発光素子、発光装置、表示装置および電子機器
【課題】発光バランスおよび発光効率を優れたものとしつつ、長寿命化を図ることができる発光素子、この発光素子を備えた信頼性の高い発光装置、表示装置および電子機器を提供すること。
【解決手段】発光素子１は、陰極１２と、陽極３と、陰極１２と陽極３との間に設けられた赤色発光層６と、赤色発光層６と陰極１２との間に設けられた青色発光層８と、赤色発光層６と青色発光層８との層間にこれらに接するように設けられた中間層７とを有し、中間層７は、赤色発光層６に接し、正孔輸送性材料を主材料として構成された第１の層７１と、第１の層７１に接するとともに青色発光層８に接し、アセン骨格を有する材料と正孔輸送材料との混合材料を主材料として構成された第２の層７２とで構成されている。
【解決手段】発光素子１は、陰極１２と、陽極３と、陰極１２と陽極３との間に設けられた赤色発光層６と、赤色発光層６と陰極１２との間に設けられた青色発光層８と、赤色発光層６と青色発光層８との層間にこれらに接するように設けられた中間層７とを有し、中間層７は、赤色発光層６に接し、正孔輸送性材料を主材料として構成された第１の層７１と、第１の層７１に接するとともに青色発光層８に接し、アセン骨格を有する材料と正孔輸送材料との混合材料を主材料として構成された第２の層７２とで構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子、発光装置、表示装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネセンス素子（いわゆる有機ＥＬ素子）は、陽極と陰極との間に少なくとも１層の発光性有機層を介挿した構造を有する発光素子である。このような発光素子では、陰極と陽極との間に電界を印加することにより、発光層に陰極側から電子が注入されるとともに陽極側から正孔が注入され、発光層中で電子と正孔が再結合することにより励起子が生成し、この励起子が基底状態に戻る際に、そのエネルギー分が光として放出される。
【０００３】
このような発光素子としては、例えば、陰極と陽極との間に、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色に対応する３層の発光層を積層し、白色発光させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような白色発光する発光素子は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色が画素ごとに塗り分けられたカラーフィルタと組み合わせて用いることで、フルカラー画像を表示することができる。
【０００４】
特許文献１にかかる発光素子では、発光層同士の間に、正孔輸送材料で構成された中間層が設けられている。このような中間層は、陰極側の発光層から陽極側の発光層への電子の輸送を制限することで、各発光層をバランスよく発光させることができる。また、このような中間層は、陽極側の発光層から陰極側の発光層へ正孔を効率よく輸送することで、発光素子の発光効率を優れたものとすることができる。
しかしながら、特許文献１にかかる発光素子では、中間層と陰極側の発光層との界面付近に電子が蓄積し、陰極側の発光層が劣化し、その結果、発光素子の寿命が短くなると言う問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１００９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、発光バランスおよび発光効率を優れたものとしつつ、長寿命化を図ることができる発光素子、この発光素子を備えた信頼性の高い発光装置、表示装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の発光素子は、陰極と、
陽極と、
前記陰極と前記陽極との間に設けられ、第１の色に発光する第１の発光層と、
前記第１の発光層と前記陰極との間に設けられ、前記第１の色とは異なる第２の色に発光する第２の発光層と、
前記第１の発光層と前記第２の発光層との層間にこれらに接するように設けられ、前記第１の発光層と前記第２の発光層との間で正孔および電子の移動を調整する機能を有する中間層とを有し、
前記中間層は、前記第１の発光層に接し、正孔輸送材料を主材料として構成された第１の層と、該第１の層に接するとともに前記第２の発光層に接し、アセン骨格を有する材料と正孔輸送材料との混合材料を主材料として構成された第２の層とで構成されていることを特徴とする。
【０００８】
これにより、中間層の第２の層は、第２の発光層から中間層の第１の層へ電子を効率よく輸送することができる。そのため、中間層と第２の発光層との界面付近に蓄積する電子の量を抑えることができる。その結果、第２の発光層の劣化を抑え、発光素子の長寿命化を図ることができる。
また、中間層の第１の層は、中間層の第２の層から第１の発光層への電子の輸送量を制限することができる。そのため、第１の発光層に注入される電子の量と第２の発光層に注入される電子の量との均一化を図ることができる。その結果、発光素子の第１の発光層と第２の発光層との発光バランスを優れたものとすることができる。
さらに、中間層の第１の層は、第１の発光層から中間層の第２の層へ正孔を効率よく輸送することができる。そのため、第１の発光層から中間層を介して第２の発光層へ正孔を効率よく輸送することができる。その結果、発光素子の発光効率を優れたものとすることができる。
【０００９】
本発明の発光素子では、前記第１の層は、前記第２の発光層側から前記第１の発光層側へ電子をトンネル注入するように構成されていることが好ましい。
これにより、中間層の第２の層から第１の層を介して第１の発光層に電子を輸送することができる。そのため、第１の層と第２の層との界面付近に蓄積する電子の量を抑えることができる。その結果、中間層（特に第１の層）の劣化を防止し、発光素子の長寿命化を図ることができる。
本発明の発光素子では、前記第１の層の主材料となる正孔輸送材料と、前記第２の層に含まれる正孔輸送材料とが同種であることが好ましい。
これにより、中間層の第１の層から第２の層への正孔輸送性を向上させることができる。その結果、発光素子の発光効率を高めることができる。
【００１０】
本発明の発光素子では、前記第２の発光層は、アセン骨格を有する材料を含んで構成され、前記第２の層に含まれるアセン骨格を有する材料と、前記第２の発光層に含まれるアセン骨格を有する材料とが同種であることが好ましい。
これにより、第２の発光層から中間層の第２の層への電子輸送性を向上させることができる。その結果、発光素子の発光効率を高めることができる。
【００１１】
本発明の発光素子では、前記第１の層の厚さは、前記第２の層の厚さよりも薄いことが好ましい。
これにより、中間層と第２の発光層との界面付近に蓄積する電子の量を抑えつつ、中間層の第２の層から第１の発光層へ電子を輸送することができる。
本発明の発光素子では、前記第１の層の厚さは、１〜１０ｎｍであることが好ましい。
これにより、中間層の第１の層は、中間層の第２の層から第１の発光層への電子の輸送量を制限しつつ、中間層の第２の層から第１の発光層へ電子を輸送することができる。また、中間層の第１の層は、第１の発光層から中間層の第２の層へ正孔を効率よく輸送することができる。
本発明の発光素子では、前記第２の層の厚さは、１．５〜１０ｎｍであることが好ましい。
これにより、中間層と第２の発光層との界面付近に蓄積する電子の量を抑えることができる。
【００１２】
本発明の発光素子では、前記第２の層中における前記アセン骨格を有する材料の含有量をＡ［質量％］とし、前記第２の層中における前記正孔輸送材料の含有量をＢ［質量％］としたときに、Ａ：Ｂは、１０：９０〜９０：１０であることが好ましい。
これにより、中間層の第２の層の電子輸送性および正孔輸送性を優れたものとすることができる。
【００１３】
本発明の発光素子では、前記第１の色は、６００ｎｍ以上にピーク波長を有するものであり、前記第２の色は、５５０ｎｍ以下にピーク波長を有するものであることが好ましい。
これにより、発光素子の第１の発光層と第２の発光層との発光バランスを優れたものとすることができる。
【００１４】
本発明の発光素子では、前記第２の発光層と前記陰極との間に設けられ、前記第１の色および前記第２の色とは異なる第３の色に発光する第３の発光層を有することが好ましい。
これにより、発光素子の第１の発光層と第２の発光層と第３の発光層との発光バランスを優れたものとすることができる。
本発明の発光素子では、前記第１の色は、赤色であり、前記第２の色は、青色であり、前記第３の色は、緑色であることが好ましい。
これにより、発光効率を優れたものとしつつ、長寿命化を図ることができる白色発光の発光素子を提供することができる。
【００１５】
本発明の発光装置は、本発明の発光素子を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い発光装置を提供することができる。
本発明の表示装置は、本発明の発光素子を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い表示装置を提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明の表示装置を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態にかかる発光素子の縦断面を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す発光素子における中間層の作用を説明するための図である。
【図３】本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の発光素子、発光装置、表示装置および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる発光素子の縦断面を模式的に示す図、図２は、図１に示す発光素子における中間層の作用を説明するための図である。なお、以下では、説明の都合上、図１中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
【００１８】
図１に示す発光素子（エレクトロルミネッセンス素子）１は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）を発光させて、白色発光するものである。
このような発光素子１は、陽極３と正孔注入層４と正孔輸送層５と赤色発光層（第１の発光層）６と中間層７と青色発光層（第２の発光層）８と緑色発光層（第３の発光層）９と電子輸送層１０と電子注入層１１と陰極１２とがこの順に積層されてなるものである。
【００１９】
言い換えすれば、発光素子１は、２つの電極間（陽極３と陰極１２との間）に、陽極３側から陰極１２側へ、正孔注入層４と正孔輸送層５と赤色発光層６と中間層７と青色発光層８と緑色発光層９と電子輸送層１０と電子注入層１１とがこの順に積層で積層された積層体１５が介挿されて構成されている。
そして、発光素子１は、その全体が基板２上に設けられるとともに、封止部材１３で封止されている。
【００２０】
このような発光素子１にあっては、赤色発光層６、青色発光層８、および緑色発光層９の各発光層に対し、陰極１２側から電子が供給（注入）されるとともに、陽極３側から正孔が供給（注入）される。そして、各発光層では、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン（励起子）が生成し、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー（蛍光やりん光）を放出（発光）する。これにより、発光素子１は、白色発光する。
【００２１】
基板２は、陽極３を支持するものである。本実施形態の発光素子１は、基板２側から光を取り出す構成（ボトムエミッション型）であるため、基板２および陽極３は、それぞれ、実質的に透明（無色透明、着色透明または半透明）とされている。
基板２の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料や、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このような基板２の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。
【００２２】
なお、発光素子１が基板２と反対側から光を取り出す構成（トップエミッション型）の場合、基板２には、透明基板および不透明基板のいずれも用いることができる。
不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料で構成された基板、ステンレス鋼のような金属基板の表面に酸化膜（絶縁膜）を形成したもの、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
【００２３】
以下、発光素子１を構成する各部を順次説明する。
（陽極）
陽極３は、後述する正孔注入層４を介して正孔輸送層５に正孔を注入する電極である。この陽極３の構成材料としては、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。
【００２４】
陽極３の構成材料としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ３Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｓｂ含有ＳｎＯ２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このような陽極３の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜２００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００２５】
（陰極）
一方、陰極１２は、後述する電子注入層１１を介して電子輸送層１０に電子を注入する電極である。この陰極１２の構成材料としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。
陰極１２の構成材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｓ、Ｒｂまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば、複数層の積層体等）用いることができる。
【００２６】
特に、陰極１２の構成材料として合金を用いる場合には、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極１２の構成材料として用いることにより、陰極１２の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
このような陰極１２の平均厚さは、特に限定されないが、１００〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００〜５００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、本実施形態の発光素子１は、ボトムエミッション型であるため、陰極１２に、光透過性は、特に要求されない。
【００２７】
（正孔注入層）
正孔注入層４は、陽極３からの正孔注入効率を向上させる機能を有するものである。
この正孔注入層４の構成材料（正孔注入材料）としては、特に限定されないが、例えば、銅フタロシアニンや、下記化１で表わされる４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−フェニル−３−メチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【００２８】
【化１】
【００２９】
このような正孔注入層４の平均厚さは、特に限定されないが、５〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、この正孔注入層４は、省略することができる。
【００３０】
（正孔輸送層）
正孔輸送層５は、陽極３から正孔注入層４を介して注入された正孔を赤色発光層６まで輸送する機能を有するものである。
この正孔輸送層５の構成材料には、各種ｐ型の高分子材料や、各種ｐ型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
このような正孔輸送層５の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、この正孔輸送層５は、省略することができる。
【００３１】
（赤色発光層）
この赤色発光層（第１の発光層）６は、赤色（第１の色）に発光する赤色発光材料を含んで構成されている。
このような赤色発光材料としては、特に限定されず、各種赤色蛍光材料、赤色燐光材料を１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００３２】
赤色蛍光材料としては、赤色の蛍光を発するものであれば特に限定されず、例えば、下記化２で表わされる化合物等のペリレン誘導体、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、ナイルレッド、２−（１，１−ジメチルエチル）−６−（２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ（ｉｊ）キノリジン−９−イル）エテニル）−４Ｈ−ピラン−４Ｈ−イリデン）プロパンジニトリル（ＤＣＪＴＢ）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）等を挙げられる。
【００３３】
【化２】
【００３４】
赤色燐光材料としては、赤色の燐光を発するものであれば特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも１つがフェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものも挙げられる。より具体的には、トリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（アセチルアセトネート）（ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−１２Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン−白金（ＩＩ）、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム、ビス（２−フェニルピリジン）イリジウム（アセチルアセトネート）が挙げられる。
【００３５】
また、赤色発光層６の構成材料としては、前述したような赤色発光材料に加えて、この赤色発光材料をゲスト材料とするホスト材料を用いることができる。このホスト材料は、正孔と電子とを再結合して励起子を生成するとともに、その励起子のエネルギーを赤色発光材料に移動（フェルスター移動またはデクスター移動）させて、赤色発光材料を励起する機能を有する。このようなホスト材料を用いる場合、例えば、ゲスト材料である赤色発光材料をドーパントとしてホスト材料にドープして用いることができる。
【００３６】
このようなホスト材料としては、用いる赤色発光材料に対して前述したような機能を発揮するものであれば、特に限定されないが、赤色発光材料が赤色蛍光材料を含む場合、例えば、ジスチリルアリーレン誘導体、下記化３で表わされるルブレン等のナフタセン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、下記化４で表わされるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）等のキノリノラト系金属錯体、トリフェニルアミンの４量体等のトリアリールアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、ジカルバゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ベンゾピラン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、キノリン誘導体、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００３７】
【化３】
【００３８】
【化４】
【００３９】
また、赤色発光材料が赤色燐光材料を含む場合、ホスト材料としては、例えば、３−フェニル−４−（１’−ナフチル）−５−フェニルカルバゾール、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）等のカルバゾール誘導体等が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることもできる。
前述したような赤色発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、赤色発光層６中における赤色発光材料の含有量（ドープ量）は、０．０１〜１０ｗｔ％であるのが好ましく、０．１〜５ｗｔ％であるのがより好ましい。赤色発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができ、後述する青色発光層８や緑色発光層９の発光量とのバランスをとりつつ赤色発光層６を発光させることができる。
【００４０】
また、前述したような赤色の発光材料はバンドギャップが比較的小さく、正孔や電子を捕獲しやすく、発光しやすい。したがって、陽極３側に赤色発光層を設けることで、バンドギャップが大きく発光し難い青色発光層８や緑色発光層９を陰極側とし、各発光層をバランスよく発光させることができる。
このような赤色発光層６の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００４１】
（中間層）
この中間層７は、前述した赤色発光層６と後述する青色発光層８との層間にこれらに接するように設けられている。そして、中間層７は、赤色発光層６と青色発光層８との間でキャリア（正孔および電子）の移動を調整する機能を有する。また、中間層７は、赤色発光層６と青色発光層８との間で励起子のエネルギーが移動するのを阻止する機能を有する。これらの機能により、赤色発光層６および青色発光層８をそれぞれ効率よく発光させることができる。
【００４２】
特に、中間層７は、赤色発光層６に接する第１の層７１と、該第１の層７１に接するとともに青色発光層８に接する第２の層７２との２層で構成されている。そして、第１の層７１は、正孔輸送材料を主材料として構成され、第２の層７２は、アセン骨格を有する材料（以下、「アセン系材料」とも言う）と正孔輸送材料との混合材料を主材料として構成されている。
このような２層で中間層７を構成することにより、中間層７の第２の層７２は、青色発光層８から中間層７の第１の層７１へ電子を効率よく輸送することができる。そのため、中間層７と青色発光層８との界面付近に蓄積する電子の量を抑えることができる。その結果、青色発光層８の劣化を抑え、発光素子１の長寿命化を図ることができる。
【００４３】
また、中間層７の第１の層７１は、中間層７の第２の層７２から赤色発光層６への電子の輸送量を制限することができる。そのため、赤色発光層６に注入される電子の量と青色発光層８に注入される電子の量との均一化を図ることができる。その結果、発光素子１の赤色発光層６と青色発光層８との発光バランスを優れたものとすることができる。
さらに、中間層７の第１の層７１は、赤色発光層６から中間層７の第２の層７２へ正孔を効率よく輸送することができる。そのため、赤色発光層６から中間層７を介して青色発光層８へ正孔を効率よく輸送することができる。その結果、発光素子１の発光効率を優れたものとすることができる。
このようにして、発光素子１は、発光バランスおよび発光効率を優れたものとしつつ、長寿命化を図ることができる。
【００４４】
特に、本実施形態では、この中間層７の陽極３側に隣接する発光層（第１の発光層）を赤色発光層６とし、中間層７の陰極１２側に隣接する発光層（第２の発光層）を青色発光層８としている。赤色発光層６の発光色（第１の色）は、６００ｎｍ以上にピーク波長を有するものであり、青色発光層８の発光色（第２の色）は、５５０ｎｍ以下にピーク波長を有するものである。このような場合、赤色発光層６、中間層７、青色発光層８の各層間のバンドギャップを図２に示すような関係とすることができる。そのため、発光素子１の赤色発光層６と青色発光層８との発光バランスを優れたものとすることができる。
【００４５】
第１の層７１および第２の層７２に用いる正孔輸送材料としては、それぞれ、正孔輸送性に優れるものであれば、特に限定されないが、アミン系材料（すなわちアミン骨格を有する材料）が好適に用いられる。
正孔輸送材料として用いられるアミン系材料としては、アミン骨格を有し、かつ、前述したような効果を発揮するものであれば、特に限定されず、例えば、ベンジジン系アミン誘導体を用いるのが好ましい。
【００４６】
特に、ベンジジン系アミン誘導体のなかでも、中間層７に用いられるアミン系材料としては、２つ以上のナフチル基を導入したものが好ましい。このようなベンジジン系アミン誘導体としては、例えば、下記化５で表されるようなＮ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル〔１，１’−ビフェニル〕−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）や、下記化６で表されるようなＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラナフチル−ベンジジン（ＴＮＢ）などが挙げられる。
【００４７】
【化５】
【００４８】
【化６】
【００４９】
このようなアミン系材料は、正孔輸送性に優れている。したがって、このような正孔輸送材料を主材料とする第１の層７１は、赤色発光層６から第２の層７２へ正孔を円滑に受け渡すことができる。また、このような第１の層７１は、第２の層７２から赤色発光層６への電子の輸送量を制限する機能をも有する。
一方、中間層７の第２の層７２（混合材料）に用いられるアセン系材料としては、アセン骨格を有し、かつ、前述したような効果を発揮するものであれば、特に限定されず、例えば、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、ペンタセン誘導体、ヘキサセン誘導体、ヘプタセン誘導体等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、アントラセン誘導体を用いるのが好ましい。
【００５０】
アントラセン誘導体は、優れた電子輸送性を有しながらも、気相成膜法により簡単に成膜することができる。したがって、アセン系材料としてアントラセン誘導体を用いることにより、アセン系材料（ひいては中間層７）の電子輸送性を優れたものとしつつ、均質な中間層７の形成を容易なものとすることができる。
特に、アントラセン誘導体のなかでも、中間層７に用いられるアセン系材料としては、アントラセン骨格の９位および１０位のそれぞれにナフチル基が導入されたものが好ましい。これにより、前述した効果が顕著となる。このようなアントラセン誘導体としては、例えば、下記化７で表されるような９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＡＤＮ）や、下記化８で表されるような２−ｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）、下記化９で表されるような２−メチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＭＡＤＮ）などが挙げられる。
【００５１】
【化７】
【００５２】
【化８】
【００５３】
【化９】
【００５４】
このようなアセン系材料は、電子輸送性に優れている。したがって、このようなアセン系材料と前述したような正孔輸送材料との混合材料を主材料とする第２の層７２は、第１の層７１から青色発光層８へ正孔を円滑に受け渡すととともに、青色発光層８から第１の層７１へ電子を円滑に受け渡すことができる。すなわち、このような第２の層７２は、バイポーラ性を有する。そのため、第２の層７２は、電子および正孔に対して優れた耐性を有する。そのため、中間層７の劣化を防止し、その結果、発光素子１の耐久性を向上させることができる。
【００５５】
第１の層７１中における正孔輸送材料の含有量は、特に限定されないが、５０〜１００質量％であるのが好ましく、７０〜１００質量％であるのがより好ましく、８０〜１００質量％であるのがさらに好ましい。
また、第２の層７２中におけるアセン系材料の含有量をＡ［質量％］とし、第２の層７２中における正孔輸送材料の含有量をＢ［質量％］としたときに、Ａ：Ｂは、１０：９０〜９０：１０であるのが好ましく、３０：７０〜７０：３０であるのがより好ましく、４０：６０〜６０：４０であるのがさらに好ましい。これにより、中間層７の第２の層７２の電子輸送性および正孔輸送性を優れたものとすることができる。
これに対し、ＡおよびＢが前記範囲から外れると、発光素子１の発光バランスが低下したり、発光素子１の駆動電圧が著しく上昇したりする傾向を示す。
【００５６】
このような中間層７では、図２に示すように、第１の層７１が、青色発光層８側から赤色発光層６側へ電子をトンネル注入するように構成されているのが好ましい。より具体的には、例えば、第１の層７１は、青色発光層８側から赤色発光層６側へ電子をトンネル注入するように薄層化されているのが好ましい。これにより、中間層７の第２の層７２から第１の層７１を介して赤色発光層６に電子を輸送することができる。そのため、第１の層７１と第２の層７２との界面付近に蓄積する電子の量を抑えることができる。その結果、中間層７（特に第１の層７１）の劣化を防止し、発光素子１の長寿命化を図ることができる。
【００５７】
また、図２に示すように、第１の層７１の主材料となる正孔輸送材料と、第２の層７２に含まれる正孔輸送材料とが同種であるのが好ましい。これにより、中間層７の第１の層７１から第２の層７２への正孔輸送性を向上させることができる。その結果、発光素子１の発光効率を高めることができる。
また、第１の層７１の厚さ（平均厚さ）は、第２の層７２の厚さ（平均厚さ）よりも薄いのが好ましい。これにより、中間層７と青色発光層８との界面付近に蓄積する電子の量を抑えつつ、中間層７の第２の層７２から赤色発光層６へ電子を輸送することができる。
【００５８】
より具体的には、第１の層７１の厚さは、１〜１０ｎｍであるのが好ましく、３〜７ｎｍであるのがより好ましく、３〜５ｎｍであるのがさらに好ましい。これにより、中間層７の第１の層７１は、中間層７の第２の層７２から赤色発光層６への電子の輸送量を制限しつつ、中間層７の第２の層７２から赤色発光層６へ電子を輸送することができる。また、中間層７の第１の層７１は、赤色発光層６から中間層７の第２の層７２へ正孔を効率よく輸送することができる。
【００５９】
これに対し、第１の層７１の厚さが前記下限値未満であると、均質な層を形成することが難しく、第１の層７１の作用（電子ブロック性）を発揮することができず、発光素子１の赤色発光層６と青色発光層８との発光バランスが悪化する傾向となる。また、赤色発光層６から中間層７の第２の層７２への正孔輸送性が低下する。一方、第１の層７１の厚さが前記上限値を超えると、第１の層７１を介して第２の層７２から赤色発光層６へ電子を輸送しづらくなり、発光素子１の駆動電圧の上昇を招いたり、第１の層７１と第２の層７２との界面付近に蓄積される電子の量の増加により、中間層７の劣化を招いて、発光素子１の寿命が低下したりするおそれがある。
【００６０】
また、第２の層７２の厚さは、１．５〜１０ｎｍであるのが好ましく、３〜１０ｎｍであるのがより好ましく、３〜８ｎｍであるのがさらに好ましい。これにより、中間層７と青色発光層８との界面付近に蓄積する電子の量を抑えることができる。
これに対し、第２の層７２の厚さが前記下限値未満であると、第１の層７１の構成材料や厚さ等によっては、第１の層７１と第２の層７２との界面付近に蓄積された電子が第２の層７２と青色発光層８との界面付近にまで及び、青色発光層８の劣化を招いて、発光素子１の寿命が低下するおそれがある。一方、第２の層７２の厚さが前記上限値を超えると、第２の層７２が正孔および電子を輸送しづらくなり、発光素子１の発光効率の低下や駆動電圧の上昇を招く場合がある。
【００６１】
また、中間層７の厚さは、特に限定されないが、２．５〜２０ｎｍであるのが好ましく、６〜１７ｎｍであるのがより好ましく、６〜１３ｎｍであるのがさらに好ましい。これにより、駆動電圧を抑えつつ、中間層７が赤色発光層６と青色発光層８との間での励起子のエネルギー移動をより確実に阻止することができる。
これに対し、中間層７の平均厚さが前記上限値を超えると、中間層７の構成材料等によっては、駆動電圧が著しく高くなったり、発光素子１の発光（特に白色発光）が難しくなったりする場合がある。一方、中間層７の平均厚さが前記下限値未満であると、中間層７の構成材料や駆動電圧等によっては、中間層７が赤色発光層６と青色発光層８との間での励起子によるエネルギー移動を防止または抑制するのが難しく、また、キャリアや励起子に対する中間層７の耐久性が低下する傾向を示す。
【００６２】
（青色発光層）
青色発光層（第２の発光層）８は、青色（第２の色）に発光する青色発光材料を含んで構成されている。
このような青色発光材料としては、特に限定されず、各種青色蛍光材料、青色燐光材料を１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００６３】
青色蛍光材料としては、青色の蛍光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、ジスチリル誘導体、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、ペリレンおよびペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン、４，４’−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−１，１’−ビフェニル（ＢＣｚＶＢｉ）、ポリ［（９．９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（２，５−ジメトキシベンゼン−１，４−ジイル）］、ポリ［（９，９−ジヘキシルオキシフルオレン−２，７−ジイル）−オルト−コ−（２−メトキシ−５−｛２−エトキシヘキシルオキシ｝フェニレン−１，４−ジイル）］、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（エチルニルベンゼン）］等が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００６４】
青色燐光材料としては、青色の燐光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられる。より具体的には、ビス［４，６−ジフルオロフェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］−ピコリネート−イリジウム、トリス［２−（２，４−ジフルオロフェニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム、ビス［２−（３，５−トリフルオロメチル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］−ピコリネート−イリジウム、ビス（４，６−ジフルオロフェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトネート）が挙げられる。
【００６５】
また、青色発光層８の構成材料としては、赤色発光層６と同様に、前述したような青色発光材料に加えて、この青色発光材料をゲスト材料するホスト材料を用いることができる。
また、青色発光層８は、前述した中間層７の第２の層７２に含まれるアセン系材料と同種のアセン系材料を含んでいるのが好ましい。すなわち、第２の層７２に含まれるアセン骨格を有する材料と、青色発光層８に含まれるアセン骨格を有する材料とが同種であるのが好ましい。これにより、青色発光層８から中間層７の第２の層７２への電子輸送性を向上させることができる。その結果、発光素子１の発光効率を高めることができる。
【００６６】
前述したような青色発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、青色発光層８中における青色発光材料の含有量（ドープ量）は、０．０１〜１０ｗｔ％であるのが好ましく、０．１〜５ｗｔ％であるのがより好ましい。
このような青色発光層８の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００６７】
（緑色発光層）
緑色発光層（第３の発光層）９は、緑色（第３の色）に発光する緑色発光材料を含んで構成されている。
このような緑色発光材料としては、特に限定されず、各種緑色蛍光材料、緑色燐光材料を１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００６８】
緑色蛍光材料としては、緑色の蛍光を発するものであれば特に限定されず、例えば、クマリン誘導体、下記化１０で表わされる化合物等のキナクリドン誘導体、９，１０−ビス［（９−エチル−３−カルバゾール）−ビニレニル］−アントラセン、ポリ（９，９−ジヘキシル−２，７−ビニレンフルオレニレン）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（１，４−ジフェニレン−ビニレン−２−メトキシ−５−｛２−エチルヘキシルオキシ｝ベンゼン）］、ポリ［（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニレン）−オルト−コ−（２−メトキシ−５−（２−エトキシルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレン）］等が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００６９】
【化１０】
【００７０】
緑色燐光材料としては、緑色の燐光を発するものであれば特に限定されず、例えば、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられる。中でも、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも１つが、フェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものが好ましい。より具体的には、ファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトネート）、ファク−トリス［５−フルオロ−２−（５−トリフルオロメチル−２−ピリジン）フェニル−Ｃ，Ｎ］イリジウムが挙げられる。
また、緑色発光層９の構成材料としては、赤色発光層６と同様に、前述したような緑色発光材料に加えて、この緑色発光材料をゲスト材料するホスト材料を用いることができる。
【００７１】
前述したような緑色発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、緑色発光層９中における緑色発光材料の含有量（ドープ量）は、０．０１〜１０ｗｔ％であるのが好ましく、０．１〜５ｗｔ％であるのがより好ましい。
このような緑色発光層９の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００７２】
（電子輸送層）
電子輸送層１０は、陰極１２から電子注入層１１を介して注入された電子を緑色発光層９に輸送する機能を有するものである。
電子輸送層１０の構成材料（電子輸送材料）としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）等の８−キノリノールなしい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、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等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
電子輸送層１０の平均厚さは、特に限定されないが、０．５〜１００ｎｍ程度であるのが好ましく、１〜５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００７３】
（電子注入層）
電子注入層１１は、陰極１２からの電子注入効率を向上させる機能を有するものである。
この電子注入層１１の構成材料（電子注入材料）としては、例えば、各種の無機絶縁材料、各種の無機半導体材料が挙げられる。
【００７４】
このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド（酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物）、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらを主材料として電子注入層を構成することにより、電子注入性をより向上させることができる。特にアルカリ金属化合物（アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等）は仕事関数が非常に小さく、これを用いて電子注入層１１を構成することにより、発光素子１は、高い輝度が得られるものとなる。
【００７５】
アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ２Ｓ、Ｎａ２Ｓｅ、ＮａＯ等が挙げられる。
アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、ＭｇＯ、ＣａＳｅ等が挙げられる。
アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣｓＦ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌ等が挙げられる。
アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２、ＢｅＦ２等が挙げられる。
【００７６】
また、無機半導体材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、ＳｂおよびＺｎのうちの少なくとも１つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
電子注入層１１の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、０．２〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましく、０．２〜５０ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。
【００７７】
（封止部材）
封止部材１３は、陽極３、積層体１５、および陰極１２を覆うように設けられ、これらを気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。封止部材１３を設けることにより、発光素子１の信頼性の向上や、変質・劣化の防止（耐久性向上）等の効果が得られる。
【００７８】
封止部材１３の構成材料としては、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉまたはこれらを含む合金、酸化シリコン、各種樹脂材料等を挙げることができる。なお、封止部材１３の構成材料として導電性を有する材料を用いる場合には、短絡を防止するために、封止部材１３と陽極３、積層体１５、および陰極１２との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。
また、封止部材１３は、平板状として、基板２と対向させ、これらの間を、例えば熱硬化性樹脂等のシール材で封止するようにしてもよい。
【００７９】
以上のように構成された発光素子１によれば、正孔輸送材料を主材料として構成された第１の層７１と、アセン系材料と正孔輸送材料との混合材料を主材料として構成された第２の層７２との２層で中間層７を構成することにより、発光バランスおよび発光効率を優れたものとしつつ、長寿命化を図ることができる。
また、本実施形態では、陽極３側から陰極１２側へ、赤色発光層６、中間層７、青色発光層８、緑色発光層９の順に設けることで、比較的簡単に、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）をバランスよく発光させて、白色発光させることができる。すなわち、発光効率を優れたものとしつつ、長寿命化を図ることができる白色発光の発光素子１を提供することができる。
【００８０】
以上のような発光素子１は、例えば、次のようにして製造することができる。
［１］ まず、基板２を用意し、この基板２上に陽極３を形成する。
陽極３は、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着等の乾式メッキ法、電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。
【００８１】
［２］ 次に、陽極３上に正孔注入層４を形成する。
正孔注入層４は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
また、正孔注入層４は、例えば、正孔注入材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔注入層形成用材料を、陽極３上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することによっても形成することができる。
【００８２】
正孔注入層形成用材料の供給方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いることもできる。かかる塗布法を用いることにより、正孔注入層４を比較的容易に形成することができる。
正孔注入層形成用材料の調製に用いる溶媒または分散媒としては、例えば、各種無機溶媒や、各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
【００８３】
なお、乾燥は、例えば、大気圧または減圧雰囲気中での放置、加熱処理、不活性ガスの吹付け等により行うことができる。
また、本工程に先立って、陽極３の上面には、酸素プラズマ処理を施すようにしてもよい。これにより、陽極３の上面を親液性を付与すること、陽極３の上面に付着する有機物を除去（洗浄）すること、陽極３の上面付近の仕事関数を調整すること等を行うことができる。
ここで、酸素プラズマ処理の条件としては、例えば、プラズマパワー１００〜８００Ｗ程度、酸素ガス流量５０〜１００ｍＬ／ｍｉｎ程度、被処理部材（陽極３）の搬送速度０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ程度、基板２の温度７０〜９０℃程度とするのが好ましい。
【００８４】
［３］ 次に、正孔注入層４上に正孔輸送層５を形成する。
正孔輸送層５は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
また、正孔輸送材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔輸送層形成用材料を、正孔注入層４上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することによっても形成することができる。
［４］ 次に、正孔輸送層５上に、赤色発光層６を形成する。
赤色発光層６は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
【００８５】
［５］ 次に、赤色発光層６上に、第１の層７１、第２の層７２をこの順で形成して、中間層７を形成する。
第１の層７１および第２の層７２は、それぞれ、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
［６］ 次に、中間層７上に、青色発光層８を形成する。
青色発光層８は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
【００８６】
［７］ 次に、青色発光層８上に、緑色発光層９を形成する。
緑色発光層９は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
［８］ 次に、緑色発光層９上に電子輸送層１０を形成する。
電子輸送層１０は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
また、電子輸送層１０は、例えば、電子輸送材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる電子輸送層形成用材料を、緑色発光層９上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することによっても形成することができる。
【００８７】
［９］ 次に、電子輸送層１０上に、電子注入層１１を形成する。
電子注入層１１の構成材料として無機材料を用いる場合、電子注入層１１は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセス、無機微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
［１０］ 次に、電子注入層１１上に、陰極１２を形成する。
陰極１２は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、金属箔の接合、金属微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
以上のような工程を経て、発光素子１が得られる。
最後に、得られた発光素子１を覆うように封止部材１３を被せ、基板２に接合する。
【００８８】
以上説明したような発光素子１は、例えば光源等として使用することができる。また、複数の発光素子１をマトリックス状に配置することにより、照明器具や液晶ディスプレイのバックライト等の発光装置、ディスプレイ装置等の表示装置を構成することができる。
なお、ディスプレイ装置の駆動方式としては、特に限定されず、アクティブマトリックス方式、パッシブマトリックス方式のいずれであってもよい。
【００８９】
次に、本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の一例について説明する。
図３は、本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
図３に示すディスプレイ装置１００は、基板２１と、サブ画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂに対応して設けられた複数の発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂおよびカラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１０Ｂと、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂをそれぞれ駆動するための複数の駆動用トランジスタ２４とを有している。ここで、ディスプレイ装置１００は、トップエミッション構造のディスプレイパネルである。
【００９０】
基板２１上には、複数の駆動用トランジスタ２４が設けられ、これらの駆動用トランジスタ２４を覆うように、絶縁材料で構成された平坦化層２２が形成されている。
各駆動用トランジスタ２４は、シリコンからなる半導体層２４１と、半導体層２４１上に形成されたゲート絶縁層２４２と、ゲート絶縁層２４２上に形成されたゲート電極２４３と、ソース電極２４４と、ドレイン電極２４５とを有している。
平坦化層２２上には、各駆動用トランジスタ２４に対応して発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂが設けられている。
【００９１】
発光素子１Ｒは、平坦化層２２上に、反射膜３２、腐食防止膜３３、陽極３、積層体（有機ＥＬ発光部）１５、陰極１２、陰極カバー３４がこの順に積層されている。本実施形態では、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの陽極３は、画素電極を構成し、各駆動用トランジスタ２４のドレイン電極２４５に導電部（配線）２７により電気的に接続されている。また、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの陰極１２は、共通電極とされている。
なお、発光素子１Ｇ、１Ｂの構成は、発光素子１Ｒの構成と同様である。また、図３では、図１と同様の構成に関しては、同一符号を付してある。また、反射膜３２の構成（特性）は、光の波長に応じて、発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ間で異なっていてもよい。
隣接する発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ同士の間には、隔壁３１が設けられている。また、これらの発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ上には、これらを覆うように、エポキシ樹脂で構成されたエポキシ層３５が形成されている。
【００９２】
カラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂは、前述したエポキシ層３５上に、発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに対応して設けられている。
カラーフィルタ１９Ｒは、発光素子１Ｒからの白色光Ｗを赤色に変換するものである。また、カラーフィルタ１９Ｇは、発光素子１Ｇからの白色光Ｗを緑色に変換するものである。また、カラーフィルタ１９Ｂは、発光素子１Ｂからの白色光Ｗを青色に変換するものである。このようなカラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂを発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと組み合わせて用いることで、フルカラー画像を表示することができる。
【００９３】
また、隣接するカラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ同士の間には、遮光層３６が形成されている。これにより、意図しないサブ画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂが発光するのを防止することができる。
そして、カラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂおよび遮光層３６上には、これらを覆うように封止基板２０が設けられている。
以上説明したようなディスプレイ装置１００は、単色表示であってもよく、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに用いる発光材料を選択することにより、カラー表示も可能である。
このようなディスプレイ装置１００（本発明の表示装置）は、各種の電子機器に組み込むことができる。
【００９４】
図４は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部を備える表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ１１００において、表示ユニット１１０６が備える表示部が前述のディスプレイ装置１００で構成されている。
【００９５】
図５は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、表示部を備えている。
携帯電話機１２００において、この表示部が前述のディスプレイ装置１００で構成されている。
【００９６】
図６は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００９７】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ディジタルスチルカメラ１３００において、この表示部が前述のディスプレイ装置１００で構成されている。
【００９８】
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。
【００９９】
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【０１００】
なお、本発明の電子機器は、図４のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図５の携帯電話機、図６のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
【０１０１】
以上、本発明の発光素子、発光装置、表示装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
例えば、前述した実施形態では、発光素子が３層の発光層を有するものについて説明したが、発光層が２層または４層以上であってもよい。また、発光層の発光色としては、前述した実施形態のＲ、Ｇ、Ｂに限定されない。発光層が２層または４層以上である場合でも、各発光層の発光スペクトルを適宜設定することで、白色発光させることができる。
また、中間層は、発光層同士の少なくとも１つの層間に設けられていればよく、２層以上の中間層を有していてもよい。
【実施例】
【０１０２】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．発光素子の製造
（実施例１）
＜１＞ まず、平均厚さ０．５ｍｍの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ１００ｎｍのＩＴＯ電極（陽極）を形成した。
そして、基板をアセトン、２−プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理を施した。
＜２＞ 次に、ＩＴＯ電極上に、前述した化１で表わされるｍ−ＭＴＤＡＴＡを真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ３０ｎｍの正孔注入層を形成した。
＜３＞ 次に、正孔注入層上に、前述した化５で表わされるα−ＮＰＤを真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ２０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【０１０３】
＜４＞ 次に、正孔輸送層上に、赤色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１０ｎｍの赤色発光層（第１の発光層）を形成した。赤色発光層の構成材料としては、赤色発光材料（ゲスト材料）として前述した化２で表わされる化合物を用い、ホスト材料として前述した化３で表わされるルブレンを用いた。また、赤色発光層中の発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、１．０ｗｔ％とした。
【０１０４】
＜５＞ 次に、赤色発光層上に、中間層の第１の層、第２の層の構成材料をそれぞれ真空蒸着法により蒸着させ、第１の層および第２の層を有する平均厚さ１０ｎｍの中間層を形成した。
ここで、第１の層の構成材料としては、正孔輸送材料として前述した化５で表されるα−ＮＰＤを用い、第２の層の構成材料としては、正孔輸送材料として前述した化５で表されるα−ＮＰＤ、アセン系材料として前述した化８で表されるＴＢＡＤＮを用いた（これらの混合材料を用いた）。また、第２の層中における正孔輸送材料の含有量は、５０ｗｔ％とし、第２の層中におけるアセン系材料の含有量は、５０ｗｔ％とした。
また、第１の層の厚さを５ｎｍ、第２の層の厚さを５ｎｍとした。
【０１０５】
＜６＞ 次に、中間層（第２の層）上に、青色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ７ｎｍの青色発光層（第２の発光層）を形成した。青色発光層の構成材料としては、青色発光材料としてＢＤ１０２（出光興産社製）を用い、ホスト材料として前述した化８で表されるＴＢＡＤＮを用いた。また、青色発光層中の青色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、５．０ｗｔ％とした。
【０１０６】
＜７＞ 次に、青色発光層上に、緑色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ２０ｎｍの緑色発光層（第３の発光層）を形成した。緑色発光層の構成材料としては、緑色発光材料（ゲスト材料）として前述した化１０で表されるキナクリドン誘導体を用い、ホスト材料として前述した化４で表されるＡｌｑ３を用いた。また、緑色発光層中の緑色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、５．０ｗｔ％とした。
【０１０７】
＜８＞ 次に、緑色発光層上に、前述した化４で表されるＡｌｑ３を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ２０ｎｍの電子輸送層を形成した。
＜９＞ 次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ１ｎｍの電子注入層を形成した。
＜１０＞ 次に、電子注入層上に、Ａｌを真空蒸着法により成膜した。これにより、Ａｌで構成される平均厚さ２００ｎｍの陰極を形成した。
＜１１＞ 次に、形成した各層を覆うように、ガラス製の保護カバー（封止部材）を被せ、エポキシ樹脂により固定、封止した。
以上の工程により、図１に示すような発光素子を製造した。
【０１０８】
（実施例２）
中間層の第１の層の厚さを３ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（実施例３）
中間層の第１の層の厚さを１ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０１０９】
（比較例１）
前述した化５で表わされるα−ＮＰＤのみで厚さ７ｎｍの中間層を形成した以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。すなわち、第２の層を省略し、第１の層の厚さを７ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（比較例２）
前述した化５で表されるα−ＮＰＤと前述した化８で表されるＴＢＡＤＮとの混合材料（５０：５０）のみで厚さ７ｎｍの中間層を形成した以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。すなわち、第１の層を省略し、第２の層の厚さを７ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（比較例３）
中間層の厚さを１５ｎｍとした以外は、前述した比較例２と同様にして発光素子を製造した。すなわち、第１の層を省略し、第２の層の厚さを１５ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０１１０】
２．評価
２−１．発光ピーク強度比の評価
各実施例および各比較例について、直流電源を用いて発光素子に定電流を流し、発光ピーク強度比を測定した。
その結果を表１に示す。
【０１１１】
【表１】
【０１１２】
２−２．発光寿命の評価
各実施例および各比較例について、直流電源を用いて発光素子に１００ｍＡ／ｃｍ２の定電流を流しつづけ、その間、輝度計を用いて輝度を測定し、その輝度が初期の輝度の８０％となる時間（ＬＴ８０）を測定した。なお、各実施例および各比較例において、半減期の値をそれぞれ５個の発光素子について測定した。
その結果を表１に示す。なお、表１に示す寿命特性は、比較例１の発光素子の寿命を１（基準）とした相対的な数値で示している。
【０１１３】
２−３．発光効率（発光強度）の評価
各実施例および各比較例について、直流電源を用いて発光素子に定電流を流し、輝度計を用いて輝度（初期の輝度）を測定した。なお、各実施例および各比較例において、輝度をそれぞれ５個の発光素子について測定した。
その結果を表１に示す。
【０１１４】
表１からわかるように、各実施例の発光素子は、発光バランスおよび発光効率を優れたものとしつつ、長寿命化を図ることができた。
これに対し、比較例１の発光素子は、発光バランス（発光ピーク強度比のバランス）および発光効率（発光強度）が良好であるものの、耐久性（寿命特性）が低いものとなった。また、比較例２、３の発光素子は、耐久性（寿命特性）が優れているものの、発光バランス（発光ピーク強度比のバランス）および発光効率（発光強度）が低下した。
【符号の説明】
【０１１５】
１、１Ｂ、１Ｇ、１Ｒ……発光素子 ２……基板 ３……陽極 ４……正孔注入層 ５……正孔輸送層 ６……赤色発光層 ７……中間層 ７１……第１の層 ７２……第２の層 ８……青色発光層 ９……緑色発光層 １０……電子輸送層 １１……電子注入層 １２……陰極 １３……封止部材 １５……積層体 １９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒ……カラーフィルタ １００……ディスプレイ装置 １００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ……サブ画素 ２０……封止基板 ２１……基板 ２２……平坦化層 ２４……駆動用トランジスタ ２４１……半導体層 ２４２……ゲート絶縁層 ２４３……ゲート電極 ２４４……ソース電極 ２４５……ドレイン電極 ２６……第２層間絶縁層 ２７……配線 ３１……隔壁 ３２……反射膜 ３３……腐食防止膜 ３４……陰極カバー ３５……エポキシ層 ３６……遮光層 １１００……パーソナルコンピュータ １１０２……キーボード １１０４……本体部 １１０６……表示ユニット １２００……携帯電話機 １２０２……操作ボタン １２０４……受話口 １２０６……送話口 １３００……ディジタルスチルカメラ １３０２……ケース（ボディー） １３０４……受光ユニット １３０６……シャッタボタン １３０８……回路基板 １３１２……ビデオ信号出力端子 １３１４……データ通信用の入出力端子 １４３０……テレビモニタ １４４０……パーソナルコンピュータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子、発光装置、表示装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネセンス素子（いわゆる有機ＥＬ素子）は、陽極と陰極との間に少なくとも１層の発光性有機層を介挿した構造を有する発光素子である。このような発光素子では、陰極と陽極との間に電界を印加することにより、発光層に陰極側から電子が注入されるとともに陽極側から正孔が注入され、発光層中で電子と正孔が再結合することにより励起子が生成し、この励起子が基底状態に戻る際に、そのエネルギー分が光として放出される。
【０００３】
このような発光素子としては、例えば、陰極と陽極との間に、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色に対応する３層の発光層を積層し、白色発光させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような白色発光する発光素子は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色が画素ごとに塗り分けられたカラーフィルタと組み合わせて用いることで、フルカラー画像を表示することができる。
【０００４】
特許文献１にかかる発光素子では、発光層同士の間に、正孔輸送材料で構成された中間層が設けられている。このような中間層は、陰極側の発光層から陽極側の発光層への電子の輸送を制限することで、各発光層をバランスよく発光させることができる。また、このような中間層は、陽極側の発光層から陰極側の発光層へ正孔を効率よく輸送することで、発光素子の発光効率を優れたものとすることができる。
しかしながら、特許文献１にかかる発光素子では、中間層と陰極側の発光層との界面付近に電子が蓄積し、陰極側の発光層が劣化し、その結果、発光素子の寿命が短くなると言う問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１００９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、発光バランスおよび発光効率を優れたものとしつつ、長寿命化を図ることができる発光素子、この発光素子を備えた信頼性の高い発光装置、表示装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の発光素子は、陰極と、
陽極と、
前記陰極と前記陽極との間に設けられ、第１の色に発光する第１の発光層と、
前記第１の発光層と前記陰極との間に設けられ、前記第１の色とは異なる第２の色に発光する第２の発光層と、
前記第１の発光層と前記第２の発光層との層間にこれらに接するように設けられ、前記第１の発光層と前記第２の発光層との間で正孔および電子の移動を調整する機能を有する中間層とを有し、
前記中間層は、前記第１の発光層に接し、正孔輸送材料を主材料として構成された第１の層と、該第１の層に接するとともに前記第２の発光層に接し、アセン骨格を有する材料と正孔輸送材料との混合材料を主材料として構成された第２の層とで構成されていることを特徴とする。
【０００８】
これにより、中間層の第２の層は、第２の発光層から中間層の第１の層へ電子を効率よく輸送することができる。そのため、中間層と第２の発光層との界面付近に蓄積する電子の量を抑えることができる。その結果、第２の発光層の劣化を抑え、発光素子の長寿命化を図ることができる。
また、中間層の第１の層は、中間層の第２の層から第１の発光層への電子の輸送量を制限することができる。そのため、第１の発光層に注入される電子の量と第２の発光層に注入される電子の量との均一化を図ることができる。その結果、発光素子の第１の発光層と第２の発光層との発光バランスを優れたものとすることができる。
さらに、中間層の第１の層は、第１の発光層から中間層の第２の層へ正孔を効率よく輸送することができる。そのため、第１の発光層から中間層を介して第２の発光層へ正孔を効率よく輸送することができる。その結果、発光素子の発光効率を優れたものとすることができる。
【０００９】
本発明の発光素子では、前記第１の層は、前記第２の発光層側から前記第１の発光層側へ電子をトンネル注入するように構成されていることが好ましい。
これにより、中間層の第２の層から第１の層を介して第１の発光層に電子を輸送することができる。そのため、第１の層と第２の層との界面付近に蓄積する電子の量を抑えることができる。その結果、中間層（特に第１の層）の劣化を防止し、発光素子の長寿命化を図ることができる。
本発明の発光素子では、前記第１の層の主材料となる正孔輸送材料と、前記第２の層に含まれる正孔輸送材料とが同種であることが好ましい。
これにより、中間層の第１の層から第２の層への正孔輸送性を向上させることができる。その結果、発光素子の発光効率を高めることができる。
【００１０】
本発明の発光素子では、前記第２の発光層は、アセン骨格を有する材料を含んで構成され、前記第２の層に含まれるアセン骨格を有する材料と、前記第２の発光層に含まれるアセン骨格を有する材料とが同種であることが好ましい。
これにより、第２の発光層から中間層の第２の層への電子輸送性を向上させることができる。その結果、発光素子の発光効率を高めることができる。
【００１１】
本発明の発光素子では、前記第１の層の厚さは、前記第２の層の厚さよりも薄いことが好ましい。
これにより、中間層と第２の発光層との界面付近に蓄積する電子の量を抑えつつ、中間層の第２の層から第１の発光層へ電子を輸送することができる。
本発明の発光素子では、前記第１の層の厚さは、１〜１０ｎｍであることが好ましい。
これにより、中間層の第１の層は、中間層の第２の層から第１の発光層への電子の輸送量を制限しつつ、中間層の第２の層から第１の発光層へ電子を輸送することができる。また、中間層の第１の層は、第１の発光層から中間層の第２の層へ正孔を効率よく輸送することができる。
本発明の発光素子では、前記第２の層の厚さは、１．５〜１０ｎｍであることが好ましい。
これにより、中間層と第２の発光層との界面付近に蓄積する電子の量を抑えることができる。
【００１２】
本発明の発光素子では、前記第２の層中における前記アセン骨格を有する材料の含有量をＡ［質量％］とし、前記第２の層中における前記正孔輸送材料の含有量をＢ［質量％］としたときに、Ａ：Ｂは、１０：９０〜９０：１０であることが好ましい。
これにより、中間層の第２の層の電子輸送性および正孔輸送性を優れたものとすることができる。
【００１３】
本発明の発光素子では、前記第１の色は、６００ｎｍ以上にピーク波長を有するものであり、前記第２の色は、５５０ｎｍ以下にピーク波長を有するものであることが好ましい。
これにより、発光素子の第１の発光層と第２の発光層との発光バランスを優れたものとすることができる。
【００１４】
本発明の発光素子では、前記第２の発光層と前記陰極との間に設けられ、前記第１の色および前記第２の色とは異なる第３の色に発光する第３の発光層を有することが好ましい。
これにより、発光素子の第１の発光層と第２の発光層と第３の発光層との発光バランスを優れたものとすることができる。
本発明の発光素子では、前記第１の色は、赤色であり、前記第２の色は、青色であり、前記第３の色は、緑色であることが好ましい。
これにより、発光効率を優れたものとしつつ、長寿命化を図ることができる白色発光の発光素子を提供することができる。
【００１５】
本発明の発光装置は、本発明の発光素子を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い発光装置を提供することができる。
本発明の表示装置は、本発明の発光素子を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い表示装置を提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明の表示装置を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態にかかる発光素子の縦断面を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す発光素子における中間層の作用を説明するための図である。
【図３】本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の発光素子、発光装置、表示装置および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる発光素子の縦断面を模式的に示す図、図２は、図１に示す発光素子における中間層の作用を説明するための図である。なお、以下では、説明の都合上、図１中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
【００１８】
図１に示す発光素子（エレクトロルミネッセンス素子）１は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）を発光させて、白色発光するものである。
このような発光素子１は、陽極３と正孔注入層４と正孔輸送層５と赤色発光層（第１の発光層）６と中間層７と青色発光層（第２の発光層）８と緑色発光層（第３の発光層）９と電子輸送層１０と電子注入層１１と陰極１２とがこの順に積層されてなるものである。
【００１９】
言い換えすれば、発光素子１は、２つの電極間（陽極３と陰極１２との間）に、陽極３側から陰極１２側へ、正孔注入層４と正孔輸送層５と赤色発光層６と中間層７と青色発光層８と緑色発光層９と電子輸送層１０と電子注入層１１とがこの順に積層で積層された積層体１５が介挿されて構成されている。
そして、発光素子１は、その全体が基板２上に設けられるとともに、封止部材１３で封止されている。
【００２０】
このような発光素子１にあっては、赤色発光層６、青色発光層８、および緑色発光層９の各発光層に対し、陰極１２側から電子が供給（注入）されるとともに、陽極３側から正孔が供給（注入）される。そして、各発光層では、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン（励起子）が生成し、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー（蛍光やりん光）を放出（発光）する。これにより、発光素子１は、白色発光する。
【００２１】
基板２は、陽極３を支持するものである。本実施形態の発光素子１は、基板２側から光を取り出す構成（ボトムエミッション型）であるため、基板２および陽極３は、それぞれ、実質的に透明（無色透明、着色透明または半透明）とされている。
基板２の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料や、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このような基板２の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。
【００２２】
なお、発光素子１が基板２と反対側から光を取り出す構成（トップエミッション型）の場合、基板２には、透明基板および不透明基板のいずれも用いることができる。
不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料で構成された基板、ステンレス鋼のような金属基板の表面に酸化膜（絶縁膜）を形成したもの、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
【００２３】
以下、発光素子１を構成する各部を順次説明する。
（陽極）
陽極３は、後述する正孔注入層４を介して正孔輸送層５に正孔を注入する電極である。この陽極３の構成材料としては、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。
【００２４】
陽極３の構成材料としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ３Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｓｂ含有ＳｎＯ２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このような陽極３の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜２００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００２５】
（陰極）
一方、陰極１２は、後述する電子注入層１１を介して電子輸送層１０に電子を注入する電極である。この陰極１２の構成材料としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。
陰極１２の構成材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｓ、Ｒｂまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば、複数層の積層体等）用いることができる。
【００２６】
特に、陰極１２の構成材料として合金を用いる場合には、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極１２の構成材料として用いることにより、陰極１２の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
このような陰極１２の平均厚さは、特に限定されないが、１００〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００〜５００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、本実施形態の発光素子１は、ボトムエミッション型であるため、陰極１２に、光透過性は、特に要求されない。
【００２７】
（正孔注入層）
正孔注入層４は、陽極３からの正孔注入効率を向上させる機能を有するものである。
この正孔注入層４の構成材料（正孔注入材料）としては、特に限定されないが、例えば、銅フタロシアニンや、下記化１で表わされる４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−フェニル−３−メチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【００２８】
【化１】
【００２９】
このような正孔注入層４の平均厚さは、特に限定されないが、５〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、この正孔注入層４は、省略することができる。
【００３０】
（正孔輸送層）
正孔輸送層５は、陽極３から正孔注入層４を介して注入された正孔を赤色発光層６まで輸送する機能を有するものである。
この正孔輸送層５の構成材料には、各種ｐ型の高分子材料や、各種ｐ型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
このような正孔輸送層５の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、この正孔輸送層５は、省略することができる。
【００３１】
（赤色発光層）
この赤色発光層（第１の発光層）６は、赤色（第１の色）に発光する赤色発光材料を含んで構成されている。
このような赤色発光材料としては、特に限定されず、各種赤色蛍光材料、赤色燐光材料を１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００３２】
赤色蛍光材料としては、赤色の蛍光を発するものであれば特に限定されず、例えば、下記化２で表わされる化合物等のペリレン誘導体、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、ナイルレッド、２−（１，１−ジメチルエチル）−６−（２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ（ｉｊ）キノリジン−９−イル）エテニル）−４Ｈ−ピラン−４Ｈ−イリデン）プロパンジニトリル（ＤＣＪＴＢ）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）等を挙げられる。
【００３３】
【化２】
【００３４】
赤色燐光材料としては、赤色の燐光を発するものであれば特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも１つがフェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものも挙げられる。より具体的には、トリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（アセチルアセトネート）（ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−１２Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン−白金（ＩＩ）、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム、ビス（２−フェニルピリジン）イリジウム（アセチルアセトネート）が挙げられる。
【００３５】
また、赤色発光層６の構成材料としては、前述したような赤色発光材料に加えて、この赤色発光材料をゲスト材料とするホスト材料を用いることができる。このホスト材料は、正孔と電子とを再結合して励起子を生成するとともに、その励起子のエネルギーを赤色発光材料に移動（フェルスター移動またはデクスター移動）させて、赤色発光材料を励起する機能を有する。このようなホスト材料を用いる場合、例えば、ゲスト材料である赤色発光材料をドーパントとしてホスト材料にドープして用いることができる。
【００３６】
このようなホスト材料としては、用いる赤色発光材料に対して前述したような機能を発揮するものであれば、特に限定されないが、赤色発光材料が赤色蛍光材料を含む場合、例えば、ジスチリルアリーレン誘導体、下記化３で表わされるルブレン等のナフタセン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、下記化４で表わされるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）等のキノリノラト系金属錯体、トリフェニルアミンの４量体等のトリアリールアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、ジカルバゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ベンゾピラン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、キノリン誘導体、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００３７】
【化３】
【００３８】
【化４】
【００３９】
また、赤色発光材料が赤色燐光材料を含む場合、ホスト材料としては、例えば、３−フェニル−４−（１’−ナフチル）−５−フェニルカルバゾール、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）等のカルバゾール誘導体等が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることもできる。
前述したような赤色発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、赤色発光層６中における赤色発光材料の含有量（ドープ量）は、０．０１〜１０ｗｔ％であるのが好ましく、０．１〜５ｗｔ％であるのがより好ましい。赤色発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができ、後述する青色発光層８や緑色発光層９の発光量とのバランスをとりつつ赤色発光層６を発光させることができる。
【００４０】
また、前述したような赤色の発光材料はバンドギャップが比較的小さく、正孔や電子を捕獲しやすく、発光しやすい。したがって、陽極３側に赤色発光層を設けることで、バンドギャップが大きく発光し難い青色発光層８や緑色発光層９を陰極側とし、各発光層をバランスよく発光させることができる。
このような赤色発光層６の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００４１】
（中間層）
この中間層７は、前述した赤色発光層６と後述する青色発光層８との層間にこれらに接するように設けられている。そして、中間層７は、赤色発光層６と青色発光層８との間でキャリア（正孔および電子）の移動を調整する機能を有する。また、中間層７は、赤色発光層６と青色発光層８との間で励起子のエネルギーが移動するのを阻止する機能を有する。これらの機能により、赤色発光層６および青色発光層８をそれぞれ効率よく発光させることができる。
【００４２】
特に、中間層７は、赤色発光層６に接する第１の層７１と、該第１の層７１に接するとともに青色発光層８に接する第２の層７２との２層で構成されている。そして、第１の層７１は、正孔輸送材料を主材料として構成され、第２の層７２は、アセン骨格を有する材料（以下、「アセン系材料」とも言う）と正孔輸送材料との混合材料を主材料として構成されている。
このような２層で中間層７を構成することにより、中間層７の第２の層７２は、青色発光層８から中間層７の第１の層７１へ電子を効率よく輸送することができる。そのため、中間層７と青色発光層８との界面付近に蓄積する電子の量を抑えることができる。その結果、青色発光層８の劣化を抑え、発光素子１の長寿命化を図ることができる。
【００４３】
また、中間層７の第１の層７１は、中間層７の第２の層７２から赤色発光層６への電子の輸送量を制限することができる。そのため、赤色発光層６に注入される電子の量と青色発光層８に注入される電子の量との均一化を図ることができる。その結果、発光素子１の赤色発光層６と青色発光層８との発光バランスを優れたものとすることができる。
さらに、中間層７の第１の層７１は、赤色発光層６から中間層７の第２の層７２へ正孔を効率よく輸送することができる。そのため、赤色発光層６から中間層７を介して青色発光層８へ正孔を効率よく輸送することができる。その結果、発光素子１の発光効率を優れたものとすることができる。
このようにして、発光素子１は、発光バランスおよび発光効率を優れたものとしつつ、長寿命化を図ることができる。
【００４４】
特に、本実施形態では、この中間層７の陽極３側に隣接する発光層（第１の発光層）を赤色発光層６とし、中間層７の陰極１２側に隣接する発光層（第２の発光層）を青色発光層８としている。赤色発光層６の発光色（第１の色）は、６００ｎｍ以上にピーク波長を有するものであり、青色発光層８の発光色（第２の色）は、５５０ｎｍ以下にピーク波長を有するものである。このような場合、赤色発光層６、中間層７、青色発光層８の各層間のバンドギャップを図２に示すような関係とすることができる。そのため、発光素子１の赤色発光層６と青色発光層８との発光バランスを優れたものとすることができる。
【００４５】
第１の層７１および第２の層７２に用いる正孔輸送材料としては、それぞれ、正孔輸送性に優れるものであれば、特に限定されないが、アミン系材料（すなわちアミン骨格を有する材料）が好適に用いられる。
正孔輸送材料として用いられるアミン系材料としては、アミン骨格を有し、かつ、前述したような効果を発揮するものであれば、特に限定されず、例えば、ベンジジン系アミン誘導体を用いるのが好ましい。
【００４６】
特に、ベンジジン系アミン誘導体のなかでも、中間層７に用いられるアミン系材料としては、２つ以上のナフチル基を導入したものが好ましい。このようなベンジジン系アミン誘導体としては、例えば、下記化５で表されるようなＮ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル〔１，１’−ビフェニル〕−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）や、下記化６で表されるようなＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラナフチル−ベンジジン（ＴＮＢ）などが挙げられる。
【００４７】
【化５】
【００４８】
【化６】
【００４９】
このようなアミン系材料は、正孔輸送性に優れている。したがって、このような正孔輸送材料を主材料とする第１の層７１は、赤色発光層６から第２の層７２へ正孔を円滑に受け渡すことができる。また、このような第１の層７１は、第２の層７２から赤色発光層６への電子の輸送量を制限する機能をも有する。
一方、中間層７の第２の層７２（混合材料）に用いられるアセン系材料としては、アセン骨格を有し、かつ、前述したような効果を発揮するものであれば、特に限定されず、例えば、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、ペンタセン誘導体、ヘキサセン誘導体、ヘプタセン誘導体等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、アントラセン誘導体を用いるのが好ましい。
【００５０】
アントラセン誘導体は、優れた電子輸送性を有しながらも、気相成膜法により簡単に成膜することができる。したがって、アセン系材料としてアントラセン誘導体を用いることにより、アセン系材料（ひいては中間層７）の電子輸送性を優れたものとしつつ、均質な中間層７の形成を容易なものとすることができる。
特に、アントラセン誘導体のなかでも、中間層７に用いられるアセン系材料としては、アントラセン骨格の９位および１０位のそれぞれにナフチル基が導入されたものが好ましい。これにより、前述した効果が顕著となる。このようなアントラセン誘導体としては、例えば、下記化７で表されるような９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＡＤＮ）や、下記化８で表されるような２−ｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）、下記化９で表されるような２−メチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＭＡＤＮ）などが挙げられる。
【００５１】
【化７】
【００５２】
【化８】
【００５３】
【化９】
【００５４】
このようなアセン系材料は、電子輸送性に優れている。したがって、このようなアセン系材料と前述したような正孔輸送材料との混合材料を主材料とする第２の層７２は、第１の層７１から青色発光層８へ正孔を円滑に受け渡すととともに、青色発光層８から第１の層７１へ電子を円滑に受け渡すことができる。すなわち、このような第２の層７２は、バイポーラ性を有する。そのため、第２の層７２は、電子および正孔に対して優れた耐性を有する。そのため、中間層７の劣化を防止し、その結果、発光素子１の耐久性を向上させることができる。
【００５５】
第１の層７１中における正孔輸送材料の含有量は、特に限定されないが、５０〜１００質量％であるのが好ましく、７０〜１００質量％であるのがより好ましく、８０〜１００質量％であるのがさらに好ましい。
また、第２の層７２中におけるアセン系材料の含有量をＡ［質量％］とし、第２の層７２中における正孔輸送材料の含有量をＢ［質量％］としたときに、Ａ：Ｂは、１０：９０〜９０：１０であるのが好ましく、３０：７０〜７０：３０であるのがより好ましく、４０：６０〜６０：４０であるのがさらに好ましい。これにより、中間層７の第２の層７２の電子輸送性および正孔輸送性を優れたものとすることができる。
これに対し、ＡおよびＢが前記範囲から外れると、発光素子１の発光バランスが低下したり、発光素子１の駆動電圧が著しく上昇したりする傾向を示す。
【００５６】
このような中間層７では、図２に示すように、第１の層７１が、青色発光層８側から赤色発光層６側へ電子をトンネル注入するように構成されているのが好ましい。より具体的には、例えば、第１の層７１は、青色発光層８側から赤色発光層６側へ電子をトンネル注入するように薄層化されているのが好ましい。これにより、中間層７の第２の層７２から第１の層７１を介して赤色発光層６に電子を輸送することができる。そのため、第１の層７１と第２の層７２との界面付近に蓄積する電子の量を抑えることができる。その結果、中間層７（特に第１の層７１）の劣化を防止し、発光素子１の長寿命化を図ることができる。
【００５７】
また、図２に示すように、第１の層７１の主材料となる正孔輸送材料と、第２の層７２に含まれる正孔輸送材料とが同種であるのが好ましい。これにより、中間層７の第１の層７１から第２の層７２への正孔輸送性を向上させることができる。その結果、発光素子１の発光効率を高めることができる。
また、第１の層７１の厚さ（平均厚さ）は、第２の層７２の厚さ（平均厚さ）よりも薄いのが好ましい。これにより、中間層７と青色発光層８との界面付近に蓄積する電子の量を抑えつつ、中間層７の第２の層７２から赤色発光層６へ電子を輸送することができる。
【００５８】
より具体的には、第１の層７１の厚さは、１〜１０ｎｍであるのが好ましく、３〜７ｎｍであるのがより好ましく、３〜５ｎｍであるのがさらに好ましい。これにより、中間層７の第１の層７１は、中間層７の第２の層７２から赤色発光層６への電子の輸送量を制限しつつ、中間層７の第２の層７２から赤色発光層６へ電子を輸送することができる。また、中間層７の第１の層７１は、赤色発光層６から中間層７の第２の層７２へ正孔を効率よく輸送することができる。
【００５９】
これに対し、第１の層７１の厚さが前記下限値未満であると、均質な層を形成することが難しく、第１の層７１の作用（電子ブロック性）を発揮することができず、発光素子１の赤色発光層６と青色発光層８との発光バランスが悪化する傾向となる。また、赤色発光層６から中間層７の第２の層７２への正孔輸送性が低下する。一方、第１の層７１の厚さが前記上限値を超えると、第１の層７１を介して第２の層７２から赤色発光層６へ電子を輸送しづらくなり、発光素子１の駆動電圧の上昇を招いたり、第１の層７１と第２の層７２との界面付近に蓄積される電子の量の増加により、中間層７の劣化を招いて、発光素子１の寿命が低下したりするおそれがある。
【００６０】
また、第２の層７２の厚さは、１．５〜１０ｎｍであるのが好ましく、３〜１０ｎｍであるのがより好ましく、３〜８ｎｍであるのがさらに好ましい。これにより、中間層７と青色発光層８との界面付近に蓄積する電子の量を抑えることができる。
これに対し、第２の層７２の厚さが前記下限値未満であると、第１の層７１の構成材料や厚さ等によっては、第１の層７１と第２の層７２との界面付近に蓄積された電子が第２の層７２と青色発光層８との界面付近にまで及び、青色発光層８の劣化を招いて、発光素子１の寿命が低下するおそれがある。一方、第２の層７２の厚さが前記上限値を超えると、第２の層７２が正孔および電子を輸送しづらくなり、発光素子１の発光効率の低下や駆動電圧の上昇を招く場合がある。
【００６１】
また、中間層７の厚さは、特に限定されないが、２．５〜２０ｎｍであるのが好ましく、６〜１７ｎｍであるのがより好ましく、６〜１３ｎｍであるのがさらに好ましい。これにより、駆動電圧を抑えつつ、中間層７が赤色発光層６と青色発光層８との間での励起子のエネルギー移動をより確実に阻止することができる。
これに対し、中間層７の平均厚さが前記上限値を超えると、中間層７の構成材料等によっては、駆動電圧が著しく高くなったり、発光素子１の発光（特に白色発光）が難しくなったりする場合がある。一方、中間層７の平均厚さが前記下限値未満であると、中間層７の構成材料や駆動電圧等によっては、中間層７が赤色発光層６と青色発光層８との間での励起子によるエネルギー移動を防止または抑制するのが難しく、また、キャリアや励起子に対する中間層７の耐久性が低下する傾向を示す。
【００６２】
（青色発光層）
青色発光層（第２の発光層）８は、青色（第２の色）に発光する青色発光材料を含んで構成されている。
このような青色発光材料としては、特に限定されず、各種青色蛍光材料、青色燐光材料を１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００６３】
青色蛍光材料としては、青色の蛍光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、ジスチリル誘導体、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、ペリレンおよびペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン、４，４’−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−１，１’−ビフェニル（ＢＣｚＶＢｉ）、ポリ［（９．９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（２，５−ジメトキシベンゼン−１，４−ジイル）］、ポリ［（９，９−ジヘキシルオキシフルオレン−２，７−ジイル）−オルト−コ−（２−メトキシ−５−｛２−エトキシヘキシルオキシ｝フェニレン−１，４−ジイル）］、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（エチルニルベンゼン）］等が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００６４】
青色燐光材料としては、青色の燐光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられる。より具体的には、ビス［４，６−ジフルオロフェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］−ピコリネート−イリジウム、トリス［２−（２，４−ジフルオロフェニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム、ビス［２−（３，５−トリフルオロメチル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］−ピコリネート−イリジウム、ビス（４，６−ジフルオロフェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトネート）が挙げられる。
【００６５】
また、青色発光層８の構成材料としては、赤色発光層６と同様に、前述したような青色発光材料に加えて、この青色発光材料をゲスト材料するホスト材料を用いることができる。
また、青色発光層８は、前述した中間層７の第２の層７２に含まれるアセン系材料と同種のアセン系材料を含んでいるのが好ましい。すなわち、第２の層７２に含まれるアセン骨格を有する材料と、青色発光層８に含まれるアセン骨格を有する材料とが同種であるのが好ましい。これにより、青色発光層８から中間層７の第２の層７２への電子輸送性を向上させることができる。その結果、発光素子１の発光効率を高めることができる。
【００６６】
前述したような青色発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、青色発光層８中における青色発光材料の含有量（ドープ量）は、０．０１〜１０ｗｔ％であるのが好ましく、０．１〜５ｗｔ％であるのがより好ましい。
このような青色発光層８の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００６７】
（緑色発光層）
緑色発光層（第３の発光層）９は、緑色（第３の色）に発光する緑色発光材料を含んで構成されている。
このような緑色発光材料としては、特に限定されず、各種緑色蛍光材料、緑色燐光材料を１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００６８】
緑色蛍光材料としては、緑色の蛍光を発するものであれば特に限定されず、例えば、クマリン誘導体、下記化１０で表わされる化合物等のキナクリドン誘導体、９，１０−ビス［（９−エチル−３−カルバゾール）−ビニレニル］−アントラセン、ポリ（９，９−ジヘキシル−２，７−ビニレンフルオレニレン）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（１，４−ジフェニレン−ビニレン−２−メトキシ−５−｛２−エチルヘキシルオキシ｝ベンゼン）］、ポリ［（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニレン）−オルト−コ−（２−メトキシ−５−（２−エトキシルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレン）］等が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００６９】
【化１０】
【００７０】
緑色燐光材料としては、緑色の燐光を発するものであれば特に限定されず、例えば、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられる。中でも、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも１つが、フェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものが好ましい。より具体的には、ファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトネート）、ファク−トリス［５−フルオロ−２−（５−トリフルオロメチル−２−ピリジン）フェニル−Ｃ，Ｎ］イリジウムが挙げられる。
また、緑色発光層９の構成材料としては、赤色発光層６と同様に、前述したような緑色発光材料に加えて、この緑色発光材料をゲスト材料するホスト材料を用いることができる。
【００７１】
前述したような緑色発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、緑色発光層９中における緑色発光材料の含有量（ドープ量）は、０．０１〜１０ｗｔ％であるのが好ましく、０．１〜５ｗｔ％であるのがより好ましい。
このような緑色発光層９の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００７２】
（電子輸送層）
電子輸送層１０は、陰極１２から電子注入層１１を介して注入された電子を緑色発光層９に輸送する機能を有するものである。
電子輸送層１０の構成材料（電子輸送材料）としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）等の８−キノリノールなしい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、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等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
電子輸送層１０の平均厚さは、特に限定されないが、０．５〜１００ｎｍ程度であるのが好ましく、１〜５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００７３】
（電子注入層）
電子注入層１１は、陰極１２からの電子注入効率を向上させる機能を有するものである。
この電子注入層１１の構成材料（電子注入材料）としては、例えば、各種の無機絶縁材料、各種の無機半導体材料が挙げられる。
【００７４】
このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド（酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物）、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらを主材料として電子注入層を構成することにより、電子注入性をより向上させることができる。特にアルカリ金属化合物（アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等）は仕事関数が非常に小さく、これを用いて電子注入層１１を構成することにより、発光素子１は、高い輝度が得られるものとなる。
【００７５】
アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ２Ｓ、Ｎａ２Ｓｅ、ＮａＯ等が挙げられる。
アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、ＭｇＯ、ＣａＳｅ等が挙げられる。
アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣｓＦ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌ等が挙げられる。
アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２、ＢｅＦ２等が挙げられる。
【００７６】
また、無機半導体材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、ＳｂおよびＺｎのうちの少なくとも１つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
電子注入層１１の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、０．２〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましく、０．２〜５０ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。
【００７７】
（封止部材）
封止部材１３は、陽極３、積層体１５、および陰極１２を覆うように設けられ、これらを気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。封止部材１３を設けることにより、発光素子１の信頼性の向上や、変質・劣化の防止（耐久性向上）等の効果が得られる。
【００７８】
封止部材１３の構成材料としては、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉまたはこれらを含む合金、酸化シリコン、各種樹脂材料等を挙げることができる。なお、封止部材１３の構成材料として導電性を有する材料を用いる場合には、短絡を防止するために、封止部材１３と陽極３、積層体１５、および陰極１２との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。
また、封止部材１３は、平板状として、基板２と対向させ、これらの間を、例えば熱硬化性樹脂等のシール材で封止するようにしてもよい。
【００７９】
以上のように構成された発光素子１によれば、正孔輸送材料を主材料として構成された第１の層７１と、アセン系材料と正孔輸送材料との混合材料を主材料として構成された第２の層７２との２層で中間層７を構成することにより、発光バランスおよび発光効率を優れたものとしつつ、長寿命化を図ることができる。
また、本実施形態では、陽極３側から陰極１２側へ、赤色発光層６、中間層７、青色発光層８、緑色発光層９の順に設けることで、比較的簡単に、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）をバランスよく発光させて、白色発光させることができる。すなわち、発光効率を優れたものとしつつ、長寿命化を図ることができる白色発光の発光素子１を提供することができる。
【００８０】
以上のような発光素子１は、例えば、次のようにして製造することができる。
［１］ まず、基板２を用意し、この基板２上に陽極３を形成する。
陽極３は、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着等の乾式メッキ法、電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。
【００８１】
［２］ 次に、陽極３上に正孔注入層４を形成する。
正孔注入層４は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
また、正孔注入層４は、例えば、正孔注入材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔注入層形成用材料を、陽極３上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することによっても形成することができる。
【００８２】
正孔注入層形成用材料の供給方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いることもできる。かかる塗布法を用いることにより、正孔注入層４を比較的容易に形成することができる。
正孔注入層形成用材料の調製に用いる溶媒または分散媒としては、例えば、各種無機溶媒や、各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
【００８３】
なお、乾燥は、例えば、大気圧または減圧雰囲気中での放置、加熱処理、不活性ガスの吹付け等により行うことができる。
また、本工程に先立って、陽極３の上面には、酸素プラズマ処理を施すようにしてもよい。これにより、陽極３の上面を親液性を付与すること、陽極３の上面に付着する有機物を除去（洗浄）すること、陽極３の上面付近の仕事関数を調整すること等を行うことができる。
ここで、酸素プラズマ処理の条件としては、例えば、プラズマパワー１００〜８００Ｗ程度、酸素ガス流量５０〜１００ｍＬ／ｍｉｎ程度、被処理部材（陽極３）の搬送速度０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ程度、基板２の温度７０〜９０℃程度とするのが好ましい。
【００８４】
［３］ 次に、正孔注入層４上に正孔輸送層５を形成する。
正孔輸送層５は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
また、正孔輸送材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔輸送層形成用材料を、正孔注入層４上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することによっても形成することができる。
［４］ 次に、正孔輸送層５上に、赤色発光層６を形成する。
赤色発光層６は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
【００８５】
［５］ 次に、赤色発光層６上に、第１の層７１、第２の層７２をこの順で形成して、中間層７を形成する。
第１の層７１および第２の層７２は、それぞれ、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
［６］ 次に、中間層７上に、青色発光層８を形成する。
青色発光層８は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
【００８６】
［７］ 次に、青色発光層８上に、緑色発光層９を形成する。
緑色発光層９は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
［８］ 次に、緑色発光層９上に電子輸送層１０を形成する。
電子輸送層１０は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
また、電子輸送層１０は、例えば、電子輸送材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる電子輸送層形成用材料を、緑色発光層９上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することによっても形成することができる。
【００８７】
［９］ 次に、電子輸送層１０上に、電子注入層１１を形成する。
電子注入層１１の構成材料として無機材料を用いる場合、電子注入層１１は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセス、無機微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
［１０］ 次に、電子注入層１１上に、陰極１２を形成する。
陰極１２は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、金属箔の接合、金属微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
以上のような工程を経て、発光素子１が得られる。
最後に、得られた発光素子１を覆うように封止部材１３を被せ、基板２に接合する。
【００８８】
以上説明したような発光素子１は、例えば光源等として使用することができる。また、複数の発光素子１をマトリックス状に配置することにより、照明器具や液晶ディスプレイのバックライト等の発光装置、ディスプレイ装置等の表示装置を構成することができる。
なお、ディスプレイ装置の駆動方式としては、特に限定されず、アクティブマトリックス方式、パッシブマトリックス方式のいずれであってもよい。
【００８９】
次に、本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の一例について説明する。
図３は、本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
図３に示すディスプレイ装置１００は、基板２１と、サブ画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂに対応して設けられた複数の発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂおよびカラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１０Ｂと、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂをそれぞれ駆動するための複数の駆動用トランジスタ２４とを有している。ここで、ディスプレイ装置１００は、トップエミッション構造のディスプレイパネルである。
【００９０】
基板２１上には、複数の駆動用トランジスタ２４が設けられ、これらの駆動用トランジスタ２４を覆うように、絶縁材料で構成された平坦化層２２が形成されている。
各駆動用トランジスタ２４は、シリコンからなる半導体層２４１と、半導体層２４１上に形成されたゲート絶縁層２４２と、ゲート絶縁層２４２上に形成されたゲート電極２４３と、ソース電極２４４と、ドレイン電極２４５とを有している。
平坦化層２２上には、各駆動用トランジスタ２４に対応して発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂが設けられている。
【００９１】
発光素子１Ｒは、平坦化層２２上に、反射膜３２、腐食防止膜３３、陽極３、積層体（有機ＥＬ発光部）１５、陰極１２、陰極カバー３４がこの順に積層されている。本実施形態では、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの陽極３は、画素電極を構成し、各駆動用トランジスタ２４のドレイン電極２４５に導電部（配線）２７により電気的に接続されている。また、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの陰極１２は、共通電極とされている。
なお、発光素子１Ｇ、１Ｂの構成は、発光素子１Ｒの構成と同様である。また、図３では、図１と同様の構成に関しては、同一符号を付してある。また、反射膜３２の構成（特性）は、光の波長に応じて、発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ間で異なっていてもよい。
隣接する発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ同士の間には、隔壁３１が設けられている。また、これらの発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ上には、これらを覆うように、エポキシ樹脂で構成されたエポキシ層３５が形成されている。
【００９２】
カラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂは、前述したエポキシ層３５上に、発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに対応して設けられている。
カラーフィルタ１９Ｒは、発光素子１Ｒからの白色光Ｗを赤色に変換するものである。また、カラーフィルタ１９Ｇは、発光素子１Ｇからの白色光Ｗを緑色に変換するものである。また、カラーフィルタ１９Ｂは、発光素子１Ｂからの白色光Ｗを青色に変換するものである。このようなカラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂを発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと組み合わせて用いることで、フルカラー画像を表示することができる。
【００９３】
また、隣接するカラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ同士の間には、遮光層３６が形成されている。これにより、意図しないサブ画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂが発光するのを防止することができる。
そして、カラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂおよび遮光層３６上には、これらを覆うように封止基板２０が設けられている。
以上説明したようなディスプレイ装置１００は、単色表示であってもよく、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに用いる発光材料を選択することにより、カラー表示も可能である。
このようなディスプレイ装置１００（本発明の表示装置）は、各種の電子機器に組み込むことができる。
【００９４】
図４は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部を備える表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ１１００において、表示ユニット１１０６が備える表示部が前述のディスプレイ装置１００で構成されている。
【００９５】
図５は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、表示部を備えている。
携帯電話機１２００において、この表示部が前述のディスプレイ装置１００で構成されている。
【００９６】
図６は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００９７】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ディジタルスチルカメラ１３００において、この表示部が前述のディスプレイ装置１００で構成されている。
【００９８】
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。
【００９９】
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【０１００】
なお、本発明の電子機器は、図４のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図５の携帯電話機、図６のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
【０１０１】
以上、本発明の発光素子、発光装置、表示装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
例えば、前述した実施形態では、発光素子が３層の発光層を有するものについて説明したが、発光層が２層または４層以上であってもよい。また、発光層の発光色としては、前述した実施形態のＲ、Ｇ、Ｂに限定されない。発光層が２層または４層以上である場合でも、各発光層の発光スペクトルを適宜設定することで、白色発光させることができる。
また、中間層は、発光層同士の少なくとも１つの層間に設けられていればよく、２層以上の中間層を有していてもよい。
【実施例】
【０１０２】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．発光素子の製造
（実施例１）
＜１＞ まず、平均厚さ０．５ｍｍの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ１００ｎｍのＩＴＯ電極（陽極）を形成した。
そして、基板をアセトン、２−プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理を施した。
＜２＞ 次に、ＩＴＯ電極上に、前述した化１で表わされるｍ−ＭＴＤＡＴＡを真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ３０ｎｍの正孔注入層を形成した。
＜３＞ 次に、正孔注入層上に、前述した化５で表わされるα−ＮＰＤを真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ２０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【０１０３】
＜４＞ 次に、正孔輸送層上に、赤色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１０ｎｍの赤色発光層（第１の発光層）を形成した。赤色発光層の構成材料としては、赤色発光材料（ゲスト材料）として前述した化２で表わされる化合物を用い、ホスト材料として前述した化３で表わされるルブレンを用いた。また、赤色発光層中の発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、１．０ｗｔ％とした。
【０１０４】
＜５＞ 次に、赤色発光層上に、中間層の第１の層、第２の層の構成材料をそれぞれ真空蒸着法により蒸着させ、第１の層および第２の層を有する平均厚さ１０ｎｍの中間層を形成した。
ここで、第１の層の構成材料としては、正孔輸送材料として前述した化５で表されるα−ＮＰＤを用い、第２の層の構成材料としては、正孔輸送材料として前述した化５で表されるα−ＮＰＤ、アセン系材料として前述した化８で表されるＴＢＡＤＮを用いた（これらの混合材料を用いた）。また、第２の層中における正孔輸送材料の含有量は、５０ｗｔ％とし、第２の層中におけるアセン系材料の含有量は、５０ｗｔ％とした。
また、第１の層の厚さを５ｎｍ、第２の層の厚さを５ｎｍとした。
【０１０５】
＜６＞ 次に、中間層（第２の層）上に、青色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ７ｎｍの青色発光層（第２の発光層）を形成した。青色発光層の構成材料としては、青色発光材料としてＢＤ１０２（出光興産社製）を用い、ホスト材料として前述した化８で表されるＴＢＡＤＮを用いた。また、青色発光層中の青色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、５．０ｗｔ％とした。
【０１０６】
＜７＞ 次に、青色発光層上に、緑色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ２０ｎｍの緑色発光層（第３の発光層）を形成した。緑色発光層の構成材料としては、緑色発光材料（ゲスト材料）として前述した化１０で表されるキナクリドン誘導体を用い、ホスト材料として前述した化４で表されるＡｌｑ３を用いた。また、緑色発光層中の緑色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、５．０ｗｔ％とした。
【０１０７】
＜８＞ 次に、緑色発光層上に、前述した化４で表されるＡｌｑ３を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ２０ｎｍの電子輸送層を形成した。
＜９＞ 次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ１ｎｍの電子注入層を形成した。
＜１０＞ 次に、電子注入層上に、Ａｌを真空蒸着法により成膜した。これにより、Ａｌで構成される平均厚さ２００ｎｍの陰極を形成した。
＜１１＞ 次に、形成した各層を覆うように、ガラス製の保護カバー（封止部材）を被せ、エポキシ樹脂により固定、封止した。
以上の工程により、図１に示すような発光素子を製造した。
【０１０８】
（実施例２）
中間層の第１の層の厚さを３ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（実施例３）
中間層の第１の層の厚さを１ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０１０９】
（比較例１）
前述した化５で表わされるα−ＮＰＤのみで厚さ７ｎｍの中間層を形成した以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。すなわち、第２の層を省略し、第１の層の厚さを７ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（比較例２）
前述した化５で表されるα−ＮＰＤと前述した化８で表されるＴＢＡＤＮとの混合材料（５０：５０）のみで厚さ７ｎｍの中間層を形成した以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。すなわち、第１の層を省略し、第２の層の厚さを７ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（比較例３）
中間層の厚さを１５ｎｍとした以外は、前述した比較例２と同様にして発光素子を製造した。すなわち、第１の層を省略し、第２の層の厚さを１５ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０１１０】
２．評価
２−１．発光ピーク強度比の評価
各実施例および各比較例について、直流電源を用いて発光素子に定電流を流し、発光ピーク強度比を測定した。
その結果を表１に示す。
【０１１１】
【表１】
【０１１２】
２−２．発光寿命の評価
各実施例および各比較例について、直流電源を用いて発光素子に１００ｍＡ／ｃｍ２の定電流を流しつづけ、その間、輝度計を用いて輝度を測定し、その輝度が初期の輝度の８０％となる時間（ＬＴ８０）を測定した。なお、各実施例および各比較例において、半減期の値をそれぞれ５個の発光素子について測定した。
その結果を表１に示す。なお、表１に示す寿命特性は、比較例１の発光素子の寿命を１（基準）とした相対的な数値で示している。
【０１１３】
２−３．発光効率（発光強度）の評価
各実施例および各比較例について、直流電源を用いて発光素子に定電流を流し、輝度計を用いて輝度（初期の輝度）を測定した。なお、各実施例および各比較例において、輝度をそれぞれ５個の発光素子について測定した。
その結果を表１に示す。
【０１１４】
表１からわかるように、各実施例の発光素子は、発光バランスおよび発光効率を優れたものとしつつ、長寿命化を図ることができた。
これに対し、比較例１の発光素子は、発光バランス（発光ピーク強度比のバランス）および発光効率（発光強度）が良好であるものの、耐久性（寿命特性）が低いものとなった。また、比較例２、３の発光素子は、耐久性（寿命特性）が優れているものの、発光バランス（発光ピーク強度比のバランス）および発光効率（発光強度）が低下した。
【符号の説明】
【０１１５】
１、１Ｂ、１Ｇ、１Ｒ……発光素子 ２……基板 ３……陽極 ４……正孔注入層 ５……正孔輸送層 ６……赤色発光層 ７……中間層 ７１……第１の層 ７２……第２の層 ８……青色発光層 ９……緑色発光層 １０……電子輸送層 １１……電子注入層 １２……陰極 １３……封止部材 １５……積層体 １９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒ……カラーフィルタ １００……ディスプレイ装置 １００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ……サブ画素 ２０……封止基板 ２１……基板 ２２……平坦化層 ２４……駆動用トランジスタ ２４１……半導体層 ２４２……ゲート絶縁層 ２４３……ゲート電極 ２４４……ソース電極 ２４５……ドレイン電極 ２６……第２層間絶縁層 ２７……配線 ３１……隔壁 ３２……反射膜 ３３……腐食防止膜 ３４……陰極カバー ３５……エポキシ層 ３６……遮光層 １１００……パーソナルコンピュータ １１０２……キーボード １１０４……本体部 １１０６……表示ユニット １２００……携帯電話機 １２０２……操作ボタン １２０４……受話口 １２０６……送話口 １３００……ディジタルスチルカメラ １３０２……ケース（ボディー） １３０４……受光ユニット １３０６……シャッタボタン １３０８……回路基板 １３１２……ビデオ信号出力端子 １３１４……データ通信用の入出力端子 １４３０……テレビモニタ １４４０……パーソナルコンピュータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極と、
陽極と、
前記陰極と前記陽極との間に設けられ、第１の色に発光する第１の発光層と、
前記第１の発光層と前記陰極との間に設けられ、前記第１の色とは異なる第２の色に発光する第２の発光層と、
前記第１の発光層と前記第２の発光層との層間にこれらに接するように設けられ、前記第１の発光層と前記第２の発光層との間で正孔および電子の移動を調整する機能を有する中間層とを有し、
前記中間層は、前記第１の発光層に接し、正孔輸送性材料を主材料として構成された第１の層と、該第１の層に接するとともに前記第２の発光層に接し、アセン骨格を有する材料と正孔輸送材料との混合材料を主材料として構成された第２の層とで構成されていることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記第１の層は、前記第２の発光層側から前記第１の発光層側へ電子をトンネル注入するように構成されている請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第１の層の主材料となる正孔輸送性材料と、前記第２の層に含まれる正孔輸送材料とが同種である請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第２の発光層は、アセン骨格を有する材料を含んで構成され、前記第２の層に含まれるアセン骨格を有する材料と、前記第２の発光層に含まれるアセン骨格を有する材料とが同種である請求項１ないし３のいずれかに記載の発光素子。
【請求項５】
前記第１の層の厚さは、前記第２の層の厚さよりも薄い請求項１ないし４のいずれかに記載の発光素子。
【請求項６】
前記第１の層の厚さは、１〜１０ｎｍである請求項５に記載の発光素子。
【請求項７】
前記第２の層の厚さは、１．５〜１０ｎｍである請求項５または６に記載の発光素子。
【請求項８】
前記第２の層中における前記アセン骨格を有する材料の含有量をＡ［質量％］とし、前記第２の層中における前記正孔輸送性材料の含有量をＢ［質量％］としたときに、Ａ：Ｂは、１０：９０〜９０：１０である請求項１ないし７のいずれかに記載の発光素子。
【請求項９】
前記第１の色は、６００ｎｍ以上にピーク波長を有するものであり、前記第２の色は、５５０ｎｍ以下にピーク波長を有するものである請求項１ないし８のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１０】
前記第２の発光層と前記陰極との間に設けられ、前記第１の色および前記第２の色とは異なる第３の色に発光する第３の発光層を有する請求項１ないし７のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１１】
前記第１の色は、赤色であり、前記第２の色は、青色であり、前記第３の色は、緑色である請求項１０に記載の発光素子。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の発光素子を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の発光素子を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
陰極と、
陽極と、
前記陰極と前記陽極との間に設けられ、第１の色に発光する第１の発光層と、
前記第１の発光層と前記陰極との間に設けられ、前記第１の色とは異なる第２の色に発光する第２の発光層と、
前記第１の発光層と前記第２の発光層との層間にこれらに接するように設けられ、前記第１の発光層と前記第２の発光層との間で正孔および電子の移動を調整する機能を有する中間層とを有し、
前記中間層は、前記第１の発光層に接し、正孔輸送性材料を主材料として構成された第１の層と、該第１の層に接するとともに前記第２の発光層に接し、アセン骨格を有する材料と正孔輸送材料との混合材料を主材料として構成された第２の層とで構成されていることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記第１の層は、前記第２の発光層側から前記第１の発光層側へ電子をトンネル注入するように構成されている請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第１の層の主材料となる正孔輸送性材料と、前記第２の層に含まれる正孔輸送材料とが同種である請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第２の発光層は、アセン骨格を有する材料を含んで構成され、前記第２の層に含まれるアセン骨格を有する材料と、前記第２の発光層に含まれるアセン骨格を有する材料とが同種である請求項１ないし３のいずれかに記載の発光素子。
【請求項５】
前記第１の層の厚さは、前記第２の層の厚さよりも薄い請求項１ないし４のいずれかに記載の発光素子。
【請求項６】
前記第１の層の厚さは、１〜１０ｎｍである請求項５に記載の発光素子。
【請求項７】
前記第２の層の厚さは、１．５〜１０ｎｍである請求項５または６に記載の発光素子。
【請求項８】
前記第２の層中における前記アセン骨格を有する材料の含有量をＡ［質量％］とし、前記第２の層中における前記正孔輸送性材料の含有量をＢ［質量％］としたときに、Ａ：Ｂは、１０：９０〜９０：１０である請求項１ないし７のいずれかに記載の発光素子。
【請求項９】
前記第１の色は、６００ｎｍ以上にピーク波長を有するものであり、前記第２の色は、５５０ｎｍ以下にピーク波長を有するものである請求項１ないし８のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１０】
前記第２の発光層と前記陰極との間に設けられ、前記第１の色および前記第２の色とは異なる第３の色に発光する第３の発光層を有する請求項１ないし７のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１１】
前記第１の色は、赤色であり、前記第２の色は、青色であり、前記第３の色は、緑色である請求項１０に記載の発光素子。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の発光素子を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の発光素子を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２１８８５０（Ｐ２０１０−２１８８５０Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６３５５６（Ｐ２００９−６３５５６）
【出願日】平成２１年３月１６日（２００９．３．１６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１６日（２００９．３．１６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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