(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極と、
陽極と、
前記陰極と前記陽極との間に設けられ、第１の色に発光する第１の発光層と、
前記第１の発光層と前記陰極との間に設けられ、前記第１の色と異なる第２の色に発光する第２の発光層と、
前記第２の発光層と前記陰極との間に設けられ、前記第１の色および前記第２の色と異なる第３の色に発光する第３の発光層と、
前記第１の発光層と前記第２の発光層との層間にこれらに接するように設けられ、前記第１の発光層と前記第２の発光層との間での励起子のエネルギー移動を阻止する機能を有する第１の中間層と、
前記第２の発光層と前記第３の発光層との層間にこれらに接するように設けられ、前記第２の発光層と前記第３の発光層との間での励起子のエネルギー移動を阻止する機能を有する第２の中間層とを備え、
前記第１の中間層は、アミン系の正孔輸送材料およびアセン系のバイポーラ材料を含んで構成され、前記第２の中間層よりも高い正孔輸送性を有し、
前記第２の中間層は、シロール系の電子輸送材料およびアセン系のバイポーラ材料を含んで構成され、前記第１の中間層よりも高い電子輸送性を有することを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記第１の中間層は、前記第１の発光層に接するように設けられ、アミン系の正孔輸送材料を主材料として構成された第１の層と、前記第２の発光層に接するように設けられ、アセン系のバイポーラ材料を主材料として構成された第２の層とを含んで構成されている請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第２の中間層は、前記第２の発光層に接するように設けられ、アセン系のバイポーラ材料を主材料として構成された第１の層と、前記第３の発光層に接するように設けられ、シロール系の電子輸送材料を主材料として構成された第２の層とを含んで構成されている請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第１の発光層は、前記第１の色として赤色に発光する赤色発光層であり、前記第２の発光層は、前記第２の色として青色に発光する青色発光層であり、前記第３の発光層は、前記第３の色として緑色に発光する緑色発光層である請求項１ないし３のいずれかに記載の発光素子。
【請求項５】
前記第１の発光層は、前記第１の色として緑色に発光する緑色発光層であり、前記第２の発光層は、前記第２の色として赤色に発光する赤色発光層であり、前記第３の発光層は、前記第３の色として青色に発光する青色発光層である請求項１ないし３のいずれかに記載の発光素子。
【請求項６】
前記第１の中間層および前記第２の中間層は、それぞれ、平均厚さが１００ｎｍ以下である請求項１ないし５のいずれかに記載の発光素子。
【請求項７】
請求項１ないし６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表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の表示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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子、表示装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネセンス素子（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を印加することにより、発光層に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。
【０００３】
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、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色に対応する３層の発光層を積層し、白色発光させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような白色発光する発光素子は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色が画素ごとに塗り分けられたカラーフィルタ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。
特許文献１にかかる発光素子では、発光層同士の間に中間層を設けることで、発光層間での励起子のエネルギーの移動を防止することができる。これにより、各発光層をバランスよく発光させて、白色発光させることができる。
しかしながら、特許文献１にかかる発光素子では、純度の高い白色光を得ることが難しく、また、発光素子の耐久性が低いものとなっていた。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１００９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、３層以上の発光層が積層した構成において、耐久性および発光効率を優れたものとしつつ、各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た信頼性の高い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、陰極と、
陽極と、
前記陰極と前記陽極との間に設けられ、第１の色に発光する第１の発光層と、
前記第１の発光層と前記陰極との間に設けられ、前記第１の色と異なる第２の色に発光する第２の発光層と、
前記第２の発光層と前記陰極との間に設けられ、前記第１の色および前記第２の色と異なる第３の色に発光する第３の発光層と、
前記第１の発光層と前記第２の発光層との層間にこれらに接するように設けられ、前記第１の発光層と前記第２の発光層との間での励起子のエネルギー移動を阻止する機能を有する第１の中間層と、
前記第２の発光層と前記第３の発光層との層間にこれらに接するように設けられ、前記第２の発光層と前記第３の発光層との間での励起子のエネルギー移動を阻止する機能を有する第２の中間層とを備え、
前記第１の中間層は、アミン系の正孔輸送材料およびアセン系のバイポーラ材料を含んで構成され、前記第２の中間層よりも高い正孔輸送性を有し、
前記第２の中間層は、シロール系の電子輸送材料およびアセン系のバイポーラ材料を含んで構成され、前記第１の中間層よりも高い電子輸送性を有することを特徴とする。
これにより、３層以上の発光層が積層した構成において、耐久性および発光効率を優れたものとしつつ、各発光層をバランスよく発光させることができる。
特に、アミン系の正孔輸送材料を第１の中間層の構成材料として用いることにより、第１の発光層から第１の中間層を介して第２の発光層への正孔の受け渡しを極めて円滑に行うことができる。
また、シロール系の電子輸送材料を第２の中間層の構成材料として用いることにより、第３の発光層から第２の中間層を介して第２の発光層への電子の受け渡しを極めて円滑に行うことができる。
さらに、アセン系のバイポーラ材料を第１の中間層の構成材料として用いることにより、第１の中間層のキャリア耐性を優れたものとしつつ、第１の発光層から第１の中間層を介して第２の発光層への正孔の受け渡し、および、第２の発光層から第１の中間層を介して第１の発光層への電子の受け渡しを極めて円滑に行うことができる。また、アセン系のバイポーラ材料を第２の中間層の構成材料として用いることにより、第２の中間層のキャリア耐性を優れたものとしつつ、第２の発光層から第２の中間層を介して第３の発光層への正孔の受け渡し、および、第３の発光層から第２の中間層を介して第２の発光層への電子の受け渡しを極めて円滑に行うことができる。
【００２２】
本発明の発光素子では、前記第１の中間層は、前記第１の発光層に接するように設けられ、アミン系の正孔輸送材料を主材料として構成された第１の層と、前記第２の発光層に接するように設けられ、アセン系のバイポーラ材料を主材料として構成された第２の層とを含んで構成されていることが好ましい。
これにより、耐久性および発光効率を優れたものとしつつ、第１の発光層と第２の発光層をバランスよく発光させることができる。
【００２３】
本発明の発光素子では、前記第２の中間層は、前記第２の発光層に接するように設けられ、アセン系のバイポーラ材料を主材料として構成された第１の層と、前記第３の発光層に接するように設けられ、シロール系の電子輸送材料を主材料として構成された第２の層とを含んで構成されていることが好ましい。
これにより、耐久性および発光効率を優れたものとしつつ、第２の発光層と第３の発光層をバランスよく発光させることができる。
【００２４】
本発明の発光素子では、前記第１の発光層は、前記第１の色として赤色に発光する赤色発光層であり、前記第２の発光層は、前記第２の色として青色に発光する青色発光層であり、前記第３の発光層は、前記第３の色として緑色に発光する緑色発光層であることが好ましい。
これにより、白色発光させることができる。
【００２５】
本発明の発光素子では、前記第１の発光層は、前記第１の色として緑色に発光する緑色発光層であり、前記第２の発光層は、前記第２の色として赤色に発光する赤色発光層であり、前記第３の発光層は、前記第３の色として青色に発光する青色発光層であることが好ましい。
これにより、白色発光させることができる。
本発明の発光素子では、前記第１の中間層および前記第２の中間層は、それぞれ、平均厚さが１００ｎｍ以下であることが好ましい。
これにより、発光素子の駆動電圧を低減しつつ、各発光層をバランスよく発光させることができる。
【００２６】
本発明の表示装置は、本発明の発光素子を備えることを特徴とする。
これにより、優れた信頼性を有する表示装置を提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明の表示装置を備えることを特徴とする。
これにより、優れた信頼性を有する電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の発光素子、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。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の発光素子の第１実施形態の縦断面を模式的に示す図、図２は、図１に示す発光素子における各層のエネルギー準位を説明するための図である。なお、以下では、説明の都合上、図１中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
【００２８】
図１に示す発光素子（エレクトロルミネッセンス素子）１は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）を発光させて、白色発光するものである。
このような発光素子１は、陽極３と正孔注入層４と正孔輸送層５と赤色発光層（第１の発光層）６と第１の中間層７と青色発光層（第２の発光層）８と第２の中間層９と緑色発光層（第３の発光層）１０と電子輸送層１１と電子注入層１２と陰極１３とがこの順に積層されてなるものである。
【００２９】
言い換えすれば、発光素子１は、正孔注入層４と正孔輸送層５と赤色発光層６と第１の中間層７と青色発光層８と第２の中間層９と緑色発光層１０と電子輸送層１１と電子注入層１２とがこの順に積層で積層された積層体１４が２つの電極間（陽極３と陰極１３との間）に介挿されて構成されている。
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１５で封止されている。
【００３０】
このような発光素子１にあっては、赤色発光層６、青色発光層８、および緑色発光層１０の各発光層に対し、陰極１３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。そして、各発光層では、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。これにより、発光素子１は、白色発光する。
【００３１】
特に、発光素子１にあっては、第１の中間層７が第２の中間層９よりも高い正孔輸送性を有し、第２の中間層９が第１の中間層７よりも高い電子輸送性を有する。すなわち、第１の中間層７が正孔輸送性に優れ、第２の中間層９が電子輸送性に優れている。そのため、キャリアの再結合領域を各発光層にバランスよく配分するとともに、再結合の電流電圧依存性を低減することができる。その結果、耐久性および発光効率を優れたものとしつつ、各発光層をバランスよく発光させることができる。これにより、発光素子１は、極めて純度の高い白色光を発することができる。
【００３２】
ここで、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。
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。
【００３３】
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。この場合、陰極１３および封止部材１５等は、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。
【００３４】
以下、発光素子１を構成する各部を順次詳細に説明する。
（陽極）
陽極３は、後述する正孔注入層４を介して正孔輸送層５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。
【００３５】
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程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００３６】
（陰極）
一方、陰極１３は、後述する電子注入層１２を介して電子輸送層１１に電子を注入する電極である。この陰極１３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１３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。
【００３７】
特に、陰極１３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１３の構成材料として用いることにより、陰極１３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１３の平均厚さは、特に限定されないが、１００〜１００００ｎｍ程度であるのが好ましく、２００〜５００ｎｍ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１３に、光透過性は、特に要求されない。
【００３８】
（正孔注入層）
正孔注入層４は、陽極３からの正孔注入効率を向上させる機能を有するものである。
この正孔注入層４の構成材料（正孔注入材料）としては、特に限定されないが、例えば、銅フタロシアニンや、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−フェニル−３−メチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
このような正孔注入層４の平均厚さは、特に限定されないが、５〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、この正孔注入層４は、省略することができる。
【００３９】
（正孔輸送層）
正孔輸送層５は、陽極３から正孔注入層４を介して注入された正孔を輸送する機能を有するものである。本実施形態では、正孔輸送層５は、陽極３から正孔注入層４を介して注入された正孔を赤色発光層６へ輸送する。
この正孔輸送層５の構成材料（正孔輸送材料）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る。
【００４０】
ｐ型の高分子材料（有機ポリマー）としては、例えば、ポリアリールアミンのようなアリールアミン骨格を有するもの、フルオレン−ビチオフェン共重合体のようなフルオレン骨格を有するもの、フルオレン−アリールアミン共重合体のようなアリールアミン骨格およびフルオレン骨格の双方を有するもの、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリチニレンビニレン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂またはその誘導体等が挙げられる。
このようなｐ型の高分子材料は、他の化合物との混合物として用いることもできる。一例として、ポリチオフェンを含有する混合物としては、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン／スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等が挙げられる。
【００４１】
一方、ｐ型の低分子材料としては、例えば、１，１−ビス（４−ジ−パラ−トリアミノフェニル）シクロへキサン、１，１’−ビス（４−ジ−パラ−トリルアミノフェニル）−４−フェニル−シクロヘキサンのようなアリールシクロアルカン系化合物、４，４’，４’’−トリメチルトリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ１）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メトキシフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メトキシフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ３）、Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）、ＴＰＴＥのようなアリールアミン系化合物、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−パラ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（パラ−トリル）−パラ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（メタ−トリル）−メタ−フェニレンジアミン（ＰＤＡ）のようなフェニレンジアミン系化合物、カルバゾール、Ｎ−イソプロピルカルバゾール、Ｎ−フェニルカルバゾールのようなカルバゾール系化合物、スチルベン、４−ジ−パラ−トリルアミノスチルベンのようなスチルベン系化合物、ＯｘＺのようなオキサゾール系化合物、トリフェニルメタン、ｍ−ＭＴＤＡＴＡのようなトリフェニルメタン系化合物、１−フェニル−３−（パラ−ジメチルアミノフェニル）ピラゾリンのようなピラゾリン系化合物、ベンジン（シクロヘキサジエン）系化合物、トリアゾールのようなトリアゾール系化合物、イミダゾールのようなイミダゾール系化合物、１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ジ（４−ジメチルアミノフェニル）−１，３，４，−オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物、アントラセン、９−（４−ジエチルアミノスチリル）アントラセンのようなアントラセン系化合物、フルオレノン、２，４，７，−トリニトロ−９−フルオレノン、２，７−ビス（２−ヒドロキシ−３−（２−クロロフェニルカルバモイル）−１−ナフチルアゾ）フルオレノンのようなフルオレノン系化合物、ポリアニリンのようなアニリン系化合物、シラン系化合物、１，４−ジチオケト−３，６−ジフェニル−ピロロ−（３，４−ｃ）ピロロピロールのようなピロール系化合物、フローレンのようなフローレン系化合物、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリンのようなポルフィリン系化合物、キナクリドンのようなキナクリドン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン、鉄フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、銅ナフタロシアニン、バナジルナフタロシアニン、モノクロロガリウムナフタロシアニンのような金属または無金属のナフタロシアニン系化合物、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルベンジジンのようなベンジジン系化合物等が挙げられ���。
【００４２】
これらの中でも、正孔輸送層５の構成材料としては、低分子材料を主とするものが好ましい。これにより、真空蒸着などの気相成膜法を用いて正孔輸送層５を形成して、簡単に、正孔輸送層５を均質な薄膜とすることができる。このような均質な薄膜として形成された正孔輸送層５上に、後述する赤色発光層６を真空蒸着などの気相成膜法を用いて形成すると、赤色発光層６も均質な薄膜とすることができる。そのため、発光素子１を優れた特性を有し、発光ムラのないものとしつつ歩留まりよく生産することができる。
このような正孔輸送層５の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、この正孔輸送層５は、省略することができる。
【００４３】
（赤色発光層）
この赤色発光層（第１の発光層）６は、赤色（第１の色）に発光する赤色発光材料を含んで構成されている。
このような赤色発光材料としては、特に限定されず、各種赤色蛍光材料、赤色燐光材料を１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００４４】
赤色蛍光材料としては、赤色の蛍光を発するものであれば特に限定されず、例えば、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）、ポリ［２，５−ビス（３、７−ジメチルオクチロキシ）−１，４−フェニレンビニレン］、ポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシルオキシ）−１，４−（１−シアノビニレン）フェニレン］、ポリ［２−メトキシ−５−（３，７−ジメチルオクチルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン］等を挙げられる。
【００４５】
赤色燐光材料としては、赤色の燐光を発するものであれば特に限定されず、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、トリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム、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。
【００４６】
また、赤色発光層６の構成材料としては、前述したような赤色発光材料と併用して、この赤色発光材料をゲスト材料とするホスト材料を用いることができる。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赤色発光材料に移動（フェルスター移動またはデクスター移動）させて、赤色発光材料を励起する機能を有する。このようなホスト材料を用いる場合、例えば、ゲスト材料である赤色発光材料をドーパントとしてホスト材料にドープして用いることができる。
【００４７】
このようなホスト材料としては、用いる赤色発光材料に対して前述したような機能を発揮するものであれば、特に限定されないが、赤色発光材料が赤色蛍光材料を含む場合、例えば、ジスチリルアリーレン誘導体、ナフタセン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、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、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、ジ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、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００４８】
また、赤色発光材料が赤色燐光材料を含む場合、ホスト材料としては、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、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種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００４９】
前述したような赤色発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、赤色発光層６中における赤色発光材料の含有量（ドープ量）は、０．０１〜１０ｗｔ％であるのが好ましく、０．１〜５ｗｔ％であるのがより好ましい。赤色発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、後述する青色発光層８や緑色発光層１０の発光量とのバランスをとりつつ赤色発光層６を発光させることができる。
【００５０】
（第１の中間層）
この第１の中間層７は、前述した赤色発光層６と後述する青色発光層８との層間にこれらに接するように設けられている。そして、第１の中間層７は、赤色発光層６と青色発光層８との間で励起子のエネルギーが移動するのを阻止する機能を有する。この機能により、赤色発光層６および青色発光層８をそれぞれ効率よく発光させることができる。
【００５１】
このような第１の中間層７は、正孔輸送性および電子輸送性を有している。これにより、第１の中間層７は、赤色発光層６と青色発光層８との間で正孔および電子を円滑に受け渡すことができる。特に、第１の中間層７は、比較的高い正孔輸送性を有する。具体的には、第１の中間層７は、後述する第２の中間層９よりも高い正孔輸送性を有する。これにより、赤色発光層６から第１の中間層７を介して青色発光層８へ正孔を円滑に受け渡すことができる。
このような第１の中間層７は、その構成材料を適宜選択することにより、赤色発光層６と青色発光層８とをバランスよく発光させることができる。
【００５２】
第１の中間層７の構成材料としては、前述したような機能を発揮するものであれば特に限定されず、例えば、前述したような各種正孔輸送材料、後述するような各種電子輸送材料、各種バイポーラ性材料のうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、第１の中間層７が２種以上の材料で構成されている場合、当該２種以上の材料を混合して用いてもよいし、後述する第２実施形態のように各材料を積層して用いてもよい。
【００５３】
また、発光素子１では、図２に示すように、発光素子１を構成する各層の構成材料の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）および最低空軌道（ＬＵＭＯ）のそれぞれのエネルギー準位が、陽極３側から陰極１３側へ向け順に高くなっているのが好ましい。このように発光素子１を構成する各層の構成材料の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）および最低空軌道（ＬＵＭＯ）が設定されていることにより、発光素子１の駆動電圧を低減しつつ、各層でのキャリアの注入バランスを優れたものとすることができる。
なお、図２では、上側から下側へ向け、エネルギー準位が高くなっている。本明細書では、エネルギー準位は、エネルギーレベル（電位［ｅＶ］）が小さいほど高く、エネルギーレベル（電位［ｅＶ］）が大きいほど低い。したがって、図２では、上側から下側へ向け、エネルギーレベル（電位［ｅＶ］）が小さくなっている。
【００５４】
図２に基づいて、第１の中間層７の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）および最低空軌道（ＬＵＭＯ）について、さらに詳細に説明すると、第１の中間層７の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位が赤色発光層６（第１の発光層）の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位よりも高い。これにより、第１の中間層７が赤色発光層６から青色発光層８への正孔の移動量を制限することで、赤色発光層６と青色発光層８とをバランスよく発光させることができる。
【００５５】
なお、本明細書において、赤色発光層６や青色発光層８等の発光層の構成材料の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）および最低空軌道（ＬＵＭＯ）とは、発光層が発光材料のみで構成されている場合、発光材料の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）および最低空軌道（ＬＵＭＯ）を言い、発光層が発光材料（ゲスト材料）とホスト材料とで構成されている場合、発光材料またはホスト材料の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）および最低空軌道（ＬＵＭＯ）を言う。また、中間層（第１の中間層７や第２の中間層９）の構成材料の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）および最低空軌道（ＬＵＭＯ）とは、中間層が１種の材料のみで構成されている場合、当該１種の材料の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）および最低空軌道（ＬＵＭＯ）を言い、中間層が２種以上の材料で構成されている場合、当該２種以上の材料のうちのいずれか１種の材料（特に、最も低いＨＯＭＯまたはＬＵＭＯを有する材料）の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）および最低空軌道（ＬＵＭＯ）を言う。
【００５６】
また、第１の中間層７の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位は、赤色発光層６の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位と青色発光層８の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位との間にある。これにより、赤色発光層６の構成材料の最高被占軌道と青色発光層８の構成材料の最高被占軌道との間のエネルギーギャップを緩和して（エネルギーギャップによる障壁の高さを低くして）、発光素子１の駆動電圧を低減することができる。
【００５７】
特に、図２に示すような最高被占軌道のエネルギー準位の関係を有する場合、第１の中間層７の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位と、赤色発光層６および青色発光層８のそれぞれの構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位との差が、０．１〜０．４ｅＶであるのが好ましい。これにより、赤色発光層６と青色発光層８との発光バランスを優れたものとしつつ、発光素子１の駆動電圧を低減することができる。
【００５８】
また、第１の中間層７の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位が青色発光層８（第２の発光層）の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位よりも低い。これにより、第１の中間層７が青色発光層８から赤色発光層６への電子の移動量を制限することで、赤色発光層６と青色発光層８とをバランスよく発光させることができる。
また、第１の中間層７の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位は、赤色発光層６の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位と青色発光層８の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位との間にある。これにより、赤色発光層６の構成材料の最低空軌道と青色発光層８の構成材料の最低空軌道との間のエネルギーギャップを緩和して（エネルギーギャップによる障壁の高さを低くして）、発光素子１の駆動電圧を低減することができる。
【００５９】
特に、図２に示すような最低空軌道のエネルギー準位の関係を有する場合、第１の中間層７の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位と、赤色発光層６および青色発光層８のそれぞれの構成材料の最低空軌道のエネルギー準位との差が、０．１〜０．４ｅＶであるのが好ましい。これにより、赤色発光層６と青色発光層８との発光バランスを優れたものとしつつ、発光素子１の駆動電圧を低減することができる。
【００６０】
さらに、第１の中間層７の構成材料における最低空軌道と最高被占軌道との間のエネルギーギャップ（バンドギャップ）は、赤色発光層６および青色発光層８のそれぞれの構成材料における最低空軌道と最高被占軌道との間のエネルギーギャップ（バンドギャップ）よりも大きいのが好ましい。これにより、赤色発光層６や青色発光層８で生成した励起子のエネルギーが第１の中間層７へ移動するのを防止することができる。その結果、赤色発光層６と青色発光層８とをバランスよく発光させることができる。
また、第１の中間層７の構成材料としては、キャリア（特に正孔）輸送性に優れた材料と、キャリア耐性に優れた材料とを組み合わせたものを用いるのが好ましい。これにより、前述したようなバランスのよい赤色発光層６および青色発光層８の発光を実現しつつ、耐久性および発光効率（電流効率や駆動電圧）を優れたものとすることができる。
【００６１】
このような観点から、第１の中間層７は、アミン系の正孔輸送材料を含んで構成されているのが好ましい。アミン系の正孔輸送材料は、優れた正孔輸送性を有する。そのため、このような正孔輸送材料を第１の中間層７の構成材料として用いることにより、赤色発光層６から第１の中間層７を介して青色発光層８への正孔の受け渡しを極めて円滑に行うことができる。
【００６２】
このような第１の中間層７に用いられるアミン系の正孔輸送材料としては、アミン骨格を有し、かつ、前述したような効果を発揮するものであれば、特に限定されず、例えば、前述した正孔輸送材料のうちのアミン骨格を有する材料を用いることができるが、ベンジジン系アミン誘導体を用いるのが好ましい。
特に、ベンジジン系アミン誘導体のなかでも、第１の中間層７に用いられるアミン系の正孔輸送材料としては、２つ以上のナフチル基を導入したものが好ましい。このようなベンジジン系アミン誘導体としては、例えば、下記化１で表されるようなＮ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル〔１，１’−ビフェニル〕−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）や、下記化２で表されるようなＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラナフチル−ベンジジン（ＴＮＢ）などが挙げられる。
【００６３】
【化１】
0004915356.tif 000002
【００６４】
【化２】
0004915356.tif 000003
【００６５】
このようなアミン系の正孔輸送材料は、正孔輸送性に優れており、アミン系の正孔輸送材料の正孔移動度は、後述するシロール系の電子輸送材料やアセン系のバイポーラ材料の正孔移動度よりも高い。したがって、赤色発光層６から第１の中間層７を介して青色発光層８へ正孔を円滑に受け渡すことができる。
このような第１の中間層７中におけるアミン系の正孔輸送材料の含有量は、特に限定されないが、１０〜９０ｗｔ％であるのが好ましく、３０〜７０ｗｔ％であるのがより好ましく、４０〜６０ｗｔ％であるのがさらに好ましい。
【００６６】
また、第１の中間層７は、アセン系のバイポーラ材料を含んでいるのが好ましい。アセン系のバイポーラ材料は、優れたキャリア輸送性（正孔輸送性、電子輸送性）およびキャリア耐性を有する。そのため、このようなバイポーラ材料を第１の中間層７の構成材料として用いた場合、第１の中間層７のキャリア耐性を優れたものとしつつ、赤色発光層６から第１の中間層７を介して青色発光層８への正孔の受け渡し、および、青色発光層８から第１の中間層７を介して赤色発光層６への電子の受け渡しを極めて円滑に行うことができる。
【００６７】
特に、このような第１の中間層７は、アセン系のバイポーラ材料が励起子に対する耐性に優れていることから、第１の中間層７中で電子と正孔が再結合して励起子が生成しても、第１の中間層７の劣化を防止または抑制することができる。これにより、第１の中間層７の励起子による劣化を防止または抑制し、その結果、発光素子１の耐久性を優れたものとすることができる。
また、このようなアセン系のバイポーラ材料は、第１の中間層７の構成材料として、前述したようなアミン系の正孔輸送材料と併用（例えば混合）して用いると、発光素子１の耐久性および発光効率をさらに向上させることができる。
【００６８】
このようなアセン系のバイポーラ材料としては、アセン骨格を有し、かつ、前述したような効果を発揮するものであれば、特に限定されず、例えば、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、ペンタセン誘導体、ヘキサセン誘導体、ヘプタセン誘導体等が挙げられ、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ができるが、アントラセン誘導体を用いるのが好ましい。
【００６９】
アントラセン誘導体は、優れた電子輸送性および正孔輸送性を有するとともに、気相成膜法により簡単に成膜することができる。したがって、アセン系のバイポーラ材料としてアントラセン誘導体を用いることにより、アセン系のバイポーラ材料（ひいては第１の中間層７）の電子輸送性および正孔輸送性を優れたものとしつつ、均質な第１の中間層７の形成を容易なものとすることができる。
【００７０】
特に、アントラセン誘導体のなかでも、第１の中間層７に用いられるアセン系のバイポーラ材料としては、アントラセン骨格の９位および１０位のそれぞれにナフチル基が導入されたものが好ましい。これにより、前述した効果が顕著となる。このようなアントラセン誘導体としては、例えば、下記化３で表されるような９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＡＤＮ）や、下記化４で表されるような２−ｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）、下記化５で表されるような２−メチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＭＡＤＮ）などが挙げられる。
【００７１】
【化３】
0004915356.tif 000004
【００７２】
【化４】
0004915356.tif 000005
【００７３】
【化５】
0004915356.tif 000006
【００７４】
このようなアセン系のバイポーラ材料は、電子輸送性および正孔輸送性に極めて優れている。
また、第１の中間層７中におけるアセン系のバイポーラ材料の含有量は、特に限定されないが、１０〜９０ｖｏｌ％であるのが好ましく、３０〜７０ｖｏｌ％であるのがより好ましく、４０〜６０ｖｏｌ％であるのがさらに好ましい。
なお、第１の中間層７には、前述したような材料以外の材料が含まれていてもよい。
また、第１の中間層７は、その平均厚さが１００ｎｍ以下（１〜１００ｎｍ）であるのが好ましく、３〜５０ｎｍ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の駆動電圧を低減しつつ、赤色発光層６と青色発光層８とをバランスよく発光させることができる。
【００７５】
これに対し、第１の中間層７の厚さが前記下限値未満であると、第１の中間層７の構成材料の種類や膜質などによっては、耐久性および電流効率を優れたものとするのが難しい。また、第１の中間層７の厚さなどによっては、第１の中間層７が赤色発光層６と青色発光層８との間での励起子のエネルギー移動を十分に阻止することができずに、赤色発光層６と青色発光層８とをバランスよく発光させるのが難しい。一方、第１の中間層７の厚さが前記上限値を超えると、発光素子１の駆動電圧が上昇する傾向を示す。
【００７６】
（青色発光層）
青色発光層（第２の発光層）８は、青色（第２の色）に発光する青色発光材料を含んで構成されている。
このような青色発光材料としては、特に限定されず、各種青色蛍光材料、青色燐光材料を１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００７７】
青色蛍光材料としては、青色の蛍光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、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）］等が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００７８】
青色燐光材料としては、青色の燐光を発するものであれば、特に限定されず、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。
また、青色発光層８の構成材料としては、赤色発光層６と同様に、前述したような青色発光材料と併用して、この青色発光材料をゲスト材料するホスト材料を用いることができる。
【００７９】
前述したような青色発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、青色発光層８中における青色発光材料の含有量（ドープ量）は、０．０１〜１０ｗｔ％であるのが好ましく、０．１〜５ｗｔ％であるのがより好ましい。青色発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、前述した赤色発光層６や後述する緑色発光層１０の発光量とのバランスをとりつつ青色発光層８を発光させることができる。
【００８０】
（第２の中間層）
この第２の中間層９は、前述した青色発光層８と後述する緑色発光層１０との層間にこれらに接するように設けられている。そして、第２の中間層９は、青色発光層８と緑色発光層１０との間で励起子のエネルギーが移動するのを阻止する機能を有する。この機能により、青色発光層８および緑色発光層１０をそれぞれ効率よく発光させることができる。
【００８１】
このような第２の中間層９は、正孔輸送性および電子輸送性を有している。これにより、第２の中間層９は、青色発光層８と緑色発光層１０との間で正孔および電子を円滑に受け渡すことができる。特に、第２の中間層９は、比較的高い電子輸送性を有する。具体的には、第２の中間層９は、前述した第１の中間層７よりも高い電子輸送性を有する。これにより、緑色発光層１０から第２の中間層９を介して青色発光層８へ電子を円滑に受け渡すことができる。
このような第２の中間層９は、その構成材料を適宜選択することにより、青色発光層８と緑色発光層１０とをバランスよく発光させることができる。
【００８２】
第２の中間層９の構成材料としては、前述したような機能を発揮するものであれば特に限定されず、例えば、前述したような各種正孔輸送材料、後述するような各種電子輸送材料、各種バイポーラ性材料のうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、第２の中間層９が２種以上の材料で構成されている場合、当該２種以上の材料を混合して用いてもよいし、後述する第２実施形態のように各材料を積層して用いてもよい。
【００８３】
図２に基づいて、第２の中間層９の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）および最低空軌道（ＬＵＭＯ）について、詳細に説明すると、第２の中間層９の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位が青色発光層８（第２の発光層）の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位よりも高い。これにより、第２の中間層９が青色発光層８から緑色発光層１０への正孔の移動量を制限することで、青色発光層８と緑色発光層１０とをバランスよく発光させることができる。
【００８４】
また、第１の中間層９の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位は、青色発光層８の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位と緑色発光層１０の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位との間にある。これにより、青色発光層８の構成材料の最高被占軌道と緑色発光層１０の構成材料の最高被占軌道との間のエネルギーギャップを緩和して（エネルギーギャップによる障壁の高さを低くして）、発光素子１の駆動電圧を低減することができる。
【００８５】
特に、図２に示すような最高被占軌道のエネルギー準位の関係を有する場合、第２の中間層９の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位と、青色発光層８および緑色発光層１０のそれぞれの構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位との差が、０．１〜０．４ｅＶであるのが好ましい。これにより、青色発光層８と緑色発光層１０との発光バランスを優れたものとしつつ、発光素子１の駆動電圧を低減することができる。
【００８６】
また、第２の中間層９の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位が緑色発光層１０の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位よりも低い。これにより、第２の中間層９が緑色発光層１０から青色発光層８への電子の移動量を制限することで、青色発光層８と緑色発光層１０とをバランスよく発光させることができる。
また、第２の中間層９の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位は、青色発光層８の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位と緑色発光層１０の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位との間にある。これにより、青色発光層８の構成材料の最低空軌道と緑色発光層１０の構成材料の最低空軌道との間のエネルギーギャップを緩和して（エネルギーギャップによる障壁の高さを低くして）、発光素子１の駆動電圧を低減することができる。
【００８７】
特に、図２に示すような最低空軌道のエネルギー準位の関係を有する場合、第２の中間層９の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位と、青色発光層８および緑色発光層１０のそれぞれの構成材料の最低空軌道のエネルギー準位との差が、０．１〜０．４ｅＶであるのが好ましい。これにより、青色発光層８と緑色発光層１０との発光バランスを優れたものとしつつ、発光素子１の駆動電圧を低減することができる。
【００８８】
さらに、第２の中間層９の構成材料における最低空軌道と最高被占軌道との間のエネルギーギャップ（バンドギャップ）は、青色発光層８および緑色発光層１０のそれぞれの構成材料における最低空軌道と最高被占軌道との間のエネルギーギャップ（バンドギャップ）よりも大きいのが好ましい。これにより、青色発光層８や緑色発光層１０で生成した励起子のエネルギーが第２の中間層９へ移動するのを防止することができる。その結果、青色発光層８と緑色発光層１０とをバランスよく発光させることができる。
また、第２の中間層９の構成材料としては、キャリア（特に電子）輸送性に優れた材料と、キャリア耐性に優れた材料とを組み合わせたものを用いるのが好ましい。これにより、前述したようなバランスのよい青色発光層８および緑色発光層１０の発光を実現しつつ、耐久性および発光効率（電流効率や駆動電圧）を優れたものとすることができる。
【００８９】
このような観点から、第２の中間層９の構成材料は、シロール（シラシクロペンタジエン）系の電子輸送材料（すなわちシロール環骨格を有する電子輸送材料）を含んでいるのが好ましい。シロール系の電子輸送材料は、優れた電子輸送性を有する。そのため、このような電子輸送材料を第２の中間層９の構成材料として用いることにより、緑色発光層１０から第２の中間層９を介して青色発光層８への電子の受け渡しを極めて円滑に行うことができる。また、シロール系の電子輸送材料は、最低空軌道のエネルギー準位が極めて低い。そのため、前述したようなエネルギー準位の関係を満たすのに適している。
このようなシロール系の電子輸送材料としては、シロール環骨格を有し、かつ、前述したような効果を発揮するものであれば、特に限定されず、例えば、下記化６や下記化７で表されるようなシラシクロペンタジエン誘導体などが挙げられる。
【００９０】
【化６】
0004915356.tif 000007
【００９１】
【化７】
0004915356.tif 000008
【００９２】
（上記化６および化７の式中、ＸおよびＹは、それぞれ独立に炭素数１から６までの飽和もしくは不飽和の炭化水素基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、ヒドロキシ基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のヘテロ環またはＸとＹが結合して飽和または不飽和の環を形成した構造であり、Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、置換もしくは無置換の炭素数１から６までのアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、パーフルオロアルキル基、パーフルオロアルコキシ基、アミノ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アゾ基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、スルフィニル基、スルフォニル基、スルファニル基、シリル基、カルバモイル基、アリール基、ヘテロ環基、アルケニル基、アルキニル基、ニトロ基、ホルミル基、ニトロソ基、ホルミルオキシ基、イソシアノ基、シアネート基、イソシアネート基、チオシアネート基、イソチオシアネート基もしくはシアノ基または隣接した場合には置換もしくは無置換の環が縮合した構造である。）
【００９３】
このようなシロール系の正孔輸送材料は、電子輸送性に優れており、シロール系の電子輸送材料の電子移動度は、前述したアミン系の正孔輸送材料やアセン系のバイポーラ材料の電子移動度よりも高い。したがって、緑色発光層１０から第２の中間層９を介して青色発光層８へ電子を円滑に受け渡すことができる。
また、第２の中間層９中におけるシロール系の電子輸送材料の含有量は、特に限定されないが、１０〜９０ｖｏｌ％であるのが好ましく、３０〜７０ｖｏｌ％であるのがより好ましく、４０〜６０ｖｏｌ％であるのがさらに好ましい。
【００９４】
また、第２の中間層９は、前述したようなアセン系のバイポーラ材料を含んで構成されているのが好ましい。前述したように、アセン系のバイポーラ材料は、優れたキャリア輸送性（正孔輸送性、電子輸送性）およびキャリア耐性を有する。そのため、このようなバイポーラ材料を第２の中間層９の構成材料として用いた場合、第２の中間層９のキャリア耐性を優れたものとしつつ、青色発光層８から第２の中間層９を介して緑色発光層１０への正孔の受け渡し、および、緑色発光層１０から第２の中間層９を介して青色発光層８への電子の受け渡しを極めて円滑に行うことができる。
【００９５】
特に、このような第２の中間層９は、アセン系のバイポーラ材料が励起子に対する耐性に優れていることから、第２の中間層９中で電子と正孔が再結合して励起子が生成しても、第２の中間層９の劣化を防止または抑制することができる。これにより、第２の中間層９の励起子による劣化を防止または抑制し、その結果、発光素子１の耐久性を優れたものとすることができる。
また、このようなアセン系のバイポーラ材料は、第２の中間層９の構成材料として、前述したようなシロール系の電子輸送材料と併用（例えば混合）して用いると、発光素子１の耐久性および発光効率をさらに向上させることができる。
【００９６】
第２の中間層９の構成材料として用いるアセン系のバイポーラ材料としては、前述した第１の中間層７の構成材料として用いるアセン系のバイポーラ材料と同様のものを用いることができる。第１の中間層７および第２の中間層９のそれぞれの構成材料としてアセン系のバイポーラ材料を用いる場合、第２の中間層９が前述したような機能を有するものであれば、２の中間層９の構成材料として用いるアセン系のバイポーラ材料は、第１の中間層７の構成材料として用いるアセン系のバイポーラ材料と同じであっても異なっていてもよい。
【００９７】
また、第２の中間層９中におけるアセン系のバイポーラ材料の含有量は、特に限定されないが、１０〜９０ｖｏｌ％であるのが好ましく、３０〜７０ｖｏｌ％であるのがより好ましく、４０〜６０ｖｏｌ％であるのがさらに好ましい。
なお、第２の中間層９には、前述したような材料以外の材料が含まれていてもよい。
また、第２の中間層９は、その平均厚さが１００ｎｍ以下（１〜１００ｎｍ）であるのが好ましく、３〜５０ｎｍ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の駆動電圧を低減しつつ、青色発光層８と緑色発光層１０とをバランスよく発光させることができる。
【００９８】
これに対し、第２の中間層９の厚さが前記下限値未満であると、第２の中間層９の構成材料の種類や膜質などによっては、耐久性および電流効率を優れたものとするのが難しい。また、第２の中間層９の厚さなどによっては、第２の中間層９が青色発光層８と緑色発光層１０との間での励起子のエネルギー移動を十分に阻止することができずに、青色発光層８と緑色発光層１０とをバランスよく発光させるのが難しい。一方、第２の中間層９の厚さが前記上限値を超えると、発光素子１の駆動電圧が上昇する傾向を示す。
【００９９】
（緑色発光層）
緑色発光層（第３の発光層）１０は、緑色（第３の色）に発光する緑色発光材料を含んで構成されている。
このような緑色発光材料としては、特に限定されず、各種緑色蛍光材料、緑色燐光材料を１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【０１００】
緑色蛍光材料としては、緑色の蛍光を発するものであれば特に限定されず、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、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【０１０１】
緑色燐光材料としては、緑色の燐光を発するものであれば特に限定されず、例えば、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、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。
【０１０２】
また、緑色発光層１０の構成材料としては、前述した赤色発光層６と同様に、前述したような緑色発光材料と併用して、この緑色発光材料をゲスト材料するホスト材料を用いることができる。
前述したような緑色発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、緑色発光層１０中における緑色発光材料の含有量（ドープ量）は、０．０１〜１０ｗｔ％であるのが好ましく、０．１〜５ｗｔ％であるのがより好ましい。緑色発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、前述した赤色発光層６や青色発光層８の発光量とのバランスをとりつつ緑色発光層１０を発光させることができる。
【０１０３】
（電子輸送層）
電子輸送層１１は、陰極１３から電子注入層１２を介して注入された電子を輸送する機能を有するものである。本実施形態では、電子輸送層１１は、陰極１３から電子注入層１２を介して注入された電子を緑色発光層１０に輸送する。
電子輸送層１１の構成材料（電子輸送材料）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。
電子輸送層１１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、０．５〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましく、１〜５０ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。
【０１０４】
（電子注入層）
電子注入層１２は、陰極１３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１２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。
【０１０５】
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１２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１２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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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１２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。
【０１０８】
（封止部材）
封止部材１５は、陽極３、積層体１４、および陰極１３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１５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。
【０１０９】
封止部材１５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１５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１５と陽極３、積層体１４、および陰極１３との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。
また、封止部材１５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。
【０１１０】
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。
［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。
【０１１１】
［２］  次に、陽極３上に正孔注入層４を形成する。
正孔注入層４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、正孔注入層４は、例えば、正孔注入材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔注入層形成用材料を、陽極３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。
【０１１２】
正孔注入層形成用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、正孔注入層４を比較的容易に形成することができる。
正孔注入層形成用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。
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。
【０１１３】
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の上面を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。
【０１１４】
［３］  次に、正孔注入層４上に正孔輸送層５を形成する。
正孔輸送層５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、正孔輸送材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔輸送層形成用材料を、正孔注入層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。
【０１１５】
［４］  次に、正孔輸送層５上に、赤色発光層６を形成する。
赤色発光層６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。
［５］  次に、赤色発光層６上に、第１の中間層７を形成する。
第１の中間層７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。
【０１１６】
［６］  次に、第１の中間層７上に、青色発光層８を形成する。
青色発光層８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。
［７］  次に、青色発光層８上に、第２の中間層９を形成する。
第２の中間層９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。
【０１１７】
［８］  次に、第２の中間層９上に、緑色発光層１０を形成する。
緑色発光層１０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。
［９］  次に、緑色発光層１０上に電子輸送層１１を形成する。
電子輸送層１１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、電子輸送層１１は、例えば、電子輸送材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる電子輸送層形成用材料を、緑色発光層１０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。
【０１１８】
［１０］  次に、電子輸送層１１上に、電子注入層１２を形成する。
電子注入層１２の構成材料として無機材料を用いる場合、電子注入層１２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、無機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。
［１１］  次に、電子注入層１２上に、陰極１３を形成する。
陰極１３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。
最後に、得られた発光素子１を覆うように封止部材１５を被せ、基板２に接合する。
【０１１９】
以上説明したような発光素子１によれば、正孔輸送性に優れた第１の中間層７と、電子輸送性に優れた第２の中間層９とが設けられているため、キャリア再結合領域を各発光層にバランスよく配分するとともに、再結合の電流電圧依存性を低減することができる。その結果、耐久性および発光効率を優れたものとしつつ、各発光層をバランスよく発光させることができる。これにより、発光素子１は、極めて純度の高い白色光を発することができる。
【０１２０】
＜第２実施形態＞
図３は、本発明の発光素子の第２実施形態の縦断面を模式的に示す図、図４は、図３に示す発光素子における各層のエネルギー準位を説明するための図である。なお、以下では、説明の都合上、図３中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
本実施形態にかかる発光素子１Ａは、発光層の積層順が異なるとともに、第１の中間層および第２の中間層がそれぞれ第１の層および第２の層の２層で構成されている以外は、前述した第１実施形態の発光素子１と同様である。
【０１２１】
本実施形態にかかる発光素子１Ａでは、図３に示すように、陽極３と陰極１３との間に積層体１４Ａが介挿されている。そして、積層体１４Ａは、陽極３側から陰極１３側へ、正孔注入層４と正孔輸送層５と緑色発光層（第１の発光層）１０と第１の中間層７Ａと赤色発光層（第２の発光層）６と第２の中間層９Ａと青色発光層（第３の発光層）８と電子輸送層１１と電子注入層１２とがこの順で積層されて構成されている。
【０１２２】
すなわち、発光素子１Ａは、陽極３と正孔注入層４と正孔輸送層５と緑色発光層１０と第１の中間層７Ａと赤色発光層６と第２の中間層９Ａと青色発光層８と電子輸送層１１と電子注入層１２と陰極１３とがこの順に積層されてなるものである。
特に、第１の中間層７Ａは、緑色発光層１０に接するように設けられた第１の層７１と、赤色発光層６に接するように設けられた第２の層７２とで構成されている。また、第２の中間層９Ａは、赤色発光層６に接するように設けられた第１の層９１と、青色発光層８に接するように設けられた第２の層９２とで構成されている。
このような第１の中間層７Ａおよび第２の中間層９Ａは、それぞれ、積層構造（２層構造）を有するため、第１の層および第２の層のそれぞれの構成材料や厚さを調整することにより、所望の特性を有する第１の中間層７Ａや第２の中間層９Ａを容易に得ることができる。
【０１２３】
このような発光素子１Ａにおいても、図４に示すように、発光素子１Ａを構成する各層の構成材料の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）および最低空軌道（ＬＵＭＯ）のそれぞれのエネルギー準位が、陽極３側から陰極１３側へ向け順に高くなっているのが好ましい。このように発光素子１Ａを構成する各層の構成材料の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）および最低空軌道（ＬＵＭＯ）が設定されていることにより、発光素子１Ａの駆動電圧を低減しつつ、各層でのキャリアの注入バランスを優れたものとすることができる。
なお、図４では、図２と同様、上側から下側へ向け、エネルギー準位が高くなっている。したがって、図４では、上側から下側へ向け、エネルギーレベル（電位［ｅＶ］）が小さくなっている。
【０１２４】
図４に基づいて、第１の中間層７Ａの最高被占軌道（ＨＯＭＯ）および最低空軌道（ＬＵＭＯ）について、さらに詳細に説明すると、第１の層７１の構成材料における最高被占軌道のエネルギー準位が緑色発光層１０（第１の発光層）の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位よりも高い。これにより、第１の層７１が緑色発光層１０から赤色発光層６への正孔の移動量を制限することで、緑色発光層１０と赤色発光層６とをバランスよく発光させることができる。また、第２の層７２の構成材料における最高被占軌道のエネルギー準位も緑色発光層１０（第１の発光層）の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位よりも高い。これにより、第２の層７２も緑色発光層１０から赤色発光層６への正孔の移動量を制限することで、緑色発光層１０と赤色発光層６とをバランスよく発光させることができる。
【０１２５】
また、第１の層７１および第２の層７２のそれぞれの構成材料における最高被占軌道のエネルギー準位は、緑色発光層１０の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位と赤色発光層６の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位との間にある。これにより、緑色発光層１０の最高被占軌道と赤色発光層６の最高被占軌道との間のエネルギーギャップを緩和して（エネルギーギャップによる障壁の高さを低くして）、発光素子１Ａの駆動電圧を低減することができる。また、第２の層７２の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位が第１の層７１の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位よりも高いため、緑色発光層１０の構成材料の最高被占軌道と赤色発光層６の構成材料の最高被占軌道との間のエネルギーギャップを効果的に緩和することができる。
【０１２６】
特に、図４に示すような最高被占軌道のエネルギー準位の関係を有する場合、第１の層７１の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位と、緑色発光層１０および赤色発光層６のそれぞれの構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位との差が、０．１〜０．４ｅＶであるのが好ましい。これにより、緑色発光層１０と赤色発光層６との発光バランスを優れたものとしつつ、発光素子１Ａの駆動電圧を低減することができる。
【０１２７】
また、第１の層７１の構成材料における最低空軌道のエネルギー準位が赤色発光層６の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位よりも低い。これにより、第１の層７１が赤色発光層６から緑色発光層１０への電子の移動量を制限することで、緑色発光層１０と赤色発光層６とをバランスよく発光させることができる。また、第２の層７２の構成材料における最低空軌道のエネルギー準位も赤色発光層６の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位よりも低い。これにより、第２の層７２も赤色発光層６から緑色発光層１０への電子の移動量を制限することで、緑色発光層１０と赤色発光層６とをバランスよく発光させることができる。
【０１２８】
また、第１の層７１および第２の層７２のそれぞれの構成材料における最低空軌道のエネルギー準位は、緑色発光層１０の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位と赤色発光層６の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位との間にある。これにより、緑色発光層１０の構成材料の最低空軌道と赤色発光層６の構成材料の最低空軌道との間のエネルギーギャップを緩和して（エネルギーギャップによる障壁の高さを低くして）、発光素子１Ａの駆動電圧を低減することができる。また、第２の層７２の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位が第１の層７１の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位よりも高いため、緑色発光層１０の構成材料の最低空軌道と赤色発光層６の構成材料の最低空軌道との間のエネルギーギャップを効果的に緩和することができる。
【０１２９】
特に、図４に示すような最低空軌道のエネルギー準位の関係を有する場合、第２の層７２の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位と、緑色発光層１０および赤色発光層６のそれぞれの構成材料の最低空軌道のエネルギー準位との差が、０．１〜０．４ｅＶであるのが好ましい。これにより、緑色発光層１０と赤色発光層６との発光バランスを優れたものとしつつ、発光素子１Ａの駆動電圧を低減することができる。
【０１３０】
さらに、第１の層７１の構成材料における最低空軌道と最高被占軌道との間のエネルギーギャップ（バンドギャップ）は、緑色発光層１０における最低空軌道と最高被占軌道との間のエネルギーギャップ（バンドギャップ）よりも大きいのが好ましい。これにより、緑色発光層１０で生成した励起子のエネルギーが第１の層７１へ移動するのを防止することができる。その結果、緑色発光層１０と赤色発光層６とをバランスよく発光させることができる。
【０１３１】
また、第２の層７２の構成材料における最低空軌道と最高被占軌道との間のエネルギーギャップ（バンドギャップ）は、赤色発光層６における最低空軌道と最高被占軌道との間のエネルギーギャップ（バンドギャップ）よりも大きいのが好ましい。これにより、赤色発光層６で生成した励起子のエネルギーが第２の層７２へ移動するのを防止することができる。その結果、緑色発光層１０と赤色発光層６とをバランスよく発光させることができる。
【０１３２】
このような第１の中間層７Ａは、正孔輸送性および電子輸送性を有している。これにより、第１の中間層７Ａは、緑色発光層１０と赤色発光層６との間で正孔および電子を円滑に受け渡すことができる。特に、第１の中間層７Ａは、比較的高い正孔輸送性を有する。具体的には、第１の中間層７Ａは、後述する第２の中間層９Ａよりも高い正孔輸送性を有する。これにより、緑色発光層１０から第１の中間層７Ａを介して赤色発光層６へ正孔を円滑に受け渡すことができる。
また、第１の中間層７Ａの構成材料としては、キャリア（特に正孔）輸送性に優れた材料と、キャリア耐性に優れた材料とを組み合わせたものを用いるのが好ましい。これにより、前述したようなバランスのよい緑色発光層１０および赤色発光層６の発光を実現しつつ、耐久性および発光効率（電流効率や駆動電圧）を優れたものとすることができる。
【０１３３】
このような観点から、第１の中間層７Ａでは、第１の層７１が前述したようなアミン系の正孔輸送材料を主材料として構成され、かつ、第２の層７２が前述したようなアセン系のバイポーラ材料を主材料として構成されているのが好ましい。これにより、第１の中間層７Ａでのキャリア輸送性を優れたものとしつつ、キャリアや励起子に対する第１の中間層７Ａの耐久性を向上させることができる。その結果、耐久性および発光効率を優れたものとしつつ、緑色発光層１０と赤色発光層６をバランスよく発光させることができる。
【０１３４】
また、第１の層７１中におけるアミン系の正孔輸送材料の含有量は、特に限定されないが、５０〜１００ｖｏｌ％であるのが好ましく、８０〜１００ｖｏｌ％であるのがより好ましく、９０〜１００ｖｏｌ％であるのがさらに好ましい。
また、第２の層７２中におけるアセン系のバイポーラ材料の含有量は、特に限定されないが、５０〜１００ｖｏｌ％であるのが好ましく、８０〜１００ｖｏｌ％であるのがより好ましく、９０〜１００ｖｏｌ％であるのがさらに好ましい。
【０１３５】
なお、第１の層７１および第２の層７２には、それぞれ、前述したような材料以外の材料が含まれていてもよい。
また、第１の層７１および第２の層７２は、それぞれの平均厚さが１〜５０ｎｍ以下であるのが好ましく、３〜３０ｎｍ以下であるのがより好ましく、５〜２０ｎｍ以下であるのがさらに好ましい。これにより、発光素子１Ａの駆動電圧を低減しつつ、赤色発光層６と緑色発光層１０とをバランスよく発光させることができる。
【０１３６】
これに対し、第１の層７１や第２の層７２の厚さが前記下限値未満であると、第１の層７１や第２の層７２の構成材料の種類や膜質などによっては、耐久性および電流効率を優れたものとするのが難しい。また、第１の中間層７Ａの厚さなどによっては、第１の中間層７Ａが緑色発光層１０と赤色発光層６との間での励起子のエネルギー移動を十分に阻止することができずに、緑色発光層１０と赤色発光層６とをバランスよく発光させるのが難しい。一方、第１の層７１や第２の層７２の厚さが前記上限値を超えると、発光素子１Ａの駆動電圧が上昇する傾向を示す。
また、第１の中間層７Ａ全体の平均厚さは、１００ｎｍ以下（１〜１００ｎｍ）であるのが好ましく、３〜５０ｎｍ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１Ａの駆動電圧を低減しつつ、緑色発光層１０と赤色発光層６とをバランスよく発光させることができる。
【０１３７】
一方、第２の中間層９Ａの最高被占軌道（ＨＯＭＯ）および最低空軌道（ＬＵＭＯ）について、さらに詳細に説明すると、第１の層９１の構成材料における最高被占軌道のエネルギー準位が赤色発光層６（第２の発光層）の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位よりも高い。これにより、第１の層９１が赤色発光層６から青色発光層８への正孔の移動量を制限することで、赤色発光層６と青色発光層８とをバランスよく発光させることができる。また、第２の層９２の構成材料における最高被占軌道のエネルギー準位も赤色発光層６（第２の発光層）の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位よりも高い。これにより、第２の層９２も赤色発光層６から青色発光層８への正孔の移動量を制限することで、赤色発光層６と青色発光層８とをバランスよく発光させることができる。
【０１３８】
また、第１の層９１および第２の層９２のそれぞれの構成材料における最高被占軌道のエネルギー準位は、赤色発光層６の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位と青色発光層８の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位との間にある。これにより、赤色発光層６の最高被占軌道と青色発光層８の最高被占軌道との間のエネルギーギャップを緩和して（エネルギーギャップによる障壁の高さを低くして）、発光素子１Ａの駆動電圧を低減することができる。また、第２の層９２の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位が第１の層９１の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位よりも高いため、赤色発光層６の最高被占軌道と青色発光層８の最高被占軌道との間のエネルギーギャップを効果的に緩和することができる。
【０１３９】
特に、図４に示すような最高被占軌道のエネルギー準位の関係を有する場合、第１の層９１の構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位と、赤色発光層６および青色発光層８のそれぞれの構成材料の最高被占軌道のエネルギー準位との差が、０．１〜０．４ｅＶであるのが好ましい。これにより、赤色発光層６と青色発光層８との発光バランスを優れたものとしつつ、発光素子１Ａの駆動電圧を低減することができる。
【０１４０】
また、第１の層９１の構成材料における最低空軌道のエネルギー準位が青色発光層８の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位よりも低い。これにより、第１の層９１が青色発光層８から赤色発光層６への電子の移動量を制限することで、赤色発光層６と青色発光層８とをバランスよく発光させることができる。また、第２の層９２の構成材料における最低空軌道のエネルギー準位も青色発光層８の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位よりも低い。これにより、第２の層９２も青色発光層８から赤色発光層６への電子の移動量を制限することで、赤色発光層６と青色発光層８とをバランスよく発光させることができる。
【０１４１】
また、第１の層９１および第２の層９２のそれぞれの構成材料における最低空軌道のエネルギー準位は、赤色発光層６の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位と青色発光層８の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位との間にある。これにより、赤色発光層６の構成材料の最低空軌道と青色発光層８の構成材料の最低空軌道との間のエネルギーギャップを緩和して（エネルギーギャップによる障壁の高さを低くして）、発光素子１Ａの駆動電圧を低減することができる。また、第２の層９２の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位が第１の層９１の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位よりも高いため、赤色発光層６の構成材料の最低空軌道と青色発光層８の構成材料の最低空軌道との間のエネルギーギャップを効果的に緩和することができる。
【０１４２】
特に、図４に示すような最低空軌道のエネルギー準位の関係を有する場合、第２の層９２の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位と、赤色発光層６および青色発光層８のそれぞれの構成材料の最低空軌道のエネルギー準位との差が、０．１〜０．４ｅＶであるのが好ましい。これにより、赤色発光層６と青色発光層８との発光バランスを優れたものとしつつ、発光素子１Ａの駆動電圧を低減することができる。
【０１４３】
さらに、第１の層９１の構成材料における最低空軌道と最高被占軌道との間のエネルギーギャップ（バンドギャップ）は、赤色発光層６における最低空軌道と最高被占軌道との間のエネルギーギャップ（バンドギャップ）よりも大きいのが好ましい。これにより、赤色発光層６で生成した励起子のエネルギーが第１の層９１へ移動するのを防止することができる。その結果、赤色発光層６と青色発光層８とをバランスよく発光させることができる。
【０１４４】
また、第２の層９２の構成材料における最低空軌道と最高被占軌道との間のエネルギーギャップ（バンドギャップ）は、青色発光層８における最低空軌道と最高被占軌道との間のエネルギーギャップ（バンドギャップ）よりも大きいのが好ましい。これにより、青色発光層８で生成した励起子のエネルギーが第２の層９２へ移動するのを防止することができる。その結果、赤色発光層６と青色発光層８とをバランスよく発光させることができる。
【０１４５】
このような第２の中間層９Ａは、正孔輸送性および電子輸送性を有している。これにより、第２の中間層９Ａは、赤色発光層６と青色発光層８との間で正孔および電子を円滑に受け渡すことができる。特に、第２の中間層９Ａは、比較的高い電子輸送性を有する。具体的には、第２の中間層９Ａは、前述した第１の中間層７Ａよりも高い電子輸送性を有する。これにより、青色発光層８から第２の中間層９Ａを介して赤色発光層６へ電子を円滑に受け渡すことができる。
【０１４６】
また、第２の中間層９Ａの構成材料としては、キャリア（電子および／または正孔）輸送性に優れた材料と、キャリア耐性に優れた材料とを組み合わせたものを用いるのが好ましい。これにより、前述したようなバランスのよい赤色発光層６および青色発光層８の発光を実現しつつ、耐久性および発光効率（電流効率や駆動電圧）を優れたものとすることができる。
【０１４７】
このような観点から、第２の中間層９Ａでは、第１の層９１が前述したようなアセン系のバイポーラ材料を主材料として構成され、かつ、第２の層９２が前述したようなシロール系の電子輸送材料を主材料として構成されているのが好ましい。これにより、第２の中間層９Ａでのキャリア輸送性を優れたものとしつつ、キャリアや励起子に対する第２の中間層９Ａの耐久性を向上させることができる。その結果、耐久性および発光効率を優れたものとしつつ、赤色発光層６と青色発光層８をバランスよく発光させることができる。
【０１４８】
また、第１の層９１中におけるアセン系のバイポーラ材料の含有量は、特に限定されないが、５０〜１００ｖｏｌ％であるのが好ましく、８０〜１００ｖｏｌ％であるのがより好ましく、９０〜１００ｖｏｌ％であるのがさらに好ましい。
また、第２の層９２中におけるシロール系の電子輸送材料の含有量は、特に限定されないが、５０〜１００ｖｏｌ％であるのが好ましく、８０〜１００ｖｏｌ％であるのがより好ましく、９０〜１００ｖｏｌ％であるのがさらに好ましい。
【０１４９】
なお、第１の層９１および第２の層９２には、それぞれ、前述したような材料以外の材料が含まれていてもよい。
また、第１の層９１および第２の層９２は、それぞれの平均厚さが１〜５０ｎｍ以下であるのが好ましく、３〜３０ｎｍ以下であるのがより好ましく、５〜２０ｎｍ以下であるのがさらに好ましい。これにより、発光素子１Ａの駆動電圧を低減しつつ、青色発光層８と赤色発光層６とをバランスよく発光させることができる。
【０１５０】
これに対し、第１の層９１や第２の層９２の厚さが前記下限値未満であると、第１の層９１や第２の層９２の構成材料の種類や膜質などによっては、耐久性および電流効率を優れたものとするのが難しい。また、第２の中間層９Ａの厚さなどによっては、第２の中間層９Ａが赤色発光層６と青色発光層８との間での励起子のエネルギー移動を十分に阻止することができずに、赤色発光層６と青色発光層８とをバランスよく発光させるのが難しい。一方、第１の層９１や第２の層９２の厚さが前記上限値を超えると、発光素子１Ａの駆動電圧が上昇する傾向を示す。
【０１５１】
また、第２の中間層９Ａ全体の平均厚さは、１００ｎｍ以下（１〜１００ｎｍ）であるのが好ましく、３〜５０ｎｍ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１Ａの駆動電圧を低減しつつ、赤色発光層６と青色発光層８とをバランスよく発光させることができる。
また、本実施形態のように赤色発光層６が中央部に設けられている場合、赤色発光層６（第２の発光層）の厚さは、他の発光層（第１の発光層や第２の発光層）の厚さよりも薄いのが好ましい。赤色の発光材料は、バンドギャップが小さく、発光しやすい。そのため、赤色発光層６の厚さを他の発光層の厚さより小さくすることで、赤色発光層６の発光量を適度に抑え、各発光層の発光バランスを最適化することができる。
【０１５２】
以上説明したような発光素子１Ａによっても、前述した第１実施形態の発光素子１と同様の効果を発揮させることができる。
特に、第１の中間層７Ａおよび第２の中間層９Ａをそれぞれ積層構造（２層構造）とすることで、積層構造を構成する各層の構成材料や厚さを調整することにより、所望の特性を有する第１の中間層７Ａおよび第２の中間層９Ａを容易に得ることができる。
【０１５３】
以上説明したような発光素子１、１Ａは、それぞれ、例えば光源等として使用することができる。また、複数の発光素子１等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（本発明の表示装置）を構成することができる。これにより、優れた信頼性を有する表示装置や電子機器を提供することができる。
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。
【０１５４】
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５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５に示すディスプレイ装置１００は、基板２１と、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およびカラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂと、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂをそれぞれ駆動するための複数の駆動用トランジスタ２４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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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）１４、陰極１３、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１３は、共通電極とされている。
【０１５７】
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５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、これらの発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ上には、これらを覆うように、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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
以上説明したようなディスプレイ装置１００は、フルカラー画像を表示することができる。なお、単色画像を表示するように構成してもよい。
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。
【０１６０】
図６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。
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。
【０１６１】
図７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。
【０１６２】
図８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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
なお、本発明の電子機器は、図６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７の携帯電話機、図８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。
【０１６７】
以上、本発明の発光素子、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。
また、本発明の発光素子では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
また、例えば、本発明の発光素子は、前述した第１実施形態および第２実施形態のうちの任意の２以上の構成を組み合わせるようにしてもよい。例えば、第１実施形態において、第１の中間層および第２の中間層のうちの少なくとも一方の中間層を２層で構成してもよく（積層構造としてもよく）、第２実施形態において、第１の中間層および第２の中間層のうちの少なくとも一方の中間層を単層で構成してもよい。
【０１６８】
また、前述した実施形態では、発光素子が３層の発光層を有するものについて説明したが、発光層が４層以上であってもよい。また、同色の発光層を複数備えていてもよく、また、Ｒ、Ｇ、Ｂ以外の色の発光層を備えていてもよい。
また、第１の中間層および第２の中間層のそれぞれが前述したような機能を発揮することができるものであれば、赤色発光層６と青色発光層８と緑色発光層１０との積層順は、前述した実施形態のものに限定されない。
また、前述した実施形態では、第１の中間層および第２の中間層は、それぞれ、１層または２層で構成されているものを説明したが、当該中間層は３層以上で構成されていてもよい。
【実施例】
【０１６９】
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
（参考例）
＜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１００ｎｍのＩＴＯ電極（陽極）を形成した。
そして、基板をエタノールに浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理を施した。
【０１７０】
＜２＞  次に、ＩＴＯ電極上に、ＣｕＰｃを真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ２０ｎｍの正孔注入層を形成した。
＜３＞  次に、正孔注入層上に、前述した化１で表わされるようなアミン系の正孔輸送材料（α−ＮＰＤ）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ４０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【０１７１】
＜４＞  次に、正孔輸送層上に、緑色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１０ｎｍの緑色発光層（第１の発光層）を形成した。緑色発光層の構成材料としては、緑色発光材料（ゲスト材料）としてＧＤ２０６（出光興産社製）を用い、ホスト材料としてＢＨ２１５（出光興産社製）を用いた。また、緑色発光層中の緑色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、８．０ｗｔ％とした。
【０１７２】
＜５＞  次に、緑色発光層上に、第１の中間層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１０ｎｍの第１の中間層を形成した。第１の中間層の構成材料としては、前述した化１で表わされるアミン系の正孔輸送材料（α−ＮＰＤ）を用いた。
＜６＞  次に、第１の中間層上に、赤色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１０ｎｍの赤色発光層（第２の発光層）を形成した。赤色発光層の構成材料としては、赤色発光材料（ゲスト材料）としてＲＤ００１（出光興産社製）を用い、ホスト材料としてＢＨ２１５（出光興産社製）を用いた。また、赤色発光層中の発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、１．０ｗｔ％とした。
【０１７３】
＜７＞  次に、赤色発光層上に、第２の中間層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１０ｎｍの第２の中間層を形成した。第２の中間層の構成材料としては、シロール系の電子輸送材料（チッソ社製ＥＴ４）を用いた。
＜８＞  次に、第２の中間層上に、青色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１０ｎｍの青色発光層（第３の発光層）を形成した。青色発光層の構成材料としては、青色発光材料としてＢＤ１０２（出光興産社製）を用い、ホスト材料としてＢＨ２１５（出光興産社製）を用いた。また、青色発光層中の青色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、５．０ｗｔ％とした。
【０１７４】
＜９＞  次に、青色発光層上に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ２０ｎｍの電子輸送層を形成した。
＜１０＞  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１ｎｍの電子注入層を形成した。
＜１１＞  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１５０ｎｍの陰極を形成した。
＜１２＞  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、発光素子を製造した。
【０１７５】
ここで、第１の中間層の構成材料のＨＯＭＯのエネルギー準位は、緑色発光層の構成材料（ホスト材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位よりも大きく、その差が０．２ｅＶであった。また、第１の中間層の構成材料のＨＯＭＯのエネルギー準位は、赤色発光層の構成材料（ホスト材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位よりも小さく、その差が０．２ｅＶであった。また、第１の中間層の構成材料のＬＵＭＯのエネルギー準位は、赤色発光層の構成材料（ホスト材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位よりも小さく、その差が０．２ｅＶであった。
【０１７６】
また、第２の中間層の構成材料のＬＵＭＯのエネルギー準位は、青色発光層の構成材料（ホスト材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位よりも小さく、その差が０．２ｅＶであった。また、第２の中間層の構成材料のＬＵＭＯのエネルギー準位は、赤色発光層の構成材料（ホスト材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位よりも大きく、その差が０．２ｅＶであった。また、第２の中間層の構成材料のＨＯＭＯのエネルギー準位は、赤色発光層の構成材料（ホスト材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位よりも大きく、その差が０．２ｅＶであった。
【０１７７】
（実施例１）
第１の中間層および第２の中間層のそれぞれの構成材料、および、赤色発光層（第２の発光層）の厚さが異なる以外は、前述した参考例と同様にして発光素子を製造した。
ここで、赤色発光層の平均厚さは５ｎｍであった。
また、第１の中間層の構成材料として、前述した化１で表わされるアミン系の正孔輸送材料（α−ＮＰＤ）と、前述した化４で表わされるアセン系のバイポーラ材料（ＴＢＡＤＮ）との混合物を用いた。アミン系の正孔輸送材料とアセン系のバイポーラ材料との混合比は、（アミン系の正孔輸送材料）：（アセン系のバイポーラ材料）＝５０：５０であった。
また、第２の中間層の構成材料として、シロール系の電子輸送材料（チッソ社製ＥＴ４）と、前述した化４で表わされるアセン系のバイポーラ材料（ＴＢＡＤＮ）との混合物を用いた。シロール系の電子輸送材料とアセン系のバイポーラ材料との混合比は、（シロール系の電子輸送材料）：（アセン系のバイポーラ材料）＝５０：５０であった。
【０１７８】
また、第１の中間層の構成材料（上記の２種の材料のうちＨＯＭＯのエネルギー準位の低いほうの材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位は、緑色発光層の構成材料（ホスト材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位よりも大きく、その差が０．２ｅＶであった。また、第１の中間層の構成材料（上記の２種の材料のうちＨＯＭＯのエネルギー準位の低いほうの材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位は、赤色発光層の構成材料（ホスト材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位よりも小さく、その差が０．２ｅＶであった。
【０１７９】
また、第１の中間層の構成材料（上記の２種の材料のうちＬＵＭＯのエネルギー準位の低いほうの材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位は、赤色発光層の構成材料（ホスト材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位よりも小さく、その差が０．２ｅＶであった。
また、第２の中間層の構成材料（上記の２種の材料のうちＬＵＭＯのエネルギー準位の低いほうの材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位は、青色発光層の構成材料（ホスト材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位よりも小さく、その差が０．１ｅＶであった。また、第２の中間層の構成材料（上記の２種の材料のうちＬＵＭＯのエネルギー準位の低いほうの材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位は、赤色発光層の構成材料（ホスト材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位よりも大きく、その差が０．２ｅＶであった。
また、第２の中間層の構成材料（上記の２種の材料のうちＨＯＭＯのエネルギー準位の低いほうの材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位は、赤色発光層の構成材料（ホスト材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位よりも大きく、その差が０．２ｅＶであった。
【０１８０】
（実施例２）
発光層の積層順と、第１の中間層および第２の中間層の構成材料とが異なる以外は、前述した参考例と同様にして発光素子を製造した。
ここで、第１の発光層を赤色発光層とし、第２の発光層を青色発光層とし、第３の発光層を緑色発光層とした。
【０１８１】
また、第１の中間層の構成材料としては、前述した化１で表わされるアミン系の正孔輸送材料（α−ＮＰＤ）と、前述した化３で表されるようなアセン系のバイポーラ材料（ＡＤＮ）との混合物を用いた。アミン系の正孔輸送材料とアセン系のバイポーラ材料との混合比は、（アミン系の正孔輸送材料）：（アセン系のバイポーラ材料）＝５０：５０であった。
また、第２の中間層の構成材料としては、シロール系の電子輸送材料（チッソ社製ＥＴ４）と、前述した化５で表わされるアセン系のバイポーラ材料（ＭＡＤＮ）との混合物を用いた。シロール系の電子輸送材料とアセン系のバイポーラ材料との混合比は、（シロール系の電子輸送材料）：（アセン系のバイポーラ材料）＝５０：５０であった。
【０１８２】
また、第１の中間層の構成材料（上記の２種の材料のうちＨＯＭＯのエネルギー準位の低いほうの材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位は、赤色発光層の構成材料（ホスト材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位よりも大きく、その差が０．２ｅＶであった。また、第１の中間層の構成材料（上記の２種の材料のうちＨＯＭＯのエネルギー準位の低いほうの材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位は、青色発光層の構成材料（ホスト材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位よりも小さく、その差が０．２ｅＶであった。
【０１８３】
また、第１の中間層の構成材料（上記の２種の材料のうちＬＵＭＯのエネルギー準位の低いほうの材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位は、赤色発光層の構成材料（ホスト材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位よりも小さく、その差が０．２ｅＶであった。
また、第２の中間層の構成材料（上記の２種の材料のうちＬＵＭＯのエネルギー準位の低いほうの材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位は、緑色発光層の構成材料（ホスト材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位よりも小さく、その差が０．１ｅＶであった。また、第２の中間層の構成材料（上記の２種の材料のうちＬＵＭＯのエネルギー準位の低いほうの材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位は、青色発光層の構成材料（ホスト材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位よりも大きく、その差が０．２ｅＶであった。
また、第２の中間層の構成材料（上記の２種の材料のうちＨＯＭＯのエネルギー準位の低いほうの材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位は、赤色発光層の構成材料（ホスト材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位よりも大きく、その差が０．２ｅＶであった。
【０１８４】
（実施例３）
第１の中間層および第２の中間層のそれぞれの構成が異なる以外は、前述した参考例と同様にして発光素子を製造した。すなわち、図１に示すような発光素子を製造した。
ここで、第１の中間層は、緑色発光層側に設けられた第１の層と、赤色発光層側に設けられた第２の層とで構成された積層構造とした。また、第２の中間層は、赤色発光層側に設けられた第１の層と、青色発光層側に設けられた第２の層とで構成された積層構造とした。
【０１８５】
第１の中間層において、第１の層の構成材料としては、前述した化１で表わされるアミン系の正孔輸送材料（α−ＮＰＤ）を用い、第２の層の構成材料としては、前述した化３で表されるようなアセン系のバイポーラ材料（ＡＤＮ）を用いた。
また、第２の中間層において、第１の層の構成材料としては、前述した化５で表わされるアセン系のバイポーラ材料（ＭＡＤＮ）を用い、第２の層の構成材料としては、シロール系の電子輸送材料（チッソ社製ＥＴ４）を用いた。
【０１８６】
また、第１の中間層の構成材料（上記の２種の材料のうちＨＯＭＯのエネルギー準位の低いほうの材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位は、緑色発光層の構成材料（ホスト材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位よりも大きく、その差が０．２ｅＶであった。また、第１の中間層の構成材料（上記の２種の材料のうちＨＯＭＯのエネルギー準位の低いほうの材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位は、赤色発光層の構成材料（ホスト材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位よりも小さく、その差が０．２ｅＶであった。
【０１８７】
また、第１の中間層の構成材料（上記の２種の材料のうちＬＵＭＯのエネルギー準位の低いほうの材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位は、赤色発光層の構成材料（ホスト材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位よりも小さく、その差が０．２ｅＶであった。
また、第２の中間層の構成材料（上記の２種の材料のうちＬＵＭＯのエネルギー準位の低いほうの材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位は、赤色発光層の構成材料（ホスト材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位よりも小さく、その差が０．１ｅＶであった。また、第２の中間層の構成材料（上記の２種の材料のうちＬＵＭＯのエネルギー準位の低いほうの材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位は、青色発光層の構成材料（ホスト材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位よりも大きく、その差が０．２ｅＶであった。
また、第２の中間層の構成材料（上記の２種の材料のうちＨＯＭＯのエネルギー準位の低いほうの材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位は、赤色発光層の構成材料（ホスト材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位よりも大きく、その差が０．２ｅＶであった。
【０１８８】
（比較例１）
中間層を省略した以外は、前述した参考例と同様にして発光素子を製造した。
（比較例２）
第２の中間層の構成材料が異なる以外は、前述した参考例と同様にして発光素子を製造した。
【０１８９】
ここで、第２の中間層の構成材料としては、前述した化１で表わされるようなアミン系の正孔輸送材料（α−ＮＰＤ）を用いた。
また、第１の中間層の構成材料のＨＯＭＯのエネルギー準位は、緑色発光層の構成材料（ホスト材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位よりも大きく、その差が０．１ｅＶであった。また、第１の中間層の構成材料のＨＯＭＯのエネルギー準位は、赤色発光層の構成材料（ホスト材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位よりも小さく、その差が０．１ｅＶであった。また、第１の中間層の構成材料のＬＵＭＯのエネルギー準位は、赤色発光層の構成材料（ホスト材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位よりも小さく、その差が０．１ｅＶであった。
【０１９０】
また、第２の中間層の構成材料のＬＵＭＯのエネルギー準位は、青色発光層の構成材料（ホスト材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位よりも小さく、その差が０．１ｅＶであった。また、第２の中間層の構成材料のＬＵＭＯのエネルギー準位は、赤色発光層の構成材料（ホスト材料）のＬＵＭＯのエネルギー準位よりも大きく、その差が０．１ｅＶであった。また、第２の中間層の構成材料のＨＯＭＯのエネルギー準位は、赤色発光層の構成材料（ホスト材料）のＨＯＭＯのエネルギー準位よりも大きく、その差が０．１ｅＶであった。
【０１９１】
２．評価
２−１．発光効率の評価
参考例、各実施例および比較例について、直流電源を用いて発光素子に１０ｍＡ／ｃｍ２の定電流を流したときの電圧値（駆動電圧）および電流効率を測定した。なお、各測定では、参考例、各実施例および比較例において、電圧値および電流効率をそれぞれ５個の発光素子について測定した。
その結果を表１に示す。
【０１９２】
【表１】
0004915356.tif 000009
【０１９３】
２−２．発光寿命の評価
参考例、各実施例および比較例について、直流電源を用いて発光素子に１００ｍＡ／ｃｍ２の定電流を流しつづけ、その間、輝度計を用いて輝度を測定し、その輝度が初期の輝度の８０％となる時間（ＬＴ８０）を測定した。なお、参考例、各実施例および比較例において、半減期の値をそれぞれ５個の発光素子について測定した。その結果を表１に示す。
【０１９４】
２−３．色度の評価
参考例、各実施例および比較例について、直流電源を用いて発光素子に１ｍＡ／ｃｍ２の定電流を流し、色度計を用いて光の色度（ｘ，ｙ）を求めた。また、参考例、各実施例および比較例について、直流電源を用いて発光素子に５０ｍＡ／ｃｍ２の定電流を流し、色度計を用いて光の色度（ｘ，ｙ）を求めた。
表１から明らかなように、参考例、各実施例の発光素子は、比較例の発光素子に比し、発光効率を同等なものとしつつ、色度バランスおよび耐久性に優れていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１９５】
【図１】本発明の発光素子の第１実施形態の縦断面を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す発光素子における各層のエネルギー準位を説明するための図である。
【図３】本発明の発光素子の第２実施形態の縦断面を模式的に示す図である。
【図４】図３に示す発光素子における各層のエネルギー準位を説明するための図である。
【図５】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６】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７】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８】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。
【符号の説明】
【０１９６】
１、１Ａ……発光素子  １Ｂ、１Ｇ、１Ｒ……発光素子  ２……基板  ３……陽極  ４……正孔注入層  ５……正孔輸送層  ６……赤色発光層  ７、７Ａ……第１の中間層  ７１、９１……第１の層  ７２、９２……第２の層  ８……青色発光層  ９、９Ａ……第２の中間層  １０……緑色発光層  １１……電子輸送層  １２……電子注入層  １３……陰極  １５……封止部材  １４、１４Ａ……積層体  １９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒ……カラーフィルタ  １００……ディスプレイ装置  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
【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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