(57)【要約】  陽極（１）、第１発光層（３）、電荷障壁層（４）、第２発光層（５）及び陰極（7）をこの順に積層して含み、前記第１発光層（３）及び第２発光層（５）が、それぞれホスト材料及びドーパントを含有し、前記第１発光層（３）のホスト材料のエネルギーギャップが、前記第２発光層（５）のホスト材料のエネルギーギャップよりも小さく、前記第１発光層（３）のホスト材料が正孔輸送性材料であり、第２発光層（５）のホスト材料が電子輸送性材料であり、前記電荷障壁層（４）のアフィニティレベルが、前記第２発光層（５）のホスト材料のアフィニティレベルよりも０．２ｅＶ以上小さく、前記電荷障壁層（４）のイオン化ポテンシャル（Ｉｅ１）と前記第１発光層（３）のホスト材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｈ１）が、下記の関係（１）を満たす有機エレクトロルミネッセンス素子（１０）。Ｉｅ１＜Ｉｈ１＋０．１  （ｅＶ）・・・（１）
2007138906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極、第１発光層、電荷障壁層、第２発光層及び陰極をこの順に積層して含み、
前記第１発光層及び第２発光層が、それぞれホスト材料及びドーパントを含有し、
前記第１発光層のホスト材料のエネルギーギャップが、前記第２発光層のホスト材料のエネルギーギャップよりも小さく、
前記第１発光層のホスト材料が正孔輸送性材料であり、第２発光層のホスト材料が電子輸送性材料であり、
前記電荷障壁層のアフィニティレベルが、前記第２発光層のホスト材料のアフィニティレベルよりも０．２ｅＶ以上小さく、
前記電荷障壁層のイオン化ポテンシャル（Ｉｅ１）と前記第１発光層のホスト材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｈ１）が、下記の関係（１）を満たす有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ｉｅ１＜Ｉｈ１＋０．１  （ｅＶ）・・・（１）
【請求項２】
陽極、第１発光層、電荷障壁層、第２発光層、第３発光層及び陰極をこの順に積層して含み、
前記第１発光層、第２発光層及び第３発光層が、それぞれホスト材料及びドーパントを含有し、
前記第１発光層のホスト材料のエネルギーギャップが、前記第２発光層のホスト材料のエネルギーギャップよりも小さく、
前記第１発光層のホスト材料が正孔輸送性材料であり、
前記第２発光層及び第３発光層のホスト材料が電子輸送性材料であり、
前記電荷障壁層は正孔輸送性材料であり、
前記電荷障壁層のイオン化ポテンシャル（Ｉｅ１）と前記第１発光層のホスト材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｈ１）が、下記の関係（１）を満たす有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ｉｅ１＜Ｉｈ１＋０．１  （ｅＶ）・・・（１）
【請求項３】
前記電荷障壁層のアフィニティレベルが、前記第２発光層のホスト材料のアフィニティレベルよりも０．２ｅＶ以上小さい請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記第１発光層のホスト材料のエネルギーギャップが、前記第２発光層のホスト材料のエネルギーギャップよりも０．４ｅＶ以上小さい請求項１〜３のいずれか一項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記第１発光層のドーパントが赤色ドーパントであり、前記第２発光層のドーパントが青色ドーパントである請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記第１発光層のドーパントが赤色ドーパントであり、前記第２発光層のドーパントが青色ドーパントであり、前記第３発光層のドーパントが緑色ドーパントである請求項２又は３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記電荷障壁層が発光材料を含む請求項１〜６のいずれか一項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記電荷障壁層の発光材料が、緑色ドーパントである請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記陽極と前記第１発光層の間に、第１発光層と隣接する正孔輸送層を有する、請求項１〜８のいずれか一項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記正孔輸送層を形成する材料と前記電荷障壁層を形成する材料が同じ材料である、請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
陽極に近い有機層である第１発光層又は第１の有機層が、酸化剤を含有しているか、及び／又は陰極に近い有機層である第２発光層又は第２の有機層が、還元剤を含有している、請求項１〜１０のいずれか一項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
前記第１発光層のホスト材料が、下記式（１）で表される化合物であり、前記第１発光層のドーパントが、フルオランテン骨格又はペリレン骨格を有する化合物である請求項１〜１１のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ｘ−（Ｙ）ｎ    （１）
（式中、Ｘは炭素環３以上の縮合芳香族環基であり、
Ｙは置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基、置換もしくは無置換のアリールアルキル基又は置換もしくは無置換のアルキル基から選択される基であり、
ｎは１〜６の整数であり、ｎが２以上の場合、Ｙは同じでも異なってもよい。）
【請求項１３】
前記フルオランテン骨格又はペリレン骨格を有する化合物が、下記式（２）又は式（３）で表されるインデノペリレン誘導体である請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化４８】
2007138906.tif 000063
（式中、Ａｒ１、Ａｒ２及びＡｒ３は、それぞれ置換もしくは無置換の芳香環基又は置換もしくは無置換の芳香族複素環基であり、Ｘ１〜Ｘ１８は、それぞれ水素、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルケニルチオ基、芳香環含有アルキル基、芳香環含有アルキルオキシ基、芳香環含有アルキルチオ基、芳香環基、芳香族複素環基、芳香環オキシ基、芳香環チオ基、芳香環アルケニル基、アルケニル芳香環基、アミノ基、カルバゾリル基、シアノ基、水酸基、−ＣＯＯＲ１’（Ｒ１’は水素、アルキル基、アルケニル基、芳香環含有アルキル基又は芳香環基である。）、−ＣＯＲ２’（Ｒ２’は水素、アルキル基、アルケニル基、芳香環含有アルキル基、芳香環基又はアミノ基である）、又は−ＯＣＯＲ３’（Ｒ３’はアルキル基、アルケニル基、芳香環含有アルキル基又は芳香環基である）である。Ｘ１〜Ｘ１８の隣接する基は、互いに結合して、又は置換している炭素原子と共に環を形成していてもよい。）
【請求項１４】
前記インデノペリレン誘導体がジベンゾテトラフェニルペリフランテン誘導体である請求項１３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１５】
第１発光層のホスト材料の縮合環数が４以上で、第２発光層のホスト材料の縮合環数が３環以下である請求項１２〜１４のいずれか一項記載に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１６】
前記式（１）で表される化合物が、下記式（４）で表されるナフタセン誘導体である請求項１２〜１５のいずれか一項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化４９】
2007138906.tif 000064
（式（４）中、Ｑ１〜Ｑ１２は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアリール基、アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアリーロキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜２０のアルケニル基、置換もしくは無置換の核炭素数７〜２０のアラルキル基又は置換もしくは無置換の核原子数５〜２０の複素環基を表し、これらは同一でも異なってもよい。）
【請求項１７】
前記式（４）で表されるナフタセン誘導体におけるＱ１、Ｑ２、Ｑ３及びＱ４の少なくとも１つ以上がアリール基である請求項１６記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１８】
前記式（４）で表されるナフタセン誘導体が下記式（５）で表される請求項１７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化５０】
2007138906.tif 000065
（式（５）中、Ｑ３〜Ｑ１２、Ｑ１０１〜Ｑ１０５、Ｑ２０１〜Ｑ２０５は、それぞれ独立に、前記一般式（１）中Ｑ３〜Ｑ１２と同じ基を表し、これらは同一でも異なってもよく、これら隣接する２個以上が互いに結合して環を形成してもよい。）
【請求項１９】
前記式（５）で表されるナフタセン誘導体におけるＱ１０１、Ｑ１０５、Ｑ２０１及びＱ２０５の少なくとも１つ以上がアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルケニル基、アラルキル基又は複素環基であり、これらは同一でも異なってもよい請求項１８記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２０】
前記電荷障壁層が、第三級アミン化合物、カルバゾール誘導体、含窒素複素環を含む化合物又は金属錯体を含む請求項１２〜１９のいずれか一項記載に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２１】
白色発光の請求項１〜２０のいずれか一項記載の有機エレクトロルミネッセンス素子と、
カラーフィルタを備えるフルカラー発光装置。
【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素子及びそれを用いたフルカラー発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、白色系有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の開発は、モノカラー表示装置としての用途、バックライト等の照明用途及びカラーフィルタを使用したフルカラー表示装置等に使用できるため積極的に行われている。特に、白色系有機ＥＬ素子を照明用途に用いる場合、例えば蛍光灯の発光効率と比較して同等レベル以上にある、発光効率が高い白色系有機ＥＬ素子が要求される。【０００３】
有機ＥＬ素子により白色発光を得る方法は数多く開示されている。これらの方法は、１種類の発光材料だけで白色を得るものは少なく、通常は２種類又は３種類の発光材料を一つの有機ＥＬ素子の中で、同時に発光させている。２種類の発光材料を使用する場合は、青系とその補色となる黄色〜赤色系の発光材料を選択するが、黄色〜赤色系の発光が強くなることが多く、赤味を帯びた白色になりがちである。【０００４】
この問題に対し、特許文献１では発光層を２分割するタイプにおいて、発光層の発光領域が偏りやすい陽極側の発光層を青色系発光層とすることで、発光色が赤色に偏りがちな傾向を打ち消せることを見出し、色変化を抑制した白色素子を提案している。しかしながら、その発光効率は必ずしも十分なレベルではなかった。【０００５】
特許文献２では、発光層を陽極側から赤色発光層、青色発光層、緑色発光層の順に積層した有機ＥＬ素子が開示されている。さらに、赤色発光層に用いる赤色ドーパントを青色発光層にもドープすることで駆動電流増大に伴う色変化を抑制する技術が開示されている。しかしながら、その発光効率は必ずしも十分なレベルではなかった。【０００６】
一方、バランスよく白色発光させるための技術としては、複数の発光層間に電荷障壁層を設ける技術もいくつか開示されている。
例えば、特許文献３では、陽極、正孔輸送性青色発光層、電子輸送性キャリア再結合領域制御層、電子輸送性赤色発光層、陰極の順に積層し白色発光させる有機ＥＬ素子が開示されている。しかしながら、上記キャリア再結合領域制御層のアフィニティ−レベルが正孔輸送性青色発光層のアフィニティ−レベルに対して大きい値であったため駆動電圧が高かった。また、駆動時間とともに正孔輸送性青色発光層に電子が注入されにくくなり、正孔輸送性青色発光層の発光強度が低下し、発光色が電子輸送性発光層の赤色発光に偏りがちであった。【０００７】
特許文献４では、２つの電子輸送性発光層が電荷障壁層を介して配置された白色発光有機ＥＬ素子が開示されている。しかしながら、陽極から注入された正孔は、ほとんど最初の発光層で消費されてしまい、電荷障壁層を通過して二つめの電子輸送性発光層へ供給される正孔の量が少ないため、白色発光の効率が低いという課題があった。【０００８】
特許文献５では、陽極、第１発光層、電荷障壁層、第２発光層、陰極をこの順に積層していて、電荷障壁層のイオン化ポテンシャルを第１発光層のイオン化ポテンシャルよりも０．１ｅＶ以上大きくし、また電荷障壁層のアフィニティレベルを第二発光層のアフィニティレベルよりもより０．１ｅＶ以上小さくした白色発光有機ＥＬ素子が開示されている。しかしながら、電荷障壁層は電子障壁と正孔障壁の両方の機能を有するがために駆動電圧が高くなるという課題があった。【０００９】
その他、特許文献６、特許文献７にも白色素子が開示されているが、いずれも発光効率が十分ではない。
【特許文献１】特開２００３−２７２８５７号公報
【特許文献２】特開２００４−２３５１６８号公報
【特許文献３】特開平８−７８１６３号公報
【特許文献４】国際公開第２００５／０９９３１３号パンフレット
【特許文献５】国際公開第２００５／１１２５１８号パンフレット
【特許文献６】特開２００５−１００９２１号公報
【特許文献７】米国公開第２００６／００８８７２９
【００１０】
本発明は上記課題に鑑み、ディスプレイや照明用途に適した演色性を有し、発光効率が高くかつ色度変化が少ない有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【００１１】
この課題を解決するために、本発明者らが鋭意研究した結果、下記の素子が高い演色性、及び発光効率を持ち、かつ色度変化が少ないことを見出し、本発明を完成させた。
【００１２】
本発明によれば、以下の有機ＥＬ素子及びフルカラー発光装置が提供される。
１．陽極、第１発光層、電荷障壁層、第２発光層及び陰極をこの順に積層して含み、
前記第１発光層及び第２発光層が、それぞれホスト材料及びドーパントを含有し、
前記第１発光層のホスト材料のエネルギーギャップが、前記第２発光層のホスト材料のエネルギーギャップよりも小さく、
前記第１発光層のホスト材料が正孔輸送性材料であり、第２発光層のホスト材料が電子輸送性材料であり、
前記電荷障壁層のアフィニティレベルが、前記第２発光層のホスト材料のアフィニティレベルよりも０．２ｅＶ以上小さく、
前記電荷障壁層のイオン化ポテンシャル（Ｉｅ１）と前記第１発光層のホスト材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｈ１）が、下記の関係（１）を満たす有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ｉｅ１＜Ｉｈ１＋０．１  （ｅＶ）・・・（１）
２．陽極、第１発光層、電荷障壁層、第２発光層、第３発光層及び陰極をこの順に積層して含み、
前記第１発光層、第２発光層及び第３発光層が、それぞれホスト材料及びドーパントを含有し、
前記第１発光層のホスト材料のエネルギーギャップが、前記第２発光層のホスト材料のエネルギーギャップよりも小さく、
前記第１発光層のホスト材料が正孔輸送性材料であり、
前記第２発光層及び第３発光層のホスト材料が電子輸送性材料であり、
前記電荷障壁層は正孔輸送性材料であり、
前記電荷障壁層のイオン化ポテンシャル（Ｉｅ１）と前記第１発光層のホスト材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｈ１）が、下記の関係（１）を満たす有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ｉｅ１＜Ｉｈ１＋０．１  （ｅＶ）・・・（１）
３．前記電荷障壁層のアフィニティレベルが、前記第２発光層のホスト材料のアフィニティレベルよりも０．２ｅＶ以上小さい２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
４．前記第１発光層のホスト材料のエネルギーギャップが、前記第２発光層のホスト材料のエネルギーギャップよりも０．４ｅＶ以上小さい１〜３のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
５．前記第１発光層のドーパントが赤色ドーパントであり、前記第２発光層のドーパントが青色ドーパントである１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
６．前記第１発光層のドーパントが赤色ドーパントであり、前記第２発光層のドーパントが青色ドーパントであり、前記第３発光層のドーパントが緑色ドーパントである２又は３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
７．前記電荷障壁層が発光材料を含む１〜６のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
８．前記電荷障壁層の発光材料が、緑色ドーパントである７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
９．前記陽極と前記第１発光層の間に、第１発光層と隣接する正孔輸送層を有する、１〜８のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１０．前記正孔輸送層を形成する材料と前記電荷障壁層を形成する材料が同じ材料である、９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１１．陽極に近い有機層である第１発光層又は第１の有機層が、酸化剤を含有しているか、及び／又は陰極に近い有機層である第２発光層又は第２の有機層が、還元剤を含有している、１〜１０のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１２．前記第１発光層のホスト材料が、下記式（１）で表される化合物であり、前記第１発光層のドーパントが、フルオランテン骨格又はペリレン骨格を有する化合物である１〜１１のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ｘ−（Ｙ）ｎ    （１）
（式中、Ｘは炭素環３以上の縮合芳香族環基であり、
Ｙは置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基、置換もしくは無置換のアリールアルキル基又は置換もしくは無置換のアルキル基から選択される基であり、
ｎは１〜６の整数であり、ｎが２以上の場合、Ｙは同じでも異なってもよい。）
１３．前記フルオランテン骨格又はペリレン骨格を有する化合物が、下記式（２）又は式（３）で表されるインデノペリレン誘導体である１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化１】
2007138906.tif 000003
（式中、Ａｒ１、Ａｒ２及びＡｒ３は、それぞれ置換もしくは無置換の芳香環基又は置換もしくは無置換の芳香族複素環基であり、Ｘ１〜Ｘ１８は、それぞれ水素、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルケニルチオ基、芳香環含有アルキル基、芳香環含有アルキルオキシ基、芳香環含有アルキルチオ基、芳香環基、芳香族複素環基、芳香環オキシ基、芳香環チオ基、芳香環アルケニル基、アルケニル芳香環基、アミノ基、カルバゾリル基、シアノ基、水酸基、−ＣＯＯＲ１’（Ｒ１’は水素、アルキル基、アルケニル基、芳香環含有アルキル基又は芳香環基である。）、−ＣＯＲ２’（Ｒ２’は水素、アルキル基、アルケニル基、芳香環含有アルキル基、芳香環基又はアミノ基である）、又は−ＯＣＯＲ３’（Ｒ３’はアルキル基、アルケニル基、芳香環含有アルキル基又は芳香環基である）である。Ｘ１〜Ｘ１８の隣接する基は、互いに結合して、又は置換している炭素原子と共に環を形成していてもよい。）
１４．前記インデノペリレン誘導体がジベンゾテトラフェニルペリフランテン誘導体である１３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１５．第１発光層のホスト材料の縮合環数が４以上で、第２発光層のホスト材料の縮合環数が３環以下である１２〜１４のいずれか記載に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１６．前記式（１）で表される化合物が、下記式（４）で表されるナフタセン誘導体である１２〜１５のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化２】
2007138906.tif 000004
（式（４）中、Ｑ１〜Ｑ１２は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアリール基、アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアリーロキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜２０のアルケニル基、置換もしくは無置換の核炭素数７〜２０のアラルキル基又は置換もしくは無置換の核原子数５〜２０の複素環基を表し、これらは同一でも異なってもよい。）
１７．前記式（４）で表されるナフタセン誘導体におけるＱ１、Ｑ２、Ｑ３及びＱ４の少なくとも１つ以上がアリール基である１６記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
１８．前記式（４）で表されるナフタセン誘導体が下記式（５）で表される１７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【化３】
2007138906.tif 000005
（式（５）中、Ｑ３〜Ｑ１２、Ｑ１０１〜Ｑ１０５、Ｑ２０１〜Ｑ２０５は、それぞれ独立に、前記一般式（１）中Ｑ３〜Ｑ１２と同じ基を表し、これらは同一でも異なってもよく、これら隣接する２個以上が互いに結合して環を形成してもよい。）
１９．前記式（５）で表されるナフタセン誘導体におけるＱ１０１、Ｑ１０５、Ｑ２０１及びＱ２０５の少なくとも１つ以上がアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルケニル基、アラルキル基又は複素環基であり、これらは同一でも異なってもよい１８記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
２０．前記電荷障壁層が、第三級アミン化合物、カルバゾール誘導体、含窒素複素環を含む化合物又は金属錯体を含む１２〜１９のいずれか記載に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
２１．白色発光の１〜２０のいずれか記載の有機エレクトロルミネッセンス素子と、
カラーフィルタを備えるフルカラー発光装置。
【００１３】
本発明によれば、演色性を有し、発光効率が高くかつ色度変化が少ない有機ＥＬ素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１にかかる有機ＥＬ素子の構成を示す図である。
【図２】図１に示す有機ＥＬ素子の第１発光層、電荷障壁層及び第２発光層のエネルギーレベルを示す図である。
【図３】本発明の実施形態２にかかる有機ＥＬ素子の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態３にかかる有機ＥＬ素子の構成を示す図である。
【図５】実施例１で作成した第１発光層、第１電荷障壁層、第２発光層のエネルギーレベルを示す図である。
【図６】比較例４で作成した第１発光層、第１電荷障壁層、第２発光層のエネルギーレベルを示す図である。
【図７】比較例５で作成した第１発光層、第１電荷障壁層、第２発光層のエネルギーレベルを示す図である。
【図８】比較例１、実施例１から４で作製した有機ＥＬ素子の輝度に対するＣＩＥ１９３１色度ｘの値を示す図である。
【図９】比較例１、実施例１から４で作製した有機ＥＬ素子の輝度に対するＣＩＥ１９３１色度ｙの値を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施形態１
本発明の実施形態１にかかる有機ＥＬ素子は、陽極、第１発光層、電荷障壁層、第２発光層及び陰極をこの順に積層して含む。第１発光層及び第２発光層は、それぞれホスト材料及びドーパントを含有する。
ここで、第１発光層は正孔輸送性材料をホスト材料として含み、第２発光層は電子輸送性材料をホスト材料として含む。さらに、第１発光層のホスト材料のエネルギーギャップが、第２発光層のホスト材料のエネルギーギャップよりも小さい。
また、電荷障壁層のアフィニティレベルが、第２発光層のホスト材料のアフィニティレベルよりも０．２ｅＶ以上小さく、電荷障壁層のイオン化ポテンシャル（Ｉｅ１）と第１発光層のホスト材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｈ１）が、下記の関係（１）を満たす。
Ｉｅ１＜Ｉｈ１＋０．１  （ｅＶ）・・・（１）【００１６】
好ましくは、電荷障壁層のアフィニティレベル（Ａｆｅ１）は１ｅＶより大きく、第２発光層のホスト材料のアフィニティレベル（Ａｆｈ２）よりも０．２ｅＶ以上小さい（下記式を満たす）。
１＜Ａｆｅ１≦Ａｆｈ２−０．２  （ｅＶ）【００１７】
好ましくは、電荷障壁層のイオン化ポテンシャル（Ｉｅ１）と第１発光層のホスト材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｈ１）が、下記の式を満たす。
２．５＜Ｉｅ１＜Ｉｈ１＋０．１  （ｅＶ）【００１８】
好ましくは、第１発光層のホスト材料のエネルギーギャップ（Ｅｇｈ１）が１．５ｅＶより大きく、第２発光層のホスト材料のエネルギーギャップ（Ｅｇｈ２）よりも０．４ｅＶ以上小さい（下記式を満たす）。
１．５＜Ｅｇｈ１≦Ｅｇｈ２−０．４  （ｅＶ）【００１９】
図１は、実施形態１にかかる有機ＥＬ素子の構成の例を示す図である。
図１に示す有機ＥＬ素子１０は、陽極１、正孔輸送層２、第１発光層３、電荷障壁層４、第２発光層５、電子輸送層６及び陰極７を積層した構造を有している。
第１発光層３及び第２発光層５は、それぞれホスト材料及びドーパントを含有している。
尚、この素子１０では、例えば、第１発光層３を赤色系発光とし、第２発光層５を青色系発光とすることにより、白色発光を得ることができる。第２発光層５に青色ドーパントをドープするのは、一般に発光が弱い青を良く光らせて、白色としてのバランスをとるためである。【００２０】
有機ＥＬ素子１０では、陽極１側に近い第１発光層３のホスト材料が正孔輸送性材料であり、陰極７側に近い第２発光層５のホスト材料が電子輸送性材料である。そして、第１発光層３と第２発光層５との間に電荷障壁層４が設けられている。こうすることにより、第１発光層３への電子注入、第２発光層５への正孔注入がバランスよく行われるとともに電荷障壁層４による電子ブロックによって、電荷障壁層４と第２発光層との界面の周辺に再結合領域が集中する。すると、第２発光層５に青色ドーパントをドープしているので青色発光が効率よく得られる。青色発光は一般に弱いところ、強い青色発光を得られる。第１発光層３では電荷障壁層を介して注入された電子と陽極側からの正孔との再結合とともに第２発光層５からの青発光のエネルギーが第１発光層３の赤にもエネルギー移動して赤の発光も得られる。よって、高効率で色バランスに優れた白色発光が得られる。【００２１】
ここで、本発明における「正孔輸送性」とは、１０２〜１０８Ｖ／ｃｍの電界の範囲において層の正孔移動度が電子移動度よりも大きいことを意味する。好ましくは、第１発光層の正孔移動度が１０−５ｃｍ２／Ｖ・秒以上である。
また、「電子輸送性」とは、１０２〜１０８Ｖ／ｃｍの電界の範囲において層の電子移動度が正孔移動度よりも大きいことを意味する。好ましくは、第２発光層の電子移動度は１０−６ｃｍ２／Ｖ・秒以上である。
正孔又は電子移動度は、Ｔｉｍｅ  ｏｆ  ｆｌｉｇｈｔ法で測定する。【００２２】
尚、第１発光層及び第２発光層のホスト材料がともに電子輸送性材料である場合、従来技術の特許文献４のように、再結合領域が第１発光層に偏ってしまい、良好な白色発光が得られにくい。
また、第１発光層及び第２発光層のホスト材料がともに正孔輸送性材料である場合、上記とは逆に再結合領域が第２発光層に偏ってしまい、良好な白色発光が得られにくい。また、再結合領域は第２発光層の中でもとくに陰極側に偏る傾向がある。このため、金属陰極による消光作用により、発光効率が低くなってしまう。
第１発光層のホスト材料が電子輸送性材料であり、第２発光層のホスト材料が正孔輸送性材料である場合、第１発光層への電子注入、及び第２発光層への正孔注入がいずれもされにくくなり、駆動電圧の大幅な上昇が生じる。
また、特許文献３のごとく、陽極、正孔輸送性青色発光層、電子輸送性キャリア再結合領域制御層、電子輸送性赤色発光層、陰極の順に積層した場合について考える。
この場合、青のエネルギーギャップは大きいことから正孔輸送性青色発光層のアフィニティレベルが低くなる。また、電子輸送性キャリア再結合領域制御層のアフィニティレベルは概して高い。そのため、電子輸送性キャリア再結合領域制御層から正孔輸送性青色発光層への電子注入バリアが高くなり、全体として素子の駆動電圧が高くなる。
この点、本実施形態の構成であれば、青色発光層を電荷障壁層の陰極側に配置しているので、アフィニティレベルのギャップが大きくなりすぎず、高電圧化を防ぐことができる。【００２３】
有機ＥＬ素子１０では、電荷障壁層４のアフィニティレベルが、第２発光層５のホスト材料のアフィニティレベルよりも０．２ｅＶ以上小さい。また、電荷障壁層４のイオン化ポテンシャル（Ｉｅ１）と第１発光層３のホスト材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｈ１）が、下記の関係（１）を満たす。
Ｉｅ１＜Ｉｈ１＋０．１（ｅＶ）・・・（１）
この関係をエネルギーレベルを示した図で説明する。【００２４】
図２は、有機ＥＬ素子１０の第１発光層３のホスト材料、電荷障壁層４、第２発光層５のホスト材料のエネルギーレベルを示す。この図において上辺のレベルは各層のアフィニティレベル、下辺はイオン化ポテンシャルを示す。エネルギーレベル図においては、下方がより大きい値を示す。各層において、イオン化ポテンシャルとアフィニティレベルの差がエネルギーギャップに相当する。【００２５】
有機ＥＬ素子１０では、電荷障壁層４のアフィニティレベルが、第２発光層５のアフィニティレベルよりも０．２ｅＶ以上小さい。即ち、図２において電荷障壁層４のアフィニティレベルが第２発光層５のアフィニティレベルよりも、０．２ｅＶ以上上方に位置する（図２において、△Ａｆ１が０．２ｅＶ以上）。
電荷障壁層４は、陰極７に近い方の第２発光層５から陽極１に近い方の第１発光層３への電子の注入を制限する層であって、各発光層内における電子−正孔対の再結合量を制御し、各発光層からの発光量を調整するために設けるものである。この機能を考慮すると、第２発光層のホスト材料のアフィニティレベルよりも０．２ｅＶ以上小さなアフィニティレベルを有する必要がある。好ましくは０．５ｅＶ以上小さなアフィニティレベルを有する。
尚、第１発光層３のホスト材料のアフィニティレベルと電荷障壁層４のアフィニティレベルの関係は、特に限定されないが、駆動電圧の観点から、電荷障壁層４のアフィニティレベルが０ｅＶ以上小さいことが好ましい。【００２６】
また、有機ＥＬ素子１０では、電荷障壁層４のイオン化ポテンシャル（Ｉｅ１）と第１発光層３のホスト材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｈ１）が、上記（１）を満たす。これは、電荷障壁層４が正孔にとって障壁となると駆動電圧の上昇が問題となるため、それを防止するためである。
電荷障壁層４のイオン化ポテンシャル（Ｉｅ１）と第１発光層３のホスト材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｈ１）の関係は、好ましくは下記式（１’）を満たす。
Ｉｅ１＜Ｉｈ１−０．２（ｅＶ）・・・（１’）【００２７】
有機ＥＬ素子１０では、第１発光層３のホスト材料のエネルギーギャップが、第２発光層５のホスト材料のエネルギーギャップよりも小さく、好ましくは０．４ｅＶ以上小さい。第１発光層３のホスト材料のエネルギーギャップの方が大きい場合や、小さくても０．４ｅＶ未満の場合、第２発光層５と電荷障壁層４とのアフィニティレベルの差が大きくなり過ぎ、第１発光層３への電子供給が過少となり、良好な白色発光が得られにくい場合がある。具体的には、第１発光層３のホスト材料のエネルギーギャップが１．８〜２．８ｅＶ、第２発光層５のホスト材料のエネルギーギャップが２．２〜３．３ｅＶであることが好ましい。
第１発光層３のドーパントが赤色ドーパントであり、第２発光層５のドーパントが青色ドーパントであるとき、第１発光層３が赤色系の光を発し、第２発光層５が青色系の光を発することに加え、上記要件を満たすことにより、バランスのよい白色発光が得られる。【００２８】
第１発光層のホスト材料のエネルギーが第２発光層のホスト材料のエネルギーより小さいことが好ましい理由は、定かではないが、以下のように考えられる。
発光強度を稼ぎにくい色は青であるので、この青をメインに励起子生成を行って発光させる。そのために、青は電子障壁層の陰極側に位置させることが好ましい。そして、赤を電子障壁層の陽極側に配置する。このような配置を行うと、電子障壁層の陰極側である第２発光層（青）で励起子を生成し、この青がよく光る。そして、第２発光層は第１発光層に対してエネルギーギャップが広いので、そのエネルギーを第１発光層側に移動させる。その結果、第２発光層の赤も光る。【００２９】
尚、本実施形態の素子構成は図１に限定されず、例えば、以下の構成であってもよい。
１．陽極／第１発光層／電荷障壁層／第２発光層／陰極
２．陽極／正孔輸送層／第１発光層／電荷障壁層／第２発光層／陰極
３．陽極／第１発光層／電荷障壁層／第２発光層／電子輸送層／陰極
４．陽極／正孔輸送層／第１発光層／電荷障壁層／第２発光層／電子輸送層／陰極
５．陽極／正孔注入層／正孔輸送層／第１発光層／電荷障壁層／第２発光層／電子輸送層／陰極
６．陽極／正孔注入層／正孔輸送層／第１発光層／電荷障壁層／第２発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極【００３０】
これらの構成のなかでも、正孔輸送層を有することが好ましい。
上述した層の他にも、他の有機層又は無機層を介在させることができる。介在層は、電子及び正孔を輸送できるものであれば制限されない。光取り出し方向にある場合は、透明性であることが好ましい。【００３１】
実施形態２
実施形態２にかかる有機ＥＬ素子は、陽極、第１発光層、電荷障壁層、第２発光層、第３発光層及び陰極をこの順に積層して含む。第１発光層、第２発光層及び第３発光層が、それぞれホスト材料及びドーパントを含有する。
ここで、第１発光層のホスト材料が正孔輸送性材料からなり、第２発光層及び第３発光層のホスト材料が電子輸送性材料からなる。さらに、第１発光層のホスト材料のエネルギーギャップが、第２発光層のホスト材料のエネルギーギャップよりも小さい。
電荷障壁層は正孔輸送性である。また、好ましくは電荷障壁層のアフィニティレベルが、第２発光層のホスト材料のアフィニティレベルよりも０．２ｅＶ以上小さい。
さらに、電荷障壁層のイオン化ポテンシャル（Ｉｅ１）と第１発光層のホスト材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｈ１）が、下記の関係（１）を満たす。
Ｉｅ１＜Ｉｈ１＋０．１  （ｅＶ）・・・（１）【００３２】
図３は、実施形態２にかかる有機ＥＬ素子の構成の例を示す図である。
図３に示す有機ＥＬ素子２０は、陽極１、正孔輸送層２、第１発光層３、電荷障壁層４、第２発光層５、第３発光層８、電子輸送層６及び陰極７を積層した構造を有している。即ち、第３発光層８を形成した他は、上記実施形態１と同様な構成を有する。第３発光層８もホスト材料及びドーパントを含有している。また、第３発光層８のホスト材料は、第２発光層５と同様に、電子輸送性材料である。【００３３】
尚、この素子２０では、例えば、第１発光層３のドーパントを赤色ドーパント、第２発光層５のドーパントを青色ドーパント、第３発光層８のドーパントを緑色ドーパントにして、第１発光層３を赤色系発光とし、第２発光層５を青色系発光とし、第３発光層８を緑色系発光とすることにより、さらに演色性に優れた白色発光を得ることができる。
尚、通常、青色ドーパントのエネルギーギャップは約２．８ｅＶ、緑色ドーパントのエネルギーギャップは約２．５ｅＶ、赤色ドーパントのエネルギーギャップは約２．０ｅＶ程度である。【００３４】
本実施形態において、第１発光層３、電荷障壁層４及び第２発光層５は、必ずしも実施形態１のような関係を有する必要はない。第３発光層８を形成することによって、第１発光層３、電荷障壁層４、及び第２発光層５への電子注入量が制限されるためである。とくに、第３発光層に緑ドーパントをドープしているので、この緑ドーパントにより電子がトラップされ、第２発光層への電子注入が制御される。
しかしながら、素子の性能をより高めるため、第１発光層３のホスト材料、電荷障壁層４及び第二発光層５のホスト材料のイオン化ポテンシャル、アフィニティレベル及びエネルギーギャップは、実施形態１と同じ関係を有することが好ましい。【００３５】
尚、実施形態１と同様、本実施形態の素子構成は図３に限定されず、例えば、実施形態１で例示した素子構成１−６に第３発光層を形成した構成でもよく、また、複数の電荷障壁層を積層して形成してもよい。【００３６】
上記実施形態において、好ましくは、第１発光層のホスト材料が、下記式（１）で表される化合物であり、第１発光層のドーパントが、フルオランテン骨格又はペリレン骨格を有する化合物である。
Ｘ−（Ｙ）ｎ    （１）
（式中、Ｘは炭素環３以上の縮合芳香族環基であり、
Ｙは置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基、置換もしくは無置換のアリールアルキル基又は置換もしくは無置換のアルキル基から選択される基であり、
ｎは１〜６の整数であり、ｎが２以上の場合、Ｙは同じでも異なってもよい。）【００３７】
さらに好ましくは第１発光層のホスト材料の縮合環数は４以上である。また、好ましくは、第２発光層のホスト材料の縮合環数は３環以下である。【００３８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の素子では、陽極、正孔輸送性の第１発光層、電荷障壁層、電子輸送性の第２発光層及び陰極がこの順序に積層して構成されている。このような構成とすることにより、演色性を有し、発光効率が高くかつ色度変化が少ない有機ＥＬ素子が得られる。また、本発明の素子では、素子の駆動条件（駆動電圧等）を変更しても、発光の色度変化が小さいという特徴がある。【００３９】
実施形態３
本発明の実施形態３にかかるフルカラー発光装置は、白色発光する本発明の有機ＥＬ素子と、カラーフィルタを備える。【００４０】
図４は、実施形態３にかかるフルカラー発光装置の構成の例を示す図である。
図４に示すフルカラー発光装置１００は、支持基板１１０上に、第１、第２、第３（白）の有機ＥＬ素子１２０，１３０，１４０が設けられ、これら素子１２０，１３０，１４０の光取り出し側（矢印で示す）に、これら素子１２０，１３０，１４０にそれぞれ対向して、第１、第２、第３（赤、緑、青）のカラーフィルタ１２２，１３２，１４２を配置している。カラーフィルタ１２２，１３２，１４２は透明基板１５０上に形成されている。
有機ＥＬ素子１２０から発せられた光はカラーフィルタ１２２により赤色光となり外へ取り出され、有機ＥＬ素子１３０から発せられた光はカラーフィルタ１３２により緑色光となり外へ取り出され、有機ＥＬ素子１４０から発せられた光はカラーフィルタ１４２により青色光となり外へ取り出され、フルカラーが得られる。【００４１】
有機ＥＬ素子１２０，１３０，１４０とカラーフィルタ１２２，１３２，１４２の間には、有機ＥＬ素子が環境やカラーフィルタに含まれる酸素、水分、その他揮発成分により劣化することを防止するための封止層等を設けてもよい。具体例としては、ＳｉＯｘＮｙ、ＡｌＯｘＮｙ、ＳｉＡｌＯｘＮｙ等の透明無機化合物層、及びこれらの透明無機化合物層と透明樹脂又は封止液と積層したもの等を用いることができる。【００４２】
カラーフィルタ１２２，１３２，１４２としては、例えば、下記の色素のみ、又は色素をバインダー樹脂中に溶解又は分散させた固体状態のものを挙げることができる。【００４３】
赤色（Ｒ）色素：ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料等
緑色（Ｇ）色素：ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料、ハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料、トリフェルメタン系塩基性染料等
青色（Ｂ）色素：銅フタロシアニン系顔料、インダンスロン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料等【００４４】
一方、バインダー樹脂は、透明な（可視光透過率５０％以上）材料が好ましい。例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の透明樹脂（高分子）や、フォトリソグラフィー法が適用できる感光性樹脂として、アクリル酸系、メタクリル酸系等の反応性ビニル基を有する光硬化型レジスト材料が挙げられる。また、印刷法を用いる場合には、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の透明な樹脂を用いた印刷インキ（メジウム）が選ばれる。【００４５】
カラーフィルタが主に色素からなる場合は、所望のカラーフィルタパターンのマスクを介して真空蒸着又はスパッタリングにより成膜され、一方、色素とバインダー樹脂からなる場合は、色素と上記樹脂及びレジストを混合、分散又は可溶化させ、スピンコート、ロールコート、キャスト等の方法で製膜し、フォトリソグラフィー法で所望のカラーフィルタパターンでパターニングしたり、印刷等の方法で所望のカラーフィルタパターンでパターニングするのが一般的である。【００４６】
それぞれのカラーフィルタ１２２，１３２，１４２の膜厚と透過率は、下記とすることが好ましい。
Ｒ：膜厚０．５〜５．０μｍ（透過率５０％以上／６１０ｎｍ），
Ｇ：膜厚０．５〜５．０μｍ（透過率５０％以上／５４５ｎｍ），
Ｂ：膜厚０．２〜５．０μｍ（透過率５０％以上／４６０ｎｍ）。【００４７】
また、本実施形態において、赤、緑、青の３原色発光を呈するフルカラー発光装置を提供する場合には、コントラスト比向上のためブラックマトリックスを用いることができる。【００４８】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の特徴的な部分である電荷障壁層、第１発光層、及び第２発光層（第３発光層）を中心に説明する。その他の有機層、無機化合物層、陽極、陰極等の構成や製法については、一般的な構成を採ることができる。【００４９】
１．電荷障壁層
電荷障壁層は、正孔に対する障壁となりにくいという観点から、正孔移動度が１０４〜１０７Ｖ／ｃｍの電界印加時に、少なくとも１０−５ｃｍ２／Ｖ・秒以上であることが好ましい。
電荷障壁層の膜厚は、特に限定されないが、好ましくは、０．１〜５０ｎｍである。より好ましくは０．１〜２０ｎｍである。【００５０】
電荷障壁層には、種々の有機化合物、無機化合物を用いることができる。有機化合物としては、第三級アミン化合物、カルバゾール誘導体、含窒素複素環を含む化合物や金属錯体等を用いることができる。無機化合物としては、Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｙｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｄ，Ｍｇ，Ｓｉ，Ｔａ，Ｇｅ，Ｓｂ，Ｚｎ，Ｃｓ，Ｅｕ，Ｙ，Ｃｅ，Ｗ，Ｚｒ，Ｌａ，Ｓｃ，Ｒｂ，Ｌｕ，Ｔｉ，Ｃｒ、Ｈｏ，Ｃｕ，Ｅｒ，Ｓｍ、Ｗ、Ｃｏ、Ｓｅ、Ｈｆ，Ｔｍ、Ｆｅ、Ｎｂ等の金属との酸化物、窒化物、複合酸化物、硫化物、弗化物等を用いることができる。【００５１】
また、好ましくは、電荷障壁層が正孔に対する障壁となりにくいという観点から、通常有機ＥＬ素子において正孔輸送層として用いられる以下に記載の有機化合物である。
具体例としては、トリアゾール誘導体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、オキサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号明細書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１６０９６号公報等参照）、ポリアリールアルカン誘導体（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同５６−３６６５６号公報等参照）、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジアミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２号公報、同４７−２５３３６号公報、特開昭５４−５３４３５号公報、同５４−１１０５３６号公報、同５４−１１９９２５号公報等参照）、アリールアミン誘導体（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，１８０，７０３号明細書、同第３，２４０，５９７号明細書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同５６−２２４３７号公報、西独特許第１，１１０，５１８号明細書等参照）、アミノ置換カルコン誘導体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体（特開昭５６−４６２３４号公報等参照）、フルオレノン誘導体（特開昭５４−１１０８３７号公報等参照）、ヒドラゾン誘導体（米国特許第３，７１７，４６２号明細書、特開昭５４−５９１４３号公報、同５５−５２０６３号公報、同５５−５２０６４号公報、同５５−４６７６０号公報、同５５−８５４９５号公報、同５７−１１３５０号公報、同５７−１４８７４９号公報、特開平２−３１１５９１号公報等参照）、スチルベン誘導体（特開昭６１−２１０３６３号公報、同第６１−２２８４５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−３０２５５号公報、同６０−９３４５５号公報、同６０−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同６０−１７５０５２号公報等参照）、シラザン誘導体（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、ポリシラン系（特開平２−２０４９９６号公報）、アニリン系共重合体（特開平２−２８２２６３号公報）、特開平１−２１１３９９号公報に開示されている導電性高分子オリゴマー（特にチオフェンオリゴマー）等を挙げることができる。【００５２】
また、ポルフィリン化合物（特開昭６３−２９５６９６５号公報等に開示のもの）、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物（米国特許第４，１２７，４１２号明細書、特開昭５３−２７０３３号公報、同５４−５８４４５号公報、同５４−１４９６３４号公報、同５４−６４２９９号公報、同５５−７９４５０号公報、同５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同６１−２９５５５８号公報、同６１−９８３５３号公報、同６３−２９５６９５号公報等参照）も使用できる。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。【００５３】
さらに、下記式で表される化合物も好ましい。
【化４】
2007138906.tif 000006
式中、Ａｒ２１〜Ａｒ２４は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基であり、Ｒ２１及びＲ２２は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基、炭素数１〜５０のアルキル基であり、ｍ、ｎは０〜４の整数である。【００５４】
核炭素数６〜５０のアリール基としては、フェニル、ナフチル、ビフェニル、テルフェニル、フェナントリル基等が好ましい。尚、核炭素数６〜５０のアリール基は、さらに置換基により置換されていてもよく、好ましい置換基としては、炭素数１〜６のアルキル基（メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｎ−プロピル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、核炭素数６〜５０のアリール基で置換されたアミノ基が挙げられる。
炭素数１〜５０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｎ−プロピル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が好ましい。【００５５】
また、米国特許第５，０６１，５６９号に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有する、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）等を挙げることもできる。【００５６】
電荷障壁層には、発光材料を添加してもよい。これにより、さらに多様な成分の光を含んだ発光が得られる。例えば、実施形態１のように発光層が第１発光層３と第２発光層５の二層のときに、第１発光層３のドーパントを赤色ドーパント、第２発光層のドーパントを青色ドーパント、電荷障壁層の発光材料を緑色ドーパントとする。即ち、発光が一番弱い青を一番光る領域に配し、視感度の高い緑を次に一番光る領域に配する。これは緑の発光がずれると人が見たときに色ずれがすぐにわかり、バランスのよい白色にできないためである。赤は電荷注入のほか、青、緑からのエネルギー移動でも発光するので、第１発光層の位置でよい。このように配置すると、効率がよく、バランスがとれ、色ずれしにくい３波長白色を実現できる。発光材料としては、後述する各発光層で使用するドーパント等が使用できる。
尚、電荷障壁層が発光材料を含むとき、電荷障壁層のアフィニティレベル、イオン化ポテンシャルは、電荷障壁層のホスト材料のアフィニティレベル、イオン化ポテンシャルである。【００５７】
２．第１発光層
上述したエネルギーギャップの関係から、第１発光層は黄色〜橙色又は赤色発光層であることが好ましい。黄色〜橙色又は赤色発光層は、発光の最大波長が５５０〜６５０ｎｍである発光層である。発光層は、好ましくはホスト材料と黄色〜橙色又は赤色ドーパントからなる。
ホスト材料として、下記式で表される化合物を使用する。
Ｘ−（Ｙ）ｎ
（式中、Ｘは炭素環３以上の縮合芳香族環基であり、
Ｙは置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基、置換もしくは無置換のアリールアルキル基又は置換もしくは無置換のアルキル基から選択される基であり、
ｎは１〜６の整数であり、ｎが２以上の場合、Ｙは同じでも異なってもよい。）【００５８】
Ｘは、好ましくは、ナフタセン、ピレン、アントラセン、ペリレン、クリセン、ベンゾアントラセン、ペンタセン、ジベンゾアントラセン、ベンゾピレン、ベンゾフルオレン、フルオランテン、ベンゾフルオランテン、ナフチルフルオランテン、ジベンゾフルオレン、ジベンゾピレン、ジベンゾフルオランテン、アセナフチルフルオランテンから選択される１以上の骨格を含有する基である。より好ましくはナフタセン骨格又はアントラセン骨格を含有する。
Ｙは、好ましくは炭素数１２〜６０のアリール基、ジアリールアミノ基であり、より好ましくは炭素数１２〜２０のアリール基又は炭素数１２〜４０のジアリールアミノ基である。
ｎは好ましくは２である。【００５９】
好ましくは式（１）で表される化合物は、下記式（４）で表されるナフタセン誘導体である。
【化５】
2007138906.tif 000007
式（４）中、Ｑ１〜Ｑ１２は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアリール基、アミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜２０のアルキルチオ基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアリーロキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数６〜２０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２〜２０のアルケニル基、置換もしくは無置換の核炭素数７〜２０のアラルキル基又は置換もしくは無置換の核原子数５〜２０の複素環基を表し、これらは同一でも異なってもよい。）
【００６０】
より好ましくは、前記式（４）で表されるナフタセン誘導体におけるＱ１、Ｑ２、Ｑ３及びＱ４の少なくとも１つ以上がアリール基である化合物である。【００６１】
より好ましくは、式（４）で表されるナフタセン誘導体は、下記式（５）で表される化合物である。
【化６】
2007138906.tif 000008
（式（５）中、Ｑ３〜Ｑ１２、Ｑ１０１〜Ｑ１０５、Ｑ２０１〜Ｑ２０５は、それぞれ独立に、前記一般式（１）中Ｑ３〜Ｑ１２と同じ基を表し、これらは同一でも異なってもよく、これら隣接する２個以上が互いに結合して環を形成してもよい。）【００６２】
より好ましくは、前記式（５）で表されるナフタセン誘導体におけるＱ１０１、Ｑ１０５、Ｑ２０１及びＱ２０５の少なくとも１つ以上がアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルケニル基、アラルキル基又は複素環基であり、これらは同一でも異なってもよい。【００６３】
黄色〜橙色又は赤色系ドーパントとして、少なくとも一つのフルオランテン骨格又はペリレン骨格を有する蛍光性化合物が使用でき、例えば下記式〔２〕〜〔１８〕で示される化合物が挙げられる。【００６４】
【化７】
2007138906.tif 000009
2007138906.tif 000010
2007138906.tif 000011
2007138906.tif 000012
（式〔２〕〜〔１６〕式中、Ｘ１〜Ｘ２０は、それぞれ独立に、水素原子、直鎖、分岐もしくは環状の炭素原子数１〜２０のアルキル基、直鎖、分岐もしくは環状の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数１〜３０のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数７〜３０のアリールアルキルアミノ基又は置換もしくは無置換炭素原子数８〜３０のアルケニル基であり、隣接する置換基及びＸ１〜Ｘ２０は結合して環状構造を形成していてもよい。隣接する置換基がアリール基の時は、置換基は同一であってもよい。）
式〔２〕〜〔１６〕の化合物は、アミノ基又はアルケニル基を含有すると好ましい。【００６５】
【化８】
2007138906.tif 000013
【００６６】
式〔１７〕、〔１８〕中、Ｘ２１〜Ｘ２４は、それぞれ独立に、炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリール基であり、Ｘ２１とＸ２２及び／又はＸ２３とＸ２４は、炭素−炭素結合又は−Ｏ−、−Ｓ−を介して結合していてもよい。
Ｘ２５〜Ｘ３６は、水素原子、直鎖、分岐もしくは環状の炭素原子数１〜２０のアルキル基、直鎖、分岐もしくは環状の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数１〜３０のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数７〜３０のアリールアルキルアミノ基又は置換もしくは無置換炭素原子数８〜３０のアルケニル基であり、隣接する置換基及びＸ２５〜Ｘ３６は結合して環状構造を形成していてもよい。
各式中の置換基Ｘ２５〜Ｘ３６の少なくとも一つがアミン又はアルケニル基を含有すると好ましい。
好ましくは、式〔１３〕、〔１４〕のインデノペリレン誘導体である。【００６７】
フルオランテン骨格を有する蛍光性化合物は、高効率及び長寿命を得るために電子供与性基を含有することが好ましく、好ましい電子供与性基は置換もしくは未置換のアリールアミノ基である。さらに、フルオランテン骨格を有する蛍光性化合物は、縮合環数５以上が好ましく、６以上が特に好ましい。これは、蛍光性化合物が５４０〜７００ｎｍの蛍光ピーク波長を示し、青色系発光材料と蛍光性化合物からの発光が重なって白色を呈するからである。
上記の蛍光性化合物は、フルオランテン骨格を複数有すると、発光色が黄色〜橙色又は赤色領域となるため好ましい。
特に好ましいインデノペリレン誘導体は、ジベンゾテトラフェニルペリフランテン誘導体である。【００６８】
第１発光層の膜厚は、好ましくは１〜５０ｎｍ、より好ましくは５〜５０ｎｍである。１ｎｍ未満では発光効率が低下する恐れがあり、５０ｎｍを超えると駆動電圧が上昇する恐れがある。【００６９】
３．第２発光層
発光色について、エネルギーギャップの関係から第２発光層は青系発光層であることが好ましい。好ましくは、青色系発光のピーク波長は４５０〜５００ｎｍである。
第２発光層に使用できるドーパントとしては、例えば、アリールアミン化合物及び／又はスチリルアミン化合物、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、テトラセン、コロネン、クリセン、フルオレセイン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ペリノン、フタロペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、アルダジン、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、ピラジン、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、イミン、ジフェニルエチレン、ビニルアントラセン、ジアミノカルバゾール、ピラン、チオピラン、ポリメチン、メロシアニン、イミダゾールキレート化オキシノイド化合物、キナクリドン、ルブレン及び蛍光色素等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。【００７０】
また、本発明の有機ＥＬ素子は、第２発光層が、アリールアミン化合物及び／又はスチリルアミン化合物を含有すると好ましい。
アリールアミン化合物としては下記一般式（Ａ）で表される化合物等が挙げられ、スチリルアミン化合物としては下記一般式（Ｂ）で表される化合物等が挙げられる。
【化９】
2007138906.tif 000014
［一般式（Ａ）中、Ａｒ８は、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、スチルベン、ジスチリルアリールから選ばれる基であり、Ａｒ９及びＡｒ１０は、それぞれ水素原子又は炭素数が６〜２０の芳香族基であり、Ａｒ９〜Ａｒ１０は置換されていてもよい。ｐ’は、１〜４の整数である。さらに好ましくはＡｒ９及び／又はＡｒ１０はスチリル基が置換されている。］
ここで、炭素数が６〜２０の芳香族基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、テルフェニル基等が好ましい。【００７１】
【化１０】
2007138906.tif 000015
［一般式（Ｂ）中、Ａｒ１１〜Ａｒ１３は、置換されていてもよい核炭素数５〜４０のアリール基である。ｑ’は、１〜４の整数である。］
ここで、核原子数が５〜４０のアリール基としては、フェニル、ナフチル、アントラセニル、フェナントリル、ピレニル、コロニル、ビフェニル、テルフェニル、ピローリル、フラニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、オキサジアゾリル、ジフェニルアントラセニル、インドリル、カルバゾリル、ピリジル、ベンゾキノリル、フルオランテニル、アセナフトフルオランテニル、スチルベン等が好ましい。なお、核原子数が５〜４０のアリール基は、さらに置換基により置換されていてもよく、好ましい置換基としては、炭素数１〜６のアルキル基（エチル基、メチル基、イソプロピル基、ｎ−プロピル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、炭素数１〜６のアルコキシ基（エトキシ基、メトキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロペントキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、核原子数５〜４０のアリール基、核原子数５〜４０のアリール基で置換されたアミノ基、核原子数５〜４０のアリール基を有するエステル基、炭素数１〜６のアルキル基を有するエステル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子（塩素、臭素、ヨウ素等）が挙げられる。【００７２】
第２発光層に使用できるホスト材料としては、アントラセン中心骨格を有する下記式（１９）に示す構造を有する化合物が好ましい。
【化１１】
2007138906.tif 000016
【００７３】
（式中、Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に、置換又は無置換の核炭素数６〜２０の芳香族環から誘導される基である。Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立に、水素原子、置換又は無置換の核炭素数６〜５０のアリール基、置換又は無置換の核原子数５〜５０のヘテロアリール基、置換又は無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換又は無置換の炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換又は無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換又は無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換又は無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換又は無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換又は無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、置換又は無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又はヒドロキシル基である。）【００７４】
Ａ１及びＡ２の芳香族環は１又は２以上の置換基で置換されていてもよい。この置換基は、置換又は無置換の核炭素数６〜５０のアリール基、置換又は無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換又は無置換の炭素数３〜５０のシクロアルキル基、置換又は無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換又は無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換又は無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換又は無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換又は無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、置換又は無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基及びヒドロキシル基から選ばれる。【００７５】
Ａ１及びＡ２の芳香族環が２以上の置換基で置換されている場合、置換基は同一であっても異なっていてもよく、隣接する置換基同士は互いに結合して飽和又は不飽和の環状構造を形成していてもよい。【００７６】
なお、前記式（１９）において、Ａ１とＡ２とは互いに異なることが好ましい。【００７７】
また、下記（ｉ）〜（ｉｘ）で表される化合物が好ましい。【００７８】
下記一般式（ｉ）で表される非対称アントラセン。
【化１２】
2007138906.tif 000017
【００７９】
（式中、Ａｒは置換もしくは無置換の核炭素数１０〜５０の縮合芳香族基である。
Ａｒ’は置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基である。
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３は、それぞれ独立して、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基である。
ａ、ｂ及びｃは、それぞれ０〜４の整数である。尚、ａ、ｂ及びｃが２以上の場合、Ｘ１同士、Ｘ２同士、Ｘ３同士は同一でも異なっていてもよい。
ｎは１〜３の整数である。また、ｎが２以上の場合は、［  ］内は、同じでも異なっていてもよい。）【００８０】
下記一般式（ｉｉ）で表される非対称モノアントラセン誘導体。
【化１３】
2007138906.tif 000018
【００８１】
（式中、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族環基であり、ｍ及びｎは、それぞれ１〜４の整数である。ただし、ｍ＝ｎ＝１でかつＡｒ１とＡｒ２のベンゼン環への結合位置が左右対称型の場合には、Ａｒ１とＡｒ２は同一ではなく、ｍ又はｎが２〜４の整数の場合にはｍとｎは異なる整数である。
Ｒ１〜Ｒ１０は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族環基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基である。）【００８２】
下記一般式（ｉｉｉ）で表される非対称ピレン誘導体。
【化１４】
2007138906.tif 000019
【００８３】
［式中、Ａｒ及びＡｒ’は、それぞれ置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族基である。
Ｌ及びＬ’は、それぞれ置換もしくは無置換のフェニレン基、置換もしくは無置換のナフタレニレン基、置換もしくは無置換のフルオレニレン基又は置換もしくは無置換のジベンゾシロリレン基である。
ｍは０〜２の整数、ｎは１〜４の整数、ｓは０〜２の整数、ｔは０〜４の整数である。
また、Ｌ又はＡｒは、ピレンの１〜５位のいずれかに結合し、Ｌ’又はＡｒ’は、ピレンの６〜１０位のいずれかに結合する。
ただし、ｎ＋ｔが偶数の時、Ａｒ，Ａｒ’，Ｌ，Ｌ’は下記（１）  又は（２）  を満たす。
（１）  Ａｒ≠Ａｒ’及び／又はＬ≠Ｌ’（ここで≠は、異なる構造の基であることを示す。）
（２）  Ａｒ＝Ａｒ’かつＬ＝Ｌ’の時
（２−１）  ｍ≠ｓ及び／又はｎ≠ｔ、又は
（２−２）  ｍ＝ｓかつｎ＝ｔの時、
（２−２−１）  Ｌ及びＬ’、又はピレンが、それぞれＡｒ及びＡｒ’上の異なる結合位置に結合しているか、
（２−２−２）  Ｌ及びＬ’、又はピレンが、Ａｒ及びＡｒ’上の同じ結合位置で結合している場合、
Ｌ及びＬ’又はＡｒ及びＡｒ’のピレンにおける置換位置が１位と６位、又は２位と７位である場合はない。］【００８４】
下記一般式（ｉｖ）で表される非対称アントラセン誘導体。
【化１５】
2007138906.tif 000020
【００８５】
（式中、Ａ１及びＡ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数１０〜２０の縮合芳香族環基である。
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立に、水素原子、又は置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族環基である。
Ｒ１〜Ｒ１０は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０の芳香族環基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又はヒドロキシル基である。
Ａｒ１、Ａｒ２、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ複数であってもよく、隣接するもの同士で飽和もしくは不飽和の環状構造を形成していてもよい。
ただし、一般式（１）において、中心のアントラセンの９位及び１０位に、該アントラセン上に示すＸ−Ｙ軸に対して対称型となる基が結合する場合はない。）【００８６】
下記一般式（ｖ）で表されるアントラセン誘導体。
【化１６】
2007138906.tif 000021
【００８７】
（式中、Ｒ１〜Ｒ１０は、それぞれ独立に水素原子，アルキル基，シクロアルキル基，置換しても良いアリール基，アルコキシル基，アリーロキシ基，アルキルアミノ基，アルケニル基，アリールアミノ基又は置換しても良い複素環式基を示し、ａ及びｂは、それぞれ１〜５の整数を示し、それらが２以上の場合、Ｒ１同士又はＲ２同士は、それぞれにおいて、同一でも異なっていてもよく、またＲ１同士又はＲ２同士が結合して環を形成していてもよいし、Ｒ３とＲ４，Ｒ５とＲ６，Ｒ７とＲ８，Ｒ９とＲ１０がたがいに結合して環を形成していてもよい。Ｌ１は単結合、−Ｏ−，−Ｓ−，−Ｎ（Ｒ）−（Ｒはアルキル基又は置換しても良いアリール基である）、アルキレン基又はアリーレン基を示す。）【００８８】
下記一般式（ｖｉ）で表されるアントラセン誘導体。
【化１７】
2007138906.tif 000022
【００８９】
（式中、Ｒ１１〜Ｒ２０は、それぞれ独立に水素原子，アルキル基，シクロアルキル基，アリール基，アルコキシル基，アリーロキシ基，アルキルアミノ基，アリールアミノ基又は置換しても良い複数環式基を示し、ｃ，ｄ，ｅ及びｆは、それぞれ１〜５の整数を示し、それらが２以上の場合、Ｒ１１同士，Ｒ１２同士，Ｒ１６同士又はＲ１７同士は、それぞれにおいて、同一でも異なっていてもよく、またＲ１１同士，Ｒ１２同士，Ｒ１６同士又はＲ１７同士が結合して環を形成していてもよいし、Ｒ１３とＲ１４，Ｒ１８とＲ１９がたがいに結合して環を形成していてもよい。Ｌ２は単結合、−Ｏ−，−Ｓ−，−Ｎ（Ｒ）−（Ｒはアルキル基又は置換しても良いアリール基である）、アルキレン基又はアリーレン基を示す。）【００９０】
下記一般式（ｖｉｉ）で表されるスピロフルオレン誘導体。
【化１８】
2007138906.tif 000023
【００９１】
（式中、Ａ５〜Ａ８は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のビフェニル基又は置換もしくは無置換のナフチル基である。）【００９２】
下記一般式（ｖｉｉｉ）で表される縮合環含有化合物。
【化１９】
2007138906.tif 000024
【００９３】
（式中、Ａ９〜Ａ１１はそれぞれ単結合又は置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリーレン基であり、Ａ１２〜Ａ１４はそれぞれ水素原子又は置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基である。Ｒ２１〜Ｒ２３は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数３〜６のシクロアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシル基、炭素数５〜１８のアリールオキシ基、炭素数７〜１８のアラルキルオキシ基、炭素数５〜１６のアリールアミノ基、ニトロ基、シアノ基、炭素数１〜６のエステル基又はハロゲン原子を示し、Ａ９〜Ａ１４のうち少なくとも１つは３環以上の縮合芳香族環を有する基である。）【００９４】
下記一般式（ｉｘ）で表されるフルオレン化合物。
【化２０】
2007138906.tif 000025
【００９５】
（式中、Ｒ１及びＲ２は、水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換あるいは無置換のアリール基，置換あるいは無置換の複素環基、置換アミノ基、シアノ基又はハロゲン原子を表わす。異なるフルオレン基に結合するＲ１同士、Ｒ２同士は、同じであっても異なっていてもよく、同じフルオレン基に結合するＲ１及びＲ２は、同じであっても異なっていてもよい。Ｒ３及びＲ４は、水素原子、置換あるいは無置換のアルキル基、置換あるいは無置換のアラルキル基、置換あるいは無置換のアリール基又は置換あるいは無置換の複素環基を表わし、異なるフルオレン基に結合するＲ３同士、Ｒ４同士は、同じであっても異なっていてもよく、同じフルオレン基に結合するＲ３及びＲ４は、同じであっても異なっていてもよい。Ａｒ１及びＡｒ２は、ベンゼン環の合計が３個以上の置換あるいは無置換の縮合多環芳香族基又はベンゼン環と複素環の合計が３個以上の置換あるいは無置換の炭素でフルオレン基に結合する縮合多環複素環基を表わし、Ａｒ１及びＡｒ２は、同じであっても異なっていてもよい。ｎは、１乃至１０の整数を表す。）【００９６】
以上のホスト材料の中でも、好ましくはアントラセン誘導体、さらに好ましくはモノアントラセン誘導体、特に好ましくは非対称アントラセンである。【００９７】
青色系ドーパントは、スチリルアミン、アミン置換スチリル化合物及び縮合芳香族環含有化合物の中から選ばれる少なくとも一種類であることが好ましい。そのとき、青色系ドーパントは異なる複数の化合物から構成されていてもよい。上記スチリルアミン及びアミン置換スチリル化合物としては、例えば下記式〔２０〕又は〔２１〕で示される化合物が、上記縮合芳香族環含有化合物としては、例えば下記式〔２２〕で示される化合物が挙げられる。
【化２１】
2007138906.tif 000026
〔式中、Ａｒ３１、Ａｒ３２及びＡｒ３３は、それぞれ独立に、炭素原子数６〜４０の置換もしくは無置換の芳香族基を示し、ｐは１〜３の整数を示す。尚、好ましくはＡｒ３１、Ａｒ３２及びＡｒ３３の少なくとも一つはスチリル基を含む。〕【００９８】
【化２２】
2007138906.tif 000027
〔式中、Ａｒ４１及びＡｒ４２は、それぞれ独立に、炭素原子数６〜３０のアリーレン基、Ｅ１及びＥ２は、それぞれ独立に、炭素原子数６〜３０のアリール基もしくはアルキル基、水素原子又はシアノ基を示し、ｑは１〜３の整数を示す。Ｕ及び／又はＶはアミノ基を含む置換基であり、該アミノ基がアリールアミノ基であると好ましい。〕【００９９】
【化２３】
2007138906.tif 000028
〔式中、Ａは炭素原子数１〜１６のアルキル基もしくはアルコキシ基、炭素原子数６〜３０の置換もしくは未置換のアリール基、炭素原子数６〜３０の置換もしくは未置換のアルキルアミノ基、又は炭素原子数６〜３０の置換もしくは未置換のアリールアミノ基、Ｂは炭素原子数１０〜４０の縮合芳香族環基を示し、ｒは１〜４の整数を示す。〕【０１００】
緑色系ドーパントとして、上述した青色ドーパントと同じアリールアミン化合物及び／又はスチリルアミン化合物を用いることができる。好ましくは、緑色系発光のピーク波長は５００〜５５０ｎｍである。  
好ましくは緑色系ドーパントとして、式（１）で表わされる芳香族アミン化合物を使用できる。
【化２４】
2007138906.tif 000029
【０１０１】
式（１）において、Ａ１〜Ａ２は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０（好ましくは、炭素数１〜６）のアルキル基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０（好ましくは、核炭素数５〜１０）のアリール基、置換もしくは無置換の核炭素数３〜２０（好ましくは、核炭素数５〜１０）のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０（好ましくは、炭素数１〜６）のアルコキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０（好ましくは、核炭素数５〜１０）のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０（好ましくは、核炭素数５〜２０）のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０（好ましくは、炭素数１〜６）のアルキルアミノ基、又はハロゲン原子を表す。【０１０２】
Ａ１〜Ａ２の置換もしくは無置換のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ステアリル基、２−フェニルイソプロピル基、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル基、ベンジル基、α−フェノキシベンジル基、α，α−ジメチルベンジル基、α，α−メチルフェニルベンジル基、α，α−ジトリフルオロメチルベンジル基、トリフェニルメチル基、α−ベンジルオキシベンジル基等が挙げられる。【０１０３】
Ａ１〜Ａ２の置換もしくは無置換のアリール基としては、例えば、フェニル基、２−メチルフェニル基、３−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、４−エチルフェニル基、ビフェニル基、４−メチルビフェニル基、４−エチルビフェニル基、４−シクロヘキシルビフェニル基、ターフェニル基、３，５−ジクロロフェニル基、ナフチル基、５−メチルナフチル基、アントリル基、ピレニル基等が挙げられる。【０１０４】
Ａ１〜Ａ２の置換もしくは無置換のシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルネル基、アダマンチル基等が挙げられる。【０１０５】
Ａ１〜Ａ２の置換もしくは無置換のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、各種ペンチルオキシ基、各種ヘキシルオキシ基等が挙げられる。【０１０６】
Ａ１〜Ａ２の置換もしくは無置換のアリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、トリルオキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられる。
Ａ１〜Ａ２の置換もしくは無置換のアリールアミノ基としては、例えば、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジナフチルアミノ基、ナフチルフェニルアミノ基等が挙げられる。
Ａ１〜Ａ２の置換もしくは無置換のアルキルアミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジヘキシルアミノ基等が挙げられる。
Ａ１〜Ａ２のハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。
尚、式（１）において、Ａ１及びＡ２の両方が水素原子である場合はない。【０１０７】
式（１）において、ｄ及びｅはそれぞれ１〜５の整数であり、１〜３であると好ましい。ｄ、ｅがそれぞれ２以上の場合、複数のＡ１、Ａ２は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、互いに連結して飽和もしくは不飽和の環を形成していてもよい。また、ｈは１〜９の整数であり、１〜３であると好ましい。【０１０８】
Ｒ１１は、置換もしくは無置換の炭素数３〜１０の２級又は３級のアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数３〜１０の２級又は３級のシクロアルキル基を表す。
Ｒ１１の置換もしくは無置換の炭素数３〜１０の２級又は３級のアルキル基としては、例えば、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、１−メチルブチル基、１−メチルペンチル基、１，１’−ジメチルペンチル基、１，１’−ジエチルプロピル基、１−ベンジル−２−フェニルエチル基、１−メトキシエチル基、１−フェニル−１−メチルエチル基等が挙げられる。
Ｒ１１の置換もしくは無置換の炭素数３〜１０の２級又は３級のシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルネル基、アダマンチル基等が挙げられる。
式（１）において、ｆは１〜９の整数であり、１〜３であると好ましい。ｆが２以上の場合、複数のＲ１１は同一でも異なっていてもよい。【０１０９】
Ｒ１２は、水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキル基（好ましくは、炭素数１〜６）、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリール基（好ましくは、核炭素数５〜１０）、置換もしくは無置換の核炭素数３〜２０のシクロアルキル基（好ましくは、核炭素数５〜１０）、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基（好ましくは、炭素数１〜６）、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールオキシ基（好ましくは、核炭素数５〜１０）、置換もしくは無置換の核炭素数５〜５０のアリールアミノ基（好ましくは、核炭素数５〜２０）、置換もしくは無置換の炭素数１〜１０のアルキルアミノ基（好ましくは、炭素数１〜６）、又はハロゲン原子を表す。
Ｒ１２の置換もしくは無置換のアルキル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アリールアミノ基、アルキルアミノ基及びハロゲン原子の具体例としては、上記Ａ１〜Ａ２と同様のものが挙げられる。
式（１）において、ｇは０〜８の整数であり、０〜２であると好ましい。
ｇが２以上の場合、複数のＲ１２は同一でも異なっていてもよい。
また、式（１）において、ｆ＋ｇ＋ｈは２〜１０の整数であり、２〜６であると好ましい。【０１１０】
芳香族アミン化合物としては、式（１−１）〜（１−７）で表される化合物がより好ましい。
【化２５】
2007138906.tif 000030
2007138906.tif 000031
2007138906.tif 000032
［式（１−１）〜（１−７）中、Ａ１、Ａ２、ｄ、ｅ、Ｒ１１及びＲ１２は、式（１）と同じである。］【０１１１】
第２発光層の膜厚は、好ましくは１〜１００ｎｍ、より好ましくは５〜５０ｎｍである。１ｎｍ未満では発光層形成が困難となり、色度の調整が困難となる恐れがあり、１００ｎｍを超えると駆動電圧が上昇する恐れがある。【０１１２】
４．第３発光層
発光色については、エネルギーギャップの関係から、第３発光層は緑系発光層であることが好ましい。好ましくは、緑色系発光のピーク波長は５００〜５５０ｎｍである。
第３発光層のホスト材料とドーパントは、上述したものを使用できる。ホスト材料は第２発光層と同じ材料であると好ましい。【０１１３】
第３発光層の膜厚は、好ましくは１〜１００ｎｍ、より好ましくは５〜５０ｎｍである。１ｎｍ未満では発光層形成が困難となり、色度の調整が困難となる恐れがあり、１００ｎｍを超えると駆動電圧が上昇する恐れがある。【０１１４】
５．他の有機層
（１）第一の有機層
陽極と第１発光層の間に、第一の有機層として、正孔注入層、正孔輸送層又は有機半導体層等を設けることができる。正孔注入層又は正孔輸送層は、発光層への正孔注入を助け、発光領域まで輸送する層であって、正孔移動度が大きく、イオン化エネルギーが通常５．５ｅＶ以下と小さい。正孔注入層はエネルギーレベルの急な変化を緩和する等、エネルギーレベルを調整するために設ける。このような正孔注入層又は正孔輸送層としてはより低い電界強度で正孔を発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度が、例えば１０４〜１０６Ｖ／ｃｍの電界印加時に、少なくとも１０−６ｃｍ２／Ｖ・秒以上であるものが好ましい。正孔注入層又は正孔輸送層を形成する材料としては、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素子の正孔注入層に使用されてい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。【０１１５】
このような正孔注入層又は正孔輸送層の形成材料としては、具体的には、例えばトリアゾール誘導体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、オキサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号明細書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１６０９６号公報等参照）、ポリアリールアルカン誘導体（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同５６−３６６５６号公報等参照）、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジアミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２号公報、同４７−２５３３６号公報、特開昭５４−５３４３５号公報、同５４−１１０５３６号公報、同５４−１１９９２５号公報等参照）、アリールアミン誘導体（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，１８０，７０３号明細書、同第３，２４０，５９７号明細書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同５６−２２４３７号公報、西独特許第１，１１０，５１８号明細書等参照）、アミノ置換カルコン誘導体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体（特開昭５６−４６２３４号公報等参照）、フルオレノン誘導体（特開昭５４−１１０８３７号公報等参照）、ヒドラゾン誘導体（米国特許第３，７１７，４６２号明細書、特開昭５４−５９１４３号公報、同５５−５２０６３号公報、同５５−５２０６４号公報、同５５−４６７６０号公報、同５５−８５４９５号公報、同５７−１１３５０号公報、同５７−１４８７４９号公報、特開平２−３１１５９１号公報等参照）、スチルベン誘導体（特開昭６１−２１０３６３号公報、同第６１−２２８４５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−３０２５５号公報、同６０−９３４５５号公報、同６０−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同６０−１７５０５２号公報等参照）、シラザン誘導体（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、ポリシラン系（特開平２−２０４９９６号公報）、アニリン系共重合体（特開平２−２８２２６３号公報）、特開平１−２１１３９９号公報に開示されている導電性高分子オリゴマー（特にチオフェンオリゴマー）等を挙げることができる。【０１１６】
正孔注入層又は正孔輸送層の材料としては、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（特開昭６３−２９５６９６５号公報等に開示のもの）、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物（米国特許第４，１２７，４１２号明細書、特開昭５３−２７０３３号公報、同５４−５８４４５号公報、同５４−１４９６３４号公報、同５４−６４２９９号公報、同５５−７９４５０号公報、同５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同６１−２９５５５８号公報、同６１−９８３５３号公報、同６３−２９５６９５号公報等参照）、芳香族第三級アミン化合物を用いることもできる。また米国特許第５，０６１，５６９号に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有する、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、また特開平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等を挙げることができる。さらに、発光層の材料として示した前述の芳香族ジメチリディン系化合物の他、ｐ型Ｓｉ、ｐ型ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入層又は正孔輸送層の材料として使用することができる。【０１１７】
正孔輸送材料としては下記一般式（１）で表される前記芳香族アミン誘導体が望ましい。
【化２６】
2007138906.tif 000033
［式中、Ｌ１は置換もしくは無置換の炭素数５〜６０のアリーレン基又は複素環基よりなる２価の基であり、Ａｒ７〜Ａｒ１０はそれぞれ置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の置換基又は下記一般式で表される置換基である。
【化２７】
2007138906.tif 000034
（式中、Ｌ２は置換もしくは無置換の炭素数５〜６０のアリーレン基又は複素環基よりなる２価の基であり、Ａｒ１１〜Ａｒ１２はそれぞれ置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の置換基である。）］【０１１８】
Ｌ１及びＬ２として、ビフェニレン、ターフェニレン、フェナントレン又はフルオレニレンを例示でき、好ましくはビフェニレン、ターフェニレンであり、更に好ましくはビフェニレンである。【０１１９】
Ａｒ７〜Ａｒ１２として、ビフェニル基、ターフェニル基、フェナントレン基、フルオレニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基又はフェニル基を例示でき、好ましくはビフェニル基、ターフェニル基、１−ナフチル基又はフェニル基である。【０１２０】
前記一般式（１）で表される化合物は、Ａｒ７〜Ａｒ１０が同一の置換基であることが好ましい。その際、Ａｒ７〜Ａｒ１０は好ましくはビフェニル基、ターフェニル基であり、より好ましくはビフェニル基である。【０１２１】
また、前記一般式（１）で表される化合物は、Ａｒ７〜Ａｒ１０の置換基のうちＡｒ８〜Ａｒ１０が同一の置換基であることが好ましい。その際、Ａｒ８〜Ａｒ１０は好ましくはビフェニル基、ターフェニル基であり、より好ましくはビフェニル基であり、Ａｒ７は好ましくはビフェニル基、ターフェニル基、フェナントレン基、フルオレニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基又はフェニル基であり、より好ましくはビフェニル基、ターフェニル基、１−ナフチル基又はフェニル基である。さらに好ましくはＡｒ８〜Ａｒ１０がビフェニルであり、Ａｒ７がターフェニル基、１−ナフチル基である。【０１２２】
また、前記一般式（１）で表される化合物は、Ａｒ７〜Ａｒ１０の置換基のうち３つ以上が異なる置換基であることが好ましい。Ａｒ７〜Ａｒ１２としては好ましくはビフェニル基、ターフェニル基、フェナントレン基、フルオレニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基又はフェニル基であり、より好ましくはビフェニル基、ターフェニル基、１−ナフチル基又はフェニル基である。さらに好ましくはＡｒ９〜Ａｒ１０がビフェニルであり、Ａｒ７がターフェニル基、１−ナフチル基であり、Ａｒ８はフェニル基である。【０１２３】
正孔注入層としては下記式の化合物を用いることができる。
【化２８】
2007138906.tif 000035
（式中、Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のアラルキル基、又は置換もしくは無置換の複素環基を示す。但し、Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は同じでも異なっていてもよい。また、Ｒ１とＲ２，Ｒ３とＲ４、Ｒ５とＲ６、又はＲ１とＲ６，Ｒ２とＲ３、Ｒ４とＲ５は縮合環を形成していてもよい。）【０１２４】
より好ましくは、下記の化合物である。
【化２９】
2007138906.tif 000036
【０１２５】
この正孔注入層又は正孔輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる一層で構成されてもよいし、また、正孔注入層又は正孔輸送層とは別種の化合物からなる正孔注入層又は正孔輸送層を積層したものであってもよい。正孔注入層又は正孔輸送層の膜厚は、特に限定されないが、好ましくは、２０〜２００ｎｍである。【０１２６】
有機半導体層は、発光層への正孔注入又は電子注入を助ける層であって、１０−１０Ｓ／ｃｍ以上の導電率を有するものが好適である。このような有機半導体層の材料としては、含チオフェンオリゴマーや特開平８−１９３１９１号公報に記載の含アリールアミンオリゴマー等の導電性オリゴマー、含アリールアミンデンドリマー等の導電性デンドリマー等を用いることができる。有機半導体層の膜厚は、特に限定されないが、好ましくは、１０〜１，０００ｎｍである。【０１２７】
（２）第二の有機層
陰極と第２発光層の間に、第二の有機層として、電子注入層又は電子輸送層等を設けることができる。電子注入層又は電子輸送層は、発光層への電子の注入を助ける層であって、電子移動度が大きい。電子注入層はエネルギーレベルの急な変化を緩和する等、エネルギーレベルを調整するために設ける。電子注入層又は電子輸送層に用いられる材料としては、８−ヒドロキシキノリン又はその誘導体の金属錯体、オキサジアゾール誘導体、含窒素複素環誘導体が好適である。上記８−ヒドロキシキノリン又はその誘導体の金属錯体の具体例としては、オキシン（一般に８−キノリノール又は８−ヒドロキシキノリン）のキレートを含む金属キレートオキシノイド化合物、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウムを用いることができる。そして、オキサジアゾール誘導体としては、下記式
【化３０】
2007138906.tif 000037
（式中、Ａｒ５０，Ａｒ５１，Ａｒ５２，Ａｒ５４，Ａｒ５５及びＡｒ５８は、それぞれ置換基を有するもしくは有しないアリール基を示し、Ａｒ５０とＡｒ５１、Ａｒ５２とＡｒ５４、Ａｒ５５とＡｒ５８は、たがいに同一でも異なっていてもよい。Ａｒ５３，Ａｒ５６及びＡｒ５７は、それぞれ置換基を有するもしくは有しないアリーレン基を示し、Ａｒ５６とＡｒ５７は、たがいに同一でも異なっていてもよい。）で表される電子伝達化合物が挙げられる。これら式におけるアリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、アントラニル基、ペリレニル基、ピレニル基等が挙げられる。また、アリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントラニレン基、ペリレニレン基、ピレニレン基等が挙げられる。そして、これらへの置換基としては炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基又はシアノ基等が挙げられる。この電子伝達化合物は、薄膜形成性の良好なものが好ましく用いられる。そして、これら電子伝達性化合物の具体例としては、下記のものを挙げることができる。
【化３１】
2007138906.tif 000038
【０１２８】
含窒素複素環誘導体としては、下記（ａ）〜（ｃ）に示す構造を含む、金属錯体でない含窒素化合物が挙げられる。【０１２９】
（ａ）＝Ｎ−骨格を含有する５員環もしくは６員環【０１３０】
（ｂ）
【化３２】
2007138906.tif 000039
（式中、Ｘは炭素原子もしくは窒素原子を表す。Ｚ１及びＺ２は、それぞれ独立に含窒素ヘテロ環を形成可能な原子群を表す。）【０１３１】
（ｃ）
【化３３】
2007138906.tif 000040
また、含窒素複素環誘導体として、好ましくは、５員環もしくは６員環からなる含窒素芳香多環族を有し、窒素原子を複数含む場合は隣接しない結合位に有する骨格を有する有機化合物を挙げられる。このような複数窒素原子を有する含窒素芳香多環族の場合は、上記（ａ）と（ｂ）もしくは（ａ）と（ｃ）を組み合わせた骨格を有する含窒素芳香多環有機化合物を挙げられる。【０１３２】
さらに、含窒素複素環誘導体としては、下記（ｄ）〜（ｇ）に示す化合物が挙げられる。
（ｄ）以下の式から選択される含窒素複素環基を含む含窒素複素環誘導体。
【化３４】
2007138906.tif 000041
（式中、Ｒは、炭素数６〜４０のアリール基、炭素数３〜４０のヘテロアリール基、炭素数１〜２０のアルキル基又は炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、ｎは０〜５の整数であり、ｎが２以上の整数であるとき、複数のＲは互いに同一又は異なっていてもよい。）【０１３３】
（ｅ）さらに、好ましい具体的な化合物として、下記式で表される含窒素複素環誘導体。
ＨＡｒ−Ｌ−Ａｒ６１−Ａｒ６２
（式中、ＨＡｒは、置換基を有していてもよい炭素数３〜４０の含窒素複素環であり、Ｌは単結合、置換基を有していてもよい炭素数６〜４０のアリーレン基又は置換基を有していてもよい炭素数３〜４０のヘテロアリーレン基であり、Ａｒ６１は置換基を有していても良い炭素数６〜４０の２価の芳香族炭化水素基であり、Ａｒ６２は置換基を有していても良い炭素数６〜４０のアリール基又は置換基を有していてもよい炭素数３〜４０のヘテロアリール基である。）【０１３４】
ＨＡｒとして、下記の基が例示される。
【化３５】
2007138906.tif 000042
【０１３５】
Ｌとして、下記の基が例示される。
【化３６】
2007138906.tif 000043
【０１３６】
Ａｒ６２として、下記の基が例示される。
【化３７】
2007138906.tif 000044
【０１３７】
Ａｒ６１として、下記の基が例示される。
【化３８】
2007138906.tif 000045
（式中、Ｒ６１〜Ｒ７４は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数６〜４０のアリールオキシ基、置換基を有していてもよい炭素数６〜４０のアリール基又は炭素数３〜４０のヘテロアリール基であり、Ａｒ６３は、それぞれ置換基を有していてもよい炭素数６〜４０のアリール基又は炭素数３〜４０のヘテロアリール基である。）
好ましくは、Ｒ６１〜Ｒ７４は、いずれも水素原子である。【０１３８】
（ｆ）特開平９−３４４８記載の下記化合物
【化３９】
2007138906.tif 000046
（式中、Ｒ８１〜Ｒ８４は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換の脂肪族基、置換もしくは未置換の脂肪族式環基、置換もしくは未置換の炭素環式芳香族環基、置換もしくは未置換の複素環基を表し、Ｘ８１，Ｘ８２は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子もしくはジシアノメチレン基を表す。）【０１３９】
（ｇ）特開２０００−１７３７７４記載の下記化合物
【化４０】
2007138906.tif 000047
〔式中、Ｒ９１、Ｒ９２、Ｒ９３及びＲ９４は互いに同一の又は異なる基であって、下記式で表わされるアリール基である。
【化４１】
2007138906.tif 000048
（式中、Ｒ９５，Ｒ９６，Ｒ９７，Ｒ９８及びＲ９９は互いに同一の又は異なる基であって、水素原子、或いはそれらの少なくとも１つが飽和又は不飽和アルコキシル基、アルキル基、アミノ基又はアルキルアミノ基である。）〕【０１４０】
（ｈ）さらに、該含窒素複素環基もしくは含窒素複素環誘導体を含む高分子化合物であってもよい。【０１４１】
電子注入層又は電子輸送層の膜厚は、特に限定されないが、好ましくは、１〜１００ｎｍである。【０１４２】
陽極に最も近い有機層である第一発光層又は第一の有機層が、酸化剤を含有していることが好ましい。好ましい酸化剤は、電子吸引性又は電子アクセプターである。電子吸引性又は電子アクセプターは、好ましくは、電子吸引性の置換基又は電子欠乏環を有する有機化合物である。
電子吸引性の置換基として、例えば、ハロゲン、ＣＮ−、カルボニル基、アリールホウ素基等が挙げられる。
電子欠乏環として、例えば、２−ピリジル、３−ピリジル、４−ピリジル、２−キノリル、３−キノリル、４−キノリル、２−イミダゾール、４−イミダゾール、３−ピラゾール、４−ピラゾール、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、シンノリン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン、３−（１，２，４−Ｎ）−トリアゾリル、５−（１，２，４−Ｎ）−トリアゾリル、５−テトラゾリル、４−（１−Ｏ，３−Ｎ）−オキサゾール、５−（１−Ｏ，３−Ｎ）−オキサゾール、４−（１−Ｓ，３−Ｎ）−チアゾール、５−（１−Ｓ，３−Ｎ）−チアゾール、２−ベンゾキサゾール、２−ベンゾチアゾール、４−（１，２，３−Ｎ）−ベンゾトリアゾール、及びベンズイミダゾールからなる群から選択される化合物等が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるわけではない。
好ましくはルイス酸、各種キノン誘導体、ジシアノキノジメタン誘導体、芳香族アミンとルイス酸で形成された塩類である。
さらに好ましくはキノイド誘導体で、下記式（１ａ）〜（１ｉ）に示される化合物が挙げられる。より好ましくは、（１ａ）、（１ｂ）に示される化合物である。【０１４３】
【化４２】
2007138906.tif 000049
2007138906.tif 000050
【０１４４】
式（１ａ）〜（１ｉ）において、Ｒ１〜Ｒ４８は、それぞれ水素、ハロゲン、フルオロアルキル基、シアノ基、アルコキシ基、アルキル基又はアリール基である。好ましくは、水素、シアノ基である。
式（１ａ）〜（１ｉ）において、Ｘ１〜Ｘ１７は電子吸引基であり、それぞれ独立して、下記式（ｊ）〜（ｐ）の構造のいずれかからなる。好ましくは、（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）の構造である。
【化４３】
2007138906.tif 000051
（式中、Ｒ４９〜Ｒ５２は、それぞれ水素、フルオロアルキル基、アルキル基、アリール基又は複素環であり、Ｒ５０とＲ５１が環を形成してもよい。）
式（１ａ）〜（１ｉ）において、Ｙ１〜Ｙ２８は、それぞれが独立して、−Ｎ＝又は−ＣＨ＝である。【０１４５】
Ｒ１〜Ｒ４８のハロゲンとして、フッ素、塩素が好ましい。
Ｒ１〜Ｒ４８のフルオロアルキル基として、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基が好ましい。
Ｒ１〜Ｒ４８のアルコキシル基として、メトキシ基、エトキシ基、ｉｓｏ―プロポキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基が好ましい。
Ｒ１〜Ｒ４８のアルキル基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基が好ましい。
Ｒ１〜Ｒ４８のアリール基として、フェニル基、ナフチル基が好ましい。
Ｒ４９〜Ｒ５２のフルオロアルキル基、アルキル基、アリール基は、Ｒ１〜Ｒ４８と同様である。【０１４６】
Ｒ４９〜Ｒ５２の複素環として、下記式に示す置換基が好ましい。
【化４４】
2007138906.tif 000052
【０１４７】
Ｒ５０とＲ５１が環を形成する場合、Ｘは、好ましくは、下記式に示す置換基である。
【化４５】
2007138906.tif 000053
（式中、Ｒ５１’，Ｒ５２’は、それぞれメチル基、エチル基、プロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基である。）【０１４８】
キノイド誘導体の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。
【化４６】
2007138906.tif 000054
2007138906.tif 000055
陰極に最も近い有機層である第２発光層又は第二の有機層が、還元剤を含有していることが好ましい。好ましい還元剤は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類酸化物、希土類酸化物、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類ハロゲン化物、希土類ハロゲン化物、アルカリ金属と芳香族化合物で形成される錯体である。特に好ましいアルカリ金属はＣｓ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋである。【０１４９】
本発明において、正孔輸送層（正孔注入層）は、上述した電荷障壁層と同じ材料を使用して形成することが好ましい。これにより、有機ＥＬ素子を作製する上で使用する材料の種類を減らすことができ、工業生産においてコスト的に有利となる。
［実施例］【０１５０】
以下に実施例及び比較例に使用した化合物を示す。
【化４７】
2007138906.tif 000056
2007138906.tif 000057
2007138906.tif 000058
【０１５１】
上記の化合物の、エネルギーギャップ（Ｅｇ）,イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）,アフィニティレベル（Ａｆ）を表１に示す。
【表１】
2007138906.tif 000059
【０１５２】
化合物の特性の測定方法は以下の通りである。
（１）エネルギーギャップ（Ｅｇ）
紫外・可視分光光度計（島津製、ＵＶ−３１００ＰＣ）を用い、材料の溶液（溶媒：トルエン）の紫外−可視光吸収スペクトルを測定し、その長波長側接線から算出した光学的バンドキャップをエネルギーギャップ（Ｅｇ）とした。【０１５３】
（２）イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）
大気中光電子分光測定装置（理研計器製、ＡＣ−１）を用いて測定した。材料（粉末）に照射した紫外線のエネルギーに対し、放出された光電子を１／２乗でプロットし、光電子放出エネルギーのしきい値をイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）とした。【０１５４】
（３）アフィニティレベル（Ａｆ）
Ａｆ＝ＩＰ−Ｅｇとした。【０１５５】
（４）駆動電圧
電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ２となるようにＩＴＯとＡｌ間に通電したときの電圧（単位：Ｖ）を計測した。【０１５６】
（５）発光効率
電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２印加時のＥＬスペクトルを分光放射輝度計ＣＳ１０００Ａ（コニカミノルタ社製）で計測し、発光効率（単位：ｃｄ／Ａ）を算出した。【０１５７】
（６）ＣＩＥ１９３１色度
電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２印加時のＥＬスペクトルを分光放射輝度計ＣＳ１０００Ａ（コニカミノルタ社製）でＣＩＥ１９３１色度（ｘ、ｙ）を計測した。【０１５８】
（７）外部量子収率
電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２印加時のＥＬスペクトルを分光放射輝度計ＣＳ１０００Ａ（コニカミノルタ社製）で計測し、下記式にて算出した。
【数１】
2007138906.tif 000060
【０１５９】
実施例１
（有機ＥＬ素子の形成）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極（陽極）付きガラス基板（ジオマティック社製）（ＩＴＯの膜厚１３０ｎｍ）をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着し、まず透明電極ラインが形成されている側の面上に前記透明電極を覆うようにして膜厚６０ｎｍのＨＩ膜を成膜した。このＨＩ膜は、正孔注入層として機能する。ＨＩ膜の成膜に続けて、このＨＩ膜上に膜厚１５ｎｍのＨＴ膜を成膜した。このＨＴ膜は正孔輸送層として機能する。【０１６０】
さらに、ＨＴ膜の成膜に続けて、膜厚５ｎｍにてＲＨ（Ｅｇ：２．４ｅＶ）とＲＤを、ＲＤが０．５重量％となるように、蒸着し成膜し、第１発光層（Ｉｐ／Ａｆ（ｅＶ）＝５．６／３．２）とした。この第１発光層は赤色発光する。次いで、電荷障壁層として、膜厚５ｎｍのＨＴ膜（Ｉｐ／Ａｆ［ｅＶ］＝５．３６／２．３）を成膜した。電荷障壁層上にＢＨとＢＤを、ＢＤが７．５重量％となるように蒸着し成膜し、膜厚が４０ｎｍの青色発光層（第２発光層）（Ｉｐ／Ａｆ[ｅＶ]＝５．８／２．８）とした。この膜上に、電子輸送層として膜厚２０ｎｍのトリス（８−キノリノール）アルミニウム膜（Ａｌｑ３膜）を成膜した。この後、電子注入層としてＬｉＦ膜を１．６ｎｍ形成した。このＬｉＦ膜上に金属Ａｌを１５０ｎｍ蒸着させ金属陰極を形成し有機ＥＬ発光素子を形成した。【０１６１】
（有機ＥＬ素子の評価）
図５に、実施例１で作成した第１発光層、第１電荷障壁層、第２発光層のエネルギーレベルを示す。得られた有機ＥＬ発光素子の特性について測定を行った。結果を表２に示す。【０１６２】
比較例１
実施例１において、第１発光層を形成した後、電荷障壁層を形成しなかった他は実施例１と同様にして有機ＥＬ発光素子を形成した。得られた有機ＥＬ発光素子について、実施例１と同様に測定を行った。測定結果を表２に示す。【０１６３】
比較例２
比較例１において、正孔輸送層の厚さを１０ｎｍとし、第１発光層の厚さを４０ｎｍとし、電子輸送層の厚さを３０ｎｍとし、第二発光層の成膜を省略した他は比較例１と同様にして有機ＥＬ発光素子を形成した。得られた有機ＥＬ発光素子について、実施例１と同様に測定を行った。測定結果を表２に示す。【０１６４】
比較例３
比較例１において、正孔輸送層の厚さを２０ｎｍとし、第二発光層の厚さを４０ｎｍとし、第１発光層の成膜を省略した他は比較例１と同様にして有機ＥＬ発光素子を形成した。得られた有機ＥＬ発光素子について、実施例１と同様に測定を行った。測定結果を表２に示す。【０１６５】
比較例４
実施例１において、電荷障壁層としてＨＴの代わりに、厚さ５ｎｍにてＥＴ膜（Ｉｐ／Ａｆ［ｅＶ］＝５．７１／２．７３）を成膜した他は実施例１と同様にして有機ＥＬ発光素子を形成した。図６に、比較例４で作成した第１発光層、第１電荷障壁層、第２発光層のエネルギーレベルを示す。得られた有機ＥＬ発光素子について、実施例１と同様に測定を行った。測定結果を表２に示す。【０１６６】
実施例２
実施例１において、第２発光層を膜厚１０ｎｍにて形成した後、第３発光層として、膜厚３０ｎｍにてＢＨとＧＤを、ＧＤが１０重量％となるように、蒸着し成膜（Ｉｐ／Ａｆ［ｅＶ］＝５．８／２．８）し、緑系発光層とした後、Ａｌｑ３層（電子輸送層）を形成した他は実施例１と同様にして有機ＥＬ発光素子を形成した。得られた有機ＥＬ発光素子について、実施例１と同様に測定を行った。測定結果を表２に示す。【０１６７】
比較例５
実施例２において、電荷障壁層としてＨＴの代わりに、厚さ５ｎｍにてＣＢＰ膜（Ｉｐ／Ａｆ［ｅＶ］＝５．８６／２．４１）を成膜した他は実施例２と同様にして有機ＥＬ発光素子を形成した。図７に、比較例５で作成した第１発光層、第１電荷障壁層、第２発光層のエネルギーレベルを示す。得られた有機ＥＬ発光素子について、実施例１と同様に測定を行った。測定結果を表２に示す。【０１６８】
実施例３
実施例１において、電荷障壁層としてＨＴの代わりに、ＨＴとＧＤを、ＧＤが１０重量％となるように、蒸着し成膜（Ｉｐ／Ａｆ［ｅＶ］＝５．３６／２．３）し、第二発光層の厚さを４０ｎｍとした他は、実施例１と同様にして有機ＥＬ発光素子を形成した。
得られた有機ＥＬ発光素子について、実施例１と同様に測定を行った。測定結果を表２に示す。【０１６９】
実施例４
実施例２において、電荷障壁層としてＨＴの代わりに、ＨＴとＧＤを、ＧＤが５重量％となるように、蒸着し成膜（Ｉｐ／Ａｆ［ｅＶ］＝５．３６／２．３）し、第二発光層、第三発光層の厚さをそれぞれ１５ｎｍ、２５ｎｍとした他は、実施例２と同様にして有機ＥＬ発光素子を形成した。
得られた有機ＥＬ発光素子について、実施例１と同様に測定を行った。測定結果を表２に示す。【０１７０】
【表２】
2007138906.tif 000061
【０１７１】
実施例１では、比較例２の赤色発光、比較例３の青色発光を組み合わせた。エネルギーギャップの小さな赤色発光層を陽極側の第１発光層、エネルギーギャップの大きな青色発光層を第２発光層とし、その間にアフィニティレベルの小さな電荷障壁層を設けることにより、各単色での外部量子収率よりも高く、かつ良好な白色発光を得ることができた（図５）。
実施例２では、実施例１に対してさらに第３発光層として緑色発光層を入れることにより、同等の外部量子収率ながらさらに電流効率が高く良好な白色発光を得ることができた。
実施例３では、実施例１に対してさらに電荷障壁層に緑色発光材料をドープすることにより、同等の外部量子収率ながら良好な白色発光を得ることができた。【０１７２】
比較例４では、アフィニティレベルが大きい電子輸送性の電荷障壁層を設けたため、さらに赤みが増してしまい、かつ効率も低くなった（図６）。
比較例５では、イオン化ポテンシャルが大きくかつアフェニティが小さい電荷障壁層を設けたため正孔が第１発光層に留まり、実施例２に対して赤みが増してしまい、良好な白色発光を得ることができなかった（図７）。【０１７３】
比較例１では、輝度１０〜１００００ｃｄ／ｍ２の範囲において、ＣＩＥ１９３１色度（ｘ，ｙ）が白色付近（０．３３，０．３３）から大きく離れ、赤みが増していて良好な白色ではなかった。実施例１〜４は色度（ｘ，ｙ）が白色付近であり、良好な白色発光を得ることができた。特に実施例３は、輝度１０〜１００００ｃｄ／ｍ２の範囲において色度（ｘ、ｙ）の変化が実施例１〜２、実施例４より少なく、さらに良好な白色発光を得ることができた（図８、図９）。【０１７４】
比較例６
第１発光層、電子障害層、第２発光層の組成を表３に示すように変えた他は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を製造した。すなわち、電荷障壁層の陰極側を赤色発光層とする。そして、電荷障壁層としてＡｆが３．1ｅＶ程度のアミン正孔輸送材（ＧＤ）を用いた。得られた有機ＥＬ発光素子について、実施例１と同様に測定を行った。測定結果を表３に示す。
（ＣＩＥｘ，ＣＩＥｙ）＝（０．６５７，０．３４０）と第２発光層の赤だけが光った。また、発光効率も悪かった。【０１７５】
比較例７
第１発光層、第２発光層の組成を表３に示すように変えた他は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を製造した。すなわち、上記比較例６と同様に電荷障壁層の陰極側を赤色発光層とする。ここで、電荷障壁層のＡｆよりも第１発光層のホストのＡｆを高くしている。得られた有機ＥＬ発光素子について、実施例１と同様に測定を行った。測定結果を表３に示す。
（ＣＩＥｘ，ＣＩＥｙ）＝（０．６５７，０．３４０）と第２発光層の赤だけが光り、効率が悪かった。この場合も発光は赤だけとなり、第１発光層（青）には電子注入されず、良好な白色とはならない。
このように、上記二つの比較例から、第２発光層のホストのＥｇが第１発光層のホストのＥｇよりも小さい場合、電荷障壁層のＡｆレベルをどう工夫しても発光バランスが取れないことが分かる。
したがって、第２発光層のＥｇが第１発光層のＥｇよりも大きいことが必要である。【０１７６】
比較例８
第１発光層、電子障害層、第２発光層の組成を表３に示すように変えた他は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を製造した。すなわち、第１発光層を緑とし、第２発光層を青とした。そして、電荷障壁層に赤（ＲＤ）をドープした。得られた有機ＥＬ発光素子について、実施例１と同様に測定を行った。測定結果を表３に示す。
色度データより、電荷障壁層／第２発光層の界面で再結合したエネルギーは、青ドーパントと赤ドーパントに移動し発光するが、赤から緑にエネルギー移動しないために緑の発光はほとんど見られなかったことが分った。【０１７７】
比較例９
第１発光層、電子障害層、第２発光層の組成を表３に示すように変えた他は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を製造した。すなわち、第１発光層を青とし、第２発光層を赤とし、電荷障壁層に緑をドープした。得られた有機ＥＬ発光素子について、実施例１と同様に測定を行った。測定結果を表３に示す。
色度データに示されるように発光はほとんど赤しかなかった。【０１７８】
実施例３及び比較例８、９に示すように、バランスのよい３波長白色を構成するためには、発光が弱い青を最も再結合する領域に配置することが好ましい。従って、青は第２発光層になる。ホスト材料のバランスから、第１発光層に赤を配置する。この構成によりバランスのよい白色を得る。
さらに、電荷障壁層に緑をドープすると、電荷障壁層と第２発光層との界面領域で生じる励起子エネルギーにより緑を光らせることができる。さらに、第１及び第２発光層との界面で再結合領域を構成する電荷障壁層に緑をドープするので、緑の発光が安定する。視感性が高い緑は発光バランスが崩れると人の目にはすぐにわかる。従って、緑を一番バランスがとれる位置に配置することにより、色ずれが少ない白色とすることができる。【０１７９】
実施例５
第２発光層、第３発光層の組成を表３に示すように変えた他は、実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を製造した。得られた有機ＥＬ発光素子について、実施例１と同様に測定を行った。測定結果を表３に示す。
色度データに示されるように４６０ｎｍ付近の青の発光が弱く、好適な白色発光とならなかった。原因は電荷障壁層／第２発光層（緑）界面付近で再結合し緑色発光はするが、青発光層へエネルギー移動し難いので青の発光が弱くなったためである。【０１８０】
実施例２及び実施例５の対比からわかるように、実施例２では、第２発光層での再結合のエネルギーを第３発光層に移動させて第３発光層の緑を発光させる。実施例２では、緑が青に対して陰極側に配置されていることにより、青に対する電子注入のバランスをとることができる。緑ドーパントが電子トラップとなるためである。これにより、全体としてバランスのとれた白色素子構成を実現できる。【０１８１】
【表３】
2007138906.tif 000062
【０１８２】
実施例６
（フルカラー発光装置）
１１２ｍｍ×１４３ｍｍ×１．１ｍｍの支持基板（ＯＡ２ガラス：日本電気硝子社製）上に、ブラックマトックス（ＢＭ）の材料としてＶ２５９ＢＫ（新日鉄化学社製）をスピンコートし、６８μｍ×２８５μｍが開口した格子状のパターンになるようなフォトマスクを介して紫外線露光し、２％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、２００℃でベークして、ブラックマトリックス（膜厚１．５μｍ）のパターンを形成した。【０１８３】
次に、青色カラーフィルタの材料として、Ｖ２５９Ｂ（新日鉄化学社製）をスピンコートし、長方形（１００μｍライン、２３０μｍギャップ）のストライプパターンが３２０本得られるようなフォトマスクを介して、ＢＭに位置合わせして紫外線露光し、２％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、２００℃でベークして、青色カラーフィルタ（膜厚１．５μｍ）のパターンを形成した。【０１８４】
次に、緑色カラーフィルタの材料として、Ｖ２５９Ｇ（新日鉄化学社製）をスピンコートし、長方形（１００μｍライン、２３０μｍギャップ）のストライプパターンが３２０本得られるようなフォトマスクを介して、ＢＭに位置合わせして紫外線露光し、２％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、２００℃でベークして、青色カラーフィルタに隣接する位置に緑色カラーフィルタ（膜厚１．５μｍ）のパターンを形成した。【０１８５】
次に、赤色カラーフィルタの材料として、ＣＲＹ−Ｓ８４０Ｂ（富士フィルムアーチ製）をスピンコートし、長方形（１００μｍライン、２３０μｍギャップ）のストライプパターンが３２０本得られるようなフォトマスクを介して、ＢＭに位置合わせして紫外線露光し、２％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、２００℃でベークして、青色カラーフィルタと緑色カラーフィルタの間の位置に赤色カラーフィルタ（膜厚１．５μｍ）のパターンを形成した。【０１８６】
次に、平坦化膜としてアクリル系熱硬化性樹脂（Ｖ２５９ＰＨ：新日鉄化学社製）を先の基板上にスピンコートし、１８０℃でベークして、平坦化膜（膜厚５μｍ）を形成した。
次に、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）をスパッタリングにより１３０ｎｍ膜厚で成膜した。【０１８７】
次に、この基板上にポジ型レジスト（ＨＰＲ２０４：富士オーリン製）をスピンコートし、陰極の取り出し部と、９０μｍライン、２０μｍギャップのストライプ状のパターンになるようなフォトマスクを介して紫外線露光し、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの現像液で現像し、１３０℃でベークし、レジストパターンを得た。【０１８８】
次に、ＩＴＯエッチャントにて、露出している部分のＩＴＯをエッチングした。次に、レジストをエタノールアミンを主成分とする剥離液（Ｎ３０３：長瀬産業製）で処理して、青色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、赤色カラーフィルタ上に相当する位置に、ＩＴＯパターン（下部電極：陽極、ライン数９６０本）を得た。【０１８９】
次に、第一の層間絶縁膜として、ネガ型レジスト（Ｖ２５９ＰＡ：新日鉄化学社製）をスピンコートし、フォトマスクを介して、紫外線露光し、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの現像液で現像した。次に、１８０℃でベークして、ＩＴＯのエッジを被覆したＩＴＯの開口部が７０μｍ×２９０μｍ）格子状パターン層間絶縁膜を形成した。【０１９０】
次に、第二の層間絶縁膜（隔壁）として、ネガ型レジスト（ＺＰＮ１１００：日本ゼオン製）をスピンコートし、２０μｍライン、３１０μｍギャップのストライプパターンになるようなフォトマスクを介して紫外線露光後、さらに露光後ベークを行なった。次に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの現像液でネガレジストを現像し、ＩＴＯストライプに直交した第二の層間絶縁膜（隔壁）を形成した。
このようにして得られた基板を純水及びイソプロピルアルコール中で超音波洗浄し、エアブローにて乾燥後、ＵＶ洗浄した。【０１９１】
その後、有機層（正孔注入層〜電子注入層まで）は、カラーフィルタを覆う範囲にマスク蒸着し、陰極はさらに、先に形成したＩＴＯ取り出し電極に接続できるようなマスク蒸着した。陰極（上部電極）は、先に基板上に作製した隔壁により、自動的に分離され、下部電極と交差したパターン（ライン数２４０本）となっていた。【０１９２】
基板上に有機ＥＬ素子を作製後、乾燥窒素を流通したドライボックスに基板を大気に触れないように移動し、そのドライボックス内にて、封止基板の青板ガラスで表示部を被覆し、表示部周辺部はカチオン硬化性の接着剤（ＴＢ３１０２：スリーボンド製）で光硬化させて封止した。【０１９３】
このようにして、下部電極と上部電極がＸＹマトリックスを形成してなるフルカラー発光装置を作製し、その下部電極と上部電極にＤＣ電圧を印加（下部電極：（＋）、上部電極：（−））したところ、各電極の交差部分（画素）が発光した。【０１９４】
（フルカラー発光装置の特性評価）
（１）青色性能
青色カラーフィルタに対応する下部電極と上部透明電極との間に、７．２５Ｖの直流電圧を印加したところ、青く発光した。分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）にて測定したところ、輝度３１ｃｄ／ｍ２、色度（０．１２４，０．１１７）であった。両電極間に流れる電流値を測定し、発光効率を算出したところ、１．１４ｃｄ／Ａであった。【０１９５】
（２）緑色性能
緑色カラーフィルタに対応する下部電極と上部透明電極との間に、７．２５Ｖの直流電圧を印加したところ、緑色に発光した。分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）にて測定したところ、輝度２５０ｃｄ／ｍ２、色度（０．２４７，０．６２１）であった。両電極間に流れる電流値を測定し、発光効率を算出したところ、９．２４ｃｄ／Ａであった。【０１９６】
（３）赤色性能
赤色カラーフィルタに対応する下部電極と上部透明電極との間に、７．２５Ｖの直流電圧を印加したところ、赤色に発光した。分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）にて測定したところ、輝度８５ｃｄ／ｍ２、色度（０．６５２，０．３３５）であった。両電極間に流れる電流値を測定し、発光効率を算出したところ、３．１５ｃｄ／Ａであった。【０１９７】
（４）全面点灯
全ての下部電極と上部透明電極との間に、７．２５Ｖの直流電圧を印加したところ、白色発光を示した。分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）にて測定したところ、輝度４５１ｃｄ／ｍ２、色度（０．３２４，０．３９７）であった。両電極間に流れる電流値を測定し、発光効率を算出したところ、４．５１ｃｄ／Ａであり、非常に高効率であった。
【産業上の利用可能性】
【０１９８】
本発明の有機ＥＬ素子は、各種表示装置、バックライト、カラーフィルタを使用したフルカラー表示装置、汎用照明用及び特殊照明用光源等に使用できる。
【図１】
2007138906.tif 000066
【図２】
2007138906.tif 000067
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007138906.tif 000070
【図６】
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【図７】
2007138906.tif 000072
【図８】
2007138906.tif 000073
【図９】
2007138906.tif 000074
【国際調査報告】
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