(57)【要約】【課題】電流効率の高い発光素子を提供する。また、低消費電力の発光装置を提供する。さらに、低消費電力の電子機器および照明装置を提供する。【解決手段】一対の電極間にＥＬ層を有し、ＥＬ層は、発光層を有し、発光層は、第１の発光層と第２の発光層とを有し、かつ第２の発光層における発光のピーク波長は、第１の発光層における発光のピーク波長よりも短波長であり、第１の発光層は、ホスト材料とゲスト材料を有し、かつゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、ホスト材料のＬＵＭＯ準位に対して、±０．１ｅＶ以内にあることを特徴とする発光素子である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間にＥＬ層を有し、
前記ＥＬ層は、発光層を有し、
前記発光層は、第１の発光層と、第２の発光層と、を有し、
前記第１の発光層は、前記陰極と前記第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の発光層と前記陽極との間に設けられ、
前記第１の発光層は、前記第２の発光層と接する領域を有し、
前記第２の発光層における発光のピーク波長は、前記第１の発光層における発光のピーク波長よりも短波長であり、
前記第１の発光層は、ホスト材料とゲスト材料とを有し、
前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、前記ホスト材料のＬＵＭＯ準位に対して、±０．１ｅＶ以内にあることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
第１のＥＬ層と、第２のＥＬ層と、電荷発生層と、を有する発光素子であって、
前記第１のＥＬ層と、前記第２のＥＬ層と、前記電荷発生層とは、陰極と陽極との間に設けられ、
前記電荷発生層は、前記第１のＥＬ層と前記第２のＥＬ層との間に設けられ、
前記第１のＥＬ層は、第３の発光層を有し、
前記第２のＥＬ層は、第４の発光層を有し、
前記第３の発光層または前記第４の発光層の少なくとも一つは、第１の発光層と、第２の発光層と、を有し、
前記第１の発光層は、前記陰極と前記第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の発光層と前記陽極との間に設けられ、
前記第２の発光層における発光のピーク波長は、前記第１の発光層における発光のピーク波長よりも短波長であり、
前記第１の発光層は、ホスト材料とゲスト材料とを有し、
前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、前記ホスト材料のＬＵＭＯ準位に対して、±０．１ｅＶ以内にあることを特徴とする発光素子。
【請求項３】
陽極と陰極との間にＥＬ層を有し、
前記ＥＬ層は、発光層を有し、
前記発光層は、第１の発光層と、第２の発光層と、を有し、
前記第１の発光層は、前記陰極と前記第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の発光層と前記陽極との間に設けられ、
前記第１の発光層は、前記第２の発光層と接する領域を有し、
前記第２の発光層における発光のピーク波長は、前記第１の発光層における発光のピーク波長よりも短波長であり、
前記第１の発光層および前記第２の発光層は、共通のホスト材料を有し、
前記第１の発光層に含まれるゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、前記ホスト材料のＬＵＭＯ準位に対して、±０．１ｅＶ以内にあることを特徴とする発光素子。
【請求項４】
第１のＥＬ層と、第２のＥＬ層と、電荷発生層と、を有する発光素子であって、
前記第１のＥＬ層と、前記第２のＥＬ層と、前記電荷発生層とは、陰極と陽極との間に設けられ、
前記電荷発生層は、前記第１のＥＬ層と前記第２のＥＬ層との間に設けられ、
前記第１のＥＬ層は、第３の発光層を有し、
前記第２のＥＬ層は、第４の発光層を有し、
前記第３の発光層または前記第４の発光層の少なくとも一つは、第１の発光層と、第２の発光層と、を有し、
前記第１の発光層は、前記陰極と前記第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の発光層と前記陽極との間に設けられ、
前記第２の発光層における発光のピーク波長は、前記第１の発光層における発光のピーク波長よりも短波長であり、
前記第１の発光層および前記第２の発光層は、共通のホスト材料を有し、
前記第１の発光層が有するゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、前記ホスト材料のＬＵＭＯ準位に対して、±０．１ｅＶ以内にあることを特徴とする発光素子。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
第５の発光層を有し、
前記第５の発光層は、前記第１の発光層と前記陰極との間に設けられ、
前記第５の発光層は、前記第１の発光層と接する領域を有し、
前記第５の発光層は、前記第２の発光層が有する材料と、同じ材料を有することを特徴とする発光素子。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
前記第１の発光層における発光は、５６０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有し、
前記第２の発光層における発光は、５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有すことを特徴とする発光素子。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記第１の発光層に含まれる前記ゲスト材料は、燐光性有機金属Ｉｒ錯体であることを特徴とする発光素子。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の発光素子と、
ＦＰＣと、
を有することを特徴とする発光装置。
【請求項９】
請求項８に記載の発光装置と、
操作キー、スピーカ、マイク、または、外部接続部と、
を有する電子機器。
【請求項１０】
請求項８に記載の発光装置と、
筐体と、
を有する照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、電界を加えることにより発光が得られる有機化合物を一対の電極間に挟んでなる発光素子、また、このような発光素子を有する発光装置、電子機器、及び照明装置に関する。
【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
薄型軽量、高速応答性、直流低電圧駆動などの特徴を有する有機化合物を発光体として用いた発光素子は、次世代のフラットパネルディスプレイへの応用が期待されている。特に、発光素子をマトリクス状に配置した表示装置は、従来の液晶表示装置と比較して、視野角が広く視認性が優れる点に優位性があると考えられている。
【０００４】
発光素子の発光機構は、一対の電極間に発光体を含むＥＬ層を挟んで電圧を印加することにより、陰極から注入された電子および陽極から注入された正孔がＥＬ層の発光中心で再結合して分子励起子を形成し、その分子励起子が基底状態に緩和する際にエネルギーを放出して発光するといわれている。励起状態には一重項励起と三重項励起が知られ、発光はどちらの励起状態を経ても可能であると考えられている。
【０００５】
この様な発光素子に関しては、その素子特性を向上させる為に、素子構造の改良や材料開発等が盛んに行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１８２６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発光素子の開発において、その電流効率は、発光素子を評価する上で重要視される項目の一つである。電流効率を高めることで、消費電力を低減することができるため、製品化に結びつけることが期待できる。従って、電流効率の高い発光素子の開発が望まれる。
【０００８】
そこで、本発明の一態様では、電流効率の高い発光素子を提供する。また、本発明の一態様は、上記発光素子を適用した低消費電力の発光装置を提供する。さらに、本発明の一態様は、低消費電力の電子機器および照明装置を提供する。または、本発明の一態様は、新規な発光素子、新規な発光装置、または、新規な照明装置などを提供する。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、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。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】
【０００９】
本発明の一態様は、一対の電極（陽極と陰極）間にＥＬ層を有し、ＥＬ層は、発光層を有し、発光層は、第１の発光層と、第２の発光層と、を有し、第１の発光層は、陰極と第２の発光層との間に設けられ、第２の発光層は、第１の発光層と陽極との間に設けられ、第１の発光層は、第２の発光層と接する領域を有し、第２の発光層における発光のピーク波長は、第１の発光層における発光のピーク波長よりも短波長であり、第１の発光層は、ホスト材料とゲスト材料を有し、ゲスト材料の最低空分子軌道（ＬＵＭＯ：Ｌｏｗｅｓｔ  Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ）準位は、ホスト材料のＬＵＭＯ準位に対して、±０．１ｅＶ以内にあることを特徴とする発光素子である。
【００１０】
また、本発明の別の一態様は、第１のＥＬ層と、第２のＥＬ層と、電荷発生層と、を有する発光素子であって、第１のＥＬ層と、第２のＥＬ層と、電荷発生層とは、陰極と陽極との間に設けられ、電荷発生層は、第１のＥＬ層と第２のＥＬ層との間に設けられ、第１のＥＬ層は、第３の発光層を有し、第２のＥＬ層は、第４の発光層を有し、第３の発光層または第４の発光層の少なくとも一つは、第１の発光層と、第２の発光層と、を有し、第１の発光層は、陰極と第２の発光層との間に設けられ、第２の発光層は、第１の発光層と陽極との間に設けられ、第２の発光層における発光のピーク波長は、第１の発光層における発光のピーク波長よりも短波長であり、第１の発光層は、ホスト材料とゲスト材料とを有し、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、ホスト材料のＬＵＭＯ準位に対して、±０．１ｅＶ以内にあることを特徴とする発光素子である。
【００１１】
また、本発明の別の一態様は、一対の電極（陽極と陰極）間にＥＬ層を有し、ＥＬ層は、発光層を有し、発光層は、第１の発光層と、第２の発光層と、を有し、第１の発光層は、陰極と第２の発光層との間に設けられ、第２の発光層は、第１の発光層と陽極との間に設けられ、第１の発光層は、第２の発光層と接する領域を有し、第２の発光層における発光のピーク波長は、第１の発光層における発光のピーク波長よりも短波長であり、第１の発光層および第２の発光層は、共通のホスト材料を有し、第１の発光層に含まれるゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、ホスト材料のＬＵＭＯ準位に対して、±０．１ｅＶ以内にあることを特徴とする発光素子である。
【００１２】
第１のＥＬ層と、第２のＥＬ層と、電荷発生層と、を有する発光素子であって、第１のＥＬ層と、第２のＥＬ層と、電荷発生層とは、陰極と陽極との間に設けられ、電荷発生層は、第１のＥＬ層と第２のＥＬ層との間に設けられ、第１のＥＬ層は、第３の発光層を有し、第２のＥＬ層は、第４の発光層を有し、第３の発光層または第４の発光層の少なくとも一つは、第１の発光層と、第２の発光層と、を有し、第１の発光層は、陰極と第２の発光層との間に設けられ、第２の発光層は、第１の発光層と陽極との間に設けられ、第２の発光層における発光のピーク波長は、第１の発光層における発光のピーク波長よりも短波長であり、第１の発光層および第２の発光層は、共通のホスト材料を有し、第１の発光層が有するゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、ホスト材料のＬＵＭＯ準位に対して、±０．１ｅＶ以内にあることを特徴とする発光素子である。
【００１３】
上記各構成において、第５の発光層を有し、第５の発光層は、第１の発光層と陰極との間に設けられ、第５の発光層は、第１の発光層と接する領域を有し、第５の発光層は、第２の発光層が有する材料と、同じ材料を有することを特徴とする。
【００１４】
また、上記各構成において、第１の発光層における発光は、５６０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有し、第２の発光層における発光は、５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有すことを特徴とする。
【００１５】
また、上記各構成において、第１の発光層が有するゲスト材料は、燐光性有機金属Ｉｒ錯体であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の一態様は、上記各構成を有する発光素子を用いた発光装置である。
【００１７】
また、本発明の一態様は、発光素子を有する発光装置だけでなく、発光装置を有する電子機器および照明装置も範疇に含めるものである。従って、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、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（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  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、または発光素子に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は、発光装置を含む場合がある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一態様により、電流効率の高い発光素子を提供することができる。また、本発明の一態様は、上記発光素子を適用した低消費電力の発光装置を提供することができる。さらに、本発明の一態様は、低消費電力の電子機器および照明装置を提供することができる。または、本発明の一態様により、新規な発光素子、新規な発光装置、または、新規な照明装置などを提供することができる。なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一態様である発光素子の構造について説明する図。
【図２】発光素子の構造について説明する図。
【図３】発光素子の構造について説明する図。
【図４】発光装置について説明する図。
【図５】電子機器について説明する図。
【図６】照明装置について説明する図。
【図７】発光素子１、発光素子２、比較発光素子３、および比較発光素子４の構造について説明する図。
【図８】発光素子１、発光素子２、比較発光素子３、および比較発光素子４の輝度−電流効率特性を説明する図。
【図９】発光素子１、発光素子２、比較発光素子３、および比較発光素子４の発光スペクトルを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の態様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が可能である。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。
【００２１】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子について説明する。
【００２２】
本発明の一態様である発光素子は、一対の電極間に発光層を含むＥＬ層を挟んで形成されており、発光層は、ゲスト材料（発光性材料）およびホスト材料（電子輸送性材料または正孔輸送性材料）を少なくとも有する第１の発光層と、ゲスト材料（発光性材料）およびホスト材料（電子輸送性材料または正孔輸送性材料）を少なくとも有する第２の発光層との積層構造を有する。
【００２３】
以下、本発明の一態様である発光素子の素子構造について、図１により説明する。
【００２４】
図１に示す発光素子は、一対の電極（陽極１０１、陰極１０２）間に発光層１０６を含むＥＬ層１０３が挟まれており、ＥＬ層１０３は、陽極１０１側から正孔（ホール）注入層１０４、正孔（ホール）輸送層１０５、発光層１０６、電子輸送層１０７、電子注入層１０８等が順次積層された構造を有する。
【００２５】
なお、発光層１０６は、複数の発光層が積層された積層構造を有し、図１では、発光層が２層（第１の発光層１０６ａ、第２の発光層１０６ｂ）に積層された場合について示す。また、第１の発光層１０６ａは、ゲスト材料（第１の発光性材料）１０９ａと、ホスト材料１１０とを少なくとも有し、第２の発光層１０６ｂは、ゲスト材料（第２の発光性材料）１０９ｂと、ホスト材料１１０とを少なくとも有する。
【００２６】
また、発光層１０６（第１の発光層１０６ａ、第２の発光層１０６ｂ）に含まれるゲスト材料（第１の発光性材料１０９ａ、第２の発光性材料１０９ｂ）については、第２の発光性材料１０９ｂが、第１の発光性材料１０９ａよりも発光ピークが短波長であることとする。さらに、第１の発光層１０６ａに含まれる第１の発光性材料１０９ａのＬＵＭＯ準位は、第１の発光層１０６ａに含まれるホスト材料１１０のＬＵＭＯ準位に対して、±０．１ｅＶ以内となる材料を用いる。
【００２７】
また、発光層１０６に含まれるホスト材料１１０としては、主として１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する電子輸送性材料、または、主として１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する正孔輸送性材料を用いることとする。
【００２８】
また、発光層１０６において、ゲスト材料を、ホスト材料１１０に分散させた構成とすることにより、発光層１０６における結晶化を抑制することができる。また、発光性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。
【００２９】
なお、積層された各発光層（１０６ａ、１０６ｂ）において、ホスト材料１１０は、いずれの層にも同一の材料を用いることが好ましいが、発光層としての機能を失わない範囲であれば、異なる材料を用いることもできる。
【００３０】
また、ホスト材料１１０の三重項励起エネルギーの準位（Ｔ１準位）は、ゲスト材料（１０９ａ、１０９ｂ）のＴ１準位よりも高いことが好ましい。ホスト材料１１０のＴ１準位がゲスト材料（１０９ａ、１０９ｂ）のＴ１準位よりも低いと、発光に寄与する発光性材料（１０９ａ、１０９ｂ）の三重項励起エネルギーをホスト材料１１０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。
【００３１】
なお、図１に示した本発明の一態様である発光素子は、ＥＬ層に含まれる発光層が陰極側から第１の発光層１０６ａ、第２の発光層１０６ｂと２層が積層した構造を有する。また、第１の発光層１０６ａは、ホスト材料１１０と、ホスト材料１１０のＬＵＭＯ準位に対して±０．１ｅＶ以内にあるゲスト材料（第１の発光性材料１０９ａ）を含む構成とすることにより、第１の発光層１０６ａにおいて、キャリア（電子）のトラップ性を弱めることができるため、必要以上に発光領域が広がることを防ぎ、電流効率を高めることができる。さらに、第１の発光層１０６ａと接して形成される第２の発光層１０６ｂは、これに関連して第１の発光層１０６ａから移動したキャリア（電子）が効率良く第２の発光層１０６ｂに移動するため第２の発光層１０６ｂにおける電流効率も向上させることができる。
【００３２】
また、図１に示した本発明の一態様である発光素子において、第１の発光層１０６ａと陰極との間に、第１の発光層に接し、かつ第２の発光層１０６ｂと同じ材料からなる第３の発光層を有することが好ましい。このような構成とすることで、経時的なキャリアバランスの変化の影響を受けにくい発光素子、すなわち長寿命な発光素子を得ることができる。
【００３３】
次に、上記の発光素子を作製する上での具体例について説明する。
【００３４】
第１の電極（陽極）１０１および第２の電極（陰極）１０２には、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。具体的には、酸化インジウム−酸化スズ（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（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、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）の他、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、およびカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、マグネシウム（Ｍｇ）、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、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、その他グラフェン等を用いることができる。なお、第１の電極（陽極）１０１および第２の電極（陰極）１０２は、例えばスパッタリング法や蒸着法（真空蒸着法を含む）等により形成することができる。
【００３５】
正孔注入層１０４は、正孔輸送性の高い正孔輸送層１０５を介して発光層１０６に正孔を注入する層であり、正孔輸送性材料とアクセプター性物質を含む層である。正孔輸送性材料とアクセプター性物質を含むことで、アクセプター性物質により正孔輸送性材料から電子が引き抜かれて正孔（ホール）が発生し、正孔輸送層１０５を介して発光層１０６に正孔が注入される。なお、正孔輸送層１０５は、正孔輸送性材料を用いて形成される。
【００３６】
正孔注入層１０４および正孔輸送層１０５に用いる正孔輸送性材料としては、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（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等が挙げられる。その他、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、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）等のカルバゾール誘導体、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。
【００３７】
さらに、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）などの高分子化合物を用いることもできる。
【００３８】
また、正孔注入層１０４に用いるアクセプター性物質としては、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、酸化モリブデンが特に好ましい。
【００３９】
発光層１０６（第１の発光層１０６ａ、第２の発光層１０６ｂ）は、ゲスト材料１０９（１０９ａ、１０９ｂ）とホスト材料１１０を含む層であり、これらの構成については、上述した通りである。
【００４０】
なお、発光層１０６（第１の発光層１０６ａ、第２の発光層１０６ｂ）において、ゲスト材料（発光性材料または、発光中心物質）（１０９ａ、１０９ｂ）として用いることが可能な材料には、特に限定は無く、一重項励起エネルギーを発光に変える発光性材料、または三重項励起エネルギーを発光に変える発光性材料を用いることができる。但し、発光性材料１０９ｂの発光色は、発光性材料１０９ａの発光色よりも短波長であるものを用いることとする。上記発光性材料および発光中心物質としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。
【００４１】
一重項励起エネルギーを発光に変える発光性材料としては、蛍光を発する物質が挙げられ、例えば、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）、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：２ＤＰＡＰＰＡ）、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、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）、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）、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−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−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：ＢｉｓＤＣＭ）、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：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）などが挙げられる。
【００４２】
また、三重項励起エネルギーを発光に変える発光性材料としては、例えば、燐光を発する物質や熱活性化遅延蛍光を示す熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料が挙げられる。なお、ＴＡＤＦ材料における遅延蛍光とは、通常の蛍光と同様のスペクトルを持ちながら、寿命が著しく長い発光をいう。その寿命は、１０−６秒以上、好ましくは１０−３秒以上である。
【００４３】
燐光を発する物質としては、ビス［２−（３’，５’−ビストリフルオロメチルフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（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）、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））、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ））、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ））、ビス｛２−［４’−（パーフルオロフェニル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）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）］）、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））、ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］）、（アセチルアセトナト）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）］）、（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）］）、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）、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］（���ノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ））などが挙げられる。
【００４４】
ＴＡＤＦ材料としては、例えば、フラーレンやその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、エオシン等が挙げられる。また、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリンとしては、例えば、プロトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｐｒｏｔｏ  ＩＸ））、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｍｅｓｏ  ＩＸ））、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｈｅｍａｔｏ  ＩＸ））、コプロポルフィリンテトラメチルエステル−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｃｏｐｒｏ  ＩＩＩ−４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｅｔｉｏ  Ｉ））、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体（ＰｔＣｌ２ＯＥＰ）等が挙げられる。さらに、２−（ビフェニル−４−イル）−４，６−ビス（１２−フェニルインドロ［２，３−ａ］カルバゾール−１１−イル）−１，３，５−トリアジン（ＰＩＣ−ＴＲＺ）等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有する複素環化合物を用いることもできる。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強く、Ｓ１とＴ１のエネルギー差が小さくなるため、特に好ましい。
【００４５】
発光層１０６（１０６ａ、１０６ｂ）のホスト材料１１０として用いることができる電子輸送性の材料としては、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が好ましく、例えば、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）、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）等のキノキサリンないしはジベンゾキノキサリン誘導体が挙げられる。なお、キノキサリン誘導体を電子輸送性のホスト材料として用いた場合、ゲスト材料としては、アルキル基を有するフェニルピラジン誘導体を配位子とする有機金属錯体（具体的にはイリジウム錯体）を用いると好ましい。電子トラップ性が低減されるためである。
【００４６】
また、発光層１０６（１０６ａ、１０６ｂ）のホスト材料１１０として用いることができる正孔輸送性材料としては、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）や芳香族アミン化合物が好ましく、例えば、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：ＰＣＢＮＢＢ）、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’−ＴＮＡＴＡ）、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−ジフェニルアミノ−９Ｈ−フルオレン−７−イル）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）、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（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−［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）、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���ノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）が挙げられる。
【００４７】
なお、発光層１０６（１０６ａ、１０６ｂ）は、ホスト材料とゲスト材料以外の材料をさらに含んでいても良い。例えば、上述した電子輸送性材料を発光層１０６（１０６ａ、１０６ｂ）のホスト材料として用い、さらに上述した正孔輸送性材料が発光層１０６（１０６ａ、１０６ｂ）に含まれる構成が好ましい。
【００４８】
電子輸送層１０７は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層１０７には、Ａｌｑ３、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）、ＢＡｌｑ、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）などの金属錯体を用いることができる。また、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−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などの複素芳香族化合物も用いることができる。また、ポリ（２，５−ピリジンジイル）（略称：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）のような高分子化合物を用いることもできる。ここに述べた物質は、主に１×１０−６ｃｍ２／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１０７として用いてもよい。
【００４９】
また、電子輸送層１０７は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が２層以上積層したものとしてもよい。
【００５０】
電子注入層１０８は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層１０８には、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）のような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子注入層１０８にエレクトライドを用いてもよい。該エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。なお、上述した電子輸送層１０７を構成する物質を用いることもできる。
【００５１】
また、電子注入層１０８に、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層１０７を構成する物質（金属錯体や複素芳香族化合物等）を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合物を用いることもできる。
【００５２】
なお、上述した正孔注入層１０４、正孔輸送層１０５、発光層１０６（１０６ａ、１０６ｂ）、電子輸送層１０７、電子注入層１０８は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、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。
【００５３】
上述した発光素子は、第１の電極１０１および第２の電極１０２との間に生じた電位差によりキャリアが注入され、ＥＬ層１０３において正孔と電子とが再結合することにより発光する。そして、この発光は、第１の電極１０１および第２の電極１０２のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第１の電極１０１および第２の電極１０２のいずれか一方、または両方が透光性を有する電極となる。
【００５４】
以上、本実施の形態で説明した構造を有する発光素子を形成することにより、複数の発光色が得られる発光素子において、一種の発光色に対する電流効率を高めることにより、他の発光色の電流効率を向上させることができ、発光素子全体として電流効率の高い発光素子を得ることができる。
【００５５】
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【００５６】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様として、電荷発生層を挟んでＥＬ層を複数有する構造の発光素子（以下、タンデム型発光素子という）について図２を用いて説明する。
【００５７】
本実施の形態に示す発光素子は、図２（Ａ）に示すように一対の電極（第１の電極２０１および第２の電極２０４）間に、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ層２０２（２））を有するタンデム型発光素子である。
【００５８】
本実施の形態において、第１の電極２０１は、陽極として機能する電極であり、第２の電極２０４は陰極として機能する電極である。なお、第１の電極２０１および第２の電極２０４は、実施の形態１と同様な構成を用いることができる。また、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ層２０２（２））は、実施の形態１で示したＥＬ層と両方とも同様な構成であっても良いが、いずれか一方が同様の構成であっても良い。すなわち、第１のＥＬ層２０２（１）と第２のＥＬ層２０２（２）は、同じ構成であっても異なる構成であってもよく、その構成は実施の形態１と同様なものを適用することができる。
【００５９】
また、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ層２０２（２））の間には、電荷発生層２０５が設けられている。電荷発生層２０５は、第１の電極２０１と第２の電極２０４に電圧を印加したときに、一方のＥＬ層に電子を注入し、他方のＥＬ層に正孔を注入する機能を有する。本実施の形態の場合には、第１の電極２０１に第２の電極２０４よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層２０５から第１のＥＬ層２０２（１）に電子が注入され、第２のＥＬ層２０２（２）に正孔が注入される。
【００６０】
なお、電荷発生層２０５は、光の取り出し効率の点から、可視光に対して透光性を有する（具体的には、電荷発生層２０５に対する可視光の透過率が、４０％以上）ことが好ましい。また、電荷発生層２０５は、第１の電極２０１や第２の電極２０４よりも低い導電率であっても機能する。
【００６１】
電荷発生層２０５は、正孔輸送性材料に電子受容体（アクセプター）が添加された構成であっても、電子輸送性材料に電子供与体（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良い。
【００６２】
正孔輸送性材料に電子受容体が添加された構成とする場合において、正孔輸送性材料としては、例えば、ＮＰＢやＴＰＤ、ＴＤＡＴＡ、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有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
【００６３】
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。
【００６４】
一方、電子輸送性材料に電子供与体が添加された構成とする場合において、電子輸送性材料としては、例えば、Ａｌｑ、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、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を用いることができる。また、この他、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、Ｚｎ（ＢＴＺ）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、ＰＢＤやＯＸＤ−７、ＴＡＺ、Ｂｐｈｅｎ、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有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
【００６５】
また、電子供与体としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における第２、第１３族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム（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。
【００６６】
なお、上述した材料を用いて電荷発生層２０５を形成することにより、ＥＬ層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
【００６７】
本実施の形態では、ＥＬ層を２層有する発光素子について説明したが、図２（Ｂ）に示すように、ｎ層（ただし、ｎは、３以上）のＥＬ層（２０２（１）〜２０２（ｎ））を積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。本実施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数のＥＬ層を有する場合、ＥＬ層とＥＬ層との間にそれぞれ電荷発生層（２０５（１）〜２０５（ｎ−１））を配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での発光が可能である。電流密度を低く保てるため、長寿命素子を実現できる。また、照明を応用例とした場合は、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現することができる。
【００６８】
また、それぞれのＥＬ層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つのＥＬ層を有する発光素子において、第１のＥＬ層の発光色と第２のＥＬ層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色の光と、発光する物質から得られた光とを混合すると、白色発光を得ることができる。
【００６９】
また、３つのＥＬ層を有する発光素子の場合でも同様であり、一例として、第１のＥＬ層の発光色が赤色（例えば、５８０ｎｍと６８０ｎｍとの間に発光スペクトルのピークを有する）であり、第２のＥＬ層の発光色が緑色（例えば、５００ｎｍと５６０ｎｍとの間に発光スペクトルのピークを有する）であり、第３のＥＬ層の発光色が青色（例えば、４００ｎｍと４８０ｎｍとの間に発光スペクトルのピークを有する）である場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。
【００７０】
また、上記発光素子を備えた発光装置の構成としては、パッシブマトリクス型の発光装置やアクティブマトリクス型の発光装置の他、マイクロキャビティー構造を組み合わせた発光装置などを作製することができ、これらは、いずれも本発明の一態様に含まれるものとする。
【００７１】
なお、アクティブマトリクス型の発光装置の場合において、トランジスタ（ＦＥＴ）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ＦＥＴを適宜用いることができる。また、ＦＥＴ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ＦＥＴからなるものでもよいし、Ｎ型のＦＥＴまたはＰ型のＦＥＴのいずれか一方のみからなるものであってもよい。さらに、ＦＥＴに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定されない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることができる。また、半導体材料としては、１３族（ガリウム等）半導体、１４族（ケイ素等）半導体、化合物半導体（酸化物半導体を含む）の他、有機半導体等を用いることができる。
【００７２】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができるものとする。
【００７３】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置について説明する。
【００７４】
本実施の形態に示す発光装置は、一対の電極間での光の共振効果を利用した微小光共振器（マイクロキャビティー）構造を有しており、図３に示す様に一対の電極（反射電極３０１及び半透過・半反射電極３０２）間に少なくともＥＬ層３０５を含む発光素子を複数有する。また、ＥＬ層３０５は、少なくとも発光領域となる発光層３０４を有し、その他、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層などが含まれていても良い。
【００７５】
本実施の形態では、図３に示すように２種類の発光素子（第１の発光素子３１０Ｐ、第２の発光素子３１０Ｑ）を有して構成される場合について説明する。
【００７６】
第１の発光素子３１０Ｐは、反射電極３０１上に第１の透明導電層３０３ａと、発光層３０４を一部に含むＥＬ層３０５と、半透過・半反射電極３０２とが順次積層された構造を有する。また、第２の発光素子３１０Ｑは、反射電極３０１上に第２の透明導電層３０３ｂと、発光層３０４を一部に含むＥＬ層３０５と、半透過・半反射電極３０２とが順次積層された構造を有する。
【００７７】
なお、本実施の形態において示す２種類の発光素子において、反射電極３０１、ＥＬ層３０５、半透過・半反射電極３０２は共通である。また、発光層３０４は、第１の波長領域にピークを持つ光（λＰ）を発光させる層と、第２の波長領域にピークを持つ光（λＱ）を発光させる層とが積層された構造を有する。この場合、波長の長さは、λＱ＜λＰなる関係であるとする。
【００７８】
また、各発光素子は、それぞれ反射電極３０１と半透過・半反射電極３０２との間にＥＬ層３０５を挟んでなる構造を有しており、ＥＬ層３０５に含まれる各発光層から全方向に射出される発光は、微小光共振器（マイクロキャビティー）としての機能を有する反射電極３０１と半透過・半反射電極３０２とによって共振される。
【００７９】
反射電極３０１は、反射性を有する導電性材料により形成され、その膜に対する可視光の反射率が４０％〜１００％、好ましくは７０％〜１００％であり、かつその抵抗率が１×１０−２Ωｃｍ以下の膜であるとする。また、半透過・半反射電極３０２は、反射性を有する導電性材料と光透過性を有する導電性材料とにより形成され、その膜に対する可視光の反射率が２０％〜８０％、好ましくは４０％〜７０％であり、かつその抵抗率が１×１０−２Ωｃｍ以下の膜であるとする。
【００８０】
また、第１の透明導電層３０３ａと、第２の透明導電層３０３ｂは、それぞれの厚みを変えて形成することにより、２種類の発光素子の反射電極３０１と半透過・半反射電極３０２との間の光学距離を変えている。これにより、反射電極３０１と半透過・半反射電極３０２との間において、共振する波長の光を強め、共振しない波長の光を減衰させることができるため、素子毎に異なる波長の光を取り出すことができる。
【００８１】
また、第１の発光素子３１０Ｐにおける反射電極３０１から半透過・半反射電極３０２までの総厚（光学膜厚の総和）をｍλＰ／２（ただし、ｍは自然数）、第２の発光素子３１０Ｑにおける反射電極３０１から半透過・半反射電極３０２までの総厚をｍλＱ／２（ただし、ｍは自然数）とする。
【００８２】
以上より、第１の発光素子３１０Ｐからは、主としてＥＬ層３０５に含まれる第１の発光層３０４Ｐで発光した光（λＰ）が取り出され、第２の発光素子３１０Ｑからは、主としてＥＬ層３０５に含まれる第２の発光層３０４Ｑで発光した光（λＱ）が取り出される。なお、各発光素子から取り出される光は、半透過・半反射電極３０２側からそれぞれ射出される。
【００８３】
また、上記構成において、反射電極３０１から半透過・半反射電極３０２までの総厚は、厳密には反射電極３０１における反射領域から半透過・半反射電極３０２における反射領域までの総厚ということができる。しかし、反射電極３０１や半透過・半反射電極３０２における反射領域の位置を厳密に決定することは困難であるため、反射電極３０１と半透過・半反射電極３０２の任意の位置を反射領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。
【００８４】
また、第１の発光素子３１０Ｐにおいて、反射電極３０１から第１の発光層３０４Ｐへの光学距離を所望の膜厚（（２ｍ’＋１）λＰ／４（ただし、ｍ’は自然数））に調節する。これにより、第１の発光層３０４Ｐからの発光を増幅させることができる。
【００８５】
なお、反射電極３０１と第１の発光層３０４Ｐとの光学距離は、厳密には反射電極３０１における反射領域と第１の発光層３０４Ｐにおける発光領域との光学距離であるということができる。しかし、反射電極３０１における反射領域や第１の発光層３０４Ｐにおける発光領域の位置を厳密に決定することは困難であるため、第１の発光層３０４Ｐの任意の位置を発光領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。
【００８６】
また、第２の発光素子３１０Ｑにおいて、反射電極３０１から第２の発光層３０４Ｑへの光学距離を所望の膜厚（（２ｍ’’＋１）λＱ／４（ただし、ｍ’’は自然数））に調節する。これにより、第２の発光層３０４Ｑからの発光を増幅させることができる。
【００８７】
なお、反射電極３０１と第２の発光層３０４Ｑとの光学距離は、厳密には反射電極３０１における反射領域と第２の発光層３０４Ｑにおける発光領域との光学距離であるということができる。しかし、反射電極３０１における反射領域や第２の発光層３０４Ｑにおける発光領域の位置を厳密に決定することは困難であるため、反射電極３０１の任意の位置を反射領域、第２の発光層３０４Ｑの任意の位置を発光領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。
【００８８】
なお、上記構成における発光素子は、ＥＬ層に複数の発光層が積層された構造を有しているが、本発明はこれに限られることはなく、例えば、実施の形態２で説明したタンデム型発光素子の構成と組み合わせて、一つの発光素子に電荷発生層を挟んで複数のＥＬ層を設け、それぞれのＥＬ層に単数もしくは複数の発光層を形成する構成としてもよい。
【００８９】
本実施の形態で示した発光装置は、マイクロキャビティー構造を有しており、同じＥＬ層を有していても発光素子ごとに異なる波長の光を取り出すことができるため複数色の塗り分けが不要となる。従って、高精細化を実現することが容易であるなどの理由からフルカラー化を実現する上で有利である。なお、着色層（カラーフィルタ）との組み合わせも可能である。また、特定波長の正面方向の発光強度を強めることが可能となるため、低消費電力化を図ることができる。この構成は、３色以上の画素を用いたカラーディスプレイ（画像表示装置）に適用する場合に、特に有用であるが、照明などの用途に用いても良い。
【００９０】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を有する発光装置について説明する。
【００９１】
また、上記発光装置は、パッシブマトリクス型の発光装置でもアクティブマトリクス型の発光装置でもよい。なお、本実施の形態に示す発光装置には、他の実施形態で説明した発光素子を適用することが可能である。
【００９２】
本実施の形態では、アクティブマトリクス型の発光装置について図４を用いて説明する。
【００９３】
なお、図４（Ａ）は発光装置を示す上面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）を鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図である。本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の発光装置は、素子基板４０１上に設けられた画素部４０２と、駆動回路部（ソース線駆動回路）４０３と、駆動回路部（ゲート線駆動回路）４０４（４０４ａ及び４０４ｂ）と、を有する。画素部４０２、駆動回路部４０３、及び駆動回路部４０４は、シール材４０５によって、素子基板４０１と封止基板４０６との間に封止されている。
【００９４】
また、素子基板４０１上には、駆動回路部４０３、及び駆動回路部４０４に外部からの信号（例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信号等）や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線４０７が設けられる。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）４０８を設ける例を示している。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【００９５】
次に、断面構造について図４（Ｂ）を用いて説明する。素子基板４０１上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、ソース線駆動回路である駆動回路部４０３と、画素部４０２が示されている。
【００９６】
駆動回路部４０３はＦＥＴ４０９とＦＥＴ４１０とを組み合わせた構成について例示している。なお、駆動回路部４０３が有するＦＥＴ４０９とＦＥＴ４１０は、単極性（Ｎ型またはＰ型のいずれか一方のみ）のトランジスタを含む回路で形成されても良いし、Ｎ型のトランジスタとＰ型のトランジスタを含むＣＭＯＳ回路で形成されても良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。
【００９７】
また、画素部４０２はスイッチング用ＦＥＴ４１１と、電流制御用ＦＥＴ４１２と電流制御用ＦＥＴ４１２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１の電極（陽極）４１３とを含む複数の画素により形成される。また、本実施の形態においては、画素部４０２はスイッチング用ＦＥＴ４１１と、電流制御用ＦＥＴ４１２との２つのＦＥＴにより画素部４０２を構成する例について示したが、これに限定されない。例えば、３つ以上のＦＥＴと、容量素子とを組み合わせた画素部４０２としてもよい。
【００９８】
ＦＥＴ４０９、４１０、４１１、４１２としては、例えば、スタガ型や逆スタガ型のトランジスタを適用することができる。ＦＥＴ４０９、４１０、４１１、４１２に用いることのできる半導体材料としては、例えば、１３族（ガリウム等）半導体、１４族（ケイ素等）半導体、化合物半導体、酸化物半導体、有機半導体材料を用いることができる。また、該半導体材料の結晶性については、特に限定されず、例えば、非晶質半導体膜、または結晶性半導体膜を用いることができる。特に、ＦＥＴ４０９、４１０、４１１、４１２としては、酸化物半導体を用いると好ましい。該酸化物半導体としては、例えば、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、またはＮｄ）等が挙げられる。ＦＥＴ４０９、４１０、４１１、４１２として、例えば、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ以上の酸化物半導体材料を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。
【００９９】
また、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、絶縁物４１４として、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いることにより形成する。また、本実施の形態においては、第１の電極４１３を陽極として用いる。
【０１００】
また、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のが好ましい。絶縁物４１４の形状を上記のように形成することで、絶縁物４１４の上層に形成される膜の被覆性を良好なものとすることができる。例えば、絶縁物４１４の材料として、ネガ型の感光性樹脂、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれかを使用することができ、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン等を使用することができる。
【０１０１】
第１の電極（陽極）４１３上には、ＥＬ層４１５及び第２の電極（陰極）４１６が積層形成されている。ＥＬ層４１５は、少なくとも発光層が設けられており、発光層は、実施の形態１で説明した積層構造を有する。また、ＥＬ層４１５には、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層等を適宜設けることができる。
【０１０２】
なお、第１の電極（陽極）４１３、ＥＬ層４１５及び第２の電極（陰極）４１６との積層構造で、発光素子４１７が形成されている。第１の電極（陽極）４１３、ＥＬ層４１５及び第２の電極（陰極）４１６に用いる材料としては、実施の形態１に示す材料を用いることができる。また、ここでは図示しないが、第２の電極（陰極）４１６は外部入力端子であるＦＰＣ４０８に電気的に接続されている。
【０１０３】
また、図４（Ｂ）に示す断面図では発光素子４１７を１つのみ図示しているが、画素部４０２において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。画素部４０２には、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、フルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子の他に、例えば、ホワイト（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）等の発光が得られる発光素子を形成してもよい。例えば、３種類（赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））の発光が得られる発光素子に上述の数種類の発光が得られる発光素子を追加することにより、色純度の向上、消費電力の低減等の効果が得ることができる。また、カラーフィルタと組み合わせることによってフルカラー表示可能な発光装置としてもよい。
【０１０４】
さらに、シール材４０５で封止基板４０６を素子基板４０１と貼り合わせることにより、素子基板４０１、封止基板４０６、およびシール材４０５で囲まれた空間４１８に発光素子４１７が備えられた構造になっている。なお、空間４１８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。
【０１０５】
なお、シール材４０５にはエポキシ系樹脂やガラスフリット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４０６に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。シール材としてガラスフリットを用いる場合には、接着性の観点から素子基板４０１及び封止基板４０６はガラス基板であることが好ましい。
【０１０６】
以上のようにして、アクティブマトリクス型の発光装置を得ることができる。
【０１０７】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。
【０１０８】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を適用して作製された発光装置を用いて完成させた様々な電子機器の一例について、図５を用いて説明する。
【０１０９】
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。これらの電子機器の具体例を図５に示す。
【０１１０】
図５（Ａ）は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置７１００は、筐体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。表示部７１０３により、映像を表示することが可能であり、発光装置を表示部７１０３に用いることができる。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。
【０１１１】
テレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー７１０９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機７１１０から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。
【０１１２】
なお、テレビジョン装置７１００は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
【０１１３】
図５（Ｂ）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。なお、コンピュータは、発光装置をその表示部７２０３に用いることにより作製することができる。
【０１１４】
図５（Ｃ）は、スマートウオッチであり、筐体７３０２、表示パネル７３０４、操作ボタン７３１１、７３１２、接続端子７３１３、バンド７３２１、留め金７３２２、等を有する。
【０１１５】
ベゼル部分を兼ねる筐体７３０２に搭載された表示パネル７３０４は、非矩形状の表示領域を有している。表示パネル７３０４は、時刻を表すアイコン７３０５、その他のアイコン７３０６等を表示することができる。
【０１１６】
なお、図５（Ｃ）に示すスマートウオッチは、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を行う機能、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、等を有することができる。
【０１１７】
また、筐体７３０２の内部に、スピーカ、センサ（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）、マイクロフォン等を有することができる。なお、スマートウオッチは、発光装置をその表示パネル７３０４に用いることにより作製することができる。
【０１１８】
図５（Ｄ）は、携帯電話機（スマートフォンを含む）の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１に、表示部７４０２、マイク７４０６、スピーカ７４０５、カメラ７４０７、外部接続部７４０４、操作用ボタン７４０３などを備えている。また、本発明の一態様に係る発光素子を、可撓性を有する基板に形成した場合、図５（Ｄ）に示すような曲面を有する表示部７４０２に適用することが可能である。
【０１１９】
図５（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。
【０１２０】
表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。
【０１２１】
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボード又は番号ボタンを表示させることが好ましい。
【０１２２】
また、携帯電話機７４００内部に、ジャイロセンサや加速度センサ等の検出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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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７４０２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。
【０１２６】
さらに、携帯電話機（スマートフォンを含む）の別の構成として、図５（Ｄ’−１）や図５（Ｄ’−２）のような構造を有する携帯電話機に適用することもできる。
【０１２７】
なお、図５（Ｄ’−１）や図５（Ｄ’−２）のような構造を有する場合には、文字情報や画像情報などを筐体７５００（１）、７５００（２）の第１面７５０１（１）、７５０１（２）だけでなく、第２面７５０２（１）、７５０２（２）に表示させることができる。このような構造を有することにより、携帯電話機を胸ポケットに収納したままの状態で、第２面７５０２（１）、７５０２（２）などに表示された文字情報や画像情報などを使用者が容易に確認することができる。
【０１２８】
以上のようにして、本発明の一態様である発光素子を含む発光装置を適用して電子機器を得ることができる。なお、適用できる電子機器は、本実施の形態に示したものに限らず、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【０１２９】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１３０】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を含む発光装置を適用した照明装置の一例について、図６を用いて説明する。
【０１３１】
図６は、発光装置を室内の照明装置８００１として用いた例である。なお、発光装置は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面を有する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置８００２を形成することもできる。本実施の形態で示す発光装置に含まれる発光素子は薄膜状であり、筐体のデザインの自由度が高い。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。さらに、室内の壁面に大型の照明装置８００３を備えても良い。
【０１３２】
また、発光装置をテーブルの表面に用いることによりテーブルとしての機能を備えた照明装置８００４とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光装置を用いることにより、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。
【０１３３】
以上のように、発光装置を適用した様々な照明装置が得られる。なお、これらの照明装置は本発明の一態様に含まれるものとする。
【０１３４】
また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【実施例】
【０１３５】
本実施例では、本発明の一態様である発光素子１、発光素子２、およびその比較のために比較発光素子３、比較発光素子４を作製した。なお、素子構造の詳細について、図７を用いて説明する。本実施例で示す発光素子は、実施の形態２で説明したタンデム型構造と、実施の形態３で説明したマイクロキャビティー構造とを組み合わせた構造を有する。また、本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。
【０１３６】
【化１】
2015173105.tif 000002
【０１３７】
【化２】
2015173105.tif 000003
【０１３８】
≪発光素子１、発光素子２、比較発光素子３、および比較発光素子４の作製≫
本実施例で示す発光素子は、図７の左側に発光素子１および比較発光素子３の素子構造、右側に発光素子２および比較発光素子４の素子構造をそれぞれ示しており、発光素子１および比較発光素子３は、赤色発光を呈する発光素子であり、発光素子２および比較発光素子４は、緑色発光を呈する発光素子である。なお、これらの発光素子は、全て、第２の電極４００３側から光が出る構造を有している。
【０１３９】
なお、発光素子１と発光素子２において、第２のＥＬ層４００２ｂの発光層（４０１３（ｂ２））に用いる材料は同じである。また、比較発光素子３と比較発光素子４において、第２のＥＬ層４００２ｂの発光層（４０１３（ｂ２））に用いる材料は同じであるが、発光素子１と発光素子２において用いる材料とは異なる。また、図７の左側に示す発光素子１および比較発光素子３は、赤色発光が得られるように光学調整され、図７の右側に示す発光素子２および比較発光素子４は、緑色発光が得られるように光学調整されているため、図７の左側に示す第１の電極４００１と、図７の右側に示す第１の電極４１０１とは異なる構造を有する。なお、その他の共通の構成については、図７に示す同一の符号を用いて説明する。
【０１４０】
まず、発光素子１及び発光素子２はガラス製の基板４０００上にアルミニウム（Ａｌ）とニッケル（Ｎｉ）とランタン（Ｌａ）の合金膜（Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ）をスパッタリング法により、２００ｎｍの膜厚で成膜した後、Ｔｉをスパッタリング法により６ｎｍの膜厚で成膜し、さらに酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法により成膜した。比較発光素子３及び比較発光素子４はガラス製の基板４０００上にアルミニウム（Ａｌ）とチタン（Ｔｉ）合金膜（Ａｌ−Ｔｉ）をスパッタリング法により、２００ｎｍの膜厚で成膜した後、Ｔｉをスパッタリング法により６ｎｍの膜厚で成膜し、さらに酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法により成膜した。この時、ＩＴＳＯの膜厚は、発光素子１は、膜厚７５ｎｍ、発光素子２は、膜厚４０ｎｍ、比較発光素子３は、膜厚８０ｎｍ、比較発光素子４は、膜厚４０ｎｍとした。これにより、発光素子１、発光素子２、比較発光素子３、および比較発光素子４の陽極として機能する第１の電極４００１および４１０１を形成した。この時、成膜したＴｉは一部または全部が酸化されており、酸化チタンを含んでいる。なお、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
【０１４１】
次に、基板４０００上に発光素子１、発光素子２、比較発光素子３、および比較発光素子４をそれぞれ形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
【０１４２】
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で６０分間の真空焼成を行った後、基板４０００を３０分程度放冷した。
【０１４３】
次に、第１の電極（４００１、４１０１）が形成された面が下方となるように、基板４０００を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。本実施例では、真空蒸着法により、第１のＥＬ層４００２ａを構成する第１の正孔注入層４０１１ａ、第１の正孔輸送層４０１２ａ、発光層（Ａ）（４０１３ａ）、第１の電子輸送層４０１４ａ、第１の電子注入層４０１５ａを順次形成した後、電荷発生層４００４を形成し、次に第２のＥＬ層４００２ｂを構成する第２の正孔注入層４０１１ｂ、第２の正孔輸送層４０１２ｂ、発光層（Ｂ）（４０１３（ｂ１）、４０１３（ｂ２））、第２の電子輸送層４０１４ｂ、第２の電子注入層４０１５ｂを形成した。
【０１４４】
真空蒸着装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、発光素子１および発光素子２の場合は、９−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−フェニル］フェナントレン（略称：ＰｃＰＰｎ）と酸化モリブデンとを、ＰｃＰＰｎ：酸化モリブデン＝１：０．５（質量比）となるように共蒸着し、第１の電極（４００１、４１０１）上に第１の正孔注入層４０１１ａを形成した。なお、膜厚は、発光素子１および発光素子２の場合は、いずれも１０ｎｍとした。また、比較発光素子３および比較発光素子４の場合は、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）と酸化モリブデンとを、ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン＝１：０．５（質量比）となるように共蒸着して形成した。なお、膜厚は、比較発光素子３の場合、１０ｎｍとし、比較発光素子４の場合、１３ｎｍとした。
【０１４５】
次に、ＰｃＰＰｎ（略称）を蒸着し、第１の正孔輸送層４０１２ａを形成した。なお、発光素子１および発光素子２の場合は、膜厚を１５ｎｍとし、比較発光素子３および比較発光素子４の場合は、２０ｎｍとした。
【０１４６】
次に、第１の正孔輸送層４０１２ａ上に発光層（Ａ）４０１３ａを形成した。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）、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、ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０５（質量比）となるように共蒸着し、発光層（Ａ）４０１３ａを形成した。なお、発光素子１および発光素子２の場合は、膜厚を２５ｎｍとし、比較発光素子３および比較発光素子４の場合は、３０ｎｍとした。
【０１４７】
次に、発光層（Ａ）４０１３ａ上にＣｚＰＡ（略称）を５ｎｍ蒸着した後、さらに、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着することにより、第１の電子輸送層４０１４ａを形成した。さらに第１の電子輸送層４０１４ａ上に、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．１ｎｍ蒸着することにより、第１の電子注入層４０１５ａを形成した。
【０１４８】
次に、第１の電子注入層４０１５ａ上に、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）を膜厚２ｎｍで蒸着することにより、電荷発生層４００４を形成した。
【０１４９】
次に、電荷発生層４００４上に、発光素子１および発光素子２の場合は、１，３，５−トリ（ジベンゾチオフェン−４−イル）−ベンゼン（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と酸化モリブデンとを、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン＝１：０．５（質量比）となるように共蒸着することにより、第２の正孔注入層４０１１ｂを形成した。膜厚は１２．５ｎｍとした。また、比較発光素子３および比較発光素子４の場合は、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）と酸化モリブデンとを、ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン＝１：０．５（質量比）となるように共蒸着することにより、第２の正孔注入層４０１１ｂを形成した。膜厚は１３ｎｍとした。
【０１５０】
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）を２０ｎｍ蒸着することにより、第２の正孔輸送層４０１２ｂを形成した。
【０１５１】
次に、第２の正孔輸送層４０１２ｂ上に発光層（Ｂ）（第１の発光層４０１３（ｂ１）、第２の発光層４０１３（ｂ２））を形成した。
【０１５２】
第１の発光層４０１３（ｂ１）は、発光素子１および発光素子２の場合は、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）、Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）、（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、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］＝０．８：０．２：０．０６（質量比）となるよう共蒸着し、２０ｎｍの膜厚で形成した。また、比較発光素子３および比較発光素子４の場合は、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）、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）、（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、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］＝０．８：０．２：０．０６（質量比）となるよう共蒸着し、２０ｎｍの膜厚で形成した。
【０１５３】
第２の発光層４０１３（ｂ２）は、発光素子１および発光素子２の場合は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）、ビス｛４，６−ジメチル−２−［５−（２，６−ジメチルフェニル）−３−（３，５−ジメチルフェニル）−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，４−ペンタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］）を、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］＝１：０．０６（質量比）となるよう共蒸着し、２０ｎｍの膜厚で形成した。また、比較発光素子３および比較発光素子４の場合は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］）を、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］＝１：０．０６（質量比）となるよう共蒸着し、２０ｎｍの膜厚で形成した。
【０１５４】
次に、発光層（Ｂ）４０１３ｂ上に第２の電子輸送層４０１４ｂを形成した。
【０１５５】
発光素子１および発光素子２の場合は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）を３５ｎｍ蒸着した後、ＢＰｈｅｎ（略称）を１５ｎｍ蒸着して形成した。また、比較発光素子３および比較発光素子４の場合は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ（略称）を１５ｎｍ蒸着した後、ＢＰｈｅｎ（略称）を１５ｎｍ蒸着して形成した。
【０１５６】
さらに第２の電子輸送層４０１４ｂ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍ蒸着することにより、第２の電子注入層４０１５ｂを形成した。
【０１５７】
最後に、第２の電子注入層４０１５ｂ上に陰極となる第２の電極４００３形成した。第２の電極４００３は、銀（Ａｇ）とマグネシウム（Ｍｇ）とを１：０．１で共蒸着し、１５ｎｍの膜厚で形成した後、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）をスパッタリング法により７０ｎｍの膜厚で形成して得た。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。
【０１５８】
以上により得られた発光素子１、発光素子２、比較発光素子３、および比較発光素子４の素子構造を表１に示す。
【０１５９】
【表１】
2015173105.tif 000004
【０１６０】
なお、表１に示すように、発光素子１および比較発光素子３の対向基板には、赤色の着色層（Ｒ）が形成され、発光素子２および比較発光素子４の対向基板には、緑色の着色層（Ｇ）が形成されている。また、上記により作製された発光素子１、比較発光素子３、発光素子２および比較発光素子４は、大気に曝されないように窒素雰囲気のグローブボックス内においてこれらの対向基板と張り合わせることにより封止した（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時に３６５ｎｍの紫外光を６Ｊ／ｃｍ２照射し、８０℃にて１時間熱処理した）。
【０１６１】
≪発光素子１、発光素子２、比較発光素子３、および比較発光素子４の動作特性≫
作製した各発光素子の動作特性について測定した。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０１６２】
まず、発光素子１、発光素子２、比較発光素子３、および比較発光素子４の輝度−電流効率特性を図８に示す。なお、図８において、縦軸は、電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。
【０１６３】
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における発光素子１、発光素子２、比較発光素子３、および比較発光素子４の主な初期特性値を以下の表２に示す。
【０１６４】
【表２】
2015173105.tif 000005
【０１６５】
上記結果から、本実施例で作製した発光素子１および比較発光素子３は、赤色（Ｒ）発光を呈する発光素子であるが、発光層（Ｂ）（４０１３ｂ）の第２の発光層４０１３（ｂ２）に用いる材料が異なる。具体的には、発光素子１の場合は、ホスト材料が２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩであり、ゲスト材料が［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］であるのに対し、比較発光素子３の場合は、ホスト材料は同じだが、ゲスト材料が［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］である。なお、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定の結果、ホスト材料（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）のＬＵＭＯは−２．９４ｅＶ、発光素子１のゲスト材料（［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］）のＬＵＭＯは−２．９１ｅＶ、比較発光素子３のゲスト材料（［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］）のＬＵＭＯは−３．０５ｅＶであった。したがって、発光素子１におけるゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、ホスト材料のＬＵＭＯ準位に対して、±０．１ｅＶ以内にあるが、比較発光素子３の場合には±０．１ｅＶ以内になっていない。従って、この条件を満たしていることで発光素子１と比較発光素子３の電流効率特性に差が出るものと考えられる。
【０１６６】
また、緑色（Ｇ）発光を呈する発光素子である、発光素子２と比較発光素子４との比較では、表２に示すように、発光素子２の方が高い電流効率を示している。なお、発光素子１と発光素子２は、発光層（Ｂ）（４０１３ｂ）の第２の発光層４０１３（ｂ２）に同じ赤色発光を呈するゲスト材料が含み、第１の発光層４０１３（ｂ１）に同じ緑色発光を呈するゲスト材料を含む構成を有している。従って、発光素子２の電流効率が比較発光素子４よりも高いことは、第２の発光層４０１３（ｂ２）に用いるホスト材料とゲスト材料のＬＵＭＯ準位の関係を上記のようにして赤色発光の電流効率を向上させることで、積層された第１の発光層４０１３（ｂ１）におけるキャリアの再結合効率を高めることができるため緑色発光の電流効率も向上したものと考えられる。
【０１６７】
このように、白色素子に着色層（カラーフィルター）を設けて赤色素子と緑色素子を得る際に、本来緑色発光には寄与していない赤色の発光材料を変えるだけで、赤色素子のみならず緑色素子までも電流効率が高まるという現象は、通常予測しえない。すなわちこの現象は、本願構成の顕著な効果の一つである。
【０１６８】
したがって、これらの発光素子を適宜組み合わせて用いることで、電流効率の高いフルカラーまたは白色の発光装置が実現できることが分かる。
【０１６９】
また、発光素子１、発光素子２、比較発光素子３、および比較発光素子４に２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトルを、図９に示す。図９に示す通り発光素子１（Ｒ）および比較発光素子３（Ｒ）の発光スペクトルは６１１ｎｍ付近、発光素子２（Ｇ）、比較発光素子４（Ｇ）の発光スペクトルは５３４ｎｍ付近にそれぞれピークを有しており、各発光素子は、各発光層に含まれる燐光性有機金属イリジウム錯体の発光に由来している。
【０１７０】
なお、赤色発光を呈する発光素子１と比較発光素子３との比較において、発光素子１の発光スペクトルの形状は、比較発光素子３の形状に比べて狭線化され、緑色発光を呈する発光素子２と比較発光素子４との比較において、発光素子２の発光スペクトルの形状は、比較発光素子４の形状に比べて狭線化されている。従って、発光素子１および発光素子２の電流効率が比較発光素子３および比較発光素子４よりも向上したことは、このようにスペクトル形状が狭線化している様子からも確認することができる。
【符号の説明】
【０１７１】
１０１    陽極
１０２    陰極
１０３    ＥＬ層
１０４    正孔注入層
１０５    正孔輸送層
１０６    発光層
１０６ａ    第１の発光層
１０６ｂ    第２の発光層
１０７    電子輸送層
１０８    電子注入層
１０９    ゲスト材料
１０９ａ    第１の発光性材料
１０９ｂ    第２の発光性材料
１１０    ホスト材料
２０１    第１の電極
２０２（１）    第１のＥＬ層
２０２（２）    第２のＥＬ層
２０２（ｎ−１）    第（ｎ−１）のＥＬ層
２０２（ｎ）    第（ｎ）のＥＬ層
２０４    第２の電極
２０５    電荷発生層
２０５（１）    第１の電荷発生層
２０５（２）    第２の電荷発生層
２０５（ｎ−２）    第（ｎ−２）の電荷発生層
２０５（ｎ−１）    第（ｎ−１）の電荷発生層
３０１    反射電極
３０２    半透過・半反射電極
３０３ａ    第１の透明導電層
３０３ｂ    第２の透明導電層
３０４Ｐ    第１の発光層
３０４Ｑ    第２の発光層
３０５    ＥＬ層
３１０Ｐ    第１の発光素子
３１０Ｑ    第２の発光素子
４０１    素子基板
４０２    画素部
４０３    駆動回路部（ソース線駆動回路）
４０４ａ、４０４ｂ    駆動回路部（ゲート線駆動回路）
４０５    シール材
４０６    封止基板
４０７    配線
４０８    ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
４０９    ＦＥＴ
４１０    ＦＥＴ
４１１    スイッチング用ＦＥＴ
４１２    電流制御用ＦＥＴ
４１３    第１の電極（陽極）
４１４    絶縁物
４１５    ＥＬ層
４１６    第２の電極（陰極）
４１７    発光素子
４１８    空間
４０００    基板
４００１    電極
４１０１    電極
４００２ａ    ＥＬ層
４００２ｂ    ＥＬ層
４００３    電極
４００４    電荷発生層
４０１１ａ    正孔注入層
４０１１ｂ    正孔注入層
４０１２ａ    正孔輸送層
４０１２ｂ    正孔輸送層
４０１３ａ    発光層（Ａ）
４０１３ｂ    発光層（Ｂ）
４０１３（ｂ１）    発光層（Ｂ）第１の発光層
４０１３（ｂ２）    発光層（Ｂ）第２の発光層
４０１４ａ    電子輸送層
４０１４ｂ    電子輸送層
４０１５ａ    電子注入層
４０１５ｂ    電子注入層
７１００    テレビジョン装置
７１０１    筐体
７１０３    表示部
７１０５    スタンド
７１０７    表示部
７１０９    操作キー
７１１０    リモコン操作機
７２０１    本体
７２０２    筐体
７２０３    表示部
７２０４    キーボード
７２０５    外部接続ポート
７２０６    ポインティングデバイス
７３０２    筐体
７３０４    表示パネル
７３０５    時刻を表すアイコン
７３０６    その他のアイコン
７３１１    操作ボタン
７３１２    操作ボタン
７３１３    接続端子
７３２１    バンド
７３２２    留め金
７４００    携帯電話機
７４０１    筐体
７４０２    表示部
７４０３    ボタン
７４０４    外部接続部
７４０５    スピーカ
７４０６    マイク
７４０７    カメラ
７５００（１）、７５００（２）    筐体
７５０１（１）、７５０１（２）    第１面
７５０２（１）、７５０２（２）    第２面
８００１    照明装置
８００２    照明装置
８００３    照明装置
８００４    照明装置
【図１】
2015173105.tif 000006
【図２】
2015173105.tif 000007
【図３】
2015173105.tif 000008
【図４】
2015173105.tif 000009
【図５】
2015173105.tif 000010
【図６】
2015173105.tif 000011
【図７】
2015173105.tif 000012
【図８】
2015173105.tif 000013
【図９】
2015173105.tif 000014