(57)【要約】【課題】高い発光輝度を有し、かつ、長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置を提供すること。特に、青色発光において、発光輝度及び発光寿命を両立した有機エレクトロルミネッセンス素子及びこれを用いた表示装置を提供すること。【解決手段】下記一般式（１）で表される化合物とりん光性化合物を発光層に含有し、かつ、該発光層と陰極の間にりん光波長が３００〜４６０ｎｍである化合物を少なくとも１種含有する正孔阻止層が設けられてい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】2004234952.tif 000020【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される化合物とりん光性化合物を発光層に含有し、かつ、該発光層と陰極の間にりん光波長が３００〜４６０ｎｍである化合物を少なくとも１種含有する正孔阻止層が設けられてい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】
2004234952.tif 000016
式中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４は水素原子または置換基を表し、Ａｒ１、Ａｒ２は２価の芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表し、ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４は０〜４の整数を表す。
【請求項２】
下記一般式（２）で表される化合物とりん光性化合物を発光層に含有し、かつ、該発光層と陰極の間にりん光波長が３００〜４６０ｎｍである化合物を少なくとも１種含有する正孔阻止層が設けられてい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２】
2004234952.tif 000017
式中、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ１〜Ｒ８は水素原子または置換基を表し、ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４は０〜４の整数を表す。
【請求項３】
下記構造式（３）で表される化合物とりん光性化合物を発光層に含有し、かつ、該発光層と陰極の間にりん光波長が３００〜４６０ｎｍである化合物を少なくとも１種含有する正孔阻止層が設けられてい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３】
2004234952.tif 000018
【請求項４】
りん光波長が３００〜４６０ｎｍである化合物が、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体またはボロン誘導体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
発光層と陰極の間に、下記一般式（４）、（５）または（６）で表される化合物を含有する正孔阻止層が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化４】
2004234952.tif 000019
式中、Ｒａ１、Ｒａ２、Ｒａ３、Ｒｂ１、Ｒｂ２はアルキル基、アリール基または複素環基を表し、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３はアリール基または複素環基を表す。
【請求項６】
正孔輸送層に含有される化合物の少なくとも一つの分子量が６００〜１５００であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
りん光性化合物が、オスミウム、イリジウムまたは白金錯体系化合物であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子や有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）が挙げられる。無機エレクトロルミネッセンス素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。
【０００３】
一方、有機ＥＬ素子は、発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・りん光）を利用して発光する素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、さらに自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために、省スペース、携帯性等の観点から注目されている。
【０００４】
今後の実用化に向けた有機ＥＬ素子の開発としては、さらに低消費電力で効率よく高輝度に発光する有機ＥＬ素子が望まれており、例えば、特許第３０９３７９６号明細書にはスチルベン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体またはトリススチリルアリーレン誘導体に微量の蛍光体をドープし、発光輝度の向上、素子の長寿命化を達成する技術が、また特開昭６３−２６４６９２号公報には８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物としてこれに微量の蛍光体をドープした有機発光層を有する素子が、さらに特開平３−２５５１９０号公報には８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物としてこれにキナクリドン系色素をドープした有機発光層を有する素子が報告されている。青色に関しては、カルバゾール誘導体の分子の真中のビアリール部位に連結基を導入して、青色の色純度に優れ、長寿命な有機ＥＬ素子が作製されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
上記文献に開示されている技術では、励起一重項からの発光を用いる場合、一重項励起子と三重項励起子の生成比が１：３であるため発光性励起種の生成確率が２５％であることと、光の取り出し効率が約２０％であるため、外部取り出し量子効率（ηｅｘｔ）の限界は５％とされている。
【０００６】
ところが、Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ  ｅｔ  ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１−１５４ページ（１９９８年）において、プリンストン大より励起三重項からのりん光発光を用いる有機ＥＬ素子の報告がされて以来、Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏｅｔ  ａｌ．，ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０−７５３ページ（２０００年）、米国特許第６，０９７，１４７号明細書に見られるように、室温でりん光を示す材料の研究が活発になってきている。
【０００７】
励起三重項を使用すると、内部量子効率の上限が１００％となるため、励起一重項の場合に比べて原理的に発光効率が４倍となり、冷陰極管とほぼ同等の性能が得られ、照明用にも応用可能であり注目されている。
【０００８】
りん光性化合物をドーパントとして用いるときのホストは、りん光性化合物の発光極大波長よりも短波な領域に発光極大波長を有することが必要であることはもちろんであるが、その他にも満たすべき条件があることが分かってきた。
【０００９】
青〜青緑色のりん光性化合物をドーパントとして用いた場合、ＣＢＰのようなカルバゾール誘導体をホスト化合物として使用した例があるが、その外部取り出し量子効率が６％であり、不十分な結果であり（例えば、非特許文献１参照）、改良の余地が残っている。さらに、前記特許文献１において使用されているカルバゾール誘導体に加えて、りん光性化合物をドーパントとして発光層に使用し特定の５配位の金属錯体を正孔阻止層に使用した場合に、発光効率の改良と駆動安定性が達成されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、このような連結基を導入した場合においても、発光層と正孔阻止層の組み合わせに改良の余地が残されており、該特許に記載のカルバゾール誘導体と正孔阻止層の組み合わせは、実用化に耐えうる発光効率と耐熱性を有するまでには至っていない。これは、青色の光を発生するりん光性有機ＥＬ素子は、りん光性化合物の最低励起三重項よりも同等またはそれ以上の高い最低励起三重項エネルギーを持つ化合物が、発光ホスト、またはそれと隣接する層を構成する化合物（例えば正孔輸送材料、電子輸送材料または正孔阻止材料等）として必要であるためであり、今だに効率の高い青色発光の素子が発見されていないのが現状である。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−２１５７２号公報
【００１１】
【特許文献２】
特開２００２−８８６０号公報
【００１２】
【非特許文献１】
第６２回応用物理学会学術講演会予稿集１２−ａ−Ｍ８
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高い発光輝度を有し、かつ、長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置を提供することである。特に、青色発光において、発光輝度及び発光寿命を両立した有機エレクトロルミネッセンス素子及びこれを用いた表示装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は下記構成により達成された。
【００１５】
１．前記一般式（１）で表される化合物とりん光性化合物を発光層に含有し、かつ、該発光層と陰極の間にりん光波長が３００〜４６０ｎｍである化合物を少なくとも１種含有する正孔阻止層が設けられてい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。
【００１６】
２．前記一般式（２）で表される化合物とりん光性化合物を発光層に含有し、かつ、該発光層と陰極の間にりん光波長が３００〜４６０ｎｍである化合物を少なくとも１種含有する正孔阻止層が設けられてい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。
【００１７】
３．前記構造式（３）で表される化合物とりん光性化合物を発光層に含有し、かつ、該発光層と陰極の間にりん光波長が３００〜４６０ｎｍである化合物を少なくとも１種含有する正孔阻止層が設けられてい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。
【００１８】
４．りん光波長が３００〜４６０ｎｍである化合物が、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体またはボロン誘導体であることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１９】
５．発光層と陰極の間に、前記一般式（４）、（５）または（６）で表される化合物を含有する正孔阻止層が設けられていることを特徴とする前記１〜４のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２０】
６．正孔輸送層に含有される化合物の少なくとも一つの分子量が６００〜１５００であることを特徴とする前記１〜５のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２１】
７．りん光性化合物が、オスミウム、イリジウムまたは白金錯体系化合物であることを特徴とする前記１〜６のいずれか１項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２２】
８．前記１〜７のいずれか１項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。
【００２３】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明者等は、鋭意検討の結果、前記一般式（１）、（２）、構造式（３）で表される化合物の少なくとも一つとりん光性化合物を発光層に用い、かつ、りん光波長が３００〜４６０ｎｍである化合物を有する化合物を正孔阻止層に用いることで、高い発光輝度を示し、かつ、発光寿命の長い有機ＥＬ素子及びこれを有する表示装置を提供できることを見い出した。りん光波長として好ましくは３８０〜４６０ｎｍである。併せて、上記の化合物を組み合わせることにより、発光輝度の高いフルカラー画像表示装置が得られることが分かった。
【００２４】
本発明でいうりん光波長とは、化合物をエタノールとメタノールの比率が４：１の溶媒に溶解し、７７度Ｋで測定したりん光スペクトルにおいて、０−０バンドに相当する波長である。
【００２５】
正孔阻止層に用いられるりん光波長が３００〜４６０ｎｍである化合物は、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体またはボロン誘導体であることが好ましい。さらに、トリアゾール誘導体が一般式（４）、オキサジアゾール誘導体が一般式（５）、ボロン誘導体が一般式（６）で表される場合が好ましい。
【００２６】
特開２０００−２１５７２、同２００２−８８６０に記載のカルバゾール誘導体は、分子の真中のビアリール部位に連結基を導入している。ここに記載の連結基が特にシクロヘキサン環である場合、有機ＥＬ素子の発光層に使用されるりん光性化合物のホストとしての特性が、従来のＣＢＰに比べて著しく改善される場合があることが分かった。しかしながら、本発明者らの検討の結果、この種の化合物の特徴を最大限に発揮するためには、正孔阻止層に使用される化合物の性質が重要であることが分かった。特に、りん光性有機ＥＬ素子の場合、分子内にシクロヘキサン環を有する化合物を発光層のホストとして使用すると、発光層内に正孔と電子を効率的に閉じ込める正孔阻止材料の役割が大きいと考えられ、この効果により有機ＥＬ素子の特性が大きく変化する。特開２００２−８８６０に記載の正孔阻止層に用いられている５配位のアルミニウム化合物は、発光輝度にさらなる改良の余地が残されているが、これは該特許に記載されている正孔阻止材料のりん光波長が４６０ｎｍ以上であるために、発光層にキャリアを十分に閉じ込められていない結果と推察される。本発明者等の検討によれば、正孔阻止材料のりん光波長は３００〜４６０ｎｍの必要があるが、該明細書中には本発明のようなりん光性化合物のホストと正孔阻止材料の組み合わせが好適である旨の記載はなく、本発明とは根本的に概念の異なる発明である。
【００２７】
さらに、正孔注入／輸送層の材料についても、従来から用いられているα−ＮＰＤよりも分子量の大きい化合物を使用することにより有機ＥＬ素子の特性にさらなる改善が見られた。これらの改善効果は、分子の耐熱性向上に起因するものと推察している。正孔注入／輸送層の材料の分子量として好ましくは６００〜１５００である。
【００２８】
本発明は、りん光性有機ＥＬ素子において、正孔注入／輸送層、発光層、正孔阻止層の各層の材料を最適化することによって、素子としての特性を高めたものである。
【００２９】
本発明の化合物についてさらに詳細に説明する。
一般式（１）、（２）、構造式（３）で表される化合物について説明する。
【００３０】
本発明は（１）、（２）、構造式（３）で表される化合物とりん光性化合物を発光層に含有し、かつ、発光層と陰極の間にりん光波長が３００〜４６０ｎｍである化合物を少なくとも１種有する正孔阻止層が設けられていることが特徴である。一般式（１）、（２）、構造式（３）の中では、一般式（２）、構造式（３）が好ましいが、構造式（３）が最も好ましい。
【００３１】
一般式（１）において、Ａｒ１、Ａｒ２は各々独立して、２価の芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を表し、置換基を有していてもよい２価のフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ピレニル基、ピリジル基、トリアジル基、ピラジル基、キノキサリル基、チエニル基が好ましい。最も好ましくは、２価のフェニル基である。
【００３２】
一般式（２）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８は水素原子または置換基を表す。置換基としてはハロゲン原子、アルキル基（例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、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−ブチル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ベンジルオキシ基）、ジアルキルアミノ基（例えば、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等）を示す。前記置換基として特に好ましくは、メチル基、フェニル基、メトキシ基が挙げられる。
【００３３】
一般式（１）、（２）において、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４は各々独立して、水素原子または置換基を表す。Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４が置換基を表す場合、その置換基としてはアルキル基（例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、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−ブチル基等）、シクロアルキル基（例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アラルキル基（例えばベンジル基、２−フェネチル基等）、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、メシチル基等）、アルコキシ基（例えばエトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等）、アリールオキシ基（例えばフェノキシ基等）、シアノ基、水酸基、アルケニル基（例えばビニル基等）、スチリル基、ハロゲン原子（例えばフッ素原子等）等が挙げられる。これらの基はさらに置換されていてもよい。
【００３４】
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４が置換基を表す場合、好ましくはアルキル基、アルコキシ基またはアリール基である。
【００３５】
ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４は０〜４の整数である。
一般式（１）〜（３）で表される化合物の具体例を以下に示す。
【００３６】
【化５】
2004234952.tif 000002
【００３７】
【化６】
2004234952.tif 000003
【００３８】
【化７】
2004234952.tif 000004
【００３９】
これらの化合物の合成例を以下に示す。その他の化合物についても同様の方法により製造することができる。
【００４０】
化合物（１）の合成
シクロヘキサノン１５ｇとアニリンを２８ｇを濃塩酸中で４０時間加熱還流した。反応液を中和後、反応液に酢酸エチル、水を加えて有機層を抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィーで精製しアミン化合物を１２ｇ得た。アミン化合物をサンドマイヤー反応により、ヨード体とした。ヨード体３ｇとカルバゾールを酢酸パラジウムとトリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィンを触媒として、キシレン溶媒中で、塩基としてナトリウム−ｔ−ブトキシドを使用して８時間加熱攪拌した。反応終了後、酢酸エチルとテトラヒドロフランと水を加えて有機層を抽出した。硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィーで精製した後、トルエンで再結晶し、化合物（１）を２．５ｇ得た（収率７２％）。ＮＭＲスペクトル、マススペクトルにより化合物（１）であることを確認した。融点は２６５〜２６７℃、ガラス転移温度は１２０℃であった。
【００４１】
本発明においては、発光層にりん光性ドーパントを併用するが、有機ＥＬ素子のりん光性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。
【００４２】
例えば、特開２００１−２４７８５９号明細書に記載のイリジウム錯体あるいはＷＯ００／７０，６５５号明細書１６〜１８ページに記載のような式で表される化合物、例えば、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム等やオスミウム錯体、あるいは２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金錯体のような白金錯体もドーパントとして挙げられる。ドーパントとしてこのようなりん光性化合物を用いることにより、内部量子効率の高い有機ＥＬ素子を実現できる。
【００４３】
これらのりん光性化合物として具体的に好ましいのは、特に元素の周期律表でＶＩＩＩ属の金属を中心金属とする錯体系化合物である。さらに好ましくは、中心金属がオスミウム、イリジウムまたは白金錯体系化合物である。最も好ましくはイリジウム錯体である。
【００４４】
これらのりん光性化合物ドーパントとしては、以下の化合物が挙げられる。
【００４５】
【化８】
2004234952.tif 000005
【００４６】
【化９】
2004234952.tif 000006
【００４７】
【化１０】
2004234952.tif 000007
【００４８】
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法等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。
【００４９】
発光層は、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。
【００５０】
本発明に用いられるりん光性化合物は溶液中のりん光量子収率は、２５℃において０．００１以上であり、好ましくは０．０１以上であり、さらに好ましくは０．１以上である。りん光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光ＩＩの３９８ページ（１９９２年版、丸善）に記載の方法で測定することができる。
【００５１】
本発明においては、りん光波長が３００〜４６０ｎｍである化合物が発光層と陰極の間の正孔阻止層に設けられている。りん光波長が３００〜４６０ｎｍの化合物として具体的には、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ピリミジン誘導体、カルバゾール誘導体またはボロン誘導体等が挙げられ、これらの化合物のうち前記波長の条件を満たすものである。好ましくはトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体またはボロン誘導体である。
【００５２】
正孔阻止層は、正孔輸送層から移動してくる正孔を陰極に到達するのを阻止する役割と、陰極から注入された電子を効率よく発光層の方向に輸送することができる化合物より形成される。正孔阻止層を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、及び正孔を効率的に発光層内に閉じこめるために発光層のイオン化ポテンシャルより大きいイオン化ポテンシャルの値を有するか、発光層のバンドギャップより大きいバンドギャップを有することが好ましい。正孔阻止層は正孔と電子を発光層内に閉じこめて、発光効率を向上させる機能を有する。具体的には、前記一般式（４）〜（６）で表わされる化合物が好ましい。
【００５３】
一般式（４）〜（６）において、アルキル基、アリール基としては一般式（１）、一般式（２）においてＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４のところで述べたものと同義である。複素環としては、例えば、置換または未置換のピロリル基、ピリジル基、フリル基、チエニル基等が挙げられる。
【００５４】
一般式（４）〜（６）で表わされる化合物の具体例としては以下の化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５５】
【化１１】
2004234952.tif 000008
【００５６】
【化１２】
2004234952.tif 000009
【００５７】
【化１３】
2004234952.tif 000010
【００５８】
《有機ＥＬ素子の構成層》
本発明の有機ＥＬ素子の構成層について説明する。
【００５９】
本発明において、有機ＥＬ素子の構成層の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
（１）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（２）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（３）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
《陽極》
有機ＥＬ素子の陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない（１００μｍ以上程度）場合は、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【００６０】
《陰極》
一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えばマグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
【００６１】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の構成層として用いられる、注入層、正孔輸送層、電子輸送層等について説明する。
【００６２】
《注入層》：電子注入層、正孔注入層
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記のごとく陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び、陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
【００６３】
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日  エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
【００６４】
正孔注入層は、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。
【００６５】
電子注入層は、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。
【００６６】
上記注入層（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０．１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲が好ましい。
【００６７】
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。
【００６８】
正孔輸送層、電子輸送層は単層もしくは複数層設けることができる。
本発明の有機ＥＬ素子においては、発光層のホスト、発光層に隣接する正孔輸送層、発光層に隣接する正孔阻止層全ての材料のりん光波長が３００〜４６０ｎｍであることが好ましい。
【００６９】
《発光層》
本発明に係る発光層は、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及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。
【００７０】
この発光層は、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。発光層としての膜厚は特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲で選ばれる。
【００７１】
また、この発光層は、特開昭５７−５１７８１号公報に記載されているように、樹脂等の結着材と共に上記発光材料を溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコート法等により薄膜化して形成することができる。このようにして形成された発光層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲である。
【００７２】
本発明の発光層の材料が２種以上であるとき、主成分をホスト、その他の成分をドーパントといい、前記一般式（１）〜（３）で表される化合物はホストとして用いられることが好ましい。その場合、主成分であるホスト化合物に対するドーパントの混合比は好ましくは０．１〜１５質量％未満である。
【００７３】
（ホスト化合物）
ホスト化合物（単にホストともいう）とは、２種以上の化合物で構成される発光層中にて混合比（質量）の最も多い化合物のことを意味し、それ以外の化合物についてはドーパント化合物（単に、ドーパントともいう）という。例えば、発光層を化合物Ａ、化合物Ｂという２種で構成し、その混合比がＡ：Ｂ＝１０：９０であれば化合物Ａがドーパント化合物であり、化合物Ｂがホスト化合物である。さらに、発光層を化合物Ａ、化合物Ｂ、化合物Ｃの３種から構成し、その混合比がＡ：Ｂ：Ｃ＝５：１０：８５であれば、化合物Ａ、化合物Ｂがドーパント化合物であり、化合物Ｃがホスト化合物である。
【００７４】
発光層のホスト化合物は、有機化合物または錯体であることが好ましく、本発明においては、好ましくはりん光波長が３００〜４６０ｎｍの化合物である。ホスト化合物のりん光波長を３００〜４６０ｎｍにすることにより可視光、特にＢＧＲ発光が可能となる。また３００〜４６０ｎｍのりん光を有することからワイドバンドギャップ（イオン化ポテンシャル−電子親和力）であるので、キャリアトラップ型にも有利に働く。
【００７５】
ホスト化合物としては、高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。
（ドーパント）
次にドーパントについて述べる。
【００７６】
原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをドーパントに移動させることでドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはドーパントがキャリアトラップとなり、ドーパント化合物上でキャリアの再結合が起こりドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型である。いずれの場合においても、ドーパント化合物の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
【００７７】
《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層もしくは複数層設けることができる。
【００７８】
正孔輸送材料としては、特に制限はなく、従来、光導伝材料において、正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものや有機ＥＬ素子の正孔注入層、正孔輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
【００７９】
正孔輸送材料は、正孔の注入もしくは輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えばトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【００８０】
正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。
【００８１】
芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、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）等が挙げられる。
【００８２】
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。
【００８３】
また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
【００８４】
本発明においては正孔輸送層の正孔輸送材料は分子量が６００〜１５００であることが好ましい。
【００８５】
この正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５〜５０００ｎｍ程度である。この正孔輸送層は、上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【００８６】
《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層もしくは複数層設けることができる。
【００８７】
電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
【００８８】
この電子輸送層に用いられる材料（以下、電子輸送材料という）の例としては、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等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等が挙げられる。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。
【００８９】
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。
【００９０】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、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等で置換されているものも電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができ、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【００９１】
《基体（基板、基材、支持体等ともいう）》
本発明の有機ＥＬ素子に係る基体としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また、透明のものであれば特に制限はないが、好ましく用いられる基板としては例えばガラス、石英、光透過性樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基体は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
【００９２】
樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。
【００９３】
樹脂フィルムの表面には、無機物もしくは有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよい。
【００９４】
本発明の有機ＥＬ素子の発光の室温における外部取り出し効率は１％以上であることが好ましく、より好ましくは２％以上である。ここに、外部取り出し効率（％）＝有機ＥＬ素子外部に発光した光子数／有機ＥＬ素子に流した電子数×１００である。
【００９５】
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用してもよい。
《表示装置》
本発明の表示装置は、表示デバイス、ディスプレー、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、ディスプレーにおいて、青、赤、緑発光の３種の有機ＥＬ素子を用いることにより、フルカラーの表示が可能となる。
【００９６】
表示デバイス、ディスプレーとしてはテレビ、パソコン、モバイル機器、ＡＶ機器、文字放送表示、自動車内の情報表示等が挙げられる。特に静止画像や動画像を再生する表示装置として使用してもよく、動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリックス（パッシブマトリックス）方式でもアクティブマトリックス方式でもどちらでもよい。
【００９７】
発光光源としては家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではない。
【００９８】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子に共振器構造を持たせた有機ＥＬ素子として用いてもよい。
【００９９】
このような共振器構造を有した有機ＥＬ素子の使用目的としては、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザー発振をさせることにより上記用途に使用してもよい。
【０１００】
【発明の実施の形態】
本発明の有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を図面に基づいて以下に説明する。
【０１０１】
図１は、有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。
【０１０２】
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。
【０１０３】
制御部Ｂは、表示部Ａと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Ａに表示する。
【０１０４】
図２は、表示部Ａの模式図である。
表示部Ａは、基板上に複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と複数の画素３等とを有する。表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。
【０１０５】
図２においては、画素３の発光した光が、白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。配線部の走査線５及び複数のデータ線６は、それぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。
【０１０６】
画素３は、走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を、適宜、同一基板上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【０１０７】
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。
【０１０８】
画素は、有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスタ１１、駆動トランジスタ１２、コンデンサ１３等を備えている。複数の画素に有機ＥＬ素子１０として、赤色、緑色、青色発光の有機ＥＬ素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行うことができる。
【０１０９】
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。
【０１１０】
画像データ信号の伝達により、コンデンサ１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオンする。駆動トランジスタ１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。
【０１１１】
制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフしてもコンデンサ１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ１２が駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
【０１１２】
すなわち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。
【０１１３】
ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでもよい。
【０１１４】
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。
【０１１５】
本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機ＥＬ素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でもよい。
【０１１６】
図４は、パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。図４において、複数の走査線５と複数の画像データ線６が画素３を挟んで対向して格子状に設けられている。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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なく、製造コストの低減が計れる。
【０１１９】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【０１２０】
実施例１
《有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の作製》：比較用
陽極としてガラス上にＩＴＯを１５０ｎｍ成膜した基板（ＮＨテクノグラス社製：ＮＡ−４５）にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板をｉｓｏ−プロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。
【０１２１】
この透明支持基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、５つのモリブデン製抵抗加熱ボートに、α−ＮＰＤ、ＣＢＰ、Ｉｒ−１２、ＢＡｌｑ、Ａｌｑ３をそれぞれ入れ真空蒸着装置に取付けた。
【０１２２】
次いで、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤを透明支持基板に膜厚５０ｎｍの厚さになるように蒸着し、正孔注入／輸送層を設けた。さらに、ＣＢＰの入った前記加熱ボートとＩｒ−１２の入ったボートをそれぞれ独立に通電してＣＢＰとＩｒ−１２の蒸着速度が１００：７になるように調節し膜厚３０ｎｍになるように蒸着し、発光層を設けた。
【０１２３】
ついで、ＢＡｌｑを蒸着し厚さ１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。さらに、Ａｌｑ３を蒸着し膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。
【０１２４】
次に、真空槽を空け、電子注入層の上にステンレス鋼製の長方形穴あきマスクを設置し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートにマグネシウム３ｇを入れ、タングステン製の蒸着用バスケットに銀を０．５ｇ入れ、再び真空槽を２×１０−４Ｐａまで減圧した後、マグネシウム入りのボートに通電して蒸着速度１．５〜２．０ｎｍ／秒でマグネシウムを蒸着し、この際、同時に銀のバスケットを加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で銀を蒸着し、前記マグネシウムと銀との混合物から成る陰極（２００ｎｍ）として、比較用有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１を作製した。
【０１２５】
《有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−２〜１−１４の作製》
上記の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の作製において、発光層の作製に用いたＣＢＰと正孔阻止層に用いたＢＡｌｑを表１に記載の化合物に代えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−２〜１−１４を各々作製した。
【０１２６】
【化１４】
2004234952.tif 000011
【０１２７】
【化１５】
2004234952.tif 000012
【０１２８】
得られた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１〜１−１４の各々について下記のような評価を行った。
【０１２９】
《発光輝度、発光寿命》
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１〜１−１４を２３℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流を供給した時の発光輝度（Ｌ）［ｃｄ／ｍ２］、及び輝度の半減する時間（τ）を測定した。ここで、発光輝度の測定等はＣＳ−１０００（ミノルタ製）を用いた。発光輝度、発光寿命（輝度の半減する時間）は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１を１００とした時の相対値で表した。得られた結果を表１に示す。表２に正孔輸送材料に用いた化合物の分子量を示す。
【０１３０】
【表１】
2004234952.tif 000013
【０１３１】
【表２】
2004234952.tif 000014
【０１３２】
表１から、正孔阻止材料に比較化合物を用いたＯＬＥＤ１−１〜１−６に比べて、本発明に係る化合物を用いたＯＬＥＤ１−７〜ＯＬＥＤ１−１４は、発光輝度及び発光寿命のいずれにおいても優れていることが分かる。正孔阻止材料に５配位アルミニウム化合物を使用した場合に比べて、本発明に係る化合物正孔阻止材料を使用した場合、著しい改善がみられた。正孔輸送材料に分子量が６００以上の化合物を使用したものは、さらに優れた性能を示すことが分かる。
【０１３３】
さらに、燐光性化合物であるＩｒ−１２をＩｒ−１に代えた以外は同様にしてＯＬＥＤ１−７ＧからＯＬＥＤ１−１４Ｇを、また、Ｉｒ−１２をＩｒ−９に代えた以外は同様にしてＯＬＥＤ１−７ＲからＯＬＥＤ１−１４Ｒを作製した。この有機ＥＬ素子においても上記Ｉｒ−１２を使用した時と同様の効果が得られた。なお、Ｉｒ−１を用いた素子からは緑色の発光が、Ｉｒ−９を用いた素子からは赤色の発光が得られた。
【０１３４】
また、ＯＬＥＤ１−５、９、１４において、５０ｃｄ／ｍ２の輝度を出すのに必要な電圧を測定した。その結果、ＯＬＥＤ１−５での駆動電圧を０Ｖとして基準にした時に、ＯＬＥＤ１−９、１４の値は、それぞれ−１．０Ｖ、−１．２Ｖ（いずれも相対値）となり、正孔阻止層の最適化により低駆動電圧で動作させることができることが分かった。
【０１３５】
なお、正孔阻止材料に用いたＢＡｌｑ、Ａ１、ＴＡＺ、ＯＸＤ７、Ｂ２、ＢＣのりん光波長を表３に示す。
【０１３６】
【表３】
2004234952.tif 000015
【０１３７】
実施例２
《フルカラー表示装置の作製》
（青色発光素子の作製）
実施例１の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の作製において、正孔注入／輸送層にｍ−ＭＴＤＡＴＸＡを用い、発光層に化合物（１）＋Ｉｒ−１２（蒸着速度が１００：７になるように調節）を用い、正孔阻止層にＢ２を用い、Ａｌｑ３を蒸着した電子輸送層の上にフッ化リチウム０．５ｎｍ及びアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して、陰極バッファー層、陰極を各々形成した以外は同様にして青色発光素子を作製した。
【０１３８】
（緑色発光素子の作製）
上記青色発光素子の作製において、発光層にＩｒ−１２の代わりにＩｒ−１（蒸着速度が１００：７になるように調節）を用いた以外は同様にして緑色発光素子を作製した。
【０１３９】
（赤色発光素子の作製）
上記青色発光素子の作製において、発光層にＩｒ−１２の代わりにＩｒ−９（蒸着速度が１００：７になるように調節）を用いた以外は同様にして赤色発光素子を作製した。
【０１４０】
上記作製した、赤色、緑色、青色発光有機ＥＬ素子を同一基板上に並置し、図１に記載のような形態を有するアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製し、図２には作製した前記表示装置の表示部Ａの模式図のみを示した。即ち、同一基板上に、複数の走査線５及びデータ線６を含む配線部と、並置した複数の画素３（発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素等）とを有し、配線部の走査線５及び複数のデータ線６はそれぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細は図示せず）。前記複数画素３は、それぞれの発光色に対応した有機ＥＬ素子、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタと駆動トランジスタそれぞれが設けられたアクティブマトリクス方式で駆動されており、走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。このように各赤、緑、青の画素を適宜、並置することによって、フルカラー表示装置を作製した。
【０１４１】
このフルカラー表示装置を駆動することにより、輝度が高く、高耐久性を有し、かつ、鮮明なフルカラー動画表示が得られることが分かった。
【０１４２】
【発明の効果】
本発明により、高い発光輝度を有し、かつ、長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置、特に、青色発光において、発光輝度及び発光寿命を両立した有機エレクトロルミネッセンス素子及びこれを用いた表示装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。
【図２】表示部Ａの模式図である。
【図３】画素の模式図である。
【図４】パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。
【符号の説明】
１  ディスプレイ
３  画素
５  走査線
６  データ線
７  電源ライン
１０  有機ＥＬ素子
１１  スイッチングトランジスタ
１２  駆動トランジスタ
１３  コンデンサ
Ａ  表示部
Ｂ  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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