(57)【要約】【課題】高い発光効率を有する発光素子を提供すること。また、発光寿命が長く高い信頼性を有する発光素子を提供すること。また、駆動電圧が低い発光素子を提供することのいずれか一を課題とする。【解決手段】正孔輸送層に接する第１の発光層とそれに接する第２の発光層がバイポーラ性のホスト材料と、発光物質を含み、第２の発光層に比べ正孔輸送性が勝る第１の発光層を設けて、正孔と電子の再結合領域を発光層の内部に設ければよい。さらに、正孔輸送層が抗還元物質を含んでいればよい。【選択図】図１
2014225710.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、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層を有し、
前記正孔輸送層と前記電子輸送層との間に、前記発光層を有し、
前記発光層は、前記正孔輸送層と接する第１の発光層と、前記第１の発光層と接する第２の発光層と、を有し、
前記第１の発光層及び前記第２の発光層は、バイポーラ性を有し、
前記第１の発光層の正孔輸送性は、前記第２の発光層の正孔輸送性より勝り、
前記第１の発光層は、第１の発光物質及び第１のホスト材料を含み、
前記第２の発光層は、第２の発光物質及び第２のホスト材料を含み、
前記第２の発光層における前記第２の発光物質の濃度Ｃ２は、５重量％から１０重量％（１０重量％を除く）であり、
前記第２の発光層における前記第２の発光物質の濃度Ｃ２は、前記第１の発光層における前記第１の発光物質の濃度Ｃ１より高く、
前記正孔輸送層は、第１の有機化合物と抗還元物質を含み、
前記第２のホスト材料のＨＯＭＯ準位は、前記電子輸送層のＨＯＭＯ準位よりも浅いことを特徴とする発光素子。
【請求項２】
第１の電極と第２の電極との間に、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層を有し、
前記正孔輸送層と前記電子輸送層との間に、前記発光層を有し、
前記発光層は、前記正孔輸送層と接する第１の発光層と、前記第１の発光層と接する第２の発光層と、を有し、
前記第１の発光層及び前記第２の発光層は、バイポーラ性を有し、
前記第１の発光層の正孔輸送性は、前記第２の発光層の正孔輸送性より勝り、
前記第１の発光層は、第１の発光物質及び第１のホスト材料を含み、
前記第２の発光層は、第２の発光物質及び第２のホスト材料を含み、
前記第２の発光層における前記第２の発光物質の濃度Ｃ２は、５重量％から１０重量％（１０重量％を除く）であり、
前記第２の発光層における前記第２の発光物質の濃度Ｃ２は、前記第１の発光層における前記第１の発光物質の濃度Ｃ１より高く、
前記正孔輸送層は、第１の有機化合物と抗還元物質を含み、
前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第１のホスト材料のＨＯＭＯ準位よりも深いことを特徴とする発光素子。
【請求項３】
第１の電極と第２の電極との間に、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層を有し、
前記正孔輸送層と前記電子輸送層との間に、前記発光層を有し、
前記発光層は、前記正孔輸送層と接する第１の発光層と、前記第１の発光層と接する第２の発光層と、を有し、
前記第１の発光層及び前記第２の発光層は、バイポーラ性を有し、
前記第１の発光層の正孔輸送性は、前記第２の発光層の正孔輸送性より勝り、
前記第１の発光層は、第１の発光物質及び第１のホスト材料を含み、
前記第２の発光層は、第２の発光物質及び第２のホスト材料を含み、
前記第２の発光層における前記第２の発光物質の濃度Ｃ２は、５重量％から１０重量％（１０重量％を除く）であり、
前記第２の発光層における前記第２の発光物質の濃度Ｃ２は、前記第１の発光層における前記第１の発光物質の濃度Ｃ１より高く、
前記正孔輸送層は、第１の有機化合物と抗還元物質を含み、
前記第２のホスト材料のＨＯＭＯ準位は、前記電子輸送層のＨＯＭＯ準位よりも浅く、
前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第１のホスト材料のＨＯＭＯ準位よりも深いことを特徴とする発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子、発光装置及びその作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用し
た発光素子の研究開発が盛んに行われている。これらの発光素子は一対の電極間に発光性
の物質を含む層を挟んだ構成を有し、その一対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が得られる。
【０００３】
このような自発光型の発光素子には様々な用途が考えられる。例えば、液晶ディスプレイ
に比べ画素の視認性が高く、また、バックライトが不要である等の利点から、フラットパ
ネルディスプレイ素子に好適であると言える。また、薄型軽量に作製できること、入力信
号に対し応答速度が非常に速いことも大きな特徴であり、利点である。
【０００４】
また、これらの発光素子は膜状に形成することが可能であるため、大面積な面状の発光装
置を形成することも容易にできる。このことは、白熱電球やＬＥＤに代表される点光源、
あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色である。また、これらの発光素子の発
光効率が白熱電球や蛍光灯よりも高いという試算から、次世代の照明器具として注目され
ている。
【０００５】
エレクトロルミネッセンスを利用した発光素子は、発光性の物質が有機化合物であるか、
無機化合物であるかによって大別できる。有機化合物を発光性の物質に用いるエレクトロ
ルミネッセンスを利用した発光素子は以下の如く発光にいたる。まず、一対の電極をなす
第１の電極と第２の電極に電圧を印加し、電子と正孔を発光性の物質を含む発光層に運び
込む。発光層にて電子と正孔が再結合してエネルギーを生成する。このエネルギーにより
発光層に含まれる発光性の物質が励起され、励起状態の発光性の物質が基底状態に戻る際
に発光する。
【０００６】
電子と正孔が発光層に運び込まれて発光に至るこのような発光素子は、電流励起型の発光
素子と呼ばれる。なお、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、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態から
の発光が燐光と呼ばれている。
【０００７】
このような発光素子に関しては、その素子特性を向上させる上で、物質に依存した問題が
多く、これらを克服するために素子構造の改良や物質開発等が行われている。例えば、発
光層に運び込まれる電子と正孔の数が釣り合った状態、所謂キャリアバランスが釣り合っ
た状態であって、運び込まれる電子と正孔が逐次再結合してエネルギーを生成する状態が
、効率を高める上で好ましい。
【０００８】
発光素子のキャリアバランスを釣り合わせる方法の一例としては、発光素子の陽極と発光
層の間に正孔輸送層を設け、発光層と陰極の間に電子輸送層を配置し、正孔輸送層と電子
輸送層の材料並びに厚みを調整して、発光層に運び込まれるキャリアのバランスを釣り合
わせる方法がある。
【０００９】
また、非特許文献１では、正孔ブロック層を発光層と陰極の間に設けて、正孔が発光層か
ら陰極側に漏れ出す現象を防ぐ方法が開示されている。正孔を発光層に閉じ込めることで
、発光層における電子と正孔の再結合を起こり易くし、その結果燐光性の発光物質の発光
効率を高めることに成功している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】テツオ  ツツイ、外８名、ジャパニーズ  ジャーナル  オブ  アプライド  フィジックス、ｖｏｌ．３８、Ｌ１５０２−Ｌ１５０４（１９９９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
発光層に運び込まれる正孔と電子の数は、発光素子を構成する層のあらゆる材料の選択、
厚み、界面の状態など、種々の要因に影響を受ける。従って、キャリアバランスが釣り合
った状態を実現し、さらにその状態を保つことは難しい。
【００１２】
発光層に運び込まれる正孔と電子の数が釣り合っていない状態では、正孔輸送層側から運
び込まれた正孔の一部が発光層を通り抜け、電子輸送層に到達してしまったり、電子輸送
層側から運び込まれた電子の一部が発光層を通り抜け、正孔輸送層に到達してしまったり
する。
【００１３】
発光層の一方の側から他方の側に再結合することなく通り抜けたキャリアは、発光素子の
発光効率の低下と信頼性を損ねる原因になる。また、キャリアを発光層に閉じ込めるため
にキャリアブロック層を用いる場合、閉じ込められたキャリアが消光剤として働き、発光
効率を低下してしまうことがある。例えば発光層の陰極側に接して正孔ブロック層を設け
て正孔を発光層に閉じ込めた場合、発光層と正孔ブロック層の界面付近に過剰の正孔によ
りカチオンが生成してしまう可能性がある。生成したカチオンは消光剤として働くことが
多いため、素子の発光効率が低下してしまう。また、発光層を通り抜けて電子輸送層に到
達した正孔は電子輸送層を酸化し、電子輸送層の劣化を招いてしまう。また、発光層を通
り抜けて正孔輸送層に到達した電子は正孔輸送層を還元し、正孔輸送層の劣化を招いてし
まう。
【００１４】
本発明の一態様は高い発光効率を有する発光素子を提供することを課題の一とする。また
、発光輝度の低下が少なく、高い信頼性を有する発光素子を提供することを課題の一とす
る。また、駆動電圧が低い発光素子を提供することを課題の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
正孔輸送層に一方の面を接する第１の発光層と、第１の発光層の他方の面に接する第２の
発光層を少なくとも有する発光素子である。また、第１の発光層と第２の発光層がバイポ
ーラ性のホスト材料と、発光物質であるゲスト材料を含み、第２の発光層に比べ正孔輸送
性が勝る第１の発光層を設けて、正孔を第１の発光層と第２の発光層を含む発光層の内部
まで運び込み、正孔と電子の再結合領域を発光層の内部に設ければよい。さらに、発光層
を通り抜けて正孔輸送層に到達する電子が正孔輸送層を還元しないように、正孔輸送層が
抗還元物質を含んでいればよい。
【００１６】
すなわち、本発明の一態様は、第１の電極と第２の電極の間に正孔輸送層と発光層と電子
輸送層を有し、正孔輸送層と電子輸送層の間に発光層を有し、発光層は正孔輸送層と接す
る第１の発光層と、第１の発光層と接する第２の発光層からなり、第１の発光層及び第２
の発光層はバイポーラ性であって、第１の発光層の正孔輸送性は第２の発光層の正孔輸送
性より勝り、第１の発光層及び第２の発光層は発光物質を含み、正孔輸送層が第１の有機
化合物と抗還元物質を含む発光素子である。
【００１７】
また、本発明の一態様は、第１の発光層と第２の発光層はそれぞれ発光物質とホスト材料
を含み、第１の発光層が含む発光物質のＨＯＭＯ準位（ＨＯＭＯＥＭ１）と、第２の発光
層が含む発光物質のＨＯＭＯ準位（ＨＯＭＯＥＭ２）の差が０．２（ｅＶ）以下であって
、第２の発光層が含むホスト材料のＨＯＭＯ準位（ＨＯＭＯＨＯＳＴ２）と、第１の発光
層が含むホスト材料のＨＯＭＯ準位（ＨＯＭＯＨＯＳＴ１）の差は０．２（ｅＶ）以下で
あって、第１の発光層が含む発光物質のＨＯＭＯ準位（ＨＯＭＯＥＭ１）は、第１の発光
層が含むホスト材料のＨＯＭＯ準位（ＨＯＭＯＨＯＳＴ１）より浅い上記発光素子である
。
【００１８】
また、本発明の一態様は、第１の発光層と第２の発光層が同じ発光物質を含む上記発光素
子である。
【００１９】
また、本発明の一態様は、第１の発光層と第２の発光層が同じホスト材料を含む上記発光
素子である。
【００２０】
また、本発明の一態様は、第２の発光層が含む発光物質の濃度Ｃ２は、第１の発光層が含
む発光物質の濃度Ｃ１より大きい上記発光素子である。
【００２１】
また、本発明の一態様は、第２の発光層と電子輸送層の間に第３の発光層を有し、第３の
発光層が発光物質を含む上記発光素子である。
【００２２】
また、本発明の一態様は、正孔輸送層が抗還元物質として金属酸化物を含む上記発光素子
である。
【００２３】
また、本発明の一態様は、前記抗還元物質が有機化合物であって、該有機化合物のＬＵＭ
Ｏ準位（ＬＵＭＯＵＲＭ）は、前記第１の発光層が含むホスト材料のＬＵＭＯ準位（ＬＵ
ＭＯＨＯＳＴ１）より深く、前記抗還元物質のバンドギャップΔＥＵＲＭは、前記第１の
発光層が含む発光材料のバンドギャップΔＥＥＭ１より大きく、前記抗還元物質のＨＯＭ
Ｏ準位（ＨＯＭＯＵＲＭ）は、正孔輸送層が含む第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位（ＨＯ
ＭＯＨＴＬ）より深い上記発光素子である。
【００２４】
また、本発明の一態様は、正孔輸送層が抗還元物質を含み、陽極に直接接している上記発
光素子である。
【００２５】
上記構成は、上記課題の少なくとも一つを解決する。
【００２６】
なお、本明細書において、バイポーラ性の材料とはＥＬ層において酸化反応（電子を奪わ
れる反応）及び還元反応（電子を受け取る反応）が可能な材料であって、どちらの反応に
対しても比較的安定な（どちらの反応後にも安定に存在する）材料を示すものとする。
【００２７】
なお、本明細書において、抗還元物質とはＥＬ層において、共存する材料を還元反応から
保護する材料であって、例えば共存する有機材料より還元され易く（電子を受け取り易く
）、還元反応（電子を受け取る反応）に安定な（つまり、還元された状態で安定に存在す
る）材料を示すものとする。また、本明細書中において、複合とは、単に２つの材料を混
合させるだけでなく、複数の材料を混合することによって材料間での電荷の授受が行われ
得る状態になることを言い、複合材料とはその様な状態になった材料を示すものとする。
【００２８】
また、本明細書において、ＥＬ層とは発光素子の一対の電極間に設けられた層を示すもの
とする。従って、電極間に挟まれた発光層はＥＬ層の一態様である。
【００２９】
また、本明細書において、物質Ａを他の物質Ｂからなるマトリクス中に分散する場合、マ
トリクスを構成する物質Ｂをホスト材料と呼び、マトリクス中に分散される物質Ａをゲス
ト材料と呼ぶものとする。なお、物質Ａ並びに物質Ｂは、それぞれ単一の物質であっても
良いし、２種類以上の物質の混合物であっても良いものとする。
【００３０】
また、本明細書において、発光装置とは画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源
（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌ
ｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ
Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ
）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられ
たモジュール、または発光素子が形成された基板に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。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、高い発光効率を有する発光素子を提供できる。また、発光輝度の低下が
少なく、高い信頼性を有する発光素子を提供できる。また、駆動電圧が低い発光素子を提
供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施の形態に係わる発光素子を説明する図。
【図２】実施の形態に係わる発光素子を説明する図。
【図３】実施の形態に係わるゲスト材料の添加濃度と正孔輸送性の関係を説明する概念図。
【図４】実施の形態に係わる発光素子を説明する図。
【図５】実施の形態に係わる発光素子を説明する図。
【図６】実施例に係わる発光素子を説明する図。
【図７】実施例に係わる発光素子を説明する図。
【図８】発光素子１〜３の電流密度−輝度特性を説明する図。
【図９】発光素子１〜３の電圧−輝度特性を説明する図。
【図１０】発光素子１〜３の輝度−電流効率特性を説明する図。
【図１１】発光素子１〜３の定電流駆動による連続点灯試験結果を示す図。
【図１２】実施の形態に係わる発光装置を説明する図。
【図１３】実施の形態に係わる発光装置を説明する図。
【図１４】実施の形態に係わる電子機器を説明する図。
【図１５】実施の形態に係わる照明装置を説明する図。
【図１６】実施の形態に係わる照明装置を説明する図。
【図１７】実施の形態に係わる照明装置を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態お
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。したがって、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。
【００３４】
（実施の形態１）
本実施の形態が例示する発光素子は、正孔輸送層に一方の面を接する第１の発光層と、第
１の発光層の他方の面に接する第２の発光層を少なくとも有する。第１の発光層と第２の
発光層がバイポーラ性のホスト材料と、発光物質であるゲスト材料を含み、第１の発光層
は第２の発光層に比べ正孔輸送性が勝る。また、発光層を通り抜けて正孔輸送層に到達す
る電子が正孔輸送層を還元しないように、正孔輸送層が抗還元物質を含んでいる。
【００３５】
本実施の形態の発光素子の構造を図１（Ａ）に示す。本実施の形態の発光素子は第１の電
極１０２と、第２の電極１０４と、ＥＬ層１０３を有する。第１の電極１０２はガラス基
板１０１上に形成されており、本実施の形態では陽極として機能する。ＥＬ層１０３は少
なくとも正孔輸送層１１２と、第１の発光層１１３ａと、第２の発光層１１３ｂと、電子
輸送層１１４を含み、さらに電子注入層１１５などを適宜組み合わせて形成する。正孔輸
送層１１２は、陽極として機能する第１の電極１０２と第１の発光層１１３ａの間にあっ
て、第１の発光層１１３ａの陽極側の面に接している。第２の発光層１１３ｂは、第１の
発光層１１３ａと陰極として機能する第２の電極１０４の間にあって、第１の発光層１１
３ａの陰極側の面に接している。電子輸送層１１４は、第２の発光層１１３ｂと陰極とし
て機能する第２の電極１０４の間にあって、第２の発光層１１３ｂの陰極側の面に接して
いる。また、第２の電極１０４は陰極として機能し、電子注入層１１５は、電子輸送層１
１４と第２の電極１０４の間にある。
【００３６】
次に、本実施の形態の発光素子におけるキャリアの挙動について説明する。本実施の形態
が例示する発光素子のＥＬ層について、各層が有するバンドの相関を図１（Ｂ）にバンド
図を用いて示す。
【００３７】
はじめに、ＥＬ層を移動する正孔の挙動について説明する。
【００３８】
本実施の形態の正孔輸送層１１２は第１の有機化合物と抗還元物質を含み、正孔の輸送性
に優れる。第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位（ＨＯＭＯＨＴＬ）は、第１の発光層１１３
ａが含むホスト材料のＨＯＭＯ準位（ＨＯＭＯＨＯＳＴ１）より深い（絶対値は大きい）
と、正孔輸送層１１２から第１の発光層１１３ａへの正孔の注入が容易になり、発光素子
の駆動電圧を低電圧化できるため好ましい。また、抗還元物質としてアクセプター性の物
質を用いた複合材料層からなる正孔輸送層１１２は、正孔注入層を兼ねることができ、発
光素子の構造が簡便になる。なお、陽極として機能する第１の電極１０２と正孔輸送層１
１２の間に別途正孔注入層を挟む構造としても良い。
【００３９】
第１の発光層１１３ａと第２の発光層１１３ｂはホスト材料とゲスト材料を含み、正孔も
電子も輸送できる。また、第１の発光層１１３ａの正孔輸送性は第２の発光層１１３ｂの
正孔輸送性より勝る。このような構成とすることで、陽極側から正孔を発光層１１３の内
部に運び込むことができるだけでなく、正孔が発光層１１３を通り抜けて陰極側の電子輸
送層１１４に達する現象を抑制できる。
【００４０】
なお、第１の発光層１１３ａと第２の発光層１１３ｂのホスト材料は同じであっても異な
っても良いが、少なくともバイポーラ性であって、酸化反応に対しても還元反応に対して
も安定である。また、第１の発光層１１３ａと第２の発光層１１３ｂはゲスト材料として
発光物質を含む。第１の発光層１１３ａと第２の発光層１１３ｂが含む発光物質は同じで
あっても異なっても良いが、それぞれのホスト材料より最高被占有軌道準位（ＨＯＭＯ準
位）が浅いことが好ましい。
【００４１】
また、本実施の形態における、第１の発光層１１３ａが含むホスト材料のＨＯＭＯ準位（
ＨＯＭＯＨＯＳＴ１）と、第１の発光層１１３ａが含む発光物質のＨＯＭＯ準位（ＨＯＭ
ＯＥＭ１）と、第２の発光層１１３ｂが含むホスト材料のＨＯＭＯ準位（ＨＯＭＯＨＯＳ
Ｔ２）と、第２の発光層１１３ｂが含む発光物質のＨＯＭＯ準位（ＨＯＭＯＥＭ２）の関
係は、ＨＯＭＯＨＯＳＴ２はＨＯＭＯＨＯＳＴ１以下（絶対値は以上）であって、ＨＯＭ
ＯＨＯＳＴ１はＨＯＭＯＥＭ１より深く（絶対値は大きく）、ＨＯＭＯＥＭ１とＨＯＭＯ
ＥＭ２は概略等しい。なお、軌道準位が概略等しいとは、その差が０．２（ｅＶ）以下で
あることを指す。（図１（Ｂ）は、ＥＬ層１０３を構成する各層の軌道準位の相関を表す
模式図である。矩形は各層を表し、その下辺は各層の主たる材料またはホスト材料のＨＯ
ＭＯ準位を表し、その上辺は各層の主たる材料またはホスト材料のＬＵＭＯ準位を表して
いる。また、矩形の内部に描かれた破線は各層に含まれるゲスト材料のＨＯＭＯ準位、及
びＬＵＭＯ準位を模式的に表している。）なお、Ａに比べＢの軌道準位が深いとは、Ａに
比べＢの軌道準位のエネルギーが低いことを意味し、Ａに比べＢの軌道準位が浅いとは、
Ａに比べＢの軌道準位のエネルギーが高いことを意味する。
【００４２】
特に、ＨＯＭＯＨＯＳＴ１がＨＯＭＯＥＭ１に比べて極端に深く（絶対値は大きく）ない
場合、具体的にはＨＯＭＯＨＯＳＴ１がＨＯＭＯＥＭ１より０．３（ｅＶ）程度深い（絶
対値は大きい）場合、第１の発光層１１３ａの正孔輸送性と第２の発光層１１３ｂの正孔
輸送性は、それぞれに添加するゲスト材料の添加量によって調整できる。図３に、ゲスト
材料のＨＯＭＯ準位より深い（絶対値が大きい）ＨＯＭＯ準位を有するホスト材料に、ゲ
スト材料を添加した発光層について、ゲスト材料の添加濃度と、発光層の正孔輸送性の関
係を表す概念図を示す。
【００４３】
ホスト材料のＨＯＭＯ準位に比べてゲスト材料のＨＯＭＯ準位が浅い（絶対値は小さい）
ため、ゲスト材料のＨＯＭＯ準位は正孔を捕獲（トラップ）する。その結果、ゲスト材料
を添加した発光層の正孔輸送性は抑制される。しかし、ゲスト材料の添加量がさらに増え
ると、ゲスト材料のＨＯＭＯ準位がパスを形成し始めるため、正孔輸送性は極小値を迎え
て反転し、増加する。なお、発光層の正孔輸送性が極小値を迎えるゲスト材料の添加量は
材料によって異なるが概ね５重量％から１０重量％程度の範囲である。
【００４４】
本実施の形態の第２の発光層１１３ｂは、正孔輸送性が極小値を迎える程度の濃度でゲス
ト材料を含み、その濃度はＣ２である。一方、本実施の形態の第１の発光層１１３ａが含
む発光物質の濃度Ｃ１は第２の発光層１１３ｂが含む発光物質の濃度Ｃ２より低い。Ｃ１
をＣ２より低くすることで、発光物質の使用量も減らしつつ、第１の発光層１１３ａの正
孔輸送性を第２の発光層１１３ｂの正孔輸送性より高めることができる。
【００４５】
本実施の形態の発光素子はこのような構成の発光層１１３を有するため、第２の発光層１
１３ｂに正孔が集まり、正孔輸送層１１２から離れた領域に再結合領域を形成する。また
、第２の発光層の正孔輸送性はゲスト材料により極小近辺に抑制されている。その結果、
正孔が発光層１１３を通り抜けて電子輸送層１１４に達する現象が抑制され、電子輸送層
１１４が正孔を受け取って劣化することがない。
【００４６】
次に、ＥＬ層を移動する電子の挙動と再結合について説明する。
【００４７】
電子注入層１１５は陰極として機能する第２の電極１０４から電子を電子輸送層１１４に
運び込む。電子輸送層１１４は電子輸送性に優れ、第２の発光層１１３ｂに電子を運び込
む。
【００４８】
第２の発光層１１３ｂの正孔輸送性は抑制されているため、電子輸送層１１４から運び込
まれた電子は第２の発光層１１３ｂで正孔と高い効率で再結合する。電子と正孔が再結合
して生じるエネルギーが、ゲスト材料である発光物質を励起し発光に至る。
【００４９】
また、第２の発光層１１３ｂから第１の発光層１１３ａに電子が漏れだした場合も、漏れ
だした電子は第１の発光層１１３ａで正孔と再結合できる。第１の発光層１１３ａにはゲ
スト材料として発光物質が添加されているため発光に至り、発光効率が低下することがな
い。このように発光層１１３の広い領域を再結合領域とすることで正孔と電子の再結合確
率を高め、発光効率を高めることができる。
【００５０】
なお、電子が第２の発光層１１３ｂ及び第１の発光層１１３ａで正孔と再結合せずに正孔
輸送層１１２に到達する場合、発光効率が低下するだけでなく、正孔輸送層１１２が劣化
する恐れがある。
【００５１】
しかし、本実施の形態で例示する正孔輸送層１１２は第１の有機化合物と抗還元物質を含
んでいる。なお、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位（ＬＵＭＯＨＴＬ）は、第１の発光層
１１３ａが含むホスト材料のＬＵＭＯ準位（ＬＵＭＯＨＯＳＴ１）より浅いと、第１の発
光層１１３ａからの電子の注入は困難であり、電子を第１の発光層１１３ａに閉じ込める
ことができる。
【００５２】
抗還元物質は正孔輸送層１１２に到達した電子を第１の有機化合物に代わって受け取り、
第１の有機化合物が還元反応により劣化する現象を防止し、正孔輸送層１１２の劣化を防
ぐ。なお、抗還元物質は正孔輸送層１１２において発光しない。
【００５３】
本実施の形態の発光素子の各層を構成する材料について、具体的に説明する。
【００５４】
基板１０１は、発光素子の支持体として用いられる。基板１０１としては、例えばガラス
、石英、プラスチックなどを用いることができる。
【００５５】
ガラス基板の具体例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、
若しくはアルミノシリケートガラスなど、フュージョン法やフロート法で作製される無ア
ルカリガラス基板、セラミック基板の他、本作製工程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等を用いることができる。例えば、成分比としてホウ酸（Ｂ２Ｏ３）
よりも酸化バリウム（ＢａＯ）を多く含み、歪み点が７３０℃以上のガラス基板を用いる
と好ましい。半導体層を７００℃程度の高温で熱処理する場合でも、ガラス基板が歪まな
いで済むからである。
【００５６】
基板１００がマザーガラスの場合、基板の大きさは、第１世代（３２０ｍｍ×４００ｍｍ
）、第２世代（４００ｍｍ×５００ｍｍ）、第３世代（５５０ｍｍ×６５０ｍｍ）、第４
世代（６８０ｍｍ×８８０ｍｍ、または７３０ｍｍ×９２０ｍｍ）、第５世代（１０００
ｍｍ×１２００ｍｍまたは１１００ｍｍ×１２５０ｍｍ）、第６世代（１５００ｍｍ×１
８００ｍｍ）、第７世代（１９００ｍｍ×２２００ｍｍ）、第８世代（２１６０ｍｍ×２
４６０ｍｍ）、第９世代（２４００ｍｍ×２８００ｍｍ、２４５０ｍｍ×３０５０ｍｍ）
、第１０世代（２９５０ｍｍ×３４００ｍｍ）等を用いることができる。
【００５７】
また、ステンレス合金などの金属基板の表面に絶縁膜を設けた基板を適用しても良い。ま
た、プラスチック基板は軽量である、可撓性を有している、可視光を透過する等、発光素
子の基板として魅力的な特徴を有する。また、プラスチック基板に防湿性を有する膜を成
膜もしくは貼り付け、発光素子を水などの不純物から保護できる基板を用いてもよい。
【００５８】
また基板１０１上に下地膜として絶縁膜を形成してもよい。下地膜としては、ＣＶＤ法や
スパッタリング法等を用いて、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜、または窒化酸
化珪素膜の単層、又は積層で形成すればよい。また、発光装置の駆動回路などが別途作製
された基板１０１を用い、駆動回路に電気的に接続した第１の電極にＥＬ層を形成しても
よい。
【００５９】
基板１０１上に形成する第１の電極１０２を陽極として利用する場合は、仕事関数の大き
い（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物
などを用いることが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ
：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しく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（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄ
ｅ）、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（ＩＷＺＯ）等が挙げら
れる。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）、チタン（Ｔｉ）、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。
【００６０】
これらの材料は、通常スパッタリング法により成膜される。例えば、酸化インジウム−酸
化亜鉛（ＩＺＯ）は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲッ
トや、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（ＩＷＺＯ）は、酸化イ
ンジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有
したターゲットを用いることにより、スパッタリング法で形成することができる。その他
、ゾル−ゲル法などを応用して、インクジェット法、スピンコート法などにより作製して
もよい。
【００６１】
なお、陽極として機能する第１の電極１０２上に形成するＥＬ層１０３のうち、第１の電
極１０２に接する層に、後述する複合材料を含む層を用いる場合には、第１の電極１０２
に用いる物質は、仕事関数の大小に関わらず、様々な金属、合金、電気伝導性化合物、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、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａ
ｇ）、アルミニウムを含む合金（ＡｌＳｉ）等も用いることができる。
【００６２】
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）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍ
ｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、およびこれ
らを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）
等の希土類金属およびこれらを含む合金等を用いることもできる。
【００６３】
なお、アルカリ金属、アルカリ土類金属、およびこれらを含む合金を用いて第１の電極１
０２を形成する場合には、真空蒸着法やスパッタリング法を用いることができる。さらに
、銀ペーストなどを用いる場合には、塗布法やインクジェット法などを用いることができ
る。
【００６４】
第１の電極１０２上に形成するＥＬ層１０３には、公知の物質を用いることができ、低分
子系化合物および高分子系化合物のいずれを用いることができる。なお、ＥＬ層１０３を
形成する物質には、第１の有機化合物のみから成るものだけでなく、無機化合物を一部に
含む構成も含めるものとする。
【００６５】
ここでは、ＥＬ層１０３の各層を構成する材料について具体的に説明する。
【００６６】
正孔輸送層１１２は第１の有機化合物と抗還元物質を含んで構成する。特に、第１の有機
化合物に、抗還元物質としてアクセプター性物質を添加した複合材料は、正孔輸送性と、
発光層からの運び込まれた電子に対する安定性を示す。また、優れた正孔注入性も備えて
おり複合材料を用いた正孔輸送層１１２は正孔注入層を兼ねることができる。
【００６７】
抗還元物質として用い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
の有機化合物や、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。
【００６８】
アクセプター性物質と共に複合材料を形成する第１の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、複合材料に用いる第
１の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。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。以下で
は、複合材料に用いることのできる第１の有機化合物を具体的に列挙する。
【００６９】
複合材料に用いることのできる第１の有機化合物としては、例えば、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’，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’−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）、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）、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）、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）、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またはα−ＮＰＤ）、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）、Ｎ−（４−ビフェニル）−４−（カルバゾール−９−
イル）フェニルアニリン（略称：ＹＧＡ１ＢＰ）、４−フェニル−４’−（１−ナフチル
）トリフェニルアミン（略称：αＮＢＡ１ＢＰ）、４，４’，４’’−トリ（Ｎ−カルバ
ゾリル）トリフェニルアミン（略称：  ＴＣＴＡ）等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）、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の
カルバゾール誘導体を挙げることができる。
【００７０】
また、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−
ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−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−ｔ
ｅｒｔ−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−Ｂ
ｕＤＢＡ）、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−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン
（略称：ＤＭＮＡ）、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］−２−ｔｅｒｔ
−ブチルアントラセン、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）アントラセン等の芳香
族炭化水素化合物を挙げることができる。
【００７１】
さらに、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、ペンタセン、コロネン、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）、等の芳香族炭化水素化合物も挙げること
ができる。
【００７２】
また、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ等の高分子化合物を用いる
こともできる。
【００７３】
なお、第１の有機化合物に抗還元物質としてアクセプター性物質を含有させた複合材料を
正孔輸送層１１２に用いる場合、正孔輸送層１１２は優れた正孔注入性を有するため、正
孔注入層を設ける必要がない。また、仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さ
い材料を用いて、陽極として機能する第１の電極１０２を形成できる。
【００７４】
これらの複合材料は、第１の有機化合物と抗還元物質を共蒸着することにより形成できる
。
【００７５】
また、アクセプター性物質以外の抗還元物質の例としては、ＬＵＭＯ準位が第１の発光層
１１３ａのホスト材料より深く、バンドギャップが第１の発光層１１３ａの発光物質より
大きく、ＨＯＭＯ準位が正孔輸送層１１２の第１の有機化合物より深い有機化合物を挙げ
ることができる。正孔輸送層１１２にこのような材料を添加すると、ＬＵＭＯ準位を介し
て第１の発光層から漏れだした電子を受けとり、第１の有機化合物が還元されるのを防ぐ
ことができる。なお、アクセプター性物質以外の抗還元物質を用いる場合は、第１の有機
化合物としては正孔輸送性の高い物質と共に用いるのが好ましい。
【００７６】
正孔輸送性の高い物質としては、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またはα−ＮＰＤ）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（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等を用いることができる。ここに述
べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／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。なお、正
孔輸送性の高い物質を含む層は、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。
【００７７】
発光層１１３は正孔及び電子が注入され、第１の発光層１１３ａの正孔輸送性は第２の発
光層１１３ｂの正孔輸送性より勝る。このような発光層１１３は酸化反応および還元反応
が可能な材料、すなわちバイポーラ性のホスト材料とゲスト材料を適宜組み合わせて構成
すればよい。
【００７８】
発光層１１３が含むホスト材料として用いる酸化反応および還元反応が可能な有機化合物
としては、例えば３環以上６環以下の縮合芳香族化合物が挙げられる。具体的には、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、トリフェニレン誘導体、ナフタセン誘導体、等が挙げられる。
【００７９】
例えば、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、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）、９−フェニル−９’−［４−（１０−フェニル−９
−アントリル）フェニル］−３，３’−ビ（９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰＡ）
、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセン、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）、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−［４−（９―フェニルカルバ
ゾール−３−イル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＰＣｚＰＡ）、９
−［４−（３−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−１０−フェニル
アントラセン（略称：ＣｚＰＡＰ）、９，１０−ビス［４−（９−フェニルカルバゾール
−３−イル）］フェニル−２−ｔ―ブチルアントラセン（略称：ＰＣｚＢＰＡ）、３−（
９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−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：ＣｚＰＡＦＬ）、９−｛４−［３−（１−
ナフチル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝−１０−フェニルアントラセン
（略称：ＣｚＰＡαＮ）、９−｛４−［１０−（１−ナフチル）−９−アントリル］フェ
ニル｝−９Ｈ−カルバゾール（略称：αＮＣｚＰＡ）、９−［３−（１０−フェニル−９
−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ｍ―ＣｚＰＡ）、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）、３，３’，３’
’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）等が挙げられる
。
【００８０】
また、ゲスト材料を分散させるためのホスト材料は複数種混合して用いることができる。
例えば、キャリアの輸送性を調整するために電子輸送性に優れた材料に正孔輸送性に優れ
た材料を混合してホスト材料に用いることができる。また、例えば、結晶化を抑制するた
めにルブレン等の結晶化を抑制する物質を添加してホスト材料に用いてもよい。
【００８１】
また、発光層１１３が含むホスト材料に高分子化合物を用いることもできる。
【００８２】
発光層１１３はゲスト材料として発光物質を含む。発光物質としては例えば次に挙げる有
機化合物を用いることができる。
【００８３】
青色の発光を呈する物質としては、例えば発光ピーク波長が４００ｎｍ以上４８０ｎｍ未
満に位置する物質を用いればよく、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：ＹＧＡ
２Ｓ）、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：２Ｙ
ＧＡＰＰＡ）、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。また、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）テトラキス（１−
ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、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）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ
）のような燐光を発する材料も用いることができる。
【００８４】
青緑色の発光を呈する物質としては、例えば発光ピーク波長が４８０ｎｍ以上５２０ｎｍ
未満に位置する物質を用いればよく、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン
−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１
，４−フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−
（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミ
ン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フ
ェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰ
ＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニ
ルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）
、クマリン３０などが挙げられる。また、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：Ｉ
ｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）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：ＦＩｒａｃ
ａｃ）のような燐光を発する材料も用いることができる。
【００８５】
緑色系の発光を呈する物質としては、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−
Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［
９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフ
ェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０
−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレン
ジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−
イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミ
ン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−
Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−
２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−
アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリド
ン、（略称：ＤＰＱｄ）などが挙げられる。また、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：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、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））などが挙げられる。
【００８６】
黄色の発光を呈する物質としては、例えば発光ピーク波長が５４０ｎｍ以上６００ｎｍ未
満に位置する物質を用いればよく、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−
４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４
−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン
）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６
，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−
４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）などが挙げられる
。また、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］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））のような燐光を発する材料も用い
ることができる。
【００８７】
赤色の発光を呈する物質としては、例えば発光ピーク波長が６００ｎｍ以上７００ｎｍ未
満に位置する物質を用いればよく、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニ
ル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル
−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フ
ルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピ
ル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ
，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデ
ン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２
−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベン
ゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパン
ジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）
フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：Ｂｉ
ｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル
−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）
エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴ
Ｍ）などが挙げられる。また、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（Ｉ
ＩＩ）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））、２，３，７，８，１２，１３，１
７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥ
Ｐ）、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）のような燐光を発する材料も用いることができる。
【００８８】
なお、第２の発光層１１３ｂに占める発光物質の濃度は、質量比で１０％以下が好ましい
。また、同じホスト材料を用いて第１の発光層１１３ａと第２の発光層１１３ｂを形成す
る場合、第１の発光層１１３ａに占める発光物質の濃度は第２の発光層１１３ｂに占める
発光物質の濃度より小さくする。
【００８９】
電子輸送層１１４は、電子輸送性の高い物質を含んで形成する。
【００９０】
例えば、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）、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）など、キノリン
骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他ビス
［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（ＢＴ
Ｚ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いること
ができる。さらに、金属錯体以外にも、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）や、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）、バソフェナ
ントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いること
ができる。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構わない。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。
【００９１】
また、高分子化合物を用いることもできる。例えば、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）などを用いることができる。
【００９２】
電子注入層１１５は、電子注入性の高い物質を含んで形成する。
【００９３】
例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（Ｃ
ａＦ２）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。
【００９４】
その他、電子輸送性を有する物質にアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化
合物を含有させたもの、具体的にはＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等
を用いてもよい。なお、この場合には、第２の電極１０４からの電子注入をより効率良く
行うことができる。
【００９５】
第２の電極１０４には、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金属、合金、電
気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを用いることができる。このような陰極材料の
具体例としては、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（Ｌ
ｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（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、およびこれらを含む合金（Ｍｇ
Ａｇ、ＡｌＬｉ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およ
びこれらを含む合金等が挙げられる。
【００９６】
なお、アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらを含む合金を用いて第２の電極１０４を
形成する場合には、真空蒸着法やスパッタリング法を用いることができる。また、銀ペー
ストなどを用いる場合には、塗布法やインクジェット法などを用いることができる。
【００９７】
なお、電子注入層１１５を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、
ＩＴＯ、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料
を用いて第２の電極１０４を形成することができる。これらの導電性材料は、スパッタリ
ング法やインクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することができる。
【００９８】
本実施の形態の発光素子は、第１の電極１０２と第２の電極１０４に与えた電位差により
電流が流れ、ＥＬ層１０３にて正孔と電子が再結合して発光に至る。従って、発光素子の
外部に発光を取り出すには、透光性を有する導電膜で第１の電極１０２または第２の電極
１０４のいずれか一方、または両方を形成すればよい。
【００９９】
なお、第１の電極１０２のみが透光性を有する電極である場合には、ＥＬ層１０３で生じ
た発光は第１の電極１０２を通って基板１０１側から取り出される。また、第２の電極１
０４のみが透光性を有する電極である場合には、ＥＬ層１０３で生じた発光は第２の電極
１０４を通って基板１０１と逆側から取り出される。さらに、第１の電極１０２および第
２の電極１０４がいずれも透光性を有する電極である場合には、ＥＬ層１０３で生じた発
光は第１の電極１０２および第２の電極１０４を通って、基板１０１側および基板１０１
と逆側の両方から取り出される。
【０１００】
以上のＥＬ層１０３の作製方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々の方法を用いる
ことができる。例えば、真空蒸着法、インクジェット法またはスピンコート法など用いる
ことができる。なお、各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成してもよい。
【０１０１】
第２の電極１０４の作製方法としては、スパッタリング法や真空蒸着法などの乾式法だけ
でなく、金属材料のペーストを用いてゾル−ゲル法等の湿式法により形成することができ
る。
【０１０２】
なお、第１の電極１０２と第２の電極１０４との間に設けられるＥＬ層の構成は、上記の
ものには限定されない。ただし、少なくとも正孔輸送層１１２と、第１の発光層１１３ａ
と、第２の発光層１１３ｂと、電子輸送層１１４を含み、第１の発光層１１３ａ及び第２
の発光層１１３ｂのキャリア輸送性はバイポーラ性であり、第１の発光層１１３ａの正孔
輸送性は第２の発光層１１３ｂの正孔輸送性より勝り、第１の発光層１１３ａ及び第２の
発光層１１３ｂは発光物質を含み、正孔輸送層１１２は第１の有機化合物と抗還元物質を
含む構成であれば、上記以外のものでもよい。
【０１０３】
また、図４に示すように、基板１０１上に陰極として機能する第２の電極１０４、ＥＬ層
１０３、陽極として機能する第１の電極１０２が順次積層された構造としてもよい。なお
、この場合のＥＬ層１０３は、例えば第２の電極１０４上に電子注入層１１５、電子輸送
層１１４、第２の発光層１１３ｂ、第１の発光層１１３ａ、正孔輸送層１１２が順次積層
された構造となる。
【０１０４】
なお、本実施の形態に示す発光素子の構成は、図５（Ｂ）に示すように一対の電極間にＥ
Ｌ層１００３が複数積層された構造、所謂、積層型素子の構成であってもよい。但し、複
数のＥＬ層１００３のうちの２層の間には、中間層１００４がそれぞれ挟まれている。例
えば本実施の形態に示す発光素子が、一対の電極間にｎ（ｎは２以上の自然数）層のＥＬ
層を積層して備える場合には、ｍ（ｍは自然数、１≦ｍ≦ｎ−１）番目のＥＬ層１００３
と、（ｍ＋１）番目のＥＬ層１００３の間に、中間層１００４を有する。
【０１０５】
なお、中間層１００４とは、第１の電極１０１１と第２の電極１０１２に電圧を印加した
ときに、中間層１００４に接して形成される一方のＥＬ層１００３に対して正孔を注入し
、他方のＥＬ層１００３に電子を注入する機能を有する。例えば、第１の電極１０１１が
陽極であって、第２の電極１０１２が陰極である積層型素子において、中間層１００４は
中間層１００４の陰極側の面に接するＥＬ層１００３に正孔を注入し、中間層１００４の
陽極側の面に接するＥＬ層１００３に電子を注入する。
【０１０６】
なお、第１の電極１０１１を陽極とする場合は、第１の電極１０１１上と、中間層１００
４の第２の電極１０１２側の面に接してＥＬ層１００３の正孔輸送層を形成すればよく、
第１の電極１０１１を陰極とする場合は、第１の電極１０１１上と、中間層１００４の第
２の電極１０１２側の面に接してＥＬ層１００３の電子注入層を形成すればよい。
【０１０７】
また、中間層１００４は、上述した有機化合物と無機化合物との複合材料（正孔注入性複
合材料や電子注入性複合材料）の他、金属酸化物等の材料を適宜組み合わせて形成するこ
とができる。なお、正孔注入性複合材料とその他の材料とを組み合わせて用いることがよ
り好ましい。中間層１００４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を実現することができる。
【０１０８】
積層型素子の構成は白色の発光を得る場合に好ましく、本実施の形態の構成と組み合わせ
ることで、長寿命、高効率な発光装置を作製することができる。
【０１０９】
複数の発光層の組み合わせとしては、赤、青及び緑色の光を含んで白色に発光する構成で
あればよく、例えば、青色の蛍光材料を発光物質として含む第１のＥＬ層８０１と、緑色
と赤色の燐光材料を発光物質として含む第２のＥＬ層８００を有する構成が挙げられる。
図５（Ａ）に二つのＥＬ層を積層した場合の構成を図示する。図５において、第１のＥＬ
層８０１と第２のＥＬ層８００は、第１の電極６００と第２の電極６０１との間に積層さ
れている。この場合、第１のＥＬ層８０１と第２のＥＬ層８００の間には、電荷発生層８
０３を設けることが好ましい。
【０１１０】
また、補色の関係にある光を発する発光層を有する構成であっても白色発光が得られる。
ＥＬ層が２層積層された積層型素子において、第１のＥＬ層から得られる発光の発光色と
第２のＥＬ層から得られる発光の発光色を補色の関係にする場合、補色の関係としては、
青色と黄色、あるいは青緑色と赤色などが挙げられる。青色、黄色、青緑色、赤色に発光
する物質としては、例えば、先に列挙した発光物質の中から適宜選択すればよい。
【０１１１】
以下に、第１のＥＬ層および第２のＥＬ層のそれぞれが補色の関係にある複数の発光層を
有し、白色発光が得られる構成の一例を示す。
【０１１２】
例えば、第１のＥＬ層は、青色〜青緑色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示
す第１の発光層と、黄色〜橙色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す第２の
発光層とを有し、第２のＥＬ層は、青緑色〜緑色の波長領域にピークを有する発光スペク
トルを示す第３の発光層と、橙色〜赤色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示
す第４の発光層とを有するものとする。
【０１１３】
この場合、第１のＥＬ層からの発光は、第１の発光層および第２の発光層の両方からの発
光を合わせたものであるので、青色〜青緑色の波長領域および黄色〜橙色の波長領域の両
方にピークを有する発光スペクトルを示す。すなわち、第１のＥＬ層は２波長型の白色ま
たは白色に近い色の発光を呈する。
【０１１４】
また、第２のＥＬ層からの発光は、第３の発光層および第４の発光層の両方からの発光を
合わせたものであるので、青緑色〜緑色の波長領域および橙色〜赤色の波長領域の両方に
ピークを有する発光スペクトルを示す。すなわち、第２のＥＬ層は、第１のＥＬ層とは異
なる２波長型の白色または白色に近い色の発光を呈する。
【０１１５】
したがって、第１のＥＬ層からの発光および第２のＥＬ層からの発光を重ね合わせること
により、青色〜青緑色の波長領域、青緑色〜緑色の波長領域、黄色〜橙色の波長領域、橙
色〜赤色の波長領域をカバーする白色発光を得ることができる。
【０１１６】
なお、上述した積層型素子の構成において、積層されるＥＬ層の間に中間層を配置するこ
とにより、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。
【０１１７】
なお、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可能である。
【０１１８】
本実施の形態で例示する発光素子を用いて、照明装置や、パッシブマトリクス型の発光装
置を作製できる。また、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）により発光素子を制御して、アクテ
ィブマトリクス型の発光装置を作製できる。
【０１１９】
なお、アクティブマトリクス型の発光装置を作製する場合におけるＴＦＴの構造は、特に
限定されない。例えば、スタガ型や逆スタガ型のＴＦＴを適宜用いることができる。また
、ＴＦＴ基板に形成される駆動用回路についても、Ｎ型およびＰ型のＴＦＴからなるもの
でもよいし、Ｎ型のＴＦＴまたはＰ型のＴＦＴのいずれか一方のみからなるものであって
もよい。また、ＴＦＴに用いられる半導体膜としてＳｉに代表される元素周期表の１４族
の元素からなる半導体膜であってもよいし、化合物半導体膜、酸化物半導体膜、特にイン
ジウム、ガリウム、亜鉛等を含む複合酸化物半導体膜であってもよい。さらに、ＴＦＴ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ない。非晶質半導体膜を用いてもよ
いし、結晶性半導体膜を用いてもよい。
【０１２０】
本実施の形態で例示する発光素子は、発光層のキャリア輸送性がバイポーラ性であって、
発光層の陰極に近い側に比べ、発光層の陽極に近い側の正孔の輸送性が勝る発光層を有し
ており、発光層の内部にキャリアの再結合領域が形成されている。その結果、本実施の形
態で例示する発光素子は高い発光効率を有する。
【０１２１】
また、本実施の形態で例示する発光素子は電子輸送層側から発光層を通り抜けた電子が正
孔輸送層に到達しても、正孔輸送層が抗還元物質を含んでいるため、正孔輸送層の劣化が
抑制されている。その結果、本実施の形態で例示する発光素子は高い信頼性を有する。
【０１２２】
（実施の形態２）
本実施の形態が例示する発光素子が有する発光層は、正孔輸送層に接する第１の発光層と
、第１の発光層に接する第２の発光層と、第２の発光層に接する第３の発光層を有してい
る。第１の発光層と第２の発光層がバイポーラ性のホスト材料と、発光物質であるゲスト
材料を含み、第１の発光層は第２の発光層に比べ正孔輸送性が勝る。第３の発光層は、正
孔が発光層から電子輸送層に注入されるのを防いでいる。また、発光層を通り抜けて正孔
輸送層に到達する電子が正孔輸送層を還元しないように、正孔輸送層が抗還元物質を含ん
でいる。
【０１２３】
本実施の形態の発光素子の構造を図２（Ａ）に示す。本実施の形態の発光素子は第１の電
極１０２と、第２の電極１０４と、ＥＬ層１０３を有する。第１の電極１０２はガラス基
板１０１上に形成されており、本実施の形態では陽極として機能する。ＥＬ層１０３は少
なくとも正孔輸送層１１２と、発光層１１３（第１の発光層１１３ａ、第２の発光層１１
３ｂ、及び第３の発光層１１３ｃ）と、電子輸送層１１４を含み、さらに電子注入層１１
５などを適宜組み合わせて形成する。正孔輸送層１１２は、第１の電極１０２と第１の発
光層１１３ａの間にあって、第１の発光層１１３ａの陽極側の面に接している。第２の発
光層１１３ｂは、第１の発光層１１３ａと陰極として機能する第２の電極１０４の間にあ
って、第１の発光層１１３ａの陰極側の面に接している。第３の発光層１１３ｃは、第２
の発光層１１３ｂと陰極として機能する第２の電極１０４の間にあって、第２の発光層１
１３ｂの陰極側の面に接している。電子輸送層１１４は、第３の発光層１１３ｃと陰極と
して機能する第２の電極１０４の間にあって、第３の発光層１１３ｃの陰極側の面に接し
ている。また、第２の電極１０４は陰極として機能し、電子注入層１１５は、電子輸送層
１１４と第２の電極１０４の間にある。
【０１２４】
すなわち、本実施の形態の発光素子は実施の形態１で例示した発光素子の第２の発光層１
１３ｂと電子輸送層１１４の間に第３の発光層１１３ｃを形成したものである。従って、
本実施の形態では第３の発光層１１３ｃに関する部分についてのみ説明する。
【０１２５】
次に、本実施の形態の発光素子におけるキャリアの挙動について説明する。本実施の形態
が例示する発光素子のＥＬ層について、各層が構成するバンド構造、言い換えると各層が
有するバンドの相関を図２（Ｂ）に示す。なお、正孔輸送層１１２と、第１の発光層１１
３ａと、第２の発光層１１３ｂの部分の構成およびキャリアの挙動は実施の形態１と同様
であり、ここでは説明を省略する。
【０１２６】
第３の発光層１１３ｃはホスト材料とゲスト材料を含んでいる。第３の発光層１１３ｃを
電子輸送層１１４と第２の発光層１１３ｂの間に挟むことで、正孔と電子の再結合領域を
電子輸送層１１４から遠ざけることができる。また、第３の発光層１１３ｃは電子輸送性
であることが好ましい。
【０１２７】
第３の発光層１１３ｃが含むホスト材料としては、バイポーラ性であって電子輸送性の高
い有機化合物であることが好ましい。具体的には、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動
度を有する物質である。このような構成とすることで、正孔が発光層１１３から電子輸送
層１１４に注入されるのを防ぐことができる。
【０１２８】
または、第３の発光層１１３ｃが含むホスト材料のＨＯＭＯ準位（ＨＯＭＯＨＯＳＴ３）
は、第２の発光層１１３ｂが含むホスト材料のＨＯＭＯ準位（ＨＯＭＯＨＯＳＴ２）に比
べて深い（絶対値は大きい）方が好ましい。このような構成とすることで、第２の発光層
１１３ｂと第３の発光層１１３ｃの間に障壁が形成され、第３の発光層１１３ｃを介して
正孔が電子輸送層１１４に輸送されるのを防ぐことができる。その結果、第２の発光層１
１３ｂ内で正孔と電子が再結合し、発光効率を高めることができる。
【０１２９】
また、第３の発光層１１３ｃはゲスト材料として発光物質を含む。第３の発光層１１３ｃ
が含む発光物質は、ホスト材料より最高被占有軌道準位（ＨＯＭＯ準位）が浅い（絶対値
が小さい）物質を用いる方が好ましい。また、第３の発光層１１３ｃに含まれる発光物質
は、第１の発光層または第２の発光層が含む発光物質と同じであっても良い。
【０１３０】
また、第３の発光層１１３ｃがゲスト材料として含む発光物質のＨＯＭＯ準位（ＨＯＭＯ
ＥＭ３）と、第１の発光層が含む発光物質のＨＯＭＯ準位（ＨＯＭＯＥＭ１）と、第２の
発光層が含む発光物質のＨＯＭＯ準位（ＨＯＭＯＥＭ２）は概略等しい。（図２（Ｂ）を
参照。）なお、本実施の形態では、第３の発光層１１３ｃは第１の発光層１１３ａと第２
の発光層１１３ｂと同じ発光物質を含んでいるが、異なる発光物質を用いることもできる
。
【０１３１】
以上のように、第３の発光層１１３ｃにゲスト材料として発光物質を添加することにより
、正孔の移動が第２の発光層よりもさらに抑制されるだけでなく、正孔と電子が再結合し
た際に生じるエネルギーを発光として得ることができる。
【０１３２】
本実施の形態の発光素子の第１の電極１０２、第２の電極１０４及び、ＥＬ層１０３の各
層を構成する材料は、実施の形態１と同様の材料を適宜用いることができる。また、発光
の取り出し方向、ＥＬ層１０３の積層順番等についても、実施の形態１と同様に適宜選択
して用いることができる。従って、ここでは詳細な説明を省略する。
【０１３３】
本実施の形態が例示する発光素子が有する発光層は、正孔輸送層に接する第１の発光層と
、第１の発光層に接する第２の発光層と、第２の発光層に接する第３の発光層を有してい
る。また、第１の発光層と第２の発光層がバイポーラ性のホスト材料と、発光物質である
ゲスト材料を含み、第１の発光層は第２の発光層に比べ正孔輸送性が勝り、第３の発光層
が第２の発光層と電子輸送層の間に設けられるため、正孔が発光層から電子輸送層に注入
されるのを防ぐことができる。その結果、本実施の形態で例示する発光素子はさらに高い
発光効率を有する。
【０１３４】
また、本実施の形態で例示する発光素子は電子輸送層側から発光層を通り抜けた電子が正
孔輸送層に到達しても、正孔輸送層が抗還元物質を含んでいるため、正孔輸送層の劣化が
抑制されている。その結果、本実施の形態で例示する発光素子は高い信頼性を有する。
【０１３５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を用いて作製された発光装置について図１
２および図１３を用いて説明する。なお、図１２（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図１
２（Ｂ）は図１２（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された４０１は駆
動回路部（ソース側駆動回路）、４０２は画素部、４０３は駆動回路部（ゲート側駆動回
路）である。また、４０４は封止基板、４０５はシール材であり、シール材４０５で囲ま
れた内側は、空間４０７になっている。
【０１３６】
なお、引き回し配線４０８はソース側駆動回路４０１及びゲート側駆動回路４０３に入力
される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリ
ントサーキット）４０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等
を受け取る。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
線基盤（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。
【０１３７】
次に、断面構造について図１２（Ｂ）を用いて説明する。基板４１０上には駆動回路部及
び複数の画素を有する画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側
駆動回路４０１と画素部４０２に複数形成された画素のうち一つの画素が示されている。
【０１３８】
なお、ソース側駆動回路４０１はｎチャネル型ＴＦＴ４２３とｐチャネル型ＴＦＴ４２４
とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路は、ＴＦＴで形成される種
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、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形成することもできる。
【０１３９】
また、画素部４０２はスイッチング用ＴＦＴ４１１と、電流制御用ＴＦＴ４１２とそのド
レインに電気的に接続された第１の電極４１３とを含む複数の画素により形成される。な
お、第１の電極４１３の端部を覆って絶縁物４１４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膜を用いることにより形成する。
【０１４０】
また、カバレッジを良好なものとするため、絶縁物４１４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。例えば、絶縁物４１４の材料としてポジ型の感光性
アクリルを用いた場合、絶縁物４１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を
有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物４１４として、光によってエッチャ
ントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のい
ずれも使用することができる。
【０１４１】
第１の電極４１３上には、発光物質を含む層４１６、および第２の電極４１７がそれぞれ
形成されている。ここで、陽極として機能する第１の電極４１３に用いる材料としては、
仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物
）膜、または珪素を含有したインジウムスズ酸化物膜、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）
膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜の他、窒化
チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成
分とする膜と窒化チタン膜との３層構造等を用いることができる。なお、積層構造とする
と、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機
能させることができる。
【０１４２】
第１の電極４１３と第２の電極４１７に挟まれた発光物質を含む層４１６は、実施の形態
１または実施の形態２と同様に形成する。また、発光物質を含む層に用いる材料としては
、通常、有機化合物を単層もしくは積層で用いる場合が多いが、本発明においては、有機
化合物からなる膜の一部に無機化合物を用いる構成も含めることとする。
【０１４３】
また、発光物質を含む層４１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピ
ンコート法等の種々の方法により形成できる。
【０１４４】
さらに、発光物質を含む層４１６上に形成される第２の電極４１７に用いる材料としては
、仕事関数の小さい材料（例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金や化合
物、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ等）を用いることが好ましい。なお、発光物質を含む
層４１６で生じた光が陰極として機能する第２の電極４１７を透過させる場合には、第２
の電極４１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム
酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）等）との積層を用いるのが良い。
【０１４５】
さらにシール材４０５で封止基板４０４を基板４１０と貼り合わせることにより、基板４
１０、封止基板４０４、およびシール材４０５で囲まれた空間４０７に発光素子４１８が
備えられた構造になっている。なお、空間４０７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４０５で充填される構成も含むものとする。
【０１４６】
なお、シール材４０５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４０４に
用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎ
ｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルま
たはアクリル樹脂等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【０１４７】
以上のようにして、本発明の一態様の発光素子を用いて作製された発光装置を得ることが
できる。
【０１４８】
本発明の発光装置は、実施の形態１または実施の形態２で示した発光素子を用いているた
め、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、発光効率の高い発光
素子を有しているため、消費電力が低減され、さらに長時間駆動可能な発光装置を得るこ
とができる。
【０１４９】
以上では、トランジスタによって発光素子の駆動を制御するアクティブマトリクス型の発
光装置について説明したが、この他、パッシブマトリクス型の発光装置であってもよい。
図１３には本発明を適用して作製したパッシブマトリクス型の発光装置を示す。なお、図
１３（Ａ）は、パッシブマトリクス型の発光装置を示す斜視図、図１３（Ｂ）は図１３（
Ａ）をＸ−Ｙで切断した断面図である。図１３において、基板９５１上には、電極９５２
と電極９５６と、それらの間に発光物質を含む層９５５とが設けられている。電極９５２
の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設け
られている。
【０１５０】
隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が
狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状
であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の
方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）より
も短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因した発光素子の不良
を防ぐことが出来る。
【０１５１】
電極９５２と電極９５６に挟まれた発光物質を含む層９５５は、実施の形態１または実施
の形態２と同様に形成する。
【０１５２】
本発明の発光装置は、実施の形態１または実施の形態２で示した発光素子を用いているた
め、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、発光効率の高い発光
素子を有しているため、消費電力が低減され、さらに長時間駆動可能な発光装置を得るこ
とができる。
【０１５３】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態３に示す発光装置をその一部に含む本発明の電子機器につ
いて説明する。本発明の電子機器は、実施の形態１または実施の形態２に示した発光素子
を含み、消費電力が低減され、長時間駆動可能な表示部を有する。また、色再現性に優れ
た表示部を有する。
【０１５４】
本発明の一態様の発光素子を適用した電子機器として、ビデオカメラやデジタルカメラ等
のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオー
ディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコ
ンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生
装置（具体的には、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録
媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。これら
の電子機器の具体例を図１４に示す。
【０１５５】
図１４（Ａ）は本発明に係るテレビ装置であり、筐体９１０１、支持台９１０２、表示部
９１０３、スピーカー部９１０４、ビデオ入力端子９１０５等を含む。このテレビ装置に
おいて、表示部９１０３は、実施の形態１または実施の形態２で説明したものと同様の発
光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率が高いとい
う特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９１０３も同様の特徴を有するた
め、このテレビ装置は、高輝度の発光が可能であり、低消費電力化が図られている。また
、信頼性に優れ、長期間の使用に耐えられる。本発明に係るテレビ装置は、低消費電力、
高画質化が図られているので、それにより住環境に適合した製品を提供することができる
。
【０１５６】
図１４（Ｂ）は本発明に係るコンピュータであり、本体９２０１、筐体９２０２、表示部
９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、ポインティングデバイス９２
０６等を含む。このコンピュータにおいて、表示部９２０３は、実施の形態１または実施
の形態２で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当
該発光素子は、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示
部９２０３も同様の特徴を有するため、高輝度の発光が可能であり、低消費電力化が図ら
れている。また、信頼性に優れ、長期間の使用に耐えられる。本発明に係るコンピュータ
は、低消費電力、高画質化が図られているので、環境に適合した製品を提供することがで
きる。
【０１５７】
図１４（Ｃ）は本発明に係る携帯電話１０２０であり、筐体１０２１に組み込まれた表示
部１０２２の他、操作ボタン１０２３、外部接続ポート１０２４、スピーカ１０２５、マ
イク１０２６などを備えている。表示部１０２２を指などで触れることで、情報を入力こ
とができる。また、電話を掛ける、或いはメールを打つ操作は、表示部１０２２を指など
で触れることにより行うことができる。この携帯電話において、表示部１０２２は、実施
の形態１または実施の形態２で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して
構成されている。当該発光素子は、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素
子で構成される表示部１０２２も同様の特徴を有するため、高輝度の発光が可能であり、
低消費電力化が図られている。また、信頼性に優れ、長期間の使用に耐えられる。本発明
に係る携帯電話は、低消費電力、高画質化が図られているので、携帯に適した製品を提供
することができる。
【０１５８】
図１４（Ｄ）は本発明に係るカメラであり、本体９５０１、表示部９５０２、筐体９５０
３、外部接続ポート９５０４、リモコン受信部９５０５、受像部９５０６、バッテリー９
５０７、音声入力部９５０８、操作キー９５０９、接眼部９５１０等を含む。このカメラ
において、表示部９５０２は、実施の形態１または実施の形態２で説明したものと同様の
発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率が高く、
長時間駆動可能であるという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９５０
２も同様の特徴を有するため、高輝度の発光が可能であり、低消費電力化が図られている
。また、信頼性に優れ、長期間の使用に耐えられる。本発明に係るカメラは、低消費電力
、高画質化が図られているので、携帯に適した製品を提供することができる。
【０１５９】
以上の様に、本発明の発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の
電子機器に適用することが可能である。本発明の一態様の発光素子を用いることにより、
発光効率が高く、長時間駆動可能であり、消費電力の低減された表示部を有する電子機器
を提供することが可能となる。
【０１６０】
また、本発明の発光装置は、照明装置として用いることもできる。本発明の発光素子を照
明装置として用いる一態様を、図１５を用いて説明する。
【０１６１】
図１５は、本発明の発光装置をバックライトとして用いた液晶表示装置の一例である。図
１５に示した液晶表示装置は、筐体９６０１、液晶層９６０２、バックライト９６０３、
筐体９６０４を有し、液晶層９６０２は、ドライバーＩＣ９６０５と接続されている。ま
た、バックライト９６０３は、本発明の発光装置が用いられており、端子９６０６により
、電流が供給されている。
【０１６２】
本発明の発光装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、発光効率が高
く、消費電力の低減されたバックライトが得られる。また、本発明の発光装置は、面発光
の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化が可能であり、液
晶表示装置の大面積化も可能になる。さらに、本発明の発光装置は薄型で低消費電力であ
るため、表示装置の薄型化、低消費電力化も可能となる。また、本発明の発光装置は高輝
度の発光が可能であるため、本発明の発光装置を用いた液晶表示装置も高輝度の発光が可
能である。
【０１６３】
図１６は、本発明を適用した発光装置を、照明装置である電気スタンドとして用いた例で
ある。図１６に示す電気スタンドは、筐体２００１と、光源２００２を有し、光源２００
２として、本発明の発光装置が用いられている。本発明の発光装置は、発光効率が高く、
長時間駆動可能であり、また低消費電力であるため、電気スタンドも発光効率が高く、長
時間駆動可能であり、また低消費電力である。
【０１６４】
図１７は、本発明を適用した発光装置を、室内の照明装置３００１として用いた例である
。
【０１６５】
本発明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、本発明の発光装置は、薄型で低消費電力であるため、薄型化、低消費電力化
の照明装置として用いることが可能となる。このように、本発明を適用した発光装置を、
室内の照明装置３００１として用いた部屋に、図１４（Ａ）で説明したような、本発明に
係るテレビ装置３００２を設置して公共放送や映画を鑑賞することができる。このような
場合、両装置は低消費電力であるので、電気料金を心配せずに、明るい部屋で迫力のある
映像を鑑賞することができる。また、本発明の発光装置を適用した照明装置は、信頼性に
優れ、長期間の使用に耐えられる。
【実施例１】
【０１６６】
本発明の一態様の発光素子の作製方法および素子特性の測定結果を示す。なお、本実施例
で用いる有機化合物の構造式を以下に示す。
【０１６７】
【化１】
2014225710.tif 000003
【０１６８】
また、作製した発光素子の概要を表１に示す。
【表１】
2014225710.tif 000004
【０１６９】
（発光素子１の作製）
本実施例で示す発光素子１の素子構造を図６（Ａ）に、バンド構造の一部を図６（Ｂ）に
示す。発光素子１は第１の電極１５０２上に複数の層が積層されたＥＬ層１５０３を形成
する。本実施例において、ＥＬ層１５０３は、正孔輸送層１５１２、発光層１５１３（第
１の発光層１５１３ａ、及び第２の発光層１５１３ｂ）、電子輸送層１５１４、電子注入
層１５１５が順次積層された構造を有する。
【０１７０】
発光素子１はほぼ同じＨＯＭＯ準位及びＬＵＭＯ準位を有する有機材料を用いて、正孔輸
送層１５１２、第１の発光層１５１３ａ、第２の発光層１５１３ｂを形成した。第１の発
光層１５１３ａと第２の発光層１５１３ｂに同じ発光物質をゲスト材料として添加してあ
る。第１の発光層１５１３ａに添加した発光物質は、重量比にしてホスト材料１に対し０
．０１であり、第２の発光層１５１３ｂに添加した発光物質はホスト材料１に対し０．０
７である。
【０１７１】
また、電子輸送層１５１４は、電子輸送層１５１４ａ及び電子輸送層１５１４ｂの２層か
らなり、第２の発光層１５１３ｂに接する第１の電子輸送層１５１４ａのＬＵＭＯ準位は
第２の発光層１５１３ｂのＬＵＭＯ準位より深く（絶対値は大きく）、電子の注入に関す
る障壁は高いと予想される。発光素子１が有する正孔輸送層１５１２、第１の発光層１５
１３ａ、第２の発光層１５１３ｂ及び、第１の電子輸送層１５１４ａについて、各層が有
するバンドの相関を図６（Ｂ）に示す。
【０１７２】
次に、発光素子１の作製方法について説明する。まず、ガラス基板１５０１上に、酸化珪
素を含む酸化インジウム−酸化スズをスパッタリング法にて成膜し、第１の電極１５０２
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。
【０１７３】
第１の電極１５０２が形成された面が下方となるように、第１の電極１５０２が形成され
た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１５０２上に正孔輸送層１５１２を形成した。正孔輸送層１５１２は
、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）を共蒸着した膜からなり、そ
の膜厚は５０ｎｍとした。ＰＣｚＰＡと酸化モリブデン（ＶＩ）の比率は、重量比で４：
１（＝ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように蒸着レートを調節した。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。
【０１７４】
次に、正孔輸送層１５１２上に、第１の発光層１５１３ａを形成した。第１の発光層１５
１３ａは、ＰＣｚＰＡと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）を共蒸
着した膜からなり、その膜厚は２０ｎｍとした。ＰＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡとの重量比は
、１：０．０１（＝ＰＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように蒸着レートを調節した。
【０１７５】
次に、第１の発光層１５１３ａ上に、第２の発光層１５１３ｂを形成した。第２の発光層
１５１３ｂは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）とＰＣＢＡＰＡを共蒸着した膜からなり、その膜厚は３０ｎｍ
とした。ＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡの重量比は、１：０．０７（＝ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ
）となるように蒸着レートを調節した。
【０１７６】
さらに、第２の発光層１５１３ｂ上に、電子輸送層１５１４を形成した。電子輸送層１５
１４は、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍ、その上
にバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜した積
層膜からなる。
【０１７７】
電子輸送層１５１４上に、電子注入層１５１５を形成した。電子注入層１５１５は、フッ
化リチウム（ＬｉＦ）からなり、その膜厚を１ｎｍとした。
【０１７８】
最後に、電子注入層１５１５上に第２の電極１５０４を形成した。第２の電極１５０４は
、アルミニウムからなり、その膜厚を２００ｎｍとして発光素子１を作製した。
【０１７９】
以上により得られた本発明の発光素子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を行った後、こ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。
【０１８０】
発光素子１の電流密度−輝度特性を図８に示す。また、電圧−輝度特性を図９に示す。ま
た、輝度−電流効率特性を図１０に示す。また、初期輝度を約１０００ｃｄ／ｍ２とした
ときの発光素子１の規格化輝度時間変化を図１１に示す。
【０１８１】
発光素子１は、輝度１０００ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．１５、ｙ＝
０．１４）であり、青色の発光を示した。また、輝度１０００ｃｄ／ｍ２のときの電流効
率は４．９ｃｄ／Ａであり、電圧は４．４Ｖ、電流密度は、１９．０ｍＡ／ｃｍ２であっ
た。また、図１１から、発光素子１は、４００時間後でも初期輝度の８６％の輝度を保っ
ており、長寿命な発光素子であることがわかる。
【０１８２】
以上のように、本発明を適用することにより、効率の良い長寿命な発光素子が得られた。
【０１８３】
（発光素子２の作製）
本実施例で示す発光素子２の素子構造を図７（Ａ）に、バンド構造の一部を図７（Ｂ）に
示す。発光素子２は第１の電極１５０２上に複数の層が積層されたＥＬ層１５０３を形成
する。本実施例において、ＥＬ層１５０３は、正孔輸送層１５１２、発光層１５１３（第
１の発光層１５１３ａ、及び第２の発光層１５１３ｂ、第３の発光層１５１３ｃ）、電子
輸送層１５１４、電子注入層１５１５が順次積層された構造を有する。
【０１８４】
発光素子２は、ほぼ同じＨＯＭＯ準位及びＬＵＭＯ準位を有する有機材料を用いて、正孔
輸送層１５１２、第１の発光層１５１３ａ、第２の発光層１５１３ｂ、第３の発光層１５
１３ｃを形成した。なお、第３の発光層１５１３ｃが含むホスト材料は、優れた電子輸送
性を有している。第１の発光層１５１３ａと第２の発光層１５１３ｂと第３の発光層１５
１３ｃに同じ発光物質をゲスト材料として添加してある。第１の発光層１５１３ａに添加
した発光物質は、重量比にしてホスト材料１に対し０．０１であり、第２の発光層１５１
３ｂに添加した発光物質はホスト材料１に対し０．１であり、第３の発光層１５１３ｃに
添加した発光物質はホスト材料１に対し０．０５である。
【０１８５】
また、電子輸送層１５１４は、電子輸送層１５１４ａ及び電子輸送層１５１４ｂの２層か
らなり、第３の発光層１５１３ｃに接する第１の電子輸送層１５１４ａのＬＵＭＯ準位は
第３の発光層１５１３ｃのＬＵＭＯ準位より浅く（絶対値は小さく）、電子の注入に関す
る障壁は低いと予想される。発光素子２が有する正孔輸送層１５１２、第１の発光層１５
１３ａ、第２の発光層１５１３ｂ、第３の発光層１５１３ｃ、及び第１の電子輸送層１５
１４ａについて、各層が有するバンドの相関を図７（Ｂ）に示す。
【０１８６】
次に、発光素子２の作製方法について説明する。発光素子１と同様の基板を用い、第１の
電極１５０２上に正孔輸送層１５１２を形成した。正孔輸送層１５１２は、ＣｚＰＡと酸
化モリブデン（ＶＩ）を共蒸着した膜からなり、その膜厚は５０ｎｍとした。ＣｚＰＡと
酸化モリブデン（ＶＩ）の比率は、重量比で４：１（＝ＣｚＰＡ：酸化モリブデン）とな
るように蒸着レートを調節した。
【０１８７】
次に、正孔輸送層１５１２上に、第１の発光層１５１３ａを形成した。第１の発光層１５
１３ａは、ＰＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡを共蒸着した膜からなり、その膜厚は３０ｎｍとし
た。ＰＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡとの重量比は、１：０．０１（＝ＰＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰ
Ａ）となるように蒸着レートを調節した。
【０１８８】
次に、第１の発光層１５１３ａ上に、第２の発光層１５１３ｂを形成した。第２の発光層
１５１３ｂはＰＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡを共蒸着した膜からなり、その膜厚は２０ｎｍと
した。ＰＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡの重量比は、１：０．１（＝ＰＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ
）となるように蒸着レートを調節した。
【０１８９】
次に、第２の発光層１５１３ｂ上に、第３の発光層１５１３ｃを形成した。第３の発光層
１５１３ｃはＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡを共蒸着した膜からなり、その膜厚は１０ｎｍとし
た。ＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡの重量比は、１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）と
なるように蒸着レートを調節した。
【０１９０】
さらに、第３の発光層１５１３ｃ上に、電子輸送層１５１４を形成した。電子輸送層１５
１４は、ＰＣＢＡＰＡを１０ｎｍ、その上にＢＰｈｅｎを２０ｎｍの膜厚となるように成
膜した積層膜からなる。
【０１９１】
電子注入層１５１５と、第２の電極１５０４は発光素子１と同様の方法で形成し、発光素
子２を作製した。
【０１９２】
以上により得られた本発明の発光素子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を行った後、こ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。
【０１９３】
発光素子２の電流密度−輝度特性を図８に示す。また、電圧−輝度特性を図９に示す。ま
た、輝度−電流効率特性を図１０に示す。また、初期輝度を約１０００ｃｄ／ｍ２とした
ときの発光素子２の規格化輝度時間変化を図１１に示す。
【０１９４】
発光素子２は、輝度１０００ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．１５、ｙ＝
０．１５）であり、青色の発光を示した。また、輝度１０００ｃｄ／ｍ２のときの電流効
率は５．１ｃｄ／Ａであり、電圧は４．０Ｖ、電流密度は、１７．０ｍＡ／ｃｍ２であっ
た。また、図１１から、発光素子２は、４００時間後でも初期輝度の８９％の輝度を保っ
ており、長寿命な発光素子であることがわかる。
【０１９５】
以上のように、本発明を適用することにより、効率の良い長寿命な発光素子が得られた。
【０１９６】
（発光素子３の作製）
本実施例で示す発光素子３の素子構造を図７（Ａ）に、バンド構造の一部を図７（Ｃ）に
示す。発光素子３は第１の電極１５０２上に複数の層が積層されたＥＬ層１５０３を形成
する。本実施例において、ＥＬ層１５０３は、正孔輸送層１５１２、第１の発光層１５１
３ａ、第２の発光層１５１３ｂ、第３の発光層１５１３ｃ、電子輸送層１５１４、電子注
入層１５１５が順次積層された構造を有する。
【０１９７】
発光素子３は、ほぼ同じＨＯＭＯ準位及びＬＵＭＯ準位を有する有機材料を用いて、正孔
輸送層１５１２、第１の発光層１５１３ａ、第２の発光層１５１３ｂ、第３の発光層１５
１３ｃを形成した。なお、第１の発光層１５１３ａ及び第２の発光層１５１３ｂが含むホ
スト材料は、電子輸送性を調整するために二種類の有機化合物を混合して用いている。ま
た、第３の発光層１５１３ｃが含むホスト材料は、優れた電子輸送性を有している。第１
の発光層１５１３ａと第２の発光層１５１３ｂと第３の発光層１５１３ｃに同じ発光物質
をゲスト材料として添加してある。第１の発光層１５１３ａに添加した発光物質は、重量
比にしてホスト材料１に対し０．０１であり、第２の発光層１５１３ｂに添加した発光物
質はホスト材料１に対し０．１であり、第３の発光層１５１３ｃに添加した発光物質はホ
スト材料１に対し０．０５である。
【０１９８】
また、電子輸送層１５１４は、電子輸送層１５１４ａ及び電子輸送層１５１４ｂの２層か
らなり、第３の発光層１５１３ｃに接する第１の電子輸送層１５１４ａのＬＵＭＯ準位は
、第３の発光層１５１３ｃのＬＵＭＯ準位より深く（絶対値は大きく）、電子の注入に関
する障壁は高いと予想される。発光素子３が有する正孔輸送層１５１２、第１の発光層１
５１３ａ、第２の発光層１５１３ｂ、第３の発光層１５１３ｃ及び、第１の電子輸送層１
５１４ａについて、各層が有するバンドの相関を図７（Ｃ）に示す。
【０１９９】
発光素子３は、発光素子１と同様の基板を用い、ガラス基板１５０１上に形成された電極
を第１の電極１５０２として発光素子を作製した。発光素子３の正孔輸送層１５１２と、
電子輸送層１５１４と、電子注入層１５１５、第２の電極１５０４を発光素子１と同様に
形成した。また、発光素子３の発光層１５１３は以下の方法で作製した。
【０２００】
正孔輸送層１５１２上に、第１の発光層１５１３ａを形成した。第１の発光層１５１３ａ
は、ＰＣｚＰＡとＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡを共蒸着した膜からなり、その膜厚は３０ｎｍ
とした。ＰＣｚＰＡとＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡとの重量比は、０．５：０．５：０．０１
（＝ＰＣｚＰＡ：ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように蒸着レートを調節した。
【０２０１】
次に、第１の発光層１５１３ａ上に、第２の発光層１５１３ｂを形成した。第２の発光層
１５１３ｂはＰＣｚＰＡとＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡを共蒸着した膜からなり、その膜厚は
３０ｎｍとした。ＰＣｚＰＡとＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡの重量比は、０．５：０．５：０
．１（＝ＰＣｚＰＡ：ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように蒸着レートを調節した。
【０２０２】
次に、第２の発光層１５１３ｂ上に、第３の発光層１５１３ｃを形成した。第３の発光層
１５１３ｃはＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡを共蒸着した膜からなり、その膜厚は２０ｎｍとし
た。ＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡの重量比は、１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）と
なるように蒸着レートを調節した。
【０２０３】
以上により得られた本発明の発光素子３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を行った後、こ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。
【０２０４】
発光素子３の電流密度−輝度特性を図８に示す。また、電圧−輝度特性を図９に示す。ま
た、輝度−電流効率特性を図１０に示す。また、初期輝度を約１０００ｃｄ／ｍ２とした
ときの発光素子３の規格化輝度時間変化を図１１に示す。
【０２０５】
発光素子３は、輝度１０００ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．１５、ｙ＝
０．１６）であり、青色の発光を示した。また、輝度１０００ｃｄ／ｍ２のときの電流効
率は４．５ｃｄ／Ａであり、電圧は５．６Ｖ、電流密度は、２４．２ｍＡ／ｃｍ２であっ
た。また、図１１から、発光素子３は、４００時間後でも初期輝度の８９％、１０００時
間後でも初期輝度の８５％の輝度を保っており、長寿命な発光素子であることがわかる。
【０２０６】
以上のように、本発明を適用することにより、効率の良い長寿命な発光素子が得られた。
【０２０７】
（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）の合成）
本実施例で用いるＰＣｚＰＡの合成スキームを（Ｂ−１）に示す。
【化２】
2014225710.tif 000005
【０２０８】
１００ｍＬ三口フラスコに、４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニルボロン酸
を２．６ｇ（７．０ｍｍｏｌ）、３−ブロモ−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールを２．
３ｇ（７．０ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）（略称：Ｐｄ（ＯＡｃ）２）を２．０
ｍｇ（１０μｍｏｌ）、トリ（オルト−トリル）ホスフィン（略称：Ｐ（ｏ−ｔｏｌｙｌ
）３）を６．０ｍｇ（２０μｍｏｌ）、炭酸カリウム水溶液（２ｍｏｌ／Ｌ）を５ｍＬ（
１０ｍｍｏｌ）、１，２−ジメトキシエタン（略称：ＤＭＥ）を２０ｍＬ加え、この混合
物を窒素雰囲気下で９０℃にて６．５時間加熱撹拌を行った。この懸濁液を室温まで冷ま
した後、トルエン２００ｍＬを加えてから、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタ
ログ番号：５４０−００１３５）、アルミナ、セライト（和光純薬工業株式会社、カタロ
グ番号：５３１−１６８５５）を通してろ過を行った。得られたろ液を濃縮し、これにア
セトンとメタノールを加えて超音波を照射した後、再結晶を行った。淡黄色粉末の目的物
である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）を３．８ｇ、収率９５％で得た。
【０２０９】
得られたＰＣｚＰＡの１Ｈ  ＮＭＲを測定した。以下に測定データを示す。
１Ｈ  ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ（ｐｐｍ）＝７．３２−７．９８（ｍ、
２７Ｈ）、８．２５（ｄ、Ｊ＝７．８Ｈｚ、１Ｈ）、８．５５（ｄ、Ｊ＝１．５Ｈｚ、１
Ｈ）。
【実施例２】
【０２１０】
本実施例では、本発明の一態様の発光素子に用いた材料のＨＯＭＯ準位及びＬＵＭＯ準位
、及びその測定方法について説明する。なお、ＨＯＭＯ（：Ｈｉｇｈｅｓｔ  Ｏｃｃｕｐ
ｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ）準位は最高被占軌道準位、ＬＵＭＯ（：
Ｌｏｗｅｓｔ  Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ）準位は最
低空分子軌道準位を指す。
【０２１１】
また、実施例１で用いた有機化合物のＨＯＭＯ準位、及びＬＵＭＯ準位を表２に示す。な
お、ここでは、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定から求めたＨＯＭＯ準位、及び
ＬＵＭＯ準位を記載する。
【０２１２】
【表２】
2014225710.tif 000006
【０２１３】
次に、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定から、ＨＯＭＯ準位、及びＬＵＭＯ準位
を測定する方法の一態様について説明する。
【０２１４】
酸化還元反応特性をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって調べた。測定には
、電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデル６００Ａまた
は６００Ｃ）を用いた。
【０２１５】
また、作用電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＰＴＥ白金電極）を、補
助電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＶＣ−３用Ｐｔカウンター電極（
５ｃｍ））を、参照電極としてはＡｇ／Ａｇ＋電極（ビー・エー・エス（株）製、ＲＥ７
非水溶媒系参照電極）をそれぞれ用いた。なお、測定は室温（２０〜２５℃）で行った。
また、ＣＶ測定時のスキャン速度は、０．１Ｖ／ｓｅｃに統一した。
【０２１６】
なお、ＣＶ測定における試料溶液は、溶媒として脱水ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（
（株）アルドリッチ製、９９．８％、カタログ番号；２２７０５−６）を用い、支持電解
質である過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂｕ４ＮＣｌＯ４）（（株）東
京化成製、カタログ番号；Ｔ０８３６）を１００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解さ
せ、さらに測定対象を２ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させて調製した。
【０２１７】
（参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーの算出）
測定に用いる参照電極（Ａｇ／Ａｇ＋電極）の真空準位に対するポテンシャルエネルギー
（ｅＶ）を算出する方法について説明する。なお、参照電極（Ａｇ／Ａｇ＋電極）の真空
準位に対するポテンシャルエネルギーは、Ａｇ／Ａｇ＋電極のフェルミ準位に相当する。
【０２１８】
参照電極（Ａｇ／Ａｇ＋電極）の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、その参照
電極（Ａｇ／Ａｇ＋電極）を用いて真空準位からのポテンシャルエネルギーが既知の物質
を測定した値から、算出すればよい。
【０２１９】
具体的には、標準水素電極の真空準位からのポテンシャルエネルギーは−４．４４ｅＶで
あることが知られている（参考文献；大西敏博・小山珠美著、高分子ＥＬ材料（共立出版
）、ｐ．６４−６７）。また、メタノール中におけるフェロセンの酸化還元電位は、標準
水素電極に対して＋０．６１０［Ｖ  ｖｓ．  ＳＨＥ］であることが知られている（参考
文献；ＣｈｒｉｓｔｉａｎＲ．Ｇｏｌｄｓｍｉｔｈ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅ
ｍ．Ｓｏｃ．，  Ｖｏｌ．１２４，  Ｎｏ．１，８３−９６，  ２００２）。従って、フ
ェロセンの酸化還元電位は真空準位に対して−４．４４＋０．６１＝−３．８３［ｅＶ］
である。
【０２２０】
一例として、本実施例で用いる参照電極（Ａｇ／Ａｇ＋電極）を用いてメタノール中にお
けるフェロセンの酸化還元電位を求めたところ、＋０．１１Ｖ［ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］で
あった。従って、本実施例で用いる参照電極（Ａｇ／Ａｇ＋電極）の真空準位からのポテ
ンシャルエネルギーは−３．８３−０．１１＝−４．９４［ｅＶ］であると算出できる。
【０２２１】
（ＨＯＭＯ準位の算出）
参照電極に対する作用電極の電位を正の値の範囲で走査し、前述の要領で調整した試料溶
液をＣＶ測定する。ここでの正の値の範囲は、酸化反応が起こる範囲であって、代表的に
は一電子反応が起こる範囲とする。
【０２２２】
ＣＶ測定から酸化ピーク電位Ｅｐａ、及び還元ピーク電位Ｅｐｃを求め、半波電位（Ｅｐ
ａとＥｐｃの中間の電位）を算出する。半波電位の値（Ｅｐａ＋Ｅｐｃ）／２［Ｖ  ｖｓ
．Ａｇ／Ａｇ＋］は、参照電極を基準として、作用電極上で酸化反応に要する電気エネル
ギーを測定した値である。従って、真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．
９４−（Ｅｐａ＋Ｅｐｃ）／２［ｅＶ］となる。
【０２２３】
（ＬＵＭＯ準位の算出）
参照電極に対する作用電極の電位を負の値の範囲で走査し、前述の要領で調整した試料溶
液をＣＶ測定する。ここでの負の値の範囲は、還元反応が起こる範囲であって、代表的に
は一電子反応が起こる範囲とする。
【０２２４】
ＣＶ測定から還元ピーク電位Ｅｐｃ、及び酸化ピーク電位Ｅｐａを求め、半波電位（Ｅｐ
ｃとＥｐａの中間の電位）を算出する。半波電位の値（Ｅｐａ＋Ｅｐｃ）／２［Ｖ  ｖｓ
．Ａｇ／Ａｇ＋］は、参照電極を基準として、作用電極上で還元反応に要する電気エネル
ギーを測定した値である。従って、真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．
９４−（Ｅｐａ＋Ｅｐｃ）／２［ｅＶ］となる。
【０２２５】
なお、本発明の一態様の発光素子に用いる材料のＨＯＭＯ準位及びＬＵＭＯ準位を、光電
子分光装置（理研計器社製、ＡＣ−２）を用いて測定することもできる。光電子分光装置
（理研計器社製、ＡＣ−２）を用いて大気中にて薄膜試料のＨＯＭＯ準位を測定する。ま
た、紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いて薄膜試料の吸収ス
ペクトルを測定し、吸収スペクトルをＴａｕｃプロットして吸収端を求め、吸収端から固
体状態のエネルギーギャップを見積もる。そして、ＨＯＭＯ準位にエネルギーギャップを
加えてＬＵＭＯ準位を見積もることができる。
【符号の説明】
【０２２６】
１００    基板
１０１    基板
１０２    第１の電極
１０３    ＥＬ層
１０４    第２の電極
１１２    正孔輸送層
１１３    発光層
１１３ａ  第１の発光層
１１３ｂ  第２の発光層
１１３ｃ  第３の発光層
１１４    電子輸送層
１１５    電子注入層
４０１    ソース側駆動回路
４０２    画素部
４０３    ゲート側駆動回路
４０４    封止基板
４０５    シール材
４０７    空間
４０８    配線
４０９    ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
４１０    基板
４１１    スイッチング用ＴＦＴ
４１２    電流制御用ＴＦＴ
４１３    第１の電極
４１４    絶縁物
４１６    発光物質を含む層
４１７    第２の電極
４１８    発光素子
４２３    ｎチャネル型ＴＦＴ
４２４    ｐチャネル型ＴＦＴ
６００    第１の電極
６０１    第２の電極
８００    ＥＬ層
８０１    ＥＬ層
８０３    電荷発生層
９５１    基板
９５２    電極
９５３    絶縁層
９５４    隔壁層
９５５    発光物質を含む層
９５６    電極
１００１    電極
１００２    表示部
１００３    ＥＬ層
１００４    中間層
１０１１    第１の電極
１０１２    第２の電極
１０２０    携帯電話
１０２１    筐体
１０２２    表示部
１０２３    操作ボタン
１０２４    外部接続ポート
１０２５    スピーカ
１０２６    マイク
１５０１    ガラス基板
１５０２    第１の電極
１５０３    ＥＬ層
１５０４    第２の電極
１５１２    正孔輸送層
１５１３    発光層
１５１３ａ  第１の発光層
１５１３ｂ  第２の発光層
１５１３ｃ  第３の発光層
１５１４    電子輸送層
１５１４ａ  電子輸送層
１５１４ｂ  電子輸送層
１５１５    電子注入層
２００１    筐体
２００２    光源
３００１    照明装置
３００２    テレビ装置
９１０１    筐体
９１０２    支持台
９１０３    表示部
９１０４    スピーカー部
９１０５    ビデオ入力端子
９２０１    本体
９２０２    筐体
９２０３    表示部
９２０４    キーボード
９２０５    外部接続ポート
９２０６    ポインティングデバイス
９５０１    本体
９５０２    表示部
９５０３    筐体
９５０４    外部接続ポート
９５０５    リモコン受信部
９５０６    受像部
９５０７    バッテリー
９５０８    音声入力部
９５０９    操作キー
９５１０    接眼部
９６０１    筐体
９６０２    液晶層
９６０３    バックライト
９６０４    筐体
９６０５    ドライバーＩＣ
９６０６    端子
【図１】
2014225710.tif 000007
【図２】
2014225710.tif 000008
【図３】
2014225710.tif 000009
【図４】
2014225710.tif 000010
【図５】
2014225710.tif 000011
【図６】
2014225710.tif 000012
【図７】
2014225710.tif 000013
【図８】
2014225710.tif 000014
【図９】
2014225710.tif 000015
【図１０】
2014225710.tif 000016
【図１１】
2014225710.tif 000017
【図１２】
2014225710.tif 000018
【図１３】
2014225710.tif 000019
【図１４】
2014225710.tif 000020
【図１５】
2014225710.tif 000021
【図１６】
2014225710.tif 000022
【図１７】
2014225710.tif 000023