JP2013125653A - 発光素子、発光装置、表示装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動電圧を抑えるとともに、高発光効率および長寿命を実現することができる発光素子、この発光素子を備える発光装置、表示装置および電子機器を提供すること。
【解決手段】発光素子１は、発光層６２と、陰極７と発光層６２との間に発光層６２に接して設けられた発光層６３とを備え、発光層６２は、第１の発光材料と、第１の発光材料を保持する第１のホスト材料とを含んで構成され、発光層６３は、第２の発光材料と、第２の発光材料を保持する第２のホスト材料とを含んで構成され、第１のホスト材料および第２のホスト材料は、それぞれ、正孔輸送性材料および電子輸送性材料を含む混合材料で構成され、第１のホスト材料中における正孔輸送性材料の含有量は、第１のホスト材料中における電子輸送性材料の含有量よりも多く、第２のホスト材料中における正孔輸送性材料の含有量は、第２のホスト材料中における電子輸送性材料の含有量よりも少ない。
【選択図】図１

Description

有機エレクトロルミネッセンス素子（いわゆる有機ＥＬ素子）は、陽極と陰極との間に少なくとも１層の発光性有機層を介挿した構造を有する発光素子である。このような発光素子では、陰極と陽極との間に電界が印加されることにより、発光層に対して陰極側から電子が注入されるとともに陽極側から正孔が注入され、発光層中で電子と正孔が再結合することにより励起子が生成し、この励起子が基底状態に戻る際に、そのエネルギー分が光として放出される。
このような発光素子としては、発光効率および寿命を改善する目的で、互いに接する緑色の発光層および赤色の発光層の双方のホスト材料として正孔輸送物質および電子輸送物質の混合物を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、特許文献１に係る発光素子では、陽極側に位置する発光層の電子輸送物質が正孔輸送を阻害するとともに、陰極側に位置する発光層の正孔輸送物質が電子輸送を阻害するため、駆動電圧が高くなるという問題があった。
また、特許文献１に係る発光素子では、陽極側の発光層から陽極側へ抜ける電子の量や、陰極側の発光層から陰極側へ抜ける正孔の量が増加することにより、発光層以外の他の層の劣化を招き、その結果、寿命を低下させるという問題もあった。

特開２００７−２７０９２号公報

本発明の目的は、駆動電圧を抑えるとともに、高発光効率および長寿命を実現することができる発光素子、この発光素子を備える発光装置、表示装置および電子機器を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の発光素子は、陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第１の発光層と、
前記陰極と前記第１の発光層との間に前記第１の発光層に接して設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第２の発光層とを備え、
前記第１の発光層は、第１の発光材料と、前記第１の発光材料を保持する第１のホスト材料とを含んで構成され、
前記第２の発光層は、第２の発光材料と、前記第２の発光材料を保持する第２のホスト材料とを含んで構成され、
前記第１のホスト材料および前記第２のホスト材料は、それぞれ、正孔輸送性材料および電子輸送性材料を含む混合材料で構成され、
前記第１のホスト材料中における正孔輸送性材料の含有量は、前記第１のホスト材料中における電子輸送性材料の含有量よりも多く、
前記第２のホスト材料中における正孔輸送性材料の含有量は、前記第２のホスト材料中における電子輸送性材料の含有量よりも少ないことを特徴とする。

このように構成された発光素子によれば、第１の発光層および第２の発光層にそれぞれ正孔輸送性材料および電子輸送性材料が含まれているので、第１の発光層および第２の発光層に正孔および電子を円滑に供給することができる。そのため、第１の発光層および第２の発光層を高い発光効率でそれぞれ発光させることができる。
特に、第１の発光層中の正孔輸送性材料の含有量、および、第２の発光層中の電子輸送性材料の含有量をそれぞれ高めることにより、第１の発光層から第２の発光層への正孔の輸送、および、第２の発光層から第１の発光層への電子の輸送をそれぞれ円滑に行うことができる。そのため、発光素子の駆動電圧を抑えることができる。

また、第１の発光層中の電子輸送性材料の含有量、および、第２の発光層中の正孔輸送性材料の含有量をそれぞれ抑えることにより、第１の発光層から陽極側へ抜ける電子の量、および、第２の発光層から陰極側へ抜ける正孔の量をそれぞれ抑制することができる。そのため、第１の発光層に対して陽極側に位置する他の層（例えば正孔輸送層）、および、第２の発光層に対して陰極側に位置する他の層（例えば電子輸送層）の劣化をそれぞれ防止または抑制し、その結果、発光素子の長寿命化を図ることができる。

本発明の発光素子では、前記第１のホスト材料に含まれる正孔輸送性材料と、前記第２のホスト材料に含まれる正孔輸送性材料とが同種であることが好ましい。
これにより、第１の発光層から第２の発光層への正孔輸送性を高めることができる。その結果、駆動電圧を抑えるとともに、長寿命化を図ることができる。
本発明の発光素子では、前記第１のホスト材料に含まれる電子輸送性材料と、前記第２のホスト材料に含まれる電子輸送性材料とが同種であることが好ましい。
これにより、第２の発光層から第１の発光層への電子輸送性を高めることができる。その結果、駆動電圧を抑えるとともに、長寿命化を図ることができる。

本発明の発光素子では、前記陽極と前記第１の発光層との間に前記第１の発光層に接して設けられ、前記第１の発光層に含まれる正孔輸送性材料と同種の正孔輸送性材料を含んで構成された正孔輸送層を備えることが好ましい。
これにより、正孔輸送層から第１の発光層への正孔輸送性を高めることができる。その結果、駆動電圧を抑えるとともに、長寿命化を図ることができる。

本発明の発光素子では、前記陰極と前記第２の発光層との間に前記第２の発光層に接して設けられ、前記第２の発光層に含まれる電子輸送性材料と同種の電子輸送性材料を含んで構成された電子輸送層を備えることが好ましい。
これにより、電子輸送層から第２の発光層への電子輸送性を高めることができる。その結果、駆動電圧を抑えるとともに、長寿命化を図ることができる。
本発明の発光素子では、前記第１の発光材料および前記第２の発光材料は、それぞれ、燐光発光材料を含むことが好ましい。
これにより、高い発光効率で第１の発光層および第２の発光層をバランスよく発光させることができる。

本発明の発光素子では、前記第１のホスト材料中の正孔輸送性材料および電子輸送性材料の三重項エネルギーは、それぞれ、前記第１の発光材料中の燐光発光材料の三重項エネルギーよりも大きく、
前記第２のホスト材料中の正孔輸送性材料および電子輸送性材料の三重項エネルギーは、それぞれ、前記第２の発光材料中の燐光発光材料の三重項エネルギーよりも大きいことが好ましい。
これにより、燐光発光材料の三重項エネルギーが発光（燐光）のためのエネルギーとして寄与することなく失活してしまうのを的確に抑制または防止することができる。そのため、発光効率を高めることができる。

本発明の発光素子では、前記第１の発光層の前記発光のピーク波長は、前記第２の発光層の前記発光のピーク波長よりも長いことが好ましい。
これにより、第１の発光層および第２の発光層で生じた発光を効率よく外部に取り出すことができる。
本発明の発光素子では、前記第１の発光層の平均厚さと前記第２の発光層の平均厚さとの合計は、３０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。
これにより、駆動電圧を抑えつつ、簡単かつ確実に、第１の発光層から陽極側へ抜ける電子の量、および、第２の発光層から陰極側へ抜ける正孔の量をそれぞれ抑制することができる。

本発明の発光素子では、前記陽極と前記第１の発光層との間、または、前記陰極と前記第２の発光層との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第３の発光層を備えることが好ましい。
これにより、例えば、これらの発光層の発光色を赤色、緑色および青色とすることにより、白色発光の発光素子を実現することができる。

本発明の発光素子では、前記第１の発光層および前記第２の発光層のうちの前記第３の発光層に近い側の発光層と前記第３の発光層との間に設けられ、電子および正孔を発生させるキャリア発生層を備えることが好ましい。
これにより、第１の発光層、第２の発光層および第３の発光層をバランスよく発光させることができる。また、発光効率を高めるとともに、長寿命化を図ることができる。

本発明の発光装置は、本発明の発光素子を備えることを特徴とする。
このように構成された発光装置によれば、駆動電圧を抑えるとともに、高発光効率および長寿命を実現することができる。
本発明の表示装置は、本発明の発光装置を備えることを特徴とする。
このように構成された表示装置によれば、低駆動電圧、高発光効率および長寿命な発光素子を備えるので、信頼性に優れる。
本発明の電子機器は、本発明の発光装置を備えることを特徴とする。
このように構成された電子機器によれば、低駆動電圧、高発光効率および長寿命な発光素子を備えるので、信頼性に優れる。

本発明の好適な実施形態にかかる発光素子の縦断面を模式的に示す図である。 本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。 本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。

以下、本発明の発光素子、発光装置、表示装置および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明の好適な実施形態にかかる発光素子の縦断面を模式的に示す図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
このような発光素子（エレクトロルミネッセンス素子）１は、陽極３と第１の発光部（第１の発光ユニット）４とキャリア発生層５と第２の発光部（第２の発光ユニット）６と陰極７とがこの順に積層されてなるものである。

言い換えすれば、発光素子１は、第１の発光部４とキャリア発生層５と第２の発光部６とがこの順に積層で積層された積層体１５が２つの電極間（陽極３と陰極７との間）に介挿されて構成されている。
また、第１の発光部４は、陽極３側から陰極７側に、正孔輸送層４１と発光層４２とがこの順で積層された積層体であり、第２の発光部６は、陽極３側から陰極７側に、正孔輸送層６１と発光層６２（第１の発光層）と発光層６３（第２の発光層）と電子輸送層６４と電子注入層６５とがこの順で積層された積層体である。
そして、発光素子１は、その全体が基板２上に設けられるとともに、封止部材８で封止されている。

このような発光素子１にあっては、陽極３と陰極７との間に駆動電圧が印加されることにより、キャリア発生層５においてキャリア（電子および正孔）が発生する。そして、発光層４２に対し、陽極３側から正孔が供給（注入）されるとともに、キャリア発生層５から電子が供給される。また、発光層６２および発光層６３に対し、陰極７側から電子が供給（注入）されるとともに、キャリア発生層５から正孔が供給（注入）される。これにより、各発光層では、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン（励起子）が生成し、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー（蛍光やりん光）を放出（発光）する。

このようにして、発光層４２、発光層６２および発光層６３をそれぞれ発光させることができる。そのため、このような発光素子１は、発光層が１層のみの発光素子に比較して、発光効率を向上させるとともに、駆動電圧を低減することができる。また、発光素子１の長寿命化を図ることができる。
また、このような発光素子１では、例えば、発光層４２、６２、６３の発光色を青色、赤色および緑色とすることにより、白色発光の発光素子を実現することができる。

基板２は、陽極３を支持するものである。本実施形態の発光素子１は、基板２側から光を取り出す構成（ボトムエミッション型）であるため、基板２および陽極３は、それぞれ、実質的に透明（無色透明、着色透明または半透明）とされている。
基板２の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料や、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このような基板２の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。

なお、発光素子１が基板２と反対側から光を取り出す構成（トップエミッション型）の場合、基板２には、透明基板および不透明基板のいずれも用いることができる。
不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料で構成された基板、ステンレス鋼のような金属基板の表面に酸化膜（絶縁膜）を形成したもの、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。

以下、発光素子１を構成する各部を順次説明する。
［陽極］
陽極３は、後述する第１の発光部４に正孔を注入する電極である。この陽極３の構成材料としては、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。
陽極３の構成材料としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ_３Ｏ_３、ＳｎＯ_２、Ｓｂ含有ＳｎＯ_２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このような陽極３の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜２００ｎｍであるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍであるのがより好ましい。

［第１の発光部］
第１の発光部４は、上述したように、正孔輸送層４１と発光層４２とを有している。
（正孔輸送層）
正孔輸送層４１は、陽極３から注入された正孔を発光層４２まで輸送する機能を有するものである。
この正孔輸送層４１の構成材料には、各種ｐ型の高分子材料や、各種ｐ型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができ、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）等のテトラアリールベンジジン誘導体、テトラアリールジアミノフルオレン化合物またはその誘導体（アミン系化合物）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

上述した中でも、正孔輸送材料は、ベンジジン構造を有するものであることが好ましく、テトラアリールベンジジンまたはその誘導体であることがより好ましい。これにより、陽極から正孔輸送層４１に効率よく正孔が注入されるとともに、正孔を発光層４２に効率よく輸送することができる。
このような正孔輸送層４１の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍであるのが好ましく、１０〜１００ｎｍであるのがより好ましい。

（第３の発光層）
発光層４２は、発光材料（第３の発光材料）を含んで構成されている。
発光材料は、陰極７側から電子が供給（注入）されるとともに、陽極３側から正孔が供給（注入）されることにより、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン（励起子）が生成し、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー（蛍光やりん光）を放出（発光）するものである。
このような発光材料としては、特に限定されず、各種蛍光材料、各種燐光材料を１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

赤色の蛍光材料としては、例えば、テトラアリールジインデノペリレン誘導体等のペリレン誘導体、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、ナイルレッド、２−（１，１−ジメチルエチル）−６−（２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ（ｉｊ）キノリジン−９−イル）エテニル）−４Ｈ−ピラン−４Ｈ−イリデン）プロパンジニトリル（ＤＣＪＴＢ）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）等を挙げられる。

青色の蛍光材料としては、例えば、ジスチリルジアミン誘導体、ジスチリル誘導体、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、ペリレンおよびペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン、４，４’−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−１，１’−ビフェニル（ＢＣｚＶＢｉ）、ポリ［（９．９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（２，５−ジメトキシベンゼン−１，４−ジイル）］、ポリ［（９，９−ジヘキシルオキシフルオレン−２，７−ジイル）−オルト−コ−（２−メトキシ−５−｛２−エトキシヘキシルオキシ｝フェニレン−１，４−ジイル）］、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（エチルニルベンゼン）］、ＢＤ１０２（製品名、出光興産社製）等が挙げられる。

緑色の蛍光材料としては、例えば、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体、９，１０−ビス［（９−エチル−３−カルバゾール）−ビニレニル］−アントラセン、ポリ（９，９−ジヘキシル−２，７−ビニレンフルオレニレン）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（１，４−ジフェニレン−ビニレン−２−メトキシ−５−｛２−エチルヘキシルオキシ｝ベンゼン）］、ポリ［（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニレン）−オルト−コ−（２−メトキシ−５−（２−エトキシルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレン）］等が挙げられる。
黄色の蛍光材料としては、例えば、ルブレン系材料等のナフタセン骨格を有する化合物であって、ナフタセンにアリール基（好ましくはフェニル基）が任意の位置で任意の数（好ましくは２〜６）置換された化合物、モノインデノペリレン誘導体等を用いることができる。

赤色の燐光材料としては、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも１つがフェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものも挙げられる。より具体的には、下記式（１）で表わされるトリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｉｑ）３）、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ^３’］イリジウム（アセチルアセトネート）（ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−１２Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン−白金（ＩＩ）、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ^３’］イリジウム、ビス（２−フェニルピリジン）イリジウム（アセチルアセトネート）が挙げられる。

青色の燐光材料としては、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられる。より具体的には、ビス［４，６−ジフルオロフェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ^２’］−ピコリネート−イリジウム、トリス［２−（２，４−ジフルオロフェニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム、ビス［２−（３，５−トリフルオロメチル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ^２’］−ピコリネート−イリジウム、ビス（４，６−ジフルオロフェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（アセチルアセトネート）が挙げられる。

緑色の燐光材料としては、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられる。中でも、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも１つが、フェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものが好ましい。より具体的には、下記式（２）で表わされるファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジネート−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトネート）、ファク−トリス［５−フルオロ−２−（５−トリフルオロメチル−２−ピリジン）フェニル−Ｃ，Ｎ］イリジウムが挙げられる。

また、発光層４２は、発光材料に加え、この発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料（第３のホスト材料）を含んで構成されていてもよい。このような発光層４２は、例えば、ゲスト材料である発光材料をドーパントとしてホスト材料にドープすることにより形成することができる。
このホスト材料は、正孔と電子とを再結合して励起子を生成するとともに、その励起子のエネルギーを発光材料に移動（フェルスター移動またはデクスター移動）させて、発光材料を励起する機能を有する。

このようなホスト材料としては、特に限定されないが、発光材料が蛍光材料を含む場合、例えば、ルブレンおよびその誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ビスｐ−ビフェニルナフタセン等のナフタセン系材料、アントラセン系材料、ビス−オルトビフェニリルペリレン等のペリレン誘導体、テトラフェニルピレンなどのピレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スチルベン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｐ−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＢＡｌｑ）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ_３）等のキノリノラト系金属錯体、トリフェニルアミンの４量体等のトリアリールアミン誘導体、アリールアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、カルバゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ベンゾピラン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、キノリン誘導体、コロネン誘導体、アミン化合物、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）、ＩＤＥ１２０（製品名、出光興産社製）等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることもできる。好ましくは、発光材料が青色または緑色の場合にはＩＤＥ１２０（出光興産社製）、アントラセン系材料、ジアントラセン系材料が好ましく、発光材料が赤色の場合には、ルブレンまたはルブレン誘導体、ナフタセン系材料、ペリレン誘導体が好ましい。

また、ホスト材料としては、発光材料が燐光材料を含む場合、例えば、３−フェニル−４−（１’−ナフチル）−５−フェニルカルバゾール、下記式（３）で表わされる４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）等のカルバゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ）、ビス−（２−メチル−８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム等のキノリノラト系金属錯体、Ｎ−ジカルバゾリル−３，５−ベンゼン、ポリ（９−ビニルカルバゾール）、４，４’，４’’−トリス（９−カルバゾリル）トリフェニルアミン、４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−２，２’−ジメチルビフェニル等のカルバリゾル基含有化合物、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることもできる。

前述したような発光材料（ゲスト材料）およびホスト材料を用いる場合、発光層４２中における発光材料の含有量（ドープ量）は、０．１〜３０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５〜２０ｗｔ％であるのがより好ましい。発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができる。
また、発光層４２の発光材料としては、蛍光材料を用いるのが好ましい。すなわち、発光層４２は、陽極３と陰極７との間に通電することにより蛍光を発する発光材料を含むのが好ましい。

燐光を発する発光材料（燐光材料）は、蛍光を発光する発光材料（蛍光材料）に比し優れた発光効率を有する。しかし、燐光材料は、不純物に対して発光特性の変化が敏感であり、発光素子の連続駆動に伴って不純物の含有量が変化すると、発光特性が変動してしまうという。そこで、発光層４２の発光材料として、燐光材料よりも不純物に対する発光特性の変化が鈍感な蛍光材料を用いることにより、発光素子１の連続駆動に伴って発光層４２へｎ型電子輸送層５１の構成材料が拡散しても、発光層４２の発光特性の変化を抑えることができる。

また、発光層４２の発光のピーク波長は、後述する発光層６２の発光のピーク波長よりも短いのが好ましい。言い換えると、発光層６２の発光のピーク波長は、発光層４２の発光のピーク波長よりも長いのが好ましい。これにより、発光層４２および発光層６２をバランスよく発光させることができる。
また、発光層４２の発光のピーク波長は、５００ｎｍ以下であるのが好ましく、４００ｎｍ以上４９０ｎｍ以下であるのがより好ましく、４３０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下であるのがさらに好ましい。言い換えると、発光層４２の発光色は、青色であるのが好ましい。
発光のピーク波長が短い発光材料は、発光のピーク波長が長い発光材料に比べて発光し難いが、他の発光層と隣接しない発光層４２では、発光のピーク波長が短い発光材料を用いても、他の発光層へエネルギーが逃げにくく、効率的に発光させることができる。

また、発光層４２の平均厚さは、３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であるのが好ましく、３０ｎｍ以上７０ｎｍ以下であるのがより好ましく、３０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であるのがさらに好ましい。これにより、後述するキャリア発生層５のｎ型電子輸送層５１の構成材料（特に、電子ドナー性材料）が発光層４２へ拡散しても、発光層４２の発光特性を良好な状態に維持することができる。また、発光層４２の厚さが厚くなりすぎるのを防止し、その結果、発光素子１の初期の駆動電圧が大きくなるのを防止することができる。すなわち、発光素子１の低駆動電圧化を図ることができる。

これに対し、かかる平均厚さが前記下限値未満であると、例えばｎ型電子輸送層５１の発光層４２との界面付近における電子ドナー性材料の濃度によっては、ｎ型電子輸送層５１から発光層４２へ拡散した電子ドナー性材料の影響により、発光層４２の発光特性が低下するおそれがある。一方、かかる平均厚さが前記上限値を超えると、発光素子１の駆動電圧が大きくなる傾向を示す。

なお、本実施形態では、第１の発光部４が１層の発光層を備えるものを例に説明しているが、第１の発光部４は、複数の発光層が積層されてなる積層体であってもよい。この場合、複数の発光層の発光色が互いに同じであっても異なっていてもよい。また、第１の発光部４が複数の発光層を有する場合、発光層同士の間に中間層が設けられていてもよい。
また、第１の発光部４は、発光層４２に対して陰極７側に、電子輸送層が設けられていてもよい。かかる電子輸送層は、後述する第２の発光部６の電子輸送層６４と同様に構成することができる。また、かかる電子輸送層に対して陰極７側に、電子注入層が設けられていてもよい。かかる電子注入層としては、後述する第２の発光部６の電子注入層６５と同様に構成することができる。

［キャリア発生層］
キャリア発生層５は、キャリア（正孔および電子）を発生させる機能を有するものである。
このキャリア発生層５は、陽極３側から陰極７側へ、ｎ型電子輸送層５１と電子吸引層５２とがこの順で積層されてなるものである。
また、キャリア発生層５の平均厚さは、５〜８０ｎｍであることが好ましく、２０〜７０ｎｍであることがより好ましい。これにより、発光素子１の駆動電圧が高くなるのを防止しつつ、キャリア発生層５の機能（キャリア発生機能）を十分に発揮させることができる。

以下、キャリア発生層５を構成する各層を順次詳細に説明する。
（電子輸送層）
ｎ型電子輸送層５１は、前述した発光層４２と電子吸引層５２との間に設けられ、電子吸引層５２側から発光層４２側へ電子を輸送する機能を有する。
このようなｎ型電子輸送層５１は、電子輸送性を有する電子輸送性材料を主材料として構成されていればよいが、電子輸送性を有する電子輸送性材料の他、電子注入性を有する電子注入性材料（電子ドナー性材料）を含んで構成されているのが好ましい。

これにより、電子吸引層５２によって吸引された電子をｎ型電子輸送層５１に効率的に注入するとともにｎ型電子輸送層５１を介して陽極３側に効率的に輸送することができる。
特に、ｎ型電子輸送層５１は、電子輸送性材料および電子ドナー性材料を含む混合材料で構成されているのが好ましい。このように構成されたｎ型電子輸送層５１は、優れた電子輸送性および電子注入性を有する。そのため、キャリア発生層５で生じた電子を発光層４２へ効率的に輸送・注入することができる。
また、ｎ型電子輸送層５１が電子輸送材料に電子ドナー性材料を添加（ドープ）して構成されていると、ｎ型電子輸送層５１では、電子輸送性材料が電子ドナー性材料から電子を受け取って、ラジカルアニオン状態となる。そのため、キャリア発生層５のキャリア発生量を増大させることができる。

ｎ型電子輸送層５１に用いる電子輸送性材料としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ_３）等の８−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

また、ｎ型電子輸送層５１に用いる電子注入性材料（電子ドナー性材料）としては、例えば、各種の無機絶縁材料、各種の無機半導体材料が挙げられる。
このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド（酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物）、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ_２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ_２Ｓ、Ｎａ_２Ｓｅ、ＮａＯ等が挙げられる。
アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、ＭｇＯ、ＣａＳｅ等が挙げられる。
アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣｓＦ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌ等が挙げられる。
アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ_２、ＢａＦ_２、ＳｒＦ_２、ＭｇＦ_２、ＢｅＦ_２等が挙げられる。

また、無機半導体材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、ＳｂおよびＺｎのうちの少なくとも１つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
特に、ｎ型電子輸送層５１に用いる電子注入性材料（電子ドナー性材料）としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属化合物およびアルカリ土類金属化合物のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いるのが好ましい。これにより、ｎ型電子輸送層５１の電子輸送性を優れたものとしつつ、ｎ型電子輸送層５１の電子注入性をより向上させることができる。特に、アルカリ金属化合物（アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等）は仕事関数が非常に小さく、これを用いてｎ型電子輸送層５１を構成することにより、発光素子１は、高い輝度が得られるものとなる。

また、ｎ型電子輸送層５１は、正孔をブロックする機能を有する。
ｎ型電子輸送層５１を電子輸送性材料および電子注入性材料を用いて構成する場合、電子輸送性材料をホスト材料とし、電子注入性材料をゲスト材料として、共蒸着等により電子輸送性材料に電子注入性材料をドープすることによりｎ型電子輸送層５１を形成することができる。

また、ｎ型電子輸送層５１を電子輸送性材料および電子注入性材料を用いて構成する場合、ｎ型電子輸送層５１中における電子注入性材料の含有量（ドープ量）は、０．１〜２０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５〜１０ｗｔ％であるのがより好ましい。電子注入性材料の含有量をこのような範囲内とすることで、ｎ型電子輸送層５１の電子輸送性および電子注入性の双方をバランスよく優れたものとすることができる。

また、ｎ型電子輸送層５１中における電子ドナー性材料（電子注入性材料）の濃度は、陰極７側から陽極３側に向けて漸減していると、キャリア発生層５で生じた電子を発光層４２へ効率的に輸送・注入するとともに、ｎ型電子輸送層５１中の電子ドナー性材料が発光層４２へ拡散する量を抑えて発光素子１の長寿命化を図ることができる。この場合、電子ドナー性材料の濃度は、段階的に変化していてもよいし、連続的に変化していてもよい。
また、ｎ型電子輸送層５１の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１００ｎｍであるのが好ましく、１０〜５０ｎｍであるのがより好ましい。これにより、電子吸引層５２によって吸引された電子を効率的に陽極３側へ輸送することができるとともに、第１の発光部４を通過した正孔をブロックすることができる。

（電子吸引層）
電子吸引層（電子引き抜き層）５２は、発光層４２と発光層６２との間に設けられ、陰極７側に隣接する層（本実施形態では、第２の発光部６の正孔輸送層６１）から電子を吸引する（引き抜く）機能を有する。電子吸引層５２によって吸引された電子は、陽極３側に隣接する層（本実施形態では、ｎ型電子輸送層５１）に注入される。

このような電子吸引層５２は、電子吸引性を有する有機化合物を主材料として構成されている。
この電子吸引性を有する有機化合物としては、芳香環を有する有機シアン化合物（以下、「芳香環含有有機シアン化合物」とも言う）が好適に用いられる。
芳香環含有有機シアン化合物は、優れた電子吸引性を有している。そのため、芳香環を有する有機シアン化合物を含んで電子吸引層５２を構成することにより、キャリア発生層５の正孔および電子の発生量を多くすることができる。

芳香環含有有機シアン化合物を主材料とする電子吸引層５２は、隣接する層（正孔輸送層６１）と接触することにより、正孔輸送層６１を構成する正孔輸送材料から電子を引き抜くことができる。これにより、電子吸引層５２と正孔輸送層６１とが接触すると、印加されていなくても、電子吸引層５２と正孔輸送層６１との界面付近において、電子吸引層５２側には電子が発生し、正孔輸送層６１側には正孔が発生する。このような状態で、陽極３と陰極７との間に駆動電圧を印加すると、電子吸引層５２と正孔輸送層６１との界面付近で発生した正孔は、その駆動電圧により陰極７側に輸送されて、第２の発光部６（具体的には発光層６２および発光層６３）の発光に寄与する。また、電子吸引層５２と正孔輸送層６１との界面付近で発生した電子は、その駆動電圧により陽極３側に輸送されて、第１の発光部４（具体的には発光層４２）の発光に寄与する。また、上述したような電子吸引層５２による正孔および電子の発生は、駆動電圧が印加されている最中には継続的に行われ、これらの正孔および電子は、発光層４２、発光層６２および発光層６３の発光に寄与する。

また、芳香環含有有機シアン化合物は、比較的安定な化合物であるとともに、蒸着等の気相成膜法で容易に電子吸引層５２を形成できる化合物である。このため、好適に発光素子１の製造に用いることができ、製造される発光素子１の品質が安定しやすくなるとともに、発光素子１の歩留まりが高いものとなる。
このような芳香環含有有機シアン化合物としては、前述したような機能を発揮し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、シアノ基が導入されたヘキサアザトリフェニレン誘導体であるのが好ましく、下記式（４）で表わされるようなヘキサアザトリフェニレン誘導体を用いるのがより好ましい。

上記式（４）中、Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立して、シアノ基（−ＣＮ）、スルホン基（−ＳＯ_２Ｒ’）、スルホキシド基（−ＳＯＲ’）、スルホンアミド基（−ＳＯ_２ＮＲ’_２）、スルホネート基（−ＳＯ_３Ｒ’）、ニトロ基（−ＮＯ_２）、またはトリフルオロメタン（−ＣＦ_３）基であり、Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも一つの置換基はシアノ基を有する。また、Ｒ’は、アミン基、アミド基、エーテル基、もしくはエステル基で置換されているかまたは非置換である炭素数１〜６０のアルキル基、アリール基、または複素環基である。

このような化合物は、電子吸引性に優れている。そのため、このような化合物を用いて構成された電子吸引層５２は、隣接する層（正孔輸送層６１）から十分に電子を引き抜くことができるとともに、好適に引き抜いた電子を陽極３側に輸送することができる。
特に、芳香環含有有機シアン化合物としては、前述したような式（４）に示す化合物において、Ｒ１〜Ｒ６はすべてシアノ基であるのが好ましい。すなわち、芳香環含有有機シアン化合物としては、下記式（５）で表わされるようなヘキサシアノヘキサアザトリフェニレンを用いるのが好ましい。このような化合物は、電子吸引性の高いシアノ基を複数有する。そのため、このような化合物を用いて構成された電子吸引層５２は、隣接する層の構成材料（正孔輸送層６１の正孔輸送材料等）からより効率よく電子を引き抜くことができ、キャリア（電子および正孔）の発生量を多くすることができる。

また、芳香環含有有機シアン化合物は、電子吸引層５２において、非晶質の状態で存在していることが好ましい。これにより、上述したような芳香環含有有機シアン化合物の効果をより顕著に得ることができる。
また、電子吸引層５２の平均厚さは、５〜４０ｎｍであることが好ましく、１０〜３０ｎｍであることがより好ましい。これにより、発光素子１の駆動電圧が高くなるのを防止しつつ、前述したような電子吸引層５２の機能（電子吸引性）を十分に発揮させることができる。

以上のようにして構成されたキャリア発生層５においては、ｎ型電子輸送層５１と電子吸引層５２との間に、他の層が介在していてもよい。例えば、ｎ型電子輸送層５１と電子吸引層５２との間には、これらの層間での材料の拡散を防止する拡散防止層や、電子吸引層５２側からｎ型電子輸送層５１側へ電子を注入する電子注入層が設けられていてもよい。

［第２の発光部］
第２の発光部６は、上述したように、正孔輸送層６１と発光層６２と発光層６３と電子輸送層６４と電子注入層６５とを有している。
（正孔輸送層）
正孔輸送層６１は、キャリア発生層５（電子吸引層５２）から注入された正孔を発光層６２まで輸送する機能を有する。また、正孔輸送層６１は、発光層６２を通過した電子をブロックすることにより、電子がキャリア発生層５に届いてキャリア発生層５が劣化するのを防止する機能をも有している。

特に、正孔輸送層６１は、発光層６２と前述したキャリア発生層５との間に、キャリア発生層５に接するように設けられている。
これにより、前述したように、電子吸引層５２が、正孔輸送層６１から効率的に電子を吸引することができる。その結果、キャリア発生層５の正孔および電子の発生量を多くすることができる。
この正孔輸送層６１の構成材料には、正孔輸送層４１の構成材料と同様の材料、後述する発光層６２のホスト材料中の正孔輸送性材料と同様の材料を用いることができる。

また、正孔輸送層６１は、発光層６２に接して設けられている。このような正孔輸送層６１は、発光層６２に含まれる正孔輸送性材料（正孔輸送性ホスト材料）と同種の正孔輸送性材料を含んで構成されているのが好ましい。
これにより、正孔輸送層６１から発光層６２への正孔輸送性を高めることができる。その結果、発光素子１の駆動電圧を抑えるとともに、発光素子１の長寿命化を図ることができる。

また、正孔輸送層６１を構成する正孔輸送材料としては、アミン系化合物が好ましい。このような化合物は、キャリア発生層５（電子吸引層５２）と接触することにより、電子が素早く引き抜かれ、正孔が発生して注入される。
このような正孔輸送層６１の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍであるのが好ましく、１０〜１００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、発光層６２に正孔を好適に輸送することができるとともに、発光層６２を通過した電子を好適にブロックすることができる。

（第１の発光層）
発光層６２は、発光材料を含んで構成されている。
このような発光材料としては、特に限定されず、上述した発光層４２と同様の発光材料を用いることができる。なお、発光層６２に用いる発光材料は、発光層４２の発光材料と同一であってもよいし、異なるものであってもよい。また、発光層６２の発光色は、前述した発光層４２の発光色と同じであっても異なっていてもよい。

また、発光層６２に含まれる発光材料（第１の発光材料）としては、燐光材料を用いるのが好ましい。すなわち、発光層６２は、陽極３と陰極７との間に通電することにより燐光を発する発光材料を含むのが好ましい。
発光層６２の発光材料（第１の発光材料）が燐光発光材料を含んでいることにより（特に、第１の発光材料および第２の発光材料の双方が燐光発光材料を含んでいることにより）、高い発光効率で発光層６２および発光層６３をバランスよく発光させることができる。
また、発光素子１の連続駆動に伴う不純物の拡散がないあるいは少ない発光層６２の発光材料として、燐光材料を用いることにより、発光層６２を効率的に発光させ、その結果、発光素子１の発光効率を向上させることができる。

また、発光層６２は、発光材料に加え、この発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料を含んで構成されている。
この発光層６２に含まれるホスト材料（第１のホスト材料）は、第１の発光材料を保持するものである。
また、第１のホスト材料は、正孔輸送性材料（以下、「正孔輸送性ホスト材料」ともいう）および電子輸送性材料（以下、「電子輸送性ホスト材料」ともいう）を含む混合材料で構成されている。

これにより、発光層６２における発光材料の励起が効率的に行われるとともに、発光層６２が陽極３側から陰極７側への正孔の輸送と陰極７側から陽極３側への電子の輸送とをそれぞれ円滑に行うことができる。また、発光層６２のキャリアによる劣化を防止または抑制することができる。また、発光層６２のキャリア輸送性の低下を防止できるので、発光層６２および発光層６３の発光バランスを長期にわたって維持することができる。

特に、第１のホスト材料中における正孔輸送性材料の含有量は、第１のホスト材料中における電子輸送性材料の含有量よりも多い。
これにより、発光層６２中の正孔輸送性材料の含有量が高められ、発光層６２から発光層６３への電子の輸送を円滑に行うことができる。そのため、発光素子１の駆動電圧を抑えることができる。
また、発光層６２中の電子輸送性材料の含有量が抑えられ、発光層６２から陽極３側へ抜ける電子の量を抑制することができる。そのため、発光層６２に対して陽極３側に位置する他の層（例えば正孔輸送層６１）の劣化を防止または抑制し、その結果、発光素子１の長寿命化を図ることができる。

このような第１のホスト材料に含まれる正孔輸送性材料としては、例えば、４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）−トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、４，４’，４”−トリス（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）等のトリフェニルアミン化合物またはその誘導体、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）等のテトラアリールベンジジン誘導体、テトラアリールジアミノフルオレン化合物またはその誘導体（アミン系化合物）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

また、第１のホスト材料に含まれる電子輸送性材料としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ_３）等の８−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ｔ−ブチル−フェニル)−１,３,４−オキサジアゾール（ＯＸＤ−７）等のオキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体、１，３，５−トリス（２−Ｎ−フェニルベンズイミダゾリル）ベンゼン（ＴＰＢｉ）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、第１のホスト材料中における正孔輸送性材料および電子輸送性材料の配合比（正孔輸送性材料：電子輸送性材料）は、６０：４０〜８０：２０であるのが好ましく、６５：３５〜７５：２５であるのがより好ましい。これにより、前述した効果を顕著に発揮することができる。

また、発光層６２中における発光材料の含有量（ドープ量）は、０．１〜２０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５〜１５ｗｔ％であるのがより好ましい。発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができる。
また、発光層６２の発光材料（第１の発光材料）として燐光材料を用いる場合、第１のホスト材料中の正孔輸送性材料および電子輸送性材料の三重項エネルギーは、それぞれ、第１の発光材料中の燐光発光材料の三重項エネルギーよりも大きいのが好ましい。
これにより、燐光発光材料の三重項エネルギーが発光（燐光）のためのエネルギーとして寄与することなく失活してしまうのを的確に抑制または防止することができる。そのため、発光効率を高めることができる。

また、発光層６２の発光のピーク波長は、後述する発光層６３の発光のピーク波長よりも長いのが好ましい。これにより、発光層６２および発光層６３で生じた発光を効率よく外部に取り出すことができる。
また、発光層６２の発光のピーク波長は、前述した発光層４２の発光のピーク波長よりも長いのが好ましい。これにより、発光層４２および発光層６２をバランスよく発光させることができる。

また、発光層６２の平均厚さは、特に限定されないが、５〜５０ｎｍであるのが好ましく、５〜４０ｎｍであるのがより好ましく、５〜３０ｎｍであるのがさらに好ましい。これにより、発光素子１の駆動電圧を抑えるとともに、発光層６２を効率的に発光させることができる。特に、本実施形態のように発光層６２と発光層６３とが積層されている場合において、発光層６２の厚さを比較的薄くすることにより、正孔および電子の再結合を生じる再結合領域内に、発光層６２および発光層６３の双方を存在させ、これらをバランスよく発光させることができる。

（第２の発光層）
発光層６３は、発光材料を含んで構成されている。
また、発光層６３は、前述した発光層６２に接している。これにより、第２の発光部６における正孔および電子の再結合領域内に発光層６２および発光層６３の双方を簡単に存在させることができる。そのため、発光層６２および発光層６３の双方を簡単に発光させることができる。

このような発光材料としては、特に限定されず、上述した発光層４２と同様の発光材料を用いることができる。なお、発光層６３に用いる発光材料は、発光層４２の発光材料と同一であってもよいし、異なるものであってもよい。また、発光層６３に用いる発光材料は、発光層６２の発光材料と同一であってもよいし、異なるものであってもよい。また、発光層６３の発光色は、前述した発光層４２の発光色と同じであっても異なっていてもよい。また、発光層６３の発光色は、前述した発光層６２の発光色と同じであっても異なっていてもよい。

また、発光層６３に含まれる発光材料（第２の発光材料）としては、燐光材料を用いるのが好ましい。すなわち、発光層６３は、陽極３と陰極７との間に通電することにより燐光を発する発光材料を含むのが好ましい。
第２の発光材料が燐光発光材料を含んでいることにより（特に、第１の発光材料および第２の発光材料の双方が燐光発光材料を含んでいることにより）、高い発光効率で発光層６２および発光層６３をバランスよく発光させることができる。
また、発光素子１の連続駆動に伴う不純物の拡散がないあるいは少ない発光層６３の発光材料として、燐光材料を用いることにより、発光層６３を効率的に発光させ、その結果、発光素子１の発光効率を向上させることができる。

また、発光層６３は、発光材料に加え、この発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料とを含んで構成されている。
この発光層６３に含まれるホスト材料（第２のホスト材料）は、第２の発光材料を保持するものである。
また、第２のホスト材料は、正孔輸送性材料および電子輸送性材料を含む混合材料で構成されている。
これにより、発光層６３における発光材料の励起が効率的に行われるとともに、発光層６３が陽極３側から陰極７側への正孔の輸送と陰極７側から陽極３側への電子の輸送とをそれぞれ円滑に行うことができる。また、発光層６３のキャリアによる劣化を防止または抑制することができる。

特に、第２のホスト材料中における正孔輸送性材料の含有量は、第２のホスト材料中における電子輸送性材料の含有量よりも少ない。
これにより、発光層６３中の電子輸送性材料の含有量が高められ、発光層６３から発光層６２への電子の輸送を円滑に行うことができる。そのため、発光素子１の駆動電圧を抑えることができる。

また、発光層６３中の正孔輸送性材料の含有量が抑えられ、発光層６３から陰極７側へ抜ける正孔の量を抑制することができる。そのため、発光層６３に対して陰極７側に位置する他の層（例えば電子輸送層６４）の劣化を防止または抑制し、その結果、発光素子１の長寿命化を図ることができる。
このような第２のホスト材料に含まれる正孔輸送性材料としては、前述した第１のホスト材料に含まれる正孔輸送性材料と同様の材料を用いることができる。

また、第２のホスト材料に含まれる電子輸送性材料としては、前述した第１のホスト材料に含まれる電子輸送性材料と同様の材料を用いることができる。
また、第２のホスト材料に含まれる正孔輸送性材料は、前述した第１のホスト材料に含まれる正孔輸送性材料と同種であるのが好ましい。これにより、発光層６２から発光層６３への正孔輸送性を高めることができる。その結果、駆動電圧を抑えるとともに、長寿命化を図ることができる。

また、第２のホスト材料に含まれる電子輸送性材料は、前述した第１のホスト材料に含まれる電子輸送性材料と同種であるのが好ましい。これにより、発光層６３から発光層６２への電子輸送性を高めることができる。その結果、駆動電圧を抑えるとともに、長寿命化を図ることができる。
また、第２のホスト材料中における正孔輸送性材料および電子輸送性材料の配合比（正孔輸送性材料：電子輸送性材料）は、４０：６０〜２０：８０であるのが好ましく、３５：６５〜２５：７５であるのがより好ましい。これにより、前述した効果を顕著に発揮することができる。

また、発光層６３中における発光材料の含有量（ドープ量）は、０．１〜３０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５〜２０ｗｔ％であるのがより好ましい。発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができる。
また、発光層６３の発光材料（第２の発光材料）として燐光材料を用いる場合、第２のホスト材料中の正孔輸送性材料および電子輸送性材料の三重項エネルギーは、それぞれ、第２の発光材料中の燐光発光材料の三重項エネルギーよりも大きいのが好ましい。
これにより、燐光発光材料の三重項エネルギーが発光（燐光）のためのエネルギーとして寄与することなく失活してしまうのを的確に抑制または防止することができる。そのため、発光効率を高めることができる。
また、発光層６３の発光のピーク波長は、発光層４２の発光のピーク波長よりも長いのが好ましい。これにより、発光層４２、発光層６２および発光層６３をバランスよく発光させることができる。

また、発光層６３の平均厚さは、特に限定されないが、５〜５０ｎｍであるのが好ましく、５〜４０ｎｍであるのがより好ましく、５〜３０ｎｍであるのがさらに好ましい。これにより、発光素子１の駆動電圧を抑えるとともに、発光層６３を効率的に発光させることができる。特に、本実施形態のように発光層６２と発光層６３とが積層されている場合において、発光層６３の厚さを比較的薄くすることにより、正孔および電子の再結合を生じる再結合領域内に、発光層６２および発光層６３の双方を存在させ、これらをバランスよく発光させることができる。
また、発光層６２の平均厚さと発光層６３の平均厚さとの合計は、３０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であるのが好ましい。これにより、駆動電圧を抑えつつ、簡単かつ確実に、発光層６２から陽極３側へ抜ける電子の量、および、発光層６３から陰極７側へ抜ける正孔の量をそれぞれ抑制することができる。

なお、本実施形態では、第２の発光部６が２層の発光層（すなわち発光層６２および発光層６３）を備える場合を例に説明しているが、第２の発光部６は、３層以上の発光層を有するものであってもよい。すなわち、第２の発光部６において、前述した発光層６２および発光層６３に加えて、他の１層以上の発光層を有していてもよい。また、第２の発光部６が複数の発光層を有する場合、複数の発光層の発光色が互いに同じであっても異なっていてもよい。また、第２の発光部６が３層以上の発光層を有する場合、第１の発光層と第２の発光層との間以外の他の発光層同士の間には、中間層が設けられていてもよい。

（電子輸送層）
電子輸送層６４は、陰極７から電子注入層６５を介して注入された電子を発光層６３に輸送する機能を有するものである。
電子輸送層６４の構成材料（電子輸送性材料）としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ_３）等の８−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体、１，３，５−トリス（２−Ｎ−フェニルベンズイミダゾリル）ベンゼン（ＴＰＢｉ）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

また、電子輸送層６４は、発光層６３に接して設けられている。このような電子輸送層６４は、発光層６３に含まれる電子輸送性材料（電子輸送性ホスト材料）と同種の電子輸送性材料を含んで構成されているのが好ましい。
これにより、電子輸送層６４から発光層６３への電子輸送性を高めることができる。その結果、発光素子１の駆動電圧を抑えるとともに、発光素子１の長寿命化を図ることができる。

電子輸送層６４の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１００ｎｍであるのが好ましく、１０〜５０ｎｍであるのがより好ましい。
なお、この電子輸送層６４と発光層６３との間には、中間層が設けられていてもよい。かかる中間層としては、例えば、正孔ブロック層が挙げられる。以下、正孔ブロック層について簡単に説明する。

（正孔ブロック層）
正孔ブロック層は、正孔をブロックする機能を有する。これにより、前述した発光層６３から電子輸送層６４へ正孔が輸送されるのを防止することができる。そのため、電子輸送層６４が正孔により劣化するのを防止することができる。また、正孔ブロック層は、電子を輸送する機能を有する。これにより、後述する電子輸送層６４から受け取った電子を発光層６３へ輸送することができる。

このような正孔ブロック層の構成材料としては、例えば、３−フェニル−４−（１’−ナフチル）−５−フェニルカルバゾール、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）等のカルバゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ）、ビス−（２−メチル−８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム等のキノリノラト系金属錯体、Ｎ−ジカルバゾリル−３，５−ベンゼン、ポリ（９−ビニルカルバゾール）、４，４’，４’’−トリス（９−カルバゾリル）トリフェニルアミン、４，４’−ビス（９−カルバゾリル）−２，２’−ジメチルビフェニル等のカルバリゾル基含有化合物、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることもできる。
また、正孔ブロック層の平均厚さは、特に限定されないが、１〜５０ｎｍであるのが好ましく、３〜３０ｎｍであるのがより好ましく、５〜２０ｎｍであるのがさらに好ましい。

（電子注入層）
電子注入層６５は、陰極７からの電子注入効率を向上させる機能を有するものである。
この電子注入層６５の構成材料（電子注入材料）としては、例えば、各種の無機絶縁材料、各種の無機半導体材料が挙げられる。
このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド（酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物）、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらを主材料として電子注入層６５を構成することにより、電子注入性をより向上させることができる。特にアルカリ金属化合物（アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等）は仕事関数が非常に小さく、これを用いて電子注入層６５を構成することにより、発光素子１は、高い輝度が得られるものとなる。

アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ_２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ_２Ｓ、Ｎａ_２Ｓｅ、ＮａＯ等が挙げられる。
アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、ＭｇＯ、ＣａＳｅ等が挙げられる。
アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣｓＦ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌ等が挙げられる。
アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ_２、ＢａＦ_２、ＳｒＦ_２、ＭｇＦ_２、ＢｅＦ_２等が挙げられる。

また、無機半導体材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、ＳｂおよびＺｎのうちの少なくとも１つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
電子注入層６５の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、０．２〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましく、０．２〜５０ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。

［陰極］
陰極７は、前述した第２の発光部６に電子を注入する電極である。この陰極７の構成材料としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。
陰極７の構成材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｓ、Ｒｂまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば、複数層の積層体等）用いることができる。

特に、陰極７の構成材料として合金を用いる場合には、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極７の構成材料として用いることにより、陰極７の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
このような陰極７の平均厚さは、特に限定されないが、１００〜４００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００〜２００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
なお、本実施形態の発光素子１は、ボトムエミッション型であるため、陰極７に、光透過性は、特に要求されない。

［封止部材］
封止部材８は、陽極３、積層体１５、および陰極７を覆うように設けられ、これらを気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。封止部材８を設けることにより、発光素子１の信頼性の向上や、変質・劣化の防止（耐久性向上）等の効果が得られる。
封止部材８の構成材料としては、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉまたはこれらを含む合金、酸化シリコン、各種樹脂材料等を挙げることができる。なお、封止部材８の構成材料として導電性を有する材料を用いる場合には、短絡を防止するために、封止部材８と陽極３、積層体１５、および陰極７との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。
また、封止部材８は、平板状として、基板２と対向させ、これらの間を、例えば熱硬化性樹脂等のシール材で封止するようにしてもよい。

以上のように構成された発光素子１によれば、陽極３と陰極７との間で電圧を印加することにより、キャリア発生層５で正孔および電子が発生する。発生した電子は、発光層４２に輸送され、陽極３から注入された正孔と再結合することにより、発光に寄与する。また、発生した正孔は、発光層６２および発光層６３に輸送され、陰極７から注入された電子と再結合することにより、発光に寄与する。
これにより、発光素子１は、発光層４２、発光層６２および発光層６３をそれぞれ発光させることができるので、発光層が１層のみの発光素子に比較して、発光効率を向上させるとともに、駆動電圧を低減することができる。

特に、発光素子１は、発光層６２および発光層６３にそれぞれ正孔輸送性材料および電子輸送性材料が含まれているので、発光層６２および発光層６３に正孔および電子を円滑に供給することができる。そのため、発光層６２および発光層６３を高い発光効率でそれぞれ発光させることができる。また、発光層６２および発光層６３にそれぞれ正孔輸送性材料および電子輸送性材料が含まれていることにより、発光層６２および発光層６３のキャリアによる劣化を防止または抑制することができる。
特に、発光層６２中の正孔輸送性材料の含有量、および、発光層６３中の電子輸送性材料の含有量をそれぞれ高めることにより、発光層６２から発光層６３への電子の輸送、および、発光層６３から発光層６２への正孔の輸送をそれぞれ円滑に行うことができる。そのため、発光素子１の駆動電圧を抑えることができる。

また、発光層６２中の電子輸送性材料の含有量、および、発光層６３中の正孔輸送性材料の含有量をそれぞれ抑えることにより、発光層６２から陽極３側へ抜ける電子の量、および、発光層６３から陰極７側へ抜ける正孔の量をそれぞれ抑制することができる。そのため、発光層６２に対して陽極３側に位置する他の層（例えば正孔輸送層６１）、および、発光層６３に対して陰極７側に位置する他の層（例えば電子輸送層６４）の劣化をそれぞれ防止または抑制し、その結果、発光素子１の長寿命化を図ることができる。

以上のように構成された発光素子１は、例えば、次のようにして製造することができる。
［１］ まず、基板２を用意し、この基板２上に陽極３を形成する。
陽極３は、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着等の乾式メッキ法、電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。

［２］ 次に、陽極３上に第１の発光部４を形成する。
第１の発光部４は、正孔輸送層４１および発光層４２を順次陽極３上に形成することにより設けることができる。
上述したような各層は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。

また、各層の構成材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる液体材料を、陽極３（またはその上の層）上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することによっても形成することができる。
液状材料の供給方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いることもできる。かかる塗布法を用いることにより、第１の発光部４を構成する各層を比較的容易に形成することができる。
液状材料の調製に用いる溶媒または分散媒としては、例えば、各種無機溶媒や、各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。

なお、乾燥は、例えば、大気圧または減圧雰囲気中での放置、加熱処理、不活性ガスの吹付け等により行うことができる。
また、本工程に先立って、陽極３の上面には、酸素プラズマ処理を施すようにしてもよい。これにより、陽極３の上面に親液性を付与すること、陽極３の上面に付着する有機物を除去（洗浄）すること、陽極３の上面付近の仕事関数を調整すること等を行うことができる。
ここで、酸素プラズマ処理の条件としては、例えば、プラズマパワー１００〜８００Ｗ程度、酸素ガス流量５０〜１００ｍＬ／ｍｉｎ程度、被処理部材（陽極３）の搬送速度０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ程度、基板２の温度７０〜９０℃程度とするのが好ましい。

［３］ 次に、第１の発光部４上にキャリア発生層５を形成する。
キャリア発生層５は、第１の発光部４上にｎ型電子輸送層５１および電子吸引層５２を順次積層することにより形成することができる。
キャリア発生層５を構成する各層は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
また、キャリア発生層５を構成する層の材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる材料を、第１の発光部４上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することによっても形成することができる。

［４］ 次にキャリア発生層５上に第２の発光部６を形成する。
第２の発光部６は、第１の発光部４と同様にして形成することができる。
［５］ 次に、第２の発光部６上に、陰極７を形成する。
陰極７は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、金属箔の接合、金属微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
以上のような工程を経て、発光素子１が得られる。
最後に、得られた発光素子１を覆うように封止部材８を被せ、基板２に接合する。

上述したような発光素子１は、例えば、発光装置（本発明の発光装置）に用いることができる。
このような発光装置は、前述したような発光素子１を備えるため、比較的低電圧で駆動し、高い発光効率および長い発光寿命を有しており、信頼性の高いものとなる。
また、このような発光装置は、例えば照明等に用いる光源等として使用することができる。
また、発光装置中の複数の発光素子１をマトリックス状に配置することにより、ディスプレイ装置に用いる発光装置を構成することができる。

次に、本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の一例について説明する。
図２は、本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
図２に示すディスプレイ装置１００は、サブ画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂに対応して設けられた複数の発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂを備える発光装置１０１と、カラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂとを有している。ここで、ディスプレイ装置１００は、トップエミッション構造のディスプレイパネルである。なお、ディスプレイ装置の駆動方式としては、特に限定されず、アクティブマトリックス方式、パッシブマトリックス方式のいずれであってもよい。

発光装置１０１は、基板２１と発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと、駆動用トランジスタ２４とを有している。
基板２１上には、複数の駆動用トランジスタ２４が設けられ、これらの駆動用トランジスタ２４を覆うように、絶縁材料で構成された平坦化層２２が形成されている。
各駆動用トランジスタ２４は、シリコンからなる半導体層２４１と、半導体層２４１上に形成されたゲート絶縁層２４２と、ゲート絶縁層２４２上に形成されたゲート電極２４３と、ソース電極２４４と、ドレイン電極２４５とを有している。

平坦化層２２上には、各駆動用トランジスタ２４に対応して発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂが設けられている。
発光素子１Ｒは、平坦化層２２上に、反射膜３２、腐食防止膜３３、陽極３、積層体（有機ＥＬ発光部）１５、陰極７、陰極カバー３４がこの順に積層されている。本実施形態では、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの陽極３は、画素電極を構成し、各駆動用トランジスタ２４のドレイン電極２４５に導電部（配線）２７により電気的に接続されている。また、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの陰極７は、共通電極とされている。

なお、発光素子１Ｇ、１Ｂの構成は、発光素子１Ｒの構成と同様である。また、図２では、図１と同様の構成に関しては、同一符号を付してある。また、反射膜３２の構成（特性）は、光の波長に応じて、発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ間で異なっていてもよい。
隣接する発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ同士の間には、隔壁３１が設けられている。
また、このように構成された発光装置１０１上には、これを覆うように、エポキシ樹脂で構成されたエポキシ層３５が形成されている。

カラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂは、前述したエポキシ層３５上に、発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに対応して設けられている。
カラーフィルタ１９Ｒは、発光素子１Ｒからの白色光Ｗを赤色（Ｒ）に変換するものである。また、カラーフィルタ１９Ｇは、発光素子１Ｇからの白色光Ｗを緑色（Ｇ）に変換するものである。また、カラーフィルタ１９Ｂは、発光素子１Ｂからの白色光Ｗを青色（Ｂ）に変換するものである。このようなカラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂを発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと組み合わせて用いることで、フルカラー画像を表示することができる。

また、隣接するカラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ同士の間には、遮光層３６が形成されている。これにより、意図しないサブ画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂが発光するのを防止することができる。
そして、カラーフィルタ１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂおよび遮光層３６上には、これらを覆うように封止基板２０が設けられている。
なお、以上説明したようなディスプレイ装置１００は、単色表示であってもよく、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに用いる発光材料を選択することにより、カラーフィルタを用いることなくカラー表示も可能である。

このようなディスプレイ装置１００（本発明の表示装置）は、前述したような発光装置を用いるため、比較的低電圧で駆動し、耐久性に優れ（発光寿命が長く）、発光効率に優れたものである。そのため、少ない消費電力で高品位な画像を長期にわたり表示することができ、信頼性に優れる。
また、このようなディスプレイ装置１００（本発明の表示装置）は、各種の電子機器に組み込むことができる。このような電子機器は、前述したような表示装置を用いているため、耐久性に優れたものとしつつ、発光効率を高め、駆動電圧を低減することができる。そのため、高品位な画像を長期にわたり表示することができ、また、信頼性に優れる。

図３は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部を備える表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ１１００において、表示ユニット１１０６が備える表示部が前述のディスプレイ装置１００で構成されている。

図４は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、表示部を備えている。
携帯電話機１２００において、この表示部が前述のディスプレイ装置１００で構成されている。

図５は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。

ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。

ディジタルスチルカメラ１３００において、この表示部が前述のディスプレイ装置１００で構成されている。
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。

また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。

なお、本発明の電子機器は、図３のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図４の携帯電話機、図５のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。

以上、本発明の発光素子、発光装置、表示装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
例えば、前述した発光素子は、３層の発光層を有するものとして説明したが、これに限定されず、例えば、発光素子は、２層の発光層を有するものであってもよいし４層以上の発光層を有するものであってもよい。

また、前述した実施形態では、発光素子がキャリア発生層を挟んで２つの発光部を設けたもの（いわゆるタンデム型の発光素子）を例に説明したが、発光部の数は１つであってもよい。この場合、例えば、前述した実施形態の発光素子において、第１の発光部およびキャリア発生層を省略すればよい。
また、前述した実施形態では、第３の発光層が陽極と第１の発光層との間に設けられた場合を例に説明したが、陰極と第２の発光層との間に第３の発光層が設けられていてもよい。この場合、例えば、第２の発光層と第３の発光層との間にキャリア発生層を設ければよい。

また、第３の発光層を有する場合において、第１の発光層および第２の発光層のうちの第３の発光層に近い側の発光層と第３の発光層との間には、キャリア発生層に代えて、キャリア発生機能を有しない層、例えば、正孔輸送材料および電子輸送材料のうちの少なくとも一方を含んで構成された中間層が設けられていてもよい。
また、前述した発光素子では、発光部（発光ユニット）は、発光層以外の層（例えば、正孔輸送層、電子輸送層等）を有するものとして説明したが、これに限定されず、少なくとも１層の発光層を有していればよく、例えば、発光層のみで構成されていてもよい。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．発光素子の製造
（実施例１）
＜１＞ まず、平均厚さ０．５ｍｍの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ５０ｎｍのＩＴＯ電極（陽極）を形成した。
そして、基板をアセトン、２−プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理を施した。
＜２＞ 次に、ＩＴＯ電極上に、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ６０ｎｍの正孔輸送層を形成した。

＜３＞ 次に、正孔輸送層上に、真空蒸着法を用いて、平均厚さ１０ｎｍの第１の発光層（赤色発光層）を形成した。
ここで、第１の発光層の発光材料（第１の発光材料）として、赤色燐光材料（ゲスト材料）であるｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）を用いた。また、第１の発光層のホスト材料（第１のホスト材料）として、正孔輸送性材料（正孔輸送性ホスト材料）である４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）−トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）：７０ｗｔ％と、電子輸送性材料（電子輸送性ホスト材料）である１，３，５−トリス（２−Ｎ−フェニルベンズイミダゾリル）ベンゼン（ＴＰＢｉ）：３０ｗｔ％との混合材料を用いた。
また、第１の発光層中における赤色燐光材料の含有量（ドープ濃度）は、１０．０ｗｔ％とした。

＜４＞ 次に、第１の発光層上に、真空蒸着法を用いて、平均厚さ１０ｎｍの第２の発光層（緑色発光層）を形成した。
ここで、第２の発光層の発光材料（第２の発光材料）として、緑色燐光材料（ゲスト材料）であるＩｒ（ｐｐｙ）３を用いた。また、第２の発光層のホスト材料（第２のホスト材料）として、正孔輸送性材料（正孔輸送性ホスト材料）である４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）−トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）：３０ｗｔ％と、電子輸送性材料（電子輸送性ホスト材料）である１，３，５−トリス（２−Ｎ−フェニルベンズイミダゾリル）ベンゼン（ＴＰＢｉ）：７０ｗｔ％との混合材料を用いた。
また、第２の発光層中における緑色燐光材料の含有量（ドープ濃度）は、１５．０ｗｔ％とした。

＜５＞ 次に、第２の発光層上に、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ６５ｎｍの電子輸送層を形成した。
＜６＞ 次に、電子輸送層上に、Ａｌを真空蒸着法により成膜した。これにより、Ａｌで構成される平均厚さ２００ｎｍの陰極を形成した。
＜７＞ 次に、形成した各層を覆うように、ガラス製の保護カバー（封止部材）を被せ、エポキシ樹脂により固定、封止した。
以上の工程により、基板上に、陽極、正孔輸送層、第１の発光層、第２の発光層、電子輸送層、陰極がこの順に積層された発光素子を製造した。

（実施例２）
第１の発光層および第２の発光層の平均厚さをそれぞれ２５ｎｍとし、電子輸送層の平均厚さを３５ｎｍとした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（実施例３）
第１の発光層および第２の発光層の平均厚さをそれぞれ２５ｎｍとし、電子輸送層の平均厚さを３５ｎｍとし、正孔輸送層の構成材料としてＴＣＴＡを用い、電子輸送層の構成材料としてＴＰＢｉを用いた以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
すなわち、正孔輸送層の構成材料としてＴＣＴＡを用い、電子輸送層の構成材料としてＴＰＢｉを用いた以外は、前述した実施例２と同様にして発光素子を製造した。

（実施例４）
本発明を適用したタンデム型の発光素子を製造した。
実施例４の発光素子は、前述した実施例３の発光素子の発光部と、青色発光層を有する他の発光部とをキャリア発生層を介して接続した構成を有するものである。
以下、実施例４の発光素子の製造を具体的に説明する。

＜１Ａ＞ まず、前述した実施例１の＜１＞と同様に、基板上に、ＩＴＯ電極（陽極）を形成した。
そして、基板をアセトン、２−プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理を施した。
＜２Ａ＞ 次に、ＩＴＯ電極上に、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ７０ｎｍの正孔輸送層（第１の発光部の正孔輸送層）を形成した。

＜３Ａ＞ 次に、この正孔輸送層上に、真空蒸着法を用いて、平均厚さ３０ｎｍの第３の発光層（青色発光層）を形成した。
ここで、第３の発光層を構成する構成材料としては、青色発光材料（ゲスト材料）であるＢＤ１０２（出光興産社製）とホスト材料であるＢＨ２１５（出光興産社製）との混合材料を用いた。また、第１の発光層中における青色発光材料の含有量（ドープ濃度）は、１０．０ｗｔ％とした。

＜４Ａ＞ 次に、第３の発光層上に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ_３）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ２０ｎｍの電子輸送層（第１の発光部の電子輸送層）を形成した。
＜５Ａ＞ 次に、この電子輸送層上に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ_３）と、Ｌｉ_２Ｏとを真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ２０ｎｍのｎ型電子輸送層（キャリア発生層のｎ型電子輸送層）を形成した。なお、このｎ型電子輸送層中の（８−キノラリト）アルミニウム（Ａｌｑ_３）と、Ｌｉ_２Ｏとの含有量は、体積比で９９：１となるようにした。

＜６Ａ＞ 次に、ｎ型電子輸送層上に、ヘキサシアノヘキサアザトリフェニレンを真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ２０ｎｍの電子吸引層を形成した。これにより、ｎ型電子輸送層および電子吸引層からなるキャリア発生層を得た。
＜７Ａ＞ 次に、キャリア発生層上（電子吸引層上）に、４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）−トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ２０ｎｍの正孔輸送層（第２の発光部の正孔輸送層）を形成した。

＜８Ａ＞ 次に、この正孔輸送層上に、真空蒸着法を用いて、平均厚さ２５ｎｍの第１の発光層（赤色発光層）を形成した。
ここで、第１の発光層の発光材料（第１の発光材料）として、赤色燐光材料（ゲスト材料）であるｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）を用いた。また、第１の発光層のホスト材料（第１のホスト材料）として、正孔輸送性材料（正孔輸送性ホスト材料）である４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）−トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）：７０ｗｔ％と、電子輸送性材料（電子輸送性ホスト材料）である１，３，５−トリス（２−Ｎ−フェニルベンズイミダゾリル）ベンゼン（ＴＰＢｉ）：３０ｗｔ％との混合材料を用いた。
また、第１の発光層中における赤色燐光材料の含有量（ドープ濃度）は、１０．０ｗｔ％とした。

＜９Ａ＞ 次に、第１の発光層上に、真空蒸着法を用いて、平均厚さ２５ｎｍの第２の発光層（緑色発光層）を形成した。
ここで、第２の発光層の発光材料（第２の発光材料）として、緑色燐光材料（ゲスト材料）であるＩｒ（ｐｐｙ）３を用いた。また、第２の発光層のホスト材料（第２のホスト材料）として、正孔輸送性材料（正孔輸送性ホスト材料）である４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）−トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）：３０ｗｔ％と、電子輸送性材料（電子輸送性ホスト材料）である１，３，５−トリス（２−Ｎ−フェニルベンズイミダゾリル）ベンゼン（ＴＰＢｉ）：７０ｗｔ％との混合材料を用いた。
また、第２の発光層中における緑色燐光材料の含有量（ドープ濃度）は、１５．０ｗｔ％とした。

＜１０Ａ＞ 次に、第２の発光層上に、１，３，５−トリス（２−Ｎ−フェニルベンズイミダゾリル）ベンゼン（ＴＰＢｉ）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ３５ｎｍの電子輸送層（第２の発光部の電子輸送層）を形成した。
＜１１Ａ＞ 次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ１．０ｎｍの電子注入層を形成した。

＜１２Ａ＞ 次に、電子注入層上に、Ａｌを真空蒸着法により成膜した。これにより、Ａｌで構成される平均厚さ２００ｎｍの陰極を形成した。
＜１３Ａ＞ 次に、形成した各層を覆うように、ガラス製の保護カバー（封止部材）を被せ、エポキシ樹脂により固定、封止した。
以上の工程により、基板上に、陽極、正孔輸送層、第３の発光層、キャリア発生層（ｎ型電子輸送層、電子吸引層）、正孔輸送層、第１の発光層、第２の発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極がこの順に積層された発光素子（タンデム型の発光素子）を製造した。

（比較例１）
第１の発光層のホスト材料（第１のホスト材料）および第２の発光層のホスト材料（第２のホスト材料）としてそれぞれ正孔輸送性材料（正孔輸送性ホスト材料）であるＴＣＴＡのみを用いた以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（比較例２）
第１の発光層のホスト材料（第１のホスト材料）および第２の発光層のホスト材料（第２のホスト材料）としてそれぞれ電子輸送性材料（電子輸送性ホスト材料）であるＴＰＢｉのみを用いた以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
（比較例３）
第１の発光層のホスト材料（第１のホスト材料）中のＴＣＴＡとＴＰＢｉの配合比（ＴＣＴＡ：ＴＰＤｉ）を３０：７０（重量比）とするとともに、第２の発光層のホスト材料（第２のホスト材料）中のＴＣＴＡとＴＰＢｉの配合比（ＴＣＴＡ：ＴＰＤｉ）を７０：３０（重量比）とした以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。

（比較例４）
第２の発光部の正孔輸送層の構成材料としてＴＰＤを用い、第２の発光部の電子輸送層の構成材料としてＢＣＰを用い、第２の発光部の電子輸送層の平均厚さを６５ｎｍとし、第１の発光層のホスト材料（第１のホスト材料）中のＴＣＴＡとＴＰＢｉの配合比（ＴＣＴＡ：ＴＰＤｉ）を３０：７０（重量比）とするとともに、第２の発光層のホスト材料（第２のホスト材料）中のＴＣＴＡとＴＰＢｉの配合比（ＴＣＴＡ：ＴＰＤｉ）を７０：３０（重量比）とした以外は、前述した実施例４と同様にして発光素子を製造した。
以上の各実施例および各比較例の発光素子の構成を表１に示す。

２．評価
２−１．発光効率（駆動電圧、放射輝度）の評価
各実施例および各比較例の発光素子について、直流電源を用いて発光素子に１００ｍＡ／ｃｍ^２の定電流を流した。そして、そのとき、輝度計を用いて輝度を測定するとともに、駆動電圧を測定した。
２−２．発光寿命の評価
各実施例および各比較例の発光素子について、直流電源を用いて発光素子に１００ｍＡ／ｃｍ^２の定電流を流しつづけ、その間、輝度計を用いて輝度を測定し、その輝度が初期の輝度の８０％となる時間（ＬＴ８０）を測定した。

２−３．色バランスの評価
各実施例および各比較例の発光素子について、直流電源を用いて発光素子に１００ｍＡ／ｃｍ^２の定電流を流し、初期状態における発光色を目視により観察するとともに、色度計を用いて、初期状態における光の色度（ｘ，ｙ）（ＣＩＥ表色系）を測定した。そして、上記定電流を流しつづけ、その間、輝度計を用いて輝度を測定し、輝度が２０％低下（初期の輝度の８０％）となった状態において、色度計を用いて光の色度（ｘ，ｙ）（ＣＩＥ表色系）を測定した。
以上の各評価の結果を表２に示す。なお、表２において、駆動電圧、放射輝度および寿命に関し、実施例１〜３および比較例１〜３については、比較例１を基準として規格化して評価し、実施例４および比較例４については、比較例４を基準として規格化して評価した。

表２から明らかなように、実施例１〜４の発光素子は、いずれも、駆動電圧を抑えるとともに、高発光効率および長寿命を実現することができた。また、実施例１〜４の発光素子は、第１の発光層と第２の発光層とを長期にわたりバランスよく発光させることができた。
これに対し、比較例１の発光素子は、第１の発光層の発光が小さく、第２の発光層の発光が主となり、第１の発光層と第２の発光層とをバランスよく発光させることができなかった。

また、比較例２の発光素子は、第２の発光層の発光が小さく、第１の発光層の発光が主となり、第１の発光層と第２の発光層とをバランスよく発光させることができなかった。
また、比較例３の発光素子は、初期状態において第１の発光層と第２の発光層とをバランスよく発光させることができたが、輝度が２０％低下した状態において第１の発光層と第２の発光層とをバランスよく発光させることができなかった。
また、比較例４の発光素子は、実施例４の発光素子に比し、初期状態から輝度が２０％低下した状態までの色バランスの変化が大きかった。

１、１Ｇ、１Ｒ、１Ｂ……発光素子 ２……基板 ３……陽極 ４……第１の発光部 ４１……正孔輸送層 ４２……発光層（第３の発光層） ５……キャリア発生層 ５１……ｎ型電子輸送層 ５２……電子吸引層 ６……第２の発光部 ６１……正孔輸送層 ６２……発光層（第１の発光層） ６３……発光層（第２の発光層） ６４……電子輸送層 ６５……電子注入層 ７……陰極 ８……封止部材 １５……積層体 １９Ｂ、１９Ｇ、１９Ｒ……カラーフィルタ １００……ディスプレイ装置 １０１……発光装置 １００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ……サブ画素 ２０……封止基板 ２１……基板 ２２……平坦化層 ２４……駆動用トランジスタ ２４１……半導体層 ２４２……ゲート絶縁層 ２４３……ゲート電極 ２４４……ソース電極 ２４５……ドレイン電極 ２７……配線 ３１……隔壁 ３２……反射膜 ３３……腐食防止膜 ３４……陰極カバー ３５……エポキシ層 ３６……遮光層 １１００……パーソナルコンピュータ １１０２……キーボード １１０４……本体部 １１０６……表示ユニット １２００……携帯電話機 １２０２……操作ボタン １２０４……受話口 １２０６……送話口 １３００……ディジタルスチルカメラ １３０２……ケース（ボディー） １３０４……受光ユニット １３０６……シャッタボタン １３０８……回路基板 １３１２……ビデオ信号出力端子 １３１４……データ通信用の入出力端子 １４３０……テレビモニタ １４４０……パーソナルコンピュータ Ｗ……白色光

Claims (14)

1. 陽極と、
   陰極と、
   前記陽極と前記陰極との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第１の発光層と、
   前記陰極と前記第１の発光層との間に前記第１の発光層に接して設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第２の発光層とを備え、
   前記第１の発光層は、第１の発光材料と、前記第１の発光材料を保持する第１のホスト材料とを含んで構成され、
   前記第２の発光層は、第２の発光材料と、前記第２の発光材料を保持する第２のホスト材料とを含んで構成され、
   前記第１のホスト材料および前記第２のホスト材料は、それぞれ、正孔輸送性材料および電子輸送性材料を含む混合材料で構成され、
   前記第１のホスト材料中における正孔輸送性材料の含有量は、前記第１のホスト材料中における電子輸送性材料の含有量よりも多く、
   前記第２のホスト材料中における正孔輸送性材料の含有量は、前記第２のホスト材料中における電子輸送性材料の含有量よりも少ないことを特徴とする発光素子。
2. 前記第１のホスト材料に含まれる正孔輸送性材料と、前記第２のホスト材料に含まれる正孔輸送性材料とが同種である請求項１に記載の発光素子。
3. 前記第１のホスト材料に含まれる電子輸送性材料と、前記第２のホスト材料に含まれる電子輸送性材料とが同種である請求項１または２に記載の発光素子。
4. 前記陽極と前記第１の発光層との間に前記第１の発光層に接して設けられ、前記第１の発光層に含まれる正孔輸送性材料と同種の正孔輸送性材料を含んで構成された正孔輸送層を備える請求項１ないし３のいずれかに記載の発光素子。
5. 前記陰極と前記第２の発光層との間に前記第２の発光層に接して設けられ、前記第２の発光層に含まれる電子輸送性材料と同種の電子輸送性材料を含んで構成された電子輸送層を備える請求項１ないし４のいずれかに記載の発光素子。
6. 前記第１の発光材料および前記第２の発光材料は、それぞれ、燐光発光材料を含む請求項１ないし５のいずれかに記載の発光素子。
7. 前記第１のホスト材料中の正孔輸送性材料および電子輸送性材料の三重項エネルギーは、それぞれ、前記第１の発光材料中の燐光発光材料の三重項エネルギーよりも大きく、
   前記第２のホスト材料中の正孔輸送性材料および電子輸送性材料の三重項エネルギーは、それぞれ、前記第２の発光材料中の燐光発光材料の三重項エネルギーよりも大きい請求項６に記載の発光素子。
8. 前記第１の発光層の前記発光のピーク波長は、前記第２の発光層の前記発光のピーク波長よりも長い請求項１ないし７のいずれかに記載の発光素子。
9. 前記第１の発光層の平均厚さと前記第２の発光層の平均厚さとの合計は、３０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である請求項１ないし８のいずれかに記載の発光素子。
10. 前記陽極と前記第１の発光層との間、または、前記陰極と前記第２の発光層との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する第３の発光層を備える請求項１ないし９のいずれかに記載の発光素子。
11. 前記第１の発光層および前記第２の発光層のうちの前記第３の発光層に近い側の発光層と前記第３の発光層との間に設けられ、電子および正孔を発生させるキャリア発生層を備える請求項１０に記載の発光素子。
12. 請求項１ないし１１のいずれかに記載の発光素子を備えることを特徴とする発光装置。
13. 請求項１２に記載の発光装置を備えることを特徴とする表示装置。
14. 請求項１２に記載の発光装置を備えることを特徴とする電子機器。

Images