(57)【要約】【課題】消費電力を低減して同じ電力で発光輝度を向上させることを目的とする。【解決手段】有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、陰極３６及び陽極３０の間に積層された第１発光ユニット４４及び第２発光ユニット５６を有する。第１発光ユニット４４は、積層された第１電子注入層５４及び第１発光層５０を含む。第１電子注入層５４が第１発光層５０よりも陰極３６側に配置される。第２発光ユニット５６は、積層された第２電子注入層６８及び第２発光層６４を含む。第２電子注入層６８が第２発光層６４よりも陰極３６側に配置される。第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８は、それぞれ、リチウムを含む化合物からなる。リチウムの粒子数が０．１ｍｍｏｌ／ｃｍ３以上０．８６ｍｍｏｌ／ｃｍ３以下である。【選択図】図２
2014236099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極と、
陽極と、
前記陰極及び前記陽極の間に積層された第１発光ユニット及び第２発光ユニットと、
を有し、
前記第１発光ユニットは、積層された第１電子注入層及び第１発光層を含み、
前記第２発光ユニットは、積層された第２電子注入層及び第２発光層を含み、
前記第１電子注入層及び前記第２電子注入層は、それぞれ、リチウムを含む化合物からなり、前記リチウムの粒子数が０．１ｍｍｏｌ／ｃｍ３以上０．８６ｍｍｏｌ／ｃｍ３以下であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
前記第１電子注入層及び前記第２電子注入層の前記リチウムの前記粒子数の差が０．３ｍｍｏｌ／ｃｍ３以下であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
前記第１発光層は、赤色光を発する赤発光層及び緑色光を発する緑発光層が積層されてなり、
前記第２発光層は、青色光を発する青発光層からなり、
前記リチウムの粒子数を０．６３ｍｍｏｌ／ｃｍ３以上０．８６ｍｍｏｌ／ｃｍ３以下としたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
前記第１発光層は、青色光を発する青色発光層からなり、
前記第２発光層は、黄色光を発する黄色発光層からなり、
前記リチウムの粒子数を０．１ｍｍｏｌ／ｃｍ３以上０．８ｍｍｏｌ／ｃｍ３以下としたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
前記第１電子注入層及び前記第２電子注入層は、それぞれ、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム及び前記リチウムの化合物からなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、白色光源とカラーフィルタを用いてカラー表示を実現するものが知られている。例えば、異なる色の光を発する発光層を積層して光を混色することで白色光を作り出している。
【０００３】
また、発光層に効率的に電子を注入するために、電子注入層にリチウムを含有させることが知られている。このような技術は、たとえば、特許文献１および特許文献２に記載されている。
【０００４】
特許文献１によれば、電子注入層の膜厚を各色で異ならせ、電子注入層の膜厚が薄いほど電子注入層中の金属の濃度を高く構成することで、光取り出し効率を向上させることができる。
【０００５】
引用文献２によれば、アルカリ金属を含む電子注入層の厚みを、各色毎に発光層から出る光を強めるように最適化することで、発光効率を向上できる。
【０００６】
また、引用文献１および引用文献２は、異なる色の光を発する発光層が、面内でそれぞれ異なる領域に形成された有機ＥＬ表示装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２８３７１号公報
【特許文献２】特開２００８−１４１１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
青色光の発光層を含む発光ユニットと、赤色光の発光層及び緑色光の発光層が積層された発光ユニットからなる、所謂タンデム型素子の光学特性を評価したところ、電子注入層が含有するリチウムの濃度により電流効率及び駆動電圧が大きく変化することが分かった。また、リチウム濃度への依存性は、それぞれの発光ユニットで傾向が異なることが分かった。
【０００９】
各発光ユニットの電子注入層ごとにリチウム濃度を調整するとそのための装置が別途必要となり、導入コスト及び管理コストが増加する。そこで、各発光ユニットのリチウム濃度依存性を考慮しながら、タンデム型素子の特性を最適化することが望まれる。
【００１０】
特許文献１には、各色の有機発光素子の電子注入層の膜厚が異なり、電子注入層の膜厚が薄いほど同電子注入層中の金属又は金属化合物の濃度が高い構成が開示されている。特許文献２には、発光色の異なる複数の有機発光素子のそれぞれが発光層から出る光を強めるように、発光色毎に電子注入層の厚みを調節することが開示されている。しかし、いずれの文献にも、異なる色の光を混色することで白色光を生成するタンデム型素子についての記載はない。
【００１１】
本発明は、消費電力を低減して同じ電力で発光輝度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、陰極と、陽極と、前記陰極及び前記陽極の間に積層された第１発光ユニット及び第２発光ユニットと、を有し、前記第１発光ユニットは、積層された第１電子注入層及び第１発光層を含み、前記第２発光ユニットは、積層された第２電子注入層及び第２発光層を含み、前記第１電子注入層及び前記第２電子注入層は、それぞれ、リチウムを含む化合物からなり、前記リチウムの粒子数が０．１ｍｍｏｌ／ｃｍ３以上０．８６ｍｍｏｌ／ｃｍ３以下であることを特徴とする。本発明の発明者は、消費電力を低減して同じ電力で発光輝度を向上させるために、第１電子注入層及び第２電子注入層のリチウムの粒子数について実験した。その結果、第１電子注入層と第２電子注入層とのリチウムの粒子数の差を所定範囲に収めて、かつ、消費電力が低くなる数値を見出した。
【００１３】
（２）（１）に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、前記第１電子注入層及び前記第２電子注入層の前記リチウムの前記粒子数の差が０．３ｍｍｏｌ／ｃｍ３以下であることを特徴としてもよい。
【００１４】
（３）（１）又は（２）に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、前記第１発光層は、赤色光を発する赤発光層及び緑色光を発する緑発光層が積層されてなり、前記第２発光層は、青色光を発する青発光層からなり、前記リチウムの粒子数を０．６３ｍｍｏｌ／ｃｍ３以上０．８６ｍｍｏｌ／ｃｍ３以下としたことを特徴としてもよい。
【００１５】
（４）（１）または（２）に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、前記第１発光層は、青色光を発する青色発光層からなり、前記第２発光層は、黄色光を発する黄色発光層からなり、前記リチウムの粒子数を０．１ｍｍｏｌ／ｃｍ３以上０．８ｍｍｏｌ／ｃｍ３以下としたことを特徴としてもよい。
【００１６】
（５）（１）乃至（４）のいずれか１項に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、前記第１電子注入層及び前記第２電子注入層は、それぞれ、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム及び前記リチウムの化合物からなることを特徴としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の断面図である。
【図２】図１に示す有機エレクトロルミネッセンス層の詳細を示す図である。
【図３】図３（Ａ）は、第１発光ユニットにおいて、第１電子注入層のリチウム濃度を変えた場合の駆動電圧の変化を示す図であり、図３（Ｂ）は、第１発光ユニットにおいて、第１電子注入層のリチウム濃度を変えた場合の発光効率の変化を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、第２発光ユニットにおいて、第２電子注入層のリチウム濃度を変えた場合の駆動電圧の変化を示す図であり、図４（Ｂ）は、第２発光ユニットにおいて、第２電子注入層のリチウム濃度を変えた場合の発光効率の変化を示す図である。
【図５】図５（Ａ）は、第１電子注入層及び第２電子注入層のリチウム濃度を同様に変えた場合の駆動電圧の変化を示す図であり、図５（Ｂ）は、第１電子注入層及び第２電子注入層のリチウム濃度を同様に変えた場合の発光効率の変化を示す図である。
【図６】実験結果から算出した消費電力のリチウム濃度の依存性を示す図である。
【図７】図７（Ａ）は、第１発光ユニットにおいて、第１電子注入層のリチウム濃度を変えた場合の駆動電圧の変化を示す図であり、図７（Ｂ）は、第１発光ユニットにおいて、第１電子注入層のリチウム濃度を変えた場合の発光効率の変化を示す図である。
【図８】図８（Ａ）は、第２発光ユニットにおいて、第２電子注入層のリチウム濃度を変えた場合の駆動電圧の変化を示す図であり、図８（Ｂ）は、第２発光ユニットにおいて、第２電子注入層のリチウム濃度を変えた場合の発光効率の変化を示す図である。
【図９】図９（Ａ）は電子注入層のリチウム濃度を変化させた時の駆動電圧の変化を示す図であり、図９（Ｂ）は電子注入層のリチウム濃度を変化させた時の発光効率変化を示す図である。
【図１０】図１０は、図９の結果を基に算出した消費電力のＬｉ濃度の依存性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の断面図である。有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、ガラスなどからなる光透過性の第１基板１０を有する。第１基板１０の上に半導体層１２が形成されている。半導体層１２を覆ってゲート絶縁膜１４が形成されている。ゲート絶縁膜１４の上にはゲート電極１６が形成され、ゲート電極１６を覆って層間絶縁膜１８が形成されている。層間絶縁膜１８を貫通して、半導体層１２に至るようにソース電極２０及びドレイン電極２２が設けられている。半導体層１２、ソース電極２０及びドレイン電極２２並びにゲート電極１６は、薄膜トランジスタの構成要素となっている。
【００２０】
ソース電極２０及びドレイン電極２２を覆うように、層間絶縁膜１８上にパッシベーション膜２４が形成され、その上に絶縁層２６が設けられている。絶縁層２６上に、光を反射するための光反射層２８が形成されている。
【００２１】
光反射層２８の上に陽極３０（例えば画素電極）が設けられている。陽極３０は、絶縁層２６を貫通して、ソース電極２０及びドレイン電極２２の一方に電気的に接続されている。複数の陽極３０の下に絶縁層２６があり、絶縁層２６の下に複数の薄膜トランジスタがある。
【００２２】
陽極３０の少なくとも一部を囲むように、樹脂などの絶縁体からバンク３２が設けられている。バンク３２に囲まれた陽極３０上に、有機エレクトロルミネッセンス層３４が形成されている。有機エレクトロルミネッセンス層３４の一部はバンク３２にも載るようになっている。
【００２３】
陽極３０の上方からバンク３２の上方に至るように、光透過性の陰極３６（例えば共通電極）が形成されている。陰極３６は、全ての陽極３０の全体を覆うように形成されている。陽極３０と陰極３６の間に有機エレクトロルミネッセンス層３４が配置されている。陽極３０及び陰極３６に電圧をかけることにより各々から正孔と電子を有機エレクトロルミネッセンス層３４に注入する。注入された正孔と電子が有機エレクトロルミネッセンス層３４で結合して光を発する。
【００２４】
有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、ガラスなどからなる光透過性の第２基板３８を有する。第２基板３８は、第１基板１０と間隔をあけて対向するように配置されている。第２基板３８の第１基板１０側の面には、カラーフィルタ層４０が設けられている。カラーフィルタ層４０が、有機エレクトロルミネッセンス層３４に重なる。有機エレクトロルミネッセンス層３４とカラーフィルタ層４０との間には、スペースが形成されている。つまり、中空封止が適用されている。変形例として樹脂をスペースに充填してもよい。第２基板３８の第１基板１０側の面には、ブラックマトリクス層４２が形成されている。
【００２５】
図２は、図１に示す有機エレクトロルミネッセンス層３４の詳細を示す図である。有機エレクトロルミネッセンス層３４は、陰極３６及び陽極３０の間に積層された第１発光ユニット４４を有する。第１発光ユニット４４は、積層された第１ホール注入層４６及び第１ホール輸送層４８を有する。第１発光ユニット４４は、第１発光層５０を含む。第１発光層５０は、赤色光を発する赤発光層５０Ｒと、緑色光を発する緑発光層５０Ｇからなり、両者は積層されている。第１発光ユニット４４は、第１発光層５０の陰極３６側に第１電子輸送層５２を有する。第１発光ユニット４４は、第１電子輸送層５２の陰極３６側に、第１電子注入層５４を含む。第１電子注入層５４は、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム及びリチウムの化合物からなる。第１電子注入層５４は、第１発光層５０に積層されている。第１電子注入層５４は第１発光層５０よりも陰極３６の近くに配置されている。
【００２６】
有機エレクトロルミネッセンス層３４は、陰極３６及び陽極３０の間に積層された第２発光ユニット５６を有する。第１発光ユニット４４と第２発光ユニット５６の間には分離層５８が介在する。第２発光ユニット５６は、積層された第２ホール注入層６０及び第２ホール輸送層６２を有する。第２発光ユニット５６は、第２発光層６４を含む。第２発光層６４は、青色光を発する青発光層６４Ｂからなる。第２発光ユニット５６は、第２発光層６４の陰極３６側に第２電子輸送層６６を有する。第２発光ユニット５６は、第２電子輸送層６６の陰極３６側に、第２電子注入層６８を含む。第２電子注入層６８は、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム及びリチウムの化合物からなる。第２電子注入層６８は、第２発光層６４に積層されている。第２電子注入層６８は第２発光層６４よりも陰極３６の近くに配置されている。
【００２７】
第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８には、陰極３６からの電子注入を促進させるため、リチウムがドーピングされている。単位体積に含まれるリチウムの粒子数（モル濃度）により、第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８の特性は異なる。モル濃度が低すぎると効果が見られず、逆にモル濃度が高すぎても電子の注入を妨げると考えられる。すなわち、モル濃度には最適な範囲が存在する。最適なモル濃度の範囲は、第１発光ユニット４４と第２発光ユニット５６とで異なるので、第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８のモル濃度を別々に調整することが本来は望ましい。しかし、そのためには別々の装置を用意するか装置の再調整が必要となり、結果としてコストアップにつながる。したがって、第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８のモル濃度は、設計上同じにすることが望ましい。
【００２８】
本実施形態では、第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８は、それぞれ、リチウムの粒子数が０．１ｍｍｏｌ／ｃｍ３以上０．８ｍｍｏｌ／ｃｍ３以下である。また、第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８のリチウムの粒子数の差は、０．３ｍｍｏｌ／ｃｍ３以下である。
【００２９】
本実施形態によれば、第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８のリチウムの粒子数の差が０．３ｍｍｏｌ／ｃｍ３以下であるため、同一の装置を使用して、再調整をすることなく、第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８を形成することができる。
【００３０】
また、リチウムの粒子数を０．１ｍｍｏｌ／ｃｍ３以上０．８ｍｍｏｌ／ｃｍ３以下にすることで、消費電力を低減して同じ電力で発光輝度の向上が可能になる。このことは、本発明の発明者の実験によって見出された。以下、その実験について説明する。
【実施例１】
【００３１】
実験のために、図２に示す第１発光ユニット４４及び第２発光ユニット５６を別々に作成し、それぞれを別々に陽極及び陰極で挟んだ素子を用意した。第１発光ユニット４４及び第２発光ユニット５６は、それぞれ、第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８を有しており、それぞれがリチウムを含んでいる。そこで、第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８に含まれるリチウム濃度をそれぞれ変えた際の特性変化の傾向を調査した。
【００３２】
図３（Ａ）は、第１発光ユニット４４単独の素子において、第１電子注入層５４のリチウム濃度を変えた場合の駆動電圧の変化を示す図である。図３（Ｂ）は、第１発光ユニット４４単独の素子において、第１電子注入層５４のリチウム濃度を変えた場合の発光効率の変化を示す図である。第１発光ユニット４４では、第１電子注入層５４のリチウム濃度が高いほど駆動電圧は低下し、発光効率は上昇する傾向が見られた。
【００３３】
図４（Ａ）は、第２発光ユニット５６単独の素子において、第２電子注入層６８のリチウム濃度を変えた場合の駆動電圧の変化を示す図である。図４（Ｂ）は、第２発光ユニット５６単独の素子において、第２電子注入層６８のリチウム濃度を変えた場合の発光効率の変化を示す図である。第２発光ユニット５６では、第２電子注入層６８のリチウム濃度が高いほど駆動電圧は増加し、発光効率は低下する傾向が見られ、第１発光ユニット４４とは逆の傾向となった。このように第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８は、異なるリチウム依存性を有するため、積層した場合に、局所的に特性が良化するリチウム濃度の設定があることを予測した。なお、リチウムの濃度は、例えば誘導結合プラズマ発光分光法、誘導結合プラズマ質量分析法、原子吸光分析法、二次イオン質量分析法等により容易に調査することができる。
【００３４】
次に、図２に示す有機エレクトロルミネッセンス層３４を有する素子用意した。この有機エレクトロルミネッセンス層３４は、第１発光ユニット４４及び第２発光ユニット５６が積層された構造を有し、第１発光ユニット４４及び第２発光ユニット５６において、第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８に含まれるリチウム濃度を同様に変えた際の特性変化の傾向を調査した。第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８は、同一の装置を用いて同一の条件で成膜する。第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８のリチウム濃度の差は、装置上の誤差の範囲内（０．２１ｗｔ％以下）にあると考えられる。
【００３５】
図５（Ａ）は、第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８のリチウム濃度を同様に変えた場合の駆動電圧の変化を示す図である。図５（Ｂ）は、第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８のリチウム濃度を同様に変えた場合の発光効率の変化を示す図である。検証の結果、リチウム濃度が０．０７ｗｔ％付近、０．５６ｗｔ％付近で、電圧が極小となった。発光効率は、リチウム濃度が０．０７〜０．５６ｗｔ％ではほぼ同じ値であるが、それよりも低いリチウム濃度、または高いリチウム濃度では向上することがわかった。
【００３６】
図６は、実験結果から算出した消費電力のリチウム濃度の依存性を示す図である。消費電力は、リチウム濃度が０．０７〜０．５６ｗｔ％の範囲ではほぼフラットである。また、消費電力は、Ｌｉ濃度が０．０７ｗｔ％より小さくなるとまたは０．５６ｗｔ％より大きくなると急激に増加することが分かった。この結果、消費電力を小さくするためには、リチウム濃度を０．０７〜０．５６ｗｔ％の範囲に設定すればよいことがわかった。
【００３７】
リチウムの分子量を７ｇ／ｍｏｌとし、リチウムをドーピングする前の、第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８を構成する材料（有機材料）の密度を１ｇ／ｃｍ３とした場合、重量パーセント濃度とモル濃度の間には、
１ｗｔ％＝１．４３ｍｍｏｌ／ｃｍ３
の関係式が成立する。この式を用いると、リチウム濃度は、
０．０７〜０．５６ｗｔ％＝０．１〜０．８ｍｍｏｌ／ｃｍ３
であり、装置上の誤差の範囲は、
０．２１ｗｔ％＝０．３ｍｍｏｌ／ｃｍ３
である。
【００３８】
以上のことから、リチウムの粒子数を０．１ｍｍｏｌ／ｃｍ３以上０．８ｍｍｏｌ／ｃｍ３以下とし、第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８のリチウムの粒子数の差を０．３ｍｍｏｌ／ｃｍ３以下とすることで、消費電力が最小になることが分かった。
【実施例２】
【００３９】
実施例１では、第１発光ユニット４４として赤と緑色発光ユニットを形成し、第２発光ユニット５６として青色発光ユニットを形成した。一方、実施例２では、図２において、第１発光ユニット４４として青色発光ユニットを形成し、第２発光ユニット５６として黄色発光ユニットを形成した。
【００４０】
第１発光層５０は青色発光層であり、第２発光層６４は黄色発光層であり、青色光と黄色光で白色光を得ている。
【００４１】
本実施形態のように、複数の発光色を厚さ方向に積み重ねた場合、反射層２８に近い位置での発光は視角依存性が小さく、反射層２８から遠ざかると視角依存性が大きくなる。そのため、視角による色変化を小さくしたい色を第１発光ユニットに配置することが望ましい。
【００４２】
実施例１と同様に、第１発光ユニット４４及び第２発光ユニット５６を別々に作成し、それぞれを別々に陽極及び陰極で挟んだ素子を用意した。第１発光ユニット４４及び第２発光ユニット５６は、それぞれ、第１電子注入層５４及び第２電子注入層６８を有しており、それぞれがリチウムを含んでいる。
【００４３】
図７（Ａ）は、第１発光ユニット４４において、第１電子注入層５４のリチウム濃度を変えた場合の駆動電圧の変化を示す図である。図７（Ｂ）は、第１発光ユニット４４において、第１電子注入層５４のリチウム濃度を変えた場合の発光効率の変化を示す図である。
【００４４】
第１ユニット４４において、駆動電圧は、Ｌｉ濃度が高いほど低下する傾向が見られた。また、発光効率は、Ｌｉ濃度が０．００７ｗｔ％〜０．４９７ｗｔ％の範囲で上昇する傾向が見られ、Ｌｉ濃度が０．４９７〜１．１６ｗｔ％で低下する傾向が見られた。
【００４５】
図８（Ａ）は、第２発光ユニット５６において、第２電子注入層６８のリチウム濃度を変えた場合の駆動電圧の変化を示す図である。図８（Ｂ）は、第２発光ユニット５６において、第２電子注入層６８のリチウム濃度を変えた場合の発光効率の変化を示す図である。
【００４６】
第２発光ユニット５６において、駆動電圧は、Ｌｉ濃度が高いほど増加する傾向がみられた。また、発光効率は、Ｌｉ濃度が高いほど低下する傾向が見られた。
【００４７】
本実施例における第１発光ユニット４４と第２発光ユニット５６は、Ｌｉ濃度の増加に伴い、駆動電圧および発光効率共に逆の特性傾向となった。
【００４８】
図９は白色発光素子としてのリチウム濃度と駆動電圧または発光効率の変化を示す図である。図９（Ａ）は電子注入層のリチウム濃度を変化させた時の駆動電圧の変化を示す図であり、図９（Ｂ）は電子注入層のリチウム濃度を変化させた時の発光効率変化を示す図である。この時測定した素子は、図２に示したように第１発光ユニット４４上に第２発光ユニット５６を積み重ねた構造である。また、図２の層構成を図１の素子構成に適用した。第１電子注入層及び第２電子注入層は同じ装置を用いて形成した。そのため、第１電子注入層と第２電子注入層のＬｉ濃度のバラつきは、製造装置上のバラつきの範囲内（０．２１ｗｔ％以下）である。
【００４９】
検証の結果、電圧は、Ｌｉ濃度が０．４４〜０．６０ｗｔ％で最も小さくなり、発光効率は、Ｌｉ濃度が０．４４〜０．６０ｗｔ％で最大となった。
【００５０】
図１０は、図９の結果を基に算出した消費電力のＬｉ濃度の依存性を示す図である。消費電力は、Ｌｉ濃度０．４４〜０．６０ｗｔ％の範囲ではほぼフラットである。また、消費電力は、Ｌｉ濃度が０．４４ｗｔ％よりも小さくなるまたは０．６０ｗｔ％より大きくなると、急激に増加する。
【００５１】
この結果、積層して白色光を放出するタンデム素子の消費電力を小さくするためには、Ｌｉ濃度を０．４４〜０．６０ｗｔ％の範囲に設定すればよい。
【００５２】
上記の傾向は複数の発光ユニットを積層し、かつ、両ユニットのＬｉ濃度を同一とした場合において特徴的に表れるものであり、単色素子の場合とは異なるＬｉ濃度を設定することで、積層素子における消費電力を最小にすることができる。
【００５３】
また、実施例１と同様に、１ｗｔ％＝１．４３ｍｍｏｌ／ｃｍ３
を用いると、Ｌｉ濃度は、
０．４４〜０．６０ｗｔ％＝０．６３〜０．８６ｍｍｏｌ／ｃｍ３
であり、また装置上のバラつきの範囲は、
０．２１ｗｔ％＝０．３ｍｍｏｌ／ｃｍ３
となる。
【００５４】
これらより、複数の電子注入層のＬｉの数が特定の範囲、例えば０．６３〜０．８６ｍｍｏｌ／ｃｍ３の範囲にあり，また，複数の前記金属の数の差が０．３ｍｍｏｌ／ｃｍ３以内に合わせることで、積層素子における消費電力を最小にすることができる。
【００５５】
上述の実施例１および実施例２からわかるように、発光ユニットを積層した有機ＥＬ発光素子において、リチウム粒子数は少なくとも、０．１ｍｍｏｌ／ｃｍ３〜０．８６ｍｍｏｌ／ｃｍ３の範囲にあればよい。
【００５６】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１０  第１基板、１２  半導体層、１４  ゲート絶縁膜、１６  ゲート電極、１８  層間絶縁膜、２０  ソース電極、２２  ドレイン電極、２４  パッシベーション膜、２６  絶縁層、２８  光反射層、３０  陽極、３２  バンク、３４  有機エレクトロルミネッセンス層、３６  陰極、３８  第２基板、４０  カラーフィルタ層、４２  ブラックマトリクス層、４４  第１発光ユニット、４６  第１ホール注入層、４８  第１ホール輸送層、５０  第１発光層、５０Ｒ  赤発光層、５０Ｇ  緑発光層、５２  第１電子輸送層、５４  第１電子注入層、５６  第２発光ユニット、５８  分離層、６０  第２ホール注入層、６２  第２ホール輸送層、６４  第２発光層、６４Ｂ  青発光層、６６  第２電子輸送層、６８  第２電子注入層。
【図１】
2014236099.tif 000003
【図２】
2014236099.tif 000004
【図３】
2014236099.tif 000005
【図４】
2014236099.tif 000006
【図５】
2014236099.tif 000007
【図６】
2014236099.tif 000008
【図７】
2014236099.tif 000009
【図８】
2014236099.tif 000010
【図９】
2014236099.tif 000011
【図１０】
2014236099.tif 000012