(57)【要約】【課題】電気特性および光反射率の問題を解消した構造の発光素子を提供することを目的の一とする。【解決手段】基板上に、アルミニウムおよびニッケルを含有する第１の電極を形成し、第１の電極に対して熱処理を施した後に、第１の電極に接して、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層を形成し、複合材料を含む層上に、発光層を形成し、発光層上に、透光性を有する第２の電極を形成する発光素子の作製方法である。ここで、第１の電極に対して、熱処理に加えエッチング処理を施すことが望ましい。また、第１の電極におけるニッケルの含有量が０．１原子％以上４．０原子％以下となるように、第１の電極を形成することが望ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、アルミニウムおよびニッケルを含有する第１の電極を形成し、
前記第１の電極に対して熱処理を施した後に、前記第１の電極に接して、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層を形成し、
前記複合材料を含む層上に、発光層を形成し、
前記発光層上に、透光性を有する第２の電極を形成する発光素子の作製方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の電極に対して、前記熱処理に加えエッチング処理を施す発光素子の作製方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記第１の電極におけるニッケルの含有量が０．１原子％以上４．０原子％以下となるように、前記第１の電極を形成する発光素子の作製方法。
【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１の電極と前記第２の電極の間の光路長を、前記発光層が発する光の波長の整数倍とすることにより、光共振構造を形成する発光素子の作製方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記複合材料を含む層と前記発光層との間に、正孔注入性の高い物質または正孔輸送性の高い物質を含む層を形成する発光素子の作製方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
前記発光層と前記第２の電極との間に、電子注入性の高い物質または電子輸送性の高い物質を含む層を形成する発光素子の作製方法。
【請求項７】
基板上の、アルミニウムおよびニッケルを含有する第１の電極と、
前記第１の電極に接する、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層と、
前記複合材料を含む層上の、発光層と、
前記発光層上の、透光性を有する第２の電極と、
を備えた発光素子。
【請求項８】
請求項７において、
前記第１の電極は、その一部にニッケルが析出した構造を有する発光素子。
【請求項９】
請求項７または請求項８において、
前記第１の電極におけるニッケルの含有量が０．１原子％以上４．０原子％以下である発光素子。
【請求項１０】
請求項７乃至請求項９のいずれか一において、
前記第１の電極の光の反射率は、波長４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下において８０％以上である発光素子。
【請求項１１】
請求項７乃至請求項１０のいずれか一において、
前記第１の電極と前記第２の電極による光共振構造を備えた発光素子。
【請求項１２】
請求項７乃至請求項１１のいずれか一において、
前記複合材料を含む層と前記発光層との間に、正孔注入性の高い物質または正孔輸送性の高い物質を含む層を備えた発光素子。
【請求項１３】
請求項７乃至請求項１２のいずれか一において、
前記発光層と前記第２の電極との間に、電子注入性の高い物質または電子輸送性の高い物質を含む層を備えた発光素子。
【請求項１４】
請求項７乃至請求項１３のいずれか一に記載の発光素子を備えた発光装置。
【請求項１５】
請求項７乃至請求項１３のいずれか一に記載の発光素子を備えた照明装置。
【請求項１６】
請求項７乃至請求項１３のいずれか一に記載の発光素子を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の一態様は、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用した発光素子およびその作製方法に関する。または、発光素子を用いた発光装置および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレクトロルミネッセンスを利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を含む層を挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の物質からの発光が得られる。
【０００３】
上述の発光素子は自発光型であるため、これを用いた表示装置は、視認性に優れ、バックライトが不要である等の利点を有する。さらに、薄型軽量に作製でき、応答速度が高いなどの利点も有する。
【０００４】
また、薄膜を積層して発光素子を形成することが可能であるため、その発光素子を用いた表示装置は、大面積化が容易である。つまり、面光源の製造も容易である。上述の大面積という特徴は、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ものであり、利用価値も高い。
【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される。発光性の物質に有機化合物を用いる場合の発光メカニズムは次の通りである。
【０００６】
まず、発光素子に電圧を印加する。これにより、一対の電極から電子および正孔がそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入され、発光性の有機化合物が励起状態を形成する。そして、励起状態が基底状態に戻る際のキャリア（電子および正孔）の再結合により発光する。
【０００７】
上述のメカニズムから、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には、一重項励起状態と三重項励起状態が存在し、一重項励起状態（Ｓ＊）からの発光は蛍光、三重項励起状態（Ｔ＊）からの発光は燐光と呼ばれている。また、発光素子におけるその統計的な生成比率は、Ｓ＊：Ｔ＊＝１：３であると言われている。
【０００８】
発光性の物質として有機化合物を用いる発光素子には、材料や素子構造に依存する問題が多く、その素子特性を向上させるために、新材料の開発が行われ、素子構造の改良が検討されている。
【０００９】
例えば、上述の発光素子をアクティブマトリクス型の表示装置に適用する場合、発光を制御するトランジスタ等が形成された素子基板上に発光素子を形成することがある。しかし、このように、発光素子からの発光をトランジスタ等が形成された素子基板を通して外部へ取り出す構造（ボトムエミッション構造）では、配線やトランジスタ等によって、開口率が低くなってしまうという問題があった。
【００１０】
この問題を解決するため、素子基板とは反対側から光を取り出す構造（トップエミッション構造）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。トップエミッション構造を用いることにより、開口率を向上させることが可能であり、取り出し光量を増大させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−０４３９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
トップエミッション構造を採用する場合、基板上に形成する電極は、光を反射する機能を有していることが必要になる。
【００１３】
また、当該電極を陽極として用いる場合には、電気特性の観点から、仕事関数が大きい材料を用いることが望ましい。この点、上記特許文献１では、陽極の、有機層と接する部分にクロム、モリブデン、タングステン、ニオブから選択される材料を用いる方法を採用している。しかし、これらの材料は比較的高価であるから、これらを用いて電極を形成する場合には製造コストの問題が生じる。
【００１４】
また、これらの材料は、光の反射率の点において、十分な特性を備えているとは言い難い。このため、これらの材料を用いて電極を形成する場合には、光の取り出し効率が低下してしまうという問題がある。
【００１５】
上記問題点に鑑み、本明細書等において開示する発明の一態様では、電気特性および光反射率の問題を解消した構造の発光素子を提供することを目的の一とする。または、これらの発光素子を用いた、発光装置、照明装置などを提供することを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本明細書等において開示する発明の一態様では、アルミニウムおよびニッケルを含有する電極と、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層とを接して設けることにより、正孔注入および光反射率を高い水準で確保する。より詳細には、次の通りである。
【００１７】
開示する発明の一態様は、基板上に、アルミニウムおよびニッケルを含有する第１の電極を形成し、第１の電極に対して熱処理を施した後に、第１の電極に接して、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層を形成し、複合材料を含む層上に、発光層を形成し、発光層上に、透光性を有する第２の電極を形成する発光素子の作製方法である。
【００１８】
上記において、第１の電極に対して、熱処理に加えエッチング処理を施すことが望ましい。また、第１の電極におけるニッケルの含有量が０．１原子％以上４．０原子％以下となるように、第１の電極を形成することが望ましい。また、第１の電極と第２の電極の間の光路長を、発光層が発する光の波長の整数倍とすることにより、光共振構造を形成することが望ましい。
【００１９】
また、上記において、複合材料を含む層と発光層との間に、正孔注入性の高い物質または正孔輸送性の高い物質を含む層を形成することが望ましい。また、発光層と第２の電極との間に、電子注入性の高い物質または電子輸送性の高い物質を含む層を形成することが望ましい。
【００２０】
開示する発明の別の一態様は、基板上の、アルミニウムおよびニッケルを含有する第１の電極と、第１の電極に接する、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層と、複合材料を含む層上の、発光層と、発光層上の、透光性を有する第２の電極と、を備えた発光素子である。
【００２１】
上記において、第１の電極は、その一部にニッケルが析出した構造を有することが望ましい。また、第１の電極におけるニッケルの含有量が０．１原子％以上４．０原子％以下であることが望ましい。また、第１の電極の光の反射率は、可視光域（４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲）において８０％以上（ただし１００％を超えない）であることが望ましい。また、第１の電極と第２の電極による光共振構造を備えていることが望ましい。
【００２２】
上記において、複合材料を含む層と発光層との間に、正孔注入性の高い物質または正孔輸送性の高い物質を含む層を備えていることが望ましい。また、発光層と第２の電極との間に、電子注入性の高い物質または電子輸送性の高い物質を含む層を備えていることが望ましい。
【００２３】
さらに、上記発光素子を用いて発光装置（照明装置）や各種電子機器を製造し、提供することが可能である。
【００２４】
なお、本明細書等において、発光装置には、画像表示デバイスや光源等が含まれる。また、発光装置は、発光素子が形成されたパネルにコネクタ（例えばＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）等を取り付けたモジュールをも含むものとする。
【発明の効果】
【００２５】
開示する発明の一態様では、低コストかつ反射特性の良い材料を用いて電極を形成し、当該電極と接する層として、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層を採用している。これにより、安価で特性の良い発光素子を提供することができる。
【００２６】
つまり、電気特性（特に、正孔注入特性）および反射特性を高い水準で維持することが可能であるため、十分な光取り出し効率を実現し、また、消費電力が低減される。さらに、安価な材料を用いているため、発光素子の製造コストを抑制することが可能である。
【００２７】
また、このような発光素子を用いることにより、発光装置（照明装置）や各種電子機器の消費電力を低減し、環境に対する負荷を低減させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】発光素子の例を説明する図。
【図２】発光素子の例を説明する図。
【図３】発光装置の例を説明する図。
【図４】発光装置の例を説明する図。
【図５】電子機器の例を説明する図。
【図６】電子機器の例を説明する図。
【図７】電子機器の例を説明する図。
【図８】照明装置の例を説明する図。
【図９】照明装置の例を説明する図。
【図１０】照明装置の例を説明する図。
【図１１】発光素子の構造を説明する図。
【図１２】発光素子の発光スペクトルを示す図。
【図１３】発光素子の電流密度−輝度特性を示す図。
【図１４】発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図１５】発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。
【図１６】発光素子の電圧−電流特性を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定されず、開示する発明の趣旨から逸脱することなく形態および詳細を様々に変更し得ることは当業者にとって自明である。また、異なる実施の形態に係る構成は、適宜組み合わせて実施することが可能である。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００３０】
（実施の形態１）
本実施の形態では、開示する発明の一態様である発光素子について、図１を用いて説明する。
【００３１】
＜発光素子の構成＞
図１に示す発光素子は、第１の電極１０２と、第２の電極１０４と、第１の電極１０２と第２の電極１０４との間のエレクトロルミネッセンス層（以下ＥＬ層１０６）とを有する。ここで、第１の電極１０２および第２の電極１０４は、いずれを陽極とし、または、いずれを陰極としても良いが、本実施の形態では第１の電極１０２を陽極として、第２の電極１０４を陰極として機能させる場合を例に挙げて説明する。
【００３２】
＜基板＞
基板１００は発光素子の支持体として機能する。基板１００としては、例えば、ガラス基板、プラスチック基板、金属基板などを用いることができる。なお、発光素子の支持体として機能するものであれば、これら以外を用いても良い。
【００３３】
＜第１の電極＞
第１の電極１０２は、陽極として機能し、かつ、反射電極として機能する。ここでは、第１の電極１０２として、アルミニウムを含む合金を用いることが好適である。特に、アルミニウムとニッケルの合金（アルミニウムおよびニッケルを含有する導電材料）を用いることが望ましい。アルミニウム合金は、光の反射特性に優れているため、これを発光素子の電極に用いることで、光の取り出し効率を高い水準に保つことができる。なお、電気特性と光の反射特性を高い水準に保つためには、第１の電極１０２におけるニッケルの含有量は０．１原子％以上４．０原子％以下とすることが好適である。この場合、波長４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下において８０％以上の反射率が実現される。
【００３４】
アルミニウムおよびニッケルを含有する第１の電極１０２は、局所的に（特に、第１の電極１０２の表面付近・第１の電極１０２とＥＬ層１０６との界面付近に）ニッケルが析出したものであるとより好適である。ニッケルが局所的に析出した構成の電極を用いることで、ＥＬ層１０６との良好な電気的接続を実現し、素子特性を向上させることが可能になるためである。
【００３５】
第１の電極１０２の作製方法としては、スパッタ法や真空蒸着法などがあるが、特に、スパッタ法を用いるのが好適である。第１の電極１０２を、局所的にニッケルが析出した構造とするためには、スパッタ法などによりアルミニウムおよびニッケルを含有する第１の電極１０２を形成した後に、熱処理を施せばよい。アルミニウム中のニッケルは、熱処理によって表面付近に析出する傾向にあるためである。熱処理の温度は、１５０℃以上３５０℃以下、代表的には２００℃以上３００℃以下とするのが好適である。なお、熱処理のタイミングを特に限定する必要はないが、良好な素子特性を実現するためには、ＥＬ層１０６を形成する前に行うのが好適である。
【００３６】
ＥＬ層１０６を形成する前に上記熱処理を行う場合には、ＥＬ層１０６の形成前に、第１の電極１０２の表面にエッチング処理を施すのがより好適である。当該エッチング処理によってニッケルを表面に析出させ、ＥＬ層１０６との界面における電気特性をより良好なものとすることができるためである。上記エッチング処理は、ニッケルを表面に析出できるものであればどのようなものであっても良く、ドライエッチング、ウェットエッチングのいずれを用いることもできる。なお、上記エッチング処理の技術的な意義は、ニッケルを表面に析出させる点にあるから、これを実現できる表面処理であればエッチング処理に限定する必要はない。具体的には、例えば、ＣＭＰなどの研磨処理を用いることも可能である。また、ニッケルを良好に析出させるという意味において、エッチング処理は熱処理の後に行うのが好適であるが、必ずしもこのタイミングに限る必要はない。
【００３７】
また、第１の電極１０２の作製工程を真空雰囲気で行う場合など、表面に絶縁性の膜（例えば酸化膜）が形成されない場合には、上記エッチング処理は行わなくとも良い。すでにニッケルは表面に析出しているためである。
【００３８】
なお、電極に用いることができるアルミニウム合金の他の例としては、アルミニウムとチタンの合金などがある。しかし、アルミニウムとチタンの合金を用いる場合には、アルミニウムの酸化によって電気特性（特に正孔注入性）が悪化するという問題が生じる。この問題を解消するためには、例えば、チタンまたは酸化チタンをアルミニウムとチタンの合金の表面に積層させて設けることにより、アルミニウムの酸化を防ぐという手法が採られ得る。しかし、チタンや酸化チタンの反射特性は高いものではないから、この場合には、光の取り出し効率が低下するという問題が再び生じてしまう。このように、アルミニウムとチタンの合金を用いる場合には、電気特性と反射特性を高い水準で両立させることは困難である。
【００３９】
この点、本実施の形態において開示するアルミニウムとニッケルの合金を用いることにより、電気特性と反射特性を高い水準に保つことができる。このため、上記の材料および構成は、発光素子の反射電極としては極めて望ましい態様であると言える。
【００４０】
＜ＥＬ層＞
本実施の形態に示すＥＬ層１０６は、少なくとも、第１の電極１０２と接して設けられた複合材料を含む層１１０と、発光層１１４とを有している。このように、第１の電極１０２と複合材料を含む層１１０とが接するようにＥＬ層１０６を形成することで、ＥＬ層への正孔注入性を向上させ、発光素子の電気特性を大きく向上させることができる。ここで、ＥＬ層１０６（特に複合材料を含む層１１０）の作製条件によっては、第１の電極１０２のニッケルをＥＬ層１０６（特に複合材料を含む層１１０）中に拡散させることが可能である。このように、第１の電極１０２のニッケルを拡散させる場合には、より望ましい電気特性を実現できる。ニッケルの拡散処理としては、例えば、第１の電極１０２および複合材料を含む層１１０のプラズマ処理や熱処理などを挙げることができる。
【００４１】
なお、図１に示す構成では、ＥＬ層１０６は、複合材料を含む層１１０、正孔輸送層１１２、発光層１１４、電子輸送層１１６、電子注入層１１８を有しているが、複合材料を含む層１１０と、発光層１１４以外の構成については、適宜省略、変更、追加等しても良い。すなわち、ＥＬ層１０６における積層構造は、電子輸送性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い性質）の物質などからなる層と、発光層、複合材料を含む層を適宜組み合わせて構成すればよい。
【００４２】
なお、マイクロキャビティ（微小共振器）構造を適用する場合には、色純度を高める事が可能である。この場合、第１の電極１０２と第２の電極１０４との間の光路長を、発光層が発する光の波長（または、取り出したい光の波長）の整数倍程度とすることが必要となる。具体的には、ＥＬ層の厚さを光路長に合わせて設定することになる。なお、上記「整数倍」の記載は、厳密な整数倍に限る趣旨のものではない。例えば、１０％程度の相違は、誤差として許容される。また、上記「発光層が発する光の波長」は、発光スペクトルに含まれる範囲の波長のいずれかであればよい。つまり、「発光層が発する光の波長の整数倍」とは、発光スペクトルに含まれる範囲の波長の略整数倍であることを意味する。
【００４３】
ＥＬ層１０６の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々のもの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、スピンコート法などを用いることができる。ＥＬ層１０６は、上述のとおり、複合材料を含む層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層（バッファ層）等の積層構造で形成されており、これらの層の形成に当たっては、共通した成膜方法を用いることで、工程の簡略化等が可能である。
【００４４】
上記各層を構成する材料等について、以下に具体例を示す。
【００４５】
＜ＥＬ層−複合材料を含む層＞
複合材料を含む層１１０は、正孔輸送性の高い有機化合物にアクセプター性物質を含有させた複合材料を含む層である。このような複合材料を用いることにより、第１の電極１０２からの正孔注入性を良好なものとすることができる。複合材料を含む層１１０は、例えば、正孔輸送性の高い物質とアクセプター物質とを共蒸着することで形成することができる。
【００４６】
なお、本明細書等において、複合とは、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う。
【００４７】
複合材料に用いる有機化合物は、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば特に限定されない。例えば、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）等を用いることができる。複合材料に用いる有機化合物は、正孔輸送性の高い有機化合物であると、より望ましい。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望ましい。以下では、複合材料に用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。
【００４８】
上記複合材料に用いることのできる有機化合物としては、例えば、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−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）、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−［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）、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）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や、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−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−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、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がある。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：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）等の高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を用いることもできる。
【００４９】
また、複合材料に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。中でも、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用いることが望ましい。具体的には、電子受容性が高い、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、酸化レニウムなどを用いると良い。特に、酸化モリブデンは大気中で安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため望ましい。
【００５０】
＜ＥＬ層−正孔輸送層＞
正孔輸送層１１２は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質として、例えば、ＮＰＢ、ＴＰＤ、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：ＤＦＬＤＰＢｉ）、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を用いることができる。なお、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が、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば特に限定する必要はない。なお、正孔輸送層１１２は、単層とすることに限られず、二層以上の積層構造としても良い。
【００５１】
また、正孔輸送層１１２として、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤなどの高分子化合物を用いることもできる。
【００５２】
また、上述した正孔輸送性の高い物質に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として用いても良い。
【００５３】
また、正孔輸送層１１２に、正孔トラップ性の有機化合物、電子輸送性の高い物質、もしくは、正孔ブロック材料を加えることにより、正孔輸送性を調整してもよい。正孔トラップ性の有機化合物としては、正孔輸送層１１２に含まれる正孔輸送性の高い物質のイオン化ポテンシャルより０．３ｅＶ以上小さいイオン化ポテンシャルを有する有機化合物を用いることが望ましい。また、電子輸送性の高い物質としては、後述する電子輸送層１１６に用いることのできる物質などを用いることができる。また、正孔ブロック材料としては、イオン化ポテンシャルが５．８ｅＶ以上の材料、または、正孔輸送層に含まれる正孔輸送性の高い物質のイオン化ポテンシャルよりも０．５ｅＶ以上大きいイオン化ポテンシャルを有する材料を用いることが好ましい。なお、添加する正孔トラップ性の有機化合物、電子輸送性の高い物質は発光するものであってもよいが、色純度を良好に保つという点からは、発光層１１４の発光色と同系色の発光であることが望ましい。
【００５４】
＜ＥＬ層−発光層＞
発光層１１４は、発光性の高い物質を含む層であり、種々の材料を用いて構成することができる。例えば、発光性の高い物質として、蛍光を発する蛍光性化合物や燐光を発する燐光性化合物を用いることができる。燐光性化合物は発光効率が高いため、これを発光層１１４に用いる場合には、低消費電力化等のメリットを享受できる。
【００５５】
発光層１１４に用いることのできる燐光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料として、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）、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（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、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（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、ビス（１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｂｉ）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））などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、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））などが挙げられる。また、橙色系の発光材料として、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））などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナート）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）等の有機金属錯体が挙げられる。また、トリス（アセチルアセトナート）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ���）、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ））等の希土類金属錯体では、希土類金属イオンからの発光（異なる多重度間の電子遷移）が得られるため、燐光性化合物として用いることができる。
【００５６】
発光層１１４に用いることのできる蛍光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料として、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）、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）などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、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）、Ｎ−［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）などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、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）などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、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−｛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。
【００５７】
なお、発光層１１４は、上述した発光性の高い物質（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成としてもよい。発光性の物質を分散させるための物質（ホスト材料）としては、各種のものを用いることができるが、発光性の物質よりも最低空軌道準位（ＬＵＭＯ準位）が高く、最高被占有軌道準位（ＨＯＭＯ準位）が低い物質を用いることが望ましい。
【００５８】
発光性の物質を分散させるための物質としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などの複素環化合物や、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−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、３，３’，３’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセンなどの縮合芳香族化合物、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、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）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、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）、ＮＰＢ、ＴＰＤ、ＤＦＬＤＰＢｉ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物などを用いることができる。
【００５９】
なお、発光性の物質を分散させるための物質は複数用いても良い。例えば、発光性の物質を分散させるための物質に、ルブレン等の結晶化を抑制する物質を添加することができる。また、発光性の物質へのエネルギー移動をより効率良く行うために、ＮＰＢやＡｌｑ等を添加することができる。
【００６０】
このように、発光性の高い物質を他の物質に分散させた構成とすることにより、発光層１１４の結晶化を抑制することができる。また、発光性の高い物質の濃度が高いことに起因する濃度消光を抑制することができる。
【００６１】
また、発光層１１４として高分子化合物を用いることもできる。例えば、青色系の発光材料として、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）（略称：ＰＯＦ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，５−ジメトキシベンゼン−１，４−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＤＭＯＰ）、ポリ｛（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−［Ｎ，Ｎ’−ジ−（ｐ−ブチルフェニル）−１，４−ジアミノベンゼン］｝（略称：ＴＡＢ−ＰＦＨ）などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（略称：ＰＰＶ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ａｌｔ−ｃｏ−（ベンゾ［２，１，３］チアジアゾール−４，７−ジイル）］（略称：ＰＦＢＴ）、ポリ［（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニレン）−ａｌｔ−ｃｏ−（２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシロキシ）−１，４−フェニレン）］などが挙げられる。また、橙色〜赤色系の発光材料として、ポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキソキシ）−１，４−フェニレンビニレン］（略称：ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ（３−ブチルチオフェン−２，５−ジイル）（略称：Ｒ４−ＰＡＴ）、ポリ｛［９，９−ジヘキシル−２，７−ビス（１−シアノビニレン）フルオレニレン］−ａｌｔ−ｃｏ−［２，５−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアミノ）−１，４−フェニレン］｝、ポリ｛［２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシロキシ）−１，４−ビス（１−シアノビニレンフェニレン）］−ａｌｔ−ｃｏ−［２，５−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアミノ）−１，４−フェニレン］｝（略称：ＣＮ−ＰＰＶ−ＤＰＤ）などが挙げられる。
【００６２】
また、発光層１１４は単層であることに限定されず、上記物質を含む層が二層以上積層されたものとしてもよい。
【００６３】
＜ＥＬ層−電子輸送層＞
電子輸送層１１６は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送性の高い物質としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体が挙げられる。さらに、上記金属錯体以外にも、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）、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：ＴＡＺ０１）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などの複素環化合物を用いることができる。なお、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が、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば特に限定する必要はない。また、電子輸送層１１６は、単層とすることに限られず、二層以上の積層構造としても良い。
【００６４】
また、電子輸送層１１６として、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。
【００６５】
また、電子輸送層１１６に、電子トラップ性の有機化合物、または、正孔輸送性の高い物質を加えることにより、電子輸送性を調整してもよい。電子トラップ性の有機化合物としては、電子輸送層１１６に含まれる電子輸送性の高い物質の電子親和力より０．３ｅＶ以上大きい電子親和力を有する有機化合物を用いることが望ましい。また、正孔輸送性の高い物質としては、正孔輸送層１１２に用いることのできる物質などを用いることができる。なお、添加する電子トラップ性の有機化合物、正孔輸送性の高い物質は発光するものであってもよいが、色純度を良好に保つという点からは、発光層１１４の発光色と同系色の発光であることが望ましい。
【００６６】
＜ＥＬ層−電子注入層＞
電子注入層１１８（バッファ層とも呼ぶ）は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入性の高い物質としては、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、炭酸リチウム（Ｌｉ２ＣＯ３）、炭酸セシウム（Ｃｓ２ＣＯ３）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）、リチウムアセチルアセトネート（略称：Ｌｉ（ａｃａｃ））や８−キノリノラト−リチウム（略称：Ｌｉｑ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、またはこれらの化合物を用いることができる。特に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、炭酸リチウム（Ｌｉ２ＣＯ３）、リチウムアセチルアセトネート（略称：Ｌｉ（ａｃａｃ））や８−キノリノラト−リチウム（略称：Ｌｉｑ）などのリチウム化合物は、電子注入性に優れており望ましい。
【００６７】
また、電子注入層１１８は、電子輸送性を有する物質からなる層中にドナー性物質を添加した構成であってもよい。ドナー性物質としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、またはこれらの化合物が挙げられる。例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの、Ａｌｑ中にリチウム（Ｌｉ）を含有させたもの等を用いることができる。
【００６８】
また、電子注入層１１８は単層であることに限定されず、上記物質を含む層が二層以上積層したものとしてもよい。
【００６９】
＜第２の電極＞
第２の電極１０４は、陰極として機能し、かつ、透光性の電極として機能する。例えば、発光層で生じた光を外部へ有効に取り出すため、可視光域（４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲）における透過率は３０％以上であることが望ましい。また、マイクロキャビティ（微小共振器）構造を適用する場合には、第２の電極１０４は、透過率３０〜８０％、反射率３０〜６０％であることが望ましい（ただし、透過率と反射率の合計は１００％を超えない）。
【００７０】
第２の電極１０４としては、様々な材料（例えば、金属、合金、電気伝導性化合物、これらの混合物など）を用いることができる。例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、珪素または酸化珪素を含有する酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステンおよび酸化亜鉛を含有する酸化インジウム等の透光性を有する導電性酸化物材料を用いることができる。これらの導電性酸化物材料を用いる場合には、可視光領域の透過率、および導電率を考慮して、７０〜１００ｎｍ程度の膜厚となるように第２の電極１０４を形成することが望ましい。なお、これらの導電性酸化物は、通常、スパッタ法により形成されるが、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良い。スパッタ法を用いる場合には、例えば、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を用いて酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）を形成することができる。また、酸化タングステンおよび酸化亜鉛を含有する酸化インジウムは、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有するターゲットを用いたスパッタ法により形成することができる。また、この他にも、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、これら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等を用いても良い。また、仕事関数の小さい金属、合金等（３．８ｅＶ以下のもの）を用いても良い。例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、アルミニウムを含む合金（ＡｌＳｉ）等を用いることができる。また、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、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（例えば、マグネシウム−銀合金（Ｍｇ−Ａｇ）、アルミニウム−リチウム合金（Ａｌ−Ｌｉ）など）、ユウロピウム（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ができる。作製方法としては、真空蒸着法やスパッタ法、インクジェット法などを用いればよい。なお、このような金属材料を用いる場合、その膜厚は、透過率および反射率のバランスを考慮して、５〜２０ｎｍ程度とすることが望ましい。
【００７１】
上述した中でも、銀（Ａｇ）を用いる場合には、発光の取り出し効率を高めることができる。ここで、銀はＥＬ層への電子注入性が低いため、これを用いる場合には、バッファ層として電子輸送性を有する物質からなる層中にドナー性物質を添加した構成を適用することが望ましい。一方で、量産性を考慮すると、ドナー性物質を添加した構成ではなく、ドナー性物質を添加していない構成のバッファ層を用いることが望ましい。銀を含む合金であるマグネシウム−銀合金（Ｍｇ−Ａｇ）は、バッファ層としてドナー性物質を添加していない構成（例えば、フッ化リチウムなどのリチウム化合物）を用いる場合であっても、ＥＬ層への電子注入性を確保することができ、かつ良好な導電性を有するため、マグネシウム−銀合金は、第２の電極１０４として適している。なお、マグネシウム−銀合金は、マグネシウムの含有量が多くなると、Ｍｇによる光吸収が大きくなり、発光の取り出し効率が低下することになるため、マグネシウム−銀合金における銀の割合は、体積比で２：８（＝Ｍｇ：Ａｇ）かそれよりも多いことが望ましい。
【００７２】
また、第２の電極１０４は単層であることに限定されず、上記材料を含む層が二層以上積層したものとしてもよい。例えば、上述したアルカリ金属、アルカリ土類金属またはこれらを含む合金の薄膜上に、透光性を有する酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ）、珪素または酸化珪素を含有する酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）、酸化タングステンおよび酸化亜鉛を含有する酸化インジウム等の導電性酸化物を積層した構造としてもよい。
【００７３】
以上、本実施の形態に示す発光素子では、アルミニウムおよびニッケルを含有する第１の電極を採用することで、第１の電極の反射特性を高めて光の取り出し効率を向上させつつ、第１の電極とＥＬ層の界面における電気特性を向上させ、駆動電圧を低減させている。つまり、開示する発明の一態様によって、電気特性（消費電力）と反射特性（発光効率）を高い水準に保った発光素子を実現することができる。また、アルミニウムやニッケルは比較的安価であるから、製造コスト抑制の点でも好適である。
【００７４】
また、本実施の形態で示す発光素子では、いわゆるトップエミッション構造の採用により、発光効率が高められている。このため、トップエミッション構造と上記第１の電極の構成によって、発光効率が十分に高められた発光素子を提供することができる。
【００７５】
さらに、上記発光素子を用いることで、各種の発光装置、照明装置などを作製することができる。つまり、製造コストを抑制しつつ、性能を確保した発光素子、照明装置を提供することが可能である。
【００７６】
なお、本実施の形態で示した第１の電極は、トランジスタ等を有する素子基板の作製に用いられ得る材料で構成されているため、素子基板の作製プロセスとの適合性にも優れている。このため、開示する発明の一態様を、アクティブマトリクス型の発光装置に適用する場合には極めて効果的である。
【００７７】
（実施の形態２）
本実施の形態では、複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子（以下、積層型発光素子という）の例について、図２を参照して説明する。
【００７８】
＜発光素子の構成＞
図２に示す発光素子は、第１の電極２０２と、第２の電極２０４と、第１の電極２０２と第２の電極２０４との間の第１のＥＬ層２０６ａと、第２のＥＬ層２０６ｂと、第１のＥＬ層２０６ａと第２のＥＬ層２０６ｂとの間の電荷発生層２０８と、を有する。ここで、第１の電極２０２と、第２の電極２０４の構成は、実施の形態１における第１の電極１０２および第２の電極１０４の構成と同様である。また、第１のＥＬ層２０６ａおよび第２のＥＬ層２０６ｂの構成は、先の実施の形態で示したＥＬ層１０６の構成と同様である。なお、第１のＥＬ層２０６ａおよび第２のＥＬ層２０６ｂは同じ構成としても良いし、異なる構成としても良い。
【００７９】
電荷発生層２０８は、第１の電極２０２と第２の電極２０４との間に電圧を印加した場合に、一方のＥＬ層に電子を注入し、別の一方のＥＬ層に正孔を注入する機能を有する。電荷発生層２０８は単層構造としても良いし、積層構造としても良い。積層構造とする場合には、例えば、電子を注入する機能を有する層と、正孔を注入する機能を有する層とを積層した構成を採用することができる。また、ＥＬ層中の層を、電荷発生層２０８と兼ねさせても良い。
【００８０】
正孔を注入する層としては、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化レニウム、酸化ルテニウム等の、半導体や絶縁体でなる層を用いることができる。または、正孔輸送性の高い物質に、アクセプター物質が添加された材料でなる層を用いても良い。正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層は、先の実施の形態で示した複合材料であり、アクセプター物質として、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）や、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化タングステン等の金属酸化物を含む。正孔輸送性の高い物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用いることができる。また、正孔輸送性の高い物質としては、正孔移動度が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましいが、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、それ以外のものを用いることもできる。正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、これを用いることで、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。
【００８１】
電子を注入する層としては、酸化リチウム、フッ化リチウム、炭酸セシウム等の、半導体や絶縁体でなる層を用いることができる。または、電子輸送性の高い物質に、ドナー性物質が添加された材料でなる層を用いても良い。ドナー性物質としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、元素周期表における第１３族に属する金属、または、これらの酸化物、炭酸塩などを用いることができる。例えば、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、インジウム（Ｉｎ）、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いるのが好適である。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物をドナー性物質として用いてもよい。電子輸送性の高い物質としては、先の実施の形態で示した材料を用いることができる。また、電子輸送性の高い物質としては、電子移動度が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましいが、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、それ以外のものを用いることもできる。電子輸送性の高い物質とドナー性物質とを有する複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、これを用いることで、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。
【００８２】
また、電荷発生層２０８として、先の実施の形態で示した電極材料を用いることもできる。例えば、正孔輸送性の高い物質と金属酸化物を含む層と透明導電膜とを組み合わせて形成しても良い。なお、光取り出し効率の点から、電荷発生層２０８は透光性の高い層であることが望ましい。
【００８３】
本実施の形態では、２つのＥＬ層を有する発光素子について説明したが、３つ以上のＥＬ層が積層された発光素子とすることも可能である。この場合、複数のＥＬ層が電荷発生層を介して接続された構成とするのが好適である。ＥＬ層の間に電荷発生層を有することにより、電流密度を低く保ったまま発光輝度を高めることが可能であり、素子の長寿命化が実現される。
【００８４】
また、それぞれのＥＬ層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体としての発光色を調節することができる。例えば、２つのＥＬ層を有する発光素子において、第１のＥＬ層の発光色と第２のＥＬ層の発光色を補色の関係にすることで、発光素子全体としての発光色を白色とすることも可能である。ここで、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。３つのＥＬ層を有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第１のＥＬ層の発光色が赤色であり、第２のＥＬ層の発光色が緑色であり、第３のＥＬ層の発光色が青色である場合、発光素子全体としての発光色は白色となる。
【００８５】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
【００８６】
（実施の形態３）
本実施の形態では、発光素子を有する発光装置の例について図面を参照して説明する。
【００８７】
まず、アクティブマトリクス型の発光装置の例について、図３を用いて説明する。図３（Ａ）は、発光装置の平面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）をＡ−Ａ’およびＢ−Ｂ’で切断した断面図である。発光装置は、素子基板３１０、および素子基板３１０上の駆動回路部３０１（ソース側駆動回路）、画素部３０２、駆動回路部３０３（ゲート側駆動回路）などを含む。素子基板３１０、封止基板３０４、シール材３０５で囲まれた領域３０７には、充填剤が封入されている。充填剤としては、不活性気体（窒素やアルゴン等）の他、シール材などが用いられる。
【００８８】
駆動回路部３０１および駆動回路部３０３には、引き回し配線３０８が接続されている。引き回し配線３０８は駆動回路部に入力される信号を伝送するための配線であり、ＦＰＣ３０９（フレキシブルプリントサーキット）からのビデオ信号、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ＦＰＣ３０９のみを図示しているが、ＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書等における発光装置には、ＦＰＣやＰＷＢが取り付けられた状態のものを含むこととする。
【００８９】
ソース側駆動回路である駆動回路部３０１には、Ｎチャネル型ＴＦＴ３２３とＰチャネル型ＴＦＴ３２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成されている。ここでは、代表的に駆動回路部３０１およびＣＭＯＳ回路を示しているが、ＰＭＯＳ回路、ＮＭＯＳ回路、その他必要な回路を形成できるのはいうまでもない。
【００９０】
また、画素部３０２は、スイッチング用ＴＦＴ３１１と、電流制御用ＴＦＴ３１２と、そのドレインに電気的に接続された第１の電極３１３とを含む。ここでは、代表的に一の画素についてのみ示しているが、画素部３０２には複数の画素が含まれる。なお、第１の電極３１３の端部には、これを覆う様に絶縁物３１４が形成されている。絶縁物３１４は、光の照射によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、または、光の照射によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれの材料を用いて形成することもできる。例えば、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いて絶縁物３１４を形成することができる。
【００９１】
絶縁物３１４の上端部または下端部は、曲面形状とするのが好適である。このようにすることで、段差被覆性を向上させることができるからである。例えば、絶縁物３１４をポジ型の感光性アクリルを用いて形成する場合、絶縁物３１４の上端部を曲率半径が０．２μｍ〜３μｍ程度の曲面とすることが望ましい。
【００９２】
第１の電極３１３上には、ＥＬ層３１６、および、第２の電極３１７がそれぞれ形成されている。発光素子３１８は、第１の電極３１３、ＥＬ層３１６、および第２の電極３１７を有する。第１の電極３１３、ＥＬ層３１６、および、第２の電極３１７には、先の実施の形態で示した構成を適用できる。
【００９３】
ＥＬ層３１６は、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って形成することができる。また、ＥＬ層３１６には、先の実施の形態で示した構成を適用することができる。ＥＬ層３１６には、有機材料に限らず、無機材料を用いても良い。
【００９４】
シール材３０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好適である。また、できるだけ水分や酸素を透過しない材料を用いるのが望ましい。封止基板３０４としては、ガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステル、アクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【００９５】
なお、本実施の形態では駆動回路一体型の構成について示したが、駆動回路を別途形成して電気的に接続させる構成としても良い。
【００９６】
図３ではアクティブマトリクス型の発光装置を示したが、パッシブマトリクス型の発光装置を作製することも可能である。図４には、パッシブマトリクス型の発光装置の例を示す。図４（Ａ）は、発光装置の斜視図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＸ−Ｙで切断した断面図である。
【００９７】
図４において、基板４５１上には、電極４５２、ＥＬ層４５５、電極４５６を有する。ＥＬ層４５５は、電極４５２および電極４５６の間に設けられている。電極４５２の端部は絶縁層４５３で覆われている。そして、絶縁層４５３上には隔壁層４５４が設けられている。
【００９８】
隔壁層４５４の側壁は、基板面に近くなるにつれて、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなるような傾斜を有する。隔壁層４５４のＸ−Ｙ断面は、台形状であり、下底（絶縁層４５３と接する辺）が上底（下底に対向し、絶縁層４５３と接しない辺）よりも短い。このような隔壁層４５４を設けることで、ＥＬ層４５５および電極４５６のパターンを形成することができる。
【００９９】
上記アクティブマトリクス型、または、パッシブマトリクス型の発光装置は、先の実施の形態で示した発光素子を有する。このため、消費電力が小さく、特性が良好な発光装置を低コストに実現することができる。
【０１００】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１０１】
（実施の形態４）
本実施の形態では、先の実施の形態で示した発光素子や発光装置を一部に含む電子機器の例を示す。
【０１０２】
開示する発明の一態様に係る発光素子や発光装置を用いた電子機器としては、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、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末、画像再生装置などが挙げられる。これら電子機器の具体例を、図５に示す。
【０１０３】
図５（Ａ）はテレビジョン装置であり、筐体５０１、支持台５０２、表示部５０３、スピーカー５０４、ビデオ入力端子５０５等を含む。当該テレビジョン装置において、表示部５０３には、先の実施の形態にて示した発光素子をマトリクス状に配列した発光装置が用いられる。開示する発明の一態様により、発光効率が高く、消費電力が低い発光装置を備えたテレビジョン装置が提供される。
【０１０４】
図５（Ｂ）はコンピュータであり、本体５１１、筐体５１２、表示部５１３、キーボード５１４、外部接続ポート５１５、ポインティングデバイス５１６等を含む。当該コンピュータにおいて、表示部５１３には、先の実施の形態にて示した発光素子をマトリクス状に配列した発光装置が用いられる。開示する発明の一態様により、発光効率が高く、消費電力が低い発光装置を備えたコンピュータが提供される。
【０１０５】
図５（Ｃ）はカメラであり、本体５２１、筐体５２２、表示部５２３、外部接続ポート５２４、リモコン受信部５２５、受像部５２６、バッテリー５２７、音声入力部５２８、操作キー５２９等を含む。当該カメラにおいて、表示部５２３には、先の実施の形態にて示した発光素子をマトリクス状に配列した発光装置が用いられる。開示する発明の一態様により、発光効率が高く、消費電力が低い発光装置を備えたカメラが提供される。
【０１０６】
図５（Ｄ）は携帯電話機であり、本体５３１、筐体５３２、表示部５３３、音声入力部５３４、音声出力部５３５、操作キー５３６、外部接続ポート５３７、アンテナ５３８等を含む。当該携帯電話機において、表示部５３３には、先の実施の形態にて示した発光素子をマトリクス状に配列した発光装置が用いられる。開示する発明の一態様により、発光効率が高く、消費電力が低い発光装置を備えた携帯電話機が提供される。
【０１０７】
図６には、図５（Ｄ）とは異なる構成の携帯電話の一例を示す。図６（Ａ）が正面図、図６（Ｂ）が背面図、図６（Ｃ）が２つの筐体をスライドさせたときの正面図である。携帯電話６００は、筐体６０１と筐体６０２の二つの筐体で構成されている。携帯電話６００は、携帯電話と携帯情報端末の双方の機能を備えており、コンピュータを内蔵し、音声通話以外にも様々なデータ処理が可能な所謂スマートフォンである。
【０１０８】
筐体６０１においては、表示部６０３、スピーカー６０４、マイクロフォン６０５、操作キー６０６、ポインティングデバイス６０７、表面カメラ用レンズ６０８、外部接続端子ジャック６０９及びイヤホン端子６１０等を備え、筐体６０２においては、キーボード６１１、外部メモリスロット６１２、裏面カメラ６１３、ライト６１４等により構成されている。また、アンテナは筐体６０１に内蔵されている。
【０１０９】
また、携帯電話６００には、上記の構成に加えて、非接触型ＩＣチップ、小型記録装置等を内蔵していてもよい。
【０１１０】
重なり合った筐体６０１と筐体６０２（図６（Ａ）に示す）は、スライドさせることが可能であり、スライドさせることで図６（Ｃ）のように展開する。表示部６０３には、先の実施の形態にて示した発光素子をマトリクス状に配列した発光装置が用いられる。表示部６０３と表面カメラ用レンズ６０８を同一の面に備えているため、テレビ電話としての使用が可能である。また、表示部６０３をファインダーとして用いることで、裏面カメラ６１３及びライト６１４で静止画及び動画の撮影が可能である。
【０１１１】
スピーカー６０４及びマイクロフォン６０５を用いることで、携帯電話６００は、音声記録装置（録音装置）又は音声再生装置として使用することができる。また、操作キー６０６により、電話の発着信操作、電子メール等の簡単な情報入力操作、表示部に表示する画面のスクロール操作、表示部に表示する情報の選択等を行うカーソルの移動操作等が可能である。
【０１１２】
また、書類の作成、携帯情報端末としての使用等、取り扱う情報が多い場合は、キーボード６１１を用いると便利である。更に、重なり合った筐体６０１と筐体６０２（図６（Ａ））をスライドさせることで、図６（Ｃ）のように展開させることができる。携帯情報端末として使用する場合には、キーボード６１１及びポインティングデバイス６０７を用いて、円滑な操作でマウスの操作が可能である。外部接続端子ジャック６０９はＡＣアダプタ及びＵＳＢケーブル等の各種ケーブルと接続可能であり、充電及びパーソナルコンピュータ等とのデータ通信が可能である。また、外部メモリスロット６１２に記録媒体を挿入し、より大量のデータ保存及び移動が可能になる。
【０１１３】
筐体６０２の裏面（図６（Ｂ））には、裏面カメラ６１３及びライト６１４を備え、表示部６０３をファインダーとして静止画及び動画の撮影が可能である。
【０１１４】
また、上記の機能構成に加えて、赤外線通信機能、ＵＳＢポート、テレビワンセグ受信機能、非接触ＩＣチップ又はイヤホンジャック等を備えたものであってもよい。
【０１１５】
図７は、音響再生装置の一例であるデジタルオーディオプレーヤーを示している。図７に示すデジタルオーディオプレーヤーは、本体７１０、表示部７１１、メモリ部７１２、操作部７１３、イヤホン７１４等を含んでいる。なお、イヤホン７１４の代わりにヘッドホンや無線式イヤホンなどを用いることもできる。表示部７１１には、先の実施の形態にて示した発光素子をマトリクス状に配列した発光装置が用いられる。開示する発明の一態様により、発光効率が高く、消費電力が低い発光装置を備えたデジタルオーディオプレーヤーが提供される。
【０１１６】
以上のように、開示する発明の一態様である発光素子や発光装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることができる。
【０１１７】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１１８】
（実施の形態５）
本実施の形態では、先の実施の形態で示した発光素子や発光装置を用いた照明装置の例を示す。
【０１１９】
図８は、照明装置の一例である電気スタンドである。図８に示す電気スタンドは、筐体８０１と、光源８０２を有する。当該電気スタンドにおいて、光源８０２には、先の実施の形態にて示した発光素子または発光装置が用いられる。開示する発明の一態様により、発光効率が高く、消費電力が低い発光装置を有する電気スタンドが提供される。
【０１２０】
図９には、照明装置の一例として、室内用の照明装置９０１を示す。開示する発明の一態様に係る発光素子や発光装置は大面積化が容易であるため、照明装置として好適である。また、発光効率が高く、消費電力が低いため、環境への負荷を低減することができるという点においても好ましい。
【０１２１】
図１０には、照明装置を液晶表示装置のバックライトとして用いる例を示す。当該液晶表示装置は、筐体１００１、液晶パネル１００２、バックライト１００３、筐体１００４を有し、液晶パネル１００２は、ドライバＩＣ１００５と接続されている。バックライト１００３には、先の実施の形態にて示した発光素子または発光装置が用いられ、端子１００６より電力が供給されている。開示する発明の一態様に係る発光素子や発光装置は大面積化が容易であるため、液晶表示装置のバックライトとして好適である。また、発光効率が高く、消費電力が低いため、環境への負荷を低減することができるという点においても好ましい。
【０１２２】
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。
【実施例１】
【０１２３】
本実施例では、アルミニウムおよびニッケルを含有する電極を用いた発光素子の作製方法、および素子特性の測定結果を示す。
【０１２４】
なお、本実施例における発光素子の構造は、図１１に示すものであり、第１の電極１１０１に上述のアルミニウムおよびニッケルを含有する電極を適用している。
【０１２５】
まず、ガラス基板である基板１１００上に、微量のランタンを含むアルミニウム−ニッケル層をスパッタリング法にて形成した。なお、その厚さは３００ｎｍとした。その後、上記アルミニウム−ニッケル層に対して、温度２５０℃、１時間の条件で熱処理を行うことにより、ニッケルが析出した第１の電極１１０１を形成した。
【０１２６】
本実施例では、より良好な電気特性を確保するため、上述の第１の電極１１０１の表面につきエッチング処理を行った。エッチング処理としては、条件の異なる２回のドライエッチング処理を適用した。第１のドライエッチング処理および第２のドライエッチング処理は、いずれもＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用いたものである。ここで、第１のドライエッチング処理の条件は、処理雰囲気の圧力が１．９Ｐａ、コイル型の電極への投入電力が４５０ＷのＲＦ電力（１３．５６ＭＨｚ）、基板側電極への投入電力が１００ＷのＲＦ電力（１３．５６ＭＨｚ）、エッチング用ガスがＢＣｌ３とＣｌ２（ガス流量は、それぞれ７０ｓｃｃｍおよび１０ｓｃｃｍ）、処理時間が３秒であった。また、第２のドライエッチング処理の条件は、処理雰囲気の圧力が２．０Ｐａ、コイル型の電極への投入電力が５００ＷのＲＦ電力（１３．５６ＭＨｚ）、基板側電極への投入電力が５０ＷのＲＦ電力（１３．５６ＭＨｚ）、エッチング用ガスがＣＦ４（ガス流量は８０ｓｃｃｍ）、処理時間が１５秒であった。
【０１２７】
次に、第１の電極１１０１上に複数の層が積層されたＥＬ層１１０２を形成した。本実施例において、ＥＬ層１１０２は、複合材料を含む層である第１の層１１１１、正孔輸送層である第２の層１１１２、発光層である第３の層１１１３、電子輸送層である第４の層１１１４、電子注入層である第５の層１１１５が順次積層された構造を有している。
【０１２８】
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、第１の電極１１０１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）とを共蒸着することにより、複合材料を含む層である第１の層１１１１を形成した。本実施例では、ＰＣｚＰＡと酸化モリブデン（ＶＩ）の比率が、重量比で１：１＝（ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように蒸着レートを調節して５ｎｍの厚さの層を形成し、その後、ＰＣｚＰＡと酸化モリブデン（ＶＩ）の比率が、重量比で２：０．２２２＝（ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように蒸着レートを調節して１２０ｎｍの厚さの層を形成した。ここで、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をいう。
【０１２９】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の層１１１１上に、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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜して、正孔輸送層である第２の層１１１２を形成した。
【０１３０】
次に、第２の層１１１２上に、発光層である第３の層１１１３を形成した。ここでは、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）を蒸着して３０ｎｍの厚さの層を形成した後、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）とを共蒸着して、３０ｎｍの層を形成した。共蒸着は、ＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡの比率が、重量比で１：０．１＝（ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように蒸着レートを調節して行った。
【０１３１】
さらに、第３の層１１１３上に抵抗加熱による蒸着法を用いて、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍ、その上にバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層である第４の層１１１４を形成した。
【０１３２】
そして、第４の層１１１４上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚となるように成膜して、電子注入層である第５の層１１１５を形成した。
【０１３３】
最後に、マグネシウム−銀合金（Ｍｇ−Ａｇ）（ＭｇとＡｇを、Ｍｇ：Ａｇ＝１：１０で混合した材料）を１０ｎｍ、ＩＴＯを５０ｎｍの膜厚となるように成膜して、第２の電極１１０３を形成した。
【０１３４】
以上により得られた発光素子に対して、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、発光素子の動作特性を測定した。なお、測定は室温（２５℃）に保たれた雰囲気で行った。
【０１３５】
電流を１（ｍＡ）としたときの発光素子の発光スペクトルを図１２に示す。図１２において、縦軸は強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）を表している。図１２に示すとおり、作製した発光素子からは、発光層におけるＰＣＢＡＰＡに由来する青色の発光が観測された。なお、発光素子において、電圧６．６（Ｖ）での発光色のＣＩＥ座標は（ｘ＝０．１３３０、ｙ＝０．１４３２）であった。
【０１３６】
発光素子の電流密度−輝度特性を図１３に、電圧−輝度特性を図１４に、輝度−電流効率特性を図１５に、電圧−電流特性を図１６に示す。図１３では、縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）を表し、図１４では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電圧（Ｖ）を表し、図１５では、縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を表し、図１６では縦軸が電流（ｍＡ）、横軸が電圧（Ｖ）を表している。なお、発光素子の電流効率は６．６（ｃｄ／Ａ）であり、パワー効率は３．１（ｌｍ／Ｗ）であった。
【０１３７】
以上のように、開示する発明の一態様によって、優れた特性の発光素子を製造できることが確認された。
【符号の説明】
【０１３８】
１００    基板
１０２    電極
１０４    電極
１０６    ＥＬ層
１１０    複合材料を含む層
１１２    正孔輸送層
１１４    発光層
１１６    電子輸送層
１１８    電子注入層
２０２    電極
２０４    電極
２０６ａ    ＥＬ層
２０６ｂ    ＥＬ層
２０８    電荷発生層
３０１    駆動回路部
３０２    画素部
３０３    駆動回路部
３０４    封止基板
３０５    シール材
３０７    領域
３０８    配線
３０９    ＦＰＣ
３１０    素子基板
３１１    スイッチング用ＴＦＴ
３１２    電流制御用ＴＦＴ
３１３    電極
３１４    絶縁物
３１６    ＥＬ層
３１７    電極
３１８    発光素子
３２３    Ｎチャネル型ＴＦＴ
３２４    Ｐチャネル型ＴＦＴ
４５１    基板
４５２    電極
４５３    絶縁層
４５４    隔壁層
４５５    ＥＬ層
４５６    電極
５０１    筐体
５０２    支持台
５０３    表示部
５０４    スピーカー
５０５    ビデオ入力端子
５１１    本体
５１２    筐体
５１３    表示部
５１４    キーボード
５１５    外部接続ポート
５１６    ポインティングデバイス
５２１    本体
５２２    筐体
５２３    表示部
５２４    外部接続ポート
５２５    リモコン受信部
５２６    受像部
５２７    バッテリー
５２８    音声入力部
５２９    操作キー
５３１    本体
５３２    筐体
５３３    表示部
５３４    音声入力部
５３５    音声出力部
５３６    操作キー
５３７    外部接続ポート
５３８    アンテナ
６００    携帯電話
６０１    筐体
６０２    筐体
６０３    表示部
６０４    スピーカー
６０５    マイクロフォン
６０６    操作キー
６０７    ポインティングデバイス
６０８    表面カメラ用レンズ
６０９    外部接続端子ジャック
６１０    イヤホン端子
６１１    キーボード
６１２    外部メモリスロット
６１３    裏面カメラ
６１４    ライト
７１０    本体
７１１    表示部
７１２    メモリ部
７１３    操作部
７１４    イヤホン
８０１    筐体
８０２    光源
９０１    照明装置
１００１    筐体
１００２    液晶パネル
１００３    バックライト
１００４    筐体
１００５    ドライバＩＣ
１００６    端子
１１００    基板
１１０１    電極
１１０２    ＥＬ層
１１０３    電極
１１１１    第１の層
１１１２    第２の層
１１１３    第３の層
１１１４    第４の層
１１１５    第５の層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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