CN108352455A - 发光元件及其制造方法以及发光方法 - Google Patents

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Abstract

有机EL元件(10)具有：第一发光层(33a)，其在发光层(33)中发光峰值波长最短、且含有主体材料和TTF材料中的至少TTF材料；第二发光层(33b)，其至少含有TADF材料；和第三发光层(33c)，其在发光层(33)中发光峰值波长最长、且至少含有荧光材料，TTF材料的激发三重态能级低于TADF材料的激发三重态能级。

Description

发光元件及其制造方法以及发光方法
技术领域
本发明涉及发光元件及其制造方法以及发光方法。
背景技术
近年来，作为代替液晶显示装置的显示装置，开发了例如使用利用场致发光(以下记作“EL”)现象的发光元件(EL元件)的自发光型的显示装置。
利用EL现象的发光元件能够以几V～几十V左右的电压进行发光，因为是自发光型的，所以视野角宽、视认性高，另外，因为是薄膜型的完全固体元件，所以从节省空间和便携性等观点出发受到关注。
另外，上述发光元件是面光源，因此，也可以考虑作为液晶显示装置的背光源或照明等的光源的应用。
因此，近年来，利用EL现象的发光元件的研究开发盛行。这样的发光元件具有由阴极和阳极夹着至少包含发光层的功能层的结构，通过将电子(e－)和空穴(hole，h+)注入到发光层并使它们复合而生成激子，利用该激子失活时的光的放出而进行发光。
为了实现作为使用这样的发光元件的显示装置的高精细的EL显示装置，使用白色发光的发光元件作为发光元件是有利的，该白色发光的发光元件不需要使用高精细的蒸镀掩模的分涂蒸镀。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开特许公报“特开2014－241405号公报(2014年12月25日公开)”
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，在白色发光的发光元件中通常广泛使用的、将多个EL元件分多段配置而使其发白色光的白色串联结构，存在驱动电压高、因中间层中的载流子损失而导致效率降低等问题。另外，层数多，生产率也差。
另一方面，在具有将红(R)、绿(G)、蓝(B)的发光层(即红色发光层、绿色发光层、蓝色发光层)简单叠层而成的白色结构的发光元件中，跨这些RGB的3层发光层生成激子，难以高效率地使其进行3色发光。因此，利用激子的能量(激发能)的转移而使相邻层发光是有效的。但是，在该情况下，需要激发材料的发光光谱与相邻材料的吸收光谱具有重叠，能量只以特定的组合转移。
图10的(a)、(b)分别是表示将RGB发光层简单叠层而成的以往的发光元件的问题的图。
发光材料通过基态(S0)的分子吸收光能、HOMO(最高占据轨道)能级的分子向LUMO(最低空轨道)能级跃迁而被激发。
激发态有HOMO与LUMO的自旋方向平行的单重激发态(S1)以及HOMO与LUMO的自旋方向反向平行的三重激发态(T1)，从单重激发态的发光被称为荧光，从三重激发态的发光被称为磷光。
在将呈现蓝(B)色发光的发光材料的单重激发态的能量(激发单重态能级，以下记作“S1能级”)设为S1B、三重激发态的能量(激发三重态能级，以下记作“T1能级”)设为T1B，将呈现绿(G)色发光的发光材料的S1能级设为S1G、T1能级设为T1G，将呈现红(R)色发光的发光材料的S1能级设为S1R、T1能级设为T1R时，这些RGB各色的发光材料各自的能级，如图10的(a)、(b)所示，按照从高到低的顺序为S1B＞S1G＞S1R、T1B＞T1G＞T1R。因此，能量的转移容易以蓝色发光层→绿色发光层、绿色发光层→红色发光层的方式发生。
因此，在绿色发光层中生成了激子的情况下，如图10的(a)所示，会从绿色发光层的S1G能级向红色发光层的S1R能级发生能量的转移，但是能量难以从绿色发光层的S1G能级向蓝色发光层的S1B能级转移。
另外，能量能够转移的距离也有限制，成为3色发光的阻碍。例如，在蓝色发光层中生成了激子的情况下，如图10的(b)所示，会从蓝色发光层的单重激发态(S1B)向绿色发光层的单重激发态(S1G)发生能量的转移，但是能量难以从蓝色发光层的单重激发态(S1B)向红色发光层的单重激发态(S1R)转移。
因此，仅将RGB发光层简单叠层时，无论选择怎样的叠层顺序，都会产生难以发光的层。
另外，通常，发光层由承担空穴和电子的传输的主体材料、和承担发光的掺杂剂(客体)材料的2成分体系形成。掺杂剂材料均匀地分散在作为主成分的主体材料中。
通常，在使用发光材料作为掺杂剂材料的发光元件的激子生成过程中，作为单重激发态的激子的单重态激子的生成概率只有25％。剩余的75％生成作为三重激发态的激子的三重态激子。
但是，从单重激发态向基态的跃迁是自旋多重度相同的状态间的跃迁，而从三重激发态向基态的跃迁是自旋多重度不同的状态间的跃迁。
因此，从三重激发态向基态的跃迁是禁阻跃迁，跃迁需要时间。其结果，三重态激子不以发光的形式失活，而是转化成热能等以热的形式失活，对发光没有贡献。
因此，发出荧光的通常的荧光材料(荧光发光材料)，虽然具有优异的高电流密度特性和材料选择的多样性等诸多优点，但是只有25％的单重态激子能够用于发光。
因此，近年来，也在进行着使用发出磷光的磷光材料(磷光性化合物)的发光元件的开发(例如参照专利文献1)。
图11的(a)、(b)分别是表示专利文献1中记载的发光元件的发光原理的图。
专利文献1公开了一种发光元件，该发光元件在第一电极上依次叠层有含有第一磷光材料和第一主体材料的第一发光层、含有第二磷光材料和第二主体材料的第二发光层、含有第三磷光材料和第三主体材料的第三发光层、以及第二电极，这些发光层中，第二发光层的磷光材料的发光峰值波长最长，第三发光层的磷光材料的发光峰值波长最短，第三主体材料的三重态激发能高于第一主体材料和第二主体材料的三重态激发能。
根据专利文献1，如图11的(a)所示，第一发光层是呈现绿色发光(磷光G)的绿色发光层，第二发光层是呈现红色发光(磷光R)的红色发光层，第三发光层是呈现蓝色发光(磷光B)的蓝色发光层，利用福斯特跃迁(共振跃迁)，控制从蓝色发光的磷光材料的T1B能级向红色发光的磷光材料的T1R能级和绿色发光的磷光材料的T1G能级进行能量转移的比例，使3色均衡良好地发光。
在专利文献1中，通过使磷光材料分散在主体材料中、并使磷光材料的混合比率降低，利用主体材料将各磷光材料相互分隔，难以发生德克斯特跃迁(电子交换相互作用)。因此，专利文献1中的能量转移主要通过福斯特跃迁发生。
福斯特跃迁，基本上除了从三重激发态向三重激发态的跃迁以外是自旋禁阻的。但是，在像磷光材料那样含有重元素的情况下，如图11的(b)所示，会通过自旋轨道相互作用而发生自旋反转。因此，从单重激发态向单重激发态的跃迁也是允许的。
但是，蓝色发光的磷光材料的色纯度和寿命存在问题。另外，Ir(铱)等重元素是稀有金属，因此，存在成本升高的问题。另外，当在荧光材料中生成激子时，75％的激子下降至不发光的T1能级，如果它们不是全部向其他的发光材料进行能量转移，则会以热能的形式被消耗，效率降低。
本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供低成本、并且能够使相互叠层的发光峰值波长不同的发光层分别高效率地发光的3色发光型的发光元件及其制造方法以及发光方法。
用于解决技术问题的手段
为了解决上述的技术问题，本发明的一个方式的发光元件是由第一电极和第二电极夹持至少包含第一发光层、第二发光层和第三发光层的功能层的发光元件，其特征在于：上述第一发光层在上述发光层中发光峰值波长最短，且含有主体材料和TTF材料中的至少上述TTF材料，该TTF材料为与该主体材料协同地或者单独地产生TTF现象的延迟荧光材料，上述第二发光层与上述第一发光层相邻地叠层在上述第一发光层与上述第三发光层之间，且至少含有热活化延迟荧光材料，上述第三发光层在上述发光层中发光峰值波长最长，且至少含有荧光材料，上述第一发光层中含有的上述主体材料和TTF材料中的至少一者的激发三重态能级低于上述第二发光层中含有的上述热活化延迟荧光材料的激发三重态能级。
为了解决上述的技术问题，本发明的一个方式的发光元件的制造方法包括在第一电极与第二电极之间形成至少包含发光层的功能层的功能层形成工序，上述功能层形成工序包括：形成第一发光层的第一发光层形成工序，上述第一发光层在上述发光层中发光峰值波长最短，且含有主体材料和TTF材料中的至少上述TTF材料，该TTF材料为与该主体材料协同地或者单独地产生TTF现象的荧光延迟发光材料；形成第二发光层的第二发光层形成工序，上述第二发光层至少含有热活化延迟荧光材料，该热活化延迟荧光材料的激发三重态能级高于上述第一发光层中含有的上述主体材料和TTF材料中的至少一者的激发三重态能级；和形成第三发光层的第三发光层形成工序，上述第三发光层在上述发光层中发光峰值波长最长，且至少含有荧光材料，上述第一发光层形成工序和上述第二发光层形成工序连续地进行，以使得上述第二发光层叠层在上述第一发光层与上述第三发光层之间，并且上述第一发光层与上述第二发光层相邻。
为了解决上述的技术问题，本发明的一个方式的发光方法是以下的方法：使至少含有热活化延迟荧光材料的第二发光层中生成的激子的能量通过德克斯特型的能量转移向第一发光层转移，并且使上述第二发光层中生成的激子的能量通过福斯特型的能量转移向第三发光层转移，从而使上述第一发光层、上述第二发光层和上述第三发光层分别发光，其中，上述第一发光层与上述第二发光层相邻地叠层，上述第一发光层的发光峰值波长比上述第二发光层的发光峰值波长短，且上述第一发光层含有主体材料和TTF材料中的至少上述TTF材料，该TTF材料为与该主体材料协同地或者单独地产生TTF现象的延迟荧光材料，上述主体材料和TTF材料中的至少一者的激发三重态能级低于上述热活化延迟荧光材料的激发三重态能级，上述第三发光层隔着上述第二发光层叠层在与上述第一发光层相反的一侧，上述第三发光层的发光峰值波长比上述第二发光层的发光峰值波长长，且上述第三发光层含有主体材料和荧光材料中的至少荧光材料。
发明效果
根据本发明的一个方式，能够提供低成本、并且能够使相互叠层的发光峰值波长不同的发光层分别高效率地发光的3色发光型的发光元件及其制造方法以及发光方法。
附图说明
图1的(a)、(b)是表示本发明的实施方式1的发光元件的发光原理的图。
图2是表示本发明的实施方式1的发光元件的大致结构的一个例子的截面图。
图3是表示本发明的实施方式2的发光元件的大致结构的一个例子的截面图。
图4是表示本发明的实施方式3的发光元件和具备该发光元件的电子设备的主要部分的大致结构的一个例子的截面图。
图5是表示本发明的实施方式3的发光元件和具备该发光元件的电子设备的主要部分的大致结构的一个例子的另一个截面图。
图6是表示本发明的实施方式4的发光元件的大致结构的一个例子的截面图。
图7是表示本发明的实施方式5的发光元件的大致结构的一个例子的截面图。
图8是表示本发明的实施方式5的发光元件中的、夹着第一发光层的各层的能量图的图。
图9是表示本发明的实施方式6的发光元件的大致结构的一个例子的截面图。
图10的(a)、(b)分别是表示将RGB发光层简单叠层而成的以往的发光元件的问题的图。
图11的(a)、(b)分别是表示专利文献1所记载的发光元件的发光原理的图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行详细说明。
〔实施方式1〕
基于图1的(a)、(b)和图2，对本发明的一个实施方式进行说明如下。
图1的(a)、(b)是表示本实施方式的发光元件的发光原理的图。另外，图2是表示本实施方式的发光元件的大致结构的一个例子的截面图。
本实施方式的发光元件由第一电极和第二电极夹持至少包含发光层的功能层而构成。上述功能层可以为有机层，也可以为无机层。以下，作为本实施方式的发光元件，列举有机EL元件为例进行说明。
＜有机EL元件的大致结构＞
如图2所示，本实施方式的有机EL元件10具有在基板1上，从基板1侧起依次叠层有阳极2(第一电极)、有机EL层3(有机层、功能层)和阴极4(第二电极)的结构。
有机EL层3是由包含发光层33的有机层构成的发光单元。本实施方式的有机EL元件10是能够进行白(W)色显示的照明用发光器件，是将从发光层33发出的光以白色光的形式从与基板1相反的一侧取出的顶部发光型的有机EL元件。
以下，对上述各构成要素进行更详细的说明。
＜基板1＞
基板1只要具有绝缘性就没有特别限定，例如可以使用公知的绝缘基板。
作为基板1，例如可以使用由玻璃或石英等构成的无机基板、或者由聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺树脂等构成的塑料基板等。
在本实施方式中，如后所述，作为基板1，列举使用作为具有透光性的绝缘基板的玻璃基板(透明基板)的情况为例进行说明。但是，如上所述，在顶部发光型的有机EL元件10中，基板1不需要透光性。
因此，在有机EL元件10为顶部发光型的有机EL元件的情况下，作为基板1，也可以利用硅晶片等半导体基板、在由铝(Al)或铁(Fe)等构成的金属基板的表面涂敷由氧化硅或有机绝缘材料等构成的绝缘物而得到的基板、通过阳极氧化等方法对由Al等构成的金属基板的表面进行绝缘化处理而得到的基板等。
另外，可以在基板1上形成包含TFT等驱动元件的电路。
＜阳极2和阴极4＞
阳极2和阴极4是成对的电极。阳极2具有作为向有机EL层3注入(供给)空穴(h+)的电极的功能。另一方面，阴极4具有作为向有机EL层3注入(供给)电子(e－)的电极的功能。
阳极2和阴极4的形状、结构、大小等没有特别限制，可以根据有机EL元件10的用途、目的适当选择。
作为能够用作阳极2和阴极4的电极材料，没有特别限定，例如可以使用公知的电极材料。
作为阳极2，可以利用例如金(Au)、铂(Pt)和镍(Ni)等金属、以及氧化铟锡(ITO)、氧化锡(SnO2)、氧化铟锌(IZO)、镓掺杂氧化锌(GZO)等透明电极材料等。
另一方面，作为阴极4，出于向发光层33注入电子的目的，优选功函数小的材料。作为阴极4，可以利用例如锂(Li)、钙(Ca)、铈(Ce)、钡(Ba)、铝(Al)等金属、或者含有这些金属的Ag－Mg合金、Al－Li合金等合金等。
另外，阳极2和阴极4的厚度没有特别限定，可以与以往同样地设定。
在发光层33产生的光需要从阳极2和阴极4中的至少一个电极侧取出。通常，光从阳极2和阴极4中的任一个电极侧取出。优选取出光的一侧的电极使用使光透过的透光性电极材料，不取出光的一侧的电极使用不使光透过的非透光性电极材料。
即，作为阳极2和阴极4，可以使用各种各样的导电性材料，但是在有机EL元件10为顶部发光型的有机EL元件的情况下，优选基板1侧的电极(在本实施方式中为阳极2)由非透光性电极材料形成，夹着有机EL层3与基板1相反的一侧的电极(在本实施方式中为阴极4)由透明的透光性电极材料(透明电极)或半透明的透光性电极材料(半透明电极)形成。
阳极2和阴极4各自可以为由1种电极材料构成的单层，也可以具有由多种电极材料构成的叠层结构。
因此，在如上所述有机EL元件10为顶部发光型的有机EL元件的情况下，可以如图2所示，使阳极2为反射电极等由非透光性电极材料构成的非透光性电极21和由透光性电极材料构成的透光性电极22的叠层结构。
作为非透光性电极材料，例如可以列举钽(Ta)或碳(C)等黑色电极材料、Al、银(Ag)、金(Au)、Al－Li合金、Al－钕(Nd)合金或Al－硅(Si)合金等反射性金属电极材料等。
另外，作为透光性电极材料，例如可以使用上述的透明电极材料等，也可以使用制成为薄膜的Ag等半透明的电极材料。
＜有机EL层3＞
本实施方式的有机EL层3，如图2所示，具有从阳极2侧起依次叠层有空穴注入层31、空穴传输层32、发光层33、电子传输层34、电子注入层35的结构。
但是，发光层33以外的有机层不是作为有机EL层3必需的层，根据所要求的有机EL元件10的特性适当形成即可。
(发光层33)
发光层33具有由第一发光层33a(第一发光层)、第二发光层33b(第二发光层)和第三发光层33c(第三发光层)构成的3层构造。
第二发光层33b与第一发光层33a相邻地叠层在第一发光层33a与第三发光层33c之间。本实施方式的有机EL元件10具有在第一发光层33a、第二发光层33b和第三发光层33c之间没有设置发光层以外的层(中间层)的简单结构。因此，在本实施方式中，第二发光层33b，与第一发光层33a和第三发光层33c两者相邻地叠层在第一发光层33a与第三发光层33c之间。但是，也可以如后述的实施方式所示，在第二发光层33b与第三发光层33c之间设置有不含发光体的、具有比第三发光层33c的S1能级高的S1能级的中间层，第二发光层33b和第三发光层33c不一定需要彼此相邻地叠层。在本实施方式中，第一发光层33a、第二发光层33b和第三发光层33c从阳极2侧起依次叠层。
在发光层33中，第一发光层33a的发光峰值波长最短，第三发光层33c的发光峰值波长最长，第二发光层33b发出第一发光层33a的发光峰值波长与第三发光层33c的发光峰值波长之间的波长的发光峰值波长的光。
在本实施方式中，作为发光材料，不使用磷光材料，在第一发光层33a和第二发光层33b分别使用延迟荧光材料，由此，使用含有至少2种延迟荧光材料的荧光材料(荧光发光材料、荧光体)进行利用3色发光的白色发光。
因此，在本实施方式中，在第一发光层33a使用发光层33所使用的发光材料中发光峰值波长最短的延迟荧光材料，在第三发光层33c使用发光层33所使用的发光材料中发光峰值波长最长的荧光材料，在第二发光层33b使用发出它们之间的发光峰值波长的光的延迟荧光材料。
这些第一发光层33a、第二发光层33b和第三发光层33c各自可以由主体材料和上述荧光材料、即显示荧光发光的掺杂剂材料(发光掺杂剂、客体材料)形成，也可以由掺杂剂材料单独形成。其中，所谓主体材料是指能够注入空穴和电子、且具有通过空穴和电子被传输并在其分子内复合而使发光掺杂剂发光的功能的化合物。
以下，在本实施方式中，列举第一发光层33a为蓝色发光层(B荧光发光层)、第二发光层33b为绿色发光层(G荧光发光层)、第三发光层33c为红色发光层(R荧光发光层)的情况为例进行说明。
作为蓝色发光层，例如使用在380nm～480nm的波长范围具有峰值波长的荧光材料。另外，作为绿色发光层，例如使用在510nm～560nm的波长范围具有峰值波长的荧光材料。作为红色发光层，例如使用在600nm～680nm的波长范围具有峰值波长的荧光材料。
(第一发光层33a)
在本实施方式中，作为上述的延迟荧光材料，使用TTF(Triplet-Triplet-Fusion：三重态-三重态融合)材料和TADF材料(Thermally Activated Delayed Fluorescence材料、热活化延迟荧光材料)。
在第一发光层33a中，作为上述的延迟荧光材料，使用TTF材料。第一发光层33a含有主体材料(第一主体材料)和TTF材料中的至少TTF材料。
TTF材料是能够与上述主体材料协同地或者单独地从T1能级向S1能级再激发而发光的延迟荧光材料，是通过三重态激子的碰撞融合而产生由多个三重态激子生成单重态激子的TTF现象(也称为三重态-三重态湮灭现象(TTA：Triplet-Triplet Annihilation))(以下有时也简称为TTF)从而发光的延迟荧光材料。可以认为，在利用由该TTF现象引起的延迟荧光时，即使在荧光型发光中，理论上也能够将内部量子效率提高至40％。
在本实施方式中，在上述第一发光层33a使用TTF材料，该TTF材料发生从荧光材料的T1能级或主体材料的T1能级向荧光材料的S1能级的由TTF引起的上转换，发出延迟荧光。
在第一发光层33a含有主体材料和由荧光材料构成的掺杂剂材料的情况下，在将主体材料的三重态能量设为ETh、将掺杂剂材料的三重态能量设为ETd时，优选ETh＜ETd。通过满足该关系，在主体材料上产生的三重态激子不会向具有更高的三重态能量的掺杂剂材料转移，在掺杂剂材料上产生的三重态激子迅速地向主体材料进行能量转移。因此，主体材料的三重态激子不向掺杂剂材料转移，通过TTF现象，在主体材料上三重态激子彼此之间高效率地碰撞，生成单重态激子。另外，优选掺杂剂材料的单重态能量ESd小于主体材料的单重态能量ESh。通过满足该关系，通过TTF现象生成的单重态激子从主体材料向掺杂剂材料进行能量转移，有助于掺杂剂材料的荧光性发光。
此外，在此，三重态能量表示最低激发三重态(T1)、即本实施方式中图1的(a)中的T1B的能量与基态(S0)的能量之差。另外，单重态能量(也称为能隙)表示最低激发单重态(S1)、即本实施方式中图1的(a)中的S1B的能量与基态(S0)的能量之差。
另外，本来，在荧光型元件所使用的掺杂剂材料中，从三重激发态向基态的跃迁是禁阻跃迁，在这样的跃迁中，三重态激子不以发光的形式失活，而是转化成热能等以热的形式失活，对发光没有贡献。
但是，通过主体材料和掺杂剂材料满足上述的关系，在三重态激子发生热失活之前，通过彼此的碰撞而高效率地生成单重态激子，发光效率提高。
另外，在将主体材料的亲和力(电子亲和力)设为Ah、将掺杂剂材料的亲和力设为Ad、将主体材料的离子势设为Ih、将掺杂剂材料的离子势设为Id时，掺杂剂材料优选Ah＞Ad、Ih＞Id。
亲和力(电子亲和力)表示在向主体材料的分子提供1个电子时被释放或吸收的能量，在释放的情况下定义为正，在吸收的情况下定义为负。
主体材料或掺杂剂材料的亲和力，在将各材料的离子势设为Ip(Ih或Id)、将各材料的单重态能量设为Eg(ESh或ESd)时，由Af＝Ip－Eg表示。
第一发光层33a所使用的掺杂剂材料如上所述是发光峰的波长最短的荧光材料，具体而言，例如是发出在380nm～480nm的波长范围具有峰值波长的荧光的蓝色发光荧光体，能隙较大。因此，第一发光层33a所使用的掺杂剂材料在满足Ah＞Ad时，同时满足Ih＞Id。
当主体材料与掺杂剂材料的离子势差变大时，掺杂剂材料变得具有空穴陷阱性，三重态激子不仅在主体分子(主体材料)上生成，而且也直接在掺杂剂分子(掺杂剂材料)上生成。此时，如果如上所述具有ETh＜ETd的关系，则掺杂剂分子上的三重态激子能量会通过由电子交换相互作用(所谓的德克斯特机理)引起的德克斯特型的能量转移(德克斯特跃迁)，向主体分子上转移，全部的三重态激子集中在主体分子上。其结果，高效率地发生TTF现象。
使上述TTF现象发生的主体材料与掺杂剂材料(TTF材料)的组合例如可以选自以下的化合物。
作为上述主体材料，例如可以列举蒽衍生物、含多环芳香族骨架的化合物等。这些主体材料可以单独使用，也可以适当地将2种以上组合使用。
另外，作为上述掺杂剂材料(TTF材料)，可以列举氨基芘衍生物等芘衍生物、氨基蒽衍生物、氨基衍生物等。另外，这些掺杂剂材料也是可以单独使用，也可以适当地将2种以上组合使用。
其中，优选使用蒽衍生物作为主体材料、使用选自氨基蒽衍生物、氨基衍生物和氨基芘衍生物中的至少1种以上的掺杂剂材料作为掺杂剂材料的组合。另外，更优选使用蒽衍生物作为主体材料、使用选自氨基衍生物和氨基芘衍生物中的至少1种掺杂剂材料作为掺杂剂材料的组合。
作为用作主体材料的上述蒽衍生物，例如优选由下式(1)：
表示的化合物。
式(1)中，Ar11和Ar12各自独立地表示取代或无取代的成环碳原子数6～50的芳基、或成环原子数5～50的杂环基。另外，R1～R8各自独立地表示选自氢原子、取代或无取代的成环碳原子数6～50的芳基、取代或无取代的成环原子数5～50的杂环基、取代或无取代的碳原子数1～50的烷基、取代或无取代的成环碳原子数3～50的环烷基、取代或无取代的碳原子数1～50的烷氧基、取代或无取代的碳原子数7～50的芳烷基、取代或无取代的成环碳原子数6～50的芳氧基、取代或无取代的成环碳原子数6～50的芳硫基、取代或无取代的碳原子数2～50的烷氧基羰基、取代或无取代的甲硅烷基、羧基、卤原子、氰基、硝基和羟基中的基团。
上述蒽衍生物只要根据应用的有机EL元件10的构成和要求的特性等适当选择即可，没有特别限定。
作为本实施方式中使用的上述蒽衍生物的一个例子，例如可以列举式(1)中的Ar11和Ar12各自独立地为取代或无取代的成环碳原子数10～50的稠合芳基的蒽衍生物。
这样的蒽衍生物可以分成Ar11和Ar12为相同的取代或无取代的稠合芳基的情况、以及Ar11和Ar12为不同的取代或无取代的稠合芳基的情况。
作为上述Ar11和Ar12为相同的取代或无取代的稠合芳基的蒽衍生物，例如可以列举由下式(2)～(4)：
表示的蒽衍生物。
由式(2)表示的蒽衍生物中，Ar11和Ar12为取代或无取代的9－菲基。式(2)中，R1～R8与上述同样。R11表示选自氢原子、取代或无取代的成环碳原子数6～50的芳基、取代或无取代的成环原子数5～50的杂环基、取代或无取代的碳原子数1～50的烷基、取代或无取代的成环碳原子数3～50的环烷基、取代或无取代的碳原子数1～50的烷氧基、取代或无取代的碳原子数7～50的芳烷基、取代或无取代的成环碳原子数6～50的芳氧基、取代或无取代的成环碳原子数6～50的芳硫基、取代或无取代的碳原子数2～50的烷氧基羰基、取代或无取代的甲硅烷基、羧基、卤原子、氰基、硝基和羟基中的基团。另外，a表示0～9的整数。在a为2以上的整数的情况下，各R11以2个取代或无取代的菲基相同为条件，各自可以相同也可以不同。
由式(3)表示的蒽衍生物中，式(1)中的Ar11和Ar12为取代或无取代的2－萘基。式(3)中，R1～R8和R11与上述同样。另外，b为1～7的整数。在b为2以上的整数的情况下，各R11以2个取代或无取代的2－萘基相同为条件，各自可以相同也可以不同。
由式(4)表示的蒽衍生物中，式(1)中的Ar11和Ar12为取代或无取代的1－萘基。式(4)中，R1～R8、R11和b与上述同样。另外，在b为2以上的整数的情况下，各R11以2个取代或无取代的1－萘基相同为条件，各自可以相同也可以不同。
另外，作为式(1)中的Ar11和Ar12为不同的取代或无取代的稠合芳基的蒽衍生物，可以列举Ar11和Ar12为取代或无取代的9－菲基、取代或无取代的1－萘基、取代或无取代的2－萘基中的任一种的蒽衍生物。
具体而言，可以列举Ar11为1－萘基且Ar12为2－萘基的蒽衍生物、Ar11为1－萘基且Ar12为9－菲基的蒽衍生物、以及Ar11为2－萘基且Ar12为9－菲基的蒽衍生物。
另外，本实施方式中使用的蒽衍生物可以为式(1)中的Ar11和Ar12中的一者为取代或无取代的苯基、另一者为取代或无取代的成环碳原子数10～50的稠合芳基的蒽衍生物。
作为这样的蒽衍生物，例如可以列举由下式(5)、(6)：
表示的蒽衍生物。
由式(5)表示的蒽衍生物中，式(1)中的Ar11为取代或无取代的1－萘基，Ar12为取代或无取代的苯基。式(5)中，R1～R8、R11和b与上述同样。Ar6表示取代或无取代的成环碳原子数6～50的芳基、取代或无取代的碳原子数1～50的烷基、取代或无取代的成环碳原子数3～50的环烷基、取代或无取代的碳原子数7～50的芳烷基、取代或无取代的成环原子数5～50的杂环基、9,9－二甲基芴－1－基、9,9－二甲基芴－2－基、9,9－二甲基芴－3－基、9,9－二甲基芴－4－基、二苯并呋喃－1－基、二苯并呋喃－2－基、二苯并呋喃－3－基或二苯并呋喃－4－基。另外，Ar6可以与其所结合的苯环一起形成取代或无取代的芴基、或者取代或无取代的二苯并呋喃基等的环。在b为2以上的整数的情况下，各R11各自可以相同也可以不同。
由式(6)表示的蒽衍生物中，式(1)中的Ar11为取代或无取代的2－萘基，Ar12为取代或无取代的苯基。式(6)中，R1～R8、R11和b与上述同样。Ar7为取代或无取代的成环碳原子数6～50的芳基、取代或无取代的成环原子数5～50的杂环基、取代或无取代的碳原子数1～50的烷基、取代或无取代的成环碳原子数3～50的环烷基、取代或无取代的碳原子数7～50的芳烷基、二苯并呋喃－1－基、二苯并呋喃－2－基、二苯并呋喃－3－基或二苯并呋喃－4－基。另外，Ar7可以与其所结合的苯环一起形成取代或无取代的芴基、或者取代或无取代的二苯并呋喃基等的环。在b为2以上的整数的情况下，各R11各自可以相同也可以不同。
另外，本实施方式中使用的蒽衍生物例如可以为由下式(7)：
表示的蒽衍生物。
式(7)中，R1～R8和Ar6与上述同样。Ar5表示取代或无取代的成环碳原子数6～50的芳基、取代或无取代的碳原子数1～50的烷基、取代或无取代的成环碳原子数3～50的环烷基、取代或无取代的碳原子数7～50的芳烷基、或者取代或无取代的成环原子数5～50的杂环基，Ar5和Ar6各自独立地选择。
作为这样的蒽衍生物，例如可以列举由下式(8)～(10)：
表示的蒽衍生物。
式(8)～(10)中，R1～R8与上述同样。
另外，式(9)中，Ar8表示取代或无取代的成环碳原子数10～20的稠合芳基。
式(10)中，Ar5a和Ar6a各自独立地表示取代或无取代的成环碳原子数10～20的稠合芳基。
作为上述的式(1)～(10)中的R1～R8、R11、Ar5～Ar7、Ar11和Ar12的取代或无取代的成环碳原子数6～50的芳基，例如可以列举苯基、1－萘基、2－萘基、1－蒽基、2－蒽基、9－蒽基、1－菲基、2－菲基、3－菲基、4－菲基、9－菲基、1－丁省基、2－丁省基、9－丁省基、1－芘基、2－芘基、4－芘基、6－基、1－苯并[c]菲基、2－苯并[c]菲基、3－苯并[c]菲基、4－苯并[c]菲基、5－苯并[c]菲基、6－苯并[c]菲基、1－苯并[g]基、2－苯并[g]基、3－苯并[g]基、4－苯并[g]基、5－苯并[g]基、6－苯并[g]基、7－苯并[g]基、8－苯并[g]基、9－苯并[g]基、10－苯并[g]基、11－苯并[g]基、12－苯并[g]基、13－苯并[g]基、14－苯并[g]基、1－三苯基、2－三苯基、2－芴基、9,9－二甲基芴－2－基、苯并芴基、二苯并芴基、2－联苯基、3－联苯基、4－联苯基、p－联三苯－4－基、p－联三苯－3－基、p－联三苯－2－基、m－联三苯－4－基、m－联三苯－3－基、m－联三苯－2－基、o－甲苯基、m－甲苯基、p－甲苯基、p－叔丁基苯基、p－(2－苯基丙基)苯基、3－甲基－2－萘基、4－甲基－1－萘基、4－甲基－1－蒽基、4′－甲基联苯基、4″－叔丁基－p－联三苯－4－基等。其中，优选无取代的苯基、取代苯基和取代或无取代的成环碳原子数10～14的芳基(例如1－萘基、2－萘基、9－菲基)、取代或无取代的芴基(2－芴基)以及取代或无取代的芘基(1－芘基、2－芘基、4－芘基)。
另外，作为Ar5a、Ar6a和Ar8的取代或无取代的成环碳原子数10～20的稠合芳基，例如可以列举1－萘基、2－萘基、1－蒽基、2－蒽基、9－蒽基、1－菲基、2－菲基、3－菲基、4－菲基、9－菲基、1－丁省基、2－丁省基、9－丁省基、1－芘基、2－芘基、4－芘基、2－芴基等。其中，优选1－萘基、2－萘基、9－菲基和芴基(2－芴基)。
另外，作为R1～R8、R11、Ar5～Ar7、Ar11和Ar12的取代或无取代的成环原子数5～50的杂环基，例如可以列举1－吡咯基、2－吡咯基、3－吡咯基、吡嗪基、2－吡啶基、3－吡啶基、4－吡啶基、1－吲哚基、2－吲哚基、3－吲哚基、4－吲哚基、5－吲哚基、6－吲哚基、7－吲哚基、1－异吲哚基、2－异吲哚基、3－异吲哚基、4－异吲哚基、5－异吲哚基、6－异吲哚基、7－异吲哚基、2－呋喃基、3－呋喃基、2－苯并呋喃基、3－苯并呋喃基、4－苯并呋喃基、5－苯并呋喃基、6－苯并呋喃基、7－苯并呋喃基、1－异苯并呋喃基、3－异苯并呋喃基、4－异苯并呋喃基、5－异苯并呋喃基、6－异苯并呋喃基、7－异苯并呋喃基、1－二苯并呋喃基、2－二苯并呋喃基、3－二苯并呋喃基、4－二苯并呋喃基、1－二苯并噻吩基、2－二苯并噻吩基、3－二苯并噻吩基、4－二苯并噻吩基、喹啉基、3－喹啉基、4－喹啉基、5－喹啉基、6－喹啉基、7－喹啉基、8－喹啉基、1－异喹啉基、3－异喹啉基、4－异喹啉基、5－异喹啉基、6－异喹啉基、7－异喹啉基、8－异喹啉基、2－喹喔啉基、5－喹喔啉基、6－喹喔啉基、1－咔唑基、2－咔唑基、3－咔唑基、4－咔唑基、9－咔唑基、1－菲啶基、2－菲啶基、3－菲啶基、4－菲啶基、6－菲啶基、7－菲啶基、8－菲啶基、9－菲啶基、10－菲啶基、1－吖啶基、2－吖啶基、3－吖啶基、4－吖啶基、9－吖啶基、1,7－菲咯啉－2－基、1,7－菲咯啉－3－基、1,7－菲咯啉－4－基、1,7－菲咯啉－5－基、1,7－菲咯啉－6－基、1,7－菲咯啉－8－基、1,7－菲咯啉－9－基、1,7－菲咯啉－10－基、1,8－菲咯啉－2－基、1,8－菲咯啉－3－基、1,8－菲咯啉－4－基、1,8－菲咯啉－5－基、1,8－菲咯啉－6－基、1,8－菲咯啉－7－基、1,8－菲咯啉－9－基、1,8－菲咯啉－10－基、1,9－菲咯啉－2－基、1,9－菲咯啉－3－基、1,9－菲咯啉－4－基、1,9－菲咯啉－5－基、1,9－菲咯啉－6－基、1,9－菲咯啉－7－基、1,9－菲咯啉－8－基、1,9－菲咯啉－10－基、1,10－菲咯啉－2－基、1,10－菲咯啉－3－基、1,10－菲咯啉－4－基、1,10－菲咯啉－5－基、2,9－菲咯啉－1－基、2,9－菲咯啉－3－基、2,9－菲咯啉－4－基、2,9－菲咯啉－5－基、2,9－菲咯啉－6－基、2,9－菲咯啉－7－基、2,9－菲咯啉－8－基、2,9－菲咯啉－10－基、2,8－菲咯啉－1－基、2,8－菲咯啉－3－基、2,8－菲咯啉－4－基、2,8－菲咯啉－5－基、2,8－菲咯啉－6－基、2,8－菲咯啉－7－基、2,8－菲咯啉－9－基、2,8－菲咯啉－10－基、2,7－菲咯啉－1－基、2,7－菲咯啉－3－基、2,7－菲咯啉－4－基、2,7－菲咯啉－5－基、2,7－菲咯啉－6－基、2,7－菲咯啉－8－基、2,7－菲咯啉－9－基、2,7－菲咯啉－10－基、1－吩嗪基、2－吩嗪基、1－吩噻嗪基、2－吩噻嗪基、3－吩噻嗪基、4－吩噻嗪基、10－吩噻嗪基、1－吩噁嗪基、2－吩噁嗪基、3－吩噁嗪基、4－吩噁嗪基、10－吩噁嗪基、2－噁唑基、4－噁唑基、5－噁唑基、2－噁二唑基、5－噁二唑基、3－呋咱基、2－噻嗯基、3－噻嗯基、2－甲基吡咯－1－基、2－甲基吡咯－3－基、2－甲基吡咯－4－基、2－甲基吡咯－5－基、3－甲基吡咯－1－基、3－甲基吡咯－2－基、3－甲基吡咯－4－基、3－甲基吡咯－5－基、2－叔丁基吡咯－4－基、3－(2－苯基丙基)吡咯－1－基、2－甲基－1－吲哚基、4－甲基－1－吲哚基、2－甲基－3－吲哚基、4－甲基－3－吲哚基、2－叔丁基－1－吲哚基、4－叔丁基－1－吲哚基、2－叔丁基－3－吲哚基、4－叔丁基－3－吲哚基等。其中，优选1－二苯并呋喃基、2－二苯并呋喃基、3－二苯并呋喃基、4－二苯并呋喃基、1－二苯并噻吩基、2－二苯并噻吩基、3－二苯并噻吩基、4－二苯并噻吩基、1－咔唑基、2－咔唑基、3－咔唑基、4－咔唑基、9－咔唑基。
另外，作为R1～R8、R11和Ar5～Ar7的取代或无取代的碳原子数1～50的烷基，例如可以列举甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羟甲基、1－羟乙基、2－羟乙基、2－羟异丁基、1,2－二羟基乙基、1,3－二羟基异丙基、2,3－二羟基叔丁基、1,2,3－三羟基丙基、氯甲基、1－氯乙基、2－氯乙基、2－氯异丁基、1,2－二氯乙基、1,3－二氯异丙基、2,3－二氯叔丁基、1,2,3－三氯丙基、溴甲基、1－溴乙基、2－溴乙基、2－溴异丁基、1,2－二溴乙基、1,3－二溴异丙基、2,3－二溴叔丁基、1,2,3－三溴丙基、碘甲基、1－碘乙基、2－碘乙基、2－碘异丁基、1,2－二碘乙基、1,3－二碘异丙基、2,3－二碘叔丁基、1,2,3－三碘丙基、氨基甲基、1－氨基乙基、2－氨基乙基、2－氨基异丁基、1,2－二氨基乙基、1,3－二氨基异丙基、2,3－二氨基叔丁基、1,2,3－三氨基丙基、氰基甲基、1－氰基乙基、2－氰基乙基、2－氰基异丁基、1,2－二氰基乙基、1,3－二氰基异丙基、2,3－二氰基叔丁基、1,2,3－三氰基丙基、硝基甲基、1－硝基乙基、2－硝基乙基、2－硝基异丁基、1,2－二硝基乙基、1,3－二硝基异丙基、2,3－二硝基叔丁基、1,2,3－三硝基丙基等。其中，优选甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基。
另外，作为R1～R8、R11和Ar5～Ar7的取代基的取代或无取代的成环碳原子数3～50的环烷基，例如可以列举环丙基、环丁基、环戊基、环己基、4－甲基环己基、1－金刚烷基、2－金刚烷基、1－降冰片基、2－降冰片基等。其中，优选环戊基、环己基。
另外，R1～R8和R11的取代或无取代的碳原子数1～50的烷氧基为由－OZ表示的基团。上述Z选自上述的R1～R8的取代或无取代的碳原子数1～50的烷基。
另外，作为R1～R8、R11和Ar5～Ar7的取代基的取代或无取代的碳原子数7～50的芳烷基(芳基部分的碳原子数为6～49、烷基部分的碳原子数为1～44)，例如可以列举苄基、1－苯乙基、2－苯乙基、1－苯基异丙基、2－苯基异丙基、苯基叔丁基、α－萘甲基、1－α－萘乙基、2－α－萘乙基、1－α－萘异丙基、2－α－萘异丙基、β－萘甲基、1－β－萘乙基、2－β－萘乙基、1－β－萘异丙基、2－β－萘异丙基、1－吡咯基甲基、2－(1－吡咯基)乙基、p－甲基苄基、m－甲基苄基、o－甲基苄基、p－氯苄基、m－氯苄基、o－氯苄基、p－溴苄基、m－溴苄基、o－溴苄基、p－碘苄基、m－碘苄基、o－碘苄基、p－羟基苄基、m－羟基苄基、o－羟基苄基、p－氨基苄基、m－氨基苄基、o－氨基苄基、p－硝基苄基、m－硝基苄基、o－硝基苄基、p－氰基苄基、m－氰基苄基、o－氰基苄基、1－羟基－2－苯异丙基、1－氯－2－苯异丙基等。
另外，R1～R8和R11的取代或无取代的成环碳原子数6～50的芳氧基为由－OY表示的基团，芳硫基为由－SY表示的基团。上述Y选自上述R1～R8的取代或无取代的成环碳原子数6～50的芳基。
另外，R1～R8和R11的取代或无取代的碳原子数2～50的烷氧基羰基(烷基部分的碳原子数为1～49)为由－COOZ表示的基团。如上所述，上述Z选自R1～R8的取代或无取代的碳原子数1～50的烷基。
另外，作为R1～R8和R11的取代甲硅烷基，例如可以列举三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等。
另外，作为R1～R8和R11的卤原子，可以列举氟、氯、溴、碘等。
另外，作为用作掺杂剂的上述氨基蒽衍生物的例子，例如可以列举由下式(11)：
表示的化合物。
式(11)中，A1和A2各自独立地表示取代或无取代的成环碳原子数1～6的脂肪族烃基、取代或无取代的碳原子数6～20的芳香族烃基、或者含有氮原子、硫原子和氧原子中的任意原子的取代或无取代的碳原子数5～19的杂环芳香族烃基。另外，各A3各自独立地表示取代或无取代的碳原子数1～6的脂肪族烃基、取代或无取代的碳原子数6～20的芳香族烃基、或者含有氮原子、硫原子和氧原子中的任意原子的取代或无取代的碳原子数5～19的杂环芳香族烃基、或者氢原子。
另外，作为上述氨基衍生物，例如优选由下式(12)：
表示的化合物。
式(12)中，X1～X10各自独立地表示氢原子或取代基，Y1和Y2各自表示取代基。优选X1～X10为氢原子。另外，优选Y1和Y2各自独立地为取代(优选被碳原子数1～6的烷基取代)或无取代的碳原子数6～30的芳香族环(优选碳原子数6～10的芳香族环、或苯基)。
另外，作为上述氨基芘衍生物，例如优选由下式(13)：
表示的化合物。
式(13)中，X1～X10各自独立地表示氢原子或取代基。其中，X3和X8、或者X2和X7分别为－NY1Y2基，Y1和Y2为取代基。优选当X3和X8分别为－NY1Y2基时，X2、X4、X5、X7、X9、X10为氢原子，且X1、X6为氢原子、烷基或环烷基。另外，优选当X2和X7分别为－NY1Y2基时，X1、X3～X6、X8～X10为氢原子。另外，优选Y1和Y2为取代(例如被碳原子数1～6的烷基取代)或无取代的芳香族环(例如苯基、萘基)。
第一发光层33a中的TTF材料的含有率(掺杂量)优选为10wt％以上，更优选为30wt％以上，最优选为50wt％以上。
此外，在使用主体材料的情况下，优选主体材料的T1能级高于TTF材料的T1能级。由此，激发能容易从主体材料向TTF材料转移。
另外，在本实施方式中，优选第一发光层33a的空穴传输性强，第二发光层33b和第三发光层33c的电子传输性强。因此，优选第一发光层33a含有空穴迁移率高于电子迁移率的材料，第二发光层33b和第三发光层33c含有电子迁移率高于空穴迁移率的材料。
通过使用这样的材料，空穴能够高效率地从阳极2向第一发光层33a注入、传输，另一方面，电子能够高效率地从阴极4经由第三发光层33c向第二发光层33b注入、传输。其结果，载流子(电子和空穴)的复合容易在第一发光层33a与第二发光层33b的界面附近发生，因此，容易从第二发光层33b向第一发光层33a发生德克斯特跃迁。
因此，在第一发光层33a含有主体材料的情况下，作为该主体材料，优选使用空穴迁移率高于电子迁移率的材料。
另外，第一发光层33a的层厚优选为5nm以下，更优选小于5nm。
在本实施方式中，利用第二发光层33b中生成的激子的德克斯特型的能量转移(德克斯特跃迁)进行第一发光层33a的发光。德克斯特跃迁仅在相邻的分子彼此之间发生。因此，当第一发光层33a的层厚厚时，发光效率有可能降低。因此，优选第一发光层33a的层厚为5nm以下。
(第二发光层33b)
另外，在第二发光层33b中，作为上述的延迟荧光材料，使用TADF材料。第二发光层33b含有主体材料(第二主体材料)和TADF材料中的至少TADF材料。
TADF材料是能够利用热活化从三重激发态(T1)通过反向系间窜越生成单重激发态(S1)的材料，是S1能级与T1能级的能量差ΔEST极小的延迟荧光材料。通过掺杂剂材料使用这样S1能级与T1能级的能量差ΔEST极小的延迟荧光材料，会发生由热能引起的从T1能级向S1能级的反向系间窜越。可以认为，当利用由该TADF材料产生的延迟荧光时，即使在荧光型发光中，理论上也能够将内部量子效率提高到100％。
作为TADF材料，可以使用已知的材料，没有特别限定。作为本实施方式中使用的绿色发光的TADF材料，例如可以列举吩噁嗪－三苯基三嗪(PXZ－TRZ)等。此外，TADF材料可以单独使用，也可以适当地将2种以上组合使用。
上述TADF材料可选择T1能级比第一发光层33a中含有的主体材料和TTF材料中的至少一者的T1能级高的材料。由此，能量容易从上述TADF材料向第一发光层33a的主体材料和TTF材料中的至少一者转移。
另外，作为主体材料，能够使用以往在EL层(在本实施方式中为有机EL层)等中使用的公知的主体材料。作为上述主体材料，例如可以列举咔唑衍生物、蒽、丁省等并苯系材料或其衍生物等，可以单独使用其中的1种，或者也可以适当地将2种以上组合使用。
在使用主体材料的情况下，优选主体材料的T1能级高于TADF材料的S1能级和T1能级。由此，激发能容易从主体材料向TADF材料转移。
另外，如上所述，在本实施方式中，优选第一发光层33a的空穴传输性强，第二发光层33b和第三发光层33c的电子传输性强。
因此，作为上述主体材料，优选使用电子迁移率比空穴迁移率高的电子传输性的主体材料。因此，作为上述主体材料，例如优选使用2,9－二甲基－4,7－二苯基－1,10－菲咯啉(BCP，惯用名：浴铜灵)等电子传输性材料。
第二发光层33b中的TADF材料的含有率(掺杂量)优选为10wt％以上，更优选为30wt％以上，最优选为50wt％以上。因此，在第二发光层33b含有主体材料的情况下，在主体材料中掺杂TADF材料，使得第二发光层33b中至少含有10％的TADF材料。
另外，优选第二发光层33b中含有的至少混合比率最高的材料的HOMO能级高于第一发光层33a中含有的至少混合比率最高的材料的HOMO能级。由此，与第一发光层33a相比，空穴更容易进入第二发光层33b。
另外，优选第二发光层33b中含有的至少混合比率最高的材料的HOMO能级高于第三发光层33c中含有的至少混合比率最高的材料的HOMO能级。由此，空穴难以从第二发光层33b向第三发光层33c泄漏。
另外，优选第二发光层33b中含有的至少混合比率最高的材料的LUMO能级低于第一发光层33a中含有的至少混合比率最高的材料的LUMO能级。由此，电子难以从第二发光层33b向第一发光层33a泄漏。
另外，优选第二发光层33b中含有的至少混合比率最高的材料的LUMO能级低于第三发光层33c中含有的至少混合比率最高的材料的LUMO能级。由此，与第三发光层33c相比，电子更容易进入第二发光层33b。
因此，通过这些第一发光层33a、第二发光层33b、第三发光层33c使用满足上述关系的材料，能够提高第二发光层33b中的激子生成概率。其结果，能够提高第二发光层33b中的发光效率，并且，通过第二发光层33b中生成的激子的能量转移，在第一发光层33a和第三发光层33c中也能够高效率地发光。
HOMO能级，例如可以通过使用理研计器株式会社制造的大气中光电子分光装置“AC－3”等，照射紫外线，测定放出的光电子的阈值能量而求出。另一方面，LUMO能级，可以使用岛津制作所制造的紫外可见分光光度计“UV－2450”等，利用照射紫外线时的吸收光谱的吸收端的能量求出带隙，根据该带隙和由上述方法测定的HOMO能级，通过计算求出。
关于HOMO能级和LUMO能级的比较，重要的不是值本身，而是能量差，HOMO能级和LUMO能级均可以通过常用的方法求出。因此，省略测定方法的详细说明，优选将利用相同的方法测定的HOMO能级彼此和LUMO能级彼此进行比较。
另外，第二发光层33b的层厚优选为20nm以下，更优选为2～20nm的范围内，进一步优选为5～10nm的范围内。
在本实施方式中，利用从第二发光层33b的TADF材料向第三发光层33c的荧光发光材料的福斯特跃迁(福斯特型的能量转移)，使第三发光层33c发光。
福斯特跃迁即使材料彼此不直接接触，只要在一定距离内就会发生。另外，第二发光层33b是绿色发光层(绿色荧光发光层)，第三发光层33c是红色发光层(红色荧光发光层)，因此，第二发光层33b和第三发光层33c的能级具有S1G＞S1R、T1G＞T1R的关系。因此，能量容易从第二发光层33b向第三发光层33c转移。因此，当从上述TADF材料的分子到第三发光层33c的荧光材料的分子的距离为20nm以下时，能够容易并且可靠地发生福斯特跃迁，并且不会损害能量的转移效率。
另外，通过使第二发光层33b的层厚为20nm以下，从第三发光层33c到第二发光层33b中距第三发光层33c的荧光材料最远的TADF材料的分子(即，位于第二发光层33b的与第三发光层33c相反的一侧的表面、即第一发光层33a侧的表面的TADF材料的分子)的距离为20nm以下。因此，从第二发光层33b的任意位置到第三发光层33c的最短距离均成为20nm以下。因此，即使是位于第二发光层33b的与第三发光层33c相反的一侧的表面的TADF材料的分子，也能够发生福斯特跃迁，能够发生从任意位置的TADF材料的分子向第三发光层33c的荧光材料的福斯特跃迁。
另外，为了使层厚均匀、抑制发光效率下降，第二发光层33b的层厚优选为2nm以上，更优选为5nm以上。
(第三发光层33c)
如上所述，第三发光层33c使用发光层33所使用的发光材料中发光峰值波长最长的荧光材料。第三发光层33c含有主体材料(第三主体材料)和上述荧光材料中的至少上述荧光材料。
作为上述荧光材料，能够使用已知的荧光材料，只要是S1能级比第二发光层33b的TADF材料的S1能级和T1能级低的荧光材料，就没有特别限定。作为本实施方式中使用的红色发光的荧光材料，例如可以列举4－二氰基亚甲基－2－甲基－6－(p－二甲基氨基苯乙烯基)－4H－吡喃(DCM)、4－二氰基亚甲基－2－甲基－6－(久洛尼定－4－基－乙烯基)－4H－吡喃(DCM2)、二茚并苝衍生物等苝衍生物、铕配位化合物、苯并吡喃衍生物、罗丹明衍生物、苯并噻吨衍生物、卟啉衍生物、尼罗红等。
另外，作为主体材料，能够使用以往在EL层(在本实施方式中为有机EL层)等中使用的公知的主体材料。作为上述主体材料，例如可以使用与第二发光层33b中使用的主体材料同样的主体材料。具体而言，例如可以列举咔唑衍生物、蒽、丁省等并苯系材料或其衍生物等，可以单独使用其中的1种，或者也可以适当地将2种以上组合使用。
如上所述，在本实施方式中，优选第二发光层33b和第三发光层33c的电子传输性强，因此，在第三发光层33c中，作为上述主体材料，也优选使用电子迁移率比空穴迁移率高的电子传输性的主体材料。因此，作为上述主体材料，例如优选使用BCP(浴铜灵)等电子传输性材料。
第三发光层33c中的上述荧光材料的含有率(掺杂量)优选为10wt％以上，更优选为30wt％以上，最优选为50wt％以上。
另外，第三发光层33c的层厚优选为20nm以下，更优选为10～20nm的范围内。
福斯特半径为15nm左右。因此，通过使第三发光层33c的层厚为20nm以下，第三发光层33c的分子全部发生福斯特跃迁。另外，通过使第三发光层33c的层厚为10nm以上，难以发生第三发光层33c向与第二发光层33b相反的一侧的层的能量泄漏。因此，在使第三发光层33c的层厚为10～20nm的范围内的情况下，发光效率最高。
(空穴注入层31和空穴传输层32)
空穴注入层31是含有空穴注入性材料、具有提高向发光层33的空穴注入效率的功能的层。
另外，空穴传输层32是含有空穴传输性材料、具有提高向发光层33的空穴传输效率的功能的层。
此外，空穴注入层31和空穴传输层32可以形成为彼此独立的层，也可以一体化为空穴注入层兼空穴传输层。另外，也不需要设置有空穴注入层31和空穴传输层32两者，可以仅设置有一者，例如仅设置有空穴传输层32。当然也可以两者都不设置。
作为空穴注入层31、空穴传输层32或空穴注入层兼空穴传输层的材料，即，作为用作空穴注入性材料或空穴传输性材料的材料，可以使用已知的材料。
作为这些材料，例如可以列举萘、蒽、氮杂苯并菲、芴酮、腙、茋、苯并菲、苯炔、苯乙烯胺、三苯胺、卟啉、三唑、咪唑、噁二唑、噁唑、多芳基链烷、苯二胺、芳基胺以及它们的衍生物、噻吩系化合物、聚硅烷系化合物、乙烯基咔唑系化合物、苯胺系化合物等链状或杂环式共轭系的单体、低聚物或聚合物等。
更具体而言，例如可以使用N,N′－二(萘－1－基)－N,N′－二苯基－联苯胺(α－NPD)、2,3,6,7,10,11－六氰基－1,4,5,8,9,12－六氮杂苯并菲(HAT－CN)、1,3－双(咔唑－9－基)苯(mCP)、二－[4－(N,N－二甲苯基－氨基)－苯基]环己烷(TAPC)、9,10－二苯基蒽－2－磺酸酯(DPAS)、N,N′－二苯基－N,N′－(4－(二(3－甲苯基)氨基)苯基)－1,1′－联苯－4,4′－二胺(DNTPD)、三[N,N′－二苯基苯并咪唑－2－亚基－C2,C2′]铱(III)(Ir(dpbic)3)、4,4′,4″－三－(N－咔唑基)－三苯胺(TCTA)、2,2－双(p－偏苯三氧苯基)丙酸酐(BTPD)、双[4－(p,p－二甲苯基氨基)苯基]二苯基硅烷(DTASi)等。
此外，空穴注入层31、空穴传输层32、空穴注入层兼空穴传输层可以为未掺杂杂质的本征空穴注入性材料或本征空穴传输性材料，也可以基于提高导电性等理由而掺杂有杂质。
另外，为了得到高效率的发光，优选将激发能封闭在发光层33内。因此，作为上述空穴注入性材料和空穴传输性材料，优选使用与发光层33中的荧光材料(掺杂剂材料)的S1能级和T1能级相比具有激发能级高的S1能级和T1能级的材料。因此，作为上述空穴注入性材料和空穴传输性材料，更优选选择激发能级高、并且具有高空穴迁移率的材料。
(电子传输层34和电子注入层35)
电子注入层35是含有电子注入性材料、具有提高向发光层33的电子注入效率的功能的层。
另外，电子传输层34是含有电子传输性材料、具有提高向发光层33的电子传输效率的功能的层。
此外，电子注入层35和电子传输层34可以形成为彼此独立的层，也可以一体化为电子注入层兼电子传输层。另外，也不需要设置有电子注入层35和电子传输层34两者，可以仅设置有一者，例如仅设置有电子传输层34。当然也可以两者都不设置。
作为电子注入层35、电子传输层34或电子注入层兼电子传输层的材料，即，作为用作电子注入性材料或电子传输性材料的材料，可以使用已知的材料。
作为这些材料，例如可以列举喹啉、苝、菲咯啉、联苯乙烯、吡嗪、三唑、噁唑、噁二唑、芴酮和它们的衍生物或金属配位化合物、氟化锂(LiF)等。
更具体而言，例如可以列举4,7－二苯基－1,10－菲咯啉(Bphen)、3,3′－双(9H－咔唑－9－基)联苯(mCBP)、2,9－二甲基－4,7－二苯基－1,10－菲咯啉(BCP)、1,3,5－三(N－苯基苯并咪唑－2－基)苯(TPBI)、3－苯基－4(1′－萘)－5－苯基－1,2,4－三唑(TAZ)、1,10－菲咯啉、Alq(三(8－羟基喹啉)铝)、LiF等。
此外，电子注入层35、电子传输层34、电子注入层兼空穴传输层可以为未掺杂杂质的本征电子注入性材料或本征电子传输性材料，也可以基于提高导电性等理由而掺杂有杂质。
另外，为了得到高效率的发光，优选将激发能封闭在发光层33内。因此，作为上述电子注入性材料和电子传输性材料，优选使用与相邻的发光层33中的掺杂剂材料的S1能级和T1能级相比具有激发能级高的S1能级和T1能级的材料。因此，作为上述电子注入性材料和电子传输性材料，更优选选择激发能级高、并且具有高电子迁移率的材料。
根据需要形成的发光层33以外的这些层的厚度，只要根据各层的载流子(空穴、电子)的迁移率及其平衡、构成各层的材料的种类等适当设定，使得在第二发光层33b中生成激子即可，没有特别限定。此外，这些层的厚度例如可以与以往同样地设定。
＜发光原理＞
接着，参照图1的(a)、(b)对本实施方式的有机EL元件10的发光原理进行说明。
本实施方式的有机EL元件10利用以下的(1)～(3)进行发光：(1)在将发光峰值波长不同的发光层叠层的情况下，容易从发光峰值波长为短波长的一侧的发光层向发光峰值波长为长波长的一侧的发光层发生激发能的转移；(2)TADF材料中，激子能够在S1能级和T1能级间自由转移，因此，在TADF材料的S1能级和T1能级均等地产生激子；(3)TTF材料能够从T1能级向S1能级进行再激发而发光。
有机EL元件10具有在一对电极(阳极2和阴极4)间依次叠层有发光层33中发光峰值波长最短的第一发光层33a(蓝色发光层)、第二发光层33b(绿色发光层)和发光层33中发光峰值波长最长的第三发光层33c(红色发光层)的结构。第一发光层33a含有主体材料和TTF材料中的至少TTF材料，第二发光层33b含有主体材料和TADF材料中的至少TADF材料，第三发光层33c含有主体材料和荧光材料中的至少荧光材料。另外，第一发光层33a中含有的主体材料和TTF材料中的至少一者的T1能级低于第二发光层33b中含有的TADF材料的T1能级。
如上所述，在通常的荧光材料中即使生成激子，也只有25％的单重态激子能够用于发光。
但是，TADF材料是如图1的(a)所示S1能级与T1能级的能量差ΔEST极小、能够利用热活化从三重激发态(T1)通过反向系间窜越生成单重激发态(S1)的延迟荧光材料。因此，能够使三重态激子返回到单重态激子而发光。如上所述，可以认为，当利用由TADF材料引起的延迟荧光时，即使在荧光型发光中，理论上也能够将内部量子效率提高至100％。
TADF材料中，如上述(2)所示，激子能够在S1能级和T1能级间自由转移，因此，在热活化延迟荧光材料的S1能级和T1能级均等地产生激子。
发光材料的发光峰值波长越短，发光材料的能级越高。第二发光层33b是绿色发光层，第三发光层33c是红色发光层，因此，如图1的(a)所示，第二发光层33b和第三发光层33c的能级具有S1G＞S1R、T1G＞T1R的关系。因此，如上述(1)所示，能量容易从作为绿色发光层的第二发光层33b向作为红色发光层的第三发光层33c转移。
因此，根据本实施方式，如图1的(a)、(b)所示，从第二发光层33b的TADF材料向S1能级比该TADF材料低的第三发光层33c的荧光材料发生福斯特型的能量转移(福斯特跃迁)。因此，根据本实施方式，不仅在第二发光层33b中能够高效率地发光，在第三发光层33c中也能够高效率地发光。
另一方面，在上述有机EL元件10中，第一发光层33a中含有的主体材料和TTF材料中的至少一者的T1能级(例如如图1的(a)所示，TTF材料的T1能级)低于第二发光层33b中含有的TADF材料的T1能级，因此，激发能容易从第二发光层33b的TADF材料向第一发光层33a中含有的主体材料或TTF材料转移。
此时，第二发光层33b与第一发光层33a相邻地叠层(即接触)，因此，如图1的(a)、(b)所示，从第二发光层33b的TADF材料向第一发光层33a的主体材料或TTF材料发生德克斯特型的能量转移。之后，如上述(3)所示，由于TTF现象，在第一发光层33a中，从主体材料的T1能级或TTF材料的T1能级向TTF材料的S1能级进行再激发。因此，根据本实施方式，在第一发光层33a中也能够高效率地发光。
因此，根据本实施方式，如上所述，通过在发光层33使用至少含有2种延迟荧光材料的荧光材料，能够高效率地进行3色发光。
另外，如上所述，在上述有机EL元件10中，使用含有延迟荧光材料的荧光材料进行发光，不使用磷光材料，因此，能够降低成本。因此，根据本实施方式，能够实现低成本并且高效率的3色发光型的白色发光器件。
此外，通过从第二发光层33b的TADF材料的T1能级直接向第一发光层33a的TTF材料的T1能级发生德克斯特型的能量转移，在第一发光层33a中能够更高效率地发光。另外，通过从第二发光层33b的TADF材料的T1能级直接向第三发光层33c的荧光材料的T1能级发生福斯特型的能量转移，在第三发光层33c中能够更高效率地发光。
另外，在如本实施方式那样第一发光层33a侧的电极为阳极2、第三发光层33c侧的电极为阴极4的情况下，第一发光层33a的空穴传输性强、第二发光层33b和第三发光层33c的电子传输性强，由此，空穴能够高效率地从阳极2向第一发光层33a注入、传输，另一方面，电子能够高效率地从阴极4经由第三发光层33c向第二发光层33b注入、传输。其结果，如图1的(b)所示，载流子的复合容易在第一发光层33a与第二发光层33b的界面附近发生，在第二发光层33b中生成激子的概率提高，并且容易从第二发光层33b向第一发光层33a发生德克斯特跃迁。如上所述，德克斯特跃迁通过材料彼此(分子彼此)的直接接触而发生，而从TADF材料的S1能级向荧光材料的S1能级的福斯特跃迁即使材料彼此不直接接触，只要在一定距离内就会发生。因此，通过采用上述构成，能够更高效率地进行3色发光。
＜有机EL元件10的制造方法＞
有机EL元件10的制造方法，在将一对电极(阳极2和阴极4)中的一个电极设为第一电极、将另一个电极设为第二电极时，包括：形成第一电极的第一电极形成工序；形成有机EL层3的有机EL层形成工序(功能层形成工序)；和形成第二电极的第二电极形成工序。
在上述有机EL元件10的制造工序中，通过在第一电极形成工序与第二电极形成工序之间进行有机EL层形成工序，在第一电极与第二电极之间形成有机EL层3。这样在第一电极与第二电极之间形成有机EL层3的有机EL层形成工序至少包括：形成第一发光层33a的第一发光层形成工序(第一发光层形成工序)；形成第二发光层33b的第二发光层形成工序(第二发光层形成工序)；和形成第三发光层33c的第三发光层形成工序(第三发光层形成工序)。
上述第一发光层形成工序和上述第二发光层形成工序连续地进行，以使得第二发光层33b叠层在第一发光层33a与第三发光层33c之间，并且第一发光层33a与第二发光层33b相邻。
在本实施方式中，上述第一电极是阳极2，有机EL层形成工序包括：在上述阳极2上形成空穴注入层31的空穴注入层形成工序；在空穴注入层31上形成空穴传输层32的空穴传输层形成工序；在空穴注入层31上形成第一发光层33a的第一发光层形成工序；在第一发光层33a上形成第二发光层33b的第二发光层形成工序；在第二发光层33b上形成第三发光层33c的第三发光层形成工序；在第三发光层33c上形成电子传输层34的电子传输层形成工序；和在电子传输层34上形成电子注入层35的电子注入层形成工序，在电子注入层35上形成阴极4作为第二电极。
第一电极例如可以通过在基板1上形成导电膜(电极膜)，在该导电膜上涂敷光致抗蚀剂，利用光刻技术进行图案化后，对上述导电膜进行蚀刻、并将光致抗蚀剂剥离而形成。
上述导电膜的叠层可以采用溅射法、真空蒸镀法、CVD法、等离子体CVD法、印刷法等。
在本实施方式中，如图2所示，作为阳极2，形成非透光性电极21和透光性电极22。
另外，构成有机EL层3的空穴注入层31、空穴传输层32、第一发光层33a、第二发光层33b、第三发光层33c、电子传输层34、电子注入层35等功能层可以通过各种方法形成。
例如，可以使用将各层的材料溶解并分散在溶剂中而得到有机EL层形成用涂敷液，通过利用旋涂法、浸渍法、刮刀法、排出涂敷法、喷涂法等涂敷法、喷墨法、凸版印刷法、凹版印刷法、丝网印刷法或微凹版涂敷法等印刷法等进行的公知的湿式工艺，形成上述各层。
另外，也可以使用上述的材料，通过电阻加热蒸镀法、电子射线(EB)蒸镀法、分子束外延(MBE)法、溅射法或有机气相蒸镀(OVPD)法等公知的干式工艺，形成上述各层。此外，掺杂剂材料可以通过将掺杂剂材料和主体材料进行共蒸镀而掺杂在主体材料中。
或者，也可以使用上述的材料，通过激光转印法等形成上述各层。
此外，在通过湿式工艺形成有机EL层3的情况下，有机EL层形成用涂敷液可以含有均化剂或粘度调节剂等用于调节涂敷液物性的添加剂等。
第二电极的成膜可以采用溅射法、真空蒸镀法、CVD法、等离子体CVD法、印刷法等。另外，也可以利用光刻技术进行图案化。
下面，列举实施例对本实施方式进行更详细的说明。此外，在以下的实施例中，对于一部分的构成要素，列举具体的尺寸和材料为例进行说明。但是，本实施方式不仅限定于这些具体的尺寸和材料。即，本实施方式不仅限定于以下的实施例。
(实施例1)
在本实施例中，如图1所示，在基板1上，从基板1侧起依次叠层有非透光性电极21、透光性电极22、空穴注入层31、空穴传输层32、第一发光层33a、第二发光层33b、第三发光层33c、电子传输层34、电子注入层35、阴极4。
基板1使用玻璃基板。在基板1上叠层的各层的材料以及厚度如下。
非透光性电极21(阳极2、反射电极)：Ag(100nm)
透光性电极22(阳极2)：ITO(65nm)
空穴注入层31：HAT－CN(10nm)
空穴传输层32：α－NPD(20nm)
第一发光层33a(蓝色发光层、发光层33)：BH1(主体材料、90％)/BD1(TTF材料、10％)(5nm)
第二发光层33b(绿色发光层、发光层33)：BCP(主体材料、50％)/PXZ－DPS(TADF材料、50％)(10nm)
第三发光层33c(红色发光层、发光层33)：BCP(主体材料、90％)/DCM(荧光材料、10％)(20nm)
电子传输层34：Bphen(30nm)
电子注入层35：LiF(1nm)
阴极4(半透明电极)：Ag－Mg合金(Ag/Mg混合比＝0.9/0.1)(20nm)
在第一发光层33a中，作为产生TTF现象的掺杂剂材料(TTF材料)和主体材料，使用发生从主体材料BH1的T1能级向掺杂剂材料(TTF材料)BD1的S1能级的TTF的延迟荧光材料的组合。具体而言，从上述的产生TTF现象的掺杂剂材料与主体材料的组合中，选择了载流子传输性(空穴传输性和电子传输性)和能级(HOMO能级、LUMO能级、T1能级、S1能级)满足上述条件的主体材料，掺杂剂材料选择了适合与主体材料组合的材料。
上述BH1的T1能级低于第二发光层33b的掺杂剂材料(TADF材料)PXZ－DPS的T1能级。另外，上述BD1的S1能级高于BH1的T1能级。
根据本实施例，BH1的T1能级低于上述TADF材料的T1能级，因此，从上述TADF材料向BH1和BD1中的至少一者发生德克斯特型的能量转移，通过TTF，从BH1的T1能级或BD1的T1能级上转换为BD1的S1能级。在本实施方式中，如上所述，通过利用由TTF现象引起的延迟荧光，使具有比第二发光层33b的掺杂剂材料(TADF材料)的S1能级高的S1能级的BD1发光。
此外，此时，BD1的T1能级高于BH1的T1能级，由此，BH1的三重态激子不向BD1转移，在BD1中产生的三重态激子向BH1进行能量转移，由此，通过TTF现象，三重态激子彼此之间在BH1上高效率地碰撞，生成单重态激子。通过TTF现象生成的单重态激子从BH1向承担发光的BD1进行能量转移，有助于BD1的荧光性发光。
另外，如上所述，本实施例的有机EL元件10中，第一发光层33a为蓝色发光层、第二发光层33b为绿色发光层、第三发光层33c为红色发光层，第一发光层33a含有发光层33所使用的荧光材料中波长最短的延迟荧光材料，第三发光层33c含有发光层33所使用的荧光材料中波长最长的荧光材料。另外，第二发光层33b含有TADF材料，第二发光层33b的TADF材料的混合比多、第二发光层33b的膜厚薄。
在本实施例中，第一发光层33a中含有的主体材料(BH1)的空穴迁移率高于电子迁移率，第二发光层33b中含有的主体材料和第三发光层33c中含有的主体材料(BCP)的电子迁移率高于空穴迁移率。因此，就主体材料的传输性而言，第一发光层33a的空穴传输性强，第二发光层33b和第三发光层33c的电子传输性强。
在本实施方式中，第一发光层33a位于阳极2侧。因此，第一发光层33a经由空穴注入层31从空穴传输层32接收从阳极2注入的空穴，并将其传输至第二发光层33b。
另一方面，第三发光层33c位于阴极4侧。因此，第三发光层33c经由电子注入层35从电子传输层34接收从阴极4注入的电子，并将其传输至第二发光层33b。
在位于第一发光层33a与第三发光层33c之间的第二发光层33b中，从第一发光层33a传输来的空穴与从第三发光层33c传输来的电子复合，从而进行荧光发光。
另外，第二发光层33b中的被激发的TADF材料与第一发光层33a的主体材料和TFT材料直接接触，因此，从第二发光层33b向第一发光层33a发生德克斯特跃迁。之后，在第一发光层33a内，在主体材料的三重态激子与掺杂剂材料的三重态激子之间发生TTF，能量向掺杂剂的单重态激子转移，从而掺杂剂发生再激发，由掺杂剂的单重态激子进行荧光发光。
另外，第二发光层33b的膜厚薄，因此，从第一发光层33a向第三发光层33c发生福斯特型的能量转移(共振能量转移、福斯特跃迁)。因此，第三发光层33c的掺杂剂也进行荧光发光。
另外，BH1的HOMO能级和BD1的HOMO能级低于第二发光层33b的主体材料的HOMO能级和掺杂剂材料的HOMO能级，BH1的LUMO能级和BD1的LUMO能级高于第二发光层33b的主体材料的LUMO能级和掺杂剂材料的LUMO能级。因此，与第一发光层33a相比，空穴更容易进入第二发光层33b，电子难以从第二发光层33b向第一发光层33a泄漏。
另外，第二发光层33b的主体材料的LUMO能级和掺杂剂材料的LUMO能级低于第三发光层33c的主体材料的LUMO能级和掺杂剂材料的LUMO能级，第二发光层33b的主体材料的HOMO能级和掺杂剂材料的HOMO能级高于第三发光层33c的主体材料的HOMO能级和掺杂剂材料的HOMO能级。因此，与第三发光层33c相比，电子更容易进入第二发光层33b，空穴难以从第二发光层33b向第三发光层33c泄漏。
这样，在本实施例中，通过将发蓝色发的TTF材料、发绿色光的TADF材料、发红色光的荧光材料依次叠层，以发绿色光的TADF材料的T1能级→发蓝色光的TTF材料的T1能级→发蓝色光的TTF材料的S1能级的方式进行能量转移，由此，不仅能够发绿色光，而且也能够发蓝色光。另外，从发绿色光的TADF材料的S1能级向发红色光的荧光材料的S1能级也能够进行能量转移，因此，也能够发红色光。
因此，根据本实施例，能够以低成本实现高效率的白色器件。
在本实施例中，如上所述列举形成3色发光型的白色发光的有机EL元件10的情况为例进行了说明，但是，通过改变阳极2的层厚、更具体而言上述透光性电极22(ITO)的厚度，使其与想要增强的光的波长匹配，也能够显示其他颜色。
(实施例2)
在实施例1中，列举第一发光层33a、第二发光层33b和第三发光层33c通过在主体材料中掺杂作为掺杂剂材料的荧光材料而形成的情况为例进行了说明。
但是，如上所述，第一发光层33a、第二发光层33b、第三发光层33c各自可以由主体材料和掺杂剂材料(荧光材料)形成，也可以由掺杂剂材料单独形成。
因此，在本实施例中，由作为延迟荧光材料的TADF材料单独形成了第二发光层33b。
具体而言，形成了具有以下所示的构成的有机EL元件10。此外，本实施例中也与实施例1同样，如图1所示，在基板1上，从基板1侧起依次叠层有非透光性电极21、透光性电极22、空穴注入层31、空穴传输层32、第一发光层33a、第二发光层33b、第三发光层33c、电子传输层34、电子注入层35、阴极4。
另外，基板1使用玻璃基板。在基板1上叠层的各层的材料以及厚度如下。
非透光性电极21(阳极2、反射电极)：Ag(100nm)
透光性电极22(阳极2)：ITO(65nm)
空穴注入层31：HAT－CN(10nm)
空穴传输层32：α－NPD(20nm)
第一发光层33a(蓝色发光层、发光层33)：BH1(主体材料、90％)/BD1(TTF材料、10％)(5nm)
第二发光层33b(绿色发光层、发光层33)：PXZ－DPS(TADF材料、10nm)
第三发光层33c(红色发光层、发光层33)：BCP(主体材料、90％)/DCM(荧光材料、10％)(20nm)
电子传输层34：Bphen(30nm)
电子注入层35：LiF(1nm)
阴极4：Ag－Mg合金(Ag/Mg混合比＝0.9/0.1)(20nm)
即，本实施例的有机EL元件10，除了第二发光层33b为作为掺杂剂材料的TADF材料的单膜以外，与实施例1的有机EL元件10相同。
因此，根据本实施例，能够得到与实施例1同样的效果，除此之外，通过如上所述使第二发光层33b为100％、或者大致100％的TADF材料的单膜，能够防止因激子在主体材料中被激发、失活而引起的发光效率的下降。
〔实施方式2〕
基于图3对本发明的另一个实施方式进行说明如下。
在本实施方式中，对与实施方式1的不同点进行说明，对于与在实施方式1中说明过的构成要素具有相同功能的构成要素，标注相同的符号，省略其说明。此外，在本实施方式中，也可以进行与实施方式1同样的变形，这是不言而喻的。
图3是表示本实施方式的发光元件的大致结构的一个例子的截面图。此外，在本实施方式中，作为本实施方式的发光元件，也列举有机EL元件10为例进行说明。
如图3所示，本实施方式的有机EL元件10，与实施方式1的有机EL元件10同样，在基板1上依次叠层有阳极2(第一电极)、有机EL层3和阴极4(第二电极)。
本实施方式的有机EL元件10是将从有机EL层3的发光层33发出的光以白色光的形式从基板1侧取出的底部发光型的有机EL元件。
在这样有机EL元件10为底部发光型的情况下，基板1使用被称为透明基板或透光性基板的玻璃基板、塑料基板等具有透光性的绝缘基板。
另外，在有机EL元件10为底部发光型的情况下，优选利用由透光性电极材料构成的透光性电极22形成阳极2，利用由反射性金属电极材料等非透光性电极材料形成阴极4。
作为这些透光性电极材料、非透光性电极材料，例如可以使用实施方式1中例示的材料。
本实施方式的有机EL元件10是底部发光型的有机EL元件，阳极2为透光性电极22，阴极4由非透光性电极材料形成，除此之外，与实施方式1的有机EL元件10相同。
下面，利用实施例具体地表示本实施方式的有机EL元件10的构成。此外，在以下的实施例中也是，对于一部分的构成要素，列举具体的尺寸和材料为例进行说明，但是本实施方式也不仅限定于以下的实施例。
(实施例3)
在本实施例中，如图3所示，在基板1上，从基板1侧起依次叠层有透光性电极22、空穴注入层31、空穴传输层32、第一发光层33a、第二发光层33b、第三发光层33c、电子传输层34、电子注入层35、阴极4。
基板1使用玻璃基板。此外，在基板1上叠层的各层的材料以及厚度如下。
透光性电极22(阳极2)：ITO(100nm)
空穴注入层31：HAT－CN(10nm)
空穴传输层32：α－NPD(20nm)
第一发光层33a(蓝色发光层、发光层33)：BH1(主体材料、90％)/BD1(TTF材料、10％)(5nm)
第二发光层33b(绿色发光层、发光层33)：BCP(主体材料、50％)/PXZ－DPS(TADF材料、50％)(10nm)
第三发光层33c(红色发光层、发光层33)：BCP(主体材料、90％)/DCM(荧光材料、10％)(20nm)
电子传输层34：Bphen(30nm)
电子注入层35：LiF(1nm)
阴极4(反射电极)：Al(100nm)
本实施例的有机EL元件10，除了阳极2和阴极4的材料和厚度不同以外，与实施例1的有机EL元件10相同。
因此，根据本实施例，在实施例1中，是将从发光层33发出的光以白色光的形式直接从阴极4侧取出，或者利用由反射电极形成的非透光性电极21反射后从阴极4侧取出，而在本实施例中，是将从发光层33发出的光以白色光的形式直接从基板1侧(即阳极2侧)取出，或者利用由反射电极形成的阴极4反射后从基板1侧(即阳极2侧)取出，除此之外，能够得到与实施例1同样的效果。
如以上所述，根据本实施方式，能够提供具有与实施方式1同样的效果的底部发光型的有机EL元件10。
〔实施方式3〕
基于图4和图5对本发明的又一个实施方式进行说明如下。
在本实施方式中，对与实施方式1的不同点进行说明，对于与在实施方式1中说明过的构成要素具有相同功能的构成要素，标注相同的符号，省略其说明。此外，在本实施方式中，也可以进行与实施方式1同样的变形，这是不言而喻的。
图4和图5分别是表示本实施方式的发光元件和具备该发光元件的电子设备的主要部分的大致结构的一个例子的截面图。
本发明的发光元件也能够用于显示器用途。以下，作为具备本发明的发光元件的电子设备，列举如图4和图5所示具备有机EL元件10的有机EL显示装置100为例进行说明。
如图5所示，在具备有机EL元件10的有机EL显示装置100中，在基板1上，与各像素100R、100G、100B对应地设置有信号线11和TFT12。
另外，在基板1上，作为平坦化膜，以覆盖信号线11和TFT12的方式在基板1的整个范围内叠层有层间绝缘膜13。
信号线11例如由选择像素的多个栅极线、写入数据的多个源极线和向有机EL元件10供给电力的多个电源线等构成。
信号线11与未图示的外部电路连接，能够通过从上述外部电路向信号线11输入电信号，使有机EL元件10驱动(发光)。
在有机EL显示装置100为有源矩阵型的显示装置的情况下，在各像素100R、100G、100B分别配置有至少1个TFT12。另外，在各像素100R、100G、100B也可以形成有用于保持被写入的电压的电容器、用于对TFT12的特性的偏差进行补偿的补偿电路等。
作为层间绝缘膜13，可以使用已知的感光性树脂。作为上述感光性树脂，例如可以使用丙烯酸树脂或聚酰亚胺树脂。
在层间绝缘膜13中设置有用于将有机EL元件10的阳极2与TFT12电连接的接触孔13a。
阳极2的端部被边缘覆膜15覆盖。边缘覆膜15为绝缘膜，例如由感光性树脂构成。边缘覆膜15防止在阳极2的端部因电极集中或有机EL层3变薄而与阴极4短路。另外，边缘覆膜15也作为像素分离膜发挥作用，以使得电流不会向相邻的像素100R、100G、100B泄漏。
在边缘覆膜15，在每个像素100R、100G、100B设置有开口15a。由该开口15a形成的阳极2的露出部成为各像素100R、100G、100B的发光区域30。
在有机EL层3中，如上所述，设置有空穴注入层31、空穴传输层32、发光层33、电子传输层34和电子注入层35。
图4和图5所示的有机EL显示装置100，具有发白色光的有机EL元件10作为发光元件，在多个像素100R、100G、100B连续地(即在整个像素部)设置有包含发光层33的有机EL层3。
另外，如图5所示，有机EL显示装置100具有以与基板1相对的方式贴合的密封体5(密封部件)。密封体5例如使用由玻璃基板或塑料基板等绝缘基板构成的密封基板等。
另外，在基板1与密封体5之间，以包围显示区域的方式设置有未图示的密封件。在由基板1、密封体5和密封件包围的区域，例如填充有填充材料6。
在密封体5的表面，例如，与显示红色的像素100R对应地设置有作为使红色光透过的CF的CF51R，与显示绿色的像素100G对应地设置有作为使绿色光透过的CF的CF51G。另外，与显示蓝色的像素100B对应地设置有作为使蓝色光透过的CF的CF51B。在各CF51R、51G、51B之间设置有BM(黑矩阵)52，防止光从外部侵入各CF51R、51G、51B间、以及光从各CF51R、51G、51B间泄漏。
通过这样使用红(R)、绿(G)、蓝(B)的各色的CF51R、51G、51B，能够将白色光在每个像素100R、100G、100B调制成红色、绿色或蓝色而射出。因此，即使在各像素100R、100G、100B的有机EL元件10发白色光的情况下，也能够实现彩色显示。
此外，在单色发光没有问题的情况下、或者在各像素100R、100G、100B的有机EL元件10显现红色、绿色、蓝色等期望的颜色的情况下，能够省略CF，但是通过将显现期望的颜色的有机EL元件10与CF组合，能够提高各色的色纯度并抑制视野角变化时的色调偏移。
另外，本实施方式列举密封体5例如为密封基板的情况为例进行了说明，但是本实施方式并不限定于此，密封体5也可以为由有机绝缘层或无机绝缘层等构成的密封层。
如上所述，在将有机EL元件10用于显示器用途的情况下，通过将白色发光的有机EL元件10与CF(彩色滤光片)层组合来选择各像素的发光色，能够实现全色的图像显示。
另外，如在实施方式1中说明的那样，有机EL元件10例如通过改变阳极2的膜厚，也能够显示白色以外的颜色。通过在各像素100R、100G、100B中导入表现出微腔效应的微腔结构(光学微共振器结构)，也能够实现全色的图像显示。
微腔效应是指发出的光在阳极2与阴极4之间进行多重反射，并发生共振从而发光光谱变陡、并且峰值波长的发光强度被放大的现象。
微腔效应例如可以通过设定构成夹持包括发光层33的功能层的一对电极(即阳极2和阴极4)的反射电极与作为透光性电极使用的半透明电极之间的厚度，使其与想要增强的光的波长匹配而得到。由此，由发光层33发出的光中的波长偏离的光成分在反射电极与半透明电极之间反复进行多重反射，并发生共振，从而被增强为期望的波长而输出。因此，通过按每种发光色，在各像素100R、100G、100B中导入微腔结构来改变各像素100R、100G、100B的有机EL元件10的光程，能够实现全色的图像显示。
在有机EL元件10具有微腔结构的情况下，与有机EL元件10为非微腔结构的情况相比，来自有机EL元件10的发光强度和色纯度提高，因此，能够使发光效率提高。
另外，在各像素100R、100G、100B中导入微腔结构的情况下，通过并用CF，能够利用CF调节从有机EL元件10射出的光的光谱。
作为按每种发光色改变各像素100R、100G、100B的有机EL元件10的光程的方法，可以列举在反射电极与半透明电极之间叠层包括发光层33的有机EL层3和透明电极的方法。例如，在顶部发光型的有机EL元件10的情况下，可以列举如图4所示使阳极2为由反射电极形成的非透光性电极21与由透明电极形成的透光性电极22的叠层结构，按每个像素改变阳极2中的非透光性电极21上的透光性电极22的膜厚的方法。
在顶部发光型的有机EL元件10的情况下，通过这样使阳极2为由反射电极形成的非透光性电极21与由透明电极形成的透光性电极22的叠层结构，将透光性电极22按各像素100R、100G、100B进行图案化，从而设定为可利用微腔效应使各色的光谱增强的膜厚，并在阴极4使用作为半透明电极的例如形成为薄膜的半透明的银等，能够在有机EL元件10中导入微腔结构。
以下，作为一个例子，列举在各像素100R、100G、100B中导入微腔结构、并且通过并用CF来实现全色的图像显示的情况为例，利用实施例具体地表示本实施方式的有机EL显示装置100中使用的有机EL元件10的构成。此外，在以下的实施例中也是，对于一部分的构成要素，列举具体的尺寸和材料为例进行说明，但是本实施方式也不仅限定于以下的实施例。
(实施例4)
在本实施例中，如图4所示，在基板1上，从基板1侧起依次叠层有非透光性电极21、透光性电极22、空穴注入层31、空穴传输层32、第一发光层33a、第二发光层33b、第三发光层33c、电子传输层34、电子注入层35、阴极4。
基板1使用玻璃基板。在基板1上叠层的各层的材料以及厚度如下。
非透光性电极21(阳极2、反射电极)：Ag(100nm)
透光性电极22(阳极2)：ITO(在像素100R中为30nm，在像素100G中为120nm，在像素100B中为80nm)
空穴注入层31：HAT－CN(10nm)
空穴传输层32：α－NPD(20nm)
第一发光层33a(蓝色发光层、发光层33)：BH1(主体材料、90％)/BD1(TTF材料、10％)(5nm)
第二发光层33b(绿色发光层、发光层33)：BCP(主体材料、50％)/PXZ－DPS(TADF材料、50％)(10nm)
第三发光层33c(红色发光层、发光层33)：BCP(主体材料、90％)/DCM(荧光材料、10％)(20nm)
电子传输层34：Bphen(30nm)
电子注入层35：LiF(1nm)
阴极4(半透明电极)：Ag－Mg合金(Ag/Mg混合比＝0.9/0.1)(20nm)
本实施例的有机EL元件10，除了在各像素100R、100G、100B中阳极2中的透光性电极22的厚度不同以外，与实施例1的有机EL元件10相同。
因此，根据本实施例，能够得到与实施例1同样的效果，并且能够在各像素100R、100G、100B中导入微腔结构。
〔实施方式4〕
基于图6对本发明的再一个实施方式进行说明如下。
在本实施方式中，对与实施方式1～3的不同点进行说明，对于与在实施方式1中说明过的构成要素具有相同功能的构成要素，标注相同的符号，省略其说明。
图6是表示本实施方式的发光元件的大致结构的一个例子的截面图。此外，在本实施方式中，作为本实施方式的发光元件，也列举有机EL元件10为例进行说明。
本实施方式的有机EL元件10在以下方面与实施方式1～3的有机EL元件10不同：当设在第一电极与第二电极之间，从第一电极侧起依次叠层有第一发光层33a(第一发光层)、第二发光层33b(第二发光层)和第三发光层33c(第三发光层)时，在实施方式1～3中第一电极为阳极2，而在本实施方式中第一电极为阴极4。
以下，作为本实施方式的有机EL元件10的一个例子，列举图6所示的有机EL元件10为例进行更详细的说明。
如图6所示，本实施方式的有机EL元件10具有在阳极2(第二电极)与阴极4(第一电极)之间设置有有机EL层3(有机层、功能层)的结构，该有机EL层3从阴极4侧起依次包括第一发光层33a、第二发光层33b和第三发光层33c。
此外，在本实施方式中，作为发光层33以外的有机EL层3，也可以在阳极2与发光层33之间设置有例如空穴注入层31和空穴传输层32，也可以在阴极4与发光层33之间设置有例如电子传输层34和电子注入层35。
因此，本实施方式的有机EL元件10例如具有在基板1上依次叠层有阳极2、空穴注入层31、空穴传输层32、第三发光层33c、第二发光层33b、第一发光层33a、电子传输层34、电子注入层35、阴极4的结构。
这样，也可以是有机EL元件10中，含有波长最短的延迟荧光材料的第一发光层33a位于阴极4侧，含有波长最长的荧光材料的第三发光层33c位于阳极2侧。
作为这样使第一发光层33a、第二发光层33b、第三发光层33c的叠层顺序反转的优点，例如可以列举：在第三发光层33c的主体材料吸收从第一发光层33a发出的光的情况下，通过使叠层顺序反转，能够避免发光效率的下降。
另外，也可以认为，根据最佳的主体材料的选择的不同，也有可能迁移率不一定与条件匹配，通过使叠层顺序反转能够解决。
在本实施方式中，优选第一发光层33a的电子传输性强，第二发光层33b和第三发光层33c的空穴传输性强。
因此，优选第一发光层33a含有电子传输性强的材料(即电子迁移率高于空穴迁移率的材料)，第二发光层33b和第三发光层33c含有空穴传输性强的材料(即空穴迁移率高于电子迁移率的材料)。
因此，在第一发光层33a含有主体材料的情况下，作为该主体材料，优选使用电子迁移率高于空穴迁移率的材料。
另外，作为第二发光层33b和第三发光层33c中的主体材料，优选使用空穴迁移率高于电子迁移率的空穴传输性的主体材料。因此，作为上述主体材料，优选使用例如1,3－双(咔唑－9－基)苯(mCP)等空穴传输性材料。
由此，电子能够高效率地从阴极4向第一发光层33a注入、传输，另一方面，空穴能够高效率地从阳极2经由第三发光层33c向第二发光层33b注入、传输。其结果，载流子的复合容易在第一发光层33a与第二发光层33b的界面附近发生，因此，容易从第二发光层33b的TADF材料向第一发光层33a的TTF材料发生德克斯特跃迁。德克斯特跃迁通过直接接触而发生，而从TADF材料的S1能级向荧光材料的S1能级的福斯特跃迁，即使材料彼此不直接接触，只要在一定距离内就会发生。因此，通过采用上述构成，能够更高效率地进行3色发光。
下面，利用实施例具体地表示本实施方式的有机EL元件10的构成。此外，在以下的实施例中也是，对于一部分的构成要素，列举具体的尺寸和材料为例进行说明，但是本实施方式也不仅限定于以下的实施例。
(实施例5)
在本实施例中，如图6所示，在基板1上，从基板1侧起依次叠层有非透光性电极21、透光性电极22、空穴注入层31、空穴传输层32、第三发光层33c、第二发光层33b、第一发光层33a、电子传输层34、电子注入层35、阴极4。
基板1使用玻璃基板。在基板1上叠层的各层的材料以及厚度如下。
非透光性电极21(阳极2、反射电极)：Ag(100nm)
透光性电极22(阳极2)：ITO(65nm)
空穴注入层31：HAT－CN(10nm)
空穴传输层32：α－NPD(20nm)
第三发光层33c(红色发光层、发光层33)：mCP(主体材料、90％)/DCM(荧光材料、10％)(20nm)
第二发光层33b(绿色发光层、发光层33)：mCP(主体材料、50％)/PXZ－DPS(TADF材料、50％)(10nm)
第一发光层33a(蓝色发光层、发光层33)：BH2(主体材料、90％)/BD2(TTF材料、10％)(5nm)
电子传输层34：Bphen(30nm)
电子注入层35：LiF(1nm)
阴极4(半透明电极)：Ag－Mg合金(Ag/Mg混合比＝0.9/0.1)(20nm)
本实施例的有机EL元件10，除了第一发光层33a、第二发光层33b、第三发光层33c的材料和叠层顺序不同以外，与实施例1的有机EL元件10相同。
此外，第一发光层33a中，作为TTF材料和主体材料，使用发生从主体材料BH2的T1能级向掺杂剂材料(TTF材料)BD2的S1能级的TTF的延迟荧光材料的组合。此时，作为主体材料和掺杂剂材料，从上述的产生TTF现象的掺杂剂材料与主体材料的组合中，选择了载流子传输性和能级满足上述条件的主体材料，掺杂剂材料选择了适合与主体材料组合的材料。
上述BH2的T1能级低于第二发光层33b的掺杂剂材料(TADF材料)PXZ－DPS的T1能级。另外，上述BD2的S1能级高于BH2的T1能级。
根据本实施例，BH2的T1能级低于上述TADF材料的T1能级，因此，从上述TADF材料向BH2和BD2中的至少一者发生德克斯特型的能量转移，通过TTF，从BH2的T1能级或BD2的T1能级上转换为BD2的S1能级。在本实施方式中，如上所述，通过利用由TTF现象引起的延迟荧光，使具有比第二发光层33b的掺杂剂材料(TADF材料)的S1能级高的S1能级的BD2发光。
此时，BD2的T1能级高于BH2的T1能级，由此，BH2的三重态激子不向BD2转移，在BD2中产生的三重态激子向BH2进行能量转移，由此，通过TTF现象，三重态激子彼此在BH2上高效率地碰撞，生成单重态激子。通过TTF现象生成的单重态激子从BH2向承担发光的BD2进行能量转移，有助于BD2的荧光性发光。
在本实施例中，第一发光层33a中含有的主体材料(BH2)的电子迁移率高于空穴迁移率，第二发光层33b中含有的主体材料和第三发光层33c中含有的主体材料(mCP)的空穴迁移率高于电子迁移率。因此，就主体材料的传输性而言，第一发光层33a的电子传输性强，第二发光层33b和第三发光层33c的空穴传输性强。
另外，BH2的LUMO能级和BD2的LUMO能级高于第二发光层33b的主体材料的LUMO能级和掺杂剂材料的LUMO能级，BH2的HOMO能级和BD2的HOMO能级低于第二发光层33b的主体材料的HOMO能级和掺杂剂材料的HOMO能级。因此，与第一发光层33a相比，电子更容易进入第二发光层33b，电子难以从第二发光层33b向第一发光层33a泄漏。
另外，第二发光层33b的主体材料的HOMO能级和掺杂剂材料的HOMO能级高于第三发光层33c的主体材料的HOMO能级和掺杂剂材料的HOMO能级，第二发光层33b的主体材料的LUMO能级和掺杂剂材料的LUMO能级低于第三发光层33c的主体材料的LUMO能级和掺杂剂材料的LUMO能级。因此，与第三发光层33c相比，空穴更容易进入第二发光层33b，空穴难以从第二发光层33b向第三发光层33c泄漏。
因此，在本实施例中，也与实施例1同样，能够使发光层33中的各层高效率地发光。
〔实施方式5〕
基于图7和图8对本发明的再一个实施方式进行说明如下。
在本实施方式中，列举与实施方式1的不同点为例，对与实施方式1～4的不同点进行说明。但是，在本实施方式中，可以进行与实施方式1～4同样的变形，这是不言而喻的。在本实施方式中，对于与在实施方式1～4中说明过的构成要素具有相同功能的构成要素，标注相同的符号，省略其说明。
图7是表示本实施方式的发光元件的大致结构的一个例子的截面图。另外，图8是表示本实施方式的发光元件中的、夹着第一发光层(第一发光层33a)的各层的能量图的图。在本实施方式中，作为本实施方式的发光元件，也列举有机EL元件10为例进行说明。
如上所述，德克斯特跃迁仅在相邻的分子彼此之间发生。因此，当第一发光层33a的层厚厚时，发光效率会降低，因此，第一发光层33a的层厚优选为5nm以下，更优选小于5nm。
另外，通过使第一发光层33a为TTF材料的含有比率高的极薄的层，容易从第二发光层33b的TADF材料的T1能级直接向第一发光层33a的TTF材料的T1能级发生德克斯特跃迁，在第一发光层33a中能够更高效率地发光。
因此，优选第一发光层33a中的TTF材料的含有比率大于50％，更优选由掺杂剂材料单独形成。
当第一发光层33a中使用的TTF材料为能够单独产生TTF现象的延迟荧光材料时，通过使第一发光层33a如图7所示为极薄的掺杂剂膜，能够通过德克斯特跃迁使激发能从第二发光层33b的TADF材料直接向第一发光层33a的TTF材料(掺杂剂材料)转移。另外，通过这样由掺杂剂材料单独形成第一发光层33a，不需要考虑主体材料与掺杂剂材料的组合，并且能够降低在主体材料与掺杂剂材料之间进行激发能的授受时的损失。
但是，在第一发光层33a的膜厚为非常薄、且未均匀地成膜的水平(例如1nm左右)的情况下，有可能在局部不存在第一发光层33a，夹着第一发光层33a叠层在与第二发光层33b相反的一侧的功能层与第二发光层33b直接接触。
例如，在使第一发光层33a为例如平均膜厚0.5nm左右的极薄掺杂剂膜的情况下，在形成单分子的分子大小比目标膜厚大的膜(例如在利用蒸镀进行成膜的情况下，利用极短时间的蒸镀进行成膜；或者在利用涂敷进行成膜的情况下，使用极低浓度溶液进行成膜)时，TTF材料的各分子呈岛状分布。其结果，如图8所示，第一发光层33a自然而然地形成为岛状。
因此，在这样第一发光层33a极薄且形成为岛状的情况下，为了载流子不向第一发光层33a、或者夹着第一发光层33a叠层在与第二发光层33b相反的一侧的功能层侧泄漏，需要载流子在第二发光层33b与第一发光层33a之间的界面、或者第二发光层33b与夹着第一发光层33a叠层在与第二发光层33b相反的一侧的功能层中的与第一发光层33a相邻地叠层的功能层之间的界面被捕获。
因此，在本实施方式中，不仅第一发光层33a中含有的至少混合比率最高的材料的HOMO能级或LUMO能级与第二发光层33b中含有的至少混合比率最高的材料的HOMO能级或LUMO能级的关系重要，而且第二发光层33b中含有的至少混合比率最高的材料的HOMO能级或LUMO能级与夹着第一发光层33a叠层在与第二发光层33b相反的一侧的功能层中的与第一发光层33a相邻地叠层的功能层中含有的材料的HOMO能级或LUMO能级的关系也重要。
因此，例如在图7和图8所示的例子的情况下，为了载流子不向空穴传输层32侧泄漏，空穴传输层32的材料的HOMO能级或LUMO能级与第二发光层33b中的例如主体材料的HOMO能级或LUMO能级的关系也重要。
在如上所述使第一发光层33a为例如平均膜厚0.5nm左右的极薄掺杂剂膜的情况下，第一发光层33a中含有的混合比率最高的材料为TTF材料。
因此，在本实施方式中，优选第一发光层33a的TTF材料的HOMO能级低于第二发光层33b中的至少混合比率最高的材料(例如在第二发光层33b含有主体材料的情况下，为主体材料、或者主体材料和掺杂剂材料；在第二发光层33b由掺杂剂材料单独形成的情况下，为TADF材料)的HOMO能级，优选第一发光层33a的TTF材料的LUMO能级高于第二发光层33b中的至少混合比率最高的材料的LUMO能级。
通过第一发光层33a的TTF材料的HOMO能级低于第二发光层33b中的至少混合比率最高的材料的HOMO能级，在第一发光层33a与第二发光层33b相邻的区域中，空穴难以向第一发光层33a侧泄漏，能够在第一发光层33a与第二发光层33b的界面捕获载流子。
另外，通过第一发光层33a的TTF材料的LUMO能级高于第二发光层33b中的至少混合比率最高的材料的LUMO能级，在第一发光层33a与第二发光层33b相邻的区域，电子难以向第一发光层33a侧泄漏，能够在第一发光层33a与第二发光层33b的界面捕获载流子。
另外，在本实施方式中，如图8所示，优选夹着第一发光层33a叠层在与第二发光层33b相反的一侧的层中的与第一发光层33a相邻地叠层的层(例如空穴传输层32)中含有的材料的HOMO能级低于第二发光层33b中的至少混合比率最高的材料的HOMO能级。
由此，在夹着上述第一发光层33a叠层在与第二发光层33b相反的一侧的层中的与第一发光层33a相邻地叠层的层例如是空穴传输层32时，第一发光层33a为岛状，在第二发光层33b与空穴传输层32直接接触的区域，空穴难以从第二发光层33b向空穴传输层32泄漏，能够在第二发光层33b与空穴传输层32的界面捕获载流子。
另外，如图8所示，优选夹着第一发光层33a叠层在与第二发光层33b相反的一侧的层中的与第一发光层33a相邻地叠层的层(例如空穴传输层32)中含有的材料的LUMO能级高于第二发光层33b中的至少混合比率最高的材料的LUMO能级。
由此，在夹着上述第一发光层33a叠层在与第二发光层33b相反的一侧的层中的与第一发光层33a相邻地叠层的层例如是空穴传输层32时，第一发光层33a为岛状，在第二发光层33b与空穴传输层32直接接触的区域，电子难以从第二发光层33b向空穴传输层32泄漏，能够在第二发光层33b与空穴传输层32的界面捕获载流子。
下面，利用实施例具体地表示本实施方式的有机EL元件10的构成。此外，在以下的实施例中也是，对于一部分的构成要素，列举具体的尺寸和材料为例进行说明，但是本实施方式也不仅限定于以下的实施例。
(实施例6)
在本实施例中，如图7所示，在基板1上，从基板1侧起依次叠层有非透光性电极21、透光性电极22、空穴注入层31、空穴传输层32、第三发光层33c、第二发光层33b、第一发光层33a、电子传输层34、电子注入层35、阴极4。
基板1使用玻璃基板。在基板1上叠层的各层的材料以及厚度如下。
非透光性电极21(阳极2、反射电极)：Ag(100nm)
透光性电极22(阳极2)：ITO(65nm)
空穴注入层31：HAT－CN(10nm)
空穴传输层32：α－NPD(20nm)
第一发光层33a(蓝色发光层、发光层33)：BD3(TTF材料、0.5nm)
第二发光层33b(绿色发光层、发光层33)：BCP(主体材料、50％)/PXZ－DPS(TADF材料、50％)(10nm)
第三发光层33c(红色发光层、发光层33)：BCP(主体材料、90％)/DCM(荧光材料、10％)(20nm)
电子传输层34：Bphen(30nm)
电子注入层35：LiF(1nm)
阴极4(半透明电极)：Ag－Mg合金(Ag/Mg混合比＝0.9/0.1)(20nm)
BD3是HOMO能级比BCP低并且LUMO能级比BCP高、且能够不使用主体材料而由掺杂剂材料单独产生TTF现象的TTF材料。
本实施例的有机EL元件10，除了使第一发光层33a为由上述BD3单独形成的极薄掺杂剂膜以外，与实施例1的有机EL元件10相同。
因此，根据本实施方式，除了能够得到与实施例1同样的效果以外，能够通过德克斯特跃迁使激发能从第二发光层33b的TADF材料直接向第一发光层33a的TTF材料转移，因此，能够降低在主体材料与掺杂剂材料之间进行激发能的授受时的损失。
上述BD3的T1能级低于第二发光层33b的掺杂剂材料(TADF材料)PXZ－DPS的T1能级。因此，从第二发光层33b的掺杂剂材料(TADF材料)向BD3发生德克斯特型的能量转移，通过TTF，从BD3的T1能级上转换为BD3的S1能级。在本实施方式中，如上所述，通过利用由TTF现象引起的延迟荧光，使具有比第二发光层33b的掺杂剂材料(TADF材料)的S1能级高的S1能级的BD3发光。
此外，在本实施例中，第二发光层33b和第三发光层33c的主体材料使用与实施例1相同的主体材料。
另外，BD3的HOMO能级低于第二发光层33b的主体材料的HOMO能级和掺杂剂材料的HOMO能级，BD3的LUMO能级高于第二发光层33b的主体材料的LUMO能级和掺杂剂材料的LUMO能级。因此，与第一发光层33a相比，空穴更容易进入第二发光层33b，电子难以从第二发光层33b向第一发光层33a泄漏。
另外，第二发光层33b的主体材料的LUMO能级和掺杂剂材料的LUMO能级低于第三发光层33c的主体材料的LUMO能级和掺杂剂材料的LUMO能级，第二发光层33b的主体材料的HOMO能级和掺杂剂材料的HOMO能级高于第三发光层33c的主体材料的HOMO能级和掺杂剂材料的HOMO能级。因此，与第三发光层33c相比，电子更容易进入第二发光层33b，空穴难以从第二发光层33b向第三发光层33c泄漏。
另外，与第一发光层33a相邻的空穴传输层32(α－NPD)的HOMO能级低于第二发光层33b的主体材料BCP的HOMO能级，上述α－NPD的LUMO能级高于上述BCP的LUMO能级。因此，能够防止或抑制从第二发光层33b向空穴传输层32的载流子泄漏。
〔实施方式6〕
基于图9对本发明的再一个实施方式进行说明如下。
在本实施方式中，列举与实施方式1的不同点为例，对与实施方式1～5的不同点进行说明。但是，在本实施方式中，可以进行与实施方式1～5同样的变形，这是不言而喻的。在本实施方式中，对于与在实施方式1～5中说明过的构成要素具有相同功能的构成要素，标注相同的符号，省略其说明。
图9是表示本实施方式的发光元件的大致结构的一个例子的截面图。此外，在本实施方式中，作为本实施方式的发光元件，也列举有机EL元件10为例进行说明。
如图9所示，本实施方式的有机EL元件10具有在第二发光层33b与第三发光层33c之间设置有不含荧光材料的缓冲层36(中间层)的结构。
如上所述，第二发光层33b与第三发光层33c之间的激发能的转移是通过不需要直接接触的福斯特型的能量转移进行的。因此，在第二发光层33b与第三发光层33c之间，可以如上所述设置有不含荧光材料的缓冲层36。
当适当地选择缓冲层36的材料时，能够通过载流子(空穴、电子)的迁移率之差或势垒的大小来控制载流子平衡。
因此，通过如上所述在第二发光层33b与第三发光层33c之间设置缓冲层36，能够在第二发光层33b与第三发光层33c之间改变载流子(空穴、电子)的迁移率之差和势垒的大小，能够控制载流子平衡。
因此，根据本实施方式，能够可靠地在第二发光层33b中生成激子。当能够可靠地在第二发光层33b中生成激子时，如上所述能够通过德克斯特跃迁和TTF在第一发光层33a中进行荧光发光，并且能够通过福斯特跃迁在第三发光层33c中进行荧光发光。因此，根据本实施方式，能够在发光层33的各层(即第一发光层33a、第二发光层33b、第三发光层33c)中高效率地发光，能够提高发光层33的各层的发光效率。
此外，在这样在第二发光层33b与第三发光层33c之间设置有缓冲层36的情况下，优选使第二发光层33b与缓冲层36的合计层厚为20nm以下。
如上所述，从第二发光层33b中含有的TADF材料的S1能级向第三发光层33c中含有的荧光材料的S1能级的福斯特跃迁，即使材料彼此不直接接触，只要在一定距离内就会发生。另外，在将发光峰值波长不同的发光层叠层的情况下，容易从发光峰值波长为短波长的一侧的发光层向发光峰值波长为长波长的一侧的发光层发生激发能的转移。因此，当从第二发光层33b中含有的TADF材料的分子到第三发光层33c中含有的荧光材料的分子的距离为20nm以下时，能够容易并且更可靠地发生福斯特跃迁，并且不会损害能量的转移效率。
下面，利用实施例具体地表示本实施方式的有机EL元件10的构成。此外，在以下的实施例中也是，对于一部分的构成要素，列举具体的尺寸和材料为例进行说明，但是本实施方式也不仅限定于以下的实施例。
(实施例7)
在本实施例中，如图7所示，在基板1上，从基板1侧起依次叠层有非透光性电极21、透光性电极22、空穴注入层31、空穴传输层32、第一发光层33a、第二发光层33b、缓冲层36、第三发光层33c、电子传输层34、电子注入层35、阴极4。
基板1使用玻璃基板。在基板1上叠层的各层的材料以及厚度如下。
非透光性电极21(阳极2、反射电极)：Ag(100nm)
透光性电极22(阳极2)：ITO(65nm)
空穴注入层31：HAT－CN(10nm)
空穴传输层32：α－NPD(20nm)
第一发光层33a(蓝色发光层、发光层33)：BH1(主体材料、90％)/BD1(TTF材料、10％)(5nm)
第二发光层33b(绿色发光层、发光层33)：BCP(主体材料、50％)/PXZ－DPS(TADF材料、50％)(10nm)
缓冲层36：BCP(5nm)
第三发光层33c(红色发光层、发光层33)：BCP(主体材料、90％)/DCM(荧光材料、10％)(20nm)
电子传输层34：Bphen(30nm)
电子注入层35：LiF(1nm)
阴极4(半透明电极)：Ag－Mg合金(Ag/Mg混合比＝0.9/0.1)(20nm)
如上所述，本实施例的有机EL元件10，除了在第二发光层33b与第三发光层33c之间设置有缓冲层36以外，与实施例1的有机EL元件10相同。
因此，根据本实施例，除了能够得到与实施例1同样的效果以外，能够在第二发光层33b与第三发光层33c之间控制载流子平衡，因此，能够更可靠地在第二发光层33b中生成激子。
〔总结〕
本发明的方式1的发光元件(有机EL元件10)是由第一电极(阳极2和阴极4中的一个电极)和第二电极(阳极2和阴极4中的另一个电极)夹持至少包括第一发光层(第一发光层33a)、第二发光层(第二发光层33b)和第三发光层(第三发光层33c)的功能层(有机EL层3)的发光元件，上述发光元件的特征在于：上述第一发光层在上述发光层中发光峰值波长最短，且含有(I)主体材料和(II)与该主体材料协同地或者单独地产生TTF现象的作为延迟荧光材料的TTF材料中的至少上述TTF材料，上述第二发光层在上述第一发光层与上述第三发光层之间与上述第一发光层相邻地叠层，且至少含有热活化延迟荧光材料，上述第三发光层在上述发光层中发光峰值波长最长，且至少含有荧光材料，上述第一发光层中含有的上述主体材料和TTF材料中的至少一者的激发三重态能级低于上述第二发光层中含有的上述热活化延迟荧光材料的激发三重态能级。
发光材料的发光峰值波长越短，发光材料的能级越高。因此，在将发光峰值波长不同的发光层叠层的情况下，容易从发光峰值波长为短波长的一侧的发光层向发光峰值波长为长波长的一侧的发光层发生激发能的转移。在热活化延迟荧光材料(TADF材料)中，激子能够在S1能级和T1能级之间自由转移，因此，在热活化延迟荧光材料的S1能级和T1能级均等地产生激子。因此，根据上述构成，从上述第二发光层的热活化延迟荧光材料向上述第三发光层的荧光发光材料发生福斯特型的能量转移(福斯特跃迁)。
另一方面，上述第一发光层中含有的上述主体材料和TTF材料中的至少一者的T1能级低于上述第二发光层中含有的热活化延迟荧光材料的T1能级，因此，激发能容易从上述第二发光层的热活化延迟荧光材料向上述第一发光层中含有的上述主体材料或TTF材料转移。此时，上述第二发光层与上述第一发光层相邻地叠层(即接触)，因此，容易从上述第二发光层的热活化延迟荧光材料向上述第一发光层的主体材料或TTF材料发生德克斯特型的能量转移。之后，通过TTF现象，在上述第一发光层中，从主体材料的T1能级或TTF材料的T1能级向TTF材料的S1能级进行再激发。
因此，根据上述构成，能够在上述第一发光层、上述第二发光层、上述第三发光层中分别高效率地发光。另外，上述发光元件使用含有延迟荧光材料的荧光材料进行发光，不使用磷光材料，因此，能够降低成本。
本发明的方式2的发光元件可以：在上述方式1中，上述第二发光层中生成的激子的能量通过德克斯特型的能量转移向上述第一发光层转移，上述第二发光层中生成的激子的能量通过福斯特型的能量转移向上述第三发光层转移，从而上述第一发光层、上述第二发光层、上述第三发光层分别发光。
根据上述构成，如上所述，能够在上述第一发光层、上述第二发光层、上述第三发光层中分别高效率地发光。
本发明的方式3的发光元件可以构成为：在上述方式2中，从上述第二发光层的上述热活化延迟荧光材料的激发三重态能级向上述第一发光层的上述TTF材料的激发三重态能级发生上述德克斯特型的能量转移，从上述TTF材料的激发三重态能级向上述TTF材料的激发单重态能级发生再激发，从上述第二发光层的上述热活化延迟荧光材料的激发单重态能级向上述第三发光层的荧光材料的激发单重态能级发生上述福斯特型的能量转移。
根据上述构成，通过从上述第二发光层的上述热活化延迟荧光材料的激发三重态能级直接向上述第一发光层的上述TTF材料的激发三重态能级发生上述德克斯特型的能量转移，能够在上述第一发光层中更高效率地发光。另外，通过从上述第二发光层的上述热活化延迟荧光材料的激发单重态能级直接向上述第三发光层的荧光材料的激发单重态能级发生上述福斯特型的能量转移，能够在上述第三发光层中更高效率地发光。
本发明的方式4的发光元件可以：在上述方式1～3中的任一方式中，上述第二发光层的层厚为20nm以下。
从上述第二发光层中含有的热活化延迟荧光材料的S1能级向上述第三发光层中含有的荧光材料的S1能级的福斯特跃迁，即使材料彼此不直接接触，只要在一定距离内就会发生。另外，在将发光峰值波长不同的发光层叠层的情况下，容易从发光峰值波长为短波长的一侧的发光层向发光峰值波长为长波长的一侧的发光层发生激发能的转移。因此，当从上述热活化延迟荧光材料的分子到上述荧光材料的分子的距离为20nm以下时，能够容易并且更可靠地发生福斯特跃迁，并且不会损害能量的转移效率。
本发明的方式5的发光元件可以：在上述方式1～4中的任一方式中，上述第一电极为阳极，上述第一发光层、上述第二发光层、上述第三发光层从上述第一电极侧起依次叠层，上述第一发光层含有空穴迁移率高于电子迁移率的材料，上述第二发光层和上述第三发光层含有电子迁移率高于空穴迁移率的材料。
根据上述构成，空穴能够高效率地从上述第一电极向上述第一发光层注入、传输，另一方面，电子能够高效率地从上述第二电极经由上述第三发光层向上述第二发光层注入、传输。其结果，载流子的复合容易在上述第一发光层与上述第二发光层的界面附近发生，因此，在上述第二发光层中生成激子的概率升高，并且容易从上述第二发光层的热活化延迟荧光材料向上述第一发光层的TTF材料发生德克斯特跃迁。德克斯特跃迁通过直接接触而发生，而从热活化延迟荧光材料的S1能级向荧光材料的S1能级的福斯特跃迁，即使材料彼此不直接接触，只要在一定距离内就会发生，因此，通过采用上述构成，能够更高效率地进行3色发光。
本发明的方式6的发光元件可以：在上述方式1～4中的任一方式中，上述第一电极为阴极，上述第一发光层、上述第二发光层、上述第三发光层从上述第一电极侧起依次叠层，上述第一发光层含有电子迁移率高于空穴迁移率的材料，上述第二发光层和上述第三发光层含有空穴迁移率高于电子迁移率的材料。
根据上述构成，电子能够高效率地从上述第一电极向上述第一发光层注入、传输，另一方面，空穴能够高效率地从上述第二电极经由上述第三发光层向上述第二发光层注入、传输。其结果，载流子的复合容易在上述第一发光层与上述第二发光层的界面附近发生，因此，容易从上述第二发光层的热活化延迟荧光材料向上述第一发光层的TTF材料发生德克斯特跃迁。德克斯特跃迁通过直接接触而发生，而从热活化延迟荧光材料的S1能级向荧光材料的S1能级的福斯特跃迁，即使材料彼此不直接接触，只要在一定距离内就会发生，因此，通过采用上述构成，能够更高效率地进行3色发光。
本发明的方式7的发光元件可以：在上述方式1～6中的任一方式中，上述第二发光层中含有的至少混合比率最高的材料的HOMO能级高于上述第一发光层中含有的至少混合比率最高的材料的HOMO能级。
根据上述构成，当作为上述第一电极或上述第二电极，在上述第一发光层侧设置有阳极的情况下，与上述第一发光层相比，空穴更容易进入上述第二发光层。另外，当作为上述第一电极或上述第二电极，在上述第一发光层侧设置有阴极的情况下，空穴难以从上述第二发光层向上述第一发光层泄漏。因此，根据上述构成，能够提高上述第二发光层中的激子生成概率。因此，能够提高上述第二发光层中的发光效率，并且，通过在第二发光层中生成的激子的能量转移，在第一发光层和第三发光层中也能够高效率地发光。
本发明的方式8的发光元件可以：在上述方式1～7中的任一方式中，上述第二发光层中含有的至少混合比率最高的材料的HOMO能级高于上述第三发光层中含有的至少混合比率最高的材料的HOMO能级。
根据上述构成，当作为上述第一电极或上述第二电极，在上述第三发光层侧设置有阳极的情况下，与上述第三发光层相比，空穴更容易进入上述第二发光层。另外，当作为上述第一电极或上述第二电极，在上述第三发光层侧设置有阴极的情况下，空穴难以从上述第二发光层向上述第三发光层侧泄漏。因此，根据上述构成，能够提高上述第二发光层中的激子生成概率。因此，能够提高上述第二发光层中的发光效率，并且，通过在第二发光层中生成的激子的能量转移，在第一发光层和第三发光层中也能够高效率地发光。
本发明的方式9的发光元件可以：在上述方式1～8中的任一方式中，上述第二发光层中含有的至少混合比率最高的材料的LUMO能级低于上述第一发光层中含有的至少混合比率最高的材料的LUMO能级。
根据上述构成，当作为上述第一电极或上述第二电极，在上述第一发光层侧设置有阴极的情况下，与上述第一发光层相比，电子更容易进入上述第二发光层。另外，当作为上述第一电极或上述第二电极，在上述第一发光层侧设置有阳极的情况下，电子难以从上述第二发光层向上述第一发光层泄漏。因此，根据上述构成，能够提高上述第二发光层中的激子生成概率。因此，能够提高上述第二发光层中的发光效率，并且，通过第二发光层中生成的激子的能量转移，在第一发光层和第三发光层中也能够高效率地发光。
本发明的方式10的发光元件可以：在上述方式1～9中的任一方式中，上述第二发光层中含有的至少混合比率最高的材料的LUMO能级低于上述第三发光层中含有的至少混合比率最高的材料的LUMO能级。
根据上述构成，当作为上述第一电极或上述第二电极，在上述第三发光层侧设置有阴极的情况下，与上述第三发光层相比，电子更容易进入上述第二发光层。另外，当作为上述第一电极或上述第二电极，在上述第三发光层侧设置有阳极的情况下，电子难以从上述第二发光层向上述第三发光层泄漏。因此，根据上述构成，能够提高上述第二发光层中的激子生成概率。因此，能够提高上述第二发光层中的发光效率，并且，通过第二发光层中生成的激子的能量转移，在第一发光层和第三发光层中也能够高效率地发光。
本发明的方式11的发光元件可以：在上述方式1～10中的任一方式中，上述第一发光层的层厚小于5nm，上述第一发光层中的上述TTF材料的含有比率大于50％。
根据上述构成，通过使上述第一发光层为TTF材料的含有比率高的极薄的层，容易从上述第二发光层的上述热活化延迟荧光材料的激发三重态能级直接向上述第一发光层的上述TTF材料的激发三重态能级发生上述德克斯特型的能量转移。因此，在上述第一发光层中，能够更高效率地发光。
本发明的方式12的发光元件可以：在上述方式11中，上述功能层具有至少一层夹着上述第一发光层叠层在与上述第二发光层相反的一侧的层，
夹着上述第一发光层叠层在与上述第二发光层相反的一侧的层中的与上述第一发光层相邻地叠层的层中含有的材料的HOMO能级，低于上述第二发光层中含有的至少混合比率最高的材料的HOMO能级。
在上述第一发光层的层厚薄的情况下，有可能上述第一发光层成为岛状，上述第二发光层与夹着上述第一发光层叠层在与上述第二发光层相反的一侧的层直接接触。但是，通过采用上述构成，空穴难以从上述第二发光层向夹着上述第一发光层叠层在与上述第二发光层相反的一侧的层泄漏，能够在上述第二发光层与夹着上述第一发光层叠层在与上述第二发光层相反的一侧的层的界面捕获载流子。
本发明的方式13的发光元件可以：在上述方式11中，上述功能层具有至少一层夹着上述第一发光层叠层在与上述第二发光层相反的一侧的层，夹着上述第一发光层叠层在与上述第二发光层相反的一侧的层中的与上述第一发光层相邻地叠层的层中含有的材料的LUMO能级，高于上述第二发光层中含有的至少混合比率最高的材料的LUMO能级。
在上述第一发光层的层厚薄的情况下，有可能上述第一发光层成为岛状，上述第二发光层与夹着上述第一发光层叠层在与上述第二发光层相反的一侧的层直接接触。但是，通过采用上述构成，电子难以从上述第二发光层向夹着上述第一发光层叠层在与上述第二发光层相反的一侧的层泄漏，能够在上述第二发光层与夹着上述第一发光层叠层在与上述第二发光层相反的一侧的层的界面捕获载流子。
本发明的方式14的发光元件可以：在上述方式1～13中的任一方式中，在上述第二发光层与上述第三发光层之间设置有不含荧光材料的缓冲层。
上述第二发光层与上述第三发光层之间的激发能的转移是通过不需要直接接触的福斯特型的能量转移进行的，因此，在第二发光层与上述第三发光层之间，可以如上所述设置有不含荧光材料的缓冲层。
通过设置上述缓冲层，能够在上述第二发光层与上述第三发光层之间改变载流子(空穴、电子)的迁移率之差和势垒的大小，能够控制载流子平衡。因此，根据上述构成，能够可靠地在上述第二发光层中生成激子。因此，能够提高各层中的发光效率。
本发明的方式15的发光元件可以：在上述方式14中，上述第二发光层与上述缓冲层的合计层厚为20nm以下。
从上述第二发光层中含有的热活化延迟荧光材料的S1能级向上述第三发光层中含有的荧光材料的S1能级的福斯特跃迁，即使材料彼此不直接接触，只要在一定距离内就会发生。另外，在将发光峰值波长不同的发光层叠层的情况下，容易从发光峰值波长为短波长的一侧的发光层向发光峰值波长为长波长的一侧的发光层发生激发能的转移。因此，当从上述热活化延迟荧光材料的分子到上述荧光材料的分子的距离为20nm以下时，能够容易并且更可靠地发生福斯特跃迁，并且不会损害能量的转移效率。因此，在上述第二发光层与上述第三发光层之间设置有上述缓冲层的情况下，优选使上述第二发光层与上述缓冲层的合计层厚为20nm以下。
本发明的方式16的发光元件可以：在上述方式1～15中的任一方式中，上述第一发光层为蓝色发光层，上述第二发光层为绿色发光层，上述第三发光层为红色发光层。
根据上述构成，能够使蓝色发光层、绿色发光层、红色发光层的各发光层高效率地发光，因此，能够提供发光效率高的、例如白色发光的发光元件。
本发明的方式17的发光元件可以：在上述方式1～16中的任一方式中，上述发光元件为有机EL元件。
根据上述构成，能够提供发光效率高的有机EL元件。
本发明的方式18的电子设备(有机EL显示装置100)可以具有上述方式1～17中的任一方式的发光元件(有机EL元件10)。
根据上述构成，能够提供具有发光效率高的发光元件的电子设备。
本发明的方式19的电子设备可以：在上述方式18中，上述电子设备为照明装置。
根据上述构成，能够提供发光效率高的照明装置。
本发明的方式20的电子设备可以：在上述方式1～7中的任一方式中，上述电子设备为显示装置。
根据上述构成，能够提供发光效率高的显示装置。
本发明的方式21的发光元件(有机EL元件10)的制造方法，包括在第一电极(阳极2和阴极4中的一个电极)与第二电极(阳极2和阴极4中的另一个电极)之间形成至少包含发光层(发光层33)的功能层(有机EL层3)的功能层形成工序，上述功能层形成工序包括：形成第一发光层(第一发光层33a)的第一发光层形成工序，上述第一发光层在上述发光层中发光峰值波长最短，且含有(I)主体材料和(II)与该主体材料协同地或者单独地产生TTF现象的作为荧光延迟发光材料的TTF材料中的至少上述TTF材料；形成第二发光层(第二发光层33b)的第二发光层形成工序，上述第二发光层至少含有热活化延迟荧光材料，该热活化延迟荧光材料的激发三重态能级高于上述第一发光层中含有的上述主体材料和TTF材料中的至少一者的激发三重态能级；和形成第三发光层(第三发光层33c)的第三发光层形成工序，上述第三发光层在上述发光层中发光峰值波长最长，且至少含有荧光材料。上述第一发光层形成工序和上述第二发光层形成工序连续地进行，以使得上述第二发光层叠层在上述第一发光层与上述第三发光层之间，并且上述第一发光层与上述第二发光层相邻。
依照上述方法，能够得到与方式1同样的效果。
本发明的方式22的发光方法是以下的方法：使至少含有热活化延迟荧光材料的第二发光层(第二发光层33b)中生成的激子的能量通过德克斯特型的能量转移向第一发光层(第一发光层33a)转移，并且使上述第二发光层中生成的激子的能量通过福斯特型的能量转移向第三发光层(第三发光层33c)转移，从而使上述第一发光层、上述第二发光层和上述第三发光层分别发光，其中，上述第一发光层与上述第二发光层相邻地叠层，上述第一发光层的发光峰值波长比上述第二发光层的发光峰值波长短，且上述第一发光层含有(I)主体材料和(II)与该主体材料协同地或者单独地产生TTF现象的作为延迟荧光材料TTF材料中的至少上述TTF材料，上述主体材料和TTF材料中的至少一者的激发三重态能级低于上述热活化延迟荧光材料的激发三重态能级，上述第三发光层隔着上述第二发光层叠层在与上述第一发光层相反的一侧，上述第三发光层的发光峰值波长比上述第二发光层的发光峰值波长长，且上述第三发光层含有主体材料和荧光材料中的至少荧光材料。
依照上述方法，能够得到与方式2同样的效果。
本发明的方式23的发光方法可以：在上述方式22中，从上述第二发光层的上述热活化延迟荧光材料的激发三重态能级向上述第一发光层的上述TTF材料的激发三重态能级发生上述德克斯特型的能量转移，从上述TTF材料的激发三重态能级向上述TTF材料的激发单重态能级发生再激发，从上述第二发光层的上述热活化延迟荧光材料的激发单重态能级向上述第三发光层的荧光材料的激发单重态能级发生上述福斯特型的能量转移，从而使上述第一发光层、上述第二发光层和上述第三发光层分别发光。
依照上述方法，能够得到与方式3同样的效果。
符号说明
1 基板
2 阳极
3 有机EL层(功能层)
4 阴极
5 密封体
6 填充材料
10 有机EL元件
11 信号线
12 TFT
13 层间绝缘膜
13a 接触孔
15 边缘覆膜
15a 开口
21 非透光性电极
22 透光性电极
30 发光区域
31 空穴注入层
32 空穴传输层
33 发光层
33a 第一发光层
33b 第二发光层
33c 第三发光层
34 电子传输层
35 电子注入层
36 缓冲层
51R、51G、51B CF
100 有机EL显示装置

Claims (18)

1.一种发光元件，在该发光元件中，由第一电极和第二电极夹持至少包含第一发光层、第二发光层和第三发光层的功能层，所述发光元件的特征在于：
所述第一发光层在所述发光层中发光峰值波长最短，且含有主体材料和TTF材料中的至少所述TTF材料，该TTF材料为与该主体材料协同地或者单独地产生TTF现象的延迟荧光材料，
所述第二发光层与所述第一发光层相邻地叠层在所述第一发光层与所述第三发光层之间，且至少含有热活化延迟荧光材料，
所述第三发光层在所述发光层中发光峰值波长最长，且至少含有荧光材料，
所述第一发光层中含有的所述主体材料和TTF材料中的至少一者的激发三重态能级低于所述第二发光层中含有的所述热活化延迟荧光材料的激发三重态能级。
2.如权利要求1所述的发光元件，其特征在于：
所述第二发光层中生成的激子的能量通过德克斯特型的能量转移向所述第一发光层转移，所述第二发光层中生成的激子的能量通过福斯特型的能量转移向所述第三发光层转移，从而所述第一发光层、所述第二发光层和所述第三发光层分别发光。
3.如权利要求2所述的发光元件，其特征在于：
从所述第二发光层的所述热活化延迟荧光材料的激发三重态能级向所述第一发光层的所述TTF材料的激发三重态能级发生所述德克斯特型的能量转移，从所述TTF材料的激发三重态能级向所述TTF材料的激发单重态能级发生再激发，从所述第二发光层的所述热活化延迟荧光材料的激发单重态能级向所述第三发光层的荧光材料的激发单重态能级发生所述福斯特型的能量转移。
4.如权利要求1～3中任一项所述的发光元件，其特征在于：
所述第二发光层的层厚为20nm以下。
5.如权利要求1～4中任一项所述的发光元件，其特征在于：
所述第一电极为阳极，所述第一发光层、所述第二发光层和所述第三发光层从所述第一电极侧起依次叠层，
所述第一发光层含有空穴迁移率高于电子迁移率的材料，所述第二发光层和所述第三发光层含有电子迁移率高于空穴迁移率的材料。
6.如权利要求1～4中任一项所述的发光元件，其特征在于：
所述第一电极为阴极，所述第一发光层、所述第二发光层和所述第三发光层从所述第一电极侧起依次叠层，
所述第一发光层含有电子迁移率高于空穴迁移率的材料，所述第二发光层和所述第三发光层含有空穴迁移率高于电子迁移率的材料。
7.如权利要求1～6中任一项所述的发光元件，其特征在于：
所述第二发光层中含有的至少混合比率最高的材料的HOMO能级高于所述第一发光层中含有的至少混合比率最高的材料的HOMO能级。
8.如权利要求1～7中任一项所述的发光元件，其特征在于：
所述第二发光层中含有的至少混合比率最高的材料的HOMO能级高于所述第三发光层中含有的至少混合比率最高的材料的HOMO能级。
9.如权利要求1～8中任一项所述的发光元件，其特征在于：
所述第二发光层中含有的至少混合比率最高的材料的LUMO能级低于所述第一发光层中含有的至少混合比率最高的材料的LUMO能级。
10.如权利要求1～9中任一项所述的发光元件，其特征在于：
所述第二发光层中含有的至少混合比率最高的材料的LUMO能级低于所述第三发光层中含有的至少混合比率最高的材料的LUMO能级。
11.如权利要求1～10中任一项所述的发光元件，其特征在于：
所述第一发光层的层厚小于5nm，所述第一发光层中的所述TTF材料的含有比率大于50％。
12.如权利要求11所述的发光元件，其特征在于：
所述功能层具有至少一层夹着所述第一发光层叠层在与所述第二发光层相反的一侧的层，
夹着所述第一发光层叠层在与所述第二发光层相反的一侧的层中的与所述第一发光层相邻地叠层的层中含有的材料的HOMO能级，低于所述第二发光层中含有的至少混合比率最高的材料的HOMO能级。
13.如权利要求11所述的发光元件，其特征在于：
所述功能层具有至少一层夹着所述第一发光层叠层在与所述第二发光层相反的一侧的层，
夹着所述第一发光层叠层在与所述第二发光层相反的一侧的层中的与所述第一发光层相邻地叠层的层中含有的材料的LUMO能级，高于所述第二发光层中含有的至少混合比率最高的材料的LUMO能级。
14.如权利要求1～13中任一项所述的发光元件，其特征在于：
在所述第二发光层与所述第三发光层之间，设置有不含荧光材料的缓冲层。
15.如权利要求14所述的发光元件，其特征在于：
所述第二发光层与所述缓冲层的合计层厚为20nm以下。
16.一种发光元件的制造方法，其特征在于：
包括在第一电极与第二电极之间形成至少包含发光层的功能层的功能层形成工序，
所述功能层形成工序包括：
形成第一发光层的第一发光层形成工序，所述第一发光层在所述发光层中发光峰值波长最短，且含有主体材料和TTF材料中的至少所述TTF材料，该TTF材料为与该主体材料协同地或者单独地产生TTF现象的荧光延迟发光材料；
形成第二发光层的第二发光层形成工序，所述第二发光层至少含有热活化延迟荧光材料，该热活化延迟荧光材料的激发三重态能级高于所述第一发光层中含有的所述主体材料和TTF材料中的至少一者的激发三重态能级；和
形成第三发光层的第三发光层形成工序，所述第三发光层在所述发光层中发光峰值波长最长，且至少含有荧光材料，
所述第一发光层形成工序和所述第二发光层形成工序连续地进行，以使得所述第二发光层叠层在所述第一发光层与所述第三发光层之间，并且所述第一发光层与所述第二发光层相邻。
17.一种发光方法，其特征在于：
使至少含有热活化延迟荧光材料的第二发光层中生成的激子的能量通过德克斯特型的能量转移向第一发光层转移，并且使所述第二发光层中生成的激子的能量通过福斯特型的能量转移向第三发光层转移，从而使所述第一发光层、所述第二发光层和所述第三发光层分别发光，
其中，所述第一发光层与所述第二发光层相邻地叠层，所述第一发光层的发光峰值波长比所述第二发光层的发光峰值波长短，且所述第一发光层含有主体材料和TTF材料中的至少所述TTF材料，该TTF材料为与该主体材料协同地或者单独地产生TTF现象的延迟荧光材料，所述主体材料和TTF材料中的至少一者的激发三重态能级低于所述热活化延迟荧光材料的激发三重态能级，
所述第三发光层隔着所述第二发光层叠层在与所述第一发光层相反的一侧，所述第三发光层的发光峰值波长比所述第二发光层的发光峰值波长长，且所述第三发光层至少含有荧光材料。
18.如权利要求17所述的发光方法，其特征在于：
从所述第二发光层的所述热活化延迟荧光材料的激发三重态能级向所述第一发光层的所述TTF材料的激发三重态能级发生所述德克斯特型的能量转移，从所述TTF材料的激发三重态能级向所述TTF材料的激发单重态能级发生再激发，从所述第二发光层的所述热活化延迟荧光材料的激发单重态能级向所述第三发光层的荧光材料的激发单重态能级发生所述福斯特型的能量转移，从而使所述第一发光层、所述第二发光层和所述第三发光层分别发光。
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