(57)【要約】【課題】より簡易な構成で色度の変化を抑制することを可能にする。【解決手段】有機化合物を含み所定の電位差が与えられることにより発光する複数の発光層、及び、前記発光層の間に配設され前記発光層に対して電荷を注入する中間層、を少なくとも有する発光部と、前記発光部を積層方向に挟持し、前記発光部に対して前記所定の電位差を与えるアノード及びカソードと、前記中間層の電位を、前記アノードの電位と前記カソードの電位との間の電位に制御する電位制御機構と、を備える、有機ＥＬ素子を提供する。【選択図】図８
2015138746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機化合物を含み所定の電位差が与えられることにより発光する複数の発光層、及び、前記発光層の間に配設され前記発光層に対して電荷を注入する中間層、を少なくとも有する発光部と、
前記発光部を積層方向に挟持し、前記発光部に対して前記所定の電位差を与えるアノード及びカソードと、
前記中間層の電位を、前記アノードの電位と前記カソードの電位との間の電位に制御する電位制御機構と、
を備える、有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記電位制御機構は、前記中間層と前記カソードとが所定の抵抗値を有する抵抗を介して電気的に接続された中間層コンタクト構造を有する、
請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記中間層コンタクト構造における前記抵抗値は、前記中間層の材料と、前記中間層の膜厚と、前記中間層と前記カソードとの接触面の表面粗さと、に少なくとも基づいて調整される、
請求項２に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記発光部は、少なくとも、青色に対応する波長帯域の光を発する青色発光層と、前記中間層と、黄色に対応する波長帯域の光を発する黄色発光層と、が、この順に積層され、当該青色発光層及び当該黄色発光層が同時に発光することにより白色光を発するように構成され、
前記中間層コンタクト構造によって、少なくとも前記青色発光層及び前記前記黄色発光層に与えられる電位差が調整される、
請求項２に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
前記カソードと異なる配線層に形成され、前記カソードと同電位に接続される配線パターンであるカソード接触領域、を更に備え、
前記中間層コンタクト構造においては、前記中間層が前記カソード接触領域と電気的に接続される、
請求項２に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項６】
前記電位制御機構は、前記中間層と電気的に接続された中間層電極を有し、
当該中間層電極に所定の電位が与えられることにより、前記中間層の電位が制御される、
請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項７】
前記中間層電極に与えられる電位は、複数の前記発光層の各々における使用環境に応じた発光輝度の比率の変化分を補うように制御される、
請求項６に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項８】
前記使用環境は、前記有機ＥＬ素子全体としての発光輝度、前記有機ＥＬ素子の使用時間及び前記有機ＥＬ素子の使用温度の少なくともいずれかを含む、
請求項７に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項９】
前記発光部は、少なくとも青色に対応する波長帯域の光を発する青色発光層と、前記中間層と、黄色に対応する波長帯域の光を発する黄色発光層と、が、この順に積層され、当該青色発光層及び当該黄色発光層が同時に発光することにより白色光を発するように構成され、
前記中間層電極に所定の電位が与えられることにより、少なくとも前記青色発光層及び前記前記黄色発光層に与えられる電位差が調整される、
請求項６に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１０】
前記発光部は、互いに異なる波長帯域の光を発する少なくとも３以上の発光層と、当該発光層の間に配設される複数の前記中間層と、を有し、
前記有機ＥＬ素子は、複数の前記中間層のそれぞれと電気的に接続された複数の中間層電極を備える、
請求項６に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１１】
所定の電位差が与えられることにより発光する複数の発光層、及び、前記発光層の間に配設され前記発光層に対して電荷を注入する中間層、を少なくとも有する発光部と、
前記発光部を積層方向に挟持し、前記発光部に対して前記所定の電位差を与えるアノード及びカソードと、
前記発光部の前記中間層の電位を、前記アノードの電位と前記カソードの電位との間の電位に制御する電位制御機構と、
を備える、有機ＥＬ素子が、表示画面を構成する画素の発光素子として用いられる、
表示装置。
【請求項１２】
所定の電位差が与えられることにより発光する複数の発光層、及び、前記発光層の間に配設され前記発光層に対して電荷を注入する中間層、を少なくとも有する発光部と、
前記発光部を積層方向に挟持し、前記発光部に対して前記所定の電位差を与えるアノード及びカソードと、
前記発光部の前記中間層の電位を、前記アノードの電位と前記カソードの電位との間の電位に制御する電位制御機構と、
を備える、有機ＥＬ素子が、光源として用いられる、
照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、有機ＥＬ素子、表示装置及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、より低電圧で駆動する発光素子として、有機化合物を含む発光層（以下、有機発光層とも呼称する。）を有する有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子が注目されている。また、当該有機ＥＬ素子を利用した表示装置（以下、有機ＥＬ表示装置とも呼称する。）や照明装置（以下、有機ＥＬ照明装置とも呼称する。）に関する様々な技術が開発されている。
【０００３】
ここで、単一の材料からなる有機発光層によって発せられる光の波長帯域は所定の範囲に限られるため、単一の材料からなる有機発光層によって白色光を発することは困難である。そこで、互いに異なる波長帯域の光を発する複数の有機発光層を面内方向又は積層方向に配設し、これらの有機発光層を同時に発光させることにより白色光を発生させる有機ＥＬ素子が提案されている。例えば、特許文献１には、複数の有機発光層が積層方向に配設された有機ＥＬ素子（以下、積層型有機ＥＬ素子又はタンデム型有機ＥＬ素子とも呼称する。）において、有機発光層の間に介設される電荷発生層等の中間層の比抵抗値を調整することにより、より高い発光効率を実現する技術が開示されている。
【０００４】
一方、積層型有機ＥＬ素子においては、広範囲の発光輝度レベルに渡って各有機発光層の発光比率を一定に保つことは容易でない。従って、例えば発光輝度が変化するにつれて積層型有機ＥＬ素子からの発光の色度が変化してしまい、一定の白色光を安定的に発することが困難となる。積層型有機ＥＬ素子が搭載された表示装置においてこのような色度の変化が生じると、画質の劣化につながる恐れがある。そこで、例えば、特許文献２には、赤色、緑色、青色及び白色の各色の光を発するサブ画素（サブピクセル）によって構成される画素を有する表示装置において、各サブピクセルの輝度を調整することにより、広範囲の発光輝度レベルに渡って画素からの発光の色度の変化を抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２７２８６０号公報
【特許文献２】特開２０１２−１９４２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載の技術では、色度の変化を補うようにサブピクセルを各々駆動させる必要があるため、その構成や信号処理が複雑なものとなり、結果的に、消費電力や製造コストの増加につながる可能性がある。また、例えばモノクロの表示装置等、元々サブピクセルが搭載されない装置に対しては、特許文献２に記載の技術をそのまま適用することができない。
【０００７】
上記事情に鑑みれば、有機ＥＬ素子においては、より簡易な構成で色度の変化を抑制することが求められていた。そこで、本開示では、より簡易な構成で色度の変化を抑制することが可能な、新規かつ改良された有機ＥＬ素子、表示装置及び照明装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示によれば、有機化合物を含み所定の電位差が与えられることにより発光する複数の発光層、及び、前記発光層の間に配設され前記発光層に対して電荷を注入する中間層、を少なくとも有する発光部と、前記発光部を積層方向に挟持し、前記発光部に対して前記所定の電位差を与えるアノード及びカソードと、前記中間層の電位を、前記アノードの電位と前記カソードの電位との間の電位に制御する電位制御機構と、を備える、有機ＥＬ素子が提供される。
【０００９】
本開示によれば、所定の電位差が与えられることにより発光する複数の発光層、及び、前記発光層の間に配設され前記発光層に対して電荷を注入する中間層、を少なくとも有する発光部と、前記発光部を積層方向に挟持し、前記発光部に対して前記所定の電位差を与えるアノード及びカソードと、前記発光部の前記中間層の電位を、前記アノードの電位と前記カソードの電位との間の電位に制御する電位制御機構と、を備える、有機ＥＬ素子が、表示画面を構成する画素の発光素子として用いられる、表示装置が提供される。
【００１０】
本開示によれば、所定の電位差が与えられることにより発光する複数の発光層、及び、前記発光層の間に配設され前記発光層に対して電荷を注入する中間層、を少なくとも有する発光部と、前記発光部を積層方向に挟持し、前記発光部に対して前記所定の電位差を与えるアノード及びカソードと、前記発光部の前記中間層の電位を、前記アノードの電位と前記カソードの電位との間の電位に制御する電位制御機構と、を備える、有機ＥＬ素子が、光源として用いられる、照明装置が提供される。
【００１１】
本開示によれば、有機化合物を含む複数の発光層が中間層を介して積層された有機ＥＬ素子に対して、当該中間層の電位を、アノードの電位とカソードの電位との間の電位に制御する電位制御機構が設けられる。当該電位制御機構によって中間層の電位を制御することにより、複数の発光層の電位を制御することが可能となるため、複雑な信号処理等を行うことなく、より簡易な構成で有機ＥＬ素子全体としての発光の色度の変化を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように本開示によれば、より簡易な構成で色度の変化を抑制することが可能となる。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一般的な有機ＥＬ素子の積層構造の概略構成を示す断面図である。
【図２】一般的な有機ＥＬ素子における、発光輝度と発光色との関係性を示すグラフ図である。
【図３】一般的な有機ＥＬ素子における、発光輝度と発光色との関係性を示すグラフ図である。
【図４】一般的な有機ＥＬ素子における、発光輝度と発光色との関係性を示すグラフ図である。
【図５】一般的な有機ＥＬ素子において電荷発生層とカソードとを電気的に接続させたテスト用有機ＥＬ素子の発光特性を示すグラフ図である。
【図６】一般的な有機ＥＬ素子の発光特性について説明するための説明図である。
【図７】電荷発生層とカソードとを電気的に接続させたテスト用有機ＥＬ素子の発光特性について説明するための説明図である。
【図８】本開示の第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子の積層構造の概略構成を示す断面図である。
【図９】一般的な有機ＥＬ素子の積層構造の概略構成を示す断面図である。
【図１０】一般的な有機ＥＬ素子の積層構造の概略構成を示す断面図である。
【図１１】一般的な有機ＥＬ素子の発光特性について説明するための説明図である。
【図１２】第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子の発光特性について説明するための説明図である。
【図１３Ａ】第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一例を示す断面図である。
【図１３Ｂ】第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一例を示す断面図である。
【図１３Ｃ】第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一例を示す断面図である。
【図１４】一般的な有機発光素子に用いられるＹ発光層及びＢ発光層の発光輝度の使用時間依存性を示すグラフ図である。
【図１５】本開示の第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子の積層構造の概略構成を示す断面図である。
【図１６】第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子の駆動方法について説明するための説明図である。
【図１７Ａ】本開示の第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一例を示す断面図である。
【図１７Ｂ】本開示の第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一例を示す断面図である。
【図１７Ｃ】本開示の第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法の一例を示す断面図である。
【図１８Ａ】第１及び第２の実施形態において、異なる積層構造を有する有機ＥＬ素子の一構成例を示す概略図である。
【図１８Ｂ】第１及び第２の実施形態において、異なる積層構造を有する有機ＥＬ素子の一構成例を示す概略図である。
【図１９】第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子が適用された有機ＥＬ表示装置における、１つの画素に対応する領域の概略構成を示す断面図である。
【図２０】第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子が適用された有機ＥＬ表示装置の回路構成を示す概略図である。
【図２１】図２０に示す回路構成のうち、１つの画素の周辺回路の構成を詳細に示す概略図である。
【図２２】有機ＥＬ表示装置が適用されたスマートフォンの外観図である。
【図２３】有機ＥＬ表示装置が適用されたディスプレイ装置の外観図である。
【図２４】有機ＥＬ表示装置が適用された撮像装置の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１５】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．一般的な有機ＥＬ素子に対する検討
２．第１の実施の形態
２−１．有機ＥＬ素子の構造
２−２．一般的な有機ＥＬ素子との比較
２−３．有機ＥＬ素子の製造方法
３．第２の実施の形態
３−１．一般的な有機ＥＬ素子に対する検討
３−２．有機ＥＬ素子の構造
３−３．有機ＥＬ素子の製造方法
４．変形例
５．適用例
５−１．有機ＥＬ表示装置への適用
５−２．表示装置を有する電子機器への適用
６．まとめと補足
【００１６】
＜１．一般的な有機ＥＬ素子に対する検討＞
まず、本開示の好適な一実施形態について説明するに先立ち、本開示をより明確なものとするために、本発明者らが一般的な有機ＥＬ素子に対して行った検討結果について説明する。
【００１７】
図１を参照して、一般的な有機ＥＬ素子の概略構成について説明する。図１は、一般的な有機ＥＬ素子の積層構造の概略構成を示す断面図である。
【００１８】
図１を参照すると、一般的な有機ＥＬ素子６０は、黄色に対応する波長帯域の光を発する有機発光層である黄色発光層６１（Ｙ発光層６１）と、電荷発生層（ＣＧＬ：Ｃｈａｒｇｅ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）６２と、青色に対応する波長帯域の光を発する有機発光層である青色発光層６３（Ｂ発光層６３）とが、この順に積層されて構成される積層型有機ＥＬ素子である。具体的には、Ｙ発光層６１の下層には導電性材料からなる陽極（アノード）（図示せず。）が形成される。また、Ｂ発光層６３の上層には導電性材料からなる陰極６４（カソード６４）が形成されている。アノードとカソード６４との間に所定の電位差が与えられることにより、アノードとカソード６４との間に挟持され直列に接続されたＹ発光層６１及びＢ発光層６３のそれぞれに所定の電位差が与えられ、Ｙ発光層６１及びＢ発光層６３がそれぞれ所定の波長帯域を有する光を所定の輝度で発することとなる。ここで、以下の説明では、電位差が与えられることにより発光がなされる領域であるＹ発光層６１、電荷発生層６２及びＢ発光層６３のことを、まとめて、発光部６９とも呼称する。有機ＥＬ素子６０は、Ｙ発光層６１及びＢ発光層６３が同時に発光することにより、発光部６９全体として白色光を発光可能に構成されている。
【００１９】
電荷発生層６２は、Ｙ発光層６１とＢ発光層６３との間に設けられ、アノードとカソード６４との間に電位差が与えられた際に、Ｙ発光層６１及びＢ発光層６３に電荷を注入する機能を有する中間層である。電荷発生層６２で発生した電荷がＹ発光層６１及びＢ発光層６３の少なくともいずれかに対して注入されることにより、より効率的な発光が実現される。
【００２０】
図１では、簡単のため、１つの有機ＥＬ素子６０の構成を図示しているが、実際には、複数の有機ＥＬ素子６０が、例えばガラス材料や樹脂系（プラスチック系）材料等により構成される基板（図示せず。）上に形成されてよい。当該基板上には、所定の位置に開口部が複数設けられた画素分離膜６５が積層されており、図１に示すように、Ｙ発光層６１は画素分離膜６５の当該開口部に埋め込まれるように形成される。画素分離膜６５に設けられる開口部が各有機ＥＬ素子６０の発光領域に対応している。画素分離膜６５は絶縁性材料によって構成されており、当該画素分離膜６５によって隣り合う有機ＥＬ素子６０間の絶縁性及びアノードとカソード６４との間の絶縁性が確保される。このように、画素分離膜６５は、基板上に配列して形成され得る複数の有機ＥＬ素子６０を、例えば画素に対応する単位に区画分離する機能を有する。
【００２１】
以上、図１を参照して、一般的な有機ＥＬ素子６０の概略構成について説明した。本発明者らは、図１に例示する構成を有する一般的な有機ＥＬ素子６０のサンプルを複数作製し、その発光特性について検討を行った。
【００２２】
図２−図４を参照して、一般的な有機ＥＬ素子６０の発光特性について行った測定結果について説明する。図２−図４は、一般的な有機ＥＬ素子６０における、発光輝度と発光色との関係性を示すグラフ図である。
【００２３】
図２−図４では、横軸に一般的な有機ＥＬ素子６０を駆動する際に印加した電流密度Ｊ（ｍＡ／ｃｍ２）を取っている。有機ＥＬ素子６０の発光輝度は、印加した電流密度Ｊの値に比例するものであるため、図２−図４に示す横軸は、有機ＥＬ素子６０の発光輝度を示していると言える。発明者らが実験に用いた有機ＥＬ素子６０が搭載された発光パネルにおいては、例えばＪ＝０．０１（ｍＡ／ｃｍ２）のときの当該発光パネルにおける輝度は約０．３（ｎｔ）（ｎｔ＝ｃｄ／ｍ２）であった。電流密度Ｊが１０倍になれば当該発光輝度もほぼ１０倍になるため、例えば、Ｊ＝１（ｍＡ／ｃｍ２）は当該発光パネルの輝度で言えば３０（ｎｔ）に対応する。
【００２４】
また、図２では、縦軸に、色空間を表す表色系において黄色成分を示す値であるＬについて、その電流密度Ｊに対する変化率（Ｌ／Ｊ）を取っている。図２は、主にＹ発光層６１の発光色の変化の特性を示していると言える。また、図３では、縦軸に、表色系において青色成分を示す値であるＺについて、その電流密度Ｊに対する変化率（Ｚ／Ｊ）を取っている。図３は、主にＢ発光層６３の発光色の変化の特性を示していると言える。更に、図４では、縦軸に、表色系において色差を示す値であるΔｕ’ｖ’を取っている。図３は、発光部６９全体での発光色の変化の特性を示していると言える。なお、図２における縦軸の値（Ｌ／Ｊ（％））及び図３における縦軸の値（Ｚ／Ｊ（％））は、Ｊ＝１５（ｍＡ／ｃｍ２）（約４５０（ｎｔ）に対応）のときの値が０（％）となるように規格化されている。また、図４における縦軸の値（Δｕ’ｖ’）は、Ｊ＝１５（ｍＡ／ｃｍ２）のときの発光色を基準とした色差を示している。
【００２５】
図２及び図３を参照すると、一般的な有機ＥＬ素子６０においては、電流密度Ｊ、すなわち発光輝度が変化することにより、Ｙ発光層６１及びＢ発光層６３ともに発光色が変化することが分かる。特に、低輝度側において発光色の変化が著しい。また、図２及び図３から、サンプルによって、発光色の変化の発光輝度依存性が異なることが分かる。このサンプル間の違いは、例えば有機ＥＬ素子６０の製造プロセスにおける製造ばらつき等に起因するものであると考えられる。また、図４を参照すると、いずれのサンプルにおいても、低輝度側で色差が大きくなることが分かる。図２−図４に示す特性から、一般的な有機ＥＬ素子６０においては、低輝度側において発光色が白色から黄色に変化する現象が観察された。
【００２６】
以上、図２−図４を参照して、一般的な有機ＥＬ素子６０の発光特性について行った測定結果について説明した。以上説明したように、Ｙ発光層６１における発光色及びＢ発光層６３における発光色は、ともに発光輝度の変化に応じて変化する。従って、一般的な有機ＥＬ素子６０においては、発光輝度を変化させると発光部６９全体として発せられる白色光の色も変化してしまい、より広範囲の発光輝度レベルに渡って一定の白色光を発することは困難である。また、Ｙ発光層６１における発光色及びＢ発光層６３における発光色の発光輝度依存性が、サンプルによって異なることも分かった。このサンプル間のばらつきを抑制するためには、有機ＥＬ素子６０の製造プロセスにおける製造ばらつきを極力小さくすることが有効であると考えられるが、製造ばらつきを極小に抑えるための製造プロセスの改善には多大なコストが必要となる。
【００２７】
そこで、本発明者らは、より簡易な方法によって有機ＥＬ素子６０の色変化を抑制するための知見を得るために、有機ＥＬ素子６０の構造を様々に変更したテスト用有機ＥＬ素子を作製し、その発光特性を調べる実験を行った。その結果、以下に説明するように、ある構成を有するテスト用有機ＥＬ素子に対する測定結果から、色変化を抑制するための優れた知見が得られた。
【００２８】
本発明者らは、上記実験の一環として、図１に例示する構成を有する有機ＥＬ素子６０において、電荷発生層６２とカソード６４とを電気的に接続させたテスト用有機ＥＬ素子を作製し、その発光特性について測定を行った。当該測定結果を図５に示す。図５は、一般的な有機ＥＬ素子６０において電荷発生層６２とカソード６４とを電気的に接続させたテスト用有機ＥＬ素子の発光特性を示すグラフ図である。図５では、横軸に当該テスト用有機ＥＬ素子を搭載した発光パネルの輝度Ｌ（ｃｄ／ｍ２＝ｎｔ）を取り、縦軸に、図４と同様に、発光部６９からの発光の色差を示す値であるΔｕ’ｖ’を取り、両者の関係をプロットしている。なお、図５では、上記図４と同様に、縦軸の値（Δｕ’ｖ’）は、Ｌ＝４５０（ｃｄ／ｍ２）（約Ｊ＝１５（ｍＡ／ｃｍ２）に対応）のときの発光色を基準とした色差を示している。
【００２９】
図５では、比較のため、図４に示す一般的な有機ＥＬ素子６０の特性を示す曲線を併せてプロットしている。図中、曲線Ｂは、電荷発生層６２とカソード６４とがＢ発光層６３以外では電気的に絶縁された一般的な有機ＥＬ素子６０の特性を示している。すなわち、曲線Ｂは、図４に示した一般的な有機ＥＬ素子６０の色差の発光輝度依存性を再度図示したものに対応している。一方、曲線Ｃは、電荷発生層６２とカソード６４とが電気的に接続されたテスト用有機ＥＬ素子の特性を示している。
【００３０】
図５を参照すると、曲線Ｂ及び曲線Ｃに示すように、電荷発生層６２とカソード６４とを電気的に接続させたテスト用有機ＥＬ素子では、輝度の変化に応じた色差の変化が、一般的な有機ＥＬ素子６０よりも大きくなっていることが分かる。具体的には、テスト用有機ＥＬ素子では、輝度が低くなるにつれて、一般的な有機ＥＬ素子６０よりも色差がより大きくなっていることが分かる。実際に、テスト用有機ＥＬ素子においては、低輝度側において有機ＥＬ素子６０全体としての発光色が白色から黄色に変化する現象が、一般的な有機ＥＬ素子６０よりも顕著に観察された。
【００３１】
本発明者らは、一般的な有機ＥＬ素子６０とテスト用有機ＥＬ素子とで、図５に示すような違いが生じた原因について考察を行った。考察した結果について、図６及び図７を参照して説明する。図６は、一般的な有機ＥＬ素子６０の発光特性について説明するための説明図である。図７は、電荷発生層６２とカソード６４とを電気的に接続させたテスト用有機ＥＬ素子６０ａの発光特性について説明するための説明図である。なお、図６及び図７では、図１では図示を省略した、Ｙ発光層６１の下層に形成されるアノードも併せて図示している。
【００３２】
まず、図６に示す一般的な有機ＥＬ素子６０において、電流密度が小さい場合、すなわち、輝度が低い場合での、Ｙ発光層６１及びＢ発光層６３の発光の色度の度合いについて説明する。図２及び図３に示すように、低輝度の場合においては、青色の色度の低下率の方が、黄色の色度の低下率よりも大きい。従って、図６に示すように、カソード６４とアノード６７との間に所定の電位差Ｖが与えられることによりＹ発光層６１及びＢ発光層６３は発光するが、輝度が低い場合には、Ｂ発光層６３における青色の発光の色度が、Ｙ発光層６１における黄色の発光の色度よりも小さくなり、有機ＥＬ素子６０全体としては、やや黄色を呈した発光がなされる。
【００３３】
次に、図６に示す一般的な有機ＥＬ素子６０において、電流密度が大きい場合、すなわち、輝度が高い場合での、Ｙ発光層６１及びＢ発光層６３の発光の色度の度合いについて説明する。図２及び図３に示すように、高輝度の場合においては、青色の色度の変化率と黄色の色度の変化率との差が、低輝度側に比べて小さい。従って、輝度が高い場合には、Ｂ発光層６３における青色の発光の色度が、Ｙ発光層６１における黄色の発光の色度とほぼ同程度となり、有機ＥＬ素子６０全体としては白色の発光がなされる。
【００３４】
一方、図７は、電荷発生層６２とカソード６４とを電気的に接続させたテスト用有機ＥＬ素子６０ａの積層構造の概略構成を示している。まず、図７に示すテスト用有機ＥＬ素子６０ａにおいて、電流密度が小さい場合、すなわち、輝度が低い場合での、Ｙ発光層６１及びＢ発光層６３の発光の色度の度合いについて説明する。図７を参照すると、一般的な有機ＥＬ素子６０と同様に、テスト用有機ＥＬ素子６０ａにおいても、カソード６４とアノード６７との間に所定の電位差Ｖが与えられることにより、Ｙ発光層６１及びＢ発光層６３が発光する。ここで、テスト用有機ＥＬ素子６０ａは、電荷発生層６２とカソード６４とが電気的に接続された構成を有するため、図７に示すように、電荷発生層６２とカソード６４とが所定の抵抗値を有する抵抗６６を介して電気的に接続されているとみなすことができる。このように、テスト用有機ＥＬ素子６０ａにおいては、電荷発生層６２とカソード６４との間に抵抗６６を介したリークパスが形成されるため、カソード６４とアノード６７との間に同一の電圧Ｖが印加された場合に、一般的な有機ＥＬ素子６０とは異なる値に電荷発生層６２の電位が変化することとなる。その結果、本発明者らが実験に用いたテスト用有機ＥＬ素子６０ａでは、Ｂ発光層６３に与えられる電位差が一般的な有機ＥＬ素子６０よりも小さくなり、Ｂ発光層６３における青色の発光の色度も一般的な有機ＥＬ素子６０よりも小さくなったと考えられる。図５に示したように、テスト用有機ＥＬ素子６０ａでは、輝度が低くなるにつれて、一般的な有機ＥＬ素子６０よりも色差が大きくなり、発光色が白色から黄色に変化する現象が確認されたが、当該現象は、電荷発生層６２とカソード６４との間の抵抗６６を介したリークパスによって引き起こされたものと考えられる。
【００３５】
次に、図７に示すテスト用有機ＥＬ素子６０ａにおいて、電流密度が大きい場合、すなわち、輝度が高い場合での、Ｙ発光層６１及びＢ発光層６３の発光の色度の度合いについて説明する。電流密度が大きい場合には、カソード６４とアノード６７との間に与えられる電位差Ｖの値が、電流密度が小さい場合よりも大きなものとなる。従って、電荷発生層６２とカソード６４との間に抵抗６６を介したリークパスが形成されていたとしても、上段に積層されたＢ発光層６３に対して、所望の色度を有する青色の発光を実現し得るだけの電圧値が印加され得る。よって、テスト用有機ＥＬ素子６０ａにおいては、輝度が高い場合には、図５に示したように、色度の変化が小さい範囲に抑えられ、テスト用有機ＥＬ素子６０ａ全体としては、白色の発光がなされるものと考えられる。
【００３６】
以上、一般的な有機ＥＬ素子６０に対して本発明者らが行った検討結果について説明した。当該検討結果について以下にまとめる。
【００３７】
本発明者らは、白色光を発光させるように構成された、Ｙ発光層６１及びＢ発光層６３がこの順にアノード６７側から積層された構造を有する一般的な有機ＥＬ素子６０に対して、発光輝度を変化させた際のＹ発光層６１及びＢ発光層６３から発せされる光の色度の変化を測定した。その結果、特に低輝度側において、Ｙ発光層６１における黄色の発光の色度の変化率とＢ発光層６３における青色の発光の色度の変化率との間に大きな差が生じてしまい、白色光が維持されないことが分かった。具体的には、実験に用いた一般的な有機ＥＬ素子６０では、低輝度側において青色の発光の色度の低下率が著しく、輝度が低い場合には、一般的な有機ＥＬ素子６０全体としてやや黄色を呈した発光がなされてしまうことが分かった。
【００３８】
本発明者らは、より簡易な方法によってより広範囲の発光輝度レベルに渡って白色光の色変化を抑制するための知見を得るために、有機ＥＬ素子６０の構造を様々に変更したテスト用有機ＥＬ素子を作製し、その発光特性を調べる実験を行った。その結果、電荷発生層６２とカソード６４とを電気的に接続させたテスト用有機ＥＬ素子６０ａにおいて、低輝度側における青色の発光の色度の低下率が更に著しくなる現象が生じることが確認された。当該現象は、電荷発生層６２とカソード６４との間に所定の抵抗値を有する抵抗６６を介したリークパスが形成されることにより、一般的な有機ＥＬ素子６０とは異なる値に電荷発生層６２の電位が変化し、結果的にＢ発光層６３に与えられる電位差がより小さいものとなり、Ｂ発光層６３における発光輝度がより抑制されてしまうことが原因であると考えられる。
【００３９】
以上の検討結果は、電荷発生層６２の電位をアノード６７の電位とカソード６４の電位との間の電位に適切に制御することにより、Ｙ発光層６１及び／又はＢ発光層６３に与えられる電位差を制御することができ、特に低輝度側における発光色の色度を調整することが可能となることを示唆している。本発明者らは、当該示唆の内容に基づいて鋭意検討を重ねた結果、本開示の好適な一実施形態に係る有機ＥＬ素子に想到した。具体的には、本開示の好適な一実施形態では、有機化合物を含み所定の電位差が与えられることにより発光する複数の発光層、及び、前記発光層の間に配設され前記発光層に対して電荷を注入する電荷発生層、を少なくとも有する発光部と、前記発光部を積層方向に挟持し、前記発光部に対して前記所定の電位差を与えるアノード及びカソードと、前記電荷発生層の電位を、前記アノードの電位と前記カソードの電位との間の電位に制御する電位制御機構と、を備える、有機ＥＬ素子が提供される。以下では、本開示の好適な一実施形態について詳細に説明する。
【００４０】
＜２．第１の実施の形態＞
上記＜１．一般的な有機ＥＬ素子に対する検討＞で説明したように、一般的な有機ＥＬ素子６０に対する検討結果から、電荷発生層６２の電位を適切に制御することにより、Ｙ発光層６１及び／又はＢ発光層６３に与えられる電位差を制御することができ、特に低輝度側における有機ＥＬ素子６０全体としての発光色の色度が調整可能であることが示唆された。ここで、上述したように、一般的な有機ＥＬ素子６０では、特に低輝度側において、Ｙ発光層６１における黄色の発光の色度の方が、Ｂ発光層６３における青色の発光の色度よりも大きいために、白色光の色が黄色に変化してしまう現象が生じている。一方、テスト用有機ＥＬ素子６０ａに対して行った上記実験から、電荷発生層６２とカソード６４との間に抵抗６６を介したリークパスを形成することにより、よりカソード６４に近い上段に積層されるＢ発光層６３に印加される電圧が弱められ、当該Ｂ発光層６３からの発光輝度が抑制されることが確認された。以上の結果から、Ｂ発光層６３の上段（よりカソード６４に近い側）にＹ発光層６１を積層し、電荷発生層６２とカソード６４との間に抵抗６６を介したリークパスを形成することにより、上段に積層したＹ発光層６１の発光輝度が抑制され、より広範囲の発光輝度レベルに渡って白色光の色変化が抑制される構成が実現されると考えられる。
【００４１】
上記の検討結果に基づいて、第１の実施形態では、互いに異なる波長帯域の光を発する複数の有機発光層が電荷発生層を介して積層された積層型有機ＥＬ素子において、当該電荷発生層の電位をアノードの電位とカソードの電位との間の電位に制御する電位制御機構として、電荷発生層とカソードとが所定の抵抗値を有する抵抗を介して電気的に接続された構造（電荷発生層コンタクト構造）が設けられる。以下、本開示の好適な一実施形態である第１の実施形態について詳しく説明する。
【００４２】
［２−１．有機ＥＬ素子の構造］
図８を参照して、本開示の第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子の一構成例について説明する。図８は、本開示の第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子の積層構造の概略構成を示す断面図である。
【００４３】
図８を参照すると、第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０は、基板１１０上に、陽極１２０（アノード１２０）と、画素分離膜１８０と、有機化合物を含み所定の電位差が与えられることにより青色に発光する有機発光層である青色発光層１３０（Ｂ発光層１３０）と、電荷発生層１４０と、有機化合物を含み所定の電位差が与えられることにより黄色に発光する有機発光層である黄色発光層１５０（Ｙ発光層１５０）と、陰極１６０（カソード１６０）とが、この順に積層されて形成される。また、有機ＥＬ素子１０は、例えばアノード１２０と同一の配線層に形成される、導電性材料からなるカソード接触領域１７０を有する。
【００４４】
アノード１２０とカソード１６０との間に所定の電位差が与えられることにより、アノード１２０とカソード１６０との間に挟持されたＢ発光層１３０及びＹ発光層１５０に所定の電位差が与えられ、Ｂ発光層１３０及びＹ発光層１５０がそれぞれ所定の波長帯域を有する光を所定の輝度で発光することとなる。以下の説明では、電位差が与えられることにより発光がなされる領域であるＢ発光層１３０、電荷発生層１４０及びＹ発光層１５０のことを、まとめて、発光部１９０とも呼称する。有機ＥＬ素子１０は、Ｂ発光層１３０及びＹ発光層１５０が同時に発光することにより、発光部１９０全体として白色光を発光可能に構成されている。ただし、有機ＥＬ素子１０は、Ｂ発光層１３０及びＹ発光層１５０が同時に発光することにより発光部１９０全体として所定の波長帯域の光を発光可能に構成されればよく、その発光色は白色以外であってもよい。
【００４５】
なお、図１では、簡単のため、基板１１０上に形成された１つの有機ＥＬ素子１０の構成を図示しているが、実際には、その用途に応じて、基板１１０上に複数の有機ＥＬ素子１０が配列され得る。そして、配列された複数の有機ＥＬ素子１０からなる領域が少なくとも１つの有機ＥＬ素子１０を含む複数の領域に区画され、区画された各領域が画素として機能し得る。以下、各構成部材について詳細に説明する。
【００４６】
（基板１１０）
基板１１０は、その表面上に有機ＥＬ素子１０が形成される支持体である。基板１１０の材料としては、例えば、石英、ガラス、金属箔、樹脂系材料からなるフィルムやシート等、公知の各種の材料などが用いられてよい。当該樹脂系材料としては、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）に代表されるメタクリル樹脂類、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ)等のポリエステル類、ポリカーボネート樹脂、シリコン樹脂等が挙げられる。基板１１０としては、透水性や透ガス性を抑えるために、これらの樹脂系材料を積層構造としたものや、これらの樹脂系材料に対して各種の表面処理を行ったものが用いられてもよい。また、有機ＥＬ素子１０が、アクティブマトリックス方式によって駆動される表示装置の画素に用いられる場合には、基板１１０には、有機ＥＬ素子１０を駆動するためのＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が画素ごとに設けてられてもよい。
【００４７】
（アノード１２０）
アノード１２０は、導電性材料を基板１１０の上に積層し、所定のパターンに加工することにより形成される。アノード１２０の材料としては、アノード１２０上に形成されるＢ発光層１３０に効率良くホールを注入するために、真空準位からの仕事関数が比較的大きい材料が用いられる。例えば、アノード１２０の材料としては、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、モリブテン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）等の金属若しくはこれらの合金、又は、これらの金属若しくは合金の酸化物等から選択される少なくとも１つを含む材料が用いられてよい。また、例えば、アノード１２０の材料としては、酸化スズ（ＳｎＯ２）とアンチモン（Ｓｂ）との合金、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、インジウム亜鉛オキシド（ＩｎＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）とアルミニウム（Ａｌ）との合金、又は、これらの金属若しくは合金の酸化物等から選択される少なくとも１つを含む材料が用いられてもよい。
【００４８】
また、アノード１２０は、高い光反射特性を有する第１の層と、当該第１の層の上部に設けられ、光透過性を有する第２の層とが積層された構成を有してもよい。例えば、当該第１の層は、アルミニウムを主成分とする合金によって形成される。第１の層の副成分は、主成分であるアルミニウムよりも相対的に仕事関数が小さい元素を少なくとも一つ含むものであってよい。このような副成分としては、ランタノイド系元素が用いられることが好ましい。ランタノイド系元素を含むことにより、アノード１２０の安定性が向上し、かつアノード１２０によるホールの注入性能も向上する。また当該副成分としては、ランタノイド系元素の他に、シリコン（Ｓｉ）、銅等の元素が含まれてもよい。
【００４９】
第１の層における副成分の含有量は、例えば、アルミニウムを安定化させるネオジム（Ｎｄ）やニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）等であれば、合計で約１０重量％以下であることが好ましい。これにより、第１の層における反射率を維持しつつ、有機ＥＬ素子１０の製造プロセスにおける第１の層の安定的が保たれ、更に加工精度及び化学的安定性も得ることができる。また、アノード１２０の導電性及び基板１１０との密着性も改善することが出来る。
【００５０】
また、第２の層は、例えば、アルミニウム合金の酸化物、モリブデンの酸化物、ジルコニウムの酸化物、クロムの酸化物及びタンタルの酸化物のうちの少なくとも１つからなる材料によって形成され得る。ここで、例えば、第２の層が、副成分としてランタノイド系元素を含むアルミニウム合金の酸化物層（自然酸化膜を含む）である場合、ランタノイド系元素の酸化物における透過率は比較的高いため、第２層の透過率は比較的高い値に保たれる。このため、第１の層の表面において、高い反射率を維持することが可能となる。
【００５１】
ここで、基板１１０とアノード１２０との間には、基板１１０とアノード１２０との密着性を向上させるための導電層が更に設けられてもよい。このような導電層としては、ＩＴＯや酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等の材料によって形成される透明導電層が挙げられる。
【００５２】
また、例えば、有機ＥＬ素子１０が、アクティブマトリックス方式によって駆動される表示装置の画素に用いられる場合には、アノード１２０は画素ごとに所定の面積を有して形成されるようにパターニングされ、基板１１０に設けられる画素駆動用のＴＦＴ（図示せず。）と電気的に接続され得る。
【００５３】
（画素分離膜１８０）
アノード１２０の上には画素分離膜１８０が積層される。画素分離膜１８０は、アノード１２０とカソード１６０との間の絶縁性を確保するとともに、基板１１０上に配列して形成され得る複数の有機ＥＬ素子１０を例えば画素に対応する単位に区画分離するためのものである。画素分離膜１８０には、有機ＥＬ素子１０の発光領域に対応する領域に開口部が設けられる。当該開口部の形成位置は、各画素のアノード１２０の形成位置とも対応しており、当該開口部から各画素のアノード１２０の表面が露出される。画素分離膜１８０は、例えば、ポリイミド、アクリル樹脂又はノボラック系樹脂等の感光性樹脂により形成され得る。
【００５４】
（Ｂ発光層１３０及びＹ発光層１５０）
Ｂ発光層１３０は、アノード１２０とカソード１６０との間に所定の電位差が与えられた際に、アノード１２０と中間層である電荷発生層１４０とのそれぞれから注入されるホール又は電子が再結合することにより、青色に対応する波長帯域の光を発生する有機発光層である。また、Ｙ発光層１５０は、アノード１２０とカソード１６０との間に所定の電位差が与えられた際に、カソード１６０と中間層である電荷発生層１４０とのそれぞれから注入されるホール又は電子が再結合することにより、黄色に対応する波長帯域の光を発生する有機発光層である。Ｂ発光層１３０及びＹ発光層１５０は、いわゆるりん光材料によって形成されてもよいし、蛍光材料によって形成されてもよい。Ｂ発光層１３０及びＹ発光層１５０は、発光効率が高い材料、例えば、低分子蛍光色素、蛍光性の高分子、金属錯体等の有機発光材料を用いて構成される。
【００５５】
Ｂ発光層１３０及びＹ発光層１５０のホスト材料としては、例えば、フェニレン核、ナフタレン核、アントラセン核、ピレン核、ナフタセン核、クリセン核又はペリレン核から構成される芳香族炭化水素化合物が用いられてよい。具体的には、Ｂ発光層１３０及びＹ発光層１５０のホスト材料としては、例えば、９，１０−ジフェニルアントラセン、９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＡＤＮ）、１，６−ジフェニルピレン、１，６−ジ（１−ナフチル）ピレン、１，６−ジ（２−ナフチル）、１，８−ジフェニルピレン、１，８−ジ（１−ナフチル）ピレン、１，８−ジ（２−ナフチル）ピレン、ルブレン、６，１２−ジフェニルクリセン、６，１２−ジ（１−ナフチル）クリセン、６，１２−ジ（２−ナフチル）クリセン等が好適に用いられ得る。
【００５６】
また、Ｂ発光層１３０及びＹ発光層１５０には、その発光スペクトルの制御を目的として、ゲスト材料が適宜添加される。このようなゲスト材料としては、ナフタレン誘導体、アミン化合物、ピレン誘導体、ナフタセン誘導体、ベリレン誘導体、クマリン誘導体、ピラン系色素等の有機物質が用いられ、中でも芳香族第三級アミン化合物が好適に用いられ得る。
【００５７】
Ｂ発光層１３０及びＹ発光層１５０のホスト材料及びゲスト材料としては、一般的に青色の光を発する有機発光層及び黄色の光を発する有機発光層に用いられる各種の公知の材料の組み合わせが用いられてよいため、その詳細な説明は省略する。一例を挙げると、Ｂ発光層１３０は、例えば、ホスト材料としてＡＤＮを用い、当該ホスト材料にゲスト材料として４，４’−ビス［２−｛４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル｝ビニル］ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）を混合したものにより構成されてよい。また、Ｙ発光層１３０は、例えば、ホスト材料として４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）を用い、当該ホスト材料にゲスト材料としてトリス（ベンゾ［ｈ］キノリン）イリジウム（Ｉｒ（ｂｚｑ）３）を混合したものにより構成されてよい。
【００５８】
（電荷発生層１４０）
電荷発生層１４０は、Ｂ発光層１３０とＹ発光層１５０との間に配設される中間層であり、アノード１２０とカソード１６０との間に電位差が与えられた際に、Ｂ発光層１３０及びＹ発光層１５０に電荷を注入する機能を有する。図８に例示する積層構造では、電荷発生層１４０は、アノード１２０とカソード１６０との間に電位差が与えられた際に、電荷発生層１４０から見てカソード１６０側に配置されるＹ発光層１５０に対してホールを注入する一方、電荷発生層１４０から見てアノード１２０側に配置されるＢ発光層１３０に対して電子を注入する機能を有する。
【００５９】
電荷発生層１４０としては、一般的な有機ＥＬ素子において同様の機能を有する層として用いられる公知の各種の構成が適用されてよい。ここでは、第１の実施形態に係る電荷発生層１４０の一例として、電荷発生層１４０が、互いに異なる材料からなる層が複数積層されて構成される場合について説明する。例えば、電荷発生層１４０は、アノード１２０側から順に、酸化物含有層、電荷輸送性有機材料層及びトリフェニレン層が積層された、３層構造によって構成される。ただし、図面が煩雑になることを避けるため、図８では、電荷発生層１４０を単層の構成として簡略化して図示している。
【００６０】
電荷発生層１４０に含まれる酸化物含有層は、例えば、アルカリ金属並びにアルカリ土類金属（ベリリウム及びマグネシウムを含む）の少なくとも一方を含む酸化物を用いて構成される。ここで、アルカリ金属は、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、フランシウム（Ｆｒ）を含む。また、アルカリ土類金属は、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、ラジウム（Ｒａ）を含む。
【００６１】
また、酸化物含有層を構成する酸化物は、一般的なアルカリ金属酸化物及びアルカリ土類金属酸化物の他、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の少なくとも一方とともに他の元素を含む複合酸化物であってもよい。このような、アルカリ金属やアルカリ土類金属と共に複合酸化物を構成する酸化物の具体例としては、メタ硼酸化物、テトラ硼酸化物、ゲルマン酸化物、モリブデン酸化物、ニオブ酸化物、珪酸化物、タンタル酸化物、チタン酸化物、バナジン酸化物、タングステン酸化物、ジルコン酸化物、炭酸化物、蓚酸化物、亜クロム酸化物、クロム酸化物、重クロム酸化物、フェライト、亜セレン酸化物、セレン酸化物、スズ酸化物、亜テルル酸化物、テルル酸化物、ビスマス酸化物、テトラホウ酸化物及びメタホウ酸化物を挙げることができ、これらの中から少なくとも１種類以上が選択されてよい。このうち、特に、主成分としてＬｉ２ＣＯ３、Ｃｓ２ＣＯ３又はＬｉ２ＳｉＯ３が用いられることが好ましい。
【００６２】
また、酸化物含有層は、上述した酸化物と電荷輸送材料とが混合された混合層であってもよい。上述した酸化物とともに当該混合層を構成する電荷輸送材料としては、ホール輸送材料や電子輸送材料が用いられる。このような混合層からなる酸化物含有層は、例えば、電荷（すなわち、ホールや電子）のホッピングサイトとして振る舞うホール輸送材料や電子輸送材料等の電荷輸送性有機材料を、上述した酸化物（例えばＬｉ２ＣＯ３）とともに共蒸着することにより形成され得る。
【００６３】
電荷発生層１４０に含まれる電荷輸送性有機材料層は、電荷輸送性有機材料によって主に構成される層であり、電子輸送性有機材料、ホール輸送性有機材料又は両電荷輸送性有機材料を含む。当該電荷輸送性有機材料層は、金属材料や電子吸引性が強い材料等の添加成分を含まない電子輸送性有機材料及び／又はホール輸送性有機材料のみからなる層であってもよいし、電子輸送性有機材料及び／又はホール輸送性有機材料がアルカリ金属及びアルカリ土類金属の少なくとも一方と混合された混合層であってもよい。
【００６４】
なお、電荷輸送性有機材料として用いられる電子輸送性有機材料及びホール輸送性有機材料としては、例えば、本願出願人と同一出願人による先行出願である特開２００６−３５１３９８号公報において例示される「電子輸送性有機材料」や「ホール輸送性有機材料」を用いることができる。ただし、第１の実施形態において電荷発生層１４０の電荷輸送性有機材料層を構成する電子輸送性有機材料及びホール輸送性有機材料は、当該公報に記載のものに限定されず、電子輸送性を有する材料及びホール輸送性を有する材料であれば、他の材料であってよい。
【００６５】
電荷発生層１４０に含まれるトリフェニレン層は、例えば、下記一般式（Ｉ）に示すトリフェニレン誘導体及びアザトリフェニレン誘導体の少なくとも一方を用いて構成されていることが好ましい。なお、トリフェニレン誘導体とは母骨格が炭素のみからなるトリフェニレン骨格からなる化合物であり、アザトリフェニレン誘導体とは母骨格がトリフェニレン骨格に窒素を含むアザトリフェニレン骨格からなる化合物である。
【００６６】
【化１】
2015138746.tif 000003
【００６７】
ここで一般式（Ｉ）中、Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、ヒドロキシル基、アミノ基、アリールアミノ基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のカルボニル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のカルボニルエステル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のアルキル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のアルケニル基、炭素数２０以下の置換あるいは無置換のアルコキシル基、炭素数３０以下の置換あるいは無置換のアリール基、炭素数３０以下の置換あるいは無置換の複素環基、ニトリル基、ニトロ基、シアノ基又はシリル基である。また、Ｒ１〜Ｒ６のうち、隣接するＲｍ（ｍ＝１〜６）は環状構造を通じて互いに結合していてもよい。そして、一般式（Ｉ）中、Ｘ１〜Ｘ６は、それぞれ独立に、炭素原子又は窒素原子である。
【００６８】
ここで、トリフェニレン層は、上記で例示したトリフェニレン誘導体及びアザトリフェニレン誘導体のうちの少なくとも１つ又は複数を組み合わせて構成され得る。また、トリフェニレン層は、トリフェニレン誘導体やアザトリフェニレン誘導体の他に、例えばホール輸送性を有する芳香族アミン類を含有してもよい。
【００６９】
以上、電荷発生層１４０を構成する酸化物含有層、電荷輸送性有機材料層及びトリフェニレン層の構成について説明した。ここで、以上説明した酸化物含有層、電荷輸送性有機材料層及びトリフェニレン層は、必ずしも明確に分離された構成を取らなくてもよく、各層の界面においてそれぞれの構成材料が混ざり合っていてもよい。例えば、酸化物含有層に電荷輸送性材料層を構成する材料が含有されていてもよいし、また、逆に、電荷輸送性材料層に酸化物含有層を構成する材料が含有されていてもよい。更に、電荷輸送性有機材料層の界面のそれぞれには、電荷輸送性有機材料層の上層に位置するトリフェニレン層を構成する材料との混合層、及び、下層に位置する酸化物含有層を構成する材料との混合層が設けられても良い。
【００７０】
以上説明したように、有機ＥＬ素子１０は、Ｂ発光層１３０とＹ発光層１５０との間に、酸化物含有層と電荷輸送性有機材料とが積層された電荷発生層１４０が狭持された構成を有する。これにより、電荷発生層１４０から、アノード１２０側に配設されるＢ発光層１３０への電子注入効率が向上する。このように、電荷発生層１４０を介してＢ発光層１３０及びＹ発光層１５０を積層することにより、積層型の有機ＥＬ素子である有機ＥＬ素子１０の駆動をより安定化させることができる。
【００７１】
なお、第１の実施形態に係る電荷発生層１４０の構成については、本願出願人と同一出願人による先行出願である特開２００６−３５１３９８号公報、特開２００６−３５１３９８号公報及び特開２００６−３５１３９８号公報等に開示されている「接続層」や「中間層」の構成を参照することができる。
【００７２】
（カソード１６０）
カソード１６０は、例えば、Ｙ発光層１５０の側から順に、第１の層及び第２の層が積層された２層構造で構成される。ただし、図面が煩雑になることを避けるため、図８では、カソード１６０を単層の構成として簡略化して図示している。
【００７３】
第１の層は、仕事関数が比較的小さく、かつ光透過性の良好な材料によって形成される。このような材料としては、例えばリチウムの酸化物である酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）や、セシウムの酸化物である酸化セシウム（Ｃｓ２Ｏ）、又はこれらの酸化物の混合物が挙げられる。ただし、第１の層はこれらの材料に限定されることはなく、第１の層の材料としては、例えば、カルシウム、バリウム等のアルカリ土類金属、リチウム、セシウム等のアルカリ金属、インジウム（Ｉｎ）、マグネシウム等の仕事関数の比較的小さい金属、これらの金属の酸化物等の単体又はこれらの金属と酸化物との混合物や合金を用いることができる。
【００７４】
第２の層は、例えば、ＭｇＡｇ等の光透過性を有する層を用いた薄膜により構成される。また、第２の層は、アルミキノリン錯体、スチリルアミン誘導体、フタロシアニン誘導体等の有機発光材料が含有された混合層であってもよい。この場合には、カソード１６０が、更に第３の層としてＭｇＡｇのような光透過性を有する層を別途有してもよい。
【００７５】
以上のカソード１６０を構成する各層は、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法等の各種の方法によって形成することができる。有機ＥＬ素子１０がアクティブマトリックス方式で駆動される表示装置に用いられる場合には、カソード１６０は、画素分離膜１８０によって、アノード１２０と電気的に絶縁された状態で、基板１１０上にベタ膜として形成され、各画素の共通電極として用いられてもよい。
【００７６】
ここで、アノード１２０及びカソード１６０は、上述した構成に限定されず、有機ＥＬ素子１０が搭載されるデバイス、モジュール及び電子機器等の構成に応じて最適な構成が選択されてよい。例えば、有機ＥＬ素子１０が表示装置の画素を構成する発光素子として用いられる場合を考える。当該表示装置が、有機ＥＬ素子１０で発生した光を基板１１０側から取り出すボトムエミッション方式（下面発光方式）である場合には、アノード１２０は、透明導電膜、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ及びＩｎＺｎＯ等のいずれかからなる単層膜又はこれらのうちの２種以上からなる積層膜により構成されてもよい。一方、当該表示装置が、有機ＥＬ素子１０で発生した光を基板１１０とは逆側から取り出すトップエミッション方式（上面発光方式）である場合には、カソード１６０が、上述した透明導電膜により構成されてもよい。このように、アノード１２０及びカソード１６０の構成は、Ｂ発光層１３０及びＹ発光層１５０の発光に係る物理的特性だけでなく、有機ＥＬ素子１０が搭載されるデバイス、モジュール及び電子機器等の構成も考慮して、適宜設計されてよい。
【００７７】
（カソード接触領域１７０）
カソード接触領域１７０は、導電性材料によって形成される配線パターンであり、カソード１６０と電気的に接続されることにより、カソード１６０と同電位を有する領域である。図８に示す例では、カソード接触領域１７０は、アノード１２０と同一の工程でアノード１２０と同一の層に形成される配線パターンであり、アノード１２０とは電気的に絶縁される一方、例えばビアホール（図示せず）を介してカソード１６０と電気的に接続される。カソード接触領域１７０は、例えば、カソード１６０に所定の電位を与えるための電極として機能し得る。
【００７８】
ここで、第１の実施形態では、有機ＥＬ素子１０は、カソード接触領域１７０と電荷発生層１４０とが電気的に接触するように構成される。具体的には、図８に示すように、画素分離膜１８０のカソード接触領域１７０が形成される位置に、カソード接触領域１７０の表面が露出するように開口部が設けられる。そして、少なくとも当該開口部に対応する位置にはＢ発光層１３０が形成されず、当該開口部には電荷発生層１４０がカソード接触領域１７０と接触するように埋め込まれる。これにより、当該開口部において電荷発生層１４０とカソード接触領域１７０と（すなわち、電荷発生層１４０とカソード１６０と）が電気的に接続されることとなる。
【００７９】
ここで、電荷発生層１４０は、その材料に応じたシート抵抗値を有している。また、電荷発生層１４０とカソード接触領域１７０との接触面や、カソード１６０とカソード接触領域１７０との上述したビアホールを介したコンタクト部位には、接触抵抗が発生する。従って、有機ＥＬ素子１０は、電荷発生層１４０とカソード１６０とが所定の抵抗値を有する抵抗を介して電気的に接続された構造（以下、電荷発生層コンタクト構造とも呼称する。）を有することとなる。第１の実施形態では、当該電荷発生層コンタクト構造が電荷発生層１４０の電位を制御する電気制御機構として機能する。
【００８０】
上記＜１．一般的な有機ＥＬ素子に対する検討＞で説明したように、本発明者らは、テスト用有機ＥＬ素子６０ａに対して行った実験から、図１に例示する構成を有する一般的な有機ＥＬ素子６０において、電荷発生層６２とカソード６４との間に所定の抵抗値を有する抵抗６６を介したリークパスを形成することにより、上段に積層される発光層に印加される電圧が弱められ、当該発光層からの発光輝度が抑制されることを確認している。図８に示す第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０は、Ｂ発光層１３０の上段にＹ発光層１５０が積層され、電荷発生層１４０とカソード１６０との間に所定の抵抗値を有する抵抗を介したリークパスが形成された構成を有するものであるため、上段に積層したＹ発光層１５０の発光輝度が抑制され、より広範囲の発光輝度レベルに渡って白色光の色変化が抑制される効果を得ることができる。
【００８１】
ここで、第１の実施形態では、電荷発生層１４０の材料、電荷発生層１４０の膜厚及び電荷発生層１４０とカソード接触領域１７０との接触面の粗さ等のパラメータを適宜調整することにより、電荷発生層１４０とカソード１６０との間の抵抗値を制御することが可能である。電荷発生層１４０の膜厚が大きくなるほど、電荷発生層１４０とカソード接触領域１７０との接触面の粗さが大きくなるほど、当該抵抗値は大きくなる。例えば、電荷発生層１４０は、その膜厚が２〜３０（ｎｍ）程度になるように形成され、そのシート抵抗値が約１×１０８〜１×１０１４（Ω/□）となる材料が使われることが望ましい。
【００８２】
また、当該抵抗値を制御するために、カソード接触領域１７０の形成位置（アノード１２０の形成位置からカソード接触領域１７０までの距離）、画素分離膜１８０の膜厚（アノード１２０の形成位置に対応する開口部からカソード接触領域１７０の形成位置に対応する開口部までの起伏）等のパラメータが更に調整されてもよい。これらのパラメータを調整することは、電荷発生層１４０の長さ（面積）を調整することに対応しており、電荷発生層１４０の長さ（面積）が長くなるほど（大きくなるほど）、電荷発生層１４０とカソード１６０との間の抵抗値は大きくなる。なお、実際には、有機ＥＬ素子１０の用途に応じて決定され得る、有機ＥＬ素子１０を駆動する際に与えられる電位差や有機ＥＬ素子１０のサイズ等を考慮して、使用される発光輝度レベルに渡って白色光の色変化がより抑制されるような最適な抵抗値が設計され、当該抵抗値を実現するように上述した各種のパラメータが設計されてよい。
【００８３】
以上、図８を参照して、第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０の一構成例について説明した。なお、図８に図示する構成は、あくまで、第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０の一構成例であり、有機ＥＬ素子１０は他の構成を有してもよい。例えば、有機ＥＬ素子１０は、図８に示す各層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層及び電子輸送層等の、一般的な有機ＥＬ素子に用いられる各種の公知の層を更に備えてもよい。これらの層の有無やこれらの層の追加位置は、有機ＥＬ素子１０の用途や発光部１９０の構成及び機能等に応じて、適宜設定されてよい。
【００８４】
また、図８に示す例では、アノード１２０と同一の配線層にカソード１６０と電気的に導通されたカソード接触領域１７０が設けられ、電荷発生層１４０が当該カソード接触領域１７０と接触することにより、電荷発生層１４０とカソード１６０とが所定の抵抗値を有する抵抗を介して電気的に接続されているが、第１の実施形態はかかる例に限定されない。第１の実施形態では、電荷発生層１４０とカソード１６０とが所定の抵抗値を有する抵抗を介して電気的に接続されればよく、その具体的な接続位置や接続させるための構成は、他の層の形成位置等を考慮して適宜設定されてよい。
【００８５】
［２−２．一般的な有機ＥＬ素子との比較］
ここで、第１の実施形態をより明確なものとするために、以上説明した有機ＥＬ素子１０と、一般的な有機ＥＬ素子との比較を行う。比較のため、図９及び図１０を参照して、改めて、一般的な有機ＥＬ素子の概略構成について説明する。図９及び図１０は、一般的な有機ＥＬ素子の積層構造の概略構成を示す断面図である。ここで、上記図１で例示した一般的な有機ＥＬ素子６０は、下層にＹ発光層６１が配設され上層にＢ発光層６３が配設された積層型の有機ＥＬ素子であった。一方、図９及び図１０では、図８に示す第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０に対応して、下層にＢ発光層が配設され上層にＹ発光層が配設された構成を有する、一般的な積層型の有機ＥＬ素子の概略構成を示している。
【００８６】
図９を参照すると、一般的な有機ＥＬ素子７０は、基板７１０上に、アノード７２０と、画素分離膜７８０と、Ｂ発光層７３０と、電荷発生層７４０と、Ｙ発光層７５０と、カソード７６０とが、この順に積層されて形成される。アノード７２０とカソード７６０との間に所定の電位差が与えられることにより、アノード７２０とカソード７６０との間に挟持されたＢ発光層７３０及びＹ発光層７５０に所定の電位差が与えられ、Ｂ発光層７３０及びＹ発光層７５０がそれぞれ所定の波長帯域を有する光を所定の輝度で発光することとなる。以下の説明では、電圧の印加に応じて発光がなされる領域であるＢ発光層７３０、電荷発生層７４０及びＹ発光層７５０のことを、まとめて、発光部７９０とも呼称する。有機ＥＬ素子７０は、Ｂ発光層７３０及びＹ発光層７５０が同時に発光することにより、発光部７９０全体として白色光を発光可能に構成されている。
【００８７】
ここで、基板７１０、アノード７２０、画素分離膜７８０、Ｂ発光層７３０、電荷発生層７４０、Ｙ発光層７５０及びカソード７６０は、図８に示す第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０の基板１１０、アノード１２０、画素分離膜１８０、Ｂ発光層１３０、電荷発生層１４０、Ｙ発光層１５０及びカソード１６０と、それぞれ同様の機能を有する構成部材であってよいため、その詳細な説明は省略する。ただし、図９に示すように、一般的な有機ＥＬ素子７０は、カソード接触領域１７０に対応する構成が設けられないこと、並びに、アノード７２０及び画素分離膜７８０上に、Ｂ発光層７３０、電荷発生層７４０、Ｙ発光層７５０及びカソード７６０が一様な膜（べた膜）として積層されることが、第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０とは異なる。
【００８８】
このように、図９に例示する構成を有する一般的な有機ＥＬ素子７０では、電荷発生層７４０の電位を制御する電位制御機構が設けられていない。従って、発光部７９０における広範囲の発光輝度レベルに渡って、Ｂ発光層７３０による青色の発光の色度とＹ発光層７５０による黄色の発光の色度とを、所定の比率に保つことは困難であると考えられる。また、図９に示す構成では、カソード７６０もべた膜として設けられ、例えば複数の画素に渡る共通の電極として用いられる。そのため、画素数が増加した場合にはカソード７６０の面積が大型化し、そのシート抵抗成分が無視できないものとなる。カソード７６０の抵抗値が増加すると、電流の遅延を引き起こす可能性があり、有機ＥＬ素子７０の駆動が不安定なものとなる恐れがある。
【００８９】
一方、図１０は、図９に示す構成とは異なる構成を有する、一般的な有機ＥＬ素子の積層構造を示している。図１０を参照すると、一般的な有機ＥＬ素子８０は、基板８１０上に、アノード８２０と、画素分離膜８８０と、Ｂ発光層８３０と、電荷発生層８４０と、Ｙ発光層８５０と、カソード８６０とが、この順に積層されて形成される。また、有機ＥＬ素子８０は、例えばアノード８２０と同一の配線層に形成される、導電性材料からなるカソード接触領域８７０を有する。アノード８２０とカソード８６０との間に所定の電位差が与えられることにより、アノード８２０とカソード８６０との間に挟持されたＢ発光層８３０及びＹ発光層８５０に所定の電位差が与えられ、Ｂ発光層８３０及びＹ発光層８５０がそれぞれ所定の波長帯域を有する光を所定の輝度で発することとなる。以下の説明では、電圧の印加に応じて発光がなされる領域であるＢ発光層８３０、電荷発生層８４０及びＹ発光層８５０のことを、まとめて、発光部８９０とも呼称する。有機ＥＬ素子８０は、Ｂ発光層８３０及びＹ発光層８５０が同時に発光することにより、発光部８９０全体として白色光を発光可能に構成されている。
【００９０】
ここで、基板８１０、アノード８２０、画素分離膜８８０、Ｂ発光層８３０、電荷発生層８４０、Ｙ発光層８５０、カソード８６０及びカソード接触領域８７０は、図８に示す第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０の基板１１０、アノード１２０、画素分離膜１８０、Ｂ発光層１３０、電荷発生層１４０、Ｙ発光層１５０、カソード１６０及びカソード接触領域１７０と、それぞれ同様の機能を有する構成部材であってよいため、その詳細な説明は省略する。
【００９１】
図１０に示す構成においても、第１の実施形態と同様に、カソード接触領域８７０は、カソード８６０と電気的に接続されており、カソード８６０と同電位を有する。具体的には、図１０に示すように、画素分離膜８８０のカソード接触領域８７０が形成される位置に、カソード接触領域８７０の表面が露出するように開口部が設けられる。そして、少なくとも当該開口部に対応する位置にはＢ発光層８３０、電荷発生層８４０及びＹ発光層８５０が形成されず、当該開口部にはカソード８６０がカソード接触領域８７０と接触するように埋め込まれる。これにより、当該開口部においてカソード８６０とカソード接触領域８７０とが接触することとなる。カソード接触領域８７０は、例えば、カソード８６０に所定の電位を与えるための電極として機能し得る。
【００９２】
図１０に例示する構成を有する一般的な有機ＥＬ素子８０では、このようなカソード８６０とカソード接触領域８７０とのコンタクト構造が、例えば画素ごとに設けられる。従って、有機ＥＬ素子８０では、カソード８６０は、少なくとも発光領域を覆うとともにカソード接触領域８７０と接触するように各画素に形成されればよいため、図９に示す有機ＥＬ素子７０の構成に比べて、小さな面積で形成することが可能となる。よって、カソード８６０の低抵抗化を図ることができ、有機ＥＬ素子８０の駆動をより安定化することができる可能性がある。しかしながら、図１０に示す有機ＥＬ素子８０も、図９に示す有機ＥＬ素子７０と同様、電荷発生層８４０の電位を制御する電位制御機構を備えていない。従って、発光部８９０における広範囲の発光輝度レベルに渡って、Ｂ発光層８３０による発光の色度とＹ発光層８５０による発光の色度とを、所定の比率に保つことは困難であると考えられる。
【００９３】
以上、図９及び図１０を参照して、下層にＢ発光層が配設され、上層にＹ発光層が配設された、一般的な積層型の有機ＥＬ素子の概略構成について説明した。以上説明したように、図９及び図１０に示す有機ＥＬ素子７０、８０では、電荷発生層７４０、８４０の電位を制御する電位制御機構が設けられていないため、発光部７９０、８９０における発光輝度の変化に伴う発光色（例えば白色）の色の変化を抑制することは困難であると考えられる。一方、上述したように、第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０は、電荷発生層１４０の電位を制御する電位制御機構として、電荷発生層１４０とカソード１６０とが所定の抵抗値を有する抵抗を介して電気的に接続された電荷発生層コンタクト構造を備える。また、当該電荷発生層コンタクト構造は、例えば上述した特許文献２に記載の技術のようにサブピクセルを有する構成に比べて、より簡易に実現することができる。従って、第１の実施形態では、当該電荷発生層コンタクト構造により、より簡易な構成によって電荷発生層１４０の電位が好適に制御され、発光部１９０における発光輝度の変化に伴う発光色（例えば白色）の色の変化をより抑制することが可能となる。
【００９４】
更に、有機ＥＬ素子１０では、カソード１６０とカソード接触領域１７０とのコンタクト構造が、例えば画素ごとに設けられてもよい。従って、図９に示す有機ＥＬ素子７０の構成に比べて、カソード１６０をより小さな面積で形成することが可能となり、カソード１６０を低抵抗化することができる。よって、カソード１６０による信号の遅延等を防止することができ、有機ＥＬ素子１０の駆動をより安定化することができる。
【００９５】
ここで、第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０における発光色の変化の抑制効果について説明するために、図１１及び図１２を参照して、一般的な有機ＥＬ素子７０、８０の発光特性及び第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０の発光特性について説明する。図１１は、一般的な有機ＥＬ素子７０、８０の発光特性について説明するための説明図である。図１２は、第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０の発光特性について説明するための説明図である。なお、図１１及び図１２では、Ｂ発光層１３０、７３０、８３０及びＹ発光層１５０、７５０、８５０を、模式的にダイオードの記号で示している。
【００９６】
まず、図１１に示す一般的な有機ＥＬ素子７０、８０において、電流密度が小さい場合、すなわち、輝度が低い場合での、Ｂ発光層７３０、８３０及びＹ発光層７５０、８５０の発光の色度の度合いについて説明する。図２及び図３に示すように、低輝度の場合においては、青色の色度の低下率の方が、黄色の色度の低下率よりも大きい。従って、図１１に示すように、カソード７６０、８６０とアノード７２０、８２０との間に所定の電圧Ｖが印加されることによりＢ発光層７３０、８３０及びＹ発光層７５０、８５０は発光するが、輝度が低い場合には、Ｂ発光層７３０、８３０における青色の発光の色度が、Ｙ発光層７５０、８５０における黄色の発光の色度よりも小さくなり、有機ＥＬ素子７０、８０全体としては、やや黄色を呈した発光がなされる。
【００９７】
次に、図１１に示す一般的な有機ＥＬ素子７０、８０において、電流密度が大きい場合、すなわち、輝度が高い場合での、Ｂ発光層７３０、８３０及びＹ発光層７５０、８５０の発光の色度の度合いについて説明する。図２及び図３に示すように、高輝度の場合においては、青色の色度の変化率と黄色の色度の変化率との差が、低輝度側に比べて小さい。従って、輝度が高い場合には、Ｂ発光層７３０、８３０における青色の発光の色度が、Ｙ発光層７５０、８５０における黄色の発光の色度とほぼ同程度となり、有機ＥＬ素子７０、８０全体としては、白色の発光がなされる。
【００９８】
一方、図１２は、第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０の積層構造の概略構成を示している。まず、図１２に示す第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０において、電流密度が小さい場合、すなわち、輝度が低い場合での、Ｂ発光層１３０及びＹ発光層１５０の発光の色度の度合いについて説明する。図１２を参照すると、一般的な有機ＥＬ素子７０、８０と同様に、有機ＥＬ素子１０においても、カソード１６０とアノード１２０との間に所定の電圧Ｖが印加されることにより、Ｂ発光層１３０及びＹ発光層１５０が発光する。ただし、有機ＥＬ素子１０は、図１２に示すように、電荷発生層１４０とカソード１６０とが所定の抵抗値を有する抵抗１６５を介して電気的に接続されている。このように、有機ＥＬ素子１０においては、電荷発生層１４０とカソード１６０との間に抵抗１６５を介したリークパスが形成されるため、カソード１６０とアノード１２０との間に同一の電位差Ｖが与えられた場合、一般的な有機ＥＬ素子７０、８０に比べて、上段に積層されたＹ発光層１５０に与えられる電位差がより小さいものとなる。従って、Ｙ発光層１５０における黄色の発光の色度が一般的な有機ＥＬ素子７０、８０よりも小さくなる。このように、有機ＥＬ素子１０では、輝度が低い場合において、Ｙ発光層１５０における黄色の発光色の色度が抑制されるため、有機ＥＬ素子１０全体として白色の発光がなされることとなる。
【００９９】
次に、図１２に示す第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０において、電流密度が大きい場合、すなわち、輝度が高い場合での、Ｂ発光層１３０及びＹ発光層１５０の発光色の度合いについて説明する。電流密度が大きい場合には、カソード１６０とアノード１２０との間に与えられる電位差Ｖの値が、電流密度が小さい場合よりも大きなものとなる。従って、電荷発生層１４０とカソード１６０との間に抵抗１６５を介したリークパスが形成されていたとしても、上段に積層されたＹ発光層１５０に対して、所望の色度を有する黄色の発光を実現し得るだけの電圧値が印加され得る。よって、有機ＥＬ素子１０においては、輝度が高い場合において、Ｂ発光層１３０における青色の発光の色度と、Ｙ発光層１５０における黄色の発光の色度とがほぼ同程度となり、有機ＥＬ素子１０全体として白色の発光がなされることとなる。
【０１００】
以上、図１１及び図１２を参照して、一般的な有機ＥＬ素子７０、８０の発光特性及び第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０の発光特性について説明した。以上説明したように、有機ＥＬ素子７０、８０では、電荷発生層７４０、８４０の電位を制御する電位制御機構が設けられていないため、特に低輝度側において、有機ＥＬ素子７０、８０全体での発光色である白色の色が変化してしまう可能性がある。一方、第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０は、電荷発生層１４０の電位を制御する電位制御機構として、電荷発生層１４０とカソード１６０とが所定の抵抗値を有する抵抗１６５を介して電気的に接続された電荷発生層コンタクト構造を備える。また、当該電荷発生層コンタクト構造は、例えば上述した特許文献２に記載の技術のようにサブピクセルを有する構成に比べて、より簡易に実現することができる。従って、第１の実施形態では、当該電荷発生層コンタクト構造により、より簡易な構成によって電荷発生層１４０の電位が好適に制御され、有機ＥＬ素子１０におけるより広範囲の発光輝度レベルに渡って、発光色である白色の色の変化を抑制することが可能となる。
【０１０１】
［２−３．有機ＥＬ素子の製造方法］
次に、図１３Ａ−図１３Ｃを参照して、図８に例示した構成を有する有機ＥＬ素子１０の製造方法の一例について説明する。図１３Ａ−図１３Ｃは、第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０の製造方法の一例を示す断面図である。図１３Ａ−図１３Ｃは、有機ＥＬ素子１０の断面を、当該有機ＥＬ素子１０の製造方法における工程順に模式的に図示したものであり、当該製造方法におけるプロセスフローを表すものである。
【０１０２】
第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０の製造方法においては、まず、図１３Ａに示すように、基板１１０上にアノード１２０及びカソード接触領域１７０として機能する配線パターンが加工された後に、画素分離膜１８０が積層され、画素分離膜１８０のアノード１２０及びカソード接触領域１７０に対応する位置に開口部が設けられる。アノード１２０及びカソード接触領域１７０は、例えば基板１１０上に導電性材料をスパッタリング法や蒸着法等の方法により所定の厚さだけ積層した後に、ドライエッチング法等の異方性エッチングを用いて当該導電性材料を選択的に除去することにより形成され得る。また、画素分離膜１８０は、例えばアノード１２０及びカソード接触領域１７０上に絶縁性材料を蒸着法等の方法により所定の厚さだけ積層した後に、ドライエッチング法等の異方性エッチングを用いて所定の位置に開口部を設けることにより形成され得る。当該開口部は、アノード１２０及びカソード接触領域１７０の表面が露出する深さで形成される。
【０１０３】
なお、画素分離膜１８０に開口部を設ける方法及び当該開口部を介して上層の構成部材と下層の構成部材とが電気的接続を取る方法としては、例えば、蒸着マスクを使用する方法、本願出願人と同一出願人による先行出願である特開２００７−５２９６６号公報に記載のレーザ光の照射を用いる方法、及び、特開２０１３−５４９７９号公報に記載の逆テーパ形状を用いる方法等を適用することができる。
【０１０４】
次に、図１３Ｂに示すように、アノード１２０、カソード接触領域１７０及び画素分離膜１８０の上に、全面に渡ってＢ発光層１３０が積層される。Ｂ発光層１３０は、画素分離膜１８０に設けられた開口部に埋め込まれ、当該開口部を介して少なくともアノード１２０と接触するように積層される。Ｂ発光層１３０とアノード１２０との接触をより確実に確保するために、Ｂ発光層１３０は、開口部への埋め込み性（カバーレッジ）の良い方法を用いて積層されることが好ましい。
【０１０５】
次に、図１３Ｃに示すように、積層されたＢ発光層１３０のうち、カソード接触領域１７０上に設けられた画素分離膜１８０の開口部に対応する領域が除去される。ここで、Ｂ発光層１３０の除去は、少なくとも発光領域に対応する領域が残存するとともに、カソード接触領域１７０の表面が露出するように行われればよく、Ｂ発光層１３０が除去される具体的な領域は、図１３Ｃに示す例に限定されない。
【０１０６】
次に、図１３Ｃに示す構成の全面に渡って電荷発生層１４０を積層する。これにより、発光領域に対応する領域ではアノード１２０、Ｂ発光層１３０及び電荷発生層１４０がこの順に積層される。一方、カソード接触領域１７０に対応する領域では、カソード接触領域１７０上に電荷発生層１４０が直接積層され、両者が電気的に接続されることとなる。電荷発生層１４０とカソード接触領域１７０との接触をより確実に確保するために、電荷発生層１４０は、開口部へのカバーレッジの良い方法を用いて積層されることが好ましい。また、電荷発生層１４０の積層には、電荷発生層１４０とカソード接触領域１７０との接触抵抗を考慮した方法及び条件が用いられてよい。例えば、電荷発生層１４０とカソード接触領域１７０との間の接触抵抗を増加させたい場合には、電荷発生層１４０のカソード接触領域１７０との接触面の表面粗さが相対的に大きくなるような方法及び条件が選択されてよい。逆に、電荷発生層１４０とカソード接触領域１７０との間の抵抗値を減少させたい場合には、電荷発生層１４０のカソード接触領域１７０との接触面の表面粗さが相対的に小さくなるような方法及び条件が選択されてよい。電荷発生層１４０の材料や積層方法は、所望の電荷発生層１４０とカソード接触領域１７０との間の抵抗値を実現し得るように適宜設計されてよい。
【０１０７】
電荷発生層１４０を積層した後、Ｙ発光層１５０及びカソード１６０を順次積層することにより、図８に示す有機ＥＬ素子１０の構成が実現する。なお、有機ＥＬ素子１０が、図８に示さない他の層（例えば、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層及び電子輸送層等）を備える場合には、これらの層を形成する工程が、適切な段階に追加されてよい。また、これらの層の形成方法としては、一般的な有機ＥＬ素子の製造プロセスにおいて用いられる公知の各種の方法が適用されてよい。
【０１０８】
＜３．第２の実施の形態＞
上述した第１の実施形態では、電荷発生層１４０の電位を制御する電位制御機構として、電荷発生層１４０とカソード１６０とが所定の抵抗値を有する抵抗を介して電気的に接続される電荷発生層コンタクト構造を有していた。しかし、本開示はかかる例に限定されない。以下では、本開示の第２の実施形態として、電位制御機構が第１の実施形態とは異なる構成を有する有機ＥＬ素子について説明する。
【０１０９】
［３−１．一般的な有機ＥＬ素子に対する検討］
まず、本開示の第２の実施形態をより明確なものとするために、上記＜１．一般的な有機ＥＬ素子に対する検討＞で説明した検討結果に加えて、本発明者らが一般的な有機ＥＬ素子に対して行った更なる検討結果について説明する。
【０１１０】
上記＜１．一般的な有機ＥＬ素子に対する検討＞で説明したように、図１に示す構成を有する一般的な有機ＥＬ素子６０では、発光部６９における発光輝度レベルの広範囲に渡って白色を維持することが困難であった。これは、図２−図３に示すように、Ｙ発光層６１における黄色の発光の色度の発光輝度依存性と、及びＢ発光層６３における青色の発光の色度の発光輝度依存性とが、互いに異なる特性を有するため、発光輝度が変化すると、Ｙ発光層６１における黄色の発光の色度とＢ発光層６３における青色の発光の色度とのバランスが崩れるからである。
【０１１１】
ここで、発光の色度の発光輝度依存性のようなＹ発光層６１及びＢ発光層６３の発光特性は、主にはＹ発光層６１及びＢ発光層６３の材料に起因するものであると考えられる。しかしながら、Ｙ発光層６１及びＢ発光層６３の発光特性は、使用時間や使用温度等の使用環境に応じても変化することが知られている。図１４を参照して、このような使用環境に応じた発光特性の変化の一例として、使用時間に応じたＹ発光層６１及びＢ発光層６３の発光特性の変化について説明する。図１４は、一般的な有機ＥＬ素子６０に用いられるＹ発光層６１及びＢ発光層６３の発光輝度の使用時間依存性を示すグラフ図である。
【０１１２】
図１４では、横軸に、一般的な有機ＥＬ素子６０のＹ発光層６１及びＢ発光層６３の使用時間（すなわち、Ｙ発光層６１及びＢ発光層６３を駆動した時間）を取り、縦軸に、一定電圧を印加した際のＹ発光層６１及びＢ発光層６３の発光輝度の値を取り、両者の関係性をプロットしている。なお、縦軸は、使用時間がゼロのときの発光輝度の値を１．００とした相対輝度を示している。図１４では、Ｙ発光層６１の発光輝度を破線で示す曲線Ｙで示し、Ｂ発光層６３の発光輝度を実線で示す曲線Ｂで示している。
【０１１３】
図１４を参照すると、使用時間が長くなるにつれて、Ｙ発光層６１及びＢ発光層６３ともに、発光輝度が低下（劣化）していることが分かる。ここで、Ｙ発光層６１及びＢ発光層６３の発光輝度の劣化特性が互いに類似する場合であれば、有機ＥＬ素子６０の使用によりＹ発光層６１及びＢ発光層６３の発光輝度が同様の度合いで劣化するため、両者の色度のバランスが崩れることはないと考えられる。しかしながら、図１４に示すように、実際には、Ｙ発光層６１の発光輝度の劣化特性とＢ発光層６３の発光輝度の劣化特性とは互いに異なっている。図１４に示す特性は、一般的な有機ＥＬ素子６０においては、比較的高輝度側で使用した場合であっても、長期間使用した場合には白色光の色が変化してしまう可能性があることを示唆していると言える。
【０１１４】
ここで、Ｙ発光層６１及びＢ発光層６３は互いに異なる材料によって形成される層であるため、両者の発光輝度の劣化特性を同一にすることは困難である。また、Ｙ発光層６１及びＢ発光層６３における発光輝度の劣化を加速させる因子（劣化加速係数）としては、使用中における印加電流や温度、湿度等のパラメータが存在するが、例えば照明装置、表示装置等、有機ＥＬ素子６０の使用形態は多様であるため、これらのパラメータも多様に変化し得る。従って、Ｙ発光層６１及びＢ発光層６３の発光輝度の劣化を事前に正確に予測することは難しい。このように、一般的な有機ＥＬ素子６０においては、使用時間や使用温度等の使用環境に応じたＹ発光層６１及びＢ発光層６３の発光輝度の変化に起因する白色光の色の変化を抑制することは困難であった。
【０１１５】
以上、図１４を参照して、本発明者らが一般的な有機ＥＬ素子６０に対して行った更なる検討結果について説明した。本発明者らは、以上の検討結果に基づいて、有機ＥＬ素子における発光の色の変化を更に抑制するための構成について鋭意検討した結果、以下に示す本開示の第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子に想到した。以下では、本開示の好適な一実施形態である第２の実施形態について詳細に説明する。
【０１１６】
［３−２．有機ＥＬ素子の構造］
図１５を参照して、本開示の第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子の一構成例について説明する。図１５は、本開示の第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子の積層構造の概略構成を示す断面図である。
【０１１７】
図１５を参照すると、第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子２０は、基板２１０上に、アノード２２０と、画素分離膜２８０と、有機化合物を含み所定の電位差が与えられることにより青色に発光する有機発光層である青色発光層２３０（Ｂ発光層２３０）と、電荷発生層２４０と、有機化合物を含み所定の電位差が与えられることにより黄色に発光する有機発光層である黄色発光層２５０（Ｙ発光層２５０）と、カソード２６０とが、この順に積層されて形成される。また、有機ＥＬ素子２０は、例えばアノード２２０と同一の配線層に形成される、導電性材料からなるカソード接触領域２７０を有する。更に、有機ＥＬ素子２０は、例えばアノード２２０とは異なる配線層に形成される、導電性材料からなる電荷発生層電極２９５を有する。
【０１１８】
アノード２２０とカソード２６０との間に所定の電位差が与えられることにより、アノード２２０とカソード２６０との間に挟持されたＢ発光層２３０及びＹ発光層２５０に所定の電位差が与えられ、Ｂ発光層２３０及びＹ発光層２５０がそれぞれ所定の波長帯域を有する光を所定の輝度で発光することとなる。以下の説明では、電位差が与えられることにより発光がなされる領域であるＢ発光層２３０、電荷発生層２４０及びＹ発光層２５０のことを、まとめて、発光部２９０とも呼称する。有機ＥＬ素子２０は、Ｂ発光層２３０及びＹ発光層２５０が同時に発光することにより、発光部２９０全体として白色光を発光可能に構成されている。ただし、有機ＥＬ素子２０は、Ｂ発光層２３０及びＹ発光層２５０が同時に発光することにより発光部２９０全体として所定の波長帯域の光を発光可能に構成されればよく、その発光色は白色以外であってもよい。
【０１１９】
なお、図１５では、簡単のため、基板２１０上に形成された１つの有機ＥＬ素子２０の構成を図示しているが、実際には、その用途に応じて、基板２１０上に複数の有機ＥＬ素子２０が配列され得る。そして、配列された複数の有機ＥＬ素子２０からなる領域が少なくとも１つの有機ＥＬ素子２０を含む複数の領域に区画され、区画された各領域が画素として機能し得る。
【０１２０】
ここで、基板２１０、アノード２２０、画素分離膜２８０、Ｂ発光層２３０、電荷発生層２４０、Ｙ発光層２５０及びカソード２６０は、図８に示す第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０の基板１１０、アノード１２０、画素分離膜１８０、Ｂ発光層１３０、電荷発生層１４０、Ｙ発光層１５０及びカソード１６０と、それぞれ同様の機能を有する構成部材であってよいため、その詳細な説明は省略する。
【０１２１】
カソード接触領域２７０は、カソード２６０と電気的に接続されており、カソード２６０と同電位を有する。具体的には、カソード接触領域２７０は、図１０に示す有機ＥＬ素子８０のカソード接触領域８７０と同様の構成を有してよい。例えば、図１５に示すように、画素分離膜２８０のカソード接触領域２７０が形成される位置に、カソード接触領域２７０の表面が露出するように開口部が設けられる。そして、少なくとも当該開口部に対応する位置にはＢ発光層２３０、電荷発生層２４０及びＹ発光層２５０が形成されず、当該開口部にはカソード２６０がカソード接触領域２７０と接触するように埋め込まれる。これにより、当該開口部においてカソード２６０とカソード接触領域２７０とが接触し、電気的に接続されることとなる。カソード接触領域２７０は、例えば、カソード２６０に所定の電位を与えるための電極として機能し得る。
【０１２２】
第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子２０では、このようなカソード２６０とカソード接触領域２７０とのコンタクト構造が、例えば画素ごとに設けられる。従って、有機ＥＬ素子２０では、カソード２６０は、少なくとも発光領域を覆うとともにカソード接触領域２７０と接触するように各画素に形成されればよいため、例えば図９に示す一般的な有機ＥＬ素子７０に比べて、より小さな面積で形成することが可能となる。よって、カソード２６０の低抵抗化を図ることができ、有機ＥＬ素子２０の駆動をより安定化することができる。
【０１２３】
電荷発生層電極２９５は、例えばアノード２２０とは異なる配線層に、導電性材料を所定のパターンに加工することにより形成される。図１５に示す例では、電荷発生層電極２９５は、基板２１０の裏面（有機ＥＬ素子２０が形成されない面）に形成されている。電荷発生層電極２９５は、例えばアノード２２０と同様の材料（すなわち、上述した第１の実施形態に係るアノード１２０と同様の材料）によって構成されてよい。第２の実施形態では、電荷発生層電極２９５は電源回路（図示せず。）と電気的に接続されており、当該電源回路によって電荷発生層電極２９５に所定の電位が与えられる。電荷発生層電極２９５に与えられる電位は、当該電源回路によって、有機ＥＬ素子２０の駆動中に動的に変化され得る。なお、当該電源回路は、上述した機能を有するように構成されればよく、各種の公知の回路構成が適用されてよいため、その詳細な説明は省略する。また、当該電源回路は、有機ＥＬ素子２０が形成される基板上に有機ＥＬ素子２０とともに形成されてもよいし、有機ＥＬ素子２０が搭載されるデバイス、モジュール、電子機器等に有機ＥＬ素子２０とは別個の部材として設けられてもよい。
【０１２４】
第２の実施形態では、有機ＥＬ素子２０は、電荷発生層電極２９５と電荷発生層２４０とが電気的に接続されるように構成される。具体的には、図１５に示すように、画素分離膜１８０及び基板１１０の電荷発生層電極２９５が形成される位置に、電荷発生層電極２９５の表面が露出するように開口部が設けられる。そして、少なくとも当該開口部に対応する位置にはＢ発光層２３０が形成されず、当該開口部に電荷発生層２４０が電荷発生層電極２９５と接触するように埋め込まれる。これにより、当該開口部において電荷発生層２４０と電荷発生層電極２９５とが電気的に接続されることとなる。上述したように、電荷発生層電極２９５は電源回路に接続されており、その電位が制御可能に構成されているため、第２の実施形態では、当該電源回路によって電荷発生層電極２９５に所定の電位を与えることにより電荷発生層２４０の電位が制御される。電荷発生層２４０の電位を適宜制御することにより、Ｂ発光層２３０及びＹ発光層２５０の電位を独立して調整することが可能となるため、発光部２９０における発光の色の変化が低減されるように発光部２９０を駆動することができる。
【０１２５】
ここで、図１６を参照して、第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子２０の駆動方法について説明する。図１６は、第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子２０の駆動方法について説明するための説明図である。なお、図１６は、上述した図１１及び図１２に対応する図であり、Ｂ発光層２３０及びＹ発光層２５０を、模式的にダイオードの記号で示している。
【０１２６】
図１６を参照すると、有機ＥＬ素子２０を駆動する際には、カソード２６０とアノード２２０との間に所定の電位差Ｖ１が与えられる。これにより、Ｂ発光層２３０及びＹ発光層２５０にも所定の電位差が与えられ、Ｂ発光層２３０及びＹ発光層２５０が所定の輝度で発光する。ここで、上述したように、第２の実施形態では、有機ＥＬ素子２０は、電荷発生層２４０の電位を制御するための電位制御機構として、電荷発生層２４０と電気的に接続される電荷発生層電極２９５を有する。具体的には、図１５に示すように、有機ＥＬ素子２０では、電荷発生層２４０が電源回路と接続された電荷発生層電極２９５と電気的に接続されており、当該電源回路によって当該電荷発生層電極２９５を介して電荷発生層２４０の電位が制御可能に構成されている。従って、図１６に示すように、当該電源回路によって、電荷発生層電極２９５を介して電荷発生層２４０に例えば所定の電位Ｖ２を与えることができる。
【０１２７】
Ｂ発光層２３０とＹ発光層２５０との中間層である電荷発生層２４０の電位を制御することは、Ｂ発光層２３０及びＹ発光層２５０に与えられる電位差を制御することを意味する。第２の実施形態では、電荷発生層２４０に与えられる電位Ｖ２は、有機ＥＬ素子２０の使用環境が変化した際に、有機ＥＬ素子２０全体としての発光の色度の変化を抑制するように制御され得る。
【０１２８】
ここで、例えば、第２の実施形態では、電荷発生層電極２９５に接続される電源回路の駆動を制御するための制御回路が設けられ得る。当該制御回路は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のプロセッサであってよく、有機ＥＬ素子２０が形成される基板上に有機ＥＬ素子２０とともに形成されてもよいし、有機ＥＬ素子２０が搭載されるデバイス、モジュール、電子機器等に有機ＥＬ素子２０とは別個の部材として設けられてもよい。当該制御回路は、使用環境に応じたＢ発光層２３０及びＹ発光層２５０の各々の発光輝度の比率の変化分を補うように電源回路を駆動し、電荷発生層電極２９５に与える電位Ｖ２を制御し得る。ここで、使用環境に応じたＢ発光層２３０及びＹ発光層２５０の各々の発光輝度の比率の変化とは、例えば有機ＥＬ素子２０全体としての発光輝度や、有機ＥＬ素子２０の使用時間、使用温度に応じた発光輝度の比率の変化を含む。
【０１２９】
例えば、図２−図４を参照して説明したように、有機ＥＬ素子２０全体としての発光輝度（有機ＥＬ素子２０全体に与えられる電流密度や電位差）が変化すると、Ｂ発光層２３０の発光輝度及びＹ発光層２５０の発光輝度がそれぞれ異なる特性で変化するために、Ｂ発光層２３０の発光輝度とＹ発光層２５０の発光輝度との比率が変化し、有機ＥＬ素子２０全体としての発光の色度が変化してしまっていた。そこで、第２の実施形態では、例えば有機ＥＬ素子２０全体としての発光輝度が変化した際に、当該制御回路が電荷発生層電極２９５に与える電位Ｖ２を適宜制御することにより、Ｂ発光層２３０の発光輝度とＹ発光層２５０の発光輝度との比率の変化が小さくなるようにＢ発光層２３０の発光輝度及びＹ発光層２５０の発光輝度を調整し、有機ＥＬ素子２０全体としての発光の色度の変化が抑制されるようにする。
【０１３０】
また、例えば、Ｂ発光層２３０及びＹ発光層２５０の発光輝度の使用環境依存性を予めテーブルやグラフ等の形式で取得しておき、当該制御回路が、当該テーブル又は当該グラフ等を参照することにより、電荷発生層電極２９５に与える電位Ｖ２を制御してもよい。具体的には、Ｂ発光層２３０及びＹ発光層２５０の発光輝度の使用時間依存性を予め取得しておき、当該制御回路が、当該使用時間依存性を示すテーブルやグラフ等を参照することにより、電荷発生層電極２９５に与える電位Ｖ２を制御してもよい。また、Ｂ発光層２３０及びＹ発光層２５０の発光輝度の使用温度依存性を予め取得しておくとともに、有機ＥＬ素子２０の使用温度を測定する温度センサが更に設けられてもよく、当該制御回路が、当該使用温度依存性を示すテーブルやグラフ等とともに温度センサによって測定された有機ＥＬ素子２０の温度を参照することにより、電荷発生層電極２９５に与える電位Ｖ２を制御してもよい。更に、より直接的に、有機ＥＬ素子２０の発光輝度を測定する輝度センサが更に設けられてもよく、当該制御回路が、当該輝度センサによって測定された有機ＥＬ素子２０の発光輝度を参照することにより、電荷発生層電極２９５に与える電位Ｖ２を制御してもよい。
【０１３１】
Ｂ発光層２３０及びＹ発光層２５０の発光輝度の比率の変化分を補うように電荷発生層電極２９５に電位が与えられることにより、Ｂ発光層２３０における青色の発光の色度及びＹ発光層２５０における黄色の発光の色度の変化が抑制され、発光部２９０全体としての発光の色の変化も抑制されることとなる。このように、第２の実施形態では、電荷発生層２４０に与えられる電位Ｖ２が適宜制御されることにより、多様な要因に起因する有機ＥＬ素子２０全体としての発光の色度の変化を抑制することが可能となる。
【０１３２】
また、上記の説明では、使用環境に応じて電荷発生層電極２９５に与えられる電位Ｖ２が制御される場合について説明したが、第２の実施形態はかかる例に限定されない。例えば、電荷発生層電極２９５に与えられる電位Ｖ２と同時に、カソード２６０とアノード２２０との間の電位差Ｖ１も使用環境に応じたＢ発光層２３０及びＹ発光層２５０の発光輝度の比率の変化分を補うように制御されてよい。カソード２６０とアノード２２０との間の電位差Ｖ１と、電荷発生層電極２９５に与えられる電位Ｖ２とが同時に制御されることにより、Ｂ発光層２３０及びＹ発光層２５０の電位をより精度良く制御することが可能となるため、有機ＥＬ素子２０全体としての発光の色度の変化を更に抑制することが可能となる。
【０１３３】
以上、図１５及び図１６を参照して、本開示の第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子２０の一構成例及び駆動方法の概要について説明した。なお、図１５に示す例では、電荷発生層電極２９５は、基板２１０の裏面に形成されているが、第２の実施形態はかかる例に限定されない。電荷発生層電極２９５は電荷発生層２４０と電気的に接続されればよく、電荷発生層電極２９５が形成される位置は任意であってよい。電荷発生層電極２９５は、例えばアノード２２０と同一の配線層に形成されてもよい。また、図１５に図示する構成は、あくまで、第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子２０の一構成例であり、有機ＥＬ素子２０は他の構成を有してもよい。例えば、有機ＥＬ素子２０は、図１５に示す各層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層及び電子輸送層等の、一般的な有機ＥＬ素子に用いられる各種の公知の層を更に備えてもよい。これらの層の有無やこれらの層の追加位置は、有機ＥＬ素子２０の用途や発光部２９０の構成及び機能等に応じて、適宜設定されてよい。
【０１３４】
ここで、上記［３−１．一般的な有機ＥＬ素子に対する検討］で説明したように、一般的な有機ＥＬ素子６０におけるＹ発光層６１及びＢ発光層６３の発光特性（例えば発光の色度の電流密度依存性）は、使用する発光輝度の範囲によっても変化し得るし、使用時間によっても変化し得る。また、例えば、Ｙ発光層６１及びＢ発光層６３の発光特性は、有機ＥＬ素子６０の製造プロセスにおける製造ばらつき等他の要因によっても変化し得る。このように、Ｙ発光層６１及びＢ発光層６３の発光特性は、多様な要因によってそれぞれ独立に変化し得るため、Ｙ発光層６１からの黄色の発光の色度及びＢ発光層６３からの青色の発光の色度を両方とも精度良く制御し、有機ＥＬ素子６０全体としての発光の色度の変化を抑制することは困難であった。
【０１３５】
一方、第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子２０では、上述したように、電荷発生層２４０の電位Ｖ２を制御することにより、Ｂ発光層２３０及びＹ発光層２５０に与えられる電位差を制御することができる。また、電荷発生層２４０の電位Ｖ２は、有機ＥＬ素子２０の使用環境に応じて動的に調整されてよい。従って、上述したような有機ＥＬ素子２０を使用する発光輝度の範囲や有機ＥＬ素子２０の使用時間、有機ＥＬ素子２０の製造ばらつき等を考慮した、より高精度なＹ発光層６１及びＢ発光層６３の発光の色度の調整が可能となる。よって、多様な因子に起因する有機ＥＬ素子２０の発光色の変化を抑制することができる。また、第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子２０では、電荷発生層２４０の電位Ｖ２を適宜制御することができるため、必要に応じて、意図的に発光の色度を変化させることも可能となる。
【０１３６】
また、第２の実施形態では、電位制御機構は、電荷発生層電極２９５を形成し、当該電荷発生層電極２９５に電荷発生層２４０を電気的に接続することにより実現される。電荷発生層電極２９５の形成及び電荷発生層電極２９５への電荷発生層２４０の接続は、一般的な有機ＥＬ素子の製造において用いられる製造プロセスによって加工可能であるため、製造コストの増加を抑えることができる。特に、電荷発生層電極２９５がアノード２２０と同一配線層内に形成される場合には、電荷発生層電極２９５及びアノード２２０を同一の工程で形成することが可能となるため、更なる製造コストの低減を図ることができる。このように、第２の実施形態では、電荷発生層電極２９５に所定の電位を与えるための電源回路や、当該電源回路の駆動を制御する制御回路等が設けられることを考慮しても、例えば上述した特許文献２に記載のサブピクセルを用いて色度を補正する方法に比べて、より簡易な構成で発光の色度の変化を抑制することが可能となる。
【０１３７】
［３−３．有機ＥＬ素子の製造方法］
次に、図１７Ａ−図１７Ｃを参照して、図１５に例示した有機ＥＬ素子２０の製造方法の一例について説明する。図１７Ａ−図１７Ｃは、本開示の第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子２０の製造方法の一例を示す断面図である。図１７Ａ−図１７Ｃは、有機ＥＬ素子２０の断面を、当該有機ＥＬ素子２０の製造方法における工程順に模式的に図示したものであり、当該製造方法におけるプロセスフローを表すものである。
【０１３８】
第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子２０の製造方法においては、まず、図１７Ａに示すように、基板２１０上にアノード２２０及びカソード接触領域２７０として機能する配線パターンが加工された後に、画素分離膜２８０が積層され、画素分離膜２８０のアノード２２０及びカソード接触領域２７０に対応する位置に開口部が設けられる。また、基板２１０の裏面（アノード２２０及びカソード接触領域２７０が形成されない面）に電荷発生層電極２９５として機能する配線パターンが加工され、基板２１０及び画素分離膜２８０の電荷発生層電極２９５に対応する位置に開口部が設けられる。
【０１３９】
アノード２２０、カソード接触領域２７０及び電荷発生層電極２９５は、例えば基板２１０上に導電性材料をスパッタリング法や蒸着法等の方法により所定の厚さだけ積層した後に、ドライエッチング法等の異方性エッチングを用いて当該導電性材料を選択的に除去することにより形成され得る。また、画素分離膜２８０は、例えばアノード２２０及びカソード接触領域２７０上に絶縁性材料を蒸着法等の方法により所定の厚さだけ積層した後に、ドライエッチング法等の異方性エッチングを用いて所定の位置に開口部を設けることにより形成され得る。当該開口部は、アノード２２０、カソード接触領域２７０及び電荷発生層電極２９５の表面が露出するような深さで設けられる。
【０１４０】
なお、画素分離膜２８０に開口部を設ける方法及び当該開口部を介して上層の構成部材と下層の構成部材とが電気的接続を取る方法としては、例えば、蒸着マスクを使用する方法、本願出願人と同一出願人による先行出願である特開２００７−５２９６６号公報に記載のレーザ光の照射を用いる方法、及び、特開２０１３−５４９７９号公報に記載の逆テーパ形状を用いる方法等を適用することができる。
【０１４１】
次に、図１７Ｂに示すように、アノード２２０、カソード接触領域２７０及び画素分離膜２８０の上に、全面に渡ってＢ発光層２３０が積層される。Ｂ発光層２３０は、画素分離膜２８０に設けられた開口部に埋め込まれ、当該開口部を介して少なくともアノード２２０と接触するように積層される。Ｂ発光層２３０とアノード２２０との接触をより確実に確保するために、Ｂ発光層２３０は、開口部へのカバーレッジの良い方法を用いて積層されることが好ましい。
【０１４２】
次に、図１７Ｃに示すように、積層されたＢ発光層２３０のうち、カソード接触領域２７０及び電荷発生層電極２９５上に設けられた画素分離膜２８０の開口部に対応する領域が除去される。ここで、Ｂ発光層２３０の除去は、少なくとも発光領域に対応する領域が残存するとともに、カソード接触領域２７０及び電荷発生層電極２９５の表面が露出するように行われればよく、Ｂ発光層２３０が除去される具体的な領域は、図１７Ｃに示す例に限定されない。
【０１４３】
次に、図１７Ｃに示す構成の全面に渡って電荷発生層２４０及びＹ発光層２５０をこの順に積層する。これにより、発光領域に対応する領域ではアノード２２０、Ｂ発光層２３０、電荷発生層２４０及びＹ発光層２５０がこの順に積層される。一方、カソード接触領域２７０及び電荷発生層電極２９５に対応する領域では、カソード接触領域２７０上及び電荷発生層電極２９５上に電荷発生層２４０及びＹ発光層２５０がこの順に積層される。従って、電荷発生層電極２９５と電荷発生層２４０とが直接接触することとなり、両者が電気的に接続されることとなる。
【０１４４】
次に、積層された電荷発生層２４０及びＹ発光層２５０のうち、カソード接触領域２７０上に設けられた画素分離膜２８０の開口部に対応する領域が除去され、更にカソード１６０が全面に渡って積層される。これにより、カソード接触領域２７０とカソード１６０とが直接接触することとなり、両者が電気的に接続されることとなる。このようにして、図１５に示す有機ＥＬ素子２０の構成が実現される。なお、電荷発生層２４０及びＹ発光層２５０の除去は、少なくとも発光領域に対応する領域が残存するとともに、カソード接触領域２７０の表面が露出するように行われればよく、電荷発生層２４０及びＹ発光層２５０が除去される具体的な領域は、図１５に示す例に限定されない。
【０１４５】
なお、有機ＥＬ素子２０が、図１５に示さない他の層（例えば、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層及び電子輸送層等）を備える場合には、これらの層を形成する工程が、適切な段階に追加されてよい。また、これらの層の形成方法としては、一般的な有機ＥＬ素子の製造プロセスにおいて用いられる公知の各種の方法が適用されてよい。
【０１４６】
＜４．変形例＞
次に、以上説明した第１の実施形態及び第２の実施形態のいくつかの変形例について説明する。上記では、Ｂ発光層１３０、２３０の上層にＹ発光層１５０、２５０が積層され、有機ＥＬ素子１０、２０全体として白色光を発する積層型の有機ＥＬ素子１０、２０を例に挙げて、第１の実施形態及び第２の実施形態についての説明を行った。ただし、第１及び第２の実施形態はかかる例に限定されない。第１及び第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０、２０は、複数の有機発光層が積層され、有機ＥＬ素子１０、２０全体として所定の波長帯域の光を発する積層型の有機ＥＬ素子１０、２０であればよく、積層される発光層の種類や数、複数の発光層全体として発する光の波長帯域等は、上述した例に限定されない。
【０１４７】
図１８Ａ及び図１８Ｂを参照して、第１及び第２の実施形態において、有機ＥＬ素子が異なる積層構造を有する変形例について説明する。図１８Ａ及び図１８Ｂは、第１及び第２の実施形態において、異なる積層構造を有する有機ＥＬ素子の一構成例を示す概略図である。図１８Ａ及び図１８Ｂでは、簡単のため、本変形例に係る有機ＥＬ素子の積層構造のうち、アノード、カソード、及びアノードとカソードとに挟持される発光部に対応する部分のみを図示している。
【０１４８】
図１８Ａを参照すると、本変形例に係る有機ＥＬ素子３０は、発光層として、有機化合物を含み所定の電位差が与えられることにより青色に発光する有機発光層である青色発光層３３０（Ｂ発光層３３０）と、有機化合物を含み所定の電位差が与えられることにより赤色に発光する有機発光層である赤色発光層３５０Ｒ（Ｒ発光層３５０Ｒ）と、有機化合物を含み所定の電位差が与えられることにより緑色に発光する有機発光層である緑色発光層３５０Ｇ（Ｇ発光層３５０Ｇ）とが、基板側からこの順に積層された積層型の有機ＥＬ素子である。Ｂ発光層３３０、Ｒ発光層３５０Ｒ及びＧ発光層３５０Ｇは、アノード３２０とカソード３６０との間に挟持されており、アノード３２０とカソード３６０との間に所定の電位差が与えられることにより、Ｂ発光層３３０、Ｒ発光層３５０Ｒ及びＧ発光層３５０Ｇに所定の電位差が与えられ、Ｂ発光層３３０、Ｒ発光層３５０Ｒ及びＧ発光層３５０Ｇがそれぞれ所定の波長帯域の光を所定の輝度で発光することとなる。有機ＥＬ素子３０は、Ｂ発光層３３０、Ｒ発光層３５０Ｒ及びＧ発光層３５０Ｇを所定の条件の下で同時に発光させることにより、有機ＥＬ素子３０全体として白色光を発するように構成されている。
【０１４９】
具体的には、有機ＥＬ素子３０は、アノード３２０、Ｂ発光層３３０、接続層３４１、電荷発生層３４０、接続層３４２、Ｒ発光層３５０Ｒ、Ｇ発光層３５０Ｇ及びカソード３６０がこの順に積層されて構成される。このうち、アノード３２０、Ｂ発光層３３０、電荷発生層３４０及びカソード３６０は、上述した第１及び第２の実施形態に係るアノード１２０、２２０、Ｂ発光層１３０、２３０、電荷発生層１４０、２４０及びカソード１６０、２６０と同様の機能を有してよいため、その詳細な説明は省略する。電位差が与えられることにより発光がなされる領域であるＢ発光層３３０、接続層３４１、電荷発生層３４０、接続層３４２、Ｒ発光層３５０Ｒ及びＧ発光層３５０Ｇが、第１及び第２の実施形態における発光部１９０、２９０に対応している。
【０１５０】
接続層３４１及び接続層３４２は、Ｂ発光層３３０と電荷発生層３４０との間、及び、Ｒ発光層３５０Ｒと電荷発生層３４０との間にそれぞれ設けられ、両者の間の電荷のやり取りを促進する機能を有する。接続層３４１及び接続層３４２は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層及び電子輸送層等の、一般的な有機ＥＬ素子において有機発光層間の接続層として用いられる各種の公知の層であってよいため、詳細な説明は省略する。
【０１５１】
Ｒ発光層３５０Ｒ及びＧ発光層３５０Ｇには、アノード３２０とカソード３６０とによる電圧印加時に、カソード３６０と中間層である電荷発生層３４０とのそれぞれからホール又は電子が注入される。Ｒ発光層３５０Ｒ及びＧ発光層３５０Ｇの内部においてこれらが再結合することにより、それぞれ赤色及び緑色に対応する波長帯域を有する光が発生する。Ｒ発光層３５０Ｒ及びＧ発光層３５０Ｇは、発光効率が高い材料、例えば、低分子蛍光色素、蛍光性の高分子、金属錯体等の有機発光材料を用いて構成される。
【０１５２】
Ｒ発光層３５０Ｒは、主に正孔輸送性を有するホスト材料と、赤色発光性のゲスト材料とで構成される。このうち、ゲスト材料は、蛍光性のものであってもよく、燐光性のものであってもよく、特に限定されない。このようなＲ発光層３５０Ｒは、例えば、ホスト材料として正孔輸送性材料のα−ＮＰＤ(α-ｎａｐｈｔｙｌｐｈｅｎｉｌｄｉａｍｉｎｅ)を用い、当該ホスト材料に赤色発光性のゲスト材料として２，６−ビス［（４’−メトキシジフェニルアミノ）スチリル］−１，５−ジシアノナフタレン（ＢＳＮ）が混合されたものにより形成され得る。
【０１５３】
Ｇ発光層３５０Ｇは、ホスト材料と、緑色発光性のゲスト材料とで構成される。このうち、ゲスト材料は、蛍光性のものであってもよく、燐光性のものであってもよく、特に限定されない。このようなＧ発光層３５０Ｇは、例えば、ホスト材料としてＡＤＮ（ａｎｔｈｒａｃｅｎｅｄｉｎａｐｈｔｙｌ）を用い、当該ホスト材料にゲスト材料としてクマリン６が混合されたものにより形成され得る。
【０１５４】
ただし、Ｒ発光層３５０Ｒ及びＧ発光層３５０Ｇはかかる例に限定されず、Ｒ発光層３５０Ｒ及びＧ発光層３５０Ｇの材料は、有機ＥＬ素子の有機発光層として用いられ得る、公知の各種の赤色発光及び緑色発光を有する有機系材料の中から適宜選択されてよい。
【０１５５】
本変形例に係る有機ＥＬ素子３０は、第１の実施形態における図８に示す有機ＥＬ素子１０において、アノード１２０とカソード１６０との間に挟持される構成が、図１８Ａに示す構成に置き換えられたものであってよい。当該構成においては、有機ＥＬ素子３０は、第１の実施形態と同様に、電荷発生層３４０が所定の抵抗値を有する抵抗を介してカソード３６０と電気的に接続された構成を有する。従って、有機ＥＬ素子３０を駆動する際に、上段に積層されたＲ発光層３５０Ｒ及びＧ発光層３５０Ｇに与えられる電位差が抑制され、Ｒ発光層３５０Ｒ及びＧ発光層３５０Ｇの発光が抑えられる結果、より広範囲の発光輝度レベルに渡って、有機ＥＬ素子３０全体として発光し得る白色光の色の変化を抑制することが可能となる。なお、電荷発生層３４０とカソード３６０との間に設けられる抵抗の値は、Ｂ発光層３３０、Ｒ発光層３５０Ｒ及びＧ発光層３５０Ｇの発光特性（例えば発光の色度の電流密度依存性等）に応じて、有機ＥＬ素子３０全体として発光する色の変化をより広範囲の発光輝度レベルに渡って抑制可能なように、適宜設計されてよい。
【０１５６】
また、本変形例に係る有機ＥＬ素子３０は、第２の実施形態における図１５に示す有機ＥＬ素子２０において、アノード２２０とカソード２６０との間に挟持される構成が、図１８Ａに示す構成に置き換えられたものであってよい。当該構成においては、有機ＥＬ素子３０は、第２の実施形態と同様に、電荷発生層３４０が電源回路と接続された電荷発生層電極と電気的に接続され、その電位を動的に制御することが可能となる。従って、有機ＥＬ素子３０を駆動する際に、下段に積層されたＢ発光層３３０と、上段に積層されたＲ発光層３５０Ｒ及びＧ発光層３５０Ｇに与えられる電位差とをそれぞれ制御することができ、使用環境に応じたＢ発光層３３０、Ｒ発光層３５０Ｒ及びＧ発光層３５０Ｇの発光特性の変化を補うような有機ＥＬ素子３０の駆動が可能となる。従って、有機ＥＬ素子３０を使用する発光輝度の範囲や有機ＥＬ素子３０の使用時間、有機ＥＬ素子３０の製造ばらつき等を考慮した、より高精度なＢ発光層３３０、Ｒ発光層３５０Ｒ及びＧ発光層３５０Ｇの発光の色度の調整が可能となり、多様な因子に起因する有機ＥＬ素子３０の発光色の変化を抑制することができる。
【０１５７】
図１８Ｂは、本変形例に係る有機ＥＬ素子の、図１８Ａに示す構成とは異なる他の構成例を示している。図１８Ｂを参照すると、本変形例に係る有機ＥＬ素子４０は、発光層として、有機化合物を含み所定の電位差が与えられることにより青色に発光する有機発光層である青色発光層４３０（Ｂ発光層４３０）と、有機化合物を含み所定の電位差が与えられることにより赤色に発光する有機発光層である赤色発光層４５０Ｒ（Ｒ発光層４５０Ｒ）と、有機化合物を含み所定の電位差が与えられることにより緑色に発光する有機発光層である緑色発光層４５０Ｇ（Ｇ発光層４５０Ｇ）と、が基板側からこの順に積層された積層型の有機ＥＬ素子である。Ｂ発光層４３０、Ｒ発光層４５０Ｒ及びＧ発光層４５０Ｇは、アノード４２０とカソード４６０との間に挟持されており、アノード４２０とカソード４６０との間に所定の電位差が与えられることにより、Ｂ発光層４３０、Ｒ発光層４５０Ｒ及びＧ発光層４５０Ｇに所定の電位差が与えられ、Ｂ発光層４３０、Ｒ発光層４５０Ｒ及びＧ発光層４５０Ｇがそれぞれ所定の波長帯域を有する光を所定の輝度で発光することとなる。有機ＥＬ素子４０は、Ｂ発光層４３０、Ｒ発光層４５０Ｒ及びＧ発光層４５０Ｇを所定の条件の下で同時に発光させることにより、有機ＥＬ素子４０全体として白色光を発するように構成されている。
【０１５８】
このように、本変形例に係る有機ＥＬ素子４０は、互いに異なる波長帯域の光を発する少なくとも３以上の有機発光層と、当該有機発光層の間に配設される複数の電荷発生層と、を備える。具体的には、有機ＥＬ素子４０は、アノード４２０、Ｂ発光層４３０、接続層４４１、電荷発生層４４０ａ、接続層４４２、Ｒ発光層４５０Ｒ、接続層４４３、電荷発生層４４０ｂ、接続層４４４、Ｇ発光層４５０Ｇ及びカソード４６０がこの順に積層されて構成される。このように、有機ＥＬ素子４０は、複数の電荷発生層４４０ａ、４４０ｂを有する。ここで、これらの構成のうち、アノード４２０、Ｂ発光層４３０及びカソード４６０は、上述した第１及び第２の実施形態に係るアノード１２０、２２０、Ｂ発光層１３０、２３０及びカソード１６０、２６０と同様の機能を有してよいため、その詳細な説明は省略する。また、電荷発生層４４０ａ、４４０ｂは、複数設けられること以外は、上述した第１及び第２の実施形態に係る電荷発生層１４０、２４０と同様の機能を有してよいため、その詳細な説明は省略する。更に、Ｒ発光層４５０Ｒ、Ｇ発光層４５０Ｇ及び接続層４４１、４４２、４４３、４４４は、接続層の数が異なること以外は、上述した図１８Ａに示す有機ＥＬ素子３０のＲ発光層３５０Ｒ、Ｇ発光層３５０Ｇ及び接続層３４１、３４２と同様の機能を有してよいため、その詳細な説明は省略する。電位差が与えられることにより発光がなされる領域であるＢ発光層４３０、接続層４４１、電荷発生層４４０ａ、接続層４４２、Ｒ発光層４５０Ｒ、接続層４４３、電荷発生層４４０ｂ、接続層４４４及びＧ発光層４５０Ｇが、第１及び第２の実施形態における発光部１９０、２９０に対応している。
【０１５９】
本変形例に係る有機ＥＬ素子４０は、第１の実施形態における図８に示す有機ＥＬ素子１０において、アノード１２０とカソード１６０との間に挟持される構成が、図１８Ｂに示す構成に置き換えられたものであってよい。当該構成においては、有機ＥＬ素子４０は、第１の実施形態と同様に、電荷発生層４４０ａ、４４０ｂが所定の抵抗値を有する抵抗を介してカソード４６０と電気的に接続された構成を有する。ここで、有機ＥＬ素子４０では、電荷発生層４４０ａとカソード４６０との間に設けられる第１の抵抗の抵抗値と、電荷発生層４４０ｂとカソード４６０との間に設けられる第２の抵抗の抵抗値とが、それぞれ異なる値に調整されてもよい。第１の抵抗は、Ｒ発光層３５０Ｒに印加される電位差を制御し得るし、第２の抵抗は、Ｇ発光層３５０Ｇに印加される電位差を制御し得る。従って、有機ＥＬ素子４０では、１の抵抗及び第２の抵抗の値がそれぞれ独立に制御されることにより、上述した有機ＥＬ素子３０に比べて、第Ｒ発光層３５０Ｒ及びＧ発光層３５０Ｇに与えられる電位差をより高精度に制御することが可能となる。従って、より広範囲の発光輝度レベルに渡って、有機ＥＬ素子４０全体として発光し得る白色光の色の変化をより高精度に抑制することが可能となる。なお、電荷発生層４４０ａ、４４０ｂとカソード４６０との間に設けられる抵抗の値は、Ｂ発光層４３０、Ｒ発光層４５０Ｒ及びＧ発光層４５０Ｇの発光特性（例えば発光の色度の電流密度依存性等）に応じて、有機ＥＬ素子４０全体として発光する色の変化をより広範囲の発光輝度レベルに渡って抑制可能なように、適宜設計されてよい。
【０１６０】
また、本変形例に係る有機ＥＬ素子４０は、第２の実施形態における図１５に示す有機ＥＬ素子２０において、アノード２２０とカソード２６０との間に挟持される構成が、図１８Ｂに示す構成に置き換えられたものであってよい。当該構成においては、有機ＥＬ素子４０は、第２の実施形態と同様に、電荷発生層４４０ａ、４４０ｂが電源回路と接続された電荷発生層電極と電気的に接続され、その電位を動的に制御することが可能となる。ここで、有機ＥＬ素子４０では、電荷発生層４４０ａと電荷発生層４４０ｂとが、電気的に絶縁された互いに異なる電荷発生層電極と電気的に接続され、電荷発生層４４０ａ及び電荷発生層４４０ｂの電位がそれぞれ独立に制御されてもよい。これにより、Ｂ発光層３３０に与えられる電位差と、Ｒ発光層３５０Ｒに与えられる電位差と、Ｇ発光層３５０Ｇに与えられる電位差と、をそれぞれ制御することができ、使用環境に応じたＢ発光層３３０、Ｒ発光層３５０Ｒ及びＧ発光層３５０Ｇの発光特性の変化を補うような有機ＥＬ素子４０の駆動が可能となる。従って、有機ＥＬ素子４０を使用する発光輝度の範囲や有機ＥＬ素子４０の使用時間、有機ＥＬ素子４０の製造ばらつき等を考慮した、更に高精度なＢ発光層４３０、Ｒ発光層４５０Ｒ及びＧ発光層４５０Ｇの発光の色度の調整が可能となり、多様な因子に起因する有機ＥＬ素子４０の発光色の変化を更に抑制することができる。
【０１６１】
以上、図１８Ａ及び図１８Ｂを参照して、第１及び第２の実施形態において、有機ＥＬ素子が異なる積層構造を有する変形例について説明した。なお、図１８Ａ及び図１８Ｂは、第１及び第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子が取り得る他の積層構造の一例を示すものであり、第１及び第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子は、図１８Ａ及び図１８Ｂに示す構成以外の積層構造を有することも可能である。第１及び第２の実施形態では、有機ＥＬ素子は、複数の有機発光層が中間層である電荷発生層を介して積層された構成を有する有機ＥＬ素子であればよく、その具体的な構成は任意である。このような構成を有する有機ＥＬ素子の電荷発生層に対して、第１の実施形態における電荷発生層コンタクト構造又は第２の実施形態における電荷発生層電極２９５を介して電荷発生層の電位を制御する構造を適用することにより、上記＜２．第１の実施形態＞及び＜３．第２の実施形態＞で説明した効果と同様の効果を得ることができる。
【０１６２】
例えば、第１及び第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子は、互いに異なる波長の光を発する２つの有機発光層が１つの電荷発生層を介して積層された構成を有してもよい。当該構成では、例えば、青色発光の有機発光層、電荷発光層及び黄色発光の有機発光層がこの順に積層された構成（例えば図１に示す構成）、及び、黄色発光の有機発光層、電荷発光層及び青色発光の有機発光層がこの順に積層された構成（例えば図８に示す構成）等が考えられる。
【０１６３】
また、例えば、第１及び第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子は、互いに異なる波長の光を発する３つの有機発光層が１つの電荷発生層を介して積層された構成を有してもよい。当該構成では、例えば、青色発光の有機発光層、電荷発光層、赤色発光の有機発光層及び緑色発光の有機発光層がこの順に積層された構成（例えば図１８Ａに示す構成）、及び、赤色発光の有機発光層、緑色発光の有機発光層、電荷発光層及び青色発光層がこの順に積層された構成等が考えられる。
【０１６４】
また、例えば、第１及び第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子は、互いに異なる波長の光を発する３つの有機発光層が２つの電荷発生層を介して積層された構成を有してもよい。当該構成では、例えば、青色発光の有機発光層、電荷発光層、赤色発光の有機発光層、電荷発生層及び緑色発光の有機発光層がこの順に積層された構成（例えば図１８Ｂに示す構成）等が考えられる。また、当該構成において有機発光層が積層される順番が適宜入れ換えられた構成も、第１及び第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子として適用可能である。
【０１６５】
より一般的に、第１及び第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子は、３つの互いに異なる波長の光（例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ））を発するＮ個の有機発光層と、当該Ｎ個の有機発光層の間に介設されるＭ個の電荷発生層とが、積層された構成であり得る（Ｎ、Ｍは任意の自然数）。積層される有機発光層の種類や数、電荷発生層の数等は、第１及び第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子が適用されるデバイスの用途や光学設計の観点から適宜設計されてよい。
【０１６６】
＜５．適用例＞
次に、以上説明した第１及び第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０、２０並びに第１及び第２の実施形態の変形例に係る有機ＥＬ素子３０、４０の、各種の装置やデバイス、電子機器への適用例について説明する。なお、以下の適用例についての説明では、各種の装置、デバイス及び電子機器に、第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０が搭載される場合を例に挙げて説明するが、第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子２０並びに第１及び第２の実施形態の変形例に係る有機ＥＬ素子３０、４０も同様に、各種の装置、デバイス及び電子機器に適用することが可能である。
【０１６７】
［５−１．有機ＥＬ表示装置への適用］
第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０は、有機ＥＬ素子１０を画素の発光素子として利用した有機ＥＬ表示装置に適用可能である。ここで、有機ＥＬ表示装置では、表示画面における各画素の発光素子が有機ＥＬ素子１０によって構成され、各有機ＥＬ素子１０が駆動素子であるＴＦＴによって選択的に駆動されることにより、当該表示画面に所定の表示を行うことができる。図１９−図２１を参照して、第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０が、有機ＥＬ表示装置における画素の発光素子に適用された場合の一構成例について説明する。図１９は、第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０が適用された有機ＥＬ表示装置における、１つの画素に対応する領域の概略構成を示す断面図である。図２０は、第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０が適用された有機ＥＬ表示装置の回路構成を示す概略図である。図２１は、図２０に示す回路構成のうち、１つの画素の周辺回路の構成を詳細に示す概略図である。
【０１６８】
図１９を参照すると、有機ＥＬ表示装置１は、上述した第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０を基板１１０上に複数配列することにより構成される。複数の有機ＥＬ素子１０は、例えば、１つの画素に１つの有機ＥＬ素子１０が位置するように画素分離膜１８０によって画素単位に区画される。
【０１６９】
各有機ＥＬ素子１０は、基板１１０上にパターン形成されたアノード１２０、Ｂ発光層１３０、電荷発生層１４０、Ｙ発光層１５０及びカソード１６０を、この順に積層して構成される。例えば、Ｂ発光層１３０、電荷発生層１４０及びＹ発光層１５０は、各有機ＥＬ素子１０に共通のべた膜であってよい。有機ＥＬ素子１０の詳細な構成については、上記［２−１．有機ＥＬ素子の構造］で説明しているため、ここでは詳細な説明を省略する。なお、簡単のため図１９では図示を省略したが、有機ＥＬ表示装置１では、アノード１２０と同一配線層に図８に示すカソード接触領域１７０として機能する補助電極が設けられる。そして、Ｂ発光層１３０、電荷発生層１４０及びＹ発光層１５０のべた膜の一部が除去されビアホールが形成され、当該ビアホールを介してカソード１６０と当該補助電極とが電気的に接続された状態となっている。
【０１７０】
有機ＥＬ素子１０が配列形成された基板１１０上の全面に渡って、保護膜２３が設けられる。当該保護膜２３は、Ｂ発光層１３０、電荷発生層１４０及びＹ発光層１５０等の有機材料からなる層を水分から保護するために設けられるものであり、透過水性及び吸水性が比較的低い材料によって、Ｂ発光層１３０、電荷発生層１４０及びＹ発光層１５０への水分の侵入を防止するために十分な膜厚で形成され得る。また、有機ＥＬ表示装置１がトップエミッション方式である場合には、保護膜２３は、Ｂ発光層１３０及びＹ発光層１５０で発生した光を透過する材料によって構成される。保護膜２３の光の透過率としては、例えば８０％程度の透過率が確保されていることが望ましい。
【０１７１】
例えば、保護膜２３は、絶縁性材料で形成されていてよい。保護膜２３を絶縁性材料で形成する場合には、無機アモルファス性の絶縁性材料、例えばアモルファスシリコン（α−Ｓｉ）、アモルファス炭化シリコン（α−ＳｉＣ）、アモルファス窒化シリコン（α−Ｓｉ１−ｘＮｘ）及びアモルファスカーボン（α−Ｃ）等を好適に用いることができる。これらの無機アモルファス性の絶縁性材料は、グレインを構成しないため透水性が低く、良好な保護膜２３となる。
【０１７２】
例えば、アモルファス窒化シリコンからなる保護膜２３を形成する場合には、ＣＶＤ法によって２〜３（μｍ）の膜厚に形成され得る。ただし、このとき、下層に位置する有機材料の劣化による輝度の低下を防止するために成膜温度を常温に設定し、更に、保護膜２３の剥がれを防止するために膜中のストレスが最小になる条件で成膜することが望ましい。
【０１７３】
また、有機ＥＬ表示装置１がアクティブマトリックス方式であり、基板１１０上の一面を覆う共通電極としてカソード１６０が設けられている場合には、保護膜２３は、導電性材料を用いて構成されてもよい。保護膜２３を導電性材料で構成する場合には、例えばＩＴＯやＩＸＯのような透明導電性材料が用いられる。
【０１７４】
保護膜２３の上には、カラーフィルタである、赤色フィルタ２５Ｒ、緑色フィルタ２５Ｇ及び青色フィルタ２５Ｂが設けられている。赤色フィルタ２５Ｒ、緑色フィルタ２５Ｇ及び青色フィルタ２５Ｂは、各有機ＥＬ素子１０に対して赤色フィルタ２５Ｒ、緑色フィルタ２５Ｇ及び青色フィルタ２５Ｂのいずれかが対応するように設けられる。これにより、有機ＥＬ素子１０上に赤色フィルタ２５Ｒが設けられた画素は赤色に発光する画素として機能する。また、有機ＥＬ素子１０上に緑色フィルタ２５Ｇが設けられた画素は緑色に発光する画素として機能する。そして、有機ＥＬ素子１０上に青色フィルタ２５Ｂが設けられた画素は青色に発光する画素として機能する。
【０１７５】
赤色フィルタ２５Ｒ、緑色フィルタ２５Ｇ及び青色フィルタ２５Ｂの上には、接着剤２７を介して保護基板２９が貼り合わされる。接着剤２７としては、例えば紫外線硬化樹脂が用いられる。また保護基板２９としては、例えばガラス基板が用いられる。ただし、有機ＥＬ表示装置１がトップエミッション方式である場合には、接着剤２７及び保護基板２９は、高い光透過性を有する材料によって形成される。
【０１７６】
以上、図１９を参照して、第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０が搭載される有機ＥＬ表示装置１の画素領域の概略構成について説明した。次に、図２０及び図２１を参照して、有機ＥＬ表示装置１の各画素の駆動に係る回路構成について説明する。
【０１７７】
図２０及び図２１に示すように、有機ＥＬ表示装置１は上述した有機ＥＬ素子１０を含む画素ＰＸＬＣを複数有する。画素ＰＸＬＣは、基板１１０上の表示領域５０に例えばマトリクス状に配置される。表示領域５０の周辺には信号線駆動回路である水平セレクタ（ＨＳＥＬ）５１、走査線駆動回路であるライトスキャナ（ＷＳＣＮ）５２及び電源線駆動回路である電源スキャナ５３が設けられている。
【０１７８】
表示領域５０には、列方向に複数（整数ｎ個）の信号線ＤＴＬ１〜ＤＴＬｎが延伸され、行方向に複数（整数ｍ個）の走査線ＷＳＬ１〜ＷＳＬｍが延伸される。また、行方向には、更に複数の電源線ＤＳＬも延伸される。信号線ＤＴＬと走査線ＤＳＬとの各交点に、画素ＰＸＬＣ（Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する画素のいずれか１つ）が設けられる。各信号線ＤＴＬは、水平セレクタ５１に電気的に接続されており、水平セレクタ５１から信号線ＤＴＬを介して各画素ＰＸＬＣに映像信号が供給される。一方、各走査線ＷＳＬは、ライトスキャナ５２に電気的に接続されており、ライトスキャナ５２から走査線ＷＳＬを介して各画素ＰＸＬＣに走査信号（選択パルス）が供給される。また、各電源線ＤＳＬは電源スキャナ５３に接続されており、電源スキャナ５３から電源線ＤＳＬを介して各画素ＰＸＬＣに電源信号（制御パルス）が供給される。
【０１７９】
図２１には、１つの画素ＰＸＬＣの具体的な回路構成例を図示している。各画素ＰＸＬＣは、有機ＥＬ素子１０を含む画素回路５０Ａを有する。図示される例では、画素回路５０Ａは、サンプリング用トランジスタＴｒ１及び駆動用トランジスタＴｒ２と、保持容量素子５５と、有機ＥＬ素子１０とを有するアクティブ型の駆動回路である。なお、保持容量素子５５は、画素が駆動される際に有機ＥＬ素子１０に印加される電圧に対応する電荷を保持するための容量素子である。
【０１８０】
サンプリング用トランジスタＴｒ１のゲートは走査線ＷＳＬに接続される。また、サンプリング用トランジスタＴｒ１のソース及びドレインのうちの一方が信号線ＤＴＬに接続され、他方が駆動用トランジスタＴｒ２のゲートに接続される。駆動用トランジスタＴｒ２は、そのドレインが電源線ＤＳＬに接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０のアノードに接続される。また、有機ＥＬ素子１０のカソードは、グランド電位を有する接地配線５Ｈに接続される。なお、接地配線５Ｈは、全ての画素ＰＸＬＣに対して共通に配線されていてよい。また、保持容量素子５５は、駆動用トランジスタＴｒ２のソースとゲートとの間に配置される。
【０１８１】
サンプリング用トランジスタＴｒ１は、走査線ＷＳＬから供給される走査信号（選択パルス）に応じて導通することにより、信号線ＤＴＬから供給される映像信号の信号電位をサンプリングし、当該信号電位を保持容量素子５５に保持させる。駆動用トランジスタＴｒ２は、所定の第１の電位（図示せず）に設定された電源線ＤＳＬから電流の供給を受け、保持容量素子５５に保持された信号電位に応じて、駆動電流を有機ＥＬ素子１０に供給する。有機ＥＬ素子１０は、駆動用トランジスタＴｒ２から供給された駆動電流により、映像信号の信号電位に応じた輝度で発光することができる。このように各画素ＰＸＬＣの有機ＥＬ素子１０が駆動されることにより、有機ＥＬ表示装置１において、映像信号に基づく映像表示がなされることとなる。
【０１８２】
以上、図１９−図２１を参照して、第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０が、有機ＥＬ表示装置１における画素の発光素子に適用された場合の一構成例について説明した。ここで、上記＜２．第１の実施形態＞で説明したように、第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０は、広範囲の発光輝度レベルに渡って白色光の色度の変化を抑制することができる。従って、有機ＥＬ素子１０を画素の発光素子として用いることにより、有機ＥＬ表示装置１では、赤色フィルタ２５Ｒ、緑色フィルタ２５Ｇ及び青色フィルタ２５Ｂを透過して取り出される光の発光バランス（色度のバランス）も、広範囲の発光輝度レベルに渡って色度の変化が抑えられた良好なものとなる。よって、より高画質で画像を表示することが可能となる。
【０１８３】
また、有機ＥＬ表示装置１には、第１の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０の代わりに、第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子２０を画素の発光素子として適用することも可能である。上記＜３．第２の実施形態＞で説明したように、第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子２０は、発光輝度の比率の変化分を補うように各有機発光層の電位を調整することにより、より広範囲の発光輝度レベルに渡って白色光の色度の変化を抑制することができる。従って、有機ＥＬ素子２０を画素の発光素子として用いることにより、有機ＥＬ表示装置１による表示画像の画質を更に向上させることができる。なお、第１及び第２の実施形態の変形例に係る有機ＥＬ素子３０、４０を、有機ＥＬ表示装置１の画素の発光素子として適用することも可能である。有機ＥＬ素子３０、４０画素の発光素子として用いた場合であっても、第１及び第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子１０、２０を用いた場合と同様に、使用環境による色度の変化が抑えられた、良好な画質の画像を得ることができる。
【０１８４】
［５−２．表示装置を有する電子機器への適用］
上述したような有機ＥＬ素子１０、２０、３０、４０が搭載された有機ＥＬ表示装置１は、例えば図２２−図２４に示すような各種の電子機器に好適に適用可能である。
【０１８５】
図２２は、有機ＥＬ表示装置１が適用されたスマートフォンの外観図である。図２２を参照すると、スマートフォン５１０は、例えばタッチパネルによって構成される表示画面５１５を有する。表示画面５１５には、スマートフォン５１０によって処理される各種の情報が、テキスト、画像及びグラフ等多様な形式で表示され、ユーザに対して通知され得る。スマートフォン５１０には、上述した有機ＥＬ表示装置１が搭載されており、表示画面５１５は、有機ＥＬ表示装置１の表示領域５０に対応している。
【０１８６】
図２３は、有機ＥＬ表示装置１が適用されたディスプレイ装置５２０の外観図である。図２３を参照すると、ディスプレイ装置５２０は表示画面５２５を有する。表示画面５２５には、ディスプレイ装置５２０によって処理される各種の情報が、テキスト、画像及びグラフ等多様な形式で表示され、ユーザに対して通知され得る。例えば、ディスプレイ装置５２０は、放送局やコンテンツの配信サーバによって配信されるテレビ番組や映画、動画等の各種のコンテンツを受信し、当該コンテンツを表示画面５２５に表示させることができる。また、ディスプレイ装置５２０がＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理装置と接続され、当該情報処理装置によって処理される各種の情報がディスプレイ装置５２０の表示画面５２５に表示されてもよい。ディスプレイ装置５２０には、上述した有機ＥＬ表示装置１が搭載されており、表示画面５２５は、有機ＥＬ表示装置１の表示領域５０に対応している。
【０１８７】
図２４は、有機ＥＬ表示装置１が適用された撮像装置５３０の外観図である。図２４を参照すると、撮像装置５３０はその筐体の一部領域に表示画面５３５を有する。撮像装置５３０は、例えばデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の、被写体からの光を撮像素子によって受光し電子信号に変換することにより、当該被写体の画像をデジタルデータとして生成する、いわゆるデジタルカメラであってよい。撮像装置５３０には、上述した有機ＥＬ表示装置１が搭載されており、表示画面５３５は、有機ＥＬ表示装置１の表示領域５０に対応している。表示画面５３５には、撮像装置５３０によって処理される各種の情報が、テキスト、画像及びグラフ等多様な形式で表示され、ユーザに対して通知され得る。例えば、表示画面５３５には、撮像装置５３０によって取得された静止画、動画等の画像情報や、撮像時における各種の撮影条件（例えばシャッタースピード、露出値等）を設定するための設定画面等が表示され得る。
【０１８８】
以上、図２２−図２４を参照して、有機ＥＬ素子１０、２０、３０、４０が搭載された有機ＥＬ表示装置１が適用され得る電子機器の一例について説明した。以上説明したように、有機ＥＬ素子１０、２０、３０、４０が搭載された有機ＥＬ表示装置１は、各種の電子機器の表示画面として適用することができる。有機ＥＬ表示装置１が電子機器の表示画面として用いられることにより、より高画質での画像の表示が実現され、当該表示画面を参照するユーザの、操作感や満足感を向上させることが可能となる。なお、第１及び第２の実施形態並びにその変形例に係る有機ＥＬ素子１０、２０、３０、４０が搭載された有機ＥＬ表示装置１が適用され得る電子機器は、上述した例に限定されず、当該有機ＥＬ表示装置１は、表示画面を有する電子機器であれば、あらゆる電子機器に適用されてよい。
【０１８９】
また、上記適用例では、有機ＥＬ素子１０、２０、３０、４０が、表示装置又は撮像素子に適用される場合について説明したが、有機ＥＬ素子１０、２０、３０、４０が適用される装置及びデバイスは、かかる例に限定されない。例えば、有機ＥＬ素子１０、２０、３０、４０は照明装置の光源として適用されてもよい。有機ＥＬ素子１０、２０、３０、４０は、より広範囲の発光輝度レベルに渡って色度の変化の小さい発光を行うことが可能であるため、有機ＥＬ素子１０、２０、３０、４０を照明装置の光源として用いることにより、輝度の変化に対する照明の色の変化が小さい、より安定的な照明装置が実現される。当該照明装置には、例えば、有機ＥＬ素子１０、２０、３０、４０に所定の電位差を与えて当該有機ＥＬ素子１０、２０、３０、４０を光源として駆動するための駆動回路等、一般的な照明装置が備える公知の各種の構成が備えられてよい。
【０１９０】
＜６．まとめと補足＞
以上、本開示の好適な一実施形態について詳細に説明した。以上説明したように、本開示の一実施形態では、有機化合物を含んでなる複数の発光層が中間層である電荷発生層を介して積層された有機ＥＬ素子に対して、当該電荷発生層の電位を、アノードの電位とカソードの電位との間の電位に制御する電位制御機構が設けられる。当該電位制御機構により、複数の発光層の電位を制御することが可能となるため、階調の変化（電流密度の変化、輝度の変化）に対する有機ＥＬ素子全体としての発光の色度の変化を抑制することができる。従って、より広範囲の発光輝度レベルに渡って色度の変化の小さい発光が実現される。また、当該電位制御機構により、状況に応じて、意図的に色度を変化させることも可能となる。
【０１９１】
電位制御機構の具体的な構成として、第１の実施形態では、当該電位制御機構が、電荷発生層とカソードとが所定の抵抗値を有する抵抗を介して電気的に接続された中間層コンタクト構造を有する。当該中間層コンタクト構造は、比較的簡易なプロセス及び簡易な構成によって実現可能であるため、当該中間層コンタクト構造を設けることによる製造コストの増加を抑えつつ、上述したような色度変化を抑制する効果を得ることができる。
【０１９２】
また、電位制御機構の具体的な構成として、第２の実施形態では、当該電位制御機構は、電荷発生層と電気的に接続された電荷発生層電極を有し、当該電荷発生層電極に所定の電位が与えられることにより、電荷発生層の電位が制御される構造を有する。当該構造では、例えば長時間の使用による輝度の劣化といった、使用環境による発光層の発光特性の変化に応じて、複数の発光層の電位を動的に、より詳細に制御することが可能となるため、色度の変化をより適切に抑制することが可能となる。
【０１９３】
第１の実施形態及び第２の実施形態ともに、例えば上述した特許文献２に記載の技術のように複雑な信号処理を行う必要がないため、より簡易な構成によって、消費電力や製造コストの増加を抑えつつ、色度の変化を抑制することができる。また、このように、第１及び第２の実施形態によれば、より広範囲の発光輝度レベルに渡って色度の変化が抑えられた有機ＥＬ素子が実現されるため、当該有機ＥＬ素子を表示装置や照明装置等に適用することにより、表示装置におけるより高画質での画像表示や照明装置におけるより安定的な照明が可能となる。
【０１９４】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１９５】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【０１９６】
例えば、上記実施形態では、電位制御機能が設けられる中間層が電荷発生層である場合について説明したが、本技術はかかる例に限定されない。電位制御機能が設けられる中間層は、積層される複数の有機発光層の間に介設される層であればよく、当該層の種類は限定されない。有機ＥＬ素子の具体的な積層構造は、当該有機ＥＬ素子の用途や光学設計等に応じて決定され得るため、電位制御機能が設けられる中間層も、当該有機ＥＬ素子の積層構造に応じて、有機ＥＬ素子全体としての発光の色度の変化が好適に抑制されるように発光層の電位が制御可能となるように、適宜選択されてよい。
【０１９７】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）有機化合物を含み所定の電位差が与えられることにより発光する複数の発光層、及び、前記発光層の間に配設され前記発光層に対して電荷を注入する中間層、を少なくとも有する発光部と、前記発光部を積層方向に挟持し、前記発光部に対して前記所定の電位差を与えるアノード及びカソードと、前記中間層の電位を、前記アノードの電位と前記カソードの電位との間の電位に制御する電位制御機構と、を備える、有機ＥＬ素子。
（２）前記電位制御機構は、前記中間層と前記カソードとが所定の抵抗値を有する抵抗を介して電気的に接続された中間層コンタクト構造を有する、前記（１）に記載の有機ＥＬ素子。
（３）前記中間層コンタクト構造における前記抵抗値は、前記中間層の材料と、前記中間層の膜厚と、前記中間層と前記カソードとの接触面の表面粗さと、に少なくとも基づいて調整される、前記（２）に記載の有機ＥＬ素子。
（４）前記発光部は、少なくとも、青色に対応する波長帯域の光を発する青色発光層と、前記中間層と、黄色に対応する波長帯域の光を発する黄色発光層と、が、この順に積層され、当該青色発光層及び当該黄色発光層が同時に発光することにより白色光を発するように構成され、前記中間層コンタクト構造によって、少なくとも前記青色発光層及び前記前記黄色発光層に与えられる電位差が調整される、前記（２）又は（３）に記載の有機ＥＬ素子。
（５）前記カソードと異なる配線層に形成され、前記カソードと同電位に接続される配線パターンであるカソード接触領域、を更に備え、前記中間層コンタクト構造においては、前記中間層が前記カソード接触領域と電気的に接続される、前記（２）〜（４）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
（６）前記電位制御機構は、前記中間層と電気的に接続された中間層電極を有し、当該中間層電極に所定の電位が与えられることにより、前記中間層の電位が制御される、前記（１）に記載の有機ＥＬ素子。
（７）前記中間層電極に与えられる電位は、複数の前記発光層の各々における使用環境に応じた発光輝度の比率の変化分を補うように制御される、前記（６）に記載の有機ＥＬ素子。
（８）前記使用環境は、前記有機ＥＬ素子全体としての発光輝度、前記有機ＥＬ素子の使用時間及び前記有機ＥＬ素子の使用温度の少なくともいずれかを含む、前記（７）に記載の有機ＥＬ素子。
（９）前記発光部は、少なくとも青色に対応する波長帯域の光を発する青色発光層と、前記中間層と、黄色に対応する波長帯域の光を発する黄色発光層と、が、この順に積層され、当該青色発光層及び当該黄色発光層が同時に発光することにより白色光を発するように構成され、前記中間層電極に所定の電位が与えられることにより、少なくとも前記青色発光層及び前記前記黄色発光層に与えられる電位差が調整される、前記（６）〜（８）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
（１０）前記発光部は、互いに異なる波長帯域の光を発する少なくとも３以上の発光層と、当該発光層の間に配設される複数の前記中間層と、を有し、前記有機ＥＬ素子は、複数の前記中間層のそれぞれと電気的に接続された複数の中間層電極を備える、前記（６）〜（８）のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
（１１）所定の電位差が与えられることにより発光する複数の発光層、及び、前記発光層の間に配設され前記発光層に対して電荷を注入する中間層、を少なくとも有する発光部と、前記発光部を積層方向に挟持し、前記発光部に対して前記所定の電位差を与えるアノード及びカソードと、前記発光部の前記中間層の電位を、前記アノードの電位と前記カソードの電位との間の電位に制御する電位制御機構と、を備える、有機ＥＬ素子が、表示画面を構成する画素の発光素子として用いられる、表示装置。
（１２）所定の電位差が与えられることにより発光する複数の発光層、及び、前記発光層の間に配設され前記発光層に対して電荷を注入する中間層、を少なくとも有する発光部と、前記発光部を積層方向に挟持し、前記発光部に対して前記所定の電位差を与えるアノード及びカソードと、前記発光部の前記中間層の電位を、前記アノードの電位と前記カソードの電位との間の電位に制御する電位制御機構と、を備える、有機ＥＬ素子が、光源として用いられる、照明装置。
【符号の説明】
【０１９８】
１０、２０、３０、４０    有機ＥＬ素子
１１０、２１０    基板
１２０、２２０、３２０、４２０    アノード
１３０、２３０、３３０、４３０    青色発光層（Ｂ発光層）
１４０、２４０、３４０、４４０ａ、４４０ｂ    電荷発生層
１５０、２５０    黄色発光層（Ｙ発光層）
１６０、２６０、３６０、４６０    カソード
１７０、２７０    カソード接触領域
１８０、２８０    画素分離膜
１９０、２９０    発光部
２９５    電荷発生層電極
３４１、３４２、４４１、４４２、４４３、４４４    接続層
３５０Ｒ、４５０Ｒ    赤色発光層（Ｒ発光層）
３５０Ｇ、４５０Ｇ    緑色発光層（Ｇ発光層）
【図１】
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【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１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2015138746.tif 000021
【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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