JP6147399B2 - 成膜装置及び製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板上に成膜可能な材料の成膜に用いられる成膜装置および該成膜装置を備え
た製造装置に関する。また、その成膜装置を用いて成膜する半導体装置の作製方法に関す
る。

なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装
置全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。

基板を大型化することにより、１枚当たりのデバイスの製造個数を増加させ、製造コスト
を低減することが進められている。また、基板の大型化に伴い、成膜装置及び製造装置の
大型化が進んでいる。

成膜装置には大きく分けて、複数枚の基板上に一括に成膜するバッチ式の成膜装置と、１
枚ずつ成膜する枚葉式の成膜装置がある。バッチ式の成膜装置に比べて、枚葉式の成膜装
置は生産性が悪い。

近年、自発光型の発光素子としてＥＬ素子を有した発光装置の研究が活発化している。有
機化合物を含む層（以下、ＥＬ層とも記す）を発光層とするＥＬ素子は、有機化合物を含
む層が陽極と、陰極との間に挟まれた構造を有し、陽極と陰極とに電場を加えることによ
り、ＥＬ層からルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）が発光す
る。有機化合物を発光体として用いたＥＬ素子は、次世代の照明への応用が期待されてい
る。また、有機化合物を発光体として用いたＥＬ素子は、低電圧、低消費電力駆動などの
特徴を有している。

ＥＬ層は、蒸着法によって成膜する。蒸着は真空で行うため、成膜室内を真空にすること
に長時間を要する、或いは、処理室毎にそれぞれの工程に要する時間が異なるため、自動
化工程として設計することが困難であり、生産性を向上させることに限界がある。特に、
ＥＬ層を蒸着して積層するには長時間要するため、基板１枚当りの処理時間を短縮するこ
とに限界があった。

また、ＥＬ素子の信頼性を向上させるため、保護層で覆うことが好ましく、保護層の成膜
装置も生産性のよい装置を用いることが重要である。

一対をなすスパッタリングターゲットを備えたスパッタ装置が特許文献１及び特許文献２
に開示されている。

特開昭６２−２０７８６１ 特開昭６２−２０７８６２

スループットの優れた成膜装置、および製造装置を提供することを課題の一つとしている
。

また、インライン方式の製造装置を用いて、ＥＬ素子の第２の電極層及び該ＥＬ素子を覆
う保護層をスパッタ装置で形成し、基板１枚当りの処理時間を短縮することも課題の一つ
としている。

一対をなすスパッタリングターゲットの間に複数の基板を配置して一括に成膜する。ＥＬ
層は蒸着装置で形成し、その後の第２の電極層や保護層をスパッタ装置で一括に成膜する
。少なくとも一方のスパッタリングターゲット表面に対し、概略垂直に複数の基板表面が
セットされた状態で成膜を行う。このスパッタ装置をＣＰスパッタ装置（Ｃｏｌｕｍｎａ
ｒ Ｐｌａｓｍａ Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）とも呼ぶ。なお、少なくとも
基板の周縁にはスパッタ成膜を行わないようにマスクを用いて第２の電極層や保護層を選
択的に形成することもできる。

ＥＬ層を成膜する蒸着装置と、その後の第２の電極層や保護層を成膜するスパッタ装置は
、スパッタ成膜室の前室（搬送室とも呼ぶ）であるチャンバーを介して連結するように接
続される。チャンバーには少なくとも排気手段と、搬送手段と、基板ホルダー移載機を備
えている。なお、基板ホルダーは、基板を複数枚固定することができ、チャンバー（搬送
室）とスパッタチャンバーの間を行き来することができる。

ＥＬ層の蒸着を終えて、１枚ずつ搬送された基板を基板ホルダーに順次セットし、チャン
バー（搬送室）において、その１ユニットを一括に減圧し、スパッタ装置のチャンバーに
導入する。そして、一対をなすスパッタリングターゲットの間にその１ユニットをセット
した後、一括に成膜する。例えば、１ユニットが基板１０枚であれば、一括で１０枚の基
板の雰囲気を減圧し、一括に成膜を行うため、大幅に基板１枚当りの処理時間を短縮する
ことができる。

また、選択的に成膜を行うのであれば、チャンバー（搬送室）に基板とマスクの位置合わ
せ手段を設ける。ＥＬ層の蒸着を終えて１枚ずつ搬送された基板を額縁状のマスクと位置
合わせを行い、額縁状のマスクと重ねた基板を基板ホルダーに順次セットし、チャンバー
（搬送室）において、その一つの基板ホルダーに収納する１ユニットを一括に減圧し、ス
パッタ装置のチャンバーに導入する。そして、一対をなすスパッタリングターゲットの間
にその１ユニットをセットした後、一括に成膜する。例えば、１ユニットが基板１０枚で
あれば１０枚のマスクを使用し、一括で１０枚の基板及びマスクの雰囲気を減圧し、一括
に成膜を行うため、大幅に基板１枚当りの処理時間を短縮することができる。

成膜条件の一つである真空度は、蒸着装置とスパッタ装置で異なっており、枚葉式のスパ
ッタ装置を用いた場合、蒸着を終えた基板１枚ずつをチャンバーにおいて減圧し、スパッ
タ装置のチャンバーに導入した後、成膜することはトータルの処理時間が長時間となるた
め、基板１枚当りの処理時間を短縮することに限界があった。

本明細書で開示する製造装置の構成は、一対のターゲットと、一対のターゲットの間に複
数の基板を収納する基板ホルダーと、を有するスパッタチャンバーと、該スパッタチャン
バーと連結し、且つ、複数の基板の雰囲気を減圧するチャンバーと、該チャンバーと連結
する蒸着チャンバーとを有し、スパッタチャンバー、チャンバー、及び蒸着チャンバーは
それぞれ排気手段を有する製造装置である。

上記構成において、チャンバーは、さらにマスクストック室と連結し、マスクストック室
に収納されたマスクと基板との位置合わせを行う機構を有することを特徴の一つとしてい
る。

また、上記構成において、スパッタチャンバーにおけるターゲットの表面に対して基板の
表面は、垂直な位置関係であることを特徴の一つとしている。

また、上記構成において、スパッタチャンバーは、保護層を形成する。

また、上記構成において、蒸着チャンバーは、有機化合物を含む層を形成する。

インライン方式の製造装置にバッチ式のスパッタ装置を用いることにより、一括に減圧が
行え、さらに一括に成膜を行うため、基板１枚当りの処理時間を短縮できる。

スループットの優れた成膜装置、およびインライン方式の製造装置を提供することができ
る。

また、インライン方式の製造装置を用いて、ＥＬ素子の第２の電極層及び該ＥＬ素子を覆
う保護層をそれぞれ一括でスパッタ装置で形成し、基板１枚当りの処理時間を大幅に短縮
することができる。

本発明の一態様を示す成膜装置の一部を示す模式図である。 本発明の一態様を示す製造装置の上面図である。 本発明の一態様を示す断面図および上面図である。 本発明の一態様を示す断面図および上面図である。 本発明の一態様の発光装置を示す模式図である。 本発明の一態様の発光装置を示す断面図である。 本発明の一態様に適用できるＥＬ層を示す断面図である。 本発明の一態様の照明装置を示す図である。

以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は
以下の説明に限定されず、その形態およ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。また、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。

（実施の形態１）
図１は、スパッタ成膜室の内部に配置されている部材の位置関係を示す図である。

スパッタチャンバー内において、基板ホルダー１５の固定部材１４に複数の基板１３を固
定し、固定された複数の基板を挟むように一対のスパッタリングターゲットを配置する。
即ち、図１に示すように、基板の表面とスパッタリングターゲット表面は、概略垂直な位
置関係となるように配置される。

図１では、５枚の基板を１ユニットとして基板ホルダーに収納し、基板ホルダーごと図１
中の矢印の方向に移動させて成膜を行う例を示している。基板ホルダーを移動させる機構
を設けることに限定されず、相対的に移動することができればよいため、一対のスパッタ
リングターゲットを移動させてもよいし、両方が移動できる機構としてもよい。

スパッタリング法を用いた成膜装置は、真空ポンプなどの真空排気手段により減圧可能な
スパッタチャンバーと、被処理基板を固定する基板ホルダーと、スパッタリングターゲッ
トを保持するターゲットホルダーと、ターゲットホルダーに保持されたスパッタリングタ
ーゲットに対応する電極と、その電極にスパッタリングのためのＤＣ電圧（またはＡＣ電
圧）を印加する電力供給手段と、スパッタチャンバー内にガスを供給するガス供給手段と
を有している。

スパッタリング法は、スパッタチャンバー内を真空装置によって減圧させた後、アルゴン
などの希ガスを導入し、被成膜基板を陽極、スパッタリングターゲットを陰極とし、被成
膜基板とスパッタリングターゲットの間にグロー放電を興してプラズマを発生させる。そ
して、プラズマ中の陽イオンをスパッタリングターゲットに衝突させ、弾き飛ばされるス
パッタリングターゲット成分の粒子を、被成膜基板に堆積させて材料膜を形成する。

被成膜基板に成膜される膜の膜厚は、スパッタリングターゲットとの距離に反比例する。
基板の被成膜領域における、ある一点において、第１のスパッタリングターゲット１１か
らの距離と、第２のスパッタリングターゲット１２からの距離の和は、他の点においても
同じである。従って、一対のスパッタリングターゲットを用いることで、膜厚の均一性を
確保することができる。

成膜する際には、スパッタリングターゲットの材料にもよるが、第１のスパッタリングタ
ーゲット１１と、第２のスパッタリングターゲット１２の間に直流（ＤＣ）または交流（
ＡＣ）を印加する。また、基板は、フローティング電位、またはグラウンドなどの固定電
位とする。

スパッタリングターゲットは、一般にスパッタリングターゲット材料をバッキングプレー
トと呼ばれる金属板に貼り合わせて構成されている。バッキングプレートは、ターゲット
材料の冷却とスパッタ電極としての役割をもつため、熱伝導性および導電性に優れた銅が
多用されている。バッキングプレート内部または背面に冷却路を形成し、冷却路に冷却液
として水や油脂等を循環させることでスパッタリングターゲット材料の冷却効率を高める
ことができる。ただし、水の気化温度は１００℃であるため、スパッタリングターゲット
を１００℃以上に保ちたい場合は、水ではなく油脂等を用いるとよい。

スパッタリングターゲットは、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物などの焼結体
や、場合によっては単結晶が用いられる。具体的には、シリコン、酸化シリコン、アルミ
ニウム、インジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯと示す。）、酸化シリコンを添加したインジ
ウム錫酸化物などを用いる。

スパッタリングターゲットとしてアルミニウム、ＩＴＯや酸化シリコンを添加したインジ
ウム錫酸化物を用いれば、導電層として、発光素子の一方の電極層（第１の電極層または
第２の電極層）に用いることができる。

また、スパッタリングターゲットとしてシリコン、酸化シリコン、アルミニウムを用い、
スパッタチャンバー内に酸素ガス、または窒素ガスを供給すれば、絶縁層を形成すること
ができる。また、アンモニアガスや、一酸化二窒素などをスパッタチャンバーに導入して
成膜を行ってもよい。こうして得られた窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、酸化窒化シリ
コン膜、または酸化アルミニウム膜を絶縁層として半導体装置に用いることができる。例
えば発光素子の保護層などに用いることができる。

発光素子を作製し、発光素子の封止を行うまでのインライン方式の製造装置の上面図の一
例を図２に示す。

本実施の形態では、発光素子の第２の電極層の形成または発光素子の保護層の形成に図１
に示すスパッタチャンバーを用いる例であり、図２のインライン方式の製造装置の成膜チ
ャンバー２１４〜２１６及びスパッタチャンバー２１７〜２２０のいずれか一に用いる。

第１の電極層または隔壁が形成されている複数枚の基板を基板投入室にセットし、発光素
子を形成し、封止を行うまでの流れを以下に簡略に説明する。

まず、用いる基板のサイズに合わせて基板投入室２２１、２２２、２２３のいずれか一に
複数の基板をセットする。例えば、基板投入室２２１、２２２、２２３にセット可能な基
板のサイズは、３００ｍｍ×３６０ｍｍ、６００ｍｍ×７２０ｍｍ、６２０ｍｍ×７５０
ｍｍなどとする。

そして、搬送室２３６に設けられた搬送ロボットによりロードロック室２２５に導入する
。ロードロック室２２５では、前処理として基板に付着している水分などを除去する真空
ベークなどを行う。次いで、アライメント室２２７に搬送し、マスクストック室２３１に
収納されている蒸着マスクと基板とを重ねて位置合わせを行う。

位置合わせを終えた基板は、マスクと一緒に蒸着チャンバー２０１内に搬送し、蒸着を順
次行う。図２では、１３個の蒸着チャンバーが直列に接続され、ＥＬ層を適宜成膜する。

蒸着装置による成膜を行う際、フェイスダウン方式（デポアップ方式ともいう）とするこ
とが好ましく、基板は、被成膜面を下向きにしてセットされている。フェイスダウン方式
とは、基板の被成膜面が下を向いた状態で成膜する方式をいい、この方式によればゴミの
付着などを抑えることができる。

そして蒸着を終えた基板は、搬送室２３９に搬送され、その後、搬送室２４０を経てアラ
イメント室２２８に導入される。ここで蒸着マスクを取り外し、新しいマスクと位置合わ
せを行う。この新しいマスクは、後に形成する第２の電極層のパターン形成のためのもの
である。なお、隔壁を用いることによって第２の電極層の分断を行う場合には、蒸着マス
クを取り外すのみである。取り外した蒸着マスクは、マスクストック室２３２に収納され
る。マスクストック室には新しいマスクも収納されている。そして、位置合わせを終えた
基板は搬送室２４１に搬送する。

下方射出型の発光素子を形成する場合には、第２の電極層としてアルミニウムなどを用い
て蒸着を行うことができるため、蒸着マスクを用いて成膜チャンバー２１４、２１５、２
１６のいずれかで第２の電極層を形成する。この場合、成膜チャンバー２１４、２１５、
２１６は蒸着チャンバーとも呼べる。また、下方射出型の発光素子を形成する場合に第２
の電極層としてアルミニウムターゲットなどを用いてスパッタを行うこともできる。図１
に示したバッチ式のスパッタリング装置は、一対のスパッタリングターゲットを用いるた
め、アルゴンや被膜形成用スパッタ粒子が基板の被成膜面に与えるダメージが少なく好ま
しい。

また、上方射出型の発光素子を形成する場合には、第２の電極層としてＩＴＯなどを用い
てスパッタ成膜を行う。スパッタ前室である搬送室２４１では、基板の向きを変えて複数
の基板とマスクを基板ホルダーにセットし、且つ、成膜チャンバー内に複数の被処理基板
を基板ホルダーごと搬送する機構を有する。また、搬送室２４１には、排気手段が設けら
れ、搬送室２４１と連結している成膜チャンバー内と同じ真空度となるように減圧が行わ
れる。マスクは格子状のマスクを用い、成膜チャンバー２１４、２１５、２１６のいずれ
か一で選択的に第２の電極層を形成する。この場合、成膜チャンバー２１４、２１５、２
１６はスパッタチャンバーとも呼べる。

成膜チャンバー２１４、２１５、２１６で成膜を終えると、搬送室２４２に搬送される。
そして、アライメント室２２９に導入される。ここでマスクを取り外し、新しいマスクと
位置合わせを行う。この後に形成するのは保護層であり、アライメント室２２９では端子
取り出しのための電極露出部分や、シールパターンを形成する領域に保護層が形成されな
いようにする額縁状のマスクとの位置合わせを行う。取り外したマスクは、マスクストッ
ク室２３３に収納される。そして、位置合わせを終えた基板は搬送室２４３に搬送する。

下方射出型の発光素子を形成する場合には、搬送室２４３で基板の向きを変えて複数の基
板とマスクを基板ホルダーにセットする。そして、搬送室２４３の排気手段により、搬送
室２４３と連結しているスパッタチャンバー内と同じ真空度となるように減圧が行われる
。

そして、スパッタチャンバー２１７〜２２０で保護層を形成する。そして、保護層の形成
を終えた基板は基板ストック室２３８に搬送する。下方射出型の発光素子を形成する場合
、保護層が十分な信頼性を確保できるのであれば、保護層のみの封止で発光装置を完成さ
せることができる。

さらなる信頼性を向上するため、封止用の基板を用いて封止を行う工程を以下に示す。

封止用の基板は、基板投入室２２４にセットし、搬送室２３５に設けられた搬送ロボット
によりロードロック室２２６に導入する。ロードロック室２２６では、前処理として基板
に付着している水分などを除去する真空ベークなどを行う。次いで、シールパターン形成
室２３４に搬送し、封止用の基板に所望のシールパターンを形成する。そして、封止用の
基板ストック室２４４に搬送する。封止用の基板ストック室２４４ではシール材の仮硬化
のためのベークや光照射を行う。

そして、搬送室２３７に設けられた搬送ロボットによって、基板ストック室２３８に収納
されている保護層が形成された基板と、封止用の基板ストック室２４４に収納されている
シールパターンが形成された封止用の基板とを１枚ずつ取り出して、封止室２３０に搬入
する。そして、封止室２３０で２枚の基板の位置合わせを行って貼り合わせて固定する。

最後に、封止用の基板によって封止された発光素子は、基板ストック室２３８または封止
室２３０から取り出す。こうして、下方射出型の発光装置、或いは上方射出型の発光装置
を作製することができる。

封止用の基板への水分の付着を防ぐため、ロードロック室２２６、シールパターン形成室
２３４、封止用の基板ストック室２４４、搬送室２３７、及び封止室２３０は、乾燥雰囲
気または減圧雰囲気とすることが好ましい。

また、ＥＬ層を形成する基板への水分の付着を防ぐため、ロードロック室２２５から様々
な処理を行って基板ストック室２３８に搬送するまでは大気に触れることのないインライ
ン方式の製造装置とすることが好ましい。勿論、基板がロードロック室２２５から基板ス
トック室２３８に至るまでの雰囲気は、乾燥雰囲気または減圧雰囲気とする。

図２のインライン方式の製造装置を用いることで、信頼性の高い発光装置を形成すること
ができる。特に、バッチ式のスパッタ装置を用いることにより、一括に成膜を行うため、
基板１枚当りの処理時間を短縮できる。

また、スパッタチャンバー２１７〜２２０で保護層が形成された後の基板の断面構造の一
例を図３（Ｂ）に示す。なお、この断面構造は一例であって特に限定されない。また、図
３（Ｂ）は図３（Ａ）の上面図におけるＡ−Ａ’間の断面に相当する。

図３（Ａ）、及び図３（Ｂ）に示す発光装置は、基板１００上に、配線１３３ａ、配線１
３３ｂ、平坦化層１３４、第１の隔壁１０７、第１の発光素子１１１、第２の発光素子１
１２、第３の発光素子１１３、第２の隔壁１３９（脚部１３９ａ及び台部１３９ｂ）、第
１の保護層１３８ａ、及び第２の保護層１３８ｂを有する。

第１の発光素子１１１は、平坦化層１３４上に形成された第１の電極層１０３ａと、第１
の電極層１０３ａ上に形成されたＥＬ層１０２ａと、ＥＬ層上に形成された第２の電極層
１０８ａとを備える。

第２の発光素子１１２は、平坦化層１３４上に形成された第１の電極層１０３ｂと、第１
の電極層１０３ｂ上に形成されたＥＬ層１０２ｂと、ＥＬ層１０２ｂ上に形成された第２
の電極層１０８ｂとを備える。

第３の発光素子１１３は、平坦化層１３４上に形成された第１の電極層１０３ｃと、第１
の電極層１０３ｃ上に形成されたＥＬ層１０２ｃと、ＥＬ層１０２ｃ上に形成された第２
の電極層１０８ｃとを備える。

第１の発光素子１１１において、第１の電極層１０３ａは、配線１３３ａと接続している
。第３の発光素子１１３において、第２の電極層１０８ｃは、取り出し電極１６０を介し
て配線１３３ｂと接続している。

また、第１の電極層１０３ａの端部に絶縁性の第１の隔壁１０７が設けられている場所で
第２の電極層１０８ａが第１の隔壁１０７を介して第１の電極層１０３ａの端部と交差す
る。また、第２の電極層１０８ａと第１の電極層１０３ｂとは、直接接続している。よっ
て、第１の発光素子１１１と第２の発光素子１１２は、直列接続している。

なお、第１の隔壁１０７は順テーパ状の端部を有する。順テーパとは、断面において、下
地となる層に他の層がなだらかな角度で厚さを増して接する構成をいう。順テーパ状とす
ることで、その上に形成する膜が途切れてしまう現象を防ぐことができる。

第２の電極層１０８ａが第１の電極層１０３ｂと接続する領域は、第２の隔壁層１３９の
台部１３９ｂが第１の電極層１０３ｂ上に突出した領域に含まれ、回り込みを抑制して成
膜するＥＬ層１０２ａは第１の電極層１０３ｂ上には形成されず、回り込みを促進して成
膜する第２の電極層１０８ａのみが第１の電極層１０３ｂに接して形成される。

これにより、第１の発光素子１１１と第２の発光素子１１２が直列に接続された駆動電圧
が高められた発光装置を実現できる。

第２の発光素子１１２と第３の発光素子１１３に関しても同様のことが言える。

第１の発光素子１１１では、第１の隔壁１０７が、第１の電極層１０３ａの端部を覆うよ
うに設けられている。よって、第１の電極層１０３ａの端部に生じる段差部における第１
の電極層１０３ａと第２の電極層１０８ａの短絡を防止でき、信頼性の高い発光装置を実
現できる。

さらに、第１の電極層１０３ｂ上に第１の隔壁を設けることで、台部１３９ｂと重なる領
域における第１の電極層１０３ｂと第２の電極層１０８ｂの短絡を防止できる。

また、ボイド１４１（空穴）を有する。ボイド１４１には、乾燥剤を導入させることが、
信頼性の高い発光装置を実現するためにさらに好ましい。

第２の隔壁１３９は、脚部及び脚部より投影面積が広くなるように第１の電極層上に突出
した台部を備える。図３（Ｂ）では、第２の隔壁１３９が、脚部１３９ａと台部１３９ｂ
からなる。脚部１３９ａと台部１３９ｂが異なる材料で形成されている例を示したが特に
限定されず、１種の材料で、第２の隔壁１３９を作製することもできる。第２の隔壁１３
９は、無機絶縁材料、有機絶縁材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、エポキシ等の
有機樹脂）を用いて形成することができる。例えば、ネガ型の感光性を有する樹脂材料を
用いることができる。また、第２の隔壁１３９の断面形状はＴ字形状とも呼べる。第２の
隔壁１３９の断面形状は特に限定されず、逆テーパ形状としてもよい。

また、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に隔壁が設けられた大型基板に金属層をスパッタ成膜
する様子を示す。図４（Ａ）はスパッタチャンバー内の断面構造の一部を示しており、第
１のスパッタリングターゲット４１１上に重なるように第２のスパッタリングターゲット
４１２が配置され、それらの間に基板４００が配置される。基板４００の平面は、第１の
スパッタリングターゲット４１１の表面となす角度が約９０°である。また、基板４００
には隔壁４１６が設けられ、第１の電極層と第２の電極層の短絡を防止できる。

基板４００の側面及び周縁部は、額縁状のメタルマスク４１４で保護されており、金属層
が成膜されないようにする。特に基板４００の側面及び周縁部は、スパッタリングターゲ
ットに近く、スパッタダメージを受ける恐れがあるため、メタルマスクで保護することは
有用である。

図４（Ｂ）は、スパッタチャンバー内の上面図を示しており、第１のスパッタリングター
ゲット４１１上に６枚の大型基板が配置されている様子を示している。それぞれの基板４
００には額縁状のメタルマスク４１４で保護されており、覆われていない領域に金属層が
形成される。また、バッチ式のスパッタ装置とするため、６枚の基板を一つのカセットに
収納して成膜を行ってもよい。ここでは６枚の基板を同時に成膜する例を示したが特に限
定されず、基板サイズやスパッタリングターゲットサイズによって適宜変更可能である。

金属層の成膜後の断面構造を図４（Ｃ）に示す。金属層の成膜によって、金属層が隔壁４
１６によって分断され、第２の電極層となる。隔壁４１６は、隔壁を間に挟んで配置され
た第２の電極層同士の短絡を防いでいる。なお、図３（Ｂ）とは隔壁の形状が逆テーパ形
状という点と、第１の保護層及び第２の保護層が形成されていない点を除いてほぼ同一で
あるため、同一の部分には同じ符号を用い、ここでは詳細な説明は省略することとする。
図４（Ｃ）に示す断面構造が得られたら、図３（Ｂ）と同様に第１の保護層及び第２の保
護層を形成すれば下面射出型の発光装置を実現できる。

図５（Ａ）に、本発明の一態様である発光装置１０００の構成の模式図を示す。

発光装置１０００は、コンバータ１５０と、複数の発光ユニット１０を有する。複数の発
光ユニット１０はそれぞれ並列に接続し、それぞれの発光ユニット１０には、コンバータ
１５０に接続される配線１３３ａ、及び配線１３３ｂが接続される。なお、配線１３３ａ
、及び配線１３３ｂの材料としては、銅（Ｃｕ）、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）、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。本実施の形態の配線は、チタン膜上に銅膜を
積層する構成とする。銅は抵抗が低いため、好適に用いることができる。配線の膜厚は、
２μｍ以上３５μｍ以下とすることが好ましい。

コンバータ１５０は、例えば、家庭用の交流電源から出力される電圧を直流電圧に変換す
るＡＣ−ＤＣコンバータや、ＤＣ−ＤＣコンバータなどを用いることができる。コンバー
タ１５０に接続される配線１３３ａ及び配線１３３ｂには、異なる電圧が出力される。配
線１３３ａ及び配線１３３ｂに接続される発光素子は、この電圧差により電流を流し、発
光させることができる。

並列に接続される複数の発光ユニット１０は、コンバータ１５０の出力特性に応じて、そ
の数を適宜設定すればよい。コンバータ１５０の流すことのできる電流が大きいほど、多
くの発光ユニット１０を並列に接続することができる。

次に、発光ユニット１０の構成について図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）を用いて説明する。図
５（Ｂ）は、発光ユニット１０の構成とそれらの接続関係を模式的に示した図であり、図
５（Ｃ）は、発光ユニット１０内の複数の発光素子の接続関係を示す等価回路である。

図５（Ａ）に示す発光ユニット１０は複数の発光素子１１００から構成され、配線１３３
ａ及び配線１３３ｂに接続される。本実施の形態では、複数の発光素子１１００は、行方
向、列方向にマトリクス状に複数配置する構成について例示する。発光ユニット１０に設
ける発光素子１１００の数は、上記コンバータ１５０の出力特性や、レイアウトなどによ
って適宜設定すればよい。

それぞれの発光素子１１００は、それぞれ第１の電極層１０３、及び第２の電極層１０８
を有する。

それぞれの発光素子１１００は、行方向に直列に接続される。具体的には、行方向に配置
された発光素子１１００は、第２の電極層が隣接する発光素子１１００の第１の電極層に
接続され、これが繰り返されることにより、直列接続されている。また、上記直列に接続
される複数の発光素子１１００の一群が、列方向に並列に接続されている。

また、図５（Ｂ）には、２つの発光ユニット１０を左右対称に設けた構成を示している。
このような構成とすることにより、配線１３３ａ、及び配線１３３ｂのそれぞれの発光素
子に接続する部分を共有して用いることができるため、発光ユニット１０間のスペースを
小さくでき、基板面積に対する発光面積を大きくすることができる。

上記接続関係を示した等価回路を図５（Ｃ）に示す。

本実施の形態では、直列に接続された発光素子の一群を並列接続する構成としたが、列方
向に隣接する各発光素子間において、それぞれの発光素子の第１の電極層、又は第２の電
極層を接続し、列方向に並列接続する構成としてもよい。このように、直列接続、並列接
続を組み合わせた接続関係とすることにより、例えば発光ユニット１０内の一つの発光素
子１１００がショート、若しくは絶縁化してしまったときでも、当該発光素子１１００に
隣接する他の発光素子１１００に流れる電流が遮断されること無く、発光させることが可
能となる。

図６（Ａ）（Ｂ）に、図５（Ａ）におけるＧ−Ｇ’間の断面図を示す。

図６（Ａ）を用いて、基板として有機樹脂基板を用いた場合の発光装置の一例を説明する
。図６（Ａ）に示す発光装置は、第１の基板１００ａ上に、第１のガラス層１７３ａが形
成され、第１のガラス層１７３ａ上に複数の発光ユニット１０が設けられている。図６（
Ａ）において、第１のガラス層１７３ａ及び第２のガラス層１７３ｂは、シール材１７１
で貼り合わされている。図６（Ａ）に示す発光装置は、第１のガラス層１７３ａ、第２の
ガラス層１７３ｂ及びシール材１７１で囲まれた空間１７５に発光ユニット１０を備える
構成となっている。また、第１の基板１００ａ及び第２の基板１００ｂは、シール材１７
２で貼り合わされている。

上記発光装置において、第１の基板１００ａ及び第２の基板１００ｂは同じ有機樹脂材料
からなることが好ましい。同じ材料で形成することで、熱歪みや物理的衝撃による形状不
良を抑制することができる。よって、作製時及び使用時における発光装置の変形や破損な
どを抑制することができる。

図６（Ａ）の発光装置は、有機樹脂基板とガラス層とを用いる。よって、発光装置を軽量
化できる。さらに、水分又は不純物等が発光装置の外部から発光装置に含まれるＥＬ層や
金属材料を含む電極層などに侵入することを抑制することができる。

図６（Ｂ）を用いて、第１の基板としてガラス基板、第２の基板として金属基板を用いた
場合の発光装置の一例を説明する。図６（Ｂ）に示す発光装置は、第１の基板１００ａ上
に複数の発光ユニット１０が設けられている。図６（Ｂ）において、第１の基板１００ａ
及び第２の基板１００ｂは、シール材１７１及びシール材１７２で貼り合わされている。

第２の基板として用いる金属基板の材料としては、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
どを用いることができる。金属基板の膜厚に特に限定はないが、例えば、１０μｍ以上２
００μｍ以下のものを用いると、発光装置の軽量化が図れるため好ましい。

第２の基板としては、金属基板のほかにも、ガラス基板や石英基板などを用いることがで
きる。

コンバータ１５０は、上下の基板の間に設けることができる（図６（Ａ））。また、図６
（Ｂ）に示すように、第２の基板１００ｂのサイズを第１の基板１００ａよりも小さくす
ることで、発光装置の厚みを変えずに厚みのあるコンバータを内蔵することができる。

シール材１７１とシール材１７２との間には空間を設けても良い。また、シール材１７１
とシール材１７２とが接していても良い。

空間１７５には、充填材として不活性気体（窒素、アルゴンなど）が充填されている（図
６（Ａ））。また、シール材１７１で充填する構成を適用することもできる（図６（Ｂ）
）。また、シール材１７１、シール材１７２とは異なる充填材を用いて、空間１７５を充
填することもできる。充填材として、シール材として用いる材料の中でも粘性の低い材料
を用いることで、空間１７５を充填することが容易となる。

空間１７５内には、乾燥剤を入れても良い。例えば、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）のように、化学吸着によって水分を吸収する物質を用いるこ
とができる。その他の乾燥剤として、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によ
って水分を吸着する物質を用いてもよい。

シール材としては公知の材料を用いることができる。例えば、熱硬化型の材料、紫外線硬
化型の材料を用いても良い。シール材１７１には、ガラス同士を接着することができる材
料、シール材１７２には、有機樹脂同士を接着することができる材料を用いる。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、乾燥剤入り
のシール材を用いることもできる。

以上により、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す発光装置を作製することができる。必要で
あれば、一方の基板にマイクロレンズアレイや拡散板などの光学部材を設けることで、大
面積でより均一な発光が可能な照明として使用できる発光装置とすることもできる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様に適用できるＥＬ層の一例について、図７を用いて説
明する。

図７（Ａ）に示すＥＬ層１０２は、第１の電極層１０３と第２の電極層１０８の間に設け
られている。第１の電極層１０３及び第２の電極層１０８は、実施の形態１と同様の構成
を適用することができる。

本実施の形態において、ＥＬ層１０２は、第１の電極層１０３側から、正孔注入層７０１
、正孔輸送層７０２、発光性のＥＬ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。

図７（Ａ）に示す発光素子の作製方法について説明する。

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：Ｈ_２Ｐｃ）、銅（ＩＩ）フタロシアニン（略称：Ｃ
ｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物を用いることができる。

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：ＤＮＴＰ
Ｄ）、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：Ｐ
ＣｚＰＣＮ１）等の芳香族アミン化合物等を用いることができる。

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／ＰＳ
Ｓ）等の酸を添加した高分子化合物を用いることができる。

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の電極層１０３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の電極層１０３からＥＬ層１０
２への正孔注入が容易となる。

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^−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。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。

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、ＰＣｚＰＣＮ
１、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：Ｃ
ＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：Ｔ
ＣＰＢ）、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。

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−ｔ
ｅｒｔ−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−Ｂ
ｕＤＢＡ）、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。

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。

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：Ｆ_４−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。

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。

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^−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。
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。

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。

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。

発光性の有機化合物を含む層７０３は、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。

発光性の有機化合物を含む層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：Ｐ
ＣＢＡＰＡ）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：２ＰＣＡ
ＢＰｈＡ）、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。

また、発光性の有機化合物を含む層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，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（ＩＩ
Ｉ）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））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，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ
（ｐｐｙ）_３）、ビス（２−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（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：Ｉ
ｒ（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，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（Ｉ
ＩＩ）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））、（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（ｄ
ｍｍｏｐｐｒ）_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，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｑ
）_３）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルア
セトナート（略称：Ｉｒ（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，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（ｐｉ
ｑ）_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，２
３Ｈ−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（Ｐ
ｈｅｎ））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。

なお、発光性の有機化合物を含む層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。

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：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（Ｉ
Ｉ）（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（Ｉ
Ｉ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（Ｉ
Ｉ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅ
ｒｔ−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−ｔｅ
ｒｔ−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：Ｐ
ＣＡＰＢＡ）、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。

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。

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、発光性の有機化合物を含む
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。

また、発光性の有機化合物を含む層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）］−ａ
ｌｔ−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。

また、発光性の有機化合物を含む層を複数設け、それぞれの層の発光色を異なるものにす
ることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、発光性の
有機化合物を含む層を２つ有する発光素子において、第１の発光性の有機化合物を含む層
の発光色と第２の発光性の有機化合物を含む層の発光色を補色の関係になるようにするこ
とで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色と
は、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色を発光す
る物質から得られた光を混合すると、白色発光を得ることができる。また、発光性の有機
化合物を含む層を３つ以上有する発光素子の場合でも同様である。

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：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（ＢＴ
Ｚ）_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^−６ｃｍ^２／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。

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。

なお、上述した正孔注入層７０１、正孔輸送層７０２、発光性の有機化合物を含む層７０
３、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。

ＥＬ層１０２は、図７（Ｂ）に示すように、第１の電極層１０３と第２の電極層１０８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１のＥＬ層８００と第２のＥ
Ｌ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。

また、それぞれのＥＬ層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望
の色の発光を得ることができる。例えば、２つのＥＬ層を有する発光素子において、第１
のＥＬ層の発光色と第２のＥＬ層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素
子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合する
と無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色を発光する物質から得
られた光を混合すると、白色発光を得ることができる。また、３つ以上のＥＬ層を有する
発光素子の場合でも同様である。

ＥＬ層１０２は、図７（Ｃ）に示すように、第１の電極層１０３と第２の電極層１０８と
の間に、正孔注入層７０１、正孔輸送層７０２、発光性の有機化合物を含む層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の電極層
１０８と接する複合材料層７０８を有していても良い。

第２の電極層１０８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の電極層１０８を形成する際に、ＥＬ層１０２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。

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７
０４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。

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。

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。

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。

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７０
６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。

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ＬＵＭ
Ｏ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ＬＵ
ＭＯ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。

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。

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）、ＺｎＰ
ｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｚｉｎｃ ｃｏｍｐｌｅｘ）、ＣｏＰｃ（Ｃｏｂａ
ｌｔ（ＩＩ）ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ， β−ｆｏｒｍ）、ＦｅＰｃ（Ｐｈｔｈａ
ｌｏｃｙａｎｉｎｅ Ｉｒｏｎ）及びＰｈＯ−ＶＯＰｃ（Ｖａｎａｄｙｌ ２，９，１６
，２３−ｔｅｔｒａｐｈｅｎｏｘｙ−２９Ｈ，３１Ｈ−ｐｈｔｈａｌｏｃａｙｎｉｎｅ）
のいずれかを用いることが好ましい。

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。

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）、ＳｎＯ
Ｐｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｔｉｎ（ＩＶ） ｏｘｉｄｅ ｃｏｍｐｌｅｘ）
及びＴｉＯＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ ｃｏ
ｍｐｌｅｘ）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。

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。

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。

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。

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。

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）、２，３，６，７，１
０，１１−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：２Ｐ
ＹＰＲ）、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。

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：Ｆ_１６ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ’
−ビス（２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−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：ＮＴ
ＣＤＩ−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Ｃ_６１酪酸メチルエステル等を用いる
ことができる。

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。

正孔注入層７０１、正孔輸送層７０２、発光性の有機化合物を含む層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。

以上により、本実施の形態のＥＬ層１０２を作製することができる。

本実施の形態は、実施の形態１と自由に組み合わせることができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置を用いて完成させた照明装置の一例につい
て、図８を用いて説明する。

本発明の一態様では、発光部が曲面を有する照明装置を実現することができる。

本発明の一態様は、自動車の照明にも適用することができ、例えば、ダッシュボードや、
天井等に照明を設置することもできる。

図８では、本発明の一態様を適用した、室内の照明装置９０１と９０４、及び卓上照明器
具９０３を示す。発光装置は実施の形態１に示したインライン方式の製造装置を用いれば
、大面積化も可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。その他、ロ
ール型の照明装置９０２として用いることもできる。

また、有機樹脂基板や薄い金属基板を用い、フレキシブルな発光装置を照明装置として用
いることで、照明装置のデザインの自由度が向上するのみでなく、例えば、自動車の天井
、ダッシュボード等の曲面を有する場所にも照明装置を設置することも可能となる。

本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。

１０ 発光ユニット
１１ 第１のスパッタリングターゲット
１２ 第２のスパッタリングターゲット
１３ 基板
１４ 固定部材
１５ 基板ホルダー
１００ 基板
１００ａ 第１の基板
１００ｂ 第２の基板
１０２ ＥＬ層
１０２ａ ＥＬ層
１０２ｂ ＥＬ層
１０２ｃ ＥＬ層
１０３ 第１の電極層
１０３ａ 第１の電極層
１０３ｂ 第１の電極層
１０３ｃ 第１の電極層
１０７ 第１の隔壁
１０８ 第２の電極層
１０８ａ 第２の電極層
１０８ｂ 第２の電極層
１０８ｃ 第２の電極層
１１１ 第１の発光素子
１１２ 第２の発光素子
１１３ 第３の発光素子
１３３ａ 配線
１３３ｂ 配線
１３４ 平坦化層
１３８ａ 保護層
１３８ｂ 保護層
１３９ 第２の隔壁
１３９ａ 脚部
１３９ｂ 台部
１４１ ボイド
１５０ コンバータ
１６０ 取り出し電極
１７１ シール材
１７２ シール材
１７３ａ 第１のガラス層
１７３ｂ 第２のガラス層
１７５ 空間
２０１〜２１３ 蒸着チャンバー
２１４〜２１５ 成膜チャンバー
２１６〜２２０ スパッタチャンバー
２２１〜２２４ 基板投入室
２２５、２２６ ロードロック室
２２７〜２２９ アライメント室
２３０ 封止室
２３１、２３２、２３３ マスクストック室
２３４ シールパターン形成室
２３５〜２３７ 搬送室
２３８ 基板ストック室
２３９〜２４３ 搬送室
２４４ 封止用の基板ストック室
４００ 基板
４１１ 第１のスパッタリングターゲット
４１２ 第２のスパッタリングターゲット
４１４ メタルマスク
４１６ 隔壁
７０１ 正孔注入層
７０２ 正孔輸送層
７０３ 発光性の有機化合物を含む層
７０４ 電子輸送層
７０５ 電子注入層
７０６ 電子注入バッファー層
７０７ 電子リレー層
７０８ 複合材料層
８００ 第１のＥＬ層
８０１ 第２のＥＬ層
８０３ 電荷発生層
９０１ 照明装置
９０２ 照明装置
９０３ 卓上照明器具
１０００ 発光装置
１１００ 発光素子

Claims (2)

1. 一対のスパッタリングターゲットと、
   前記一対のスパッタリングターゲットの間に複数の基板を収納する基板ホルダーと、を有し、
   前記基板ホルダーは、複数の基板の被成膜面が同一方向を向くように、複数の基板を固定し、
   前記基板ホルダーは、複数の基板の被成膜面が前記一対のスパッタリングターゲットの表面に対して垂直になるように、複数の基板を固定し、
   前記一対のスパッタリングターゲットを、前記一対のスパッタリングターゲットの表面に平行方向に移動しながら成膜を行うことを特徴とする成膜装置。
2. 一対のスパッタリングターゲットと、前記一対のスパッタリングターゲットの間に複数の基板を収納する基板ホルダーと、を有するスパッタチャンバーと、
   前記スパッタチャンバーと連結し、且つ、複数の基板の雰囲気を減圧するチャンバーと、
   前記チャンバーと連結する蒸着チャンバーと、を有し、
   前記基板ホルダーは、複数の基板の被成膜面が同一方向を向くように、複数の基板を固定し、
   前記基板ホルダーは、複数の基板の被成膜面が前記一対のスパッタリングターゲットの表面に対して垂直になるように、複数の基板を固定し、
   前記一対のスパッタリングターゲットを、前記一対のスパッタリングターゲットの表面に平行方向に移動しながら成膜を行い、
   前記蒸着チャンバーは、フェイスダウン方式で有機ＥＬ層を形成し、
   前記スパッタチャンバー、前記チャンバー、及び前記蒸着チャンバーはそれぞれ排気手段を有することを特徴とする製造装置。

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