(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体を有し、
前記筐体は、発光素子を内包し、
前記筐体の周縁部に第１端子電極と第２端子電極とを有し、
前記発光素子は、第１電極及び第２電極に挟持されたＥＬ層を有し、
前記第１電極と前記第１端子電極とは電気的に接続され、
前記第２電極と前記第２端子電極とは電気的に接続され、
前記第１電極と第２電極の少なくとも一方は透光性を有し、
前記筐体の前記発光素子の光放射面を覆う領域は透光性を有し、
前記第１端子電極及び前記第２端子電極が外部電源の端子電極とそれぞれ接続可能である照明装置であって、
前記筐体の前記発光素子の光放射面を覆う領域は、高屈折率材料層と、前記高屈折率材料層に接しかつ両面に複数の凹凸を有する第１筐体と、を有し、
前記高屈折率材料層の屈折率は、１．６以上であり、
前記第１筐体の屈折率は、１．４以上１．６未満であり、
前記第１筐体の前記発光素子側の面の凹凸の高さは、０．１乃至１００μｍの範囲であり、
前記第１筐体の前記発光素子の逆側の面の凹凸の高さは、０．１乃至１０００μｍの範囲であることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
筐体を有し、
前記筐体は、発光素子を内包し、
前記筐体の周縁部に第１端子電極、第２端子電極、第３端子電極、及び第４端子電極を有し、
前記発光素子は、第１電極及び第２電極に挟持されたＥＬ層を有し、
前記第１電極と前記第１端子電極とは電気的に接続され、
前記第２電極と前記第２端子電極とは電気的に接続され、
前記第３端子電極及び前記第４端子電極はセンサ素子と電気的に接続され、
前記筐体の前記発光素子の光放射面を覆う領域は透光性を有し、
前記第１電極と第２電極の少なくとも一方は透光性を有し、
前記第１端子電極、前記第２端子電極、前記第３端子電極、及び前記第４端子電極が外部電源の端子電極とそれぞれ接続可能である照明装置であって、
前記筐体の前記発光素子の光放射面を覆う領域は、高屈折率材料層と、前記高屈折率材料層に接しかつ両面に複数の凹凸を有する第１筐体と、を有し、
前記高屈折率材料層の屈折率は、１．６以上であり、
前記第１筐体の屈折率は、１．４以上１．６未満であり、
前記第１筐体の前記発光素子側の面の凹凸の高さは、０．１乃至１００μｍの範囲であり、
前記第１筐体の前記発光素子の逆側の面の凹凸の高さは、０．１乃至１０００μｍの範囲であることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一形態は、エレクトロルミネセンスを発現する発光部材を含む照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
白熱電球や蛍光灯よりも発光効率が高いという試算から、次世代の照明器具としてエレクトロルミネセンス材料を用いた照明装置が注目されている。エレクトロルミネセンス材料は蒸着法や塗布法などの製法により厚さ１μｍ以下の薄膜で形成可能であり、照明装置として形態にも工夫が施されている。例えば、エレクトロルミネセンス材料を用いた照明装置を大面積化しても輝度を均一に保つことができる照明装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３３２７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような照明装置は外部電源より電力を供給されることで点灯する。
【０００５】
本発明の一形態はエレクトロルミネセンス材料を用いた照明装置において、外部電源との接続をより容易に行い、利便性を高めることを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
エレクトロルミネセンス（ＥＬ）層を含む発光素子を有する照明装置において、発光素子を内包する筐体は、周縁端部に発光素子と電気的に接続する端子電極を有する。外部に露出されるように筐体に設けられた端子電極が外部電源の端子電極と接することで、外部電源と発光素子とが電気的に接続し、照明装置に電力を供給することができる。
【０００７】
本発明の一形態は、第１電極及び第２電極に挟持されたＥＬ層を含む発光素子と、発光素子を内包し、かつ周縁端部に第１端子電極及び第２端子電極が設けられた筐体とを有し、筐体内において、第１電極と第１端子電極とは電気的に接続し、第２電極と第２端子電極とは電気的に接続し、筐体において発光素子の光放射面を覆う領域と、第１電極と第２電極において発光素子の光放射面に設けられる少なくとも一方とは透光性を有し、第１端子電極及び第２端子電極が外部電源の端子電極とそれぞれ接することで外部電源及び発光素子が電気的に接続する。なお、本明細書において透光性とは、少なくとも可視光の波長領域の光に対して光を透過する性質を指す。
【０００８】
本発明の他の一形態は、第１電極及び第２電極に挟持されたＥＬ層を含む発光素子と、発光素子を内包し、かつ周縁端部に第１端子電極、第２端子電極、第３端子電極、及び第４端子電極が設けられた筐体とを有し、筐体内において、第１電極と第１端子電極とは電気的に接続し、第２電極と第２端子電極とは電気的に接続し、第３端子電極及び第４端子電極はセンサ素子と電気的に接続し、筐体において発光素子の光放射面を覆う領域と、第１電極と第２電極において発光素子の光放射面に設けられる少なくとも一方とは透光性を有し、第１端子電極、第２端子電極、第３端子電極、及び第４端子電極が外部電源の端子電極とそれぞれ接することで外部電源と、発光素子及びセンサ素子とがそれぞれ電気的に接続する。
【０００９】
センサ素子としては、温度を検出するサーミスタなどを用いることができる。センサ素子によって検出された温度に基づいて、照明装置に供給する電流、電圧値などを制御することが可能となる。
【００１０】
発光素子の第１電極及び第２電極は、筐体内に設けられた取り出し端子を介して第１端子電極及び第２端子電極と電気的に接続する構成でもよい。取り出し端子は発光素子の形成工程において同時に形成することができる。
【００１１】
また、第１端子電極及び第２端子電極は複数設けてもよい。第１端子電極及び第２端子電極が複数設けられると供給する電力を大きくすることができる。筐体に設けられる発光素子も複数設けてもよく、それぞれの発光素子が筐体周縁部に設けられる端子電極と独立して接続されてもよいし、複数の発光素子が並列、又は直列に電気的に接続され、共通した端子電極に接続されてもよい。
【００１２】
また発光素子の上面を覆う無機絶縁膜を設けることが好ましい。また、発光素子の光放射面と筐体との間にも無機絶縁膜を設ける構成としてもよい。無機絶縁膜は、外部からの水等の汚染物質から発光素子を保護する保護層、封止膜として機能する。無機絶縁膜としては窒化膜、及び窒化酸化膜の単層又は積層を用いることができる。無機絶縁膜を設けることで、発光素子の劣化を軽減し、照明装置の耐久性や寿命を向上させることができる。
【００１３】
発光素子の光放射面の形状は、四角形のような多角形のほか、円形であってもよく、発光素子を覆う筐体の形状も該光放射面の形状に対応させればよく、直方体、多角柱、円柱などを用いることができる。
【００１４】
また、ＥＬ層は中間層を介して２層以上設けられる構成としてもよい。発光色の異なるＥＬ層を複数積層することで放射される光の色を調節することができる。また、同色であっても複数層設けることで電力効率を向上させる効果を奏する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一形態である照明装置は、外部に露出されるように筐体に設けられた端子電極が外部電源の端子電極と接することで、外部電源と発光素子とが電気的に接続し、照明装置に電力を供給することができる。よって、照明装置と外部電源との接続がより容易に行うことができ、照明装置の利便性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】照明装置を説明する図。
【図２】照明装置を説明する図。
【図３】照明装置を説明する図。
【図４】照明装置を説明する図。
【図５】照明装置を説明する図。
【図６】照明装置を説明する断面図。
【図７】照明装置に適用できる発光素子の例を説明する図。
【図８】照明装置の使用形態の一例を説明する図。
【図９】照明装置の使用形態の一例を説明する図。
【図１０】照明装置を説明する断面図。
【図１１】照明装置を説明する平面図。
【図１２】照明装置を説明する平面図。
【図１３】照明装置を説明する断面図及び平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下の説明に限定されず、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について図１乃至図６、及び図１０を用いて説明する。
【００１９】
図１乃至図３は照明装置を説明する図であり、上部の図が平面図、下部の図が側面図である。図６（Ａ）は、図１の平面図における線Ａ１−Ａ２の断面図、図６（Ｂ）は図１の平面図における線Ａ３−Ａ４の断面図である。
【００２０】
図１に示す照明装置２１０において、ＥＬ層２０３を含む発光素子２３２を内包する筐体２００は、周縁端部に発光素子２３２と電気的に接続する端子電極２２０（第１端子電極２２２、第２端子電極２２１）を有する。
【００２１】
発光素子２３２の光放射面の形状は、四角形のような多角形のほか、円形であってもよく、発光素子２３２を覆う筐体２００の形状も該光放射面の形状に対応させればよく、直方体、多角柱、円柱などを用いることができる。本明細書に用いる発光素子２３２は薄膜の積層構造であるため、筐体２００も薄型の形状とすることができる。
【００２２】
発光素子２３２を覆う筐体２００は複数の筐体を接着して組み合わせることで形成することができる。図６では、筐体２００を発光素子２３２の光放射面を覆う第１筐体２７０と、上面を覆う第２筐体２３０によって構成する例である。
【００２３】
また、図１０（Ａ）は、第１筐体２４１、第２筐体２３０、第３筐体２７１を接着して筐体２００を構成する例である。第３筐体２７１には端子電極２２０（図中では第２端子電極２２１）が設けられている。図１０（Ｂ）は、第１筐体２４２と第２筐体２３０、第３筐体２７１とを接着層２３７ａ、２３７ｂ、２３７ｃによって接着する例である。また図１０（Ｂ）は筐体２００内の空間を樹脂２３６で充填する例である。樹脂２３６を充填することにより照明装置の強度を高めることができる。
【００２４】
また、第１筐体２７０、２４１、２４２の大きさとしては、発光装置の用途によって適宜設定することが可能である。例えば、直径１０ｃｍ乃至１４ｃｍ、好ましくは直径１２ｃｍの円盤形状、５インチ角の正方形などとすればよい。
【００２５】
接着には接着層を用いてもよいし、筐体に熱可塑性の有機樹脂を用いる場合、熱圧着処理によって接着することができる。接着層としては、可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を用いることができる。これらの接着剤の材質としては、例えばエポキシ樹脂やアクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。
【００２６】
筐体２００に用いる部材の具体例としては、プラスチック（有機樹脂）、ガラス、または石英などを用いることができる。プラスチックとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン等からなる部材が挙げられる。なお、発光素子２３２の上面を覆う第２筐体２３０は有機樹脂を用いることが好ましい。プラスチックを用いると、照明装置の軽量化を実現することができる。
【００２７】
発光素子２３２は、第１電極２０２、ＥＬ層２０３、及び第２電極２０４を含み、ＥＬ層２０３からの光は第１電極２０２及び第１筐体２７０を通過して外部へ放射されるため、第１電極２０２側が光放射面となる。よって第１電極２０２及び第１筐体２７０は少なくともＥＬ層２０３からの光を透過する透光性を有する。
【００２８】
なお、本明細書において、発光素子とは発光原理にエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）効果を利用している素子を表す。具体的には、本実施の形態の発光素子２３２として、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子などを用いることができる。例えば、発光素子２３２としてＬＥＤを用いる場合には、アルミニウムガリウムヒ素  （ＡｌＧａＡｓ）、ガリウムヒ素リン  （ＧａＡｓＰ）、インジウム窒化ガリウム  （ＩｎＧａＮ）、窒化ガリウム  （ＧａＮ）  、アルミニウム窒化ガリウム  （ＡｌＧａＮ）、リン化ガリウム  （ＧａＰ）、  セレン化亜鉛  （ＺｎＳｅ）、アルミニウムインジウムガリウムリン  （ＡｌＧａＩｎＰ）等をＥＬ層２０３の材料に用いることができる。
【００２９】
筐体２００内において、発光素子２３２の第１電極２０２と第１端子電極２２２とは配線２０７を介して電気的に接続し、第２電極２０４と第２端子電極２２１とは配線２０６を介して電気的に接続する。
【００３０】
発光素子２３２の第１電極２０２と第１端子電極２２２との電気的接続、及び第２電極２０４と第２端子電極２２１との電気的接続は、電気的接続ができる方法及び構成ならば特に限定されない。例えば、接続部に、バンプを形成して接続をしてもよいし、異方性導電膜を用いてもよいし、用いる導電膜をはんだ接続が可能な材料で形成し、はんだを用いて接続してもよい。また、固定のための樹脂を接続部の周りに設けてもよい。
【００３１】
図２の照明装置２１０は、センサ素子２０５を設ける例であり、センサ素子２０５は第１端子電極２２２及び第２端子電極２２１と隣接して筐体２００の周縁端部に設けられる第３端子電極２２３及び第４端子電極２２４に接続されている。センサ素子２０５としては、温度を検出するサーミスタなどを用いることができる。サーミスタとしては、温度上昇で抵抗値が減少するＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｃｉｅｎｔ）サーミスタ、温度上昇で抵抗値が増大するＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｃｉｅｎｔ）サーミスタなどを用いることができる。センサ素子２０５によって検出された温度に基づいて、照明装置２１０に供給する電流、電圧値などを制御することが可能となる。
【００３２】
また、第１端子電極２２２及び第２端子電極２２１は複数設けてもよい。図３の照明装置２１０は、第１端子電極２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、及び第２端子電極２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃを設ける例であり、複数の第１端子電極２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃが配線２０７を介して第１電極２０２と電気的に接続し、複数の第２端子電極２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃが配線２０６を介して第２電極２０４と電気的に接続している。第１端子電極及び第２端子電極が複数設けられると供給する電力を大きくすることができる。端子電極の数は照明装置２１０へ供給する電流、電圧によって適宜調整すればよい。
【００３３】
図３では、第１電極２０２と配線２０７との接続箇所、第２電極２０４と配線２０６との接続箇所は１つの例を示すが、上記接続箇所は複数設けてもよい。また、発光素子２３２の第１電極２０２及び第２電極２０４は、筐体２００内に設けられた取り出し端子を介して第１端子電極２２２及び第２端子電極２２１と電気的に接続する構成でもよい。取り出し端子は発光素子の形成工程において同時に形成することができる。
【００３４】
また、筐体２００内に設けられる発光素子２３２も複数設けてもよく、それぞれの発光素子２３２が筐体２００周縁端部に設けられる端子電極２２０と独立して接続されてもよいし、複数の発光素子２３２が並列、又は直列に電気的に接続され、共通した端子電極２２０に接続されてもよい。例えば、発光色の異なる複数の発光素子を設け、それぞれを外部電源に接続して電流、電圧値を制御することによって、照明装置からの発光色を調節し、演色性を高めることができる。
【００３５】
照明装置２１０が外部電源の端子電極２５１が設けられた保持部材（ホルダ）２５０に保持される例を図４（Ａ）（Ｂ）を用いて説明する。
【００３６】
外部に露出されるように筐体２００に設けられた端子電極２２０（第１端子電極２２２、第２端子電極２２１）が外部電源の端子電極２５１と接するように、図４（Ａ）の矢印の方向へ照明装置２１０を保持部材２５０へ挿入する。筐体２００に設けられる端子電極２２０は筐体２００の周縁端部において一側面に設けられている。このように一側面に設けられていると、外部電源の端子電極２５１と接触させる際に位置あわせが容易である。保持部材２５０には固定部材２５３及び固定部材２５２が設けられており、固定部材２５２は可動式である。照明装置２１０の挿入時には、固定部材２５２は照明装置２１０の挿入領域から除外しておく。
【００３７】
図４（Ｂ）のように、照明装置２１０を保持部材２５０へ挿入し、固定部材２５２を照明装置２１０側に動かして照明装置２１０が脱落しないように固定する。外部電源の端子電極２５１と照明装置２１０とが接した状態で照明装置２１０が保持部材２５０へ配置されることによって、外部電源と発光素子２３２とが電気的に接続し、照明装置２１０に電力を供給することができる。保持部材２５０に設けられる端子電極２５１は、弾性材製端子部材を用いると、端子電極２５１が可動式とすることができる。よって、端子電極２２０を端子電極２５１に押圧するように挿入することで、より照明装置２１０と外部電源との電気接続性を高めることができる。このように、照明装置と外部電源との接続がより容易に行うことができ、照明装置の利便性を高めることができる。
【００３８】
また、図５は複数の照明装置２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄを保持部材２６０に配置した例である。このように、複数の照明装置であっても外部電源との接続がより容易に行うことができる。また、本実施の形態で示す利便性が高い照明装置は、発光素子が薄膜状であり、照明装置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とすることができる。
【００３９】
また発光素子２３２の上面を覆う無機絶縁膜を設けることが好ましい。また、発光素子２３２の光放射面と筐体との間にも無機絶縁膜を設ける構成としてもよい。無機絶縁膜は、外部からの水等の汚染物質から保護する保護層、封止膜として機能する。無機絶縁膜を設けることで、発光素子２３２の劣化を軽減し、照明装置の耐久性や寿命を向上させることができる。
【００４０】
無機絶縁膜としては窒化膜、及び窒化酸化膜の単層又は積層を用いることができる。具体的には、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウムなどを用いて、材料に合わせてＣＶＤ法、スパッタ法等により形成することができる。好ましくは、窒化珪素を用いてＣＶＤ法により形成するとよい。無機絶縁膜の膜厚は１００ｎｍ以上１μｍ以下程度とすればよい。
【００４１】
また、無機絶縁膜として、酸化アルミニウム膜、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜、窒素含有炭素膜、硫化亜鉛及び酸化珪素を含む膜を用いてもよい。
【００４２】
また、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように発光素子２３２の上面には、第１筐体２７０に対向する金属板２８０を設けてもよい。金属板２８０の膜厚に特に限定はないが、例えば、１０μｍ以上２００μｍ以下のものを用いると、照明装置の軽量化が図れるため好ましい。また、金属板２８０を構成する材料としては特に限定はないが、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属、または、アルミニウム合金若しくはステンレスなどの金属の合金などを好ましく用いることができる。
【００４３】
金属板２８０と第１筐体２７０とは、接着層２８１によって接着して、発光素子２３２を封止することができる。接着層２８１としては、可視光硬化性、紫外線硬化性、または熱硬化性の接着剤を用いることができる。これらの接着剤の材質としては、例えばエポキシ樹脂やアクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。接着層２８１に乾燥剤となる吸水物質を含ませてもよい。
【００４４】
金属板２８０は透水性が低いため、該金属板２８０と第１筐体２７０とで発光素子２３２を封止することで、発光素子２３２への水分の侵入を抑制することが可能である。よって、金属板２８０を設けることで、水分に起因する劣化の抑制された信頼性の高い照明装置とすることが可能である。
【００４５】
金属板２８０の代わりに無機絶縁膜や、ガラス基板、石英基板などを用いてもよい。
【００４６】
発光素子２３２が設けられている筐体２００の空間に乾燥剤となる吸水物質を設けてもよい。吸水物質は粉状など固体の状態で配置してもよいし、スパッタ法などの成膜法によって吸水物質を含む膜の状態で発光素子２３２上に設けられてもよい。
【００４７】
照明装置２１０には、光放射面側に光学フィルムを設けてもよい。例えば筐体２００において光放射面を覆う領域（第１筐体２７０）の発光素子２３２と反対側に拡散フィルムを設けてもよい。
【００４８】
図１０（Ａ）（Ｂ）は、第１筐体２４１、２４２において、光放射面側（発光素子２３２と反対側）にマイクロレンズアレイのような複数の凹凸形状を有する例である。照明装置２１０において、第１筐体２４１、２４２を光放射面側に複数の凹凸形状を有する構成とすることで、第１筐体２４１、２４２と大気との界面で全反射を抑制することができるため、筐体の外部への光の取り出し効率を向上させることができる。
【００４９】
凹凸形状を有する第１筐体２４１は、材料として有機樹脂を用いて形成することが可能である。有機樹脂の形状は、当該有機樹脂の特性に応じて加熱処理や光照射処理を行って加工することができる。例えば、筐体の凹凸形状の型となる凹凸形状を有する支持体を用意し、筐体の材料として熱可塑性の有機樹脂を用いて、加熱処理を行いながら、熱可塑性の有機樹脂を支持体に押圧して支持体の形状を反映するように変形し、その後冷却して硬化を行うことで、凹凸形状を有する第１筐体２４１を形成することできる。
【００５０】
第１筐体２４１に用いる部材の具体例としては、有機樹脂（プラスチック）が挙げられる。プラスチックとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン等からなる部材が挙げられる。
【００５１】
図１３に、図１０（Ａ）に示す第１筐体２４１の断面図及び平面図の例を示す。図１３（Ａ２）及び図１３（Ｂ２）は、凹凸形状を有する第１筐体２４１ａ及び第１筐体２４１ｂの平面図の例である。図１３（Ａ１）は、図１３（Ａ２）の線分Ｘ１−Ｙ１における断面図であり、図１３（Ｂ１）は、図１３（Ｂ２）の線分Ｘ２−Ｙ２における断面図である。
【００５２】
図１３（Ａ１）及び（Ａ２）に示す第１筐体２４１ａは、半円形状の凹凸形状を有する。また、図１３（Ｂ１）及び（Ｂ２）に示す第１筐体２４１ｂは、底面が正六角形状の凹凸形状を有する。第１筐体２４１の有する複数の凹凸形状のピッチ、又は底面形状は様々に設定することが可能であり、図１３の構成に限定されない。例えば、円錐、角錐（三角錐、四角錐等）等の頂点を有する凹凸形状としてもよい。但し、図１３（Ｂ１）及び（Ｂ２）に示すように、底面が正六角形状の凹凸形状として凹凸形状をいわゆるハニカム構造とすることで、凹凸形状の充填密度を向上させることができ、筐体の外部への光の取り出し効率がより向上するため好ましい。
【００５３】
また、図１０（Ｂ）に示すように、光放射面側（発光素子２３２と反対側）と、発光素子２３２側の双方にマイクロレンズアレイのような複数の凹凸形状を有する第１筐体２４２を用いることもできる。
【００５４】
図１０（Ｂ）に示す第１筐体２４２は、双方に複数の凹凸形状を有している。また、図１０（Ｂ）において、発光素子２３２側に設けられた複数の凹凸形状は、発光素子２３２と重畳する領域である。また、第１筐体２４２の発光素子２３２側であって、凹凸形状を有する領域には、当該凹凸形状に接して高屈折率材料層２３４が設けられている。なお、第１筐体２４２に設けられる凹凸形状は、ストライプ状であっても効果を奏するが、マトリクス状とするのが好ましい。
【００５５】
図１０（Ｂ）に示す第１筐体２４２は、第１筐体２４２の光放射面側に複数の凹凸形状を有することで、第１筐体２４２と大気との界面で全反射を抑制することができる。さらに、第１筐体２４２と高屈折率材料層２３４との間に複数の凹凸形状を有するため、高屈折率材料層２３４と第１筐体２４２との界面で全反射を抑制することができ、筐体の外部への光の取り出し効率をより向上させることができる。
【００５６】
第１筐体２４２に用いることができる材料としては、例えば、屈折率が１．０より高く１．６より低いガラスや樹脂などが挙げられる。樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリアクリルニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、またはポリ塩化ビニル樹脂などを用いることができる。特に、屈折率が１．４以上１．６未満の材料を用いることが好ましい。
【００５７】
上述の材料に、凹凸形状を作製するための方法としては、例えば、エッチング法、砥粒加工法（サンドブラスト法）、マイクロブラスト加工法、液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）、スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法、インプリント法、ナノインプリント法等を適宜用いることができる。
【００５８】
また、高屈折率材料層２３４は、高屈折率ガラスや、液体、樹脂からなる。高屈折率材料層２３４は、透光性を有し、その屈折率は、１．６以上、好ましくは１．７以上２．１以下とする。高屈折率の樹脂としては、臭素が含まれる樹脂、硫黄が含まれる樹脂などが挙げられ、例えば、含硫黄ポリイミド樹脂、エピスルフィド樹脂、チオウレタン樹脂、又は臭素化芳香族樹脂などを用いることができる。また、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）なども用いることができる。高屈折率の液体としては、硫黄及びヨウ化メチレンを含む接触液（屈折液）などを用いることができる。成膜方法としては、材料にあった種々の方法を適用すれば良い。例えば、前述の樹脂を、スピンコート法を用いて第１筐体２４２の発光素子２３２側に設けられた複数の凹凸形状に接して選択的に成膜し、熱または光によって硬化させることで形成することができる。接着強度や加工のしやすさなどを考慮し適宜選択することができる。なお、高屈折率材料層２３４は、第１筐体２４２の発光素子２３２側に設けられた複数の凹凸形状の平坦化膜としても機能している。
【００５９】
一般に、高屈折率の樹脂は高価であるが、図１０（Ｂ）に示す照明装置において高屈折率材料層２３４は、発光素子２３２と重畳する領域であって複数の凹凸形状に接して選択的に形成すればよく、またその膜厚は数十μｍ程度といった薄い膜厚である。したがって、光取り出し効率の高い照明装置を低コストで製造することができる。
【００６０】
凹凸形状は、高屈折率材料層２３４と接する側の凹凸の大きさ、高さについては、０．１〜１００μｍ程度とすることが好ましい。逆側の凹凸の大きさ、高さについては、０．１〜１０００μｍ程度とすることが好ましい。高屈折率材料層２３４と接する側の凹凸形状の大きさは、高屈折率材料層２３４に用いる材料の使用量に影響を与えるため、凹凸の大きさ、高さの許容範囲が狭い。一方、逆側の面の凹凸形状は、１０００μｍを超えた大きさ、高さの構造を採用しても問題ない。また、どちらの面の凹凸形状も、特に、１μｍ以上であると、光の干渉による影響を抑制することができるため、好ましい。
【００６１】
また、図１０（Ｂ）において、発光素子２３２と第１筐体２４２の間には、無機絶縁膜２３５が設けられている。当該無機絶縁膜２３５としては、屈折率が１．６以上の窒化膜を用いると、光の取り出し効率が低下することなく、発光素子への不純物の拡散を防ぐことができるため好ましい。
【００６２】
本実施の形態の照明装置は、外部に露出されるように筐体に設けられた端子電極が外部電源の端子電極と接することで、外部電源と発光素子とが電気的に接続し、照明装置に電力を供給することができる。よって、照明装置と外部電源との接続がより容易に行うことができ、照明装置の利便性を高めることができる。
【００６３】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００６４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１において、補助配線が設けられた照明装置の例を図１１及び図１２を用いて説明する。従って、他は実施の形態１と同様に行うことができ、実施の形態１と同一部分又は同様な機能を有する部分、及び工程の繰り返しの説明は省略する。
【００６５】
なお、図１１及び図１２は照明装置の平面図であるが、筐体２００に設けられる端子電極、及び該端子電極と発光素子との接続は省略している。
【００６６】
図１１において、筐体２００に設けられた発光素子の補助配線として第１電極２０２とＥＬ層２０３との間にストライプ形状の補助配線２９０が設けられている。補助配線２９０上には補助配線２９０と第２電極２０４とのショートを防止するために、補助配線２９０を覆うように絶縁層２９３が設けられている。また、第２電極２０４上に発光素子を覆うように無機絶縁膜２３８が設けられている。
【００６７】
図１１及び図１２においては、第１電極２０２を取り出し端子２９１ａ、２９１ｂを介して、第２電極２０４を取り出し端子２９２ａ、２９２ｂを介して筐体２００に設けられた端子電極にそれぞれ接続する例である。
【００６８】
第１電極２０２は補助配線２９０を介して取り出し端子２９１ａ、２９１ｂと電気的に接続されている。第２電極２０４は取り出し端子２９２ａ、２９２ｂと電気的に接続されている。本実施の形態のように取り出し端子を複数、また広い面積で設けることで電圧降下を防止することができる。
【００６９】
図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に補助配線の形状の例を示す。図１２（Ａ）の補助配線２９５は取り出し端子２９１ａ、２９１ｂと連続した導電膜で形成される例である。補助配線２９５は第１電極２０２と接して形成され、ストライプ状の形状である。図１２（Ｂ）の補助配線２９６も取り出し端子２９１ａ、２９１ｂと連続した導電膜で形成される例である。補助配線２９６は格子状（葉脈状）の形状を有し、線幅の太い領域と細い領域を有する。
【００７０】
補助配線２９０、２９５、２９６は、導電性材料を用いればよく例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）から選ばれた材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層で又は積層して形成することができる。また、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの導電性材料を用いてもよい。
【００７１】
補助配線２９０、２９５、２９６は、筐体２００と第１電極２０２との間に設けてもよい。また、筐体２００に設けられた凹部（溝部）に配置してもよい。
【００７２】
筐体２００の凹部は、型となる支持体を用いて凹凸を有する形状になるように有機樹脂を加工する際、同時に形成することができる。勿論、別工程においてエッチングにより筐体２００に凹部を形成してもよい。
【００７３】
凹部を有する筐体２００上に無機絶縁膜を形成し、筐体２００の凹部を埋めるように無機絶縁膜上に補助配線を形成すればよい。
【００７４】
補助配線２９０、２９５、２９６はスパッタ法、蒸着法、塗布法などを用いて導電膜を形成し、該導電膜を選択的に除去することによって形成することができる。
【００７５】
また、インクジェット法、印刷法などを用いて補助配線２９０、２９５、２９６を選択的に形成してもよい。例えば、印刷法を用いて補助配線２９０、２９５、２９６を形成する場合には、粒径が数ｎｍから数十μｍの導電体粒子を有機樹脂に溶解または分散させた導電性のペーストを選択的に印刷することによって設けることができる。導電体粒子としては、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）およびチタン（Ｔｉ）等のいずれか一つ以上の金属粒子やハロゲン化銀の微粒子を用いることができる。また、導電性ペーストに含まれる有機樹脂は、金属粒子のバインダー、溶媒、分散剤および被覆材として機能する有機樹脂から選ばれた一つまたは複数を用いることができる。代表的には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の有機樹脂が挙げられる。また、導電層の形成の際は、導電性のペーストを押し出した後に焼成することが好ましい。また、はんだや鉛フリーのはんだを主成分とする微粒子を用いてもよい。なお、上記導電性のペーストは発光素子２３２と筐体２００に設けられた端子電極とを電気的に接続する導電層にも用いることができる。
【００７６】
補助配線を設けることにより、照明装置の低消費電力化が可能になる。
【００７７】
本実施の形態の照明装置は、外部に露出されるように筐体に設けられた端子電極が外部電源の端子電極と接することで、外部電源と発光素子とが電気的に接続し、照明装置に電力を供給することができる。よって、照明装置と外部電源との接続がより容易に行うことができ、照明装置の利便性を高めることができる。
【００７８】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００７９】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様である照明装置に用いる発光素子の素子構造の一例について説明する。
【００８０】
図７（Ａ）に示す発光素子は、第１電極２０２と、第１電極２０２上にＥＬ層２０３と、ＥＬ層２０３上に、第２電極２０４を有する。
【００８１】
ＥＬ層２０３は、少なくとも発光性の有機化合物を含む発光層が含まれていれば良い。そのほか、電子輸送性の高い物質を含む層、正孔輸送性の高い物質を含む層、電子注入性の高い物質を含む層、正孔注入性の高い物質を含む層、バイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質）を含む層等を適宜組み合わせた積層構造を構成することができる。本実施の形態において、ＥＬ層２０３は、第１電極２０２側から、正孔注入層７０１、正孔輸送層７０２、発光層７０３、電子輸送層７０４、及び電子注入層７０５の順で積層されている。
【００８２】
図７（Ａ）に示す発光素子の作製方法について説明する。
【００８３】
まず、第１電極２０２を形成する。第１電極２０２は、ＥＬ層から見て、光の取り出し方向に設けられるため、透光性を有する材料を用いて形成する。
【００８４】
透光性を有する材料としては、酸化インジウム、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛、グラフェンなどを用いることができる。
【００８５】
また、第１電極２０２として、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、又はチタン等の金属材料を用いることができる。または、それら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等を用いてもよい。なお、金属材料（又はその窒化物）を用いる場合、透光性を有する程度に薄くすればよい。
【００８６】
次に、第１電極２０２上に、ＥＬ層２０３を形成する。本実施の形態において、ＥＬ層２０３は、正孔注入層７０１、正孔輸送層７０２、発光層７０３、電子輸送層７０４、電子注入層７０５を有する。
【００８７】
正孔注入層７０１は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物、チタン酸化物、バナジウム酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の金属酸化物を用いることができる。また、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅（ＩＩ）フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物を用いることができる。
【００８８】
また、低分子の有機化合物である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）、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）等の芳香族アミン化合物等を用いることができる。
【００８９】
さらに、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。例えば、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が挙げられる。また、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＡｎｉ／ＰＳＳ）等の酸を添加した高分子化合物を用いることができる。
【００９０】
特に、正孔注入層７０１として、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用いることが好ましい。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用いることにより、第１電極２０２からの正孔注入性を良好にし、発光素子の駆動電圧を低減することができる。これらの複合材料は、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により形成することができる。該複合材料を用いて正孔注入層７０１を形成することにより、第１電極２０２からＥＬ層２０３への正孔注入が容易となる。
【００９１】
複合材料に用いる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有機化合物を具体的に列挙する。
【００９２】
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、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ＤＰＡＢ、ＤＮＴＰＤ、ＤＰＡ３Ｂ、ＰＣｚＰＣＡ１、ＰＣｚＰＣＡ２、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又は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）、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）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）、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）、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用いることができる。
【００９３】
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−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）アントラセン等の芳香族炭化水素化合物を用いることができる。
【００９４】
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を用いることができる。
【００９５】
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。
【００９６】
なお、上述したＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ等の高分子化合物と、上述した電子受容体を用いて複合材料を形成し、正孔注入層７０１に用いてもよい。
【００９７】
正孔輸送層７０２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は、例えば、ＮＰＢ、ＴＰＤ、ＢＰＡＦＬＰ、４，４’−ビス［Ｎ−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：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）等の芳香族アミン化合物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。
【００９８】
また、正孔輸送層７０２には、ＣＢＰ、ＣｚＰＡ、ＰＣｚＰＡのようなカルバゾール誘導体や、ｔ−ＢｕＤＮＡ、ＤＮＡ、ＤＰＡｎｔｈのようなアントラセン誘導体を用いても良い。
【００９９】
また、正孔輸送層７０２には、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤなどの高分子化合物を用いることもできる。
【０１００】
発光層７０３は、発光性の有機化合物を含む層である。発光性の有機化合物としては、例えば、蛍光を発光する蛍光性化合物や燐光を発光する燐光性化合物を用いることができる。
【０１０１】
発光層７０３に用いることが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、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−（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、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）などが挙げられる。
【０１０２】
また、発光層７０３に用いることが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：ＦＩｒ（ａｃａｃ））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））、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）３）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））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）−５−メチルピラジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス｛２−（４−メトキシフェニル）−３，５−ジメチルピラジナト｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｍｏｐｐｒ）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））、（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））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（���ｔｐ）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（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））、（ジピバロイルメタナト）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（ｄｐｍ））、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）であるため、燐光性化合物として用いることができる。
【０１０３】
なお、発光層７０３としては、上述した発光性の有機化合物（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。ホスト材料としては、各種のものを用いることができ、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好ましい。
【０１０４】
ホスト材料としては、具体的には、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、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（またはα−ＮＰＤ）、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。
【０１０５】
また、ホスト材料は複数種用いることができる。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さらに添加してもよい。また、ゲスト材料へのエネルギー移動をより効率良く行うためにＮＰＢ、あるいはＡｌｑ等をさらに添加してもよい。
【０１０６】
ゲスト材料をホスト材料に分散させた構成とすることにより、発光層７０３の結晶化を抑制することができる。また、ゲスト材料の濃度が高いことによる濃度消光を抑制することができる。
【０１０７】
また、発光層７０３として高分子化合物を用いることができる。具体的には、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：ＰＦＯ）、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。
【０１０８】
なお、発光層を２層以上の積層構造としても良い。発光層を２層以上の積層構造とし、各々の発光層に用いる発光物質の種類を変えることにより様々な発光色を得ることができる。また、発光物質として発光色の異なる複数の発光物質を用いることにより、ブロードなスペクトルの発光や白色発光を得ることもできる。特に、高輝度が必要とされる照明用途には、発光層を積層させた構造が好適である。
【０１０９】
電子輸送層７０４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、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、キノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げられる。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、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。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。
【０１１０】
電子注入層７０５は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層７０５には、リチウム、セシウム、カルシウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム、リチウム酸化物等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウムのような希土類金属化合物を用いることができる。また、上述した電子輸送層７０４を構成する物質を用いることもできる。
【０１１１】
なお、上述した正孔注入層７０１、正孔輸送層７０２、発光層７０３、電子輸送層７０４、電子注入層７０５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。
【０１１２】
ＥＬ層は、図７（Ｂ）に示すように、第１電極２０２と第２電極２０４との間に複数積層されていても良い。この場合、積層された第１ＥＬ層８００と第２ＥＬ層８０１との間には、電荷発生層８０３を設けることが好ましい。電荷発生層８０３は上述の複合材料で形成することができる。また、電荷発生層８０３は複合材料からなる層と他の材料からなる層との積層構造でもよい。この場合、他の材料からなる層としては、電子供与性物質と電子輸送性の高い物質とを含む層や、透明導電膜からなる層などを用いることができる。このような構成を有する発光素子は、エネルギーの移動や消光などの問題が起こり難く、材料の選択の幅が広がることで高い発光効率と長い寿命とを併せ持つ発光素子とすることが容易である。また、一方のＥＬ層で燐光発光、他方で蛍光発光を得ることも容易である。この構造は上述のＥＬ層の構造と組み合わせて用いることができる。
【０１１３】
図７（Ｂ）に示すように積層されるＥＬ層の間に電荷発生層８０３を配置すると、電流密度を低く保ったまま、高輝度でありながら長寿命な素子とできる。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。
【０１１４】
また、ＥＬ層が２層積層された構成を有する積層型素子の場合において、第１ＥＬ層から得られる発光の発光色と第２ＥＬ層から得られる発光の発光色を補色の関係にすることによって、白色発光を外部に取り出すことができる。なお、第１ＥＬ層および第２ＥＬ層のそれぞれが補色の関係にある複数の発光層を有する構成としても、白色発光が得られる。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。
【０１１５】
以下に、複数のＥＬ層が積層する構成を有する発光素子の一例を示す。まず第１ＥＬ層および第２ＥＬ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。
【０１１６】
例えば、第１ＥＬ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発光層とを有し、第２ＥＬ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発光層とを有するものとする。
【０１１７】
この場合、第１ＥＬ層からの発光は、第１発光層および第２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１ＥＬ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。
【０１１８】
また、第２ＥＬ層からの発光は、第３発光層および第４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２ＥＬ層は、第１ＥＬ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。
【０１１９】
したがって、第１ＥＬ層からの発光および第２ＥＬ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。
【０１２０】
また、黄色〜橙色の波長領域（５６０ｎｍ以上５８０ｎｍ未満）は、視感度の高い波長領域であるため、発光スペクトルのピークが黄色〜橙色の波長領域にある発光層を有するＥＬ層を発光層に適用することは有用である。例えば、発光スペクトルのピークが青色の波長領域にある発光層を有する第１ＥＬ層と、発光スペクトルのピークが黄色の波長領域にある発光層を有する第２ＥＬ層と、発光スペクトルのピークが赤色の波長領域にある発光層を有する第３ＥＬ層と、を積層させた構成を適用することができる。
【０１２１】
また、黄色〜橙色を呈するＥＬ層を２層以上積層する構成としてもよい。黄色〜橙色を呈するＥＬ層を２層以上積層することによって発光素子の電力効率をより向上させることができる。
【０１２２】
例えば、ＥＬ層を３層積層させた発光素子を構成する場合において、発光スペクトルのピークが青色の波長領域（４００ｎｍ以上４８０ｎｍ未満）にある発光層を有する第１ＥＬ層に、発光スペクトルのピークが黄色〜橙色の波長領域にある発光層をそれぞれ有する第２、第３ＥＬ層を積層する構成を適用することができる。なお、第２ＥＬ層及び第３ＥＬ層からの発光スペクトルのピークの波長は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【０１２３】
発光スペクトルのピークが黄色〜橙色の波長領域にあるＥＬ層を用いることにより、視感度の高い波長領域を利用することができ、電力効率を高めることができる。これによって、発光素子全体の電力効率を高めることができる。このような構成は、例えば緑色の発光色を呈するＥＬ層と赤色の発光色を呈するＥＬ層とを積層して黄色〜橙色の発光を呈する発光素子を得る場合と比較して視感度の観点で有利であり、電力効率を高められる。また、黄色〜橙色の波長領域にある視感度の高い波長領域を利用したＥＬ層が１層のみの場合と比較して、視感度の低い青色の波長領域の発光強度が相対的に小さくなるため、発光色は電球色（あるいは温白色）に近づき、かつ電力効率が向上する。
【０１２４】
つまり、上記において、黄色〜橙色の波長領域にピークを有し、かつ、ピークの波長が５６０ｎｍ以上５８０ｎｍ未満にある光と、青色の波長領域にピークを有する光と、を合成した光の色（つまり、発光素子から発光される光の色）とすることで、温白色や電球色のような自然な光の色を実現することができる。特に電球色を実現が容易である。
【０１２５】
黄色〜橙色の波長領域にピークを有する発光性の物質として、例えばピラジン誘導体を配位子とする有機金属錯体を用いることができる。また、発光性の物質（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させることにより、発光層を構成することもできる。上記黄色〜橙色の波長領域にピークを有する発光性の物質として、燐光性化合物を用いることができる。燐光性化合物を用いることにより、蛍光性化合物を用いた場合と比べて電力効率を３〜４倍高めることができる。上述したピラジン誘導体を配位子とする有機金属錯体は燐光性化合物であり、発光効率が高い上に、黄色〜橙色の波長領域の発光を得やすく、好適である。
【０１２６】
また、青色の波長領域にピークを有する発光性の物質として、例えばピレンジアミン誘導体を用いることができる。上記青色の波長領域にピークを有する発光性の物質として、蛍光性化合物を用いることができる。蛍光性化合物を用いることにより、燐光性化合物を用いた場合と比べて長寿命の発光素子を得ることができる。上述したピレンジアミン誘導体は蛍光性化合物であり、極めて高い量子収率が得られる上に、長寿命であるため、好適である。
【０１２７】
ＥＬ層２０３は、図７（Ｃ）に示すように、第１電極２０２と第２電極２０４との間に、正孔注入層７０１、正孔輸送層７０２、発光層７０３、電子輸送層７０４、電子注入バッファー層７０６、電子リレー層７０７、及び第２電極２０４と接する複合材料層７０８を有していても良い。
【０１２８】
第２電極２０４と接する複合材料層７０８を設けることで、特にスパッタリング法を用いて第２電極２０４を形成する際に、ＥＬ層２０３が受けるダメージを低減することができるため、好ましい。複合材料層７０８は、前述の、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用いることができる。
【０１２９】
さらに、電子注入バッファー層７０６を設けることで、複合材料層７０８と電子輸送層７０４との間の注入障壁を緩和することができるため、複合材料層７０８で生じた電子を電子輸送層７０４に容易に注入することができる。
【０１３０】
電子注入バッファー層７０６には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。
【０１３１】
また、電子注入バッファー層７０６が、電子輸送性の高い物質とドナー性物質を含んで形成される場合には、電子輸送性の高い物質に対して質量比で、０．００１以上０．１以下の比率でドナー性物質を添加することが好ましい。なお、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、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセン等の有機化合物を用いることもできる。なお、電子輸送性の高い物質としては、先に説明した電子輸送層７０４の材料と同様の材料を用いて形成することができる。
【０１３２】
さらに、電子注入バッファー層７０６と複合材料層７０８との間に、電子リレー層７０７を形成することが好ましい。電子リレー層７０７は、必ずしも設ける必要は無いが、電子輸送性の高い電子リレー層７０７を設けることで、電子注入バッファー層７０６へ電子を速やかに送ることが可能となる。
【０１３３】
複合材料層７０８と電子注入バッファー層７０６との間に電子リレー層７０７が挟まれた構造は、複合材料層７０８に含まれるアクセプター性物質と、電子注入バッファー層７０６に含まれるドナー性物質とが相互作用を受けにくく、互いの機能を阻害しにくい構造である。したがって、駆動電圧の上昇を防ぐことができる。
【０１３４】
電子リレー層７０７は、電子輸送性の高い物質を含み、該電子輸送性の高い物質のＬＵＭＯ準位は、複合材料層７０８に含まれるアクセプター性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層７０４に含まれる電子輸送性の高い物質のＬＵＭＯ準位との間となるように形成する。また、電子リレー層７０７がドナー性物質を含む場合には、当該ドナー性物質のドナー準位も複合材料層７０８におけるアクセプター性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層７０４に含まれる電子輸送性の高い物質のＬＵＭＯ準位との間となるようにする。具体的なエネルギー準位の数値としては、電子リレー層７０７に含まれる電子輸送性の高い物質のＬＵＭＯ準位は−５．０ｅＶ以上、好ましくは−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下とするとよい。
【０１３５】
電子リレー層７０７に含まれる電子輸送性の高い物質としてはフタロシアニン系の材料又は金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
【０１３６】
電子リレー層７０７に含まれるフタロシアニン系材料としては、具体的にはＣｕＰｃ、ＳｎＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ  ｔｉｎ（ＩＩ）  ｃｏｍｐｌｅｘ）、ＺｎＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ  ｚｉｎｃ  ｃｏｍｐｌｅｘ）、ＣｏＰｃ（Ｃｏｂａｌｔ（ＩＩ）ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ，  β−ｆｏｒｍ）、ＦｅＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ  Ｉｒｏｎ）及びＰｈＯ−ＶＯＰｃ（Ｖａｎａｄｙｌ  ２，９，１６，２３−ｔｅｔｒａｐｈｅｎｏｘｙ−２９Ｈ，３１Ｈ−ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）のいずれかを用いることが好ましい。
【０１３７】
電子リレー層７０７に含まれる金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体としては、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体を用いることが好ましい。金属−酸素の二重結合はアクセプター性（電子を受容しやすい性質）を有するため、電子の移動（授受）がより容易になる。また、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体は安定であると考えられる。したがって、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体を用いることにより発光素子を低電圧でより安定に駆動することが可能になる。
【０１３８】
金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体としてはフタロシアニン系材料が好ましい。具体的には、ＶＯＰｃ（Ｖａｎａｄｙｌ  ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、ＳｎＯＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ  ｔｉｎ（ＩＶ）  ｏｘｉｄｅ  ｃｏｍｐｌｅｘ）及びＴｉＯＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ  ｔｉｔａｎｉｕｍ  ｏｘｉｄｅ  ｃｏｍｐｌｅｘ）のいずれかは、分子構造的に金属−酸素の二重結合が他の分子に対して作用しやすく、アクセプター性が高いため好ましい。
【０１３９】
なお、上述したフタロシアニン系材料としては、フェノキシ基を有するものが好ましい。具体的にはＰｈＯ−ＶＯＰｃのような、フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体が好ましい。フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体は、溶媒に可溶である。そのため、発光素子を形成する上で扱いやすいという利点を有する。また、溶媒に可溶であるため、成膜に用いる装置のメンテナンスが容易になるという利点を有する。
【０１４０】
電子リレー層７０７はさらにドナー性物質を含んでいても良い。ドナー性物質としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属及びこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウムなどの酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウムなどの炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、又は希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセンなどの有機化合物を用いることができる。電子リレー層７０７にこれらドナー性物質を含ませることによって、電子の移動が容易となり、発光素子をより低電圧で駆動することが可能になる。
【０１４１】
電子リレー層７０７にドナー性物質を含ませる場合、電子輸送性の高い物質としては上記した材料の他、複合材料層７０８に含まれるアクセプター性物質のアクセプター準位より高いＬＵＭＯ準位を有する物質を用いることができる。具体的なエネルギー準位としては、−５．０ｅＶ以上、好ましくは−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下の範囲にＬＵＭＯ準位を有する物質を用いることが好ましい。このような物質としては例えば、ペリレン誘導体や、含窒素縮合芳香族化合物などが挙げられる。なお、含窒素縮合芳香族化合物は、安定であるため、電子リレー層７０７を形成する為に用いる材料として、好ましい材料である。
【０１４２】
ペリレン誘導体の具体例としては、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＰＴＣＤＡ）、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾール（略称：ＰＴＣＢＩ）、Ｎ，Ｎ’−ジオクチル−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＰＴＣＤＩ−Ｃ８Ｈ）、Ｎ，Ｎ’−ジヘキシル−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：Ｈｅｘ  ＰＴＣ）等が挙げられる。
【０１４３】
また、含窒素縮合芳香族化合物の具体例としては、ピラジノ［２，３−ｆ］［１，１０］フェナントロリン−２，３−ジカルボニトリル（略称：ＰＰＤＮ）、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ（ＣＮ）６）、２，３−ジフェニルピリド［２，３−ｂ］ピラジン（略称：２ＰＹＰＲ）、２，３−ビス（４−フルオロフェニル）ピリド［２，３−ｂ］ピラジン（略称：Ｆ２ＰＹＰＲ）等が挙げられる。
【０１４４】
その他にも、７，７，８，８，−テトラシアノキノジメタン（略称：ＴＣＮＱ）、１，４，５，８，−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＮＴＣＤＡ）、パーフルオロペンタセン、銅ヘキサデカフルオロフタロシアニン（略称：Ｆ１６ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，７，８，８，８，ペンタデカフルオロオクチル−１、４、５、８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＮＴＣＤＩ−Ｃ８Ｆ）、３’，４’−ジブチル−５，５’’−ビス（ジシアノメチレン）−５，５’’−ジヒドロ−２，２’：５’，２’’−テルチオフェン）（略称：ＤＣＭＴ）、メタノフラーレン（例えば、［６，６］−フェニルＣ６１酪酸メチルエステル）等を用いることができる。
【０１４５】
なお、電子リレー層７０７にドナー性物質を含ませる場合、電子輸送性の高い物質とドナー性物質との共蒸着などの方法によって電子リレー層７０７を形成すれば良い。
【０１４６】
正孔注入層７０１、正孔輸送層７０２、発光層７０３、及び電子輸送層７０４は前述の材料を用いてそれぞれ形成すれば良い。
【０１４７】
そして、ＥＬ層２０３上に、第２電極２０４を形成する。
【０１４８】
第２電極２０４は、光の取り出し方向と反対側に設けられ、反射性を有する材料を用いて形成される。反射性を有する材料としては、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、又はパラジウム等の金属材料を用いることができる。そのほか、アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金などのアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）や銀と銅の合金などの銀を含む合金を用いることもできる。銀と銅の合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム合金膜に接する金属膜、又は金属酸化物膜を積層することでアルミニウム合金膜の酸化を抑制することができる。該金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタン、酸化チタンなどが挙げられる。上述の材料は、地殻における存在量が多く安価であるため、発光素子の作製コストを低減することができ、好ましい。
【０１４９】
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。
【０１５０】
（実施の形態４）
本実施の形態では、照明装置の応用例を示す。
【０１５１】
図８は、本発明の一態様である照明装置を室内の照明装置として用いた一例を示している。本発明の一態様である照明装置は、天井用照明装置８２０２としてのみならず、壁用照明装置８２０４としても用いることが可能である。また、当該照明装置は、卓上照明装置８２０６としても用いることが可能である。また本発明の一態様である照明装置は、面光源の光源を有するため、点光源の光源を用いた場合に比べ、光反射板等の部材を削減することができ、または熱の発生が白熱電球に比べて小さい点等、室内の照明装置として好ましい。
【０１５２】
次に、本発明の一態様である照明装置を、誘導灯等の照明装置として適用した例について図９に示す。
【０１５３】
本発明の一態様である照明装置を避難口誘導灯に適用した例について図９（Ａ）に示す。
【０１５４】
図９（Ａ）は、一例として、避難口誘導灯の外観について示した図である。避難口誘導灯８２３２は、照明装置と、蛍光部が設けられた蛍光板とを組み合わせて構成することができる。また、特定の色を発光する照明装置と、図面のような形状の透過部が設けられた遮光板とを組み合わせて構成することもできる。本発明の一態様である照明装置は、一定の輝度で点灯することができるため、常時点灯が求められる避難口誘導灯として好ましい。
【０１５５】
本発明の一態様である照明装置を屋外用照明に適用した例について図９（Ｂ）に示す。
【０１５６】
屋外用照明の一つとして例えば街灯が挙げられる。街灯は、例えば図９（Ｂ）に示すように、筐体８２４２と、照明部８２４４と、を有する構成とすることができる。本発明の一態様である照明装置は、照明部８２４４に複数配置して用いることができる。図９（Ｂ）に示すように、街灯は、例えば道路沿いに設置して照明部８２４４により周囲を照らすことができるため、道路を含め周囲の視認性を向上させることができる。
【０１５７】
なお、街灯に電源電圧を供給する場合には、例えば図９（Ｂ）に示すように、電柱８２４６の送電線８２４８を介して電源電圧を供給することができる。ただしこれに限定されず、例えば光電変換装置を筐体８２４２に設け、光電変換装置により得られた電圧を電源電圧として利用することもできる。
【０１５８】
また、本発明の一態様である照明装置を携帯用照明に適用した例について図９（Ｃ）及び図９（Ｄ）に示す。図９（Ｃ）は、装着型ライトの構成を示す図であり、図９（Ｄ）は手持ち型ライトの構成を示す図である。
【０１５９】
図９（Ｃ）に示す装着型ライトは、装着部８２５２と、照明部８２５４を有し、照明部８２５４は装着部８２５２に固定されている。本発明の一態様である照明装置は、照明部８２５４に用いることができる。図９（Ｃ）に示す装着型ライトは、装着部８２５２を頭部に装着し、照明部８２５４を発光させることができる。また、照明部８２５４として面光源の光源を用いることにより、周囲の視認性を向上させることができる。また、照明部８２５４は軽量であるため、頭部に装着して使用する際の負担を軽減することができる。
【０１６０】
なお、図９（Ｃ）に示す装着型ライトの構成に限定されず、例えば装着部８２５２をリング状にした平紐やゴム紐のベルトにし、該ベルトに照明部８２５４を固定し、該ベルトを頭部に直接巻きつける構成とすることもできる。
【０１６１】
図９（Ｄ）に示す手持ち型ライトは、筐体８２６２と、照明部８２６６と、スイッチ８２６４と、を有する。本発明の一態様である照明装置は、照明部８２６６に用いることができる。本発明の一態様である照明装置を照明部８２６６に用いることにより、照明部８２６６の厚さを薄くすることができ、小型にすることができるため、携帯しやすくすることができる。
【０１６２】
スイッチ８２６４は、照明部８２６６の発光または非発光を制御する機能を有する。また、スイッチ８２６４は、例えば発光時の照明部８２６６の輝度を調節する機能を有することもできる。
【０１６３】
図９（Ｄ）に示す手持ち型ライトは、スイッチ８２６４により照明部８２６６を発光させることにより、周囲を照らすことができるため、周囲の視認性を向上させることができる。また本発明の一態様である照明装置は、面光源の光源を有するため、点光源の光源を用いた場合に比べ、光反射板等の部材を削減することも可能である。
【０１６４】
なお、本実施の形態において、各々の図で述べた内容は、別の実施の形態で述べた内容に対して、適宜、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことができる。
【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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