(57)【要約】【課題】目標とする色度座標に精度良く簡単に調整することのできる白色発光有機ＥＬ素子を提供すること。【解決手段】陽極と陰極との間に、少なくとも赤色発光層、青色発光層、緑色発光層及び前記各発光層間のいずれかの間に中間層が設けられた白色発光有機ＥＬ素子であって、  赤色発光層に含有されるドーパントのＣＩＥ色度座標を（ｘＲ，ｙＲ）、青色発光層に含有されるドーパントのＣＩＥ色度座標を（ｘＢ，ｙＢ）及び緑色発光層に含有されるドーパントのＣＩＥ色度座標を（ｘＧ，ｙＧ）とし、目標とする白色発光のＣＩＥ色度座標を（ｘｔ，ｙｔ）としたときに、  ｙＲとｙＢとの差として表されるΔｙ及びｘＧとｘｔとの差として表されるΔｘが、    Δｙ≦０．１８    Δｘ≦０．１０を満たすことを特徴とする白色発光有機ＥＬ素子である。【選択図】図１
2009043684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間に、少なくとも赤色発光層、青色発光層、緑色発光層及び前記各発光層間のいずれかの間にホール輸送性材料、電子輸送性材料、ホールブロック性材料又は電子ブロック性材料からなる中間層が設けられた白色発光有機ＥＬ素子であって、
赤色発光層に含有される赤色発光を担う材料のＣＩＥ色度座標を（ｘＲ，ｙＲ）、青色発光層に含有される青色発光を担う材料のＣＩＥ色度座標を（ｘＢ，ｙＢ）及び緑色発光層に含有される緑色発光を担う材料のＣＩＥ色度座標を（ｘＧ，ｙＧ）とし、目標とする白色発光のＣＩＥ色度座標を（ｘｔ，ｙｔ）としたときに、
ｙＲとｙＢとの差として表されるΔｙ及びｘＧとｘｔとの差として表されるΔｘが、
Δｙ≦０．１８
Δｘ≦０．１０
を満たすことを特徴とする白色発光有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記中間層は隣接する各発光層より大きいエネルギーギャップを有することを特徴とする請求項１に記載の白色発光有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記陽極上に、少なくとも前記赤色発光層、ホール輸送性材料又は電子ブロック性材料からなる前記中間層、前記青色発光層、前記緑色発光層及び前記陰極がこの順に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の白色発光有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記陽極上に、少なくとも前記緑色発光層、ホール輸送性材料又は電子ブロック性材料からなる前記中間層、前記青色発光層、前記赤色発光層及び前記陰極がこの順に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の白色発光有機ＥＬ素子。
【請求項５】
前記陽極上に、少なくとも前記赤色発光層、前記青色発光層、電子輸送性材料又はホールブロック性材料からなる前記中間層、前記緑色発光層及び前記陰極がこの順に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の白色発光有機ＥＬ素子。
【請求項６】
前記陽極上に、少なくとも前記緑色発光層、前記青色発光層、電子輸送性材料又はホールブロック性材料からなる前記中間層、前記赤色発光層及び前記陰極がこの順に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の白色発光有機ＥＬ素子。
【請求項７】
陽極と陰極との間に、少なくとも赤色発光層、青色発光層、緑色発光層及び前記各発光層間のいずれかの間にホール輸送性材料、電子輸送性材料、ホールブロック性材料又は電子ブロック性材料からなる中間層が設けられた白色発光有機ＥＬ素子の赤色発光層に含有される赤色発光を担う材料のＣＩＥ色度座標を（ｘＲ，ｙＲ）、青色発光層に含有される青色発光を担う材料のＣＩＥ色度座標を（ｘＢ，ｙＢ）及び緑色発光層に含有される緑色発光を担う材料のＣＩＥ色度座標を（ｘＧ，ｙＧ）とし、目標とする白色発光のＣＩＥ色度座標を（ｘｔ，ｙｔ）としたときに、
ｙＲとｙＢとの差として表されるΔｙ及びｘＧとｘｔとの差として表されるΔｘが、
Δｙ≦０．１８
Δｘ≦０．１０
を満たす白色発光有機ＥＬ素子の色度を調整する方法であって、
白色発光有機ＥＬ素子の発する白色光が、目標とするＣＩＥ色度座標（ｘｔ，ｙｔ）からずれているとき、目標色度値ｘｔに近づくように、前記各発光層及び前記中間層から選択される一部の層の膜厚を変えるとともに、目標色度値ｙｔに近づくように、残りの前記各発光層及び前記中間層から選択される一部の層の膜厚を変えることを特徴とする白色発光有機ＥＬ素子の色度調整方法。
【請求項８】
前記白色発光有機ＥＬ素子は、前記陽極上に、少なくとも前記赤色発光層、ホール輸送性材料又は電子ブロック性材料からなる前記中間層、前記青色発光層、前記緑色発光層及び前記陰極がこの順に設けられており、
目標色度値ｘｔに近づくように、前記中間層の膜厚を増減させるとともに、目標色度値ｙｔに近づくように、前記青色発光層の膜厚を増減させるか又は前記青色発光層と前記緑色発光層との膜厚比を変えることを特徴とする請求項７に記載の白色発光有機ＥＬ素子の色度調整方法。
【請求項９】
前記白色発光有機ＥＬ素子は、前記陽極上に、少なくとも前記緑色発光層、ホール輸送性材料又は電子ブロック性材料からなる前記中間層、前記青色発光層、前記赤色発光層及び前記陰極がこの順に設けられており、
目標色度値ｘｔに近づくように、前記青色発光層の膜厚を増減させるか又は前記青色発光層と前記赤色発光層との膜厚比を変えるとともに、目標色度値ｙｔに近づくように、前記中間層の膜厚を増減させることを特徴とする請求項７に記載の白色発光有機ＥＬ素子の色度調整方法。
【請求項１０】
前記白色発光有機ＥＬ素子は、前記陽極上に、少なくとも前記赤色発光層、前記青色発光層、電子輸送性材料又はホールブロック性材料からなる前記中間層、前記緑色発光層及び前記陰極がこの順に設けられており、
目標色度値ｘｔに近づくように、前記青色発光層の膜厚を増減させるか又は前記青色発光層と前記赤色発光層との膜厚比を変えるとともに、目標色度値ｙｔに近づくように、前記中間層の膜厚を増減させることを特徴とする請求項７に記載の白色発光有機ＥＬ素子の色度調整方法。
【請求項１１】
前記白色発光有機ＥＬ素子は、前記陽極上に、少なくとも前記緑色発光層、前記青色発光層、電子輸送性材料又はホールブロック性材料からなる前記中間層、前記赤色発光層及び前記陰極がこの順に設けられており、
目標色度値ｘｔに近づくように、前記中間層の膜厚を増減させるとともに、目標色度値ｙｔに近づくように、前記青色発光層の膜厚を増減させるか又は前記青色発光層と前記緑色発光層との膜厚比を変えることを特徴とする請求項７に記載の白色発光有機ＥＬ素子の色度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陽極と陰極との間に少なくとも赤色発光層、青色発光層、緑色発光層及び各発光層間のいずれかの間に中間層が設けられた白色発光有機ＥＬ素子及びその色度調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
白色発光有機ＥＬ素子は、バックライト等の照明用途やカラーフィルターを使用したフルカラー表示装置に使用できるため種々の検討が行われている。この白色発光有機ＥＬ素子は、複数の発光層を積層した構造とし、各発光層からの発光色を混色して白色発光を実現している。このような白色発光有機ＥＬ素子における各発光層の発する光の色度や効率は、各発光層に含有されるドーパントの量（ドープ率）や各発光層の膜厚等によって大きく変化するため、試行錯誤的に制御されている。
そこで、目標とする色度の白色発光を効率よく設計するために、各発光層の膜厚及びドープ率を、発光効率及び発光取り出し色の色度座標をパラメータとしてそれぞれ設定し、設定された各発光層の膜厚に合わせて、ホール輸送層及び電子輸送層の少なくとも一方の膜厚を、発光取り出し色の色度座標をパラメータとして設定する方法が提案されている。例えば、特許文献１では３層の発光層を積層した白色発光有機ＥＬ素子の設計方法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６３３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の従来の方法では、各発光層の膜厚、各発光層のドープ率、ホール輸送層の膜厚及び電子輸送層の膜厚といった多数のパラメータを用いて、目標とする色度にある程度効率的に近づけることはできるものの、実際には、調整すべきパラメータが多いため、それらを精度良く組合せることが難しく、また発光層に用いる材料や積層順等の適切な選択が難しく、それらの検討もまだ不十分であるため、目標とする色度座標に精度良く簡単に調整することはできないという問題があった。
【０００５】
したがって、本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであり、目標とする色度座標に精度良く簡単に調整することのできる白色発光有機ＥＬ素子及びその色度調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、鋭意研究、開発を遂行した結果、上記のような課題を解決するためには、陽極と陰極との間に設けられた赤色発光層、青色発光層及び緑色発光層に含有される各色発光を担う材料として、各材料のＣＩＥ色度座標が所定の関係を満たす材料を用いることが有効であることに想到し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明に係る白色発光有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に、少なくとも赤色発光層、青色発光層、緑色発光層及び各発光層間のいずれかの間にホール輸送性材料、電子輸送性材料、ホールブロック性材料又は電子ブロック性材料からなる中間層が設けられた白色発光有機ＥＬ素子であって、
赤色発光層に含有される赤色発光を担う材料（赤色発光材料）のＣＩＥ色度座標を（ｘＲ，ｙＲ）、青色発光層に含有される青色発光を担う材料（青色発光材料）のＣＩＥ色度座標を（ｘＢ，ｙＢ）及び緑色発光層に含有される緑色発光を担う材料（緑色発光材料）のＣＩＥ色度座標を（ｘＧ，ｙＧ）とし、目標とする白色発光のＣＩＥ色度座標を（ｘｔ，ｙｔ）としたときに、
ｙＲとｙＢとの差として表されるΔｙ及びｘＧとｘｔとの差として表されるΔｘが、
Δｙ≦０．１８
Δｘ≦０．１０
を満たすことを特徴とする。
なお、本発明における各色発光を担う材料とは、最終的に光を取り出すことのできる材料を意味する。また、各発光層間のいずれかの間とは、赤色発光層と青色発光層との間、青色発光層と緑色発光層との間又は赤色発光層と緑色発光層との間のいずれかの間を表す。
本発明における白色発光有機ＥＬ素子は、陽極上に、少なくとも赤色発光層、ホール輸送性材料又は電子ブロック性材料からなる中間層、青色発光層、緑色発光層及び陰極がこの順に設けられている構成、陽極上に、少なくとも緑色発光層、ホール輸送性材料又は電子ブロック性材料からなる中間層、青色発光層、赤色発光層及び陰極がこの順に設けられている構成、陽極上に、少なくとも赤色発光層、青色発光層、電子輸送性材料又はホールブロック性材料からなる中間層、緑色発光層及び陰極がこの順に設けられている構成、並びに、陽極上に、少なくとも緑色発光層、青色発光層、電子輸送性材料又はホールブロック性材料からなる中間層、赤色発光層及び陰極がこの順に設けられている構成であることが特に好ましい。
【０００７】
また、本発明に係る白色発光有機ＥＬ素子の色度調整方法は、陽極と陰極との間に、少なくとも赤色発光層、青色発光層、緑色発光層及び各発光層間のいずれかの間にホール輸送性材料、電子輸送性材料、ホールブロック性材料又は電子ブロック性材料からなる中間層が設けられた白色発光有機ＥＬ素子の赤色発光層に含有される赤色発光を担う材料（赤色発光材料）のＣＩＥ色度座標を（ｘＲ，ｙＲ）、青色発光層に含有される青色発光を担う材料（青色発光材料）のＣＩＥ色度座標を（ｘＢ，ｙＢ）及び緑色発光層に含有される緑色発光を担う材料（緑色発光材料）のＣＩＥ色度座標を（ｘＧ，ｙＧ）とし、目標とする白色発光のＣＩＥ色度座標を（ｘｔ，ｙｔ）としたときに、
ｙＲとｙＢとの差として表されるΔｙ及びｘＧとｘｔとの差として表されるΔｘが、
Δｙ≦０．１８
Δｘ≦０．１０
を満たす白色発光有機ＥＬ素子の色度を調整する方法であって、白色発光有機ＥＬ素子の発する白色光が、目標とするＣＩＥ色度座標（ｘｔ，ｙｔ）からずれているとき、目標色度値ｘｔに近づくように、各発光層及び中間層から選択される一部の層の膜厚を変えるとともに、目標色度値ｙｔに近づくように、残りの各発光層及び中間層から選択される一部の層の膜厚を変えることを特徴とする。
本発明に係る白色発光有機ＥＬ素子の色度調整方法において、白色発光有機ＥＬ素子は、陽極上に、少なくとも赤色発光層、ホール輸送性材料又は電子ブロック性材料からなる中間層、青色発光層、緑色発光層及び陰極がこの順に設けられており、目標色度値ｘｔに近づくように、中間層の膜厚を増減させるとともに、目標色度値ｙｔに近づくように、青色発光層の膜厚を増減させるか又は青色発光層と緑色発光層との膜厚比を変えることが好ましい。ここでいう膜厚比の変更とは、青色発光層と緑色発光層との合計膜厚を変えることなく青色発光層及び緑色発光層それぞれの膜厚を変えることを意味する。
本発明に係る白色発光有機ＥＬ素子の色度調整方法において、白色発光有機ＥＬ素子は、陽極上に、少なくとも緑色発光層、ホール輸送性材料又は電子ブロック性材料からなる中間層、青色発光層、赤色発光層及び陰極がこの順に設けられており、目標色度値ｘｔに近づくように、青色発光層の膜厚を増減させるか又は青色発光層と赤色発光層との膜厚比を変えるとともに、目標色度値ｙｔに近づくように、中間層の膜厚を増減させることが好ましい。ここでいう膜厚比の変更とは、青色発光層と赤色発光層との合計膜厚を変えることなく青色発光層及び赤色発光層それぞれの膜厚を変えることを意味する。
本発明に係る白色発光有機ＥＬ素子の色度調整方法において、白色発光有機ＥＬ素子は、陽極上に、少なくとも赤色発光層、青色発光層、電子輸送性材料又はホールブロック性材料からなる中間層、緑色発光層及び陰極がこの順に設けられており、目標色度値ｘｔに近づくように、青色発光層の膜厚を増減させるか又は青色発光層と赤色発光層との膜厚比を変えるとともに、目標色度値ｙｔに近づくように、中間層の膜厚を増減させることが好ましい。ここでいう膜厚比の変更とは、青色発光層と赤色発光層との合計膜厚を変えることなく青色発光層及び赤色発光層それぞれの膜厚を変えることを意味する。
本発明に係る白色発光有機ＥＬ素子の色度調整方法において、白色発光有機ＥＬ素子は、陽極上に、少なくとも緑色発光層、青色発光層、電子輸送性材料又はホールブロック性材料からなる中間層、赤色発光層及び陰極がこの順に設けられており、目標色度値ｘｔに近づくように、中間層の膜厚を増減させるとともに、目標色度値ｙｔに近づくように、青色発光層の膜厚を増減させるか又は青色発光層と緑色発光層との膜厚比を変えることが好ましい。ここでいう膜厚比の変更とは、青色発光層と緑色発光層との合計膜厚を変えることなく青色発光層及び緑色発光層それぞれの膜厚を変えることを意味する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、目標とする色度座標に精度良く簡単に調整することのできる白色発光有機ＥＬ素子及びその色度調整方法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】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態に係る白色発光有機ＥＬ素子について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る白色発光有機ＥＬ素子の層構成の一例である。図１に示すように、実施の形態１に係る白色発光有機ＥＬ素子は、基板１上に陽極２と、ホール輸送層３と、赤色発光材料を含有する赤色発光層４と、中間層９と、青色発光材料を含有する青色発光層５と、緑色発光材料を含有する緑色発光層６と、電子輸送層７と、陰極８とが順次積層されている。この白色発光有機ＥＬ素子では、各発光層からの発光色が混色されて白色発光となるように構成されている。ここで、赤色発光層４に含有される赤色発光材料のＣＩＥ色度座標を（ｘＲ，ｙＲ）、青色発光層５に含有される青色発光材料のＣＩＥ色度座標を（ｘＢ，ｙＢ）及び緑色発光層６に含有される緑色発光材料のＣＩＥ色度座標を（ｘＧ，ｙＧ）とし、目標とする白色発光のＣＩＥ色度座標を（ｘｔ，ｙｔ）としたとき、ｙＲとｙＢとの差として表されるΔｙ及びｘＧとｘｔとの差として表されるΔｘは、以下の関係を満たす。図２は、このときの各発光材料のＣＩＥ色度座標上における関係を示したものである。
Δｙ≦０．１８
Δｘ≦０．１０
上記のような関係を満たす発光材料を用いることで、中間層９の膜厚を増減させればＣＩＥ色度座標の色度値ｘを目標とする色度値ｘｔに近づけることができ、且つ青色発光層５の膜厚を増減させるか又は青色発光層５と緑色発光層６との膜厚比を変えればＣＩＥ色度座標の色度値ｙを目標とする色度値ｙｔに近づけることができる。
即ち、このように構成された白色発光有機ＥＬ素子では、中間層９の膜厚を増大させると発光取り出し色の色度座標の色度値ｙを殆ど変化させることなく発光取り出し色の色度座標の色度値ｘを減少させる（青寄りの色調に調整する）ことができる。これとは逆に、中間層９の膜厚を減少させると発光取り出し色の色度座標の色度値ｙを殆ど変化させることなく発光取り出し色の色度座標の色度値ｘを増大させる（赤寄りの色調に調整する）ことができる。また、青色発光層５の膜厚を減少させるか又は緑色発光層６の膜厚に対する青色発光層５の膜厚の比を減少させると発光取り出し色の色度座標の色度値ｘを殆ど変化させることなく発光取り出し色の色度座標の色度値ｙを増大させる（緑寄りの色調に調整する）ことができる。これとは逆に、青色発光層５の膜厚を増大させるか又は緑色発光層６の膜厚に対する青色発光層５の膜厚の比を増大させると発光取り出し色の色度座標の色度値ｘを殆ど変化させることなく発光取り出し色の色度座標の色度値ｙを減少させることができる。
なお、各発光層に含有される発光材料の色度座標は、発光層と同じ状態の膜のフォトルミネッセンスにより測定することができる。例えば、発光層がホスト材料と発光ドーパント材料とからなる場合、有機ＥＬ素子中の膜の状態と同じドープ濃度の膜を素子とは別に形成し、そのフォトルミネッセンススペクトルを測定し、色度座標を計算すればよい。発光層がホスト単独の場合は、ホスト単独状態の膜を同様に測定すればよい。なお、発光層がドープ型で、ドープ濃度が低い場合、低濃度のドーパントを溶剤に溶かした溶液のフォトルミネッセンススペクトルで代用してもよい。
【００１１】
赤色発光層４は、少なくとも赤色発光材料を含有する層である。この赤色発光層４に含有される赤色発光材料において、励起子が基底状態に戻る際に赤色を発光する。赤色発光材料としては、赤色発光能を有する公知の材料等の中から上記した上記したΔｙの関係の関係を満たすものを適宜選択して用いることができる。
このような赤色発光材料としては、例えば、アントラセン類、テトラセン類、ペンタセン類、ピレン類、ユーロピウム等の金属錯体、ベンゾピラン類、４−（二電子吸引基置換メチリデン）−４Ｈ−ピラン類、４−（二電子吸引基置換メチリデン）−４Ｈ−チオピラン類、ローダミン類、ベンゾチオキサンテン類、ポルフィリン誘導体、フェノキサゾン類、ペリフランテン類、イリジウム錯体、プラチナ錯体等が挙げられ、より具体的には、７−ジエチルアミノベンゾ［ａ］フェノキサジン−９Ｈ−３−オン、［２−ｔ−ブチル−６−［ｔｒａｎｓ−２−（２，３，５，６−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−ベンゾ［ｉ，ｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン］−１，３−プロパンジニトリル、［２−メチル−６−［ｔｒａｎｓ−２−（２，３，５，６−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−ベンゾ［ｉ，ｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン］−１，３−プロパンジニトリル、ジベンゾテトラフェニルペリフランテン等が挙げられる。また、ビス（２−フェニルピリジン）イリジウム（III）アセチルアセトナート、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン  プラチナ（II）等の燐光物質も好ましい。これらの中でも、色純度が高く、発光効率も高いという観点から、ジベンゾテトラフェニルペリフランテン等のペリフランテン類、ビス（２−フェニルピリジン）イリジウム（III）アセチルアセトナート等のイリジウム錯体、プラチナ錯体等が好ましい。
【００１２】
さらに、赤色発光層４は、赤色発光材料（ドーパント）と赤色ホスト材料とを含有していることが好ましい。これにより、高い発光効率で赤色を発光することができる。
赤色発光層４に使用できる赤色ホスト材料としては、例えば、トリアミン類、テトラミン類、ベンジジン類、トリアリールアミン類、アリーレンジアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、パラフェニレンジアミン誘導体、メタフェニレンジアミン誘導体、１，１−ビス（４−ジアリールアミノフェニル）シクロヘキサン類、４，４’−ジ（ジアリールアミノ）ビフェニル類、ビス［４−（ジアリールアミノ）フェニル］メタン類、４，４’’−ジ（ジアリールアミノ）ターフェニル類、４，４’’’−ジ（ジアリールアミノ）クァテルフェニル類、４，４’−ジ（ジアリールアミノ）ジフェニルエーテル類、４，４’−ジ（ジアリールアミノ）ジフェニルスルファン類、ビス［４−（ジアリールアミノ）フェニル］ジメチルメタン類、ビス［４−（ジアリールアミノ）フェニル］−ジ（トリフルオロメチル）メタン類、ジフェニルアントラセン誘導体、アリールアントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、キノリノール錯体誘導体、フルオレン誘導体、フェニルピリジン誘導体等が挙げられる。これらの中でも、発光効率が高いという観点から、ジフェニルアントラセン誘導体、アリールアントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、キノリノール錯体誘導体、フルオレン誘導体、フェニルピリジン誘導体等が好ましい。
また、赤色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ量）は、赤色ホスト材料に対して０．０５重量％以上４０重量％以下が好ましく、０．１重量％以上２０重量％以下がさらに好ましい。
赤色発光層４は、これらの材料を、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空共蒸着法、スピンコート法、電子ビーム共蒸着法等の公知の成膜方法により形成することができる。赤色発光層４の膜厚は１ｎｍ〜１０ｎｍが好ましく、１ｎｍ〜８ｎｍが更に好ましい。
【００１３】
青色発光層５は、少なくとも青色発光材料を含有する層である。この青色発光層５に含有される青色発光材料において、励起子が放射失活して青色を発光する。青色発光材料としては、青色発光能を有する公知の材料等の中から上記した上記したΔｙの関係の関係を満たすものを適宜選択して用いることができる。
このような青色発光材料としては、例えば、ピレン類、ペリレン類、アントラセン類、ジスチリルアミン誘導体、ベンゾオキサゾール類、キノリノラート系金属錯体、ベンゾチアゾール類、ベンゾイミダゾール類、クリセン類、フェナントレン類、ジスチリルベンゼン類、ジスチリルアリーレン類、ジビニルアリーレン類、トリススチリルアリーレン類、トリアリールエチレン類、テトラアリールブタジエン類、イリジウム錯体誘導体等が挙げられ、より具体的には、４，４’−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）ジフェニル、４，４’−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）−４，４’−ジメチルフェニル、４，４’−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）−４，４’−ジ−（ｔ−ブチル）フェニルが挙げられる。これらの中でも、色純度が高く、発光効率も高いという観点から、ジスチルアリーレン類、イリジウム錯体誘導体等が好ましい。
【００１４】
さらに、青色発光層５は、青色発光材料（ドーパント）と青色ホスト材料とを含有していることが好ましい。これにより、高い発光効率で青色を発光することができる。
青色発光層５に使用できる青色ホスト材料としては、例えば、ジスチリルアリーレン類、スチルベン類、カルバゾール誘導体、トリアリールアミン類、アルミニウムビス（２−メチル−８−キノリノラート）（ｐ−フェニルフェノラート）等のキノリノラート系金属錯体、４，４’−ビス（２，２−ジアリールビニル）ビフェニル類等が挙げられる。また、イリジウム（III）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、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（アセチルアセトナート）等のリン光物質も挙げることができる。青色発光層５を構成する材料をこれらの中から適宜選択することができるが、色度座標（ｘ，ｙ）がともに小さい純青色で高効率な材料を用いれば、演色性が高く、消費電力の低い光源が得られる。
また、青色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ量）は、青色ホスト材料に対して０．０５重量％以上４０重量％以下が好ましく、０．１重量％以上２０重量％以下がさらに好ましい。
青色発光層５は、これらの材料を、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空共蒸着法、スピンコート法、電子ビーム共蒸着法等の公知の成膜方法により形成することができる。青色発光層５の膜厚は、０．６ｎｍ〜７０ｎｍが好ましく、５ｎｍ〜６０ｎｍが更に好ましい。
【００１５】
緑色発光層６は、少なくとも緑色発光材料を含有する層である。この緑色発光層６に含有される緑色発光材料において、励起子が基底状態に戻る際に緑色を発光する。緑色発光材料としては、緑色発光能を有する公知の材料等の中から上記したΔｘの関係を満たすものを適宜選択して用いることができる。
このような緑色発光材料としては、例えば、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体、キノリノラート系金属錯体、ジスチリルアミン誘導体、イリジウム錯体、アントラセン誘導体等が挙げられ、より具体的には、アリールアントラセン、クマリン誘導体である１，１，７，７−テトラメチル−１０−（ベンゾチアゾール−２−イル）−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ−［１］ベンゾピラノ［６，７，８−ｉｊ］キノリジン−１１−オン（慣用名：クマリン５４５テトラメチル）、イリジウム錯体であるＩｒ（ｐｐｙ）３等が挙げられる。これらの中でも、高効率という観点から、クマリン誘導体、イリジウム錯体が好ましい。
【００１６】
さらに、緑色発光層６は、緑色発光材料（ドーパント）と緑色ホスト材料とを含有していることが好ましい。これにより、高い発光効率で緑色を発光することができる。
緑色発光層６に使用できる緑色ホスト材料としては、例えば、ジスチリルアリーレン類、スチルベン類、カルバゾール誘導体、トリアリールアミン類、キノリノラート系金属錯体、４，４’−ビス（２，２−ジアリールビニル）ビフェニル類等が挙げられ、より具体的には、トリス−（８−キノリノラート）アルミニウム、アルミニウムビス（２−メチル−８−キノリノラート）等が挙げられる。また、ファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム等の燐光物質も挙げることができる。これらの中でも、隣接する青色発光層５に含まれる青色ホスト材料と同じものを用いることにより、使用する材料の種類を削減できる。
また、緑色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ量）は、緑色ホスト材料に対して０．０５重量％以上４０重量％以下が好ましく、０．１重量％以上２０重量％以下がさらに好ましい。
緑色発光層６は、これらの材料を、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空共蒸着法、スピンコート法、電子ビーム共蒸着法等の公知の成膜方法により形成することができる。緑色発光層６の膜厚は、１ｎｍ〜３０ｎｍが好ましく、２ｎｍ〜２０ｎｍが更に好ましい。
【００１７】
本実施の形態において、上記した色度座標の関係を満たす好ましいドーパントの組み合わせは、赤色発光ドーパント／青色発光ドーパント／緑色発光ドーパントとして、９，１０−（１，４−ジフェニル−ナフタレン−２，３−ジイル）［３，４−（１，４−ジフェニル−ナフタレン−２，３−ジイル）ペリレン］（ＣＩＥ色度座標（０．６６，０．３３））／９，９’−ジエチル［３，３’−［（１，１’−ビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（２，１−エテンジイル）］ビス（９Ｈ−カルバゾール）］（ＣＩＥ色度座標（０．１６，０．１８））／９，１０−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ［４−（ジメチルフェニルメチル）フェニル］］アミノアントラセン（ＣＩＥ色度座標（０．３２，０．６２））、ＰｔＯＥＰ（ＣＩＥ色度座標（０．６６，０．３２））／９，９’−ジエチル［３，３’−［（１，４−フェニレン）ビス（２，１−エテンジイル）］ビス（９Ｈ−カルバゾール）］（ＣＩＥ色度座標（０．１６，０．１７））／９，１０−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ［４−（ジメチルフェニルメチル）フェニル］］アミノアントラセン（ＣＩＥ色度座標（０．３２，０．６２））、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）（ＣＩＥ色度座標（０．６５，０．３３））／９，９’−ジエチル［３，３’−［（１，１’−ビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（２，１−エテンジイル）］ビス（９Ｈ−カルバゾール）］（ＣＩＥ色度座標（０．１６，０．１８））／Ｉｒ（ｐｐｙ）３（ＣＩＥ色度座標（０．３１，０．６１））等が挙げられる。
【００１８】
基板１は、白色発光有機ＥＬ素子を支えるための板状の部材である。白色発光有機ＥＬ素子を構成する各層は非常に薄いため、一般的には、基板１によって支えられたものとして作製される。このような目的から、基板１は平面平滑性を有していることが好ましい。基板１が光取り出し側にある場合には、基板１は取り出す光に対して透明とされる。
このような基板１としては、上記した性能を有していれば公知のものを適宜用いることができ、例えば、ガラス基板、シリコン基板、石英基板等のセラミックス基板、プラスチック基板、金属基板が挙げられる。また、これら基板上に金属泊を形成した基板等も用いることができる。さらに、同種又は異種の基板を複数組み合わせた複合基板を用いることもできる。
【００１９】
陽極２は、素子中にホールを注入するための電極である。したがって、陽極２に用いられる材料は、この性質を陽極２に付与することのできる材料であればよく、一般には金属、合金、電気伝導性の化合物、これらの混合物等、公知の材料から適宜選択される。
このような陽極２に用いられる材料としては、例えば、ＩＴＯ（インジウム−スズ−オキサイド）、ＩＺＯ（インジウム−亜鉛−オキサイド）、ＩＷＯ（インジウム−タングステン−オキサイド）、酸化スズ、酸化亜鉛、亜鉛アルミニウム酸化物、窒化チタン等の金属酸化物や金属窒化物；金、白金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、鉛、クロム、モリブデン、タングステン、タンタル、ニオブ等の金属及びこれらの金属の合金やヨウ化銅の合金等；ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレン、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリフェニレンスルフィド等の導電性高分子が挙げられる。さらに、陽極２は、上記したような材料一種のみで形成してもよく、複数を混合して形成してもよい。また、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。
陽極２は、上記したような材料を用いて、スパッタリング法やイオンプレーティング法、真空蒸着法、スピンコート法、電子ビーム蒸着法などの公知の薄膜形成法によって形成することができる。陽極２の膜厚は、使用する材料にもよるが、一般に５ｎｍ以上１μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以上１μｍ以下、さらに好ましくは１０以上５００ｎｍ以下、特に好ましくは１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下、最も好ましくは１０以上２００ｎｍ以下の範囲で形成される。陽極２のシート電気抵抗は、好ましくは、数百オーム／シート以下、より好ましくは、５以上５０オーム／シート以下に設定される。
陽極２の表面（ホール輸送層３と接する面）にＵＶオゾン洗浄、酸素プラズマ洗浄、アルゴンプラズマ洗浄を行うとよい。白色発光有機ＥＬ素子の短絡や欠陥の発生を抑制するためには、粒径を微小化する方法や成膜後に研磨する方法により、表面の粗さを二乗平均値として２０ｎｍ以下に制御するとよい。
また、陽極２の抵抗が高い場合には、補助電極を設けて抵抗を下げるとよい。補助電極は、銀、銅、クロム、アルミニウム、チタン、アルミニウム合金、銀合金等の金属もしくはこれらの積層物が陽極２に部分的に併設された電極である。
なお、陽極２は、発光層よりも光取り出し側に設けられる場合には、一般に、取り出す光に対する透過率が１０％よりも大きくなるように設定される。反射性電極として用いられる場合には、上記したような材料の内、外部へ取り出す光を反射する性能を備えた材料が適宜選択され、一般には金属や合金、金属化合物が選択される。
【００２０】
ホール輸送層３は、陽極２から注入されたホールを隣接する発光層（本実施の形態では赤色発光層４）へ輸送する層である。ホール輸送層３に使用できる材料としては、公知のホール輸送性材料及び電子ブロック性材料の中から任意の材料を選択して適宜用いることができる。このようなホール輸送性材料及び電子ブロック性材料としては、例えば、トリアミン類、テトラミン類、ベンジジン類、トリアリールアミン類、アリーレンジアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、パラフェニレンジアミン誘導体、メタフェニレンジアミン誘導体、１，１−ビス（４−ジアリールアミノフェニル）シクロヘキサン類、４，４’−ジ（ジアリールアミノ）ビフェニル類、ビス［４−（ジアリールアミノ）フェニル］メタン類、４，４’’−ジ（ジアリールアミノ）ターフェニル類、４，４’’’−ジ（ジアリールアミノ）クァテルフェニル類、４，４’−ジ（ジアリールアミノ）ジフェニルエーテル類、４，４’−ジ（ジアリールアミノ）ジフェニルスルファン類、ビス［４−（ジアリールアミノ）フェニル］ジメチルメタン類、ビス［４−（ジアリールアミノ）フェニル］−ジ（トリフルオロメチル）メタン類等が挙げられ、これらの中でも、アリール−ジ（４−ジアリールアミノフェニル）アミン類、トリフェニルアミンの３量体、トリフェニルアミンの４量体、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル等が好ましい。ホール輸送層３は、上記したような材料の一種から形成してもよく、複数の材料を混合して形成してもよい。また、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。
また、ホール輸送層３は、上記したような材料を用いて、例えば、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、スピンコート法、電子ビーム蒸着法、スピンコート法等の公知の成膜方法によって形成することができる。ホール輸送層１５の膜厚は、使用する材料にもよるが、通常は５ｎｍ以上５μｍ以下である。
なお、ホール輸送層３は、隣接する発光層（本実施の形態では赤色発光層４）よりも光取り出し側に設けられる場合には、取り出す光に対して透明に形成される。そのため、上記したようなホール輸送層３を形成可能な材料の中から、薄膜化された際に上記光に対して透明な材料が適宜選択され、一般には取り出す光に対する透過率が１０％よりも大きくなるように設定される。
【００２１】
電子輸送層７は、陰極８から注入された電子を隣接する発光層（本実施の形態では緑色発光層６）へ輸送する層である。電子輸送層７に使用できる材料としては、公知の電子輸送材料及びホールブロック性材料の中から任意の材料を選択して適宜用いることができる。このような電子輸送材料及びホールブロック性材料としては、例えば、金属フェノラート、キノリノラート系金属錯体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、キノキサリン誘導体、キノリン誘導体、ピロール誘導体、ベンゾピロール誘導体、テトラフェニルメタン誘導体、ピラゾール誘導体、チアゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、チオナフテン誘導体、スピロ系化合物、イミダゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、シロール誘導体、フェナントロリン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、トリフェニルメタン誘導体等が挙げられる。これらの中でも、電子輸送性材料として、発光効率を向上させる観点からは、電子移動度の高い、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、フェナントロリン誘導体、トリフェニルメタン誘導体等の電子輸送性材料を用いることが好ましく、素子寿命を長くする観点からは、ガラス転移温度の高いキノリノラート系金属錯体等の電子輸送性材料を用いることが好ましい。特に、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニルフェナントロリン、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（ｐ−フェニルフェノラート）アルミニウム等を用いることが好ましい。電子輸送層７は、上記したような材料の一種から形成してもよく、複数の材料を混合して形成してもよい。また、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。
また、電子輸送層７は、上記したような材料を用いて、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、スピンコート法、電子ビーム蒸着法、スピンコート法等の公知の成膜方法によって形成することができる。電子輸送層７の膜厚は、使用する材料にもよるが、通常は５ｎｍ以上５μｍ以下である。
なお、電子輸送層７は、隣接する発光層（本実施の形態では緑色発光層６）よりも光取り出し側に設けられる場合には、取り出す光に対して透明である必要がある。そのため、上記したような電子輸送層７を形成可能な材料の中から、薄膜化された際に上記光に対して透明な材料が適宜選択され、一般には取り出す光に対する透過率が１０％よりも大きくなるように設定される。
【００２２】
陰極８は、素子中に電子を注入するための電極である。陰極８としては、仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物からなる電極材料を用いることが好ましく、電子注入効率を高くするために、仕事関数が４．５ｅＶ未満の電極材料を用いるのがさらに好ましい。このような電極材料としては、例えば、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、金、銀、銅、アルミニウム、インジウム、カルシウム、スズ、ルテニウム、チタニウム、マンガン、クロム、イットリウム、アルミニウム−カルシウム合金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−マグネシウム合金、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、リチウム−インジウム合金、ナトリウム−カリウム合金、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム／銅混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム混合物などが挙げられる。さらに、電極材料には、陽極２に使用することができる公知の材料も使用できる。陰極８は、上記したような材料単独で形成してもよいし、複数の材料によって形成してもよい。例えば、マグネシウムに銀や銅を５％以上１０％以下で添加すれば、陰極８の酸化を防止でき、また陰極８の電子輸送層７との接着性も高くすることができる。
また、陰極８は、上記したような材料を用いて、真空蒸着法、スパッタリング法、イオン化蒸着法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などの公知の薄膜成膜法によって形成することができる。陰極８の膜厚は、使用する材料にもよるが、好ましくは５ｎｍ以上１μｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下、最も好ましくは５０以上２００ｎｍ以下の範囲で形成される。陰極８のシート電気抵抗は、数百オーム／シート以下に設定することが好ましい。
なお、陰極８は、発光層よりも光取り出し側に設けられる場合には、取り出す光に対する透過率が１０％よりも大きくなるように設定され、透明な導電性酸化物が積層される。陰極８が光反射性電極として用いられる場合には、上記したような材料の内、取り出す光を反射する性能を備えた材料が適宜選択され、一般的には、金属、合金、金属化合物等が選択される。
【００２３】
中間層９に用いられる材料としては、上述したホール輸送層３に用いられるホール輸送性材料及び電子ブロック性材料、電子輸送層７に用いられる電子輸送性材料及びホールブロック性材料が挙げられる。本実施の形態に係る白色発光有機ＥＬ素子のような発光層の積層順の場合、ホール輸送性材料又は電子ブロック性材料を用いることが好ましい。また、中間層９は、隣接する両層又は一方の層から励起エネルギーを受け取り自身で失活しない材料が望ましい。そのため、隣接する層よりも大きいエネルギーギャップを有することが望ましい。更に、中間層９は、隣接する青色発光層５よりも浅い電子親和準位を持つことが望ましい。中間層９が上述のような性質を有していれば、中間層９と青色発光層５との界面から陰極８側で、再結合が起こる。再結合領域は、青色発光層５と中間層９との界面から、陰極９側に広がると推定され、一部の励起子は緑色発光層６内でも生成されると推定される。励起子の分布がどの領域まで広がるかは、正負のキャリアバランス等によって決まる。なお、ここで「ブロック性材料」とは、自身の層内部に電子又はホールを注入、輸送させない機能を持つ材料のことを言う。
また、中間層９は、上記したような材料を、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、スピンコート法、電子ビーム蒸着法等の公知の成膜方法によって形成することができる。中間層９の膜厚は０．１ｎｍ以上２０ｎｍ以下が好ましく、０．５ｎｍ以上１５ｎｍ以下がより好ましい。
【００２４】
本実施の形態に係る白色発光有機ＥＬ素子の層構成は、上述した陽極２、ホール輸送層３、各発光層、中間層９、電子輸送層７及び陰極８に限らず、ホール注入層、電子注入層等の公知の層を適宜含む又は省略することができる。
【００２５】
さらに、白色発光有機ＥＬ素子が酸素や水分と接触するのを防止する目的で、基板１と反対側に、保護層（封止層、パッシベーション膜）を設けてもよい。
保護層に使用する材料としては、例えば、有機高分子材料、無機材料、さらには光硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂などを挙げることができ、保護層に使用する材料は、単独で使用してもよく、あるいは複数併用してもよい。保護層は、一層構造であってもよく、また多層構造であってもよい。
有機高分子材料の例としては、クロロトリフルオロエチレン重合体、ジクロロジフルオロエチレン重合体、クロロトリフルオロエチレン重合体とジクロロジフルオロエチレン重合体との共重合体等のフッ素系樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート等のアクリル系樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、エポキシシリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリパラキシレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂などを挙げることができる。
無機材料としては、ポリシラザン、ダイヤモンド薄膜、アモルファスシリカ、電気絶縁性ガラス、金属酸化物、金属窒化物、金属炭素化物、金属硫化物などを挙げることができる。
【００２６】
また、白色発光有機ＥＬ素子を、例えば、パラフィン、流動パラフィン、シリコーンオイル、フルオロカーボン油、ゼオライト添加フルオロカーボン油などの不活性物質中に封入して保護することもできる。
【００２７】
当然、缶封止によって保護してもよい。具体的には、外部からの水分や酸素を遮断する目的で、ホール輸送層、各発光層、電子輸送層等の有機層を封止板、封止容器等の封止部材により封止してもよい。封止部材を背面側の電極側のみに設置しても、白色発光有機ＥＬ素子全体を封止部材で覆ってもよい。有機層を封止でき外部の空気を遮断することができれば、封止部材の形状、大きさ、厚さ等は特に限定されない。封止部材に用いる材料としては、ガラス、ステンレススチール、金属（アルミニウム等）、プラスチック（ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリエステル、ポリカーボネート等）、セラミック等が使用できる。
【００２８】
封止部材を白色発光有機ＥＬ素子に設置する際には、適宜封止剤（接着剤）を用いてもよい。白色発光有機ＥＬ素子全体を封止部材で覆う場合は、封止剤を用いずに封止部材同士を熱融着してもよい。封止剤としては紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、二液型硬化樹脂等が使用可能である。
【００２９】
さらに封止容器と白色発光有機ＥＬ素子との間の空間に、水分吸収剤又は不活性液体を挿入してもよい。水分吸収剤は特に限定されず、具体例としては酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化リン、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、酸化マグネシウム等が挙げられる。不活性液体としてはパラフィン類、流動パラフィン類、フッ素系溶剤（パーフルオロアルカン、パーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等）、塩素系溶剤、シリコーンオイル類等が使用可能である。
【００３０】
実施の形態２．
図３は、実施の形態２に係る白色発光有機ＥＬ素子の層構成の一例である。図３に示すように、実施の形態２に係る白色発光有機ＥＬ素子は、基板１上に陽極２と、ホール輸送層３と、緑色発光材料を含有する緑色発光層６と、中間層９と、青色発光材料を含有する青色発光層５と、赤色発光材料を含有する赤色発光層４と、電子輸送層７と、陰極８とが順次積層されている。赤色発光層４と緑色発光層６との積層順を入れ替えた以外は実施の形態１に係る白色発光有機ＥＬ素子と同じ構成である。実施の形態１と同様に、ｙＲとｙＢとの差として表されるΔｙ及びｘＧとｘｔとの差として表されるΔｘは、以下の関係を満たす。
Δｙ≦０．１８
Δｘ≦０．１０
上記のような関係を満たす発光材料を用いることで、青色発光層５の膜厚又は青色発光層５と赤色発光層４との膜厚比を変えればＣＩＥ色度座標の色度値ｘを目標とする色度値ｘｔに近づけることができ、且つ中間層９の膜厚を増減させればＣＩＥ色度座標の色度値ｙを目標とする色度値ｙｔに近づけることができる。
すなわち、このように構成された白色発光有機ＥＬ素子では、青色発光層５の膜厚を増大させるか又は赤色発光層４の膜厚に対する青色発光層５の膜厚の比を増大させると発光取り出し色の色度座標の色度値ｙを殆ど変化させることなく発光取り出し色の色度座標の色度値ｘを減少させる（青寄りの色調に調整する）ことができる。これとは逆に、青色発光層５の膜厚を減少させるか又は赤色発光層４の膜厚に対する青色発光層５の膜厚比を減少させると発光取り出し色の色度座標の色度値ｙを殆ど変化させることなく発光取り出し色の色度座標の色度値ｘを増大させる（赤寄りの色調に調整する）ことができる。また、中間層９の膜厚を減少させると発光取り出し色の色度座標の色度値ｘを殆ど変化させることなく発光取り出し色の色度座標の色度値ｙを増大させる（緑寄りの色調に調整する）ことができる。これとは逆に、中間層９の膜厚を増大させると発光取り出し色の色度座標の色度値ｘを殆ど変化させることなく発光取り出し色の色度座標の色度値ｙを減少させることができる。
【００３１】
本実施の形態に係る白色発光有機ＥＬ素子のような発光層の積層順の場合、中間層９に用いられる材料としては、ホール輸送性材料又は電子ブロック性材料が好ましい。
【００３２】
なお、本実施の形態では、その他の層構成及び使用することのできる材料は実施の形態１と同じであるので、図１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
本実施の形態に係る白色発光有機ＥＬ素子の層構成は、上述した陽極２、ホール輸送層３、各発光層、中間層９、電子輸送層７及び陰極８に限らず、ホール注入層、電子注入層等の公知の層を適宜含む又は省略することができる。
【００３４】
実施の形態３．
図４は、実施の形態３に係る白色発光有機ＥＬ素子の層構成の一例である。図４に示すように、実施の形態３に係る白色発光有機ＥＬ素子は、基板１上に陽極２と、ホール輸送層３と、赤色発光材料を含有する赤色発光層４と、青色発光材料を含有する青色発光層５と、中間層９と、緑色発光材料を含有する緑色発光層６と、電子輸送層７と、陰極８とが順次積層されている。中間層９が、青色発光層５と緑色発光層６との間に設けられていること以外は実施の形態１に係る白色発光有機ＥＬ素子と同じ構成である。実施の形態１と同様に、ｙＲとｙＢとの差として表されるΔｙ及びｘＧとｘｔとの差として表されるΔｘは、以下の関係を満たす。
Δｙ≦０．１８
Δｘ≦０．１０
上記のような関係を満たす発光材料を用いることで、青色発光層５の膜厚又は青色発光層５と赤色発光層４との膜厚比を変えればＣＩＥ色度座標の色度値ｘを目標とする色度値ｘｔに近づけることができ、且つ中間層９の膜厚を増減させればＣＩＥ色度座標の色度値ｙを目標とする色度値ｙｔに近づけることができる。
すなわち、このように構成された白色発光有機ＥＬ素子では、青色発光層５の膜厚を増大させるか又は赤色発光層４の膜厚に対する青色発光層５の膜厚の比を増大させると発光取り出し色の色度座標の色度値ｙを殆ど変化させることなく発光取り出し色の色度座標の色度値ｘを減少させる（青寄りの色調に調整する）ことができる。これとは逆に、青色発光層５の膜厚を減少させるか又は赤色発光層４の膜厚に対する青色発光層５の膜厚比を減少させると発光取り出し色の色度座標の色度値ｙを殆ど変化させることなく発光取り出し色の色度座標の色度値ｘを増大させる（赤寄りの色調に調整する）ことができる。また、中間層９の膜厚を減少させると発光取り出し色の色度座標の色度値ｘを殆ど変化させることなく発光取り出し色の色度座標の色度値ｙを増大させる（緑寄りの色調に調整する）ことができる。これとは逆に、中間層９の膜厚を増大させると発光取り出し色の色度座標の色度値ｘを殆ど変化させることなく発光取り出し色の色度座標の色度値ｙを減少させることができる。
【００３５】
本実施の形態に係る白色発光有機ＥＬ素子のような発光層の積層順の場合、中間層９に用いられる材料としては、電子輸送性材料又はホールブロック性材料が好ましい。
【００３６】
なお、本実施の形態では、その他の層構成及び使用することのできる材料は実施の形態１と同じであるので、図１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３７】
本実施の形態に係る白色発光有機ＥＬ素子の層構成は、上述した陽極２、ホール輸送層３、各発光層、中間層９、電子輸送層７及び陰極８に限らず、ホール注入層、電子注入層等の公知の層を適宜含む又は省略することができる。
【００３８】
実施の形態４．
図５は、実施の形態４に係る白色発光有機ＥＬ素子の層構成の一例である。図５に示すように、実施の形態４に係る白色発光有機ＥＬ素子は、基板１上に陽極２と、ホール輸送層３と、緑色発光材料を含有する緑色発光層６と、青色発光材料を含有する青色発光層５と、中間層９と、赤色発光材料を含有する赤色発光層４と、電子輸送層７と、陰極８とが順次積層されている。中間層９が、青色発光層５と赤色発光層４との間に設けられていること以外は実施の形態２に係る白色発光有機ＥＬ素子と同じ構成である。実施の形態１と同様に、ｙＲとｙＢとの差として表されるΔｙ及びｘＧとｘｔとの差として表されるΔｘは、以下の関係を満たす。
Δｙ≦０．１８
Δｘ≦０．１０
上記のような関係を満たす発光材料を用いることで、中間層９の膜厚を増減させればＣＩＥ色度座標の色度値ｘを目標とする色度値ｘｔに近づけることができ、且つ青色発光層５の膜厚又は青色発光層５と緑色発光層６との膜厚比を変えればＣＩＥ色度座標の色度値ｙを目標とする色度値ｙｔに近づけることができる。
すなわち、このように構成された白色発光有機ＥＬ素子では、中間層９の膜厚を増大させると発光取り出し色の色度座標の色度値ｙを殆ど変化させることなく発光取り出し色の色度座標の色度値ｘを減少させる（青寄りの色調に調整する）ことができる。これとは逆に、中間層９の膜厚を減少させると発光取り出し色の色度座標の色度値ｙを殆ど変化させることなく発光取り出し色の色度座標の色度値ｘを増大させる（赤寄りの色調に調整する）ことができる。また、青色発光層５の膜厚を減少させるか又は緑色発光層６の膜厚に対する青色発光層５の膜厚の比を減少させると発光取り出し色の色度座標の色度値ｘを殆ど変化させることなく発光取り出し色の色度座標の色度値ｙを増大させる（緑寄りの色調に調整する）ことができる。これとは逆に、青色発光層５の膜厚を増大させるか又は緑色発光層６の膜厚に対する青色発光層５の膜厚の比を増大させると発光取り出し色の色度座標の色度値ｘを殆ど変化させることなく発光取り出し色の色度座標の色度値ｙを減少させることができる。
【００３９】
本実施の形態に係る白色発光有機ＥＬ素子のような発光層の積層順の場合、中間層９に用いられる材料としては、電子輸送性材料又はホールブロック性材料が好ましい。
【００４０】
なお、本実施の形態では、その他の層構成及び使用することのできる材料は実施の形態１と同じであるので、図１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
本実施の形態に係る白色発光有機ＥＬ素子の層構成は、上述した陽極２、ホール輸送層３、各発光層、中間層９、電子輸送層７及び陰極８に限らず、ホール注入層、電子注入層等の公知の層を適宜含む又は省略することができる。
【００４２】
以上より、本実施の形態１〜４によれば、白色発光有機ＥＬ素子の発する白色光（発光取り出し色）の色度座標（ｘ，ｙ）について、それぞれ独立に調整することが可能となるため、発光取り出し色の色度座標（ｘ，ｙ）が目標とする色度座標（ｘｔ，ｙｔ）からずれていても、これを精度良く簡単に目標色度座標に調整することができる。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。ただし、それらは例示であって、本発明を限定するものではない。
【００４４】
［実施例１−１］
透明なガラス基板上に反応性スパッタにより膜厚１５０ｎｍのＩＴＯ層（陽極）を形成した。その後、基板をアルカリ洗浄し、次いで純水洗浄した後、乾燥させ、紫外線オゾン洗浄を行った。
【００４５】
上記の洗浄を行った基板を真空蒸着装置（真空度約５．０×１０−５Ｐａ）へと移し、陽極上に、ホール輸送層として膜厚３０ｎｍのＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４’−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］ビフェニル−４−イル］ベンジジン（下記化学式（１）で表される）層をカーボンるつぼにより、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓで形成した。
【００４６】
【化１】
2009043684.tif 000003
【００４７】
ホール輸送層上に、赤色発光層として膜厚５ｎｍの、赤色ホスト材料である２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（下記化学式（２）で表される）と赤色発光ドーパントである９，１０−（１，４−ジフェニル−ナフタレン−２，３−ジイル）［３，４−（１，４−ジフェニル−ナフタレン−２，３−ジイル）ペリレン］（下記化学式（３）で表される）との共蒸着層（ドーパントのドープ量は０．５重量％）をカーボンるつぼにより、赤色ホスト材料の蒸着速度０．２ｎｍ／ｓ、赤色発光ドーパントの蒸着速度０．００１ｎｍ／ｓで形成した。
【００４８】
【化２】
2009043684.tif 000004
【００４９】
【化３】
2009043684.tif 000005
【００５０】
赤色発光層上に、中間層として膜厚６．５ｎｍのＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４’−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］ビフェニル−４−イル］ベンジジン（上記化学式（１）で表される）をカーボンるつぼにより、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓで形成した。
【００５１】
中間層上に、青色発光層として膜厚１３ｎｍの、青色ホスト材料である４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（下記化学式（４）で表される）と青色発光ドーパントである９，９’−ジエチル［３，３’−［（１，１’−ビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（２，１−エテンジイル）］ビス（９Ｈ−カルバゾール）］（下記化学式（５）で表される）との共蒸着層（ドーパントのドープ量は７重量％）をカーボンるつぼにより、青色ホスト材料の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓ、青色発光ドーパントの蒸着速度を０．００７５ｎｍ／ｓで形成した。
【００５２】
【化４】
2009043684.tif 000006
【００５３】
【化５】
2009043684.tif 000007
【００５４】
青色発光層上に、緑色発光層として膜厚１６ｎｍの、緑色ホスト材料である４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（上記化学式（４）で表される）と緑色発光ドーパントである９，１０−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ［４−（ジメチルフェニルメチル）フェニル］］アミノアントラセン（下記化学式（６）で表される）との共蒸着層（ドーパントのドープ量は６重量％）をカーボンるつぼにより、緑色ホスト材料の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓ、緑色発光ドーパントの蒸着速度０．００６ｎｍ／ｓで形成した。
【００５５】
【化６】
2009043684.tif 000008
【００５６】
緑色発光層上に、電子輸送層として膜厚３０ｎｍの２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン層をカーボンるつぼにより、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓで形成した。
【００５７】
電子輸送層上に、電子注入層として膜厚０．５ｎｍのフッ化リチウム（ＬｉＦ）層をタングステンボートにより、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓで形成した。
【００５８】
電子注入層上に、陰極として膜厚１５０ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）層をタングステンボートにより、蒸着速度１ｎｍ／ｓで形成して、白色発光有機ＥＬ素子を得た。ここで、目標とするＣＩＥ色度座標（ｘｔ，ｙｔ）は（０．３０，０．３０）であり、赤色発光層に含有される赤色発光ドーパントのＣＩＥ色度座標は（０．６６，０．３３）、青色発光層に含有される青色発光ドーパントのＣＩＥ色度座標は（０．１６，０．１８）、緑色発光層に含有される緑色発光ドーパントのＣＩＥ色度座標は（０．３２，０．６２）であることから、Δｙは０．１５、Δｘは０．０２と求まる。
【００５９】
得られた白色発光有機ＥＬ素子をガラスキャップで封止し、陽極と陰極とを公知の駆動回路で接続し、室温下輝度１０００ｃｄ／ｍ２におけるＣＩＥ色度座標を測定したところ、（ｘ，ｙ）＝（０．３５２，０．３５１）であった。なお、本発明における実施例及び比較例でのＣＩＥ色度座標の測定は、大塚電子製ＭＣＰＤ−７０００を用いて行った。
【００６０】
［実施例１−２］
中間層の膜厚を７．８ｎｍとした以外は、実施例１−１と同様の白色有機ＥＬ素子を作製し、実施例１−１と同じ条件でＣＩＥ色度座標を測定した。
【００６１】
［実施例１−３］
中間層の膜厚を９．５ｎｍとした以外は、実施例１−１と同様の白色有機ＥＬ素子を作製し、実施例１−１と同じ条件でＣＩＥ色度座標を測定した。
【００６２】
［実施例１−４］
青色発光層の膜厚を１６ｎｍ、緑色発光層の膜厚を１３ｎｍとした以外は、実施例１−１と同様の白色有機ＥＬ素子を作製し、実施例１−１と同じ条件でＣＩＥ色度座標を測定した。
【００６３】
［実施例１−５］
青色発光層の膜厚を１６ｎｍ、緑色発光層の膜厚を１３ｎｍとした以外は、実施例１−２と同様の白色有機ＥＬ素子を作製し、実施例１−１と同じ条件でＣＩＥ色度座標を測定した。
【００６４】
［実施例１−６］
青色発光層の膜厚を１６ｎｍ、緑色発光層の膜厚を１３ｎｍとした以外は、実施例１−３と同様の白色有機ＥＬ素子を作製し、実施例１−１と同じ条件でＣＩＥ色度座標を測定した。
【００６５】
［実施例１−７］
青色発光層の膜厚を１９ｎｍ、緑色発光層の膜厚を１０ｎｍとした以外は、実施例１−１と同様の白色有機ＥＬ素子を作製し、実施例１−１と同じ条件でＣＩＥ色度座標を測定した。
【００６６】
［実施例１−８］
青色発光層の膜厚を１９ｎｍ、緑色発光層の膜厚を１０ｎｍとした以外は、実施例１−２と同様の白色有機ＥＬ素子を作製し、実施例１−１と同じ条件でＣＩＥ色度座標を測定した。
【００６７】
［実施例１−９］
青色発光層の膜厚を１９ｎｍ、緑色発光層の膜厚を１０ｎｍとした以外は、実施例１−３と同様の白色有機ＥＬ素子を作製し、実施例１−１と同じ条件でＣＩＥ色度座標を測定した。
【００６８】
実施例１−１〜実施例１−９のＣＩＥ色度座標の測定結果を表１に示す。
【００６９】
【表１】
2009043684.tif 000009
【００７０】
また、中間層の膜厚とＣＩＥ色度ｘ，ｙとの関係を図６に、青色発光層の膜厚とＣＩＥ色度ｘ，ｙとの関係を図７に示す。
図６及び７から、色度ｘは中間層の膜厚に強く依存し、青色発光層の膜厚にはほとんど依存しないことがわかる。また、色度ｙは青色発光層の膜厚に強く依存し、中間層の膜厚にはほとんど依存しないことがわかる。これらのことは、色度ｘと色度ｙとをそれぞれ独立して調整可能であることを意味し、目的とする白色発光を容易にかつ短時間で得ることができる。
【００７１】
［実施例１−１０］
表１の測定結果を元に、目標とするＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）＝（０．３０，０．３０）の白色発光有機ＥＬ素子を作製する。即ち、中間層の膜厚を８．３ｎｍに変更するとともに、青色発光層の膜厚を１６．３ｎｍに変更して、上記と同様に白色発光有機ＥＬ素子を作製した。得られた白色発光有機ＥＬ素子をガラスキャップで封止し、陽極と陰極とを公知の駆動回路で接続し、室温下輝度１０００ｃｄ／ｍ２におけるＣＩＥ色度座標を測定したところ、（ｘ，ｙ）＝（０．２９８，０．３０６）であり、目標とする色度に簡単に近づけることができた。また、同様の条件での白色発光有機ＥＬ素子の作製を更に３回行い、ＣＩＥ色度座標を測定したところ、それぞれ（ｘ，ｙ）＝（０．３０１，０．３０２）、（０．２９９，０．２９８）、（０．３０３，０．３０３）となり（表２参照）、再現性に優れた結果が得られた。実施例１−１０のＣＩＥ色度座標の測定結果を表２に示す。
【００７２】
【表２】
2009043684.tif 000010
【００７３】
［実施例２］
透明なガラス基板上に反応性スパッタにより膜厚１５０ｎｍのＩＴＯ層（陽極）を形成した。その後、基板をアルカリ洗浄し、次いで純水洗浄した後、乾燥させ、紫外線オゾン洗浄を行った。
【００７４】
上記の洗浄を行った基板を真空蒸着装置（真空度約５．０×１０−５Ｐａ）へと移し、陽極上に、ホール注入層として膜厚１０ｎｍの銅フタロシアニン層をカーボンるつぼにより、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓで形成した。
【００７５】
ホール注入層上に、ホール輸送層として膜厚４６ｎｍのトリス［４−［Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル］アミン層をカーボンるつぼにより、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓで形成した。
【００７６】
ホール輸送層上に、緑色発光層として膜厚１３ｎｍの、緑色ホスト材料である４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（上記化学式（４）で表される）と緑色発光ドーパントである９，１０−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ［４−（ジメチルフェニルメチル）フェニル］］アミノアントラセン（上記化学式（６）で表される）との共蒸着層（ドーパントのドープ量は６重量％）をカーボンるつぼにより、緑色ホスト材料の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓ、緑色発光ドーパントの蒸着速度０．００６ｎｍ／ｓで形成した。
【００７７】
緑色発光層上に、青色発光層として膜厚１６ｎｍの、青色ホスト材料である４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（上記化学式（４）で表される）と青色発光ドーパントである９，９’−ジエチル［３，３’−［（１，４−フェニレン）ビス（２，１−エテンジイル）］ビス（９Ｈ−カルバゾール）］（下記化学式（７）で表される）との共蒸着層（ドーパントのドープ量は７重量％）をカーボンるつぼにより、青色ホスト材料の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓ、青色発光ドーパントの蒸着速度を０．００７５ｎｍ／ｓで形成した。
【００７８】
【化７】
2009043684.tif 000011
【００７９】
青色発光層上に、中間層として膜厚８．５ｎｍの２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン層をカーボンるつぼにより、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓで形成した。
【００８０】
中間層上に、赤色発光層として膜厚２０ｎｍの、赤色ホスト材料であるトリス（８−キノリノラート）アルミニウムと赤色発光ドーパントである２−［２−［（Ｅ）−２−［（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン）−９−イル］エテニル］−６−ｔｅｒｔ−ブチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン］マロノニトリル（下記化学式（８）で表される）との共蒸着層（ドーパントのドープ量は４．５重量％）をカーボンるつぼにより、赤ホスト材料の蒸着速度０．１ｎｍ／ｓ、赤色発光ドーパントの蒸着速度を０．００４５ｎｍ／ｓで形成した。
【００８１】
【化８】
2009043684.tif 000012
【００８２】
赤色発光層上に、電子輸送層として膜厚３０ｎｍの２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン層をカーボンるつぼにより、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓで形成した。
【００８３】
電子輸送層上に、電子注入層として膜厚０．５ｎｍのフッ化リチウム（ＬｉＦ）層をボロンナイトライドるつぼにより、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓで形成した。
【００８４】
電子注入層上に、陰極として膜厚１５０ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）層をタングステンボートにより、蒸着速度１ｎｍ／ｓで形成して、白色発光有機ＥＬ素子を得た。ここで用いた赤色発光ドーパントのＣＩＥ色度座標は（０．６３，０．３４）、青色発光層に含有される青色発光ドーパントのＣＩＥ色度座標は（０．１６，０．１７）、緑色発光層に含有される緑色発光ドーパントのＣＩＥ色度座標は（０．３２，０．６２）であることから、Δｙは０．１７、Δｘは０．０２と求まる。
【００８５】
得られた白色発光有機ＥＬ素子をガラスキャップで封止し、陽極と陰極とを公知の駆動回路で接続し、室温下輝度１０００ｃｄ／ｍ２におけるＣＩＥ色度座標を測定したところ、（ｘ，ｙ）＝（０．３３８，０２５９）であった。
【００８６】
実施例１と同様に中間層の膜厚、青色発光層と緑色発光層との膜厚比を種々変更して白色発光有機ＥＬ素子を作製し、ＣＩＥ色度座標を測定した。測定結果を表３に示す。
【００８７】
【表３】
2009043684.tif 000013
【００８８】
また、中間層の膜厚とＣＩＥ色度ｘ，ｙとの関係を図８に、青色発光層の膜厚とＣＩＥ色度ｘ，ｙとの関係を図９に示す。
図８及び９から、色度ｘは中間層の膜厚に強く依存し、青色発光層の膜厚にはほとんど依存しないことがわかる。また、色度ｙは青色発光層の膜厚に強く依存し、中間層の膜厚にはほとんど依存しないことがわかる。これらのことは、色度ｘと色度ｙとをそれぞれ独立して調整可能であることを意味し、目的とする白色発光を容易にかつ短時間で得ることができる。
【００８９】
表３の測定結果を元に、目標とするＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）＝（０．３０，０．３０）の白色発光有機ＥＬ素子を作製する。即ち、中間層の膜厚を６．３ｎｍに変更するとともに、青色発光層の膜厚を１３ｎｍ、緑色発光層の膜厚を１６ｎｍに変更して、上記と同様に白色発光有機ＥＬ素子を作製した。得られた白色発光有機ＥＬ素子をガラスキャップで封止し、陽極と陰極とを公知の駆動回路で接続し、室温下輝度１０００ｃｄ／ｍ２におけるＣＩＥ色度座標を測定したところ、（ｘ，ｙ）＝（０．３０５，０．２９７）であり、目標とする色度に簡単に近づけることができた。
【００９０】
［比較例１］
赤色発光ドーパントとしてＣＩＥ色度座標が（０．５９，０．４）である４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−［４−（ジメチルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン）（下記化学式（９）で表される）を用いる以外は、実施例１−１と同様に白色発光有機ＥＬ素子を作製した。ここで、目標とするＣＩＥ色度座標は、（ｘ，ｙ）＝（０．３０，０．３０）であるので、△ｙは、０．２２、△ｘは、０．０２となり、Δｙ≦０．１８を満たさない。
【００９１】
【化９】
2009043684.tif 000014
【００９２】
得られた白色発光有機ＥＬ素子をガラスキャップで封止し、陽極と陰極とを公知の駆動回路で接続し、室温下輝度１０００ｃｄ／ｍ２におけるＣＩＥ色度座標を測定したところ、（ｘ，ｙ）＝（０．３２１，０．３６１）であった。目標とするＣＩＥ色度座標（０．３０，０．３０）に近づけるため、実施例１と同様に中間層の膜厚、青色発光層と緑色発光層との膜厚比を種々変えて白色発光有機ＥＬ素子を作製し、ＣＩＥ色度座標を測定した。測定結果より、中間層の膜厚と色度ｘ，ｙとの関係を図１０に、青色発光層の膜厚と色度ｘ，ｙとの関係を図１１に示す。図１０より、色度ｘ，ｙともに中間層の膜厚に強く依存しており、色度調整が困難であることがわかった。
【００９３】
［比較例２］
図１２に示すように中間層を設けないこと以外は実施例１−１と同様の白色発光有機ＥＬ素子を作製した。
得られた白色発光有機ＥＬ素子をガラスキャップで封止し、陽極と陰極とを公知の駆動回路で接続し、室温下輝度１０００ｃｄ／ｍ２におけるＣＩＥ色度座標を測定したところ、（ｘ，ｙ）＝（０．４９１，０．３８２）であった。そこで目標とするＣＩＥ色度座標（０．３０，０．３０）に近づけるため、青色発光層と緑色発光層との膜厚比及び赤色発光層内の赤色発光ドーパントのドープ量及び赤色発光層の膜厚を種々変えて白色発光有機ＥＬ素子を作製し、ＣＩＥ色度座標を測定した。測定結果を表４に示す。
【００９４】
【表４】
2009043684.tif 000015
【００９５】
表４より、色度ｘ，ｙは青色発光層及び赤色発光層の膜厚には依存しておらず、ほぼ赤色発光ドーパント量にのみ依存していることがわかる。また、赤色発光ドーパントのドープ量を極端に少なく（本例では０．３重量％）しなければ、白色発光は得られなかった。これは、赤色発光ドーパントは青色発光ドーパント、緑色発光ドーパントに比べエネルギーギャップが狭いため、本質的に発光しやすいためと考えられる。したがって、中間層を設けない構造では赤色発光ドーパントの厳密なドープ量制御が必要であり、色度制御が困難であることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】実施の形態１に係る白色発光有機ＥＬ素子の層構成の一例である。
【図２】実施の形態１において、各ドーパントのＣＩＥ色度座標上における関係を示した図である。
【図３】実施の形態２に係る白色発光有機ＥＬ素子の層構成の一例である。
【図４】実施の形態３に係る白色発光有機ＥＬ素子の層構成の一例である。
【図５】実施の形態４に係る白色発光有機ＥＬ素子の層構成の一例である。
【図６】実施例１に係る白色発光有機ＥＬ素子の中間層の膜厚とＣＩＥ色度ｘ，ｙとの関係図。
【図７】実施例１に係る白色発光有機ＥＬ素子の青色発光層の膜厚とＣＩＥ色度ｘ，ｙとの関係を示す図。
【図８】実施例２に係る白色発光有機ＥＬ素子の中間層の膜厚とＣＩＥ色度ｘ，ｙとの関係を示す図。
【図９】実施例２に係る白色発光有機ＥＬ素子の青色発光層の膜厚とＣＩＥ色度ｘ，ｙとの関係を示す図。
【図１０】比較例１に係る白色発光有機ＥＬ素子の中間層の膜厚とＣＩＥ色度ｘ，ｙとの関係を示す図。
【図１１】比較例１に係る白色発光有機ＥＬ素子の青色発光層の膜厚とＣＩＥ色度ｘ，ｙとの関係を示す図。
【図１２】比較例２に係る白色発光有機ＥＬ素子の層構成である。
【符号の説明】
【００９７】
１  基板、２  陽極、３  ホール輸送層、４  赤色発光層、５  青色発光層、６  緑色発光層、７  電子輸送層、８  陰極、９  中間層。
【図１】
2009043684.tif 000016
【図２】
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【図３】
2009043684.tif 000018
【図４】
2009043684.tif 000019
【図５】
2009043684.tif 000020
【図６】
2009043684.tif 000021
【図７】
2009043684.tif 000022
【図８】
2009043684.tif 000023
【図９】
2009043684.tif 000024
【図１０】
2009043684.tif 000025
【図１１】
2009043684.tif 000026
【図１２】
2009043684.tif 000027