(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第１の発光層と、
前記陰極と前記第１の発光層との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第２の発光層と、
前記第１の発光層と前記第２の発光層との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより電子および正孔を発生させるキャリア発生層とを有し、
前記キャリア発生層は、電子輸送性を有するｎ型電子輸送層と、前記ｎ型電子輸送層と前記第２の発光層との間に設けられ、電子吸引性を有する電子吸引層とを備え、
前記ｎ型電子輸送層の平均厚さは、前記電子吸引層の平均厚さよりも厚く、
前記ｎ型電子輸送層の平均厚さと前記電子吸引層の平均厚さとの合計が２５ｎｍ以下でり、
前記ｎ型電子輸送層の平均厚さが１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記電子吸引層の平均厚さが３ｎｍ以上２０ｎｍ以下である請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第１の発光層と前記ｎ型電子輸送層との間にこれらの両層に接して設けられ、電子輸送性材料を含み、かつ、電子ドナー性材料を実質的に含まずに構成された電子輸送層を有する請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記電子輸送層の平均厚さは、８ｎｍ以上１５ｎｍ以下である請求項３に記載の発光素子。
【請求項５】
前記電子吸引層と前記第２の発光層との間にこれらの両層に接して設けられ、正孔輸送性材料を含んで構成された正孔輸送層を有する請求項１ないし４のいずれかに記載の発光素子。
【請求項６】
前記正孔輸送層の平均厚さは、８ｎｍ以上１５ｎｍ以下である請求項５に記載の発光素子。
【請求項７】
前記ｎ型電子輸送層は、電子輸送性材料および電子ドナー性材料を含む混合材料で構成されている請求項１ないし６のいずれかに記載の発光素子。
【請求項８】
前記ｎ型電子輸送層に含まれる前記電子輸送性材料は、金属錯体を含む請求項７に記載の発光素子。
【請求項９】
前記金属錯体は、Ａｌ金属錯体である請求項８に記載の発光素子。
【請求項１０】
前記ｎ型電子輸送層に含まれる前記電子ドナー性材料は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属化合物およびアルカリ土類金属化合物のうちの１種または２種以上を組み合わせたものを含む請求項７ないし９のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１１】
前記ｎ型電子輸送層に含まれる前記電子ドナー性材料は、アルカリ金属化合物を含む請求項１０に記載の発光素子。
【請求項１２】
前記アルカリ金属化合物は、Ｌｉ２Ｏである請求項１１に記載の発光素子。
【請求項１３】
前記電子吸引層は、芳香環を有する有機シアン化合物を含んで構成されている請求項１ないし１２のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１４】
前記有機シアン化合物は、ヘキサアザトリフェニレン誘導体である請求項１３に記載の発光素子。
【請求項１５】
前記第１の発光層と前記陽極との間に前記第１の発光層に接して設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第３の発光層を有する請求項１ないし１４のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１６】
前記第３の発光層の発光のピーク波長は、前記第１の発光層および前記第２の発光層の発光のピーク波長よりも長い請求項１５に記載の発光素子。
【請求項１７】
請求項１ないし１６のいずれかに記載の発光素子を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の発光装置を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載の発光装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
有機エレクトロルミネッセンス素子（いわゆる有機ＥＬ素子）は、陽極と陰極との間に少なくとも１層の発光性有機層を介挿した構造を有する発光素子である。このような発光素子では、陰極と陽極との間に電界が印加されることにより、発光層に対して陰極側から電子が注入されるとともに陽極側から正孔が注入され、発光層中で電子と正孔が再結合することにより励起子が生成し、この励起子が基底状態に戻る際に、そのエネルギー分が光として放出される。
このような発光素子としては、例えば、陰極と陽極との間に、２層以上の発光層を有し、これらの発光層同士の間に電荷発生層（キャリア発生層）を設けたものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００２】
かかる発光素子では、陽極と陰極との間に電界が印加されることにより、電荷発生層から電子および正孔が発生して、各発光層に供給される。したがって、陽極および陰極から供給される正孔および電子に加えて、電荷発生層から供給される正孔および電子を各発光層の発光に用いることができる。このような発光素子は、発光層が一層の発光素子と比較して、高輝度で発光することができ、発光効率に優れる。また、発光層が一層の発光素子と比較して、低い電流で用いても、比較的高輝度で発光することができるため、発光素子が劣化しにくく、その結果、発光寿命が長いものとなる。
【０００３】
しかし、従来、このようなキャリア発生層を有する発光素子では、陽極と陰極との間に介挿された層の合計の厚さが厚くなり、駆動電圧が高くなってしまうという問題があった。
また、陽極と陰極との間に介挿された層の合計の厚さを単に薄くしただけでは、複数の発光層をバランスよく発光させることができなかったり、駆動電圧の上昇を招いてしまったりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２７２８６０号公報
【特許文献２】特開２００６−４９３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、駆動電圧を抑えるとともに、複数の発光層をバランスよく発光させることができる発光素子、この発光素子を備える発光装置、表示装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の発光素子は、陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第１の発光層と、
前記陰極と前記第１の発光層との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第２の発光層と、
前記第１の発光層と前記第２の発光層との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより電子および正孔を発生させるキャリア発生層とを有し、
前記キャリア発生層は、電子輸送性を有するｎ型電子輸送層と、前記ｎ型電子輸送層と前記第２の発光層との間に設けられ、電子吸引性を有する電子吸引層とを備え、
前記ｎ型電子輸送層の平均厚さは、前記電子吸引層の平均厚さよりも厚く、
前記ｎ型電子輸送層の平均厚さと前記電子吸引層の平均厚さとの合計が２５ｎｍ以下でり、
前記ｎ型電子輸送層の平均厚さが１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることを特徴とする。
このように構成された発光素子によれば、ｎ型電子輸送層の平均厚さが前記電子吸引層の平均厚さよりも厚いので、キャリア発生層全体の厚さを薄くしても、キャリア発生層の機能（キャリア発生機能）を十分に発揮させることができる。その結果、駆動電圧を抑えるとともに、第１の発光層および第２の発光層をバランスよく発光させることができる。
【０００８】
本発明の発光素子では、前記電子吸引層の平均厚さが３ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが好ましい。
本発明の発光素子では、前記第１の発光層と前記ｎ型電子輸送層との間にこれらの両層に接して設けられ、電子輸送性材料を含み、かつ、電子ドナー性材料を実質的に含まずに構成された電子輸送層を有することが好ましい。
これにより、ｎ型電子輸送層から第１の発光層へ電子を効率的に輸送しつつ、ｎ型電子輸送層の構成材料が第１の発光層へ拡散するのを防止することができる。その結果、長期にわたり第１の発光層および第２の発光層をバランスよく発光させることができる。
【０００９】
本発明の発光素子では、前記電子輸送層の平均厚さは、８ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることが好ましい。
これにより、駆動電圧の上昇を抑えつつ、電子輸送層の機能を好適に発揮させることができる。
本発明の発光素子では、前記電子吸引層と前記第２の発光層との間にこれらの両層に接して設けられ、正孔輸送性材料を含んで構成された正孔輸送層を有することが好ましい。
これにより、電子吸引層が正孔輸送層から効率的に電子を吸引することができる。その結果、キャリア発生層の正孔および電子の発生量を多くすることができる。
【００１０】
本発明の発光素子では、前記正孔輸送層の平均厚さは、８ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることが好ましい。
これにより、駆動電圧の上昇を抑えつつ、正孔輸送層の機能を好適に発揮させることができる。
本発明の発光素子では、前記ｎ型電子輸送層は、電子輸送性材料および電子ドナー性材料を含む混合材料で構成されていることが好ましい。
このように構成されたｎ型電子輸送層は、優れた電子輸送性および電子注入性を有する。そのため、キャリア発生層で生じた電子を第１の発光層へ効率的に輸送・注入することができる。
【００１１】
本発明の発光素子では、前記ｎ型電子輸送層に含まれる前記電子輸送性材料は、金属錯体を含むことが好ましい。
これにより、ｎ型電子輸送層の電子輸送性を優れたものとすることができる。
本発明の発光素子では、前記金属錯体は、Ａｌ金属錯体であることが好ましい。
これにより、ｎ型電子輸送層中の電子ドナー性材料（電子注入性材料）がｎ型電子輸送層から第１の発光層へ拡散するのを防止または抑制することができる。
【００１２】
本発明の発光素子では、前記ｎ型電子輸送層に含まれる前記電子ドナー性材料は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属化合物およびアルカリ土類金属化合物のうちの１種または２種以上を組み合わせたものを含むことが好ましい。
このような電子ドナー性材料は、優れた電子注入性を有する。そのため、キャリア発生層で生じた電子を第１の発光層側へ効率的に注入することができる。
【００１３】
本発明の発光素子では、前記ｎ型電子輸送層に含まれる前記電子ドナー性材料は、アルカリ金属化合物を含むことが好ましい。
アルカリ金属化合物（アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等）は仕事関数が非常に小さく、これを用いてｎ型電子輸送層を構成することにより、発光素子は、高い輝度が得られるものとなる。
【００１４】
本発明の発光素子では、前記アルカリ金属化合物は、Ｌｉ２Ｏであることが好ましい。
これにより、キャリア発生層で生じた電子を第１の発光層へさらに効率的に注入することができる。
本発明の発光素子では、前記電子吸引層は、芳香環を有する有機シアン化合物を含んで構成されていることが好ましい。
芳香環含有有機シアン化合物は、優れた電子吸引性を有している。そのため、芳香環を有する有機シアン化合物を含んで電子吸引層を構成することにより、キャリア発生層の正孔および電子の発生量を多くすることができる。
【００１５】
本発明の発光素子では、前記有機シアン化合物は、ヘキサアザトリフェニレン誘導体であることが好ましい。
このような化合物は、電子吸引性に優れている。そのため、このような化合物を用いて構成された電子吸引層は、隣接する層から十分に電子を引き抜くことができるとともに、好適に引き抜いた電子を陽極側に輸送することができる。
【００１６】
本発明の発光素子では、前記第１の発光層と前記陽極との間に前記第１の発光層に接して設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第３の発光層を有することが好ましい。
これにより、第１の発光層、第２の発光層および第３の発光層をバランスよく発光させることができる。また、例えば、これらの発光層の発光色を赤色、緑色および青色とすることにより、白色発光の発光素子を実現することができる。
【００１７】
本発明の発光素子では、前記第３の発光層の発光のピーク波長は、前記第１の発光層および前記第２の発光層の発光のピーク波長よりも長いことが好ましい。
これにより、比較的簡単に、第１の発光層、第２の発光層および第３の発光層をバランスよく発光させることができる。
本発明の発光装置では、本発明の発光素子を備えることを特徴とする。
このように構成された発光装置によれば、発光素子の駆動電圧を抑えるとともに、第１の発光層および第２の発光層をバランスよく発光させることができる。
【００１８】
本発明の表示装置は、本発明の発光装置を備えることを特徴とする。
このように構成された表示装置によれば、発光素子の駆動電圧を抑えるとともに、第１の発光層および第２の発光層をバランスよく発光させることができる。
本発明の電子機器は、本発明の発光装置を備えることを特徴とする。
このように構成された電子機器によれば、発光素子の駆動電圧を抑えるとともに、第１の発光層および第２の発光層をバランスよく発光させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の好適な実施形態にかかる発光素子の縦断面を模式的に示す図である。
【図２】本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
【図３】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の発光素子、発光装置、表示装置および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明の好適な実施形態にかかる発光素子の縦断面を模式的に示すである。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
このような発光素子（エレクトロルミネッセンス素子）１は、陽極３と第１の発光部（第１の発光ユニット）４とキャリア発生層５と第２の発光部（第２の発光ユニット）６と陰極７とがこの順に積層されてなるものである。
【００２１】
言い換えれば、発光素子１は、第１の発光部４とキャリア発生層５と第２の発光部６とがこの順に積層で積層された積層体１５が２つの電極間（陽極３と陰極７との間）に介挿されて構成されている。
また、第１の発光部４は、陽極３側から陰極７側に、正孔輸送層４１（第１の正孔輸送層）と発光層（第３の発光層）４２と発光層（第１の発光層）４３と電子輸送層４４（第１の電子輸送層）とがこの順で積層された積層体であり、第２の発光部６は、陽極３側から陰極７側に、正孔輸送層６１（第２の正孔輸送層）と発光層（第２の発光層）６２と電子輸送層６３（第２の電子輸送層）と電子注入層６４とがこの順で積層された積層体である。
【００２２】
そして、発光素子１は、その全体が基板２上に設けられるとともに、封止部材８で封止されている。
このような発光素子１にあっては、陽極３と陰極７との間に駆動電圧が印加されることにより、キャリア発生層５においてキャリア（電子および正孔）が発生する。そして、発光層４２および発光層４３に対し、陽極３側から正孔が供給（注入）されるとともに、キャリア発生層５から電子が供給される。また、発光層６２に対し、陰極７側から電子が供給（注入）されるとともに、キャリア発生層５から正孔が供給（注入）される。これにより、各発光層４２、４３、６２では、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン（励起子）が生成し、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー（蛍光やりん光）を放出（発光）する。
【００２３】
このようにして、発光層４２、発光層４３および発光層６２をそれぞれ発光させることができる。そのため、このような発光素子１は、発光層が１層のみの発光素子や、キャリア発生層を含まない発光素子に比較して、発光効率を向上させるとともに、駆動電圧を低減することができる。
また、このような発光素子１では、例えば、これらの発光層の発光色を赤色、緑色および青色とすることにより、白色発光の発光素子を実現することができる。
【００２４】
基板２は、陽極３を支持するものである。本実施形態の発光素子１は、基板２側から光を取り出す構成（ボトムエミッション型）であるため、基板２および陽極３は、それぞれ、実質的に透明（無色透明、着色透明または半透明）とされている。
基板２の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料や、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２５】
このような基板２の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。
なお、発光素子１が基板２と反対側から光を取り出す構成（トップエミッション型）の場合、基板２には、透明基板および不透明基板のいずれも用いることができる。
不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料で構成された基板、ステンレス鋼のような金属基板の表面に酸化膜（絶縁膜）を形成したもの、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
【００２６】
以下、発光素子１を構成する各部を順次説明する。
［陽極］
陽極３は、後述する第１の発光部４に正孔を注入する電極である。この陽極３の構成材料としては、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。
陽極３の構成材料としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ３Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｓｂ含有ＳｎＯ２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このような陽極３の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜２００ｎｍであるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍであるのがより好ましい。
【００２７】
［第１の発光部］
第１の発光部４は、上述したように、正孔輸送層４１と発光層（第３の発光層）４２と発光層（第１の発光層）４３と電子輸送層４４とを有している。
（正孔輸送層）
正孔輸送層４１は、陽極３から注入された正孔を発光層４２まで輸送する機能を有するものである。
【００２８】
この正孔輸送層４１の構成材料には、各種ｐ型の高分子材料や、各種ｐ型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができ、例えば、４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）−トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、４，４’，４”−トリス（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）等のトリフェニルアミン化合物またはその誘導体、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）等のテトラアリールベンジジン誘導体、テトラアリールジアミノフルオレン化合物またはその誘導体（アミン系化合物）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２９】
上述した中でも、正孔輸送材料は、トリフェニルアミン化合物またはその誘導体であることが好ましい。これにより、陽極３から正孔輸送層４１に効率よく正孔が注入されるとともに、正孔を発光層４２に効率よく輸送することができる。
このような正孔輸送層４１の平均厚さは、特に限定されないが、１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であるのが好ましく、１７ｎｍ以上４５ｎｍ以下であるのがより好ましく、２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であるのがさらに好ましい。
これにより、正孔輸送層４１の機能を好適に発揮させるとともに、陽極３と陰極７との間の各層の層厚を薄くして低駆動電圧化を図ろうとしたとき、光路長を容易に調整することができる。
【００３０】
（第３の発光層）
発光層４２は、発光材料を含んで構成されている。
発光材料は、陰極７側から電子が供給（注入）されるとともに、陽極３側から正孔が供給（注入）されることにより、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン（励起子）が生成し、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー（蛍光やりん光）を放出（発光）するものである。
【００３１】
この発光層４２は、発光層４３と陽極３との間に発光層４３に接して設けられている。これにより、発光層４２、発光層４３および発光層６２をバランスよく発光させることができる。
このような発光材料としては、特に限定されず、各種蛍光材料、各種燐光材料を１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３２】
赤色の蛍光材料としては、例えば、テトラアリールジインデノペリレン誘導体等のペリレン誘導体、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、ナイルレッド、２−（１，１−ジメチルエチル）−６−（２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ（ｉｊ）キノリジン−９−イル）エテニル）−４Ｈ−ピラン−４Ｈ−イリデン）プロパンジニトリル（ＤＣＪＴＢ）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）等を挙げられる。
【００３３】
青色の蛍光材料としては、例えば、ジスチリルジアミン誘導体、ジスチリル誘導体、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、ペリレンおよびペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン、４，４’−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−１，１’−ビフェニル（ＢＣｚＶＢｉ）、ポリ［（９．９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（２，５−ジメトキシベンゼン−１，４−ジイル）］、ポリ［（９，９−ジヘキシルオキシフルオレン−２，７−ジイル）−オルト−コ−（２−メトキシ−５−｛２−エトキシヘキシルオキシ｝フェニレン−１，４−ジイル）］、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（エチルニルベンゼン）］、ＢＤ１０２（製品名、出光興産社製）等が挙げられる。
【００３４】
緑色の蛍光材料としては、例えば、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体、９，１０−ビス［（９−エチル−３−カルバゾール）−ビニレニル］−アントラセン、ポリ（９，９−ジヘキシル−２，７−ビニレンフルオレニレン）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（１，４−ジフェニレン−ビニレン−２−メトキシ−５−｛２−エチルヘキシルオキシ｝ベンゼン）］、ポリ［（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニレン）−オルト−コ−（２−メトキシ−５−（２−エトキシルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレン）］等が挙げられる。
【００３５】
黄色の蛍光材料としては、例えば、ルブレン系材料等のナフタセン骨格を有する化合物であって、ナフタセンにアリール基（好ましくはフェニル基）が任意の位置で任意の数（好ましくは２〜６）置換された化合物、モノインデノペリレン誘導体等を用いることができる。
赤色の燐光材料としては、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも１つがフェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものも挙げられる。より具体的には、下記式（１）で表わされるトリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｉｑ）３）、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（アセチルアセトネート）（ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−１２Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン−白金（ＩＩ）、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム、ビス（２−フェニルピリジン）イリジウム（アセチルアセトネート）が挙げられる。
【００３６】
【化１】
0005803648.tif 000002
【００３７】
青色の燐光材料としては、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられる。より具体的には、ビス［４，６−ジフルオロフェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］−ピコリネート−イリジウム、トリス［２−（２，４−ジフルオロフェニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム、ビス［２−（３，５−トリフルオロメチル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］−ピコリネート−イリジウム、ビス（４，６−ジフルオロフェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトネート）が挙げられる。
【００３８】
緑色の燐光材料としては、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられる。中でも、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも１つが、フェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものが好ましい。より具体的には、下記式（２）で表わされるファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトネート）、ファク−トリス［５−フルオロ−２−（５−トリフルオロメチル−２−ピリジン）フェニル−Ｃ，Ｎ］イリジウムが挙げられる。
【００３９】
【化２】
0005803648.tif 000003
【００４０】
また、発光層４２は、発光材料に加え、この発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料を含んで構成されていてもよい。このような発光層４２は、例えば、ゲスト材料である発光材料をドーパントとしてホスト材料にドープすることにより形成することができる。
このホスト材料は、正孔と電子とを再結合して励起子を生成するとともに、その励起子のエネルギーを発光材料に移動（フェルスター移動またはデクスター移動）させて、発光材料を励起する機能を有する。
【００４１】
このようなホスト材料としては、特に限定されないが、発光材料が蛍光材料を含む場合、例えば、ルブレンおよびその誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ビスｐ−ビフェニルナフタセン等のナフタセン系材料、アントラセン系材料、ビス−オルトビフェニリルペリレン等のペリレン誘導体、テトラフェニルピレンなどのピレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スチルベン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｐ−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＢＡｌｑ）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）等のキノリノラト系金属錯体、トリフェニルアミンの４量体等のトリアリールアミン誘導体、アリールアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、カルバゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ベンゾピラン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、キノリン誘導体、コロネン誘導体、アミン化合物、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）、ＩＤＥ１２０（製品名、出光興産社製）等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることもできる。好ましくは、発光材料が青色または緑色の場合にはＩＤＥ１２０（出光興産社製）、アントラセン系材料、ジアントラセン系材料が好ましく、発光材料が赤色の場合には、ルブレンまたはルブレン誘導体、ナフタセン系材料、ペリレン誘導体が好ましい。
【００４２】
また、ホスト材料としては、発光材料が燐光材料を含む場合、例えば、３−フェニル−４−（１’−ナフチル）−５−フェニルカルバゾール、下記式（３）で表わされる４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）等のカルバゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ）、ビス−（２−メチル−８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム等のキノリノラト系金属錯体、Ｎ−ジカルバゾリル−３，５−ベンゼン、ポリ（９−ビニルカルバゾール）、４，４’，４’’−トリス（９−カルバゾリル）トリフェニルアミン、４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−２，２’−ジメチルビフェニル等のカルバリゾル基含有化合物、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００４３】
【化３】
0005803648.tif 000004
【００４４】
前述したような発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、発光層４２中における発光材料の含有量（ドープ量）は、０．１〜３０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５〜２０ｗｔ％であるのがより好ましい。発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができる。
また、発光層４２の発光のピーク波長は、後述する発光層６２の発光のピーク波長よりも長いのが好ましい。これにより、比較的簡単に、発光層４２、発光層４３および発光層６２をバランスよく発光させることができる。
【００４５】
また、発光層４２の発光材料としては、燐光材料を用いるのが好ましい。すなわち、発光層４２は、陽極３と陰極７との間に通電することにより燐光を発する発光材料を含むのが好ましい。これにより、発光層４２を効率的に発光させ、その結果、発光素子１の発光効率を向上させることができる。
また、発光層４２の平均厚さは、５〜５０ｎｍであるのが好ましく、５〜４０ｎｍであるのがより好ましく、５〜３０ｎｍであるのがさらに好ましい。これにより、発光素子１の駆動電圧を抑えるとともに、発光層４２を効率的に発光させることができる。特に、本実施形態のように発光層４２と発光層４３とが積層されている場合において、発光層４２の厚さを比較的薄くすることにより、正孔および電子の再結合を生じる再結合領域内に、発光層４２および発光層４３の双方を存在させ、これらをバランスよく発光させることができる。
【００４６】
（第１の発光層）
発光層４３は、発光材料を含んで構成されている。
本実施形態では、発光層４３は、前述した発光層４２に接している。これにより、第１の発光部４における正孔および電子の再結合領域内に発光層４２および発光層４３の双方を簡単に存在させることができる。そのため、発光層４２および発光層４３の双方を簡単に発光させることができる。
【００４７】
このような発光材料としては、特に限定されず、上述した発光層４２と同様の発光材料を用いることができる。なお、発光層４３に用いる発光材料は、前述した発光層４２の発光材料と同一であってもよいし、異なるものであってもよい。また、発光層４３の発光色は、前述した発光層４２の発光色と同じであっても異なっていてもよい。
また、発光層４３は、発光材料に加え、この発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料とを含んで構成されていてもよい。
【００４８】
かかるホスト材料としては、前述した発光層４２のホスト材料と同様のものを用いることができ、発光層４２がホスト材料を含む場合、そのホスト材料と同じであっても異なっていてもよい。
前述したような発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、発光層４３中における発光材料の含有量（ドープ量）は、０．１〜３０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５〜２０ｗｔ％であるのがより好ましい。発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができる。
【００４９】
また、発光層４３の発光のピーク波長は、後述する発光層６２の発光のピーク波長よりも長いのが好ましい。これにより、発光層４３および発光層６２をバランスよく発光させることができる。
また、発光層４３の発光材料としては、燐光材料を用いるのが好ましい。すなわち、発光層４３は、陽極３と陰極７との間に通電することにより燐光を発する発光材料を含むのが好ましい。これにより、発光層４３を効率的に発光させ、その結果、発光素子１の発光効率を向上させることができる。
【００５０】
また、発光層４３の平均厚さは、特に限定されないが、５〜５０ｎｍであるのが好ましく、５〜４０ｎｍであるのがより好ましく、５〜３０ｎｍであるのがさらに好ましい。これにより、発光素子１の駆動電圧を抑えるとともに、発光層４３を効率的に発光させることができる。特に、本実施形態のように発光層４２と発光層４３とが積層されている場合において、発光層４３の厚さを比較的薄くすることにより、正孔および電子の再結合を生じる再結合領域内に、発光層４２および発光層４３の双方を存在させ、これらをバランスよく発光させることができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、第１の発光部４が２層の発光層（すなわち発光層４２および発光層４３）を備える場合を例に説明しているが、第１の発光部４は、１層の発光層を有するものであってもよい。すなわち、第１の発光部４において、発光層４２および発光層４３のうちのいずれか一方の発光層を省略してもよい。また、第１の発光部４は、３層以上の発光層を有するものであってもよい。すなわち、第１の発光部４において、前述した発光層４２および発光層４３に加えて、他の１層以上の発光層を有していてもよい。また、第１の発光部４が複数の発光層を有する場合、複数の発光層の発光色が互いに同じであっても異なっていてもよい。また、第１の発光部４が複数の発光層を有する場合、発光層同士の間には、中間層が設けられていてもよい。
【００５２】
（電子輸送層）
電子輸送層４４は、発光層４３と後述するキャリア発生層５のｎ型電子輸送層５１との間にこれらの両層に接して設けられ、キャリア発生層５で発生した電子を発光層４３に輸送する機能を有するものである。
この電子輸送層４４は、電子輸送性材料を含み、かつ、電子ドナー性材料を実質的に含まずに構成されている。これにより、ｎ型電子輸送層５１から発光層４３へ電子を効率的に輸送しつつ、ｎ型電子輸送層５１の構成材料が発光層４３へ拡散するのを防止することができる。
【００５３】
すなわち、電子輸送層４４は、後述するキャリア発生層５のｎ型電子輸送層５１の電子ドナー性材料が前述した発光層４３に拡散するのを防止または抑制する拡散防止層としての機能をも有する。これにより、長期にわたり発光層４３および発光層６２をバランスよく発光させることができる。
電子輸送層４４の構成材料（電子輸送性材料）としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）等の８−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５４】
電子輸送層４４の平均厚さは、８ｎｍ以上１５ｎｍ以下であるのが好ましい。これにより、後述するキャリア発生層５のｎ型電子輸送層５１の構成材料（特に、電子ドナー性材料）が発光層４３へ拡散するのを防止または抑制することができる。そのため、発光層４３の発光特性を良好な状態に維持することができる。また、電子輸送層４４の厚さが厚くなりすぎるのを防止し、その結果、発光素子１の初期の駆動電圧が大きくなるのを防止することができる。すなわち、発光素子１の低駆動電圧化を図ることができる。また、陽極３と陰極７との間の各層の層厚を薄くして低駆動電圧化を図ろうとしたとき、光路長を容易に調整することができる。
【００５５】
これに対し、かかる平均厚さが前記下限値未満であると、例えばｎ型電子輸送層５１の電子輸送層４４との界面付近における電子ドナー性材料の濃度によっては、ｎ型電子輸送層５１の電子ドナー性材料が電子輸送層４４を通り抜けて発光層４３へ拡散し、発光層４３の発光特性が低下するおそれがある。一方、かかる平均厚さが前記上限値を超えると、発光素子１の駆動電圧が大きくなる傾向を示す。また、かかる平均厚さが前記上限値を超えると、陽極３と陰極７との間の各層の層厚を薄くして低駆動電圧化を図ろうとしたとき、光路長を調整することが難しくなる傾向を示す。
【００５６】
［キャリア発生層］
キャリア発生層５は、キャリア（正孔および電子）を発生させる機能を有するものである。
このキャリア発生層５は、陽極３側から陰極７側へ、ｎ型電子輸送層５１と電子吸引層５２とがこの順で積層されてなるものである。
【００５７】
特に、ｎ型電子輸送層５１の平均厚さは、電子吸引層５２の平均厚さよりも厚い。これにより、キャリア発生層５全体の厚さを薄くしても、キャリア発生層５の機能（キャリア発生機能）を十分に発揮させることができる。その結果、駆動電圧を抑えるとともに、発光層４２および発光層６２をバランスよく発光させることができる。
これに対し、仮に、ｎ型電子輸送層５１の平均厚さが電子吸引層５２の平均厚さよりも薄いと、キャリア発生層５全体の厚さを薄くした場合、ｎ型電子輸送層５１の厚さが薄くなりすぎて、ｎ型電子輸送層５１が電子を輸送する機能を十分に発揮することができない。そのため、この場合、電子吸引層５２で吸引された電子をｎ型電子輸送層５１が陽極３側へ輸送することができず、その結果、キャリア発生層５の機能を十分に発揮することができない。
【００５８】
また、キャリア発生層５の平均厚さは、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上２５ｎｍ以下であることがより好ましく、１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下でありのがさらに好ましい。これにより、発光素子１の駆動電圧が高くなるのを防止しつつ、キャリア発生層５の機能（キャリア発生機能）を十分に発揮させることができる。
特に、発光素子１の駆動電圧を抑えるという観点から、キャリア発生層５に平均厚さ（すなわち、ｎ型電子輸送層５１の平均厚さと電子吸引層５２の平均厚さとの合計）は、２５ｎｍ以下であるのが好ましく、２０ｎｍ以下であるのがより好ましい。
【００５９】
以下、キャリア発生層５を構成する各層を順次詳細に説明する。
（ｎ型電子輸送層）
ｎ型電子輸送層５１は、前述した電子輸送層４４と電子吸引層５２との間に設けられ、電子吸引層５２側から電子輸送層４４側へ電子を輸送する機能を有する。
このようなｎ型電子輸送層５１は、電子輸送性を有する電子輸送性材料を主材料として構成されていればよいが、電子輸送性を有する電子輸送性材料の他、電子注入性を有する電子注入性材料（電子ドナー性材料）を含んで構成されているのが好ましい。
【００６０】
これにより、電子吸引層５２によって吸引された電子をｎ型電子輸送層５１に効率的に注入するとともにｎ型電子輸送層５１を介して陽極３側に効率的に輸送することができる。
特に、ｎ型電子輸送層５１は、電子輸送性材料および電子ドナー性材料を含む混合材料で構成されているのが好ましい。このように構成されたｎ型電子輸送層５１は、優れた電子輸送性および電子注入性を有する。そのため、キャリア発生層５で生じた電子を発光層４３側へ効率的に輸送・注入することができる。
【００６１】
また、ｎ型電子輸送層５１が電子輸送材料に電子ドナー性材料を添加（ドープ）して構成されていると、ｎ型電子輸送層５１では、電子輸送性材料が電子ドナー性材料から電子を受け取って、ラジカルアニオン状態となる。そのため、キャリア発生層５のキャリア発生量を増大させることができる。
ｎ型電子輸送層５１に用いる電子輸送性材料としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）等の８−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６２】
中でも、ｎ型電子輸送層５１に含まれる電子輸送性材料は、金属錯体を含むのが好ましい。これにより、ｎ型電子輸送層５１の電子輸送性を優れたものとすることができる。
特に、金属錯体は、Ａｌ金属錯体であるのが好ましく、Ａｌｑ３であるのがより好ましい。これにより、ｎ型電子輸送層５１中の電子ドナー性材料（電子注入性材料）がｎ型電子輸送層５１から発光層４３へ拡散するのを防止または抑制することができる。
【００６３】
また、ｎ型電子輸送層５１に用いる電子注入性材料（電子ドナー性材料）としては、例えば、各種の無機絶縁材料、各種の無機半導体材料が挙げられる。
このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド（酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物）、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６４】
アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ２Ｓ、Ｎａ２Ｓｅ、ＮａＯ等が挙げられる。
アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、ＭｇＯ、ＣａＳｅ等が挙げられる。
アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣｓＦ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌ等が挙げられる。
アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２、ＢｅＦ２等が挙げられる。
【００６５】
また、無機半導体材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、ＳｂおよびＺｎのうちの少なくとも１つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
特に、ｎ型電子輸送層５１に用いる電子注入性材料（電子ドナー性材料）としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属化合物およびアルカリ土類金属化合物のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いるのが好ましい。これにより、ｎ型電子輸送層５１の電子輸送性を優れたものとしつつ、ｎ型電子輸送層５１の電子注入性をより向上させることができる。特に、アルカリ金属化合物（アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等）は仕事関数が非常に小さく、これを用いてｎ型電子輸送層５１を構成することにより、発光素子１は、高い輝度が得られるものとなる。
【００６６】
また、かかるアルカリ金属化合物としてＬｉ２Ｏを用いることにより、キャリア発生層５で生じた電子を発光層４３へさらに効率的に注入することができる。
また、ｎ型電子輸送層５１は、正孔をブロックする機能を有する。
ｎ型電子輸送層５１を電子輸送性材料および電子注入性材料を用いて構成する場合、電子輸送性材料をホスト材料とし、電子注入性材料をゲスト材料として、共蒸着等により電子輸送性材料に電子注入性材料をドープすることによりｎ型電子輸送層５１を形成することができる。
【００６７】
また、ｎ型電子輸送層５１を電子輸送性材料および電子注入性材料を用いて構成する場合、ｎ型電子輸送層５１中における電子注入性材料の含有量（ドープ量）は、０．１〜２０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５〜１０ｗｔ％であるのがより好ましい。電子注入性材料の含有量をこのような範囲内とすることで、ｎ型電子輸送層５１の電子輸送性および電子注入性の双方をバランスよく優れたものとすることができる。
【００６８】
また、ｎ型電子輸送層５１中における電子ドナー性材料（電子注入性材料）の濃度は、陰極７側から陽極３側に向けて漸減していると、キャリア発生層５で生じた電子を発光層４３側へ効率的に輸送・注入するとともに、ｎ型電子輸送層５１中の電子ドナー性材料が発光層４３へ拡散する量を抑えて発光素子１の長寿命化を図ることができる。この場合、電子ドナー性材料の濃度は、段階的に変化していてもよいし、連続的に変化していてもよい。
【００６９】
また、ｎ型電子輸送層５１の平均厚さは、特に限定されないが、１０ｎｍ以上２７ｎｍ以下であるのが好ましく、１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下であるのがより好ましく、１０ｎｍ以上１５ｎｍ以下であるのがさらに好ましい。これにより、電子吸引層５２によって吸引された電子を効率的に陽極３側へ輸送することができるとともに、第１の発光部４を通過した正孔をブロックすることができる。
特に、ｎ型電子輸送層５１の平均厚さが１０ｎｍ以上であることにより、キャリア発生層５の機能（キャリア発生機能）を十分に発揮させることができる。
【００７０】
（電子吸引層）
電子吸引層（電子引き抜き層）５２は、発光層４３と発光層６２との間に設けられ、陰極７側に隣接する層（本実施形態では、第２の発光部６の正孔輸送層６１）から電子を吸引する（引き抜く）機能を有する。電子吸引層５２によって吸引された電子は、陽極３側に隣接する層（本実施形態では、ｎ型電子輸送層５１）に注入される。
【００７１】
このような電子吸引層５２は、電子吸引性を有する有機化合物を主材料として構成されている。
この電子吸引性を有する有機化合物としては、芳香環を有する有機シアン化合物（以下、「芳香環含有有機シアン化合物」とも言う）が好適に用いられる。
芳香環含有有機シアン化合物は、優れた電子吸引性を有している。そのため、芳香環を有する有機シアン化合物を含んで電子吸引層５２を構成することにより、キャリア発生層５の正孔および電子の発生量を多くすることができる。
【００７２】
芳香環含有有機シアン化合物を主材料とする電子吸引層５２は、隣接する層（正孔輸送層６１）と接触することにより、正孔輸送層６１を構成する正孔輸送材料から電子を引き抜くことができる。これにより、電子吸引層５２と正孔輸送層６１とが接触すると、印加されていなくても、電子吸引層５２と正孔輸送層６１との界面付近において、電子吸引層５２側には電子が発生し、正孔輸送層６１側には正孔が発生する。このような状態で、陽極３と陰極７との間に駆動電圧を印加すると、電子吸引層５２と正孔輸送層６１との界面付近で発生した正孔は、その駆動電圧により陰極７側に輸送されて、第２の発光部６（具体的には発光層６２）の発光に寄与する。また、電子吸引層５２と正孔輸送層６１との界面付近で発生した電子は、その駆動電圧により陽極３側に輸送されて、第１の発光部４（具体的には発光層４２および発光層４３）の発光に寄与する。また、上述したような電子吸引層５２による正孔および電子の発生は、駆動電圧が印加されている最中には継続的に行われ、これらの正孔および電子は、発光層４２、発光層４３および発光層６２の発光に寄与する。
【００７３】
また、芳香環含有有機シアン化合物は、比較的安定な化合物であるとともに、蒸着等の気相成膜法で容易に電子吸引層５２を形成できる化合物である。このため、好適に発光素子１の製造に用いることができ、製造される発光素子１の品質が安定しやすくなるとともに、発光素子１の歩留まりが高いものとなる。
このような芳香環含有有機シアン化合物としては、前述したような機能を発揮し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、シアノ基が導入されたヘキサアザトリフェニレン誘導体であるのが好ましく、下記式（４）で表わされるようなヘキサアザトリフェニレン誘導体を用いるのがより好ましい。
【００７４】
【化４】
0005803648.tif 000005
【００７５】
上記式（４）中、Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立して、シアノ基（−ＣＮ）、スルホン基（−ＳＯ２Ｒ’）、スルホキシド基（−ＳＯＲ’）、スルホンアミド基（−ＳＯ２ＮＲ’２）、スルホネート基（−ＳＯ３Ｒ’）、ニトロ基（−ＮＯ２）、またはトリフルオロメタン（−ＣＦ３）基であり、Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも一つの置換基はシアノ基を有する。また、Ｒ’は、アミン基、アミド基、エーテル基、もしくはエステル基で置換されているかまたは非置換である炭素数１〜６０のアルキル基、アリール基、または複素環基である。
【００７６】
このような化合物は、電子吸引性に優れている。そのため、このような化合物を用いて構成された電子吸引層５２は、隣接する層（正孔輸送層６１）から十分に電子を引き抜くことができるとともに、好適に引き抜いた電子を陽極３側に輸送することができる。
特に、芳香環含有有機シアン化合物としては、前述したような式（４）に示す化合物において、Ｒ１〜Ｒ６はすべてシアノ基であるのが好ましい。すなわち、芳香環含有有機シアン化合物としては、下記式（５）で表わされるようなヘキサシアノヘキサアザトリフェニレンを用いるのが好ましい。このような化合物は、電子吸引性の高いシアノ基を複数有する。そのため、このような化合物を用いて構成された電子吸引層５２は、隣接する層の構成材料（正孔輸送層６１の正孔輸送材料等）からより効率よく電子を引き抜くことができ、キャリア（電子および正孔）の発生量を多くすることができる。
【００７７】
【化５】
0005803648.tif 000006
【００７８】
また、芳香環含有有機シアン化合物は、電子吸引層５２において、非晶質の状態で存在していることが好ましい。これにより、上述したような芳香環含有有機シアン化合物の効果をより顕著に得ることができる。
また、電子吸引層５２の平均厚さは、３〜２０ｎｍであることが好ましく、５〜１０ｎｍであることがより好ましい。これにより、発光素子１の駆動電圧が高くなるのを防止しつつ、前述したような電子吸引層５２の機能（電子吸引性）を十分に発揮させることができる。
【００７９】
以上のようにして構成されたキャリア発生層５においては、ｎ型電子輸送層５１と電子吸引層５２との間に、他の層が介在していてもよい。例えば、ｎ型電子輸送層５１と電子吸引層５２との間には、これらの層間での材料の拡散を防止する拡散防止層や、電子吸引層５２側からｎ型電子輸送層５１側へ電子を注入する電子注入層が設けられていてもよい。
【００８０】
［第２の発光部］
第２の発光部６は、上述したように、正孔輸送層６１と発光層６２と電子輸送層６３と電子注入層６４とを有している。
（正孔輸送層）
正孔輸送層６１は、キャリア発生層５（電子吸引層５２）から注入された正孔を発光層６２まで輸送する機能を有する。また、正孔輸送層６１は、発光層６２を通過した電子をブロックすることにより、電子がキャリア発生層５に届いてキャリア発生層５が劣化するのを防止する機能をも有している。
【００８１】
特に、正孔輸送層６１は、発光層６２と前述したキャリア発生層５との間に、キャリア発生層５に接するように設けられている。より具体的には、正孔輸送層６１は、電子吸引層５２と発光層６２との間にこれらの両層に接して設けられている。
これにより、前述したように、電子吸引層５２が、正孔輸送層６１から効率的に電子を吸引することができる。その結果、キャリア発生層５の正孔および電子の発生量を多くすることができる。
【００８２】
この正孔輸送層６１の構成材料には、正孔輸送層４１と同様の構成材料を用いることができる。
特に、上述した中でも、正孔輸送層６１を構成する正孔輸送材料は、トリフェニルアミン誘導体であることが好ましく、スターバースト型のトリフェニルアミン誘導体であることがより好ましい。このような化合物は、キャリア発生層５（電子吸引層５２）と接触することにより、電子が素早く引き抜かれ、正孔が発生して注入される。
【００８３】
このような正孔輸送層６１の平均厚さは、８ｎｍ以上１５ｎｍ以下であるのが好ましい。これにより、駆動電圧の上昇を抑えつつ、正孔輸送層６１の機能を好適に発揮させることができる。
これに対し、かかる平均厚さが前記下限値未満であると、正孔輸送層６１の構成材料やキャリア発生層５の構成等によっては、キャリア発生層５から発光層６２へ輸送される正孔の量が少なくなり、発光層６２の発光特性が低下する場合がある。一方、かかる平均厚さが前記上限値を超えると、発光素子１の駆動電圧が大きくなる傾向を示す。また、かかる平均厚さが前記上限値を超えると、陽極３と陰極７との間の各層の層厚を薄くして低駆動電圧化を図ろうとしたとき、光路長を調整することが難しくなる傾向を示す。
【００８４】
（第２の発光層）
発光層６２は、発光材料を含んで構成されている。
このような発光材料としては、特に限定されず、上述した発光層４２と同様の発光材料を用いることができる。なお、発光層６２に用いる発光材料は、発光層４２の発光材料と同一であってもよいし、異なるものであってもよい。また、発光層６２に用いる発光材料は、発光層４３の発光材料と同一であってもよいし、異なるものであってもよい。また、発光層６２の発光色は、前述した発光層４２の発光色と同じであっても異なっていてもよい。また、発光層６２の発光色は、前述した発光層４３の発光色と同じであっても異なっていてもよい。
【００８５】
また、発光層６２は、発光材料に加え、この発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料とを含んで構成されていてもよい。
かかるホスト材料としては、前述した発光層４２のホスト材料と同様のものを用いることができる。
前述したような発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、発光層６２中における発光材料の含有量（ドープ量）は、０．１〜１０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５〜５ｗｔ％であるのがより好ましい。発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができる。
【００８６】
また、発光層６２の発光のピーク波長は、前述した発光層４２および発光層４３の発光のピーク波長よりも短いのが好ましい。これにより、発光層４２、発光層４３および発光層６２をバランスよく発光させることができる。
また、発光層６２の発光のピーク波長は、５００ｎｍ以下であるのが好ましく、４００ｎｍ以上４９０ｎｍ以下であるのがより好ましく、４３０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下であるのがさらに好ましい。言い換えると、発光層６２の発光色は、青色であるのが好ましい。
【００８７】
発光のピーク波長が短い発光材料は、発光のピーク波長が長い発光材料に比べて発光し難いが、他の発光層と隣接しない発光層６２では、発光のピーク波長が短い発光材料を用いても、他の発光層へエネルギーが逃げにくく、効率的に発光させることができる。
また、発光層６２の発光材料としては、蛍光材料を用いるのが好ましい。すなわち、発光層６２は、陽極３と陰極７との間に通電することにより蛍光を発する発光材料を含むのが好ましい。
【００８８】
また、発光層６２の平均厚さは、特に限定されないが、５〜５０ｎｍであるのが好ましく、５〜４０ｎｍであるのがより好ましく、５〜３０ｎｍであるのがさらに好ましい。これにより、発光素子１の駆動電圧を抑えるとともに、発光層６２を効率的に発光させることができる。
なお、本実施形態では、第２の発光部６が１層の発光層を備えるものを例に説明しているが、第２の発光部６は、複数の発光層が積層されてなる積層体であってもよい。この場合、複数の発光層の発光色が互いに同じであっても異なっていてもよい。また、第２の発光部６が複数の発光層を有する場合、発光層同士の間に中間層が設けられていてもよい。
【００８９】
（電子輸送層）
電子輸送層６３は、陰極７から電子注入層６４を介して注入された電子を発光層６２に輸送する機能を有するものである。
電子輸送層６３の構成材料（電子輸送性材料）としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）等の８−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ｔ−ブチル−フェニル)−１,３,４−オキサジアゾール（ＯＸＤ−７）等のオキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
電子輸送層６３の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１００ｎｍであるのが好ましく、１０〜５０ｎｍであるのがより好ましい。
【００９０】
（電子注入層）
電子注入層６４は、陰極７からの電子注入効率を向上させる機能を有するものである。
この電子注入層６４の構成材料（電子注入材料）としては、例えば、各種の無機絶縁材料、各種の無機半導体材料が挙げられる。
このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド（酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物）、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらを主材料として電子注入層６４を構成することにより、電子注入性をより向上させることができる。特にアルカリ金属化合物（アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等）は仕事関数が非常に小さく、これを用いて電子注入層６４を構成することにより、発光素子１は、高い輝度が得られるものとなる。
【００９１】
アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ２Ｓ、Ｎａ２Ｓｅ、ＮａＯ等が挙げられる。
アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、ＭｇＯ、ＣａＳｅ等が挙げられる。
アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣｓＦ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌ等が挙げられる。
アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２、ＢｅＦ２等が挙げられる。
【００９２】
また、無機半導体材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、ＳｂおよびＺｎのうちの少なくとも１つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
電子注入層６４の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、０．２〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましく、０．２〜５０ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。
【００９３】
［陰極］
陰極７は、前述した第２の発光部６に電子を注入する電極である。この陰極７の構成材料としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。
陰極７の構成材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｓ、Ｒｂまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば、複数層の積層体等）用いることができる。
【００９４】
特に、陰極７の構成材料として合金を用いる場合には、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極７の構成材料として用いることにより、陰極７の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
このような陰極７の平均厚さは、特に限定されないが、１００〜４００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００〜２００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、本実施形態の発光素子１は、ボトムエミッション型であるため、陰極７に、光透過性は、特に要求されない。
【００９５】
［封止部材］
封止部材８は、陽極３、積層体１５、および陰極７を覆うように設けられ、これらを気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。封止部材８を設けることにより、発光素子１の信頼性の向上や、変質・劣化の防止（耐久性向上）等の効果が得られる。
封止部材８の構成材料としては、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉまたはこれらを含む合金、酸化シリコン、各種樹脂材料等を挙げることができる。なお、封止部材８の構成材料として導電性を有する材料を用いる場合には、短絡を防止するために、封止部材８と陽極３、積層体１５、および陰極７との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。
【００９６】
また、封止部材８は、平板状として、基板２と対向させ、これらの間を、例えば熱硬化性樹脂等のシール材で封止するようにしてもよい。
以上のように構成された発光素子１によれば、陽極３と陰極７との間で電圧を印加することにより、キャリア発生層５で正孔および電子が発生する。発生した電子は、発光層４２、４３に輸送され、陽極３から注入された正孔と再結合することにより、発光に寄与する。また、発生した正孔は、発光層６２に輸送され、陰極７から注入された電子と再結合することにより、発光に寄与する。
【００９７】
これにより、発光素子１は、発光層４２、発光層４３および発光層６２をそれぞれ発光させることができるので、発光層が１層のみの発光素子に比較して、発光効率を向上させるとともに、駆動電圧を低減することができる。
特に、発光素子１は、ｎ型電子輸送層５１の平均厚さが電子吸引層５２の平均厚さよりも厚いので、キャリア発生層５全体の厚さを薄くしても、キャリア発生層５の機能（キャリア発生機能）を十分に発揮させることができる。その結果、駆動電圧を抑えるとともに、発光層４２、発光層４３および発光層６２をバランスよく発光させることができる。
以上のように構成された発光素子１は、例えば、次のようにして製造することができる。
【００９８】
［１］  まず、基板２を用意し、この基板２上に陽極３を形成する。
陽極３は、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着等の乾式メッキ法、電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。
［２］  次に、陽極３上に第１の発光部４を形成する。
第１の発光部４は、正孔輸送層４１、発光層４２、発光層４３および電子輸送層４４を順次陽極３上に形成することにより設けることができる。
【００９９】
上述したような各層は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
また、各層の構成材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる液体材料を、陽極３（またはその上の層）上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することによっても形成することができる。
【０１００】
液状材料の供給方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いることもできる。かかる塗布法を用いることにより、第１の発光部４を構成する各層を比較的容易に形成することができる。
液状材料の調製に用いる溶媒または分散媒としては、例えば、各種無機溶媒や、各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
【０１０１】
なお、乾燥は、例えば、大気圧または減圧雰囲気中での放置、加熱処理、不活性ガスの吹付け等により行うことができる。
また、本工程に先立って、陽極３の上面には、酸素プラズマ処理を施すようにしてもよい。これにより、陽極３の上面に親液性を付与すること、陽極３の上面に付着する有機物を除去（洗浄）すること、陽極３の上面付近の仕事関数を調整すること等を行うことができる。
ここで、酸素プラズマ処理の条件としては、例えば、プラズマパワー１００〜８００Ｗ程度、酸素ガス流量５０〜１００ｍＬ／ｍｉｎ程度、被処理部材（陽極３）の搬送速度０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ程度、基板２の温度７０〜９０℃程度とするのが好ましい。
【０１０２】
［３］  次に、第１の発光部４上にキャリア発生層５を形成する。
キャリア発生層５は、第１の発光部４上にｎ型電子輸送層５１および電子吸引層５２を順次積層することにより形成することができる。
キャリア発生層５を構成する各層は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
また、キャリア発生層５を構成する層の材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる材料を、第１の発光部４上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することによっても形成することができる。
【０１０３】
［４］  次にキャリア発生層５上に第２の発光部６を形成する。
第２の発光部６は、第１の発光部４と同様にして形成することができる。
［５］  次に、第２の発光部６上に、陰極７を形成する。
陰極７は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、金属箔の接合、金属微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
以上のような工程を経て、発光素子１が得られる。
【０１０４】
最後に、得られた発光素子１を覆うように封止部材８を被せ、基板２に接合する。
上述したような発光素子１は、例えば、発光装置（本発明の発光装置）に用いることができる。
このような発光装置は、前述したような発光素子１を備えるため、発光素子１の駆動電圧を抑えるとともに、発光層４２、発光層４３および発光層６２をバランスよく発光させることができる。
また、このような発光装置は、例えば照明等に用いる光源等として使用することができる。
また、発光装置中の複数の発光素子１をマトリックス状に配置することにより、ディスプレイ装置に用いる発光装置を構成することができる。
【０１０５】
次に、本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の一例について説明する。
図２は、本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
図２に示すディスプレイ装置１００は、サブ画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂに対応して設けられた複数の発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂを備える発光装置１０１と、カラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂとを有している。ここで、ディスプレイ装置１００は、トップエミッション構造のディスプレイパネルである。なお、ディスプレイ装置の駆動方式としては、特に限定されず、アクティブマトリックス方式、パッシブマトリックス方式のいずれであってもよい。
【０１０６】
発光装置１０１は、基板２１と発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと、駆動用トランジスタ２４とを有している。
基板２１上には、複数の駆動用トランジスタ２４が設けられ、これらの駆動用トランジスタ２４を覆うように、絶縁材料で構成された平坦化層２２が形成されている。
各駆動用トランジスタ２４は、シリコンからなる半導体層２４１と、半導体層２４１上に形成されたゲート絶縁層２４２と、ゲート絶縁層２４２上に形成されたゲート電極２４３と、ソース電極２４４と、ドレイン電極２４５とを有している。
【０１０７】
平坦化層２２上には、各駆動用トランジスタ２４に対応して発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂが設けられている。
発光素子１Ｒは、平坦化層２２上に、反射膜３２、腐食防止膜３３、陽極３、積層体（有機ＥＬ発光部）１５、陰極７、陰極カバー３４がこの順に積層されている。本実施形態では、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの陽極３は、画素電極を構成し、各駆動用トランジスタ２４のドレイン電極２４５に導電部（配線）２７により電気的に接続されている。また、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの陰極７は、共通電極とされている。
【０１０８】
なお、発光素子１Ｇ、１Ｂの構成は、発光素子１Ｒの構成と同様である。また、図２では、図１と同様の構成に関しては、同一符号を付してある。また、反射膜３２の構成（特性）は、光の波長に応じて、発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ間で異なっていてもよい。
隣接する発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ同士の間には、隔壁３１が設けられている。
また、このように構成された発光装置１０１上には、これを覆うように、エポキシ樹脂で構成されたエポキシ層３５が形成されている。
【０１０９】
カラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂは、前述したエポキシ層３５上に、発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに対応して設けられている。
カラーフィルタ１９Ｒは、発光素子１Ｒからの白色光Ｗを赤色（Ｒ）に変換するものである。また、カラーフィルタ１９Ｇは、発光素子１Ｇからの白色光Ｗを緑色（Ｇ）に変換するものである。また、カラーフィルタ１９Ｂは、発光素子１Ｂからの白色光Ｗを青色（Ｂ）に変換するものである。このようなカラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂを発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと組み合わせて用いることで、フルカラー画像を表示することができる。
【０１１０】
また、隣接するカラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ同士の間には、遮光層３６が形成されている。これにより、意図しないサブ画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂが発光するのを防止することができる。
そして、カラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂおよび遮光層３６上には、これらを覆うように封止基板２０が設けられている。
【０１１１】
なお、以上説明したようなディスプレイ装置１００は、単色表示であってもよく、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに用いる発光材料を選択することにより、カラーフィルタを用いることなくカラー表示も可能である。
このようなディスプレイ装置１００（本発明の表示装置）は、前述したような発光装置を用いるため、発光素子１の駆動電圧を抑えるとともに、発光層４２、発光層４３および発光層６２をバランスよく発光させることができる。
【０１１２】
また、このようなディスプレイ装置１００（本発明の表示装置）は、各種の電子機器に組み込むことができる。このような電子機器は、前述したような発光装置を用いているため、発光素子１の駆動電圧を抑えるとともに、発光層４２、発光層４３および発光層６２をバランスよく発光させることができる。
図３は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【０１１３】
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部を備える表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ１１００において、表示ユニット１１０６が備える表示部が前述のディスプレイ装置１００で構成されている。
【０１１４】
図４は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、表示部を備えている。
携帯電話機１２００において、この表示部が前述のディスプレイ装置１００で構成されている。
【０１１５】
図５は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【０１１６】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ディジタルスチルカメラ１３００において、この表示部が前述のディスプレイ装置１００で構成されている。
【０１１７】
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。
【０１１８】
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【０１１９】
なお、本発明の電子機器は、図３のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図４の携帯電話機、図５のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
以上、本発明の発光素子、発光装置、表示装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
【０１２０】
例えば、前述した発光素子は、３層の発光層を有するものとして説明したが、これに限定されず、例えば、発光素子は、２層の発光層を有するものであってもよいし４層以上の発光層を有するものであってもよい。この場合、キャリア発生層の一方の面側と他方の面側にそれぞれ少なくとも１層の発光層が設けられていればよい。
また、前述した発光素子では、発光部（発光ユニット）は、発光層以外の層（例えば、正孔輸送層、電子輸送層等）を有するものとして説明したが、これに限定されず、少なくとも１層の発光層を有していればよく、例えば、発光層のみで構成されていてもよい。
また、前述した発光素子の任意の層間に必要に応じて層を追加してもよい。
【実施例】
【０１２１】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．発光素子の製造
（実施例１）
＜１＞  まず、平均厚さ０．５ｍｍの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ５０ｎｍのＩＴＯ電極（陽極）を形成した。
そして、基板をアセトン、２−プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理を施した。
【０１２２】
＜２＞  次に、ＩＴＯ電極上に、４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）−トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ４０ｎｍの正孔輸送層（第１の発光部の正孔輸送層）を形成した。
＜３＞  次に、正孔輸送層上に、真空蒸着法を用いて、平均厚さ１０ｎｍの第３の発光層（赤色発光層）を形成した。
ここで、第３の発光層を構成する構成材料としては、赤色燐光材料（ゲスト材料）であるｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）と、ホスト材料であるＣＢＰとの混合材料を用いた。また、第３の発光層中における赤色燐光材料の含有量（ドープ濃度）は、１０．０ｗｔ％とした。
【０１２３】
＜４＞  次に、第３の発光層上に、真空蒸着法を用いて、平均厚さ１０ｎｍの第１の発光層（緑色発光層）を形成した。
ここで、第１の発光層を構成する構成材料としては、緑色燐光材料（ゲスト材料）であるＩｒ（ｐｐｙ）３と、ホスト材料であるＣＢＰとの混合材料を用いた。また、第１の発光層中における緑色燐光材料の含有量（ドープ濃度）は、１５．０ｗｔ％とした。
【０１２４】
＜５＞  次に、第１の発光層上に、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１０ｎｍの電子輸送層（第１の発光部の電子輸送層）を形成した。
＜６＞  次に、第１の発光部の電子輸送層上に、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）と、Ｌｉ２Ｏとを真空蒸着法（共蒸着）により蒸着させ、平均厚さ２０ｎｍのｎ型電子輸送層（キャリア発生層のｎ型電子輸送層）を形成した。なお、このｎ型電子輸送層中のＢＣＰと、Ｌｉ２Ｏとの含有量は、体積比で９８:２となるようにした。
【０１２５】
＜７＞  次に、ｎ型電子輸送層上に、ヘキサシアノヘキサアザトリフェニレン（ＬＧケミカル社製、「ＬＧ１０１」）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ５ｎｍの電子吸引層を形成した。これにより、ｎ型電子輸送層および電子吸引層からなるキャリア発生層を得た。
＜８＞  次に、キャリア発生層上（電子吸引層上）に、４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）−トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【０１２６】
＜９＞  次に、この正孔輸送層上に、真空蒸着法を用いて、平均厚さ３０ｎｍの第２の発光層（青色発光層）を形成した。
ここで、第２の発光層を構成する構成材料としては、青色発光材料（ゲスト材料）であるＢＤ１０２（出光興産社製）とホスト材料であるＢＨ２１５（出光興産社製）との混合材料を用いた。また、第２の発光層中における青色発光材料の含有量（ドープ濃度）は、１０．０ｗｔ％とした。
【０１２７】
＜１０＞  次に、第２の発光層上に、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ｔ−ブチル−フェニル)−１,３,４−オキサジアゾール（ＯＸＤ−７）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ３０ｎｍの電子輸送層（第２の発光部の電子輸送層）を形成した。
＜１１＞  次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ１．０ｎｍの電子注入層を形成した。
【０１２８】
＜１２＞  次に、電子注入層上に、Ａｌを真空蒸着法により成膜した。これにより、Ａｌで構成される平均厚さ１００ｎｍの陰極を形成した。
＜１３＞  次に、形成した各層を覆うように、ガラス製の保護カバー（封止部材）を被せ、エポキシ樹脂により固定、封止した。
以上の工程により、基板上に、陽極、正孔輸送層、第３の発光層、第１の発光層、電子輸送層、キャリア発生層（ｎ型電子輸送層、電子吸引層）、正孔輸送層、第２の発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極がこの順に積層された発光素子（タンデム型の発光素子）を製造した。
【０１２９】
（実施例２）
キャリア発生層のｎ型電子輸送層の平均厚さを１５ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（実施例３）
キャリア発生層のｎ型電子輸送層の平均厚さを１０ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０１３０】
（実施例４）
キャリア発生層のｎ型電子輸送層の構成材料が異なるとともに、ｎ型電子輸送層の平均厚さを１０ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
本実施例では、第１の発光部の電子輸送層上に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）と、Ｌｉ２Ｏとを真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１０ｎｍのｎ型電子輸送層（キャリア発生層のｎ型電子輸送層）を形成した。なお、このｎ型電子輸送層中の（８−キノラリト）アルミニウム（Ａｌｑ３）と、Ｌｉ２Ｏとの含有量は、体積比で９８:２となるようにした。
【０１３１】
（実施例５）
第１の発光部の電子輸送層の平均厚さを５ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（実施例６）
第１の発光部の電子輸送層の平均厚さを１５ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０１３２】
（実施例７）
第２の発光部の正孔輸送層の平均厚さを５ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（実施例８）
第２の発光部の正孔輸送層の平均厚さを１５ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０１３３】
（実施例９）
第１の発光部の電子輸送層の平均厚さを２０ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（実施例１０）
第２の発光部の正孔輸送層の平均厚さを２０ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０１３４】
（実施例１１）
第１の発光部の正孔輸送層の平均厚さを２０ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（実施例１２）
第１の発光部の正孔輸送層の平均厚さを１５ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（実施例１３）
第１の発光部の正孔輸送層の平均厚さを５０ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０１３５】
（比較例１）
キャリア発生層の電子吸引層の平均厚さを２０ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（比較例２）
キャリア発生層のｎ型電子輸送層の平均厚さを５ｎｍとし、電子吸引層の平均厚さを２０ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（比較例３）
第１の発光部の電子輸送層の平均厚さを３０ｎｍとし、キャリア発生層のｎ型電子輸送層の平均厚さを３０ｎｍとし、電子吸引層の平均厚さを３０ｎｍとし、第２の発光部の正孔輸送層の平均厚さを７０ｎｍとし、第２の発光部の発光層（第２の発光層）の平均厚さを４０ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
以上の各実施例および各比較例の発光素子の構成を表１に示す。
【０１３６】
【表１】
0005803648.tif 000007
【０１３７】
２．評価
２−１．発光バランス（色バランス）の評価
各実施例および各比較例について、直流電源を用いて発光素子に１００ｍＡ／ｃｍ２の定電流を流し、色度計を用いて光の色度（ｘ，ｙ）（ＣＩＥ表色系）を測定した。また、このとき、輝度計を用いて輝度（光量）も測定した。
【０１３８】
２−２．駆動電圧の評価
各実施例および各比較例の発光素子に対して、直流電源を用いて１０ｍＡ／ｃｍ２の一定電流を流し、初期状態の駆動電圧［Ａ］を測定した。そして、これら発光素子を１００℃の条件で２時間高温保存した後、高温保存後の駆動電圧［Ｂ］を、前記と同様の条件で測定した。
以上の各評価の結果を表２に示す。なお、表２において、輝度および駆動電圧については、比較例１を基準として規格化した値を用いて評価した結果を示している。
【０１３９】
【表２】
0005803648.tif 000008
【０１４０】
表２から明らかなように、各実施例の発光素子は、いずれも、比較例の発光素子と同等またはそれよりも低い駆動電圧を実現しながら、第１の発光層、第２の発光層および第３の発光層をバランスよく発光させることができた。
特に、実施例１〜４、８、１１〜１３の発光素子は、光量を高いものとしつつ、熱保存後の駆動電圧の上昇を抑えることができた。
【符号の説明】
【０１４１】
１、１Ｇ、１Ｒ、１Ｂ……発光素子  ２……基板  ３……陽極  ４……第１の発光部  ４１……正孔輸送層  ４２……発光層（第３の発光層）  ４３……発光層（第１の発光層）  ５……キャリア発生層  ５１……ｎ型電子輸送層  ５２……電子吸引層  ６……第２の発光部  ６１……正孔輸送層  ６２……発光層（第２の発光層）  ６３……電子輸送層  ６４……電子注入層  ７……陰極  ８……封止部材  １５……積層体  １９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒ……カラーフィルタ  １００……ディスプレイ装置  １０１……発光装置  １００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ……サブ画素  ２０……封止基板  ２１……基板  ２２……平坦化層  ２４……駆動用トランジスタ  ２４１……半導体層  ２４２……ゲート絶縁層  ２４３……ゲート電極  ２４４……ソース電極  ２４５……ドレイン電極  ２７……配線  ３１……隔壁  ３２……反射膜  ３３……腐食防止膜  ３４……陰極カバー  ３５……エポキシ層  ３６……遮光層  １１００……パーソナルコンピュータ  １１０２……キーボード  １１０４……本体部  １１０６……表示ユニット  １２００……携帯電話機  １２０２……操作ボタン  １２０４……受話口  １２０６……送話口  １３００……ディジタルスチルカメラ  １３０２……ケース（ボディー）  １３０４……受光ユニット  １３０６……シャッタボタン  １３０８……回路基板  １３１２……ビデオ信号出力端子  １３１４……データ通信用の入出力端子  １４３０……テレビモニタ  １４４０……パーソナルコンピュータ  Ｗ……白色光
【図１】
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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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