JP2003151776A - 有機ｅｌ素子 - Google Patents

有機ｅｌ素子

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 陽極と陰極との間に複数の有機層が挟まれて
なる有機ＥＬ素子において、陽極側の正孔輸送層の母材
の劣化を防止しつつ、青色成分を含む発光を適切に行え
るようにする。 【解決手段】 複数の有機層は、陽極側から陰極側にか
けて正孔注入層３０、正孔輸送層３１、電子捕獲層３
２、発光層３３、電子輸送層３４と積層されたものであ
り、発光層３３は３８０ｎｍ以上５１０ｎｍ未満のピー
ク波長を持つ発光スペクトルを有する母材に蛍光色素が
添加されたものであり、電子捕獲層３２の母材の伝導帯
最低準位Ｅｃ３２が、正孔輸送層３１の母材の伝導帯最
低準位Ｅｃ３１および発光層３３の母材の伝導帯最低準
位Ｅｃ３３よりも低くなっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、陽極と陰極とから
なる一対の電極間に複数の有機層が挟まれてなる有機Ｅ
Ｌ（エレクトロルミネッセンス）素子に関し、更に詳し
くは、発光効率が高く、かつ発光安定性に優れた青色発
光層を有する有機ＥＬ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機エレクトロルミネッセンス素子（有
機ＥＬ素子）は、自己発光のため、高輝度で高視野角な
どの高視認性を有しており、かつ数Ｖ〜数十Ｖの低電圧
駆動が可能なため駆動回路を含めた軽量化が可能であ
る。そこで薄膜型ディスプレイ、照明、バックライト等
としての活用が期待できる。
【０００３】有機ＥＬ素子は、陽極と陰極とからなる一
対の電極間に複数の積層された有機層が挟まれてなるも
ので、一般に、陽極側から陰極側にかけて正孔輸送層、
発光層、電子輸送層等の有機層が設けられている。
【０００４】そして、発光を行う発光層へは、陽極から
正孔輸送層を介して正孔が、陰極から電子輸送層を介し
て電子がそれぞれ注入され、発光層内にて正孔と電子と
が再結合し、このとき発生するエネルギーにより発光層
中の発光材料が発光するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような有機ＥＬ素
子は、種々の発光スペクトルを有する発光材料を組み合
わせることにより、混色によってさまざまな発光が可能
となることも特徴である。例えば、緑〜赤色について
は、アルミキレート等の緑色発光材料にドーパントを導
入することにより緑〜赤の発光が可能である。
【０００６】しかしながら、青色発光素子については、
次のような問題がある。青色発光素子は、その母材が３
８０ｎｍ以上５１０ｎｍ未満のピーク波長を持つ発光ス
ペクトルを有する有機層（以下、青色発光層という）で
ある。
【０００７】青色発光層よりも陽極側に位置する正孔輸
送層は、通常、エネルギーギャップが大きいが、青色発
光層もエネルギーギャップが大きい。そのため、青色発
光層と正孔輸送層との間のエネルギー障壁が小さく、陰
極側から移動してくる電子は、青色発光層を超えて正孔
輸送層へ注入されやすい。
【０００８】このように、青色発光層を含む有機ＥＬ素
子では、正孔輸送層への電子注入があるために、正孔輸
送層の母材（例えばアミン系である正孔輸送性材料）が
励起される。すると、正孔輸送層は、励起状態を保持す
ることが不安定であるため、正孔輸送層の劣化が生じ
る。その結果、素子全体での輝度低下も早いという問題
がある。
【０００９】この正孔輸送層の母材を励起させない工夫
として、従来、正孔輸送層に蛍光色素をドープする方法
が知られている。例えば、特開２０００−１８２７６８
号公報では、正孔輸送層中に、蛍光色素を添加して正孔
輸送性発光層とすることによって、正孔輸送層において
母材を励起させることなく蛍光色素を発光させるように
している。それによれば、母材の劣化を防止することが
できると考えられるが、正孔輸送層の母材（正孔輸送材
料）への電子注入を完全に阻止することは困難である。
【００１０】また、正孔輸送層への電子注入を阻止する
方法として、特開平３−２３０５８３号公報に提案され
ているように、エネルギーレベルの相対関係を調節する
方法が挙げられる。この方法では、電子・正孔のエネル
ギー準位が井戸型になるように調整されている。混色発
光を実現させるためには、井戸型層を２層の積層構造に
することも知られている。
【００１１】しかしながら、この構造の場合、井戸型層
を発光層として正孔輸送層への電子注入を阻止できるも
のの、井戸型層はエネルギーギャップの比較的狭い層で
あるため、井戸型層においてエネルギーギャップの狭い
緑よりも長波長の発光を実現することはできても、青色
といったエネルギーギャップの広い短波長の発光を実現
することは困難である。
【００１２】そこで、本発明は上記問題に鑑み、陽極と
陰極とからなる一対の電極間に複数の有機層が挟まれて
なる有機ＥＬ素子において、陽極側の正孔輸送層の母材
の劣化を防止しつつ、青色成分を含む発光を適切に行え
るようにすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、電極間の複数
の有機層において、互いの伝導帯最低準位の関係を規定
することで陽極側の有機層（つまり、正孔輸送層）への
電子注入を抑制すること、および、蛍光色素が電子を捕
獲する性質を持つことを利用し、陰極側の有機層に蛍光
色素を添加し陰極側有機層にて発光を行うことに着目し
てなされたものである。
【００１４】すなわち、請求項１に記載の発明では、陽
極（２０）と陰極（４０）とからなる一対の電極（２
０、４０）間に複数の有機層（３０、３１、３２、３
３、３４）が挟まれてなる有機ＥＬ素子において、有機
層は、陽極側に位置する第１の有機層（３１）と、陰極
側に位置する第３の有機層（３３）と、第１及び第３の
有機層に挟まれた第２の有機層（３２）とを備えるもの
であり、第３の有機層は、３８０ｎｍ以上５１０ｎｍ未
満のピーク波長を持つ発光スペクトルを有する母材に蛍
光色素が添加されたものであり、第２の有機層の母材の
伝導帯最低準位（Ｅｃ３２）が、第１の有機層の母材の
伝導帯最低準位（Ｅｃ３１）および第３の有機層の母材
の伝導帯最低準位（Ｅｃ３３）よりも低くなっているこ
とを特徴としている。
【００１５】それによれば、第２の有機層（３２）の伝
導帯最低準位（Ｅｃ３２）が、その両側に位置する第１
および第３の有機層の伝導帯最低準位（Ｅｃ３１、Ｅｃ
３３）よりも低くなる。そのため、陰極（４０）から第
３の有機層（３３）を超えて移動する電子は、第２の有
機層に捕獲され、陽極（２０）側に位置し正孔輸送層と
して機能する第１の有機層（３１）へは注入されにくく
なる。
【００１６】また、陰極（４０）側の第３の有機層（３
３）においては、その母材が青色発光領域の広いエネル
ギーギャップを有するものであるため、添加される蛍光
色素としても青色発光を有するものを選択することがで
きる。
【００１７】そのため、上記伝導帯最低準位の関係を満
足すべく第２の有機層（３２）のエネルギーギャップを
小さくするために、第２の有機層を、青色発光領域より
も長波長領域（緑〜赤）にピーク波長を持つ発光スペク
トルを有するものにしても、第３の有機層の蛍光色素と
して青色発光するものを選択すれば、第３の有機層にて
青色発光が可能である。
【００１８】これは、上述したように、蛍光色素に電子
を捕獲する性質があること、および、陽極（２０）から
第１及び第２の有機層（３１、３２）を超えて第３の有
機層（３３）へ正孔を注入させることができることによ
り、第３の有機層内にて電子と正孔とが再結合し蛍光色
素が発光するためである。
【００１９】このように、本発明によれば、陽極（２
０）側の第１の有機層（３１）への電子注入を抑制し、
陰極（４０）側の第３の有機層（３３）にて青色発光を
確保することができるため、陽極側の正孔輸送層の母材
の劣化を防止しつつ、青色成分を含む発光を適切に行え
るようにすることができる。
【００２０】また、請求項２に記載の発明では、第１の
有機層（３１）の母材が、３８０ｎｍ以上５１０ｎｍ未
満のピーク波長を持つ発光スペクトルを有するものであ
ることを特徴としている。
【００２１】それによれば、第２の有機層（３２）を挟
んで、第３の有機層（３３）だけでなく第１の有機層
（３１）も青色発光領域にピーク波長を持つ発光スペク
トルを有するものとなり、請求項１に記載の各有機層間
の伝導帯最低準位の関係を、好適に満足することができ
る。
【００２２】また、請求項３に記載の発明では、第２の
有機層（３２）は、第２の有機層の母材に蛍光色素が添
加されたものであることを特徴とする。
【００２３】第３の有機層（３３）だけでなく、第２の
有機層（３２）も蛍光色素を含むものにすれば、蛍光色
素の電子捕獲性により第２の有機層の電子捕獲性を向上
させることもできる。また、第２および第３の有機層の
両蛍光色素の発光を組み合わせることにより、発光色の
選択性が広がる。
【００２４】また、上記請求項１に記載の伝導帯最低準
位の関係を好適に満足するには、請求項４に記載の発明
のように、第１の有機層（３１）の母材のエネルギーギ
ャップと第３の有機層（３３）の母材のエネルギーギャ
ップとの差が、０．４ｅＶ以下であるようなエネルギー
ギャップ関係を設定することになる。
【００２５】さらに、上記請求項１に記載の伝導帯最低
準位の関係を満足し、それによる正孔輸送層への電子注
入抑制効果を確保するためには、請求項５に記載の発明
のように、第２の有機層（３２）の母材の伝導帯最低準
位（Ｅｃ３２）が第３の有機層（３３）の母材の伝導帯
最低準位（Ｅｃ３３）よりも０．１ｅＶ以上低いことが
好ましい。
【００２６】また、請求項６に記載の発明では、第２の
有機層（３２）または第３の有機層（３３）において、
蛍光色素のエネルギーギャップが、当該蛍光色素が添加
される母材のエネルギーギャップよりも小さいことを特
徴とする。それにより、好適に蛍光色素を発光させるこ
とができる。
【００２７】また、請求項７に記載の発明では、第２の
有機層（３２）が第３の有機層（３３）に比べて薄いも
のであることを特徴とする。
【００２８】上述したように、第３の有機層（３３）に
て蛍光色素を発光させるべく、陽極（２０）から第１及
び第２の有機層（３１、３２）を超えて正孔を注入させ
るが、第２の有機層（３２）が厚いと第３の有機層への
正孔の移動が行われにくくなる。その点、本発明のよう
に、第２の有機層を第３の有機層に比べて薄いものにす
れば、当該正孔の移動を確保するためには好ましい。
【００２９】また、請求項８に記載の発明では、陽極
（２０）と陰極（４０）とからなる一対の電極（２０、
４０）間に複数の有機層（３０、３１ａ、３３、３４）
が挟まれてなる有機ＥＬ素子において、有機層は、陽極
側に位置する第１の有機層（３１ａ）と、この第１の有
機層よりも陰極側に位置する第２の有機層（３３）とを
備えるものであり、第２の有機層は、３８０ｎｍ以上５
１０ｎｍ未満のピーク波長を持つ発光スペクトルを有す
る母材に蛍光色素が添加されたものであり、第１の有機
層は、その母材中に、第２の有機層の母材の伝導帯最低
準位（Ｅｃ３３）よりも低い伝導帯最低準位（Ｅｃ３１
ａ’）を有しかつ蛍光性を持たない可視光領域で明確な
発光スペクトルを有さないドーパントが添加されたもの
であることを特徴としている。
【００３０】それによれば、陰極（４０）側の第２の有
機層（３３）においては、その母材が青色発光領域の広
いエネルギーギャップを有するものであるため、添加さ
れる蛍光色素としても青色発光を有するものを選択する
ことができる。
【００３１】そして、本発明では、請求項１における第
３の有機層（３３）と同様、第２の有機層（３３）にて
青色発光が可能である。つまり、陽極（２０）から第１
の有機層（３１ａ）を超えて第２の有機層（３３）へ注
入された正孔が、第２の有機層（３３）の蛍光色素に捕
獲された電子と再結合し、第２の有機層（３３）にて蛍
光色素が発光する。
【００３２】また、本発明では、陽極（２０）側の第１
の有機層（３１ａ）が正孔輸送層として機能するが、こ
の第１の有機層の母材中に、第２の有機層（３３）の母
材の伝導帯最低準位（Ｅｃ３３）よりも低い伝導帯最低
準位（Ｅｃ３１ａ’）を有しかつ蛍光性を持たないドー
パントが添加されている。
【００３３】それにより、陰極（４０）から第２の有機
層（３３）を超えて第１の有機層（３１ａ）へ入ってく
る電子は、ドーパントに捕獲され、第１の有機層の母材
へは注入されにくくなる。つまり、第１の有機層には、
電子捕獲部としてのドーパントが形成されることによ
り、第１の有機層の母材の電子による励起が抑制され
る。
【００３４】このように、本発明によっても、陽極（２
０）側の第１の有機層（３１ａ）への電子注入を抑制
し、陰極（４０）側の第２の有機層（３３）にて青色発
光を確保することができるため、陽極側の正孔輸送層の
母材の劣化を防止しつつ、青色成分を含む発光を適切に
行えるようにすることができる。
【００３５】ここで、請求項９に記載の発明のように、
請求項８に記載の有機ＥＬ素子における第１の有機層
（３１ａ）のドーパントとしては、銅フタロシアニンを
採用することができる。
【００３６】また、請求項１０に記載の発明では、陽極
（２０）と陰極（４０）とからなる一対の電極（２０、
４０）間に複数の有機層（３０、３１、３２、３３、３
４）が挟まれてなる有機ＥＬ素子において、有機層は、
陽極側に位置する第１の有機層（３１）と、陰極側に位
置する第３の有機層（３３）と、第１及び第３の有機層
に挟まれた第２の有機層（３２）とを備えるものであ
り、第１の有機層は、その母材が３８０ｎｍ以上５１０
ｎｍ未満のピーク波長を持つ発光スペクトルを有するも
のであり、第３の有機層は、３８０ｎｍ以上５１０ｎｍ
未満のピーク波長を持つ発光スペクトルを有する母材に
蛍光色素が添加されたものであり、第２の有機層は、そ
の母材が５１０ｎｍ以上のピーク波長を持つ発光スペク
トルを有するものであることを特徴としている。
【００３７】それによれば、第１および第３の有機層
（３１、３３）の母材は、青色発光領域に相当する比較
的広いエネルギーギャップを有するのに対し、第２の有
機層（３２）の母材は、青色よりも長波長領域に相当す
る比較的狭いエネルギーギャップを有するものとなる。
【００３８】そのため、第２の有機層の母材の伝導帯最
低準位（Ｅｃ３２）は、その両側の第１および第３の有
機層の母材の伝導帯最低準位（Ｅｃ３１、Ｅｃ３３）よ
りも低いものにできる。それによって、上記請求項１の
発明と同様、第２の有機層（３２）による電子捕獲が行
われ、正孔輸送層（３１）への電子注入を抑制する効果
が発揮される。
【００３９】また、本発明では、上記請求項１の有機Ｅ
Ｌ素子と同様、陰極（４０）側の第３の有機層（３３）
において、蛍光色素を選択することによる青色発光も可
能である。このようなことから、本発明によっても、陽
極側の正孔輸送層の母材の劣化を防止しつつ、青色成分
を含む発光を適切に行えるようにすることができる。
【００４０】また、請求項１１に記載の発明では、陽極
（２０）と陰極（４０）とからなる一対の電極（２０、
４０）間に複数の有機層（３０、３１、３２、３３、３
４）が挟まれてなる有機ＥＬ素子において、有機層は、
陽極側に位置する正孔輸送層（３１）と、陰極側に位置
する陰極側有機層（３３）と、正孔輸送層および陰極側
有機層に挟まれ電子を捕獲する機能を有する電子捕獲層
（３２）とを備えるものであり、陰極側有機層は、３８
０ｎｍ以上５１０ｎｍ未満のピーク波長を持つ発光スペ
クトルを有する母材に蛍光色素が添加されたものである
ことを特徴としている。
【００４１】それによれば、電子捕獲層（３２）の電子
捕獲による正孔輸送層（３１）への電子注入抑制効果が
発揮される。また、上記請求項１の発明と同様、陰極側
有機層（３３）において、蛍光色素を選択することによ
る青色発光も可能である。したがって、本発明によって
も、陽極側の正孔輸送層の母材の劣化を防止しつつ、青
色成分を含む発光を適切に行えるようにすることができ
る。
【００４２】また、請求項１２に記載の発明では、陽極
（２０）と陰極（４０）との間に陽極側から正孔輸送層
（３１）、発光層（３３ａ、３３ｂ）を介在させてなる
有機ＥＬ素子において、発光層は、正孔輸送層側に位置
する第１の発光層（３３ａ）と第１の発光層よりも陰極
側に位置する第２の発光層（３３ｂ）とからなり、第２
の発光層の母材は３８０ｎｍ以上５１０ｎｍ未満のピー
ク波長を持つ発光スペクトルを有する電子輸送性材料Ｃ
であり、第１の発光層の母材は、３８０ｎｍ以上５１０
ｎｍ未満のピーク波長を持つ発光スペクトルを有する正
孔輸送性材料Ａと第２の発光層の母材である電子輸送性
材料Ｃの伝導帯最低準位（Ｅｃ３３ｂ）よりも低い伝導
帯最低準位（Ｅｃ３３ａ’）を有する電子輸送性材料Ｂ
との混合物からなり、第１の発光層および第２の発光層
には蛍光色素が添加されていることを特徴とする。
【００４３】それによれば、第２の発光層に対しては、
陰極側から電子が注入され、第１の発光層の正孔輸送性
材料Ａによって正孔輸送層からの正孔が注入される。そ
のため、第２の発光層において蛍光色素が発光可能であ
る。
【００４４】さらに、第２の発光層においては、その母
材である電子輸送性材料Ｃが青色発光領域の広いエネル
ギーギャップを有するものであるため、添加される蛍光
色素としても青色発光を有するものを選択することがで
きる。よって、第２の発光層にて青色発光が可能であ
る。
【００４５】また、第１の発光層に対しては、陰極側か
らの電子が第２の発光層の電子輸送性材料Ｃを介して注
入され、陽極側からの正孔が正孔輸送層を介して注入さ
れる。そして、第１の発光層内に注入された正孔、電子
は、それぞれ第１の発光層の母材である正孔輸送性材料
Ａ、電子輸送性材料Ｂの持つ輸送機能によって第１の発
光層全域へ行き渡る。
【００４６】そのため、第１の発光層全域において蛍光
色素が効率よく発光する。こうして、本発明の有機ＥＬ
素子では第１の発光層からの発光と第２の発光層からの
発光の混色発光が行われる。
【００４７】また、本発明では、第１の発光層の母材で
ある電子輸送性材料Ｂは、その伝導帯最低準位（Ｅｃ３
３ａ’）が第２の発光層の母材である電子輸送性材料Ｃ
の伝導帯最低準位（Ｅｃ３３ｂ）よりも低い。
【００４８】そのため、陰極から第２の発光層を介して
第１の発光層に注入されてくる電子は、この電子輸送性
材料Ｂに捕獲される。そして、捕獲された電子は上述の
ように第１の発光層における蛍光色素の発光に寄与す
る。つまり、陰極側からの電子は、第１の発光層におけ
る電子輸送性材料Ｂおよび蛍光色素に捕獲されて第１の
発光層内に留まり、正孔輸送層へは注入されにくくな
る。
【００４９】ちなみに、もし第１の発光層の母材である
電子輸送性材料Ｂと第２の発光層の母材である電子輸送
性材料Ｃとが同一材料である、すなわち、両電子輸送性
材料Ｂ、Ｃの伝導帯最低準位が同一であると、陰極から
第２の発光層を介して第１の発光層に注入された電子
は、第１の発光層の電子輸送性材料Ｂに捕獲されずに、
第１の発光層を越えて正孔輸送層へ注入されやすくなっ
てしまう。
【００５０】このように本発明によれば、陽極側の正孔
輸送層への電子注入を抑制して正孔輸送層の母材の劣化
を防止しつつ、第２の発光層にて青色発光系の蛍光色素
を選択することで青色成分を含む発光を適切に行えるよ
うにすることができる。
【００５１】また、請求項１３に記載の発明では、第１
の発光層（３３ａ）の母材である電子輸送性材料Ｂの伝
導帯最低準位（Ｅｃ３３ａ’）が、第２の発光層（３３
ｂ）の母材である電子輸送性材料Ｃの伝導帯最低準位
（Ｅｃ３３ｂ）よりも０．１ｅＶ以上低いことを特徴と
する。
【００５２】第１の発光層の電子輸送性材料Ｂの伝導帯
最低準位が、第２の発光層の電子輸送性材料Ｃの伝導帯
最低準位よりも低いということについて、明確な準位の
差を設けるには０．１ｅＶ以上の差があることが好まし
い。
【００５３】また、請求項１４に記載の発明では、第１
の発光層（３３ａ）の母材を構成する混合物において、
電子輸送性材料Ｂの価電子帯最高準位（Ｅｖ３３ａ’）
が正孔輸送性材料Ａの価電子帯最高準位（Ｅｖ３３ａ）
よりも低いことを特徴とする。
【００５４】それによれば、第１の発光層と第２の発光
層とをバランス良く発光させることができ、好ましい。
【００５５】もし、電子輸送性材料Ｂの価電子帯最高準
位（Ｅｖ３３ａ’）が正孔輸送性材料Ａの価電子帯最高
準位（Ｅｖ３３ａ）よりも高いと、第１の発光層から第
２の発光層へ移動しようとする正孔が、電子輸送性材料
Ｂに捕獲されて第２の発光層へ行きにくくなる。する
と、第２の発光層へ十分に正孔が注入されず、第２の発
光層の発光が不十分になってしまう。
【００５６】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一
例である。
【００５７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。なお、以下の各実施形態について、
同一部分には図中、同一符号を付してある。
【００５８】（第１実施形態）図１は本発明の第１実施
形態に係る有機ＥＬ素子Ｓ１の概略断面図である。この
有機ＥＬ素子Ｓ１は、ガラスなどの可視光に対して透明
性を有した基板１０の上にて、透明導電膜よりなる陽極
２０と金属等よりなる陰極４０とからなる一対の電極２
０、４０間に複数の有機層３０〜３４が挟まれてなるも
のである。
【００５９】この有機ＥＬ素子Ｓ１において、基板１０
上の各層は真空蒸着法等により成膜されるものである。
そして、一対の電極２０、４０間に電圧を印加し、有機
層３０〜３４からの発光を基板１０側から取り出すよう
にしている。
【００６０】各有機層は、陽極２０側から陰極４０側に
かけて、正孔注入層３０、正孔輸送層３１、電子捕獲層
３２、発光層３３、電子輸送層３４の５層が、この順に
積層されたものである。
【００６１】ここにおいて、本実施形態では、中央の３
層３１、３２、３３について、正孔輸送層３１を陽極２
０側に位置する第１の有機層、発光層３３を陰極４０側
に位置する第３の有機層、電子捕獲層３２を第１及び第
３の有機層に挟まれた第２の有機層としている。
【００６２】正孔輸送層（第１の有機層）３１として
は、正孔輸送性材料よりなる母材が３８０ｎｍ以上５１
０ｎｍ未満のピーク波長を持つ発光スペクトル（青色発
光スペクトル特性）を有するものを用いることが好まし
い。また、発光層（第３の有機層）３３としては、上記
青色発光スペクトル特性を有する母材に蛍光色素が添加
されたものを用いることが必要である。
【００６３】また、電子捕獲層（第２の有機層）３２と
しては、発光スペクトルのピーク波長は特に限定しない
が、典型的には、その母材が５１０ｎｍ以上のピーク波
長を持つ発光スペクトルを有するものを採用する。つま
り、典型的には、電子捕獲層３２の母材は、青色発光領
域よりも長波長（緑〜赤）側にピーク波長を持つ発光ス
ペクトルを持つものにできる。
【００６４】また、本実施形態では、これら第１から第
３の有機層３１〜３３のエネルギー準位を次のように設
定している。図２は、第１から第３の有機層３１〜３３
のエネルギー準位を示す図である。図２中、Ｍ１は陽極
２０の仕事関数、Ｍ２は陰極４０の仕事関数である。
【００６５】正孔輸送層（第１の有機層）３１の母材に
おいて伝導帯最低準位をＥｃ３１、価電子帯最高準位を
Ｅｖ３１とし、電子捕獲層（第２の有機層）３２の母材
において伝導帯最低準位をＥｃ３２、価電子帯最高準位
をＥｖ３２とし、発光層（第３の有機層）３３の母材に
おいて伝導帯最低準位をＥｃ３３、価電子帯最高準位を
Ｅｖ３３とする。なお、発光層３３中の破線は、発光層
３３の蛍光色素の伝導帯最低準位Ｅｃ３３’および価電
子帯最高準位Ｅｖ３３’である。
【００６６】図２に示すように、電子捕獲層（第２の有
機層）３２の母材の伝導帯最低準位Ｅｃ３２が、その両
側に位置する正孔輸送層（第１の有機層）３１の母材の
伝導帯最低準位Ｅｃ３１および発光層（第３の有機層）
３３の母材の伝導帯最低準位Ｅｃ３３よりも低くなって
いる。
【００６７】このような伝導帯最低準位Ｅｃ３１、Ｅｃ
３２、Ｅｃ３３の関係によれば、陰極４０から発光層３
３を超えて移動する電子は、電子捕獲層３２に捕獲さ
れ、陽極２０側に位置する正孔輸送層３１への注入が抑
制される。
【００６８】また、陰極４０側の発光層３３において
は、その母材が青色発光スペクトル特性を有し、広いエ
ネルギーギャップを有するものである。そのため、当該
発光層３３に添加される蛍光色素としても青色発光を有
するものを選択することができる。
【００６９】それにより、上記伝導帯最低準位の関係を
満足すべく電子捕獲層３２のエネルギーギャップを小さ
くするために、電子捕獲層３２を、青色発光領域よりも
長波長領域にピーク波長を持つ発光スペクトルを有する
ものにしても、発光層３３の蛍光色素として青色発光す
るものを選択することができるから、発光層３３にて青
色発光が可能である。
【００７０】これは、蛍光色素に電子を捕獲する性質が
あること、および、陽極２０から正孔輸送層３１および
電子捕獲層３２を超えて発光層３３へ正孔を注入させる
ことができることにより、発光層３３内にて電子と正孔
とが再結合し蛍光色素が発光するためである。
【００７１】このように、本実施形態によれば、陽極２
０側の正孔輸送層３１への電子注入を抑制し、陰極４０
側の発光層３３にて青色発光を確保することができるた
め、正孔輸送層３１の母材の劣化防止しつつ、青色成分
を含む発光を適切に行えるようにすることができる。
【００７２】また、本実施形態においては、電子捕獲層
（第２の有機層）３２は、電子捕獲層３２を構成する母
材に蛍光色素が添加されたものでも良い。電子捕獲性を
持つ蛍光色素を電子捕獲層３２に添加することで、電子
捕獲層３２の電子捕獲性を向上させることができる。ま
た、電子捕獲層３２および発光層３３の両蛍光色素の発
光を組み合わせることにより、発光色の選択性が広が
る。
【００７３】また、上述したように、上記伝導帯最低準
位の関係を満足するには、正孔輸送層３１の母材および
発光層３１の母材を、ともに青色発光スペクトル特性を
有し広いエネルギーギャップ（例えば３ｅＶ程度）を有
するものにすることが好ましいが、この場合、正孔輸送
層３１の母材のエネルギーギャップ（Ｅｃ３１−Ｅｖ３
１）と発光層３３の母材のエネルギーギャップ（Ｅｃ３
３−Ｅｖ３３）との差は、典型的には０．４ｅＶ以下程
度に設定される。
【００７４】また、上記伝導帯最低準位の関係を満足
し、それによる正孔輸送層３１への電子注入抑制効果を
確保するためには、電子捕獲層（第２の有機層）３２の
母材の伝導帯最低準位Ｅｃ３２が、発光層（第３の有機
層）３３の母材の伝導帯最低準位Ｅｃ３３よりも０．１
ｅＶ以上低いことが好ましい。
【００７５】また、上述したように、発光層３３にて蛍
光色素を発光させるべく、陽極２０から正孔輸送層３１
及び電子捕獲層３２を超えて正孔を注入させる。このと
き、電子捕獲層３２が厚いと発光層３３への正孔の移動
が行われにくくなる。その点を鑑みて当該正孔の移動を
確保するためには、電子捕獲層３２を発光層３３に比べ
て薄いものにすることが好ましい。
【００７６】このように、本実施形態によれば、上記第
１〜第３の有機層３１〜３３において、第３の有機層３
３を、青色発光スペクトル特性を有する母材に蛍光色素
が添加されたものとし、第２の有機層３２の母材の伝導
帯最低準位Ｅｃ３２を、第１の有機層３１の母材の伝導
帯最低準位Ｅｃ３１および第３の有機層３３の母材の伝
導帯最低準位Ｅｃ３３よりも低くした構成（第１の構
成）を採用することで、正孔輸送層（第１の有機層）３
１への電子注入抑制および第３の有機層３３の蛍光色素
による青色発光の実現が図れる。
【００７７】なお、本実施形態では、正孔輸送層（第１
の有機層）３１は、その母材が青色発光スペクトル特性
を有するものでなくても良い。つまり、上記伝導帯最低
準位の関係が満足できるものであるならば、正孔輸送層
３１は、青色よりも長波長側の緑色や赤色の発光スペク
トル特性を有するものでも良い。
【００７８】しかし、正孔輸送層３１の母材も、発光層
３１の母材と同様に、青色発光スペクトル特性を有する
ものとすれば、正孔輸送層３１の母材のエネルギーギャ
ップは広いものとなる。そして、正孔輸送層３１の母材
の伝導帯最低準位Ｅｃ３１を電子捕獲層３２の母材の伝
導帯最低準位Ｅｃ３２よりも大きくすることが容易にな
る。
【００７９】このような見方をすれば、上記第１〜第３
の有機層３１〜３３において、第１の有機層３１の母材
を青色発光スペクトル特性を有するものとし、第３の有
機層３３を、青色発光スペクトル特性を有する母材に蛍
光色素が添加されたものとし、第２の有機層３２を、そ
の母材が５１０ｎｍ以上のピーク波長を持つ発光スペク
トルを有するものとした構成（第２の構成）において
も、上記した本実施形態の効果が発揮される。
【００８０】つまり、青色発光スペクトル特性を有する
第１および第３の有機層３１、３３の母材は共に、比較
的広いエネルギーギャップを有する。それに対し、青色
よりも長波長領域の発光スペクトル特性を有する第２の
有機層３２の母材は、比較的狭いエネルギーギャップを
有するものとなる。
【００８１】そのため、第２の有機層３２の母材の伝導
帯最低準位Ｅｃ３２は、その両側の第１および第３の有
機層３１、３３の母材の伝導帯最低準位Ｅｃ３１、Ｅｃ
３３よりも低いものになり、上記伝導帯最低準位の関係
が満足される。それにより、第２の有機層３２による電
子捕獲が行われる。
【００８２】このように、上記第２の構成においても、
正孔輸送層（第１の有機層）３１への電子注入抑制がな
されるとともに、第３の有機層３３の蛍光色素による青
色発光の実現が図れるため、正孔輸送層の母材の劣化防
止しつつ、青色成分を含む発光を適切に行えるようにす
ることができる。
【００８３】また、別の見方をすれば、本実施形態は、
陽極２０と陰極４０との間に複数の有機層３０〜３４が
挟まれてなる有機ＥＬ素子において、有機層は、陽極２
０側に位置する正孔輸送層３１と、陰極４０側に位置す
る陰極側有機層としての発光層３３と、正孔輸送層３１
および陰極側有機層３３に挟まれ電子を捕獲する機能を
有する電子捕獲層３２とを備えるものであり、陰極側有
機層３３は、３８０ｎｍ以上５１０ｎｍ未満のピーク波
長を持つ発光スペクトルを有する母材に蛍光色素が添加
された構成（第３の構成）であるとも言える。
【００８４】つまり、電子捕獲層３２によって発光層
（陰極側有機層）３３からの電子が捕獲されることで正
孔輸送層３１への電子注入抑制効果が発揮される。それ
とともに、陰極側有機層３３において、蛍光色素を選択
することによる青色発光が可能である。そのため、この
第３の構成によっても、正孔輸送層３１の母材の劣化防
止しつつ、青色成分を含む発光を適切に行えると言え
る。
【００８５】次に、本実施形態について限定するもので
はないが、以下の具体例を参照して、より詳細に述べ
る。なお、各例中に述べる材料は公知のものであるが、
代表的なものについては、図３、図４に、その主骨格を
表す。
【００８６】（第１の具体例）ガラス基板１０上に、透
明電極としてＩＴＯ（インジウム−錫の酸化物）よりな
る陽極２０をスパッタリング法により形成した。なお、
陽極２０は、インジウム−亜鉛の酸化物でも良く、その
膜厚は、１００ｎｍ〜１μｍ程度にできる。本例では、
陽極２０の膜厚は、好ましい値として１５０ｎｍ程度と
した。
【００８７】その上に、正孔注入層３０として銅フタロ
シアニン（価電子帯最高準位Ｅｖ３０：５．３ｅＶ、伝
導帯最低準位Ｅｃ３０：３．６ｅＶ、エネルギーギャッ
プＥｇ：１．７ｅＶ）を、真空蒸着法により膜厚２０ｎ
ｍにて形成した。
【００８８】その上に、正孔輸送層３１としてトリフェ
ニルアミン４量体（価電子帯最高準位Ｅｖ３１：５．４
ｅＶ、伝導帯最低準位Ｅｃ３１：２．４ｅＶ、Ｅｇ：
３．０ｅＶ、発光スペクトルのピーク波長Ｗｐ：４２０
ｎｍ）を、真空蒸着法により膜厚４０ｎｍにて形成し
た。
【００８９】その上に、電子捕獲層３２として、母材と
してのトリス（８−キノリール）アルミニウム（以下、
Ａｌｑという、価電子帯最高準位Ｅｖ３２：５．６ｅ
Ｖ、伝導帯最低準位Ｅｃ３２：３．１ｅＶ、Ｅｇ：２．
５ｅＶ、Ｗｐ：５３０ｎｍ）に、蛍光色素としてのＤＣ
ＪＴＢ（図３参照、価電子帯最高準位Ｅｖ３２’：５．
３ｅＶ、伝導帯最低準位Ｅｃ３２’：３．２ｅＶ、Ｅ
ｇ：２．１ｅＶ、Ｗｐ：６００ｎｍ）を１％添加したも
のを、真空蒸着法により膜厚２ｎｍにて形成した。
【００９０】その上に、発光層３３として、母材として
のＢＡｌｑ（図４参照、価電子帯最高準位Ｅｖ３３：
５．８ｅＶ、伝導帯最低準位Ｅｃ３３：３．０ｅＶ、Ｅ
ｇ：２．８ｅＶ、Ｗｐ：４９０ｎｍ）に、蛍光色素とし
てのペリレン（価電子帯最高準位Ｅｖ３３’：５．５ｅ
Ｖ、伝導帯最低準位Ｅｃ３３’：２．６ｅＶ、Ｅｇ：
２．９ｅＶ、Ｗｐ：４５０ｎｍ）１ｗｔ％を添加したも
のを、真空蒸着法により膜厚４０ｎｍにて形成した。
【００９１】さらに、電子輸送層３４としてＡｌｑを真
空蒸着法により膜厚２０ｎｍにて形成した。これら有機
層３０〜３４を形成した後、蒸着法により、ＬｉＦを膜
厚０．５ｎｍにて成膜し、その次に、Ａｌ（アルミニウ
ム）を膜厚１００ｎｍにて成膜し、これらＬｉＦ／Ａｌ
の積層膜により陰極４０を形成した。
【００９２】こうして得られた本例の有機ＥＬ素子Ｓ１
は、電子捕獲層３２の蛍光色素ＤＣＪＴＢによる６００
ｎｍの発光（赤色系）と、発光層３３の蛍光色素ペリレ
ンによる４５０ｎｍの発光（青色系）との同時発光によ
り、白色発光を行う白色発光素子である。
【００９３】本例の有機ＥＬ素子Ｓ１におけるエネルギ
ー準位を図５に模式的に示す。電子捕獲層（第２の有機
層）３２の母材（Ａｌｑ）の伝導帯最低準位Ｅｃ３２
（３．１ｅＶ）が、正孔輸送層（第１の有機層）３１の
母材（トリフェニルアミン４量体）の伝導帯最低準位Ｅ
ｃ３１（２．４ｅＶ）および発光層（第３の有機層）３
３の母材（ＢＡｌｑ）の伝導帯最低準位Ｅｃ３３（３．
０ｅＶ）よりも低くなっている。
【００９４】そして、本例の有機ＥＬ素子Ｓ１につい
て、８５℃環境で高温作動試験した時の輝度劣化特性を
調べた。その結果を図６に示す。なお、図６では、比較
例として、上記特開２０００−１８２７６８号公報に示
されている正孔輸送層に蛍光色素を添加した構造のもの
についても、同様に調べた結果を示している。さらに図
６では後述する第３実施形態の具体例（第４具体例）の
結果も並記してある。
【００９５】この比較例のエネルギー準位を図７に模式
的に示す。このものは、上記図５に示すものにおいて、
電子捕獲層３２を無くし、正孔輸送層３１の母材（トリ
フェニルアミン４量体）に蛍光色素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（ＤＣＭ１、価電子帯最高準位Ｅｖ
３１’：５．４ｅＶ、伝導帯最低準位Ｅｃ３１’：３．
５ｅＶ、Ｗｐ：５７０ｎｍ以上６１０ｎｍ未満）を０．
２５％程度添加したものである。
【００９６】図６からわかるように、本第１の具体例の
有機ＥＬ素子Ｓ１は、電子捕獲層３２による正孔輸送層
３１への電子注入抑制効果が発揮され、正孔輸送層３１
の母材の劣化防止がなされるため、上記比較例に比べ
て、輝度低下の度合が遅く、寿命が長いものとすること
ができる。
【００９７】（第２の具体例）本具体例は、電子捕獲層
３２を２層とし、各層に発光色の異なる蛍光色素を添加
したものである。
【００９８】上記第１の具体例と同様に、ガラス基板１
０上に、膜厚１５０ｎｍ程度のＩＴＯよりなる陽極２
０、膜厚２０ｎｍの銅フタロシアニンよりなる正孔注入
層３０、膜厚４０ｎｍのトリフェニルアミン４量体より
なる正孔輸送層３１を順次形成した。
【００９９】その上に、第１の電子捕獲層３２ａとし
て、母材としてのＡｌｑに蛍光色素としてのルブレン
（価電子帯最高準位Ｅｖ３２ａ’：５．４ｅＶ、伝導帯
最低準位Ｅｃ３２ａ’：３．２ｅＶ、Ｅｇ：２．２ｅ
Ｖ、Ｗｐ：５５５ｎｍ）を５％添加したものを、真空蒸
着法により膜厚１０ｎｍにて形成した。
【０１００】その上に、第２の電子捕獲層３２ｂとし
て、母材としてのＡｌｑに蛍光色素としてのジメチルキ
ナクリドン（価電子帯最高準位Ｅｖ３２ｂ’：５．５ｅ
Ｖ、伝導帯最低準位Ｅｃ３２ｂ’：３．２ｅＶ、Ｅｇ：
２．３ｅＶ、Ｗｐ：５３５ｎｍ）を２％添加したもの
を、真空蒸着法により膜厚２ｎｍにて形成した。
【０１０１】その上に、上記第１の具体例と同様に、母
材としてのＢＡｌｑに蛍光色素としてのペリレンを１ｗ
ｔ％添加してなる発光層３３を膜厚４０ｎｍにて形成
し、Ａｌｑよりなる電子輸送層３４を膜厚２０ｎｍにて
形成し、ＬｉＦ／Ａｌの積層膜よりなる陰極４０を形成
した。
【０１０２】こうして得られた本例の有機ＥＬ素子Ｓ１
は、電子捕獲層３２（３２ａと３２ｂ）の両蛍光色素ル
ブレン、ジメチルキナクリドンによる、それぞれ５５５
ｎｍの発光、５３５ｎｍの発光と、発光層３３の蛍光色
素ペリレンによる４５０ｎｍの発光（青色系）との同時
発光により、白色発光を行う白色発光素子である。
【０１０３】本例の有機ＥＬ素子Ｓ１におけるエネルギ
ー準位を図８に模式的に示す。電子捕獲層（第２の有機
層）３２ａ、３２ｂの母材（Ａｌｑ）の伝導帯最低準位
Ｅｃ３２（３．１ｅＶ）が、正孔輸送層（第１の有機
層）３１の母材（トリフェニルアミン４量体）の伝導帯
最低準位Ｅｃ３１（２．４ｅＶ）および発光層（第３の
有機層）３３の母材（ＢＡｌｑ）の伝導帯最低準位Ｅｃ
３３（３．０ｅＶ）よりも低くなっている。
【０１０４】そして、本例の有機ＥＬ素子Ｓ１について
も、８５℃環境で高温作動試験した時の輝度劣化特性を
調べた結果、上記第１の具体例と同様に、従来に比べ
て、輝度低下の度合が遅く、寿命が長いものとすること
ができた。
【０１０５】以上、本第１実施形態について述べてき
た。以下、材料を限定するわけではないが、本実施形態
の主たる特徴である第１から第３の有機層（正孔輸送層
３１、電子捕獲層３２、発光層３３）として使用可能な
材料の一例を挙げておく。
【０１０６】例えば正孔輸送層３１の母材としては、ト
リフェニルアミン４量体以外にも、Ｎ−Ｎ’−ジフェニ
ル−Ｎ−Ｎ’−ビス（３メチルフェニル）−１，１’−
ビフェニル４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）やα−ナフチ
ルフェニルジアミン（α−ＮＰＤ）等が挙げられる。
【０１０７】また、電子捕獲層３２の母材としてはＡｌ
ｑ以外にも、Ａｌｍｑ３、Ｚｎｑ２、Ｂｅｑ２等が挙げ
られ、電子捕獲層３２に添加される蛍光色素としてはＤ
ＣＪＴＢ、ルブレン、ジメチルキナクリドン以外にも、
ペンタセン誘導体、クマリン誘導体等が挙げられる。
【０１０８】また、発光層３３の母材としてはＢＡｌｑ
以外にも、アダマンタン誘導体、ジフェニルアントラセ
ン、スピロ化合物、ベンゾオキサジアゾール亜鉛錯体等
が挙げられ、発光層３３に添加される蛍光色素としては
ペリレン以外にも、ジスチリルアリーレン誘導体等が挙
げられる。
【０１０９】（第２実施形態）図９は本発明の第２実施
形態に係る有機ＥＬ素子Ｓ２の概略断面図である。本実
施形態は、請求項８の発明に係るものであり、この有機
ＥＬ素子Ｓ２は、基板１０の上にて、透明導電膜よりな
る陽極２０と金属等よりなる陰極４０とからなる一対の
電極２０、４０間に複数の有機層３０、３１ａ、３３、
３４が挟まれてなるものである。
【０１１０】各有機層は、陽極２０側から陰極４０側に
かけて、正孔注入層３０、正孔輸送層３１ａ、発光層３
３、電子輸送層３４の４層が、この順に積層されたもの
である。本実施形態では、上記第１実施形態における電
子捕獲層が無くなり、電子捕獲機能を持つ部分を正孔輸
送層３１ａに設けたものである。
【０１１１】本実施形態では、中央の２層３１ａ、３３
について、正孔輸送層３１ａを陽極２０側に位置する第
１の有機層、発光層３３を陰極４０側に位置する第２の
有機層（請求項８でいう第２の有機層）としている。
【０１１２】発光層（第２の有機層）３３としては、青
色発光スペクトル特性を有する母材に蛍光色素が添加さ
れたものを用いることが必要である。また、正孔輸送層
（第１の有機層）３１ａとしては、正孔輸送性材料より
なる母材中に蛍光性を持たないドーパント（銅フタロシ
アニン等）が添加されたものを用いる。そして、このド
ーパントは、発光層３３の母材の伝導帯最低準位よりも
低い伝導帯最低準位を有することが必要である。
【０１１３】本実施形態における第１、第２の有機層３
１ａ、３３のエネルギー準位を、図１０に示す。上記第
１実施形態と同様、図１０中、Ｍ１は陽極２０の仕事関
数、Ｍ２は陰極４０の仕事関数である。
【０１１４】正孔輸送層（第１の有機層）３１ａの母材
における伝導帯最低準位をＥｃ３１ａ、価電子帯最高準
位をＥｖ３１ａとし、発光層（第２の有機層）３３の母
材における伝導帯最低準位をＥｃ３３、価電子帯最高準
位をＥｖ３３とする。
【０１１５】なお、図１０において、正孔輸送層３１ａ
中の破線は、正孔輸送層３１ａのドーパントの伝導帯最
低準位Ｅｃ３１ａ’および価電子帯最高準位Ｅｖ３１
ａ’であり、発光層３３中の破線は、発光層３３の蛍光
色素の伝導帯最低準位Ｅｃ３３’および価電子帯最高準
位Ｅｖ３３’である。
【０１１６】図１０に示すように、正孔輸送層（第１の
有機層）３１ａのドーパントの伝導帯最低準位Ｅｃ３１
ａ’が、発光層（第２の有機層）３３の母材の伝導帯最
低準位Ｅｃ３３よりも低くなっている。
【０１１７】本第２実施形態によれば、上記第１実施形
態と同様、陰極４０側の発光層（第２の有機層）３３に
おいては、その母材が青色発光領域の広いエネルギーギ
ャップを有するものであるため、添加される蛍光色素と
しても青色発光を有するものを選択できる。
【０１１８】そのため、上記第１実施形態と同様、発光
層３３にて青色発光が可能である。つまり、陽極２０か
ら正孔輸送層（第１の有機層）３１ａを超えて発光層３
３へ注入された正孔が、発光層３３の蛍光色素に捕獲さ
れた電子と再結合して、発光層３３にて蛍光色素が発光
する。
【０１１９】また、本実施形態では、正孔輸送層（第１
の有機層）３１ａの母材中に、発光層３３の母材の伝導
帯最低準位Ｅｃ３３よりも低い伝導帯最低準位Ｅｃ３１
ａ’を有しかつ蛍光性を持たないドーパントが添加され
ている。
【０１２０】それにより、陰極４０から発光層３３を超
えて正孔輸送層３１ａへ入ってくる電子は、ドーパント
に捕獲され、正孔輸送層３１ａの母材への注入が抑制さ
れる。つまり、正孔輸送層３１ａには、電子捕獲部とし
てのドーパントが形成されることにより、正孔輸送層３
１ａの母材の電子による励起が抑制される。
【０１２１】このように、本第２実施形態によっても、
陽極２０側の正孔輸送層（第１の有機層）３１ａへの電
子注入を抑制し、陰極４０側の発光層（第２の有機層）
３３にて青色発光を確保することができるため、正孔輸
送層の母材の劣化防止しつつ、青色成分を含む発光を適
切に行えるようにすることができる。
【０１２２】次に、本第２実施形態について限定するも
のではないが、以下の具体例を参照して、より詳細に述
べる。
【０１２３】（第３の具体例）上記第１の具体例と同様
に、ガラス基板１０上に、膜厚１５０ｎｍ程度のＩＴＯ
よりなる陽極２０、膜厚２０ｎｍの銅フタロシアニンよ
りなる正孔注入層３０を順次形成した。
【０１２４】その上に、正孔輸送層３１ａの一部として
トリフェニルアミン４量体（価電子帯最高準位Ｅｖ３１
ａ：５．４ｅＶ、伝導帯最低準位Ｅｃ３１ａ：２．４ｅ
Ｖ、Ｅｇ：３．０ｅＶ、Ｗｐ：４２０ｎｍ）を真空蒸着
法により膜厚３０ｎｍにて形成する。
【０１２５】さらに、正孔輸送層３１ａの残部として、
母材としてのトリフェニルアミン４量体にドーパントと
しての銅フタロシアニン（価電子帯最高準位Ｅｖ３１
ａ’：５．３ｅＶ、伝導帯最低準位Ｅｃ３１ａ’：３．
６ｅＶ、エネルギーギャップＥｇ：１．７ｅＶ）を１０
％添加したものを、真空蒸着法により膜厚１０ｎｍにて
形成する。
【０１２６】こうして、第２実施形態における正孔輸送
層３１ａは、トリフェニルアミン４量体を母材として銅
フタロシアニン（ＣｕＰｃ）をドーパントとして添加し
た形で形成される。
【０１２７】その上に、上記第１の具体例と同様に、母
材としてのＢＡｌｑ（Ｅｖ３３：５．８ｅＶ、Ｅｃ３
３：３．０ｅＶ、Ｅｇ：２．８ｅＶ、Ｗｐ：４９０ｎ
ｍ）に蛍光色素としてのペリレン（Ｅｖ３３’：５．５
ｅＶ、Ｅｃ３３’：２．６ｅＶ、Ｅｇ：２．９ｅＶ、Ｗ
ｐ：４５０ｎｍ）を１ｗｔ％添加してなる発光層３３
を、膜厚４０ｎｍにて形成し、Ａｌｑよりなる電子輸送
層３４を膜厚２０ｎｍにて形成し、ＬｉＦ／Ａｌの積層
膜よりなる陰極４０を形成した。
【０１２８】こうして得られた本例の有機ＥＬ素子Ｓ２
は、発光層３３の蛍光色素ペリレンによる４５０ｎｍの
発光（青色系）の発光により、青色発光を行う青色発光
素子である。
【０１２９】本例の有機ＥＬ素子Ｓ２におけるエネルギ
ー準位を図１１に模式的に示す。トリフェニルアミン４
量体よりなる正孔輸送層（第１の有機層）３１ａのドー
パント（銅フタロシアニン）の伝導帯最低準位Ｅｃ３１
ａ’（３．６ｅＶ）が、発光層（第２の有機層）３３の
母材（ＢＡｌｑ）の伝導帯最低準位Ｅｃ３３（３．０ｅ
Ｖ）よりも低くなっている。
【０１３０】そして、本例の有機ＥＬ素子Ｓ２につい
て、８５℃環境で高温作動試験した時の輝度劣化特性を
調べた結果を、図１２に示す。なお、図１２では、比較
例として、電子輸送層のみにペリレンを添加したもの、
すなわち、上記図１１において正孔輸送層３１ａにドー
パント（ＣｕＰｃ）を添加しない以外は同様の構成につ
いても、同様に調べた結果を示している。
【０１３１】図１２からわかるように、本第３の具体例
（ＣｕＰｃドープあり）は、正孔輸送層３１ａに電子捕
獲部としてのドーパントが混合され、それにより、正孔
輸送層３１ａの母材への電子注入および電子による励起
が抑制されるため、正孔輸送層３１ａの母材の劣化防止
がなされ、比較例（ＣｕＰｃドープなし）に比べて、輝
度低下の度合が遅く、寿命が長いものとすることができ
る。
【０１３２】以上、本第２実施形態について述べてきた
が、本実施形態においても、正孔輸送層３１ａ、発光層
３３には、上記第１実施形態に示した使用可能な材料の
一例を適用することができる。また、正孔輸送層３１ａ
のドーパント（電子捕獲部）としては、銅フタロシアニ
ン以外にも、オキサジアゾール化合物等を用いることが
可能である。
【０１３３】（第３実施形態）図１３は本発明の第３実
施形態に係る有機ＥＬ素子Ｓ３の概略断面図である。本
実施形態は、請求項１２の発明に係るものであり、大き
くは基板１０の上にて、透明導電膜よりなる陽極２０と
金属等よりなる陰極４０との間に陽極２０側から正孔輸
送層３１、発光層３３ａ、３３ｂを介在させてなるもの
である。
【０１３４】陽極２０の上には、正孔注入層３０、正孔
輸送層３１が順次形成されており、正孔輸送層３１の上
には発光層３３ａ、３３ｂが形成されている。ここで、
発光層は、正孔輸送層３１側に位置する第１の発光層３
３ａと第１の発光層３３ａよりも陰極４０側に位置する
第２の発光層３３ｂとの２層構造からなる。
【０１３５】これら両発光層層３３ａ、３３ｂは母材に
蛍光色素を添加したものとして構成されている。第２の
発光層３３ｂの母材は、３８０ｎｍ以上５１０ｎｍ未満
のピーク波長を持つ発光スペクトルを有する、すなわち
青色発光スペクトル特性を有する電子輸送性材料Ｃであ
る。
【０１３６】第１の発光層３３ａの母材は、青色発光ス
ペクトル特性を有する正孔輸送性材料Ａと第２の発光層
３３ｂの母材である電子輸送性材料Ｃの伝導帯最低準位
よりも低い伝導帯最低準位を有する電子輸送性材料Ｂと
の混合物である。
【０１３７】また、発光層３３ａ、３３ｂの上には上記
実施形態と同様、電子輸送層３４、陰極４０が順次形成
されている。このような有機ＥＬ素子Ｓ３は、真空蒸着
法において１種類の蒸着や共蒸着等を用いることで形成
することが可能である。
【０１３８】この有機ＥＬ素子Ｓ３においては、第２の
発光層３３ｂに対しては、陰極４０から電子輸送層３４
を介して電子が注入され、いっぽう陽極２０から正孔注
入層３０．正孔輸送層３１、第１の発光層３３ａの正孔
輸送性材料Ａを介して正孔が注入される。そして、第２
の発光層３３ｂにおいて正孔と電子が再結合することで
蛍光色素が発光する。
【０１３９】さらに、第２の発光層３３ｂにおいては、
その母材である電子輸送性材料Ｃが青色発光領域の広い
エネルギーギャップを有するものであるため、添加され
る蛍光色素としても青色発光を有するものを選択するこ
とができる。よって、第２の発光層３３ｂにて青色発光
が可能である。
【０１４０】また、第１の発光層３３ａに対しては、陰
極４０から電子輸送層３４、第２の発光層３３ｂの電子
輸送性材料Ｃを介して電子が注入され、陽極２０から正
孔注入層３０、正孔輸送層３１を介して正孔が注入され
る。そして、第１の発光層３３ａ内に注入された正孔、
電子は、それぞれ第１の発光層３３ａの母材である正孔
輸送性材料Ａの持つ正孔輸送機能、電子輸送性材料Ｂの
持つ電子輸送機能によって第１の発光層３３ａ全域へ行
き渡る。
【０１４１】そのため、第１の発光層３３ａ内の全域に
て正孔と電子の再結合が可能となり、第１の発光層３３
ａ全域において蛍光色素が効率よく発光する。したがっ
て、本実施形態の有機ＥＬ素子Ｓ３では第１の発光層３
３ａからの発光と第２の発光層３３ｂからの発光の混色
発光が行われる。
【０１４２】また、本有機ＥＬ素子Ｓ３では、第１の発
光層３３ａの母材である電子輸送性材料Ｂの伝導帯最低
準位が第２の発光層３３ｂの母材である電子輸送性材料
Ｃの伝導帯最低準位よりも低い。なお、準位の差を明確
にするには０．１ｅＶ以上低いことが好ましい。そのた
め、陰極４０から第２の発光層３３ｂを介して第１の発
光層３３ａに注入されてくる電子は、この電子輸送性材
料Ｂに捕獲される。
【０１４３】そして、第１の発光層３３ａの電子輸送性
材料Ｂに捕獲された電子は上述のように第１の発光層３
３ａにおける蛍光色素の発光に寄与する。つまり、陰極
４０側からの電子は、第１の発光層３３ａにおける電子
輸送性材料Ｂおよび蛍光色素に捕獲されて第１の発光層
３３ａ内に留まり、正孔輸送層３１へは注入されにくく
なる。
【０１４４】ちなみに、もし第１の発光層３３ａの母材
である電子輸送性材料Ｂと第２の発光層３３ｂの母材で
ある電子輸送性材料Ｃとが同一材料である、すなわち、
両電子輸送性材料Ｂ、Ｃの伝導帯最低準位が同一である
と、陰極４０から第２の発光層３３ｂを介して第１の発
光層３３ａに注入された電子は、第１の発光層３３ａの
電子輸送性材料Ｂに捕獲されずに、第１の発光層３３ａ
を越えて正孔輸送層３１へ注入されやすくなってしま
う。
【０１４５】このように本実施形態の有機ＥＬ素子Ｓ３
によれば、陽極２０側の正孔輸送層３１への電子注入を
抑制して正孔輸送層３１の母材の劣化を防止しつつ、第
２の発光層３３ｂにて青色発光系の蛍光色素を選択する
ことで青色成分を含む発光を適切に行えるようにするこ
とができる。
【０１４６】そして、第１の発光層３３ａでは、第２の
発光層３３ｂとは別の蛍光色素を選択することにより第
２の発光層３３ｂとは別の色を効率よく発光させ、混色
による発光を可能にさせることができる。
【０１４７】次に、本第３実施形態について限定するも
のではないが、以下の具体例を参照して、より詳細に述
べる。
【０１４８】（第４の具体例）本例の有機ＥＬ素子Ｓ３
におけるエネルギー準位をＭ１を陽極２０の仕事関数、
Ｍ２を陰極４０の仕事関数として図１４に模式的に示
す。
【０１４９】上記第１の具体例と同様に、ガラス基板１
０上に、膜厚１５０ｎｍ程度のＩＴＯよりなる陽極２
０、膜厚２０ｎｍの銅フタロシアニンよりなる正孔注入
層３０、膜厚４０ｎｍのトリフェニルアミン４量体（価
電子帯最高準位Ｅｖ３１：５．４ｅＶ、伝導帯最低準位
Ｅｃ３１：２．４ｅＶ、Ｅｇ：３．０ｅＶ、Ｗｐ：４２
０ｎｍ）よりなる正孔輸送層３１を順次形成した。
【０１５０】その上に、第１の発光層３３ａを形成し
た。ここで、正孔輸送性材料Ａとしてトリフェニルアミ
ン４量体（価電子帯最高準位Ｅｖ３３ａ：５．４ｅＶ、
伝導帯最低準位Ｅｃ３３ａ：２．４ｅＶ）、電子輸送性
材料ＢとしてＡｌｑ（価電子帯最高準位Ｅｖ３３ａ’：
５．６ｅＶ、伝導帯最低準位Ｅｃ３３ａ’：３．１ｅ
Ｖ）を用いた。
【０１５１】そして、トリフェニルアミン４量体：Ａｌ
ｑの比が１：１の混合物を母材とした。この混合物の母
材に蛍光色素としてのＤＣＪＴＢ（価電子帯最高準位Ｅ
ｖ３３ａ”：５．３ｅＶ、伝導帯最低準位Ｅｃ３３
ａ”：３．２ｅＶ、Ｅｇ：２．１ｅＶ、Ｗｐ：６００ｎ
ｍ）を１％添加したものを、真空蒸着法（共蒸着）によ
り膜厚５ｎｍにて形成した。こうして第１の発光層３３
ａを形成した。
【０１５２】その上に、第２の発光層３３ｂを形成し
た。第２の発光層３３ｂにおける母材、すなわち青色発
光スペクトル特性を有する電子輸送性材料Ｃとしては、
ＢＡｌｑ（Ｅｖ３３ｂ：５．８ｅＶ、Ｅｃ３３ｂ：３．
０ｅＶ、Ｅｇ：２．８ｅＶ、Ｗｐ：４９０ｎｍ）を用
い、これに蛍光色素としてのペリレン（Ｅｖ３３ｂ’：
５．５ｅＶ、Ｅｃ３３ｂ’：２．６ｅＶ、Ｅｇ：２．９
ｅＶ、Ｗｐ：４５０ｎｍ）を１ｗｔ％添加したものを真
空蒸着法（共蒸着）により膜厚４０ｎｍにて形成した。
【０１５３】こうして形成された発光層３３ａ、３３ｂ
の上に、上記具体例１と同様に、Ａｌｑよりなる電子輸
送層３４を真空蒸着法にて膜厚２０ｎｍにて形成し、Ｌ
ｉＦ／Ａｌの積層膜よりなる陰極４０を形成した。
【０１５４】このようにして得られた本例の有機ＥＬ素
子Ｓ３は、第１の発光層３３ａの蛍光色素ＤＣＪＴＢに
よる６００ｎｍの発光（赤色系）と、第２の発光層３３
ｂの蛍光色素ペリレンによる４５０ｎｍの発光（青色
系）との同時発光により、混色として白色発光を行う白
色発光素子である。
【０１５５】そして、本例では、第１の発光層３３ａの
母材である電子輸送性材料ＢとしてのＡｌｑの伝導帯最
低準位Ｅｃ３３ａ’（３．１ｅＶ）が第２の発光層３３
ｂの母材である電子輸送性材料ＣとしてのＢＡｌｑの伝
導帯最低準位Ｅｃ３３ｂ（３．０ｅＶ）よりも０．１ｅ
Ｖ低くなっている。
【０１５６】本第４の具体例例の有機ＥＬ素子Ｓ３につ
いて、８５℃環境で高温作動試験した時の輝度劣化特性
を調べた結果は、上記図１に並記してある。本例では上
記第１の具体例に比べて、若干輝度低下の度合が遅く、
寿命が長いものとすることができる。
【０１５７】これは、本例では、電子の捕獲機能を有す
る第１の発光層３３ａが、その母材として正孔輸送性材
料Ａと電子輸送性材料Ｂとの混合物からなるものとして
いることによる。
【０１５８】ちなみに、もし第１の発光層３３ａの母材
が正孔輸送性材料だけであると、正孔輸送層３１への電
子注入は抑制できるが、第１の発光層３３ａ内の電子輸
送性が不十分である。そのため、第１の発光層３３ａを
厚く形成しても、第１の発光層３３ａは第２の発光層３
３ｂに接する界面付近のわずかな領域でしか蛍光色素が
発光しない。
【０１５９】しかし、本第３実施形態では、第１の発光
層３３ａの母材が正孔および電子両方の輸送性を持って
いるため、層内の電子、正孔の輸送が十分に確保され
る。そのため、上記第１の具体例に比べて、本第３実施
形態では第１の発光層３３ａを厚くできると考えられ
る。
【０１６０】実際に、本第４の具体例では第１の発光層
３３ａの厚さは５ｎｍであり、上記第１の具体例では正
孔輸送層３１に隣り合う電子捕獲層３２の厚さは２ｎｍ
である。正孔輸送層に隣り合って電子捕獲機能を有する
層の膜厚が厚いほど、電子の捕獲効率が大きくなると考
えられる。そのため、本例のほうが第１の具体例よりも
寿命が長くなっていると考えられる。
【０１６１】また、本第３実施形態においては、第１の
発光層３３ａの母材を構成する混合物において、電子輸
送性材料Ｂの価電子帯最高準位Ｅｖ３３ａ’が正孔輸送
性材料Ａの価電子帯最高準位Ｅｖ３３ａよりも低いこと
が好ましい。
【０１６２】上記第４の具体例では、第１の発光層３３
ａにおいて、正孔輸送性材料Ａであるトリフェニルアミ
ン４量体の価電子帯最高準位Ｅｖ３３ａは５．４ｅＶで
あり、電子輸送性材料ＢであるＡｌｑの価電子帯最高準
位Ｅｖ３３ａ’は５．６ｅＶであり、この好ましい関係
を満足している。
【０１６３】もし、本実施形態において電子輸送性材料
Ｂの価電子帯最高準位Ｅｖ３３ａ’が正孔輸送性材料Ａ
の価電子帯最高準位Ｅｖ３３ａよりも高いと、第１の発
光層３３ａから第２の発光層３３ｂへ移動しようとする
正孔が、電子輸送性材料Ｂに捕獲されて第２の発光層３
３ｂへ行きにくくなる。すると、第２の発光層３３ｂへ
十分に正孔が注入されず、第２の発光層３３ｂの発光が
不十分になってしまう恐れがある。
【０１６４】このように、第１の発光層３３ａの母材に
おいて、電子輸送性材料Ｂの価電子帯最高準位Ｅｖ３３
ａ’が正孔輸送性材料Ａの価電子帯最高準位Ｅｖ３３ａ
よりも低いものであれば、第１の発光層３３ａと第２の
発光層３３ｂとをバランス良く発光させることができ
る。
【０１６５】なお、本第３実施形態において、青色発光
層として機能することのできる第１の発光層３３ａの母
材としては、アダマンタン誘導体やピレン化合物などを
用いることも可能である。
【０１６６】その他、本実施形態に用いる発光層３３
ａ、３３ｂの母材や蛍光色素については、本実施形態の
特徴を有するものであれば良く、上記以外のものであっ
ても適宜選択して採用することができる。また、第１の
発光層３３ａと第２の発光層３３ｂとで蛍光色素は同一
であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ素子の概
略断面図である。
【図２】上記第１実施形態における第１から第３の有機
層のエネルギー準位を示す図である。
【図３】ＤＣＪＴＢの主骨格を示す図である。
【図４】ＢＡｌｑの主骨格を示す図である。
【図５】第１の具体例の有機ＥＬ素子におけるエネルギ
ー準位を示す図である。
【図６】第１の具体例および第４の具体例の有機ＥＬ素
子における輝度劣化特性を示す図である。
【図７】第１の具体例に対する比較例としての有機ＥＬ
素子におけるエネルギー準位を示す図である。
【図８】第２の具体例の有機ＥＬ素子におけるエネルギ
ー準位を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ素子の概
略断面図である。
【図１０】上記第２実施形態における第１、第２の有機
層のエネルギー準位を示す図である。
【図１１】第３の具体例の有機ＥＬ素子におけるエネル
ギー準位を示す図である。
【図１２】第３の具体例の有機ＥＬ素子における輝度劣
化特性を示す図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ素子の
概略断面図である。
【図１４】第４の具体例の有機ＥＬ素子におけるエネル
ギー準位を示す図である。
【符号の説明】
２０…陽極、３０…正孔注入層、３１、３１ａ…正孔輸
送層、３２…電子捕獲層、３３…発光層、３３ａ…第１
の発光層、３３ｂ…第２の発光層、３４…電子輸送層、
４０…陰極、Ｅｃ３１…正孔輸送層の母材の伝導帯最低
準位、Ｅｃ３１ａ’…正孔輸送層のドーパントの伝導帯
最低準位、Ｅｃ３２…電子捕獲層の母材の伝導帯最低準
位、Ｅｃ３３…発光層の母材の伝導帯最低準位。Ｅｃ３
３ａ’…第１の発光層における電子輸送性材料Ｂの伝導
帯最低準位、Ｅｃ３３ｂ…第２の発光層における電子輸
送性材料Ｃの伝導帯最低準位、Ｅｖ３３ａ’…第１の発
光層における電子輸送性材料Ｂの価電子帯最高準位、Ｅ
ｖ３３ａ…第１の発光層における正孔輸送性材料Ａの価
電子帯最高準位、Ｅｖ３３ａ’…第１の発光層における
電子輸送性材料Ｂの価電子帯最高準位。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 陽極（２０）と陰極（４０）とからなる
    一対の電極（２０、４０）間に複数の有機層（３０、３
    １、３２、３３、３４）が挟まれてなる有機ＥＬ素子に
    おいて、 前記有機層は、前記陽極側に位置する第１の有機層（３
    １）と、前記陰極側に位置する第３の有機層（３３）
    と、前記第１及び第３の有機層に挟まれた第２の有機層
    （３２）とを備えるものであり、 前記第３の有機層は、３８０ｎｍ以上５１０ｎｍ未満の
    ピーク波長を持つ発光スペクトルを有する母材に蛍光色
    素が添加されたものであり、 前記第２の有機層の母材の伝導帯最低準位（Ｅｃ３２）
    が、前記第１の有機層の母材の伝導帯最低準位（Ｅｃ３
    １）および前記第３の有機層の母材の伝導帯最低準位
    （Ｅｃ３３）よりも低くなっていることを特徴とする有
    機ＥＬ素子。
  2. 【請求項２】 前記第１の有機層（３１）の母材が、３
    ８０ｎｍ以上５１０ｎｍ未満のピーク波長を持つ発光ス
    ペクトルを有するものであることを特徴とする請求項１
    に記載の有機ＥＬ素子。
  3. 【請求項３】 前記第２の有機層（３２）は、前記第２
    の有機層の母材に蛍光色素が添加されたものであること
    を特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ素子。
  4. 【請求項４】 前記第１の有機層（３１）の母材のエネ
    ルギーギャップと前記第３の有機層（３３）の母材のエ
    ネルギーギャップとの差が、０．４ｅＶ以下であること
    を特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の
    有機ＥＬ素子。
  5. 【請求項５】 前記第２の有機層（３２）の母材の伝導
    帯最低準位（Ｅｃ３２）が前記第３の有機層（３３）の
    母材の伝導帯最低準位（Ｅｃ３３）よりも０．１ｅＶ以
    上低いことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一
    つに記載の有機ＥＬ素子。
  6. 【請求項６】 前記第２の有機層（３２）または前記第
    ３の有機層（３３）において、蛍光色素のエネルギーギ
    ャップが、当該蛍光色素が添加される母材のエネルギー
    ギャップよりも小さいことを特徴とする請求項１ないし
    ５のいずれか一つに記載の有機ＥＬ素子。
  7. 【請求項７】 前記第２の有機層（３２）が前記第３の
    有機層（３３）に比べて薄いものであることを特徴とす
    る請求項１ないし６のいずれか一つに記載の有機ＥＬ素
    子。
  8. 【請求項８】 陽極（２０）と陰極（４０）とからなる
    一対の電極（２０、４０）間に複数の有機層（３０、３
    １ａ、３３、３４）が挟まれてなる有機ＥＬ素子におい
    て、 前記有機層は、前記陽極側に位置する第１の有機層（３
    １ａ）と、この第１の有機層よりも前記陰極側に位置す
    る第２の有機層（３３）とを備えるものであり、 前記第２の有機層は、３８０ｎｍ以上５１０ｎｍ未満の
    ピーク波長を持つ発光スペクトルを有する母材に蛍光色
    素が添加されたものであり、 前記第１の有機層は、その母材中に、前記第２の有機層
    の母材の伝導帯最低準位（Ｅｃ３３）よりも低い伝導帯
    最低準位（Ｅｃ３１ａ’）を有しかつ蛍光性を持たない
    ドーパントが添加されたものであることを特徴とする有
    機ＥＬ素子。
  9. 【請求項９】 前記第１の有機層（３１ａ）のドーパン
    トが、銅フタロシアニンであることを特徴とする請求項
    ８に記載の有機ＥＬ素子。
  10. 【請求項１０】 陽極（２０）と陰極（４０）とからな
    る一対の電極（２０、４０）間に複数の有機層（３０、
    ３１、３２、３３、３４）が挟まれてなる有機ＥＬ素子
    において、 前記有機層は、前記陽極側に位置する第１の有機層（３
    １）と、前記陰極側に位置する第３の有機層（３３）
    と、前記第１及び第３の有機層に挟まれた第２の有機層
    （３２）とを備えるものであり、 前記第１の有機層は、その母材が３８０ｎｍ以上５１０
    ｎｍ未満のピーク波長を持つ発光スペクトルを有するも
    のであり、 前記第３の有機層は、３８０ｎｍ以上５１０ｎｍ未満の
    ピーク波長を持つ発光スペクトルを有する母材に蛍光色
    素が添加されたものであり、 前記第２の有機層は、その母材が５１０ｎｍ以上のピー
    ク波長を持つ発光スペクトルを有するものであることを
    特徴とする有機ＥＬ素子。
  11. 【請求項１１】 陽極（２０）と陰極（４０）とからな
    る一対の電極（２０、４０）間に複数の有機層（３０、
    ３１、３２、３３、３４）が挟まれてなる有機ＥＬ素子
    において、 前記有機層は、前記陽極側に位置する正孔輸送層（３
    １）と、前記陰極側に位置する陰極側有機層（３３）
    と、前記正孔輸送層および前記陰極側有機層に挟まれ電
    子を捕獲する機能を有する電子捕獲層（３２）とを備え
    るものであり、 前記陰極側有機層は、３８０ｎｍ以上５１０ｎｍ未満の
    ピーク波長を持つ発光スペクトルを有する母材に蛍光色
    素が添加されたものであることを特徴とする有機ＥＬ素
    子。
  12. 【請求項１２】 陽極（２０）と陰極（４０）との間に
    前記陽極側から正孔輸送層（３１）、発光層（３３ａ、
    ３３ｂ）を介在させてなる有機ＥＬ素子において、 前記発光層は、前記正孔輸送層側に位置する第１の発光
    層（３３ａ）と前記第１の発光層よりも前記陰極側に位
    置する第２の発光層（３３ｂ）とからなり、 前記第２の発光層の母材は３８０ｎｍ以上５１０ｎｍ未
    満のピーク波長を持つ発光スペクトルを有する電子輸送
    性材料Ｃであり、 前記第１の発光層の母材は、３８０ｎｍ以上５１０ｎｍ
    未満のピーク波長を持つ発光スペクトルを有する正孔輸
    送性材料Ａと前記第２の発光層の母材である前記電子輸
    送性材料Ｃの伝導帯最低準位（Ｅｃ３３ｂ）よりも低い
    伝導帯最低準位（Ｅｃ３３ａ’）を有する電子輸送性材
    料Ｂとの混合物からなり、 前記第１の発光層および前記第２の発光層には蛍光色素
    が添加されていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
  13. 【請求項１３】 前記第１の発光層（３３ａ）の母材で
    ある前記電子輸送性材料Ｂの伝導帯最低準位（Ｅｃ３３
    ａ’）が、前記第２の発光層（３３ｂ）の母材である前
    記電子輸送性材料Ｃの伝導帯最低準位（Ｅｃ３３ｂ）よ
    りも０．１ｅＶ以上低いことを特徴とする請求項１２に
    記載の有機ＥＬ素子。
  14. 【請求項１４】 前記第１の発光層（３３ａ）の母材を
    構成する前記混合物において、前記電子輸送性材料Ｂの
    価電子帯最高準位（Ｅｖ３３ａ’）が前記正孔輸送性材
    料Ａの価電子帯最高準位（Ｅｖ３３ａ）よりも低いこと
    を特徴とする請求項１２または１３に記載の有機ＥＬ素
    子。
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