JP2003317965A

JP2003317965A - 有機エレクトロルミネッセンス素子および表示装置

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Publication number: JP2003317965A
Application number: JP2002123819A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyoshi Matsuura; 光宜松浦; Taketoshi Yamada; 岳俊山田; Hiroshi Kita; 弘志北
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-04-25
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2003-11-07
Anticipated expiration: 2022-04-25
Also published as: JP4103442B2

Abstract

(57)【要約】【課題】発光輝度の向上および耐久性の向上の双方を
達成した有機エレクトロルミネッセンス素子を提供し、
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた発
光輝度の高い、長寿命な表示装置を提供する。【解決手段】下記一般式（１）で表される化合物を含
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、Ｐはリン原子を表し、Ｒ₁₁、Ｒ₁₂、Ｒ₁₃、Ｒ₁₄
およびＲ₁₅は一価の置換基を表す。）

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とも略記する）素子および
表示装置に関するものである。より詳しくは、本発明は
発光輝度、発光効率および寿命に優れた有機エレクトロ
ルミネッセンス素子、および本発明の有機エレクトロル
ミネッセンス素子を用いた表示装置に関するものであ
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）
がある。ＥＬＤの主要構成要素として用いられる発光素
子には、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ある。

【０００３】無機エレクトロルミネッセンス素子は平面
型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させる
ためには交流の高電圧が必要である。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ている。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・リン光）を利用して発光する素子
であり、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能である。
さらに、自己発光型であるために視野角に富み、視認性
が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペー
ス、携帯性等の観点から注目されている。

【０００４】しかしながら、今後の有機ＥＬ素子の実用
化に際して、さらなる低消費電力で効率よく高輝度に発
光する有機ＥＬ素子の開発が望まれている。

【０００５】これまでにも、様々な有機ＥＬ素子が報告
されている。たとえば、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ
ｔ．，Ｖｏｌ．５１、９１３頁あるいは特開昭５９−１
９４３９３号に記載の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号に記載の
正孔注入層と電子注入輸送層とを組み合わせたもの、Ｊ
ｐｎ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｈｉ
ｓｙｃｓ，ｖｏｌ．１２７，Ｎｏ．２第２６９〜２７
１頁に記載の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。

【０００６】しかし、関連産業界からは、より高輝度
で、エネルギー変換効率、発光量子効率の向上した有機
ＥＬ素子の出現が期待されており、また、発光寿命が短
いという問題点も指摘されている。こうした経時での輝
度劣化の要因は完全には解明されていないが、発光中の
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
物自体の分解、薄膜中での有機化合物の結晶化等、有機
ＥＬ素子材料である有機化合物に由来する要因が指摘さ
れている。

【０００７】上記、有機ＥＬ素子の性能向上のために、
発光層をホスト化合物および微量の蛍光体で構成するこ
とにより、発光効率の向上を達成するという手法が報告
されている。例えば、日本特許第３０９３７９６号で
は、スチルベン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体又
はトリススチリルアリーレン誘導体に、微量の蛍光体を
ドープし、発光輝度の向上、素子の長寿命化を達成して
いる。

【０００８】又、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム
錯体をホスト化合物として、これに微量の蛍光体をドー
プした有機発光層を有する素子（特開昭６３−２６４６
９２号）、８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体を
ホスト化合物として、これにキナクリドン系色素をドー
プした有機発光層を有する素子（特開平３−２５５１９
０号）が知られている。以上のように、蛍光量子収率の
高い蛍光体をドープすることによって、従来の素子に比
べて発光輝度を向上させている。

【０００９】しかしながら、上記のドープされる微量の
蛍光体からの発光は、励起一重項からの発光であり、励
起一重項からの発光を用いる場合、一重項励起子と三重
項励起子の生成比が１：３であるため発光性励起種の生
成確率が２５％であることと、光の取り出し効率が約２
０％であるため、外部取り出し量子効率（ηｅｘｔ）の
限界は５％とされている。ところが、プリンストン大か
ら励起三重項からのリン光発光を用いる有機ＥＬ素子が
報告がされて以来（Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏｅｔａｌ．，
ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１〜１５４ページ（１９
９８年））、室温でリン光を示す材料の研究が活発にな
ってきている（例えば、Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏｅｔａ
ｌ．，ｎａｔｕｒｅ、４０３巻、１７号、７５０〜７５
３ページ（２０００年）、米国特許６，０９７，１４７
号など）。励起三重項を使用すると、内部量子効率の上
限が１００％となるため、励起一重項の場合に比べて原
理的に発光効率が最大４倍となり、冷陰極管とほぼ同等
の性能が得られ照明用にも応用可能であり注目されてい
る。

【００１０】一方、リン光性化合物をドーパントとして
用いるときのホストは、リン光性化合物の発光極大波長
よりも短波な領域に発光極大波長を有することが必要で
あることはもちろんであるが、その他にも満たすべき条
件があることが分かってきた。

【００１１】Ｔｈｅ１０ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏ
ｎａｌＷｏｒｋｓｈｏｐｏｎＩｎｏｒｇａｎｉｃ
ａｎｄＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅ
ｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ ’００、浜松）では、リン光性化
合物についていくつかの報告がなされている。例えば、
Ｉｋａｉらはホール輸送性の化合物をリン光性化合物の
ホストとして用いている。また、Ｍ．Ｅ．Ｔｏｍｐｓｏ
ｎらは、各種電子輸送性材料をリン光性化合物のホスト
として、これらに新規なイリジウム錯体をドープして用
いている。さらに、Ｔｓｕｔｓｕｉらは、ホールブロッ
ク層の導入により高い発光効率を得ている。

【００１２】リン光性化合物のホスト化合物について
は、例えば、Ｃ．Ａｄａｃｈｉｅｔａｌ．，Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７７巻、９０４ページ（２
０００年）等に詳しく記載されているが、高輝度の有機
エレクトロルミネッセンス素子を得るためにホスト化合
物に必要とされる性質について、より新しい観点からの
アプローチが必要であろう。

【００１３】上記の如く、多くの開発研究がなされ、報
告・公開がなされているが、いずれも、素子の発光輝度
の向上と素子の耐久性を両立しうる構成は得られていな
い。

【００１４】又、リン原子を含む化合物を有機エレクト
ロルミネッセンス素子材料として用いた例としては、特
開平７−５３９５０号および特開平７−１０９４４９号
において、特定構造を有するリン化合物を発光材料また
は正孔輸送材料として使用する例がある。しかし、いず
れの報告も、リン光性化合物を発光層に含有したとき
の、本発明で挙げるリン化合物の有効性については全く
触れられていない。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題の
解決策を見出すためになされた。

【００１６】即ち、本発明の目的は、発光輝度の向上お
よび耐久性の向上の双方を達成した有機エレクトロルミ
ネッセンス素子を提供し、本発明の有機エレクトロルミ
ネッセンス素子を用いた発光輝度の高い、長寿命な表示
装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、特定構造
のリン化合物に注目し鋭意検討した結果、下記するリン
化合物をリン光発光用の材料として用いることにより、
本発明の目的が達成できることを見出した。

【００１８】即ち、本発明の目的は、以下に示す特許請
求の範囲の各請求項に記載の発明により達成される。

【００１９】〔１〕前記一般式（１）で表される化合
物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。

【００２０】〔２〕前記一般式（２）で表される化合
物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。

【００２１】〔３〕〔１〕に記載の化合物が、前記一
般式（３）で表され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。

【００２２】〔４〕〔１〕に記載の化合物が、前記一
般式（４）で示され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。

【００２３】〔５〕〔１〕〜〔４〕のいずれか１項に
記載の化合物を電子輸送層に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。

【００２４】〔６〕〔１〕〜〔４〕のいずれか１項に
記載の化合物を発光層に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。

【００２５】〔７〕ホスト化合物およびリン光性化合
物を含有する発光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、有機層のいずれかの層にリン原子を
含む化合物を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。

【００２６】〔８〕〔７〕に記載のリン原子を含む化
合物が、前記一般式（５）で示され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。

【００２７】

〔９〕Ｒ₅₁、Ｒ₅₂およびＲ₅₃が全て芳香
族基であることを特徴とする〔８〕に記載の有機エレク
トロルミネッセンス素子。

【００２８】〔１０〕〔７〕に記載のリン原子を含む
化合物が、前記一般式（６）で示されることを特徴とす
る有機エレクトロルミネッセンス素子。

【００２９】〔１１〕〔７〕に記載のリン原子を含む
化合物が、前記一般式（７）で示されることを特徴とす
る有機エレクトロルミネッセンス素子。

【００３０】〔１２〕〔７〕に記載のリン原子を含む
化合物が、前記一般式（１）で示されることを特徴とす
る有機エレクトロルミネッセンス素子。

【００３１】〔１３〕〔７〕に記載のリン原子を含む
化合物が、前記一般式（２）で示されることを特徴とす
る有機エレクトロルミネッセンス素子。

【００３２】〔１４〕〔７〕に記載のリン原子を含む
化合物が、前記一般式（３）で示されることを特徴とす
る有機エレクトロルミネッセンス素子。

【００３３】〔１５〕〔７〕に記載のリン原子を含む
化合物が、前記一般式（４）で示されることを特徴とす
る有機エレクトロルミネッセンス素子。

【００３４】〔１６〕リン原子を含む化合物が、発光
層に含有されることを特徴とする〔７〕〜〔１５〕のい
ずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素
子。

【００３５】〔１７〕リン原子を含む化合物が、正孔
輸送層に含有されることを特徴とする〔７〕〜〔１５〕
のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス
素子。

【００３６】〔１８〕リン原子を含む化合物が、電子
輸送層に含有されることを特徴とする〔７〕〜〔１５〕
のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス
素子。

【００３７】〔１９〕リン光性化合物がイリジウム化
合物、オスミウム化合物または白金化合物のいずれかで
あることを特徴とする〔７〕〜〔１８〕のいずれか１項
に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

【００３８】〔２０〕リン光性化合物がイリジウム化
合物であることを特徴とする〔１９〕に記載の有機エレ
クトロルミネッセンス素子。

【００３９】〔２１〕〔１〕〜〔２０〕のいずれか１
項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いて
いることを特徴とする表示装置。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。

【００４１】まず、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、Ｐはリン原
子を表し、Ｒ₁₁、Ｒ₁₂、Ｒ₁₃、Ｒ₁₄およびＲ₁₅は一価の
置換基をあらわす。

【００４２】一価の置換基としては、アルキル基（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（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）、アルケニル基
（ビニル基、プロペニル基、スチリル基等）、アルキニ
ル基（エチニル基等）、アルキルオキシ基（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（フェノキシ基等）、アルキルチオ基
（メチルチオ基、エチルチオ基、ｉ−プロピルチオ基
等）、アリールチオ基（フェニルチオ基等）、アミノ
基、アルキルアミノ基（ジメチルアミノ基、ジエチルア
ミノ基、エチルメチルアミノ基等）、アリールアミノ基
（アニリノ基、ジフェニルアミノ基等）、ハロゲン原子
（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（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、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキ
サゾリル基等）等が挙げられる。隣接する置換基同士は
環を形成しても良い。

【００４３】好ましくは、Ｒ₁₁〜Ｒ₁₅のうち、少なくと
も３個が芳香族基の時であり、より好ましくは、Ｒ₁₁〜
Ｒ₁₅の全てが芳香族基の時である。芳香族基としては上
記アリール基およびヘテロアリール基（ピロール基、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、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル
等）が挙げられる。

【００４４】次に、一般式（２）について説明する。Ｐ
はリン原子を表し、Ｒ₂₁、Ｒ₂₂およびＲ₂₃は一価の置換
基をあらわし、Ｘはカルコゲン原子を表す。

【００４５】一価の置換基としては一般式（１）中のＲ
₁₁〜Ｒ₁₅と同様の置換基が挙げられ、カルコゲン原子と
して好ましくは酸素原子または硫黄原子であり、最も好
ましくは、酸素原子である。

【００４６】次に一般式（３）について説明する。式
中、Ｐはリン原子を表し、Ｒ₃₁は一価の置換基をあらわ
し、Ｘ₃₁、Ｘ₃₂、Ｘ₃₃、Ｘ₃₄、Ｘ₃₅、Ｘ₃₆、Ｘ₃₇および
Ｘ₃₈はそれぞれ窒素原子またはＣ−Ｒ₃₂をあらわす。Ｘ
₃₁、Ｘ₃₂、Ｘ₃₃、Ｘ₃₄、Ｘ₃₅、Ｘ₃₆、Ｘ₃₇およびＸ₃₈の
複数がＣ−Ｒ₃₂であらわされるとき、それぞれは同じで
も異なっていてもよい。Ｒ₃₂は一価の置換基をあらわ
す。

【００４７】一価の置換基としては一般式（１）中のＲ
₁₁〜Ｒ₁₅と同様の置換基が挙げられる。好ましくは、一
般式（４）で表される時であり、より好ましくは、一般
式（４）中のＲ₄₁が芳香族基である時である。

【００４８】本発明の化合物は、有機エレクトロルミネ
ッセンス素子のいずれの層に用いても良いが、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
を示す。

【００４９】以下に具体的な化合物の例を挙げるが、本
発明は、これらに限定されるものではない。

【００５０】

【化８】

【００５１】

【化９】

【００５２】

【化１０】

【００５３】

【化１１】

【００５４】

【化１２】

【００５５】更に、本発明者等は、リン光発光用の材料
についても鋭意検討を重ねた結果、分子内にリン原子を
有する化合物をリン光発光素子のいずれかの層に含有さ
せて有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した場合
に、素子の発光輝度および寿命が改善されることを見出
した。

【００５６】又、本発明のホスト化合物とは、２種以上
の化合物で構成される発光層中において、混合比（質
量）の最も多い化合物であり、それ以外の化合物はドー
パント化合物という。例えば、発光層を化合物Ａ、化合
物Ｂという２種で構成しその混合比がＡ：Ｂ＝１０：９
０であれば化合物Ａがドーパント化合物であり、化合物
Ｂがホスト化合物である。更に、発光層を化合物Ａ、化
合物Ｂ、化合物Ｃの３種から構成し、その混合比がＡ：
Ｂ：Ｃ＝５：１０：８５であれば、化合物Ａ、化合物Ｂ
がドーパント化合物であり、化合物Ｃがホスト化合物で
ある。本発明におけるリン光性化合物は、ドーパント化
合物の一種である。

【００５７】本発明のリン光性化合物とは励起三重項か
らの発光が観測される化合物であり、リン光量子収率
が、２５℃において０．００１以上の化合物である。好
ましくは０．０１以上である。更に好ましくは０．１以
上である。

【００５８】上記リン光量子収率は、第４版実験化学講
座７の分光IIの３９８ページ（１９９２年版、丸善）に
記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収
率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に用いら
れるリン光性化合物とは、任意の溶媒のいずれかにおい
て上記リン光量子収率が達成されれば良い。

【００５９】好ましくは、元素の周期律表でVIII属の金
属を含有する錯体系化合物であり、さらに好ましくは、
イリジウム、オウミウム、または白金錯体系化合物であ
る。より好ましくはイリジウム錯体系化合物である。

【００６０】以下に、本発明で用いられるリン光性化合
物の具体例を示すが、これらに限定されるものではな
い。これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅ
ｍ．４０巻、ｐ．１７０４〜１７１１に記載の方法等に
より合成できる。

【００６１】

【化１３】

【００６２】

【化１４】

【００６３】

【化１５】

【００６４】また別の形態では、ホスト化合物とリン光
性化合物の他に、リン光性化合物からの発光の極大波長
よりも長波な領域に、蛍光極大波長を有する蛍光性化合
物を少なくとも１種含有させる場合もある。この場合、
ホスト化合物とリン光性化合物からのエネルギー移動
で、有機ＥＬ素子としての電界発光は蛍光性化合物から
の発光が得られる。蛍光性化合物として好ましいのは、
溶液状態で蛍光量子収率が高いものである。

【００６５】ここで、蛍光量子収率は１０％以上、特に
３０％以上が好ましい。具体的には、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、または、希土類錯体系蛍光体などが
挙げられる。

【００６６】ここでの蛍光量子収率も、前記第４版実験
化学講座７の分光IIの３６２ページ（１９９２年版、丸
善）に記載の方法により測定することが出来る。

【００６７】以下、本発明に用いられる化合物について
説明する。本発明の化合物は分子内にリン原子を含有し
ている化合物であり、好ましくは一般式（５）〜（７）
および前記の一般式（１）〜（４）に示される化合物で
ある。

【００６８】一般式（５）において、Ｐはリン原子を表
し、Ｒ₅₁、Ｒ₅₂およびＲ₅₃は一価の置換基をあらわす。
一価の置換基としては一般式（１）中のＲ₁₁〜Ｒ₁₅と同
様の置換基が挙げられる。好ましくは、Ｒ₅₁、Ｒ₅₂およ
びＲ₅₃がすべて芳香族基である時である。

【００６９】次に一般式（６）について説明する。Ｐは
リン原子を表し、Ｒ₆₁は一価の置換基をあらわし、
Ｘ₆₁、Ｘ₆₂、Ｘ₆₃およびＸ₆₄はそれぞれ窒素原子または
Ｃ−Ｒ₆₂をあらわす。Ｘ₆₁、Ｘ₆₂、Ｘ₆₃およびＸ₆₄の複
数がＣ−Ｒ₆₂であらわされるとき、それぞれは同じでも
異なっていてもよい。Ｒ₆₂は一価の置換基をあらわす。
一価の置換基としては一般式（１）中のＲ₁₁〜Ｒ₁₅と同
様の置換基が挙げられる。好ましくは、一般式（７）で
表される時であり、より好ましくは、一般式（７）中の
Ｒ₇₁が芳香族基である時である。

【００７０】以下に、具体的化合物例を示すが、本発明
のリン化合物が、これらに限定されるものではない。

【００７１】

【化１６】

【００７２】

【化１７】

【００７３】

【化１８】

【００７４】

【化１９】

【００７５】

【化２０】

【００７６】

【化２１】

【００７７】

【化２２】

【００７８】以下、エレクトロルミネッセンス素子（Ｅ
Ｌ素子）について説明する。ＥＬ素子における発光層
は、広義の意味では、陰極と陽極からなる電極に電流を
流した際に発光する層のことを指す。具体的には、陰極
と陽極からなる電極に電流を流した際に発光する蛍光性
化合物を含有する層のことを指す。通常、エレクトロル
ミネッセンス素子（ＥＬ素子）は一対の電極の間に発光
層を挟持した構造をとる。本発明の有機ＥＬ素子は、必
要に応じ発光層の他に、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
陽極で挟持された構造をとる。

【００７９】具体的には、（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／陰極などで示される構
造がある。

【００８０】上記化合物を用いて発光層を形成する方法
としては、例えば蒸着法、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を形成する方法
があるが、特に分子堆積膜であることが好ましい。ここ
で、分子堆積膜とは、上記化合物の気相状態から沈着さ
れ形成された薄膜や、該化合物の溶融状態又は液相状態
から固体化され形成された膜のことである。通常、この
分子堆積膜はＬＢ法により形成された薄膜（分子累積
膜）と、凝集構造、高次構造の相違やそれに起因する機
能的な相違により区別することができる。

【００８１】また、この発光層は、特開昭５７−５１７
８１号に記載されているように、樹脂などの結着材と共
に発光材料として上記化合物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塗布して薄膜
形成することにより得ることができる。

【００８２】このようにして形成された発光層の膜厚に
ついては特に制限はなく、状況に応じて適宜選択するこ
とができるが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲である。

【００８３】ここで、本発明に記載のリン光性化合物
は、具体的には、前述のように、重金属錯体系化合物で
あり、好ましくは元素の周期律表でVIII属の金属を中心
金属とする錯体系化合物であり、さらに好ましくは、オ
スミウム、イリジウムまたは白金錯体系化合物である。

【００８４】これらのリン光性化合物としては、前記の
ようなリン光量子収率が、２５℃において０．００１以
上である他、前記ホストとなる蛍光性化合物の蛍光極大
波長よりも長いリン光発光極大波長を有するものであ
り、これにより、例えば、ホストとなる蛍光性化合物の
発光極大波長より長波のリン光性化合物をもちいてリン
光性化合物の発光、即ち三重項状態を利用した、ホスト
化合物の蛍光極大波長よりも長波において電界発光する
ＥＬ素子を得ることができる。従って、用いられるリン
光性化合物のリン光発光極大波長としては特に制限され
るものではなく、原理的には、中心金属、配位子、配位
子の置換基等を選択することで得られる発光波長を変化
させることができる。

【００８５】例えば、３５０ｎｍ〜４４０ｎｍの領域に
蛍光極大波長を有する蛍光性化合物をホスト化合物とし
て用い、例えば、緑の領域にリン光をもったイリジウム
錯体を用いる事で緑領域に電界発光する有機ＥＬ素子を
得ることが出来る。

【００８６】また、別の形態では、前記のように、ホス
ト化合物としての蛍光性化合物Ａとリン光性化合物の他
に、リン光性化合物からの発光の極大波長よりも長波な
領域に、蛍光極大波長を有するもう一つの蛍光性化合物
Ｂを少なくとも１種含有する場合もあり、蛍光性化合物
Ａとリン光性化合物からのエネルギー移動で、有機ＥＬ
素子としての電界発光は蛍光性化合物Ｂからの発光を得
ることも出来る。

【００８７】本明細書の蛍光性化合物が発光する色は、
「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）の１０８頁の図４．１６におい
て、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ社製）で
測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で
決定される。

【００８８】一般式（１）〜（７）で表されるホスト化
合物の分子量は６００〜２０００であることが好まし
く、この分子量範囲にあると、Ｔｇ（ガラス転移温度）
が上昇し、熱安定性が向上し、素子寿命が改善される。
より好ましくは分子量が８００〜２０００である。又、
Ｔｇは１００度以上であることが好ましい。又、この範
囲内の分子量であると発光層を真空蒸着法により容易に
作製することができ、有機ＥＬ素子の製造が容易にな
る。さらに、有機ＥＬ素子中における蛍光性化合物の熱
安定性もよくなる。

【００８９】次に正孔注入層、正孔輸送層、電子注入
層、電子輸送層等発光層と組み合わせてＥＬ素子を構成
するその他の層について説明する。

【００９０】正孔注入層、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、この正孔注
入層、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、そのうえ、発光層に陰極、電子注入層又は電子輸送
層より注入された電子は、発光層と正孔注入層もしくは
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。この正孔注入層、正孔輸送層の材料
（以下、正孔注入材料、正孔輸送材料という）について
は、前記の陽極より注入された正孔を発光層に伝達する
機能を有する性質をもつ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素子の正孔注入層、正孔
輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選
択して用いることができる。

【００９１】上記正孔注入材料、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。
この正孔注入材料、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。正孔注入材料、正孔輸送材料とし
ては、上記のものを使用することができるが、ポルフィ
リン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルア
ミン化合物、特に芳香族第三級アミン化合物を用いるこ
とが好ましい。

【００９２】上記芳香族第三級アミン化合物及びスチリ
ルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′
−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，
Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニ
ル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン
（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノ
フェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリ
ルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，
Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェ
ニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニ
ル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチ
ルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス
（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタ
ン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキ
シフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，
Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノ
ジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミ
ノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリ
ル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−
〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベ
ン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニル
ビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフ
ェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾー
ル、さらには、米国特許第５，０６１，５６９号の明細
書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有す
るもの、例えば４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）
−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平
４−３０８６８８号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（ＭＴＤＡＴ
Ａ）などが挙げられる。

【００９３】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。

【００９４】また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣなどの無
機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用する
ことができる。この正孔注入層、正孔輸送層は、上記正
孔注入材料、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
注入層、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。この正孔注入
層、正孔輸送層は、上記材料の一種又は二種以上からな
る一層構造であってもよく、同一組成又は異種組成の複
数層からなる積層構造であってもよい。

【００９５】さらに、必要に応じて用いられる電子輸送
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。

【００９６】この電子輸送層に用いられる材料（以下、
電子輸送材料という）の例としては、ニトロ置換フルオ
レン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオ
キシド誘導体、ナフタレンペリレン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。

【００９７】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。

【００９８】また、８−キノリノール誘導体の金属錯
体、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウム
（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノ
ール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−
キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８
−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−
８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノ
ール）亜鉛（Ｚｎｑ）など、及びこれらの金属錯体の中
心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又は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、又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
して例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材
料として用いることができるし、正孔注入層、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。

【００９９】この電子輸送層は、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
の公知の薄膜形成法により製膜して形成することができ
る。電子輸送層としての膜厚は、特に制限はないが、通
常は５ｎｍ〜５μｍの範囲で選ばれる。この電子輸送層
は、これらの電子輸送材料一種又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、同一組成又は異種
組成の複数層からなる積層構造であってもよい。

【０１００】又、本発明においては、蛍光性化合物は発
光層のみに限定することはなく、発光層に隣接した正孔
輸送層、または電子輸送層に前記リン光性化合物のホス
ト化合物となる蛍光性化合物と同じ領域に蛍光極大波長
を有する蛍光性化合物を少なくとも１種含有させてもよ
く、それにより更にＥＬ素子の発光効率を高めることが
できる。これらの正孔輸送層や電子輸送層に含有される
蛍光性化合物としては、発光層に含有されるものと同様
に蛍光極大波長が３５０ｎｍから４４０ｎｍ、更に好ま
しくは３９０ｎｍ〜４１０ｎｍの範囲にある蛍光性化合
物が用いられる。

【０１０１】本発明の有機ＥＬ素子に好ましく用いられ
る基盤は、ガラス、プラスチックなどの種類には特に限
定はなく、また、透明のものであれば特に制限はない。
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
られる基盤としては例えばガラス、石英、光透過性プラ
スチックフィルムを挙げることができる。

【０１０２】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
（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテ
ルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレー
ト、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルロー
ストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプ
ロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げら
れる。

【０１０３】次に、該有機ＥＬ素子を作製する好適な例
を説明する。例として、前記の陽極／正孔注入層／正孔
輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からな
るＥＬ素子の作製法について説明する。

【０１０４】まず適当な基板上に、所望の電極用物質、
例えば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、蒸着
やスパッタリングなどの方法により形成させて陽極を作
製する。次に、この上に素子材料である正孔注入層、正
孔輸送層、発光層、電子輸送層／電子注入層からなる薄
膜を形成させる。

【０１０５】さらに、陽極と発光層または正孔注入層の
間、および、陰極と発光層または電子注入層との間には
バッファー層（電極界面層）を存在させてもよい。

【０１０６】バッファー層とは、駆動電圧低下や発光効
率向上のために電極と有機層間に設けられる層のこと
で、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１
１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１２３頁〜第１６６頁）に詳細に記
載されており、陽極バッファー層と陰極バッファー層と
がある。

【０１０７】陽極バッファー層は、特開平９−４５４７
９号、同９−２６００６２号、同８−２８８０６９号等
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。

【０１０８】陰極バッファー層は、特開平６−３２５８
７１号、同９−１７５７４号、同１０−７４５８６号等
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、酸化リチ
ウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。

【０１０９】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０．１〜１０
０ｎｍの範囲が好ましい。

【０１１０】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、同１１−２０４３５９号、お
よび「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１
１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良い。

【０１１１】バッファー層は、陰極バッファー層または
陽極バッファー層の少なくとも何れか１つの層内に本発
明の化合物の少なくとも１種が存在して、発光層として
機能してもよい。

【０１１２】次に有機ＥＬ素子の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。

【０１１３】この有機ＥＬ素子における陽極としては、
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などの金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド
（ＩＴＯ）、ＳｎＯ₂、ＺｎＯなどの導電性透明材料が
挙げられる。

【０１１４】上記陽極は、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させ、フォ
トリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成して
もよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場
合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やス
パッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターン
を形成してもよい。この陽極より発光を取り出す場合に
は、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、ま
た、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好まし
い。さらに膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μ
ｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれ
る。

【０１１５】一方、陰極としては、仕事関数の小さい
（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合
金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質と
するものが用いられる。このような電極物質の具体例と
しては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグ
ネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネ
シウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合
物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／
酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）混合物、インジウム、リ
チウム／アルミニウム混合物、希土類金属などが挙げら
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。上記陰極は、
これらの電極物質を蒸着やスパッタリングなどの方法に
より、薄膜を形成させることにより、作製することがで
きる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下
が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは
５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光を透過
させるため、有機ＥＬ素子の陽極又は陰極のいずれか一
方が、透明又は半透明であれば発光効率が向上するので
好都合である。

【０１１６】次に有機ＥＬ素子の作製方法について説明
する。薄膜化の方法としては、前記の如くスピンコート
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、真空蒸着法が好ましい。薄膜化に、真空蒸着法を採
用する場合、その蒸着条件は、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、一般にボート加熱温度５０〜４５０℃、真空
度１０^-6〜１０^-3Ｐａ、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。

【０１１７】前記の様に、適当な基板上に、所望の電極
用物質、例えば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、蒸着やスパッタリングなどの方法により形成させ
て陽極を作製した後、該陽極上に前記の通り正孔注入
層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層／電子注入層から
なる各層薄膜を形成させた後、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させ、陰極を設けることにより、
所望の有機ＥＬ素子が得られる。この有機ＥＬ素子の作
製は、一回の真空引きで一貫してこの様に正孔注入層か
ら陰極まで作製するのが好ましいが、作製順序を逆にし
て、陰極、電子注入層、発光層、正孔注入層、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、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５〜４０Ｖ程度を印加す
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。

【０１１８】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明の態様はこれに限定されるものではない。

【０１１９】実施例１（電子輸送層）陽極としてガラス板上にＩＴＯ（インジウムチンオキシ
ド）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ＩＴ
Ｏ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。

【０１２０】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−ＭＴＤＡＴＡ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ＢＣＰを２
００ｍｇを入れ真空蒸着装置に取付けた。

【０１２１】次いで、真空槽を４×１０^-4Ｐａ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、ＤＰＶ
Ｂｉの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、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。

【０１２２】ついで、ＢＣＰの入った前記加熱ボートに
通電して加熱し、蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓｅｃ
で３０ｎｍの電子輸送層を設けた。

【０１２３】次に、フッ化リチウム０．５ｎｍおよびア
ルミニウムを１１０ｎｍ蒸着して陰極を形成し、表１に
示す比較用有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１を作製した。

【０１２４】上記有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１−１のＢＣＰ
を表１に記載の化合物に替えた以外は有機エレクトロル
ミネッセンス素子ＯＬＥＤ１−１と同様にして、有機エ
レクトロルミネッセンス素子ＯＬＥＤ１−２〜１２を作
製した。

【０１２５】

【化２３】

【０１２６】

【化２４】

【０１２７】これらの素子を温度２３度、乾燥窒素ガス
雰囲気下で１０Ｖ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）、発光効率（ｌｎ
／Ｗ）および輝度の半減する時間を測定した。発光輝
度、発光効率は有機エレクトロルミネッセンス素子ＯＬ
ＥＤ１−１を１００とした時の相対値で表し、輝度の半
減する時間は有機エレクトロルミネッセンス素子ＯＬＥ
Ｄ１−１の輝度が半減する時間を１００とした相対値で
表した。結果を表１に示す。なお全ての素子において発
光色は青色であった。

【０１２８】

【表１】

【０１２９】表１より、本発明の化合物を用いた有機Ｅ
Ｌ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。特に、輝度
の半減する時間が改善されているのが分かる。

【０１３０】実施例２（リン光ホスト化合物）エレクトロルミネッセンス素子有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２
−１〜２−１７を以下のように作製した。

【０１３１】〈有機ＥＬ素子の作製〉陽極として１００
ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板上に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イソ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分間行なった。

【０１３２】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、α−ＮＰＤを２００ｍｇ入れ、別のモリブデ
ン製抵抗加熱ボートにＣＢＰを２００ｍｇ入れ、別のモ
リブデン製抵抗加熱ボートにバソキュプロイン（ＢＣ
Ｐ）を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボー
トにＩｒ−１（リン光性化合物）を１００ｍｇ入れ、さ
らに別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ₃を２０
０ｍｇ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、α−ＮＰＤの入った
前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ
／ｓｅｃで透明支持基板に蒸着し、膜厚４５ｎｍの正孔
輸送層を設けた。さらに、ＣＢＰとＩｒ−１の入った前
記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．
１ｎｍ／ｓｅｃ、０．０１ｎｍ／ｓｅｃで前記正孔輸送
層上に共蒸着して膜厚２０ｎｍの発光層を設けた。な
お、蒸着時の基板温度は室温であった。さらに、ＢＣＰ
の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度
０．１ｎｍ／ｓｅｃで前記発光層の上に蒸着して膜厚１
０ｎｍの正孔阻止の役割も兼ねた電子輸送層を設けた。
その上に、さらに、Ａｌｑ ₃の入った前記加熱ボートに
通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで前記電
子輸送層の上に蒸着して更に膜厚４０ｎｍの電子注入層
を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。

【０１３３】次に、フッ化リチウム０．５ｎｍおよびア
ルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、有機Ｅ
Ｌ素子ＯＬＥＤ２−１を作製した。

【０１３４】上記において、発光層のＣＢＰを表２にし
めす化合物に置き換えた以外は全く同じ方法で、有機Ｅ
Ｌ素子ＯＬＥＤ２−２〜２−１７を作製した。

【０１３５】上記で使用した化合物の構造を以下に示
す。〈有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１〜２−１７の発光輝度、
発光効率および発光寿命の評価〉有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ
２−１では、初期駆動電圧３Ｖで電流が流れ始め、発光
層のドーパントであるリン光性化合物からの緑色の発光
を示した。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１の温度２３℃、
乾燥窒素ガス雰囲気下で９Ｖ直流電圧を印加した時の発
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。発光輝度、発光効率は有
機エレクトロルミネッセンス素子ＯＬＥＤ２−１を１０
０とした時の相対値で表し、輝度の半減する時間も有機
エレクトロルミネッセンス素子ＯＬＥＤ２−１を１００
とした時の相対値で表した。発光輝度（ｃｄ／ｍ²）に
ついては、ミノルタ社製ＣＳ−１０００を用いて測定し
た。

【０１３６】

【表２】

【０１３７】表２から明らかなように、本発明の化合物
をホストに用いたエレクトロルミネッセンス素子は、発
光輝度が高く、発光寿命が長いことから、有機ＥＬ素子
として非常に有用であることがわかった。

【０１３８】燐光化合物をＩｒ−１２またはＩｒ−９に
変更した以外は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１〜２−１７
と同様にして作製した有機ＥＬ素子においても同様の効
果が得られた。なお、Ｉｒ−１２を用いた素子からは青
色の発光が、Ｉｒ−９を用いた素子からは赤色の発光が
えられた。

【０１３９】実施例３（電子輸送層）実施例２の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１のＢＣＰを表３
に示す化合物に置き換えた以外は全く同じ方法で、有機
ＥＬ素子ＯＬＥＤ３−１〜３−１０を作製した。実施例
２と同様の方法で発光輝度、発光効率および輝度の半減
する時間を測定した。

【０１４０】

【表３】

【０１４１】表３から明らかなように、本発明の化合物
を電子輸送層に用いたエレクトロルミネッセンス素子
は、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。特に、輝度の半減する時間が改
善されているのが分かる。

【０１４２】実施例４（正孔輸送層）実施例２の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２−１のα−ＮＰＤを
表４に示す化合物に置き換えた以外は全く同じ方法で、
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ４−１〜４−４を作製した。実施
例２と同様の方法で発光輝度、発光効率および輝度の半
減する時間を測定した。

【０１４３】

【表４】

【０１４４】表４から明らかなように、本発明の化合物
を正孔輸送層に用いたエレクトロルミネッセンス素子
は、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。

【０１４５】実施例５実施例２で作製したそれぞれ赤色、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。

【０１４６】図１には作製したフルカラー表示装置の表
示部の模式図のみを示した。即ち同一基板上に、複数の
走査線５及びデータ線６を含む配線部と、並置した複数
の画素３（発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青
領域の画素等）とを有し、配線部の走査線５及び複数の
データ線６は、それぞれ導電材料からなり、走査線５と
データ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３
に接続している（詳細は図示せず）。前記複数画素３
は、それぞれの発光色に対応した有機ＥＬ素子、アクテ
ィブ素子であるスイッチングトランジスタと駆動トラン
ジスタそれぞれが設けられたアクティブマトリクス方式
で駆動されており、走査線５から走査信号が印加される
と、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取
った画像データに応じて発光する。この様に各赤、緑、
青の画素を適宜、並置することによって、フルカラー表
示が可能となる。

【０１４７】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。

【０１４８】

【発明の効果】本発明により、発光輝度の向上および耐
久性の向上の双方を達成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が出来、本発明の有機エレクト
ロルミネッセンス素子を用いた発光輝度の高い、長寿命
な表示装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】作製したフルカラー表示装置の表示部の模式
図。

【符号の説明】Ａ表示部３画素５走査線６データ線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）で表される化合物を含
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、Ｐはリン原子を表し、Ｒ₁₁、Ｒ₁₂、Ｒ₁₃、Ｒ₁₄
およびＲ₁₅は一価の置換基を表す。）
【請求項２】下記一般式（２）で表される化合物を含
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２】（式中、Ｐはリン原子を表し、Ｒ₂₁、Ｒ₂₂およびＲ₂₃は
一価の置換基を表し、Ｘはカルコゲン原子を表す。）
【請求項３】請求項１に記載の化合物が、下記一般式
（３）で表されることを特徴とする有機エレクトロルミ
ネッセンス素子。【化３】（式中、Ｐはリン原子を表し、Ｒ₃₁は一価の置換基をあ
らわし、Ｘ₃₁、Ｘ₃₂、Ｘ ₃₃、Ｘ₃₄、Ｘ₃₅、Ｘ₃₆、Ｘ₃₇お
よびＸ₃₈はそれぞれ窒素原子またはＣ−Ｒ₃₂をあらわ
す。Ｘ₃₁、Ｘ₃₂、Ｘ₃₃、Ｘ₃₄、Ｘ₃₅、Ｘ₃₆、Ｘ₃₇および
Ｘ₃₈の複数がＣ−Ｒ ₃₂で表されるとき、それぞれは同じ
でも異なっていてもよい。Ｒ₃₂は一価の置換基を表
す。）
【請求項４】請求項１に記載の化合物が、下記一般式
（４）で示され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４】（式中、Ｐはリン原子を表し、Ｒ₄₁、Ｒ₄₂、Ｒ₄₃、
Ｒ₄₄、Ｒ₄₅、Ｒ₄₆、Ｒ₄₇、Ｒ ₄₈およびＲ₄₉は一価の置換
基を表す。）
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項に記載の化
合物を電子輸送層に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。
【請求項６】請求項１〜４のいずれか１項に記載の化
合物を発光層に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。
【請求項７】ホスト化合物およびリン光性化合物を含
有する発光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、有機層のいずれかの層にリン原子を含む化
合物を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。
【請求項８】請求項７に記載のリン原子を含む化合物
が、下記一般式（５）で示され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５】（式中、Ｐはリン原子を表し、Ｒ₅₁、Ｒ₅₂およびＲ₅₃は
一価の置換基を表す。）
【請求項９】Ｒ₅₁、Ｒ₅₂およびＲ₅₃が全て芳香族基で
あることを特徴とする請求項８に記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子。
【請求項１０】請求項７に記載のリン原子を含む化合
物が、下記一般式（６）で示され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６】（式中、Ｐはリン原子を表し、Ｒ₆₁は一価の置換基をあ
らわし、Ｘ₆₁、Ｘ₆₂、Ｘ ₆₃およびＸ₆₄はそれぞれ窒素原
子またはＣ−Ｒ₆₂をあらわす。Ｘ₆₁、Ｘ₆₂、Ｘ₆₃および
Ｘ₆₄の複数がＣ−Ｒ₆₂であらわされるとき、それぞれは
同じでも異なっていてもよい。Ｒ₆₂は一価の置換基を表
す。）
【請求項１１】請求項７に記載のリン原子を含む化合
物が、下記一般式（７）で示され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７】（式中、Ｐはリン原子を表し、Ｒ₇₁、Ｒ₇₂、Ｒ₇₃、Ｒ₇₄
およびＲ₇₅は一価の置換基をあらわす。）
【請求項１２】請求項７に記載のリン原子を含む化合
物が、前記一般式（１）で示され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１３】請求項７に記載のリン原子を含む化合
物が、前記一般式（２）で示され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１４】請求項７に記載のリン原子を含む化合
物が、前記一般式（３）で示され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１５】請求項７に記載のリン原子を含む化合
物が、前記一般式（４）で示され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１６】リン原子を含む化合物が、発光層に含
有されることを特徴とする請求項７〜１５のいずれか１
項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１７】リン原子を含む化合物が、正孔輸送層
に含有されることを特徴とする請求項７〜１５のいずれ
か１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１８】リン原子を含む化合物が、電子輸送層
に含有されることを特徴とする請求項７〜１５のいずれ
か１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１９】リン光性化合物がイリジウム化合物、
オスミウム化合物または白金化合物のいずれかであるこ
とを特徴とする請求項７〜１８のいずれか１項に記載の
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２０】リン光性化合物がイリジウム化合物で
あることを特徴とする請求項１９に記載の有機エレクト
ロルミネッセンス素子。
【請求項２１】請求項１〜２０のいずれか１項に記載
の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いていること
を特徴とする表示装置。