照明装置
【課題】エレクトロルミネセンス材料を用いた照明装置の薄型化を図ることを目的の一とする。また、エレクトロルミネセンス材料を用いた照明装置の構造の簡略化を図ることを目的の一とする。
【解決手段】照明装置を構成する発光素子を外部と電気的に接続する端子が、基板上の発光素子と同一面に形成されており、発光素子を積層形成しながら基板の中央部に端子が形成される照明装置である。また、発光素子が劣化しにくい構造を有する照明装置である。
【解決手段】照明装置を構成する発光素子を外部と電気的に接続する端子が、基板上の発光素子と同一面に形成されており、発光素子を積層形成しながら基板の中央部に端子が形成される照明装置である。また、発光素子が劣化しにくい構造を有する照明装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一形態は、エレクトロルミネセンスを発現する発光部材を含む照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
白熱電球や蛍光灯よりも発光効率が高いという試算から、次世代の照明器具としてエレクトロルミネセンス材料を用いた照明装置が注目されている。エレクトロルミネセンス材料は蒸着法や塗布法などの製法により厚さ１μｍ以下の薄膜で形成可能であり、また照明装置としての形態にも工夫が施されている。例えば、エレクトロルミネセンス材料を用いた照明装置を大面積化しても輝度を均一に保つことができる照明装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、エレクトロルミネセンスパネルの荷重負担を減らすために、エレクトロルミネセンスパネルを環状に形成し中央部に開口部を形成した照明装置が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。この照明装置は、エレクトロルミネセンスパネルの電極の端子を中央の開口部の内側まで引き出し、中央部に取付けた支持部材に設けた駆動回路と、引き出された端子とを接続した構造を有している。
【０００４】
このような構造の照明装置において、エレクトロルミネセンスパネルの薄膜電極の端子を中央の開口部の内側まで引き出すには、金属板や導線などを薄膜電極に半田付け等して取り付ける必要がある。
【０００５】
しかし、金属板や導線を薄膜電極に取り付けても、薄膜電極は付着力が弱く基板から剥離しやすいという問題がある。また、薄膜電極と金属板や導線などの引き出し端子を別途設ける必要があるため、部品点数が増えて構造が複雑になるという問題がある。その結果、エレクトロルミネセンス素子が薄膜でありながら、照明装置の薄型化を実現できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３３２７７３号公報
【特許文献２】特開２００７−１７３４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一形態はエレクトロルミネセンス材料を用いた照明装置の薄型化を図ることを目的の一とする。また、本発明の一形態はエレクトロルミネセンス材料を用いた照明装置の構造の簡略化を図ることを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、照明装置を構成する発光素子を外部と電気的に接続する端子が、基板上の発光素子と同一面に形成されており、発光素子を積層形成しながら基板の中央部に端子が形成される照明装置である。また、発光素子が劣化しにくい構造を有する照明装置である。
【０００９】
本発明の一態様は、絶縁表面を有する基板の一面に、少なくとも一方が透光性を有する第１の電極と第２の電極と、該第１の電極と該第２の電極に挟まれたＥＬ層とが設けられた発光素子と、発光素子を覆い基板の略中央部に開口部が設けられた保護層と、保護層の開口部に設けられた、第１の電極から延設された第１の端子部及び第２の電極から延設された第２の端子部とを有する照明装置である。
【００１０】
上記構成において、基板の絶縁表面に接して第１の端子部及び第２の端子部が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の一態様は、絶縁表面を有する基板の一面に、少なくとも一方が透光性を有し、基板の外周部において接続部を有する第１の電極と第２の電極と、第１の電極と第２の電極に挟まれたＥＬ層が設けられた発光素子と、第１の電極と第２の電極の接続部を除いて発光素子を覆う保護層と、保護層上に、第１の電極の接続部から基板の略中央部に配線される第１の補助配線及び第２の電極の接続部から基板の略中央部に配線される第２の補助配線と、基板の略中央部に第１の補助配線から延設された第１の端子部及び第２の補助配線から延設された第２の端子部とを有する照明装置である。
【００１２】
上記各構成において、基板の一面に絶縁性のバリア層が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
上記各構成において、基板は円形であることを特徴とする。
【００１４】
上記各構成において、ＥＬ層は中間層を介して少なくとも二層設けられていることを特徴とする。
【００１５】
なお、第１、第２として付される序数詞は便宜上用いるものであり、工程順又は積層順を限定して示すものではない。また、第１、第２として付される序数詞が付された名称は、発明を特定するための事項として固有の名称を示すものではない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一態様である照明装置は、簡便な製造工程による作製が可能であるので、量産化を実現することができる。また、本発明の一態様である照明装置は、素子劣化しにくい構造を有するので長寿命な照明装置を提供することができる。さらに、本発明の一態様である照明装置は、薄膜軽量化を実現すると共に外部電源との電気的な接続を容易にできるので、様々な用途に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】照明装置を説明する平面図。
【図２】照明装置を説明する断面図。
【図３】照明装置を説明する平面図。
【図４】照明装置を説明する断面図。
【図５】照明装置を説明する平面図。
【図６】照明装置を説明する断面図。
【図７】照明装置と接続部材との接続構造を説明する図。
【図８】照明装置と接続部材との接続構造を説明する図。
【図９】照明装置と接続部材との接続構造を説明する図。
【図１０】照明装置の使用形態の一例を説明する図。
【図１１】照明装置に適用できる発光素子の例を説明する図。
【図１２】照明装置の使用形態の一例を説明する図。
【図１３】照明装置の使用形態の一例を説明する図。
【図１４】照明装置の使用形態の一例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下の説明に限定されず、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００１９】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一態様について図１及び図２を用いて説明する。
【００２０】
図１は照明装置の平面図であり、図２（Ａ）は図１における線Ｅ−Ｆ、図２（Ｂ）は図１における線Ｇ−Ｈの断面図である。
【００２１】
下地保護膜（バリア層）として絶縁膜１０２が設けられた基板１００上に第１の電極層１０４、ＥＬ層１０６、及び第２の電極層１０８を含む発光素子１３２が形成され、発光素子１３２は第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８の一部を除いて絶縁膜１１０に覆われている。絶縁膜１１０は発光素子のＥＬ層１０６を外部からの水等の汚染物質から保護する保護膜、封止膜として機能する。なお、基板１００は、丸型（ディスク形状、円盤型、または円形）形状を有しており、発光素子１３２を形成する為の薄膜が成膜できる部材を用いる。
【００２２】
基板１００は、丸型形状の基板であるため、基板１００上に積層される絶縁膜１０２、第１の電極層１０４、ＥＬ層１０６、第２の電極層１０８、及び絶縁膜１１０もその形状を反映し、概略丸型形状に形成される。
【００２３】
第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８は、絶縁膜１１０上に形成される第１の補助配線１１１、第２の補助配線１１３とそれぞれ接続するために、基板１００の外周部まで延設しており、該延設領域において第１の電極層１０４、及び第２の電極層１０８は、絶縁膜１１０に覆われておらず露出している。この第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８の露出領域は、それぞれ第１の電極層１０４と第１の補助配線１１１との接続部、第２の電極層１０８と第２の補助配線１１３との接続部となる。
【００２４】
第１の電極層１０４の延設された露出領域に接して第１の補助配線１１１が形成され、同様に第２の電極層１０８の延設された露出領域に接して第２の補助配線１１３が形成されている。第１の補助配線１１１及び第２の補助配線１１３は外部電源の端子との接続のための照明装置の端子として機能し、外部電源の端子との第１の接続部１１２（照明装置の第１の端子部ともいう）、第２の接続部１１４（照明装置の第２の端子部ともいう）を有している。第１の補助配線１１１及び第２の補助配線１１３によって、第１の電極層１０４の接続部である第１の接続部１１２、及び第２の電極層１０８の接続部である第２の接続部１１４は発光素子１３２と同一面上において円形の基板中央部に設けることができる。なお、本明細書において基板や照明装置の中央部とは中央及び中央付近を含む領域をいう。
【００２５】
基板１００の外周部Ｅにおいては、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４が形成され、第１の電極層１０４上に第１の電極層１０４の端部を覆うようにＥＬ層１０６が積層され、ＥＬ層１０６上にＥＬ層１０６の端部を覆い基板１００の外周部Ｅ側に延設して第２の電極層１０８が形成されている。第２の電極層１０８の延設された領域は、第２の電極層１０８上に積層される絶縁膜１１０は形成されず露出している。その露出した第２の電極層１０８に接して絶縁膜１１０上に第２の補助配線１１３が基板１００中央部まで形成されている。よって第２の電極層１０８と電気的に接続した第２の補助配線１１３によって、基板１００中央部に外部電源との第２の接続部１１４を形成することができる。
【００２６】
基板１００の外周部Ｆにおいては、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４が基板１００の外周部Ｆ側に延設して形成されている。第１の電極層１０４上にＥＬ層１０６、第２の電極層１０８が積層され、ＥＬ層１０６及び第２の電極層１０８上にＥＬ層１０６及び第２の電極層１０８の端部を覆うように絶縁膜１１０が形成される。外周部Ｆにおいて、第１の電極層１０４の延設された領域は、第１の電極層１０４上に積層されるＥＬ層１０６、第２の電極層１０８、及び絶縁膜１１０は形成されず露出している。その露出した第１の電極層１０４に接して絶縁膜１１０上に第１の補助配線１１１が基板１００中央部まで形成されている。よって第１の電極層１０４と電気的に接続した第１の補助配線１１１によって、基板１００中央部に外部電源との第１の接続部１１２を形成することができる。
【００２７】
基板１００の外周部Ｇ及びＨにおいては、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４が形成され、第１の電極層１０４上に第１の電極層１０４を覆うようにＥＬ層１０６が形成され、ＥＬ層１０６上に第２の電極層１０８が形成される。第１の電極層１０４、ＥＬ層１０６、及び第２の電極層１０８上に、ＥＬ層１０６及び第２の電極層１０８の端部を覆うように絶縁膜１１０が形成されている。
【００２８】
このように、照明装置において、ＥＬ層１０６は、第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８が接しないように、第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８の間に形成されている。また、ＥＬ層１０６の端部は、絶縁膜１１０又は第２の電極層１０８によって覆われる構造となっている。
【００２９】
よって、発光素子１３２において、第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８は接触によるショートを生じることなく、発光素子１３２から安定した発光を得ることができる。また、ＥＬ層が水等により劣化することを防ぎ、照明装置の信頼性を高めることができる。
【００３０】
本実施の形態の照明装置は、ＥＬ層１０６からの光を第１の電極層１０４、絶縁膜１０２、基板１００を透過して取り出す照明装置である。よって、第１の電極層１０４、絶縁膜１０２、基板１００は、ＥＬ層からの光を透過する透光性である必要である。なお、本明細書において透光性とは、少なくとも可視光の波長領域の光に対して光を透過する性質を指す。
【００３１】
一方、第２の電極層１０８、絶縁膜１１０、第１の補助配線１１１、及び第２の補助配線１１３は必ずしも透光性を有する必要はない。第２の電極層１０８が反射性を有すると、ＥＬ層１０６から基板１００側よりの光の取り出し効率を高めることができる。
【００３２】
基板１００に用いる部材の具体例としては、プラスチック（可撓性基板）、ガラス、または、石英などを用いることができる。プラスチックとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなる部材が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルムを用いることもできる。なお、発光素子の作製工程における支持体として機能するものであれば、これら以外のものを用いることもできる。
【００３３】
また、基板１００の大きさとしては、発光装置の用途によって適宜設定することが可能であるが、生産性、および取り扱いの面からＣＤ−Ｒ等の光ディスクデバイスと同程度の大きさ（例えば、直径１０ｃｍ乃至１４ｃｍ、好ましくは直径１２ｃｍの円盤形状）とするのがより好ましい。
【００３４】
よって、図１及び図２に示す照明装置は、直径１０ｃｍ乃至１４ｃｍ、好ましくは１２ｃｍ、１．２ｍｍ乃至１．５ｍｍの厚さの円盤形状を有する照明装置とすることができる。
【００３５】
下地保護膜として機能する絶縁膜１０２は、例えば、無機化合物を用いて単層又は多層で形成する。無機化合物の代表例としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等がある。また、絶縁膜１０２として、硫化亜鉛及び酸化珪素を含む膜（ＺｎＳ・ＳｉＯ２膜）を用いてもよい。なお、絶縁膜１０２として、窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化窒化珪素等を用いることにより、外部からＥＬ層へ、水分や酸素等の気体が侵入することを防止することができる。
【００３６】
保護膜、封止膜として機能する絶縁膜１１０としては、例えば、無機化合物、有機化合物を用いて、単層又は多層で形成することができる。ここでは無機化合物を用いて単層又は多層で形成する。無機化合物の代表例としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素等がある。また、絶縁膜１１０として、硫化亜鉛及び酸化珪素を含む膜（ＺｎＳ・ＳｉＯ２膜）を用いてもよい。
【００３７】
また、有機化合物としては、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、エポキシ等を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）、シロキサン系樹脂、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）等を用いることができる。
【００３８】
なおシロキサン系樹脂とは、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサン系樹脂は置換基としては有機基（例えばアルキル基やアリール基）やフルオロ基を用いても良い。また、有機基はフルオロ基を有していても良い。
【００３９】
第１の補助配線１１１、第２の補助配線１１３は、導電性材料を用いればよく例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）から選ばれた材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層で又は積層して形成することができる。また、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの導電性材料を用いてもよい。
【００４０】
本実施の形態の照明装置は、簡便な製造工程による作製が可能であるので、量産化を実現することができる。また、本実施の形態の照明装置は、素子劣化しにくい構造を有するので長寿命な照明装置を提供することができる。さらに、本実施の形態の照明装置は、薄膜軽量化を実現すると共に外部電源との電気的な接続を容易にできるので、様々な用途に用いることができる。
【００４１】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１において、補助配線の構成が異なる照明装置の例を図３及び図４に示す。従って、他は実施の形態１と同様に行うことができ、実施の形態１と同一部分又は同様な機能を有する部分、及び工程の繰り返しの説明は省略する。
【００４２】
図３は照明装置の平面図であり、図４（Ａ）は図３における線Ｅ−Ｆ、図４（Ｂ）は図３における線Ｇ−Ｈの断面図である。
【００４３】
下地保護膜として絶縁膜１０２が設けられた基板１００上に第１の電極層１０４、ＥＬ層１０６、及び第２の電極層１０８を含む発光素子１３２が形成され、発光素子１３２は第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８の一部を除いて絶縁膜１１０に覆われている。
【００４４】
第１の電極層１０４は、絶縁膜１１０上に形成される第１の補助配線１１１と接続するために、基板１００の外周部まで延設しており、該延設領域において絶縁膜１１０には覆われておらず、第１の電極層１０４が露出している。第１の電極層１０４の延設された露出領域に接して第１の補助配線１１１が形成されている。第１の補助配線１１１は外部電源の端子との接続のための照明装置の端子として機能し、外部電源の端子との第１の接続部１１２を有している。
【００４５】
また、絶縁膜１１０は、第２の電極層１０８上に開口部を有しており、絶縁膜１１０の開口部において、第２の電極層１０８が露出している。この露出された第２の電極層１０８は外部電源の端子との接続のための照明装置の端子として機能し、外部電源の端子との第２の接続部１１４を有している。
【００４６】
第１の補助配線１１１、及び絶縁膜１１０の開口部に露出された第２の電極層１０８によって、第１の電極層１０４の接続部である第１の接続部１１２、及び第２の電極層１０８の接続部である第２の接続部１１４は発光素子１３２と同一面上において円形の基板１００中央部に設けることができる。
【００４７】
基板１００の外周部Ｅにおいては、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４が形成され、第１の電極層１０４上に第１の電極層１０４の端部を覆うようにＥＬ層１０６が積層され、ＥＬ層１０６上にＥＬ層１０６の端部を覆うように第２の電極層１０８が形成されている。第２の電極層１０８上には、第２の電極層１０８が外周部Ｅから中央部まで露出するように開口部を有する絶縁膜１１０が形成されている。よって第２の電極層１０８によって、基板１００中央部に外部電源との第２の接続部１１４を形成することができる。
【００４８】
基板１００の外周部Ｆにおいては、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４が基板１００の外周部Ｆ側に延設して形成されている。第１の電極層１０４上にＥＬ層１０６、第２の電極層１０８が積層され、ＥＬ層１０６及び第２の電極層１０８上にＥＬ層１０６及び第２の電極層１０８の端部を覆うように絶縁膜１１０が形成される。外周部Ｆにおいて、第１の電極層１０４の延設された領域は、第１の電極層１０４上に積層されるＥＬ層１０６、第２の電極層１０８、絶縁膜１１０は形成されず露出している。その露出した第１の電極層１０４に接して絶縁膜１１０上に第１の補助配線１１１が基板１００中央部まで形成されている。よって第１の電極層１０４と電気的に接続した第１の補助配線１１１によって、基板１００中央部に外部電源との第１の接続部１１２を形成することができる。
【００４９】
基板１００の外周部Ｇ及びＨにおいては、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４が形成され、第１の電極層１０４上に第１の電極層１０４を覆うようにＥＬ層１０６が形成され、ＥＬ層１０６上に第２の電極層１０８が形成される。第１の電極層１０４、ＥＬ層１０６、及び第２の電極層１０８上に、ＥＬ層１０６、及び第２の電極層１０８の端部を覆うように絶縁膜１１０が形成されている。
【００５０】
このように、照明装置において、ＥＬ層１０６は、第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８が接しないように、第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８の間に形成されている。また、ＥＬ層１０６の端部は、絶縁膜１１０又は第２の電極層１０８によって覆われる構造となっている。
【００５１】
よって、発光素子１３２において、第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８は接触によるショートを生じることなく、発光素子１３２から安定した発光を得ることができる。また、ＥＬ層が水等により劣化することを防ぎ、照明装置の信頼性を高めることができる。
【００５２】
本実施の形態のように、発光素子の第１の電極層を第１の補助配線を用いて外部電源の第１の接続部を形成し、絶縁膜に開口を形成して第２の電極層に第２の接続部を形成してもよい。また、第１の接続部と第２の接続部を複数箇所設けてもよい。このように、照明装置において外部電源との接続部を設ける構成は、種々選択することができ、実施の形態１及び本実施の形態に限定されない。
【００５３】
本実施の形態の照明装置は、簡便な製造工程による作製が可能であるので、量産化を実現することができる。また、本実施の形態の照明装置は、素子劣化しにくい構造を有するので長寿命な照明装置を提供することができる。さらに、本実施の形態の照明装置は、薄膜軽量化を実現すると共に外部電源との電気的な接続を容易にできるので、様々な用途に用いることができる。
【００５４】
（実施の形態３）
本実施の形態では、補助配線を用いない構成の照明装置の例を図５及び図６に示す。従って、他は実施の形態１と同様に行うことができ、実施の形態１及び実施の形態２と同一部分又は同様な機能を有する部分、及び工程の繰り返しの説明は省略する。
【００５５】
図５は照明装置の平面図であり、図６（Ａ）は図５における線Ｘ１−Ｘ２、図６（Ｂ）は図５における線Ｙ１−Ｙ２の断面図である。
【００５６】
図５及び図６の照明装置には半円形状の発光素子が発光素子１３２ａ、発光素子１３２ｂと複数設けられており、中央部において、それぞれ第１の接続部１１２ａ、第２の接続部１１４ａ、第１の接続部１１２ｂ、第２の接続部１１４ｂを有している。
【００５７】
基板１００中央部には発光素子１３２ａ、１３２ｂは設けられず、第１の接続部１１２ａ、１１２ｂ、第２の接続部１１４ａ、１１４ｂが設けられている。発光素子１３２ａは、第１の電極層１０４ａ、ＥＬ層１０６ａ、及び第２の電極層１０８ａの積層より構成され、発光素子１３２ｂは、第１の電極層１０４ｂ、ＥＬ層１０６ｂ、及び第２の電極層１０８ｂの積層より構成されている。
【００５８】
発光素子１３２ａにおいて、第１の電極層１０４ａ及び第２の電極層１０８ａは、基板１００の中央部まで延設しており、該延設領域において絶縁膜１１０ａは覆っておらず、第１の電極層１０４ａ、及び第２の電極層１０８ａが露出して、第１の接続部１１２ａ、第２の接続部１１４ａを形成している。同様に、発光素子１３２ｂにおいて、第１の電極層１０４ｂ及び第２の電極層１０８ｂは、基板１００の中央部まで延設しており、該延設領域において絶縁膜１１０ｂは覆っておらず、第１の電極層１０４ｂ、及び第２の電極層１０８ｂが露出して、第１の接続部１１２ｂ、第２の接続部１１４ｂを形成している。
【００５９】
図６（Ａ）において、基板１００の中央部の発光素子１３２ａ側では、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４ａが基板１００の中央部に延設して形成されている。第１の電極層１０４ａ上にＥＬ層１０６ａ、第２の電極層１０８ａが積層され、ＥＬ層１０６ａ及び第２の電極層１０８ａ上にＥＬ層１０６ａ及び第２の電極層１０８ａの端部を覆うように絶縁膜１１０ａが形成される。第１の電極層１０４ａの延設された領域は、第１の電極層１０４ａ上に積層されるＥＬ層１０６ａ、第２の電極層１０８ａ、絶縁膜１１０ａは形成されず露出して、第１の接続部１１２ａを形成している。同様に、基板１００の中央部の発光素子１３２ｂ側では、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４ｂが基板１００の中央部に延設して形成されている。第１の電極層１０４ｂ上にＥＬ層１０６ｂ、第２の電極層１０８ｂが積層され、ＥＬ層１０６ｂ及び第２の電極層１０８ｂ上にＥＬ層１０６ｂ及び第２の電極層１０８ｂの端部を覆うように絶縁膜１１０ｂが形成される。第１の電極層１０４ｂ上の延設された領域は、第１の電極層１０４ｂに積層されるＥＬ層１０６ｂ、第２の電極層１０８ｂ、絶縁膜１１０ｂは形成されず露出して、第１の接続部１１２ｂを形成している。
【００６０】
図６（Ｂ）において、基板１００の中央部の発光素子１３２ａ側では、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４ａが形成され、第１の電極層１０４ａ上に第１の電極層１０４ａの端部を覆うようにＥＬ層１０６ａが積層され、ＥＬ層１０６ａ上にＥＬ層１０６ａの端部を覆い基板１００の中央部に延設して第２の電極層１０８ａが形成されている。第２の電極層１０８ａの延設された領域は、第２の電極層１０８ａ上に積層される絶縁膜１１０ａは形成されず露出して、第２の接続部１１４ａを形成している。同様に、基板１００の中央部の発光素子１３２ｂ側では、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４ｂが形成され、第１の電極層１０４ｂ上に第１の電極層１０４ｂの端部を覆うようにＥＬ層１０６ｂが積層され、ＥＬ層１０６ｂ上にＥＬ層１０６ｂの端部を覆い基板１００の中央部に延設して第２の電極層１０８ｂが形成されている。第２の電極層１０８ｂの延設された領域は、第２の電極層１０８ｂ上に積層される絶縁膜１１０ｂは形成されず露出して、第２の接続部１１４ｂを形成している。
【００６１】
基板１００の外周部Ｘ１、及びＹ１においては、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４ａが形成され、第１の電極層１０４ａ上に第１の電極層１０４ａを覆うようにＥＬ層１０６ａが形成され、ＥＬ層１０６ａ上に第２の電極層１０８ａが形成される。第１の電極層１０４ａ、ＥＬ層１０６ａ、及び第２の電極層１０８ａ上に、ＥＬ層１０６ａ、及び第２の電極層１０８ａの端部を覆うように絶縁膜１１０ａが形成されている。同様に、基板１００の外周部Ｘ２、及びＹ２においては、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４ｂが形成され、第１の電極層１０４ｂ上に第１の電極層１０４ｂを覆うようにＥＬ層１０６ｂが形成され、ＥＬ層１０６ｂ上に第２の電極層１０８ｂが形成される。第１の電極層１０４ｂ、ＥＬ層１０６ｂ、及び第２の電極層１０８ｂ上に、ＥＬ層１０６ｂ、及び第２の電極層１０８ｂの端部を覆うように絶縁膜１１０ｂが形成されている。
【００６２】
このように、照明装置において、ＥＬ層１０６ａ、１０６ｂは、第１の電極層１０４ａ、１０４ｂ及び第２の電極層１０８ａ、１０８ｂが接しないように、第１の電極層１０４ａ、１０４ｂ及び第２の電極層１０８ａ、１０８ｂの間に形成されている。また、ＥＬ層１０６ａ、１０６ｂの端部は、絶縁膜１１０ａ、１１０ｂ又は第２の電極層１０８ａ、１０８ｂによって覆われる構造となっている。
【００６３】
よって、発光素子１３２ａ、１３２ｂにおいて、第１の電極層１０４ａ、１０４ｂ及び第２の電極層１０８ａ、１０８ｂは接触によるショートを生じることなく、発光素子１３２ａ、１３２ｂから安定した発光を得ることができる。また、ＥＬ層１０６ａ、１０６ｂが水等により劣化することを防ぎ、照明装置の信頼性を高めることができる。
【００６４】
本実施の形態の照明装置は、簡便な製造工程による作製が可能であるので、量産化を実現することができる。また、本実施の形態の照明装置は、素子劣化しにくい構造を有するので長寿命な照明装置を提供することができる。さらに、本実施の形態の照明装置は、薄膜軽量化を実現すると共に外部電源との電気的な接続を容易にできるので、様々な用途に用いることができる。
【００６５】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１乃至３で示す照明装置と外部電源とを接続するために、照明装置に接続部材を設ける例を図７及び図８に示す。
【００６６】
図８（Ａ）（Ｂ）は照明装置に接続部材を設ける例であり、図７は照明装置と接続部材との接続部を詳細に説明する図である。
【００６７】
図８（Ａ）（Ｂ）において、照明装置１３０に接続部材１５０（口金ともいう）が取り付けられている。接続部材１５０は、制御回路１５２、第１の接続配線１５４、第２の接続配線１５６、第１の取り出し配線１５８、第２の取り出し配線１６０を有しており、照明装置１３０は、発光素子１３２を含み、絶縁膜１１０で接続部を除いて封止されている。照明装置１３０は、実施の形態１乃至３で示す照明装置を適用することができる。接続部材１５０は直径１０ｍｍ〜４０ｍｍ、代表的には２５ｍｍ程度のものを用いればよい。実施の形態１乃至３に示す照明装置は、接続部材との接続部を中央部に設けているため、接続部材を照明装置中央部に設けることができる。
【００６８】
図７に示すように、接続部材１５０は、照明装置１３０において発光素子１３２の第１の電極層と接続する第１の接続部１１２、第２の電極層と接続する第２の接続部１１４と、異方性導電膜１６２を介して電気的に接続する。第１の接続部１１２と第１の接続配線１５４、制御回路１５２を介して第１の取り出し配線１５８が電気的に接続し、第２の接続部１１４と第２の接続配線１５６、制御回路１５２を介して第２の取り出し配線１６０が電気的に接続する。接続部材１５０を外部電源に接続することで、外部電源より電力の供給を受けることができ、照明装置を点灯させることができる。
【００６９】
制御回路１５２は、一例として、外部電源から供給される電源電圧を元に、発光素子１３２を一定の輝度で点灯させるための機能を有する回路である。制御回路１５２は、一例として、整流平滑回路、定電圧回路、定電流回路を有する。整流平滑回路は、外部の交流電源より供給される交流電圧を直流電圧にするための回路である。整流平滑回路は、一例として、ダイオードブリッジ回路、平滑容量等を組み合わせて構成すればよい。定電圧回路は、整流平滑回路から出力されるリップルを含んだ直流電圧を、安定化した定電圧の信号として出力する回路である。定電圧回路は、スイッチングレギュレータ、またはシリーズレギュレータ等を用いて構成すればよい。定電流回路は、定電圧回路の電圧に応じて定電流を発光素子１３２に出力する回路である。定電流回路は、トランジスタ等を用いて構成すればよい。なお、ここでは外部の電源として商用交流電源を想定し、整流平滑回路を設ける構成を示したが、外部の電源が直流電源の場合、整流平滑回路を設けなくてもよい。また、制御回路１５２には、必要に応じて、輝度を調整するための回路、サージ対策として保護回路等を設けてもよい。
【００７０】
図７では接続部材１５０と照明装置１３０の接続部との接続に異方性導電膜１６２を用いる例を示すが、接続部材１５０と照明装置１３０の接続部との電気的接続ができる方法及び構成ならばこれに限定されない。例えば、接続部材１５０及び照明装置１３０の接続部に用いる導電膜をはんだ接続が可能な材料で形成し、はんだを用いて接続してもよい。
【００７１】
図８（Ａ）と図８（Ｂ）は、接続部材１５０の形状が異なるものであり、接続部材１５０は、照明装置１３０との電気的接続ができる接続配線及び外部電源より電力を供給できる取り出し配線を有していれば様々な形状を用いることができる。
【００７２】
本実施の形態の照明装置は、簡便な製造工程による作製が可能であるので、量産化を実現することができる。また、本実施の形態の照明装置は、素子劣化しにくい構造を有するので長寿命な照明装置を提供することができる。さらに、本実施の形態の照明装置は、薄膜軽量化を実現すると共に外部電源との電気的な接続を容易にできるので、様々な用途に用いることができる。
【００７３】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００７４】
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態１乃至３で示す照明装置と外部電源とを接続するために照明装置に接続部材を設ける他の例を図９及び図１０に示す。
【００７５】
図９（Ａ）（Ｂ）は、照明装置に接続部材を設ける例であり、図８（Ａ）（Ｂ）において照明装置１３０の絶縁膜１１０上にさらに封止基板１３４を設け、発光素子１３２を封止する例である。
【００７６】
封止基板１３４によって発光素子１３２を基板１００との間に封止することによって、外部からの水分や、発光素子を劣化させる物質が侵入することをさらに防止することができる。また、外部からの物理的な衝撃を緩和することができるため、照明装置として物理的強度を高めることができる。よって、照明装置の信頼性が向上するので、使用できる環境が広がり、多用途に用いることができる。
【００７７】
図９（Ａ）（Ｂ）の接続部材１５０が設けられた照明装置１３０の使用形態の例を図１０（Ａ）（Ｂ）に示す。図１０（Ａ）は接続部材１５０の形状に合わせて、天井１４０にねじ込み型で取り付ける例であり、図１０（Ｂ）は天井１４０に引っ掛け型（引っ掛けシーリングともいう）で取り付ける例である。図１０（Ａ）（Ｂ）においても、接続部材１５０の第１の取り出し配線と第２の取り出し配線は、それぞれ第１の外部電極１４２、第２の外部電極１４４に電気的に接続し、電力を照明装置１３０に供給する。
【００７８】
封止基板１３４としては、発光素子１３２を挟持して対向する基板１００と同様な形状が好ましく、丸型（ディスク形状、円盤型、または円形）形状を有するとよい。また、封止基板１３４は、接続部材１５０を取り付ける開口を有する。封止基板１３４を断面が凹型の形状にして、図９（Ａ）（Ｂ）のように封止基板１３４内側に照明装置１３０をはめ込むようにすると好ましい。封止基板１３４の照明装置１３０側の面に乾燥剤となる吸水物質を設けてもよい。例えば、酸化バリウムなどの吸水物質の膜を封止基板１３４にスパッタ法により形成すればよい。このような乾燥剤として機能する膜は絶縁膜１１０上に形成してもよい。
【００７９】
封止基板１３４に用いる部材の具体例としては、プラスチック（可撓性基板）、ガラス、石英、セラミックス、金属などを用いることができる。プラスチックとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなる部材が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルムを用いることもできる。なお、発光素子の封止基板として機能するものであれば、これら以外のものを用いることもできる。
【００８０】
本実施の形態の照明装置は、簡便な製造工程による作製が可能であるので、量産化を実現することができる。また、本実施の形態の照明装置は、素子劣化しにくい構造を有するので長寿命な照明装置を提供することができる。さらに、本実施の形態の照明装置は、薄膜軽量化を実現すると共に外部電源との電気的な接続を容易にできるので、様々な用途に用いることができる。
【００８１】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様である照明装置に用いる発光素子の素子構造の一例について、説明する。
【００８２】
図１１（Ａ）に示す素子構造は、一対の電極（陽極１００１、陰極１００２）間に発光領域を含むＥＬ層１００３が挟まれた構造を有する。
【００８３】
また、ＥＬ層１００３は、少なくとも発光層１０１３を含んで形成されていればよく、発光層１０１３以外の機能層を含む積層構造であっても良い。発光層１０１３以外の機能層としては、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質等を含む層を用いることができる。具体的には、正孔注入層１０１１、正孔輸送層１０１２、発光層１０１３、電子輸送層１０１４、電子注入層１０１５等の機能層を適宜組み合わせて用いることができる。
【００８４】
次に、上述した発光素子に用いることができる材料について、具体的に説明する。
【００８５】
陽極１００１としては、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上が好ましい。）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。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、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（ＩＺＯ：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等の導電性金属酸化物が挙げられる。
【００８６】
これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタにより成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウムは、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。
【００８７】
この他、陽極１００１に用いられる材料としては、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）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン等）、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物、チタン酸化物等が挙げられる。
【００８８】
陰極１００２としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下であることが好ましい）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。このような陰極材料の具体例としては、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、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、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が挙げられる。なお、アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらを含む合金の膜は、真空蒸着法を用いて形成することができる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む合金はスパッタリング法により形成することも可能である。また、銀ペーストなどをインクジェット法などにより成膜することも可能である。
【００８９】
この他、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、または希土類金属の化合物（例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、酸化リチウム（ＬｉＯｘ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）など）の薄膜と、アルミニウム等の金属膜とを積層することによって、陰極１００２を形成することも可能である。
【００９０】
なお、本実施の形態に示す発光素子において、陽極１００１および陰極１００２のうち、少なくとも一方が透光性を有すればよい。
【００９１】
次に、ＥＬ層１００３を構成する各層に用いる材料について、以下に具体例を示す。
【００９２】
正孔注入層１０１１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、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、或いはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層１０１１を形成することができる。さらに、トリス（ｐ−エナミン置換−アミノフェニル）アミン化合物、２，７−ジアミノ−９−フルオレニリデン化合物、トリ（ｐ−Ｎ−エナミン置換−アミノフェニル）ベンゼン化合物、アリール基が少なくとも１つ置換したエテニル基が一つ又は２つ置換したピレン化合物、Ｎ，Ｎ’−ジ（ビフェニル−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）−３，３’−ジエチルビフェニル−４，４’−ジアミン、２，２’−（メチレンジ−４，１−フェニレン）ビス［４，５−ビス（４−メトキシフェニル）−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール］、２，２’−（ビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、２，２’−（３，３’−ジメチルビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、ビス［４−（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール−２−イル）フェニル］（メチル）アミン等を用いて正孔注入層１０１１を形成することができる。
【００９３】
また、正孔注入層１０１１として、有機化合物と無機化合物（好ましくは、有機化合物に対して電子受容性を示す無機化合物）とを複合してなる正孔注入性複合材料を用いることができる。正孔注入性複合材料は、有機化合物と無機化合物との間で電子の授受が行われ、キャリア密度が増大するため、正孔注入性、正孔輸送性に優れている。
【００９４】
また、正孔注入層１０１１として正孔注入性複合材料を用いた場合、陽極１００１とオーム接触をすることが可能となるため、仕事関数に関わらず陽極１００１を形成する材料を選ぶことができる。
【００９５】
正孔注入性複合材料に用いる無機化合物としては、遷移金属の酸化物であることが好ましい。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安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【００９６】
正孔注入性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、正孔注入性複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、正孔注入性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。
【００９７】
例えば、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）、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）等を挙げることができる。
【００９８】
正孔注入性複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、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）等を挙げることができる。
【００９９】
また、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−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）、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を用いることができる。
【０１００】
また、正孔注入性複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］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、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）ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４〜４２である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。
【０１０１】
なお、正孔注入性複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、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）等が挙げられる。
【０１０２】
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）等の高分子化合物を用いることもできる。
【０１０３】
正孔輸送層１０１２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、芳香族アミン（すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの）の化合物であることが好ましい。広く用いられている材料として、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、その誘導体である４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（以下、ＮＰＢと記す）、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、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などのスターバースト型芳香族アミン化合物が挙げられる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送層１０１２は、単層のものだけでなく、上記物質の混合層、あるいは二層以上積層したものであってもよい。
【０１０４】
また、ＰＭＭＡのような電気的に不活性な高分子化合物に、正孔輸送性材料を添加してもよい。
【０１０５】
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（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てもよく、さらに上記高分子化合物に上記正孔輸送性材料を適宜添加してもよい。さらに、トリス（ｐ−エナミン置換−アミノフェニル）アミン化合物、２，７−ジアミノ−９−フルオレニリデン化合物、トリ（ｐ−Ｎ−エナミン置換−アミノフェニル）ベンゼン化合物、アリール基が少なくとも１つ置換したエテニル基が一つ又は２つ置換したピレン化合物、Ｎ，Ｎ’−ジ（ビフェニル−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）−３，３’−ジエチルビフェニル−４，４’−ジアミン、２，２’−（メチレンジ−４，１−フェニレン）ビス［４，５−ビス（４−メトキシフェニル）−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール］、２，２’−（ビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、２，２’−（３，３’−ジメチルビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、ビス［４−（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール−２−イル）フェニル］（メチル）アミン等も正孔輸送層１０１２に用いることができる。
【０１０６】
発光層１０１３は、発光性の物質を含む層であり、種々の材料を用いることができる。例えば、発光性の物質としては、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。以下に、発光層に用いることのできる有機化合物材料を説明する。ただし、発光素子に適用可能な材料はこれらに限定されるものではない。
【０１０７】
青色〜青緑色の発光は、例えば、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）、９，１０−ジフェニルアントラセンなどをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。また、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）などのスチリルアリーレン誘導体や、９，１０−ジ−２−ナフチルアントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ビス（２−ナフチル）−２−ｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）などのアントラセン誘導体から得ることができる。また、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）等のポリマーを用いても良い。また、青色発光のゲスト材料としては、スチリルアミン誘導体が好ましく、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）や、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）スチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＰＣＡ２Ｓ）などが挙げられる。特にＹＧＡ２Ｓは、４５０ｎｍ付近にピークを有しており好ましい。また、ホスト材料としては、アントラセン誘導体が好ましく、９，１０−ビス（２−ナフチル）−２−ｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）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）が好適である。特に、ＣｚＰＡは電気化学的に安定であるため好ましい。
【０１０８】
青緑色〜緑色の発光は、例えば、クマリン３０、クマリン６などのクマリン系色素や、ビス［２−（２，４−ジフルオロフェニル）ピリジナト］ピコリナトイリジウム（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス（２−フェニルピリジナト）アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））などをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。また、上述のペリレンやＴＢＰを５ｗｔ％以上の高濃度で適当なホスト材料に分散させることによっても得られる。また、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＴＺ）２、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）クロロガリウム（Ｇａ（ｍｑ）２Ｃｌ）などの金属錯体からも得ることができる。また、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）等のポリマーを用いても良い。また、青緑色〜緑色の発光層のゲスト材料としては、アントラセン誘導体が効率の高い発光が得られるため好ましい。例えば、９，１０−ビス｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノ）フェニル−Ｎ−フェニル］アミノフェニル｝−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ＤＰＡＢＰＡ）を用いることにより、高効率な青緑色発光が得られる。また、２位にアミノ基が置換されたアントラセン誘導体は高効率な緑色発光が得られるため好ましく、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）が特に長寿命であり好適である。これらのホスト材料としてはアントラセン誘導体が好ましく、先に述べたＣｚＰＡが電気化学的に安定であるため好ましい。また、緑色発光と青色発光を組み合わせ、青色から緑色の波長領域に２つのピークを持つ発光素子を作製する場合、青色発光層のホストにＣｚＰＡのような電子輸送性のアントラセン誘導体を用い、緑色発光層のホストにＮＰＢのようなホール輸送性の芳香族アミン化合物を用いると、青色発光層と緑色発光層との界面で発光が得られるため好ましい。すなわちこの場合、２ＰＣＡＰＡのような緑色発光材料のホストとしては、ＮＰＢの如き芳香族アミン化合物が好ましい。
【０１０９】
黄色〜橙色の発光は、例えば、ルブレン、４−（ジシアノメチレン）−２−［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−６−メチル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（９−ジュロリジル）エテニル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、ビス［２−（２−チエニル）ピリジナト］アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（ｔｈｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルキノリナト）アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））などをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。特に、ゲスト材料としてルブレンのようなテトラセン誘導体が、高効率かつ化学的に安定であるため好ましい。この場合のホスト材料としては、ＮＰＢのような芳香族アミン化合物が好ましい。他のホスト材料としては、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（略称：Ｚｎｑ２）やビス［２−シンナモイル−８−キノリノラト］亜鉛（略称：Ｚｎｓｑ２）などの金属錯体を用いることができる。また、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン）等のポリマーを用いても良い。
【０１１０】
橙色〜赤色の発光は、例えば、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［２−（ジュロリジン−９−イル）エチニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（９−ジュロリジル）エテニル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、ビス［２−（２−チエニル）ピリジナト］アセチルアセトナトイリジウム（略称：Ｉｒ（ｔｈｐ）２（ａｃａｃ））、などをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。ビス（８−キノリノラト）亜鉛（略称：Ｚｎｑ２）やビス［２−シンナモイル−８−キノリノラト］亜鉛（略称：Ｚｎｓｑ２）などの金属錯体からも得ることができる。また、ポリ（３−アルキルチオフェン）等のポリマーを用いても良い。赤色発光を示すゲスト材料としては、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［２−（ジュロリジン−９−イル）エチニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（９−ジュロリジル）エテニル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、｛２−イソプロピル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−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）、｛２，６−ビス［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−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）のような４Ｈ−ピラン誘導体が高効率であり、好ましい。特に、ＤＣＪＴＩ、ＢｉｓＤＣＪＴＭは、６２０ｎｍ付近に発光ピークを有するため好ましい。
【０１１１】
なお、発光層１０１３としては、上述した発光性の物質（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成としてもよい。発光性の高い物質を分散させるための物質としては、各種のものを用いることができ、発光性の高い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。
【０１１２】
発光性の物質を分散させるための物質としては、具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などの複素環化合物や、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、３，６−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、３，３’，３’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセンなどの縮合芳香族化合物、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、ＮＰＢ（またはα−ＮＰＤ）、ＴＰＤ、ＤＦＬＤＰＢｉ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物などを用いることができる。
【０１１３】
また、発光性の物質を分散させるための物質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、発光性の物質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。
【０１１４】
発光性の物質を他の物質に分散させた構成とすることにより、発光層１０１３の結晶化を抑制することができる。また、発光性の物質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。
【０１１５】
電子輸送層１０１４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送性の高い物質としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、ビス［３−（１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）フルオレン−２−オラト］亜鉛（ＩＩ）、ビス［３−（１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）フルオレン−２−オラト］ベリリウム（ＩＩ）、ビス［２−（１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）ジベンゾ［ｂ、ｄ］フラン−３−オラト］（フェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）、ビス［２−（ベンゾオキサゾール−２−イル）−７，８−メチレンジオキシジベンゾ［ｂ、ｄ］フラン−３−オラト］（２−ナフトラト）アルミニウム（ＩＩＩ）なども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。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１０１４として用いても構わない。また、電子輸送層１０１４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。
【０１１６】
電子注入層１０１５は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入性の高い物質としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物が挙げられる。また、有機化合物（好ましくは、電子輸送性を有する有機化合物）と無機化合物（好ましくは、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、またはそれらの化合物）とを複合してなる電子注入性複合材料を用いることもできる。電子注入性複合材料としては、例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることができる。この様な構造とすることにより、陰極１００２からの電子注入効率をより高めることができる。
【０１１７】
なお、電子注入層１０１５として、上述した電子注入性複合材料を用いた場合には、仕事関数に関わらずＡｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、珪素若しくは酸化珪素を含有したＩＴＯ等様々な導電性材料を陰極１００２の材料として用いることができる。
【０１１８】
以上の層を適宜組み合わせて積層することにより、ＥＬ層１００３を形成することができる。なお、発光層１０１３を２層以上の積層構造としても良い。発光層１０１３を２層以上の積層構造とし、各々の発光層に用いる発光物質の種類を変えることにより様々な発光色を得ることができる。また、発光物質として発光色の異なる複数の発光物質を用いることにより、ブロードなスペクトルの発光や白色発光を得ることもできる。特に、高輝度が必要とされる照明用途には、発光層を積層させた構造が好適である。
【０１１９】
また、ＥＬ層１００３の形成方法としては、用いる材料に応じて種々の方法（例えば、乾式法や湿式法等）適宜選択することができる。例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、インクジェット法、スピンコート法、等を用いることができる。また、各層で異なる方法を用いて形成してもよい。
【０１２０】
また、本実施の形態に示す発光素子の作製方法としては、ドライプロセス（例えば、真空蒸着法、スパッタリング法）、ウェットプロセス（例えば、インクジェット法、スピンコート法等）を問わず、種々の方法を用いて形成することができる。
【０１２１】
なお、本実施の形態に示す発光素子の構成は、図１１（Ｂ）に示すように一対の電極間にＥＬ層１００３が複数積層された構造、所謂、積層型素子の構成であってもよい。但し、ＥＬ層１００３が、例えばｎ（ｎは２以上の自然数）層の積層構造を有する場合には、ｍ（ｍは自然数、１≦ｍ≦ｎ−１）番目のＥＬ層と、（ｍ＋１）番目のＥＬ層との間には、それぞれ中間層１００４が挟まれた構造を有する。
【０１２２】
なお、中間層１００４とは、陽極１００１と陰極１００２の間に電圧を印加したときに、中間層１００４に接して形成される陽極１００１側の一方のＥＬ層１００３に対して電子を注入する機能を有し、陰極１００２側の他方のＥＬ層１００３に正孔を注入する機能を有する。
【０１２３】
中間層１００４は、上述した有機化合物と無機化合物との複合材料（正孔注入性複合材料や電子注入性複合材料）の他、金属酸化物等の材料を適宜組み合わせて形成することができる。なお、正孔注入性複合材料とその他の材料とを組み合わせて用いることがより好ましい。中間層１００４に用いるこれらの材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、発光素子の低電流駆動、および低電圧駆動を実現することができる。
【０１２４】
積層型素子の構成において、ＥＬ層が２層積層された構成を有する場合において、第１のＥＬ層から得られる発光の発光色と第２のＥＬ層から得られる発光の発光色を補色の関係にすることによって、白色発光を外部に取り出すことができる。なお、第１のＥＬ層および第２のＥＬ層のそれぞれが補色の関係にある複数の発光層を有する構成としても、白色発光が得られる。補色の関係としては、青色と黄色、あるいは青緑色と赤色などが挙げられる。青色、黄色、青緑色、赤色に発光する物質としては、例えば、先に列挙した発光物質の中から適宜選択すればよい。
【０１２５】
以下に、第１のＥＬ層および第２のＥＬ層のそれぞれが補色の関係にある複数の発光層を有し、白色発光が得られる構成の一例を示す。
【０１２６】
例えば、第１のＥＬ層は、青色〜青緑色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す第１の発光層と、黄色〜橙色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す第２の発光層とを有し、第２のＥＬ層は、青緑色〜緑色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す第３の発光層と、橙色〜赤色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す第４の発光層とを有するものとする。
【０１２７】
この場合、第１のＥＬ層からの発光は、第１の発光層および第２の発光層の両方からの発光を合わせたものであるので、青色〜青緑色の波長領域および黄色〜橙色の波長領域の両方にピークを有する発光スペクトルを示す。すなわち、第１のＥＬ層は２波長型の白色または白色に近い色の発光を呈する。
【０１２８】
また、第２のＥＬ層からの発光は、第３の発光層および第４の発光層の両方からの発光を合わせたものであるので、青緑色〜緑色の波長領域および橙色〜赤色の波長領域の両方にピークを有する発光スペクトルを示す。すなわち、第２のＥＬ層は、第１のＥＬ層とは異なる２波長型の白色または白色に近い色の発光を呈する。
【０１２９】
したがって、第１のＥＬ層からの発光および第２のＥＬ層からの発光を重ね合わせることにより、青色〜青緑色の波長領域、青緑色〜緑色の波長領域、黄色〜橙色の波長領域、橙色〜赤色の波長領域をカバーする白色発光を得ることができる。
【０１３０】
なお、上述した積層型素子の構成において、積層されるＥＬ層の間に中間層を配置することにより、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での発光が可能である。電流密度を低く保てるため、長寿命素子を実現することができる。また、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。
【０１３１】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
【０１３２】
（実施の形態７）
本実施の形態では、照明装置の応用例を示す。
【０１３３】
図１２は、本発明の一態様である照明装置を室内の照明装置として用いた一例を示している。本発明の一態様である照明装置は、天井用照明装置８２０２としてのみならず、壁用照明装置８２０４としても用いることが可能である。また、当該照明装置は、卓上照明装置８２０６としても用いることが可能である。また本発明の一態様である照明装置は、面光源の光源を有するため、点光源の光源を用いた場合に比べ、光反射板等の部材を削減することができ、または熱の発生が白熱電球に比べて小さい点等、室内の照明装置として好ましい。
【０１３４】
また、本発明の一態様である照明装置は、自動車、自転車などのヘッドライトとして用いることが可能である。図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は、本発明の一態様である照明装置を自動車のヘッドライトとして用いた一例を示している。図１３（Ａ）は、本発明の一態様である照明装置をヘッドライト８２１２として用いた自動車の外観図である。また図１３（Ｂ）、図１３（Ｃ）は、図１３（Ａ）のヘッドライト８２１２の断面図である。図１３（Ｂ）、図１３（Ｃ）において、電源供給用コネクタ８２１６に接続された照明装置８２１４は、光源として用いられている。図１３（Ｂ）では、複数の照明装置８２１４が用いられているため高輝度の光を外部に取り出すことができる。一方、図１３（Ｃ）では、反射板８２１８によって照明装置からの光が集光されており、指向性を有する高輝度の光を外部に取り出すことができる。
【０１３５】
次に、本発明の一態様である照明装置を、信号機、誘導灯等の照明装置として適用した例について図１４（Ａ）に示す。
【０１３６】
図１４（Ａ）は、一例として、信号機の外観について示した図である。信号機８２２８は、青の照明部８２２２、黄色の照明部８２２４、赤の照明部８２２６を有する。信号機８２２８は、各照明部における照明装置に青、黄、赤の三色に対応する本発明の一態様である照明装置を有する。
【０１３７】
本発明の一態様である照明装置を避難口誘導灯に適用した例について図１４（Ｂ）に示す。
【０１３８】
図１４（Ｂ）は、一例として、避難口誘導灯の外観について示した図である。避難口誘導灯８２３２は、照明装置と、蛍光部が設けられた蛍光板とを組み合わせて構成することができる。また、特定の色を発光する照明装置と、図面のような形状の透過部が設けられた遮光板とを組み合わせて構成することもできる。本発明の一態様である照明装置は、一定の輝度で点灯することができるため、常時点灯が求められる避難口誘導灯として好ましい。
【０１３９】
本発明の一態様である照明装置を屋外用照明に適用した例について図１４（Ｃ）に示す。
【０１４０】
屋外用照明の一つとして例えば街灯が挙げられる。街灯は、例えば図１４（Ｃ）に示すように、筐体８２４２と、照明部８２４４と、を有する構成とすることができる。本発明の一態様である照明装置は、照明部８２４４に複数配置して用いることができる。図１４（Ｃ）に示すように、街灯は、例えば道路沿いに設置して照明部８２４４により周囲を照らすことができるため、道路を含め周囲の視認性を向上させることができる。
【０１４１】
なお、街灯に電源電圧を供給する場合には、例えば図１４（Ｃ）に示すように、電柱８２４６の送電線８２４８を介して電源電圧を供給することができる。ただしこれに限定されず、例えば光電変換装置を筐体８２４２に設け、光電変換装置により得られた電圧を電源電圧として利用することもできる。
【０１４２】
また、本発明の一態様である照明装置を携帯用照明に適用した例について図１４（Ｄ）及び図１４（Ｅ）に示す。図１４（Ｄ）は、装着型ライトの構成を示す図であり、図１４（Ｅ）は手持ち型ライトの構成を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明の一形態は、エレクトロルミネセンスを発現する発光部材を含む照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
白熱電球や蛍光灯よりも発光効率が高いという試算から、次世代の照明器具としてエレクトロルミネセンス材料を用いた照明装置が注目されている。エレクトロルミネセンス材料は蒸着法や塗布法などの製法により厚さ１μｍ以下の薄膜で形成可能であり、また照明装置としての形態にも工夫が施されている。例えば、エレクトロルミネセンス材料を用いた照明装置を大面積化しても輝度を均一に保つことができる照明装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、エレクトロルミネセンスパネルの荷重負担を減らすために、エレクトロルミネセンスパネルを環状に形成し中央部に開口部を形成した照明装置が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。この照明装置は、エレクトロルミネセンスパネルの電極の端子を中央の開口部の内側まで引き出し、中央部に取付けた支持部材に設けた駆動回路と、引き出された端子とを接続した構造を有している。
【０００４】
このような構造の照明装置において、エレクトロルミネセンスパネルの薄膜電極の端子を中央の開口部の内側まで引き出すには、金属板や導線などを薄膜電極に半田付け等して取り付ける必要がある。
【０００５】
しかし、金属板や導線を薄膜電極に取り付けても、薄膜電極は付着力が弱く基板から剥離しやすいという問題がある。また、薄膜電極と金属板や導線などの引き出し端子を別途設ける必要があるため、部品点数が増えて構造が複雑になるという問題がある。その結果、エレクトロルミネセンス素子が薄膜でありながら、照明装置の薄型化を実現できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３３２７７３号公報
【特許文献２】特開２００７−１７３４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一形態はエレクトロルミネセンス材料を用いた照明装置の薄型化を図ることを目的の一とする。また、本発明の一形態はエレクトロルミネセンス材料を用いた照明装置の構造の簡略化を図ることを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、照明装置を構成する発光素子を外部と電気的に接続する端子が、基板上の発光素子と同一面に形成されており、発光素子を積層形成しながら基板の中央部に端子が形成される照明装置である。また、発光素子が劣化しにくい構造を有する照明装置である。
【０００９】
本発明の一態様は、絶縁表面を有する基板の一面に、少なくとも一方が透光性を有する第１の電極と第２の電極と、該第１の電極と該第２の電極に挟まれたＥＬ層とが設けられた発光素子と、発光素子を覆い基板の略中央部に開口部が設けられた保護層と、保護層の開口部に設けられた、第１の電極から延設された第１の端子部及び第２の電極から延設された第２の端子部とを有する照明装置である。
【００１０】
上記構成において、基板の絶縁表面に接して第１の端子部及び第２の端子部が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の一態様は、絶縁表面を有する基板の一面に、少なくとも一方が透光性を有し、基板の外周部において接続部を有する第１の電極と第２の電極と、第１の電極と第２の電極に挟まれたＥＬ層が設けられた発光素子と、第１の電極と第２の電極の接続部を除いて発光素子を覆う保護層と、保護層上に、第１の電極の接続部から基板の略中央部に配線される第１の補助配線及び第２の電極の接続部から基板の略中央部に配線される第２の補助配線と、基板の略中央部に第１の補助配線から延設された第１の端子部及び第２の補助配線から延設された第２の端子部とを有する照明装置である。
【００１２】
上記各構成において、基板の一面に絶縁性のバリア層が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
上記各構成において、基板は円形であることを特徴とする。
【００１４】
上記各構成において、ＥＬ層は中間層を介して少なくとも二層設けられていることを特徴とする。
【００１５】
なお、第１、第２として付される序数詞は便宜上用いるものであり、工程順又は積層順を限定して示すものではない。また、第１、第２として付される序数詞が付された名称は、発明を特定するための事項として固有の名称を示すものではない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一態様である照明装置は、簡便な製造工程による作製が可能であるので、量産化を実現することができる。また、本発明の一態様である照明装置は、素子劣化しにくい構造を有するので長寿命な照明装置を提供することができる。さらに、本発明の一態様である照明装置は、薄膜軽量化を実現すると共に外部電源との電気的な接続を容易にできるので、様々な用途に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】照明装置を説明する平面図。
【図２】照明装置を説明する断面図。
【図３】照明装置を説明する平面図。
【図４】照明装置を説明する断面図。
【図５】照明装置を説明する平面図。
【図６】照明装置を説明する断面図。
【図７】照明装置と接続部材との接続構造を説明する図。
【図８】照明装置と接続部材との接続構造を説明する図。
【図９】照明装置と接続部材との接続構造を説明する図。
【図１０】照明装置の使用形態の一例を説明する図。
【図１１】照明装置に適用できる発光素子の例を説明する図。
【図１２】照明装置の使用形態の一例を説明する図。
【図１３】照明装置の使用形態の一例を説明する図。
【図１４】照明装置の使用形態の一例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下の説明に限定されず、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００１９】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一態様について図１及び図２を用いて説明する。
【００２０】
図１は照明装置の平面図であり、図２（Ａ）は図１における線Ｅ−Ｆ、図２（Ｂ）は図１における線Ｇ−Ｈの断面図である。
【００２１】
下地保護膜（バリア層）として絶縁膜１０２が設けられた基板１００上に第１の電極層１０４、ＥＬ層１０６、及び第２の電極層１０８を含む発光素子１３２が形成され、発光素子１３２は第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８の一部を除いて絶縁膜１１０に覆われている。絶縁膜１１０は発光素子のＥＬ層１０６を外部からの水等の汚染物質から保護する保護膜、封止膜として機能する。なお、基板１００は、丸型（ディスク形状、円盤型、または円形）形状を有しており、発光素子１３２を形成する為の薄膜が成膜できる部材を用いる。
【００２２】
基板１００は、丸型形状の基板であるため、基板１００上に積層される絶縁膜１０２、第１の電極層１０４、ＥＬ層１０６、第２の電極層１０８、及び絶縁膜１１０もその形状を反映し、概略丸型形状に形成される。
【００２３】
第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８は、絶縁膜１１０上に形成される第１の補助配線１１１、第２の補助配線１１３とそれぞれ接続するために、基板１００の外周部まで延設しており、該延設領域において第１の電極層１０４、及び第２の電極層１０８は、絶縁膜１１０に覆われておらず露出している。この第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８の露出領域は、それぞれ第１の電極層１０４と第１の補助配線１１１との接続部、第２の電極層１０８と第２の補助配線１１３との接続部となる。
【００２４】
第１の電極層１０４の延設された露出領域に接して第１の補助配線１１１が形成され、同様に第２の電極層１０８の延設された露出領域に接して第２の補助配線１１３が形成されている。第１の補助配線１１１及び第２の補助配線１１３は外部電源の端子との接続のための照明装置の端子として機能し、外部電源の端子との第１の接続部１１２（照明装置の第１の端子部ともいう）、第２の接続部１１４（照明装置の第２の端子部ともいう）を有している。第１の補助配線１１１及び第２の補助配線１１３によって、第１の電極層１０４の接続部である第１の接続部１１２、及び第２の電極層１０８の接続部である第２の接続部１１４は発光素子１３２と同一面上において円形の基板中央部に設けることができる。なお、本明細書において基板や照明装置の中央部とは中央及び中央付近を含む領域をいう。
【００２５】
基板１００の外周部Ｅにおいては、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４が形成され、第１の電極層１０４上に第１の電極層１０４の端部を覆うようにＥＬ層１０６が積層され、ＥＬ層１０６上にＥＬ層１０６の端部を覆い基板１００の外周部Ｅ側に延設して第２の電極層１０８が形成されている。第２の電極層１０８の延設された領域は、第２の電極層１０８上に積層される絶縁膜１１０は形成されず露出している。その露出した第２の電極層１０８に接して絶縁膜１１０上に第２の補助配線１１３が基板１００中央部まで形成されている。よって第２の電極層１０８と電気的に接続した第２の補助配線１１３によって、基板１００中央部に外部電源との第２の接続部１１４を形成することができる。
【００２６】
基板１００の外周部Ｆにおいては、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４が基板１００の外周部Ｆ側に延設して形成されている。第１の電極層１０４上にＥＬ層１０６、第２の電極層１０８が積層され、ＥＬ層１０６及び第２の電極層１０８上にＥＬ層１０６及び第２の電極層１０８の端部を覆うように絶縁膜１１０が形成される。外周部Ｆにおいて、第１の電極層１０４の延設された領域は、第１の電極層１０４上に積層されるＥＬ層１０６、第２の電極層１０８、及び絶縁膜１１０は形成されず露出している。その露出した第１の電極層１０４に接して絶縁膜１１０上に第１の補助配線１１１が基板１００中央部まで形成されている。よって第１の電極層１０４と電気的に接続した第１の補助配線１１１によって、基板１００中央部に外部電源との第１の接続部１１２を形成することができる。
【００２７】
基板１００の外周部Ｇ及びＨにおいては、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４が形成され、第１の電極層１０４上に第１の電極層１０４を覆うようにＥＬ層１０６が形成され、ＥＬ層１０６上に第２の電極層１０８が形成される。第１の電極層１０４、ＥＬ層１０６、及び第２の電極層１０８上に、ＥＬ層１０６及び第２の電極層１０８の端部を覆うように絶縁膜１１０が形成されている。
【００２８】
このように、照明装置において、ＥＬ層１０６は、第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８が接しないように、第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８の間に形成されている。また、ＥＬ層１０６の端部は、絶縁膜１１０又は第２の電極層１０８によって覆われる構造となっている。
【００２９】
よって、発光素子１３２において、第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８は接触によるショートを生じることなく、発光素子１３２から安定した発光を得ることができる。また、ＥＬ層が水等により劣化することを防ぎ、照明装置の信頼性を高めることができる。
【００３０】
本実施の形態の照明装置は、ＥＬ層１０６からの光を第１の電極層１０４、絶縁膜１０２、基板１００を透過して取り出す照明装置である。よって、第１の電極層１０４、絶縁膜１０２、基板１００は、ＥＬ層からの光を透過する透光性である必要である。なお、本明細書において透光性とは、少なくとも可視光の波長領域の光に対して光を透過する性質を指す。
【００３１】
一方、第２の電極層１０８、絶縁膜１１０、第１の補助配線１１１、及び第２の補助配線１１３は必ずしも透光性を有する必要はない。第２の電極層１０８が反射性を有すると、ＥＬ層１０６から基板１００側よりの光の取り出し効率を高めることができる。
【００３２】
基板１００に用いる部材の具体例としては、プラスチック（可撓性基板）、ガラス、または、石英などを用いることができる。プラスチックとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなる部材が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルムを用いることもできる。なお、発光素子の作製工程における支持体として機能するものであれば、これら以外のものを用いることもできる。
【００３３】
また、基板１００の大きさとしては、発光装置の用途によって適宜設定することが可能であるが、生産性、および取り扱いの面からＣＤ−Ｒ等の光ディスクデバイスと同程度の大きさ（例えば、直径１０ｃｍ乃至１４ｃｍ、好ましくは直径１２ｃｍの円盤形状）とするのがより好ましい。
【００３４】
よって、図１及び図２に示す照明装置は、直径１０ｃｍ乃至１４ｃｍ、好ましくは１２ｃｍ、１．２ｍｍ乃至１．５ｍｍの厚さの円盤形状を有する照明装置とすることができる。
【００３５】
下地保護膜として機能する絶縁膜１０２は、例えば、無機化合物を用いて単層又は多層で形成する。無機化合物の代表例としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等がある。また、絶縁膜１０２として、硫化亜鉛及び酸化珪素を含む膜（ＺｎＳ・ＳｉＯ２膜）を用いてもよい。なお、絶縁膜１０２として、窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化窒化珪素等を用いることにより、外部からＥＬ層へ、水分や酸素等の気体が侵入することを防止することができる。
【００３６】
保護膜、封止膜として機能する絶縁膜１１０としては、例えば、無機化合物、有機化合物を用いて、単層又は多層で形成することができる。ここでは無機化合物を用いて単層又は多層で形成する。無機化合物の代表例としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素等がある。また、絶縁膜１１０として、硫化亜鉛及び酸化珪素を含む膜（ＺｎＳ・ＳｉＯ２膜）を用いてもよい。
【００３７】
また、有機化合物としては、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、エポキシ等を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）、シロキサン系樹脂、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）等を用いることができる。
【００３８】
なおシロキサン系樹脂とは、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサン系樹脂は置換基としては有機基（例えばアルキル基やアリール基）やフルオロ基を用いても良い。また、有機基はフルオロ基を有していても良い。
【００３９】
第１の補助配線１１１、第２の補助配線１１３は、導電性材料を用いればよく例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）から選ばれた材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層で又は積層して形成することができる。また、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの導電性材料を用いてもよい。
【００４０】
本実施の形態の照明装置は、簡便な製造工程による作製が可能であるので、量産化を実現することができる。また、本実施の形態の照明装置は、素子劣化しにくい構造を有するので長寿命な照明装置を提供することができる。さらに、本実施の形態の照明装置は、薄膜軽量化を実現すると共に外部電源との電気的な接続を容易にできるので、様々な用途に用いることができる。
【００４１】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１において、補助配線の構成が異なる照明装置の例を図３及び図４に示す。従って、他は実施の形態１と同様に行うことができ、実施の形態１と同一部分又は同様な機能を有する部分、及び工程の繰り返しの説明は省略する。
【００４２】
図３は照明装置の平面図であり、図４（Ａ）は図３における線Ｅ−Ｆ、図４（Ｂ）は図３における線Ｇ−Ｈの断面図である。
【００４３】
下地保護膜として絶縁膜１０２が設けられた基板１００上に第１の電極層１０４、ＥＬ層１０６、及び第２の電極層１０８を含む発光素子１３２が形成され、発光素子１３２は第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８の一部を除いて絶縁膜１１０に覆われている。
【００４４】
第１の電極層１０４は、絶縁膜１１０上に形成される第１の補助配線１１１と接続するために、基板１００の外周部まで延設しており、該延設領域において絶縁膜１１０には覆われておらず、第１の電極層１０４が露出している。第１の電極層１０４の延設された露出領域に接して第１の補助配線１１１が形成されている。第１の補助配線１１１は外部電源の端子との接続のための照明装置の端子として機能し、外部電源の端子との第１の接続部１１２を有している。
【００４５】
また、絶縁膜１１０は、第２の電極層１０８上に開口部を有しており、絶縁膜１１０の開口部において、第２の電極層１０８が露出している。この露出された第２の電極層１０８は外部電源の端子との接続のための照明装置の端子として機能し、外部電源の端子との第２の接続部１１４を有している。
【００４６】
第１の補助配線１１１、及び絶縁膜１１０の開口部に露出された第２の電極層１０８によって、第１の電極層１０４の接続部である第１の接続部１１２、及び第２の電極層１０８の接続部である第２の接続部１１４は発光素子１３２と同一面上において円形の基板１００中央部に設けることができる。
【００４７】
基板１００の外周部Ｅにおいては、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４が形成され、第１の電極層１０４上に第１の電極層１０４の端部を覆うようにＥＬ層１０６が積層され、ＥＬ層１０６上にＥＬ層１０６の端部を覆うように第２の電極層１０８が形成されている。第２の電極層１０８上には、第２の電極層１０８が外周部Ｅから中央部まで露出するように開口部を有する絶縁膜１１０が形成されている。よって第２の電極層１０８によって、基板１００中央部に外部電源との第２の接続部１１４を形成することができる。
【００４８】
基板１００の外周部Ｆにおいては、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４が基板１００の外周部Ｆ側に延設して形成されている。第１の電極層１０４上にＥＬ層１０６、第２の電極層１０８が積層され、ＥＬ層１０６及び第２の電極層１０８上にＥＬ層１０６及び第２の電極層１０８の端部を覆うように絶縁膜１１０が形成される。外周部Ｆにおいて、第１の電極層１０４の延設された領域は、第１の電極層１０４上に積層されるＥＬ層１０６、第２の電極層１０８、絶縁膜１１０は形成されず露出している。その露出した第１の電極層１０４に接して絶縁膜１１０上に第１の補助配線１１１が基板１００中央部まで形成されている。よって第１の電極層１０４と電気的に接続した第１の補助配線１１１によって、基板１００中央部に外部電源との第１の接続部１１２を形成することができる。
【００４９】
基板１００の外周部Ｇ及びＨにおいては、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４が形成され、第１の電極層１０４上に第１の電極層１０４を覆うようにＥＬ層１０６が形成され、ＥＬ層１０６上に第２の電極層１０８が形成される。第１の電極層１０４、ＥＬ層１０６、及び第２の電極層１０８上に、ＥＬ層１０６、及び第２の電極層１０８の端部を覆うように絶縁膜１１０が形成されている。
【００５０】
このように、照明装置において、ＥＬ層１０６は、第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８が接しないように、第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８の間に形成されている。また、ＥＬ層１０６の端部は、絶縁膜１１０又は第２の電極層１０８によって覆われる構造となっている。
【００５１】
よって、発光素子１３２において、第１の電極層１０４及び第２の電極層１０８は接触によるショートを生じることなく、発光素子１３２から安定した発光を得ることができる。また、ＥＬ層が水等により劣化することを防ぎ、照明装置の信頼性を高めることができる。
【００５２】
本実施の形態のように、発光素子の第１の電極層を第１の補助配線を用いて外部電源の第１の接続部を形成し、絶縁膜に開口を形成して第２の電極層に第２の接続部を形成してもよい。また、第１の接続部と第２の接続部を複数箇所設けてもよい。このように、照明装置において外部電源との接続部を設ける構成は、種々選択することができ、実施の形態１及び本実施の形態に限定されない。
【００５３】
本実施の形態の照明装置は、簡便な製造工程による作製が可能であるので、量産化を実現することができる。また、本実施の形態の照明装置は、素子劣化しにくい構造を有するので長寿命な照明装置を提供することができる。さらに、本実施の形態の照明装置は、薄膜軽量化を実現すると共に外部電源との電気的な接続を容易にできるので、様々な用途に用いることができる。
【００５４】
（実施の形態３）
本実施の形態では、補助配線を用いない構成の照明装置の例を図５及び図６に示す。従って、他は実施の形態１と同様に行うことができ、実施の形態１及び実施の形態２と同一部分又は同様な機能を有する部分、及び工程の繰り返しの説明は省略する。
【００５５】
図５は照明装置の平面図であり、図６（Ａ）は図５における線Ｘ１−Ｘ２、図６（Ｂ）は図５における線Ｙ１−Ｙ２の断面図である。
【００５６】
図５及び図６の照明装置には半円形状の発光素子が発光素子１３２ａ、発光素子１３２ｂと複数設けられており、中央部において、それぞれ第１の接続部１１２ａ、第２の接続部１１４ａ、第１の接続部１１２ｂ、第２の接続部１１４ｂを有している。
【００５７】
基板１００中央部には発光素子１３２ａ、１３２ｂは設けられず、第１の接続部１１２ａ、１１２ｂ、第２の接続部１１４ａ、１１４ｂが設けられている。発光素子１３２ａは、第１の電極層１０４ａ、ＥＬ層１０６ａ、及び第２の電極層１０８ａの積層より構成され、発光素子１３２ｂは、第１の電極層１０４ｂ、ＥＬ層１０６ｂ、及び第２の電極層１０８ｂの積層より構成されている。
【００５８】
発光素子１３２ａにおいて、第１の電極層１０４ａ及び第２の電極層１０８ａは、基板１００の中央部まで延設しており、該延設領域において絶縁膜１１０ａは覆っておらず、第１の電極層１０４ａ、及び第２の電極層１０８ａが露出して、第１の接続部１１２ａ、第２の接続部１１４ａを形成している。同様に、発光素子１３２ｂにおいて、第１の電極層１０４ｂ及び第２の電極層１０８ｂは、基板１００の中央部まで延設しており、該延設領域において絶縁膜１１０ｂは覆っておらず、第１の電極層１０４ｂ、及び第２の電極層１０８ｂが露出して、第１の接続部１１２ｂ、第２の接続部１１４ｂを形成している。
【００５９】
図６（Ａ）において、基板１００の中央部の発光素子１３２ａ側では、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４ａが基板１００の中央部に延設して形成されている。第１の電極層１０４ａ上にＥＬ層１０６ａ、第２の電極層１０８ａが積層され、ＥＬ層１０６ａ及び第２の電極層１０８ａ上にＥＬ層１０６ａ及び第２の電極層１０８ａの端部を覆うように絶縁膜１１０ａが形成される。第１の電極層１０４ａの延設された領域は、第１の電極層１０４ａ上に積層されるＥＬ層１０６ａ、第２の電極層１０８ａ、絶縁膜１１０ａは形成されず露出して、第１の接続部１１２ａを形成している。同様に、基板１００の中央部の発光素子１３２ｂ側では、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４ｂが基板１００の中央部に延設して形成されている。第１の電極層１０４ｂ上にＥＬ層１０６ｂ、第２の電極層１０８ｂが積層され、ＥＬ層１０６ｂ及び第２の電極層１０８ｂ上にＥＬ層１０６ｂ及び第２の電極層１０８ｂの端部を覆うように絶縁膜１１０ｂが形成される。第１の電極層１０４ｂ上の延設された領域は、第１の電極層１０４ｂに積層されるＥＬ層１０６ｂ、第２の電極層１０８ｂ、絶縁膜１１０ｂは形成されず露出して、第１の接続部１１２ｂを形成している。
【００６０】
図６（Ｂ）において、基板１００の中央部の発光素子１３２ａ側では、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４ａが形成され、第１の電極層１０４ａ上に第１の電極層１０４ａの端部を覆うようにＥＬ層１０６ａが積層され、ＥＬ層１０６ａ上にＥＬ層１０６ａの端部を覆い基板１００の中央部に延設して第２の電極層１０８ａが形成されている。第２の電極層１０８ａの延設された領域は、第２の電極層１０８ａ上に積層される絶縁膜１１０ａは形成されず露出して、第２の接続部１１４ａを形成している。同様に、基板１００の中央部の発光素子１３２ｂ側では、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４ｂが形成され、第１の電極層１０４ｂ上に第１の電極層１０４ｂの端部を覆うようにＥＬ層１０６ｂが積層され、ＥＬ層１０６ｂ上にＥＬ層１０６ｂの端部を覆い基板１００の中央部に延設して第２の電極層１０８ｂが形成されている。第２の電極層１０８ｂの延設された領域は、第２の電極層１０８ｂ上に積層される絶縁膜１１０ｂは形成されず露出して、第２の接続部１１４ｂを形成している。
【００６１】
基板１００の外周部Ｘ１、及びＹ１においては、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４ａが形成され、第１の電極層１０４ａ上に第１の電極層１０４ａを覆うようにＥＬ層１０６ａが形成され、ＥＬ層１０６ａ上に第２の電極層１０８ａが形成される。第１の電極層１０４ａ、ＥＬ層１０６ａ、及び第２の電極層１０８ａ上に、ＥＬ層１０６ａ、及び第２の電極層１０８ａの端部を覆うように絶縁膜１１０ａが形成されている。同様に、基板１００の外周部Ｘ２、及びＹ２においては、絶縁膜１０２上に、第１の電極層１０４ｂが形成され、第１の電極層１０４ｂ上に第１の電極層１０４ｂを覆うようにＥＬ層１０６ｂが形成され、ＥＬ層１０６ｂ上に第２の電極層１０８ｂが形成される。第１の電極層１０４ｂ、ＥＬ層１０６ｂ、及び第２の電極層１０８ｂ上に、ＥＬ層１０６ｂ、及び第２の電極層１０８ｂの端部を覆うように絶縁膜１１０ｂが形成されている。
【００６２】
このように、照明装置において、ＥＬ層１０６ａ、１０６ｂは、第１の電極層１０４ａ、１０４ｂ及び第２の電極層１０８ａ、１０８ｂが接しないように、第１の電極層１０４ａ、１０４ｂ及び第２の電極層１０８ａ、１０８ｂの間に形成されている。また、ＥＬ層１０６ａ、１０６ｂの端部は、絶縁膜１１０ａ、１１０ｂ又は第２の電極層１０８ａ、１０８ｂによって覆われる構造となっている。
【００６３】
よって、発光素子１３２ａ、１３２ｂにおいて、第１の電極層１０４ａ、１０４ｂ及び第２の電極層１０８ａ、１０８ｂは接触によるショートを生じることなく、発光素子１３２ａ、１３２ｂから安定した発光を得ることができる。また、ＥＬ層１０６ａ、１０６ｂが水等により劣化することを防ぎ、照明装置の信頼性を高めることができる。
【００６４】
本実施の形態の照明装置は、簡便な製造工程による作製が可能であるので、量産化を実現することができる。また、本実施の形態の照明装置は、素子劣化しにくい構造を有するので長寿命な照明装置を提供することができる。さらに、本実施の形態の照明装置は、薄膜軽量化を実現すると共に外部電源との電気的な接続を容易にできるので、様々な用途に用いることができる。
【００６５】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１乃至３で示す照明装置と外部電源とを接続するために、照明装置に接続部材を設ける例を図７及び図８に示す。
【００６６】
図８（Ａ）（Ｂ）は照明装置に接続部材を設ける例であり、図７は照明装置と接続部材との接続部を詳細に説明する図である。
【００６７】
図８（Ａ）（Ｂ）において、照明装置１３０に接続部材１５０（口金ともいう）が取り付けられている。接続部材１５０は、制御回路１５２、第１の接続配線１５４、第２の接続配線１５６、第１の取り出し配線１５８、第２の取り出し配線１６０を有しており、照明装置１３０は、発光素子１３２を含み、絶縁膜１１０で接続部を除いて封止されている。照明装置１３０は、実施の形態１乃至３で示す照明装置を適用することができる。接続部材１５０は直径１０ｍｍ〜４０ｍｍ、代表的には２５ｍｍ程度のものを用いればよい。実施の形態１乃至３に示す照明装置は、接続部材との接続部を中央部に設けているため、接続部材を照明装置中央部に設けることができる。
【００６８】
図７に示すように、接続部材１５０は、照明装置１３０において発光素子１３２の第１の電極層と接続する第１の接続部１１２、第２の電極層と接続する第２の接続部１１４と、異方性導電膜１６２を介して電気的に接続する。第１の接続部１１２と第１の接続配線１５４、制御回路１５２を介して第１の取り出し配線１５８が電気的に接続し、第２の接続部１１４と第２の接続配線１５６、制御回路１５２を介して第２の取り出し配線１６０が電気的に接続する。接続部材１５０を外部電源に接続することで、外部電源より電力の供給を受けることができ、照明装置を点灯させることができる。
【００６９】
制御回路１５２は、一例として、外部電源から供給される電源電圧を元に、発光素子１３２を一定の輝度で点灯させるための機能を有する回路である。制御回路１５２は、一例として、整流平滑回路、定電圧回路、定電流回路を有する。整流平滑回路は、外部の交流電源より供給される交流電圧を直流電圧にするための回路である。整流平滑回路は、一例として、ダイオードブリッジ回路、平滑容量等を組み合わせて構成すればよい。定電圧回路は、整流平滑回路から出力されるリップルを含んだ直流電圧を、安定化した定電圧の信号として出力する回路である。定電圧回路は、スイッチングレギュレータ、またはシリーズレギュレータ等を用いて構成すればよい。定電流回路は、定電圧回路の電圧に応じて定電流を発光素子１３２に出力する回路である。定電流回路は、トランジスタ等を用いて構成すればよい。なお、ここでは外部の電源として商用交流電源を想定し、整流平滑回路を設ける構成を示したが、外部の電源が直流電源の場合、整流平滑回路を設けなくてもよい。また、制御回路１５２には、必要に応じて、輝度を調整するための回路、サージ対策として保護回路等を設けてもよい。
【００７０】
図７では接続部材１５０と照明装置１３０の接続部との接続に異方性導電膜１６２を用いる例を示すが、接続部材１５０と照明装置１３０の接続部との電気的接続ができる方法及び構成ならばこれに限定されない。例えば、接続部材１５０及び照明装置１３０の接続部に用いる導電膜をはんだ接続が可能な材料で形成し、はんだを用いて接続してもよい。
【００７１】
図８（Ａ）と図８（Ｂ）は、接続部材１５０の形状が異なるものであり、接続部材１５０は、照明装置１３０との電気的接続ができる接続配線及び外部電源より電力を供給できる取り出し配線を有していれば様々な形状を用いることができる。
【００７２】
本実施の形態の照明装置は、簡便な製造工程による作製が可能であるので、量産化を実現することができる。また、本実施の形態の照明装置は、素子劣化しにくい構造を有するので長寿命な照明装置を提供することができる。さらに、本実施の形態の照明装置は、薄膜軽量化を実現すると共に外部電源との電気的な接続を容易にできるので、様々な用途に用いることができる。
【００７３】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００７４】
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態１乃至３で示す照明装置と外部電源とを接続するために照明装置に接続部材を設ける他の例を図９及び図１０に示す。
【００７５】
図９（Ａ）（Ｂ）は、照明装置に接続部材を設ける例であり、図８（Ａ）（Ｂ）において照明装置１３０の絶縁膜１１０上にさらに封止基板１３４を設け、発光素子１３２を封止する例である。
【００７６】
封止基板１３４によって発光素子１３２を基板１００との間に封止することによって、外部からの水分や、発光素子を劣化させる物質が侵入することをさらに防止することができる。また、外部からの物理的な衝撃を緩和することができるため、照明装置として物理的強度を高めることができる。よって、照明装置の信頼性が向上するので、使用できる環境が広がり、多用途に用いることができる。
【００７７】
図９（Ａ）（Ｂ）の接続部材１５０が設けられた照明装置１３０の使用形態の例を図１０（Ａ）（Ｂ）に示す。図１０（Ａ）は接続部材１５０の形状に合わせて、天井１４０にねじ込み型で取り付ける例であり、図１０（Ｂ）は天井１４０に引っ掛け型（引っ掛けシーリングともいう）で取り付ける例である。図１０（Ａ）（Ｂ）においても、接続部材１５０の第１の取り出し配線と第２の取り出し配線は、それぞれ第１の外部電極１４２、第２の外部電極１４４に電気的に接続し、電力を照明装置１３０に供給する。
【００７８】
封止基板１３４としては、発光素子１３２を挟持して対向する基板１００と同様な形状が好ましく、丸型（ディスク形状、円盤型、または円形）形状を有するとよい。また、封止基板１３４は、接続部材１５０を取り付ける開口を有する。封止基板１３４を断面が凹型の形状にして、図９（Ａ）（Ｂ）のように封止基板１３４内側に照明装置１３０をはめ込むようにすると好ましい。封止基板１３４の照明装置１３０側の面に乾燥剤となる吸水物質を設けてもよい。例えば、酸化バリウムなどの吸水物質の膜を封止基板１３４にスパッタ法により形成すればよい。このような乾燥剤として機能する膜は絶縁膜１１０上に形成してもよい。
【００７９】
封止基板１３４に用いる部材の具体例としては、プラスチック（可撓性基板）、ガラス、石英、セラミックス、金属などを用いることができる。プラスチックとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなる部材が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルムを用いることもできる。なお、発光素子の封止基板として機能するものであれば、これら以外のものを用いることもできる。
【００８０】
本実施の形態の照明装置は、簡便な製造工程による作製が可能であるので、量産化を実現することができる。また、本実施の形態の照明装置は、素子劣化しにくい構造を有するので長寿命な照明装置を提供することができる。さらに、本実施の形態の照明装置は、薄膜軽量化を実現すると共に外部電源との電気的な接続を容易にできるので、様々な用途に用いることができる。
【００８１】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様である照明装置に用いる発光素子の素子構造の一例について、説明する。
【００８２】
図１１（Ａ）に示す素子構造は、一対の電極（陽極１００１、陰極１００２）間に発光領域を含むＥＬ層１００３が挟まれた構造を有する。
【００８３】
また、ＥＬ層１００３は、少なくとも発光層１０１３を含んで形成されていればよく、発光層１０１３以外の機能層を含む積層構造であっても良い。発光層１０１３以外の機能層としては、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質等を含む層を用いることができる。具体的には、正孔注入層１０１１、正孔輸送層１０１２、発光層１０１３、電子輸送層１０１４、電子注入層１０１５等の機能層を適宜組み合わせて用いることができる。
【００８４】
次に、上述した発光素子に用いることができる材料について、具体的に説明する。
【００８５】
陽極１００１としては、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上が好ましい。）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。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、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（ＩＺＯ：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等の導電性金属酸化物が挙げられる。
【００８６】
これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタにより成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウムは、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。
【００８７】
この他、陽極１００１に用いられる材料としては、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）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン等）、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物、チタン酸化物等が挙げられる。
【００８８】
陰極１００２としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下であることが好ましい）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。このような陰極材料の具体例としては、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、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、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が挙げられる。なお、アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらを含む合金の膜は、真空蒸着法を用いて形成することができる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む合金はスパッタリング法により形成することも可能である。また、銀ペーストなどをインクジェット法などにより成膜することも可能である。
【００８９】
この他、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、または希土類金属の化合物（例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、酸化リチウム（ＬｉＯｘ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）など）の薄膜と、アルミニウム等の金属膜とを積層することによって、陰極１００２を形成することも可能である。
【００９０】
なお、本実施の形態に示す発光素子において、陽極１００１および陰極１００２のうち、少なくとも一方が透光性を有すればよい。
【００９１】
次に、ＥＬ層１００３を構成する各層に用いる材料について、以下に具体例を示す。
【００９２】
正孔注入層１０１１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、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、或いはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層１０１１を形成することができる。さらに、トリス（ｐ−エナミン置換−アミノフェニル）アミン化合物、２，７−ジアミノ−９−フルオレニリデン化合物、トリ（ｐ−Ｎ−エナミン置換−アミノフェニル）ベンゼン化合物、アリール基が少なくとも１つ置換したエテニル基が一つ又は２つ置換したピレン化合物、Ｎ，Ｎ’−ジ（ビフェニル−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）−３，３’−ジエチルビフェニル−４，４’−ジアミン、２，２’−（メチレンジ−４，１−フェニレン）ビス［４，５−ビス（４−メトキシフェニル）−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール］、２，２’−（ビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、２，２’−（３，３’−ジメチルビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、ビス［４−（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール−２−イル）フェニル］（メチル）アミン等を用いて正孔注入層１０１１を形成することができる。
【００９３】
また、正孔注入層１０１１として、有機化合物と無機化合物（好ましくは、有機化合物に対して電子受容性を示す無機化合物）とを複合してなる正孔注入性複合材料を用いることができる。正孔注入性複合材料は、有機化合物と無機化合物との間で電子の授受が行われ、キャリア密度が増大するため、正孔注入性、正孔輸送性に優れている。
【００９４】
また、正孔注入層１０１１として正孔注入性複合材料を用いた場合、陽極１００１とオーム接触をすることが可能となるため、仕事関数に関わらず陽極１００１を形成する材料を選ぶことができる。
【００９５】
正孔注入性複合材料に用いる無機化合物としては、遷移金属の酸化物であることが好ましい。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安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【００９６】
正孔注入性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、正孔注入性複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、正孔注入性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。
【００９７】
例えば、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）、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）等を挙げることができる。
【００９８】
正孔注入性複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、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）等を挙げることができる。
【００９９】
また、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−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）、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を用いることができる。
【０１００】
また、正孔注入性複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］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、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）ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４〜４２である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。
【０１０１】
なお、正孔注入性複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、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）等が挙げられる。
【０１０２】
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）等の高分子化合物を用いることもできる。
【０１０３】
正孔輸送層１０１２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、芳香族アミン（すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの）の化合物であることが好ましい。広く用いられている材料として、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、その誘導体である４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（以下、ＮＰＢと記す）、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、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などのスターバースト型芳香族アミン化合物が挙げられる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送層１０１２は、単層のものだけでなく、上記物質の混合層、あるいは二層以上積層したものであってもよい。
【０１０４】
また、ＰＭＭＡのような電気的に不活性な高分子化合物に、正孔輸送性材料を添加してもよい。
【０１０５】
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（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てもよく、さらに上記高分子化合物に上記正孔輸送性材料を適宜添加してもよい。さらに、トリス（ｐ−エナミン置換−アミノフェニル）アミン化合物、２，７−ジアミノ−９−フルオレニリデン化合物、トリ（ｐ−Ｎ−エナミン置換−アミノフェニル）ベンゼン化合物、アリール基が少なくとも１つ置換したエテニル基が一つ又は２つ置換したピレン化合物、Ｎ，Ｎ’−ジ（ビフェニル−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）−３，３’−ジエチルビフェニル−４，４’−ジアミン、２，２’−（メチレンジ−４，１−フェニレン）ビス［４，５−ビス（４−メトキシフェニル）−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール］、２，２’−（ビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、２，２’−（３，３’−ジメチルビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、ビス［４−（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール−２−イル）フェニル］（メチル）アミン等も正孔輸送層１０１２に用いることができる。
【０１０６】
発光層１０１３は、発光性の物質を含む層であり、種々の材料を用いることができる。例えば、発光性の物質としては、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。以下に、発光層に用いることのできる有機化合物材料を説明する。ただし、発光素子に適用可能な材料はこれらに限定されるものではない。
【０１０７】
青色〜青緑色の発光は、例えば、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）、９，１０−ジフェニルアントラセンなどをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。また、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）などのスチリルアリーレン誘導体や、９，１０−ジ−２−ナフチルアントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ビス（２−ナフチル）−２−ｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）などのアントラセン誘導体から得ることができる。また、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）等のポリマーを用いても良い。また、青色発光のゲスト材料としては、スチリルアミン誘導体が好ましく、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）や、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）スチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＰＣＡ２Ｓ）などが挙げられる。特にＹＧＡ２Ｓは、４５０ｎｍ付近にピークを有しており好ましい。また、ホスト材料としては、アントラセン誘導体が好ましく、９，１０−ビス（２−ナフチル）−２−ｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）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）が好適である。特に、ＣｚＰＡは電気化学的に安定であるため好ましい。
【０１０８】
青緑色〜緑色の発光は、例えば、クマリン３０、クマリン６などのクマリン系色素や、ビス［２−（２，４−ジフルオロフェニル）ピリジナト］ピコリナトイリジウム（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス（２−フェニルピリジナト）アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））などをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。また、上述のペリレンやＴＢＰを５ｗｔ％以上の高濃度で適当なホスト材料に分散させることによっても得られる。また、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＴＺ）２、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）クロロガリウム（Ｇａ（ｍｑ）２Ｃｌ）などの金属錯体からも得ることができる。また、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）等のポリマーを用いても良い。また、青緑色〜緑色の発光層のゲスト材料としては、アントラセン誘導体が効率の高い発光が得られるため好ましい。例えば、９，１０−ビス｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノ）フェニル−Ｎ−フェニル］アミノフェニル｝−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ＤＰＡＢＰＡ）を用いることにより、高効率な青緑色発光が得られる。また、２位にアミノ基が置換されたアントラセン誘導体は高効率な緑色発光が得られるため好ましく、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）が特に長寿命であり好適である。これらのホスト材料としてはアントラセン誘導体が好ましく、先に述べたＣｚＰＡが電気化学的に安定であるため好ましい。また、緑色発光と青色発光を組み合わせ、青色から緑色の波長領域に２つのピークを持つ発光素子を作製する場合、青色発光層のホストにＣｚＰＡのような電子輸送性のアントラセン誘導体を用い、緑色発光層のホストにＮＰＢのようなホール輸送性の芳香族アミン化合物を用いると、青色発光層と緑色発光層との界面で発光が得られるため好ましい。すなわちこの場合、２ＰＣＡＰＡのような緑色発光材料のホストとしては、ＮＰＢの如き芳香族アミン化合物が好ましい。
【０１０９】
黄色〜橙色の発光は、例えば、ルブレン、４−（ジシアノメチレン）−２−［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−６−メチル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（９−ジュロリジル）エテニル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、ビス［２−（２−チエニル）ピリジナト］アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（ｔｈｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルキノリナト）アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））などをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。特に、ゲスト材料としてルブレンのようなテトラセン誘導体が、高効率かつ化学的に安定であるため好ましい。この場合のホスト材料としては、ＮＰＢのような芳香族アミン化合物が好ましい。他のホスト材料としては、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（略称：Ｚｎｑ２）やビス［２−シンナモイル−８−キノリノラト］亜鉛（略称：Ｚｎｓｑ２）などの金属錯体を用いることができる。また、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン）等のポリマーを用いても良い。
【０１１０】
橙色〜赤色の発光は、例えば、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［２−（ジュロリジン−９−イル）エチニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（９−ジュロリジル）エテニル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、ビス［２−（２−チエニル）ピリジナト］アセチルアセトナトイリジウム（略称：Ｉｒ（ｔｈｐ）２（ａｃａｃ））、などをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。ビス（８−キノリノラト）亜鉛（略称：Ｚｎｑ２）やビス［２−シンナモイル−８−キノリノラト］亜鉛（略称：Ｚｎｓｑ２）などの金属錯体からも得ることができる。また、ポリ（３−アルキルチオフェン）等のポリマーを用いても良い。赤色発光を示すゲスト材料としては、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［２−（ジュロリジン−９−イル）エチニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（９−ジュロリジル）エテニル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、｛２−イソプロピル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−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）、｛２，６−ビス［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−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）のような４Ｈ−ピラン誘導体が高効率であり、好ましい。特に、ＤＣＪＴＩ、ＢｉｓＤＣＪＴＭは、６２０ｎｍ付近に発光ピークを有するため好ましい。
【０１１１】
なお、発光層１０１３としては、上述した発光性の物質（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成としてもよい。発光性の高い物質を分散させるための物質としては、各種のものを用いることができ、発光性の高い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。
【０１１２】
発光性の物質を分散させるための物質としては、具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などの複素環化合物や、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、３，６−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、３，３’，３’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセンなどの縮合芳香族化合物、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、ＮＰＢ（またはα−ＮＰＤ）、ＴＰＤ、ＤＦＬＤＰＢｉ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物などを用いることができる。
【０１１３】
また、発光性の物質を分散させるための物質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、発光性の物質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。
【０１１４】
発光性の物質を他の物質に分散させた構成とすることにより、発光層１０１３の結晶化を抑制することができる。また、発光性の物質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。
【０１１５】
電子輸送層１０１４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送性の高い物質としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、ビス［３−（１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）フルオレン−２−オラト］亜鉛（ＩＩ）、ビス［３−（１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）フルオレン−２−オラト］ベリリウム（ＩＩ）、ビス［２−（１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）ジベンゾ［ｂ、ｄ］フラン−３−オラト］（フェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）、ビス［２−（ベンゾオキサゾール−２−イル）−７，８−メチレンジオキシジベンゾ［ｂ、ｄ］フラン−３−オラト］（２−ナフトラト）アルミニウム（ＩＩＩ）なども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。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１０１４として用いても構わない。また、電子輸送層１０１４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。
【０１１６】
電子注入層１０１５は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入性の高い物質としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物が挙げられる。また、有機化合物（好ましくは、電子輸送性を有する有機化合物）と無機化合物（好ましくは、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、またはそれらの化合物）とを複合してなる電子注入性複合材料を用いることもできる。電子注入性複合材料としては、例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることができる。この様な構造とすることにより、陰極１００２からの電子注入効率をより高めることができる。
【０１１７】
なお、電子注入層１０１５として、上述した電子注入性複合材料を用いた場合には、仕事関数に関わらずＡｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、珪素若しくは酸化珪素を含有したＩＴＯ等様々な導電性材料を陰極１００２の材料として用いることができる。
【０１１８】
以上の層を適宜組み合わせて積層することにより、ＥＬ層１００３を形成することができる。なお、発光層１０１３を２層以上の積層構造としても良い。発光層１０１３を２層以上の積層構造とし、各々の発光層に用いる発光物質の種類を変えることにより様々な発光色を得ることができる。また、発光物質として発光色の異なる複数の発光物質を用いることにより、ブロードなスペクトルの発光や白色発光を得ることもできる。特に、高輝度が必要とされる照明用途には、発光層を積層させた構造が好適である。
【０１１９】
また、ＥＬ層１００３の形成方法としては、用いる材料に応じて種々の方法（例えば、乾式法や湿式法等）適宜選択することができる。例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、インクジェット法、スピンコート法、等を用いることができる。また、各層で異なる方法を用いて形成してもよい。
【０１２０】
また、本実施の形態に示す発光素子の作製方法としては、ドライプロセス（例えば、真空蒸着法、スパッタリング法）、ウェットプロセス（例えば、インクジェット法、スピンコート法等）を問わず、種々の方法を用いて形成することができる。
【０１２１】
なお、本実施の形態に示す発光素子の構成は、図１１（Ｂ）に示すように一対の電極間にＥＬ層１００３が複数積層された構造、所謂、積層型素子の構成であってもよい。但し、ＥＬ層１００３が、例えばｎ（ｎは２以上の自然数）層の積層構造を有する場合には、ｍ（ｍは自然数、１≦ｍ≦ｎ−１）番目のＥＬ層と、（ｍ＋１）番目のＥＬ層との間には、それぞれ中間層１００４が挟まれた構造を有する。
【０１２２】
なお、中間層１００４とは、陽極１００１と陰極１００２の間に電圧を印加したときに、中間層１００４に接して形成される陽極１００１側の一方のＥＬ層１００３に対して電子を注入する機能を有し、陰極１００２側の他方のＥＬ層１００３に正孔を注入する機能を有する。
【０１２３】
中間層１００４は、上述した有機化合物と無機化合物との複合材料（正孔注入性複合材料や電子注入性複合材料）の他、金属酸化物等の材料を適宜組み合わせて形成することができる。なお、正孔注入性複合材料とその他の材料とを組み合わせて用いることがより好ましい。中間層１００４に用いるこれらの材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、発光素子の低電流駆動、および低電圧駆動を実現することができる。
【０１２４】
積層型素子の構成において、ＥＬ層が２層積層された構成を有する場合において、第１のＥＬ層から得られる発光の発光色と第２のＥＬ層から得られる発光の発光色を補色の関係にすることによって、白色発光を外部に取り出すことができる。なお、第１のＥＬ層および第２のＥＬ層のそれぞれが補色の関係にある複数の発光層を有する構成としても、白色発光が得られる。補色の関係としては、青色と黄色、あるいは青緑色と赤色などが挙げられる。青色、黄色、青緑色、赤色に発光する物質としては、例えば、先に列挙した発光物質の中から適宜選択すればよい。
【０１２５】
以下に、第１のＥＬ層および第２のＥＬ層のそれぞれが補色の関係にある複数の発光層を有し、白色発光が得られる構成の一例を示す。
【０１２６】
例えば、第１のＥＬ層は、青色〜青緑色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す第１の発光層と、黄色〜橙色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す第２の発光層とを有し、第２のＥＬ層は、青緑色〜緑色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す第３の発光層と、橙色〜赤色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す第４の発光層とを有するものとする。
【０１２７】
この場合、第１のＥＬ層からの発光は、第１の発光層および第２の発光層の両方からの発光を合わせたものであるので、青色〜青緑色の波長領域および黄色〜橙色の波長領域の両方にピークを有する発光スペクトルを示す。すなわち、第１のＥＬ層は２波長型の白色または白色に近い色の発光を呈する。
【０１２８】
また、第２のＥＬ層からの発光は、第３の発光層および第４の発光層の両方からの発光を合わせたものであるので、青緑色〜緑色の波長領域および橙色〜赤色の波長領域の両方にピークを有する発光スペクトルを示す。すなわち、第２のＥＬ層は、第１のＥＬ層とは異なる２波長型の白色または白色に近い色の発光を呈する。
【０１２９】
したがって、第１のＥＬ層からの発光および第２のＥＬ層からの発光を重ね合わせることにより、青色〜青緑色の波長領域、青緑色〜緑色の波長領域、黄色〜橙色の波長領域、橙色〜赤色の波長領域をカバーする白色発光を得ることができる。
【０１３０】
なお、上述した積層型素子の構成において、積層されるＥＬ層の間に中間層を配置することにより、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での発光が可能である。電流密度を低く保てるため、長寿命素子を実現することができる。また、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。
【０１３１】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
【０１３２】
（実施の形態７）
本実施の形態では、照明装置の応用例を示す。
【０１３３】
図１２は、本発明の一態様である照明装置を室内の照明装置として用いた一例を示している。本発明の一態様である照明装置は、天井用照明装置８２０２としてのみならず、壁用照明装置８２０４としても用いることが可能である。また、当該照明装置は、卓上照明装置８２０６としても用いることが可能である。また本発明の一態様である照明装置は、面光源の光源を有するため、点光源の光源を用いた場合に比べ、光反射板等の部材を削減することができ、または熱の発生が白熱電球に比べて小さい点等、室内の照明装置として好ましい。
【０１３４】
また、本発明の一態様である照明装置は、自動車、自転車などのヘッドライトとして用いることが可能である。図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は、本発明の一態様である照明装置を自動車のヘッドライトとして用いた一例を示している。図１３（Ａ）は、本発明の一態様である照明装置をヘッドライト８２１２として用いた自動車の外観図である。また図１３（Ｂ）、図１３（Ｃ）は、図１３（Ａ）のヘッドライト８２１２の断面図である。図１３（Ｂ）、図１３（Ｃ）において、電源供給用コネクタ８２１６に接続された照明装置８２１４は、光源として用いられている。図１３（Ｂ）では、複数の照明装置８２１４が用いられているため高輝度の光を外部に取り出すことができる。一方、図１３（Ｃ）では、反射板８２１８によって照明装置からの光が集光されており、指向性を有する高輝度の光を外部に取り出すことができる。
【０１３５】
次に、本発明の一態様である照明装置を、信号機、誘導灯等の照明装置として適用した例について図１４（Ａ）に示す。
【０１３６】
図１４（Ａ）は、一例として、信号機の外観について示した図である。信号機８２２８は、青の照明部８２２２、黄色の照明部８２２４、赤の照明部８２２６を有する。信号機８２２８は、各照明部における照明装置に青、黄、赤の三色に対応する本発明の一態様である照明装置を有する。
【０１３７】
本発明の一態様である照明装置を避難口誘導灯に適用した例について図１４（Ｂ）に示す。
【０１３８】
図１４（Ｂ）は、一例として、避難口誘導灯の外観について示した図である。避難口誘導灯８２３２は、照明装置と、蛍光部が設けられた蛍光板とを組み合わせて構成することができる。また、特定の色を発光する照明装置と、図面のような形状の透過部が設けられた遮光板とを組み合わせて構成することもできる。本発明の一態様である照明装置は、一定の輝度で点灯することができるため、常時点灯が求められる避難口誘導灯として好ましい。
【０１３９】
本発明の一態様である照明装置を屋外用照明に適用した例について図１４（Ｃ）に示す。
【０１４０】
屋外用照明の一つとして例えば街灯が挙げられる。街灯は、例えば図１４（Ｃ）に示すように、筐体８２４２と、照明部８２４４と、を有する構成とすることができる。本発明の一態様である照明装置は、照明部８２４４に複数配置して用いることができる。図１４（Ｃ）に示すように、街灯は、例えば道路沿いに設置して照明部８２４４により周囲を照らすことができるため、道路を含め周囲の視認性を向上させることができる。
【０１４１】
なお、街灯に電源電圧を供給する場合には、例えば図１４（Ｃ）に示すように、電柱８２４６の送電線８２４８を介して電源電圧を供給することができる。ただしこれに限定されず、例えば光電変換装置を筐体８２４２に設け、光電変換装置により得られた電圧を電源電圧として利用することもできる。
【０１４２】
また、本発明の一態様である照明装置を携帯用照明に適用した例について図１４（Ｄ）及び図１４（Ｅ）に示す。図１４（Ｄ）は、装着型ライトの構成を示す図であり、図１４（Ｅ）は手持ち型ライトの構成を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁表面を有する基板の一面に、少なくとも一方が透光性を有し該基板の外周部において接続部を有する第１の電極と第２の電極と、該第１の電極と該第２の電極に挟まれたＥＬ層が設けられた発光素子と、
前記第１の電極と前記第２の電極の接続部を除いて前記発光素子を覆う保護層と、
前記保護層上に、前記第１の電極の接続部から前記基板の略中央部に配線される第１の補助配線及び前記第２の電極の接続部から前記基板の略中央部に配線される第２の補助配線と、
前記基板の略中央部に前記第１の補助配線から延設された第１の端子部及び前記第２の補助配線から延設された第２の端子部とを有する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１において、前記基板の一面に絶縁性のバリア層が設けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記基板は円形であることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、前記ＥＬ層は中間層を介して少なくとも二層設けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
絶縁表面を有する基板の一面に、少なくとも一方が透光性を有する第１の電極と第２の電極と、該第１の電極と該第２の電極に挟まれた発光材料を含む層とが設けられた発光素子と、
前記発光素子を覆い前記基板の略中央部に開口部が設けられた保護層と、
前記保護層の開口部に設けられた、前記第１の電極から延設された第１の端子部及び前記第２の電極から延設された第２の端子部とを有する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項５において、前記基板の一面に絶縁性のバリア層が設けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項５又は６において、前記基板の絶縁表面に接して前記第１の端子部及び前記第２の端子部が設けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか一項において、前記基板は円形であることを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれか一項において、前記ＥＬ層は中間層を介して少なくとも二層設けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項１】
絶縁表面を有する基板の一面に、少なくとも一方が透光性を有し該基板の外周部において接続部を有する第１の電極と第２の電極と、該第１の電極と該第２の電極に挟まれたＥＬ層が設けられた発光素子と、
前記第１の電極と前記第２の電極の接続部を除いて前記発光素子を覆う保護層と、
前記保護層上に、前記第１の電極の接続部から前記基板の略中央部に配線される第１の補助配線及び前記第２の電極の接続部から前記基板の略中央部に配線される第２の補助配線と、
前記基板の略中央部に前記第１の補助配線から延設された第１の端子部及び前記第２の補助配線から延設された第２の端子部とを有する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１において、前記基板の一面に絶縁性のバリア層が設けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記基板は円形であることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、前記ＥＬ層は中間層を介して少なくとも二層設けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
絶縁表面を有する基板の一面に、少なくとも一方が透光性を有する第１の電極と第２の電極と、該第１の電極と該第２の電極に挟まれた発光材料を含む層とが設けられた発光素子と、
前記発光素子を覆い前記基板の略中央部に開口部が設けられた保護層と、
前記保護層の開口部に設けられた、前記第１の電極から延設された第１の端子部及び前記第２の電極から延設された第２の端子部とを有する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項５において、前記基板の一面に絶縁性のバリア層が設けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項５又は６において、前記基板の絶縁表面に接して前記第１の端子部及び前記第２の端子部が設けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか一項において、前記基板は円形であることを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれか一項において、前記ＥＬ層は中間層を介して少なくとも二層設けられていることを特徴とする照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−２４５０３０（Ｐ２０１０−２４５０３０Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５６９２８（Ｐ２０１０−５６９２８）
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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