JP2003031368A - 有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた発光効率を有し、長寿命化した有機エ
レクトロルミネッセンス素子、該有機エレクトロルミネ
ッセンス素子を用いた低消費電力、長寿命な表示装置を
提供すること。 【解決手段】 ２つの電極間に挟持された有機層を有す
る有機エレクトロルミネッセンス素子において、有機層
の少なくとも１層に、下記一般式（１）で示される化合
物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子。 【化１】 式中、Ｂはホウ素原子を表し、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃およびＲ₄
は一価の置換基を表し、Ａｒ₁はアルキル基、アルキル
オキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリー
ルチオ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ニト
ロ基、シアノ基またはハロゲン原子を置換基として有し
ていてもよい６員環の２価の基を表す。ｎは１〜５を表
す。

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（以下、有機ＥＬと略記する場合もあ
る。）素子および表示装置に関し、さらに詳しくは、発
光輝度・寿命に優れた有機エレクトロルミネッセンス素
子および表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】発光型の電子ディスプレイデバイスとし
て、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）
が挙げられる。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレク
トロルミネッセンス素子や有機エレクトロルミネッセン
ス素子が用いられている。無機エレクトロルミネッセン
ス素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子
を駆動させるためには交流の高電圧が必要であった。こ
れに対し、有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光
する化合物を含有する発光層を、陰極と陽極で挟んだ構
成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合さ
せることにより励起子（エキシトン）を生成させ、この
エキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）され
るのを利用する発光素子であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電
圧で発光が可能であり、さらに、自己発光型であるため
に視野角が大きく、視認性が高く、しかも薄膜型の完全
固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から
注目されている。

【０００３】これまで、様々な有機ＥＬ素子が報告され
ている。例えば、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖ
ｏｌ．５１、９１３頁あるいは特開昭５９−１９４３９
３号公報には正孔注入層と有機発光体層とを組み合わせ
たもの、特開昭６３−２９５６９５号公報には正孔注入
層と電子注入輸送層とを組み合わせたもの、Ｊｐｎ．Ｊ
ｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｉｓｙｃ
ｓ，ｖｏｌ．１２７，No.２第２６９〜２７１頁には正
孔移動層と発光層と電子移動層とを組み合わせたものが
それぞれ開示されているが、より高輝度な素子が求めら
れてきており、エネルギー変換効率、発光量子効率の更
なる向上が期待されている。また、有機ＥＬ素子は発光
寿命が短いという問題点も指摘されている。経時での輝
度劣化の要因は完全には解明されていないが、その要因
としては、エレクトロルミネッセンス素子は自ら発する
光及びその時に発生する熱などによって薄膜を構成する
有機化合物自体が分解したり、薄膜中で有機化合物の結
晶化が起こる等有機ＥＬ素子の材料である有機化合物に
由来する要因が指摘されてきている。また、電子輸送材
料は、現在のところ、知見が少なく、反結合軌道を利用
することとも相俟って、実用に耐える有用なる高性能電
子輸送材料は見いだされていない。例えば、九州大学の
研究グループは、オキサジアゾール系誘導体である２−
（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）
−１，３，４−オキサジゾール（ｔ−ＢｕＰＢＤ）をは
じめ、薄膜安定性を向上させたオキサジアゾール二量体
系誘導体の１，３−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル−
１，３，４−オキサジゾジル）ビフェニレン（ＯＸＤ−
１）、１，３−ビス（４−ｔ−ブチルフェニル−１，
３，４−オキサジゾリル）フェニレン（ＯＸＤ−７）
（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．ｖｏｌ．３１（１
９９２），ｐ．１８１２）を提案している。また、山形
大学の研究グループは、電子ブロック性に優れたトリア
ゾール系電子輸送材料を用いることにより白色発光の素
子を作成している（Ｓｃｉｅｎｃｅ，３ Ｍａｒｃｈ
１９９５，Ｖｏｌ．２６７，ｐ．１３３２）。さらに、
特開平５−３３１４５９号公報には、フェナントロリン
誘導体が電子輸送材料として有用であることが記載され
ている。しかし、従来の電子輸送材料では、薄膜形成能
が低く、容易に結晶化が起こるため、発光素子が破壊さ
れてしまう問題があり、実用に耐える素子性能を発現で
きなかった。

【０００４】これらの問題を解決する有機エレクトロル
ミネッセンス材料として、特開２０００−２９０６４５
号公報、特開２０００−２９４３７３号公報、特開２０
０１−７２９７１号公報、特開２００１−９３６７０号
公報に、分子内にホウ素原子を含む化合物を発光材料ま
たは電子輸送材料として用いる例が記載されているが、
発光効率および発光寿命の両立させるには十分ではなか
った。また、特許第２，７９５，９３２号明細書、特開
平９−２４５５１１号公報、同５−２５８８６０号公報
等には、有機ＥＬ素子から発する光を、色変換層により
それとは別の極大発光波長を有する光に変換する方法が
記載されており、有機ＥＬ素子の発する光を変換する化
合物として、有機蛍光色素が例示されている。これらの
方法は、色変換層に用いる有機蛍光体を変更するだけで
所望の発光色を得ることができるので、フルカラーの有
機ＥＬを製造する際に要する煩雑なパターニングが不要
となり、低コスト化を図ることが可能となるが、上記特
許に記載の有機ＥＬ素子では発光強度が十分ではなく、
変換後に得られる発光の強度はまだまだ十分なものでは
なかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の第１
の目的は、優れた発光効率を有し、長寿命化した有機エ
レクトロルミネッセンス素子を提供することにある。本
発明の第２の目的は、有機エレクトロルミネッセンス素
子を用いた低消費電力、長寿命な表示装置を提供するこ
とにある。本発明の第３の目的は、色変換層を用いた低
コストな表示装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、下
記の構成により達成された。 （１）２つの電極間に挟持された有機層を有する有機エ
レクトロルミネッセンス素子において、有機層の少なく
とも１層に、下記一般式（１）で示される化合物の少な
くとも１種を含有することを特徴とする有機エレクトロ
ルミネッセンス素子。

【０００７】

【化３】 式中、Ｂはホウ素原子を表し、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃およびＲ₄
は一価の置換基を表し、Ａｒ₁はアルキル基、アルキル
オキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリー
ルチオ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ニト
ロ基、シアノ基またはハロゲン原子を置換基として有し
ていてもよい６員環の２価の基を表す。ｎは１〜５を表
す。 （２）一般式（１）で表される化合物が、下記一般式
（２）で表される化合物であることを特徴とする上記
（１）に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

【０００８】

【化４】 式中、Ｂはホウ素原子を表し、Ａｒ₂₂、Ａｒ₂₃、Ａｒ₂₄
およびＡｒ₂₅は置換基を有していてもよい芳香環基を表
し、Ｒ₂₁は水素原子、アルキル基、アルキルオキシ基、
アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、
アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ニトロ基、シア
ノ基またはハロゲン原子を表す。ｎ₂は２〜５を表し、
ｍ₂は０〜４を表す。 （３）一般式（２）において、Ａｒ₂₂、Ａｒ₂₃、Ａｒ₂₄
およびＡｒ₂₅で表される芳香環基が芳香族炭化水素環基
であることを特徴とする上記（２）に記載の有機エレク
トロルミネッセンス素子。 （４）一般式（１）または（２）で表される化合物のバ
ンドギャップが２．９６ｅＶ〜３．８０ｅＶであること
を特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の有
機エレクトロルミネッセンス素子。 （５）一般式（１）または（２）で表される化合物のバ
ンドギャップが３．２０ｅＶ〜３．６０ｅＶであること
を特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の有
機エレクトロルミネッセンス素子。 （６）一般式（１）または（２）で表される化合物が発
光層に含有されていることを特徴とする上記（１）〜
（５）のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセン
ス素子。 （７）一般式（１）または（２）で表される化合物が電
子輸送層に含有されていることを特徴とする上記（１）
〜（６）のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセ
ンス素子。 （８）陰極と電子輸送層の間に、陰極バッファー層を有
することを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれかに
記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 （９）上記（１）〜（８）のいずれかに記載の有機エレ
クトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする表
示装置。 （１０）少なくとも１つが上記（１）〜（８）のいずれ
かに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子である、
異なる極大波長の光を発光する２種以上の有機エレクト
ロルミネッセンス素子を同一基板上に並置したことを特
徴とする上記（９）に記載の表示装置。 （１１）上記（１）〜（８）のいずれかに記載の有機エ
レクトロルミネッセンス素子と該有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の発光した光を吸収し、それとは異なる極
大波長の光を発光する色変換層を有することを特徴とす
る表示装置。 （１２）異なる極大波長の光を発光を有する２種以上の
色変換層が同一基板上に並置していることを特徴とする
上記（１１）に記載の表示装置。

【０００９】以下に、本発明を詳細に説明する。先ず、
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子に用いられ
る前記一般式（１）で表される化合物について説明す
る。一般式（１）において、Ｂはホウ素原子を表し、Ｒ
₁、Ｒ₂、Ｒ₃およびＲ₄は一価の置換基を表し、Ａｒ₁は
アルキル基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、ア
ルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基、ア
リールアミノ基、ニトロ基、シアノ基またはハロゲン原
子を置換基として有していてもよい６員環の２価の基を
表す。ｎは１〜５を表す。一般式（１）において、Ａｒ
₁で表される６員環の２価の基における６員環は、脂肪
族環および芳香族環のどちらでもよく、脂肪族環として
は、例えば、シクロヘキサン環、ピペリジン環、モルホ
リン環、ピペラジン環等が挙げられ、芳香族環として
は、例えば、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピ
リミジン環、ピリダジン環、トリアジン環等が挙げられ
る。これらの６員環はアルキル基、アルキルオキシ基、
アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、
アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ニトロ基、シア
ノ基、ハロゲン原子を置換基として有していてもよく、
これらアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル
基、ｉ−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメ
チル基、トリフルオロメチル基、ｔ−ブチル基、シクロ
ペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等が、アル
キルオキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ
基、ｉ−プロポキシ基、ブトキシ基等が、アリールオキ
シ基としては、例えば、フェノキシ基等が、アルキルチ
オ基としては、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、
ｉ−プロピルキオ基等が、アリールチオ基としては、例
えば、フェニルチオ基等が、アリールチオ基としては、
例えば、フェニルチオ基等が、アルキルアミノ基として
は、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチ
ルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ−ｉ−プロピルアミ
ノ基等が、アリールアミノ基としては、例えば、アニリ
ノ基、ジフェニルアミノ基等が、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、ヨウ素
原子等が挙げられる。ｎが２〜５のとき、複数のＡｒ₁
はそれぞれ同じでも異なっていてもよい。

【００１０】Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃およびＲ₄で表される一価の
置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチ
ル基、ｉ−プロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシ
メチル基、トリフルオロメチル基、ｔ−ブチル基、シク
ロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基等）、ア
リール基（例えば、フェニル基、ナフチル基、ｐ−トリ
ル基、ｐ−クロロフェニル基等）、アルキルオキシ基
（例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｉ−プロポキシ
基、ブトキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェ
ノキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ
基、エチルチオ基、ｉ−プロピルキオ基等）、アリール
チオ基（例えば、フェニルチオ基等）、アルキルアミノ
基（例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチ
ルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ−ｉ−プロピルアミ
ノ基等）、アリールアミノ基（例えば、アニリノ基、ジ
フェニルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素
原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等）、シアノ
基、ニトロ基、複素環基（例えば、ピロール基、ピロリ
ジル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、ピリジル基、
ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基、ベンゾオ
キサゾリル基等）等が挙げられる。一般式（１）で表さ
れる化合物としては、Ａｒ₁で表される６員環の２価の
基における６員環がベンゼン環であり、ｎが２〜５であ
る化合物が好ましく、さらに好ましくは、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ
₃およびＲ₄で表される一価の置換基が芳香族炭化水素環
基のときである。

【００１１】次に、本発明の有機エレクトロルミネッセ
ンス素子に用いられる前記一般式（２）で表される化合
物について説明する。一般式（２）において、Ｂはホウ
素原子を表し、Ａｒ₂₂、Ａｒ₂₃、Ａｒ₂₄およびＡｒ₂₅は
置換基を有していてもよい芳香環基を表し、Ｒ₂₁は水素
原子、アルキル基、アルキルオキシ基、アリールオキシ
基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ
基、アリールアミノ基またはハロゲン原子を表す。ｎ₂
は２〜５を表し、ｍ₂は０〜４を表す。一般式（２）に
おいて、Ａｒ₂₂、Ａｒ₂₃、Ａｒ₂₄およびＡｒ₂₅で表され
る芳香族環は芳香族炭化水素環であっても芳香族複素環
であってもよく、例えば、ベンゼン環、ピリジン環、ピ
ラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン環
等が挙げられる。これら芳香環は置換基を有していても
よく、置換基としては、一般式（１）において、Ｒ₁、
Ｒ₂、Ｒ₃およびＲ₄の説明で示した置換基が挙げられ
る。Ｒ₂₁で表されるアルキル基としては、例えば、メチ
ル基、エチル基、ｉ−プロピル基、ヒドロキシエチル
基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル基、ｔ−ブ
チル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジ
ル基等が、アルキルオキシ基としては、例えば、メトキ
シ基、エトキシ基、ｉ−プロポキシ基、ブトキシ基等
が、アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基
等が、アルキルチオ基としては、例えば、メチルチオ
基、エチルチオ基、ｉ−プロピルキオ基等が、、アリー
ルチオ基としては、例えば、フェニルチオ基等が、アリ
ールチオ基としては、例えば、フェニルチオ基等が、ア
ルキルアミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、エ
チルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、
ジ−ｉ−プロピルアミノ基等が、アリールアミノ基とし
ては、例えば、アニリノ基、ジフェニルアミノ基等が、
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、ヨウ素原子等が挙げられる。

【００１２】本発明の有機エレクトロルミネッセンス素
子に用いられる一般式（１）および（２）で表される化
合物のバンドギャップは２．９６ｅＶ〜３．８０ｅＶで
ある化合物であることが好ましく、さらには、３．２０
ｅＶ〜３．６０ｅＶであることが好ましい。バンドギャ
ップが上記の値の範囲にあることによって、電子輸送性
を保ったままで正孔ブロック性が向上し、より発光効率
を向上させることができる。

【００１３】バンドギャップとは、化合物のイオン化ポ
テンシャルと電子親和力の差を表し、イオン化ポテンシ
ャル、及び、電子親和力は真空準位を基準として決定さ
れる。イオン化ポテンシャルは化合物のＨＯＭＯ（最高
被占分子軌道）レベルにある電子を真空準位に放出する
のに必要なエネルギーで定義され、電子親和力は真空準
位にある電子が物質のＬＵＭＯ（最低空分子軌道）レベ
ルに落ちて安定化するエネルギーで定義される。なお、
上記イオン化ポテンシャルと電子親和力の差は、化合物
の吸収スペクトルの吸収端から換算することが可能であ
り、本発明では、化合物をガラス上に１００ｎｍ蒸着し
たときの蒸着膜の吸収スペクトルを測定し、その吸収端
の波長ＹｎｍをＸｅＶに換算して求めた。このときに、
以下の換算式を使用した。 Ｘ＝１２４０／Ｙ 以下に一般式（１）におけるＡｒ₁で表されるアルキル
基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチ
オ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基、アリールア
ミノ基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子を置換基と
して有していてもよい６員環の２価の基の具体例を表１
及び表２に、また、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄で表される一価
の置換基の具体例を表３及び表４に記載するが、該記載
はＡｒ₁、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄を限定するものではな
い。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】

【表３】

【００１７】

【表４】

【００１８】以下に本発明の一般式（１）および（２）
で表される化合物（以下、本発明の化合物ということも
ある。）の具体例を示すが、本発明で用いることができ
る化合物はこれらに限定されるものではない。

【００１９】

【化５】

【００２０】

【化６】

【００２１】

【化７】

【００２２】

【化８】

【００２３】

【化９】

【００２４】合成例 化合物Ｉ−７〔４，４′−ｂｉｓ−［ｂｉｓ−（２，
４，６−ｔｒｉｍｅｔｙｌ−ｐｈｅｎｙｌ）−ｂｏｒｙ
ｌ］−２，５，２′，５′−ｔｅｔｒａｍｅｔｙｌ−ｂ
ｉｐｈｅｎｙｌ〕の合成

【００２５】

【化１０】 ４，４′−ｄｉｂｒｏｍｏ−２，５，２′，５′−ｔｅ
ｔｒａｍｅｔｙｌ−ｂｉｐｈｅｎｙｌ（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈ
ｅｍ．Ｓｏｃ．，１９８６，７７６３に従い合成）０．
７ｇを含むＴＨＦ溶液に、−７８℃でｎ−ＢｕＬｉ３０
ｍｌを滴下し、次いで、ｄｉｍｅｓｉｔｙｌｂｏｒｏｎ
ｆｌｕｏｒｉｄｅ５ｇを含むＴＨＦ溶液を滴下し、得ら
れた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィおよ
び再結晶法により精製し、化合物Ｉ−７を０．８０ｇ得
た。構造はＮＭＲおよびマススペクトルより同定した。

【００２６】本発明の化合物は、固体状態において強い
蛍光を持つ化合物であり、電場発光性にも優れており、
発光材料として有効に使用できる。また、金属電極から
の優れた電子注入性および電子輸送性に非常に優れてい
るため、他の発光材料を用いた素子において、電子輸送
材料として使用した場合、優れた発光効率が得られる。
本発明の有機ＥＬ素子は、発光層の他に、必要に応じ正
孔輸送層、電子輸送層、陽極バッファー層および陰極バ
ッファー層等を有し、陰極と陽極で狭持された構造をと
ることができる。具体的には、下記の構造がその例とし
て挙げられる。 （i）陽極／発光層／陰極 （ii）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極 （iii）陽極／発光層／電子輸送層／陰極 （iv）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極 （v）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／
電子輸送層／陰極バッファー層／陰極 本発明の化合物は、いずれの層中に含有されていてもか
まわないが、発光層または電子輸送層に含有されている
ことが好ましく、電子輸送層に含有されていることが特
に好ましい。

【００２７】発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸
送層から注入されてくる電子および正孔が再結合して発
光する層であり、発光する部分は発光層の層内であって
も発光層と隣接層との界面であってもよい。発光層に使
用される材料（以下、発光材料という。）は、蛍光また
は燐光を発する有機化合物または錯体であることが好ま
しく、本発明の化合物以外にも、有機ＥＬ素子の発光層
に使用される公知のものの中から適宜選択して用いるこ
とができる。このような発光材料は、主に有機化合物で
あり、所望の色調により、例えば、Ｍａｃｒｏｍｏｌ．
Ｓｙｎｔｈ．，１２５巻，１７〜２５頁に記載の化合物
等を用いることができる。発光材料は、発光性能の他
に、正孔輸送機能や電子輸送機能を併せ持っていてもよ
く、正孔輸送材料や電子輸送材料の殆どが、発光材料と
しても使用できる。発光材料は、ｐ−ポリフェニレンビ
ニレンやポリフルオレンのような高分子材料でもよく、
さらに前記発光材料を高分子鎖に導入した、または、前
記発光材料を高分子の主鎖とした高分子材料を使用して
もよい。

【００２８】また、発光層にはドーパント（ゲスト物
質）を併用してもよく、ＥＬ素子のドーパントとして使
用される公知のものの中から任意のものを選択して用い
ることができる。ドーパントの具体例としては、例え
ば、キナクリドン、ＤＣＭ、クマリン誘導体、ローダミ
ン、ルブレン、デカシクレン、ピラゾリン誘導体、スク
アリリウム誘導体、ユーロピウム錯体、イリジウム錯
体、プラチナ錯体等がその代表例として挙げられる。発
光層は、上記化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコ
ート法、キャスト法、ＬＢ法などの公知の薄膜化法によ
り製膜して形成することができる。発光層の膜厚は特に
制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲で選ばれ
る。発光層は、これらの発光材料の一種または二種以上
からなる一層構造であってもよいし、あるいは、同一組
成または異種組成の複数層からなる積層構造であっても
よい。また、発光層は、特開昭５７−５１７８１号公報
に記載されているように、樹脂などの結着材と共に上記
発光材料を溶剤に溶かして溶液としたのち、これをスピ
ンコート法などにより薄膜化して形成することができ
る。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子におい
ては色変換層を有する場合、変換の効率から、発光層か
ら発光される光は青紫領域の光であることが好ましい。
青紫領域の光とは、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミ
ノルタ製）等の測定器で測定し、座標が、ＣＩＥ色度座
標（「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、
東京大学出版会、１９８５）１０８頁の図４．１６）に
当てはめたとき、Ｐｕｒｐｌｉｓｈ Ｂｌｕｅ（紫
青）、または、Ｂｌｕｉｓｈ Ｐｕｒｐｌｅ（青紫）の
領域にある光をいう。

【００２９】一般的な特徴としては、青紫領域の発光を
示す化合物の溶液中における蛍光極大波長が３５０ｎｍ
以上４２０ｎｍ以下に入るものが好ましく、蛍光量子収
率が０．１以上のものが好ましい。このような発光材料
の具体例は、特願平１１−３６５９９６号（対応ＥＰ公
開済：ＥＰ１０６７１６５Ａ）明細書、特願２０００−
２６５０４５号明細書、特願２０００−２８５０５０号
明細書、特願２０００−２９２１２４号明細書、特願２
０００−２９０４６６号明細書、特願平１１−３４１９
２３号明細書、特願平１１−２６５３１２号明細書、特
願平１１−２７４８４８号明細書、特願２０００−２４
０８８０号明細書、特願２０００−３４５２６７号明細
書等に記載されている。上記具体例の一部を以下に示す
が、本発明で用いられる発光材料はこれに限定されるも
のではない。

【００３０】

【化１１】

【００３１】

【化１２】

【００３２】

【化１３】

【００３３】

【化１４】

【００３４】

【化１５】

【００３５】

【化１６】

【００３６】次に、正孔輸送層および電子輸送層につい
て説明する。正孔輸送層は、陽極より注入された正孔を
発光層に伝達する機能を有し、正孔輸送層を陽極と発光
層の間に介在させることにより、より低い電界で多くの
正孔が発光層に注入される。そのうえ、発光層に陰極、
陰極バッファー層または電子輸送層より注入された電子
は、発光層と正孔輸送層の界面に存在する電子の障壁に
より、発光層内の界面に累積され発光効率が向上するな
ど発光性能の優れた素子となる。この正孔輸送層の材料
（以下、正孔注入材料または正孔輸送材料という。）に
ついては、前記の好ましい性質を有するものであれば特
に制限はなく、従来、光導伝材料において、正孔の電荷
注入輸送材料として慣用されているものやＥＬ素子の正
孔輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを
選択して用いることができる。正孔輸送材料は、正孔の
注入もしくは輸送、電子の障壁性のいずれかを有するも
のであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。こ
の正孔輸送材料としては、例えば、トリアゾール誘導
体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポ
リアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラ
ゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールア
ミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール
誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘
導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン
誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリ
ゴマー、特にチオフェンオリゴマーなどが挙げられる。
正孔輸送材料としては、上記のものをいずれも使用する
ことができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第三級ア
ミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第三
級アミン化合物を用いることが好ましい。

【００３７】芳香族第三級アミン化合物及びスチリルア
ミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テ
トラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′
−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）
−（１，１′−ビフェニル）−４，４′−ジアミン（Ｔ
ＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェ
ニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルア
ミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−
テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノフェニル；
１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−
４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミ
ノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−
ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，
Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニ
ル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，
Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニル
エーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオー
ドリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミ
ン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ
−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，
Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベン
ゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ
スチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、さらに
は、米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載され
ている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例え
ば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェ
ニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８
６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニ
ットが３つスターバースト型に連結された４，４′，
４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェ
ニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）など
が挙げられる。さらに、これらの化合物を高分子鎖に導
入した、または、これらの化合物を高分子の主鎖とした
高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、
ｐ型−ＳｉＣなどの無機化合物も正孔輸送材料として使
用することができる。正孔輸送層は、上記正孔輸送材料
を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト
法、ＬＢ法などの公知の方法により薄膜化することによ
り形成することができる。正孔輸送層の膜厚については
特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度である。
この正孔輸送層は、上記材料の一種または二種以上から
なる一層構造であってもよく、同一組成または異種組成
の複数層からなる積層構造であってもよい。

【００３８】電子輸送層は、陰極より注入された電子を
発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料と
しては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して
用いることができる。電子輸送層に用いられる材料（以
下、電子輸送材料という。）の例としては、本発明の化
合物以外にも、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニ
ルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタ
レンペリレンなどの複素環テトラカルボン酸無水物、カ
ルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アント
ラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾー
ル誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導
体などが挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘
導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原
子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として
知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導
体も、電子輸送材料として用いることができる。さら
に、これらの材料を高分子鎖に導入した、または、これ
らの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いること
もできる。また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、
例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａ
ｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノー
ル）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キ
ノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−
キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８
−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノー
ル）亜鉛（Ｚｎｑ）など及びこれらの金属錯体の中心金
属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに
置き替わった金属錯体も電子輸送材料として用いること
ができる。その他、メタルフリー若しくはメタルフタロ
シアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン
酸基などで置換されているものも電子輸送材料として好
ましく用いることができる。また、発光層の材料として
用いられるジスチリルピラジン誘導体も電子輸送材料と
して用いることができるし、正孔輸送層と同様に、ｎ型
−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣなどの無機半導体も電子輸送材料
として用いることができる。電子輸送層は、上記化合物
を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト
法、ＬＢ法などの公知の薄膜化法により製膜して形成す
ることができる。電子輸送層の膜厚は特に制限はない
が、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲で選ばれる。この電子
輸送層は、電子輸送材料の一種または二種以上からなる
一層構造であってもよいし、あるいは、同一組成または
異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。

【００３９】さらに、陽極と発光層または正孔輸送層と
の間や陰極と発光層または電子輸送層との間にはバッフ
ァー層（電極界面層）を存在させてもよい。バッファー
層とは、駆動電圧の低下や発光効率の向上を図るために
電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素
子とその工業化最前線（1998年11月30日、エヌ・ティー
・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（第１２
３頁〜第１６６頁）に詳細に記載されており、バッファ
ー層には陽極バッファー層と陰極バッファー層とがあ
る。陽極バッファー層は、特開平９−４５４７９号公
報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号
公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、
銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファ
ー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー
層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン
（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子
を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。陰極バッ
ファー層は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１
７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその
詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやア
ルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リ
チウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、
フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合
物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物
バッファー層等が挙げられる。特に、本発明の有機ＥＬ
素子において、陰極バッファー層が存在した場合、大き
な駆動電圧の低下や発光効率の向上が得られた。上記バ
ッファー層はごく薄い膜であることが望ましく、素材に
もよるが、その膜厚は０．１〜１００ｎｍの範囲が好ま
しい。さらに、上記基本構成層の他に必要に応じてその
他の機能を有する層を積層してもよく、例えば、特開平
１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公
報および「有機ＥＬ素子とその工業化最前線」（1998年
11月30日エヌ・ティー・エス社発行）の第２３７頁等に
記載されている正孔阻止（ホールブロック）層などのよ
うな機能層を有していてもよい。

【００４０】次に、電極について説明する。有機ＥＬ素
子の電極は、陰極と陽極からなる。陽極としては、仕事
関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化
合物及びこれらの混合物を電極物質とした陽極が好まし
い。このような電極物質の具体例としてはＡｕなどの金
属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、Ｓｎ
Ｏ₂、ＺｎＯなどの導電性透明材料が挙げられる。陽極
は、蒸着やスパッタリングなどの方法によりこれらの電
極物質の薄膜を形成し、フォトリソグラフィー法で所望
の形状のパターンを形成することによって得ることがで
きる。また、パターン精度をあまり必要としない場合
（１００μｍ以上程度）には、電極物質を所望の形状の
マスクを介して蒸着したり、スパッタリングしてパター
ンを形成してもよい。陽極より発光を取り出す場合に
は、陽極の光透過率は１０％より大きいことが望まし
く、また、陽極のシート抵抗は数百Ω／□以下が好まし
い。陽極の膜厚は材料にもよるが、通常、１０ｎｍ〜１
μｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれ
る。一方、陰極には、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）
金属（以下、電子注入性金属と称する。）、合金、電気
伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするもの
が用いられる。このような電極物質の具体例としては、
ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウ
ム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム
／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグ
ネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アル
ミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）混合物、インジウム、リチウム／
アルミニウム混合物、希土類金属などが挙げられる。こ
れらの中で、電子注入性及び酸化などに対する耐久性の
点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大き
く安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグ
ネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合
物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／
酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）混合物、リチウム／アル
ミニウム混合物などが好適である。さらに、本発明の有
機ＥＬ素子に用いる陰極としては、アルミニウム合金が
好ましく、特に、アルミニウム含有量が９０質量％以上
１００質量％未満、最も好ましくは９５質量％以上１０
０質量％未満のアルミニウム合金が好ましい。これらの
アルミニウム合金を用いることにより有機ＥＬ素子の発
光寿命や、最高到達輝度を非常に向上させることができ
る。陰極は、蒸着やスパッタリングなどの方法により、
上記の電極物質の薄膜を形成させることにより作製する
ことができる。陰極のシート抵抗は数百Ω／□以下が好
ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５０
〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透
過させ取り出すために、有機ＥＬ素子の陽極または陰極
のいずれか一方が透明または半透明であれば発光効率が
向上し好都合である。

【００４１】本発明の有機ＥＬ素子は、通常、基板上に
形成される。好ましく用いられる基板は、ガラス、プラ
スチックなどであり、特にその種類は限定されない。ま
た、基板に光透過性が求められるときには透明の基板が
用いられる。本発明のエレクトロルミネッセンス素子に
好ましく用いられる基板としては、例えば、ガラス板、
石英板、プラスチックフィルムを挙げることができる。
光透過性プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフ
タレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥ
Ｓ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケト
ン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリ
イミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリア
セテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネ
ート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。

【００４２】次に、本発明の有機ＥＬ素子作製方法を、
先に挙げた陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光
層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極からなる有機
ＥＬ素子を例として以下に説明する。他の構造を有する
本発明の有機ＥＬ素子も以下の説明を参考にして容易に
作製することができる。先ず、基板上に陽極用物質から
なる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの
範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリン
グなどの方法により形成し陽極を作製する。次に、この
上に陽極バッファー層、正孔輸送層、発光層、電子輸送
層、陰極バッファー層の材料からなる薄膜を順次形成す
る。これらの薄膜の形成方法としては、前記したスピン
コート法、キャスト法、蒸着法などがあるが、均質な膜
が得られやすく、かつ、ピンホールが生成しにくいなど
の点から、真空蒸着法またはスピンコート法が好まし
い。これらの層の形成には、層ごとに異なる製膜法を採
用してもよい。蒸着法を用いて膜を形成する場合、蒸着
条件は、使用する化合物の種類、分子堆積膜の目的とす
る結晶構造、会合構造などにより異なるが、一般的に
は、ボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１０ ^-6〜１
０^-2Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度
−５０〜３００℃、膜厚５ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選
ぶことが望ましい。これらの層を形成した後、その上に
陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは５０
〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着
やスパッタリングなどの方法により形成し陰極を設ける
ことにより、所望のＥＬ素子が得られる。有機ＥＬ素子
は、一回の真空引きで一貫して正孔輸送層から陰極まで
作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜
法を施してもかまわない。しかし、その際には作業を乾
燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。ま
た、作製順序を逆にして、陰極、陰極バッファー層、電
子輸送層、発光層、正孔輸送層、陽極バッファー層、陽
極の順に作製することも可能である。このようにして得
られた有機ＥＬ素子に、陽極を＋、陰極を−の極性とし
て電圧５〜４０Ｖ程度の直流電圧を印加すると、発光が
観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流は
流れずに発光は全く生じない。さらに、交流電圧を印加
する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態になったとき
のみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよ
い。

【００４３】本発明の有機ＥＬ素子は、照明用や露光光
源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像
を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像
や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレ
イ）として使用してもよい。動画再生用の表示装置とし
て使用する場合、駆動方式は単純マトリクス（パッシブ
マトリクス）方式でも、アクティブマトリクス方式でも
どちらでもよい。また、異なる発光色を有する本発明の
有機ＥＬ素子を２種以上使用することにより、フルカラ
ー表示装置とすることが可能である。

【００４４】次に、色変換層について説明する。色変換
層は、ある波長の光を異なる波長の光に変換する機能を
有する層をいい、具体的には、該層に、有機ＥＬ素子の
発光層から発せられる光を吸収し、それとは異なる極大
波長の光を発光する物質を含有する。色変換層により、
有機ＥＬ素子の発光層が発する色のみではなく、他の色
も表示することが可能となる。有機ＥＬ素子の発光層が
発光する光を吸収し、それとは異なる波長の光を発する
物質としては、例えば、蛍光体が挙げられ、蛍光体は有
機蛍光体または無機蛍光体のいずれでもよく、変換した
い波長によって使い分けることができる。有機蛍光体と
しては、例えば、クマリン系色素、ピラン系色素、シア
ニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色
素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン
系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレ
ン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素な
どが挙げられる。

【００４５】無機蛍光体は、粒径が３μｍ以下の微粒子
のものが好ましく、さらに、液相法によって合成された
単分散に近い超微粒子蛍光体が好ましい。無機蛍光体と
しては、結晶母体と賦活剤によって構成される無機系蛍
光体、希土類錯体系蛍光体が挙げられる。無機系蛍光体
の組成は特に制限はないが、結晶母体であるＹ₂Ｏ₂Ｓ
、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄、Ｃａ₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ等に代表される
金属酸化物及びＺｎＳ、ＳｒＳ、ＣａＳ等に代表される
硫化物にＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、
Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ等の希土類金属の
イオンやＡｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｓｂ等の金属
のイオンを賦活剤または共賦活剤として組み合わせたも
のが好ましい。結晶母体としては金属酸化物が好まし
く、例えば、（Ｘ）₃Ａｌ₁₆Ｏ₂₇、（Ｘ）₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅、
（Ｘ）₃Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₁₀、（Ｘ）₄Ｓｉ₂Ｏ₈、（Ｘ）₂Ｓ
ｉ₂Ｏ₆、（Ｘ）₂Ｐ₂Ｏ₇、（Ｘ）₂Ｐ₂Ｏ₅、（Ｘ）₅（Ｐ
Ｏ₄）₃Ｃｌ、（Ｘ）₂Ｓｉ₃Ｏ₈ ^-2（Ｘ）Ｃｌ₂〔ここで、
Ｘはアルカリ土類金属を表す。なお、Ｘで表されるアル
カリ土類金属は単一成分でも２種類以上の混合成分でも
よく、その混合比率は任意である。〕のようなアルカリ
土類金属で置換された酸化アルミニウム、酸化ケイ素、
リン酸、ハロリン酸等が代表的な結晶母体として挙げら
れる。その他の好ましい結晶母体としては、亜鉛の酸化
物および硫化物、イットリウムやガドリウム、ランタン
等の希土類金属の酸化物およびその酸化物の酸素の一部
を硫黄原子に換えた部分硫化物、希土類金属の硫化物、
および、希土類金属の酸化物や硫化物に任意の金属元素
を配合したもの等が挙げられる。

【００４６】結晶母体の好ましい例を以下に列挙する。 Ｍｇ₄ＧｅＯ_5.5Ｆ、Ｍｇ₄ＧｅＯ₆、ＺｎＳ、Ｙ₂Ｏ₂Ｓ、
Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂、Ｙ₂ＳｉＯ₁₀、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄ 、Ｙ₂Ｏ₃、
ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇、ＢａＡｌ₁₂Ｏ₁₉、（Ｂａ，Ｓｒ，
Ｍｇ）Ｏ・ａＡｌ₂Ｏ₃、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ₃、（Ｚｎ，
Ｃｄ）Ｓ、ＳｒＧａ₂Ｓ₄、 ＳｒＳ、ＧａＳ、ＳｎＯ₂、
Ｃａ₁₀（ＰＯ₄）₆（Ｆ，Ｃｌ）₂、（Ｂａ，Ｓｒ）（Ｍ
ｇ，Ｍｎ）Ａｌ₁₀Ｏ₁₇、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）₁₀
（ＰＯ ₄）₆Ｃｌ₂、（Ｌａ，Ｃｅ）ＰＯ₄、ＣｅＭｇＡｌ
₁₁Ｏ₁₉、ＧｄＭｇＢ₅Ｏ₁₀、Ｓｒ₂Ｐ₂Ｏ₇、Ｓｒ₄Ａｌ₁₄
Ｏ₂₅、Ｙ₂ＳＯ₄、Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ、Ｇｄ₂Ｏ₃、ＹＶＯ₄、Ｙ
（Ｐ，Ｖ）Ｏ₄等 結晶母体及び賦活剤または共賦活剤は、同族の元素と一
部置き換えたものでも構わない。元素組成には制限はな
く、特に、青紫領域の光を吸収して可視光を発するもの
が好ましい。本発明において、無機系蛍光体の賦活剤、
共賦活剤として好ましいものは、Ｌａ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｃ
ｅ、Ｙｂ、Ｐｒ等に代表されるランタノイド元素のイオ
ン、Ａｇ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ａｌ等の金属のイオンで
あり、そのドープ量は母体に対して０．００１〜１００
モル％が好ましく、０．０１〜５０モル％がさらに好ま
しい。賦活剤、共賦活剤は結晶母体を構成するイオンの
一部を上記ランタノイドのようなイオンに置き換えるこ
とでその結晶の中にドープされる。

【００４７】以下に代表的な無機系蛍光体（結晶母体と
賦活剤によって構成される無機蛍光体）の組成式を記載
するが、本発明で用いられる無機系蛍光体はこれらに限
定されるものではない。 （Ｂａ_zＭｇ_1-z）_3-x-yＡｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ²⁺ _x、Ｍ
ｎ_2+y，Ｓｒ_4-xＡｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕ²⁺ _x、（Ｓｒ_1-zＢ
ａ_z）_1-xＡｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈：Ｅｕ²⁺ _x、Ｂａ_2-xＳｉＯ₄：Ｅ
ｕ²⁺ _x、Ｓｒ_2-xＳｉＯ₄：Ｅｕ²⁺ _x、Ｍｇ_2-xＳｉＯ₄：Ｅ
ｕ²⁺ _x、（ＢａＳｒ）_1-xＳｉＯ₄：Ｅｕ²⁺ _x、Ｙ_2-x-yＳ
ｉＯ₅：Ｃｅ³⁺ _x、Ｔｂ³⁺ _y，Ｓｒ_2-xＰ₂Ｏ₅：Ｅｕ²⁺ _x、
Ｓｒ_2-xＰ₂Ｏ₇：Ｅｕ²⁺ _x、（Ｂａ_yＣａ_zＭｇ_1-y-z）_5-x
（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ²⁺ _x、Ｓｒ_2-xＳｉ₃Ｏ_8-xＳｒＣｌ
₂：Ｅｕ²⁺ _x［ｘ、ｙおよびｚはそれぞれ１以下の任意の
数を表す。］ 以下に本発明に好ましく使用される無機系蛍光体の具体
例を示すが、本発明で用いることができる無機系蛍光体
はこれらの化合物に限定されるものではない。なお、蛍
光体結晶の実際の組成は、厳密に記載すれば、上記のよ
うな組成式で表されるが、賦活剤の量の多少は本質的な
蛍光特性に影響を及ぼさないことが多いので、以下、無
機系蛍光体を表記するにあたっては、特にことわりのな
い限り、例えば、Ｓｒ_4-xＡｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕ²⁺ _xはＳｒ₄
Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕ²⁺と表記し、ｘやｙの数値は記載しな
い。

【００４８】 ［青色発光 無機系蛍光体］ （ＢＬ−１） Ｓｒ₂Ｐ₂Ｏ₇：Ｓｎ⁴⁺ （ＢＬ−２） Ｓｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−３） ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−４） ＳｒＧａ₂Ｓ₄：Ｃｅ³⁺ （ＢＬ−５） ＣａＧａ₂Ｓ₄：Ｃｅ³⁺ （ＢＬ−６） （Ｂａ，Ｓｒ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−７） （Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−８） ＢａＡｌ₂ＳｉＯ₈：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−９） Ｓｒ₂Ｐ₂Ｏ₇：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−１０） Ｓｒ₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−１１） （Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−１２） ＢａＭｇ₂Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−１３） （Ｂａ，Ｃａ）₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−１４） Ｂａ₃ＭｇＳｉ₂Ｏ₈：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−１５） Ｓｒ₃ＭｇＳｉ₂Ｏ₈：Ｅｕ²⁺

【００４９】 ［緑色発光 無機系蛍光体］ （ＧＬ−１） （Ｂａ，Ｍｇ）Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ²⁺，Ｍｎ²⁺ （ＧＬ−２） Ｓｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕ²⁺ （ＧＬ−３） （Ｓｒ，Ｂａ）Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈：Ｅｕ²⁺ （ＧＬ−４） （Ｂａ，Ｍｇ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ²⁺ （ＧＬ−５） Ｙ₂ＳｉＯ₅：Ｃｅ³⁺，Ｔｂ³⁺ （ＧＬ−６） Ｓｒ₂Ｐ₂Ｏ₇−Ｓｒ₂Ｂ₂Ｏ₅：Ｅｕ²⁺ （ＧＬ−７） （Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ）₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ²⁺ （ＧＬ−８） Ｓｒ₂Ｓｉ₃Ｏ₈−２ＳｒＣｌ₂：Ｅｕ²⁺ （ＧＬ−９） Ｚｒ₂ＳｉＯ₄ ，ＭｇＡｌ₁₁Ｏ₁₉：Ｃｅ³⁺，Ｔｂ³⁺ （ＧＬ−１０） Ｂａ₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ²⁺ （ＧＬ−１１） Ｓｒ₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ²⁺ （ＧＬ−１２） （Ｂａ，Ｓｒ）ＳｉＯ₄：Ｅｕ²⁺

【００５０】［赤色発光 無機系蛍光体］ （ＲＬ−１） Ｙ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ³⁺ （ＲＬ−２） ＹＡｌＯ₃：Ｅｕ³⁺ （ＲＬ−３） Ｃａ₂Ｙ₂（ＳｉＯ₄）₆：Ｅｕ³⁺ （ＲＬ−４） ＬｉＹ₉（ＳｉＯ₄ ）₆Ｏ₂：Ｅｕ³⁺ （ＲＬ−５） ＹＶＯ₄：Ｅｕ³⁺ （ＲＬ−６） ＣａＳ：Ｅｕ³⁺ （ＲＬ−７） Ｇｄ₂Ｏ₃：Ｅｕ³⁺ （ＲＬ−８） Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ³⁺ （ＲＬ−９） Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ₄：Ｅｕ³⁺ （ＲＬ−１０） Ｍｇ₄ＧｅＯ_5.5 Ｆ：Ｍｎ⁴⁺ （ＲＬ−１１） Ｍｇ₄ＧｅＯ₆：Ｍｎ⁴⁺ （ＲＬ−１２） Ｋ₅Ｅｕ_2.5（ＷＯ₄）_6.25 （ＲＬ−１３） Ｎａ₅Ｅｕ_2.5（ＷＯ₄）_6.25 （ＲＬ−１４） Ｋ₅Ｅｕ_2.5（ＭｏＯ₄）_6.25 （ＲＬ−１５） Ｎａ₅Ｅｕ_2.5（ＭｏＯ₄）_6.25 上記無機系蛍光体は、必要に応じて表面改質処理を施し
てもよく、表面改質処理としては、シランカップリング
剤等の化学的処理、サブミクロンオーダーの微粒子等の
添加による物理的処理、さらには、それらの併用等が挙
げられる。

【００５１】希土類錯体系蛍光体としては、希土類金属
としてＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ等を有するものが挙
げられる。錯体を形成する有機配位子は、芳香族系、非
芳香族系のどちらであってもよいが、下記一般式（Ｂ）
で表される化合物が好ましい。 一般式（Ｂ） Ｘａ−（Ｌｘ）−（Ｌｙ）ｎ−（Ｌｚ）−Ｙａ ［式中、Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｚはそれぞれ独立に２個以上の
結合手を持つ原子を表わし、ｎは０または１を表し、Ｘ
ａはＬｘの隣接位に配位可能な原子を有する置換基を表
し、ＹａはＬｚの隣接位に配位可能な原子を有する置換
基を表す。さらにＸａの任意の部分とＬｘとは互いに縮
合して環を形成してもよく、Ｙａの任意の部分とＬｚと
は互いに縮合して環を形成してもよく、ＬｘとＬｚとは
互いに縮合して環を形成してもよく、さらに分子内に芳
香族炭化水素環または芳香族複素環が少なくとも一つ存
在する。ただし、Ｘａ−（Ｌｘ）−（Ｌｙ）ｎ−（Ｌ
ｚ）−Ｙａがβ−ジケトン誘導体やβ−ケトエステル誘
導体、β−ケトアミド誘導体または前記ケトンの酸素原
子を硫黄原子または−Ｎ（Ｒ₂₀₁）−に置き換えたも
の、クラウンエーテルやアザクラウンエーテルまたはチ
アクラウンエーテルまたはクラウンエーテルの酸素原子
を任意の数硫黄原子または−Ｎ（Ｒ₂₀₁）−（Ｒ₂₀₁は、
水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または
無置換のアリール基を表す。）に置き換えたクラウンエ
ーテルである場合には、分子内に芳香族炭化水素環また
は芳香族複素環は存在しなくてもよい。］ 一般式（Ｂ）において、ＸａおよびＹａにおける配位可
能な原子とは、具体的には、酸素原子、窒素原子、硫黄
原子、セレン原子、テルル原子であり、特に、酸素原
子、窒素原子、硫黄原子が好ましい。一般式（Ｂ）にお
いて、Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｚで表される２個以上の結合手を
持つ原子は、特に制限はないが、代表的には、炭素原
子、酸素原子、窒素原子、シリコン原子、チタン原子等
が挙げられるが、好ましくは炭素原子である。以下に本
発明に好ましく使用される希土類錯体系蛍光体の具体例
を示すが、本発明で用いることができる希土類錯体系蛍
光体はこれらの化合物に限定されるものではない。

【００５２】

【化１７】

【００５３】

【化１８】

【００５４】

【化１９】

【００５５】

【化２０】

【００５６】

【化２１】

【００５７】色変換層を設ける位置は、有機ＥＬ素子の
発光層からの発光する光を吸収できる位置であれば特に
限定はないが、透明電極と透明基板との間、または、透
明基板の透明電極側とは反対の側（発光を取り出す側）
に設けることが好ましい。色変換層は、蛍光体を蒸着あ
るいはスパッタリング法により製膜した層、適当な樹脂
をバインダとしてその中に蛍光体を分散させた塗布液を
塗布して製膜した層等いずれの形態の層であっても構わ
ない。膜厚は１００ｎｍ〜５ｍｍ程度が適当である。蛍
光体をバインダ中に分散させた塗布液を塗布して製膜し
て色変換層を得る場合、バインダ中における蛍光体の分
散濃度は、蛍光の濃度消光を起こすことがなく、かつ、
発光層からの発光を十分に吸収できる範囲であればよ
い。蛍光体の種類によるが、使用する樹脂１ｇに対して
蛍光体を１０^-7〜１０^-3モルとするのが適当である。無
機蛍光体の場合は、濃度消光がほとんど問題とならない
ため、樹脂１ｇに対して０．１〜１０ｇ使用できる。色
変換層として、発光層の発光波長で励起して４００〜５
００ｎｍの範囲内に極大発光波長を有する光を発光する
蛍光体を含有する色変換層、発光層の発光波長で励起し
て５０１〜６００ｎｍの範囲内に極大発光波長を有する
光を発光する蛍光体を含有する色変換層、発光層の発光
波長で励起して６０１〜７００ｎｍの範囲内に極大発光
波長を有する光を発光する蛍光体を含有する色変換層を
設けることにより、有機ＥＬ素子をフルカラー化するこ
とが可能となる。

【００５８】次に、本発明の有機エレクトロルミネッセ
ンス素子を有する本発明の表示装置を、図面に基づいて
説明する。図１は、有機エレクトロルミネッセンス素子
から構成される表示装置（ディスプレイ）の一例を示し
た模式図である。該表示装置は有機エレクトロルミネッ
センス素子の発光により画像情報の表示を行い、例え
ば、携帯電話等のディスプレイとして用いることができ
る。ディスプレイ１は、複数の画素を有する表示部Ａ、
画像情報に基づいて表示部Ａの画像走査を行う制御部Ｂ
等からなる。制御部Ｂは表示部Ａと電気的に接続されて
おり、複数の画素それぞれに外部からの画像情報に基づ
いて走査信号と画像データ信号を表示部Ａに送り、走査
信号により順次選択された走査線上の画素が、画像デー
タ信号に応じて順次発光して画像情報を表示部Ａに表示
する。

【００５９】図２は、表示部の模式図である。表示部Ａ
は、基板上に複数の走査線５及び複数のデータ線６を含
む配線部と、複数の画素３等とを有している。表示部Ａ
の主要な部材の説明を以下に行う。図２は、画素３で発
光した光が白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を
示している。配線部の複数の走査線５及び複数のデータ
線６は、それぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ
線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続
している（詳細は図示せず。）。画素３は、走査線５に
走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信
号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光す
る。発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の
画素を、適宜、同一基板上に並置することによって、フ
ルカラー表示が可能となる。

【００６０】次に、画素の発光プロセスを説明する。図
３は、画素の模式図である。画素は、有機エレクトロル
ミネッセンス素子１０、スイッチングトランジスタ１
１、駆動トランジスタ１２、コンデンサ１３等を備えて
いる。また、５は走査線、６はデータ線、７は電源ライ
ンである。図３において、制御部Ｂからデータ線６を介
してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像デ
ータ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５
を介してスイッチングトランジスタ１１のゲートに走査
信号が印加されると、スイッチングトランジスタ１１の
駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号が
コンデンサ１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達
される。画像データ信号の伝達により、コンデンサ１３
が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、
駆動トランジスタ１２の駆動がオンする。駆動トランジ
スタ１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソー
スが有機エレクトロルミネッセンス素子１０の電極に接
続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電
位に応じて電源ライン７から有機エレクトロルミネッセ
ンス素子１０に電流が供給される。

【００６１】制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の
走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆
動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ１１
の駆動がオフしてもコンデンサ１３は充電された画像デ
ータ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ１２
の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行
われるまで有機エレクトロルミネッセンス素子１０の発
光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加され
たとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位
に応じて駆動トランジスタ１２が駆動して有機エレクト
ロルミネッセンス素子１０が発光する。すなわち、有機
エレクトロルミネッセンス素子１０の発光は、複数の画
素それぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子１０に
対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジス
タ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素そ
れぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子１０の発光
を行っている。このような発光方法をアクティブマトリ
クス方式と呼んでいる。ここで、有機エレクトロルミネ
ッセンス素子１０の発光は、複数の階調電位を持つ多値
の画像データ信号による複数の階調の発光でもよいし、
２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフ
でもよい。また、コンデンサ１３の電位の保持は、次の
走査信号の印加まで継続して保持してもよいし、次の走
査信号が印加される直前に放電させてもよい。本発明に
おいて有機エレクトロルミネッセンス素子の発光駆動
は、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査
信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機エレ
クトロルミネッセンス素子を発光させるパッシブマトリ
クス方式の発光駆動でもよい。複数の画素に有機エレク
トロルミネッセンス素子１０として、実施例１〜３に記
載の赤色、緑色、青色発光有機エレクトロルミネッセン
ス素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフ
ルカラー表示を行うことができる。

【００６２】図４は、パッシブマトリクス方式による表
示装置を説明する説明図である。図４に示された３つの
要素は重ねられて一体化されている。図４において、複
数の走査線５と複数の画像データ線６が画素３を挟んで
対向して格子状に設けられている。順次走査により走査
線５の走査信号が印加されたとき、印加された走査線５
に接続している画素３が画像データ信号に応じて発光す
る。パッシブマトリクス方式では画素３にアクティブ素
子が無く、製造コストの低減が計れる。

【００６３】

【実施例】以下に、本発明を実施例により具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるも
のではない。以下に実施例で使用した化合物を示す。

【００６４】

【化２２】

【００６５】

【化２３】

【００６６】

【化２４】

【００６７】

【化２５】

【００６８】

【化２６】

【００６９】実施例１ 陽極としてガラス上にＩＴＯを１５０ｎｍ成膜した基板
（ＮＨテクノグラス社製：ＮＡ−４５）にパターニング
を行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板
をｉ−プロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガ
スで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。この透明
支持基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定
し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートに、ｍ―ＭＴＤ
ＡＴＡを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボ
ートにＴＰＤを２００ｍｇ入れ、また別のモリブデン製
抵抗加熱ボートにトリス（８−ヒドロキシキノリナー
ト）アルミニウム（Ａｌｑ３ ）を２００ｍｇ入れ、さ
らに他のモリブデン製抵抗加熱ボートに比較化合物１
２００ｍｇを入れ真空蒸着装置に取付けた。次いで、真
空槽を４×１０^-4Ｐａまで減圧した後、ｍ―ＭＴＤＡＴ
Ａの入った前記加熱ボートに通電して、２２０℃まで加
熱し、蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓｅｃで透明支持
基板に膜厚２５ｎｍで蒸着し、さらに、ＴＰＤの入った
前記加熱ボートに通電して、２２０℃まで加熱し、蒸着
速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓｅｃで膜厚２０ｎｍで蒸着
し、２層からなる正孔輸送層を設けた。蒸着時の基板温
度は室温であった。

【００７０】次いで、比較化合物１の入った前記加熱ボ
ートに通電して、２２０℃まで加熱し、蒸着速度０．１
〜０．３ｎｍ／ｓｅｃで３０ｎｍの発光層を設けた。更
に、Ａｌｑ３の入った前記加熱ボートを通電して、２２
０℃まで加熱し、蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓｅｃ
で膜厚２０ｎｍの電子輸送層を設けた。次に、真空槽を
あけ、電子輸送層の上にステンレス鋼製の長方形穴あき
マスクを設置し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートに
マグネシウム３ｇを入れ、タングステン製の蒸着用バス
ケットに銀を０．５ｇ入れ、再び真空槽を２×１０^-4Ｐ
ａまで減圧した後、マグネシウム入りのボートに通電し
て蒸着速度１．５〜２．０ｎｍ／ｓｅｃでマグネシウム
を蒸着し、この際、同時に銀のバスケットを加熱し、蒸
着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで銀を蒸着し、前記マグネシ
ウムと銀との混合物から成る陰極とすることにより、表
3に示す比較用有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１を作製し
た。上記有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の比較化合物１を
表５に記載の化合物に替えた以外は有機ＥＬ素子ＯＬＥ
Ｄ１−１と同様にして、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−２〜
７を作製した。これらの素子を温度２３度、乾燥窒素ガ
ス雰囲気下で１５Ｖ直流電圧印可による連続点灯を行
い、点灯開始時の発光輝度（ｃｄ/ｍ²）、輝度の半減す
る時間および発光効率(ln/W)を測定した。発光輝度は有
機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の発光輝度を１００とした相
対値で表し、輝度の半減する時間は有機ＥＬ素子ＯＬＥ
Ｄ１−１の輝度が半減する時間を１００とした相対値で
表し、発光効率は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１の発光効
率を１００とした相対値で表した。結果を表５に示す。

【００７１】

【表５】 表５より、本発明の化合物を用いた有機ＥＬ素子は、点
灯開始時の発光輝度、発光効率及び輝度の半減する時間
が改善されているのが分かる。

【００７２】実施例２ 発光層を、本発明の化合物Ｉ−７とＤＣＭ２を１００：
１の重量比で蒸着した膜厚３０ｎｍの発光層とした以外
は、実施例１と同様の方法で有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−
１を作製した。得られた有機ＥＬ素子に、温度２３度、
乾燥窒素ガス雰囲気下で１５Ｖ直流電圧を印加すると赤
色の発光が得られた。また、ＤＣＭ２をＱｄ−２または
ＢＣｚＶＢｉに替えた以外は同様にして有機ＥＬ素子Ｏ
ＬＥＤ２−２およびＯＬＥＤ２−３を作製した。得られ
た有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−２からは緑色またＯＬＥＤ
２−３からは青色の発光が得られた。

【００７３】実施例３ 陽極としてガラス上にＩＴＯを１５０ｎｍ成膜した基板
（ＮＨテクノグラス社製：ＮＡ−４５）にパターニング
を行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた透明支持基板
をｉ−プロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガ
スで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った。この透明
支持基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定
し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートに、ｍ―ＭＴＤ
ＡＴＡを２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボ
ートにＤＰＶＢｉを２００ｍｇ入れ、また別のモリブデ
ン製抵抗加熱ボートに化合物ＢＣを２００ｍｇを入れ真
空蒸着装置に取付けた。次いで、真空槽を４×１０^-4Ｐ
ａまで減圧した後、ｍ―ＭＴＤＡＴＡの入った前記加熱
ボートに通電して、２２０℃まで加熱し、蒸着速度０．
１〜０．３ｎｍ／ｓｅｃで透明支持基板に膜厚２５ｎｍ
で蒸着し、さらに、ＤＰＶＢｉの入った前記加熱ボート
に通電して、２２０℃まで加熱し、蒸着速度０．１〜
０．３ｎｍ／ｓｅｃで膜厚２０ｎｍで蒸着し、発光層を
設けた。蒸着時の基板温度は室温であった。次いで、化
合部ＢＣの入った前記加熱ボートに通電して、２２０℃
まで加熱し、蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓｅｃで３
０ｎｍの電子輸送層を設けた。

【００７４】次に、真空槽をあけ、電子輸送層の上にス
テンレス鋼製の長方形穴あきマスクを設置し、一方、モ
リブデン製抵抗加熱ボートにマグネシウム３ｇを入れ、
タングステン製の蒸着用バスケットに銀を０．５ｇ入
れ、再び真空槽を２×１０^-4Ｐａまで減圧した後、マグ
ネシウム入りのボートに通電して蒸着速度１．５〜２．
０ｎｍ／ｓｅｃでマグネシウムを蒸着し、この際、同時
に銀のバスケットを加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅ
ｃで銀を蒸着し、前記マグネシウムと銀との混合物から
成る陰極とすることにより、比較の有機ＥＬ素子ＯＬＥ
Ｄ３−１を作製した。上記有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１
の化合物ＢＣを表６に記載の化合物に替えた以外は有機
ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１と同様にして、有機ＥＬ素子Ｏ
ＬＥＤ３−２〜１０を作成した。これらの素子を温度２
３度、乾燥窒素ガス雰囲気下で１５Ｖ直流電圧印可によ
る連続点灯を行い、点灯開始時の発光輝度（ｃｄ/
ｍ²）、輝度の半減する時間および発光効率(ln/W)を測
定した。発光輝度は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１の発光
輝度を１００とした相対値で表し、輝度の半減する時間
は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１の輝度が半減する時間を
１００とした相対値で表し、発光効率は有機ＥＬ素子Ｏ
ＬＥＤ１−１の発光効率を１００とした相対値で表し
た。結果を表６に示す。発光色は青色だった。

【００７５】

【表６】 表６より、本発明の化合物を用いた有機ＥＬ素子は、点
灯開始時の発光輝度、発光効率および輝度の半減する時
間が改善されているのが分かる。特に、輝度の半減する
時間が改善されているのが分かる。また、有機ＥＬ素子
ＯＬＥＤ２−６および７の電子輸送材料として用いられ
たＩ−６およびＩ−７は、バンドギャップが３．２０ｅ
Ｖ〜３．６０ｅＶの範囲にあり、発光輝度、発光効率お
よび輝度の半減する時間が大幅に改良されているのがわ
かる。

【００７６】実施例４ 実施例３で作製した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−７の陰極
をＡｌに置き換え、さらに、電子輸送層と陰極の間にフ
ッ化リチウムを膜厚０．５ｎｍ蒸着して陰極バッファー
層を設けた以外は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−７と同様に
して有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ４−１を作製した。実施例３
と同様にして点灯開始時の発光輝度（ｃｄ/ｍ²）、発光
効率(ln/W)および輝度の半減する時間を測定したとこ
ろ、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１の発光輝度、発光効
率、輝度の半減する時間をそれぞれ１００とした相対比
較で、発光輝度２６３、発光効率１９０、輝度の半減す
る時間５６５であった。また、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３
−４〜６、３−８〜１０についても、同様に、陰極バッ
ファー層を導入したところ、同様の効果が得られた。

【００７７】実施例５ 実施例３で作製した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−４〜１０
のそれぞれの発光層をＡｌｑ₃を蒸着した発光層または
Ａｌｑ₃とＤＣＭ２を１００：１の重量比で蒸着した発
光層に替えた以外は同様にして、有機ＥＬ素子を作製し
た。得られた有機ＥＬ素子のそれぞれについて、実施例
３と同様にして点灯開始時の発光輝度（ｃｄ/ｍ²）およ
び輝度の半減する時間を測定したところ、点灯開始時の
発光輝度（ｃｄ/ｍ²）および輝度の半減する時間が改善
されたことが確認された。なお、Ａｌｑ₃を発光層とし
て用いた場合は緑色の発光が得られ、Ａｌｑ₃とＤＣＭ
２を１００：１とした発光層からは赤色の発光が得られ
た。

【００７８】実施例６ 実施例３および５で作製したそれぞれ赤色、緑色、青色
発光有機ＥＬ素子を同一基板上に並置し、図１に示すア
クティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製し
た。該フルカラー表示装置を駆動することにより、輝度
の高い鮮明なフルカラー動画表示が得られた。

【００７９】実施例７ 実施例４で作製した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ４−１の正孔
輸送材料をｍ−ＭＴＤＡＴＸＡに、発光層の有機化合物
をＤＭＰｈｅｎに替えた以外は同様にして有機ＥＬ素子
ＯＬＥＤ７−１を作製した。 〈無機蛍光体を用いた色変換フィルターの作製〉平均粒
径５ｎｍのエアロジル０．１６ｇにエタノール１５ｇ及
びγ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン０．２
２ｇを加えて開放系で室温下１時間攪拌した。得られた
混合物と２０ｇのＲＬ−１２とを乳鉢に移し、よくすり
混ぜた後、７０℃のオーブンで２時間、さらに１２０℃
のオーブンで２時間加熱し、表面改質ＲＬ−１２を得
た。同様にしてＧＬ−１０およびＢＬ−３の表面改質を
行い、表面改質ＧＬ−１０およびＢＬ−３を得た。上記
の表面改質ＲＬ−１２の１０ｇに、トルエン／エタノー
ル＝１／１の混合溶液（３００ｇ）に溶解したブチラー
ル（ＢＸ−１）３０ｇを加え、攪拌した後、ガラス上に
Ｗｅｔ膜厚が２００μｍになるように塗布した。得られ
た塗布済みガラスを１００℃のオーブンで４時間加熱乾
燥し、ガラス上に色変換層が形成された赤色変換フィル
ターＦ−１を作製した。また、同様の方法で表面改質Ｇ
Ｌ−１０を塗設した緑色変換フィルターＦ−２および表
面改質ＢＬ−３を塗設した青色変換フィルターＦ−３を
作製した。続いて、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ７−１の透明
基板の下側に、色変換部として青色変換フィルターＦ−
３をストライプ状に貼り付けた。

【００８０】色変換フィルターを貼り付けた有機ＥＬ素
子の層構成は、以下のとおりである。 色変換部／透明基板／陽極／有機化合物薄膜／陰極 青色変換フィルターＦ−３をストライプ状に貼り付けた
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ７−１に１５Ｖの電圧を印加した
ところ、３２０ｃｄ／ｍ²の鮮明な青色の発光が得られ
た。発光スペクトルの極大発光波長は４４８ｎｍ、ＣＩ
Ｅ色度座標上で（０．１５、０．０６）となった。色変
換部の青色変換フィルターＦ−３を、緑色変換フィルタ
ーＦ−２または赤色変換フィルターＦ−１に替えた以外
は同様にして緑色変換フィルターＦ−２をストライプ状
に貼り付けた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ７−１および赤色変
換フィルターＦ−１をストライプ状に貼り付けた有機Ｅ
Ｌ素子ＯＬＥＤ７−１を作製した。得られた緑色変換フ
ィルターＦ−２をストライプ状に貼り付けた有機ＥＬ素
子ＯＬＥＤ７−１からは２５０ｃｄ／ｍ²、極大発光波
長５３２ｎｍ、ＣＩＥ色度座標上で（０．２４、０．６
３）の緑色光が、赤色変換フィルターＦ−１をストライ
プ状に貼り付けた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ７−１からは１
７０ｃｄ／ｍ²、極大発光波長６１５ｎｍ、ＣＩＥ色度
座標上で（０．６３、０．３３）の赤色光がそれぞれ得
られた。上記、青色光、緑色光及び赤色光の発光輝度
は、いずれも特許第２，７９５，９３２号明細書の実施
例に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光輝
度より優れたものである。また、色変換部を透明基板の
上側に設けた下記の層構成の有機ＥＬ素子を作製した。
層構成は、以下のとおりである。 透明基板／色変換部／陽極／有機化合物薄膜／陰極 上記有機ＥＬ素子においても、上記青色変換フィルター
Ｆ−３をストライプ状に貼り付けた有機ＥＬ素子ＯＬＥ
Ｄ７−１、緑色変換フィルターＦ−２をストライプ状に
貼り付けた有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ７−１および赤色変換
フィルターＦ−１をストライプ状に貼り付けた有機ＥＬ
素子ＯＬＥＤ７−１とほぼ同様の極大発光波長、ＣＩＥ
色度座標の発光スペクトルが得られた。

【００８１】実施例８ 図２の複数の画素３を有する表示部Ａにおいて、複数の
画素３が備えている複数の有機エレクトロルミネッセン
ス素子をすべて、実施例７に記載の有機ＥＬ素子ＯＬＥ
Ｄ７−１とした表示装置を作製した。表示装置に電圧を
印加すると、すべての画素３から青紫色の発光が得られ
た。次に、色変換層を有する有機ＥＬ素子について図面
にしたがって説明する。図５および６は、色変換層を有
する有機ＥＬ素子の層構成を説明する断面図である。図
５においては、有機エレクトロルミネッセンス素子１０
は、ガラス製の透明基板１０ｄの上側に有機ＥＬ部Ｙ
が、下側に色変換部Ｘが積層されている。また、図６に
おいては、有機エレクトロルミネッセンス素子１０は、
ガラス製の透明基板１０ｄの上側に色変換部Ｘと有機Ｅ
Ｌ部Ｙがこの順序で積層されている。図中、１０ａはＡ
ｌ製の陰極、１０ｂは正孔輸送層、発光層、電子輸送
層、陰極バッファー層が積層された有機化合物薄膜、１
０ｃは陽極（ＩＴＯ透明電極）、１０ｄは透明基板、１
０ｅは実施例７で作製した赤色変換フィルターＦ−１、
緑色変換フィルターＦ−２または青色変換フィルターＦ
−３をストライプ状に並置した色変換層である。図５に
示された層構成を有する有機ＥＬ素子において、陰極１
０ａ及び透明電極１０ｃを介して有機化合物薄膜１０ｂ
に電流が供給されると電流量に応じて発光した。発光し
た光は透明基板１０ｄを通り色変換層１０ｅに吸収さ
れ、色変換層が赤色変換能を有する（赤色変換フィルタ
ーＦ−１部分）領域では赤領域の色、緑色変換能を有す
る（緑色変換フィルターＦ−２部分）領域では緑領域の
色、青色変換能を有する（青色変換フィルターＦ−３部
分）領域では青領域の色の発光がなされ、図に示した白
矢印の方向に取り出すことができた。図６に示された層
構成を有する有機ＥＬ素子においては、有機エレクトロ
ルミネッセンス素子１０は、ガラス製の透明基板１０ｄ
の上側に色変換部Ｘと有機ＥＬ部Ｙをこの順序で積層さ
れているが、図５の有機ＥＬ素子と同様に、赤色、緑色
および青色の発光がなされ、図に示した白矢印の方向に
光を取り出すことができた。また、図５および６に示さ
れた色変換層を有する有機ＥＬ素子を駆動することによ
り、輝度の高い鮮明なフルカラー動画表示が得られた。

【００８２】

【発明の効果】本発明の有機エレクトロルミネッセンス
素子は優れた発光効率を有し、長寿命であり、低消費電
力、長寿命な表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】有機エレクトロルミネッセンス素子から構成さ
れる表示装置の一例を示した模式図である。

【図２】表示部の模式図である。

【図３】画素の模式図である。

【図４】パッシブマトリクス方式による表示装置を説明
する説明図である。

【図５】色変換層を有する有機エレクトロルミネッセン
ス素子の層構成を説明する断面図である。

【図６】色変換層を有する有機エレクトロルミネッセン
ス素子の層構成を説明する断面図である。

【符号の説明】１ ディスプレイ ３ 画素 ５ 走査線 ６ データ線 ７ 電源ライン１０ 有機エレクトロルミネッセンス素子 １０ａ 陰極 １０ｂ 有機化合物薄膜 １０ｃ 透明電極 １０ｄ 透明基板 １０ｅ 色変換層 １１ スイッチングトランジスタ １２ 駆動トランジスタ １３ コンデンサ Ａ 表示部（ディスプレイ） Ｂ 制御部 Ｘ 色変換部 Ｙ 有機ＥＬ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/12 Ｈ０５Ｂ 33/12 Ｅ 33/22 33/22 Ａ Ｂ (72)発明者 木下 基 東京都日野市さくら町１コニカ株式会社内 (72)発明者 北 弘志 東京都日野市さくら町１コニカ株式会社内 (72)発明者 城田 靖彦 大阪府豊中市大黒町３丁目５−７ Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB03 AB04 AB05 AB11 BA06 BB06 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 5C094 AA07 AA08 AA10 AA22 BA03 BA12 BA27 BA32 CA19 CA24 DA13 EA04 EA05 ED20 FA01 FB01 FB20

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの電極間に挟持された有機層を有す
   る有機エレクトロルミネッセンス素子において、有機層
   の少なくとも１層に、下記一般式（１）で示される化合
   物の少なくとも１種を含有することを特徴とする有機エ
   レクトロルミネッセンス素子。 【化１】 式中、Ｂはホウ素原子を表し、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃およびＲ₄
   は一価の置換基を表し、Ａｒ₁はアルキル基、アルキル
   オキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリー
   ルチオ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ニト
   ロ基、シアノ基またはハロゲン原子を置換基として有し
   ていてもよい６員環の２価の基を表す。ｎは１〜５を表
   す。
2. 【請求項２】 一般式（１）で表される化合物が、下記
   一般式（２）で表される化合物であることを特徴とする
   請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 【化２】 式中、Ｂはホウ素原子を表し、Ａｒ₂₂、Ａｒ₂₃、Ａｒ₂₄
   およびＡｒ₂₅は置換基を有していてもよい芳香環基を表
   し、Ｒ₂₁は水素原子、アルキル基、アルキルオキシ基、
   アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、
   アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ニトロ基、シア
   ノ基またはハロゲン原子を表す。ｎ₂は２〜５を表し、
   ｍ₂は０〜４を表す。
3. 【請求項３】 一般式（２）において、Ａｒ₂₂、Ａ
   ｒ₂₃、Ａｒ₂₄およびＡｒ ₂₅で表される芳香環基が芳香族
   炭化水素環基であることを特徴とする請求項２に記載の
   有機エレクトロルミネッセンス素子。
4. 【請求項４】 一般式（１）または（２）で表される化
   合物のバンドギャップが２．９６ｅＶ〜３．８０ｅＶで
   あることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
   有機エレクトロルミネッセンス素子。
5. 【請求項５】 一般式（１）または（２）で表される化
   合物のバンドギャップが３．２０ｅＶ〜３．６０ｅＶで
   あることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
   有機エレクトロルミネッセンス素子。
6. 【請求項６】 一般式（１）または（２）で表される化
   合物が発光層に含有されていることを特徴とする請求項
   １〜５のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセン
   ス素子。
7. 【請求項７】 一般式（１）または（２）で表される化
   合物が電子輸送層に含有されていることを特徴とする請
   求項１〜６のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッ
   センス素子。
8. 【請求項８】 陰極と電子輸送層の間に、陰極バッファ
   ー層を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか
   に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載の有機エ
   レクトロルミネッセンス素子を有することを特徴とする
   表示装置。
10. 【請求項１０】 少なくとも１つが請求項１〜８のいず
    れかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子であ
    る、異なる極大波長の光を発光する２種以上の有機エレ
    クトロルミネッセンス素子を同一基板上に並置したこと
    を特徴とする請求項９に記載の表示装置。
11. 【請求項１１】 請求項１〜８のいずれかに記載の有機
    エレクトロルミネッセンス素子と該有機エレクトロルミ
    ネッセンス素子の発光した光を吸収し、それとは異なる
    極大波長の光を発光する色変換層を有することを特徴と
    する表示装置。
12. 【請求項１２】 異なる極大波長の光を発光を有する２
    種以上の色変換層が同一基板上に並置していることを特
    徴とする請求項１１に記載の表示装置。