(57)【要約】  第一の画素（１０）および第二の画素（２０）を含む複数の画素を備え、第一の画素（１０）および第二の画素（２０）は、第一の画素（１０）および第二の画素（２０）に亘って共通して設けられた共通層（５０）を有し、第二の画素（２０）以外の画素（１０，３０）は、それぞれ非共通層を有し、共通層（５０）は、遅延蛍光性の化合物を含み、第二の画素（２０）は、共通層（５０）からの発光を呈し、第二の画素以外の画素（１０，３０）は、それぞれの非共通層からの発光を呈する、有機ＥＬ発光装置（１）。
2016129536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の画素および第二の画素を含む複数の画素を備え、
前記第一の画素および前記第二の画素は、前記第一の画素および前記第二の画素に亘って共通して設けられた共通層を有し、
前記第二の画素以外の画素は、それぞれ非共通層を有し、
前記共通層は、遅延蛍光性の化合物を含み、
前記第二の画素は、前記共通層からの発光を呈し、
前記第二の画素以外の画素は、それぞれの前記非共通層からの発光を呈する、
有機ＥＬ発光装置。
【請求項２】
前記共通層からの発光のピーク波長は、前記非共通層からの発光のピーク波長よりも小さい、請求項１に記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項３】
前記遅延蛍光性の化合物の発光準位のエネルギーは、前記非共通層に含まれる化合物の発光準位のエネルギーよりも大きい、
請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項４】
前記第一の画素は、前記非共通層としての第一の発光層と、前記第一の発光層および前記共通層の間に含まれる障壁層と、を有し、
前記障壁層に含まれる化合物の一重項エネルギーは、前記第一の発光層に含まれる第二の蛍光発光性化合物の一重項エネルギー以上である、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項５】
前記共通層は、蛍光発光性の化合物をさらに含む、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項６】
前記共通層に含まれる前記蛍光発光性の化合物の一重項エネルギーよりも、前記遅延蛍光性の化合物の一重項エネルギーが大きい、
請求項５に記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項７】
前記第一の画素は、前記非共通層としての第一の発光層を有し、
前記第一の発光層は、第二の蛍光発光性化合物を含む、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項８】
前記第一の画素は、赤色の発光を呈し、
前記第二の画素は、緑色の発光を呈する、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項９】
前記第一の画素は、赤色または緑色の発光を呈し、
前記第二の画素は、青色の発光を呈する、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項１０】
第三の画素をさらに備え、
前記共通層は、前記第一の画素、前記第二の画素および前記第三の画素に亘って共通して設けられ、
前記第一の画素は、前記非共通層としての第一の発光層を有し、
前記第一の画素は、前記第一の発光層からの発光を呈し、
前記第三の画素は、前記非共通層としての第三の発光層を有し、
前記第三の画素は、前記第三の発光層からの発光を呈する、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項１１】
前記第三の画素は、第三の蛍光発光性化合物を含む、
請求項１０に記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項１２】
前記第一の画素は、赤色の発光を呈し、
前記第二の画素は、青色の発光を呈し、
前記第三の画素は、緑色の発光を呈する、
請求項１０または請求項１１に記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項１３】
前記第一の画素および前記第二の画素を含む複数の画素は、それぞれ陽極を含み、
前記陽極と前記共通層との間に正孔輸送層を含む、
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項１４】
前記第一の画素および前記第二の画素を含む複数の画素は、それぞれ陰極を含み、
前記陰極と前記共通層との間に電子輸送層を含む、
請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ発光装置を備える電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ発光装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディスプレイに用いられる発光装置としては、液晶表示装置などが用いられていたが、近年、新たな発光装置として、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と略記する場合がある。）を用いた有機ＥＬ発光装置も実用化されつつある。有機ＥＬ素子では、陽極と陰極との間に、発光層を含む発光帯域を備え、発光層に注入された正孔と電子との再結合によって生じる励起子（エキシトン）エネルギーから発光を得る。【０００３】
カラーディスプレイに用いられる発光装置の方式としては、例えば、３色発光方式が採用されている。３色発光方式では、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の光の三原色を発光可能な素子をそれぞれ形成し、各色の発光強度を制御することでカラー表示を得る。
例えば、特許文献１には、赤、緑、青の各透明画素電極が形成され、赤と緑の透明画素電極上のみに赤色と緑色それぞれの有機発光層が形成され、さらに全面に青色の発光層が形成され、さらにこれらの上層に対向電極が形成されている有機ＥＬ発光装置が記載されている。特許文献１に記載の有機ＥＬ発光装置において、各色の発光層には、蛍光発光性の化合物が含まれる。【０００４】
また、特許文献２によれば、赤、黄色燐光発光素子または緑色燐光発光素子に対して電子輸送層および三重項ブロック層として機能でき、青色蛍光発光素子に対しては、正孔注入、輸送層として機能できる材料からなる隣接層を設けることによって、高効率の有機ＥＬ多色発光装置が得られる旨が記載されている。【０００５】
また、非特許文献１によれば、燐光発光性の増感剤を用いて蛍光発光色素を励起する機構の有機発光素子によって、蛍光発光型の有機発光素子の発光効率を向上させる方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１５３９６７号公報
【特許文献２】国際公開第２０１２／１５７２１１号
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】M.A.Baldo、他２名、「High-Efficiency fluorescent organic light-emitting devices using a phosphorescent sensitizer」、ＮＡＴＵＲＥ、２０００年２月１７日、４０３巻、Ｐ．７５０〜７５３
【非特許文献２】Takahiro Higuchi、他２名、「High-Efficiency White Organic Light-Emitting Diodes Based on a Blue Thermally Activated Delayed Fluorescent Emitter Combined with Green and Red Fluorescent Emitters」、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、（DOI:10.1002/adma.201404967）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、発光効率を向上させることのできる有機ＥＬ発光装置を提供すること、および当該有機ＥＬ発光装置を備える電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る有機ＥＬ発光装置は、第一の画素および第二の画素を含む複数の画素を備え、前記第一の画素および前記第二の画素は、前記第一の画素および前記第二の画素に亘って共通して設けられた共通層を有し、前記第二の画素以外の画素は、それぞれ非共通層を有し、前記共通層は、遅延蛍光性の化合物を含み、前記第二の画素は、前記共通層からの発光を呈し、前記第二の画素以外の画素は、それぞれの前記非共通層からの発光を呈する。
本発明の一態様に係る電子機器は、前述の本発明の一態様に係る有機ＥＬ発光装置を備える。【００１０】
本発明の一態様によれば、発光効率を向上させることのできる有機ＥＬ発光装置、および当該有機ＥＬ発光装置を備える電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一実施形態に係る有機ＥＬ発光装置の概略図である。
【図２】過渡ＰＬを測定する装置の概略図である。
【図３】過渡ＰＬの減衰曲線の一例を示す図である。
【図４】第二実施形態に係る有機ＥＬ発光装置の概略図である。
【図５】第三実施形態に係る有機ＥＬ発光装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
〔第一実施形態〕
図１には、本実施形態に係る有機ＥＬ発光装置１の概略図が示されている。
有機ＥＬ発光装置１は、第一の画素１０、第二の画素２０、および第三の画素３０を有する。本実施形態では、有機ＥＬ発光装置１は、第一の画素１０、第二の画素２０、および第三の画素３０を並列に有する。本実施形態では、第一の画素１０が緑色の発光を呈し、第二の画素２０が青色の発光を呈し、第三の画素３０が赤色の発光を呈する有機ＥＬ発光装置１を例に挙げて説明する。「第二の画素以外の画素」とは、第二の画素とは構成の異なる画素をいい、例えば、本実施形態では、第一の画素、および第三の画素が「第二の画素以外の画素」に相当する。「第二の画素以外の画素」は、本実施形態のように２種類の画素に限定されず、１種類でもよいし、３種類以上であってもよい。
【００１３】
有機ＥＬ発光装置１は、陽極２、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光帯域５、電子輸送層６、電子注入層７、および陰極８を含んでいる。陽極２、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光帯域５、電子輸送層６、電子注入層７、および陰極８は、この順番で積層されている。
【００１４】
発光帯域５は、有機ＥＬ発光装置１の発光を担う。発光帯域５の構成は、第一の画素１０、第二の画素２０、および第三の画素３０においてそれぞれ異なる。発光帯域５は、遅延蛍光性の化合物（遅延蛍光性化合物と称する場合がある。）を含む共通層５０を有する。本実施形態の共通層５０は、第一の画素１０、第二の画素２０、および第三の画素３０に亘って共通して設けられた層である。共通層５０は、共通層５０に含まれる遅延蛍光性化合物の励起によって生じたエネルギーを第一の画素１０や第三の画素３０が有する非共通層にエネルギー移動させ、非共通層に含まれる化合物を増感させる。本実施形態では、共通層５０は、蛍光発光性の化合物（第一の蛍光発光性化合物と称する場合がある。）をさらに含んでいてもよい。
【００１５】
第一の画素１０の発光帯域５は、正孔輸送層４と電子輸送層６との間に、非共通層としての第一の発光層１５を有し、第一の発光層１５と電子輸送層６との間に共通層５０が設けられている。第一の発光層１５は、共通層５０に接している。第一の発光層１５に含まれる化合物は、共通層５０に含まれる遅延蛍光性化合物から直接、あるいは第一の蛍光発光性化合物を介し、エネルギーを受容して増感される。本実施形態では、第一の発光層１５は、第二の蛍光発光性化合物を含む。第一の発光層１５と接する共通層５０が遅延蛍光性化合物を含んでいることにより、第二の蛍光発光性化合物を効率良く発光させることができる。つまり、第一の画素１０の発光効率を向上させることができる。
【００１６】
第二の画素２０の発光帯域５は、共通層５０を有する。第二の画素２０は、共通層５０からの発光を呈する。したがって、第二の画素における共通層５０は、有機ＥＬ発光装置１における第二の発光層としても機能する。第二の画素２０において共通層５０が遅延蛍光性化合物および第一の蛍光発光性化合物を含んでいる場合は、第一の蛍光発光性化合物を効率良く発光させることができる。つまり、第二の画素２０の発光効率を向上させることができる。第一の蛍光発光性化合物の一重項エネルギーよりも、遅延蛍光性化合物の一重項エネルギーが大きいことが好ましい。
共通層５０は、さらに第三の化合物を含んでいてもよい。第三の化合物の一重項エネルギーは、遅延蛍光性化合物の一重項エネルギーよりも大きいことが好ましい。共通層５０が第一の蛍光発光性化合物を含んでいる場合は、第一の蛍光発光性化合物の一重項エネルギーよりも、遅延蛍光性化合物の一重項エネルギーが大きく、さらに遅延蛍光性化合物の一重項エネルギーよりも第三の化合物の一重項エネルギーが大きいことが好ましい。
【００１７】
第三の画素３０の発光帯域５は、正孔輸送層４と電子輸送層６との間に、非共通層としての第三の発光層３５を有し、第三の発光層３５と電子輸送層６との間に共通層５０が設けられている。第三の発光層３５は、共通層５０に接している。第三の発光層３５に含まれる化合物は、共通層５０に含まれる遅延蛍光性化合物から直接、あるいは第一の蛍光発光性化合物を介しエネルギーを受容して増感される。本実施形態では、第三の発光層３５は、第三の蛍光発光性化合物を含む。第三の発光層３５と接する共通層５０が遅延蛍光性化合物を含んでいることにより、第三の蛍光発光性化合物を効率良く発光させることができる。つまり、第三の画素３０の発光効率を向上させることができる。
【００１８】
有機ＥＬ発光装置１において、第二の画素２０が共通層５０からの発光を呈し、第一の画素１０は、共通層５０からの発光ではなく、第一の発光層１５からの発光を呈し、第三の画素３０も、共通層５０からの発光ではなく、第三の発光層３５からの発光を呈することが好ましい。また、第一の画素１０が共通層５０からの発光と第一の発光層１５からの発光の混色の発光を呈してもよい。第三の画素３０が共通層５０からの発光と第三の発光層３５からの発光の混色の発光を呈してもよい。
【００１９】
共通層５０からの発光のピーク波長は、非共通層としての第一の発光層１５および第三の発光層３５からの発光のピーク波長よりも小さいことが好ましい。このようなピーク波長の関係を満たすことで、共通層５０から第一の発光層１５へのエネルギーの移動、および共通層５０から第三の発光層３５へのエネルギーの移動が効率良く生じる。
【００２０】
共通層５０に含まれる遅延蛍光性化合物の発光準位のエネルギーは、非共通層としての第一の発光層１５に含まれる化合物の発光準位のエネルギー、および第三の発光層３５に含まれる化合物の発光準位のエネルギーよりも大きいことが好ましい。このような発光準位のエネルギーの関係を満たすことで、共通層５０から第一の発光層１５へのエネルギーの移動、および共通層５０から第三の発光層３５へのエネルギーの移動が効率良く生じる。
【００２１】
・遅延蛍光性
遅延蛍光（熱活性化遅延蛍光）については、「有機半導体のデバイス物性」（安達千波矢編、講談社発行）の２６１〜２６８ページで解説されている。その文献の中で、蛍光発光材料の励起一重項状態と励起三重項状態のエネルギー差ΔＥ１３を小さくすることができれば、通常は遷移確率が低い励起三重項状態から励起一重項状態への逆エネルギー移動が高確率で生じ、熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  Ａｃｔｉｖａｔｅｄ  ｄｅｌａｙｅｄ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ，  ＴＡＤＦ）が発現すると説明されている。さらに、当該文献中の図１０．３８で、遅延蛍光の発生メカニズムが説明されている。本実施形態における遅延蛍光性化合物は、このようなメカニズムで発生する熱活性化遅延蛍光を示す化合物である。遅延蛍光の発光は過渡ＰＬ（Ｐｈｏｔｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）測定により確認できる。
【００２２】
過渡ＰＬ測定から得た減衰曲線に基づいて遅延蛍光の挙動を解析することもできる。過渡ＰＬ測定とは、試料にパルスレーザーを照射して励起させ、照射を止めた後のＰＬ発光の減衰挙動（過渡特性）を測定する手法である。ＴＡＤＦ材料におけるＰＬ発光は、最初のＰＬ励起で生成する一重項励起子からの発光成分と、三重項励起子を経由して生成する一重項励起子からの発光成分に分類される。最初のＰＬ励起で生成する一重項励起子の寿命は、ナノ秒オーダーであり、非常に短い。そのため、当該一重項励起子からの発光は、パルスレーザーを照射後、速やかに減衰する。
一方、遅延蛍光は、寿命の長い三重項励起子を経由して生成する一重項励起子からの発光であるため、ゆるやかに減衰する。このように最初のＰＬ励起で生成する一重項励起子からの発光と、三重項励起子を経由して生成する一重項励起子からの発光とでは、時間的に大きな差がある。そのため、遅延蛍光由来の発光強度を求めることができる。
【００２３】
図２には、過渡ＰＬを測定するための例示的装置の概略図が示されている。
本実施形態の過渡ＰＬ測定装置１００は、所定波長の光を照射可能なパルスレーザー部１０１と、測定試料を収容する試料室１０２と、測定試料から放射された光を分光する分光器１０３と、２次元像を結像するためのストリークカメラ１０４と、２次元像を取り込んで解析するパーソナルコンピュータ１０５と、を備える。なお、過渡ＰＬの測定は、本実施形態で説明する装置に限定されない。
試料室１０２に収容される試料は、マトリックス材料に対し、ドーピング材料が１２質量％の濃度でドープされた薄膜を石英基板に成膜することで得られる。
試料室１０２に収容された薄膜試料に対し、パルスレーザー部１０１からパルスレーザーを照射して、ドーピング材料を励起させる。励起光の照射方向に対して９０度の方向へ発光を取り出し、取り出した光を分光器１０３で分光し、ストリークカメラ１０４内で２次元像を結像する。その結果、縦軸が時間に対応し、横軸が波長に対応し、輝点が発光強度に対応する２次元画像を得ることができる。この２次元画像を所定の時間軸で切り出すと、縦軸が発光強度であり、横軸が波長である発光スペクトルを得ることができる。また、当該２次元画像を波長軸で切り出すと、縦軸が発光強度の対数であり、横軸が時間である減衰曲線（過渡ＰＬ）を得ることができる。
【００２４】
例えば、マトリックス材料として、下記参考化合物Ｍ１を用い、ドーピング材料として下記参考化合物ＤＰ１を用いて上述のようにして薄膜試料Ａを作製し、過渡ＰＬ測定を行った。
【００２５】
【化１】
2016129536.tif 000003
【００２６】
ここでは、前述の薄膜試料Ａ、および薄膜試料Ｂを用いて減衰曲線を解析した。薄膜試料Ｂは、マトリックス材料として下記参考化合物Ｍ２を用い、ドーピング材料として前記参考化合物ＤＰ１を用いて、上述のようにして薄膜試料を作製した。
図３には、薄膜試料Ａおよび薄膜試料Ｂについて測定した過渡ＰＬから得た減衰曲線が示されている。
【００２７】
【化２】
2016129536.tif 000004
【００２８】
上記したように過渡ＰＬ測定によって、縦軸を発光強度とし、横軸を時間とする発光減衰曲線を得ることができる。この発光減衰曲線に基づいて、光励起により生成した一重項励起状態から発光する蛍光と、三重項励起状態を経由し、逆エネルギー移動により生成する一重項励起状態から発光する遅延蛍光との、蛍光強度比を見積もることができる。遅延蛍光性の材料では、素早く減衰する蛍光の強度に対し、緩やかに減衰する遅延蛍光の強度の割合が、ある程度大きい。
本実施形態における遅延蛍光発光量は、図２の装置を用いて求めることができる。前記遅延蛍光性化合物は、当該遅延蛍光性化合物が吸収する波長のパルス光（パルスレーザーから照射される光）で励起された後、当該励起状態から即座に観察されるＰｒｏｍｐｔ発光（即時発光）と、当該励起後、即座には観察されず、その後観察されるＤｅｌａｙ発光（遅延発光）とが存在する。本実施形態においては、Ｄｅｌａｙ発光（遅延発光）の量がＰｒｏｍｐｔ発光（即時発光）の量に対して５％以上であることが好ましい。
Ｐｒｏｍｐｔ発光とＤｅｌａｙ発光の量は、“Ｎａｔｕｒｅ  ４９２，  ２３４−２３８，  ２０１２”に記載された方法と同様の方法により求めることができる。なお、Ｐｒｏｍｐｔ発光およびＤｅｌａｙ発光の量の算出に使用される装置は、前記文献に記載の装置に限定されない。
また、遅延蛍光性の測定に用いられる試料は、例えば、遅延蛍光性化合物と下記化合物ＴＨ−２とを、遅延蛍光性化合物の割合が１２質量％となるように石英基板の上に共蒸着し、膜厚１００ｎｍの薄膜を形成した試料を使用することができる。
【００２９】
【化３】
2016129536.tif 000005
【００３０】
・ＴＡＤＦ機構
遅延蛍光性化合物としてΔＳＴ（ＤＦ）が小さい化合物を用いることが好ましく、外部から与えられる熱エネルギーによって、遅延蛍光性化合物の三重項準位から遅延蛍光性化合物の一重項準位への逆項間交差が起こり易くなる。有機ＥＬ素子内部の電気励起された励起子の励起三重項状態が、逆項間交差によって、励起一重項状態へスピン交換がされるエネルギー状態変換機構をＴＡＤＦ機構と呼ぶ。最低励起一重項状態Ｓ１と最低励起三重項状態Ｔ１との差を、ΔＳＴとして定義する。
【００３１】
本実施形態では、第二の画素２０の発光帯域５における共通層５０は、遅延蛍光性化合物を含む。また、第二の画素２０の発光帯域５における共通層５０は、第一の蛍光発光性化合物をさらに含んでいてもよい。遅延蛍光性化合物としてΔＳＴ（ＤＦ）の小さな化合物を用いると、最低励起三重項状態Ｔ１（ＤＦ）は、熱エネルギーにより、最低励起一重項状態Ｓ１（ＤＦ）への逆項間交差が可能である。そして、遅延蛍光性化合物の最低励起一重項状態Ｓ１（ＤＦ）から第一の蛍光発光性化合物の最低励起一重項状態Ｓ１（Ｍ１）へのフェルスター型エネルギー移動が生じる。この結果、第一の蛍光発光性化合物の最低励起一重項状態Ｓ１（Ｍ１）からの蛍光発光を観測することができる。
【００３２】
本実施形態では、第一の画素１０の発光帯域５における共通層５０は、第一の発光層１５に接しており、この第一の発光層１５は、第二の蛍光発光性化合物を含む。そのため、遅延蛍光性化合物の最低励起一重項状態Ｓ１（ＤＦ）から第二の蛍光発光性化合物の最低励起一重項状態Ｓ１（Ｍ２）へのフェルスター型エネルギー移動が生じるか、あるいは共通層５０に第一の蛍光発光性化合物を含む場合、第一の蛍光発光性化合物の最低励起一重項状態Ｓ１（Ｍ１）から第二の蛍光発光性化合物の最低励起一重項状態Ｓ１（Ｍ２）へのフェルスター型エネルギー移動が生じる。この結果、第二の蛍光発光性化合物の最低励起一重項状態Ｓ１（Ｍ２）からの蛍光発光を観測することができる。遅延蛍光性化合物の一重項エネルギーＳ（ＤＦ）は、第二の蛍光発光性化合物の一重項エネルギーＳ（Ｍ２）よりも大きいことが好ましい。
【００３３】
本実施形態では、第三の画素３０の発光帯域５における共通層５０は、第三の発光層３５に接しており、この第三の発光層３５は、第三の蛍光発光性化合物を含む。そのため、遅延蛍光性化合物の最低励起一重項状態Ｓ１（ＤＦ）から第三の蛍光発光性化合物の最低励起一重項状態Ｓ１（Ｍ３）へのフェルスター型エネルギー移動が生じるか、あるいは共通層５０に第一の蛍光発光性化合物を含む場合、第一の蛍光発光性化合物の最低励起一重項状態Ｓ１（Ｍ１）から第三の蛍光発光性化合物の最低励起一重項状態Ｓ１（Ｍ３）へのフェルスター型エネルギー移動が生じる。この結果、第三の蛍光発光性化合物の最低励起一重項状態Ｓ１（Ｍ３）からの蛍光発光を観測することができる。遅延蛍光性化合物の一重項エネルギーＳ（ＤＦ）は、第三の蛍光発光性化合物の一重項エネルギーＳ（Ｍ３）よりも大きいことが好ましい。
【００３４】
本実施形態の有機ＥＬ発光装置１のように、遅延蛍光性化合物を共通層５０に用いることで、発光効率を向上させることができる。さらに、互いに異なる発光色を呈する複数の画素を有する有機ＥＬ発光装置１においても、共通層５０を各画素に亘って共通して設ければよいため、構成や製造工程を簡素化できる。
従来、共通層に蛍光発光性の化合物を含む有機ＥＬ発光装置や、燐光発光性の化合物を含む有機ＥＬ発光装置などが提案されている。これらの有機ＥＬ発光装置では、共通層から近接する発光層へエネルギー移動させ、近接する発光層に含まれる化合物への増感効果によって、発光効率を向上させることを試みている。
例えば、共通層に燐光発光性の化合物を用いることで、内部量子収率を１００％まで高めることができる。しかしながら、燐光は禁制遷移であるため、フェルスター半径（エネルギーが移動する距離）が小さく、共通層から発光層へのエネルギー移動において課題がある。
また、共通層に蛍光発光性の化合物を用いた場合、蛍光は許容遷移であるため、フェルスター半径は大きく、共通層から発光層へエネルギー移動し易い。しかしながら、ＥＬ内部量子収率は、２５％であるため、発光効率において課題がある。
本実施形態の有機ＥＬ発光装置１で共通層５０に含まれる遅延蛍光性化合物は、内部量子収率を１００％まで高めることができると考えられる。さらに、遅延蛍光は許容遷移であるためフェルスター半径が大きく、共通層から発光層へエネルギー移動し易い。ゆえに、本実施形態の有機ＥＬ発光装置１によれば、発光効率を向上させることができる。
【００３５】
本実施形態の有機ＥＬ発光装置１において、共通層５０が第一の蛍光発光性化合物を含んでいる場合、共通層５０内にて遅延蛍光性化合物から第一の蛍光発光性化合物へのエネルギー移動が起こる。さらに第一の蛍光発光性化合物の放射速度定数が、遅延蛍光性化合物の放射速度定数よりも大きいため、フェルスター半径は大きく、共通層５０から第二の蛍光発光性化合物や第三の蛍光発光性化合物へエネルギー移動し易くなる。よって、有機ＥＬ発光装置１は、発光効率の点でより好ましい。
【００３６】
本実施形態の有機ＥＬ発光装置１において、第一の発光層１５および第三の発光層３５は、それぞれ蛍光発光性化合物を含んでいる。蛍光発光性化合物は、遅延蛍光性化合物や燐光発光性化合物よりも吸光係数が高いため、共通層５０の遅延蛍光性化合物からのエネルギーを受け取り易い。よって、有機ＥＬ発光装置１は、発光効率の点でより好ましい。
【００３７】
本実施形態において、遅延蛍光性化合物の７７［Ｋ］におけるエネルギーギャップＴ７７Ｋ（ＤＦ）は、第一の蛍光発光性化合物の７７［Ｋ］におけるエネルギーギャップＴ７７Ｋ（Ｍ１）よりも大きいことが好ましい。Ｔ７７Ｋ（ＤＦ）は、２．０ｅＶ以上であることが好ましく、２．２ｅＶ以上であることがより好ましい。
【００３８】
・三重項エネルギーと７７［Ｋ］におけるエネルギーギャップとの関係
ここで、三重項エネルギーと７７［Ｋ］におけるエネルギーギャップとの関係について説明する。本実施形態では、７７［Ｋ］におけるエネルギーギャップは、通常定義される三重項エネルギーとは異なる点がある。
三重項エネルギーの測定は、次のようにして行われる。まず、測定対象となる化合物を石英基板上に蒸着した試料、または適切な溶媒中に溶解した溶液を石英ガラス管内に封入した試料を作製する。この試料について、低温（７７［Ｋ］）で燐光スペクトル（縦軸：燐光発光強度、横軸：波長とする。）を測定し、この燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値に基づいて、所定の換算式から三重項エネルギーを算出する。
ここで、本実施形態に用いる遅延蛍光性化合物としては、ΔＳＴが小さい化合物であることが好ましい。ΔＳＴが小さいと、低温（７７［Ｋ］）状態でも、項間交差、及び逆項間交差が起こりやすく、励起一重項状態と励起三重項状態とが混在する。その結果、上記と同様にして測定されるスペクトルは、励起一重項状態および励起三重項状態の両者からの発光を含んでおり、いずれの状態から発光したのかについて峻別することは困難であるが、基本的には三重項エネルギーの値が支配的と考えられる。
そのため、本実施形態では、通常の三重項エネルギーＴと測定手法は同じであるが、その厳密な意味において異なることを区別するため、次のようにして測定される値をエネルギーギャップＴ７７Ｋと称する。薄膜を用いて測定する場合には、測定対象となる化合物を石英基板上に膜厚１００ｎｍで蒸着して試料を作製する。この試料について、低温（７７［Ｋ］）で燐光スペクトル（縦軸：燐光発光強度、横軸：波長とする。）を測定し、この燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値λｅｄｇｅ［ｎｍ］に基づいて、次の換算式（Ｆ１）から算出されるエネルギー量をエネルギーギャップＴ７７Ｋとする。
換算式（Ｆ１）：Ｔ７７Ｋ［ｅＶ］＝１２３９．８５／λｅｄｇｅ
燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線は以下のように引く。燐光スペクトルの短波長側から、スペクトルの極大値のうち、最も短波長側の極大値までスペクトル曲線上を移動する際に、長波長側に向けて曲線上の各点における接線を考える。この接線は、曲線が立ち上がるにつれ（つまり縦軸が増加するにつれ）、傾きが増加する。この傾きの値が極大値をとる点において引いた接線（すなわち変曲点における接線）が、当該燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。
なお、スペクトルの最大ピーク強度の１５％以下のピーク強度をもつ極大点は、上述の最も短波長側の極大値には含めず、最も短波長側の極大値に最も近い、傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を当該燐光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。
燐光の測定には、（株）日立ハイテクノロジー製のＦ−４５００形分光蛍光光度計本体を用いることができる。なお、測定装置はこの限りではなく、冷却装置及び低温用容器と、励起光源と、受光装置とを組み合わせることにより、測定してもよい。
【００３９】
・一重項エネルギーＳ
一重項エネルギーＳは、次のようにして測定される。
測定対象となる化合物を石英基板上に膜厚１００ｎｍで蒸着して試料を作製し、常温（３００Ｋ）でこの試料の発光スペクトル（縦軸：発光強度、横軸：波長とする。）を測定する。この発光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対して接線を引き、その接線と横軸との交点の波長値λｅｄｇｅ［ｎｍ］に基づいて、次に示す換算式（Ｆ２）から算出される。
換算式（Ｆ２）：Ｓ［ｅＶ］＝１２３９．８５／λｅｄｇｅ
吸収スペクトルは、分光光度計で測定する。例えば、日立社製の分光光度計（装置名：Ｕ３３１０）等を用いることができる。
【００４０】
発光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線は以下のように引く。発光スペクトルの短波長側から、スペクトルの極大値のうち、最も短波長側の極大値までスペクトル曲線上を移動する際に、長波長側に向けて曲線上の各点における接線を考える。この接線は、曲線が立ち上がるにつれ（つまり縦軸が増加するにつれ）、傾きが増加する。この傾きの値が極大値をとる点において引いた接線（すなわち変曲点における接線）が、当該発光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。
なお、スペクトルの最大ピーク強度の１５％以下のピーク強度をもつ極大点は、上述の最も短波長側の極大値には含めず、最も短波長側の極大値に最も近い、傾きの値が極大値をとる点において引いた接線を当該発光スペクトルの短波長側の立ち上がりに対する接線とする。
なお、石英基板上に蒸着した試料を用いた測定結果と、溶液を用いた測定結果とが大きく異なる場合には、その原因として分子の会合体の形成や溶媒との強い相互作用などが考えられる。そのため、測定対象となる化合物と、エネルギーギャップが大きくエキサイプレックスを形成しない適切な他の材料とを、石英基板上に共蒸着した試料を用いて上記の測定を行うこともできる。
【００４１】
（基板）
有機ＥＬ発光装置１は、支持体としての基板をさらに有していてもよい。基板としては、例えば、ガラス、石英、プラスチックなどを用いることができる。また、可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる（フレキシブル）基板のことである。可撓性基板としては、例えば、ポリカーボネートやポリ塩化ビニルからなるプラスチック基板等が挙げられる。
【００４２】
（陽極）
陽極２には、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。陽極２の材質としては、具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン、および酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、グラフェン等が挙げられる。この他、陽極２の材質としては、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。
【００４３】
（正孔注入層）
正孔注入層３は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物、チタン酸化物、バナジウム酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物、芳香族アミン化合物、および高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）等が挙げられる。
【００４４】
（正孔輸送層）
正孔輸送層４は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送層４に用いられる化合物としては、例えば、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、およびアントラセン誘導体等が挙げられる。ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）等の高分子化合物を正孔輸送層４に用いることもできる。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外の化合物を正孔輸送層４に用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層であってもよいし、上記物質からなる層が二層以上積層された積層であってもよい。
【００４５】
（蛍光発光性化合物）
共通層５０、第一の発光層１５および第三の発光層３５に含まれる蛍光発光性化合物は、一重項励起状態から発光可能な化合物である。蛍光発光性化合物の種類は特に限定されない。青色の発光を呈する蛍光発光性化合物としては、例えば、ピレン誘導体、スチリルアミン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、フルオレン誘導体、ジアミン誘導体、およびトリアリールアミン誘導体等が挙げられる。緑色の発光を呈する蛍光発光性化合物としては、例えば、クマリン誘導体、ピロメテンホウ素錯体、および芳香族アミン誘導体等が挙げられる。赤色の発光を呈する蛍光発光性化合物としては、例えば、テトラセン誘導体、ペリフランテン誘導体、ピロメテンホウ素錯体およびジアミン誘導体等が挙げられる。
【００４６】
第一の発光層１５および第三の発光層３５は、前述の蛍光発光性化合物を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成としてもよい。発光性の高い物質を分散させるための物質としては、各種の化合物を用いることができる。ホスト材料としては、発光性の高い物質よりも最低空軌道準位（ＬＵＭＯ準位）が高く、最高被占有軌道準位（ＨＯＭＯ準位）が低い物質を用いることが好ましい。
発光性の高い物質を分散させるための物質（ホスト材料）としては、例えば、金属錯体、複素環化合物、縮合芳香族化合物、および芳香族アミン化合物が挙げられる。金属錯体としては、例えば、アルミニウム錯体、ベリリウム錯体、および亜鉛錯体等が挙げられる。複素環化合物としては、例えば、オキサジアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、アジン誘導体、インドール誘導体、カルバゾール誘導体、およびフェナントロリン誘導体等が挙げられる。縮合芳香族化合物としては、例えば、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、トリフェニレン誘導体、ピレン誘導体、およびクリセン誘導体等が挙げられる。芳香族アミン化合物としては、例えば、トリアリールアミン誘導体、および縮合多環芳香族アミン誘導体等が挙げられる。
【００４７】
（電子輸送層）
電子輸送層６は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層６に用いられる化合物としては、例えば、金属錯体、複素芳香族化合物、および高分子化合物等が挙げられる。金属錯体としては、例えば、アルミニウム錯体、ベリリウム錯体、および亜鉛錯体等が挙げられる。複素芳香族化合物としては、例えば、イミダゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、アジン誘導体、カルバゾール誘導体、およびフェナントロリン誘導体等が挙げられる。
【００４８】
（電子注入層）
電子注入層７は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層７に用いられる化合物としては、例えば、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等が挙げられる。電子注入層７に用いられる化合物の具体例としては、例えば、リチウム（Ｌｉ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、およびリチウム酸化物（ＬｉＯｘ）等が挙げられる。金属錯体としては、例えば、リチウムキノリノラト（ＬｉＱ）錯体などが挙げられる。
【００４９】
（陰極）
陰極８には、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。陰極８に用いられる化合物の具体例としては、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（例えば、ＭｇＡｇやＡｌＬｉ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。
【００５０】
（膜厚）
有機ＥＬ発光装置１の各層の膜厚は、上記で特に言及した以外には制限されない。一般に膜厚が薄すぎるとピンホール等の欠陥が生じやすく、逆に厚すぎると高い印加電圧が必要となり効率が悪くなるため、通常、膜厚は、数ｎｍから１μｍの範囲が好ましい。
【００５１】
（層形成方法）
有機ＥＬ発光装置１の各層の形成方法としては、上記で特に言及した以外には制限されず、乾式成膜法や湿式成膜法等の公知の方法を採用できる。乾式成膜法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ法、イオンプレーティング法などが挙げられる。湿式成膜法としては、例えば、スピンコーティング法、ディッピング法、フローコーティング法、インクジェット法などが挙げられる。
【００５２】
＜電子機器＞
有機ＥＬ発光装置１は、表示装置や発光装置等の電子機器に使用できる。表示装置としては、例えば、有機ＥＬパネルモジュール等の表示部品、テレビ、携帯電話、タブレットもしくはパーソナルコンピュータ等が挙げられる。発光装置としては、例えば、照明、もしくは車両用灯具等が挙げられる。
【００５３】
〔第二実施形態〕
第二実施形態に係る有機ＥＬ発光装置の構成について説明する。第二実施形態の説明において第一実施形態と同一の構成要素は、同一符号や名称を付す等して説明を省略もしくは簡略化する。また、第二実施形態では、特に言及されない材料や化合物については、第一実施形態で説明した材料や化合物と同様の材料や化合物を用いることができる。
【００５４】
図４には、本実施形態に係る有機ＥＬ発光装置１Ａの概略図が示されている。本実施形態の有機ＥＬ発光装置１Ａは、共通層５１が第一の画素１１および第二の画素２１に亘って共通して設けられた層である点、第三の画素３１は、共通層５１と接していない点で、第一実施形態の有機ＥＬ発光装置１と相違する。その他の点については第一実施形態と同様である。
【００５５】
本実施形態では、第一の画素１１が赤色の発光を呈し、第二の画素２１が青色の発光を呈し、第三の画素３１が緑色の発光を呈する有機ＥＬ発光装置１Ａを例に挙げて説明する。
【００５６】
有機ＥＬ発光装置１Ａの発光帯域５Ａは、遅延蛍光性化合物を含む共通層５１を有する。本実施形態では、共通層５１は、第一の蛍光発光性化合物をさらに含んでいてもよい。
【００５７】
第一の画素１１の発光帯域５Ａは、正孔輸送層４と電子輸送層６との間に、非共通層としての第一の発光層１５Ａを有し、第一の発光層１５Ａと電子輸送層６との間に共通層５１が設けられている。第一の発光層１５Ａは、共通層５１に接している。本実施形態では、第一の発光層１５Ａは、第二の蛍光発光性化合物を含むので、前述と同様、第一の画素１１の発光効率を向上させることができる。
【００５８】
第二の画素２１の発光帯域５Ａは、共通層５１を有する。第二の画素２１は、共通層５１からの発光を呈する。第二の画素２１において共通層５１が遅延蛍光性化合物を含んでいる。また、共通層５１が第一の蛍光発光性化合物を含んでいる場合、前述と同様、第二の画素２１の発光効率を向上させることができる。第一の蛍光発光性化合物の一重項エネルギーよりも、遅延蛍光性化合物の一重項エネルギーが大きいことが好ましい。
【００５９】
第三の画素３１の発光帯域５Ａは、正孔輸送層４と電子輸送層６との間に、非共通層としての第三の発光層３５Ａを有する。
【００６０】
共通層５１からの発光のピーク波長は、非共通層としての第一の発光層１５Ａからの発光のピーク波長よりも小さいことが好ましい。このようなピーク波長の関係を満たすことで、共通層５１から第一の発光層１５Ａへエネルギー移動し易い。
【００６１】
共通層５１に含まれる遅延蛍光性化合物の発光準位のエネルギーは、非共通層としての第一の発光層１５Ａに含まれる化合物の発光準位のエネルギーよりも大きいことが好ましい。このような発光準位のエネルギーの関係を満たすことで、共通層５１から第一の発光層１５Ａへエネルギー移動し易い。
【００６２】
本実施形態の有機ＥＬ発光装置１Ａによっても、発光効率を向上させることができる。
【００６３】
〔第三実施形態〕
第三実施形態に係る有機ＥＬ発光装置の構成について説明する。第三実施形態の説明において第一実施形態や第二実施形態と同一の構成要素は、同一符号や名称を付す等して説明を省略もしくは簡略化する。また、第三実施形態では、特に言及されない材料や化合物については、第一実施形態で説明した材料や化合物と同様の材料や化合物を用いることができる。
【００６４】
図５には、本実施形態に係る有機ＥＬ発光装置１Ｂの概略図が示されている。本実施形態の有機ＥＬ発光装置１Ｂは、共通層５２が第一の画素１２および第二の画素２２に亘って共通して設けられた層である点、第三の画素３２は、共通層５２と接していない点、共通層５２と第一の発光層１５Ｂとの間に障壁層９を含む点、並びに第一の画素１２が赤色の発光を呈し、第二の画素２２が緑色の発光を呈し、第三の画素３２が青色の発光を呈する点において第一実施形態の有機ＥＬ発光装置１と相違する。その他の点については第一実施形態と同様である。
【００６５】
有機ＥＬ発光装置１Ｂの発光帯域５Ｂは、遅延蛍光性化合物を含む共通層５２を有する。本実施形態では、共通層５２は、第一の蛍光発光性化合物をさらに含んでいてもよい。第一の蛍光発光性化合物の一重項エネルギーよりも、遅延蛍光性化合物の一重項エネルギーが大きいことが好ましい。
【００６６】
第一の画素１２の発光帯域５Ｂは、正孔輸送層４と電子輸送層６との間に、非共通層としての第一の発光層１５Ｂを有し、第一の発光層１５Ｂと電子輸送層６との間に共通層５２を有する。本実施形態では、第一の発光層１５Ｂは、第二の蛍光発光性化合物を含む。
本実施形態では、共通層５２と第一の発光層１５Ｂとの間に障壁層９をさらに有する。障壁層９に含まれる化合物の７７［Ｋ］におけるエネルギーギャップＴ７７Ｋ（ＢＬ）は、共通層５２に含まれる遅延蛍光性化合物の７７［Ｋ］におけるエネルギーギャップＴ７７Ｋ（ＤＦ）以上であることが好ましく、障壁層９に含まれる化合物のＴ７７Ｋ（ＢＬ）は、共通層５２に含まれる遅延蛍光性化合物のＴ７７Ｋ（ＤＦ）よりも大きいことがより好ましい。このような障壁層９を共通層５２と第一の発光層１５Ｂとの間に含んでいることにより、共通層５２から第一の発光層１５Ｂへの三重項エネルギーの移動を抑制し、共通層５２の内部で三重項励起子から一重項励起子へ変換した後に一重項エネルギーを第一の発光層１５Ｂへと移動させることができる。そのため、有機ＥＬ発光装置１Ｂによれば、第一の画素１２の発光効率を向上させることができる。
【００６７】
さらに、障壁層９に含まれる化合物の７７［Ｋ］におけるエネルギーギャップＴ７７Ｋ（ＢＬ）は、非共通層としての第一の発光層１５Ｂに含まれる第二の蛍光発光性化合物の７７［Ｋ］におけるエネルギーギャップＴ７７Ｋ（Ｍ２）以上であることが好ましい。障壁層９に含まれる化合物の一重項エネルギーは、第二の蛍光発光性化合物の一重項エネルギー以上であることが好ましく、第二の蛍光発光性化合物の一重項エネルギーよりも大きいことがより好ましい。
【００６８】
第二の画素２２の発光帯域５Ｂは、共通層５２を有する。第二の画素２２は、共通層５２からの発光を呈する。第二の画素２２において共通層５２が遅延蛍光性化合物を含んでいる。また、共通層５２が第一の蛍光発光性化合物を含んでいる場合、前述と同様、第二の画素２２の発光効率を向上させることができる。
【００６９】
第三の画素３２の発光帯域５Ｂは、正孔輸送層４と電子輸送層６との間に、非共通層としての第三の発光層３５Ｂを有する。
【００７０】
共通層５２からの発光のピーク波長は、非共通層としての第一の発光層１５Ｂからの発光のピーク波長よりも小さいことが好ましい。このようなピーク波長の関係を満たすことで、共通層５２から第一の発光層１５Ｂへエネルギー移動し易い。
【００７１】
共通層５２に含まれる遅延蛍光性化合物の発光準位のエネルギーは、非共通層としての第一の発光層１５Ｂに含まれる化合物の発光準位のエネルギーよりも大きいことが好ましい。このような発光準位のエネルギーの関係を満たすことで、共通層５２から第一の発光層１５Ｂへエネルギー移動し易い。
【００７２】
本実施形態の有機ＥＬ発光装置１Ｂによっても、発光効率を向上させることができる。
【００７３】
〔実施形態の変形例〕
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されない。本発明の目的を達成できる範囲での変更、改良などは、本発明に含まれる。
【００７４】
例えば、前記実施形態では、各画素が、赤色、緑色、または青色の発光を呈する態様を例に挙げて説明したが、本発明はこのような態様に限定されない。画素が呈するその他の発光色としては、例えば、黄色、橙色、水色、紫色及び白色などが挙げられる。
【００７５】
他の有機ＥＬ発光装置としては、例えば、第二実施形態の有機ＥＬ発光装置１Ａにおいて、第一の画素が緑色の発光を呈し、第三の画素が赤色の発光を呈する態様に変更した態様が挙げられる。
【００７６】
他の有機ＥＬ発光装置としては、例えば、第二実施形態の有機ＥＬ発光装置１Ａを、第一の画素が赤色の発光を呈し、第二の画素が緑色の発光を呈し、第三の画素が青色の発光を呈する態様に変更した態様が挙げられる。
【００７７】
共通層および非共通層を積層させる順序は、前述の実施形態で例示した態様に限定されない。例えば、共通層と陽極との間に非共通層を設けてもよいし、共通層と陰極との間に非共通層を設けてもよい。例えば、第一実施形態の有機ＥＬ発光装置において、第一の画素の非共通層としての第一の発光層を電子輸送層と共通層との間に設け、第三の画素の非共通層としての第三の発光層を正孔輸送層と共通層との間に設けた態様であってもよい。
【００７８】
障壁層は、第三実施形態以外の有機ＥＬ発光装置において設けられていてもよい。障壁層は、共通層と非共通層との間に設けられる。例えば、第一実施形態の有機ＥＬ発光装置において、第一の画素の非共通層としての第一の発光層と共通層との間に第一の障壁層を設け、第三の画素の非共通層としての第三の発光層と共通層との間に第二の障壁層を設けてもよい。複数の障壁層を有する有機ＥＬ発光装置において、それぞれの障壁層に含まれる化合物は、同じでも異なっていてもよい。障壁層に用いられる化合物は、障壁層と接する非共通層としての発光層に含まれる化合物や、共通層に含まれる遅延蛍光性化合物に応じて、適宜、選択される。
【００７９】
前記実施形態では、非共通層としての発光層に蛍光発光性化合物を含む態様を例に挙げて説明したが、本発明はこれらの態様に限定されない。例えば、非共通層としての発光層は、燐光発光性化合物を含んでいてもよい。共通層は遅延蛍光性化合物を含んでいるので、従来の有機ＥＬ発光装置に比べて、共通層から燐光発光性化合物を含む層へエネルギー移動し易い。燐光発光性化合物は三重項励起状態から発光可能な化合物である。青色の発光を呈する燐光発光性化合物としては、例えば、イリジウム錯体、オスミウム錯体、および白金錯体等の金属錯体が使用される。緑色の発光を呈する燐光発光性化合物としては、例えば、イリジウム錯体、テルビウム錯体等が使用される。赤色の発光を呈する燐光発光性化合物としては、例えば、イリジウム錯体、白金錯体、およびユーロピウム錯体等の金属錯体が使用される。発光層は、燐光発光性化合物および前述のホスト材料を含んでいてもよい。
【００８０】
共通層に直接または障壁層等を介して間接的に接する発光層に含まれる発光性の化合物は、各画素で同じ発光型であっても、異なる発光型であってもよい。例えば、第一実施形態の有機ＥＬ発光装置において、第一の画素の第一の発光層には燐光発光性化合物が含まれ、第三の画素の第三の発光層には蛍光発光性化合物が含まれている態様でもよいし、第一の発光層に蛍光発光性化合物が含まれ、第三の発光層に燐光発光性化合物が含まれている態様でもよい。
【００８１】
また、非共通層としての発光層にも遅延蛍光性化合物が含まれていてもよい。この場合、発光層には、遅延蛍光性化合物および蛍光発光性化合物が含まれていることがより好ましい。
【００８２】
有機ＥＬ発光装置の発光帯域の構成は、前記実施形態の例示に限定されない。例えば、発光帯域は、下記表１〜４に示すＮｏ．１〜３６の構成であってもよい。
表１〜４において、ＤＦは、遅延蛍光性化合物を表し、ＦＬは、蛍光発光性化合物を表し、ＰＨは、燐光発光性化合物を表す。Ｎｏ．１の構成では、第一、第二、および第三の画素に亘って共通して設けられる共通層は、ＤＦ＋ＦＬ、すなわち、遅延蛍光性化合物および蛍光発光性化合物を含んでいることを示している。第一の発光層および第三の発光層は、ＦＬ、すなわち、蛍光発光性の化合物を含んでいることを示している。なお、表１〜４において、同じ記号であっても、互いに異なる化合物を示す場合もある。例えば、Ｎｏ．１の構成では、第一の発光層に含まれる蛍光発光性化合物ＦＬと、第三の発光層に含まれる蛍光発光性化合物ＦＬとは、異なる化合物である場合がある。また、各画素の層構成において、共通層／発光層のように、積層構成を「／」で示している。表１〜４においては、積層構成は、直接積層されていてもよいし、共通層と発光層との間に障壁層を含んでいてもよい。
また、表１〜４においては、共通層として、「共通層（ＤＦ＋ＦＬ）」の構成を例示したが、本発明は、これらの態様に限定されず、蛍光発光性化合物ＦＬを含まない構成の「共通層（ＤＦ）」であってもよい。
さらに、表１〜４においては、第一の発光層又は第三の発光層として、「第一の発光層（ＤＦ）」、「第三の発光層（ＤＦ）」の構成を例示したが、本発明は、これらの態様に限定されず、蛍光発光性化合物ＦＬを含む構成の「第一の発光層（ＤＦ＋ＦＬ）」、「第三の発光層（ＤＦ＋ＦＬ）」であってもよい。
【００８３】
【表１】
2016129536.tif 000006
【００８４】
【表２】
2016129536.tif 000007
【００８５】
【表３】
2016129536.tif 000008
【００８６】
【表４】
2016129536.tif 000009
【００８７】
有機ＥＬ発光装置は、各画素から放射される光の色を変換させる色変換装置を備えていてもよい。色変換装置としては、カラーフィルター等が挙げられる。例えば、第一の画素の発光が、共通層からの発光と発光層からの発光との混色である場合に、有機ＥＬ発光装置に色変換装置を設けることにより、共通層からの発光を遮断し、発光層からの発光を透過させることもできる。
【００８８】
発光層は、１層に限られず、複数の発光層が積層されていてもよい。一画素が複数の発光層を有する場合、少なくとも１つの発光層が、共通層に直接的に接するか、または障壁層等を介して間接的に接していることが好ましい。一画素に含まれる複数の発光層は、同じ発光型であっても、異なる発光型であってもよい。一画素に含まれる複数の発光層は、互いに隣接して設けられていてもよいし、中間層を介して複数の発光ユニットが積層された、いわゆるタンデム型の積層構造であってもよい。
【００８９】
発光層と電子輸送層との間や、発光層と正孔輸送層との間には、共通層と発光層との間に設けた前述の障壁層とは別に、ブロック層を隣接させて設けてもよい。ブロック層は、発光層に接して配置され、正孔、電子および励起子の少なくともいずれかを阻止することが好ましい。
例えば、共通層と正孔輸送層との間に発光層を有する場合、発光層と正孔輸送層との間に第一のブロック層を設けることが好ましい。また、共通層と電子輸送層との間に発光層を有する場合、発光層と電子輸送層との間に第二のブロック層を設けることが好ましい。
有機ＥＬ発光装置が第一のブロック層を有する場合、当該第一のブロック層は、正孔を輸送し、電子が当該第一のブロック層よりも陽極側の層（例えば、正孔輸送層）に到達することを阻止する。
有機ＥＬ発光装置が第二のブロック層を有する場合、当該第二のブロック層は、電子を輸送し、正孔が当該第二のブロック層よりも陰極側の層（例えば、電子輸送層）に到達することを阻止する。
また、励起エネルギーが発光層からその周辺層に漏れ出さないように、第一のブロック層および第二のブロック層の少なくともいずれかを、発光層に隣接させてもよい。発光層で生成した励起子が、当該ブロック層よりも電極側の層（例えば、電子輸送層や正孔輸送層）に移動することを阻止する。発光層とブロック層とは接合していることが好ましい。
【００９０】
有機ＥＬ発光装置において、各画素をそれぞれ独立に発光させることができるように、共通層を設けつつ、画素同士を分離させてもよい。例えば、陽極を画素ごとに分離させてもよいし、陽極から正孔輸送層または発光層までの層構成を画素ごとに分離させてもよいし、電子輸送層から陰極までの層構成を分離させてもよいし、陰極を画素ごとに分離させてもよい。分離させた画素同士の間には、絶縁膜等を介在させてもよい。
【００９１】
有機ＥＬ発光装置を画素ごとに駆動させるために、各画素を駆動させる薄膜トランジスタを基板に形成し、さらに各画素に対応する画素電極（陽極）を形成し、画素電極の上に前述の各層を形成させてもよい。
【００９２】
また、前記実施形態では、３種類以上の画素が並列して設けられている有機ＥＬ発光装置を例に挙げて説明したが、２種類の画素が並列して設けられている有機ＥＬ発光装置であってもよい。また、有機ＥＬ発光装置は、２種類以上の画素からなる組を複数備えていてもよい。例えば、第一の画素、第二の画素、および第三の画素の３種類の画素からなる組を、複数備える有機ＥＬ発光装置であってもよい。
【００９３】
第一の実施形態の有機ＥＬ発光装置に限らず、本発明の有機ＥＬ発光装置は、電子機器に利用できる。
【００９４】
その他、本発明の実施における具体的な構造および形状などは、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などとしてもよい。
【実施例】
【００９５】
本発明に係る実施例を説明する。本発明はこれらの実施例によって限定されない。【００９６】
有機ＥＬ発光装置の製造に用いた化合物を以下に示す。【００９７】
【化４】
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【００９８】
【化５】
2016129536.tif 000011
【００９９】
【化６】
2016129536.tif 000012
【０１００】
【化７】
2016129536.tif 000013
【０１０１】
＜化合物の評価＞
次に、本実施例で使用した化合物の物性を測定した。測定方法および算出方法を以下に示す。【０１０２】
（遅延蛍光性）
遅延蛍光性は図２に示す装置を利用して過渡ＰＬを測定することにより確認した。前記化合物ＤＦと前記化合物ＴＨ−２とを、化合物ＤＦの割合が１２質量％となるように石英基板上に共蒸着し、膜厚１００ｎｍの薄膜を形成して試料を作製した。前記化合物ＤＦが吸収する波長のパルス光（パルスレーザーから照射される光）で励起された後、当該励起状態から即座に観察されるＰｒｏｍｐｔ発光（即時発光）と、当該励起後、即座には観察されず、その後観察されるＤｅｌａｙ発光（遅延発光）とが存在する。本実施例における遅延蛍光性とは、Ｄｅｌａｙ発光（遅延発光）の量がＰｒｏｍｐｔ発光（即時発光）の量に対して５％以上を意味する。
化合物ＤＦについて、Ｄｅｌａｙ発光（遅延発光）の量がＰｒｏｍｐｔ発光（即時発光）の量に対して５％以上あることが確認された。
Ｐｒｏｍｐｔ発光とＤｅｌａｙ発光の量は、“Ｎａｔｕｒｅ  ４９２，  ２３４−２３８，  ２０１２”に記載された方法と同様の方法により、求めることができる。なお、Ｐｒｏｍｐｔ発光とＤｅｌａｙ発光の量の算出に使用される装置は、図２の装置や文献に記載された装置に限定されない。【０１０３】
（発光準位のエネルギー）
各化合物の発光準位のエネルギーは、下記の通りである。各化合物の発光準位のエネルギーは、前述の一重項エネルギーの測定方法に準じて測定される。
化合物ＤＦ：２．７３ｅＶ
化合物ＧＤ：２．４４ｅＶ
化合物ＲＤ：２．００ｅＶ【０１０４】
＜有機ＥＬ発光装置の構成＞
実施例１〜２の有機ＥＬ発光装置における第一の画素（Ｒ）および第二の画素（Ｇ）の構成を簡略的に表５に示す。実施例１〜２の有機ＥＬ発光装置において、第二の画素（Ｇ）は、同じ構成である。実施例１〜２の有機ＥＬ発光装置には、共通層（Ｇ）を共通して設けた。【０１０５】
【表５】
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【０１０６】
比較例１の有機ＥＬ発光装置における画素（Ｒ）の構成を簡略的に表６に示す。比較例１の有機ＥＬ発光装置には、化合物ＤＦを含有しない共通層を設けた。【０１０７】
【表６】
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【０１０８】
＜有機ＥＬ発光装置の作製＞
有機ＥＬ発光装置を以下のように作製した。【０１０９】
（実施例１）
２５ｍｍ×７５ｍｍ×１．１ｍｍ厚のＩＴＯ透明電極（陽極）付きガラス基板（ジオマティック社製）を、イソプロピルアルコール中で５分間超音波洗浄を行なった後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行なった。ＩＴＯの膜厚は、１３０ｎｍとした。
洗浄後の透明電極ライン付きガラス基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。まず、透明電極ラインが形成されている側の面上に透明電極を覆うように化合物ＨＩを蒸着し、第一の画素（Ｒ）および第二の画素（Ｇ）の正孔注入層を形成した。正孔注入層の膜厚は、５ｎｍとした。
次に、正孔注入層の上に、化合物ＨＴ１を蒸着し、ＨＩ膜上に第一の画素（Ｒ）および第二の画素（Ｇ）の第一の正孔輸送層を形成した。第一の正孔輸送層の膜厚は、８０ｎｍとした。
次に、第二の画素（Ｇ）の第一の正孔輸送層の上に、化合物ＨＴ２を蒸着し、第二の正孔輸送層を形成した。第二の正孔輸送層の膜厚は、１０ｎｍとした。
また、第一の画素（Ｒ）の第一の正孔輸送層の上に、化合物ＨＴ２を蒸着し、第二の正孔輸送層を形成した。第二の正孔輸送層の膜厚は、５ｎｍとした。さらに、第二の正孔輸送層の上に、化合物ＲＨと、化合物ＲＤとを共蒸着し、第一の発光層（Ｒ）を形成した。第一の発光層（Ｒ）の膜厚は、５ｎｍとした。第一の発光層（Ｒ）における化合物ＲＤの濃度を１質量％とした。
続いて、第二の画素（Ｇ）の第二の正孔輸送層、および第一の画素（Ｒ）の第一の発光層（Ｒ）の上に、同時に、化合物ＤＡと、化合物ＤＦと、化合物ＧＤとを共蒸着し、第一の画素（Ｒ）および第二の画素（Ｇ）に共通して亘る共通層（Ｇ）を形成した。共通層（Ｇ）における化合物ＤＦの濃度を５０質量％とし、化合物ＧＤの濃度を１質量％とした。共通層（Ｇ）の膜厚は５ｎｍとした。
次に、第一の画素（Ｒ）および第二の画素（Ｇ）の共通層（Ｇ）の上に、化合物ＢＬを蒸着し、膜厚５ｎｍのブロック層を形成した。
次に、第一の画素（Ｒ）および第二の画素（Ｇ）のブロック層の上に、化合物ＥＴを蒸着し、膜厚２０ｎｍの電子輸送層を形成した。
次に、第一の画素（Ｒ）および第二の画素（Ｇ）の電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を蒸着し、膜厚１ｎｍの電子注入層を形成した。
そして、第一の画素（Ｒ）および第二の画素（Ｇ）の電子注入層の上に、金属アルミニウム（Ａｌ）を蒸着し、膜厚８０ｎｍの陰極を形成した。
実施例１の有機ＥＬ発光装置の構成を略式的に示すと、次のとおりである。
第一の画素（Ｒ）：ITO（130） / HI（5） / HT1（80） / HT2（5）/ RH:RD（5,RD:1%） / DA:DF:GD（5, DF:50%, GD:1%） / BL（5） / ET（20） / LiF（1） / Al（80）
第二の画素（Ｇ）：ITO（130） / HI（5） / HT1（80） / HT2（10） / DA:DF:GD（5, DF:50%, GD:1%） / BL（5） / ET（20） / LiF（1） / Al（80）
なお、括弧内の数字は、膜厚（単位：ｎｍ）を示す。また、同じく括弧内において、パーセント表示された数字は、層に含まれる化合物の割合（質量％）を示す。【０１１０】
（実施例２）
実施例２の有機ＥＬ発光装置において、第二の画素（Ｇ）は、実施例１と同様であり、第一の画素（Ｒ）は、以下の点で実施例１と相違する。
第一の画素（Ｒ）の第一の発光層（Ｒ）の上に、化合物ＨＴ２を蒸着し障壁層とした。障壁層の膜厚は、１ｎｍとした。
障壁層の上に積層される共通層（Ｇ）から陰極までの構成は、実施例１の第一の画素（Ｒ）と同様である。
実施例２の有機ＥＬ発光装置における第一の画素（Ｒ）の構成を略式的に示すと、次のとおりである。
第一の画素（Ｒ）：ITO（130） / HI（5） / HT1（80） / HT2（5）/ RH:RD（5,RD:1%） /HT2（1）/ DA:DF:GD（5, DF:50%, GD:1%） / BL（5） / ET（20） / LiF（1） / Al（80）【０１１１】
（比較例１）
比較例１の有機ＥＬ発光装置は、実施例１の第一の画素（Ｒ）における共通層（Ｇ）中にＤＦを含まない点、および第二の画素（Ｇ）を備えていない点で、実施例１の有機ＥＬ発光装置と相違する。
比較例１の有機ＥＬ発光装置の構成を略式的に示すと、次のとおりである。
第一の画素（Ｒ）：ITO（130） / HI（5） / HT1（80） / HT2（5）/ RH:RD（5,RD:1%） / DA:GD（5,GD:1%） / BL（5） / ET（20） / LiF（1） / Al（80）【０１１２】
＜有機ＥＬ発光装置の評価＞
実施例１〜２および比較例１において作製した有機ＥＬ素子について、以下の評価を行った。評価結果を表７に示す。【０１１３】
・輝度−電流効率（Ｌ／Ｊ）
電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ２となるように、作製した有機ＥＬ発光装置に電圧を印加し、その時の輝度Ｌ（単位ｃｄ／ｍ２）を、分光放射輝度計（コニカミノルタ株式会社製、商品名：ＣＳ−１０００）を用いて計測した。
得られた輝度に対し、輝度−電流効率（単位ｃｄ／Ａ）を算出した。なお、表７には、比較例１の輝度−電流効率を１とした相対値で示した。【０１１４】
・ピーク波長λｐ
得られた上記分光放射輝度スペクトルからピーク波長λｐを求めた。
第一の画素（Ｒ）からのピーク波長λｐ（Ｒ）は、６２０ｎｍであった。第二の画素（Ｇ）からの発光のピーク波長λｐ（Ｇ）は、５３２ｎｍであった。【０１１５】
【表７】
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【０１１６】
遅延蛍光性化合物を含有する共通層を備えた実施例１〜２の有機ＥＬ発光装置によれば、共通層にＤＦを含有しない比較例１の有機ＥＬ発光装置に比べて、輝度−電流効率が２．２〜２．３倍向上した。特に、実施例２では、共通層と発光層との間に障壁層を用いたため、実施例１よりも輝度−電流効率（Ｌ／Ｊ）が向上した。
【符号の説明】
【０１１７】
１，１Ａ，１Ｂ…有機ＥＬ発光装置、９…障壁層、１０，１１，１２…第一の画素、１５，１５Ａ，１５Ｂ…第一の発光層（非共通層）、２０，２１，２２…第二の画素、３０，３１，３２…第三の画素、３５，３５Ａ，３５Ｂ…第三の発光層、５０，５１，５２…共通層。
【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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【国際調査報告】
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