(57)【要約】【課題】発光効率の低下を抑制することの可能な有機電界発光素子、有機電界発光装置および電子機器を提供する。【解決手段】本開示の一実施形態の有機電界発光素子は、第１電極と、有機発光層と、ドープ金属を含む有機電子輸送層と、第２電極とをこの順に備えている。この有機電界発光素子は、さらに、有機発光層と有機電子輸送層との間に、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、上記ドープ金属と同じ金属、または上記ドープ金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜とを備えている。【選択図】図２
2019021903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、有機発光層と、ドープ金属を含む有機電子輸送層と、第２電極とをこの順に備え、さらに、前記有機発光層と前記有機電子輸送層との間に、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、前記ドープ金属と同じ金属、または前記ドープ金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜とを前記有機発光層側からこの順に備えた
有機電界発光素子。
【請求項２】
前記バッファ層は、以下の式（１）を満たす
請求項１に記載の有機電界発光素子。
｜Ｅ１−Ｅ２｜＞０…（１）
Ｅ１：前記金属薄膜の仕事関数
Ｅ２：前記バッファ層のＬＵＭＯエネルギー準位
【請求項３】
前記バッファ層は、以下の式（２）を満たす
請求項２に記載の有機電界発光素子。
０＜｜Ｅ１−Ｅ２｜＜０．６ｅＶ…（２）
【請求項４】
前記バッファ層は、前記金属薄膜に接触しても金属錯体を形成しない有機材料によって構成されている
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記ドープ金属は、遷移金属である
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記ドープ金属は、Ｙｂ（イッテルビウム）である
請求項５に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
前記第２電極と前記有機電子輸送層との間に、透明導電材料からなる膜厚調整層を更に備えた
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
第１電極と、有機発光層と、ドープ金属を含む有機電子注入層と、第２電極とをこの順に備え、さらに、前記有機発光層と前記有機電子注入層との間に、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、前記ドープ金属と同じ金属、または前記ドープ金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜とを前記有機発光層側からこの順に備えた
有機電界発光素子。
【請求項９】
前記バッファ層は、以下の式（１）を満たす
請求項８に記載の有機電界発光素子。
｜Ｅ１−Ｅ２｜＞０…（１）
Ｅ１：前記金属薄膜の仕事関数
Ｅ２：前記バッファ層のＬＵＭＯエネルギー準位
【請求項１０】
前記バッファ層は、以下の式（２）を満たす
請求項９に記載の有機電界発光素子。
０＜｜Ｅ１−Ｅ２｜＜０．６ｅＶ…（２）
【請求項１１】
前記バッファ層は、前記金属薄膜に接触しても金属錯体を形成しない有機材料によって構成されている
請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１２】
前記ドープ金属は、遷移金属である
請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１３】
前記ドープ金属は、Ｙｂ（イッテルビウム）である
請求項１２に記載の有機電界発光素子。
【請求項１４】
前記第２電極と前記有機電子注入層との間に、透明導電材料からなる膜厚調整層を更に備えた
請求項８から請求項１３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項１５】
複数の有機電界発光素子を有する発光パネルと、
各前記有機電界発光素子を駆動する駆動回路と
を備え、
前記複数の有機電界発光素子のうちの少なくとも１つは、第１電極と、有機発光層と、ドープ金属を含む有機電子輸送層と、第２電極とをこの順に有し、さらに、前記有機発光層と前記有機電子輸送層との間に、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、前記ドープ金属と同じ金属、または前記ドープ金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜とを前記有機発光層側からこの順に有する
有機電界発光装置。
【請求項１６】
複数の有機電界発光素子を有する発光パネルと、
各前記有機電界発光素子を駆動する駆動回路と
を備え、
前記複数の有機電界発光素子のうちの少なくとも１つは、第１電極と、有機発光層と、ドープ金属を含む有機電子注入層と、第２電極とをこの順に有し、さらに、前記有機発光層と前記有機電子注入層との間に、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、前記ドープ金属と同じ金属、または前記ドープ金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜とを前記有機発光層側からこの順に有する
有機電界発光装置。
【請求項１７】
有機電界発光装置を備え、
前記有機電界発光装置は、
複数の有機電界発光素子を有する発光パネルと、
各前記有機電界発光素子を駆動する駆動回路と
を有し、
前記複数の有機電界発光素子のうちの少なくとも１つは、第１電極と、有機発光層と、ドープ金属を含む有機電子輸送層と、第２電極とをこの順に有し、さらに、前記有機発光層と前記有機電子輸送層との間に、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、前記ドープ金属と同じ金属、または前記ドープ金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜とを前記有機発光層側からこの順に有する
電子機器。
【請求項１８】
有機電界発光装置を備え、
前記有機電界発光装置は、
複数の有機電界発光素子を有する発光パネルと、
各前記有機電界発光素子を駆動する駆動回路と
を有し、
前記複数の有機電界発光素子のうちの少なくとも１つは、第１電極と、有機発光層と、ドープ金属を含む有機電子注入層と、第２電極とをこの順に有し、さらに、前記有機発光層と前記有機電子注入層との間に、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、前記ドープ金属と同じ金属、または前記ドープ金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜とを前記有機発光層側からこの順に有する
電子機器。
【請求項１９】
第１電極と、有機発光層と、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、金属の合金によって構成された金属薄膜と、第２電極とをこの順に備え、
前記バッファ層は、以下の式（１）を満たす
有機電界発光素子。
｜Ｅ１−Ｅ２｜＞０…（１）
Ｅ１：前記金属薄膜の仕事関数
Ｅ２：前記バッファ層のＬＵＭＯエネルギー準位
【請求項２０】
前記バッファ層は、以下の式（２）を満たす
請求項１９に記載の有機電界発光素子。
０＜｜Ｅ１−Ｅ２｜＜０．６ｅＶ…（２）
【請求項２１】
前記金属薄膜の仕事関数は、当該有機電界発光素子内の他の層（前記第１電極および前記第２電極を除く）に含まれる金属の仕事関数の中で一番小さな値となっている
請求項１９または請求項２０に記載の有機電界発光素子。
【請求項２２】
前記バッファ層は、前記金属薄膜に接触しても金属錯体を形成しない有機材料によって構成されている
請求項１９から請求項２１のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項２３】
前記ドープ金属は、遷移金属である
請求項１９から請求項２２のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項２４】
前記ドープ金属は、Ｙｂ（イッテルビウム）である
請求項２３に記載の有機電界発光素子。
【請求項２５】
前記第２電極と前記有機電子注入層との間に、透明導電材料からなる膜厚調整層を更に備えた
請求項１９から請求項２４のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
【請求項２６】
複数の有機電界発光素子を有する発光パネルと、
各前記有機電界発光素子を駆動する駆動回路と
を備え、
前記複数の有機電界発光素子のうちの少なくとも１つは、第１電極と、有機発光層と、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、金属の合金によって構成された金属薄膜と、第２電極とをこの順に有し、
前記バッファ層は、以下の式（１）を満たす
有機電界発光装置。
｜Ｅ１−Ｅ２｜＞０…（１）
Ｅ１：前記金属薄膜の仕事関数
Ｅ２：前記バッファ層のＬＵＭＯエネルギー準位
【請求項２７】
有機電界発光装置を備え、
前記有機電界発光装置は、
複数の有機電界発光素子を有する発光パネルと、
各前記有機電界発光素子を駆動する駆動回路と
を有し、
前記複数の有機電界発光素子のうちの少なくとも１つは、第１電極と、有機発光層と、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、金属の合金によって構成された金属薄膜と、第２電極とをこの順に有し、
前記バッファ層は、以下の式（１）を満たす
電子機器。
｜Ｅ１−Ｅ２｜＞０…（１）
Ｅ１：前記金属薄膜の仕事関数
Ｅ２：前記バッファ層のＬＵＭＯエネルギー準位
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、有機電界発光素子、有機電界発光装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光素子を用いた有機電界発光装置（有機電界発光ディスプレイ）として、種々のものが提案されている。有機電界発光素子は、陰極および陽極から注入された電子および正孔が発光層で再結合することにより励起子が発生し、その励起子が低エネルギー準位又は基底状態に戻る際に光を放出する素子である。従って、有機電界発光素子では、効果的にキャリアを注入することが必要である。
【０００３】
ここで、キャリア注入のうち、電子注入に着目すると、発光層に電子を注入する有機層として、低仕事関数の金属を有機材料にドープした電子注入層を用いることが知られている（例えば、下記の特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−３８４３２号公報
【特許文献２】特開２０１４−８２５２４号公報
【特許文献３】特開２０１５−１０９４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、そのような電子注入層を用いた場合には、ドープ金属が発光層にまで拡散し、発光効率が低下するおそれがある。従って、発光効率の低下を抑制することの可能な有機電界発光素子、有機電界発光装置および電子機器を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一実施形態の第１の有機電界発光素子は、第１電極と、有機発光層と、ドープ金属を含む有機電子輸送層と、第２電極とをこの順に備えている。第１の有機電界発光素子は、さらに、有機発光層と有機電子輸送層との間に、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、上記ドープ金属と同じ金属、または上記ドープ金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜とを備えている。
【０００７】
本開示の一実施形態の第２の有機電界発光素子は、第１電極と、有機発光層と、ドープ金属を含む有機電子注入層と、第２電極とをこの順に備えている。第２の有機電界発光素子は、さらに、有機発光層と有機電子注入層との間に、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、上記ドープ金属と同じ金属、または上記ドープ金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜とを備えている。
【０００８】
本開示の一実施形態の第１の有機電界発光装置は、複数の有機電界発光素子を有する発光パネルと、各有機電界発光素子を駆動する駆動回路とを備えている。第１の有機電界発光装置において、複数の有機電界発光素子のうちの少なくとも１つは、上記の第１の有機電界発光素子と同一の構成要素を有している。
【０００９】
本開示の一実施形態の第２の有機電界発光装置は、複数の有機電界発光素子を有する発光パネルと、各有機電界発光素子を駆動する駆動回路とを備えている。第２の有機電界発光装置において、複数の有機電界発光素子のうちの少なくとも１つは、上記の第２の有機電界発光素子と同一の構成要素を有している。
【００１０】
本開示の一実施形態の第１の電子機器は、有機電界発光装置を備えている。第１の電子機器における有機電界発光装置は、上記の第１の有機電界発光装置と同一の構成要素を有している。
【００１１】
本開示の一実施形態の第２の電子機器は、有機電界発光装置を備えている。第２の電子機器における有機電界発光装置は、上記の第２の有機電界発光装置と同一の構成要素を有している。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の一実施形態の第１の有機電界発光素子、第１の有機電界発光装置および第１の電子機器によれば、有機発光層と有機電子輸送層との間に、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、有機電子輸送層に含まれるドープ金属と同じ金属、または有機電子輸送層に含まれるドープ金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜とを設けるようにしたので、発光効率の低下を抑制することができる。
【００１３】
本開示の一実施形態の第２の有機電界発光素子、第２の有機電界発光装置および第２の電子機器によれば、有機発光層と有機電子注入層との間に、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、有機電子注入層に含まれるドープ金属と同じ金属、または有機電子注入層に含まれるドープ金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜とを設けるようにしたので、発光効率の低下を抑制することができる。
【００１４】
なお、上記内容は本開示の一例である。本開示の効果は、上述したものに限らず、他の異なる効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示の第１の実施の形態に係る有機電界発光素子の断面構成の一例を表す図である。
【図２】図１の有機電界発光素子の断面構成の一変形例を表す図である。
【図３】図２の有機電界発光素子の各層のエネルギー準位の一例を概念的に表す図である。
【図４】図２の有機電界発光素子の各層のエネルギー準位の一変形例を概念的に表す図である。
【図５】図２の有機電界発光素子の各層のエネルギー準位の一変形例を概念的に表す図である。
【図６】図２の有機電界発光素子の各層のエネルギー準位の一変形例を概念的に表す図である。
【図７】図１の有機電界発光素子の断面構成の一変形例を表す図である。
【図８】図２の有機電界発光素子の断面構成の一変形例を表す図である。
【図９】図５、図６の有機電界発光素子の断面構成の一変形例を表す図である。
【図１０】本開示の第２の実施の形態に係る有機電界発光装置の概略構成の一例を表す図である。
【図１１】図１０の画素の回路構成の一例を表す図である。
【図１２】本開示の有機電界発光装置を備えた電子機器の外観の一例を斜視的に表す図である。
【図１３】本開示の有機電界発光素子を備えた照明装置の外観の一例を斜視的に表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本開示を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（有機電界発光素子）
２．第１の実施の形態の変形例（有機電界発光素子）
３．第２の実施の形態（有機電界発光装置）
４．適用例（電子機器、照明装置）
【００１７】
＜１．第１の実施の形態＞
[構成]
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る有機電界発光素子１の断面構成の一例を表したものである。有機電界発光素子１は、例えば、基板１０上に設けられたものである。有機電界発光素子１は、例えば、発光層１４と、発光層１４を挟み込むように配置された、陽極１１および陰極１８を備えている。有機電界発光素子１は、例えば、さらに、陽極１１と、発光層１４との間に、正孔注入層１２および正孔輸送層１３を陽極１１側からこの順に備えている。なお、正孔注入層１２および正孔輸送層１３のうちいずれか一方が省略されていてもよい。有機電界発光素子１は、例えば、さらに、発光層１４と、陰極１８との間に、電子輸送層１６および電子注入層１７を発光層１４側からこの順に備えている。なお、電子輸送層１６および電子注入層１７のうちいずれか一方が省略されていてもよい。有機電界発光素子１は、例えば、さらに、発光層１４と、電子輸送層１６との間に、有機材料を含まない拡散抑制層１５を備えている。有機電界発光素子１は、例えば、陽極１１、正孔注入層１２、正孔輸送層１３、発光層１４、拡散抑制層１５、電子輸送層１６、電子注入層１７および陰極１８を基板１０側からこの順に含んで構成された素子構造となっている。有機電界発光素子１において、さらに他の機能層が含まれていてもよい。
【００１８】
基板１０は、例えば、透明基板等の光透過性を有する透光基板であり、例えば、ガラス材からなるガラス基板である。なお、基板１０は、ガラス基板に限るものではなく、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の透光性樹脂材料からなる透光性樹脂基板や、有機ＥＬ表示装置のバックプレーンであるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板であってもよい。
【００１９】
陽極１１は、例えば、基板１０の上に形成される。陽極１１は、例えば、透光性を有する透明電極である。陽極１１には、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）又はＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電性材料からなる透明導電膜が用いられる。なお、陽極１１は、透明電極に限るものではなく、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、アルミニウムもしくは銀の合金等、または、反射性を有する反射電極であってもよい。陽極１１は、反射電極と透明電極とが積層されたものであってもよい。
【００２０】
正孔注入層１２は、陽極１１から注入された正孔を正孔輸送層１３、発光層１４へ注入する機能を有する。正孔注入層１２は、例えば、陽極１１から正孔輸送層１３、発光層１４への正孔の注入を促進させる機能を有する材料（正孔注入性材料）によって構成されている。上記の正孔注入性材料は、例えば、Ａｇ、Ｍｏ、クロム（Ｃｒ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、イリジウム（Ｉｒ）などの酸化物、あるいは、ＰＥＤＯＴ（ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸との混合物）などの導電性ポリマー材料である。
【００２１】
正孔輸送層１３は、陽極１１から注入された正孔を発光層１４へ輸送する機能を有する。正孔輸送層１３は、例えば、陽極１１から注入された正孔を発光層１４へ輸送する機能を有する材料（正孔輸送性材料）によって構成されている。上記の正孔輸送性材料は、例えば、アリールアミン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ブタジエン化合物、ポリスチレン誘導体、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、テトラフェニルベンジン誘導体等、または、これらの組み合わせからなる材料である。
【００２２】
発光層１４は、正孔と電子との再結合により、所定の色の蛍光を発する機能を有する。発光層１４は、例えば、塗布膜であり、例えば、有機発光材料を溶質とする溶液の塗布および乾燥により形成されている。有機発光材料を溶質とする溶液は、例えば、有機発光材料と溶媒とを含んで構成されている。発光層１４は、蒸着膜で構成されていてもよい。
【００２３】
発光層１４は、陽極１１から注入された正孔と、陰極１８から注入された電子とが、発光層１４内で再結合することで励起子が生成されて発光する層である。発光層１４は、例えば、有機発光材料によって構成されている。発光層１４の原料（材料）である有機発光材料は、ホスト材料と蛍光ドーパント材料とが組み合わされた材料である。つまり、発光層１４は、例えば、有機発光材料として、ホスト材料および蛍光ドーパント材料を含んで構成されている。ホスト材料は、主に電子又は正孔の電荷輸送の機能を担っており、蛍光ドーパント材料は、蛍光発光の機能を担っている。ホスト材料および蛍光ドーパント材料は１種類のみに限られるものではなく、２種類以上の組み合わせであってもよい。
【００２４】
発光層１４のホスト材料としては、例えば、アミン化合物、縮合多環芳香族化合物、ヘテロ環化合物が用いられる。アミン化合物としては、例えば、モノアミン誘導体、ジアミン誘導体、トリアミン誘導体、テトラアミン誘導体が用いられる。縮合多環芳香族化合物としては、例えば、アントラセン誘導体、ナフタレン誘導体、ナフタセン誘導体、フェナントレン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、トリフェニレン誘導体、ペンタセン誘導体、または、ペリレン誘導体等が挙げられる。ヘテロ環化合物としては、例えば、カルバゾール誘導体、フラン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピロール誘導体、インドール誘導体、アザインドール誘導体、アザカルバゾール、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、または、フタロシアニン誘導体等が挙げられる。
【００２５】
また、発光層１４の蛍光ドーパント材料としては、例えば、ピレン誘導体、フルオランテン誘導体、アリールアセチレン誘導体、フルオレン誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アントラセン誘導体、または、クリセン誘導体が用いられる。また、発光層１４の蛍光ドーパント材料としては、金属錯体が用いられてもよい。金属錯体としては、例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、オスミウム（Ｏｓ）、金（Ａｕ）、レニウム（Ｒｅ）、もしくは、ルテニウム（Ｒｕ）等の金属原子と配位子とを有するものが挙げられる。
【００２６】
電子輸送層１６は、陰極１８から注入された電子を発光層１４へ輸送する機能を有する。電子輸送層１６は、例えば、陰極１８から注入された電子を発光層１４へ輸送する機能を有する材料（電子輸送性材料）を含んで構成されている。電子輸送層１６は、例えば、蒸着膜で構成されている。電子輸送層１６は、発光層１４から陰極１８への電荷（本実施の形態では正孔）の突き抜けを抑制する電荷ブロック機能や、発光層１４の励起状態の消光を抑制する機能等を有していることが好ましい。
【００２７】
上記の電子輸送性材料は、例えば、分子内にヘテロ原子を１個以上含有する芳香族ヘテロ環化合物である。芳香族ヘテロ環化合物としては、例えば、ピリジン環、ピリミジン環、トリアジン環、ベンズイミダゾール環、フェナントロリン環、キナゾリン環等を骨格に含む化合物が挙げられる。上記の電子輸送性材料には、電子輸送性を有する金属がドープされている場合がある。この場合、電子輸送層１６は、ドープ金属を含む有機電子輸送層である。電子輸送性を有する金属が電子輸送層１６に含まれていることで、電子輸送層１６の電子輸送性を向上できる。電子輸送層１６に含まれるドープ金属としては、例えば、Ｙｂ（イッテルビウム）などの遷移金属が挙げられる。
【００２８】
電子注入層１７は、陰極１８から注入された電子を電子輸送層１６、発光層１４へ注入する機能を有する。電子注入層１７は、例えば、陰極１８から電子輸送層１６、発光層１４への電子の注入を促進させる機能を有する材料（電子注入性材料）によって構成されている。上記の電子注入性材料は、例えば、電子注入性を有する有機材料に、電子注入性を有する金属がドープされたものであってもよい。このとき、電子注入層１７は、ドープ金属を含む有機電子注入層である。電子注入層１７に含まれるドープ金属は、例えば、電子輸送層１６に含まれるドープ金属と同じ金属である。電子注入層１７に含まれるドープ金属としては、例えば、Ｙｂ（イッテルビウム）などの遷移金属が挙げられる。このとき、電子輸送層１６（有機電子輸送層）の金属ドープ量は、電子注入層１７（有機電子注入層）の金属ドープ量よりも少なくなっている。これにより、発光層１４への金属の拡散を低下させるとともに、電子注入層１７と同じ量金属をドープした時に比べ、電子輸送層１６の透過率低下を抑制し、発光効率の低下を抑制することができる。電子輸送層１６（有機電子輸送層）の金属ドープ量は、例えば、１５ｗｔ％となっている。透過率低下抑制、金属拡散低下の観点からは、電子輸送層１６（有機電子輸送層）の金属ドープ量は、５ｗｔ％となっていることが好ましい。なお、電子注入層１７は、電子輸送層１６に含まれるドープ金属と同じ金属によって構成された金属薄膜であってもよい。
【００２９】
電子注入層１７が、電子輸送層１６に含まれるドープ金属と同じドープ金属を含む有機電子注入層であるか、または、電子輸送層１６に含まれるドープ金属と同じ金属によって構成された金属薄膜であるかに依らず、電子注入層１７の厚さは、電子輸送層１６の厚さよりも薄くなっている。電子輸送層１６の厚さは、例えば１５ｎｍよりも大きくなっており、電子注入層１７の厚さは、例えば１５ｎｍ以下となっている。なお、電子輸送層１６には、金属がドープされており、導電性を有しているので、電子輸送層１６を厚くしたとしても、有機電界発光素子１の駆動電圧への影響は少ない。
【００３０】
陰極１８は、例えば、光反射性を有する反射電極であり、例えば反射性を有する金属材料を用いて形成された金属電極である。陰極１８の材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム−リチウム合金、マグネシウム−銀合金等が用いられる。なお、陰極１８は、反射電極に限るものではなく、ＩＴＯ膜等の透明電極であってもよい。本実施の形態において、基板１０及び陽極１１が透光性を有し、陰極１８が反射性を有している場合には、有機電界発光素子１は、基板１０側から光が放出するボトムエミッション構造となっている。なお、本実施の形態において、基板１０及び陽極１１が反射性を有し、陰極１８が透光性を有している場合には、有機電界発光素子１は、陰極１８側から光が放出するボトムエミッション構造となっている。
【００３１】
次に、拡散抑制層１５について説明する。拡散抑制層１５は、電子輸送層１６または電子注入層１７に含まれるドープ金属の、発光層１４への拡散を抑制するための層である。拡散抑制層１５は、発光層１４と、電子輸送層１６若しくは電子注入層１７との間に配置されている。電子輸送層１６が設けられている場合には、拡散抑制層１５は、電子輸送層１６に接している。電子輸送層１６が省略されている場合には、拡散抑制層１５は、電子注入層１７に接している。
【００３２】
拡散抑制層１５は、電子輸送層１６もしくは電子注入層１７に含まれるドープ金属と同じ金属（例えば、Ｙｂなどの遷移金属）、または電子輸送層１６もしくは電子注入層１７に含まれるドープ金属と同じ金属の合金（例えば、ＹｂＩｎなどの遷移金属合金）によって構成された金属薄膜である。この金属薄膜の厚さは、例えば、０．１ｎｍ以上２ｎｍ以下となっている。この金属薄膜の厚さが２ｎｍを超える場合には、拡散抑制層１５を透過する光の透過率が低下するおそれがある。また、この金属薄膜の厚さが０．１ｎｍを下回る場合には、電子輸送層１６または電子注入層１７に含まれるドープ金属の、発光層１４への拡散を抑制する機能が低下するおそれがある。
【００３３】
[効果]
次に、本実施の形態の有機電界発光素子１の効果について説明する。
【００３４】
有機電界発光素子を用いた有機電界発光装置として、種々のものが提案されている。有機電界発光素子は、陰極および陽極から注入された電子および正孔が発光層で再結合することにより励起子が発生し、その励起子が低エネルギー準位又は基底状態に戻る際に光を放出する素子である。従って、有機電界発光素子では、効果的にキャリアを注入することが必要である。
【００３５】
ここで、キャリア注入のうち、電子注入に着目すると、発光層に電子を注入する有機層として、低仕事関数の金属を有機材料にドープした電子注入層を用いることが知られている。しかし、そのような電子注入層を用いた場合には、ドープ金属が発光層にまで拡散し、発光効率が低下するおそれがある。この問題に対して、ドープ金属の拡散を抑制する拡散抑制層を設けることが、上記の特許文献１〜８に開示されている。
【００３６】
しかし、特許文献１〜７に記載の発明では、拡散抑制層に、各種有機化合物（例えば、クラウンエーテル誘導体）やそれらの金属塩（例えば、フッ化物等）が用いられているので、拡散抑制層そのものが安定性に欠けている。特に、拡散抑制層に、アルカリ金属やアルカリ土類金属を含む有機化合物の塩が用いられている場合には、拡散抑制層内の金属が発光層に拡散しやすい。また、特許文献８に記載の発明では、拡散抑制層に、結晶性無機材料（例えば、Ｓｉなど）が用いられているので、電子注入性や電子輸送性が悪い。
【００３７】
一方、本実施の形態では、発光層１４と電子輸送層１６若しくは電子注入層１７との間に、電子輸送層１６若しくは電子注入層１７に含まれるドープ金属と同じ金属、または電子輸送層１６若しくは電子注入層１７に含まれるドープ金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜（拡散抑制層１５）が設けられている。これにより、電子輸送層１６若しくは電子注入層１７に含まれるドープ金属の、発光層１４への拡散が拡散抑制層１５によって抑制される。また、拡散抑制層１５に含まれる金属と、拡散抑制層１５に接する層（電子輸送層１６若しくは電子注入層１７）に含まれる金属とが互いに同じなので、拡散抑制層１５と拡散抑制層１５に接する層との間に電子障壁がほとんど生じない。また、拡散抑制層１５に接する層（電子輸送層１６若しくは電子注入層１７）のうち、拡散抑制層１５に近接する箇所に、拡散金属が多く存在している場合であっても、拡散抑制層１５に近接する箇所が欠陥にはならない。また、拡散抑制層１５に含まれる金属が拡散抑制層１５と拡散抑制層１５に接する層に対して異常な反応を起こすおそれがない。また、拡散抑制層１５の厚さは、例えば、０．１ｎｍ以上２ｎｍ以下となっており、非常に薄いことから、拡散抑制層１５によって電子注入性が阻害されるおそれはほとんどなく、しかも、拡散抑制層１５を透過する光の透過率が低下するおそれもほとんどない。したがって、発光効率の低下を抑制することができる。
【００３８】
また、本実施の形態では、発光層１４と電子注入層１７との間に、電子注入層１７に含まれる金属と同じ金属、または電子注入層１７に含まれる金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜（拡散抑制層１５）が設けられている。これにより、電子注入層１７に含まれる金属の、発光層１４への拡散が拡散抑制層１５によって抑制される。このとき、拡散抑制層１５の厚さは、例えば、０．１ｎｍ以上２ｎｍ以下となっており、非常に薄いことから、拡散抑制層１５によって電子注入性が阻害されるおそれはほとんどなく、しかも、拡散抑制層１５を透過する光の透過率が低下するおそれもほとんどない。したがって、発光効率の低下を抑制することができる。
【００３９】
また、本実施の形態では、電子輸送層１６若しくは電子注入層１７に含まれるドープ金属が、Ｙｂなどの遷移金属である。これにより、拡散抑制層１５そのものが安定しており、拡散抑制層１５内の金属が発光層１４に拡散し難い。したがって、発光効率の低下を抑制することができる。
【００４０】
また、本実施の形態では、電子輸送層１６に金属がドープされている。これにより電子輸送層１６に金属がドープされていないときと比べて、有機電界発光素子１への印加電圧を低く抑えることができる。さらに、電子輸送層１６の金属ドープ量が、電子注入層１７（有機電子注入層）の金属ドープ量よりも少なくなっている。これにより、電子輸送層１６に電子注入層１７と同じ量の金属がドープされたときと比べて、ドープ金属の、発光層１４への拡散を低下させるとともに、電子輸送層１６の透過率低下を抑制し、発光効率の低下を抑制することができる。その上、さらに、ドープ金属の、発光層１４への拡散を拡散抑制層１５によって効果的に抑制することができる。その結果、駆動電圧を低く抑えつつ、発光効率の低下を抑制することができる。
【００４１】
また、本実施の形態では、電子注入層１７の厚さは、電子輸送層１６の厚さよりも薄くなっている。電子輸送層１６の厚さは、例えば１５ｎｍよりも大きくなっており、電子注入層１７の厚さは、例えば１５ｎｍ以下となっている。このとき、電子輸送層１６には、金属がドープされており、導電性を有しているので、電子輸送層１６を厚くしたとしても、有機電界発光素子１の駆動電圧への影響が少ない。従って、電子輸送層１６を厚くして、有機電界発光素子１を高次のキャビティ長に対応させることができるので、有機電界発光素子１を高次のキャビティ長に対応させた場合であっても、発光効率の低下を抑制することができる。
【００４２】
＜２．第１の実施の形態の変形例＞
[変形例Ａ]
上記実施の形態において、拡散抑制層１５を厚くすると、拡散防止が十分機能するが、拡散抑制層１５の透過率が低下し、発光効率が悪化しやすい。また、上記実施の形態において、拡散抑制層１５を薄くすると、拡散防止が十分に機能しないおそれがあるが、拡散抑制層１５の透過率が向上し、発光効率が良くなる。このように、透過率および発光効率がトレードオフの関係にある。また、上記実施の形態では、拡散抑制層１５が発光層１４に直接、接している。そのため、消光が発生する場合があり、また、拡散抑制層１５に含まれる金属が発光層１４にわずかながら拡散する可能性がある。
【００４３】
そこで、上記実施の形態において、有機電界発光素子１は、例えば、図２に示したように、発光層１４と拡散抑制層１５との間に、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層１９を備えていてもよい。なお、図２において、正孔注入層１２および正孔輸送層１３のうちいずれか一方が省略されていてもよい。また、図２において、電子輸送層１６および電子注入層１７のうちいずれか一方が省略されていてもよい。バッファ層１９は、発光層１４と接していてもよいし、発光層１４と接していなくてもよい。
【００４４】
バッファ層１９は、発光層１４と拡散抑制層１５とが直接、接するのを防止するための層である。バッファ層１９は、発光層１４と、電子輸送層１６若しくは電子注入層１７との間に配置されており、拡散抑制層１５よりも発光層１４寄りに配置されている。電子輸送層１６が設けられている場合には、バッファ層１９は、拡散抑制層１５に接している。電子輸送層１６が省略されている場合には、バッファ層１９は、電子注入層１７に接している。バッファ層１９は、正孔ブロック層としての機能を有していてもよい。バッファ層１９は、例えば、オキサジアゾール誘導体（ＯＸＤ）、トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）、フェナンスロリン誘導体（ＢＣＰ、Ｂｐｈｅｎ）などのπ電子系低分子有機材料によって構成されている。
【００４５】
図３は、本変形例に係る有機電界発光素子１の各層のエネルギー準位の一例を概念的に表したものである。
【００４６】
有機材料で構成されている層において、上側の線が、ＬＵＭＯ(最低空準位，Lowest unoccupied molecular orbital)であり、下側の線が、ＨＯＭＯ(最高被占準位，Highest occupied molecular orbital)である。図３において、Ｅ１は拡散抑制層１５の仕事関数であり、Ｅ２は、バッファ層１９のＬＵＭＯエネルギー準位である。図３に示したように、Ｅ２は、Ｅ１よりも深くなっており、Ｅ１，Ｅ２は以下の式（１）を満たす。Ｅ１，Ｅ２は、さらに、以下の式（２）を満たすことが好ましい。
｜Ｅ１−Ｅ２｜＞０…（１）
０＜｜Ｅ１−Ｅ２｜＜０．６ｅＶ…（２）
【００４７】
Ｅ１とＥ２が互いに近過ぎる場合、電子軌道の重なりが起こり、バッファ層１９に金属錯体が形成される可能性がある。バッファ層１９に金属錯体が形成されると、形成された金属錯体が発光層１４に拡散し、発光効率が低下する可能性がある。従って、バッファ層１９は、拡散抑制層１５に接触しても金属錯体を形成しない有機材料によって構成されていることが好ましい。また、Ｅ１とＥ２が互いに近過ぎる場合、消光も起こり易い。また、Ｅ１とＥ２が互いに離れ過ぎている場合、有機電界発光素子１の駆動電圧が高くなり過ぎてしまう可能性がある。Ｅ１とＥ２との差が０．６ｅＶ以上となっている場合、有機電界発光素子１の駆動電圧が例えば数ボルトとなってしまう。従って、Ｅ１，Ｅ２は、駆動電圧を例えば１ボルト程度もしくはそれ以下にするためには、以下の式（３）を満たすことが好ましく、｜Ｅ１−Ｅ２｜が０．３ｅＶとなっていることがより好ましい。
０．２＜｜Ｅ１−Ｅ２｜＜０．４ｅＶ…（３）
【００４８】
本変形例では、発光層１４と、電子輸送層１６若しくは電子注入層１７との間に、拡散抑制層１５，バッファ層１９が設けられている。これにより、拡散抑制層１５を相対的に薄くするとともに、バッファ層１９を相対的に厚くすることにより、拡散防止を十分に機能させるとともに、拡散抑制層１５，バッファ層１９の透過率を十分に高くすることができる。また、本変形例では、拡散抑制層１５が発光層１４に直接、接しておらず、しかも、Ｅ１，Ｅ２が上記の式（１）、式（２）または式（３）を満たしているので、消光が発生する可能性が低く、拡散抑制層１５に含まれる金属が発光層１４に拡散する可能性もほとんどない。従って、駆動電圧を低く抑えつつ、発光効率の低下を抑制することができる。
【００４９】
なお、本変形例において、例えば、図４に示したように、Ｅ２が、Ｅ１よりも浅くなっており、かつ、Ｅ１，Ｅ２が上記の式（１）を満たしていてもよい。
【００５０】
[変形例Ｂ]
上記変形例Ａにおいて、拡散抑制層１５、電子輸送層１６および電子注入層１７が省略され、例えば、図５、図６に示したように、電子注入層１７Ａが設けられていてもよい。電子注入層１７Ａは、バッファ層１９のうち、発光層１４とは反対側の面に接して設けられている。電子注入層１７Ａは、例えば、陰極１８に接して設けられている。電子注入層１７Ａと陰極１８との間に何らかの層が設けられていてもよい。電子注入層１７Ａは、金属の合金によって構成された金属薄膜である。電子注入層１７Ａに含まれる金属としては、例えば、Ｙｂ（イッテルビウム）などの遷移金属が挙げられる。電子注入層１７Ａは、陰極１８に含まれる金属の、発光層１４への拡散を抑制するための層でもある。この金属薄膜の厚さは、例えば、０．１ｎｍ以上２ｎｍ以下となっている。この金属薄膜の厚さが２ｎｍを超える場合には、電子注入層１７Ａを透過する光の透過率が低下するおそれがある。また、この金属薄膜の厚さが０．１ｎｍを下回る場合には、陰極１８に含まれるドープ金属の、発光層１４への拡散を抑制する機能が低下するおそれがある。
【００５１】
図５、図６に示したように、Ｅ２は、Ｅ３よりも深くなっており、Ｅ２，Ｅ３は以下の式（４）を満たす。Ｅ２，Ｅ３は、さらに、以下の式（５）を満たすことが好ましい。なお、Ｅ３は、有機電界発光素子１内の他の層（陽極１１，陰極１８を除く）に含まれる金属の仕事関数の中で一番小さな値となっていてもよい。
｜Ｅ３−Ｅ２｜＞０…（４）
０＜｜Ｅ３−Ｅ２｜＜０．６ｅＶ…（５）
【００５２】
Ｅ２とＥ３が互いに近過ぎる場合、電子軌道の重なりが起こり、バッファ層１９に金属錯体が形成される可能性がある。バッファ層１９に金属錯体が形成されると、形成された金属錯体が発光層１４に拡散し、発光効率が低下する可能性がある。従って、バッファ層１９は、電子注入層１７Ａに接触しても金属錯体を形成しない有機材料によって構成されていることが好ましい。また、Ｅ２とＥ３が互いに近過ぎる場合、消光も起こり易い。また、Ｅ２とＥ３が互いに離れ過ぎている場合、有機電界発光素子１の駆動電圧が高くなり過ぎてしまう可能性がある。Ｅ２とＥ３との差が０．６ｅＶ以上となっている場合、有機電界発光素子１の駆動電圧が例えば数ボルトとなってしまう。従って、Ｅ２とＥ３は、駆動電圧を例えば１ボルト程度もしくはそれ以下にするためには、以下の式（６）を満たすことが好ましく、｜Ｅ３−Ｅ２｜が０．３ｅＶとなっていることがより好ましい。
０．２＜｜Ｅ３−Ｅ２｜＜０．４ｅＶ…（６）
【００５３】
本変形例では、発光層１４と、陰極１８との間に、電子注入層１７Ａが設けられている。これにより、電子注入層１７Ａを相対的に薄くするとともに、バッファ層１９を相対的に厚くすることにより、拡散防止を十分に機能させるとともに、電子注入層１７Ａ，バッファ層１９の透過率を十分に高くすることができる。また、本変形例では、電子注入層１７Ａが発光層１４に直接、接しておらず、しかも、Ｅ２，Ｅ３が上記の式（４）、式（５）または式（６）を満たしているので、消光が発生する可能性が低く、電子注入層１７Ａに含まれる金属が発光層１４に拡散する可能性もほとんどない。従って、駆動電圧を低く抑えつつ、発光効率の低下を抑制することができる。
【００５４】
[変形例Ｃ]
上記実施の形態、変形例Ａおよび変形例Ｂにおいて、有機電界発光素子１は、例えば、図７、図８、図９に示したように、膜厚調整層２２を備えていてもよい。膜厚調整層２２は、陰極１８の、発光層１４側に接して設けられている。有機電界発光素子１に電子輸送層１６および電子注入層１７が設けられている場合には、膜厚調整層２２は、例えば、電子注入層１７にも接している。電子注入層１７が省略され、電子輸送層１６が設けられている場合には、膜厚調整層２２は、例えば、電子輸送層１６にも接している。電子注入層１７Ａが設けられている場合には、膜厚調整層２２は、例えば、電子注入層１７Ａにも接している。
【００５５】
膜厚調整層２２は、陽極１１と陰極１８との間の距離が所定の光路長となるように調整するための層である。膜厚調整層２２は、例えば、ＩＴＯまたはＩＺＯ等の透明導電性材料によって構成されている。膜厚調整層２２は、例えば、ＩＴＯ層またはＩＺＯ層である。ＩＴＯおよびＩＺＯは、高い透明性を有する材料であって、かつ低抵抗な材料である。膜厚調整層２２に用いられるＩＴＯ層またはＩＺＯ層の膜厚は、例えば、１５ｎｍよりも大きな値となっている。
【００５６】
膜厚調整層２２を設けることで光路長を任意の値に設定できる。その結果、光取出し効率を高めことが出来る。ところで、ＩＴＯ層やＩＺＯ層はスパッタ膜で製膜する場合が多い。その場合には、ＩＴＯ層やＩＺＯ層を形成する際の下地層に、スパッタダメージが生じ、その結果、ショートやリーク、発光効率の低下、駆動電圧の上昇など、有機ＥＬ特性の劣化が発生することがある。そこで、例えば、低仕事関数の金属を有機材料にドープした層を、ＩＴＯ層やＩＺＯ層を形成する際の下地層とすることで、スパッタダメージを抑制し、有機ＥＬ特性の劣化を抑制することが考えられる。
【００５７】
本変形例では、電子輸送層１６、電子注入層１７若しくは電子注入層１７Ａが膜厚調整層２２の下地層として機能し得る。具体的には、電子輸送層１６、電子注入層１７若しくは電子注入層１７Ａがドープ金属を含む有機材料によって構成されている場合には、有機ＥＬ特性の劣化を抑制しつつ、光取出し効率を高めることができる。なお、膜厚調整層２２と発光層１４との間に、拡散抑制層１５が設けられている場合には、電子輸送層１６、電子注入層１７若しくは電子注入層１７Ａがドープ金属を含む有機材料によって構成されているときであっても、拡散抑制層１５が、電子輸送層１６、電子注入層１７若しくは電子注入層１７Ａに含まれるドープ金属と同じ金属、または電子輸送層１６、電子注入層１７若しくは電子注入層１７Ａに含まれるドープ金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜であるときには、電子輸送層１６、電子注入層１７若しくは電子注入層１７Ａに含まれるドープ金属の、発光層１４への拡散が拡散抑制層１５によって抑制される。したがって、膜厚調整層２２の下地層である電子輸送層１６、電子注入層１７若しくは電子注入層１７Ａに起因する発光効率の低下を抑制することができる。このように、本変形例では、膜厚調整層２２により光取出し効率を高め、電子輸送層１６、電子注入層１７若しくは電子注入層１７Ａにより、有機ＥＬ特性の劣化を抑制し、さらに、拡散抑制層１５により、発光効率の低下を抑制することができる。
【００５８】
＜３．第２の実施の形態＞
[構成]
図１０は、本開示の第２の実施の形態に係る有機電界発光装置２の概略構成の一例を表したものである。図１１は、有機電界発光装置２に設けられた各画素２１の回路構成の一例を表したものである。有機電界発光装置２は、例えば、表示パネル２０、コントローラ３０およびドライバ４０を備えている。ドライバ４０は、表示パネル２０の外縁部分に実装されている。表示パネル２０は、行列状に配置された複数の画素２１を有している。コントローラ３０およびドライバ４０は、外部から入力された映像信号Ｄｉｎおよび同期信号Ｔｉｎに基づいて、表示パネル２０（複数の画素２１）を駆動する。
【００５９】
（表示パネル２０）
表示パネル２０は、コントローラ３０およびドライバ４０によって各画素２１がアクティブマトリクス駆動されることにより、外部から入力された映像信号Ｄｉｎおよび同期信号Ｔｉｎに基づく画像を表示する。表示パネル２０は、行方向に延在する複数の走査線ＷＳＬと、列方向に延在する複数の信号線ＤＴＬおよび複数の電源線ＤＳＬと、行列状に配置された複数の画素２１とを有している。表示パネル２０は、例えば、各画素２１を支持する基板を有している。各画素２１を支持する基板としては、例えば、ガラス基板、または、フレキシブル基板などが挙げられる。
【００６０】
走査線ＷＳＬは、各画素２１の選択に用いられるものであり、各画素２１を所定の単位（例えば画素行）ごとに選択する選択パルスを各画素２１に供給するものである。信号線ＤＴＬは、映像信号Ｄｉｎに応じた信号電圧Ｖｓｉｇの、各画素２１への供給に用いられるものであり、信号電圧Ｖｓｉｇを含むデータパルスを各画素２１に供給するものである。電源線ＤＳＬは、各画素２１に電力を供給するものである。
【００６１】
複数の画素２１は、例えば、赤色光を発する複数の画素２１、緑色光を発する複数の画素２１および青色光を発する複数の画素２１で構成されている。なお、複数の画素２１は、例えば、さらに、他の色（例えば、白色や、黄色など）を発する複数の画素２１を含んで構成されていてもよい。
【００６２】
各信号線ＤＴＬは、後述の水平セレクタ４１の出力端に接続されている。各画素列には、例えば、複数の信号線ＤＴＬが１本ずつ、割り当てられている。各走査線ＷＳＬは、後述のライトスキャナ４２の出力端に接続されている。各画素行には、例えば、複数の走査線ＷＳＬが１本ずつ、割り当てられている。各電源線ＤＳＬは、電源の出力端に接続されている。各画素行には、例えば、複数の電源線ＤＳＬが１本ずつ、割り当てられている。
【００６３】
各画素２１は、例えば、画素回路２１Ａと、有機電界発光素子２１Ｂとを有している。有機電界発光素子２１Ｂは、例えば、上記実施の形態の有機電界発光素子１である。表示パネル２０に含まれる複数の画素２１のうち、少なくとも１つは、上記実施の形態の有機電界発光素子１を有している。つまり、表示パネル２０に含まれる複数の有機電界発光素子２１Ｂのうち、少なくとも１つは、上記実施の形態の有機電界発光素子１で構成されている。例えば、青色光を発する各画素２１が、有機電界発光素子２１Ｂとして、上記実施の形態の有機電界発光素子１を有している。
【００６４】
画素回路２１Ａは、有機電界発光素子２１Ｂの発光・消光を制御する。画素回路２１Ａは、後述の書込走査によって各画素２１に書き込んだ電圧を保持する機能を有している。画素回路２１Ａは、例えば、駆動トランジスタＴｒ１、書込トランジスタＴｒ２および保持容量Ｃｓを含んで構成されている。
【００６５】
書込トランジスタＴｒ２は、駆動トランジスタＴｒ１のゲートに対する、映像信号Ｄｉｎに対応した信号電圧Ｖｓｉｇの印加を制御する。具体的には、書込トランジスタＴｒ２は、信号線ＤＴＬの電圧をサンプリングするとともに、サンプリングにより得られた電圧を駆動トランジスタＴｒ１のゲートに書き込む。駆動トランジスタＴｒ１は、有機電界発光素子２１Ｂに直列に接続されている。駆動トランジスタＴｒ１は、有機電界発光素子２１Ｂを駆動する。駆動トランジスタＴｒ１は、書込トランジスタＴｒ２によってサンプリングされた電圧の大きさに応じて有機電界発光素子２１Ｂに流れる電流を制御する。保持容量Ｃｓは、駆動トランジスタＴｒ１のゲート−ソース間に所定の電圧を保持するものである。保持容量Ｃｓは、所定の期間中に駆動トランジスタＴｒ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓを一定に保持する役割を有する。なお、画素回路２１Ａは、上述の２Ｔｒ１Ｃの回路に対して各種容量やトランジスタを付加した回路構成となっていてもよいし、上述の２Ｔｒ１Ｃの回路構成とは異なる回路構成となっていてもよい。
【００６６】
各信号線ＤＴＬは、後述の水平セレクタ４１の出力端と、書込トランジスタＴｒ２のソースまたはドレインとに接続されている。各走査線ＷＳＬは、後述のライトスキャナ４２の出力端と、書込トランジスタＴｒ２のゲートとに接続されている。各電源線ＤＳＬは、電源回路３３の出力端と、駆動トランジスタＴｒ１のソースまたはドレインに接続されている。
【００６７】
書込トランジスタＴｒ２のゲートは、走査線ＷＳＬに接続されている。書込トランジスタＴｒ２のソースまたはドレインが信号線ＤＴＬに接続されている。書込トランジスタＴｒ２のソースおよびドレインのうち信号線ＤＴＬに未接続の端子が駆動トランジスタＴｒ１のゲートに接続されている。駆動トランジスタＴｒ１のソースまたはドレインが電源線ＤＳＬに接続されている。駆動トランジスタＴｒ１のソースおよびドレインのうち電源線ＤＳＬに未接続の端子が有機電界発光素子２１Ｂの陽極１１に接続されている。保持容量Ｃｓの一端が駆動トランジスタＴｒ１のゲートに接続されている。保持容量Ｃｓの他端が駆動トランジスタＴｒ１のソースおよびドレインのうち有機電界発光素子２１Ｂ側の端子に接続されている。
【００６８】
（ドライバ４０）
ドライバ４０は、例えば、水平セレクタ４１およびライトスキャナ４２を有している。水平セレクタ４１は、例えば、制御信号の入力に応じて（同期して）、コントローラ３０から入力されたアナログの信号電圧Ｖｓｉｇを、各信号線ＤＴＬに印加する。ライトスキャナ４２は、複数の画素２１を所定の単位ごとに走査する。
【００６９】
（コントローラ３０）
次に、コントローラ３０について説明する。コントローラ３０は、例えば、外部から入力されたデジタルの映像信号Ｄｉｎに対して所定の補正を行い、それにより得られた映像信号に基づいて、信号電圧Ｖｓｉｇを生成する。コントローラ３０は、例えば、生成した信号電圧Ｖｓｉｇを水平セレクタ４１に出力する。コントローラ３０は、例えば、外部から入力された同期信号Ｔｉｎに応じて（同期して）、ドライバ４０内の各回路に対して制御信号を出力する。
【００７０】
[効果]
本実施の形態では、表示パネル２０に含まれる複数の有機電界発光素子２１Ｂのうち、少なくとも１つは、上記実施の形態の有機電界発光素子１で構成されている。従って、発光効率の高い有機電界発光装置２を実現することができる。
【００７１】
＜４．適用例＞
[適用例その１]
以下では、上記第２の実施の形態で説明した有機電界発光装置２の適用例について説明する。有機電界発光装置２は、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、シート状のパーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。
【００７２】
図１２は、本適用例に係る電子機器３の外観を斜視的に表したものである。電子機器３は、例えば、筐体３１０の主面に表示面３２０を備えたシート状のパーソナルコンピュータである。電子機器３は、電子機器３の表示面３２０に、有機電界発光装置２を備えている。有機電界発光装置２は、表示パネル２０が外側を向くように配置されている。本適用例では、有機電界発光装置２が表示面３２０に設けられているので、発光効率の高い電子機器３を実現することができる。
【００７３】
[適用例その２]
以下では、上記第１の実施の形態で説明した有機電界発光素子１の適用例について説明する。有機電界発光素子１は、卓上用もしくは床置き用の照明装置、または、室内用の照明装置など、あらゆる分野の照明装置の光源に適用することが可能である。
【００７４】
図１３は、有機電界発光素子１が適用される室内用の照明装置の外観を表したものである。この照明装置は、例えば、１または複数の有機電界発光素子１を含んで構成された照明部４１０を有している。照明部４１０は、建造物の天井４２０に適宜の個数および間隔で配置されている。なお、照明部４１０は、用途に応じて、天井４２０に限らず、壁４３０または床（図示せず）など任意の場所に設置することが可能である。
【００７５】
これらの照明装置では、有機電界発光素子１からの光により、照明が行われる。これにより、発光効率の高い照明装置を実現することができる。
【００７６】
以上、実施の形態および適用例を挙げて本開示を説明したが、本開示は実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本開示の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本開示が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。
【００７７】
また、例えば、本開示は以下のような構成を取ることができる。
（１）
第１電極と、有機発光層と、ドープ金属を含む有機電子輸送層と、第２電極とをこの順に備え、さらに、前記有機発光層と前記有機電子輸送層との間に、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、前記ドープ金属と同じ金属、または前記ドープ金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜とを前記有機発光層側からこの順に備えた
有機電界発光素子。
（２）
前記バッファ層は、以下の式（１）を満たす
（１）に記載の有機電界発光素子。
｜Ｅ１−Ｅ２｜＞０…（１）
Ｅ１：前記金属薄膜の仕事関数
Ｅ２：前記バッファ層のＬＵＭＯエネルギー準位
（３）
前記バッファ層は、以下の式（２）を満たす
（２）に記載の有機電界発光素子。
０＜｜Ｅ１−Ｅ２｜＜０．６ｅＶ…（２）
（４）
前記バッファ層は、前記金属薄膜に接触しても金属錯体を形成しない有機材料によって構成されている
（１）から（３）のいずれか１つに記載の有機電界発光素子。
（５）
前記ドープ金属は、遷移金属である
（１）から（４）のいずれか１つに記載の有機電界発光素子。
（６）
前記ドープ金属は、Ｙｂ（イッテルビウム）である
（５）に記載の有機電界発光素子。
（７）
前記第２電極と前記有機電子輸送層との間に、透明導電材料からなる膜厚調整層を更に備えた
（１）から（６）のいずれか１つに記載の有機電界発光素子。
（８）
第１電極と、有機発光層と、ドープ金属を含む有機電子注入層と、第２電極とをこの順に備え、さらに、前記有機発光層と前記有機電子注入層との間に、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、前記ドープ金属と同じ金属、または前記ドープ金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜とを前記有機発光層側からこの順に備えた
有機電界発光素子。
（９）
前記バッファ層は、以下の式（１）を満たす
（８）に記載の有機電界発光素子。
｜Ｅ１−Ｅ２｜＞０…（１）
Ｅ１：前記金属薄膜の仕事関数
Ｅ２：前記バッファ層のＬＵＭＯエネルギー準位
（１０）
前記バッファ層は、以下の式（２）を満たす
（９）に記載の有機電界発光素子。
０＜｜Ｅ１−Ｅ２｜＜０．６ｅＶ…（２）
（１１）
前記バッファ層は、前記金属薄膜に接触しても金属錯体を形成しない有機材料によって構成されている
（８）から（１０）のいずれか１つに記載の有機電界発光素子。
（１２）
前記ドープ金属は、遷移金属である
（８）から（１１）のいずれか１つに記載の有機電界発光素子。
（１３）
前記ドープ金属は、Ｙｂ（イッテルビウム）である
（１２）に記載の有機電界発光素子。
（１４）
前記第２電極と前記有機電子注入層との間に、透明導電材料からなる膜厚調整層を更に備えた
（８）から請求項（１３）のいずれか１つに記載の有機電界発光素子。
（１５）
複数の有機電界発光素子を有する発光パネルと、
各前記有機電界発光素子を駆動する駆動回路と
を備え、
前記複数の有機電界発光素子のうちの少なくとも１つは、第１電極と、有機発光層と、ドープ金属を含む有機電子輸送層と、第２電極とをこの順に有し、さらに、前記有機発光層と前記有機電子輸送層との間に、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、前記ドープ金属と同じ金属、または前記ドープ金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜とを前記有機発光層側からこの順に有する
有機電界発光装置。
（１６）
複数の有機電界発光素子を有する発光パネルと、
各前記有機電界発光素子を駆動する駆動回路と
を備え、
前記複数の有機電界発光素子のうちの少なくとも１つは、第１電極と、有機発光層と、ドープ金属を含む有機電子注入層と、第２電極とをこの順に有し、さらに、前記有機発光層と前記有機電子注入層との間に、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、前記ドープ金属と同じ金属、または前記ドープ金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜とを前記有機発光層側からこの順に有する
有機電界発光装置。
（１７）
有機電界発光装置を備え、
前記有機電界発光装置は、
複数の有機電界発光素子を有する発光パネルと、
各前記有機電界発光素子を駆動する駆動回路と
を有し、
前記複数の有機電界発光素子のうちの少なくとも１つは、第１電極と、有機発光層と、ドープ金属を含む有機電子輸送層と、第２電極とをこの順に有し、さらに、前記有機発光層と前記有機電子輸送層との間に、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、前記ドープ金属と同じ金属、または前記ドープ金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜とを前記有機発光層側からこの順に有する
電子機器。
（１８）
有機電界発光装置を備え、
前記有機電界発光装置は、
複数の有機電界発光素子を有する発光パネルと、
各前記有機電界発光素子を駆動する駆動回路と
を有し、
前記複数の有機電界発光素子のうちの少なくとも１つは、第１電極と、有機発光層と、ドープ金属を含む有機電子注入層と、第２電極とをこの順に有し、さらに、前記有機発光層と前記有機電子注入層との間に、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、前記ドープ金属と同じ金属、または前記ドープ金属と同じ金属の合金によって構成された金属薄膜とを前記有機発光層側からこの順に有する
電子機器。
（１９）
第１電極と、有機発光層と、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、金属の合金によって構成された金属薄膜と、第２電極とをこの順に備え、
前記バッファ層は、以下の式（１）を満たす
有機電界発光素子。
｜Ｅ１−Ｅ２｜＞０…（１）
Ｅ１：前記金属薄膜の仕事関数
Ｅ２：前記バッファ層のＬＵＭＯエネルギー準位
（２０）
前記バッファ層は、以下の式（２）を満たす
（１９）に記載の有機電界発光素子。
０＜｜Ｅ１−Ｅ２｜＜０．６ｅＶ…（２）
（２１）
前記金属薄膜の仕事関数は、当該有機電界発光素子内の他の層（前記第１電極および前記第２電極を除く）に含まれる金属の仕事関数の中で一番小さな値となっている
（１９）または（２０）に記載の有機電界発光素子。
（２２）
前記バッファ層は、前記金属薄膜に接触しても金属錯体を形成しない有機材料によって構成されている
（１９）または（２１）に記載の有機電界発光素子。
（２３）
前記ドープ金属は、遷移金属である
（１９）から（２２）のいずれか１つに記載の有機電界発光素子。
（２４）
前記ドープ金属は、Ｙｂ（イッテルビウム）である
（２３）に記載の有機電界発光素子。
（２５）
前記第２電極と前記有機電子注入層との間に、透明導電材料からなる膜厚調整層を更に備えた
（１９）から（２４）のいずれか１つに記載の有機電界発光素子。
（２６）
複数の有機電界発光素子を有する発光パネルと、
各前記有機電界発光素子を駆動する駆動回路と
を備え、
前記複数の有機電界発光素子のうちの少なくとも１つは、第１電極と、有機発光層と、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、金属の合金によって構成された金属薄膜と、第２電極とをこの順に有し、
前記バッファ層は、以下の式（１）を満たす
有機電界発光装置。
｜Ｅ１−Ｅ２｜＞０…（１）
Ｅ１：前記金属薄膜の仕事関数
Ｅ２：前記バッファ層のＬＵＭＯエネルギー準位
（２７）
有機電界発光装置を備え、
前記有機電界発光装置は、
複数の有機電界発光素子を有する発光パネルと、
各前記有機電界発光素子を駆動する駆動回路と
を有し、
前記複数の有機電界発光素子のうちの少なくとも１つは、第１電極と、有機発光層と、導電性の有機材料によって構成されたバッファ層と、金属の合金によって構成された金属薄膜と、第２電極とをこの順に有し、
前記バッファ層は、以下の式（１）を満たす
電子機器。
｜Ｅ１−Ｅ２｜＞０…（１）
Ｅ１：前記金属薄膜の仕事関数
Ｅ２：前記バッファ層のＬＵＭＯエネルギー準位
【符号の説明】
【００７８】
１…有機電界発光素子、２…有機電界発光装置、３…電子機器、１０…基板、１１…陽極、１２…正孔注入層、１３…正孔輸送層、１４…発光層、１５…拡散抑制層、１６…電子輸送層、１７，１７Ａ…電子注入層、１８…陰極、１９…バッファ層、２０…表示パネル、２１…画素、２１Ａ…画素回路、２１Ｂ…有機電界発光素子、２２…膜厚調整層、３０…コントローラ、４０…ドライバ、４１…水平セレクタ、４２…ライトスキャナ、３１０…筐体、３２０…表示面、４１０…照明部、４２０…天井、４３０…壁、Ｃｓ…保持容量、ＤＴＬ…信号線、ＤＳＬ…電源線、Ｔｒ１…駆動トランジスタ、Ｔｒ２…書込トランジスタ、Ｖｇｓ…ゲート−ソース間電圧、Ｖｓｉｇ…信号電圧、ＷＳＬ…走査線。
【図１】
2019021903.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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