JP6367340B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法並びに発光方法 - Google Patents

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法並びに発光方法に関する。

近年、液晶表示装置に代わる表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス（以下、「有機ＥＬ」と記す）を用いた自発光型の表示装置が開発されている。

有機ＥＬ素子は、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、自己発光型であるために視野角が広く、視認性が高く、また、薄膜型の完全固体素子であるために省スペースや携帯性等の観点から注目を集めている。

有機ＥＬ素子は、有機化合物からなる発光材料を含む発光層を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有している。有機ＥＬ素子は、発光層に電子および正孔（ホール）を注入して、再結合させることにより励起子を生成させ、この励起子が失活する際の光の放出を利用して発光する。

発光材料は、基底状態（Ｓ０）の有機分子が光エネルギーを吸収し、ＨＯＭＯ（最高被占軌道）準位の分子がＬＵＭＯ（最低空軌道）準位に遷移することで励起される。

有機分子の励起状態には、ＨＯＭＯとＬＵＭＯのスピン方向が平行な一重項励起状態（Ｓ１）と、ＨＯＭＯとＬＵＭＯのスピン方向が逆平行な三重項励起状態（Ｔ１）という、スピン多重度が異なる２つの状態が存在する。

図１１の（ａ）は、一般的な発光材料の励起子生成状態を示す説明図であり、図１１の（ｂ）は、後述する熱活性化遅延発光（熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ））材料の励起子生成状態を模式的に示す説明図である。

一般的に、発光層は、正孔および電子の輸送を担うホスト材料と、発光を担う発光ドーパント（ゲスト）材料との２成分系で形成されている。発光ドーパントは、主成分であるホスト材料に均一に分散されている。

図１１の（ａ）に示すように、一般的に、発光材料をドーパントに使用した有機ＥＬ素子の励起子生成過程では、一重項励起状態の励起子である一重項励起子の生成確率が２５％しかない。残りの７５％は三重項励起状態の励起子である三重項励起子が生成される。

しかしながら、一重項励起状態から基底状態への遷移はスピン多重度が同じ状態間の遷移であるのに対し、三重項励起状態から基底状態への遷移は、スピン多重度が異なる状態間での遷移である。

このため、三重項励起状態から基底状態への遷移は禁制遷移であり、遷移に時間を要する。この結果、三重項励起子は、発光として失活せずに、熱エネルギー等に変化して熱として失活し、発光に寄与しない。

したがって、従来の蛍光発光材料（以下、単に「蛍光材料」と記す場合もある）では、優れた高電流密度特性や材料選択の多様性等、多くの利点を有するものの、２５％の一重項励起子しか発光に利用できない。

そこで、近年、一重項励起状態のエネルギー（励起一重項準位：以下、「Ｓ１準位」と記す）と三重項励起状態のエネルギー（励起三重項準位：以下、「Ｔ１準位」と記す）とのエネルギー差が極めて小さい熱活性化遅延発光（ＴＡＤＦ）材料が開発され、図１１の（ｂ）に示すように、三重項励起子を一重項励起子へ戻して発光に寄与させるための研究が進められている。

ＴＡＤＦ材料は、ホスト材料として用いるもの（ＴＡＤＦホスト材料）と、ドーパントとして用いるもの（ＴＡＤＦドーパント材料）の両面から開発が進められている。しかしながら、ＴＡＤＦホストからＴＡＤＦドーパントへのＳ１準位間の遷移（エネルギー移動）は必ずしも起こるとは限らない。そのような遷移が起こるには、ＴＡＤＦホスト材料のＳ１準位とＴＡＤＦドーパント材料のＳ１準位との間のエネルギー関係が重要となる。しかしながら、ＴＡＤＦ材料同士で相性の良い組み合わせを見つけるのは難しい。

これに対し、非ＴＡＤＦ材料は豊富に存在している。このため、ＴＡＤＦホスト材料と一般的な蛍光材料との組み合わせや、一般的なホスト材料（非ＴＡＤＦホスト材料）とＴＡＤＦドーパントとの組み合わせのように、ＴＡＤＦ材料と非ＴＡＤＦ材料との組み合わせであれば、開発が容易になる。

そこで、これまで、ＴＡＤＦ材料と非ＴＡＤＦ材料とを組み合わせた有機ＥＬ素子の開発が主に進められている。特許文献１、２には、発光層にＴＡＤＦ材料と非ＴＡＤＦ材料とを含む有機ＥＬ素子が開示されている。以下に、特許文献１を例に挙げて説明する。

特許文献１における有機ＥＬ素子は、第１の電極と第２の電極との間に少なくとも発光層を有している。発光層は、発光物質である蛍光材料と、ＴＡＤＦ材料と、を少なくとも含んでいる。

ＴＡＤＦ材料の一重項励起状態からは、蛍光材料の一重項励起状態へエネルギー移動が起こる。また、ＴＡＤＦ材料の三重項励起状態は、ＴＡＤＦ材料の一重項励起状態に逆項間交差してから、蛍光材料Ａの一重項励起状態へエネルギー移動が起こる。これにより、特許文献１では、蛍光材料の一重項励起状態から効率良く発光が起こるとされている。

日本国公開特許公報「特開２０１４−４５１７９号公報（２０１４年３月１３日公開）」 日本国公開特許公報「特開２０１４−２２６６６号公報（２０１４年２月３日公開）」

図１２は、特許文献１、２のようにＴＡＤＦ材料と一般的な蛍光材料（非ＴＡＤＦ材料）とが混合された混合発光層における励起子生成状態を模式的に示す説明図である。

図１２に示すように、ＴＡＤＦ材料と、非ＴＡＤＦ材料からなる蛍光材料とが混合されていると、必ずいくらかは上記非ＴＡＤＦ材料で励起子が生成されることになる。上記非ＴＡＤＦ材料自体で励起子が生成されると、該非ＴＡＤＦ材料のＴ１準位で三重項励起子が生成され、非発光成分となる。このため、上記非ＴＡＤＦ材料で生成された三重項励起子は、発光効率の低下の要因となる。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、従来よりも発光効率を向上させることができる有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法並びに発光方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と陰極との間に、少なくとも１種類の熱活性化遅延蛍光材料をホスト材料として含む少なくとも１層の励起子生成層と、少なくとも１種類の蛍光発光材料を含む少なくとも１層の蛍光発光層と、を少なくとも備えている。

また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、陽極と陰極との間に、有機層を形成する有機層形成工程を含み、上記有機層形成工程は、少なくとも１種類の熱活性化遅延蛍光材料をホスト材料として含む励起子生成層を形成する工程と、少なくとも１種類の蛍光発光材料を含む蛍光発光層を形成する工程と、を含む。

また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様にかかる発光方法は、熱活性化遅延蛍光材料を含む励起子生成層で生成した励起子を、該励起子生成層とは別に設けられた蛍光発光層の蛍光発光材料にフェルスター遷移させて発光させる方法である。

本発明の一態様によれば、正孔および電子の輸送を担うホスト材料である熱活性化遅延蛍光材料と、発光を担う蛍光発光材料とが直接接触していなくても、熱活性化遅延蛍光材料の励起一重項準位から蛍光発光材料の励起一重項準位へのエネルギー移動（フェルスター遷移）は起こる。

したがって、上記したように、蛍光発光層とは別に励起子生成層を設けることで、同じ層内で熱活性化遅延蛍光材料と蛍光発光材料とが混合することを防止することができ、従来よりも発光効率を向上させることができる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。また、上記したように、熱活性化遅延蛍光材料を含む励起子生成層で生成した励起子を、該励起子生成層とは別に設けられた蛍光発光層の蛍光発光材料にフェルスター遷移させることで、従来よりも発光効率が高い発光方法を提供することができる。

本発明の実施形態１にかかる有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態１にかかる有機ＥＬ素子における励起子生成層と蛍光発光層との間のフェルスター遷移を模式的に示す説明図である。 本発明の実施形態２にかかる有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施形態３にかかる有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施形態４にかかる有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施形態５にかかる有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施形態６にかかる有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施形態７にかかる有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施形態８にかかる有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。 本発明の実施形態９にかかる有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。 （ａ）は、一般的な発光材料の励起子生成状態を示す説明図であり、（ｂ）は、ＴＡＤＦ材料の励起子生成状態を模式的に示す説明図である。 ＴＡＤＦ材料と一般的な蛍光材料とが混合された混合発光層における励起子生成状態を模式的に示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。

〔実施形態１〕
本発明の実施の一形態について、図１および図２の（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明すれば、以下の通りである。

＜有機ＥＬ素子の概略構成＞
図１は、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０の概略構成を示す断面図である。

図１に示すように、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０は、ベースとなる基板１上に、第１電極２、有機ＥＬ層３（有機層）、および第２電極４が、この順番に積層されている。

以下、本実施形態では、有機ＥＬ層３の蛍光発光層３４から発した光を、基板１とは反対側から取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ素子１０を例に挙げて説明する。

（基板１）
基板１は、絶縁性を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば公知の絶縁基板を用いることができる。

基板１としては、例えば、ガラス、または石英等からなる無機基板、あるいは、ポリエチレンテレフタレート、またはポリイミド樹脂等からなるプラスチック基板等を用いることができる。

本実施形態では、後述するように、基板１として、透光性を有するガラス基板（透明基板）を用いる場合を例に挙げて説明する。しかしながら、上述したようにトップエミッション型の有機ＥＬ素子１０においては、基板１に透光性を必要としない。

このため、有機ＥＬ素子１０がトップエミッション型の有機ＥＬ素子である場合、基板１として、シリコンウェハ等の半導体基板、アルミニウム（Ａｌ）または鉄（Ｆｅ）等からなる金属基板の表面に酸化シリコンまたは有機絶縁材料等からなる絶縁物をコーティングした基板、Ａｌ等からなる金属基板の表面を陽極酸化等の方法によって絶縁化処理した基板等も利用できる。

（第１電極２および第２電極４）
第１電極２および第２電極４は、対の電極であり、一方が陽極として機能し、他方が陰極として機能する。

陽極は、有機ＥＬ層３に正孔を注入（供給）する電極としての機能を有していればよい。また、陰極は、有機化合物層に電子を注入（供給）する電極としての機能を有していればよい。

陽極および陰極の形状、構造、大きさ等は、特に制限はなく、有機ＥＬ素子１０の用途、目的に応じて、適宜選択することができる。

本実施形態では、図１に示すように、第１電極２が陽極である場合を例に挙げて図示している。但し、本発明は、これに限定されるものではなく、基板１上に陰極が設けられていてもよい。すなわち、有機ＥＬ素子１０の一方の電極を陽極とした場合、もう一方の電極が陰極となるように、対として機能するように配置すればよい。

陽極および陰極として用いることができる電極材料としては、特に限定されるものではなく、例えば公知の電極材料を用いることができる。

陽極としては、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、およびニッケル（Ｎｉ）等の金属、ならびに酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、ガリウム添加酸化亜鉛（ＧＺＯ）等の透明電極材料等が利用できる。

一方、陰極としては、蛍光発光層３４に電子を注入する目的で、仕事関数の小さい材料が好ましい。陰極としては、例えば、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、セリウム（Ｃｅ）、バリウム（Ｂａ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属、またはこれらの金属を含有するＡｇ−Ｍｇ合金、Ａｌ−Ｌｉ合金等の合金等が利用できる。

なお、陽極および陰極の厚みは、特に限定されるものではなく、従来と同様に設定することができる。

有機ＥＬ層３の蛍光発光層３４から発した光は、陽極および陰極の何れか一方の電極側から取り出す必要がある。そこで、一方の電極には光を透過する透光性電極材料を用い、他方の電極には光を透過しない、非透光性電極材料を用いることが好ましい。

すなわち、第１電極２および第２電極４としては、様々な導電性材料を用いることができるが、有機ＥＬ素子１０がトップエミッション型の有機ＥＬ素子である場合、第１電極２を非透光性電極材料で形成し、第２電極４を透明または半透明の透光性電極材料で形成することが好ましい。

第１電極２および第２電極４は、それぞれ、１つの電極材料からなる単層であってもよいし、複数の電極材料からなる積層構造を有していてもよい。

したがって、上述したように有機ＥＬ素子１０がトップエミッション型の有機ＥＬ素子である場合、図１に示すように、第１電極２を、非透光性電極材料からなる非透光性電極２１と、光性電極材料からなる透光性電極２２との積層構造としてもよい。

非透光性電極材料としては、例えば、タンタル（Ｔａ）または炭素（Ｃ）等の黒色電極、Ａｌ、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、Ａｌ−Ｌｉ合金、Ａｌ−ネオジウム（Ｎｄ）合金、またはＡｌ−シリコン（Ｓｉ）合金等の反射性金属電極等が挙げられる。

また、透光性電極材料としては、例えば、上述した透明電極材料等を用いてもよいし、薄膜にしたＡｇ等の半透明の電極材料を用いてもよい。

（有機ＥＬ層３）
有機ＥＬ層３は、２層以上の積層構造を有する発光ユニットであり、少なくとも１層の励起子生成層３３と、少なくとも１層の蛍光発光層３４と、を少なくとも備えている。

本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０は、図１に示すように、第１電極２と第２電極４との間に、有機ＥＬ層３として、第１電極２側から、正孔注入層３１、正孔輸送層３２、励起子生成層３３、蛍光発光層３４、電子輸送層３５、電子注入層３６が、この順に形成された構成を有している。

なお、励起子生成層３３および蛍光発光層３４以外の有機層は、有機ＥＬ層３として必須の層ではなく、要求される有機ＥＬ素子１０の特性に応じて適宜形成すればよい。

また、上記有機ＥＬ層３における各有機層の積層順は、第１電極２を陽極、第２電極４を陰極としたものであり、反対に第１電極２を陰極とし、第２電極４を陽極とする場合には、有機ＥＬ層３における各有機層の積層順は反転する。同様に、第１電極２および第２電極４を構成する材料も反転する。

（正孔注入層３１および正孔輸送層３２）
正孔注入層３１は、正孔注入性材料を含み、励起子生成層３３への正孔注入効率を高める機能を有する層である。

また、正孔輸送層３２は、正孔輸送性材料を含み、励起子生成層３３への正孔輸送効率を高める機能を有する層である。

なお、正孔注入層３１と正孔輸送層３２とは、互いに独立した層として形成されていてもよく、正孔注入層兼正孔輸送層として一体化されていてもよい。また、正孔注入層３１と正孔輸送層３２とが両方設けられている必要もなく、一方のみ、例えば正孔輸送層３２のみが設けられていてもよい。勿論、両方とも設けられていなくても構わない。

正孔注入層３１、正孔輸送層３２、あるいは正孔注入層兼正孔輸送層の材料、すなわち、正孔注入性材料あるいは正孔輸送性材料として用いられる材料としては、既知の材料を用いることができる。

これらの材料としては、例えば、ナフタレン、アントラセン、アザトリフェニレン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、トリフェニレン、ベンジン、スチリルアミン、トリフェニルアミン、ポルフィリン、トリアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、オキザゾール、ポリアリールアルカン、フェニレンジアミン、アリールアミン、およびこれらの誘導体、チオフェン系化合物、ポリシラン系化合物、ビニルカルバゾール系化合物、アニリン系化合物等の鎖状式あるいは複素環式共役系のモノマー、オリゴマー、またはポリマー等が挙げられる。

より具体的には、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（α−ＮＰＤ）、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（ＨＡＴ−ＣＮ）、１，３−ビス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（ｍＣＰ）、ジ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジトリル−アミノ）−フェニル］シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）、９，１０−ジフェニルアントラセン−２−スルフォネート（ＤＰＡＳ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（４−（ジ（３−トリル）アミノ）フェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＤＮＴＰＤ）、イリジウム（III）トリス［Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンズイミダゾル−２−イリデン−Ｃ２，Ｃ２’］（Ｉｒ（ｄｐｂｉｃ）_３）、４，４’，４”−トリス−（Ｎ−カルバゾリル）−トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、２，２−ビス（ｐ−トリメリットオキシフェニル）プロパン酸無水物（ＢＴＰＤ）、ビス［４−（ｐ，ｐ−ジトリルアミノ）フェニル］ジフェニルシラン（ＤＴＡＳｉ）等が用いられる。

なお、正孔注入層３１、正孔輸送層３２、正孔注入層兼正孔輸送層は、不純物がドープされていない真性正孔注入性材料あるいは真性正孔輸送性材料であってもよいし、導電性を高める等の理由で不純物がドープされていても構わない。

また、高効率の発光を得るためには、励起エネルギーを蛍光発光層３４内に閉じ込めることが望ましい。このため、上記正孔注入性材料および正孔輸送性材料としては、蛍光発光層３４における蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）のＳ１準位（一重項励起準位）およびＴ１準位（三重項励起準位）よりも励起準位の高いＳ１準位およびＴ１準位を有する材料を使用することが望ましく、励起子生成層中の材料のＳ１準位（一重項励起準位）およびＴ１準位（三重項励起準位）よりも励起準位の高いＳ１準位およびＴ１準位を有する材料を使用することがより望ましい。これは、厚みによっては（例えば正孔輸送層３２が厚い場合）、正孔注入層３１および正孔輸送層３２のＳ１準位およびＴ１準位が励起子生成層３３中の材料のＳ１準位およびＴ１準位よりも低いと、励起エネルギーが正孔注入層３１および正孔輸送層３２に流れて蛍光発光材料に遷移しなくなる可能性があるためである。このため、上記正孔注入性材料および正孔輸送性材料としては、励起準位が高く、かつ、高い正孔移動度を有する材料を選択することがより好ましい。なお、基本的には、蛍光発光材料のＳ１準位およびＴ１準位は、励起子生成層３３中の材料のＳ１準位およびＴ１準位よりも低くなるように設計される。

（電子輸送層３５および電子注入層３６）
電子注入層３６は、電子注入性材料を含み、励起子生成層３３への電子注入効率を高める機能を有する層である。

また、電子輸送層３５は、電子輸送性材料を含み、励起子生成層３３への電子輸送効率を高める機能を有する層である。

なお、電子注入層３６と電子輸送層３５とは、互いに独立した層として形成されていてもよく、電子注入層兼電子輸送層として一体化されていてもよい。また、電子注入層３６と電子輸送層３５とが両方設けられている必要もなく、一方のみ、例えば電子輸送層３５のみが設けられていてもよい。勿論、両方とも設けられていなくても構わない。

電子注入層３６、電子輸送層３５、あるいは電子注入層兼電子輸送層の材料、すなわち、電子注入性材料あるいは電子輸送性材料として用いられる材料としては、既知の材料を用いることができる。

これらの材料としては、例えば、キノリン、ペリレン、フェナントロリン、ビススチリル、ピラジン、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、フルオレノン、およびこれらの誘導体や金属錯体、フッ化リチウム（ＬｉＦ）等が挙げられる。

より具体的には、例えば、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）、３，３’−ビス（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ビフェニル（ｍＣＢＰ）、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）、１，３，５−トリス（Ｎ−フェニルベンズイミダゾル−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢＩ）、３−フェニル−４（１’−ナフチル）−５−フェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）、１，１０−フェナントロリン、Ａｌｑ（トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム）、ＬｉＦ等が挙げられる。

なお、電子注入層３６、電子輸送層３５、電子注入層兼正孔輸送層は、不純物がドープされていない真性電子注入性材料あるいは真性電子輸送性材料であってもよいし、導電性を高める等の理由で不純物がドープされていても構わない。

また、高効率の発光を得るためには、励起エネルギーを蛍光発光層３４内に閉じ込めることが望ましい。このため、上記電子注入性材料および電子輸送性材料としては、蛍光発光層３４における蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）のＳ１準位（一重項励起準位）およびＴ１準位（三重項励起準位）よりも励起準位の高いＳ１準位およびＴ１準位を有する材料を使用することが望ましく、励起子生成層中の材料のＳ１準位（一重項励起準位）およびＴ１準位（三重項励起準位）よりも励起準位の高いＳ１準位およびＴ１準位を有する材料を使用することがより望ましい。このため、上記電子注入性材料および電子輸送性材料としては、励起準位が高く、かつ、高い電子移動度を有する材料を選択することがより好ましい。

必要に応じて形成されるこれらの層の厚みは、各層のキャリア（正孔、電子）の移動度やそのバランス、各層を構成する材料の種類等に応じて、励起子生成層３３で励起子が生成されるように適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。なお、これらの層の厚みは、例えば、従来と同様に設定することが可能である。

（励起子生成層３３）
励起子生成層３３は、少なくとも１種類のＴＡＤＦ材料をホスト材料として含む層であり、励起子の生成を目的とする層である。

ホスト材料とは、正孔および電子の注入が可能であり、正孔と電子とが輸送され、その分子内で再結合することで発光ドーパントを発光させる機能を有する化合物を示す。

ＴＡＤＦ材料としては、既知の材料を使用することができ、特に限定されるものではないが、Ｓ１準位とＴ１準位とのエネルギー差（ΔＥＳＴ）が０．１ｅＶ未満、つまり、ΔＥＳＴ＜０．１ｅＶであることが好ましく、ΔＥＳＴ＜０．０５ｅＶであることがより好ましい。

ＴＡＤＦ材料としては、例えば、１０−フェニル−１０Ｈ，１０’Ｈ−スピロ［アクリジン−９，９’−アントラセン］−１０’−オン（ＡＣＲＳＡ）、３−（９，９−ジメチルアクリジン−１０（９Ｈ）−イル）−９Ｈ−キサンテン−９−オン（ＡＣＲＸＴＮ）、１，２，３，５−テトラキス（カルバゾール−９−イル）−４，６−ジシアノベンゼン（４ＣｚＩＰＮ）、２−フェノキサジン−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（ＰＸＺ−ＴＲＸ）、２，４，６−トリ（４−（１０Ｈ−フェノキサジン−１０Ｈ−イル）フェニル）−１，３，５−トリアジン（トリ−ＰＸＺ−ＴＲＺ）等が挙げられる。

発光ドーパントとして例えばＴＴＰＡを使用する場合、上記ＴＡＤＦ材料のなかでも、発光ドーパントとの組み合わせから、ＡＣＲＸＴＮ、ＡＣＲＳＡ等が好ましい。

また、励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料のＳ１準位は、蛍光発光層３４中の蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）のＳ１準位とエネルギー準位が同じか、それよりも高いことが好ましい。これにより、励起子生成層３３から蛍光発光層３４へのフェルスター型のエネルギー移動（共鳴エネルギー移動、フェルスター遷移）が可能となる。また。蛍光発光層３４から励起子生成層３３へのエネルギー移動を防止することができる。したがって、蛍光発光層３４での発光効率を向上させることができる。

また、励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料のＨＯＭＯ準位は、蛍光発光層３４中の蛍光発光材料のＨＯＭＯ準位よりも高く、励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料のＬＵＭＯ準位は、蛍光発光層３４中の蛍光発光材料のＬＵＭＯ準位よりも低いことが望ましい。これにより、正孔も電子も、蛍光発光層３４よりも励起子生成層３３に入り易くなる。このため、励起子生成層３３での励起子生成確率を高めることができるので、一重項励起子の生成効率を向上させることができ、この結果、蛍光発光層３４での発光効率を向上させることができる。

なお、ＨＯＭＯ準位は、理研計器株式会社製の大気中光電子分光装置「ＡＣ−３」等を用いて紫外線を照射して放出される光電子の閾値エネルギーを測定することで求めることができる。一方、ＬＵＭＯ準位は、島津製作所製の紫外可視分光光度計「ＵＶ−２４５０」等を使用し、紫外線を照射したときの吸収スペクトルの吸収端のエネルギーでバンドギャップを求め、該バンドギャップと上記手法で測定されたＨＯＭＯ準位とから、計算によって求めることができる。

ＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位の比較は、値そのものではなく、エネルギー差が重要であり、ＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位は、何れも、常用の手法により求めることができる。このため、測定方法の詳細については省略するが、同じ手法で用いたＨＯＭＯ準位同士およびＬＵＭＯ準位同士を比較することが望ましい。

また、励起子生成層３３は、２種類以上の材料を適宜混合して用いることができる。これにより、例えば、励起子生成層３３のキャリア移動度を変更することができる。例えば、キャリア移動度が異なるＴＡＤＦ材料を混合し、キャリア移動度を調整することで、励起子生成層３３での励起子生成確率を高めることができる。この結果、一重項励起子の生成効率を向上させることができるので、蛍光発光層３４での発光効率を向上させることができる。

励起子生成層３３は、理想的には、少なくとも１種類のＴＡＤＦ材料からなり、非ＴＡＤＦ材料、特に発光ドーパントを含まないことが望ましい。励起子生成層３３が非ＴＡＤＦ材料を含む場合、非ＴＡＤＦ材料で励起子を生成する可能性がある。励起子生成層３３がＴＡＤＦ材料のみからなることで、発光効率を損なわずに、励起子生成層３３で、１００％の割合で一重項励起子を生成することができる。

しかしながら、たとえ励起子生成層３３が非ＴＡＤＦ材料を含んでいたとしても、励起子生成層３３と蛍光発光層３４とを異なる層として設けることで、従来のように発光層内にＴＡＤＦ材料と非ＴＡＤＦ材料とが均一に混合されている場合と比較して、発光効率を改善することができる。

したがって、励起子生成層３３は、非ＴＡＤＦ材料、特に蛍光ドーパント材料（蛍光発光材料）を実質的に含まないことが望ましく、ＴＡＤＦ材料のみからなり、非ＴＡＤＦ材料を含まないことがより望ましいが、非ＴＡＤＦ材料を含まないことが必須ではない。

励起子生成層３３が非ＴＡＤＦ材料（すなわち、ＴＡＤＦ材料以外の化合物）を含む場合、励起子生成層３３中に含まれる全ての非ＴＡＤＦ材料のＳ１準位およびＴ１準位が、励起子生成層３３中の全てのＴＡＤＦ材料のＳ１準位およびＴ１準位、並びに、蛍光発光層３４における全ての蛍光ドーパント材料のＳ１準位およびＴ１準位の何れよりも高いことが望ましい。これにより、励起子生成層３３中に非ＴＡＤＦ材料が含まれる場合、該非ＴＡＤＦ材料にエネルギーが移動することを防止することができる。

なお、励起子生成層３３が非ＴＡＤＦ材料を含む場合、励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料の合計割合は、５０ｗ％以上であることが好ましく、９０ｗ％以上であることがより好ましく、１００ｗ％であることが最も好ましい。

本実施形態において、励起子生成層３３の厚みは、励起子生成層３３内で生成した励起子の利用効率の観点から１０ｎｍ以下であることが好ましい。

ＴＡＤＦ材料のＳ１準位から蛍光発光材料のＳ１準位へのフェルスター遷移は、材料同士が直接接触していなくても、一定距離内であれば起こる。このとき、ＴＡＤＦ材料の分子から蛍光発光材料の分子までの距離が１０ｎｍ以下であれば、確実にフェルスター遷移が起こるとともに、エネルギーの移動効率を損なうこともない。

励起子生成層３３の中で最も蛍光発光材料から遠いＴＡＤＦ材料の分子（励起子生成層３３における蛍光発光層３４とは反対側の表面に位置するＴＡＤＦ材料の分子）から、蛍光発光層３４の中で最もＴＡＤＦ材料に近い蛍光発光材料の分子（つまり、蛍光発光層３４における励起子生成層３３側の表面に位置する蛍光発光材料の分子）までの距離をｄとし、励起子生成層３３の厚みをｄ１とすると、本実施形態では、ｄ＝ｄ１である。

そこで、厚みｄ１を１０ｎｍ以下とすれば、距離ｄを１０ｎｍ以下とすることができる。つまり、本実施形態において、厚みｄ１を１０ｎｍ以下とすれば、励起子生成層３３の任意の位置から蛍光発光層３４までの最短距離が何れも１０ｎｍ以下となる。このため、励起子生成層３３における蛍光発光層３４とは反対側の表面に位置するＴＡＤＦ材料の分子においてもフェルスター遷移が起こる。したがって、この場合、励起子生成層３３中の全てのＴＡＤＦ材料の分子において、フェルスター遷移が可能となる。

（蛍光発光層３４）
蛍光発光層３４は、少なくとも１種類の蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料、蛍光発光材料）を含む層であり、実質的に発光する層である。言い換えれば、蛍光発光層３４は、主に発光を目的とする層である。

蛍光ドーパント材料とは、正孔と電子との再結合エネルギーを受け取って発光する機能を有し、発光が観察される化合物を示す。

蛍光ドーパント材料として用いることができる蛍光を発する材料としては、既知の材料を使用することができるが、低分子蛍光色素、金属錯体等、発光効率が高い材料が好適に使用される。

蛍光ドーパント材料としては、例えば、９，１０−ビス［Ｎ，Ｎ−ジ−（ｐ−トリル）−アミノ］アントラセン（ＴＴＰＡ）、１，２，３，５−テトラキス（カルバゾール−９−イル）−４，６−ジシアノベンゼン（４ＣｚＩＰＮ）、２，５，８，１１−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルペリレン（ＴＢＰｅ）、２，８−ｄｉｔｅｒｔ−ブチル−５，１１−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−６，１２−ジフェニルテトラセン（ＴＢＲｂ）、テトラフェニルジベンゾペリフランテン（ＤＢＰ）、５，６−ビス［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−２，２’−ビピリジン（ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６−ビス［４’−（１０−フェニル−９−アントリル）ビフェニル−４−イル］−２，２’−ビピリジン（ＰＡＰＰ２ＢＰｙ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−１，６−ジアミン（１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルペリレン（ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン］（ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（ＤＰｈＡＰｈＡ）クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（ＢｉｓＤＣＪＴＭ）等が挙げられる。

また、蛍光発光層３４は、２種類以上の材料が混合されていてもよい。例えば、蛍光発光材料に電子輸送性の材料を混合することで、蛍光発光層３４から励起子生成層３３への電子輸送性を高め、励起子生生成効率を向上させることができる。

より具体的には、蛍光発光層３４が、例えば、電子輸送性材料であるｍＣＰをホスト材料として含むことで、励起子生成層３３にキャリアが集まり易くなる。このように、蛍光発光層３４が、電子輸送性のホスト材料を含むことで、励起子生成層３３で励起子がより生成され易くなる。なお、ｍＣＰは一例であり、蛍光発光層３４に使用されるホスト材料は、これに限定されるものではない。

なお、このように、蛍光発光層３４に蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）以外の材料を混合する場合、蛍光発光層３４中に含まれる蛍光発光材料以外の全ての材料のＳ１準位およびＴ１準位が、蛍光発光層３４中に含まれる蛍光発光材料のＳ１準位およびＴ１準位より高いことが望ましく、励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料のＳ１準位およびＴ１準位よりも高いことがより望ましい。これにより、蛍光発光層３４に蛍光発光材料以外の材料が含まれる場合、該材料にエネルギーが移動することを防止することができる。

なお、蛍光発光層３４が蛍光発光材料以外の材料を含む場合、蛍光発光層３４中の蛍光発光材料の割合は、蛍光発光層３４の層厚や、ホスト材料および蛍光発光材料の種類等に応じて任意に設定することができ、特に限定されるものではないが、濃度が低すぎると発光効率が悪く、濃度が高すぎると濃度消光により発光効率が下がることから、例えば、１〜３０ｗｔ％の範囲内であることが好ましく、３〜２０ｗｔ％の範囲内であることがより好ましい。

また、励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料に対する、蛍光発光層３４中の蛍光発光材料の割合も、ＴＡＤＦ材料および蛍光発光材料の種類等に応じて任意に設定することができ、特に限定されるものではない。

また、蛍光発光層３４は、例えば蛍光発光材料として、ＴＡＤＦ材料を含んでいてもよい。例えば、４ＣｚＩＰＮは、緑色発光する熱活性化遅延蛍光体である。

なお、励起子が励起子生成層３３の外部で生成されるような駆動条件でも、上記したように蛍光発光材料自体がＴＡＤＦ材料であるかもしくはＴＡＤＦ材料を含む場合、蛍光発光層３４でＴＡＤＦ材料が直接励起されて発光することで、この直接励起される成分によって発光効率が向上する。

なお、励起子の生成位置（言い換えれば、励起子を生成するか否か）は、キャリアバランスと層構成とに依存する。このため、上記したように、たとえＴＡＤＦ材料を蛍光ドーパント材料（ＴＡＤＦドーパント材料）として用いても、本実施形態のように励起子生成層３３と蛍光発光層３４とが分離して（つまり、互いに独立して設けられて）さえいれば、例えばキャリア移動度を調整する等して、ＴＡＤＦドーパント材料で励起子を生成させないことが可能である。

但し、本実施形態は、蛍光発光層３４がＴＡＤＦホスト材料を含むことを否定するものではない。蛍光発光層３４は、実質的にＴＡＤＦホスト材料を含まないことが望ましい。しかしながら、本実施形態によれば、発光を呈する蛍光発光層３４とは別に励起子生成層３３が設けられていることで、従来と比較して発光効率を改善することができる。したがって、蛍光発光層３４は、ＴＡＤＦホスト材料またはＴＡＤＦドーパント材料を含むものであっても構わない。

蛍光発光層３４の厚みは、励起子生成層３３のキャリア移動度や蛍光発光層３４の周辺の材料のキャリア移動度のバランス、蛍光発光層３４を構成する材料の種類等に応じて適宜設定することができる。また、蛍光発光層３４が厚み方向の全域で発光する必要は必ずしもない。したがって、蛍光発光層３４の厚みは、所望の厚みとなるように任意に設定が可能であり、特に限定されるものではない。

＜有機ＥＬ素子１０の製造工程＞
ここで、有機ＥＬ素子１０の製造工程について、簡単に説明する。なお、通常、有機ＥＬ素子は、スイッチング素子としてトランジスタを有しているが、本実施形態ではその製造工程については言及しない。

以下では、複数のトランジスタが島状に形成された基板１上に、第１電極２、有機ＥＬ層３、および第２電極４を形成する工程を説明する。

まず、基板１における各トランジスタ上に第１電極２をパターン形成する（第１電極形成工程）。なお、本実施形態では、第１電極２として、非透光性電極２１と透光性電極２２とをこの順に積層してパターン形成する。

次いで、パターン形成した第１電極２上に、有機層からなる有機ＥＬ層３を構成する各層を形成していく（有機層形成工程）。なお、第１電極２の周辺の絶縁性を確保するために、第１電極２の周辺に有機絶縁膜（図示せず）を設けてもよい。有機絶縁膜としては、例えばポリイミド系等の樹脂材料等を用いるのが好ましいが、特にこれらに限定されるものではなく、例えば公知の有機絶縁材料を用いることができる。

有機ＥＬ層３を構成する各層の形成方法としては、特に限定されるものではなく、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ法、イオンプレーティング法等の乾式成膜法や、スピンコーティング法、ディッピング法、フローコーティング法、インクジェット法等の湿式成膜法等、公知の方法を採用することができる。

このとき、本実施形態では、上述したように励起子生成層３３とは別に蛍光発光層３４を形成する。本実施形態では、有機ＥＬ層３として、正孔注入層３１、正孔輸送層３２、励起子生成層３３、蛍光発光層３４、電子輸送層３５、電子注入層３６を、この順に積層する。

なお、有機ＥＬ層３を構成する各層が２種類以上の材料を含む場合、例えば、各材料を共蒸着させればよい。例えば、上述したように蛍光発光層３４がホスト材料を含む場合、ホスト材料と、蛍光発光材料とを共蒸着させる。このとき、ホスト材料中に蛍光発光材料をドープさせる。

最後に、有機ＥＬ層３上に第２電極４を形成する（第２電極形成工程）ことで、有機ＥＬ素子１０が形成される。

＜効果＞
以下に、本実施形態による効果について、図２の（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。

一般的に、発光層は、正孔および電子の輸送を担うホスト材料と、発光を担う発光ドーパント（ゲスト）材料との２成分系で形成されており、発光ドーパント材料は、主成分であるホスト材料に均一に分散されている。

特許文献１、２でも、ＴＡＤＦ材料と、実質的に発光する蛍光ドーパント材料（発光ドーパント材料）である蛍光発光材料とが、同一層に共存する構造を有している。

ホスト材料にＴＡＤＦ材料を用いた場合には、ホスト材料で励起子が生成されれば１００％の割合で一重項励起子を生成できる。しかしながら、一般的にドーパント材料の方が、ホスト材料であるＴＡＤＦ材料よりもＳ１準位が低い。このため、励起子自体がドーパント材料で生成され易く、非発光の三重項励起子を生成する。

一方、蛍光ドーパント材料にＴＡＤＦ材料を用いた場合には、蛍光ドーパント材料の濃度比はホスト材料に比べて低いため、必ずしも蛍光ドーパント材料のみで励起子が生成されず、発光効率が低下する。また、蛍光ドーパント材料の濃度比を高くすると、濃度消光が起こり、発光効率が低下する。

このような問題は、ＴＡＤＦ材料と非ＴＡＤＦ材料とを共蒸着等により混合することで必然的に生じる。

しかしながら、本願発明者らの検討によれば、実際には、上述したように、正孔および電子の輸送を担うホスト材料であるＴＡＤＦ材料と、発光を担う蛍光ドーパント材料とが直接接触していなくても、一定距離内（望ましくは１０ｎｍ以下）であれば、ＴＡＤＦ材料のＳ１準位から蛍光発光材料のＳ１準位へのフェルスター遷移は起こるし、効率を損なうこともない。

そこで、本実施形態では、従来の発光層で行われていた発光と励起子の生成とを機能分離させ、発光を呈する蛍光発光層３４とは別に励起子生成層３３を設けることで、実質的に発光する層と実質的に励起子を生成する層とを層分離させている。

図２の（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０における励起子生成層３３と蛍光発光層３４との間のフェルスター遷移を模式的に示す説明図である。

図２の（ａ）に示すように、励起子生成層３３と蛍光発光層３４とが層分離しており、かつ励起子生成層３３がキャリアの再結合位置にある場合、蛍光発光層３４で直接励起子が生成されず、励起子生成層３３で励起子が生成される。

そして、ＴＡＤＦ材料と、発光を担う蛍光ドーパント材料とが直接接触していなくても、一定距離内（望ましくは１０ｎｍ以下）であれば、図２の（ａ）に示すように、励起子生成層３３の励起状態のＴＡＤＦホスト材料の分子３３ａから、蛍光発光層３４の蛍光ドーパント材料の分子３４ａにフェルスター遷移が起こる。

なお、第１電極２と励起子生成層３３との間、並びに、第２電極４と蛍光発光層３４との間には、任意の層が存在していてよい。また、励起子生成層３３の厚みや配置によっては、励起子生成層３３と蛍光発光層３４との間に他の層が存在していてもよい。励起子生成層３３と蛍光発光層３４とが接触している（つまり、連続的に積層されている）必要は必ずしもない。

本実施形態では、図２の（ｂ）・（ｃ）に示すように、励起子生成層３３のＴＡＤＦ材料の一重項励起状態Ｓ１から、蛍光発光層３４の蛍光ドーパント材料の一重項励起状態Ｓ１にフェルスター遷移が起こる。また、励起子生成層３３のＴＡＤＦ材料の三重項励起状態Ｔ１は、励起子生成層３３のＴＡＤＦ材料の一重項励起状態Ｓ１に逆項間交差してから、蛍光発光層３４の蛍光ドーパント材料の一重項励起状態Ｓ１にフェルスター遷移が起こる。

本実施形態では、ＴＡＤＦホスト材料と蛍光ドーパント材料とが異なる層に存在しており、同じ層内でＴＡＤＦホスト材料と蛍光ドーパント材料とが混合しない。

より具体的には、本実施形態では、ＴＡＤＦ材料（熱活性化遅延蛍光体、ＴＡＤＦホスト材料）と、蛍光発光材料（蛍光発光体、蛍光ドーパント材料）とが層分離しており、かつ励起子生成層３３がキャリアの再結合位置にある。このため、蛍光発光層３４で直接励起子が生成されず、励起子生成層３３で励起子が生成される。

このため、本実施形態では、図２の（ｃ）に示すように、蛍光発光層３４で、ほぼ１００％の割合で一重項励起子を生成可能であり、発光効率を損なわずに、蛍光発光層３４の蛍光ドーパント材料の一重項励起状態Ｓ１から発光が起こる。このため、本実施形態によれば、従来よりも発光効率を向上させることができる有機ＥＬ素子１０を提供することができる。

次に、本実施形態について、実施例を挙げてさらに詳しく説明する。なお、以下の実施例では、一部の構成要素に対し、具体的な寸法および材料を例に挙げて説明する。しかしながら、本実施形態は、これらの具体的な寸法および材料にのみ限定されるものではない。すなわち、本実施形態は、以下の実施例にのみ限定されるものではない。

（実施例１）
本実施例では、図１に示すように、基板１上に、非透光性電極２１、透光性電極２２、正孔注入層３１、正孔輸送層３２、励起子生成層３３、蛍光発光層３４、電子輸送層３５、電子注入層３６、第２電極４を、この順に積層した。

基板１にはガラス基板を使用した。なお、基板１上に積層した各層の材料並びに厚みは以下の通りである。

非透光性電極２１（第１電極２、陽極、反射電極）：Ａｇ、１００ｎｍ
透光性電極２２（第１電極２、陽極）：ＩＴＯ、３０ｎｍ
正孔注入層３１：ＨＡＴ−ＣＮ（１０ｎｍ）
正孔輸送層３２：α−ＮＰＤ（２０ｎｍ）
励起子生成層３３：ＡＣＲＸＴＮ（５ｎｍ）
蛍光発光層３４：ＴＴＰＡ（５ｎｍ）
電子輸送層３５：Ｂｐｈｅｎ（２０ｎｍ）
電子注入層３６：ＬｉＦ（１ｎｍ）
第２電極４（陰極）：Ａｇ−Ｍｇ合金（Ａｇ／Ｍｇ混合比＝０．９／０．１）（２０ｎｍ）
このように、正孔輸送層３２が２０ｎｍの厚みのα−ＮＰＤ層、電子輸送層３５が２０ｎｍの厚みのＢｐｈｅｎ層という組み合わせの場合、正孔輸送性よりも電子輸送性の方が高い。したがって、電子と正孔とは、有機ＥＬ層３内における、陰極側よりも陽極側で再結合し易い。

したがって、このような場合、図１に示すように、励起子生成層３３を、蛍光発光層３４よりも陽極側に設けた方が、励起子生成層３３で効率良く励起子を生成できる。このため、本実施例では、図１に示すように、励起子生成層３３と蛍光発光層３４とを、正孔輸送層３２側に励起子生成層３３が位置し、電子輸送層３５側に蛍光発光層３４が位置するように形成している。

また、ＡＣＲＸＴＮのＳ１準位は２．５３ｅＶ、ＡＣＲＸＴＮのＴ１準位は２．４７ｅＶである。これに対し、ＴＴＰＡのＳ１準位は２．３４ｅＶであり、ＴＴＰＡのＴ１準位は、それよりも低い。このため、ＡＣＲＸＴＮとＴＴＰＡとは、ＡＣＲＸＴＮのＳ１準位＞ＴＴＰＡのＳ１準位、および、ＡＣＲＸＴＮのＴ１準位＞ＴＴＰＡのＴ１準位の関係を有している。

また、ＡＣＲＸＴＮとＴＴＰＡとは、ＡＣＲＸＴＮのＨＯＭＯ準位＞ＴＴＰＡのＨＯＭＯ準位、および、ＡＣＲＸＴＮのＬＵＭＯ準位＜ＴＴＰＡのＬＵＭＯ準位の関係を有している。

また、本実施例では、励起子生成層３３の厚みｄ１（ｄ１＝ｄ）および蛍光発光層３４の厚みは、それぞれ５ｎｍと薄いため、層間のエネルギー移動も起こり易い。

このため、本実施例では、ＴＡＤＦホスト材料から蛍光ドーパント材料へのフェルスター遷移が起こり、ＴＡＤＦホスト材料で１００％の割合で生成された一重項励起子が、全て蛍光ドーパント材料に遷移する。このため、本実施例によれば、従来よりも発光効率を向上させることができる有機ＥＬ素子１０を提供することができる。

なお、本実施例において、蛍光発光層３４に電子輸送性のホスト材料である例えばｍＣＢＰを混合すれば、励起子生成層３３にキャリアがより集まり易くなる。これにより、さらに励起子生成層３３で励起子が生成され易くなる。

また、ｍＣＢＰのＳ１準位は３．３７ｅＶであり、ｍＣＢＰのＴ１準位は２．９０ｅＶである。このため、ｍＣＢＰのＳ１準位およびＴ１準位は、ＡＣＲＸＴＮのＳ１準位およびＴ１準位、並びに、ＴＴＰＡのＳ１準位およびＴ１準位の何れよりも高い。このため、蛍光発光層３４がｍＣＢＰを含んでいたとしても、ｍＣＢＰにエネルギーが移動することはない。

〔実施形態２〕
本発明の実施の他の形態について、図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。

本実施形態では、実施形態１との相違点について説明するものとし、実施形態１で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。なお、本実施形態でも、実施形態１と同様の変形が可能であることは、言うまでもない。

＜有機ＥＬ素子１０の概略構成＞
図３は、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０の概略構成を示す断面図である。

なお、本実施形態でも、第１電極２が陽極、第２電極４が陰極である場合を例に挙げて図示している。

図３に示すように、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０も、ベースとなる基板１上に、第１電極２、有機ＥＬ層３、および第２電極４が、この順番に積層されている。

本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０は、有機ＥＬ層３の蛍光発光層３４から発した光を、基板１側から取り出すボトムエミッション型の有機ＥＬ素子である。

有機ＥＬ素子１０がボトムエミッション型である場合には、基板１には、透明基板あるいは透光性基板と称される、ガラス基板、プラスチック基板等の透光性を有する絶縁基板が用いられる。

また、有機ＥＬ素子１０がボトムエミッション型である場合には、第１電極２を、透明電極等の透光性または半透光性の電極材料で形成し、第２電極４を、反射性金属電極等の非透光性電極材料で形成することが好ましい。

これらの透光性を有する絶縁基板、透光性または半透光性の電極材料、非透光性電極材料としては、例えば、実施形態１に例示の材料を使用することができる。

本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子であり、第１電極２を透光性または半透光性の電極材料で形成し、第２電極４を非透光性電極材料で形成したことを除けば、実施形態１にかかる有機ＥＬ素子１０と同じである。

以下に、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０の構成について、実施例を用いて具体的に示す。なお、以下の実施例でも、一部の構成要素に対し、具体的な寸法および材料を例に挙げて説明するが、本実施形態も、以下の実施例にのみ限定されるものではない。

（実施例２）
本実施例では、図３に示すように、基板１上に、透光性電極２２、正孔注入層３１、正孔輸送層３２、励起子生成層３３、蛍光発光層３４、電子輸送層３５、電子注入層３６、第２電極４を、この順に積層した。

基板１にはガラス基板を使用した。なお、基板１上に積層した各層の材料並びに厚みは以下の通りである。

透光性電極２２（第１電極２、陽極）：ＩＴＯ、１００ｎｍ
正孔注入層３１：ＨＡＴ−ＣＮ（１０ｎｍ）
正孔輸送層３２：α−ＮＰＤ（２０ｎｍ）
励起子生成層３３：ＡＣＲＸＴＮ（５ｎｍ）
蛍光発光層３４：ＴＴＰＡ（５ｎｍ）
電子輸送層３５：Ｂｐｈｅｎ（２０ｎｍ）
電子注入層３６：ＬｉＦ（１ｎｍ）
第２電極４（陰極、非透光性電極、反射電極）：Ａｌ（１００ｎｍ）
本実施例にかかる有機ＥＬ素子１０は、第１電極２および第２電極４の材料および厚みが異なることを除けば、実施例１にかかる有機ＥＬ素子１０と同じである。

したがって、本実施例によれば、実施例１では、蛍光発光層３４が呈する光を直接、もしくは反射電極からなる非透光性電極２１で反射させて第２電極４側から取り出していたのに対し、本実施例では、蛍光発光層３４が呈する光を直接、もしくは反射電極なる第２電極４で反射させて第２電極４側から取り出すことを除けば、実施例１と同様の効果を得ることができる。

＜効果＞
以上のように、本実施形態によれば、実施形態１と同様の効果を有する、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子１０を提供することができる。

〔実施形態３〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。

なお、本実施形態でも、実施形態１との相違点について説明し、実施形態１で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。但し、本実施形態でも、実施形態１、２と同様の変形が可能であることは、言うまでもない。例えば、本実施形態では、トップエミッション型の有機ＥＬ素子を例に挙げて実施形態１との相違点について説明するが、本実施形態でも実施形態２のようにボトムエミッション型としてもよいことは言うまでもない。

＜有機ＥＬ素子１０の概略構成＞
図４は、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０の概略構成を示す断面図である。

なお、本実施形態でも、第１電極２が陽極、第２電極４が陰極である場合を例に挙げて図示している。

本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０は、電子輸送性よりも正孔輸送性が高く、励起子生成層３３が蛍光発光層３４よりも陰極側（つまり、第２電極４側）に形成されていることを除けば、実施形態１にかかる有機ＥＬ素子１０と同じである。

＜効果＞
電子輸送性よりも正孔輸送性が高い場合、キャリアの再結合は、陽極よりも陰極側で起こり易い。

このため、電子輸送性よりも正孔輸送性が高い場合、励起子生成層３３を蛍光発光層３４よりも陰極側に配置した方が、より効率的に励起子を生成することができる。

以下に、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０の構成について、実施例を用いて具体的に示す。なお、以下の実施例でも、一部の構成要素に対し、具体的な寸法および材料を例に挙げて説明するが、本実施形態も、以下の実施例にのみ限定されるものではない。

（実施例３）
本実施例では、図４に示すように、基板１上に、非透光性電極２１、透光性電極２２、正孔注入層３１、正孔輸送層３２、蛍光発光層３４、励起子生成層３３、電子輸送層３５、電子注入層３６、第２電極４を、この順に積層した。

基板１にはガラス基板を使用した。なお、基板１上に積層した各層の材料並びに厚みは以下の通りである。

非透光性電極２１（第１電極２、陽極、反射電極）：Ａｇ、１００ｎｍ
透光性電極２２（第１電極２、陽極）：ＩＴＯ、３０ｎｍ
正孔注入層３１：ＨＡＴ−ＣＮ（１０ｎｍ）
正孔輸送層３２：α−ＮＰＤ（１０ｎｍ）
蛍光発光層３４：ＴＴＰＡ（５ｎｍ）
励起子生成層３３：ＡＣＲＸＴＮ（５ｎｍ）
電子輸送層３５：Ｂｐｈｅｎ（４０ｎｍ）
電子注入層３６：ＬｉＦ（１ｎｍ）
第２電極４（陰極）：Ａｇ−Ｍｇ合金（Ａｇ／Ｍｇ混合比＝０．９／０．１）（２０ｎｍ）
本実施例にかかる有機ＥＬ素子１０は、正孔輸送層３２であるα−ＮＰＤ層の厚みを１０ｎｍとし、電子輸送層３５であるＢｐｈｅｎ層の厚みを４０ｎｍとし、電子輸送層３５側に励起子生成層３３を形成し、正孔輸送層３２側に蛍光発光層３４を形成したことを除けば、実施例１にかかる有機ＥＬ素子１０と同じである。

本実施例と同様に正孔輸送層３２にα−ＮＰＤ層を使用し、電子輸送層３５にＢｐｈｅｎ層を使用した場合、実施例１のように両層の厚みが同じ２０ｎｍであれば、正孔輸送性よりも電子輸送性の方が高い。

しかしながら、本実施例では、電子輸送層３５の厚みが４０ｎｍと厚いため、電子輸送性が低く、正孔輸送層３２の厚みが１０ｎｍと薄いため、正孔輸送性が高い。このため、キャリアの再結合は、陰極である第２電極４側、言い換えれば、正孔輸送層３２よりも電子輸送層３５側で起こり易い。したがって、励起子生成層３３を蛍光発光層３４よりも電子輸送層３５側に配置した方が、効率的に励起子を生成することができる。

このように、キャリア移動度や各層のキャリア移動度のバランスは、例えば、有機ＥＬ層３を構成する各層の材料や厚み等によって変化する。また、前述したように、正孔輸送層３２や電子輸送層３５は必須の層ではない。したがって、キャリア移動度や各層のキャリア移動度のバランスは、当然、有機ＥＬ層３の積層構造によっても変化する。

したがって、有機ＥＬ層３を構成する各層のキャリア移動度や各層のキャリア移動度のバランス等に応じて、キャリアの再結合が生じる位置に励起子生成層３３を形成することで、より効率的に励起子を生成することができ、より発光効率を向上させることができる。

また、本実施例でも、ＡＣＲＸＴＮとＴＴＰＡとは、ＡＣＲＸＴＮのＨＯＭＯ準位＞ＴＴＰＡのＨＯＭＯ準位、および、ＡＣＲＸＴＮのＬＵＭＯ準位＜ＴＴＰＡのＬＵＭＯ準位の関係を有している。

したがって、上述したように蛍光発光層３４と励起子生成層３３との積層順を入れ替えた場合でも、正孔も電子も、蛍光発光層３４よりも励起子生成層３３に入り易い。したがって、励起子生成層３３での励起子生成確率を高めることができるので、励起子の生成効率を向上させることができ、蛍光発光層３４での発光効率を向上させることができる。

（実施例４）
本実施形態でも、励起子生成層３３および蛍光発光層３４の少なくとも一方が２種類以上の材料を含んでいてもよい。

本実施例にかかる有機ＥＬ素子１０は、蛍光発光層３４に、ホスト材料として正孔輸送性材料であるｍＣＰを混合したことを除けば、実施例３にかかる有機ＥＬ素子１０と同じである。

すなわち、本実施例でも、実施例３同様、図４に示すように、基板１上に、非透光性電極２１、透光性電極２２、正孔注入層３１、正孔輸送層３２、蛍光発光層３４、励起子生成層３３、電子輸送層３５、電子注入層３６、第２電極４を、この順に積層した。

基板１にはガラス基板を使用した。なお、基板１上に積層した各層の材料並びに厚みは以下の通りである。

非透光性電極２１（第１電極２、陽極、反射電極）：Ａｇ、１００ｎｍ
透光性電極２２（第１電極２、陽極）：ＩＴＯ、３０ｎｍ
正孔注入層３１：ＨＡＴ−ＣＮ（１０ｎｍ）
正孔輸送層３２：α−ＮＰＤ（１０ｎｍ）
蛍光発光層３４：ｍＣＰ／ＴＴＰＡ（ｍＣＰ／ＴＴＰＡ混合比＝０．９／０．１）（５ｎｍ）
励起子生成層３３：ＡＣＲＸＴＮ（５ｎｍ）
電子輸送層３５：Ｂｐｈｅｎ（４０ｎｍ）
電子注入層３６：ＬｉＦ（１ｎｍ）
第２電極４（陰極）：Ａｇ−Ｍｇ合金（Ａｇ／Ｍｇ混合比＝０．９／０．１）（２０ｎｍ）
このように、本実施例では、蛍光発光層３４に正孔輸送性のホスト材料を混合したことで、励起子生成層３３への正孔輸送性が高まり、励起子生成層３３にキャリアが集まり易くなっている。このため、本実施例によれば、励起子生成効率をより向上させることができる。

また、前述したように、ＡＣＲＸＴＮのＳ１準位は２．５３ｅＶ、ＡＣＲＸＴＮのＴ１準位は２．４７ｅＶである。これに対し、ＴＴＰＡのＳ１準位は２．３４ｅＶであり、ＴＴＰＡのＴ１準位は、それよりも低い。このため、ＡＣＲＸＴＮとＴＴＰＡとは、ＡＣＲＸＴＮのＳ１準位＞ＴＴＰＡのＳ１準位、および、ＡＣＲＸＴＮのＴ１準位＞ＴＴＰＡのＴ１準位の関係を有している。

このため、励起子生成層３３から蛍光発光層３４へのフェルスター遷移が起こり易い。

また、ｍＣＰのＳ１準位は３．４０ｅＶであり、ｍＣＰのＴ１準位は２．９０ｅＶである。このため、ｍＣＰのＳ１準位およびＴ１準位は、ＡＣＲＸＴＮのＳ１準位およびＴ１準位、並びに、ＴＴＰＡのＳ１準位およびＴ１準位の何れよりも高い。このため、蛍光発光層３４がｍＣＰを含んでいたとしても、ｍＣＰにエネルギーが移動することはない。

したがって、本実施例によれば、実施例３よりも励起子の生成効率を向上させることができるので、実施例３よりも蛍光発光層３４での発光効率を向上させることができる。

なお、本実施例では、一例として、蛍光発光層３４が２種類の材料を含む場合を例に挙げて説明したが、実施形態１で説明したように、励起子生成層３３が２種類の材料を含んでいてもよいことは言うまでもない。

（実施例５）
本実施例にかかる有機ＥＬ素子１０は、実施例４においてＴＴＰＡに代えて４ＣｚＩＰＮを蛍光発光材料に使用したことを除けば、実施例４にかかる有機ＥＬ素子１０と同じである。

本実施形態において、ガラス基板からなる基板１上に積層した各層の材料並びに厚みは以下の通りである。

非透光性電極２１（第１電極２、陽極、反射電極）：Ａｇ、１００ｎｍ
透光性電極２２（第１電極２、陽極）：ＩＴＯ、３０ｎｍ
正孔注入層３１：ＨＡＴ−ＣＮ（１０ｎｍ）
正孔輸送層３２：α−ＮＰＤ（１０ｎｍ）
蛍光発光層３４：ｍＣＰ／４ＣｚＩＰＮ（ｍＣＰ／４ＣｚＩＰＮ混合比＝０．９／０．１）（５ｎｍ）
励起子生成層３３：ＡＣＲＸＴＮ（５ｎｍ）
電子輸送層３５：Ｂｐｈｅｎ（４０ｎｍ）
電子注入層３６：ＬｉＦ（１ｎｍ）
第２電極４（陰極）：Ａｇ−Ｍｇ合金（Ａｇ／Ｍｇ混合比＝０．９／０．１）（２０ｎｍ）
実施形態１で説明したように、蛍光発光層３４は、例えば蛍光発光材料として、ＴＡＤＦ材料（ＴＡＤＦドーパント材料）を含んでいてもよい。前述したように、４ＣｚＩＰＮは、緑色発光する熱活性化遅延蛍光体である。

励起子の生成位置は、材料ではなくキャリアバランスによって決定されるため、本実施例でも、実施例４同様、励起子生成層３３で励起子が生成される。

本実施例では、これに加え、蛍光発光材料にＴＡＤＦ材料（ＴＡＤＦドーパント材料）を使用することで、蛍光発光層３４中のＴＡＤＦ材料の一部が、直接励起されて発光する。このため、発光効率を向上させることができる。

〔実施形態４〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。

なお、本実施形態でも、実施形態１との相違点について説明し、実施形態１で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。また、本実施形態でも、実施形態１〜３と同様の変形が可能であることは、言うまでもない。

＜有機ＥＬ素子１０の概略構成＞
図５は、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０の概略構成を示す断面図である。

なお、本実施形態でも、第１電極２が陽極、第２電極４が陰極である場合を例に挙げて図示している。

前述したように、有機ＥＬ層３は、少なくとも１層の励起子生成層３３と、少なくとも１層の蛍光発光層３４と、を少なくとも備えている。

有機ＥＬ層３は、蛍光発光層３４を２層以上含んでもよく、励起子生成層３３を挟んで蛍光発光層３４が積層されていてもよい。

図５に示す有機ＥＬ素子１０は、励起子生成層３３の表裏両面（つまり、第１の主面および第２の主面）に接して、蛍光発光層３４が積層されている。

以下、各蛍光発光層３４を区別する必要がある場合、各蛍光発光層３４を、それぞれ「第１の蛍光発光層３４Ａ」、「第２の蛍光発光層３４Ｂ」と記す。

すなわち、図５に示す有機ＥＬ素子１０は、第１電極２と第２電極４との間に、有機ＥＬ層３として、第１電極２側から、正孔注入層３１、正孔輸送層３２、第１の蛍光発光層３４Ａ、励起子生成層３３、第２の蛍光発光層３４Ｂ、電子輸送層３５、電子注入層３６が、この順に形成された構成を有している。

なお、各蛍光発光層３４の厚みは、同じであってもよく、異なっていてもよい。各蛍光発光層３４の厚みは、各蛍光発光層３４の移動度や周辺材料の移動度のバランスに応じて適宜設定すればよい。

＜効果＞
本実施形態によれば、上記したように有機ＥＬ層３が蛍光発光層３４を２層以上含むことで、発光効率を向上させることができる。

特に、励起子生成層３３からのエネルギー移動は、励起子生成層３３の陽極側にも陰極側にも等しく起こり得る。このため、励起子生成層３３と陽極との間、および励起子生成層３３と陰極との間の両方に蛍光発光層３４が設けられていることで、蛍光ドーパント材料に漏れなくエネルギー移動が可能であり、発光効率が上昇する。

なお、前述したように、ＴＡＤＦ材料のＳ１準位から蛍光発光材料のＳ１準位へのフェルスター遷移は一定距離内であれば起こり、このとき、ＴＡＤＦ材料の分子から蛍光発光材料の分子までの距離が１０ｎｍ以下であれば、移動効率を損なうこともない。

したがって、本実施形態によれば、ＴＡＤＦ材料と、第１の蛍光発光層３４Ａおよび第２の蛍光発光層３４Ｂのうち何れか近い方の蛍光発光層３４との距離（言い換えれば、励起子生成層３３の任意の位置から蛍光発光層３４までの最短距離）が１０ｎｍ以下であれば、両材料が接触している場合と同様に、確実にフェルスター遷移が起こる。

このため、図５に示す構成においては、励起子生成層３３の厚みｄ１（ｄ＝ｄ１）を２０ｎｍ以下とすれば、励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料の分子と、第１の蛍光発光層３４Ａおよび第２の蛍光発光層３４Ｂのうち何れか近い方の蛍光発光層３４中の蛍光発光材料の分子との距離を、何れも１０ｎｍ以下にすることができる。したがって、この場合、励起子生成層３３の厚みｄ１は、２０ｎｍ以下であることが好ましい。

以下に、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０の構成について、実施例を用いて具体的に示す。なお、以下の実施例でも、一部の構成要素に対し、具体的な寸法および材料を例に挙げて説明するが、本実施形態も、以下の実施例にのみ限定されるものではない。

（実施例６）
本実施例では、図５に示すように、基板１上に、非透光性電極２１、透光性電極２２、正孔注入層３１、正孔輸送層３２、第１の蛍光発光層３４Ａ、励起子生成層３３、第２の蛍光発光層３４Ｂ、電子輸送層３５、電子注入層３６、第２電極４を、この順に積層した。

基板１にはガラス基板を使用した。なお、基板１上に積層した各層の材料並びに厚みは以下の通りである。

非透光性電極２１（第１電極２、陽極、反射電極）：Ａｇ、１００ｎｍ
透光性電極２２（第１電極２、陽極）：ＩＴＯ、３０ｎｍ
正孔注入層３１：ＨＡＴ−ＣＮ（１０ｎｍ）
正孔輸送層３２：α−ＮＰＤ（２０ｎｍ）
第１の蛍光発光層３４Ａ（蛍光発光層３４）：ｍＣＰ／ＴＴＰＡ（ｍＣＰ／ＴＴＰＡ混合比＝０．９／０．１）（５ｎｍ）
励起子生成層３３：ＡＣＲＸＴＮ（１０ｎｍ）
第２の蛍光発光層３４Ｂ（蛍光発光層３４）：ｍＣＢＰ／ＴＴＰＡ（ｍＣＢＰ／ＴＴＰＡ混合比＝０．９／０．１）（５ｎｍ）
電子輸送層３５：Ｂｐｈｅｎ（２０ｎｍ）
電子注入層３６：ＬｉＦ（１ｎｍ）
第２電極４（陰極）：Ａｇ−Ｍｇ合金（Ａｇ／Ｍｇ混合比＝０．９／０．１）（２０ｎｍ）
本実施例によれば、上述したように、励起子生成層３３と陽極との間、および励起子生成層３３と陰極との間の両方にそれぞれ蛍光発光層３４が設けられていることで、両蛍光発光層３４の蛍光発光材料に対してフェルスター遷移が可能となる。このため、実施例１よりも発光効率が上昇する。

また、本実施例では、励起子生成層３３の膜厚が１０ｎｍであるため、励起子生成層３３の中で最も蛍光発光材料から遠いＴＡＤＦ材料の分子から、蛍光発光層３４の中で最もＴＡＤＦ材料に近い蛍光発光材料の分子までの距離を１０ｎｍにすることができる。

なお、本例では励起子生成層３３の膜厚を１０ｎｍとしたが、励起子生成層３３の膜厚を２０ｎｍとした場合、励起子生成層３３の任意の位置から何れかの蛍光発光層３４（第１の蛍光発光層３４Ａまたは第２の蛍光発光層３４Ｂ）までの最短距離をそれぞれ１０ｎｍにすることができる。

また、本実施例では、陽極側の蛍光発光層３４である第１の蛍光発光層３４Ａにホスト材料として正孔輸送性材料であるｍＣＰを混合し、陰極側の蛍光発光層３４である第２の蛍光発光層３４Ｂにホスト材料として電子輸送性材料であるｍＣＢＰを混合している。このため、励起子生成層３３への正孔輸送性および電子輸送性が高まり、励起子生成層３３にキャリアが集まり易くなっている。このため、本実施例によれば、励起子生成効率をより向上させることができる。

また、前述したように、ｍＣＰのＳ１準位およびＴ１準位、並びに、ｍＣＢＰのＳ１準位およびＴ１準位は、ＡＣＲＸＴＮのＳ１準位およびＴ１準位、並びに、ＴＴＰＡのＳ１準位およびＴ１準位の何れよりも高い。このため、上述したように各蛍光発光層３４がｍＣＰあるいはｍＣＢＰを含んでいたとしても、これらｍＣＰやｍＣＢＰにエネルギーが移動することはない。

また、前述したように、ＡＣＲＸＴＮとＴＴＰＡとは、ＡＣＲＸＴＮのＳ１準位＞ＴＴＰＡのＳ１準位、および、ＡＣＲＸＴＮのＴ１準位＞ＴＴＰＡのＴ１準位の関係を有するとともに、ＡＣＲＸＴＮのＨＯＭＯ準位＞ＴＴＰＡのＨＯＭＯ準位、および、ＡＣＲＸＴＮのＬＵＭＯ準位＜ＴＴＰＡのＬＵＭＯ準位の関係を有している。

したがって、本実施例でも、例えば実施形態１あるいは実施形態３の例えば実施例４で説明したのと同様の効果を得ることができる。

なお、本実施例では、第１の蛍光発光層３４Ａと第２の蛍光発光層３４Ｂとで異なるホスト材料を使用する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されるものではなく、第１の蛍光発光層３４Ａと第２の蛍光発光層３４Ｂとに異なる蛍光ドーパント材料（蛍光発光材料）を使用してもよいことは言うまでもない。このように第１の蛍光発光層３４Ａと第２の蛍光発光層３４Ｂとに異なる材料（例えば、異なる蛍光発光材料、あるいは、異なるホスト材料）を使用することで、キャリア移動度の調整や発光色の調整を行うことができる。

〔実施形態５〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。

なお、本実施形態では、実施形態１との相違点について説明するものとし、実施形態１で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。また、本実施形態でも、実施形態１〜４と同様の変形が可能であることは、言うまでもない。

＜有機ＥＬ素子１０の概略構成＞
図６は、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０の概略構成を示す断面図である。

なお、本実施形態でも、第１電極２が陽極、第２電極４が陰極である場合を例に挙げて図示している。

有機ＥＬ素子１０を高輝度で発光させるために電流密度を上昇させると、キャリアの再結合領域が励起子生成層３３の外側まで広がって、非ＴＡＤＦ材料からなる、蛍光発光層３４の蛍光ドーパントで直接励起子が生成されてしまう可能性がある。

そこで、本実施形態では、上記現象による発光効率の低下を抑制するため、励起子生成層３３と蛍光発光層３４の間に、中間層３７として、励起子生成層３３および蛍光発光層３４以外の層を少なくとも１層設けている。すなわち、中間層３７は、１層のみ形成されていてもよく、複数層で形成されていてもよい。

中間層３７は、キャリアおよび励起子の移動が可能であり、励起子生成層３３と蛍光発光層３４との間でエネルギーの受け渡しが可能な層であれば特に限定されるものではない。中間層３７には、例えば、電子輸送性材料あるいは正孔輸送性材料を用いることができる。これら電子輸送性材料あるいは正孔輸送性材料としては、例えば、電子輸送層３５の材料あるいは正孔輸送層３２の材料と同様の材料を用いることができる。なお、中間層３７は、１種類の材料で形成されていてもよく、複数の材料で形成されていてもよい。例えば、中間層３７は、２種類以上の材料を混合して形成されていてもよく、２種類以上の材料が層状に設けられていてもよい。

中間層３７の材料は、励起子生成層３３のキャリア移動度や蛍光発光層３４の周辺の材料のキャリア移動度のバランス、蛍光発光層３４を構成する材料の種類等に応じて、励起子生成層３３で励起子が生成されるように適宜選択すればよく、特に限定されるものではない。

＜効果＞
実施例１で説明したように、正孔輸送層３２が２０ｎｍの厚みのα−ＮＰＤ層、電子輸送層３５が２０ｎｍの厚みのＢｐｈｅｎ層という組み合わせの場合、正孔輸送性よりも電子輸送性の方が高い。したがって、電子と正孔とは、陰極側よりも陽極側で再結合し易い。

このため、この場合、励起子生成層３３を、蛍光発光層３４よりも陽極側に設けた方が、励起子生成層３３で効率良く励起子を生成できる。

そして、この場合、中間層３７に電子輸送性材料を使用することで、励起子生成層３３にキャリアがより集まり易くなる。また、この場合、蛍光発光層３４にホスト材料として電子輸送性材料を使用することで、励起子生成層３３にキャリアがさらに集まり易くなる。

なお、例えば実施形態３のように電子輸送性よりも正孔輸送性の方が高い場合、励起子生成層３３を、蛍光発光層３４よりも陰極側に設け、中間層３７に正孔輸送性材料を使用することが好ましく、この場合、蛍光発光層３４にホスト材料として正孔輸送性材料を使用することがより好ましい。これにより、励起子生成層３３にキャリアがより集まり易くなる。

本実施形態によれば、このように励起子生成層３３と蛍光発光層３４とを連続的に積層せず、励起子生成層３３と蛍光発光層３４との間に中間層３７を設けることで、高輝度点灯時（すなわち、有機ＥＬ素子１０を高輝度で発光させるために電流密度を上昇させた場合）にも蛍光発光層３４で励起子が直接生成されることを防ぎ、発光効率を改善することができる。

なお、このように有機ＥＬ層３が、励起子生成層３３と蛍光発光層３４との間に中間層３７を含む場合、中間層３７中に含まれる全ての材料のＳ１準位およびＴ１準位が、蛍光発光層３４における全ての蛍光ドーパント材料（蛍光発光材料）のＳ１準位およびＴ１準位の何れよりも高いことが望ましく、励起子生成層３３中の全てのＴＡＤＦ材料のＳ１準位およびＴ１準位の何れよりも高いことがより望ましい。これにより、中間層３７の材料にエネルギーが移動することを防止することができる。

また、このように有機ＥＬ層３が、励起子生成層３３と蛍光発光層３４との間に中間層３７を含む場合、中間層３７中の全ての材料のＨＯＭＯ準位が励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料のＨＯＭＯ準位よりも低く、中間層３７中の全ての材料のＬＵＭＯ準位が励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料のＬＵＭＯ準位よりも高いことが好ましい。これにより、正孔も電子も、中間層３７よりも励起子生成層３３に入り易くなる。この結果、励起子生成層３３での励起子生成確率が向上し、発光効率を向上させることができる。

また、中間層３７中の全ての材料のＨＯＭＯ準位は、蛍光発光層３４中の蛍光ドーパント材料（蛍光発光材料）のＨＯＭＯ準位よりも高く、中間層３７中の全ての材料のＬＵＭＯ準位が蛍光発光層３４中の蛍光ドーパント材料（蛍光発光材料）のＬＵＭＯ準位よりも低いことが好ましい。これにより、正孔も電子も、蛍光発光層３４よりも中間層３７に入り易くなる。この結果、励起子生成層３３での励起子生成確率が向上し、発光効率を向上させることができる。

したがって、上述した構成を組み合わせることで、より励起子生成層３３での励起子生成確率が向上し、より発光効率を向上させることができる。

また、このように有機ＥＬ層３が、励起子生成層３３と蛍光発光層３４との間に中間層３７を含む場合、励起子生成層３３の厚みｄ１と中間層３７の厚みｄ２との合計の厚みが１０ｎｍ以下であることが望ましい。

ｄ１＋ｄ２を１０ｎｍ以下とすることで、図６に示すように、励起子生成層３３の中で最も蛍光発光材料から遠いＴＡＤＦ材料の分子（つまり、励起子生成層３３における蛍光発光層３４とは反対側の表面に位置するＴＡＤＦ材料の分子）から、蛍光発光層３４の中で最もＴＡＤＦ材料に近い蛍光発光材料の分子（つまり、蛍光発光層３４における励起子生成層３３側の表面に位置する蛍光発光材料の分子）までの距離ｄを１０ｎｍ以下にすることができる。

以下に、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０の構成について、実施例を用いて具体的に示す。なお、以下の実施例でも、一部の構成要素に対し、具体的な寸法および材料を例に挙げて説明するが、本実施形態も、以下の実施例にのみ限定されるものではない。

（実施例７）
本実施例では、図６に示すように、基板１上に、非透光性電極２１、透光性電極２２、正孔注入層３１、正孔輸送層３２、励起子生成層３３、中間層３７、蛍光発光層３４、電子輸送層３５、電子注入層３６、第２電極４を、この順に積層した。

基板１にはガラス基板を使用した。なお、基板１上に積層した各層の材料並びに厚みは以下の通りである。

非透光性電極２１（第１電極２、陽極、反射電極）：Ａｇ、１００ｎｍ
透光性電極２２（第１電極２、陽極）：ＩＴＯ、３０ｎｍ
正孔注入層３１：ＨＡＴ−ＣＮ（１０ｎｍ）
正孔輸送層３２：α−ＮＰＤ（２０ｎｍ）
励起子生成層３３：ＡＣＲＸＴＮ（５ｎｍ）
中間層３７：ｍＣＢＰ（２ｎｍ）
蛍光発光層３４：ｍＣＢＰ／ＴＴＰＡ（ｍＣＢＰ／ＴＴＰＡ混合比＝０．９／０．１）（５ｎｍ）
電子輸送層３５：Ｂｐｈｅｎ（２０ｎｍ）
電子注入層３６：ＬｉＦ（１ｎｍ）
第２電極４（陰極）：Ａｇ−Ｍｇ合金（Ａｇ／Ｍｇ混合比＝０．９／０．１）（２０ｎｍ）
本実施例では、図６に示すように、励起子生成層３３を蛍光発光層３４よりも陽極側に配置するとともに、励起子生成層３３と蛍光発光層３４との間に、電子輸送性材料であるｍＣＢＰからなる中間層３７を設けた。また、蛍光発光層３４に、電子輸送性のホスト材料としてｍＣＢＰを混合した。

したがって、本実施形態によれば、高輝度点灯時にも蛍光発光層３４で励起子が直接生成されることを防ぎ、発光効率を改善することができる。

また、本実施例において、ＡＣＲＸＴＮ、ＴＴＰＡ、およびｍＣＢＰの各Ｓ１準位およびＴ１準位の関係、並びに、ＡＣＲＸＴＮおよびＴＴＰＡの各ＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位の関係は、例えば実施形態１、３、４で説明した通りである。

したがって、本実施例でも、励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料（本実施例ではＡＣＲＸＴＮ）のＳ１準位は蛍光発光層３４の蛍光ドーパント材料（蛍光発光材料、本実施例ではＴＴＰＡ）のＳ１準位よりも高く、励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料のＴ１準位は蛍光発光層３４の蛍光ドーパント材料（蛍光発光材料）のＴ１準位よりも高い。

また、励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料のＨＯＭＯ準位は蛍光発光層３４の蛍光ドーパント材料（蛍光発光材料）のＨＯＭＯ準位よりも高く、励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料のＬＵＭＯ準位は蛍光発光層３４の蛍光ドーパント材料（蛍光発光材料）のＬＵＭＯ準位よりも低い。

また、ｍＣＢＰのＳ１準位およびＴ１準位は、ＡＣＲＸＴＮのＳ１準位およびＴ１準位、並びに、ＴＴＰＡのＳ１準位およびＴ１準位の何れよりも高い。

したがって、蛍光発光層３４中に含まれる蛍光ドーパント材料（蛍光発光材料）以外の全ての材料（本実施例ではｍＣＢＰ）のＳ１準位およびＴ１準位は、励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料のＳ１準位およびＴ１準位、並びに、蛍光発光層３４の蛍光ドーパント材料（蛍光発光材料）のＳ１準位およびＴ１準位の何れよりも高い。

このため、本実施例でも、例えば実施形態１あるいは実施形態３の例えば実施例４で説明した効果と同様の効果を得ることができる。

また、本実施例では、これに加え、中間層３７中の全ての材料（本実施例ではｍＣＢＰ）のＳ１準位およびＴ１準位も、励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料のＳ１準位およびＴ１準位、並びに、蛍光発光層３４の蛍光ドーパント材料（蛍光発光材料）のＳ１準位およびＴ１準位の何れよりも高い。したがって、中間層３７の材料にエネルギーが移動することを防止することができる。

また、ｍＣＢＰのＨＯＭＯ準位はＡＣＲＸＴＮのＨＯＭＯ準位よりも低く、ｍＣＢＰのＬＵＭＯ準位はＡＣＲＸＴＮのＬＵＭＯ準位よりも高い。さらに、ｍＣＢＰのＨＯＭＯ準位はＴＴＰＡのＨＯＭＯ準位よりも高く、ｍＣＢＰのＬＵＭＯ準位はＴＴＰＡのＬＵＭＯ準位よりも低い。

したがって、中間層３７中の全ての材料のＨＯＭＯ準位は励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料のＨＯＭＯ準位よりも低く、中間層３７中の全ての材料のＬＵＭＯ準位が励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料のＬＵＭＯ準位よりも高い。

さらに、中間層３７中の全ての材料のＨＯＭＯ準位は蛍光発光層３４中の蛍光ドーパント材料（蛍光発光材料）のＨＯＭＯ準位よりも高く、中間層３７中の全ての材料のＬＵＭＯ準位が蛍光発光層３４中の蛍光ドーパント材料（蛍光発光材料）のＬＵＭＯ準位よりも低い。

このため、本実施例によれば、励起子生成層３３での励起子生成確率を向上させることができ、発光効率を向上させることができる。

〔実施形態６〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。

なお、本実施形態では、主に実施形態４、５との相違点について説明するものとし、実施形態４、５で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。また、本実施形態でも、実施形態１〜５と同様の変形が可能であることは、言うまでもない。

＜有機ＥＬ素子１０の概略構成＞
図７は、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０の概略構成を示す断面図である。

なお、本実施形態でも、第１電極２が陽極、第２電極４が陰極である場合を例に挙げて図示している。

実施形態４のように蛍光発光層３４を挟んで第１の蛍光発光層３４Ａと第２の蛍光発光層３４Ｂとが設けられている場合、中間層３７は、第１の蛍光発光層３４Ａと励起子生成層３３との間、並びに、第２の蛍光発光層３４Ｂと励起子生成層３３との間、の何れか１方のみに設けられていてもよいし、その両方に設けられていてもよい。

以下、各中間層３７を区別する必要がある場合、各中間層３７を、それぞれ「第１の中間層３７Ａ」、「第２の中間層３７Ｂ」と記す。

なお、第１の中間層３７Ａ、第２の中間層３７Ｂは、それぞれ、１層のみで形成されていてもよく、複数層で形成されていても構わない。各中間層３７が、１種類の材料で形成されていてもよく、複数の材料で形成されていてもよいことは、実施形態５で説明した通りである。

＜効果＞
本実施形態によれば、何れの場合にも、中間層３７が蛍光発光層３４と励起子生成層３３との間に設けられていることで、実施形態５と同様の効果を得ることができる。

また、上記したように蛍光発光層３４を挟んで第１の蛍光発光層３４Ａおよび第２の蛍光発光層３４Ｂが設けられている場合、実施形態４で説明したように、励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料の分子と、第１の蛍光発光層３４Ａおよび第２の蛍光発光層３４Ｂのうち何れか近い方の蛍光発光層３４中の蛍光発光材料の分子との距離を１０ｎｍ以下とすることが好ましい。

したがって、上述したように、例えば、中間層３７が、第１の蛍光発光層３４Ａと励起子生成層３３との間、並びに、第２の蛍光発光層３４Ｂと励起子生成層３３との間に設けられている場合、励起子生成層３３の厚みｄ１と第１の中間層３７Ａの厚みｄ２１と第２の中間層３７Ｂの厚みｄ２２との合計の厚み（ｄ１＋ｄ２１＋ｄ２２）は、２０ｎｍ以下であることが好ましい。これにより、励起子生成層３３の任意の位置から蛍光発光層３４までの最短距離を何れも１０ｎｍ以下にすることができる。

なお、各中間層３７の厚みは、同じであってもよく、異なっていてもよい。各中間層３７の厚みは、周辺材料の移動度のバランスに応じて適宜設定すればよい。

以下に、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０の構成について、実施例を用いて具体的に示す。なお、以下の実施例でも、一部の構成要素に対し、具体的な寸法および材料を例に挙げて説明するが、本実施形態も、以下の実施例にのみ限定されるものではない。

（実施例８）
本実施例では、図７に示すように、基板１上に、非透光性電極２１、透光性電極２２、正孔注入層３１、正孔輸送層３２、第１の蛍光発光層３４Ａ、第１の中間層３７Ａ、励起子生成層３３、第２の中間層３７Ｂ、第２の蛍光発光層３４Ｂ、電子輸送層３５、電子注入層３６、第２電極４を、この順に積層した。

基板１にはガラス基板を使用した。なお、基板１上に積層した各層の材料並びに厚みは以下の通りである。

非透光性電極２１（第１電極２、陽極、反射電極）：Ａｇ、１００ｎｍ
透光性電極２２（第１電極２、陽極）：ＩＴＯ、３０ｎｍ
正孔注入層３１：ＨＡＴ−ＣＮ（１０ｎｍ）
正孔輸送層３２：α−ＮＰＤ（２０ｎｍ）
第１の蛍光発光層３４Ａ（蛍光発光層３４）：ｍＣＰ／ＴＴＰＡ（ｍＣＰ／ＴＴＰＡ混合比＝０．９／０．１）（５ｎｍ）
第１の中間層３７Ａ（中間層３７）：ｍＣＰ（２ｎｍ）
励起子生成層３３：ＡＣＲＸＴＮ（５ｎｍ）
第２の中間層３７Ｂ（中間層３７）：ｍＣＢＰ（２ｎｍ）
第２の蛍光発光層３４Ｂ（蛍光発光層３４）：ｍＣＢＰ／ＴＴＰＡ（ｍＣＢＰ／ＴＴＰＡ混合比＝０．９／０．１）（５ｎｍ）
電子輸送層３５：Ｂｐｈｅｎ（２０ｎｍ）
電子注入層３６：ＬｉＦ（１ｎｍ）
第２電極４（陰極）：Ａｇ−Ｍｇ合金（Ａｇ／Ｍｇ混合比＝０．９／０．１）（２０ｎｍ）
本実施例では、図７に示すように、陽極側の蛍光発光層３４である第１の蛍光発光層３４Ａと励起子生成層３３との間に、正孔輸送性材料であるｍＣＰからなる第１の中間層３７Ａを設けた。また、第１の蛍光発光層３４Ａに、正孔輸送性のホスト材料としてｍＣＰを混合した。さらに、本実施例では、陰極側の蛍光発光層３４である第２の蛍光発光層３４Ｂと励起子生成層３３との間に、電子輸送性材料であるｍＣＢＰからなる第２の中間層３７Ｂを設けた。また、第２の蛍光発光層３４Ｂに、電子輸送性のホスト材料としてｍＣＢＰを混合した。

また、ＡＣＲＸＴＮ、ＴＴＰＡ、およびｍＣＢＰの各Ｓ１準位およびＴ１準位、並びに、各ＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位の関係は、例えば実施形態１、３〜５で説明した通りである。

また、ＡＣＲＸＴＮ、ＴＴＰＡ、およびｍＣＰの各Ｓ１準位およびＴ１準位の関係は、例えば実施形態３、５で説明した通りである。

そして、ｍＣＰのＨＯＭＯ準位はＡＣＲＸＴＮのＨＯＭＯ準位よりも低く、ｍＣＰのＬＵＭＯ準位はＡＣＲＸＴＮのＬＵＭＯ準位よりも高い。さらに、ｍＣＰのＨＯＭＯ準位はＴＴＰＡのＨＯＭＯ準位よりも高く、ｍＣＰのＬＵＭＯ準位はＴＴＰＡのＬＵＭＯ準位よりも低い。

したがって、本実施例でも、励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料のＳ１準位・Ｔ１準位・ＨＯＭＯ準位・ＬＵＭＯ準位と、蛍光発光層３４中の蛍光ドーパント材料（蛍光発光材料、ＴＴＰＡ）のＳ１準位・Ｔ１準位・ＨＯＭＯ準位・ＬＵＭＯ準位と、蛍光発光層３４中の蛍光ドーパント材料（蛍光発光材料、ＴＴＰＡ）以外の全ての材料（本実施例ではｍＣＰおよびｍＣＢＰ）のＳ１準位・Ｔ１準位・ＨＯＭＯ準位・ＬＵＭＯ準位と、各中間層３７中の全ての材料（本実施例ではｍＣＰおよびｍＣＢＰ）のＳ１準位・Ｔ１準位・ＨＯＭＯ準位・ＬＵＭＯ準位とは、例えば実施形態４、５で説明した関係と同様の関係を有している。

したがって、本実施例によれば、実施形態４、５で説明した効果と同様の効果を得ることができる。

〔実施形態７〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。

なお、本実施形態では、主に実施形態４との相違点について説明するものとし、実施形態４で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。また、本実施形態でも、実施形態１〜６と同様の変形が可能であることは、言うまでもない。

＜有機ＥＬ素子１０の概略構成＞
図８は、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０の概略構成を示す断面図である。

なお、本実施形態でも、第１電極２が陽極、第２電極４が陰極である場合を例に挙げて図示している。

蛍光発光層３４の厚みが１０ｎｍよりも薄い場合、励起子生成層３３から蛍光発光層３４を飛び越えて、その外側の層にエネルギー移動してしまい、発光効率が低下することが考えられる。なお、上記外側の層とは、有機ＥＬ層３における、蛍光発光層３４を挟んで励起子生成層３３とは反対側に設けられた層であり、例えば正孔輸送層３２や電子輸送層３５等を示す。

したがって、蛍光発光層３４の厚みが１０ｎｍよりも薄い場合、蛍光発光層３４に隣接して、外側の層へのフェルスター遷移を防止するブロック層３８が設けられていることが好ましい。

ブロック層３８は、励起子エネルギー移動ブロック層として機能する。ブロック層３８は、励起子生成層３３から外側の周辺層へのエネルギー移動を防止できる程度の膜厚があれば、特に限定されるものではないが、例えば、電子輸送性材料あるいは正孔輸送性材料を用いることができる。これら電子輸送性材料あるいは正孔輸送性材料としては、例えば、電子輸送層３５の材料あるいは正孔輸送層３２の材料と同様の材料を用いることができる。なお、ブロック層３８は、１種類の材料で形成されていてもよく、複数の材料で形成されていてもよい。

＜効果＞
本実施形態によれば、上記ブロック層３８を設けることで、蛍光発光層３４の厚みが薄い場合でも、励起子生成層３３から蛍光発光層３４を飛び越えてその外側の周辺層にエネルギーが移動することを防止することができる。このため、本実施形態によれば、蛍光発光層３４の厚みが薄い場合でも、発光効率を向上させることができる。

なお、ブロック層３８は、Ｓ１準位およびＴ１準位の両方が、隣接する蛍光発光層３４中の全ての蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）のＳ１準位およびＴ１準位の何れよりも高いことが望ましく、励起子生成層３３中の全てのＴＡＤＦ材料のＳ１準位およびＴ１準位の何れよりも高いことがより望ましい。すなわち、ブロック層３８は、Ｓ１準位およびＴ１準位の両方が、隣接する蛍光発光層３４中の全ての蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）のＳ１準位およびＴ１準位、並びに、上記励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料のＳ１準位およびＴ１準位の何れよりも高い材料で形成されていることがより好ましい。これにより、励起子生成層３３および蛍光発光層３４からブロック層３８へのエネルギー移動を防止することができる。

また、ブロック層３８中の全ての材料のＨＯＭＯ準位は、隣接する蛍光発光層３４中の蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）のＨＯＭＯ準位よりも低いことが好ましい。この場合、正孔がブロック層３８よりも蛍光発光層３４に入り易いため、正孔漏れを防止することができる。これにより、励起子生成層３３での励起子生成確率が向上し、発光効率を向上させることができる。

また、ブロック層３８中の全ての材料のＬＵＭＯ準位は、隣接する蛍光発光層３４中の蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）のＬＵＭＯ準位よりも高いことが好ましい。この場合、電子がブロック層３８よりも蛍光発光層３４に入り易いため、電子漏れを防止することができる。これにより、励起子生成層３３での励起子生成確率が向上し、発光効率を向上させることができる。

図８に示すように蛍光発光層３４として第１の蛍光発光層３４Ａと第２の蛍光発光層３４Ｂとが設けられている場合、ブロック層３８は、第１の蛍光発光層３４Ａと正孔輸送層３２との間、および、第２の蛍光発光層３４Ｂと電子輸送層３５との間の、両方に設けられてもよいし、何れか一方のみに設けられてもよい。

以下、各ブロック層３８を区別する必要がある場合、各ブロック層３８を、それぞれ「第１のブロック層３８Ａ」、「第２のブロック層３８Ｂ」と記す。

図８に示すように第１の蛍光発光層３４Ａと正孔輸送層３２との間に第１のブロック層３８Ａが設けられ、第２の蛍光発光層３４Ｂと電子輸送層３５との間に第２のブロック層３８Ｂが設けられている場合、第１の蛍光発光層３４Ａと第１のブロック層３８Ａとの合計の厚み、および、第２のブロック層３８Ｂと第２のブロック層３８Ｂとの合計の厚みは、ともに１０ｎｍ以上であることが望ましい。これにより、各ブロック層３８の外側の層にエネルギー移動してしまい、発光効率が低下することを、より確実に防止することができる。

なお、第１の蛍光発光層３４Ａと第１のブロック層３８Ａとの合計の厚み、および、第２のブロック層３８Ｂと第２のブロック層３８Ｂとの合計の厚みの上限は特に限定されるものではない。しかしながら、各層の厚みや積層数が多くなれば、その分、最終的に得られる有機ＥＬ素子１０の厚みが増加する。このため、他の層との関係から、有機ＥＬ素子１０が所望の厚みを有するように適宜設定することが望ましい。上記上限は、例えば、駆動電圧上昇を防止する等の理由から、５０ｎｍ以下とすることが望ましい。

なお、各ブロック層３８の厚みは同じであってもよく、異なっていてもよい。各ブロック層３８の厚みは、隣接する蛍光発光層３４の移動度等に応じて適宜設定すればよい。

以下に、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０の構成について、実施例を用いて具体的に示す。なお、以下の実施例でも、一部の構成要素に対し、具体的な寸法および材料を例に挙げて説明するが、本実施形態も、以下の実施例にのみ限定されるものではない。

（実施例８）
本実施例では、図８に示すように、基板１上に、非透光性電極２１、透光性電極２２、正孔注入層３１、正孔輸送層３２、第１のブロック層３８Ａ、第１の蛍光発光層３４Ａ、励起子生成層３３、第２の蛍光発光層３４Ｂ、第２のブロック層３８Ｂ、電子輸送層３５、電子注入層３６、第２電極４を、この順に積層した。

基板１にはガラス基板を使用した。なお、基板１上に積層した各層の材料並びに厚みは以下の通りである。

非透光性電極２１（第１電極２、陽極、反射電極）：Ａｇ、１００ｎｍ
透光性電極２２（第１電極２、陽極）：ＩＴＯ、３０ｎｍ
正孔注入層３１：ＨＡＴ−ＣＮ（１０ｎｍ）
正孔輸送層３２：α−ＮＰＤ（２０ｎｍ）
第１のブロック層３８Ａ（ブロック層３８）：ｍＣＰ（１０ｎｍ）
第１の蛍光発光層３４Ａ（蛍光発光層３４）：ｍＣＰ／ＴＴＰＡ（ｍＣＰ／ＴＴＰＡ混合比＝０．９／０．１）（５ｎｍ）
励起子生成層３３：ＡＣＲＸＴＮ（１０ｎｍ）
第２の蛍光発光層３４Ｂ（蛍光発光層３４）：ｍＣＢＰ／ＴＴＰＡ（ｍＣＢＰ／ＴＴＰＡ混合比＝０．９／０．１）（５ｎｍ）
第２のブロック層３８Ｂ（ブロック層３８）：ｍＣＢＰ（１０ｎｍ）
電子輸送層３５：Ｂｐｈｅｎ（２０ｎｍ）
電子注入層３６：ＬｉＦ（１ｎｍ）
第２電極４（陰極）：Ａｇ−Ｍｇ合金（Ａｇ／Ｍｇ混合比＝０．９／０．１）（２０ｎｍ）
本実施例では、蛍光発光層３４と、その外側（電極側）に位置する周辺層との間に、ｍＣＰあるいはｍＣＢＰからなるブロック層３８が設けられている。

なお、ＡＣＲＸＴＮ、ＴＴＰＡ、ｍＣＰ、およびｍＣＢＰの各Ｓ１準位・Ｔ１準位・ＨＯＭＯ準位・ＬＵＭＯ準位の関係は、例えば実施形態１、３〜６で説明した通りである。

したがって、本実施例によれば、実施形態１、３〜６で説明した効果と同様の効果を得ることができる。

また、本実施例によれば、上記ブロック層３８を設けたことで、上記したように蛍光発光層３４の厚みが薄い場合でも、励起子生成層３３から蛍光発光層３４を飛び越えてその外側の周辺層にエネルギーが移動することを防止することができる。したがって、本実施形態でも、発光効率を向上させることができる。

＜変形例＞
上述したように、本実施形態では、実施形態１〜６と同様の変形が可能である。このため、本実施形態では、主に実施形態４との相違点について説明したが、例えば、図７に示す有機ＥＬ素子１０における第１の蛍光発光層３４Ａと正孔輸送層３２との間、および、第２の蛍光発光層３４Ｂと電子輸送層３５との間のうち少なくとも一方にブロック層３８が設けられている構成としても構わない。

〔実施形態８〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。

なお、本実施形態では、主に実施形態１との相違点について説明するものとし、実施形態１で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。また、本実施形態でも、実施形態１〜７と同様の変形が可能であることは、言うまでもない。

＜有機ＥＬ素子１０の概略構成＞
図９は、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０の概略構成を示す断面図である。

なお、本実施形態でも、第１電極２が陽極、第２電極４が陰極である場合を例に挙げて図示している。

電流密度を変化させて有機ＥＬ素子１０を駆動する場合、励起子の生成する位置が変化するおそれがある。

そこで、励起子生成層３３は、図９に示すように、蛍光発光層３４の表面側および裏面側の両方に設けられていてもよい。

つまり、励起子生成層３３は、蛍光発光層３４と第１電極２との間、および、蛍光発光層３４と第２電極４との間の両方に設けられていてもよい。

以下、各励起子生成層３３を区別する必要がある場合、各励起子生成層３３を、それぞれ「第１の励起子生成層３３Ａ」、「第２の励起子生成層３３Ｂ」と記す。

このように有機ＥＬ層３に励起子生成層３３が複数設けられている場合、第１の励起子生成層３３ＡのＴＡＤＦ材料と第２の励起子生成層３３Ｂ中のＴＡＤＦ材料とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。

第１の励起子生成層３３Ａと第２の励起子生成層３３Ｂとに異なるＴＡＤＦ材料を使用することで、各励起子生成層３３のキャリア移動度を変更することができる。このため、この場合、電流密度を変化させて有機ＥＬ素子１０を駆動するに際し、励起子の生成する位置を、変化させる電流密度に応じた位置に調整することができるので、励起子生成層３３でキャリアの再結合が起こり易くなり、発光効率が改善する。

上記したように第１の励起子生成層３３Ａと第２の励起子生成層３３Ｂとに異なるＴＡＤＦ材料を使用する場合、第１の励起子生成層３３Ａ中のＴＡＤＦ材料としては、電子移動度が正孔移動度より高い材料が好ましい。逆に、第２の励起子生成層３３Ｂ中のＴＡＤＦ材料としては、正孔移動度が電子移動度よりも高い材料が好ましい。

なお、図９に示す構成においては、第１の励起子生成層３３Ａの厚みをｄ１１とし、第２の励起子生成層３３Ｂの厚みをｄ１２とすると、ｄ１１およびｄ１２は、何れも１０ｎｍ以下であることが好ましい。これにより、両材料が接触している場合と同様に、確実にフェルスター遷移が起こり、移動効率を損なうこともない。

なお、ｄ１１およびｄ１２は同じであってもよく、異なっていてもよい。各励起子生成層３３の厚みは、各励起子生成層３３の移動度や周辺材料の移動度のバランスに応じて適宜設定すればよい。

＜効果＞
このように励起子生成層３３が蛍光発光層３４を挟んで設けられていることで、有機ＥＬ素子１０を異なる電流条件で駆動する場合にも、励起子生成層３３でキャリアの再結合が起こり易くなり、発光効率が改善する。

また、本実施形態によれば、励起子生成層３３が蛍光発光層３４を挟んで設けられていることで、蛍光発光層３４の厚みが薄い場合でも、蛍光発光層３４を飛び越えて外側の正孔輸送層３２や電子輸送層３５へのエネルギーの移動が生じ難い。このため、上記有機ＥＬ素子１０は、蛍光発光層３４の厚みが１０ｎｍ以下である場合にも好適である。

以下に、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０の構成について、実施例を用いて具体的に示す。なお、以下の実施例でも、一部の構成要素に対し、具体的な寸法および材料を例に挙げて説明するが、本実施形態も、以下の実施例にのみ限定されるものではない。

（実施例１０）
本実施例では、図９に示すように、基板１上に、非透光性電極２１、透光性電極２２、正孔注入層３１、正孔輸送層３２、第１の励起子生成層３３Ａ、蛍光発光層３４、第２の励起子生成層３３Ｂ、電子輸送層３５、電子注入層３６、第２電極４を、この順に積層した。

基板１にはガラス基板を使用した。なお、基板１上に積層した各層の材料並びに厚みは以下の通りである。

非透光性電極２１（第１電極２、陽極、反射電極）：Ａｇ、１００ｎｍ
透光性電極２２（第１電極２、陽極）：ＩＴＯ、３０ｎｍ
正孔注入層３１：ＨＡＴ−ＣＮ（１０ｎｍ）
正孔輸送層３２：α−ＮＰＤ（２０ｎｍ）
第１の励起子生成層３３Ａ（励起子生成層３３）：ＡＣＲＸＴＮ（５ｎｍ）
蛍光発光層３４：ＴＴＰＡ（２ｎｍ）
第２の励起子生成層３３Ｂ（励起子生成層３３）：ＡＣＲＸＴＮ（５ｎｍ）
電子輸送層３５：Ｂｐｈｅｎ（２０ｎｍ）
電子注入層３６：ＬｉＦ（１ｎｍ）
第２電極４（陰極）：Ａｇ−Ｍｇ合金（Ａｇ／Ｍｇ混合比＝０．９／０．１）（２０ｎｍ）
なお、ＡＣＲＸＴＮおよびＴＴＰＡの各Ｓ１準位・Ｔ１準位・ＨＯＭＯ準位・ＬＵＭＯ準位の関係は、例えば実施形態１で説明した通りである。

したがって、本実施例によれば、実施形態１で説明した効果と同様の効果を得ることができる。

また、本実施例によれば、上記したように励起子生成層３３が蛍光発光層３４を挟んで設けられていることで、有機ＥＬ素子１０を異なる電流条件で駆動する場合にも、励起子生成層３３でキャリアの再結合が起こり易くなり、発光効率が改善する。

なお、本実施例では、第１の励起子生成層３３Ａおよび第２の励起子生成層３３Ｂに何れもＡＣＲＸＴＮを用いた場合を例に挙げて示しているが、一方の励起子生成層３３、例えば第１の励起子生成層３３Ａに、ＡＣＲＳＡもしくはＰＸＺ−ＴＲＺを用いてもよい。上述したように蛍光発光材料にＴＴＰＡを使用する場合、該蛍光発光材料との組み合わせからは、ＡＣＲＳＡを用いることが特に好ましい。

＜変形例＞
上述したように、本実施形態では、実施形態１〜７と同様の変形が可能である。このため、本実施形態では、主に実施形態１との相違点について説明したが、他の実施形態に記載の有機ＥＬ素子１０およびその組み合わせに対しても同様の変形が可能である。

例えば、実施形態５〜７で説明したように、励起子生成層３３と蛍光発光層３４との間には、中間層３７が、それぞれ少なくとも１層設けられていてもよい。

したがって、蛍光発光層３４と第１の励起子生成層３３Ａとの間、および、蛍光発光層３４と第２の励起子生成層３３Ｂとの間の少なくとも一方に、中間層３７が、それぞれ少なくとも１層設けられていてもよい。

また、例えば、実施形態４で説明したように、励起子生成層３３からのエネルギー移動は、励起子生成層３３の陽極側にも陰極側にも等しく起こり得る。このため、励起子生成層３３を挟んで蛍光発光層３４が設けられていることで、蛍光ドーパント材料に漏れなくエネルギー移動が可能であり、発光効率が上昇する。

したがって、有機ＥＬ層３は、第１の励起子生成層３３Ａと陽極との間、並びに、第２の励起子生成層３３Ｂと陰極との間の少なくとも一方に、さらに蛍光発光層３４を備えていても構わない。

すなわち、有機ＥＬ層３は、例えば、第１の蛍光発光層３４Ａ、第２の蛍光発光層３４Ｂ、第３の蛍光発光層３４Ｃを含み、第１の蛍光発光層３４Ａ／第１の励起子生成層３３Ａ／第２の蛍光発光層３４Ｂ／第２の励起子生成層３３Ｂ／第３の蛍光発光層３４Ｃの順に各蛍光発光層３４および励起子生成層３３が積層された構成を有していても構わない。

また、この場合にも、第１の蛍光発光層３４Ａと第１の励起子生成層３３Ａとの間、第１の励起子生成層３３Ａと第２の蛍光発光層３４Ｂとの間、第２の蛍光発光層３４Ｂと第２の励起子生成層３３Ｂとの間、第２の励起子生成層３３Ｂと第３の蛍光発光層３４Ｃとの間の少なくとも一箇所に、中間層３７が、それぞれ少なくとも１層設けられていてもよいことは、言うまでもない。

〔実施形態９〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。

なお、本実施形態では、主に実施形態８との相違点について説明するものとし、実施形態１で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。また、本実施形態でも、実施形態１〜８と同様の変形が可能であることは、言うまでもない。

＜有機ＥＬ素子１０の概略構成＞
図１０は、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０の概略構成を示す断面図である。

なお、本実施形態でも、第１電極２が陽極、第２電極４が陰極である場合を例に挙げて図示している。

実施形態８の図９に示すように励起子生成層３３が蛍光発光層３４を挟んで設けられている場合にも、図１０に示すように、各励起子生成層３３に隣接してブロック層３８が設けられていてもよい。

＜効果＞
本実施形態でも、上記ブロック層３８を設けることで、励起子生成層３３から蛍光発光層３４以外の周辺層にエネルギーが移動することを防止することができるので、発光効率をより向上させることができる。

ブロック層３８の材料としては、実施形態７で説明した材料と同様の材料を使用することができる。但し、このようにブロック層３８を励起子生成層３３に隣接して設ける場合、ブロック層３８は、Ｓ１準位およびＴ１準位の両方が、隣接する励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料のＳ１準位およびＴ１準位の何れよりも高い材料で形成されていることが好ましい。すなわち、ブロック層３８は、Ｓ１準位およびＴ１準位の両方が、隣接する励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料のＳ１準位およびＴ１準位、並びに、蛍光発光層３４中の蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）のＳ１準位およびＴ１準位の何れよりも高い材料で形成されていることが好ましい。これにより、励起子生成層３３および蛍光発光層３４からブロック層３８へのエネルギー移動を防止することができる。

また、ブロック層３８中の全ての材料のＨＯＭＯ準位は、隣接する励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料のＨＯＭＯ準位よりも低いことが好ましい。この場合、正孔がブロック層３８よりも蛍光発光層３４に入り易いため、正孔漏れを防止することができる。これにより、励起子生成層３３での励起子生成確率が向上し、発光効率を向上させることができる。

また、ブロック層３８中の全ての材料のＬＵＭＯ準位は、隣接する励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料のＬＵＭＯ準位よりも高いことが好ましい。この場合、電子がブロック層３８よりも蛍光発光層３４に入り易いため、電子漏れを防止することができる。これにより、励起子生成層３３での励起子生成確率が向上し、発光効率を向上させることができる。

なお、本実施形態でも、図１０に示すように励起子生成層３３として第１の励起子生成層３３Ａと第２の励起子生成層３３Ｂとが設けられている場合、ブロック層３８は、第１の励起子生成層３３Ａと正孔輸送層３２との間、および、第２の励起子生成層３３Ｂと電子輸送層３５との間の、両方に設けられてもよいし、何れか一方のみに設けられてもよい。

なお、各ブロック層３８の厚みは、何れも、１０ｎｍ以上であることが望ましい。これにより、各ブロック層３８の外側の層にエネルギー移動してしまい、発光効率が低下することを、より確実に防止することができる。

なお、本実施形態でも、各ブロック層３８の厚みの上限は特に限定されるものではない。しかしながら、各層の厚みや積層数が多くなれば、その分、最終的に得られる有機ＥＬ素子１０の厚みが増加する。このため、他の層との関係から、有機ＥＬ素子１０が所望の厚みを有するように適宜設定することが望ましい。上記上限は、例えば、駆動電圧上昇を防止する等の理由から、５０ｎｍ以下とすることが望ましい。

なお、本実施形態でも、各ブロック層３８の厚みは同じであってもよく、異なっていてもよい。各ブロック層３８の厚みは、隣接する励起子生成層３３の移動度等に応じて適宜設定すればよい。

また、本実施形態でも、図１０に示す構成は、図９に示す構成と同様に、ｄ１１とｄ１２とが、何れも１０ｎｍ以下であることが好ましい。また、ｄ１１とｄ１２とは同じであってもよく、異なっていてもよい。

以下に、本実施形態にかかる有機ＥＬ素子１０の構成について、実施例を用いて具体的に示す。なお、以下の実施例でも、一部の構成要素に対し、具体的な寸法および材料を例に挙げて説明するが、本実施形態も、以下の実施例にのみ限定されるものではない。

（実施例１１）
本実施例では、図１０に示すように、基板１上に、非透光性電極２１、透光性電極２２、正孔注入層３１、正孔輸送層３２、第１のブロック層３８Ａ、第１の励起子生成層３３Ａ、蛍光発光層３４、第２の励起子生成層３３Ｂ、第２のブロック層３８Ｂ、電子輸送層３５、電子注入層３６、第２電極４を、この順に積層した。

基板１にはガラス基板を使用した。なお、基板１上に積層した各層の材料並びに厚みは以下の通りである。

非透光性電極２１（第１電極２、陽極、反射電極）：Ａｇ、１００ｎｍ
透光性電極２２（第１電極２、陽極）：ＩＴＯ、３０ｎｍ
正孔注入層３１：ＨＡＴ−ＣＮ（１０ｎｍ）
正孔輸送層３２：α−ＮＰＤ（２０ｎｍ）
第１のブロック層３８Ａ（ブロック層３８）：ｍＣＰ（１０ｎｍ）
第１の励起子生成層３３Ａ（励起子生成層３３）：ＡＣＲＸＴＮ（５ｎｍ）
蛍光発光層３４：ＴＴＰＡ（２ｎｍ）
第２の励起子生成層３３Ｂ（励起子生成層３３）：ＡＣＲＸＴＮ（５ｎｍ）
第２のブロック層３８Ｂ（ブロック層３８）：ｍＣＢＰ（１０ｎｍ）
電子輸送層３５：Ｂｐｈｅｎ（２０ｎｍ）
電子注入層３６：ＬｉＦ（１ｎｍ）
第２電極４（陰極）：Ａｇ−Ｍｇ合金（Ａｇ／Ｍｇ混合比＝０．９／０．１）（２０ｎｍ）
なお、ＡＣＲＸＴＮ、ＴＴＰＡ、ｍＣＰ、およびｍＣＢＰの各Ｓ１準位・Ｔ１準位・ＨＯＭＯ準位・ＬＵＭＯ準位の関係は、例えば実施形態１、３〜８で説明した通りである。

本実施例によれば、例えば実施形態７、８で説明した効果と同様の効果を得ることができる。

＜変形例＞
上述したように、本実施形態では、実施形態１〜８と同様の変形が可能である。このため、本実施形態では、主に実施形態８との相違点について説明したが、他の実施形態に記載の有機ＥＬ素子１０およびその組み合わせに対しても同様の変形が可能である。

例えば、図１、３〜６に示す有機ＥＬ素子１０、あるいは、実施形態８の変形例に示す有機ＥＬ素子１０において、励起子生成層３３に隣接してブロック層３８を設けても構わない。すなわち、各実施形態に記載の有機ＥＬ層３は、蛍光発光層３４、励起子生成層３３、ブロック層３８が、この順に積層された構成を有していても構わない。

〔まとめ〕
本発明の態様１にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、陽極（例えば第１電極２）と陰極（例えば第２電極４）との間に、少なくとも１種類の熱活性化遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料）をホスト材料（ＴＡＤＦホスト材料）として含む少なくとも１層の励起子生成層３３（励起子生成層３３、第１の励起子生成層３３Ａ、第２の励起子生成層３３Ｂ）と、少なくとも１種類の蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）を含む少なくとも１層の蛍光発光層３４（蛍光発光層３４、第１の蛍光発光層３４Ａ、第２の蛍光発光層３４Ｂ）と、を少なくとも備えている。

一般的に、発光層は、正孔および電子の輸送を担うホスト材料と、発光を担う発光材料との２成分系で形成されており、発光材料は、ホスト材料に均一に分散されている。

特許文献１、２でも、ＴＡＤＦ材料と、実質的に発光する蛍光ドーパント材料（発光ドーパント材料）である、非ＴＡＤＦ材料からなる蛍光発光材料とが、同一層に共存している。

しかしながら、一般的にドーパント材料の方が、ホスト材料であるＴＡＤＦ材料よりもＳ１準位が低い。このため、ＴＡＤＦ材料と、非ＴＡＤＦ材料からなる蛍光ドーパント材料とが共存していると、励起子自体が、非ＴＡＤＦ材料からなる蛍光ドーパント材料で生成され易く、非発光の三重項励起子を生成し、発光効率が低下する。

しかしながら、本願発明者らの検討によれば、正孔および電子の輸送を担うホスト材料であるＴＡＤＦ材料と、発光を担う蛍光ドーパント材料とが直接接触していなくても、ＴＡＤＦ材料のＳ１準位から蛍光発光材料のＳ１準位へのエネルギー移動（フェルスター遷移）は起こる。

そこで、上記したように、従来の発光層で行われていた発光と励起子の生成とを機能分離させ、発光を呈する蛍光発光層３４とは別に励起子生成層３３を設けることで、同じ層内でＴＡＤＦ材料と蛍光発光材料とが混合することを防止することができる。このため、上記の構成によれば、従来よりも発光効率を向上させることができる有機ＥＬ素子１０を提供することができる。

本発明の態様２にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１において、上記励起子生成層３３の任意の位置から上記蛍光発光層３４までの最短距離が１０ｎｍ以下であってもよい。

ＴＡＤＦ材料の分子から蛍光発光材料の分子までの距離が１０ｎｍ以下であれば、確実にフェルスター遷移が起こるとともに、エネルギーの移動効率を損なうこともない。

上記の構成によれば、上記励起子生成層３３の任意の位置のＴＡＤＦ材料の分子から蛍光発光材料の分子までの距離は、何れも１０ｎｍ以下となる。したがって、上記の構成によれば、上記励起子生成層３３中の全てのＴＡＤＦ材料の分子において、フェルスター遷移が可能となる。

本発明の態様３にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１または２において、上記励起子生成層３３中の熱活性化遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料、ＴＡＤＦホスト材料）の励起一重項準位（Ｓ１準位）が、上記蛍光発光層３４中の蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）の励起一重項準位（Ｓ１準位）とエネルギー準位が同じか、もしくはそれよりも高くてもよい。

上記の構成によれば、励起子生成層３３から蛍光発光層３４へのエネルギー移動（フェルスター遷移）が可能となる。また。蛍光発光層３４から励起子生成層３３へのエネルギー移動を防止することができる。したがって、蛍光発光層３４での発光効率を向上させることができる。

本発明の態様４にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１〜３の何れかにおいて、上記励起子生成層３３中の熱活性化遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料、ＴＡＤＦホスト材料）のＨＯＭＯ準位が、上記蛍光発光層３４中の蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）のＨＯＭＯ準位よりも高く、上記励起子生成層３３中の熱活性化遅延蛍光材料のＬＵＭＯ準位が、上記蛍光発光層３４中の蛍光発光材料のＬＵＭＯ準位よりも低くてもよい。

上記の構成によれば、正孔も電子も、蛍光発光層３４よりも励起子生成層３３に入り易くなる。このため、励起子生成層３３での励起子生成確率を高めることができるので、一重項励起子の生成効率を向上させることができ、この結果、蛍光発光層３４での発光効率を向上させることができる。

本発明の態様５にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１〜４の何れかにおいて、上記励起子生成層３３が、２種類以上の材料を含んでいてもよい。

上記の構成によれば、２種類以上の材料を混合することで、例えば、励起子生成層３３のキャリア移動度を変更することができる。例えば、キャリア移動度が異なるＴＡＤＦ材料を混合し、キャリア移動度を調整することで、励起子生成層３３での励起子生成確率を高めることができる。この結果、一重項励起子の生成効率を向上させることができるので、蛍光発光層３４での発光効率を向上させることができる。

本発明の態様６にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様５において、上記励起子生成層３３は、熱活性化遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料、ＴＡＤＦホスト材料）以外の材料（非ＴＡＤＦ材料）を含むとともに、上記励起子生成層３３中に含まれる熱活性化遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料、ＴＡＤＦホスト材料）以外の全ての材料の励起一重項準位（Ｓ１準位）および励起三重項準位（Ｔ１準位）は、上記蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）の励起一重項準位（Ｓ１準位）および励起三重項準位（Ｔ１準位）、並びに、上記励起子生成層３３中の熱活性化遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料、ＴＡＤＦホスト材料）の励起一重項準位（Ｓ１準位）および励起三重項準位（Ｔ１準位）の何れよりも高くてもよい。

本発明によれば、発光を呈する蛍光発光層３４とは別に励起子生成層３３が設けられていることで、従来と比較して発光効率を改善することができる。したがって、励起子生成層３３は、熱活性化遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料、ＴＡＤＦホスト材料）以外の材料（非ＴＡＤＦ材料）を含むものであっても構わない。

上記の構成によれば、励起子生成層３３中に非ＴＡＤＦ材料が含まれる場合に、該非ＴＡＤＦ材料にエネルギーが移動することを防止することができる。

本発明の態様７にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１〜５の何れかにおいて、上記蛍光発光層３４が、２種類以上の材料を含んでいてもよい。

上記の構成によれば、２種類以上の材料を混合することで、例えば、蛍光発光層３４から励起子生成層３３へのキャリア移動度を変更することができる。

例えば、蛍光発光材料に電子輸送性の材料もしくは正孔輸送性の材料を混合することで、蛍光発光層３４から励起子生成層３３への電子輸送性もしくは正孔輸送性を高めることができる。この結果、励起子生成層３３での励起子生成確率を高めることができるので、蛍光発光層３４での発光効率を向上させることができる。

本発明の態様８にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様７において、上記蛍光発光層３４は、蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）以外の材料（例えばホスト材料）を含むとともに、上記蛍光発光層３４中に含まれる蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）以外の全ての材料の励起一重項準位（Ｓ１準位）および励起三重項準位（Ｔ１準位）は、上記蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）の励起一重項準位（Ｓ１準位）および励起三重項準位（Ｔ１準位）、並びに、上記励起子生成層３３中の熱活性化遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料、ＴＡＤＦホスト材料）の励起一重項準位（Ｓ１準位）および励起三重項準位（Ｔ１準位）の何れよりも高くてもよい。

本発明によれば、発光を呈する蛍光発光層３４とは別に励起子生成層３３が設けられていることで、従来と比較して発光効率を改善することができる。したがって、蛍光発光層３４は、蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）以外の材料（例えばホスト材料）を含むものであっても構わない。

上記の構成によれば、蛍光発光層３４中に蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）以外の材料が含まれる場合に、該蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）以外の材料にエネルギーが移動することを防止することができる。

本発明の態様９にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１〜８の何れかにおいて、上記蛍光発光層３４中に含まれる蛍光発光材料が熱活性化遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料、ＴＡＤＦドーパント材料）であってもよい。

上記の構成によれば、蛍光発光材料にＴＡＤＦ材料（ＴＡＤＦドーパント材料）を使用することで、蛍光発光層３４中のＴＡＤＦ材料の一部が、直接励起されて発光する。このため、発光効率を向上させることができる。

なお、たとえＴＡＤＦ材料を蛍光発光材料（ＴＡＤＦドーパント材料）として用いても、上記したように励起子生成層３３と蛍光発光層３４とが分離して（つまり、互いに独立して設けられて）さえいれば、例えばキャリア移動度を調整する等して、ＴＡＤＦドーパント材料で励起子を生成させないことが可能である。

本発明の態様１０にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１〜９の何れかにおいて、上記励起子生成層３３が上記蛍光発光層３４よりも陽極側（例えば第１電極２側）に積層されていてもよい。

励起子生成層３３は、キャリア（正孔および電子）の再結合位置に設けられていることが好ましい。上記構成は、正孔輸送性よりも電子輸送性の方が高い場合に好適である。すなわち、正孔輸送性よりも電子輸送性の方が高い場合、正孔と電子とは、上記陽極および陰極からなる一対の電極間における、陰極側よりも陽極側の位置で再結合し易い。

したがって、このような場合、励起子生成層３３を、蛍光発光層３４よりも陽極側に設けることで、励起子生成層３３で効率良く励起子を生成できる。

本発明の態様１１にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１〜９の何れかにおいて、上記励起子生成層３３が上記蛍光発光層３４よりも陰極側（例えば第２電極４側）に積層されていてもよい。

励起子生成層３３は、キャリア（正孔および電子）の再結合位置に設けられていることが好ましい。上記構成は、電子輸送性よりも正孔輸送性の方が高い場合に好適である。すなわち、電子輸送性よりも正孔輸送性の方が高い場合、正孔と電子とは、上記陽極および陰極からなる一対の電極間における、陽極側よりも陰極側の位置で再結合し易い。

したがって、このような場合、励起子生成層３３を、蛍光発光層３４よりも陰極側に設けることで、励起子生成層３３で効率良く励起子を生成できる。

本発明の態様１２にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１〜１１の何れかにおいて、上記励起子生成層３３と上記蛍光発光層３４とが隣接して設けられており、上記励起子生成層３３の膜厚が１０ｎｍ以下であってもよい。

ＴＡＤＦ材料の分子から蛍光発光材料の分子までの距離が１０ｎｍ以下であれば、確実にフェルスター遷移が起こるとともに、エネルギーの移動効率を損なうこともない。

上記励起子生成層３３と上記蛍光発光層３４とが隣接して設けられている場合、上記励起子生成層３３の膜厚を１０ｎｍ以下とすることで、励起子生成層３３の中で最も蛍光発光材料から遠いＴＡＤＦ材料の分子（励起子生成層３３における蛍光発光層３４とは反対側の表面に位置するＴＡＤＦ材料の分子）から、蛍光発光層３４の中で最もＴＡＤＦ材料に近い蛍光発光材料の分子（つまり、蛍光発光層３４における励起子生成層３３側の表面に位置する蛍光発光材料の分子）までの距離を１０ｎｍ以下とすることができる。したがって、上記の構成によれば、励起子生成層３３における蛍光発光層３４とは反対側の表面に位置するＴＡＤＦ材料の分子においてもフェルスター遷移が起こる。したがって、上記の構成によれば、上記励起子生成層３３中の全てのＴＡＤＦ材料の分子において、フェルスター遷移が可能となる。

本発明の態様１３にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１〜９の何れかにおいて、上記陽極と陰極との間に、上記蛍光発光層３４が複数設けられていてもよい。

このように上記蛍光発光層３４が複数設けられていることで、発光効率を向上させることができる。

本発明の態様１４にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１３において、上記複数の蛍光発光層３４は、上記励起子生成層３３を挟んで積層されていてもよい。

励起子生成層３３からのエネルギー移動は、励起子生成層３３の陽極側にも陰極側にも等しく起こり得る。したがって、上記したように複数の蛍光発光層３４が上記励起子生成層３３を挟んで積層されていることで、蛍光発光材料に漏れなくエネルギー移動が可能であり、発光効率を向上させることができる。

本発明の態様１５にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１４において、上記励起子生成層３３を挟む蛍光発光層３４が互いに異なる材料からなっていてもよい。

上記の構成によれば、上記励起子生成層３３を挟む蛍光発光層３４に異なる材料を使用することで、キャリア移動度の調整や発光色の調整を行うことができる。

本発明の態様１６にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１４または１５において、上記励起子生成層３３と、上記励起子生成層３３を挟む蛍光発光層３４とが、互いに隣接して積層されており、上記励起子生成層３３の膜厚が２０ｎｍ以下であってもよい。

上記の構成によれば、上記励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料の分子と、上記第１の蛍光発光層３４Ａおよび第２の蛍光発光層３４Ｂのうち何れか近い方の蛍光発光層３４中の蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）の分子との距離を、何れも１０ｎｍ以下にすることができる。したがって、上記の構成によれば、上記励起子生成層３３中の全てのＴＡＤＦ材料の分子において、フェルスター遷移が可能となる。また、エネルギーの移動効率を損なうこともない。

本発明の態様１７にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１〜１５の何れかにおいて、上記陽極と陰極との間にブロック層３８（ブロック層３８、第１のブロック層３８Ａ、第２のブロック層３８Ｂ）をさらに備え、上記励起子生成層３３と、上記蛍光発光層３４と、上記ブロック層３８とが、この順に積層されており、かつ、上記蛍光発光層３４と上記ブロック層３８とが互いに隣接して積層されていてもよい。

上記の構成によれば、上記ブロック層３８によりキャリア（正孔、電子）や励起子の突き抜けを防止することができる。このため、上記の構成によれば、蛍光発光層３４の厚みが薄い場合でも、励起子生成層３３から蛍光発光層３４を飛び越えてエネルギーが移動することを防止することができ、発光効率を向上させることができる。

本発明の態様１８にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１７において、上記蛍光発光層３４の厚みが１０ｎｍよりも薄くてもよい。

上記の構成は、上記蛍光発光層３４の厚みが１０ｎｍよりも薄い場合に特に有効である。蛍光発光層３４の厚みが１０ｎｍよりも薄い場合、ブロック層３８がなければ、励起子生成層３３から蛍光発光層３４を飛び越えて、その外側にエネルギー移動してしまうおそれがある。しかしながら、ブロック層３８が設けられていることで、そのようなエネルギー移動を防止することができる。

本発明の態様１９にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１８において、互いに隣接する上記蛍光発光層３４と上記ブロック層３８との合計の厚みが１０ｎｍ以上であってもよい。

上記の構成によれば、励起子生成層３３から蛍光発光層３４を飛び越えて、その外側にエネルギー移動してしまい、発光効率が低下することを、より確実に防止することができる。

本発明の態様２０にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１７〜１９の何れかにおいて、上記ブロック層３８中の全ての材料の励起一重項準位（Ｓ１準位）および励起三重項準位（Ｔ１準位）が、隣接する上記蛍光発光層３４中の蛍光発光材料の励起一重項準位（Ｓ１準位）および励起三重項準位（Ｔ１準位）、並びに、上記励起子生成層３３中の熱活性化遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料、ＴＡＤＦホスト材料）の励起一重項準位（Ｓ１準位）および励起三重項準位（Ｔ１準位）の何れよりも高くてもよい。

上記の構成によれば、蛍光発光層３４および励起子生成層３３からブロック層３８へのエネルギー移動を防止することができる。

本発明の態様２１にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１７〜２０の何れかにおいて、上記ブロック層３８中の全ての材料のＨＯＭＯ準位が、隣接する上記蛍光発光層３４中の蛍光発光材料のＨＯＭＯ準位よりも低くてもよい。

上記の構成によれば、正孔がブロック層３８よりも蛍光発光層３４に入り易いため、正孔漏れを防止することができる。したがって、上記の構成によれば、励起子生成層３３での励起子生成確率が向上し、発光効率を向上させることができる。

本発明の態様２２にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１７〜２１の何れかにおいて、上記ブロック層３８中の全ての材料のＬＵＭＯ準位が、隣接する上記蛍光発光層３４中の蛍光発光材料のＬＵＭＯ準位よりも高くてもよい。

上記の構成によれば、電子がブロック層３８よりも蛍光発光層３４に入り易いため、電子漏れを防止することができる。したがって、上記の構成によれば、励起子生成層３３での励起子生成確率が向上し、発光効率を向上させることができる。

本発明の態様２３にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１〜９の何れかにおいて、上記陽極と陰極との間に、上記励起子生成層３３が複数設けられていてもよい。

このように上記励起子生成層３３が複数設けられていることで、発光効率を向上させることができる。

本発明の態様２４にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様２３において、上記複数の励起子生成層３３は、上記蛍光発光層３４を挟んで積層されていてもよい。

上記の構成によれば、有機ＥＬ素子１０を異なる電流条件で駆動する場合にも、励起子生成層３３でキャリアの再結合が起こり易くなり、発光効率が改善する。

本発明の態様２５にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様２４において、上記蛍光発光層３４を挟む励起子生成層３３が、互いに異なる熱活性化遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料、ＴＡＤＦホスト材料）を含んでいてもよい。

上記の構成によれば、各励起子生成層３３のキャリア移動度を変更することができる。このため、上記の構成によれば、電流密度を変化させて有機ＥＬ素子１０を駆動する場合、励起子の生成する位置を、変化させる電流密度に応じた位置に調整することができるので、励起子生成層３３でキャリアの再結合が起こり易くなり、発光効率が改善する。

本発明の態様２６にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様２４〜２５の何れかにおいて、上記蛍光発光層３４の膜厚が１０ｎｍ以下であってもよい。

上記の構成によれば、励起子生成層３３が蛍光発光層３４を挟んで設けられていることで、蛍光発光層３４の厚みが薄い場合でも、蛍光発光層３４を飛び越えて外側の正孔輸送層３２や電子輸送層３５へのエネルギーの移動が生じ難い。このため、上記有機ＥＬ素子１０は、蛍光発光層３４の厚みが１０ｎｍ以下である場合にも好適である。

本発明の態様２７にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様２４〜２６の何れかにおいて、上記蛍光発光層３４と、上記蛍光発光層３４を挟む励起子生成層３３とが、互いに隣接して積層されており、上記蛍光発光層３４を挟む励起子生成層３３の厚みが何れも１０ｎｍ以下であってもよい。

上記の構成によれば、確実にフェルスター遷移が起こるとともに、エネルギーの移動効率を損なうこともない。

本発明の態様２８にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１〜１２、２３〜２６の何れかにおいて、上記陽極と陰極との間にブロック層３８（ブロック層３８、第１のブロック層３８Ａ、第２のブロック層３８Ｂ）をさらに備え、上記蛍光発光層３４と、上記励起子生成層３３と、上記ブロック層３８とが、この順に積層されており、かつ、上記励起子生成層３３と上記ブロック層３８とが互いに隣接して積層されていてもよい。

上記の構成によれば、上記ブロック層３８によりキャリア（正孔、電子）や励起子の突き抜けを防止することができる。このため、上記の構成によれば、励起子生成層３３から蛍光発光層３４以外の層にエネルギーが移動することを防止することができ、発光効率を向上させることができる。

本発明の態様２９にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様２８において、上記ブロック層３８の厚みが１０ｎｍ以上であってもよい。

上記の構成によれば、励起子生成層３３から蛍光発光層３４以外の層にエネルギーが移動してしまい、発光効率が低下することを、より確実に防止することができる。

本発明の態様３０にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様２８または２９において、上記ブロック層３８中の全ての材料の励起一重項準位（Ｓ１準位）および励起三重項準位（Ｔ１準位）が、隣接する上記励起子生成層３３中の熱活性化遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料、ＴＡＤＦホスト材料）の励起一重項準位（Ｓ１準位）および励起三重項準位（Ｔ１準位）、並びに、上記蛍光発光層３４中の蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）の励起一重項準位（Ｓ１準位）および励起三重項準位（Ｔ１準位）の何れよりも高くてもよい。

上記の構成によれば、励起子生成層３３および蛍光発光層３４からブロック層３８へのエネルギー移動を防止することができる。

本発明の態様３１にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様２８〜３０の何れかにおいて、上記ブロック層３８中の全ての材料のＨＯＭＯ準位が、隣接する上記励起子生成層３３中の熱活性化遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料、ＴＡＤＦホスト材料）のＨＯＭＯ準位よりも低くてもよい。

上記の構成によれば、正孔がブロック層３８よりも蛍光発光層３４に入り易いため、正孔漏れを防止することができる。これにより、励起子生成層３３での励起子生成確率が向上し、発光効率を向上させることができる。

本発明の態様３２にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様２８〜３１の何れかにおいて、上記ブロック層３８中の全ての材料のＬＵＭＯ準位が、隣接する上記励起子生成層３３中の熱活性化遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料、ＴＡＤＦホスト材料）のＬＵＭＯ準位よりも高くてもよい。

上記の構成によれば、電子がブロック層３８よりも蛍光発光層３４に入り易いため、電子漏れを防止することができる。これにより、励起子生成層３３での励起子生成確率が向上し、発光効率を向上させることができる。

本発明の態様３３にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１〜１１、１３〜１５、１７〜２６、２８〜３２の何れかにおいて、上記励起子生成層３３と上記蛍光発光層３４との間に、少なくとも１層の中間層３７が設けられていてもよい。

上記の構成によれば、励起子生成層３３と蛍光発光層３４とを連続的に積層せず、励起子生成層３３と蛍光発光層３４との間に中間層３７として上記励起子生成層３３および上記蛍光発光層３４以外の層を形成している。

したがって、上記の構成によれば、有機ＥＬ素子１０を高輝度で発光させるために電流密度を上昇させたときに、キャリアの再結合領域が励起子生成層３３の外側まで広がって、上記蛍光発光層３４において、非ＴＡＤＦ材料からなる蛍光ドーパントで直接励起子が生成されてしまうことを防ぐことができる。このため、上記の構成によれば、発光効率を改善することができる。

本発明の態様３４にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１４または１５において、上記複数の蛍光発光層３４は、第１の蛍光発光層３４Ａと、第２の蛍光発光層３４Ｂとを備え、上記第１の蛍光発光層３４Ａと上記励起子生成層３３との間、および、上記第２の蛍光発光層３４Ｂと上記励起子生成層３３との間の少なくとも一方に、少なくとも１層の中間層３７が積層されていてもよい。

上記の構成によれば、励起子生成層３３と第１の蛍光発光層３４Ａとの間、および、励起子生成層３３と第２の蛍光発光層３４Ｂとの間の少なくとも一方に、中間層３７（第１の中間層３７Ａまたは第２の中間層３７Ｂ）として、上記励起子生成層３３および上記各蛍光発光層３４（第１の蛍光発光層３４Ａ、第２の蛍光発光層３４Ｂ）以外の層が設けられている。

したがって、上記の構成によれば、有機ＥＬ素子１０を高輝度で発光させるために電流密度を上昇させたときに、キャリアの再結合領域が励起子生成層３３の外側まで広がって、上記各蛍光発光層３４において、非ＴＡＤＦ材料からなる蛍光ドーパントで直接励起子が生成されてしまうことを防ぐことができる。このため、上記の構成によれば、発光効率を改善することができる。

本発明の態様３５にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様２４〜２６の何れかにおいて、上記複数の励起子生成層３３は、第１の励起子生成層３３Ａと、第２の励起子生成層３３Ｂとを備え、上記第１の励起子生成層３３Ａと上記蛍光発光層３４との間、および、上記第２の励起子生成層３３Ｂと上記蛍光発光層３４との間の少なくとも一方に、少なくとも１層の中間層３７が積層されていてもよい。

上記の構成によれば、蛍光発光層３４と第１の励起子生成層３３Ａとの間、および、蛍光発光層３４と第２の励起子生成層３３Ｂとの間の少なくとも一方に、中間層３７（第１の中間層３７Ａまたは第２の中間層３７Ｂ）として、上記蛍光発光層３４および上記各励起子生成層３３（第１の励起子生成層３３Ａ、第２の励起子生成層３３Ｂ）以外の層が設けられている。

したがって、上記の構成によれば、有機ＥＬ素子１０を高輝度で発光させるために電流密度を上昇させたときに、キャリアの再結合領域が励起子生成層３３の外側まで広がって、上記各蛍光発光層３４において、非ＴＡＤＦ材料からなる蛍光ドーパントで直接励起子が生成されてしまうことを防ぐことができる。このため、上記の構成によれば、発光効率を改善することができる。

本発明の態様３６にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様２４〜２６の何れかにおいて、上記複数の励起子生成層３３は、第１の励起子生成層３３Ａと、第２の励起子生成層３３Ｂとを備え、上記第１の励起子生成層３３Ａと上記蛍光発光層３４との間に、少なくとも１層の第１の中間層３７Ａが設けられているとともに、上記第２の励起子生成層３３Ｂと上記蛍光発光層３４との間に、少なくとも１層の第２の中間層３７Ｂが設けられていてもよい。

上記の構成によれば、第１の励起子生成層３３Ａと蛍光発光層３４とを連続的に積層せず、蛍光発光層３４と第１の励起子生成層３３Ａとの間並びに蛍光発光層３４と第２の励起子生成層３３Ｂとの間に、それぞれ、中間層３７（第１の中間層３７Ａまたは第２の中間層３７Ｂ）として、上記蛍光発光層３４および上記各励起子生成層３３（第１の励起子生成層３３Ａ、第２の励起子生成層３３Ｂ）以外の層が設けられている。

したがって、上記の構成によれば、有機ＥＬ素子１０を高輝度で発光させるために電流密度を上昇させたときに、キャリアの再結合領域が励起子生成層３３の外側まで広がって、上記各蛍光発光層３４において、非ＴＡＤＦ材料からなる蛍光ドーパントで直接励起子が生成されてしまうことを防ぐことができる。このため、上記の構成によれば、発光効率を改善することができる。

本発明の態様３７にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様３３〜３６の何れかにおいて、互いに隣接して形成されている、上記励起子生成層と、上記少なくとも１層の中間層との合計の厚みが１０ｎｍ以下であってもよい。

上記の構成によれば、上記励起子生成層３３の任意の位置から蛍光発光層３４までの最短距離を１０ｎｍ以下とすることができる。したがって、上記の構成によれば、上記励起子生成層３３中の全てのＴＡＤＦ材料の分子において、フェルスター遷移が可能となる。また、エネルギーの移動効率を損なうこともない。

本発明の態様３８にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様１４または１５において、上記複数の蛍光発光層３４は、第１の蛍光発光層３４Ａと、第２の蛍光発光層３４Ｂとを備え、上記第１の蛍光発光層３４Ａと上記励起子生成層３３との間に、少なくとも１層の第１の中間層３７Ａが設けられているとともに、上記第２の蛍光発光層３４Ｂと上記励起子生成層３３との間に、少なくとも１層の第２の中間層３７Ｂが設けられていてもよい。

上記の構成によれば、第１の蛍光発光層３４Ａと励起子生成層３３と第２の蛍光発光層３４Ｂとを連続的に積層せず、励起子生成層３３と第１の蛍光発光層３４Ａとの間並びに励起子生成層３３と第２の蛍光発光層３４Ｂとの間に、それぞれ、中間層３７（第１の中間層３７Ａまたは第２の中間層３７Ｂ）として、上記励起子生成層３３および上記各蛍光発光層３４（第１の蛍光発光層３４Ａ、第２の蛍光発光層３４Ｂ）以外の層が設けられている。

したがって、上記の構成によれば、有機ＥＬ素子１０を高輝度で発光させるために電流密度を上昇させたときに、キャリアの再結合領域が励起子生成層３３の外側まで広がって、上記各蛍光発光層３４において、非ＴＡＤＦ材料からなる蛍光ドーパントで直接励起子が生成されてしまうことを防ぐことができる。このため、上記の構成によれば、発光効率を改善することができる。

本発明の態様３９にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様３８において、互いに隣接して形成されている、上記少なくとも１層の第１の中間層３７Ａと、上記励起子生成層３３と、上記少なくとも１層の第２の中間層３７Ｂとの合計の厚みが２０ｎｍ以下であってもよい。

上記の構成によれば、上記励起子生成層３３中のＴＡＤＦ材料の分子と、上記第１の蛍光発光層３４Ａおよび第２の蛍光発光層３４Ｂのうち何れか近い方の蛍光発光層３４中の蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）の分子との距離を、何れも１０ｎｍ以下にすることができる。したがって、上記の構成によれば、上記励起子生成層３３中の全てのＴＡＤＦ材料の分子において、フェルスター遷移が可能となる。また、エネルギーの移動効率を損なうこともない。

本発明の態様４０にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様３３〜３９の何れかにおいて、上記中間層３７中の全ての材料のＨＯＭＯ準位が、上記励起子生成層３３中の熱活性化遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料、ＴＡＤＦホスト材料）のＨＯＭＯ準位よりも低く、上記中間層３７中の全ての材料のＬＵＭＯ準位が、上記励起子生成層３３中の熱活性化遅延蛍光材料のＬＵＭＯ準位よりも高くてもよい。

上記の構成によれば、正孔も電子も、中間層３７よりも励起子生成層３３に入り易くなる。このため、上記の構成によれば、励起子生成層３３での励起子生成確率が向上し、発光効率を向上させることができる。

本発明の態様４１にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様３３〜４０の何れかにおいて、上記中間層３７中の全ての材料のＨＯＭＯ準位が、上記蛍光発光層３４中の蛍光発光材料のＨＯＭＯ準位Hよりも高く、上記中間層３７中の全ての材料のＬＵＭＯ準位が、上記蛍光発光層３４中の蛍光発光材料のＬＵＭＯ準位よりも低くてもよい。

上記の構成によれば、正孔も電子も、蛍光発光層３４よりも中間層３７に入り易くなる。このため、上記の構成によれば、励起子生成層３３での励起子生成確率が向上し、発光効率を向上させることができる。

本発明の態様４２にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様３３〜４１の何れかにおいて、上記中間層３７中の全ての材料の励起一重項準位（Ｓ１準位）および励起三重項準位（Ｔ１準位）が、上記蛍光発光層中の蛍光発光材料の励起一重項準位（Ｓ１準位）および励起三重項準位（Ｔ１準位）の何れよりも高くてもよい。

上記の構成によれば、中間層３７の材料にエネルギーが移動することを防止することができる。

本発明の態様４３にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様３３〜４２の何れかにおいて、上記中間層３７中の全ての材料の励起一重項準位（Ｓ１準位）および励起三重項準位（Ｔ１準位）が、上記励起子生成層３３中の熱活性化遅延蛍光材料の励起一重項準位（Ｓ１準位）および励起三重項準位（Ｔ１準位）の何れよりも高くてもよい。

例えば、本発明の態様４３にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）の一例として、該有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）は、上記態様３３〜４１の何れかにおいて、上記中間層３７中の全ての材料の励起一重項準位（Ｓ１準位）および励起三重項準位（Ｔ１準位）が、上記蛍光発光層中の蛍光発光材料の励起一重項準位（Ｓ１準位）および励起三重項準位（Ｔ１準位）、並びに、上記励起子生成層３３中の熱活性化遅延蛍光材料の励起一重項準位（Ｓ１準位）および励起三重項準位（Ｔ１準位）の何れよりも高くてもよい。

上記の構成によれば、中間層３７の材料にエネルギーが移動することを防止することができる。

本発明の態様４４にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１０）の製造方法は、陽極（例えば第１電極２）と陰極（例えば第２電極４）との間に、有機層（有機ＥＬ層３）を形成する有機層形成工程を含み、上記有機層形成工程は、少なくとも１種類の熱活性化遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料）をホスト材料として含む励起子生成層３３を形成する工程と、少なくとも１種類の蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）を含む蛍光発光層３４を形成する工程と、を含む。

上記の方法によれば、上記したように、発光を呈する蛍光発光層３４とは別に励起子生成層３３を設けることで、同じ層内でＴＡＤＦ材料と蛍光発光材料とが混合することを防止することができる。このため、上記の方法によれば、従来よりも発光効率を向上させることができる有機ＥＬ素子１０の製造方法を提供することができる。

本発明の態様４５にかかる発光方法は、熱活性化遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ材料、ＴＡＤＦホスト材料）を含む励起子生成層３３で生成した励起子を、該励起子生成層３３とは別に設けられた蛍光発光層３４の蛍光発光材料（蛍光ドーパント材料）にフェルスター遷移させて発光させる方法である。

前述したように、本願発明者らの検討によれば、正孔および電子の輸送を担うホスト材料であるＴＡＤＦ材料と、発光を担う蛍光ドーパント材料とが直接接触していなくてもフェルスター遷移は起こる。

そこで、上記したように、従来の発光層で行われていた発光と励起子の生成とを機能分離させ、発光を呈する蛍光発光層３４とは別に励起子生成層３３を設け、ＴＡＤＦ材料（ＴＡＤＦホスト材料）を含む励起子生成層３３で生成した励起子を、該励起子生成層３３とは別に設けられた蛍光発光層３４の蛍光ドーパント材料にフェルスター遷移させて発光させることで、従来よりも発光効率が高い発光方法を提供することができる。

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。

本発明は、有機ＥＬ素子を用いた各種デバイスに利用することが可能であり、例えばテレビ等の表示装置等に利用することができる。

１ 基板
２ 第１電極
３ 有機ＥＬ層（有機層）
４ 第２電極
１０ 有機ＥＬ素子
２１ 非透光性電極
２２ 透光性電極
３１ 正孔注入層
３２ 正孔輸送層
３３ 励起子生成層
３３Ａ 第１の励起子生成層（励起子生成層）
３３Ｂ 第２の励起子生成層（励起子生成層）
３３ａ ＴＡＤＦホスト材料の分子
３４ 蛍光発光層
３４Ａ 第１の蛍光発光層（蛍光発光層）
３４Ｂ 第２の蛍光発光層（蛍光発光層）
３４Ｃ 第３の蛍光発光層（蛍光発光層）
３４ａ 蛍光ドーパント材料の分子
３５ 電子輸送層
３６ 電子注入層
３７ 中間層
３７Ａ 第１の中間層（中間層）
３７Ｂ 第２の中間層（中間層）
３８ ブロック層
３８Ａ 第１のブロック層（ブロック層）
３８Ｂ 第２のブロック層（ブロック層）

Claims (21)

1. 陽極と陰極との間に、少なくとも１種類の熱活性化遅延蛍光材料をホスト材料として含む少なくとも１層の励起子生成層と、少なくとも１種類の蛍光発光材料を含む少なくとも１層の蛍光発光層と、を少なくとも備え、
   上記励起子生成層中の熱活性化遅延蛍光材料のＨＯＭＯ準位が、上記蛍光発光層中の蛍光発光材料のＨＯＭＯ準位よりも高く、上記励起子生成層中の熱活性化遅延蛍光材料のＬＵＭＯ準位が、上記蛍光発光層中の蛍光発光材料のＬＵＭＯ準位よりも低く、
   上記励起子生成層で生成した励起子を、上記蛍光発光材料にフェルスター遷移させて発光することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
2. 上記励起子生成層の任意の位置から上記蛍光発光層までの最短距離が１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
3. 上記励起子生成層中の熱活性化遅延蛍光材料の励起一重項準位が、上記蛍光発光層中の蛍光発光材料の励起一重項準位とエネルギー準位が同じか、もしくはそれよりも高いことを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
4. 上記蛍光発光層中に含まれる蛍光発光材料が熱活性化遅延蛍光材料であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
5. 上記励起子生成層が上記蛍光発光層よりも陽極側に積層されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
6. 上記励起子生成層が上記蛍光発光層よりも陰極側に積層されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
7. 上記陽極と陰極との間に、上記蛍光発光層が複数設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
8. 上記複数の蛍光発光層は、上記励起子生成層を挟んで積層されていることを特徴とする請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
9. 上記陽極と陰極との間にブロック層をさらに備え、
   上記励起子生成層と、上記蛍光発光層と、上記ブロック層とが、この順に積層されており、かつ、上記蛍光発光層と上記ブロック層とが互いに隣接して積層されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
10. 上記陽極と陰極との間に、上記励起子生成層が複数設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
11. 上記複数の励起子生成層は、上記蛍光発光層を挟んで積層されていることを特徴とする請求項１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
12. 上記陽極と陰極との間にブロック層をさらに備え、
    上記蛍光発光層と、上記励起子生成層と、上記ブロック層とが、この順に積層されており、かつ、上記励起子生成層と上記ブロック層とが互いに隣接して積層されていることを特徴とする請求項１〜６、１０、１１の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
13. 上記励起子生成層と上記蛍光発光層との間に、少なくとも１層の中間層が設けられていることを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
14. 上記複数の蛍光発光層は、第１の蛍光発光層と、第２の蛍光発光層とを備え、
    上記第１の蛍光発光層と上記励起子生成層との間に、少なくとも１層の第１の中間層が設けられているとともに、
    上記第２の蛍光発光層と上記励起子生成層との間に、少なくとも１層の第２の中間層が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
15. 上記励起子生成層は、熱活性化遅延蛍光材料以外の材料を含むとともに、
    上記励起子生成層中に含まれる熱活性化遅延蛍光材料以外の全ての材料の励起一重項準位および励起三重項準位は、上記蛍光発光材料の励起一重項準位および励起三重項準位、並びに、上記励起子生成層中の熱活性化遅延蛍光材料の励起一重項準位および励起三重項準位の何れよりも高いことを特徴とする請求項１〜１４の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
16. 上記蛍光発光層は、蛍光発光材料以外の材料を含むとともに、
    上記蛍光発光層中に含まれる蛍光発光材料以外の全ての材料の励起一重項準位および励起三重項準位は、上記蛍光発光材料の励起一重項準位および励起三重項準位、並びに、上記励起子生成層中の熱活性化遅延蛍光材料の励起一重項準位および励起三重項準位の何れよりも高いことを特徴とする請求項１〜１５の何れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
17. 上記ブロック層中の全ての材料の励起一重項準位および励起三重項準位が、隣接する上記蛍光発光層中の蛍光発光材料の励起一重項準位および励起三重項準位、並びに、上記励起子生成層中の熱活性化遅延蛍光材料の励起一重項準位および励起三重項準位の何れよりも高いことを特徴とする請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
18. 上記ブロック層中の全ての材料の励起一重項準位および励起三重項準位が、隣接する上記励起子生成層中の熱活性化遅延蛍光材料の励起一重項準位および励起三重項準位、並びに、上記蛍光発光層中の蛍光発光材料の励起一重項準位および励起三重項準位の何れよりも高いことを特徴とする請求項１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
19. 上記中間層中の全ての材料の励起一重項準位および励起三重項準位が、上記蛍光発光層中の蛍光発光材料の励起一重項準位および励起三重項準位、並びに、上記励起子生成層中の熱活性化遅延蛍光材料の励起一重項準位および励起三重項準位の何れよりも高いことを特徴とする請求項１３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
20. 陽極と陰極との間に、少なくとも１種類の熱活性化遅延蛍光材料をホスト材料として含む少なくとも１層の励起子生成層と、少なくとも１種類の蛍光発光材料を含む少なくとも１層の蛍光発光層と、を少なくとも備え、上記励起子生成層で生成した励起子を、上記蛍光発光材料にフェルスター遷移させて発光する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
    陽極と陰極との間に、有機層を形成する有機層形成工程を含み、
    上記有機層形成工程は、
    少なくとも１種類の熱活性化遅延蛍光材料をホスト材料として含む励起子生成層を形成する工程と、
    少なくとも１種類の蛍光発光材料を含む蛍光発光層を形成する工程と、を含み、
    上記励起子生成層中の熱活性化遅延蛍光材料のＨＯＭＯ準位が、上記蛍光発光層中の蛍光発光材料のＨＯＭＯ準位よりも高く、上記励起子生成層中の熱活性化遅延蛍光材料のＬＵＭＯ準位が、上記蛍光発光層中の蛍光発光材料のＬＵＭＯ準位よりも低いことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
21. 陽極と陰極との間に、少なくとも１種類の熱活性化遅延蛍光材料をホスト材料として含む少なくとも１層の励起子生成層と、少なくとも１種類の蛍光発光材料を含む少なくとも１層の蛍光発光層と、を少なくとも備えた有機エレクトロルミネッセンス素子を発光させる発光方法であって、
    上記励起子生成層中の熱活性化遅延蛍光材料のＨＯＭＯ準位が、上記蛍光発光層中の蛍光発光材料のＨＯＭＯ準位よりも高く、上記励起子生成層中の熱活性化遅延蛍光材料のＬＵＭＯ準位が、上記蛍光発光層中の蛍光発光材料のＬＵＭＯ準位よりも低く、
    上記励起子生成層で生成した励起子を、該励起子生成層とは別に設けられた上記蛍光発光層の上記蛍光発光材料にフェルスター遷移させて発光させることを特徴とする発光方法。

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