発光素子、表示装置および電子機器
【課題】各発光層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発光素子、この発光素子を備えた信頼性の高い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、これら陰極１２と陽極３との間に設けられた、赤色に発光する赤色発光層６と、青色に発光する青色発光層８と、緑色に発光する緑色発光層９とを有し、赤色発光層６と青色発光層８との間に設けられ、赤色発光層６と青色発光層８との間での正孔および電子の移動を調整する第１の中間層７Ａと、青色発光層８と緑色発光層９との間に設けられ、青色発光層８と緑色発光層９との間での正孔および電子の移動を調整する第２の中間層７Ｂとを有する。
【解決手段】発光素子１は、陰極１２と、陽極３と、これら陰極１２と陽極３との間に設けられた、赤色に発光する赤色発光層６と、青色に発光する青色発光層８と、緑色に発光する緑色発光層９とを有し、赤色発光層６と青色発光層８との間に設けられ、赤色発光層６と青色発光層８との間での正孔および電子の移動を調整する第１の中間層７Ａと、青色発光層８と緑色発光層９との間に設けられ、青色発光層８と緑色発光層９との間での正孔および電子の移動を調整する第２の中間層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】
また、特許文献１にかかる発光素子では、発光層同士の間に中間層を設けることで、発光層間での励起子のエネルギーの移動を防止することができる。その際、中間層を電子および正孔がともに移動可能なバイポーラ性を有するものとすることで、電子および正孔に対する中間層の耐性を優れたものとしつつ、各発光層に電子および正孔を注入することができることから、白色発光させることができる。
しかしながら、特許文献１にかかる発光素子では、各色に発光する発光層間に設ける中間層が同一の構成のものとなっているため、各発光層に注入される電子および正孔の数に発光層ごとでバラツキが生じ、その結果、各発光層をバランスよく発光させることができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１７２７６２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、各発光層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発光素子、この発光素子を備えた信頼性の高い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、ホスト材料と、該ホスト材料に添加され、第１の色として赤色に発光する赤色発光材料であるゲスト材料とを含んで構成された第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、ホスト材料と、該ホスト材料に添加され、第２の色に発光する第２の色発光材料であるゲスト材料とを含んで構成された第２の発光層と、
前記第２の発光層と前記陰極との間に設けられ、ホスト材料と、該ホスト材料に添加され、第３の色に発光する第３の色発光材料であるゲスト材料とを含んで構成された第３の発光層と、
前記第１の発光層と前記第２の発光層との間にこれらに接するように設けられ、前記第１の発光層の前記ホスト材料と同一または同種の材料を含み、かつ、発光性を有する材料を実質的に含まずに構成され、前記第１の発光層と前記第２の発光層との間での正孔および電子の移動を調整する第１の中間層と、
前記第２の発光層と前記第３の発光層との間にこれらに接するように設けられ、前記第２の発光層の前記ホスト材料および前記第３の発光層の前記ホスト材料のうちの少なくとも一方のホスト材料と同一または同種の材料を含み、かつ、発光性を有する材料を実質的に含まずに構成され、前記第２の発光層と前記第３の発光層との間での正孔および電子の移動を調整する第２の中間層とを有することを特徴とする。
これにより、発光素子は、各発光層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ものとなる。
【０００８】
本発明の発光素子では、前記第２の発光層の前記ホスト材料と、前記第３の発光層の前記ホスト材料とは、同一であることが好ましい。
これにより、双方の発光層において、それぞれ、第２の色の光と第３の色の光とをバランスよく発光させることができるようになる。
本発明の発光素子では、前記第２の中間層の前記ホスト材料は、前記第２の発光層の前記ホスト材料と同一であることが好ましい。
これにより、ホスト材料が同一である第２の発光層と第２の中間層との間でのキャリア（電子または正孔）の受け渡しが円滑に行われるようになり、発光素子の駆動電圧の上昇を的確に抑制または防止することができるとともに、励起子の拡散を的確に抑制または防止することができる。
【０００９】
本発明の発光素子では、前記第２の中間層は、その厚さが、２ｎｍ以上、１０ｎｍ以下であることが好ましい。
第２の中間層の厚さをかかる範囲内に設定することにより、励起子の拡散を抑制または防止して、キャリア（正孔および電子）の移動を確実に調整することができる。
本発明の発光素子では、前記第２の中間層は、前記ホスト材料としてアセン系材料を含有することが好ましい。
これにより、第２の発光層および第３の発光層の双方を高い発光効率で発光させることができるため、これらをバランスよく発光させることができるとともに、双方の発光層の長寿命化を図ることができる。
【００１０】
本発明の発光素子では、前記第１の中間層は、前記ホスト材料の他に、アミン系材料を含有することが好ましい。
アミン系材料は、正孔輸送性に優れ、また、ホスト材料は電子輸送性に優れる。これにより、第１の中間層は、電子輸送性および正孔輸送性の双方を有するものとなる。すなわち、第１の中間層は、バイポーラ性を有するものとなる。
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】
【００１１】
【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。
【図６】各実施例および比較例の発光素子から放出された波長４００〜８００ｎｍにおける光の強度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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と陰極１２との間に、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と第１の中間層７Ａと青色発光層（第２の発光層）８と第２の中間層７Ｂ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とがこの順に積層されてなるものである。
【００１４】
言い換えすれば、発光素子１は、正孔注入層４と正孔輸送層５と赤色発光層６と第１の中間層７Ａと青色発光層８と第２の中間層７Ｂと緑色発光層９と電子輸送層１０と電子注入層１１とがこの順に積層された積層体１５が２つの電極間（陽極３と陰極１２との間）に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。
【００１５】
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）を放出するため、赤色発光層６、青色発光層８、および緑色発光層９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。
【００１６】
特に、本発明では、発光素子１は、赤色発光層６と青色発光層８との間および青色発光層８と緑色発光層９との間にそれぞれ第１の中間層７Ａおよび第２の中間層７Ｂを有しているので、赤色発光層６と青色発光層８との間での正孔および電子の移動を調整し、さらに、青色発光層８と緑色発光層９との間での正孔および電子の移動を調整することができるため、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阻止し、さらに、青色発光層８と緑色発光層９との間での励起子のエネルギー移動を阻止することができる。その結果、赤色発光層６、青色発光層８および緑色発光層９がそれぞれバランスよく発光することとなり、発光素子１は、より確実に白色発光するものとなる。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
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。
【００１９】
（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。
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。
【００２０】
（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。
【００２１】
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、１００〜１００００ｎｍ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１２に、光透過性は、特に要求されない。
【００２２】
（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、下記化学式（１）で表わされる化合物（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。
【００２３】
【化１】
【００２４】
なお、上記化学式（１）で表わされる化合物の誘導体としては、特に限定されないが、例えば、下記化学式（２）〜（１０）で表わされるものが挙げられる。
【００２５】
【化２】
【００２６】
【化３】
【００２７】
【化４】
【００２８】
【化５】
【００２９】
【化６】
【００３０】
【化７】
【００３１】
【化８】
【００３２】
【化９】
【００３３】
【化１０】
【００３４】
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。
【００３５】
（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の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、下記化学式（１１）で表わされる化合物（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。
【００３６】
【化１１】
【００３７】
また、上記化学式（１１）で表わされる化合物の誘導体としては、特に限定されないが、例えば、下記化学式（１２）〜（１６）で表わされる化合物等が挙げられる。
【００３８】
【化１２】
【００３９】
【化１３】
【００４０】
【化１４】
【００４１】
【化１５】
【００４２】
【化１６】
【００４３】
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。
【００４４】
（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。
【００４５】
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（１７）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。
【００４６】
【化１７】
【００４７】
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６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。
【００４８】
また、赤色発光層６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る。
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。
【００４９】
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（１８）〜（２１）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。
【００５０】
【化１８】
【００５１】
【化１９】
【００５２】
【化２０】
【００５３】
【化２１】
【００５４】
中でも、赤色発光層６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６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６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。
【００５５】
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。
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６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１２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。
【００５６】
（第１の中間層）
この第１の中間層７Ａ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、第１の中間層７Ａは、赤色発光層６のホスト材料と同種または同一の材料を含み、かつ、発光性を有する材料を実質的に含まずに構成され、赤色発光層（第１の発光層）６と青色発光層（第２の発光層）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。この機能により、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。
【００５７】
このような第１の中間層７Ａの構成材料としては、第１の中間層７Ａが、赤色発光層６のホスト材料と同種または同一の材料を含み、かつ、発光性を有する材料を実質的に含まずに構成され、前述したようなキャリア調整機能を発揮することができるものであれば、特に限定されないが、赤色発光層６のホスト材料と同種または同一の材料として、アセン系材料を含むものが好適に用いられる。
【００５８】
かかる材料を用いれば、第１の中間層７Ａの最高被占軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー順位を、赤色発光層６および青色発光層８の双方の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー順位よりも低く設定することができ、さらに、第１の中間層７Ａの最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー順位を、赤色発光層６および青色発光層８の双方の最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー順位よりも高く設定することができる。その結果、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がより確実に阻止されることとなる。
【００５９】
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（ナフタセン）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、テトラセン（ナフタセン）誘導体を用いるのが好ましい。
【００６０】
テトラセン（ナフタセン）誘導体としては、特に限定されないが、前述した赤色発光層６のホスト材料で説明したナフタセン誘導体と同様のものを用いることができる。
このようなナフタセン誘導体は、バイポーラ性を有する。したがって、第１の中間層７Ａは、赤色発光層６から青色発光層８へ正孔を円滑に輸送するとともに、青色発光層８から赤色発光層６へ電子を円滑に輸送することができる。また、第１の中間層７Ａ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、第１の中間層７Ａ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。
【００６１】
このような第１の中間層７Ａ中におけるアセン系材料の含有量は、特に限定されないが、１０〜９０ｗｔ％であるのが好ましく、３０〜７０ｗｔ％であるのがより好ましく、４０〜６０ｗｔ％であるのがさらに好ましい。
さらに、第１の中間層７Ａの構成材料としては、前述したアセン系材料の他に、アミン系材料（アミン誘導体）を含むのが特に好ましい。
【００６２】
アミン系材料（すなわちアミン骨格を有する材料）は正孔輸送性に優れ、また、前述したアセン系材料（すなわちアセン骨格を有する材料）は電子輸送性に優れる。これにより、第１の中間層７Ａは、電子輸送性および正孔輸送性の双方を有するものとなる。すなわち、第１の中間層７Ａは、バイポーラ性を有するものとなる。このように第１の中間層７Ａがバイポーラ性を有すると、赤色発光層６から第１の中間層７Ａを介して青色発光層８へ正孔を円滑に受け渡すとともに、青色発光層８から第１の中間層７Ａを介して赤色発光層６へ電子を円滑に受け渡すことができる。その結果、赤色発光層６および青色発光層８にそれぞれ電子および正孔を効率的に注入して発光させることができる。
【００６３】
また、このような第１の中間層７Ａは、バイポーラ性を有するため、キャリア（電子、正孔）に対する耐性に優れている。その上、アセン系材料が励起子に対する耐性に優れていることから、第１の中間層７Ａ中で電子と正孔が再結合して励起子が生成しても、第１の中間層７Ａの劣化を防止または抑制することができる。これにより、第１の中間層７Ａの励起子による劣化を防止または抑制し、その結果、発光素子１の耐久性を優れたものとすることができる。
【００６４】
このような第１の中間層７Ａに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、前述した正孔輸送材料のうちのアミン骨格を有する材料を用いることができるが、ベンジジン系アミン誘導体を用いるのが好ましい。
特に、ベンジジン系アミン誘導体のなかでも、第１の中間層７Ａ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２２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２３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。
【００６５】
【化２２】
【００６６】
【化２３】
【００６７】
このようなアミン系材料は、一般に、正孔輸送性に優れており、アミン系材料の正孔移動度は、後述するアセン系材料の正孔移動度よりも高い。したがって、赤色発光層６から第１の中間層７Ａを介して青色発光層８へ正孔を円滑に受け渡すことができる。
このような第１の中間層７Ａ中におけるアミン系材料の含有量は、特に限定されないが、１０〜９０ｗｔ％であるのが好ましく、３０〜７０ｗｔ％であるのがより好ましく、４０〜６０ｗｔ％であるのがさらに好ましい。
【００６８】
また、第１の中間層７Ａの平均厚さは、特に限定されないが、１〜１００ｎｍであるのが好ましく、３〜５０ｎｍであるのがより好ましく、５〜３０ｎｍ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、第１の中間層７Ａが赤色発光層６と青色発光層８との間での正孔および電子の移動を確実に調整することができる。
これに対し、第１の中間層７Ａの平均厚さが前記上限値を超えると、第１の中間層７Ａ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、第１の中間層７Ａの平均厚さが前記下限値未満であると、第１の中間層７Ａの構成材料や駆動電圧等によっては、第１の中間層７Ａが赤色発光層６と青色発光層８との間での正孔および電子の移動を確実に調整するのが難しくなるおそれがある。
【００６９】
（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、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。
【００７０】
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（２４）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。
【００７１】
【化２４】
【００７２】
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。
【００７３】
また、青色発光層８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る。
このようなホスト材料としては、前述した赤色発光層（第１の発光層）６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。
また、このような青色発光層８のホスト材料は、赤色発光層６のホスト材料と同様に、アセン誘導体（アセン系材料）を用いるのが好ましい。これにより、青色発光層８をより高輝度かつ高効率で青色発光させることができる。
【００７４】
（第２の中間層）
この第２の中間層７Ｂは、前述した青色発光層８と後述する緑色発光層９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、第２の中間層７Ｂは、青色発光層８のホスト材料および緑色発光層９のホスト材料のうちの少なくとも一方のホスト材料と同一または同種の材料を含み、かつ、発光性を有する材料を実質的に含まずに構成され、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。この機能により、青色発光層８と緑色発光層９との間での励起子のエネルギー移動を阻止することができることから、青色発光層８から緑色発光層９へのエネルギー移動を抑制して、青色発光層８および緑色発光層９をそれぞれ効率よく発光させることができる。すなわち、青色発光層８および緑色発光層９をバランスよく発光させることができるので、発光素子１を白色発光させることができる。
【００７５】
なお、この第２の中間層７Ｂの形成を省略した場合、上述した青色発光層８から緑色発光層９へのエネルギー移動は、発光素子１を低輝度領域で発光させた際に、顕著に認められるが、本発明では、これらの発光層間に第２の中間層７Ｂを設けていることから、発光素子１を低輝度領域で発光させた際にも、青色発光層８から緑色発光層９へのエネルギー移動を抑制して、青色発光層８および緑色発光層９をそれぞれ確実に発光させることができる。
【００７６】
このような第２の中間層７Ｂの構成材料としては、第２の中間層７Ｂが、青色発光層８のホスト材料および緑色発光層９のホスト材料のうちの少なくとも一方のホスト材料と同一または同種の材料を含み、かつ、発光性を有する材料を実質的に含まずに構成され、前述したようなキャリア調整機能を発揮することができるものであれば、特に限定されないが、前記ホスト材料と同種または同一の材料として、アセン系材料を含むものが好適に用いられる。
【００７７】
かかる材料を用いれば、第２の中間層７Ｂの最高被占軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー順位を、青色発光層８および緑色発光層９の双方の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー順位よりも低く設定することができ、さらに、第２の中間層７Ｂの最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー順位を、青色発光層８および緑色発光層９の双方の最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー順位よりも高く設定することができる。その結果、青色発光層８と緑色発光層９との間での励起子のエネルギー移動がより確実に阻止されることとなる。その結果、青色発光層８および緑色発光層９の双方を高い発光効率で発光させることができるためこれらをバランスよく発光させることができるとともに、双方の発光層８、９の長寿命化を図ることができる。
アセン系材料としては、前述した第１の中間層７Ａで説明したのと同様のものを用いることができる。
【００７８】
また、このような第２の中間層７Ｂに含まれるホスト材料は、青色発光層８のホスト材料と同一であるのが好ましい。これにより、ホスト材料が同一である発光層と第２の中間層７Ｂとの間でのキャリア（電子または正孔）の受け渡しが円滑に行われるようになり、発光素子１の駆動電圧の上昇を的確に抑制または防止することができるとともに、励起子の拡散を的確に抑制または防止することができる。
【００７９】
また、かかる構成の第２の中間層７Ｂにおいて、第２の中間層７Ｂが形成されている第１の部位は、島状（散点状）をなしているのが好ましい。これにより、第２の中間層７Ｂが形成されている第１の部位と、形成されていない第２の部位とを確実に形成することができるとともに、第２の中間層７Ｂが形成されていない第２の部位において、青色発光層８と緑色発光層９とを確実に接触させることができるようになる。
【００８０】
さらに、第２の中間層７Ｂが形成されている第１の部位または第２の部位は、散点状をなしているが、第１の部位は、その面方向において、ほぼ均一に設けられているのが好ましい。これにより、第２の中間層７Ｂの各部において、その特性にバラツキが生じるのを確実に防止することができるので、第２の中間層７Ｂが局所的に変質・劣化するのを効果的に防止できる。
また、第２の中間層７Ｂの厚さは、特に限定されないが、２ｎｍ以上、１０ｎｍ以下程度であるのが好ましく、３ｎｍ以上、７ｎｍ以下程度であるのがより好ましい。第２の中間層７Ｂの厚さをかかる範囲内に設定することにより、励起子（正孔および電子）の拡散を抑制または防止して、励起子の移動を確実に調整することができる。
【００８１】
（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、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。
【００８２】
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（２５）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。
【００８３】
【化２５】
【００８４】
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、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。
【００８５】
また、緑色発光層９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る。
このようなホスト材料としては、前述した赤色発光層（第１の発光層）６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。
また、このような緑色発光層９のホスト材料は、赤色発光層６のホスト材料と同様に、アセン誘導体（アセン系材料）を用いるのが好ましい。これにより、緑色発光層９をより高輝度かつ高効率で緑色発光させることができる。
さらに、この緑色発光層９のホスト材料は、前述した青色発光層８のホスト材料と同一であるのが好ましい。これにより、双方の発光層８、９において、緑色の光と青色の光とをバランスよく発光させることができるようになる。
【００８６】
（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。
【００８７】
（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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
（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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
以上のように構成された発光素子１によれば、赤色発光層６と青色発光層８との間および青色発光層８と緑色発光層９との間にそれぞれ前述したような第１の中間層７Ａおよび第２の中間層７Ｂを有することから、赤色発光層６と青色発光層８との間での正孔および電子の移動を調整し、さらに、青色発光層８と緑色発光層９との間での正孔および電子の移動を調整することができるので、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阻止し、さらに、青色発光層８と緑色発光層９との間での励起子のエネルギー移動を阻止することができる。その結果、赤色発光層６、青色発光層８および緑色発光層９をそれぞれ効率よく発光させることができるため、発光素子１は、より確実に白色発光するものとなる。
【００９４】
なお、本実施形態では、青色発光層８と第２の中間層７Ｂと緑色発光層９とは、陽極３側と陰極１２との間で、この順で積層される場合について説明したが、かかる順序に限定されず、陽極３側と陰極１２との間で、緑色発光層９、第２の中間層７Ｂおよび青色発光層８の順で積層されていてもよい。
すなわち、本実施形態では、第２の発光層が青色発光層８で構成され、第３の発光層が緑色発光層９で構成される場合について説明したが、第２の発光層が緑色発光層で構成され、第３の発光層が青色発光層で構成されていてもよい。
【００９５】
（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。
【００９６】
［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。
【００９７】
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。
【００９８】
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の上面に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、被処理部材を支持する支持体の温度７０〜９０℃程度とするのが好ましい。
【００９９】
［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。
【０１００】
［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。
［５］ 次に、赤色発光層６上に、第１の中間層７Ａを形成する。
第１の中間層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、第１の中間層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第１の中間層形成用材料を、赤色発光層６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。
【０１０１】
［６］ 次に、第１の中間層７Ａ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。
［７］ 次に、青色発光層８上に、第２の中間層７Ｂを形成する。
第２の中間層７Ｂは、前記工程［５］で説明した、第１の中間層７Ａの形成方法と同様の方法を用いて形成される。
【０１０２】
［８］ 次に、第２の中間層７Ｂ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。
［９］ 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。
【０１０３】
［１０］ 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。
［１１］ 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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
（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、１９Ｂ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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
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。
【０１１８】
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】
【０１１９】
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。
【０１２０】
＜２＞ 次に、ＩＴＯ電極上に、真空蒸着法を用いて前述した化学式（７）で表わされる化合物で構成される平均厚さ４０ｎｍの正孔注入層を形成した。
＜３＞ 次に、正孔注入層上に、真空蒸着法を用いて前述した化学式（１３）で表わされる化合物で構成される平均厚さ１０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
＜４＞ 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（第１の発光層）を形成した。
【０１２１】
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）として前述した化学式（１７）で表わされる化合物（ジインデノペリレン誘導体）を用い、ホスト材料として前述した化学式（１８）で表わされる化合物（ナフタセン誘導体）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、１．０ｗｔ％とした。
【０１２２】
＜５＞ 次に、赤色発光層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す第１の中間層の構成材料で構成される平均厚さ７ｎｍの第１の中間層を形成した。
ここで、第１の中間層の構成材料としては、ホスト材料として前述した化学式（１８）で表わされる化合物（アセン系材料）を用い、アミン系材料として前述した化学式（１３）で表わされる化合物を用いた。また、第１の中間層中のホスト材料の含有量は、５０ｗｔ％とした。
【０１２３】
＜６＞ 次に、第１の中間層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す青色発光層の構成材料で構成される平均厚さ１０ｎｍの青色発光層（第２の発光層）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（２４）で表わされる化合物を用い、ホスト材料として下記に示す化学式（２６）で表わされる化合物（アセン系材料）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、６．０ｗｔ％とした。
【０１２４】
【化２６】
【０１２５】
＜７＞ 次に、青色発光層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す第２の中間層の構成材料で構成される平均厚さ２ｎｍの第２の中間層を形成した。
ここで、第２の中間層の構成材料としては、ホスト材料として前述した化学式（２６）で表わされる化合物（アセン系材料）を用いた。
＜８＞ 次に、第２の中間層上に、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（第３の発光層）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）として前述した化学式（２５）で表わされる化合物を用い、ホスト材料として下記に示す化学式（２７）で表わされる化合物（アセン系材料）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、１．０ｗｔ％とした。
【０１２６】
＜９＞ 次に、発光層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す電子輸送層の構成材料で構成される平均厚さ１０ｎｍの電子輸送層を形成した。
ここで、電子輸送材料としては、前述したＡｌｑ３を用いた。
＜１０＞ 次に、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。
【０１２７】
＜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１５０ｎｍ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。
【０１２８】
（実施例２）
前記工程＜７＞において、形成する第２の中間層の平均厚さを５ｎｍとしたこと以外は、前記実施例１と同様にして、図１に示す発光素子を製造した。
（実施例３）
前記工程＜７＞において、形成する第２の中間層の平均厚さを１０ｎｍとしたこと以外は、前記実施例１と同様にして、図１に示す発光素子を製造した。
【０１２９】
（実施例４）
前記工程＜７＞において、第２の中間層の構成材料として、ホスト材料として下記に示す化学式（２７）で表わされる化合物（アセン系材料）を用いて、平均厚さ５ｎｍの第２の中間層を形成したこと以外は、前記実施例１と同様にして、図１に示す発光素子を製造した。
【０１３０】
【化２７】
【０１３１】
（比較例）
前記工程＜７＞において、第２の中間層の形成を省略したこと以外は、前記実施例１と同様にして、図１に示す発光素子を製造した。
２．評価
各実施例および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。
各実施例および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０．０００３ｍＡ／ｃｍ２の電流を流し、発光素子から放出された波長４００〜８００ｎｍにおける光の強度を測定した。
これらの結果を表１および図６に示す。
【０１３２】
【表１】
【０１３３】
表１から明らかなように、電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ２のように高輝度域であるときには、各実施例および比較例の発光素子における電圧および電流効率に大きな差は認められず、何れの発光素子も白色発光するものであった。
しかしながら、電流密度を０．０００３ｍＡ／ｃｍ２のように低輝度域とすると、比較例の発光素子では、図６に示すように、青色発光層８から緑色発光層９へエネルギーが移動することに起因して、青色が発光せず緑色が優先的に発光する結果が得られた。
【０１３４】
これに対して、各実施例の発光素子では、これら同士の間に、中間層を設けることにより、青色発光層８から緑色発光層９へエネルギーの移動が的確に抑制することができ、その結果、青色および緑色の双方を好適に発光させ得ることが判った。
なお、このような傾向は、第２の中間層のホスト材料として青色発光層（第２の発光層）および緑色発光層（第３の発光層）のホスト材料と同一のものを用い、さらに、第２の中間層の膜厚を適切な範囲に設定した実施例２、３においてより顕著に認められた。
【符号の説明】
【０１３５】
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 ７Ａ……第１の中間層 ７Ｂ……第２の中間層 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 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】
また、特許文献１にかかる発光素子では、発光層同士の間に中間層を設けることで、発光層間での励起子のエネルギーの移動を防止することができる。その際、中間層を電子および正孔がともに移動可能なバイポーラ性を有するものとすることで、電子および正孔に対する中間層の耐性を優れたものとしつつ、各発光層に電子および正孔を注入することができることから、白色発光させることができる。
しかしながら、特許文献１にかかる発光素子では、各色に発光する発光層間に設ける中間層が同一の構成のものとなっているため、各発光層に注入される電子および正孔の数に発光層ごとでバラツキが生じ、その結果、各発光層をバランスよく発光させることができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１７２７６２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、各発光層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発光素子、この発光素子を備えた信頼性の高い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、ホスト材料と、該ホスト材料に添加され、第１の色として赤色に発光する赤色発光材料であるゲスト材料とを含んで構成された第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、ホスト材料と、該ホスト材料に添加され、第２の色に発光する第２の色発光材料であるゲスト材料とを含んで構成された第２の発光層と、
前記第２の発光層と前記陰極との間に設けられ、ホスト材料と、該ホスト材料に添加され、第３の色に発光する第３の色発光材料であるゲスト材料とを含んで構成された第３の発光層と、
前記第１の発光層と前記第２の発光層との間にこれらに接するように設けられ、前記第１の発光層の前記ホスト材料と同一または同種の材料を含み、かつ、発光性を有する材料を実質的に含まずに構成され、前記第１の発光層と前記第２の発光層との間での正孔および電子の移動を調整する第１の中間層と、
前記第２の発光層と前記第３の発光層との間にこれらに接するように設けられ、前記第２の発光層の前記ホスト材料および前記第３の発光層の前記ホスト材料のうちの少なくとも一方のホスト材料と同一または同種の材料を含み、かつ、発光性を有する材料を実質的に含まずに構成され、前記第２の発光層と前記第３の発光層との間での正孔および電子の移動を調整する第２の中間層とを有することを特徴とする。
これにより、発光素子は、各発光層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ものとなる。
【０００８】
本発明の発光素子では、前記第２の発光層の前記ホスト材料と、前記第３の発光層の前記ホスト材料とは、同一であることが好ましい。
これにより、双方の発光層において、それぞれ、第２の色の光と第３の色の光とをバランスよく発光させることができるようになる。
本発明の発光素子では、前記第２の中間層の前記ホスト材料は、前記第２の発光層の前記ホスト材料と同一であることが好ましい。
これにより、ホスト材料が同一である第２の発光層と第２の中間層との間でのキャリア（電子または正孔）の受け渡しが円滑に行われるようになり、発光素子の駆動電圧の上昇を的確に抑制または防止することができるとともに、励起子の拡散を的確に抑制または防止することができる。
【０００９】
本発明の発光素子では、前記第２の中間層は、その厚さが、２ｎｍ以上、１０ｎｍ以下であることが好ましい。
第２の中間層の厚さをかかる範囲内に設定することにより、励起子の拡散を抑制または防止して、キャリア（正孔および電子）の移動を確実に調整することができる。
本発明の発光素子では、前記第２の中間層は、前記ホスト材料としてアセン系材料を含有することが好ましい。
これにより、第２の発光層および第３の発光層の双方を高い発光効率で発光させることができるため、これらをバランスよく発光させることができるとともに、双方の発光層の長寿命化を図ることができる。
【００１０】
本発明の発光素子では、前記第１の中間層は、前記ホスト材料の他に、アミン系材料を含有することが好ましい。
アミン系材料は、正孔輸送性に優れ、また、ホスト材料は電子輸送性に優れる。これにより、第１の中間層は、電子輸送性および正孔輸送性の双方を有するものとなる。すなわち、第１の中間層は、バイポーラ性を有するものとなる。
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】
【００１１】
【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。
【図６】各実施例および比較例の発光素子から放出された波長４００〜８００ｎｍにおける光の強度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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と陰極１２との間に、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と第１の中間層７Ａと青色発光層（第２の発光層）８と第２の中間層７Ｂ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とがこの順に積層されてなるものである。
【００１４】
言い換えすれば、発光素子１は、正孔注入層４と正孔輸送層５と赤色発光層６と第１の中間層７Ａと青色発光層８と第２の中間層７Ｂと緑色発光層９と電子輸送層１０と電子注入層１１とがこの順に積層された積層体１５が２つの電極間（陽極３と陰極１２との間）に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。
【００１５】
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）を放出するため、赤色発光層６、青色発光層８、および緑色発光層９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。
【００１６】
特に、本発明では、発光素子１は、赤色発光層６と青色発光層８との間および青色発光層８と緑色発光層９との間にそれぞれ第１の中間層７Ａおよび第２の中間層７Ｂを有しているので、赤色発光層６と青色発光層８との間での正孔および電子の移動を調整し、さらに、青色発光層８と緑色発光層９との間での正孔および電子の移動を調整することができるため、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阻止し、さらに、青色発光層８と緑色発光層９との間での励起子のエネルギー移動を阻止することができる。その結果、赤色発光層６、青色発光層８および緑色発光層９がそれぞれバランスよく発光することとなり、発光素子１は、より確実に白色発光するものとなる。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
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。
【００１９】
（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。
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。
【００２０】
（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。
【００２１】
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、１００〜１００００ｎｍ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１２に、光透過性は、特に要求されない。
【００２２】
（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、下記化学式（１）で表わされる化合物（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。
【００２３】
【化１】
【００２４】
なお、上記化学式（１）で表わされる化合物の誘導体としては、特に限定されないが、例えば、下記化学式（２）〜（１０）で表わされるものが挙げられる。
【００２５】
【化２】
【００２６】
【化３】
【００２７】
【化４】
【００２８】
【化５】
【００２９】
【化６】
【００３０】
【化７】
【００３１】
【化８】
【００３２】
【化９】
【００３３】
【化１０】
【００３４】
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。
【００３５】
（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の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、下記化学式（１１）で表わされる化合物（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。
【００３６】
【化１１】
【００３７】
また、上記化学式（１１）で表わされる化合物の誘導体としては、特に限定されないが、例えば、下記化学式（１２）〜（１６）で表わされる化合物等が挙げられる。
【００３８】
【化１２】
【００３９】
【化１３】
【００４０】
【化１４】
【００４１】
【化１５】
【００４２】
【化１６】
【００４３】
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。
【００４４】
（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。
【００４５】
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（１７）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。
【００４６】
【化１７】
【００４７】
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６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。
【００４８】
また、赤色発光層６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る。
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。
【００４９】
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（１８）〜（２１）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。
【００５０】
【化１８】
【００５１】
【化１９】
【００５２】
【化２０】
【００５３】
【化２１】
【００５４】
中でも、赤色発光層６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６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６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。
【００５５】
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。
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６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１２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。
【００５６】
（第１の中間層）
この第１の中間層７Ａ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、第１の中間層７Ａは、赤色発光層６のホスト材料と同種または同一の材料を含み、かつ、発光性を有する材料を実質的に含まずに構成され、赤色発光層（第１の発光層）６と青色発光層（第２の発光層）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。この機能により、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。
【００５７】
このような第１の中間層７Ａの構成材料としては、第１の中間層７Ａが、赤色発光層６のホスト材料と同種または同一の材料を含み、かつ、発光性を有する材料を実質的に含まずに構成され、前述したようなキャリア調整機能を発揮することができるものであれば、特に限定されないが、赤色発光層６のホスト材料と同種または同一の材料として、アセン系材料を含むものが好適に用いられる。
【００５８】
かかる材料を用いれば、第１の中間層７Ａの最高被占軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー順位を、赤色発光層６および青色発光層８の双方の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー順位よりも低く設定することができ、さらに、第１の中間層７Ａの最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー順位を、赤色発光層６および青色発光層８の双方の最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー順位よりも高く設定することができる。その結果、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がより確実に阻止されることとなる。
【００５９】
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（ナフタセン）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、テトラセン（ナフタセン）誘導体を用いるのが好ましい。
【００６０】
テトラセン（ナフタセン）誘導体としては、特に限定されないが、前述した赤色発光層６のホスト材料で説明したナフタセン誘導体と同様のものを用いることができる。
このようなナフタセン誘導体は、バイポーラ性を有する。したがって、第１の中間層７Ａは、赤色発光層６から青色発光層８へ正孔を円滑に輸送するとともに、青色発光層８から赤色発光層６へ電子を円滑に輸送することができる。また、第１の中間層７Ａ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、第１の中間層７Ａ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。
【００６１】
このような第１の中間層７Ａ中におけるアセン系材料の含有量は、特に限定されないが、１０〜９０ｗｔ％であるのが好ましく、３０〜７０ｗｔ％であるのがより好ましく、４０〜６０ｗｔ％であるのがさらに好ましい。
さらに、第１の中間層７Ａの構成材料としては、前述したアセン系材料の他に、アミン系材料（アミン誘導体）を含むのが特に好ましい。
【００６２】
アミン系材料（すなわちアミン骨格を有する材料）は正孔輸送性に優れ、また、前述したアセン系材料（すなわちアセン骨格を有する材料）は電子輸送性に優れる。これにより、第１の中間層７Ａは、電子輸送性および正孔輸送性の双方を有するものとなる。すなわち、第１の中間層７Ａは、バイポーラ性を有するものとなる。このように第１の中間層７Ａがバイポーラ性を有すると、赤色発光層６から第１の中間層７Ａを介して青色発光層８へ正孔を円滑に受け渡すとともに、青色発光層８から第１の中間層７Ａを介して赤色発光層６へ電子を円滑に受け渡すことができる。その結果、赤色発光層６および青色発光層８にそれぞれ電子および正孔を効率的に注入して発光させることができる。
【００６３】
また、このような第１の中間層７Ａは、バイポーラ性を有するため、キャリア（電子、正孔）に対する耐性に優れている。その上、アセン系材料が励起子に対する耐性に優れていることから、第１の中間層７Ａ中で電子と正孔が再結合して励起子が生成しても、第１の中間層７Ａの劣化を防止または抑制することができる。これにより、第１の中間層７Ａの励起子による劣化を防止または抑制し、その結果、発光素子１の耐久性を優れたものとすることができる。
【００６４】
このような第１の中間層７Ａに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、前述した正孔輸送材料のうちのアミン骨格を有する材料を用いることができるが、ベンジジン系アミン誘導体を用いるのが好ましい。
特に、ベンジジン系アミン誘導体のなかでも、第１の中間層７Ａ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２２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２３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。
【００６５】
【化２２】
【００６６】
【化２３】
【００６７】
このようなアミン系材料は、一般に、正孔輸送性に優れており、アミン系材料の正孔移動度は、後述するアセン系材料の正孔移動度よりも高い。したがって、赤色発光層６から第１の中間層７Ａを介して青色発光層８へ正孔を円滑に受け渡すことができる。
このような第１の中間層７Ａ中におけるアミン系材料の含有量は、特に限定されないが、１０〜９０ｗｔ％であるのが好ましく、３０〜７０ｗｔ％であるのがより好ましく、４０〜６０ｗｔ％であるのがさらに好ましい。
【００６８】
また、第１の中間層７Ａの平均厚さは、特に限定されないが、１〜１００ｎｍであるのが好ましく、３〜５０ｎｍであるのがより好ましく、５〜３０ｎｍ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、第１の中間層７Ａが赤色発光層６と青色発光層８との間での正孔および電子の移動を確実に調整することができる。
これに対し、第１の中間層７Ａの平均厚さが前記上限値を超えると、第１の中間層７Ａ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、第１の中間層７Ａの平均厚さが前記下限値未満であると、第１の中間層７Ａの構成材料や駆動電圧等によっては、第１の中間層７Ａが赤色発光層６と青色発光層８との間での正孔および電子の移動を確実に調整するのが難しくなるおそれがある。
【００６９】
（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、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。
【００７０】
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（２４）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。
【００７１】
【化２４】
【００７２】
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。
【００７３】
また、青色発光層８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る。
このようなホスト材料としては、前述した赤色発光層（第１の発光層）６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。
また、このような青色発光層８のホスト材料は、赤色発光層６のホスト材料と同様に、アセン誘導体（アセン系材料）を用いるのが好ましい。これにより、青色発光層８をより高輝度かつ高効率で青色発光させることができる。
【００７４】
（第２の中間層）
この第２の中間層７Ｂは、前述した青色発光層８と後述する緑色発光層９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、第２の中間層７Ｂは、青色発光層８のホスト材料および緑色発光層９のホスト材料のうちの少なくとも一方のホスト材料と同一または同種の材料を含み、かつ、発光性を有する材料を実質的に含まずに構成され、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。この機能により、青色発光層８と緑色発光層９との間での励起子のエネルギー移動を阻止することができることから、青色発光層８から緑色発光層９へのエネルギー移動を抑制して、青色発光層８および緑色発光層９をそれぞれ効率よく発光させることができる。すなわち、青色発光層８および緑色発光層９をバランスよく発光させることができるので、発光素子１を白色発光させることができる。
【００７５】
なお、この第２の中間層７Ｂの形成を省略した場合、上述した青色発光層８から緑色発光層９へのエネルギー移動は、発光素子１を低輝度領域で発光させた際に、顕著に認められるが、本発明では、これらの発光層間に第２の中間層７Ｂを設けていることから、発光素子１を低輝度領域で発光させた際にも、青色発光層８から緑色発光層９へのエネルギー移動を抑制して、青色発光層８および緑色発光層９をそれぞれ確実に発光させることができる。
【００７６】
このような第２の中間層７Ｂの構成材料としては、第２の中間層７Ｂが、青色発光層８のホスト材料および緑色発光層９のホスト材料のうちの少なくとも一方のホスト材料と同一または同種の材料を含み、かつ、発光性を有する材料を実質的に含まずに構成され、前述したようなキャリア調整機能を発揮することができるものであれば、特に限定されないが、前記ホスト材料と同種または同一の材料として、アセン系材料を含むものが好適に用いられる。
【００７７】
かかる材料を用いれば、第２の中間層７Ｂの最高被占軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー順位を、青色発光層８および緑色発光層９の双方の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー順位よりも低く設定することができ、さらに、第２の中間層７Ｂの最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー順位を、青色発光層８および緑色発光層９の双方の最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー順位よりも高く設定することができる。その結果、青色発光層８と緑色発光層９との間での励起子のエネルギー移動がより確実に阻止されることとなる。その結果、青色発光層８および緑色発光層９の双方を高い発光効率で発光させることができるためこれらをバランスよく発光させることができるとともに、双方の発光層８、９の長寿命化を図ることができる。
アセン系材料としては、前述した第１の中間層７Ａで説明したのと同様のものを用いることができる。
【００７８】
また、このような第２の中間層７Ｂに含まれるホスト材料は、青色発光層８のホスト材料と同一であるのが好ましい。これにより、ホスト材料が同一である発光層と第２の中間層７Ｂとの間でのキャリア（電子または正孔）の受け渡しが円滑に行われるようになり、発光素子１の駆動電圧の上昇を的確に抑制または防止することができるとともに、励起子の拡散を的確に抑制または防止することができる。
【００７９】
また、かかる構成の第２の中間層７Ｂにおいて、第２の中間層７Ｂが形成されている第１の部位は、島状（散点状）をなしているのが好ましい。これにより、第２の中間層７Ｂが形成されている第１の部位と、形成されていない第２の部位とを確実に形成することができるとともに、第２の中間層７Ｂが形成されていない第２の部位において、青色発光層８と緑色発光層９とを確実に接触させることができるようになる。
【００８０】
さらに、第２の中間層７Ｂが形成されている第１の部位または第２の部位は、散点状をなしているが、第１の部位は、その面方向において、ほぼ均一に設けられているのが好ましい。これにより、第２の中間層７Ｂの各部において、その特性にバラツキが生じるのを確実に防止することができるので、第２の中間層７Ｂが局所的に変質・劣化するのを効果的に防止できる。
また、第２の中間層７Ｂの厚さは、特に限定されないが、２ｎｍ以上、１０ｎｍ以下程度であるのが好ましく、３ｎｍ以上、７ｎｍ以下程度であるのがより好ましい。第２の中間層７Ｂの厚さをかかる範囲内に設定することにより、励起子（正孔および電子）の拡散を抑制または防止して、励起子の移動を確実に調整することができる。
【００８１】
（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、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。
【００８２】
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（２５）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。
【００８３】
【化２５】
【００８４】
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、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。
【００８５】
また、緑色発光層９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る。
このようなホスト材料としては、前述した赤色発光層（第１の発光層）６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。
また、このような緑色発光層９のホスト材料は、赤色発光層６のホスト材料と同様に、アセン誘導体（アセン系材料）を用いるのが好ましい。これにより、緑色発光層９をより高輝度かつ高効率で緑色発光させることができる。
さらに、この緑色発光層９のホスト材料は、前述した青色発光層８のホスト材料と同一であるのが好ましい。これにより、双方の発光層８、９において、緑色の光と青色の光とをバランスよく発光させることができるようになる。
【００８６】
（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。
【００８７】
（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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
（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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
以上のように構成された発光素子１によれば、赤色発光層６と青色発光層８との間および青色発光層８と緑色発光層９との間にそれぞれ前述したような第１の中間層７Ａおよび第２の中間層７Ｂを有することから、赤色発光層６と青色発光層８との間での正孔および電子の移動を調整し、さらに、青色発光層８と緑色発光層９との間での正孔および電子の移動を調整することができるので、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阻止し、さらに、青色発光層８と緑色発光層９との間での励起子のエネルギー移動を阻止することができる。その結果、赤色発光層６、青色発光層８および緑色発光層９をそれぞれ効率よく発光させることができるため、発光素子１は、より確実に白色発光するものとなる。
【００９４】
なお、本実施形態では、青色発光層８と第２の中間層７Ｂと緑色発光層９とは、陽極３側と陰極１２との間で、この順で積層される場合について説明したが、かかる順序に限定されず、陽極３側と陰極１２との間で、緑色発光層９、第２の中間層７Ｂおよび青色発光層８の順で積層されていてもよい。
すなわち、本実施形態では、第２の発光層が青色発光層８で構成され、第３の発光層が緑色発光層９で構成される場合について説明したが、第２の発光層が緑色発光層で構成され、第３の発光層が青色発光層で構成されていてもよい。
【００９５】
（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。
【００９６】
［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。
【００９７】
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。
【００９８】
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の上面に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、被処理部材を支持する支持体の温度７０〜９０℃程度とするのが好ましい。
【００９９】
［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。
【０１００】
［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。
［５］ 次に、赤色発光層６上に、第１の中間層７Ａを形成する。
第１の中間層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、第１の中間層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第１の中間層形成用材料を、赤色発光層６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。
【０１０１】
［６］ 次に、第１の中間層７Ａ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。
［７］ 次に、青色発光層８上に、第２の中間層７Ｂを形成する。
第２の中間層７Ｂは、前記工程［５］で説明した、第１の中間層７Ａの形成方法と同様の方法を用いて形成される。
【０１０２】
［８］ 次に、第２の中間層７Ｂ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。
［９］ 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。
【０１０３】
［１０］ 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。
［１１］ 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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
（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、１９Ｂ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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
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。
【０１１８】
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】
【０１１９】
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。
【０１２０】
＜２＞ 次に、ＩＴＯ電極上に、真空蒸着法を用いて前述した化学式（７）で表わされる化合物で構成される平均厚さ４０ｎｍの正孔注入層を形成した。
＜３＞ 次に、正孔注入層上に、真空蒸着法を用いて前述した化学式（１３）で表わされる化合物で構成される平均厚さ１０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
＜４＞ 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（第１の発光層）を形成した。
【０１２１】
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）として前述した化学式（１７）で表わされる化合物（ジインデノペリレン誘導体）を用い、ホスト材料として前述した化学式（１８）で表わされる化合物（ナフタセン誘導体）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、１．０ｗｔ％とした。
【０１２２】
＜５＞ 次に、赤色発光層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す第１の中間層の構成材料で構成される平均厚さ７ｎｍの第１の中間層を形成した。
ここで、第１の中間層の構成材料としては、ホスト材料として前述した化学式（１８）で表わされる化合物（アセン系材料）を用い、アミン系材料として前述した化学式（１３）で表わされる化合物を用いた。また、第１の中間層中のホスト材料の含有量は、５０ｗｔ％とした。
【０１２３】
＜６＞ 次に、第１の中間層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す青色発光層の構成材料で構成される平均厚さ１０ｎｍの青色発光層（第２の発光層）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（２４）で表わされる化合物を用い、ホスト材料として下記に示す化学式（２６）で表わされる化合物（アセン系材料）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、６．０ｗｔ％とした。
【０１２４】
【化２６】
【０１２５】
＜７＞ 次に、青色発光層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す第２の中間層の構成材料で構成される平均厚さ２ｎｍの第２の中間層を形成した。
ここで、第２の中間層の構成材料としては、ホスト材料として前述した化学式（２６）で表わされる化合物（アセン系材料）を用いた。
＜８＞ 次に、第２の中間層上に、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（第３の発光層）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）として前述した化学式（２５）で表わされる化合物を用い、ホスト材料として下記に示す化学式（２７）で表わされる化合物（アセン系材料）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、１．０ｗｔ％とした。
【０１２６】
＜９＞ 次に、発光層上に、真空蒸着法を用いて以下に示す電子輸送層の構成材料で構成される平均厚さ１０ｎｍの電子輸送層を形成した。
ここで、電子輸送材料としては、前述したＡｌｑ３を用いた。
＜１０＞ 次に、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。
【０１２７】
＜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１５０ｎｍ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。
【０１２８】
（実施例２）
前記工程＜７＞において、形成する第２の中間層の平均厚さを５ｎｍとしたこと以外は、前記実施例１と同様にして、図１に示す発光素子を製造した。
（実施例３）
前記工程＜７＞において、形成する第２の中間層の平均厚さを１０ｎｍとしたこと以外は、前記実施例１と同様にして、図１に示す発光素子を製造した。
【０１２９】
（実施例４）
前記工程＜７＞において、第２の中間層の構成材料として、ホスト材料として下記に示す化学式（２７）で表わされる化合物（アセン系材料）を用いて、平均厚さ５ｎｍの第２の中間層を形成したこと以外は、前記実施例１と同様にして、図１に示す発光素子を製造した。
【０１３０】
【化２７】
【０１３１】
（比較例）
前記工程＜７＞において、第２の中間層の形成を省略したこと以外は、前記実施例１と同様にして、図１に示す発光素子を製造した。
２．評価
各実施例および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。
各実施例および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０．０００３ｍＡ／ｃｍ２の電流を流し、発光素子から放出された波長４００〜８００ｎｍにおける光の強度を測定した。
これらの結果を表１および図６に示す。
【０１３２】
【表１】
【０１３３】
表１から明らかなように、電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ２のように高輝度域であるときには、各実施例および比較例の発光素子における電圧および電流効率に大きな差は認められず、何れの発光素子も白色発光するものであった。
しかしながら、電流密度を０．０００３ｍＡ／ｃｍ２のように低輝度域とすると、比較例の発光素子では、図６に示すように、青色発光層８から緑色発光層９へエネルギーが移動することに起因して、青色が発光せず緑色が優先的に発光する結果が得られた。
【０１３４】
これに対して、各実施例の発光素子では、これら同士の間に、中間層を設けることにより、青色発光層８から緑色発光層９へエネルギーの移動が的確に抑制することができ、その結果、青色および緑色の双方を好適に発光させ得ることが判った。
なお、このような傾向は、第２の中間層のホスト材料として青色発光層（第２の発光層）および緑色発光層（第３の発光層）のホスト材料と同一のものを用い、さらに、第２の中間層の膜厚を適切な範囲に設定した実施例２、３においてより顕著に認められた。
【符号の説明】
【０１３５】
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 ７Ａ……第１の中間層 ７Ｂ……第２の中間層 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 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】
陰極と、
陽極と、
前記陰極と前記陽極との間に設けられ、ホスト材料と、該ホスト材料に添加され、第１の色として赤色に発光する赤色発光材料であるゲスト材料とを含んで構成された第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、ホスト材料と、該ホスト材料に添加され、第２の色に発光する第２の色発光材料であるゲスト材料とを含んで構成された第２の発光層と、
前記第２の発光層と前記陰極との間に設けられ、ホスト材料と、該ホスト材料に添加され、第３の色に発光する第３の色発光材料であるゲスト材料とを含んで構成された第３の発光層と、
前記第１の発光層と前記第２の発光層との間にこれらに接するように設けられ、前記第１の発光層の前記ホスト材料と同一または同種の材料を含み、かつ、発光性を有する材料を実質的に含まずに構成され、前記第１の発光層と前記第２の発光層との間での正孔および電子の移動を調整する第１の中間層と、
前記第２の発光層と前記第３の発光層との間にこれらに接するように設けられ、前記第２の発光層の前記ホスト材料および前記第３の発光層の前記ホスト材料のうちの少なくとも一方のホスト材料と同一または同種の材料を含み、かつ、発光性を有する材料を実質的に含まずに構成され、前記第２の発光層と前記第３の発光層との間での正孔および電子の移動を調整する第２の中間層とを有することを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記第２の発光層の前記ホスト材料と、前記第３の発光層の前記ホスト材料とは、同一である請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第２の中間層の前記ホスト材料は、前記第２の発光層の前記ホスト材料と同一である請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第２の中間層は、その厚さが、２ｎｍ以上、１０ｎｍ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】
前記第２の中間層は、前記ホスト材料としてアセン系材料を含有する請求項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の中間層は、前記ホスト材料の他に、アミン系材料を含有する請求項１ないし４のいずれかに記載の発光素子。
【請求項７】
請求項１ないし６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８】
請求項７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、ホスト材料と、該ホスト材料に添加され、第１の色として赤色に発光する赤色発光材料であるゲスト材料とを含んで構成された第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、ホスト材料と、該ホスト材料に添加され、第２の色に発光する第２の色発光材料であるゲスト材料とを含んで構成された第２の発光層と、
前記第２の発光層と前記陰極との間に設けられ、ホスト材料と、該ホスト材料に添加され、第３の色に発光する第３の色発光材料であるゲスト材料とを含んで構成された第３の発光層と、
前記第１の発光層と前記第２の発光層との間にこれらに接するように設けられ、前記第１の発光層の前記ホスト材料と同一または同種の材料を含み、かつ、発光性を有する材料を実質的に含まずに構成され、前記第１の発光層と前記第２の発光層との間での正孔および電子の移動を調整する第１の中間層と、
前記第２の発光層と前記第３の発光層との間にこれらに接するように設けられ、前記第２の発光層の前記ホスト材料および前記第３の発光層の前記ホスト材料のうちの少なくとも一方のホスト材料と同一または同種の材料を含み、かつ、発光性を有する材料を実質的に含まずに構成され、前記第２の発光層と前記第３の発光層との間での正孔および電子の移動を調整する第２の中間層とを有することを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記第２の発光層の前記ホスト材料と、前記第３の発光層の前記ホスト材料とは、同一である請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第２の中間層の前記ホスト材料は、前記第２の発光層の前記ホスト材料と同一である請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第２の中間層は、その厚さが、２ｎｍ以上、１０ｎｍ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】
前記第２の中間層は、前記ホスト材料としてアセン系材料を含有する請求項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の中間層は、前記ホスト材料の他に、アミン系材料を含有する請求項１ないし４のいずれかに記載の発光素子。
【請求項７】
請求項１ないし６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８】
請求項７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２０１１−１５１０１１（Ｐ２０１１−１５１０１１Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８３３６４（Ｐ２０１０−２８３３６４）
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【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８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]