有机电致发光元件及其制造方法以及发光方法与流程

本发明涉及有机电致发光元件及其制造方法以及发光方法。

背景技术：

近年来，作为代替液晶显示装置的显示装置，开发了使用有机电致发光(以下称为“有机EL”)的自发光型的显示装置。

有机EL元件能够以几V～几十V左右的电压进行发光，因为是自发光型的，所以视野角宽、视认性高，另外，因为是薄膜型的完全固体元件，所以从节省空间和便携性等观点出发受到关注。

有机EL元件具有利用阴极和阳极夹着含有由有机化合物构成的发光材料的发光层的结构。有机EL元件，将电子和空穴注入到发光层，使它们复合，由此生成激子，利用该激子失活时的光的放出而进行发光。

发光材料通过基态(S0)的有机分子吸收光能、HOMO(最高占据轨道)能级的分子向LUMO(最低空轨道)能级跃迁而被激发。

有机分子的激发态存在自旋多重度不同的以下2种状态：HOMO与LUMO的自旋方向平行的单重激发态(S1)；和HOMO与LUMO的自旋方向反向平行的三重激发态(T1)。

图11的(a)是表示通常的发光材料的激子生成状态的说明图，图11的(b)是示意性地表示后述的热活化延迟发光(热活化延迟荧光(TADF))材料的激子生成状态的说明图。

通常，发光层由承担空穴和电子的传输的主体材料、和承担发光的发光掺杂剂(客体)材料的二成分体系形成。发光掺杂剂均匀地分散在作为主要成分的主体材料中。

如图11的(a)所示，通常，在掺杂剂使用发光材料的有机EL元件的激子生成过程中，作为单重激发态的激子的单重态激子的生成概率只有25％。剩余的75％生成作为三重激发态的激子的三重态激子。

但是，从单重激发态向基态的跃迁是自旋多重度相同的状态间的跃迁，而从三重激发态向基态的跃迁是自旋多重度不同的状态间的跃迁。

因此，从三重激发态向基态的跃迁是禁阻跃迁，跃迁需要时间。其结果，三重态激子不会以发光的形式失活，而是转化成热能等以热的形式失活，对发光没有贡献。

因此，以往的荧光发光材料(以下，也有时简记为“荧光材料”)，虽然具有优异的高电流密度特性和材料选择的多样性等很多优点，但是只有25％的单重态激子能够用于发光。

因此，近年来，开发了单重激发态的能量(激发单重态能级：以下记作“S1能级”)与三重激发态的能量(激发三重态能级：以下记作“T1能级”)的能量差极小的热活化延迟发光(TADF)材料，如图11的(b)所示，用于使三重态激子返回到单重态激子而使其有助于发光的研究正在进行。

TADF材料从作为主体材料使用的材料(TADF主体材料)和作为掺杂剂使用的材料(TADF掺杂剂材料)两方面进行了开发。但是，从TADF主体向TADF掺杂剂的S1能级间的跃迁(能量转移)却不一定会发生。为了发生这样的跃迁，TADF主体材料的S1能级与TADF掺杂剂材料的S1能级之间的能量关系变得重要。但是，难以找出TADF材料彼此相合性好的组合。

而非TADF材料丰富地存在。因此，如果是像TADF主体材料与一般的荧光材料的组合、或者一般的主体材料(非TADF主体材料)与TADF掺杂剂的组合那样的、TADF材料与非TADF材料的组合，则开发变得容易。

因此，到目前为止，主要进行了将TADF材料与非TADF材料组合的有机EL元件的开发。专利文献1、2中公开了发光层含有TADF材料和非TADF材料的有机EL元件。以下，列举专利文献1为例进行说明。

专利文献1中的有机EL元件，在第一电极与第二电极之间至少具有发光层。发光层至少含有：作为发光物质的荧光材料；和TADF材料。

从TADF材料的单重激发态，向荧光材料的单重激发态发生能量转移。另外，TADF材料的三重激发态，反向系间窜越至TADF材料的单重激发态之后，向荧光材料A的单重激发态发生能量转移。由此，在专利文献1中，被认为高效率地由荧光材料的单重激发态产生发光。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开特许公报“特开2014-45179号公号(2014年3月13日公开)”

专利文献2：日本公开特许公报“特开2014-22666号公报(2014年2月3日公开)”

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

图12是示意性地表示如专利文献1、2那样TADF材料和一般的荧光材料(非TADF材料)混合而得到的混合发光层中的激子生成状态的说明图。

如图12所示，在TADF材料与由非TADF材料构成的荧光材料混合时，必然会些许地由上述非TADF材料生成激子。当由上述非TADF材料自身生成激子时，在该非TADF材料的T1能级生成三重态激子，成为非发光成分。因此，由上述非TADF材料生成的三重态激子成为发光效率降低的主要原因。

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供能够使发光效率比以往提高的有机电致发光元件及其制造方法以及发光方法。

用于解决技术问题的手段

为了解决上述技术问题，本发明的一个方式的有机电致发光元件在阳极与阴极之间至少具备：含有至少1种热活化延迟荧光材料作为主体材料的至少1层的激子生成层；和含有至少1种荧光发光材料的至少1层的荧光发光层。

另外，为了解决上述技术问题，本发明的一个方式的有机电致发光元件的制造方法包括在阳极与阴极之间形成有机层的有机层形成工序，上述有机层形成工序包括：形成含有至少1种热活化延迟荧光材料作为主体材料的激子生成层的工序；和形成含有至少1种荧光发光材料的荧光发光层的工序。

另外，为了解决上述技术问题，本发明的一个方式的发光方法是使在含有热活化延迟荧光材料的激子生成层中生成的激子向在该激子生成层以外另外设置的荧光发光层的荧光发光材料进行福斯特转移(Forster transition，福斯特跃迁)而发光的方法。

发明效果

根据本发明的一个方式，即使承担空穴和电子的传输的作为主体材料的热活化延迟荧光材料与承担发光的荧光发光材料不直接接触，也能够发生从热活化延迟荧光材料的激发单重态能级向荧光发光材料的激发单重态能级的能量转移(福斯特转移)。

因此，如上所述，通过在荧光发光层以外另外设置激子生成层，能够防止热活化延迟荧光材料与荧光发光材料在同一层内混合，能够提供能够使发光效率比以往提高的有机电致发光元件。另外，如上所述，通过使在含有热活化延迟荧光材料的激子生成层中生成的激子向在该激子生成层以外另外设置的荧光发光层的荧光发光材料进行福斯特转移，能够提供发光效率比以往高的发光方法。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的有机EL元件的概略结构的截面图。

图2的(a)～(c)是示意性地表示本发明的实施方式1所涉及的有机EL元件中的激子生成层与荧光发光层之间的福斯特转移的说明图。

图3是表示本发明的实施方式2所涉及的有机EL元件的概略结构的截面图。

图4是表示本发明的实施方式3所涉及的有机EL元件的概略结构的截面图。

图5是表示本发明的实施方式4所涉及的有机EL元件的概略结构的截面图。

图6是表示本发明的实施方式5所涉及的有机EL元件的概略结构的截面图。

图7是表示本发明的实施方式6所涉及的有机EL元件的概略结构的截面图。

图8是表示本发明的实施方式7所涉及的有机EL元件的概略结构的截面图。

图9是表示本发明的实施方式8所涉及的有机EL元件的概略结构的截面图。

图10是表示本发明的实施方式9所涉及的有机EL元件的概略结构的截面图。

图11的(a)是表示一般的发光材料的激子生成状态的说明图，(b)是示意性地表示TADF材料的激子生成状态的说明图。

图12是示意性地表示TADF材料和一般的荧光材料混合而得到的混合发光层中的激子生成状态的说明图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细说明。

〔实施方式1〕

基于图1和图2的(a)～(c)对本发明的一个实施方式进行说明，如以下所述。

＜有机EL元件的概略结构＞

图1是表示本实施方式所涉及的有机EL元件10的概略结构的截面图。

如图1所示，本实施方式所涉及的有机EL元件10在作为基底的基板1上依次叠层有第一电极2、有机EL层3(有机层)和第二电极4。

以下，在本实施方式中，列举将从有机EL层3的荧光发光层34发出的光从与基板1相反的一侧取出的顶部发光型的有机EL元件10为例进行说明。

(基板1)

基板1只要具有绝缘性就没有特别限定，例如可以使用公知的绝缘基板。

作为基板1，例如可以使用由玻璃或石英等构成的无机基板、或者由聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺树脂等构成的塑料基板等。

在本实施方式中，如后所述，作为基板1，列举使用具有透光性的玻璃基板(透明基板)的情况为例进行说明。但是，如上所述，在顶部发光型的有机EL元件10中，基板1不需要透光性。

因此，在有机EL元件10为顶部发光型的有机EL元件的情况下，作为基板1，也可以利用硅晶片等半导体基板、在由铝(Al)或铁(Fe)等构成的金属基板的表面涂敷由氧化硅或有机绝缘材料等构成的绝缘物而得到的基板、通过阳极氧化等方法对由Al等构成的金属基板的表面实施绝缘化处理而得到的基板等。

(第一电极2和第二电极4)

第一电极2和第二电极4是成对的电极，一个作为阳极发挥作用，另一个作为阴极发挥作用。

阳极只要具有作为向有机EL层3注入(供给)空穴的电极的功能即可。另外，阴极只要具有作为向有机化合物层注入(供给)电子的电极的功能即可。

阳极和阴极的形状、结构、大小等没有特别限制，可以根据有机EL元件10的用途、目的适当选择。

在本实施方式中，如图1所示，列举第一电极2为阳极的情况为例进行图示。但是，本发明并不限定于此，也可以基板1上设置阴极。即，在将有机EL元件10的一个电极作为阳极的情况下，将另一个电极作为阴极，以成对地发挥功能的方式配置即可。

作为能够用作阳极和阴极的电极材料，没有特别限定，例如可以使用公知的电极材料。

作为阳极，可以利用例如金(Au)、铂(Pt)和镍(Ni)等金属、以及氧化铟锡(ITO)、氧化锡(SnO₂)、氧化铟锌(IZO)、镓掺杂的氧化锌(GZO)等透明电极材料等。

另一方面，作为阴极，出于向荧光发光层34注入电子的目的，优选功函数小的材料。作为阴极，可以利用例如锂(Li)、钙(Ca)、铈(Ce)、钡(Ba)、铝(Al)等金属、或者含有这些金属的Ag-Mg合金、Al-Li合金等合金等。

另外，阳极和阴极的厚度没有特别限定，可以与以往同样地设定。

从有机EL层3的荧光发光层34发出的光需要从阳极和阴极中的任一个电极侧取出。因此，优选一个电极使用使光透过的透光性电极材料，另一个电极使用不使光透过的非透光性电极材料。

即，作为第一电极2和第二电极4，可以使用各种各样的导电性材料，但是在有机EL元件10为顶部发光型的有机EL元件的情况下，优选由非透光性电极材料形成第一电极2、由透明或半透明的透光性电极材料形成第二电极4。

第一电极2和第二电极4各自可以为由1种电极材料构成的单层，也可以具有由多种电极材料构成的叠层结构。

因此，在如上所述有机EL元件10为顶部发光型的有机EL元件的情况下，可以如图1所示，使第一电极2为由非透光性电极材料形成的非透光性电极21和由透光性电极材料形成的透光性电极22的叠层结构。

作为非透光性电极材料，例如可以列举钽(Ta)或碳(C)等黑色电极、Al、银(Ag)、金(Au)、Al-Li合金、Al-钕(Nd)合金、或Al-硅(Si)合金等反射性金属电极等。

另外，作为透光性电极材料，例如可以使用上述的透明电极材料等，也可以使用制成为薄膜的Ag等半透明的电极材料。

(有机EL层3)

有机EL层3是具有2层以上的叠层结构的发光单元，至少具备：至少1层的激子生成层33；和至少1层的荧光发光层34。

如图1所示，本实施方式所涉及的有机EL元件10具有如下结构：在第一电极2与第二电极4之间，作为有机EL层3，从第一电极2侧起依次形成有空穴注入层31、空穴传输层32、激子生成层33、荧光发光层34、电子传输层35、电子注入层36。

此外，激子生成层33和荧光发光层34以外的有机层，不是作为有机EL层3必需的层，可以根据所要求的有机EL元件10的特性而适当形成。

另外，上述有机EL层3中的各有机层的叠层顺序是将第一电极2作为阳极、将第二电极4作为阴极的叠层顺序，相反在将第一电极2作为阴极、将第二电极4作为阳极的情况下，有机EL层3中的各有机层的叠层顺序反转。同样，构成第一电极2和第二电极4的材料也反转。

(空穴注入层31和空穴传输层32)

空穴注入层31是含有空穴注入性材料，具有提高空穴向激子生成层33的注入效率的功能的层。

另外，空穴传输层32是含有空穴传输性材料，具有提高空穴向激子生成层33的传输效率的功能的层。

此外，空穴注入层31和空穴传输层32可以形成为彼此独立的层，也可以一体化为空穴注入层兼空穴传输层。另外，也不需要设置有空穴注入层31和空穴传输层32两者，可以仅设置有一者，例如仅设置有空穴传输层32。当然也可以两者都不设置。

作为空穴注入层31、空穴传输层32或空穴注入层兼空穴传输层的材料，即作为用作空穴注入性材料或空穴传输性材料的材料，可以使用已知的材料。

作为这些材料，例如可以列举萘、蒽、氮杂苯并菲、芴酮、腙、茋、苯并菲、苯炔、苯乙烯胺、三苯胺、卟啉、三唑、咪唑、噁二唑、多芳基烷烃、苯二胺、芳基胺、以及它们的衍生物、噻吩系化合物、聚硅烷系化合物、乙烯基咔唑系化合物、苯胺系化合物等链状或杂环式共轭系的单体、低聚物或聚合物等。

更具体而言，例如可以使用N,N′-二(萘-1-基)-N,N′-二苯基-联苯胺(α-NPD)、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(HAT-CN)、1,3-双(咔唑-9-基)苯(mCP)、二-[4-(N,N-二甲苯基-氨基)-苯基]环己烷(TAPC)、9,10-二苯基蒽-2-磺酸酯(DPAS)、N,N′-二苯基-N,N′-(4-(二(3-甲苯基)氨基)苯基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺(DNTPD)、铱(III)三[N,N′-二苯基苯并咪唑-2-亚基-C2,C2′](Ir(dpbic)₃)、4,4′,4″-三-(N-咔唑基)-三苯胺(TCTA)、2,2-双(p-偏苯三氧苯基)丙酸酐(BTPD)、双[4-(p,p-二甲苯基氨基)苯基]二苯基硅烷(DTASi)等。

此外，空穴注入层31、空穴传输层32、空穴注入层兼空穴传输层可以是未掺杂杂质的本征空穴注入性材料或本征空穴传输性材料，也可以基于提高导电性等理由而掺杂杂质。

另外，为了得到高效率的发光，优选将激发能量封闭在荧光发光层34内。因此，作为上述空穴注入性材料和空穴传输性材料，优选使用与荧光发光层34中的荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)的S1能级(单重态激发能级)和T1能级(三重态激发能级)相比具有激发能级高的S1能级和T1能级的材料，更优选使用与激子生成层中的材料的S1能级(单重态激发能级)和T1能级(三重态激发能级)相比具有激发能级高的S1能级和T1能级的材料。这是因为，根据厚度的不同(例如在空穴传输层32厚的情况下)，在空穴注入层31和空穴传输层32的S1能级和T1能级比激子生成层33中的材料的S1能级和T1能级低时，激发能量有可能流向空穴注入层31和空穴传输层32而不向荧光发光材料转移。因此，作为上述空穴注入性材料和空穴传输性材料，更优选选择激发能级高、并且具有高空穴迁移率的材料。此外，基本上，设计成荧光发光材料的S1能级和T1能级比激子生成层33中的材料的S1能级和T1能级低。

(电子传输层35和电子注入层36)

电子注入层36是含有电子注入性材料，具有提高电子向激子生成层33的注入效率的功能的层。

另外，电子传输层35是含有电子传输性材料，具有提高电子向激子生成层33的传输效率的功能的层。

此外，电子注入层36和电子传输层35可以形成为彼此独立的层，也可以一体化为电子注入层兼电子传输层。另外，也不需要设置有电子注入层36和电子传输层35两者，可以仅设置有一者，例如仅设置有电子传输层35。当然也可以两者都不设置。

作为电子注入层36、电子传输层35或电子注入层兼电子传输层的材料，即，作为用作电子注入性材料或电子传输性材料的材料，可以使用已知的材料。

作为这些材料，例如可以列举喹啉、苝、菲咯啉、联苯乙烯、吡嗪、三唑、噁唑、噁二唑、芴酮和它们的衍生物或金属配位化合物、氟化锂(LiF)等。

更具体而言，例如可以列举4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)、3,3′-双(9H-咔唑-9-基)联苯(mCBP)、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)、1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯(TPBI)、3-苯基-4(1′-萘基)-5-苯基-1,2,4-三唑(TAZ)、1,10-菲咯啉、Alq(三(8-羟基喹啉)铝)、LiF等。

此外，电子注入层36、电子传输层35、电子注入层兼空穴传输层可以是未掺杂杂质的本征电子注入性材料或本征电子传输性材料，也可以基于提高导电性等理由而掺杂杂质。

另外，为了得到高效率的发光，优选将激发能量封闭在荧光发光层34内。因此，作为上述电子注入性材料和电子传输性材料，优选使用与荧光发光层34中的荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)的S1能级(单重态激发能级)和T1能级(三重态激发能级)相比具有激发能级高的S1能级和T1能级的材料，更优选使用与激子生成层中的材料的S1能级(单重态激发能级)和T1能级(三重态激发能级)相比具有激发能级高的S1能级和T1能级的材料。因此，作为上述电子注入性材料和电子传输性材料，更优选选择激发能级高、并且具有高电子迁移率的材料。

根据需要形成的这些层的厚度，只要根据各层的载流子(空穴、电子)的迁移率及其平衡、构成各层的材料的种类等适当设定，使得在激子生成层33中生成激子即可，没有特别限定。另外，这些层的厚度例如能够与以往同样地设定。

(激子生成层33)

激子生成层33是含有至少1种TADF材料作为主体材料的层，是以生成激子为目的的层。

所谓主体材料表示能够注入空穴和电子、且具有通过空穴和电子被传输并在其分子内复合而使发光掺杂剂发光的功能的化合物。

作为TADF材料，能够使用已知的材料，没有特别限定，优选S1能级与T1能级的能量差(ΔEST)小于0.1eV，即优选ΔEST＜0.1eV，更优选ΔEST＜0.05eV。

作为TADF材料，例如可以列举10-苯基-10H,10′H-螺[吖啶-9,9′-蒽]-10′-酮(ACRSA)、3-(9,9-二甲基吖啶-10(9H)-基)-9H-呫吨-9-酮(ACRXTN)、1,2,3,5-四(咔唑-9-基)-4,6-二氰基苯(4CzIPN)、2-吩噁嗪-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(PXZ-TRX)、2,4,6-三(4-(10H-吩噁嗪-10H-基)苯基)-1,3,5-三嗪(三-PXZ-TRZ)等。

在作为发光掺杂剂例如使用TTPA的情况下，在上述TADF材料之中，根据与发光掺杂剂的组合，优选ACRXTN、ACRSA等。

另外，优选激子生成层33中的TADF材料的S1能级的能级与荧光发光层34中的荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)的S1能级的能级相等，或者比荧光发光层34中的荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)的S1能级的能级高。由此，能够实现从激子生成层33向荧光发光层34的福斯特型的能量转移(共振能量转移、福斯特转移)。另外，能够防止从荧光发光层34向激子生成层33的能量转移。因此，能够提高荧光发光层34中的发光效率。

另外，优选激子生成层33中的TADF材料的HOMO能级比荧光发光层34中的荧光发光材料的HOMO能级高，且激子生成层33中的TADF材料的LUMO能级比荧光发光层34中的荧光发光材料的LUMO能级低。由此，与荧光发光层34相比，空穴和电子更容易进入激子生成层33。因此，能够提高激子生成层33中的激子生成概率，因此，能够提高单重态激子的生成效率，其结果，能够提高荧光发光层34中的发光效率。

此外，HOMO能级，能够通过使用理研计器株式会社制造的大气中光电子分光装置“AC-3”等，照射紫外线，测定所放出的光电子的阈值能量而求出。另一方面，LUMO能级，能够使用岛津制作所制造的紫外可见分光光度计“UV-2450”等，利用照射紫外线时的吸收光谱的吸收端的能量求出带隙，根据该带隙和由上述方法测定的HOMO能级，通过计算求出。

关于HOMO能级和LUMO能级的比较，重要的不是值本身，而是能量差，HOMO能级和LUMO能级均可以通过常用的方法求出。因此，省略测定方法的详细情况，优选将利用相同的方法测定的HOMO能级彼此和LUMO能级彼此进行比较。

另外，激子生成层33可以将2种以上的材料适当混合使用。由此，例如能够改变激子生成层33的载流子迁移率。例如可以将载流子迁移率不同的TADF材料混合，调整载流子迁移率，由此提高激子生成层33中的激子生成概率。其结果，能够提高单重态激子的生成效率，因此，能够提高荧光发光层34中的发光效率。

在理想的情况下，优选激子生成层33由至少1种TADF材料构成，不含非TADF材料、特别是发光掺杂剂。在激子生成层33含有非TADF材料的情况下，有可能在非TADF材料中生成激子。通过激子生成层33仅由TADF材料构成，能够不损害发光效率而以100％的比例在激子生成层33中生成单重态激子。

但是，即使激子生成层33含有非TADF材料，通过将激子生成层33和荧光发光层34设置为不同的层，与像以往那样在发光层内TADF材料和非TADF材料均匀地混合的情况相比，能够改善发光效率。

因此，优选激子生成层33实质上不含非TADF材料、特别是荧光掺杂剂材料(荧光发光材料)，更优选激子生成层33仅由TADF材料构成、不含非TADF材料，但不含非TADF材料并不是必须的。

在激子生成层33含有非TADF材料(即TADF材料以外的化合物)的情况下，优选激子生成层33中含有的所有的非TADF材料的S1能级和T1能级比激子生成层33中的所有的TADF材料的S1能级和T1能级、以及荧光发光层34中所有的荧光掺杂剂材料的S1能级和T1能级都高。由此，在激子生成层33中含有非TADF材料的情况下，能够防止能量向该非TADF材料转移。

另外，在激子生成层33含有非TADF材料的情况下，激子生成层33中的TADF材料的合计比例优选为50w％以上，更优选为90w％以上，最优选为100w％。

在本实施方式中，从激子生成层33内生成的激子的利用效率的观点出发，优选激子生成层33的厚度为10nm以下。

从TADF材料的S1能级向荧光发光材料的S1能级的福斯特转移，即使材料彼此不直接接触，只要在一定距离内就会发生。此时，只要从TADF材料的分子到荧光发光材料的分子的距离为10nm以下，就能够可靠地发生福斯特转移，并且不会损害能量的转移效率。

在将从激子生成层33之中距荧光发光材料最远的TADF材料的分子(位于激子生成层33中的与荧光发光层34相反的一侧的表面的TADF材料的分子)到荧光发光层34之中距TADF材料最近的荧光发光材料的分子(即，位于荧光发光层34中的激子生成层33侧的表面的荧光发光材料的分子)的距离设为d、将激子生成层33的厚度设为d1时，在本实施方式中d＝d1。

因此，在使厚度d1为10nm以下时，能够使距离d为10nm以下。即，在本实施方式中，在使厚度d1为10nm以下时，从激子生成层33的任意位置到荧光发光层34的最短距离均为10nm以下。因此，在位于激子生成层33中的与荧光发光层34相反的一侧的表面的TADF材料的分子中也发生福斯特转移。因此，在该情况下，在激子生成层33中的所有的TADF材料的分子中能够进行福斯特转移。

(荧光发光层34)

荧光发光层34是含有至少1种荧光发光材料(荧光掺杂剂材料、荧光发光材料)的层，是实质上发光的层。换言之，荧光发光层34是主要以发光为目的的层。

所谓荧光掺杂剂材料表示具有接受空穴与电子的复合能量而发光的功能、能够观察到发光的化合物。

作为能够用作荧光掺杂剂材料的发出荧光的材料，能够使用已知的材料，优选使用低分子荧光色素、金属配位化合物等发光效率高的材料。

作为荧光掺杂剂材料，例如可以列举9,10-双[N,N-二-对甲苯基-氨基]蒽(TTPA)、1,2,3,5-四(咔唑-9-基)-4,6-二氰基苯(4CzIPN)、2,5,8,11-四叔丁基苝(TBPe)、2,8-二叔丁基-5,11-双(4-叔丁基苯基)-6,12-二苯基并四苯(TBRb)、四苯基二苯并二茚并芘(DBP)、5,6-双[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-2,2′-联二吡啶(PAP2BPy)、5,6-双[4′-(10-苯基-9-蒽基)联苯-4-基]-2,2′-联二吡啶(PAPP2BPy)、N,N′-双[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-N,N′-二苯基-芘-1,6-二胺(1,6FLPAPrn)、N,N′-双[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N′-二苯基茋-4,4′-二胺(YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4′-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(YGAPA)、4-(9H-咔唑-9-基)-4′-(9,10-二苯基-2-蒽基)三苯胺(2YGAPPA)、N,9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(PCAPA)、苝、2,5,8,11-四叔丁基苝(TBP)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4′-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(PCBAPA)、N,N″-(2-叔丁基蒽-9,10-二基二-4,1-亚苯基)双[N,N′,N′-三苯基-1,4-苯二胺](DPABPA)、N,9-二苯基-N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(2PCAPPA)、N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-N,N′,N′-三苯基-1,4-苯二胺(2DPAPPA)、N,N,N′,N′,N″,N″,N″′,N″′-八苯基二苯并[g,p]-2,7,10,15-四胺(DBC1)、香豆素30、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(2PCAPA)、N-[9,10-双(1,1′-联苯-2-基)-2-蒽基]-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(2PCABPhA)、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,N′,N′-三苯基-1,4-苯二胺(2DPAPA)、N-[9,10-双(1,1′-联苯-2-基)-2-蒽基]-N,N′,N′-三苯基-1,4-苯二胺(2DPABPhA)、9,10-双(1,1′-联苯-2-基)-N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯基蒽-2-胺(2YGABPhA)、N,N,9-三苯基蒽-9-胺(DPhAPhA)香豆素545T、N,N′-二苯基喹吖啶酮(DPQd)、红荧烯、5,12-双(1,1′-联苯-4-基)-6,11-二苯基并四苯(BPT)、2-(2-{2-[4-(二甲基氨基)苯基]次乙基}-6-甲基-4H-吡喃-4-亚基)丙二腈(DCM1)、2-{2-甲基-6-[2-(2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹啉-9-基)次乙基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(DCM2)、N,N,N′,N′-四(4-甲基苯基)并四苯-5,11-二胺(p-mPhTD)、7,14-二苯基-N,N,N′,N′-四(4-甲基苯基)二氮苯并[1,2-a]荧蒽-3,10-二胺(p-mPhAFD)、2-{2-异丙基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹啉-9-基)次乙基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(DCJTI)、2-{2-叔丁基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹啉-9-基)次乙基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(DCJTB)、2-(2,6-双{2-[4-(二甲基氨基)苯基]次乙基}-4H-吡喃-4-亚基)丙二腈(BisDCM)、2-{2,6-双[2-(8-甲氧基-1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氢-1H,5H-苯并[ij]喹啉-9-基)次乙基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(BisDCJTM)等。

另外，荧光发光层34可以混合有2种以上的材料。例如，通过在荧光发光材料中混合电子传输性的材料，能够提高从荧光发光层34向激子生成层33的电子传输性，使激子生成效率提高。

更具体而言，荧光发光层34例如含有电子传输性材料mCP作为主体材料，由此，载流子容易在激子生成层33中聚集。这样，荧光发光层34含有电子传输性的主体材料，由此，在激子生成层33中更容易生成激子。此外，mCP是一个例子，荧光发光层34所使用的主体材料并不限定于此。

此外，在这样在荧光发光层34中混合荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)以外的材料的情况下，优选荧光发光层34中含有的荧光发光材料以外的所有材料的S1能级和T1能级比荧光发光层34中含有的荧光发光材料的S1能级和T1能级高，更优选比激子生成层33中的TADF材料的S1能级和T1能级高。由此，在荧光发光层34含有荧光发光材料以外的材料的情况下，能够防止能量向该材料转移。

此外，在荧光发光层34含有荧光发光材料以外的材料的情况下，荧光发光层34中的荧光发光材料的比例可以根据荧光发光层34的层厚、以及主体材料和荧光发光材料的种类等任意设定，没有特别限定，但在浓度过低时，发光效率差，在浓度过高时，因浓度消光而导致发光效率下降，因此，例如优选在1～30wt％的范围内，更优选在3～20wt％的范围内。

另外，荧光发光层34中的荧光发光材料相对于激子生成层33中的TADF材料的比例也可以根据TADF材料和荧光发光材料的种类等任意设定，没有特别限定。

另外，荧光发光层34例如可以含有TADF材料作为荧光发光材料。例如，4CzIPN是发出绿色光的热活化延迟荧光体。

另外，即使在激子在激子生成层33的外部生成的驱动条件下，在如上所述荧光发光材料本身为TADF材料或含有TADF材料的情况下，在荧光发光层34中TADF材料也被直接激发而发光，由此，通过该被直接激发的成分，使得发光效率提高。

此外，激子的生成位置(换言之，是否生成激子)依赖于载流子平衡和层结构。由此，如上所述，即使使用TADF材料作为荧光掺杂剂材料(TADF掺杂剂材料)，只要像本实施方式那样激子生成层33与荧光发光层34分离(即彼此独立地设置)，就能够对例如载流子迁移率进行调整等，能够不由TADF掺杂剂材料生成激子。

但是，本实施方式并不否定荧光发光层34含有TADF主体材料。优选荧光发光层34实质上不含TADF主体材料。但是，根据本实施方式，通过在呈现发光的荧光发光层34以外另外设置有激子生成层33，与以往相比，能够改善发光效率。因此，荧光发光层34可以含有TADF主体材料或TADF掺杂剂材料。

荧光发光层34的厚度可以根据激子生成层33的载流子迁移率和荧光发光层34的周边的材料的载流子迁移率的平衡、构成荧光发光层34的材料的种类等适当设定。另外，荧光发光层34不一定需要在厚度方向的整个区域发光。因此，荧光发光层34的厚度能够任意地设定为期望的厚度，没有特别限定。

＜有机EL元件10的制造工序＞

在此，对有机EL元件10的制造工序进行简单说明。此外，通常，有机EL元件具有晶体管作为开关元件，但是，在本实施方式中，不提及其制造工序。

以下，对在岛状地形成有多个晶体管的基板1上形成第一电极2、有机EL层3和第二电极4的工序进行说明。

首先，在基板1的各晶体管上形成第一电极2的图案(第一电极形成工序)。此外，在本实施方式中，作为第一电极2，将非透光性电极21和透光性电极22依次叠层形成图案。

接着，在形成图案的第一电极2上形成构成由有机层形成的有机EL层3的各层(有机层形成工序)。另外，为了确保第一电极2的周边的绝缘性，可以在第一电极2的周边设置有机绝缘膜(未图示)。作为有机绝缘膜，例如优选使用聚酰亚胺系等的树脂材料等，但是并不特别限定于这些，例如可以使用公知的有机绝缘材料。

作为构成有机EL层3的各层的形成方法，没有特别限定，可以采用真空蒸镀法、溅射法、等离子体法、离子镀法等干式成膜法、或旋涂法、浸渍法、流涂法、喷墨法等湿式成膜法等公知的方法。

此时，在本实施方式中，如上所述在激子生成层33以外另外形成荧光发光层34。在本实施方式中，作为有机EL层3，依次叠层空穴注入层31、空穴传输层32、激子生成层33、荧光发光层34、电子传输层35、电子注入层36。

此外，在构成有机EL层3的各层含有2种以上的材料的情况下，例如可以使各材料共蒸镀。例如，在如上所述荧光发光层34含有主体材料的情况下，可以使主体材料与荧光发光材料共蒸镀。此时，使荧光发光材料掺杂在主体材料中。

最后，在有机EL层3上形成第二电极4(第二电极形成工序)，由此形成有机EL元件10。

＜效果＞

以下，参照图2的(a)～(c)对本实施方式的效果进行说明。

通常，发光层由承担空穴和电子的传输的主体材料、以及承担发光的发光掺杂剂(客体)材料的2种成分体系形成，发光掺杂剂材料在作为主要成分的主体材料中均匀地分散。

在专利文献1、2中，也具有TADF材料和作为实质上发光的荧光掺杂剂材料(发光掺杂剂材料)的荧光发光材料存在于同一层内的结构。

在主体材料使用TADF材料的情况下，如果在主体材料中生成激子，则能够以100％的比例生成单重态激子。但是，通常掺杂剂材料的S1能级比作为主体材料的TADF材料低。因此，激子本身容易在掺杂剂材料中生成，生成非发光的三重态激子。

另一方面，在荧光掺杂剂材料使用TADF材料的情况下，荧光掺杂剂材料的浓度比低于主体材料，因此，不一定仅在荧光掺杂剂材料中生成激子，发光效率降低。另外，当提高荧光掺杂剂材料的浓度比时，发生浓度消光，发光效率降低。

这样的问题，通过利用共蒸镀等将TADF材料与非TADF材料混合是必然会产生的。

但是，根据本发明的发明人的研究，实际上即使如上所述承担空穴和电子的传输的主体材料TADF材料、与承担发光的荧光掺杂剂材料不直接接触，只要在一定距离内(优选为10nm以下)，就会发生从TADF材料的S1能级向荧光发光材料的S1能级的福斯特转移，也不会损害效率。

因此，在本实施方式中，通过使在以往的发光层中进行的发光和激子的生成进行功能分离，在呈现发光的荧光发光层34以外另外设置激子生成层33，能够使实质上发光的层与实质上生成激子的层分离。

图2的(a)～(c)是示意性地表示本实施方式所涉及的有机EL元件10中的激子生成层33与荧光发光层34之间的福斯特转移的说明图。

如图2的(a)所示，在激子生成层33与荧光发光层34层分离、并且激子生成层33位于载流子的复合位置的情况下，不在荧光发光层34中直接生成激子，而在激子生成层33中生成激子。

即使TADF材料与承担发光的荧光掺杂剂材料不直接接触，只要在一定距离内(优选10nm以下)，就会如图2的(a)所示，从激子生成层33的激发态的TADF主体材料的分子33a向荧光发光层34的荧光掺杂剂材料的分子34a发生福斯特转移。

另外，在第一电极2与激子生成层33之间、以及第二电极4与荧光发光层34之间可以存在任意的层。另外，根据激子生成层33的厚度和配置，激子生成层33与荧光发光层34之间可以存在其他的层。不一定需要激子生成层33与荧光发光层34接触(即，连续地叠层)。

在本实施方式中，如图2的(b)、(c)所示，从激子生成层33的TADF材料的单重激发态S1向荧光发光层34的荧光掺杂剂材料的单重激发态S1发生福斯特转移。另外，激子生成层33的TADF材料的三重激发态T1逆向系间窜越至激子生成层33的TADF材料的单重激发态S1后，向荧光发光层34的荧光掺杂剂材料的单重激发态S1发生福斯特转移。

在本实施方式中，TADF主体材料与荧光掺杂剂材料存在于不同的层。在同一层内TADF主体材料与荧光掺杂剂材料不混合。

更具体而言，在本实施方式中，TADF材料(热活化延迟荧光体、TADF主体材料)和荧光发光材料(荧光发光体、荧光掺杂剂材料)层分离，并且激子生成层33位于载流子的复合位置。因此，不在荧光发光层34中直接生成激子，而在激子生成层33中生成激子。

因此，在本实施方式中，如图2的(c)所示，在荧光发光层34中能够以大致100％的比例生成单重态激子，能够由荧光发光层34的荧光掺杂剂材料的单重激发态S1产生发光而不损害发光效率。因此，根据本实施方式，能够提供能够使发光效率比以往提高的有机EL元件10。

以下，列举实施例对本实施方式进行更详细的说明。此外，在以下的实施例中，对于一部分的构成要素，列举具体的尺寸和材料为例进行说明。但是，本实施方式不仅限定于这些具体的尺寸和材料。即，本实施方式不仅限定于以下的实施例。

(实施例1)

在本实施例中，如图1所示，在基板1上依次叠层有非透光性电极21、透光性电极22、空穴注入层31、空穴传输层32、激子生成层33、荧光发光层34、电子传输层35、电子注入层36、第二电极4。

基板1使用玻璃基板。此外，在基板1上叠层的各层的材料及其厚度如以下所示。

非透光性电极21(第一电极2、阳极、反射电极)：Ag、100nm

透光性电极22(第一电极2、阳极)：ITO、30nm

空穴注入层31：HAT-CN(10nm)

空穴传输层32：α-NPD(20nm)

激子生成层33：ACRXTN(5nm)

荧光发光层34：TTPA(5nm)

电子传输层35：Bphen(20nm)

电子注入层36：LiF(1nm)

第二电极4(阴极)：Ag-Mg合金(Ag/Mg混合比＝0.9/0.1)(20nm)

在这样空穴传输层32为20nm厚度的α-NPD层、电子传输层35为20nm厚度的Bphen层的组合的情况下，电子传输性比空穴传输性高。因此，电子与空穴在有机EL层3内的阳极侧比阴极侧更容易复合。

因此，在这样的情况下，如图1所示，将激子生成层33设置在比荧光发光层34更靠阳极侧的位置，能够高效率地在激子生成层33中生成激子。因此，在本实施例中，如图1所示，以激子生成层33位于空穴传输层32侧、荧光发光层34位于电子传输层35侧的方式形成激子生成层33和荧光发光层34。

另外，ACRXTN的S1能级为2.53eV，ACRXTN的T1能级为2.47eV。而TTPA的S1能级为2.34eV，TTPA的T1能级低于该值。因此，ACRXTN和TTPA具有ACRXTN的S1能级＞TTPA的S1能级、并且ACRXTN的T1能级＞TTPA的T1能级的关系。

另外，ACRXTN和TTPA具有ACRXTN的HOMO能级＞TTPA的HOMO能级、并且ACRXTN的LUMO能级＜TTPA的LUMO能级的关系。

另外，在本实施例中，激子生成层33的厚度d1(d1＝d)和荧光发光层34的厚度分别薄至5nm，因此，层间的能量转移也容易发生。

因此，在本实施例中，发生从TADF主体材料向荧光掺杂剂材料的福斯特转移，在TADF主体材料中以100％的比例生成的单重态激子全部向荧光掺杂剂材料转移。因此，根据本实施例，能够提供能够使发光效率比以往提高的有机EL元件10。

另外，在本实施例中，如果在荧光发光层34中混合作为电子传输性的主体材料的例如mCBP，则载流子更容易在激子生成层33中聚集。由此，更容易在激子生成层33中生成激子。

另外，mCBP的S1能级为3.37eV，mCBP的T1能级为2.90eV。因此，mCBP的S1能级和T1能级比ACRXTN的S1能级和T1能级、以及TTPA的S1能级和T1能级都高。因此，即使荧光发光层34含有mCBP，能量也不会向mCBP转移。

〔实施方式2〕

基于图3对本发明的另一个实施方式进行说明，如以下所述。

在本实施方式中，对与实施方式1的不同点进行说明，对于与在实施方式1中说明过的构成要素具有相同功能的构成要素，标注相同的符号，省略其说明。此外，在本实施方式中，也能够进行与实施方式1同样的变形，这是不言而喻的。

＜有机EL元件10的概略结构＞

图3是表示本实施方式所涉及的有机EL元件10的概略结构的截面图。

此外，在本实施方式中，也列举第一电极2为阳极、第二电极4为阴极的情况为例进行图示。

如图3所示，本实施方式所涉及的有机EL元件10也在作为基底的基板1上依次叠层有第一电极2、有机EL层3和第二电极4。

本实施方式所涉及的有机EL元件10是将从有机EL层3的荧光发光层34发出的光从基板1侧取出的底部发光型的有机EL元件。

在有机EL元件10为底部发光型的情况下，基板1使用被称为透明基板或透光性基板的玻璃基板、塑料基板等具有透光性的绝缘基板。

另外，在有机EL元件10为底部发光型的情况下，优选由透明电极等透光性或半透光性的电极材料形成第一电极2、由反射性金属电极等非透光性电极材料形成第二电极4。

作为这些具有透光性的绝缘基板、透光性或半透光性的电极材料、非透光性电极材料，例如可以使用实施方式1中例示的材料。

本实施方式所涉及的有机EL元件10是底部发光型的有机EL元件，除了由透光性或半透光性的电极材料形成第一电极2、由非透光性电极材料形成第二电极4以外，与实施方式1所涉及的有机EL元件10相同。

以下，使用实施例，具体地表示本实施方式所涉及的有机EL元件10的构成。此外，在以下的实施例中，也对于一部分的构成要素列举具体的尺寸和材料为例进行说明，但是，本实施方式也不仅限定于以下的实施例。

(实施例2)

在本实施例中，如图3所示，在基板1上依次叠层有透光性电极22、空穴注入层31、空穴传输层32、激子生成层33、荧光发光层34、电子传输层35、电子注入层36、第二电极4。

基板1使用玻璃基板。此外，在基板1上叠层的各层的材料及其厚度如以下所示。

透光性电极22(第一电极2、阳极)：ITO、100nm

空穴注入层31：HAT-CN(10nm)

空穴传输层32：α-NPD(20nm)

激子生成层33：ACRXTN(5nm)

荧光发光层34：TTPA(5nm)

电子传输层35：Bphen(20nm)

电子注入层36：LiF(1nm)

第二电极4(阴极、非透光性电极、反射电极)：Al(100nm)

本实施例所涉及的有机EL元件10，除了第一电极2和第二电极4的材料和厚度不同以外，与实施例1所涉及的有机EL元件10相同。

因此，根据本实施例，除了在实施例1中，将荧光发光层34所呈现的光直接从第二电极4侧取出、或者利用由反射电极构成的非透光性电极21反射后从第二电极4侧取出，而在本实施例中，将荧光发光层34所呈现的光直接从第二电极4侧取出、或者利用由反射电极构成的第二电极4反射后从第二电极4侧取出以外，能够得到与实施例1同样的效果。

＜效果＞

如以上所述，根据本实施方式，能够提供具有实施方式1同样的效果的底部发光型的有机EL元件10。

〔实施方式3〕

基于图4对本发明的又一个实施方式进行说明，如以下所述。

此外，在本实施方式中，也对与实施方式1的不同点进行说明，对于与在实施方式1中说明过的构成要素具有相同功能的构成要素，标注相同的符号，省略其说明。但是，在本实施方式中，也能够进行与实施方式1、2同样的变形，这是不言而喻的。例如在本实施方式中，列举顶部发光型的有机EL元件为例对与实施方式1的不同点进行说明，但是在本实施方式中，也可以如实施方式2那样为底部发光型，这是不言而喻的。

＜有机EL元件10的概略结构＞

图4是表示本实施方式所涉及的有机EL元件10的概略结构的截面图。

此外，在本实施方式中，也列举第一电极2为阳极、第二电极4为阴极的情况为例进行图示。

本实施方式所涉及的有机EL元件10，除了空穴传输性比电子传输性高、激子生成层33形成在比荧光发光层34更靠阴极侧(即第二电极4侧)的位置以外，与实施方式1所涉及的有机EL元件10相同。＜效果＞

在空穴传输性比电子传输性高的情况下，与阳极侧相比，更容易在阴极侧发生载流子的复合。

因此，在空穴传输性比电子传输性高的情况下，将激子生成层33配置在比荧光发光层34更靠阴极侧的位置，能够更高效率地生成激子。

以下，使用实施例，具体地表示本实施方式所涉及的有机EL元件10的构成。此外，在以下的实施例中，也对于一部分的构成要素列举具体的尺寸和材料为例进行说明，但是，本实施方式也不仅限定于以下的实施例。

(实施例3)

在本实施例中，如图4所示，在基板1上依次叠层有非透光性电极21、透光性电极22、空穴注入层31、空穴传输层32、荧光发光层34、激子生成层33、电子传输层35、电子注入层36、第二电极4。

基板1使用玻璃基板。此外，在基板1上叠层的各层的材料及其厚度如以下所示。

非透光性电极21(第一电极2、阳极、反射电极)：Ag、100nm

透光性电极22(第一电极2、阳极)：ITO、30nm

空穴注入层31：HAT-CN(10nm)

空穴传输层32：α-NPD(10nm)

荧光发光层34：TTPA(5nm)

激子生成层33：ACRXTN(5nm)

电子传输层35：Bphen(40nm)

电子注入层36：LiF(1nm)

第二电极4(阴极)：Ag-Mg合金(Ag/Mg混合比＝0.9/0.1)(20nm)

本实施例所涉及的有机EL元件10，除了作为空穴传输层32的α-NPD层的厚度为10nm、作为电子传输层35的Bphen层的厚度为40nm、在电子传输层35侧形成激子生成层33、在空穴传输层32侧形成荧光发光层34以外，与实施例1所涉及的有机EL元件10相同。

在与本实施例同样空穴传输层32使用α-NPD层、电子传输层35使用Bphen层的情况下，在像实施例1那样两层的厚度同为20nm时，电子传输性高于空穴传输性。

但是，在本实施例中，因为电子传输层35的厚度厚达40nm，所以电子传输性低；因为空穴传输层32的厚度薄至10nm，所以空穴传输性高。因此，载流子的复合容易在作为阴极的第二电极4侧发生，换言之，与空穴传输层32相比，容易在电子传输层35侧发生。因此，与荧光发光层34相比，将激子生成层33配置在电子传输层35侧，能够高效率地生成激子。

这样，载流子迁移率和各层的载流子迁移率的平衡例如根据构成有机EL层3的各层的材料和厚度等而改变。另外，如上所述，空穴传输层32和电子传输层35不是必须的层。因此，载流子迁移率和各层的载流子迁移率的平衡当然也根据有机EL层3的叠层结构而改变。

因此，根据构成有机EL层3的各层的载流子迁移率和各层的载流子迁移率的平衡等，在发生载流子复合的位置形成激子生成层33，由此，能够更高效率地生成激子，能够进一步提高发光效率。

另外，在本实施例中，ACRXTN和TTPA也具有ACRXTN的HOMO能级＞TTPA的HOMO能级、以及ACRXTN的LUMO能级＜TTPA的LUMO能级的关系。

因此，在如上所述改换荧光发光层34与激子生成层33的叠层顺序的情况下，与荧光发光层34相比，空穴和电子都更容易进入激子生成层33。因此，能够提高激子生成层33中的激子生成概率，因此，能够提高激子的生成效率，能够提高荧光发光层34中的发光效率。

(实施例4)

在本实施方式中，激子生成层33和荧光发光层34中的至少一层可以含有2种以上的材料。

本实施例所涉及的有机EL元件10，除了在荧光发光层34中作为主体材料混合有作为空穴传输性材料的mCP以外，与实施例3所涉及的有机EL元件10相同。

即，在本实施例中，也与实施例3同样，如图4所示，在基板1上依次叠层有非透光性电极21、透光性电极22、空穴注入层31、空穴传输层32、荧光发光层34、激子生成层33、电子传输层35、电子注入层36、第二电极4。

基板1使用玻璃基板。此外，在基板1上叠层的各层的材料及其厚度如以下所示。

非透光性电极21(第一电极2、阳极、反射电极)：Ag、100nm

透光性电极22(第一电极2、阳极)：ITO、30nm

空穴注入层31：HAT-CN(10nm)

空穴传输层32：α-NPD(10nm)

荧光发光层34：mCP/TTPA(mCP/TTPA混合比＝0.9/0.1)(5nm)

激子生成层33：ACRXTN(5nm)

电子传输层35：Bphen(40nm)

电子注入层36：LiF(1nm)

第二电极4(阴极)：Ag-Mg合金(Ag/Mg混合比＝0.9/0.1)(20nm)

这样，在本实施例中，通过在荧光发光层34中混合空穴传输性的主体材料，空穴向激子生成层33的传输性提高，载流子更容易在激子生成层33聚集。因此，根据本实施例，能够进一步提高激子生成效率。

另外，如上所述，ACRXTN的S1能级为2.53eV，ACRXTN的T1能级为2.47eV。而TTPA的S1能级为2.34eV，TTPA的T1能级比该值更低。因此，ACRXTN和TTPA具有ACRXTN的S1能级＞TTPA的S1能级、并且ACRXTN的T1能级＞TTPA的T1能级的关系。

因此，容易发生从激子生成层33向荧光发光层34的福斯特转移。

另外，mCP的S1能级为3.40eV，mCP的T1能级为2.90eV。因此，mCP的S1能级和T1能级比ACRXTN的S1能级和T1能级、以及TTPA的S1能级和T1能级都高。因此，即使荧光发光层34含有mCP，能量也不会向mCP转移。

因此，根据本实施例，能够比实施例3进一步提高激子的生成效率，因此，能够比实施例3进一步提高荧光发光层34中的发光效率。

此外，在本实施例中，作为一个例子，列举荧光发光层34含有2种材料的情况为例进行了说明，但是也可以如在实施方式1中说明的那样激子生成层33含有2种材料，这是不言而喻的。

(实施例5)

本实施例所涉及的有机EL元件10，除了荧光发光材料代替实施例4中的TTPA而使用4CzIPN以外，与实施例4所涉及的有机EL元件10相同。

在本实施方式中，在由玻璃基板构成的基板1上叠层的各层的材料及其厚度如以下所示。

非透光性电极21(第一电极2、阳极、反射电极)：Ag、100nm

透光性电极22(第一电极2、阳极)：ITO、30nm

空穴注入层31：HAT-CN(10nm)

空穴传输层32：α-NPD(10nm)

荧光发光层34：mCP/4CzIPN(mCP/4CzIPN混合比＝0.9/0.1)(5nm)

激子生成层33：ACRXTN(5nm)

电子传输层35：Bphen(40nm)

电子注入层36：LiF(1nm)

第二电极4(阴极)：Ag-Mg合金(Ag/Mg混合比＝0.9/0.1)(20nm)

如在实施方式1中说明的那样，荧光发光层34例如可以含有TADF材料(TADF掺杂剂材料)作为荧光发光材料。如上所述，4CzIPN是发出绿色光的热活化延迟荧光体。

激子的生成位置不是由材料决定而是由载流子平衡决定，因此，在本实施例中，也与实施例4同样在激子生成层33中生成激子。

在本实施例中，除此以外，荧光发光材料使用TADF材料(TADF掺杂剂材料)，由此，荧光发光层34中的TADF材料的一部分被直接激发而发光。因此，能够提高发光效率。

〔实施方式4〕

基于图5对本发明的又一个实施方式进行说明，如以下所述。

此外，在本实施方式中，也对与实施方式1的不同点进行说明，对于与在实施方式1中说明过的构成要素具有相同功能的构成要素，标注相同的符号，省略其说明。另外，在本实施方式中，也能够进行与实施方式1～3同样的变形，这是不言而喻的。

＜有机EL元件10的概略结构＞

图5是表示本实施方式所涉及的有机EL元件10的概略结构的截面图。

此外，在本实施方式中，也列举第一电极2为阳极、第二电极4为阴极的情况为例进行图示。

如上所述，有机EL层3至少具备：至少1层的激子生成层33；和至少1层的荧光发光层34。

有机EL层3可以包含2层以上的荧光发光层34，荧光发光层34可以夹着激子生成层33叠层。

图5所示的有机EL元件10中，与激子生成层33的正面背面两面(即第一主面和第二主面)接触地叠层有荧光发光层34。

以下，在需要区分各荧光发光层34的情况下，将各荧光发光层34分别记作“第一荧光发光层34A”、“第二荧光发光层34B”。

即，图5所示的有机EL元件10具有如下结构：在第一电极2与第二电极4之间，作为有机EL层3，从第一电极2侧起依次形成有空穴注入层31、空穴传输层32、第一荧光发光层34A、激子生成层33、第二荧光发光层34B、电子传输层35、电子注入层36。

此外，各荧光发光层34的厚度可以相同也可以不同。各荧光发光层34的厚度可以根据各荧光发光层34的迁移率、和周边材料的迁移率的平衡适当设定。

＜效果＞

根据本实施方式，通过如上所述有机EL层3包括2层以上的荧光发光层34，能够提高发光效率。

特别是，从激子生成层33的能量转移，能够在激子生成层33的阳极侧和阴极侧同等地发生。因此，通过在激子生成层33与阳极之间、以及激子生成层33与阴极之间两者设置有荧光发光层34，能够没有泄漏地向荧光掺杂剂材料进行能量转移，发光效率提高。

此外，如上所述，从TADF材料的S1能级向荧光发光材料的S1能级的福斯特转移只要在一定距离内就会发生，此时，只要从TADF材料的分子到荧光发光材料的分子的距离为10nm以下，就不会损害转移效率。

因此，根据本实施方式，如果TADF材料与第一荧光发光层34A和第二荧光发光层34B中的任一个近的荧光发光层34的距离(换言之，从激子生成层33的任意的位置到荧光发光层34的最短距离)为10nm以下，则与两材料接触的情况同样地，可靠地发生福斯特转移。

因此，在图5所示的构成中，如果使激子生成层33的厚度d1(d＝d1)为20nm以下，则能够使激子生成层33中的TADF材料的分子与第一荧光发光层34A和第二荧光发光层34B中的任一个近的荧光发光层34中的荧光发光材料的分子的距离均为10nm以下。因此，在该情况下，优选激子生成层33的厚度d1为20nm以下。

以下，使用实施例，具体地表示本实施方式所涉及的有机EL元件10的构成。此外，在以下的实施例中，也对于一部分的构成要素列举具体的尺寸和材料为例进行说明，但是，本实施方式也不仅限定于以下的实施例。

(实施例6)

在本实施例中，如图5所示，在基板1上依次叠层有非透光性电极21、透光性电极22、空穴注入层31、空穴传输层32、第一荧光发光层34A、激子生成层33、第二荧光发光层34B、电子传输层35、电子注入层36、第二电极4。

基板1使用玻璃基板。此外，在基板1上叠层的各层的材料及其厚度如以下所示。

非透光性电极21(第一电极2、阳极、反射电极)：Ag、100nm

透光性电极22(第一电极2、阳极)：ITO、30nm

空穴注入层31：HAT-CN(10nm)

空穴传输层32：α-NPD(20nm)

第一荧光发光层34A(荧光发光层34)：mCP/TTPA(mCP/TTPA混合比＝0.9/0.1)(5nm)

激子生成层33：ACRXTN(10nm)

第二荧光发光层34B(荧光发光层34)：mCBP/TTPA(mCBP/TTPA混合比＝0.9/0.1)(5nm)

电子传输层35：Bphen(20nm)

电子注入层36：LiF(1nm)

第二电极4(阴极)：Ag-Mg合金(Ag/Mg混合比＝0.9/0.1)(20nm)

根据本实施例，如上所述，通过在激子生成层33与阳极之间、以及激子生成层33与阴极之间两者分别设置有荧光发光层34，能够对两荧光发光层34的荧光发光材料进行福斯特转移。因此，发光效率比实施例1提高。

另外，在本实施例中，激子生成层33的膜厚为10nm，因此，能够使从激子生成层33之中距荧光发光材料最远的TADF材料的分子到荧光发光层34之中距TADF材料最近的荧光发光材料的分子的距离为10nm。

此外，在本例中使激子生成层33的膜厚为10nm，但是在使激子生成层33的膜厚为20nm的情况下，能够使从激子生成层33的任意位置到任一个荧光发光层34(第一荧光发光层34A或第二荧光发光层34B)的最短距离分别为10nm。

另外，在本实施例中，在作为阳极侧的荧光发光层34的第一荧光发光层34A中作为主体材料混合有作为空穴传输性材料的mCP，在作为阴极侧的荧光发光层34的第二荧光发光层34B中作为主体材料混合有作为电子传输性材料的mCBP。因此，向激子生成层33的空穴传输性和电子传输性提高，载流子容易在激子生成层33中聚集。因此，根据本实施例，能够进一步提高激子生成效率。

另外，如上所述，mCP的S1能级和T1能级、以及mCBP的S1能级和T1能级，比ACRXTN的S1能级和T1能级、以及TTPA的S1能级和T1能级都高。因此，即使如上所述各荧光发光层34含有mCP或mCBP，能量也不会向mCP或mCBP转移。

另外，如上所述，ACRXTN和TTPA具有ACRXTN的S1能级＞TTPA的S1能级、并且ACRXTN的T1能级＞TTPA的T1能级的关系，并且具有ACRXTN的HOMO能级＞TTPA的HOMO能级、并且ACRXTN的LUMO能级＜TTPA的LUMO能级的关系。

因此，在本实施例中，也能够得到与例如实施方式1或实施方式3的例如实施例4中说明的同样的效果。

此外，在本实施例中，列举第一荧光发光层34A和第二荧光发光层34B使用不同的主体材料的情况为例进行了说明。但是，本实施方式并不限定于此，第一荧光发光层34A和第二荧光发光层34B也可以使用不同的荧光掺杂剂材料(荧光发光材料)，这是不言而喻的。通过这样第一荧光发光层34A和第二荧光发光层34B使用不同的材料(例如不同的荧光发光材料或不同的主体材料)，能够进行载流子迁移率的调整和发光色的调整。

〔实施方式5〕

基于图6对本发明的又一个实施方式进行说明，如以下所述。

此外，在本实施方式中，对与实施方式1的不同点进行说明，对于与在实施方式1中说明过的构成要素具有相同功能的构成要素，标注相同的符号，省略其说明。另外，在本实施方式中，也能够进行与实施方式1～4同样的变形，这是不言而喻的。

＜有机EL元件10的概略结构＞

图6是表示本实施方式所涉及的有机EL元件10的概略结构的截面图。

此外，在本实施方式中，也列举第一电极2为阳极、第二电极4为阴极的情况为例进行图示。

当为了使有机EL元件10以高亮度发光而提高电流密度时，载流子的复合区域扩展到激子生成层33的外侧，有可能导致在由非TADF材料构成的荧光发光层34的荧光掺杂剂中直接生成激子。

因此，在本实施方式中，为了抑制由上述现象引起的发光效率的降低，在激子生成层33与荧光发光层34之间，设置有至少1层的除激子生成层33和荧光发光层34以外的层作为中间层37。即，中间层37可以仅由1层形成，也可以由多层形成。

中间层37，只要是能够进行载流子和激子的迁移、能够在激子生成层33与荧光发光层34之间进行能量的传送的层，就没有特别限定。中间层37例如可以使用电子传输性材料或空穴传输性材料。作为这些电子传输性材料或空穴传输性材料，例如可以使用与电子传输层35的材料或空穴传输层32的材料同样的材料。此外，中间层37可以由1种材料形成，也可以由多种材料形成。例如，中间层37可以通过将2种以上的材料混合而形成，2种以上的材料可以设置为层状。

中间层37的材料只要根据激子生成层33的载流子迁移率和荧光发光层34的周边的材料的载流子迁移率的平衡、构成荧光发光层34的材料的种类等适当选择使得在激子生成层33中生成激子即可，没有特别限定。

＜效果＞

如在实施例1中说明的那样，在空穴传输层32为20nm厚度的α-NPD层、电子传输层35为20nm厚度的Bphen层的组合的情况下，电子传输性比空穴传输性高。因此，电子和空穴在阳极侧比在阴极侧更容易复合。

因此，在该情况下，将激子生成层33设置在比荧光发光层34更靠阳极侧的位置，能够高效率地在激子生成层33中生成激子。

在该情况下，通过在中间层37使用电子传输性材料，载流子更容易在激子生成层33中聚集。另外，在该情况下，通过在荧光发光层34使用电子传输性材料作为主体材料，载流子更加容易在激子生成层33中聚集。

另外，在像例如实施方式3那样空穴传输性比电子传输性高的情况下，优选将激子生成层33设置在比荧光发光层34更靠阴极侧的位置、且在中间层37使用空穴传输性材料，在该情况下，更优选在荧光发光层34使用空穴传输性材料作为主体材料。由此，载流子更容易在激子生成层33中聚集。

根据本实施方式，这样不将激子生成层33与荧光发光层34连续地叠层、而在激子生成层33与荧光发光层34之间设置中间层37，由此，在高亮度点亮时(即，在为了使有机EL元件10以高亮度发光而提高电流密度的情况下)也能够防止在荧光发光层34中直接生成激子，改善发光效率。

另外，在这样有机EL层3在激子生成层33与荧光发光层34之间包括中间层37的情况下，中间层37中含有的所有材料的S1能级和T1能级优选比荧光发光层34中的所有的荧光掺杂剂材料(荧光发光材料)的S1能级和T1能级都高，更优选比激子生成层33中的所有的TADF材料的S1能级和T1能级都高。由此，能够防止能量向中间层37的材料转移。

另外，在这样有机EL层3在激子生成层33与荧光发光层34之间包括中间层37的情况下，优选中间层37中的所有材料的HOMO能级比激子生成层33中的TADF材料的HOMO能级低、且中间层37中的所有材料的LUMO能级比激子生成层33中的TADF材料的LUMO能级高。由此，与中间层37相比，空穴和电子都更容易进入激子生成层33。其结果，激子生成层33中的激子生成概率提高，能够使发光效率提高。

另外，优选中间层37中的所有材料的HOMO能级比荧光发光层34中的荧光掺杂剂材料(荧光发光材料)的HOMO能级高、且中间层37中的所有材料的LUMO能级比荧光发光层34中的荧光掺杂剂材料(荧光发光材料)的LUMO能级低。由此，与荧光发光层34相比，空穴和电子都更容易进入中间层37。其结果，激子生成层33中的激子生成概率提高，能够使发光效率提高。

因此，通过将上述的构成组合，激子生成层33中的激子生成概率进一步提高，能够使发光效率进一步提高。

另外，在这样有机EL层3在激子生成层33与荧光发光层34之间包括中间层37的情况下，优选激子生成层33的厚度d1与中间层37的厚度d2的合计厚度为10nm以下。

通过使d1+d2为10nm以下，如图6所示，能够使从激子生成层33中距荧光发光材料最远的TADF材料的分子(即，位于激子生成层33的与荧光发光层34相反的一侧的表面的TADF材料的分子)到荧光发光层34中距TADF材料最近的荧光发光材料的分子(即，位于荧光发光层34的激子生成层33侧的表面的荧光发光材料的分子)的距离d为10nm以下。

以下，使用实施例具体地表示本实施方式所涉及的有机EL元件10的构成。此外，在以下的实施例中，也对于一部分的构成要素列举具体的尺寸和材料为例进行说明，但是，本实施方式也不仅限定于以下的实施例。

(实施例7)

在本实施例中，如图6所示，在基板1上依次叠层有非透光性电极21、透光性电极22、空穴注入层31、空穴传输层32、激子生成层33、中间层37、荧光发光层34、电子传输层35、电子注入层36、第二电极4。

基板1使用玻璃基板。此外，在基板1上叠层的各层的材料及其厚度如以下所示。

非透光性电极21(第一电极2、阳极、反射电极)：Ag、100nm

透光性电极22(第一电极2、阳极)：ITO、30nm

空穴注入层31：HAT-CN(10nm)

空穴传输层32：α-NPD(20nm)

激子生成层33：ACRXTN(5nm)

中间层37：mCBP(2nm)

荧光发光层34：mCBP/TTPA(mCBP/TTPA混合比＝0.9/0.1)(5nm)

电子传输层35：Bphen(20nm)

电子注入层36：LiF(1nm)

第二电极4(阴极)：Ag-Mg合金(Ag/Mg混合比＝0.9/0.1)(20nm)

在本实施例中，如图6所示，将激子生成层33配置在比荧光发光层34更靠阳极侧的位置、并且在激子生成层33与荧光发光层34之间设置有由作为电子传输性材料的mCBP构成的中间层37。另外，在荧光发光层34中作为电子传输性的主体材料混合有mCBP。

因此，根据本实施方式，即使在高亮度点亮时也能够防止在荧光发光层34中直接生成激子，能够改善发光效率。

另外，在本实施例中，ACRXTN、TTPA和mCBP的各S1能级和T1能级的关系、以及ACRXTN和TTPA的各HOMO能级和LUMO能级的关系例如如在实施方式1、3、4中说明的那样。

因此，在本实施例中，激子生成层33中的TADF材料(在本实施例中为ACRXTN)的S1能级比荧光发光层34的荧光掺杂剂材料(荧光发光材料、在本实施例中为TTPA)的S1能级高，且激子生成层33中的TADF材料的T1能级比荧光发光层34的荧光掺杂剂材料(荧光发光材料)的T1能级高。

另外，激子生成层33中的TADF材料的HOMO能级比荧光发光层34的荧光掺杂剂材料(荧光发光材料)的HOMO能级高，且激子生成层33中的TADF材料的LUMO能级比荧光发光层34的荧光掺杂剂材料(荧光发光材料)的LUMO能级低。

另外，mCBP的S1能级和T1能级比ACRXTN的S1能级和T1能级、以及TTPA的S1能级和T1能级都高。

因此，荧光发光层34中含有的荧光掺杂剂材料(荧光发光材料)以外的所有材料(在本实施例中为mCBP)的S1能级和T1能级，比激子生成层33中的TADF材料的S1能级和T1能级、以及荧光发光层34的荧光掺杂剂材料(荧光发光材料)的S1能级和T1能级都高。

因此，在本实施例中，也能够得到与在例如实施方式1或实施方式3的例如实施例4中说明的效果同样的效果。

另外，在本实施例中，除此以外，中间层37中的所有材料(在本实施例中为mCBP)的S1能级和T1能级也比激子生成层33中的TADF材料的S1能级和T1能级、以及荧光发光层34的荧光掺杂剂材料(荧光发光材料)的S1能级和T1能级都高。因此，能够防止能量向中间层37的材料转移。

另外，mCBP的HOMO能级比ACRXTN的HOMO能级低，且mCBP的LUMO能级比ACRXTN的LUMO能级高。另外，mCBP的HOMO能级比TTPA的HOMO能级高，且mCBP的LUMO能级比TTPA的LUMO能级低。

因此，中间层37中的所有材料的HOMO能级比激子生成层33中的TADF材料的HOMO能级低，且中间层37中的所有材料的LUMO能级比激子生成层33中的TADF材料的LUMO能级高。

另外，中间层37中的所有材料的HOMO能级比荧光发光层34中的荧光掺杂剂材料(荧光发光材料)的HOMO能级高，且中间层37中的所有材料的LUMO能级比荧光发光层34中的荧光掺杂剂材料(荧光发光材料)的LUMO能级低。

因此，根据本实施例，能够提高激子生成层33中的激子生成概率，能够提高发光效率。

〔实施方式6〕

基于图7对本发明的再一个实施方式进行说明，如以下所述。

此外，在本实施方式中，主要对与实施方式4、5的不同点进行说明，对于与在实施方式4、5中说明过的构成要素具有相同功能的构成要素，标注相同的符号，省略其说明。另外，在本实施方式中，也能够进行与实施方式1～5同样的变形，这是不言而喻的。

＜有机EL元件10的概略结构＞

图7是表示本实施方式所涉及的有机EL元件10的概略结构的截面图。

此外，在本实施方式中，也列举第一电极2为阳极、第二电极4为阴极的情况为例进行图示。

在如实施方式4那样夹着荧光发光层34设置有第一荧光发光层34A和第二荧光发光层34B的情况下，中间层37可以仅设置在第一荧光发光层34A与激子生成层33之间、以及第二荧光发光层34B与激子生成层33之间中的任一者，也可以设置在这两者。

以下，在需要区分中间层37的情况下，将各中间层37分别记作“第一中间层37A”、“第二中间层37B”。

此外，第一中间层37A、第二中间层37B各自可以仅由1层形成，也可以由多层形成。各中间层37可以由1种材料形成，也可以由多种材料形成，如在实施方式5中说明的那样。

＜效果＞

根据本实施方式，在任一情况下，在荧光发光层34与激子生成层33之间都设置有中间层37，由此，能够得到与实施方式5同样的效果。

另外，在如上所述夹着荧光发光层34设置有第一荧光发光层34A和第二荧光发光层34B的情况下，如在实施方式4中说明的那样，优选使激子生成层33中的TADF材料的分子与第一荧光发光层34A和第二荧光发光层34B中的任一个近的荧光发光层34中的荧光发光材料的分子之间的距离为10nm以下。

因此，如上所述，例如当在第一荧光发光层34A与激子生成层33之间、以及第二荧光发光层34B与激子生成层33之间设置有中间层37的情况下，优选激子生成层33的厚度d1、第一中间层37A的厚度d21和第二中间层37B的厚度d22的合计厚度(d1+d21+d22)为20nm以下。由此，能够使从激子生成层33的任意位置到荧光发光层34的最短距离均为10nm以下。

此外，各中间层37的厚度可以相同也可以不同。各中间层37的厚度根据周边材料的迁移率的平衡适当设定即可。

以下，使用实施例具体地表示本实施方式所涉及的有机EL元件10的构成。此外，在以下的实施例中，也对于一部分的构成要素列举具体的尺寸和材料为例进行说明，但是，本实施方式也不仅限定于以下的实施例。

(实施例8)

在本实施例中，如图7所示，在基板1上依次叠层有非透光性电极21、透光性电极22、空穴注入层31、空穴传输层32、第一荧光发光层34A、第一中间层37A、激子生成层33、第二中间层37B、第二荧光发光层34B、电子传输层35、电子注入层36、第二电极4。

基板1使用玻璃基板。此外，在基板1上叠层的各层的材料及其厚度如以下所示。

非透光性电极21(第一电极2、阳极、反射电极)：Ag、100nm

透光性电极22(第一电极2、阳极)：ITO、30nm

空穴注入层31：HAT-CN(10nm)

空穴传输层32：α-NPD(20nm)

第一荧光发光层34A(荧光发光层34)：mCP/TTPA(mCP/TTPA混合比＝0.9/0.1)(5nm)

第一中间层37A(中间层37)：mCP(2nm)

激子生成层33：ACRXTN(5nm)

第二中间层37B(中间层37)：mCBP(2nm)

第二荧光发光层34B(荧光发光层34)：mCBP/TTPA(mCBP/TTPA混合比＝0.9/0.1)(5nm)

电子传输层35：Bphen(20nm)

电子注入层36：LiF(1nm)

第二电极4(阴极)：Ag-Mg合金(Ag/Mg混合比＝0.9/0.1)(20nm)

在本实施例中，如图7所示，在作为阳极侧的荧光发光层34的第一荧光发光层34A与激子生成层33之间设置有由作为空穴传输性材料的mCP构成的第一中间层37A。另外，在第一荧光发光层34A中混合有mCP作为空穴传输性的主体材料。另外，在本实施例中，在作为阴极侧的荧光发光层34的第二荧光发光层34B与激子生成层33之间设置有由作为电子传输性材料的mCBP构成的第二中间层37B。另外，在第二荧光发光层34B中混合有mCBP作为电子传输性的主体材料。

另外，ACRXTN、TTPA和mCBP的各S1能级和T1能级、以及各HOMO能级和LUMO能级的关系例如如在实施方式1、3～5中说明的那样。

另外，ACRXTN、TTPA和mCP的各S1能级和T1能级的关系例如如在实施方式3、5中说明的那样。

mCP的HOMO能级比ACRXTN的HOMO能级低、且mCP的LUMO能级比ACRXTN的LUMO能级高。另外，mCP的HOMO能级比TTPA的HOMO能级高、且mCP的LUMO能级比TTPA的LUMO能级低。

因此，在本实施例中，激子生成层33中的TADF材料的S1能级/T1能级/HOMO能级/LUMO能级、荧光发光层34中的荧光掺杂剂材料(荧光发光材料、TTPA)的S1能级/T1能级/HOMO能级/LUMO能级、荧光发光层34中的荧光掺杂剂材料(荧光发光材料、TTPA)以外的所有材料(在本实施例中为mCP和mCBP)的S1能级/T1能级/HOMO能级/LUMO能级、和各中间层37中的所有材料(在本实施例中为mCP和mCBP)的S1能级/T1能级/HOMO能级/LUMO能级，具有与例如实施方式4、5中说明的关系同样的关系。

因此，根据本实施例，能够得到与在实施方式4、5中说明的效果同样的效果。

〔实施方式7〕

基于图8对本发明的再一个实施方式进行说明，如以下所述。

此外，在本实施方式中，主要对与实施方式4的不同点进行说明，对于与在实施方式4中说明过的构成要素具有相同功能的构成要素，标注相同的符号，省略其说明。另外，在本实施方式中，也能够进行与实施方式1～6同样的变形，这是不言而喻的。

＜有机EL元件10的概略结构＞

图8是表示本实施方式所涉及的有机EL元件10的概略结构的截面图。

此外，在本实施方式中，也列举第一电极2为阳极、第二电极4为阴极的情况为例进行图示。

在荧光发光层34的厚度比10nm薄的情况下，可以认为能量从激子生成层33越过荧光发光层34向其外侧的层转移，发光效率降低。此外，上述外侧的层是有机EL层3中的、夹着荧光发光层34设置在与激子生成层33相反的一侧的层，表示例如空穴传输层32或电子传输层35等。

因此，在荧光发光层34的厚度比10nm薄的情况下，优选与荧光发光层34相邻地设置有防止向外侧的层进行福斯特转移的阻挡层38。

阻挡层38作为激子能量转移阻挡层发挥功能。阻挡层38只要为能够防止从激子生成层33向外侧的周边层的能量转移的程度的膜厚就没有特别限定，例如可以使用电子传输性材料或空穴传输性材料。作为这些电子传输性材料或空穴传输性材料，例如可以使用与电子传输层35的材料或空穴传输层32的材料同样的材料。此外，阻挡层38可以由1种材料形成，也可以由多种材料形成。

＜效果＞

根据本实施方式，通过设置上述阻挡层38，即使在荧光发光层34的厚度薄的情况下，也能够防止能量从激子生成层33越过荧光发光层34向其外侧的周边层转移。因此，根据本实施方式，即使在荧光发光层34的厚度薄的情况下，也能够使发光效率提高。

另外，优选阻挡层38的S1能级和T1能级两者比相邻的荧光发光层34中的所有的荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)的S1能级和T1能级都高，更优选比激子生成层33中的所有的TADF材料的S1能级和T1能级都高。即，更优选阻挡层38由S1能级和T1能级两者比相邻的荧光发光层34中的所有的荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)的S1能级和T1能级、以及上述激子生成层33中的TADF材料的S1能级和T1能级都高的材料形成。由此，能够防止从激子生成层33和荧光发光层34向阻挡层38的能量转移。

另外，优选阻挡层38中的所有材料的HOMO能级比相邻的荧光发光层34中的荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)的HOMO能级低。在该情况下，与阻挡层38相比，空穴更容易进入荧光发光层34，因此，能够防止空穴泄漏。由此，激子生成层33中的激子生成概率提高，能够使发光效率提高。

另外，优选阻挡层38中的所有材料的LUMO能级比相邻的荧光发光层34中的荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)的LUMO能级高。在该情况下，与阻挡层38相比，电子更容易进入荧光发光层34，因此，能够防止电子泄漏。由此，激子生成层33中的激子生成概率提高，能够使发光效率提高。

在如图8所示作为荧光发光层34设置有第一荧光发光层34A和第二荧光发光层34B的情况下，阻挡层38可以设置在第一荧光发光层34A与空穴传输层32之间、以及第二荧光发光层34B与电子传输层35之间中的两者，也可以仅设置在任一者。

以下，在需要区分各阻挡层38的情况下，将各阻挡层38分别记作“第一阻挡层38A”、“第二阻挡层38B”。

在如图8所示在第一荧光发光层34A与空穴传输层32之间设置有第一阻挡层38A、且在第二荧光发光层34B与电子传输层35之间设置有第二阻挡层38B的情况下，优选第一荧光发光层34A与第一阻挡层38A的合计厚度、以及第二阻挡层38B与第二阻挡层38B的合计厚度均为10nm以上。由此，能够更可靠地防止能量向各阻挡层38的外侧的层转移、发光效率下降。

此外，第一荧光发光层34A与第一阻挡层38A的合计厚度、以及第二阻挡层38B与第二阻挡层38B的合计厚度的上限没有特别限定。但是，各层的厚度和叠层数越多，最终得到的有机EL元件10的厚度会相应地增加。因此，优选根据与其他层的关系适当设定使得有机EL元件10具有期望的厚度。例如基于防止驱动电压上升等理由，上述上限优选为50nm以下。

另外，各阻挡层38的厚度可以相同也可以不同。各阻挡层38的厚度可以根据相邻的荧光发光层34的迁移率等适当设定。

以下，使用实施例具体地表示本实施方式所涉及的有机EL元件10的构成。此外，在以下的实施例中，也对于一部分的构成要素列举具体的尺寸和材料为例进行说明，但是，本实施方式也不仅限定于以下的实施例。

(实施例8)

在本实施例中，如图8所示，在基板1上依次叠层有非透光性电极21、透光性电极22、空穴注入层31、空穴传输层32、第一阻挡层38A、第一荧光发光层34A、激子生成层33、第二荧光发光层34B、第二阻挡层38B、电子传输层35、电子注入层36、第二电极4。

基板1使用玻璃基板。此外，在基板1上叠层的各层的材料及其厚度如以下所示。

非透光性电极21(第一电极2、阳极、反射电极)：Ag、100nm

透光性电极22(第一电极2、阳极)：ITO、30nm

空穴注入层31：HAT-CN(10nm)

空穴传输层32：α-NPD(20nm)

第一阻挡层38A(阻挡层38)：mCP(10nm)

第一荧光发光层34A(荧光发光层34)：mCP/TTPA(mCP/TTPA混合比＝0.9/0.1)(5nm)

激子生成层33：ACRXTN(10nm)

第二荧光发光层34B(荧光发光层34)：mCBP/TTPA(mCBP/TTPA混合比＝0.9/0.1)(5nm)

第二阻挡层38B(阻挡层38)：mCBP(10nm)

电子传输层35：Bphen(20nm)

电子注入层36：LiF(1nm)

第二电极4(阴极)：Ag-Mg合金(Ag/Mg混合比＝0.9/0.1)(20nm)

在本实施例中，在荧光发光层34与位于其外侧(电极侧)的周边层之间设置有由mCP或mCBP构成的阻挡层38。

此外，ACRXTN、TTPA、mCP和mCBP的各S1能级/T1能级/HOMO能级/LUMO能级的关系例如如在实施方式1、3～6中说明的那样。

因此，根据本实施例，能够得到与在实施方式1、3～6中说明的效果同样的效果。

另外，根据本实施例，通过设置上述阻挡层38，即使在如上所述荧光发光层34的厚度薄的情况下，也能够防止能量从激子生成层33越过荧光发光层34向其外侧的周边层转移。因此，本实施方式也能够提高发光效率。

＜变形例＞

如上所述，在本实施方式中能够进行与实施方式1～6同样的变形。因此，在本实施方式中主要对与实施方式4的不同点进行说明，例如可以形成为在图7所示的有机EL元件10中的第一荧光发光层34A与空穴传输层32之间、以及第二荧光发光层34B与电子传输层35之间中的至少一者设置有阻挡层38的结构。

〔实施方式8〕

基于图9对本发明的再一个实施方式进行说明，如以下所述。

此外，在本实施方式中，主要对与实施方式1的不同点进行说明，对于与在实施方式1中说明过的构成要素具有相同功能的构成要素，标注相同的符号，省略其说明。另外，在本实施方式中，也能够进行与实施方式1～7同样的变形，这是不言而喻的。

＜有机EL元件10的概略结构＞

图9是表示本实施方式所涉及的有机EL元件10的概略结构的截面图。

此外，在本实施方式中，也列举第一电极2为阳极、第二电极4为阴极的情况为例进行图示。

在使电流密度改变来驱动有机EL元件10的情况下，激子的生成位置有可能变化。

因此，可以如图9所示在荧光发光层34的正面侧和背面侧两者设置有激子生成层33。

即，激子生成层33可以设置在荧光发光层34与第一电极2之间、以及荧光发光层34与第二电极4之间两者。

以下，在需要区分各激子生成层33的情况下，将各激子生成层33分别记作“第一激子生成层33A”、“第二激子生成层33B”。

在这样在有机EL层3中设置有多个激子生成层33的情况下，第一激子生成层33A的TADF材料与第二激子生成层33B中的TADF材料可以相同也可以不同。

通过在第一激子生成层33A和第二激子生成层33B使用不同的TADF材料，能够改变各激子生成层33的载流子迁移率。因此，在该情况下，在使电流密度改变来驱动有机EL元件10时，能够将激子的生成位置调整为与改变的电流密度相应的位置，因此，激子生成层33中容易发生载流子的复合，发光效率改善。

在如上所述在第一激子生成层33A和第二激子生成层33B使用不同的TADF材料的情况下，作为第一激子生成层33A中的TADF材料，优选电子迁移率比空穴迁移率高的材料。反之，作为第二激子生成层33B中的TADF材料，优选空穴迁移率比电子迁移率高的材料。

另外，在图9所示的构成中，在将第一激子生成层33A的厚度设为d11、将第二激子生成层33B的厚度设为d12时，优选d11和d12均为10nm以下。由此，与两种材料接触的情况同样，能够可靠地发生福斯特转移而不损害转移效率。

另外，d11和d12可以相同也可以不同。各激子生成层33的厚度可以根据各激子生成层33的迁移率和周边材料的迁移率的平衡适当设定。

＜效果＞

通过这样夹着荧光发光层34设置有激子生成层33，即使在以不同的电流条件驱动有机EL元件10的情况下，激子生成层33中也容易发生载流子的复合，发光效率改善。

另外，根据本实施方式，通过夹着荧光发光层34设置有激子生成层33，即使在荧光发光层34的厚度薄的情况下，也难以发生能量越过荧光发光层34向外侧的空穴传输层32或电子传输层35的转移。因此，上述有机EL元件10在荧光发光层34的厚度为10nm以下的情况下也适用。

以下，使用实施例具体地表示本实施方式所涉及的有机EL元件10的构成。此外，在以下的实施例中，也对于一部分的构成要素列举具体的尺寸和材料为例进行说明，但是，本实施方式也不仅限定于以下的实施例。

(实施例10)

在本实施例中，如图9所示，在基板1上依次叠层有非透光性电极21、透光性电极22、空穴注入层31、空穴传输层32、第一激子生成层33A、荧光发光层34、第二激子生成层33B、电子传输层35、电子注入层36、第二电极4。

基板1使用玻璃基板。此外，在基板1上叠层的各层的材料及其厚度如以下所示。

非透光性电极21(第一电极2、阳极、反射电极)：Ag、100nm

透光性电极22(第一电极2、阳极)：ITO、30nm

空穴注入层31：HAT-CN(10nm)

空穴传输层32：α-NPD(20nm)

第一激子生成层33A(激子生成层33)：ACRXTN(5nm)

荧光发光层34：TTPA(2nm)

第二激子生成层33B(激子生成层33)：ACRXTN(5nm)

电子传输层35：Bphen(20nm)

电子注入层36：LiF(1nm)

第二电极4(阴极)：Ag-Mg合金(Ag/Mg混合比＝0.9/0.1)(20nm)

此外，ACRXTN和TTPA的各S1能级/T1能级/HOMO能级/LUMO能级的关系例如如在实施方式1中说明的那样。

因此，根据本实施例，能够得到与在实施方式1中说明的效果同样的效果。

另外，根据本实施例，通过如上所述夹着荧光发光层34设置有激子生成层33，即使在以不同的电流条件驱动有机EL元件10的情况下，在激子生成层33中也容易发生载流子的复合，发光效率改善。

此外，在本实施例中，列举第一激子生成层33A和第二激子生成层33B均使用ACRXTN的情况为例，但是也可以一个激子生成层33、例如第一激子生成层33A使用ACRSA或PXZ-TRZ。在如上所述荧光发光材料使用TTPA的情况下，从与该荧光发光材料的组合来看，特别优选使用ACRSA。

＜变形例＞

如上所述，在本实施方式中，能够进行与实施方式1～7同样的变形。因此，在本实施方式中，主要对与实施方式1的不同点进行说明，对于在其他实施方式中记载的有机EL元件10及其组合，也能够进行同样的变形。

例如如在实施方式5～7中说明的那样，可以在激子生成层33与荧光发光层34之间分别设置有至少1层的中间层37。

因此，可以在荧光发光层34与第一激子生成层33A之间、以及荧光发光层34与第二激子生成层33B之间中的至少一者分别设置有至少1层的中间层37。

另外，例如如在实施方式4中说明的那样，从激子生成层33的能量转移能够在激子生成层33的阳极侧和阴极侧同等地发生。因此，通过夹着激子生成层33设置有荧光发光层34，能够没有泄漏地向荧光掺杂剂材料进行能量转移，发光效率提高。

因此，有机EL层3可以在第一激子生成层33A与阳极之间、以及第二激子生成层33B与阴极之间中的至少一者进一步具备荧光发光层34。

即，有机EL层3例如可以包含第一荧光发光层34A、第二荧光发光层34B、第三荧光发光层34C，具有各荧光发光层34和激子生成层33按照第一荧光发光层34A/第一激子生成层33A/第二荧光发光层34B/第二激子生成层33B/第三荧光发光层34C的顺序叠层而形成的结构。

另外，在该情况下，也可以在第一荧光发光层34A与第一激子生成层33A之间、第一激子生成层33A与第二荧光发光层34B之间、第二荧光发光层34B与第二激子生成层33B之间、以及第二激子生成层33B与第三荧光发光层34C之间中的至少一处，分别设置有至少1层的中间层37，这是不言而喻的。

〔实施方式9〕

基于图10对本发明的再一个实施方式进行说明，如以下所述。

此外，在本实施方式中，主要对与实施方式8的不同点进行说明，对于与在实施方式1中说明过的构成要素具有相同功能的构成要素，标注相同的符号，省略其说明。另外，在本实施方式中，也能够进行与实施方式1～8同样的变形，这是不言而喻的。

＜有机EL元件10的概略结构＞

图10是表示本实施方式所涉及的有机EL元件10的概略结构的截面图。

此外，在本实施方式中，也列举第一电极2为阳极、第二电极4为阴极的情况为例进行图示。

在如实施方式8的图9所示夹着荧光发光层34设置有激子生成层33的情况下，也可以如图10所示，与各激子生成层33相邻地设置有阻挡层38。

＜效果＞

在本实施方式中也是，通过设置上述阻挡层38，能够防止能量从激子生成层33向荧光发光层34以外的周边层转移，因此，能够进一步提高发光效率。

作为阻挡层38的材料，可以使用与实施方式7中说明过的材料同样的材料。但是，在这样将阻挡层38与激子生成层33相邻地设置的情况下，阻挡层38优选由S1能级和T1能级两者比相邻的激子生成层33中的TADF材料的S1能级和T1能级高的材料形成。即，阻挡层38优选由S1能级和T1能级两者比相邻的激子生成层33中的TADF材料的S1能级和T1能级、以及荧光发光层34中的荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)的S1能级和T1能级都高的材料形成。由此，能够防止从激子生成层33和荧光发光层34向阻挡层38的能量转移。

另外，优选阻挡层38中的所有材料的HOMO能级比相邻的激子生成层33中的TADF材料的HOMO能级低。在该情况下，与阻挡层38相比，空穴更容易进入荧光发光层34，因此，能够防止空穴泄漏。由此，激子生成层33中的激子生成概率提高，能够使发光效率提高。

另外，优选阻挡层38中的所有材料的LUMO能级比相邻的激子生成层33中的TADF材料的LUMO能级高。在该情况下，与阻挡层38相比，电子更容易进入荧光发光层34，因此，能够防止电子泄漏。由此，激子生成层33中的激子生成概率提高，能够使发光效率提高。

此外，在本实施方式中，在如图10所示作为激子生成层33设置有第一激子生成层33A和第二激子生成层33B的情况下，阻挡层38可以设置在第一激子生成层33A与空穴传输层32之间、以及第二激子生成层33B与电子传输层35之间两者，也可以仅设置在任一者。

此外，各阻挡层38的厚度均优选为10nm以上。由此，能够更可靠地防止能量向各阻挡层38的外侧的层转移、发光效率降低。

此外，在本实施方式中，各阻挡层38的厚度的上限没有特别限定。但是，各层的厚度和叠层数越多，最终得到的有机EL元件10的厚度会相应地增加。因此，优选根据与其他层的关系适当设定使得有机EL元件10具有期望的厚度。例如基于防止驱动电压升高等理由，上述上限优选为50nm以下。

此外，在本实施方式中也是，各阻挡层38的厚度可以相同也可以不同。各阻挡层38的厚度根据相邻的激子生成层33的迁移率等适当设定即可。

另外，在本实施方式中也是，图10所示的结构与图9所示的结构同样，优选d11和d12均为10nm以下。另外，d11和d12可以相同也可以不同。

以下，使用实施例具体地表示本实施方式所涉及的有机EL元件10的构成。此外，在以下的实施例中，也对于一部分的构成要素列举具体的尺寸和材料为例进行说明，但是，本实施方式也不仅限定于以下的实施例。

(实施例11)

在本实施例中，如图10所示，在基板1上依次叠层有非透光性电极21、透光性电极22、空穴注入层31、空穴传输层32、第一阻挡层38A、第一激子生成层33A、荧光发光层34、第二激子生成层33B、第二阻挡层38B、电子传输层35、电子注入层36、第二电极4。

基板1使用玻璃基板。此外，在基板1上叠层的各层的材料及其厚度如以下所示。

非透光性电极21(第一电极2、阳极、反射电极)：Ag、100nm

透光性电极22(第一电极2、阳极)：ITO、30nm

空穴注入层31：HAT-CN(10nm)

空穴传输层32：α-NPD(20nm)

第一阻挡层38A(阻挡层38)：mCP(10nm)

第一激子生成层33A(激子生成层33)：ACRXTN(5nm)

荧光发光层34：TTPA(2nm)

第二激子生成层33B(激子生成层33)：ACRXTN(5nm)

第二阻挡层38B(阻挡层38)：mCBP(10nm)

电子传输层35：Bphen(20nm)

电子注入层36：LiF(1nm)

第二电极4(阴极)：Ag-Mg合金(Ag/Mg混合比＝0.9/0.1)(20nm)

此外，ACRXTN、TTPA、mCP和mCBP的各S1能级/T1能级/HOMO能级/LUMO能级的关系例如如在实施方式1、3～8中说明的那样。

根据本实施例，能够得到与在例如实施方式7、8中说明的效果同样的效果。

＜变形例＞

如上所述，在本实施方式中，能够进行与实施方式1～8同样的变形。因此，在本实施方式中，主要对与实施方式8的不同点进行说明，但是对于在其他实施方式中记载的有机EL元件10及其组合，也能够进行同样的变形。

例如在图1、3～6所示的有机EL元件10、或者实施方式8的变形例所示的有机EL元件10中，可以与激子生成层33相邻地设置阻挡层38。即，各实施方式中记载的有机EL层3可以具有荧光发光层34、激子生成层33、阻挡层38依次叠层而形成的结构。

〔总结〕

本发明的方式1所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)，在阳极(例如第一电极2)与阴极(例如第二电极4)之间至少具备：含有至少1种热活化延迟荧光材料(TADF材料)作为主体材料(TADF主体材料)的至少1层的激子生成层33(激子生成层33、第一激子生成层33A、第二激子生成层33B)；和含有至少1种荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)的至少1层的荧光发光层34(荧光发光层34、第一荧光发光层34A、第二荧光发光层34B)。

通常，发光层由承担空穴和电子的传输的主体材料、和承担发光的发光材料的2成分体系形成，发光材料在主体材料中均匀地分散。

在专利文献1、2中也是，TADF材料与作为实质上发光的荧光掺杂剂材料(发光掺杂剂材料)的由非TADF材料构成的荧光发光材料存在于同一层中。

但是，通常掺杂剂材料与作为主体材料的TADF材料相比S1能级低。因此，在TADF材料与由非TADF材料构成的荧光掺杂剂材料共存时，激子本身容易在由非TADF材料构成的荧光掺杂剂材料中生成，生成非发光的三重态激子，发光效率降低。

但是，根据本发明的发明人的研究，即使承担空穴和电子的传输的主体材料TADF材料与承担发光的荧光掺杂剂材料不直接接触，也会发生从TADF材料的S1能级向荧光发光材料的S1能级的能量转移(福斯特转移)。

因此，如上所述，通过使在以往的发光层中进行的发光与激子的生成进行功能分离，在呈现发光的荧光发光层34以外另外设置激子生成层33，能够防止TADF材料与荧光发光材料在同一层内混合。因此，根据上述构成，能够提供能够使发光效率比以往提高的有机EL元件10。

本发明的方式2所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式1中，从上述激子生成层33的任意位置到上述荧光发光层34的最短距离为10nm以下。

当从TADF材料的分子到荧光发光材料的分子的距离为10nm以下时，能够可靠地发生福斯特转移，并且不会损害能量的转移效率。

根据上述构成，从上述激子生成层33的任意位置的TADF材料的分子到荧光发光材料的分子的距离均为10nm以下。因此，根据上述构成，在上述激子生成层33中的所有的TADF材料的分子都能够进行福斯特转移。

本发明的方式3所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式1或2中，上述激子生成层33中的热活化延迟荧光材料(TADF材料、TADF主体材料)的激发单重态能级(S1能级)的能级与上述荧光发光层34中的荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)的激发单重态能级(S1能级)相同，或者比其高。

根据上述构成，能够进行从激子生成层33向荧光发光层34的能量转移(福斯特转移)。另外，能够防止从荧光发光层34向激子生成层33的能量转移。因此，能够提高荧光发光层34中的发光效率。

本发明的方式4所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式1～3中的任一方式中，上述激子生成层33中的热活化延迟荧光材料(TADF材料、TADF主体材料)的HOMO能级比上述荧光发光层34中的荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)的HOMO能级高、且上述激子生成层33中的热活化延迟荧光材料的LUMO能级比上述荧光发光层34中的荧光发光材料的LUMO能级低。

根据上述构成，与荧光发光层34相比，空穴和电子都更容易进入激子生成层33。因此，能够提高激子生成层33中的激子生成概率，因此能够提高单重态激子的生成效率，其结果，能够使荧光发光层34中的发光效率提高。

本发明的方式5所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式1～4中的任一方式中，上述激子生成层33含有2种以上的材料。

根据上述构成，通过含有2种以上的材料，例如能够改变激子生成层33的载流子迁移率。例如，通过将载流子迁移率不同的TADF材料混合，调整载流子迁移率，能够提高激子生成层33中的激子生成概率。其结果，能够提高单重态激子的生成效率，因此，使荧光发光层34中的发光效率提高。

本发明的方式6所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式5中，上述激子生成层33含有热活化延迟荧光材料(TADF材料、TADF主体材料)以外的材料(非TADF材料)，并且上述激子生成层33中含有的热活化延迟荧光材料(TADF材料、TADF主体材料)以外的所有材料的激发单重态能级(S1能级)和激发三重态能级(T1能级)比上述荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)的激发单重态能级(S1能级)和激发三重态能级(T1能级)、以及上述激子生成层33中的热活化延迟荧光材料(TADF材料、TADF主体材料)的激发单重态能级(S1能级)和激发三重态能级(T1能级)都高。

根据本发明，通过在呈现发光的荧光发光层34以外另外设置有激子生成层33，与以往相比，能够改善发光效率。因此，激子生成层33可以含有热活化延迟荧光材料(TADF材料、TADF主体材料)以外的材料(非TADF材料)。

根据上述构成，在激子生成层33中含有非TADF材料的情况下，能够防止能量向该非TADF材料转移。

本发明的方式7所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式1～5中的任一方式中，上述荧光发光层34含有2种以上的材料。

根据上述构成，通过将2种以上的材料混合，例如能够改变从荧光发光层34向激子生成层33的载流子迁移率。

例如，通过在荧光发光材料中混合电子传输性的材料或空穴传输性的材料，能够提高从荧光发光层34向激子生成层33的电子传输性或空穴传输性。其结果，能够提高激子生成层33中的激子生成概率，因此，能够提高荧光发光层34中的发光效率。

本发明的方式8所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式7中，上述荧光发光层34含有荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)以外的材料(例如主体材料)，并且上述荧光发光层34中含有的荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)以外的所有材料的激发单重态能级(S1能级)和激发三重态能级(T1能级)比上述荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)的激发单重态能级(S1能级)和激发三重态能级(T1能级)、以及上述激子生成层33中的热活化延迟荧光材料(TADF材料、TADF主体材料)的激发单重态能级(S1能级)和激发三重态能级(T1能级)都高。

根据本发明，通过在呈现发光的荧光发光层34以外另外设置有激子生成层33，与以往相比，能够改善发光效率。因此，荧光发光层34可以含有荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)以外的材料(例如主体材料)。

根据上述构成，在荧光发光层34中含有荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)以外的材料的情况下，能够防止能量向该荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)以外的材料转移。

本发明的方式9所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式1～8中的任一方式中，上述荧光发光层34中含有的荧光发光材料为热活化延迟荧光材料(TADF材料、TADF掺杂剂材料)。

根据上述构成，通过荧光发光材料使用TADF材料(TADF掺杂剂材料)，荧光发光层34中的TADF材料的一部分直接被激发而发光。因此，能够使发光效率提高。

另外，即使使用TADF材料作为荧光发光材料(TADF掺杂剂材料)，只要如上所述激子生成层33与荧光发光层34分离(即彼此独立地设置)，就能够通过例如对载流子迁移率进行调整等，使得在TADF掺杂剂材料中不生成激子。

本发明的方式10所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式1～9中的任一方式中，上述激子生成层33叠层在比上述荧光发光层34更靠阳极侧(例如第一电极2侧)的位置。

激子生成层33优选设置在载流子(空穴和电子)的复合位置。上述结构适合于电子传输性比空穴传输性高的情况。即，在电子传输性比空穴传输性高的情况下，与由上述阳极和阴极构成的一对电极间的阴极侧相比，空穴和电子更容易在阳极侧的位置复合。

因此，在这样的情况下，通过将激子生成层33设置在比荧光发光层34更靠阳极侧的位置，能够高效率地在激子生成层33中生成激子。

本发明的方式11所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式1～9中的任一方式中，上述激子生成层33叠层在比上述荧光发光层34更靠阴极侧(例如第二电极4侧)的位置。

激子生成层33优选设置在载流子(空穴和电子)的复合位置。上述结构适合于空穴传输性比电子传输性高的情况。即，在空穴传输性比电子传输性高的情况下，与由上述阳极和阴极构成的一对电极间的阳极侧相比，空穴和电子更容易在阴极侧的位置复合。

因此，在这样的情况下，通过将激子生成层33设置在比荧光发光层34更靠阴极侧的位置，能够高效率地在激子生成层33中生成激子。

本发明的方式12所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式1～11中的任一方式中，上述激子生成层33和上述荧光发光层34相邻地设置，上述激子生成层33的膜厚为10nm以下。

当从TADF材料的分子到荧光发光材料的分子的距离为10nm以下时，能够可靠地发生福斯特转移，并且不会损害能量的转移效率。

在上述激子生成层33与上述荧光发光层34相邻地设置的情况下，通过使上述激子生成层33的膜厚为10nm以下，能够使从激子生成层33中距荧光发光材料最远的TADF材料的分子(位于激子生成层33中的与荧光发光层34相反的一侧的表面的TADF材料的分子)到荧光发光层34中距TADF材料最近的荧光发光材料的分子(即，位于荧光发光层34中的激子生成层33侧的表面的荧光发光材料的分子)的距离为10nm以下。因此，根据上述构成，在位于激子生成层33中的与荧光发光层34相反的一侧的表面的TADF材料的分子中也能够发生福斯特转移。因此，根据上述构成，在上述激子生成层33中的所有TADF材料的分子中能够进行福斯特转移。

本发明的方式13所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式1～9中的任一方式中，在上述阳极与阴极之间设置有多个上述荧光发光层34。

通过这样设置有多个上述荧光发光层34，能够使发光效率提高。

本发明的方式14所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式13中，上述多个荧光发光层34夹着上述激子生成层33叠层。

从激子生成层33的能量转移能够在激子生成层33的阳极侧和阴极侧同等地发生。因此，通过如上所述多个荧光发光层34夹着上述激子生成层33叠层，能够不泄露地向荧光发光材料进行能量转移，能够使发光效率提高。

本发明的方式15所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式14中，夹着上述激子生成层33的荧光发光层34由相互不同的材料形成。

根据上述构成，通过夹着上述激子生成层33的荧光发光层34使用不同的材料，能够进行载流子迁移率的调整和发光色的调整。

本发明的方式16所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式14或15中，上述激子生成层33和夹着上述激子生成层33的荧光发光层34彼此相邻地叠层，上述激子生成层33的膜厚为20nm以下。

根据上述构成，能够使上述激子生成层33中的TADF材料的分子、与上述第一荧光发光层34A和第二荧光发光层34B中的任一个近的荧光发光层34中的荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)的分子的距离均为10nm以下。因此，根据上述构成，能够在上述激子生成层33中的所有TADF材料的分子中进行福斯特转移。另外，也不会损害能量的转移效率。

本发明的方式17所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式1～15中的任一方式中，在上述阳极与阴极之间还具备阻挡层38(阻挡层38、第一阻挡层38A、第二阻挡层38B)，上述激子生成层33、上述荧光发光层34和上述阻挡层38依次叠层，并且上述荧光发光层34与上述阻挡层38彼此相邻地叠层。

根据上述构成，能够利用上述阻挡层38防止载流子(空穴、电子)和激子的穿透。因此，根据上述构成，即使在荧光发光层34的厚度薄的情况下，也能够防止能量从激子生成层33越过荧光发光层34进行转移，使发光效率提高。

本发明的方式18所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式17中，上述荧光发光层34的厚度比10nm薄。

上述构成在上述荧光发光层34的厚度比10nm薄的情况下特别有效。在荧光发光层34的厚度比10nm薄的情况下，如果没有阻挡层38，则有可能导致能量从激子生成层33越过荧光发光层34向其外侧转移。但是，通过设置有阻挡层38，能够防止这样的能量转移。

本发明的方式19所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式18中，彼此相邻的上述荧光发光层34与上述阻挡层38的合计厚度为10nm以上。

根据上述构成，能够更可靠地防止能量从激子生成层33越过荧光发光层34向其外侧转移，防止发光效率下降。

本发明的方式20所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式17～19中的任一方式中，上述阻挡层38中的所有材料的激发单重态能级(S1能级)和激发三重态能级(T1能级)比相邻的上述荧光发光层34中的荧光发光材料的激发单重态能级(S1能级)和激发三重态能级(T1能级)、以及上述激子生成层33中的热活化延迟荧光材料(TADF材料、TADF主体材料)的激发单重态能级(S1能级)和激发三重态能级(T1能级)都高。

根据上述构成，能够防止从荧光发光层34和激子生成层33向阻挡层38的能量转移。

本发明的方式21所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式17～20中的任一方式中，上述阻挡层38中的所有材料的HOMO能级比相邻的上述荧光发光层34中的荧光发光材料的HOMO能级低。

根据上述构成，与阻挡层38相比，空穴更容易进入荧光发光层34，因此，能够防止空穴泄露。因此，根据上述构成，激子生成层33中的激子生成概率提高，能够使发光效率提高。

本发明的方式22所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式17～21中的任一方式中，上述阻挡层38中的所有材料的LUMO能级比相邻的上述荧光发光层34中的荧光发光材料的LUMO能级高。

根据上述构成，与阻挡层38相比，电子更容易进入荧光发光层34，因此，能够防止电子泄露。因此，根据上述构成，激子生成层33中的激子生成概率提高，能够使发光效率提高。

本发明的方式23所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式1～9中的任一方式中，在上述阳极与阴极之间设置有多个上述激子生成层33。

通过这样设置有多个上述激子生成层33，能够使发光效率提高。

本发明的方式24所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式23中，上述多个激子生成层33夹着上述荧光发光层34叠层。

根据上述构成，即使在以不同的电流条件驱动有机EL元件10的情况下，在激子生成层33中也容易发生载流子的复合，发光效率改善。

本发明的方式25所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式24中，夹着上述荧光发光层34的激子生成层33含有相互不同的热活化延迟荧光材料(TADF材料、TADF主体材料)。

根据上述构成，能够改变各激子生成层33的载流子迁移率。因此，根据上述构成，在改变电流密度来驱动有机EL元件10的情况下，能够将激子的生成位置调整为与改变的电流密度相应的位置，因此，在激子生成层33中容易发生载流子的复合，发光效率改善。

本发明的方式26所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式24～25中的任一方式中，上述荧光发光层34的膜厚为10nm以下。

根据上述构成，通过激子生成层33夹着荧光发光层34设置，即使在荧光发光层34的厚度薄的情况下，也难以发生能量越过荧光发光层34向外侧的空穴传输层32或电子传输层35的转移。因此，上述有机EL元件10也适合于荧光发光层34的厚度为10nm以下的情况。

本发明的方式27所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式24～26中任一方式中，上述荧光发光层34和夹着上述荧光发光层34的激子生成层33彼此相邻地叠层，夹着上述荧光发光层34的激子生成层33的厚度均为10nm以下。

根据上述构成，能够可靠地发生福斯特转移，并且也不会损害能量的转移效率。

本发明的方式28所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式1～12、23～26中的任一方式中，在上述阳极与阴极之间还具备阻挡层38(阻挡层38、第一阻挡层38A、第二阻挡层38B)，上述荧光发光层34、上述激子生成层33和上述阻挡层38依次叠层，并且上述激子生成层33和上述阻挡层38彼此相邻地叠层。

根据上述构成，能够利用上述阻挡层38防止载流子(空穴、电子)和激子的穿透。因此，根据上述构成，能够防止能量从激子生成层33向荧光发光层34以外的层转移，能够使发光效率提高。

本发明的方式29所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式28中，上述阻挡层38的厚度为10nm以上。

根据上述构成，能够更可靠地防止能量从激子生成层33向荧光发光层34以外的层转移、发光效率下降。

本发明的方式30所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式28或29中，上述阻挡层38中的所有材料的激发单重态能级(S1能级)和激发三重态能级(T1能级)比相邻的上述激子生成层33中的热活化延迟荧光材料(TADF材料、TADF主体材料)的激发单重态能级(S1能级)和激发三重态能级(T1能级)、以及上述荧光发光层34中的荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)的激发单重态能级(S1能级)和激发三重态能级(T1能级)都高。

根据上述构成，能够防止从激子生成层33和荧光发光层34向阻挡层38的能量转移。

本发明的方式31所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式28～30中的任一方式中，上述阻挡层38中的所有材料的HOMO能级比相邻的上述激子生成层33中的热活化延迟荧光材料(TADF材料、TADF主体材料)的HOMO能级低。

根据上述构成，与阻挡层38相比，空穴更容易进入荧光发光层34，因此，能够防止空穴泄露。由此，激子生成层33中的激子生成概率提高，能够使发光效率提高。

本发明的方式32所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式28～31中的任一方式中，上述阻挡层38中的所有材料的LUMO能级比相邻的上述激子生成层33中的热活化延迟荧光材料(TADF材料、TADF主体材料)的LUMO能级高。

根据上述构成，与阻挡层38相比，电子更容易进入荧光发光层34，因此，能够防止电子泄露。由此，激子生成层33中的激子生成概率提高，能够使发光效率提高。

本发明的方式33所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式1～11、13～15、17～26、28～32中的任一方式中，在上述激子生成层33与上述荧光发光层34之间设置有至少1层的中间层37。

根据上述构成，不将激子生成层33与荧光发光层34连续地叠层，而在激子生成层33与荧光发光层34之间形成有除上述激子生成层33和上述荧光发光层34以外的层作为中间层37。

因此，根据上述构成，能够防止：在为了使有机EL元件10以高亮度发光而提高电流密度时，载流子的复合区域扩展到激子生成层33的外侧，在上述荧光发光层34中，在由非TADF材料形成的荧光掺杂剂中直接生成激子。因此，根据上述构成，能够改善发光效率。

本发明的方式34所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式14或15中，上述多个荧光发光层34具备第一荧光发光层34A和第二荧光发光层34B，在上述第一荧光发光层34A与上述激子生成层33之间、以及上述第二荧光发光层34B与上述激子生成层33之间中的至少一者叠层有至少1层的中间层37。

根据上述构成，在激子生成层33与第一荧光发光层34A之间、以及激子生成层33与第二荧光发光层34B之间中的至少一者，设置有除上述激子生成层33和上述各荧光发光层34(第一荧光发光层34A、第二荧光发光层34B)以外的层，作为中间层37(第一中间层37A或第二中间层37B)。

因此，根据上述构成，能够防止：在为了使有机EL元件10以高亮度发光而提高电流密度时，载流子的复合区域扩展到激子生成层33的外侧，在上述各荧光发光层34中，在由非TADF材料形成的荧光掺杂剂中直接生成激子。因此，根据上述构成，能够改善发光效率。

本发明的方式35所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式24～26中的任一方式中，上述多个激子生成层33具备第一激子生成层33A和第二激子生成层33B，在上述第一激子生成层33A与上述荧光发光层34之间、以及上述第二激子生成层33B与上述荧光发光层34之间中的至少一者叠层有至少1层的中间层37。

根据上述构成，在荧光发光层34与第一激子生成层33A之间、以及荧光发光层34与第二激子生成层33B之间中的至少一者，设置有除上述荧光发光层34和上述各激子生成层33(第一激子生成层33A、第二激子生成层33B)以外的层，作为中间层37(第一中间层37A或第二中间层37B)。

因此，根据上述构成，能够防止：在为了使有机EL元件10以高亮度发光而提高电流密度时，载流子的复合区域扩展到激子生成层33的外侧，在上述各荧光发光层34中，在由非TADF材料形成的荧光掺杂剂中直接生成激子。因此，根据上述构成，能够改善发光效率。

本发明的方式36所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式24～26中的任一方式中，上述多个激子生成层33具备第一激子生成层33A和第二激子生成层33B，在上述第一激子生成层33A与上述荧光发光层34之间设置有至少1层的第一中间层37A，并且在上述第二激子生成层33B与上述荧光发光层34之间设置有至少1层的第二中间层37B。

根据上述构成，不将第一激子生成层33A和荧光发光层34连续地叠层，而在荧光发光层34与第一激子生成层33A之间、以及荧光发光层34与第二激子生成层33B之间，分别设置有除上述荧光发光层34和上述各激子生成层33(第一激子生成层33A、第二激子生成层33B)以外的层作为中间层37(第一中间层37A或第二中间层37B)。

因此，根据上述构成，能够防止：在为了使有机EL元件10以高亮度发光而提高电流密度时，载流子的复合区域扩展到激子生成层33的外侧，在上述各荧光发光层34中，在由非TADF材料形成的荧光掺杂剂中直接生成激子。因此，根据上述构成，能够改善发光效率。

本发明的方式37所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式33～36中的任一方式中，彼此相邻地形成的上述激子生成层与上述至少1层的中间层的合计厚度为10nm以下。

根据上述构成，能够使从上述激子生成层33的任意位置到荧光发光层34的最短距离为10nm以下。因此，根据上述构成，能够在上述激子生成层33中的所有TADF材料的分子中进行福斯特转移。另外，也不会损害能量的转移效率。

本发明的方式38所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式14或15中，上述多个荧光发光层34具备第一荧光发光层34A和第二荧光发光层34B，在上述第一荧光发光层34A与上述激子生成层33之间设置有至少1层的第一中间层37A，并且在上述第二荧光发光层34B与上述激子生成层33之间设置有至少1层的第二中间层37B。

根据上述构成，不将第一荧光发光层34A、激子生成层33和第二荧光发光层34B连续地叠层，而在激子生成层33与第一荧光发光层34A之间、以及激子生成层33与第二荧光发光层34B之间分别设置有除上述激子生成层33和上述各荧光发光层34(第一荧光发光层34A、第二荧光发光层34B)以外的层作为中间层37(第一中间层37A或第二中间层37B)。

因此，根据上述构成，能够防止：在为了使有机EL元件10以高亮度发光而提高电流密度时，载流子的复合区域扩展到激子生成层33的外侧，在上述各荧光发光层34中，在由非TADF材料形成的荧光掺杂剂中直接生成激子。因此，根据上述构成，能够改善发光效率。

本发明的方式39所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式38中，彼此相邻地形成的上述至少1层的第一中间层37A、上述激子生成层33和上述至少1层的第二中间层37B的合计厚度为20nm以下。

根据上述构成，能够使上述激子生成层33中的TADF材料的分子、与上述第一荧光发光层34A和第二荧光发光层34B中的任一个近的荧光发光层34中的荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)的分子的距离均为10nm以下。因此，根据上述构成，能够在上述激子生成层33中的所有的TADF材料的分子中进行福斯特转移。另外，也不会损害能量的转移效率。

本发明的方式40所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式33～39中的任一方式中，上述中间层37中的所有材料的HOMO能级比上述激子生成层33中的热活化延迟荧光材料(TADF材料、TADF主体材料)的HOMO能级低、且上述中间层37中的所有材料的LUMO能级比上述激子生成层33中的热活化延迟荧光材料的LUMO能级高。

根据上述构成，与中间层37相比，空穴和电子更容易进入激子生成层33。因此，根据上述构成，激子生成层33中的激子生成概率提高，能够使发光效率提高。

本发明的方式41所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式33～40中的任一方式中，上述中间层37中的所有材料的HOMO能级比上述荧光发光层34中的荧光发光材料的HOMO能级H高、且上述中间层37中的所有材料的LUMO能级比上述荧光发光层34中的荧光发光材料的LUMO能级低。

根据上述构成，与荧光发光层34相比，空穴和电子更容易进入中间层37。因此，根据上述构成，激子生成层33中的激子生成概率提高，能够使发光效率提高。

本发明的方式42所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式33～41中的任一方式中，上述中间层37中的所有材料的激发单重态能级(S1能级)和激发三重态能级(T1能级)比上述荧光发光层中的荧光发光材料的激发单重态能级(S1能级)和激发三重态能级(T1能级)都高。

根据上述构成，能够防止能量向中间层37的材料转移。

本发明的方式43所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式33～42中的任一方式中，上述中间层37中的所有材料的激发单重态能级(S1能级)和激发三重态能级(T1能级)比上述激子生成层33中的热活化延迟荧光材料的激发单重态能级(S1能级)和激发三重态能级(T1能级)都高。

例如，作为本发明的方式43所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)的一个例子，该有机电致发光元件(有机EL元件10)可以：在上述方式33～41中的任一方式中，上述中间层37中的所有材料的激发单重态能级(S1能级)和激发三重态能级(T1能级)比上述荧光发光层中的荧光发光材料的激发单重态能级(S1能级)和激发三重态能级(T1能级)、以及上述激子生成层33中的热活化延迟荧光材料的激发单重态能级(S1能级)和激发三重态能级(T1能级)都高。

根据上述构成，能够防止能量向中间层37的材料转移。

本发明的方式44所涉及的有机电致发光元件(有机EL元件10)的制造方法包括在阳极(例如第一电极2)与阴极(例如第二电极4)之间形成有机层(有机EL层3)的有机层形成工序，上述有机层形成工序包括：形成含有至少1种热活化延迟荧光材料(TADF材料)作为主体材料的激子生成层33的工序；和形成含有至少1种荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)的荧光发光层34的工序。

根据上述方法，通过如上所述在呈现发光的荧光发光层34以外另外设置激子生成层33，能够防止TADF材料和荧光发光材料在同一层内混合。因此，根据上述方法，能够提供能够使发光效率比以往提高的有机EL元件10的制造方法。

本发明的方式45所涉及的发光方法，是使在含有热活化延迟荧光材料(TADF材料、TADF主体材料)的激子生成层33中生成的激子向在该激子生成层33以外另外设置的荧光发光层34的荧光发光材料(荧光掺杂剂材料)进行福斯特转移而发光的方法。

如上所述，根据本发明的发明人的研究，即使承担空穴和电子的传输的作为主体材料的TADF材料与承担发光的荧光掺杂剂材料不直接接触，也会发生福斯特转移。

因此，通过如上所述使在以往的发光层中进行的发光和激子的生成进行功能分离，在呈现发光的荧光发光层34以外另外设置激子生成层33，使在含有TADF材料(TADF主体材料)的激子生成层33中生成的激子向在该激子生成层33以外另外设置的荧光发光层34的荧光掺杂剂材料进行福斯特转移而发光，能够提供发光效率比以往高的发光方法。

本发明并不限定于上述的各实施方式，能够在权利要求书的范围内进行各种变更，将在不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包括在本发明的技术范围内。另外，通过将在各实施方式中分别公开的技术手段组合，能够形成新的技术特征。

产业上的可利用性

本发明能够用于使用有机EL元件的各种器件，例如能够用于电视机等的显示装置等。

符号说明

1：基板

2 第一电极

3 有机EL层(有机层)

4 第二电极

10 有机EL元件

21 非透光性电极

22 透光性电极

31 空穴注入层

32 空穴传输层

33 激子生成层

33A 第一激子生成层(激子生成层)

33B 第二激子生成层(激子生成层)

33a TADF主体材料的分子

34 荧光发光层

34A 第一荧光发光层(荧光发光层)

34B 第二荧光发光层(荧光发光层)

34C 第三荧光发光层(荧光发光层)

34a 荧光掺杂剂材料的分子

35 电子传输层

36 电子注入层

37 中间层

37A 第一中间层(中间层)

37B 第二中间层(中间层)

38 阻挡层

38A：第一阻挡层(阻挡层)

38B：第二阻挡层(阻挡层)