JP2016039143A - 発光素子、発光装置、照明装置、表示装置、ディスプレイパネル、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】第１の発光素子と第２の発光素子とで、仕事関数が異なる電極を用いた発光装置を提供する。【解決手段】第１の発光素子と第２の発光素子とを有し、第１の発光素子は、第１の電極と、ＥＬ層と、第２の電極と、を有し、第２の発光素子は、第３の電極と、ＥＬ層と、第２の電極と、を有し、第１の発光素子において、ＥＬ層は、第１の電極と、第２の電極との間に設けられ、第２の発光素子において、ＥＬ層は、第３の電極と、第２の電極との間に設けられ、ＥＬ層は、第１の発光層と、第２の発光層と、層と、を有し、第１の発光層は、層と接し、層は、第２の発光層と接し、第１の発光層の構成は、第２の発光層の構成とは異なり、第１の発光素子と、第２の発光素子と、はキャリアの注入性が異なる発光装置。【選択図】図１

Description

本発明の一形態は、発光素子、発光装置、照明装置、表示装置、ディスプレイパネル、電子機器に関する。

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。

近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用した発光素子に関する研究開発が盛んに行われている。エレクトロルミネッセンスを利用した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（以下、発光層という）を挟んだものである。発光素子の電極間に電圧を印加することにより、発光性の物質から発光を得ることができる。

エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）を利用した発光素子のなかで、特に、発光性の物質が有機化合物であるものは、薄膜を積層して発光素子を形成することが可能である。そのため、薄型軽量に作製でき、大面積化も容易であることから、面光源としての応用が期待されている。また、当該発光素子は、白熱電球や蛍光灯をしのぐ発光効率が期待されるため、照明器具に好適であるとして注目されている。

また、上記発光素子は、ディスプレイパネルへの応用も期待されている。カラー表示をすることができる（モノクロではない）ディスプレイパネルを実現する方法としては、色がそれぞれ異なる複数の副画素を各画素に設けて、各副画素の光の強度を調整することで画素の色を決定する方法がある。

エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）を利用した発光素子をディスプレイパネルに用いる場合、画素中の各副画素にそれぞれ互いに異なる色を発する機能を有するＥＬ層を設ける方法（以下、塗り分け方式と呼ぶ）と、画素中の各副画素に例えば白色を発光する機能を有する共通のＥＬ層を設け、各副画素にそれぞれ異なる色の光を透過する機能を有するカラーフィルターを設ける方法（以下、白色ＥＬ＋カラーフィルター方式と呼ぶ。ただし、共通のＥＬ層の色は白色に限らない）がある。

白色＋カラーフィルター方式の利点としては、全副画素でＥＬ層を共通とすることができるため、塗り分け方式と比較して、ＥＬ層の材料の損失が少なく、またパターニングに要するコストがかからないため、ディスプレイパネルを低コストで高い生産性をもって製造できることがまず挙げられる。次に、塗り分け方式においては各副画素のＥＬ層の材料が互いに混入することを防ぐために各副画素間の余白が必要となるが、白色＋カラーフィルター方式では当該余白が不要であるため、より画素の密度が高い高精細なパネルを実現することができる点である。

上記発光素子は、ＥＬ層に含まれる発光性の物質の種類によって様々な発光色を提供することができる。特に、照明や白色＋カラーフィルター方式のディスプレイへの応用を考えた場合、白色発光またはそれに近い色の発光が高効率で得られる発光素子が求められている。

白色発光が得られる発光素子として、例えば、赤、緑、青の各波長領域にピークを有する複数のＥＬ層を積層した白色発光素子が提案されている（例えば、特許文献１）。また、補色の関係にある各波長領域（例えば、青と黄）にピークを有する２つのＥＬ層を積層した白色発光素子が提案されている（例えば、特許文献２）。なお、このようなＥＬ層を複数積層する構造は「タンデム型」と呼ばれることがある。

特表２００８−５１８４００号公報 特開２００６−１２７９３号公報

白色発光素子として、タンデム型発光素子を用いる場合、例えば、以下のような構成とすることができる。

タンデム型発光素子は、陽極と陰極の間に、中間層を挟んで複数のＥＬ層を有する。複数のＥＬ層それぞれから発せられた光を合わせて取り出すことができるため、ＥＬ層を単層とした発光素子に比べ、電流効率を高めることができるという特徴を有している。

タンデム型発光素子の作製は、まず、基板上に第１の電極（例えば陽極）を形成し、第１の電極上に第１のＥＬ層の正孔注入層・正孔輸送層・発光層・電子輸送層を形成する。次に、第１のＥＬ層の電子輸送層上に中間層を形成する。次に、中間層上に第２のＥＬ層の正孔輸送層・発光層・電子輸送層・電子注入層を形成し、第２のＥＬ層上に第２の電極（例えば陰極）を形成する。以上により２つのＥＬ層を積層したタンデム型発光素子を形成することができる。

しかし、タンデム型発光素子の場合、積層する層の数がこのように多数となるため、製造においても工程の数が多い。すると、発光素子の製造に多大な時間を要するだけではなく、製造の歩留まりも低下するため、複数のＥＬ層を積層するタンデム型発光素子の製造には、大きな製造コストがかかることとなる。

また、白色発光素子として、タンデム型発光素子を用いる場合、例えば、短波長側の領域の発光を蛍光発光とする層（蛍光発光層）と、長波長側の領域の発光を燐光発光とする層（燐光発光層）とを、一つのＥＬ層に設ける構造がある。

蛍光発光層は、一重項励起状態を発光に変換する材料（蛍光発光性材料）を有し、燐光発光層は、三重項励起状態を発光に変換する材料（燐光発光性材料）を有する。蛍光発光性材料は、室温において三重項励起状態からの発光（燐光）は観測されず、一重項励起状態からの発光（蛍光）のみが観測される。したがって、蛍光発光性材料を用いた発光素子における内部量子効率（注入したキャリアに対して発生するフォトンの割合）の理論的限界は、Ｓ^＊：Ｔ^＊＝１：３であることを根拠に２５％とされている。一方、燐光発光性材料を用いれば、三重項励起状態からの発光（燐光）が観測される。また、燐光発光性材料は項間交差（一重項励起状態から三重項励起状態へ移ること）が起こりやすいため、内部量子効率は１００％まで理論上は可能となる。つまり、蛍光発光性材料に比べて高い発光効率を得ることが可能となる。したがって、高い発光効率を得るためには、燐光発光層を用いる方が好ましい。一方で、燐光発光層は、蛍光発光層に比べ寿命に不安がある。したがって、寿命に不安のある短波長側の発光を蛍光とし、長波長側の発光を燐光とすることによって、全ての発光を燐光とする素子よりは効率は落ちるものの、安定した特性の白色発光素子とすることができる。

しかし、このＥＬ素子をディスプレイパネルに用いる場合、短波長側の光を取り出す副画素においては、当該短波長側の光を発する蛍光発光層の発光効率が低いため、長波長側の光を取り出す副画素が発する光の強度と調節する必要がある。そのため、短波長側の光の強度を確保するために消費電力が大きくなり、結局ディスプレイ全体の消費電力が大きくなる。

さらに、ＥＬ素子の性能を検討するには、ＥＬ層に注入された電子及び正孔の再結合が生じる領域についても考慮が必要である。当該領域に発光層がなければ、発光性の有機化合物が励起されずに発光が生じないためである。一つの発光層を有するＥＬ層においては、電子及び正孔の再結合が生じる領域の分布により、発光層が発する光の強度が左右される。しかし、複数の発光層を有するＥＬ層においては、さらに、当該領域の分布により各発光層の発する光の強度がそれぞれ変化するため、素子として発する光のスペクトルの形状（各波長成分の相対強度比）までも変化する。

例えば、複数の発光層を有するＥＬ層をある条件で製造したとき、ＥＬ層に注入された電子及び正孔の再結合が生じる領域が、第１の発光層に偏在しており、第２の発光層において疎である場合、第１の発光層が発する光の強度は強く、第２の発光層が発する光の強度は弱くなる。当該ＥＬ層を含むＥＬ素子とカラーフィルターとを用いて作製されたディスプレイにおいては、画素中の第１の副画素に、第１の発光層が発する光の波長領域の光の透過性が高いカラーフィルターが設けられ、第２の副画素に、第２の発光層が発する光の波長領域の光の透過性が高いカラーフィルターが設けられる場合、第１の副画素においては所定の強度の光を容易に取り出すことができるが、第２の副画素においては所定の強度の光を取り出すことが容易ではなく、高い電圧が必要となる。すると、ディスプレイの消費電力が大きくなり問題となる。

このような事情に鑑み、本発明の一態様は、新規のＥＬ素子を提供することを課題の一とする。また、複数の発光層を有するＥＬ層を含むＥＬ素子の新規な構造を提供することを課題の一とする。また、本発明の一態様は、ＥＬ層の電子及び正孔の再結合の発生領域が調整された発光素子を提供することを課題の一とする。また、本発明の一態様は、複数のＥＬ層の電子及び正孔の再結合の発生領域がそれぞれ異なるＥＬ素子を提供することを課題の一とする。また、本発明の一態様は、消費電力が低く、発光効率の高いＥＬ素子を提供することを課題の一とする。また、本発明の一態様は、精細度の高いディスプレイパネルを提供することを課題の一とする。また、本発明の一態様は、新規のＥＬ素子を用いた発光素子、照明装置、ディスプレイ及び電子機器を提供することを課題の一とする。また、発明の一態様は、発光素子を提供することを課題の一とする。

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、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。

本明細書で開示する発明の一態様の構成は、第１の発光素子と第２の発光素子とを有し、第１の発光素子は、第１の電極と、ＥＬ層と、第２の電極と、を有し、第２の発光素子は、第３の電極と、ＥＬ層と、第２の電極と、を有し、第１の発光素子において、ＥＬ層は、第１の電極と、第２の電極との間に設けられ、第２の発光素子において、ＥＬ層は、第３の電極と、第２の電極との間に設けられ、ＥＬ層は、第１の発光層と、第２の発光層と、層と、を有し、第１の発光層は、層と接し、層は第２の発光層と接し、第１の発光層の構成は、第２の発光層の構成とは異なり、第１の発光素子と、第２の発光素子と、はキャリアの注入性が異なる発光装置である。

また、本明細書で開示する発明の一態様の他の構成は、第１の発光素子と第２の発光素子とを有し、第１の発光素子は、第１の電極と、第１の電極上のＥＬ層と、ＥＬ層上の第２の電極と、を有し、第２の発光素子は、第３の電極と、第３の電極上のＥＬ層と、ＥＬ層上の第２の電極と、を有し、第１の発光素子において、ＥＬ層は、第１の電極と、第２の電極との間に設けられ、第２の発光素子において、ＥＬ層は、第３の電極と、第２の電極との間に設けられ、ＥＬ層は、第１の発光層と、第１の発光層上に接して設けられた層と、層上に接して設けられた第２の発光層と、を有し、第１の発光層は、第１の物質を有し、第２の発光層は、第２の物質を有し、第１の物質は、第２の物質とは異なり、第１の発光素子と、第２の発光素子と、はキャリアの注入性が異なる発光装置である。

また、本明細書で開示する発明の一態様の他の構成は、第１の発光素子と第２の発光素子とを有し、第１の発光素子は、第１の電極と、第１の電極に接する第１の電極上のＥＬ層と、ＥＬ層に接するＥＬ層上の第２の電極と、を有し、第２の発光素子は、ＥＬ層と、ＥＬ層に接するＥＬ層下の第３の電極と、ＥＬ層に接するＥＬ層上の第２の電極と、を有し、ＥＬ層は、第１の発光層と、第１の発光層上に接して設けられた層と、層上に接して設けられた第２の発光層と、を有し、第１の発光層は、第１の物質を有し、第２の発光層は、第２の物質を有し、第１の物質は、第２の物質とは異なり、第１の発光素子と、第２の発光素子と、はキャリアの注入性が異なる発光装置である。

また、本明細書で開示する発明の一態様に係る発光装置において、第１の物質と第２の物質の一方は、一重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有し、第１の物質と第２の物質の他方は、三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有する発光装置としてもよい。

また、本明細書で開示する発明の一態様に係る発光装置において、第１の発光素子は、第２の発光素子が発することができる光の色とは異なる色の光を発することができる機能を有する発光装置としてもよい。また、本明細書で開示する発明の一態様に係る発光装置において、第１の物質は、青色の波長領域に強度を有する光を発する機能を有する物質を有する発光装置としてもよい。

また、本明細書で開示する発明の一態様に係る発光装置において、第１の発光素子は、さらに第１のカラーフィルターを有し、第２の発光素子は、さらに第２のカラーフィルターを有し、第１のカラーフィルターは、第２のカラーフィルターが透過することができる光の色とは異なる色の光を透過することができる機能を有する装置としてもよい。

また、本明細書で開示する発明の一態様に係る発光装置において、ＥＬ層は、第１の発光層の下に、アクセプター性物質を有する層をさらに有してもよい。また、本明細書で開示する発明の一態様に係る発光装置において、第１の電極の仕事関数は第３の電極の仕事関数とは異なる発光装置としてもよい。また、本明細書で開示する発明の一態様に係る発光装置において、第１の電極をＩＴＳＯとし、第３の電極をＴｉとする発光装置としてもよい。

また、本明細書で開示する発明の一態様に係る発光装置において、第１の電極は第１のトランジスタに電気的に接続されており、第３の電極は第２のトランジスタに電気的に接続されている発光装置としてもよい。

また、本明細書で開示する発明の一態様に係る発光素子において、第２の電極と第４の電極とは、同一の構成を有している発光素子としてもよい。また、本明細書で開示する発明の一態様に係る発光素子において、第２の電極と第４の電極とは、同一の工程により形成された発光素子としてもよい。

また、本明細書で開示する発明の一態様に係る発光装置と、ドライバー回路と、を有するディスプレイパネルとしてもよい。また、本明細書で開示する発明の一態様に係る発光装置と、電源スイッチと、を有する照明装置としてもよい。また、本明細書で開示する発明の一態様に係る発光装置と、操作ボタンと、を有する電子機器としてもよい。

ＥＬ層の発光層がひとつであれば、キャリアの再結合の発生領域の分布は、発光する光のスペクトルの形状（各波長成分の相対強度比）に対しては影響を与えない。しかし、複数の発光層を有するＥＬ層においては、注入されたキャリアの再結合の発生領域の分布により、各発光層が発する光の強度が左右されるため、ＥＬ層から取り出される光のスペクトルの形状（各波長成分の相対強度比）も影響を受け、発光色が変化する。

ところで、キャリアの再結合が生じる領域を決定する要因のひとつは、ＥＬ層に接している電極のキャリア注入特性である。すなわち、発光素子において、ＥＬ層に接する陰極の電子注入特性と、ＥＬ層に接する陽極の正孔注入特性とが、電子及び正孔の再結合が発生する領域の分布に影響する。ここで、陰極の電子注入性と、陽極の正孔注入性は、それぞれの電極の仕事関数がこれらの特性を決定する要素のひとつである。また、それぞれの電極の導電率がこれらの特性を決定する要素の一つとなる場合がある。

したがって、陽極と陰極の材料を適切に選択することにより、キャリアの再結合が生じる領域の分布を制御することができる。ここで、発光装置の第１の発光素子と、第２の発光素子とで異なる色を取り出そうとするとき、例えば、ＥＬ層の第１の発光層に短波長の色の光を発する蛍光発光性材料を有し、第１の発光層上の第２の発光層に長波長の色の光を発する燐光発光性材料を有するディスプレイパネルにおいて、ある画素の第１の副画素から長波長の光を取り出し、第２の副画素から短波長の光を取り出す場合を検討する。

ＥＬ層の下側に存在する電極にキャリア注入性の低い材料を用いると、キャリアの再結合が発生する領域の分布を第１の発光層側に偏在させることができるため、第１の発光層が発する短波長領域の発光強度を相対的に大きくすることができる。これにより第２の副画素から取り出そうとする色の光を、小さな電力で取り出すことができる。一方で、第１の副画素から取り出そうとする色の光は、当該分布が第２の発光層において疎となるために、大きな電力をかけて取り出すこととなる。

そこで、本発明の一態様は、第１の副画素に用いられる電極と、第２の副画素に用いられる電極の構成を異なるものとし、それぞれの電極のキャリア注入性の差で、それぞれのＥＬ層においてキャリアの再結合の発生領域の分布を異なるものとする。すると、第１の副画素においては、キャリアの再結合が発生する領域の分布を第２の発光層側に偏在させ、第２の発光層が発する長波長側の発光強度を相対的に大きくする一方で、第２の副画素においては、キャリアの再結合が発生する領域の分布を第１の発光層側に偏在させ、第１の発光層が発する短波長側の発光強度を相対的に大きくする。

本発明の一態様により、発光素子の有するＥＬ層をすべての領域で同一とする白色＋カラーフィルター方式の利点を得て発光素子の生産性を高く保ちつつ、各副画素においてそれぞれ所定の光を小さな電力で取り出すことができるため、発光素子の消費電力を低くすることができる。したがって、発光効率の高い発光素子とすることができる。また、各副画素においてそれぞれ所定の光を取り出すことができるため、カラーフィルターを用いない構成とすることが可能となる。

また、電極に用いられる材料のコスト及びパターニングに要するコストは、ＥＬ層に用いられる有機化合物のコスト及びパターニングに要するコストよりも低いため、安価に発光素子を製造することがきる。さらに、電極の材料のパターニングは、ＥＬ層に用いられる有機化合物のパターニングよりも微細に行うことができ、また、塗り分け方式のように各副画素のＥＬ層の材料が互いに混入することを防ぐための各画素間の余白を設ける必要もないことから、高精細のディスプレイパネルを実現することができる。

本発明の一態様により、新規のＥＬ素子を提供することができる。また、複数の発光層を有するＥＬ層を含むＥＬ素子の新規な構造を提供することができる。また、本発明の一態様により、ＥＬ層の電子及び正孔の再結合の発生領域が調整された発光素子を提供することができる。また、本発明の一態様により、複数のＥＬ層の電子及び正孔の再結合の発生領域がそれぞれ異なるＥＬ素子を提供することができる。また、本発明の一態様により、消費電力が低く、発光効率の高いＥＬ素子を提供することができる。また、本発明の一態様により、精細度の高いディスプレイパネルを提供することができる。また、本発明の一態様により、新規のＥＬ素子を用いた発光素子、照明装置、ディスプレイ及び電子機器を提供することができる。また、発明の一態様は、発光素子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。

発光素子の断面構造について説明する図。 発光素子の構造について説明する図。 本発明の一態様の発光素子を説明する断面模式図。 発光層におけるエネルギー準位の相関を説明する図。 発光層におけるエネルギー準位の相関を説明する図。 発光素子の構造について説明する図。 電子機器について説明する図。 電子機器について説明する図。 発光装置について説明する図。 タッチセンサを説明する図。 タッチセンサを説明する回路図。 タッチセンサを説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置を用いたモジュールを説明する図。 本発明の一態様の発光素子を説明する図。 発光素子１及び発光素子２の発光スペクトル。 キャリアの再結合の発生する領域の分布を説明する図。 発光素子３及び発光素子４の規格化発光スペクトル。

以下、本発明の一態様の実施の形態について説明する。ただし、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の一態様の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本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、本明細書で説明する各図において、陽極、ＥＬ層、中間層、陰極などの各構成要素の大きさや厚さ等は、個々に説明の明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしも各構成要素はその大きさに限定されず、また各構成要素間での相対的な大きさに限定されない。

また、本明細書等において、第１、第２、第３などとして付される序数詞は、便宜上用いるものであって工程の順番や上下の位置関係などを示すものではない。そのため、例えば、「第１の」を「第２の」又は「第３の」などと適宜置き換えて説明することができる。また、本明細書等に記載されている序数詞と、本発明の一態様を特定するために用いられる序数詞は一致しない場合がある。

また、本明細書等で説明する本発明の一態様の構成において、同一部分又は同様の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。また、同様の機能を有する部分を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。

また、色とは、一般に色相（単色光の波長に相当）、彩度（あざやかさ即ち白みを帯びていない度合）および明度（明るさ即ち光の強弱）の三要素によって規定されたものである。また、本明細書でおいて色とは、上述の三要素のうちのいずれか一つの要素のみ、または任意で選んだ２つの要素のみを示してもよい。また、本明細書において、２つの光の色が異なるとは、上述の三要素のうちいずれか少なくとも一つが異なることをいい、さらに、２つの光のスペクトルの形状若しくは各ピークの相対強度比の分布が異なることをも含む。

また、本明細書等において、青色の光は、４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長帯域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有し、緑色の光は、５００ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の波長帯域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有し、黄色の光は、５５０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長帯域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有し、赤色の光は、６００ｎｍ以上７４０ｎｍ以下の波長帯域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する。

なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、または、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。また、本明細書等において、層の構成が異なる（電極の構成が異なる）とは、層（電極）を構成する物質が複数ある場合に、そのうちの少なくとも一つが異なることを指す。さらに、層（電極）を構成する複数の物質が同じである場合でも、各物質の比率が異なることをも指す。一方がある物質を有しており、もう一方が当該物質を有していない場合も、層の構成が異なるという。

また、本明細書等において蛍光発光性材料とは、一重項励起状態の最も低い準位（Ｓ_１準位）から基底状態へ緩和する際に可視光領域に発光を与える材料である。燐光発光性材料とは、三重項励起状態の最も低い準位（Ｔ_１準位）から基底状態へ緩和する際に、室温において可視光領域に発光を与える材料である。換言すると燐光発光性材料とは、三重項励起エネルギーを可視光へ変換可能な材料である。

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子の構造について図１を用いて説明する。

図１（Ａ）は、陰極１２３と陽極１２１ａ若しくは陽極１２１ｂの間に、ＥＬ層１２２を有するＥＬ素子を示した図である。本実施の形態においては、ＥＬ層の数を１としているが、２以上のＥＬ層を積層し、各ＥＬ層の間に中間層を設けたタンデム型構造としてもよい。第１の領域の基板１００上に陽極１２１ａを形成し、第２の領域の基板１００上に陽極１２１ｂを形成する。次に、陽極１２１ａ及び陽極１２１ｂ上にＥＬ層１２２を形成し、ＥＬ層１２２上に陰極１２３を形成する。つまり、本発明の一態様の発光素子において、それぞれのＥＬ層は２種以上存在する陽極のうちの一つと接する。

図１（Ｂ）は、本発明の一態様の発光素子が有する一つのＥＬ層１２２と、その上下の電極との構造を示した図である。基板１００上に陽極１２１を形成し、陽極１２１上に正孔注入層１０２、正孔輸送層１０３を形成する。次に正孔輸送層１０３上に、第１の発光層１０４、層１０５、第２の発光層１０６、第３の発光層１０７を形成する。次に第３の発光層１０７上に、電子輸送層１０８、電子注入層１０９、陰極１２３をこの順番で形成して発光素子を作製する。なお、発光層は少なくとも２層あればよく、第３の発光層を設けなくともよい。また、基板１００と陽極１２１との間には電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が形成されていてもよく、陽極１２１には電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）から供給される信号が入力される。つまり、図１に示す積層構造は一例であり、本発明の一態様の発光素子はこれらに限定されない。

なお、陽極１２１から陰極１２３までの積層は、逆の順番としてもよい。すなわち、基板上に陰極を形成し、電子注入層、電子輸送層、第１の発光層、層、第２の発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に積層してもよい。また、本実施の形態においては、第１の発光層を蛍光発光性材料を含む層として、第２の発光層及び第３の発光層を燐光発光性材料を含む層として説明するが、それぞれこれに限らない。また、第１の発光層と第２の発光層の間に層を設けるが、当該層は設けなくてもよく、第２の発光層と第３の発光層の間にも層を設けてもよい。また、ＥＬ層１２２を構成する各層は、その機能に応じてその上または下の層と一体として形成してもよい。

≪基板の構成≫
まず、基板１００について説明する。

本明細書等において、様々な基板を用いて、トランジスタや発光素子を形成することが出来る。基板の種類は、特定のものに限定されることはない。その基板の一例としては、半導体基板（例えば単結晶基板又はシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどがある。ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、以下のものがあげられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチックがある。または、一例としては、アクリル等の合成樹脂などがある。または、一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルなどがある。または、一例としては、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又は紙類などがある。特に、半導体基板、単結晶基板、又はＳＯＩ基板などを用いてトランジスタを製造することによって、特性、サイズ、又は形状などのばらつきが少なく、電流能力が高く、サイズの小さいトランジスタを製造することができる。このようなトランジスタによって回路を構成すると、回路の低消費電力化、又は回路の高集積化を図ることができる。

また、基板として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、トランジスタや発光素子を形成してもよい。または、基板とトランジスタの間や、基板と発光素子の間に剥離層を設けてもよい。剥離層は、その上に半導体装置を一部あるいは全部完成させた後、基板より分離し、他の基板に転載するために用いることができる。その際、トランジスタや発光素子は耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも転載できる。なお、上述の剥離層には、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜との無機膜の積層構造の構成や、基板上にポリイミド等の有機樹脂膜が形成された構成等を用いることができる。

つまり、ある基板を用いてトランジスタや発光素子を形成し、その後、別の基板にトランジスタや発光素子を転置し、配置してもよい。トランジスタや発光素子が転置される基板の一例としては、上述したトランジスタや発光素子を形成することが可能な基板に加え、紙基板、セロファン基板、アラミドフィルム基板、ポリイミドフィルム基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、又はゴム基板などがある。これらの基板を用いることにより、特性のよいトランジスタの形成、消費電力の小さいトランジスタの形成、壊れにくい装置の製造、耐熱性の付与、軽量化、又は薄型化を図ることができる。

≪陽極の構成≫
次に陽極１２１について説明する。

本発明の一態様に係る発光素子においては、基板１００上に材質の異なる２種類以上の陽極１２１を形成する。即ち、第１の領域においては陽極１２１ａを形成し、第２の領域においては、陽極１２１ｂを形成する。陽極１２１ａ及び陽極１２１ｂは、それぞれ材質が異なるため、ＥＬ層１２２に対するキャリア（正孔）の注入性が異なる。

陽極には仕事関数の大きい材料を用いることが好ましい。その中でも、仕事関数が比較的高く正孔注入性が高い陽極に接するＥＬ層１２２においては、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子との再結合の発生領域は、比較的陰極側に密に分布する。一方で、仕事関数が比較的低く正孔注入性が低い陽極に接するＥＬ層１２２においては、正孔と電子の再結合の発生領域は、比較的陽極側に密に分布する。

ところで、キャリアの再結合の発生領域に発光層が存在すると、その発光層から光が発せられる。発光層が１層であれば、キャリアの再結合の発生領域を発光層において密となるように発光素子を形成する各層の材質及び厚さを設計することにより、発光素子の発光強度を向上し、発光効率を上げることができる。ただし、発光層が発する光のスペクトルの形状（各波長成分の相対強度比）は影響されないため、発光色が変化することはない。

一方、ＥＬ層１２２に２以上の発光層を有する場合、キャリアの再結合の発生領域の分布が変化し、ある発光層におけるキャリアの再結合の発生領域の密度と、他の発光層におけるキャリアの再結合の発生領域の密度との比が変化すると、各発光層が発する光の強度の比が変化する。そのため、各発光層が発する光の色が異なる場合、発光素子全体として取り出される光のスペクトルの形状（各波長成分の相対強度比）が変化することとなり、すなわち、発光素子が発する光の色が変化する。

本発明の一態様に係る発光素子においては、第１の領域における陽極１２１ａと第２の領域における陽極１２１ｂとは材質が異なるため、ＥＬ層１２２に対するキャリア（正孔）の注入性が異なる。後述のとおり、本発明の一態様に係る発光素子が有するＥＬ層は少なくとも２つの発光層を有するため、例えば、キャリア（正孔）の注入性の比較的高い陽極上のＥＬ層においては、キャリアの再結合の発生領域の分布を陰極に近い発光層において密として、陽極に近い発光層において疎とし、その一方で、キャリア（正孔）の注入性の比較的低い陽極上のＥＬ層においては、キャリアの再結合の発生領域の分布を陰極に近い発光層において疎として、陽極に近い発光層において密とすることができる。

したがって、本発明の一態様に係る発光素子において、第１の領域においては第１の発光層の発光強度及び発光効率を高め、第２の領域においては第２の発光層の発光強度及び発光効率を高めることができる。

例えば、第１の領域を第１の副画素に、第２の領域を第２の副画素に用いた本発明の一態様に係るディスプレイパネルを作製することができる。第１の副画素においては主に第１の発光層が発する光を取り出し、第２の副画素においては主に第２の発光層が発する光を取り出すことにより、各副画素において高い発光効率で目的の色の光を取り出すことができるため、例えば消費電力の低いディスプレイパネルを実現することができる。

陽極に用いることができる材料について説明する。陽極として機能するため、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いて形成することが好ましい。具体的には、例えば、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有したインジウム−スズ酸化物（ＩＴＳＯ）、インジウム−亜鉛酸化物、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタリング法により成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。作製方法の例としては、インジウム−亜鉛酸化物は、酸化インジウムに対し１乃至２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成する方法などがある。また、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は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５乃至５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１乃至１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することもできる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。グラフェンも用いることができる。

第１の領域の陽極と第２の領域の陽極とは、それぞれ上記材料から異なる材料が選択されて用いられる。それぞれの陽極を仕事関数が異なる材料とし、キャリアの注入性に差を与えると、第１の領域と第２の領域とで、ＥＬ層中のキャリアの再結合の発生領域を異なる分布とすることができる。

なお、陽極を透光性を有する材料で形成すると、ボトムエミッション構造の発光素子とすることができる。その一方で、陽極を、透光性がなく反射性を有する材料で形成し、陰極に透光性を与えることにより、トップエミッション構造の発光素子とすることができる。

次に、ＥＬ層１２２の構成について説明する。

≪ＥＬ層の構成≫
本発明の一態様に係る発光素子において、ＥＬ層は、発光物質を有する発光層を２以上有し、陽極側から正孔注入層、正孔輸送層、第１の発光層、第２の発光層、電子輸送層、電子注入層の順に形成される。各層は必ずしも単層である必要はなく、２以上の層から構成されてもよい。また、電子注入層及び電子輸送層の機能を１の層で実現してもよく、正孔輸送層及び正孔注入層の機能を１の層で実現することもできる。また、発光層以外の層のうち１又は複数の層が省略される場合もある。また、第１の発光層と第２の発光層との間に層を設けてもよい。

なお、本発明の一態様において、ＥＬ層中のキャリアの再結合の発生領域の分布は陽極の材料により調整するため、ＥＬ層は発光素子全面において同一の層構造とすることができる。本発明の一態様においては、当該調整を陽極材料により行うため、ＥＬ層は領域に応じて塗り分けなくてもよく、そのため、ＥＬ層の形成工程を複雑化することがなく歩留まりを下げることもないため、高い生産性を維持できる。複数種のＥＬ層を形成するためにかかるコストや、ＥＬ層の塗り分けに要する余白（マージン）によるレイアウトの制約も生じない。

まず、陽極１２１上に、正孔注入層１０２が形成される。正孔注入層１０２は正孔注入性の高い物質を含む層である。モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ_２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、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）等の芳香族アミン化合物、或いはポリ（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）等の高分子等によっても正孔注入層を形成することができる。

また、正孔注入層１０２として、正孔輸送性の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ができる。なお、正孔輸送性の物質にアクセプター性物質を含有させたものを用いることにより、電極の仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶことができる。つまり、正孔注入層１０２として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料も用いることができるようになる。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：Ｆ_４−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。

複合材料に用いる正孔輸送性の物質としては、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、種々の有機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^−６ｃｍ^２／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。以下では、複合材料における正孔輸送性の物質として用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。

正孔輸送性を有する材料としては、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）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、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：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（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：ＰＣＢＡＮＢ）、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）、９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物や、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）−９−フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）などのカルバゾール骨格を有する化合物や、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、２，８−ジフェニル−４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩ）、４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−６−フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物や、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ−ＩＩ）、４−｛３−［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩ）などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物やカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。また、以上で述べた正孔輸送材料の他、様々な物質の中から正孔輸送材料を用いても良い。

正孔注入層１０２を形成することによって、正孔の注入性が良好となり、駆動電圧の小さい発光素子を得ることが可能となる。

正孔注入層１０２上に、正孔輸送層１０３を形成する。正孔輸送層１０３に用いられる正孔輸送性の高い物質として、例えば、３−［４−（１−ナフチル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＮ）、３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）、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）、４−フェニルジフェニル−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミン（略称：ＰＣＡ１ＢＰ）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）、Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−（４−フェニル）フェニルアニリン（略称：ＹＧＡ１ＢＰ）、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）、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ−ＩＩ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−［３−（トリフェニレン−２−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ｍＤＢＴＰＴｐ−ＩＩ）、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）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）等のカルバゾール化合物やアミン化合物、ジベンゾチオフェン化合物、ジベンゾフラン化合物、フルオレン化合物、トリフェニレン化合物、フェナントレン化合物等を用いることができる。

正孔輸送層１０３上に第１の発光層１０４及び第２の発光層１０６を形成する。なお、本発明の一態様において、発光層は３層以上有していてもよく、各発光層間には層を有していてもよい。本実施の形態においては、発光素子は、第１の発光層１０４と第２の発光層１０６の間に、層１０５を有する。

第１の発光層１０４及び第２の発光層１０６は、発光性の物質を含む層である。各発光層は、発光物質のみで構成されていても、ホスト材料中に発光物質が分散された状態で構成されていても良い。発光物質として用いることが可能な材料には、特に限定は無く、これらの物質が発する光は、蛍光であっても燐光であっても良い。

ただし、本発明の一態様に係る発光素子をディスプレイパネルに適用する場合、フルカラー表示とするために、発光素子から取り出される光は、可視光領域の各波長に成分を有する白色光とすることが望ましい。そのため、第１の発光層と第２の発光層とでお互いに補色となる色を発光することができることが望ましい。

上述した通りＥＬ発光には蛍光と燐光が存在し、燐光は原理的に発光効率が高いため、発光素子の低消費電力化のためには、各発光層が有する発光物質は、燐光を発する材料を用いることが望ましい。しかし、可視光領域のある部分においては、その部分の光を安定して発することができる燐光発光性の材料が開発途上である場合もあり、その場合は蛍光発光性の材料を用いることとなる。例えば、赤色から緑色の波長領域にピークを持つ光を発することができる燐光発光性の材料は開発が進んでおり実現されているものも多く、一方で、青色の光を発することができる燐光発光性の材料は開発途上である。

本発明の一態様に係る発光素子において、第１の発光層に青色の蛍光を発することができる材料を用い、第２の発光層に黄色の燐光を発することができる材料を用いることができる。この場合、原理的に蛍光を用いる第１の発光層の発光効率が低く、高い消費電力を要する。

そこで、発光素子の第１の領域を青色の光を取り出す副画素として用いるとき、ＥＬ層中のキャリアの再結合の発生領域の分布を第１の発光層において密となるように、例えば第１の領域における陽極の材質を第２の領域における陽極の材質よりも仕事関数の低いものとする。すると、第１の発光層においてキャリアの再結合の発生領域の分布を密にすることができ、第１の発光層が発する青色の光の強度が高まり、青色発光の効率が高まり、消費電力を低く抑えることができる。

その一方で、発光素子の第２の領域を黄色の光を取り出す副画素として用いるため、第２の領域における陽極の材質を第１の領域における陽極の材質よりも仕事関数の高いものとし、第２の発光層においてキャリアの再結合の発生領域の分布を密とすることにより、第２の発光層が発する黄色の光の強度を高いままとすることができる。

このように、第１の領域及び第２の領域で陽極の材質を異なるものとすることにより、第１の領域及び第２の領域の両方で取り出したい色の光の強度を高め、発光効率の高い発光素子とすることができる。

なお、本実施の形態において、第１の発光層を蛍光発光性の材料を含む層、第２の発光層を燐光発光性の材料を含む層としたが、これを逆としてもよい。

なお、発光物質としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。

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，Ｃ^２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ_３ｐｐｙ）_２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））、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，Ｃ^２’）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，Ｃ^２’｝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，Ｃ^２’）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−ａ］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^３’］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，Ｃ^２’）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］（モ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。

また、ホスト材料に用いることが可能な材料としては、特に限定はないが、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：Ａｌｍｑ_３）、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：ＢｅＢｑ_２）、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）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）などの複素環化合物、ＮＰＢ、ＴＰＤ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物が挙げられる。また、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、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）、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）、９，１０−ジフェニル−２−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミノ］アントラセン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセン、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）、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）、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）、１，３，５−トリ（１−ピレニル）ベンゼン（略称：ＴＰＢ３）などを挙げることができる。これら及び様々な物質の中から、上記発光物質のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いればよい。また、発光物質が燐光を発する物質である場合、ホスト材料としては、発光物質の三重項励起エネルギー（基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差）よりも三重項励起エネルギーの大きい物質を選択すれば良い。

第１の発光層１０４と、第２の発光層１０６との間に、層１０５を形成してもよい。層１０５は、上下の発光層の間で意図しない電荷の移動を防止する機能や、キャリアの再結合の発生領域の分布を調整する機能を有する。層１０５に用いることができる材料は、例えば、上述のホスト材料に用いることができる材料と同様である。また、層１０５に複数の材料を用いるとき、その材料の比率を調整することにより、キャリアの再結合の発生領域の分布を調整することができる。例えば、層１０５中の電子輸送性の高い材料の割合を増やすと、電子が通りやすくなるため、キャリアの再結合の発生領域の分布は、陽極側に広がる。

次に、発光層の上に電子輸送層１０８を形成する。電子輸送層１０８は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層１０８には、Ａｌｑ、Ａｌｍｑ_３、ＢｅＢｑ_２、ＢＡｌｑ、ＺｎＰＢＯ、ＺｎＢＴＺなどの金属錯体を用いることができる。また、ＰＢＤ、ＯＸＤ−７、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）、ＢＰｈｅｎ、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１０^−６ｃｍ^２／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１０８として用いてもよい。

また、電子輸送層１０８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。

電子輸送層１０８の上に、電子注入層１０９を形成する。電子注入層１０９は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層１０９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（ＣａＦ_２）、酸化リチウム（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（ＥｒＦ_３）のような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子輸送層を構成しうる物質を用いることもできる。

電子注入層１０９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、例えば前述の電子輸送層を構成しうる物質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、酸化リチウム、酸化カルシウム、酸化バリウム等が挙げられる。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。

以上のようにして、本発明の一態様に係るＥＬ層１２２を形成することができる。前述の通り、本発明の一態様に係るＥＬ層１２２は、領域に応じて材料を塗り分けることなく形成することができるため、製造に要する材料の無駄が最小限で済む。また、製造プロセスが単純であるため、高い歩留まりで発光素子を製造することができる。

≪陰極の構成≫
次に陰極１２３について説明する。陰極１２３および陽極１２１のうち少なくとも一方を、可視光を透過する導電膜を用いて形成する。例えば、陰極１２３または陽極１２１の一方を、可視光を透過する導電膜を用いて形成し、他方を、可視光を反射する導電膜を用いて形成すると、一方の面に光を射出する発光素子を構成できる。また、陰極１２３および陽極１２１の両方を、可視光を透過する導電膜を用いて形成すると、両方の面に光を射出する発光素子を構成できる。陽極１２１を、可視光を透過しない導電膜を用いて形成するならば、陰極１２３に用いられる導電膜は可視光を透過する導電膜でなければならない。

可視光を透過する導電膜としては、例えば、インジウム−錫酸化物、珪素若しくは酸化珪素を含有したインジウム−錫酸化物、チタンを含有したインジウム−錫酸化物、インジウム−チタン酸化物、インジウム−タングステン酸化物、インジウム−亜鉛酸化物、タングステンを含有したインジウム−亜鉛酸化物等が挙げられる。また、光を透過する程度（好ましくは、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下程度）の金属薄膜を用いることもできる。

可視光を反射する導電膜としては、例えば金属を用いれば良く、具体的には、銀、アルミニウム、白金、金、銅等の金属材料またはこれらを含む合金材料が挙げられる。銀を含む合金としては、銀−ネオジム合金、マグネシウム−銀合、銀−パラジウム−銅合金等を挙げることができる。アルミニウムの合金としては、アルミニウム−ニッケル−ランタン合金、アルミニウム−チタン合金、アルミニウム−ネオジム合金等が挙げられる。

また、陰極に用いる材料としては仕事関数の小さい金属（アルカリ金属やアルカリ土類金属）や、これらを含む合金を用いることが好ましい。例えば、アルカリ金属の一つであるＬｉ（リチウム）を微量含むアルミニウム合金（ＡｌＬｉ合金）を陰極に使用した有機発光素子では、一般に発光特性が良好で、かつ長時間点灯を行っても輝度の低下が小さい。あるいは、アルカリ金属の酸化物、フッ化物、及びアルカリ土類金属の酸化物、フッ化物の極薄膜（１ｎｍ程度）の上に、仕事関数のそれ程小さくない単体金属（Ａｌなど）の膜を積層しても同様に良好な素子特性が得られる。例えば陰極として、ＡｌＬｉ合金膜の代わりに、ＬｉＦの極薄膜の上にＡｌの膜を積層した構造を用いても同様の特性を得ることができる。

上記の積層構造により、本発明の一態様に係る発光素子を形成することができる。

なお、本実施の形態において、本発明の一態様について述べた。または、他の実施の形態において、本発明の一態様について述べる。ただし、本発明の一態様は、これらに限定されない。例えば、本発明の一態様として、第１の領域の陽極と第２の領域の陽極とは、異なる材料を有する場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様は、第１の領域の陽極と第２の領域の陽極とは、同じ材料を有していてもよい。

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態または実施例に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。

（実施の形態２）
本実施の形態においては、本発明の一態様の発光素子、本発明の一態様の発光装置、または本発明の一態様の表示装置に用いることのできる発光素子の発光機構について、図３乃至図５を用いて、以下説明を行う。

図３は、発光素子４５０の断面模式図である。

図３に示す発光素子４５０は、一対の電極（第１の電極４０１及び第２の電極４０２）の間にＥＬ層４００が挟まれた構造である。なお、発光素子４５０において、第１の電極４０１が陽極として機能し、第２の電極４０２が陰極として機能する。

また、ＥＬ層４００は、第１の発光層４１３と、第２の発光層４１４と、を有する。また、発光素子４５０おいて、ＥＬ層４００として、第１の発光層４１３及び第２の発光層４１４の他に、正孔注入層４１１、正孔輸送層４１２、電子輸送層４１５、及び電子注入層４１６が図示されているが、これらの積層構造は一例であり、発光素子４５０におけるＥＬ層４００の構成はこれらに限定されない。例えば、ＥＬ層４００において、上記各層の積層順を変えてもよい。または、ＥＬ層４００において、上記各層以外の機能層を設けてもよい。該機能層としては、例えば、キャリア（電子またはホール）を注入する機能、キャリアを輸送する機能、キャリアを抑止する機能、キャリアを発生する機能を有する構成とすればよい。

また、第１の発光層４１３は、ゲスト材料４２１と、ホスト材料４２２とを有する。また、第２の発光層４１４は、ゲスト材料４３１と、第１の有機化合物４３２と、第２の有機化合物４３３とを有する。なお、ゲスト材料４２１が蛍光発光性材料、ゲスト材料４３１が燐光発光性材料として、以下説明する。

＜第１の発光層の発光機構＞
まず、第１の発光層４１３の発光機構について、以下説明を行う。

第１の発光層４１３では、キャリアの再結合により、励起状態が形成される。ゲスト材料４２１と比較してホスト材料４２２は大量に存在するので、励起状態は、ほぼホスト材料４２２の励起状態として存在する。キャリアの再結合によって生じる一重項励起状態と三重項励起状態の比（以下、励起子生成確率）は約１：３となる。

はじめに、ホスト材料４２２のＴ_１準位がゲスト材料４２１のＴ_１準位よりも高い場合について、以下説明する。

ホスト材料４２２の三重項励起状態からゲスト材料４２１にエネルギー移動（三重項エネルギー移動）が生じる。しかしながら、ゲスト材料４２１が蛍光発光性材料であるため、三重項励起状態は可視光領域に発光を与えない。したがって、ホスト材料４２２の三重項励状態を発光として利用することができない。よって、ホスト材料４２２のＴ_１準位がゲスト材料４２１のＴ_１準位よりも高い場合においては、注入したキャリアのうち、最大でも約２５％しか発光に利用することができない。

次に、第１の発光層４１３におけるホスト材料４２２と、ゲスト材料４２１とのエネルギー準位の相関を図４（Ａ）に示す。なお、図４（Ａ）における表記及び符号は、以下の通りである。
・Ｈｏｓｔ：ホスト材料４２２
・Ｇｕｅｓｔ：ゲスト材料４２１（蛍光発光性材料）
・Ｓ_ＦＨ：ホスト材料４２２の一重項励起状態の最も低い準位
・Ｔ_ＦＨ：ホスト材料４２２の三重項励起状態の最も低い準位
・Ｓ_ＦＧ：ゲスト材料４２１（蛍光発光性材料）の一重項励起状態の最も低い準位
・Ｔ_ＦＧ：ゲスト材料４２１（蛍光発光性材料）の三重項励起状態の最も低い準位

図４（Ａ）に示すように、ゲスト材料のＴ_１準位（図４（Ａ）において、Ｔ_ＦＧ）がホスト材料のＴ_１準位（図４（Ａ）において、Ｔ_ＦＨ）よりも高い構成である。

また、図４（Ａ）に示すように、三重項−三重項消滅（ＴＴＡ：Ｔｒｉｐｌｅｔ−Ｔｒｉｐｌｅｔ Ａｎｎｉｈｉｌａｔｉｏｎ）によって、三重項励起子同士が衝突することにより、その一部がホスト材料の一重項励状態の最も低い準位（Ｓ_ＦＨ）に変換される。ホスト材料の一重項励起状態の最も低い準位（Ｓ_ＦＨ）からは、それよりも準位の低いゲスト材料（蛍光発光性材料）の一重項励起状態の最も低い準位（Ｓ_ＦＧ）へエネルギー移動が起こり（図４（Ａ）Ｒｏｕｔｅ Ａ参照）、ゲスト材料（蛍光発光性材料）が発光する。

なお、ホスト材料のＴ_１準位がゲスト材料のＴ_１準位よりも小さいため、Ｔ_ＦＧは失活することなくＴ_ＦＨにエネルギー移動（図４（Ａ）に示すＲｏｕｔｅ Ｂ参照）し、ＴＴＡに利用される。

第１の発光層４１３を上述の構成とすることで、第１の発光層４１３のゲスト材料４２１からの発光を、効率よく得ることが可能となる。

＜第２の発光層の発光機構＞
次に、第２の発光層４１４の発光機構について、以下説明を行う。

第２の発光層４１４が有する、第１の有機化合物４３２と、第２の有機化合物４３３とは励起錯体（Ｅｘｃｉｐｌｅｘともいう）を形成する。第１の有機化合物４３２または第２の有機化合物４３３のいずれか一方は、第２の発光層４１４のホスト材料として機能し、第１の有機化合物４３２または第２の有機化合物４３３の他方は、第２の発光層４１４のアシスト材料として機能する。なお、以下の説明においては、第１の有機化合物４３２をホスト材料として、第２の有機化合物４３３をアシスト材料として説明を行う。

第２の発光層４１４における励起錯体を形成する第１の有機化合物４３２と第２の有機化合物４３３との組み合わせは、励起錯体を形成することが可能な組み合わせであればよいが、一方が正孔輸送性を有する材料であり、他方が電子輸送性を有する材料であることが、より好ましい。この場合、ドナー−アクセプター型の励起状態を形成しやすくなり、効率よく励起錯体を形成することができるようになる。また、正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する材料との組み合わせによって、第１の有機化合物４３２と第２の有機化合物４３３の組み合わせを構成する場合、その混合比によってキャリアバランスを容易に制御することができる。具体的には正孔輸送性を有する材料：電子輸送性を有する材料＝１：９から９：１（重量比）の範囲が好ましい。また、該構成を有することで、容易にキャリアバランスを制御することができることから、再結合領域の制御も簡便に行うことができる。

第２の発光層４１４における第１の有機化合物４３２と、第２の有機化合物４３３と、ゲスト材料４３１とのエネルギー準位の相関を図４（Ｂ）に示す。なお、図４（Ｂ）における表記及び符号は、以下の通りである。
・Ｈｏｓｔ：第１の有機化合物４３２
・Ａｓｓｉｓｔ：第２の有機化合物４３３
・Ｇｕｅｓｔ：ゲスト材料４３１（燐光発光性材料）
・Ｓ_ＰＨ：ホスト材料（第１の有機化合物４３２）の一重項励起状態の最も低い準位
・Ｔ_ＰＨ：ホスト材料（第１の有機化合物４３２）の三重項励起状態の最も低い準位
・Ｔ_ＰＧ：ゲスト材料４３１（燐光発光性材料）の三重項励起状態の最も低い準位
・Ｓ_Ｅ：励起錯体の一重項励起状態の最も低い準位
・Ｔ_Ｅ：励起錯体の三重項励起状態の最も低い準位

本発明の一態様の発光素子においては、第２の発光層４１４が有する第１の有機化合物４３２と第２の有機化合物４３３が励起錯体を形成する。励起錯体の一重項励起状態の最も低い準位（Ｓ_Ｅ）と励起錯体の三重項励起状態の最も低い準位（Ｔ_Ｅ）は互いに隣接することになる（図４（Ｂ）Ｒｏｕｔｅ Ｃ参照）。

励起錯体は、２種類の分子からなる励起状態であり、光励起の場合、励起状態となった一つの分子がもう一方の基底状態の分子とが相互作用することによって形成される。そして、光を発することによって基底状態となると、励起錯体を形成していた２種類の分子はまた元の別々の分子として振舞う。電気励起の場合は、一方のカチオン分子（ホール）と他方のアニオン分子（電子）が近接することで励起錯体を形成できる。すなわち電気励起においては、いずれの分子においても励起状態を形成することなく励起錯体が形成できるため、駆動電圧の低減につながる。そして、励起錯体の（Ｓ_Ｅ）と（Ｔ_Ｅ）の双方のエネルギーを、ゲスト材料４３１（燐光発光性材料）の三重項励起状態の最も低い準位へ移動させて発光が得られる（図４（Ｂ）Ｒｏｕｔｅ Ｄ参照）。

なお、上記に示すＲｏｕｔｅ Ｃ及びＲｏｕｔｅ Ｄの過程を、本明細書等においてＥｘＴＥＴ（Ｅｘｃｉｐｌｅｘ−Ｔｒｉｐｌｅｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）と呼称する。別言すると、発光素子４５０は、励起錯体からゲスト材料４３１（燐光発光性材料）へのエネルギー授受がある。

また、第１の有機化合物４３２及び第２の有機化合物４３３は、一方がホールを、他方が電子を受け取り、それらが近接することで速やかに励起錯体を形成する。あるいは、一方が励起状態となると、速やかに他方の分子と相互作用を起こして励起錯体を形成する。したがって、第２の発光層４１４における励起子のほとんどが励起錯体として存在する。励起錯体は、第１の有機化合物４３２及び第２の有機化合物４３３のどちらよりもバンドギャップは小さくなるため、一方のホールと他方の電子の再結合から励起錯体が形成されることにより、駆動電圧を下げることができる。

第２の発光層４１４を上述の構成とすることで、第２の発光層４１４のゲスト材料４３１（燐光発光性材料）からの発光を、効率よく得ることが可能となる。

＜第１の発光層と第２の発光層の発光機構＞
第１の発光層４１３及び第２の発光層４１４のそれぞれの発光機構について、上記説明したが、発光素子４５０に示すように、第１の発光層４１３と、第２の発光層４１４とが互いに接する構成を有する場合、第１の発光層４１３と第２の発光層４１４の界面において、励起錯体から第１の発光層４１３のホスト材料４２２へのエネルギー移動（とくに三重項励起準位のエネルギー移動）が起こったとしても、第１の発光層４１３にて上記三重項励起エネルギーを発光に変換することができる。

なお、第１の発光層４１３のホスト材料４２２のＴ_１準位が、第２の発光層４１４が有する第１の有機化合物４３２及び第２の有機化合物４３３のＴ_１準位よりも小さいと好ましい。また、第１の発光層４１３において、ホスト材料４２２のＳ_１準位がゲスト材料４２１（蛍光発光性材料）のＳ_１準位よりも大きく、且つ、ホスト材料４２２のＴ_１準位がゲスト材料４２１（蛍光発光性材料）のＴ_１準位よりも小さいと好ましい。

具体的には、第１の発光層４１３にＴＴＡを用い、第２の発光層４１４にＥｘＴＥＴを用いる場合のエネルギー準位の相関を図５に示す。なお、図５における表記及び符号は、以下の通りである。
・Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ＥＭＬ：蛍光発光層（第１の発光層４１３）
・Ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ＥＭＬ：燐光発光層（第２の発光層４１４）
・Ｓ_ＦＨ：ホスト材料４２２の一重項励起状態の最も低い準位
・Ｔ_ＦＨ：ホスト材料４２２の三重項励起状態の最も低い準位
・Ｓ_ＦＧ：ゲスト材料４２１（蛍光発光性材料）の一重項励起状態の最も低い準位
・Ｔ_ＦＧ：ゲスト材料４２１（蛍光発光性材料）の三重項励起状態の最も低い準位
・Ｓ_ＰＨ：ホスト材料（第１の有機化合物４３２）の一重項励起状態の最も低い準位
・Ｔ_ＰＨ：ホスト材料（第１の有機化合物４３２）の三重項励起状態の最も低い準位
・Ｔ_ＰＧ：ゲスト材料４３１（燐光発光性材料）の三重項励起状態の最も低い準位
・Ｓ_Ｅ：励起錯体の一重項励起状態の最も低い準位
・Ｔ_Ｅ：励起錯体の三重項励起状態の最も低い準位

図５に示すように、励起錯体は励起状態でしか存在しないため、励起錯体−励起錯体間の励起子拡散は生じにくい。また、励起錯体の励起準位（Ｓ_Ｅ、Ｔ_Ｅ）は、第２の発光層４１４の第１の有機化合物４３２（すなわち、燐光発光性材料のホスト材料）の励起準位（Ｓ_ＰＨ、Ｔ_ＰＨ）よりも低いので、励起錯体から第１の有機化合物４３２へのエネルギーの拡散も生じない。すなわち、燐光発光層（第２の発光層４１４）内において、励起錯体の励起子拡散距離は短いため、燐光発光層（第２の発光層４１４）の効率を保つことが可能となる。また、蛍光発光層（第１の発光層４１３）と燐光発光層（第２の発光層４１４）の界面において、燐光発光層（第２の発光層４１４）の励起錯体の三重項励起エネルギーの一部が、蛍光発光層（第１の発光層４１３）に拡散したとしても、その拡散によって生じた蛍光発光層（第１の発光層４１３）の三重項励起エネルギーは、ＴＴＡを通じて発光されるため、エネルギー損失を低減することが可能となる。

以上のように、発光素子４５０は、第２の発光層４１４にＥｘＴＥＴを利用し、且つ第１の発光層４１３にＴＴＡを利用することで、エネルギー損失が低減されるため、高い発光効率の発光素子とすることができる。また、発光素子４５０に示すように、第１の発光層４１３と、第２の発光層４１４とが互いに接する構成とする場合、上記エネルギー損失が低減されるとともに、ＥＬ層４００の層数を低減させることができる。したがって、製造コストの少ない発光素子とすることができる。

なお、第１の発光層４１３と第２の発光層４１４とは互いに接していない構成であっても良い。この場合、第２の発光層４１４中で生成する、第１の有機化合物４３２またはゲスト材料４３１（燐光発光性材料）の励起状態から第１の発光層４１３中のホスト材料４２２、またはゲスト材料４２１（蛍光発光性材料）へのデクスター機構によるエネルギー移動（特に三重項エネルギー移動）を防ぐことができる。したがって、第１の発光層４１３と第２の発光層４１４の間に設ける層は数ｎｍ程度の厚さがあればよい。

第１の発光層４１３と第２の発光層４１４の間に設ける層は単一の材料で構成されていても良いが、正孔輸送性材料と電子輸送性材料の両者が含まれていても良い。単一の材料で構成する場合、バイポーラー性材料を用いても良い。ここでバイポーラー性材料とは、電子と正孔の移動度の比が１００以下である材料を指す。また、正孔輸送性材料または電子輸送性材料などを使用しても良い。もしくは、そのうちの少なくとも一つは、第２の発光層４１４のホスト材料（第１の有機化合物４３２）と同一の材料で形成しても良い。これにより、発光素子の作製が容易になり、また、駆動電圧が低減される。さらに、正孔輸送性材料と電子輸送性材とで励起錯体を形成しても良く、これによって励起子の拡散を効果的に防ぐことができる。具体的には、第２の発光層４１４のホスト材料（第１の有機化合物４３２）あるいはゲスト材料４３１（燐光発光性材料）の励起状態から、第１の発光層４１３のホスト材料４２２あるいはゲスト材料４２１（蛍光発光性材料）へのエネルギー移動を防ぐことができる。

なお、発光素子４５０では、キャリアの再結合領域はある程度の分布を持って形成されることが好ましい。このため、第１の発光層４１３または第２の発光層４１４において、適度なキャリアトラップ性があることが好ましく、特に、第２の発光層４１４が有するゲスト材料４３１（燐光発光性材料）が電子トラップ性を有していることが好ましい。

なお、第１の発光層４１３からの発光が、第２の発光層４１４からの発光よりも短波長側に発光のピークを有する構成とすることが好ましい。短波長の発光を呈する燐光発光性材料を用いた発光素子は輝度劣化が早い傾向がある。そこで、短波長の発光を蛍光発光とすることによって、輝度劣化の小さい発光素子を提供することができる。

また、第１の発光層４１３と第２の発光層４１４とで異なる発光波長の光を得ることによって、多色発光の素子とすることができる。この場合、発光スペクトルは異なる発光ピークを有する発光が合成された光となるため、少なくとも二つの極大値を有する発光スペクトルとなる。

また、上記の構成は白色発光を得るためにも好適である。第１の発光層４１３と第２の発光層４１４との光を互いに補色の関係とすることによって、白色発光を得ることができる。

また、第１の発光層４１３に発光波長の異なる複数の発光物質を用いることによって、三原色や、４色以上の発光色からなる演色性の高い白色発光を得ることもできる。この場合、第１の発光層４１３を層状にさらに分割し、当該分割した層ごとに異なる発光材料を含有させるようにしても良い。

次に、第１の発光層４１３及び第２の発光層４１４に用いることのできる材料について、以下説明する。

＜第１の発光層に用いることのできる材料＞
第１の発光層４１３中では、ホスト材料４２２が重量比で最も多く存在し、ゲスト材料４２１（蛍光発光性材料）は、ホスト材料４２２中に分散される。ホスト材料４２２のＳ_１準位は、ゲスト材料４２１（蛍光発光性材料）のＳ_１準位よりも大きく、ホスト材料４２２のＴ_１準位は、ゲスト材料４２１（蛍光発光性材料）のＴ_１準位よりも小さいことが好ましい。

ホスト材料４２２として、アントラセン誘導体、あるいはテトラセン誘導体が好ましい。これらの誘導体はＳ_１準位が大きく、Ｔ_１準位が小さいからである。具体的には、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）、３−［４−（１−ナフチル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＮ）、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）、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、６−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン（略称：２ｍＢｎｆＰＰＡ）、９−フェニル−１０−｛４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）ビフェニル−４’−イル｝アントラセン（略称：ＦＬＰＰＡ）などが挙げられる。あるいは、５，１２−ジフェニルテトラセン、５，１２−ビス（ビフェニル−２−イル）テトラセンなどが挙げられる。

ゲスト材料４２１（蛍光発光性材料）としては、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタレン誘導体などが挙げられる。特にピレン誘導体は発光量子収率が高いので好ましい。ピレン誘導体の具体例としては、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス〔３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ジベンゾフラン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦｒＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ジベンゾチオフェン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＴｈＡＰｒｎ）などが挙げられる。

＜第２の発光層に用いることのできる材料＞
第２の発光層４１４中では、ホスト材料（第１の有機化合物４３２）が質量比で最も多く存在し、ゲスト材料４３１（燐光発光性材料）は、ホスト材料（第１の有機化合物４３２）中に分散される。第２の発光層４１４のホスト材料（第１の有機化合物４３２）のＴ_１準位は、第１の発光層４１３のゲスト材料４２１（蛍光発光性材料）のＴ_１準位よりも大きいことが好ましい。

ホスト材料（第１の有機化合物４３２）としては、亜鉛やアルミニウム系金属錯体の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体などが挙げられる。他の例としては、芳香族アミンやカルバゾール誘導体などが挙げられる。

ゲスト材料４３１（燐光発光性材料）としては、イリジウム、ロジウム、または白金系の有機金属錯体、あるいは金属錯体が挙げられ、中でも有機イリジウム錯体、例えばイリジウム系オルトメタル錯体が好ましい。オルトメタル化する配位子としては４Ｈ−トリアゾール配位子、１Ｈ−トリアゾール配位子、イミダゾール配位子、ピリジン配位子、ピリミジン配位子、ピラジン配位子、あるいはイソキノリン配位子などが挙げられる。金属錯体としては、ポルフィリン配位子を有する白金錯体などが挙げられる。

第２の有機化合物４３３（アシスト材料）としては、第１の有機化合物４３２と励起錯体を形成できる組み合わせとする。この場合、励起錯体の発光ピークが燐光発光性材料の三重項ＭＬＣＴ（Ｍｅｔａｌ ｔｏ Ｌｉｇａｎｄ Ｃｈａｒｇｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）遷移の吸収帯、より具体的には、最も長波長側の吸収帯と重なるように第１の有機化合物４３２、第２の有機化合物４３３、およびゲスト材料４３１（燐光発光性材料）を選択することが好ましい。これにより、発光効率が飛躍的に向上した発光素子とすることができる。ただし、燐光発光性材料に替えて熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｄｅｌａｙｅｄ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）材料を用いる場合においては、最も長波長側の吸収帯は一重項の吸収帯であることが好ましい。

第２の発光層４１４に含まれる発光材料としては、三重項励起エネルギーを発光に変換できる材料であればよい。該三重項励起エネルギーを発光に変換できる材料としては、燐光発光性材料の他に、ＴＡＤＦ材料が挙げられる。したがって、燐光発光性材料と記載した部分に関しては、ＴＡＤＦ材料と読み替えても構わない。なお、ＴＡＤＦ材料とは、三重項励起状態をわずかな熱エネルギーによって一重項励起状態にアップコンバート（逆項間交差）が可能で、一重項励起状態からの発光（蛍光）を効率よく呈する材料のことである。また、熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、三重項励起準位と一重項励起準位のエネルギー差が０ｅＶ以上０．２ｅＶ以下、好ましくは０ｅＶ以上０．１ｅＶ以下であることが挙げられる。

また、第１の発光層４１３に含まれる発光材料と第２の発光層４１４に含まれる発光材料の発光色に限定は無く、同じでも異なっていても良い。各々から得られる発光が混合されて素子外へ取り出されるので、例えば両者の発光色が互いに補色の関係にある場合、発光素子は白色の光を与えることができる。発光素子の信頼性を考慮すると、第１の発光層４１３に含まれる発光材料の発光ピーク波長は第２の発光層４１４に含まれる発光材料のそれよりも短いことが好ましい。

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態または実施例に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。

（実施の形態３）
本実施の形態においては、実施の形態１又は実施の形態２に記載の発光素子を有する発光装置について説明する。

なお、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。また、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。

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２を用いて説明する。

なお、図２（Ａ）は発光装置を示す上面図であり、図２（Ｂ）は図２（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５０１上に設けられた画素部５０２と、駆動回路部（ソース線駆動回路）５０３と、駆動回路部（ゲート線駆動回路）５０４ａ、５０４ｂと、を有する。画素部５０２、駆動回路部５０３、及び駆動回路部５０４ａ、５０４ｂは、シール材５０５によって、素子基板５０１と封止基板５０６との間に封止されている。

また、素子基板５０１上には、駆動回路部５０３、及び駆動回路部５０４ａ、５０４ｂ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５０７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基板）５０８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。

次に、断面構造について図２（Ｂ）を用いて説明する。素子基板５０１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５０３と、画素部５０２が示されている。

駆動回路部５０３はｎチャネル型ＦＥＴ５０９とｐチャネル型ＦＥＴ５１０とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される例を示している。なお、駆動回路部を形成する回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、スタガ型、逆スタガ型いずれのＦＥＴを用いてもよい。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ず、非晶質でも結晶性を有していてもよい。また、半導体層に酸化物半導体を用いても良い。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。

また、画素部５０２はスイッチングＦＥＴ５１１と、電流制御用ＦＥＴ５１２と電流制御用ＦＥＴ５１２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電極５１３とを含む複数の画素により形成される。なお、電極５１３の端部を覆って絶縁物５１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いることにより形成する。また、電極５１３は発光素子の陽極として機能してもよい。なお、図２（Ｂ）には、画素部５０２の発光素子をひとつだけ記載しているが、本発明の一態様においては、発光素子は複数存在する。また、発光素子は、電極５１３のＥＬ層に触れる領域における材質が異なる少なくとも２種類の発光素子が存在する。

また、上層に積層形成される膜の被覆性を良好なものとするため、絶縁物５１４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。例えば、絶縁物５１４の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、絶縁物５１４の上端部に曲率半径（０．２μｍ以上３μｍ以下）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物５１４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も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、酸窒化シリコン等、の両者を使用することができる。

電極５１３上には、ＥＬ層５１５及び電極５１６が積層形成されている。電極５１６は陰極として機能してもよい。ＥＬ層５１５には、少なくとも発光層が設けられている。また、ＥＬ層５１５には、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等を適宜設けることができる。

なお、素子基板５０１、電極５１３、ＥＬ層５１５及び電極５１６に用いる材料としては、実施の形態１に示す陽極または陰極に用いられる材料を用いることができる。また、ここでは図示しないが、電極５１６は外部入力端子であるＦＰＣ５０８に電気的に接続されている。

また、図２（Ｂ）に示す断面図では発光素子５１９を１つのみ図示しているが、画素部５０２において、前述の通り複数の発光素子があり、マトリクス状に配置されているものとする。画素部５０２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、カラーフィルター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。

さらに、シール材５０５で封止基板５０６を素子基板５０１と貼り合わせることにより、素子基板５０１、封止基板５０６、およびシール材５０５で囲まれた空間５２０に発光素子５１９が備えられた構造になっている。なお、空間５２０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５０５で充填される構成も含むものとする。

なお、シール材５０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板５０６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。

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。

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態または実施例に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。

（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適用して作製された発光装置について図６を用いて説明する。

図６に示す発光装置３１００は、発光素子３１２０ａ、３１２０ｂ、３１２０ｃを有している。また発光素子３１２０ａ、３１２０ｂ、３１２０ｃは、下部電極３１０３ａ、３１０３ｂ、３１０３ｃと、上部電極３１１９の間に発光層を有する発光素子である。

発光装置３１００は、基板３１０１上に、それぞれ島状に分離された下部電極３１０３ａ、３１０３ｂ、３１０３ｃを有する。下部電極３１０３ａ、３１０３ｂ、３１０３ｃの下に、反射電極を設けてもよい。また、下部電極３１０３ａ、３１０３ｂ上に、導電層３１０５ａ、３１０５ｂを設けてもよい。導電層３１０５ａ、３１０５ｂは、透光性を有していてもよく、異なる色を発する素子毎に厚さが異なっていてもよい。また、下部電極３１０３ａ、３１０３ｂ、３１０３ｃは、発光素子の陽極として機能させることができる。また、下部電極３１０３ａ、３１０３ｂは、それぞれ導電層３１０５ａ、３１０５ｂと併せて陽極として機能させてもよい。

また、発光装置３１００は、隔壁３１０７ａ、３１０７ｂ、３１０７ｃ、３１０７ｄを有する。より具体的には、隔壁３１０７ａは、下部電極３１０３ａ及び導電層３１０５ａの一方の端部を覆う。また、隔壁３１０７ｂは、下部電極３１０３ａ及び導電層３１０５ａの他方の端部、並びに下部電極３１０３ｂ及び導電層３１０５ｂの一方の端部を覆う。また、隔壁３１０７ｃは、下部電極３１０３ｂ及び導電層３１０５ｂの他方の端部、並びに下部電極３１０３ｃの一方の端部を覆う。また、隔壁３１０７ｄは、下部電極３１０３ｃの他方の端部を覆う。

また、発光装置３１００は、下部電極３１０３ａ、３１０３ｂ、３１０３ｃ並びに隔壁３１０７ａ、３１０７ｂ、３１０７ｃ、３１０７ｄ上に、正孔注入層３１１０を有し、正孔注入層３１１０上に正孔輸送層３１１２を有し、正孔輸送層３１１２上に第１の発光層３１１３を有し、第１の発光層３１１３上に第２の発光層３１１４を有し、第２の発光層３１１４上に電子輸送層３１１６を有し、電子輸送層３１１６上に電子注入層３１１８を有し、電子注入層３１１８上に上部電極３１１９を有する。

なお、発光装置３１００は、第１の発光層３１１３と第２の発光層３１１４との間に層を有していてもよい。

発光装置３１００において、ＥＬ層を構成する正孔注入層３１１０に接触する電極は、すべての素子で共通とはなっていない。すなわち、発光素子３１２０ｃにおいては下部電極３１０３ｃに接触し、発光素子３１２０ａ及び発光素子３１２０ｂにおいては、それぞれ導電層３１０５ａ及び導電層３１０５ｂに接触する。

本発明の一態様においては、例えば、下部電極３１０３ｃと、導電層３１０５ａ及び導電層３１０５ｂとは、異なる材料を用いて陽極として形成する。すると、発光素子３１２０ａ及び発光素子３１２０ｂの陽極の仕事関数は、発光素子３１２０ｃの陽極の仕事関数とは一致しないため、ＥＬ層へのキャリアの注入性がそれぞれ異なる。そのため、それぞれキャリアの再結合が発生する領域の分布が異なる。

例えば、導電層３１０５ａ及び導電層３１０５ｂに仕事関数が比較的大きいＩＴＯを用い、下部電極３１０３ｃに仕事関数が比較的小さいＴｉを用いた場合、発光素子３１２０ａ及び発光素子３１２０ｂではキャリアの再結合の発生領域の分布が上部電極３１１９寄りに偏在し、発光素子３１２０ｃでは分布が下部電極３１０３ｃ寄りに偏在する。そのため、発光素子３１２０ａ及び発光素子３１２０ｂでは、発光素子３１２０ｃに比べ、第２の発光層３１１４にキャリアの再結合の発生領域の分布が局在化しやすい。

そのため、例えば、第１の発光層３１１３が青色を発光することができる蛍光発光性材料を有し、第２の発光層３１１４が青とは異なる色を発光することができる燐光発光性材料を有する場合、発光素子３１２０ｃにおいては、青色の波長領域に比較的強い強度を持つ発光を低い消費電力で得ることができる。その一方で、発光素子３１２０ａ及び発光素子３１２０ｃにおいては、青とは異なる色の波長領域に比較的強い強度を持つ発光を低い消費電力で得ることができる。例えば、発光素子３１２０ｃを有する領域を青色を取り出す副画素とし、発光素子３１２０ａ及び発光素子３１２０ｂを有する領域をそれぞれ赤色と緑色を取り出す副画素とすることにより、発光装置３１００を駆動させるのに要する消費電力を下げることができる。

ＥＬ層に用いられる材料は比較的コストが高いが、本発明の一態様において、発光装置３１００が有するＥＬ層は、各副画素で塗り分けることなく、一種類の積層構造ですべて共通に形成することができる。そのため、駆動に要する消費電力の低い発光装置を低コストで製造することができる。

また、ＥＬ層を各副画素で材料を塗り分けて形成する場合は、各副画素間に余白（マージン）となる隔壁をある程度の大きさで確保しなければならない。しかし、本発明の一態様に係る発光装置においては、ＥＬ層は各副画素で共通とすることができるため、隔壁を小さくすることができる。そのため、画素の密度を高めた高精細パネルを製造することができる。

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態、または実施例に示す構成と適宜組み合わせることができる。

（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態１に記載の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７を用いて説明する。

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７に示す。

図７（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。なお、表示部７１０３は、実施の形態１に記載の発光素子をマトリクス状に配列して構成された発光装置を有している。

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。

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。

図７（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される。なお、表示部７２０３は、実施の形態１に記載の発光素子をマトリクス状に配列して構成された発光装置を有している。

図７（Ｃ）は携帯型遊技機であり、筐体７３０１と筐体７３０２の２つの筐体で構成されており、連結部７３０３により、開閉可能に連結されている。筐体７３０１には表示部７３０４が組み込まれ、筐体７３０２には表示部７３０５が組み込まれている。なお、表示部７３０４、７３０５は、実施の形態１に記載の発光素子をマトリクス状に配列して構成された発光装置を有している。

また、図７（Ｃ）に示す携帯型遊技機は、その他、スピーカ部７３０６、記録媒体挿入部７３０７、ＬＥＤランプ７３０８、入力手段（操作キー７３０９、接続端子７３１０、マイクロフォン７３１２）、センサ７３１１（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あるいは感知する機能を含むもの）等を備えている。もちろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、少なくとも表示部７３０４および表示部７３０５の両方、又は一方に発光装置を用いていればよく、その他付属設備が適宜設けられた構成とすることができる。

図７（Ｃ）に示す携帯型遊技機は、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能や、他の携帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する機能を有する。なお、図７（Ｃ）に示す携帯型遊技機が有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。

図７（Ｄ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機７４００は、発光装置を表示部７４０２に用いることにより作製される。なお、表示部７４０２は、実施の形態１に記載の発光素子をマトリクス状に配列して構成された発光装置を有している。

図７（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。

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。

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。

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器を設けることで、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。

また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、又は筐体７４０１の操作ボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。

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に基づき、表示部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ないと判断される場合には、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。

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。

図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は２つ折り可能なタブレット型端末である。図８（Ａ）は、開いた状態であり、タブレット型端末は、筐体９６３０、表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂ、表示モード切り替えスイッチ９０３４、電源スイッチ９０３５、省電力モード切り替えスイッチ９０３６、留め具９０３３、操作スイッチ９０３８、を有する。なお、当該タブレット型端末は、発光装置を表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂの一方又は両方に用いることにより作製される。なお、表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂの一方又は両方は、実施の形態１に記載の発光素子をマトリクス状に配列して構成された発光装置を有している。

表示部９６３１ａは、一部をタッチパネルの領域９６３２ａとすることができ、表示された操作キー９６３７に触れることでデータ入力をすることができる。なお、表示部９６３１ａにおいては、一例として半分の領域が表示のみの機能を有する構成、もう半分の領域がタッチパネルの機能を有する構成を示しているが該構成に限定されない。表示部９６３１ａの全ての領域がタッチパネルの機能を有する構成としても良い。例えば、表示部９６３１ａの全面をキーボードボタン表示させてタッチパネルとし、表示部９６３１ｂを表示画面として用いることができる。

また、表示部９６３１ｂにおいても表示部９６３１ａと同様に、表示部９６３１ｂの一部をタッチパネルの領域９６３２ｂとすることができる。また、タッチパネルのキーボード表示切り替えボタン９６３９が表示されている位置に指やスタイラスなどで触れることで表示部９６３１ｂにキーボードボタン表示することができる。

また、タッチパネルの領域９６３２ａとタッチパネルの領域９６３２ｂに対して同時にタッチ入力することもできる。

また、表示モード切り替えスイッチ９０３４は、縦表示または横表示などの表示の向きを切り替え、白黒表示やカラー表示の切り替えなどを選択できる。省電力モード切り替えスイッチ９０３６は、タブレット型端末に内蔵している光センサで測定される使用時の外光の光量に応じて表示の輝度を最適なものとすることができる。タブレット型端末は光センサだけでなく、ジャイロセンサや加速度センサ等の検出器を内蔵させてもよい。

また、図８（Ａ）では表示部９６３１ｂと表示部９６３１ａの表示面積が同じ例を示しているが特に限定されず、一方のサイズともう一方のサイズが異なっていてもよく、表示の品質も異なっていてもよい。例えば一方が他方よりも高精細な表示を行える表示パネルとしてもよい。

図８（Ｂ）は、閉じた状態であり、タブレット型端末は、筐体９６３０、太陽電池９６３３、充放電制御回路９６３４、バッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６を有する。

なお、タブレット型端末は２つ折り可能なため、未使用時に筐体９６３０を閉じた状態にすることができる。従って、表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂを保護できるため、耐久性に優れ、長期使用の観点からも信頼性の優れたタブレット型端末を提供できる。

また、この他にも図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示したタブレット型端末は、カレンダー、日付又は時刻などの様々な情報を静止画、動画、あるいはテキスト画像として表示部に表示する機能、表示部に表示した情報をタッチ入力操作又は編集するタッチ入力機能、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、等を有することができる。

タブレット型端末の表面に装着された太陽電池９６３３によって、電力をタッチパネル、表示部、または映像信号処理部等に供給することができる。なお、太陽電池９６３３は、表示部９６３１ａと表示部９６３１ｂの一方または両方に設けることができ、バッテリー９６３５の充電を効率的に行う構成とすることができる。なおバッテリー９６３５としては、リチウムイオン電池を用いると、小型化を図れる等の利点がある。

また、図８（Ｂ）に示す充放電制御回路９６３４の構成、及び動作について図８（Ｃ）にブロック図を示し説明する。図８（Ｃ）には、太陽電池９６３３、バッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６、コンバータ９６３８、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３、表示部９６３１について示しており、バッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６、コンバータ９６３８、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３が、図８（Ｂ）に示す充放電制御回路９６３４のそれらに対応する。

外光により太陽電池９６３３により発電がされる場合の動作の例について説明する。太陽電池９６３３で発電した電力は、バッテリー９６３５を充電するための電圧となるようＤＣＤＣコンバータ９６３６で昇圧または降圧される。そして、表示部９６３１の動作に太陽電池９６３３からの電力が用いられる際にはスイッチＳＷ１をオンにし、コンバータ９６３８で表示部９６３１に必要な電圧に昇圧または降圧することとなる。また、表示部９６３１での表示を行わない際には、ＳＷ１をオフにし、ＳＷ２をオンにしてバッテリー９６３５の充電を行う構成とすればよい。

なお太陽電池９６３３については、発電手段の一例として示したが、特に限定されず、圧電素子（ピエゾ素子）や熱電変換素子（ペルティエ素子）などの他の発電手段によるバッテリー９６３５の充電を行う構成であってもよい。例えば、無線（非接触）で電力を送受信して充電する無接点電力伝送モジュールや、また他の充電手段を組み合わせて行う構成としてもよい。

上述したように、上記電子機器の発光装置に含まれる発光素子は実施の形態１又は２に記載の発光素子であるため、発光効率が高く、駆動電圧が低く、かつ寿命が長い。そのため、消費電力が低減され、駆動電圧が低く、かつ、信頼性の高い電子機器を製造することができる。なお、上記実施の形態で説明した表示部を具備していれば、図８に示した電子機器に特に限定されないことは言うまでもない。

以上のようにして、本発明の一態様である発光装置を適用して電子機器を得ることができる。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適用することが可能である。

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態または実施例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用いて作製される発光装置について、図９を用いて説明する。

図９（Ａ）に、本実施の形態で示す発光装置の平面図、および平面図における一点鎖線Ｃ−Ｄ間の断面図を示す。

図９（Ａ）に示す発光装置は、第１の基板２００１上に本発明の一態様に係る発光素子を含む発光部２００２を有する。また、発光装置は、発光部２００２の外周を囲むように第１の封止材２００５ａが設けられ、第１の封止材２００５ａの外周を囲むように第２の封止材２００５ｂが設けられた構造（いわゆる、二重封止構造）である。

したがって、発光部２００２は、第１の基板２００１、第２の基板２００６および第１の封止材２００５ａにより囲まれた空間に配置されている。発光部２００２は本発明の一態様に係る発光素子を有する。

なお、本明細書中で、第１の封止材２００５ａ、および第２の封止材２００５ｂはそれぞれ、第１の基板２００１および第２の基板２００６に接する構成に限られない。例えば、第１の基板２００１上に形成された絶縁膜や導電膜が、第１の封止材２００５ａと接する構成であっても良い。

上記構成において、第１の封止材２００５ａが乾燥剤を含む樹脂層とし、第２の封止材２００５ｂがガラス層とすることにより、外部からの水分や酸素などの入り込みを抑制する効果（以下、封止性と呼ぶ）を高めることができる。

このように第１の封止材２００５ａを樹脂層とすることで、第２の封止材２００５ｂのガラス層に割れやひび（以下、クラックと呼ぶ）が発生することを抑制することができる。また、第２の封止材２００５ｂによる、封止性が十分に得られなくなった場合において、第１の空間２０１３に水分や酸素などの不純物が侵入したときでも、第１の封止材２００５ａの高い封止性により、第２の空間２０１１内に不純物が入り込むのを抑制することができる。よって、発光素子に含まれる有機化合物や金属材料等の不純物による劣化を抑制することができる。

また、別の構成として、図９（Ｂ）に示すように第１の封止材２００５ａがガラス層とし、第２の封止材２００５ｂが乾燥剤を含む樹脂層とすることもできる。

なお、本実施の形態で示した発光装置は、外周部になればなるほど、外力等による歪みが大きくなる。よって、外力等による歪みが比較的小さい第１の封止材２００５ａをガラス層とし、第２の封止材２００５ｂを、耐衝撃性や耐熱性に優れ、外力等による変形で壊れにくい樹脂層とすることにより、第１の空間２０１３に水分や酸素が侵入することを抑制することができる。

また、上記構成に加えて、第１の空間２０１３や第２の空間２０１１に乾燥剤となる材料を有していてもよい。

第１の封止材２００５ａ、または第２の封止材２００５ｂをガラス層とする場合には、例えば、ガラスフリットやガラスリボン等を用いて形成することができる。なお、ガラスフリットやガラスリボンには、少なくともガラス材料が含まれることとする。

また、上述したガラスフリットとしては、ガラス材料をフリット材として含み、例えば、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化セシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化ホウ素、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化テルル、酸化アルミニウム、二酸化珪素、酸化鉛、酸化スズ、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化鉄、酸化銅、二酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タングステン、酸化ビスマス、酸化ジルコニウム、酸化リチウム、酸化アンチモン、ホウ酸鉛ガラス、リン酸スズガラス、バナジン酸塩ガラス又はホウケイ酸ガラス等を含む。赤外光を吸収させるため、少なくとも一種類以上の遷移金属を含むことが好ましい。

また、上述したガラスフリットを用いてガラス層を形成する場合には、例えば、基板上にフリットペーストを塗布し、これに加熱処理、またはレーザ照射などを行う。フリットペーストには、上記フリット材と、有機溶媒で希釈した樹脂（バインダとも呼ぶ）とが含まれる。フリットペーストには、様々な材料、構成を用いることができる。また、フリット材にレーザ光の波長の光を吸収する吸収剤を添加したものを用いても良い。また、レーザとして、例えばＮｄ：ＹＡＧレーザや半導体レーザなどを用いることが好ましい。また、レーザ照射の際のレーザの照射形状は、円形でも四角形でもよい。

なお、形成されるガラス層の熱膨張率は、基板のそれと近いことが好ましい。熱膨張率が近いほど、熱応力によりガラス層や基板にクラックが入ることを抑制できる。

また、第１の封止材２００５ａ、または第２の封止材２００５ｂを樹脂層とする場合には、紫外線硬化樹脂等の光硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂等の様々な材料を用いて形成することができるが、特に水分や酸素を透過しない材料を用いることが好ましい。特に、光硬化性樹脂を用いることが好ましい。発光素子は、耐熱性の低い材料を含む場合がある。光硬化性樹脂は光が照射されることで硬化するため、発光素子が加熱されることで生じる、膜質の変化や有機化合物自体の劣化を抑制することができ、好ましい。さらに、本発明の一態様である発光素子に用いることができる有機化合物を用いてもよい。

また、上記樹脂層、第１の空間２０１３、または第２の空間２０１１が含む乾燥剤としては、様々な材料を用いることができる。乾燥剤としては、化学吸着によって水分を吸着する物質、物理吸着によって水分を吸着する物質のいずれを用いてもよい。例えば、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物（酸化カルシウムや酸化バリウム等）、硫酸塩、金属ハロゲン化物、過塩素酸塩、ゼオライト、シリカゲル等が挙げられる。

また、上記第１の空間２０１３、および第２の空間２０１１の一方または両方は、例えば、希ガスや窒素ガス等の不活性ガス、または有機樹脂等を有していてもよい。なお、これらの空間内は、大気圧状態または減圧状態である。

以上のように、本実施の形態で示す発光装置は、第１の封止材２００５ａ、または第２の封止材２００５ｂの一方が、生産性や封止性に優れたガラス層を含み、他方が、耐衝撃性や耐熱性に優れ、外力等による変形で壊れにくい樹脂層を含む二重封止構造であり、乾燥剤を内部に有することもできる構成であることから、外部からの水分や酸素などの不純物の入り込みを抑制する封止性を高めることができる。

したがって、本実施の形態に示す構成を実施することにより、水分や酸素などの不純物による発光素子の劣化が抑制された発光装置を提供することができる。

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態、または実施例に示す構成と適宜組み合わせることができる。

（実施の形態７）
本実施の形態においては、本発明の一態様の発光装置と組み合わせることができるタッチセンサ、及びモジュールについて、図１０乃至図１３を用いて説明する。

図１０（Ａ）はタッチセンサ４５００の構成例を示す分解斜視図であり、図１０（Ｂ）は、タッチセンサ４５００の構成例を示す平面図である。

図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すタッチセンサ４５００は、基板４９１０上に、Ｘ軸方向に配列された複数の導電層４５１０と、Ｘ軸方向と交差するＹ軸方向に配列された複数の導電層４５２０とが形成されている。図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すタッチセンサ４５００は、複数の導電層４５１０が形成された平面図と、複数の導電層４５２０が形成された平面図と、を分離して表示されている。

また、図１１は、導電層４５１０と導電層４５２０との交差部分の等価回路図である。図１１に示すように、導電層４５１０と導電層４５２０の交差する部分には、容量４５４０が形成される。

また、導電層４５１０、４５２０は、複数の四辺形状の導電膜が接続された構造を有している。複数の導電層４５１０及び複数の導電層４５２０は、導電膜の四辺形状の部分の位置が重ならないように、配置されている。導電層４５１０と導電層４５２０の交差する部分には、導電層４５１０と導電層４５２０が接触しないように間に絶縁膜が設けられている。

また、図１２は、図１０に示すタッチセンサ４５００の導電層４５１０ａ、４５１０ｂ、４５１０ｃと導電層４５２０との接続構造の一例を説明する断面図であり、導電層４５１０（導電層４５１０ａ、４５１０ｂ、４５１０ｃ）と導電層４５２０が交差する部分の断面図を一例として示す。

図１２に示すように、導電層４５１０は、１層目の導電層４５１０ａおよび導電層４５１０ｂ、ならびに、絶縁層４８１０上の２層目の導電層４５１０ｃにより構成される。導電層４５１０ａと導電層４５１０ｂは、導電層４５１０ｃにより接続されている。導電層４５２０は、１層目の導電層により形成される。導電層４５１０、４５２０及び４７１０の一部を覆って絶縁層４８２０が形成されている。絶縁層４８１０、４８２０として、例えば、酸化窒化シリコン膜を形成すればよい。なお、基板４９１０と導電層４７１０、４５１０ａ、４５１０ｂ、４５２０の間に絶縁膜でなる下地膜を形成してもよい。下地膜としては、例えば、酸化窒化シリコン膜を形成することができる。

導電層４５１０ａ、４５１０ｂ、４５１０ｃと導電層４５２０は、可視光に対して透光性を有する導電材料で形成される。例えば、透光性を有する導電材料として、酸化珪素を含む酸化インジウムスズ、酸化インジウムスズ、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛等がある。

導電層４５１０ａは、導電層４７１０に接続されている。導電層４７１０は、ＦＰＣとの接続用端子を構成する。導電層４５２０も、導電層４５１０ａと同様、他の導電層４７１０に接続される。導電層４７１０は、例えば、タングステン膜から形成することができる。

導電層４５１０、４５２０及び４７１０を覆って絶縁層４８２０が形成されている。導電層４７１０とＦＰＣとを電気的に接続するために、導電層４７１０上の絶縁層４８１０及び絶縁層４８２０には開口が形成されている。絶縁層４８２０上には、基板４９２０が接着剤又は接着フィルム等により貼り付けられている。接着剤又は接着フィルムにより基板４９１０側を表示パネルのカラーフィルター基板に取り付けることで、タッチパネルが構成される。

次に、本発明の一態様の発光装置を用いることのできるモジュールについて、図１３を用いて説明を行う。

図１３に示すモジュール５０００は、上部カバー５００１と下部カバー５００２との間に、ＦＰＣ５００３に接続されたタッチパネル５００４、ＦＰＣ５００５に接続された表示パネル５００６、バックライトユニット５００７、フレーム５００９、プリント基板５０１０、バッテリー５０１１を有する。

上部カバー５００１及び下部カバー５００２は、タッチパネル５００４及び表示パネル５００６のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。

タッチパネル５００４は、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチパネルを表示パネル５００６に重畳して用いることができる。また、表示パネル５００６の対向基板（封止基板）に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。また、表示パネル５００６の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチパネルとすることも可能である。

バックライトユニット５００７は、光源５００８を有する。なお、図１３において、バックライトユニット５００７上に光源５００８を配置する構成について例示したが、これに限定さない。例えば、バックライトユニット５００７の端部に光源５００８を配置し、さらに光拡散板を用いる構成としてもよい。

フレーム５００９は、表示パネル５００６の保護機能の他、プリント基板５０１０の動作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレーム５００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。

プリント基板５０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であっても良いし、別途設けたバッテリー５０１１による電源であってもよい。バッテリー５０１１は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。

また、モジュール５０００は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加して設けてもよい。

なお、本実施の形態に示す構成などは、他の実施の形態、または実施例に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。

（実施の形態８）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子の構造について、図１４を用いて説明する。

図１４（Ａ）に示す発光素子６００２は、基板６００１上に形成されている。なお、発光素子６００２は、第１の電極６００３、ＥＬ層６００４、第２の電極６００５を有している。なお、ＥＬ層は２つ以上のＥＬ層と、各ＥＬ層間の中間層とを有していてもよい。また、図１４（Ａ）に示す発光装置では、第２の電極６００５上にバッファー層６００６が形成されており、バッファー層６００６上には、第３の電極６００７が形成されている。バッファー層６００６を設けることにより、第２の電極６００５表面で発生する表面プラズモンによる光の取出し効率の低下を防ぐことができる。

なお、第２の電極６００５と第３の電極６００７は、コンタクト部６００８において、電気的に接続されている。コンタクト部６００８は、図の位置に限定されることはなく、発光領域に形成されていてもよい。

なお、第１の電極６００３は陰極としての機能を有し、第２の電極６００５は陽極としての機能を有しており、少なくとも一方の電極が透光性を有していれば光を取り出すことができるが、両方が透光性の材料で形成されていてもよい。第１の電極６００３が、ＥＬ層６００４からの光を透過させる機能を有する場合には、ＩＴＯ等の酸化物透明導電膜を用いることができる。また、第１の電極６００３が、ＥＬ層６００４からの光を透過させない電極として機能する場合には、ＩＴＯと銀などを複数積層させた導電膜を用いてもよい。

また、ＥＬ層６００４から第１の電極６００３側に光を出す構成の場合において、第２の電極６００５の膜厚は、第３の電極６００７の膜厚より薄い方が好ましく、また逆側に光を出す構成の場合には、第２の電極６００５の膜厚は、第３の電極６００７の膜厚より厚い方が好ましい。但し、この限りではない。

また、バッファー層６００６には、有機膜（例えば、Ａｌｑ）や、無機絶縁材料（例えば、窒化ケイ素膜）などを用いることができる。

また、本発明の一態様である発光素子を含む構成として、図１４（Ｂ）に示すような構成を用いることにより、光の取出し効率を向上させてもよい。

図１４（Ｂ）は、基板６００１と接して、光散乱体６１０１と空気層６１０２で構成された光散乱層６１００が形成され、光散乱層６１００と接して、有機樹脂からなる高屈折率層６１０３が形成され、高屈折率層６１０３と接して、発光素子などを含む素子層６１０４が形成される構成である。

なお、光散乱体６１０１としては、セラミックなどの粒子を用いることができる。また、高屈折率層６１０３には、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の高屈折率（例えば、屈折率が１．７以上１．８以下）材料を用いることができる。

また、素子層６１０４には、実施の形態１で示した発光素子を含む。

本発明の一態様についての説明として、ＥＬ層に接する電極による発光スペクトルの変化について説明する。

なお、本実施例で用いる材料の構造式と略称を以下に示す。

≪発光素子１の作製≫
本実施例において形成した発光素子を、図１（Ｂ）を用いて説明する。

ガラスを用いた基板１００上に、スパッタリング法にてＡｌ−Ｔｉ膜を２００ｎｍの厚さに成膜し、次にＴｉを６ｎｍの厚さに成膜した。Ｔｉ成膜後に３００℃で１時間ベークし、さらに、スパッタリング法で酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）膜を膜厚３０ｎｍとなるように形成し、陽極１２１を形成した。ＩＴＳＯ表面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を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。

次に、ＩＴＳＯ膜が形成された面が下方となるように、基板を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。その後、１０^−４Ｐａ程度まで真空蒸着装置内部を減圧し、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、基板を３０分程度放冷した。

基板を冷却した後、上記構造式（ｉ）で表される４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と酸化モリブデンとを、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン＝１：０．５（質量比）となるように共蒸着した。膜厚は１０ｎｍとした。当該膜は正孔注入層１０２として機能する。

正孔注入層１０２の上に、上記構造式（ｉｉ）で表される縮合複素芳香族化合物、３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）を、膜厚１０ｎｍとなるように成膜した。当該膜は正孔輸送層１０３として機能する。

続いて、正孔輸送層１０３の上に、第１の発光層１０４を形成した。第１の発光層１０４は、蛍光を発する有機化合物として、上記構造式（ｉｖ）で表される、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）と、上記構造式（ｉｉｉ）で表される縮合多環芳香族化合物、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）を用い、これらを共蒸着して形成した。なお、第１の発光層１０４の膜厚は１０ｎｍとし、ｃｇＤＢＣｚＰＡと１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎの比率は、質量比で１：０．０２（ｃｇＤＢＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように調節した。

次に、第１の発光層１０４の上に、上記構造式（ｖ）で表される縮合複素芳香族化合物、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）と、上記構造式（ｖｉ）で表される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）とを、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩとＰＣＢＢｉＦの比率を質量比０．８：０．２（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ）となるように調整して、膜厚２ｎｍとなるよう共蒸着して層１０５を形成した。

次に、第２の発光層１０６を形成した。第２の発光層１０６は、燐光を発する有機化合物として、上記構造式（ｖｉｉ）で表される、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−κ^２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）_２（ａｃａｃ）］）と、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩと、ＰＣＢＢｉＦを用い、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩとＰＣＢＢｉＦと［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）_２（ａｃａｃ）］の比率を質量比０．３：０．７：０．０５（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調整して、膜厚５ｎｍとなるよう共蒸着して形成した。

次に、第３の発光層１０７を形成した。第３の発光層１０７は、燐光を発する有機化合物として、上記構造式（ｖｉｉｉ）で表される、ビス［２−（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ピリミジニル−κＮ３）フェニル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ^２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）と、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩと、ＰＣＢＢｉＦを用い、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩとＰＣＢＢｉＦと［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の比率を質量比０．６：０．４：０．０５（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調整して、膜厚２０ｎｍとなるよう共蒸着して第３の発光層１０７を形成した。

第３の発光層１０７の上に、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩを５ｎｍの膜厚で蒸着し、電子輸送層１０８とした。

次に、電子輸送層１０８の上に、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を５ｎｍの膜厚で蒸着し、さらに酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）を０．１ｎｍの膜厚で蒸着して形成した。これらを合せて電子注入層１０９とした。次に、図１（Ｂ）には図示されないが、電子注入層１０９の上に、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を２ｎｍの膜厚で蒸着して形成して、電子リレー層を形成した。さらに、図１（Ｂ）には図示されないが、該電子リレー層の上に、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３５ｎｍの膜厚で共蒸着した。当該層は、電荷発生／正孔注入層として機能する。

次に、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を７０ｎｍの膜厚となるようにスパッタリング法にて成膜して、陰極１２３を形成した。

陽極１２１、正孔注入層１０２、正孔輸送層１０３、第１の発光層１０４、層１０５、第２の発光層１０６、第３の発光層１０７、電子輸送層１０８、電子注入層１０９、電子リレー層、電荷発生／正孔注入層および陰極１２３により、発光素子１を完成させた。なお、本明細書の実施例全てにおいて、蒸着は抵抗加熱法によって行った。また、陰極１２３のＩＴＯはスパッタリング法にて形成した。

以上のようにして発光素子１を作製した。

≪発光素子２の作製≫
次に発光素子２について説明する。発光素子２は、発光素子１とほぼ同様の方法で作製した。しかし、発光素子２は発光素子１とは異なり、陽極１２１の酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）膜を形成せず、その一方で、正孔注入層１０２を材質は変更せず膜厚を４５ｎｍとなるよう形成した。

発光素子１及び発光素子２において、ＥＬ層と接する陽極１２１の材質が、発光素子１ではＩＴＳＯであるのに対し、発光素子２ではＴｉとなる。ＩＴＳＯとＴｉとは、仕事関数が異なるため、それぞれＥＬ層へのキャリア注入性（正孔注入性）が異なる。この差が発光スペクトルに与える影響については後述する。

また、発光素子１及び発光素子２は、正孔注入層１０２の膜厚が大きく異なる。しかし、当該層の膜厚の差は発光スペクトルには影響しない。むしろ、各発光層の発する光が発光素子の外部に取り出されるまでの間の光路長が当該光に与える光学的変調の大きさについて、光路長を揃えることで両者の均衡をとることが目的である。したがって、電極の材質の差が発光スペクトルに与える影響を、他の要素による影響を極力排除して評価できるようにした。

表１に、発光素子１乃至発光素子２の積層構造を示す。

発光素子１乃至２は、ＥＬ層と接する陽極の材質がそれぞれ異なり、発光素子１ではＩＴＳＯ、発光素子２ではＴｉである。仕事関数は、ＩＴＳＯ、Ｔｉの順に低くなるため、キャリア（この場合正孔（ホール））の注入性もこの順で低くなる。

≪発光素子１乃至発光素子２の発光スペクトル≫
図１５に、発光素子１乃至発光素子２の発光スペクトルを示す。図１５に示される通り、各スペクトルの各発光ピークは、各素子でピーク波長及びピーク形状がほぼ一致している一方で、ピークの発光強度は異なる。

具体的には、４７０ｎｍ付近の青色の波長領域の発光ピークは、仕事関数の高いＩＴＳＯを用いた発光素子１よりも、比較的仕事関数の低いＴｉを用いた発光素子２の方が、強度が高くなった。一方で、５５０ｎｍ付近のピークと６１０ｎｍ付近のピークは発光素子２の方が強度が低くなった。

この結果について、図１６を用いて説明する。図１６は、ＥＬ層の積層構造を示す図である。発光素子１は発光素子２に比べ陽極５１０１ａのキャリア注入性が高く、キャリアの再結合が発生する領域５２００の分布は陰極５１１０側に局在化する一方で、発光素子２は陽極５１０１ｂのキャリア注入性が低く、キャリアの再結合が発生する領域５２００の分布は陽極５１０１ｂ側に局在化する。そのため、発光素子２は、陽極５１０１ｂ側に存在する青色の発光層５１０４が発する光の相対強度が高くなる一方で、陰極５１１０側に存在する青とは異なる色の発光層５１０６が発する光の相対強度が低くなる。

ＥＬ層の発光層が一つである場合、キャリアの再結合が発生する領域の分布によりＥＬ層から発せられた光のスペクトル形状は変化せず、色は変化しない。しかし、ＥＬ層が２つ以上の発光層を有する場合、このようにキャリアの再結合が発生する領域の分布により各色の発光強度比が変化し色が変化するため、目的の光の波長に応じたキャリアの再結合が発生する領域の分布となるよう陽極の材料を選択することにより、素子の発光色を制御することができる。

以上のように、本実施例により電極の仕事関数（キャリア注入性）とＥＬ層の発光スペクトルとの関係が示された。したがって、例えば発光素子２に示した構造をディスプレイの青色副画素に適用し、発光素子１に示した構造をディスプレイの青色以外の副画素に適用することで、各副画素はそれぞれ担当する色の光を取り出しやすい構造となるため、当該ディスプレイの消費電力は低く抑えられることになる。

本実施例においては、ＥＬ層に接する陽極に用いられる材料の仕事関数について説明する。具体的にはＩＴＳＯとＴｉの仕事関数の測定結果を示し、大小関係を説明する。

まず、測定サンプルについて説明する。測定に用いたＩＴＳＯ及びＴｉは、ガラス基板上にそれぞれ１００ｎｍの厚さとなるようにスパッタリング法により成膜した。なお、ＩＴＳＯの成膜に用いたターゲットの組成は、Ｉｎ_２Ｏ_３：ＳｎＯ_２：ＳｉＯ_２＝８５：１０：５（ｗｔ％）である。

次に、仕事関数の測定方法及び条件について説明する。測定方法としては、紫外光電子分光法（ＵＰＳ；Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いた。また、測定装置には、ＰＨＩ社製複合型電子分光分析装置（型式：ＥＳＣＡ−５８００）を用いた。また、測定条件としては紫外線源をＨｅＩ（２１．２２ｅＶ）とし、分析エリアをφ８００μｍとし、分析深さを約１ｎｍとし、Ｂｉａｓ電圧を−１０Ｖとした。なお、測定前には、サンプルをスパッタクリーニングした。

本測定の結果、ＩＴＳＯの仕事関数は５．７ｅＶ、Ｔｉの仕事関数は４．７ｅＶとの結果が得られ、Ｔｉの仕事関数はＩＴＳＯの仕事関数より低いことが確認された。したがって、ＥＬ素子の陽極として用いたときのキャリアの注入性はＩＴＳＯの方がＴｉよりも高い。よって、Ｔｉを陽極として用いるときのＥＬ層中のキャリアの再結合の発生領域の分布は、ＩＴＳＯを陽極として用いたときの分布よりも、陽極寄りの分布となる。

キャリアの再結合の発生領域がＥＬ層の発光層に分布しているとき、発光層からの発光が生じうる。そのため、ＥＬ層中に複数の発光層を有するとき、陽極にＩＴＳＯを用いるよりもＴｉを用いた方が、陽極に近い発光層における発光に有利となる。当該発光層から発せられる光を取り出すことを目的とした領域において、その発光に要する消費電力を小さくすることができ、素子の発光効率を高めることができる。

本実施例においては、本発明の一態様の素子特性をさらに評価した。

なお、本実施例でＥＬ層に用いた材料は、実施例１で構造式と略称を示した材料である。

≪発光素子３の作製≫
本実施例において形成した発光素子を、図１（Ｂ）を用いて説明する。

ガラスを用いた基板１００上に、スパッタリング法にてＡｌ−Ｔｉ膜を２００ｎｍの厚さに成膜し、次にＴｉを６ｎｍの厚さに成膜した。Ｔｉ成膜後に３００℃で１時間ベークし、さらに、スパッタリング法で酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）膜を膜厚４０ｎｍとなるように形成し、陽極１２１を形成した。ＩＴＳＯ表面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を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。

次に、ＩＴＳＯ膜が形成された面が下方となるように、基板を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。その後、１０^−４Ｐａ程度まで真空蒸着装置内部を減圧し、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、基板を３０分程度放冷した。

基板を冷却した後、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と酸化モリブデンとを、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン＝１：０．５（質量比）となるように共蒸着した。膜厚は５５ｎｍとした。当該膜は正孔注入層１０２として機能する。

正孔注入層１０２の上に、３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）を、膜厚１０ｎｍとなるように成膜した。当該膜は正孔輸送層１０３として機能する。

続いて、正孔輸送層１０３の上に、第１の発光層１０４を形成した。第１の発光層１０４は、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）と、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）を用い、これらを共蒸着して形成した。なお、第１の発光層１０４の膜厚は１０ｎｍとし、ｃｇＤＢＣｚＰＡと１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎの比率は、質量比で１：０．０２（ｃｇＤＢＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように調節した。

次に、第１の発光層１０４の上に、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）と、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）とを、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩとＰＣＢＢｉＦの比率を質量比０．８：０．２（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ）となるように調整して、膜厚２ｎｍとなるよう共蒸着して層１０５を形成した。

次に、第２の発光層１０６を形成した。第２の発光層１０６は、燐光を発する有機化合物として、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−κ^２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）_２（ａｃａｃ）］）と、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩと、ＰＣＢＢｉＦを用い、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩとＰＣＢＢｉＦと［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）_２（ａｃａｃ）］の比率を質量比０．３：０．７：０．０５（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調整して、膜厚５ｎｍとなるよう共蒸着して形成した。

次に、第３の発光層１０７を形成した。第３の発光層１０７は、燐光を発する有機化合物として、構造式（ｖｉｉｉ）で表される、ビス［２−（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ピリミジニル−κＮ３）フェニル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ^２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）と、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩと、ＰＣＢＢｉＦを用い、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩとＰＣＢＢｉとＦ［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の比率を質量比０．６：０．４：０．０５（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調整して、膜厚２０ｎｍとなるよう共蒸着して第３の発光層１０７を形成した。

第３の発光層１０７の上に、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩを１０ｎｍの膜厚で蒸着し、電子輸送層１０８とした。

次に、電子輸送層１０８の上に、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を２５ｎｍの膜厚で蒸着し、さらにフッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚で蒸着して形成し、これらを合せて電子注入層１０９とした。

次に、電子注入層１０９の上に、銀（Ａｇ）とマグネシウム（Ｍｇ）とを、Ａｇ：Ｍｇ＝１：０．１（体積比）となるように１５ｎｍの膜厚で共蒸着し、次に、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を７０ｎｍの膜厚となるようにスパッタリング法にて成膜して、陰極１２３を形成した。

陽極１２１、正孔注入層１０２、正孔輸送層１０３、第１の発光層１０４、層１０５、第２の発光層１０６、第３の発光層１０７、電子輸送層１０８、電子注入層１０９および陰極１２３により、発光素子３を完成させた。なお、本明細書の実施例全てにおいて、蒸着は抵抗加熱法によって行った。また、陰極１２３のＩＴＯはスパッタリング法にて形成した。

以上のようにして発光素子３を作製した。

≪発光素子４の作製≫
次に発光素子４について説明する。発光素子４は、発光素子３とほぼ同様の方法で作製した。しかし、発光素子４は発光素子３とは異なり、陽極１２１の酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）膜を形成せず、その一方で、正孔注入層１０２を材質は変更せず膜厚を１０２．５ｎｍとなるよう形成した。

発光素子３及び発光素子４において、ＥＬ層と接する陽極１２１の材質が、発光素子３ではＩＴＳＯであるのに対し、発光素子４ではＴｉとなる。ＩＴＳＯとＴｉとは、仕事関数が異なるため、それぞれＥＬ層へのキャリア注入性（正孔注入性）が異なる。この差が発光スペクトルに与える影響については後述する。

また、発光素子３及び発光素子４は、正孔注入層１０２の膜厚が異なる。しかし、当該層の膜厚の差は発光スペクトルには影響しない。むしろ、各発光層の発する光が発光素子の外部に取り出されるまでの間の光路長が当該光に与える光学的変調の大きさについて、光路長を揃えることで両者の均衡をとることが目的である。したがって、電極の材質の差が発光スペクトルに与える影響を、他の要素による影響を極力排除して評価できるようにした。

表２に、発光素子３及び発光素子４の積層構造を示す。

発光素子３と発光素子４は、ＥＬ層と接する陽極の材質がそれぞれ異なり、発光素子３ではＩＴＳＯ、発光素子４ではＴｉである。仕事関数は、ＩＴＳＯ、Ｔｉの順に低くなるため、キャリア（この場合正孔（ホール））の注入性もこの順で低くなる。

≪発光素子３及び発光素子４の発光スペクトル及び素子特性≫
作製した発光素子３及び発光素子４の発光スペクトル及び素子特性の測定結果について説明するが、本実施例においては、測定に際し光路に青色のカラーフィルターを設置した。また、ＥＬ層における光路長を両発光素子においておおよそ一致させたことにより、青色の発光を相対的に強めるマイクロキャビティ効果を同等に生じる構成とした。すなわち、例えば、ＥＬ発光を利用した表示装置における青色の副画素において当該構成を用いる状況を想定した両者の測定結果の評価を可能とした。なお、青色のカラーフィルターは、４００ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の波長帯域の光を透過することができる公知のカラーフィルターを用いた。

図１７に、発光素子３及び発光素子４の規格化発光スペクトルを示す。図１７に示される通り、各スペクトルの各発光ピークは、ピーク波長及びピーク形状がほぼ一致している。スペクトルの形状もほぼ一致している。

表３に、発光素子３及び発光素子４の素子特性を示す。

測定結果により、発光素子４は発光素子３と比べ、電流効率が約２割高いことが確認された。現象の考察に関しては、実施例１の説明と同様である。ただし、本実施例においては、青色のカラーフィルターを透過した光について評価したため、青色領域の発光に由来する差異をより明確に確認することができた。

陽極のキャリア注入性によりキャリアの再結合が発生する領域の分布を制御することにより、白色発光＋カラーフィルター方式の表示装置等において、所望の発光波長に応じて陽極に用いる材料を選択することができる。本発明の一態様により、表示装置等の発光の効率の高めることができ、表示装置等の省電力化を図ることができることが確認できた。

１００ 基板
１０２ 正孔注入層
１０３ 正孔輸送層
１０４ 第１の発光層
１０５ 層
１０６ 第２の発光層
１０７ 第３の発光層
１０８ 電子輸送層
１０９ 電子注入層
１２１ 陽極
１２１ａ 陽極
１２１ｂ 陽極
１２２ ＥＬ層
１２３ 陰極
４００ ＥＬ層
４０１ 電極
４０２ 電極
４１１ 正孔注入層
４１２ 正孔輸送層
４１３ 発光層
４１４ 発光層
４１５ 電子輸送層
４１６ 電子注入層
４２１ ゲスト材料
４２２ ホスト材料
４３１ ゲスト材料
４３２ 有機化合物
４３３ 有機化合物
４５０ 発光素子
５０１ 素子基板
５０２ 画素部
５０３ 駆動回路部（ソース線駆動回路）
５０４ａ 駆動回路部（ゲート線駆動回路）
５０４ｂ 駆動回路部（ゲート線駆動回路）
５０５ シール材
５０６ 封止基板
５０７ 引き回し配線
５０８ ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）
５０９ ｎチャネル型ＦＥＴ
５１０ ｐチャネル型ＦＥＴ
５１１ スイッチングＦＥＴ
５１２ 電流制御用ＦＥＴ
５１３ 電極
５１４ 絶縁物
５１５ ＥＬ層
５１６ 電極
５１９ 発光素子
５２０ 空間
２００１ 第１の基板
２００２ 発光部
２００５ａ 第１の封止材
２００５ｂ 第２の封止材
２００６ 第２の基板
２０１１ 第２の空間
２０１３ 第１の空間
３１００ 発光装置
３１０３ａ 下部電極
３１０３ｂ 下部電極
３１０３ｃ 下部電極
３１０５ａ 導電層
３１０５ｂ 導電層
３１０７ａ 隔壁
３１０７ｂ 隔壁
３１０７ｃ 隔壁
３１０７ｄ 隔壁
３１１０ 正孔注入層
３１１２ 正孔輸送層
３１１３ 第１の発光層
３１１４ 第２の発光層
３１１６ 電子輸送層
３１１８ 電子注入層
３１１９ 上部電極
３１２０ａ 発光素子
３１２０ｂ 発光素子
３１２０ｃ 発光素子
４５００ タッチセンサ
４５１０ 導電層
４５１０ａ 導電層
４５１０ｂ 導電層
４５１０ｃ 導電層
４５２０ 導電層
４５４０ 容量
４７１０ 導電層
４８１０ 絶縁層
４８２０ 絶縁層
４９１０ 基板
４９２０ 基板
５０００ モジュール
５００１ 上部カバー
５００２ 下部カバー
５００３ ＦＰＣ
５００４ タッチパネル
５００５ ＦＰＣ
５００６ 表示パネル
５００７ バックライトユニット
５００８ 光源
５００９ フレーム
５０１０ プリント基板
５０１１ バッテリー
５１０１ａ 陽極
５１０１ｂ 陽極
５１０２ａ 正孔注入層
５１０２ｂ 正孔注入層
５１０３ 正孔輸送層
５１０４ 青色の発光層
５１０６ 青とは異なる色の発光層
５１１０ 陰極
５２００ キャリアの再結合が発生する領域
６００１ 基板
６００２ 発光素子
６００３ 第１の電極
６００４ ＥＬ層
６００５ 第２の電極
６００６ バッファー層
６００７ 第３の電極
６００８ コンタクト部
６１００ 光散乱層
６１０１ 光散乱体
６１０２ 空気層
６１０３ 高屈折率層
６１０４ 素子層
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
７３０１ 筐体
７３０２ 筐体
７３０３ 連結部
７３０４ 表示部
７３０５ 表示部
７３０６ スピーカ部
７３０７ 記録媒体挿入部
７３０８ ＬＥＤランプ
７３０９ 操作キー
７３１０ 接続端子
７３１１ センサ
７３１２ マイクロフォン
７４００ 携帯電話機
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ 操作ボタン
７４０４ 外部接続ポート
７４０５ スピーカ
７４０６ マイク
９０３３ 留め具
９０３４ 表示モード切り替えスイッチ
９０３５ 電源スイッチ
９０３６ 省電力モード切り替えスイッチ
９０３８ 操作スイッチ
９６３０ 筐体
９６３１ 表示部
９６３１ａ 表示部
９６３１ｂ 表示部
９６３２ａ タッチパネルの領域
９６３２ｂ タッチパネルの領域
９６３３ 太陽電池
９６３４ 充放電制御回路
９６３５ バッテリー
９６３６ ＤＣＤＣコンバータ
９６３７ 操作キー
９６３８ コンバータ
９６３９ ボタン

Claims (14)

1. 第１の発光素子と第２の発光素子とを有し、
   前記第１の発光素子は、第１の電極と、ＥＬ層と、第２の電極と、を有し、
   前記第２の発光素子は、第３の電極と、前記ＥＬ層と、前記第２の電極と、を有し、
   前記第１の発光素子において、前記ＥＬ層は、前記第１の電極と、前記第２の電極との間に設けられ、
   前記第２の発光素子において、前記ＥＬ層は、前記第３の電極と、前記第２の電極との間に設けられ、
   前記ＥＬ層は、第１の発光層と、第２の発光層と、層と、を有し、
   前記第１の発光層は、前記層と接し、
   前記層は、前記第２の発光層と接し、
   前記第１の発光層の構成は、前記第２の発光層の構成とは異なり、
   前記第１の発光素子と、前記第２の発光素子と、はキャリアの注入性が異なることを特徴とする発光装置。
2. 第１の発光素子と第２の発光素子とを有し、
   前記第１の発光素子は、第１の電極と、前記第１の電極上のＥＬ層と、前記ＥＬ層上の第２の電極と、を有し、
   前記第２の発光素子は、第３の電極と、前記第３の電極上の前記ＥＬ層と、前記ＥＬ層上の前記第２の電極と、を有し、
   前記第１の発光素子において、前記ＥＬ層は、前記第１の電極と、前記第２の電極との間に設けられ、
   前記第２の発光素子において、前記ＥＬ層は、前記第３の電極と、前記第２の電極との間に設けられ、
   前記ＥＬ層は、第１の発光層と、前記第１の発光層上に接して設けられた層と、前記層上に接して設けられた第２の発光層と、を有し、
   前記第１の発光層は、第１の物質を有し、
   前記第２の発光層は、第２の物質を有し、
   前記第１の物質は、前記第２の物質とは異なり、
   前記第１の発光素子と、前記第２の発光素子と、はキャリアの注入性が異なることを特徴とする発光装置。
3. 第１の発光素子と第２の発光素子とを有し、
   前記第１の発光素子は、第１の電極と、前記第１の電極に接する前記第１の電極上のＥＬ層と、前記ＥＬ層に接する前記ＥＬ層上の第２の電極と、を有し、
   前記第２の発光素子は、前記ＥＬ層と、前記ＥＬ層に接する前記ＥＬ層下の第３の電極と、前記ＥＬ層に接する前記ＥＬ層上の前記第２の電極と、を有し、
   前記ＥＬ層は、第１の発光層と、前記第１の発光層上に接して設けられた層と、前記層上に接して設けられた第２の発光層と、を有し、
   前記第１の発光層は、第１の物質を有し、
   前記第２の発光層は、第２の物質を有し、
   前記第１の物質は、前記第２の物質とは異なり、
   前記第１の発光素子と、前記第２の発光素子と、はキャリアの注入性が異なることを特徴とする発光装置。
4. 請求項２乃または請求項３において、
   前記第１の物質と前記第２の物質の一方は、一重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有し、
   前記第１の物質と前記第２の物質の他方は、三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有することを特徴とする発光装置。
5. 請求項１乃至請求項４において、
   前記第１の発光素子は、前記第２の発光素子が発することができる光の色とは異なる色の光を発することができる機能を有することを特徴とする発光装置。
6. 請求項２乃至請求項５において、
   前記第１の物質は、青色の波長領域に強度を有する光を発する機能を有する物質であることを特徴とする発光装置。
7. 請求項１乃至請求項６において、
   前記第１の発光素子は、さらに第１のカラーフィルターを有し、
   前記第２の発光素子は、さらに第２のカラーフィルターを有し、
   前記第１のカラーフィルターは、前記第２のカラーフィルターが透過することができる光の色とは異なる色の光を透過することができる機能を有することを特徴とする発光装置。
8. 請求項１乃至請求項７において、
   前記ＥＬ層は、前記第１の発光層の下に、アクセプター性物質を有する層をさらに有することを特徴とする発光装置。
9. 請求項１乃至請求項８において、
   前記第１の電極の仕事関数は、前記第３の電極の仕事関数とは異なることを特徴とする発光装置。
10. 請求項１乃至請求項９において、
    前記第１の電極はＩＴＳＯであり、前記第３の電極はＴｉであること特徴とする発光装置。
11. 請求項１乃至請求項１０において、
    前記第１の電極は第１のトランジスタに電気的に接続されており、
    前記第３の電極は第２のトランジスタに電気的に接続されていることを特徴とする発光装置。
12. 請求項１乃至請求項１１に記載の発光装置と、ドライバー回路と、を有するディスプレイパネル。
13. 請求項１乃至請求項１１に記載の発光装置と、電源スイッチと、を有する照明装置。
14. 請求項１乃至請求項１１に記載の発光装置と、操作ボタンと、を有する電子機器。