(57)【要約】【課題】新規な発光素子を提供する。発光効率の高い発光素子を提供する。【解決手段】第１の電極と、第１の電極上に設けられた第１の発光層と、第１の発光層上に接して設けられた第２の発光層と、第２の発光層上に接して設けられた第３の発光層と、第３の発光層上に設けられた第２の電極と、を少なくとも有し、第１の発光層又は第２の発光層の一方は、緑色の発光を示す燐光性化合物を少なくとも有し、第１の発光層又は第２の発光層の他方は、橙色の発光を示す燐光性化合物を少なくとも有し、第３の発光層は、青色の発光を示す正孔トラップ性の蛍光性化合物と、蛍光性化合物を分散する電子輸送性の有機化合物と、を少なくとも有する発光素子。【選択図】図１
2020092284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極と第２の電極との間に、第１の発光層と、第２の発光層と、第３の発光層と、を有し、
前記第１の発光層は、前記第１の電極と前記第２の発光層との間に設けられ、
前記第２の発光層は、前記第１の発光層と前記第３の発光層との間に設けられ、
前記第３の発光層は、前記第２の発光層と前記第２の電極との間に設けられ、
前記第１の発光層及び前記第２の発光層の一方は、緑色の発光を示す第１の燐光性化合物を少なくとも有し、
前記第１の発光層及び前記第２の発光層の他方は、橙色の発光を示す第２の燐光性化合物を少なくとも有し、
前記第３の発光層は、青色の発光を示すピレンジアミン化合物と、アントラセン骨格を有する化合物と、を少なくとも有する発光素子。
【請求項２】
第１の電極と第２の電極との間に、第１の発光層と、第２の発光層と、第３の発光層と、を有し、
前記第１の発光層は、前記第１の電極と前記第２の発光層との間に設けられ、
前記第２の発光層は、前記第１の発光層と前記第３の発光層との間に設けられ、
前記第３の発光層は、前記第２の発光層と前記第２の電極との間に設けられ、
前記第１の発光層及び前記第２の発光層の一方は、第１の燐光性化合物を少なくとも有し、
前記第１の燐光性化合物の最大発光波長は、５００ｎｍより大きく５７０ｎｍ以下であり、
前記第１の発光層及び前記第２の発光層の他方は、第２の燐光性化合物を少なくとも有し、
前記第２の燐光性化合物の最大発光波長は、５７０ｎｍより大きく６２０ｎｍ以下であり、
前記第３の発光層は、ピレンジアミン化合物と、アントラセン骨格を有する化合物と、を少なくとも有し、
前記ピレンジアミン化合物の最大発光波長は、４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下である発光素子。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記第１の発光層は、さらに第１の有機化合物及び第２の有機化合物を有する発光素子。
【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の発光層は、さらに第３の有機化合物及び第４の有機化合物を有する発光素子。
【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素子を有する発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、表示装置、発光装置、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法
に関する。特に、本発明の一態様は、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）現象を利用した発光素子や発光装置に関する。また、該発光
素子や該発光装置を用いた電子機器や照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＬ現象を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。このような発光素子の基
本的な構成は、一対の電極間に、発光性の有機化合物を含む層（以下、ＥＬ層とも記す）
を挟んだものである。ＥＬ現象を利用した発光素子は、薄型軽量化できる、入力信号に高
速に応答できる、直流低電圧駆動が可能である、などの特性から、次世代のフラットパネ
ルディスプレイ素子として注目されている。また、該発光素子を用いたディスプレイは、
コントラストや画質に優れ、視野角が広いという特徴も有している。さらに、該発光素子
は面光源であるため、液晶ディスプレイのバックライトや照明等の光源としての応用も考
えられている。
【０００３】
発光物質に有機化合物を用い、一対の電極間に該有機化合物を含む層を設けた発光素子の
場合、該素子に電圧を印加することにより、陰極から電子が、陽極から正孔（ホール）が
それぞれ該有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。そして、注入した電子及び正
孔が該有機化合物を励起状態に至らしめ、励起された該有機化合物から発光を得るもので
ある。
【０００４】
有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態と三重項励起状態が可能
であり、一重項励起状態（Ｓ＊）からの発光が蛍光、三重項励起状態（Ｔ＊）からの発光
が燐光と呼ばれている。ここで、蛍光を発する化合物（以下、蛍光性化合物とも記す）は
室温において、通常、燐光は観測されず蛍光のみが観測される。したがって、蛍光性化合
物を用いた発光素子における内部量子効率（注入したキャリアに対して発生するフォトン
の割合）の理論的限界は、上記の一重項励起状態と三重項励起状態の比率を根拠に２５％
とされている。
【０００５】
一方、燐光を発する化合物（以下、燐光性化合物とも記す）を用いれば、理論上、内部量
子効率は１００％にまで高めることが可能となる。つまり、蛍光性化合物に比べて高い発
光効率を得ることが可能になる。このような理由から、発光効率の高い発光素子を実現す
るために、燐光性化合物を用いた発光素子の開発が近年盛んに行われている。
【０００６】
特に、燐光性化合物としては、その燐光量子収率の高さゆえに、イリジウム等を中心金属
とする有機金属錯体が注目されており、例えば、特許文献１には、イリジウムを中心金属
とする有機金属錯体が燐光材料として開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第００／７０６５５号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
燐光性化合物を用いた発光素子であっても、発光効率、信頼性、コスト等の面で未だ改善
の余地が残されており、素子構造の改良や物質開発等が行われている。
【０００９】
そこで、本発明の一態様は、新規な発光素子を提供することを目的の一とする。または、
本発明の一態様は、新規な発光装置を提供することを目的の一とする。または、本発明の
一態様は、新規な電子機器もしくは照明装置を提供することを目的の一とする。
【００１０】
または、本発明の一態様は、発光効率の高い発光素子を提供することを目的の一とする。
または、本発明の一態様は、発光効率の高い発光装置を提供することを目的の一とする。
または、本発明の一態様は、消費電力の低い電子機器もしくは照明装置を提供することを
目的の一とする。または、本発明の一態様は、寿命が長い発光素子などを提供することを
目的の一とする。または、本発明の一態様は、信頼性の高い発光素子などを提供すること
を目的の一とする。または、本発明の一態様は、割れにくい発光装置などを提供すること
を目的の一とする。または、本発明の一態様は、曲げやすい発光装置などを提供すること
を目的の一とする。または、本発明の一態様は、光の取り出し効率が高い発光装置などを
提供することを目的の一とする。または、本発明の一態様は、重量が軽い発光装置などを
提供することを目的の一とする。
【００１１】
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】
【００１２】
本発明の一態様は、第１の電極と、第１の電極上に設けられた第１の発光層と、第１の発
光層上に接して設けられた第２の発光層と、第２の発光層上に接して設けられた第３の発
光層と、第３の発光層上に設けられた第２の電極と、を少なくとも有し、第１の発光層又
は第２の発光層の一方は、緑色の発光を示す燐光性化合物を少なくとも有し、第１の発光
層又は第２の発光層の他方は、橙色の発光を示す燐光性化合物を少なくとも有し、第３の
発光層は、青色の発光を示す正孔トラップ性の（正孔を受け取りやすい）蛍光性化合物と
、蛍光性化合物を分散する電子輸送性の化合物と、を少なくとも有する発光素子である。
【００１３】
上記発光素子において、第１の発光層又は第２の発光層の一方は、緑色の発光を示す燐光
性化合物を分散する第１の有機化合物を有することが好ましい。上記発光素子において、
第１の発光層又は第２の発光層の他方は、橙色の発光を示す燐光性化合物を分散する第２
の有機化合物を有することが好ましい。特に、第１の有機化合物と第２の有機化合物が同
一であることが好ましい。
【００１４】
なお、本明細書中において、緑色の発光を示す燐光性化合物の最大発光波長は、５００ｎ
ｍより大きく５７０ｎｍ以下であり、橙色の発光を示す燐光性化合物の最大発光波長は、
５７０ｎｍより大きく６２０ｎｍ以下であり、青色の発光を示す正孔トラップ性の蛍光性
化合物の最大発光波長は、５００ｎｍ以下（ただし可視光線に含まれる波長であり、例え
ば４００ｎｍ以上）である。
【００１５】
また、上記発光素子において、青色の発光を示す正孔トラップ性の蛍光性化合物は、ピレ
ン骨格を有することが好ましい。また、上記発光素子において、蛍光性化合物を分散する
電子輸送性の化合物は、アントラセン骨格を有することが好ましい。
【００１６】
また、本発明の一態様は、上記発光素子を有する発光装置である。また、本発明の一態様
は、該発光装置を表示部に有する電子機器である。また、本発明の一態様は、該発光装置
を発光部に有する照明装置である。
【００１７】
なお、本明細書中における発光装置とは、発光素子を用いた画像表示デバイスを含む。ま
た、発光素子にコネクター、例えば異方導電性フィルム、もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃ
ａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配
線板が設けられたモジュール、又は発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方
式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする
。さらに、照明器具等に用いられる発光装置も含むものとする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一態様では、新規な発光素子を提供することができる。また、本発明の一態様で
は、新規な発光装置を提供することができる。本発明の一態様では、新規な電子機器又は
照明装置を提供することができる。
【００１９】
また、本発明の一態様では、発光効率の高い発光素子を提供することができる。また、本
発明の一態様では、発光効率の高い発光装置を提供することができる。本発明の一態様で
は、消費電力の低い電子機器又は照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一態様の発光素子の一例を示す図。
【図２】本発明の一態様の発光装置の一例を示す図。
【図３】本発明の一態様の発光装置の一例を示す図。
【図４】本発明の一態様の発光装置の作製方法の一例を示す図。
【図５】本発明の一態様の発光装置の作製方法の一例を示す図。
【図６】本発明の一態様の発光装置の一例を示す図。
【図７】本発明の一態様の発光装置の一例を示す図。
【図８】本発明の一態様の電子機器の一例を示す図。
【図９】本発明の一態様の照明装置の一例を示す図。
【図１０】実施例１及び実施例２の発光装置を示す図。
【図１１】実施例１の発光装置を示す図。
【図１２】信頼性試験の結果。
【図１３】電極の反射率の測定結果。
【図１４】温度特性の測定結果。
【図１５】発光素子の表面の温度分布の測定結果。
【図１６】実施例２の発光装置を示す図。
【図１７】信頼性試験の結果。
【図１８】実施例１〜３の発光素子を示す図。
【図１９】実施例４に係るＳＴＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）写真。
【図２０】実施例５の応力値の測定結果。
【図２１】実施例６の発光装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定さ
れず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及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。従って、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。なお、以下に説明する発明の構成において
、同一部分又は同様な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。
【００２２】
（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。
【００２３】
≪発光素子の構成≫
本発明の一態様の発光素子は、第１の電極と、第１の電極上に設けられた第１の発光層と
、第１の発光層上に接して設けられた第２の発光層と、第２の発光層上に接して設けられ
た第３の発光層と、第３の発光層上に設けられた第２の電極と、を少なくとも有し、第１
の発光層又は第２の発光層の一方は、緑色の発光を示す燐光性化合物を少なくとも有し、
第１の発光層又は第２の発光層の他方は、橙色の発光を示す燐光性化合物を少なくとも有
し、第３の発光層は、青色の発光を示す正孔トラップ性の（正孔を受け取りやすい）蛍光
性化合物と、蛍光性化合物を分散する電子輸送性の化合物と、を少なくとも有する発光素
子である。
【００２４】
本発明の一態様の発光素子では、緑色の発光を示す燐光性化合物と橙色の発光を示す燐光
性化合物と、青色の発光を示す蛍光性化合物と、を発光物質として用いる。燐光と蛍光の
発光層の発光バランスを調整することで発光効率の高い発光素子を実現できる。
【００２５】
本発明の一態様の発光素子では、青色の発光を示す蛍光性化合物のホスト材料に電子輸送
性の有機化合物を用い、３層の発光層のうち最も陰極側に配置することで、燐光性化合物
からの発光が生じやすい構造となっている。これにより、発光効率の高い発光素子を実現
できる。
【００２６】
また、蛍光性化合物は燐光性化合物に比べて発光が弱くなるが、照明用途の温白色の発光
装置など、強い青色の発光が不要であり、かつ高い発光効率が求められるような場合は、
本発明の一態様は、特に好適である。
【００２７】
高効率な発光素子を得るために、複数のＥＬ層が電荷発生領域を介して積層されたタンデ
ム型の発光素子や全ての発光物質が燐光性化合物である発光素子が提案されている。本発
明の一態様の発光素子は、タンデム型の発光素子に比べて素子を構成する膜の種類や数が
少ない。したがって、作製工程が短く、低コストで高効率な発光素子を実現できる。また
、青色の発光を示す燐光性化合物に比べて青色の発光を示す蛍光性化合物は寿命が長いた
め、本発明の一態様を適用することで信頼性の高い発光素子を実現できる。
【００２８】
図１（Ａ）に示す発光素子は、第１の電極１０１と、第１の電極１０１上に設けられたＥ
Ｌ層１０３と、ＥＬ層１０３上に設けられた第２の電極１０５と、を有する。本実施の形
態では、第１の電極１０１が陽極として機能し、第２の電極１０５が陰極として機能する
。
【００２９】
第１の電極１０１と第２の電極１０５の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加す
ると、ＥＬ層１０３に第１の電極１０１側から正孔が注入され、第２の電極１０５側から
電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層１０３において再結合し、ＥＬ層１０
３に含まれる発光物質が発光する。
【００３０】
ＥＬ層１０３は、第１の発光層２０３ａと、第１の発光層２０３ａ上に接して設けられた
第２の発光層２０３ｂと、第２の発光層２０３ｂ上に接して設けられた第３の発光層２０
３ｃと、を有する。第１の発光層２０３ａ又は第２の発光層２０３ｂの一方は、緑色の発
光を示す燐光性化合物を有し、他方は、橙色の発光を示す燐光性化合物を有する。第３の
発光層２０３ｃは、青色の発光を示す正孔トラップ性の蛍光性化合物と、該蛍光性化合物
を分散する電子輸送性の化合物を有する。ＥＬ層１０３には、低分子系化合物及び高分子
系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよい。
【００３１】
ＥＬ層１０３は、発光層以外の層として、正孔注入性もしくは電子注入性の物質、正孔輸
送性もしくは電子輸送性の物質、又はバイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が
高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。
【００３２】
図１（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極１０１と第１の発光層２０３ａとの間に、第１
の電極１０１上に設けられた正孔注入層２０１と、正孔注入層２０１上に設けられた正孔
輸送層２０２と、を有する。また、第３の発光層２０３ｃと第２の電極１０５との間に、
第３の発光層２０３ｃ上に接して設けられた電子輸送層２０４と、電子輸送層２０４上に
接して設けられた電子注入層２０５と、を有する。なお、第１の発光層２０３ａ、第２の
発光層２０３ｂ、及び第３の発光層２０３ｃは、図１（Ａ）と同様の材料を有する。
【００３３】
図１（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極１０１と、第１の電極１０１上に設けられたＥ
Ｌ層１０３と、ＥＬ層１０３上に設けられた中間層１０７と、中間層１０７上に設けられ
た第２の電極１０５と、を有する。ＥＬ層１０３は、図１（Ａ）と同様の構成である。
【００３４】
中間層１０７の具体的な構成例を、図１（Ｄ）に示す。中間層１０７は、第２の電極１０
５と接する電荷発生領域２０８を少なくとも有する。中間層１０７は、電荷発生領域２０
８以外の層として、電子リレー層２０７や、電子注入バッファー層２０６をさらに有して
いてもよい。
【００３５】
図１（Ｄ）に示す発光素子は、第１の電極１０１と、第１の電極１０１上に設けられたＥ
Ｌ層１０３と、ＥＬ層１０３上に設けられた中間層１０７と、中間層１０７上に設けられ
た第２の電極１０５と、を有する。中間層１０７は、電子注入バッファー層２０６と、電
子注入バッファー層２０６上に設けられた電子リレー層２０７と、電子リレー層２０７上
に設けられ、第２の電極１０５と接する電荷発生領域２０８と、を有する。ＥＬ層１０３
は、図１（Ａ）と同様の構成である。
【００３６】
第１の電極１０１と第２の電極１０５の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加す
ると、電荷発生領域２０８において、正孔と電子が発生し、正孔は第２の電極１０５へ移
動し、電子は電子リレー層２０７へ移動する。電子リレー層２０７は電子輸送性が高く、
電荷発生領域２０８で生じた電子を電子注入バッファー層２０６に速やかに受け渡す層で
ある。電子注入バッファー層２０６はＥＬ層１０３に電子を注入する障壁を緩和し、ＥＬ
層１０３への電子注入効率を高める層である。従って、電荷発生領域２０８で発生した電
子は、電子リレー層２０７と電子注入バッファー層２０６を経て、ＥＬ層１０３のＬＵＭ
Ｏ準位（最低空分子軌道準位）に注入される。
【００３７】
また、電子リレー層２０７は、電荷発生領域２０８を構成する物質と電子注入バッファー
層２０６を構成する物質が界面で反応し、互いの機能が損なわれてしまう等の相互作用を
防ぐことができる。
【００３８】
≪発光素子の材料≫
以下に、それぞれの層に用いることができる材料を例示する。なお、各層は、単層に限ら
れず、二層以上積層してもよい。
【００３９】
〈陽極〉
陽極として機能する電極（本実施の形態では第１の電極１０１）は、導電性を有する金属
、合金、導電性化合物等を１種又は複数種用いて形成することができる。特に、仕事関数
の大きい（４．０ｅＶ以上）材料を用いることが好ましい。例えば、インジウムスズ酸化
物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、珪素もしくは酸化珪素を含有したイ
ンジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、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、グラフェン、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン
、鉄、コバルト、銅、パラジウム、又は金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙
げられる。または、銀、銅、アルミニウム、チタン等をナノワイヤ状（もしくは細線状）
に形成し、その上に導電性物質（導電性有機材料やグラフェンなど）を、塗布法又は印刷
法等によって形成することで電極を形成してもよい。
【００４０】
なお、陽極が電荷発生領域と接する場合は、仕事関数の大きさを考慮せずに、様々な導電
性材料を用いることができ、例えば、アルミニウム、銀、アルミニウムを含む合金等も用
いることができる。
【００４１】
〈陰極〉
陰極として機能する電極（本実施の形態では第２の電極１０５）は、導電性を有する金属
、合金、導電性化合物などを１種又は複数種用いて形成することができる。特に、仕事関
数が小さい（３．８ｅＶ以下）材料を用いることが好ましい。例えば、元素周期表の第１
族又は第２族に属する元素（例えば、リチウム、セシウム等のアルカリ金属、カルシウム
、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、マグネシウム等）、これら元素を含む合金（例
えば、Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉ）、ユーロピウム、イッテルビウム等の希土類金属、これ
ら希土類金属を含む合金、アルミニウム、銀等を用いることができる。
【００４２】
なお、陰極が電荷発生領域と接する場合は、仕事関数の大きさを考慮せずに、様々な導電
性材料を用いることができる。例えば、ＩＴＯ、珪素又は酸化珪素を含有したインジウム
スズ酸化物等も用いることができる。
【００４３】
電極は、それぞれ、真空蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すればよい。また、銀ペ
ースト等を用いる場合には、塗布法やインクジェット法を用いればよい。
【００４４】
また、陰極（もしくは上部電極）上に有機膜、透明半導体膜、窒化珪素膜などの絶縁膜、
などを設けてもよい。これらの膜はパッシベーション膜としての役割を果たし、発光素子
への不純物や水分の侵入を抑制することができる。または、陰極における表面プラズモン
による光エネルギーの損失を低減することができる。
【００４５】
〈発光層〉
上記の通り、本実施の形態の発光素子は、緑色の発光を示す燐光性化合物を有する発光層
と、橙色の発光を示す燐光性化合物を有する発光層と、青色の発光を示す正孔トラップ性
の蛍光性化合物及び該蛍光性化合物を分散する電子輸送性の化合物を有する発光層と、を
含む。
【００４６】
該燐光性化合物や該蛍光性化合物は、各発光層におけるゲスト材料といえる。該蛍光性化
合物を分散する電子輸送性の化合物は、ホスト材料といえる。緑色の発光を示す燐光性化
合物を有する発光層や、橙色の発光を示す燐光性化合物を有する発光層は、それぞれ燐光
性化合物を分散する有機化合物（ホスト材料）を含んでいてもよい。また、各発光層は、
ゲスト材料やホスト材料以外の材料をさらに含んでいてもよい。
【００４７】
ゲスト材料は、ホスト材料に分散させて用いるのが好ましい。発光層において、ゲスト材
料をホスト材料に分散させた構成とすることにより、発光層の結晶化を抑制することがで
きる。また、ゲスト材料の濃度が高いことによる濃度消光を抑制し、発光素子の発光効率
を高くすることができる。ホスト材料としては、後述の電子輸送性の化合物や正孔輸送性
の化合物を用いることができる。特に、第３の発光層２０３ｃには、電子輸送性の化合物
を用いる。
【００４８】
なお、ホスト材料（もしくは、発光層に含まれるゲスト材料以外の材料）のＴ１準位は、
ゲスト材料のＴ１準位よりも高いことが好ましい。ホスト材料のＴ１準位がゲスト材料の
Ｔ１準位よりも低いと、発光に寄与するゲスト材料の三重項励起エネルギーをホスト材料
が消光（クエンチ）してしまい、発光効率の低下を招くためである。
【００４９】
橙色又は緑色の発光を示す燐光性化合物としては、（アセチルアセトナト）ビス（４，６
−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃ
ａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミ
ジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、ト
リス（４−メチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（
ｍｐｐｍ）３］）、トリス（４−ｔ−ブチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（
ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−メ
チル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）２
（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［５−メチル−６−（２−メチルフェニ
ル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ
）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［４−（２−ノルボルニル）−６−
フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａ
ｃ）］）（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリ
ジウム錯体や、（アセチルアセトナト）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）］）のようなピ
ラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，
Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］）、ビス（２−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
ｐｙ）２（ａｃａｃ）］）、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）］）、トリス（ベンゾ［ｈ］
キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）３］）、トリス（２−フェ
ニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）３］）、ビ
ス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート
（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリジン骨格を有する有機金属イリ
ジウム錯体、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（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐ
ｉｃ）］）、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）のような電子吸引
基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属イリジウム錯体の他、トリス
（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｔｂ
（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。
【００５０】
青色の発光を示す正孔トラップ性の蛍光性化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ビス〔４−（９−
フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−
１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、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）、Ｎ，Ｎ’−ビス
［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン
−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−
４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、
４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリ
ル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（
１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称
：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルペリレン（略
称：ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ
−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）などが挙げられ
る。特に、ピレン骨格を有する蛍光性化合物は正孔トラップ性が高く、発光効率や信頼性
に優れているため好ましい。また、１，６ＦＬＰＡＰｒｎや１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒ
ｎのようなピレンジアミン化合物に代表される縮合芳香族ジアミン化合物は、正孔トラッ
プ性が高く、発光効率や信頼性に優れているため好ましい。
【００５１】
電子輸送性の化合物としては、例えば、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型複
素芳香族化合物や、キノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、オキサゾー
ル系配位子又はチアゾール系配位子を有する金属錯体などが挙げられる。
【００５２】
具体的には、例えば、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（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（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎ
ｑ）、ビス［２−（２’−ヒドロキシフェニル）ベンズオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ
（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２’−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略
称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒ
ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、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）、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）、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］カルバゾール（
略称：ＣＯ１１）、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）、２−［３−（ジベンゾチオ
フェン−４−イル）フェニル］−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤ
ＢＴＢＩｍ−ＩＩ）などのポリアゾール骨格を有する複素環化合物、２−［３−（ジベン
ゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢ
ＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、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）、２−［
４−（３，６−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，
ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、７−［３−（ジベンゾチオフェン
−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ−
ＩＩ）、及び６−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ
］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（９Ｈ−カルバゾー
ル−９−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣ
ｚＢＰＤＢｑ）などのキノキサリン骨格又はジベンゾキノキサリン骨格を有する複素環化
合物、４，６−ビス［３−（フェナントレン−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：
４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニ
ル］ピリミジン（略称：４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）、４，６−ビス［３−（４−ジベンゾチ
エニル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ−ＩＩ）などのジアジン
骨格（ピリミジン骨格やピラジン骨格）を有する複素環化合物、３，５−ビス（９Ｈ−カ
ルバゾール−９−イル）フェニル）ピリジン（略称：３，５ＤＣｚＰＰｙ）、１，３，５
−トリ［３−（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）、３，３’，
５，５’−テトラ［（ｍ−ピリジル）−フェン−３−イル］ビフェニル（略称：ＢＰ４ｍ
Ｐｙ）などのピリジン骨格を有する複素環化合物が挙げられる。上述した中でも、キノキ
サリン骨格又はジベンゾキノキサリン骨格を有する複素環化合物、ジアジン骨格を有する
複素環化合物、ピリジン骨格を有する複素環化合物は、信頼性が良好であり好ましい。
【００５３】
さらに、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチ
ル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）などのキノリン骨格又はベン
ゾキノリン骨格を有する金属錯体や、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソ
キュプロイン（略称：ＢＣＰ）、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−Ｅ
ｔＴＡＺ）、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）等の複素芳香族化合物が挙げられる。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）等の高分子化合物が挙げられる。
【００５４】
また、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾ
ール（略称：ＣｚＰＡ）、９−フェニル−３−［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：ＰＣｚＰＡ）、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：ＤＰ
ＣｚＰＡ）、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰ
ＰＡ）、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−ＢｕＤＮＡ）など電子
輸送性である一方で正孔を受け取りやすい化合物も好適に用いることができる。本発明の
一態様の発光素子において、青色の発光を示す正孔トラップ性の蛍光性化合物を分散する
電子輸送性の化合物は、アントラセン骨格を有すると、電子輸送性を有するだけでなく正
孔も受け取りやすいため好ましい。
【００５５】
正孔輸送性の化合物としては、例えば、π電子過剰型複素芳香族化合物（例えばカルバゾ
ール誘導体やインドール誘導体）、芳香族アミン化合物などが挙げられる。
【００５６】
具体的には、４−フェニル−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：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、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：ＰＣＢＮ
ＢＢ）、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）、４，４’，４’’−トリ
ス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：１’−Ｔ
ＮＡＴＡ）、２，７−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミ
ノ］−スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＤＰＡ２ＳＦ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（９−
フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンゼン−１，３−ジアミ
ン（略称：ＰＣＡ２Ｂ）、Ｎ−（９，９−ジメチル−２−Ｎ’，Ｎ’−ジフェニルアミノ
−９Ｈ−フルオレン−７−イル）−Ｎ’，Ｎ’−ジフェニルアミン（略称：ＤＰＮＦ）、
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−トリフェニル−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−トリス（９−フェニルカルバゾー
ル−３−イル）−ベンゼン−１，３，５−トリアミン（略称：ＰＣＡ３Ｂ）、２−［Ｎ−
（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−スピロ−９，９’−
ビフルオレン（略称：ＰＣＡＳＦ）、２−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ
−フェニルアミノ］−スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＤＰＡＳＦ）、Ｎ，Ｎ’
−ビス［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−９，９−
ジメチルフルオレン−２，７−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｆ）、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’−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−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオ
レン−２−イル）−Ｎ−｛９，９−ジメチル−２−［Ｎ’−フェニル−Ｎ’−（９，９−
ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）アミノ］−９Ｈ−フルオレン−７−イル｝フェ
ニルアミン（略称：ＤＦＬＡＤＦＬ）、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−（４−ジフェニルアミノ
フェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ１
）、３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９
−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ２）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’
−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−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：ＤＮＴＰＤ）、３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル
）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＴＰＮ２
）等が挙げられる。
【００５７】
さらに、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又はα−ＮＰＤ）、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）、４，４’，４’’−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフ
ェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、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）、４，４’−ビス［Ｎ−（９，９−
ジメチルフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＦＬＤＰ
Ｂｉ）などの芳香族アミン化合物や、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略
称：ＣＢＰ）、ＣｚＰＡ、ＰＣｚＰＡなどのカルバゾール誘導体が挙げられる。また、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：ＰＴ
ＰＤＭＡ）、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）等の高分子化合物が挙げられる。
【００５８】
ここで、ホスト材料からゲスト材料へのエネルギー移動効率を高めるため、分子間の移動
機構として知られているフェルスター機構（双極子−双極子相互作用）及びデクスター機
構（電子交換相互作用）を考慮した上で、ホスト材料の発光スペクトル（一重項励起状態
からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態からのエネルギー
移動を論じる場合は燐光スペクトル）とゲスト材料の吸収スペクトル（より詳細には、最
も長波長（低エネルギー）側の吸収帯におけるスペクトル）との重なりが大きくなること
が好ましい。
【００５９】
しかしながら通常、ホスト材料の蛍光スペクトルを、ゲスト材料の最も長波長（低エネル
ギー）側の吸収帯における吸収スペクトルと重ねることは困難である。なぜならば、その
ようにしてしまうと、ホスト材料の燐光スペクトルは蛍光スペクトルよりも長波長（低エ
ネルギー）側に位置するため、ホスト材料のＴ１準位が燐光性化合物のＴ１準位を下回っ
てしまい、上述したクエンチの問題が生じてしまうからである。一方、クエンチの問題を
回避するため、ホスト材料のＴ１準位が燐光性化合物のＴ１準位を上回るように設計する
と、今度はホスト材料の蛍光スペクトルが短波長（高エネルギー）側にシフトするため、
その蛍光スペクトルはゲスト材料の最も長波長（低エネルギー）側の吸収帯における吸収
スペクトルと重ならなくなる。したがって、ホスト材料の蛍光スペクトルをゲスト材料の
最も長波長（低エネルギー）側の吸収帯における吸収スペクトルと重ね、ホスト材料の一
重項励起状態からのエネルギー移動を最大限に高めることは、通常困難である。
【００６０】
そこで本発明の一態様の発光素子が有する、燐光性化合物をゲスト材料として用いる発光
層は、燐光性化合物とホスト材料（それぞれ、発光層に含まれる第１の物質、第２の物質
とみなす）の他に、第３の物質を含み、ホスト材料と第３の物質は励起錯体（エキサイプ
レックスともいう）を形成する組み合わせであることが好ましい。この場合、発光層にお
けるキャリア（電子及び正孔）の再結合の際にホスト材料と第３の物質は、励起錯体を形
成する。これにより、発光層において、ホスト材料の蛍光スペクトル及び第３の物質の蛍
光スペクトルは、より長波長側に位置する励起錯体の発光スペクトルに変換される。そし
て、励起錯体の発光スペクトルとゲスト材料の吸収スペクトルとの重なりが大きくなるよ
うに、ホスト材料と第３の物質を選択すれば、一重項励起状態からのエネルギー移動を最
大限に高めることができる。なお、三重項励起状態に関しても、ホスト材料ではなく励起
錯体からのエネルギー移動が生じると考えられる。このような構成を適用した本発明の一
態様では、励起錯体の発光スペクトルと燐光性化合物の吸収スペクトルとの重なりを利用
したエネルギー移動により、エネルギー移動効率を高めることができるため、外部量子効
率の高い発光素子を実現することができる。
【００６１】
ホスト材料と第３の物質としては、励起錯体を生じる組み合わせであればよいが、電子ト
ラップ性の化合物（電子を受け取りやすい化合物）と、正孔トラップ性の化合物とを組み
合わせることが好ましい。
【００６２】
例えば、ホスト材料や第３の物質として、上述した電子輸送性の化合物や正孔輸送性の化
合物のうち、電子トラップ性の化合物や正孔トラップ性の化合物を用いることができる。
【００６３】
ホスト材料や第３の物質に用いることができる材料は、上述した材料に限定されることな
く、励起錯体を形成できる組み合わせであり、励起錯体の発光スペクトルが、ゲスト材料
の吸収スペクトルと重なり、励起錯体の発光スペクトルのピークが、ゲスト材料の吸収ス
ペクトルのピークよりも長波長であればよい。
【００６４】
なお、電子トラップ性の化合物と正孔トラップ性の化合物でホスト材料と第３の物質を構
成する場合、その混合比によってキャリアバランスを制御することができる。具体的には
、ホスト材料：第３の物質＝１：９〜９：１の範囲が好ましい。
【００６５】
また、励起錯体は、二層の界面において形成されていてもよい。例えば、電子トラップ性
の化合物を含む層と正孔トラップ性の化合物を含む層を積層すれば、その界面近傍では励
起錯体が形成されるが、この二層をもって本発明の一態様の発光素子における発光層とし
てもよい。この場合、燐光性化合物は、該界面近傍に添加されていればよい。また、二層
のうち、少なくともいずれか一方、又は双方に添加されていればよい。
【００６６】
〈正孔輸送層〉
正孔輸送層２０２は、正孔輸送性の物質を含む層である。
【００６７】
正孔輸送性の物質としては、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であればよく、特に、１
０−６ｃｍ２／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。
【００６８】
正孔輸送層２０２には、発光層に用いることができる物質として例示した正孔輸送性の化
合物を適用することができる。
【００６９】
また、ＣｚＰＡ、ｔ−ＢｕＤＮＡ、ＤＮＡ、ＤＰＡｎｔｈ等の芳香族炭化水素化合物も用
いることができる。
【００７０】
〈電子輸送層〉
電子輸送層２０４は、電子輸送性の物質を含む層である。
【００７１】
電子輸送性の物質としては、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であればよく、特に、１
０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質であることが好ましい。
【００７２】
電子輸送層２０４には、例えば、発光層に用いることができる物質として例示した電子輸
送性の化合物を適用することができる。
【００７３】
〈正孔注入層〉
正孔注入層２０１は、正孔注入性の物質を含む層である。
【００７４】
正孔注入性の物質としては、例えば、モリブデン酸化物、チタン酸化物、バナジウム酸化
物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウ
ム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の金属酸
化物等を用いることができる。
【００７５】
また、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅（ＩＩ）フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ
）等のフタロシアニン系の化合物を用いることができる。
【００７６】
また、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ＤＰＡＢ、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）
、ＰＣｚＰＣＡ１、ＰＣｚＰＣＡ２、ＰＣｚＰＣＮ１等の芳香族アミン化合物を用いるこ
とができる。
【００７７】
また、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ等の高分子化合物、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／Ｐ
ＳＳ）、ポリアニリン／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＡｎｉ／ＰＳＳ）等の酸を添加
した高分子化合物を用いることができる。
【００７８】
また、正孔注入層２０１を、電荷発生領域としてもよい。陽極と接する正孔注入層２０１
が電荷発生領域であると、仕事関数を考慮せずに様々な導電性材料を該陽極に用いること
ができる。電荷発生領域を構成する材料については後述する。
【００７９】
〈電子注入層〉
電子注入層２０５は、電子注入性の物質を含む層である。
【００８０】
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。
【００８１】
また、電子注入層２０５を、電荷発生領域としてもよい。陰極と接する電子注入層２０５
が電荷発生領域であると、仕事関数を考慮せずに様々な導電性材料を該陰極に用いること
ができる。電荷発生領域を構成する材料については後述する。
【００８２】
〈電荷発生領域〉
正孔注入層もしくは電子注入層を構成する電荷発生領域や、電荷発生領域２０８は、正孔
輸送性の物質に電子受容体（アクセプター）が添加された構成であっても、電子輸送性の
物質に電子供与体（ドナー）が添加された構成であってもよい。また、これらの両方の構
成が積層されていてもよい。
【００８３】
正孔輸送性の物質や電子輸送性の物質としては、発光層に用いることができる物質として
例示した正孔輸送性の化合物や電子輸送性の化合物が挙げられる。
【００８４】
また、電子受容体としては、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。
【００８５】
また、電子供与体としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、又は元素周
期表における第１３族に属する金属及びその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体
的には、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム、インジウム
、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセ
ンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。
【００８６】
〈電子注入バッファー層〉
電子注入バッファー層２０６は、電子注入性の物質を含む層である。電子注入バッファー
層２０６は、電荷発生領域２０８からＥＬ層１０３への電子の注入を容易にする。電子注
入性の物質としては、前述の材料を用いることができる。また、電子注入バッファー層２
０６は、前述の電子輸送性の物質とドナー性物質を含む構成としてもよい。
【００８７】
〈電子リレー層〉
電子リレー層２０７では、電荷発生領域２０８においてアクセプター性物質が引き抜いた
電子を速やかに受け取る。
【００８８】
電子リレー層２０７は、電子輸送性の物質を含む。該電子輸送性の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。
【００８９】
該フタロシアニン系材料としては、具体的にはＣｕＰｃ、ＳｎＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙ
ａｎｉｎｅ  ｔｉｎ（ＩＩ）  ｃｏｍｐｌｅｘ）、ＺｎＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉ
ｎｅ  ｚｉｎｃ  ｃｏｍｐｌｅｘ）、ＣｏＰｃ（Ｃｏｂａｌｔ（ＩＩ）ｐｈｔｈａｌｏｃ
ｙａｎｉｎｅ，  β−ｆｏｒｍ）、ＦｅＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ  Ｉｒｏｎ
）、ＰｈＯ−ＶＯＰｃ（Ｖａｎａｄｙｌ  ２，９，１６，２３−ｔｅｔｒａｐｈｅｎｏｘ
ｙ−２９Ｈ，３１Ｈ−ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）等が挙げられる。
【００９０】
該金属−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を有する
ため、電子の移動（授受）がより容易になる。
【００９１】
また、該金属−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、ＶＯＰｃ（Ｖａｎａｄｙｌ  ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、Ｓ
ｎＯＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ  ｔｉｎ（ＩＶ）  ｏｘｉｄｅ  ｃｏｍｐｌｅ
ｘ）、ＴｉＯＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ  ｔｉｔａｎｉｕｍ  ｏｘｉｄｅ  ｃ
ｏｍｐｌｅｘ）は、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ため、好ましい。
【００９２】
該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く、具体的にはＰ
ｈＯ−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、溶媒に可溶であるため、発光素子を形成する
上で扱いやすい、かつ、成膜に用いる装置のメンテナンスが容易であるという利点を有す
る。
【００９３】
また、その他の電子輸送性の物質として、例えば、３，４，９，１０−ペリレンテトラカ
ルボン酸二無水物（略称：ＰＴＣＤＡ）、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシ
リックビスベンゾイミダゾール（略称：ＰＴＣＢＩ）、Ｎ，Ｎ’−ジオクチル−３，４，
９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＰＴＣＤＩ−Ｃ８Ｈ）、Ｎ，Ｎ’
−ジヘキシル−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：Ｈｅｘ  
ＰＴＣ）等のペリレン誘導体や、ピラジノ［２，３−ｆ］［１，１０］フェナントロリン
−２，３−ジカルボニトリル（略称：ＰＰＤＮ）、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサ
シアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ（ＣＮ）
６）、２，３−ジフェニルピリド［２，３−ｂ］ピラジン（略称：２ＰＹＰＲ）、２，３
−ビス（４−フルオロフェニル）ピリド［２，３−ｂ］ピラジン（略称：Ｆ２ＰＹＰＲ）
等の含窒素縮合芳香族化合物などを用いてもよい。含窒素縮合芳香族化合物は安定である
ため、電子リレー層２０７を形成する為に用いる材料として好ましい。
【００９４】
また、７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（略称：ＴＣＮＱ）、１，４，５，８
−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＮＴＣＤＡ）、パーフルオロペンタセン
、銅ヘキサデカフルオロフタロシアニン（略称：Ｆ１６ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（２
，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−ペンタデカフルオロオク
チル）−１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＮＴＣＤＩ−Ｃ
８Ｆ）、３’，４’−ジブチル−５，５’’−ビス（ジシアノメチレン）−５，５’’−
ジヒドロ−２，２’：５’，２’’−テルチオフェン（略称：ＤＣＭＴ）、メタノフラー
レン（例えば、［６，６］−フェニルＣ６１酪酸メチルエステル）等を用いることができ
る。
【００９５】
電子リレー層２０７は、上述のドナー性物質をさらに含んでいてもよい。電子リレー層２
０７にドナー性物質を含ませることによって、電子の移動が容易となり、発光素子をより
低電圧で駆動することが可能になる。
【００９６】
該電子輸送性の物質や該ドナー性物質のＬＵＭＯ準位は、電荷発生領域２０８に含まれる
アクセプター性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層２０４に含まれる電子輸送性の物質の
ＬＵＭＯ準位（又は電子リレー層２０７が（電子注入バッファー層２０６を介して）接す
るＥＬ層１０３のＬＵＭＯ準位）の間となるようにする。ＬＵＭＯ準位は、−５．０ｅＶ
以上−３．０ｅＶ以下とするのが好ましい。なお、電子リレー層２０７にドナー性物質を
含ませる場合、電子輸送性の化合物として、電荷発生領域２０８に含まれるアクセプター
性物質のアクセプター準位より高いＬＵＭＯ準位を有する物質を用いることができる。
【００９７】
なお、上述したＥＬ層１０３及び中間層１０７を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空
蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することが
できる。
【００９８】
本実施の形態で示した発光素子を用いて、パッシブマトリクス型の発光装置や、トランジ
スタによって発光素子の駆動が制御されたアクティブマトリクス型の発光装置を作製する
ことができる。また、該発光装置を電子機器又は照明装置等に適用することができる。
【００９９】
本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１００】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置について図２及び図３を用いて説明する。
図２における一点鎖線Ｍ−Ｎ間の断面図の一例を図３（Ａ）（Ｂ）にそれぞれ示す。
【０１０１】
本発明の一態様の発光素子を用いた発光装置は発光効率が高い。また、本発明の一態様の
発光素子は、フレキシブルな（可撓性を有する）発光装置に好適に用いることができる。
【０１０２】
図３（Ａ）に示す発光装置は、支持基板３００上に絶縁膜３０４を介してトップエミッシ
ョン型の発光素子３５０が設けられている。発光素子３５０は、第１の電極３０１、ＥＬ
層３０２及び第２の電極３０３を有する。第２の電極３０３は可視光に対する透過性を有
する。第１の電極３０１の端部及び端子３１０の端部は隔壁３０５に覆われている。第１
の電極３０１上には隔壁３０５を介して補助配線３０６が設けられている。補助配線３０
６は第２の電極３０３と電気的に接続する。支持基板３００と封止基板３０８は封止材３
０７によって貼り合わされている。封止基板３０８の表面には光取り出し構造３０９が設
けられている。
【０１０３】
図３（Ｂ）に示す発光装置は、支持基板３００上に絶縁膜３０４を介してボトムエミッシ
ョン型の発光素子３６０が設けられている。発光素子３６０は、第１の電極３２１、ＥＬ
層３２２及び第２の電極３２３を有する。第１の電極３２１は可視光に対する透過性を有
する。第１の電極３２１の端部及び端子３１０の端部は隔壁３０５に覆われている。第１
の電極３２１上には補助配線３０６が設けられている。さらに、補助配線３０６を覆うよ
うに隔壁３０５が設けられている。補助配線３０６は第１の電極３２１と電気的に接続す
る。支持基板３００と封止基板３０８は封止材３０７によって貼り合わされている。支持
基板３００の表面には光取り出し構造３０９が設けられている。
【０１０４】
本発明の一態様の発光装置に用いることができる材料の一例を記す。
【０１０５】
［基板］
発光素子からの光を取り出す側の基板には該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス
、石英、セラミック、サファイア、有機樹脂などの材料を用いることができる。また、フ
レキシブルな発光装置の基板には可撓性を有する材料を用いる。
【０１０６】
ガラスとしては、例えば、無アルカリガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウ
ケイ酸ガラス等を用いることができる。
【０１０７】
可撓性及び可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、可撓性を有する程度の
厚さのガラスや、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）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチ
ルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ
）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド
樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが
好ましく、例えば、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴ等を好適に用いるこ
とができる。また、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に
混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。このような材料を用いた基板は
、重量が軽いため、該基板を用いた発光装置も軽量にすることができる。
【０１０８】
また、発光を取り出さない側の基板は、透光性を有していなくてもよいため、上記に挙げ
た基板の他に、金属材料や合金材料を用いた金属基板等を用いることもできる。金属材料
や合金材料は熱伝導性が高く、封止基板全体に熱を容易に伝導できるため、発光装置の局
所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。可撓性や曲げ性を得るためには、金属
基板の厚さは、１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下であ
ることがより好ましい。
【０１０９】
金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッ
ケル、又はアルミニウム合金もしくはステンレス等の金属の合金などを好適に用いること
ができる。
【０１１０】
また、導電性の基板の表面を酸化する、又は表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処
理が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、
電着法、蒸着法、又はスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰
囲気で放置する又は加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成
してもよい。
【０１１１】
可撓性の基板としては、上記材料を用いた層が、発光装置の表面を傷などから保護するハ
ードコート層（例えば、窒化シリコン層など）や、押圧を分散可能な材質の層（例えば、
アラミド樹脂層など）等と積層されて構成されていてもよい。また、水分等による発光素
子の寿命の低下等を抑制するために、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜等の窒素と珪
素を含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等の透水性の低い絶
縁膜を有していてもよい。
【０１１２】
基板は、複数の層を積層して用いることもできる。特に、ガラス層を有する構成とすると
、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い発光装置とすることができる。
【０１１３】
例えば、発光素子に近い側からガラス層、接着層、及び有機樹脂層を積層した基板を用い
ることができる。当該ガラス層の厚さとしては２０μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは
２５μｍ以上１００μｍ以下とする。このような厚さのガラス層は、水や酸素に対する高
いバリア性と可撓性を同時に実現できる。また、有機樹脂層の厚さとしては、１０μｍ以
上２００μｍ以下、好ましくは２０μｍ以上５０μｍ以下とする。このような有機樹脂層
をガラス層よりも外側に設けることにより、ガラス層の割れやクラックを抑制し、機械的
強度を向上させることができる。このようなガラス材料と有機樹脂の複合材料を基板に適
用することにより、極めて信頼性が高いフレキシブルな発光装置とすることができる。
【０１１４】
［絶縁膜］
支持基板と発光素子の間に、絶縁膜を形成してもよい。絶縁膜は、酸化シリコン、窒化シ
リコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどの無機絶縁材料を用いて形成できる。
特に、発光素子への水分等の侵入を抑制するため、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸
化アルミニウム膜等の透水性の低い絶縁膜を用いることが好ましい。同様の目的や材料で
、発光素子を覆う絶縁膜を設けてもよい。
【０１１５】
［発光素子］
本発明の一態様の発光装置は、実施の形態１に示した発光素子を１以上有する。
【０１１６】
［隔壁］
隔壁には、有機樹脂又は無機絶縁材料を用いることができる。有機樹脂としては、例えば
、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、エポキシ樹脂、又
はフェノール樹脂等を用いることができる。無機絶縁材料としては、酸化シリコン、酸化
窒化シリコン等を用いることができる。隔壁の作製が容易となるため、特に感光性の樹脂
を用いることが好ましい。
【０１１７】
隔壁の形成方法は、特に限定されず、例えば、フォトリソグラフィ法、スパッタ法、蒸着
法、液滴吐出法（インクジェット法等）、印刷法（スクリーン印刷、オフセット印刷等）
等を用いればよい。
【０１１８】
［補助配線］
補助配線は必ずしも設ける必要は無いが、電極の抵抗に起因する電圧降下を抑制できるた
め、設けることが好ましい。
【０１１９】
補助配線の材料は、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ
）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、スカンジウム（Ｓｃ）、
ニッケル（Ｎｉ）、から選ばれた材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層
で又は積層して形成する。また、補助配線の材料としてアルミニウムを用いることもでき
るが、その場合には上記した腐食の問題が生じないように積層構造とし、ＩＴＯなどと接
しない層にアルミニウムを用いれば良い。補助配線の膜厚は、０．１μｍ以上３μｍ以下
とすることができ、好ましくは、０．１μｍ以上０．５μｍ以下である。
【０１２０】
補助配線の材料に金属ペースト（銀ペーストなど）を用いると、凝集した粒状の金属によ
り補助配線を構成することができる。そのため、補助配線の表面が粗く隙間の多い構成と
なり、ＥＬ層が補助配線を完全に覆うことが難しく、上部電極と補助配線との電気的な接
続をとることが容易になり好ましい。
【０１２１】
［封止材］
発光装置の封止方法は限定されず、例えば、固体封止であっても中空封止であってもよい
。例えば、ガラスフリットなどのガラス材料や、二液混合型の樹脂などの常温で硬化する
硬化樹脂、光硬化性の樹脂、熱硬化性の樹脂などの樹脂材料を用いることができる。発光
装置は、窒素やアルゴンなどの不活性な気体で充填されていてもよく、ＰＶＣ（ポリビニ
ルクロライド）樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、
ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等の樹脂
で充填されていてもよい。また、樹脂内に乾燥剤が含まれていてもよい。
【０１２２】
［光取り出し構造］
光取り出し構造としては、半球レンズ、マイクロレンズアレイ、凹凸構造が施されたフィ
ルム、光拡散フィルム等を用いることができる。例えば、基板上に上記レンズやフィルム
を、該基板又は該レンズもしくはフィルムと同程度の屈折率を有する接着剤等を用いて接
着することで、光取り出し構造３０９を形成することができる。
【０１２３】
［トランジスタ］
本発明の一態様の発光装置はトランジスタを有していてもよい。トランジスタの構造は限
定されず、トップゲート型のトランジスタを用いてもよいし、逆スタガ型などのボトムゲ
ート型のトランジスタを用いてもよい。また、ｎチャネル型トランジスタを用いても、ｐ
チャネル型トランジスタを用いてもよい。また、トランジスタに用いる材料についても特
に限定されない。例えば、シリコンやＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系金属酸化物等の酸化物半導体を
チャネル形成領域に用いたトランジスタを適用することができる。
【０１２４】
本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１２５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置の作製方法の一例について図４及び図５を
用いて説明する。本実施の形態では、作製基板上に発光装置の一部の構成を作製した後、
作製基板から可撓性基板へと該構成を転置する技術を用いてフレキシブルな発光装置を作
製する。
【０１２６】
フレキシブルな発光装置の基板として、可撓性を有するが透水性が高く、耐熱性が低い材
料（樹脂など）を用いなければならない場合、作製工程で基板に高温をかけることができ
ないため、該基板上にトランジスタや絶縁膜の作製条件に制限がある。本実施の形態の作
製方法では、耐熱性の高い作製基板上でトランジスタ等の作製を行えるため、信頼性の高
いトランジスタや十分に低い透水性を有する絶縁膜を形成することができる。そして、そ
れらを可撓性基板へと転置することで、信頼性の高いフレキシブルな発光装置を作製でき
る。
【０１２７】
＜発光装置の作製方法Ａ＞
まず、作製基板６０１上に剥離層６０３を形成し、剥離層６０３上に被剥離層６０５を形
成する（図４（Ａ））。
【０１２８】
被剥離層６０５として形成する層に特に限定は無い。例えば、透水性の低い絶縁膜、トラ
ンジスタ、発光素子、カラーフィルタなどが挙げられる。例えば、透水性の低い絶縁膜、
トランジスタ、トランジスタを覆う絶縁膜、平坦化膜、発光素子の下部電極、及び該下部
電極の端部を覆う隔壁を被剥離層６０５として形成できる。さらに、発光素子のＥＬ層、
上部電極、及び発光素子を覆う封止膜等を被剥離層６０５として設けてもよい。また、被
剥離層６０５として透水性の低い絶縁膜のみを形成し、剥離及び転置後に、トランジスタ
等を作製してもよい。
【０１２９】
作製基板６０１としては、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、金
属基板などを用いることができる。
【０１３０】
また、ガラス基板には、例えば、アルミノシリケートガラス、アルミノホウケイ酸ガラス
、バリウムホウケイ酸ガラス等のガラス材料を用いることができる。後の加熱処理の温度
が高い場合には、歪み点が７３０℃以上のものを用いるとよい。なお、酸化バリウム（Ｂ
ａＯ）を多く含ませることで、より実用的な耐熱ガラスが得られる。他にも、結晶化ガラ
スなどを用いることができる。
【０１３１】
作製基板６０１にガラス基板を用いる場合、作製基板６０１と剥離層６０３との間に、酸
化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の絶縁膜を
形成すると、ガラス基板からの汚染を防止でき、好ましい。
【０１３２】
剥離層６０３は、タングステン、モリブデン、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、コ
バルト、ジルコニウム、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジ
ウム、シリコンから選択された元素、該元素を含む合金材料、又は該元素を含む化合物材
料からなり、単層又は積層された層である。シリコンを含む層の結晶構造は、非晶質、微
結晶、多結晶のいずれでもよい。
【０１３３】
剥離層６０３は、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、塗布法、印刷法等により形成で
きる。なお、塗布法は、スピンコーティング法、液滴吐出法、ディスペンス法を含む。
【０１３４】
剥離層６０３が単層構造の場合、タングステン層、モリブデン層、又はタングステンとモ
リブデンの混合物を含む層を形成することが好ましい。また、タングステンの酸化物もし
くは酸化窒化物を含む層、モリブデンの酸化物もしくは酸化窒化物を含む層、又はタング
ステンとモリブデンの混合物の酸化物もしくは酸化窒化物を含む層を形成してもよい。な
お、タングステンとモリブデンの混合物とは、例えば、タングステンとモリブデンの合金
に相当する。
【０１３５】
また、剥離層６０３として、タングステンを含む層とタングステンの酸化物を含む層の積
層構造を形成する場合、タングステンを含む層を形成し、その上層に酸化物で形成される
絶縁膜を形成することで、タングステン層と絶縁膜との界面に、タングステンの酸化物を
含む層が形成されることを活用してもよい。また、タングステンを含む層の表面を、熱酸
化処理、酸素プラズマ処理、オゾン水等の酸化力の強い溶液での処理等を行ってタングス
テンの酸化物を含む層を形成してもよい。またプラズマ処理や加熱処理は、酸素、窒素、
亜酸化窒素単独、あるいは該ガスとその他のガスとの混合気体雰囲気下で行ってもよい。
上記プラズマ処理や加熱処理により、剥離層６０３の表面状態を変えることにより、剥離
層６０３と後に形成される絶縁膜との密着性を制御することが可能である。
【０１３６】
被剥離層６０５に含まれる絶縁膜は、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、又は窒化酸
化シリコン膜等を単層又は多層で形成することが好ましい。
【０１３７】
絶縁膜は、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、塗布法、印刷法等を用いて形成するこ
とが可能であり、例えば、プラズマＣＶＤ法によって成膜温度を２５０℃以上４００℃以
下として形成することで、緻密で非常に透水性の低い膜とすることができる。なお、絶縁
膜の厚さは１０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下、さらには２００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下が
好ましい。
【０１３８】
次に、被剥離層６０５と、仮支持基板６０７とを、剥離用接着剤６０９を用いて接着し、
剥離層６０３を用いて被剥離層６０５を作製基板６０１より剥離する。これにより、被剥
離層６０５は、仮支持基板６０７側に設けられる（図４（Ｂ））。
【０１３９】
仮支持基板６０７としては、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、
金属基板などを用いることができる。また、本実施の形態の処理温度に耐えうる耐熱性を
有するプラスチック基板を用いてもよいし、フィルムのような可撓性基板を用いてもよい
。
【０１４０】
剥離用接着剤６０９としては、水や溶媒に可溶なものや、紫外線などの照射により可塑化
させることが可能であるような、必要時に仮支持基板６０７と被剥離層６０５とを化学的
もしくは物理的に分離することが可能な接着剤を用いる。
【０１４１】
なお、仮支持基板への転置工程は、様々な方法を適宜用いることができる。例えば、剥離
層として、被剥離層と接する側に金属酸化膜を含む層を形成した場合は、当該金属酸化膜
を結晶化により脆弱化して、被剥離層を作製基板から剥離することができる。また、耐熱
性の高い作製基板と被剥離層の間に、剥離層として水素を含む非晶質珪素膜を形成した場
合はレーザ光の照射又はエッチングにより当該非晶質珪素膜を除去することで、被剥離層
を作製基板から剥離することができる。また、剥離層として、被剥離層と接する側に金属
酸化膜を含む層を形成し、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化し、さらに剥離層の一部
を溶液やＮＦ３、ＢｒＦ３、ＣｌＦ３等のフッ化ガスを用いたエッチングで除去した後、
脆弱化された金属酸化膜において剥離することができる。さらには、剥離層として窒素、
酸素や水素等を含む膜（例えば、水素を含む非晶質珪素膜、水素含有合金膜、酸素含有合
金膜など）を用い、剥離層にレーザ光を照射して剥離層内に含有する窒素、酸素や水素を
ガスとして放出させ被剥離層と基板との剥離を促進する方法を用いてもよい。また、被剥
離層が形成された作製基板を機械的に削除又は溶液やＮＦ３、ＢｒＦ３、ＣｌＦ３等のフ
ッ化ガスによるエッチングで除去する方法等を用いることができる。この場合、剥離層を
設けなくともよい。
【０１４２】
また、上記剥離方法を複数組み合わせることでより容易に転置工程を行うことができる。
つまり、レーザ光の照射、ガスや溶液などによる剥離層へのエッチング、鋭いナイフやメ
スなどによる機械的な削除を行い、剥離層と被剥離層とを剥離しやすい状態にしてから、
物理的な力（機械等による）によって剥離を行うこともできる。
【０１４３】
また、剥離層と被剥離層との界面に液体を浸透させて作製基板から被剥離層を剥離しても
よい。また、剥離を行う際に水などの液体をかけながら剥離してもよい。
【０１４４】
その他の剥離方法としては、剥離層６０３をタングステンで形成した場合は、アンモニア
水と過酸化水素水の混合溶液により剥離層６０３をエッチングしながら剥離を行うとよい
。
【０１４５】
続いて、作製基板６０１から剥離され、露出した剥離層６０３又は被剥離層６０５に剥離
用接着剤６０９とは異なる接着剤による接着剤層６５３を用いて第１の可撓性基板６５１
を接着する（図４（Ｃ））。
【０１４６】
その後、剥離用接着剤６０９を溶解又は可塑化させて、仮支持基板６０７を取り除く。仮
支持基板６０７を取り除いたら、被剥離層６０５が露出するように剥離用接着剤６０９を
水や溶媒などで除去する（図４（Ｄ））。
【０１４７】
以上により、被剥離層６０５を第１の可撓性基板６５１上に作製することができる。
【０１４８】
その後、発光装置の残りの構成を作製し、接着剤層６５７を用いて第２の可撓性基板６５
９を接着する（図４（Ｅ））。
【０１４９】
以上により、本発明の一態様の発光装置を作製することができる。
【０１５０】
なお、作製基板と被剥離層の界面で剥離が可能な場合には、剥離層を設けなくてもよい。
例えば、作製基板６０１としてガラスを用い、ガラスに接してポリイミド等の有機樹脂を
形成し、有機樹脂上に絶縁膜やトランジスタ等を形成する。この場合、有機樹脂を加熱す
ることにより、作製基板６０１と有機樹脂の界面で剥離することができる。そして、有機
樹脂と第１の可撓性基板６５１とを接着剤層６５３を用いて接着すればよい。又は、作製
基板と有機樹脂の間に金属層を設け、該金属層に電流を流すことで該金属層を加熱し、金
属層と有機樹脂の界面で剥離を行ってもよい。
【０１５１】
＜発光装置の作製方法Ｂ＞
まず、作製基板６０１上に剥離層６０３を形成し、剥離層６０３上に被剥離層６０５を形
成する（図５（Ａ））。
【０１５２】
また、作製基板６６１上に剥離層６６３を形成し、剥離層６６３上に被剥離層６６５を形
成する（図５（Ｂ））。
【０１５３】
次に、作製基板６０１及び作製基板６６１を、接着剤層６５７を用いて貼り合わせる（図
５（Ｃ））。
【０１５４】
そして、剥離層６０３を用いて被剥離層６０５を作製基板６０１より剥離する。続いて、
作製基板６０１から剥離され、露出した剥離層６０３又は被剥離層６０５に接着剤層６５
３を用いて第１の可撓性基板６５１を接着する（図５（Ｄ））。
【０１５５】
同様に、剥離層６６３を用いて被剥離層６６５を作製基板６６１より剥離する。続いて、
作製基板６６１から剥離され、露出した剥離層６６３又は被剥離層６６５に接着剤層６６
８を用いて第２の可撓性基板６５９を接着する（図５（Ｅ））。
【０１５６】
以上により、本発明の一態様の発光装置を作製することができる。
【０１５７】
本実施の形態で説明した発光装置の作製方法において、接着剤層６５３、接着剤層６５７
及び接着剤層６６８として、例えば、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着
剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。例え
ば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。特
に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、上記接着剤に乾燥剤（ゼオラ
イト等）を含んでいてもよい。これにより、発光素子の劣化を抑制することができる。発
光素子からの光を取り出す側に用いる場合には、該光を透過する材料を用い、さらに屈折
率が高い材料であることが好ましい。例えば、屈折率の高いフィラー（酸化チタンや、ジ
ルコニウム等）を混合することにより、発光素子からの光を効率よく取り出すことができ
る。
【０１５８】
本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１５９】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置について図６及び図７を用いて説明する。
本実施の形態の発光装置は、本発明の一態様の発光素子を有する。該発光素子は、発光効
率が高いため、消費電力の低い発光装置を実現できる。
【０１６０】
図６（Ａ）は、本発明の一態様の発光装置を示す平面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ
）を一点鎖線Ａ−Ｂで切断した断面図である。
【０１６１】
本実施の形態の発光装置は、支持基板４０１、封止基板４０５及び封止材４０７に囲まれ
た空間４１５内に、発光素子４０３を有する。発光素子４０３は、ボトムエミッション構
造の発光素子であり、具体的には、支持基板４０１上に可視光を透過する第１の電極４２
１を有し、第１の電極４２１上にＥＬ層４２３を有し、ＥＬ層４２３上に可視光を反射す
る第２の電極４２５を有する。発光素子４０３は実施の形態１で示した本発明の一態様が
適用された発光素子である。封止基板４０５は発光素子４０３側に乾燥剤４１８を有する
。
【０１６２】
第１の端子４０９ａは、補助配線４１７及び第１の電極４２１と電気的に接続する。第１
の電極４２１上には、補助配線４１７と重なる領域に、絶縁層４１９が設けられている。
第１の端子４０９ａと第２の電極４２５は、絶縁層４１９によって電気的に絶縁されてい
る。第２の端子４０９ｂは、第２の電極４２５と電気的に接続する。なお、本実施の形態
では、補助配線４１７上に第１の電極４２１が形成されている構成を示すが、第１の電極
４２１上に補助配線４１７を形成してもよい。
【０１６３】
支持基板４０１と大気との界面に光取り出し構造４１１ａを有することが好ましい。大気
と支持基板４０１の界面に光取り出し構造４１１ａを設けることで、全反射の影響で大気
に取り出せない光を低減し、発光装置の光の取り出し効率を向上させることができる。
【０１６４】
また、発光素子４０３と支持基板４０１との界面に光取り出し構造４１１ｂを有すること
が好ましい。光取り出し構造４１１ｂが凹凸を有する場合、光取り出し構造４１１ｂ上と
第１の電極４２１の間に、平坦化層４１３を設けることが好ましい。これによって、第１
の電極４２１を平坦な膜とすることができ、ＥＬ層４２３における第１の電極４２１の凹
凸に起因するリーク電流の発生を抑制することができる。また、平坦化層４１３と支持基
板４０１との界面に、光取り出し構造４１１ｂを有するため、全反射の影響で大気に取り
出せない光を低減し、発光装置の光の取り出し効率を向上させることができる。
【０１６５】
平坦化層４１３は、光取り出し構造４１１ｂと接する面よりも、第１の電極４２１と接す
る面のほうが平坦である。平坦化層４１３の材料としては、透光性を有し、高屈折率であ
るガラス、液体、樹脂等を用いることができる。
【０１６６】
図７（Ａ）は、本発明の一態様の発光装置を示す平面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ
）を一点鎖線Ｃ−Ｄで切断した断面図である。
【０１６７】
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、支持基板５０１上に、発光部
５５１、駆動回路部５５２（ゲート側駆動回路部）、駆動回路部５５３（ソース側駆動回
路部）及び封止材５０７を有する。発光部５５１及び駆動回路部５５２、５５３は、支持
基板５０１、封止基板５０５及び封止材５０７で形成された空間５１５に封止されている
。
【０１６８】
本発明の一態様の発光装置には、塗り分け方式、カラーフィルタ方式、色変換方式のいず
れを適用してもよい。図７（Ｂ）には塗り分け方式を適用して作製した場合の発光部５５
１を示す。
【０１６９】
発光部５５１は、スイッチング用のトランジスタ５４１ａと、電流制御用のトランジスタ
５４１ｂと、トランジスタ５４１ｂの配線（ソース電極又はドレイン電極）に電気的に接
続された第２の電極５２５とを含む複数の発光ユニットにより形成されている。
【０１７０】
発光部５５１が有する発光素子５０３は、ボトムエミッション構造であり、可視光を透過
する第１の電極５２１と、ＥＬ層５２３と、第２の電極５２５とで構成されている。また
、第１の電極５２１の端部を覆って隔壁５１９が形成されている。ＥＬ層５２３において
、少なくとも発光素子によって異なる材料からなる層（例えば発光層）は塗り分けられて
いる。
【０１７１】
支持基板５０１上には、駆動回路部５５２、５５３に外部からの信号（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
るための引き出し配線５１７が設けられる。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ５０９
（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）を設ける例を示している。
【０１７２】
駆動回路部５５２、５５３は、トランジスタを複数有する。図７（Ｂ）では、駆動回路部
５５２が有するトランジスタのうち、２つのトランジスタ（トランジスタ５４２及びトラ
ンジスタ５４３）を示している。
【０１７３】
工程数の増加を防ぐため、引き出し配線５１７は、発光部や駆動回路部に用いる電極や配
線と同一の材料、同一の工程で作製することが好ましい。本実施の形態では、引き出し配
線５１７を、発光部５５１及び駆動回路部５５２に含まれるトランジスタのソース電極及
びドレイン電極と同一の材料、同一の工程で作製した例を示す。
【０１７４】
図７（Ｂ）において、封止材５０７は、引き出し配線５１７上の第１の絶縁層５１１と接
している。封止材５０７は金属との密着性が低い場合がある。したがって、封止材５０７
は、引き出し配線５１７上に設けられた無機絶縁膜と接することが好ましい。このような
構成とすることで、封止性及び密着性が高く、信頼性の高い発光装置を実現することがで
きる。無機絶縁膜としては、金属や半導体の酸化物膜、金属や半導体の窒化物膜、金属や
半導体の酸窒化物膜が挙げられ、具体的には、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒
化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化チタン膜等が挙げられる
。
【０１７５】
また、第１の絶縁層５１１は、トランジスタを構成する半導体への不純物の拡散を抑制す
る効果を奏する。また、第２の絶縁層５１３は、トランジスタ起因の表面凹凸を低減する
ために平坦化機能を有する絶縁膜を選択することが好適である。
【０１７６】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【０１７７】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様を適用した発光装置を用いた電子機器及び照明装置の
一例について、図８及び図９を用いて説明する。
【０１７８】
本実施の形態の電子機器は、表示部に本発明の一態様の発光装置を有する。また、本実施
の形態の照明装置は、発光部（照明部）に本発明の一態様の発光装置を有する。本発明の
一態様の発光装置を適用することで、消費電力の低い電子機器や照明装置を実現できる。
【０１７９】
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、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。これらの電子機器及び照明装置の具体例を図８及び図９に示す。
【０１８０】
図８（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７１０２が組み込まれている。表示部７１０２では、映像を表示する
ことが可能である。本発明の一態様を適用した発光装置は、表示部７１０２に用いること
ができる。また、ここでは、スタンド７１０３により筐体７１０１を支持した構成を示し
ている。
【０１８１】
テレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が有する操作スイッチや、別体のリモ
コン操作機７１１１により行うことができる。リモコン操作機７１１１が有する操作キー
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７１０２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７１１１に、当該リモコン操作機７１１１
から出力する情報を表示する表示部を設ける構成としてもよい。
【０１８２】
なお、テレビジョン装置７１００は、受信機やモデムなどを有する構成とする。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。
【０１８３】
図８（Ｂ）は、コンピュータの一例を示している。コンピュータ７２００は、本体７２０
１、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、本発明の一態様の発光
装置をその表示部７２０３に用いることにより作製される。
【０１８４】
図８（Ｃ）は、携帯型ゲーム機の一例を示している。携帯型ゲーム機７３００は、筐体７
３０１ａ及び筐体７３０１ｂの二つの筐体で構成されており、連結部７３０２により、開
閉可能に連結されている。筐体７３０１ａには表示部７３０３ａが組み込まれ、筐体７３
０１ｂには表示部７３０３ｂが組み込まれている。また、図８（Ｃ）に示す携帯型ゲーム
機は、スピーカ部７３０４、記録媒体挿入部７３０５、操作キー７３０６、接続端子７３
０７、センサ７３０８（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する機能を含むもの）、ＬＥＤランプ、マイ
クロフォン等を有している。もちろん、携帯型ゲーム機の構成は上述のものに限定されず
、少なくとも表示部７３０３ａ、筐体７３０１ｂの両方、又は一方に本発明の一態様の発
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。
図８（Ｃ）に示す携帯型ゲーム機は、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、他の携帯型ゲーム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８（Ｃ）に示す携帯型ゲーム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。
【０１８５】
図８（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などを有している。なお、携帯電話機７４００は、本発明
の一態様の発光装置を表示部７４０２に用いることにより作製される。
【０１８６】
図８（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。
【０１８７】
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二つのモードが混合した表示＋入力モードである。
【０１８８】
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。
【０１８９】
また、携帯電話機７４００内部に、ジャイロセンサ、加速度センサ等の傾きを検出するセ
ンサを有する検出装置を設けることで、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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
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を検知し、表示
部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、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。
【０１９２】
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バックライト又は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。
【０１９３】
図８（Ｅ）は、二つ折り可能なタブレット型端末（開いた状態）の一例を示している。タ
ブレット型端末７５００は、筐体７５０１ａ、筐体７５０１ｂ、表示部７５０２ａ、表示
部７５０２ｂを有する。筐体７５０１ａと筐体７５０１ｂは、軸部７５０３により接続さ
れており、該軸部７５０３を軸として開閉動作を行うことができる。また、筐体７５０１
ａは、電源７５０４、操作キー７５０５、スピーカ７５０６等を有している。なお、タブ
レット型端末７５００は、本発明の一態様の発光装置を表示部７５０２ａ、表示部７５０
２ｂの両方、又は一方に用いることにより作製される。
【０１９４】
表示部７５０２ａや表示部７５０２ｂは、少なくとも一部をタッチパネルの領域とするこ
とができ、表示された操作キーにふれることでデータ入力をすることができる。例えば、
表示部７５０２ａの全面にキーボードボタンを表示させてタッチパネルとし、表示部７５
０２ｂを表示画面として用いることができる。
【０１９５】
図９（Ａ）に示す室内の照明装置７６０１、ロール型の照明装置７６０２、卓上照明装置
７６０３、及び面状照明装置７６０４は、それぞれ本発明の一態様の発光装置を用いた照
明装置の一例である。本発明の一態様の発光装置は大面積化も可能であるため、大面積の
照明装置として用いることができる。また、厚みが薄いため、壁に取り付けて使用するこ
とができる。
【０１９６】
図９（Ｂ）に示す卓上照明装置は、照明部７７０１、支柱７７０３、支持台７７０５等を
有する。照明部７７０１には、本発明の一態様の発光装置が用いられている。本発明の一
態様では、発光部が曲面を有する照明装置、又はフレキシブルに曲がる照明部を有する照
明装置を実現することができる。このように、フレキシブルな発光装置を照明装置に用い
ることで、照明装置のデザインの自由度が向上するのみでなく、例えば、自動車の天井、
ダッシュボード等の曲面を有する場所にも照明装置を設置することが可能となる。
【０１９７】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【実施例１】
【０１９８】
本実施例では、本発明の一態様の発光装置について説明する。本実施例では、トップエミ
ッション型の発光装置を作製した。本実施例で作製した発光装置の平面図を図１０（Ａ）
（Ｂ）に示し、図１０（Ａ）における一点鎖線Ｘ１−Ｙ１間の断面図を図１１（Ａ）に、
図１０（Ｂ）における一点鎖線Ｘ２−Ｙ２間の断面図を図１１（Ｂ）に示す。なお、図１
０（Ａ）（Ｂ）では発光装置の構成の一部を省略して示す。
【０１９９】
＜発光装置の構成＞
まず、本実施例で作製した発光装置１〜４の構成について説明する。表１に各発光装置の
支持基板の種類、発光素子の発光領域の面積、及び光取り出し構造の有無を示す。
【０２００】
【表１】
2020092284.tif 000003
【０２０１】
図１１（Ａ）に示す発光装置の構成は、発光装置２の構成に相当し、光取り出し構造１１
０９を除いた構成が発光装置１及び発光装置４の構成に相当する（ただし、発光装置１及
び発光装置４では発光領域の面積が異なる）。具体的には、発光装置１及び発光装置４で
は、支持基板１１００上に絶縁膜１１０４を介して発光素子１１５０が設けられている。
発光素子１１５０は、第１の電極１１０１、ＥＬ層１１０２及び第２の電極１１０３を有
する。第１の電極１１０１の端部と端子１１１０の端部は隔壁１１０５で覆われている。
端子１１１０は第２の電極１１０３と電気的に接続する。また、第１の電極１１０１上に
は隔壁１１０５を介して補助配線１１０６が設けられており、補助配線１１０６は、第２
の電極１１０３と電気的に接続する。支持基板１１００及び封止基板１１０８は封止材１
１０７で貼り合わされている。発光装置２では、さらに封止基板１１０８の表面に光取り
出し構造１１０９が貼り合わされている。
【０２０２】
図１１（Ｂ）に示す発光装置の断面図は、発光装置３の断面図に相当する。具体的には、
発光装置３では、支持基板１１２０上に絶縁膜１１２４を介して発光素子１１５０が設け
られている。第１の電極１１０１の端部と端子１１１０の端部は隔壁１１２５で覆われて
いる。端子１１１０は第２の電極１１０３と電気的に接続する。また、第１の電極１１０
１上には隔壁１１２５を介して補助配線１１０６が設けられており、補助配線１１０６は
、第２の電極１１０３と電気的に接続している。支持基板１１２０及び封止基板１１２８
は封止材１１０７で貼り合わされている。さらに封止基板１１２８の表面に光取り出し構
造１１０９が貼り合わされている。本実施例の発光装置３では、支持基板１１２０として
薄いステンレス鋼基板を用い、封止基板１１２８として薄いガラス層及びポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）層を有する基板を用いた。これらの基板は可撓性を有し、発光装
置３は、フレキシブルな発光装置である。
【０２０３】
発光装置１〜４が有する発光素子１１５０の具体的な構成を図１８（Ａ）に示す。発光素
子１１５０は、第１の電極１１０１と、第１の電極１１０１上に設けられたＥＬ層１１０
２と、ＥＬ層１１０２上に設けられた第２の電極１１０３と、を有する。ＥＬ層１１０２
は、第１の電極１１０１上に接して設けられた正孔注入層１１１１と、正孔注入層１１１
１上に接して設けられた正孔輸送層１１１２と、正孔輸送層１１１２上に接して設けられ
た第１の発光層１１１３ａと、第１の発光層１１１３ａ上に接して設けられた第２の発光
層１１１３ｂと、第２の発光層１１１３ｂ上に接して設けられた第３の発光層１１１３ｃ
と、第３の発光層１１１３ｃ上に接して設けられた電子輸送層１１１４と、電子輸送層１
１１４上に接して設けられた中間層１１１６と、を有する。
【０２０４】
＜発光装置の作製方法＞
次に、発光装置１〜４の作製方法について説明する。
【０２０５】
≪発光装置１≫
まず、ＣＶＤ法で酸化窒化シリコン膜を膜厚１００ｎｍとなるように成膜することで、支
持基板１１００であるガラス基板（厚さ０．７ｍｍ）上に絶縁膜１１０４を形成した。
【０２０６】
次に、スパッタリング法でチタン膜を膜厚５０ｎｍとなるように形成した後、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２００ｎ
ｍ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３ｎｍ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（ＩＴＳＯ）膜を膜厚１０ｎｍとなる
ように形成することで、陽極として機能する第１の電極１１０１を形成した。
【０２０７】
次に、感光性ポリイミドを塗布し、露光、現像を行うことで、膜厚１μｍの隔壁１１０５
を形成した。その後、窒素雰囲気下で２５０℃、１時間の加熱処理を行った。なお、第１
の電極１１０１上の隔壁１１０５は、幅Ｌ１が３３０μｍとなるように計７本形成した。
【０２０８】
次に、印刷法を用いて銀ペーストで隔壁１１０５上に補助配線１１０６を計７本形成した
。このとき補助配線１１０６のピッチが５．３ｍｍになるように、また、幅Ｌ２が１００
μｍとなるようにした。その後、大気雰囲気下で２００℃、８０分間の加熱処理を行った
。
【０２０９】
ＥＬ層１１０２を形成するための前処理として、支持基板１１００表面を水で洗浄し、２
００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
【０２１０】
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に支持基板１１００を導入
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、支持
基板１１００を３０分程度放冷した。
【０２１１】
次に、第１の電極１１０１上にＥＬ層１１０２を形成した。ＥＬ層１１０２に用いた材料
の化学式を以下に示す。
【０２１２】
【化１】
2020092284.tif 000004
【０２１３】
まず、第１の電極１１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１１０１が形
成された支持基板１１００を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−
４Ｐａ程度まで減圧した後、４，４’，４’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリ
（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と酸化モリブデン（ＶＩ）を共蒸着
することで、第１の電極１１０１上に正孔注入層１１１１を形成した。その膜厚は２０ｎ
ｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンの比率は、重量比で２：１（＝ＤＢＴ３Ｐ−
ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で
、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
【０２１４】
次に、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）と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）を共蒸着
することで、正孔注入層１１１１上に正孔輸送層１１１２を形成した。その膜厚は２０ｎ
ｍとし、ＢＰＡＦＬＰとＰＣｚＰＣＮ１の比率は、重量比で１：１（＝ＢＰＡＦＬＰ：Ｐ
ＣｚＰＣＮ１）となるように調節した。
【０２１５】
さらに、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）、ＰＣｚＰＣＮ１及び
（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリ
ジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）を共蒸着すること
で、正孔輸送層１１１２上に第１の発光層１１１３ａを形成した。ここで、２ｍＤＢＴＢ
ＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣｚＰＣＮ１及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］の重量比
は、０．７：０．３：０．０６（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣｚＰＣＮ１：［Ｉ
ｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節した。また、第１の発光層１１
１３ａの膜厚は１２ｎｍとした。
【０２１６】
次に、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣｚＰＣＮ１及び（アセチルアセトナト）ビス（
４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２
（ａｃａｃ）］）を共蒸着することで、第１の発光層１１１３ａ上に第２の発光層１１１
３ｂを形成した。ここで、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣｚＰＣＮ１及び［Ｉｒ（ｄ
ｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］の重量比は、０．８：０．２：０．０６（＝２ｍＤＢＴＢＰＤ
Ｂｑ−ＩＩ：ＰＣｚＰＣＮ１：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節
した。また、第２の発光層１１１３ｂの膜厚は１８ｎｍとした。
【０２１７】
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）と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）を共蒸着することで、第２の発光層１１１３ｂ上に第３
の発光層１１１３ｃを形成した。その膜厚は１０ｎｍとし、ＣｚＰＡと１，６ｍＭｅｍＦ
ＬＰＡＰｒｎの比率は、重量比で１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰ
ｒｎ）となるように調節した。
【０２１８】
次に、ＣｚＰＡを膜厚５ｎｍとなるように蒸着し、さらにバソフェナントロリン（略称：
ＢＰｈｅｎ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着することで、第３の発光層１１１３ｃ上に
電子輸送層１１１４を形成した。
【０２１９】
さらに、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を膜厚０．１ｎｍとなるように蒸着し、銅フタロシア
ニン（略称：ＣｕＰｃ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸着し、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリ
ブデン（ＶＩ）を膜厚１００ｎｍとなるように共蒸着することで、電子輸送層１１１４上
に中間層１１１６を形成した。なお、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンの比率は、重量
比で２：１（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。
【０２２０】
最後に、陰極として機能する第２の電極１１０３として、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ
：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を膜厚１１０ｎｍとなるように蒸着した。
【０２２１】
なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０２２２】
以上により得られた発光素子の素子構造を表２に示す。
【０２２３】
【表２】
2020092284.tif 000005
【０２２４】
次に、封止材１１０７として紫外光硬化型エポキシ系樹脂を用いて、支持基板１１００と
、封止基板１１０８であるガラス基板と、を貼り合わせた。その後、大気雰囲気下、８０
℃で１時間の加熱処理を行った。
【０２２５】
≪発光装置２≫
発光装置２の作製方法は、発光装置１の作製方法と同様の工程を行い、さらにその後、紫
外光硬化型エポキシ系樹脂を用いて、封止基板１１０８の表面に光取り出し構造１１０９
であるレンズ拡散板（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社
製、製品名ＬＳＤ６０ＰＣ１０−Ｆ１２）を貼り付けた。
【０２２６】
≪発光装置３≫
まず、前処理として、支持基板１１２０であるステンレス鋼基板（厚さ１００μｍ）にＵ
Ｖオゾン処理を１０分間行った。次に、ポリアミドイミド系耐熱性樹脂を用いて、支持基
板１１２０上に絶縁膜１１２４を形成した。その後、大気雰囲気下、１３０℃で１０分間
、２７０℃で３０分間の加熱処理を行った。
【０２２７】
次に、スパッタリング法でチタン膜を膜厚５０ｎｍとなるように形成した後、スパッタリ
ング法で銀−パラジウム−銅合金（ＡＰＣとも記す）膜を２００ｎｍとなるように形成し
、さらにスパッタリング法でＩＴＳＯ膜を膜厚１０ｎｍとなるように形成することで、陽
極として機能する第１の電極１１０１を形成した。
【０２２８】
次に、印刷法を用いて熱硬化性エポキシ系樹脂で、第１の電極１１０１上に隔壁１１２５
を幅Ｌ１が４００μｍとなるように計１４本形成した。１回目の印刷の後、大気雰囲気下
、１５０℃で１０分間の加熱処理を行い、２回目の印刷を行った。そして、大気雰囲気下
、２００℃で８０分間の加熱処理を行った。また、同時に絶縁膜１１２４上に第１の電極
１１０１の端部や端子１１１０の端部を覆う隔壁１１２５も形成した。
【０２２９】
次に、印刷法を用いて銀ペーストで、隔壁１１２５上に補助配線１１０６を幅Ｌ２が２０
０μｍとなるように計１４本形成した。このとき補助配線１１０６のピッチは３ｍｍにな
るようにした。その後、大気雰囲気下で２００℃、８０分間の加熱処理を行った。
【０２３０】
次に、発光装置１と同様の条件で、第１の電極１１０１上にＥＬ層１１０２及び第２の電
極１１０３を形成した。
【０２３１】
次に、封止材１１０７である紫外光硬化型エポキシ系樹脂を用いて、支持基板１１２０と
、封止基板１１２８である、薄いガラス層及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）層
を有する基板と、を貼り合わせた。その後、紫外光を１２０秒間照射することで、封止材
１１０７を硬化させた。そして、大気雰囲気下、８０℃で１時間の加熱処理を行った。そ
の後、紫外光硬化型エポキシ系樹脂を用いて、封止基板１１２８の表面に光取り出し構造
１１０９であるレンズ拡散板（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔ
ｉｏｎ社製、製品名ＬＳＤ６０ＰＣ１０−Ｆ１２）を貼り付けた。
【０２３２】
≪発光装置４≫
発光装置４の作製方法は、発光装置１と同様である。
【０２３３】
＜発光装置の特性＞
発光装置１〜３の電流密度０．４５ｍＡ／ｃｍ２、及び発光装置４の電流密度２．５ｍＡ
／ｃｍ２における主な初期特性値を表３に示す。
【０２３４】
【表３】
2020092284.tif 000006
【０２３５】
本実施例の発光素子では、緑色の発光を示す燐光性化合物と、橙色の発光を示す燐光性化
合物と、青色の発光を示す蛍光性化合物と、を発光物質として用いた。燐光と蛍光の発光
層の発光バランスを調整することで発光効率の高い発光素子を実現できた。
【０２３６】
本実施例の発光素子は、青色の発光を示す蛍光性化合物のホスト材料に電子輸送性の有機
化合物を用い、３層の発光層のうち最も陰極側に配置することで、燐光性化合物からの発
光が生じやすい構造となっている。これにより、発光効率の高い発光素子を実現できた。
【０２３７】
また、蛍光性化合物は燐光性化合物に比べて発光が弱くなるが、照明用途の温白色の発光
装置など、強い青色の発光が不要であり、かつ高い発光効率が求められるような場合は、
本実施例の発光素子は、特に好適である。
【０２３８】
発光装置２のパワー効率は、１００ｌｍ／Ｗであり、発光装置１に比べて約１．４倍も高
かった。発光装置２が有する光取り出し構造１１０９により、発光装置の光取り出し効率
が向上したためである。また、フレキシブルな発光装置である発光装置３も、ガラス基板
上に作製した発光装置２と同等に優れた性能が得られている。
【０２３９】
発光装置４の信頼性試験の結果を図１２に示す。図１２において、縦軸は初期輝度を１０
０％としたときの規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。信頼性
試験では、室温下で初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で発光
装置４を駆動した。これは、光取り出し構造１１０９を設けた場合、初期輝度７０００ｃ
ｄ／ｍ２に相当する。図１２の結果をもとに、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２にした場合
の輝度半減時間を見積もると１０００００時間となり、良好な駆動寿命といえる。
【０２４０】
［反射電極について］
トップエミッション型の発光装置では、発光素子の反射電極（下部電極、第１の電極１１
０１）としてアルミニウム合金等を用いることができる。アルミニウム合金は安価である
、反射率が高い、作製工程が容易である等の理由から好適に用いることができる。一方、
発光素子（ＥＬ層）へのキャリア注入は、アルミニウム合金に比べてＩＴＯ、ＩＴＳＯ等
の透明酸化物導電材料のほうが優れている。しかし、例えば、アルミニウムと透明酸化物
導電材料を直接接して設けると腐食する恐れがあるため好ましくない。そこで、本実施例
では、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜とＩＴＳＯ膜の間に薄いチタン膜を設けた。チタン膜は、大気
中の酸素、チタン膜成膜後の加熱処理等により容易に酸化されて酸化チタン膜になる。酸
化チタンは大気中で安定であり導電性も有するため、発光素子（ＥＬ層）への正孔注入を
阻害しない。また、チタン膜上に透明酸化物導電膜を形成しても腐食等の問題は生じない
。また、酸化チタン膜は可視光に対する透過性を有する。図１３に示すように、本実施例
で用いた第１の電極１１０１の反射率は可視光領域で８０％以上と高いため、発光素子の
反射電極として好適に用いることができる。
【０２４１】
［中間層について］
トップエミッション型の発光装置では、発光素子の上部電極として可視光に対する透過性
を有する電極を用いる必要がある。本実施例では、第２の電極１１０３にＩＴＯを用いた
。また、本実施例の発光装置のように、第２の電極１１０３に接する中間層１１１６を設
けることで、ＩＴＯからのキャリア注入性を良好なものとすることができる。また、ＩＴ
Ｏ成膜時にＥＬ層１１０２が受けるスパッタダメージを低減することができる。
【０２４２】
［基板について］
アルミニウム基板やステンレス鋼基板などの金属基板はガラス基板に比べて放熱性が高く
、発光素子から発生した熱を放出しやすい。発光素子は高温になると寿命が低下する、不
良率が向上するなどで信頼性が低下しやすい。
【０２４３】
ここで、ガラス基板上とアルミニウム基板上に同一条件で発光素子を作製した。一定の電
流を流し続けた際の素子中央部の表面温度について熱電対を用いて室温で測定した結果を
図１４に示す。また、図１５（Ａ）は、駆動開始から３００秒後のガラス基板上の素子表
面の温度分布について、図１５（Ｂ）は、駆動開始から３００秒後のアルミニウム基板上
の素子表面の温度分布について、それぞれ室温で測定した結果である。
【０２４４】
アルミニウム基板上に作製した発光素子のほうが、ガラス基板上に作製した発光素子に比
べて、素子全体で表面温度が低く、特に温度が上昇しやすい素子中央部でも１０℃ほど表
面温度が低い結果となった。したがって、金属基板を用いることで、信頼性の高い発光装
置を作製できることが示された。さらに、本実施例の発光装置３のように、薄く可撓性を
有する金属基板を用いることで、信頼性が高く、フレキシブルな発光装置を作製できるこ
とが示された。なお、金属基板の厚さが２００μｍの場合、曲率半径２１ｍｍまで曲げて
も壊れることなく安定した発光が得られることが確認できている。
【実施例２】
【０２４５】
本実施例では、本発明の一態様の発光装置について説明する。本実施例では、ボトムエミ
ッション型の発光装置を作製した。本実施例で作製した発光装置の平面図を図１０（Ｃ）
（Ｄ）に示し、図１０（Ｃ）における一点鎖線Ｘ３−Ｙ３間の断面図を図１６（Ａ）に、
図１０（Ｄ）における一点鎖線Ｘ４−Ｙ４間の断面図を図１６（Ｂ）に示す。なお、図１
０（Ｃ）（Ｄ）では発光装置の構成の一部を省略して示す。
【０２４６】
＜発光装置の構成＞
まず、本実施例で作製した発光装置５〜９の構成について説明する。表４に各発光装置の
支持基板の種類、発光素子の発光領域の面積、及び光取り出し構造の有無を示す。
【０２４７】
【表４】
2020092284.tif 000007
【０２４８】
図１６（Ａ）に示す発光装置の構成は発光装置６の構成に相当し、光取り出し構造１２０
９を除いた構成が発光装置５及び発光装置８の構成に相当する（ただし、発光装置５及び
発光装置８では発光領域の面積が異なる）。具体的には、発光装置５及び発光装置８では
、支持基板１２００上に絶縁膜１２０４を介して発光素子１２５０が設けられている。発
光素子１２５０は、第１の電極１２０１、ＥＬ層１２０２及び第２の電極１２０３を有す
る。絶縁膜１２０４上には補助配線１２０６が設けられており、第１の電極１２０１と電
気的に接続する。第１の電極１２０１の端部及び端子１２１０の端部は隔壁１２０５で覆
われている。また、第１の電極１２０１を介して補助配線１２０６を覆う隔壁１２０５が
設けられている。支持基板１２００及び封止基板１２０８は封止材１２０７で貼り合わさ
れている。発光装置６では、さらに支持基板１２００の表面に光取り出し構造１２０９が
貼り合わされている。
【０２４９】
図１６（Ｂ）に示す発光装置の断面図は、発光装置７の断面図に相当し、光取り出し構造
１２０９を除いた構成が発光装置９の構成に相当する（ただし、発光装置７及び発光装置
９では発光領域の面積が異なる）。具体的には、発光装置９では、支持基板１２２０上に
絶縁膜１２２４を介して発光素子１２５０が設けられている。絶縁膜１２２４上には補助
配線１２０６が設けられており、第１の電極１２０１と電気的に接続する。第１の電極１
２０１の端部及び端子１２１０の端部は隔壁１２０５で覆われている。また、第１の電極
１２０１を介して補助配線１２０６を覆う隔壁１２０５が設けられている。支持基板１２
２０及び封止基板１２２８は封止材１２２７で貼り合わされている。発光装置７では、さ
らに支持基板１２２０の表面に光取り出し構造１２０９が貼り合わされている。本実施例
の発光装置７及び発光装置９では、支持基板１２２０としてポリエチレンナフタレート（
ＰＥＮ）フィルム基板を用い、封止基板１２２８として薄いステンレス鋼基板を用いた。
これらの基板は可撓性を有し、発光装置７及び発光装置９は、フレキシブルな発光装置で
ある。
【０２５０】
発光装置５〜９が有する発光素子１２５０の具体的な構成を図１８（Ｂ）に示す。発光素
子１２５０は、第１の電極１２０１と、第１の電極１２０１上に設けられたＥＬ層１２０
２と、ＥＬ層１２０２上に設けられた第２の電極１２０３と、を有する。ＥＬ層１２０２
は、第１の電極１２０１上に接して設けられた正孔注入層１２１１と、正孔注入層１２１
１上に接して設けられた正孔輸送層１２１２と、正孔輸送層１２１２上に接して設けられ
た第１の発光層１２１３ａと、第１の発光層１２１３ａ上に接して設けられた第２の発光
層１２１３ｂと、第２の発光層１２１３ｂ上に接して設けられた第３の発光層１２１３ｃ
と、第３の発光層１２１３ｃ上に接して設けられた電子輸送層１２１４と、電子輸送層１
２１４上に接して設けられた電子注入層１２１５と、を有する。
【０２５１】
＜発光装置の作製方法＞
次に、発光装置５〜９の作製方法について説明する。
【０２５２】
≪発光装置５≫
まず、ＣＶＤ法で酸化窒化シリコン膜を膜厚１００ｎｍとなるように成膜することで、支
持基板１２００であるガラス基板（厚さ０．７ｍｍ）上に絶縁膜１２０４を形成した。
【０２５３】
次に、スパッタリング法でチタン膜を膜厚１００ｎｍとなるように形成した後、スパッタ
リング法でアルミニウム膜を１０００ｎｍ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１００ｎｍとなるように形成することで補助配線１２０６を計
７本形成した。このとき補助配線１２０６のピッチが５．３ｍｍになるように、また幅Ｌ
４が３２２μｍとなるようにした。
【０２５４】
次に、支持基板１２００及び補助配線１２０６上にＩＴＳＯ膜をスパッタリング法にて成
膜し、陽極として機能する第１の電極１２０１を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍ
とした。
【０２５５】
次に、感光性ポリイミドを塗布し、露光、現像を行うことで、膜厚１．５μｍの隔壁１２
０５を形成した。その後、窒素雰囲気下で２５０℃、１時間の加熱処理を行った。なお、
補助配線１２０６を覆う隔壁１２０５は、幅Ｌ３が３３０μｍとなるように計７本形成し
た。
【０２５６】
ＥＬ層１２０２を形成するための前処理として、支持基板１２００表面を水で洗浄し、２
００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
【０２５７】
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に支持基板１２００を導入
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、支持
基板１２００を３０分程度放冷した。
【０２５８】
次に、第１の電極１２０１上にＥＬ層１２０２を形成した。ＥＬ層１２０２に用いた材料
の化学式を以下に示す。なお、既に示した材料については省略する。
【０２５９】
【化２】
2020092284.tif 000008
【０２６０】
まず、第１の電極１２０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１２０１が形
成された支持基板１２００を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−
４Ｐａ程度まで減圧した後、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデン（ＶＩ）を共蒸着するこ
とで、第１の電極１２０１上に正孔注入層１２１１を形成した。その膜厚は３０ｎｍとし
、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンの比率は、重量比で２：１（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：
酸化モリブデン）となるように調節した。
【０２６１】
次に、ＢＰＡＦＬＰを２０ｎｍの膜厚となるように蒸着することで、正孔注入層１２１１
上に正孔輸送層１２１２を形成した。
【０２６２】
さらに、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、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）
及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］を共蒸着することで、正孔輸送層１２１２
上に第１の発光層１２１３ａを形成した。ここで、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢ
ＮＢＢ及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］の重量比は、０．７：０．３：０．
０６（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃ
ａｃ）］）となるように調節した。また、第１の発光層１２１３ａの膜厚は８ｎｍとした
。
【０２６３】
次に、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＮＢＢ及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ
）］を共蒸着することで、第１の発光層１２１３ａ上に第２の発光層１２１３ｂを形成し
た。ここで、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＮＢＢ及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａ
ｃａｃ）］の重量比は、０．８：０．２：０．０６（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：Ｐ
ＣＢＮＢＢ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節した。また、第２
の発光層１２１３ｂの膜厚は２２ｎｍとした。
【０２６４】
次に、ＣｚＰＡと１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎを共蒸着することで、第２の発光層１２
１３ｂ上に第３の発光層１２１３ｃを形成した。その膜厚は１０ｎｍとし、ＣｚＰＡと１
，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎの比率は、重量比で１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：１，６ｍＭ
ｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように調節した。
【０２６５】
次に、ＣｚＰＡを膜厚５ｎｍとなるよう蒸着し、さらにＢＰｈｅｎを膜厚１５ｎｍとなる
ように蒸着することで、第３の発光層１２１３ｃ上に電子輸送層１２１４を形成した。
【０２６６】
さらに、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるよう蒸着することで、電子輸送層
１２１４上に電子注入層１２１５を形成した。
【０２６７】
最後に、陰極として機能する第２の電極１２０３として、銀（Ａｇ）とマグネシウム（Ｍ
ｇ）を膜厚１ｎｍとなるように共蒸着し、さらに、銀（Ａｇ）を２００ｎｍの膜厚となる
ように蒸着した。ここで、ＡｇとＭｇとの体積比は、２：１（＝Ａｇ：Ｍｇ）となるよう
に調節した。
【０２６８】
なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０２６９】
以上により得られた発光素子の素子構造を表５に示す。
【０２７０】
【表５】
2020092284.tif 000009
【０２７１】
次に、封止材１２０７である紫外光硬化型エポキシ系樹脂を用いて、支持基板１２００と
、封止基板１２０８であるガラス基板と、を貼り合わせた。その後、大気雰囲気下、８０
℃で１時間の加熱処理を行った。
【０２７２】
そして、紫外光を６０秒間照射することで封止材１２０７を硬化させた。
【０２７３】
≪発光装置６≫
発光装置６の作製方法は、発光装置５の作製方法と同様の工程を行い、さらにその後、紫
外光硬化型エポキシ系樹脂を用いて、支持基板１２００の表面に光取り出し構造１２０９
であるレンズ拡散板（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社
製、製品名ＬＳＤ６０ＰＣ１０−Ｆ１２）を貼り付けた。
【０２７４】
≪発光装置７≫
発光装置７は、実施の形態３で説明した発光装置の作製方法Ａ（図４）を適用して作製し
た。まず作製基板６０１であるガラス基板上に膜厚１００ｎｍの酸化窒化シリコン膜を下
地膜として形成した。そして、０．５％のフッ化水素水溶液を用いて洗浄した。これによ
り、下地膜と後に成膜する剥離層６０３の密着性を向上させることができる。
【０２７５】
次に、下地膜上に膜厚３０ｎｍのタングステン膜を剥離層６０３として形成し、剥離層６
０３上に被剥離層６０５を形成した。本実施例で被剥離層６０５は、絶縁膜１２２４、補
助配線１２０６、第１の電極１２０１、及び隔壁１２０５を含む。
【０２７６】
被剥離層６０５としては、まず剥離層６０３上に絶縁膜１２２４を形成した。絶縁膜１２
２４としては、膜厚６００ｎｍの酸化窒化シリコン膜、膜厚２００ｎｍの窒化シリコン膜
、膜厚２００ｎｍの酸化窒化シリコン膜、膜厚１４０ｎｍの窒化酸化シリコン膜、及び膜
厚１００ｎｍの酸化窒化シリコン膜をこの順で積層した。その後、窒素雰囲気下、４８０
℃で１時間の加熱処理を行った。
【０２７７】
次に、発光装置５と同様の条件で、補助配線１２０６、第１の電極１２０１及び隔壁１２
０５を形成した。
【０２７８】
次に、仮支持基板６０７である紫外光硬化型粘着フィルム（ＵＶフィルムともいう）と、
第１の電極１２０１と、を剥離用接着剤６０９である水溶性樹脂を用いて接着し、剥離層
６０３を用いて被剥離層６０５を作製基板６０１より剥離する。これにより、被剥離層６
０５は仮支持基板６０７側に設けられる。
【０２７９】
なお、剥離層６０３と被剥離層６０５とを剥離しやすい状態にするために本実施例では、
ＵＶレーザによるレーザ光の照射を行った。
【０２８０】
続いて、作製基板６０１から剥離され、絶縁膜１２２４（絶縁膜１２２４を構成するいず
れかの膜）が露出した被剥離層６０５に紫外光硬化型接着剤を用いて支持基板１２２０を
接着した。支持基板１２２０としては、厚さ１００μｍのポリエチレンナフタレート（Ｐ
ＥＮ）フィルムを用いた。そして紫外光を１０分間照射して紫外光硬化型接着剤を硬化さ
せた後、水洗により剥離用接着剤６０９を除去した。
【０２８１】
次に、発光装置５と同様の条件で、第１の電極１２０１上にＥＬ層１２０２及び第２の電
極１２０３を形成した。
【０２８２】
次に、封止材１２２７であるゼオライトを含む光硬化性樹脂を塗布し、紫外光を１２０秒
照射することで硬化させた。さらに、大気雰囲気下、８０℃で１時間の加熱処理を行った
。そして、二液性エポキシ樹脂を用いて、支持基板１２２０と、封止基板１２２８である
、薄いステンレス鋼基板と、を貼り合わせた。その後、紫外光硬化型エポキシ樹脂を用い
て、支持基板１２２０の表面に光取り出し構造１２０９であるレンズ拡散板（Ｏｐｔｉｃ
ａｌ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製、製品名ＬＳＤ６０ＰＣ１０−
Ｆ１２）を貼り付けた。
【０２８３】
≪発光装置８≫
発光装置８の作製方法は、発光装置５と同様である。
【０２８４】
≪発光装置９≫
発光装置９の作製方法は、発光装置７と同様である。ただし、光取り出し構造１２０９は
設けなかった。
【０２８５】
＜発光装置の特性＞
発光装置５〜７の電流密度０．４５ｍＡ／ｃｍ２、及び発光装置８、９の電流密度２．５
ｍＡ／ｃｍ２における主な初期特性値を表６に示す。
【０２８６】
【表６】
2020092284.tif 000010
【０２８７】
本実施例の発光素子では、緑色の発光を示す燐光性化合物と、橙色の発光を示す燐光性化
合物と、青色の発光を示す蛍光性化合物と、を発光物質として用いた。燐光と蛍光の発光
層の発光バランスを調整することで発光効率の高い発光素子を実現できた。
【０２８８】
本実施例の発光素子は、青色の発光を示す蛍光性化合物のホスト材料に電子輸送性の有機
化合物を用い、３層の発光層のうち最も陰極側に配置することで、燐光性化合物からの発
光が生じやすい構造となっている。これにより、発光効率の高い発光素子を実現できた。
【０２８９】
また、蛍光性化合物は燐光性化合物に比べて発光が弱くなるが、照明用途の温白色の発光
装置など、強い青色の発光が不要であり、かつ高い発光効率が求められるような場合は、
本実施例の発光素子は、特に好適である。
【０２９０】
発光装置６のパワー効率は、１２２ｌｍ／Ｗであり、発光装置５に比べて約１．４倍も高
かった。発光装置６が有する光取り出し構造１２０９により、発光装置の光取り出し効率
が向上したためである。また、フレキシブルな発光装置である発光装置７も、ガラス基板
上に作製した発光装置６と同等に優れた性能が得られている。なお、樹脂を用いたフィル
ム基板の厚さが２０μｍの場合、曲率半径１０ｍｍまで曲げても壊れることなく安定した
発光が得られることが確認できている。
【０２９１】
発光装置８及び発光装置９の信頼性試験の結果を図１７に示す。図１７において、縦軸は
初期輝度を１００％としたときの規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）
を示す。信頼性試験では、室温下で初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一
定の条件で各発光装置を駆動した。これは、光取り出し構造１２０９を設けた場合は初期
輝度７０００ｃｄ／ｍ２に相当する。図１７において、発光装置８、９の寿命曲線は重な
っており、信頼性にほとんど差がないことがわかった。図１７の結果をもとに、初期輝度
を１０００ｃｄ／ｍ２にした場合の輝度半減時間を見積もると３０００００時間となり、
良好な駆動寿命といえる。
【実施例３】
【０２９２】
本実施例では、本発明の一態様の発光素子について図１８（Ｃ）（Ｄ）を用いて説明する
。本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。なお、既に示した材料については省略す
る。
【０２９３】
【化３】
2020092284.tif 000011
【０２９４】
図１８（Ｃ）に示すように、本実施例の発光素子１は、第１の電極２００１と第２の電極
２００３の間にＥＬ層２００２ａが設けられている。ＥＬ層２００２ａは、正孔注入層２
０１１、正孔輸送層２０１２、第１の発光層２０１３ａ、第２の発光層２０１３ｂ、第３
の発光層２０１３ｃ、電子輸送層２０１４、及び電子注入層２０１５が、この順で積層さ
れている。
【０２９５】
図１８（Ｄ）に示すように、本実施例の発光素子２は、第１の電極２００１と第２の電極
２００３の間にＥＬ層２００２ｂが設けられている。ＥＬ層２００２ｂは、正孔注入層２
０１１、正孔輸送層２０１２、第２の発光層２０１３ｂ、第１の発光層２０１３ａ、第３
の発光層２０１３ｃ、電子輸送層２０１４、及び電子注入層２０１５が、この順で積層さ
れている。
【０２９６】
以下に、発光素子１の作製方法を示す。なお、発光素子２の作製方法は、第１の発光層２
０１３ａと第２の発光層２０１３ｂの形成順序が逆である点以外、発光素子１の作製方法
と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【０２９７】
まず支持基板であるガラス基板上に、ＩＴＳＯ膜をスパッタリング法にて成膜することで
、陽極として機能する第１の電極２００１を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし
、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
【０２９８】
次にガラス基板上に発光素子を形成するための前処理として、ガラス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。
【０２９９】
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置にガラス基板を導入し、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、ガラス基板
を３０分程度放冷した。
【０３００】
次に、第１の電極２００１が形成された面が下方となるように、第１の電極２００１が形
成されたガラス基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ
程度まで減圧した後、第１の電極２００１上に、９−フェニル−３−［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：ＰＣｚＰＡ）と酸化モ
リブデン（ＶＩ）を共蒸着することで、正孔注入層２０１１を形成した。その膜厚は３０
ｎｍとし、ＰＣｚＰＡと酸化モリブデンの比率は、重量比で２：１（＝ＰＣｚＰＡ：酸化
モリブデン）となるように調節した。
【０３０１】
次に、正孔注入層２０１１上に、ＢＰＡＦＬＰを２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正
孔輸送層２０１２を形成した。
【０３０２】
さらに、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キ
ノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、４−フェニル−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：ＰＣＢＡ１ＢＰ）及び［
Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］を共蒸着することで、正孔輸送層２０１２上に第
１の発光層２０１３ａを形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＡ１ＢＰ
及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］の重量比は、０．７：０．３：０．０６（
＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＡ１ＢＰ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）
］）となるように調節した。また、第１の発光層２０１３ａの膜厚は１５ｎｍとした。
【０３０３】
次に、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＡ１ＢＰ及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ
）］を共蒸着することで、第１の発光層２０１３ａ上に第２の発光層２０１３ｂを形成し
た。ここで、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＡ１ＢＰ及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａ
ｃａｃ）］の重量比は、０．７：０．３：０．０６（＝２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣ
ＢＡ１ＢＰ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節した。また、第２
の発光層２０１３ｂの膜厚は１５ｎｍとした。
【０３０４】
次に、ＣｚＰＡと１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎを共蒸着することで、第２の発光層２０
１３ｂ上に第３の発光層２０１３ｃを形成した。その膜厚は１０ｎｍとし、ＣｚＰＡと１
，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎの比率は、重量比で１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：１，６ｍＭ
ｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように調節した。
【０３０５】
次に、ＣｚＰＡを膜厚５ｎｍとなるよう蒸着し、さらにＢＰｈｅｎを膜厚１５ｎｍとなる
ように蒸着することで、第３の発光層２０１３ｃ上に電子輸送層２０１４を形成した。
【０３０６】
さらに、ＬｉＦを膜厚１ｎｍとなるよう蒸着することで、電子輸送層２０１４上に電子注
入層２０１５を形成した。
【０３０７】
最後に、陰極として機能する第２の電極２００３として、アルミニウムを２００ｎｍの膜
厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子１を作製した。
【０３０８】
なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０３０９】
以上により得られた本実施例の発光素子の素子構造を表７に示す。
【０３１０】
【表７】
2020092284.tif 000012
【０３１１】
本実施例の発光素子を大気に曝さないように、窒素雰囲気のグローブボックス内において
封止した（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時に８０℃にて１時間熱処理）。その後
、本実施例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。
【０３１２】
輝度９００ｃｄ／ｍ２のときの本実施例の発光素子の主な初期特性値を表８に示す。
【０３１３】
【表８】
2020092284.tif 000013
【０３１４】
本実施例の結果から、緑色の発光を示す燐光性化合物を有する発光層と橙色の発光を示す
燐光性化合物を有する発光層の形成順序を問わず、良好な特性の発光素子を得られること
が示された。
【実施例４】
【０３１５】
本実施例では、本発明の一態様の発光装置の作製方法に適用することができる、作製基板
上に発光装置の一部の構成を作製した後、作製基板から可撓性基板へと該構成を転置する
技術に関して説明する。
【０３１６】
＜試料の作製方法＞
本実施例の試料１〜３は、実施の形態３で説明した発光装置の作製方法Ａ（図４）の一部
を適用して作製した。
【０３１７】
まず、作製基板６０１であるガラス基板上に膜厚２００ｎｍの酸化窒化シリコン膜を下地
膜として形成した。そして、０．５％のフッ化水素水溶液を用いて洗浄した。
【０３１８】
次に、下地膜上に膜厚３０ｎｍのタングステン膜を剥離層６０３として形成した。そして
、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）プラズマ処理（条件：ガス（Ｎ２Ｏ＝１００ｓｃｃｍ）、電源電
力５００Ｗ、圧力１００Ｐａ、基板温度３３０℃、２４０秒間）を行った。
【０３１９】
次に、剥離層６０３上に被剥離層６０５を形成した。本実施例で被剥離層６０５は絶縁膜
を含む。絶縁膜としては、酸化窒化シリコン膜、膜厚２００ｎｍの窒化シリコン膜、膜厚
２００ｎｍの酸化窒化シリコン膜、膜厚１４０ｎｍの窒化酸化シリコン膜、及び膜厚１０
０ｎｍの酸化窒化シリコン膜をこの順で積層した。なお、剥離層６０３と接する酸化窒化
シリコン膜の膜厚は、試料１では２００ｎｍであり、試料２及び試料３では６００ｎｍと
した。
【０３２０】
その後、窒素雰囲気下、４５０℃で１時間の加熱処理を行った。
【０３２１】
ここまで作製した試料１の断面をＳＴＥＭにより観察した。図１９（Ａ）に示す通り、タ
ングステン膜と酸化窒化シリコン膜の間に酸化タングステン膜が形成されていることが確
認できた。
【０３２２】
次に、被剥離層６０５と仮支持基板６０７とを接着した。試料２では、仮支持基板６０７
として、紫外光硬化型粘着フィルム（ＵＶフィルム）を用いた。試料３では、仮支持基板
６０７としてガラス基板を用い、剥離用接着剤６０９として紫外光硬化型エポキシ樹脂を
用いた。剥離層６０３を用いて被剥離層６０５を作製基板６０１より剥離した。これによ
り、被剥離層６０５は仮支持基板６０７側に設けられる。
【０３２３】
そして、試料２及び試料３の断面をＳＴＥＭにより観察した。図１９（Ｂ）に、試料２の
作製基板６０１側のＳＴＥＭ写真を、図１９（Ｃ）に試料３の仮支持基板６０７側のＳＴ
ＥＭ写真を示す。図１９（Ｂ）（Ｃ）に示す通り、試料２及び試料３ではタングステン膜
と酸化窒化シリコン膜との間で剥離されたことが確認できた。より具体的には、図１９（
Ｂ）ではタングステン膜が表面に存在し、図１９（Ｃ）では酸化タングステン膜が表面に
存在することから、各試料がタングステン膜と酸化タングステン膜との間で剥離されたこ
とが確認できた。
【実施例５】
【０３２４】
本実施例では、本発明の一態様の発光装置の作製方法に適用することができる、作製基板
上に発光装置の一部の構成を作製した後、作製基板から可撓性基板へと該構成を転置する
技術に関して説明する。
【０３２５】
実施例２における発光装置７の作製方法では、作製基板６０１上に下地膜、剥離層６０３
、及び被剥離層６０５（絶縁膜を含む）をこの順で形成した。同様に、実施例４における
試料の作製方法では、作製基板６０１上に下地膜、剥離層６０３、及び被剥離層６０５（
絶縁膜を含む）をこの順で形成した。
【０３２６】
具体的には、下地膜として、酸化窒化シリコン（第１のＳｉＯＮ）膜を形成し、剥離層６
０３として、タングステン（Ｗ）膜を形成し、被剥離層６０５に含まれる絶縁膜として、
酸化窒化シリコン（第２のＳｉＯＮ）膜、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜、酸化窒化シリコン
（第３のＳｉＯＮ）膜、窒化酸化シリコン（ＳｉＮＯ）膜、及び酸化窒化シリコン（第１
のＳｉＯＮ）膜をこの順で積層した。
【０３２７】
本実施例では、上記の膜に対応した単膜をそれぞれシリコン基板上に形成し、応力値を測
定した。なお、本実施例では加熱処理を行う前後の応力値を測定した。なお、加熱処理の
条件は、窒素雰囲気下、４５０℃で１時間とした。
【０３２８】
各膜の作製条件を示す。第１のＳｉＯＮ膜として、膜厚２００ｎｍの酸化窒化シリコン膜
を形成した。Ｗ膜として、膜厚３０ｎｍのタングステン膜を形成した。第２のＳｉＯＮ膜
として、膜厚６００ｎｍの酸化窒化シリコン膜を形成した。ＳｉＮ膜として、膜厚２００
ｎｍの窒化シリコン膜を形成した。第３のＳｉＯＮ膜として、膜厚２００ｎｍの酸化窒化
シリコン膜を形成した。ＳｉＮＯ膜として、膜厚２００ｎｍの酸化窒化シリコン膜を形成
した。
【０３２９】
応力値の測定結果を表９及び図２０に示す。
【０３３０】
【表９】
2020092284.tif 000014
【０３３１】
剥離層であるＷ膜は、加熱処理によって応力値が大幅に低下することがわかった。また、
剥離層と接する絶縁膜である第２のＳｉＯＮ膜は、加熱処理の前後で応力値が正の値から
負の値に変わることがわかった。作製基板から被剥離層を剥離する際には、Ｗ膜と第２の
ＳｉＯＮ膜との間で剥離されることが実施例４の結果からわかる。したがって、加熱処理
の前後でこのような応力値の変化（応力値が大幅に低下する、応力値が正の値から負の値
に変わるなど）がみられる膜は剥離しやすい状態であることが示唆される。
【実施例６】
【０３３２】
本実施例では、本発明の一態様の発光装置について説明する。本実施例では、ボトムエミ
ッション型の発光装置を作製した。本実施例で作製した発光装置１０の平面図を図１０（
Ｄ）に示し、図１０（Ｄ）における一点鎖線Ｘ４−Ｙ４間の断面図を図２１に示す。なお
、図１０（Ｄ）では発光装置の構成の一部を省略して示す。
【０３３３】
＜発光装置の構成＞
まず、本実施例で作製した発光装置１０の構成について説明する。発光装置１０では、支
持体１２２９上に絶縁膜１２２４を介して発光素子１２５０が設けられている。発光素子
１２５０の発光領域の面積は５６ｍｍ×４２ｍｍである。絶縁膜１２２４上には補助配線
１２０６が設けられており、第１の電極１２０１と電気的に接続する。第１の電極１２０
１の端部及び端子１２１０の端部は隔壁１２０５で覆われている。また、第１の電極１２
０１を介して補助配線１２０６を覆う隔壁１２０５が設けられている。支持体１２２９及
び封止基板１２２８は封止材１２２７で貼り合わされている。支持体１２２９は、ポリエ
ステル系樹脂の拡散フィルムであり、支持基板と光取り出し構造を兼ねている。発光装置
１０は、フレキシブルな発光装置である。
【０３３４】
発光装置１０が有する発光素子１２５０の具体的な構成を図１８（Ｂ）に示す。発光素子
１２５０の詳細な構成は実施例２を参照できる。
【０３３５】
＜発光装置の作製方法＞
次に、発光装置１０の作製方法について説明する。
【０３３６】
≪発光装置１０≫
発光装置１０は、ＥＬ層１２０２、絶縁膜１２２４、支持体１２２９以外は、発光装置７
と同様に作製したため、発光装置７と共通する工程の説明は省略する。
【０３３７】
発光装置１０におけるＥＬ層１２０２の作製方法を以下に詳述する。
【０３３８】
まず、第１の電極１２０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１２０１が形
成された支持基板１２００を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−
４Ｐａ程度まで減圧した後、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデン（ＶＩ）を共蒸着するこ
とで、第１の電極１２０１上に正孔注入層１２１１を形成した。その膜厚は３０ｎｍとし
、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンの比率は、重量比で２：１（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：
酸化モリブデン）となるように調節した。
【０３３９】
次に、ＢＰＡＦＬＰとＰＣｚＰＣＮ１を共蒸着することで、正孔注入層１１１１上に正孔
輸送層１１１２を形成した。その膜厚は２０ｎｍとし、ＢＰＡＦＬＰとＰＣｚＰＣＮ１の
比率は、重量比で１：１（＝ＢＰＡＦＬＰ：ＰＣｚＰＣＮ１）となるように調節した。
【０３４０】
さらに、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣｚＰＣＮ１及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（
ａｃａｃ）］を共蒸着することで、正孔輸送層１１１２上に第１の発光層１１１３ａを形
成した。ここで、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣｚＰＣＮ１及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐ
ｍ）２（ａｃａｃ）］の重量比は、０．７：０．３：０．０６（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ
−ＩＩ：ＰＣｚＰＣＮ１：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節
した。また、第１の発光層１１１３ａの膜厚は１２ｎｍとした。
【０３４１】
次に、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣｚＰＣＮ１及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａ
ｃ）］を共蒸着することで、第１の発光層１１１３ａ上に第２の発光層１１１３ｂを形成
した。ここで、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣｚＰＣＮ１及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２
（ａｃａｃ）］の重量比は、０．８：０．２：０．０６（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ
：ＰＣｚＰＣＮ１：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように調節した。また
、第２の発光層１１１３ｂの膜厚は１８ｎｍとした。
【０３４２】
次に、ＣｚＰＡと１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎを共蒸着することで、第２の発光層１１
１３ｂ上に第３の発光層１１１３ｃを形成した。その膜厚は１０ｎｍとし、ＣｚＰＡと１
，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎの比率は、重量比で１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：１，６ｍＭ
ｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように調節した。
【０３４３】
次に、ＣｚＰＡを膜厚５ｎｍとなるように蒸着し、さらにＢＰｈｅｎを膜厚１５ｎｍとな
るように蒸着することで、第３の発光層１１１３ｃ上に電子輸送層１１１４を形成した。
【０３４４】
さらに、ＬｉＦを膜厚１ｎｍとなるよう蒸着することで、電子輸送層１２１４上に電子注
入層１２１５を形成した。
【０３４５】
最後に、陰極として機能する第２の電極１２０３として、銀（Ａｇ）とマグネシウム（Ｍ
ｇ）を膜厚１ｎｍとなるように共蒸着し、さらに、銀（Ａｇ）を２５０ｎｍの膜厚となる
ように蒸着した。ここで、ＡｇとＭｇとの体積比は、１：０．３（＝Ａｇ：Ｍｇ）となる
ように調節した。
【０３４６】
なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０３４７】
以上により得られた発光素子の素子構造を表１０に示す。
【０３４８】
【表１０】
2020092284.tif 000015
【０３４９】
発光装置１０における絶縁膜１２２４としては、膜厚６００ｎｍの酸化窒化シリコン膜、
膜厚１００ｎｍの窒化シリコン膜、及び膜厚１５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜をこの順で
積層した。
【０３５０】
発光装置１０では、作製基板６０１から剥離され、絶縁膜１２２４が露出した被剥離層６
０５に紫外光硬化型接着剤を用いて支持体１２２９を接着した。
【０３５１】
＜発光装置の特性＞
発光装置１０の電流密度０．８１ｍＡ／ｃｍ２における主な初期特性値を表１１に示す。
【０３５２】
【表１１】
2020092284.tif 000016
【０３５３】
本実施例の発光素子では、緑色の発光を示す燐光性化合物と、橙色の発光を示す燐光性化
合物と、青色の発光を示す蛍光性化合物と、を発光物質として用いた。燐光と蛍光の発光
層の発光バランスを調整することで発光効率の高い発光素子を実現できた。
【０３５４】
本実施例の発光素子は、青色の発光を示す蛍光性化合物のホスト材料に電子輸送性の有機
化合物を用い、３層の発光層のうち最も陰極側に配置することで、燐光性化合物からの発
光が生じやすい構造となっている。これにより、発光効率の高い発光素子を実現できた。
【０３５５】
また、蛍光性化合物は燐光性化合物に比べて発光が弱くなるが、照明用途の温白色の発光
装置など、強い青色の発光が不要であり、かつ高い発光効率が求められるような場合は、
本実施例の発光素子は、特に好適である。
【０３５６】
発光装置１０の電流密度０．８１ｍＡ／ｃｍ２におけるパワー効率は、１３１ｌｍ／Ｗで
あり、電圧は２．６３Ｖであった。一方、実施例２の発光装置７の電流密度０．９０ｍＡ
／ｃｍ２におけるパワー効率は、１０９ｌｍ／Ｗであり、電圧は２．９５Ｖであった。こ
のことから、発光装置１０は発光装置７に比べて駆動電圧が低く、高効率であることがわ
かった。発光装置１０では、エキサイプレックスを形成することが可能な発光素子を用い
ているため、駆動電圧が低い。また、発光装置１０は、絶縁膜１２２４の構成が発光装置
７と異なること、光取り出し構造１２０９を支持基板１２２０に接着するための紫外光硬
化型エポキシ樹脂や、支持基板１２２０を有さず、代わりに支持体１２２９を用いている
ことなどから、光取り出し効率が向上したため、パワー効率が高い。
【符号の説明】
【０３５７】
１０１    第１の電極
１０３    ＥＬ層
１０５    第２の電極
１０７    中間層
２０１    正孔注入層
２０２    正孔輸送層
２０３ａ    第１の発光層
２０３ｂ    第２の発光層
２０３ｃ    第３の発光層
２０４    電子輸送層
２０５    電子注入層
２０６    電子注入バッファー層
２０７    電子リレー層
２０８    電荷発生領域
３００    支持基板
３０１    第１の電極
３０２    ＥＬ層
３０３    第２の電極
３０４    絶縁膜
３０５    隔壁
３０６    補助配線
３０７    封止材
３０８    封止基板
３０９    光取り出し構造
３１０    端子
３２１    第１の電極
３２２    ＥＬ層
３２３    第２の電極
３５０    発光素子
３６０    発光素子
４０１    支持基板
４０３    発光素子
４０５    封止基板
４０７    封止材
４０９ａ    端子
４０９ｂ    端子
４１１ａ    光取り出し構造
４１１ｂ    光取り出し構造
４１３    平坦化層
４１５    空間
４１７    補助配線
４１８    乾燥剤
４１９    絶縁層
４２１    第１の電極
４２３    ＥＬ層
４２５    第２の電極
５０１    支持基板
５０３    発光素子
５０５    封止基板
５０７    封止材
５０９    ＦＰＣ
５１１    第１の絶縁層
５１３    第２の絶縁層
５１５    空間
５１７    配線
５１９    隔壁
５２１    第１の電極
５２３    ＥＬ層
５２５    第２の電極
５４１ａ    トランジスタ
５４１ｂ    トランジスタ
５４２    トランジスタ
５４３    トランジスタ
５５１    発光部
５５２    駆動回路部
５５３    駆動回路部
６０１    作製基板
６０３    剥離層
６０５    被剥離層
６０７    仮支持基板
６０９    剥離用接着剤
６５１    可撓性基板
６５３    接着剤層
６５７    接着剤層
６５９    可撓性基板
６６１    作製基板
６６３    剥離層
６６５    被剥離層
６６８    接着剤層
１１００    支持基板
１１０１    第１の電極
１１０２    ＥＬ層
１１０３    第２の電極
１１０４    絶縁膜
１１０５    隔壁
１１０６    補助配線
１１０７    封止材
１１０８    封止基板
１１０９    光取り出し構造
１１１０    端子
１１１１    正孔注入層
１１１２    正孔輸送層
１１１３ａ    第１の発光層
１１１３ｂ    第２の発光層
１１１３ｃ    第３の発光層
１１１４    電子輸送層
１１１６    中間層
１１２０    支持基板
１１２４    絶縁膜
１１２５    隔壁
１１２８    封止基板
１１５０    発光素子
１２００    支持基板
１２０１    第１の電極
１２０２    ＥＬ層
１２０３    第２の電極
１２０４    絶縁膜
１２０５    隔壁
１２０６    補助配線
１２０７    封止材
１２０８    封止基板
１２０９    光取り出し構造
１２１０    端子
１２１１    正孔注入層
１２１２    正孔輸送層
１２１３ａ    第１の発光層
１２１３ｂ    第２の発光層
１２１３ｃ    第３の発光層
１２１４    電子輸送層
１２１５    電子注入層
１２２０    支持基板
１２２４    絶縁膜
１２２７    封止材
１２２８    封止基板
１２２９    支持体
１２５０    発光素子
２００１    第１の電極
２００２ａ    ＥＬ層
２００２ｂ    ＥＬ層
２００３    第２の電極
２０１１    正孔注入層
２０１２    正孔輸送層
２０１３ａ    第１の発光層
２０１３ｂ    第２の発光層
２０１３ｃ    第３の発光層
２０１４    電子輸送層
２０１５    電子注入層
７１００    テレビジョン装置
７１０１    筐体
７１０２    表示部
７１０３    スタンド
７１１１    リモコン操作機
７２００    コンピュータ
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
７３００    携帯型ゲーム機
７３０１ａ    筐体
７３０１ｂ    筐体
７３０２    連結部
７３０３ａ    表示部
７３０３ｂ    表示部
７３０４    スピーカ部
７３０５    記録媒体挿入部
７３０６    操作キー
７３０７    接続端子
７３０８    センサ
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
７５００    タブレット型端末
７５０１ａ    筐体
７５０１ｂ    筐体
７５０２ａ    表示部
７５０２ｂ    表示部
７５０３    軸部
７５０４    電源
７５０５    操作キー
７５０６    スピーカ
７６０１    照明装置
７６０２    照明装置
７６０３    卓上照明装置
７６０４    面状照明装置
７７０１    照明部
７７０３    支柱
７７０５    支持台
【図１】
2020092284.tif 000017
【図２】
2020092284.tif 000018
【図３】
2020092284.tif 000019
【図４】
2020092284.tif 000020
【図５】
2020092284.tif 000021
【図６】
2020092284.tif 000022
【図７】
2020092284.tif 000023
【図８】
2020092284.tif 000024
【図９】
2020092284.tif 000025
【図１０】
2020092284.tif 000026
【図１１】
2020092284.tif 000027
【図１２】
2020092284.tif 000028
【図１３】
2020092284.tif 000029
【図１４】
2020092284.tif 000030
【図１５】
2020092284.tif 000031
【図１６】
2020092284.tif 000032
【図１７】
2020092284.tif 000033
【図１８】
2020092284.tif 000034
【図１９】
2020092284.tif 000035
【図２０】
2020092284.tif 000036
【図２１】
2020092284.tif 000037