WO2021192158A1 - 発光素子、表示デバイス - Google Patents

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WO2021192158A1
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electron
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真伸 水崎
正和 柴崎
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a light emitting element and a display device provided with the light emitting element.
  • Patent Document 1 realizes highly efficient light emission of a light emitting layer and suppression of deterioration of the light emitting layer by inserting an interlayer film between each organic layer in an organic light emitting device provided with a plurality of organic layers between electrodes. The method is disclosed.
  • the carriers injected from each electrode into each organic layer between the electrodes are said to be present due to the retention in the organic layer or the imbalance of the carrier balance in the light emitting layer.
  • the life of the light emitting device (light emitting element) is shortened.
  • the light emitting element of the present invention includes an anode and a cathode, and between the anode and the cathode, in order from the anode side, a first hole transport layer and a second positive.
  • a light emitting element including a pore transport layer, a light emitting layer, a first electron transport layer, and a second electron transport layer, wherein the second hole transport layer and the second hole at the HOMO level
  • the energy level difference from the light emitting layer on the transport layer side is 0.0 eV or more and 0.15 eV or less, and the first electron transport layer and the light emission on the first electron transport layer side at the LUMO level.
  • the energy level difference from the layer is 0.0 eV or more and 0.15 eV or less
  • the second electron transporting layer contains an electron transporting organic material and an electron receiving material, and the electron receiving material is used. It is a mixed layer containing more than 50% by mass.
  • the carrier balance in the light emitting layer is improved, and the deterioration of the organic layer due to the bias of the carriers in the light emitting layer is suppressed. Therefore, it is possible to provide a light emitting element having a long life and a display device provided with the light emitting element.
  • FIG. 2 is a schematic top view of the display device 2 according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • the display device 2 includes a light emitting region DA from which light emission is taken out and a frame area NA surrounding the light emitting region DA.
  • a terminal T for inputting a signal for driving each light emitting element of the display device 2 described in detail later is formed.
  • the display device 2 includes an array substrate 4 and a light emitting element layer 6 on the array substrate 4 at a position where it overlaps with the light emitting region DA in a plan view.
  • the display device 2 has a structure in which each layer of the light emitting element layer 6 is laminated on an array substrate 4 on which a TFT (Thin Film Transistor) (not shown) is formed.
  • TFT Thin Film Transistor
  • the light emitting element layer 6 includes a first hole transport layer 10, a second hole transport layer 12, a light emitting layer 14, a first electron transport layer 16, and a second electron transport layer 18 on the anode 8.
  • the cathode 20 and the cathode 20 are sequentially laminated from the lower layer.
  • the anode 8 of the light emitting element layer 6 formed on the upper layer of the array substrate 4 is electrically connected to the TFT of the array substrate 4.
  • the display device 2 is provided with a sealing layer (not shown) that seals the light emitting element layer 6.
  • the light emitting element layer 6 includes a light emitting element 6R, a light emitting element 6G, and a light emitting element 6B.
  • the light emitting element 6R, the light emitting element 6G, and the light emitting element 6B may be an organic EL element, that is, an OLED element, in which the light emitting layer 14 is provided with an organic fluorescent material or an organic phosphorescent material.
  • the light emitting element 6R, the light emitting element 6G, and the light emitting element 6B may be a QLED element in which the light emitting layer 14 is provided with a semiconductor nanoparticle material, that is, a quantum dot material.
  • the light emitting element 6R, the light emitting element 6G, and the light emitting element 6B are not limited to the OLED element or the QLED element, and various light emitting elements can be adopted.
  • the display device 2 has, for example, a plurality of sub-pixels, and each of the sub-pixels includes the above-mentioned light emitting element 6R, light emitting element 6G, and light emitting element 6B.
  • each of the anode 8, the second hole transport layer 12, and the light emitting layer 14 is separated by the edge cover 22.
  • the anode 8 is separated into an anode 8R for the light emitting element 6R, an anode 8G for the light emitting element 6G, and an anode 8B for the light emitting element 6B by the edge cover 22.
  • the second hole transport layer 12 has a second hole transport layer 12R for the light emitting element 6R, a second hole transport layer 12G for the light emitting element 6G, and a second hole transport layer 12G for the light emitting element 6B by the edge cover 22. It is separated into a hole transport layer 12B.
  • the light emitting layer 14 is separated into a light emitting layer 14R, a light emitting layer 14G, and a light emitting layer 14B by an edge cover 22.
  • the light emitting layer 14G is provided by laminating the first light emitting layer 14GH and the second light emitting layer 14GE from the anode 8 side.
  • the first light emitting layer 14GH is a hole transport type light emitting layer
  • the second light emitting layer 14GE is an electron transport type light emitting layer.
  • the first light emitting layer 14GH contains a hole transporting host material
  • the second light emitting layer 14GE contains an electron transporting host material.
  • the light emitting layer 14G contains at least two or more types of host materials.
  • the light emitting layer 14G since the light emitting layer 14G includes only one type of host material different from each other in the first light emitting layer 14GH and the second light emitting layer 14GE, the light emitting layer 14G has two types of host materials. Only include.
  • the first hole transport layer 10, the first electron transport layer 16, the second electron transport layer 18, and the cathode 20 are not separated by the edge cover 22, but are formed in common.
  • the edge cover 22 is formed at a position that covers the side surface of the anode 8 and the vicinity of the peripheral end portion of the upper surface.
  • the light emitting element 6B further includes a first interlayer organic layer 24 as an interlayer organic layer between the second hole transport layer 12B and the light emitting layer 14B.
  • the first interlayer organic layer 24 is an organic layer having electron transportability, like the first electron transport layer 16 and the second electron transport layer 18.
  • the first interlayer organic layer 24 is composed of an organic material having electron transportability, and the electron mobility in the first interlayer organic layer 24 is larger than the hole mobility in the first interlayer organic layer 24.
  • the electron mobility of the organic material is 100 times or more higher than the hole mobility of the organic material constituting the first interlayer organic layer 24.
  • the organic material constituting the first interlayer organic layer 24 is a pyrimidine derivative (B3PymPm) represented by the following formula.
  • the organic material constituting the first interlayer organic layer 24 may be a siror derivative (PyPySPyPy) or a bipyrimidine oxadiazole derivative represented by the following formulas, respectively.
  • the first interlayer organic layer 24 has a layer thickness d24.
  • the layer thickness d24 is, for example, 0.1 nm or more and 2.0 nm or less, and is preferably 0.3 nm or more and 1.5 nm or less for the reason described later.
  • the layer thickness of a certain layer may be an average value of the layer thickness of the layer, or the layer thickness of the layer at a position formed substantially horizontally with the array substrate 4. It may be the average value of.
  • the light emitting element 6R includes an anode 8R, a first hole transport layer 10, a second hole transport layer 12R, a light emitting layer 14R, a first electron transport layer 16, and a second electron transport layer 18. And the cathode 20.
  • the light emitting element 6G includes an anode 8G, a first hole transport layer 10, a second hole transport layer 12G, a light emitting layer 14G, a first electron transport layer 16, a second electron transport layer 18, and the like. It consists of a cathode 20.
  • the light emitting element 6B includes an anode 8B, a first hole transport layer 10, a second hole transport layer 12B, a first interlayer organic layer 24, a light emitting layer 14B, and a first electron transport layer 16. It is composed of a second electron transport layer 18 and a cathode 20.
  • the light emitting layer 14R, the light emitting layer 14G, and the light emitting layer 14B are a red light emitting layer that emits red light, a green light emitting layer that emits green light, and a blue light emitting layer that emits blue light, respectively. That is, the light emitting element 6R, the light emitting element 6G, and the light emitting element 6B are a red light emitting element that emits red light, a green light emitting element that emits green light, and a blue light emitting element that emits blue light, respectively.
  • the blue light is, for example, light having a emission center wavelength in a wavelength band of 400 nm or more and 500 nm or less.
  • the green light is, for example, light having a emission center wavelength in a wavelength band of more than 500 nm and 600 nm or less.
  • the red light is, for example, light having a emission center wavelength in a wavelength band of more than 600 nm and 780 nm or less.
  • the light emitting layer 14B is in contact with the first interlayer organic layer 24 on the anode 8 side and in contact with the first electron transport layer 16 on the cathode 20 side. That is, the single-layer light emitting layer 14R and the light emitting layer 14B are in contact with both the first interlayer organic layer 24 and the first electron transport layer 16.
  • the light emitting layer 14R is in contact with the second hole transport layer 12 on the anode 8 side and in contact with the first electron transport layer 16 on the cathode 20 side. That is, the single-layer light emitting layer 14R is in contact with both the second hole transport layer 12 and the first electron transport layer 16.
  • the first light emitting layer 14GH is in contact with the second hole transport layer 12 on the anode 8 side and in contact with the second light emitting layer 14GE on the cathode 20 side. Further, the second light emitting layer 14GE is in contact with the first light emitting layer 14GH on the anode 8 side and in contact with the first electron transport layer 16 on the cathode 20 side.
  • the anode 8 and the cathode 20 contain a conductive material and are electrically connected to the first hole transport layer 10 and the second electron transport layer 18, respectively.
  • the electrode close to the display surface of the display device 2 is a translucent electrode.
  • the anode 8 has a structure in which ITO (Indium Tin Oxide, indium tin oxide) is laminated on, for example, an Ag-Pd-Cu alloy.
  • ITO Indium Tin Oxide, indium tin oxide
  • the anode 8 having the above configuration is a reflective electrode that reflects the light emitted from the light emitting layer 14. Therefore, of the light emitted from the light emitting layer 14, the downward light is reflected by the anode 8.
  • the cathode 20 is made of, for example, a translucent Mg-Ag alloy. That is, the cathode 20 is a transmissive electrode that transmits light emitted from the light emitting layer 14. Therefore, of the light emitted from the light emitting layer 14, the upward light passes through the cathode 20. In this way, the display device 2 can emit the light emitted from the light emitting layer 14 upward.
  • both the light emitted upward from the light emitting layer 14 and the light emitted downward can be directed toward the cathode 20 (upward). That is, the display device 2 is configured as a top emission type display device.
  • the cathode 20 which is a translucent electrode partially reflects the light emitted from the light emitting layer 14.
  • a cavity of light emitted from the light emitting layer 14 is formed between the anode 8 which is a reflective electrode and the cathode 20 which is a translucent electrode.
  • the configuration of the anode 8 and the cathode 20 described above is an example, and may have a different configuration.
  • the light emitting layer 14 is a layer that emits light by recombination of holes transported from the anode 8 and electrons transported from the cathode 20.
  • the holes transported to the first light emitting layer 14GH and the electrons transported to the second light emitting layer 14GE are transported to the interface between the first light emitting layer 14GH and the second light emitting layer 14GE. , Recombination near the interface.
  • the first hole transport layer 10 and the second hole transport layer 12 are layers that transport holes from the anode 8 to the light emitting layer 14. Further, the second hole transport layer 12 has a function of inhibiting the transport of electrons from the cathode 20.
  • the first electron transport layer 16 and the second electron transport layer 18 are layers that transport electrons from the cathode 20 to the light emitting layer 14. Further, the first electron transport layer 16 has a function of inhibiting the transport of holes from the anode 8.
  • the second electron transporting layer 18 is a mixed layer containing an electron transporting organic material and an electron accepting material.
  • the electron-accepting material contained in the second electron-transporting layer 18 is such that the electrons transported by the electron-transporting organic material in the second electron-transporting layer 18 are transported to the first electron-transporting layer 16 while the electrons are transported to the first electron-transporting layer 16. It has a function to temporarily capture. Therefore, the electron-accepting material contained in the second electron-transporting layer 18 allows the electron-transporting material to be carried out more stably to the first electron-transporting layer 16 and to the light-emitting layer 14. Therefore, the injection of excessive electrons in the light emitting layer 14 can be prevented, and the excess electrons in the light emitting layer 14 can be prevented.
  • the electron-transporting organic material contained in the second electron-transporting layer 18 is an oxadiazole derivative (OXD-7) represented by the following formula.
  • the electron-transporting organic material contained in the second electron-transporting layer 18 may be a star bust OXD, an oxadiazole derivative (Bu-PBD), a triazole derivative, or a basokbroin, which are represented by the following formulas, respectively. good.
  • the electron accepting material contained in the second electron transport layer 18 is, for example, a lithium complex or a lithium compound.
  • the electron accepting material contained in the second electron transport layer 18 is a lithium quinolate complex (Liq) represented by the following formula.
  • the second electron transport layer 18 contains a lithium quinolat complex as an electron accepting material, electrons are more stably transported to the first electron transport layer 16 in the second electron transport layer 18.
  • the electron receiving material contained in the second electron transport layer 18 is trifluoromethanesulfonyl (Li-TFSI), lithium acetoacetate, lithium bis (trimethylsilyl) amide, lithium butoxide, or 1, It may be 1,2,2,3,3-hexafluoropropane-1,3-disulfonimide lithium.
  • the first hole transport layer 10, the second hole transport layer 12, the light emitting layer 14, the first electron transport layer 16, and the second electron transport layer 18 may be formed by a conventionally known method, for example, thin-film deposition. It may be formed by vapor deposition using a mask. In particular, the second electron transport layer 18 may be formed by co-depositing an electron transporting organic material and an electron accepting material.
  • the display device 2 according to the present embodiment may include a hole injection layer (not shown) containing a hole injection material between the anode 8 and the first hole transport layer 10.
  • the display device 2 according to the present embodiment may include an electron injection layer (not shown) containing an electron injection material between the cathode 20 and the second electron transport layer 18.
  • FIG. 3 is an energy band diagram showing an example of a Fermi level or a band gap in each layer of the light emitting element 6B of the display device 2 according to the present embodiment.
  • the energy band diagram of the present specification shows the energy level of each layer based on the vacuum level. Further, in the energy band diagram of the present specification, the Fermi level or band gap of the member corresponding to the attached member number is shown. For the anode 8 and the cathode 20, the Fermi level is set to the first hole transport layer 10, the second hole transport layer 12, the first interlayer organic layer 24, the light emitting layer 14, the first electron transport layer 16, and the second electron. For the transport layer 18, the band gaps from the LUMO level to the HOMO level are shown.
  • the difference between the HOMO level and the LUMO level between the layers in the light emitting element layer 6 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • the value obtained by subtracting the value of the HOMO level of the second layer from the value of the HOMO level of the first layer is the energy of the HOMO level of the first layer and the HOMO level of the second layer.
  • the level difference is the value obtained by subtracting the value of the LUMO level of the first layer from the value of the LUMO level of the second layer.
  • the value obtained by subtracting the value of the LUMO level of the first layer from the value of the LUMO level of the second layer is referred to as the LUMO level of the first layer and the LUMO level of the second layer.
  • Energy level difference is referred to as the LUMO level of the first layer and the LUMO level of the second layer.
  • H1 shows the energy level difference between the HOMO level of the first hole transport layer 10 and the HOMO level of the second hole transport layer 12B in the light emitting element 6B.
  • H2 indicates the energy level difference between the HOMO level of the second hole transport layer 12B and the HOMO level of the first interlayer organic layer 24 in the light emitting device 6B.
  • H3 indicates the energy level difference between the HOMO level of the first interlayer organic layer 24 and the HOMO level of the light emitting layer 14B in the light emitting element 6B.
  • H4 indicates the energy level difference between the HOMO level of the light emitting layer 14B and the HOMO level of the first electron transport layer 16 in the light emitting element 6B.
  • H5 indicates the energy level difference between the HOMO level of the first electron transport layer 16 and the HOMO level of the second electron transport layer 18 in the light emitting device 6B.
  • E1 shows the energy level difference between the LUMO level of the second electron transport layer 18 and the LUMO level of the first electron transport layer 16 in the light emitting element 6B.
  • E2 indicates the energy level difference between the LUMO level of the first electron transport layer 16 and the LUMO level of the light emitting layer 14B in the light emitting element 6B.
  • E3 indicates the energy level difference between the LUMO level of the light emitting layer 14 and the LUMO level of the first interlayer organic layer 24 in the light emitting element 6B.
  • E4 indicates the energy level difference between the LUMO level of the first interlayer organic layer 24 and the LUMO level of the second hole transport layer 12B in the light emitting device 6B.
  • E5 indicates the energy level difference between the LUMO level of the second hole transport layer 12B and the LUMO level of the first hole transport layer 10 in the light emitting element 6B.
  • the energy level difference H1, the energy level difference E1, and the energy level difference E2 are 0.0 eV or more and 0.20 eV or less.
  • the energy level difference of the HOMO level between the first hole transport layer 10 and the second hole transport layer 12B is 0.0 eV or more and 0.20 eV or less.
  • the level difference is 0.0 eV or more and 0.20 eV or less.
  • the energy level difference H2 is 0.0 eV or more and 0.20 eV or less.
  • the energy level difference of the HOMO level between the second hole transport layer 12B and the first interlayer organic layer 24 is 0.0 eV or more and 0.20 eV or less.
  • the energy level difference H3 is 0.0 eV or more and 0.05 eV or less.
  • the energy level difference of the HOMO level between the first interlayer organic layer 24 and the light emitting layer 14B is 0.0 eV or more and 0.05 eV or less.
  • a hole injection barrier from the second hole transport layer 12B to the first interlayer organic layer 24 and a hole injection barrier from the first interlayer organic layer 24 to the light emitting layer 14B Becomes smaller. Therefore, in the light emitting element 6B, the efficiency of injecting holes into the light emitting layer 14B is improved, and the excess of electrons is prevented more efficiently.
  • the HOMO level value of the light emitting layer 14B is 0.25 eV or more larger than the HOMO level value of the first electron transport layer 16, and more preferably 0.45 eV or more.
  • the value of the LUMO level of the first interlayer organic layer 24 is larger than the value of the LUMO level of the light emitting layer 14B by 0.25 eV or more, more preferably 0.45 eV or more.
  • the holes injected into the light emitting layer 14B flow out to the first electron transport layer 16 side, and the electrons injected into the light emitting layer 14B flow out to the first interlayer organic layer 24. Outflow to the side is reduced more effectively. As a result, the electron concentration and the hole concentration in the light emitting layer 14B of the light emitting element 6B are improved, and the efficiency of carrier recombination is improved. Further, in the light emitting element 6B, damage to each organic layer due to the outflow of carriers injected into the light emitting layer 14B is reduced, which leads to an improvement in the life of the light emitting element 6B.
  • the energy level difference E4 is 0.0 eV or more and 0.05 eV or less.
  • the energy level difference of the LUMO level between the second hole transport layer 12B and the first interlayer organic layer 24 is 0.0 eV or more and 0.05 eV or less.
  • the LUMO level value of the first interlayer organic layer 24 is smaller than the LUMO level value of the second hole transport layer 12B, electrons flow from the light emitting layer 14B to the first interlayer organic layer 24. It is easy to occur. Along with this, the outflow of electrons from the light emitting layer 14B to the second hole transport layer 12B is likely to occur via the first interlayer organic layer 24.
  • the difference in LUMO level between the second hole transport layer 12B and the first interlayer organic layer 24 is sufficiently close.
  • the LUMO level value of the first interlayer organic layer 24 becomes larger than the LUMO level value of the light emitting layer 14B, and the light emitting layer 14B to the second positive through the first interlayer organic layer 24.
  • the outflow of electrons to the hole transport layer 12B is less likely to occur. Therefore, according to the above configuration, the deterioration of the second hole transport layer 12B due to the outflow of electrons from the light emitting layer 14B to the second hole transport layer 12B is reduced, and the life of the light emitting element 6B is improved.
  • the energy level difference H1, the energy level difference E1, and the energy level difference E2 are 0.0 eV or more and 0.20 eV or less.
  • the light emitting device 6B includes a first interlayer organic layer 24 having electron transportability between the second hole transport layer 12B and the light emitting layer 14B.
  • the first interlayer organic layer 24 can reduce the outflow of electrons from the light emitting layer 14B to the second hole transport layer 12B.
  • the electron mobility of the organic material is 100 times or more larger than the hole mobility of the organic material constituting the first interlayer organic layer 24, the above-mentioned electron outflow can be reduced more efficiently.
  • the light emitting element 6B according to the present embodiment can eliminate the excess of electrons in the light emitting layer 14 while maintaining the transport efficiency of each carrier to the light emitting layer 14. Therefore, the light emitting element 6B according to the present embodiment improves the life more efficiently.
  • the blue light emitting element tends to have a shorter life than the green light emitting element and the red light emitting element. be.
  • the display device 2 according to the present embodiment includes the light emitting element 6B which is a blue light emitting element having an improved life, the life of the light emitting element 6B is longer than the life of the light emitting element 6G and the light emitting element 6R. Become. Therefore, the display device 2 according to the present embodiment can improve the life as a whole.
  • the light emitting elements according to the following Examples 1 and 2 having the same configuration as each light emitting element of the display device 2 according to the present embodiment were produced, and their physical properties were measured.
  • the light emitting element according to this embodiment has the same structure as the light emitting element 6B of the display device 2 according to this embodiment.
  • ITO was first formed to form an anode 8.
  • the first hole transport layer 10 (HOMO: ⁇ 5.50 eV, LUMO: -2.42 eV) containing an aromatic amine compound is placed on the anode 8 as the hole transport material. It was formed by film formation by the low temperature CVD method.
  • a second hole transport layer 12B (HOMO: ⁇ 5.60 eV, LUMO: ⁇ 2.52 eV) containing a carbazole-based compound as an electron block material is applied to the electron block. It was formed by film formation of the material by the low temperature CVD method.
  • the first interlayer organic layer 24 was formed on the upper layer of the second hole transport layer 12B by vapor deposition of the above-mentioned pyrimidine derivative (B3PymPm) (HOMO: ⁇ 5.77 eV, LUMO: ⁇ 2.52 eV).
  • the layer thickness d24 of the first interlayer organic layer 24 was set to 1.0 nm.
  • the light emitting layer 14B contains an anthracene-adamantane compound (HOMO: -5.74 eV, LUMO: -2.88 eV) as a host material and an anthracene-naphthalene compound (HOMO: -5.85 eV) which is a fluorescent dopant. , LUMO: -2.90 eV).
  • HOMO anthracene-adamantane compound
  • LUMO -2.88 eV
  • a first electron transport layer 16 (HOMO: -6.00 eV, LUMO: -2.95 eV) containing a triazole-based compound was deposited on the light emitting layer 14B as a hole block material. Formed by
  • the second electron transport layer 18 was formed on the upper layer of the first electron transport layer 16.
  • the second electron transport layer 18 is formed by co-depositing an electron transporting organic material and a lithium quinolate complex (HOMO: -5.78 eV, LUMO: -3.46 eV) at a mass ratio of 1: 1. bottom.
  • An oxadiazole derivative (OXD-7) (HOMO: -6.34 eV, LUMO: -2.92 eV) was used as the electron-transporting organic material of the second electron-transporting layer 18.
  • lithium fluoride was further deposited on the upper layer of the second electron transport layer 18 to form an electron injection layer.
  • an alloy of Mg—Ag was deposited on the upper layer of the electron injection layer to form a cathode 20.
  • a capping layer made of a compound containing an aromatic amine group is further formed on the upper layer of the cathode 20 by vapor deposition, and then the light emitting element is sealed with a sealing material containing an inorganic-organic composite material. went.
  • the difference between the LUMO level value of the light emitting layer 14B and the HOMO level value of the light emitting layer 14B was 2.95 eV.
  • the light emitting element according to this embodiment has the same structure as the light emitting element 6B of the display device 2 according to this embodiment.
  • ITO was first formed to form an anode 8.
  • the first hole transport layer 10 (HOMO: ⁇ 5.49 eV, LUMO: -2.41 eV) containing an aromatic amine compound is placed on the anode 8 as the hole transport material. It was formed by film formation by the low temperature CVD method.
  • a second hole transport layer 12B (HOMO: -5.62 eV, LUMO: -2.53 eV) containing a carbazole-based compound as an electron block material is applied to the electron block. It was formed by film formation of the material by the low temperature CVD method.
  • the first interlayer organic layer 24 was formed on the upper layer of the second hole transport layer 12B by vapor deposition of the above-mentioned pyrimidine derivative (B3PymPm) (HOMO: -5.78 eV, LUMO: -2.49 eV).
  • the layer thickness d24 of the first interlayer organic layer 24 was set to 1.0 nm.
  • the light emitting layer 14B contains an anthracene-phenyl compound (HOMO: -5.74 eV, LUMO: -2.82 eV) as a host material and a rubrene compound (HOMO: -5.80 eV, LUMO) which is a fluorescent dopant. : -2.86 eV) and formed by co-evaporation.
  • HOMO anthracene-phenyl compound
  • LUMO -2.82 eV
  • a first electron transport layer 16 (HOMO: -6.07 eV, LUMO: -2.87 eV) containing a triazole-based compound was deposited on the light emitting layer 14B as a hole block material. Formed by
  • the second electron transport layer 18 having the same configuration as the second electron transport layer 18 according to the first embodiment is formed by the same method as the method shown in the first embodiment. Formed.
  • ytterbium (Yb) was further deposited on the upper layer of the second electron transport layer 18 to form an electron injection layer.
  • the formation of the cathode 20 and the capping layer on the upper layer of the electron injection layer and the sealing of the light emitting element with the sealing material were carried out by the same method as in the previous embodiment.
  • the difference between the LUMO level value of the light emitting layer 14B and the HOMO level value of the light emitting layer 14B was 2.94 eV.
  • the electron mobility of the first interlayer organic layer 24 of the light emitting device according to each of the first and second embodiments is 2 ⁇ 10 ⁇ 2 cm 2 / Vs, and the hole mobility is 7 ⁇ 10 ⁇ . It was 6 cm 2 / Vs.
  • the carrier mobility of the first interlayer organic layer 24 was measured by impedance spectroscopy.
  • Example 1 For the light emitting elements according to each of Example 1 and Example 2, the light emitting elements according to Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were produced, and their physical properties were measured.
  • the light emitting element according to Comparative Example 1 has the same configuration as the light emitting element according to Example 1 except that the first interlayer organic layer 24 is not formed.
  • the light emitting element according to Comparative Example 2 has the same configuration as that of the light emitting element according to Example 2, except that the first interlayer organic layer 24 is not formed.
  • the values of the HOMO level and the LUMO level of each layer of each light emitting element were measured, and the HOMO level difference and the LUMO level difference between the layers were measured.
  • a photoelectron yield spectroscopy (PYS) apparatus AC-3, manufactured by RIKEN KEIKI was used to determine the HOMO level value of each layer of each light emitting device.
  • the value of the LUMO level was determined by measuring the band gap of each layer of each light emitting element by measuring the ultraviolet spectrum.
  • the columns “H1” to “H5" and “E1” to “E5" indicate the energy values of the energy level differences H1 to H5 and the energy level differences E1 to E5, respectively. It is shown as a unit.
  • the negative value in the column of "H3” means that the value of the HOMO level of the first interlayer organic layer 24 is smaller than the value of the HOMO level of the light emitting layer 14B. show.
  • the numerical value in the column of "E4" is negative because the value of the LUMO level of the second hole transport layer 12B is higher than the value of the LUMO level of the first interlayer organic layer 24. Also shows that it is small.
  • the column of "H2" indicates the level difference between the second hole transport layer 12B and the light emitting layer 14B at the HOMO level.
  • the column “E3” indicates the level difference between the second hole transport layer 12B and the light emitting layer 14B at the LUMO level.
  • “H3” and "E4" are not described for each comparative example in Table 1.
  • the column of "voltage” indicates the magnitude of the voltage required to generate a current having a current density of 10 mA / cm 2 between the electrodes of each light emitting element, in units of V.
  • the “EQE” column indicates the percentage of the external quantum efficiency of each light emitting device under the application of the above voltage.
  • the “Life” column the period until the brightness of each light emitting element reaches 90% of the initial brightness under the environment of 25 degrees Celsius and the application of the above voltage, in units of time (h). show.
  • the physical properties of the light emitting element when the layer thickness d24 of the first interlayer organic layer 24 was changed were measured.
  • the layer thickness d24 is from 0.3 nm to 2.0 nm
  • the layer thickness d24 is 0.1 nm to 2.0 nm. Up to, each was changed and the measurement was performed.
  • the physical characteristics when the layer thickness d24 is 0 nm, that is, when the first interlayer organic layer 24 is not formed are shown in Comparative Example 1, respectively. And it was measured as Comparative Example 2.
  • the physical characteristics of the light emitting element according to Example 1 when the layer thickness d24 is changed and the physical properties of the light emitting element according to Comparative Example 1 are shown in Table 2 below. Further, the physical characteristics of the light emitting element according to Example 2 when the layer thickness d24 is changed and the physical properties of the light emitting element according to Comparative Example 2 are shown in Table 3 below.
  • the column of "d24” indicates the value of the layer thickness d24 of the first interlayer organic layer 24 in each light emitting element, in nm.
  • the column of 0 nm shows the physical characteristics of the light emitting element according to Comparative Example 1.
  • the column of 0 nm shows the physical characteristics of the light emitting element according to Comparative Example 2.
  • the column of "voltage” indicates the magnitude of the voltage required to generate a current having a current density of 10 mA / cm 2 between the electrodes of each light emitting element, in units of V.
  • the “EQE” column indicates the percentage of the external quantum efficiency of each light emitting device under the application of the above voltage.
  • the "chromaticity” column indicates the chromaticity of the light emitted by each light emitting element using the chromaticity coordinates of CIE. In the “Life” column, the period until the brightness of each light emitting element reaches 90% of the initial brightness under the environment of 25 degrees Celsius and the application of the above voltage, in units of time (h). show.
  • the life of the light emitting device according to the first embodiment provided with the first interlayer organic layer 24 is the life of the light emitting element according to the comparative example 1 not provided with the first interlayer organic layer 24. It is better than the life.
  • the life of the light emitting device according to the second embodiment provided with the first interlayer organic layer 24 is related to the comparative example 2 not provided with the first interlayer organic layer 24. It is better than the life of the light emitting element.
  • the external quantum efficiencies of the light emitting devices according to Examples 1 and 2 are the external quantum efficiencies of the light emitting devices according to Comparative Examples 1 and 2, respectively. There is no significant decrease compared to efficiency.
  • the light emitting elements according to the first and second embodiments have improved lifespan while maintaining the external quantum efficiency as compared with the light emitting elements according to the first and second embodiments.
  • the layer thickness d24 of the first interlayer organic layer 24 of the light emitting device according to each embodiment is 0.3 nm or more and 1.5 nm or less. Is preferable.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the display device 26 according to the present embodiment at a position corresponding to FIG.
  • the display device 26 according to the present embodiment has a second interlayer organic layer 28 instead of the first interlayer organic layer 24 as compared with the display device 2 according to the previous embodiment. It is provided between the electron transport layer 18 and the cathode 20.
  • the display device 26 according to the present embodiment has a configuration different from that of the display device 2 according to the previous embodiment in that the display device 26 according to the present embodiment includes the second interlayer organic layer 28 as the interlayer organic layer.
  • the display device 26 has a hole injection layer 30 between the anode 8 and the first hole transport layer 10, a second interlayer organic layer 28 and a cathode 20.
  • An electron injection layer 32 is provided between the two.
  • the second electron transporting layer 18 contains an electron accepting material and an electron transporting organic material, and contains the lithium quinolate complex (Liq) described in the previous embodiment as the electron receiving material. I'm out.
  • the electron-transporting organic material contained in the second electron-transporting layer 18 may be the same material as the electron-transporting organic material contained in the second electron-transporting layer 18 in the previous embodiment. ..
  • the display device 26 according to the present embodiment has the same configuration as the display device 2 according to the previous embodiment.
  • the second interlayer organic layer 28 is commonly formed in the light emitting element 6B, the light emitting element 6G, and the light emitting element 6R.
  • the second interlayer organic layer 28 is made of an organic compound having an amino group or a hydroxyl group.
  • the second interlayer organic layer 28 is made of an isocyanurate compound having an amino group or a hydroxyl group.
  • the second interlayer organic layer 28 is composed of the compound represented by the following chemical formula (1) or chemical formula (2).
  • the second interlayer organic layer 28 has a layer thickness d28.
  • the hole injection layer 30 has a function of assisting hole injection from the anode 8 to the first hole transport layer 10.
  • the HOMO level value of the hole injection layer 30 has a value between the HOMO level value of the anode 8 and the HOMO level value of the first hole transport layer 10. Therefore, the hole injection layer 30 improves the efficiency of transporting holes from the anode 8 to the light emitting layer 14.
  • the electron injection layer 32 has a function of assisting electron injection from the cathode 20 to the second electron transport layer 18.
  • the LUMO level value of the electron injection layer 32 has a value between the LUMO level value of the cathode 20 and the LUMO level value of the second electron transport layer 18. Therefore, the electron injection layer 32 improves the efficiency of transporting electrons from the cathode 20 to the light emitting layer 14.
  • the layer thickness d28 sufficiently thin, electron injection from the cathode 20 to the second electron transport layer 18 via the electron injection layer 32 is performed by tunneling electrons through the second interlayer organic layer 28. Realize.
  • the light emitting device layer 6 has a hole injection layer 30 as a hole injection layer, a first hole transport layer 10 as a hole transport layer, and a second hole transport layer as an electron block layer. 12 is provided. Further, in the present embodiment, the light emitting device layer 6 includes an electron injection layer 32 as an electron injection layer, a second electron transport layer 18 as an electron transport layer, and a first electron transport layer 16 as a hole block layer. Be prepared.
  • the light emitting device layer 6 does not necessarily have to include the hole injection layer 30, the second hole transport layer 12, the first electron transport layer 16, and the electron injection layer 32. ..
  • the light emitting element layer 6 has a first hole transport layer 10 as a hole transport layer, a light emitting layer 14, and an electron transport layer in this order between the anode 8 and the cathode 20 from the anode 8 side.
  • the second electron transport layer 18 as an interlayer organic layer and the second interlayer organic layer 28 as an interlayer organic layer may be provided.
  • the N atom of the heterocycle of the lithium quinolate complex has an unpaired electron
  • electron transfer occurs between the N atom and the Li atom at a high temperature
  • the lithium quinolate complex Ionization progresses.
  • the effect of stabilizing the electron transport from the second electron transport layer 18 to the first electron transport layer 16 side by the lithium quinolate complex is reduced, and the electron excess in the light emitting layer 14 is increased. As a result, the life of the entire light emitting element may be shortened.
  • the second interlayer organic layer 28 adjacent to the second electron transport layer 18 is composed of an organic compound having an amino group or a hydroxyl group. Therefore, a hydrogen bond is formed between the amino group or the hydroxyl group of the second interlayer organic layer 28 and the N atom of the lithium quinolato complex of the second electron transport layer 18.
  • the second interlayer organic layer 28 is composed of a compound having an amino group represented by the above chemical formula (1).
  • a hydrogen bond is formed between the amino group of the second interlayer organic layer 28 and the N atom of the lithium quinolato complex of the second electron transport layer 18.
  • the N atoms having unpaired electrons in the lithium quinolate complex of the second electron transport layer 18 are reduced, and the stability of the lithium quinolate complex is improved. Therefore, the ionization of the lithium quinolate complex of the second electron transport layer 18 is less likely to proceed even at a high temperature. Therefore, in the present embodiment, the effect of stabilizing the electron transport from the second electron transport layer 18 to the first electron transport layer 16 side by the lithium quinolate complex of the second electron transport layer 18 is effective even at a high temperature. It is maintained and the life of the entire light emitting element is improved.
  • the ionization of the lithium quinolate complex of the second electron transport layer 18 described above can be suppressed more efficiently.
  • the second interlayer organic layer 28 has the compound represented by the above-mentioned chemical formula (1) or chemical formula (2), the ionization of the lithium quinolate complex of the second electron transport layer 18 can be suppressed more efficiently. Can be done.
  • the compounds represented by the above-mentioned chemical formula (1) or chemical formula (2) are less likely to cause defects such as decomposition even when used as a vapor deposition material. Therefore, since the second interlayer organic layer 28 has the compound represented by the above-mentioned chemical formula (1) or chemical formula (2), the second interlayer organic layer 28 in which deterioration is suppressed can be formed by a vapor deposition method.
  • the deterioration of the second electron transport layer 18 can be more efficiently suppressed by the second interlayer organic layer 28. can. This is particularly remarkable when each light emitting element is placed at a high temperature.
  • the display device 2 according to the present embodiment can be provided with the above-mentioned light emitting elements to improve the life as a whole.
  • the light emitting element according to the present embodiment forms the second interlayer organic layer 28 instead of the first interlayer organic layer 24, and further forms the hole injection layer 30. Except for the points, it had the same structure and was manufactured by the same method.
  • an aromatic compound (HOMO: ⁇ 7.83 eV, LUMO: ⁇ 5.60 eV), which is a hole injection material, is injected onto the anode 8. It was formed by film formation of the material by the low temperature CVD method.
  • the second interlayer organic layer 28 was formed by depositing the organic compound represented by the above chemical formula (1) on the upper layer of the second electron transport layer 18.
  • the light emitting element according to the present embodiment has the same structure as the light emitting element according to the third embodiment except for the material of the second interlayer organic layer 28, and is manufactured by the same method.
  • the second interlayer organic layer 28 of the light emitting device according to this embodiment was formed by depositing the organic compound represented by the above chemical formula (2) on the upper layer of the second electron transport layer 18.
  • the light emitting element according to this embodiment has the same structure as the light emitting element 6G according to this embodiment. Further, the light emitting element according to the present embodiment has the same structure and is manufactured by the same method except that the light emitting element according to the third embodiment and the light emitting layer 14G are provided instead of the light emitting layer 14B.
  • the light emitting layer 14G of the light emitting element was formed by forming the first light emitting layer 14GH and the second light emitting layer 14GE in order on the upper layer of the second hole transport layer 12G.
  • the light emitting layer 14G contains a lubrene compound (HOMO: -5.60 eV, LUMO: -2.34 eV) which is a hole transporting material and Alq3 (tris (8-quinolinolato) aluminum) which is an electron transporting material (HOMO: It was formed by co-evaporation of three materials (-5.96 eV, LUMO: -2.84 eV) and an iridium complex (HOMO: -5.60 eV, LUMO: -2.90 eV) which is a phosphorescent dopant.
  • HOMO lubrene compound
  • LUMO -2.34 eV
  • Alq3 tris (8-quinolinolato aluminum
  • the light emitting element according to this embodiment has the same structure as the light emitting element 6R according to this embodiment. Further, the light emitting element according to the present embodiment has the same structure and is manufactured by the same method except that the light emitting element according to the third embodiment and the light emitting layer 14R are provided instead of the light emitting layer 14B.
  • the light emitting layer 14R of the light emitting device is a phosphorescent dopant and a host material (HOMO: -5.72 eV, LUMO: -2.64 eV) on the upper layer of the second hole transport layer 12R. It was formed by co-depositing an iridium complex (HOMO: -4.85 eV, LUMO: -2.90 eV).
  • the light emitting elements according to each of Examples 3 to 6 were produced, and the physical properties were measured.
  • the light emitting elements according to each of Comparative Examples 3 to 6 are the same as those of the light emitting elements according to each of Examples 3 to 6 except that the second interlayer organic layer 28 is not formed. It has the configuration of.
  • the “EQE” column indicates the percentage of the external quantum efficiency of each light emitting device under the application of the above voltage.
  • the "chromaticity” column indicates the chromaticity of the light emitted by each light emitting element using the chromaticity coordinates of CIE.
  • the "normal temperature life” column the period until the brightness of each light emitting element reaches 90% of the initial brightness under the environment of 25 degrees Celsius and the application of the above voltage, in units of time (h). Shown in.
  • the “high temperature life” column the period until the brightness of each light emitting element reaches 90% of the initial brightness under the environment of 70 degrees Celsius and the application of the above voltage, in units of time (h). Shown in.
  • the lifetimes of the light emitting elements according to Examples 3 to 6 in the normal temperature environment and the high temperature environment of the light emitting elements according to Comparative Examples 3 to 6, respectively, are different. , It is improved compared to the life in each environment. Further, the improvement in the life of the light emitting element according to each of Examples 3 to 6 is more remarkable in a high temperature environment.
  • the external quantum efficiencies of the light emitting devices according to Examples 3 to 6 are significantly reduced when the layer thickness d28 of the second interlayer organic layer 28 is 3 nm or less. Not done. This is because the second layer organic layer 28 is sufficiently thin, so that the electron tunnel of the second layer organic layer 28 is efficiently generated in the electron injection from the electron injection layer 32 to the second electron transport layer 18. Is considered to be.
  • the layer thickness d28 of the second interlayer organic layer 28 of the light emitting device according to each embodiment is 0.1 nm or more and 3 nm or less. preferable.
  • the display device 26 includes the light emitting element 6R, the light emitting element 6G, and the light emitting element 6B according to the present embodiment, the display device 26 having higher luminous efficiency and improved life can be obtained.
  • the light emitting element 6R includes a single light emitting layer 14R
  • the present invention is not limited to this.
  • the light emitting element 6R may include a light emitting layer 14R in which a hole transporting type red light emitting layer and an electron transporting type red light emitting layer are laminated, similarly to the light emitting layer 14G of the light emitting element 6G.
  • 2,26 Light emitting device 6 Light emitting element layer 6R, 6G, 6B Light emitting element 8 Anode 10 First hole transport layer 12 Second hole transport layer 14 Light emitting layer 14GH, 14RH First light emitting layer 14GE, 14RE Second light emitting layer 16 1st electron transport layer 18 2nd electron transport layer 20 Anode 24 1st interlayer organic layer 28 2nd interlayer organic layer 30 Hole injection layer 32 Electron injection layer

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Abstract

発光素子（６Ｂ）は、第２正孔輸送層（１２Ｂ）と、青色光を発する青色発光層（１４Ｂ）との間に、電子輸送性の層間有機層（２４）を備え、ＨＯＭＯ準位における、第１正孔輸送層（１０）と、前記第２正孔輸送層とのエネルギー準位差が、０．０ｅＶ以上、０．２０ｅＶ以下であり、ＬＵＭＯ準位における、第１電子輸送層（１６）と、第２電子輸送層（１８）とのエネルギー準位差、および、前記第１電子輸送層と、前記青色発光層とのエネルギー準位差が、０．０ｅＶ以上、０．２０ｅＶ以下である。あるいは、発光素子は、電子輸送層と、陰極との間に層間有機層を備え、前記電子輸送層は、リチウムキノラート錯体と電子輸送性の有機化合物とからなり、前記層間有機層は、アミノ基またはヒドロキシル基を有する有機化合物からなる。

Description

発光素子、表示デバイス
　本発明は、発光素子、および当該発光素子を備えた表示デバイスに関する。
　特許文献１は、電極間に複数の有機層を備えた有機発光装置において、各有機層間への層間膜の挿入により、発光層の高効率の発光と、発光層の劣化の抑制とを実現する方法について開示している。
日本国再公表特許「国際公開番号２０１２／０３９２１３」
　特許文献１に記載の発光装置（発光素子）においても、各電極から、電極間の各有機層に注入されたキャリアの、当該有機層における滞留、あるいは、発光層におけるキャリアバランスの偏りにより、当該発光装置（発光素子）の寿命の短縮が生じる。
　上記課題を解決するために、本発明の発光素子は、陽極と、陰極とを備え、前記陽極と前記陰極との間に、前記陽極側から順に、第１正孔輸送層と、第２正孔輸送層と、発光層と、第１電子輸送層と、第２電子輸送層とを備えた発光素子であって、ＨＯＭＯ準位における、前記第２正孔輸送層と、前記第２正孔輸送層側の前記発光層とのエネルギー準位差が、０．０ｅＶ以上、０．１５ｅＶ以下であり、ＬＵＭＯ準位における、前記第１電子輸送層と、前記第１電子輸送層側の前記発光層とのエネルギー準位差が、０．０ｅＶ以上、０．１５ｅＶ以下であり、前記第２電子輸送層は、電子輸送性の有機材料と、電子受容材料とを含み、前記電子受容材料を、５０質量パーセントより多く含む混合層である。
　上記構成により、発光素子において、発光層におけるキャリアバランスが改善し、発光層におけるキャリアの偏りに伴う有機層の劣化が抑制される。このため、長寿命化した発光素子、ならびに、当該発光素子を備えた表示デバイスを提供できる。
本発明の実施形態１に係る表示デバイスの概略断面図である。 本発明の実施形態１に係る表示デバイスの概略上面図である。 本発明の実施形態１に係る表示デバイスの発光素子における各層のフェルミ準位、またはＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位との例を示すエネルギー図である。 本発明の実施例１に係る発光素子における各層のフェルミ準位、またはＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位との例を示すエネルギー図である。 本発明の実施例２に係る発光素子における各層のフェルミ準位、またはＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位との例を示すエネルギー図である。 本発明の実施形態２に係る表示デバイスの概略断面図である。
　〔実施形態１〕
　図２は、本実施形態に係る表示デバイス２の概略上面図である。図１は、図２における、Ａ－Ａ線矢視断面図である。
　図２に示すように、本実施形態に係る表示デバイス２は、発光が取り出される発光領域ＤＡと、当該発光領域ＤＡの周囲を囲う額縁領域ＮＡとを備える。額縁領域ＮＡにおいては、後に詳述する表示デバイス２の各発光素子を駆動するための信号が入力される端子Ｔが形成されている。
　平面視において発光領域ＤＡと重畳する位置において、図１に示すように、本実施形態に係る表示デバイス２は、アレイ基板４と、当該アレイ基板４上の発光素子層６とを備える。特に、表示デバイス２は、図示しないＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）が形成されたアレイ基板４上に、発光素子層６の各層が積層された構造を備える。なお、本明細書においては、表示デバイス２の発光素子層６からアレイ基板４への方向を「下方向」、表示デバイス２の発光素子層６から表示デバイス２の表示面への方向を「上方向」として記載する。
　発光素子層６は、陽極８上に、第１正孔輸送層１０と、第２正孔輸送層１２と、発光層１４と、第１電子輸送層１６と、第２電子輸送層１８と、陰極２０とを、下層から順次積層して備える。アレイ基板４の上層に形成された発光素子層６の陽極８は、アレイ基板４のＴＦＴと電気的に接続されている。なお、表示デバイス２においては、発光素子層６を封止する、図示しない封止層が設けられている。
　本実施形態において、発光素子層６は、発光素子６Ｒと、発光素子６Ｇと、発光素子６Ｂとを備える。発光素子６Ｒと、発光素子６Ｇと、発光素子６Ｂとは、発光層１４に、有機蛍光材料または有機りん光材料を備えた、有機ＥＬ素子、すなわち、ＯＬＥＤ素子であってもよい。また、この他に、発光素子６Ｒと、発光素子６Ｇと、発光素子６Ｂとは、発光層１４に、半導体ナノ粒子材料、すなわち、量子ドット材料を備えた、ＱＬＥＤ素子であってもよい。しかしながら、本実施形態において、発光素子６Ｒと、発光素子６Ｇと、発光素子６Ｂとは、ＯＬＥＤ素子またはＱＬＥＤ素子には限られず、種々の発光素子を採用できる。表示デバイス２は、例えば、複数のサブ画素を有し、当該サブ画素のそれぞれに、上述した発光素子６Ｒ、発光素子６Ｇ、および発光素子６Ｂを一つずつ備える。
　ここで、陽極８、第２正孔輸送層１２、および発光層１４のそれぞれは、エッジカバー２２によって分離されている。特に、本実施形態においては、陽極８は、エッジカバー２２によって、発光素子６Ｒ用の陽極８Ｒ、発光素子６Ｇ用の陽極８Ｇ、および発光素子６Ｂ用の陽極８Ｂに分離されている。また、第２正孔輸送層１２は、エッジカバー２２によって、発光素子６Ｒ用の第２正孔輸送層１２Ｒ、発光素子６Ｇ用の第２正孔輸送層１２Ｇ、および発光素子６Ｂ用の第２正孔輸送層１２Ｂに分離されている。さらに、発光層１４は、エッジカバー２２によって、発光層１４Ｒ、発光層１４Ｇ、および発光層１４Ｂに分離されている。
　さらに、発光層１４Ｇは、陽極８側から、第１発光層１４ＧＨと、第２発光層１４ＧＥとを積層して備える。第１発光層１４ＧＨは、正孔輸送性タイプの発光層であり、第２発光層１４ＧＥは、電子輸送性タイプの発光層である。換言すれば、第１発光層１４ＧＨは、正孔輸送性のホスト材料を含み、第２発光層１４ＧＥは、電子輸送性のホスト材料を含む。
　このため、本実施形態において、発光層１４Ｇは、少なくとも、ホスト材料を２種類以上含む。特に、本実施形態において、発光層１４Ｇは、第１発光層１４ＧＨと、第２発光層１４ＧＥとに、１種類ずつのみ、互いに異なるホスト材料を備えるため、発光層１４Ｇは、ホスト材料を２種類のみ含む。
　なお、第１正孔輸送層１０と、第１電子輸送層１６と、第２電子輸送層１８と、陰極２０とは、エッジカバー２２によって分離されず、共通して形成されている。
　エッジカバー２２は、図１に示すように、陽極８の側面と上面の周囲端部付近とを覆う位置に形成されている。
　本実施形態において、発光素子６Ｂは、さらに、第２正孔輸送層１２Ｂと発光層１４Ｂとの間に、層間有機層として、第１層間有機層２４を備える。第１層間有機層２４は、第１電子輸送層１６および第２電子輸送層１８と同様に、電子輸送性を有する有機層である。換言すれば、第１層間有機層２４は、電子輸送性を有する有機材料から構成され、第１層間有機層２４における電子移動度は、第１層間有機層２４におけるホール移動度よりも大きい。
　特に、第１層間有機層２４を構成する有機材料のホール移動度と比較して、当該有機材料の電子移動度は１００倍以上大きい。
　具体的には、第１層間有機層２４を構成する有機材料は、下記式に示す、ピリミジン誘導体（Ｂ３ＰｙｍＰｍ）である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 　他にも、第１層間有機層２４を構成する有機材料は、下記式にそれぞれ示す、シロール誘導体（ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ）、あるいは、ビピリミジンオキサジアゾール誘導体であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 　本実施形態において、第１層間有機層２４は、層厚ｄ２４を有する。本実施形態において、層厚ｄ２４は、例えば、０．１ｎｍ以上、２．０ｎｍ以下であり、後述する理由から、０．３ｎｍ以上、１．５ｎｍ以下であることが好ましい。
　ここで、本明細書において、ある層の層厚とは、当該層の層厚の平均値であってもよく、あるいは、アレイ基板４と略水平に形成された位置における、当該層の層厚の平均値であってもよい。
　本実施形態において、発光素子６Ｒは、陽極８Ｒ、第１正孔輸送層１０と、第２正孔輸送層１２Ｒと、発光層１４Ｒと、第１電子輸送層１６と、第２電子輸送層１８と、陰極２０とからなる。また、発光素子６Ｇは、陽極８Ｇと、第１正孔輸送層１０と、第２正孔輸送層１２Ｇと、発光層１４Ｇと、第１電子輸送層１６と、第２電子輸送層１８と、陰極２０とからなる。さらに、発光素子６Ｂは、陽極８Ｂと、第１正孔輸送層１０と、第２正孔輸送層１２Ｂと、第１層間有機層２４と、発光層１４Ｂと、第１電子輸送層１６と、第２電子輸送層１８と、陰極２０とからなる。
　本実施形態において、発光層１４Ｒ、発光層１４Ｇ、および、発光層１４Ｂは、それぞれ、赤色光を発する赤色発光層、緑色光を発する緑色発光層、および、青色光を発する青色発光層である。すなわち、発光素子６Ｒ、発光素子６Ｇ、および、発光素子６Ｂは、それぞれ、赤色光を発する赤色発光素子、緑色光を発する緑色発光素子、および、青色光を発する青色発光素子である。
　ここで、青色光とは、例えば、４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長帯域に発光中心波長を有する光である。また、緑色光とは、例えば、５００ｎｍ超６００ｎｍ以下の波長帯域に発光中心波長を有する光のことである。また、赤色光とは、例えば、６００ｎｍ超７８０ｎｍ以下の波長帯域に発光中心波長を有する光のことである。
　本実施形態において、発光層１４Ｂは、陽極８側において第１層間有機層２４と接し、陰極２０側において第１電子輸送層１６と接する。すなわち、単層の発光層１４Ｒおよび発光層１４Ｂは、第１層間有機層２４と第１電子輸送層１６との双方と接する。
　発光層１４Ｒは、陽極８側において第２正孔輸送層１２と接し、陰極２０側において第１電子輸送層１６と接する。すなわち、単層の発光層１４Ｒは、第２正孔輸送層１２と第１電子輸送層１６との双方と接する。
　一方、第１発光層１４ＧＨは、陽極８側において第２正孔輸送層１２と接し、陰極２０側において第２発光層１４ＧＥと接する。また、第２発光層１４ＧＥは、陽極８側において第１発光層１４ＧＨと接し、陰極２０側において第１電子輸送層１６と接する。
　陽極８および陰極２０は導電性材料を含み、それぞれ、第１正孔輸送層１０および第２電子輸送層１８と電気的に接続されている。陽極８と陰極２０とのうち、表示デバイス２の表示面に近い電極は半透明電極である。
　陽極８は、例えばＡｇ‐Ｐｄ‐Ｃｕ合金上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide，インジウムスズ酸化物）が積層された構成を有する。上記構成を有する陽極８は、発光層１４から発せられた光を反射する反射性電極である。したがって、発光層１４から発せられた光のうち、下方向に向かう光が、陽極８によって反射される。
　これに対して、陰極２０は、例えば半透明のＭｇ‐Ａｇ合金によって構成されている。つまり、陰極２０は、発光層１４から発せられた光を透過する透過性電極である。したがって、発光層１４から発せられた光のうち、上方向に向かう光が、陰極２０を透過する。このように、表示デバイス２は、発光層１４から発せられた光を上方向に出射できる。
　以上のとおり、表示デバイス２においては、発光層１４から上方向に発せられた光、および下方向に発せられた光の両方を、陰極２０（上方向）へと向かわせることができる。すなわち、表示デバイス２は、トップエミッション型の表示デバイスとして構成されている。
　また、本実施形態において、半透明電極である陰極２０は、発光層１４から発せられた光を、一部反射する。加えて、反射電極である陽極８と、半透明電極である陰極２０との間において、発光層１４から発せられた光のキャビティが形成される。陽極８と陰極２０との間においてキャビティを形成することにより、発光層１４から発せられた光の色度を改善することができる。
　なお、上述した陽極８と陰極２０との構成は一例であり、別の構成を有していてもよい。
　発光層１４は、陽極８から輸送された正孔と、陰極２０から輸送された電子との再結合が発生することにより、光を発する層である。なお、発光素子６Ｇにおいて、第１発光層１４ＧＨに輸送された正孔と、第２発光層１４ＧＥに輸送された電子とは、第１発光層１４ＧＨと第２発光層１４ＧＥとの界面まで輸送され、当該界面付近において再結合する。
　第１正孔輸送層１０および第２正孔輸送層１２は、陽極８からの正孔を発光層１４へと輸送する層である。また、第２正孔輸送層１２は、陰極２０からの電子の輸送を阻害する機能を有する。第１電子輸送層１６および第２電子輸送層１８は、陰極２０からの電子を発光層１４へと輸送する層である。また、第１電子輸送層１６は、陽極８からの正孔の輸送を阻害する機能を有する。
　本実施形態において、第２電子輸送層１８は、電子輸送性の有機材料と、電子受容材料とを含む混合層である。第２電子輸送層１８が含む電子受容材料は、第２電子輸送層１８において、電子輸送性の有機材料により輸送される電子を、当該電子が第１電子輸送層１６まで輸送される間に、一時的に捕捉する機能を有する。このため、第２電子輸送層１８が含む電子受容材料により、第１電子輸送層１６への電子の輸送、ひいては、発光層１４への電子の輸送が、より安定的に行われる。したがって、発光層１４における、過剰な電子の注入が防止され、発光層１４における電子過多を防止できる。
　本実施形態において、例えば、第２電子輸送層１８が含む電子輸送性の有機材料は、下記式に示す、オキサジアゾール誘導体（ＯＸＤ－７）である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 　他にも、第２電子輸送層１８が含む電子輸送性の有機材料は、下記式にそれぞれ示す、スターバストＯＸＤ、オキサジアゾール誘導体（Ｂｕ－ＰＢＤ）、トリアゾール誘導体、あるいは、バソクブロインであってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 　本実施形態において、第２電子輸送層１８が含む電子受容材料は、例えば、リチウム錯体、または、リチウム化合物である。具体的に、例えば、第２電子輸送層１８が含む電子受容材料は、下記式に示す、リチウムキノラート錯体（Ｌｉｑ）である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 　第２電子輸送層１８が、電子受容材料として、リチウムキノラート錯体を含むことにより、第２電子輸送層１８における、第１電子輸送層１６への電子の輸送が、より安定的に行われる。
　他にも、第２電子輸送層１８が含む電子受容材料は、下記式にそれぞれ示す、トリフルオロメタンスルホニル（Ｌｉ－ＴＦＳＩ）、アセト酢酸リチウム、リチウムビス（トリメチルシリル）アミド、リチウムブトキシド、あるいは、１，１，２，２，３，３－ヘキサフルオロプロパン－１，３－ジスルホンイミドリチウムであってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 　第１正孔輸送層１０、第２正孔輸送層１２、発光層１４、第１電子輸送層１６、および第２電子輸送層１８は、従来公知の手法によって形成されてもよく、例えば、蒸着マスクを使用した蒸着によって形成してもよい。特に、第２電子輸送層１８は、電子輸送性の有機材料と電子受容材料との共蒸着によって形成してもよい。
　なお、本実施形態に係る表示デバイス２は、陽極８と第１正孔輸送層１０との間に、正孔注入材料を含む、図示しない正孔注入層を備えていてもよい。同様に、本実施形態に係る表示デバイス２は、陰極２０と第２電子輸送層１８との間に、電子注入材料を含む、図示しない電子注入層を備えていてもよい。
　次に、本実施形態に係る表示デバイス２の発光素子６Ｂの各層におけるエネルギーバンドについて、図３を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る表示デバイス２の発光素子６Ｂの各層におけるフェルミ準位、またはバンドギャップの例を示すエネルギーバンド図である。
　なお、本明細書のエネルギーバンド図においては、各層の、真空準位を基準としたエネルギー準位を示している。また、本明細書のエネルギーバンド図においては、付した部材番号と対応する部材のフェルミ準位、またはバンドギャップを示す。陽極８および陰極２０についてはフェルミ準位を、第１正孔輸送層１０、第２正孔輸送層１２、第１層間有機層２４、発光層１４、第１電子輸送層１６、および第２電子輸送層１８については、ＬＵＭＯ準位からＨＯＭＯ準位までのバンドギャップをそれぞれ示す。
　ここで、本実施形態に係る発光素子層６における、各層間のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位の差について、図３を参照して説明する。本明細書においては、第１層のＨＯＭＯ準位の値から、第２層のＨＯＭＯ準位の値を引いた値を、第１層のＨＯＭＯ準位と第２層のＨＯＭＯ準位とのエネルギー準位差とする。一方、本明細書においては、第２層のＬＵＭＯ準位の値から、第１層のＬＵＭＯ準位の値を引いた値を、第１層のＬＵＭＯ準位と第２層のＬＵＭＯ準位とのエネルギー準位差とする。
　図３において、Ｈ１は、発光素子６Ｂにおける、第１正孔輸送層１０のＨＯＭＯ準位と第２正孔輸送層１２ＢのＨＯＭＯ準位とのエネルギー準位差を示す。Ｈ２は、発光素子６Ｂにおける、第２正孔輸送層１２ＢのＨＯＭＯ準位と第１層間有機層２４のＨＯＭＯ準位とのエネルギー準位差を示す。Ｈ３は、発光素子６Ｂにおける、第１層間有機層２４のＨＯＭＯ準位と発光層１４ＢのＨＯＭＯ準位とのエネルギー準位差を示す。Ｈ４は、発光素子６Ｂにおける、発光層１４ＢのＨＯＭＯ準位と第１電子輸送層１６のＨＯＭＯ準位とのエネルギー準位差を示す。Ｈ５は、発光素子６Ｂにおける、第１電子輸送層１６のＨＯＭＯ準位と第２電子輸送層１８のＨＯＭＯ準位とのエネルギー準位差を示す。
　また、図３において、Ｅ１は、発光素子６Ｂにおける、第２電子輸送層１８のＬＵＭＯ準位と第１電子輸送層１６のＬＵＭＯ準位とのエネルギー準位差を示す。Ｅ２は、発光素子６Ｂにおける、第１電子輸送層１６のＬＵＭＯ準位と発光層１４ＢのＬＵＭＯ準位とのエネルギー準位差を示す。Ｅ３は、発光素子６Ｂにおける、発光層１４のＬＵＭＯ準位と第１層間有機層２４のＬＵＭＯ準位とのエネルギー準位差を示す。Ｅ４は、発光素子６Ｂにおける、第１層間有機層２４のＬＵＭＯ準位と第２正孔輸送層１２ＢのＬＵＭＯ準位とのエネルギー準位差を示す。Ｅ５は、発光素子６Ｂにおける、第２正孔輸送層１２ＢのＬＵＭＯ準位と第１正孔輸送層１０のＬＵＭＯ準位とのエネルギー準位差を示す。
　本実施形態に係る発光素子６Ｂにおいて、エネルギー準位差Ｈ１と、エネルギー準位差Ｅ１と、エネルギー準位差Ｅ２とが、０．０ｅＶ以上、０．２０ｅＶ以下である。換言すれば、発光素子６Ｂにおいて、第１正孔輸送層１０と、第２正孔輸送層１２Ｂとの、ＨＯＭＯ準位のエネルギー準位差が、０．０ｅＶ以上、０．２０ｅＶ以下である。加えて、第１電子輸送層１６と、第２電子輸送層１８との、ＬＵＭＯ準位のエネルギー準位差、および、第１電子輸送層１６と、発光層１４Ｂとの、ＬＵＭＯ準位のエネルギー準位差が、０．０ｅＶ以上、０．２０ｅＶ以下である。
　上記構成により、発光素子６Ｂにおいて、第１正孔輸送層１０から第２正孔輸送層１２Ｂへの正孔の注入障壁、第２電子輸送層１８から第１電子輸送層１６への電子の注入障壁、および、第１電子輸送層１６から発光層１４Ｂへの電子の注入障壁が小さくなる。このために、発光素子６Ｂにおいて、発光層１４Ｂへの各キャリアの注入効率が向上する。
　また、本実施形態に係る発光素子６Ｂにおいて、エネルギー準位差Ｈ２が、０．０ｅＶ以上、０．２０ｅＶ以下である。換言すれば、発光素子６Ｂにおいて、第２正孔輸送層１２Ｂと、第１層間有機層２４との、ＨＯＭＯ準位のエネルギー準位差が、０．０ｅＶ以上、０．２０ｅＶ以下である。
　同様に、本実施形態に係る発光素子６Ｂにおいて、エネルギー準位差Ｈ３が、０．０ｅＶ以上、０．０５ｅＶ以下である。換言すれば、発光素子６Ｂにおいて、第１層間有機層２４と、発光層１４Ｂとの、ＨＯＭＯ準位のエネルギー準位差が、０．０ｅＶ以上、０．０５ｅＶ以下である。
　上記構成により、発光素子６Ｂにおいて、第２正孔輸送層１２Ｂから第１層間有機層２４への正孔の注入障壁、および、第１層間有機層２４から発光層１４Ｂへの正孔の注入障壁が小さくなる。このために、発光素子６Ｂにおいて、発光層１４Ｂへの正孔の注入効率が向上し、電子過多がより効率的に防止される。
　さらに、発光層１４ＢのＨＯＭＯ準位の値は、第１電子輸送層１６のＨＯＭＯ準位の値よりも、０．２５ｅＶ以上大きく、より好ましくは、０．４５ｅＶ以上大きい。さらに、第１層間有機層２４のＬＵＭＯ準位の値は、発光層１４ＢのＬＵＭＯ準位の値よりも、０．２５ｅＶ以上大きく、より好ましくは、０．４５ｅＶ以上大きい。
　これらの構成により、発光素子６Ｂにおいて、発光層１４Ｂに注入された正孔の、第１電子輸送層１６側への流出、および、発光層１４Ｂに注入された電子の、第１層間有機層２４側への流出が、より効果的に低減する。これにより、発光素子６Ｂの発光層１４Ｂにおける、電子濃度および正孔濃度が向上し、キャリアの再結合の効率が向上する。さらに、発光素子６Ｂにおいて、発光層１４Ｂに注入されたキャリアの流出に伴う、各有機層へのダメージが低減するため、発光素子６Ｂの寿命の改善につながる。
　本実施形態に係る発光素子６Ｂにおいて、エネルギー準位差Ｅ４が、０．０ｅＶ以上、０．０５ｅＶ以下である。換言すれば、発光素子６Ｂにおいて、第２正孔輸送層１２Ｂと、第１層間有機層２４との、ＬＵＭＯ準位のエネルギー準位差が、０．０ｅＶ以上、０．０５ｅＶ以下である。
　第２正孔輸送層１２ＢのＬＵＭＯ準位の値と比較して、第１層間有機層２４のＬＵＭＯ準位の値が小さい場合、発光層１４Ｂから第１層間有機層２４への電子の流出が生じやすくなる。これに伴い、発光層１４Ｂから第２正孔輸送層１２Ｂへの電子の流出が、第１層間有機層２４を介して生じやすくなる。
　上記構成により、第２正孔輸送層１２Ｂと、第１層間有機層２４との、ＬＵＭＯ準位の差が十分に近接する。これにより、発光層１４ＢのＬＵＭＯ準位の値と比較して、第１層間有機層２４のＬＵＭＯ準位の値が大きくなり、第１層間有機層２４を介した、発光層１４Ｂから第２正孔輸送層１２Ｂへの電子の流出が生じにくくなる。したがって、上記構成により、発光層１４Ｂから第２正孔輸送層１２Ｂへ電子が流出することに伴う、第２正孔輸送層１２Ｂの劣化が低減し、発光素子６Ｂの寿命が改善する。
　上述したように、本実施形態に係る発光素子６Ｂにおいて、エネルギー準位差Ｈ１と、エネルギー準位差Ｅ１と、エネルギー準位差Ｅ２とが、０．０ｅＶ以上、０．２０ｅＶ以下である。上記構成により、発光素子６Ｂ、発光素子６Ｇ、および、発光素子６Ｒのそれぞれにおいて、発光層１４への各キャリアの注入効率が向上する。
　加えて、本実施形態に係る発光素子６Ｂは、第２正孔輸送層１２Ｂと発光層１４Ｂとの間に、電子輸送性を有する第１層間有機層２４を備える。上記構成により、発光素子６Ｂにおいて、第１層間有機層２４は、発光層１４Ｂから第２正孔輸送層１２Ｂへの電子の流出を低減できる。特に、第１層間有機層２４を構成する有機材料のホール移動度と比較して、当該有機材料の電子移動度が１００倍以上大きいことにより、上述した電子の流出をより効率的に低減できる。
　発光層１４から、第２正孔輸送層１２側の各層への電子の流出が防止されることにより、発光層１４よりも第２正孔輸送層１２側の各層においても、発光に寄与しない電荷の再結合が生じにくくなる。これにより、発光層１４、および、発光層１４よりも第２正孔輸送層１２側の各層に対するダメージが防止され、発光素子６Ｂの寿命が改善する。
　したがって、本実施形態に係る発光素子６Ｂは、発光層１４への各キャリアの輸送効率を維持しつつ、発光層１４における電子過多を解消できる。ゆえに、本実施形態に係る発光素子６Ｂは、より効率的に寿命を改善する。
　一般に、本実施形態に係る表示デバイス２が備える各発光素子のように、有機層を有する発光素子において、青色発光素子は、緑色発光素子および赤色発光素子と比較して、寿命が短くなる傾向にある。本実施形態に係る表示デバイス２は、上述したように、寿命が改善した青色発光素子である発光素子６Ｂを備えるため、発光素子６Ｂの寿命が、発光素子６Ｇおよび発光素子６Ｒの寿命に対し長くなる。したがって、本実施形態に係る表示デバイス２は、全体として寿命を改善することができる。
　本実施形態に係る表示デバイス２の各発光素子と同一の構成を有する、以下の実施例１および２のそれぞれに係る発光素子を作製し、物性を測定した。
　〔実施例１〕
　本実施例に係る発光素子は、本実施形態に係る表示デバイス２の発光素子６Ｂと同一の構造を備える。
　本実施例に係る発光素子の製造において、はじめに、ＩＴＯを形成し、陽極８とした。
　次いで、当該陽極８上に、正孔輸送材料として、芳香族アミン系化合物を含む第１正孔輸送層１０（ＨＯＭＯ：－５．５０ｅＶ、ＬＵＭＯ：－２．４２ｅＶ）を、当該正孔輸送材料の低温ＣＶＤ法による成膜により形成した。
　次いで、第１正孔輸送層１０の上層に、電子ブロック材料として、カルバゾール系化合物を含む第２正孔輸送層１２Ｂ（ＨＯＭＯ：－５．６０ｅＶ、ＬＵＭＯ：－２．５２ｅＶ）を、当該電子ブロック材料の低温ＣＶＤ法による成膜により形成した。
　次いで、第２正孔輸送層１２Ｂの上層に、上述したピリミジン誘導体（Ｂ３ＰｙｍＰｍ）（ＨＯＭＯ：－５．７７ｅＶ、ＬＵＭＯ：－２．５２ｅＶ）の蒸着により、第１層間有機層２４を形成した。本実施例において、第１層間有機層２４の層厚ｄ２４は１．０ｎｍとした。
　次いで、第１層間有機層２４の上層に、発光層１４Ｂを形成した。発光層１４Ｂは、ホスト材料であるアントラセン―アダマンタン系化合物（ＨＯＭＯ：－５．７４ｅＶ、ＬＵＭＯ：－２．８８ｅＶ）と、蛍光発光性のドーパントであるアントラセン―ナフタレン系化合物（ＨＯＭＯ：－５．８５ｅＶ、ＬＵＭＯ：－２．９０ｅＶ）との共蒸着により形成した。
　次いで、発光層１４Ｂの上層に、正孔ブロック材料として、トリアゾール系化合物を含む第１電子輸送層１６（ＨＯＭＯ：－６．００ｅＶ、ＬＵＭＯ：－２．９５ｅＶ）を、当該正孔ブロック材料の蒸着により形成した。
　次いで、第１電子輸送層１６の上層に、第２電子輸送層１８を形成した。第２電子輸送層１８は、電子輸送性の有機材料とリチウムキノラート錯体（ＨＯＭＯ：－５．７８ｅＶ、ＬＵＭＯ：－３．４６ｅＶ）とを、１：１の質量比において共蒸着することにより形成した。第２電子輸送層１８の電子輸送性の有機材料には、オキサジアゾール誘導体（ＯＸＤ－７）（ＨＯＭＯ：－６．３４ｅＶ、ＬＵＭＯ：－２．９２ｅＶ）を使用した。
　本実施例においては、さらに、第２電子輸送層１８の上層に、フッ化リチウムを蒸着し、電子注入層とした。
　次いで、電子注入層の上層に、Ｍｇ－Ａｇの合金を蒸着し、陰極２０を形成した。
　本実施例においては、さらに、陰極２０の上層に、芳香族アミン基を含む化合物からなるキャッピングレイヤを蒸着により形成し、次いで、無機－有機複合材料を含む封止材による発光素子の封止を行った。
　本実施例において、ＣＩＥの色度座標における、（ｘ，ｙ）＝（０．１４０，０．０５０）の光を発する発光素子が得られた。なお、本実施例において、発光層１４ＢのＬＵＭＯ準位の値と、発光層１４ＢのＨＯＭＯ準位の値との差は、２．９５ｅＶであった。
　〔実施例２〕
　本実施例に係る発光素子は、本実施形態に係る表示デバイス２の発光素子６Ｂと同一の構造を備える。
　本実施例に係る発光素子の製造において、はじめに、ＩＴＯを形成し、陽極８とした。
　次いで、当該陽極８上に、正孔輸送材料として、芳香族アミン系化合物を含む第１正孔輸送層１０（ＨＯＭＯ：－５．４９ｅＶ、ＬＵＭＯ：－２．４１ｅＶ）を、当該正孔輸送材料の低温ＣＶＤ法による成膜により形成した。
　次いで、第１正孔輸送層１０の上層に、電子ブロック材料として、カルバゾール系化合物を含む第２正孔輸送層１２Ｂ（ＨＯＭＯ：－５．６２ｅＶ、ＬＵＭＯ：－２．５３ｅＶ）を、当該電子ブロック材料の低温ＣＶＤ法による成膜により形成した。
　次いで、第２正孔輸送層１２Ｂの上層に、上述したピリミジン誘導体（Ｂ３ＰｙｍＰｍ）（ＨＯＭＯ：－５．７８ｅＶ、ＬＵＭＯ：－２．４９ｅＶ）の蒸着により、第１層間有機層２４を形成した。本実施例において、第１層間有機層２４の層厚ｄ２４は１．０ｎｍとした。
　次いで、第１層間有機層２４の上層に、発光層１４Ｂを形成した。発光層１４Ｂは、ホスト材料であるアントラセンーフェニル系化合物（ＨＯＭＯ：－５．７４ｅＶ、ＬＵＭＯ：－２．８２ｅＶ）と、蛍光発光性のドーパントであるルブレン系化合物（ＨＯＭＯ：－５．８０ｅＶ、ＬＵＭＯ：－２．８６ｅＶ）との共蒸着により形成した。
　次いで、発光層１４Ｂの上層に、正孔ブロック材料として、トリアゾール系化合物を含む第１電子輸送層１６（ＨＯＭＯ：－６．０７ｅＶ、ＬＵＭＯ：－２．８７ｅＶ）を、当該正孔ブロック材料の蒸着により形成した。
　次いで、第１電子輸送層１６の上層に、実施例１に係る第２電子輸送層１８と同一の構成を有する第２電子輸送層１８を、実施例１にて示した手法と同一の手法により形成した。
　本実施例においては、さらに、第２電子輸送層１８の上層に、イッテルビウム（Ｙｂ）を蒸着し、電子注入層とした。
　電子注入層の上層の、陰極２０およびキャッピングレイヤの形成と、封止材による発光素子の封止とは、前実施例と同一の方法により実行した。
　本実施例において、ＣＩＥの色度座標における、（ｘ，ｙ）＝（０．１３６，０．０４８）の光を発する発光素子が得られた。なお、本実施例において、発光層１４ＢのＬＵＭＯ準位の値と、発光層１４ＢのＨＯＭＯ準位の値との差は、２．９４ｅＶであった。
　なお、実施例１と実施例２とのそれぞれに係る発光素子の第１層間有機層２４の電子移動度は、２×１０－２ｃｍ２／Ｖｓであり、ホール移動度は、７×１０－６ｃｍ２／Ｖｓであった。第１層間有機層２４のキャリア移動度は、インピーダンス分光法により測定した。
　実施例１、および、実施例２のそれぞれに係る発光素子に対し、比較例１、および、比較例２のそれぞれに係る発光素子を作製し、物性を測定した。
　比較例１に係る発光素子は、実施例１に係る発光素子と比較して、第１層間有機層２４が形成されていない点のみを除き、同一の構成を備える。比較例２に係る発光素子は、実施例２に係る発光素子と比較して、第１層間有機層２４が形成されていない点のみを除き、同一の構成を備える。
　次いで、上記各実施例および各比較例に係る発光素子の物性を測定し、当該物性を比較した。
　はじめに、各発光素子の各層のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位の値を測定し、各層間のＨＯＭＯ準位差およびＬＵＭＯ準位差を測定した。具体的には、光電子収量分光（ＰＹＳ）装置（ＡＣ－３、理研計機社製）を使用して、各発光素子の各層のＨＯＭＯ準位の値を確定させた。さらに、紫外線スペクトル測定により、各発光素子の各層のバンドギャップを測定することにより、ＬＵＭＯ準位の値を確定させた。
　上記測定の結果に基づく、各実施例および各比較例のそれぞれに係る発光素子の、各層のエネルギー図を、図４および図５に示す。図４、および図５のそれぞれは、実施例１、および実施例２のそれぞれに係る発光素子の、各層のエネルギー図を示す。
　次いで、摂氏２５度の環境温度下において、各発光素子の電極間に、電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ２の電流が発生する電圧を印加し、外部量子効率、および寿命の測定を行った。
　測定された、各実施例および各比較例に係る発光素子の物性を、下記表１に記載した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
 　表１において、「実施例１」、「実施例２」の欄は、それぞれの実施例に係る発光素子の物性を示している。
　表１において、「Ｈ１」～「Ｈ５」、および「Ｅ１」～「Ｅ５」の欄は、それぞれ、エネルギー準位差Ｈ１～Ｈ５、およびエネルギー準位差Ｅ１～Ｅ５のエネルギーの値を、ｅＶを単位として示している。なお、各実施例において、「Ｈ３」の欄の数値が負号であることは、第１層間有機層２４のＨＯＭＯ準位の値が、発光層１４ＢのＨＯＭＯ準位の値よりも小さいことを示す。また、実施例２において、「Ｅ４」の欄の数値が負号であることは、第２正孔輸送層１２ＢのＬＵＭＯ準位の値が、第１層間有機層２４のＬＵＭＯ準位の値よりも小さいことを示す。
　なお、表１における各比較例について、「Ｈ２」の欄は、ＨＯＭＯ準位における、第２正孔輸送層１２Ｂと発光層１４Ｂとの準位差を示す。同様に、表１における各比較例について、「Ｅ３」の欄は、ＬＵＭＯ準位における、第２正孔輸送層１２Ｂと発光層１４Ｂとの準位差を示す。また、表１における各比較例については、「Ｈ３」および「Ｅ４」の記載を行っていない。
　表１において、「電圧」の欄は、各発光素子の電極間に、電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ２の電流を発生させるために必要な電圧の大きさを、Ｖを単位として示す。「ＥＱＥ」の欄は、上記電圧の印加下における、各発光素子の外部量子効率の百分率を示す。「寿命」の欄は、摂氏２５度の環境下、かつ、上記電圧の印加下において、各発光素子の輝度が、初期輝度の９０パーセントに到達するまでの期間を、時間（ｈ）を単位に示す。
　次いで、実施例１および実施例２のそれぞれに係る発光素子において、第１層間有機層２４の層厚ｄ２４を変更した場合における、当該発光素子の物性について測定した。実施例１に係る発光素子に対しては、層厚ｄ２４を、０．３ｎｍから２．０ｎｍまで、実施例２に係る発光素子に対しては、層厚ｄ２４を、０．１ｎｍから２．０ｎｍまで、それぞれ変更して測定を行った。さらに、実施例１および実施例２のそれぞれに係る発光素子に対して、層厚ｄ２４を０ｎｍした場合、すなわち、第１層間有機層２４を形成しなかった場合の物性を、それぞれ、比較例１および比較例２として測定した。
　実施例１に係る発光素子の、層厚ｄ２４を変更した場合における物性と、比較例１に係る発光素子の物性とを、以下の表２に記載した。また、実施例２に係る発光素子の、層厚ｄ２４を変更した場合における物性と、比較例２に係る発光素子の物性とを、以下の表３に記載した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
 　表２および表３において、「ｄ２４」の欄は、各発光素子における第１層間有機層２４の層厚ｄ２４の値を、単位をｎｍとして示す。ここで、表２の「ｄ２４」の欄において、０ｎｍの列は、比較例１に係る発光素子の物性について示す。また、表３の「ｄ２４」の欄において、０ｎｍの列は、比較例２に係る発光素子の物性について示す。
　表２および表３において、「電圧」の欄は、各発光素子の電極間に、電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ２の電流を発生させるために必要な電圧の大きさを、Ｖを単位として示す。「ＥＱＥ」の欄は、上記電圧の印加下における、各発光素子の外部量子効率の百分率を示す。「色度」の欄は、各発光素子が発する光の色度を、ＣＩＥの色度座標を用いて示す。「寿命」の欄は、摂氏２５度の環境下、かつ、上記電圧の印加下において、各発光素子の輝度が、初期輝度の９０パーセントに到達するまでの期間を、時間（ｈ）を単位に示す。
　表１、および、表２に示すように、第１層間有機層２４を備えた実施例１に係る発光素子の寿命は、第１層間有機層２４を備えていない比較例１に係る発光素子の寿命よりも改善している。同様に、表１、および、表３に示すように、第１層間有機層２４を備えた実施例２に係る発光素子の寿命は、第１層間有機層２４を備えていない比較例２に係る発光素子の寿命よりも改善している。また、表１、表２、および、表３に示すように、実施例１および実施例２にそれぞれ係る発光素子の外部量子効率は、比較例１および比較例２にそれぞれ係る発光素子の外部量子効率と比較して、大きく低下していない。
　したがって、実施例１および実施例２にそれぞれ係る発光素子は、比較例１および比較例２にそれぞれ係る発光素子と比較して、外部量子効率を維持しつつ、寿命が改善している。
　さらに、表２および表３に示すように、各実施例に係る発光素子における、第１層間有機層２４の層厚ｄ２４が大きいほど、当該発光素子の寿命は長くなる傾向にある。これは、第１層間有機層２４が厚い程、発光層１４Ｂから第２正孔輸送層１２Ｂへの電子の流出が低減し、第２正孔輸送層１２Ｂの劣化が抑制されたためであると考えられる。
　一方、各実施例に係る発光素子における、第１層間有機層２４の層厚ｄ２４が小さいほど、当該発光素子の外部量子効率は向上する傾向にある。これは、第１層間有機層２４が薄い程、第２正孔輸送層１２Ｂから発光層１４Ｂへの正孔輸送の効率が向上し、発光層１４Ｂにおけるキャリアの再結合の効率が向上したためであると考えられる。
　以上より、外部量子効率を維持しつつ、寿命を大きく改善する観点から、各実施例に係る発光素子の第１層間有機層２４の層厚ｄ２４は、０．３ｎｍ以上、１．５ｎｍ以下であることが好ましい。
　〔実施形態２〕
　図６は、本実施形態に係る表示デバイス２６の、図１と対応する位置における断面図である。
　本実施形態に係る表示デバイス２６は、図６に示すように、前実施形態に係る表示デバイス２と比較して、第１層間有機層２４に代えて、第２層間有機層２８を、第２電子輸送層１８と、陰極２０との間に備える。換言すれば、本実施形態に係る表示デバイス２６は、層間有機層として、第２層間有機層２８を備えている点において、前実施形態に係る表示デバイス２と構成が異なる。
　また、本実施形態に係る表示デバイス２６は、図６に示すように、陽極８と第１正孔輸送層１０との間に、正孔注入層３０を、第２層間有機層２８と陰極２０との間に、電子注入層３２を、それぞれ備える。さらに、本実施形態において、第２電子輸送層１８は、電子受容材料と電子輸送性の有機材料とを含み、電子受容材料として、前実施形態において説明した、リチウムキノラート錯体（Ｌｉｑ）を含んでいる。ただし、本実施形態において、第２電子輸送層１８が含む電子輸送性の有機材料は、前実施形態における第２電子輸送層１８が含む電子輸送性の有機材料と同一の材料であってもよい。
　上記点を除いて、本実施形態に係る表示デバイス２６は、前実施形態に係る表示デバイス２と同一の構成を備えている。
　本実施形態において、第２層間有機層２８は、発光素子６Ｂ、発光素子６Ｇ、および、発光素子６Ｒに、共通して形成されている。第２層間有機層２８は、アミノ基、または、ヒドロキシル基を有する有機化合物からなる。特に、第２層間有機層２８は、アミノ基、または、ヒドロキシル基を有するイソシアヌレート化合物からなる。具体的に、第２層間有機層２８は、下記化学式（１）、または、化学式（２）に示す化合物からなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 　なお、第２層間有機層２８は、図６に示すように、層厚ｄ２８を有する。
　正孔注入層３０は、陽極８から第１正孔輸送層１０への正孔注入を補助する機能を有する。例えば、正孔注入層３０のＨＯＭＯ準位の値は、陽極８のＨＯＭＯ準位の値と、第１正孔輸送層１０のＨＯＭＯ準位の値との間の値を有する。このため、正孔注入層３０により、陽極８から発光層１４への正孔の輸送効率が向上する。
　電子注入層３２は、陰極２０から第２電子輸送層１８への電子注入を補助する機能を有する。例えば、電子注入層３２のＬＵＭＯ準位の値は、陰極２０のＬＵＭＯ準位の値と、第２電子輸送層１８のＬＵＭＯ準位の値との間の値を有する。このため、電子注入層３２により、陰極２０から発光層１４への電子の輸送効率が向上する。なお、層厚ｄ２８を十分に薄く形成することにより、陰極２０から第２電子輸送層１８への、電子注入層３２を介した電子注入は、第２層間有機層２８を電子がトンネルすることにより実現する。
　本実施形態において、発光素子層６は、正孔注入層として、正孔注入層３０を、正孔輸送層として、第１正孔輸送層１０を、電子ブロック層として、第２正孔輸送層１２を備える。また、本実施形態において、発光素子層６は、電子注入層として、電子注入層３２を、電子輸送層として、第２電子輸送層１８を、正孔ブロック層として、第１電子輸送層１６を備える。
　ただし、本実施形態において、発光素子層６は、正孔注入層３０と、第２正孔輸送層１２と、第１電子輸送層１６と、電子注入層３２とを、必ずしも備えていなくともよい。本実施形態において、発光素子層６は、陽極８と陰極２０との間に、陽極８側から順に、正孔輸送層としての第１正孔輸送層１０と、発光層１４と、電子輸送層としての第２電子輸送層１８と、層間有機層としての第２層間有機層２８とを備えていればよい。
　ここで、第２電子輸送層１８が含むリチウムキノラート錯体は、高温下において、電子のやり取りが分子内において生じる場合がある。リチウムキノラート錯体の分子内における電子の授受は、以下の化学反応式に沿って生じる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 　具体的には、リチウムキノラート錯体の複素環のＮ原子が不対電子を有するために、高温下においては、当該Ｎ原子と、Ｌｉ原子との間において、電子授受が生じ、リチウムキノラート錯体のイオン化が進行する。リチウムキノラート錯体がイオン化した場合、当該リチウムキノラート錯体による、第２電子輸送層１８から第１電子輸送層１６側への電子輸送の安定化の効果が低減し、発光層１４における電子過多が生じ、発光素子全体の寿命が短縮する場合がある。
　本実施形態において、上述したように、第２電子輸送層１８と隣接する第２層間有機層２８は、アミノ基、または、ヒドロキシル基を有する有機化合物からなる。このため、第２層間有機層２８が有するアミノ基またはヒドロキシル基と、第２電子輸送層１８が有するリチウムキノラート錯体のＮ原子との間において、水素結合が生じる。
　具体的に、第２層間有機層２８が、上記化学式（１）に示す、アミノ基を備えた化合物からなるとする。この場合、下記化学式の点線に示すように、第２層間有機層２８が有するアミノ基と、第２電子輸送層１８が有するリチウムキノラート錯体のＮ原子との間において、水素結合が生じる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 　これにより、第２電子輸送層１８のリチウムキノラート錯体の、不対電子を有するＮ原子が低減し、リチウムキノラート錯体の安定性が向上する。このため、高温下においても、第２電子輸送層１８のリチウムキノラート錯体のイオン化が進行しにくくなる。したがって、本実施形態においては、第２電子輸送層１８のリチウムキノラート錯体による、第２電子輸送層１８から第１電子輸送層１６側への電子輸送の安定化の効果が、高温下においても維持され、発光素子全体の寿命が改善する。
　第２層間有機層２８が、イソシアヌレート化合物を含むことにより、上述した、第２電子輸送層１８のリチウムキノラート錯体のイオン化を、より効率よく抑制することができる。さらに、第２層間有機層２８が、上述した化学式（１）または化学式（２）に示す化合物を有することにより、第２電子輸送層１８のリチウムキノラート錯体のイオン化を、より効率よく抑制することができる。
　さらに、上述した化学式（１）または化学式（２）に示す化合物は、蒸着材料として使用した場合においても、分解等の不良が発生しにくい。したがって、第２層間有機層２８が、上述した化学式（１）または化学式（２）に示す化合物を有することにより、劣化を抑制した第２層間有機層２８を、蒸着法により形成することができる。
　本実施形態に係る発光素子６Ｂ、発光素子６Ｇ、および、発光素子６Ｒは、上述したように、第２層間有機層２８により、第２電子輸送層１８の劣化をより効率的に抑制することができる。このことは、特に、各発光素子が高温下に置かれた場合において顕著である。本実施形態に係る表示デバイス２は、上述した各発光素子を備えることにより、全体として寿命を改善することができる。
　本実施形態に係る表示デバイス２６の各発光素子と同一の構成を有する、以下の実施例３から６のそれぞれに係る発光素子を作製し、物性を測定した。
　〔実施例３〕
　本実施例に係る発光素子は、実施例１に係る発光素子と比較して、第１層間有機層２４に代え、第２層間有機層２８を形成し、さらに、正孔注入層３０を形成した点を除き、同一の構造を備え、同一の手法により製造された。
　実施例１に係る発光素子の正孔注入層３０は、陽極８上に、正孔注入材料である芳香族化合物（ＨＯＭＯ：－７．８３ｅＶ、ＬＵＭＯ：－５．６０ｅＶ）を、当該正孔注入材料の低温ＣＶＤ法による成膜により形成した。また、第２層間有機層２８は、第２電子輸送層１８の上層に、上記化学式（１）に示す有機化合物を蒸着することにより形成した。
　〔実施例４〕
　本実施例に係る発光素子は、実施例３に係る発光素子と、第２層間有機層２８の材料を除き、同一の構造を備え、同一の手法により製造された。本実施例に係る発光素子の第２層間有機層２８は、第２電子輸送層１８の上層に、上記化学式（２）に示す有機化合物を蒸着することにより形成した。
　〔実施例５〕
　本実施例に係る発光素子は、本実施形態に係る発光素子６Ｇと同一の構造を備える。また、本実施例に係る発光素子は、実施例３に係る発光素子と、発光層１４Ｂに代え、発光層１４Ｇを備える点を除き、同一の構造を備え、同一の手法により製造された。
　本実施例に係る発光素子の発光層１４Ｇは、第２正孔輸送層１２Ｇの上層に、第１発光層１４ＧＨと第２発光層１４ＧＥとを順に形成することにより形成した。発光層１４Ｇは、ホール輸送性材料であるルブレン系化合物（ＨＯＭＯ：－５．６０ｅＶ、ＬＵＭＯ：－２．３４ｅＶ）と、電子輸送性材料であるＡｌｑ３（トリス（８－キノリノラト）アルミニウム）（ＨＯＭＯ：－５．９６ｅＶ、ＬＵＭＯ：－２．８４ｅＶ）と、燐光発光性のドーパントであるイリジウム錯体（ＨＯＭＯ：－５．６０ｅＶ、ＬＵＭＯ：－２．９０ｅＶ）との３材料の共蒸着により形成した。
　〔実施例６〕
　本実施例に係る発光素子は、本実施形態に係る発光素子６Ｒと同一の構造を備える。また、本実施例に係る発光素子は、実施例３に係る発光素子と、発光層１４Ｂに代え、発光層１４Ｒを備える点を除き、同一の構造を備え、同一の手法により製造された。
　本実施例に係る発光素子の発光層１４Ｒは、第２正孔輸送層１２Ｒの上層に、ホスト材料（ＨＯＭＯ：－５．７２ｅＶ、ＬＵＭＯ：－２．６４ｅＶ）と、燐光発光性のドーパントであるイリジウム錯体（ＨＯＭＯ：－４．８５ｅＶ、ＬＵＭＯ：－２．９０ｅＶ）とを共蒸着することにより形成した。
　また、実施例３から実施例６のそれぞれに係る発光素子に対し、比較例３から比較例６のそれぞれに係る発光素子を作製し、物性を測定した。比較例３から比較例６のそれぞれに係る発光素子は、実施例３から実施例６のそれぞれに係る発光素子と比較して、第２層間有機層２８が形成されていない点のみを除き、同一の構成を備える。
　次いで、上記各実施例および各比較例に係る発光素子の物性を測定し、当該物性を比較した。ここでは、実施例３から実施例６のそれぞれに係る発光素子において、第２層間有機層２８の層厚ｄ２８を変更した場合における、当該発光素子の物性について測定した。各実施例のそれぞれに係る発光素子に対しては、層厚ｄ２８を、０．１ｎｍから４ｎｍまで変更して測定を行った。さらに、実施例３から実施例６のそれぞれに係る発光素子に対して、層厚ｄ２８を０ｎｍした場合、すなわち、第２層間有機層２８を形成しなかった場合の物性を、それぞれ、比較例３から比較例６として測定した。
　実施例３から実施例６のそれぞれに係る発光素子の、層厚ｄ２８を変更した場合における物性を、以下の表４から表７にそれぞれ記載した。なお、表４から表７のそれぞれにおいては、比較例３から比較例６のそれぞれに係る発光素子の物性についても記載した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
 　表４および表７において、「ＥＱＥ」の欄は、上記電圧の印加下における、各発光素子の外部量子効率の百分率を示す。「色度」の欄は、各発光素子が発する光の色度を、ＣＩＥの色度座標を用いて示す。「常温寿命」の欄は、摂氏２５度の環境下、かつ、上記電圧の印加下において、各発光素子の輝度が、初期輝度の９０パーセントに到達するまでの期間を、時間（ｈ）を単位に示す。「高温寿命」の欄は、摂氏７０度の環境下、かつ、上記電圧の印加下において、各発光素子の輝度が、初期輝度の９０パーセントに到達するまでの期間を、時間（ｈ）を単位に示す。
　表４から表７にそれぞれ示すように、実施例３から実施例６にそれぞれ係る発光素子の、常温環境、および高温環境のそれぞれにおける寿命は、比較例３から比較例６にそれぞれ係る発光素子の、各環境における寿命と比較して向上している。また、実施例３から実施例６にそれぞれ係る発光素子の寿命の改善は、高温環境においてより顕著である。
　さらに、表４から表７にそれぞれ示すように、各実施例に係る発光素子における、第２層間有機層２８の層厚ｄ２８が大きいほど、当該発光素子の寿命は長くなる傾向にある。これは、第２層間有機層２８が厚い程、第２電子輸送層１８のリチウムキノラート錯体のイオン化の進行がより効率よく抑制され、第２電子輸送層１８の劣化が抑制されたためであると考えられる。
　一方、表４から表７にそれぞれ示すように、実施例３から実施例６にそれぞれ係る発光素子の外部量子効率は、第２層間有機層２８の層厚ｄ２８が３ｎｍ以下である場合、大きく低下していない。これは、第２層間有機層２８が十分に薄いために、電子注入層３２から第２電子輸送層１８への電子注入において、第２層間有機層２８の電子のトンネルが効率よく生じているためであると考えられる。
　以上より、外部量子効率を維持しつつ、寿命を大きく改善する観点から、各実施例に係る発光素子の第２層間有機層２８の層厚ｄ２８は、０．１ｎｍ以上、３ｎｍ以下であることが好ましい。
　本実施形態に係る発光素子６Ｒ、発光素子６Ｇ、および発光素子６Ｂを、表示デバイス２６が備えることにより、より高い発光効率を有し、寿命が改善された表示デバイス２６が得られる。
　なお、上述した各実施形態においては、発光素子６Ｒが、単一の発光層１４Ｒを備えている構成を説明したが、これに限られない。例えば、発光素子６Ｒは、発光素子６Ｇの発光層１４Ｇと同じく、正孔輸送性タイプの赤色発光層と、電子輸送性タイプの赤色発光層とを積層した発光層１４Ｒを備えていてもよい。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
２、２６　　　　　　発光デバイス
６　　　　　　　　　発光素子層
６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ　　発光素子
８　　　　　　　　　陽極
１０　　　　　　　　第１正孔輸送層
１２　　　　　　　　第２正孔輸送層
１４　　　　　　　　発光層
１４ＧＨ、１４ＲＨ　第１発光層
１４ＧＥ、１４ＲＥ　第２発光層
１６　　　　　　　　第１電子輸送層
１８　　　　　　　　第２電子輸送層
２０　　　　　　　　陰極
２４　　　　　　　　第１層間有機層
２８　　　　　　　　第２層間有機層
３０　　　　　　　　正孔注入層
３２　　　　　　　　電子注入層

Claims (16)

  1. 　陽極と、陰極とを備え、前記陽極と前記陰極との間に、前記陽極側から順に、第１正孔輸送層と、第２正孔輸送層と、電子輸送性の層間有機層と、青色光を発する青色発光層と、第１電子輸送層と、第２電子輸送層とを備えた発光素子であって、
    　ＨＯＭＯ準位における、前記第１正孔輸送層と、前記第２正孔輸送層とのエネルギー準位差が、０．０ｅＶ以上、０．２０ｅＶ以下であり、
    　ＬＵＭＯ準位における、前記第１電子輸送層と、前記第２電子輸送層とのエネルギー準位差、および、前記第１電子輸送層と、前記青色発光層とのエネルギー準位差が、０．０ｅＶ以上、０．２０ｅＶ以下である発光素子。
  2. 　前記層間有機層を構成する有機材料は、電子移動度が、ホール移動度と比較して、１００倍以上大きい請求項１に記載の発光素子。
  3. 　前記層間有機層のＬＵＭＯ準位の値が、前記青色発光層のＬＵＭＯ準位の値よりも０．２５ｅＶ以上大きい請求項１または２に記載の発光素子。
  4. 　前記層間有機層のＬＵＭＯ準位の値が、前記青色発光層のＬＵＭＯ準位の値よりも０．４５ｅＶ以上大きい請求項３に記載の発光素子。
  5. 　ＬＵＭＯ準位における、前記第２正孔輸送層と、前記層間有機層とのエネルギー準位差が、０．０ｅＶ以上、０．０５ｅＶ以下である請求項１から４の何れか１項に記載の発光素子。
  6. 　ＨＯＭＯ準位における、前記第２正孔輸送層と、前記層間有機層とのエネルギー準位差が、０．０ｅＶ以上、０．２０ｅＶ以下である請求項１から５の何れか１項に記載の発光素子。
  7. 　ＨＯＭＯ準位における、前記層間有機層と、前記青色発光層とのエネルギー準位差が、０．０ｅＶ以上、０．０５ｅＶ以下である請求項１から６の何れか１項に記載の発光素子。
  8. 　前記層間有機層の層厚が、０．３ｎｍ以上、１．５ｎｍ以下である請求項１から７の何れか１項に記載の発光素子。
  9. 　前記青色発光層のＨＯＭＯ準位の値が、前記第１電子輸送層のＨＯＭＯ準位の値よりも０．２５ｅＶ以上大きい請求項１から８の何れか１項に記載の発光素子。
  10. 　前記青色発光層のＨＯＭＯ準位の値が、前記第１電子輸送層のＨＯＭＯ準位の値よりも０．４５ｅＶ以上大きい請求項９に記載の発光素子。
  11. 　陽極と、陰極とを備え、前記陽極と前記陰極との間に、前記陽極側から順に、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、層間有機層とを備えた発光素子であって、
    　前記電子輸送層は、リチウムキノラート錯体と電子輸送性の有機化合物とからなり、
    　前記層間有機層は、アミノ基またはヒドロキシル基を有する有機化合物からなる発光素子。
  12. 　前記層間有機層は、アミノ基またはヒドロキシル基を有するイソシアヌレート化合物からなる請求項１１に記載の発光素子。
  13. 　前記層間有機層は、以下の化学式（１）からなる、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     　請求項１２に記載の発光素子。
  14. 　前記層間有機層は、以下の化学式（２）からなる、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     　請求項１２に記載の発光素子。
  15. 　前記陽極と前記正孔輸送層との間に、正孔注入層を備え、
    　前記正孔輸送層と前記発光層との間に、電子ブロック層を備え、
    　前記発光層と前記電子輸送層との間に、正孔ブロック層を備え、
    　前記層間有機層と前記陰極との間に、電子注入層を備えた請求項１１から１４の何れか１項に記載の発光素子。
  16. 　請求項１から１５の何れか１項に記載の発光素子を、少なくとも一つ以上備えた表示デバイス。

     
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