JP6728422B2 - 発光装置およびテレビジョン装置 - Google Patents

Description

本発明の一態様は、電界を加えることにより発光が得られる有機化合物を一対の電極間に
挟んでなる発光素子、また、このような発光素子を有する発光装置、電子機器、及び照明
装置に関する。

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。

薄型軽量、高速応答性、直流低電圧駆動などの特徴を有する有機化合物を発光体として用
いた発光素子は、次世代のフラットパネルディスプレイへの応用が期待されている。特に
、発光素子をマトリクス状に配置した表示装置は、従来の液晶表示装置と比較して、視野
角が広く視認性が優れる点に優位性があると考えられている。

発光素子の発光機構は、一対の電極間に発光物質を含むＥＬ層を挟んで電圧を印加するこ
とにより、陰極から注入された電子および陽極から注入された正孔がＥＬ層で再結合して
分子励起子を形成し、その分子励起子が基底状態に緩和する際にエネルギーを放出して発
光するといわれている。励起状態には一重項励起と三重項励起が知られ、発光はどちらの
励起状態を経ても可能であると考えられている。

この様な発光素子に関しては、素子構造の改良や材料開発等により、様々な発光色を得ら
れるような開発が行われている。なお、単色光を得る場合にはマイクロキャビティ効果を
用い、スペクトルの狭線化を図ることで色純度を高めている。しかし、室内照明用などに
用いる白色光の場合には事情が異なる。例えば、日本工業規格（ＪＩＳ規格）では、室内
用照明の白色光を相関色温度によって規定しており、その範囲を２６００Ｋ〜７１００Ｋ
としている。このような色温度で表される光は、ブロードな発光スペクトルを示す光であ
るため、単色光を用いて上記規格を満たす光を得ることは非常に困難である。そのため、
複数の光を組み合わせることにより、所望の光を得るべく開発が進められている（例えば
特許文献１参照）。

特開２００７−５３０９０号公報

本発明の一態様では、単色光としてはマイクロキャビティ効果による色純度の高い光を示
しつつ、これらの光を複数組み合わせた際には、ブロードなスペクトルを示す白色発光が
得られる発光効率の高い発光素子を提供する。また、本発明の一態様では、上記発光素子
を適用した低消費電力化が実現できる発光装置を提供する。さらに、本発明の一態様は、
消費電力化が実現できる電子機器および照明装置を提供する。または、本発明の一態様は
、新規な発光素子、新規な発光装置、または、新規な照明装置などを提供する。なお、こ
れらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、
必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。なお、これら以外の課題は、明細
書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求
項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。

本発明の一態様は、一対の電極間に複数のＥＬ層を有し、各ＥＬ層から得られる複数の発
光色に対し、マイクロキャビティ効果を利用することで、複数の単色光を効率良く取り出
すことができるとともに、各ＥＬ層から得られる複数の発光をあわせて得られる光が、日
本工業規格（ＪＩＳ規格）において、室内用照明の白色光として規定する範囲（具体的に
は、相関色温度が２６００Ｋ以上７１００Ｋ以下）にある白色光（以下、標準白色光とい
う）であることを特徴とする発光素子である。

具体的には、反射電極と、半透過・半反射電極とからなる一対の電極間に複数のＥＬ層を
有し、複数のＥＬ層がそれぞれ電荷発生層を挟んで積層されたタンデム構造を有する発光
素子において、マイクロキャビティ効果を有する素子構造に加えて、半透過・半反射電極
に最も近いＥＬ層の発光領域と、半透過・半反射電極までの光学距離をλ／４未満とする
ことにより、複数のＥＬ層から得られる単色光を狭線化させつつ、これらの光をあわせた
光を標準白色光とすることができる発光素子である。

従って、本発明の一態様は、反射電極と、半透過・半反射電極とからなる一対の電極間に
複数のＥＬ層を有し、複数のＥＬ層は、電荷発生層を介して積層され、複数のＥＬ層のう
ち、半透過・半反射電極に最も近いＥＬ層の発光領域から半透過・半反射電極までの光学
距離をλ／４未満とすることを特徴とする発光素子である。

また、本発明の別の一態様は、反射電極と、半透過・半反射電極とからなる一対の電極間
に２つのＥＬ層を有し、２つのＥＬ層は、電荷発生層を介して積層され、２つのＥＬ層の
うち、半透過・半反射電極側のＥＬ層は、積層された２つの発光層を有し、半透過・半反
射電極から２つの発光層の積層界面までの光学距離は、λ／４未満であることを特徴とす
る発光素子である。

また、本発明の別の一態様は、反射電極と、半透過・半反射電極とからなる一対の電極間
に２つのＥＬ層を有し、２つのＥＬ層は、電荷発生層を介して積層され、２つのＥＬ層の
うち、半透過・半反射電極側のＥＬ層は、積層された２つの発光層を有し、２つの発光層
は、それぞれ発光色の異なる燐光発光を呈し、半透過・半反射電極から２つの発光層の積
層界面までの光学距離は、λ／４未満であることを特徴とする発光素子である。

また、本発明の別の一態様は、反射電極と、半透過・半反射電極とからなる一対の電極間
に２つのＥＬ層を有し、２つのＥＬ層は、電荷発生層を介して積層され、２つのＥＬ層の
うち、反射電極側の一方のＥＬ層は、蛍光発光を呈する発光層を有し、他方のＥＬ層は、
積層された２つの発光層を有し、２つの発光層は、それぞれ発光色の異なる燐光発光を呈
し、半透過・半反射電極から２つの発光層の積層界面までの光学距離は、λ／４未満であ
ることを特徴とする発光素子である。

また、本発明の別の一態様は、反射電極と、半透過・半反射電極とからなる一対の電極間
に２つのＥＬ層を有し、２つのＥＬ層は、電荷発生層を介して積層され、２つのＥＬ層の
うち、反射電極側の一方のＥＬ層は、青色発光を呈する発光層を有し、他方のＥＬ層は反
射電極側から順に緑色発光を呈する発光層と、赤色発光を呈する発光層とが積層された構
造を有し、半透過・半反射電極から、緑色発光を呈する発光層と赤色発光を呈する発光層
との界面までの光学距離が、λ／４未満であることを特徴とする発光素子である。

また、本発明の別の一態様は、反射電極と、半透過・半反射電極とからなる一対の電極間
に２つのＥＬ層を有し、２つのＥＬ層は、電荷発生層を介して積層され、２つのＥＬ層の
うち、反射電極側の一方のＥＬ層は、青色蛍光発光を呈する発光層を有し、他方のＥＬ層
は、反射電極側から順に緑色燐光発光を呈する発光層と、赤色燐光発光を呈する発光層と
が積層された構造を有し、半透過・半反射電極から、緑色燐光発光を呈する発光層と赤色
燐光発光を呈する発光層との界面までの光学距離が、λ／４未満であることを特徴とする
発光素子である。

また、本発明の一態様は、上記各構成に示した発光素子を有する発光装置、またこの発光
装置を有する電子機器および照明装置も範疇に含めるものである。従って、本明細書中に
おける発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置含む）
を指す。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅ
ｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が
取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、また
は発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接
実装されたモジュールは、発光装置を含む場合がある。

本発明の一態様により、単色光としてはマイクロキャビティ効果による色純度の高い光を
示しつつ、これらの光を複数組み合わせた際には、ブロードなスペクトルを示す白色発光
が得られる発光効率の高い発光素子を提供することができる。また、本発明の一態様では
、上記発光素子を適用した低消費電力化が実現できる発光装置を提供することができる。
さらに、本発明の一態様は、消費電力化が実現できる電子機器および照明装置を提供する
ことができる。または、本発明の一態様により、新規な発光素子、新規な発光装置、また
は、新規な照明装置などを提供することができる。なお、これらの効果の記載は、他の効
果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全
てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載か
ら、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外
の効果を抽出することが可能である。

発光素子の構造について説明する図。 発光装置の画素部の構成について説明する図。 発光装置について説明する図。 電子機器について説明する図。 照明装置について説明する図。 実施例１に示す発光素子の構造について説明する図。 発光素子１、発光素子２、発光素子３および発光素子４の輝度−電流効率特性を示す図。 発光素子１、発光素子２、発光素子３および発光素子４の色度特性を示す図。 発光素子１、発光素子２、発光素子３および発光素子４の発光スペクトルを示す図。 トップロール構造のＲＧＢＷフレキシブルディスプレイの外観写真。

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。

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子について説明する。

本発明の一態様である発光素子は、一対の電極間に発光層を含むＥＬ層を複数挟んで形成
されており、複数のＥＬ層は電荷発生層を挟んで積層された構造（タンデム構造）を有す
る。以下、本発明の一態様である発光素子の素子構造として、ＥＬ層を２層有するタンデ
ム構造の発光素子について、図１により説明する。

図１に示す発光素子は、一対の電極（第１の電極１０１、第２の電極１０２）間に発光層
を含む２つのＥＬ層（１０３ａ、１０３ｂ）が挟まれており、各ＥＬ層（１０３ａ、１０
３ｂ）は、陽極１０１側から正孔（ホール）注入層（１０４ａ、１０４ｂ）、正孔（ホー
ル）輸送層（１０５ａ、１０５ｂ）、発光層（１０６ａ、１０６ｂ）、電子輸送層（１０
７ａ、１０７ｂ）、電子注入層（１０８ａ、１０８ｂ）等が順次積層された構造を有する
。また、ＥＬ層１０３ａとＥＬ層１０３ｂとの間には、電荷発生層１０９を有する。

発光層（１０６ａ、１０６ｂ）は、それぞれ発光性物質や複数の物質を適宜組み合わせて
含んでおり、所望の発光色を呈する蛍光発光や燐光発光が得られる構成にすることができ
る。また、発光層１０６ｂに示すように異なる発光物質を含む発光層（１０６（ｂ１）、
１０６（ｂ２））が積層された積層構造とすることもできる。

また、電荷発生層１０９は、第１の電極１０１と第２の電極１０２に電圧を印加したとき
に、一方のＥＬ層（１０３ａまたは１０３ｂ）に電子を注入し、他方のＥＬ層（１０３ｂ
または１０３ａ）に正孔を注入する機能を有する。従って、図１において、第１の電極１
０１に第２の電極１０２よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層１０
９からＥＬ層１０３ａに電子が注入され、ＥＬ層１０３ｂに正孔が注入されることとなる
。

なお、電荷発生層１０９は、光の取り出し効率の点から、可視光に対して透光性を有する
（具体的には、電荷発生層１０９に対する可視光の透過率が、４０％以上）ことが好まし
い。また、電荷発生層１０９は、第１の電極１０１や第２の電極１０２よりも低い導電率
であっても機能する。

また、図１に示す発光素子において、各ＥＬ層（１０３ａ、１０３ｂ）に含まれる各発光
層（１０６（ｂ１）、１０６（ｂ２））から全方向に射出される発光は、微小光共振器（
マイクロキャビティー）としての機能を有する第１の電極（反射電極）１０１と、第２の
電極（半透過・半反射電極）とによって共振される。そして、いずれ第２の電極１０２側
から射出される。なお、第１の電極１０１は、反射電極であるが、反射性を有する導電性
材料と透明導電膜との積層構造を有し、透明導電膜の膜厚を制御することにより光学調整
を行っている。また、場合によっては、ＥＬ層１０３ａに含まれる正孔（ホール）注入層
１０４ａの膜厚制御で光学調整を行うこともできる。

このように、第１の電極１０１や正孔（ホール）注入層１０４ａの膜厚を制御して光学調
整を行うことで、各発光層（１０６ａ、１０６ｂ（１０６（ｂ１）、１０６（ｂ２）））
から得られる複数の単色光のスペクトルを狭線化させ、色純度の良い発光を得ることがで
きる。

また、図１に示す発光素子において、半透過・半反射電極として機能する第２の電極１０
２から最も近いＥＬ層１０３ｂにおける発光領域と、第２の電極１０２との光学距離が、
発光領域で発光する光の波長に対してλ／４未満となるように形成される。なお、ここで
いう発光領域とは、正孔（ホール）と電子との再結合領域を示すが、発光層におけるキャ
リアバランスによりその位置が異なることを考慮する必要がある。また、発光層１０６ｂ
のように異なる発光物質を含み、異なる発光を呈する発光層１０６（ｂ１）および発光層
１０３（ｂ２）を有している場合には、その発光領域は、その積層界面近傍にあるとする
。このように、第２の電極１０２から最も近いＥＬ層１０３ｂにおける発光領域と、第２
の電極１０２との光学距離がλ／４未満となるように形成することで、図１に示す発光素
子の各発光層（１０６ａ、１０６ｂ（１０６（ｂ１）、１０６（ｂ２）））から得られる
複数の単色光を合わせた発光から標準白色光を得ることができる。

次に、上記の発光素子を作製する上での具体例について説明する。

第１の電極１０１は、反射電極であることから反射性を有する導電性材料により形成され
、その膜に対する可視光の反射率が４０％以上１００％以下、好ましくは７０％以上１０
０％以下であり、かつその抵抗率が１×１０^−２Ωｃｍ以下の膜であるとする。また、半
透過・半反射電極３０２は、反射性を有する導電性材料と光透過性を有する導電性材料と
により形成され、その膜に対する可視光の反射率が２０％以上８０％以下、好ましくは４
０％以上７０％以下であり、かつその抵抗率が１×１０^−２Ωｃｍ以下の膜であるとする
。

また、各発光層（１０６（ｂ１）、１０６（ｂ２））からの光のうち、取り出す光を共振
させ、その波長を強めることができるように、波長毎に第１の電極１０１と第２の電極１
０２との光学距離を調整する。具体的には、第１の電極１０１の一部に用いる透明導電膜
の膜厚を変え、取り出す光の波長λに対して、電極間距離がｍλ／２（ただし、ｍは自然
数）となるように調整する。

さらに、各発光層（１０６（ｂ１）、１０６（ｂ２））からの光のうち、取り出す光を増
幅させるために、第１の電極１０１と、取り出す光を射出する発光層との光学距離を調整
する。具体的には、第１の電極１０１の一部に用いる透明導電膜、もしくは正孔（ホール
）注入層１０４ａを形成する有機膜の膜厚を変え、取り出す光の波長λに対して、光学距
離が（２ｍ’＋１）λ／４（ただし、ｍ’は自然数）となるように調節する。

なお、上記の場合、第１の電極１０１と第２の電極１０２との光学距離は、厳密には第１
の電極１０１における反射領域から第２の電極１０２における反射領域までの総厚という
ことができる。しかし、第１の電極１０１や第２の電極１０２における反射領域の位置を
厳密に決定することは困難であるため、第１の電極１０１と第２の電極１０２の任意の位
置を反射領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。また、
第１の電極１０１と取り出す光を射出する発光層との光学距離は、厳密には第１の電極１
０１における反射領域と取り出す光を射出する発光層における発光領域との光学距離であ
るということができる。しかし、第１の電極１０１における反射領域やと取り出す光を射
出する発光層における発光領域の位置を厳密に決定することは困難であるため、第１の電
極１０１の任意の位置を反射領域取り出す光を射出する発光層の任意の位置を発光領域と
仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。

なお、上記の条件を満たす第１の電極１０１および第２の電極１０２を形成する材料とし
ては、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適宜用いることがで
きる。具体的には、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉ
ｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−
酸化亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含
有した酸化インジウム、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（
Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ
）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）の他、元素周期表の第１族または第２族に属す
る元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびカルシ
ウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、マグネシウム（Ｍｇ）、
およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウ
ム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金、その他グラフェン等を用いることが
できる。なお、第１の電極１０１および第２の電極１０２は、例えばスパッタリング法や
蒸着法（真空蒸着法を含む）等により形成することができる。

正孔注入層（１０４ａ、１０４ｂ）は、正孔輸送性の高い正孔輸送層（１０５ａ、１０５
ｂ）を介して発光層（１０６ａ、１０６ｂ）に正孔を注入する層であり、正孔輸送性材料
とアクセプター性物質を含む層である。正孔輸送性材料とアクセプター性物質を含むこと
で、アクセプター性物質により正孔輸送性材料から電子が引き抜かれて正孔（ホール）が
発生し、正孔輸送層（１０５ａ、１０５ｂ）を介して発光層（１０６ａ、１０６ｂ）に正
孔が注入される。なお、正孔輸送層（１０５ａ、１０５ｂ）は、正孔輸送性材料を用いて
形成される。

正孔注入層（１０４ａ、１０４ｂ）および正孔輸送層（１０５ａ、１０５ｂ）に用いる正
孔輸送性材料としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル
アミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフ
ェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略
称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミ
ン（略称：ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフ
ェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェ
ニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−
ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフ
ェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバ
ゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚ
ＰＣＡ１）、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（１０５ａ、１０５ｂ）に用いるアクセプター性物質としては、元素周
期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には
、酸化モリブデンが特に好ましい。

発光層（１０６ａ、１０６ｂ（１０６（ｂ１）、１０６（ｂ２）））は、発光性物質を含
む層である。なお、発光層（１０６ａ、１０６ｂ（１０６（ｂ１）、１０６（ｂ２）））
には、発光性物質に加えて、電子輸送性材料、正孔輸送性材料の一方または両方を含んで
構成される。

なお、発光層（１０６ａ、１０６ｂ（１０６（ｂ１）、１０６（ｂ２）））において、発
光性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、一重項励起エネルギーを
発光に変える発光性材料、または三重項励起エネルギーを発光に変える発光性材料を用い
ることができる。なお、上記発光性物質としては、例えば、以下のようなものが挙げられ
る。

一重項励起エネルギーを発光に変える発光性物質としては、蛍光を発する物質が挙げられ
、例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ
’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カ
ルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミ
ン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−
ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−
ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバ
ゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔｅ
ｒｔ−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：ＰＣ
ＢＡＰＡ）、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：２ＰＣＡＰＰ
Ａ）、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、５，１
２−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］−４
Ｈ−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、三重項励起エネルギーを発光に変える発光性物質としては、例えば、燐光を発する
物質や熱活性化遅延蛍光を示す熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料が挙げられる。なお、
ＴＡＤＦ材料における遅延蛍光とは、通常の蛍光と同様のスペクトルを持ちながら、寿命
が著しく長い発光をいう。その寿命は、１０^−６秒以上、好ましくは１０^−３秒以上であ
る。

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_３ｐ
ｐｙ）_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））、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（ａｃ
ａｃ））、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（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））、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（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（ＤＢ
Ｍ）_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。

ＴＡＤＦ材料としては、例えば、フラーレンやその誘導体、プロフラビン等のアクリジン
誘導体、エオシン等が挙げられる。また、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミ
ウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム
（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリンとしては
、例えば、プロトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｐｒｏｔｏ ＩＸ））、メ
ソポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｍｅｓｏ ＩＸ））、ヘマトポルフィリン
−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｈｅｍａｔｏ ＩＸ））、コプロポルフィリンテトラメチ
ルエステル−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｃｏｐｒｏ ＩＩＩ−４Ｍｅ））、オクタエチ
ルポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン−フッ化
スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｅｔｉｏ Ｉ））、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体（Ｐ
ｔＣｌ_２ＯＥＰ）等が挙げられる。さらに、２−ビフェニル−４，６−ビス（１２−フェ
ニルインドロ［２，３−ａ］カルバゾール−１１−イル）−１，３，５−トリアジン（Ｐ
ＩＣ−ＴＲＺ）等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有する複素環
化合物を用いることもできる。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環
とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ電子不足型複素芳香環
のアクセプター性が共に強くなり、Ｓ１とＴ１のエネルギー差が小さくなるため、特に好
ましい。

発光層（１０６ａ、１０６ｂ（１０６（ｂ１）、１０６（ｂ２）））に用いる電子輸送性
材料としては、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型複素芳香族化合物が好まし
く、例えば、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ
］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（ジベンゾチオフェ
ン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤ
ＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［４−（３，６−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−
イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、
７−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリ
ン（略称：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、及び、６−［３−（ジベンゾチオフェン−４−
イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）
等のキノキサリンないしはジベンゾキノキサリン誘導体が挙げられる。

また、発光層（１０６ａ、１０６ｂ（１０６（ｂ１）、１０６（ｂ２）））に用いる正孔
輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香族化合物（例えばカルバゾール誘導体やイン
ドール誘導体）や芳香族アミン化合物が好ましく、例えば、４−フェニル−４’−（９−
フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ
）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３
−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ
−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称
：ＰＣｚＰＣＮ１）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル
アミノ］トリフェニルアミン（略称：１’−ＴＮＡＴＡ）、２，７−ビス［Ｎ−（４−ジ
フェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−スピロ−９，９’−ビフルオレン（
略称：ＤＰＡ２ＳＦ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ，
Ｎ’−ジフェニルベンゼン−１，３−ジアミン（略称：ＰＣＡ２Ｂ）、Ｎ−（９，９−ジ
メチル−２−ジフェニルアミノ−９Ｈ−フルオレン−７−イル）ジフェニルアミン（略称
：ＤＰＮＦ）、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−トリフェニル−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−トリス（９−フェ
ニルカルバゾール−３−イル）ベンゼン−１，３，５−トリアミン（略称：ＰＣＡ３Ｂ）
、２−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］スピロ−
９，９’−ビフルオレン（略称：ＰＣＡＳＦ）、２−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェ
ニル）−Ｎ−フェニルアミノ］スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＤＰＡＳＦ）、
Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−
９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｆ）、４，４’−ビス
［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＴＰＤ）、４
，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニ
ル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−Ｎ−
｛９，９−ジメチル−２−［Ｎ’−フェニル−Ｎ’−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオ
レン−２−イル）アミノ］−９Ｈ−フルオレン−７−イル｝フェニルアミン（略称：ＤＦ
ＬＡＤＦＬ）、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミ
ノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３−［Ｎ−（４−ジフェニ
ルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚ
ＤＰＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミ
ノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ２）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４
−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニル
アミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノ
フェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚ
ＴＰＮ２）、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）が挙げられる。

電子輸送層（１０７ａ、１０７ｂ）は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送
層（１０７ａ、１０７ｂ）には、Ａｌｑ_３、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）、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＯＸ）_２、ビス［２−（２−ヒドロ
キシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）_２）などの金属錯体を用
いることができる。また、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェ
ニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔ
ｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称
：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビ
フェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチ
ルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−
トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、
バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−
２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などの複素芳香族化合物も用いることができる
。また、ポリ（２，５−ピリジンジイル）（略称：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９−ジヘキシ
ルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ
−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２
’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）のような高分子化合物を
用いることもできる。ここに述べた物質は、主に１×１０^−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（１０７ａ、１０７ｂ）として用いてもよい。

また、電子輸送層（１０７ａ、１０７ｂ）は、単層のものだけでなく、上記物質からなる
層が２層以上積層したものとしてもよい。

電子注入層（１０８ａ、１０８ｂ）は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入
層（１０８ａ、１０８ｂ）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）、リチウム酸化物（ＬｉＯ_ｘ）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、電子注入層１
０８にエレクトライドを用いてもよい。該エレクトライドとしては、例えば、カルシウム
とアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。なお、上述し
た電子輸送層（１０７ａ、１０７ｂ）を構成する物質を用いることもできる。

また、電子注入層（１０８ａ、１０８ｂ）に、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混
合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化
合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機
化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、
例えば上述した電子輸送層（１０７ａ、１０７ｂ）を構成する物質（金属錯体や複素芳香
族化合物等）を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性
を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が
好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウ
ム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リ
チウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシ
ウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン（略称：Ｔ
ＴＦ）等の有機化合物を用いることもできる。

但し、本実施の形態に示す発光素子において、第２の電極１０２から最も近いＥＬ層１０
３ｂにおける発光領域と、第２の電極との光学距離が発光領域で発光する光の波長に対し
てλ／４未満となるように形成する必要があるため、上記、電子輸送層（１０７ｂ）およ
び電子注入層（１０８ｂ）を合わせた膜厚を適宜調整して第２の電極１０２から最も近い
ＥＬ層１０３ｂにおける発光領域と、第２の電極との光学距離がλ／４未満となるように
形成する。

また、電荷発生層１０９は、正孔輸送性材料に電子受容体（アクセプター）が添加された
構成であっても、電子輸送性材料に電子供与体（ドナー）が添加された構成であってもよ
い。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。

正孔輸送性材料に電子受容体が添加された構成とする場合において、正孔輸送性材料とし
ては、例えば、ＮＰＢやＴＰＤ、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、４，４’−ビス［Ｎ−（ス
ピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：
ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主
に１０^−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
輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。

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。

一方、電子輸送性材料に電子供与体が添加された構成とする場合において、電子輸送性材
料としては、例えば、Ａｌｑ、Ａｌｍｑ_３、ＢｅＢｑ_２、ＢＡｌｑなど、キノリン骨格ま
たはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることができる。また、この他、Ｚｎ
（ＢＯＸ）_２、Ｚｎ（ＢＴＺ）_２などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金
属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、ＰＢＤやＯＸＤ−７、Ｔ
ＡＺ、Ｂｐｈｅｎ、ＢＣＰなども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０^−
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
高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。

また、電子供与体としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属また
は元素周期表における第２、第１３族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いるこ
とができる。具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）
、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、インジウム（Ｉｎ）、酸化リチウム、
炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化
合物を電子供与体として用いてもよい。

なお、上述した材料を用いて電荷発生層１０９を形成することにより、ＥＬ層が積層され
た場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。

なお、上述した正孔注入層（１０４ａ、１０４ｂ）、正孔輸送層（１０５ａ、１０５ｂ）
、発光層（１０６ａ、１０６ｂ（１０６（ｂ１）、１０６（ｂ２）））、電子輸送層（１
０７ａ、１０７ｂ）、電子注入層（１０８ａ、１０８ｂ）、および電荷発生層１０９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。

なお、本実施の形態では、ＥＬ層を２層有する発光素子について説明したが、３層以上の
ＥＬ層を積層することも可能である。このようなタンデム型の発光素子は、低電圧駆動が
可能で消費電力が低い発光装置を実現することができる。

本実施の形態で示した発光素子は、マイクロキャビティ構造を有しており、同じＥＬ層を
有していても異なる波長の光（単色光）を取り出すことができるため塗り分け（例えば、
ＲＧＢ）が不要となる。従って、高精細化を実現することが容易であるなどの理由からフ
ルカラー化を実現する上で有利である。なお、着色層（カラーフィルタ）との組み合わせ
も可能である。また、特定波長の正面方向の発光強度を強めることが可能となるため、低
消費電力化を図ることができる。この構成は、３色以上の画素を用いたカラーディスプレ
イ（画像表示装置）に適用する場合に、特に有用であるが、照明などの用途に用いても良
い。

また、上記発光素子を備えた発光装置の構成としては、パッシブマトリクス型の発光装置
やアクティブマトリクス型の発光装置などを作製することができ、これらは、いずれも本
発明の一態様に含まれるものとする。

なお、アクティブマトリクス型の発光装置の場合において、トランジスタ（ＦＥＴ）の構
造は、特に限定されない。例えば、スタガ型や逆スタガ型のＦＥＴを適宜用いることがで
きる。また、ＦＥＴ基板に形成される駆動用回路についても、Ｎ型およびＰ型のＦＥＴか
らなるものでもよいし、Ｎ型のＦＥＴまたはＰ型のＦＥＴのいずれか一方のみからなるも
のであってもよい。さらに、ＦＥＴに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定さ
れない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることができる。また、半導体
材料としては、ＩＶ族（ケイ素）、ガリウム等）半導体、化合物半導体（酸化物半導体を
含む）の他、有機半導体等を用いることができる。

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いる
ことができるものとする。

（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で説明した本発明の一態様である発光素子に着色層（カ
ラーフィルタ等）を組み合わせる場合の発光装置の一態様について説明する。なお、本実
施の形態では、発光装置の画素部の構成について図２を用いて説明する。

図２では、基板２０１上に複数のＦＥＴ２０２が形成されており、各ＦＥＴ２０２は、各
発光素子（２０７Ｒ、２０７Ｇ、２０７Ｂ、２０７Ｗ）と電気的に接続されている。具体
的には、各ＦＥＴ２０２が発光素子の画素電極である第１の電極２０３と電気的に接続さ
れている。また、隣り合う第１の電極２０３の端部を埋めるべく隔壁２０４が設けられて
いる。

なお、本実施の形態における第１の電極２０３の構成は、実施の形態１で示したものを共
通であり、反射電極としての機能を有する。また、第１の電極２０３上には、ＥＬ層２０
５が形成されており、ＥＬ層２０５上には第２の電極２１０が形成されている。ＥＬ層２
０５および第２の電極２１０の構成についても実施の形態１で説明したものと共通であり
、ＥＬ層については複数の単色光を呈する複数の発光層を有する構成であり、第２の電極
２１０については、半透過・半反射電極として機能する電極である。

各発光素子（２０７Ｒ、２０７Ｇ、２０７Ｂ、２０７Ｗ）からは、それぞれ異なる発光が
得られる。具体的には、発光素子２０７Ｒは、赤色発光が得られるように光学調整されて
おり、２０６Ｒで示される領域において着色層２０８Ｒを通って矢印の方向に赤色の光が
射出される。また、発光素子２０７Ｇは、緑色発光が得られるように光学調整されており
、２０６Ｇで示される領域において着色層２０８Ｇを通って矢印の方向に緑色の光が射出
される。また、発光素子２０７Ｂは、青色発光が得られるように光学調整されており、２
０６Ｂで示される領域において着色層２０８Ｂを通って矢印の方向に青色の光が射出され
る。また、発光素子２０７Ｗは、白色発光が得られるように光学調整されており、２０６
Ｗで示される領域において着色層を通らず矢印の方向に白色の光が射出される。

なお、各着色層（２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂ）は、図２に示すように各発光素子（２
０７Ｒ、２０７Ｇ、２０７Ｂ、２０７Ｗ）が設けられた基板２０１の上方に配置された透
明な封止基板２１１に設けられている。なお、各着色層（２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂ
）は、それぞれの発光色を呈する各発光素子（２０７Ｒ、２０７Ｇ、２０７Ｂ）と重なる
位置にそれぞれ設けられている。

また、隣り合う各着色層（２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂ）の端部を埋めるべく黒色層（
ブラックマトリックス）２０９を設けられている。なお、各着色層（２０８Ｒ、２０８Ｇ
、２０８Ｂ）と黒色層２０９は、透明な材料を用いたオーバーコート層で覆われていても
良い。

以上に説明した構成では、封止基板２１１側に発光を取り出す構造（トップエミッション
型）の発光装置となるが、ＦＥＴが形成されている基板１００１側に光を取り出す構造（
ボトムエミッション型）の発光装置としても良い。なお、本実施の形態で示したトップエ
ミッション型の発光装置の場合には、基板２０１として遮光性の基板および透光性の基板
を用いることができるが、ボトムエミッション型の発光装置の場合には、基板２０１とし
て透光性の基板を用いる必要がある。

（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を有する発光装置の一例として、アク
ティブマトリクス型の発光装置について図３を用いて説明する。なお、本実施の形態に示
す発光装置には、実施の形態１で説明した発光素子を適用することが可能である。

なお、図３（Ａ）は発光装置を示す上面図であり、図３（Ｂ）は図３（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３０１上に設けられた画素部３０２と、駆動回路部（ソース線駆動回路）３０３
と、駆動回路部（ゲート線駆動回路）３０４（３０４ａ及び３０４ｂ）と、を有する。画
素部３０２、駆動回路部３０３、及び駆動回路部３０４は、シール材３０５によって、素
子基板３０１と封止基板３０６との間に封止されている。

また、素子基板３０１上には、駆動回路部３０３、及び駆動回路部３０４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３０７が設けられる。ここでは、外
部入力端子としてＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）３０８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３（Ｂ）を用いて説明する。素子基板３０１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３０３と
、画素部３０２が示されている。

駆動回路部３０３はＦＥＴ３０９とＦＥＴ３１０とを組み合わせた構成について例示して
いる。なお、駆動回路部３０３が有するＦＥＴ３０９とＦＥＴ３１０は、単極性（Ｎ型ま
たはＰ型のいずれか一方のみ）のトランジスタを含む回路で形成されても良いし、Ｎ型の
トランジスタとＰ型のトランジスタを含むＣＭＯＳ回路で形成されても良い。また、本実
施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必
要はなく、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。

また、画素部３０２はスイッチング用ＦＥＴ３１１と、電流制御用ＦＥＴ３１２と電流制
御用ＦＥＴ３１２の配線（ソース電極又はドレイン電極）に電気的に接続された第１の電
極（陽極）３１３とを含む複数の画素により形成される。また、本実施の形態においては
、画素部３０２はスイッチング用ＦＥＴ３１１と、電流制御用ＦＥＴ３１２との２つのＦ
ＥＴにより画素部３０２を構成する例について示したが、これに限定されない。例えば、
３つ以上のＦＥＴと、容量素子とを組み合わせた画素部３０２としてもよい。

ＦＥＴ３０９、３１０、３１１、３１２としては、例えば、スタガ型や逆スタガ型のトラ
ンジスタを適用することができる。ＦＥＴ３０９、３１０、３１１、３１２に用いること
のできる半導体材料としては、例えば、ＩＶ族（シリコン、ガリウム等）半導体、化合物
半導体、酸化物半導体、有機半導体材料を用いることができる。また、該半導体材料の結
晶性については、特に限定されず、例えば、非晶質半導体膜、または結晶性半導体膜を用
いることができる。特に、ＦＥＴ３０９、３１０、３１１、３１２としては、酸化物半導
体を用いると好ましい。該酸化物半導体としては、例えば、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｍ
−Ｚｎ酸化物（Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、またはＮｄ）等が挙げられる
。ＦＥＴ３０９、３１０、３１１、３１２として、例えば、エネルギーギャップが２ｅＶ
以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ以上の酸化物半導体材料を用
いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。

また、第１の電極３１３の端部を覆って絶縁物からなる隔壁３１４が形成されている。こ
こでは、隔壁３１４として、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いることにより形成する。
また、本実施の形態においては、第１の電極３１３を陽極として用いる。

また、隔壁３１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにするのが
好ましい。絶縁物３１４の形状を上記のように形成することで、隔壁３１４の上層に形成
される膜の被覆性を良好なものとすることができる。例えば、隔壁３１４の材料として、
ネガ型の感光性樹脂、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれかを使用することができ、有機
化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン等
を使用することができる。

第１の電極３１３上には、ＥＬ層３１５及び第２の電極３１６が積層形成されている。Ｅ
Ｌ層３１５は、少なくとも発光層が設けられており、第１の電極３１３、ＥＬ層３１５及
び第２の電極３１６からなる発光素子３１７は、実施の形態１で説明した構造を有する。
ＥＬ層３１５の構成については、実施の形態１を参照すればよい。

なお、第１の電極３１３、ＥＬ層３１５及び第２の電極３１６に用いる材料としては、実
施の形態１に示す材料を用いることができる。また、ここでは図示しないが、第２の電極
（陰極）３１６は外部入力端子であるＦＰＣ３０８に電気的に接続されている。

また、図３（Ｂ）に示す断面図では発光素子３１７を１つのみ図示しているが、画素部３
０２においては、実施の形態２で示したように複数の発光素子がマトリクス状に配置され
ているものとする。すなわち、画素部３０２には、４種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）の発光が得
られる発光素子をそれぞれ形成し、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、４種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）の発光が得られる発光素子の他に、例えば、イエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）等の発光が得られる発光素子を形成してもよい
。

さらに、シール材３０５で封止基板３０６を素子基板３０１と貼り合わせることにより、
素子基板３０１、封止基板３０６、およびシール材３０５で囲まれた空間３１８に発光素
子３１７が備えられた構造になっている。なお、空間３１８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３０５で充填される構成も含むものとする。

なお、シール材３０５にはエポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また
、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、
封止基板３０６に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ−Ｒ
ｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエス
テルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。シール材として
ガラスフリットを用いる場合には、接着性の観点から素子基板３０１及び封止基板３０６
はガラス基板であることが好ましい。

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、発光
装置としては、実施の形態１に示す素子構造を有する発光素子を適用したパッシブマトリ
クス型の発光装置を作製することも可能である。

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を用い
て完成させた様々な電子機器の一例について、図４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４に示す。

図４（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４（Ｂ）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キー
ボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。
なお、コンピュータは、発光装置をその表示部７２０３に用いることにより作製すること
ができる。

図４（Ｃ）は、スマートウオッチであり、筐体７３０２、表示パネル７３０４、操作ボタ
ン７３１１、７３１２、接続端子７３１３、バンド７３２１、留め金７３２２、等を有す
る。

ベゼル部分を兼ねる筐体７３０２に搭載された表示パネル７３０４は、非矩形状の表示領
域を有している。表示パネル７３０４は、時刻を表すアイコン７３０５、その他のアイコ
ン７３０６等を表示することができる。

なお、図４（Ｃ）に示すスマートウオッチは、様々な機能を有することができる。例えば
、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネ
ル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラ
ム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュ
ータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を
行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示す
る機能、等を有することができる。

また、筐体７３０２の内部に、スピーカ、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速
度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電
圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むも
の）、マイクロフォン等を有することができる。なお、スマートウオッチは、発光装置を
その表示パネル７３０４に用いることにより作製することができる。

図４（Ｄ）は、携帯電話機（スマートフォンを含む）の一例を示している。携帯電話機７
４００は、筐体７４０１に、表示部７４０２、マイク７４０６、スピーカ７４０５、カメ
ラ７４０７、外部接続部７４０４、操作用ボタン７４０３などを備えている。また、本発
明の一態様に係る発光素子を、可撓性を有する基板に形成して発光装置を作製した場合、
図４（Ｄ）に示すような曲面を有する表示部７４０２に適用することが可能である。

図４（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７４
０２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。

さらに、携帯電話機（スマートフォンを含む）の別の構成として、図４（Ｄ’−１）や図
４（Ｄ’−２）のような構造を有する携帯電話機に適用することもできる。

なお、図４（Ｄ’−１）や図４（Ｄ’−２）のような構造を有する場合には、文字情報や
画像情報などを筐体７５００（１）、７５００（２）の第１面７５０１（１）、７５０１
（２）だけでなく、第２面７５０２（１）、７５０２（２）に表示させることができる。
このような構造を有することにより、携帯電話機を胸ポケットに収納したままの状態で、
第２面７５０２（１）、７５０２（２）などに表示された文字情報や画像情報などを使用
者が容易に確認することができる。

以上のようにして、本発明の一態様である発光素子を含む発光装置を適用して電子機器を
得ることができる。なお、適用できる電子機器は、本実施の携帯に示したものに限らず、
あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。

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５）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を含む発光装置を適用した照明装置の
一例について、図５を用いて説明する。

図５は、発光装置を室内の照明装置８００１として用いた例である。なお、発光装置は大
面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面を有
する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置８００２を形成することもで
きる。本実施の形態で示す発光装置に含まれる発光素子は薄膜状であり、筐体のデザイン
の自由度が高い。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。
さらに、室内の壁面に大型の照明装置８００３を備えても良い。

また、発光装置をテーブルの表面に用いることによりテーブルとしての機能を備えた照明
装置８００４とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光装置を用いることに
より、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。

以上のように、発光装置を適用した様々な照明装置が得られる。なお、これらの照明装置
は本発明の一態様に含まれるものとする。

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

本実施例では、本発明の一態様である発光素子１〜４を作製した。なお、素子構造の詳細
について、図６を用いて説明する。また、本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。

≪発光素子１、発光素子２、発光素子３および発光素子４の作製≫
図６は、本実施例で説明する発光素子１〜４の積層構造を示すものであるが、発光素子１
は赤色発光を示し、発光素子２は緑色発光を示し、発光素子３は緑色発光を示し、発光素
子４が白色発光を示すという構成であるため、それぞれの発光色が得られるように光学調
整がなされている。具体的には、第１の電極４００１と第１の正孔注入層４０１１ａの膜
厚を発光素子ごとに変えることにより光学調整がなされている。また、これらの発光素子
は、いずれも第２の電極４００３側から光が出る構造を有する。なお、図６には示してい
ないが、発光素子１と重なる第２の電極４００３側（図６における第２の電極４００３の
上方）には、赤色の発光を取り出すためのカラーフィルタが備えられており、発光素子２
と重なる第２の電極４００３側には、緑色の発光を取り出すためのカラーフィルタが備え
られており、発光素子３と重なる第２の電極４００３側には、青色の発光を取り出すため
のカラーフィルタが備えられており、それぞれの発光色に応じた色純度の高い発光が得ら
れる。また、発光素子４と重なる第２の電極４００３側にはこのようなカラーフィルタを
設ける必要はなく、第２の電極４００３側から白色発光が得られる。

第１の電極４１０１は、陽極として機能する電極であり、ガラス製の基板４０００上にア
ルミニウム（Ａｌ）とチタン（Ｔｉ）とランタン（Ｌａ）の合金膜（Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ）
をスパッタリング法により、２００ｎｍの膜厚で成膜した後、Ｔｉをスパッタリング法に
より６ｎｍの膜厚で成膜し、さらに酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をス
パッタリング法により成膜して形成した。なお、成膜したＴｉは一部または全部が酸化さ
れており、酸化チタンを含んでいる。電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。

ここで、前処理として、基板４０００の表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後
、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１０^−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真
空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で６０分間の真
空焼成を行った後、基板４０００を３０分程度放冷した。

第１の電極４００１上には、第１のＥＬ層４００２ａ、電荷発生層４００４、第２のＥＬ
層４００２ｂ、第２の電極４００３が順次、形成される。なお、第１のＥＬ層４００２ａ
には、第１の正孔注入層４０１１ａ、第１の正孔輸送層４０１２ａ、発光層（Ａ）（４０
１３ａ）、第１の電子輸送層４０１４ａ、第１の電子注入層４０１５ａが含まれ、第２の
ＥＬ層４００２ｂには、第２の正孔注入層４０１１ｂ、第２の正孔輸送層４０１２ｂ、発
光層（Ｂ）４０１３ｂ、第２の電子輸送層４０１４ｂ、第２の電子注入層４０１５ｂが含
まれる。

第１の正孔注入層４０１１ａは、真空装置内を１０^−４Ｐａに減圧した後、９−｛４−（
９−Ｈ−９−フェニルカルバゾール−３−イル）−フェニル｝−フェナントレン（略称：
ＰｃＰＰｎ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＰｃＰＰｎ：酸化モリブデン＝１：０．５
（質量比）となるように共蒸着して第１の電極４００１上に形成した。共蒸着とは、異な
る複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。なお、発光素
子１の場合は、膜厚を９０ｎｍとし、発光素子２の場合は、４０ｎｍとし、発光素子３の
場合は、膜厚を５ｎｍとし、発光素子４の場合は、２０ｎｍとした。

第１の正孔輸送層４０１２ａは、第１の正孔注入層４０１１ａ上にＰｃＰＰｎを１５ｎｍ
の膜厚で蒸着して形成した。

発光層（Ａ）４０１３ａは、第１の正孔輸送層４０１２ａ上に９−［４−（１０−フェニ
ル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、Ｎ，Ｎ
’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス〔３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオ
レン−９−イル）フェニル〕−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰ
ＡＰｒｎ）を、ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０５（質量比）とな
るように共蒸着して形成した。膜厚は、３０ｎｍとした。

第１の電子輸送層４０１４ａは、発光層（Ａ）４０１３ａ上にＣｚＰＡを５ｎｍの膜厚で
蒸着した後、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着して形成した。

第１の電子注入層４０１５ａは、第１の電子輸送層４０１４ａ上に酸化リチウム（Ｌｉ_２
Ｏ）を０．１ｎｍの膜厚で蒸着して形成した。

電荷発生層４００４は、第１の電子注入層４０１５ａ上に、銅フタロシアニン（略称：Ｃ
ｕＰｃ）を２ｎｍの膜厚で蒸着して形成した。

第２の正孔注入層４０１１ｂは、電荷発生層４００４上に、１，３，５−トリ（ジベンゾ
チオフェン−４−イル）−ベンゼン（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と酸化モリブデン（ＶＩ
）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
して形成した。膜厚は２０ｎｍとした。

第２の正孔輸送層４０１２ｂは、第２の正孔注入層４０１１ｂ上にＢＰＡＦＬＰを２０ｎ
ｍの膜厚で蒸着して形成した。

発光層（Ｂ）４０１３ｂは、第１の発光層４０１３（ｂ１）と第２の発光層４０１３（ｂ
２）の２層からなる積層構造を有する。

第１の発光層４０１３（ｂ１）は、第２の正孔輸送層４０１２ｂ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）、４、４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９
−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ
）、（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）
イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）を、２ｍＤＢ
ＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］＝０．７
：０．３：０．０６（質量比）となるよう共蒸着して形成した。膜厚は、２０ｎｍとした
。

第２の発光層４０１３（ｂ２）は、第１の発光層４０１３（ｂ１）上に２ｍＤＢＴＢＰＤ
Ｂｑ−ＩＩ、ＰＣＢＮＢＢ、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）］）を、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：［Ｉｒ（
ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）_２（ａｃａｃ）］＝１：０．０６（質量比）となるよう共蒸着し
て形成した。膜厚は、２０ｎｍとした。

第２の電子輸送層４０１４ｂは、第２の発光層４０１３（ｂ２）上に２ｍＤＢＴＰＤＢｑ
−ＩＩを１５ｎｍ蒸着した後、Ｂｐｈｅｎを１５ｎｍ蒸着して形成した。

第２の電子注入層４０１５ｂは、第２の電子輸送層４０１４ｂ上にフッ化リチウム（Ｌｉ
Ｆ）を１ｎｍ蒸着して形成した。

第２の電極４００３は、陰極として機能する電極であり、第２の電子注入層４０１５ｂ上
に銀（Ａｇ）とマグネシウム（Ｍｇ）とを１：０．１で共蒸着して１０ｎｍの膜厚で形成
した後、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）をスパッタリング法により５０ｎｍの膜厚で成膜
して形成した。なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。

なお、図６には示さないが、発光素子１、発光素子２、発光素子３にそれぞれ設けられる
カラーフィルタ（着色層）は、いずれも対向基板に形成されており、基板４０００上に形
成された各発光素子とカラーフィルタの位置とが重なるように配置した後、大気に曝され
ないように窒素雰囲気のグローブボックス内においてこれらの対向基板と張り合わせるこ
とにより封止した（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時に３６５ｎｍの紫外光を６Ｊ
／ｃｍ^２照射し、８０℃にて１時間熱処理した）。

以上により得られた発光素子１、発光素子２、発光素子３、および発光素子４の素子構造
を表１に示す。

≪発光素子１、発光素子２、発光素子３、および発光素子４の動作特性≫
作製した各発光素子の動作特性について測定した。なお、測定は室温（２５℃に保たれた
雰囲気）で行った。また、結果を図７〜図９に示す。

また、１０００ｃｄ／ｍ^２付近における発光素子１、発光素子２、発光素子３および発光
素子４の主な初期特性値を以下の表２に示す。

上記結果から、本実施例で作製した発光素子１は、電流効率が良く、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉ
ｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）で定めら
れた赤色の色度付近の色純度の良い赤色発光を得ることができる。発光素子２は、電流効
率が良く、ＮＴＳＣで定められた緑色の色度付近の色純度の良い緑色発光を示し、発光素
子３は、電流効率が良く、ＮＴＳＣで定められた青色の色度付近の色純度の良い青色発光
を示し、発光素子４は、電流効率が良く、相関色温度がＪＩＳ規格に定められている室内
用照明の白色の規定範囲にある白色発光を示すという結果が得られた。

また、発光素子１、発光素子２、発光素子３、および発光素子４に２．５ｍＡ／ｃｍ^２の
電流密度で電流を流した際の発光スペクトルを、図９に示す。図９に示す通り発光素子１
の発光スペクトルは６１４ｎｍ付近、発光素子２の発光スペクトルは５４０ｎｍ付近、発
光素子３の発光スペクトルは４６３ｎｍ付近にそれぞれピークを有しており、いずれも狭
線化されたスペクトル形状を示す。これに対して、発光素子４の発光スペクトルは、５５
０ｎｍ付近から６１０ｎｍ付近にかけてピークを有するブロードなスペクトル形状を示す
。

本実施例に示す発光素子１、発光素子２、発光素子３、および発光素子４は、同一基板上
に形成された発光素子であり、第２の電極から、発光層（Ｂ）における第１の発光層４０
１３（ｂ１）と第２の発光層４０１３（ｂ２）との界面までの光学距離をλ／４未満とな
るように光学調整されて構造を有する。上記結果は、このような素子構造とすることによ
り、同一基板上において、ＮＴＳＣに定める色純度の良い、赤色発光を示す発光素子１、
緑色発光を示す発光素子２、および青色発光を示す発光素子３を形成することができるだ
けでなく、ＪＩＳ規格範囲内にある白色発光を（カラーフィルタを用いることなく）得ら
れる発光素子４が形成することが示された。

本実施例では、本発明の一態様である発光素子を適用して作製したアクティブマトリクス
型フレキシブルディスプレイについて示す。このアクティブマトリクス型フレキシブルデ
ィスプレイは、実施例１で示した素子構造を有する発光素子１乃至発光素子４からなるＲ
ＧＢＷ型である。

なお、フレキシブルディスプレイの構造は、所謂サイドロール構造であり、その作製にお
いては、無機剥離層を用いた剥離転置手法を用い、さらに駆動回路部には、酸化物半導体
を適用したＦＥＴを用いた。

作製したＲＧＢＷ型のフレキシブルディスプレイについての主な仕様および１００ｃｄ／
ｍ^２、白色発光時の特性を以下の表３に示す。

なお、消費電力において、同様の仕様で作製されたＲＧＢ型のフレキシブルディスプレイ
では１８９６ｍＷであった。従って、本実施例で示したＲＧＢＷ型のフレキシブルディス
プレイは、Ｗ素子の寄与により、ＲＧＢ型よりも約２０％の消費電力を低減できるディス
プレイであることがわかった。

また、図１０には、作製したＲＧＢＷ型のフレキシブルディスプレイの外観写真を示す。

１０１ 第１の電極
１０２ 第２の電極
１０３ａ、１０３ｂ ＥＬ層
１０４ａ、１０４ｂ 正孔注入層
１０５ａ、１０５ｂ 正孔輸送層
１０６ａ 発光層
１０６ｂ 発光層
１０６（ｂ１）、１０６（ｂ２） 発光層
１０７ａ、１０７ｂ 電子輸送層
１０８ａ、１０８ｂ 電子注入層
１０９ 電荷発生層
２０１ 基板
２０２ ＦＥＴ
２０３ 第１の電極
２０４ 隔壁
２０５ ＥＬ層
２０６Ｒ、２０６Ｇ、２０６Ｂ、２０６Ｗ 発光領域
２０７Ｒ、２０７Ｇ、２０７Ｂ、２０７Ｗ 発光素子
２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂ 着色層
２０９ 黒色層（ブラックマトリクス）
２１０ 第２の電極
２１１ 封止基板
３０１ 素子基板
３０２ 画素部
３０３ 駆動回路部（ソース線駆動回路）
３０４ａ、４０４ｂ 駆動回路部（ゲート線駆動回路）
３０５ シール材
３０６ 封止基板
３０７ 配線
３０８ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
３０９ ＦＥＴ
３１０ ＦＥＴ
３１１ スイッチング用ＦＥＴ
３１２ 電流制御用ＦＥＴ
３１３ 第１の電極
３１４ 隔壁
３１５ ＥＬ層
３１６ 第２の電極
３１７ 発光素子
３１８ 空間
４０００ 基板
４００１ 第１の電極
４００２ａ、４００２ｂ ＥＬ層
４００３ 第２の電極
４００４ 電荷発生層
４０１１ａ、４０１１ｂ 正孔注入層
４０１２ａ、４０１２ｂ 正孔輸送層
４０１３ａ、４０１３ｂ 発光層
４０１３（ｂ１）、４０１３（ｂ２） 発光層
４０１４ａ、４０１４ｂ 電子輸送層
４０１５ａ、４０１５ｂ 電子注入層
７１００ テレビジョン装置
７１０１ 筐体
７１０３ 表示部
７１０５ スタンド
７１０７ 表示部
７１０９ 操作キー
７１１０ リモコン操作機
７２０１ 本体
７２０２ 筐体
７２０３ 表示部
７２０４ キーボード
７２０５ 外部接続ポート
７２０６ ポインティングデバイス
７３０２ 筐体
７３０４ 表示パネル
７３０５ 時刻を表すアイコン
７３０６ その他のアイコン
７３１１ 操作ボタン
７３１２ 操作ボタン
７３１３ 接続端子
７３２１ バンド
７３２２ 留め金
７４００ 携帯電話機
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ 操作用ボタン
７４０４ 外部接続部
７４０５ スピーカ
７４０６ マイク
７４０７ カメラ
８００１ 照明装置
８００２ 照明装置
８００３ 照明装置
８００４ 照明装置

Claims (6)

1. 第１のＦＥＴ乃至第４のＦＥＴと、
   前記第１のＦＥＴと電気的に接続された、第１の発光素子と、
   前記第２のＦＥＴと電気的に接続された、第２の発光素子と、
   前記第３のＦＥＴと電気的に接続された、第３の発光素子と、
   前記第４のＦＥＴと電気的に接続された、第４の発光素子と、
   前記第１のＦＥＴ上に設けられ、且つ前記第１の発光素子と重なる、第１の着色層と、
   前記第２のＦＥＴ上に設けられ、且つ前記第２の発光素子と重なる、第２の着色層と、
   前記第３のＦＥＴ上に設けられ、且つ前記第３の発光素子と重なる、第３の着色層と、を有し、
   前記第１の着色層乃至前記第３の着色層は、前記第４の発光素子とは重ならず、
   前記第１の発光素子乃至前記第４の発光素子はそれぞれ、
   第１の電極と、
   前記第１の電極よりも前記第１の着色層乃至前記第３の着色層に近い側に設けられた第２の電極と、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間の電荷発生層と、
   前記第１の電極と前記電荷発生層との間の第１のＥＬ層と、
   前記電荷発生層と前記第２の電極との間の第２のＥＬ層と、を有し、
   前記第１の電極は、反射電極からなり、
   前記第２の電極は、半透過・半反射電極からなり、
   前記第１のＥＬ層は、第１の発光層を有し、
   前記第２のＥＬ層は、第２の発光層と第３の発光層との積層構造を有し、
   前記第１の発光層が有する発光性物質からの発光は、蛍光発光であり、
   前記第２の発光層および前記第３の発光層がそれぞれ有する発光物質からの発光は、燐光発光であり、
   前記第１の発光素子乃至前記第３の発光素子からの発光は、それぞれ前記第１の着色層乃至前記第３の着色層を通って射出され、
   前記第４の発光素子は、白色発光を示し、
   前記第１の発光素子の前記第２の電極と、前記第２の発光素子の前記第２の電極と、前記第３の発光素子の前記第２の電極とは、同じ膜厚を有し、
   発光素子として、複数の前記第１の発光素子と、複数の前記第２の発光素子と、複数の前記第３の発光素子と、複数の前記第４の発光素子のみを有する発光装置。
2. 請求項１において、
   前記第１の発光素子は、赤色発光を示し、
   前記第２の発光素子は、緑色発光を示し、
   前記第３の発光素子は、青色発光を示す発光装置。
3. 請求項２において、
   前記第４の発光素子の発光スペクトルは、第１のスペクトルのピークと第２のスペクトルのピークとを有し、
   前記第１のスペクトルのピークは、前記第２の発光素子から得られるスペクトルのピークよりも長波長側に位置し、
   前記第２のスペクトルのピークは、前記第１の発光素子から得られるスペクトルのピークよりも短波長側に位置する発光装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
   前記第４の発光素子において、前記第２のＥＬ層の発光領域と前記第２の電極との光学距離が、前記第２のＥＬ層の発光領域で発光する光の波長に対してλ／４未満である発光装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
   前記第１の電極と前記第２の電極との光学距離は、前記第１の発光素子乃至前記第４の発光素子とでそれぞれ異なり、
   前記第２のＥＬ層の発光領域と前記第２の電極との光学距離は、前記第１の発光素子乃至前記第４の発光素子で同じである発光装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発光装置を表示部に用いたテレビジョン装置。

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