(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極及び負極の間に、発光層を含む有機薄膜層を有してなり、該有機薄膜層における一層が、下記構造式（１）で表される１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物と、下記構造式で表される４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）又はその誘導体とを含有することを特徴とする有機ＥＬ素子。
【化１】
0003841695.tif 000018
ただし、前記構造式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一であってもよいし異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表す。
【化２】
0003841695.tif 000019
【請求項２】
構造式（１）で表される１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物を含有する層における該１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物の含有量が、０．１〜５０質量％である請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
構造式（１）で表される１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物を含有する層における該１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物の含有量が、５〜３０質量％である請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
構造式（１）で表される１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物を含有する層と負極との間に、正孔ブロッキング層を有してなる請求項１から３のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
正孔ブロッキング層が、下記構造式で表される２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（バソクプロイン；ＢＣＰ）を含有してなる請求項１から４のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
【化３】
0003841695.tif 000020
【請求項６】
ＥＬ発光のＣＩＥ色座標がｙ＜０．１２である請求項１から５のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
【請求項７】
青色発光用である請求項１から６のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の有機ＥＬ素子を用いたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項９】
青色発色用有機ＥＬ素子、緑色発色用有機ＥＬ素子及び赤色発色用有機ＥＬ素子を有し、該青色発色用有機ＥＬ素子が請求項１から７のいずれかに記載の有機ＥＬ素子であり、該青色発色用有機ＥＬ素子、該緑色発色用有機ＥＬ素子及び該赤色発色用有機ＥＬ素子が、同一の正孔注入層及び正孔輸送層の少なくとも一方を共有してなる請求項８に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【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ＥＬ素子及び該有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は、自発光、高速応答などの特徴を持ち、フラットパネルディスプレイへの適用が期待されており、特に正孔輸送性の有機薄膜（正孔輸送層）と電子輸送性の有機薄膜（電子輸送層）とを積層した２層型（積層型）のものが報告されて以来（C. W. Tang and S. A. VanSlyke, Applied Physics Letters vol.51, 913 (1987)）、１０Ｖ以下の低電圧で発光する大面積発光素子として関心を集めている。積層型の有機ＥＬ素子は、正極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／負極、を基本構成とし、このうち発光層は、前記２層型の場合のように前記正孔輸送層又は前記電子輸送層にその機能を兼ねさせてもよい。
【０００３】
最近では、有機ＥＬ素子は、フルカラーディスプレイへの応用が期待されている。該フルカラーディスプレイにおいては、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の３原色の発光を示す画素をパネル上に配列する必要があり、その方式として、（ａ）青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の各発光を示す３種類の有機ＥＬ素子を配列する方法、（ｂ）白色発光（青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の光の混色）を示す有機ＥＬ素子からの発光をカラーフィルタで３原色に分離する方法、（ｃ）青色発光を示す有機ＥＬ素子からの発光を、蛍光発光を利用する色変換層で緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の発光に変換する方法、が提案されている。いずれの方式においても、青（Ｂ）の発光は必須であり、高輝度、高効率かつ高色純度を示す青色発光用の有機ＥＬ素子の提供が望まれている。
【０００４】
ところで、これまで前記青色発色用の有機ＥＬ素子としては、例えば、特開平９−２４１６２９号公報において開示されているような、芳香族縮合環化合物の一種であるピレン並びにそのアルキル誘導体及びシクロアルキル誘導体を発光材料として用いた有機ＥＬ素子が知られている。しかし、この有機ＥＬ素子の場合、該発光材料における蛍光量子収率が小さいため、青色発光の純度が十分とは言えないという問題があった。そこで、特開２００１−１１８６８２号公報においては、高色純度の青色蛍光を示しその蛍光量子収率が特に大きな、１，３，６，８−テトラフェニルピレン及びその誘導体を用いた青色発光用の有機ＥＬ素子が提案されている（無置換ピレンの蛍光量子収率が０．３であるのに対し、１，３，６，８−テトラフェニルピレンの蛍光量子収率は０．９と大きい）。ところが、この有機ＥＬ素子の場合、ＥＬ特性、即ち発光輝度、発光効率、色純度等が十分でないという問題があり、実用上更なる改良が求められている。
【０００５】
一方、高発光効率の有機ＥＬ素子を得る目的で、主成分であるホスト材料中に蛍光発光性の高い色素分子をゲスト材料として少量ドープさせることにより、高い発光効率を示す発光層を有する有機ＥＬ素子が提案されている（C. W. Tang, S. A. VanSlyke, and C. H. Chen, Applied Physics Letters vol.65, 3610 (1989)）。例えば、特開平１１−３１２５８８号公報における実施例９では、前記発光層における前記ホスト材料として９，１０−ジ−（３'，５'−ｏ−トリル）フェニルアントラセンを用い、前記ゲスト材料としてテトラフェニルピレンを用いる旨が開示されている。しかし、この場合、テトラフェニルピレンをドープした効果は殆ど無く、発光輝度も低く色純度も十分とは言えなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記要望に応え、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。本発明は、青色光の発光効率・発光輝度・色純度等に優れた有機ＥＬ素子、及び、該有機ＥＬ素子を用いた高性能な有機ＥＬディスプレイを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために発明者らが鋭意検討した結果、以下の知見を得た。即ち、特定の１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物をゲスト材料として用い、特定のカルバゾール誘導体をホスト材料として用いた有機ＥＬ素子及び有機ＥＬディスプレイは、青色光の発光効率・発光輝度・色純度等に優れ、高性能であり、従来のものよりも高性能であるという知見である。
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段は、後述の（付記１）〜（付記１４）として記載した通りである。
【０００８】
前記（付記１）に記載の有機ＥＬ素子においては有機薄膜層が、前記（付記２）に記載の有機ＥＬ素子においては発光層が、それぞれ特定の１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物と特定のカルバゾール誘導体とを含有するため、また、前記（付記３）に記載の有機ＥＬ素子は、特定の１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物及び特定のカルバゾール誘導体が特定の置換基を有するので、青色光の発光効率・発光輝度・色純度等に優れる。
即ち、これらの有機ＥＬ素子においては、その有機薄膜層乃至発光層が、ゲスト材料として特定の１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物を含有し、更に発光波長が該ゲスト材料の光吸収波長付近にあるホスト材料として特定のカルバゾール誘導体をも含有する。該有機薄膜層乃至発光層は、主成分であるホスト材料として製膜性に優れるカルバゾール誘導体を用いるので製膜性に優れる。また、前記有機薄膜層乃至発光層においては、正極から注入された正孔と、負極から注入された電子とが再結合することにより、再結合サイトとなった分子が励起されるが、該有機薄膜層乃至発光層は、前記ゲスト材料（１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物）及び前記ホスト材料（カルバゾール誘導体）を含有するので、双方の化合物が前記再結合サイトになり得る。前記有機薄膜層乃至発光層においては、主成分である前記ホスト材料が前記再結合サイトとなる割合が多く、該ホスト材料が前記再結合サイトである場合には、まず、該ホスト材料が励起される。そして、該ホスト材料（カルバゾール誘導体）の発光波長と、前記ゲスト材料（１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物）の吸収波長とが重なり合う場合、該ホスト材料から該ゲスト材料へと励起エネルギーが効率的に移動し、該ホスト材料は発光することなく基底状態に戻り、励起状態となった該ゲスト材料のみが励起エネルギーを青色光として放出するため、青色光の発光効率・発光輝度・色純度等に優れる。
【０００９】
前記（付記４）に記載の有機ＥＬ素子では、前記ホスト材料が４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）であるので、該４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）からゲスト材料である１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物への励起エネルギーの効率的かつ有効な移動が生じ、該４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）の発光を殆ど生ずることないため、青色光の発光効率・発光輝度・色純度等に優れる。
【００１０】
また、一般に薄膜中に発光分子が単独又は高濃度で存在する場合には、発光分子どうしが接近することにより発光分子間で相互作用が生じ、「濃度消光」と呼ばれる発光効率低下現象が起こるが、前記有機薄膜層乃至発光層においては、前記ゲスト材料である前記１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物が前記ホスト材料であるカルバゾール誘導体中に比較的低濃度で分散されているので、前記「濃度消光」が効果的に抑制され、発光効率に優れる。
【００１１】
前記（付記５）及び前記（付記６）に記載の有機ＥＬ素子においては、１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物の含有量が特定の範囲であるので、前記カルバゾール誘導体から該１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物へと励起エネルギーが効率的に移動すると共に濃度消光による発光効率低下を避けることができ、青色光の発光効率・発光輝度・色純度等に特に優れる。前記（付記７）及び前記（付記８）に記載の有機ＥＬ素子においては、正孔ブロッキング層を有するので、青色光の発光効率・発光輝度・色純度等に特に優れる。前記（付記９）に記載の有機ＥＬ素子では、発光層の厚みが所定範囲内にあるので、青色光の発光効率・発光輝度・色純度等に特に優れる。前記（付記１０）に記載の有機ＥＬ素子では、ＥＬ発光のＣＩＥ色座標におけるｙ値が所定範囲内にあるので、青色光の色純度に特に優れる。前記（付記１１）に記載の有機ＥＬ素子は、青色発色用として用いられる。
【００１２】
前記（付記１２）に記載の有機ＥＬディスプレイは、前記（付記１）から（付記１１）のいずれかに記載の有機ＥＬ素子を用いているので、青色光の発光効率・発光輝度・色純度等に優れる。前記（付記１３）に記載の有機ＥＬディスプレイは、３原色の有機ＥＬ素子が正孔注入層乃至正孔輸送層として同一のものを共有するので、該正孔注入層乃至正孔輸送層のパターニングが不要であり構造が簡単で製造が容易であり、正極・負極の短絡も防ぐことができる。前記（付記１４）に記載の有機ＥＬディスプレイは、パッシブマトリクスパネル方式又はアクティブマトリクスパネル方式で発光し、該有機ＥＬディスプレイにおいて前記有機ＥＬ素子は、駆動電流が印加された際に青色に発光する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
＜有機ＥＬ素子＞
本発明の有機ＥＬ素子は、正極及び負極の間に、発光層を含む有機薄膜層を有してなり、該有機薄膜層における一層が、下記構造式（１）で表される１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物と、下記構造式（２）で表されるカルバゾール誘導体とを少なくとも含有してなる。
【００１４】
【化５】
0003841695.tif 000002
ただし、前記構造式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一であってもよいし異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表す。該置換基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基が好適に挙げられ、これらは更に置換基で置換されていてもよい。
【００１５】
【化６】
0003841695.tif 000003
ただし、前記構造式（２）中、Ａｒは、多価の芳香族基又は複素環式芳香族基を表し、以下の２価又は３価の芳香族基又は複素環式芳香族基が好適に挙げられる。
【００１６】
【化７】
0003841695.tif 000004
これらは、非共役性の基で置換されていてもよく、また、Ｒは、連結基を表し、例えば以下のものが好適に挙げられる。
【００１７】
【化８】
0003841695.tif 000005
【００１８】
前記構造式（２）中、Ｒ１及びＲ２は、互いに同一であってもよいし異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表す。該置換基としては、例えば、ハロゲン原子、又は、アルキル基、アルキルスルホニル基、アラルキル基、アルケニル基、水酸基、シアノ基、アミノ基、アミド基、アシル基、カルボキシル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基、アリール基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素基若しくは芳香族複素環基などが好適に挙げられ、これらは更に置換基で置換されていてもよい。ｎは、整数を表し、２又は３が好適に挙げられる。
【００１９】
前記構造式（２）の中でも、Ａｒが、ベンゼン環が単結合を介して２つ連結された芳香族基であり、Ｒ１及びＲ２が水素原子であり、ｎ＝２であるもの、即ち、下記構造式で表される４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）が、青色光の発光効率・発光輝度・色純度等に特に優れる点で好ましい。
【００２０】
【化９】
0003841695.tif 000006
【００２１】
前記１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物及び前記カルバゾール誘導体は、前記有機薄膜層に含有されるが、該有機薄膜層における電子輸送層、正孔輸送層及び発光層の少なくともいずれかに含有されるのが好ましく、該発光層に含有されるのがより好ましい。
【００２２】
前記有機薄膜層乃至前記発光層においては、前記１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物がゲスト材料として機能し、前記カルバゾール誘導体がホスト材料として機能する。即ち、前記１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物の光吸収波長は３３０〜４００ｎｍであり、前記カルバゾール誘導体の中でも前記４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）は、主発光波長が３８０ｎｍである。該４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）は、その光吸収波長が該１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物よりも短波長側にあり、かつその発光波長が該１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物の光吸収波長付近にあり、重なっているので、励起された前記ホスト材料（４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ））から前記ゲスト材料（１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物）へと励起エネルギーが効率的に移動し、該ホスト材料は発光することなく基底状態に戻り、励起状態となった該ゲスト材料（１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物）のみが励起エネルギーを青色光として放出するため、青色光の発光効率・発光輝度・色純度等に極めて優れる点で有利である。更に、前記有機薄膜層乃至前記発光層においては、前記１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物が前記ホスト材料（４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ））中に比較的低濃度で分散されており、前記「濃度消光」が効果的に抑制され、発光効率に優れる点で有利である。
また、この場合、４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）が製膜性に優れるので、前記１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物自体の製膜性に関わらず製膜性に優れる点で有利である。
なお、前記有機薄膜層乃至前記発光層は、本発明の効果を害しない限り、前記ホスト材料を複数種含有していてもよい。
【００２３】
前記構造式（１）で表される１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物を含有する層（前記有機薄膜層乃至前記発光層）における該１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物の含有量としては、０．１〜５０質量％であるのが好ましく、５〜３０質量％であるのがより好ましい。
前記含有量が、０．１質量％未満であると、発色効率・発色輝度・色純度等が十分でないことがあり、５０質量％を超えると、色純度が低下することがあり、一方、前記より好ましい範囲であると、発色効率・発色輝度・色純度等に優れる点で好ましい。なお、一般には、前記ゲスト材料の含有量が多くなると、前記「濃度消光」が生じ易い傾向にあるが、本発明においては、特定の前記ホスト材料と併用する結果、該ゲスト材料の含有量を多くしても、前記「濃度消光」が生じない。
【００２４】
本発明の有機ＥＬ素子における前記発光層は、電界印加時に前記正極、正孔注入層、前記正孔輸送層等から正孔を注入することができ、前記負極、電子注入層、前記電子輸送層等から電子を注入することができ、更に該正孔と該電子との再結合の場を提供し、該再結合の際に生ずる再結合エネルギーにより、青色の発光を示す前記１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物（発光分子）を発光させる機能を有していればよく、該１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物以外に、該青色の発光を害しない範囲内において他の発光材料を含有していてもよい。
【００２５】
前記発光層は、公知の方法に従って形成することができるが、例えば、蒸着法、湿式製膜法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、分子積層法、ＬＢ法、印刷法、転写法、などにより好適に形成することができる。
これらの中でも、有機溶媒を用いず廃液処理の問題がなく、低コストで簡便かつ効率的に製造することができる点で蒸着法が好ましいが、前記発光層を単層構造に設計する場合には、例えば、該発光層を正孔輸送層兼発光層兼電子輸送層等として形成する場合には湿式製膜法も好ましい。
【００２６】
前記蒸着法としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、真空蒸着法、抵抗加熱蒸着、化学蒸着法、物理蒸着法、などが挙げられ、該化学蒸着法としては、例えば、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法などが挙げられる。前記蒸着法による前記発光層の形成は、例えば、前記１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物を真空蒸着することにより、該発光層が前記１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物以外に前記ホスト材料を含有する場合には該１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物及び該ホスト材料を真空蒸着による同時蒸着することにより、好適に行うことができる。
【００２７】
前記湿式製膜法としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、インクジェット法、スピンコート法、ニーダーコート法、バーコート法、ブレードコート法、キャスト法、ディップ法、カーテンコート法などが挙げられる。
【００２８】
前記湿式製膜法の場合、前記発光層の材料を樹脂成分と共に溶解乃至分散させた溶液を用いる（塗布等する）ことができ、該樹脂成分としては、例えば、ポリビニルカルバゾール、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、などが挙げられる。
【００２９】
前記湿式製膜法による前記発光層の形成は、例えば、前記１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物及び必要に応じて用いる前記樹脂材料を溶剤に溶液（塗布液）を用いる（塗布し乾燥する）ことにより、該発光層が前記１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物以外に前記ホスト材料を含有する場合には該１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物、該ホスト材料及び必要に応じて用いる前記樹脂材料を溶剤に溶解した溶剤に溶液（塗布液）を用いる（塗布し乾燥する）ことにより、好適に行うことができる。
【００３０】
前記発光層の厚みとしては、１〜５０ｎｍが好ましく、３〜２０ｎｍがより好ましい。
前記発光層の厚みが、前記好ましい数値範囲であると、該有機ＥＬ素子により発光される青色光の発光効率・発光輝度・色純度が十分であり、前記より好ましい数値範囲であるとそれが顕著である点で有利である。
【００３１】
本発明の有機ＥＬ素子は、正極及び負極の間に、発光層を含む有機薄膜層を有してなり、目的に応じて保護層等のその他の層を有していてもよい。
前記有機薄膜層は、少なくとも前記発光層を有し、更に必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、などを有していてもよい。
【００３２】
−正極−
前記正極としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記有機薄膜層に、具体的には該有機薄膜層が前記発光層のみを有する場合には該発光層に、該有機薄膜層が更に前記正孔輸送層を有する場合には該正孔輸送層に、該有機薄膜層が更に前記正孔注入層を有する場合には該正孔注入層に、正孔（キャリア）を供給することができるものが好ましい。
【００３３】
前記正極の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられ、これらの中でも仕事関数が４ｅＶ以上の材料が好ましい。
【００３４】
前記正極の材料の具体例としては、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、これらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅等の無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等の有機導電性材料、これらとＩＴＯとの積層物、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、導電性金属酸化物が好ましく、生産性、高伝導性、透明性などの観点からはＩＴＯが特に好ましい。
【００３５】
前記正極の厚みとしては、特に制限はなく、材料等により適宜選択可能であるが、１〜５０００ｎｍが好ましく、２０〜２００ｎｍがより好ましい。
【００３６】
前記正極は、通常、ソーダライムガラス、無アルカリガラス等のガラス、透明樹脂等の基板上に形成される。
前記基板として前記ガラスを用いる場合、該ガラスからの溶出イオンを少なくする観点からは、前記無アルカリガラス、シリカなどのバリアコートを施した前記ソーダライムガラスが好ましい。
【００３７】
前記基板の厚みとしては、機械的強度を保つのに充分な厚みであれば特に制限はないが、該基材としてガラスを用いる場合には、通常０．２ｍｍ以上であり、０．７ｍｍ以上が好ましい。
【００３８】
前記正極は、例えば、蒸着法、湿式製膜法、電子ビーム法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、分子積層法、ＬＢ法、印刷法、転写法、化学反応法（ゾル−ゲル法など）により該ＩＴＯの分散物を塗布する方法、などの上述した方法により好適に形成することができる。
【００３９】
前記正極は、洗浄、その他の処理を行うことにより、該有機ＥＬ素子の駆動電圧を低下させたり、発光効率を高めることも可能である。前記その他の処理としては、例えば、前記正極の素材がＩＴＯである場合には、ＵＶ−オゾン処理、プラズマ処理などが好適に挙げられる。
【００４０】
−負極−
前記負極としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記有機薄膜層に、具体的には該有機薄膜層が前記発光層のみを有する場合には該発光層に、該有機薄膜層が更に前記電子輸送層を有する場合には該電子輸送層に、該有機薄膜層及び該負極間に電子注入層を有する場合には該電子注入層に、電子を供給することができるものが好ましい。
【００４１】
前記負極の材料としては、特に制限はなく、前記電子輸送層、前記発光層などの該負極と隣接する層乃至分子との密着性、イオン化ポテンシャル、安定性等に応じて適宜選択することができ、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられる。
【００４２】
前記負極の材料の具体例としては、アルカリ金属（例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓなど）、アルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａなど）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金又はそれらの混合金属、リチウム−アルミニウム合金又はそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金又はそれらの混合金属、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属、これらの合金、などが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、仕事関数が４ｅＶ以下の材料が好ましく、アルミニウム、リチウム−アルミニウム合金又はそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金又はそれらの混合金属、などがより好ましい。
【００４３】
前記負極の厚みとしては、特に制限はなく、該負極の材料等に応じて適宜選択することができるが、１〜１００００ｎｍが好ましく、２０〜２００ｎｍがより好ましい。
【００４４】
前記負極は、例えば、蒸着法、湿式製膜法、電子ビーム法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、分子積層法、ＬＢ法、印刷法、転写法、などの上述した方法により好適に形成することができる。
前記負極の材料として２種以上を併用する場合には、該２種以上の材料を同時に蒸着し、合金電極等を形成してもよいし、予め調製した合金を蒸着させて合金電極等を形成してもよい。
【００４５】
前記正極及び前記負極の抵抗値としては、低い方が好ましく、数百Ω／□以下であるのが好ましい。
【００４６】
−正孔注入層−
前記正孔注入層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、電界印加時に前記正極から正孔を注入する機能を有しているものであるのが好ましい。
前記正孔注入層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、下記式で表されるスターバーストアミン（4,4',4''-tris[3-methylphenyl(phenyl)amino]triphenylamine  ：ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、銅フタロシアニン、ポリアニリン、などが好適に挙げられる。
【００４７】
【化１０】
0003841695.tif 000007
【００４８】
前記正孔注入層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、１〜１００ｎｍ程度が好ましく、５〜５０ｎｍがより好ましい。
前記正孔注入層は、例えば、蒸着法、湿式製膜法、電子ビーム法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、分子積層法、ＬＢ法、印刷法、転写法、などの上述した方法により好適に形成することができる。
【００４９】
−正孔輸送層−
前記正孔輸送層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、電界印加時に前記正極からの正孔を輸送する機能を有しているものが好ましい。
【００５０】
前記正孔輸送層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、芳香族アミン化合物、カルバゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー及びポリマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー及びポリマー、カーボン膜、などが挙げられる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよく、これらの中でも、芳香族アミン化合物が好ましく、具体的には、下記式で表されるＴＰＤ（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）、下記式で表されるＮＰＤ（Ｎ，Ｎ'−ジナフチル−Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−[１，１'−ビフェニル]−４，４'−ジアミン）などがより好ましい。
【００５１】
【化１１】
ＴＰＤ
0003841695.tif 000008
【００５２】
【化１２】
ＮＰＤ
0003841695.tif 000009
【００５３】
前記正孔輸送層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、通常１〜５００ｎｍであり、１０〜１００ｎｍが好ましい。
【００５４】
前記正孔輸送層は、例えば、蒸着法、湿式製膜法、電子ビーム法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、分子積層法、ＬＢ法、印刷法、転写法、などの上述した方法により好適に形成することができる。
【００５５】
−正孔ブロッキング層−
前記正孔ブロッキング層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記正極から注入された正孔を障壁する機能を有しているものが好ましい。
【００５６】
前記正孔ブロッキング層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記構造式で表される２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（バソクプロイン；ＢＣＰ）、などが好適に挙げられる。
【化１３】
0003841695.tif 000010
【００５７】
前記有機ＥＬ素子が前記正孔ブロッキング層を有していると、正極側から輸送されてきた正孔が該正孔ブロッキング層でブロックされ、負極から輸送されてきた電子は該正孔ブロッキング層を通過して前記発光層に到達することにより、該発光層で効率良く電子と正孔との再結合が生じるため、該発光層以外の有機薄膜層での前記正孔と前記電子との再結合を防ぐことができ、目的とする発光材料である前記１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物からの発光が効率的に得られ、色純度等の点で有利である。
前記正孔ブロッキング層は、前記発光層と前記電子輸送層との間に配置されるのが好ましい。
【００５８】
前記正孔ブロッキング層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、通常１〜５００ｎｍ程度であり、１０〜５０ｎｍが好ましい。
前記正孔ブロッキング層は、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記正孔ブロッキング層は、例えば、蒸着法、湿式製膜法、電子ビーム法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、分子積層法、ＬＢ法、印刷法、転写法、などの上述した方法により好適に形成することができる。
【００５９】
−電子輸送層−
前記電子輸送層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記負極からの電子を輸送する機能、前記正極から注入された正孔を障壁する機能のいずれかを有しているものが好ましい。
【００６０】
前記電子輸送層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記構造式で表されるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ）等の８−キノリノール乃至その誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、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、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体など、などが挙げられる。
【００６１】
アルミニウムキノリン錯体（Ａｌｑ）
【化１４】
0003841695.tif 000011
【００６２】
前記電子輸送層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、通常１〜５００ｎｍ程度であり、１０〜５０ｎｍが好ましい。
前記電子輸送層は、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記電子輸送層は、例えば、蒸着法、湿式製膜法、電子ビーム法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、分子積層法、ＬＢ法、印刷法、転写法、などの上述した方法により好適に形成することができる。
【００６３】
−その他の層−
本発明の有機ＥＬ素子は、目的に応じて適宜選択したその他の層を有していてもよく、該その他の層としては、例えば、保護層、などが好適に挙げられる。
【００６４】
前記保護層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、水分や酸素等の有機ＥＬ素子を劣化促進させる分子乃至物質が有機ＥＬ素子内に侵入することを抑止可能であるものが好ましい。
前記保護層の材料としては、例えば、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２等の金属酸化物、ＳｉＮ、ＳｉNｘOy等の窒化物、ＭｇＦ２、ＬｉＦ、ＡｌＦ３、ＣａＦ２等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質などが挙げられる。
【００６５】
前記保護層は、例えば、蒸着法、湿式製膜法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、印刷法、転写法、などの上述した方法により好適に形成することができる。
【００６６】
本発明の有機ＥＬ素子の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、その層構成としては、例えば、以下の(1)〜(13)の層構成、即ち、(1)正極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／負極、(2)正極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／負極、(3)正極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／負極、(4)正極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／負極、(5)正極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層兼電子輸送層／電子注入層／負極、(6)正極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層兼電子輸送層／負極、(7)正極／正孔輸送層／発光層兼電子輸送層／電子注入層／負極、(8)正極／正孔輸送層／発光層兼電子輸送層／負極、(9)正極／正孔注入層／正孔輸送層兼発光層／電子輸送層／電子注入層／負極、(10)正極／正孔注入層／正孔輸送層兼発光層／電子輸送層／負極、(11)正極／正孔輸送層兼発光層／電子輸送層／電子注入層／負極、(12)正極／正孔輸送層兼発光層／電子輸送層／負極、(13)正極／正孔輸送層兼発光層兼電子輸送層／負極、などが好適に挙げられる。
なお、前記有機ＥＬ素子が前記正孔ブロッキング層を有する場合には、前記（１）〜（13）において、前記発光層と前記電子輸送層との間に該正孔ブロッキング層が配置される層構成が好適に挙げられる。
【００６７】
これらの層構成の内、前記(4)正極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／負極の態様を図示すると、図１の通りであり、有機ＥＬ素子１０は、ガラス基板１２上に形成された正極１４（例えばＩＴＯ電極）と、正孔輸送層１６と、発光層１８と、電子輸送層２０と、負極２２（例えばＡｌ−Ｌｉ電極）とをこの順に積層してなる層構成を有する。なお、正極１４（例えばＩＴＯ電極）と負極２２（例えばＡｌ−Ｌｉ電極）とは電源を介して互いに接続されている。正孔輸送層１６と発光層１８と電子輸送層２０とで青色発光用の有機薄膜層２４が形成されている。
また、前記正孔ブロッキング層が配置された層構成の態様を図示すると、図２の通りであり、この有機ＥＬ素子は、ガラス基板１２上に形成されたＩＴＯ電極（正極）と、正孔注入層と、正孔輸送層と、発光層と、正孔ブロッキング層と、電子輸送層と、Ａｌ−Ｌｉ電極（負極）とをこの順に積層してなる層構成を有する。なお、ＩＴＯ電極とＡｌ−Ｌｉ電極とは電源を介して互いに接続されている。正孔注入層と正孔輸送層と発光層と正孔ブロッキング層と電子輸送層とで青色発光用の有機薄膜層が形成されている。
【００６８】
本発明の有機ＥＬ素子の発色波長としては、４００〜５００ｎｍが好ましい。本発明の有機ＥＬ素子におけるＥＬ発光のＣＩＥ色座標としては、ｙ値が低いほど色純度の点で好ましく、ｙ＜０．１２であるのがより好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子の発光効率としては、電圧１０Ｖ以下で青色発光することが望まれ、７Ｖ以下で青色発光するのが好ましく、５Ｖ以下で青色発光するのがより好ましい。
本発明の有機ＥＬ素子の発光輝度としては、印加電圧１０Ｖにおいて、１００ｃｄ／ｍ２以上であるのが好ましく、５００ｃｄ／ｍ２以上であるのがより好ましく、１０００ｃｄ／ｍ２以上であるのが特に好ましい。
【００６９】
本発明の有機ＥＬ素子は、例えば、コンピュータ、車載用表示器、野外表示器、家庭用機器、業務用機器、家電用機器、交通関係表示器、時計表示器、カレンダ表示器、ルミネッセントスクリーン、音響機器等をはじめとする各種分野において好適に使用することができるが、以下の本発明の有機ＥＬディスプレイに特に好適に使用することができる。
【００７０】
＜有機ＥＬディスプレイ＞
本発明の有機ＥＬディスプレイは、前記本発明の有機ＥＬ素子を用いたこと以外は、特に制限はなく、公知の構成を適宜採用することができる。
【００７１】
前記有機ＥＬディスプレイは、青色の単色発光のものであってもよいし、多色発光のものであってもよいし、フルカラータイプのものであってもよい。
前記有機ＥＬディスプレイをフルカラータイプのものとする方法としては、例えば「月刊ディスプレイ」、２０００年９月号、３３〜３７ページに記載されているように、色の３原色（青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ））に対応する光をそれぞれ発光する有機ＥＬ素子を基板上に配置する３色発光法、白色発光用の有機ＥＬ素子による白色発光をカラーフィルターを通して３原色に分ける白色法、青色発光用の有機ＥＬ素子による青色発光を蛍光色素層を通して赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）に変換する色変換法、などが知られているが、本発明においては、用いる前記本発明の有機ＥＬ素子が青色発光用であるので、３色発光法、色変換法などを好適に採用することができ、３色発光法を特に好適に採用することができる。
【００７２】
前記３色発光法によりフルカラータイプの有機ＥＬディスプレイを製造する場合には、青色発光用としての前記本発明の有機ＥＬ素子のほかに、赤色発光用の有機ＥＬ素子及び緑色発光用の有機ＥＬ素子が必要になる。
【００７３】
前記赤色発光用の有機ＥＬ素子としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば層構成が、ＩＴＯ（正極）／前記ＮＰＤ／下記式で表されるＤＣＪＴＢ  １％アルミニウムキノリン錯体（Ａｌｑ）／前記Ａｌｑ／Ａｌ−Ｌｉ（負極）、であるものなどが好適に挙げられる。前記ＤＣＪＴＢは、4-dicyanomethylene-6-cp-julolidinostyryl-2-tert-butyl-4H-pyranである。
【００７４】
【化１５】
0003841695.tif 000012
【００７５】
前記緑色発光用の有機ＥＬ素子としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば層構成が、ＩＴＯ（正極）／前記ＮＰＤ／ジメチルキナクドリン  １％前記Ａｌｑ／前記Ａｌｑ／Ａｌ−Ｌｉ（負極）、であるものなどが好適に挙げられる。
【００７６】
前記有機ＥＬディスプレイの態様としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、「日経エレクトロニクス」、Ｎｏ.７６５,２０００年３月１３日号、５５〜６２ページに記載されているような、パッシブマトリクスパネル、アクティブマトリクスパネルなどが好適に挙げられる。
【００７７】
前記パッシブマトリクスパネルは、例えば、図３に示すように、ガラス基板１２上に、互いに平行に配置された帯状の正極１４（例えばＩＴＯ電極）を有し、正極１４上に、互いに順番に平行にかつ正極１４と略直交方向に配置された帯状の青色発光用の有機薄膜層２４、緑色発光用の有機薄膜層２６及び赤色発光用の有機薄膜層２８を有し、青色発光用の有機薄膜層２４、緑色発光用の有機薄膜層２６及び赤色発光用の有機薄膜層２８上に、これらと同形状の負極２２を有してなる。
【００７８】
前記パッシブマトリクスパネルにおいては、例えば、図４に示すように、複数の正極１４からなる正極ライン３０と、複数の負極２２からなる負極ライン３２とが互いに略直行方向に交差して回路が形成されている。各交差点に位置する、青色発光用、緑色発光用及び赤色発光用の各有機薄膜層２４、２６及び２８が画素として機能し、各画素に対応して有機ＥＬ素子３４が複数存在している。該パッシブマトリクスパネルにおいて、正極ライン３０における正極１４の１つと、負極ライン３２における負極２２の１つとに対し、定電流源３６により電流を印加すると、その際、その交差点に位置する有機ＥＬ薄膜層に電流が印加され、該位置の有機ＥＬ薄膜層が発光する。この画素単位の発光を制御することにより、容易にフルカラーの画像を形成することができる。
【００７９】
前記アクティブマトリクスパネルは、例えば、図５に示すように、ガラス基板１２上に、走査線、データライン及び電流供給ラインが碁盤目状に形成されており、碁盤目状を形成する走査線等に接続され、各碁盤目に配置されたＴＦＴ回路４０と、ＴＦＴ回路４０により駆動可能であり、各碁盤目中に配置された正極１４（例えばＩＴＯ電極）とを有し、正極１４上に、互いに順番に平行に配置された帯状の青色発光用の有機薄膜層２４、緑色発光用の有機薄膜層２６及び赤色発光用の有機薄膜層２８を有し、青色発光用の有機薄膜層２４、緑色発光用の有機薄膜層２６及び赤色発光用の有機薄膜層２８上に、これらを全部覆うようにして配置された負極２２を有してなる。青色発光用の有機薄膜層２４、緑色発光用の有機薄膜層２６及び赤色発光用の有機薄膜層２８は、それぞれ、正孔輸送層１６、発光層１８及び電子輸送層２０を有している。
【００８０】
前記アクティブマトリクスパネルにおいては、例えば、図６に示すように、複数平行に設けられた走査線４６と、複数平行に設けられたデータライン４２及び電流供給ライン４４とが互いに直交して碁盤目を形成しており、各碁盤目には、スイッチング用ＴＦＴ４８と、駆動用ＴＦＴ５０とが接続されて回路が形成されている。駆動回路３８から電流を印加すると、碁盤目毎にスイッチング用ＴＦＴ４８と駆動用ＴＦＴ５０とが駆動可能となっている。そして、各碁盤目は、青色発光用、緑色発光用及び赤色発光用の各有機薄膜素子２４、２６及び２８が画素として機能し、該アクティブマトリクスパネルにおいて、横方向に配置された走査線４６の１つと、縦方向に配置された電流供給ライン４４とに対し、駆動回路３８から電流を印加すると、その際、その交差点に位置するスイッチング用ＴＦＴ４８が駆動し、それに伴い駆動用ＴＦＴ５０が駆動し、該位置の有機ＥＬ素子５２が発光する。この画素単位の発光を制御することにより、容易にフルカラーの画像を形成することができる。
【００８１】
また、本発明においては、図３及び図５における正孔輸送層１６をパターニングせず、図７に示すように、青色発光用の有機薄膜層２４、緑色発光用の有機薄膜層２６及び赤色発光用の有機薄膜層２８で共有させた構造も好ましい。この構造の場合、正孔輸送層１６のパターニングが不要であり構造が簡単で製造が容易であり、正極・負極の短絡も防ぐことができる点で有利である。
【００８２】
本発明の有機ＥＬディスプレイは、例えば、コンピュータ、車載用表示器、野外表示器、家庭用機器、業務用機器、家電用機器、交通関係表示器、時計表示器、カレンダ表示器、ルミネッセントスクリーン、音響機器等をはじめとする各種分野において好適に使用することができる。
【００８３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００８４】
（実施例１）
１，３，６，８−テトラフェニルピレンと４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）とを発光層に用いた積層型の有機ＥＬ素子を以下のようにして作製した。即ち、正極としてのＩＴＯ電極を形成したガラス基板を、水、アセトン及びイソプロピルアルコールにて超音波洗浄し、ＵＶオゾン処理した後、真空蒸着装置（真空度＝１×１０−６Ｔｏｒｒ（１．３×１０−４Ｐａ）、基板温度＝室温）を用いて、このＩＴＯ電極上に正孔注入層としての前記ｍ−ＭＴＤＡＴＡを厚みが３０ｎｍとなるように被覆した。次に、該正孔注入層上に正孔輸送層としての前記ＮＰＤを厚みが２０ｎｍとなるように被覆した。次に、このＮＰＤによる正孔輸送層上に、１，３，６，８−テトラフェニルピレンと４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）とを、該１，３，６，８−テトラフェニルピレン１０分子（１０モル、１０質量％）に対し該ＣＢＰ９０分子（９０モル、９０質量％）となるようにして、厚みが３０ｎｍの発光層を同時蒸着により形成した。そして、該発光層上に正孔ブロッキング層としての前記ＢＣＰを厚みが１０ｎｍとなるようにして被覆した。更に、該正孔ブロッキング層上に電子輸送層としての前記Ａｌｑを厚みが２０ｎｍとなるように被覆し、該Ａｌｑによる前記電子輸送層上に負極としてのＡｌ-Ｌｉ合金（Ｌｉの含有量＝０．５質量％）を厚みが８０ｎｍとなるように蒸着した。以上により、有機ＥＬ素子を作製した。
【００８５】
作製した有機ＥＬ素子における、ＩＴＯ電極（正極）及びＡｌ-Ｌｉ合金（負極）に電圧を印加すると、該有機ＥＬ素子においては、電圧４Ｖ以上で青色発光が観測され、印加電圧１０Ｖにおいて発光輝度２１００ｃｄ／ｍ２の高純度の青色発光（ＥＬ発光のＣＩＥ色座標：ｘ＝０．１６２、ｙ＝０．０８２）が観測された。なお、この有機ＥＬ素子による発光スペクトルは、図８に示す通り、ゲスト材料である１，３，６，８−テトラフェニルピレン本来の発光スペクトルと同様の発光スペクトルであった。
【００８６】
（実施例２）
実施例１において、１，３，６，８−テトラフェニルピレンと４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）との蒸着比を、該１，３，６，８−テトラフェニルピレン１分子（１モル、１質量％）に対し該ＣＢＰ９９分子（９９モル、９９質量％）に代えた以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
作製した有機ＥＬ素子における、ＩＴＯ電極（正極）及びＡｌ-Ｌｉ合金（負極）に電圧を印加すると、該有機ＥＬ素子においては、電圧５Ｖ以上で青色発光が観測され、印加電圧１０Ｖにおいて発光輝度８５０ｃｄ／ｍ２の高純度の青色発光（ＥＬ発光のＣＩＥ色座標：ｘ＝０．１６１、ｙ＝０．０７２）が観測された。
【００８７】
（実施例３）
実施例１において、１，３，６，８−テトラフェニルピレンと４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）との蒸着比を、該１，３，６，８−テトラフェニルピレン５分子（５モル、５質量％）に対し該ＣＢＰ９５分子（９５モル、９５質量％）に代えた以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
作製した有機ＥＬ素子における、ＩＴＯ電極（正極）及びＡｌ-Ｌｉ合金（負極）に電圧を印加すると、該有機ＥＬ素子においては、電圧４Ｖ以上で青色発光が観測され、印加電圧１０Ｖにおいて発光輝度１５８０ｃｄ／ｍ２の高純度の青色発光（ＥＬ発光のＣＩＥ色座標：ｘ＝０．１５９、ｙ＝０．０７０）が観測された。
【００８８】
（実施例４）
実施例１において、１，３，６，８−テトラフェニルピレンと４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）との蒸着比を、該１，３，６，８−テトラフェニルピレン２０分子（２０モル、２０質量％）に対し該ＣＢＰ８０分子（８０モル、８０質量％）に代えた以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
作製した有機ＥＬ素子における、ＩＴＯ電極（正極）及びＡｌ-Ｌｉ合金（負極）に電圧を印加すると、該有機ＥＬ素子においては、電圧４Ｖ以上で青色発光が観測され、印加電圧１０Ｖにおいて発光輝度２６３０ｃｄ／ｍ２の高純度の青色発光（ＥＬ発光のＣＩＥ色座標：ｘ＝０．１６３、ｙ＝０．０９８）が観測された。
【００８９】
（比較例１）
実施例２において、４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）を前記ＮＰＤに代え、正孔輸送層を設けず発光層を正孔輸送層兼発光層としたこと以外は、実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【００９０】
作製した有機ＥＬ素子における、ＩＴＯ電極（正極）及びＡｌ-Ｌｉ合金（負極）に電圧を印加すると、該有機ＥＬ素子においては、電圧５Ｖ以上で青色発光が観測され、印加電圧１０Ｖにおいて発光輝度６５０ｃｄ／ｍ２の青色発光（ＥＬ発光のＣＩＥ色座標：ｘ＝０．１６８、ｙ＝０．１５２）が観測された。なお、この有機ＥＬ素子による発光スペクトルは、図９に示す通り、ゲスト材料である１，３，６，８−テトラフェニルピレン本来の発光スペクトルとは異なり、スペクトルバンド幅の広い発光スペクトルであった。また、この有機ＥＬ素子による発光は、実施例１〜４の場合に比べて発光輝度、色純度共に劣化していた。
【００９１】
（比較例２）
実施例２において、１，３，６，８−テトラフェニルピレンを下記構造式で表されるペリレンに代えた以外は、実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【００９２】
【化１６】
0003841695.tif 000013
【００９３】
作製した有機ＥＬ素子における、ＩＴＯ電極（正極）及びＡｌ-Ｌｉ合金（負極）に電圧を印加すると、該有機ＥＬ素子においては、電圧６Ｖ以上で青色発光が観測され、印加電圧１０Ｖにおいて発光輝度１１５ｃｄ／ｍ２の青色発光（ＥＬ発光のＣＩＥ色座標：ｘ＝０．２０１、ｙ＝０．２９３）が観測された。なお、この有機ＥＬ素子による発光スペクトルは、図１０に示す通り、ゲスト材料であるペリレン本来の発光スペクトルとは異なり、ペリレン本来の発光波長である４５０〜５３０ｎｍに加えて、更に長波長側にペリレンの会合体からの効率の悪い発光成分を有していた。また、この有機ＥＬ素子では、「濃度消光」現象が観られ、実施例１〜４の場合に比べて大幅に発光輝度、色純度が低下していた。
【００９４】
ここで、本発明の好ましい態様を付記すると、以下の通りである。
（付記１）  正極及び負極の間に、発光層を含む有機薄膜層を有してなり、該有機薄膜層における一層が、下記構造式（１）で表される１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物と、下記構造式（２）で表されるカルバゾール誘導体とを含有することを特徴とする有機ＥＬ素子。
【化１７】
0003841695.tif 000014
ただし、前記構造式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一であってもよいし異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表す。
【化１８】
0003841695.tif 000015
ただし、前記構造式（２）中、Ａｒは、多価の芳香族基又は複素環式芳香族基を表し、Ｒ１及びＲ２は、互いに同一であってもよいし異なっていてもよく、水素原子又は置換基を表し、ｎは、整数を表す。
（付記２）  発光層が、構造式（１）で表される１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物と、構造式（２）で表されるカルバゾール誘導体とを含有する付記１に記載の有機ＥＬ素子。
（付記３）  構造式（１）における置換基が、更に置換基を有していてもよい、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、構造式（２）における置換基が、ハロゲン原子、又は、更に置換基を有していてもよい、アルキル基、アルキルスルホニル基、アラルキル基、アルケニル基、水酸基、シアノ基、アミノ基、アミド基、アシル基、カルボキシル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基、アリール基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素基若しくは芳香族複素環基である付記１又は２に記載の有機ＥＬ素子。
（付記４）  構造式（２）で表されるカルバゾール誘導体が、下記構造式で表される４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−ビフェニル（ＣＢＰ）又はその誘導体である付記１から３のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
【化１９】
0003841695.tif 000016
（付記５）  構造式（１）で表される１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物を含有する層における該１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物の含有量が、０．１〜５０質量％である付記１から４のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
（付記６）  構造式（１）で表される１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物を含有する層における該１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物の含有量が、５〜３０質量％である付記１から４のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
（付記７）  構造式（１）で表される１，３，６，８−テトラフェニルピレン化合物を含有する層と負極との間に、正孔ブロッキング層を有してなる付記１から６のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
（付記８）  正孔ブロッキング層が、下記構造式で表される２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（バソクプロイン；ＢＣＰ）を含有してなる付記１から７のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
【化２０】
0003841695.tif 000017
（付記９）  ＥＬ発光のＣＩＥ色座標がｙ＜０．１２である付記１から８のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
（付記１０）  発光層の厚みが５〜５０ｎｍである付記１から９のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
（付記１１）  青色発光用である付記１から１０のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
（付記１２）  付記１から１１のいずれかに記載の有機ＥＬ素子を用いたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
（付記１３）  青色発色用有機ＥＬ素子、緑色発色用有機ＥＬ素子及び赤色発色用有機ＥＬ素子を有し、該青色発色用有機ＥＬ素子が付記１から１１のいずれかに記載の有機ＥＬ素子であり、該青色発色用有機ＥＬ素子、該緑色発色用有機ＥＬ素子及び該赤色発色用有機ＥＬ素子が同一の正孔注入層及び正孔輸送層の少なくとも一方を共有してなる付記１２に記載の有機ＥＬディスプレイ。
（付記１４）  パッシブマトリクスパネル及びアクティブマトリクスパネルのいずれかである付記１２又は１３に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【００９５】
【発明の効果】
本発明によると、従来における前記問題を解決し、青色光の発光効率・発光輝度・色純度等に優れた有機ＥＬ素子、及び、該有機ＥＬ素子を用いた高性能な有機ＥＬディスプレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の有機ＥＬ素子における層構成の一例を説明するための概略説明図である。
【図２】図２は、本発明の有機ＥＬ素子における層構成の他の例を説明するための概略説明図である。
【図３】図３は、パッシブマトリクス方式の有機ＥＬディスプレイ（パッシブマトリクスパネル）の一構造例を説明するための概略説明図である。
【図４】図４は、図３に示すパッシブマトリクス方式の有機ＥＬディスプレイ（パッシブマトリクスパネル）における回路を説明するための概略説明図である。
【図５】図５は、アクティブマトリクス方式の有機ＥＬディスプレイ（アクティブマトリクスパネル）の一構造例を説明するための概略説明図である。
【図６】図６は、図５に示すアクティブマトリクス方式の有機ＥＬディスプレイ（アクティブマトリクスパネル）における回路を説明するための概略説明図である。
【図７】図７は、正孔注入層及び正孔輸送層を各色の有機ＥＬ素子で共有させた態様の有機ＥＬディスプレイを説明するための概略説明図である。
【図８】図８は、実施例１の有機ＥＬ素子の発光スペクトルを示すグラフである。
【図９】図９は、比較例１の有機ＥＬ素子の発光スペクトルを示すグラフである。
【図１０】図１０は、比較例２の有機ＥＬ素子の発光スペクトルを示すグラフである。
【符号の説明】
１        有機ＥＬディスプレイ
１０      有機ＥＬ素子
１２      ガラス基板
１４      正極
１６      正孔輸送層
１８      発光層
２０      電子輸送層
２２      負極
２４      青色発光用の有機薄膜層
２６      緑色発光用の有機薄膜層
２８      赤色発光用の有機薄膜層
３０      正極ライン
３２      負極ライン
３４      有機ＥＬ素子
３６      定電流源
３８      駆動回路
４０      ＴＦＴ回路
４２      データライン
４４      電源供給ライン
４６      走査線
４８      スイッチング用ＴＦＴ
５０      駆動用ＴＦＴ
５２      有機ＥＬ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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