JP6435625B2 - 発光素子、発光装置、表示装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、発光素子、発光装置、表示装置および電子機器に関するものである。

有機エレクトロルミネッセンス素子（いわゆる有機ＥＬ素子）は、陽極と陰極との間に少なくとも１層の発光性有機層を介挿した構造を有する発光素子である。このような発光素子では、陰極と陽極との間に電界を印加することにより、発光層に陰極側から電子が注入されるとともに陽極側から正孔が注入され、発光層中で電子と正孔とが再結合すること、すなわちキャリアが再結合することにより励起子が生成し、この励起子が基底状態に戻る際に、そのエネルギー分が光として放出される。

このように光を発光する発光層は、通常、発光材料（発光ドーパント）とホスト材料とを含んで形成される。

ここで、ホスト材料は、発光層中の構成成分の中で一般的に最も高い比率で含まれるものであり、発光層の膜を支持する役割を有するとともに、電極間に電圧が印加されるとホスト材料の分子内でキャリアの再結合を発生させ、これにより生じた励起エネルギーを、発光材料に移動させて、かかる発光材料を発光させる役割を有する。これに対して、発光材料は、蛍光または燐光を有する化合物で、ホスト材料からの励起エネルギーを受けて励起して実質的に発光する役割をする。

このような構成の有機ＥＬ素子では、発光層に用いるホスト材料が備えるキャリア輸送性により、キャリアの再結合位置が決まる。また、発光材料として蛍光材料を用いた場合に、そのホスト材料として汎用されるアントラセン、ナフタセンのようなアセン系化合物等を含めホスト材料として用いられる多くのものは、正孔および電子のキャリア輸送性に偏りが大きい。そのため、キャリアの再結合位置が発光層の界面付近に集中する。その結果、界面付近の発光材料、すなわち発光層中の一部の発光材料のみが発光に寄与することとなる。よって、界面付近に位置する発光材料において、局所的に劣化が促進し、発光層の輝度劣化を早めているという問題があった。

これに対して、近年、発光層を、発光材料およびホスト材料以外の構成材料として、キャリア輸送性を制御するためのアシストドーパント材料を含むものとし、これにより、発光層におけるキャリア輸送性を制御して、有機ＥＬ素子の高効率化、長寿命化を図ることが報告されている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、この特許文献１では、ホスト材料とアシストドーパント材料のHOMO、LUMOの関係を制御することで、有機ＥＬ素子の特性を向上させているが、このようなHOMO、LUMOの関係を制御するだけでは、正孔および電子のキャリア輸送性を十分に制御することができず、キャリアの発光層における再結合位置を良好な位置に設定することができているとは言えなかった。

特開２００５−１０８７２７号公報

本発明の目的は、優れた発光特性およびかかる発光特性を長期に亘って持続する寿命特性を有する発光素子、この発光素子を備えた信頼性に優れた発光装置、表示装置および電子機器を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の発光素子は、陰極と、
陽極と、
前記陰極と前記陽極との間に設けられ、駆動電圧が印加されることにより発光する発光層とを有し、
前記発光層は、発光材料と、ホスト材料と、アシストドーパント材料とを含んで構成され、
前記ホスト材料および前記アシストドーパント材料の一方は、電子輸送性の高い材料であり、他方は正孔輸送性の高い材料であり、
前記ホスト材料におけるHOMO準位、LUMO準位、正孔の移動度および電子の移動度を、それぞれ、HOMO_Host、LUMO_Host、μh_Hostおよびμe_Hostとし、
前記アシストドーパント材料におけるHOMO準位、LUMO準位、正孔の移動度および電子の移動度を、それぞれ、HOMO_Assist、LUMO_Assist、μh_Assistおよびμe_Assistとしたとき、下記関係式（Ａ）を満足し、かつ、
前記発光層における正孔の移動度をμｈとし、電子の移動度をμｅとしたとき下記式（Ｉ）の関係を満足することを特徴とする。

６≦μe/μh≦５０ ・・・ （Ｉ）

これにより、優れた発光特性およびかかる発光特性を長期に亘って持続する寿命特性を有する発光素子を得ることができる。

本発明の発光素子では、前記アシストドーパント材料は、前記発光層において、その含有量が２０ｗｔ％以上、７０ｗｔ％以下であることが好ましい。

アシストドーパント材料の含有量をかかる範囲内に設定することにより、前記関係式（Ａ）を満足するものに容易に設定することができる。

本発明の発光素子では、前記ホスト材料は、アセン系化合物であることが好ましい。
アセン系化合物は、電子輸送性の高いホスト材料であることから、陽極側に電子を円滑に供給する必要がある発光層のホスト材料として好適に用いられる。

本発明の発光素子では、前記アシストドーパント材料は、アミン系化合物であることが好ましい。
これにより、前記関係式（Ａ）を満足するものに容易に設定することができる。

本発明の発光素子では、アミン系化合物は、下記式（４）で示される化合物であることが好ましい。

これにより、前記関係式（Ａ）を満足するものにより容易に設定することができる。

本発明の発光装置は、本発明の発光素子を備えることを特徴とする。
これにより、比較的低電圧で駆動できる発光装置を提供することができる。

本発明の表示装置は、本発明の発光装置を備えることを特徴とする。
これにより、比較的低電圧で駆動できる表示装置を提供することができる。

本発明の電子機器は、本発明の表示装置を備えることを特徴とする。
これにより、比較的低電圧で駆動できる電子機器を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る発光素子の縦断面を模式的に示す図である。 本発明の第２実施形態に係る発光素子の縦断面を模式的に示す図である。 本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。 本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。

以下、本発明の発光素子、発光装置、表示装置および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態について説明する。

まず、本発明の発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）１について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る発光素子の縦断面を模式的に示す図である。なお、以下では、説明の都合上、図１中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。

図１に示す発光素子（エレクトロルミネッセンス素子）１は、複数種の有機発光材料が、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）に発光することにより、白色発光する有機発光素子である。

このような発光素子１は、陽極３と、正孔注入層４と、正孔輸送層５と、複数の発光層からなる発光部６と、電子輸送層７と、電子注入層８と、陰極９と、がこの順に積層されてなるものである。また、発光部６は、陽極３側から陰極９側に、赤色発光層（第１の発光層）６１と、中間層６２と、青色発光層（第２の発光層）６３と、緑色発光層（第３の発光層）６４と、がこの順に積層された積層体である。

そして、発光素子１は、その全体が基板２上に設けられるとともに、封止部材１０で封止されている。

この発光素子１にあっては、陽極３および陰極９に駆動電圧が印加されることにより、赤色発光層６１、青色発光層６３、および緑色発光層６４に対し、陰極９側から電子が供給（注入）されるとともに、陽極３側から正孔が供給（注入）される。そして、各発光層では、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン（励起子）が生成し、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー（蛍光やりん光）を放出（発光）する。これにより、発光素子１は、白色発光する。

基板２は、陽極３を支持するものである。本実施形態の発光素子１は、基板２側から光を取り出す構成（ボトムエミッション型）であるため、基板２および陽極３は、それぞれ、実質的に透明（無色透明、着色透明または半透明）とされている。

基板２の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料や、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

このような基板２の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。

なお、発光素子１が基板２と反対側から光を取り出す構成（トップエミッション型）の場合、基板２には、透明基板および不透明基板のいずれも用いることができる。

不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料で構成された基板、ステンレス鋼のような金属基板の表面に酸化膜（絶縁膜）を形成したもの、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。

以下、発光素子１を構成する各部を順次説明する。
［陽極］
陽極３は、後述する正孔注入層４を介して正孔輸送層５に正孔を注入する電極である。この陽極３の構成材料としては、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。

陽極３の構成材料としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ_３Ｏ_３、ＳｎＯ_２、Ｓｂ含有ＳｎＯ_２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

このような陽極３の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜２００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。

［陰極］
一方、陰極９は、後述する電子注入層８を介して電子輸送層７に電子を注入する電極である。この陰極９の構成材料としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。

陰極９の構成材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｓ、Ｒｂまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば、複数層の積層体等）用いることができる。

特に、陰極９の構成材料として合金を用いる場合には、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極９の構成材料として用いることにより、陰極９の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。

このような陰極９の平均厚さは、特に限定されないが、１００〜１００００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００〜５００ｎｍ程度であるのがより好ましい。

なお、本実施形態の発光素子１は、ボトムエミッション型であるため、陰極９に、光透過性は、特に要求されない。

［正孔注入層］
正孔注入層４は、陽極３からの正孔注入効率を向上させる機能を有する（すなわち正孔注入性を有する）ものである。

この正孔注入層４は、正孔注入性を有する材料（すなわち正孔注入材料）を含んでいる。

この正孔注入材料としては、特に限定されないが、例えば、銅フタロシアニンや、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−フェニル−３−メチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、下記式（１）に示すＮ，Ｎ’−ビス−（４−ジフェニルアミノ−フェニル）−Ｎ, Ｎ’−ジフェニル−ビフェニル−４−４’−ジアミン等が挙げられる。

中でも、正孔注入材料としては、正孔注入性に優れるという観点から、アミン系化合物を用いるのが好ましい。

このような正孔注入層４の平均厚さは、特に限定されないが、１〜１００ｎｍであるのが好ましく、１〜８０ｎｍであるのがより好ましい。これにより、発光素子１の駆動電圧をより低いものとすることができる。

［正孔輸送層］
正孔輸送層５は、正孔注入層４と接触して設けられており、陽極３から正孔注入層４を介して注入された正孔を赤色発光層６１まで輸送する機能を有するものである。この正孔輸送層５の構成材料には、各種ｐ型の高分子材料や、各種ｐ型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができ、例えば、アミンをその化学構造中に有するアミン系化合物を用いることができる。

アミン系化合物は、正孔注入材料により電子を好適に引き抜かれることができ、容易に正孔が注入されることができる材料である。このため、正孔輸送層５の構成材料としてアミン系化合物を用いることにより、正孔注入層４を介して陽極３から好適に正孔が注入されることができ、発光素子１は、より低い電圧であっても好適に駆動できるものとなる。

アミン系化合物としては、例えば、下記式（２）に示されるＮ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、下記式（３）で表わされる化合物、下記式（４）で表わされる化合物等のテトラアリールベンジジン誘導体、テトラアリールジアミノフルオレン化合物またはその誘導体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

特に、上述した中でも、アミン系化合物としては、上記式（２）に示されるＮ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）を用いることが好ましい。このような化合物は、正孔注入材料により電子を、より好適に引き抜かれることができ、特に容易に正孔が注入されることができるため、発光素子１は、より低い電圧であっても好適に駆動できるものとなる。

このような正孔輸送層５の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍであるのが好ましく、１０〜１００ｎｍであるのがより好ましい。

［発光部］
上述したように、発光部６は、陽極３側から、赤色発光層（第１の発光層）６１と、中間層６２と、青色発光層（第２の発光層）６３と、緑色発光層（第３の発光層）６４とが積層された積層体である。

以下、これらの各層について順次、説明する。なお、本実施形態では、以下で説明する、青色発光層（第２の発光層）６３と、緑色発光層（第３の発光層）６４とが、本発明の発光素子が備える発光層で構成される。

（赤色発光層）
赤色発光層（第１の発光層）６１は、本実施形態では、赤色（第１の色）に発光する赤色発光材料（第１の発光材料）と、赤色発光材料を保持するホスト材料（第１のホスト材料）とを含んで構成されている。

このような赤色発光材料としては、特に限定されず、各種赤色蛍光材料、赤色燐光材料を１種または２種以上組み合わせて用いることができる。

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

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

また、赤色発光層６１の構成材料としては、赤色発光材料（発光材料）に加えて、この赤色発光材料をゲスト材料とするホスト材料（第１のホスト材料）が含まれる。このホスト材料は、正孔と電子とを再結合して励起子を生成するとともに、その励起子のエネルギーを赤色発光材料に移動（フェルスター移動またはデクスター移動）させて、赤色発光材料を励起する機能を有する。このようなホスト材料は、例えば、ゲスト材料である赤色発光材料を発光ドーパントとしてホスト材料にドープして用いられる。

このような第１のホスト材料としては、用いる赤色発光材料に対して前述したような機能を発揮するものであれば、特に限定されないが、赤色発光材料が赤色蛍光材料を含む場合、例えば、下記式（６）に示すようなアントラセン誘導体、２−ｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）のようなアントラセン誘導体および下記式（７）に示されるナフタセン誘導体等のアセン誘導体（アセン系化合物）、ジスチリルアリーレン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ_３）等のキノリノラト系金属錯体、トリフェニルアミンの４量体等のトリアリールアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、ジカルバゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ベンゾピラン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、キノリン誘導体、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることもできる。

また、赤色発光材料が赤色燐光材料を含む場合、第１のホスト材料としては、例えば、３−フェニル−４−（１’−ナフチル）−５−フェニルカルバゾール、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）等のカルバゾール誘導体等が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることもできる。

赤色発光層６１中における赤色発光材料の含有量（ドープ量）は、０．０１〜１０ｗｔ％であるのが好ましく、０．１〜５ｗｔ％であるのがより好ましい。赤色発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができ、後述する青色発光層６３や緑色発光層６４の発光量とのバランスをとりつつ赤色発光層６１を発光させることができる。

また、赤色発光層６１の平均厚さは、特に限定されないが、１〜２０ｎｍ程度であるのが好ましく、３〜１０ｎｍ程度であるのがより好ましい。

（中間層）
中間層６２は、前述した赤色発光層６１と後述する青色発光層６３との層間にこれらに接するように設けられている。そして、中間層６２は、青色発光層６３から赤色発光層６１へ輸送される電子の量を調節する機能を有する。また、中間層６２は、赤色発光層６１から青色発光層６３へ輸送される正孔の量を調節する機能を有する。また、中間層６２は、赤色発光層６１と青色発光層６３との間で励起子のエネルギーが移動するのを阻止する機能を有する。この機能により、赤色発光層６１および青色発光層６３をそれぞれ効率よく発光させることができる。この結果、各発光層をバランスよく発光させることができ、発光素子１は目的とする色（本実施形態では白色）を発光することができるものとなるとともに、発光素子１の発光効率および発光寿命の向上を図ることができる。

このような中間層６２の構成材料としては、中間層６２が前述したような機能を発揮することができるものであれば、特に限定されないが、例えば、正孔を輸送する機能を有する材料（正孔輸送材料）、電子を輸送する機能を有する材料（電子輸送材料）等を用いることができる。

このような中間層６２に用いられる正孔輸送材料としては、中間層６２が前述したような機能を発揮するものであれば、特に限定されず、例えば、前述した正孔輸送材料のうちのアミン骨格を有するアミン系化合物を用いることができるが、ベンジジン系アミン誘導体を用いるのが好ましい。

特に、ベンジジン系アミン誘導体のなかでも、中間層６２に用いられるアミン系化合物としては、２つ以上の芳香環基を導入したものが好ましく、テトラアリールベンジジン誘導体がより好ましい。このようなベンジジン系アミン誘導体としては、例えば、前記式（２）に示されるＮ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル〔１，１’−ビフェニル〕−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）や、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラナフチル−ベンジジン（ＴＮＢ）などが挙げられる。このようなアミン系化合物は、一般に、正孔輸送性に優れている。したがって、赤色発光層６１から中間層６２を介して青色発光層６３へ正孔を円滑に受け渡すことができる。

中間層６２に用いることができる電子輸送材料としては、中間層６２が前述したような機能を発揮するものであれば、特に限定されず、例えば、アセン系化合物を用いることができる。アセン系化合物は、電子輸送性に優れるため、青色発光層６３から中間層６２を介して赤色発光層６１へ電子を円滑に受け渡すことができる。また、アセン系化合物は励起子に対する体制に優れているため、中間層６２の励起子による劣化を防止または抑制し、その結果、発光素子１の耐久性を優れたものとすることができる。

このようなアセン系化合物としては、例えば、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、ペンタセン誘導体、ヘキサセン誘導体、ヘプタセン誘導体等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体を用いるのが好ましく、アントラセン誘導体を用いることがより好ましい。アントラセン誘導体としては、例えば、前記式（６）に示されるアントラセン誘導体、２−ｔ−ブチル−９，１０−ジ−２−ナフチルアントラセン（ＴＢＡＤＮ）等が挙げられる。

さらに、このような中間層６２の構成材料としては、赤色発光層６１の第１のホスト材料として説明したのと同様のものを用いるようにしてもよいし、青色発光層６３の第２のアシストドーパント材料として説明したのと同様のものを用いるようにしてもよい。

また、中間層６２の平均厚さは、特に限定されないが、５〜５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜３０ｎｍ程度であるのがより好ましい。

（青色発光層）
青色発光層（第２の発光層）６３は、本実施形態では、青色（第２の色）に発光する青色発光材料（第２の発光材料）と、青色発光材料を保持するホスト材料（第２のホスト材料）と、このホスト材料に対して逆の移動度を有するアシストドーパント材料（第２のアシストドーパント材料）とを含んで構成されている。

このような青色発光材料としては、特に限定されず、各種青色蛍光材料、青色燐光材料を１種または２種以上組み合わせて用いることができる。

青色蛍光材料としては、青色の蛍光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、下記式（８）で示されるジスチリルジアミン系化合物等のジスチリルアミン誘導体、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、ペリレンおよびペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン、４，４’−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）−１，１’−ビフェニル（ＢＣｚＶＢｉ）、ポリ［（９．９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（２，５−ジメトキシベンゼン−１，４−ジイル）］、ポリ［（９，９−ジヘキシルオキシフルオレン−２，７−ジイル）−オルト−コ−（２−メトキシ−５−｛２−エトキシヘキシルオキシ｝フェニレン−１，４−ジイル）］、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（エチルニルベンゼン）］等が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることもできる。

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

また、青色発光層６３の構成材料としては、青色発光材料（発光材料）に加えて、この青色発光材料をゲスト材料とするホスト材料（第２のホスト材料）が含まれる。このホスト材料は、正孔と電子とを再結合して励起子を生成するとともに、その励起子のエネルギーを青色発光材料に移動（フェルスター移動またはデクスター移動）させて、青色発光材料を励起する機能を有する。このようなホスト材料は、例えば、ゲスト材料である青色発光材料を発光ドーパントとしてホスト材料にドープして用いられる。このような第２のホスト材料としては、赤色発光層６１の第１のホスト材料として説明したのと同様のホスト材料を用いることができるが、中でも、アセン系化合物であることが好ましい。アセン系化合物は、電子輸送性の高いホスト材料であることから、赤色発光層６１側に電子を円滑に供給する必要がある青色発光層６３のホスト材料として好適に用いられる。

また、青色発光層６３の構成材料としては、青色発光材料（発光材料）およびホスト材料（第２のホスト材料）に加えて、アシストドーパント材料（第２のアシストドーパント材料）が含まれる。

このアシストドーパント材料は、ホスト材料に対して逆の移動度を有するものであり、本発明では、後述するように、ホスト材料として電子輸送性の高いものが選択されることから、アシストドーパント材料としては、正孔輸送性の高い材料が選択される。このようなアシストドーパント材料を含む構成とすることで、かかる青色発光層６３において、正孔と電子とをバランスよく流すことができ、その結果、正孔と電子とが再結合して励起子を生成する厚さ方向の位置を調整する機能を発揮する。このようなアシストドーパント材料は、例えば、ホスト材料と混合して用いられる。

アシストドーパント材料（第２のアシストドーパント材料）としては、ホスト材料に対して逆の移動度を有するものであれば特に限定されないが、例えば、下記式（２）に示されるＮ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、下記式（３）で表わされる化合物、下記式（４）で表わされる化合物等のテトラアリールベンジジン誘導体、テトラアリールジアミノフルオレン化合物またはその誘導体（アミン系化合物）、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体およびジフェニルキノン誘導体等が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることもできる。

青色発光層６３中における青色発光材料の含有量（ドープ量）は、０．０１〜２０ｗｔ％であるのが好ましく、１〜１５ｗｔ％であるのがより好ましい。青色発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができ、赤色発光層６１や後述する緑色発光層６４の発光量とのバランスをとりつつ青色発光層６３を発光させることができる。

また、青色発光層６３の平均厚さは、特に限定されないが、５〜５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜４０ｎｍ程度であるのがより好ましい。

（緑色発光層）
緑色発光層（第３の発光層）６４は、緑色（第３の色）に発光する緑色発光材料（第３の発光材料）と、緑色発光材料を保持するホスト材料（第３のホスト材料）と、このホスト材料に対して逆の移動度を有するアシストドーパント材料（第３のアシストドーパント材料）とを含んで構成されている。

このような緑色発光材料としては、特に限定されず、各種緑色蛍光材料、緑色燐光材料を１種または２種以上組み合わせて用いることができる。

緑色蛍光材料としては、緑色の蛍光を発するものであれば特に限定されず、例えば、クマリン誘導体、下記式（９）に示すキナクリドン誘導体等のキナクリドンおよびその誘導体、９，１０−ビス［（９−エチル−３−カルバゾール）−ビニレニル］−アントラセン、ポリ（９，９−ジヘキシル−２，７−ビニレンフルオレニレン）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（１，４−ジフェニレン−ビニレン−２−メトキシ−５−｛２−エチルヘキシルオキシ｝ベンゼン）］、ポリ［（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニレン）−オルト−コ−（２−メトキシ−５−（２−エトキシルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレン）］等が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることもできる。

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

また、緑色発光層６４の構成材料としては、緑色発光材料（発光材料）に加えて、この緑色発光材料をゲスト材料とするホスト材料（第３のホスト材料）が含まれる。このホスト材料は、正孔と電子とを再結合して励起子を生成するとともに、その励起子のエネルギーを緑色発光材料に移動（フェルスター移動またはデクスター移動）させて、緑色発光材料を励起する機能を有する。このようなホスト材料は、例えば、ゲスト材料である緑色発光材料を発光ドーパントとしてホスト材料にドープして用いられる。このような第３のホスト材料としては、赤色発光層６１の第１のホスト材料として説明したのと同様のホスト材料を用いることができるが、中でも、アセン系化合物であることが好ましい。アセン系化合物は、電子輸送性の高いホスト材料であることから、赤色発光層６１側に電子を円滑に供給する必要がある緑色発光層６４のホスト材料として好適に用いられる。

また、緑色発光層６４の構成材料としては、緑色発光材料（発光材料）およびホスト材料（第３のホスト材料）に加えて、ホスト材料に対して逆の移動度を有するアシストドーパント材料（第３のアシストドーパント材料）が含まれる。

このアシストドーパント材料は、ホスト材料に対して逆の移動度を有するものであり、本発明では、後述するように、ホスト材料として電子輸送性の高いものが選択されることから、アシストドーパント材料としては、正孔輸送性の高い材料が選択される。このようなアシストドーパント材料が緑色発光層６４に含まれることで、かかる緑色発光層６４において、アシストドーパント材料は、正孔と電子とが再結合して励起子を生成する厚さ方向の位置を調整する機能を発揮する。このようなアシストドーパント材料は、例えば、ホスト材料と混合して用いられる。

アシストドーパント材料（第３のアシストドーパント材料）としては、例えば、青色発光層６３の第２のアシストドーパント材料として説明したのと同様のアシストドーパント材料を用いることができる。

緑色発光層６４中における緑色発光材料の含有量（ドープ量）は、０．０１〜２０ｗｔ％であるのが好ましく、０．５〜１５ｗｔ％であるのがより好ましい。緑色発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができ、赤色発光層６１や青色発光層６３の発光量とのバランスをとりつつ緑色発光層６４を発光させることができる。

また、緑色発光層６４の平均厚さは、特に限定されないが、５〜５０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜４０ｎｍ程度であるのがより好ましい。

さて、前述の通り、青色発光層６３および緑色発光層６４は、それぞれ、発光材料と、ホスト材料との他にさらに、ホスト材料に対して逆の移動度を有するアシストドーパント材料が構成材料として含まれる構成をなしている。

このように発光層６３、６４を、アシストドーパント材料を含むものとすることにより、発光層６３、６４におけるキャリア輸送性を制御することができる。その結果、正孔と電子とが再結合して励起子を生成する厚さ方向の位置が調整され、発光素子１の高効率化および長寿命化が図られるが、単に、アシストドーパント材料を含むものとしたり、ホスト材料とアシストドーパント材料のHOMO、LUMOの関係を制御したりするだけでは、正孔および電子のキャリア輸送性を十分に制御することができず、発光層６３、６４におけるキャリアの再結合位置を良好な位置に設定することができなかった。すなわち、発光層６３、６４において、キャリアが再結合する位置を、発光層６３、６４が隣接する層との界面付近から十分に離間することができなかった。

これに対して、本発明では、発光材料とホスト材料とアシストドーパント材料とを含む発光層６３、６４において、ホスト材料におけるHOMO準位、LUMO準位、正孔の移動度および電子の移動度を、それぞれ、HOMO_Host、LUMO_Host、μh_Hostおよびμe_Hostとし、アシストドーパント材料におけるHOMO準位、LUMO準位、正孔の移動度および電子の移動度を、それぞれ、HOMO_Assist、LUMO_Assist、μh_Assistおよびμe_Assistとしたとき、下記関係式（Ａ）を満足するものとしている。換言すれば、本発明では、発光層６３、６４において、ホスト材料とアシストドーパント材料との組み合わせを、下記関係式（Ａ）を満足するものを選択する。

このように、本発明では、ホスト材料とアシストドーパント材料とのHOMO、LUMOの関係を規定するばかりでなく、ホスト材料とアシストドーパント材料との正孔および電子の移動度の関係をも規定している。これにより、発光層６３、６４において、キャリアが再結合する位置を、発光層６３、６４が隣接する層との界面付近から十分に離間することができるとともに、この再結合サイトを広げることができるため、界面付近における局所的な発光材料（ドーパント材料）の劣化が抑制される。その結果、発光素子１は、優れた発光特性およびかかる発光特性を長期に亘って持続する寿命特性を有するものとなる。

かかる効果が得られるのは、まず、HOMO_Assist + 0.2eV < HOMO_Hostの関係を満足することにより、アシストドーパント材料におけるHOMO準位を正孔が確実に流れるようになる。そして、この際、μh_Host < μh_Assistの関係を満足するため、アシストドーパント材料を添加することにより得られる効果、すなわち、発光層６３、６４における正孔輸送性を高くすると言う効果を確実に得ることができる。

また、LUMO _Host > LUMO _Assist + 0.2eVの関係を満足するため、ホスト材料におけるLUMO準位を電子が確実に流れることとなる。そして、この際、μe_Host > μe_Assistの関係を満足するため、アシストドーパント材料を添加したとしても、発光層６３、６４におけるホスト材料による電子輸送性が阻害されるのを的確に抑制または防止することができる。

以上のようなことから、発光層６３、６４にアシストドーパント材料を添加することで、発光層６３、６４において、キャリアが再結合する位置を、発光層６３、６４が隣接する層との界面付近から十分に離間することができるため、上記のような効果を確実に得ることができる。

また、発光層６３、６４における正孔の移動度をμｈ［ｃｍ^２／Ｖｓ］とし、電子の移動度をμｅ［ｃｍ^２／Ｖｓ］としたとき移動度比μe/μh、すなわち、発光層６３、６４における正孔の移動度と電子の移動度との関係が下記式（Ｉ）の関係を満足することが好ましい。
０．０１≦μe/μh≦１００ ・・・ （Ｉ）

前記関係式（Ａ）を満足するホスト材料とアシストドーパント材料との組み合わせとすることで、前記式（Ｉ）の関係を容易に満足することができ、これにより、発光層６３、６４において、正孔と電子とをよりバランスよく流すことが可能となる。そのため、キャリアが再結合する位置（再結合サイト）を、発光層６３、６４が隣接する層との界面付近からより確実に離間することができるとともに、この再結合サイトを広げることができることから、前記効果をより確実に発揮させることができる。

なお、移動度比μe/μhの値はインピーダンス分光法により、発光層の正孔移動度および電子移動度を測定し、これらの比を得ることで求めることができる。

また、μe/μh値は、前記式（Ｉ）に示すとおり、０．０１以上１００以下であることが好ましいが、０．１以上１０以下であることがより好ましい。これにより、発光層６３、６４における再結合サイトをより確実に広げることができる。

また、μe/μh値の大きさは、発光層６３、６４に含まれるホスト材料の種類および含有量に応じて、アシストドーパントの種類および含有量を適宜選択することにより調整されるが、具体的には、ホスト材料として、前述したもののうち、アセン系化合物を用いた場合には、アシストドーパント材料としては、アミン系化合物であることが好ましい。これにより、前記関係式（Ａ）を満足するものに容易に設定することができる。

さらに、アセン系化合物としては、前記式（４）で表わされる化合物であることが好ましい。これにより、前記効果をより顕著に発揮させることができる。

また、アシストドーパント材料の含有量は、発光層６３、６４において、２０ｗｔ％以上、７０ｗｔ％以下であることが好ましく、２０ｗｔ％以上、５０ｗｔ％以下であることがより好ましい。アシストドーパント材料の含有量をかかる範囲内に設定することにより、前記関係式（Ａ）を満足するものに容易に設定することができる。すなわち、アシストドーパント材料の含有量が前記下限値未満であると、アシストドーパント材料の種類によっては、発光層６３、６４が陽極側で接する層との界面付近から再結合サイトを十分に離間することができず、この界面付近における局所的な発光材料の劣化を抑制することができないおそれがある。また、アシストドーパント材料の含有量が前記上限値を超えると、アシストドーパント材料の種類によっては、発光層６３、６４に陰極側で接する層にまで正孔が過剰に到達してしまい、これに起因して、正孔が到達した層の変質・劣化を招き、発光素子１の特性が低下するおそれがある。

（電子輸送層）
電子輸送層７は、陰極９から電子注入層８を介して注入された電子を緑色発光層６４に輸送する機能を有するものである。

電子輸送層７の構成材料（電子輸送材料）としては、例えば、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）等のフェナントロリン誘導体、下記式（１０）に示すトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ_３）等の８−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、下記式（１１）に示される化合物のようなアザインドリジン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

電子輸送層７の平均厚さは、特に限定されないが、０．５〜１００ｎｍ程度であるのが好ましく、１〜５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。

（電子注入層）
電子注入層８は、陰極９からの電子注入効率を向上させる機能を有するものである。

この電子注入層８の構成材料（電子注入材料）としては、例えば、各種の無機絶縁材料、各種の無機半導体材料が挙げられる。

このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド（酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物）、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらを主材料として電子注入層を構成することにより、電子注入性をより向上させることができる。特にアルカリ金属化合物（アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等）は仕事関数が非常に小さく、これを用いて電子注入層８を構成することにより、発光素子１は、高い輝度が得られるものとなる。

アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ_２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ_２Ｓ、Ｎａ_２Ｓｅ、ＮａＯ等が挙げられる。

アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、ＭｇＯ、ＣａＳｅ等が挙げられる。

アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣｓＦ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌ等が挙げられる。

アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ_２、ＢａＦ_２、ＳｒＦ_２、ＭｇＦ_２、ＢｅＦ_２等が挙げられる。

また、無機半導体材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、ＳｂおよびＺｎのうちの少なくとも１つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

電子注入層８の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、０．２〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましく、０．２〜５０ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。

（封止部材）
封止部材１０は、陽極３、積層体１５、および陰極９を覆うように設けられ、これらを気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。封止部材１０を設けることにより、発光素子１の信頼性の向上や、変質・劣化の防止（耐久性向上）等の効果が得られる。

封止部材１０の構成材料としては、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉまたはこれらを含む合金、酸化シリコン、各種樹脂材料等を挙げることができる。なお、封止部材１０の構成材料として導電性を有する材料を用いる場合には、短絡を防止するために、封止部材１０と陽極３、積層体１５、および陰極９との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。

また、封止部材１０は、平板状として、基板２と対向させ、これらの間を、例えば熱硬化性樹脂等のシール材で封止するようにしてもよい。

以上のような発光素子１は、例えば、次のようにして製造することができる。
［１］ まず、基板２を用意し、この基板２上に陽極３を形成する。

陽極３は、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着等の乾式メッキ法、電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。

［２］ 次に、陽極３上に正孔注入層４を形成する。
正孔注入層４は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。

また、正孔注入層４は、例えば、正孔注入材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔注入層形成用材料を、陽極３上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することによっても形成することができる。

正孔注入層形成用材料の供給方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いることもできる。かかる塗布法を用いることにより、正孔注入層４を比較的容易に形成することができる。

正孔注入層形成用材料の調製に用いる溶媒または分散媒としては、例えば、各種無機溶媒や、各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。

なお、乾燥は、例えば、大気圧または減圧雰囲気中での放置、加熱処理、不活性ガスの吹付け等により行うことができる。

また、本工程に先立って、陽極３の上面には、酸素プラズマ処理を施すようにしてもよい。これにより、陽極３の上面を親液性を付与すること、陽極３の上面に付着する有機物を除去（洗浄）すること、陽極３の上面付近の仕事関数を調整すること等を行うことができる。

ここで、酸素プラズマ処理の条件としては、例えば、プラズマパワー１００〜８００Ｗ程度、酸素ガス流量５０〜１００ｍＬ／ｍｉｎ程度、被処理部材（陽極３）の搬送速度０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ程度、基板２の温度７０〜９０℃程度とするのが好ましい。

［３］ 次に、正孔注入層４上に正孔輸送層５を形成する。
正孔輸送層５は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。

また、正孔輸送材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔輸送層形成用材料を、正孔注入層４上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することによっても形成することができる。

［４］ 次に、正孔輸送層５上に、赤色発光層６１を形成する。
赤色発光層６１は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。

［５］ 次に、赤色発光層６１上に、中間層６２を形成する。
中間層６２は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。

［６］ 次に、中間層６２上に、青色発光層６３を形成する。
青色発光層６３は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。

［７］ 次に、青色発光層６３上に、緑色発光層６４を形成する。
緑色発光層６４は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。

［８］ 次に、緑色発光層６４上に電子輸送層７を形成する。
電子輸送層７は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。

また、電子輸送層７は、例えば、電子輸送材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる電子輸送層形成用材料を、緑色発光層６４上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することによっても形成することができる。

［９］ 次に、電子輸送層７上に、電子注入層８を形成する。
電子注入層８の構成材料として無機材料を用いる場合、電子注入層８は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセス、無機微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。

［１０］ 次に、電子注入層８上に、陰極９を形成する。
陰極９は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、金属箔の接合、金属微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。

以上のような工程を経て、発光素子１が得られる。
最後に、得られた発光素子１を覆うように封止部材１０を被せ、基板２に接合する。

＜第２実施形態＞
図２は、本発明の第２実施形態に係る発光素子の縦断面を模式的に示す図である。なお、以下では、説明の都合上、図２中の上側、すなわち陰極９側を「上」、下側、すなわち陽極３側を「下」として説明を行う。

本実施形態にかかる発光素子１Ａは、発光部６Ａが一層の発光層であること以外は、前述した第１実施形態の発光素子１と同様である。

かかる構成の発光素子１Ａにおいて、発光部６Ａは、発光材料と、前記発光材料を保持するホスト材料と、前記ホスト材料に対して逆の移動度を有するアシストドーパント材料とを含んで構成され、この発光部（発光層）６Ａにおいて、前記関係式（Ａ）を満足している。

発光部６Ａに用いることのできる発光材料としては、特に限定されず、上述した赤色発光材料、青色発光材料、緑色発光材料等を適宜１種または２種以上組み合わせて用いることができる。

また、発光部６Ａに含まれる、ホスト材料およびアシストドーパント材料としては、上述した第１の実施形態で挙げたものをそれぞれ用いることができる。
以上のような構成によっても、本発明の第１実施形態と同様の効果が得られる。

上述したような発光素子１、１Ａは、例えば、発光装置（本発明の発光装置）に用いることができる。

このような発光装置は、前述したような発光素子１、１Ａを備えるため、比較的低電圧で駆動できるものとなっている。

また、このような発光装置は、例えば照明等に用いる光源等として使用することができる。

また、発光装置中の複数の発光素子１をマトリックス状に配置することにより、ディスプレイ装置に用いる発光装置を構成することができる。

次に、本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の一例について説明する。
図３は、本発明の表示装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。

図３に示すディスプレイ装置１００は、サブ画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂに対応して設けられた複数の発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂを備える発光装置１０１と、カラーフィルター１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂとを有している。ここで、ディスプレイ装置１００は、トップエミッション構造のディスプレイパネルである。なお、ディスプレイ装置の駆動方式としては、特に限定されず、アクティブマトリックス方式、パッシブマトリックス方式のいずれであってもよい。

発光装置１０１は、基板２１と発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと、駆動用トランジスター２４とを有している。

基板２１上には、複数の駆動用トランジスター２４が設けられ、これらの駆動用トランジスター２４を覆うように、絶縁材料で構成された平坦化層２２が形成されている。

各駆動用トランジスター２４は、シリコンからなる半導体層２４１と、半導体層２４１上に形成されたゲート絶縁層２４２と、ゲート絶縁層２４２上に形成されたゲート電極２４３と、ソース電極２４４と、ドレイン電極２４５とを有している。

平坦化層２２上には、各駆動用トランジスター２４に対応して発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂが設けられている。

発光素子１Ｒは、平坦化層２２上に、反射膜３２、腐食防止膜３３、陽極３、積層体１５、陰極９、陰極カバー３４がこの順に積層されている。本実施形態では、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの陽極３は、画素電極を構成し、各駆動用トランジスター２４のドレイン電極２４５に導電部（配線）２７により電気的に接続されている。また、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの陰極９は、共通電極とされている。

なお、発光素子１Ｇ、１Ｂの構成は、発光素子１Ｒの構成と同様である。また、図３では、図１と同様の構成に関しては、同一符号を付してある。また、反射膜３２の構成（特性）は、光の波長に応じて、発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ間で異なっていてもよい。
隣接する発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ同士の間には、隔壁３１が設けられている。

また、このように構成された発光装置１０１上には、これを覆うように、エポキシ樹脂で構成されたエポキシ層３５が形成されている。

カラーフィルター１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂは、前述したエポキシ層３５上に、発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに対応して設けられている。

カラーフィルター１９Ｒは、発光素子１Ｒからの白色光Ｗを赤色に変換するものである。また、カラーフィルター１９Ｇは、発光素子１Ｇからの白色光Ｗを緑色に変換するものである。また、カラーフィルター１９Ｂは、発光素子１Ｂからの白色光Ｗを青色に変換するものである。このようなカラーフィルター１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂを発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと組み合わせて用いることで、フルカラー画像を表示することができる。

また、隣接するカラーフィルター１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ同士の間には、遮光層３６が形成されている。これにより、意図しないサブ画素１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂが発光するのを防止することができる。

そして、カラーフィルター１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂおよび遮光層３６上には、これらを覆うように封止基板２０が設けられている。

以上説明したようなディスプレイ装置１００は、単色表示であってもよく、各発光素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに用いる発光材料を選択することにより、カラー表示も可能である。

このようなディスプレイ装置１００（本発明の表示装置）は、前述したような発光装置を用いるため、比較的低電圧で駆動することのできるものである。そのため、少ない消費電力で高品位な画像を表示することができる。

図４は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。

この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部を備える表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。

このパーソナルコンピューター１１００において、表示ユニット１１０６が備える表示部が前述のディスプレイ装置１００で構成されている。

図５は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。

この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、表示部を備えている。

携帯電話機１２００において、この表示部が前述のディスプレイ装置１００で構成されている。

図６は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。

ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。

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

ディジタルスチルカメラ１３００において、この表示部が前述のディスプレイ装置１００で構成されている。

ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリーが設置されている。

また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。

撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリーに転送・格納される。

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

なお、本発明の電子機器は、図４のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図５の携帯電話機、図６のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、ラップトップ型パーソナルコンピューター、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレーター、その他各種モニター類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。

以上、本発明の発光素子、発光装置、表示装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。

例えば、前述した実施形態では、発光素子が備える青色発光層および緑色発光層が、発光材料とホスト材料とアシストドーパント材料とを含んで構成され、前記関係式（Ａ）を満足する場合について説明したが、かかる場合に限定されず、例えば、発光素子が備える赤色発光層が、発光材料とホスト材料とアシストドーパント材料とを含んで構成され、前記関係式（Ａ）を満足するものであってもよいし、青色発光層および緑色発光層の少なくとも一方が、発光材料とホスト材料とアシストドーパント材料とを含んで構成され、前記関係式（Ａ）を満足するものであってもよい。

また、前記実施形態では、発光素子が１層、３層の発光層を有するものについて説明したが、発光層が２層または４層以上であってもよい。このような場合、発光素子が備える少なくとも１層の発光層が発光材料とホスト材料とアシストドーパント材料とを含んで構成され、前記関係式（Ａ）を満足するものであればよい。

さらに、前記第１実施形態では、発光素子が赤色、青色および緑色の光をそれぞれ発光する３層の発光層、すなわち異なる発光色を発光する複数の発光層を有するものについて説明したが、本発明の発光素子は、同色の発光色を発光する複数の発光層を有する発光素子にも適用することができる。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．発光素子の製造
（実施例１Ａ）
＜１＞ まず、平均厚さ０．５ｍｍの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ５０ｎｍのＩＴＯ電極（陽極）を形成した。

そして、基板をアセトン、２−プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理を施した。

＜２＞ 次に、ＩＴＯ電極上に、前記式（２）に示されるＮ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル〔１，１’−ビフェニル〕−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ４０ｎｍの正孔輸送層を形成した。

＜３＞ 次に、正孔輸送層上に、赤色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ５ｎｍの赤色発光層（第１の発光層）を形成した。赤色発光層の構成材料としては、赤色発光材料（ゲスト材料）として前記式（５）に示されるテトラアリールジインデノペリレン誘導体を用い、ホスト材料として前記式（７）に示されるナフタセン誘導体用いた。また、赤色発光層中の発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）を１．５ｗｔ％とした。

＜４＞ 次に、赤色発光層上に、中間層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ２０ｎｍの中間層を形成した。中間層の構成材料としては、前記式（６）に示すアントラセン誘導体と、前記式（４）で表わされる化合物とを５０：５０で混合した混合物を用いた。

＜５＞ 次に、中間層上に、青色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１５ｎｍの青色発光層（第２の発光層）を形成した。青色発光層の構成材料としては、青色発光材料として前記式（８）で示されるジスチリルジアミン系化合物を用い、ホスト材料として前記式（６）に示されるアントラセン誘導体を用い、アシストドーパント材料として前記式（４）で表わされるアミン誘導体を用いた。また、青色発光層中の青色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、８．０ｗｔ％とし、前記式（６）に示されるアントラセン誘導体と前記式（４）で表わされるアミン誘導体との混合比を８０：２０とした。

＜６＞ 次に、青色発光層上に、緑色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ１５ｎｍの緑色発光層（第３の発光層）を形成した。緑色発光層の構成材料としては、緑色発光材料（ゲスト材料）として前記式（９）に示されるキナクリドン誘導体を用い、ホスト材料として前記式（６）に示されるアントラセン誘導体を用い、アシストドーパント材料として前記式（４）で表わされるアミン誘導体を用いた。また、緑色発光層中の緑色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、１．０ｗｔ％とし、前記式（６）に示されるアントラセン誘導体と前記式（４）で表わされるアミン誘導体との混合比を８０：２０とした。

なお、前記工程＜５＞、＜６＞で用いた、前記式（６）に示されるアントラセン誘導体のHOMO準位、LUMO準位、正孔の移動度および電子の移動度は、それぞれ、５．９［ｅＶ］、２．９［ｅＶ］、１．０×１０^−９未満［cm²/Vs］および７．０×１０^−６［cm²/V］であった。また、前記式（４）で表わされるアミン誘導体のHOMO準位、LUMO準位、正孔の移動度および電子の移動度は、それぞれ、５．６［ｅＶ］、２．５［ｅＶ］、９．０×１０^−４［cm²/Vs］および１．０×１０^−９未満［cm²/V］であった。

なお、アントラセン誘導体およびアミン誘導体のHOMO準位、LUMO準位、正孔の移動度および電子の移動度は、それぞれ、インピーダンス分光法により測定した。

＜７＞ 次に、緑色発光層上に、前記式（１１）に示されるアザインドリジン誘導体を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ２５ｎｍの電子輸送層を形成した。

＜８＞ 次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ１ｎｍの電子注入層を形成した。

＜９＞ 次に、電子注入層上に、Ａｌを真空蒸着法により成膜した。これにより、Ａｌで構成される平均厚さ１００ｎｍの陰極を形成した。

＜１０＞ 次に、形成した各層を覆うように、ガラス製の保護カバー（封止部材）を被せ、エポキシ樹脂により固定、封止した。
以上の工程により、白色発光する図１に示すような実施例１Ａの発光素子を製造した。

（実施例２Ａ〜３Ａ）
青色発光層および緑色発光層中における、前記式（６）に示されるアントラセン誘導体と前記式（４）で表わされるアミン誘導体との混合比を表１に示すように変更したこと以外は、前記実施例１Ａと同様にして、実施例２Ａ〜３Ａの発光素子を製造した。

（比較例１Ａ）
青色発光層および緑色発光層中における、前記式（４）で表わされるアミン誘導体の添加を省略するようにしたこと以外は、前記実施例１Ａと同様にして、比較例１Ａの発光素子を製造した。

２．評価
２−１．移動度比μe/μhの評価
実施例１Ａ〜３Ａおよび比較例１Ａの発光素子について、インピーダンス分光法により、青色発光層の正孔移動度および電子移動度を測定し、これらの比を得ることで、移動度比μe/μhを求めた。

２−２．発光寿命の評価
実施例１Ａ〜３Ａおよび比較例１Ａの発光素子について、直流電源を用いて発光素子に初期輝度を一定として発光させ、輝度計を用いて輝度を測定し、その輝度が初期の輝度の８０％となるまでの時間（ＬＴ８０）を測定し、実施例１Ａ〜３Ａの発光素子について、比較例１Ａの発光素子で測定されたＬＴ８０を１００とした時の相対値を求めた。
表２に、上記の評価結果を示す。

表２から明らかなように、実施例１Ａ〜３Ａの発光素子は、前記関係式（Ａ）を満足することにより、移動度比μe/μhの大きさを、０．０１以上１００以下の範囲内に設定することができ、その結果、比較例１Ａと比較して、発光寿命が長いものであった。

３．発光素子の製造
（実施例１Ｂ）
＜１＞ まず、平均厚さ０．５ｍｍの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ５０ｎｍのＩＴＯ電極（陽極）を形成した。

そして、基板をアセトン、２−プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理を施した。

＜２＞ 次に、ＩＴＯ電極上に、前記式（２）に示されるＮ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル〔１，１’−ビフェニル〕−４，４’−ジアミン（α−ＮＰＤ）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ６０ｎｍの正孔輸送層を形成した。

＜３＞ 次に、正孔輸送層上に、青色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ４０ｎｍの青色発光層（発光層）を形成した。青色発光層の構成材料としては、青色発光材料として前記式（８）で示されるジスチリルジアミン系化合物を用い、ホスト材料として前記式（６）に示されるアントラセン誘導体を用い、アシストドーパント材料として前記式（４）で表わされるアミン誘導体を用いた。また、青色発光層中の青色発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）は、８．０ｗｔ％とし、前記式（６）に示されるアントラセン誘導体と前記式（４）で表わされるアミン誘導体との混合比を８０：２０とした。

＜４＞ 次に、発光層上に、前記式（１１）に示されるアザインドリジン誘導体を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ２０ｎｍの電子輸送層を形成した。

＜５＞ 次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ１ｎｍの電子注入層を形成した。

＜６＞ 次に、電子注入層上に、Ａｌを真空蒸着法により成膜した。これにより、Ａｌで構成される平均厚さ１００ｎｍの陰極を形成した。

＜７＞ 次に、形成した各層を覆うように、ガラス製の保護カバー（封止部材）を被せ、エポキシ樹脂により固定、封止した。
以上の工程により、青色発光する図２に示すような実施例１Ｂの発光素子を製造した。

（実施例２Ｂ〜３Ｂ）
発光層中における、前記式（６）に示されるアントラセン誘導体と前記式（４）で表わされるアミン誘導体との混合比を表３に示すように変更したこと以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、実施例２Ｂ〜３Ｂの発光素子を製造した。

（比較例１Ｂ）
青色発光層および緑色発光層中における、前記式（４）で表わされるアミン誘導体の添加を省略するようにしたこと以外は、前記実施例１Ｂと同様にして、比較例１Ｂの発光素子を製造した。

４．評価
４−１．移動度比μe/μhの評価
実施例１Ｂ〜３Ｂおよび比較例１Ｂの発光素子について、インピーダンス分光法により、発光層の正孔移動度および電子移動度を測定し、これらの比を得ることで、移動度比μe/μhを求めた。

４−２．発光寿命の評価
実施例１Ｂ〜３Ｂおよび比較例１Ｂの発光素子について、直流電源を用いて発光素子に初期輝度を一定として発光させ、輝度計を用いて輝度を測定し、その輝度が初期の輝度の８０％となるまでの時間（ＬＴ８０）を測定し、実施例１Ｂ〜３Ｂの発光素子について、比較例１Ｂの発光素子で測定されたＬＴ８０を１００とした時の相対値を求めた。
表４に、上記の評価結果を示す。

表４から明らかなように、実施例１Ｂ〜４Ｂの発光素子は、前記関係式（Ａ）を満足することにより、移動度比μe/μhの大きさを、０．０１以上１００以下の範囲内に設定することができ、その結果、比較例１Ｂと比較して、発光寿命が長いものであった。

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

Claims (8)

1. 陰極と、
   陽極と、
   前記陰極と前記陽極との間に設けられ、駆動電圧が印加されることにより発光する発光層とを有し、
   前記発光層は、発光材料と、ホスト材料と、アシストドーパント材料とを含んで構成され、
   前記ホスト材料および前記アシストドーパント材料の一方は、電子輸送性の高い材料であり、他方は正孔輸送性の高い材料であり、
   前記ホスト材料におけるHOMO準位、LUMO準位、正孔の移動度および電子の移動度を、それぞれ、HOMO_Host、LUMO_Host、μh_Hostおよびμe_Hostとし、
   前記アシストドーパント材料におけるHOMO準位、LUMO準位、正孔の移動度および電子の移動度を、それぞれ、HOMO_Assist、LUMO_Assist、μh_Assistおよびμe_Assistとしたとき、下記関係式（Ａ）を満足し、かつ、
   前記発光層における正孔の移動度をμｈとし、電子の移動度をμｅとしたとき下記式（Ｉ）の関係を満足することを特徴とする発光素子。
   

   

   ６≦μe/μh≦５０ ・・・ （Ｉ）
2. 前記アシストドーパント材料は、前記発光層において、その含有量が２０ｗｔ％以上、７０ｗｔ％以下である請求項１に記載の発光素子。
3. 前記ホスト材料は、アセン系化合物である請求項１または２に記載の発光素子。
4. 前記アシストドーパント材料は、アミン系化合物である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光素子。
5. 前記アミン系化合物は、下記式（４）で示される化合物である請求項４に記載の発光素子。
   

   
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発光素子を備えることを特徴とする発光装置。
7. 請求項６に記載の発光装置を備えることを特徴とする表示装置。
8. 請求項７に記載の表示装置を備えることを特徴とする電子機器。

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