(57)【要約】【課題】表示部が小さく、高精細度化に適した、寿命のバラツキが少ない、有機エレクトロルミネセンス素子を提供する。【解決手段】陰極１０１と陽極１０９との間に挟持された複数の発光層から成るエレクトロルミネセンス発光部において、各々の発光層１０３，１０５，１０７の上部に、輸送層１０４，１０６，１０８を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極と陽極との間に挟持された複数の発光層から成るエレクトロルミネセンス発光部において、各々の発光層上部に、輸送層を設けたことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項２】
２層以上の発光層から成るエレクトロルミネセンス発光部において、各発光層は発光性有機物質のエネルギーバンドギャップの値が陰極側より順に大きくなるように、発光性有機物質がドープされていることを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項３】
２層以上の発光層から成るエレクトロルミネセンス発光部において、各発光層は発光性有機物質のエネルギーバンドギャップの値が陰極側より順に大きくなるように、発光性有機物質がドープされ、間にバンドギャップの一番小さい発光層を挟んだことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項４】
各発光層は発光性有機物質のエネルギーバンドギャップの値が前記陰極側より順に大きくなるように、発光性有機物質がドープされていることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項５】
各発光層は発光性有機物質のエネルギーバンドギャップの値が前記陰極側より順に大きくなるように、発光性有機物質がドープされ、間にバンドギャップの一番小さい発光層を挟んだことを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項６】
前記エレクトロルミネセンス発光部は、前記陰極と前記陽極の間に、電子輸送層と、第１発光層と、輸送層と、第２発光層と、ホール輸送層よりなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項７】
前記エレクトロルミネセンス発光部は、前記陰極と前記陽極の間に、電子輸送層と、第１発光層と、巾が前記第１発光層より狭い輸送層と、第２発光層と、ホール輸送層よりなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項８】
前記エレクトロルミネセンス発光部は、前記陰極と前記陽極の間に、電子輸送層と、第１発光層と、第１輸送層と、第２発光層と、第２輸送層と、第３発光層と、ホール輸送層よりなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項９】
前記エレクトロルミネセンス発光部は、前記陰極と前記陽極の間に、電子輸送層と、第１発光層と、巾が前記第１発光層より狭い第１輸送層と、第２発光層と、第２輸送層と、第３発光層と、ホール輸送層よりなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項１０】
前記エレクトロルミネセンス発光部は、前記陰極と前記陽極の間に、電子輸送層と、第１発光層と、巾が前記第１発光層より狭い第１輸送層と、第２発光層と、巾が前記第２発光層より狭い第２輸送層と、第３発光層と、ホール輸送層よりなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項１１】
前記第１発光層を橙色とし、前記第２発光層を青緑色とした事を特徴とする請求項１、請求項２、請求項６、請求項７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項１２】
前記第１発光層を黄色とし、前記第２発光層を青色としたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項６、請求項７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項１３】
前記第１発光層を赤色とし、前記第２発光層を緑色とし、前記第３発光層を青色としたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項８、請求項９、請求項１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項１４】
前記第１発光層３を緑色とし、前記第２発光層４を赤色とし、前記第３発光層を青色としたことを特徴とする請求項１、請求項３、請求項８、請求項９、請求項１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項１５】
前記発光層が同一のホスト層で形成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項１６】
前記発光層は、Ａｌｑ３を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項１７】
前記各発光層は、互いに異なる発光スペクトルを有することを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項１８】
前記発光層の組み合わせにより、発光色が青色光、緑色光、赤色光であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項１９】
前記発光層の組み合わせにより、発光色が白色光であることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項２０】
前記発光層に挟まれる前記輸送層の上下を揃えて配置されたことを特徴とする請求項１、請求項８、請求項１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項２１】
前記発光層に挟まれる前記輸送層の上下を揃えて載置し、上下の前記輸送層の働きを異ならせたことを特徴とする請求項１、請求項８、請求項１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項２２】
前記発光層に挟まれた巾が前記発光層より狭い輸送層の上下を揃えて載置し、上下の前記輸送層の働きを異ならせたことを特徴とする請求項１または請求項１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項２３】
前記発光層に挟まれる前記輸送層の巾を変えることにより、前記発光層の光量を調整したことを特徴とする請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【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センス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、波長の異なる発光層を複数個有しているエレクトロルミネセンス素子が研究されている。特許文献１の構造を図１５に示す。透明ガラス基板１０の上にＩＴＯをスパッタにより陽極１が形成され、陽極１の上にホール輸送層１１が形成されている。このホール輸送層１１の上に、青色発光層３ａが形成されている。その上に、電子輸送層１２が形成され、陰極２が形成されている。
【０００３】
同様に、ホール輸送層１１の上に、緑色発光層３ｂが形成されている。この上に、電子輸送層１２が形成され、陰極２が形成されている。また、ホール輸送層１１の上に、赤色発光層３ｃが形成されている。その上に、陰極２が形成されている。
【特許文献１】特開２００２−１６４１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の様に、上記素子では、各ピクセルがストライプ状に形成されているため、青と、緑と、赤による、フルカラーエレクトロルミネセンス表示部が大きくなる、第１の欠点がある。また、エレクトロルミネセンス素子の発光層製造上のバラツキにより発光効率のバラツキ、寿命のバラツキがある、第２の欠点がある。そこで、本発明はこの様な従来の欠点を考慮して、表示部が小さく、寿命のバラツキが少ない、高精細度化に適したフルカラー有機エレクトロルミネセンス素子、および白色度を改善した白色有機エレクトロルミネセンス素子を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１の本発明では、陰極と陽極との間に挟持された複数の発光層から成るエレクトロルミネセンス発光部において、各々の発光層上部に、輸送層を設けた。
【０００６】
請求項２の本発明では、２層以上の発光層から成るエレクトロルミネセンス発光部において、各発光層は発光性有機物質のエネルギーバンドギャップの値が陰極側より順に大きくなるように、発光性有機物質がドープされている。
【０００７】
請求項３の本発明では、２層以上の発光層から成るエレクトロルミネセンス発光部において、各発光層は発光性有機物質のエネルギーバンドギャップの値が陰極側より順に大きくなるように、発光性有機物質がドープされ、間にバンドギャップの一番小さい発光層を挟んだ。
【０００８】
請求項４の本発明では、各発光層は発光性有機物質のエネルギーバンドギャップの値が前記陰極側より順に大きくなるように、発光性有機物質がドープされている。
【０００９】
請求項５の本発明では、各発光層は発光性有機物質のエネルギーバンドギャップの値が前記陰極側より順に大きくなるように、発光性有機物質がドープされ、間にバンドギャップの一番小さい発光層を挟んだ。
【００１０】
請求項６の本発明では、エレクトロルミネセンス発光部は、陰極と陽極の間に、電子輸送層と、第１発光層と、輸送層と、第２発光層と、ホール輸送層よりなる。
【００１１】
請求項７の本発明では、エレクトロルミネセンス発光部は、陰極と陽極の間に、電子輸送層と、第１発光層と、巾が前記第１発光層より狭い輸送層と、第２発光層と、ホール輸送層よりなる。
【００１２】
請求項８の本発明では、エレクトロルミネセンス発光部は、陰極と陽極の間に、電子輸送層と、第１発光層と、第１輸送層と、第２発光層と、第２輸送層と、第３発光層と、ホール輸送層よりなる。
【００１３】
請求項９  の本発明では、エレクトロルミネセンス発光部は、陰極と陽極の間に、電子輸送層と、第１発光層と、巾が第１発光層より狭い第１輸送層と、第２発光層と、第２輸送層と、第３発光層と、ホール輸送層よりなる。
【００１４】
請求項１０  の本発明では、エレクトロルミネセンス発光部は、陰極と陽極の間に、電子輸送層と、第１発光層と、巾が第１発光層より狭い第１輸送層と、第２発光層と、巾が第２発光層より狭い第２輸送層と、第３発光層と、ホール輸送層よりなる。
【００１５】
請求項１１の本発明では、第１発光層を橙色とし、第２発光層を青緑色とした。
【００１６】
請求項１２の本発明では、第１発光層を黄色とし、第２発光層を青色とした。
【００１７】
請求項１３の本発明では、第１発光層を赤色とし、第２発光層を緑色とし、第３発光層を青色とした。
【００１８】
請求項１４の本発明では、第１発光層３を緑色とし、第２発光層４を赤色とし、第３発光層を青色とした。
【００１９】
請求項１５の本発明では、発光層が同一のホスト層で形成された。
【００２０】
請求項１６の本発明では、発光層は、Ａｌｑ３を含む。
【００２１】
請求項１７の本発明では、各発光層は、互いに異なる発光スペクトルを有する。
【００２２】
請求項１８の本発明では、発光層の組み合わせにより、発光色が青色光、緑色光、赤色光である。
【００２３】
請求項１９の本発明では、発光層の組み合わせにより、発光色が白色光である。
【００２４】
請求項２０の本発明では、発光層に挟まれる輸送層の上下を揃えて配置された。
【００２５】
請求項２１の本発明では、発光層に挟まれる輸送層の上下を揃えて載置し、上下の輸送層の働きを異ならせた。
【００２６】
請求項２２の本発明では、発光層に挟まれた巾が発光層より狭い輸送層の上下を揃えて載置し、上下の輸送層の働きを異ならせた。
【００２７】
請求項２３の本発明では、発光層に挟まれる輸送層の巾を変えることにより、発光層の光量を調整した。
【発明の効果】
【００２８】
上記手段により、本発明の有機エレクトロルミネセンス素子によれば、複数の発光層の上に輸送層を形成することにより発光層を選択でき、輸送層の形状により発光領域を指定できる。輸送層により発光部間のスペースを小さくできることにより、表示領域を小さくでき、高精細度が得られる。
【００２９】
また、これらの発光層の間に発光層の巾と同じ／又は発光層の巾より狭い輸送層を挿入することにより、電子とホールの再結合率を改善し、陽極から光を取り出すことにより光取り出し効率を上げる事ができる。その結果、出力の改善と、色度特性の改善、寿命のバラツキが少なくなり、かつ長寿命が得られる。そして、消費電流削減が可能となるとともに、単一の駆動電圧で発光させる事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照して、本発明の詳細を説明する。図１は、本発明を実施するための最良の形態１に係る有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子１００の基本的な構成を示す概略図である。
【００３１】
図１において、陰極１０１はアルミニュウム等からなる。陰極１０１の上に、フッ化リチウムＬｉＦが厚さ５オングストロームだけ蒸着され、フッ化リチウムの上にＬＵＭＯ２．６ｅＶ，ＨＯＭＯ６．３ｅＶエネルギーバンドギャップ３．７ｅＶのＰＢＤが２００オングストロームだけ蒸着され、電子輸送層１０２が形成される。
【００３２】
ついで、この電子輸送層１０２の上に、ホスト層Ａｌｑ３にＬＵＭＯ３．２ｅＶ，ＨＯＭＯ５．３ｅＶエネルギーバンドギャップ２．１ｅＶの赤色ドーパントＤＣＪＴＢが１重量％ドープされたものが、厚さ２００オングストロームだけ蒸着され、赤色発光層１０３が形成される。
【００３３】
赤色発光層１０３の上に、ＮＢＰがマスク１（図示せず）を用いて４００オングストロームの厚さに蒸着され、ＬＵＭＯ２．４５ｅＶ，ＨＯＭＯ５．４６ｅＶ，エネルギーバンドギャップ３．０ｅＶの第１輸送層（ホール輸送層）１０４が形成される。第１輸送層１０４の上に、ホスト層Ａｌｑ３に、ＬＵＭＯ２．９ｅＶ，ＨＯＭＯ５．３ｅＶエネルギーバンドギャップ２．３６ｅＶの緑色ドーパントＣｏｕｍａｒｉｎ６が１重量％ドープされた緑色発光層１０５が、５００オングストローム蒸着され、形成される。
【００３４】
緑色発光層１０５の上に、マスク２（図示せず）を用いて、ＮＢＰが４００オングストロームの厚さに蒸着され、第２輸送層（ホール輸送層）１０６が形成される。第２輸送層１０６の上に、ＬＵＭＯ２．６ｅＶ，ＨＯＭＯ５．３ｅＶエネルギーバンドギャップ２．７ｅＶのホスト層ＢＡｌｑに、ドーパントＰｅｒｙｌｅｎｅが１重量％ドープされたものが、厚さ５００オングストロームだけ蒸着され、青色発光の有機発光材料により、青色発光層１０７が形成される。
【００３５】
青色発光層１０７の上に、ＮＢＰが４００オングストロームの厚さに蒸着され、ＬＵＭＯ２．３Ｖ，ＨＯＭＯ５．５ｅＶ，エネルギーバンドギャップ３．２ｅＶのホール輸送層１０８を形成される。
【００３６】
次いで、このホール輸送層１０８の上に、ＣｕＰｃが厚さ２０ｎｍだけ蒸着され、ＣｕＰｃの上に陽極１０９が形成される。陽極１０９は真空蒸着により、ＳｎＯ２が１０％のＩＴＯを電子銃で加熱蒸発させ、膜厚約０．４μｍに形成される。このＩＴＯ膜の上にスパッタ装置により、ＩＴＯが３００ｎｍ成膜される。上記形態１において、陽極１０９がＩＴＯ、陰極１０１がＡｌからなる様に、従来と同一の材料で形成されるため、特殊な電極材料を使う必要もない。
【００３７】
また陽極１０９を通って発光層１０３，１０５，１０７からの光が外部に取り出されるため、光の外部取り出し効率が高くなる。ここで陽極１０９に正電圧、陰極１０１に負電圧を印加すると、電子輸送層１０２を介して発光層１０３、１０５，１０７に輸送された電子とホール輸送層１０８を介して輸送されたホールは、赤色発光層１０３内、緑色発光層１０５内、又青色発光層１０７内にて再結合して発光を行なう。
【００３８】
ここで本発明の有機エレクトロルミネセンス素子（フルカラーエレクトロルミネセンス発光素子）１００につき、３層に形成された発光部１０３，１０５，１０７において、発光層のホスト層と、ドーパントのＬＵＭＯバンドギャップエネルギー差は０．３ｅＶ以上となる。そのため、ドーパント層が発光する。更には３層の各発光層間に第１輸送層１０４と、第２輸送層１０６を挟んでいるところに特徴がある。各発光層１０３，１０５，１０７は、間に第１輸送層１０４を挟んで、２層のＡｌｑ３と、更には第２輸送層１０６を挟んで、１層のＢＡｌｑが、各有機物により連続して形成されていることを特徴とする。
【００３９】
第１輸送層１０４と第２輸送層１０６は、ホールを通し電子を通さないため、第１輸送層１０４の下部は電子が上方へ移動せず、ホールは第１輸送層１０４を通って陰極１０１へ進む。その結果、陰極１０１からの電子と、第１輸送層１０４を通ったホールは、第１輸送層１０４の下部で再結合するため、赤色発光層１０３は第１輸送層１０４の下部で赤色発光する。
【００４０】
第２輸送層１０６は陰極１０１から注入された電子を通さなく、第２輸送層１０６は陽極１０９から輸送されたホールを通す。そのため、緑色発光層１０５は第２輸送層１０６の下部で、第１輸送層１０４を除いた部分にて緑色発光する。陰極１０１から注入された電子は陽極１０９に向かって進むが、第２輸送層１０６は電子を通さない。陽極１０９から注入されたホールは、ホール輸送層１０８を通すため、青色発光層１０７は第２輸送層１０６を除いた部分で、電子とホールが再結合して青色発光する。青色材料は他の緑、赤色材料などに比べてエネルギーバンドギャップが大きいため、電荷注入が悪くなる傾向がある。（電荷注入のためのエネルギー障壁が高い）
本発明において、エネルギーバンドギャップが大きい青色発光層１０７を陽極１０９下部のホール輸送層１０８の下に配置した所に特徴がある。ホール輸送層１０８の下に位置するため、電荷注入が悪くなることはない。
【００４１】
更に、青色発光層１０７の下部に形成された緑色発光層１０５と、赤色発光層１０３のホスト層は、電子輸送層１０２と同じ、又は同類の電子輸送層材料で構成されるため電子の輸送についても効率が良い。また各発光層１０３，１０５，１０７は多層化されて形成されるが、第１輸送層１０４と、第２輸送層１０６と、ホール輸送層１０８により、発光色の異なる層が選択される所に本発明の特徴がある。
【００４２】
陽極１０９から一番離れている赤色発光層１０３においても、ホール輸送層１０８、第２輸送層１０６、第１輸送層１０４を通してホールが輸送され、赤色発光層１０３下部には、電子輸送層１０２があるので、電子が輸送されるため、再結合効率が良い構成となっている。このため赤色、緑色、青色をカラーフィルターと白色発光層を用いて得る場合に比べ、カラーフィルターによる吸収がないため、３倍の明るさを得ることができる。従来の白色発光層を用いる場合の約１／３の電流で同一光量を得ることができる。
【００４３】
また３層１０３，１０５，１０７を重ねて形成することにより、単層のエレクトロルミネセンス素子の膜厚バラツキにくらべ、膜厚のバラツキが小さくなる。その結果、発光効率のバラツキが改善され、消費電流が１／３になることより、電流のバラツキと、寿命のバラツキも改善される。駆動電圧も青色、緑色、赤色を個別に発光させて得られる白色素子にくらべ、３層１０３，１０５，１０７が重なっているため、単一の電圧でよく、従来品を示す図１５に比べ、駆動が容易で回路を省略できる。
【００４４】
また、図１５の青色、緑色、赤色を個別に発光させて得られる白色素子に比べ、本素子１００では、ベタで発光するため、例えば発光巾０．５ｍｍ、ピッチ０．５ｍｍを必要としないため、発光面積が従来の１／２にできる。これらにより１／２の面積で同一の発光量を得ることができるため高精細度化、高輝度化が可能となる。
【００４５】
次に、図２の概略図に従い、本発明を実施するための最良の形態２に係る有機エレクトロルミネセンス素子１１９ａを説明する。電子輸送層１０２より下の部分は図１と同一である。電子輸送層１０２の上に、ＬＵＭＯ２．８５ｅＶ，ＨＯＭＯ５．６２ｅＶエネルギーバンドギャップ２．７７ｅＶのホスト層Ａｌｑ３に、ＬＵＭＯ３．１１，ＨＯＭＯ５．２６ｅＶエネルギーバンドギャップ２．６５ｅＶのドーパントＤＣＭ２を２重量％蒸着して橙色層１１０が形成される。橙色層１１０の上に、マスク３（図示せず）を用いて、ＮＢＰが４００オングストロームの厚さに蒸着され、輸送層（ホール輸送層）１１１が形成される。輸送層１１１の上に、ホスト層Ａｌｑ３に、ドーパントＣｕＰｃ銅フタロシアニンが１重量％ドープされたものを厚さ５００オングストローム蒸着して、青緑色層１１２が形成される。青緑色層１１２の上に、ホール輸送層２０８が図１と同様に形成される。
【００４６】
ホール輸送層２０８より上の部分は図１と同様に陽極２０９が形成される。ここで、（白色）有機エレクトロルミネセンス素子１１９ａにおいて、２層に形成された橙色層１１０と青緑色層１１２につき、発光層のホスト層と、ドーパントのＬＵＭＯバンドギャップエネルギー差は０．３ｅＶ以下である。そのため、ホスト層と、ドーパント層の両方が発光するところに本発明の特徴がある。輸送層１１１はホールを通し電子を通さないため陰極１０１から注入された電子が上方へ移動するが、輸送層１１１で電子は止められる。
【００４７】
ホールは輸送層１１１を通って陰極１０１へ進むため、陰極１０１からの電子と、輸送層１１１を通ったホールは輸送層１１１の下部で再結合するため、橙色層１１０は輸送層１１１の下部で橙色に発光する。ホール輸送層２０８は、ホールを通し電子を通さないため、陰極１０１から注入された電子が上方へ移動するが、ホール輸送層２０８部で電子は止められる。
【００４８】
ホールはホール輸送層２０８を通って陰極１０１へ進むため、陰極１０１からの電子とホール輸送層２０８を通ったホールは、ホール輸送層２０８の下部で再結合する。そのため、青緑色層１１２はホール輸送層２０８の下部で、輸送層１１１を除いた部分で青緑色に発光する。即ちスペクトル的には、Ａｌｑ３による緑色と、ＤＣＭ２による赤色が合わせて橙色が発光し、輸送層１１１を挟んで、Ａｌｑ３による緑色と、ＣｕＰｃによる青色が合わされて青緑色が発光し、これらが混合されるため白色度をバランスよく、得る事ができる。青色材料は他の緑、赤色材料などに比べてエネルギーバンドギャップが大きいため、電荷注入が悪くなる傾向がある。（電荷注入のためのエネルギー障壁が高い）
本発明において、エネルギーバンドギャップが大きい青緑色発光層１１２を陽極２０９下部のホール輸送層２０８の下に配置した所に特徴がある。ホール輸送層２０８の下に位置するため、電荷注入が悪くなることはない。
【００４９】
更に、青緑色発光層１１２の下部に形成された橙色発光層１１０のホスト層は、電子輸送層１０２と同じＡｌｑ３で構成されるため、電子の輸送についても効率が良い。さらに各発光層１１０、１１２は、ホスト層がＡｌｑ３で共通となっているため、同一材料を使用できるため生産性がよい。また発光層１１０，１１２は互いに異なるスペクトルを有し、上記発光層１１０，１１２の間に輸送層１１１を挟むため、ホールの移動が効率化する。橙色発光部１１０は発光層１１０上に輸送層１１１を持ち、発光層１１０の下に電子輸送層１０２を持つ。そのため、輸送層１１１がない場合に比べ、ホールと電子の再結合が約２倍となり、従来に比べ約２倍の高出力の白色エレクトロルミネセンス素子１１９ａが得られる。白色エレクトロルミネセンス素子１１９ａは約２倍の効率となるため、従来の１／２の電流で同一光量を得ることができる。また２層を重ねて形成することにより、単層のエレクトロルミネセンス素子の膜厚バラツキに比べ、膜厚もバラツキが改善される。
【００５０】
膜厚のバラツキを小さくできるため、発光効率のバラツキも改善され、消費電流が１／２になることより、電流のバラツキも改善される。この様に、消費電流が１／２になることにより、寿命のバラツキも改善される。駆動電圧に関して、青緑色と、橙色を個別に発光させて得られる白色素子に比べ、単一の電圧でよいため、駆動が容易で回路を省略できる。
【００５１】
また、図１５に示す青色、緑色、赤色を個別に発光させて得られる白色素子に比べ、輸送層１１１を挟んで２層を重ねるため、１／３の発光面積にできる。その結果、図１５に示すストライプ状の発光でなく、ベタで発光するため例えば発光巾０．５ｍｍ、ピッチ０．５ｍｍが必要ないので、発光面積を１／２にできる。これらを合わせて１／６の面積で同一の発光量を得ることができるため、高精細度化、高輝度化ができる。
【００５２】
次に、図３の概略図に従い、本発明を実施するための最良の形態３に係る有機エレクトロルミネセンス素子１１９ｂを説明する。（白色）有機エレクトロルミネセンス素子１１９ｂにおいて、橙色層１１０以下は図２と同じである。橙色層１１０の上に、マスク４（図示せず）を用いて、ＮＢＰが４００オングストロームの厚さに蒸着され、輸送層２１１が形成される。輸送層２１１の上は図２と同じである。
【００５３】
次に、図４の概略図に従い、本発明を実施するための最良の形態４に係る有機エレクトロルミネセンス素子１１９ｃを説明する。（白色）有機エレクトロルミネセンス素子１１９ｃにおいて、電子輸送層１０２以下は図２と同じである。橙色層１１０の上にマスク５（図示せず）を用いて、ＮＢＰが４００オングストロームの厚さに蒸着され、輸送層３１１が形成される。輸送層３１１の上は、図２と同じである。図３、図４においても、図２と同一の効果が得られる。
【００５４】
図２と、図３と、図４に示した橙色層１１０の代わりに、ＬＵＭＯ２．８５ｅＶ，ＨＯＭＯ５．６２ｅＶエネルギーバンドギャップ２．７７ｅＶのホスト層Ａｌｑ３に、ＬＵＭＯ３．１５，ＨＯＭＯ５．３６ｅＶエネルギーバンドギャップ２．２１ｅＶのドーパントルブランを５重量％蒸着して黄色層２１０（図示せず）を形成しても良い。黄色層２１０の上に、マスク３、４、５（図示せず）を用いて、ＮＢＰが４００オングストロームの厚さに蒸着され、輸送層１１１、２１１、３１１が形成されるは、図２と図３と図４と同じである。
【００５５】
ホール輸送層１１１、２１１、３１１の上に、ホスト層ＢＡｌｑに、ドーパントＰｅｒｙｌｅｎｅが１重量％ドープされたものを厚さ５００オングストローム蒸着され、青色層２１２（図示せず）が形成される。青色層２１２の上にはホール輸送層２０８が図２、図３、図４と同様に形成される。ホール輸送層２０８より上の部分は図２と同様である。
【００５６】
２層に形成された黄色層２１０、及び青色層２１２において、発光層のホスト層と、ドーパントのＬＵＭＯバンドギャップエネルギー差は０．３ｅＶ以上のため、ドーパント層が発光する。輸送層１１１、２１１、３１１はホールを通し電子を通さないため、陰極１０１から注入された電子が上方へ移動するが、輸送層１１１、２１１、３１１部で電子は止められる。ホールはホール輸送層１１１、２１１、３１１を通って陰極１０１へ進む。そのため陰極１０１からの電子と、輸送層１１１、２１１、３１１を通ったホールは、輸送層１１１、２１１、３１１の下部で再結合するため、黄色層２１０はホール輸送層１１１、２１１、３１１の下部で黄色に発光する。
【００５７】
ホール輸送層２０８はホールを通し電子を通さないため、陰極１０１から注入された電子が上方へ移動するが、ホール輸送層２０８部で電子は止められる。ホールはホール輸送層２０８を通って陰極１０１へ進む。そのため、陰極１０１からの電子と、ホール輸送層２０８を通ったホールは、ホール輸送層２０８の下部で再結合する。その結果、青色層２１２はホール輸送層２０８の下部で、輸送層１１１、２１１、３１１を除いた部分で青色に発光する。即ちスペクトル的には、ルブランによる黄色と、輸送層１１１、２１１、３３１１を挟んでＰｅｒｙｌｅｎｅによる青色とが混合される。そのため、白色度がバランスよく、得られる。この事は、図２と図３と図４の前記例と同様の効果がある。
【００５８】
次に、図５の概略図に従い、本発明を実施するための最良の形態５に係る有機エレクトロルミネセンス素子２１９ａを説明する。（白色）有機エレクトロルミネセンス素子２１９ａにおいて、図１の赤色発光層１０３と、緑色発光層１０５と、青色発光層１０７との間に、第１輸送層（ホール輸送層）１１３と、第２輸送層（ホール輸送層）１１４を挟んだものである。
【００５９】
第１輸送層１１３と第２輸送層１１４は、各々、マスク６，７（図示せず）を用い、ＮＢＰが４００オングストローム蒸着され、形成される。各発光層１０３、１０５はホスト層Ａｌｑ３を含み、発光層１０７はホスト層ＢＡｌｑを含むため、ホールと電子の移動が効率化する。
【００６０】
図５において、第１輸送層１１３はホールを通し電子を通さないため、第１輸送層１１３の下部にて、陰極１０１より注入された電子と陽極２０９から注入されたホールは再結合し、赤色発光層１０３は第１輸送層１１３の下部で赤色に発光する。第１輸送層１１３以外の部分は電子が通るため、第１輸送層１１３の上に位置し、第２輸送層１１４の下部にて、第１輸送層１１３以外の部分で、ホールと電子は再結合する。そのため、緑色発光層１０５は第１輸送層１１３を除いた第２輸送層１１４の下部にて緑色に発光する。第２輸送層１１４により電子は止められるため、第２輸送層１１４より内側において、電子が通る。上記電子と、ホール輸送層２０８を通ったホールが再結合するため、青色層１０７において、第２輸送層１１４を除いたホール輸送層２０８の下部で青色発光する。青色材料は他の緑、赤色材料などに比べてエネルギーバンドギャップが大きいため、電荷注入が悪くなる傾向がある。（電荷注入のためのエネルギー障壁が高い）
本発明において、エネルギーバンドギャップが大きい青色発光層１０７を陽極２０９の下部のホール輸送層２０８の下に配置した所に特徴がある。ホール輸送層２０８の下に位置するため電荷注入が悪くなることはない。更に、青色発光層１０７の下部に形成された緑色発光層１０５と、赤色発光層１０３のホスト層は、電子輸送層１０２と同じ、又は同類の電子輸送層材料で構成されるため、電子の輸送についても効率が良い。また、第１輸送層１１３と、第２輸送層１１４の内側巾により、各発光層の光量をコントロールできる。これにより（白色）有機エレクトロルミネセンス素子２１９ａの白色度を調整できる。
【００６１】
次に、図６の概略図に従い、本発明を実施するための最良の形態６に係る有機エレクトロルミネセンス素子２１９ｂを説明する。（白色）有機エレクトロルミネセンス素子２１９ｂにおいて、電子輸送層１０２より下の部分は図１と同一である。電子輸送層１０２の上に、図１に示した赤色発光層１０３と、緑色発光層１０５と、青色発光層１０７との間に、発光層１０５の巾より狭い第１輸送層（ホール輸送層）２１３と、第２輸送層（ホール輸送層）１１４を挟んだものである。
【００６２】
第１輸送層２１３と第２輸送層１１４はマスク８，７（図示せず）を用い、ＮＢＰが４００オングストロームの厚さで蒸着され形成される。各発光層１０３、１０５はホスト層Ａｌｑ３、発光層１０７はホスト層ＢＡｌｑであるため、ホールと電子の移動がより効率化する。
【００６３】
図６において、第１輸送層２１３はホールを通し電子を通さないため、第１輸送層２１３の下部にて陰極１０１より注入された電子と陽極２０９から注入されたホールは再結合し、赤色発光層１０３は第１輸送層２１３の下部で赤色に発光する。第１輸送層２１３以外の部分は電子が通るため、第１輸送層２１３の上に位置し、第２輸送層１１４の下部にて第１輸送層２１３以外の部分で、ホールと電子は再結合する。そのため、緑色発光層１０５は第１輸送層２１３を除いた第２輸送層１１４の下部にて緑色に発光する。第２輸送層１１４により電子は止められるため、第２輸送層１１４より内側において、電子が通る。上記電子と、ホール輸送層２０８を通ったホールが再結合するため、青色層１０７において第２輸送層１１４の内側のホール輸送層２０８下部で青色発光する。第１輸送層２１３と第２輸送層ホール１１４の巾により、各発光層の光量をコントロールできる。これにより（白色）有機エレクトロルミネセンス素子２１９ｂの白色度を調整できる。
【００６４】
次に、図７の概略図に従い、本発明を実施するための最良の形態７に係る有機エレクトロルミネセンス素子２１９ｃを説明する。（白色）有機エレクトロルミネセンス素子２１９ｃにおいて、電子輸送層１０２より下の部分は図１と同一である。電子輸送層１０２の上は、図１の赤色発光層１０３、緑色発光層１０５、青色発光層１０７との間に、発光層１０５の巾より狭い第１輸送層（ホール輸送層）２１３と，発光層１０７の巾より狭い第２輸送層（ホール輸送層）１２０を挟んだものである。
【００６５】
第１輸送層２１３と第２輸送層１２０はマスク８，９（図示せず）を用い、ＮＢＰが４００オングストロームの厚さで蒸着され形成される。各発光層１０３、１０５はホスト層Ａｌｑ３、発光層１０７はホスト層ＢＡｌｑであるため、ホール、電子の移動がより効率化する。
【００６６】
図７において、第１輸送層２１３はホールを通し電子を通さないため、第１輸送層２１３の下部にて陰極１０１より注入された電子と陽極２０９から注入されたホールは再結合し、赤色発光層１０３は第１輸送層２１３の下部で赤色に発光する。第１輸送層２１３以外の部分は電子が通るため、第１輸送層２１３の上に位置し、第２輸送層１２０の下部にて第１輸送層２１３以外の部分でホール、電子は再結合する。そのため、緑色発光層１０５は第１輸送層２１３を除いた第２輸送層１２０の下部にて緑色に発光する。第２輸送層１２０により電子は止められるため、第２輸送層１２０より外側において、電子が通る。上記電子と、ホール輸送層２０８を通ったホールが再結合するため、青色層１０７において第２輸送層１２０を除いたホール輸送層２０８の下部で青色発光する。第１輸送層２１３と第２輸送層１２０の巾により、各発光層の光量をコントロールできる。これにより、（白色）有機エレクトロルミネセンス素子２１９ｃの白色度を調整できる。
【００６７】
次に、図８の概略図に従い、本発明を実施するための最良の形態８に係る有機エレクトロルミネセンス素子２１９ｄを説明する。（白色）有機エレクトロルミネセンス素子２１９ｄにおいて、電子輸送層１０２より下の部分は図１と同一である。電子輸送層１０２の上に、図１の赤色発光層１０３、緑色発光層１０５、青色発光層１０７との間に、発光層１０５の巾より狭い第１輸送層（ホール輸送層）３１３と、発光層１０７の巾より狭い第２輸送層（ホール輸送層）１２０を挟んだものである。
【００６８】
第１輸送層３１３と第２輸送層１２０はマスク１０，９（図示せず）を用い、ＮＢＰが４００オングストロームの厚さで蒸着され形成される。各発光層１０３、１０５はホスト層Ａｌｑ３、発光層１０７はホスト層ＢＡｌｑであるため、ホール、電子の移動がより効率化する。
【００６９】
図８において、第１輸送層３１３はホールを通し電子を通さないため、第１輸送層３１３の下部にて、陰極１０１より注入された電子と陽極２０９から注入されたホールは、再結合する。そして、赤色発光層１０３は第１輸送層３１３の下部で赤色に発光する。第１輸送層３１３以外の部分は電子が通るため、第１輸送層３１３の上に位置し、第２輸送層１２０の下部にて、第１輸送層３１３以外の部分でホール、電子は再結合する。そのため、緑色発光層１０５は第１輸送層３１３を除いた第２輸送層１２０の下部にて緑色に発光する。第２輸送層１２０により電子は止められるため、第２輸送層１２０より外側において電子が通る。上記電子と、ホール輸送層２０８を通ったホールが再結合するため、青色層１０７において、第２輸送層１２０を除いたホール輸送層２０８下部で青色発光する。第１輸送層ホール輸送層３１３と第２輸送層１２０の巾により、各発光層の光量をコントロールできる。これにより、（白色）有機エレクトロルミネセンス素子２１９ｄの白色度を調整できる。
【００７０】
次に、図９の概略図に従い、本発明を実施するための最良の形態９に係る有機エレクトロルミネセンス素子３１９を説明する。（白色）有機エレクトロルミネセンス素子３１９において、電子輸送層１０２より下の部分は図１と同一である。電子輸送層１０２の上にＬＵＭＯ２．８５ｅＶ，ＨＯＭＯ５．６２ｅＶエネルギーバンドギャップ２．７７ｅＶのホスト層Ａｌｑ３に、ＬＵＭＯ２．９ｅＶ，ＨＯＭＯ５．３ｅＶエネルギーバンドギャップ２．３６ｅＶのドーパントＣｏｕｍａｒｉｎ６が１重量％ドープされた緑色発光層１０５は、５００オングストロームの厚さで蒸着され形成される。
【００７１】
緑色発光層１０５の上に、ホスト層Ａｌｑ３に、ＬＵＭＯ３．２ｅＶ，ＨＯＭＯ５．３ｅＶエネルギーバンドギャップ２．１ｅＶの赤色ドーパントＤＣＪＴＢが１重量％ドープされたものを厚さ２００オングストロームにて蒸着され、赤色発光層１０３が形成される。赤色発光層１０３の上に、ＬＵＭＯ２．６ｅＶ，ＨＯＭＯ５．３ｅＶエネルギーバンドギャップ２．７ｅＶのホスト層ＢＡｌｑに、ドーパントＰｅｒｙｌｅｎｅが１重量％ドープされたものが、厚さ５００オングストロームで蒸着され、青色発光の有機発光材料により青色発光層１０７が形成される。
【００７２】
青色発光層１０７の上に、ＴＰＤが４００オングストロームの厚さに蒸着され、ＬＵＭＯ２．３ｅＶ，ＨＯＭＯ５．５ｅＶ，エネルギーバンドギャップ３．２ｅＶのホール輸送層２０８が形成される。次いで、このホール輸送層２０８の上に、ＣｕＰｃが厚さ２０ｎｍにて蒸着され、ＣｕＰｃの上に陽極２０９が形成される。
【００７３】
陽極２０９に正電圧、陰極１０１に負電圧を印加すると、電子輸送層１０２を介して発光層１０５、１０３，１０７に注入された電子と、ホール輸送層２０８を介して注入されたホールがバンドギャップエネルギーの一番小さい赤色発光層１０３内にて再結合して赤色発光を行なう。電圧を上げていくと緑色層１０５が、更に青色層１０７が発光する。青色材料は他の緑、赤色材料などに比べてエネルギーバンドギャップが大きいため、電荷注入が悪くなる傾向がある。（電荷注入のためのエネルギー障壁が高い）
本発明において、エネルギーバンドギャップが大きい青色発光層１０７を陽極２０９下部のホール輸送層２０８の下に配置した所に特徴がある。ホール輸送層２０８の下に位置するため、電荷注入が悪くなることはない。更に青色発光層１０７の下部に形成された赤色発光層１０３と緑色発光層１０５のホスト層は、電子輸送層１０２と同じ電子輸送層材料で構成されるため、電子の輸送についても効率が良い。緑色発光層１０５については、陽極２０９より離れているためホールの輸送効率が悪い。そこで、バンドギャップエネルギーの一番小さい赤色発光層１０３を緑色発光層１０５の上部に設けて、ホールの輸送効率を上げ、赤色、緑色、青色の発光バランスを改善して白色度を上げたことを特徴とする。
【００７４】
次に、図１０の概略図に従い、本発明を実施するための最良の形態１０に係る有機エレクトロルミネセンス素子４１９ａを説明する。電子輸送層１０２より下の部分は図１と同一である。電子輸送層１０２の上に、ＬＵＭＯ２．８５ｅＶ，ＨＯＭＯ５．６２ｅＶエネルギーバンドギャップ２．７７ｅＶのホスト層Ａｌｑ３に、ＬＵＭＯ２．９ｅＶ，ＨＯＭＯ５．３ｅＶエネルギーバンドギャップ２．３６ｅＶのドーパントＣｏｕｍａｒｉｎ６が１重量％ドープされた緑色発光層１０５は、５００オングストロームの厚さにて蒸着され形成される。緑色発光層１０５の上にはマスク７を用いて、ＮＢＰが４００オングストロームの厚さで蒸着され、輸送層（ホール輸送層）１１４が形成される。
【００７５】
輸送層１１４の上に、ホスト層Ａｌｑ３に、ＬＵＭＯ３．２ｅＶ，ＨＯＭＯ５．３ｅＶエネルギーバンドギャップ２．１ｅＶの赤色ドーパントＤＣＪＴＢが１重量％ドープされたものを厚さ２００オングストロームで蒸着され、赤色発光層１０３が形成される。赤色発光層１０３の上にマスク７を用いて、ＬＵＭＯ２．８５ｅＶ，ＨＯＭＯ５．６２ｅＶエネルギーバンドギャップ２．７７ｅＶのＡｌｑ３による電子輸送層２１４が形成される。
【００７６】
電子輸送層２１４の上に、ＬＵＭＯ２．６ｅＶ，ＨＯＭＯ５．３ｅＶエネルギーバンドギャップ２．７ｅＶのホスト層ＢＡｌｑに、ドーパントＰｅｒｙｌｅｎｅが１重量％ドープされたものを、厚さ５００オングストロームにて蒸着され、青色発光の有機発光材料により青色発光層１０７が形成される。
【００７７】
青色発光層１０７の上に、ＴＰＤが４００オングストロームの厚さに蒸着され、ＬＵＭＯ２．３ｅＶ，ＨＯＭＯ５．５ｅＶ，エネルギーバンドギャップ３．２ｅＶのホール輸送層２０８が形成される。次いで、このホール輸送層２０８の上に、ＣｕＰｃが厚さ２０ｎｍにて蒸着され、ＣｕＰｃの上に陽極２０９が形成される。
【００７８】
陽極２０９に正電圧、陰極１０１に負電圧を印加すると電子輸送層１０２を介して輸送された電子は、図１０の輸送層１１４を通れないため、輸送層１１４の開口部より上の方に向かうが、赤色発光層１０３上に形成された電子輸送層２１４に向かって広がる。一方ホール輸送層２０８を介して輸送されたホールは図１０の電子輸送層２１４を通れないため、電子輸送層２１４の開口部より下の方に向かうが、赤色発光層１０３の下に形成された輸送層１１４に向かって広がる。このため、電子とホールは図１０の赤色発光層１０３の三角で表示された部分にて再結合して赤色発光を行なう。電圧を上げていくと電子輸送層２１４の開口部より輸送されるホールは、輸送層１１４に向かって拡がる。
【００７９】
そのため、輸送層１１４の下部で、輸送層１１４によるホールと電子輸送層１０２より上方に輸送された電子は再結合して、輸送層１１４の下部の緑色発光層１０５で緑色発光を行なう。同様にして、更に電圧を上げていくと輸送層１１４の開口部より輸送される電子が電子輸送層２１４に向かって拡がる。そのため、電子輸送層２１４の上部で、電子輸送層２１４による電子と、ホール輸送層２０８より下方に輸送されたホールは再結合して電子輸送層２１４の上部の青色発光層１０７で青色発光を行なう。青色材料は他の緑、赤色材料などに比べてエネルギーバンドギャップが大きいため電荷注入が悪くなる傾向がある。（電荷注入のためのエネルギー障壁が高い）
本発明において、エネルギーバンドギャップが大きい青色発光層１０７を陽極２０９下部のホール輸送層２０８の下に配置した所に特徴がある。ホール輸送層２０８の下に位置するため、電荷注入が悪くなることはない。更に、青色発光層１０７の下部に形成された赤色発光層１０３と緑色発光層１０５のホスト層は、電子輸送層１０２と同じ電子輸送層材料で構成されるため、電子の輸送についても効率が良い。
【００８０】
また、緑色発光層１０５は陽極２０９から一番遠いが、バンドギャップの一番小さい赤色発光層を上部に設け、輸送層１１４によりホール移動度を効率化した所に特徴がある。ここにおいて緑色発光と青色発光に関係する電流は輸送層１１４と、電子輸送層２１４の中央開口部を通る。そして、赤色発光部（図１０の三角部分）を通らないため、赤色発光部の通電電流とならないので、赤色発光層１０３の経時変化に関係しない特徴がある。このため赤色発光層１０３の通電寿命を延ばすことができる。更に、輸送層１１４と電子輸送層２１４の巾を管理することにより、白色発光のバランスを改善して白色度を上げることができる。
【００８１】
次に、図１１の概略図に従い、本発明を実施するための最良の形態１１に係る有機エレクトロルミネセンス素子４１９ｂを説明する。電子輸送層１０２より下の部分は図１と同一である。電子輸送層１０２の上に、ＬＵＭＯ２．８５ｅＶ，ＨＯＭＯ５．６２ｅＶエネルギーバンドギャップ２．７７ｅＶのホスト層Ａｌｑ３に、ＬＵＭＯ２．９ｅＶ，ＨＯＭＯ５．３ｅＶエネルギーバンドギャップ２．３６ｅＶのドーパントＣｏｕｍａｒｉｎ６が１重量％ドープされた緑色発光層１０５は、５００オングストロームの厚さにて蒸着され形成される。
【００８２】
緑色発光層１０５の上に、マスク８（図示せず）を用いて、ＮＢＰが４００オングストロームの厚さにて蒸着され、輸送層（ホール輸送層）２１３が形成される。輸送層２１３の上には、ホスト層Ａｌｑ３に、ＬＵＭＯ３．２ｅＶ，ＨＯＭＯ５．３ｅＶエネルギーバンドギャップ２．１ｅＶの赤色ドーパントＤＣＪＴＢが１重量％ドープされたものを厚さ２００オングストローム蒸着され、赤色発光層１０３が形成される。
【００８３】
赤色発光層１０３の上には、マスク７（図示せず）を用いて、ＬＵＭＯ２．８５ｅＶ，ＨＯＭＯ５．６２ｅＶエネルギーバンドギャップ２．７７ｅＶのＡｌｑ３による電子輸送層２１４が形成される。
【００８４】
電子輸送層２１４の上には、ＬＵＭＯ２．６ｅＶ，ＨＯＭＯ５．３ｅＶエネルギーバンドギャップ２．７ｅＶのホスト層ＢＡｌｑに、ドーパントＰｅｒｙｌｅｎｅが１重量％ドープされたものが、厚さ５００オングストロームにて蒸着され、青色発光の有機発光材料により青色発光層１０７が形成される。
【００８５】
青色発光層１０７の上には、ＴＰＤが４００オングストロームの厚さにて蒸着され、ＬＵＭＯ２．３ｅＶ，ＨＯＭＯ５．５ｅＶ，エネルギーバンドギャップ３．２ｅＶのホール輸送層２０８が形成される。
【００８６】
このホール輸送層２０８の上には、ＣｕＰｃが厚さ２０ｎｍにて蒸着され、ＣｕＰｃの上に陽極２０９が形成される。陽極２０９に正電圧、陰極１０１に負電圧を印加すると、電子輸送層１０２を介して輸送された電子は、図１１の輸送層２１３を通れない。そのため、輸送層２１３の開口部より上の方に向かうが、赤色発光層１０３に上に形成された電子輸送層２１４に向かう。
【００８７】
一方、ホール輸送層２０８を介して輸送されたホールは、図１１の電子輸送層２１４を通れないため、電子輸送層２１４の開口部より下の方に向かうが、赤色発光層１０３の下に形成された輸送層２１３に向かう。このため電子とホールは、図１１の赤色発光層１０３の三角で表示された部分にて再結合して赤色発光を行なう。
【００８８】
電圧を更に上げていくと、電子輸送層２１４の開口部より輸送されるホールは輸送層２１３に向かう。そのため、輸送層２１３の下部で、輸送層２１３によるホールと、電子輸送層１０２より上方に輸送された電子が再結合し、輸送層２１３の下部の緑色発光層１０５で緑色発光を行なう。
【００８９】
同様にして、更に電圧を上げていくと、輸送層２１３の開口部より輸送される電子は電子輸送層２１４に向かう。そのため、電子輸送層２１４の上部で、電子輸送層２１４による電子と、ホール輸送層２０８より下方に輸送されたホールが再結合し、電子輸送層２１４の上部の青色発光層１０７で青色発光を行なう。
【００９０】
ここにおいて、緑色発光と青色発光に関係する電流は輸送層２１３と、電子輸送層２１４の中央開口部を通り、赤色発光部（図１１に示した三角部分のこと）を通らないため、赤色発光部の通電電流とならないので、赤色発光層１０３の経時変化に関係しない特徴がある。更に、輸送層２１３と、電子輸送層２１４の巾を管理することにより、白色発光のバランスを改善して白色度を上げることができる。
【００９１】
次に、図１２の概略図に従い、本発明を実施するための最良の形態１２に係る有機エレクトロルミネセンス素子４１９ｃを説明する。電子輸送層１０２より下の部分は図１と同一である。電子輸送層１０２の上には、ＬＵＭＯ２．８５ｅＶ，ＨＯＭＯ５．６２ｅＶエネルギーバンドギャップ２．７７ｅＶのホスト層Ａｌｑ３に、ＬＵＭＯ２．９ｅＶ，ＨＯＭＯ５．３ｅＶエネルギーバンドギャップ２．３６ｅＶのドーパントＣｏｕｍａｒｉｎ６が１重量％ドープされた緑色発光層１０５が、５００オングストロームの厚さにて蒸着され、形成される。
【００９２】
緑色発光層１０５の上には、マスク１１（図示せず）を用いて、ＮＢＰが４００オングストロームの厚さにて蒸着され、輸送層（ホール輸送層）３１３が形成される。輸送層３１３の上には、ホスト層Ａｌｑ３に、ＬＵＭＯ３．２ｅＶ，ＨＯＭＯ５．３ｅＶエネルギーバンドギャップ２．１ｅＶの赤色ドーパントＤＣＪＴＢが１重量％ドープされたものが厚さ２００オングストロームにて蒸着され、赤色発光層１０３が形成される。
【００９３】
赤色発光層１０３の上には、マスク１１（図示せず）を用いて、ＬＵＭＯ２．８５ｅＶ，ＨＯＭＯ５．６２ｅＶエネルギーバンドギャップ２．７７ｅＶのＡｌｑ３による電子輸送層１２１が形成される。電子輸送層１２１の上には、ＬＵＭＯ２．６ｅＶ，ＨＯＭＯ５．３ｅＶエネルギーバンドギャップ２．７ｅＶのホスト層ＢＡｌｑに、ドーパントＰｅｒｙｌｅｎｅが１重量％ドープされたものが、厚さ５００オングストロームにて蒸着され、青色発光の有機発光材料により青色発光層１０７が形成される。
【００９４】
青色発光層１０７の上には、ＴＰＤが４００オングストロームの厚さにて蒸着され、ＬＵＭＯ２．３ｅＶ，ＨＯＭＯ５．５ｅＶ，エネルギーバンドギャップ３．２ｅＶのホール輸送層２０８が形成される。
【００９５】
このホール輸送層２０８の上には、ＣｕＰｃが厚さ２０ｎｍにて蒸着され、ＣｕＰｃの上に陽極２０９が形成される。陽極２０９に正電圧、陰極２０１に負電圧を印加すると、電子輸送層１０２を介して輸送された電子は、図１２の輸送層３１３を通れない。そのため、上記電子は輸送層３１３の開口部より上の方に向かうが、赤色発光層１０３に上に形成された電子輸送層１２１に向かう。
【００９６】
一方、ホール輸送層２０８を介して輸送されたホールは、図１２の電子輸送層１２１を通れない。そのため、上記ホールは電子輸送層１２１の開口部より下の方に向かうが、赤色発光層１０３に下に形成された輸送層３１３に向かう。このため、電子とホールは図１２の赤色発光層１０３の三角で表示された部分にて再結合し、赤色発光を行なう。
【００９７】
更に電圧を上げていくと、電子輸送層１２１の開口部より輸送されるホールは輸送層３１３に向かう。そのため、輸送層３１３の下部で、輸送層３１３によるホールと、電子輸送層１０２より上方に輸送された電子は再結合し、輸送層３１３の下部の緑色発光層１０５で緑色発光を行なう。
【００９８】
同様にして、電圧を上げていくと、輸送層３１３の開口部より輸送される電子は電子輸送層１２１に向かう。そのため、電子輸送層１２１の上部で、電子輸送層１２１による電子と、ホール輸送層２０８より下方に輸送されたホールは再結合し、電子輸送層１２１の上部の青色発光層１０７で青色発光を行なう。
【００９９】
ここにおいて、緑色発光と青色発光に関係する電流は、輸送層３１３と電子輸送層１２１の対向した赤色発光層１０３を通り、赤色発光部（図１２に示した三角部分のこと）を通らないため、赤色発光層１０３の通電電流とならない特徴がある。このため、赤色発光層１０３の経時変化に関係しないので、寿命を延ばすことができる。更に、輸送層３１３と電子輸送層１２１の巾を管理することにより、白色発光のバランスを改善して白色度を上げることができる。
【０１００】
次に、図１３の概略図に従い、本発明を実施するための最良の形態１３に係る有機エレクトロルミネセンス素子４１９ｄを説明する。電子輸送層１０２より下の部分は図１と同一である。電子輸送層１０２の上には、ＬＵＭＯ２．８５ｅＶ，ＨＯＭＯ５．６２ｅＶエネルギーバンドギャップ２．７７ｅＶのホスト層Ａｌｑ３に、ＬＵＭＯ２．９ｅＶ，ＨＯＭＯ５．３ｅＶエネルギーバンドギャップ２．３６ｅＶのドーパントＣｏｕｍａｒｉｎ６が１重量％ドープされた緑色発光層１０５が、５００オングストロームの厚さにて蒸着され形成される。
【０１０１】
緑色発光層１０５の上には、マスク６（図示せず）を用いて、ＮＢＰが４００オングストロームの厚さにて蒸着され、輸送層（ホール輸送層）２１３が形成される。輸送層２１３の上には、ホスト層Ａｌｑ３に、ＬＵＭＯ３．２ｅＶ，ＨＯＭＯ５．３ｅＶエネルギーバンドギャップ２．１ｅＶの赤色ドーパントＤＣＪＴＢが１重量％ドープされたものが厚さ２００オングストロームにて蒸着され、赤色発光層１０３が形成される。
【０１０２】
赤色発光層１０３の上には、マスク８（図示せず）を用いて、ＬＵＭＯ２．８５ｅＶ，ＨＯＭＯ５．６２ｅＶエネルギーバンドギャップ２．７７ｅＶのＡｌｑ３による電子輸送層１２２が形成される。電子輸送層１２２に、ＬＵＭＯ２．６ｅＶ，ＨＯＭＯ５．３ｅＶエネルギーバンドギャップ２．７ｅＶのホスト層ＢＡｌｑに、ドーパントＰｅｒｙｌｅｎｅが１重量％ドープされたものが、厚さ５００オングストロームにて蒸着され、青色発光の有機発光材料により青色発光層１０７が形成される。
【０１０３】
青色発光層１０７の上には、ＴＰＤが４００オングストロームの厚さにて蒸着され、ＬＵＭＯ２．３ｅＶ，ＨＯＭＯ５．５ｅＶ，エネルギーバンドギャップ３．２ｅＶのホール輸送層２０８が形成される。
【０１０４】
このホール輸送層２０８の上には、ＣｕＰｃが厚さ２０ｎｍにて蒸着され、ＣｕＰｃの上に陽極２０９が形成される。陽極２０９に正電圧、陰極１０１に負電圧を印加すると、電子輸送層１０２を介して輸送された電子は、図１３の輸送層２１３を通れない。そのため、上記電子は輸送層２１３の開口部より上の方に向かうが、赤色発光層１０３に上に形成された電子輸送層１２２に向かう。
【０１０５】
一方、ホール輸送層２０８を介して輸送されたホールは、図１３の電子輸送層１２２を通れないため、電子輸送層１２２の開口部より下の方に向かうが、赤色発光層１０３の下に形成された輸送層２１３に向かう。このため、電子とホールは図１３の赤色発光層１０３の三角で表示された部分にて再結合し、赤色発光を行なう。
【０１０６】
電圧を上げていくと、電子輸送層１２２の開口部より輸送されるホールは、輸送層２１３に向かう。そのため、輸送層２１３の下部で、輸送層２１３によるホールと、電子輸送層１０２より上方に輸送された電子は再結合し、輸送層２１３の下部の緑色発光層１０５で緑色発光を行なう。
【０１０７】
同様にして、更に電圧を上げていくと、輸送層２１３の開口部より輸送される電子は電子輸送層１２２に向かう。そのため、電子輸送層１２２の上部で、電子輸送層１２２による電子と、ホール輸送層２０８より下方に輸送されたホールは再結合し、電子輸送層１２２の上部の青色発光層１０７で青色発光を行なう。
【０１０８】
ここにおいて、緑色発光と青色発光に関係する電流は輸送層２１３と、電子輸送層１２２の対向した赤色発光層１０３を通り、赤色発光部（図１３に示した三角部分のこと）を通らない。そのため、赤色発光部の通電電流とならず、赤色発光層１０３の経時変化に関係しないので、寿命を延ばすことができる。更に、輸送層２１３と、電子輸送層１２２の巾を管理することにより、白色発光のバランスを改善して白色度を上げることができる。以上にて、有機エレクトロルミネセンス素子４１９ｄの説明を終わる。尚、上記呼称にて記載材料の正式名称は以下の通りである。
【０１０９】
ＰＢＤは、２−（４−ビフェニイル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールである。
【０１１０】
ＮＢＰは、Ｎ，Ｎ’−Ｄｉ（（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−１−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）である。
【０１１１】
Ａｌｑ３は、Ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｕｍである。
【０１１２】
ＤＣＪＴＢは、（２−（１，１−Ｄｉｍｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌ）−６−（２−（２，３，６，７−ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏ−１，１，７，７−ｔｅｒｔｒａｍｅｔｈｙｌ−１Ｈ，５Ｈ−ｂｅｎｚｏ［ｉｊ］ｑｕｉｎｏｌｉｚｉｎ−９−ｙｌ）ｅｔｈｅｎｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ−４−ｙｌｉｄｅｎｅ）ｐｒｏｐａｎｅｄｉｎｉｔｒｉｌｅ．である。
【０１１３】
Ｃｏｕｍａｒｉｎ６は、３−（２−Ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｙｌ）−７−（ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｃｏｕｍａｒｉｎ．である。
【０１１４】
ＢＡｌｑは、（１，１’−Ｂｉｓｐｈｅｎｙｌ−４−Ｏｌａｔｏ）ｂｉｓ（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｐｌａｔｅ−Ｎ１，０８）Ａｌｕｍｉｎｕｍ．である。
【０１１５】
ＴＰＤは、（４、４’、４’’−ｔｒｉｓ（３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｎｉｎｅ）である。
【０１１６】
次に、上記最良の形態１〜１３、及び従来例（図１５）で示した各エレクトロルミネセンス素子に対し、駆動電流１０ｍＡ／平方ｃｍの電流を供給し、測定を行なった結果を、図１４に示す。輝度は輝度計で測定し、視感効率とＣＩＥ色度はマルチチャネルアナライザーで測定した。また、寿命については輝度が初期からの半分になる時間を計測した。
【０１１７】
尚、本発明は、上記最良の形態１〜１３に限定されるものではなく、本発明の趣旨にもとづいて種々の変形をすることが可能であり、それらは本発明の範囲から除外するものではない。本発明では３層のフルカラー素子、及び３層、２層の白色素子について説明を行なったが、陰極、陽極、両電極を除いた１つの発光ユニットとしてｎ段積層することにより、同一光量の場合、駆動電流は１／（２〜３）ｎとなるため消費電流及び消費電力の削減ができる。また、本発明は蛍光発光による有機エレクトロルミネセンス素子について説明を行ったが、燐光発光を行なう有機エレクトロルミネセンス素子についても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明を実施するための最良の形態１に係る（フルカラー）有機エレクトロルミネセンス素子１００の基本的な構成を示す概略図である。
【図２】本発明を実施するための最良の形態２に係る（白色）有機エレクトロルミネセンス素子１１９ａの基本的な構成を示す概略図である。
【図３】本発明を実施するための最良の形態３に係る（白色）有機エレクトロルミネセンス素子１１９ｂの基本的な構成を示す概略図である。
【図４】本発明を実施するための最良の形態４に係る（白色）有機エレクトロルミネセンス素子１１９ｃの基本的な構成を示す概略図である。
【図５】本発明を実施するための最良の形態５に係る（白色）有機エレクトロルミネセンス素子２１９ａの基本的な構成を示す概略図である。
【図６】本発明を実施するための最良の形態６に係る（白色）有機エレクトロルミネセンス素子２１９ｂの基本的な構成を示す概略図である。
【図７】本発明を実施するための最良の形態７に係る（白色）有機エレクトロルミネセンス素子２１９ｃの基本的な構成を示す概略図である。
【図８】本発明を実施するための最良の形態８に係る（白色）有機エレクトロルミネセンス素子２１９ｄの基本的な構成を示す概略図である。
【図９】本発明を実施するための最良の形態９に係る（白色）有機エレクトロルミネセンス素子３１９の基本的な構成を示す概略図である。
【図１０】本発明を実施するための最良の形態１０に係る（白色）有機エレクトロルミネセンス素子４１９ａの基本的な構成を示す概略図である。
【図１１】本発明を実施するための最良の形態１１に係る（白色）有機エレクトロルミネセンス素子４１９ｂの基本的な構成を示す概略図である。
【図１２】本発明を実施するための最良の形態１２に係る（白色）有機エレクトロルミネセンス素子４１９ｃの基本的な構成を示す概略図である。
【図１３】本発明を実施するための最良の形態１３に係る（白色）有機エレクトロルミネセンス素子４１９ｄの基本的な構成を示す概略図である。
【図１４】上記形態１〜１３及び従来例で示したエレクトロルミネセンス素子に対し駆動電流１０ｍＡ／平方ｃｍの電流を供給し測定を行なった場合の、特性表である。
【図１５】従来の有機エレクトロルミネセンス素子の基本的な構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１００  有機エレクトロルミネセンス素子
１０１  陰極
１０２  電子輸送層
１０３  赤色発光層
１０４  第１輸送層
１０５  緑色発光層
１０６  第２輸送層
１０７  青色発光層
１０８  ホール輸送層
１０９  陽極
【図１】
2006005012.tif 000003
【図２】
2006005012.tif 000004
【図３】
2006005012.tif 000005
【図４】
2006005012.tif 000006
【図５】
2006005012.tif 000007
【図６】
2006005012.tif 000008
【図７】
2006005012.tif 000009
【図８】
2006005012.tif 000010
【図９】
2006005012.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2006005012.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2006005012.tif 000016
【図１５】
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