(57)【要約】  本開示の表示素子は、対向配置された陽極および陰極と、陽極側に設けられると共に、少なくとも第１発光層を含む第１発光ユニットと、陰極側に設けられると共に、少なくとも第２発光層を含む第２発光ユニットとを備え、第２発光ユニットは、第１発光ユニット側から順に、アクセプタ層と、芳香族第３級アミンを少なくとも１種含むドナー層と、第２発光層と、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種および複素環化合物を少なくとも１種含む混合層とが積層された４層構造からなる。
2016092883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された陽極および陰極と、
前記陽極側に設けられると共に、少なくとも第１発光層を含む第１発光ユニットと、
前記陰極側に設けられると共に、少なくとも第２発光層を含む第２発光ユニットとを備え、
前記第２発光ユニットは、前記第１発光ユニット側から順に、
アクセプタ層と、
芳香族第３級アミンを少なくとも１種含むドナー層と、
前記第２発光層と
アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種および複素環化合物を少なくとも１種含む混合層とが積層された４層構造からなる
表示素子。
【請求項２】
前記第１発光層および前記第２発光層の発光色は互いに異なる、請求項１に記載の表示素子。
【請求項３】
前記第第２発光層はりん光発光材料を含む、請求項１に記載の表示素子。
【請求項４】
前記第２発光層は、正孔輸送性ホスト材料および電子輸送性ホスト材料を含む、請求項１に記載の表示素子。
【請求項５】
前記第２発光層の膜厚は、３０ｎｍ以下である、請求項１に記載の表示素子。
【請求項６】
前記アクセプタ層はヘキサアザトリフェニレン誘導体、シアノベンゾキノンジメタンのフッ素化誘導体およびラジアレン類のうちの少なくとも１種類を含む、請求項１に記載の表示素子。
【請求項７】
表示素子を複数備え、
前記表示素子は、
対向配置された陽極および陰極と、
前記陽極側に設けられると共に、少なくとも第１発光層を含む第１発光ユニットと、
前記陰極側に設けられると共に、少なくとも第２発光層を含む第２発光ユニットとを有し、
前記第２発光ユニットは、前記第１発光ユニット側から順に、
アクセプタ層と、
芳香族第３級アミンを含むドナー層と、
前記第２発光層と
アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種および複素環化合物を含む混合層とが積層された４層構造からなる
表示装置。
【請求項８】
画面解像度が１５０ｐｐｉ以上である、請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
表示部に表示素子を複数有する表示装置を備え、
前記表示素子は、
対向配置された陽極および陰極と、
前記陽極側に設けられると共に、少なくとも第１発光層を含む第１発光ユニットと、
前記陰極側に設けられると共に、少なくとも第２発光層を含む第２発光ユニットとを有し、
前記第２発光ユニットは、前記第１発光ユニット側から順に、
アクセプタ層と、
芳香族第３級アミンを少なくとも１種含むドナー層と、
前記第２発光層と
アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種および複素環化合物を少なくとも１種含む混合層とが積層された４層構造からなる
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ；Electro Luminescence）現象を利用して発光する表示素子およびこれを備えた表示装置ならびに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光素子（いわゆる、有機ＥＬ素子）は、陽極と陰極との間に有機化合物を含む発光層を有する自発光型の素子である。有機電界発光素子では、陽極および陰極間に電圧が印加されると、陽極から注入された正孔が正孔輸送層を経由して発光層へ移動し、陰極から注入された電子が電子輸送層を経由して発光層に移動する。発光層に移動した正孔および電子は再結合することで励起子が生成され、この励起子が基底状態へ遷移することで発光が生じる。【０００３】
近年、光源として有機電界発光素子を用いた表示装置は、高い発光効率および長寿命に加えて、高精細発光が求められている。発光効率を向上させた有機電荷発光素子として、例えば、特許文献１では、複数の発光ユニットが電荷発生層を介して積層されたマルチスタック構造を有する有機電界発光素子（いわゆる、タンデム素子）が開示されている。【０００４】
このタンデム素子を隣接配置した場合、クロストーク現象が発生するという問題がある。クロストーク現象とは、隣接するタンデム素子に導電性の高い層が設けられていると、この導電性の高い層を介して電流がリークし、指定したタンデム素子に隣接するタンデム素子も発光してしまう現象である。一般に、タンデム素子は導電性の高い中間層を介して発光層を含む複数の層が積層されており、電極間に１つの発光ユニットを有する、いわゆるシングル素子よりも陽極と陰極との間の電気抵抗が高い。このため、タンデム素子は、導電性の高い中間層を経由して隣接する画素に電流が広がりやすかった。【０００５】
そこで、クロストークの発生を低減する技術として、例えば、特許文献２，３では、隣り合うタンデム素子間に設けられた隔壁に凹部あるいは、凸部を設けた発光装置が開示されている。また、特許文献４では、アノード電極の周囲に、有機層に電気的に接続された金属配線を設けた有機ＥＬ表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１８２１２６号公報
【特許文献２】特開２０１４−１２３５２７号公報
【特許文献３】特開２０１４−８２１３３号公報
【特許文献４】特開２０１２−１５５９５３号公報
【発明の概要】
【０００７】
しかしながら、特許文献２〜４のように、画素間に構造体を設けることは高精細化の妨げとなる。高精細なディスプレイでは、画素レイアウトに限界があるため、配線を追加した場合には画素の配置が困難になりやすく、隔壁に構造体を追加した場合には、画素開口が低下し、同一輝度を得るために高い電流密度が必要となるため、ディスプレイの寿命が短くなるという問題があった。
【０００８】
従って、クロストーク現象を抑制しつつ、高精細且つ高い発光効率を有する表示素子および表示装置ならびに電子機器を提供することが望ましい。
【０００９】
本技術による一実施形態の表示素子は、対向配置された陽極および陰極と、陽極側に設けられると共に、少なくとも第１発光層を含む第１発光ユニットと、陰極側に設けられると共に、少なくとも第２発光層を含む第２発光ユニットとを備え、第２発光ユニットは、第１発光ユニット側から順に、アクセプタ層と、芳香族第３級アミンを少なくとも１種含むドナー層と、第２発光層と、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種および複素環化合物を少なくとも１種含む混合層とが積層された４層構造からなるものである。
【００１０】
本技術による一実施形態の表示装置は、上記表示素子を複数備えたものである。
【００１１】
本技術による一実施形態の電子機器は、表示部として上記表示装置を備えたものである。
【００１２】
本技術の一実施形態の表示素子および表示装置ならびに電子機器では、対向配置された陽極と陰極との間に積層された第１発光ユニットおよび第２発光ユニットのうち、陰極側に設けられた第２発光ユニットを、アクセプタ層と、芳香族第３級アミンを少なくとも１種含むドナー層と、第２発光層と、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種および複素環化合物を少なくとも１種含む混合層とが第１発光ユニット側からこの順に設けられた４層構造とすることにより、第２発光ユニット内における電荷の移動、具体的には、第２発光層への正孔および電子の移動が改善される。
【００１３】
本技術の一実施形態の表示素子および表示装置ならびに電子機器によれば、対向配置された陽極と陰極との間に積層された第１発光ユニットおよび第２発光ユニットのうち、陰極側に設けられた第２発光ユニットを、アクセプタ層と、芳香族第３級アミンを少なくとも１種含むドナー層と、第２発光層と、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種および複素環化合物を少なくとも１種含む混合層とが第１発光ユニット側から順に設けられた４層構造とするようにした。これにより、第２発光ユニットにおける第２発光層への正孔および電子の移動が改善される。よって、クロストーク現象が抑えられると共に、発光効率が向上した表示素子および高精細な表示装置、ならびに電子機器を提供することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示の一実施の形態に係る表示素子の断面図である。
【図２】図１に示した表示素子を備えた表示装置の構成を表す平面図である。
【図３】図２に示した表示装置の画素駆動回路の一例を表す図である。
【図４】図２に示した表示装置の断面構成の一例を表す図である。
【図５】上記表示装置を含むモジュールの概略構成を表す平面図である。
【図６Ａ】上記表示装置の適用例１の表側から見た外観を表す斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示した適用例２の裏側から見た外観を表す斜視図である。
【図７Ａ】上記表示装置の適用例２の外観の一例を表す斜視図である。
【図７Ｂ】上記表示装置の適用例２の外観の他の例を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本技術の実施の形態について図面を参照して以下の順に詳細に説明する。
１．実施の形態
（陰極側にアクセプタ層、ドナー層、発光層および混合層からなる第２発光ユニットを設けた例）
１−１．要部構成
１−２．全体構成
１−３．作用・効果
２．適用例
３．実施例
【００１６】
＜１．実施の形態＞
図１は、本開示の一実施の形態に係る表示素子（表示素子１０）の断面構成を表したものである。この表示素子１０は、例えば、タブレットやスマートフォン等の携帯端末装置の表示素子として用いられるものである。表示素子１０は、駆動基板１１上に陽極１２、第１発光ユニット１３、第２発光ユニット１４および陰極１５がこの順に積層された、いわゆるタンデム構造を有するものである。表示素子１０は、陽極１２側から注入された正孔と、陰極１５側から注入された電子とが、第１発光ユニット１３および第２発光ユニット１４に設けられた発光層１３Ｃおよび発光層１４Ｃ内で、それぞれ再結合する際に生じた発光光を駆動基板１１とは反対側（対向基板２１側、図４参照）から取り出す上面発光方式（いわゆる、トップエミッション方式）の有機電界発光素子である。
【００１７】
（１−１．要部構成）
本実施の形態の表示素子１０は、第２発光ユニット１４が、陽極１２側からアクセプタ層１４Ａ、ドナー層１４Ｂ、発光層１４Ｃおよび混合層１４Ｄがこの順に積層された４層構造を有する。
【００１８】
アクセプタ層１４Ａは、第１発光ユニット１３および第２発光ユニット１４の両側に電荷を供給するものであり、アクセプタ性を有する材料、例えば、下記式（１）に示したヘキサアザトリフェニレンおよびその誘導体を用いることが好ましい。なお、式（１）に示したヘキサアザトリフェニレンのＲはシアノ基であることが好ましい。この他、例えば、シアノベンゾキノンジメタンのフッ素化誘導体、あるいは、ｐ型アクセプタ材料を用いてもよい。具体的なシアノベンゾキノンジメタンのフッ素化誘導体としては、例えば、欧州特許第１９１２２６８号および米国特許術願公開第２００６０２５００７６に記載されている化合物が挙げられる。具体的なｐ型アクセプタ材料としては、例えば、式（２−１〜２−３）に示したような、米国特許出願公開第２００８０２６５２１６号、Iyoda et al,Organic Letters, 6(25), 4667-4670 (2004)、特許第３９６０１３１号公報、Enomoto et al, Bull. Chem. Soc. Jap., 73(9), 2109-2114 (2000)、Enomoto et al, Tet. Let., 38(15), 2693-2696 (1997)およびIyoda et al, JCS, Chem. Comm., (21), 1690-1692 (1989)に記載されるラジアレン類が挙げられる。
【００１９】
【化１】
2016092883.tif 000003
（Ｒは、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、アリールアミノ基、炭素数２０以下のカルボニル基、炭素数２０以下のカルボニルエステル基、炭素数２０以下のアルキル基、炭素数２０以下のアルケニル基、炭素数２０以下のアルコキシル基、炭素数３０以下のアリール基、炭素数３０以下の複素環基、ニトリル基、シアノ基、ニトロ基、またはシリル基から選ばれる置換基あるいはそれらの誘導体である。）
【００２０】
【化２】
2016092883.tif 000004
【００２１】
ドナー層１４Ｂは、アクセプタ層１４Ａから供給された正孔を発光層１４Ｃへ輸送するためのものであり、発光層の励起子閉じ込めを考慮すると三重励起（Ｔ１）エネルギーの大きな正孔輸送性を有する化合物を用いることが好ましい。具体的には、例えば、式（３−１〜３−１０）に示したように、正孔輸送性を有する芳香族第３級アミン化合物が挙げられる。アクセプタ層１４Ａの厚みは、表示素子１０の全体構成にもよるが、例えば５ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
【化３】
2016092883.tif 000005
【００２３】
【化４】
2016092883.tif 000006
【００２４】
発光層１４Ｃは、電界印加時に陽極１２側（具体的には、アクセプタ層１４Ａ）からドナー層１４Ｂを介して正孔を受け取ると共に、陰極１５から混合層１４Ｄを介して電子を受け取り、受け取った正孔と電子とが再結合する領域である。発光層１４Ｃは、少なくとも１種の発光性ドーパントおよびホスト材料を含有することが好ましい。
【００２５】
発光性ドーパントとしては、例えば三重励起子からの発光（りん光）が得られるりん光発光性ドーパントを用いることが好ましい。りん光発光性ドーパントとしては、例えば、遷移金属原子またはランタノイド原子を含む錯体が挙げられる。繊維金属原子としては、例えば、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）および白金（Ｐｔ）が挙げられる。より好ましくは、Ｒｅ、ＩｒおよびＰｔであり、さらに好ましくはＩｒおよびＰｔである。ランタノイド原子としては、例えばランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）およびルテシウム（Ｌｕ）が挙げられる。これらのランタノイド原子の中でも、Ｎｄ、ＥｕおよびＧｄが好ましい。
【００２６】
錯体の配位子としては、例えば、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、芳香族炭素環配位子（例えば、シクロペンタジエニルアニオン、ベンゼンアニオンおよびナフチルアニオン等）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジルおよびフェナントロリン等）、カルベン配位子、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトン等）、カルボン酸配位子（例えば、酢酸配位子等）、アルコラト配位子（例えば、フェノラト配位子等）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子が挙げられ、より好ましくは、含窒素ヘテロ環配位子である。上記錯体は、化合物中に遷移金属原子を一つ有してもよいし、あるいは、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。
【００２７】
なお、発光性ドーパントとしては、りん光発光性ドーパントのほか、蛍光発光性ドーパントを用いてもよい。蛍光発光材料としては、例えば、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、スチリルアミン誘導体、芳香族ジメチリデン化合物、８−キノリノール誘導体の金属錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体およびポリフルオレン誘導体等の高分子化合物等が挙げられる。これらは１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００２８】
発光層１４Ｃに含まれる発光性ドーパントの量は、例えば、発光層１４Ｃを構成する全ての化合物量に対して０．１質量％以上３０質量％以下であればよいが、耐久性および外部量子効率の観点から２質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは、５質量％以上３０質量％以下である。
【００２９】
ホスト材料としては、正孔輸送性に優れる正孔輸送性材料および電子輸送性に優れる電子輸送性材料を用いることができる。
【００３０】
正孔輸送性材料としては、耐久性の向上および駆動電圧の低下の観点からイオン化ポテンシャルＩｐが５．１ｅＶ以上６．４ｅＶ以下であることが好ましく、より好ましくは５．４ｅＶ以上６．２ｅＶ以下、さらに好ましくは５．６ｅＶ以上６．０ｅＶ以下である。また、耐久性の向上および駆動電圧の低下の観点から、電子親和力Ｅａが１．２ｅＶ以上３．１ｅＶ以下であることが好ましく、より好ましくは１．４ｅＶ以上３．０ｅＶ以下、さらに好ましくは１．８ｅＶ以上２．８ｅＶ以下である。
【００３１】
このような正孔輸送性材料としては、例えば、以下の材料を挙げることができる。ピロール、カルバゾール、アザカルバゾール、インドール、アザインドール、ピラゾール、イミダゾール、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマチオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜およびこれらの誘導体等が挙げられる。中でも、インドール誘導体、カルバゾール誘導体、アザインドール誘導体、アザカルバゾール誘導体、芳香族第三級アミン化合物、またはチオフェン誘導体が好ましく、特に分子内にカルバゾール骨格および／またはインドール骨格および／または芳香族第三級アミン骨格を複数個有するものが好ましい。具体的には、例えば下記式（４−１〜４−２６）に示した化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３２】
【化５】
2016092883.tif 000007
【００３３】
【化６】
2016092883.tif 000008
【００３４】
【化７】
2016092883.tif 000009
【００３５】
【化８】
2016092883.tif 000010
【００３６】
電子輸送性材料としては、耐久性の向上および駆動電圧の低下の観点から、電子親和力Ｅａが２．５ｅＶ以上３．５ｅＶ以下であることが好ましく、より好ましくは２．６ｅＶ以上３．４ｅＶ以下、さらに好ましくは２．８ｅＶ以上３．３ｅＶ以下である。また、耐久性の向上および駆動電圧の低下の観点から、イオン化ポテンシャルＩｐが５．７ｅＶ以上７．５ｅＶ以下であることが好ましく、より好ましくは５．８ｅＶ以上７．０ｅＶ以下、さらに好ましくは５．９ｅＶ以上６．５ｅＶ以下である。
【００３７】
このような電子輸送性材料としては、例えば、以下の材料を挙げることができる。ピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾ−ル、オキサゾ−ル、オキサジアゾ−ル、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニンおよびこれらの誘導体（他の環と縮合環を形成してもよい）、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体等が挙げられる。
【００３８】
電子輸送性ホストとして好ましくは、金属錯体、アゾール誘導体（ベンズイミダゾール誘導体、イミダゾピリジン誘導体等）、アジン誘導体（ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体等）が挙げられる。
【００３９】
金属錯体電子輸送性ホストの例としては、例えば、特開２００４−２１４１７９、特開２００４−２２１０６２、特開２００４−２２１０６５、特開２００４−２２１０６８および特開２００４−３２７３１３等に記載の化合物が挙げられる。具体的には、例えば下記式（５−１〜５−２６）に示した化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４０】
【化９】
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【００４１】
【化１０】
2016092883.tif 000012
【００４２】
【化１１】
2016092883.tif 000013
【００４３】
【化１２】
2016092883.tif 000014
【００４４】
発光層１４Ｃは、例えば、図１に示したように赤色光、緑色光、青色光または黄色光等を発する単層でもよいが、発光色の異なる複数の発光層（例えば、赤色発光層および緑色発光層）が積層されていてもよい。発光層１４Ｃの厚みは、表示素子１０の全体構成にもよるが、例えば５ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下である。なお、発光層のホスト材料には、後述する正孔輸送層（正孔輸送層１３Ｂ）や混合層（混合層１４）と比較して電荷輸送能が低いものが多い。このため、第２発光ユニット１４において厚い発光層を設けることは電流リークの原因となる。よって、薄膜で高効率を保持できるように混合ホスト発光層を用いることが好ましい。これにより、膜厚が薄くとも電荷バランス改善することが可能となる。
【００４５】
混合層１４Ｄは、陰極１５から注入された電子を発光層１４Ｃへ輸送するためのものであり、例えば、少なくとも１種のゲスト材料およびホスト材料を含有することが好ましい。ゲスト材料としては、リチウム（Ｌｉ），ナトリウム（Ｎａ）およびカリウム（Ｋ）等のアルカリ金属、あるいは、ベリリウム（Ｂｅ），マグネシウム（Ｍｇ）およびカルシウム（Ｃａ）等のアルカリ土類金属を用いることが好ましい。ホスト材料としては、複素環化合物を少なくとも１種以上用いることが好ましく、具体的には、下記式（６−１〜６−１４）に示した化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４６】
【化１３】
2016092883.tif 000015
【００４７】
混合層１４Ｄの厚みは、表示素子１０の全体構成にもよるが、例えば５ｎｍ〜２００ｎｍであることが好ましく、さらに好ましくは１０ｎｍ〜１５０ｎｍである。
【００４８】
このように、本実施の形態の表示素子１０は、陽極１２および陰極１５の間に、陽極１２側から第１発光ユニット１３、第２発光ユニット１４の順に積層された発光ユニットのうち、陽極１２とは直接接してない第２発光ユニット１４を上記４層構造とした。これにより、アクセプタ層１４Ａおよびドナー層１４Ｂから発光層１４Ｃへの正孔の注入効率と、陰極１５および混合層１４Ｄから発光層１４Ｃへの電子の注入効率とが改善され、隣接する表示素子への電荷の流入（リーク）が低減される。
【００４９】
以下に、第１発光ユニット１３を含む表示装置（表示装置１）の全体構成を説明する。
【００５０】
（１−２．全体構成）
図２は、本実施の形態の表示素子１０を備えた表示装置１の全体構成を表すものである。この表示装置１は、タブレットやスマートフォン等の携帯端末装置等として用いられるものであり、例えば、駆動基板１１の上に、表示領域１１０として、複数の表示素子１０がマトリクス状に配置されたものである。表示領域１１０の周辺には、映像表示用のドライバである信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０が設けられている。なお、隣り合う表示素子１０（副画素５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ）の組み合わせが一つの画素（ピクセル）を構成している。
【００５１】
表示領域１１０内には画素駆動回路１４０が設けられている。図３は、画素駆動回路１４０の一例を表したものである。画素駆動回路１４０は、陽極１２の下層に形成されたアクティブ型の駆動回路である。即ち、この画素駆動回路１４０は、駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２と、これらトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の間のキャパシタ（保持容量）Ｃｓと、第１の電源ライン（Ｖｃｃ）および第２の電源ライン（ＧＮＤ）の間において駆動トランジスタＴｒ１に直列に接続された表示素子１０とを有する。駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２は、一般的な薄膜トランジスタ（ＴＦＴ（Thin Film Transistor））により構成され、その構成は例えば逆スタガ構造（いわゆるボトムゲート型）でもよいしスタガ構造（トップゲート型）でもよく特に限定されない。
【００５２】
画素駆動回路１４０において、列方向には信号線１２０Ａが複数配置され、行方向には走査線１３０Ａが複数配置されている。各信号線１２０Ａと各走査線１３０Ａとの交差点が、各表示素子１０のいずれか１つ（サブピクセル）に対応している。各信号線１２０Ａは、信号線駆動回路１２０に接続され、この信号線駆動回路１２０から信号線１２０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線１３０Ａは走査線駆動回路１３０に接続され、この走査線駆動回路１３０から走査線１３０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極に走査信号が順次供給されるようになっている。
【００５３】
表示素子１０は、上記のように駆動基板１１上に陽極１２，第１発光ユニット１３，第２発光ユニット１４および陰極１５をこの順に積層した構造を有する。表示素子１０は、図４に示したように陰極１５上に保護膜１５が形成され、封止層２２を介して駆動基板１１および封止基板２１によって封止されている。また、隣り合う表示素子１０間には隔壁２３が設けられている。
【００５４】
駆動基板１１は、その一主面側に表示素子１０が配列形成される支持体である。駆動基板１１を構成する材料は公知のものでよく、例えば、石英，ガラス，金属箔，または樹脂製のフィルムやシート等が用いられる。この中でも石英やガラスが好ましく、樹脂製の場合には、その材質として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，またはポリカーボネート樹脂等が挙げられる。但し、透水性や透ガス性を抑えるため積層構造とするか、あるいは表面処理を行うことが求められる。
【００５５】
陽極１２は、仕事関数の大きな（例えば、４．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物およびこれらの混合物等を用いることが好ましい。具体的には、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ；indium tin oxide）、ケイ素あるいは、酸化ケイ素を含有するインジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ；indium zinc oxide）、酸化タングステンおよび酸化亜鉛を含有する酸化インジウム等が挙げられる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）または、金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン等）、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物、チタン酸化物等が挙げられる。なお、陽極１２と接して電荷発生領域を設ける場合には、仕事関数を考慮せずに材料を選択することができる。
【００５６】
なお、この表示素子１０を用いて構成される表示装置の駆動方式がアクティブマトリックス方式である場合には、陽極１２は画素毎にパターニングされ、駆動基板１１に設けられた駆動用の薄膜トランジスタ（図示なし）に接続された状態で設けられている。この場合には、陽極１２の上には隔壁２３が設けられ、隔壁２３の開口部から各副画素５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの陽極１２の表面が露出されるように構成される。
【００５７】
隔壁２３は、陽極１２と陰極１５との絶縁性を確保すると共に発光領域を所望の形状にするためのものである。更に、製造工程においてインクジェット方式またはノズルコート方式等による塗布を行う際の隔壁としての機能も有している。隔壁２３は、例えば、ＳｉＯ２等の無機絶縁材料よりなる下部隔壁の上に、ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾール，ポジ型感光性ポリイミド等の感光性樹脂よりなる上部隔壁を有している（いずれも図示せず）。隔壁２３には、発光領域に対応して開口が設けられている。隣接する隔壁２３の間隔は、例えば、３μｍ以上２０μｍ以下であるが、特に１５μｍ以下として各表示素子を区画することでより高精細（例えば、画像解像度が１５０ｐｐｉ以上、具体的には、例えば、４２３ｐｐｉ）な表示装置が構成される。なお、第１発光層ユニット１３、第２発光ユニット１４および陰極１５は、開口だけでなく隔壁２３の上にも設けられていてもよいが、発光が生じるのは隔壁２３の開口だけである。
【００５８】
第１発光ユニット１３は、陽極側から順に例えば正孔注入層１３Ａ，正孔輸送層１３Ｂ，発光層１４Ｃ，電子輸送層１３Ｄおよび電子注入層１３Ｅを積層してなるものである。
【００５９】
正孔注入層１３Ａおよび正孔輸送層１３Ｂは、発光層１４Ｃへの正孔の注入効率を高めると共に、リークを防止するためのバッファ層である。正孔注入層１３Ａおよび正孔輸送層１３Ｂの膜厚は表示素子１０の全体構成、特に後述する電子輸送層１３Ｄとの関係によるが、正孔注入層１３Ａおよび正孔輸送層１３Ｂを合わせて、例えば、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。より好ましくは１０ｎｍ以上１６０ｎｍ以下である。
【００６０】
正孔注入層１３Ａおよび正孔輸送層１３Ｂの構成材料は、電極（陽極１２および陰極１５）や隣接する層の材料との関係で適宜選択すればよく、それぞれ以下にあげる材料を用いることができる。例えば、ベンジン，スチリルアミン，トリフェニルアミン，ポルフィリン，トリフェニレン，アザトリフェニレン，テトラシアノキノジメタン，トリアゾール，イミダゾール，オキサジアゾール，ポリアリールアルカン，フェニレンジアミン，アリールアミン，オキザゾール，アントラセン，フルオレノン，ヒドラゾン，スチルベンあるいはこれらの誘導体、または、ポリシラン系化合物，ビニルカルバゾール系化合物，チオフェン系化合物あるいはアニリン系化合物等の複素環式共役系のモノマー，オリゴマーあるいはポリマーを用いることができる。
【００６１】
さらに具体的な材料としては、α−ナフチルフェニルフェニレンジアミン、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリン、金属ナフタロシアニン、ヘキサシアノアザトリフェニレン、７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、Ｆ４−ＴＣＮＱ、テトラシアノ４，４，４−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラキス（ｐ−トリル）ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラフェニル−４，４'−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾール
，４−ジ−ｐ−トリルアミノスチルベン、ポリ（パラフェニレンビニレン）、ポリ（チオフェンビニレン）、ポリ（２、２'−チエニルピロール）等が挙げられる。
【００６２】
発光層１３Ｃは、電界印加時に陽極１２側から注入された正孔と、電子輸送層１３Ｄから注入された電子とが再結合する領域である。発光層１３Ｃを構成する材料としては、上記第２発光ユニット１４に設けられた発光層１４Ｃと同様に、少なくとも１種の発光性ドーパントおよびホスト材料を含有することが好ましい。
【００６３】
電子輸送層１３Ｄおよび電子注入層１３Ｅは、アクセプタ層１４Ａで発生した電子を発光層１３Ｃに輸送するためのものである。電子輸送層１３Ｄおよび電子注入層１３Ｅは陽極１２側からこの順に積層されている。電子輸送層１３Ｄおよび電子注入層１３Ｅの膜厚は表示素子１０の全体構成によるが、例えば電子輸送層１３Ｄの膜厚は、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５ｎｍ〜２０ｎｍである。また、電子注入層１３Ｅの膜厚は５ｎｍ以上とすることが好ましい。なお、電子輸送層１３Ｄは、必ずしも設ける必要はなく、省略してもかまわない。
【００６４】
電子輸送層１３Ｄの材料としては、優れた電子輸送能およびアクセプタ層１４Ａとの高いコンタクト特性を有する有機材料を用いることが好ましい。具体的には、例えば、イミダゾール誘導体およびフェナントロリン誘導体が挙げられる。これにより、発光層１３Ｃへの電子の供給が安定し、高エネルギー発光の発光色に関しても高効率でありながら安定な駆動が補償される。
【００６５】
電子注入層１３Ｅの材料としては、例えば、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）等のアルカリ土類金属、リチウム、ナトリウム、セシウム等のアルカリ金属を用いることができる。また、これらの金属の酸化物および複合酸化物、フッ化物等を、単体でまたはこれらの金属および酸化物および複合酸化物、フッ化の混合物や合金として安定性を高めて使用してもよい。また、上述した混合層１４Ｄと同様の構成としてもよい。これにより、発光層１３Ｃへの電子の注入効率を向上させることができる。
【００６６】
陰極１５は、仕事関数の小さい（例えば、４．０ｅＶ未満）材料を用いることが好ましい。なお、陰極１５および陽極１２のうち少なくとも一方を、可視光を透過する導電性材料を用いて形成することが好ましい。可視光を透過する導電性材料としては、例えば、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物等が挙げられる。この他、光を透過するする材料であればよく、例えば、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下程度の厚みの金属膜を用いてもよい。
【００６７】
保護膜１６は、例えば厚みが２〜３μｍであり、絶縁性材料または導電性材料のいずれにより構成されていてもよい。絶縁性材料としては、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）、アモルファスカーボン（α−Ｃ）等が好ましい。このような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、良好な保護膜となる。
【００６８】
対向基板２１は、表示素子１０の陰極１５の側に位置しており、熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等によって形成される封止層２２と共に表示素子１０を封止するものである。対向基板２１は、表示素子１０で発生した光に対して透明なガラス等の材料により構成されている。対向基板２１には、例えば、カラーフィルタ２１Ａおよびブラックマトリクス２１Ｂが設けられており、表示素子１０で発生した光を取り出すと共に、各表示素子１０間の配線において反射された外光を吸収し、コントラストを改善するようになっている。
【００６９】
カラーフィルタ２１Ａは、例えば、赤色フィルタ，緑色フィルタおよび青色フィルタを有しており、順に配置されている。赤色フィルタ，緑色フィルタおよび青色フィルタは、それぞれ例えば矩形形状で隙間なく形成されている。これら赤色フィルタ，緑色フィルタおよび青色フィルタは、顔料を混入した樹脂によりそれぞれ構成されており、顔料を選択することにより、目的とする赤，緑あるいは青の波長域における光透過率が高く、他の波長域における光透過率が低くなるように調整されている。なお、各表示素子１０上には、表示素子１０が形成された副画素５Ｒ，５Ｇ，５Ｂに対応する色のカラーフィルタが設けられている。
【００７０】
ブラックマトリクス２１Ｂは、例えば黒色の着色剤を混入した光学濃度が１以上の黒色の樹脂膜、または薄膜の干渉を利用した薄膜フィルタにより構成されている。このうち黒色の樹脂膜により構成するようにすれば、安価で容易に形成することができるので好ましい。薄膜フィルタは、例えば、金属，金属窒化物あるいは金属酸化物よりなる薄膜を１層以上積層し、薄膜の干渉を利用して光を減衰させるものである。薄膜フィルタとしては、具体的には、Ｃｒと酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ2Ｏ3）とを交互に積層したものが挙げられる。
【００７１】
ここで、表示素子１０を構成する陽極１２から陰極１５までの各層は、例えば、真空蒸着法、イオンビーム法（ＥＢ法）、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）、スパッタ法、ＯＶＰＤ（Ｏrganic Ｖapor Ｐhase Ｄeposition）法等のドライプロセスによって形成できる。
【００７２】
また、第１発光ユニット１３および第２発光ユニット１４は、上記の方法に加えてレーザー転写法，スピンコート法，ディッピング法，ドクターブレード法，吐出コート法，スプレーコート法等の塗布法、インクジェット法，オフセット印刷法，凸版印刷法，凹版印刷法，スクリーン印刷法，マイクログラビアコート法等の印刷法等のウエットプロセスによる形成も可能であり、第１発光ユニット１３および第２発光ユニット１４や各部材の性質に応じて、ドライプロセスとウエットプロセスを併用しても構わない。
【００７３】
この表示装置１では、各副画素５Ｒ，５Ｇ，５Ｂに対して走査線駆動回路１３０から書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極を介して走査信号が供給されると共に、信号線駆動回路１２０から画像信号が書き込みトランジスタＴｒ２を介して保持容量Ｃｓに保持される。即ち、この保持容量Ｃｓに保持された信号に応じて駆動トランジスタＴｒ１がオンオフ制御され、これにより、表示素子１０に駆動電流Ｉｄが注入され、正孔と電子とが再結合して発光が起こる。この光は、下面発光（ボトムエミッション）の場合には陽極１２および駆動基板１１を透過して、上面発光（トップエミッション）の場合には陰極１５，カラーフィルタ２１Ａおよび対向基板２１を透過して取り出される。
【００７４】
前述したように、近年、有機電界発光素子を用いた表示装置は、高い発光効率および長寿命に加えて高精細発光が求められている。一般に、有機電界発光素子に大きな電流を流すと劣化が早まり、寿命が短くなる。このため、少ない電流で高い輝度が得られる有機電界発光素子として、複数の発光ユニットが積層されたタンデム素子が開発されている。タンデム素子は、一般的に、導電性の高い層を中間層として発光層を含む複数の層が積層されている。このため、陽極と陰極との間には、導電性の高い層と低い層とが混在した構造となっている。
【００７５】
タンデム素子を隣接配置した場合、隣接するタンデム素子に導電性の高い層が設けられていると、この導電性の高い層（例えば、中間層）を介して電流がリークする、クロストーク現象が発生する。このクロストーク現象の結果、指定したタンデム素子以外に隣接するタンデム素子も発光してしまい表示品位が低下するという問題があった。クロストーク現象は、例えば、隣り合うタンデム素子間に構造物、例えば、隣り合うタンデム素子の間に設けられた隔壁に凹部や凸部を設けたり、陽極の周囲に発光ユニットに電気的に接続された金属配線を設けることで発生を低減することができる。しかしながら、高精細なディスプレイでは、画素のレイアウトに限界があり、隣り合うタンデム素子の間、即ち、画素間に構造物を設けることは高精細化の妨げとなる。また、画素開口が低下することによって輝度が低下し、この輝度を向上させるために高電流を印加することによって有機電界発光素子の寿命が短くなるという問題があった。
【００７６】
これに対して、本実施の形態では、タンデム構造を有する表示素子１０に設けられた２つの発光ユニット（第１発光ユニット１３および第２発光ユニット１４）のうち、陽極１２に接していない第２発光ユニット１４を、アクセプタ層１４Ａ、ドナー層１４Ｂ、発光層１４Ｃおよび混合層１４Ｄの４層構造とした。これら４層のうち、アクセプタ層１４Ａは、例えばヘキサアザトリフェニレン等を、ドナー層１４Ｂは、例えば芳香族第３級アミン類を、混合層１４Ｄはアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属および複素環化合物を用いて形成するようにした。これにより、第２発光ユニット１４を構成する各層の導電性が向上する。即ち、発光層１４Ｃへの正孔および電子の注入効率、特に、アクセプタ層１４Ａおよびドナー層１４Ｂから発光層１４Ｃへの正孔の注入効率が向上し、隣接する表示素子への電荷の流入（リーク）、即ち、クロストーク現象の発生が低減される。
【００７７】
以上のように、本実施の形態の表示素子１０および表示装置１では、対向配置された陽極１２と陰極１５との間に積層された第１発光ユニット１３および第２発光ユニット１４のうち、陽極１２に接してない第２発光ユニット１４を、陽極１２側から順にアクセプタ層１４Ａ、ドナー層１４Ｂ、発光層１４Ｃおよび混合層１４Ｃが積層された４層構造とした。これにより、第２発光ユニット１４における発光層１４Ｃへの電荷の移動、特に、正孔の注入効率が改善され、クロストーク現象が抑えられる。即ち、高い発光効率を有すると共に高精細な表示装置ならびに電子機器を提供することが可能となる。
【００７８】
なお、本実施の形態では、表示素子１０は陽極１２と陰極１５との間に２つの発光ユニット（第１発光ユニット１３および第２発光ユニット１４）が積層された構成としたが、これに限らない。例えば、後述する実施例において作製した表示素子のように、陽極１２と陰極１５との間に３つの発光ユニット、第１発光ユニットおよび第２発光ユニットに加えて第３発光ユニットを設けるようにしてもよい。このとき、陽極１２と直接接していない発光ユニット、即ち第３発光ユニットは、本実施の形態の第２発光ユニット１４と同様の構成を用いることが好ましい。
【００７９】
＜２．適用例＞
以下、上記実施の形態で説明した表示素子１０を備えた表示装置１の適用例について説明する。上記実施の形態の表示装置は、テレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラ等、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。特に、モバイル向けの中小型ディスプレイに好適である。以下にその一例を示す。
【００８０】
（モジュール）
上記実施の形態の表示素子１０を備えた表示装置１は、例えば、図５に示したようなモジュールとして、後述する適用例１，２等の種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、駆動基板１１の一辺に、保護膜１６および対向基板２１から露出した領域２１０を設け、この露出した領域２１０に、信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０の配線を延長して外部接続端子（図示せず）を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ；Flexible Printed Circuit）２２０が設けられていてもよい。
【００８１】
（適用例１）
図１３Ａおよび図１３Ｂは、適用例１に係るスマートフォン３２０の外観を表したものである。このスマートフォン３２０は、例えば、表側に表示部３２１および操作部３２２を有し、裏側にカメラ３２３を有しており、表示部３２１に上記実施の形態の表示装置１が搭載されている。
【００８２】
（適用例２）
図１４Ａおよび図１４Ｂは、適用例２に係るタブレットパーソナルコンピュータの外観を表したものである。このタブレットパーソナルコンピュータは、例えば、表示部４１０および操作部４３０が配置された筐体（非表示部）４２０を有しており、表示部４１０に上記実施の形態の表示装置１が搭載されている。
【００８３】
＜３．実施例＞
（実施例１）
次に、本発明の実施例について説明する。サンプル（実施例１〜５および比較例１〜４）として、精細度（解像度）が６４０×４８０ピクセルのＶＧＡ表示パネルおよび１９２０×１０８０ピクセルのＦＨＤ表示パネルを作製した。各表示パネルの構成は以下の通りである。
【００８４】
ＶＧＡ表示パネルは、対角の長さが５．２インチの領域に１４８ｐｐｉの解像度で複数の画素を有する。各画素は副画素として赤色画素（５Ｒ），緑色画素（５Ｇ），青色画素（５Ｂ）を有する。各副画素はそれぞれ、略長方形の形状を有し、行方向に５５μｍ、列方向に１６５μｍの間隔でマトリクス状に配列されている。隣り合う副画素間には隔壁２３が設けられており、この隔壁２３の行方向および列方向の幅は、いずれも２５μｍとした。なお、各副画素の開口率はそれぞれ４５％とした。
【００８５】
ＦＨＤ表示パネルは、対角の長さが５．２インチの領域に４２３ｐｐｉの解像度で複数の画素を有する。各画素は副画素として赤色画素（５Ｒ），緑色画素（５Ｇ），青色画素（５Ｂ）を有する。各副画素はそれぞれ、略長方形の形状を有し、行方向に２０μｍ、列方向に６０μｍの間隔でマトリクス状に配列されている。隣り合う副画素間には隔壁２３が設けられており、この隔壁２３の行方向および列方向の幅は、いずれも９μｍとした。なお、各副画素の開口率はそれぞれ４５％とした。
【００８６】
各副画素における発光素子１０は、以下のようにして形成した。まず、陽極１２と指定２００ｎｍの膜厚でＡｌ膜を、２０ｎｍの膜厚でＩＴＯ膜をこの順に成膜した。続いて、陽極１２上に第１発光ユニット１３を形成する。まず、正孔注入層１３Ａとして式（７）に示したヘキサニトリルアザトリフェニレンを真空蒸着法により１０ｎｍの膜厚で形成したのち、正孔輸送層１３Ｂとして式（８）に示したα−ＮＰＤを真空蒸着法により１２０ｎｍの膜厚で形成した。
【００８７】
【化１４】
2016092883.tif 000016
【００８８】
【化１５】
2016092883.tif 000017
【００８９】
次に、式（９）に示した化合物をホスト材料、式（１０）に示した化合物をドーパントとした発光層１３Ｃを真空蒸着法により膜厚比で５％となるように、合計膜厚３０ｎｍの膜厚で形成した。なお、発光層１３Ｃは青色発光層として形成した。
【００９０】
【化１６】
2016092883.tif 000018
【００９１】
【化１７】
2016092883.tif 000019
続いて、電子輸送層１３Ｄとして、式（１１）に示した化合物を真空蒸着法により２０ナノの膜厚で形成したのち、電子注入層１３Ｅとして、式（６−１０）に示したＢＣＰおよびＬｉを、ＢＣＰとＬｉとの重量比が９６：４となるようにして、真空蒸着法により１０ｎｍの膜厚で形成した。
【００９２】
【化１８】
2016092883.tif 000020
【００９３】
次に、第２発光ユニット１４を形成する。まず、アクセプタ層１４Ａとして、式（７）に示したヘキサニトリルアザトリフェニレンを真空蒸着法により５ｎｍの膜厚で形成したのち、ドナー層１４Ｂとして式（８）に示したα−ＮＰＤを真空蒸着法により３０ｎｍの膜厚で形成した。続いて、発光層１４Ｃとして、正孔輸送性ホスト材料として式（４−４）に示した化合物と、電子輸送性ホスト材料として式（５−３）に示した化合物とを１：１で混合したホストおよびドーパントとして式（１２）に示したＩｒ（ｂｚｐ）３を、膜厚比で５％となるように膜厚３０ｎｍで形成した。なお、第２発光ユニット１４における発光層（発光層１４Ｃ）は黄色発光層として形成した。
【００９４】
【化１９】
2016092883.tif 000021
【００９５】
次に、混合層１４Ｄとして、式（６−１０）に示したＢＣＰおよびＬｉを、ＢＣＰとＬｉとの重量比が９６：４となるようにして、真空蒸着法により３０ｎｍの膜厚で形成した。続いて、陰極１５として、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）を真空蒸着法により１６０ｎｍの膜厚で形成した。以上のようにして表示素子１０（実施例１）を作製した。
【００９６】
実施例２および比較例３では、第２発光ユニット上にさらに第３発光ユニットを設けた。第３発光ユニットを構成する各層に用いた材料は、表１に示した。なお、第３発光ユニットの発光層は、式（４−４）および式（５−２）に示した化合物をそれぞれ１：１で混合したポストと、ドーパントとして式（１３）に示した化合物とから構成した。この発光層は、赤色発光層として形成した。実施例２および比較例３の発光層および実施例３〜５および比較例１，２，４を含む表１にまとめた構成以外は、上記実施例１と同様の方法を用いて作製した。
【００９７】
【化２０】
2016092883.tif 000022
【００９８】
作製した表示素子１０（実施例１〜５および比較例１〜４）は、各表示パネルに対し電流密度０．１ｍＡ/ｃｍ2および１０ｍＡ/ｃｍ2における各ＲＧＢ画素における色座標を測定しＮＴＳＣ比（ｕ’ｖ’）を算出した。表１は、実施例１〜５および比較例１〜３を構成する第２発光ユニット（、第３発光ユニット）および各層の膜厚の一覧である。表２は、実施例１〜５および比較例１〜３の電流密度０．１ｍＡ/ｃｍ2および１０ｍＡ/ｃｍ2におけるＮＴＳＣ比をまとめたものである。
【００９９】
【表１】
2016092883.tif 000023
【０１００】
【表２】
2016092883.tif 000024
【０１０１】
本発明の表示素子１０（実施例１〜５）は、陰極１５側の第２発光ユニット１４を４層構造とした。この４層構造は、アクセプタ材料によって形成されたアクセプタ層１４Ａ上に、アクセプタ材料のドナーとなるドナー層１４Ｂを直接設けるようにした。これにより、潤沢に電荷（正孔）が発生するようになった。また、発光層１４Ｃを正孔輸送性および電子輸送性のホスト材料を含む混合ホストを用いて薄膜形成することにより、電荷が十分輸送されるようになった。更に、発光層１４Ｃ上に形成した混合層１４Ｄを、ホストとしての複素環化合物と、例えばＬｉ金属とを含むようにしたことにより、複素環化合物とＬｉ金属との間で電荷（電子）移動が生じるようになった。即ち、第２発光ユニット１４（および第３発光ユニット）を導電性の高い層で構成するようにした。このように、第２発光ユニット１４（および第３発光ユニット）内に導電性の低い層が含まないようにすることで、陰極１５側におけるクロストークの発生が抑制されるようになったと考えられる。また、表２からわかるように、実施例１〜５のＮＴＳＣ比は、電流密度の大きさにかかわらず、一定の色域が低輝度から高輝度まで担保された。これは、第１発光ユニット１３および第２発光ユニット１４それぞれに十分に電荷が供給されたためと考えられる。
【０１０２】
一方、比較例１〜４では、実施例１〜５と比較してＮＴＳＣ比が低かった。特に低電流密度においてその傾向は大きかった。これは、第２発光ユニット（あるいは第３発光ユニット）に、電荷発生に関与しない導電性の低いＣＢＰや電子輸送性材料からなる層が積層されることで、層によって導電性に大きな差が生じ、これによってクロストークが発生し、混色が増大したと考えられる。特に、解像度が４２３ｐｐｉのように高精細化した場合、低輝度側（陰極側）の色域が低下した。
【０１０３】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は、実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形することが可能である。
【０１０４】
例えば、上記実施の形態等では、ＴＦＴ基板を用いたアクティブマトリックス方式の表示装置について説明したが、これに限らずパッシブ方式の表示装置としてもよい。また、アクティブマトリックス駆動のための画素駆動回路の構成は、上記実施の形態で説明したものに限られず、必要に応じて容量素子やトランジスタを追加してもよい。その場合、画素駆動回路の変更に応じて、上述した信号線駆動回路１２０や走査線駆動回路１３０のほかに、必要な駆動回路を追加してもよい。
【０１０５】
更に、上記実施の形態等において基板１１と反対側に設けた陰極１４側から光を取り出すトップエミッション型の場合を説明したが、本発明は、基板１１を透明材料によって構成することによりボトムエミッション型の表示素子に適用することも可能である。この場合、図１に示した表示素子１０の積層構造を基板１１側から逆に積層した構成としてもよいし、同一構造を透明基板上に形成された透明電極上に形成してもよい。
【０１０６】
また、上記実施の形態等では、表示素子１０の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。例えば、正孔注入層１３Ａ上に正孔輸送層１３Ｂを形成せず、直接発光層１３Ｃを形成してもよい。
【０１０７】
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
【０１０８】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）対向配置された陽極および陰極と、前記陽極側に設けられると共に、少なくとも第１発光層を含む第１発光ユニットと、前記陰極側に設けられると共に、少なくとも第２発光層を含む第２発光ユニットとを備え、前記第２発光ユニットは、前記第１発光ユニット側から順に、アクセプタ層と、芳香族第３級アミンを少なくとも１種含むドナー層と、前記第２発光層と、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種および複素環化合物を少なくとも１種含む混合層とが積層された４層構造からなる表示素子。
（２）前記第１発光層および前記第２発光層の発光色は互いに異なる、前記（１）に記載の表示素子。
（３）前記第第２発光層はりん光発光材料を含む、前記（１）または（２）に記載の表示素子。
（４）前記第２発光層は、正孔輸送性ホスト材料および電子輸送性ホスト材料を含む、前記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の表示素子。
（５）前記第２発光層の膜厚は、３０ｎｍ以下である、前記（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の表示素子。
（６）前記アクセプタ層はヘキサアザトリフェニレン誘導体、シアノベンゾキノンジメタンのフッ素化誘導体およびラジアレン類のうちの少なくとも１種類を含む、前記（１）乃至（５）のいずれか１つに記載の表示素子。
（７）表示素子を複数備え、前記表示素子は、対向配置された陽極および陰極と、前記陽極側に設けられると共に、少なくとも第１発光層を含む第１発光ユニットと、前記陰極側に設けられると共に、少なくとも第２発光層を含む第２発光ユニットとを有し、前記第２発光ユニットは、前記第１発光ユニット側から順に、アクセプタ層と、芳香族第３級アミンを含むドナー層と、前記第２発光層と、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種および複素環化合物を含む混合層とが積層された４層構造からなる表示装置。
（８）画面解像度が１５０ｐｐｉ以上である、前記（７）に記載の表示装置。
（９）表示部に表示素子を複数有する表示装置を備え、前記表示素子は、対向配置された陽極および陰極と、前記陽極側に設けられると共に、少なくとも第１発光層を含む第１発光ユニットと、前記陰極側に設けられると共に、少なくとも第２発光層を含む第２発光ユニットとを有し、前記第２発光ユニットは、前記第１発光ユニット側から順に、アクセプタ層と、芳香族第３級アミンを少なくとも１種含むドナー層と、前記第２発光層と、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの少なくとも１種および複素環化合物を少なくとも１種含む混合層とが積層された４層構造からなる電子機器。
【０１０９】
本出願は、日本国特許庁において２０１４年１２月８日に出願された日本特許出願番号２０１４−２４８０１４号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
【０１１０】
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【国際調査報告】
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