(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の色とは異なる第２の色に発光する第２の発光層と、
前記第１の発光層と前記第２の発光層との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の発光層との間の励起子のエネルギー移動を阻止する機能を有する中間層とを有し、
前記中間層は、前記第１の発光層に接するとともに、アミン系の正孔輸送材料を含む第１の中間材料を主材料として構成された第１の中間層と、前記第２の発光層に接するとともに、前記第１の中間材料とは異なるアセン系のバイポーラ材料を含む第２の中間材料を主材料として構成された第２の中間層とを含んで構成され、
前記第１の中間材料または前記第２の中間材料における最高被占軌道のエネルギー準位は、前記第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く、
前記第１の中間材料および前記第２の中間材料におけるそれぞれの最高被占軌道のエネルギー準位は、前記第１の発光層における最高被占軌道のエネルギー準位と前記第２の発光層における最高被占軌道のエネルギー準位との間にあり、
前記第１の中間材料または前記第２の中間材料における最低空軌道のエネルギー準位は、前記第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く、
前記第１の中間材料および前記第２の中間材料におけるそれぞれの最低空軌道のエネルギー準位は、前記第１の発光層における最低空軌道のエネルギー準位と前記第２の発光層における最低空軌道のエネルギー準位との間にあることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記第１の中間材料における最高被占軌道のエネルギー準位が前記第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く、かつ、前記第１の中間材料の最高被占軌道のエネルギー準位と、前記第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との差が、０．１〜０．４ｅＶである請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第２の中間材料における最低空軌道のエネルギー準位が前記第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く、かつ、前記第２の中間材料の最低空軌道のエネルギー準位と、前記第２の発光層の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位との差が、０．１〜０．４ｅＶである請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第１の中間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は、前記第１の発光層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よりも大きい請求項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２の中間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は、前記第２の発光層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よりも大きい請求項１ないし４のいずれかに記載の発光素子。
【請求項６】
前記第１の中間層は、前記第２の中間層よりも高い正孔輸送性を有する請求項１ないし５のいずれかに記載の発光素子。
【請求項７】
前記第２の中間層は、前記第１の中間材料よりも高い電子輸送性を有する請求項１ないし６のいずれかに記載の発光素子。
【請求項８】
前記中間層は、前記第１の中間層と前記第２の中間層との層間にこれらに接するように設けられ、前記第１の中間材料および前記第２の中間材料とは異なる第３の中間材料を含んで構成された第３の中間層を含む請求項１ないし７のいずれかに記載の発光素子。
【請求項９】
前記第３の中間材料の最高被占軌道のエネルギー準位は、前記第１の中間材料の最高被占軌道のエネルギー準位と前記第２の中間材料の最高被占軌道のエネルギー準位との間にある請求項８に記載の発光素子。
【請求項１０】
前記第３の中間材料の最低空軌道のエネルギー準位は、前記第１の中間材料の最低空軌道のエネルギー準位と前記第２の中間材料の最低空軌道のエネルギー準位との間にある請求項８または９に記載の発光素子。
【請求項１１】
前記第１の発光層と前記陽極との間、または、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の色とは異なる第３の色に発光する第３の発光層を有する請求項１ないし１０のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１２】
前記第３の発光層は、前記第２の発光層と前記陰極との間に設けられており、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１１に記載の発光素子。
【請求項１３】
前記中間層は、その平均厚さが１００ｎｍ以下である請求項１ないし１２のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１４】
前記第１の中間層および前記第２の中間層は、それぞれの平均厚さが１〜５０ｎｍ以下である請求項１３に記載の発光素子。
【請求項１５】
請求項１ないし１４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１６】
請求項１５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。
【０００４】
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、中間層が単層で構成されているため、発光素子の耐久性を優れたものとしつつ各発光層にキャリア（正孔・電子）を効率よく注入することが難しいという問題があった。
【０００５】
【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】
【０００６】
本発明の目的は、複数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】
【０００７】
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の色とは異なる第２の色に発光する第２の発光層と、
前記第１の発光層と前記第２の発光層との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の発光層との間の励起子のエネルギー移動を阻止する機能を有する中間層とを有し、
前記中間層は、前記第１の発光層に接するとともに、アミン系の正孔輸送材料を含む第１の中間材料を主材料として構成された第１の中間層と、前記第２の発光層に接するとともに、前記第１の中間材料とは異なるアセン系のバイポーラ材料を含む第２の中間材料を主材料として構成された第２の中間層とを含んで構成され、
前記第１の中間材料または前記第２の中間材料における最高被占軌道のエネルギー準位は、前記第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く、
前記第１の中間材料および前記第２の中間材料におけるそれぞれの最高被占軌道のエネルギー準位は、前記第１の発光層における最高被占軌道のエネルギー準位と前記第２の発光層における最高被占軌道のエネルギー準位との間にあり、
前記第１の中間材料または前記第２の中間材料における最低空軌道のエネルギー準位は、前記第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く、
前記第１の中間材料および前記第２の中間材料におけるそれぞれの最低空軌道のエネルギー準位は、前記第１の発光層における最低空軌道のエネルギー準位と前記第２の発光層における最低空軌道のエネルギー準位との間にあることを特徴とする。
【０００８】
これにより、第１の中間材料および第２の中間材料を適宜選択することにより、各発光層をバランスよく発光させることができる。
特に、第１の中間材料と第２の中間材料との組み合わせとして、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の組み合わせを選択することにより、前述したようなバランスのよい各発光層の発光を実現しつつ、耐久性および発光効率を優れたものとすることができる。
【０００９】
また、前記第１の中間材料または前記第２の中間材料における最高被占軌道のエネルギー準位が前記第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ので、第１の中間層または第２の中間層が第１の発光層から第２の発光層への正孔の移動量を制限することで、第１の発光層と第２の発光層とをバランスよく発光させることができる。
また、前記第１の中間材料または前記第２の中間材料における最低空軌道のエネルギー準位が前記第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ので、第１の中間層または第２の中間層が第２の発光層から第１の発光層への電子の移動量を制限することで、第１の発光層と第２の発光層とをバランスよく発光させることができる。
【００１０】
また、前記第１の中間材料および前記第２の中間材料におけるそれぞれの最高被占軌道のエネルギー準位が前記第１の発光層における最高被占軌道のエネルギー準位と前記第２の発光層における最高被占軌道のエネルギー準位との間にあるので、中間層が第１の発光層の最高被占軌道と第２の発光層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）、発光素子の駆動電圧を低減することができる。
また、前記第１の中間材料および前記第２の中間材料におけるそれぞれの最低空軌道のエネルギー準位が前記第１の発光層における最低空軌道のエネルギー準位と前記第２の発光層における最低空軌道のエネルギー準位との間にあるので、中間層が第１の発光層の最低空軌道と第２の発光層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）、発光素子の駆動電圧を低減することができる。
また、前記第１の中間材料がアミン系の正孔輸送材料を含んでいるので、第１の発光層から中間層を介して第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、前記第２の中間材料がアセン系のバイポーラ材料を含んでいるので、第２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。
【００１１】
本発明の発光素子では、前記第１の中間材料における最高被占軌道のエネルギー準位が前記第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く、かつ、前記第１の中間材料の最高被占軌道のエネルギー準位と、前記第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との差が、０．１〜０．４ｅＶであることが好ましい。
これにより、第１の発光層と第２の発光層との発光バランスを優れたものとしつつ、発光素子の駆動電圧を低減することができる。
【００１４】
本発明の発光素子では、前記第２の中間材料における最低空軌道のエネルギー準位が前記第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く、かつ、前記第２の中間材料の最低空軌道のエネルギー準位と、前記第２の発光層の構成材料の最低空軌道のエネルギー準位との差が、０．１〜０．４ｅＶであることが好ましい。
これにより、第１の発光層と第２の発光層との発光バランスを優れたものとしつつ、発光素子の駆動電圧を低減することができる。
【００１５】
本発明の発光素子では、前記第１の中間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は、前記第１の発光層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よりも大きいことが好ましい。
これにより、第１の発光層で生成した励起子のエネルギーが第１の中間層へ移動するのを防止することができる。その結果、第１の発光層と第２の発光層とをバランスよく発光させることができる。
【００１６】
本発明の発光素子では、前記第２の中間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は、前記第２の発光層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よりも大きいことが好ましい。
これにより、第２の発光層で生成した励起子のエネルギーが第２の中間層へ移動するのを防止することができる。その結果、第１の発光層と第２の発光層とをバランスよく発光させることができる。
【００１７】
本発明の発光素子では、前記第１の中間層は、前記第２の中間層よりも高い正孔輸送性を有することが好ましい。
これにより、第１の発光層から中間層を介して第２の発光層へ正孔を円滑に受け渡すことができる。
本発明の発光素子では、前記第２の中間層は、前記第１の中間材料よりも高い電子輸送性を有することが好ましい。
これにより、第２の発光層から中間層を介して第１の発光層へ電子を円滑に受け渡すことができる。
【００１９】
本発明の発光素子では、前記中間層は、前記第１の中間層と前記第２の中間層との層間にこれらに接するように設けられ、前記第１の中間材料および前記第２の中間材料とは異なる第３の中間材料を含んで構成された第３の中間層を含むことが好ましい。
これにより、第１の中間材料、第２の中間材料、および第３の中間材料を適宜選択することにより、第１の発光層と第２の発光層とをバランスよく発光させることができる。そのため、発光素子を構成する材料の選択の幅が拡がり、発光素子の設計の自由度を高めることができる。
【００２０】
本発明の発光素子では、前記第３の中間材料の最高被占軌道のエネルギー準位は、前記第１の中間材料の最高被占軌道のエネルギー準位と前記第２の中間材料の最高被占軌道のエネルギー準位との間にあることが好ましい。
これにより、第１の中間層から第３の中間層を介して第２の中間層へ正孔を円滑に受け渡すことができる。
【００２１】
本発明の発光素子では、前記第３の中間材料の最低空軌道のエネルギー準位は、前記第１の中間材料の最低空軌道のエネルギー準位と前記第２の中間材料の最低空軌道のエネルギー準位との間にあることが好ましい。
これにより、第２の中間層から第３の中間層を介して第１の中間層へ電子を円滑に受け渡すことができる。
【００２２】
本発明の発光素子では、前記第１の発光層と前記陽極との間、または、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の色とは異なる第３の色に発光する第３の発光層を有することが好ましい。
これにより、例えば、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）を発光させて、白色発光する発光素子を実現することができる。
【００２３】
本発明の発光素子では、前記第３の発光層は、前記第２の発光層と前記陰極との間に設けられており、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、耐久性および電流効率を極めて優れたものとしつつ、第１の発光層と第２の発光層と第３の発光層と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。
【００２４】
本発明の発光素子では、前記中間層は、その平均厚さが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、第１の発光層と第２の発光層とをバランスよく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、それぞれの平均厚さが１〜５０ｎｍ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、第１の発光層と第２の発光層とをバランスよく発光させることができる。
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】
【００２５】
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。
【００２６】
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と中間層７と青色発光層（第２の発光層）８と緑色発光層（第３の発光層）９と電子輸送層１０と電子注入層１１と陰極１２とがこの順に積層されてなるものである。
【００２７】
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と中間層７と青色発光層８と緑色発光層９と電子輸送層１０と電子注入層１１と陰極１２とがこの順に積層で積層された積層体１５が２つの電極間（陽極３と陰極１２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１３で封止されている。
【００２８】
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９の各発光層に対し、陰極１２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。
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。
【００２９】
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。
【００３０】
なお、発光素子１が基板２と反対側から光を取り出す構成（トップエミッション型）の場合、基板２には、透明基板および不透明基板のいずれも用いることができる。
不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料で構成された基板、ステンレス鋼のような金属基板の表面に酸化膜（絶縁膜）を形成したもの、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
【００３１】
以下、発光素子１を構成する各部を順次説明する。
（陽極）
陽極３は、後述する正孔注入層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。
【００３２】
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。
【００３３】
（陰極）
一方、陰極１２は、後述する電子注入層１１を介して電子輸送層１０に電子を注入する電極である。この陰極１２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１２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。
【００３４】
特に、陰極１２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１２の構成材料として用いることにより、陰極１２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１２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１２に、光透過性は、特に要求されない。
【００３５】
（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。
【００３６】
（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赤色発光層６まで輸送する機能を有するものである。
この正孔輸送層５の構成材料には、各種ｐ型の高分子材料や、各種ｐ型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
【００３７】
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。
【００３８】
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���。
【００３９】
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。
【００４０】
（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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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％であるのよりに好ましい。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９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。
また、前述したような赤色の発光材料はその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）が比較的小さく発光しやすい。したがって、陽極３側に赤色発光層６を設けることで、バンドギャップが大きく発光し難い青色発光層８や緑色発光層９を陰極側とし、各発光層をバランスよく発光させることができる。
【００４７】
（中間層）
この中間層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、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。
【００４８】
特に、この中間層７は、赤色発光層６側に設けられた第１の中間層７１と、青色発光層８側に設けられた第２の中間層７２とで構成されている。
そして、第１の中間層７１が、赤色発光層６に接するとともに、第１の中間材料を主材料として構成され、第２の中間層７２が、青色発光層８に接するとともに、第１の中間材料とは異なる第２の中間材料を主材料として構成されている。
このような第１の中間層７１および第２の中間層７２で構成された中間層７は、第１の中間材料および第２の中間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。
【００４９】
特に、第１の中間材料と第２の中間材料との組み合わせとして、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の組み合わせを選択することにより、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。
【００５０】
また、赤色発光層６の構成材料のバンドギャップと青色発光層８のバンドギャップとの差が大きいため、本発明にかかる中間層７を赤色発光層６と青色発光層８との間に設けることで、前述したような効果を顕著に発揮することができる。
より具体的に説明すると、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１２側へ向け順に高くなっている。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。
【００５１】
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。
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７１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の中間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の中間層７２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。
【００５２】
ここで、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。以下、同じ。
【００５３】
また、第１の中間材料および第２の中間材料におけるそれぞれの最高被占軌道のエネルギー準位は、赤色発光層６における最高被占軌道のエネルギー準位と青色発光層８における最高被占軌道のエネルギー順位との間にある。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１の駆動電圧を低減することができる。
【００５４】
特に、前述したように第１の中間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場合、第１の中間材料の最高被占軌道のエネルギー準位と、赤色発光層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。
【００５５】
また、第１の中間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順位よりも低い。これにより、第１の中間層７１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の中間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順位よりも低い。これにより、第２の中間層７２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。
【００５６】
また、第１の中間材料および第２の中間材料におけるそれぞれの最低空軌道のエネルギー準位は、赤色発光層６における最低空軌道のエネルギー準位と青色発光層８における最低空軌道のエネルギー順位との間にある。これにより、赤色発光層６の最低空軌道と青色発光層８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。
【００５７】
特に、前述したように第２の中間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順位よりも低い場合、第２の中間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】
さらに、第１の中間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の中間層７１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。
【００５９】
また、第２の中間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の中間層７２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。
このような第１の中間層７１は、中間層７が赤色発光層６と青色発光層８との間で正孔および電子を受け渡す必要があることから、正孔輸送性および電子輸送性を有しているが、第２の中間層７２よりも高い正孔輸送性を有するのが好ましい。これにより、赤色発光層６から中間層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。
【００６０】
このような観点から、第１の中間材料は、アミン系の正孔輸送材料（すなわちアミン骨格を有する正孔輸送材料）を含んでいるのが好ましい。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の中間材料として用いることにより、赤色発光層６から中間層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。
このような第１の中間層７１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。
【００６１】
特に、ベンジジン系アミン誘導体のなかでも、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）、下記化３で表わされるようなトリフェニルジアミン（ＴＰＤ）などが挙げられる。
【００６２】
【化１】
0004893573.tif 000002
【００６３】
【化２】
0004893573.tif 000003
【００６４】
【化３】
0004893573.tif 000004
【００６５】
このようなアミン系の正孔輸送材料は、一般に、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。
また、第１の中間層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、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７１には、前述したような第１の中間材料以外の材料が含まれていてもよい。
【００６６】
また、第１の中間層７１は、その平均厚さが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。
これに対し、第１の中間層７１の厚さが前記下限値未満であると、第１の中間材料の種類や第１の中間層７１の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７２の厚さなどによっては、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７１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。
【００６７】
また、第２の中間層７２も、中間層７が赤色発光層６と青色発光層８との間で正孔および電子を受け渡す必要があることから、正孔輸送性および電子輸送性を有しているが、第２の中間層７２は、第１の中間材料よりも高い電子輸送性を有するのが好ましい。これにより、青色発光層から中間層７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。
【００６８】
このような観点から、第２の中間材料は、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２の中間材料として用いることにより、第２の中間層７２のキャリア耐性を優れたものとしつつ、赤色発光層から中間層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。
【００６９】
このような第２の中間層７２に用いられる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。
【００７０】
アントラセン誘導体は、優れた電子輸送性を有しながらも、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２の中間層７２）の電子輸送性を優れたものとしつつ、均質な第２の中間層７２の形成を容易なものとすることができる。
【００７１】
特に、アントラセン誘導体のなかでも、第２の中間層７２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４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５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６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。
【００７２】
【化４】
0004893573.tif 000005
【００７３】
【化５】
0004893573.tif 000006
【００７４】
【化６】
0004893573.tif 000007
【００７５】
このようなアセン系のバイポーラ材料は、一般に、電子輸送性に優れており、アセン系のバイポーラ材料の電子移動度は、前述したアミン系の正孔輸送材料の電子移動度よりも高い。したがって、青色発光層８から中間層７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。
【００７６】
また、第２の中間層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、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７２には、前述したような第２の中間材料以外の材料が含まれていてもよい。
【００７７】
また、第２の中間層７２は、その平均厚さが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、３〜２０ｎｍ以下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。
これに対し、第２の中間層７２の厚さが前記下限値未満であると、第２の中間材料の種類や第２の中間層７２の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７１の厚さなどによっては、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２の中間層７２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。
【００７８】
また、中間層７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。
また、中間層７全体の平均厚さは、赤色発光層６の平均厚さよりも厚いのが好ましい。これにより、中間層７の耐久性、ひいては発光素子１の耐久性を向上させることができる。
また、中間層７の平均厚さは、青色発光層８の平均厚さよりも厚いのが好ましい。これにより、中間層７の耐久性、ひいては発光素子１の耐久性を向上させることができる。
【００７９】
（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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
（緑色発光層）
緑色発光層（第３の発光層）９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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
また、緑色発光層９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。
【００８５】
（電子輸送層）
電子輸送層１０は、陰極１２から電子注入層１１を介して注入された電子を緑色発光層９に輸送する機能を有するものである。
電子輸送層１０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１０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。
【００８６】
（電子注入層）
電子注入層１１は、陰極１２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１１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。
【００８７】
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１１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。
【００８８】
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。
【００８９】
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、０．２〜１００ｎｍ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。
【００９０】
（封止部材）
封止部材１３は、陽極３、積層体１５、および陰極１２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１３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。
【００９１】
封止部材１３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１３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１３と陽極３、積層体１５、および陰極１２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１３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。
【００９２】
以上のように構成された発光素子１によれば、中間層７を前述したような第１の中間層７１および第２の中間層７２で構成することで、第１の中間材料および第２の中間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。
特に、第１の中間材料と第２の中間材料との組み合わせとして、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の組み合わせを選択することにより、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、耐久性および電流効率を優れたものとすることができる。
【００９３】
また、本実施形態では、陽極３側から陰極１２側へ、赤色発光層６、中間層７、青色発光層８、緑色発光層９の順に設けることで、比較的簡単に、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）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。
特に、このような積層順では、赤色発光層６と青色発光層８との間に中間層７が設けられているため、耐久性および電流効率を極めて優れたものとしつつ、赤色発光層６と青色発光層８と緑色発光層９と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。
【００９４】
以上のような発光素子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。
【００９５】
［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。
【００９６】
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。
【００９７】
なお、乾燥は、例えば、大気圧または減圧雰囲気中での放置、加熱処理、不活性ガスの吹付け等により行うことができる。
また、本工程に先立って、陽極３の上面には、酸素プラズマ処理を施すようにしてもよい。これにより、陽極３の上面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。
【００９８】
［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。
【００９９】
［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７１、第２の中間層７２を順次形成することにより、中間層７を形成する。
第１の中間層７１および第２の中間層７２は、それぞれ、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。
【０１００】
［６］  次に、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、緑色発光層９を形成する。
緑色発光層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。
【０１０１】
［８］  次に、緑色発光層９上に電子輸送層１０を形成する。
電子輸送層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。
また、電子輸送層１０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９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。
【０１０２】
［９］  次に、電子輸送層１０上に、電子注入層１１を形成する。
電子注入層１１の構成材料として無機材料を用いる場合、電子注入層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、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。
［１０］  次に、電子注入層１１上に、陰極１２を形成する。
陰極１２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１３を被せ、基板２に接合する。
【０１０３】
＜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、中間層が第１の中間層と第２の中間層との間に第３の中間層が介挿されて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。
【０１０４】
本実施形態にかかる発光素子１Ａでは、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と中間層７Ａと青色発光層（第２の発光層）８と緑色発光層（第３の発光層）９と電子輸送層１０と電子注入層１１と陰極１２とがこの順に積層されてなるものである。
中間層７Ａは、第１の中間層７１と第２の中間層７２との層間にこれらに接するように設けられた第３の中間層７３を有する。
【０１０５】
第３の中間層７３は、前述した第１の中間材料および第２の中間材料とは異なる第３の中間材料を含んで構成されている。これにより、第１の中間材料、第２の中間材料、および第３の中間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。そのため、発光素子１Ａを構成する材料の選択の幅が拡がり、発光素子１Ａの設計の自由度は高いものとなる。
【０１０６】
より具体的に説明すると、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１２側へ向け順に高くなっている。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。
【０１０７】
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。
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３の中間材料の最高被占軌道のエネルギー準位は、第１の中間材料の最高被占軌道のエネルギー準位と第２の中間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、第１の中間層７１から第３の中間層７３を介して第２の中間層７２へ正孔を円滑に受け渡すことができる。
【０１０８】
また、第３の中間材料の最低空軌道のエネルギー準位は、第１の中間材料の最低空軌道のエネルギー準位と第２の中間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、第２の中間層７２から第３の中間層７３を介して第１の中間層７１へ電子を円滑に受け渡すことができる。
このような第３の中間層７３は、中間層７が赤色発光層６と青色発光層８との間で正孔および電子を受け渡す必要があることから、正孔輸送性および電子輸送性を有しているが、前述した第１の中間層７１と第２の中間層７２との中間的な正孔輸送性および電子輸送性などの特性を有するのが好ましい。これにより、赤色発光層６から中間層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３の中間層７３の第３の中間材料は、前述した第１の中間材料や第２の中間材料と同様のものを単独または組み合わせて用いることができる。
【０１０９】
以上説明したような発光素子１や発光素子１Ａは、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や発光素子１Ａ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。
【０１１０】
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、カラーフィルタ１９と、このカラーフィルタ１９上に設けられた複数の発光素子１と、複数の発光素子１上に設けられた回路部２２とを有している。
【０１１１】
カラーフィルタ１９は、基板２０と、基板２０上に設けられた隔壁２１１および複数の着色部２１２とで構成されている。
基板２０は、例えば無色透明のガラス基板である。
隔壁２１１は、基板２０上を複数の区画に仕切るものである。この隔壁（遮光部）２１１の色は、特に限定されないが、黒色であるのが好ましい。これにより、隣接する着色部２１２同士が混色してしまうのを確実に防止することができ、その結果、鮮明な画像を確実に表示することができる。
【０１１２】
各着色部２１２は、隔壁２１１により囲まれた各区画に設けられている。図３に示すように、複数の着色部２１２を赤色の着色部２１２Ｒと緑色の着色２１２Ｇと青色の着色部２１２Ｂとを組み合わせて構成することにより、発光素子１からの白色光を着色部２１２Ｒは赤色、着色部２１２Ｇは緑色、着色部２１２Ｂは青色に変換することができる。これにより、フルカラー画像を表示することができる。
【０１１３】
複数の発光素子１は、それぞれ、各着色部２１２に対応して設けられている。また、隣接する発光素子１同士は、第１隔壁部３１および第２隔壁部３２により区画されている。
回路部２２は、例えば酸化シリコン層からなる保護層２３と、各発光素子１に対応して保護層２３上に形成された駆動用ＴＦＴ（スイッチング素子）２４と、第１層間絶縁層２５と、第２層間絶縁層２６とを有している。
駆動用ＴＦＴ２４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。
【０１１４】
本実施形態では、各発光素子１の陽極３は、画素電極を構成し、各駆動用ＴＦＴ２４のドレイン電極２４５に配線２７により電気的に接続されている。また、各発光素子１の陰極１２は、共通電極とされている。
ディスプレイ装置１００は、単色表示であってもよく、各発光素子１に用いる発光材料を選択することにより、カラー表示も可能である。
このようなディスプレイ装置１００（本発明の表示装置）は、各種の電子機器に組み込むことができる。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
例えば、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２層または４層以上であってもよい。また、発光層の発光色としては、前述した実施形態のＲ、Ｇ、Ｂに限定されない。また、発光層の積層順も、前述した実施形態のものに限定されず、陽極側から陰極側へ、ＲＢＧの順でも、ＢＲＧの順でも、ＢＧＲの順でも、ＧＢＲの順でも、ＧＲＢの順でもよい。また、発光層が２層または４層以上である場合でも、各発光層の発光スペクトルを適宜設定することで、白色発光させることができる。
また、中間層は、発光層同士の少なくとも１つの層間に設けられていればよく、２層以上の中間層を有していてもよい。
【実施例】
【０１２３】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．発光素子の製造
（実施例１）
＜１＞  まず、平均厚さ０．５ｍｍの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ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。
【０１２４】
＜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、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。
＜４＞  次に、正孔輸送層上に、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１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ＲＤ００１（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。
【０１２５】
＜５＞  次に、赤色発光層上に、第１の中間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。次いで、第１の中間層上に、第２の中間材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１０ｎｍの第２の中間層を形成して、中間層を形成した。第１の中間材料としては、アミン系の正孔輸送材料として前述した化１で表されるα−ＮＰＤを用い、第２の中間材料としては、アセン系のバイポーラ材料として前述した化５で表されるＴＢＡＤＮを用いた。
【０１２６】
＜６＞  次に、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１５ｎｍの青色発光層（第２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。
【０１２７】
＜７＞  次に、青色発光層上に、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２５ｎｍの緑色発光層（第３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。
【０１２８】
＜８＞  次に、緑色発光層上に、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。
＜９＞  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０．５ｎｍの電子注入層を形成した。
＜１０＞  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。
＜１１＞  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。
【０１２９】
以上の工程により、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２の中間材料の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。
【０１３０】
（実施例２）
第１の中間層の厚さを５ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
ここで、第１の中間材料の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２の中間材料の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。
【０１３１】
（実施例３）
第２の中間層の厚さを１ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
ここで、第１の中間材料の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２の中間材料の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。
【０１３２】
（実施例４）
第２の中間層の厚さを５ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
ここで、第１の中間材料の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。
【０１３３】
また、第２の中間材料の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。
【０１３４】
（実施例５）
第１の中間材料として前述した化３で表されるＴＰＤを用いた以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
ここで、第１の中間材料の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０．３ｅＶであった。
また、第２の中間材料の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。
【０１３５】
（実施例６）
第２の中間材料として前述した化４で表わされるＡＤＮを用いた以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
ここで、第１の中間材料の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２の中間材料の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０．３ｅＶであった。
【０１３６】
（実施例７）
工程＜５＞において、第１の中間層の形成と第２の中間層の形成との間に第３の中間層の形成を行うとともに、第２の中間材料として前述した化４で表わされるＡＤＮ、第３の中間材料として前述した化５で表わされるＴＢＡＤＮを用いた以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。これにより、図３に示すような発光素子を製造した。
【０１３７】
ここで、第３の中間層の形成は、第１の中間層上に、第３の中間材料を真空蒸着法により蒸着させることによりおこなった。また、第３の中間層の平均厚さは１０ｎｍであった。
また、第１の中間材料の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２の中間材料の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。
【０１３８】
（実施例８）
第２の中間層の厚さを３０ｎｍとした以外は、前述した実施例７と同様にして発光素子を製造した。
ここで、第１の中間材料の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２の中間材料の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。
【０１３９】
（比較例１）
第２の中間層を省略した以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
ここで、第１の中間材料の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０．３ｅＶであった。
また、第２の中間材料の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０．３ｅＶであった。
【０１４０】
（比較例２）
第２の中間層を省略した以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
ここで、第１の中間材料の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２の中間材料の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０．３ｅＶであった。
【０１４１】
２．評価
２−１．発光効率の評価
各実施例および各比較例について、直流電源を用いて発光素子に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、各実施例および各比較例において、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。
【０１４２】
【表１】
0004893573.tif 000008
【０１４３】
２−２．発光寿命の評価
各実施例および各比較例について、直流電源を用いて発光素子に１００ｍＡ／ｃｍ２の定電流を流しつづけ、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、各実施例および各比較例において、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。
【０１４４】
２−３．色度の評価
各実施例および各比較例について、直流電源を用いて発光素子に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、各実施例および各比較例について、直流電源を用いて発光素子に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、各実施例の発光素子は、比較例の発光素子に比し、色度バランスおよび発光効率を同等またはそれ以上なものとしつつ、耐久性に優れていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【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】
【０１４６】
１、１Ａ……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……中間層  ７１……第１の中間層  ７２……第２の中間層  ７３……第３の中間層  ８……青色発光層  ９……緑色発光層  １０……電子輸送層  １１……電子注入層  １２……陰極  １３……封止部材  １５……積層体  １９……カラーフィルター  １００……ディスプレイ装置  ２０……基板  ２１１……隔壁  ２１２、２１２Ｒ、２１２Ｇ、２１２Ｂ……着色部  ２２……回路部  ２３……保護層  ２４……駆動用ＴＦＴ  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  ２５……第１層間絶縁層  ２６……第２層間絶縁層  ２７……配線  ３１……第１隔壁部  ３２……第２隔壁部  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】
0004893573.tif 000009
【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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