光を吸収し、それとは異なる極大波長の光を発光する物質を含有する。
色変換層により、有機ＥＬ素子の発光層が発する色のみではなく、他の色も表示することが可能となる。
有機ＥＬ素子の発光層が発光する光を吸収し、それとは異なる波長の光を発する物質としては、例えば、蛍光体が挙げられ、蛍光体は有機蛍光体または無機蛍光体のいずれでもよく、変換したい波長によって使い分けることができる。
有機蛍光体としては、例えば、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などが挙げられる。
【００４９】
無機蛍光体は、粒径が３μｍ以下の微粒子のものが好ましく、さらに、液相法によって合成された単分散に近い超微粒子蛍光体が好ましい。
無機蛍光体としては、結晶母体と賦活剤によって構成される無機系蛍光体、希土類錯体系蛍光体が挙げられる。
無機系蛍光体の組成は特に制限はないが、結晶母体であるＹ2Ｏ2Ｓ 、Ｚｎ2ＳｉＯ4、Ｃａ5（ＰＯ4）3Ｃｌ等に代表される金属酸化物及びＺｎＳ、ＳｒＳ、ＣａＳ等に代表される硫化物にＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ等の希土類金属のイオンやＡｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｓｂ等の金属のイオンを賦活剤または共賦活剤として組み合わせたものが好ましい。
結晶母体としては金属酸化物が好ましく、例えば、（Ｘ）3Ａｌ16Ｏ27、（Ｘ）4Ａｌ14Ｏ25、（Ｘ）3Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ10、（Ｘ）4Ｓｉ2Ｏ8、（Ｘ）2Ｓｉ2Ｏ6、（Ｘ）2Ｐ2Ｏ7、（Ｘ）2Ｐ2Ｏ5、（Ｘ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ、（Ｘ）2Ｓｉ3Ｏ8-2（Ｘ）Ｃｌ2〔ここで、Ｘはアルカリ土類金属を表す。なお、Ｘで表されるアルカリ土類金属は単一成分でも２種類以上の混合成分でもよく、その混合比率は任意である。〕のようなアルカリ土類金属で置換された酸化アルミニウム、酸化ケイ素、リン酸、ハロリン酸等が代表的な結晶母体として挙げられる。
その他の好ましい結晶母体としては、亜鉛の酸化物および硫化物、イットリウムやガドリウム、ランタン等の希土類金属の酸化物およびその酸化物の酸素の一部を硫黄原子に換えた部分硫化物、希土類金属の硫化物、および、希土類金属の酸化物や硫化物に任意の金属元素を配合したもの等が挙げられる。
【００５０】
結晶母体の好ましい例を以下に列挙する。
Ｍｇ4ＧｅＯ5.5Ｆ、Ｍｇ4ＧｅＯ6、ＺｎＳ、Ｙ2Ｏ2Ｓ、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12、Ｙ2ＳｉＯ10、Ｚｎ2ＳｉＯ4 、Ｙ2Ｏ3、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17、ＢａＡｌ12Ｏ19、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・ａＡｌ2Ｏ3、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ、ＳｒＧａ2Ｓ4、 ＳｒＳ、ＧａＳ、ＳｎＯ2、Ｃａ10（ＰＯ4）6（Ｆ，Ｃｌ）2、（Ｂａ，Ｓｒ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ10Ｏ17、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2、（Ｌａ，Ｃｅ）ＰＯ4、ＣｅＭｇＡｌ11Ｏ19、ＧｄＭｇＢ5Ｏ10、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25、Ｙ2ＳＯ4、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ、Ｇｄ2Ｏ3、ＹＶＯ4、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4等
結晶母体及び賦活剤または共賦活剤は、同族の元素と一部置き換えたものでも構わない。元素組成には制限はなく、特に、青紫領域の光を吸収して可視光を発するものが好ましい。
本発明において、無機系蛍光体の賦活剤、共賦活剤として好ましいものは、Ｌａ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｃｅ、Ｙｂ、Ｐｒ等に代表されるランタノイド元素のイオン、Ａｇ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ａｌ等の金属のイオンであり、そのドープ量は母体に対して０．００１〜１００モル％が好ましく、０．０１〜５０モル％がさらに好ましい。
賦活剤、共賦活剤は結晶母体を構成するイオンの一部を上記ランタノイドのようなイオンに置き換えることでその結晶の中にドープされる。
【００５１】
以下に代表的な無機系蛍光体（結晶母体と賦活剤によって構成される無機蛍光体）の組成式を記載するが、本発明で用いられる無機系蛍光体はこれらに限定されるものではない。
（ＢａzＭｇ1-z）3-x-yＡｌ16Ｏ27：Ｅｕ2+x、Ｍｎ2+y，Ｓｒ4-xＡｌ14Ｏ25：Ｅｕ2+x、（Ｓｒ1-zＢａz）1-xＡｌ2Ｓｉ2Ｏ8：Ｅｕ2+x、Ｂａ2-xＳｉＯ4：Ｅｕ2+x、Ｓｒ2-xＳｉＯ4：Ｅｕ2+x、Ｍｇ2-xＳｉＯ4：Ｅｕ2+x、（ＢａＳｒ）1-xＳｉＯ4：Ｅｕ2+x、Ｙ2-x-yＳｉＯ5：Ｃｅ3+x、Ｔｂ3+y，Ｓｒ2-xＰ2Ｏ5：Ｅｕ2+x、Ｓｒ2-xＰ2Ｏ7：Ｅｕ2+x、（ＢａyＣａzＭｇ1-y-z）5-x（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+x、Ｓｒ2-xＳｉ3Ｏ8-xＳｒＣｌ2：Ｅｕ2+x［ｘ、ｙおよびｚはそれぞれ１以下の任意の数を表す。］
以下に本発明に好ましく使用される無機系蛍光体の具体例を示すが、本発明で用いることができる無機系蛍光体はこれらの化合物に限定されるものではない。
なお、蛍光体結晶の実際の組成は、厳密に記載すれば、上記のような組成式で表されるが、賦活剤の量の多少は本質的な蛍光特性に影響を及ぼさないことが多いので、以下、無機系蛍光体を表記するにあたっては、特にことわりのない限り、例えば、Ｓｒ4-xＡｌ14Ｏ25：Ｅｕ2+xはＳｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ2+と表記し、ｘの数値は記載しない。
【００５２】
［青色発光  無機系蛍光体］
（ＢＬ−１）    Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｓｎ4+
（ＢＬ−２）    Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ2+
（ＢＬ−３）    ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+
（ＢＬ−４）    ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｃｅ3+
（ＢＬ−５）    ＣａＧａ2Ｓ4：Ｃｅ3+
（ＢＬ−６）    （Ｂａ，Ｓｒ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+
（ＢＬ−７）    （Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ2+
（ＢＬ−８）    ＢａＡｌ2ＳｉＯ8：Ｅｕ2+
（ＢＬ−９）    Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ2+
（ＢＬ−１０）  Ｓｒ5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+
（ＢＬ−１１）  （Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+
（ＢＬ−１２）  ＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ2+
（ＢＬ−１３）  （Ｂａ，Ｃａ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+
（ＢＬ−１４）  Ｂａ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ2+
（ＢＬ−１５）  Ｓｒ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ2+
【００５３】
［緑色発光  無機系蛍光体］
（ＧＬ−１）    （Ｂａ，Ｍｇ）Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+
（ＧＬ−２）    Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ2+
（ＧＬ−３）    （Ｓｒ，Ｂａ）Ａｌ2Ｓｉ2Ｏ8：Ｅｕ2+
（ＧＬ−４）    （Ｂａ，Ｍｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+
（ＧＬ−５）    Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ3+，Ｔｂ3+
（ＧＬ−６）    Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7−Ｓｒ2Ｂ2Ｏ5：Ｅｕ2+
（ＧＬ−７）    （Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+
（ＧＬ−８）    Ｓｒ2Ｓｉ3Ｏ8−２ＳｒＣｌ2：Ｅｕ2+
（ＧＬ−９）    Ｚｒ2ＳｉＯ4 ，ＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｃｅ3+，Ｔｂ3+
（ＧＬ−１０）  Ｂａ2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+
（ＧＬ−１１）  Ｓｒ2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+
（ＧＬ−１２）  （Ｂａ，Ｓｒ）ＳｉＯ4：Ｅｕ2+
【００５４】
［赤色発光  無機系蛍光体］
（ＲＬ−１）    Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+
（ＲＬ−２）    ＹＡｌＯ3：Ｅｕ3+
（ＲＬ−３）    Ｃａ2Ｙ2（ＳｉＯ4）6：Ｅｕ3+
（ＲＬ−４）    ＬｉＹ9（ＳｉＯ4 ）6Ｏ2：Ｅｕ3+
（ＲＬ−５）    ＹＶＯ4：Ｅｕ3+
（ＲＬ−６）    ＣａＳ：Ｅｕ3+
（ＲＬ−７）    Ｇｄ2Ｏ3：Ｅｕ3+
（ＲＬ−８）    Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+
（ＲＬ−９）    Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ3+
（ＲＬ−１０）  Ｍｇ4ＧｅＯ5.5 Ｆ：Ｍｎ4+
（ＲＬ−１１）  Ｍｇ4ＧｅＯ6：Ｍｎ4+
（ＲＬ−１２）  Ｋ5Ｅｕ2.5（ＷＯ4）6.25
（ＲＬ−１３）  Ｎａ5Ｅｕ2.5（ＷＯ4）6.25
（ＲＬ−１４）  Ｋ5Ｅｕ2.5（ＭｏＯ4）6.25
（ＲＬ−１５）  Ｎａ5Ｅｕ2.5（ＭｏＯ4）6.25
上記無機系蛍光体は、必要に応じて表面改質処理を施してもよく、表面改質処理としては、シランカップリング剤等の化学的処理、サブミクロンオーダーの微粒子等の添加による物理的処理、さらには、それらの併用等が挙げられる。
【００５５】
希土類錯体系蛍光体としては、希土類金属としてＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ等を有するものが挙げられる。錯体を形成する有機配位子は、芳香族系、非芳香族系のどちらであってもよいが、下記一般式（Ｂ）で表される化合物が好ましい。
一般式（Ｂ）
Ｘａ−（Ｌｘ）−（Ｌｙ）ｎ−（Ｌｚ）−Ｙａ
［式中、Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｚはそれぞれ独立に２個以上の結合手を持つ原子を表わし、ｎは０または１を表し、ＸａはＬｘの隣接位に配位可能な原子を有する置換基を表し、ＹａはＬｚの隣接位に配位可能な原子を有する置換基を表す。さらにＸａの任意の部分とＬｘとは互いに縮合して環を形成してもよく、Ｙａの任意の部分とＬｚとは互いに縮合して環を形成してもよく、ＬｘとＬｚとは互いに縮合して環を形成してもよく、さらに分子内に芳香族炭化水素環または芳香族複素環が少なくとも一つ存在する。
ただし、Ｘａ−（Ｌｘ）−（Ｌｙ）ｎ−（Ｌｚ）−Ｙａがβ−ジケトン誘導体やβ−ケトエステル誘導体、β−ケトアミド誘導体または前記ケトンの酸素原子を硫黄原子または−Ｎ（Ｒ201）−に置き換えたもの、クラウンエーテルやアザクラウンエーテルまたはチアクラウンエーテルまたはクラウンエーテルの酸素原子を任意の数硫黄原子または−Ｎ（Ｒ201）−（Ｒ201は、水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基を表す。）に置き換えたクラウンエーテルである場合には、分子内に芳香族炭化水素環または芳香族複素環は存在しなくてもよい。］
一般式（Ｂ）において、ＸａおよびＹａにおける配位可能な原子とは、具体的には、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子であり、特に、酸素原子、窒素原子、硫黄原子が好ましい。
一般式（Ｂ）において、Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｚで表される２個以上の結合手を持つ原子は、特に制限はないが、代表的には、炭素原子、酸素原子、窒素原子、シリコン原子、チタン原子等が挙げられるが、好ましくは炭素原子である。
以下に本発明に好ましく使用される希土類錯体系蛍光体の具体例を示すが、本発明で用いることができる希土類錯体系蛍光体はこれらの化合物に限定されるものではない。
【００５６】
【化１６】
2011151407.tif 000017
【００５７】
【化１７】
2011151407.tif 000018
【００５８】
【化１８】
2011151407.tif 000019
【００５９】
【化１９】
2011151407.tif 000020
【００６０】
【化２０】
2011151407.tif 000021
【００６１】
色変換層を設ける位置は、有機ＥＬ素子の発光層から発光する光を吸収できる位置であれば特に限定はないが、透明電極と透明基板との間、または、透明基板の透明電極側とは反対の側（発光を取り出す側）に設けることが好ましい。
色変換層は、蛍光体を蒸着あるいはスパッタリング法により製膜した層、適当な樹脂をバインダとしてその中に蛍光体を分散させた塗布液を塗布して製膜した層等いずれの形態の層であっても構わない。膜厚は１００ｎｍ〜５ｍｍ程度が適当である。
蛍光体をバインダ中に分散させた塗布液を塗布して製膜して色変換層を得る場合、バインダ中における蛍光体の分散濃度は、蛍光の濃度消光を起こすことがなく、かつ、発光層からの発光を十分に吸収できる範囲であればよい。蛍光体の種類によるが、使用する樹脂１ｇに対して蛍光体を１０-7〜１０-3モルとするのが適当である。無機蛍光体の場合は、濃度消光がほとんど問題とならないため、樹脂１ｇに対して０．１〜１０ｇ使用できる。
色変換層として、発光層の発光波長で励起して４００〜５００ｎｍの範囲内に極大発光波長を有する光を発光する蛍光体を含有する色変換層、発光層の発光波長で励起して５０１〜６００ｎｍの範囲内に極大発光波長を有する光を発光する蛍光体を含有する色変換層、発光層の発光波長で励起して６０１〜７００ｎｍの範囲内に極大発光波長を有する光を発光する蛍光体を含有する色変換層を設けることにより、有機ＥＬ素子をフルカラー化することが可能となる。
【００６２】
次に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を有する本発明の表示装置を、図面に基づいて説明する。
図１は、有機エレクトロルミネッセンス素子から構成される表示装置（ディスプレイ）の一例を示した模式図である。該表示装置は有機エレクトロルミネッセンス素子の発光により画像情報の表示を行い、例えば、携帯電話等のディスプレイとして用いることができる。
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。
制御部Ｂは表示部Ａと電気的に接続されており、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表示部Ａに送り、走査信号により順次選択された走査線上の画素が、画像データ信号に応じて順次発光して画像情報を表示部Ａに表示する。
【００６３】
図２は、表示部の模式図である。
表示部Ａは、基板上に複数の走査線５及び複数のデータ線６を含む配線部と、複数の画素３等とを有している。
表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。
図２は、画素３で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。
配線部の複数の走査線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。）。
画素３は、走査線５に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。
【００６４】
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。
画素は、有機エレクトロルミネッセンス素子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。また、５は走査線、６はデータ線、７は電源ラインである。
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。
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、ソースが有機エレクトロルミネッセンス素子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から有機エレクトロルミネッセンス素子１０に電
流が供給される。
【００６５】
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エレクトロルミネッセンス素子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が駆動して有機エレクトロルミネッセンス素子１０が発光する。
すなわち、有機エレクトロルミネッセンス素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子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、複数の画素それぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子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。
ここで、有機エレクトロルミネッセンス素子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。
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。
本発明において有機エレクトロルミネッセンス素子の発光駆動は、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エレクトロルミネッセンス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。
複数の画素に有機エレクトロルミネッセンス素子１０として、実施例１〜３に記載の赤色、緑色、青色発光有機エレクトロルミネッセンス素子を用い、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。
【００６６】
図４は、パッシブマトリクス方式による表示装置を説明する説明図である。図４に示された３つの要素は重ねられて一体化されている。
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。
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。
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。
【実施例】
【００６７】
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
以下に実施例で使用した化合物を示す。
【００６８】
【化２１】
2011151407.tif 000022
【００６９】
【化２２】
2011151407.tif 000023
【００７０】
【化２３】
2011151407.tif 000024
【００７１】
【化２４】
2011151407.tif 000025
【００７２】
【化２５】
2011151407.tif 000026
【００７３】
実施例１
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。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ＴＰＤを２００ｍｇ入れ、また別のモリブデン製抵抗加熱ボートにトリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム（Ａｌｑ３ ）を２００ｍｇ入れ、さらに他のモリブデン製抵抗加熱ボートに比較化合物１  ２００ｍｇを入れ真空蒸着装置に取付けた。
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、２２０℃まで加熱し、蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓｅｃで透明支持基板に膜厚２５ｎｍで蒸着し、さらに、ＴＰＤの入った前記加熱ボートに通電して、２２０℃まで加熱し、蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓｅｃで膜厚２０ｎｍで蒸着し、２層からなる正孔輸送層を設けた。蒸着時の基板温度は室温であった。
【００７４】
次いで、比較化合物１の入った前記加熱ボートに通電して、２２０℃まで加熱し、蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓｅｃで３０ｎｍの発光層を設けた。更に、Ａｌｑ３の入った前記加熱ボートを通電して、２２０℃まで加熱し、蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓｅｃで膜厚２０ｎｍの電子輸送層を設けた。
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１．５〜２．０ｎｍ／ｓｅｃ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／ｓｅｃ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とすることにより、表１に示す比較の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１を作製した。
上記有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の比較化合物１を表１に記載の化合物に替えた以外は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１と同様にして、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−２〜７を作製した。
これらの素子を温度２３度、乾燥窒素ガス雰囲気下で１５Ｖ直流電圧印加による連続点灯を行い、点灯開始時の発光輝度（ｃｄ/ｍ2）、輝度の半減する時間および発光効率(ln/W)を測定した。発光輝度は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の発光輝度を１００とした相対値で表し、輝度の半減する時間は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の輝度が半減する時間を１００とした相対値で表し、発光効率は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の発光効率を１００とした相対値で表した。結果を表１に示す。
【００７５】
【表１】
2011151407.tif 000027
【００７６】
表１より、本発明の化合物を用いた有機ＥＬ素子は、点灯開始時の発光輝度、発光効率及び輝度の半減する時間が改善されているのが分かる。特に、輝度の半減する時間が改善されているのが分かる。
【００７７】
実施例２
発光層を、本発明の化合物Ｉ−２７とＤＣＭ２を１００：１の重量比で蒸着した膜厚３０ｎｍの発光層とした以外は、実施例１と同様の方法で有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１を作製した。
得られた有機ＥＬ素子に、温度２３度、乾燥窒素ガス雰囲気下で１５Ｖ直流電圧を印加すると赤色の発光が得られた。
また、ＤＣＭ２をＱｄ−２またはＢＣｚＶＢｉに替えた以外は同様にして有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−２およびＯＬＥＤ２−３を作製した。得られた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−２からは緑色またＯＬＥＤ２−３からは青色の発光が得られた。
【００７８】
実施例３
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。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化合物ＢＣを２００ｍｇを入れ真空蒸着装置に取付けた。
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、２２０℃まで加熱し、蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓｅｃで透明支持基板に膜厚２５ｎｍで蒸着し、正孔輸送層を、さらに、ＤＰＶＢｉの入った前記加熱ボートに通電して、２２０℃まで加熱し、蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓｅｃ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。
次いで、化合物ＢＣの入った前記加熱ボートに通電して、２２０℃まで加熱し、蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓｅｃで３０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【００７９】
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１．５〜２．０ｎｍ／ｓｅｃ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／ｓｅｃ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とすることにより、比較の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１を作製した。
上記有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１の化合物ＢＣを表２に記載の化合物に替えた以外は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１と同様にして、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−２〜１２を作製した。
これらの素子を温度２３度、乾燥窒素ガス雰囲気下で１５Ｖ直流電圧印加による連続点灯を行い、点灯開始時の発光輝度（ｃｄ/ｍ2）、輝度の半減する時間および発光効率(ln/W)を測定した。発光輝度は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１の発光輝度を１００とした相対値で表し、輝度の半減する時間は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１の輝度が半減する時間を１００とした相対値で表し、発光効率は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１の発光効率を１００とした相対値で表した。結果を表２に示す。発光色は青色だった。
【００８０】
【表２】
2011151407.tif 000028
【００８１】
表２より、本発明の化合物を用いた有機ＥＬ素子は、点灯開始時の発光輝度、発光効率および輝度の半減する時間が改善されているのが分かる。特に、輝度の半減する時間が改善されているのが分かる。また、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−７〜１２の電子輸送材料として用いられたＩ−１３、Ｉ−１７、Ｉ−１９、Ｉ−２７、Ｉ−２８およびＩ−３３は、バンドギャップが３．２０ｅＶ〜３．６０ｅＶの範囲にあり、発光輝度、発光効率および輝度の半減する時間が大幅に改良されているのがわかる。
【００８２】
実施例４
実施例３で作製した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−８の陰極をＡｌに置き換え、さらに、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有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−８と同様にして有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ４−１を作製した。
実施例３と同様にして点灯開始時の発光輝度（ｃｄ/ｍ2）、発光効率(ln/W)および輝度の半減する時間を測定したところ、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１の発光輝度、発光効率、輝度の半減する時間をそれぞれ１００とした相対比較で、発光輝度２６３、発光効率１９０、輝度の半減する時間５６５であった。
また、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−４〜７、３−９〜１２についても、同様に、陰極バッファー層を導入したところ、同様の効果が得られた。
【００８３】
実施例５
実施例３で作製した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−４〜１２のそれぞれの発光層をＡｌｑ3を蒸着した発光層またはＡｌｑ3とＤＣＭ２を１００：１の重量比で蒸着した発光層に替えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子のそれぞれについて、実施例３と同様にし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を測定したところ、点灯開始時の発光輝度（ｃｄ/ｍ2）および輝度の半減する時間が改善されたことが確認された。
なお、Ａｌｑ3を発光層として用いた場合は緑色の発光が得られ、Ａｌｑ3とＤＣＭ２を１００：１とした発光層からは赤色の発光が得られた。
【００８４】
実施例６
実施例３および５で作製したそれぞれ赤色、緑色、青色発光有機ＥＬ素子を同一基板上に並置し、図１に示す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た。該フルカラー表示装置を駆動することにより、輝度の高い鮮明なフルカラー動画表示が得られた。
【００８５】
実施例７
実施例４で作製した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ４−１の正孔輸送材料をｍ−ＭＴＤＡＴＸＡに、発光層の有機化合物をＤＭＰｈｅｎに替えた以外は同様にして有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ７−１を作製した。
〈無機蛍光体を用いた色変換フィルターの作製〉
平均粒径５ｎｍのエアロジル０．１６ｇにエタノール１５ｇ及びγ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン０．２２ｇを加えて開放系で室温下１時間攪拌した。得られた混合物と２０ｇのＲＬ−１２とを乳鉢に移し、よくすり混ぜた後、７０℃のオーブンで２時間、さらに１２０℃のオーブンで２時間加熱し、表面改質ＲＬ−１２を得た。
同様にしてＧＬ−１０およびＢＬ−３の表面改質を行い、表面改質ＧＬ−１０およびＢＬ−３を得た。
上記の表面改質ＲＬ−１２の１０ｇに、トルエン／エタノール＝１／１の混合溶液（３００ｇ）に溶解したブチラール（ＢＸ−１）３０ｇを加え、攪拌した後、ガラス上にＷｅｔ膜厚が２００μｍになるように塗布した。得られた塗布済みガラスを１００℃のオーブンで４時間加熱乾燥し、ガラス上に色変換層が形成された赤色変換フィルターＦ−１を作製した。
また、同様の方法で表面改質ＧＬ−１０を塗設した緑色変換フィルターＦ−２および表面改質ＢＬ−３を塗設した青色変換フィルターＦ−３を作製した。
続いて、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ７−１の透明基板の下側に、色変換部として青色変換フィルターＦ−３をストライプ状に貼り付けた。
【００８６】
色変換フィルターを貼り付けた有機ＥＬ素子の層構成は、以下のとおりである。
色変換部／透明基板／陽極／有機化合物薄膜／陰極
青色変換フィルターＦ−３をストライプ状に貼り付けた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ７−１に１５Ｖの電圧を印加したところ、３２０ｃｄ／ｍ2の鮮明な青色の発光が得られた。発光スペクトルの極大発光波長は４４８ｎｍ、ＣＩＥ色度座標上で（０．１５、０．０６）となった。
色変換部の青色変換フィルターＦ−３を、緑色変換フィルターＦ−２または赤色変換フィルターＦ−１に替えた以外は同様にして緑色変換フィルターＦ−２をストライプ状に貼り付けた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ７−１および赤色変換フィルターＦ−１をストライプ状に貼り付けた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ７−１を作製した。
得られた緑色変換フィルターＦ−２をストライプ状に貼り付けた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ７−１からは２５０ｃｄ／ｍ2、極大発光波長５３２ｎｍ、ＣＩＥ色度座標上で（０．２４、０．６３）の緑色光が、赤色変換フィルターＦ−１をストライプ状に貼り付けた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ７−１からは１７０ｃｄ／ｍ2、極大発光波長６１５ｎｍ、ＣＩＥ色度座標上で（０．６３、０．３３）の赤色光がそれぞれ得られた。
上記、青色光、緑色光及び赤色光の発光輝度は、いずれも特許第２，７９５，９３２号明細書の実施例に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光輝度より優れたものである。
また、色変換部を透明基板の上側に設けた下記の層構成の有機ＥＬ素子を作製した。層構成は、以下のとおりである。
透明基板／色変換部／陽極／有機化合物薄膜／陰極
上記有機ＥＬ素子においても、上記青色変換フィルターＦ−３をストライプ状に貼り付けた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ７−１、緑色変換フィルターＦ−２をストライプ状に貼り付けた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ７−１および赤色変換フィルターＦ−１をストライプ状に貼り付けた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ７−１とほぼ同様の極大発光波長、ＣＩＥ色度座標の発光スペクトルが得られた。
【００８７】
実施例８
図２の複数の画素３を有する表示部Ａにおいて、複数の画素３が備えている複数の有機エレクトロルミネッセンス素子をすべて、実施例７に記載の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ７−１とした表示装置を作製した。表示装置に電圧を印加すると、すべての画素３から青紫色の発光が得られた。
次に、色変換層を有する有機ＥＬ素子について図面にしたがって説明する。
図５および６は、色変換層を有する有機ＥＬ素子の層構成を説明する断面図である。
図５においては、有機エレクトロルミネッセンス素子１０は、ガラス製の透明基板１０ｄの上側に有機ＥＬ部Ｙが、下側に色変換部Ｘが積層されている。
また、図６においては、有機エレクトロルミネッセンス素子１０は、ガラス製の透明基板１０ｄの上側に色変換部Ｘと有機ＥＬ部Ｙがこの順序で積層されている。
図中、１０ａはＡｌ製の陰極、１０ｂは正孔輸送層、発光層、電子輸送層、陰極バッファー層が積層された有機化合物薄膜、１０ｃは陽極（ＩＴＯ透明電極）、１０ｄは透明基板、１０ｅは実施例７で作製した赤色変換フィルターＦ−１、緑色変換フィルターＦ−２または青色変換フィルターＦ−３をストライプ状に並置した色変換層である。
図５に示された層構成を有する有機ＥＬ素子において、陰極１０ａ及び透明電極１０ｃを介して有機化合物薄膜１０ｂに電流が供給されると電流量に応じて発光した。発光した光は透明基板１０ｄを通り色変換層１０ｅに吸収され、色変換層が赤色変換能を有する（赤色変換フィルターＦ−１部分）領域では赤領域の色、緑色変換能を有する（緑色変換フィルターＦ−２部分）領域では緑領域の色、青色変換能を有する（青色変換フィルターＦ−３部分）領域では青領域の色の発光がなされ、図に示した白矢印の方向に取り出すことができた。
図６に示された層構成を有する有機ＥＬ素子においては、有機エレクトロルミネッセンス素子１０は、ガラス製の透明基板１０ｄの上側に色変換部Ｘと有機ＥＬ部Ｙをこの順序で積層されているが、図５の有機ＥＬ素子と同様に、赤色、緑色および青色の発光がなされ、図に示した白矢印の方向に光を取り出すことができた。
また、図５および６に示された色変換層を有する有機ＥＬ素子を駆動することにより、輝度の高い鮮明なフルカラー動画表示が得られた。
【符号の説明】
【００８８】
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  有機エレクトロルミネッセンス素子
１０ａ  陰極
１０ｂ  有機化合物薄膜
１０ｃ  透明電極
１０ｄ  透明基板
１０ｅ  色変換層
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（ディスプレイ）
Ｂ  制御部
Ｘ  色変換部
Ｙ  有機ＥＬ部
【図１】
2011151407.tif 000031
【図２】
2011151407.tif 000032
【図３】
2011151407.tif 000033
【図４】
2011151407.tif 000034
【図５】
2011151407.tif 000035
【図６】
2011151407.tif 000036