JP2000068057A

JP2000068057A - 有機エレクトロルミネッセンス素子

Info

Publication number: JP2000068057A
Application number: JP11166107A
Authority: JP
Inventors: Chishio Hosokawa; 地潮細川; Toshio Sakai; 俊男酒井
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1998-06-12
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2000-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた色安定性を確保できるとともに長寿命
で高い発光効率を有する有機ＥＬ素子を提供する。【解決手段】陽極７１および陰極７２間に複数層の有
機発光層８３，８４を挟持した有機ＥＬ素子７におい
て、有機発光層８３，８４を、陽極７１側から陰極７２
側に向かってイオン化ポテンシャルが大きくなるように
積層するとともに、発光層８３，８４の少なくとも一層
の有機発光材料の電子親和力を２．６ｅＶ以上とし、有
機発光層８３，８４に色系統の異なる蛍光性物質を複数
種類ドーピングする。これにより、電子と正孔とを有機
発光層８３，８４で再結合させることができるので、色
安定性の向上、発光効率の向上および素子の長寿命化を
図ることができる。

Description

【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
ネッセンス素子に関し、詳しくは、陽極および陰極間に
複数層の有機発光層が挟持された構造を備えた有機エレ
クトロルミネッセンス素子に関するものである。

【０００２】

【背景技術】電界発光を利用したエレクトロルミネッセ
ンス素子（以下、エレクトロルミネッセンスを「ＥＬ」
と略記する。）は、自己発光のため視認性が高く、かつ
完全固体素子であるため、耐衝撃性に優れる等の特徴を
有することから、各種表示装置における発光素子として
の利用が注目されている。

【０００３】このＥＬ素子には、発光材料に無機化合物
を用いてなる無機ＥＬ素子と有機化合物を用いてなる有
機ＥＬ素子とがあり、このうち、特に、有機ＥＬ素子
は、印加電圧を大幅に低くし得る上、小型化が容易であ
って、消費電力が小さく、面発光が可能であることか
ら、次世代の発光素子として研究開発がなされている。
この有機ＥＬ素子の構成については、陽極／有機発光層
／陰極の構成を基本とし、これに正孔注入輸送層や電子
注入層を適宜設けたもの、例えば、陽極／正孔注入輸送
層／有機発光層／陰極や、陽極／正孔注入輸送層／有機
発光層／電子注入輸送層／陰極等の構成のものが知られ
ている。ここで、正孔注入輸送層は、陽極より正孔を注
入し、有機発光層へこれを輸送する機能を有し、電子注
入輸送層は、陰極より電子を注入し、有機発光層へこれ
を輸送する機能を有する。また、有機発光層は、正孔と
電子の注入を受ける機能と正孔と電子の再結合により蛍
光を発する機能を有する。

【０００４】このような有機ＥＬ素子の発光を多色化す
る方法としては、赤色、緑色および青色の三種類のカ
ラーフィルタを用いて、有機ＥＬ素子から放出される白
色発光を三色の光に分けて取り出す方法、青色の有機
発光層の光取り出し側に蛍光層を設け、青色光を色変換
して多色化する方法等がある。特に、の方法は、青色
の発光を色変換して利用するため、の方法よりも効率
が高い点で注目されている。しかし、いずれの方法にお
いても、多色化による光取り出し効率の低下は免れない
ため、高輝度かつ長寿命の有機ＥＬ素子が求められてい
る。特に、の方法では、青緑系のブロードバンド発光
を行う有機ＥＬ素子、具体的には、２００ｃｄ（カンデ
ラ）／ｍ²の初期輝度で１５０００ｈｒ以上の寿命を有
する有機ＥＬ素子が切望されている。

【０００５】このような要望に対し、発光効率の向上や
長寿命化を図るため、種々の素子構成が検討され、一つ
の方法として、有機発光層を多層化することにより発光
効率の向上を図る方法等が提案されている。具体的に
は、（１）有機発光層を二層構造にして、陽極側の第一
発光層を、アルミ錯体化合物からなる青色の発光層と
し、陰極側の第二発光層を、赤色蛍光性物質を含有する
アルミ錯体化合物からなる赤色の発光層として、白色光
を取り出す方法（ＥＰ０６４３５４９）、（２）有機発
光層を二層構造にして、陽極側の第一発光層を、ジスチ
リルアリーレン系化合物からなる青色の発光層とし、陰
極側の第二発光層を、緑色発光するアルミ錯体化合物に
赤色蛍光性物質を添加した発光層として、白色光を取り
出す方法（ＵＳＰ５５０３９１０）が提案されている。

【０００６】また、有機ＥＬ素子の長寿命化を図る他の
方法としては、（３）アルミ錯体からなる単層の有機発
光層と、ジアミン化合物からなる正孔輸送層との両方
に、それぞれ橙色蛍光性のルブレンをドーピングする方
法（特開平７−６５９５８号公報）、（４）アルミ錯体
からなる電子輸送性の化合物とジアミン化合物からなる
正孔輸送性の化合物との混合物からなる発光層に、ドー
パントとしてクマリンおよびルブレンを含有させて、緑
色成分および橙色成分を有する発光を得る方法（ＷＯ９
８／０８３６０）が知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、（１）
（２）の方法で得られた有機ＥＬ素子は、発光が不安定
で発光色が変化しやすいという問題があった。特に、
（１）の方法において、第一発光層に用いられて青色発
光するアルミ錯体は短寿命であるため、具体的には、初
期輝度２００ｃｄ／ｍ²での半減寿命が５０００ｈｒよ
りも短いため、第一発光層の劣化が速く、これにより、
素子自体の寿命も短くなる上、発光色が第一発光層の劣
化によって激しく変化することから実用に耐える性能が
得られなかった。また、（３）の方法では、正孔輸送層
から橙色発光は得られるものの、それ以外の色では十分
な発光が得られないため、多色化を図れなかった。
（４）の方法では、４種類の化合物を混合して発光層と
するので、均一に作製することが困難であった。そし
て、（１）〜（４）のいずれの方法でも、青緑色系の発
光は得られないため、前述したの方法を採用できない
ことから、効率よく多色化することができなかった。

【０００８】本発明の目的は、多色化を実現でき、か
つ、優れた色安定性を確保できるとともに、長寿命で高
い発光効率を有する有機ＥＬ素子を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らが、前記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、有機発光層を
多層化して複数種類の蛍光性物質をドーピングするとと
もに、電子親和力およびイオン化ポテンシャルに基づい
て各有機発光層を構成する有機発光材料を選択して、正
孔と電子とを有機発光層で再結合させることで、前記目
的が達成されることを見出した。すなわち、前述した
（１）（２）の方法では、正孔が有機発光層から陰極側
に通過しやすい構成であり、有機発光層における正孔と
電子との再結合が十分に行われにくいため、優れた色安
定性および長い寿命が得られず、（３）の方法では、正
孔輸送層が電子を注入しにくい構成であり、正孔輸送層
での発光が不十分なため、発光効率が低いということを
見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成させた
ものである。

【００１０】具体的には、本発明は、陽極および陰極
と、これらの陽極および陰極間に挟持された複数層の有
機発光層とを備えた有機ＥＬ素子であって、有機発光層
は、それぞれ有機発光材料により構成されているととも
に、少なくとも一層が２．６ｅＶ以上の電子親和力を有
する有機発光材料により構成され、かつ、当該有機発光
材料のイオン化ポテンシャルが陽極側から陰極側に向か
って大きくなる順に積層され、複数層の有機発光層に
は、全体で二種類以上の色系統の異なる蛍光性物質がド
ーピングされていることを特徴とする。

【００１１】ここで、電子親和力とは、真空準位と、有
機発光材料である有機ホスト物質の伝導レベルとのエネ
ルギー差に相当するものであり、イオン化ポテンシャル
は、真空準位と有機ホスト物質の価電子レベルとのエネ
ルギー差に相当するものである。本発明においては、複
数層の有機発光層は、陽極側から陰極側に向かってイオ
ン化ポテンシャルが大きくなるように積層されているた
め、正孔の有機発光層から陰極側への通過を防止でき、
電子と正孔とを有機発光層で再結合させることができる
から、素子を高効率に発光させることができるとともに
優れた色安定性が得られる。

【００１２】また、有機発光層と陰極との間に、他の有
機化合物層として電子注入層等を設けた場合、正孔が電
子注入層等に通過することがほとんどなくなるので、当
該電子注入層等の劣化を防止できるとともに、電子と正
孔との量的なバランスを維持できるからこのバランスの
崩れによって正孔の通過が促進されることがなくなる。
従って、正孔の通過による電子注入層の劣化を防止でき
るので、素子の長寿命化を図ることができる。さらに、
正孔と電子とが再結合して生成する励起状態は、電子注
入層等で生成すると陰極にエネルギーを移しやすいため
光にならないが、本発明では、正孔と電子とを有機発光
層で再結合させることができるので、発光効率および色
安定性の向上を実現できる。

【００１３】そして、少なくとも一層の有機発光層を構
成する有機発光材料の電子親和力が、２．６ｅＶ以上と
規定されているため、有機発光層への電子の注入を阻害
する電子注入障壁（電子注入レベルと有機発光層の伝導
レベルのエネルギーレベル差）を低くできるから、有機
発光層への電子の注入を容易にでき、発光効率を高める
ことができる。この場合、全ての有機発光層が、それぞ
れ電子親和力が２．６ｅＶ以上の有機発光材料によって
構成されていてもよい。

【００１４】また、複数層に積層された有機発光層全体
に対して複数種類の蛍光性物質がドーピングされている
ので、色系統の異なる蛍光性物質を適宜選択すること
で、所望の色の発光が得られる。さらに、有機発光層中
に蛍光性物質がドーピングされていると、電子と正孔の
再結合により生成された有機ホスト物質（有機発光材
料）の励起状態から、蛍光性物質の励起状態にエネルギ
ー移動が起こり、これにより、当該蛍光性物質が発光す
る。このため、有機発光層を有機ホスト物質と蛍光性物
質とで構成することで、有機発光層に注入される正孔と
電子との均衡がより良くなり、結果として素子の発光効
率や寿命を改善できる。

【００１５】この場合、前記複数層の有機発光層には、
第一主色系、第二主色系および第三主色系の三種類の蛍
光性物質がドーピングされていてもよい。ここで、第一
主色系、第二主色系および第三主色系とは、赤色系、緑
色系および青色系のいずれかである。これらの三つの色
系統の蛍光性物質を有機発光層に適宜添加することで、
複数層の有機発光層から白色系の安定した発光が得られ
るから、カラーフィルタを用いた多色化を容易に行え
る。

【００１６】以上において、前記複数層の有機発光層
は、陽極側の第一発光層と、この第一発光層の陰極側に
積層された第二発光層とからなり、第一発光層に第一主
色系の蛍光性物質がドーピングされ、第二発光層に第二
主色系の蛍光性物質がドーピングされていることが望ま
しい。

【００１７】このように、有機発光層となる第一、第二
発光層にそれぞれ蛍光性物質をドーピングすることで、
全ての有機発光層に蛍光性物質をドーピングすることに
なるため、ドーピングしていない有機発光層の発光効率
の低下により素子全体の発光効率が低下することがなく
なり、素子の発光効率を確実に高めることができる。ま
た、ドーピングしていない有機発光層は駆動劣化が速い
場合があり、この層の劣化を引き金として有機ＥＬ素子
全体の劣化の進行が速まるおそれがあることから、全て
の有機発光層に蛍光性物質をドーピングすることで、素
子全体の劣化の進行を遅らせることができるから、一層
の長寿命化を実現できる。

【００１８】この場合、第一発光層には、青色系統の蛍
光物質がドーピングされ、第二発光層には、緑色系統の
蛍光物質がドーピングされていてもよい。このようにす
れば、青緑色、緑味を帯びた青色、および、青みを帯び
た緑色のいずれかの色の発光が得られるため、発光を蛍
光層により色変換して多色化する場合に所望の色の光を
効率よくつくり出すことができる。

【００１９】以上において、隣接する有機発光層で、各
有機発光層を構成する有機発光材料間のイオン化ポテン
シャルの差が０．２ｅＶ以上とされていることが望まし
い。このようにすることで、陽極側となる有機発光層に
効率よく正孔を留めることができるので、発光効率を一
層向上させることができる。さらには、全ての有機発光
材料は、金属錯体でないことが好ましい。これは、金属
錯体は短寿命なものがあるため、避けることが好ましい
からである。

【００２０】また、隣接する有機発光層で、各有機発光
層を構成する有機発光材料間の電子親和力の差が０．２
ｅＶ以下とされていることが望ましい。このようにする
ことで、有機発光層間の電子親和力の差を小さくでき、
陰極側の有機発光層から陽極側の有機発光層への電子注
入障壁を小さくできるので、電子が注入されにくい陽極
側の有機発光層への電子の注入が容易になるから、発光
効率を高めることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】〔１〕有機発光層（Ａ）有機発光材料（有機ホスト物質）本発明の有機ＥＬ素子においては、有機発光材料からな
る有機発光層を積層して多層化するとともに、これらの
有機発光層に全体で二種類以上の色系統の蛍光性物質を
ドーピングする。すなわち、複数種類の色系統の蛍光性
物質を有機発光層に適宜添加する。この有機発光層の構
成成分の一つである有機ホスト物質としては、正孔およ
び電子の注入が可能であって、正孔および電子が輸送さ
れて再結合して蛍光を発する機能を有し、電子親和力が
２．６ｅＶ以上のものあれば特に制限されず、様々な有
機化合物を用いることができる。すなわち、一般に、陰
極を構成する金属の仕事関数は３．０ｅＶ以上であり、
また電子注入輸送層の伝導レベルも３．０ｅＶ程度であ
る場合が多い。このため、有機発光層中のホスト物質の
電子親和力を２．６ｅＶ以上とすることにより、前記の
電子注入障壁を低くし、これにより有機発光層への電子
の注入を容易にし、発光効率を高めることができる。こ
の有機ホスト物質の電子親和力は、２．６ｅＶ〜３．２
ｅＶの範囲にあることが特に好ましく、陰極に最も近い
有機発光層のホスト物質の電子親和力は、２．８〜３．
１ｅＶの範囲にあることが長寿命化の点で好ましい。

【００２２】また、有機ホスト物質のイオン化ポテンシ
ャルは、５．４〜６．０ｅＶの範囲にあることが、有機
発光層への正孔の注入を容易にし、無理な電圧がかから
なくなるため長寿命化の点で好ましい。

【００２３】このような有機ホスト物質としては、例え
ば一般式（Ｉ）で表されるジスチリルアリーレン誘導体
の中から選ぶことができる。

【００２４】

【化１】

【００２５】ここで、一般式（Ｉ）において、ｋ、ｍお
よびｎはそれぞれ０または１であり、かつ、（ｋ＋ｍ＋
ｎ）≧１である。式中ＸおよびＹは、それぞれ独立に置
換または無置換の炭素数６〜２０のアリール基を示す。
また、式中、Ｒ¹〜Ｒ¹²，Ｒ^3'，Ｒ^4'，Ｒ^9'，Ｒ^10' _,
Ｒ³″，Ｒ⁴″，Ｒ⁹″，Ｒ¹⁰″はそれぞれ独立に水素原
子数１〜６のアルキル基，炭素数１〜６のアルコキシ
基，炭素数６〜１８のアリールオキシ基，炭素数６〜２
０のアリール基，アミノ基，アルキルアミノ基，アリー
ルアミノ基，シアノ基，ニトロ基，水酸基，ハロゲン原
子、または、

【００２６】

【化２】

【００２７】を示す。ここで、ＸおよびＹが表す炭素数
６〜２０のアリール基としては、フェニル基、ナフチル
基、ビフェニル基、ターフェニル基、アントラニル基、
フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基等が挙げ
られる。また、置換基としては、例えば、メチル基、エ
チル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル
基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、
ｉ−ペンチル基、ｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ
−ヘキシル基、ｉ−ヘキシル基等の炭素数１〜６のアル
キル基、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、
ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブチルオキシ基、ｉ−ブチルオ
キシ基、ｓｅｃ−ブチルオキシ基、ｉ−ペンチルオキシ
基、ｔ−ペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基等の
炭素数１〜６のアルコキシ基、フェノキシ基、ナフチル
オキシ基等炭素数６〜１８のアリールオキシ基、フェニ
ル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ
基、シアノ基、ニトロ基、水酸基或いはフッ素、塩素、
臭素、ヨウ素原子等のハロゲン原子が挙げられる。これ
らの置換基は単一でも複数置換されていてもよい。

【００２８】ここで、Ｒ¹〜Ｒ¹²，Ｒ^3'，Ｒ^4'，Ｒ^9'，
Ｒ^10' _,Ｒ³″，Ｒ⁴″，Ｒ⁹″，Ｒ¹⁰″が表す炭素数１〜
６のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プ
ロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル
基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｉ−ペンチル
基、ｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル
基、ｉ−ヘキシル基等が挙げられる。炭素数１〜６のア
ルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プ
ロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブチルオキシ基、
ｉ−ブチルオキシ基、ｓｅｃ−ブチルオキシ基、ｉ−ペ
ンチルオキシ基、ｔ−ペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシル
オキシ基等が挙げられる。炭素数６〜１８のアリールオ
キシ基としては、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等が
挙げられ、炭素数６〜２０のアリール基としては、フェ
ニル基、ナフチル基等が挙げられる。また、アミノ基
は、−ＮＨ₂を示し、アルキルアミノ基は、−ＮＨＲ、
−ＮＲ₂（Ｒは炭素数１〜６のアルキル基）を示し、ア
リールアミノ基は、−ＮＨＡｒ、−ＮＡｒ₂（Ａｒは炭
素数６〜２０のアリール基）を示す。

【００２９】また、ハロゲン原子としては、フッ素、塩
素、臭素、ヨウ素原子等が挙げられる。さらに、一般式
（Ｉ）において、ｋ＝１、ｍ＝ｎ＝０の場合には、Ｒ¹
とＲ²、Ｒ³とＲ⁴、Ｒ⁵とＲ⁶、Ｒ⁷とＲ⁸、Ｒ⁹と
Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹とＲ¹²のうち、少なくとも一つは、互いに結
合して、飽和或いは不飽和の５員環または６員環を形成
してもよい。その場合ヘテロ原子（Ｎ，Ｏ，Ｓ）を介し
て環形成してもよい。これの具体的な例としては、Ｒ¹
とＲ²、Ｒ⁹とＲ¹⁰、Ｒ⁵とＲ⁶がそれぞれ不飽和６員
環を形成する場合は、

【００３０】

【化３】

【００３１】等が挙げられる。Ｒ⁷とＲ⁸がヘテロ原子
Ｏを介し、飽和５員環を形成し、Ｒ¹¹とＲ¹²がヘテロ原
子Ｎを介し、飽和５員環を形成し、Ｒ³とＲ⁴、Ｒ⁹と
Ｒ¹⁰が、飽和６員環を形成する場合は、

【００３２】

【化４】

【００３３】等が挙げられる。さらに、一般式（Ｉ）に
おいて、ｋ＝ｍ＝１，ｎ＝０の場合には、下記のように
一般式は表される。

【００３４】

【化５】

【００３５】（ここで、Ｒ¹〜Ｒ¹²，Ｒ^3'，Ｒ^4'，
Ｒ^9'，Ｒ^10'は前記と同じである。）Ｒ¹とＲ²、Ｒ³
とＲ⁴、Ｒ^3'とＲ^4'、Ｒ⁵とＲ⁶、Ｒ⁷とＲ⁸、Ｒ⁹と
Ｒ¹⁰、Ｒ^9'とＲ^10'、Ｒ¹¹とＲ¹²は、互いに結合して飽
和或いは不飽和の５員環または６員環を形成していて
も、或いは、形成していなくてもよい。その場合、ヘテ
ロ原子（Ｎ，Ｏ，Ｓ）を介して環を形成してもよい。

【００３６】また、Ｒ²とＲ³、Ｒ⁴とＲ^3'、Ｒ^4'とＲ
⁵、Ｒ⁸とＲ⁹、Ｒ¹⁰とＲ^9'、Ｒ¹⁰ ^'とＲ¹¹は互いに結
合して飽和或いは不飽和の５員環または６員環を形成し
ていても、或いは、形成していなくてもよい。その場
合、ヘテロ原子（Ｎ，Ｏ，Ｓ）を介して環を形成しても
よい。これらの具体的な例としては、Ｒ²とＲ³、Ｒ¹⁰
とＲ^9'、Ｒ^4'とＲ⁵がそれぞれ飽和５員環を形成する場
合は、

【００３７】

【化６】

【００３８】等が挙げられる。Ｒ⁴とＲ^3'、Ｒ¹⁰とＲ^9'
が飽和６員環を形成する場合は、

【００３９】

【化７】

【００４０】等が挙げられる。Ｒ¹⁰が

【００４１】

【化８】

【００４２】であり、Ｒ^9'が水素の場合で５員環を形成
する場合は、

【００４３】

【化９】

【００４４】等が挙げられる。さらに一般式（Ｉ）にお
いて、ｋ＝ｍ＝ｎ＝１の場合には、下記のように一般式
は表される。

【００４５】

【化１０】

【００４６】（ここで、Ｒ¹〜Ｒ¹²，Ｒ^3'，Ｒ^4'，
Ｒ^9'，Ｒ^10'，Ｒ³″，Ｒ⁴″，Ｒ⁹″，Ｒ¹⁰″は前記と同
じである。）Ｒ¹とＲ²、Ｒ³とＲ⁴、Ｒ^3'とＲ^4'、Ｒ³″とＲ⁴″、
Ｒ⁵とＲ⁶、Ｒ⁷とＲ ⁸、Ｒ⁹とＲ¹⁰、Ｒ^9'とＲ^10'、Ｒ
⁹″とＲ¹⁰″、Ｒ¹¹とＲ¹²は、互いに結合して飽和或い
は不飽和の５員環または６員環を形成していても、或い
は、形成していなくてもよい。その場合、ヘテロ原子
（Ｎ，Ｏ，Ｓ）を介して環を形成してもよい。

【００４７】また、Ｒ²とＲ³、Ｒ⁴とＲ^3'、Ｒ^4'とＲ
³″、Ｒ⁴″とＲ⁵、Ｒ⁸とＲ⁹、Ｒ ¹⁰とＲ^9'、Ｒ^10'と
Ｒ⁹″、Ｒ¹⁰″とＲ¹¹は、互いに結合して飽和或いは不
飽和の５員環または６員環を形成していても、或いは、
形成していなくてもよい。その場合、ヘテロ原子（Ｎ，
Ｏ，Ｓ）を介して環を形成してもよい。これらの具体的
な例としては、Ｒ⁸，Ｒ⁹，Ｒ¹⁰″，Ｒ¹¹が、

【００４８】

【化１１】

【００４９】であり、各々の不飽和の６員環を形成し、
Ｒ^3'，Ｒ^4'がヘテロ原子Ｎを介し、飽和５員環を形成す
る場合は、

【００５０】

【化１２】

【００５１】等が挙げられる。また、ＸとＹは置換基と
結合して置換または無置換の飽和５員環または飽和６員
環を形成してもよい。具体的な飽和５員環または６員環
を有するスチリル化合物としては、ＸとＹが飽和５員環
を形成する場合は、ｋ＝ｍ＝１，ｎ＝０の場合を例にし
て示すと、

【００５２】

【化１３】

【００５３】等が挙げられ、ＸとＹが飽和６員環を形成
する場合は、

【００５４】

【化１４】

【００５５】等が挙げられる。本発明においては、有機
発光層のガラス転移温度は７５℃以上であることが好ま
しい。このような有機ホスト化合物としては、中央のポ
リフェニル骨格がすべてパラ位で結合した、一般式（I
I）

【００５６】

【化１５】

【００５７】（式中、Ｒ¹〜Ｒ¹²，Ｒ^3'，Ｒ^4'，Ｒ^9'，
Ｒ^10'，Ｒ³″，Ｒ⁴″，Ｒ⁹″，Ｒ¹⁰″，Ｘ，Ｙ，ｋ，ｍ
およびｎは前記と同じである。）で表される化合物の中
から選ぶのが望ましい。上記一般式（Ｉ）で表されるス
チリル化合物は、種々の公知の方法によって製造するこ
とができる。具体的には、次の３つの方法が挙げられ
る。〔方法１〕一般式（ａ）

【００５８】

【化１６】

【００５９】（式中、ｋ、ｍおよびｎはそれぞれ０また
は１であり、且つ、（ｋ＋ｍ＋ｎ）≧１である。また、
Ｒ¹〜Ｒ¹²，Ｒ^3'，Ｒ^4'，Ｒ^9'，Ｒ^10'，Ｒ³″，
Ｒ⁴″，Ｒ⁹″，Ｒ¹⁰″は前記と同じであり、Ｒは炭素数
１〜４のアルキル基またはフェニル基を示す。）で表さ
れるホスホン酸エステルと、一般式（ｂ）

【００６０】

【化１７】

【００６１】（式中、Ｘ，Ｙは前記と同じである。）で
表されるカルボニル化合物を塩基存在下で縮合する方法
（Ｗｉｔｔｉｇ反応またはＷｉｔｔｉｇ−Ｈｏｒｎｅｒ
反応）により合成することができる。〔方法２〕一般式（ｃ）

【００６２】

【化１８】

【００６３】（式中、ｋ、ｍおよびｎはそれぞれ０また
は１であり、且つ、（ｋ＋ｍ＋ｎ）≧１である。また、
Ｒ¹〜Ｒ¹²，Ｒ^3'，Ｒ^4'，Ｒ^9'，Ｒ^10'，Ｒ³″，
Ｒ⁴″，Ｒ⁹″，Ｒ¹⁰″は前記と同じである。）で表され
るジアルデヒド化合物と一般式（ｄ）

【００６４】

【化１９】

【００６５】（式中、Ｘ，Ｙは前記と同じであり、Ｒは
一般式（ａ）の場合と同じである。）で表されるホスホ
ン酸エステルを塩基存在下で縮合する方法（Ｗｉｔｔｉ
ｇ反応またはＷｉｔｔｉｇ−Ｈｏｒｎｅｒ反応）により
合成することができる。この合成で用いる反応溶媒とし
ては、炭化水素、アルコール類、エーテル類が好まし
い。具体的には、メタノール；エタノール；イソプロパ
ノール；ブタノール；２−メトキシエタノール；１，２
−ジメトキシエタン；ビス（２−メトキシエチル）エー
テル；ジオキサン；テトラヒドロフラン；トルエン；キ
シレン等が挙げられる。また、ジメチルスルホキシド；
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド；Ｎ−メチルピロリド
ン；１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等も好ま
しく用いられる。特に、テトラヒドロフラン、ジメチル
スルホキシドが好適である。

【００６６】また、縮合剤としては苛性ソーダ、苛性カ
リ、ナトリウムアミド、水素化ナトリウム、ｎ−ブチル
リチウム、さらにはナトリウムメチラート、カリウム−
ｔ−ブトキシド等のアルコラートが好ましく、特に、ｎ
−ブチルリチウム、カリウム−ｔ−ブトキシドが好まし
い。反応温度は、用いる反応原料の種類等により異な
り、一義的に定めることはできないが、通常は０℃〜約
１００℃までの広範囲を指定できる。特に好ましくは０
℃〜室温の範囲である。〔方法３〕一般式（ｅ）

【００６７】

【化２０】

【００６８】（式中、Ｘ，Ｙ，Ｒ¹，Ｒ²，Ｒ⁷，Ｒ⁸
またはＲ⁵，Ｒ⁶，Ｒ¹¹，Ｒ¹²は前記と同じである。）
で表されるブロモ体をＭｇと反応させて調製したグリニ
ヤール試薬と、一般式（ｆ）

【００６９】

【化２１】

【００７０】（式中、ｋ、ｍおよびｎは、それぞれ０ま
たは１であり、且つ、（ｋ＋ｍ＋ｎ）≧１である。ま
た、Ｒ³，Ｒ⁴，Ｒ⁹，Ｒ¹⁰，Ｒ^3'，Ｒ^4'，Ｒ^9'，Ｒ
^10'，Ｒ³″，Ｒ⁴″，Ｒ⁹″，Ｒ¹⁰″は前記と同じであ
る。）で表されるジブロモアリーレン体とを金属触媒下
カップリングさせるグリニヤール反応により、合成する
ことができる。

【００７１】カップリングに用いる遷移金属錯体触媒と
しては、ニッケル触媒、パラジウム触媒が好適であり、
ＮｉＣｌ₂（ｄｐｐｐ）（東京化成）、〔ＮｉＣｌ
₂（ＰＰｈ₃）₂〕や、ＰｄｃＬ₂（ｄｐｐｆ）、Ｐｄ
（ＰＰｈ₃）₄等が用いられる。反応溶媒としては、脱
水したジエチルエーテル、ＴＨＦ、ジ−ｎ−プロピルエ
ーテル、ジ−ｎ−ブチルエーテル、ジ−ｉ−プロピルエ
ーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグ
リム）、ジオキサン、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）等を
用いることができる。

【００７２】望ましくは、ジエチルエーテル或いはＴＨ
Ｆがよい。以下に、本発明で用いられる上記スチリル化
合物の具体例（１）〜（６２）を挙げるが、本発明はそ
れらに限定されるものではない。

【００７３】

【化２２】

【００７４】

【化２３】

【００７５】

【化２４】

【００７６】

【化２５】

【００７７】

【化２６】

【００７８】

【化２７】

【００７９】

【化２８】

【００８０】

【化２９】

【００８１】

【化３０】

【００８２】本発明においては、前述した機能を有する
ものであれば、前記ジスチリルアリーレン誘導体に限ら
ず、他の有機ホスト物質であってもよい。例えば、ビス
アントラセン誘導体、スチリルアミン誘導体、ジスチリ
ルアミン誘導体、ジアミン誘導体、トリアミン誘導体、
オリゴマーアミン等であってもよい。しかし、発光効率
の点で、ジスチリルアリーレン誘導体を用いるのが好ま
しい。また、各有機発光層は、一種類の有機ホスト物質
で構成してもよく、或いは、二種以上の有機ホスト物質
を組み合わせて構成してもよい。

【００８３】このような有機ホスト物質（有機発光材
料）としては、半減寿命の長い、具体的には、５０００
ｈｒ以上のものを用いることが好ましい。すなわち、半
減寿命が短い有機ホスト物質を用いると、当該有機ホス
ト物質を含む有機発光層自体の寿命が短くなるため、そ
の有機発光層中の蛍光性物質の発光が減少して（劣化し
て）発光色が変化したり、素子全体の寿命が短くなった
り、正孔および電子のバランスが崩れて加速度的に劣化
が進行したりするおそれが生じる。なお、各有機発光層
の半減寿命を確認する場合には、測定対象以外の有機発
光層を除いて測定対象となる所定の有機発光層のみを設
けた有機ＥＬ素子に対し、初期輝度２００ｃｄ／ｍ²で
寿命試験を行えばよい。この寿命試験は、一般的には、
乾燥した不活性気体下で連続定電流駆動にて行い、輝度
が半減するまでの時間を測定する。また、有機発光材料
のガラス転移点温度としてはＴｇ＞１００℃が好まし
い。従来用いられている材料としてＴｇ＜１００℃のも
のがあるが、これらは駆動下で色変化が生じ、また、高
温保存下でも色変化が生じる虞れがある。

【００８４】（Ｂ）有機発光層の層構成本発明の有機ＥＬ素子においては、前述したように、少
なくとも一層の有機発光層を構成する有機ホスト物質の
電子親和力を２．６ｅＶ以上とするが、各有機発光層へ
の電子の注入性をさらに改善して発光効率を上げるため
には、ホスト物質の電子親和力が、陽極から陰極に向か
って大きくなるように有機発光層を積層配置することが
好ましい。

【００８５】このような配置としては、具体的には、例
えば、陽極に隣接する発光層のホスト物質として、電子
親和力が２．７ｅＶの９，１０−ジ〔４−（２，２’−
ジフェニルビニル−１−イル）フェニル〕アントラセン
（以下、ＤＰＶＤＰＡＮと略記する場合がある。構造式
は前記（２））を用い、この発光層の陰極側に隣接する
発光層のホスト物質として、電子親和力が２．８２ｅＶ
の４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）−
２’，７’−ジフェニル−４’，５’，９’，１０’−
テトラヒドロピレン（以下、ＤＰＶＤＰＴＨＰｙと略記
する場合がある。構造式は前記（４０））や、電子親和
力が２．８０ｅＶの４，４’−ビス（２，２−ジフェニ
ルビニル）−ターフェニレン（以下、ＤＰＶＴＰと略記
する場合がある。）を用いる構成が挙げられる。

【００８６】このようにホスト物質の電子親和力が陽極
から陰極に向かって大きくなる配置において、有機発光
層への電子の注入性をさらに改善して発光効率を上げる
ためには、隣接するホスト物質の電子親和力の差を０．
２ｅＶ以下とするのが好ましい。このような配置として
は、具体的には、前述した例を挙げることができる。

【００８７】次に、有機発光層を構成する各有機ホスト
物質のイオン化ポテンシャルの相互関係について説明す
る。一般に、有機物では、正孔の方が電子より移動度が
高いため、有機発光層内で電子と再結合しなかった正孔
は、そのまま陰極へ透過し、発光に寄与しない。このた
め、発光効率を上げるには、正孔をできるだけ有機発光
層中にとどめ、電子と正孔の再結合確率を高める必要が
ある。このためには、正孔が陽極から陰極に移動する際
のエネルギー障壁を作ることが効果的である。

【００８８】本発明では、有機発光層中の有機ホスト物
質のイオン化ポテンシャルが陽極に近い層から陰極側に
向かって大きくなるように有機発光層を配置する。この
ような配置とするには、イオン化ポテンシャルの異なる
有機ホスト物質を用いればよく、例えば、陽極に隣接す
る発光層の有機ホスト物質として、イオン化ポテンシャ
ルが５．６０ｅＶのＤＰＶＤＰＡＮを用い、この発光層
に隣接する発光層（第二発光層）のホスト物質として、
イオン化ポテンシャルが５．８６ｅＶのＤＰＶＤＰＴＨ
Ｐｙや、イオン化ポテンシャルが５．９６ｅＶのＤＰＶ
ＴＰを用いる構成が挙げられる。

【００８９】有機ＥＬ素子の発光効率を上げるために
は、ホスト物質のイオン化ポテンシャルを前述したよう
に配置すればよいが、このような配置においては、隣接
するホスト物質のイオン化ポテンシャルの差が０．２ｅ
Ｖ以上であることがより好ましい。このように配置する
ことで、正孔が有機発光層中にとどまる確率がさらに高
まり、発光効率がさらに向上する。このようにイオン化
ポテンシャルの差を０．２ｅＶ以上とした配置として
は、例えば、前述したような有機ホスト物質の配置を挙
げることができる。

【００９０】次に、各有機発光層を構成する有機ホスト
物質のエネルギーレベルの関係を、図面に基づいて説明
する。一般に、有機ＥＬ素子は、有機発光層へのキャリ
ア（正孔と電子）の注入、輸送、再結合、蛍光の発生と
いう一連の過程を経て発光にいたる。図１は、有機発光
層が一層からなる従来の有機ＥＬ素子のエネルギーレベ
ルの位置関係を示している。図１において（図２、図３
についても同様に）、電子注入レベル１は有機発光層に
隣接する層が電子輸送層の場合は電子輸送層の伝導レベ
ルを意味し、有機発光層に直接陰極が接する場合は陰極
を構成する金属のフェルミレベルに対応する。一方、正
孔注入レベル２は有機発光層に隣接する層が正孔輸送層
の場合は正孔輸送層の価電子レベルを意味し、有機発光
層に直接陽極が接する場合は陽極を構成する金属のフェ
ルミレベルに対応する。

【００９１】図示しない陽極および陰極間に電圧を印加
することにより、電子注入レベル１から有機発光層の伝
導レベル３へ電子が注入され、一方正孔注入レベル２か
らは、有機発光層の価電子レベル４へ正孔が注入され
る。有機発光層に注入された電子と正孔は、有機発光層
中で再結合し、生成された励起状態よりホスト物質が発
光する。このとき、有機発光層中に蛍光性物質がドーピ
ングされていると、電子と正孔の再結合により生成され
たホスト物質の励起状態よりドーパントの励起状態にエ
ネルギー移動が起こりドーパントが発光する。

【００９２】図２および図３は、本発明の有機ＥＬ素子
の有機発光層における好ましいエネルギーレベルの位置
関係の一態様を示したものである。ここでは、陽極や正
孔輸送層等に隣接する有機発光層として第一発光層を、
陰極や電子輸送層等に隣接する有機発光層として第二発
光層を設けている。また、図２および図３において、真
空準位と伝導レベル３１（第一発光層の伝導レベル）と
のエネルギーレベルの差、或いは真空準位と伝導レベル
３２（第二発光層の伝導レベル）とのエネルギーレベル
の差が電子親和力に相当する。図２に示すように、電子
親和力が大きいホスト物質を使用することにより、有機
発光層への電子注入障壁５２が小さくなり、有機発光層
への電子の注入が容易になって発光効率が向上する。ま
た、図２から、第二発光層の電子親和力よりも第一発光
層の電子親和力の方が小さくなる構成を採用すること
で、第二発光層への電子の注入がスムーズに行われるこ
とが考えられる。

【００９３】さらに、第一発光層と第二発光層との間の
電子親和力の差を小さくすることで、第二発光層から第
一発光層への電子注入障壁５１が小さくなり、第一発光
層への電子の注入が容易になり、発光効率が向上する。
このような理由から、少なくとも一層の有機発光層を構
成するホスト物質の電子親和力を２．６ｅＶ以上とする
とともに、陽極側から陰極側に移るにつれて各ホスト物
質の電子親和力が高まるように有機発光層を配置する態
様、そして、各ホスト物質の電子親和力の差が０．２ｅ
Ｖ以下である態様を好ましい態様とした。

【００９４】一方、本発明においては、各有機発光層を
構成するホスト物質間のイオン化ポテンシャルについて
も、陽極側から陰極側に移るにつれて該ホスト物質のイ
オン化ポテンシャルが高まるように配置することを好ま
しい態様とした。すなわち、図２に示すように、正孔注
入レベル２、第一発光層の価電子レベル４１および第二
発光層の価電子レベル４２の順でエネルギーレベルを低
下させる（イオン化ポテンシャルを高める）ことにより
各発光層に注入された正孔がそのまま陰極へ通過しない
ように、発光層に正孔をとどめ、発光層中で電子と再結
合させることができるからである。特に、正孔注入障壁
６２に相当するイオン化ポテンシャルの差を０．２ｅＶ
以上とすることで、第一発光層中に効率よく正孔をとど
めることができ、発光効率を向上させることができる。

【００９５】図３も、本発明の有機ＥＬ素子の有機発光
層における好ましいエネルギーレベルの位置関係の一態
様を示したものである。図２と図３とでは、第一、第二
発光層は、イオン化ポテンシャルに関しては同様の関係
にあるが、電子親和力の関係が異なる。すなわち、図３
の場合、第二発光層の電子親和力は第一発光層よりも低
い。このため、第二発光層を構成する有機ホスト物質の
電子親和力を２．６ｅＶよりも格段に高めることが難し
く、電子注入障壁５２が図２の場合よりは大きくなる可
能性が高い。この場合、図２の場合程には電子注入性が
改善されない。従って、本発明においては、図３より図
２の構成の方が好ましい。

【００９６】（Ｃ）蛍光性物質一方、有機発光層を構成するもう一つの成分である蛍光
性物質は、有機ＥＬ素子の効率および寿命を向上させる
ために、有機発光層に添加（ドープ）されるものであ
る。この蛍光性物質は、有機発光層において、電子と正
孔の再結合により生成されたホスト物質の励起状態から
蛍光性物質の励起状態へエネルギーが移動することによ
って発光する。

【００９７】この蛍光性物質は、正孔と電子の再結合に
応答して発光できるものであれば特に制限されず、例え
ば公知の蛍光色素等を用いることができるが、そのエネ
ルギーギャップ（価電子レベルと伝導レベルのエネルギ
ー差）が、有機ホスト物質のエネルギーギャップより小
さいものを選ぶことが肝要である。それは、有機ホスト
物質の励起状態から、蛍光性物質（ドーパント）の励起
状態へ効率よくエネルギー移動が生じるようにするため
である。

【００９８】このような蛍光性物質としては、例えば、
ペリレン誘導体、ルブレン誘導体、クマリン誘導体、ス
チルベン誘導体、トリスチリルアリーレン誘導体、ジス
チリルアリーレン誘導体等を挙げることができる。この
中では、ジスチリルアリーレン誘導体を好ましく用いる
ことができ、この誘導体の例として、ジフェニルアミノ
ビニルアリーレンを挙げることができる。

【００９９】本発明においては、このような蛍光性物質
から色系統が異なる二種以上を選択し、選択した蛍光性
物質を、複数層の有機発光層のうち少なくともいずれか
一つの層にドーピングする。例えば、有機発光層が、陽
極側の第一発光層と陰極側の第二発光層との二層からな
り、蛍光性物質として、第一主色系、第二主色系および
第三主色系の三種類の蛍光性物質から適宜選択して用い
る場合、蛍光性物質と有機発光層との好ましい組み合わ
せとして、次の表１に示す組み合わせを挙げることがで
きる。

【０１００】

【表１】

【０１０１】表１に示した組み合わせのうち、第一、第
二発光層の両方に蛍光性物質を添加したＮｏ．１，３，
４，５，６の組み合わせは、長寿命化および高効率化を
実現できるため、特に好ましい。

【０１０２】ここで、第一主色系、第二主色系および第
三主色系とは、前述した通り、赤色系、緑色系および青
色系のいずれかである。すなわち、これらの三色系統の
蛍光性物質を添加した場合には、白色系の発光となり、
青色系および緑色系の蛍光性物質を添加した場合には、
青緑色、緑味を帯びた青色、および、青みを帯びた緑色
のうちのいずれかとなる。赤色系および緑色系の蛍光性
物質を用いた場合には、橙色、黄色および黄味を帯びた
橙色のうちのいずれかとなり、赤色系および青色系の蛍
光性物質を用いた場合には、紫色やピンク色等の発光色
が得られる。なお、青緑色（青色系）および橙色（赤色
系）の蛍光性物質を添加し白味発光を得てもよい。ま
た、発光色の色調は、蛍光性物質の添加量の調整、或い
は、第一、第二発光層の膜厚の調整等を行うことにより
所望の色調に設定できる。

【０１０３】各有機発光層における有機ホスト物質と蛍
光性物質との構成比率は、発光効率や素子の寿命を考慮
して適宜選択すればよいが、有機ホスト物質と蛍光性物
質が重量比として１００：１〜１０：１となるように添
加することが好ましい。このような蛍光性物質は有機発
光層中に均一に分散させることが好ましく、例えば、蛍
光性物質および有機ホスト物質の混合物により有機発光
層を構成してもよく、或いは、有機ホスト物質と蛍光性
物質とを所定の比で共重合させて、この共重合体により
有機発光層を構成してもよい。

【０１０４】〔２〕有機ＥＬ素子の構成（Ａ）素子構成本発明の有機ＥＬ素子の層構成については特に制限はな
く、各種の態様があるが、基本的には、一つの電極（陽
極と陰極）間に、２層以上の有機発光層を挟持した構成
とし、これに必要に応じて、有機化合物層として正孔注
入輸送層や電子注入層を介在させればよい。透明基板上
に形成される有機ＥＬ素子の層構成の例としては、以下
のようなものがある。陽極／有機発光層（２層以上）／陰極陽極／正孔注入層／有機発光層（２層以上）／陰極陽極／有機発光層（２層以上）／電子注入層／陰極陽極／正孔注入層／有機発光層（２層以上）／電子注
入層／陰極陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層（２層以
上）／電子注入層／陰極

【０１０５】これらの〜の構成において、正孔注入
層、正孔輸送層、電子注入層等の有機化合物層は、後述
する機能を有するものであれば、特に制限はない。な
お、隣接する有機発光層間には、これら二層の有機発光
層を構成する各有機発光材料の混合物からなる層を介装
してもよい。また、有機発光層とこの有機発光層に隣接
する他の層との間には、当該他の層を構成する材料と有
機発光層を構成する有機発光材料とを混合した層を介装
してもよい。また、有機発光層間に別の機能の層、例え
ば電子障壁となる層または正孔障壁となる層を入れても
よい。上記構成においては、透明基板上に陽極から順に
陰極まで積層して素子を作製することができ、或いは、
陰極側から順に積層して素子を作製することもできる。
このような有機ＥＬ素子は、基板に支持されていること
が好ましく、該基板については特に制限はなく、従来有
機ＥＬ素子に慣用されているもの、例えば、ガラスやプ
ラスチックからなるものを採用できる。この場合、透明
性を有する透明基板を用いることで、当該透明基板を通
じて光を取り出すことができる。また、陽極および／ま
たは陰極に透明性の材料を使用することにより、透明基
板の反対側から光を取り出すようにしてもよい。

【０１０６】（Ｂ）正孔注入輸送層正孔注入輸送層（正孔注入層，正孔輸送層）は、陽極よ
り正孔を注入し、発光層へ伝達する機能を有するもので
あり、この層への電子の注入は考慮されていないことか
ら、電子は注入されにくい。従って、正孔注入輸送層に
蛍光性物質をドーピングしても、発光効率は極めて低
く、素子の発光効率への寄与は極めて少ない。

【０１０７】正孔を伝達する機能としては、１０⁴〜１
０⁶Ｖ／ｃｍの電界印加時に１０^-6ｃｍ²／Ｖ・ｓ以上
の正孔移動度を有するものが好適である。また、必要に
応じて、正孔注入層と正孔輸送層を重ねることも可能で
ある。このような正孔注入輸送層に用いられる材料とし
ては、例えば一般式（III)

【０１０８】

【化３１】

【０１０９】で表される化合物を挙げることができる。
一般式（III）において、Ｑ¹およびＱ²は、それぞれ
窒素原子および少なくとも３個の炭素環（それらの少な
くとも１個は、フェニル基等の芳香族環である。）を有
する基を示し、それらはたがいに同一でも異なっていて
もよく、Ｇはシクロアルキレン基、アリーレン基または
炭素一炭素結合からなる連結基を示す。

【０１１０】本発明においては、正孔注入輸送層の材料
としては、上記一般式（III)で表される化合物におい
て、アリールアミンを３個以上直鎖状または分岐状に連
結したオリゴマーアミンの中から選ぶのが好ましい。こ
のような化合物としては、例えば一般式（IV）

【０１１１】

【化３２】

【０１１２】（式中、Ｒ¹³〜Ｒ¹⁷は、それぞれアルキル
基、アルコキシ基またはフェニル基を示し、それらはた
がいに同一でも異なっていてもよい。また、置換基がフ
ェニル基の場合は、置換される基と縮合し、ナフチル基
を形成してもよい。）で表されるものが挙げられ、その
具体例としては、以下のもの等を挙げることができる。

【０１１３】

【化３３】

【０１１４】これらの正孔注入輸送材料は、単独で用い
てもよく、或いは、二種以上を組合せて用いてもよい。

【０１１５】（Ｃ）電子注入層電子注入層（電子注入輸送層）は、陰極より注入された
電子を有機発光層へ伝達する機能を有するものであり、
その材料としては、従来公知の電子伝達化合物の中から
任意に選ぶことができる。具体的には、８−ヒドロキシ
キノリンまたはその誘導体の金属錯体、或いはオキサジ
アゾール誘導体等が好ましく挙げられる。８−ヒドロキ
シキノリンまたはその誘導体の金属錯体の例としては、
オキシン（一般に８−キノリノールまたは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サノイ
ド化合物等が挙げられる。これらの化合物は一種で用い
てもよく、二種以上を組合せて用いてもよい。

【０１１６】（Ｄ）陽極陽極は、素子中に正孔を注入するための電極であり、こ
の陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金
属、合金、電気伝導性化合物およ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、ＩＴ
Ｏ（インジウムチンオキシド）、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ等の
導電性透明材料が挙げられる。陽極は、これらの電極物
質を用いて、真空蒸着やスパッタリング等の方法により
薄膜を形成することにより作製できる。陽極となる電極
より発光を取り出す場合には、発光に対する透過率を１
０％より大きくすることが望ましく、また、電極として
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１０ｎｍ〜１μｍ、好まし
くは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。

【０１１７】（Ｅ）陰極陰極は、素子中に電子を注入するための電極であり、こ
の陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金
属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電
極物質とするもの等が用いられる。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／銀合金、アルミニウム−リチウム合
金、Ａｌ／Ａｌ₂Ｏ₃積層体、インジウム、希土類金属
等が挙げられる。

【０１１８】陰極は、これらの電極物質を用いて、真空
蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成するこ
とにより作製できる。陰極となる電極より発光を取り出
す場合には、発光に対する透過率を１０％より大きくす
ることが望ましく、また電極としてのシート抵抗は１０
０Ω／口以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよる
が、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５０〜２００ｎ
ｍの範囲で選ばれる。

【０１１９】〔３〕有機ＥＬ素子の作製次に、有機ＥＬ素子の好ましい作製方法を説明する。先
ず、適当な基板上に、所望の電極物質、例えば、陽極用
物質からなる薄膜を、１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５
０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、蒸着やスパ
ッタリング等の方法により形成して、陽極を作製する。
次に、この陽極上に素子材料である正孔注入層、正孔輸
送層、２層以上の有機発光層、電子注入層の各材料から
なる薄膜をそれぞれ成膜する。

【０１２０】これらの薄膜の作製方法としては、スピン
コート法、キャスト法、蒸着法等があるが、均質な膜が
得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点か
ら、真空蒸着法が好ましい。成膜法として蒸着法を採用
する場合、蒸着条件は、使用する化合物の種類、分子堆
積膜の目的とする結晶構造、会合構造等により異なる
が、一般に、蒸着源のボート加熱温度５０〜４００℃、
真空度１０^-6〜１０^-3Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎ
ｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚５ｎｍ〜５μ
ｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。

【０１２１】有機発光層に蛍光性物質をドーピングする
方法としては、例えば、有機ホスト物質との共蒸着法を
挙げることができる。具体的には、真空蒸着装置内に２
つの抵抗加熱ボートを用意し、その一方に有機ホスト物
質を入れ、他方にドーパントとなる蛍光性物質を入れ、
２つのボートを同時に加熱してこれらの物質を同時に蒸
着することにより、蛍光性物質を有機発光層中にドーピ
ングできる。

【０１２２】これらの有機化合物層を形成した後、その
上に陰極用物質からなる薄膜を、１０ｎｍ〜１μｍ、好
ましくは、５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるよう
に、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により成膜
して陰極を形成し、所望の有機ＥＬ素子を得る。なお、
この有機ＥＬ素子の作製においては、作製順序を逆にし
て、基板上に陰極を設けるた後、前記の層を逆の順番で
積層して作製することも可能である。

【０１２３】このようにして得られた有機ＥＬ素子に、
直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極
性として電圧３〜４０Ｖ程度を印加すると、発光を観測
できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は流れ
ずに発光は全く生じない。さらに、交流電圧を印加する
場合には、正極が＋、負極が−の状態になったときのみ
発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよい。

【０１２４】

〔実施例１〕

（１）有機ＥＬ素子の素子構成図４には、本実施例の有機ＥＬ素子７が示されている。
この有機ＥＬ素子７は、陽極７１および陰極７２間に有
機化合物層７３を挟持した素子構成を有し、透明なガラ
ス基板７９上に形成されている。陽極７１は、ガラス基
板７９上に成膜され、この陽極７１上に有機化合物層７
３が積層され、その上に陰極７２が設けられている。有
機化合物層７３は、陽極７１の上に成膜された正孔注入
層８１と、この上に積層された正孔輸送層８２と、この
正孔輸送層８２の上に積層された有機発光層としての第
一発光層８３および第二発光層８４と、陰極７２側の第
二発光層８４の上に積層された電子注入層８５とからな
り、電子注入層８５の上に陰極７２が成膜されている。

【０１２５】（２）有機ＥＬ素子の作製このような本実施例１の有機ＥＬ素子は、次のような手
順で作製した。すなわち、２５ｍｍ×７５ｍｍ×1.１ｍ
ｍサイズのガラス基板上にＩＴＯ電極を１２０ｎｍの厚
さで成膜したものを透明支持基板とした。この基板をイ
ソプロピルアルコールで５分間超音波洗浄したのち、純
水で５分間洗浄し、最後に再びイソプロピルアルコール
で５分間超音波洗浄した。その後、乾燥窒素を吹き付け
て基板表面からイソプロピルアルコールを除去したの
ち、紫外線／オゾン洗浄を行った。

【０１２６】洗浄した透明支持基板を、市販の真空蒸着
装置〔日本真空技術（株）製〕の基板ホルダーに固定す
るとともに、モリブデン製の抵抗加熱ボートを７つ用意
した。これらのボートには、それぞれ、正孔注入材料と
しての４，４’−ビス〔Ｎ，Ｎ−ジ−（ｍ−トリル）ア
ミノ〕−４”−フェニル−トリフェニルアミン（以下、
ＴＰＤ７４と略記）５００ｍｇ、正孔輸送材料としての
４，４’−ビス〔Ｎ−フェニル−Ｎ−（１−ナフチル）
−４−アミノフェニル〕トリフェニルアミン（以下、Ｔ
ＰＤ７８と略記）５００ｍｇ、第一発光層の発光材料
（有機ホスト物質）としての９，１０−ジ〔４−（２，
２’−ジフェニルビニル−１−イル）フェニル〕アント
ラセン（ＤＰＶＤＰＡＮ。構造式は前記（２））１００
ｍｇ、第一発光層の蛍光性物質としての４，４’−ビス
〔２−（４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル）
ビニル〕ビフェニル（以下、ＤＰＡＶＢｉと略記）１０
０ｍｇ、第二発光層の発光材料（有機ホスト物質）とし
ての４，４’’’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）
−（２’，２’’−ジフェニルクォーターフェニレン）
（以下、ＤＰＶＤＰＱＰと略記、構造式は前記（３
１））１００ｍｇ、第二発光層の蛍光性物質としての３
−（２’−ベンゾチアゾリル）−７−ジエチルアミノク
マリン（以下、クマリン６と略記）、電子注入材料とし
てのトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム
（以下、Ａｌｑと略記）１００ｍｇを入れた。

【０１２７】そして、真空チャンバー内を１×１０^-4Ｐ
ａまで減圧した後、先ず、ＴＰＤ７４入りのボートを加
熱してＴＰＤ７４を透明支持基板上（ＩＴＯ電極上）に
堆積させ、膜厚６０ｎｍの正孔注入層を成膜した。次い
でＴＰＤ７８入りのボートを加熱してＴＰＤ７８を蒸発
させ、正孔注入層の上に膜厚２０ｎｍの正孔輸送層を成
膜した。続いて、ＤＰＶＤＰＡＮ入りのボートとＤＰＡ
ＶＢｉ入りのボートとを同時に加熱して、ＤＰＶＤＰＡ
ＮおよびＤＰＡＶＢｉを同時に蒸発させ、正孔輸送層上
に、膜厚２０ｎｍの第一発光層を積層蒸着した。なお、
第一発光層におけるＤＰＶＤＰＡＮとＤＰＡＶＢｉとの
重量比は４０：１であった。

【０１２８】続いて、ＤＰＶＤＰＱＰ入りのボートとク
マリン６入りのボートとを同時に加熱して、ＤＰＶＤＰ
ＱＰおよびクマリン６を蒸発させ、第一発光層上に、膜
厚２０ｎｍの第二発光層を積層蒸着した。なお、第二発
光層におけるＤＰＶＤＰＱＰとクマリン６との重量比は
４０：１であった。この後、Ａｌｑ入りのボートを加熱
して、Ａｌｑを第二発光層上に堆積させ、膜厚２０ｎｍ
の電子注入層を成膜した。

【０１２９】次に、この成膜した基板を真空槽から取り
出し、上記電子注入層の上にステンレススチール製のマ
スクを設置し、再び基板ホルダーに固定した。続いて、
アルミニウムとリチウムからなるリチウム濃度５原子％
の合金母材を陰極形成用の蒸着材料として用い、蒸着時
の真空度１×１０^-4Ｐａ、蒸着速度０．５〜１．０ｎｍ
／秒の条件で蒸着し、膜厚１５０ｎｍの陰極を形成し
た。

【０１３０】このようにして、ＤＰＶＤＰＡＮ中に青色
蛍光性物質としてのＤＰＡＶＢｉをドーピングした第一
発光層と、ＤＰＶＤＰＱＰ中に蛍光性物質としてのクマ
リン６をドーピングした第二発光層とが、正孔輸送層お
よび正孔注入層と電子注入層とを介して陽極と陰極で挟
持された有機ＥＬ素子を作製した。

【０１３１】（３）有機ＥＬ素子の発光試験（２）で得られた本実施例１の有機ＥＬ素子について、
発光状態、初期性能、および半減時間（半減寿命）を調
べた。すなわち、有機ＥＬ素子に、ＩＴＯ電極を正、Ａ
ｌ−Ｌｉ合金電極を負にし、６Ｖの直流電圧を印加した
ところ、均一な青緑色発光が得られた。初期性能は、印
加電圧６Ｖ、電流密度２．０ｍＡ／ｃｍ²、輝度２１０
ｃｄ／ｍ²であり、発光効率は１０．０５ｃｄ／Ａと高
効率であった。また、目視および輝度計（ミノルタ社
製、ＣＳ−１００）で観測するかぎりでは、発光面内に
無発光点は認められず、発光の均一性に優れていた。そ
して、この素子を、初期輝度１００ｃｄ／ｍ²で窒素気
流下にて定電流駆動したところ、輝度が５０ｃｄ／ｍ²
になるまでの半減時間は８２００時間であった。また、
発光色の変化もないことが確認された。

【０１３２】〔実施例２〕本実施例２では、前記実施例
１において、第二発光層の有機ホスト物質として、ＤＰ
ＶＤＰＱＰに代えて、４，４’−ビス（２，２−ジジフ
ェニルビニル）−２’，７’−ジフェニル−４’，
５’，９’，１０’−テトラヒドロピレン（ＤＰＶＤＰ
ＴＨＰｙ。構造式は前記（４０））を使用した以外は、
実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。得られ
た有機ＥＬ素子について、前記実施例１と同様の方法で
発光試験をしたところ、均一な青緑色発光が得られた。
また、発光面内に無発光点は見られず、寿命試験後も発
光色の変化はなかった。発光効率および寿命についての
結果を表２に示す。

【０１３３】〔実施例３〕本実施例３は、第一発光層に
青色蛍光性物質をドーピングするとともに第二発光層に
橙色（赤色系）蛍光性物質をドーピングする実験であ
る。すなわち、本実施例３では、前記実施例１におい
て、第二発光層のホスト物質として、ＤＰＶＤＰＱＰに
代えて、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）
−ターフェニレン（ＤＰＶＴＰ）を使用し、クマリン６
に代えて橙色蛍光物質であるルブレンを用いた以外は、
実施例１と同様の方法により有機ＥＬ素子を作製した。
得られた有機ＥＬ素子について、実施例１と同様の方法
で発光試験をしたところ、均一な白色発光が得られた。
また、発光面内に無発光点は見られず、寿命試験後も発
光色の変化はなかった。発光効率および寿命についての
結果は、表２に示す。

【０１３４】〔比較例１〕本比較例１では、前記実施例
１において、第一、第二発光層の作製時、蛍光性物質で
あるＤＰＡＶＢｉおよびクマリン６を省略した以外は、
実施例１と同様の方法により有機ＥＬ素子を作製し、同
様の方法で発光試験をした。その結果を表２に示す。

【０１３５】〔比較例２〕実施例１において、ＤＰＶＤ
ＰＡＮの代わりにＴＰＤ７８を用いて第一発光層を形成
した以外は、実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を作
製し、同様の方法で発光試験をした。なお、第一発光層
におけるＴＰＤ７８とＤＰＡＶＢｉとの重量比は、実施
例１と同じく４０：１であった。発光試験の結果を表２
に示す。

【０１３６】〔比較例３〕実施例１において、ＤＰＶＤ
ＰＡＮの代わりにＤＰＶＤＰＱＰを用いて第一発光層を
形成し、ＤＰＶＤＰＱＰの代わりにＤＰＢＤＰＡＮを用
いて第二発光層を成膜した以外は、前記実施例１と同様
にして有機ＥＬ素子を作製し、同様の方法で発光試験を
行った。発光試験の結果を表２に示す。

【０１３７】

【表２】

【０１３８】また、各実施例および各比較例で用いた有
機ホスト物質の電子親和力およびイオン化ポテンシャル
を表３に示す。

【０１３９】

【表３】

【０１４０】表２および表３より、比較例２，３と比較
して、実施例１〜３では、同等以上の発光効率が達成さ
れるとともに、大幅な長寿命化が達成されることが確認
された。第一、第二発光層の蛍光性物質を省略した比較
例１と実施例１とを比較すると、比較例１の方が発光効
率が低く、寿命も短い。このことから、蛍光性物質のド
ーピングが、発光効率の向上と長寿命化の両方に寄与す
ることが確認された。また、比較例２と実施例１とを比
較すると、有機発光層を構成する有機発光材料の電子親
和力を全て２．６ｅＶ以上とすることで、より高効率で
長寿命な有機ＥＬ素子が得られることがわかる。しかし
ながら、第１発光層として電子親和力２．６ｅＶ以下の
ものを用いても寿命的に良好な素子も得られることが示
されている。さらに、比較例３と実施例１とを比較する
と、高効率化および長寿命化を実現するためには、第二
発光層のイオン化ポテンシャルを第一発光層のイオン化
ポテンシャルよりも大きくすることが必須であることが
わかる。

【０１４１】ところで、実施例１〜３の有機ＥＬ素子の
性能は比較例１〜３より優れることは、前記のとおりで
あるが、実施例１〜３を比較したとき、実施例１よりも
実施例２、３の方がさらに優れている。この理由とし
て、実施例２，３では、第一発光層よりも第二発光層を
構成する有機ホスト物質の方が電子親和力が大きいのに
対して、実施例１では第一発光層を構成する有機ホスト
物質の方が電子親和力が大きいことが考えられる。この
ため、実施例２、３では有機発光層への電子の注入性が
より改善され、発光効率が向上したものと考えられる。
また、有機発光層への電子の注入性がより改善されたこ
とで、有機発光層内の正孔と電子の存在量がより均衡
し、より円滑なエネルギー移動が行われるため、更なる
長寿命化を実現できたと考えられる。

【０１４２】〔実施例４〕本実施例４は、第一発光層に
青色蛍光性物質および橙色蛍光性物質をドーピングする
とともに第二発光層に緑色蛍光性物質をドーピングする
実験である。本実施例４では、前記実施例１において、
以下の点を変更した以外は、実施例１と同様にして有機
ＥＬ素子を得た。

【０１４３】すなわち、抵抗加熱ボートを８つ用意し
て、前記実施例１と同様に、７種類の材料をそれぞれボ
ートに入れるとともに、橙色蛍光性物質としてのルブレ
ンを単独でボートに入れた。そして、前記実施例１と同
様にして、正孔注入層および正孔輸送層の成膜を行った
後、ＤＰＶＤＰＡＮ入りのボート、ＤＰＡＶＢｉ入りの
ボート、およびルブレン入りのボートを加熱して、ＤＰ
ＶＤＰＡＮ、ＤＰＡＶＢｉおよびルブレンを同時に蒸発
させて、正孔輸送層上に膜厚２０ｎｍの第一発光層を積
層蒸着した。なお、第一発光層におけるＤＰＶＤＰＡＮ
とＤＰＡＶＢｉとルブレンとの重量比は４０：１：１で
あった。この後、前記実施例１と同様にして、第二発光
層、電子注入層および陰極を積層して本実施例４の有機
ＥＬ素子を得た。

【０１４４】得られた有機ＥＬ素子について、発光状
態、初期性能、および半減時間（半減寿命）を調べた。
すなわち、有機ＥＬ素子に、ＩＴＯ電極を正、Ａｌ−Ｌ
ｉ合金電極を負にし、６Ｖの直流電圧を印加したとこ
ろ、均一な白色発光が得られた。初期性能は、印加電圧
６Ｖ、電流密度２．０ｍＡ／ｃｍ²、輝度１７０ｃｄ／
ｍ²であり、発光効率は８．５ｃｄ／Ａと高効率であっ
た。また、目視および輝度計（ミノルタ社製、ＣＳ−１
００）で観測するかぎりでは、発光面内に無発光点は認
められず、発光の均一性に優れていた。そして、この素
子を、初期輝度１００ｃｄ／ｍ²で窒素気流下にて定電
流駆動したところ、輝度が５０ｃｄ／ｍ²になるまでの
半減時間は７３００時間であった。また、発光色の変化
もないことが確認された。

【０１４５】〔実施例５〕本実施例５では、前記実施例
４において、第二発光層の有機ホスト物質として、ＤＰ
ＶＤＰＱＰに代えて、前記実施例２で用いたＤＰＶＤＰ
ＴＨＰｙ（構造式は前記（４０））を使用した以外は、
実施例４と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。得られ
た有機ＥＬ素子について、前記実施例４と同様の方法で
発光試験をしたところ、均一な白色発光が得られた。ま
た、発光面内に無発光点は見られず、寿命試験後も発光
色の変化はなかった。発光効率および寿命についての結
果を表４に示す。

【０１４６】〔実施例６〕本実施例６では、前記実施例
４において、第二発光層のホスト物質として、ＤＰＶＤ
ＰＱＰに代えて、前記実施例３で用いたＤＰＶＴＰを使
用した以外は、実施例１と同様の方法により有機ＥＬ素
子を作製した。得られた有機ＥＬ素子について、実施例
１と同様の方法で発光試験をしたところ、均一な白色発
光が得られた。また、発光面内に無発光点は見られず、
寿命試験後も発光色の変化はなかった。発光効率および
寿命についての結果は、表４に示す。

【０１４７】〔比較例４〕実施例４において、以下の点
を変更した以外は、前記実施例４と同様にして有機ＥＬ
素子を得た。すなわち、第一発光層の蛍光性物質を省略
し、これを第二発光層とした。正孔輸送材料であるＴＰ
Ｄ７８とともにルブレンを蒸発させて正孔輸送層にルブ
レンをドーピングし、これを第一発光層とした。そし
て、前記実施例４と同様にして発光試験を行った。その
結果を表４に示す。

【０１４８】

【表４】

【０１４９】表４より、実施例４〜６と比較例４とを比
較すると、実施例４〜６の白色発光素子は、長寿命、高
効率であるのに対し、比較例４では、第一発光層は、電
子親和力が２．４ｅＶで２．６ｅＶよりも低いＴＰＤ７
８により構成され、この層のみにルブレンを添加してい
るため、電子が注入されにくく、劣化が生じやすくなっ
て、素子が短寿命になることがわかる。また、表４よ
り、第一発光層として電子親和力が２．４ｅＶと２．６
ｅＶより低いＴＰＤ７８を用いて、第一、第二発光層と
も蛍光物質を添加すれば寿命が長くなることが判明し
た。

【０１５０】〔実施例７〕実施例７では、実施例４にお
いて、第一発光層の材料をＴＰＤ７８、第二発光層の材
料をＤＰＶＤＰＡＮとした。ＴＰＤ７８の電子親和力は
２．４ｅＶ、イオン化ポテンシャルは５．４ｅＶであ
り、第一層目は２．６ｅＶ以下の電子親和力であり、第
二層目は２．６ｅＶ以上の電子親和力であった。そし
て、第二発光層に添加する蛍光物質としては、クマリン
６にかえてルブレンとした。実施例７より、少なくとも
一層の発光層が電子親和力２．６ｅＶ以上であれば、か
なりの効率と寿命が実現できることがわかる。

【０１５１】

【発明の効果】本発明によれば、陽極および陰極間に複
数層の有機発光層を挟持した有機エレクトロルミネッセ
ンス素子において、複数層の有機発光層を、陽極側から
陰極側に向かってイオン化ポテンシャルが大きくなるよ
うに積層することで、電子と正孔とを確実に有機発光層
で再結合させることができるから、素子を高効率に発光
させることができるとともに優れた色安定性が得られ
る。また、正孔の陰極側への通過を防止できるので、素
子の長寿命化を図ることができる。

【０１５２】そして、少なくとも一層の有機発光層を構
成する有機発光材料の電子親和力を２．６ｅＶ以上とす
ることで、有機発光層への電子の注入を阻害する電子注
入障壁を低くでき、有機発光層へ電子を容易に注入でき
るから、発光効率を高めることができる。さらに、有機
発光層全体に対して複数種類の色系統が異なる蛍光性物
質をドーピングすることで、所望の色の発光が得られる
上、有機発光層に注入される正孔と電子の均衡がよくな
るから、素子の発光効率や寿命を改善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】有機ＥＬ素子の発光層近傍におけるエネルギー
レベルの位置関係を示す概念図。

【図２】本発明の有機ＥＬ素子の発光層近傍におけるエ
ネルギーレベルの位置関係の特に好ましい態様を示す概
念図。

【図３】本発明の有機ＥＬ素子の発光層近傍におけるエ
ネルギーレベルの位置関係の好ましい態様を示す概念
図。

【図４】本発明の実施例１の有機ＥＬ素子の素子構成を
示す図。

【符号の説明】

１電子注入レベル２正孔注入レベル３伝導レベル４価電子レベル７有機ＥＬ素子３１第一発光層の伝導レベル３２第二発光層の伝導レベル４１第一発光層の価電子レベル４２第二発光層の価電子レベル５１第一発光層と第二発光層の電子親和力の差５２第二発光層の電子親和力と電子注入レベルの差６１第一発光層のイオン化ポテンシャルと正孔注入レ
ベルの差６２第一発光層と第二発光層のイオン化ポテンシャル
の差７１陽極７２陰極７３有機化合物層７９透明基板８１正孔注入層８２正孔輸送層８３第一発光層（有機発光層）８４第二発光層（有機発光層）８５電子注入層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極および陰極と、これらの陽極および
陰極間に挟持された複数層の有機発光層とを備えた有機
エレクトロルミネッセンス素子であって、前記有機発光層は、それぞれ有機発光材料により構成さ
れているとともに、少なくとも一層が２．６ｅＶ以上の
電子親和力を有する有機発光材料により構成され、か
つ、当該有機発光材料のイオン化ポテンシャルが前記陽
極側から前記陰極側に向かって大きくなる順に積層さ
れ、前記複数層の有機発光層には、全体で二種類以上の色系
統の異なる蛍光性物質がドーピングされていることを特
徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】陽極および陰極と、これらの陽極および
陰極間に挟持された複数層の有機発光層とを備えた有機
エレクトロルミネッセンス素子であって、前記有機発光層は、それぞれ電子親和力が２．６ｅＶ以
上の有機発光材料により構成され、かつ、当該有機発光
材料のイオン化ポテンシャルが前記陽極側から前記陰極
側に向かって大きくなる順に積層され、前記複数層の有機発光層には、全体で二種類以上の色系
統の異なる蛍光性物質がドーピングされていることを特
徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載した有機
エレクトロルミネッセンス素子において、前記複数層の有機発光層には、第一主色系、第二主色系
および第三主色系の三種類の蛍光性物質がドーピングさ
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。
【請求項４】請求項１から請求項３までのいずれかに
記載した有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記複数層の有機発光層は、陽極側の第一発光層と、こ
の第一発光層の陰極側に積層された第二発光層とからな
り、前記第一発光層に第一主色系の蛍光性物質がドーピング
され、前記第二発光層に第二主色系の蛍光性物質がドーピング
さ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。
【請求項５】請求項４に記載した有機エレクトロルミ
ネッセンス素子において、前記第一発光層には、青色系統の蛍光物質がドーピング
され、前記第二発光層には、緑色系統の蛍光物質がドーピング
さ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。
【請求項６】請求項１から請求項５までのいずれかに
記載した有機エレクトロルミネッセンス素子において、隣接する有機発光層で、各有機発光層を構成する有機発
光材料間のイオン化ポテンシャルの差が０．２ｅＶ以上
とさ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。
【請求項７】請求項１から請求項６までのいずれかに
記載した有機エレクトロルミネッセンス素子において、隣接する有機発光層で、各有機発光層を構成する有機発
光材料間の電子親和力の差が０．２ｅＶ以下とされてい
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。
【請求項８】請求項１に記載した有機エレクトロルミ
ネッセンス素子において、前記有機発光材料は、金属錯体を含まないことを特徴と
する有機エレクトロルミネッセンス素子。