(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間で通電することにより発光する第１の発光層と、
前記陰極と前記第１の発光層との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間で通電することにより発光する第２の発光層と、
前記第１の発光層と前記第２の発光層との間に設けられ、ヘキサアザトリフェニレン誘導体を含んで構成された、電子吸引性を有する電子吸引層と、前記第１の発光層と前記電子吸引層との間に設けられ、アルカリ金属カルコゲナイドおよびアルカリ金属のハロゲン化物のうちの少なくとも１種である電子ドナー性材料および電子輸送性材料を含んで構成され、前記電子ドナー性材料の含有量が０．１〜２０ｗｔ％であり、平均厚さが１０〜１００ｎｍである電子輸送性を有する電子輸送層と、前記電子吸引層と前記電子輸送層との間に設けられ、これらの層間での材料の拡散を防止する、前記電子ドナー性材料を含まずに前記電子輸送性材料を含んで構成され、平均厚さが１０〜３０ｎｍである拡散防止層と、前記拡散防止層と前記電子吸引層との間に設けられ、前記電子輸送性材料を含まずに前記電子ドナー性材料で構成され、平均厚さが０．２〜１．０ｎｍであり、前記電子吸引層に接して面方向に存在する部分と存在しない部分とを有する電子注入層と、を有し、正孔および電子を発生させるキャリア発生層とを備えることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記第２の発光層と前記キャリア発生層との間には、前記電子吸引層に接するように、正孔輸送性を有する正孔輸送層が設けられている請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の発光素子を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項３に記載の発光装置を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
有機エレクトロルミネッセンス素子（いわゆる有機ＥＬ素子）は、陽極と陰極との間に少なくとも１層の発光性有機層を介挿した構造を有する発光素子である。このような発光素子では、陰極と陽極との間に電界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。
【０００２】
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、２層以上の発光層を有し、これらの発光層同士の間に中間層（キャリア発生層）が設けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
かかる発光素子では、陽極と陰極との間に電界が印加されることにより、中間層から電子および正孔が発生して隣接する発光層に供給される。したがって、陽極および陰極から供給される正孔および電子に加えて、中間層から供給される正孔および電子を各発光層の発光に用いることができる。このような発光素子は、発光層が一層の発光素子と比較して、高輝度で発光することができ、発光効率に優れる。また、発光層が一層の発光素子と比較して、低い電流で用いても、比較的高輝度で発光することができるため、発光素子が劣化しにくく、その結果、発光寿命が長いものとなる。
【０００３】
また、特許文献１に記載の発光素子では、電子ドナー性材料をドープした電子輸送性材料で構成された層と、電子アクセプター性材料をドープした正孔輸送材料で構成された層とを積層してなる中間層を用いることにより、中間層のキャリア発生量を増大させ、発光素子の駆動電圧を低減している。
しかしながら、特許文献１にかかる発光素子では、中間層を構成する２つの層間で互いのドーパント材料が拡散し、その結果、中間層でのキャリア発生層が減少してしまうと言う問題があった。そのため、従来の発光素子では、長寿命化を十分に図ることができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−５９８４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、優れた発光特性（発光効率、低駆動電圧）および長い発光寿命を有する発光素子、この発光素子を備える発光装置、表示装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の発光素子は、陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間で通電することにより発光する第１の発光層と、
前記陰極と前記第１の発光層との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間で通電することにより発光する第２の発光層と、
前記第１の発光層と前記第２の発光層との間に設けられ、ヘキサアザトリフェニレン誘導体を含んで構成された、電子吸引性を有する電子吸引層と、前記第１の発光層と前記電子吸引層との間に設けられ、アルカリ金属カルコゲナイドおよびアルカリ金属のハロゲン化物のうちの少なくとも１種である電子ドナー性材料および電子輸送性材料を含んで構成され、前記電子ドナー性材料の含有量が０．１〜２０ｗｔ％であり、平均厚さが１０〜１００ｎｍである電子輸送性を有する電子輸送層と、前記電子吸引層と前記電子輸送層との間に設けられ、これらの層間での材料の拡散を防止する、前記電子ドナー性材料を含まずに前記電子輸送性材料を含んで構成され、平均厚さが１０〜３０ｎｍである拡散防止層と、前記拡散防止層と前記電子吸引層との間に設けられ、前記電子輸送性材料を含まずに前記電子ドナー性材料で構成され、平均厚さが０．２〜１．０ｎｍであり、前記電子吸引層に接して面方向に存在する部分と存在しない部分とを有する電子注入層と、を有し、正孔および電子を発生させるキャリア発生層とを備えることを特徴とする。
これにより、第１の発光層および第２の発光層をそれぞれ発光させることができるので、発光層が１層のみの発光素子に比較して、発光素子の発光効率を向上させるとともに、駆動電圧を低減することができる。
特に、電子吸引層と電子輸送層との間に拡散防止層が設けられているので、発光素子の発熱等による電子吸引層と電子輸送層との間の材料の拡散を防止することができる。そのため、長期に亘りキャリア発生層が正孔および電子を安定して発生させることができる。その結果、発光素子の長寿命化を図ることができる。
【０００７】
また、本発明の発光素子では、前記電子輸送層は、電子輸送性材料および電子ドナー性材料を含んで構成されていることにより、電子吸引層によって吸引された電子を電子輸送層に効率的に注入するとともに電子輸送層を介して陽極側に効率的に輸送することができる。
さらに、本発明の発光素子では、前記拡散防止層は、電子ドナー性材料を含まずに電子輸送性材料を含んで構成されていることにより、電子吸引層によって吸引された電子を拡散防止層を介して電子輸送層へ効率的に輸送するとともに、電子ドナー性材料が電子吸引層に拡散するのを防止することができる。
【０００８】
また、本発明の発光素子では、前記電子ドナー性材料は、アルカリ金属カルコゲナイドおよびアルカリ金属のハロゲン化物のうちの少なくとも１種であるであることにより、電子吸引層によって吸引された電子を電子輸送層に効率的に注入するとともに電子輸送層を介して陽極側に効率的に輸送することができる。
さらに、本発明の発光素子では、前記キャリア発生層は、前記拡散防止層と前記電子吸引層との間に設けられ、前記電子輸送性材料を含まずに電子注入性材料で構成された電子注入層を備えることにより、電子吸引層によって吸引された電子を拡散防止層へ効率的に注入することができる。
【０００９】
また、本発明の発光素子では、前記電子注入層は、前記電子吸引層に接して面方向に存在する部分と存在しない部分とを有するように設けられていることにより、発光素子の駆動電圧の上昇を防止しつつ、電子吸引層によって吸引された電子を拡散防止層へ効率的に注入することができる。
さらに、本発明の発光素子では、前記電子注入層の平均厚さが０．２〜１．０ｎｍであるものを、真空蒸着法等を用いて形成すると、比較的簡単かつ確実に、面方向に存在する部分と存在しない部分とを有するものとして得ることができる。
【００１０】
また、本発明の発光素子では、前記拡散防止層の平均厚さは、１０〜３０ｎｍであることにより、発光素子の駆動電圧を抑えつつ、拡散防止層が電子吸引層と電子輸送層との間の材料の拡散を防止することができる。
さらに、本発明の発光素子では、前記電子吸引層は、ヘキサアザトリフェニレン誘導体を含んで構成されていることで、ヘキサアザトリフェニレン誘導体は、特に優れた電子吸引性を有する。そのため、ヘキサアザトリフェニレン誘導体を含んで電子吸引層を構成することにより、キャリア発生層の正孔および電子の発生量を多くすることができる。
【００１１】
本発明の発光素子では、前記第２の発光層と前記キャリア発生層との間には、前記電子吸引層に接するように、正孔輸送性を有する正孔輸送層が設けられていることが好ましい。
これにより、電子吸引層が正孔輸送層から効率的に電子を吸引することができる。その結果、キャリア発生層の正孔および電子の発生量を多くすることができる。
【００１２】
本発明の発光装置は、本発明の発光素子を備えることを特徴とする。
これにより、優れた発光特性（発光効率、低駆動電圧）および長い発光寿命を有する発光装置を提供することができる。
本発明の表示装置は、本発明の発光装置を備えることを特徴とする。
これにより、優れた発光特性（発光効率、低駆動電圧）および長い発光寿命を有し、長期に亘って高品位な画像を表示可能な表示装置を提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明の表示装置を備えることを特徴とする。
これにより、優れた発光特性（発光効率、低駆動電圧）および長い発光寿命を有し、長期に亘って高品位な画像を表示可能な電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の好適な実施形態にかかる発光素子の縦断面を模式的に示す図である。
【図２】本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
【図３】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
図１は、本発明の好適な実施形態にかかる発光素子の縦断面を模式的に示すである。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。
このような発光素子（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（第１の発光ユニット）４とキャリア発生層５と第２の発光部（第２の発光ユニット）６と、電子注入層７と、陰極８とがこの順に積層されてなるものである。
言い換えすれば、発光素子１は、第１の発光部４とキャリア発生層５と第２の発光部６と電子注入層７がこの順に積層で積層された積層体１５が２つの電極間（陽極３と陰極８との間）に介挿されて構成されている。
【００１５】
また、第１の発光部４は、陽極３側から陰極８側に、正孔輸送層４１と、第１の発光層４２と、電子輸送層４３と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８側に、正孔輸送層６１と、第２の発光層６２と、電子輸送層６３と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９で封止されている。
【００１６】
このような発光素子１にあっては、陽極３と陰極８との間に駆動電圧が印加されることにより、キャリア発生層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の発光層４２に対し、陽極３側から正孔が供給（注入）されるとともに、キャリア発生層５から電子が供給される。また、第２の発光層６２に対し、陰極８側から電子が供給（注入）されるとともに、キャリア発生層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（蛍光やりん光）を放出（発光）する。
このようにして、第１の発光層４２および第２の発光層６２をそれぞれ発光させることができる。そのため、このような発光素子１は、発光層が１層のみの発光素子に比較して、発光効率を向上させるとともに、駆動電圧を低減することができる。
【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。
【００１９】
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）、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であるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍであるのがより好ましい。
【００２０】
［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の発光層４２と電子輸送層４３とを有している。
（正孔輸送層）
正孔輸送層４１は、陽極３から注入された正孔を第１の発光層４２まで輸送する機能を有するものである。
【００２１】
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、下記化１に示される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。
【００２２】
【化１】
0005573102.tif 000002
【００２３】
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の発光層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、１０〜１５０ｎｍであるのが好ましく、１０〜１００ｎｍであるのがより好ましい。
【００２４】
（第１の発光層）
この第１の発光層４２は、発光材料を含んで構成されている。
発光材料は、陰極８側から電子が供給（注入）されるとともに、陽極３側から正孔が供給（注入）されることにより、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン（励起子）が生成し、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー（蛍光やりん光）を放出（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。
【００２５】
赤色の蛍光材料としては、例えば、下記化２に示す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。
【００２６】
【化２】
0005573102.tif 000003
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
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、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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
また、第１の発光層４２は、発光材料に加え、この発光材料をゲスト材料とするホスト材料とを含んで構成されていてもよい。このような第１の発光層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。
発光材料をゲスト材料とするホスト材料は、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。
【００３３】
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である場合、例えば、下記化３に示される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。
【００３４】
【化３】
0005573102.tif 000004
【００３５】
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、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。
【００３６】
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の発光層４２中における発光材料の含有量（ドープ量）は、０．１〜１０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５〜５ｗｔ％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の発光層４２の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１００ｎｍであるのが好ましく、１０〜７０ｎｍであるのがより好ましく、１０〜５０ｎｍであるのがさらに好ましい。
なお、本実施形態では、第１の発光層が１層の発光層を備えるものを例に説明しているが、第１の発光層は、複数の発光層が設けられた積層体であってもよい。この場合、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１の発光層が複数の発光層を有する場合、発光層同士の間に中間層が設けられていてもよい。
【００３７】
（電子輸送層）
電子輸送層４３は、キャリア発生層５から注入された電子を第１の発光層４２に輸送する機能を有するものである。また、電子輸送層４３は、第１の発光層４２を通過した正孔をブロックすることにより、正孔により後述するキャリア発生層５中のＬｉ化合物の還元が阻害されたりキャリア発生層５が劣化したりするのを防止する機能を有している。
【００３８】
電子輸送層４３の構成材料（電子輸送性材料）としては、例えば、下記化４に示されるトリス（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。
【００３９】
【化４】
0005573102.tif 000005
【００４０】
電子輸送層４３の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１００ｎｍであるのが好ましく、１０〜５０ｎｍであるのがより好ましい。これにより、キャリア発生層５から注入された電子を好適に第１の発光層４２に輸送することができるとともに、第１の発光層４２を通過した正孔を好適にブロックすることができる。
なお、電子輸送層４３は、必要に応じて設ければよく、後述するキャリア発生層５の電子輸送層５１の構成によっては、省略してもよい。
【００４１】
［キャリア発生層］
キャリア発生層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。
このキャリア発生層５は、陽極３側から陰極８側へ、電子輸送層５１、拡散防止層５２、電子注入層５３、電子吸引層５４がこの順で積層されてなるものである。
このようなキャリア発生層５によれば、電子吸引層５４と電子輸送層５１との間に拡散防止層５２が設けられているので、発光素子１の発熱等による電子吸引層５４と電子輸送層５１との間の材料の拡散を防止することができる。そのため、長期に亘りキャリア発生層５が正孔および電子を安定して発生させることができる。その結果、発光素子１の長寿命化を図ることができる。
【００４２】
なお、電子注入層５３は、必要に応じて設ければよく、省略することができる。
また、キャリア発生層５の平均厚さは、５〜４０ｎｍであることが好ましく、１０〜３０ｎｍであることがより好ましい。これにより、発光素子１の駆動電圧が高くなるのを防止しつつ、キャリア発生層５の機能（キャリア発生機能）を十分に発揮させることができる。
【００４３】
以下、キャリア発生層５を構成する各層を順次詳細に説明する。
（電子輸送層）
電子輸送層５１は、前述した第１の発光層４２と電子吸引層５４との間に設けられ、電子吸引層５４側から第１の発光層４２側へ電子を輸送する機能を有する。
このような電子輸送層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。
【００４４】
これにより、電子吸引層５４によって吸引された電子を電子輸送層５１に効率的に注入するとともに電子輸送層５１を介して陽極３側に効率的に輸送することができる。また、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、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、キャリア発生層５のキャリア発生量を増大させることができる。
【００４５】
電子輸送層５１に用いる電子輸送性材料としては、前述した電子輸送層４３に用いる電子輸送性材料と同様のものを用いることができる。
すなわち、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。
【００４６】
また、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
特に、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、アルカリ金属またはアルカリ金属化合物を用いるのが好ましい。これにより、電子輸送層５１の電子輸送性を優れたものとしつつ、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。
【００４９】
また、電子輸送層５１は、前述した第１の発光部４の電子輸送層４３と同様、正孔をブロックする機能を有する。
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、電子輸送性材料をホスト材料とし、電子注入性材料をゲスト材料として、共蒸着等により電子輸送性材料に電子注入性材料をドープすることにより電子輸送層５１を形成することができる。
【００５０】
また、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、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、０．１〜２０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５〜１０ｗｔ％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、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。
また、電子輸送層５１の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１００ｎｍであるのが好ましく、１０〜５０ｎｍであるのがより好ましい。これにより、電子吸引層５４によって吸引された電子を効率的に陽極３側へ輸送することができるとともに、第１の発光部４を通過した正孔をブロックすることができる。
【００５１】
（拡散防止層）
拡散防止層５２は、後述する電子吸引層５４と前述した電子輸送層５１との間に設けられ、これらの層間での材料の拡散を防止する機能を有する。
本実施形態では、拡散防止層５２は、電子輸送層５１と電子注入層５３との間にこれらに接するように設けられている。
この拡散防止層５２の構成材料としては、電子吸引層５４から電子輸送層５１への電子の輸送を可能としながら、前述したように電子吸引層５４と前述した電子輸送層５１との層間での材料の拡散を防止することができれば、特に限定されないが、例えば、前述した電子輸送層５１の電子輸送材料と同様のものを用いることができる。
すなわち、拡散防止層５２の構成材料としては、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。
【００５２】
特に、拡散防止層５２は、電子注入性材料（電子ドナー性材料）を含まずに電子輸送性材料を含んで構成されているのが好ましい。
これにより、電子吸引層５４によって吸引された電子を拡散防止層５２を介して電子輸送層５１へ効率的に輸送するとともに、電子ドナー性材料が電子吸引層５４に拡散するのを防止することができる。
【００５３】
また、拡散防止層５２の平均厚さは、１０〜３０ｎｍであるのが好ましく、１０〜２５ｎｍであるのがより好ましく、１０〜２０ｎｍであるのがさらに好ましい。
これにより、発光素子１の駆動電圧を抑えつつ、拡散防止層５２が電子吸引層５４と電子輸送層５１との間の材料の拡散を防止することができる。
これに対し、拡散防止層５２の厚さが前記下限値未満であると、拡散防止層５２の材料や膜質等によっては、拡散防止層５２が前述したような拡散防止効果を発揮できない場合がある。一方、拡散防止層５２の厚さが前記上限値を超えると、拡散防止層５２の材料や膜質等によっては、発光素子１の駆動電圧が上昇する傾向を示す。
また、拡散防止層５２を構成する材料（電子輸送性材料）の電子移動度は、１０−５〜１０−３［ｃｍ２／Ｖ・ｓ］であるのが好ましい。これにより、拡散防止層５２の厚さを前記範囲内にしたときに、発光素子１の駆動電圧の上昇を抑えることができる。なお、代表的な電子輸送性材料であるＡｌｑ３の電子移動度は、１０−５［ｃｍ２／Ｖ・ｓ］程度である。
【００５４】
（電子注入層）
電子注入層５３は、拡散防止層５２と電子吸引層５４との間に設けられ、電子吸引層５４側から拡散防止層５２側へ電子を注入する機能を有する。
特に、電子注入層５３は、電子輸送性材料を含まずに電子注入性材料で構成されている。これにより、電子吸引層５４によって吸引された電子を拡散防止層５２へ効率的に注入することができる。
このような電子注入層５３の構成材料としては、前述した電子輸送層５１に用いる電子注入性材料（電子ドナー性材料）と同様のものを用いることができる。
すなわち、電子注入層５３を構成する電子注入性材料としては、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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
特に、電子注入層５３を構成する電子注入性材料としては、アルカリ金属またはアルカリ金属化合物を用いるのが好ましい。これにより、電子注入層５３の電子注入性をより向上させることができる。
【００５７】
また、電子注入層５３は、電子吸引層５４に接して面方向に存在する部分と存在しない部分とを有するように設けられているのが好ましい。これにより、発光素子１の駆動電圧の上昇を防止しつつ、電子吸引層５４によって吸引された電子を拡散防止層５２へ効率的に注入することができる。
また、電子注入層５３の平均厚さは、０．２〜１．０ｎｍであるのが好ましく、０．２〜０．８ｎｍであるのがより好ましく、０．３〜０．７ｎｍであるのがさらに好ましい。
このような厚さとなるように真空蒸着法等を用いて電子注入層５３を形成すると、比較的簡単かつ確実に、面方向に存在する部分と存在しない部分とを有する電子注入層５３を得ることができる。
【００５８】
（電子吸引層）
電子吸引層（電子引き抜き層）５４は、第１の発光層４２と第２の発光層６２との間に設けられ、陰極８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５４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、電子輸送層５１）に注入される。
このような電子吸引層５４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。
【００５９】
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を構成することにより、キャリア発生層５の正孔および電子の発生量を多くすることができる。
【００６０】
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５４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５４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５４と正孔輸送層６１との界面付近において、電子吸引層５４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８との間に駆動電圧を印加すると、電子吸引層５４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８側に輸送されて、第２の発光層６２の発光に寄与する。また、電子吸引層５４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の発光層４２の発光に寄与する。また、上述したような電子吸引層５４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２の発光層６２および第１の発光層４２の発光に寄与する。
【００６１】
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５４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、下記化５で示すようなヘキサアザトリフェニレン誘導体を用いるのがより好ましい。
【００６２】
【化５】
0005573102.tif 000006
【００６３】
上記化５中、Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立して、シアノ基（−ＣＮ）、スルホン基（−ＳＯ２Ｒ’）、スルホキシド基（−ＳＯＲ’）、スルホンアミド基（−ＳＯ２ＮＲ’２）、スルホネート基（−ＳＯ３Ｒ’）、ニトロ基（−ＮＯ２）、またはトリフルオロメタン（−ＣＦ３）基であり、Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも一つの置換基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。
【００６４】
このような化合物は、芳香環含有有機シアン化合物としての機能に優れている。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５４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、前述したような化５に示す化合物において、Ｒ１〜Ｒ６はすべてシアノ基であるのが好ましい。すなわち、芳香環含有有機シアン化合物としては、下記化６に示すようなヘキサシアノヘキサアザトリフェニレンを用いるのが好ましい。このような化合物は、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５４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。
【００６５】
【化６】
0005573102.tif 000007
【００６６】
また、芳香環含有有機シアン化合物は、電子吸引層５４において、非晶質の状態で存在していることが好ましい。これにより、上述したような芳香環含有有機シアン化合物の効果をより顕著に得ることができる。なお、蒸着等の気相成膜法により電子吸引層５４を形成することで、芳香環含有有機シアン化合物は、非晶質の状態となる。
また、電子吸引層５４の平均厚さは、５〜４０ｎｍであることが好ましく、１０〜３０ｎｍであることがより好ましい。これにより、発光素子１の駆動電圧が高くなるのを防止しつつ、前述したような電子吸引層５４の機能（電子吸引性）を十分に発揮させることができる。
【００６７】
［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の発光層６２と電子輸送層６３とを有している。
（正孔輸送層）
正孔輸送層６１は、キャリア発生層５（電子吸引層５４）から注入された正孔を第２の発光層６２まで輸送する機能を有する。また、正孔輸送層６１は、第２の発光層６２を通過した電子をブロックすることにより、電子がキャリア発生層５に届いてキャリア発生層５が劣化するのを防止する機能をも有している。
【００６８】
特に、正孔輸送層６１は、第２の発光層６２と前述したキャリア発生層５との間には、キャリア発生層５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５４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、キャリア発生層５の正孔および電子の発生量を多くすることができる。
【００６９】
この正孔輸送層６１の構成材料には、正孔輸送層４１と同様の構成材料を用いることができる。
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、前記化２に示される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。このような化合物は、キャリア発生層５（電子吸引層５４）と接触することにより、電子が素早く引き抜かれ、正孔が発生して注入される。
このような正孔輸送層６１の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍであるのが好ましく、１０〜１００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、第２の発光層６２に正孔を好適に輸送することができるとともに、第２の発光層６２を通過した電子を好適にブロックすることができる。
【００７０】
（第２の発光層）
この第２の発光層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の発光層４２と同様の発光材料を用いることができる。なお、第２の発光層６２に用いる発光材料は、第１の発光層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。発光素子１から放出される光の色を目的のものとするために、第１の発光層４２の発光材料と第２の発光層６２の発光材料とを適宜選択し、組み合わせて用いることができる。
【００７１】
また、第２の発光層６２は、発光材料に加え、この発光材料をゲスト材料とす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の発光層６２中における発光材料の含有量（ドープ量）は、０．１〜１０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５〜５ｗｔ％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。
【００７２】
また、第２の発光層６２の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１００ｎｍであるのが好ましく、１０〜７０ｎｍであるのがより好ましく、１０〜５０ｎｍであるのがさらに好ましい。
なお、本実施形態では、第２の発光層が１層の発光層を備えるものを例に説明しているが、第１の発光層は、複数の発光層が設けられた積層体であってもよい。この場合、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の発光層が複数の発光層を有する場合、発光層同士の間に中間層が設けられていてもよい。
【００７３】
（電子輸送層）
電子輸送層６３は、陰極８から電子注入層７を介して注入された電子を第２の発光層６２に輸送する機能を有するものである。
電子輸送層６３の構成材料（電子輸送性材料）としては、上述した電子輸送層４３と同様の材料を用いることができる。
電子輸送層６３の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１００ｎｍであるのが好ましく、１０〜５０ｎｍであるのがより好ましい。
【００７４】
［電子注入層］
電子注入層７は、陰極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７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７を構成することにより、発光素子１は、高い輝度が得られるものとなる。
【００７５】
アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ２Ｓ、Ｎａ２Ｓｅ、ＮａＯ等が挙げられる。
アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、ＭｇＯ、ＣａＳｅ等が挙げられる。
アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣｓＦ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌ等が挙げられる。
アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２、ＢｅＦ２等が挙げられる。
【００７６】
また、無機半導体材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、ＳｂおよびＺｎのうちの少なくとも１つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
電子注入層７の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、０．２〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましく、０．２〜５０ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。
【００７７】
［陰極］
陰極８は、前述した電子注入層７を介して第２の発光部６に電子を注入する電極である。この陰極８の構成材料としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。
陰極８の構成材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｓ、Ｒｂまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば、複数層の積層体等）用いることができる。
【００７８】
特に、陰極８の構成材料として合金を用いる場合には、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極８の構成材料として用いることにより、陰極８の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
このような陰極８の平均厚さは、特に限定されないが、１００〜４００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００〜２００ｎｍ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８に、光透過性は、特に要求されない。
【００７９】
［封止部材］
封止部材９は、陽極３、積層体１５、および陰極８を覆うように設けられ、これらを気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。封止部材９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９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９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９と陽極３、積層体１５、および陰極８との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。
また、封止部材９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。
【００８０】
以上のように構成された発光素子１によれば、陽極３と陰極８との間で電圧を印加することにより、キャリア発生層５で正孔および電子が発生する。発生した電子は、第１の発光層４２に輸送され、陽極３から注入された正孔と再結合することにより、発光に寄与する。また、発生した正孔は、第２の発光層６２に輸送され、陰極８から注入された電子と再結合することにより、発光に寄与する。
これにより、発光素子１は、第１の発光層４２および第２の発光層６２をそれぞれ発光させることができるので、発光層が１層のみの発光素子に比較して、発光効率を向上させるとともに、駆動電圧を低減することができる。
【００８１】
特に、電子吸引層５４と電子輸送層５１との間に拡散防止層５２が設けられているので、発光素子１の発熱等による電子吸引層５４と電子輸送層５１との間の互いの材料の拡散を防止することができる。そのため、長期に亘りキャリア発生層５が正孔および電子を安定して発生させることができる。その結果、発光素子１の長寿命化を図ることができる。
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。
【００８２】
［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。
［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の発光層４２および電子輸送層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。
【００８３】
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。
【００８４】
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、基板２の温度７０〜９０℃程度とするのが好ましい。
【００８５】
［３］  次に、第１の発光部４上にキャリア発生層５を形成する。
キャリア発生層５は、第１の発光部４上に電子輸送層５１、拡散防止層５２、電子注入層５３、電子吸引層５４を順次積層することにより形成することができる。
キャリア発生層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。
また、キャリア発生層５を構成する層の材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる材料を、第１の発光部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。
【００８６】
［４］  次にキャリア発生層５上に第２の発光部６を形成する。
第２の発光部６は、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、電子注入層７を形成する。
電子注入層７の構成材料として無機材料を用いる場合、電子注入層７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。
【００８７】
［６］  次に、電子注入層７上に、陰極８を形成する。
陰極８は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、金属箔の接合、金属微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
以上のような工程を経て、発光素子１が得られる。
【００８８】
最後に、得られた発光素子１を覆うように封止部材９を被せ、基板２に接合する。
上述したような発光素子１は、例えば、発光装置（本発明の発光装置）に用いることができる。
このような発光装置は、前述したような発光素子１を備えるため、比較的低電圧で駆動し、高い発光効率および長い発光寿命を有しており、信頼性の高いものとなる。
また、このような発光装置は、例えば照明等に用いる光源等として使用することができる。
また、発光装置中の複数の発光素子１をマトリックス状に配置することにより、ディスプレイ装置に用いる発光装置を構成することができる。
【００８９】
次に、本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の一例について説明する。
図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、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１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ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。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。
【００９０】
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。
平坦化層２２上には、各駆動用トランジスタ２４に対応して発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂが設けられている。
【００９１】
発光素子１Ｒは、平坦化層２２上に、反射膜３２、腐食防止膜３３、陽極３、積層体（有機ＥＬ発光部）１５、陰極８、陰極カバー３４がこの順に積層されている。本実施形態では、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの陽極３は、画素電極を構成し、各駆動用トランジスタ２４のドレイン電極２４５に導電部（配線）２７により電気的に接続されている。また、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの陰極８は、共通電極とされている。
【００９２】
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。
【００９３】
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（Ｒ）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（Ｇ）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（Ｂ）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。
【００９４】
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。
【００９５】
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、前述したような発光装置を用いるため、比較的低電圧で駆動し、耐久性に優れ（発光寿命が長く）、発光効率に優れたものである。そのため、少ない消費電力で高品位な画像を長期にわたり表示することができる。
また、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。このような電子機器は、前述したような表示装置を用いているため、耐久性に優れたものとしつつ、発光効率を高め、駆動電圧を低減することができる。そのため、高品位な画像を長期にわたり表示することができる。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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、前述した発光素子は、２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、発光素子は、３層以上の発光層を有するものであってもよい。この場合、各発光層層間の少なくとも１つの層間にキャリア発生層が設けられていればよい。
また、前述した発光素子では、発光部（発光ユニット）は、正孔輸送層と発光層と電子輸送層と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く、電子注入層や正孔注入層等の層を有していてもよい。
【実施例】
【０１０４】
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。
【０１０５】
＜２＞  次に、ＩＴＯ電極上に、前記化１に示される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の発光部の正孔輸送層）を形成した。
＜３＞  次に、正孔輸送層上に、発光材料としての前記化４に示すトリス（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５０ｎｍの第１の発光層を形成した。
【０１０６】
＜４＞  次に、第１の発光層上に、前記化４に示されるトリス（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３０ｎｍの電子輸送層（キャリア発生層の電子輸送層）を形成した。なお、この電子輸送層中の（８−キノラリト）リチウム錯体（Ｌｉｑ）と、Ｌｉ２Ｏとの含有量は、体積比で９０：１０となるようにした。
＜５＞  次に、電子輸送層上に、前記化４に示されるトリス（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の拡散防止層を形成した。
【０１０７】
＜６＞  次に、拡散防止層上に、Ｌｉ２Ｏを真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ０．５ｎｍの電子注入層（キャリア発生層の電子注入層）を形成した。
＜７＞  次に、電子注入層上に、前記化６に示すようなヘキサシアノヘキサアザトリフェニレンを真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ３０ｎｍの電子吸引層を形成した。これにより、電子輸送層、拡散防止層、電子注入層および電子吸引層からなるキャリア発生層を得た。
【０１０８】
＜８＞  次に、キャリア発生層上に、前記化１に示される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８０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
＜９＞  次に、正孔輸送層上に、発光材料として前記化４に示されるトリス（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８０ｎｍの第２の発光層を形成した。
＜１０＞  次に、第２の発光層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ１．０ｎｍの電子注入層を形成した。
【０１０９】
＜１１＞  次に、電子注入層上に、Ａｌを真空蒸着法により成膜した。これにより、Ａｌで構成される平均厚さ１００ｎｍの陰極を形成した。
＜１２＞  次に、形成した各層を覆うように、ガラス製の保護カバー（封止部材）を被せ、エポキシ樹脂により固定、封止した。
以上の工程により、基板上に、陽極、正孔輸送層、第１の発光層、キャリア発生層（電子輸送層、拡散防止層、電子注入層、電子吸引層）、正孔輸送層、第２の発光層、電子注入層、陰極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。
【０１１０】
（実施例２）
拡散防止層の平均厚さを２０ｎｍに変更した以外は、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）
拡散防止層の平均厚さを３０ｎｍに変更した以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０１１１】
（比較例１）
キャリア発生層および第２の発光層の形成を省略した以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子（非タンデム型の発光素子）を製造した。
（比較例２）
キャリア発生層の拡散防止層および電子注入層の形成を省略した以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０１１２】
２．評価
２−１．発光効率の評価
各実施例および各比較例について、輝度計で測定しながら輝度が１０００ｃｄ／ｍ２となるように、直流電源を用いて発光素子に定電流を流した。そして、そのときの駆動電圧および電流密度を測定するとともに、測定された電流密度と輝度との関係から、発光効率（ｃｄ／Ａ、電流あたりの輝度）を求めた。
【０１１３】
２−２．発光寿命の評価
各実施例および各比較例について、まず、輝度計で測定しながら輝度が１０００ｃｄ／ｍ２となるように、直流電源を用いて発光素子に定電流を流した。そして、そのときの電流密度で発光素子に定電流を流しつづけ、その間、輝度計を用いて輝度を測定し、その輝度が初期の輝度の８０％となる時間（ＬＴ８０）を測定した。
以上の各評価の結果を、各実施例および各比較例のキャリア発生層の構成とともに、表１に示す。なお、表１において、前記化６に示すヘキサシアノヘキサアザトリフェニレンを「ＨＡＴ−ＣＮ６」で示している。
【０１１４】
【表１】
0005573102.tif 000008
【０１１５】
表１から明らかなように、各実施例の発光素子は、いずれも、比較例１の発光素子に比し、極めて長寿命であり、駆動電圧が低く、また、発光効率が高い。
また、実施例１の発光素子は、比較例２の発光素子と比較して、同等の低駆動電圧化および高発光効率化を実現しつつ、長寿命化を図ることができた。
また、実施例２、３の発光素子は、比較例２の発光素子と比較して、同等の低駆動電圧化を実現しつつ、高発光効率化および長寿命化を図ることができた。
【０１１６】
ここで、比較例２の発光素子は、比較例１の発光素子に比較して、寿命が長いものの、本発明の発光素子に比較して、寿命が短かった。これは、キャリア発生層の電子輸送層中のＬｉ２Ｏが電子吸引層に拡散し、電子吸引層によって吸引された電子を電子輸送層側に分離する作用を阻害したことによるものと考えられる。
これに対し、本発明の各実施例の発光素子は、キャリア発生層の電子輸送層中のＬｉ２Ｏが電子吸引層に拡散するのを拡散防止層が防止するため、比較例２の発光素子より寿命が長くなったと考えられる。
【０１１７】
なお、各実施例の発光素子では、Ｌｉ２Ｏ単体で構成された電子注入層が電子吸引層に接しているが、Ｌｉ２Ｏ単体は有機膜の隙間を通り抜けられない程度の粒径に成長するので、Ｌｉ２Ｏ単体で構成された電子注入層から電子吸引層へＬｉ２Ｏが拡散することはない。これに対し、各比較例の発光素子では、電子吸引層に接する電子輸送層は有機膜にＬｉ２Ｏをドープしたものであるため、そのＬｉ２Ｏは有機膜の隙間を通り抜けられる程度の粒径にしか成長することができないので、有機膜にＬｉ２Ｏをドープした電子輸送層から電子吸引層へＬｉ２Ｏが拡散したものと考えられる。
【符号の説明】
【０１１８】
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の発光層  ４３……電子輸送層  ５……キャリア発生層  ５１……電子輸送層  ５２……拡散防止層  ５２２……部分  ５３……電子注入層  ５４……電子吸引層  ６……第２の発光部  ６１……正孔輸送層  ６２……第２の発光層  ６３……電子輸送層  ７……電子注入層  ８……陰極  ９……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  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  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  Ｗ……白色光
【図１】
0005573102.tif 000009
【図２】
0005573102.tif 000010
【図３】
0005573102.tif 000011
【図４】
0005573102.tif 000012
【図５】
0005573102.tif 000013