(57)【要約】【課題】発光効率に優れる発光素子、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。【解決手段】発光素子１は、陰極１２と、陽極３と、陰極１２と陽極３との間に設けられ、赤色に発光する赤色発光層６と、赤色発光層６と陰極１２との間に設けられ、青色に発光する青色発光層８と、赤色発光層６と青色発光層８との層間にこれらに接するように設けられ、第１の材料と第１の材料よりも正孔移動度の高い第２の材料とを含んだ中間層７とを有し、赤色発光層６は、第１の発光材料と第１のホスト材料とを有し、第１の材料、第２の材料、第１のホスト材料のＨＯＭＯのエネルギー準位をＨＬＡ［ｅＶ］、ＨＬＢ［ｅＶ］、ＨＬＣ［ｅＶ］としたとき、次式（１）および次式（２）を満足することを特徴とする。  ｜ＨＬＢ−ＨＬＣ｜＜｜ＨＬＡ−ＨＬＣ｜    ・・・  （１）  ｜ＨＬＡ−ＨＬＣ｜≧０．３［ｅＶ］    ・・・  （２）【選択図】図１
2009295306.tif 000002
【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、第１の材料と前記第１の材料よりも正孔移動度の高い第２の材料とを含んで構成された中間層とを有し、
前記第１の発光層は、前記第１の色に発光する第１の発光材料と、第１の発光材料をゲスト材料として担持する第１のホスト材料とを有し、
前記第１の材料の最高占有分子軌道のエネルギー準位をＨＬＡ［ｅＶ］、前記第２の材料の最高占有分子軌道のエネルギー準位をＨＬＢ［ｅＶ］、前記第１のホスト材料の最高占有分子軌道のエネルギー準位をＨＬＣ［ｅＶ］としたとき、次式（１）および次式（２）を満足することを特徴とする発光素子。
｜ＨＬＢ−ＨＬＣ｜＜｜ＨＬＡ−ＨＬＣ｜    ・・・  （１）
｜ＨＬＡ−ＨＬＣ｜≧０．３［ｅＶ］    ・・・  （２）
【請求項２】
前記第２の材料と前記第１のホスト材料とは、次式（３）の関係を満足する請求項１に記載の発光素子。
｜ＨＬＢ−ＨＬＣ｜≦０．２［ｅＶ］    ・・・  （３）
【請求項３】
前記第１の材料は、前記第２の材料よりも電子移動度の高いものである請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第２の色の光は、前記第１の色の光よりも、その波長が短いものである請求項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の材料の最低非占有分子軌道のエネルギー準位をＬＬＡ［ｅＶ］、前記第２の材料の最低非占有分子軌道のエネルギー準位をＬＬＢ［ｅＶ］としたとき、次式（４）を満足する請求項１ないし４のいずれかに記載の発光素子。
ＬＬＡ−ＬＬＢ≧０．４［ｅＶ］    ・・・  （４）
【請求項６】
前記第２の発光層は、前記第２の色に発光する第２の発光材料と、該第２の発光材料を担持する第２のホスト材料とを有し、
前記第１の材料の最低非占有分子軌道のエネルギー準位をＬＬＡ［ｅＶ］、前記第２のホスト材料の最低非占有分子軌道のエネルギー準位をＬＬＤ［ｅＶ］としたとき、次式（５）を満足する請求項１ないし５のいずれかに記載の発光素子。
｜ＬＬＡ−ＬＬＤ｜≦０．２［ｅＶ］    ・・・  （５）
【請求項７】
前記中間層中における第１の材料の含有量をＡ［ｗｔ％］とし、前記中間層中における第２の材料の含有量をＢ［ｗｔ％］としたときに、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）は、０．１〜０．９である請求項１ないし６のいずれかに記載の発光素子。
【請求項８】
前記第１の材料は、アセン系材料である請求項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２の材料は、アミン系材料である請求項１ないし８のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１０】
前記中間層の平均厚さは、１〜１００ｎｍである請求項１ないし９のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１１】
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る請求項１ないし１１のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１３】
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１２のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１４】
請求項１ないし１３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１５】
請求項１４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ッセンス素子（いわゆる有機ＥＬ素子）は、陽極と陰極との間に少なくとも１層の発光性有機層を介挿した構造を有する発光素子である。このような発光素子では、陰極と陽極との間に電界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）、Ｂ（青色）の２色に対応する２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）、Ｂ（青色）の２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】
また、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、発光層間でのキャリア（電子および成功）の移動を制限することができ、各発光層での正孔と電子との再結合の量を調整している。この結果、発光素子の発光効率、発光寿命等の性能を向上させている。
しかしながら、特許文献１にかかる発光素子では、中間層に一般的な正孔輸送材料や電子輸送材料をただ単純に適応しているため、発光効率が十分ではなかった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２８７６９１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、発光効率に優れる発光素子、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、第１の材料と前記第１の材料よりも正孔移動度の高い第２の材料とを含んで構成された中間層とを有し、
前記第１の発光層は、前記第１の色に発光する第１の発光材料と、第１の発光材料をゲスト材料として担持する第１のホスト材料とを有し、
前記第１の材料の最高占有分子軌道のエネルギー準位をＨＬＡ［ｅＶ］、前記第２の材料の最高占有分子軌道のエネルギー準位をＨＬＢ［ｅＶ］、前記第１のホスト材料の最高占有分子軌道のエネルギー準位をＨＬＣ［ｅＶ］としたとき、次式（１）および次式（２）を満足することを特徴とする。
｜ＨＬＢ−ＨＬＣ｜＜｜ＨＬＡ−ＨＬＣ｜    ・・・  （１）
｜ＨＬＡ−ＨＬＣ｜≧０．３［ｅＶ］    ・・・  （２）
これにより、発光効率に優れる発光素子を提供することができる。
【０００８】
本発明の発光素子では、前記第２の材料と前記第１のホスト材料とは、次式（３）の関係を満足することが好ましい。
｜ＨＬＢ−ＨＬＣ｜≦０．２［ｅＶ］    ・・・  （３）
これにより、正孔は、第１の発光層の第１のホスト材料から中間層中の第２の材料へより優先的に移動しやすくなり、発光素子は発光効率に特に優れたものとなる。
【０００９】
本発明の発光素子では、前記第１の材料は、前記第２の材料よりも電子移動度の高いものであることが好ましい。
これにより、第２の発光層から第１の発光層へ中間層を介して輸送される電子は、第１の材料によってより優先的に輸送されやすいものとなる。また、発光素子は発光効率に特に優れたものとなる。
本発明の発光素子では、前記第２の色の光は、前記第１の色の光よりも、その波長が短いものであることが好ましい。
これにより、各発光層は、バランスよく発光できるものとなり、発光素子は、発光効率が特に優れたものとなる。
【００１０】
本発明の発光素子では、前記第１の材料の最低非占有分子軌道のエネルギー準位をＬＬＡ［ｅＶ］、前記第２の材料の最低非占有分子軌道のエネルギー準位をＬＬＢ［ｅＶ］としたとき、次式（４）を満足することが好ましい。
ＬＬＡ−ＬＬＢ≧０．４［ｅＶ］    ・・・  （４）
このように、第１の材料と第２の材料とで最低空起動のエネルギー準位の差が十分に大きいことにより、第２の発光層から第１の発光層へ中間層を介して輸送される電子は、第１の材料によって輸送されやすいものとなる。
【００１１】
本発明の発光素子では、前記第２の発光層は、前記第２の色に発光する第２の発光材料と、該第２の発光材料を担持する第２のホスト材料とを有し、
前記第１の材料の最低非占有分子軌道のエネルギー準位をＬＬＡ［ｅＶ］、前記第２のホスト材料の最低非占有分子軌道のエネルギー準位をＬＬＤ［ｅＶ］としたとき、次式（５）を満足することが好ましい。
｜ＬＬＡ−ＬＬＤ｜≦０．２［ｅＶ］    ・・・  （５）
これにより、第２のホスト材料は、第１の材料により優先的に電子を受け渡しやすいものとなる。
【００１２】
本発明の発光素子では、前記中間層中における第１の材料の含有量をＡ［ｗｔ％］とし、前記中間層中における第２の材料の含有量をＢ［ｗｔ％］としたときに、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）は、０．１〜０．９であることが好ましい。
これにより、第１の発光層および第２の発光層間において中間層を介してキャリア（電子および正孔）の輸送をより好適に行うことができるとともに、第１の発光層および第２の発光層にそれぞれ十分な量の電子および正孔を注入して発光させることができる。
【００１３】
本発明の発光素子では、前記第１の材料は、アセン系材料であることが好ましい。
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、発光素子は発光効率に特に優れたものとなる。
本発明の発光素子では、前記第２の材料は、アミン系材料であることが好ましい。
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、発光素子は発光効率に特に優れたものとなる。
【００１４】
本発明の発光素子では、前記中間層の平均厚さは、１〜１００ｎｍであることが好ましい。
これにより、駆動電圧を抑えつつ、第１の発光層、第２の発光層間での中間層を介しての正孔および電子の受け渡しをより円滑に行うことができ、発光素子は、十分な輝度の光を放出できる。
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ることが好ましい。
これにより、各発光層をより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ることが好ましい。
これにより、各発光層をよりバランスよく発光させることができる。
【００１５】
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、各発光層をバランスよく発光させて、比較的簡単に目的とする色の光を放出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】
【００１６】
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。
図１は、本発明の発光素子の好適な実施形態の縦断面を模式的に示す図である。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。
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。
【００１７】
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。
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。
【００１８】
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。
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。
【００１９】
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。
【００２０】
このような基板２の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。
なお、発光素子１が基板２と反対側から光を取り出す構成（トップエミッション型）の場合、基板２には、透明基板および不透明基板のいずれも用いることができる。
不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料で構成された基板、ステンレス鋼のような金属基板の表面に酸化膜（絶縁膜）を形成したもの、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
以下、発光素子１を構成する各部を順次説明する。
【００２１】
（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。
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。
【００２２】
（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。
【００２３】
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。
【００２４】
（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。
【００２５】
（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。
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。
【００２６】
（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）に発光する第１の発光材料と、発光材料を担持するホスト材料（第１のホスト材料）とを含んで構成されている。
このように第１の色として比較的長い波長の光を用いることにより、最低非占有分子軌道（ＨＯＭＯ）と最高占有分子軌道（ＬＵＭＯ）とのエネルギー準位差（バンドギャップ）が比較的小さい発光材料を用いることができる。このようにバンドギャップが比較的小さい発光材料は、正孔や電子を捕獲しやすく、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１２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。
【００２７】
また、このように第１の発光材料がバンドギャップの比較的小さな材料であると、第１の発光層６中の電子、正孔の密度が少ない場合であっても、好適に発光することができる。
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。
【００２８】
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、下記化１に示すテトラアリールジインデノペリレン誘導体等のペリレン誘導体、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、ナイルレッド、２−（１，１−ジメチルエチル）−６−（２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ（ｉｊ）キノリジン−９−イル）エテニル）−４Ｈ−ピラン−４Ｈ−イリデン）プロパンジニトリル（ＤＣＪＴＢ）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）等を挙げられる。
【００２９】
【化１】
2009295306.tif 000003
【００３０】
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。
【００３１】
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、発光効率を最適化することができ、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。
【００３２】
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に加えて、この赤色発光材料をゲスト材料とする第１のホスト材料を用いる。この第１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。このような第１のホスト材料は、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第１のホスト材料にドープして用いることができる。
また、この第１のホスト材料は、後述する中間層７にある各材料と所定の条件を満足するものである。
【００３３】
このような第１の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、２−ｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）等のアントラセン誘導体、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、ルブレンおよびその誘導体、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。
また、赤色発光材料が赤色燐光材料を含む場合、第１の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。
【００３４】
（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、青色発光層８から赤色発光層６へ輸送される電子の量を調節する機能を有する。また、中間層７は、赤色発光層６から青色発光層８へ輸送される正孔の量を調節する機能を有する。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。
【００３５】
特に、本発明では、中間層７は、第１の材料と、第１の材料よりも正孔移動度の高い第２の材料とを含んで構成されている。また、第１の材料の最高占有分子軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー準位をＨＬＡ［ｅＶ］、第２の材料の最高占有分子軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー準位をＨＬＢ［ｅＶ］、第１のホスト材料の最高占有分子軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー準位をＨＬＣ［ｅＶ］としたとき、次式（１）および次式（２）を満足するものである。
｜ＨＬＢ−ＨＬＣ｜＜｜ＨＬＡ−ＨＬＣ｜    ・・・  （１）
｜ＨＬＡ−ＨＬＣ｜≧０．３［ｅＶ］    ・・・  （２）
上記のような式（１）および式（２）を満足することにより、赤色発光層６から青色発光層８へ輸送される正孔の量を制御することができる。この結果、発光素子１は、発光効率に優れたものとなる。
【００３６】
詳しく説明すると、第１のホスト材料のＨＯＭＯのエネルギー準位が、第１の材料のＨＯＭＯのエネルギー準位よりも第２のＨＯＭＯのエネルギー準位と近く、第１のホスト材料のＨＯＭＯエネルギー準位が第２のＨＯＭＯのエネルギー準位と十分にはなれている。このため、正孔は、赤色発光層６の第１のホスト材料から中間層７中の第２の材料へ優先的に移動しやすくなる。また、正孔は、第１のホスト材料から第１の材料へは移動しにくいものとなる。すなわち、中間層７における第１の材料と第２の材料との含有量の比率を変更することで、赤色発光層６から青色発光層８へ輸送される正孔の量を調整することができる。
【００３７】
また、第２の材料は、第１の材料よりも正孔移動度が高いものである。このため、一旦第２の材料に移動した正孔は、効率よく青色発光層８へ輸送される。
以上より、発光素子１は、このような中間層７を有することにより、各発光層中の正孔の密度を制御することができ、発光素子１の各発光層はバランスよく発光することができる。このため、発光素子１の発光効率を優れたものとすることができる。
【００３８】
また、第２の材料と、第１のホスト材料とは、下記式（３）の関係を満足することが好ましい。このように、第２の材料と第１のホスト材料とのＨＯＭＯのエネルギー準位差が十分に小さいことにより、正孔は、赤色発光層６の第１のホスト材料から中間層７中の第２の材料へより優先的に移動しやすくなる。
｜ＨＬＢ−ＨＬＣ｜≦０．２［ｅＶ］    ・・・  （３）
なお、｜ＨＬＢ−ＨＬＣ｜≦０．１［ｅＶ］を満足することがより好ましい。
【００３９】
また、第１の材料と第２の材料とは、第１の材料の最低非占有分子軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー準位をＬＬＡ［ｅＶ］、第２の材料の最低非占有分子軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギー準位をＬＬＢ［ｅＶ］としたとき、次式（４）を満足することが好ましい。
ＬＬＡ−ＬＬＢ≧０．４［ｅＶ］    ・・・  （４）
なお、ＬＬＡ−ＬＬＢ≧０．５［ｅＶ］を満足することがより好ましい。
このように、第１の材料と第２の材料とでＬＵＭＯのエネルギー準位の差が十分に大きいことにより、青色発光層８から赤色発光層６へ中間層７を介して輸送される電子は、第１の材料によって輸送されやすいものとなり、発光素子１は、発光効率に特に優れたものとなる。
【００４０】
詳しく説明すると、青色発光層８の後述する第２のホスト材料から、第１の材料が電子を受け取った場合において、第１の材料に受け渡された電子は、ＬＵＭＯのエネルギー準位が十分に高い第２の材料へは移りづらく、第１の材料を経由して輸送される。一旦第１の材料に受け渡された電子は、ＬＵＭＯのエネルギー準位がより高い第２の材料へは移りづらく、第１の材料を経由して輸送される。以上より、青色発光層８から赤色発光層６へ中間層７を介して輸送される電子は、第１の材料によって輸送されやすいものとなる。この結果、第１の材料と第２の材料との含有量を調整することによって、青色発光層８から赤色発光層６へ中間層７を介して輸送される電子の量を調節することができる。以上より、発光素子１は、各発光層がバランスよく発光し、発光効率が特に優れたものとなったと考えられる。
【００４１】
また、後述する第２のホスト材料の最低非占有分子軌道のエネルギー準位をＬＬＤ［ｅＶ］としたとき、第２のホスト材料と第１の材料とは、次式（５）を満足することが好ましい。このように、第２のホスト材料と第１の材料とのＬＵＭＯのエネルギー準位差が十分に小さいことにより、第２のホスト材料は、第１の材料により優先的に電子を受け渡しやすいものとなる。このため、青色発光層８から赤色発光層６へ中間層７を介して輸送される電子は、第１の材料によってより優先的に輸送されやすいものとなる。
【００４２】
｜ＬＬＡ−ＬＬＤ｜≦０．２［ｅＶ］    ・・・  （５）
なお、｜ＬＬＡ−ＬＬＤ｜≦０．１［ｅＶ］を満足することがより好ましい。
また、発光素子１は、次式（６）を満足することが好ましい。このように、第２のホスト材料のＬＵＭＯのエネルギー準位よりも第２の材料のＬＵＭＯのエネルギー準位が十分に高いことにより、青色発光層８から中間層７に注入される電子は、第２の材料へは移動しにくいものとなる。言いかえると、第２のホスト材料は、第１の材料により優先的に電子を受け渡しやすいものとなり、青色発光層８から赤色発光層６へ中間層７を介して輸送される電子は、第１の材料によってより優先的に輸送されやすいものとなる。
【００４３】
ＬＬＤ−ＬＬＢ≧０．３［ｅＶ］    ・・・  （６）
なお、式（６）では、ＬＬＤ−ＬＬＢ≧０．５［ｅＶ］を満足することがより好ましく、上述したような効果をより顕著に得ることができる。
また、第１の材料は、第２の材料よりも電子移動度の高いものであることが好ましい。これにより、青色発光層８から赤色発光層６へ中間層７を介して輸送される電子は、第１の材料によってより優先的に輸送されやすいものとなる。
【００４４】
また、第１の材料および第２の材料としては、上述したような式（１）および式（２）の関係を満足するものであれば特に限定されず、正孔を輸送する機能を有する各種材料および電子を輸送する機能を有する各種材料を用いることができるが、例えば、第１の材料としてアセン系材料（すなわちアセン骨格を有する材料）を、第２の材料としてアミン系材料（すなわちアミン骨格を有する材料）を用いることができる。
発光素子１は、第１の材料および第２の材料としてこのような化合物を用いることにより、上述したような式（１）および式（２）を容易に満たすことができる。
【００４５】
また、アミン系材料は正孔輸送性を有し、正孔移動度が比較的高いものである。また、アセン系材料は電子輸送性および正孔輸送性を有し、電子移動度が比較的高いものである。これにより、中間層７は、電子輸送性および正孔輸送性を有する。すなわち、中間層７は、バイポーラ性を有する。このように中間層７がバイポーラ性を有すると、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とともに、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。その結果、赤色発光層６および青色発光層８にそれぞれ電子および正孔を効率的に注入して発光させることができる。
また、このような中間層７は、キャリア（電子、正孔）の輸送性に優れるため、中間層７内において、電子と正孔とが再結合しにくく、励起子が生成しにくいものとなっている。これにより、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。
【００４６】
第１の材料として用いることのできるアセン系材料としては、上述したような式（１）および式（２）を満すことができ、アセン骨格を有するものであれば、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。
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、アセン系材料としてアントラセン誘導体を用いることにより、第１の材料（ひいては中間層７）の電子輸送性を優れたものとしつつ、均質な中間層７の形成を容易なものとすることができる。
【００４７】
特に、アントラセン誘導体のなかでも、中間層７に用いられるアセン系材料としては、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２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３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４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）、下記化５で表わされるような２−メチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン（α，α‐ＭＡＤＮ）等が挙げられる。
【００４８】
【化２】
2009295306.tif 000004
【００４９】
【化３】
2009295306.tif 000005
【００５０】
【化４】
2009295306.tif 000006
【００５１】
【化５】
2009295306.tif 000007
【００５２】
このようなアセン系材料は、一般に、電子輸送性に優れており、アセン系材料の電子移動度は、後述するアミン系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。
このような中間層７中におけるアセン系材料の含有量は、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。
【００５３】
また、第２の材料として用いることのできるアミン系材料としては、前述したような式（１）を満足し、アミン骨格を有するものであれば、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、中間層７に用いられるアミン系材料としては、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６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７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。
【００５４】
【化６】
2009295306.tif 000008
【００５５】
【化７】
2009295306.tif 000009
【００５６】
このようなアミン系材料は、一般に、正孔輸送性に優れており、アミン系材料の正孔移動度は、前述したアセン系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。
このような中間層７中におけるアミン系材料の含有量は、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。
【００５７】
また、中間層７中における第１の材料の含有量をＡ［ｗｔ％］とし、中間層７中における第２の材料の含有量をＢ［ｗｔ％］としたときに、Ｂ／（Ａ＋Ｂ）は、０．１〜０．９であるのが好ましく、０．３〜０．７であるのがより好ましく、０．４〜０．６であるのがさらに好ましい。これにより、赤色発光層６および青色発光層８間において中間層７を介してキャリア（電子および正孔）の輸送をより好適に行うことができるとともに、赤色発光層６および青色発光層８にそれぞれ十分な量の電子および正孔を注入して発光させることができる。
【００５８】
また、中間層７の平均厚さは、特に限定されないが、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、駆動電圧を抑えつつ、赤色発光層６、青色発光層８間での中間層７を介しての正孔および電子の受け渡しをより円滑に行うことができ、発光素子１は、十分な輝度の光を放出できる。
【００５９】
（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（第２の発光材料）と、青色発光材料をゲスト材料として担持する第２のホスト材料と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。
【００６０】
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。
【００６１】
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に用いることのできる第２のホスト材料としては、前述した第１のホスト材料と同様のホスト材料を用いることができる。
【００６２】
（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（第３の発光材料）と、緑色発光材料をゲスト材料とする第３のホスト材料と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。
【００６３】
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、キナクリドンおよびその誘導体、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。
【００６４】
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に用いることのできる第３のホスト材料としては、前述した第１のホスト材料と同様のホスト材料を用いることができる。
【００６５】
（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、０．５〜１００ｎｍ程度であるのが好ましく、１〜５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００６６】
（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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
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。
【００７０】
（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。
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。
【００７１】
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。
以上のように構成された発光素子１によれば、第１の材料と第２の材料とを含んで構成された中間層７が赤色発光層６と青色発光層８との間での電子と正孔の輸送のバランスをとることができるため、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。このため、発光素子１は、発光効率が優れたものとなっている。
【００７２】
特に、本実施形態では、第２の色の光は、第１の色の光よりも、その波長が短いものである。このような場合、一般の発光素子では、波長の短い光が発光層から放出されにくく、各発光層の発光バランスを取りにくい欠点があった。しかしながら、本発明では、上述したような中間層７により、波長の短い光を放出する層（本実施形態では青色発光層）に電子と正孔とを集中させることができる。このため、各発光層は、バランスよく発光できるものとなっており、発光素子１は、発光効率が優れたものとなっている。
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。
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。
【００７３】
［１］  まず、基板２を用意し、この基板２上に陽極３を形成する。
陽極３は、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着等の乾式メッキ法、電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。
［２］  次に、陽極３上に正孔注入層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。
【００７４】
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。
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。
【００７５】
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。
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。
【００７６】
［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。
【００７７】
［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、中間層７を形成する。
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。
【００７８】
［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。
【００７９】
［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。
［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。
【００８０】
［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。
以上説明したような発光素子１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。
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。
【００８１】
次に、本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の一例について説明する。
図２は、本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
図２に示すディスプレイ装置１００は、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。
【００８２】
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。
平坦化層上には、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。
【００８３】
発光素子１Ｒは、平坦化層２２上に、反射膜３２、腐食防止膜３３、陽極３、積層体（有機ＥＬ発光部）１５、陰極１２、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１２は、共通電極とされている。
【００８４】
なお、発光素子１Ｇ、１Ｂの構成は、発光素子１Ｒの構成と同様である。また、図２では、図１と同様の構成に関しては、同一符号を付してある。また、反射膜３２の構成（特性）は、光の波長に応じて、発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ間で異なっていてもよい。
隣接する発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ同士の間には、隔壁３１が設けられている。また、これらの発光素子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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
以上説明したようなディスプレイ装置１００は、単色表示であってもよく、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに用いる発光材料を選択することにより、カラー表示も可能である。
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。
図３は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【００８８】
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。
【００８９】
図４は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、表示部を備えている。
携帯電話機１２００において、この表示部が前述のディスプレイ装置１００で構成されている。
【００９０】
図５は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
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。
【００９１】
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。
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。
【００９２】
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、デー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。
【００９３】
なお、本発明の電子機器は、図３のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図４の携帯電話機、図５のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
【００９４】
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。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】
【００９５】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．発光素子の製造
（実施例１）
＜１＞  まず、平均厚さ０．５ｍｍの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ５０ｎｍのＩＴＯ電極（陽極）を形成した。
そして、基板をアセトン、２−プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理を施した。
【００９６】
＜２＞  次に、ＩＴＯ電極上に、ＬＧ１０１（ＬＧケミカル社製）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ３０ｎｍの正孔注入層を形成した。
＜３＞  次に、正孔注入層上に、前記化１に表わされる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）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ２０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【００９７】
＜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）として前記化１で表わされるテトラアリールジインデノペリレン誘導体（ＲＤ−１）を用い、ホスト材料としてルブレン（ＲＢ）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、１．５ｗｔ％とした。
【００９８】
＜５＞  次に、赤色発光層上に、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１５ｎｍの中間層を形成した。中間層の構成材料としては、第１の材料として前記化５で表わされるα、α−ＭＡＤＮ（アセン系材料）を用い、第２の材料として前述した化６で表されるα−ＮＰＤ（アミン系材料）を用いた。また、中間層中における第１の材料の含有量は、５０ｗｔ％とし、中間層中における第２の材料の含有量は、５０ｗｔ％とした。
【００９９】
＜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１０ｎｍ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２−ｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）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、９．０ｗｔ％とした。
【０１００】
＜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３０ｎｍ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）としてキナクリドンを用い、ホスト材料としてトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）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、３．０ｗｔ％とした。
＜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。
【０１０１】
＜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１ｎｍ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２００ｎｍ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。
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。
【０１０２】
（実施例２）
前述した化４で表されるＴＢＡＤＮ（アセン系材料）を第１の材料として用いて中間層を形成した以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（比較例）
前述した化４で表される２−メチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＭＡＤＮ）を第１の材料として用いて中間層を形成した以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０１０３】
２．放射輝度（発光効率）の評価
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１８ｍＡ／ｃｍ２の定電流を流し、輝度計を用いて放射輝度（初期の放射輝度）を測定した。なお、各実施例および比較例において、放射輝度をそれぞれ５個の発光素子について測定した。また、放射輝度としたのは、発光スペクトルの形状によらず、発光強度を評価するためである。
表１に、各実施例および比較例の赤色発光層、青色発光層のホスト材料、中間層の構成およびＨＯＭＯ、ＬＵＭＯのエネルギー準位、また、上記の放射輝度の評価の結果を示す。但し、表中のＸ１〜Ｘ３およびＹ１、Ｙ２は、それぞれ、下記式によって求められる値である。
【０１０４】
Ｘ１＝｜ＨＬＡ−ＨＬＣ｜−｜ＨＬＢ−ＨＬＣ｜
Ｘ２＝｜ＨＬＡ−ＨＬＣ｜
Ｘ３＝｜ＨＬＢ−ＨＬＣ｜
Ｙ１＝ＬＬＡ−ＬＬＢ
Ｙ２＝｜ＬＬＡ−ＬＬＤ｜
【０１０５】
【表１】
2009295306.tif 000010
【０１０６】
表１から明らかなように、各実施例の発光素子は、基準となる比較例の発光素子に比して一定の電流下での放射輝度が高いものであった。すなわち、各実施例の発光素子は、発光効率優れているものであった。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の発光素子の好適な実施形態の縦断面を模式的に示す図である。
【図２】本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
【図３】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１、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（第１の発光層）  ７……中間層  ８……青色発光層（第２の発光層）  ９……緑色発光層（第３の発光層）  １０……電子輸送層  １１……電子注入層  １２……陰極  １３……封止部材  １５……積層体  １９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒ……カラーフィルタ  １００……ディスプレイ装置  １００Ｂ、１００Ｇ、１００Ｒ……サブ画素  ２０……封止基板  ２１……基板  ２２……平坦化層  ２４……駆動用トランジスタ  ２４１……半導体層  ２４２……ゲート絶縁層  ２４３……ゲート電極  ２４４……ソース電極  ２４５……ドレイン電極  ２７……配線  ３１……隔壁  ３２……反射膜  ３３……腐食防止膜  ３４……陰極カバー  ３５……エポキシ層  ３６……遮光層  １１００……パーソナルコンピュータ  １１０２……キーボード  １１０４……本体部  １１０６……表示ユニット  １２００……携帯電話機  １２０２……操作ボタン  １２０４……受話口  １２０６……送話口  １３００……ディジタルスチルカメラ  １３０２……ケース（ボディー）  １３０４……受光ユニット  １３０６……シャッタボタン  １３０８……回路基板  １３１２……ビデオ信号出力端子  １３１４……データ通信用の入出力端子  １４３０……テレビモニタ  １４４０……パーソナルコンピュータ
【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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