(57)【要約】【課題】逆構造を採用したタンデム型発光素子を提供する。【解決手段】陰極と、陰極上の第１のＥＬ層と、第１のＥＬ層上の第２のＥＬ層と、第２のＥＬ層上の陽極と、中間層と、を有し、中間層は、第１のＥＬ層と、第２のＥＬ層との間に設けられ、中間層は、第１の層と、第１の層上の第２の層と、第２の層上の第３の層とを有し、第１の層は、正孔輸送性材料と電子受容体とを有し、第３の層は、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属を有し、第２の層は、電子輸送性材料を有することを特徴とする発光素子。【選択図】図１
2020017537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ型電界効果トランジスタと、発光素子と、を有する発光装置であって、
前記発光素子は、陰極と、前記陰極上の第１のＥＬ層と、前記第１のＥＬ層上の第２のＥＬ層と、前記第２のＥＬ層上の陽極と、を有し、
前記第１のＥＬ層と、前記第２のＥＬ層との間に、正孔輸送材料である第１の有機化合物と、電子輸送材料である第２の有機化合物と、電子輸送材料である第３の有機化合物と、第１の物質と、第２の物質と、を有し、
前記第１の有機化合物を含む領域に、前記第２の物質を有し、
前記第２の有機化合物と前記第３の有機化合物とは、異なる材料であり、
前記第１の物質は、電子受容体であり、
前記第２の物質は、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属化合物のいずれかである発光装置。
【請求項２】
酸化物半導体を有するトランジスタと、発光素子と、を有する発光装置であって、
前記発光素子は、陰極と、前記陰極上の第１のＥＬ層と、前記第１のＥＬ層上の第２のＥＬ層と、前記第２のＥＬ層上の陽極と、を有し、
前記第１のＥＬ層と、前記第２のＥＬ層との間に、正孔輸送材料である第１の有機化合物と、電子輸送材料である第２の有機化合物と、電子輸送材料である第３の有機化合物と、第１の物質と、第２の物質と、を有し、
前記第１の有機化合物を含む領域に、前記第２の物質を有し、
前記第２の有機化合物と前記第３の有機化合物とは、異なる材料であり、
前記第１の物質は、電子受容体であり、
前記第２の物質は、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属化合物のいずれかである発光装置。
【請求項３】
インジウムとスズとガリウムとを有する酸化物半導体を有するトランジスタと、発光素子と、を有する発光装置であって、
前記発光素子は、陰極と、前記陰極上の第１のＥＬ層と、前記第１のＥＬ層上の第２のＥＬ層と、前記第２のＥＬ層上の陽極と、を有し、
前記第１のＥＬ層と、前記第２のＥＬ層との間に、正孔輸送材料である第１の有機化合物と、電子輸送材料である第２の有機化合物と、電子輸送材料である第３の有機化合物と、第１の物質と、第２の物質と、を有し、
前記第１の有機化合物を含む領域に、前記第２の物質を有し、
前記第２の有機化合物と前記第３の有機化合物とは、異なる材料であり、
前記第１の物質は、電子受容体であり、
前記第２の物質は、アルカリ金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属化合物のいずれかである発光装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記第２の物質は、リチウム、リチウムを含む化合物、カルシウム、カルシウムを含む化合物のいずれかである発光装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の発光装置と、カラーフィルターとを有する電子機器。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の発光装置と、タッチパネルとを有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一形態は、発光素子に関する。
【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の
一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明
の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・
オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明
の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装
置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として
挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用し
た発光素子に関する研究開発が盛んに行われている。エレクトロルミネッセンスを利用し
た発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を含む層（以下、発光層とい
う）を挟んだものである。発光素子の電極間に電圧を印加することにより、発光性の物質
から発光を得ることができる。
【０００４】
エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）を利用した発光素子のなかで、特に、発光性の物質が
有機化合物であるものは、薄膜を積層して発光素子を形成することが可能である。そのた
め、薄型軽量に作製でき、大面積化も容易であることから、面光源としての応用が期待さ
れている。また、当該発光素子は、白熱電球や蛍光灯をしのぐ発光効率が期待されるため
、照明器具に好適であるとして注目されている。
【０００５】
上記発光素子は、発光性の物質の種類によって様々な発光色を提供することができる。特
に、照明への応用を考えた場合、白色発光またはそれに近い色の発光が高効率で得られる
発光素子が求められている。
【０００６】
白色発光が得られる発光素子として、例えば、赤、緑、青の各波長領域にピークを有する
複数のＥＬ層を積層した白色発光素子が提案されている（例えば、特許文献１）。また、
補色の関係にある各波長領域（例えば、青と黄）にピークを有する２つのＥＬ層を積層し
た白色発光素子が提案されている（例えば、特許文献２）。なお、このようなＥＬ層の積
層構造は「タンデム型」と呼ばれることがある。
【０００７】
タンデム型発光素子は、陽極と陰極の間に、中間層を挟んで複数のＥＬ層を有している。
複数のＥＬ層それぞれから発せられた光を合わせて取り出すことができるため、ＥＬ層を
単層とした発光素子に比べ、電流効率を高めることができるという特徴を有している。
【０００８】
なお、中間層は、電荷発生層、電子リレー層、および電子注入バッファー層などを積層し
た構造を有する。但し、これらの層は、必ず設ける必要はなく、適宜必要な層を選択して
設ければよい。
【０００９】
タンデム型発光素子の作製方法としては、基板上に陽極を形成し、陽極上に第１のＥＬ層
の正孔注入層・正孔輸送層・発光層・電子輸送層を形成する。次に、第１のＥＬ層の電子
輸送層上に中間層を形成する。中間層が、電子注入バッファー層、電子リレー層、および
電荷発生層で構成される場合には、例えば酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、銅フタロシアニン
（略称：ＣｕＰｃ）、および正孔輸送性の高い物質を順次蒸着することにより、形成する
ことができる。次に、中間層上に第２のＥＬ層の正孔輸送層・発光層・電子輸送層・電子
注入層を形成し、第２のＥＬ層上に陰極を形成する。以上により２つのＥＬ層を積層した
タンデム型発光素子を形成することができる。
【００１０】
但し、発光素子の作製プロセスには、発光素子の陽極として機能する電極が基板上に先に
形成される上述したような場合と、陰極として機能する電極が基板上に先に形成される場
合とがある。また、先に示した作製プロセスで形成される素子構造を「順構造」、後に示
したプロセスに基づき形成される素子構造を「逆構造」と呼ぶ。これらは、単純に発光素
子の素子構造が基板上で反転しているというだけでなく、作製プロセスに起因して素子構
造も異なる場合がある。また、タンデム構造における中間層を構成する複数層の積層順も
逆になる。（例えば、特許文献３）。
【００１１】
また、発光素子を制御するためのＦＥＴ（電界効果トランジスタ）として、酸化物半導体
（Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）をＦＥＴの半導体層に適用する構造の提案
もされている。特に酸化物半導体としてＩＧＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｇａｌｌｉｕｍ  Ｚｉ
ｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）を使用したＯＳ‐ＦＥＴは、多数キャリアが電子でありｎ型となるた
め、ＯＳ‐ＦＥＴと、その接続が陰極となる逆構造の発光素子とを組み合わせることによ
り素子特性を向上させることができる、との提案もされている（例えば、非特許文献１）
。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特表２００８−５１８４００号公報
【特許文献２】特開２００６−１２７９３号公報
【特許文献３】特開２００３−２７２８６７号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】Ｈ．Ｆｕｋａｇａｗａ，Ｋ．Ｍｏｒｉ，Ｙ．Ａｒｉｍｏｔｏ  ａｎｄ  Ｍ．Ｎａｋａｊｉｍａ，ＳＩＤ  ２０１３  ＤＩＧＥＳＴ，ｐ．１４６９（２０１３）．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述したように、逆構造のタンデム型の発光素子は、ＯＳ‐ＦＥＴと組み合わせることで
、従来よりも素子特性を向上させることが期待できる。しかしながら、逆構造のタンデム
型発光素子の場合、中間層は、第１のＥＬ層の正孔輸送層または正孔注入層上に、電荷発
生層、電子リレー層、電子注入バッファー層の順に積層されることになる。このとき、電
子注入バッファー層に含まれる金属が、先に形成された層に取り込まれる場合に、発光素
子の駆動電圧の上昇や発光効率の低下を引き起こすことが問題になっている。
【００１５】
上記に鑑み、本発明の一態様は、新規の発光素子の構造を提供することを課題の一とする
。また、本発明の一態様は、新規な逆構造のタンデム型発光素子を提供することを課題の
一とする。また、本発明の一態様は、逆構造のタンデム型発光素子における新規な中間層
の構造を提供することを課題の一とする。
【００１６】
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一
態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題
は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図
面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本明細書で開示する発明の一態様の構成は、陰極と、陰極上の第１のＥＬ層と、第１のＥ
Ｌ層上の第２のＥＬ層と、第２のＥＬ層上の陽極と、中間層と、を有し、中間層は、第１
のＥＬ層と、第２のＥＬ層との間に設けられ、中間層は、第１の層と、第１の層上の第２
の層と、第２の層上の第３の層とを有し、第１の層は、正孔輸送性材料と電子受容体とを
有し、第３の層は、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属を有し、第２の層は、電子輸
送性材料を有する発光素子である。
【００１８】
また、本明細書で開示する発明の一態様に係る発光素子において、第１のＥＬ層は第１の
光を発することができ、第２のＥＬ層は第２の光を発することができ、第１の光の色と、
第２の光の色と、が異なる発光素子としてもよい。
【００１９】
また、本明細書で開示する他の発明の一態様の構成は、陰極と、陰極上の複数のＥＬ層と
、複数のＥＬ層上の陽極と、複数の中間層と、を有し、複数の中間層のそれぞれは、複数
のＥＬ層の間にそれぞれ設けられ、複数の中間層は、それぞれ、第１の層と、第１の層上
の第２の層と、第２の層上の第３の層とを有し、第１の層は、正孔輸送性材料と電子受容
体とを有し、第３の層は、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属を有し、第２の層は、
電子輸送性材料を有する発光素子である。
【００２０】
本明細書で開示する発明の一態様に係る発光素子において、第２の層は、アルカリ金属若
しくはアルカリ土類金属が第１の層に拡散することを抑制することができる機能を有する
発光素子であってもよい。
【００２１】
本明細書で開示する発明の一態様に係る発光素子において、第３の層は、電子注入バッフ
ァー層としての機能を有していてもよい。
【００２２】
また、本明細書で開示する発明の一態様に係る発光素子において、陰極は、電界効果トラ
ンジスタと電気的に接続されていてもよく、該電界効果トランジスタは、ｎ型電界効果ト
ランジスタとしてもよい。また、電界効果トランジスタは、半導体層に酸化物半導体を有
していてもよく、酸化物半導体は、インジウムと、スズと、ガリウムと、を有する酸化物
半導体としてもよい。
【００２３】
また、本明細書で開示する発明の一態様に係る発光素子において、電子輸送性材料は、バ
ソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）若しくはトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（
Ａｌｑ３）を有していてもよい。アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属は、リチウム、
カルシウムのいずれかとしてもよい。陽極は、酸素と、スズと、インジウムと、を有して
いてもよい。
【００２４】
また、本明細書で開示する発明の一態様に係る発光素子を有する照明装置としてもよい。
本明細書で開示する発明の一態様に係る発光素子と、カラーフィルターとを有する電子機
器としてもよい。本明細書で開示する発明の一態様に係る発光素子と、タッチパネルとを
有する電子機器としてもよい。
【００２５】
逆構造のタンデム型発光素子において、中間層の電子注入バッファー層に用いられる材料
に含まれるアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属が、該層の被形成層側に拡散すること
を防ぐために、電荷発生層と電子注入バッファー層との間に、該金属の移動を抑制するこ
とができる機能を有する層を設ける。
【００２６】
該金属の移動を抑制することができる機能を有する層には、例えば電子輸送性材料を用い
ると、金属が該層に達していても、むしろ層の導電性が向上する。そのため、該層がない
場合と比較して、逆構造を適用したタンデム型発光素子は、駆動電圧が上昇することなく
発光することができる。
【００２７】
中間層の電子リレー層は、電子輸送性材料が用いられ、電荷発生層と電子注入バッファー
層との間に設けられる。そのため、該金属の移動を抑制することができる機能を電子リレ
ー層で実現させることも考えられる。ただし、該金属の移動を抑制することができる機能
と電子リレー層としての機能とを、単一の材料で形成された層で両立させるのは、簡単で
はない。２つの機能を、２種の異なる電子輸送性材料をそれぞれ有する２つの層の積層構
造によって実現することもできる。２つの層の積層構造とすることにより、発光素子とし
て機能するために必要な電子輸送性の確保と、該金属の移動による問題の低減とを適度に
両立した中間層を有する発光素子を得ることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一態様により、新規の発光素子の構造を提供することができる。また、本発明の
一態様により、逆構造のタンデム型発光素子を提供することができる。また、本発明の一
態様により、逆構造のタンデム型発光素子における新規な中間層を提供することができる
。
【００２９】
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一
態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は
、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面
、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】発光素子の構造について説明する図。
【図２】発光素子の構造について説明する図。
【図３】発光装置について説明する図。
【図４】電子機器について説明する図。
【図５】電子機器について説明する図。
【図６】照明装置について説明する図。
【図７】発光素子１及び発光素子２の輝度−電流効率特性。
【図８】発光素子１及び発光素子２の電圧−電流特性。
【図９】発光素子３及び比較発光素子２の輝度−電流効率特性。
【図１０】発光素子３及び比較発光素子２の電圧−電流特性。
【図１１】発光素子４の輝度−電流効率特性。
【図１２】発光素子４の電圧−電流特性。
【図１３】本発明の一態様の発光装置を説明する図。
【図１４】本発明の一態様の発光装置を説明する図。
【図１５】本発明の一態様の照明装置を説明する図。
【図１６】タッチセンサを説明する図。
【図１７】タッチセンサを説明する回路図。
【図１８】タッチセンサを説明する断面図。
【図１９】本発明の一態様の発光装置を用いたモジュールを説明する図。
【図２０】本発明の一態様の発光素子を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は
以下の説明に限定されず、その形態および詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれ
ば容易に理解される。また、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈さ
れるものではない。
【００３２】
なお、本明細書で説明する各図において、陽極、ＥＬ層、中間層、陰極などの大きさや厚
さ等の各構成要素の大きさは、個々に説明の明瞭化のために誇張されている場合がある。
よって、必ずしも各構成要素はその大きさに限定されず、また各構成要素間での相対的な
大きさに限定されない。
【００３３】
また、本明細書等において、第１、第２、第３などとして付される序数詞は、便宜上用い
るものであって工程の順番や上下の位置関係などを示すものではない。そのため、例えば
、「第１の」を「第２の」又は「第３の」などと適宜置き換えて説明することができる。
また、本明細書等に記載されている序数詞と、本発明の一態様を特定するために用いられ
る序数詞は一致しない場合がある。
【００３４】
また、本明細書等で説明する本発明の構成において、同一部分又は同様の機能を有する部
分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また
、同様の機能を有する部分を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さ
ない場合がある。
【００３５】
また、色とは、一般に色相（単色光の波長に相当）、彩度（あざやかさ即ち白みを帯びて
いない度合）および明度（明るさ即ち光の強弱）の三要素によって規定される。また、本
明細書において色とは、上述の三要素のうちのいずれか一つの要素のみ、または任意で選
んだ２つの要素のみを示してもよい。また、本明細書において、２つの光の色が異なると
は、上述の三要素のうちいずれか少なくとも一つが異なることをいい、さらに、２つの光
のスペクトルの形状若しくは各ピークの相対強度比の分布が異なることをも含む。
【００３６】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子について図１を用いて説明する。
【００３７】
図１は、陰極１０１と陽極１０５との間に、第１のＥＬ層１０２と、中間層１０３と、第
２のＥＬ層１０４と、を有する発光素子を示した図である。本実施の形態においては、Ｅ
Ｌ層の数を２としているが、３以上の層を積層した構造としてもよい。基板１００上に陰
極１０１を形成し、陰極１０１上に第１のＥＬ層１０２を形成し、第１のＥＬ層１０２上
に中間層１０３を形成し、中間層の上に第２のＥＬ層１０４を形成し、第２のＥＬ層１０
４の上に陽極１０５を形成して発光素子を作製する。基板１００と陰極１０１との間には
電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が形成されていてもよく、陰極１０１には電界効果トラ
ンジスタ（ＦＥＴ）から供給される信号が入力される。
【００３８】
基板１００の上に、陰極１０１が形成される。陰極１０１には、様々な金属、合金、その
他の導電性材料、およびこれらの混合物などを用いることができる。例えば、仕事関数の
大きい材料である、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉ
ｄｅ）、珪素または酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸
化亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有
した酸化インジウム等の導電性を有する金属酸化物膜を用いることができる。これらの金
属酸化物膜は、スパッタリング法により形成することができる。または、ゾル−ゲル法な
どを用いて形成することができる。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ  
Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）は、酸化インジウムに対し１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下の酸化亜
鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸
化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウムは、酸化インジウムに対し酸化タ
ングステンを０．５ｗｔ％以上５ｗｔ％以下、酸化亜鉛を０．１ｗｔ％以上１ｗｔ％以下
含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。この他、金
（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モ
リブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、
または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等を用いることができる。また、仕事関
数の小さい材料である、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウ
ム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（
Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、またはこれらを含む合金（マグ
ネシウムと銀の合金、アルミニウムとリチウムの合金）を用いることができる。また、ユ
ーロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属、またはこれらを含む合金
等を用いることができる。また、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、アルミニウムを含
む合金（ＡｌＳｉ）等を用いることができる。アルカリ金属、アルカリ土類金属、または
これらを含む合金の膜は、真空蒸着法を用いて形成することができる。また、アルカリ金
属またはアルカリ土類金属を含む合金の膜はスパッタリング法により形成することも可能
である。また、これらの電極は、単層膜に限らず、積層膜で形成することもできる。
【００３９】
なお、キャリアの注入障壁を考慮すると、陰極１０１としては、仕事関数の小さい材料を
用いることが好ましい。
【００４０】
ＥＬ層の積層構造の上に、陽極１０５が形成される。陽極１０５として機能するため、仕
事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物、およびこれら
の混合物などを用いて形成することが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−
酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ケイ素若しくは酸化ケイ素を
含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン及び
酸化亜鉛を含有した酸化インジウム等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通
常スパッタリング法により成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わな
い。作製方法の例としては、酸化インジウム−酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し１乃至
２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成する方法
などがある。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウムは、酸化イ
ンジウムに対し酸化タングステンを０．５乃至５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１乃至１ｗｔ％
含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することもできる。この他、金
（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モ
リブデンＭｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、ま
たは金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。グラフェンも用いること
ができる。
【００４１】
陽極１０５を、透光性を有する材料で形成すると、トップエミッション構造の発光素子と
することができる。その一方で、陽極１０５を、透光性がなく反射性を有する材料で形成
し、陰極１０１に透光性を与えることにより、ボトムエミッション構造の発光素子とする
ことができる。
【００４２】
次に、発光素子及び中間層の構成について説明する。
【００４３】
≪ＥＬ層の構成≫
ＥＬ層は、少なくとも発光物質を有する発光層を有し、逆構造においては陰極側から電子
注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層の順に形成される。各層は必ずし
も単層である必要はなく、２以上の層から構成されてもよい。また、電子注入層及び電子
輸送層の機能を１の層で実現してもよく、正孔輸送層及び正孔注入層の機能を１の層で実
現することもできる。また、発光層以外の層のうち１又は複数の層が省略される場合もあ
る。
【００４４】
電子注入層について説明する。まず、ＥＬ層の陰極側に電子注入層を形成する。電子注入
層は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層には、フッ化リチウム（ＬｉＦ
）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、酸化リチウム（ＬｉＯ
ｘ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることが
できる。また、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）のような希土類金属化合物を用いることが
できる。また、電子輸送層を構成する物質を用いることもできる。
【００４５】
あるいは、電子注入層に、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合材料
を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生す
るため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発
生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば後述の電子輸
送層を構成する物質（金属錯体や複素芳香族化合物等）を用いることができる。電子供与
体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカ
リ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム
、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物
やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸
化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる
。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合物を用いることもできる。
【００４６】
電子注入層上に、電子輸送層を形成する。電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を含む層
である。電子輸送層には、Ａｌｑ３、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑ、ＺｎＰＢＯ、
ＺｎＢＴＺなどの金属錯体を用いることができる。また、ＰＢＤ、ＯＸＤ−７、ＴＡＺ、
３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフ
ェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、Ｂｐｈｅｎ、ＢＣＰ
、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：Ｂｚ
Ｏｓ）などの複素芳香族化合物も用いることができる。また、ポリ（２，５−ピリジンジ
イル）（略称：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−
ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオク
チルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル
）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）のような高分子化合物を用いることもできる。ここに述べた
物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よ
りも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いてもよい
。
【００４７】
また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したも
のとしてもよい。
【００４８】
電子輸送層上に発光層を形成する。発光層は、発光性の物質を含む層である。発光層は、
発光物質のみで構成されていても、ホスト材料中に発光物質が分散された状態で構成され
ていても良い。
【００４９】
発光物質として用いることが可能な材料には、特に限定は無く、これらの物質が発する光
は、蛍光であっても燐光であっても良い。なお、上記発光物質としては、例えば、以下の
ようなものが挙げられる。
【００５０】
燐光を発する物質としては、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェ
ニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ
３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト
−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）、
トリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、
ビス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉ
ｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、トリス（アセチルアセトナート）（モノフェナントロリ
ン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ））、ビス（ベンゾ［
ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）２
（ａｃａｃ））、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリ
ジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ））、ビス
｛２−［４’−（パーフルオロフェニル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウ
ム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）２（ａｃａｃ））、
ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセ
トナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−
α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（
略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２
’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）
）、（アセチルアセトナート）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリ
ナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルア
セトナート）ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）
（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナート）ビス
（５−イソプロピル−３−メチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略
称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナート）ビス（
２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）
２（ａｃａｃ））、ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナ
ト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］）、（アセチルア
セトナート）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（Ｉ
ＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナート）
ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐ
ｍ）２（ａｃａｃ）］）、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２
１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）、トリス（１，３−ジフ
ェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）
（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３
−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：
Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ））などが挙げられる。
【００５１】
また、上記ホスト材料に用いることが可能な材料としては、特に限定はないが、例えば、
トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メ
チル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−
ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（
２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（
略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２
−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［
２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金
属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，
４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフ
ェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、
３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１
，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼン
トリイル）−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、
バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、９−
［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−
カルバゾール（略称：ＣＯ１１）などの複素環化合物、ＮＰＢ、ＴＰＤ、ＢＳＰＢなどの
芳香族アミン化合物が挙げられる。また、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、
ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン誘導体等の縮合多環芳香族
化合物が挙げられ、具体的には、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔ
ｈ）、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［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（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９
−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、ＹＧＡＰＡ、ＰＣＡＰＡ、Ｎ
，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フ
ェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）２ＰＣＡＰＡ、６，
１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセン、ＤＢＣ１、ＣｚＰＡ、３，６−ジフ
ェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾー
ル（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセ
ン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、
２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤ
ＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３
’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’
−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、１，３，５−トリ（１−ピレニル）
ベンゼン（略称：ＴＰＢ３）などを挙げることができる。これら及び公知の物質の中から
、上記発光物質のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一
種もしくは複数種選択して用いればよい。また、発光物質が燐光を発する物質である場合
、ホスト材料としては、発光物質の三重項励起エネルギー（基底状態と三重項励起状態と
のエネルギー差）よりも三重項励起エネルギーの大きい物質を選択すれば良い。
【００５２】
なお、発光層は２層以上が積層された構成としてもよい。例えば、第１の発光層と第２の
発光層を電子輸送層側から順に積層して発光層とする場合、第１の発光層のホスト材料と
して電子輸送性を有する物質を用い、第２の発光層のホスト材料として正孔輸送性を有す
る物質を用いる構成などがある。
【００５３】
発光層上に、正孔輸送層を形成する。正孔輸送層に用いる正孔輸送性の高い物質として、
例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略
称：ＮＰＢ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，
１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス
（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’
−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，
４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニ
ルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオ
レン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族ア
ミン化合物、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ
］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フ
ェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（
略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾー
ル−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等が挙げ
られる。その他、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，
３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、Ｃ
ｚＰＡ等のカルバゾール化合物、等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１
０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送
性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。
【００５４】
さらに、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４−ビニルトリフェ
ニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニル
アミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（
略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス
（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）などの高分子化合物を用いること
もできる。
【００５５】
正孔輸送層上に、正孔注入層が形成される。正孔注入層は正孔注入性の高い物質を含む層
である。モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物
、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）
や銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）等のフタロシアニン系の化合物、４，４’−ビス［Ｎ−
（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ
）、Ｎ，Ｎ’−ビス｛４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−Ｎ，Ｎ’
−ジフェニル−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）等
の芳香族アミン化合物、或いはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（ス
チレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層を形成す
ることができる。
【００５６】
また、正孔注入層として、正孔輸送性の物質にアクセプター性物質を含有させた複合材料
を用いることができる。なお、正孔輸送性の物質にアクセプター性物質を含有させたもの
を用いることにより、電極の仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶことができる。
つまり、正孔注入層として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料も用
いることができるようになる。アクセプター性物質としては、７，７，８，８−テトラシ
アノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラ
ニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周
期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には
、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タン
グステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、
酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【００５７】
複合材料に用いる正孔輸送性の物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体
、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々
の有機化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔
輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上
の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。以下では、複合材料における正孔輸送
性の物質として用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。
【００５８】
例えば、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェ
ニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジ
フェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，
Ｎ’−ビス｛４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−Ｎ，Ｎ’−ジフェ
ニル−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，
５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（
略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる。
【００５９】
複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、３−［Ｎ−（
９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾ
ール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−
イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、
３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−
９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等を挙げることができる。
【００６０】
また、複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、他に、４，４’−ジ
（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カ
ルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９
−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４
−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用い
ることができる。
【００６１】
また、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−
ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔ
ｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５
−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，
１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０
−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセ
ン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔ
ｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、
２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン
、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テ
トラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチ
ル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０
’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル
）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェ
ニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペ
リレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等が挙げられる。また
、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、１×１０−６ｃ
ｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４から４２である芳香族炭化水素を用いる
ことがより好ましい。
【００６２】
なお、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい
。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジ
フェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジ
フェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。
【００６３】
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニ
ルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルア
ミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略
称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（
フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）等の高分子化合物を用いることもで
きる。
【００６４】
正孔注入層を形成することによって、正孔の注入性が良好となり、駆動電圧の小さい発光
素子を得ることが可能となる。
【００６５】
このように、陰極側から、電子注入層と、電子輸送層と、発光層と、正孔輸送層と、正孔
注入層とが形成され、ＥＬ層が形成される。なお、ＥＬ層は発光層が必須であるが、他の
層のうち１又は複数の層が省略される場合もある。また、タンデム型の発光素子において
形成される複数のＥＬ層の各層の構成は、それぞれ同様の材料・厚さとすることも可能で
あり、それぞれ異なるものとすることも可能であり、一部を同様とし他を異なるものとす
ることも可能である。
【００６６】
≪中間層の構成≫
タンデム型発光素子において、複数のＥＬ層の間に中間層を形成する。逆構造のタンデム
型発光素子においては、中間層を構成する層として、陰極側から、電荷発生層、電子リレ
ー層、電子注入バッファー層が形成される。さらに、本発明の一態様に係る逆構造のタン
デム型発光素子においては、電子注入バッファー層と電荷発生層との間に、電子注入バッ
ファー層の材料に含まれる金属の拡散を抑制する層を有する。
【００６７】
中間層を構成する各層について説明する。
【００６８】
電荷発生層は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層である。アクセプタ
ー性物質によって正孔輸送性の高い物質から電子が引き抜かれるため、引き抜かれた電子
が、電子注入性を有する電子注入バッファー層を経て中間層に隣接する陽極側のＥＬ層に
注入される。電荷発生層を有するタンデム型発光素子は、電流密度を低く保ったまま、高
輝度領域での長寿命素子を実現することができる。また、電極材料の抵抗による電圧降下
を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。
【００６９】
電荷発生層は、有機化合物と金属酸化物の複合材料、金属酸化物の他、これらを適宜組み
合わせて形成することができる。有機化合物と金属酸化物の複合材料としては、例えば、
有機化合物と酸化バナジウムや酸化モリブデンや酸化タングステン等の金属酸化物を含む
。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高
分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用いること
ができる。なお、有機化合物としては、正孔輸送性有機化合物として正孔移動度が１０−
６ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送
性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、電荷発生層に用いるこ
れらの材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、発光素子の低電流駆
動、および低電圧駆動を実現することができる。
【００７０】
なお、電荷発生層は、有機化合物と金属酸化物の複合材料と他の材料とを組み合わせて形
成してもよい。例えば、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、電子供与性物質
の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形成
してもよい。また、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、透明導電膜とを組み
合わせて形成してもよい。
【００７１】
このような構成を有する発光素子は、エネルギーの移動や消光などの問題が起こり難く、
材料の選択の幅が広がることで高い発光効率と長い寿命とを併せ持つ発光素子とすること
が容易である。また、一方のＥＬ層で燐光発光、他方で蛍光発光を得ることも容易である
。なお、電荷発生層とは、陰極と陽極との間に電圧を印加したときに、電荷発生層に接し
て形成されるＥＬ層に対して正孔を注入する機能を有し、他方のＥＬ層に電子を注入する
機能を有する。
【００７２】
電荷発生層の上に、電子リレー層を形成する。電子リレー層は、電子輸送性材料により形
成する。電子輸送性の高い材料を用いると、電荷発生層から電子注入バッファー層へ電子
を速やかに送ることが可能となる。
【００７３】
電子リレー層に含まれる電子輸送性の高い物質としてはフタロシアニン系の材料又は金属
−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
【００７４】
電子リレー層に含まれる金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体としては、金属
−酸素の二重結合を有する金属錯体を用いることが好ましい。金属−酸素の二重結合はア
クセプター性（電子を受容しやすい性質）を有するため、電子の移動（授受）がより容易
になる。また、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体は安定である。したがって、金属
−酸素の二重結合を有する金属錯体を用いることにより発光素子を低電圧でより安定に駆
動することが可能になる。
【００７５】
金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体としてはフタロシアニン系材料が好まし
い。特に、分子構造的に金属−酸素の二重結合が他の分子に対して作用しやすく、アクセ
プター性が高い材料を用いることが好ましい。
【００７６】
なお、上述したフタロシアニン系材料としては、フェノキシ基を有するものが好ましい。
具体的にはＰｈＯ−ＶＯＰｃのような、フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体が好
ましい。フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体は、溶媒に可溶である。そのため、
発光素子を形成する上で扱いやすいという利点を有する。また、溶媒に可溶であるため、
成膜に用いる装置のメンテナンスが容易になるという利点を有する。
【００７７】
電子リレー層上に、電子注入バッファー層を形成する。電子注入バッファー層は、中間層
に隣接する陽極側のＥＬ層へ電子を注入する障壁を緩和し、電子注入効率を高める層であ
る。
【００７８】
電子注入バッファー層には、上述のＥＬ層の電子注入層に用いられる電子注入性の材料を
用いることができる。電子注入性の物質としては、例えば、リチウム、セシウム、カルシ
ウム、酸化リチウム、炭酸リチウム、炭酸セシウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、
フッ化カルシウム、フッ化エルビウム等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土
類金属又はこれらの化合物（酸化物、炭酸塩、ハロゲン化物など）を用いることができる
。なお、電子注入バッファー層は前記電子注入性物質のみからなる層を有することができ
る。即ち、電子注入バッファー層はリチウム、セシウム、カルシウム、酸化リチウム、炭
酸リチウム、炭酸セシウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム、フッ
化エルビウム等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属又はこれらの化合
物（酸化物、炭酸塩、ハロゲン化物など）の一つから構成されている層を含むことができ
る。
【００７９】
イオン化したアルカリ金属乃至アルカリ土類金属は半径が比較的小さなイオンであること
が知られており、各種層中において比較的容易に移動するイオンであることが知られてい
る。電荷発生層と電子注入バッファー層との間に、後述のアルカリ金属乃至アルカリ土類
金属の拡散を抑制する層を設けずに電子注入バッファー層を形成すると、電子注入バッフ
ァー層の材料に含まれるアルカリ金属乃至アルカリ土類金属が電子リレー層を経て移動し
、電荷発生層に達するため問題となる。しかし、本発明の一態様に示されるようにアルカ
リ金属またはアルカリ土類金属の拡散を抑制する機能を有する層を電荷発生層と電子注入
バッファー層との間に設けることにより、電荷発生層に達するアルカリ金属乃至アルカリ
土類金属を低減することができるため、該問題が抑えられる。
【００８０】
電荷発生層と電子注入バッファー層の間に、層を形成する。当該層は、電子注入バッファ
ー層の材料に含まれるアルカリ金属またはアルカリ土類金属元素が電子注入バッファー層
の被形成層に拡散し、電荷発生層に到達することを抑制する機能を有する。電荷発生層に
該金属が拡散すると、電荷発生層中のアクセプター性物質に対して電子供与性（ドナー性
）を有する該金属がその機能を阻害するため、発光素子の駆動電圧の上昇や発光効率の低
下を引き起こし、ＥＬ発光が阻害される。
【００８１】
順構造のタンデム型発光素子においては、中間層は電子注入バッファー層が最初に形成さ
れ、その被形成層は、直下のＥＬ層の電子輸送層または電子注入層となる。電子注入バッ
ファー層の材料に含まれるアルカリ金属乃至アルカリ土類金属が、電子注入バッファー層
の形成の際に、直下のＥＬ層の電子輸送層または電子注入層に拡散すると、該金属が電子
供与体（ドナー）として機能し、電子輸送層または電子注入層の電子輸送性が向上し、発
光素子の特性向上に寄与する。そのため、アルカリ金属乃至アルカリ土類金属の拡散が問
題となることはなかった。
【００８２】
一方、逆構造のタンデム型発光素子においては、中間層を形成する際に、電子注入バッフ
ァー層の材料に含まれるアルカリ金属乃至アルカリ土類金属が、電荷発生層に拡散する。
すると、該金属が電子供与体（ドナー）として振る舞い、電荷発生層が有するアクセプタ
ー性材料との間でキャリアの再結合を引き起こし、電荷発生層の機能が低下し、発光素子
の駆動電圧の上昇や発光効率の低下を引き起こし、発光素子の性能の低下を招く、との問
題が生じた。電子注入バッファー層と電荷発生層との間に電子リレー層を配しても、アル
カリ金属乃至アルカリ土類金属の拡散による影響を抑制するには不十分であった。そこで
、本発明の一態様においては、アルカリ金属乃至アルカリ土類金属の拡散により生じる問
題を解決するために、アルカリ金属またはアルカリ土類金属元素の拡散を抑制することが
できる機能を有する層を設けることとした。
【００８３】
アルカリ金属乃至アルカリ土類金属の拡散を抑制することができる機能を有する層に用い
られる材料としては、電子輸送性の高い材料であることが好ましい。特に、拡散して混入
したアルカリ金属乃至アルカリ土類金属を、電子供与体（ドナー）として機能させること
ができる有機化合物材料であることが好ましい。そのような有機化合物材料に電子供与体
（ドナー）としてアルカリ金属乃至アルカリ土類金属が混入した複合材料は、電子供与体
によって該有機化合物に電子が発生するため、電子輸送性に優れている。この場合、有機
化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましい。
【００８４】
具体的には、Ａｌｑ３、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑ、ＺｎＰＢＯ、ＺｎＢＴＺな
どの金属錯体を用いることができる。また、ＰＢＤ、ＯＸＤ−７、ＴＡＺ、３−（４−ｔ
ｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−
１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、Ｂｐｈｅｎ、ＢＣＰ、４，４’−
ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などの
複素芳香族化合物も用いることができる。また、ポリ（２，５−ピリジンジイル）（略称
：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリ
ジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレ
ン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：
ＰＦ−ＢＰｙ）のような高分子化合物を用いることもできる。なお、アルカリ金属乃至ア
ルカリ土類金属の拡散を抑制することができる機能を有する層はＡｌｑ３、Ａｌｍｑ３、
ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑ、ＺｎＰＢＯ、ＺｎＢＴＺなどの金属錯体、ＰＢＤ、ＯＸＤ−７、
ＴＡＺ、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（
４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、Ｂｐｈｅｎ
、ＢＣＰ、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略
称：ＢｚＯｓ）などの複素芳香族化合物、ポリ（２，５−ピリジンジイル）（略称：ＰＰ
ｙ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−
３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２
，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−
ＢＰｙ）のような高分子化合物のうちの一つで構成されることもできる。ここに述べた物
質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。
【００８５】
また、当該層の材料は、電子リレー層が有する材料とは異なる材料とすることが望ましい
。電子リレー層とは異なる材料を用いて電子リレー層と組み合わせることで、電子輸送性
と該金属の拡散を抑制する機能を適切に調整することができる。また、当該層は単層だけ
ではなく、二以上の層を積層したものとしてもよい。
【００８６】
本発明の一態様により、発光素子の性能の低下を抑えた上で、タンデム型であることの利
点と逆構造であることの利点とを併せて享受することができる。
【００８７】
≪発光素子の構成≫
本発明の一態様の発光素子について図１を用いて説明する。図１は、基板１００に形成さ
れた陰極１０１上に第１のＥＬ層１０２が形成され、第１のＥＬ層１０２上に中間層１０
３が形成され、中間層１０３上に第２のＥＬ層１０４が形成され、第２のＥＬ層１０４上
に陽極１０５が形成された発光素子の構造図である。図１において、第１のＥＬ層１０２
は、電子注入層１０２ａ、電子輸送層１０２ｂ、発光層１０２ｃ、正孔輸送層１０２ｄを
有し、中間層１０３は、電荷発生層１０３ａ、電子リレー層１０３ｂ、アルカリ金属乃至
アルカリ土類金属の拡散を抑制する層１０３ｃ、電子注入バッファー層１０３ｄを有し、
第２のＥＬ層は、電子輸送層１０４ａ、発光層１０４ｂ、正孔輸送層１０４ｃ、正孔注入
層１０４ｄを有している。
【００８８】
本実施の形態では、ＥＬ層を２層有する発光素子について説明したが、図２に示すように
、ｎ層（ただし、ｎは、３以上）のＥＬ層（２０２（１）から２０２（ｎ））を積層し、
これらのＥＬ層（２０２（１）から２０２（ｎ））の間にそれぞれアルカリ金属乃至アル
カリ土類金属の移動を抑制する機能を有する層を有する中間層（２０５（１）から２０５
（ｎ−１））を配置した発光素子についても、同様に適用することが可能である。本実施
の形態に係る発光素子のように、陰極と陽極との間に複数のＥＬ層を有する場合、ＥＬ層
とＥＬ層との間にアルカリ金属乃至アルカリ土類金属の移動を抑制する機能を有する層を
有する中間層を配置することで、逆構造としながらもタンデム型発光素子の利点を享有す
ることができる。すなわち、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での発光が可能であ
る。電流密度を低く保てるため、長寿命素子を実現できる。また、大きな発光面を有する
発光装置、電子機器、及び照明装置等に応用した場合は、電極材料の抵抗による電圧降下
を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。
【００８９】
また、それぞれのＥＬ層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望
の色の発光を得ることができる。例えば、２つのＥＬ層を有する発光素子において、第１
のＥＬ層の発光色と第２のＥＬ層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素
子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合する
と無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色を発光する物質から得
られた光と混合すると、白色発光を得ることができる。
【００９０】
また、３つのＥＬ層を有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第１のＥＬ層の発
光色が赤色であり、第２のＥＬ層の発光色が緑色であり、第３のＥＬ層の発光色が青色で
ある場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。
【００９１】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせることが
できる。
【００９２】
（実施の形態２）
本実施の形態においては、実施の形態１に記載の発光素子を有する発光装置について説明
する。
【００９３】
なお、上記発光装置は、パッシブマトリクス型の発光装置でもアクティブマトリクス型の
発光装置でもよい。また、本実施の形態に示す発光装置には、実施の形態１で説明した発
光素子を適用することが可能である。
【００９４】
本実施の形態では、アクティブマトリクス型の発光装置について図３を用いて説明する。
【００９５】
なお、図３（Ａ）は発光装置を示す上面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）を鎖線Ａ−Ａ
’で切断した断面図である。本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の発光装置は、
素子基板５０１上に設けられた画素部５０２と、駆動回路部（ソース線駆動回路）５０３
と、駆動回路部（ゲート線駆動回路）５０４ａ、５０４ｂと、を有する。画素部５０２、
駆動回路部５０３、及び駆動回路部５０４ａ、５０４ｂは、シール材５０５によって、素
子基板５０１と封止基板５０６との間に封止されている。
【００９６】
また、素子基板５０１上には、駆動回路部５０３、及び駆動回路部５０４ａ、５０４ｂに
外部からの信号（例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信号
等）や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線５０７が設けられる。
ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）５０８を設け
る例を示している。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリ
ント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、
発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むも
のとする。
【００９７】
次に、断面構造について図３（Ｂ）を用いて説明する。素子基板５０１上には駆動回路部
及び画素部が形成されているが、ここでは、ソース線駆動回路である駆動回路部５０３と
、画素部５０２が示されている。
【００９８】
駆動回路部５０３はｎチャネル型ＦＥＴ５０９とｐチャネル型ＦＥＴ５１０とを組み合わ
せたＣＭＯＳ回路が形成される例を示している。なお、駆動回路部を形成する回路は、種
々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、スタガ
型、逆スタガ型いずれのＦＥＴを用いてもよい。さらに、ＦＥＴに用いられる半導体膜の
結晶性についても特に限定されず、非晶質でも結晶性を有していてもよい。また、半導体
層に酸化物半導体を用いても良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成し
たドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に駆動回路
を形成することもできる。
【００９９】
また、画素部５０２はスイッチングＦＥＴ５１１と、電流制御用ＦＥＴ５１２と電流制御
用ＦＥＴ５１２の配線（ソース電極又はドレイン電極）に電気的に接続された陰極５１３
とを含む複数の画素により形成される。なお、陰極５１３の端部を覆って絶縁物５１４が
形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いることにより形成する。
【０１００】
また、上層に積層形成される膜の被覆性を良好なものとするため、絶縁物５１４の上端部
または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにするのが好ましい。例えば、絶縁物
５１４の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、絶縁物５１４の上端部に
曲率半径（０．２μｍ以上３μｍ以下）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、
絶縁物５１４として、ネガ型の感光性樹脂、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれも使用す
ることができ、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸窒化シリコン
等、の両者を使用することができる。
【０１０１】
陰極５１３上には、第１のＥＬ層５１５、中間層５１６、第２のＥＬ層５１７及び陽極５
１８が積層形成されている。第１のＥＬ層５１５及び第２のＥＬ層５１７は、少なくとも
発光層が設けられている。また、第１のＥＬ層５１５及び第２のＥＬ層５１７にはそれぞ
れ、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層等を適
宜設けることができる。なお、陰極５１３から陽極５１８までの構造を実施の形態１に記
載の発光素子とすることができる。
【０１０２】
なお、陰極５１３、第１のＥＬ層５１５・中間層５１６・第２のＥＬ層５１７（まとめて
図示する）及び第２の電極（陽極）５１８が形成されている。陰極５１３、第１のＥＬ層
５１５、中間層５１６、第２のＥＬ層５１７及び陽極５１８に用いる材料としては、実施
の形態１に示す材料を用いることができる。また、ここでは図示しないが、陽極５１８は
外部入力端子であるＦＰＣ５０８に電気的に接続されている。
【０１０３】
また、図３（Ｂ）に示す断面図では発光素子５１９を１つのみ図示しているが、画素部５
０２において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。画素部５０
２には、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、フ
ルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、カラーフィルターと組み合
わせることによってフルカラー表示可能な発光装置としてもよい。
【０１０４】
さらに、シール材５０５で封止基板５０６を素子基板５０１と貼り合わせることにより、
素子基板５０１、封止基板５０６、およびシール材５０５で囲まれた空間５２０に発光素
子５１９が備えられた構造になっている。なお、空間５２０には、不活性気体（窒素やア
ルゴン等）が充填される場合の他、シール材５０５で充填される構成も含むものとする。
【０１０５】
なお、シール材５０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料は
できるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板５０６に
用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ
ｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリ
ル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【０１０６】
また、本明細書等において、様々な基板を用いて、トランジスタや発光素子を形成するこ
とが出来る。基板の種類は、特定のものに限定されることはない。その基板の一例として
は、半導体基板（例えば単結晶基板又はシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英
基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホ
イルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板
、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどがある。ガラス基
板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダ
ライムガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例と
しては、以下のものがあげられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポ
リエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプ
ラスチックがある。または、一例としては、アクリル等の合成樹脂などがある。または、
一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニル
などがある。または、一例としては、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無
機蒸着フィルム、又は紙類などがある。特に、半導体基板、単結晶基板、又はＳＯＩ基板
などを用いてトランジスタを製造することによって、特性、サイズ、又は形状などのばら
つきが少なく、電流能力が高く、サイズの小さいトランジスタを製造することができる。
このようなトランジスタによって回路を構成すると、回路の低消費電力化、又は回路の高
集積化を図ることができる。
【０１０７】
また、基板として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、トランジスタや発光素子を
形成してもよい。または、基板とトランジスタの間や、基板と発光素子の間に剥離層を設
けてもよい。剥離層は、その上に半導体装置を一部あるいは全部完成させた後、基板より
分離し、他の基板に転載するために用いることができる。その際、トランジスタや発光素
子は耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも転載できる。なお、上述の剥離層には、例えば
、タングステン膜と酸化シリコン膜との無機膜の積層構造の構成や、基板上にポリイミド
等の有機樹脂膜が形成された構成等を用いることができる。
【０１０８】
つまり、ある基板を用いてトランジスタや発光素子を形成し、その後、別の基板にトラン
ジスタや発光素子を転置し、別の基板上にトランジスタや発光素子を配置してもよい。ト
ランジスタや発光素子が転置される基板の一例としては、上述したトランジスタや発光素
子を形成することが可能な基板に加え、紙基板、セロファン基板、アラミドフィルム基板
、ポリイミドフィルム基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合
成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュ
プラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、又はゴム基板などがある
。これらの基板を用いることにより、特性のよいトランジスタの形成、消費電力の小さい
トランジスタの形成、壊れにくい装置の製造、耐熱性の付与、軽量化、又は薄型化を図る
ことができる。
【０１０９】
以上のようにして、アクティブマトリクス型の発光装置を得ることができる。
【０１１０】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用い
ることができる。
【０１１１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１に記載の発光素子を適用して作製された発光装置を用い
て完成させた様々な電子機器の一例について、図４を用いて説明する。
【０１１２】
発光装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、又はテレビジ
ョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオ
カメラ等のカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置とも
いう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機
などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図４に示す。
【０１１３】
図４（Ａ）は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置７１００は、筐
体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。表示部７１０３により、映像を表示す
ることが可能であり、発光装置を表示部７１０３に用いることができる。また、ここでは
、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。なお、表示部７１
０３は、実施の形態１に記載の発光素子をマトリクス状に配列して構成された発光装置を
有している。
【０１１４】
テレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモ
コン操作機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー
７１０９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示され
る映像を操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機
７１１０から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。
【０１１５】
なお、テレビジョン装置７１００は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機に
より一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線又は無線によ
る通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）又は双方向（送
信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
【０１１６】
図４（Ｂ）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キー
ボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。
なお、コンピュータは、発光装置をその表示部７２０３に用いることにより作製される。
なお、表示部７２０３は、実施の形態１に記載の発光素子をマトリクス状に配列して構成
された発光装置を有している。
【０１１７】
図４（Ｃ）は携帯型遊技機であり、筐体７３０１と筐体７３０２の２つの筐体で構成され
ており、連結部７３０３により、開閉可能に連結されている。筐体７３０１には表示部７
３０４が組み込まれ、筐体７３０２には表示部７３０５が組み込まれている。なお、表示
部７３０４、７３０５は、実施の形態１に記載の発光素子をマトリクス状に配列して構成
された発光装置を有している。
【０１１８】
また、図４（Ｃ）に示す携帯型遊技機は、その他、スピーカ部７３０６、記録媒体挿入部
７３０７、ＬＥＤランプ７３０８、入力手段（操作キー７３０９、接続端子７３１０、マ
イクロフォン７３１２）、センサ７３１１（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回
転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電
力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定あるいは感知する機能を
含むもの）等を備えている。もちろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、
少なくとも表示部７３０４および表示部７３０５の両方、又は一方に発光装置を用いてい
ればよく、その他付属設備が適宜設けられた構成とすることができる。
【０１１９】
図４（Ｃ）に示す携帯型遊技機は、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読
み出して表示部に表示する機能や、他の携帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する
機能を有する。なお、図４（Ｃ）に示す携帯型遊技機が有する機能はこれに限定されず、
様々な機能を有することができる。
【０１２０】
図４（Ｄ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１に
組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピ
ーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機７４００は、発光装
置を表示部７４０２に用いることにより作製される。なお、表示部７４０２は、実施の形
態１に記載の発光素子をマトリクス状に配列して構成された発光装置を有している。
【０１２１】
図４（Ｄ）に示す携帯電話機７４００は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報
を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、
表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。
【０１２２】
表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表
示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示
モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。
【０１２３】
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を
主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合
、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボード又は番号ボタンを表示させることが好ま
しい。
【０１２４】
また、携帯電話機７４００内部に、ジャイロセンサや加速度センサ等の検出器を設けるこ
とで、携帯電話機７４００の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画面表示を
自動的に切り替えるようにすることができる。
【０１２５】
また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、又は筐体７４０１の操作
ボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類に
よって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画の
データであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
【０１２６】
また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号に基づき、表示
部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ないと判断される場合には、画面のモード
を入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。
【０１２７】
表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４
０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。ま
た、表示部に近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮
像することもできる。
【０１２８】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は２つ折り可能なタブレット型端末である。図５（Ａ）は、開
いた状態であり、タブレット型端末は、筐体９６３０、表示部９６３１ａ、表示部９６３
１ｂ、表示モード切り替えスイッチ９０３４、電源スイッチ９０３５、省電力モード切り
替えスイッチ９０３６、留め具９０３３、操作スイッチ９０３８、を有する。なお、当該
タブレット型端末は、発光装置を表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂの一方又は両方に
用いることにより作製される。なお、表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂの一方又は両
方は、実施の形態１に記載の発光素子をマトリクス状に配列して構成された発光装置を有
している。
【０１２９】
表示部９６３１ａは、一部をタッチパネルの領域９６３２ａとすることができ、表示され
た操作キー９６３７に触れることでデータ入力をすることができる。なお、表示部９６３
１ａにおいては、一例として半分の領域が表示のみの機能を有する構成、もう半分の領域
がタッチパネルの機能を有する構成を示しているが該構成に限定されない。表示部９６３
１ａの全ての領域がタッチパネルの機能を有する構成としても良い。例えば、表示部９６
３１ａの全面をキーボードボタン表示させてタッチパネルとし、表示部９６３１ｂを表示
画面として用いることができる。
【０１３０】
また、表示部９６３１ｂにおいても表示部９６３１ａと同様に、表示部９６３１ｂの一部
をタッチパネルの領域９６３２ｂとすることができる。また、タッチパネルのキーボード
表示切り替えボタン９６３９が表示されている位置に指やスタイラスなどで触れることで
表示部９６３１ｂにキーボードボタン表示することができる。
【０１３１】
また、タッチパネルの領域９６３２ａとタッチパネルの領域９６３２ｂに対して同時にタ
ッチ入力することもできる。
【０１３２】
また、表示モード切り替えスイッチ９０３４は、縦表示または横表示などの表示の向きを
切り替え、白黒表示やカラー表示の切り替えなどを選択できる。省電力モード切り替えス
イッチ９０３６は、タブレット型端末に内蔵している光センサで測定される使用時の外光
の光量に応じて表示の輝度を最適なものとすることができる。タブレット型端末は光セン
サだけでなく、ジャイロセンサや加速度センサ等の検出器を内蔵させてもよい。
【０１３３】
また、図５（Ａ）では表示部９６３１ｂと表示部９６３１ａの表示面積が同じ例を示して
いるが特に限定されず、一方のサイズともう一方のサイズが異なっていてもよく、表示の
品質も異なっていてもよい。例えば一方が他方よりも高精細な表示を行える表示パネルと
してもよい。
【０１３４】
図５（Ｂ）は、閉じた状態であり、タブレット型端末は、筐体９６３０、太陽電池９６３
３、充放電制御回路９６３４、バッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６を有す
る。
【０１３５】
なお、タブレット型端末は２つ折り可能なため、未使用時に筐体９６３０を閉じた状態に
することができる。従って、表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂを保護できるため、耐
久性に優れ、長期使用の観点からも信頼性の優れたタブレット型端末を提供できる。
【０１３６】
また、この他にも図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示したタブレット型端末は、カレンダー、
日付又は時刻などの様々な情報を静止画、動画、あるいはテキスト画像として表示部に表
示する機能、表示部に表示した情報をタッチ入力操作又は編集するタッチ入力機能、様々
なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、等を有することができる。
【０１３７】
タブレット型端末の表面に装着された太陽電池９６３３によって、電力をタッチパネル、
表示部、または映像信号処理部等に供給することができる。なお、太陽電池９６３３は、
表示部９６３１ａと表示部９６３１ｂの一方または両方に電力を供給するバッテリー９６
３５の充電を行う構成とすることができるため好適である。なおバッテリー９６３５とし
ては、リチウムイオン電池を用いると、小型化を図れる等の利点がある。
【０１３８】
また、図５（Ｂ）に示す充放電制御回路９６３４の構成、及び動作について図５（Ｃ）に
ブロック図を示し説明する。図５（Ｃ）には、太陽電池９６３３、バッテリー９６３５、
ＤＣＤＣコンバータ９６３６、コンバータ９６３８、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３、表示部
９６３１について示しており、バッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６、コン
バータ９６３８、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３が、図５（Ｂ）に示す充放電制御回路９６３
４のそれらに対応する。
【０１３９】
外光により太陽電池９６３３により発電がされる場合の動作の例について説明する。太陽
電池９６３３で発電した電力は、バッテリー９６３５を充電するための電圧となるようＤ
ＣＤＣコンバータ９６３６で昇圧または降圧される。そして、表示部９６３１の動作に太
陽電池９６３３からの電力が用いられる際にはスイッチＳＷ１をオンにし、コンバータ９
６３８で表示部９６３１に必要な電圧に昇圧または降圧することとなる。また、表示部９
６３１での表示を行わない際には、ＳＷ１をオフにし、ＳＷ２をオンにしてバッテリー９
６３５の充電を行う構成とすればよい。
【０１４０】
なお太陽電池９６３３については、発電手段の一例として示したが、特に限定されず、圧
電素子（ピエゾ素子）や熱電変換素子（ペルティエ素子）などの他の発電手段によるバッ
テリー９６３５の充電を行う構成であってもよい。例えば、無線（非接触）で電力を送受
信して充電する無接点電力伝送モジュールや、また他の充電手段を組み合わせて行う構成
としてもよい。
【０１４１】
上述したように、上記電子機器の発光装置に含まれる発光素子は実施の形態１に記載の発
光素子であるため、発光効率が高く、駆動電圧が低く、かつ寿命が長い。そのため、消費
電力が低減され、駆動電圧が低く、かつ、信頼性の高い電子機器を製造することができる
。なお、上記実施の形態で説明した表示部を具備していれば、図５に示した電子機器に特
に限定されないことは言うまでもない。
【０１４２】
以上のようにして、本発明の一態様である発光装置を適用して電子機器を得ることができ
る。発光装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能で
ある。
【０１４３】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用い
ることができる。
【０１４４】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１に記載の発光素子を適用して作製された発光装置を用い
て完成させた照明装置の一例について、図６を用いて説明する。
【０１４５】
図６は、発光装置を室内の照明装置８００１として用いた例である。なお、発光装置は大
面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面を有
する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置８００２を形成することもで
きる。本実施の形態で示す発光装置に含まれる発光素子は薄膜状であり、筐体のデザイン
の自由度が高い。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。
さらに、室内の壁面に大型の照明装置８００３を備えても良い。
【０１４６】
また、発光装置をテーブルの表面に用いることによりテーブルとしての機能を備えた照明
装置８００４とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光装置を用いることに
より、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。
【０１４７】
以上のように、発光装置を適用した様々な照明装置が得られる。なお、本実施の形態に示
した照明装置は、実施の形態１に記載の発光素子をマトリクス状に配列して構成された発
光装置を有している。発光装置に含まれる発光素子は、発光効率の良好な発光素子とする
ことが可能である。また、駆動電圧の低い発光素子とすることが可能である。また、寿命
の長い発光素子とすることが可能である。そのため、当該発光素子で構成される発光装置
を適用した照明装置は、消費電力の低減された照明装置とすることができる。また、駆動
電圧の低い照明装置とすることが可能である。また、信頼性の高い照明装置とすることが
できる。なお、これらの照明装置は本発明の一態様に含まれるものとする。
【０１４８】
また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用い
ることができる。
【０１４９】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を用いて作製される発光装置について
、図１３を用いて説明する。
【０１５０】
図１３（Ａ）に、本実施の形態で示す発光装置の平面図、および平面図における一点鎖線
Ｃ−Ｄ間の断面図を示す。
【０１５１】
図１３（Ａ）に示す発光装置は、第１の基板２００１上に逆構造のタンデム型発光素子を
含む発光部２００２を有する。また、発光装置は、発光部２００２の外周を囲むように第
１の封止材２００５ａが設けられ、第１の封止材２００５ａの外周を囲むように第２の封
止材２００５ｂが設けられた構造（いわゆる、二重封止構造）である。
【０１５２】
したがって、発光部２００２は、第１の基板２００１、第２の基板２００６および第１の
封止材２００５ａにより囲まれた空間に配置されている。発光部２００２は実施の形態１
に記載の発光素子を有する。
【０１５３】
なお、本明細書中で、第１の封止材２００５ａ、および第２の封止材２００５ｂはそれぞ
れ、第１の基板２００１および第２の基板２００６に接する構成に限られない。例えば、
第１の基板２００１上に形成された絶縁膜や導電膜が、第１の封止材２００５ａと接する
構成であっても良い。
【０１５４】
上記構成において、第１の封止材２００５ａが乾燥剤を含む樹脂層とし、第２の封止材２
００５ｂがガラス層とすることにより、外部からの水分や酸素などの不純物の入り込みを
抑制する効果（以下、封止性と呼ぶ）を高めることができる。
【０１５５】
このように第１の封止材２００５ａを樹脂層とすることで、第２の封止材２００５ｂのガ
ラス層に割れやひび（以下、クラックと呼ぶ）が発生することを抑制することができる。
また、第２の封止材２００５ｂによる、封止性が十分に得られなくなった場合において、
第１の空間２０１３に水分や酸素などの不純物が侵入したときでも、第１の封止材２００
５ａの高い封止性により、第２の空間２０１１内に不純物が入り込むのを抑制することが
できる。よって、発光素子に含まれる有機化合物や金属材料等の不純物による劣化を抑制
することができる。
【０１５６】
また、別の構成として、図１３（Ｂ）に示すように第１の封止材２００５ｃがガラス層と
し、第２の封止材２００５ｄが乾燥剤を含む樹脂層とすることもできる。
【０１５７】
なお、本実施の形態で示した発光装置は、外周部になればなるほど、外力等による歪みが
大きくなる。よって、外力等による歪みが比較的小さい第１の封止材２００５ｃをガラス
層とし、第２の封止材２００５ｄを、耐衝撃性や耐熱性に優れ、外力等による変形で壊れ
にくい樹脂層とすることにより、第１の空間２０１３に水分や酸素が侵入することを抑制
することができる。
【０１５８】
また、上記構成に加えて、第１の空間２０１３や第２の空間２０１１に乾燥剤となる材料
を有していてもよい。
【０１５９】
図１３（Ｂ）の第１の封止材２００５ｃや図１３（Ａ）の第２の封止材２００５ｂをガラ
ス層とする場合には、例えば、ガラスフリットやガラスリボン等を用いて形成することが
できる。なお、ガラスフリットやガラスリボンには、少なくともガラス材料が含まれるこ
ととする。
【０１６０】
また、上述したガラスフリットとしては、ガラス材料をフリット材として含み、例えば、
酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化セシウム
、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化ホウ素、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化テルル
、酸化アルミニウム、二酸化珪素、酸化鉛、酸化スズ、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、
酸化鉄、酸化銅、二酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タン
グステン、酸化ビスマス、酸化ジルコニウム、酸化リチウム、酸化アンチモン、ホウ酸鉛
ガラス、リン酸スズガラス、バナジン酸塩ガラス又はホウケイ酸ガラス等を含む。赤外光
を吸収させるため、少なくとも一種類以上の遷移金属を含むことが好ましい。
【０１６１】
また、上述したガラスフリットを用いてガラス層を形成する場合には、例えば、基板上に
フリットペーストを塗布し、これに加熱処理、またはレーザ照射などを行う。フリットペ
ーストには、上記フリット材と、有機溶媒で希釈した樹脂（バインダとも呼ぶ）とが含ま
れる。フリットペーストには、公知の材料、構成を用いることができる。また、フリット
材にレーザ光の波長の光を吸収する吸収剤を添加したものを用いても良い。また、レーザ
として、例えばＮｄ：ＹＡＧレーザや半導体レーザなどを用いることが好ましい。また、
レーザ照射の際のレーザの照射形状は、円形でも四角形でもよい。
【０１６２】
なお、形成されるガラス層の熱膨張率は、基板のそれと近いことが好ましい。熱膨張率が
近いほど、熱応力によりガラス層や基板にクラックが入ることを抑制できる。
【０１６３】
また、図１３（Ａ）の第１の封止材２００５ａや図１３（Ｂ）の第２の封止材２００５ｄ
を樹脂層とする場合には、紫外線硬化樹脂等の光硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂等の公知の
材料を用いて形成することができるが、特に水分や酸素を透過しない材料を用いることが
好ましい。特に、光硬化性樹脂を用いることが好ましい。発光素子は、耐熱性の低い材料
を含む場合がある。光硬化性樹脂は光が照射されることで硬化するため、発光素子が加熱
されることで生じる、膜質の変化や有機化合物自体の劣化を抑制することができ、好まし
い。さらに、本発明の一態様である発光素子に用いることができる有機化合物を用いても
よい。
【０１６４】
また、上記樹脂層、第１の空間２０１３、または第２の空間２０１１が含む乾燥剤として
は、公知の材料を用いることができる。乾燥剤としては、化学吸着によって水分を吸着す
る物質、物理吸着によって水分を吸着する物質のいずれを用いてもよい。例えば、アルカ
リ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物（酸化カルシウムや酸化バリウム等）、硫酸
塩、金属ハロゲン化物、過塩素酸塩、ゼオライト、シリカゲル等が挙げられる。
【０１６５】
また、上記第１の空間２０１３、および第２の空間２０１１の一方または両方は、例えば
、希ガスや窒素ガス等の不活性ガス、または有機樹脂等を有していてもよい。なお、これ
らの空間内は、大気圧状態または減圧状態である。
【０１６６】
以上のように、本実施の形態で示す発光装置は、第１の封止材および第２の封止材の一方
が、生産性や封止性に優れたガラス層を含み、他方が、耐衝撃性や耐熱性に優れ、外力等
による変形で壊れにくい樹脂層を含む二重封止構造であり、乾燥剤を内部に有することも
できる構成であることから、外部からの水分や酸素などの不純物の入り込みを抑制する封
止性を高めることができる。
【０１６７】
したがって、本実施の形態に示す構成を実施することにより、水分や酸素などの不純物に
よる発光素子の劣化が抑制された発光装置を提供することができる。
【０１６８】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態、または実施例に示す構成と適宜組み
合わせることができる。
【０１６９】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を適用して作製された発光装置につい
て図１４を用いて説明する。
【０１７０】
図１４に示す発光装置３１００は、発光素子３１２０ａ、３１２０ｂ、３１２０ｃを有し
ている。また発光素子３１２０ａ、３１２０ｂ、３１２０ｃは、下部電極３１０３ａ、３
１０３ｂ、３１０３ｃと、上部電極３１１９の間に複数の発光層を有する、タンデム型の
発光素子である。
【０１７１】
発光装置３１００は、基板３１０１上に、それぞれ島状に分離された下部電極３１０３ａ
、３１０３ｂ、３１０３ｃを有する。下部電極３１０３ａ、３１０３ｂ、３１０３ｃは、
発光素子の陰極として機能させることができる。なお下部電極３１０３ａ、３１０３ｂ、
３１０３ｃの下に、反射電極を設けてもよい。また下部電極３１０３ａ、３１０３ｂ上に
、透明導電層３１０５ａ、３１０５ｂを設けてもよい。透明導電層３１０５ａ、３１０５
ｂは、異なる色を発する素子毎に厚さが異なることが好ましい。図示しないが、下部電極
３１０３ｃ上にも透明導電層を設けてもよい。
【０１７２】
また、発光装置３１００は、隔壁３１０７ａ、３１０７ｂ、３１０７ｃ、３１０７ｄを有
する。より具体的には、隔壁３１０７ａは、下部電極３１０３ａ及び透明導電層３１０５
ａの一方の端部を覆う。また、隔壁３１０７ｂは、下部電極３１０３ａ及び透明導電層３
１０５ａの他方の端部、並びに下部電極３１０３ｂ及び透明導電層３１０５ｂの一方の端
部を覆う。また、隔壁３１０７ｃは、下部電極３１０３ｂ及び透明導電層３１０５ｂの他
方の端部、並びに下部電極３１０３ｃ及び透明導電層３１０５ｃの一方の端部を覆う。ま
た、隔壁３１０７ｄは、下部電極３１０３ｃ及び透明導電層３１０５ｃの他方の端部を覆
う。
【０１７３】
また、発光装置３１００は、下部電極３１０３ａ、３１０３ｂ、３１０３ｃ並びに隔壁３
１０７ａ、３１０７ｂ、３１０７ｃ、３１０７ｄ上に、第１のＥＬ層３１１０を有する。
第１のＥＬ層は、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層を有する。
【０１７４】
また、発光装置３１００は、第１のＥＬ層３１１０上に、中間層の電荷発生層３１１２を
有する。また電荷発生層３１１２上に、中間層の電子リレー層３１１３を有する。
【０１７５】
また、発光装置３１００は、電子リレー層３１１３上に、層３１１４及び電子注入バッフ
ァー層３１１６を有する。層３１１４は、電子注入バッファー層３１１６等に含まれるア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属の拡散を抑制する機能を有する。
【０１７６】
また、発光装置３１００は、中間層の電子注入バッファー層３１１６上に第２のＥＬ層３
１１８を有する。第２のＥＬ層は、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層を有す
る。さらに第２のＥＬ層３１１８上に上部電極３１１９を有する。上部電極３１１９は、
発光素子の陽極として機能させることができる。
【０１７７】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態、または実施例に示す構成と適宜組み
合わせることができる。
【０１７８】
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を適用して作製された照明装置につい
て図１５を用いて説明する。
【０１７９】
図１５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、照明装置の平面図および断面図の例
である。図１５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は基板側に光を取り出すボトムエミッション型の
照明装置である。図１５（Ａ）の一点鎖線Ｇ−Ｈにおける断面を図１５（Ｂ）に示す。
【０１８０】
図１５（Ａ）、（Ｂ）に示す照明装置４０００は、基板４００５上に逆構造のタンデム型
発光素子４００７を有する。また、基板４００５の外側に凹凸を有する基板４００３を有
する。逆構造のタンデム型発光素子４００７は、下部電極４０１３と、ＥＬ層４０１４と
、上部電極４０１５を有する。なお、ＥＬ層４０１４は少なくとも２つのＥＬ層と、ＥＬ
層間に中間層を有している。
【０１８１】
下部電極４０１３は、電極４００９と電気的に接続され、上部電極４０１５は電極４０１
１と電気的に接続される。また、下部電極４０１３と電気的に接続される補助配線４０１
７を設けてもよい。
【０１８２】
基板４００５と封止基板４０１９は、シール材４０２１で接着されている。また封止基板
４０１９と発光素子４００７の間に乾燥剤４０２３が設けられていることが好ましい。
【０１８３】
基板４００３は、図１５（Ａ）のような凹凸を有するため、発光素子４００７で生じた光
の取り出し効率を向上させることができる。また、基板４００３に代えて、図１５（Ｃ）
の照明装置４００１のように、基板４０２５の外側に拡散板４０２７を設けてもよい。
【０１８４】
図１５（Ｄ）および（Ｅ）は、基板と反対側に光を取り出すトップエミッション型の照明
装置である。
【０１８５】
図１５（Ｄ）の照明装置４１００は、基板４１２５上に逆構造のタンデム型発光素子４１
０７を有する。発光素子４１０７は、下部電極４１１３と、ＥＬ層４１１４と、上部電極
４１１５を有する。なお、ＥＬ層４１１４は少なくとも２つのＥＬ層と、ＥＬ層間に中間
層を有している。
【０１８６】
下部電極４１１３は、電極４１０９と電気的に接続され、上部電極４１１５は電極４１１
１と電気的に接続される。また上部電極４１１５と電気的に接続される補助配線４１１７
を設けてもよい。また補助配線４１１７の下部に、絶縁層４１２９を設けてもよい。
【０１８７】
基板４１２５と凹凸のある封止基板４１０３は、シール材４１２１で接着されている。ま
た、封止基板４１０３と発光素子４１０７の間に平坦化膜４１０５およびバリア膜４１３
１を設けてもよい。
【０１８８】
封止基板４１０３は、図１５（Ｄ）のような凹凸を有するため、発光素子４１０７で生じ
た光の取り出し効率を向上させることができる。また、封止基板４１０３に代えて、図１
５（Ｅ）の照明装置４１０１のように、発光素子４１０７の上に拡散板４１２７を設けて
もよい。
【０１８９】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態、または実施例に示す構成と適宜組み
合わせることができる。
【０１９０】
（実施の形態８）
本実施の形態においては、本発明の一態様の発光装置と組み合わせることができるタッチ
センサ、及びモジュールについて、図１６乃至図１９を用いて説明する。
【０１９１】
図１６（Ａ）はタッチセンサ４５００の構成例を示す分解斜視図であり、図１６（Ｂ）は
、タッチセンサ４５００の構成例を示す平面図である。
【０１９２】
図１６（Ａ）、（Ｂ）に示すタッチセンサ４５００は、基板４９１０上に、Ｘ軸方向に配
列された複数の導電層４５１０と、Ｘ軸方向と交差するＹ軸方向に配列された複数の導電
層４５２０とが形成されている。図１６（Ａ）、（Ｂ）に示すタッチセンサ４５００は、
複数の導電層４５１０が形成された平面図と、複数の導電層４５２０が形成された平面図
と、を分離して表示されている。
【０１９３】
また、図１７は、導電層４５１０と導電層４５２０との交差部分の等価回路図である。図
１７に示すように、導電層４５１０と導電層４５２０の交差する部分には、容量４５４０
が形成される。
【０１９４】
また、導電層４５１０、４５２０は、複数の四辺形状の導電膜が接続された構造を有して
いる。複数の導電層４５１０及び複数の導電層４５２０は、導電膜の四辺形状の部分の位
置が重ならないように、配置されている。導電層４５１０と導電層４５２０の交差する部
分には、導電層４５１０と導電層４５２０が接触しないように間に絶縁膜が設けられてい
る。
【０１９５】
また、図１８は、図１６に示すタッチセンサ４５００の導電層４５１０ａ、４５１０ｂ、
４５１０ｃと導電層４５２０との接続構造の一例を説明する断面図であり、導電層４５１
０（導電層４５１０ａ、４５１０ｂ、４５１０ｃ）と導電層４５２０が交差する部分の断
面図を一例として示す。
【０１９６】
図１８に示すように、導電層４５１０は、１層目の導電層４５１０ａおよび導電層４５１
０ｂ、ならびに、絶縁層４８１０上の２層目の導電層４５１０ｃにより構成される。導電
層４５１０ａと導電層４５１０ｂは、導電層４５１０ｃにより接続されている。導電層４
５２０は、１層目の導電層により形成される。導電層４５１０、４５２０及び４７１０の
一部を覆って絶縁層４８２０が形成されている。絶縁層４８１０、４８２０として、例え
ば、酸化窒化シリコン膜を形成すればよい。なお、基板４９１０と導電層４７１０、４５
１０ａ、４５１０ｂ、４５２０の間に絶縁膜でなる下地膜を形成してもよい。下地膜とし
ては、例えば、酸化窒化シリコン膜を形成することができる。
【０１９７】
導電層４５１０ａ、４５１０ｂ、４５１０ｃと導電層４５２０は、可視光に対して透光性
を有する導電材料で形成される。例えば、透光性を有する導電材料として、酸化珪素を含
む酸化インジウムスズ、酸化インジウムスズ、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛、ガリウム
を添加した酸化亜鉛等がある。
【０１９８】
導電層４５１０ａは、導電層４７１０に接続されている。導電層４７１０は、ＦＰＣとの
接続用端子を構成する。導電層４５２０も、導電層４５１０ａと同様、他の導電層４７１
０に接続される。導電層４７１０は、例えば、タングステン膜から形成することができる
。
【０１９９】
導電層４５１０、４５２０及び４７１０を覆って絶縁層４８２０が形成されている。導電
層４７１０とＦＰＣとを電気的に接続するために、導電層４７１０上の絶縁層４８１０及
び絶縁層４８２０には開口が形成されている。絶縁層４８２０上には、基板４９２０が接
着剤又は接着フィルム等により貼り付けられている。接着剤又は接着フィルムにより基板
４９１０側を表示パネルのカラーフィルター基板に取り付けることで、タッチパネルが構
成される。
【０２００】
次に、本発明の一態様の発光装置を用いることのできるモジュールについて、図１９を用
いて説明を行う。
【０２０１】
図１９に示すモジュール５０００は、上部カバー５００１と下部カバー５００２との間に
、ＦＰＣ５００３に接続されたタッチパネル５００４、ＦＰＣ５００５に接続された表示
パネル５００６、バックライトユニット５００７、フレーム５００９、プリント基板５０
１０、バッテリー５０１１を有する。バックライトユニット５００７には、例えば実施の
形態７で示した発光装置などを用いることができる。
【０２０２】
上部カバー５００１及び下部カバー５００２は、タッチパネル５００４及び表示パネル５
００６のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
【０２０３】
タッチパネル５００４は、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチパネルを表示パネル５
００６に重畳して用いることができる。また、表示パネル５００６の対向基板（封止基板
）に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。また、表示パネル５０
０６の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチパネルとすることも可能である。
【０２０４】
バックライトユニット５００７は、光源５００８を有する。なお、図１９において、バッ
クライトユニット５００７上に光源５００８を配置する構成について例示したが、これに
限定さない。例えば、バックライトユニット５００７の端部に光源５００８を配置し、さ
らに光源５００８は、バックライトユニット５００７の端部に設け、光拡散板を用いる構
成としてもよい。
【０２０５】
フレーム５００９は、表示パネル５００６の保護機能の他、プリント基板５０１０の動作
により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレー
ム５００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。
【０２０６】
プリント基板５０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号
処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であっても
良いし、別途設けたバッテリー５０１１による電源であってもよい。バッテリー５０１１
は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
【０２０７】
また、モジュール５０００は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加して
設けてもよい。
【０２０８】
なお、本実施の形態に示す構成などは、他の実施の形態、または実施例に示す構成と適宜
組み合わせて用いることができる。
【０２０９】
（実施の形態９）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子の構造について、図２０を用いて説明
する。
【０２１０】
図２０（Ａ）に示す発光素子６００２は、基板６００１上に形成されている。なお、発光
素子６００２は、第１の電極６００３、ＥＬ層６００４、第２の電極６００５を有してい
る。なお、ＥＬ層は少なくとも２つのＥＬ層と、ＥＬ層間の中間層とを有している。また
、図２０（Ａ）に示す発光装置では、第２の電極６００５上にバッファー層６００６が形
成されており、バッファー層６００６上には、第３の電極６００７が形成されている。バ
ッファー層６００６を設けることにより、第２の電極６００５表面で発生する表面プラズ
モンによる光の取出し効率の低下を防ぐことができる。
【０２１１】
なお、第２の電極６００５と第３の電極６００７は、コンタクト部６００８において、電
気的に接続されている。コンタクト部６００８は、図の位置に限定されることはなく、発
光領域に形成されていてもよい。
【０２１２】
なお、第１の電極６００３は陰極としての機能を有し、第２の電極６００５は陽極として
の機能を有しており、少なくとも一方の電極が透光性を有していれば光を取り出すことが
できるが、両方が透光性の材料で形成されていてもよい。第１の電極６００３が、ＥＬ層
６００４からの光を透過させる機能を有する場合には、ＩＴＯ等の透明導電膜を用いるこ
とができる。また、第１の電極６００３が、ＥＬ層６００４からの光を透過させない電極
として機能する場合には、ＩＴＯと銀などを複数積層させた導電膜を用いてもよい。
【０２１３】
また、ＥＬ層６００４から第１の電極６００３側に光を出す構成の場合において、第２の
電極６００５の膜厚は、第３の電極６００７の膜厚より薄い方が好ましく、また逆側に光
を出す構成の場合には、第２の電極６００５の膜厚は、第３の電極６００７の膜厚より厚
い方が好ましい。但し、この限りではない。
【０２１４】
また、バッファー層６００６には、有機膜（例えば、Ａｌｑ）や、無機絶縁材料（例えば
、窒化ケイ素膜）などを用いることができる。
【０２１５】
また、本発明の一態様である発光素子を含む構成として、図２０（Ｂ）に示すような構成
を用いることにより、光の取出し効率を向上させてもよい。
【０２１６】
図２０（Ｂ）は、基板６００１と接して、光散乱体６１０１と空気層６１０２で構成され
た光散乱層６１００が形成され、光散乱層６１００と接して、有機樹脂からなる高屈折率
層６１０３が形成され、高屈折率層６１０３と接して、発光素子などを含む素子層６１０
４が形成される構成である。
【０２１７】
なお、光散乱体６１０１としては、セラミックなどの粒子を用いることができる。また、
高屈折率層６１０３には、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の高屈折率（例えば、
屈折率が１．７以上１．８以下）材料を用いることができる。
【０２１８】
また、素子層６１０４には、実施の形態１で示した逆構造の発光素子を含む。
【実施例１】
【０２１９】
本発明の一態様に係る逆構造タンデム型発光素子について説明する。
【０２２０】
なお、本実施例で用いる材料の構造式と略称を以下に示す。素子構造は図１と同様の構造
とした。
【０２２１】
【化１】
2020017537.tif 000003
【０２２２】
【化２】
2020017537.tif 000004
【０２２３】
≪発光素子１の作製≫
まず、ガラス基板を用意した。
【０２２４】
ガラス基板上に、スパッタリング法でランタンを含むアルミニウム−ニッケル合金（Ａｌ
−Ｎｉ−Ｌａ）膜を２００ｎｍの膜厚となるように形成し、さらに、スパッタリング法で
チタン膜を膜厚６ｎｍとなるように形成した。そして、窒素雰囲気下で２５０℃、１時間
の加熱処理を行った後、スパッタリング法で酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳ
Ｏ）膜を膜厚１０ｎｍとなるように形成することで、陰極１０１を形成した。ＩＴＳＯ表
面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２
ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を
水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
【０２２５】
次に、ＩＴＳＯ膜が形成された面が下方となるように、基板を真空蒸着装置内に設けられ
たホルダーに固定した。その後、１０−４Ｐａ程度まで真空蒸着装置内部を減圧し、真空
蒸着装置内の加熱室において１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程
度放冷した。
【０２２６】
基板を冷却した後、上記構造式（ｉ）で表される、３−［４−（９−フェナントリル）−
フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）と酸化モリブデン
を、ＰＣＰＰｎ：酸化モリブデン＝１：０．５（重量比）となるように共蒸着した。膜厚
は５ｎｍとした。次に、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）を２ｎｍの膜厚で蒸着した
後、上記構造式（ｉｉ）で表されるバソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）を５ｎｍ
蒸着して形成し、さらに酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．１５ｎｍの膜厚で蒸着して形成
し、その後バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）を１０ｎｍ蒸着することにより、
電子注入層１０２ａを形成した。
【０２２７】
次に、上記構造式（ｉｉｉ）で表される９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１
０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）を５ｎｍの膜厚となるように形成して、電
子輸送層１０２ｂを形成した。
【０２２８】
さらに、上記構造式（ｉｖ）で表されるＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ
’−ビス〔３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−ピレン−１
，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）とＣｚＰＡ（略称）とを、重量
比１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように２０ｎｍ共
蒸着して蛍光発光層（第１の発光層１０２ｃ）を形成した。
【０２２９】
次に、発光層１０２ｃの上に３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェ
ニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）を膜厚１５ｎｍとなるように成膜し正孔
輸送層１０２ｄを形成した。電子注入層１０２ａから正孔輸送層１０２ｄまでが第１のＥ
Ｌ層１０２として機能する構成である。
【０２３０】
次に第１のＥＬ層１０２の上に、中間層１０３を形成した。まず、ＰＣＰＰｎと酸化モリ
ブデンとを、ＰＣＰＰｎ：酸化モリブデン＝１：０．５（重量比）となるように共蒸着す
ることにより、電荷発生層１０３ａを形成した。膜厚は１０ｎｍとした。次に、銅フタロ
シアニン（略称：ＣｕＰｃ）を２ｎｍの膜厚で蒸着し、電子リレー層１０３ｂを形成した
。次に電子リレー層１０３ｂの上に、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）を５ｎ
ｍ蒸着して、層１０３ｃを形成した。さらに層１０３ｃの上に、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ
）を１．５ｎｍの膜厚で蒸着して形成したあと、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅ
ｎ）を１０ｎｍ蒸着して、電子注入バッファー層１０３ｄを形成した。電荷発生層１０３
ａから電子注入バッファー層１０３ｄまでが中間層１０３として機能する構成である。
【０２３１】
ここで、電子注入バッファー層１０３ｄの形成時に蒸着により酸化リチウムが被形成表面
に到達すると、その下層にＬｉが拡散していくが、層１０３ｃがあるために、電子リレー
層１０３ｂや電荷発生層１０３ａへのＬｉの到達が抑制される。単にタンデム型発光素子
を逆構造で作製すると、Ｌｉの拡散が駆動電圧の上昇や発光効率の低下を引き起こす。層
１０３ｃにより発光素子の性能低下を防いだ逆構造のタンデム型発光素子が実現された。
【０２３２】
中間層１０３の上に、第２のＥＬ層１０４を形成した。まず、電子注入バッファー層１０
３ｄの上に、上記構造式（ｖ）で表される２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル
）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢ
ｑ−ＩＩ）を１０ｎｍの膜厚となるように形成し、電子輸送層１０４ａとした。
【０２３３】
電子輸送層１０４ａ上に、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩと、上記構造式（ｖｉ）で表され
るビス｛４，６−ジメチル−２−［５−（２，６−ジメチルフェニル）−３−（３，５−
ジメチルフェニル）−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，４−ペンタンジオ
ナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２
（ａｃａｃ）］）とを、重量比０．８：０．０６（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：［Ｉ
ｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］）となるように２０ｎｍ共蒸着して第１の
りん光発光層（第２の発光層１０４ｂ−１）を形成し、続けて２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−Ｉ
Ｉと上記構造式（ｖｉｉ）で表される４、４’−ジ（１−ナフチル）−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（略称：ＰＣＢＮＢＢ）と
上記構造式（ｖｉｉｉ）で表されるビス［２−（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ピリミジニ
ル−κＮ３）フェニル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム
（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）とを、重量比０．７：０
．３：０．０６（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ
）２（ａｃａｃ）］）となるように２０ｎｍ共蒸着し、第２のりん光発光層（第２の発光
層１０４ｂ−２）を形成してりん光発光層（第２の発光層１０４ｂ）を形成した。
【０２３４】
第２の発光層１０４ｂの上に、上記構造式（ｉｘ）で表される４−フェニル−４’−（９
−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）を２０ｎ
ｍの膜厚で形成し、正孔輸送層１０４ｃとした。
【０２３５】
正孔輸送層１０４ｃの上に、ＰＣＰＰｎと酸化モリブデンとを、ＰＣＰＰｎ：酸化モリブ
デン＝１：０．５（重量比）となるように膜厚３０ｎｍとなるよう共蒸着することにより
、正孔注入層１０４ｄを形成した。
【０２３６】
電子輸送層１０４ａから正孔注入層１０４ｄまでが第２のＥＬ層１０４として機能する構
成である。
【０２３７】
次に、第２のＥＬ層１０４の上に、まずアルミニウムを０．５ｎｍの膜厚となるように蒸
着し、その後ＭｇＡｇ（Ｍｇ―Ａｇ合金）を重量比０．５：０．０５（＝Ａｇ：Ｍｇ）と
なるように１４ｎｍ共蒸着し、さらに、スパッタリング法によりＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  
Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を７０ｎｍの膜厚となるよう形成して、陽極１０５を形成した。
【０２３８】
陰極１０１、第１のＥＬ層１０２、中間層１０３、第２のＥＬ層１０４および陽極１０５
により、発光素子１を完成させた。なお、本明細書の実施例全てにおいて、蒸着は抵抗加
熱法によって行った。
【０２３９】
≪発光素子２の作製≫
発光素子２は、中間層以外は発光素子１と同様に形成した。中間層の形成は、まず、第１
のＥＬ層上に、ＰＣＰＰｎと酸化モリブデンとを、ＰＣＰＰｎ：酸化モリブデン＝１：０
．５（重量比）となるように共蒸着して電荷発生層１０３ａを形成した。次に、バソフェ
ナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）を５ｍｍの膜厚で蒸着してアルカリ金属またはアルカ
リ土類金属の移動を抑制する層１０３ｃを形成した。次に、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を
１．５ｎｍの膜厚で蒸着して形成したあと、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）
を１０ｎｍ蒸着して、電子注入バッファー層１０３ｄを形成した。
【０２４０】
中間層の構成以外は発光素子１の構成と同様であるため、繰り返しとなる記載を省略する
。発光素子１の作製方法を参照されたい。
【０２４１】
以上のように、発光素子２を完成させた。なお、発光素子１と発光素子２の差異は、電子
リレー層１０３ｂの有無である。
【０２４２】
≪比較発光素子１の作製≫
比較発光素子１は、中間層以外は発光素子１と同様に形成した。中間層の形成は、まず、
第１のＥＬ層上に、ＰＣＰＰｎと酸化モリブデンとを、ＰＣＰＰｎ：酸化モリブデン＝１
：０．５（重量比）となるように共蒸着して電荷発生層１０３ａを形成した。次に、銅フ
タロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）を２ｎｍの膜厚で蒸着し、電子リレー層１０３ｃを形成
した。次に、電子注入バッファー層として酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を１．５ｎｍの膜厚
で蒸着して形成したあと、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）を１０ｎｍ蒸着し
て、電子注入バッファー層１０３ｄを形成した。
【０２４３】
中間層の構成以外は発光素子１の構成と同様であるため、繰り返しとなる記載を省略する
。発光素子１の作製方法を参照されたい。
【０２４４】
以上のように、比較発光素子１を完成させた。なお、比較発光素子１と発光素子１の差異
は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の移動を抑制する層１０３ｃの有無である。比
較発光素子１と発光素子１と発光素子２の積層構造を、下記表１にまとめる。
【０２４５】
【表１】
2020017537.tif 000005
【０２４６】
≪発光素子１及び発光素子２の動作特性≫
以上により得られた発光素子１及び発光素子２を、窒素雰囲気のグローブボックス内にお
いて、発光素子が大気に曝されないように封止する作業（具体的に、素子の周囲へのシー
ル材塗布、ＵＶ処理、及び８０℃にて１時間の熱処理）を行った後、発光素子１及び発光
素子２の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）
で行った。
【０２４７】
発光素子１及び発光素子２の輝度−電流効率特性を図７に、電圧−電流特性を図８に示す
。図７では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。図８では縦
軸が電流（ｍＡ）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。また、主な特性値を表２に示す。なお、発
光素子１及び発光素子２は青色の発光を示したが、これは、陰極１０１の有するＩＴＳＯ
（Ｓｉを有するＩＴＯ）層の膜厚が、発光素子１及び発光素子２におけるマイクロキャビ
ティ―効果に影響したためである。ＩＴＳＯ層の膜厚は、ディスプレイパネルにおける青
色画素に逆構造のタンデム型発光素子が用いることを想定して設定した膜厚である。
【０２４８】
【表２】
2020017537.tif 000006
【０２４９】
≪比較発光素子１の動作特性≫
比較発光素子１を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝され
ないように封止する作業（具体的に、素子の周囲へのシール材塗布、ＵＶ処理、及び８０
℃にて１時間の熱処理）を行った後、比較発光素子１の動作特性について測定を試みた。
なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で試みた。
【０２５０】
しかし、比較発光素子１においては、動作特性の測定において素子が発光すらすることが
なく、特性を得ることができなかった。これは、比較発光素子１は層１０３ｃを有してお
らず、電子注入バッファー層１０３ｄの材料が有しているリチウムの一部が陰極の方向に
移動し、電荷発生層１０３ａに到達してキャリアの再結合を引き起こしたため、比較発光
素子１は発光することができなかったと考えられる。層１０３ｃを有する逆構造のタンデ
ム型発光素子は、層１０３ｃによりタンデム型構造の利点と逆構造の利点とを得つつ、発
光することができる。
【０２５１】
発光素子１及び発光素子２は、層１０３ｃを有しているためにいずれも発光を得ることが
できた。発光素子１は銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）を蒸着した電子リレー層１０
３ｂを有しているため、発光素子２と比較すると輝度、電流効率、パワー効率をさらに高
めることができた。
【実施例２】
【０２５２】
本発明の一態様に係る逆構造タンデム型発光素子について説明する。
【０２５３】
なお、本実施例で用いる材料は、実施例１にて用いられた材料であるため、材料の化学構
造式は省略する。素子構造は図１と同様の構造とした。
【０２５４】
≪発光素子３の作製≫
まず、ガラス基板を用意した。
【０２５５】
ガラス基板上に、スパッタリング法でランタンを含むアルミニウム−ニッケル合金（Ａｌ
−Ｎｉ−Ｌａ）膜を２００ｎｍの膜厚となるように形成し、さらに、スパッタリング法で
チタン膜を膜厚６ｎｍとなるように形成した。そして、窒素雰囲気下で２５０℃、１時間
の加熱処理を行った後、スパッタリング法で酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳ
Ｏ）膜を膜厚４０ｎｍとなるように形成することで、陰極１０１を形成した。ＩＴＳＯ表
面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２
ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を
水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
【０２５６】
次に、ＩＴＳＯ膜が形成された面が下方となるように、基板を真空蒸着装置内に設けられ
たホルダーに固定した。その後、１０−４Ｐａ程度まで真空蒸着装置内部を減圧し、真空
蒸着装置内の加熱室において１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程
度放冷した。
【０２５７】
基板を冷却した後、３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェニル−９
Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）と酸化モリブデンとを、ＰＣＰＰｎ：酸化モリブ
デン＝１：０．５（重量比）となるように共蒸着した。膜厚は１５ｎｍとした。次に、銅
フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）を２ｎｍの膜厚で蒸着した後、バソフェナントロリン
（略称：Ｂｐｈｅｎ）を５ｎｍ蒸着して形成し、さらに酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．
１５ｎｍの膜厚で蒸着して形成し、その後バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）を
１０ｎｍ蒸着することにより、電子注入層１０２ａを形成した。
【０２５８】
次に、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称
：ＣｚＰＡ）を５ｎｍの膜厚となるよう蒸着して、電子輸送層１０２ｂを形成した。
【０２５９】
次に、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス〔３−（９−フェニル−
９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍ
ＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）とＣｚＰＡ（略称）とを、重量比１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：１
，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように２５ｎｍ共蒸着して蛍光発光層（第１の発光
層１０２ｃ）を形成した。
【０２６０】
次に、発光層１０２ｃの上に３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェ
ニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）を膜厚１５ｎｍとなるように成膜し、正
孔輸送層１０２ｄを形成した。電子注入層１０２ａから正孔輸送層１０２ｄまでが第１の
ＥＬ層１０２として機能する構成である。
【０２６１】
次に第１のＥＬ層１０２の上に、中間層１０３を形成した。まず、ＰＣＰＰｎと酸化モリ
ブデンとを、ＰＣＰＰｎ：酸化モリブデン＝１：０．５（重量比）となるように共蒸着す
ることにより、電荷発生層１０３ａを形成した。膜厚は１０ｎｍとした。次に、銅フタロ
シアニン（略称：ＣｕＰｃ）を２ｎｍの膜厚で蒸着し、電子リレー層１０３ｂを形成した
。次に電子リレー層１０３ｂの上に、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）を５ｎ
ｍ蒸着して、層１０３ｃを形成した。さらに、層１０３ｃの上には、電子注入バッファー
層１０３ｄとしてアルカリ土類金属であるカルシウム（Ｃａ）を１ｎｍの膜厚で蒸着して
、そのあとバソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）を１０ｎｍ蒸着した。電荷発生層
１０３ａから電子注入バッファー層１０３ｄまでが中間層として機能する構成である。
【０２６２】
ここで、電子注入バッファー層１０３ｄの形成時に蒸着によりカルシウム（Ｃａ）が被形
成表面に到達すると、その下層にＣａが拡散していくが、層１０３ｃがあるために、電子
リレー層１０３ｂや電荷発生層１０３ａへのＣａの到達が抑制される。単にタンデム型発
光素子を逆構造で作製すると、Ｃａの拡散が電流効率の低下や外部量子効率の低下を引き
起こす。層１０３ｃにより発光素子の性能低下を防いだ逆構造のタンデム型発光素子が実
現される。
【０２６３】
中間層１０３の上に、第２のＥＬ層１０４を形成した。まず、電子注入バッファー層１０
３ｄの上に、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジ
ベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）を１０ｎｍの膜厚
となるように形成し、電子輸送層１０４ａとした。
【０２６４】
次に、電子輸送層１０４ａ上に、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩと、ビス｛４，６−ジメチ
ル−２−［５−（２，６−ジメチルフェニル）−３−（３，５−ジメチルフェニル）−２
−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，４−ペンタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イ
リジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］）とを、
重量比０．８：０．０６（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍ
ｐ）２（ａｃａｃ）］）となるように２０ｎｍ共蒸着して第１のりん光発光層（第２の発
光層１０４ｂ−１）を形成し、続けて２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩと４、４’−ジ（１−
ナフチル）−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（略称：ＰＣＢＮＢＢ）とビス［２−（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ピリミジニル−
κＮ３）フェニル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（Ｉ
ＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）とを、重量比０．７：０．３
：０．０６（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２
（ａｃａｃ）］）となるように２０ｎｍ共蒸着し、第２のりん光発光層（第２の発光層１
０４ｂ−２）を形成してりん光発光層（第２の発光層１０４ｂ）を形成した。
【０２６５】
第２の発光層１０４ｂの上に、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イ
ル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）を２０ｎｍの膜厚で形成し、正孔輸送層
１０４ｃとした。
【０２６６】
正孔輸送層１０４ｃの上に、ＰＣＰＰｎと酸化モリブデンとを、ＰＣＰＰｎ：酸化モリブ
デン＝１：０．５（重量比）となるように膜厚２５ｎｍとなるよう共蒸着することにより
、正孔注入層１０４ｄを形成した。
【０２６７】
電子輸送層１０４ａから正孔注入層１０４ｄまでが第２のＥＬ層１０４として機能する構
成である。
【０２６８】
次に、第２のＥＬ層１０４の上に、まずアルミニウムを０．５ｎｍの膜厚となるように蒸
着し、その後ＭｇＡｇ（Ｍｇ―Ａｇ合金）を重量比０．５：０．０５（＝Ａｇ：Ｍｇ）と
なるように１５ｎｍ共蒸着し、さらに、スパッタリング法によりＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  
Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を７０ｎｍの膜厚となるよう形成して、陽極１０５を形成した。
【０２６９】
陰極１０１、第１のＥＬ層１０２、中間層１０３、第２のＥＬ層１０４および陽極１０５
により、発光素子３を完成させた。
【０２７０】
≪比較発光素子２の作製≫
比較発光素子２は、中間層以外は発光素子３と同様に形成した。中間層は、ＰＣＰＰｎと
酸化モリブデンとを、ＰＣＰＰｎ：酸化モリブデン＝１：０．５（重量比）となるように
共蒸着して電荷発生層１０３ａを１０ｎｍの膜厚となるよう形成した。次に、銅フタロシ
アニン（略称：ＣｕＰｃ）を２ｎｍの膜厚で蒸着し、電子リレー層１０３ｂを形成した。
次に、カルシウム（Ｃａ）を１ｎｍの膜厚で蒸着して形成し、そのあとバソフェナントロ
リン（略称：Ｂｐｈｅｎ）を１０ｎｍ蒸着して、電子注入バッファー層１０３ｄを形成し
た。
【０２７１】
中間層の構成以外は発光素子３の構成と同様であるため、繰り返しとなる記載を省略する
。発光素子３の作製方法を参照されたい。
【０２７２】
以上のように、比較発光素子２を完成させた。なお、比較発光素子２と発光素子３の差異
は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の移動を抑制する層１０３ｃの有無である。比
較発光素子２と発光素子３の積層構造を、下記表３にまとめる。
【０２７３】
【表３】
2020017537.tif 000007
【０２７４】
≪発光素子３および比較発光素子２の動作特性≫
以上により得られた発光素子３及び比較発光素子２を、窒素雰囲気のグローブボックス内
において、発光素子が大気に曝されないようにそれぞれ封止する作業（具体的に、素子の
周囲へのシール材塗布、ＵＶ処理、及び８０℃にて１時間の熱処理）を行った後、これら
の発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲
気）で行った。
【０２７５】
これらの発光素子の輝度−電流効率特性を図９に、電圧−電流特性を図１０に示す。図９
では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。図１０では縦軸が
電流（ｍＡ）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。また、発光素子３と比較発光素子２の主な特性
値を下記に示す。なお、発光素子３及び比較発光素子２は緑色の発光を示したが、これは
、陰極１０１の有するＩＴＳＯ層の膜厚が、発光素子３及び比較発光素子２におけるマイ
クロキャビティ―効果に影響したためである。ＩＴＳＯ層の膜厚は、ディスプレイパネル
における緑色画素に逆構造のタンデム型発光素子が用いられることを想定して設定した膜
厚である。
【０２７６】
【表４】
2020017537.tif 000008
【０２７７】
なお、比較発光素子２は、比較発光素子１とは異なり、発光を確認することができた。こ
の差異は、リチウムとカルシウムの移動のしやすさの差によるものであると考えられる。
しかし、電子注入バッファー層にカルシウムを有する逆構造タンデム型発光素子において
も、層１０３ｃを有することにより特性が改善されていることが表２より理解される。以
上の結果により、アルカリ土類金属であるカルシウムを有する電子注入バッファー層と層
１０３ｃとを有する中間層を含む逆構造のタンデム型発光素子が、発光素子として良好に
機能することが確認できた。
【実施例３】
【０２７８】
本発明の一態様に係る逆構造タンデム型発光素子について説明する。
【０２７９】
なお、本実施例で用いる材料の構造式と略称を以下に示す。ただし、実施例１にて示した
材料については省略する。素子構造は図１と同様の構造とした。
【０２８０】
【化３】
2020017537.tif 000009
【０２８１】
≪発光素子４の作製≫
まず、ガラス基板を用意した。
【０２８２】
ガラス基板上に、スパッタリング法でランタンを含むアルミニウム−ニッケル合金（Ａｌ
−Ｎｉ−Ｌａ）膜を２００ｎｍの膜厚となるように形成し、さらに、スパッタリング法で
チタン膜を膜厚６ｎｍとなるように形成した。そして、窒素雰囲気下で２５０℃、１時間
の加熱処理を行った後、スパッタリング法で酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳ
Ｏ）膜を膜厚４０ｎｍとなるように形成することで、陰極１０１を形成した。ＩＴＳＯ表
面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２
ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を
水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
【０２８３】
次に、ＩＴＳＯ膜が形成された面が下方となるように、基板を真空蒸着装置内に設けられ
たホルダーに固定した。その後、１０−４Ｐａ程度まで真空蒸着装置内部を減圧し、真空
蒸着装置内の加熱室において１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程
度放冷した。
【０２８４】
基板を冷却した後、３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェニル−９
Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）と酸化モリブデンとを、ＰＣＰＰｎ：酸化モリブ
デン＝１：０．５（重量比）となるように共蒸着した。膜厚は１５ｎｍとした。次に、銅
フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）を２ｎｍの膜厚で蒸着した後、バソフェナントロリン
（略称：Ｂｐｈｅｎ）を５ｎｍ蒸着して形成し、さらに酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．
１５ｎｍの膜厚で蒸着して形成し、その後バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）を
１０ｎｍ蒸着して、電子注入層１０２ａを形成した。
【０２８５】
電子注入層１０２ａの上に、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニ
ルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）を５ｎｍの膜厚で形成し、電子輸送層１０２ｂを形成
した。
【０２８６】
電子輸送層１０２ｂの上に、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス〔
３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−ピレン−１，６−ジア
ミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）とＣｚＰＡ（略称）とを、重量比１：０．
０５（＝ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように２５ｎｍ共蒸着して蛍
光発光層（第１の発光層１０２ｃ）を形成した。
【０２８７】
次に、発光層１０２ｃの上に３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェ
ニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）を膜厚１５ｎｍとなるように成膜し、正
孔輸送層１０２ｄを形成した。電子注入層１０２ａから正孔輸送層１０２ｄまでが第１の
ＥＬ層１０２として機能する構成である。
【０２８８】
次に第１のＥＬ層１０２の上に、中間層１０３を形成した。まず、ＰＣＰＰｎと酸化モリ
ブデンとを、ＰＣＰＰｎ：酸化モリブデン＝１：０．５（重量比）となるように共蒸着す
ることにより、電荷発生層１０３ａを形成した。膜厚は１０ｎｍとした。次に、銅フタロ
シアニン（略称：ＣｕＰｃ）を２ｎｍの膜厚で蒸着し、電子リレー層１０３ｂを形成した
。次に電子リレー層１０３ｂの上に、上記構造式（ｘ）に示すトリス（  ８  −  キノリ
ノラト）  アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）を５ｎｍ蒸着して、層１０３ｃを形成した。
さらに、層１０３ｃの上に、アルカリ土類金属である酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．１
５ｎｍの膜厚で蒸着したあと、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）を１０ｎｍ蒸
着して、電子注入バッファー層１０３ｄを形成した。電荷発生層１０３ａから電子注入バ
ッファー層１０３ｄまでが中間層１０３として機能する構成である。
【０２８９】
ここで、電子注入バッファー層１０３ｄの形成時に蒸着によりリチウム（Ｌｉ）が被形成
表面に到達すると、その下層にＬｉが拡散していくが、層１０３ｃがあるために、電子リ
レー層１０３ｂや電荷発生層１０３ａへのＬｉの到達が抑制される。単にタンデム型発光
素子を逆構造で作製すると、Ｌｉの拡散が駆動電圧の上昇や発光効率の低下を引き起こす
。層１０３ｃにより発光素子の性能低下を防いだ逆構造のタンデム型発光素子が実現され
る。
【０２９０】
中間層１０３の上に、第２のＥＬ層１０４を形成した。まず、電子注入バッファー層１０
３ｄの上に、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジ
ベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）を１０ｎｍの膜厚
となるように形成し、電子輸送層１０４ａとした。
【０２９１】
電子輸送層１０４ａ上に、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と、ビス｛４，６−ジメ
チル−２−［５−（２，６−ジメチルフェニル）−３−（３，５−ジメチルフェニル）−
２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，４−ペンタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）
イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］）とを
、重量比０．８：０．０６（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄ
ｍｐ）２（ａｃａｃ）］）となるように２０ｎｍ共蒸着して第１のりん光発光層（第２の
発光層１０４ｂ−１）を形成し、続けて２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）と４、４’
−ジ（１−ナフチル）−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（略称：ＰＣＢＮＢＢ）とビス［２−（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ピリ
ミジニル−κＮ３）フェニル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリ
ジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）とを、重量比０．
７：０．３：０．０６（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：［Ｉｒ（ｔＢｕ
ｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように２０ｎｍ共蒸着し、第２のりん光発光層（第２
の発光層１０４ｂ−２）を形成してりん光発光層（第２の発光層１０４ｂ）を形成した。
【０２９２】
第２の発光層１０４ｂの上に、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イ
ル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）を２０ｎｍの膜厚で形成し、正孔輸送層
１０４ｃとした。
【０２９３】
正孔輸送層１０４ｃの上に、ＰＣＰＰｎと酸化モリブデンとを、ＰＣＰＰｎ：酸化モリブ
デン＝１：０．５（重量比）となるように膜厚２５ｎｍとなるよう共蒸着することにより
、正孔注入層１０４ｄを形成した。
【０２９４】
電子輸送層１０４ａから正孔注入層１０４ｄまでが第２のＥＬ層１０４として機能する構
成である。
【０２９５】
次に、第２のＥＬ層１０４の上に、まずアルミニウムを０．５ｎｍの膜厚となるように蒸
着し、その後ＭｇＡｇ（Ｍｇ―Ａｇ合金）を重量比０．５：０．０５（＝Ａｇ：Ｍｇ）と
なるように１５ｎｍ共蒸着し、さらに、スパッタリング法によりＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  
Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を７０ｎｍの膜厚となるよう形成して、陽極１０５を形成した。
【０２９６】
陰極１０１、第１のＥＬ層１０２、中間層１０３、第２のＥＬ層１０４および陽極１０５
より、発光素子４を完成させた。発光素子４の積層構造を下記にまとめる。
【０２９７】
【表５】
2020017537.tif 000010
【０２９８】
≪発光素子４の動作特性≫
以上により得られた発光素子４を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子
が大気に曝されないように封止する作業（具体的に、素子の周囲へのシール材塗布、ＵＶ
処理、及び８０℃にて１時間の熱処理）を行った後、発光素子４の動作特性について測定
を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０２９９】
発光素子４の輝度−電流効率特性を図１１に、電圧−電流特性を図１２に示す。図１１で
は縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。図１２では縦軸が電
流（ｍＡ）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。
【０３００】
また、発光素子４の主な特性値を下記に示す。なお、発光素子４は緑色の発光を示したが
、これは、陰極１０１の有するＩＴＳＯ層の膜厚が、発光素子４におけるマイクロキャビ
ティ―効果に影響したためである。ＩＴＳＯ層の膜厚は、ディスプレイパネルにおける緑
色画素に逆構造のタンデム型発光素子が用いられることを想定して設定した膜厚である。
【０３０１】
【表６】
2020017537.tif 000011
【０３０２】
Ｌｉを有する電子注入バッファー層を有する中間層を用いた逆構造のタンデム型発光素子
において、中間層に層１０３ｃを有していない場合、発光素子が機能することができない
ことについては、実施例１の比較発光素子１に対する試験の結果によりすでに示した通り
である。本実施例より、発光素子３は、Ａｌｑ３（略称）を有する層を中間層に用いると
、発光素子１と同様に発光素子として機能することが確認された。
【符号の説明】
【０３０３】
１００    基板
１０１    陰極
１０２    第１のＥＬ層
１０２ａ    電子注入層
１０２ｂ    電子輸送層
１０２ｃ    発光層
１０２ｄ    正孔輸送層
１０３    中間層
１０３ａ    電荷発生層
１０３ｂ    電子リレー層
１０３ｃ    層
１０３ｄ    電子注入バッファー層
１０４    第２のＥＬ層
１０４ａ    電子輸送層
１０４ｂ    発光層
１０４ｃ    正孔輸送層
１０４ｄ    正孔注入層
１０５    陽極
２００    基板
２０１    陰極
２０２（１）    第１のＥＬ層
２０２（２）    第２のＥＬ層
２０２（ｎ−１）    第（ｎ−１）のＥＬ層
２０２（ｎ）    第（ｎ）のＥＬ層
２０４    陽極
２０５（１）    第１の中間層
２０５（２）    第２の中間層
２０５（ｎ−２）    第（ｎ−２）の中間層
２０５（ｎ−１）    第（ｎ−１）の中間層
５０１    素子基板
５０２    画素部
５０３    駆動回路部（ソース線駆動回路）
５０４ａ、５０４ｂ    駆動回路部（ゲート線駆動回路）
５０５    シール材
５０６    封止基板
５０７    配線
５０８    ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
５０９    ｎチャネル型ＦＥＴ
５１０    ｐチャネル型ＦＥＴ
５１１    スイッチングＦＥＴ
５１２    電流制御用ＦＥＴ
５１３    陰極
５１４    絶縁物
５１５    第１のＥＬ層
５１６    中間層
５１７    第２のＥＬ層
５１８    陽極
５１９    発光素子
５２０    空間
２００１    第１の基板
２００２    発光部
２００５ａ    第１の封止材
２００５ｂ    第２の封止材
２００５ｃ    第１の封止材
２００５ｄ    第２の封止材
２００６    第２の基板
２０１１    第２の空間
２０１３    第１の空間
３１００    発光装置
３１０１    基板
３１０３ａ    下部電極
３１０３ｂ    下部電極
３１０３ｃ    下部電極
３１０５ａ    透明導電層
３１０５ｂ    透明導電層
３１０７ａ    隔壁
３１０７ｂ    隔壁
３１０７ｃ    隔壁
３１０７ｄ    隔壁
３１１０    第１のＥＬ層
３１１２    電荷発生層
３１１３    電子リレー層
３１１４    層
３１１６    電子注入バッファー層
３１１８    第２のＥＬ層
３１１９    上部電極
３１２０ａ    発光素子
３１２０ｂ    発光素子
３１２０ｃ    発光素子
４０００    照明装置
４００１    照明装置
４００３    基板
４００５    基板
４００７    逆構造のタンデム型発光素子
４００９    電極
４０１１    電極
４０１３    下部電極
４０１４    ＥＬ層
４０１５    上部電極
４０１７    補助配線
４０１９    封止基板
４０２１    シール材
４０２３    乾燥剤
４０２５    基板
４０２７    拡散板
４１００    照明装置
４１０１    照明装置
４１０３    封止基板
４１０５    平坦化膜
４１０７    逆構造のタンデム型発光素子
４１０９    電極
４１１１    電極
４１１３    下部電極
４１１４    ＥＬ層
４１１５    上部電極
４１１７    補助配線
４１２１    シール材
４１２５    基板
４１２７    拡散板
４１２９    バリア膜
４１３１    絶縁層
４５００    タッチセンサ
４５１０    導電層
４５１０ａ    導電層
４５１０ｂ    導電層
４５１０ｃ    導電層
４５２０    導電層
４５４０    容量
４７１０    導電層
４８１０    絶縁層
４８２０    絶縁層
４９１０    基板
４９２０    基板
５０００    モジュール
５００１    上部カバー
５００２    下部カバー
５００３    ＦＰＣ
５００４    タッチパネル
５００５    ＦＰＣ
５００６    表示パネル
５００７    バックライトユニット
５００８    光源
５００９    フレーム
５０１０    プリント基板
５０１１    バッテリー
６００１    基板
６００２    発光素子
６００３    第１の電極
６００４    ＥＬ層
６００５    第２の電極
６００６    バッファー層
６００７    第３の電極
６００８    コンタクト部
６１００    光散乱層
６１０１    光散乱体
６１０２    空気層
６１０３    高屈折率層
６１０４    素子層
７１００    テレビジョン装置
７１０１    筐体
７１０３    表示部
７１０５    スタンド
７１０７    表示部
７１０９    操作キー
７１１０    リモコン操作機
７２０１    本体
７２０２    筐体
７２０３    表示部
７２０４    キーボード
７２０５    外部接続ポート
７２０６    ポインティングデバイス
７３０１    筐体
７３０２    筐体
７３０３    連結部
７３０４    表示部
７３０５    表示部
７３０６    スピーカ部
７３０７    記録媒体挿入部
７３０８    ＬＥＤランプ
７３０９    操作キー
７３１０    接続端子
７３１１    センサ
７３１２    マイクロフォン
７４００    携帯電話機
７４０１    筐体
７４０２    表示部
７４０３    操作ボタン
７４０４    外部接続ポート
７４０５    スピーカ
７４０６    マイク
８００１    照明装置
８００２    照明装置
８００３    照明装置
８００４    照明装置
９０３３    留め具
９０３４    表示モード切り替えスイッチ
９０３５    電源スイッチ
９０３６    省電力モード切り替えスイッチ
９０３８    操作スイッチ
９６３０    筐体
９６３１    表示部
９６３１ａ    表示部
９６３１ｂ    表示部
９６３２ａ    タッチパネルの領域
９６３２ｂ    タッチパネルの領域
９６３３    太陽電池
９６３４    充放電制御回路
９６３５    バッテリー
９６３６    ＤＣＤＣコンバータ
９６３７    操作キー
９６３８    コンバータ
９６３９    ボタン
【図１】
2020017537.tif 000012
【図２】
2020017537.tif 000013
【図３】
2020017537.tif 000014
【図４】
2020017537.tif 000015
【図５】
2020017537.tif 000016
【図６】
2020017537.tif 000017
【図７】
2020017537.tif 000018
【図８】
2020017537.tif 000019
【図９】
2020017537.tif 000020
【図１０】
2020017537.tif 000021
【図１１】
2020017537.tif 000022
【図１２】
2020017537.tif 000023
【図１３】
2020017537.tif 000024
【図１４】
2020017537.tif 000025
【図１５】
2020017537.tif 000026
【図１６】
2020017537.tif 000027
【図１７】
2020017537.tif 000028
【図１８】
2020017537.tif 000029
【図１９】
2020017537.tif 000030
【図２０】
2020017537.tif 000031