JP5889659B2

JP5889659B2 - 発光素子、発光装置、および照明装置

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Publication number: JP5889659B2
Application number: JP2012023589A
Authority: JP
Inventors: 山崎　舜平; 舜平山崎; 瀬尾　哲史; 哲史瀬尾
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2011-02-10
Filing date: 2012-02-07
Publication date: 2016-03-22
Anticipated expiration: 2032-02-07
Also published as: JP2012182444A; US20120205709A1; US8895996B2

Description

本発明は、自己修復機能を備えた発光装置および照明装置に関する。

近年、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら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（ＥＬ層）を挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の物質からの発光を得ることができる。

このような発光素子は自発光型であるため、液晶ディスプレイに比べ画素の視認性が高く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレイ素子として好適であると考えられている。また、このような発光素子は、薄型軽量に作製できることも大きな利点である。さらに非常に応答速度が速いことも特徴の一つである。

そして、これらの発光素子は膜状に形成することが可能であるため、面状の発光を容易に得ることができる。よって、面状の発光を利用した大面積の素子を形成することができる。このことは、白熱電球やＬＥＤに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。

発光素子の作製においては、例えば、一方の電極を作製した後、その電極上にＥＬ層を形成し、ＥＬ層の上に他方の電極を形成するというプロセスが通常である。

このように発光素子を作製するプロセスにおいて、何らかの原因により不純物が混入することがある。このような不純物の存在は、電極やＥＬ層に欠陥を発生させ、発光素子の発光に影響を与える。また、電極やＥＬ層に欠陥は生じなくとも、発光素子に電圧を印加した際に不純物が存在する箇所に電流が集中して流れることにより局所的に高温となり、ＥＬ層に欠陥が生じる場合もある。

発光素子のＥＬ層に欠陥が生じると、両電極が短絡する可能性が高まり、発光素子として機能しなくなる。

これに対して、両電極間の短絡を防止する技術としては、例えば絶縁材をＥＬ層に存在する欠陥に充填し、両電極間の短絡を防止する技術が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−０１７２６２号公報

しかしながら、特許文献１に示す短絡防止技術は、電着法を用いた技術であり、電流の多く流れる欠陥部分を優先的に絶縁材で充填することはできるが、電流の流れる欠陥以外の領域も絶縁材で被覆されてしまうという問題がある。ＥＬ層における欠陥部以外の部分にＥＬ層としての不要な絶縁物が存在すると、発光素子の抵抗が高くなり、発光素子における素子特性が低下するという問題を有している。

そこで、本発明の一態様では、発光素子の素子特性へ影響を与えることなく、発光素子の両電極間の短絡を自己修復できる構造を有する発光素子を備えた発光装置および照明装置を提供する。

本発明の一態様では、発光素子の電極と接するように発光素子の内部に酸化物層を設けることにより、発光素子において両電極間の短絡が生じた際に発生する熱により、酸化物層に含まれる酸素と短絡箇所に存在する電極材料とを反応させ、絶縁化させることができる。

さらに、アルカリ土類金属を含む電子注入層と接して酸化物層を設けることにより、発光素子において両電極間の短絡が生じた際に発生する熱により、酸化物層に含まれる酸素と電子注入層に含まれるアルカリ土類金属とを反応させ、アルカリ土類金属の酸化物を生成することができる。なお、短絡箇所には亀裂が生じるため、外部からの水分（水蒸気）が侵入しやすくなるが、その侵入してきた水分をアルカリ土類金属の酸化物が吸着し、短絡部周囲のＥＬ層の劣化を抑制できる。

従って、本発明の一態様の構成は、第１の電極と第２の電極との間にＥＬ層を有し、ＥＬ層は少なくとも発光層、第１の酸化物層、および第２の酸化物層を有し、第１の酸化物層は、第１の電極と発光層との間に第１の電極と接して形成され、第２の酸化物層は、第２の電極と発光層との間に第２の電極と接して形成されることを特徴とする発光装置または照明装置である。

また、本発明の別の一態様の構成は、第１の電極と第２の電極との間にＥＬ層を有し、ＥＬ層は少なくとも発光層、第１の酸化物層、第２の酸化物層、第３の酸化物層および電子注入層を有し、第１の酸化物層は、第１の電極と発光層との間に第１の電極と接して形成され、第２の酸化物層は、第２の電極と発光層との間に第２の電極と接して形成され、電子注入層は、第２の電極と発光層との間に発光層と接して形成され、第３の酸化物層は、第２の電極と発光層との間に電子注入層と接して形成されることを特徴とする発光装置または照明装置である。

また、本発明の別の一態様の構成は、第１の電極と第２の電極との間に中間層を有し、第１の電極と中間層との間に第１の発光層を有し、第２の電極と中間層との間に第２の発光層を有し、第１の電極と第１の発光層との間に第１の電極と接する第１の酸化物層を有し、第２の電極と第２の発光層との間に第２の電極と接する第２の酸化物層を有することを特徴とする発光装置または照明装置である。

また、本発明の別の一態様の構成は、第１の電極と第２の電極との間に中間層を有し、第１の電極と中間層との間に第１の発光層を有し、第２の電極と中間層との間に第２の発光層および第２の発光層と接する電子注入層とを有し、第１の電極と第１の発光層との間に第１の電極と接する第１の酸化物層を有し、第２の電極と第２の発光層との間に第２の電極と接する第２の酸化物層、および電子注入層と接する第３の酸化物層とを有することを特徴とする発光装置または照明装置である。

なお、上記構成において、第１の酸化物層、第２の酸化物層、および第３の酸化物層は、遷移金属酸化物や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含むことを特徴とする。また、第１の酸化物層、第２の酸化物層、および第３の酸化物層は、膜中の酸素濃度が５０ａｔｍ％以上８０ａｔｍ％以下であることを特徴とする。

また、上記構成において、電子注入層は、アルカリ土類金属を含むことを特徴とする。

本発明の一態様では、発光素子の素子特性へ影響を与えることなく、両電極間の短絡の際に短絡箇所を絶縁化できる自己修復機能を備えた発光素子を提供することができる。従って、発光素子だけでなく、発光素子を備えた発光装置および照明装置の歩留まりを向上させることができる。

本発明の一態様である発光素子について説明する図。本発明の一態様である発光素子について説明する図。発光素子の素子構造について示す図。発光素子の素子構造について示す図。発光装置を示す図。発光装置を示す図。電子機器を示す図。照明装置を示す図。

以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることが可能である。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、異なる図面であっても共通の符号が付されているものは同じものを示すこととし、説明は省略する。

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子の構造について図１、図２を用いて説明する。

本実施の形態に示す発光素子は、図１（Ａ）に示すように一対の電極（第１の電極（陽極）１０１、第２の電極（陰極）１０２）間に、少なくとも発光層１０６を含むＥＬ層１０３が挟まれており、また、第１の電極１０１と発光層１０６との間には、第１の電極１０１と接して第１の酸化物層１０４が形成され、第２の電極１０２と発光層１０６との間には、第２の電極１０２と接して第２の酸化物層１０５が形成されている。なお、発光素子の一対の電極（第１の電極（陽極）１０１、第２の電極（陰極）１０２）は、それぞれ外部電源１０７と電気的に接続されている。

図１（Ａ）には、発光素子において何らかの欠陥が生じて、第１の電極１０１と第２の電極１０２とが１１０で示す領域において短絡している様子を示す。

このとき、本発明の一態様である発光素子において、短絡箇所には、電流が集中して流れるために局所的に高温がかかる。そのため、酸化物層（第１の酸化物層１０４、第２の酸化物層１０５）に含まれる酸素と短絡箇所に存在する電極材料とを意図的に反応させることができる。

これにより、図１（Ｂ）において、領域１１１で示すように短絡箇所に存在する電極材料を絶縁化させることができる。

上記構成により、図２（Ａ）に示すように短絡箇所における絶縁化により絶縁体１１３が生じるが、絶縁体１１３は、内部に空間を有する構造であるため水分が入り込み易く、水分により劣化が促進されるＥＬ層１０３において、絶縁体１１３をそのまま存在させることは好ましくない。

そこで、絶縁体１１３に侵入してくる水分を除去（吸着）できる構造とすることが好ましい。具体的には、図２（Ａ）に示すように、電子注入層１０８と接して第３の酸化物層１０９を設けた構造とすることがより好ましい。

ＥＬ層１０３における電子注入層１０８は、少なくとも電子注入性の高い物質を用いて形成され、電子注入性の高い物質としてカルシウム（Ｃａ）などのアルカリ土類金属やマグネシウム（Ｍｇ）を用いた場合は、短絡箇所にかかる高温により酸化物層に含まれる酸素と、電子注入層に存在するアルカリ土類金属とを図２（Ａ）の１１４に示す領域で反応させることにより、アルカリ土類金属の酸化物を形成することができる。図２（Ｂ）に示すように、ここで得られた金属酸化物１１５は、絶縁体１１３に侵入してくる水分に対して乾燥剤としての機能を有する。

以上に示すように本発明の一態様である発光素子は、両電極間の短絡を自己修復させると共に、短絡箇所の修復に伴い生じる可能性のある水分を除去できる機能を備えた発光素子である。

従って、発光素子の素子特性へ影響を与えることなく、両電極間の短絡の際に短絡箇所を絶縁化できる自己修復機能を備えた発光素子を提供することができる。さらに発光素子だけでなく、発光素子を備えた発光装置および照明装置の歩留まりを向上させることができる。

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）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子の構造について、図３を用いて説明する。

本実施の形態に示す発光素子は、図３（Ａ）に示すように一対の電極（第１の電極（陽極）３０１、第２の電極（陰極）３０２）間に発光層３０７を含むＥＬ層３０３が挟まれており、ＥＬ層３０３は、発光層３０７の他に、第１の酸化物層３０４、第２の酸化物層３０５、正孔（または、ホール）注入層３０６、電荷発生層３０８、電子注入層３０９を含んで形成される。

なお、第１の酸化物層３０４は、第１の電極３０１と接して形成され、第２の酸化物層３０５は、第２の電極３０２と接して形成される。

また、発光層３０７と第１の酸化物層３０４との間には、正孔注入層３０６が形成されており、第１の酸化物層３０４と第１の電極３０１とは接して形成されるのが好ましい。

さらに、発光層３０７と第２の酸化物層３０５との間には、電荷発生層３０８および電子注入層３０９が形成されており、第２の酸化物層３０５と第２の電極３０２とは接して形成されるのが好ましい。

第１の酸化物層３０４および第２の酸化物層３０５は、第１の電極（陽極）３０１と第２の電極（陰極）３０２とが短絡した際、短絡箇所の電極材料（金属）に対して酸素を供給することによって、電極材料を酸化させ、絶縁化させるという機能を有する。

また、正孔注入層３０６は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層であり、アクセプター性物質によって正孔輸送性の高い物質から電子が引き抜かれることにより正孔（ホール）が発生する。従って、正孔注入層３０６から発光層３０７に正孔が注入される。

一方、電荷発生層３０８は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層であり、アクセプター性物質によって正孔輸送性の高い物質から電子が引き抜かれる。この電子は、電子注入性を有する電子注入層３０９から発光層３０７に注入される。

以下に本実施の形態に示す発光素子を作製する上での具体例について説明する。

第１の電極（陽極）３０１および第２の電極（陰極）３０２には、金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）の他、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、マグネシウム（Ｍｇ）、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等を用いることができる。

第１の酸化物層３０４および第２の酸化物層３０５に用いる物質としては、遷移金属酸化物や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。元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属は、酸化数の高い酸化物を構成できるため、熱等のエネルギーにより容易に還元されて低い酸化数をとることができる。したがって、第１の酸化物層３０４および第２の酸化物層３０５にこれらの物質を用いることにより、短絡時に容易に短絡箇所の電極材料を酸化させることができる。

具体的には、酸化モリブデンが還元（ＭｏＯ_３→ＭｏＯ_２）されることにより、酸素を供給することができる。また、酸化バナジウムや酸化レニウムや酸化チタンがそれぞれ還元（Ｖ_２Ｏ_５→ＶＯ_２、Ｒｅ_２Ｏ_７→ＲｅＯ_３、ＴｉＯ_２→ＴｉＯ）されることによっても酸素が供給される。

ここで、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Ｍ_ｘＯ_ｙとすると、第４族乃至第８族に属する金属の中で最も酸化数が低いのは２価、つまり、ｘ＝ｙ−１となるＭＯである。なお、ＭＯ（例えば、ＴｉＯやＦｅＯ等）で示される酸化物をこれ以上還元することは困難であるため、第１の酸化物層３０４および第２の酸化物層３０５に含まれる酸素濃度は、５０ａｔｍ％以上であることが好ましい。また、最も酸化数が高いのは、酸化レニウム（Ｒｅ_２Ｏ_７）（７価）であり、この時の酸素濃度は、ほぼ７８ａｔｍ％であることから、第１の酸化物層３０４および第２の酸化物層３０５に含まれる酸素濃度は、８０ａｔｍ％以下であることが好ましい。

正孔注入層３０６および電荷発生層３０８に用いる正孔輸送性の高い物質としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等が挙げられる。その他、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）等のカルバゾール誘導体、等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０^−６ｃｍ^２／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。

さらに、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）などの高分子化合物を用いることもできる。

また、正孔注入層３０６および電荷発生層３０８に用いるアクセプター性物質としては、遷移金属酸化物や元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化モリブデンが特に好ましい。なお、ここで用いる物質は、第１の酸化物層３０４および第２の酸化物層３０５において用いる物質と同じである。

発光層３０７は、発光物質を含む層である。発光物質としては、以下に示す蛍光性化合物を用いることができる。例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）などが挙げられる。

また、発光物質としては、以下に示す燐光性化合物を用いることもできる。例えば、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）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，Ｃ^２’］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，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：ＦＩｒａｃａｃ）、トリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）_３）、ビス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ａｃａｃ））、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］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−α］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（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））、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（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））などが挙げられる。

なお、これらの発光物質は、ホスト材料に分散させて用いるのが好ましい。ホスト材料としては、例えば、ＮＰＢ（略称）、ＴＰＤ（略称）、ＴＣＴＡ（略称）、ＴＤＡＴＡ（略称）、ＭＴＤＡＴＡ（略称）、ＢＳＰＢ（略称）などの芳香族アミン化合物、ＰＣｚＰＣＡ１（略称）、ＰＣｚＰＣＡ２（略称）、ＰＣｚＰＣＮ１（略称）、ＣＢＰ（略称）、ＴＣＰＢ（略称）、ＣｚＰＡ（略称）などのカルバゾール誘導体、ＰＶＫ（略称）、ＰＶＴＰＡ（略称）、ＰＴＰＤＭＡ（略称）、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ（略称）などの高分子化合物を含む正孔輸送性の高い物質や、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：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（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（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンズオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）_２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（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、さらに、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）、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］カルバゾール（略称：ＣＯ１１）、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）などの電子輸送性の高い物質を用いることができる。

電子注入層３０９は、少なくとも電子注入性の高い物質を用いて形成され、そのほかに電子輸送性の高い物質を用いて形成することもできる。

電子注入性の高い物質としては、リチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、カルシウム（Ｃａ）やストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、マグネシウム（Ｍｇ）、ユウロピウム（Ｅｕ）やイッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属、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）等が挙げられる。なお、電子輸送性を有する物質中に上記物質を含有させたもの等を電子注入性の高い物質として用いることもできる。

また、電子輸送性の高い物質としては、例えば、Ａｌｑ（略称）、Ａｌｍｑ_３（略称）、ＢｅＢｑ_２（略称）、ＢＡｌｑ（略称）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることができる。また、この他Ｚｎ（ＢＯＸ）_２（略称）、Ｚｎ（ＢＴＺ）_２（略称）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、ＰＢＤ（略称）や、ＯＸＤ−７（略称）、ＣＯ１１（略称）、ＴＡＺ（略称）、ＢＰｈｅｎ（略称）、ＢＣＰ（略称）なども用いることができる。これ以外にも、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）、およびポリ［（９，９−ジオクチ
ルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）
］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）などの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、これら以外のものを用いてもよい。

また、図３（Ｂ）に構造の異なる発光素子の一例を示す。

図３（Ｂ）に示す発光素子は、図３（Ａ）に示す発光素子の構成に加えて、電荷発生層３０８と電子注入層３０９との間に第３の酸化物層３１０を設けた構造を有する。

すなわち、両電極のそれぞれと接して形成される酸化物層だけでなく、電子注入層３０９と接して形成される第３の酸化物層３１０を設けることにより、実施の形態１において、図２で説明したように短絡箇所に形成された絶縁体に侵入してくる水分を吸収して除去することができる。

なお、第３の酸化物層３１０には、第１の酸化物層３０４および第２の酸化物層３０５と同様の物質を用いることができ、また、同様の条件で形成することができる。

以上により、発光素子の素子特性へ影響を与えることなく、両電極間の短絡の際に短絡箇所を絶縁化できる自己修復機能を備えた発光素子を提供することができる。さらに発光素子だけでなく、発光素子を備えた発光装置および照明装置の歩留まりを向上させることができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子の構造として、一対の電極間に複数のＥＬ層が積層された構造（いわゆるタンデム構造）の一例について図４を用いて説明する。

本実施の形態に示す発光素子は、図４（Ａ）に示すように一対の電極（第１の電極（陽極）４０１、第２の電極（陰極）４０２）間に中間層４０３を有し、第１の電極４０１と中間層４０３との間には、第１の酸化物層４０６、第１の正孔注入層４０８、第１の発光層４０９、および第１の電子注入層４１０を含む第１のＥＬ層４０４を有し、第２の電極４０２と中間層４０３との間には、第２の正孔注入層４１１、第２の発光層４１２、第２の電子注入層４１３、および第２の酸化物層４０７を含む第２のＥＬ層４０５を有する。なお、中間層４０３は、第１のＥＬ層４０４に含まれる第１の電子注入層４１０と、第２のＥＬ層４０５に含まれる第２の正孔注入層４１１により構成される。

また、第１の酸化物層４０６は、第１の電極４０１と接して形成され、第２の酸化物層４０７は、第２の電極４０２と接して形成されるのが好ましい。

第１の酸化物層４０６および第２の酸化物層４０７は、第１の電極（陽極）４０１と第２の電極（陰極）４０２とが短絡した際、短絡箇所の電極材料（金属）に対して酸素を供給することによって、電極材料を酸化させ、絶縁化させるという機能を有する。

第１の正孔注入層４０８および第２の正孔注入層４１１は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層であり、アクセプター性物質によって正孔輸送性の高い物質から電子が引き抜かれることにより正孔（ホール）が発生する。従って、第１の正孔注入層４０８から第１の発光層４０９に正孔が注入され、第２の正孔注入層４１１から第２の発光層４１２に正孔が注入される。

また、第１の電子注入層４１０は、電子注入性を有し、第２の正孔注入層４１１においてアクセプター性物質によって正孔輸送性の高い物質から引き抜かれた電子は、第１の発光層４０９に注入される。

また、電荷発生層４１４は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層であり、アクセプター性物質によって正孔輸送性の高い物質から電子が引き抜かれる。この電子は、電子注入性を有する第２の電子注入層４１３から第２の発光層４１２に注入される。

また、中間層４０３は、正孔を第２の発光層４１２に注入し、電子を第１の発光層４０９に注入する機能を有する。具体的には、第２の正孔注入層４１１において、アクセプター性物質によって正孔輸送性の高い物質から電子が引き抜かれることにより発生する正孔が第２の発光層４１２に注入され、引き抜かれた電子が電子注入性を有する第１の電子注入層４１０から第１の発光層４０９に注入される。

以上に説明した構造を有する発光素子において、第１の電極４０１および第２の電極４０２の形成は、実施の形態２で説明した第１の電極３０１および第２の電極３０２と同様に形成することができる。また、第１の発光層４０９、第２の発光層４１２の形成は、実施の形態２で説明した発光層３０７と同様に形成することができる。また、第１の酸化物層４０６および第２の酸化物層４０７は、実施の形態２で説明した第１の酸化物層３０４および第２の酸化物層３０５と同様に形成することができる。また、第１の正孔注入層４０８および第２の正孔注入層４１１は、実施の形態２で説明した正孔注入層３０６と同様に形成することができる。また、電荷発生層４１４は、実施の形態２で説明した電荷発生層３０８と同様に形成することができる。また、第１の電子注入層４１０および第２の電子注入層４１３は、実施の形態２で説明した電子注入層３０９と同様に形成することができる。

また、図４（Ｂ）に構造の異なる発光素子の一例を示す。

図４（Ｂ）に示す発光素子は、図４（Ａ）に示す発光素子の構成に加えて、電荷発生層４１４と第２の電子注入層４１３との間に第３の酸化物層４１５を設けた構造を有する。

すなわち、両電極のそれぞれと接して形成される酸化物層だけでなく、第２の電子注入層４１３と接して形成される第３の酸化物層４１５を設けることにより、実施の形態１において、図２で説明したように短絡箇所に形成された絶縁体に侵入する水分を吸着して除去することができる。

なお、第３の酸化物層４１５には、第１の酸化物層４０６および第２の酸化物層４０７と同様の物質を用いることができ、また、同様の条件で形成することができる。

なお、本実施の形態において、タンデム構造を有する発光素子の一例として、一対の電極間にＥＬ層が２層形成された構造について示したが、本発明はこれに限られることはなく、例えば、図４（Ａ）（Ｂ）に示す第１の酸化物層４０６と第１の正孔注入層４０８との間に少なくとも正孔注入層、発光層、および電子注入層が順次積層されてなるＥＬ層を、該正孔注入層が第１の酸化物層４０６側になるように複数設けられた構造とすることも可能である。

（実施の形態４）
本実施の形態４では、画素部に本発明の発光素子を有する発光装置について図５を用いて説明する。なお、図５（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）をＡ−Ａ’およびＢ−Ｂ’で切断した断面図である。

図５（Ａ）において、点線で示された５０１は駆動回路部（ソース側駆動回路）、５０２は画素部、５０３は駆動回路部（ゲート側駆動回路）である。また、５０４は封止基板、５０５はシール材であり、シール材５０５で囲まれた内側は、空間５０７になっている。

なお、引き回し配線５０８はソース側駆動回路５０１及びゲート側駆動回路５０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）５０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。また、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５（Ｂ）を用いて説明する。素子基板５１０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、駆動回路部であるソース側駆動回路５０１と、画素部５０２中の一つの画素が示されている。なお、ソース側駆動回路５０１はＮチャネル型ＴＦＴ５２３とＰチャネル型ＴＦＴ５２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。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一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。

また、画素部５０２はスイッチング用ＴＦＴ５１１と、電流制御用ＴＦＴ５１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極５１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極５１３の端部を覆って絶縁物５１４が形成される。

また、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を用いることで、絶縁物５１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることができる。また、絶縁物５１４として、光の照射によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光の照射によってエッチャントに溶解性となるポジ型の感光性材料を用いることができる。

第１の電極５１３上には、ＥＬ層５１６、および第２の電極５１７がそれぞれ形成される。ここで、第１の電極５１３に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ＩＴＯ膜、又は珪素を含有したインジウム錫酸化物膜、２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜の他、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれる。

また、ＥＬ層５１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法などの液滴吐出法、印刷法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。ＥＬ層５１６は、実施の形態１で示したオキサジアゾール誘導体を含んでいる。また、ＥＬ層５１６を構成する他の材料としては、低分子材料、オリゴマー、デンドリマー、又は高分子材料であっても良い。

また、第２の電極５１７に用いる材料としては、さまざまな金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物を用いることができる。第２の電極５１７を陰極として用いる場合には、その中でも、仕事関数の小さい（仕事関数３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。例えば、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、マグネシウム（Ｍｇ）、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）等が挙げられる。

なお、ＥＬ層５１６で生じた光が第２の電極５１７を透過する構成とする場合には、第２の電極５１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、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）との積層を用いることも可能である。

さらに、シール材５０５で封止基板５０４を素子基板５１０と貼り合わせることにより、素子基板５１０、封止基板５０４、およびシール材５０５で囲まれた空間５０７に発光素子５１８が備えられた構造になっている。なお、空間５０７には、充填材が充填されており、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で充填される場合もある。

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５０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−ＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）、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、本発明の一態様である発光素子を有する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、本発明の一態様である発光素子は、上述したアクティブマトリクス型の発光装置のみならずパッシブマトリクス型の発光装置に用いることもできる。なお、本発明の一態様である発光素子は、両電極間の短絡の際に短絡箇所を絶縁化できる自己修復機能を備えた発光素子であることから、上記発光装置の歩留まりを向上させることができる。

（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を有する発光装置であって、主に照明装置に用いることができる発光装置について、図６を用いて説明する。なお、図６（Ａ）は、発光装置６００を示す上面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）をＡ−Ｂで切断した断面図である。

図６（Ａ）に示す発光装置６００は、発光面に発光素子が形成されており、発光素子の一方の電極が第１の端子６０３と電気的に接続されており、発光素子の他方の電極が第２の端子６０４と電気的に接続された構造を有する。

図６（Ｂ）に示す発光装置６００は、第１の基板６０１上に、第１の電極６０５、ＥＬ層６０６、および第２の電極６０７を含む発光素子６０８を有する。発光素子６０８には、本発明の一態様である発光素子を用いる。

図６（Ｂ）に示すように第１の端子６０３は補助配線６１０および第１の電極６０５に電気的に接続されている。また、第２の端子６０４は第２の電極６０７と電気的に接続されている。また第１の電極６０５の端部、および補助配線６１０と第１の電極６０５とが積層されている第１の電極６０５上には、絶縁層６０９が形成されている。なお、図６（Ｂ）においては、補助配線６１０の上に第１の電極６０５が形成されているが、第１の電極６０５の上に補助配線６１０が形成されていてもよい。

また、第１の基板６０１と第２の基板６０２はシール材６１２によって接着されている。また、第１の基板６０１と第２の基板６０２との間には、乾燥剤６１１を有する。

さらに、屈折率の高い発光素子とそれより屈折率が低い基板との間に微細な凹凸構造をもつ光取り出し構造６１３ａを設け、基板と大気との間に光取り出し構造６１３ａよりも大きな凹凸構造をもつ光取り出し構造６１３ｂを設ける。なお、このような光取り出し構造は、第１の基板６０１の上部、下部、または両方に設けていても良い。

図６（Ｂ）に示す発光装置は、発光素子６０８からの発光を発光素子６０８の第１の電極６０５側から取り出す、いわゆるボトムエミッション型の発光装置であるが、本発明はこれに限られることはなく発光素子６０８の第２の電極６０７側から光を取り出すトップエミッション型の発光装置を形成することもできる。

トップエミッション型の発光装置としては、図６（Ｃ）に示すような構造とすることができる。図６（Ｃ）は図６（Ａ）をＡ’−Ｂ’で切断した断面図である。

トップエミッション型の発光装置６００は、第１の基板６０１上に、第１の電極６０５、ＥＬ層６０６、および第２の電極６０７を含む発光素子６０８を有する。発光素子６０８には、本発明の一態様である発光素子を用いる。

図６（Ｃ）に示すように第１の端子６０３は第１の電極６０５に電気的に接続され、第２の端子６０４は第２の電極６０７と電気的に接続されている。また、第１の電極６０５の端部には、絶縁層６０９が形成されている。また、第２の電極６０７上に補助配線６１０が形成されている。

また、第１の基板６０１と第２の基板６０２はシール材６１２によって接着されている。また、第１の基板６０１と第２の基板６０２との間には、乾燥剤６１１を有する。なお、乾燥剤６１１は、発光素子の上部を避けて配置するか、透明なものを用いることが好ましい。

また、発光素子６０８上には、光取り出し構造６１３ａが設けられている。

なお、図６（Ａ）に示す発光装置６００の形状は八角形であるが、本発明の一態様はこれに限られない。発光装置６００は、その他の多角形または曲線をもつ形状としてもよい。特に、発光装置６００の形状としては、三角形、四角形、正六角形などが好ましい。限られた面積に複数の発光装置６００を隙間無く設けることができるためである。

以上のようにして、本発明の一態様である発光素子を有する発光装置を得ることができる。なお、本発明の一態様である発光素子は、両電極間の短絡の際に短絡箇所を絶縁化できる自己修復機能を備えた発光素子であることから、上記発光装置の歩留まりを向上させることができる。

（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明を適用した一態様である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などのカメラ、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。

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。

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。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、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する機能を含むもの）、マイクロフォン７３１２）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。

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、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、携帯電話機７４００の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。

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を検知し、表示部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。

表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライト又は近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。

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。

（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の一態様である照明装置の一例について、図８を用いて説明する。

なお、本実施の形態に示す照明装置は、実施の形態４または実施の形態５で説明した本発明の一態様である発光素子を備えた発光装置を適用して形成することができる。

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８００１として用いた例である。なお、照明装置は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面を有する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置８００２を形成することもできる。本実施の形態で示す照明装置に含まれる発光素子は薄膜状であり、筐体のデザインの自由度が高い。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。さらに、室内の壁面に大型の照明装置８００３を備えても良い。

また、本発明の一態様である照明装置は、すべて透光性の材料で形成することにより窓ガラス８００４としても用いることができる。

さらに、本発明の一態様である照明装置は、発光装置をテーブル８００５の表面に用いることによりテーブルとしても用いることができる。なお、その他の家具の一部に発光装置を用いることにより、家具として用いることができる。

以上のようにして、本発明の一態様である照明装置は、様々な用途に用いることができる。なお、本発明の一態様である照明装置は、両電極間の短絡の際に短絡箇所を絶縁化できる自己修復機能を備えた発光素子を備えていることから、上記照明装置の歩留まりを向上させることができる。

１０１第１の電極
１０２第２の電極
１０３ＥＬ層
１０４第１の酸化物層
１０５第２の酸化物層
１０６発光層
１０７外部電源
１０８電子注入層
１０９第３の酸化物層
１１１領域
１１３絶縁体
１１５金属酸化物
３０１第１の電極
３０２第２の電極
３０３ＥＬ層
３０４第１の酸化物層
３０５第２の酸化物層
３０６正孔注入層
３０７発光層
３０８電荷発生層
３０９電子注入層
３１０第３の酸化物層
４０１第１の電極
４０２第２の電極
４０３中間層
４０４第１のＥＬ層
４０５第２のＥＬ層
４０６第１の酸化物層
４０７第２の酸化物層
４０８第１の正孔注入層
４０９第１の発光層
４１０第１の電子注入層
４１１第２の正孔注入層
４１２第２の発光層
４１３第２の電子注入層
４１４電荷発生層
４１５第３の酸化物層
５０１ソース側駆動回路
５０２画素部
５０３ゲート側駆動回路
５０４封止基板
５０５シール材
５０７空間
５０８配線
５０９ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
５１０素子基板
５１１スイッチング用ＴＦＴ
５１２電流制御用ＴＦＴ
５１３第１の電極
５１４絶縁物
５１６ＥＬ層
５１７第２の電極
５１８発光素子
５２３Ｎチャネル型ＴＦＴ
５２４Ｐチャネル型ＴＦＴ
６００発光装置
６０１第１の基板
６０２第２の基板
６０３第１の端子
６０４第２の端子
６０５第１の電極
６０６ＥＬ層
６０７第２の電極
６０８発光素子
６０９絶縁層
６１０補助配線
６１１乾燥剤
６１２シール材
６１３ａ構造
６１３ｂ構造
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
７３０８ＬＥＤ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
８００１照明装置
８００２照明装置
８００３照明装置
８００４窓ガラス
８００５テーブル

Claims

第１の電極と第２の電極との間に発光層を有し、
前記第１の電極と前記発光層との間に、前記第１の電極と接する第１の酸化物層を有し、
前記第２の電極と前記発光層との間に、前記第２の電極と接する第２の酸化物層を有し、
前記第２の電極と前記発光層との間に、前記発光層と接する電子注入層を有し、
前記第２の電極と前記発光層との間に、前記電子注入層と接する第３の酸化物層を有し、
前記第１の電極は、金属または合金を有し、
前記第２の電極は、金属または合金を有することを特徴とする発光素子。
第１の電極と第２の電極との間に、中間層を有し、
前記第１の電極と前記中間層との間に、第１の発光層を有し、
前記第２の電極と前記中間層との間に、第２の発光層と、前記第２の発光層と接する電子注入層と、を有し、
前記第１の電極と前記第１の発光層との間に、前記第１の電極と接する第１の酸化物層を有し、
前記第２の電極と前記第２の発光層との間に、前記第２の電極と接する第２の酸化物層と、前記電子注入層と接する第３の酸化物層と、を有し、
前記第１の電極は、金属または合金を有し、
前記第２の電極は、金属または合金を有することを特徴とする発光素子。
請求項１または請求項２に記載の発光素子を有する発光装置。
請求項１または請求項２に記載の発光素子を有する照明装置。