発光素子、表示装置および電子機器
【課題】低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが大きく変化し難い発光素子、およびこれを備えた表示装置ならびに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７と、陽極３と陰極７との間に設けられた第１発光層４２と、陰極７と第１発光層４２との間に設けられた第２発光層６２と、陰極７と第２発光層６２との間に設けられた第３発光層６３と、第１発光層４２と第２発光層６２との間に設けられ、電子および正孔を発生させる接続層５と、を有している。
【解決手段】発光素子１は、陽極３と、陰極７と、陽極３と陰極７との間に設けられた第１発光層４２と、陰極７と第１発光層４２との間に設けられた第２発光層６２と、陰極７と第２発光層６２との間に設けられた第３発光層６３と、第１発光層４２と第２発光層６２との間に設けられ、電子および正孔を発生させる接続層５と、を有している。
【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。
【背景技術】
【０００２】
発光素子として、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子（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。このような発光素子では、陰極と陽極との間に電界が印加されることにより、発光層に対して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】
例えば、特許文献１には、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層の発光層が積層され、白色発光させる発光素子が開示されている。
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ー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２に係わる発光素子では、発光層同士の間に中間層を設けることで、各発光層において電荷の再結合によって生じた励起子のエネルギーが、発光層間を移動し難くなる。このため、励起子のエネルギー移動による特定の発光層の発光効率の低下が防止される。これらのことから、各発光層を高効率でバランスよく発光させて、白色発光させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３９９０号公報
【特許文献２】特開２００５−１００９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に係わる発光素子では、低階調表示をする際の低電流駆動時と、高階調表示をする際の高電流駆動時において、中間層の正負キャリア輸送性の違いにより、発光素子内部のキャリア再結合位置に偏りが生ずると、特定の発光層のみが発光してしまう。したがって、フルカラー表示に必要となる２５６階調を表現しようとする場合、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが大きく変化してしまう課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例に係る発光素子は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に設けられた第１発光層と、前記陰極と前記第１発光層との間に設けられた第２発光層と、前記陰極と前記第２発光層との間に設けられた第３発光層と、前記第１発光層と前記前記第２発光層との間に設けられ、電子および正孔を発生させる接続層と、を有していることを特徴とする。
【０００９】
本適用例の発光素子よれば、第１発光層と第２発光層との間に設けられた接続層は、同数の電子および正孔を発生させることができる。その際、低電流駆動（低階調）や高電流駆動（高階調）に関わらず、第１発光層に供給される電子と第２発光層および第３発光層に供給される正孔は同数であるため、第１発光層、第２発光層、第３発光層をそれぞれバランスよく発光させられる。したがって、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい発光素子を提供することができる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例に記載の発光素子は、前記陰極と前記第３発光層との間に設けられた第１電子輸送層と、前記接続層と前記第１発光層との間に設けられた第２電子輸送層とを備え、前記第１電子輸送層と前記第２電子輸送層が同一材料であることが好ましい。
【００１１】
本適用例によれば、陰極と第３発光層との間に設けられた第１電子輸送層と、接続層と第１発光層との間に設けられた第２電子輸送層と、が同一材料であるため、第２発光層および第３発光層に供給される電子量と、第１発光層に供給される電子量は等しくなり、第１発光層、第２発光層、第３発光層をそれぞれバランスよく発光させられる。したがって、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい発光素子を提供することができる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例に記載の発光素子は、前記陽極と前記第１発光層との間に設けられた第１正孔輸送層と、前記接続層と前記第２発光層との間に設けられた第２正孔輸送層とを備え、前記第１正孔輸送層と前記第２正孔輸送層が同一材料であることが好ましい。
【００１３】
本適用例によれば、陽極と第１発光層との間に設けられた第１正孔輸送層と、接続層と第２発光層との間に設けられた第２正孔輸送層と、が同一材料であるため、第１発光層に供給される正孔量と、第２発光層および第３発光層に供給される正孔量は等しくなり、第１発光層、第２発光層、第３発光層をそれぞれバランスよく発光させられる。したがって、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい発光素子を提供することができる。
【００１４】
［適用例４］上記適用例に記載の発光素子は、前記第１正孔輸送層の膜厚が前記第２正孔輸送層よりも厚く、前記第１正孔輸送層の膜厚と前記第２正孔輸送層の膜厚差が、２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１５】
本適用例によれば、第１正孔輸送層の膜厚が第２正孔輸送層よりも厚く、第１正孔輸送層の膜厚と第２正孔輸送層の膜厚差を、２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下とすることで、第１発光層、第２発光層、第３発光層から発せられる発光を効率よく取り出すことができる光路長を得ることができると共に、第１発光層、第２発光層および第３発光層に供給できる正孔量の差を小さくすることできる。したがって、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい発光素子を提供することができる。
【００１６】
［適用例５］上記適用例に記載の発光素子は、前記第１発光層から発せられる発光の極大波長が６１０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
本適用例によれば、第１発光層から発せられる発光の極大波長が６１０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下であるため、発光層から発せられる発光を効率よく取り出すことができる。したがって、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい発光素子を提供することができる。
【００１８】
［適用例６］本適用例に係る表示装置は、上記適用例の発光素子を備えることを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい表示装置を提供することができる。
【００２０】
［適用例７］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の表示装置を備えることが好ましい。
【００２１】
本適用例によれば、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい優れた表示品質を有する電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の好適な実施形態に係る発光素子の縦断面を模式的に示す図である。
【図２】本発明の具体的な実施例に係る発光素子における電流密度とRGB発光のピーク強度比を示す表である。
【図３】本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（PHSも含む）の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
【００２４】
（実施形態１）
図１は、本発明の好適な実施形態に係る発光素子の断面を模式的に示すである。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
図１に示すように、発光素子（エレクトロルミネッセンス素子）１は、陽極３と第１の発光部４と接続層５と第２の発光部６と陰極７とがこの順に積層されてなるものである。
【００２５】
言い換えれば、発光素子１は、第１の発光部４と接続層５と第２の発光部６とがこの順に積層された積層体１５が２つの電極としての陽極３と陰極７との間に介層されて構成されている。また、第１の発光部４は、陽極３側から陰極７側に、正孔輸送層４１と第１発光層４２と電子輸送層４３がこの順で積層された積層体であり、第２の発光部６は、陽極３側から陰極７側に、正孔輸送層６１と第２発光層６２と第３発光層６３と電子輸送層６４と電子注入層６５がこの順で積層された積層体である。
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８で封止されている。
【００２６】
このような発光素子１にあっては、陽極３と陰極７との間に駆動電圧が印加されることにより、接続層５においてキャリア（電子および正孔）が発生する。そして、第１発光層４２に対し、陽極３側から正孔が供給（注入）されるとともに、接続層（キャリア発生層）５から電子が供給される。また、第２発光層６２および第３発光層６３に対し、陰極８側から電子が供給（注入）されるとともに、接続層５から正孔が供給（注入）される。これにより、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（蛍光や燐光）を放出（発光）する。
【００２７】
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、０．１ｍｍ〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。
【００２８】
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。
【００２９】
以下、発光素子１を構成する各部を順次説明する。
［陽極］
陽極３は、後述する第１の発光部４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）、Ｉｎ2Ｏ3、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、１０ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、５０ｎｍ〜１５０ｎｍであるのがより好ましい。
【００３０】
［第１の発光部］
第１の発光部４は、上述したように、正孔輸送層４１と第１発光層４２と電子輸送層４３を有している。
（正孔輸送層）
第１正孔輸送層としての正孔輸送層４１は、陽極３から注入された正孔を第１発光層４２まで輸送する機能を有するものである。
【００３１】
この正孔輸送層４１の構成材料には、各種ｐ型の高分子材料や、各種ｐ型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができ、例えば、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）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）等のテトラアリールベンジジン誘導体、テトラアリールジアミノフルオレン化合物またはその誘導体（アミン系化合物）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。
【００３２】
上述した中でも、正孔輸送材料は、ベンジジン構造を有するものであることが好ましく、テトラアリールベンジジンまたはその誘導体であることがより好ましい。これにより、陽極３から正孔輸送層４１に効率よく正孔が注入されるとともに、正孔を第１発光層４２に効率よく輸送することができる。
このような正孔輸送層４１の平均厚さは、特に限定されないが、１０ｎｍ〜１５０ｎｍであるのが好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましい。
【００３３】
（第１発光層）
この第１発光層４２は、発光材料を含んで構成されている。
発光材料は、陰極７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（蛍光や燐光）を放出（発光）するものである。
このような発光材料としては、特に限定されず、各種蛍光材料、各種燐光材料を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。
【００３４】
赤色の蛍光材料としては、例えば、テトラアリール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。
【００３５】
青色の蛍光材料としては、例えば、ジスチリルジアミン誘導体、ジスチリル誘導体、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、ペリレンおよびペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン、４，４’−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−１，１’−ビフェニル（ＢＣｚＶＢｉ）、ポリ［（９．９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（２，５−ジメトキシベンゼン−１，４−ジイル）］、ポリ［（９，９−ジヘキシルオキシフルオレン−２，７−ジイル）−オルト−コ−（２−メトキシ−５−｛２−エトキシヘキシルオキシ｝フェニレン−１，４−ジイル）］、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（エチルニルベンゼン）］、ＢＤ１０２（製品名、出光興産社製）等が挙げられる。
【００３６】
緑色の蛍光材料としては、例えば、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体、９，１０−ビス［（９−エチル−３−カルバゾール）−ビニレニル］−アントラセン、ポリ（９，９−ジヘキシル−２，７−ビニレンフルオレニレン）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（１，４−ジフェニレン−ビニレン−２−メトキシ−５−｛２−エチルヘキシルオキシ｝ベンゼン）］、ポリ［（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニレン）−オルト−コ−（２−メトキシ−５−（２−エトキシルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレン）］等が挙げられる。
【００３７】
黄色の蛍光材料としては、例えば、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を用いることができる。
【００３８】
赤色の燐光材料としては、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（Ｉｒ（ｐｉｑ）３）、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。
【００３９】
青色の燐光材料としては、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられる。より具体的には、ビス［４，６−ジフルオロフェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］−ピコリネート−イリジウム、トリス［２−（２，４−ジフルオロフェニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム、ビス［２−（３，５−トリフルオロメチル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］−ピコリネート−イリジウム、ビス（４，６−ジフルオロフェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトネート）が挙げられる。
【００４０】
緑色の燐光材料としては、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられる。中でも、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも１つが、フェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものが好ましい。より具体的には、ファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトネート）、ファク−トリス［５−フルオロ−２−（５−トリフルオロメチル−２−ピリジン）フェニル−Ｃ，Ｎ］イリジウムが挙げられる。
【００４１】
また、第１発光層４２は、発光材料に加え、この発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料を含んで構成されていてもよい。このような第１発光層４２は、例えば、ゲスト材料である発光材料をドーパントとしてホスト材料にドープすることにより形成することができる。
このホスト材料は、正孔と電子とを再結合して励起子を生成するとともに、その励起子のエネルギーを発光材料に移動（フェルスター移動またはデクスター移動）させて、発光材料を励起する機能を有する。
【００４２】
このようなホスト材料としては、特に限定されないが、発光材料が蛍光材料を含む場合には、例えば、ルブレンおよびその誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ビスｐ−ビフェニルナフタセン等のナフタセン系材料、アントラセン系材料、ビス−オルトビフェニリルペリレン等のペリレン誘導体、テトラフェニルピレンなどのピレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スチルベン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｐ−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＢＡｌｑ）、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、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、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、コロネン誘導体、アミン化合物、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）、ＩＤＥ１２０（製品名、出光興産社製）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もできる。好ましくは、発光材料が青色または緑色の場合にはＩＤＥ１２０（出光興産社製）、アントラセン系材料、ジアントラセン系材料が好ましく、発光材料が赤色の場合には、ルブレンまたはルブレン誘導体、ナフタセン系材料、ペリレン誘導体が好ましい。
【００４３】
また、ホスト材料としては、発光材料が燐光材料を含む場合には、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、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ）、ビス−（２−メチル−８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム等のキノリノラト系金属錯体、Ｎ−ジカルバゾリル−３，５−ベンゼン、ポリ（９−ビニルカルバゾール）、４，４’，４’’−トリス（９−カルバゾリル）トリフェニルアミン、４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−２，２’−ジメチルビフェニル等のカルバリゾル基含有化合物、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）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もできる。
【００４４】
前述したような発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、第１発光層４２中における発光材料の含有量（ドープ量）は、０．１ｗｔ％〜３０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５ｗｔ％〜２０ｗｔ％であるのがより好ましい。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。
また、第１発光層４２の発光材料としては、蛍光材料を用いるのが好ましい。すなわち、第１発光層４２は、陽極３と陰極７との間に通電することにより、極大波長が６１０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の蛍光を発する発光材料を含むのが好ましい。
【００４５】
（電子輸送層）
電子輸送層４３は、後述する接続層５のｎ型電子輸送層５１を介して注入された電子を第１発光層４２に輸送する機能を有するものである。
電子輸送層４３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。
【００４６】
［接続層］
接続層５は、キャリア（正孔および電子）を発生させる機能を有するものである。
この接続層５は、陽極３側から陰極７側へ、ｎ型電子輸送層５１と電子吸引層５２とがこの順で積層されてなるものである。
【００４７】
以下、接続層５を構成する各層を順次詳細に説明する。
（ｎ型電子輸送層）
ｎ型電子輸送層５１は、前述した電子輸送層４３と電子吸引層５２との間に設けられ、電子吸引層５２側から第１発光層４２側へ電子を輸送する機能を有する。
このようなｎ型電子輸送層５１は、電子輸送性を有する電子輸送性材料を主材料として構成されていればよいが、電子輸送性を有する電子輸送性材料の他、電子注入性を有する電子注入性材料（電子ドナー性材料）を含んで構成されているのが好ましい。
【００４８】
これにより、電子吸引層５２によって吸引された電子をｎ型電子輸送層５１に効率的に注入するとともにｎ型電子輸送層５１を介して陽極３側に効率的に輸送することができる。
特に、ｎ型電子輸送層５１は、電子輸送性材料および電子ドナー性材料を含む混合材料で構成されているのが好ましい。このように構成されたｎ型電子輸送層５１は、優れた電子輸送性および電子注入性を有する。そのため、接続層５で生じた電子を第１発光層４２へ効率的に輸送・注入することができる。
【００４９】
また、ｎ型電子輸送層５１が電子輸送材料に電子ドナー性材料を添加（ドープ）して構成されていると、ｎ型電子輸送層５１では、電子輸送性材料が電子ドナー性材料から電子を受け取って、ラジカルアニオン状態となる。そのため、接続層５のキャリア発生量を増大させることができる。
ｎ型電子輸送層５１に用いる電子輸送性材料としては、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。
【００５０】
また、ｎ型電子輸送層５１に用いる電子注入性材料（電子ドナー性材料）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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
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。
【００５３】
特に、ｎ型電子輸送層５１に用いる電子注入性材料（電子ドナー性材料）としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属化合物およびアルカリ土類金属化合物のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いるのが好ましい。これにより、ｎ型電子輸送層５１の電子輸送性を優れたものとしつつ、ｎ型電子輸送層５１の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ｎ型電子輸送層５１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。
【００５４】
また、ｎ型電子輸送層５１を電子輸送性材料および電子注入性材料を用いて構成する場合、ｎ型電子輸送層５１中における電子注入性材料の含有量（ドープ量）は、０．１ｗｔ５〜２０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５ｗｔ％〜１０ｗｔ％であるのがより好ましい。電子注入性材料の含有量をこのような範囲内とすることで、ｎ型電子輸送層５１の電子輸送性および電子注入性の双方をバランスよく優れたものとすることができる。
【００５５】
（電子吸引層）
電子吸引層５２は、ｎ型電子輸送層５１と正孔輸送層６１との間に設けられ、陰極７側に隣接する層（本実施形態では、第２の発光部６の正孔輸送層６１）から電子を吸引する（引き抜く）機能を有する。電子吸引層５２によって吸引された電子は、陽極３側に隣接する層（本実施形態では、ｎ型電子輸送層５１）に注入される。
【００５６】
このような電子吸引層５２は、電子吸引性を有する有機化合物を主材料として構成されている。
この電子吸引性を有する有機化合物としては、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」とも言う）が好適に用いられる。
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、芳香環を有する有機シアン化合物を含んで電子吸引層５２を構成することにより、接続層５の正孔および電子の発生量を多くすることができる。
【００５７】
芳香環含有有機シアン化合物を主材料とする電子吸引層５２は、隣接する層（正孔輸送層６１）と接触することにより、正孔輸送層６１を構成する正孔輸送材料から電子を引き抜くことができる。これにより、電子吸引層５２と正孔輸送層６１とが接触すると、印加されていなくても、電子吸引層５２と正孔輸送層６１との界面付近において、電子吸引層５２側には電子が発生し、正孔輸送層６１側には正孔が発生する。このような状態で、陽極３と陰極７との間に駆動電圧を印加すると、電子吸引層５２と正孔輸送層６１との界面付近で発生した正孔は、その駆動電圧により陰極７側に輸送されて、第２の発光部６（具体的には第２発光層６２および第３発光層６３）の発光に寄与する。また、電子吸引層５２と正孔輸送層６１との界面付近で発生した電子は、その駆動電圧により陽極３側に輸送されて、第１の発光部４（具体的には第１発光層４２）の発光に寄与する。また、上述したような電子吸引層５２によ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、これらの正孔および電子は、第１発光層４２、第２発光層６２および第３発光層６３の発光に寄与する。
【００５８】
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吸引層５２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、前述したような機能を発揮し得るものであれば、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であるのが好ましく、下記式（１）で表わされる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。
【００５９】
【化１】
【００６０】
上記化学式１中の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はシアノ基を有する。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。
【００６１】
このような化合物は、電子吸引性に優れている。そのため、このような化合物を用いて構成された電子吸引層５２は、隣接する層（正孔輸送層６１）から十分に電子を引き抜くことができるとともに、好適に引き抜いた電子を陽極３側に輸送することができる。
特に、芳香環含有有機シアン化合物としては、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。このような化合物は、電子吸引性の高いシアノ基を複数有する。そのため、このような化合物を用いて構成された電子吸引層５２は、隣接する層の構成材料（正孔輸送層６１の正孔輸送材料等）からより効率よく電子を引き抜くことができ、キャリア（電子および正孔）の発生量を多くすることができる。
【００６２】
以上のようにして構成された接続層５においては、ｎ型電子輸送層５１と電子吸引層５２との間に、他の層が介在していてもよい。例えば、ｎ型電子輸送層５１と電子吸引層５２との間には、これらの層間での材料の拡散を防止する拡散防止層や、電子吸引層５２側からｎ型電子輸送層５１側へ電子を注入する電子注入層が設けられていてもよい。
【００６３】
［第２の発光部］
第２の発光部６は、上述したように、正孔輸送層６１と第２発光層６２と第３発光層６３と電子輸送層６４と電子注入層６５とを有している。
（正孔輸送層）
第２正孔輸送層としての正孔輸送層６１は、接続層５（電子吸引層５２）から注入された正孔を第２発光層６２まで輸送する機能を有する。
【００６４】
特に、正孔輸送層６１は、第２発光層６２と前述した接続層５（電子吸引層５２）との間に接するように設けられている。
これにより、前述したように、電子吸引層５２が、正孔輸送層６１から効率的に電子を吸引することができる。その結果、接続層５の正孔および電子の発生量を多くすることができる。
【００６５】
この正孔輸送層６１の構成材料には、正孔輸送層４１と同一の構成材料を用いることが好ましい。そうすることで、第１発光層に供給される正孔量と、第２発光層および第３発光層に供給される正孔量は等しくなり、第１発光層、第２発光層、第３発光層をそれぞれバランスよく発光させられる。したがって、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい発光素子を提供することができる。
特に、上述した中でも、正孔輸送層６１を構成する正孔輸送材料としては、アミン系化合物が好ましく、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）であることがより好ましい。また、正孔輸送層６１の膜厚と正孔輸送層４１との膜厚差は、２０ｎｍ以上〜１５０ｎｍ以下であることが好ましい。これにより、第１の発光部４と第２の発光部６に供給される正孔量の差を小さくすることができる。
【００６６】
（第２発光層）
この第２発光層６２は、発光材料を含んで構成されている。
このような発光材料としては、特に限定されず、上述した第１発光層４２と同様の発光材料を用いることができる。なお、第２発光層６２に用いる発光材料は、第１発光層４２の発光材料と同一であってもよいし、異なるものであってもよい。また、第２発光層６２の発光色は、前述した第１発光層４２の発光色と同じであっても異なっていてもよい。
【００６７】
また、第２発光層６２は、発光材料に加え、この発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料とを含んで構成されていてもよい。
前述したような発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、第２発光層６２中における発光材料の含有量（ドープ量）は、０．１ｗｔ％〜３０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５ｗｔ％〜２０ｗｔ％であるのがより好ましい。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。
【００６８】
（第３発光層）
この第３発光層６３は、発光材料を含んで構成されている。
本実施形態では、第３発光層６３は、前述した第２発光層６２に接している。これにより、第２の発光部６における正孔および電子の再結合領域内に第２発光層６２および第３発光層６３の双方を容易に存在させることができる。そのため、第２発光層６２および第３発光層６３の双方を容易に発光させることができる。
【００６９】
このような発光材料としては、特に限定されず、上述した第１発光層４２と同様の発光材料を用いることができる。なお、第３発光層６３に用いる発光材料は、第１発光層４２の発光材料と同一であってもよいし、異なるものであってもよい。また、第３発光層６３に用いる発光材料は、第２発光層６２の発光材料と同一であってもよいし、異なるものであってもよい。また、第３発光層６３の発光色は、前述した第１発光層４２の発光色と同じであっても異なっていてもよい。また、第３発光層６３の発光色は、前述した第２発光層６２の発光色と同じであっても異なっていてもよい。
また、第３発光層６３は、発光材料に加え、この発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料とを含んで構成されていてもよい。
【００７０】
前述したような発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、第３発光層６３中における発光材料の含有量（ドープ量）は、０．１ｗｔ％〜３０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５ｗｔ％〜２０ｗｔ％であるのがより好ましい。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。
【００７１】
なお、第２の発光部６は、３層以上の発光層を有するものであってもよい。すなわち、第２の発光部６において、前述した第２発光層６２および第３発光層６３に加えて、他の１層以上の発光層を有していてもよい。また、第２の発光部６が複数の発光層を有する場合、複数の発光層の発光色が互いに同じであっても異なっていてもよい。また、第２の発光部６が複数の発光層を有する場合、発光層同士の間には、中間層が設けられていてもよい。
【００７２】
（電子輸送層）
第１電子輸送層としての電子輸送層６４は、陰極７から電子注入層６５を介して注入された電子を第２発光層６２に輸送する機能を有するものである。電子輸送層６４の構成材料には、電子輸送層４３と同一の構成材料を用いることが好ましい。こうすることで、第２発光層および第３発光層に供給される電子量と、第１発光層に供給される電子量は等しくなり、第１発光層、第２発光層、第３発光層をそれぞれバランスよく発光させられる。したがって、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい発光素子を提供することができる。
電子輸送層６４の構成材料（電子輸送性材料）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６４の平均厚さは、特に限定されないが、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが好ましく、１０ｎｍ〜５０ｎｍであるのがより好ましい。
【００７３】
（電子注入層）
電子注入層６５は、陰極７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６５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。これらを主材料として電子注入層６５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６５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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
［陰極］
陰極７は、前述した第２の発光部６に電子を注入する電極である。この陰極７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７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。
【００７７】
特に、陰極７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７の構成材料として用いることにより、陰極７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７の平均厚さは、特に限定されないが、１００ｎｍ〜４００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００ｎｍ〜２００ｎｍ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７に、光透過性は、特に要求されない。
【００７８】
［封止部材］
封止部材８は、陽極３、第１発光部４、接続部５、第２発光部６および陰極７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８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８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８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８と陽極３および陰極７との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。
また、封止部材８は、平板状として、基板２と対向させ、これらの間を、例えば熱硬化性樹脂等のシール材で封止するようにしてもよい。
【００７９】
以上述べたように、本実施形態に係る発光素子１によれば、以下の効果を得ることができる。
第１の発光部４と第２の発光部６との間に設けられた接続層５は、同数の電子および正孔を発生させることができる。その際、低電流駆動（低階調）や高電流駆動（高階調）に関わらず、第１発光層４２に供給される電子と第２発光層６２および第３発光層６３に供給される正孔は同数であるため、第１発光層４２、第２発光層６２、第３発光層６３をそれぞれバランスよく発光させられる。したがって、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい発光素子１を提供することができる。
【００８０】
以上のように構成された発光素子１は、例えば、次のようにして製造することができる。
［１］
まず、基板２を用意し、この基板２上に陽極３を形成する。
陽極３は、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着等の乾式メッキ法、電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。
【００８１】
［２］
次に、陽極３上に第１の発光部４を形成する。
第１の発光部４は、正孔輸送層４１、第１発光層４２、電子輸送層４３を順次陽極３上に形成することにより設けることができる。
上述したような各層は、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。
【００８２】
また、各層の構成材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる液体材料を、陽極３（またはその上の層）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。
液状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、第１の発光部４を構成する各層を比較的容易に形成することができる。
液状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。
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。
【００８３】
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。
【００８４】
［３］
次に、第１の発光部４上に接続層５を形成する。
接続層５は、第１の発光部４上にｎ型電子輸送層５１および電子吸引層５２を順次積層することにより形成することができる。
接続層５を構成する各層は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
【００８５】
［４］
次に接続層５上に第２の発光部６を形成する。
第２の発光部６は、電子注入層６５を除いて第１の発光部４と同様にして形成することができる。
［５］
次に、第２の発光部６上に、陰極７を形成する。
陰極７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。
［６］
次に、上記の工程を経て得られた第１の発光部４、接続層５、第２の発光部６および陰極７をを覆うように封止部材８を被せ、基板２に接合して発光素子１が得られる。
【００８６】
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５０ｎｍのＩＴＯ電極（陽極３）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。
【００８７】
＜２＞
次に、ＩＴＯ電極上に、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）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ５０ｎｍの正孔輸送層（第１の発光部４の正孔輸送層４１）を形成した。
【００８８】
＜３＞
次に、正孔輸送層４１上に、真空蒸着法を用いて、平均厚さ１０ｎｍの第１発光層４２を形成した。
ここで、第１発光層４２を構成する構成材料としては、赤色発光材料（ゲスト材料）としてテトラアリールジインデノペリレン誘導体（ＲＤ−１）を用い、ホスト材料としてルブレン（ＲＢ）を用いた。また、赤色発光層中の発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、１．５ｗｔ％とした。
【００８９】
＜４＞
次に、第１発光層４２上に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１０nmの電子輸送層４３を形成した。
【００９０】
＜５＞
次に、電子輸送層４３上に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）と、Ｌｉ2Ｏとを真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１０nmのｎ型電子輸送層（接続層５のｎ型電子輸送層５１）を形成した。なお、このｎ型電子輸送層５１中の（８−キノラリト）アルミニウム（Ａｌｑ３）と、Ｌｉ2Ｏとの含有量は、体積比で９６：４となるようにした。
【００９１】
＜６＞
次に、ｎ型電子輸送層５１上に、ヘキサシアノヘキサアザトリフェニレンを真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１０ｎｍの電子吸引層５２を形成した。これにより、ｎ型電子輸送層５１および電子吸引層５２からなる接続層５を得た。
【００９２】
＜７＞
次に、接続層５上（電子吸引層５２上）に、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）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１０ｎｍの正孔輸送層６１を形成した。
【００９３】
＜８＞
次に、正孔輸送層６１上に、真空蒸着法を用いて、平均厚さ２０ｎｍの第２発光層６２を形成した。
ここで、第２発光層６２を構成する青色発光層の構成材料としては、青色発光材料としてＢＤ１０２（出光興産社製）を用い、ホスト材料として２−ｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）を用いた。また、青色発光層中の青色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、９．０ｗｔ％とした。
【００９４】
＜９＞
次に、青色発光層上に、緑色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ２０nmの緑色発光層（第３発光層６３）を形成した。緑色発光層の構成材料としては、緑色発光材料（ゲスト材料）としてキナクリドンを用い、ホスト材料としてトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を用いた。また、緑色発光層中の緑色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、３．０ｗｔ％とした。
【００９５】
＜１０＞
次に、緑色発光層上に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ２０ｎｍの電子輸送層６４を形成した。
【００９６】
＜１１＞
次に、電子輸送層６４上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ１．０ｎｍの電子注入層６５を形成した。
【００９７】
＜１２＞
次に、電子注入層６５上に、Ａｌを真空蒸着法により成膜した。これにより、Ａｌで構成される平均厚さ１００ｎｍの陰極７を形成した。
【００９８】
＜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８）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、基板２上に、陽極３、正孔輸送層４１、第１発光層４２、接続層５（ｎ型電子輸送層５１、電子吸引層５２）、正孔輸送層６１、第２発光層６２、第３発光層６３、電子輸送層６４、電子注入層６５、陰極７がこの順に積層された発光素子（タンデム型の発光素子）を製造した。
【００９９】
（実施例２）
陽極３上の正孔輸送層４１を構成する材料をポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）とした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（実施例３）
第３の発光層６３上の電子輸送層６４を構成する材料を、１，３−ビス［（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール］フェニレン（ＯＸＤ−７）とした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０１００】
（比較例）
第１の発光部４と第２の発光部６の間に設ける中間層を、α−ＮＰＤと２−ｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）の混合中間層（配合比率１：１）とした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０１０１】
２．評価
２−１．発光効率の評価
各実施例および比較例について、直流電源を用いて発光素子に０．０１、０．０２、０．１、１．０、１０ｍＡ／ｃｍ2の定電流を流し、ＥＬスペクトルを測定した。なお、そのときの青色、緑色、赤色の発光スペクトルのピーク強度を算出し、青色発光スペクトルのピーク強度で規格化した。以上の評価結果を図２に示す。
【０１０２】
実施例２および実施例３では０．０１ｍＡ／ｃｍ2〜１０ｍＡ／ｃｍ2という低電流密度領域から高電流密度領域において、赤色、緑色、青色発光のピーク強度比の変化が比較例１に比べて小さいことが分かる。実施例１では、最も低電流密度である０．０１ｍＡ／ｃｍ2において、実施例２および実施例３よりも更に赤色、緑色、青色発光のピーク強度比の変化が小さいことが分かる。すなわち、低階調領域から高階調領域において、赤色、緑色、青色の発光バランスが取れているため、高品位な表示が可能となる。
【０１０３】
（第２実施形態）
次に、本発明の発光素子を適用した表示装置としてのディスプレイ装置の一例について説明する。
図３は、本実施形態のディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
図３に示すように、本実施形態の表示装置としてのディスプレイ装置１００は、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を備える発光装置１０１と、カラーフィルター１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂとを有している。
なお、ここで用いられている複数の発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂは、前述の第１実施形態において説明した発光素子である。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。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。
【０１０４】
発光装置１０１は、基板２１と発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと、駆動用トランジスタ２４とを有している。
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。
【０１０５】
平坦化層２２上には、各駆動用トランジスタ２４に対応して発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂが設けられている。
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７、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７は、共通電極とされている。
【０１０６】
なお、発光素子１Ｇ、１Ｂの構成は、発光素子１Ｒの構成と同様である。また、図３では、図１と同様の構成に関しては、同一符号を付してある。また、反射膜３２の構成（特性）は、光の波長に応じて、発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ間で異なっていてもよい。
隣接する発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ同士の間には、隔壁３１が設けられている。
また、このように構成された発光装置１０１上には、これを覆うように、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。
【０１０７】
カラーフィルター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。
カラーフィルター１９Ｒは、発光素子１Ｒからの白色光Ｗを赤色（Ｒ）に変換するものである。また、カラーフィルター１９Ｇは、発光素子１Ｇからの白色光Ｗを緑色（Ｇ）に変換するものである。また、カラーフィルター１９Ｂは、発光素子１Ｂからの白色光Ｗを青色（Ｂ）に変換するものである。このようなカラーフィルター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。
【０１０８】
また、隣接するカラーフィルター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、カラーフィルター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。
【０１０９】
なお、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、カラーフィルターを用いることなく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は、前述したような発光装置１０１を用いるため、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくくすることができる。
【０１１０】
また、このようなディスプレイ装置１００は、各種の電子機器に組み込むことができる。
【０１１１】
図４は、本実施形態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ー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ー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ー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５は、本実施形態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】
このような電子機器は、ディスプレイ装置１００を用いているため、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化し難く、優れた表示品位を有する電子機器を実現することができる。
【０１１４】
なお、本実施形態の表示装置としてのディスプレイ装置１００を適用可能な電子機器は、図４のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図５の携帯電話機の他にも、例えば、テレビや、ディジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、ラップトップ型パーソナルコンピューター、カーナビゲーション装置、ページャー、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ー、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ー、その他各種モニター類、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。
【０１１５】
以上、本発明の発光素子、発光装置、表示装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
例えば、前述した発光素子１は、３層の発光層を有するものとして説明したが、これに限定されず、例えば、発光素子１は、２層の発光層を有するものであってもよいし４層以上の発光層を有するものであってもよい。この場合、接続層の一方の面側と他方の面側にそれぞれ少なくとも１層の発光層が設けられていればよい。
また、前述した発光素子１では、発光部（発光ユニット）は、発光層以外の層（例えば、正孔輸送層、電子輸送層等）を有するものとして説明したが、これに限定されず、少なくとも１層の発光層を有していればよく、例えば、発光層のみで構成されていてもよい。
【符号の説明】
【０１１６】
１，１Ｇ，１Ｒ，１Ｂ…発光素子、２…基板、３…陽極、４…第１の発光部、４１…正孔輸送層、４２…第１発光層、４３…電子輸送層、５…接続層、５１…ｎ型電子輸送層、５２…電子吸引層、６…第２の発光部、６１…正孔輸送層、６２…第２発光層、６３…第３発光層、６５…電子輸送層、６６…電子注入層、７…陰極、８…封止部材、１５…積層体、１９Ｂ，１９Ｇ，１９Ｒ…カラーフィルター、１００…表示装置としてのディスプレイ装置、１０１…発光装置、１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂ…サブ画素、２０…封止基板、２１…基板、２２…平坦化層、２４…駆動用トランジスター、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ー、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、Ｗ…白色光。
【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。
【背景技術】
【０００２】
発光素子として、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子（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。このような発光素子では、陰極と陽極との間に電界が印加されることにより、発光層に対して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】
例えば、特許文献１には、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層の発光層が積層され、白色発光させる発光素子が開示されている。
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ー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２に係わる発光素子では、発光層同士の間に中間層を設けることで、各発光層において電荷の再結合によって生じた励起子のエネルギーが、発光層間を移動し難くなる。このため、励起子のエネルギー移動による特定の発光層の発光効率の低下が防止される。これらのことから、各発光層を高効率でバランスよく発光させて、白色発光させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３９９０号公報
【特許文献２】特開２００５−１００９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に係わる発光素子では、低階調表示をする際の低電流駆動時と、高階調表示をする際の高電流駆動時において、中間層の正負キャリア輸送性の違いにより、発光素子内部のキャリア再結合位置に偏りが生ずると、特定の発光層のみが発光してしまう。したがって、フルカラー表示に必要となる２５６階調を表現しようとする場合、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが大きく変化してしまう課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例に係る発光素子は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に設けられた第１発光層と、前記陰極と前記第１発光層との間に設けられた第２発光層と、前記陰極と前記第２発光層との間に設けられた第３発光層と、前記第１発光層と前記前記第２発光層との間に設けられ、電子および正孔を発生させる接続層と、を有していることを特徴とする。
【０００９】
本適用例の発光素子よれば、第１発光層と第２発光層との間に設けられた接続層は、同数の電子および正孔を発生させることができる。その際、低電流駆動（低階調）や高電流駆動（高階調）に関わらず、第１発光層に供給される電子と第２発光層および第３発光層に供給される正孔は同数であるため、第１発光層、第２発光層、第３発光層をそれぞれバランスよく発光させられる。したがって、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい発光素子を提供することができる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例に記載の発光素子は、前記陰極と前記第３発光層との間に設けられた第１電子輸送層と、前記接続層と前記第１発光層との間に設けられた第２電子輸送層とを備え、前記第１電子輸送層と前記第２電子輸送層が同一材料であることが好ましい。
【００１１】
本適用例によれば、陰極と第３発光層との間に設けられた第１電子輸送層と、接続層と第１発光層との間に設けられた第２電子輸送層と、が同一材料であるため、第２発光層および第３発光層に供給される電子量と、第１発光層に供給される電子量は等しくなり、第１発光層、第２発光層、第３発光層をそれぞれバランスよく発光させられる。したがって、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい発光素子を提供することができる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例に記載の発光素子は、前記陽極と前記第１発光層との間に設けられた第１正孔輸送層と、前記接続層と前記第２発光層との間に設けられた第２正孔輸送層とを備え、前記第１正孔輸送層と前記第２正孔輸送層が同一材料であることが好ましい。
【００１３】
本適用例によれば、陽極と第１発光層との間に設けられた第１正孔輸送層と、接続層と第２発光層との間に設けられた第２正孔輸送層と、が同一材料であるため、第１発光層に供給される正孔量と、第２発光層および第３発光層に供給される正孔量は等しくなり、第１発光層、第２発光層、第３発光層をそれぞれバランスよく発光させられる。したがって、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい発光素子を提供することができる。
【００１４】
［適用例４］上記適用例に記載の発光素子は、前記第１正孔輸送層の膜厚が前記第２正孔輸送層よりも厚く、前記第１正孔輸送層の膜厚と前記第２正孔輸送層の膜厚差が、２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１５】
本適用例によれば、第１正孔輸送層の膜厚が第２正孔輸送層よりも厚く、第１正孔輸送層の膜厚と第２正孔輸送層の膜厚差を、２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下とすることで、第１発光層、第２発光層、第３発光層から発せられる発光を効率よく取り出すことができる光路長を得ることができると共に、第１発光層、第２発光層および第３発光層に供給できる正孔量の差を小さくすることできる。したがって、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい発光素子を提供することができる。
【００１６】
［適用例５］上記適用例に記載の発光素子は、前記第１発光層から発せられる発光の極大波長が６１０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
本適用例によれば、第１発光層から発せられる発光の極大波長が６１０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下であるため、発光層から発せられる発光を効率よく取り出すことができる。したがって、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい発光素子を提供することができる。
【００１８】
［適用例６］本適用例に係る表示装置は、上記適用例の発光素子を備えることを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい表示装置を提供することができる。
【００２０】
［適用例７］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の表示装置を備えることが好ましい。
【００２１】
本適用例によれば、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい優れた表示品質を有する電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の好適な実施形態に係る発光素子の縦断面を模式的に示す図である。
【図２】本発明の具体的な実施例に係る発光素子における電流密度とRGB発光のピーク強度比を示す表である。
【図３】本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（PHSも含む）の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
【００２４】
（実施形態１）
図１は、本発明の好適な実施形態に係る発光素子の断面を模式的に示すである。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
図１に示すように、発光素子（エレクトロルミネッセンス素子）１は、陽極３と第１の発光部４と接続層５と第２の発光部６と陰極７とがこの順に積層されてなるものである。
【００２５】
言い換えれば、発光素子１は、第１の発光部４と接続層５と第２の発光部６とがこの順に積層された積層体１５が２つの電極としての陽極３と陰極７との間に介層されて構成されている。また、第１の発光部４は、陽極３側から陰極７側に、正孔輸送層４１と第１発光層４２と電子輸送層４３がこの順で積層された積層体であり、第２の発光部６は、陽極３側から陰極７側に、正孔輸送層６１と第２発光層６２と第３発光層６３と電子輸送層６４と電子注入層６５がこの順で積層された積層体である。
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８で封止されている。
【００２６】
このような発光素子１にあっては、陽極３と陰極７との間に駆動電圧が印加されることにより、接続層５においてキャリア（電子および正孔）が発生する。そして、第１発光層４２に対し、陽極３側から正孔が供給（注入）されるとともに、接続層（キャリア発生層）５から電子が供給される。また、第２発光層６２および第３発光層６３に対し、陰極８側から電子が供給（注入）されるとともに、接続層５から正孔が供給（注入）される。これにより、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（蛍光や燐光）を放出（発光）する。
【００２７】
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、０．１ｍｍ〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。
【００２８】
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。
【００２９】
以下、発光素子１を構成する各部を順次説明する。
［陽極］
陽極３は、後述する第１の発光部４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）、Ｉｎ2Ｏ3、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、１０ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、５０ｎｍ〜１５０ｎｍであるのがより好ましい。
【００３０】
［第１の発光部］
第１の発光部４は、上述したように、正孔輸送層４１と第１発光層４２と電子輸送層４３を有している。
（正孔輸送層）
第１正孔輸送層としての正孔輸送層４１は、陽極３から注入された正孔を第１発光層４２まで輸送する機能を有するものである。
【００３１】
この正孔輸送層４１の構成材料には、各種ｐ型の高分子材料や、各種ｐ型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができ、例えば、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）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）等のテトラアリールベンジジン誘導体、テトラアリールジアミノフルオレン化合物またはその誘導体（アミン系化合物）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。
【００３２】
上述した中でも、正孔輸送材料は、ベンジジン構造を有するものであることが好ましく、テトラアリールベンジジンまたはその誘導体であることがより好ましい。これにより、陽極３から正孔輸送層４１に効率よく正孔が注入されるとともに、正孔を第１発光層４２に効率よく輸送することができる。
このような正孔輸送層４１の平均厚さは、特に限定されないが、１０ｎｍ〜１５０ｎｍであるのが好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましい。
【００３３】
（第１発光層）
この第１発光層４２は、発光材料を含んで構成されている。
発光材料は、陰極７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（蛍光や燐光）を放出（発光）するものである。
このような発光材料としては、特に限定されず、各種蛍光材料、各種燐光材料を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。
【００３４】
赤色の蛍光材料としては、例えば、テトラアリール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。
【００３５】
青色の蛍光材料としては、例えば、ジスチリルジアミン誘導体、ジスチリル誘導体、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、ペリレンおよびペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン、４，４’−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−１，１’−ビフェニル（ＢＣｚＶＢｉ）、ポリ［（９．９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（２，５−ジメトキシベンゼン−１，４−ジイル）］、ポリ［（９，９−ジヘキシルオキシフルオレン−２，７−ジイル）−オルト−コ−（２−メトキシ−５−｛２−エトキシヘキシルオキシ｝フェニレン−１，４−ジイル）］、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（エチルニルベンゼン）］、ＢＤ１０２（製品名、出光興産社製）等が挙げられる。
【００３６】
緑色の蛍光材料としては、例えば、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体、９，１０−ビス［（９−エチル−３−カルバゾール）−ビニレニル］−アントラセン、ポリ（９，９−ジヘキシル−２，７−ビニレンフルオレニレン）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（１，４−ジフェニレン−ビニレン−２−メトキシ−５−｛２−エチルヘキシルオキシ｝ベンゼン）］、ポリ［（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニレン）−オルト−コ−（２−メトキシ−５−（２−エトキシルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレン）］等が挙げられる。
【００３７】
黄色の蛍光材料としては、例えば、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を用いることができる。
【００３８】
赤色の燐光材料としては、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（Ｉｒ（ｐｉｑ）３）、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。
【００３９】
青色の燐光材料としては、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられる。より具体的には、ビス［４，６−ジフルオロフェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］−ピコリネート−イリジウム、トリス［２−（２，４−ジフルオロフェニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム、ビス［２−（３，５−トリフルオロメチル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］−ピコリネート−イリジウム、ビス（４，６−ジフルオロフェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトネート）が挙げられる。
【００４０】
緑色の燐光材料としては、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられる。中でも、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも１つが、フェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものが好ましい。より具体的には、ファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトネート）、ファク−トリス［５−フルオロ−２−（５−トリフルオロメチル−２−ピリジン）フェニル−Ｃ，Ｎ］イリジウムが挙げられる。
【００４１】
また、第１発光層４２は、発光材料に加え、この発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料を含んで構成されていてもよい。このような第１発光層４２は、例えば、ゲスト材料である発光材料をドーパントとしてホスト材料にドープすることにより形成することができる。
このホスト材料は、正孔と電子とを再結合して励起子を生成するとともに、その励起子のエネルギーを発光材料に移動（フェルスター移動またはデクスター移動）させて、発光材料を励起する機能を有する。
【００４２】
このようなホスト材料としては、特に限定されないが、発光材料が蛍光材料を含む場合には、例えば、ルブレンおよびその誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ビスｐ−ビフェニルナフタセン等のナフタセン系材料、アントラセン系材料、ビス−オルトビフェニリルペリレン等のペリレン誘導体、テトラフェニルピレンなどのピレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スチルベン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｐ−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＢＡｌｑ）、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、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、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、コロネン誘導体、アミン化合物、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）、ＩＤＥ１２０（製品名、出光興産社製）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もできる。好ましくは、発光材料が青色または緑色の場合にはＩＤＥ１２０（出光興産社製）、アントラセン系材料、ジアントラセン系材料が好ましく、発光材料が赤色の場合には、ルブレンまたはルブレン誘導体、ナフタセン系材料、ペリレン誘導体が好ましい。
【００４３】
また、ホスト材料としては、発光材料が燐光材料を含む場合には、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、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ）、ビス−（２−メチル−８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム等のキノリノラト系金属錯体、Ｎ−ジカルバゾリル−３，５−ベンゼン、ポリ（９−ビニルカルバゾール）、４，４’，４’’−トリス（９−カルバゾリル）トリフェニルアミン、４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−２，２’−ジメチルビフェニル等のカルバリゾル基含有化合物、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）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もできる。
【００４４】
前述したような発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、第１発光層４２中における発光材料の含有量（ドープ量）は、０．１ｗｔ％〜３０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５ｗｔ％〜２０ｗｔ％であるのがより好ましい。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。
また、第１発光層４２の発光材料としては、蛍光材料を用いるのが好ましい。すなわち、第１発光層４２は、陽極３と陰極７との間に通電することにより、極大波長が６１０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の蛍光を発する発光材料を含むのが好ましい。
【００４５】
（電子輸送層）
電子輸送層４３は、後述する接続層５のｎ型電子輸送層５１を介して注入された電子を第１発光層４２に輸送する機能を有するものである。
電子輸送層４３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。
【００４６】
［接続層］
接続層５は、キャリア（正孔および電子）を発生させる機能を有するものである。
この接続層５は、陽極３側から陰極７側へ、ｎ型電子輸送層５１と電子吸引層５２とがこの順で積層されてなるものである。
【００４７】
以下、接続層５を構成する各層を順次詳細に説明する。
（ｎ型電子輸送層）
ｎ型電子輸送層５１は、前述した電子輸送層４３と電子吸引層５２との間に設けられ、電子吸引層５２側から第１発光層４２側へ電子を輸送する機能を有する。
このようなｎ型電子輸送層５１は、電子輸送性を有する電子輸送性材料を主材料として構成されていればよいが、電子輸送性を有する電子輸送性材料の他、電子注入性を有する電子注入性材料（電子ドナー性材料）を含んで構成されているのが好ましい。
【００４８】
これにより、電子吸引層５２によって吸引された電子をｎ型電子輸送層５１に効率的に注入するとともにｎ型電子輸送層５１を介して陽極３側に効率的に輸送することができる。
特に、ｎ型電子輸送層５１は、電子輸送性材料および電子ドナー性材料を含む混合材料で構成されているのが好ましい。このように構成されたｎ型電子輸送層５１は、優れた電子輸送性および電子注入性を有する。そのため、接続層５で生じた電子を第１発光層４２へ効率的に輸送・注入することができる。
【００４９】
また、ｎ型電子輸送層５１が電子輸送材料に電子ドナー性材料を添加（ドープ）して構成されていると、ｎ型電子輸送層５１では、電子輸送性材料が電子ドナー性材料から電子を受け取って、ラジカルアニオン状態となる。そのため、接続層５のキャリア発生量を増大させることができる。
ｎ型電子輸送層５１に用いる電子輸送性材料としては、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。
【００５０】
また、ｎ型電子輸送層５１に用いる電子注入性材料（電子ドナー性材料）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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
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。
【００５３】
特に、ｎ型電子輸送層５１に用いる電子注入性材料（電子ドナー性材料）としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属化合物およびアルカリ土類金属化合物のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いるのが好ましい。これにより、ｎ型電子輸送層５１の電子輸送性を優れたものとしつつ、ｎ型電子輸送層５１の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ｎ型電子輸送層５１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。
【００５４】
また、ｎ型電子輸送層５１を電子輸送性材料および電子注入性材料を用いて構成する場合、ｎ型電子輸送層５１中における電子注入性材料の含有量（ドープ量）は、０．１ｗｔ５〜２０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５ｗｔ％〜１０ｗｔ％であるのがより好ましい。電子注入性材料の含有量をこのような範囲内とすることで、ｎ型電子輸送層５１の電子輸送性および電子注入性の双方をバランスよく優れたものとすることができる。
【００５５】
（電子吸引層）
電子吸引層５２は、ｎ型電子輸送層５１と正孔輸送層６１との間に設けられ、陰極７側に隣接する層（本実施形態では、第２の発光部６の正孔輸送層６１）から電子を吸引する（引き抜く）機能を有する。電子吸引層５２によって吸引された電子は、陽極３側に隣接する層（本実施形態では、ｎ型電子輸送層５１）に注入される。
【００５６】
このような電子吸引層５２は、電子吸引性を有する有機化合物を主材料として構成されている。
この電子吸引性を有する有機化合物としては、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」とも言う）が好適に用いられる。
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、芳香環を有する有機シアン化合物を含んで電子吸引層５２を構成することにより、接続層５の正孔および電子の発生量を多くすることができる。
【００５７】
芳香環含有有機シアン化合物を主材料とする電子吸引層５２は、隣接する層（正孔輸送層６１）と接触することにより、正孔輸送層６１を構成する正孔輸送材料から電子を引き抜くことができる。これにより、電子吸引層５２と正孔輸送層６１とが接触すると、印加されていなくても、電子吸引層５２と正孔輸送層６１との界面付近において、電子吸引層５２側には電子が発生し、正孔輸送層６１側には正孔が発生する。このような状態で、陽極３と陰極７との間に駆動電圧を印加すると、電子吸引層５２と正孔輸送層６１との界面付近で発生した正孔は、その駆動電圧により陰極７側に輸送されて、第２の発光部６（具体的には第２発光層６２および第３発光層６３）の発光に寄与する。また、電子吸引層５２と正孔輸送層６１との界面付近で発生した電子は、その駆動電圧により陽極３側に輸送されて、第１の発光部４（具体的には第１発光層４２）の発光に寄与する。また、上述したような電子吸引層５２によ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、これらの正孔および電子は、第１発光層４２、第２発光層６２および第３発光層６３の発光に寄与する。
【００５８】
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吸引層５２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、前述したような機能を発揮し得るものであれば、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であるのが好ましく、下記式（１）で表わされる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。
【００５９】
【化１】
【００６０】
上記化学式１中の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はシアノ基を有する。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。
【００６１】
このような化合物は、電子吸引性に優れている。そのため、このような化合物を用いて構成された電子吸引層５２は、隣接する層（正孔輸送層６１）から十分に電子を引き抜くことができるとともに、好適に引き抜いた電子を陽極３側に輸送することができる。
特に、芳香環含有有機シアン化合物としては、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。このような化合物は、電子吸引性の高いシアノ基を複数有する。そのため、このような化合物を用いて構成された電子吸引層５２は、隣接する層の構成材料（正孔輸送層６１の正孔輸送材料等）からより効率よく電子を引き抜くことができ、キャリア（電子および正孔）の発生量を多くすることができる。
【００６２】
以上のようにして構成された接続層５においては、ｎ型電子輸送層５１と電子吸引層５２との間に、他の層が介在していてもよい。例えば、ｎ型電子輸送層５１と電子吸引層５２との間には、これらの層間での材料の拡散を防止する拡散防止層や、電子吸引層５２側からｎ型電子輸送層５１側へ電子を注入する電子注入層が設けられていてもよい。
【００６３】
［第２の発光部］
第２の発光部６は、上述したように、正孔輸送層６１と第２発光層６２と第３発光層６３と電子輸送層６４と電子注入層６５とを有している。
（正孔輸送層）
第２正孔輸送層としての正孔輸送層６１は、接続層５（電子吸引層５２）から注入された正孔を第２発光層６２まで輸送する機能を有する。
【００６４】
特に、正孔輸送層６１は、第２発光層６２と前述した接続層５（電子吸引層５２）との間に接するように設けられている。
これにより、前述したように、電子吸引層５２が、正孔輸送層６１から効率的に電子を吸引することができる。その結果、接続層５の正孔および電子の発生量を多くすることができる。
【００６５】
この正孔輸送層６１の構成材料には、正孔輸送層４１と同一の構成材料を用いることが好ましい。そうすることで、第１発光層に供給される正孔量と、第２発光層および第３発光層に供給される正孔量は等しくなり、第１発光層、第２発光層、第３発光層をそれぞれバランスよく発光させられる。したがって、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい発光素子を提供することができる。
特に、上述した中でも、正孔輸送層６１を構成する正孔輸送材料としては、アミン系化合物が好ましく、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）であることがより好ましい。また、正孔輸送層６１の膜厚と正孔輸送層４１との膜厚差は、２０ｎｍ以上〜１５０ｎｍ以下であることが好ましい。これにより、第１の発光部４と第２の発光部６に供給される正孔量の差を小さくすることができる。
【００６６】
（第２発光層）
この第２発光層６２は、発光材料を含んで構成されている。
このような発光材料としては、特に限定されず、上述した第１発光層４２と同様の発光材料を用いることができる。なお、第２発光層６２に用いる発光材料は、第１発光層４２の発光材料と同一であってもよいし、異なるものであってもよい。また、第２発光層６２の発光色は、前述した第１発光層４２の発光色と同じであっても異なっていてもよい。
【００６７】
また、第２発光層６２は、発光材料に加え、この発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料とを含んで構成されていてもよい。
前述したような発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、第２発光層６２中における発光材料の含有量（ドープ量）は、０．１ｗｔ％〜３０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５ｗｔ％〜２０ｗｔ％であるのがより好ましい。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。
【００６８】
（第３発光層）
この第３発光層６３は、発光材料を含んで構成されている。
本実施形態では、第３発光層６３は、前述した第２発光層６２に接している。これにより、第２の発光部６における正孔および電子の再結合領域内に第２発光層６２および第３発光層６３の双方を容易に存在させることができる。そのため、第２発光層６２および第３発光層６３の双方を容易に発光させることができる。
【００６９】
このような発光材料としては、特に限定されず、上述した第１発光層４２と同様の発光材料を用いることができる。なお、第３発光層６３に用いる発光材料は、第１発光層４２の発光材料と同一であってもよいし、異なるものであってもよい。また、第３発光層６３に用いる発光材料は、第２発光層６２の発光材料と同一であってもよいし、異なるものであってもよい。また、第３発光層６３の発光色は、前述した第１発光層４２の発光色と同じであっても異なっていてもよい。また、第３発光層６３の発光色は、前述した第２発光層６２の発光色と同じであっても異なっていてもよい。
また、第３発光層６３は、発光材料に加え、この発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料とを含んで構成されていてもよい。
【００７０】
前述したような発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、第３発光層６３中における発光材料の含有量（ドープ量）は、０．１ｗｔ％〜３０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５ｗｔ％〜２０ｗｔ％であるのがより好ましい。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。
【００７１】
なお、第２の発光部６は、３層以上の発光層を有するものであってもよい。すなわち、第２の発光部６において、前述した第２発光層６２および第３発光層６３に加えて、他の１層以上の発光層を有していてもよい。また、第２の発光部６が複数の発光層を有する場合、複数の発光層の発光色が互いに同じであっても異なっていてもよい。また、第２の発光部６が複数の発光層を有する場合、発光層同士の間には、中間層が設けられていてもよい。
【００７２】
（電子輸送層）
第１電子輸送層としての電子輸送層６４は、陰極７から電子注入層６５を介して注入された電子を第２発光層６２に輸送する機能を有するものである。電子輸送層６４の構成材料には、電子輸送層４３と同一の構成材料を用いることが好ましい。こうすることで、第２発光層および第３発光層に供給される電子量と、第１発光層に供給される電子量は等しくなり、第１発光層、第２発光層、第３発光層をそれぞれバランスよく発光させられる。したがって、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい発光素子を提供することができる。
電子輸送層６４の構成材料（電子輸送性材料）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６４の平均厚さは、特に限定されないが、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが好ましく、１０ｎｍ〜５０ｎｍであるのがより好ましい。
【００７３】
（電子注入層）
電子注入層６５は、陰極７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６５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。これらを主材料として電子注入層６５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６５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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
［陰極］
陰極７は、前述した第２の発光部６に電子を注入する電極である。この陰極７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７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。
【００７７】
特に、陰極７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７の構成材料として用いることにより、陰極７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７の平均厚さは、特に限定されないが、１００ｎｍ〜４００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００ｎｍ〜２００ｎｍ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７に、光透過性は、特に要求されない。
【００７８】
［封止部材］
封止部材８は、陽極３、第１発光部４、接続部５、第２発光部６および陰極７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８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８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８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８と陽極３および陰極７との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。
また、封止部材８は、平板状として、基板２と対向させ、これらの間を、例えば熱硬化性樹脂等のシール材で封止するようにしてもよい。
【００７９】
以上述べたように、本実施形態に係る発光素子１によれば、以下の効果を得ることができる。
第１の発光部４と第２の発光部６との間に設けられた接続層５は、同数の電子および正孔を発生させることができる。その際、低電流駆動（低階調）や高電流駆動（高階調）に関わらず、第１発光層４２に供給される電子と第２発光層６２および第３発光層６３に供給される正孔は同数であるため、第１発光層４２、第２発光層６２、第３発光層６３をそれぞれバランスよく発光させられる。したがって、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくい発光素子１を提供することができる。
【００８０】
以上のように構成された発光素子１は、例えば、次のようにして製造することができる。
［１］
まず、基板２を用意し、この基板２上に陽極３を形成する。
陽極３は、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着等の乾式メッキ法、電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。
【００８１】
［２］
次に、陽極３上に第１の発光部４を形成する。
第１の発光部４は、正孔輸送層４１、第１発光層４２、電子輸送層４３を順次陽極３上に形成することにより設けることができる。
上述したような各層は、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。
【００８２】
また、各層の構成材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる液体材料を、陽極３（またはその上の層）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。
液状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、第１の発光部４を構成する各層を比較的容易に形成することができる。
液状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。
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。
【００８３】
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。
【００８４】
［３］
次に、第１の発光部４上に接続層５を形成する。
接続層５は、第１の発光部４上にｎ型電子輸送層５１および電子吸引層５２を順次積層することにより形成することができる。
接続層５を構成する各層は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
【００８５】
［４］
次に接続層５上に第２の発光部６を形成する。
第２の発光部６は、電子注入層６５を除いて第１の発光部４と同様にして形成することができる。
［５］
次に、第２の発光部６上に、陰極７を形成する。
陰極７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。
［６］
次に、上記の工程を経て得られた第１の発光部４、接続層５、第２の発光部６および陰極７をを覆うように封止部材８を被せ、基板２に接合して発光素子１が得られる。
【００８６】
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５０ｎｍのＩＴＯ電極（陽極３）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。
【００８７】
＜２＞
次に、ＩＴＯ電極上に、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）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ５０ｎｍの正孔輸送層（第１の発光部４の正孔輸送層４１）を形成した。
【００８８】
＜３＞
次に、正孔輸送層４１上に、真空蒸着法を用いて、平均厚さ１０ｎｍの第１発光層４２を形成した。
ここで、第１発光層４２を構成する構成材料としては、赤色発光材料（ゲスト材料）としてテトラアリールジインデノペリレン誘導体（ＲＤ−１）を用い、ホスト材料としてルブレン（ＲＢ）を用いた。また、赤色発光層中の発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、１．５ｗｔ％とした。
【００８９】
＜４＞
次に、第１発光層４２上に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１０nmの電子輸送層４３を形成した。
【００９０】
＜５＞
次に、電子輸送層４３上に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）と、Ｌｉ2Ｏとを真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１０nmのｎ型電子輸送層（接続層５のｎ型電子輸送層５１）を形成した。なお、このｎ型電子輸送層５１中の（８−キノラリト）アルミニウム（Ａｌｑ３）と、Ｌｉ2Ｏとの含有量は、体積比で９６：４となるようにした。
【００９１】
＜６＞
次に、ｎ型電子輸送層５１上に、ヘキサシアノヘキサアザトリフェニレンを真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１０ｎｍの電子吸引層５２を形成した。これにより、ｎ型電子輸送層５１および電子吸引層５２からなる接続層５を得た。
【００９２】
＜７＞
次に、接続層５上（電子吸引層５２上）に、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）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１０ｎｍの正孔輸送層６１を形成した。
【００９３】
＜８＞
次に、正孔輸送層６１上に、真空蒸着法を用いて、平均厚さ２０ｎｍの第２発光層６２を形成した。
ここで、第２発光層６２を構成する青色発光層の構成材料としては、青色発光材料としてＢＤ１０２（出光興産社製）を用い、ホスト材料として２−ｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）を用いた。また、青色発光層中の青色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、９．０ｗｔ％とした。
【００９４】
＜９＞
次に、青色発光層上に、緑色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ２０nmの緑色発光層（第３発光層６３）を形成した。緑色発光層の構成材料としては、緑色発光材料（ゲスト材料）としてキナクリドンを用い、ホスト材料としてトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を用いた。また、緑色発光層中の緑色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、３．０ｗｔ％とした。
【００９５】
＜１０＞
次に、緑色発光層上に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ２０ｎｍの電子輸送層６４を形成した。
【００９６】
＜１１＞
次に、電子輸送層６４上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ１．０ｎｍの電子注入層６５を形成した。
【００９７】
＜１２＞
次に、電子注入層６５上に、Ａｌを真空蒸着法により成膜した。これにより、Ａｌで構成される平均厚さ１００ｎｍの陰極７を形成した。
【００９８】
＜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８）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、基板２上に、陽極３、正孔輸送層４１、第１発光層４２、接続層５（ｎ型電子輸送層５１、電子吸引層５２）、正孔輸送層６１、第２発光層６２、第３発光層６３、電子輸送層６４、電子注入層６５、陰極７がこの順に積層された発光素子（タンデム型の発光素子）を製造した。
【００９９】
（実施例２）
陽極３上の正孔輸送層４１を構成する材料をポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）とした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（実施例３）
第３の発光層６３上の電子輸送層６４を構成する材料を、１，３−ビス［（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール］フェニレン（ＯＸＤ−７）とした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０１００】
（比較例）
第１の発光部４と第２の発光部６の間に設ける中間層を、α−ＮＰＤと２−ｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）の混合中間層（配合比率１：１）とした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０１０１】
２．評価
２−１．発光効率の評価
各実施例および比較例について、直流電源を用いて発光素子に０．０１、０．０２、０．１、１．０、１０ｍＡ／ｃｍ2の定電流を流し、ＥＬスペクトルを測定した。なお、そのときの青色、緑色、赤色の発光スペクトルのピーク強度を算出し、青色発光スペクトルのピーク強度で規格化した。以上の評価結果を図２に示す。
【０１０２】
実施例２および実施例３では０．０１ｍＡ／ｃｍ2〜１０ｍＡ／ｃｍ2という低電流密度領域から高電流密度領域において、赤色、緑色、青色発光のピーク強度比の変化が比較例１に比べて小さいことが分かる。実施例１では、最も低電流密度である０．０１ｍＡ／ｃｍ2において、実施例２および実施例３よりも更に赤色、緑色、青色発光のピーク強度比の変化が小さいことが分かる。すなわち、低階調領域から高階調領域において、赤色、緑色、青色の発光バランスが取れているため、高品位な表示が可能となる。
【０１０３】
（第２実施形態）
次に、本発明の発光素子を適用した表示装置としてのディスプレイ装置の一例について説明する。
図３は、本実施形態のディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
図３に示すように、本実施形態の表示装置としてのディスプレイ装置１００は、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を備える発光装置１０１と、カラーフィルター１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂとを有している。
なお、ここで用いられている複数の発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂは、前述の第１実施形態において説明した発光素子である。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。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。
【０１０４】
発光装置１０１は、基板２１と発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと、駆動用トランジスタ２４とを有している。
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。
【０１０５】
平坦化層２２上には、各駆動用トランジスタ２４に対応して発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂが設けられている。
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７、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７は、共通電極とされている。
【０１０６】
なお、発光素子１Ｇ、１Ｂの構成は、発光素子１Ｒの構成と同様である。また、図３では、図１と同様の構成に関しては、同一符号を付してある。また、反射膜３２の構成（特性）は、光の波長に応じて、発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ間で異なっていてもよい。
隣接する発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ同士の間には、隔壁３１が設けられている。
また、このように構成された発光装置１０１上には、これを覆うように、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。
【０１０７】
カラーフィルター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。
カラーフィルター１９Ｒは、発光素子１Ｒからの白色光Ｗを赤色（Ｒ）に変換するものである。また、カラーフィルター１９Ｇは、発光素子１Ｇからの白色光Ｗを緑色（Ｇ）に変換するものである。また、カラーフィルター１９Ｂは、発光素子１Ｂからの白色光Ｗを青色（Ｂ）に変換するものである。このようなカラーフィルター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。
【０１０８】
また、隣接するカラーフィルター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、カラーフィルター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。
【０１０９】
なお、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、カラーフィルターを用いることなく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は、前述したような発光装置１０１を用いるため、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化しにくくすることができる。
【０１１０】
また、このようなディスプレイ装置１００は、各種の電子機器に組み込むことができる。
【０１１１】
図４は、本実施形態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ー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ー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ー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５は、本実施形態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】
このような電子機器は、ディスプレイ装置１００を用いているため、低階調領域と高階調領域において、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光バランスが変化し難く、優れた表示品位を有する電子機器を実現することができる。
【０１１４】
なお、本実施形態の表示装置としてのディスプレイ装置１００を適用可能な電子機器は、図４のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図５の携帯電話機の他にも、例えば、テレビや、ディジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、ラップトップ型パーソナルコンピューター、カーナビゲーション装置、ページャー、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ー、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ー、その他各種モニター類、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。
【０１１５】
以上、本発明の発光素子、発光装置、表示装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
例えば、前述した発光素子１は、３層の発光層を有するものとして説明したが、これに限定されず、例えば、発光素子１は、２層の発光層を有するものであってもよいし４層以上の発光層を有するものであってもよい。この場合、接続層の一方の面側と他方の面側にそれぞれ少なくとも１層の発光層が設けられていればよい。
また、前述した発光素子１では、発光部（発光ユニット）は、発光層以外の層（例えば、正孔輸送層、電子輸送層等）を有するものとして説明したが、これに限定されず、少なくとも１層の発光層を有していればよく、例えば、発光層のみで構成されていてもよい。
【符号の説明】
【０１１６】
１，１Ｇ，１Ｒ，１Ｂ…発光素子、２…基板、３…陽極、４…第１の発光部、４１…正孔輸送層、４２…第１発光層、４３…電子輸送層、５…接続層、５１…ｎ型電子輸送層、５２…電子吸引層、６…第２の発光部、６１…正孔輸送層、６２…第２発光層、６３…第３発光層、６５…電子輸送層、６６…電子注入層、７…陰極、８…封止部材、１５…積層体、１９Ｂ，１９Ｇ，１９Ｒ…カラーフィルター、１００…表示装置としてのディスプレイ装置、１０１…発光装置、１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂ…サブ画素、２０…封止基板、２１…基板、２２…平坦化層、２４…駆動用トランジスター、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ー、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、Ｗ…白色光。
【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た第１発光層と、
前記陰極と前記第１発光層との間に設けられた第２発光層と、
前記陰極と前記第２発光層との間に設けられた第３発光層と、
前記第１発光層と前記第２発光層との間に設けられ、電子および正孔を発生させる接続層と、
を有していることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記陰極と前記第３発光層との間に設けられた第１電子輸送層と、
前記接続層と前記第１発光層との間に設けられた第２電子輸送層と、を備え、
前記第１電子輸送層と前記第２電子輸送層が同一材料であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記陽極と前記第１発光層との間に設けられた第１正孔輸送層と、
前記接続層と前記第２発光層との間に設けられた第２正孔輸送層とを備え、
前記第１正孔輸送層と前記第２正孔輸送層が同一材料であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第１正孔輸送層の膜厚が前記第２正孔輸送層よりも厚く、
前記第１正孔輸送層の膜厚と前記第２正孔輸送層の膜厚差が、
２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載の発光素子。
【請求項５】
前記第１発光層から発せられる発光の極大波長が６１０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項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７】
請求項６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た第１発光層と、
前記陰極と前記第１発光層との間に設けられた第２発光層と、
前記陰極と前記第２発光層との間に設けられた第３発光層と、
前記第１発光層と前記第２発光層との間に設けられ、電子および正孔を発生させる接続層と、
を有していることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記陰極と前記第３発光層との間に設けられた第１電子輸送層と、
前記接続層と前記第１発光層との間に設けられた第２電子輸送層と、を備え、
前記第１電子輸送層と前記第２電子輸送層が同一材料であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記陽極と前記第１発光層との間に設けられた第１正孔輸送層と、
前記接続層と前記第２発光層との間に設けられた第２正孔輸送層とを備え、
前記第１正孔輸送層と前記第２正孔輸送層が同一材料であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第１正孔輸送層の膜厚が前記第２正孔輸送層よりも厚く、
前記第１正孔輸送層の膜厚と前記第２正孔輸送層の膜厚差が、
２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載の発光素子。
【請求項５】
前記第１発光層から発せられる発光の極大波長が６１０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項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７】
請求項６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２０１２−１８１９８７（Ｐ２０１２−１８１９８７Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４３６０３（Ｐ２０１１−４３６０３）
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【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２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【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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