JP2018107032A - 有機エレクトロルミネッセント素子、照明装置、ディスプレイ装置 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセント素子、照明装置、ディスプレイ装置 Download PDF

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Abstract

【課題】色温度、発光効率および演色性の高い白色光を得ることによって、ディスプレイ装置と照明装置に好適な有機ＥＬ素子、並びにそれを備えたディスプレイ装置および照明装置を提供する。【解決手段】青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する青色光を発する青色発光層からなる発光層を含む青色発光ユニット１３Ｂ、１３Ｃを少なくとも２つ有し、前記複数の発光ユニットが発光することで得られる白色光が、少なくとも３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域に亘って連続した発光スペクトルを有し、かつ、この発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有し、白色光の相関色温度が３３００Ｋ以上で、かつ、白色光の特殊演色評価数（Ｒｉ）において、Ｒ６が６０以上、Ｒ１２が３０以上である有機ＥＬ素子１０。【選択図】図１

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセント素子、並びにそれを備えたディスプレイ装置および照明装置に関する。
有機エレクトロルミネッセント素子（以下、「有機ＥＬ素子」と略称することもある。）は、対向する陰極と陽極との間に有機化合物からなる発光層を有する自己発光型素子である。有機ＥＬ素子は、陰極と陽極との間に電圧を印加したときに、陰極側から発光層に注入された電子と、陽極側から発光層に注入された正孔（ホール）とが、発光層内で再結合することによって生じた励起子（エキシトン）により発光する。
高輝度かつ長寿命を実現する有機ＥＬ素子としては、少なくとも１層の発光層を含む発光ユニットを１つの単位とし、複数の発光ユニットの間に電気絶縁性の電荷発生層が配置されたマルチフォトンエミッション構造の素子（以下、「ＭＰＥ素子」と略称する。）が知られている（例えば、特許文献１参照）。このＭＰＥ素子では、陰極と陽極との間に電圧を印加したときに、電荷移動錯体中の電荷が、それぞれ陰極側および陽極側に向かって移動する。これにより、電荷発生層を挟んで陰極側に位置する一の発光ユニットに正孔を注入し、電荷発生層を挟んで陽極側に位置する他の発光ユニットに電子を注入する。このようなＭＰＥ素子は、同じ電流量のまま複数の発光ユニットからの発光が同時に得られるため、発光ユニットの個数倍相当の電流効率および外部量子効率を得ることが可能である。
また、ＭＰＥ素子では、異なる色の光を発する種々の発光ユニットを複数組み合わせることにより、白色光を得ることが可能である。そのため、近年、白色光の発光を基本とするディスプレイ装置や照明装置への応用を目指したＭＰＥ素子の開発が進められている。例えば、青色光を発する発光ユニットと、緑色光および黄色光を発する発光ユニットとを組み合わせることにより、高色温度かつ高効率な白色光を生成する、ディスプレイ装置に好適なＭＰＥ素子が知られている（例えば、特許文献２参照）。また、赤色光を発する発光ユニットと、青色光および黄色光を発する発光ユニットを組み合わせることにより、高色温度かつ高演色な白色光を生成する、照明装置に好適なＭＰＥ素子が知られている（例えば、特許文献３参照）。
ディスプレイ装置と照明装置とでは、同じ白色光でも、求められる性能仕様が異なり、それぞれ独自の構造のＭＰＥ素子が開発されてきたという経緯がある。高色温度の白色光を特徴とするＭＰＥ素子の開発においても、例えば、特許文献２、３に示されているように、ディスプレイ装置向けでは発光効率重視、照明装置向けでは演色性重視の開発が中心となっている。
しかしながら、本来、ディスプレイ装置と照明装置のいずれにおいても、良質な白色光を得るという観点からは、一部の性能に偏った白色光ではなく、色温度、発光効率および演色性という、白色光における３つの重要指標が、全てバランスよく良好な水準にあることが理想である。
特開２００３−２７２８６０号公報 特表２０１２−５０３２９４号公報 特開２００９−２２４２７４号公報
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、色温度、発光効率および演色性がいずれも高い白色光を得ることによって、ディスプレイ装置と照明装置のいずれにも好適な有機エレクトロルミネッセント素子、並びに、そのような有機エレクトロルミネッセント素子を備えたディスプレイ装置および照明装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
（１）第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有する有機エレクトロルミネッセント素子であって、
青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する青色光を発する青色発光層からなる発光層を含む青色発光ユニットを少なくとも２つ有し、
前記複数の発光ユニットが発光することで得られる白色光が、少なくとも３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域に亘って連続した発光スペクトルを有し、かつ、この発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有し、
前記白色光の相関色温度が３３００Ｋ以上で、かつ、
前記白色光の特殊演色評価数（Ｒｉ）において、Ｒ６が６０以上、Ｒ１２が３０以上であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
（２）前記白色光の特殊演色評価数（Ｒｉ）において、Ｒ１２が６０以上であることを特徴とする前記（１）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（３）前記青色発光層が、青色蛍光物質を含む青色蛍光発光層からなることを特徴とする前記（１）または前記（２）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（４）前記青色蛍光発光層を含む青色発光ユニットから得られる青色光が、遅延蛍光成分を含むことを特徴とする前記（３）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（５）前記青色発光層が、青色燐光物質を含む青色燐光発光層からなることを特徴とする前記（１）または前記（２）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（６）同一の２つの前記青色発光ユニットを含み、それぞれ同一のピーク波長を有する青色光を発することを特徴とする前記（１）〜前記（５）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（７）異なる２つの前記青色発光ユニットを含み、それぞれ異なるピーク波長を有する青色光を発することを特徴とする前記（１）〜前記（５）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（８）４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの青色波長域に１つのピーク波長と、４７０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域に１つのピーク波長とを有することを特徴とする前記（７）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（９）赤色波長域に１つのピーク波長を有する赤色光を発する赤色燐光発光層と、緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する緑色光を発する緑色燐光発光層とが積層されてなる発光層を含む赤色／緑色発光ユニットを少なくとも１つ有し、
前記複数の発光ユニットが発光することで得られる白色光が、５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つのピーク波長と、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長とを有することを特徴とする前記（１）〜前記（８）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１０）赤色燐光物質と緑色燐光物質の混合層からなる発光層を含む赤色・緑色発光ユニットを少なくとも１つ有し、
前記複数の発光ユニットが発光することで得られる白色光が、５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つのピーク波長と、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長とを有することを特徴とする前記（１）〜前記（８）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１１）前記４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域におけるピーク波長の発光強度が、前記５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域におけるピーク波長の発光強度、および前記５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域におけるピーク波長の発光強度よりも高いことを特徴とする前記（１）〜前記（１０）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１２）５００ｎｍ〜５２０ｎｍの青色波長域ないし緑色波長域に１つのボトム波長を有することを特徴とする前記（１１）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１３）前記５００ｎｍ〜５２０ｎｍの青色波長域ないし緑色波長域にある１つのボトム波長の発光強度が、５７０ｎｍ〜５９０ｎｍの波長域にあるボトム波長の発光強度よりも低いことを特徴とする前記（１２）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１４）前記３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域において、最も高い発光強度を有するピーク波長の発光強度を（Ａ）、前記５００ｎｍ〜５２０ｎｍの青色波長域ないし緑色波長域にある１つのボトム波長の発光強度を（Ｂ）とした場合、前記（Ａ）に対する前記（Ｂ）の比率（（Ｂ）／（Ａ））が０．５０以下であることを特徴とする前記（１２）または前記（１３）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１５）前記白色光の平均演色評価数（Ｒａ）が、７０以上であることを特徴とする前記（１）〜前記（１４）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１６）第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有し、前記複数の発光ユニットが発光することで白色光が得られる有機エレクトロルミネッセント素子であって、
前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第１の発光ユニットと、
前記青色発光ユニットからなる第２の発光ユニットと、
前記青色発光ユニットからなる第３の発光ユニットと、を有し、
前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットとが第１の電荷発生層を挟んで積層され、前記第２の発光ユニットと前記第３の発光ユニットとが第２の電荷発生層を挟んで積層され、
前記第２の電極、前記第３の発光ユニット、前記第２の電荷発生層、前記第２の発光ユニット、前記第１の電荷発生層、前記第１の発光ユニットおよび前記第１の電極がこの順に積層された構造を有することを特徴とする前記（９）〜前記（１５）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１７）第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有し、前記複数の発光ユニットが発光することで白色光が得られる有機エレクトロルミネッセント素子であって、
前記青色発光ユニットからなる第１の発光ユニットと、
前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第２の発光ユニットと、
前記青色発光ユニットからなる第３の発光ユニットと、を有し、
前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットとが第１の電荷発生層を挟んで積層され、前記第２の発光ユニットと前記第３の発光ユニットとが第２の電荷発生層を挟んで積層され、
前記第２の電極、前記第３の発光ユニット、前記第２の電荷発生層、前記第２の発光ユニット、前記第１の電荷発生層、前記第１の発光ユニットおよび前記第１の電極がこの順に積層された構造を有することを特徴とする前記（９）〜前記（１５）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１８）第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有し、前記複数の発光ユニットが発光することで白色光が得られる有機エレクトロルミネッセント素子であって、
前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第１の発光ユニットと、
前記青色発光ユニットからなる第２の発光ユニットと、
前記赤色／緑色発光ユニットまたは赤色・緑色発光ユニットからなる第３の発光ユニットと、
前記青色発光ユニットからなる第４の発光ユニットと、を有し、
前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットとが第１の電荷発生層を挟んで積層され、前記第２の発光ユニットと前記第３の発光ユニットとが第２の電荷発生層を挟んで積層され、前記第３の発光ユニットと前記第４の発光ユニットとが第３の電荷発生層を挟んで積層され、
前記第２の電極、前記第４の発光ユニット、前記第３の電荷発生層、前記第３の発光ユニット、前記第２の電荷発生層、前記第２の発光ユニット、前記第１の電荷発生層、前記第１の発光ユニットおよび前記第１の電極がこの順に積層された構造を有することを特徴とする前記（９）〜前記（１５）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１９）第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有し、前記複数の発光ユニットが発光することで白色光が得られる有機エレクトロルミネッセント素子であって、
前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第１の発光ユニットと、
前記青色発光ユニットからなる第２の発光ユニットと、
前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第３の発光ユニットと、
前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第４の発光ユニットと、
青色発光ユニットからなる第５の発光ユニットと、
前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第６の発光ユニットと、を有し、
前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットとが第１の電荷発生層を挟んで積層され、前記第２の発光ユニットと前記第３の発光ユニットとが第２の電荷発生層を挟んで積層され、前記第３の発光ユニットと前記第４の発光ユニットとが第３の電荷発生層を挟んで積層され、前記第４の発光ユニットと前記第５の発光ユニットとが第４の電荷発生層を挟んで積層され、前記第５の発光ユニットと前記第６の発光ユニットとが第５の電荷発生層を挟んで積層され、
前記第２の電極、前記第６の発光ユニット、前記第５の電荷発生層、前記第５の発光ユニット、前記第４の電荷発生層、前記第４の発光ユニット、前記第３の電荷発生層、前記第３の発光ユニット、前記第２の電荷発生層、前記第２の発光ユニット、前記第１の電荷発生層、前記第１の発光ユニットおよび前記第１の電極がこの順に積層された構造を有することを特徴とする前記（９）〜前記（１５）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（２０）前記電荷発生層は、電子受容性物質と電子供与性物質とから構成される電気的絶縁層からなり、この電気的絶縁層の比抵抗が１．０×１０２Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする前記（１）〜前記（１９）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（２１）前記電気的絶縁層の比抵抗が１．０×１０５Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする前記（２０）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（２２）前記電荷発生層は、異なる物質の混合層からなり、その一成分が酸化還元反応による電荷移動錯体を形成しており、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加したときに、前記電荷移動錯体中の電荷が、それぞれ前記第１の電極側および前記第２の電極側に向かって移動することにより、前記電荷発生層を挟んで前記第１の電極側に位置する一の発光ユニットに正孔を注入し、前記電荷発生層を挟んで前記第２の電極側に位置する他の発光ユニットに電子を注入することを特徴とする前記（１）〜前記（１９）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（２３）前記電荷発生層は、電子受容性物質と電子供与性物質との積層体からなり、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加したときに、前記電子受容性物質と前記電子供与性物質との界面において、これら電子受容性物質と電子供与性物質との間での電子移動を伴う反応により発生した電荷が、それぞれ前記第１の電極側および前記第２の電極側に向かって移動することにより、前記電荷発生層を挟んで前記第１の電極側に位置する一の発光ユニットに正孔を注入し、前記電荷発生層を挟んで前記第２の電極側に位置する他の発光ユニットに電子を注入することを特徴とする前記（１）〜前記（１９）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（２４）前記電荷発生層は、下記式（１）で表わされる構造を有する化合物を含むことを特徴とする前記（１）〜前記（２３）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
Figure 2018107032
 （２５）少なくとも３つの異なるカラーフィルターの配列を備え、
前記少なくとも３つの異なるカラーフィルターの配列が、前記複数の発光ユニットが発光することで得られる白色光を異なる色の光に変換することを特徴とする前記（１）〜前記（２４）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（２６）前記少なくとも３つの異なるカラーフィルターの配列が、ストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列およびペンタイル配列からなる群から選択されるいずれか１つであることを特徴とする前記（２５）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（２７）前記少なくとも３つの異なるカラーフィルターが赤色カラーフィルター、緑色カラーフィルターおよび青色カラーフィルターであり、これら３つの異なるカラーフィルターが交互に配置されたＲＧＢの配列を有することを特徴とする前記（２５）または前記（２６）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（２８）前記ＲＧＢの配列を含む、ＲＧＢＷの配列を有し、Ｗの配列部にはカラーフィルターが配置されていないことを特徴とする前記（２７）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（２９）前記ＲＧＢＷの配列が、ストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列およびペンタイル配列からなる群から選択されるいずれか１つの配列であることを特徴とする前記（２８）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（３０）前記（２５）〜前記（２９）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子を備えることを特徴とするディスプレイ装置。
（３１）ベース基板および封止基板がフレキシブル基板からなり、フレキシブル性を有することを特徴とする前記（３０）に記載のディスプレイ装置。
（３２）前記（１）〜前記（２４）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子を備えることを特徴とする照明装置。
（３３）前記有機エレクトロルミネッセント素子の光取り出し面側に光学フィルムを備えることを特徴とする前記（３２）に記載の照明装置。
（３４）前記白色光の平均演色評価数（Ｒａ）が８０以上であることを特徴とする前記（３２）または前記（３３）に記載の照明装置。
（３５）ベース基板および封止基板がフレキシブル基板からなり、フレキシブル性を有することを特徴とする前記（３４）に記載の照明装置。
本発明によれば、色温度、発光効率および演色性がいずれも高い白色光を得ることによって、ディスプレイ装置と照明装置のいずれにも好適な有機エレクトロルミネッセント素子、並びに、そのような有機エレクトロルミネッセント素子を備えたディスプレイ装置および照明装置を提供することができる。
本発明の有機ＥＬ素子の第１の実施形態の概略構成を示す断面図である。 本発明の有機ＥＬ素子の第１の実施形態により得られる白色光の発光スペクトルの一例を示すグラフである。 白色素子におけるＲ６およびＲ１２の影響を検証したシミュレーション結果を示す図である。 白色素子におけるＲ６およびＲ１２の影響を検証したシミュレーション結果を示す図である。 白色素子におけるＲ６およびＲ１２の影響を検証したシミュレーション結果を示す図である。 白色素子におけるＲ６およびＲ１２の影響を検証したシミュレーション結果を示す図である。 本発明の有機ＥＬ素子の第２の実施形態の概略構成を示す断面図である。 本発明の有機ＥＬ素子の第３の実施形態の概略構成を示す断面図である。 本発明の有機ＥＬ素子の第４の実施形態の概略構成を示す断面図である。 本発明の有機ＥＬ素子の第５の実施形態の概略構成を示す断面図である。 本発明の有機ＥＬ素子の第６の実施形態の概略構成を示す断面図である。 本発明の照明装置の一実施形態の概略構成を示す断面図である。 本発明のディスプレイ装置の一実施形態の概略構成を示す断面図である。 実施例１の有機ＥＬ素子の素子構造を示す断面図である。 実施例１の有機ＥＬ素子の評価結果を示す図である。 実施例２の有機ＥＬ素子の素子構造を示す断面図である。 実施例２の有機ＥＬ素子の評価結果を示す図である。
本発明の有機エレクトロルミネッセント素子並びにそれを備えたディスプレイ装置および照明装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
［有機エレクトロルミネッセント素子（有機ＥＬ素子）］
（第１の実施形態）
図１は、本発明の有機ＥＬ素子の第１の実施形態の概略構成を示す断面図である。
図１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、第１の電極１１と第２の電極１２との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニット１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃが電荷発生層（ＣＧＬ）１４Ａ、１４Ｂを挟んで積層された構造を有し、複数の発光ユニット１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃが発光することで白色光が得られる有機ＥＬ素子である。
本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、第１の発光ユニット１３Ａと、第２の発光ユニット１３Ｂと、第３の発光ユニット１３Ｃと、を有する。
第１の発光ユニット１３Ａは、赤色／緑色発光ユニットまたは赤色・緑色発光ユニットである。赤色／緑色発光ユニットは、赤色波長域に１つのピーク波長を有する赤色光を発する赤色燐光発光層と、緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する緑色光を発する緑色燐光発光層とからなる発光層を含む。すなわち、赤色／緑色発光ユニットは、赤色燐光発光層と緑色燐光発光層が積層されてなる層である。赤色・緑色発光ユニットは、赤色燐光物質と緑色燐光物質の混合層からなる発光層を含む。すなわち、赤色・緑色発光ユニットは、赤色燐光物質と緑色燐光物質を含む１つの層（単層）である。
第２の発光ユニット１３Ｂは、青色発光ユニットである。青色発光ユニットは、青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する青色光を発する青色発光層からなる発光層を含む。青色発光層は、青色蛍光物質を含む青色蛍光発光層または青色燐光物質を含む青色燐光発光層のいずれであってもよい。青色蛍光発光層を含む青色発光ユニットから得られる青色光は、遅延蛍光成分を含むこともある。
第３の発光ユニット１３Ｃは、青色発光ユニットである。青色発光ユニットは、青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する青色光を発する青色発光層からなる発光層を含む。青色発光層は、青色蛍光物質を含む青色蛍光発光層または青色燐光物質を含む青色燐光発光層のいずれであってもよい。青色蛍光発光層を含む青色発光ユニットから得られる青色光は、遅延蛍光成分を含むこともある。
第１の発光ユニット１３Ａと第２の発光ユニット１３Ｂとが第１の電荷発生層１４Ａを挟んで積層されている。
第２の発光ユニット１３Ｂと第３の発光ユニット１３Ｃとが第２の電荷発生層１４Ｂを挟んで積層されている。
本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、第２の電極１２、第３の発光ユニット１３Ｃ、第２の電荷発生層１４Ｂ、第２の発光ユニット１３Ｂ、第１の電荷発生層１４Ａ、第１の発光ユニット１３Ａおよび第１の電極１１がこの順に積層された構造を有する。すなわち、本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、第１の発光ユニット１３Ａ、第２の発光ユニット１３Ｂおよび第３の発光ユニット１３Ｃが、第１の電荷発生層１４Ａおよび第２の電荷発生層１４Ｂを挟んで積層されたＭＰＥ構造を有する。
本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、第１の発光ユニット１３Ａ、第２の発光ユニット１３Ｂおよび第３の発光ユニット１３Ｃが発光することで得られる白色光が、少なくとも３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域に亘って連続した発光スペクトルを有する。また、本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、この発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する。また、本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、この発光スペクトルにおいて、５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つのピーク波長と、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長とを有する。
第１の電極１１としては、一般的に仕事関数の小さい金属またはその合金、金属酸化物等を用いることが好ましい。第１の電極１１を形成する金属としては、例えば、リチウム（Ｌｉ）等のアルカリ金属、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）等のアルカリ土類金属、ユウロピウム（Ｅｕ）等の希土類金属等の金属単体、若しくは、これらの金属とアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、インジウム（Ｉｎ）等を含む合金等を用いることができる。
また、第１の電極１１は、例えば、「特開平１０−２７０１７１号公報」や「特開２００１−１０２１７５号公報」に記載されているように、第１の電極１１と有機層との界面に金属ドーピングされた有機層を用いた構成であってもよい。この場合、第１の電極１１に導電性材料を用いればよく、その仕事関数等の性質は特に制限されない。
また、第１の電極１１は、例えば、「特開平１１−２３３２６２号公報」や「特開２０００−１８２７７４号公報」に記載されているように、第１の電極１１に接する有機層をアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンおよび希土類金属イオンからなる群から選択される少なくとも１種を含有する有機金属錯体化合物により構成してもよい。この場合、有機金属錯体化合物中に含有される金属イオンを真空中で金属に還元し得る金属、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、ケイ素（Ｓｉ）等の（熱還元性）金属、若しくはこれらの金属を含有する合金を第１の電極１１に用いることができる。これらの中でも、配線電極として一般に広く用いられているＡｌが、蒸着の容易さ、光反射率の高さ、化学的安定性等の観点から特に好ましい。
第２の電極１２としては、特に材料の制限はなく、この第２の電極１２側から光を取り出す場合は、例えば、ＩＴＯ（インジウム・すず酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）等の透明導電材料を用いることができる。
また、一般的な有機ＥＬ素子の場合とは逆に、第２の電極１２に金属材料等、第１の電極１１に透明導電材料を用いることで、第１の電極１１側から光を取り出すことも可能である。例えば、「特開２００２−３３２５６７号公報」に記載された手法を用いて、有機膜に損傷のないようなスパッタリング法により、上述したＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電材料を第１の電極１１に形成することができる。
したがって、第１の電極１１および第２の電極１２の両方を透明にすると、第１の発光ユニット１３Ａ、第２の発光ユニット１３Ｂおよび第３の発光ユニット１３Ｃや、第１の電荷発生層１４Ａおよび第２の電荷発生層１４Ｂも同様に透明であるから、透明な有機ＥＬ素子１０を作製することが可能である。
なお、成膜の順序に関しては、必ずしも第２の電極１２側から始める必要はなく、第１の電極１１側から成膜を始めてもよい。
第１の発光ユニット１３Ａは、第１の電子輸送層１５Ａ、第１の発光層１６Ａおよび第１の正孔輸送層１７Ａから構成されている。また、第２の発光ユニット１３Ｂは、第２の電子輸送層１５Ｂ、第２の発光層１６Ｂおよび第２の正孔輸送層１７Ｂから構成されている。また、第３の発光ユニット１３Ｃは、第３の電子輸送層１５Ｃ、第３の発光層１６Ｃおよび第３の正孔輸送層１７Ｃから構成されている。
第１の発光ユニット１３Ａ、第２の発光ユニット１３Ｂおよび第３の発光ユニット１３Ｃは、従来公知の有機ＥＬ素子と同様に種々の構造を採用することができ、少なくとも有機化合物からなる発光層を含むものであれば、いかなる積層構造を有していてもよい。第１の発光ユニット１３Ａ、第２の発光ユニット１３Ｂおよび第３の発光ユニット１３Ｃは、例えば、発光層の第１の電極１１側に、電子注入層、正孔阻止層等を配置し、発光層の第２の電極１２側に、正孔注入層、電子阻止層等を配置してもよい。
電子輸送層は、例えば、従来公知の電子輸送性材料からなる。本実施形態の有機ＥＬ素子１０では、一般に有機ＥＬ素子に用いられる電子輸送性材料のなかでも、比較的深いＨＯＭＯ（Ｈｉｇｈｅｓｔ Ｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ）準位を有するものが好ましい。具体的には、少なくとも概ね６．０ｅＶ以上のＨＯＭＯ準位を有する電子輸送性材料を用いることが好ましい。このような電子輸送性材料としては、例えば、４,７−ジフェニル−１,１０−フェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）や２,２’,２”−（１,３,５−ベンジニトリル）−トリス（１−フェニル−１−Ｈ−ベンゾイミダゾール（ＴＰＢｉ）等を用いることができる。
電子注入層は、第１の電極１１、または第１の電荷発生層１４Ａの少なくとも一方から電子の注入効率を向上させるために、第１の電極１１と第１の電子輸送層１５Ａとの間、または第１の電荷発生層１４Ａと第２の電子輸送層１５Ｂとの間に挿入するものである。電子注入層の材料としては、電子輸送層と同様の性質を有する電子輸送性材料を用いることができる。電子輸送層と電子注入層をまとめて、電子輸送層と呼ぶこともある。
正孔輸送層は、例えば、従来公知の正孔輸送性材料からなる。正孔輸送性材料としては、特に限定されない。正孔輸送性材料としては、例えば、イオン化ポテンシャルが５．７ｅＶより小さく、正孔輸送性、すなわち電子供与性を有する有機化合物（電子供与性物質）を用いることが好ましい。電子供与性物質としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）、等のアリールアミン化合物等を用いることができる。
正孔注入層は、第２の電極１２、または第１の電荷発生層１４Ａの少なくとも一方から正孔の注入効率を向上させるために、第２の電極１２と第２の正孔輸送層１７Ｂとの間、または第１の電荷発生層１４Ａと第１の正孔輸送層１７Ａとの間に挿入するものである。正孔注入層の材料としては、正孔輸送層と同様の性質を有する電子供与性材料を用いることができる。正孔輸送層と正孔注入層をまとめて、正孔輸送層と呼ぶこともある。
第１の発光ユニット１３Ａに含まれる発光層は、第１の発光ユニット１３Ａが赤色／緑色発光ユニットの場合、赤色燐光発光層と緑色燐光発光層とからなる。赤色燐光発光層と緑色燐光発光層は、それぞれ、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含む。また、第１の発光ユニット１３Ａに含まれる発光層は、第１の発光ユニット１３Ａが赤色・緑色発光ユニットの場合、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層からなる。赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層は、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含み、赤色燐光物質および緑色燐光物質は、このうちゲスト材料に相当する。いずれの場合も、赤色の発光および緑色の発光は、特にゲスト材料の性質に起因する。また、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層による発光層を形成する場合は、双方の発光材料からの発光を効率良く得ることが重要となる。そのためには、赤色燐光物質の割合を緑色燐光物質の割合よりも低くすることが有効である。これは、緑色燐光物質のエネルギー準位に比べて、赤色燐光物質のエネルギー準位がより低いことから、赤色燐光物質へのエネルギー移動が起こり易いことに由来する。そのため、赤色燐光物質の割合を、緑色燐光物質の割合よりも少なくすることで、赤色燐光物質と緑色燐光物質の双方を効率良く発光させることが可能となる。
第１の発光ユニット１３Ａに含まれる発光層のホスト材料としては、電子輸送性の材料、ホール輸送性の材料、または両者を混合したもの等を用いることができる。燐光発光層のホスト材料としては、具体的には、例えば、４,４’−ビスカルバゾリルビフェニル（ＣＢＰ）や、２,９−ジメチル−４,７−ジフェニル−９,１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）等を用いることができる。
第１の発光ユニット１３Ａに含まれる発光層のゲスト材料は、ドーパント材料とも呼ばれる。このゲスト材料に蛍光発光を利用するものは、通常、蛍光発光材料と言われている。この蛍光発光材料で構成される発光層のことを蛍光発光層と言う。一方、ゲスト材料に燐光発光を利用するものは、通常、燐光発光材料と言われている。この燐光発光材料で構成される発光層のことを燐光発光層と言う。
このうち、燐光発光層では、電子と正孔の再結合により生じた７５％の三重項励起子に加え、一重項励起子からのエネルギー移動により生成した２５％分の三重項励起子も利用できるため、理論上は、１００％の内部量子効率が得られる。すなわち、電子と正孔の再結合により生じた励起子が、発光層内で熱失活等を生じることなく光に変換される。実際に、イリジウムや白金等の重原子を含む有機金属錯体では、素子構造の最適化等によって１００％に近い内部量子効率を達成している。
燐光発光層のゲスト材料としては、特に制限されない。例えば、赤色燐光発光層では、Ｉｒ（ｐｉｑ）３やＩｒ（ｂｔｐｙ）３等の赤色燐光発光材料を用いることができる。一方、緑色燐光発光層では、Ｉｒ（ｐｐｙ）３等の緑色燐光発光材料を用いることができる。
第２の発光ユニット１３Ｂおよび第３の発光ユニット１３Ｃに含まれる青色発光層は、青色蛍光物質を含む青色蛍光発光層、または青色燐光物質を含む青色燐光発光層からなる。青色発光層は、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含む。青色蛍光物質または青色燐光物質は、このうちゲスト材料に相当する。いずれの場合も、青色の発光は、特にゲスト材料の性質に起因する。
第２の発光ユニット１３Ｂおよび第３の発光ユニット１３Ｃに含まれる青色発光層のホスト材料としては、電子輸送性の材料、ホール輸送性の材料、または両方を混合したもの等を用いることができる。青色蛍光発光層では、例えば、スチリル誘導体、アントラセン化合物、ピレン化合物等を用いることができる。一方、青色燐光発光層では、例えば、４,４’−ビスカルバゾリルビフェニル（ＣＢＰ）や、２,９−ジメチル−４,７−ジフェニル−９,１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）等を用いることができる。
第２の発光ユニット１３Ｂおよび第３の発光ユニット１３Ｃに含まれる青色発光層のゲスト材料としては、青色蛍光発光層では、例えば、スチリルアミン化合物、フルオランテン化合物、アミノピレン化合物、ホウ素錯体等を用いることもできる。さらに、４,４’−ビス［４−（ジフェニルアミノ）スチリル］ビフェニル（ＢＤＡＶＢｉ）や２,７−ビス｛２−［フェニル（ｍ−トリル）アミノ］−９,９−ジメチル−フルオレン−７−イル｝−９,９−ジメチルフルオレン（ＭＤＰ３ＦＬ）等を用いることもできる。一方、青色燐光発光層では、例えば、Ｉｒ（Ｆｐｐｙ）３等の青色燐光発光材料を用いることもできる。
第１の発光ユニット１３Ａ、第２の発光ユニット１３Ｂおよび第３の発光ユニット１３Ｃを構成する各層の成膜方法としては、例えば、真空蒸着法やスピンコート法等を用いることができる。
第１の電荷発生層１４Ａおよび第２の電荷発生層１４Ｂは、電子受容性物質と電子供与性物質とから構成される電気的絶縁層からなる。この電気的絶縁層の比抵抗は１．０×１０２Ω・ｃｍ以上であることが好ましく、１．０×１０５Ω・ｃｍ以上であることがより好ましい。
また、第１の電荷発生層１４Ａおよび第２の電荷発生層１４Ｂは、異なる物質の混合層からなり、その一成分が酸化還元反応による電荷移動錯体を形成しているものであってもよい。この場合、第１の電極１１と第２の電極１２との間に電圧を印加したときに、電荷移動錯体中の電荷が、それぞれ第１の電極１１側および第２の電極１２側に向かって移動する。これにより、第２の電荷発生層１４Ｂを挟んで第１の電極１１側に位置する第２の発光ユニット１３Ｂと、第１の電荷発生層１４Ａを挟んで第１の電極１１側に位置する第１の発光ユニット１３Ａとに正孔を注入し、第２の電荷発生層１４Ｂを挟んで第２の電極１２側に位置する第３の発光ユニット１３Ｃと、第１の電荷発生層１４Ａを挟んで第２の電極１２側に位置する第２の発光ユニット１３Ｂとに電子を注入する。これにより、同じ電流量のまま第１の発光ユニット１３Ａ、第２の発光ユニット１３Ｂおよび第３の発光ユニット１３Ｃからの発光が同時に得られるため、第１の発光ユニット１３Ａ、第２の発光ユニット１３Ｂおよび第３の発光ユニット１３Ｃの発光効率を合算した電流効率および外部量子効率を得ることが可能である。
また、第１の電荷発生層１４Ａおよび第２の電荷発生層１４Ｂは、電子受容性物質と電子供与性物質との積層体からなるものであってもよい。この場合、第１の電極１１と第２の電極１２との間に電圧を印加したときに、電子受容性物質と電子供与性物質との界面において、これら電子受容性物質と電子供与性物質との間での電子移動を伴う反応により発生した電荷が、それぞれ第１の電極１１側および第２の電極１２側に向かって移動する。これにより、第２の電荷発生層１４Ｂを挟んで第１の電極１１側に位置する第２の発光ユニット１３Ｂと、第１の電荷発生層１４Ａを挟んで第１の電極１１側に位置する第１の発光ユニット１３Ａとに正孔を注入し、第２の電荷発生層１４Ｂを挟んで第２の電極１２側に位置する第３の発光ユニット１３Ｃと、第１の電荷発生層１４Ａを挟んで第２の電極１２側に位置する第２の発光ユニット１３Ｂとに電子を注入する。これにより、同じ電流量のまま第１の発光ユニット１３Ａ、第２の発光ユニット１３Ｂおよび第３の発光ユニット１３Ｃからの発光が同時に得られるため、第１の発光ユニット１３Ａ、第２の発光ユニット１３Ｂおよび第３の発光ユニット１３Ｃの発光効率を合算した電流効率および外部量子効率を得ることが可能である。
第１の電荷発生層１４Ａおよび第２の電荷発生層１４Ｂを構成する材料としては、例えば、特開２００３−２７２８６０号公報に記載さていれる材料を用いることができる。それらの中でも、段落［００１９］〜［００２１］に記載されている材料を好適に用いることができる。また、第１の電荷発生層１４Ａおよび第２の電荷発生層１４Ｂを構成する材料としては、「国際公開第２０１０／１１３４９３号」の段落［００２３］〜［００２６］に記載されている材料を用いることができる。それらの中でも、特に、段落［００５９］に記載されている強電子受容性物質（ＨＡＴＣＮ６）を好適に用いることができる。下記式（１）で表される構造において、Ｒにて記載された置換基がＣＮ（シアノ基）の場合、上述したＨＡＴＣＮ６に相当する。
Figure 2018107032
図２は、本実施形態の有機ＥＬ素子１０により得られる白色光の発光スペクトルの一例を示すグラフである。
具体的に、有機ＥＬ素子１０により得られる白色光は、図２に示すように、いわゆる可視光として、少なくとも３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域に亘って連続した発光スペクトルＳを有している。
発光スペクトルＳは、５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域Ｒに１つのピーク波長ｐ１と、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域Ｇに１つのピーク波長ｐ２と、４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域Ｂに１つのピーク波長ｐ３もしくは２つのピーク波長ｐ３，ｐ４とを有している。
青色発光層が発する青色光は、色温度の高い白色光を得るためには重要な因子である。具体的には、図２に示すように、４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域Ｂに１つのピーク波長ｐ３もしくは２つのピーク波長ｐ３，ｐ４のいずれかを有していることが望ましい。
これにより、本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、色温度の高い白色光を得ることができる。さらに、従来の有機ＥＬ素子にて高効率発光を得るためには、電球色等の低い色温度領域での発光が適しており、それより高い色温度となる温白色以上での高効率発光を得ることが困難であった。具体的には、「ＪＩＳ Ｚ ９１１２」に規定される色度範囲のうち、電球色（Ｌ）の上限色温度は３２５０Ｋであるが、本実施形態の有機ＥＬ素子１０では、相関色温度が３３００Ｋ以上の高効率白色発光を得ることができる。
また、４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域Ｂにおけるピーク波長ｐ３，ｐ４の発光強度が、５９０〜６４０ｎｍの赤色波長域Ｒにおけるピーク波長ｐ１の発光強度、および５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域Ｇにおけるピーク波長ｐ２の発光強度よりも高いことが望ましい。
これにより、本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、白色光の色温度をさらに高めることができる。本実施形態の有機ＥＬ素子１０では、相関色温度が５０００Ｋ以上の白色光を得ることができる。
また、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域におけるピーク波長の位置波長は、発光効率の高い白色光を得るためには重要な因子である。具体的には、図２に示すように、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域Ｇにおいて、５４０ｎｍ付近にピーク波長ｐ２を有していることが望ましい。
これにより、本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、発光効率の高い白色光を得ることができる。本実施形態の有機ＥＬ素子１０では、外部量子効率が２０％以上の白色光を得ることができる。
なお、ピーク波長ｐ２の位置が５４０ｎｍより短波長側になると、比視感度の低下とともに、白色光の発光効率は減少する。一方、ピーク波長ｐ２の位置が５４０ｎｍより長波長側になると、５５０ｎｍ〜６００ｎｍの緑色成分が増加することで、短波長側における純緑成分の発光割合が減少し、その結果演色性が低下する。
また、図２に示すように、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域Ｇにおけるピーク波長ｐ２の発光強度が、５９０〜６４０ｎｍの赤色波長域Ｒにおけるピーク波長ｐ１の発光強度、および４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域Ｂにおけるピーク波長ｐ３，ｐ４の発光強度よりも低いことが望ましい。
これにより、本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、白色光の発光効率をさらに高めることができる。本実施形態の有機ＥＬ素子１０では、外部量子効率が３０％以上の白色光を得ることができる。
なお、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域Ｇにおけるピーク波長ｐ２の発光強度が、５９０〜６４０ｎｍの赤色波長域Ｒにおけるピーク波長ｐ１の発光強度、および４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域Ｂにおけるピーク波長ｐ３，ｐ４の発光強度に対して相対的に高まると、青色成分の発光強度が相対的に弱まるため、色温度が低下する。
また、５５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長域におけるボトム波長の存在は、演色性の高い白色光を得るためには重要な因子である。具体的には、図２に示すように、５５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長域において、１つのボトム波長ｂ１を有していることが望ましい。
これにより、本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、演色性の高い白色光を得ることができる。本実施形態の有機ＥＬ素子１０では、平均演色評価数（Ｒａ）が７０以上、特殊演色評価数（Ｒｉ）のＲ６が６０以上、Ｒ１２が３０以上の白色光を得ることができる。
ここで、表１、図３および図４に、白色素子におけるＲ６およびＲ１２の影響を検証したシミュレーション結果を示す。
このシミュレーションは、青、緑、赤の３波長方式の白色素子において、緑色および赤色の発光強度を１．０に固定し、その際に青色のスペクトルの発光強度を任意の割合とした際に得られた白色光のスペクトル強度に対して、赤色のピーク波長強度にて除することで、数値の規格化を行った。また、青色スペクトルの発光強度を任意の割合にて変化させた場合の、各種特性値について計算を行ったものである。緑色および赤色の発光強度を１．０に固定した理由としては、Ｒ６およびＲ１２に対して、青色発光による影響を定量的に評価するためである。
Figure 2018107032
表１の「青色（４５０ｎｍ）の発光強度」は青色スペクトルのピーク波長である４５０ｎｍの発光強度を表している。
図３に、青色スペクトルの強度を変化させた際のシミュレーションにより算出された白色スペクトルを示す。
シミュレーションに使用した青色スペクトル、緑色スペクトルおよび赤色スペクトルは、後述する実施例１の発光スペクトルと同等の波長および波形を有するものである。
表１および図４より、青色の発光強度が増加するほどＲａ、Ｒ６、Ｒ１２の値が向上していることが分かる。
Ｒ６が６０未満であるスペクトルＮｏ．１は、偏差ｄｕｖの値が０．０２以上であることから、相関色温度の定義が成立しない発光色である。
スペクトルＮｏ．２およびスペクトルＮｏ．３については、Ｒ６は６０以上であるが、Ｒ１２の値が３０を下回っていることから、偏差ｄｕｖの値が高く、スペクトルＮｏ．２ではスペクトルＮｏ．１と同様に相関色温度の定義が成立しない発光色であり、スペクトルＮｏ．３についても黒体輻射からの乖離が非常に大きいことから、色味が良好な白色発光を得ることができていない。
それに対し、Ｒ６が６０以上およびＲ１２が３０以上となる条件を満たすスペクトルＮｏ．４〜Ｎｏ．９では、偏差ｄｕｖの値が低く演色性の高い白色発光を得ることが可能となっている。偏差ｄｕｖは、−０．０１５〜＋０．０１５の範囲にあることが好ましく、−０．０１〜＋０．０１の範囲にあることがより好ましい。
さらに、Ｒ１２の値が６０以上となるスペクトルＮｏ．７〜Ｎｏ．９においては、Ｎｏ．４〜Ｎｏ．６に比べて高い演色性と高色温度発光が得られており、また、偏差ｄｕｖも小さいことから、特に演色性に優れた高色温度白色発光を得ることができている。
また、表２、図５および図６に、白色素子におけるＲ６およびＲ１２の影響を検証したシミュレーション結果を示す。
このシミュレーションは、青、緑、赤の３波長方式の白色素子において、青色および赤色の発光強度を１．０に固定し、その際に緑色のスペクトルの発光強度を任意の割合とした際に得られた白色光のスペクトル強度に対して、青色のピーク波長強度にて除することで、数値の規格化を行った。また、緑色スペクトルの発光強度を任意の割合にて変化させた場合の、各種特性値について計算を行ったものである。青色および赤色の発光強度を１．０に固定した理由としては、Ｒ６およびＲ１２に対して、緑色発光による影響を定量的に評価するためである。
一方、図５において、緑色スペクトルの発光強度を変化させた際に、赤色スペクトルの強度についても変化が生じているが、これは、緑色スペクトルと赤色スペクトルのピーク波長が近く、緑色スペクトルにおけるテール部分の発光強度が、赤色スペクトルの発光強度に対して影響を及ぼしているためである。
Figure 2018107032
表２の「緑色（５４４ｎｍ）の発光強度」は緑色スペクトルのピーク波長である５４４ｎｍの発光強度を表している。
図５に、青色スペクトルの強度を変化させた際のシミュレーションにより算出された白色スペクトルを示す。
シミュレーションに使用した青色スペクトル、緑色スペクトルおよび赤色スペクトルは、後述する実施例１の発光スペクトルと同等の波長および波形を有するものである。
表２および図６より、緑色の発光強度が減少するほどＲａ、Ｒ６、Ｒ１２の値が向上していることが分かる。このことより、［００５２］〜［００５６］にて記載した青色スペクトルの発光強度を増加させる方法に加え、緑色発光強度を低下させることでも演色性の向上が可能となることが分かった。
また、本実施形態の有機ＥＬ素子１０では、図２に示すように、５００ｎｍ〜５２０ｎｍの青色波長域Ｂないし緑色波長域Ｇにおいて、互いに隣接する２つのピーク波長ｐ２，ｐ３の間に、１つのボトム波長ｂ２を有していることが望ましい。
これにより、ピーク波長ｐ２，ｐ３の発光強度の比を好適に制御することで、白色光の発光効率と演色性を同時に最適化することができる。
また、本実施形態の有機ＥＬ素子１０では、図２に示すように、５００ｎｍ〜５２０ｎｍの青色波長域Ｂないし緑色波長域Ｇにある１つのボトム波長ｂ２の発光強度が、５７０ｎｍ〜５９０ｎｍの波長域（緑色波長域Ｇないし赤色波長域Ｒ）にあるボトム波長ｂ１、ｂ３の発光強度よりも低いことが好ましい。
これにより、ボトム波長ｂ１を形成するピーク波長ｐ１ないしｐ２の発光強度比およびボトム波長ｂ３を形成するピーク波長ｐ３ないしｐ４の発光強度比をそれぞれ好適に制御することで、白色光の色温度を最適化することができる。
また、本実施形態の有機ＥＬ素子１０では、図２に示すように、最も高い発光強度を有するピーク波長（図２ではピーク波長ｐ１）の発光強度を（Ａ）、５００ｎｍ〜５２０ｎｍの青色波長域Ｂないし緑色波長域Ｇにある１つのボトム波長ｂ１の発光強度を（Ｂ）とした場合、（Ａ）に対する（Ｂ）の比率（（Ｂ）／（Ａ））が０．５０以下であることが好ましい。
これにより、白色光の色温度と演色性を同時に最適化することができる。
以上のように、本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、色温度、発光効率および演色性のいずれも高い白色光を得ることができる。また、本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、第１の発光ユニット１３Ａ、第２の発光ユニット１３Ｂおよび第３の発光ユニット１３Ｃが、第１の電荷発生層１４Ａおよび第２の電荷発生層１４Ｂを挟んで積層されたＭＰＥ構造を有するため、高輝度発光および長寿命駆動が可能な白色光を得ることができる。
これにより、本実施形態の有機ＥＬ素子１０は、ディスプレイ装置と照明装置のいずれにも好適に用いることができる。
（第２の実施形態）
図７は、本発明の有機ＥＬ素子の第２の実施形態の概略構成を示す断面図である。
図７に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子２０は、第１の電極２１と第２の電極２２との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニット２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが電荷発生層（ＣＧＬ）２４Ａ、２４Ｂを挟んで積層された構造を有し、複数の発光ユニット２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃが発光することで白色光が得られる有機ＥＬ素子である。
本実施形態の有機ＥＬ素子２０は、第１の発光ユニット２３Ａと、第２の発光ユニット２３Ｂと、第３の発光ユニット２３Ｃと、を有する。
第１の発光ユニット２３Ａは、青色発光ユニットである。青色発光ユニットは、青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する青色光を発する青色発光層からなる発光層を含む。青色発光層は、青色蛍光物質を含む青色蛍光発光層または青色燐光物質を含む青色燐光発光層のいずれであってもよい。青色蛍光発光層を含む青色発光ユニットから得られる青色光は、遅延蛍光成分を含むこともある。
第２の発光ユニット２３Ｂは、赤色／緑色発光ユニットまたは赤色・緑色発光ユニットである。赤色／緑色発光ユニットは、赤色波長域に１つのピーク波長を有する赤色光を発する赤色燐光発光層と、緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する緑色光を発する緑色燐光発光層とからなる発光層を含む。すなわち、赤色／緑色発光ユニットは、赤色燐光発光層と緑色燐光発光層が積層されてなる層である。赤色・緑色発光ユニットは、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層からなる発光層を含む。すなわち、赤色・緑色発光ユニットは、赤色燐光物質と緑色燐光物質を含む１つの層（単層）である。
第３の発光ユニット２３Ｃは、青色発光ユニットである。青色発光ユニットは、青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する青色光を発する青色発光層からなる発光層を含む。青色発光層は、青色蛍光物質を含む青色蛍光発光層または青色燐光物質を含む青色燐光発光層のいずれであってもよい。青色蛍光発光層を含む青色発光ユニットから得られる青色光は、遅延蛍光成分を含むこともある。
第１の発光ユニット２３Ａと第２の発光ユニット２３Ｂとが第１の電荷発生層２４Ａを挟んで積層されている。
第２の発光ユニット２３Ｂと第３の発光ユニット２３Ｃとが第２の電荷発生層２４Ｂを挟んで積層されている。
本実施形態の有機ＥＬ素子２０は、第２の電極２２、第３の発光ユニット２３Ｃ、第２の電荷発生層２４Ｂ、第２の発光ユニット２３Ｂ、第１の電荷発生層２４Ａ、第１の発光ユニット２３Ａおよび第１の電極２１がこの順に積層された構造を有する。すなわち、本実施形態の有機ＥＬ素子２０は、第１の発光ユニット２３Ａ、第２の発光ユニット２３Ｂおよび第３の発光ユニット２３Ｃが、第１の電荷発生層２４Ａおよび第２の電荷発生層２４Ｂを挟んで積層されたＭＰＥ構造を有する。
本実施形態の有機ＥＬ素子２０は、第１の発光ユニット２３Ａ、第２の発光ユニット２３Ｂおよび第３の発光ユニット２３Ｃが発光することで得られる白色光が、少なくとも３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域に亘って連続した発光スペクトルを有する。また、本実施形態の有機ＥＬ素子２０は、この発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する。また、本実施形態の有機ＥＬ素子２０は、この発光スペクトルにおいて、５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つのピーク波長と、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長とを有する。
第１の電極２１としては、上述の第１の実施形態における第１の電極１１と同様のものを用いることができる。
また、第２の電極２２としては、上述の第１の実施形態における第２の電極１２と同様のものを用いることができる。
第１の発光ユニット２３Ａは、第１の電子輸送層２５Ａ、第１の発光層２６Ａおよび第１の正孔輸送層２７Ａから構成されている。また、第２の発光ユニット２３Ｂは、第２の電子輸送層２５Ｂ、第２の発光層２６Ｂおよび第２の正孔輸送層２７Ｂから構成されている。また、第３の発光ユニット２３Ｃは、第３の電子輸送層２５Ｃ、第３の発光層２６Ｃおよび第３の正孔輸送層２７Ｃから構成されている。
第１の発光ユニット２３Ａ、第２の発光ユニット２３Ｂおよび第３の発光ユニット２３Ｃは、従来公知の有機ＥＬ素子と同様に種々の構造を採用することができ、少なくとも有機化合物からなる発光層を含むものであれば、いかなる積層構造を有していてもよい。第１の発光ユニット２３Ａ、第２の発光ユニット２３Ｂおよび第３の発光ユニット２３Ｃは、例えば、発光層の第１の電極２１側に、電子注入層、正孔阻止層等を配置し、発光層の第２の電極２２側に、正孔注入層、電子阻止層等を配置してもよい。
電子輸送層は、上述の第１の実施形態における電子輸送層と同様の構成をなしている。
また、正孔輸送層は、上述の第１の実施形態における正孔輸送層と同様の構成をなしている。
第１の発光ユニット２３Ａおよび第３の発光ユニット２３Ｃに含まれる青色発光層は、青色蛍光物質を含む青色蛍光発光層、または青色燐光物質を含む青色燐光発光層からなる。青色発光層は、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含む。青色蛍光物質または青色燐光物質は、このうちゲスト材料に相当する。いずれの場合も、青色の発光は、特にゲスト材料の性質に起因する。
第１の発光ユニット２３Ａおよび第３の発光ユニット２３Ｃに含まれる青色発光層のホスト材料としては、上述の第１の実施形態における青色発光層のホスト材料と同様のものを用いることができる。
また、第１の発光ユニット２３Ａおよび第３の発光ユニット２３Ｃに含まれる青色発光層のゲスト材料としては、上述の第１の実施形態における青色発光層のゲスト材料と同様のものを用いることができる。
第２の発光ユニット２３Ｂに含まれる発光層は、第２の発光ユニット２３Ｂが赤色／緑色発光ユニットの場合、赤色燐光発光層と緑色燐光発光層とからなる。赤色燐光発光層と緑色燐光発光層は、それぞれ、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含む。また、第２の発光ユニット２３Ｂに含まれる発光層は、第２の発光ユニット２３Ｂが赤色・緑色発光ユニットの場合、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層からなる。赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層は、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含み、赤色燐光物質および緑色燐光物質は、このうちゲスト材料に相当する。いずれの場合も、赤色の発光および緑色の発光は、特にゲスト材料の性質に起因する。また、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層による発光層を形成する場合は、双方の発光材料からの発光を効率良く得ることが重要となる。そのためには、赤色燐光物質の割合を緑色燐光物質の割合よりも低くすることが有効である。これは、緑色燐光物質のエネルギー準位に比べて、赤色燐光物質のエネルギー準位がより低いことから、赤色燐光物質へのエネルギー移動が起こり易いことに由来する。そのため、赤色燐光物質の割合を、緑色燐光物質の割合よりも少なくすることで、赤色燐光物質と緑色燐光物質の双方を効率良く発光させることが可能となる。
第２の発光ユニット２３Ｂに含まれる発光層のホスト材料としては、上述の第１の実施形態における第１の発光ユニット１３Ａに含まれる発光層のホスト材料と同様のものを用いることができる。
また、第２の発光ユニット２３Ｂに含まれる発光層のゲスト材料としては、上述の第１の実施形態における第１の発光ユニット１３Ａに含まれる発光層のゲスト材料と同様のものを用いることができる。
第１の発光ユニット２３Ａ、第２の発光ユニット２３Ｂ、第３の発光ユニット２３Ｃを構成する各層の成膜方法としては、例えば、真空蒸着法やスピンコート法等を用いることができる。
第１の電荷発生層２４Ａおよび第２の電荷発生層２４Ｂは、電子受容性物質と電子供与性物質とから構成される電気的絶縁層からなる。この電気的絶縁層の比抵抗は１．０×１０２Ω・ｃｍ以上であることが好ましく、１．０×１０５Ω・ｃｍ以上であることがより好ましい。
また、第１の電荷発生層２４Ａおよび第２の電荷発生層２４Ｂは、異なる物質の混合層からなり、その一成分が酸化還元反応による電荷移動錯体を形成しているものであってもよい。この場合、第１の電極２１と第２の電極２２との間に電圧を印加したときに、電荷移動錯体中の電荷が、それぞれ第１の電極２１側および第２の電極２２側に向かって移動する。これにより、第２の電荷発生層２４Ｂを挟んで第１の電極２１側に位置する第２の発光ユニット２３Ｂと、第１の電荷発生層２４Ａを挟んで第１の電極２１側に位置する第１の発光ユニット２３Ａとに正孔を注入し、第２の電荷発生層２４Ｂを挟んで第２の電極１２側に位置する第３の発光ユニット２３Ｃと、第１の電荷発生層２４Ａを挟んで第２の電極２２側に位置する第２の発光ユニット２３Ｂとに電子を注入する。これにより、同じ電流量のまま第１の発光ユニット２３Ａ、第２の発光ユニット２３Ｂおよび第３の発光ユニット２３Ｃからの発光が同時に得られるため、第１の発光ユニット２３Ａ、第２の発光ユニット２３Ｂおよび第３の発光ユニット２３Ｃの発光効率を合算した電流効率および外部量子効率を得ることが可能である。
また、第１の電荷発生層２４Ａおよび第２の電荷発生層２４Ｂは、電子受容性物質と電子供与性物質との積層体からなるものであってもよい。この場合、第１の電極２１と第２の電極２２との間に電圧を印加したときに、電子受容性物質と電子供与性物質との界面において、これら電子受容性物質と電子供与性物質との間での電子移動を伴う反応により発生した電荷が、それぞれ第１の電極２１側および第２の電極２２側に向かって移動する。これにより、第２の電荷発生層２４Ｂを挟んで第１の電極２１側に位置する第２の発光ユニット２３Ｂと、第１の電荷発生層２４Ａを挟んで第１の電極２１側に位置する第１の発光ユニット２３Ａとに正孔を注入し、第２の電荷発生層２４Ｂを挟んで第２の電極２２側に位置する第３の発光ユニット２３Ｃと、第１の電荷発生層２４Ａを挟んで第２の電極２２側に位置する第２の発光ユニット２３Ｂとに電子を注入する。これにより、同じ電流量のまま第１の発光ユニット２３Ａ、第２の発光ユニット２３Ｂおよび第３の発光ユニット２３Ｃからの発光が同時に得られるため、第１の発光ユニット２３Ａ、第２の発光ユニット２３Ｂおよび第３の発光ユニット２３Ｃの発光効率を合算した電流効率および外部量子効率を得ることが可能である。
第１の電荷発生層２４Ａおよび第２の電荷発生層２４Ｂを構成する材料としては、上述の第１の実施形態における第１の電荷発生層１４Ａおよび第２の電荷発生層１４Ｂを構成する材料と同様のものを用いることができる。
以上のような構造を有する有機ＥＬ素子２０では、第１の発光ユニット２３Ａ、第２の発光ユニット２３Ｂおよび第３の発光ユニット２３Ｃが発光することで、白色光を得ることができる。
また、本実施形態の有機ＥＬ素子２０では、上述の第１の実施形態における有機ＥＬ素子１０と同様に、色温度、発光効率および演色性のいずれも高い白色光を得ることができる。また、本実施形態の有機ＥＬ素子２０は、第１の発光ユニット２３Ａ、第２の発光ユニット２３Ｂおよび第３の発光ユニット２３Ｃが、第１の電荷発生層２４Ａおよび第２の電荷発生層２４Ｂを挟んで積層されたＭＰＥ構造を有するため、高輝度発光および長寿命駆動が可能な白色光を得ることができる。
これにより、本実施形態の有機ＥＬ素子２０は、ディスプレイ装置と照明装置のいずれにも好適に用いることができる。
（第３の実施形態）
図８は、本発明の有機ＥＬ素子の第３の実施形態の概略構成を示す断面図である。
図８に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子３０は、第１の電極３１と第２の電極３２との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニット３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄが電荷発生層（ＣＧＬ）３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃを挟んで積層された構造を有し、複数の発光ユニット３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄが発光することで白色光が得られる有機ＥＬ素子である。
本実施形態の有機ＥＬ素子３０は、第１の発光ユニット３３Ａと、第２の発光ユニット３３Ｂと、第３の発光ユニット３３Ｃと、第４の発光ユニット３３Ｄと、を有する。
第１の発光ユニット３３Ａは、赤色／緑色発光ユニットまたは赤色・緑色発光ユニットである。赤色／緑色発光ユニットは、赤色波長域に１つのピーク波長を有する赤色光を発する赤色燐光発光層と、緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する緑色光を発する緑色燐光発光層とからなる発光層を含む。すなわち、赤色／緑色発光ユニットは、赤色燐光発光層と緑色燐光発光層が積層されてなる層である。赤色・緑色発光ユニットは、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層からなる発光層を含む。すなわち、赤色・緑色発光ユニットは、赤色燐光物質と緑色燐光物質を含む１つの層（単層）である。
第２の発光ユニット３３Ｂは、青色発光ユニットである。青色発光ユニットは、青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する青色光を発する青色発光層からなる発光層を含む。青色発光層は、青色蛍光物質を含む青色蛍光発光層または青色燐光物質を含む青色燐光発光層のいずれであってもよい。青色蛍光発光層を含む青色発光ユニットから得られる青色光は、遅延蛍光成分を含むこともある。
第３の発光ユニット３３Ｃは、赤色／緑色発光ユニットまたは赤色・緑色発光ユニットである。赤色／緑色発光ユニットは、赤色波長域に１つのピーク波長を有する赤色光を発する赤色燐光発光層と、緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する緑色光を発する緑色燐光発光層とからなる発光層を含む。すなわち、赤色／緑色発光ユニットは、赤色燐光発光層と緑色燐光発光層が積層されてなる層である。赤色・緑色発光ユニットは、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層からなる発光層を含む。すなわち、赤色・緑色発光ユニットは、赤色燐光物質と緑色燐光物質を含む１つの層（単層）である。
第４の発光ユニット３３Ｄは、青色発光ユニットである。青色発光ユニットは、青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する青色光を発する青色発光層からなる発光層を含む。青色発光層は、青色蛍光物質を含む青色蛍光発光層または青色燐光物質を含む青色燐光発光層のいずれであってもよい。青色蛍光発光層を含む青色発光ユニットから得られる青色光は、遅延蛍光成分を含むこともある。
第１の発光ユニット３３Ａと第２の発光ユニット３３Ｂとが第１の電荷発生層３４Ａを挟んで積層されている。
第２の発光ユニット３３Ｂと第２の発光ユニット３３Ｃとが第２の電荷発生層３４Ｂを挟んで積層されている。
第３の発光ユニット３３Ｃと第４の発光ユニット３３Ｄとが第３の電荷発生層３４Ｃを挟んで積層されている。
本実施形態の有機ＥＬ素子３０は、第２の電極３２、第４の発光ユニット３３Ｄ、第３の電荷発生層３４Ｃ、第３の発光ユニット３３Ｃ、第２の電荷発生層３４Ｂ、第２の発光ユニット３３Ｂ、第１の電荷発生層３４Ａ、第１の発光ユニット３３Ａおよび第１の電極３１がこの順に積層された構造を有する。すなわち、本実施形態の有機ＥＬ素子３０は、第１の発光ユニット３３Ａ、第２の発光ユニット３３Ｂ、第３の発光ユニット３３Ｃおよび第４の発光ユニット３３Ｄが、第１の電荷発生層３４Ａ、第２の電荷発生層３４Ｂおよび第３の電荷発生層３４Ｃを挟んで積層されたＭＰＥ構造を有する。
本実施形態の有機ＥＬ素子３０は、第１の発光ユニット３３Ａ、第２の発光ユニット３３Ｂ、第３の発光ユニット３３Ｃおよび第４の発光ユニット３３Ｄが発光することで得られる白色光が、少なくとも３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域に亘って連続した発光スペクトルを有する。また、本実施形態の有機ＥＬ素子３０は、この発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する。また、本実施形態の有機ＥＬ素子３０は、この発光スペクトルにおいて、５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つのピーク波長と、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長とを有する。
第１の電極３１としては、上述の第１の実施形態における第１の電極１１と同様のものを用いることができる。
また、第２の電極３２としては、上述の第１の実施形態における第２の電極１２と同様のものを用いることができる。
第１の発光ユニット３３Ａは、第１の電子輸送層３５Ａ、第１の発光層３６Ａおよび第１の正孔輸送層３７Ａから構成されている。また、第２の発光ユニット３３Ｂは、第２の電子輸送層３５Ｂ、第２の発光層３６Ｂおよび第２の正孔輸送層３７Ｂから構成されている。また、第３の発光ユニット３３Ｃは、第３の電子輸送層３５Ｃ、第３の発光層３６Ｃおよび第３の正孔輸送層３７Ｃから構成されている。また、第４の発光ユニット３３Ｄは、第４の電子輸送層３５Ｄ、第４の発光層３６Ｄおよび第４の正孔輸送層３７Ｄから構成されている。
第１の発光ユニット３３Ａ、第２の発光ユニット３３Ｂ、第３の発光ユニット３３Ｃおよび第４の発光ユニット３３Ｄは、従来公知の有機ＥＬ素子と同様に種々の構造を採用することができ、少なくとも有機化合物からなる発光層を含むものであれば、いかなる積層構造を有していてもよい。第１の発光ユニット３３Ａ、第２の発光ユニット３３Ｂ、第３の発光ユニット３３Ｃおよび第４の発光ユニット３３Ｄは、例えば、発光層の第１の電極３１側に、電子注入層、正孔阻止層等を配置し、発光層の第２の電極３２側に、正孔注入層、電子阻止層等を配置してもよい。
電子輸送層は、上述の第１の実施形態における電子輸送層と同様の構成をなしている。
また、正孔輸送層は、上述の第１の実施形態における正孔輸送層と同様の構成をなしている。
第１の発光ユニット３３Ａに含まれる発光層は、第１の発光ユニット３３Ａが赤色／緑色発光ユニットの場合、赤色燐光発光層と緑色燐光発光層とからなる。赤色燐光発光層と緑色燐光発光層は、それぞれ、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含む。また、第１の発光ユニット３３Ａに含まれる発光層は、第１の発光ユニット３３Ａが赤色・緑色発光ユニットの場合、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層からなる。赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層は、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含み、赤色燐光物質および緑色燐光物質は、このうちゲスト材料に相当する。いずれの場合も、赤色の発光および緑色の発光は、特にゲスト材料の性質に起因する。また、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層による発光層を形成する場合は、双方の発光材料からの発光を効率良く得ることが重要となる。そのためには、赤色燐光物質の割合を緑色燐光物質の割合よりも低くすることが有効である。これは、緑色燐光物質のエネルギー準位に比べて、赤色燐光物質のエネルギー準位がより低いことから、赤色燐光物質へのエネルギー移動が起こり易いことに由来する。そのため、赤色燐光物質の割合を、緑色燐光物質の割合よりも少なくすることで、赤色燐光物質と緑色燐光物質の双方を効率良く発光させることが可能となる。
第１の発光ユニット３３Ａに含まれる発光層のホスト材料としては、上述の第１の実施形態における第１の発光ユニット１３Ａに含まれる発光層のホスト材料と同様のものを用いることができる。
また、第１の発光ユニット３３Ａに含まれる発光層のゲスト材料としては、上述の第１の実施形態における第１の発光ユニット１３Ａに含まれる発光層のゲスト材料と同様のものを用いることができる。
第２の発光ユニット３３Ｂに含まれる青色発光層は、青色蛍光物質を含む青色蛍光発光層、または青色燐光物質を含む青色燐光発光層からなる。青色発光層は、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含む。青色蛍光物質または青色燐光物質は、このうちゲスト材料に相当する。いずれの場合も、青色の発光は、特にゲスト材料の性質に起因する。
第２の発光ユニット３３Ｂに含まれる青色発光層のホスト材料としては、上述の第１の実施形態における青色発光層のホスト材料と同様のものを用いることができる。
また、第２の発光ユニット３３Ｂに含まれる青色発光層のゲスト材料としては、上述の第１の実施形態における青色発光層のゲスト材料と同様のものを用いることができる。
第３の発光ユニット３３Ｃに含まれる発光層は、第３の発光ユニット３３Ｃが赤色／緑色発光ユニットの場合、赤色燐光発光層と緑色燐光発光層とからなる。赤色燐光発光層と緑色燐光発光層は、それぞれ、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含む。また、第３の発光ユニット３３Ｃに含まれる発光層は、第３の発光ユニット３３Ｃが赤色・緑色発光ユニットの場合、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層からなる。赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層は、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含み、赤色燐光物質および緑色燐光物質は、このうちゲスト材料に相当する。いずれの場合も、赤色の発光および緑色の発光は、特にゲスト材料の性質に起因する。また、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層による発光層を形成する場合は、双方の発光材料からの発光を効率良く得ることが重要となる。そのためには、赤色燐光物質の割合を緑色燐光物質の割合よりも低くすることが有効である。これは、緑色燐光物質のエネルギー準位に比べて、赤色燐光物質のエネルギー準位がより低いことから、赤色燐光物質へのエネルギー移動が起こり易いことに由来する。そのため、赤色燐光物質の割合を、緑色燐光物質の割合よりも少なくすることで、赤色燐光物質と緑色燐光物質の双方を効率良く発光させることが可能となる。
第３の発光ユニット３３Ｃに含まれる発光層のホスト材料としては、上述の第１の実施形態における第１の発光ユニット１３Ａに含まれる発光層のホスト材料と同様のものを用いることができる。
また、第３の発光ユニット３３Ｃに含まれる発光層のゲスト材料としては、上述の第１の実施形態における第１の発光ユニット１３Ａに含まれる発光層のゲスト材料と同様のものを用いることができる。
第４の発光ユニット３３Ｄに含まれる青色発光層は、青色蛍光物質を含む青色蛍光発光層、または青色燐光物質を含む青色燐光発光層からなる。青色発光層は、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含む。青色蛍光物質または青色燐光物質は、このうちゲスト材料に相当する。いずれの場合も、青色の発光は、特にゲスト材料の性質に起因する。
第４の発光ユニット３３Ｄに含まれる青色発光層のホスト材料としては、上述の第１の実施形態における青色発光層のホスト材料と同様のものを用いることができる。
また、第４の発光ユニット３３Ｄに含まれる青色発光層のゲスト材料としては、上述の第１の実施形態における青色発光層のゲスト材料と同様のものを用いることができる。
第１の発光ユニット３３Ａ、第２の発光ユニット３３Ｂ、第３の発光ユニット３３Ｃおよび第４の発光ユニット３３Ｄを構成する各層の成膜方法としては、例えば、真空蒸着法やスピンコート法等を用いることができる。
第１の電荷発生層３４Ａ、第２の電荷発生層３４Ｂおよび第３の電荷発生層３４Ｃは、電子受容性物質と電子供与性物質とから構成される電気的絶縁層からなる。この電気的絶縁層の比抵抗は１．０×１０２Ω・ｃｍ以上であることが好ましく、１．０×１０５Ω・ｃｍ以上であることがより好ましい。
また、第１の電荷発生層３４Ａ、第２の電荷発生層３４Ｂおよび第３の電荷発生層３４Ｃは、異なる物質の混合層からなり、その一成分が酸化還元反応による電荷移動錯体を形成しているものであってもよい。この場合、第１の電極３１と第２の電極３２との間に電圧を印加したときに、電荷移動錯体中の電荷が、それぞれ第１の電極３１側および第２の電極３２側に向かって移動する。これにより、第３の電荷発生層３４Ｃを挟んで第１の電極３１側に位置する第３の発光ユニット３３Ｃと、第２の電荷発生層３４Ｂを挟んで第１の電極３１側に位置する第２の発光ユニット３３Ｂと、第１の電荷発生層３４Ａを挟んで第１の電極３１側に位置する第１の発光ユニット３３Ａとに正孔を注入し、第３の電荷発生層３４Ｃを挟んで第２の電極３２側に位置する第３の発光ユニット３３Ｄと、第２の電荷発生層３４Ｂを挟んで第２の電極３２側に位置する第３の発光ユニット３３Ｃと、第１の電荷発生層３４Ａを挟んで第２の電極３２側に位置する第２の発光ユニット３３Ｂとに電子を注入する。これにより、同じ電流量のまま第１の発光ユニット３３Ａ、第２の発光ユニット３３Ｂ、第３の発光ユニット３３Ｃおよび第４の発光ユニット３３Ｄからの発光が同時に得られるため、第１の発光ユニット３３Ａ、第２の発光ユニット３３Ｂ、第３の発光ユニット３３Ｃおよび第４の発光ユニット３３Ｄの発光効率を合算した電流効率および外部量子効率を得ることが可能である。
また、第１の電荷発生層３４Ａ、第２の電荷発生層３４Ｂおよび第３の電荷発生層３４Ｃは、電子受容性物質と電子供与性物質との積層体からなるものであってもよい。この場合、第１の電極３１と第２の電極３２との間に電圧を印加したときに、電子受容性物質と電子供与性物質との界面において、これら電子受容性物質と電子供与性物質との間での電子移動を伴う反応により発生した電荷が、それぞれ第１の電極３１側および第２の電極３２側に向かって移動する。これにより、第３の電荷発生層３４Ｃを挟んで第１の電極３１側に位置する第３の発光ユニット３３Ｃと、第２の電荷発生層３４Ｂを挟んで第１の電極３１側に位置する第２の発光ユニット３３Ｂと、第１の電荷発生層３４Ａを挟んで第１の電極３１側に位置する第１の発光ユニット３３Ａとに正孔を注入し、第３の電荷発生層３４Ｃを挟んで第２の電極３２側に位置する第３の発光ユニット３３Ｄと、第２の電荷発生層３４Ｂを挟んで第２の電極３２側に位置する第３の発光ユニット３３Ｃと、第１の電荷発生層３４Ａを挟んで第２の電極３２側に位置する第２の発光ユニット３３Ｂとに電子を注入する。これにより、同じ電流量のまま第１の発光ユニット３３Ａ、第２の発光ユニット３３Ｂ、第３の発光ユニット３３Ｃおよび第４の発光ユニット３３Ｄからの発光が同時に得られるため、第１の発光ユニット３３Ａ、第２の発光ユニット３３Ｂ、第３の発光ユニット３３Ｃおよび第４の発光ユニット３３Ｄの発光効率を合算した電流効率および外部量子効率を得ることが可能である。
第１の電荷発生層３４Ａ、第２の電荷発生層３４Ｂおよび第３の電荷発生層３４Ｃを構成する材料としては、上述の第１の実施形態における第１の電荷発生層１４Ａおよび第２の電荷発生層１４Ｂを構成する材料と同様のものを用いることができる。
以上のような構造を有する有機ＥＬ素子３０では、第１の発光ユニット３３Ａ、第２の発光ユニット３３Ｂ、第３の発光ユニット３３Ｃおよび第４の発光ユニット３３Ｄが発光することで、白色光を得ることができる。
また、本実施形態の有機ＥＬ素子３０では、上述の第１の実施形態における有機ＥＬ素子１０と同様に、色温度、発光効率および演色性のいずれも高い白色光を得ることができる。また、本実施形態の有機ＥＬ素子３０は、第１の発光ユニット３３Ａ、第２の発光ユニット３３Ｂ、第３の発光ユニット３３Ｃおよび第４の発光ユニット３３Ｄが、第１の電荷発生層３４Ａ、第２の電荷発生層３４Ｂおよび第３の電荷発生層３４Ｃを挟んで積層されたＭＰＥ構造を有するため、高輝度発光および長寿命駆動が可能な白色光を得ることができる。
これにより、本実施形態の有機ＥＬ素子３０は、ディスプレイ装置と照明装置のいずれにも好適に用いることができる。
（第４の実施形態）
図９は、本発明の有機ＥＬ素子の第４の実施形態の概略構成を示す断面図である。
図９に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子４０は、第１の電極４１と第２の電極４２との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニット４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄ、４３Ｅ、４３Ｆが電荷発生層（ＣＧＬ）４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ、４４Ｄ、４４Ｅを挟んで積層された構造を有し、複数の発光ユニット４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄ、４３Ｅ、４３Ｆが発光することで白色光が得られる有機ＥＬ素子である。
本実施形態の有機ＥＬ素子４０は、第１の発光ユニット４３Ａと、第２の発光ユニット４３Ｂと、第３の発光ユニット４３Ｃと、第４の発光ユニット４３Ｄと、第５の発光ユニット４３Ｅと、第６の発光ユニット４３Ｆと、を有する。
第１の発光ユニット４３Ａは、赤色／緑色発光ユニットまたは赤色・緑色発光ユニットである。赤色／緑色発光ユニットは、赤色波長域に１つのピーク波長を有する赤色光を発する赤色燐光発光層と、緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する緑色光を発する緑色燐光発光層とからなる発光層を含む。すなわち、赤色／緑色発光ユニットは、赤色燐光発光層と緑色燐光発光層が積層されてなる層である。赤色・緑色発光ユニットは、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層からなる発光層を含む。すなわち、赤色・緑色発光ユニットは、赤色燐光物質と緑色燐光物質を含む１つの層（単層）である。
第２の発光ユニット４３Ｂは、青色発光ユニットである。青色発光ユニットは、青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する青色光を発する青色発光層からなる発光層を含む。青色発光層は、青色蛍光物質を含む青色蛍光発光層または青色燐光物質を含む青色燐光発光層のいずれであってもよい。青色蛍光発光層を含む青色発光ユニットから得られる青色光は、遅延蛍光成分を含むこともある。
第３の発光ユニット４３Ｃは、赤色／緑色発光ユニットまたは赤色・緑色発光ユニットである。赤色／緑色発光ユニットは、赤色波長域に１つのピーク波長を有する赤色光を発する赤色燐光発光層と、緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する緑色光を発する緑色燐光発光層とからなる発光層を含む。すなわち、赤色／緑色発光ユニットは、赤色燐光発光層と緑色燐光発光層が積層されてなる層である。赤色・緑色発光ユニットは、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層からなる発光層を含む。すなわち、赤色・緑色発光ユニットは、赤色燐光物質と緑色燐光物質を含む１つの層（単層）である。
第４の発光ユニット４３Ｄは、赤色／緑色発光ユニットまたは赤色・緑色発光ユニットである。赤色／緑色発光ユニットは、赤色波長域に１つのピーク波長を有する赤色光を発する赤色燐光発光層と、緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する緑色光を発する緑色燐光発光層とからなる発光層を含む。すなわち、赤色／緑色発光ユニットは、赤色燐光発光層と緑色燐光発光層が積層されてなる層である。赤色・緑色発光ユニットは、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層からなる発光層を含む。すなわち、赤色・緑色発光ユニットは、赤色燐光物質と緑色燐光物質を含む１つの層（単層）である。
第５の発光ユニット４３Ｅは、青色発光ユニットである。青色発光ユニットは、青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する青色光を発する青色発光層からなる発光層を含む。青色発光層は、青色蛍光物質を含む青色蛍光発光層または青色燐光物質を含む青色燐光発光層のいずれであってもよい。青色蛍光発光層を含む青色発光ユニットから得られる青色光は、遅延蛍光成分を含むこともある。
第６の発光ユニット４３Ｆは、赤色／緑色発光ユニットまたは赤色・緑色発光ユニットである。赤色／緑色発光ユニットは、赤色波長域に１つのピーク波長を有する赤色光を発する赤色燐光発光層と、緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する緑色光を発する緑色燐光発光層とからなる発光層を含む。すなわち、赤色／緑色発光ユニットは、赤色燐光発光層と緑色燐光発光層が積層されてなる層である。赤色・緑色発光ユニットは、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層からなる発光層を含む。すなわち、赤色・緑色発光ユニットは、赤色燐光物質と緑色燐光物質を含む１つの層（単層）である。
第１の発光ユニット４３Ａと第２の発光ユニット４３Ｂとが第１の電荷発生層４４Ａを挟んで積層されている。
第２の発光ユニット４３Ｂと第２の発光ユニット４３Ｃとが第２の電荷発生層４４Ｂを挟んで積層されている。
第３の発光ユニット４３Ｃと第４の発光ユニット４３Ｄとが第３の電荷発生層４４Ｃを挟んで積層されている。
第４の発光ユニット４３Ｄと第５の発光ユニット４３Ｅとが第４の電荷発生層４４Ｄを挟んで積層されている。
第５の発光ユニット４３Ｅと第６の発光ユニット４３Ｆとが第５の電荷発生層４４Ｅを挟んで積層されている。
本実施形態の有機ＥＬ素子４０は、第２の電極４２、第６の発光ユニット４３Ｆ、第５の電荷発生層４４Ｅ、第５の発光ユニット４３Ｅ、第４の電荷発生層４４Ｄ、第４の発光ユニット４３Ｄ、第３の電荷発生層４４Ｃ、第３の発光ユニット４３Ｃ、第２の電荷発生層４４Ｂ、第２の発光ユニット４３Ｂ、第１の電荷発生層４４Ａ、第１の発光ユニット４３Ａおよび第１の電極４１がこの順に積層された構造を有する。すなわち、本実施形態の有機ＥＬ素子４０は、第１の発光ユニット４３Ａ、第２の発光ユニット４３Ｂ、第３の発光ユニット４３Ｃ、第４の発光ユニット４３Ｄ、第５の発光ユニット４３Ｅおよび第６の発光ユニット４３Ｆが、第１の電荷発生層４４Ａ、第２の電荷発生層４４Ｂ、第３の電荷発生層４４Ｃ、第４の電荷発生層４４Ｄおよび第５の電荷発生層４４Ｅを挟んで積層されたＭＰＥ構造を有する。
本実施形態の有機ＥＬ素子４０は、第１の発光ユニット４３Ａ、第２の発光ユニット４３Ｂ、第３の発光ユニット４３Ｃ、第４の発光ユニット４３Ｄ、第５の発光ユニット４３Ｅおよび第６の発光ユニット４３Ｆが発光することで得られる白色光が、少なくとも３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域に亘って連続した発光スペクトルを有する。また、本実施形態の有機ＥＬ素子４０は、この発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する。また、本実施形態の有機ＥＬ素子４０は、この発光スペクトルにおいて、５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つのピーク波長と、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長とを有する。
第１の電極４１としては、上述の第１の実施形態における第１の電極１１と同様のものを用いることができる。
また、第２の電極４２としては、上述の第１の実施形態における第２の電極１２と同様のものを用いることができる。
第１の発光ユニット４３Ａは、第１の電子輸送層４５Ａ、第１の発光層４６Ａおよび第１の正孔輸送層４７Ａから構成されている。また、第２の発光ユニット４３Ｂは、第２の電子輸送層４５Ｂ、第２の発光層４６Ｂおよび第２の正孔輸送層４７Ｂから構成されている。また、第４の発光ユニット４３Ｃは、第３の電子輸送層４５Ｃ、第３の発光層４６Ｃおよび第３の正孔輸送層４７Ｃから構成されている。また、第４の発光ユニット４３Ｄは、第４の電子輸送層４５Ｄ、第４の発光層４６Ｄおよび第４の正孔輸送層４７Ｄから構成されている。また、第５の発光ユニット４３Ｅは、第５の電子輸送層４５Ｅ、第５の発光層４６Ｅおよび第５の正孔輸送層４７Ｅから構成されている。また、第６の発光ユニット４３Ｆは、第６の電子輸送層４５Ｆ、第６の発光層４６Ｆおよび第６の正孔輸送層４７Ｆから構成されている。
第１の発光ユニット４３Ａ、第２の発光ユニット４３Ｂ、第３の発光ユニット４３Ｃ、第４の発光ユニット４３Ｄ、第５の発光ユニット４３Ｅおよび第６の発光ユニット４３Ｆは、従来公知の有機ＥＬ素子と同様に種々の構造を採用することができ、少なくとも有機化合物からなる発光層を含むものであれば、いかなる積層構造を有していてもよい。第１の発光ユニット４３Ａ、第２の発光ユニット４３Ｂ、第３の発光ユニット４３Ｃ、第４の発光ユニット４３Ｄ、第５の発光ユニット４３Ｅおよび第６の発光ユニット４３Ｆは、例えば、発光層の第１の電極４１側に、電子注入層、正孔阻止層等を配置し、発光層の第２の電極４２側に、正孔注入層、電子阻止層等を配置してもよい。
電子輸送層は、上述の第１の実施形態における電子輸送層と同様の構成をなしている。
また、正孔輸送層は、上述の第１の実施形態における正孔輸送層と同様の構成をなしている。
第１の発光ユニット４３Ａに含まれる発光層は、第１の発光ユニット４３Ａが赤色／緑色発光ユニットの場合、赤色燐光発光層と緑色燐光発光層とからなる。赤色燐光発光層と緑色燐光発光層は、それぞれ、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含む。また、第１の発光ユニット４３Ａに含まれる発光層は、第１の発光ユニット４３Ａが赤色・緑色発光ユニットの場合、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層からなる。赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層は、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含み、赤色燐光物質および緑色燐光物質は、このうちゲスト材料に相当する。いずれの場合も、赤色の発光および緑色の発光は、特にゲスト材料の性質に起因する。また、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層による発光層を形成する場合は、双方の発光材料からの発光を効率良く得ることが重要となる。そのためには、赤色燐光物質の割合を緑色燐光物質の割合よりも低くすることが有効である。これは、緑色燐光物質のエネルギー準位に比べて、赤色燐光物質のエネルギー準位がより低いことから、赤色燐光物質へのエネルギー移動が起こり易いことに由来する。そのため、赤色燐光物質の割合を、緑色燐光物質の割合よりも少なくすることで、赤色燐光物質と緑色燐光物質の双方を効率良く発光させることが可能となる。
第１の発光ユニット４３Ａに含まれる発光層のホスト材料としては、上述の第１の実施形態における第１の発光ユニット１３Ａに含まれる発光層のホスト材料と同様のものを用いることができる。
また、第１の発光ユニット４３Ａに含まれる発光層のゲスト材料としては、上述の第１の実施形態における第１の発光ユニット１３Ａに含まれる発光層のゲスト材料と同様のものを用いることができる。
第２の発光ユニット４３Ｂに含まれる青色発光層は、青色蛍光物質を含む青色蛍光発光層、または青色燐光物質を含む青色燐光発光層からなる。青色発光層は、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含む。青色蛍光物質または青色燐光物質は、このうちゲスト材料に相当する。いずれの場合も、青色の発光は、特にゲスト材料の性質に起因する。
第２の発光ユニット４３Ｂに含まれる青色発光層のホスト材料としては、上述の第１の実施形態における青色発光層のホスト材料と同様のものを用いることができる。
また、第２の発光ユニット４３Ｂに含まれる青色発光層のゲスト材料としては、上述の第１の実施形態における青色発光層のゲスト材料と同様のものを用いることができる。
第３の発光ユニット４３Ｃに含まれる発光層は、第３の発光ユニット４３Ｃが赤色／緑色発光ユニットの場合、赤色燐光発光層と緑色燐光発光層とからなる。赤色燐光発光層と緑色燐光発光層は、それぞれ、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含む。また、第３の発光ユニット４３Ｃに含まれる発光層は、第３の発光ユニット４３Ｃが赤色・緑色発光ユニットの場合、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層からなる。赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層は、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含み、赤色燐光物質および緑色燐光物質は、このうちゲスト材料に相当する。いずれの場合も、赤色の発光および緑色の発光は、特にゲスト材料の性質に起因する。また、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層による発光層を形成する場合は、双方の発光材料からの発光を効率良く得ることが重要となる。そのためには、赤色燐光物質の割合を緑色燐光物質の割合よりも低くすることが有効である。これは、緑色燐光物質のエネルギー準位に比べて、赤色燐光物質のエネルギー準位がより低いことから、赤色燐光物質へのエネルギー移動が起こり易いことに由来する。そのため、赤色燐光物質の割合を、緑色燐光物質の割合よりも少なくすることで、赤色燐光物質と緑色燐光物質の双方を効率良く発光させることが可能となる。
第３の発光ユニット４３Ｃに含まれる発光層のホスト材料としては、上述の第１の実施形態における第１の発光ユニット１３Ａに含まれる発光層のホスト材料と同様のものを用いることができる。
また、第３の発光ユニット４３Ｃに含まれる発光層のゲスト材料としては、上述の第１の実施形態における第１の発光ユニット１３Ａに含まれる発光層のゲスト材料と同様のものを用いることができる。
第４の発光ユニット４３Ｄに含まれる発光層は、第４の発光ユニット４３Ｄが赤色／緑色発光ユニットの場合、赤色燐光発光層と緑色燐光発光層とからなる。赤色燐光発光層と緑色燐光発光層は、それぞれ、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含む。また、第４の発光ユニット４３Ｄに含まれる発光層は、第４の発光ユニット４３Ｄが赤色・緑色発光ユニットの場合、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層からなる。赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層は、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含み、赤色燐光物質および緑色燐光物質は、このうちゲスト材料に相当する。いずれの場合も、赤色の発光および緑色の発光は、特にゲスト材料の性質に起因する。また、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層による発光層を形成する場合は、双方の発光材料からの発光を効率良く得ることが重要となる。そのためには、赤色燐光物質の割合を緑色燐光物質の割合よりも低くすることが有効である。これは、緑色燐光物質のエネルギー準位に比べて、赤色燐光物質のエネルギー準位がより低いことから、赤色燐光物質へのエネルギー移動が起こり易いことに由来する。そのため、赤色燐光物質の割合を、緑色燐光物質の割合よりも少なくすることで、赤色燐光物質と緑色燐光物質の双方を効率良く発光させることが可能となる。
第４の発光ユニット４３Ｄに含まれる発光層のホスト材料としては、上述の第１の実施形態における第１の発光ユニット１３Ａに含まれる発光層のホスト材料と同様のものを用いることができる。
また、第４の発光ユニット４３Ｄに含まれる発光層のゲスト材料としては、上述の第１の実施形態における第１の発光ユニット１３Ａに含まれる発光層のゲスト材料と同様のものを用いることができる。
第５の発光ユニット４３Ｅに含まれる青色発光層は、青色蛍光物質を含む青色蛍光発光層、または青色燐光物質を含む青色燐光発光層からなる。青色発光層は、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含む。青色蛍光物質または青色燐光物質は、このうちゲスト材料に相当する。いずれの場合も、青色の発光は、特にゲスト材料の性質に起因する。
第５の発光ユニット４３Ｅに含まれる青色発光層のホスト材料としては、上述の第１の実施形態における青色発光層のホスト材料と同様のものを用いることができる。
また、第５の発光ユニット４３Ｅに含まれる青色発光層のゲスト材料としては、上述の第１の実施形態における青色発光層のゲスト材料と同様のものを用いることができる。
第６の発光ユニット４３Ｆに含まれる発光層は、第６の発光ユニット４３Ｆが赤色／緑色発光ユニットの場合、赤色燐光発光層と緑色燐光発光層とからなる。赤色燐光発光層と緑色燐光発光層は、それぞれ、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含む。また、第６の発光ユニット４３Ｆに含まれる発光層は、第６の発光ユニット４３Ｆが赤色・緑色発光ユニットの場合、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層からなる。赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層は、有機化合物として、主成分であるホスト材料と、少量成分であるゲスト材料とを含み、赤色燐光物質および緑色燐光物質は、このうちゲスト材料に相当する。いずれの場合も、赤色の発光および緑色の発光は、特にゲスト材料の性質に起因する。また、赤色燐光物質と緑色燐光物質との混合層による発光層を形成する場合は、双方の発光材料からの発光を効率良く得ることが重要となる。そのためには、赤色燐光物質の割合を緑色燐光物質の割合よりも低くすることが有効である。これは、緑色燐光物質のエネルギー準位に比べて、赤色燐光物質のエネルギー準位がより低いことから、赤色燐光物質へのエネルギー移動が起こり易いことに由来する。そのため、赤色燐光物質の割合を、緑色燐光物質の割合よりも少なくすることで、赤色燐光物質と緑色燐光物質の双方を効率良く発光させることが可能となる。
第６の発光ユニット４３Ｆに含まれる発光層のホスト材料としては、上述の第１の実施形態における第１の発光ユニット１３Ａに含まれる発光層のホスト材料と同様のものを用いることができる。
また、第６の発光ユニット４３Ｆに含まれる発光層のゲスト材料としては、上述の第１の実施形態における第１の発光ユニット１３Ａに含まれる発光層のゲスト材料と同様のものを用いることができる。
第１の発光ユニット４３Ａ、第２の発光ユニット４３Ｂ、第３の発光ユニット４３Ｃ、第４の発光ユニット４３Ｄ、第５の発光ユニット４３Ｅおよび第６の発光ユニット４３Ｆを構成する各層の成膜方法としては、例えば、真空蒸着法やスピンコート法等を用いることができる。
第１の電荷発生層４４Ａ、第２の電荷発生層４４Ｂ、第３の電荷発生層４４Ｃ、第４の電荷発生層４４Ｄおよび第５の電荷発生層４４Ｅは、電子受容性物質と電子供与性物質とから構成される電気的絶縁層からなる。この電気的絶縁層の比抵抗は１．０×１０２Ω・ｃｍ以上であることが好ましく、１．０×１０５Ω・ｃｍ以上であることがより好ましい。
また、第１の電荷発生層４４Ａ、第２の電荷発生層４４Ｂ、第３の電荷発生層４４Ｃ、第４の電荷発生層４４Ｄおよび第５の電荷発生層４４Ｅは、異なる物質の混合層からなり、その一成分が酸化還元反応による電荷移動錯体を形成しているものであってもよい。この場合、第１の電極４１と第２の電極４２との間に電圧を印加したときに、電荷移動錯体中の電荷が、それぞれ第１の電極４１側および第２の電極４２側に向かって移動する。これにより、第５の電荷発生層４４Ｅを挟んで第１の電極４１側に位置する第５の発光ユニット４３Ｅと、第４の電荷発生層４４を挟んで第１の電極４１側に位置する第４の発光ユニット４３Ｄと、第３の電荷発生層４４Ｃを挟んで第１の電極４１側に位置する第３の発光ユニット４３Ｃと、第２の電荷発生層４４Ｂを挟んで第１の電極４１側に位置する第２の発光ユニット４３Ｂと、第１の電荷発生層４４Ａを挟んで第１の電極４１側に位置する第１の発光ユニット４３Ａとに正孔を注入し、第５の電荷発生層４４Ｅを挟んで第２の電極４２側に位置する第６の発光ユニット４３Ｆと、第４の電荷発生層４４Ｄを挟んで第２の電極４２側に位置する第５の発光ユニット４３Ｅと、第３の電荷発生層４４Ｃを挟んで第２の電極４２側に位置する第３の発光ユニット４３Ｄと、第２の電荷発生層４４Ｂを挟んで第２の電極４２側に位置する第３の発光ユニット４３Ｃと、第１の電荷発生層４４Ａを挟んで第２の電極４２側に位置する第２の発光ユニット４３Ｂとに電子を注入する。これにより、同じ電流量のまま第１の発光ユニット４３Ａ、第２の発光ユニット４３Ｂ、第３の発光ユニット４３Ｃ、第４の発光ユニット４３Ｄ、第５の発光ユニット４３Ｅおよび第６の発光ユニット４３Ｆからの発光が同時に得られるため、第１の発光ユニット４３Ａ、第２の発光ユニット４３Ｂ、第３の発光ユニット４３Ｃ、第４の発光ユニット４３Ｄ、第５の発光ユニット４３Ｅおよび第６の発光ユニット４３Ｆの発光効率を合算した電流効率および外部量子効率を得ることが可能である。
また、第１の電荷発生層４４Ａ、第２の電荷発生層４４Ｂ、第３の電荷発生層４４Ｃ、第４の電荷発生層４４Ｄおよび第５の電荷発生層４４Ｅは、電子受容性物質と電子供与性物質との積層体からなるものであってもよい。この場合、第１の電極４１と第２の電極４２との間に電圧を印加したときに、電子受容性物質と電子供与性物質との界面において、これら電子受容性物質と電子供与性物質との間での電子移動を伴う反応により発生した電荷が、それぞれ第１の電極４１側および第２の電極４２側に向かって移動する。これにより、第５の電荷発生層４４Ｅを挟んで第１の電極４１側に位置する第５の発光ユニット４３Ｅと、第４の電荷発生層４４を挟んで第１の電極４１側に位置する第４の発光ユニット４３Ｄと、第３の電荷発生層４４Ｃを挟んで第１の電極４１側に位置する第３の発光ユニット４３Ｃと、第２の電荷発生層４４Ｂを挟んで第１の電極４１側に位置する第２の発光ユニット４３Ｂと、第１の電荷発生層４４Ａを挟んで第１の電極４１側に位置する第１の発光ユニット４３Ａとに正孔を注入し、第５の電荷発生層４４Ｅを挟んで第２の電極４２側に位置する第６の発光ユニット４３Ｆと、第４の電荷発生層４４Ｄを挟んで第２の電極４２側に位置する第５の発光ユニット４３Ｅと、第３の電荷発生層４４Ｃを挟んで第２の電極４２側に位置する第３の発光ユニット４３Ｄと、第２の電荷発生層４４Ｂを挟んで第２の電極４２側に位置する第３の発光ユニット４３Ｃと、第１の電荷発生層４４Ａを挟んで第２の電極４２側に位置する第２の発光ユニット４３Ｂとに電子を注入する。これにより、同じ電流量のまま第１の発光ユニット４３Ａ、第２の発光ユニット４３Ｂ、第３の発光ユニット４３Ｃ、第４の発光ユニット４３Ｄ、第５の発光ユニット４３Ｅおよび第６の発光ユニット４３Ｆからの発光が同時に得られるため、第１の発光ユニット４３Ａ、第２の発光ユニット４３Ｂ、第３の発光ユニット４３Ｃ、第４の発光ユニット４３Ｄ、第５の発光ユニット４３Ｅおよび第６の発光ユニット４３Ｆの発光効率を合算した電流効率および外部量子効率を得ることが可能である。
第１の電荷発生層４４Ａ、第２の電荷発生層４４Ｂ、第３の電荷発生層４４Ｃ、第４の電荷発生層４４Ｄおよび第５の電荷発生層４４Ｅを構成する材料としては、上述の第１の実施形態における第１の電荷発生層１４Ａおよび第２の電荷発生層１４Ｂを構成する材料と同様のものを用いることができる。
以上のような構造を有する有機ＥＬ素子４０では、第１の発光ユニット４３Ａ、第２の発光ユニット４３Ｂ、第３の発光ユニット４３Ｃ、第４の発光ユニット４３Ｄ、第５の発光ユニット４３Ｅおよび第６の発光ユニット４３Ｆが発光することで、白色光を得ることができる。
また、本実施形態の有機ＥＬ素子４０では、上述の第１の実施形態における有機ＥＬ素子１０と同様に、色温度、発光効率および演色性のいずれも高い白色光を得ることができる。また、本実施形態の有機ＥＬ素子４０は、第１の発光ユニット４３Ａ、第２の発光ユニット４３Ｂ、第３の発光ユニット４３Ｃ、第４の発光ユニット４３Ｄ、第５の発光ユニット４３Ｅおよび第６の発光ユニット４３Ｆが、第１の電荷発生層４４Ａ、第２の電荷発生層４４Ｂ、第３の電荷発生層４４Ｃ、第４の電荷発生層４４Ｄおよび第５の電荷発生層４４Ｅを挟んで積層されたＭＰＥ構造を有するため、高輝度発光および長寿命駆動が可能な白色光を得ることができる。
これにより、本実施形態の有機ＥＬ素子４０は、ディスプレイ装置と照明装置のいずれにも好適に用いることができる。
（第５の実施形態）
図１０は、本発明の有機ＥＬ素子の第５の実施形態の概略構成を示す断面図である。
図１０に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子５０は、透明基板５８上に、上述の第１の実施形態における有機ＥＬ素子１０が並列状に複数設けられた構造を有している。ここで、有機ＥＬ素子１０は、透明基板５８上に所定の間隔を置いて設けられた第２の電極１２ごとに区分される。
個々の有機ＥＬ素子１０が、有機ＥＬ素子５０の発光部を構成しており、透明基板５８を介して、各発光部に対応する位置に、赤色、緑色および青色の３つの異なるカラーフィルター５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃが交互に配置されている。
個々の有機ＥＬ素子１０から得られる白色光は、赤色、緑色および青色の３つの異なるカラーフィルター５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ（赤色カラーフィルター５９Ａ、緑色カラーフィルター５９Ｂ、青色カラーフィルター５９Ｃ）を通じて、それぞれ赤色光、緑色光および青色光に変換され、外部に放出される。
これにより、本実施形態の有機ＥＬ素子５０では、色温度、発光効率および演色性の高い白色光が起点となり、色純度の高い赤色光、緑色光および青色光を抽出することができる。
赤色カラーフィルター５９Ａ、緑色カラーフィルター５９Ｂ、青色カラーフィルター５９Ｃが交互に配置された配列は、ＲＧＢの配列を形成している。ＲＧＢの配列は、ＲＧＢが線状に配列したストライプ配列、ＲＧＢが斜め方向に配列したモザイク配列、ＲＧＢが三角形に配列したデルタ配列並びにＲＧおよびＧＢが交互に配列したペンタイル配列からなる群から選択されるいずれか１つであってもよい。
これにより、ディスプレイ装置において、高精細かつ自然な色合いの画像表示を実現することが可能となる。
以上により、本実施形態の有機ＥＬ素子５０は、ディスプレイ装置に好適に用いることができる。
なお、本実施形態の有機ＥＬ素子５０は、以上のような構成に必ずしも限定されるものではなく、適宜変更を加えることが可能である。本実施形態の有機ＥＬ素子５０では、有機ＥＬ素子１０の代わりに、上述の第２の実施形態における有機ＥＬ素子２０や、第３の実施形態における有機ＥＬ素子３０や、第４の実施形態における有機ＥＬ素子４０を用いることもできる。
また、本実施形態の有機ＥＬ素子５０では、赤色、緑色および青色の３つの異なるカラーフィルターが、透明基板５８と第２の電極１２の間に設置される構造であってもよい。
（第６の実施形態）
図１１は、本発明の有機ＥＬ素子の第６の実施形態の概略構成を示す断面図である。
図１１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子６０は、透明基板６８上に、上述の第１の実施形態における有機ＥＬ素子１０が並列状に複数設けられた構造を有している。ここで、有機ＥＬ素子１０は、透明基板６８上に所定の間隔を置いて設けられた第２の電極１２ごとに区分される。
個々の有機ＥＬ素子１０が、有機ＥＬ素子６０の発光部を構成しており、透明基板６８を介して、各発光部に対応する位置に、赤色、緑色および青色の３つの異なるカラーフィルター６９Ａ、６９Ｂ、６９Ｃ、並びにカラーフィルターの不在部が交互に配置されている。
個々の有機ＥＬ素子１０から得られる白色光は、赤色、緑色および青色の３つの異なるカラーフィルター６９Ａ、６９Ｂ、６９Ｃ（赤色カラーフィルター６９Ａ、緑色カラーフィルター６９Ｂ、青色カラーフィルター６９Ｃ）を通じて、それぞれ赤色光、緑色光および青色光に変換され、外部に放出される。
これにより、本実施形態の有機ＥＬ素子６０では、色温度、発光効率および演色性の高い白色光が起点となり、色純度の高い赤色光、緑色光および青色光を抽出することができる。
また、カラーフィルター不在部（図１１に示す透明基板６８における、赤色カラーフィルター６９Ａ、緑色カラーフィルター６９Ｂおよび青色カラーフィルター６９Ｃが設けられていない部分）では、有機ＥＬ素子１０から得られる白色光が、外部にそのまま放出される。
赤色カラーフィルター６９Ａ、緑色カラーフィルター６９Ｂ、青色カラーフィルター６９Ｃが交互に配置された配列、並びにカラーフィルターの不在部は、ＲＧＢＷの配列を形成している。ＲＧＢＷの配列は、ＲＧＢＷが線状に配列したストライプ配列、ＲＧＢＷが斜め方向に配列したモザイク配列、ＲＧＢＷが三角形に配列したデルタ配列並びにＲＧおよびＢＷが交互に配列したペンタイル配列からなる群から選択されるいずれか１つであってもよい。
ディスプレイにて白色表示を行う場合、[０１３６]にて記載したＲＧＢ方式では、白色のバックライト光が各色のカラーフィルターを透過する際に、カラーフィルターによる吸収によって輝度低下が生じる。そのためバックライトの光量を増加させる必要があり、ひいてはディスプレイの消費電力の増加に繋がる。
一方、ＲＧＢＷの方式では、Ｗの発光部にはカラーフィルターが存在しないため、白色表示の際は白色バックライトからの発光そのものを有効に活用することができるため、輝度低下が生じる事無く、低消費電力での動作を実現することができる。
これにより、ディスプレイ装置において、高精細かつ自然な色合いの画像表示と低消費電力化の両立を実現することが可能となる。
以上により、本実施形態の有機ＥＬ素子６０は、ディスプレイ装置に好適に用いることができる。
なお、本実施形態の有機ＥＬ素子６０は、以上のような構成に必ずしも限定されるものではなく、適宜変更を加えることが可能である。本実施形態の有機ＥＬ素子５０では、有機ＥＬ素子１０の代わりに、上述の第２の実施形態における有機ＥＬ素子２０や、第３の実施形態における有機ＥＬ素子３０や、第４の実施形態における有機ＥＬ素子４０を用いることもできる。
また、本実施形態の有機ＥＬ素子６０では、赤色、緑色および青色の３つの異なるカラーフィルターが、透明基板６８と第２の電極１２の間に設置される構造であってもよい。
［照明装置］
本発明の照明装置の実施形態について説明する。
図１２は、本発明の照明装置の構成を示す断面図である。また、ここでは、本発明が適用される照明装置の一例を示したが、本発明の照明装置は、このような構成に必ずしも限定されるものではなく、適宜変更を加えることが可能である。
本実施形態の照明装置１００は、光源として、例えば、上記何れかの有機ＥＬ素子１０，２０，３０，４０，５０を備えている。
図１２に示すように、本実施形態の照明装置１００は、有機ＥＬ素子１０，２０，３０，４０，５０を均一に発光させるため、ガラス基板１１０上の周囲の辺または頂点の位置に、陽極端子電極１１１および陰極端子電極（図示略）が複数形成されている。なお、配線抵抗を低減するために、陽極端子電極１１１の表面と、陰極端子電極の表面の全面に亘り半田（下地半田）が被覆されている。そして、陽極端子電極１１１および陰極端子電極により、ガラス基板１１０上の周囲の辺または頂点の位置より有機ＥＬ素子１０，２０，３０，４０，５０へ均一に電流を供給している。例えば、四角形状に形成された有機ＥＬ素子１０，２０，３０，４０，５０へ均一に電流を供給するため、各辺上に陽極端子電極１１１、各頂点上に陰極端子電極を備えている。また、例えば、頂点を含み２つの辺にまたがるＬ字の周囲上に陽極端子電極１１１、それぞれの辺の中央部に陰極端子電極を備えている。
また、ガラス基板１１０上には、酸素や水等による有機ＥＬ素子１０，２０，３０，４０，５０の性能劣化を防止するため、有機ＥＬ素子１０，２０，３０，４０，５０を覆うように封止基板１１３が配置されている。封止基板１１３は、周囲のシール材１１４を介して、ガラス基板１１０上に設置されている。封止基板１１３と有機ＥＬ素子１０，２０，３０，４０，５０と間には、若干の隙間１１５が確保されている。この隙間１１５には、吸湿剤が充填されている。吸湿剤の替りに、例えば、窒素等の不活性ガスやシリコーンオイル等を充填してもよい。また、吸湿剤が分散されたゲル状の樹脂を充填してもよい。
なお、本実施形態では、素子を形成するベース基板としてガラス基板１１０を用いたが、これ以外にも、プラスチックや金属やセラミック等の材料を基板として用いることも可能である。また、本実施形態では、封止基板１１３としてガラス基板やプラスチック基板等を用いることができる。ベース基板と封止基板にプラスチック基板を使用した場合は、本実施形態の照明装置１００はフレキシブル性を有する。
また、シール材１１４には、酸素透過率や水分透過率の低い紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂、レーザーガラスフリット等を使用することができる。
本実施形態の照明装置は、上述の本実施形態の有機ＥＬ素子１０，２０，３０，４０，５０の光取り出し面側に、発光効率を向上させるための光学フィルムを備えた構成とすることもできる。
本実施形態の照明装置で用いられる光学フィルムは、演色性を維持しながら、発光効率の改善を図るためのものである。
有機ＥＬ素子は、空気よりも屈折率の高い（屈折率１．６〜２．１程度）発光層の内部で発光し、この発光層が発する光のうち１５％〜２０％程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度で界面に入射する光は全反射を起こし、素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板の表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（例えば、「米国特許第４，７７４，４３５号明細書」を参照。）。基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（例えば、「特開昭６３−３１４７９５号公報」を参照。）。素子の側面等に反射面を形成する方法（例えば、「特開平１−２２０３９４号公報」を参照。）。基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（例えば、「特開昭６２−１７２６９１号公報」を参照。）。基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（例えば、「特開２００１−２０２８２７号公報」を参照。）。基板、透明電極層や発光層の何れかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（例えば、「特開平１１−２８３７５１号公報」を参照。）等がある。
なお、照明装置１００では、上述した演色性の向上を図るために、上記光学フィルムの表面にさらにマイクロレンズアレイ等を設けた構造としたり、集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めたりすることが可能である。さらに、有機ＥＬ素子からの光放射角を制御するために、光拡散フィルムを集光シートと併用して用いてもよい。このような光拡散フィルムとしては、例えば、きもと社製の光拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
具体的に、本発明では、上述した白色光が得られる有機ＥＬ素子１０，２０，３０，４０，５０を、例えば、一般照明等の照明装置１００の光源として好適に用いることが可能である。一方、本発明では、有機ＥＬ素子１０，２０，３０，４０，５０を照明装置１００の光源に用いる場合に限定されることなく、例えば、液晶ディスプレイのバックライト等の様々な用途に用いることが可能である。
［ディスプレイ装置］
本発明のディスプレイ装置の実施形態について説明する。
図１３は、本発明のディスプレイ装置の構成を示す断面図である。図１３において、図１に示した本発明の有機ＥＬ素子の第１の実施形態および図１０に示した本発明の有機ＥＬ素子の第５の実施形態と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。また、ここでは、本発明が適用される照明装置の一例を示したが、本発明のディスプレイ装置は、このような構成に必ずしも限定されるものではなく、適宜変更を加えることが可能である。
本実施形態のディスプレイ装置２００は、光源として、例えば、上述のように、発光層１６が、第１発光部１６Ａ、第２発光部１６Ｂおよび第３発光部１６Ｃを有する有機ＥＬ素子１０を備えている。
本実施形態のディスプレイ装置２００は、トップエミッション型であり、かつアクティブマトリクス型である。
本実施形態のディスプレイ装置２００は、図１３に示すように、ＴＦＴ基板３００と、有機ＥＬ素子４００と、カラーフィルター５００と、封止基板６００とを備えている。本実施形態のディスプレイ装置２００では、ＴＦＴ基板３００、有機ＥＬ素子４００、カラーフィルター５００および封止基板６００がこの順に積層された積層構造をなしている。
ＴＦＴ基板３００は、ベース基板３１０と、ベース基板３１０の一面３１０ａに設けられたＴＦＴ素子３２０と、ＴＦＴ素子３２０を覆うようにベース基板３１０の一面３１０ａ上に設けられた平坦化膜層（保護層）３３０とを有する。
ベース基板３１０としては、例えば、ガラス基板、プラスチックからなるフレキシブル基板等が挙げられる。
ＴＦＴ素子３２０は、ソース電極３２１と、ドレイン電極３２２と、ゲート電極３２３と、ゲート電極３２３上に形成されたゲート絶縁層３２４と、ゲート絶縁層３２４の上に設けられ、ソース電極３２１およびドレイン電極３２２に接するチャネル領域とを有する。
有機ＥＬ素子４００は、有機ＥＬ素子１０と同様の構成をなしている。
有機ＥＬ素子４００の発光層１６は、赤色光を放出する第１発光部１６Ａと、緑色光を放出する第２発光部１６Ｂと、青色光を放出する第３発光部１６Ｃとを有する。
第１発光部１６Ａと第２発光部１６Ｂとの間、第２発光部１６Ｂと第３発光部１６Ｃとの間、および、第３発光部１６Ｃと第１発光部１６Ａとの間には、第１隔壁（バンク）４１０と、その上に積層される第２隔壁（リブ）４２０とが設けられている。
第１隔壁４１０は、ＴＦＴ素子３２０の絶縁層３３０上に設けられ、絶縁層３３０から離隔するに従って次第に幅が狭くなるテーパー状をなしている。
第２隔壁４２０は、第１隔壁４１０上に設けられ、第１隔壁４１０から離隔するに従って次第に幅が広くなる逆テーパー状をなしている。
第１隔壁４１０と第２隔壁４２０は、絶縁体からなる。第１隔壁４１０と第２隔壁４２０を構成する材料としては、例えば、フッ素含有樹脂が挙げられる。フッ素含有樹脂に含まれるフッ素化合物としては、例えば、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、三フッ化エチレン、およびこれらの共重合体等が挙げられる。フッ素含有樹脂に含まれる樹脂としては、例えば、フェノール−ノボラック樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、およびこれらを組み合わせたものが挙げられる。
第１発光部１６Ａ、第２発光部１６Ｂおよび第３発光部１６Ｃはそれぞれ、正孔輸送層１５を介して、ＴＦＴ素子３２０の絶縁層３３０上に形成された第２電極１３上に設けられている。
第２電極１３は、ＴＦＴ素子３２０のドレイン電極３２２と接続されている。
カラーフィルター５００は、有機ＥＬ素子４００の第１電極１２上に設けられる。
カラーフィルター５００は、第１発光部１６Ａに対応する第１カラーフィルター５１０と、第２発光部１６Ｂに対応する第２カラーフィルター５２０と、第３発光部１６Ｃに対応する第３カラーフィルター５３０とを有する。
第１カラーフィルター５１０は、赤色カラーフィルターであり、第１発光部１６Ａに対向して配置されている。
第２カラーフィルター５２０は、緑色カラーフィルターであり、第２発光部１６Ｂに対向して配置されている。
第３カラーフィルター５３０は、青色カラーフィルターであり、第３発光部１６Ｃに対向して配置されている。
封止基板６００としては、例えば、ガラス基板、プラスチックからなるフレキシブル基板等が挙げられる。ベース基板３１０と封止基板６００にプラスチックを使用した場合には、本実施形態のディスプレイ装置２００はフレキシブル性（可撓性）を有する。
なお、図１３に示すように、本実施形態では、有機ＥＬ素子４００の発光層１６が、赤色光を放出する第１発光部１６Ａと、緑色光を放出する第２発光部１６Ｂと、青色光を放出する第３発光部１６Ｃとを有する場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されない。発光層１６は、赤色光を放出する第１発光部１６Ａと、緑色光を放出する第２発光部１６Ｂと、青色光を放出する第３発光部１６Ｃと、白色光を放出する第４発光部１６Ｄとを有していてもよい。なお、第４発光部１６Ｄに対応する位置には、いずれのカラーフィルターも配置されない。
本実施形態のディスプレイ装置２００は、色温度、発光効率および演色性の高い白色光を得ることができる。本実施形態のディスプレイ装置１００は、第５の実施形態における有機ＥＬ素子５０を具備しているため、白色光の相関色温度が３３００以上で、かつ、平均演色評価数（Ｒａ）が７０以上、特殊演色評価数（Ｒｉ）のＲ６が６０以上、Ｒ１２が３０以上の白色光を得ることができる。
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。本実施形態のディスプレイ装置１００では、有機ＥＬ素子５０の代わりに、上述の第６の実施形態における有機ＥＬ素子６０を用いることもできる。
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。
なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
（実施例１）
「有機ＥＬ素子の作製」
実施例１では、図１４に示す素子構造を有する有機ＥＬ素子を作製した。
具体的には、先ず、厚み１００ｎｍ、幅２ｍｍ、シート抵抗約２０Ω／□のＩＴＯ膜が成膜された、厚さ０．７ｍｍのソーダライムガラス基板を用意した。
そして、この基板を、中性洗剤、イオン交換水、アセトン、イソプロピルアルコールで各５分間の超音波洗浄した後、スピン乾燥し、さらにＵＶ／Ｏ３処理を施した。
次に、真空蒸着装置内の蒸着用るつぼ（タンタル製またはアルミナ製）の各々に、図１４に示す各層の構成材料を充填した。そして、上記基板を真空蒸着装置にセットし、真空度１×１０−４Ｐａ以下の減圧雰囲気下で、蒸着用るつぼに通電して加熱し、各層を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で所定の膜厚に蒸着した。また、発光層等２つ以上の材料からなる層は、所定の混合比で形成されるように、蒸着用るつぼに通電を行い共蒸着した。
また、第１の電極を蒸着速度１ｎｍ／秒で所定の膜厚に蒸着した。
「有機ＥＬ素子の評価」
以上のようにして作製した実施例１の有機ＥＬ素子に、電源（ＫＥＩＴＨＬＥＹ２４２５）を接続し、３ｍＡ／ｃｍ２の定電流を通電することで、実施例１の有機ＥＬ素子を発光させた。このとき、有機ＥＬ素子から正面方向に向けて発せられた光の発光スペクトルを、マルチチャネルアナライザー（商品名：ＰＭＡ−１１、浜松ホトニクス社製）により測定した。
そして、この測定結果に基づき、発光色をＣＩＥ表色系の色度座標で評価した。また、この色度座標に基づいて、発光色を「ＪＩＳ Ｚ ９１１２」に規定される光源色に区分した。また、「ＪＩＳ Ｚ ８７２５」の規定に基づき、黒体軌跡からの偏差ｄｕｖを導出した。さらに、発光色の平均演色評価数（Ｒａ）を、「ＪＩＳ Ｚ ８７２６」に規定される方法によって導出した。これらをまとめた評価結果（フィルム無し）を図１５に示す。
（実施例２）
実施例１と同様の作製方法を用いて、図１６に示す素子構造を有する実施例２の有機ＥＬ素子を作製した。
そして、実施例２の有機ＥＬ素子を、実施例１と同様の方法で評価した。その評価結果（フィルム無し）を図１７に示す。
図１５，１７に示すように、実施例１、２の有機ＥＬ素子では、いずれも色温度、発光効率および演色性の高い白色光が得られた。したがって、このような本発明の有機ＥＬ素子を備えるディスプレイ装置および照明装置では、色温度、発光効率および演色性の高いディスプレイ装置および照明装置が可能であることが明らかとなった。
（実施例３）
上記実施例１の有機ＥＬ素子の光取り出し面（第２の電極）側に、光学フィルムを貼付した照明装置を作製した。
そして、実施例３の照明装置を、実施例１と同様の方法で評価した。その評価結果（フィルムあり）を図１５に示す。
（実施例４）
上記実施例２の有機ＥＬ素子の光取り出し面（第２の電極）側に、光学フィルムを貼付した照明装置を作製した。
そして、実施例４の照明装置を、実施例１と同様の方法で評価した。その評価結果（フィルムあり）を図１７に示す。
図１５、１７に示すように、実施例３、４の照明装置では、有機ＥＬ素子の光取り出し面（第２の電極）側に光学フィルムを貼付することによって、光学フィルムを貼付しなかった場合（図中の破線で示す。）と比較して、その形状が変化していることが分かった。特に、緑色波長域ないし赤色波長域に現れる２つのピーク波長の発光強度が相対的に強くなっていることが分かった。
これにより、実施例３、４の照明装置では、実施例１、２の有機ＥＬ素子の高い色温度、優れた演色性を維持しながら、発光効率を大幅に向上させることができた。実施例１の有機ＥＬ素子に対して、３３００Ｋ以上の高い色温度、かつ、Ｒａが８０以上、Ｒ６が６０以上、Ｒ１２が３０以上の優れた演色性を維持しながら、発光効率は１．４倍程度向上した。
１０，２０，３０，４０，５０，６０・・・有機ＥＬ素子、１１，２１，３１，４１，５１，６１・・・第１の電極、１２，２２，３２，４２，５２，６２・・・第２の電極、１３Ａ，２３Ａ，３３Ａ，４３Ａ，５３Ａ，６３Ａ・・・第１の発光ユニット、１３Ｂ，２３Ｂ，３３Ｂ，４３Ｂ，５３Ｂ，６３Ｂ・・・第２の発光ユニット、３３Ｃ，４３Ｃ・・・第３の発光ユニット、３３Ｄ，４３Ｄ・・・第４の発光ユニット、４３Ｅ・・・第５の発光ユニット、４３Ｆ・・・第６の発光ユニット、１４Ａ，２４Ａ，３４Ａ，４４Ａ，５４Ａ，６４Ａ・・・第１の電荷発生層、１４Ｂ，２４Ｂ，３４Ｂ，４４Ｂ，５４Ｂ，６４Ｂ・・・第２の電荷発生層、１５Ａ，２５Ａ，３５Ａ，４５Ａ・・・第１の電子輸送層、１６Ａ，２６Ａ，３６Ａ，４６Ａ・・・第１の発光層、１７Ａ，２７Ａ，３７Ａ，４７Ａ・・・第１の正孔輸送層、１５Ｂ，２５Ｂ，３５Ｂ，４５Ｂ・・・第２の電子輸送層、１６Ｂ，２６Ｂ，３６Ｂ，４６Ｂ・・・第２の発光層、１７Ｂ，２７Ｂ，３７Ｂ，４７Ｂ・・・第２の正孔輸送層、１５Ｃ，２５Ｃ，３５Ｃ，４５Ｃ・・・第３の電子輸送層、１６Ｃ，２６Ｃ，３６Ｃ，４６Ｃ・・・第３の発光層、１７Ｃ，２７Ｃ，３７Ｃ，４７Ｃ・・・第３の正孔輸送層、３５Ｄ，４５Ｄ・・・第４の電子輸送層、３６Ｄ，４６Ｄ・・・第４の発光層、３７Ｄ，４７Ｄ・・・第４の正孔輸送層、４５Ｅ・・・第５の電子輸送層、４６Ｅ・・・第５の発光層、４７Ｅ・・・第５の正孔輸送層、４５Ｆ・・・第６電子輸送層、４６Ｆ・・・第６の発光層、４７Ｆ・・・第６の正孔輸送層、１００・・・照明装置、１１１・・・陽極端子電極、１１３・・・封止基板、１１４・・・シール材、１１５・・・隙間、２００・・・ディスプレイ装置、３００・・・ＴＦＴ基板、３１０・・・ベース基板、３２０・・・ＴＦＴ素子、３２１・・・ソース電極、３２２・・・ドレイン電極、３２３・・・ゲート電極、３２４・・・ゲート絶縁層、３３０・・・絶縁層、４００・・・有機ＥＬ素子、４１０・・・第１隔壁、４２０・・・第２隔壁、５００・・・カラーフィルター、５１０・・・第１カラーフィルター、５２０・・・第２カラーフィルター、５３０・・・第３カラーフィルター、６００・・・封止基板。
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
（１）第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有する有機エレクトロルミネッセント素子であって、
青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する青色光を発する青色発光層からなる発光層を含む青色発光ユニットを少なくとも２つ有し、
前記複数の発光ユニットが発光することで得られる白色光が、少なくとも３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域に亘って連続した発光スペクトルを有し、この発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有し、かつ、５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つのピーク波長と、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長とを有し、
前記５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域におけるピーク波長の発光強度は、前記４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域におけるピーク波長の発光強度および前記５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域におけるピーク波長の発光強度のいずれよりも低く、
前記５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域におけるピーク波長の発光強度に対する前記５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域におけるピーク波長の発光強度の比は０．９以下であり、
前記白色光の相関色温度が３３００Ｋ以上で、かつ、
前記白色光の特殊演色評価数（Ｒｉ）において、Ｒ６が６０以上、Ｒ１２が３０以上であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
（２）前記白色光の特殊演色評価数（Ｒｉ）において、Ｒ１２が６０以上であることを特徴とする前記（１）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（３）前記青色発光層が、青色蛍光物質を含む青色蛍光発光層からなることを特徴とする前記（１）または前記（２）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（４）前記青色蛍光発光層を含む青色発光ユニットから得られる青色光が、遅延蛍光成分を含むことを特徴とする前記（３）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（５）前記青色発光層が、青色燐光物質を含む青色燐光発光層からなることを特徴とする前記（１）または前記（２）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（６）同一の２つの前記青色発光ユニットを含み、それぞれ同一のピーク波長を有する青色光を発することを特徴とする前記（１）〜前記（５）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（７）異なる２つの前記青色発光ユニットを含み、それぞれ異なるピーク波長を有する青色光を発することを特徴とする前記（１）〜前記（５）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（８）４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの青色波長域に１つのピーク波長と、４７０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域に１つのピーク波長とを有することを特徴とする前記（７）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（９）赤色波長域に１つのピーク波長を有する赤色光を発する赤色燐光発光層と、緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する緑色光を発する緑色燐光発光層とが積層されてなる発光層を含む赤色／緑色発光ユニットを少なくとも１つ有することを特徴とする前記（１）〜前記（８）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１０）赤色燐光物質と緑色燐光物質の混合層からなる発光層を含む赤色・緑色発光ユニットを少なくとも１つ有することを特徴とする前記（１）〜前記（８）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１１）前記４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域におけるピーク波長の発光強度が、前記５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域におけるピーク波長の発光強度、および前記５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域におけるピーク波長の発光強度よりも高いことを特徴とする前記（１）〜前記（１０）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１２）５００ｎｍ〜５２０ｎｍの青色波長域ないし緑色波長域に１つのボトム波長を有することを特徴とする前記（１１）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１３）前記５００ｎｍ〜５２０ｎｍの青色波長域ないし緑色波長域にある１つのボトム波長の発光強度が、５７０ｎｍ〜５９０ｎｍの波長域にあるボトム波長の発光強度よりも低いことを特徴とする前記（１２）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１４）前記３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域において、最も高い発光強度を有するピーク波長の発光強度を（Ａ）、前記５００ｎｍ〜５２０ｎｍの青色波長域ないし緑色波長域にある１つのボトム波長の発光強度を（Ｂ）とした場合、前記（Ａ）に対する前記（Ｂ）の比率（（Ｂ）／（Ａ））が０．５０以下であることを特徴とする前記（１２）または前記（１３）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１５）前記白色光の平均演色評価数（Ｒａ）が、７０以上であることを特徴とする前記（１）〜前記（１４）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１６）第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有し、前記複数の発光ユニットが発光することで白色光が得られる有機エレクトロルミネッセント素子であって、
前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第１の発光ユニットと、
前記青色発光ユニットからなる第２の発光ユニットと、
前記青色発光ユニットからなる第３の発光ユニットと、を有し、
前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットとが第１の電荷発生層を挟んで積層され、前記第２の発光ユニットと前記第３の発光ユニットとが第２の電荷発生層を挟んで積層され、
前記第２の電極、前記第３の発光ユニット、前記第２の電荷発生層、前記第２の発光ユニット、前記第１の電荷発生層、前記第１の発光ユニットおよび前記第１の電極がこの順に積層された構造を有することを特徴とする前記（９）〜前記（１５）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１７）第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有し、前記複数の発光ユニットが発光することで白色光が得られる有機エレクトロルミネッセント素子であって、
前記青色発光ユニットからなる第１の発光ユニットと、
前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第２の発光ユニットと、
前記青色発光ユニットからなる第３の発光ユニットと、を有し、
前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットとが第１の電荷発生層を挟んで積層され、前記第２の発光ユニットと前記第３の発光ユニットとが第２の電荷発生層を挟んで積層され、
前記第２の電極、前記第３の発光ユニット、前記第２の電荷発生層、前記第２の発光ユニット、前記第１の電荷発生層、前記第１の発光ユニットおよび前記第１の電極がこの順に積層された構造を有することを特徴とする前記（９）〜前記（１５）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１８）第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有し、前記複数の発光ユニットが発光することで白色光が得られる有機エレクトロルミネッセント素子であって、
前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第１の発光ユニットと、
前記青色発光ユニットからなる第２の発光ユニットと、
前記赤色／緑色発光ユニットまたは赤色・緑色発光ユニットからなる第３の発光ユニットと、
前記青色発光ユニットからなる第４の発光ユニットと、を有し、
前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットとが第１の電荷発生層を挟んで積層され、前記第２の発光ユニットと前記第３の発光ユニットとが第２の電荷発生層を挟んで積層され、前記第３の発光ユニットと前記第４の発光ユニットとが第３の電荷発生層を挟んで積層され、
前記第２の電極、前記第４の発光ユニット、前記第３の電荷発生層、前記第３の発光ユニット、前記第２の電荷発生層、前記第２の発光ユニット、前記第１の電荷発生層、前記第１の発光ユニットおよび前記第１の電極がこの順に積層された構造を有することを特徴とする前記（９）〜前記（１５）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（１９）第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有し、前記複数の発光ユニットが発光することで白色光が得られる有機エレクトロルミネッセント素子であって、
前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第１の発光ユニットと、
前記青色発光ユニットからなる第２の発光ユニットと、
前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第３の発光ユニットと、
前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第４の発光ユニットと、
青色発光ユニットからなる第５の発光ユニットと、
前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第６の発光ユニットと、を有し、
前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットとが第１の電荷発生層を挟んで積層され、前記第２の発光ユニットと前記第３の発光ユニットとが第２の電荷発生層を挟んで積層され、前記第３の発光ユニットと前記第４の発光ユニットとが第３の電荷発生層を挟んで積層され、前記第４の発光ユニットと前記第５の発光ユニットとが第４の電荷発生層を挟んで積層され、前記第５の発光ユニットと前記第６の発光ユニットとが第５の電荷発生層を挟んで積層され、
前記第２の電極、前記第６の発光ユニット、前記第５の電荷発生層、前記第５の発光ユニット、前記第４の電荷発生層、前記第４の発光ユニット、前記第３の電荷発生層、前記第３の発光ユニット、前記第２の電荷発生層、前記第２の発光ユニット、前記第１の電荷発生層、前記第１の発光ユニットおよび前記第１の電極がこの順に積層された構造を有することを特徴とする前記（９）〜前記（１５）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（２０）前記電荷発生層は、電子受容性物質と電子供与性物質とから構成される電気的絶縁層からなり、この電気的絶縁層の比抵抗が１．０×１０２Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする前記（１）〜前記（１９）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（２１）前記電気的絶縁層の比抵抗が１．０×１０５Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする前記（２０）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（２２）前記電荷発生層は、異なる物質の混合層からなり、その一成分が酸化還元反応による電荷移動錯体を形成しており、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加したときに、前記電荷移動錯体中の電荷が、それぞれ前記第１の電極側および前記第２の電極側に向かって移動することにより、前記電荷発生層を挟んで前記第１の電極側に位置する一の発光ユニットに正孔を注入し、前記電荷発生層を挟んで前記第２の電極側に位置する他の発光ユニットに電子を注入することを特徴とする前記（１）〜前記（１９）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（２３）前記電荷発生層は、電子受容性物質と電子供与性物質との積層体からなり、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加したときに、前記電子受容性物質と前記電子供与性物質との界面において、これら電子受容性物質と電子供与性物質との間での電子移動を伴う反応により発生した電荷が、それぞれ前記第１の電極側および前記第２の電極側に向かって移動することにより、前記電荷発生層を挟んで前記第１の電極側に位置する一の発光ユニットに正孔を注入し、前記電荷発生層を挟んで前記第２の電極側に位置する他の発光ユニットに電子を注入することを特徴とする前記（１）〜前記（１９）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（２４）前記電荷発生層は、下記式（１）で表わされる構造を有する化合物を含むことを特徴とする前記（１）〜前記（２３）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
Figure 2018107032
 （２５）少なくとも３つの異なるカラーフィルターの配列を備え、
前記少なくとも３つの異なるカラーフィルターの配列が、前記複数の発光ユニットが発光することで得られる白色光を異なる色の光に変換することを特徴とする前記（１）〜前記（２４）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（２６）前記少なくとも３つの異なるカラーフィルターの配列が、ストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列およびペンタイル配列からなる群から選択されるいずれか１つであることを特徴とする前記（２５）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（２７）前記少なくとも３つの異なるカラーフィルターが赤色カラーフィルター、緑色カラーフィルターおよび青色カラーフィルターであり、これら３つの異なるカラーフィルターが交互に配置されたＲＧＢの配列を有することを特徴とする前記（２５）または前記（２６）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（２８）前記ＲＧＢの配列を含む、ＲＧＢＷの配列を有し、Ｗの配列部にはカラーフィルターが配置されていないことを特徴とする前記（２７）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（２９）前記ＲＧＢＷの配列が、ストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列およびペンタイル配列からなる群から選択されるいずれか１つの配列であることを特徴とする前記（２８）に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
（３０）前記（２５）〜前記（２９）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子を備えることを特徴とするディスプレイ装置。
（３１）ベース基板および封止基板がフレキシブル基板からなり、フレキシブル性を有することを特徴とする前記（３０）に記載のディスプレイ装置。
（３２）前記（１）〜前記（２４）のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子を備えることを特徴とする照明装置。
（３３）前記有機エレクトロルミネッセント素子の光取り出し面側に光学フィルムを備えることを特徴とする前記（３２）に記載の照明装置。
（３４）前記白色光の平均演色評価数（Ｒａ）が８０以上であることを特徴とする前記（３２）または前記（３３）に記載の照明装置。
（３５）ベース基板および封止基板がフレキシブル基板からなり、フレキシブル性を有することを特徴とする前記（３４）に記載の照明装置。

Claims (35)

  1. 第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有する有機エレクトロルミネッセント素子であって、
    青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する青色光を発する青色発光層からなる発光層を含む青色発光ユニットを少なくとも２つ有し、
    前記複数の発光ユニットが発光することで得られる白色光が、少なくとも３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域に亘って連続した発光スペクトルを有し、かつ、この発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有し、
    前記白色光の相関色温度が３３００Ｋ以上で、かつ、
    前記白色光の特殊演色評価数（Ｒｉ）において、Ｒ６が６０以上、Ｒ１２が３０以上であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
  2. 前記白色光の特殊演色評価数（Ｒｉ）において、Ｒ１２が６０以上であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  3. 前記青色発光層が、青色蛍光物質を含む青色蛍光発光層からなることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  4. 前記青色蛍光発光層を含む青色発光ユニットから得られる青色光が、遅延蛍光成分を含むことを特徴とする請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  5. 前記青色発光層が、青色燐光物質を含む青色燐光発光層からなることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  6. 同一の２つの前記青色発光ユニットを含み、それぞれ同一のピーク波長を有する青色光を発することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  7. 異なる２つの前記青色発光ユニットを含み、それぞれ異なるピーク波長を有する青色光を発することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  8. ４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの青色波長域に１つのピーク波長と、４７０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域に１つのピーク波長とを有することを特徴とする請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  9. 赤色波長域に１つのピーク波長を有する赤色光を発する赤色燐光発光層と、緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長を有する緑色光を発する緑色燐光発光層とが積層されてなる発光層を含む赤色／緑色発光ユニットを少なくとも１つ有し、
    前記複数のユニットが発光することで得られる白色光が、５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つのピーク波長と、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長とを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  10. 赤色燐光物質と緑色燐光物質の混合層からなる発光層を含む赤色・緑色発光ユニットを少なくとも１つ有し、
    前記複数の発光ユニットが発光することで得られる白色光が、５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域に１つのピーク波長と、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域に１つまたは２つのピーク波長とを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  11. 前記４４０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色波長域におけるピーク波長の発光強度が、前記５９０ｎｍ〜６４０ｎｍの赤色波長域におけるピーク波長の発光強度、および前記５００ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色波長域におけるピーク波長の発光強度よりも高いことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  12. ５００ｎｍ〜５２０ｎｍの青色波長域ないし緑色波長域に１つのボトム波長を有することを特徴とする請求項１１に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  13. 前記５００ｎｍ〜５２０ｎｍの青色波長域ないし緑色波長域にある１つのボトム波長の発光強度が、５７０ｎｍ〜５９０ｎｍの波長域にあるボトム波長の発光強度よりも低いことを特徴とする請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  14. 前記３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域において、最も高い発光強度を有するピーク波長の発光強度を（Ａ）、前記５００ｎｍ〜５２０ｎｍの青色波長域ないし緑色波長域にある１つのボトム波長の発光強度を（Ｂ）とした場合、前記（Ａ）に対する前記（Ｂ）の比率（（Ｂ）／（Ａ））が０．５０以下であることを特徴とする請求項１２または１３に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  15. 前記白色光の平均演色評価数（Ｒａ）が、７０以上であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  16. 第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有し、前記複数の発光ユニットが発光することで白色光が得られる有機エレクトロルミネッセント素子であって、
    前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第１の発光ユニットと、
    青色発光ユニットからなる第２の発光ユニットと、
    青色発光ユニットからなる第３の発光ユニットと、を有し、
    前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットとが第１の電荷発生層を挟んで積層され、前記第２の発光ユニットと前記第３の発光ユニットとが第２の電荷発生層を挟んで積層され、
    前記第２の電極、前記第３の発光ユニット、前記第２の電荷発生層、前記第２の発光ユニット、前記第１の電荷発生層、前記第１の発光ユニットおよび前記第１の電極がこの順に積層された構造を有することを特徴とする請求項９〜１５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  17. 第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有し、前記複数の発光ユニットが発光することで白色光が得られる有機エレクトロルミネッセント素子であって、
    前記青色発光ユニットからなる第１の発光ユニットと、
    前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第２の発光ユニットと、
    前記青色発光ユニットからなる第３の発光ユニットと、を有し、
    前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットとが第１の電荷発生層を挟んで積層され、前記第２の発光ユニットと前記第３の発光ユニットとが第２の電荷発生層を挟んで積層され、
    前記第２の電極、前記第３の発光ユニット、前記第２の電荷発生層、前記第２の発光ユニット、前記第１の電荷発生層、前記第１の発光ユニットおよび前記第１の電極がこの順に積層された構造を有することを特徴とする請求項９〜１５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  18. 第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有し、前記複数の発光ユニットが発光することで白色光が得られる有機エレクトロルミネッセント素子であって、
    前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第１の発光ユニットと、
    前記青色発光ユニットからなる第２の発光ユニットと、
    前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第３の発光ユニットと、
    前記青色発光ユニットからなる第４の発光ユニットと、を有し、
    前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットとが第１の電荷発生層を挟んで積層され、前記第２の発光ユニットと前記第３の発光ユニットとが第２の電荷発生層を挟んで積層され、前記第３の発光ユニットと前記第４の発光ユニットとが第３の電荷発生層を挟んで積層され、
    前記第２の電極、前記第４の発光ユニット、前記第３の電荷発生層、前記第３の発光ユニット、前記第２の電荷発生層、前記第２の発光ユニット、前記第１の電荷発生層、前記第１の発光ユニットおよび前記第１の電極がこの順に積層された構造を有することを特徴とする請求項９〜１５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  19. 第１の電極と第２の電極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む複数の発光ユニットが電荷発生層を挟んで積層された構造を有し、前記複数の発光ユニットが発光することで白色光が得られる有機エレクトロルミネッセント素子であって、
    前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第１の発光ユニットと、
    前記青色発光ユニットからなる第２の発光ユニットと、
    前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第３の発光ユニットと、
    前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第４の発光ユニットと、
    前記青色発光ユニットからなる第５の発光ユニットと、
    前記赤色／緑色発光ユニットまたは前記赤色・緑色発光ユニットからなる第６の発光ユニットと、を有し、
    前記第１の発光ユニットと前記第２の発光ユニットとが第１の電荷発生層を挟んで積層され、前記第２の発光ユニットと前記第３の発光ユニットとが第２の電荷発生層を挟んで積層され、前記第３の発光ユニットと前記第４の発光ユニットとが第３の電荷発生層を挟んで積層され、前記第４の発光ユニットと前記第５の発光ユニットとが第４の電荷発生層を挟んで積層され、前記第５の発光ユニットと前記第６の発光ユニットとが第５の電荷発生層を挟んで積層され、
    前記第２の電極、前記第６の発光ユニット、前記第５の電荷発生層、前記第５の発光ユニット、前記第４の電荷発生層、前記第４の発光ユニット、前記第３の電荷発生層、前記第３の発光ユニット、前記第２の電荷発生層、前記第２の発光ユニット、前記第１の電荷発生層、前記第１の発光ユニットおよび前記第１の電極がこの順に積層された構造を有することを特徴とする請求項９〜１５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  20. 前記電荷発生層は、電子受容性物質と電子供与性物質とから構成される電気的絶縁層からなり、この電気的絶縁層の比抵抗が１．０×１０２Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  21. 前記電気的絶縁層の比抵抗が１．０×１０５Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする請求項２０に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  22. 前記電荷発生層は、異なる物質の混合層からなり、その一成分が酸化還元反応による電荷移動錯体を形成しており、
    前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加したときに、前記電荷移動錯体中の電荷が、それぞれ前記第１の電極側および前記第２の電極側に向かって移動することにより、前記電荷発生層を挟んで前記第１の電極側に位置する一の発光ユニットに正孔を注入し、前記電荷発生層を挟んで前記第２の電極側に位置する他の発光ユニットに電子を注入することを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  23. 前記電荷発生層は、電子受容性物質と電子供与性物質との積層体からなり、
    前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加したときに、前記電子受容性物質と前記電子供与性物質との界面において、これら電子受容性物質と電子供与性物質との間での電子移動を伴う反応により発生した電荷が、それぞれ前記第１の電極側および前記第２の電極側に向かって移動することにより、前記電荷発生層を挟んで前記第１の電極側に位置する一の発光ユニットに正孔を注入し、前記電荷発生層を挟んで前記第２の電極側に位置する他の発光ユニットに電子を注入することを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  24. 前記電荷発生層は、下記式（１）で表わされる構造を有する化合物を含むことを特徴とする請求項１〜２３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
    Figure 2018107032
  25. 少なくとも３つの異なるカラーフィルターの配列を備え、
    前記少なくとも３つの異なるカラーフィルターの配列が、前記複数の発光ユニットが発光することで得られる白色光を異なる色の光に変換することを特徴とする請求項１〜２４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  26. 前記少なくとも３つの異なるカラーフィルターの配列が、ストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列およびペンタイル配列からなる群から選択されるいずれか１つであることを特徴とする請求項２５に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  27. 前記少なくとも３つの異なるカラーフィルターが赤色カラーフィルター、緑色カラーフィルターおよび青色カラーフィルターであり、これら３つの異なるカラーフィルターが交互に配置されたＲＧＢの配列を有することを特徴とする請求項２５または２６に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  28. 前記ＲＧＢの配列を含む、ＲＧＢＷの配列を有し、Ｗの配列部にはカラーフィルターが配置されていないことを特徴とする請求項２７に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  29. 前記ＲＧＢＷの配列が、ストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列およびペンタイル配列からなる群から選択されるいずれか１つの配列であることを特徴とする請求項２８に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
  30. 請求項２５〜２９のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子を備えることを特徴とするディスプレイ装置。
  31. ベース基板および封止基板がフレキシブル基板からなり、フレキシブル性を有することを特徴とする請求項３０に記載のディスプレイ装置。
  32. 請求項１〜２４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子を備えることを特徴とする照明装置。
  33. 前記有機エレクトロルミネッセント素子の光取り出し面側に光学フィルムを備えることを特徴とする請求項３２に記載の照明装置。
  34. 前記白色光の平均演色評価数（Ｒａ）が８０以上であることを特徴とする請求項３２または３３に記載の照明装置。
  35. ベース基板および封止基板がフレキシブル基板からなり、フレキシブル性を有することを特徴とする請求項３４に記載の照明装置。
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