発光素子、表示装置および電子機器
【課題】優れた発光特性および寿命特性を有する発光素子、この発光素子を備えた信頼性に優れた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、陽極３と、陰極８と、陽極３と陰極８との間に設けられ少なくとも１層の発光層を備える第１の発光ユニット９と、陰極８と第１の発光ユニット９との間に設けられ少なくとも１層の発光層を備える第２の発光ユニット１０と、
第１の発光ユニット９と第２の発光ユニット１０との間に設けられたキャリア発生層７とを有し、このキャリア発生層７は、アルカリ金属酸化物と電子輸送材料とを含有するｎ型電子輸送層７ａと、芳香環を有する有機シアン化合物を含む電子引き抜き層７ｂとを有する。
【解決手段】発光素子１は、陽極３と、陰極８と、陽極３と陰極８との間に設けられ少なくとも１層の発光層を備える第１の発光ユニット９と、陰極８と第１の発光ユニット９との間に設けられ少なくとも１層の発光層を備える第２の発光ユニット１０と、
第１の発光ユニット９と第２の発光ユニット１０との間に設けられたキャリア発生層７とを有し、このキャリア発生層７は、アルカリ金属酸化物と電子輸送材料とを含有するｎ型電子輸送層７ａと、芳香環を有する有機シアン化合物を含む電子引き抜き層７ｂとを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子、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ッセンス素子（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。
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、発光層を備える発光ユニット（発光部）を少なくとも２つ有し、これらの発光ユニット同士の間に、キャリア（電子および正孔）を発生する機能を有するキャリア発生層が中間層として設けられたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる発光素子では、陽極と陰極との間に電界を印加すると、これに起因して、キャリア発生層から電子および正孔が発生するため、これらの電子および正孔がそれぞれ隣接する発光ユニットが備える発光層に供給される。その結果、陽極および陰極から供給された正孔および電子に加えて、キャリア発生層から供給された正孔および電子が、各発光ユニットが備える発光層の発光に用いられる。このため、このような発光素子に一定電流を流した場合、発光層が一層の発光素子と比較して、高輝度で発光することができ、発光効率に優れる。また、低い電流で用いても、比較的高輝度で発光することができるため、発光素子が劣化しにくく比較的発光寿命が長いものとなる。
【０００４】
しかしながら、このような発光素子では、キャリア発生層（中間層）の構成材料として、Ｖ２Ｏ５、ＩＴＯ等の金属酸化物が用いられている。そのため、発光素子の駆動電圧が高くなってしまう。また、キャリア発生層に含まれる金属酸化物が、発光ユニット中に含まれる有機材料と反応してしまうことにより、発光素子の寿命が低下してしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２７２８６０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、優れた発光特性および寿命特性を有する発光素子、この発光素子を備えた信頼性に優れた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、陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加することにより発光する少なくとも１層の発光層を備える第１の発光ユニットと、
前記陰極と前記第１の発光ユニットとの間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加することにより発光する少なくとも１層の発光層を備える第２の発光ユニットと、
前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットとの間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加することにより正孔および電子を発生させるキャリア発生層とを有し、
該キャリア発生層は、前記第１の発光ユニット側に設けられ、アルカリ金属酸化物と電子輸送性を有する電子輸送材料とを含有するｎ型電子輸送層と、前記第２の発光ユニット側に前記第１のキャリア発生層と接合して設けられ、芳香環を有する有機シアン化合物を含む電子引き抜き層とを有することを特徴とする。
これにより、発光素子は、優れた発光特性および寿命特性の双方を有するものとなる。
【０００８】
本発明の発光素子では、前記アルカリ金属酸化物は、酸化リチウムであることが好ましい。
リチウムは、アルカリ金属の中でも特に仕事関数が低い材料であることから、かかる金属の酸化物は、電子引き抜き層で発生した電子をｎ型電子輸送層側にさらに効率よく引き抜く機能を発揮する。加えて、酸化物である酸化リチウムは、大気中で安定であり、成膜装置における材料交換が容易になる。
【０００９】
本発明の発光素子では、前記アルカリ金属酸化物は、電子引き抜き層側から陽極側に向かって、その含有率が低くなっていることが好ましい。
これにより、電子引き抜き層で発生した電子を、ｎ型電子輸送層からさらに効率よく引き抜くとともに、発光層で生成した励起子の失活を抑制できるため、優れた発光特性を有することができる。
【００１０】
本発明の発光素子では、前記ｎ型電子輸送層におけるアルカリ金属酸化物の含有率（体積比率）は、０．４％以上、１４％以下であることが好ましい。
これにより、電子引き抜き層で発生した電子を、ｎ型電子輸送層からさらに効率よく引き抜くとともに、この層中を輸送して、最終的には隣接する層にさらに効率よく注入させることができる。
本発明の発光素子では、前記ｎ型電子輸送層は、その平均厚さが、５ｎｍ以上、６０ｎｍ以下であることが好ましい。
これにより、発光素子の駆動電圧が高くなるのを防止しつつ、ｎ型電子輸送層の機能を確実に発揮させることができる。
【００１１】
本発明の発光素子では、前記第１の発光ユニットおよび前記第２の発光ユニットは、それぞれ、前記陽極側に位置する正孔輸送層と、前記陰極側に位置する電子輸送層とを備えることが好ましい。
本発明の発光素子では、前記ｎ型電子輸送層に含まれる電子輸送材料は、前記第１の発光ユニットが有する前記電子輸送層に含まれる前記電子輸送材料と同種または同一のものであることが好ましい。
これにより、ｎ型電子輸送層から、隣接する層にさらに効率よく電子を注入することができる。
【００１２】
本発明の発光素子では、前記有機シアン化合物は、ヘキサアザトリフェニレン誘導体であることが好ましい。
このような化合物は、芳香環含有有機シアン化合物としての機能すなわち電子吸引性に特に優れており、隣接する層からより確実に電子を引き抜くことができるとともに、より確実に引き抜いた電子をｎ型電子輸送層側に輸送することができる。
【００１３】
本発明の発光素子では、前記電子引き抜き層は、その平均厚さが、５ｎｍ以上、４０ｎｍ以下であることが好ましい。
これにより、発光素子の駆動電圧が高くなるのを防止しつつ、電子引き抜き層の機能を確実に発揮させることができる。
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得ることができる。
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得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の発光素子の縦断面を模式的に示す図である。
【図２】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】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４】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５】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】
【００１５】
以下、本発明の発光素子、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。
（発光素子）
図１は、本発明の発光素子の縦断面を模式的に示す図である。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。
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。
【００１６】
このような発光素子１は、陽極３と陰極８との間に、第１の発光ユニット９と、キャリア発生層７と、第２の発光ユニット１０とがこの順に積層されてなるものである。
換言すれば、発光素子１は、第１の発光ユニット９と、キャリア発生層７と、第２の発光ユニット１０とがこの順に積層された積層体１１が２つの電極間に介挿されてなるものであると言える。
【００１７】
また、第１の発光ユニット９は、本実施形態では、正孔輸送層４ａと、赤色発光層５Ｒと、緑色発光層５Ｇと、電子輸送層６ａとがこの順に積層されてなる積層体で構成され、第２の発光ユニット１０は、正孔輸送層４ｂと、青色発光層５Ｂと、電子輸送層６ｂとがこの順に積層されてなる積層体で構成される。すなわち、各発光ユニット９、１０は、それぞれ、少なくとも１層の発光層の他に、陽極３側に位置する正孔輸送層４ａ、４ｂと、陰極８側に位置する電子輸送層６ａ、６ｂとを有する積層体で構成される。
【００１８】
さらに、キャリア発生層７は、ｎ型電子輸送層７ａと、電子引き抜き層７ｂとがこの順に積層されてなる積層体で構成される。
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１２で封止されている。
このような発光素子１にあっては、赤色発光層５Ｒ、青色発光層５Ｂ、および緑色発光層５Ｇの各発光層に対し、陰極８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）を放出するため、赤色発光層５Ｒ、青色発光層５Ｂ、および緑色発光層５Ｇがそれぞれ赤色、青色、および緑色に発光する。これにより、発光素子１は、白色発光する。
特に、本実施形態の発光素子１では、さらに、キャリア発生層７において、正孔および電子が発生し、これらのうち、赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇには電子が注入され、青色発光層５Ｂには正孔が注入されるため、発光素子１をより高輝度で発光させることができるため、発光効率に優れた発光素子１を得ることができる。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
この基板２上に、発光素子１が形成されている。以下、発光素子１を構成する各部を順次説明する。
［陽極３］
陽極３は、後述する第１の発光ユニット９が備える正孔輸送層４ａ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、特に限定されないが、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料が好適に用いられる。
【００２２】
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。
【００２３】
［第１の発光ユニット９］
第１の発光ユニット（第１の発光部）９は、前述したように、正孔輸送層４ａと、赤色発光層５Ｒと、緑色発光層５Ｇと、電子輸送層６ａとを有し、これらがこの順に陽極３から陰極８側に向かって積層される。
かかる構成の第１の発光ユニット９において、赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇに対して、正孔輸送層４ａ側から正孔が電子輸送層６ａ側から電子が、それぞれ供給（注入）されると、赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇ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）を放出するため、赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇがそれぞれ赤色および緑色に発光する。
【００２４】
（正孔輸送層４ａ）
正孔輸送層（第１の正孔輸送層）４ａは、陽極３から注入された正孔を赤色発光層５Ｒまで輸送する機能を有するものである。
この正孔輸送層４ａの構成材料としては、特に限定されないが、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルベンジジンおよびその誘導体等のアミン系化合物が挙げられ、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。
このような正孔輸送層４ａ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。
【００２５】
（赤色発光層５Ｒ）
この赤色発光層５Ｒは、赤色に発光する赤色発光材料を含んで構成されている。
赤色発光材料は、正孔輸送層４ａ側から正孔が供給（注入）されるとともに、電子輸送層６ａ側から電子が供給（注入）されることにより、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、赤色の光として放出するものである。 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。
【００２６】
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、下記化学式（１）で表わされる化合物（ジインデノペリレン誘導体）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。
【００２７】
【化１】
【００２８】
中でも、赤色発光材料としては、ジインデノペリレン誘導体を用いるのが好ましい。これにより、赤色発光層５Ｒをより高輝度で赤色発光させることができる。
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。
【００２９】
また、赤色発光層５Ｒ中には、前述した赤色発光材料の他に、赤色発光材料をゲスト材料とするホスト材料が含まれていてもよい。
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。
【００３０】
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、下記化学式（２）で表わされる化合物等のナフタセン誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体のようなアセン誘導体（アセン系材料）、ジスチリルアリーレン誘導体、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、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、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００３１】
【化２】
【００３２】
中でも、赤色発光層５Ｒのホスト材料としては、アセン誘導体（特に、ナフタセン誘導体）を用いるのが好ましい。特に、赤色発光材料としてジインデノペリレン誘導体を用いる場合、赤色発光層５Ｒがナフタセン誘導体を含んで構成されていると、赤色発光層５Ｒをより高輝度かつ高効率で赤色発光させることができる。
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、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００３３】
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５Ｒ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％であるのよりに好ましい。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る。
なお、赤色発光層５Ｒには、発光材料として、赤色発光材料の他に黄色発光材料が含まれていてもよい。このような黄色発光材料が含まれることにより、赤色の色調に変化を持たせることができる。このような黄色発光材料としては、黄色の蛍光材料が挙げられ、具体的には、ルブレン系材料等のナフタセン骨格を有する化合物であって、ナフタセンにアリール基（好ましくはフェニル基）が任意の位置で任意の数（好ましくは２〜６）置換された化合物、モノインデノペリレン誘導体等が挙げられる。
【００３４】
このような赤色発光層５Ｒ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。
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５Ｒ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５Ｂや緑色発光層５Ｇを陰極８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。
【００３５】
（緑色発光層５Ｇ）
緑色発光層５Ｇは、緑色に発光する緑色発光材料を含んで構成されている。
緑色発光材料は、正孔輸送層４ａ側から正孔が供給（注入）されるとともに、電子輸送層６ａ側から電子が供給（注入）されることにより、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、緑色の光として放出するものである。
【００３６】
このような緑色発光材料としては、特に限定されず、例えば、各種緑色蛍光材料および緑色燐光材料が挙げられ、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。
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、下記化学式（３）に示すキナクリドン誘導体等のキナクリドンおよびその誘導体、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）］等が挙げられる。
【００３７】
【化３】
【００３８】
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、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］イリジウム等が挙げられる。
また、緑色発光層５Ｇ中には、前述した緑色発光材料の他に、緑色発光材料をゲスト材料とするホスト材料が含まれていてもよい。
このようなホスト材料としては、前述した赤色発光層５Ｒで説明したホスト材料と同様のものを用いることができる。
【００３９】
（電子輸送層６ａ）
電子輸送層（第１の電子輸送層）６ａは、キャリア発生層７から注入された電子を緑色発光層５Ｇに輸送する機能を有するものである。
電子輸送層６ａの構成材料（電子輸送材料）としては、特に限定されないが、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。
【００４０】
電子輸送層６ａ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。これにより、キャリア発生層７から注入された電子を好適に緑色発光層５Ｇに輸送することができるとともに、緑色発光層５Ｇを通過した正孔を好適にブロックすることができる。
なお、かかる構成の第１の発光ユニット９には、赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇにそれぞれ接触して設けられた正孔輸送層４ａおよび電子輸送層６ａの他に、任意の層が設けられていてもよく、例えば、正孔輸送層４ａの陽極３側に正孔注入層が設けられていてもよいし、電子輸送層６ｂのキャリア発生層７側に電子注入層が設けられていてもよい。このような、正孔注入層および電子注入層は、それぞれ、例えば、以下に示すような構成のものが挙げられる。
【００４１】
（正孔注入層）
正孔注入層は、陽極３から正孔輸送層４ａ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、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−ｐ−ジアミノベンゼンおよびその誘導体等のアミン系化合物が挙げられ、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。
このような正孔注入層の平均厚さは、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。
【００４２】
（電子注入層）
電子注入層は、キャリア発生層７から電子輸送層６ａ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。
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
［キャリア発生層７］
本発明では、キャリア発生層７は、前述した第１の発光ユニット９と後述する第２の発光ユニット１０との間に互いに接触するように設けられている。
このキャリア発生層７は、第１の発光ユニット９側に設けられ、アルカリ金属酸化物と電子輸送性を有する電子輸送材料とを含有するｎ型電子輸送層（第１のキャリア発生層）と、第２の発光ユニット１０側に前記第１のキャリア発生層と接合して設けられ、芳香環を有する有機シアン化合物を含む電子引き抜き層とを有するものである。
【００４６】
このようなキャリア発生層７に、電圧を印加すると、キャリア（正孔および電子）が発生し、これらのうち電子が第１の発光ユニット９側に注入され、正孔が第２の発光ユニット１０側に注入される。そのため、発光素子１をより高輝度で発光させることができることから、発光素子１は、より発光効率に優れたものとなる。
さらに、ｎ型電子輸送層は、アルカリ金属酸化物と電子輸送材料との混合材料で構成され、電子引き抜き層は、有機シアン化合物で構成されているため、キャリア発生層が金属酸化物で構成される場合と比較して、発光の駆動電圧を低くすることができ、また、第１の発光ユニット９および第２の発光ユニット１０が有する有機材料と接触してしまうのを的確に抑制または防止することができるので、発光素子１の長寿命化が確実に図られる。
【００４７】
（電子引き抜き層７ｂ）
本発明では、電子引き抜き層７ｂは、芳香環を有する有機シアン化合物（以下、「芳香環含有有機シアン化合物」ともいう。）を含有する。
この芳香環含有有機シアン化合物は、優れた電子吸引性を有している。そのため、芳香環含有有機シアン化合物は、接触する層（本実施形態では、正孔輸送層４ｂ）中に含まれる正孔輸送材料から電子を引き抜くことができる。その結果、電子引き抜き層７ｂに電圧が印加されていなくても、電子引き抜き層７ｂと正孔輸送層４ｂとの界面付近において、電子引き抜き層７ｂ側には電子が発生し、正孔輸送層４ｂ側には正孔が発生する。このような状態で、陽極３と陰極８との間に駆動電圧を印加すると、すなわち電子引き抜き層７ｂに電圧を印加すると、電子引き抜き層７ｂと正孔輸送層４ｂとの界面付近で発生した正孔は、その駆動電圧により輸送されて、第２の発光ユニット１０が有する青色発光層５Ｂの発光に寄与する。また、電子引き抜き層７ｂと正孔輸送層４ｂとの界面付近で発生した電子は、その駆動電圧により輸送されて、第１の発光ユニット９が有する赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇの発光に寄与する。
【００４８】
そして、このような電子引き抜き層７ｂにおける正孔および電子の発生は、駆動電圧が印加されている最中には継続的に行われ、これらの正孔と電子とは、それそれ、青色発光層５Ｂと、および赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇの発光に寄与する。
さらに、芳香環含有有機シアン化合物は、有機材料であるため、キャリア発生層が金属酸化物で構成される場合と比較して、金属酸化物が正孔輸送層４ｂに含まれる正孔輸送材料（有機材料）と接触してしまうのを確実に防止することができるので、正孔輸送材料の変質・劣化が確実に防止される。
【００４９】
また、芳香環含有有機シアン化合物は、比較的安定な化合物であるとともに、蒸着等の気相成膜法で容易に電子引き抜き層７ｂを形成できる化合物である。このため、好適に発光素子１の製造に用いることができ、製造される発光素子１の品質が安定しやすくなるとともに、発光素子１の歩留まりが高いものとなる。
このような芳香環含有有機シアン化合物としては、特に限定されないが、例えば、シアノ基が導入されたヘキサアザトリフェニレン誘導体が挙げられ、特に、下記化学式（４）で示すようなヘキサアザトリフェニレン誘導体を用いるのがより好ましい。
【００５０】
【化４】
【００５１】
上記化学式（４）中、Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立して、シアノ基（−ＣＮ）、スルホン基（−ＳＯ２Ｒ’）、スルホキシド基（−ＳＯＲ’）、スルホンアミド基（−ＳＯ２ＮＲ’２）、スルホネート基（−ＳＯ３Ｒ’）、ニトロ基（−ＮＯ２）、またはトリフルオロメタン（−ＣＦ３）基であり、Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも一つの置換基がシアノ基である。また、Ｒ’は、アミン基、アミド基、エーテル基、もしくはエステル基で置換されているかまたは非置換である炭素数１〜６０のアルキル基、アリール基、または複素環基である。
このような化合物は、芳香環含有有機シアン化合物としての機能すなわち電子吸引性に特に優れており、隣接する層（正孔輸送層４ｂ）からより確実に電子を引き抜くことができるとともに、より確実に引き抜いた電子をｎ型電子輸送層７ａ（陽極３）側に輸送することができる。
【００５２】
さらに、芳香環含有有機シアン化合物としては、前述したような化学式（４）に示す化合物において、Ｒ１〜Ｒ６はすべてシアノ基であるのがより好ましい。すなわち、芳香環含有有機シアン化合物としては、下記化学式（５）に示すようなヘキサシアノヘキサアザトリフェニレンを用いるのが好ましい。このように電子吸引性の高いシアノ基を複数有することにより、下記化学式（５）に示す化合物は、前述した機能をより顕著に発揮するものとなる。
【００５３】
【化５】
【００５４】
なお、芳香環含有有機シアン化合物は、電子引き抜き層７ｂにおいて、非晶質の状態で存在していることが好ましい。これにより、上述したような芳香環含有有機シアン化合物の効果をより顕著に得ることができる。なお、電子引き抜き層７ｂを、真空蒸着法等の気相成膜法により形成することで、芳香環含有有機シアン化合物を、非晶質の状態とすることができる。
また、電子引き抜き層７ｂの平均厚さは、特に限定されないが、５ｎｍ以上、４０ｎｍ以下程度であるのが好ましく、１０以上、３０ｎｍ以下程度であるのがより好ましい。これにより、発光素子１の駆動電圧が高くなるのを防止しつつ、電子引き抜き層７ｂの機能を確実に発揮させることができる。
【００５５】
（ｎ型電子輸送層７ａ）
本発明では、ｎ型電子輸送層（第１のキャリア発生層）７ａは、アルカリ金属酸化物と電子輸送性を有する電子輸送材料を含有する。
かかる構成のｎ型電子輸送層７ａにおいて、アルカリ金属酸化物は、電子引き抜き層７ｂで発生した電子をｎ型電子輸送層７ａ側に効率よく引き抜く機能を有する。さらに、電子輸送層は、この電子引き抜き層７ｂから引き抜かれた電子を、ｎ型電子輸送層７ａ中において効率よく輸送する機能を発揮するとともに、隣接する層（本実施形態では第１の発光ユニット９が有する電子輸送層６ａ）に注入する機能を有する。
【００５６】
そのため、ｎ型電子輸送層７ａは、電子引き抜き層７ｂで発生した電子を、ｎ型電子輸送層７ａから効率よく引き抜くとともに、この層中を輸送して、最終的には隣接する層に効率よく注入する機能を発揮する。
さらに、かかる構成のｎ型電子輸送層７ａは、アルカリ金属酸化物と電子輸送材料との混合材料すなわち金属酸化物と有機材料との混合材料で構成されるため、キャリア発生層が金属酸化物で構成される場合と比較して、金属酸化物が電子輸送層６ａに含まれる電子輸送材料（有機材料）と接触してしまうのを的確に抑制することができるので、電子輸送材料の変質・劣化が的確に抑制される。
【００５７】
アルカリ金属酸化物としては、特に限定されないが、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）および酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）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。これらの中でも、特に、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を用いるのが好ましい。Ｌｉは、アルカリ金属の中でも特に仕事関数が低い材料であることから、かかる金属の酸化物は、電子引き抜き層７ｂで発生した電子をｎ型電子輸送層７ａ側にさらに効率よく引き抜く機能を発揮する。加えて、酸化物である酸化リチウムは、大気中で安定であり、成膜装置における材料交換が容易になる。
【００５８】
また、電子輸送材料としては、特に限定されないが、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。
【００５９】
このような電子輸送材料は、前述した第１の発光ユニット９が有する電子輸送層６ａに含まれる電子輸送材料と同種または同一であるのが好ましい。これにより、ｎ型電子輸送層７ａから、隣接する電子輸送層６ａにさらに効率よく電子を注入することができる。
また、ｎ型電子輸送層７ａにおいて、アルカリ金属酸化物の含有率（体積比率）は、特に限定されないが、０．４％以上、１４％以下程度であるのが好ましく、２％以上、５％以下程度であるのがより好ましい。これにより、電子引き抜き層７ｂで発生した電子を、ｎ型電子輸送層７ａからさらに効率よく引き抜くとともに、発光層５Ｇ、５Ｒで生成した励起子の失活を抑制できるため、優れた発光特性を有することができる。
【００６０】
また、ｎ型電子輸送層７ａにおいて、アルカリ金属酸化物は、電子引き抜き層７ｂ側に遍在しているのが好ましい。すなわち、アルカリ金属酸化物は、電子引き抜き層７ｂ側から陽極３側に向かって、その含有率が低くなっているのが好ましい。これにより、電子引き抜き層７ｂで発生した電子を、ｎ型電子輸送層７ａからさらに効率よく引き抜くとともに、この層中を輸送して、最終的には隣接する層にさらに効率よく注入させることができる。
さらに、ｎ型電子輸送層７ａの平均厚さは、５ｎｍ以上、６０ｎｍ以下程度であるのが好ましく、１０以上、３０ｎｍ以下程度であるのがより好ましい。これにより、発光素子１の駆動電圧が高くなるのを防止しつつ、ｎ型電子輸送層７ａの機能を確実に発揮させることができる。
【００６１】
［第２の発光ユニット１０］
第２の発光ユニット（第２の発光部）１０は、前述したように、正孔輸送層４ｂと、青色発光層５Ｂと、電子輸送層６ｂとを有し、これらがこの順に陽極３から陰極８側に向かって積層される。
かかる構成の第２の発光ユニット１０において、青色発光層５Ｂに対して、正孔輸送層４ｂ側から正孔が電子輸送層６ｂ側から電子が、それぞれ供給（注入）されると、青色発光層５Ｂ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）を放出するため、青色発光層５Ｂが青色に発光する。
【００６２】
（正孔輸送層４ｂ）
正孔輸送層（第２の正孔輸送層）４ｂは、キャリア発生層７から注入された正孔を青色発光層５Ｂまで輸送する機能を有するものである。
この正孔輸送層４ｂの構成材料としては、特に限定されないが、前述した、第１の発光ユニット９が備える正孔輸送層４ａの構成材料で説明したのと同様のものを用いることができる。
このような正孔輸送層４ｂの平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍであるのが好ましく、１０〜１００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、青色発光層５Ｂに正孔を好適に輸送することができる。
【００６３】
（青色発光層５Ｂ）
青色発光層５Ｂは、青色に発光する青色発光材料を含んで構成されている。
青色発光材料は、正孔輸送層４ｂ側から正孔が供給（注入）されるとともに、電子輸送層６ｂ側から電子が供給（注入）されることにより、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、青色の光として放出するものである。
【００６４】
このような青色発光材料としては、例えば、各種青色蛍光材料および青色燐光材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
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、下記化学式（６）で示されるジスチリルジアミン系化合物等のジスチリルアミン誘導体、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）］等が挙げられる。
【００６５】
【化６】
【００６６】
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、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）等が挙げられる。
また、青色発光層５Ｂ中には、前述した青色発光材料の他に、青色発光材料をゲスト材料とするホスト材料が含まれていてもよい。
このようなホスト材料としては、前述した赤色発光層５Ｒで説明したホスト材料と同様のものを用いることができる。
【００６７】
（電子輸送層６ｂ）
電子輸送層（第２の電子輸送層）６ｂは、陰極８から注入された電子を青色発光層５Ｂに輸送する機能を有するものである。
この電子輸送層６ｂの構成材料としては、特に限定されないが、前述した、第１の発光ユニット９が備える電子輸送層６ａの構成材料で説明したのと同様のものを用いることができる。
【００６８】
電子輸送層６ｂの平均厚さは、特に限定されないが、０．５〜１００ｎｍであるのが好ましく、１〜５０ｎｍであるのがより好ましい。これにより、青色発光層５Ｂに電子を好適に輸送することができる。
なお、かかる構成の第２の発光ユニット１０には、青色発光層５Ｂに接触して設けられた正孔輸送層４ｂおよび電子輸送層６ｂの他に、任意の層が設けられていてもよく、例えば、正孔輸送層４ｂのキャリア発生層７側に正孔注入層が設けられていてもよいし、電子輸送層６ｂの陰極８側に電子注入層が設けられていてもよい。このような、正孔注入層および電子注入層は、それぞれ、例えば、第２の発光ユニット１０で説明したのと同様のものが挙げられる。
【００６９】
（陰極）
一方、陰極８は、電子輸送層６ｂに電子を注入する電極である。この陰極８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８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。
【００７０】
特に、陰極８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８の構成材料として用いることにより、陰極８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８の平均厚さは、特に限定されないが、１００〜１００００ｎｍ程度であるのが好ましく、２００〜５００ｎｍ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８に、光透過性は、特に要求されない。
【００７１】
（封止部材）
封止部材１２は、陽極３、積層体１１、および陰極８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１２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。
封止部材１２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１２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１２と陽極３、積層体１１、および陰極８との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。
【００７２】
また、封止部材１２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。
このような発光素子１においては、赤色発光層５Ｒ、青色発光層５Ｂ、および緑色発光層５Ｇの各発光層に対し、陰極８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）を放出するため、赤色発光層５Ｒ、青色発光層５Ｂ、および緑色発光層５Ｇがそれぞれ赤色、青色、および緑色に発光する。これにより、発光素子１は、白色発光する。
【００７３】
特に、本実施形態の発光素子１では、さらに、キャリア発生層７において、正孔および電子が発生し、これらのうち、赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇには電子が注入され、青色発光層５Ｂには正孔が注入されるため、発光素子１をより高輝度で発光させることができるため、発光効率に優れた発光素子１を得ることができる。
さらに、ｎ型電子輸送層は、アルカリ金属酸化物と電子輸送材料との混合材料で構成され、電子引き抜き層は、有機シアン化合物で構成されているため、キャリア発生層が金属酸化物で構成される場合と比較して、直接、第１の発光ユニット９および第２の発光ユニット１０が有する有機材料と接触してしまうのを的確に抑制または防止することができるので、発光素子１の長寿命化が確実に図られる。
【００７４】
なお、本実施形態では、第１の発光ユニット９が赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇを備え、第２の発光ユニット１０が青色発光層５Ｂを備える場合について説明したが、かかる場合に限定されず、各発光ユニット９、１０は少なくとも１層の発光層を備えていれば良く、例えば、第２の発光ユニット１０が赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇを備え、第１の発光ユニット９が青色発光層５Ｂを備えていても良いし、第１の発光ユニット９および第２の発光ユニット１０の双方が赤色発光層５Ｒ、青色発光層５Ｂおよび緑色発光層５Ｇを備えていても良い。さらに、例えば、発光素子１が赤色に発光する赤色発光素子である場合には、第１の発光ユニット９および第２の発光ユニット１０は、その双方が赤色発光層５Ｒを備えるものであっても良い。
【００７５】
（発光素子の製造方法）
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。
【００７６】
［２］ 次に、陽極３上に正孔輸送層４ａを形成する。
正孔輸送層４ａ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、正孔輸送層４ａは、例えば、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、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。
【００７７】
正孔輸送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、正孔輸送層４ａを比較的容易に形成することができる。
正孔輸送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。
【００７８】
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。
【００７９】
［３］ 次に、正孔輸送層４ａ上に、赤色発光層５Ｒを形成する。
赤色発光層５Ｒ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。
［４］ 次に、赤色発光層５Ｒ上に、緑色発光層５Ｇを形成する。
緑色発光層５Ｇ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。
【００８０】
［５］ 次に、緑色発光層５Ｇ上に、電子輸送層６ａを形成する。
電子輸送層６ａ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６ａ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５Ｇ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。
以上のような工程［２］〜［５］を経て、陽極３上に第１の発光ユニット９が形成される。
【００８１】
［６］ 次に、電子輸送層６ａ上に、ｎ型電子輸送層７ａを形成する。
ｎ型電子輸送層７ａ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、ｎ型電子輸送層７ａは、例えば、その構成材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなるｎ型電子輸送層形成用材料を、電子輸送層６ａ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】
［７］ 次に、ｎ型電子輸送層７ａ上に、電子引き抜き層７ｂを形成する。
電子引き抜き層７ｂ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、電子引き抜き層７ｂは、例えば、その構成材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる電子引き抜き層形成用材料を、ｎ型電子輸送層７ａ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。
以上のような工程［６］、［７］を経て、第１の発光ユニット９上にキャリア発生層７が形成される。
【００８３】
［８］ 次に、ｎ型電子輸送層７ａ上に、正孔輸送層４ｂを形成する。
この正孔輸送層４ｂの形成は、前記工程［２］で説明した正孔輸送層４ａの形成方法と同様の方法を用いて行うことができる。
［９］ 次に、正孔輸送層４ｂ上に、青色発光層５Ｂを形成する。
青色発光層５Ｂ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。
【００８４】
［１０］ 次に、青色発光層５Ｂ上に、電子輸送層６ｂを形成する。
この電子輸送層６ｂの形成は、前記工程［５］で説明した電子輸送層６ａの形成方法と同様の方法を用いて行うことができる。
以上のような工程［８］〜［１０］を経て、キャリア発生層７上に第２の発光ユニット１０が形成される。
【００８５】
［１１］ 次に、電子輸送層６ｂ上に、陰極８を形成する。
陰極８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１２を被せ、基板２に接合する。
【００８６】
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、ディスプレイ装置（本発明の表示装置）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。
【００８７】
（表示装置）
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２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２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。
【００８８】
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。
【００８９】
平坦化層上には、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。
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）１１、陰極８、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８は、共通電極とされている。
【００９０】
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２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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
図３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。
【００９４】
図４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。
【００９５】
図５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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
なお、本発明の電子機器は、図３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４の携帯電話機、図５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。
【０１００】
以上、本発明の発光素子、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、キャリア発生層は、各発光ユニット同士の間に設けられていればよく、これとは別に、発光ユニットとが２層以上の発光層を備える場合には、さらにこれら発光層同士の間にキャリア発生層が設けられていても良い。
【実施例】
【０１０１】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．黄色発光素子の製造
（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。
【０１０２】
＜２＞ 次に、ＩＴＯ電極上に、真空蒸着法を用いて、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）で構成される平均厚さ５０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
＜３＞ 次に、正孔輸送層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す黄色発光層の構成材料で構成される平均厚さ３０ｎｍの黄色発光層を形成した。
ここで、黄色発光層の構成材料としては、黄色発光材料（ゲスト材料）としてルブレンを用い、ホスト材料としてＮ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）を用いた。また、発光層中の黄色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、５．０ｗｔ％とした。
【０１０３】
＜４＞ 次に、黄色発光層上に、真空蒸着法を用いて、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）で構成される平均厚さ３０ｎｍの電子輸送層を形成した。
＜５＞ 次に、電子輸送層上に、真空蒸着法を用いて以下に示すｎ型電子輸送層の構成材料で構成される平均厚さ１５ｎｍのｎ型電子輸送層を形成した。
ここで、ｎ型電子輸送層の構成材料としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）との混合材料を用いた。また、混合材料中における酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の含有量は２％（体積比率）とした。
【０１０４】
＜６＞ 次に、電子引き抜き層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す電子引き抜き層の構成材料で構成される平均厚さ１５ｎｍの電子引き抜き層を形成した。
ここで、電子引き抜き層の構成材料としては、ＬＧ１０１（ＬＧケミカル社製）を用いた。
＜７＞ 次に、電子引き抜き層上に、真空蒸着法を用いて、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）で構成される平均厚さ３０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【０１０５】
＜８＞ 次に、正孔輸送層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す黄色発光層の構成材料で構成される平均厚さ３０ｎｍの黄色発光層を形成した。
ここで、黄色発光層の構成材料としては、黄色発光材料（ゲスト材料）としてルブレンを用い、ホスト材料としてＮ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）を用いた。また、発光層中の黄色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、５．０ｗｔ％とした。
【０１０６】
＜９＞ 次に、黄色発光層上に、真空蒸着法を用いて、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）で構成される平均厚さ５０ｎｍの電子輸送層を形成した。
＜１０＞ 次に、第１の電子輸送層上に、真空蒸着法を用いてフッ化リチウム（ＬｉＦ）で構成される、平均厚さ１ｎｍの電子注入層を形成した。
＜１１＞ 次に、電子注入層上に、真空蒸着法を用いてＡｌで構成される、平均厚さ１００ｎｍの陰極を形成した。
＜１２＞ 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。
【０１０７】
（実施例２）
前記工程＜５＞において、ｎ型電子輸送層の構成材料として、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）との混合材料を用い、この混合材料中における酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の含有量を０．５％（体積比率）としたこと以外は、前記実施例１と同様にして、発光素子を製造した。
【０１０８】
（実施例３）
前記工程＜５＞において、ｎ型電子輸送層の構成材料として、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）との混合材料を用い、この混合材料中における酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の含有量を１５％（体積比率）としたこと以外は、前記実施例１と同様にして、発光素子を製造した。
【０１０９】
（実施例４）
前記工程＜５＞において、ｎ型電子輸送層の構成材料として、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）との混合材料を用い、この混合材料中における酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の含有量が電子輸送層側の界面では０．５％（体積比率）に、電子引き抜き層側の界面では２．０％（体積比率）となるように、電子輸送層側から電子引き抜き層側に向かって漸増するようにしたこと以外は、前記実施例１と同様にして、発光素子を製造した。
【０１１０】
（比較例１）
前記工程＜５＞において、真空蒸着法を用いて、電子輸送層側にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）で構成される層（１４ｎｍ）を形成し、電子輸送層側にリチウムで構成される層（１ｎｍ）を形成し、かかる２層で構成されるｎ型電子輸送層を形成したこと以外は、前記実施例１と同様にして、発光素子を製造した。
（比較例２）
前記工程＜５＞において、真空蒸着法を用いて、電子輸送層側にリチウムで構成される層に代えて、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）で構成される層を形成したこと以外は、前記比較例１と同様にして、発光素子を製造した。
【０１１１】
（比較例３）
前記工程＜５＞において、ｎ型電子輸送層の構成材料として、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）とリチウムとの混合材料を用い、この混合材料中におけるリチウムの含有量を２．０％（体積比率）としたこと以外は、前記実施例１と同様にして、発光素子を製造した。
【０１１２】
（比較例４）
前記工程＜５＞において、ｎ型電子輸送層の構成材料として、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）と炭酸リチウムとの混合材料を用い、この混合材料中における炭酸リチウムの含有量を２．０％（体積比率）としたこと以外は、前記実施例１と同様にして、発光素子を製造した。
【０１１３】
２．評価
各実施例および各比較例の発光素子に対して、それぞれ、陽極と陰極との間に直流電源により電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２の電流を流し、発光素子にかかる電圧、発光素子から放出された光の電流効率を測定した。
さらに、各実施例および各比較例の発光素子について、それぞれ、輝度が１０，０００ｃｄ／ｍ２となるように発光素子に定電流を流し、初期の輝度の８０％となるまでの時間（ＬＴ８０）を測定し、比較例１で測定された時間を基準として規格した値を求めた。
これらの結果を表１に示す。
【０１１４】
【表１】
【０１１５】
表１から明らかなように、各実施例の発光素子は、キャリア発生層が備えるｎ型電子輸送層を、アルカリ金属酸化物と電子輸送材料とを含有する構成とすることにより、得られる発光素子の長寿命化を図ることができた。なお、この際、キャリア発生層を、かかる構成とした影響を受けることなく、各実施例の発光素子は、優れた発光効率を発揮するものであった。
なお、このような傾向は、ｎ型電子輸送層中においてアルカリ金属酸化物が遍在する実施例４においてより顕著に認められた。
これに対し、各比較例の発光素子は、各実施例の発光素子と比較して、耐久性（寿命特性）が低いものとなった。
【０１１６】
１．白色発光素子の製造
（実施例５）
＜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。
【０１１７】
＜２＞ 次に、ＩＴＯ電極上に、真空蒸着法を用いて、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）で構成される平均厚さ５０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
＜３＞ 次に、正孔輸送層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す赤色発光層の構成材料で構成される平均厚さ１０ｎｍの赤色発光層を形成した。
ここで、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、Ｉｒ金属錯体である下記化学式（７）で表わされるＩｒ（ｐｉｑ）３を用い、ホスト材料として下記化学式（８）で表わされるＣＢＰを用いた。また、発光層中の赤色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、１０ｗｔ％とした。
【０１１８】
【化７】
【０１１９】
【化８】
【０１２０】
＜４＞ 次に、赤色発光層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す緑色発光層の構成材料で構成される平均厚さ３０ｎｍの緑色発光層を形成した。
ここで、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、Ｉｒ金属錯体である下記化学式（９）で表わされるＩｒ（ｐｐｙ）３を用い、ホスト材料として前記化学式（８）で表わされるＣＢＰを用いた。また、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、１０ｗｔ％とした。
【０１２１】
【化９】
【０１２２】
＜５＞ 次に、緑色発光層上に、真空蒸着法を用いて、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）で構成される平均厚さ３０ｎｍの電子輸送層を形成した。
＜６＞ 次に、電子輸送層上に、真空蒸着法を用いて以下に示すｎ型電子輸送層の構成材料で構成される平均厚さ１５ｎｍのｎ型電子輸送層を形成した。
ここで、ｎ型電子輸送層の構成材料としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）との混合材料を用いた。また、混合材料中における酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の含有量は２％（体積比率）とした。
【０１２３】
＜７＞ 次に、電子引き抜き層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す電子引き抜き層の構成材料で構成される平均厚さ１５ｎｍの電子引き抜き層を形成した。
ここで、電子引き抜き層の構成材料としては、ＬＧ１０１（ＬＧケミカル社製）を用いた。
＜８＞ 次に、電子引き抜き層上に、真空蒸着法を用いて、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）で構成される平均厚さ３０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【０１２４】
＜９＞ 次に、正孔輸送層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す色発光層の構成材料で構成される平均厚さ３０ｎｍの青色発光層を形成した。
ここで、青色発光層の構成材料としては、青色発光材料（ゲスト材料）として、前述した化学式（６）で表わされる化合物を用い、ホスト材料として下記化学式（１０）で表わされるＴＢＡＤＮを用いた。また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。
【０１２５】
【化１０】
【０１２６】
＜１０＞ 次に、青色発光層上に、真空蒸着法を用いて、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）で構成される平均厚さ５０ｎｍの電子輸送層を形成した。
＜１１＞ 次に、第１の電子輸送層上に、真空蒸着法を用いてフッ化リチウム（ＬｉＦ）で構成される、平均厚さ１ｎｍの電子注入層を形成した。
＜１２＞ 次に、電子注入層上に、真空蒸着法を用いてＡｌで構成される、平均厚さ１００ｎｍの陰極を形成した。
＜１３＞ 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。
【０１２７】
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。
この実施例５の発光素子に対しても、前記実施例１〜４の発光素子と同様に、発光素子にかかる電圧、発光素子から放出された光の電流効率および、ＬＴ８０を測定した。その結果、実施例５の発光素子は、前記実施例１〜４の発光素子と同様に、優れた発光特性および寿命特性を有するものであった。
【符号の説明】
【０１２８】
１、１Ｂ、１Ｇ、１Ｒ……発光素子 ２……基板 ３……陽極 ４ａ、４ｂ……正孔輸送層 ５Ｒ……赤色発光層 ５Ｇ……緑色発光層 ５Ｂ……青色発光層 ６ａ、６ｂ……電子輸送層 ７……キャリア発生層 ７ａ……ｎ型電子輸送層 ７ｂ……電子引き抜き層 ８……陰極 ９……第１の発光ユニット １０……第２の発光ユニット １１……積層体 １２……封止部材 １９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒ……カラーフィルタ １００……ディスプレイ装置 １００Ｂ、１００Ｇ、１００Ｒ……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 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、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ッセンス素子（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。
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、発光層を備える発光ユニット（発光部）を少なくとも２つ有し、これらの発光ユニット同士の間に、キャリア（電子および正孔）を発生する機能を有するキャリア発生層が中間層として設けられたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる発光素子では、陽極と陰極との間に電界を印加すると、これに起因して、キャリア発生層から電子および正孔が発生するため、これらの電子および正孔がそれぞれ隣接する発光ユニットが備える発光層に供給される。その結果、陽極および陰極から供給された正孔および電子に加えて、キャリア発生層から供給された正孔および電子が、各発光ユニットが備える発光層の発光に用いられる。このため、このような発光素子に一定電流を流した場合、発光層が一層の発光素子と比較して、高輝度で発光することができ、発光効率に優れる。また、低い電流で用いても、比較的高輝度で発光することができるため、発光素子が劣化しにくく比較的発光寿命が長いものとなる。
【０００４】
しかしながら、このような発光素子では、キャリア発生層（中間層）の構成材料として、Ｖ２Ｏ５、ＩＴＯ等の金属酸化物が用いられている。そのため、発光素子の駆動電圧が高くなってしまう。また、キャリア発生層に含まれる金属酸化物が、発光ユニット中に含まれる有機材料と反応してしまうことにより、発光素子の寿命が低下してしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２７２８６０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、優れた発光特性および寿命特性を有する発光素子、この発光素子を備えた信頼性に優れた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、陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加することにより発光する少なくとも１層の発光層を備える第１の発光ユニットと、
前記陰極と前記第１の発光ユニットとの間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加することにより発光する少なくとも１層の発光層を備える第２の発光ユニットと、
前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットとの間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加することにより正孔および電子を発生させるキャリア発生層とを有し、
該キャリア発生層は、前記第１の発光ユニット側に設けられ、アルカリ金属酸化物と電子輸送性を有する電子輸送材料とを含有するｎ型電子輸送層と、前記第２の発光ユニット側に前記第１のキャリア発生層と接合して設けられ、芳香環を有する有機シアン化合物を含む電子引き抜き層とを有することを特徴とする。
これにより、発光素子は、優れた発光特性および寿命特性の双方を有するものとなる。
【０００８】
本発明の発光素子では、前記アルカリ金属酸化物は、酸化リチウムであることが好ましい。
リチウムは、アルカリ金属の中でも特に仕事関数が低い材料であることから、かかる金属の酸化物は、電子引き抜き層で発生した電子をｎ型電子輸送層側にさらに効率よく引き抜く機能を発揮する。加えて、酸化物である酸化リチウムは、大気中で安定であり、成膜装置における材料交換が容易になる。
【０００９】
本発明の発光素子では、前記アルカリ金属酸化物は、電子引き抜き層側から陽極側に向かって、その含有率が低くなっていることが好ましい。
これにより、電子引き抜き層で発生した電子を、ｎ型電子輸送層からさらに効率よく引き抜くとともに、発光層で生成した励起子の失活を抑制できるため、優れた発光特性を有することができる。
【００１０】
本発明の発光素子では、前記ｎ型電子輸送層におけるアルカリ金属酸化物の含有率（体積比率）は、０．４％以上、１４％以下であることが好ましい。
これにより、電子引き抜き層で発生した電子を、ｎ型電子輸送層からさらに効率よく引き抜くとともに、この層中を輸送して、最終的には隣接する層にさらに効率よく注入させることができる。
本発明の発光素子では、前記ｎ型電子輸送層は、その平均厚さが、５ｎｍ以上、６０ｎｍ以下であることが好ましい。
これにより、発光素子の駆動電圧が高くなるのを防止しつつ、ｎ型電子輸送層の機能を確実に発揮させることができる。
【００１１】
本発明の発光素子では、前記第１の発光ユニットおよび前記第２の発光ユニットは、それぞれ、前記陽極側に位置する正孔輸送層と、前記陰極側に位置する電子輸送層とを備えることが好ましい。
本発明の発光素子では、前記ｎ型電子輸送層に含まれる電子輸送材料は、前記第１の発光ユニットが有する前記電子輸送層に含まれる前記電子輸送材料と同種または同一のものであることが好ましい。
これにより、ｎ型電子輸送層から、隣接する層にさらに効率よく電子を注入することができる。
【００１２】
本発明の発光素子では、前記有機シアン化合物は、ヘキサアザトリフェニレン誘導体であることが好ましい。
このような化合物は、芳香環含有有機シアン化合物としての機能すなわち電子吸引性に特に優れており、隣接する層からより確実に電子を引き抜くことができるとともに、より確実に引き抜いた電子をｎ型電子輸送層側に輸送することができる。
【００１３】
本発明の発光素子では、前記電子引き抜き層は、その平均厚さが、５ｎｍ以上、４０ｎｍ以下であることが好ましい。
これにより、発光素子の駆動電圧が高くなるのを防止しつつ、電子引き抜き層の機能を確実に発揮させることができる。
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得ることができる。
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得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の発光素子の縦断面を模式的に示す図である。
【図２】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】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４】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５】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】
【００１５】
以下、本発明の発光素子、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。
（発光素子）
図１は、本発明の発光素子の縦断面を模式的に示す図である。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。
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。
【００１６】
このような発光素子１は、陽極３と陰極８との間に、第１の発光ユニット９と、キャリア発生層７と、第２の発光ユニット１０とがこの順に積層されてなるものである。
換言すれば、発光素子１は、第１の発光ユニット９と、キャリア発生層７と、第２の発光ユニット１０とがこの順に積層された積層体１１が２つの電極間に介挿されてなるものであると言える。
【００１７】
また、第１の発光ユニット９は、本実施形態では、正孔輸送層４ａと、赤色発光層５Ｒと、緑色発光層５Ｇと、電子輸送層６ａとがこの順に積層されてなる積層体で構成され、第２の発光ユニット１０は、正孔輸送層４ｂと、青色発光層５Ｂと、電子輸送層６ｂとがこの順に積層されてなる積層体で構成される。すなわち、各発光ユニット９、１０は、それぞれ、少なくとも１層の発光層の他に、陽極３側に位置する正孔輸送層４ａ、４ｂと、陰極８側に位置する電子輸送層６ａ、６ｂとを有する積層体で構成される。
【００１８】
さらに、キャリア発生層７は、ｎ型電子輸送層７ａと、電子引き抜き層７ｂとがこの順に積層されてなる積層体で構成される。
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１２で封止されている。
このような発光素子１にあっては、赤色発光層５Ｒ、青色発光層５Ｂ、および緑色発光層５Ｇの各発光層に対し、陰極８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）を放出するため、赤色発光層５Ｒ、青色発光層５Ｂ、および緑色発光層５Ｇがそれぞれ赤色、青色、および緑色に発光する。これにより、発光素子１は、白色発光する。
特に、本実施形態の発光素子１では、さらに、キャリア発生層７において、正孔および電子が発生し、これらのうち、赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇには電子が注入され、青色発光層５Ｂには正孔が注入されるため、発光素子１をより高輝度で発光させることができるため、発光効率に優れた発光素子１を得ることができる。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
この基板２上に、発光素子１が形成されている。以下、発光素子１を構成する各部を順次説明する。
［陽極３］
陽極３は、後述する第１の発光ユニット９が備える正孔輸送層４ａ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、特に限定されないが、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料が好適に用いられる。
【００２２】
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。
【００２３】
［第１の発光ユニット９］
第１の発光ユニット（第１の発光部）９は、前述したように、正孔輸送層４ａと、赤色発光層５Ｒと、緑色発光層５Ｇと、電子輸送層６ａとを有し、これらがこの順に陽極３から陰極８側に向かって積層される。
かかる構成の第１の発光ユニット９において、赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇに対して、正孔輸送層４ａ側から正孔が電子輸送層６ａ側から電子が、それぞれ供給（注入）されると、赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇ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）を放出するため、赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇがそれぞれ赤色および緑色に発光する。
【００２４】
（正孔輸送層４ａ）
正孔輸送層（第１の正孔輸送層）４ａは、陽極３から注入された正孔を赤色発光層５Ｒまで輸送する機能を有するものである。
この正孔輸送層４ａの構成材料としては、特に限定されないが、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルベンジジンおよびその誘導体等のアミン系化合物が挙げられ、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。
このような正孔輸送層４ａ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。
【００２５】
（赤色発光層５Ｒ）
この赤色発光層５Ｒは、赤色に発光する赤色発光材料を含んで構成されている。
赤色発光材料は、正孔輸送層４ａ側から正孔が供給（注入）されるとともに、電子輸送層６ａ側から電子が供給（注入）されることにより、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、赤色の光として放出するものである。 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。
【００２６】
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、下記化学式（１）で表わされる化合物（ジインデノペリレン誘導体）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。
【００２７】
【化１】
【００２８】
中でも、赤色発光材料としては、ジインデノペリレン誘導体を用いるのが好ましい。これにより、赤色発光層５Ｒをより高輝度で赤色発光させることができる。
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。
【００２９】
また、赤色発光層５Ｒ中には、前述した赤色発光材料の他に、赤色発光材料をゲスト材料とするホスト材料が含まれていてもよい。
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。
【００３０】
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、下記化学式（２）で表わされる化合物等のナフタセン誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体のようなアセン誘導体（アセン系材料）、ジスチリルアリーレン誘導体、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、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、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００３１】
【化２】
【００３２】
中でも、赤色発光層５Ｒのホスト材料としては、アセン誘導体（特に、ナフタセン誘導体）を用いるのが好ましい。特に、赤色発光材料としてジインデノペリレン誘導体を用いる場合、赤色発光層５Ｒがナフタセン誘導体を含んで構成されていると、赤色発光層５Ｒをより高輝度かつ高効率で赤色発光させることができる。
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、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００３３】
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５Ｒ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％であるのよりに好ましい。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る。
なお、赤色発光層５Ｒには、発光材料として、赤色発光材料の他に黄色発光材料が含まれていてもよい。このような黄色発光材料が含まれることにより、赤色の色調に変化を持たせることができる。このような黄色発光材料としては、黄色の蛍光材料が挙げられ、具体的には、ルブレン系材料等のナフタセン骨格を有する化合物であって、ナフタセンにアリール基（好ましくはフェニル基）が任意の位置で任意の数（好ましくは２〜６）置換された化合物、モノインデノペリレン誘導体等が挙げられる。
【００３４】
このような赤色発光層５Ｒ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。
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５Ｒ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５Ｂや緑色発光層５Ｇを陰極８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。
【００３５】
（緑色発光層５Ｇ）
緑色発光層５Ｇは、緑色に発光する緑色発光材料を含んで構成されている。
緑色発光材料は、正孔輸送層４ａ側から正孔が供給（注入）されるとともに、電子輸送層６ａ側から電子が供給（注入）されることにより、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、緑色の光として放出するものである。
【００３６】
このような緑色発光材料としては、特に限定されず、例えば、各種緑色蛍光材料および緑色燐光材料が挙げられ、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。
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、下記化学式（３）に示すキナクリドン誘導体等のキナクリドンおよびその誘導体、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）］等が挙げられる。
【００３７】
【化３】
【００３８】
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、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］イリジウム等が挙げられる。
また、緑色発光層５Ｇ中には、前述した緑色発光材料の他に、緑色発光材料をゲスト材料とするホスト材料が含まれていてもよい。
このようなホスト材料としては、前述した赤色発光層５Ｒで説明したホスト材料と同様のものを用いることができる。
【００３９】
（電子輸送層６ａ）
電子輸送層（第１の電子輸送層）６ａは、キャリア発生層７から注入された電子を緑色発光層５Ｇに輸送する機能を有するものである。
電子輸送層６ａの構成材料（電子輸送材料）としては、特に限定されないが、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。
【００４０】
電子輸送層６ａ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。これにより、キャリア発生層７から注入された電子を好適に緑色発光層５Ｇに輸送することができるとともに、緑色発光層５Ｇを通過した正孔を好適にブロックすることができる。
なお、かかる構成の第１の発光ユニット９には、赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇにそれぞれ接触して設けられた正孔輸送層４ａおよび電子輸送層６ａの他に、任意の層が設けられていてもよく、例えば、正孔輸送層４ａの陽極３側に正孔注入層が設けられていてもよいし、電子輸送層６ｂのキャリア発生層７側に電子注入層が設けられていてもよい。このような、正孔注入層および電子注入層は、それぞれ、例えば、以下に示すような構成のものが挙げられる。
【００４１】
（正孔注入層）
正孔注入層は、陽極３から正孔輸送層４ａ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、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−ｐ−ジアミノベンゼンおよびその誘導体等のアミン系化合物が挙げられ、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。
このような正孔注入層の平均厚さは、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。
【００４２】
（電子注入層）
電子注入層は、キャリア発生層７から電子輸送層６ａ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。
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
［キャリア発生層７］
本発明では、キャリア発生層７は、前述した第１の発光ユニット９と後述する第２の発光ユニット１０との間に互いに接触するように設けられている。
このキャリア発生層７は、第１の発光ユニット９側に設けられ、アルカリ金属酸化物と電子輸送性を有する電子輸送材料とを含有するｎ型電子輸送層（第１のキャリア発生層）と、第２の発光ユニット１０側に前記第１のキャリア発生層と接合して設けられ、芳香環を有する有機シアン化合物を含む電子引き抜き層とを有するものである。
【００４６】
このようなキャリア発生層７に、電圧を印加すると、キャリア（正孔および電子）が発生し、これらのうち電子が第１の発光ユニット９側に注入され、正孔が第２の発光ユニット１０側に注入される。そのため、発光素子１をより高輝度で発光させることができることから、発光素子１は、より発光効率に優れたものとなる。
さらに、ｎ型電子輸送層は、アルカリ金属酸化物と電子輸送材料との混合材料で構成され、電子引き抜き層は、有機シアン化合物で構成されているため、キャリア発生層が金属酸化物で構成される場合と比較して、発光の駆動電圧を低くすることができ、また、第１の発光ユニット９および第２の発光ユニット１０が有する有機材料と接触してしまうのを的確に抑制または防止することができるので、発光素子１の長寿命化が確実に図られる。
【００４７】
（電子引き抜き層７ｂ）
本発明では、電子引き抜き層７ｂは、芳香環を有する有機シアン化合物（以下、「芳香環含有有機シアン化合物」ともいう。）を含有する。
この芳香環含有有機シアン化合物は、優れた電子吸引性を有している。そのため、芳香環含有有機シアン化合物は、接触する層（本実施形態では、正孔輸送層４ｂ）中に含まれる正孔輸送材料から電子を引き抜くことができる。その結果、電子引き抜き層７ｂに電圧が印加されていなくても、電子引き抜き層７ｂと正孔輸送層４ｂとの界面付近において、電子引き抜き層７ｂ側には電子が発生し、正孔輸送層４ｂ側には正孔が発生する。このような状態で、陽極３と陰極８との間に駆動電圧を印加すると、すなわち電子引き抜き層７ｂに電圧を印加すると、電子引き抜き層７ｂと正孔輸送層４ｂとの界面付近で発生した正孔は、その駆動電圧により輸送されて、第２の発光ユニット１０が有する青色発光層５Ｂの発光に寄与する。また、電子引き抜き層７ｂと正孔輸送層４ｂとの界面付近で発生した電子は、その駆動電圧により輸送されて、第１の発光ユニット９が有する赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇの発光に寄与する。
【００４８】
そして、このような電子引き抜き層７ｂにおける正孔および電子の発生は、駆動電圧が印加されている最中には継続的に行われ、これらの正孔と電子とは、それそれ、青色発光層５Ｂと、および赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇの発光に寄与する。
さらに、芳香環含有有機シアン化合物は、有機材料であるため、キャリア発生層が金属酸化物で構成される場合と比較して、金属酸化物が正孔輸送層４ｂに含まれる正孔輸送材料（有機材料）と接触してしまうのを確実に防止することができるので、正孔輸送材料の変質・劣化が確実に防止される。
【００４９】
また、芳香環含有有機シアン化合物は、比較的安定な化合物であるとともに、蒸着等の気相成膜法で容易に電子引き抜き層７ｂを形成できる化合物である。このため、好適に発光素子１の製造に用いることができ、製造される発光素子１の品質が安定しやすくなるとともに、発光素子１の歩留まりが高いものとなる。
このような芳香環含有有機シアン化合物としては、特に限定されないが、例えば、シアノ基が導入されたヘキサアザトリフェニレン誘導体が挙げられ、特に、下記化学式（４）で示すようなヘキサアザトリフェニレン誘導体を用いるのがより好ましい。
【００５０】
【化４】
【００５１】
上記化学式（４）中、Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立して、シアノ基（−ＣＮ）、スルホン基（−ＳＯ２Ｒ’）、スルホキシド基（−ＳＯＲ’）、スルホンアミド基（−ＳＯ２ＮＲ’２）、スルホネート基（−ＳＯ３Ｒ’）、ニトロ基（−ＮＯ２）、またはトリフルオロメタン（−ＣＦ３）基であり、Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも一つの置換基がシアノ基である。また、Ｒ’は、アミン基、アミド基、エーテル基、もしくはエステル基で置換されているかまたは非置換である炭素数１〜６０のアルキル基、アリール基、または複素環基である。
このような化合物は、芳香環含有有機シアン化合物としての機能すなわち電子吸引性に特に優れており、隣接する層（正孔輸送層４ｂ）からより確実に電子を引き抜くことができるとともに、より確実に引き抜いた電子をｎ型電子輸送層７ａ（陽極３）側に輸送することができる。
【００５２】
さらに、芳香環含有有機シアン化合物としては、前述したような化学式（４）に示す化合物において、Ｒ１〜Ｒ６はすべてシアノ基であるのがより好ましい。すなわち、芳香環含有有機シアン化合物としては、下記化学式（５）に示すようなヘキサシアノヘキサアザトリフェニレンを用いるのが好ましい。このように電子吸引性の高いシアノ基を複数有することにより、下記化学式（５）に示す化合物は、前述した機能をより顕著に発揮するものとなる。
【００５３】
【化５】
【００５４】
なお、芳香環含有有機シアン化合物は、電子引き抜き層７ｂにおいて、非晶質の状態で存在していることが好ましい。これにより、上述したような芳香環含有有機シアン化合物の効果をより顕著に得ることができる。なお、電子引き抜き層７ｂを、真空蒸着法等の気相成膜法により形成することで、芳香環含有有機シアン化合物を、非晶質の状態とすることができる。
また、電子引き抜き層７ｂの平均厚さは、特に限定されないが、５ｎｍ以上、４０ｎｍ以下程度であるのが好ましく、１０以上、３０ｎｍ以下程度であるのがより好ましい。これにより、発光素子１の駆動電圧が高くなるのを防止しつつ、電子引き抜き層７ｂの機能を確実に発揮させることができる。
【００５５】
（ｎ型電子輸送層７ａ）
本発明では、ｎ型電子輸送層（第１のキャリア発生層）７ａは、アルカリ金属酸化物と電子輸送性を有する電子輸送材料を含有する。
かかる構成のｎ型電子輸送層７ａにおいて、アルカリ金属酸化物は、電子引き抜き層７ｂで発生した電子をｎ型電子輸送層７ａ側に効率よく引き抜く機能を有する。さらに、電子輸送層は、この電子引き抜き層７ｂから引き抜かれた電子を、ｎ型電子輸送層７ａ中において効率よく輸送する機能を発揮するとともに、隣接する層（本実施形態では第１の発光ユニット９が有する電子輸送層６ａ）に注入する機能を有する。
【００５６】
そのため、ｎ型電子輸送層７ａは、電子引き抜き層７ｂで発生した電子を、ｎ型電子輸送層７ａから効率よく引き抜くとともに、この層中を輸送して、最終的には隣接する層に効率よく注入する機能を発揮する。
さらに、かかる構成のｎ型電子輸送層７ａは、アルカリ金属酸化物と電子輸送材料との混合材料すなわち金属酸化物と有機材料との混合材料で構成されるため、キャリア発生層が金属酸化物で構成される場合と比較して、金属酸化物が電子輸送層６ａに含まれる電子輸送材料（有機材料）と接触してしまうのを的確に抑制することができるので、電子輸送材料の変質・劣化が的確に抑制される。
【００５７】
アルカリ金属酸化物としては、特に限定されないが、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）および酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）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。これらの中でも、特に、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を用いるのが好ましい。Ｌｉは、アルカリ金属の中でも特に仕事関数が低い材料であることから、かかる金属の酸化物は、電子引き抜き層７ｂで発生した電子をｎ型電子輸送層７ａ側にさらに効率よく引き抜く機能を発揮する。加えて、酸化物である酸化リチウムは、大気中で安定であり、成膜装置における材料交換が容易になる。
【００５８】
また、電子輸送材料としては、特に限定されないが、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。
【００５９】
このような電子輸送材料は、前述した第１の発光ユニット９が有する電子輸送層６ａに含まれる電子輸送材料と同種または同一であるのが好ましい。これにより、ｎ型電子輸送層７ａから、隣接する電子輸送層６ａにさらに効率よく電子を注入することができる。
また、ｎ型電子輸送層７ａにおいて、アルカリ金属酸化物の含有率（体積比率）は、特に限定されないが、０．４％以上、１４％以下程度であるのが好ましく、２％以上、５％以下程度であるのがより好ましい。これにより、電子引き抜き層７ｂで発生した電子を、ｎ型電子輸送層７ａからさらに効率よく引き抜くとともに、発光層５Ｇ、５Ｒで生成した励起子の失活を抑制できるため、優れた発光特性を有することができる。
【００６０】
また、ｎ型電子輸送層７ａにおいて、アルカリ金属酸化物は、電子引き抜き層７ｂ側に遍在しているのが好ましい。すなわち、アルカリ金属酸化物は、電子引き抜き層７ｂ側から陽極３側に向かって、その含有率が低くなっているのが好ましい。これにより、電子引き抜き層７ｂで発生した電子を、ｎ型電子輸送層７ａからさらに効率よく引き抜くとともに、この層中を輸送して、最終的には隣接する層にさらに効率よく注入させることができる。
さらに、ｎ型電子輸送層７ａの平均厚さは、５ｎｍ以上、６０ｎｍ以下程度であるのが好ましく、１０以上、３０ｎｍ以下程度であるのがより好ましい。これにより、発光素子１の駆動電圧が高くなるのを防止しつつ、ｎ型電子輸送層７ａの機能を確実に発揮させることができる。
【００６１】
［第２の発光ユニット１０］
第２の発光ユニット（第２の発光部）１０は、前述したように、正孔輸送層４ｂと、青色発光層５Ｂと、電子輸送層６ｂとを有し、これらがこの順に陽極３から陰極８側に向かって積層される。
かかる構成の第２の発光ユニット１０において、青色発光層５Ｂに対して、正孔輸送層４ｂ側から正孔が電子輸送層６ｂ側から電子が、それぞれ供給（注入）されると、青色発光層５Ｂ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）を放出するため、青色発光層５Ｂが青色に発光する。
【００６２】
（正孔輸送層４ｂ）
正孔輸送層（第２の正孔輸送層）４ｂは、キャリア発生層７から注入された正孔を青色発光層５Ｂまで輸送する機能を有するものである。
この正孔輸送層４ｂの構成材料としては、特に限定されないが、前述した、第１の発光ユニット９が備える正孔輸送層４ａの構成材料で説明したのと同様のものを用いることができる。
このような正孔輸送層４ｂの平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍであるのが好ましく、１０〜１００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、青色発光層５Ｂに正孔を好適に輸送することができる。
【００６３】
（青色発光層５Ｂ）
青色発光層５Ｂは、青色に発光する青色発光材料を含んで構成されている。
青色発光材料は、正孔輸送層４ｂ側から正孔が供給（注入）されるとともに、電子輸送層６ｂ側から電子が供給（注入）されることにより、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、青色の光として放出するものである。
【００６４】
このような青色発光材料としては、例えば、各種青色蛍光材料および青色燐光材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
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、下記化学式（６）で示されるジスチリルジアミン系化合物等のジスチリルアミン誘導体、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）］等が挙げられる。
【００６５】
【化６】
【００６６】
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、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）等が挙げられる。
また、青色発光層５Ｂ中には、前述した青色発光材料の他に、青色発光材料をゲスト材料とするホスト材料が含まれていてもよい。
このようなホスト材料としては、前述した赤色発光層５Ｒで説明したホスト材料と同様のものを用いることができる。
【００６７】
（電子輸送層６ｂ）
電子輸送層（第２の電子輸送層）６ｂは、陰極８から注入された電子を青色発光層５Ｂに輸送する機能を有するものである。
この電子輸送層６ｂの構成材料としては、特に限定されないが、前述した、第１の発光ユニット９が備える電子輸送層６ａの構成材料で説明したのと同様のものを用いることができる。
【００６８】
電子輸送層６ｂの平均厚さは、特に限定されないが、０．５〜１００ｎｍであるのが好ましく、１〜５０ｎｍであるのがより好ましい。これにより、青色発光層５Ｂに電子を好適に輸送することができる。
なお、かかる構成の第２の発光ユニット１０には、青色発光層５Ｂに接触して設けられた正孔輸送層４ｂおよび電子輸送層６ｂの他に、任意の層が設けられていてもよく、例えば、正孔輸送層４ｂのキャリア発生層７側に正孔注入層が設けられていてもよいし、電子輸送層６ｂの陰極８側に電子注入層が設けられていてもよい。このような、正孔注入層および電子注入層は、それぞれ、例えば、第２の発光ユニット１０で説明したのと同様のものが挙げられる。
【００６９】
（陰極）
一方、陰極８は、電子輸送層６ｂに電子を注入する電極である。この陰極８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８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。
【００７０】
特に、陰極８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８の構成材料として用いることにより、陰極８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８の平均厚さは、特に限定されないが、１００〜１００００ｎｍ程度であるのが好ましく、２００〜５００ｎｍ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８に、光透過性は、特に要求されない。
【００７１】
（封止部材）
封止部材１２は、陽極３、積層体１１、および陰極８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１２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。
封止部材１２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１２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１２と陽極３、積層体１１、および陰極８との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。
【００７２】
また、封止部材１２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。
このような発光素子１においては、赤色発光層５Ｒ、青色発光層５Ｂ、および緑色発光層５Ｇの各発光層に対し、陰極８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）を放出するため、赤色発光層５Ｒ、青色発光層５Ｂ、および緑色発光層５Ｇがそれぞれ赤色、青色、および緑色に発光する。これにより、発光素子１は、白色発光する。
【００７３】
特に、本実施形態の発光素子１では、さらに、キャリア発生層７において、正孔および電子が発生し、これらのうち、赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇには電子が注入され、青色発光層５Ｂには正孔が注入されるため、発光素子１をより高輝度で発光させることができるため、発光効率に優れた発光素子１を得ることができる。
さらに、ｎ型電子輸送層は、アルカリ金属酸化物と電子輸送材料との混合材料で構成され、電子引き抜き層は、有機シアン化合物で構成されているため、キャリア発生層が金属酸化物で構成される場合と比較して、直接、第１の発光ユニット９および第２の発光ユニット１０が有する有機材料と接触してしまうのを的確に抑制または防止することができるので、発光素子１の長寿命化が確実に図られる。
【００７４】
なお、本実施形態では、第１の発光ユニット９が赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇを備え、第２の発光ユニット１０が青色発光層５Ｂを備える場合について説明したが、かかる場合に限定されず、各発光ユニット９、１０は少なくとも１層の発光層を備えていれば良く、例えば、第２の発光ユニット１０が赤色発光層５Ｒおよび緑色発光層５Ｇを備え、第１の発光ユニット９が青色発光層５Ｂを備えていても良いし、第１の発光ユニット９および第２の発光ユニット１０の双方が赤色発光層５Ｒ、青色発光層５Ｂおよび緑色発光層５Ｇを備えていても良い。さらに、例えば、発光素子１が赤色に発光する赤色発光素子である場合には、第１の発光ユニット９および第２の発光ユニット１０は、その双方が赤色発光層５Ｒを備えるものであっても良い。
【００７５】
（発光素子の製造方法）
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。
【００７６】
［２］ 次に、陽極３上に正孔輸送層４ａを形成する。
正孔輸送層４ａ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、正孔輸送層４ａは、例えば、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、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。
【００７７】
正孔輸送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、正孔輸送層４ａを比較的容易に形成することができる。
正孔輸送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。
【００７８】
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。
【００７９】
［３］ 次に、正孔輸送層４ａ上に、赤色発光層５Ｒを形成する。
赤色発光層５Ｒ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。
［４］ 次に、赤色発光層５Ｒ上に、緑色発光層５Ｇを形成する。
緑色発光層５Ｇ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。
【００８０】
［５］ 次に、緑色発光層５Ｇ上に、電子輸送層６ａを形成する。
電子輸送層６ａ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６ａ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５Ｇ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。
以上のような工程［２］〜［５］を経て、陽極３上に第１の発光ユニット９が形成される。
【００８１】
［６］ 次に、電子輸送層６ａ上に、ｎ型電子輸送層７ａを形成する。
ｎ型電子輸送層７ａ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、ｎ型電子輸送層７ａは、例えば、その構成材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなるｎ型電子輸送層形成用材料を、電子輸送層６ａ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】
［７］ 次に、ｎ型電子輸送層７ａ上に、電子引き抜き層７ｂを形成する。
電子引き抜き層７ｂ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、電子引き抜き層７ｂは、例えば、その構成材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる電子引き抜き層形成用材料を、ｎ型電子輸送層７ａ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。
以上のような工程［６］、［７］を経て、第１の発光ユニット９上にキャリア発生層７が形成される。
【００８３】
［８］ 次に、ｎ型電子輸送層７ａ上に、正孔輸送層４ｂを形成する。
この正孔輸送層４ｂの形成は、前記工程［２］で説明した正孔輸送層４ａの形成方法と同様の方法を用いて行うことができる。
［９］ 次に、正孔輸送層４ｂ上に、青色発光層５Ｂを形成する。
青色発光層５Ｂ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。
【００８４】
［１０］ 次に、青色発光層５Ｂ上に、電子輸送層６ｂを形成する。
この電子輸送層６ｂの形成は、前記工程［５］で説明した電子輸送層６ａの形成方法と同様の方法を用いて行うことができる。
以上のような工程［８］〜［１０］を経て、キャリア発生層７上に第２の発光ユニット１０が形成される。
【００８５】
［１１］ 次に、電子輸送層６ｂ上に、陰極８を形成する。
陰極８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１２を被せ、基板２に接合する。
【００８６】
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、ディスプレイ装置（本発明の表示装置）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。
【００８７】
（表示装置）
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２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２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。
【００８８】
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。
【００８９】
平坦化層上には、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。
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）１１、陰極８、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８は、共通電極とされている。
【００９０】
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２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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
図３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。
【００９４】
図４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。
【００９５】
図５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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
なお、本発明の電子機器は、図３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４の携帯電話機、図５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。
【０１００】
以上、本発明の発光素子、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、キャリア発生層は、各発光ユニット同士の間に設けられていればよく、これとは別に、発光ユニットとが２層以上の発光層を備える場合には、さらにこれら発光層同士の間にキャリア発生層が設けられていても良い。
【実施例】
【０１０１】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．黄色発光素子の製造
（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。
【０１０２】
＜２＞ 次に、ＩＴＯ電極上に、真空蒸着法を用いて、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）で構成される平均厚さ５０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
＜３＞ 次に、正孔輸送層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す黄色発光層の構成材料で構成される平均厚さ３０ｎｍの黄色発光層を形成した。
ここで、黄色発光層の構成材料としては、黄色発光材料（ゲスト材料）としてルブレンを用い、ホスト材料としてＮ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）を用いた。また、発光層中の黄色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、５．０ｗｔ％とした。
【０１０３】
＜４＞ 次に、黄色発光層上に、真空蒸着法を用いて、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）で構成される平均厚さ３０ｎｍの電子輸送層を形成した。
＜５＞ 次に、電子輸送層上に、真空蒸着法を用いて以下に示すｎ型電子輸送層の構成材料で構成される平均厚さ１５ｎｍのｎ型電子輸送層を形成した。
ここで、ｎ型電子輸送層の構成材料としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）との混合材料を用いた。また、混合材料中における酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の含有量は２％（体積比率）とした。
【０１０４】
＜６＞ 次に、電子引き抜き層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す電子引き抜き層の構成材料で構成される平均厚さ１５ｎｍの電子引き抜き層を形成した。
ここで、電子引き抜き層の構成材料としては、ＬＧ１０１（ＬＧケミカル社製）を用いた。
＜７＞ 次に、電子引き抜き層上に、真空蒸着法を用いて、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）で構成される平均厚さ３０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【０１０５】
＜８＞ 次に、正孔輸送層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す黄色発光層の構成材料で構成される平均厚さ３０ｎｍの黄色発光層を形成した。
ここで、黄色発光層の構成材料としては、黄色発光材料（ゲスト材料）としてルブレンを用い、ホスト材料としてＮ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）を用いた。また、発光層中の黄色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、５．０ｗｔ％とした。
【０１０６】
＜９＞ 次に、黄色発光層上に、真空蒸着法を用いて、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）で構成される平均厚さ５０ｎｍの電子輸送層を形成した。
＜１０＞ 次に、第１の電子輸送層上に、真空蒸着法を用いてフッ化リチウム（ＬｉＦ）で構成される、平均厚さ１ｎｍの電子注入層を形成した。
＜１１＞ 次に、電子注入層上に、真空蒸着法を用いてＡｌで構成される、平均厚さ１００ｎｍの陰極を形成した。
＜１２＞ 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。
【０１０７】
（実施例２）
前記工程＜５＞において、ｎ型電子輸送層の構成材料として、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）との混合材料を用い、この混合材料中における酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の含有量を０．５％（体積比率）としたこと以外は、前記実施例１と同様にして、発光素子を製造した。
【０１０８】
（実施例３）
前記工程＜５＞において、ｎ型電子輸送層の構成材料として、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）との混合材料を用い、この混合材料中における酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の含有量を１５％（体積比率）としたこと以外は、前記実施例１と同様にして、発光素子を製造した。
【０１０９】
（実施例４）
前記工程＜５＞において、ｎ型電子輸送層の構成材料として、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）との混合材料を用い、この混合材料中における酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の含有量が電子輸送層側の界面では０．５％（体積比率）に、電子引き抜き層側の界面では２．０％（体積比率）となるように、電子輸送層側から電子引き抜き層側に向かって漸増するようにしたこと以外は、前記実施例１と同様にして、発光素子を製造した。
【０１１０】
（比較例１）
前記工程＜５＞において、真空蒸着法を用いて、電子輸送層側にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）で構成される層（１４ｎｍ）を形成し、電子輸送層側にリチウムで構成される層（１ｎｍ）を形成し、かかる２層で構成されるｎ型電子輸送層を形成したこと以外は、前記実施例１と同様にして、発光素子を製造した。
（比較例２）
前記工程＜５＞において、真空蒸着法を用いて、電子輸送層側にリチウムで構成される層に代えて、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）で構成される層を形成したこと以外は、前記比較例１と同様にして、発光素子を製造した。
【０１１１】
（比較例３）
前記工程＜５＞において、ｎ型電子輸送層の構成材料として、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）とリチウムとの混合材料を用い、この混合材料中におけるリチウムの含有量を２．０％（体積比率）としたこと以外は、前記実施例１と同様にして、発光素子を製造した。
【０１１２】
（比較例４）
前記工程＜５＞において、ｎ型電子輸送層の構成材料として、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）と炭酸リチウムとの混合材料を用い、この混合材料中における炭酸リチウムの含有量を２．０％（体積比率）としたこと以外は、前記実施例１と同様にして、発光素子を製造した。
【０１１３】
２．評価
各実施例および各比較例の発光素子に対して、それぞれ、陽極と陰極との間に直流電源により電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２の電流を流し、発光素子にかかる電圧、発光素子から放出された光の電流効率を測定した。
さらに、各実施例および各比較例の発光素子について、それぞれ、輝度が１０，０００ｃｄ／ｍ２となるように発光素子に定電流を流し、初期の輝度の８０％となるまでの時間（ＬＴ８０）を測定し、比較例１で測定された時間を基準として規格した値を求めた。
これらの結果を表１に示す。
【０１１４】
【表１】
【０１１５】
表１から明らかなように、各実施例の発光素子は、キャリア発生層が備えるｎ型電子輸送層を、アルカリ金属酸化物と電子輸送材料とを含有する構成とすることにより、得られる発光素子の長寿命化を図ることができた。なお、この際、キャリア発生層を、かかる構成とした影響を受けることなく、各実施例の発光素子は、優れた発光効率を発揮するものであった。
なお、このような傾向は、ｎ型電子輸送層中においてアルカリ金属酸化物が遍在する実施例４においてより顕著に認められた。
これに対し、各比較例の発光素子は、各実施例の発光素子と比較して、耐久性（寿命特性）が低いものとなった。
【０１１６】
１．白色発光素子の製造
（実施例５）
＜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。
【０１１７】
＜２＞ 次に、ＩＴＯ電極上に、真空蒸着法を用いて、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）で構成される平均厚さ５０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
＜３＞ 次に、正孔輸送層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す赤色発光層の構成材料で構成される平均厚さ１０ｎｍの赤色発光層を形成した。
ここで、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、Ｉｒ金属錯体である下記化学式（７）で表わされるＩｒ（ｐｉｑ）３を用い、ホスト材料として下記化学式（８）で表わされるＣＢＰを用いた。また、発光層中の赤色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、１０ｗｔ％とした。
【０１１８】
【化７】
【０１１９】
【化８】
【０１２０】
＜４＞ 次に、赤色発光層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す緑色発光層の構成材料で構成される平均厚さ３０ｎｍの緑色発光層を形成した。
ここで、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、Ｉｒ金属錯体である下記化学式（９）で表わされるＩｒ（ｐｐｙ）３を用い、ホスト材料として前記化学式（８）で表わされるＣＢＰを用いた。また、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、１０ｗｔ％とした。
【０１２１】
【化９】
【０１２２】
＜５＞ 次に、緑色発光層上に、真空蒸着法を用いて、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）で構成される平均厚さ３０ｎｍの電子輸送層を形成した。
＜６＞ 次に、電子輸送層上に、真空蒸着法を用いて以下に示すｎ型電子輸送層の構成材料で構成される平均厚さ１５ｎｍのｎ型電子輸送層を形成した。
ここで、ｎ型電子輸送層の構成材料としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）と酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）との混合材料を用いた。また、混合材料中における酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）の含有量は２％（体積比率）とした。
【０１２３】
＜７＞ 次に、電子引き抜き層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す電子引き抜き層の構成材料で構成される平均厚さ１５ｎｍの電子引き抜き層を形成した。
ここで、電子引き抜き層の構成材料としては、ＬＧ１０１（ＬＧケミカル社製）を用いた。
＜８＞ 次に、電子引き抜き層上に、真空蒸着法を用いて、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）で構成される平均厚さ３０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【０１２４】
＜９＞ 次に、正孔輸送層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す色発光層の構成材料で構成される平均厚さ３０ｎｍの青色発光層を形成した。
ここで、青色発光層の構成材料としては、青色発光材料（ゲスト材料）として、前述した化学式（６）で表わされる化合物を用い、ホスト材料として下記化学式（１０）で表わされるＴＢＡＤＮを用いた。また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。
【０１２５】
【化１０】
【０１２６】
＜１０＞ 次に、青色発光層上に、真空蒸着法を用いて、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）で構成される平均厚さ５０ｎｍの電子輸送層を形成した。
＜１１＞ 次に、第１の電子輸送層上に、真空蒸着法を用いてフッ化リチウム（ＬｉＦ）で構成される、平均厚さ１ｎｍの電子注入層を形成した。
＜１２＞ 次に、電子注入層上に、真空蒸着法を用いてＡｌで構成される、平均厚さ１００ｎｍの陰極を形成した。
＜１３＞ 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。
【０１２７】
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。
この実施例５の発光素子に対しても、前記実施例１〜４の発光素子と同様に、発光素子にかかる電圧、発光素子から放出された光の電流効率および、ＬＴ８０を測定した。その結果、実施例５の発光素子は、前記実施例１〜４の発光素子と同様に、優れた発光特性および寿命特性を有するものであった。
【符号の説明】
【０１２８】
１、１Ｂ、１Ｇ、１Ｒ……発光素子 ２……基板 ３……陽極 ４ａ、４ｂ……正孔輸送層 ５Ｒ……赤色発光層 ５Ｇ……緑色発光層 ５Ｂ……青色発光層 ６ａ、６ｂ……電子輸送層 ７……キャリア発生層 ７ａ……ｎ型電子輸送層 ７ｂ……電子引き抜き層 ８……陰極 ９……第１の発光ユニット １０……第２の発光ユニット １１……積層体 １２……封止部材 １９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒ……カラーフィルタ １００……ディスプレイ装置 １００Ｂ、１００Ｇ、１００Ｒ……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 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】
陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加することにより発光する少なくとも１層の発光層を備える第１の発光ユニットと、
前記陰極と前記第１の発光ユニットとの間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加することにより発光する少なくとも１層の発光層を備える第２の発光ユニットと、
前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットとの間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加することにより正孔および電子を発生させるキャリア発生層とを有し、
該キャリア発生層は、前記第１の発光ユニット側に設けられ、アルカリ金属酸化物と電子輸送性を有する電子輸送材料とを含有するｎ型電子輸送層と、前記第２の発光ユニット側に前記第１のキャリア発生層と接合して設けられ、芳香環を有する有機シアン化合物を含む電子引き抜き層とを有することを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記アルカリ金属酸化物は、酸化リチウムである請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記アルカリ金属酸化物は、電子引き抜き層側から陽極側に向かって、その含有率が低くなっている請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記ｎ型電子輸送層におけるアルカリ金属酸化物の含有率（体積比率）は、０．４％以上、１４％以下である請求項１ないし３のいずれかに記載の発光素子。
【請求項５】
前記ｎ型電子輸送層は、その平均厚さが、５ｎｍ以上、６０ｎｍ以下である請求項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の発光ユニットおよび前記第２の発光ユニットは、それぞれ、前記陽極側に位置する正孔輸送層と、前記陰極側に位置する電子輸送層とを備える請求項１ないし５のいずれかに記載の発光素子。
【請求項７】
前記ｎ型電子輸送層に含まれる電子輸送材料は、前記第１の発光ユニットが有する前記電子輸送層に含まれる前記電子輸送材料と同種または同一のものである請求項６に記載の発光素子。
【請求項８】
前記有機シアン化合物は、ヘキサアザトリフェニレン誘導体である請求項１ないし７のいずれかに記載の発光素子。
【請求項９】
前記電子引き抜き層は、その平均厚さが、５ｎｍ以上、４０ｎｍ以下である請求項１ないし８のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１０】
請求項１ないし９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１１】
請求項１０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】
陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加することにより発光する少なくとも１層の発光層を備える第１の発光ユニットと、
前記陰極と前記第１の発光ユニットとの間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加することにより発光する少なくとも１層の発光層を備える第２の発光ユニットと、
前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットとの間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加することにより正孔および電子を発生させるキャリア発生層とを有し、
該キャリア発生層は、前記第１の発光ユニット側に設けられ、アルカリ金属酸化物と電子輸送性を有する電子輸送材料とを含有するｎ型電子輸送層と、前記第２の発光ユニット側に前記第１のキャリア発生層と接合して設けられ、芳香環を有する有機シアン化合物を含む電子引き抜き層とを有することを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記アルカリ金属酸化物は、酸化リチウムである請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記アルカリ金属酸化物は、電子引き抜き層側から陽極側に向かって、その含有率が低くなっている請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記ｎ型電子輸送層におけるアルカリ金属酸化物の含有率（体積比率）は、０．４％以上、１４％以下である請求項１ないし３のいずれかに記載の発光素子。
【請求項５】
前記ｎ型電子輸送層は、その平均厚さが、５ｎｍ以上、６０ｎｍ以下である請求項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の発光ユニットおよび前記第２の発光ユニットは、それぞれ、前記陽極側に位置する正孔輸送層と、前記陰極側に位置する電子輸送層とを備える請求項１ないし５のいずれかに記載の発光素子。
【請求項７】
前記ｎ型電子輸送層に含まれる電子輸送材料は、前記第１の発光ユニットが有する前記電子輸送層に含まれる前記電子輸送材料と同種または同一のものである請求項６に記載の発光素子。
【請求項８】
前記有機シアン化合物は、ヘキサアザトリフェニレン誘導体である請求項１ないし７のいずれかに記載の発光素子。
【請求項９】
前記電子引き抜き層は、その平均厚さが、５ｎｍ以上、４０ｎｍ以下である請求項１ないし８のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１０】
請求項１ないし９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１１】
請求項１０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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１１３８８８（Ｐ２０１１−１１３８８８Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７０７６７（Ｐ２００９−２７０７６７）
【出願日】平成２１年１１月２７日（２００９．１１．２７）
【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２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２７日（２００９．１１．２７）
【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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