照明装置
【課題】複数の発光素子の集積化を図るにあたり、新たな構成を有する照明装置およびその作製方法を提供する。
【解決手段】プラグ（接続部材）（１０２ａ、１０２ｂ）及び接続配線（１０２）を用いて複数の発光素子（１００）を電気的に接続し、集積化する。接続配線は対向基板（１０３）に設けられ、プラグは素子基板（１０１）又は対向基板（１０３）に設けられる。このような接続構造とすることで、照明装置において、複数の発光素子の電気的な接続を適切に行うことができる。
【解決手段】プラグ（接続部材）（１０２ａ、１０２ｂ）及び接続配線（１０２）を用いて複数の発光素子（１００）を電気的に接続し、集積化する。接続配線は対向基板（１０３）に設けられ、プラグは素子基板（１０１）又は対向基板（１０３）に設けられる。このような接続構造とすることで、照明装置において、複数の発光素子の電気的な接続を適切に行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）を発現する発光部材を含む照明装置、又は発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機化合物を発光体として用いた発光素子は、次世代の照明へ応用が期待されている。有機化合物を発光体として用いた発光素子は、低電圧、低消費電力駆動などの特徴を有している。
【０００３】
発光素子を構成する有機化合物層は、少なくとも発光層を有する。また、有機化合物層は、発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などを有する積層構造とすることもできる。
【０００４】
発光素子の発光機構は、一対の電極間に有機化合物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有機化合物層の発光中心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。
【０００５】
また、このような発光素子においては、一対の電極および発光層を膜状に形成するため、大面積の発光素子を形成することにより、面状の発光を容易に得ることができる。このことは、白熱電球やＬＥＤ（点光源）、あるいは蛍光灯（線光源）などの光源では得難い特色であるため、上述した発光素子は照明等の光源としての利用価値が高い。
【０００６】
複数の発光素子が接続した構造が、特許文献１に開示されている。特許文献１の図７（Ｂ）によると、発光素子が有する電極のみを用いて接続していることがわかる。
【０００７】
複数個の有機ＥＬパネルを同時に電源入力が導通するような構造が、特許文献２に開示されている。特許文献２の図１によると、パネル搭載用基板に配線回路が交叉しないように配置され、図２によると、有機ＥＬパネルは陽極側電流導入端子と、陰極側電子導入ピンが設けられていることが分かる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１０８６５１号公報
【特許文献２】特開２００４−６９７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の構造では、発光素子の構成部材である電極を相互に接続する構造であるため、隣接する発光素子間を接続することができても、それ以外の素子と接続することはできない。そのため、同一基板上に複数の発光素子を作ることができても、当該複数の素子間で任意の接続構造を設けることができなかった。
【００１０】
特許文献２の構造では、個々の発光パネルを端子が形成された基板に貼り付けるため、構造的に脆く、発光パネルを高密度に配置することができない。また、発光パネルを固定するピンが、左右２箇所のみとなるため、発光パネルをパネル搭載用基板に強固に固定することができない。
【００１１】
複数の発光素子を集積化して、比較的大きな面積の発光領域を有する照明装置に対して、上述した構造では不十分であった。
【００１２】
そこで、本発明は、複数の発光素子の集積化を図るにあたり、新たな構成を有する照明装置およびその作製方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、プラグ（接続部材）及び接続配線を用いて複数の発光素子を電気的に接続し、集積化する。プラグは接続配線と複数の発光素子とを電気的に接続する。接続配線は対向基板に設けられる。プラグは素子基板に設けてもよいし、対向基板に設けてもよい。このような接続構造とすることで、複数の発光素子の電気的な接続を適切に行うことができる。
【００１４】
本発明の一は、第１の基板と、第１の基板上に設けられた第１の発光素子及び第２の発光素子と、第１の基板と対向する第２の基板と、第２の基板に設けられた接続配線とを有し、第１の発光素子と、第２の発光素子とは、接続配線を介して電気的に接続される照明装置である。
【００１５】
本発明の一は、第１の基板と、第１の基板上に設けられた第１の発光素子及び第２の発光素子と、第１の発光素子の上部電極上に設けられた接続配線の第１のプラグと、第２の発光素子の下部電極上に設けられた接続配線の第２のプラグとを有する照明装置である。
【００１６】
本発明において、第１の発光素子の上部電極と、第２の発光素子の下部電極とが、接続配線を介して電気的に接続される。
【００１７】
本発明において、接続配線は、上部電極と電気的に接続される第１のプラグと、下部電極に電気的に接続される第２のプラグとを有し、第１のプラグは、その他の発光素子とで共有される。
【００１８】
本発明において、接続配線は、上部電極と電気的に接続される第１のプラグと、下部電極に電気的に接続される第２のプラグとを有し、第２のプラグは、その他の発光素子とで共有される。
【００１９】
本発明において、第１の発光素子の上部電極と、第２の発光素子の上部電極とが、接続配線を介して電気的に接続される。
【００２０】
本発明において、第１の発光素子及び第２の発光素子は、多角形状または円状である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の一態様は、複数の発光素子を集積化して、比較的大きな面積の発光領域を有する照明装置およびその作製方法を提供することができる。
【００２２】
また、本発明の一態様は、複数の発光素子の集積化を図るにあたり、発光素子を形成した素子基板に汎用性を持たせ、対向基板に設けられる接続配線の設計変更のみによって発光素子の任意の接続を可能にする照明装置およびその作製方法を提供することができる。
【００２３】
また、本発明の一態様は、発光素子と対向基板に設けられた接続配線とを接続する熱伝導性のプラグ（接続部材）を用いることにより、発光素子からの熱を対向基板側へ伝導させ放熱することを可能にする照明装置およびその作製方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】照明装置を説明する断面図。
【図２】照明装置が有する接続構造を説明する工程図。
【図３】照明装置が有する接続構造を説明する工程図。
【図４】照明装置が有する接続構造を説明する工程図。
【図５】照明装置が有する接続構造を説明する工程図。
【図６】照明装置が有する接続構造を説明する工程図。
【図７】照明装置を説明する上面図。
【図８】照明装置を説明する上面図。
【図９】照明装置を説明する上面図。
【図１０】照明装置を説明する上面図。
【図１１】照明装置を説明する上面図。
【図１２】照明装置を説明する上面図。
【図１３】照明装置を説明する上面図。
【図１４】照明装置を説明する上面図。
【図１５】照明装置を説明する上面図。
【図１６】照明装置を説明する上面図。
【図１７】照明装置を説明する回路図。
【図１８】照明装置を説明する回路図。
【図１９】照明装置を説明する回路図。
【図２０】照明装置を説明する上面図。
【図２１】照明装置を説明する回路図。
【図２２】照明装置に用いる発光素子の素子構造を説明する図。
【図２３】照明装置を説明する断面図。
【図２４】照明装置の使用形態の一例を説明する図。
【図２５】照明装置の使用形態の一例を説明する図。
【図２６】照明装置を説明する断面図。
【図２７】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】
【００２５】
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。
【００２６】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【００２７】
図１に照明装置を示す。図１は照明装置の断面図である。照明装置は発光素子１００を有する。集積化のため、発光素子１００は第１の基板１０１上に複数設けられる。発光素子１００は、上部電極１００ａ、下部電極１００ｂ、これらの間に有機化合物層１００ｃを有する。複数の発光素子１００同士は、プラグ（接続部材）１０２ａ、１０２ｂ及び接続配線１０２で電気的に接続される。例えば、第１の発光素子の上部電極１００ａと、第２の発光素子の下部電極１００ｂとが、接続配線１０２により電気的に接続される。接続配線１０２は、例えば第２の基板１０３に形成される。このような接続配線１０２は、上部電極１００ａと、下部電極１００ｂとの電気的な接続を可能にするため、プラグ１０２ａ、１０２ｂを有する。プラグ１０２ａは、上部電極１００ａ上に形成することができる。プラグ１０２ｂは、下部電極１００ｂ上に形成することができる。またプラグ１０２ａ、１０２ｂはそれぞれ、第２の基板１０３の接続配線１０２上に形成することができる。
【００２８】
このようにして、プラグ及び接続配線を用いて複数の発光素子同士を電気的に接続することができる。
【００２９】
下部電極１００ｂ、下部電極１００ｂ上のプラグ１０２ｂを用いて電気的な接続を行うため、下部電極１００ｂが露出する部分を要する。発光素子において、下部電極１００ｂと、有機化合物層１００ｃ及び上部電極１００ａとが重ならない領域である。この領域は発光に寄与することができないため、小さいほどよい。接続配線はプラグを有するため、この領域を最小限にすることができる。電極のみで電気的な接続を達成する場合と比較して、発光に寄与しない領域を小さくできる。その結果、発光効率を高めることができる。
【００３０】
上部電極１００ａ、上部電極１００ａ上のプラグ１０２ａを用いて電気的な接続を行うため、プラグ１０２ａが配置される部分を要する。発光素子の発光方向によっては、プラグ１０２ａが配置された部分は発光の妨げとなるため、小さいほどよい。この領域を最小限にすることができる。その結果、発光効率を高めることができる。
【００３１】
接続配線１０２は、発光素子の電極とは異なり、厚膜化することができる。抵抗を低くすることができる。
【００３２】
プラグ１０２ａ、１０２ｂ及び接続配線１０２は、発光素子の電極とは異なり、仕事関数を考慮しなくともよい。抵抗率の低い材料から、選択することができる。抵抗を低くすることができる。
【００３３】
発光素子の電極より抵抗が低くなる接続配線１０２は、補助電極としての機能を有する。
【００３４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の照明装置が有するプラグ及び接続配線を用いた接続構造の一形態について説明する。
【００３５】
図２に接続構造の作製方法を示す。図２（Ａ）に示すように、第１の基板（素子基板）１０１としてガラス基板又はプラスチック基板上に複数の発光素子１００が設けられている。発光素子１００を覆って、プラグを形成するための導電性材料膜を形成する。アルミニウム、金、銀、銅などの金属材料を用いることができる。また、銅ペーストや銀ペーストを用いてもよい。ペースト材料とすると、印刷法を用いた工程を経て、図２（Ｂ）のようにプラグを所望の形状とすることができる。また、銅や銀が添加された液滴材料を用いてもよい。液滴材料とすると、インクジェット法を用いた工程を経て、図２（Ｂ）のようにプラグを所望の形状とすることができる。また、抵抗率の低い樹脂材料でもよい。非感光性樹脂とすると、レジストを用いた感光工程を経て、図２（Ｂ）のようにプラグを所望の形状とすることができる。感光性樹脂であれば、レジストを用いることなく、感光工程を経ることで、図２（Ｂ）のようにプラグを所望の形状とすることができる。
【００３６】
図２（Ｂ）のように、下部電極１００ｂに透光性を持たせ、発光素子からの光を第１の基板（素子基板）１０１側から取り出すことができる。この形態をボトムエミッション（下面射出構造）とよぶ。ボトムエミッションであれば、プラグ１０２ａ、１０２ｂが透光性を有する必要がない。またプラグ１０２ａに関しては、発光の妨げを理由として、微細化する必要性も求められない。
【００３７】
プラグ１０２ａ、１０２ｂの機械的強度を維持するため、第２の基板（対向基板）１０３を貼り合わせる前において、上部電極又は下部電極側に向かって太くなる形状（テーパー形状）としてもよい。またプラグ１０２ａ、１０２ｂの上端部または下端部に曲率を持たせてもよい。つまり上端部又は下端部を曲面とすることができる。当該構成により、付加される機械的圧力が特定の部位に集中することを緩和させることができる。
【００３８】
このような形態の照明装置は、プラグ１０２ａ、１０２ｂを備えている点で、従来の構成とは異なり、効果を奏することができる。
【００３９】
図２（Ｃ）のように、接続配線１０２が形成された第２の基板（対向基板）１０３を、第１の基板（素子基板）１０１に貼り合わせ、接続配線１０２と、プラグ１０２ａ、１０２ｂとが電気的に接続される。第２の基板１０３は、第１の基板１０１と同様にガラス基板又はプラスチック基板を用いることができる。それ以外に、石英基板、単結晶半導体基板、薄膜の金属板なども用いることができる。第２の基板１０３はボトムエミッションであれば、透光性を有する必要がない。単結晶半導体基板を用いれば、当該基板にコンバータを設けることができる。接続配線１０２は、導電性を有すればよく、アルミニウム、銅、銀などの材料を選択することができる。フォトリソグラフィ法、インクジェット法、印刷法、などを用いることができる。
【００４０】
プラグ１０２ａ、１０２ｂに所定の弾性を設けることで、貼り合わせ工程時の圧力付加により形状を適切に変化させることができる。この圧力による変形を利用してプラグの接続配線への接触面積を増大させることで、接続配線１０２と、プラグ１０２ａ、１０２ｂとをより確実に電気的に接続させることができる。プラグ１０２ａ、１０２ｂが上記テーパー形状であれば、過剰な機械的圧力に耐えやすい。また、信頼性の高い電気的接続を確保するため、接続配線１０２と、プラグ１０２ａ、１０２ｂとの間に異方性導電性接着材を設けてもよい。
【００４１】
接続配線１０２は、プラグ１０２ａ、１０２ｂと同じ材料を選択することができる。
【００４２】
接続配線１０２は、プラグ１０２ａ、１０２ｂより抵抗率が低い材料とすることができる。接続配線は配線としてプラグに比べ長距離の電力伝達を行うため、銅等の低抵抗の配線材料を選択することが好ましい。
【００４３】
プラグ１０２ａ、１０２ｂは、接続配線１０２より弾性率が高い材料とすることができる。
【００４４】
このようにして接続構造が形成される。その後、基板同士が貼り合わされ、電気的な接続が達成される。
【００４５】
第１の基板１０１と、第２の基板１０３とは、製造場所、製造主を異ならせても良く、さらに、第１の基板と第２の基板との貼り合わせ以降の製造工程を、異なる製造場所、異なる製造主としても良い。
【００４６】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の照明装置が有するプラグ及び接続配線を用いた接続構造の一形態について説明する。
【００４７】
図２とは異なり、第２の基板（対向基板）にプラグ及び接続配線を形成する方法を説明する。図３には、第２の基板１０３に、接続配線１０２と、プラグ１０２ａ、１０２ｂを形成した後、第１の基板（素子基板）１０１に貼り合わせる例を示す。プラグ１０２ａと、プラグ１０２ｂとは高さを異ならせて形成することができる。第２の基板１０３と、上部電極１００ａ、下部電極１００ｂとの高さの違いによる。貼り合わせた後、プラグ１０２ａ、１０２ｂは形状が変化する。
【００４８】
また、プラグ１０２ａと、プラグ１０２ｂとは同じ高さで形成してもよい。この場合、プラグに弾力性を付与することで、貼り合わせによりプラグが接する第１の基板に形成された構造物の高さに応じて、プラグが変形して当該高さの差を吸収する。
【００４９】
その他の構成は、上記実施の形態を参照することができる。
【００５０】
このようにして接続構造が形成される。その後、基板同士が貼り合わされ、電気的な接続が達成される。
【００５１】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の照明装置が有するプラグ及び接続配線を用いた接続構造の一形態について説明する。
【００５２】
図４（Ａ）に示すように、プラグ及び接続配線による接続構造に加えて、異方性導電膜１５０を用いる。第１の基板（素子基板）１０１と、第２の基板（対向基板）１０３との間に異方性導電膜１５０を介して、貼り合わせる。異方性導電膜１５０はバインダ樹脂中に金等の金属をメッキした球状の樹脂からなる導電性粒子１５１を含有させたもので、バインダ樹脂は接着性を有してもよい。
【００５３】
貼り合わせ工程において、図４（Ｂ）に示すように異方性導電膜１５０は接続配線１０２及びプラグ１０２ａ、１０２ｂと上部電極１００ａ、下部電極１００ｂとの電気的な接続をなす。異方性導電膜１５０は、上下の一方向のみ導通することができ、プラグ１０２ａと上部電極１００ａとの間の方向、及びプラグ１０２ｂと下部電極１００ｂとの間の方向のみが、異方性導電膜１５０内の導電性粒子１５１によって導通する。
【００５４】
異方性導電膜１５０への圧力は均等に加わった方が好ましい。接続配線のプラグ１０２ｂはプラグ１０２ａより高く形成するとよい。
【００５５】
異方性導電膜１５０に乾燥剤の機能を持たせてもよい。異方性導電膜に水分等を吸着させる吸湿材を含有させることで、発光素子が水分等により劣化することを防ぐことができる。
【００５６】
その他の構成は、上記実施の形態を参照することができる。
【００５７】
このようにして接続構造を形成し、電気的な接続を達成することができる。発光素子からの光を第１の基板側から取り出す、ボトムエミッションの形態を用いるとよい。
【００５８】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の照明装置が有するプラグ及び接続配線を用いた接続構造の一形態について説明する。
【００５９】
図５（Ａ）に示すように、発光素子１００の一部を覆って絶縁層１３０を形成する。絶縁層１３０は無機材料、又は有機材料を有する。無機材料と有機材料とが積層した構造でもよい。無機材料に酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化珪素などを用いると、積層された有機材料からの水分が発光素子へ侵入することを抑制することができる。有機材料には吸湿剤を混入してもよい。また、絶縁層１３０を設けることにより、製造工程中に発生しうる静電気から発光素子を保護することができる。さらに、絶縁層１３０を設けることにより、製造工程中に発生しうる物理的損傷から発光素子を保護することができる。
【００６０】
絶縁層１３０は、上部電極１００ａ、下部電極１００ｂの一部が露出するように開口部を有する。開口部に、プラグ１０２ａ、１０２ｂを形成する。プラグ１０２ｂの開口部より、プラグ１０２ａの開口部の方が、直径を大きくするとよい。プラグ１０２ａ、１０２ｂの材料又は作製方法は、上記実施の形態と同様である。
【００６１】
図５（Ｂ）のように、接続配線１０２が形成された第２の基板（対向基板）１０３を貼り合わせる。絶縁層１３０の開口部にプラグが配置されたことにより、プラグの構造体としての機械的強度が増すため、基板貼り合わせ工程において付加される圧力を高くすることができる。換言すると、圧力の設定マージンが広く確保されるため、製造工程の自由度を広く確保することが可能となる。また、接続配線１０２と、上部電極１００ａ、下部電極１００ｂ、つまり発光素子との電気的な接続が確実になり、信頼性が向上する。
【００６２】
その他の構成は、上記実施の形態を参照することができる。
【００６３】
このようにして接続構造を形成し、電気的な接続を達成することができる。発光素子からの光が第１の基板側からである、ボトムエミッションの形態を用いるとよい。
【００６４】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の照明装置が有するプラグ及び接続配線を用いた接続構造の一形態について説明する。
【００６５】
図６（Ａ）のように、発光素子の一部を覆う絶縁層１３０の開口部において、接続配線のプラグ１０２ａ、１０２ｂが積層構造を有する。積層構造は、導電層１４０ａ，１４０ｂの間に絶縁層１４３が挟まれた構造である。絶縁層１４３でプラグ１０２ａ、１０２ｂの高さを制御することができる。導電層１４０ａ、１４０ｂは、絶縁層１４３の外側で電気的に接続する。導電層１４０ａ、１４０ｂはそれぞれスパッタ法を用いて形成することができる。プラグを積層構造としたことで、導電層１４０ａ、１４０ｂはそれぞれ薄い膜として形成すれば足りる。また導電層１４０ａ、１４０ｂは、アルミニウム、金、銀、銅、チタン、タングステン、モリブデン、クロムなどの材料からなる単層、又はこれらの合金層、又はこれらの積層とすることができる。絶縁層１４３は、有機材料、又は無機材料を有する。有機材料であると厚く形成することができる。有機材料は水分を含んでいることがあるが、絶縁層１４３は導電層１４０ａ、１４０ｂに挟まれるため、水分が発光素子に侵入することを防止できる。
【００６６】
図６（Ｂ）のように、接続配線１０２が形成された第２の基板（対向基板）１０３を貼り合わせる。絶縁層１３０の開口部に設けられたプラグ１０２ａ、１０２ｂは積層構造を有するため、基板貼り合わせ工程において付加される圧力を高くすることができる。換言すると、圧力の設定マージンが広く確保されるため、製造工程の自由度を広く確保することが可能となる。また、接続配線１０２と、上部電極１００ａ、下部電極１００ｂ、つまり発光素子との電気的な接続が確実になり、信頼性が向上する。
【００６７】
その他の構成は、上記実施の形態を参照することができる。
【００６８】
このようにして接続構造を形成し、電気的な接続を達成することができる。発光素子からの光を第１の基板側から取り出す、ボトムエミッションの形態を用いるとよい。
【００６９】
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【００７０】
図７に、照明装置の上面図を示す。図７における点線Ａ−Ｂは、上記実施の形態で図１を用いて示した照明装置の断面図Ａ−Ｂに対応する。複数の発光素子１００はＸ方向及びＹ方向に配列している。このような配列をマトリクス状という。発光素子１００は矩形状である。複数の発光素子をマトリクス状に配列することで集積率を高めることができる。接続配線１０２は、発光素子の上部電極１００ａと下部電極１００ｂとを電気的に接続し、複数の発光素子を電気的に接続する。隣接する発光素子１００Ａ、１００Ｂを電気的に接続する場合、図７のように、接続配線１０２は、発光素子１００Ａの上部電極１００ａと、発光素子１００Ｂの下部電極１００ｂとを電気的に接続する。複数の発光素子１００の群（発光素子群）２０５でみると、接続配線１０２により、発光素子は直列に電気的に接続されている。このような接続配線１０２は、Ｙ方向に直線状に複数配置されている。
【００７１】
発光素子１００の下部電極１００ｂの一方の端は、第１の基板１０１の端まで設けられている。第１の基板１０１の端では収束しているとよい。収束した領域を、電源を供給する回路（電源回路）２００と電気的な接続を行う接続部２０１とすることができる。下部電極が陽極の場合、接続部２０１を用いて電源回路２００の高電位側と電気的な接続が行われる。このように接続部２０１上で電気的な接続が行われるのであれば、第１の基板１０１は、第２の基板１０３より大きな面積を有する。発光素子１００の下部電極１００ｂの他方の端も、電源回路２００と反対側の領域２０２において、収束させることができる。他方の端からにおいても、電源回路２００と電気的に接続させることができる。下部電極における電圧降下を防止することができる。
【００７２】
電源回路２００は、第２の基板１０３側に設けてもよい。第２の基板に単結晶半導体基板を用いた場合、当該基板に電源回路２００を作り込むことができる。
【００７３】
発光素子１００の上部電極１００ａは、プラグ１０２ａ、１０２ｂや接続配線１０２を用いて収束させることができる。接続配線１０２を用いる場合、第２の基板１０３側で収束させればよい。上部電極が陰極の場合、収束された領域を介して、電源回路２００の低電位側と電気的な接続が行われる。収束することなく、電源回路２００の低電位側と電気的な接続をなしてもよい。下部電極と同様に、電圧降下を防止するのであれば、電源回路２００との電気的な接続を複数の領域で行えばよい。
【００７４】
電源回路２００は、一定の電圧を供給しようとする電圧源回路や、一定の電流を供給しようとする電流源回路がある。
【００７５】
図７からわかるように、接続配線１０２と発光素子１００とが重なる領域は一部である。発光素子からの発光面積を最大限利用することができる。その結果、発光効率を高めることができる。
【００７６】
（実施の形態８）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【００７７】
図８に、照明装置の上面図を示す。図７の上面図とは異なり、接続配線１０２が斜めに配置されている。接続配線１０２の長さは、図７の場合と比較して長い。プラグ１０２ａ、１０２ｂが斜めに配置されるため、図７の場合と比較して、プラグ１０２ａ、１０２ｂの間隔が広い。プラグ１０２ａ、１０２ｂとの間隔を広くすることによって、プラグ１０２ａ、１０２ｂの作製が容易となる。
【００７８】
図８からわかるように、接続配線１０２と発光素子１００とが重なる領域は一部である。発光素子からの発光面積を最大限利用することができる。その結果、発光効率を高めることができる。
【００７９】
また図７と同様に、下部電極１００ｂは、接続部２０１を用いて、電源回路２００と電気的に接続される。上部電極１００ａも同様に、電源回路２００と電気的に接続される（図示せず）。
【００８０】
（実施の形態９）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【００８１】
図９に、照明装置の上面図を示す。接続配線１０２はＹ方向に直線状に複数配置され、図７の上面図とは異なり、接続配線１０２が発光素子の中心部に配置されている。接続配線１０２は、Ｙ方向でみると、接続部２０１と同じ直線上に配置されている。点線Ｃ−Ｄに着目すると、少なくとも、接続部２０１が複数の発光素子との電気的な接続のため、分岐した領域と、接続配線１０２とが同じ直線上に配置される。また接続配線１０２は、Ｙ方向でみると、下部電極同士が電気的に接続された領域２０２と同じ直線上に配置されている。点線Ｃ−Ｄに着目すると、少なくとも、領域２０２が複数の発光素子との電気的な接続のため、分岐した領域と、接続配線１０２とは同じ直線上に配置される。
【００８２】
このような接続配線１０２の配置により、複数の発光素子の輝度のばらつきを抑えることができる。また上部電極１００ａや下部電極１００ｂは薄く、面積が大きいとき、電圧降下が生じてしまう恐れがある。このような接続配線１０２の配置により、上部電極１００ａや下部電極１００ｂによる電圧降下の影響を小さくできる。
【００８３】
図９からわかるように、接続配線１０２と発光素子１００とが重なる領域は一部である。発光素子からの発光面積を最大限利用することができる。その結果、発光効率を高めることができる。
【００８４】
また図７と同様に、下部電極１００ｂは、接続部２０１を用いて、電源回路２００と電気的に接続される。上部電極１００ａも同様に、電源回路２００と電気的に接続される（図示せず）。
【００８５】
（実施の形態１０）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【００８６】
図１０に、照明装置の上面図を示す。図８の上面図と比較すると、複数の発光素子１００の配置、上部電極１００ａ、下部電極１００ｂ、接続配線のプラグ１０２ａ、１０２ｂの配置はほぼ同じであるが、接続配線１０２の形状が異なる。接続配線１０２は、複数の発光素子の上部電極１００ａ同士、下部電極１００ｂ同士を電気的に接続する。複数の発光素子１００の群２０５でみると、接続配線１０２により、隣り合う発光素子群は並列に電気的に接続されている。発光素子群２０５内では、複数の発光素子が並列に電気的に接続されている。
【００８７】
電源回路２００からは、接続部２０１を介して電源が供給される。電源回路２００と対向する領域２０２では、上部電極同士が電気的に接続される。つまり、上部電極は領域２０２で収束している。
【００８８】
第２の基板１０３に形成された接続配線１０２の配置によって、発光素子の電気的な接続関係を自由に変更することができる。
【００８９】
図１０からわかるように、並列な電気的接続であっても、接続配線１０２と発光素子１００とが重なる領域は一部である。発光素子からの発光面積を最大限利用することができる。その結果、発光効率を高めることができる。
【００９０】
また図７と同様に、下部電極１００ｂは、接続部２０１を用いて、電源回路２００と電気的に接続される。上部電極１００ａも同様に、収束した領域２０２を用いて電源回路２００と電気的に接続される。
【００９１】
（実施の形態１１）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【００９２】
図１１に、照明装置の上面図を示す。図７と同様に、複数の発光素子１００は電気的直列接続を有する。電気的直列接続をなす複数の発光素子群２０５Ｒ、２０５Ｇ、２０５Ｂは、互いに発光素子の材料を変えることができる。発光素子群２０５Ｒでは赤色の発光素子、発光素子群２０５Ｇでは緑色の発光素子、発光素子群２０５Ｂでは青色の発光素子を形成する。
【００９３】
発光素子の材料を異ならせることで、発光色の幅を広げることができる。
【００９４】
また図７と同様に、下部電極１００ｂは、接続部２０１を用いて、電源回路２００と電気的に接続される。上部電極１００ａも同様に、電源回路２００と電気的に接続される（図示せず）。
【００９５】
（実施の形態１２）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【００９６】
図１２に、照明装置の上面図を示す。図１０と同様に、複数の発光素子１００は電気的並列接続を有する。電気的並列接続をなす複数の発光素子群２０５Ｒ、２０５Ｇ、２０５Ｂは、互いに発光素子の材料を変えることができる。発光素子群２０５Ｒでは赤色の発光素子、発光素子群２０５Ｇでは緑色の発光素子、発光素子群２０５Ｂでは青色の発光素子を形成する。
【００９７】
発光素子の材料を異ならせることで、発光色の幅を広げることができる。
【００９８】
また図７と同様に、下部電極１００ｂは、接続部２０１を用いて、電源回路２００と電気的に接続される。上部電極１００ａも同様に、収束した領域２０２を用いて電源回路２００と電気的に接続される。
【００９９】
（実施の形態１３）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【０１００】
図１３に、照明装置の一部の上面図を示す。プラグ１０２ｂを、隣接する発光素子間で共有する。隣接する発光素子１００Ｃ、１００Ｄで説明する。発光素子１００Ｃ、１００Ｄはそれぞれ上部電極１００ａ、下部電極１００ｂを有する。接続配線１０２において、下部電極上に設けられるプラグ１０２ｂが共有されている。上部電極上に設けられるプラグ１０２ａはそれぞれの発光素子において配置されている。
【０１０１】
複数の発光素子１００Ｃ、１００Ｄは下部電極が同電位となる。そのため、複数の発光素子１００Ｃ、１００Ｄの下部電極はエッチングなどにより切り分けず、同一膜から形成してもよい。
【０１０２】
共有するプラグ１０２ｂによって、隣接する発光素子１００Ｃ、１００Ｄ間の距離を狭くすることができる。複数の発光素子の高集積化を図ることができる。
【０１０３】
本構成において、接続配線１０２は、複数の発光素子を電気的に接続することができる。複数の発光素子は電気的に直列接続をなすことができる。
【０１０４】
（実施の形態１４）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【０１０５】
図１４に、照明装置の一部の上面図を示す。図１３と接続配線１０２の配置が異なる。そのため図１４に示す照明装置において、接続配線１０２は、複数の発光素子を電気的に並列に接続している。
【０１０６】
図１３で示された照明装置と同様に、接続配線１０２のプラグ１０２ｂを、隣接する発光素子間で共有する。隣接する発光素子１００Ｃ、１００Ｄで説明する。発光素子１００Ｃ、１００Ｄはそれぞれ上部電極１００ａ、下部電極１００ｂを有する。接続配線１０２において、下部電極上に設けられるプラグ１０２ｂが共有されている。上部電極上に設けられるプラグ１０２ａはそれぞれの発光素子において配置されている。
【０１０７】
複数の発光素子１００Ｃ、１００Ｄは下部電極が同電位となる。そのため、複数の発光素子１００Ｃ、１００Ｄの下部電極はエッチングなどにより切り分けず、同一膜から形成してもよい。
【０１０８】
共有するプラグ１０２ｂによって、隣接する発光素子１００Ｃ、１００Ｄ間の距離を狭くすることができる。複数の発光素子の高集積化を図ることができる。
【０１０９】
接続配線１０２の配置を変更するだけで、複数の発光素子の電気的な接続を決めることができる。図１４で示された照明装置は、並列接続となり、図１３で示された照明装置は、直列接続となる。
【０１１０】
（実施の形態１５）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【０１１１】
図１５に、照明装置の一部の上面図を示す。図１３、図１４とはプラグ１０２ａ、１０２ｂの配置が異なる。図１５に示す照明装置において、プラグ１０２ｂを共有する複数の発光素子の関係は、Ｘ方向及びＹ方向で隣接する４つの発光素子となる。隣接する４つの発光素子１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆで説明する。発光素子１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆはそれぞれ上部電極１００ａ、下部電極１００ｂを有する。接続配線において、下部電極上に設けられるプラグ１０２ｂが共有されている。
【０１１２】
複数の発光素子１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆにおいて、下部電極の電位は、共有されたプラグ１０２ｂによって、同電位となる。そのため、複数の発光素子１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆの下部電極はエッチングなどにより切り分けず、同一膜から形成してもよい。
【０１１３】
共有されたプラグ１０２ａをみる。プラグ１０２ｂの説明と同様に、プラグ１０２ａを中心とした４つの隣接する発光素子において、上部電極の電位は、共有されたプラグ１０２ａによって、同電位となる。そのため、上記４つの隣接する発光素子の上部電極はエッチングなどして切り分けず、同一膜から形成してもよい。
【０１１４】
共有するプラグ１０２ｂによって、隣接する発光素子１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ間の距離を狭くすることができる。複数の発光素子の高集積化を図ることができる。
【０１１５】
図１５で示した照明装置において、接続配線１０２を配置する。複数の発光素子の電気的な接続が決まる。図１６のように、接続配線１０２を、プラグ１０２ａ間を電気的に接続するように配置し、かつプラグ１０２ｂ間を電気的に接続するように配置する。すると、複数の発光素子間は並列接続となる。
【０１１６】
（実施の形態１６）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【０１１７】
図１７（Ａ）に、照明装置における複数の発光素子の電気的な接続関係を回路図で示す。
【０１１８】
発光素子１００は、上部電極１００ａ、下部電極１００ｂ、これらの間に有機化合物層１００ｃを有する。電源回路２００から電源が供給される。各発光素子の電源回路側の電極が高電位となる。複数の発光素子は接続配線１０２を用いて直列に電気的に接続されている。これを複数の発光素子の群２０５とする。直列に電気的に接続される発光素子は２つ以上となる。図１７（Ａ）では、３つの例を示す。
【０１１９】
これら複数の発光素子の群２０５同士は、並列に電気的に接続されている。並列に電気的に接続される発光素子の組は、２つ以上となる。図１７（Ａ）では、３つの例を示す。
【０１２０】
このように、接続配線１０２及びプラグ１０２ａ、１０２ｂによって、発光素子を電気的に接続することができる。そして、電源回路２００から電力が供給されて発光する。
【０１２１】
接続配線１０２の配置によって、複数の発光素子の電気的な接続を自由に決めることができる。図１７（Ａ）に示されるように、複数の発光素子は直列に電気的に接続することができる。
【０１２２】
複数の発光素子が直列に電気的に接続した照明装置は、上記実施の形態で示した構造を有する。例えば図７〜図９等に示されるような、直列に電気的に接続された複数の発光素子を有する構造とすることができる。
【０１２３】
このような回路構成の照明装置において、図１７（Ｂ）のように、いずれか一の発光素子に欠陥１１５ｓが生じたとする。例えば、発光素子において、上部電極１００ａと下部電極１００ｂとが短絡し、破線で示すように電気的な経路が生じたとする。このような欠陥が生じた場合であっても、その他の発光素子に多大な負担をかけることなく、動作させることができる。発光素子群２０５において、複数の発光素子が電気的に接続しているためである。
【０１２４】
欠陥１１５ｓを有する発光素子は暗点状態となる。そのとき、その他の発光素子には欠陥が生じていないときと比較して、高い電圧又は高い電流が印加される。そのため、暗点状態の発光素子を補うような輝度で発光することもできる。照明装置の場合、表示装置とは異なり、光を拡散させるため拡散板などを有するため、暗点状態の発光素子の存在が視認されにくい。
【０１２５】
このような欠陥は、潜在欠陥や経時劣化に起因して、発生する可能性もある。このような欠陥が生じ、電極間が短絡した場合であっても、図１７（Ｂ）で示したように、その他の発光素子に多大な負担をかけることなく、動作させることができる。
【０１２６】
（実施の形態１７）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【０１２７】
図１８に、照明装置における複数の発光素子の電気的な接続関係を回路図で示す。
【０１２８】
図１７と異なり、複数の発光素子は接続配線１０２を用いて並列に電気的に接続されている。複数の発光素子は２以上であればよい。図１８（Ａ）では３つの例を示す。
【０１２９】
このように、接続配線１０２及びプラグ１０２ａ、１０２ｂによって、発光素子を電気的に接続することができる。そして、電源回路２００から電力が供給されて発光する。
【０１３０】
接続配線１０２の配置によって、複数の発光素子の電気的な接続を自由に決めることができる。図１８（Ａ）に示されるように、複数の発光素子は並列に電気的に接続することができる。
【０１３１】
複数の発光素子が並列に電気的に接続した照明装置は、上記実施の形態で示した構造を有する。例えば図１０等に示されるような、並列に電気的に接続された複数の発光素子を有する構造とすることができる。
【０１３２】
このような回路構成の照明装置において、図１８（Ｂ）のように、いずれか一の発光素子に欠陥１１５ｓが生じたとする。例えば、発光素子において、上部電極１００ａと下部電極１００ｂとが短絡し、破線で示すように電気的な経路が生じたとする。このような欠陥が生じた場合であっても、その他の発光素子に多大な負担をかけることなく、動作させることができる。複数の発光素子が、並列に電気的に接続されているためである。
【０１３３】
欠陥１１５ｓを有する発光素子は暗点状態となる。照明装置の場合、表示装置とは異なり、光を拡散させるため拡散板などを有するため、暗点状態の発光素子の存在が視認されにくい。
【０１３４】
このような欠陥には、潜在欠陥や経時劣化に起因して、発生する可能性もある。これら欠陥が生じ、電極間が短絡した場合であっても、図１８（Ｂ）で示したように、その他の発光素子に多大な負担をかけることなく、動作させることができる。
【０１３５】
（実施の形態１８）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【０１３６】
図１９に、照明装置における複数の発光素子の電気的な接続関係を回路図で示す。
【０１３７】
図１７と異なり、発光素子群２０５の間で、複数の発光素子が電気的に接続されている。すなわち、並列に電気的に接続されている発光素子は、発光素子群２０５が異なる。このような電気的な接続には、接続配線１０２及びプラグ１０２ａ、１０２ｂを用いることができる。そして、電源回路２００から電力が供給されて発光する。
【０１３８】
このような回路構成において、発光素子に欠陥が生じた場合でも、その他の発光素子に多大な負担をかけることなく、動作させることができる。
【０１３９】
複数の発光素子が直列に電気的に接続し、さらに並列に電気的に接続された照明装置は、上記実施の形態で示した構造を有する。例えば図２０等に示されるような、直列に電気的に接続し、さらに並列に電気的に接続された複数の発光素子を有する構造とすることができる。
【０１４０】
図２０は、図７と接続配線１０２が異なる。図２０において、複数の発光素子の並列な電気的な接続を満たすため、接続配線１０２が配置されている。並列に電気的に接続される複数の発光素子は、発光素子の群２０５が異なる。
【０１４１】
このように接続配線１０２の配置によって、複数の発光素子の電気的な接続を自由に決めることができる。
【０１４２】
また図７と同様に、下部電極１００ｂは、接続部２０１を用いて、電源回路２００と電気的に接続される。上部電極１００ａも同様に、電源回路２００と電気的に接続される（図示せず）。
【０１４３】
次に、このような回路構成で欠陥が生じた場合について、図２１を用いて説明する。
【０１４４】
欠陥には、電気的な経路が遮断され、発光素子に電流が流れなくなるものがある。上部電極１００ａや下部電極１００ｂ、接続配線１０２及びプラグ１０２ａ、１０２ｂなどの断線による欠陥である。上部電極１００ａ、下部電極１００ｂは薄いため、断線する可能性がある。プラグ１０２ａ、１０２ｂも断線する可能性がある。接続配線１０２と、プラグ１０２ａ、１０２ｂとの接続部分でも断線する可能性がある。接続配線１０２と、プラグ１０２ａ、１０２ｂとが接触不良となる可能性がある。例えば、図２１に示すように、欠陥１１６ｓが上部電極１００ａに生じた場合を説明する。
【０１４５】
まず、図２１（Ａ）には、並列に電気的に接続されていない複数の発光素子を有する回路図を示す。このような回路構成では、欠陥１１６ｓが存在する発光素子の群２０５全体が発光しない。つまり電源回路２００からの電気的な経路は、破線で示すように、欠陥のない発光素子の群のみにしか確保されない。
【０１４６】
図２１（Ｂ）のように、並列に電気的接続された複数の発光素子を有する回路図を示す。このような回路構成では、欠陥１１６ｓが存在する発光素子の群２０５において、欠陥が存在する発光素子以外は発光することができる。つまり電源回路２００からの電気的な経路は、破線で示すように、欠陥を有する発光素子以外は確保することができる。
【０１４７】
欠陥１１６ｓを有する発光素子は暗点状態となる。そのとき、その他の発光素子には欠陥が生じていないときと比較して、高い電圧又は高い電流が印加される。そのため、暗点状態の発光素子を補うような輝度で発光することもできる。照明装置の場合、表示装置とは異なり、光を拡散させるため拡散板などを有するため、暗点状態の発光素子の存在が視認されにくい。
【０１４８】
このような断線欠陥は、潜在欠陥や経時劣化に起因して発生する可能性もある。このような欠陥が生じ、断線が生じた場合であっても、図２１（Ｂ）で示したように、その他の発光素子に多大な負担をかけることなく、動作させることができる。
【０１４９】
（実施の形態１９）
本実施の形態では、本発明の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。有機ＥＬ発光を呈する発光素子は、ＬＥＤと比較して発熱が小さい。したがって、筐体として有機樹脂を用いることができるため、照明装置として軽量化が可能となり、好ましい。
【０１５０】
図２２（Ａ）に示す発光素子は、下部電極１００ｂと、下部電極１００ｂ上に有機化合物層１００ｃと、有機化合物層１００ｃ上に、上部電極１００ａを有する。
【０１５１】
有機化合物層１００ｃは、少なくとも発光性の有機化合物を含む発光層が含まれていれば良い。そのほか、電子輸送性の高い物質を含む層、正孔輸送性の高い物質を含む層、電子注入性の高い物質を含む層、正孔注入性の高い物質を含む層、バイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質）を含む層等を適宜組み合わせた積層構造を構成することができる。本実施の形態において、有機化合物層１００ｃは、下部電極１００ｂ側から、電子注入層７０５、電子輸送層７０４、発光層７０３、正孔輸送層７０２、及び正孔注入層７０１の順で積層されている。
【０１５２】
図２２（Ａ）に示す発光素子の作製方法について説明する。
【０１５３】
まず、下部電極１００ｂを形成する。下部電極１００ｂは、光の取り出し方向側に設けられ、酸化インジウム、ＩＴＯ、酸化インジウム酸化亜鉛合金、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛、グラフェンなどを用いることができる。
【０１５４】
また、下部電極１００ｂとして、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、又はチタン等の金属材料を用いることができる。または、それら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等を用いてもよい。なお、金属材料（又はその窒化物）を用いる場合、透光性を有する程度に薄くすればよい。
【０１５５】
次に、下部電極１００ｂ上に、有機化合物層１００ｃを形成する。有機化合物層１００ｃは、電子注入層７０５、電子輸送層７０４、発光層７０３、正孔輸送層７０２、及び正孔注入層７０１を有する。
【０１５６】
電子注入層７０５は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層７０５には、リチウム、セシウム、カルシウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム、リチウム酸化物等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウムのような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子輸送層７０４を構成する物質を用いることもできる。
【０１５７】
電子輸送層７０４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送性の高い物質としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：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、キノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げられる。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（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）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。また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
【０１５８】
発光層７０３は、発光性の有機化合物を含む層である。発光性の有機化合物としては、例えば、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。赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）のすべての発光に燐光性化合物を用いると、高い発光効率を得ることができる。
【０１５９】
発光層７０３に用いることができる蛍光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料として、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：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）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）］−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）などが挙げられる。
【０１６０】
また、発光層７０３に用いることができる燐光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料として、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、ビス（１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｂｉ）２（ａｃａｃ））、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ））、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）３）などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（４’−パーフルオロフェニルフェニル）ピリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）−５−メチルピラジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２−（４−メトキシフェニル）−３，５−ジメチルピラジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｍｏｐｐｒ）２（ａｃａｃ））などが挙げられる。また、橙色系の発光材料として、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｑ）３）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（５−イソプロピル−３−メチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）２（ａｃａｃ））などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］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，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））、（ジピバロイルメタナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）等の有機金属錯体が挙げられる。また、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ））等の希土類金属錯体は、希土類金属イオンからの発光（異なる多重度間の電子遷移）であるため、燐光性化合物として用いることができる。
【０１６１】
なお、発光層７０３としては、上述した発光性の有機化合物（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成としてもよい。ホスト材料としては、各種のものを用いることができ、発光性の物質よりも最低空軌道準位（ＬＵＭＯ準位）が高く、最高被占有軌道準位（ＨＯＭＯ準位）が低い物質を用いることが好ましい。
【０１６２】
ホスト材料としては、具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：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。
【０１６３】
また、ホスト材料は複数種用いることができる。例えば、結晶化を抑制するためにルブレン等の結晶化を抑制する物質をさらに添加してもよい。また、ゲスト材料へのエネルギー移動をより効率良く行うためにＮＰＢ、あるいはＡｌｑ等をさらに添加してもよい。
【０１６４】
ゲスト材料をホスト材料に分散させた構成とすることにより、発光層７０３の結晶化を抑制することができる。また、ゲスト材料の濃度が高いことによる濃度消光を抑制することができる。
【０１６５】
また、発光層７０３として高分子化合物を用いることができる。具体的には、青色系の発光材料として、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）（略称：ＰＦＯ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，５−ジメトキシベンゼン−１，４−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＤＭＯＰ）、ポリ｛（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−［Ｎ，Ｎ’−ジ−（ｐ−ブチルフェニル）−１，４−ジアミノベンゼン］｝（略称：ＴＡＢ−ＰＦＨ）などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（略称：ＰＰＶ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ａｌｔ−ｃｏ−（ベンゾ［２，１，３］チアジアゾール−４，７−ジイル）］（略称：ＰＦＢＴ）、ポリ［（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニレン）−ａｌｔ−ｃｏ−（２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシロキシ）−１，４−フェニレン）］などが挙げられる。また、橙色〜赤色系の発光材料として、ポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキソキシ）−１，４−フェニレンビニレン］（略称：ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ（３−ブチルチオフェン−２，５−ジイル）（略称：Ｒ４−ＰＡＴ）、ポリ｛［９，９−ジヘキシル−２，７−ビス（１−シアノビニレン）フルオレニレン］−ａｌｔ−ｃｏ−［２，５−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアミノ）−１，４−フェニレン］｝、ポリ｛［２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシロキシ）−１，４−ビス（１−シアノビニレンフェニレン）］−ａｌｔ−ｃｏ−［２，５−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアミノ）−１，４−フェニレン］｝（略称：ＣＮ−ＰＰＶ−ＤＰＤ）などが挙げられる。
【０１６６】
なお、発光層を２層以上の積層構造としても良い。発光層を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。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。
【０１６７】
正孔輸送層７０２は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質としては、例えば、ＮＰＢ、ＴＰＤ、ＢＰＡＦＬＰ、４，４’−ビス［Ｎ−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＦＬＤＰＢｉ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）等の芳香族アミン化合物を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／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、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
【０１６８】
また、正孔輸送層７０２には、ＣＢＰ、ＣｚＰＡ、ＰＣｚＰＡのようなカルバゾール誘導体や、ｔ−ＢｕＤＮＡ、ＤＮＡ、ＤＰＡｎｔｈのようなアントラセン誘導体を用いても良い。
【０１６９】
また、正孔輸送層７０２には、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤなどの高分子化合物を用いることもできる。
【０１７０】
正孔注入層７０１は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物、チタン酸化物、バナジウム酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の金属酸化物を用いることができる。また、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅（ＩＩ）フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物を用いることができる。
【０１７１】
また、低分子の有機化合物である４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：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）、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）等の芳香族アミン化合物等を用いることができる。
【０１７２】
さらに、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を用いることもできる。例えば、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）などの高分子化合物が挙げられる。また、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＡｎｉ／ＰＳＳ）等の酸を添加した高分子化合物を用いることができる。
【０１７３】
正孔注入層７０１として、正孔輸送性の高い有機化合物にアクセプター性物質を含有させた複合材料を用いることが好ましい。正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有させた複合材料を用いることにより、上部電極１００ａからの正孔注入性を良好にし、発光素子の駆動電圧を低減することができる。これらの複合材料は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター物質とを共蒸着することにより形成することができる。該複合材料を用いて正孔注入層７０１を形成することにより、上部電極１００ａから有機化合物層１００ｃへの正孔注入が容易となる。
【０１７４】
複合材料に用いる有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、１０−６ｃｍ２／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、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。
【０１７５】
複合材料に用いることのできる有機化合物としては、例えば、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ＤＰＡＢ、ＤＮＴＰＤ、ＤＰＡ３Ｂ、ＰＣｚＰＣＡ１、ＰＣｚＰＣＡ２、ＰＣｚＰＣＮ１、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ又はα−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）等の芳香族アミン化合物や、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：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−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等のカルバゾール誘導体を用いることができる。
【０１７６】
また、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−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）、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン等の芳香族炭化水素化合物を用いることができる。
【０１７７】
さらに、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン、ペンタセン、コロネン、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等の芳香族炭化水素化合物を用いることができる。
【０１７８】
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：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等の有機化合物や、遷移金属酸化物を挙げることができる。また、元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。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。
【０１７９】
なお、上述したＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ等の高分子化合物と、上述した電子受容体を用いて複合材料を形成し、正孔注入層７０１に用いてもよい。
【０１８０】
なお、上述した電子注入層７０５、電子輸送層７０４、発光層７０３、正孔輸送層７０２、及び正孔注入層７０１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。
【０１８１】
有機化合物層１００ｃは、図２２（Ｂ１）（Ｂ２）に示すように、下部電極１００ｂと上部電極１００ａとの間に複数積層されていてもよい。図２２（Ｂ１）は下部電極１００ｂと上部電極１００ａとの間に、第１有機化合物層１００ｃと第２有機化合物層１００ｄとを積層した例である。第１有機化合物層１００ｃと、第２有機化合物層１００ｄとの間には電荷発生層８０３を設けている。図２２（Ｂ２）は下部電極１００ｂと上部電極１００ａとの間に第１有機化合物層１００ｃと、第２有機化合物層１００ｄと、第３有機化合物層１００ｅとを積層した例である。第１有機化合物層１００ｃと、第２有機化合物層１００ｄとの間には電荷発生層８０３ａを設け、第２有機化合物層１００ｄと、第３有機化合物層１００ｅとの間には電荷発生層８０３ｂを設けている。
【０１８２】
電荷発生層８０３、８０３ａ、８０３ｂは上述の複合材料で形成することができる。また、電荷発生層８０３、８０３ａ、８０３ｂは複合材料からなる層と他の材料からなる層との積層構造でもよい。この場合、他の材料からなる層としては、電子供与性物質と電子輸送性の高い物質とを含む層や、透明導電膜からなる層などを用いることができる。このような構成を有する発光素子は、エネルギーの移動や消光などの問題が起こり難く、材料の選択の幅が広がることで高い発光効率と長い寿命とを併せ持つ発光素子とすることが容易である。また、燐光発光と蛍光発光とを得ることも容易である。
【０１８３】
図２２（Ｂ１）（Ｂ２）に示すように積層される有機化合物層の間に電荷発生層を配置すると、電流密度を低く保ったまま、高輝度でありながら長寿命な素子とできる。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。
【０１８４】
また、有機化合物層が２層積層された構成を有する積層型素子の場合において、白色発光を外部に取り出すことができる。第１有機化合物層から得られる発光の発光色と第２有機化合物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。なお、第１有機化合物層および第２有機化合物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。
【０１８５】
以下に、複数の有機化合物層が積層する構成を有する発光素子の一例を示す。まず第１有機化合物層および第２有機化合物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。
【０１８６】
例えば、第１有機化合物層は、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発光層とを有し、第２有機化合物層は、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発光層とを有するものとする。
【０１８７】
この場合、第１有機化合物層からの発光は、第１発光層および第２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有機化合物層は２波長型の白色または白色に近い色の発光を呈する。
【０１８８】
また、第２有機化合物層からの発光は、第３発光層および第４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有機化合物層は、第１有機化合物層とは異なる２波長型の白色または白色に近い色の発光を呈する。
【０１８９】
したがって、第１有機化合物層からの発光および第２有機化合物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。
【０１９０】
また、黄色〜橙色の波長領域（５６０ｎｍ以上５８０ｎｍ未満）は、視感度の高い波長領域であるため、発光スペクトルのピークが黄色〜橙色の波長領域にある発光層を適用することは有用である。例えば、発光スペクトルのピークが青色の波長領域にある発光層を有する第１有機化合物層と、発光スペクトルのピークが黄色の波長領域にある発光層を有する第２有機化合物層と、発光スペクトルのピークが赤色の波長領域にある発光層を有する第３有機化合物層と、を積層させた構成を適用することができる。
【０１９１】
また、黄色〜橙色を呈する有機化合物層を２層以上積層する構成としてもよい。黄色〜橙色を呈する有機化合物層を２層以上積層することによって発光素子の電力効率をより向上させることができる。
【０１９２】
例えば、図２２（Ｂ２）のように有機化合物層を３層積層させた発光素子を構成する場合において、発光スペクトルのピークが青色の波長領域（４００ｎｍ以上４８０ｎｍ未満）にある発光層を有する第１有機化合物層に、発光スペクトルのピークが黄色〜橙色の波長領域にある発光層をそれぞれ有する第２、第３有機化合物層を積層する構成を適用することができる。なお、第２有機化合物層及び第３有機化合物層からの発光スペクトルのピークの波長は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【０１９３】
有機化合物層をより多層に積層すると発光素子の電力効率が向上するが、それに伴い作製工程が煩雑化してしまうという問題がある。従って図２２（Ｂ２）のように、有機化合物層を３層積層する構成であると、２層の場合と比べて電力効率が高く、４層以上とする場合比べて簡略な工程で作製することができるため好ましい。
【０１９４】
発光スペクトルのピークが黄色〜橙色の波長領域にある有機化合物層を用いることにより、視感度の高い波長領域を利用することができ、電力効率を高めることができる。これによって、発光素子全体の電力効率を高めることができる。このような構成は、例えば緑色の発光色を呈する有機化合物層と赤色の発光色を呈する有機化合物層とを積層して黄色〜橙色の発光を呈する発光素子を得る場合と比較して視感度の観点で有利であり、電力効率を高められる。また、黄色〜橙色の波長領域にある視感度の高い波長領域を利用した有機化合物層が１層のみの場合と比較して、視感度の低い青色の波長領域の発光強度が相対的に小さくなるため、発光色は電球色（あるいは温白色）に近づき、かつ電力効率が向上する。
【０１９５】
つまり、上記において、黄色〜橙色の波長領域にピークを有し、かつ、ピークの波長が５６０ｎｍ以上５８０ｎｍ未満にある光と、青色の波長領域にピークを有する光と、を合成した光の色（つまり、発光素子から発光される光の色）とを合わせることで、温白色や電球色のような自然な光の色を実現することができる。電球色の実現が容易である。
【０１９６】
黄色〜橙色の波長領域にピークを有する発光性の物質として、例えばピラジン誘導体を配位子とする有機金属錯体を用いることができる。また、発光性の物質（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させることにより、発光層を構成することもできる。上記黄色〜橙色の波長領域にピークを有する発光性の物質として、燐光性化合物を用いることができる。燐光性化合物を用いることにより、蛍光性化合物を用いた場合と比べて電力効率を３〜４倍高めることができる。上述したピラジン誘導体を配位子とする有機金属錯体は燐光性化合物であり、発光効率が高い上に、黄色〜橙色の波長領域の発光を得やすく、好適である。
【０１９７】
また、青色の波長領域にピークを有する発光性の物質として、例えばピレンジアミン誘導体を用いることができる。上記青色の波長領域にピークを有する発光性の物質として、蛍光性化合物を用いることができる。蛍光性化合物を用いることにより、燐光性化合物を用いた場合と比べて長寿命の発光素子を得ることができる。上述したピレンジアミン誘導体は蛍光性化合物であり、極めて高い量子収率が得られる上に、長寿命であるため、好適である。
【０１９８】
有機化合物層１００ｃは、図２２（Ｃ）に示すように、下部電極１００ｂと上部電極１００ａとの間に、複合材料層７０８、電子リレー層７０７、電子注入バッファー層７０６、電子輸送層７０４、発光層７０３、正孔輸送層７０２、及び正孔注入層７０１を有していても良い。
【０１９９】
複合材料層７０８は、前述の、正孔輸送性の高い有機化合物にアクセプター性物質を含有させた複合材料を用いることができる。
【０２００】
さらに、電子注入バッファー層７０６を設けることで、複合材料層７０８と電子輸送層７０４との間の注入障壁を緩和することができるため、複合材料層７０８で生じた電子を電子輸送層７０４に容易に注入することができる。
【０２０１】
電子注入バッファー層７０６には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。
【０２０２】
また、電子注入バッファー層７０６が、電子輸送性の高い物質とドナー性物質を含んで形成される場合には、電子輸送性の高い物質に対して質量比で、０．００１以上０．１以下の比率でドナー性物質を添加することが好ましい。なお、ドナー性物質としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセン等の有機化合物を用いることもできる。なお、電子輸送性の高い物質としては、先に説明した電子輸送層７０４の材料と同様の材料を用いて形成することができる。
【０２０３】
さらに、電子注入バッファー層７０６と複合材料層７０８との間に、電子リレー層７０７を形成することが好ましい。電子リレー層７０７は、必ずしも設ける必要は無いが、電子輸送性の高い電子リレー層７０７を設けることで、電子注入バッファー層７０６へ電子を速やかに送ることが可能となる。
【０２０４】
複合材料層７０８と電子注入バッファー層７０６との間に電子リレー層７０７が挟まれた構造は、複合材料層７０８に含まれるアクセプター性物質と、電子注入バッファー層７０６に含まれるドナー性物質とが相互作用を受けにくく、互いの機能を阻害しにくい構造である。したがって、駆動電圧の上昇を防ぐことができる。
【０２０５】
電子リレー層７０７は、電子輸送性の高い物質を含み、該電子輸送性の高い物質のＬＵＭＯ準位は、複合材料層７０８に含まれるアクセプター性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層７０４に含まれる電子輸送性の高い物質のＬＵＭＯ準位との間となるように形成する。また、電子リレー層７０７がドナー性物質を含む場合には、当該ドナー性物質のドナー準位も複合材料層７０８におけるアクセプター性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層７０４に含まれる電子輸送性の高い物質のＬＵＭＯ準位との間となるようにする。具体的なエネルギー準位の数値としては、電子リレー層７０７に含まれる電子輸送性の高い物質のＬＵＭＯ準位は−５．０ｅＶ以上、好ましくは−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下とするとよい。
【０２０６】
電子リレー層７０７に含まれる電子輸送性の高い物質としてはフタロシアニン系の材料又は金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
【０２０７】
電子リレー層７０７に含まれるフタロシアニン系材料としては、具体的にはＣｕＰｃ、ＳｎＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｔｉｎ（ＩＩ） ｃｏｍｐｌｅｘ）、ＺｎＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｚｉｎｃ ｃｏｍｐｌｅｘ）、ＣｏＰｃ（Ｃｏｂａｌｔ（ＩＩ）ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ， β−ｆｏｒｍ）、ＦｅＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ Ｉｒｏｎ）及びＰｈＯ−ＶＯＰｃ（Ｖａｎａｄｙｌ ２，９，１６，２３−ｔｅｔｒａｐｈｅｎｏｘｙ−２９Ｈ，３１Ｈ−ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）のいずれかを用いることが好ましい。
【０２０８】
電子リレー層７０７に含まれる金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体としては、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体を用いることが好ましい。金属−酸素の二重結合はアクセプター性（電子を受容しやすい性質）を有するため、電子の移動（授受）がより容易になる。また、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体は安定であると考えられる。したがって、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体を用いることにより発光素子を低電圧でより安定に駆動することが可能になる。
【０２０９】
金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体としてはフタロシアニン系材料が好ましい。具体的には、ＶＯＰｃ（Ｖａｎａｄｙｌ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、ＳｎＯＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｔｉｎ（ＩＶ） ｏｘｉｄｅ ｃｏｍｐｌｅｘ）及びＴｉＯＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ ｃｏｍｐｌｅｘ）のいずれかは、分子構造的に金属−酸素の二重結合が他の分子に対して作用しやすく、アクセプター性が高いため好ましい。
【０２１０】
なお、上述したフタロシアニン系材料としては、フェノキシ基を有するものが好ましい。具体的にはＰｈＯ−ＶＯＰｃのような、フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体が好ましい。フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体は、溶媒に可溶である。そのため、発光素子を形成する上で扱いやすいという利点を有する。また、溶媒に可溶であるため、成膜に用いる装置のメンテナンスが容易になるという利点を有する。
【０２１１】
電子リレー層７０７はさらにドナー性物質を含んでいても良い。ドナー性物質としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属及びこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウムなどの酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウムなどの炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、又は希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセンなどの有機化合物を用いることができる。電子リレー層７０７にこれらドナー性物質を含ませることによって、電子の移動が容易となり、発光素子をより低電圧で駆動することが可能になる。
【０２１２】
電子リレー層７０７にドナー性物質を含ませる場合、電子輸送性の高い物質としては上記した材料の他、複合材料層７０８に含まれるアクセプター性物質のアクセプター準位より高いＬＵＭＯ準位を有する物質を用いることができる。具体的なエネルギー準位としては、−５．０ｅＶ以上、好ましくは−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下の範囲にＬＵＭＯ準位を有する物質を用いることが好ましい。このような物質としては例えば、ペリレン誘導体や、含窒素縮合芳香族化合物などが挙げられる。なお、含窒素縮合芳香族化合物は、安定であるため、電子リレー層７０７を形成する為に用いる材料として、好ましい材料である。
【０２１３】
ペリレン誘導体の具体例としては、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＰＴＣＤＡ）、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾール（略称：ＰＴＣＢＩ）、Ｎ，Ｎ’−ジオクチル−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＰＴＣＤＩ−Ｃ８Ｈ）、Ｎ，Ｎ’−ジヘキシル−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：Ｈｅｘ ＰＴＣ）等が挙げられる。
【０２１４】
また、含窒素縮合芳香族化合物の具体例としては、ピラジノ［２，３−ｆ］［１，１０］フェナントロリン−２，３−ジカルボニトリル（略称：ＰＰＤＮ）、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ（ＣＮ）６）、２，３−ジフェニルピリド［２，３−ｂ］ピラジン（略称：２ＰＹＰＲ）、２，３−ビス（４−フルオロフェニル）ピリド［２，３−ｂ］ピラジン（略称：Ｆ２ＰＹＰＲ）等が挙げられる。
【０２１５】
その他にも、７，７，８，８，−テトラシアノキノジメタン（略称：ＴＣＮＱ）、１，４，５，８，−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＮＴＣＤＡ）、パーフルオロペンタセン、銅ヘキサデカフルオロフタロシアニン（略称：Ｆ１６ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−ペンタデカフルオロオクチル）−１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＮＴＣＤＩ−Ｃ８Ｆ）、３’，４’−ジブチル−５，５’’−ビス（ジシアノメチレン）−５，５’’−ジヒドロ−２，２’：５’，２’’−テルチオフェン（略称：ＤＣＭＴ）、メタノフラーレン（例えば、［６，６］−フェニルＣ６１酪酸メチルエステル）等を用いることができる。
【０２１６】
なお、電子リレー層７０７にドナー性物質を含ませる場合、電子輸送性の高い物質とドナー性物質との共蒸着などの方法によって電子リレー層７０７を形成すれば良い。
【０２１７】
正孔注入層７０１、正孔輸送層７０２、発光層７０３、及び電子輸送層７０４は前述の材料を用いてそれぞれ形成すれば良い。
【０２１８】
そして、有機化合物層１００ｃ上に、上部電極１００ａを形成する。
【０２１９】
上部電極１００ａは、有機化合物層１００ｃから見て、光の取り出し方向と反対側に設けられるため、反射性を有する材料を用いて形成される。反射性を有する材料としては、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、又はパラジウム等の金属材料を用いることができる。そのほか、アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金などのアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）や銀と銅の合金などの銀を含む合金を用いることもできる。銀と銅の合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム合金膜に接する金属膜、又は金属酸化物膜を積層することでアルミニウム合金膜の酸化を抑制することができる。該金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタン、酸化チタンなどが挙げられる。上述の材料は、地殻における存在量が多く安価であるため、発光素子の作製コストを低減することができ、好ましい。
【０２２０】
なお、本実施の形態では有機ＥＬ素子を用いた場合について述べたが、有機ＥＬ素子のかわりに無機ＥＬ素子を用いても良い。無機ＥＬ素子を形成する場合は有機化合物層にかえて無機化合物層（例えば、硫化物層（硫化亜鉛、硫化アルミニウム等）を一対の誘電体層で挟んだものなど）を用いれば良い。
【０２２１】
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。
【０２２２】
（実施の形態２０）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【０２２３】
上記実施の形態では、上部電極、下部電極、有機化合物層の形状が矩形であって、配置がマトリクス状になる例を示した。形状及び配置はこれに限定されるものではない。
【０２２４】
図２６に上部電極、下部電極、有機化合物層といった発光素子の形状が円の場合の照明装置を示す。第１の基板１０１の形状も円とする。発光素子１００は円状の上部電極１００ａ、円状の下部電極１００ｂを有する。上部電極１００ａと下部電極１００ｂとの間には有機化合物層を有する。複数の円状の発光素子間は、接続配線１０２を用いて電気的に接続することができる。接続配線１０２の形状も、円の部分を有する。下部電極１００ｂと重なる部分は、下部電極の円形状に沿った、円の一部の形状（湾曲形状）を有する。電気的な接続を確実にすることができる。
【０２２５】
接続配線１０２において、上部電極１００ａと電気的に接続するために、プラグ１０２ａを設ける。プラグ１０２ａは、上部電極１００ａと、接続配線１０２とが重なる領域Ａに設ける。接続配線１０２において、下部電極１００ｂと電気的に接続するために、プラグ１０２ｂを設ける。プラグ１０２ｂは、下部電極１００ｂと、接続配線１０２とが重なる領域Ｂに設ける。
【０２２６】
円形状以外に、多角形状（四角形も含む）であってもよい。例えば、円状の第１の基板１０１上に、六角形状の発光素子を複数配置してもよい。六角形状であれば、隣接する発光素子の間隔をもっとも狭くすることができる。接続配線１０２においても、六角形状に沿うような部分を有するとよい。電気的な接続を確実にすることができる。
【０２２７】
（実施の形態２１）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【０２２８】
図２３に、照明装置が天井２５０に配置された例を示す。天井２５０と照明装置とは、取り外しが可能なように固定することができる。このため、照明装置に取り外し機構を設けるとともに、照明装置の取り外し機構に対応する設置のための機構を天井にあらかじめ設けることができる。また、照明装置を天井材に組み込むこともできる。この場合、天井材の一部に開口を設け、その開口部に照明装置を嵌め込むことができる。
【０２２９】
照明装置は、シール材２５１などを用いて封止される。封止によって形成された空間２５２は、酸素や水分をできるだけ排除する。このため、空間２５２を窒素などの不活性気体で置換してもよい。また、空間２５２内に乾燥剤などを設けてもよい。乾燥剤は、プラグ１０２ａ、１０２ｂ中、シール材２５１中に含有させることもでき、また第２の基板（対向基板）１０３にシート状のものを貼り付けることもできる。
【０２３０】
このような照明装置は矢印で示されるように、ボトムエミッションの構造として説明する。上記実施の形態で説明したように、ボトムエミッションの場合には、発光素子の下部電極１００ｂに透光性を持たせることで実現される。このため上部電極１００ａ、接続配線１０２、及びプラグ１０２ａ、１０２ｂは透光性を有する必要はなく、非透光性を有する金属材料などから形成すればよい。金属材料は一般的に抵抗が低い材料であるため、接続配線１０２及びプラグ１０２ａ、１０２ｂに好適である。
【０２３１】
また照明装置内の発光素子による発光に伴い、熱が生じる。熱は物体を伝導して空気中に放出されるため、接続配線１０２が天井側に配置されていることにより、プラグ１０２ａ、１０２ｂ及び接続配線１０２を介して天井へ向かう放熱経路を確保することができる。これにより、空気中に放熱するよりも効率的に熱を照明装置の外に放出することができる。
【０２３２】
（実施の形態２２）
本実施の形態では、照明装置の応用例を示す。
【０２３３】
図２４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、床用照明装置８２０５としても用いることが可能である。さらに、本発明の一態様の照明装置は大型化が可能であるため、照明装置８２０３のように、壁面そのものを光源として室内の照明を行うことも可能である。
【０２３４】
本発明の一態様である照明装置は、光源を面とする面光源を有するため、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る。また、熱の発生が白熱電球に比べて小さいことなどから、室内の照明装置として好ましい。
【０２３５】
また、本発明の一態様である照明装置を、避難口誘導灯の照明装置として適用した例について図２５に示す。
【０２３６】
図２５は、避難口誘導灯の外観の一例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。
【０２３７】
本発明の一態様の照明装置は、大面積化が可能であり、且つ、信頼性の高い照明装置を提供することが可能となる。
【０２３８】
図２７は、内部環境を制御した空間で植物を栽培する際、本発明の一態様の照明装置を光源として用いる一例について示した図である。照明装置８３０２を、例えば天井に備える。照明装置に照らされて、植物８３０３等が成長する。このような空間において、照明装置は壁に備えられてもよいし、植物と同じ高さに設けられてもよい。本発明の一態様の照明装置は大面積化が可能である面光源として用いることができるため、植物の栽培施設が巨大な場合に利用に適している。人工光源として、植物の栽培に必要な波長の光を発光するために発光材料を適宜選択することができる。自然光における植物栽培より、豊かな成長を遂げることができる。
【０２３９】
なお、本実施の形態において、各々の図で述べた内容は、別の実施の形態で述べた内容に対して、適宜、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことができる。
【符号の説明】
【０２４０】
１００ 発光素子
１００Ａ 発光素子
１００Ｂ 発光素子
１００Ｃ 発光素子
１００Ｄ 発光素子
１００Ｅ 発光素子
１００Ｆ 発光素子
１００ａ 上部電極
１００ｂ 下部電極
１００ｃ 有機化合物層
１００ｄ 有機化合物層
１００ｅ 有機化合物層
１０１ 基板（素子基板）
１０２ 接続配線
１０２ａ プラグ（接続部材）
１０２ｂ プラグ（接続部材）
１０３ 基板（対向基板）
１１５ｓ 欠陥
１１６ｓ 欠陥
１３０ 絶縁層
１４０ａ 導電層
１４０ｂ 導電層
１４３ 絶縁層
１５０ 異方性導電膜
１５１ 導電性粒子
２００ 電源回路
２０１ 接続部
２０２ 領域
２０５ 発光素子群
２０５Ｒ 発光素子群
２０５Ｇ 発光素子群
２０５Ｂ 発光素子群
２５０ 天井
２５１ シール材
２５２ 空間
７０１ 正孔注入層
７０２ 正孔輸送層
７０３ 発光層
７０４ 電子輸送層
７０５ 電子注入層
７０６ 電子注入バッファー層
７０７ 電子リレー層
７０８ 複合材料層
８０３ 電荷発生層
８０３ａ 電荷発生層
８２０２ 天井用照明装置
８２０３ 照明装置
８２０４ 壁用照明装置
８２０５ 床用照明装置
８２３２ 避難口誘導灯
８３０２ 照明装置
８３０３ 植物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）を発現する発光部材を含む照明装置、又は発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機化合物を発光体として用いた発光素子は、次世代の照明へ応用が期待されている。有機化合物を発光体として用いた発光素子は、低電圧、低消費電力駆動などの特徴を有している。
【０００３】
発光素子を構成する有機化合物層は、少なくとも発光層を有する。また、有機化合物層は、発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などを有する積層構造とすることもできる。
【０００４】
発光素子の発光機構は、一対の電極間に有機化合物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有機化合物層の発光中心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。
【０００５】
また、このような発光素子においては、一対の電極および発光層を膜状に形成するため、大面積の発光素子を形成することにより、面状の発光を容易に得ることができる。このことは、白熱電球やＬＥＤ（点光源）、あるいは蛍光灯（線光源）などの光源では得難い特色であるため、上述した発光素子は照明等の光源としての利用価値が高い。
【０００６】
複数の発光素子が接続した構造が、特許文献１に開示されている。特許文献１の図７（Ｂ）によると、発光素子が有する電極のみを用いて接続していることがわかる。
【０００７】
複数個の有機ＥＬパネルを同時に電源入力が導通するような構造が、特許文献２に開示されている。特許文献２の図１によると、パネル搭載用基板に配線回路が交叉しないように配置され、図２によると、有機ＥＬパネルは陽極側電流導入端子と、陰極側電子導入ピンが設けられていることが分かる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１０８６５１号公報
【特許文献２】特開２００４−６９７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の構造では、発光素子の構成部材である電極を相互に接続する構造であるため、隣接する発光素子間を接続することができても、それ以外の素子と接続することはできない。そのため、同一基板上に複数の発光素子を作ることができても、当該複数の素子間で任意の接続構造を設けることができなかった。
【００１０】
特許文献２の構造では、個々の発光パネルを端子が形成された基板に貼り付けるため、構造的に脆く、発光パネルを高密度に配置することができない。また、発光パネルを固定するピンが、左右２箇所のみとなるため、発光パネルをパネル搭載用基板に強固に固定することができない。
【００１１】
複数の発光素子を集積化して、比較的大きな面積の発光領域を有する照明装置に対して、上述した構造では不十分であった。
【００１２】
そこで、本発明は、複数の発光素子の集積化を図るにあたり、新たな構成を有する照明装置およびその作製方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、プラグ（接続部材）及び接続配線を用いて複数の発光素子を電気的に接続し、集積化する。プラグは接続配線と複数の発光素子とを電気的に接続する。接続配線は対向基板に設けられる。プラグは素子基板に設けてもよいし、対向基板に設けてもよい。このような接続構造とすることで、複数の発光素子の電気的な接続を適切に行うことができる。
【００１４】
本発明の一は、第１の基板と、第１の基板上に設けられた第１の発光素子及び第２の発光素子と、第１の基板と対向する第２の基板と、第２の基板に設けられた接続配線とを有し、第１の発光素子と、第２の発光素子とは、接続配線を介して電気的に接続される照明装置である。
【００１５】
本発明の一は、第１の基板と、第１の基板上に設けられた第１の発光素子及び第２の発光素子と、第１の発光素子の上部電極上に設けられた接続配線の第１のプラグと、第２の発光素子の下部電極上に設けられた接続配線の第２のプラグとを有する照明装置である。
【００１６】
本発明において、第１の発光素子の上部電極と、第２の発光素子の下部電極とが、接続配線を介して電気的に接続される。
【００１７】
本発明において、接続配線は、上部電極と電気的に接続される第１のプラグと、下部電極に電気的に接続される第２のプラグとを有し、第１のプラグは、その他の発光素子とで共有される。
【００１８】
本発明において、接続配線は、上部電極と電気的に接続される第１のプラグと、下部電極に電気的に接続される第２のプラグとを有し、第２のプラグは、その他の発光素子とで共有される。
【００１９】
本発明において、第１の発光素子の上部電極と、第２の発光素子の上部電極とが、接続配線を介して電気的に接続される。
【００２０】
本発明において、第１の発光素子及び第２の発光素子は、多角形状または円状である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の一態様は、複数の発光素子を集積化して、比較的大きな面積の発光領域を有する照明装置およびその作製方法を提供することができる。
【００２２】
また、本発明の一態様は、複数の発光素子の集積化を図るにあたり、発光素子を形成した素子基板に汎用性を持たせ、対向基板に設けられる接続配線の設計変更のみによって発光素子の任意の接続を可能にする照明装置およびその作製方法を提供することができる。
【００２３】
また、本発明の一態様は、発光素子と対向基板に設けられた接続配線とを接続する熱伝導性のプラグ（接続部材）を用いることにより、発光素子からの熱を対向基板側へ伝導させ放熱することを可能にする照明装置およびその作製方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】照明装置を説明する断面図。
【図２】照明装置が有する接続構造を説明する工程図。
【図３】照明装置が有する接続構造を説明する工程図。
【図４】照明装置が有する接続構造を説明する工程図。
【図５】照明装置が有する接続構造を説明する工程図。
【図６】照明装置が有する接続構造を説明する工程図。
【図７】照明装置を説明する上面図。
【図８】照明装置を説明する上面図。
【図９】照明装置を説明する上面図。
【図１０】照明装置を説明する上面図。
【図１１】照明装置を説明する上面図。
【図１２】照明装置を説明する上面図。
【図１３】照明装置を説明する上面図。
【図１４】照明装置を説明する上面図。
【図１５】照明装置を説明する上面図。
【図１６】照明装置を説明する上面図。
【図１７】照明装置を説明する回路図。
【図１８】照明装置を説明する回路図。
【図１９】照明装置を説明する回路図。
【図２０】照明装置を説明する上面図。
【図２１】照明装置を説明する回路図。
【図２２】照明装置に用いる発光素子の素子構造を説明する図。
【図２３】照明装置を説明する断面図。
【図２４】照明装置の使用形態の一例を説明する図。
【図２５】照明装置の使用形態の一例を説明する図。
【図２６】照明装置を説明する断面図。
【図２７】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】
【００２５】
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。
【００２６】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【００２７】
図１に照明装置を示す。図１は照明装置の断面図である。照明装置は発光素子１００を有する。集積化のため、発光素子１００は第１の基板１０１上に複数設けられる。発光素子１００は、上部電極１００ａ、下部電極１００ｂ、これらの間に有機化合物層１００ｃを有する。複数の発光素子１００同士は、プラグ（接続部材）１０２ａ、１０２ｂ及び接続配線１０２で電気的に接続される。例えば、第１の発光素子の上部電極１００ａと、第２の発光素子の下部電極１００ｂとが、接続配線１０２により電気的に接続される。接続配線１０２は、例えば第２の基板１０３に形成される。このような接続配線１０２は、上部電極１００ａと、下部電極１００ｂとの電気的な接続を可能にするため、プラグ１０２ａ、１０２ｂを有する。プラグ１０２ａは、上部電極１００ａ上に形成することができる。プラグ１０２ｂは、下部電極１００ｂ上に形成することができる。またプラグ１０２ａ、１０２ｂはそれぞれ、第２の基板１０３の接続配線１０２上に形成することができる。
【００２８】
このようにして、プラグ及び接続配線を用いて複数の発光素子同士を電気的に接続することができる。
【００２９】
下部電極１００ｂ、下部電極１００ｂ上のプラグ１０２ｂを用いて電気的な接続を行うため、下部電極１００ｂが露出する部分を要する。発光素子において、下部電極１００ｂと、有機化合物層１００ｃ及び上部電極１００ａとが重ならない領域である。この領域は発光に寄与することができないため、小さいほどよい。接続配線はプラグを有するため、この領域を最小限にすることができる。電極のみで電気的な接続を達成する場合と比較して、発光に寄与しない領域を小さくできる。その結果、発光効率を高めることができる。
【００３０】
上部電極１００ａ、上部電極１００ａ上のプラグ１０２ａを用いて電気的な接続を行うため、プラグ１０２ａが配置される部分を要する。発光素子の発光方向によっては、プラグ１０２ａが配置された部分は発光の妨げとなるため、小さいほどよい。この領域を最小限にすることができる。その結果、発光効率を高めることができる。
【００３１】
接続配線１０２は、発光素子の電極とは異なり、厚膜化することができる。抵抗を低くすることができる。
【００３２】
プラグ１０２ａ、１０２ｂ及び接続配線１０２は、発光素子の電極とは異なり、仕事関数を考慮しなくともよい。抵抗率の低い材料から、選択することができる。抵抗を低くすることができる。
【００３３】
発光素子の電極より抵抗が低くなる接続配線１０２は、補助電極としての機能を有する。
【００３４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の照明装置が有するプラグ及び接続配線を用いた接続構造の一形態について説明する。
【００３５】
図２に接続構造の作製方法を示す。図２（Ａ）に示すように、第１の基板（素子基板）１０１としてガラス基板又はプラスチック基板上に複数の発光素子１００が設けられている。発光素子１００を覆って、プラグを形成するための導電性材料膜を形成する。アルミニウム、金、銀、銅などの金属材料を用いることができる。また、銅ペーストや銀ペーストを用いてもよい。ペースト材料とすると、印刷法を用いた工程を経て、図２（Ｂ）のようにプラグを所望の形状とすることができる。また、銅や銀が添加された液滴材料を用いてもよい。液滴材料とすると、インクジェット法を用いた工程を経て、図２（Ｂ）のようにプラグを所望の形状とすることができる。また、抵抗率の低い樹脂材料でもよい。非感光性樹脂とすると、レジストを用いた感光工程を経て、図２（Ｂ）のようにプラグを所望の形状とすることができる。感光性樹脂であれば、レジストを用いることなく、感光工程を経ることで、図２（Ｂ）のようにプラグを所望の形状とすることができる。
【００３６】
図２（Ｂ）のように、下部電極１００ｂに透光性を持たせ、発光素子からの光を第１の基板（素子基板）１０１側から取り出すことができる。この形態をボトムエミッション（下面射出構造）とよぶ。ボトムエミッションであれば、プラグ１０２ａ、１０２ｂが透光性を有する必要がない。またプラグ１０２ａに関しては、発光の妨げを理由として、微細化する必要性も求められない。
【００３７】
プラグ１０２ａ、１０２ｂの機械的強度を維持するため、第２の基板（対向基板）１０３を貼り合わせる前において、上部電極又は下部電極側に向かって太くなる形状（テーパー形状）としてもよい。またプラグ１０２ａ、１０２ｂの上端部または下端部に曲率を持たせてもよい。つまり上端部又は下端部を曲面とすることができる。当該構成により、付加される機械的圧力が特定の部位に集中することを緩和させることができる。
【００３８】
このような形態の照明装置は、プラグ１０２ａ、１０２ｂを備えている点で、従来の構成とは異なり、効果を奏することができる。
【００３９】
図２（Ｃ）のように、接続配線１０２が形成された第２の基板（対向基板）１０３を、第１の基板（素子基板）１０１に貼り合わせ、接続配線１０２と、プラグ１０２ａ、１０２ｂとが電気的に接続される。第２の基板１０３は、第１の基板１０１と同様にガラス基板又はプラスチック基板を用いることができる。それ以外に、石英基板、単結晶半導体基板、薄膜の金属板なども用いることができる。第２の基板１０３はボトムエミッションであれば、透光性を有する必要がない。単結晶半導体基板を用いれば、当該基板にコンバータを設けることができる。接続配線１０２は、導電性を有すればよく、アルミニウム、銅、銀などの材料を選択することができる。フォトリソグラフィ法、インクジェット法、印刷法、などを用いることができる。
【００４０】
プラグ１０２ａ、１０２ｂに所定の弾性を設けることで、貼り合わせ工程時の圧力付加により形状を適切に変化させることができる。この圧力による変形を利用してプラグの接続配線への接触面積を増大させることで、接続配線１０２と、プラグ１０２ａ、１０２ｂとをより確実に電気的に接続させることができる。プラグ１０２ａ、１０２ｂが上記テーパー形状であれば、過剰な機械的圧力に耐えやすい。また、信頼性の高い電気的接続を確保するため、接続配線１０２と、プラグ１０２ａ、１０２ｂとの間に異方性導電性接着材を設けてもよい。
【００４１】
接続配線１０２は、プラグ１０２ａ、１０２ｂと同じ材料を選択することができる。
【００４２】
接続配線１０２は、プラグ１０２ａ、１０２ｂより抵抗率が低い材料とすることができる。接続配線は配線としてプラグに比べ長距離の電力伝達を行うため、銅等の低抵抗の配線材料を選択することが好ましい。
【００４３】
プラグ１０２ａ、１０２ｂは、接続配線１０２より弾性率が高い材料とすることができる。
【００４４】
このようにして接続構造が形成される。その後、基板同士が貼り合わされ、電気的な接続が達成される。
【００４５】
第１の基板１０１と、第２の基板１０３とは、製造場所、製造主を異ならせても良く、さらに、第１の基板と第２の基板との貼り合わせ以降の製造工程を、異なる製造場所、異なる製造主としても良い。
【００４６】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の照明装置が有するプラグ及び接続配線を用いた接続構造の一形態について説明する。
【００４７】
図２とは異なり、第２の基板（対向基板）にプラグ及び接続配線を形成する方法を説明する。図３には、第２の基板１０３に、接続配線１０２と、プラグ１０２ａ、１０２ｂを形成した後、第１の基板（素子基板）１０１に貼り合わせる例を示す。プラグ１０２ａと、プラグ１０２ｂとは高さを異ならせて形成することができる。第２の基板１０３と、上部電極１００ａ、下部電極１００ｂとの高さの違いによる。貼り合わせた後、プラグ１０２ａ、１０２ｂは形状が変化する。
【００４８】
また、プラグ１０２ａと、プラグ１０２ｂとは同じ高さで形成してもよい。この場合、プラグに弾力性を付与することで、貼り合わせによりプラグが接する第１の基板に形成された構造物の高さに応じて、プラグが変形して当該高さの差を吸収する。
【００４９】
その他の構成は、上記実施の形態を参照することができる。
【００５０】
このようにして接続構造が形成される。その後、基板同士が貼り合わされ、電気的な接続が達成される。
【００５１】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の照明装置が有するプラグ及び接続配線を用いた接続構造の一形態について説明する。
【００５２】
図４（Ａ）に示すように、プラグ及び接続配線による接続構造に加えて、異方性導電膜１５０を用いる。第１の基板（素子基板）１０１と、第２の基板（対向基板）１０３との間に異方性導電膜１５０を介して、貼り合わせる。異方性導電膜１５０はバインダ樹脂中に金等の金属をメッキした球状の樹脂からなる導電性粒子１５１を含有させたもので、バインダ樹脂は接着性を有してもよい。
【００５３】
貼り合わせ工程において、図４（Ｂ）に示すように異方性導電膜１５０は接続配線１０２及びプラグ１０２ａ、１０２ｂと上部電極１００ａ、下部電極１００ｂとの電気的な接続をなす。異方性導電膜１５０は、上下の一方向のみ導通することができ、プラグ１０２ａと上部電極１００ａとの間の方向、及びプラグ１０２ｂと下部電極１００ｂとの間の方向のみが、異方性導電膜１５０内の導電性粒子１５１によって導通する。
【００５４】
異方性導電膜１５０への圧力は均等に加わった方が好ましい。接続配線のプラグ１０２ｂはプラグ１０２ａより高く形成するとよい。
【００５５】
異方性導電膜１５０に乾燥剤の機能を持たせてもよい。異方性導電膜に水分等を吸着させる吸湿材を含有させることで、発光素子が水分等により劣化することを防ぐことができる。
【００５６】
その他の構成は、上記実施の形態を参照することができる。
【００５７】
このようにして接続構造を形成し、電気的な接続を達成することができる。発光素子からの光を第１の基板側から取り出す、ボトムエミッションの形態を用いるとよい。
【００５８】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の照明装置が有するプラグ及び接続配線を用いた接続構造の一形態について説明する。
【００５９】
図５（Ａ）に示すように、発光素子１００の一部を覆って絶縁層１３０を形成する。絶縁層１３０は無機材料、又は有機材料を有する。無機材料と有機材料とが積層した構造でもよい。無機材料に酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化珪素などを用いると、積層された有機材料からの水分が発光素子へ侵入することを抑制することができる。有機材料には吸湿剤を混入してもよい。また、絶縁層１３０を設けることにより、製造工程中に発生しうる静電気から発光素子を保護することができる。さらに、絶縁層１３０を設けることにより、製造工程中に発生しうる物理的損傷から発光素子を保護することができる。
【００６０】
絶縁層１３０は、上部電極１００ａ、下部電極１００ｂの一部が露出するように開口部を有する。開口部に、プラグ１０２ａ、１０２ｂを形成する。プラグ１０２ｂの開口部より、プラグ１０２ａの開口部の方が、直径を大きくするとよい。プラグ１０２ａ、１０２ｂの材料又は作製方法は、上記実施の形態と同様である。
【００６１】
図５（Ｂ）のように、接続配線１０２が形成された第２の基板（対向基板）１０３を貼り合わせる。絶縁層１３０の開口部にプラグが配置されたことにより、プラグの構造体としての機械的強度が増すため、基板貼り合わせ工程において付加される圧力を高くすることができる。換言すると、圧力の設定マージンが広く確保されるため、製造工程の自由度を広く確保することが可能となる。また、接続配線１０２と、上部電極１００ａ、下部電極１００ｂ、つまり発光素子との電気的な接続が確実になり、信頼性が向上する。
【００６２】
その他の構成は、上記実施の形態を参照することができる。
【００６３】
このようにして接続構造を形成し、電気的な接続を達成することができる。発光素子からの光が第１の基板側からである、ボトムエミッションの形態を用いるとよい。
【００６４】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の照明装置が有するプラグ及び接続配線を用いた接続構造の一形態について説明する。
【００６５】
図６（Ａ）のように、発光素子の一部を覆う絶縁層１３０の開口部において、接続配線のプラグ１０２ａ、１０２ｂが積層構造を有する。積層構造は、導電層１４０ａ，１４０ｂの間に絶縁層１４３が挟まれた構造である。絶縁層１４３でプラグ１０２ａ、１０２ｂの高さを制御することができる。導電層１４０ａ、１４０ｂは、絶縁層１４３の外側で電気的に接続する。導電層１４０ａ、１４０ｂはそれぞれスパッタ法を用いて形成することができる。プラグを積層構造としたことで、導電層１４０ａ、１４０ｂはそれぞれ薄い膜として形成すれば足りる。また導電層１４０ａ、１４０ｂは、アルミニウム、金、銀、銅、チタン、タングステン、モリブデン、クロムなどの材料からなる単層、又はこれらの合金層、又はこれらの積層とすることができる。絶縁層１４３は、有機材料、又は無機材料を有する。有機材料であると厚く形成することができる。有機材料は水分を含んでいることがあるが、絶縁層１４３は導電層１４０ａ、１４０ｂに挟まれるため、水分が発光素子に侵入することを防止できる。
【００６６】
図６（Ｂ）のように、接続配線１０２が形成された第２の基板（対向基板）１０３を貼り合わせる。絶縁層１３０の開口部に設けられたプラグ１０２ａ、１０２ｂは積層構造を有するため、基板貼り合わせ工程において付加される圧力を高くすることができる。換言すると、圧力の設定マージンが広く確保されるため、製造工程の自由度を広く確保することが可能となる。また、接続配線１０２と、上部電極１００ａ、下部電極１００ｂ、つまり発光素子との電気的な接続が確実になり、信頼性が向上する。
【００６７】
その他の構成は、上記実施の形態を参照することができる。
【００６８】
このようにして接続構造を形成し、電気的な接続を達成することができる。発光素子からの光を第１の基板側から取り出す、ボトムエミッションの形態を用いるとよい。
【００６９】
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【００７０】
図７に、照明装置の上面図を示す。図７における点線Ａ−Ｂは、上記実施の形態で図１を用いて示した照明装置の断面図Ａ−Ｂに対応する。複数の発光素子１００はＸ方向及びＹ方向に配列している。このような配列をマトリクス状という。発光素子１００は矩形状である。複数の発光素子をマトリクス状に配列することで集積率を高めることができる。接続配線１０２は、発光素子の上部電極１００ａと下部電極１００ｂとを電気的に接続し、複数の発光素子を電気的に接続する。隣接する発光素子１００Ａ、１００Ｂを電気的に接続する場合、図７のように、接続配線１０２は、発光素子１００Ａの上部電極１００ａと、発光素子１００Ｂの下部電極１００ｂとを電気的に接続する。複数の発光素子１００の群（発光素子群）２０５でみると、接続配線１０２により、発光素子は直列に電気的に接続されている。このような接続配線１０２は、Ｙ方向に直線状に複数配置されている。
【００７１】
発光素子１００の下部電極１００ｂの一方の端は、第１の基板１０１の端まで設けられている。第１の基板１０１の端では収束しているとよい。収束した領域を、電源を供給する回路（電源回路）２００と電気的な接続を行う接続部２０１とすることができる。下部電極が陽極の場合、接続部２０１を用いて電源回路２００の高電位側と電気的な接続が行われる。このように接続部２０１上で電気的な接続が行われるのであれば、第１の基板１０１は、第２の基板１０３より大きな面積を有する。発光素子１００の下部電極１００ｂの他方の端も、電源回路２００と反対側の領域２０２において、収束させることができる。他方の端からにおいても、電源回路２００と電気的に接続させることができる。下部電極における電圧降下を防止することができる。
【００７２】
電源回路２００は、第２の基板１０３側に設けてもよい。第２の基板に単結晶半導体基板を用いた場合、当該基板に電源回路２００を作り込むことができる。
【００７３】
発光素子１００の上部電極１００ａは、プラグ１０２ａ、１０２ｂや接続配線１０２を用いて収束させることができる。接続配線１０２を用いる場合、第２の基板１０３側で収束させればよい。上部電極が陰極の場合、収束された領域を介して、電源回路２００の低電位側と電気的な接続が行われる。収束することなく、電源回路２００の低電位側と電気的な接続をなしてもよい。下部電極と同様に、電圧降下を防止するのであれば、電源回路２００との電気的な接続を複数の領域で行えばよい。
【００７４】
電源回路２００は、一定の電圧を供給しようとする電圧源回路や、一定の電流を供給しようとする電流源回路がある。
【００７５】
図７からわかるように、接続配線１０２と発光素子１００とが重なる領域は一部である。発光素子からの発光面積を最大限利用することができる。その結果、発光効率を高めることができる。
【００７６】
（実施の形態８）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【００７７】
図８に、照明装置の上面図を示す。図７の上面図とは異なり、接続配線１０２が斜めに配置されている。接続配線１０２の長さは、図７の場合と比較して長い。プラグ１０２ａ、１０２ｂが斜めに配置されるため、図７の場合と比較して、プラグ１０２ａ、１０２ｂの間隔が広い。プラグ１０２ａ、１０２ｂとの間隔を広くすることによって、プラグ１０２ａ、１０２ｂの作製が容易となる。
【００７８】
図８からわかるように、接続配線１０２と発光素子１００とが重なる領域は一部である。発光素子からの発光面積を最大限利用することができる。その結果、発光効率を高めることができる。
【００７９】
また図７と同様に、下部電極１００ｂは、接続部２０１を用いて、電源回路２００と電気的に接続される。上部電極１００ａも同様に、電源回路２００と電気的に接続される（図示せず）。
【００８０】
（実施の形態９）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【００８１】
図９に、照明装置の上面図を示す。接続配線１０２はＹ方向に直線状に複数配置され、図７の上面図とは異なり、接続配線１０２が発光素子の中心部に配置されている。接続配線１０２は、Ｙ方向でみると、接続部２０１と同じ直線上に配置されている。点線Ｃ−Ｄに着目すると、少なくとも、接続部２０１が複数の発光素子との電気的な接続のため、分岐した領域と、接続配線１０２とが同じ直線上に配置される。また接続配線１０２は、Ｙ方向でみると、下部電極同士が電気的に接続された領域２０２と同じ直線上に配置されている。点線Ｃ−Ｄに着目すると、少なくとも、領域２０２が複数の発光素子との電気的な接続のため、分岐した領域と、接続配線１０２とは同じ直線上に配置される。
【００８２】
このような接続配線１０２の配置により、複数の発光素子の輝度のばらつきを抑えることができる。また上部電極１００ａや下部電極１００ｂは薄く、面積が大きいとき、電圧降下が生じてしまう恐れがある。このような接続配線１０２の配置により、上部電極１００ａや下部電極１００ｂによる電圧降下の影響を小さくできる。
【００８３】
図９からわかるように、接続配線１０２と発光素子１００とが重なる領域は一部である。発光素子からの発光面積を最大限利用することができる。その結果、発光効率を高めることができる。
【００８４】
また図７と同様に、下部電極１００ｂは、接続部２０１を用いて、電源回路２００と電気的に接続される。上部電極１００ａも同様に、電源回路２００と電気的に接続される（図示せず）。
【００８５】
（実施の形態１０）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【００８６】
図１０に、照明装置の上面図を示す。図８の上面図と比較すると、複数の発光素子１００の配置、上部電極１００ａ、下部電極１００ｂ、接続配線のプラグ１０２ａ、１０２ｂの配置はほぼ同じであるが、接続配線１０２の形状が異なる。接続配線１０２は、複数の発光素子の上部電極１００ａ同士、下部電極１００ｂ同士を電気的に接続する。複数の発光素子１００の群２０５でみると、接続配線１０２により、隣り合う発光素子群は並列に電気的に接続されている。発光素子群２０５内では、複数の発光素子が並列に電気的に接続されている。
【００８７】
電源回路２００からは、接続部２０１を介して電源が供給される。電源回路２００と対向する領域２０２では、上部電極同士が電気的に接続される。つまり、上部電極は領域２０２で収束している。
【００８８】
第２の基板１０３に形成された接続配線１０２の配置によって、発光素子の電気的な接続関係を自由に変更することができる。
【００８９】
図１０からわかるように、並列な電気的接続であっても、接続配線１０２と発光素子１００とが重なる領域は一部である。発光素子からの発光面積を最大限利用することができる。その結果、発光効率を高めることができる。
【００９０】
また図７と同様に、下部電極１００ｂは、接続部２０１を用いて、電源回路２００と電気的に接続される。上部電極１００ａも同様に、収束した領域２０２を用いて電源回路２００と電気的に接続される。
【００９１】
（実施の形態１１）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【００９２】
図１１に、照明装置の上面図を示す。図７と同様に、複数の発光素子１００は電気的直列接続を有する。電気的直列接続をなす複数の発光素子群２０５Ｒ、２０５Ｇ、２０５Ｂは、互いに発光素子の材料を変えることができる。発光素子群２０５Ｒでは赤色の発光素子、発光素子群２０５Ｇでは緑色の発光素子、発光素子群２０５Ｂでは青色の発光素子を形成する。
【００９３】
発光素子の材料を異ならせることで、発光色の幅を広げることができる。
【００９４】
また図７と同様に、下部電極１００ｂは、接続部２０１を用いて、電源回路２００と電気的に接続される。上部電極１００ａも同様に、電源回路２００と電気的に接続される（図示せず）。
【００９５】
（実施の形態１２）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【００９６】
図１２に、照明装置の上面図を示す。図１０と同様に、複数の発光素子１００は電気的並列接続を有する。電気的並列接続をなす複数の発光素子群２０５Ｒ、２０５Ｇ、２０５Ｂは、互いに発光素子の材料を変えることができる。発光素子群２０５Ｒでは赤色の発光素子、発光素子群２０５Ｇでは緑色の発光素子、発光素子群２０５Ｂでは青色の発光素子を形成する。
【００９７】
発光素子の材料を異ならせることで、発光色の幅を広げることができる。
【００９８】
また図７と同様に、下部電極１００ｂは、接続部２０１を用いて、電源回路２００と電気的に接続される。上部電極１００ａも同様に、収束した領域２０２を用いて電源回路２００と電気的に接続される。
【００９９】
（実施の形態１３）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【０１００】
図１３に、照明装置の一部の上面図を示す。プラグ１０２ｂを、隣接する発光素子間で共有する。隣接する発光素子１００Ｃ、１００Ｄで説明する。発光素子１００Ｃ、１００Ｄはそれぞれ上部電極１００ａ、下部電極１００ｂを有する。接続配線１０２において、下部電極上に設けられるプラグ１０２ｂが共有されている。上部電極上に設けられるプラグ１０２ａはそれぞれの発光素子において配置されている。
【０１０１】
複数の発光素子１００Ｃ、１００Ｄは下部電極が同電位となる。そのため、複数の発光素子１００Ｃ、１００Ｄの下部電極はエッチングなどにより切り分けず、同一膜から形成してもよい。
【０１０２】
共有するプラグ１０２ｂによって、隣接する発光素子１００Ｃ、１００Ｄ間の距離を狭くすることができる。複数の発光素子の高集積化を図ることができる。
【０１０３】
本構成において、接続配線１０２は、複数の発光素子を電気的に接続することができる。複数の発光素子は電気的に直列接続をなすことができる。
【０１０４】
（実施の形態１４）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【０１０５】
図１４に、照明装置の一部の上面図を示す。図１３と接続配線１０２の配置が異なる。そのため図１４に示す照明装置において、接続配線１０２は、複数の発光素子を電気的に並列に接続している。
【０１０６】
図１３で示された照明装置と同様に、接続配線１０２のプラグ１０２ｂを、隣接する発光素子間で共有する。隣接する発光素子１００Ｃ、１００Ｄで説明する。発光素子１００Ｃ、１００Ｄはそれぞれ上部電極１００ａ、下部電極１００ｂを有する。接続配線１０２において、下部電極上に設けられるプラグ１０２ｂが共有されている。上部電極上に設けられるプラグ１０２ａはそれぞれの発光素子において配置されている。
【０１０７】
複数の発光素子１００Ｃ、１００Ｄは下部電極が同電位となる。そのため、複数の発光素子１００Ｃ、１００Ｄの下部電極はエッチングなどにより切り分けず、同一膜から形成してもよい。
【０１０８】
共有するプラグ１０２ｂによって、隣接する発光素子１００Ｃ、１００Ｄ間の距離を狭くすることができる。複数の発光素子の高集積化を図ることができる。
【０１０９】
接続配線１０２の配置を変更するだけで、複数の発光素子の電気的な接続を決めることができる。図１４で示された照明装置は、並列接続となり、図１３で示された照明装置は、直列接続となる。
【０１１０】
（実施の形態１５）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【０１１１】
図１５に、照明装置の一部の上面図を示す。図１３、図１４とはプラグ１０２ａ、１０２ｂの配置が異なる。図１５に示す照明装置において、プラグ１０２ｂを共有する複数の発光素子の関係は、Ｘ方向及びＹ方向で隣接する４つの発光素子となる。隣接する４つの発光素子１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆで説明する。発光素子１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆはそれぞれ上部電極１００ａ、下部電極１００ｂを有する。接続配線において、下部電極上に設けられるプラグ１０２ｂが共有されている。
【０１１２】
複数の発光素子１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆにおいて、下部電極の電位は、共有されたプラグ１０２ｂによって、同電位となる。そのため、複数の発光素子１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆの下部電極はエッチングなどにより切り分けず、同一膜から形成してもよい。
【０１１３】
共有されたプラグ１０２ａをみる。プラグ１０２ｂの説明と同様に、プラグ１０２ａを中心とした４つの隣接する発光素子において、上部電極の電位は、共有されたプラグ１０２ａによって、同電位となる。そのため、上記４つの隣接する発光素子の上部電極はエッチングなどして切り分けず、同一膜から形成してもよい。
【０１１４】
共有するプラグ１０２ｂによって、隣接する発光素子１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ間の距離を狭くすることができる。複数の発光素子の高集積化を図ることができる。
【０１１５】
図１５で示した照明装置において、接続配線１０２を配置する。複数の発光素子の電気的な接続が決まる。図１６のように、接続配線１０２を、プラグ１０２ａ間を電気的に接続するように配置し、かつプラグ１０２ｂ間を電気的に接続するように配置する。すると、複数の発光素子間は並列接続となる。
【０１１６】
（実施の形態１６）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【０１１７】
図１７（Ａ）に、照明装置における複数の発光素子の電気的な接続関係を回路図で示す。
【０１１８】
発光素子１００は、上部電極１００ａ、下部電極１００ｂ、これらの間に有機化合物層１００ｃを有する。電源回路２００から電源が供給される。各発光素子の電源回路側の電極が高電位となる。複数の発光素子は接続配線１０２を用いて直列に電気的に接続されている。これを複数の発光素子の群２０５とする。直列に電気的に接続される発光素子は２つ以上となる。図１７（Ａ）では、３つの例を示す。
【０１１９】
これら複数の発光素子の群２０５同士は、並列に電気的に接続されている。並列に電気的に接続される発光素子の組は、２つ以上となる。図１７（Ａ）では、３つの例を示す。
【０１２０】
このように、接続配線１０２及びプラグ１０２ａ、１０２ｂによって、発光素子を電気的に接続することができる。そして、電源回路２００から電力が供給されて発光する。
【０１２１】
接続配線１０２の配置によって、複数の発光素子の電気的な接続を自由に決めることができる。図１７（Ａ）に示されるように、複数の発光素子は直列に電気的に接続することができる。
【０１２２】
複数の発光素子が直列に電気的に接続した照明装置は、上記実施の形態で示した構造を有する。例えば図７〜図９等に示されるような、直列に電気的に接続された複数の発光素子を有する構造とすることができる。
【０１２３】
このような回路構成の照明装置において、図１７（Ｂ）のように、いずれか一の発光素子に欠陥１１５ｓが生じたとする。例えば、発光素子において、上部電極１００ａと下部電極１００ｂとが短絡し、破線で示すように電気的な経路が生じたとする。このような欠陥が生じた場合であっても、その他の発光素子に多大な負担をかけることなく、動作させることができる。発光素子群２０５において、複数の発光素子が電気的に接続しているためである。
【０１２４】
欠陥１１５ｓを有する発光素子は暗点状態となる。そのとき、その他の発光素子には欠陥が生じていないときと比較して、高い電圧又は高い電流が印加される。そのため、暗点状態の発光素子を補うような輝度で発光することもできる。照明装置の場合、表示装置とは異なり、光を拡散させるため拡散板などを有するため、暗点状態の発光素子の存在が視認されにくい。
【０１２５】
このような欠陥は、潜在欠陥や経時劣化に起因して、発生する可能性もある。このような欠陥が生じ、電極間が短絡した場合であっても、図１７（Ｂ）で示したように、その他の発光素子に多大な負担をかけることなく、動作させることができる。
【０１２６】
（実施の形態１７）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【０１２７】
図１８に、照明装置における複数の発光素子の電気的な接続関係を回路図で示す。
【０１２８】
図１７と異なり、複数の発光素子は接続配線１０２を用いて並列に電気的に接続されている。複数の発光素子は２以上であればよい。図１８（Ａ）では３つの例を示す。
【０１２９】
このように、接続配線１０２及びプラグ１０２ａ、１０２ｂによって、発光素子を電気的に接続することができる。そして、電源回路２００から電力が供給されて発光する。
【０１３０】
接続配線１０２の配置によって、複数の発光素子の電気的な接続を自由に決めることができる。図１８（Ａ）に示されるように、複数の発光素子は並列に電気的に接続することができる。
【０１３１】
複数の発光素子が並列に電気的に接続した照明装置は、上記実施の形態で示した構造を有する。例えば図１０等に示されるような、並列に電気的に接続された複数の発光素子を有する構造とすることができる。
【０１３２】
このような回路構成の照明装置において、図１８（Ｂ）のように、いずれか一の発光素子に欠陥１１５ｓが生じたとする。例えば、発光素子において、上部電極１００ａと下部電極１００ｂとが短絡し、破線で示すように電気的な経路が生じたとする。このような欠陥が生じた場合であっても、その他の発光素子に多大な負担をかけることなく、動作させることができる。複数の発光素子が、並列に電気的に接続されているためである。
【０１３３】
欠陥１１５ｓを有する発光素子は暗点状態となる。照明装置の場合、表示装置とは異なり、光を拡散させるため拡散板などを有するため、暗点状態の発光素子の存在が視認されにくい。
【０１３４】
このような欠陥には、潜在欠陥や経時劣化に起因して、発生する可能性もある。これら欠陥が生じ、電極間が短絡した場合であっても、図１８（Ｂ）で示したように、その他の発光素子に多大な負担をかけることなく、動作させることができる。
【０１３５】
（実施の形態１８）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【０１３６】
図１９に、照明装置における複数の発光素子の電気的な接続関係を回路図で示す。
【０１３７】
図１７と異なり、発光素子群２０５の間で、複数の発光素子が電気的に接続されている。すなわち、並列に電気的に接続されている発光素子は、発光素子群２０５が異なる。このような電気的な接続には、接続配線１０２及びプラグ１０２ａ、１０２ｂを用いることができる。そして、電源回路２００から電力が供給されて発光する。
【０１３８】
このような回路構成において、発光素子に欠陥が生じた場合でも、その他の発光素子に多大な負担をかけることなく、動作させることができる。
【０１３９】
複数の発光素子が直列に電気的に接続し、さらに並列に電気的に接続された照明装置は、上記実施の形態で示した構造を有する。例えば図２０等に示されるような、直列に電気的に接続し、さらに並列に電気的に接続された複数の発光素子を有する構造とすることができる。
【０１４０】
図２０は、図７と接続配線１０２が異なる。図２０において、複数の発光素子の並列な電気的な接続を満たすため、接続配線１０２が配置されている。並列に電気的に接続される複数の発光素子は、発光素子の群２０５が異なる。
【０１４１】
このように接続配線１０２の配置によって、複数の発光素子の電気的な接続を自由に決めることができる。
【０１４２】
また図７と同様に、下部電極１００ｂは、接続部２０１を用いて、電源回路２００と電気的に接続される。上部電極１００ａも同様に、電源回路２００と電気的に接続される（図示せず）。
【０１４３】
次に、このような回路構成で欠陥が生じた場合について、図２１を用いて説明する。
【０１４４】
欠陥には、電気的な経路が遮断され、発光素子に電流が流れなくなるものがある。上部電極１００ａや下部電極１００ｂ、接続配線１０２及びプラグ１０２ａ、１０２ｂなどの断線による欠陥である。上部電極１００ａ、下部電極１００ｂは薄いため、断線する可能性がある。プラグ１０２ａ、１０２ｂも断線する可能性がある。接続配線１０２と、プラグ１０２ａ、１０２ｂとの接続部分でも断線する可能性がある。接続配線１０２と、プラグ１０２ａ、１０２ｂとが接触不良となる可能性がある。例えば、図２１に示すように、欠陥１１６ｓが上部電極１００ａに生じた場合を説明する。
【０１４５】
まず、図２１（Ａ）には、並列に電気的に接続されていない複数の発光素子を有する回路図を示す。このような回路構成では、欠陥１１６ｓが存在する発光素子の群２０５全体が発光しない。つまり電源回路２００からの電気的な経路は、破線で示すように、欠陥のない発光素子の群のみにしか確保されない。
【０１４６】
図２１（Ｂ）のように、並列に電気的接続された複数の発光素子を有する回路図を示す。このような回路構成では、欠陥１１６ｓが存在する発光素子の群２０５において、欠陥が存在する発光素子以外は発光することができる。つまり電源回路２００からの電気的な経路は、破線で示すように、欠陥を有する発光素子以外は確保することができる。
【０１４７】
欠陥１１６ｓを有する発光素子は暗点状態となる。そのとき、その他の発光素子には欠陥が生じていないときと比較して、高い電圧又は高い電流が印加される。そのため、暗点状態の発光素子を補うような輝度で発光することもできる。照明装置の場合、表示装置とは異なり、光を拡散させるため拡散板などを有するため、暗点状態の発光素子の存在が視認されにくい。
【０１４８】
このような断線欠陥は、潜在欠陥や経時劣化に起因して発生する可能性もある。このような欠陥が生じ、断線が生じた場合であっても、図２１（Ｂ）で示したように、その他の発光素子に多大な負担をかけることなく、動作させることができる。
【０１４９】
（実施の形態１９）
本実施の形態では、本発明の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。有機ＥＬ発光を呈する発光素子は、ＬＥＤと比較して発熱が小さい。したがって、筐体として有機樹脂を用いることができるため、照明装置として軽量化が可能となり、好ましい。
【０１５０】
図２２（Ａ）に示す発光素子は、下部電極１００ｂと、下部電極１００ｂ上に有機化合物層１００ｃと、有機化合物層１００ｃ上に、上部電極１００ａを有する。
【０１５１】
有機化合物層１００ｃは、少なくとも発光性の有機化合物を含む発光層が含まれていれば良い。そのほか、電子輸送性の高い物質を含む層、正孔輸送性の高い物質を含む層、電子注入性の高い物質を含む層、正孔注入性の高い物質を含む層、バイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質）を含む層等を適宜組み合わせた積層構造を構成することができる。本実施の形態において、有機化合物層１００ｃは、下部電極１００ｂ側から、電子注入層７０５、電子輸送層７０４、発光層７０３、正孔輸送層７０２、及び正孔注入層７０１の順で積層されている。
【０１５２】
図２２（Ａ）に示す発光素子の作製方法について説明する。
【０１５３】
まず、下部電極１００ｂを形成する。下部電極１００ｂは、光の取り出し方向側に設けられ、酸化インジウム、ＩＴＯ、酸化インジウム酸化亜鉛合金、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛、グラフェンなどを用いることができる。
【０１５４】
また、下部電極１００ｂとして、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、又はチタン等の金属材料を用いることができる。または、それら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等を用いてもよい。なお、金属材料（又はその窒化物）を用いる場合、透光性を有する程度に薄くすればよい。
【０１５５】
次に、下部電極１００ｂ上に、有機化合物層１００ｃを形成する。有機化合物層１００ｃは、電子注入層７０５、電子輸送層７０４、発光層７０３、正孔輸送層７０２、及び正孔注入層７０１を有する。
【０１５６】
電子注入層７０５は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層７０５には、リチウム、セシウム、カルシウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム、リチウム酸化物等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウムのような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子輸送層７０４を構成する物質を用いることもできる。
【０１５７】
電子輸送層７０４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送性の高い物質としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：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、キノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げられる。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（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）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。また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
【０１５８】
発光層７０３は、発光性の有機化合物を含む層である。発光性の有機化合物としては、例えば、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。赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）のすべての発光に燐光性化合物を用いると、高い発光効率を得ることができる。
【０１５９】
発光層７０３に用いることができる蛍光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料として、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：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）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）］−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）などが挙げられる。
【０１６０】
また、発光層７０３に用いることができる燐光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料として、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、ビス（１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｂｉ）２（ａｃａｃ））、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ））、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）３）などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（４’−パーフルオロフェニルフェニル）ピリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）−５−メチルピラジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２−（４−メトキシフェニル）−３，５−ジメチルピラジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｍｏｐｐｒ）２（ａｃａｃ））などが挙げられる。また、橙色系の発光材料として、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｑ）３）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（５−イソプロピル−３−メチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）２（ａｃａｃ））などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］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，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））、（ジピバロイルメタナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）等の有機金属錯体が挙げられる。また、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ））等の希土類金属錯体は、希土類金属イオンからの発光（異なる多重度間の電子遷移）であるため、燐光性化合物として用いることができる。
【０１６１】
なお、発光層７０３としては、上述した発光性の有機化合物（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成としてもよい。ホスト材料としては、各種のものを用いることができ、発光性の物質よりも最低空軌道準位（ＬＵＭＯ準位）が高く、最高被占有軌道準位（ＨＯＭＯ準位）が低い物質を用いることが好ましい。
【０１６２】
ホスト材料としては、具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：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。
【０１６３】
また、ホスト材料は複数種用いることができる。例えば、結晶化を抑制するためにルブレン等の結晶化を抑制する物質をさらに添加してもよい。また、ゲスト材料へのエネルギー移動をより効率良く行うためにＮＰＢ、あるいはＡｌｑ等をさらに添加してもよい。
【０１６４】
ゲスト材料をホスト材料に分散させた構成とすることにより、発光層７０３の結晶化を抑制することができる。また、ゲスト材料の濃度が高いことによる濃度消光を抑制することができる。
【０１６５】
また、発光層７０３として高分子化合物を用いることができる。具体的には、青色系の発光材料として、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）（略称：ＰＦＯ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，５−ジメトキシベンゼン−１，４−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＤＭＯＰ）、ポリ｛（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−［Ｎ，Ｎ’−ジ−（ｐ−ブチルフェニル）−１，４−ジアミノベンゼン］｝（略称：ＴＡＢ−ＰＦＨ）などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（略称：ＰＰＶ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ａｌｔ−ｃｏ−（ベンゾ［２，１，３］チアジアゾール−４，７−ジイル）］（略称：ＰＦＢＴ）、ポリ［（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニレン）−ａｌｔ−ｃｏ−（２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシロキシ）−１，４−フェニレン）］などが挙げられる。また、橙色〜赤色系の発光材料として、ポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキソキシ）−１，４−フェニレンビニレン］（略称：ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ（３−ブチルチオフェン−２，５−ジイル）（略称：Ｒ４−ＰＡＴ）、ポリ｛［９，９−ジヘキシル−２，７−ビス（１−シアノビニレン）フルオレニレン］−ａｌｔ−ｃｏ−［２，５−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアミノ）−１，４−フェニレン］｝、ポリ｛［２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシロキシ）−１，４−ビス（１−シアノビニレンフェニレン）］−ａｌｔ−ｃｏ−［２，５−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアミノ）−１，４−フェニレン］｝（略称：ＣＮ−ＰＰＶ−ＤＰＤ）などが挙げられる。
【０１６６】
なお、発光層を２層以上の積層構造としても良い。発光層を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。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。
【０１６７】
正孔輸送層７０２は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質としては、例えば、ＮＰＢ、ＴＰＤ、ＢＰＡＦＬＰ、４，４’−ビス［Ｎ−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＦＬＤＰＢｉ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）等の芳香族アミン化合物を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／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、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
【０１６８】
また、正孔輸送層７０２には、ＣＢＰ、ＣｚＰＡ、ＰＣｚＰＡのようなカルバゾール誘導体や、ｔ−ＢｕＤＮＡ、ＤＮＡ、ＤＰＡｎｔｈのようなアントラセン誘導体を用いても良い。
【０１６９】
また、正孔輸送層７０２には、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤなどの高分子化合物を用いることもできる。
【０１７０】
正孔注入層７０１は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物、チタン酸化物、バナジウム酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の金属酸化物を用いることができる。また、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅（ＩＩ）フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物を用いることができる。
【０１７１】
また、低分子の有機化合物である４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：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）、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）等の芳香族アミン化合物等を用いることができる。
【０１７２】
さらに、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を用いることもできる。例えば、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）などの高分子化合物が挙げられる。また、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＡｎｉ／ＰＳＳ）等の酸を添加した高分子化合物を用いることができる。
【０１７３】
正孔注入層７０１として、正孔輸送性の高い有機化合物にアクセプター性物質を含有させた複合材料を用いることが好ましい。正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有させた複合材料を用いることにより、上部電極１００ａからの正孔注入性を良好にし、発光素子の駆動電圧を低減することができる。これらの複合材料は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター物質とを共蒸着することにより形成することができる。該複合材料を用いて正孔注入層７０１を形成することにより、上部電極１００ａから有機化合物層１００ｃへの正孔注入が容易となる。
【０１７４】
複合材料に用いる有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、１０−６ｃｍ２／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、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。
【０１７５】
複合材料に用いることのできる有機化合物としては、例えば、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ＤＰＡＢ、ＤＮＴＰＤ、ＤＰＡ３Ｂ、ＰＣｚＰＣＡ１、ＰＣｚＰＣＡ２、ＰＣｚＰＣＮ１、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ又はα−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）等の芳香族アミン化合物や、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：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−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等のカルバゾール誘導体を用いることができる。
【０１７６】
また、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−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）、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン等の芳香族炭化水素化合物を用いることができる。
【０１７７】
さらに、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン、ペンタセン、コロネン、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等の芳香族炭化水素化合物を用いることができる。
【０１７８】
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：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等の有機化合物や、遷移金属酸化物を挙げることができる。また、元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。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。
【０１７９】
なお、上述したＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ等の高分子化合物と、上述した電子受容体を用いて複合材料を形成し、正孔注入層７０１に用いてもよい。
【０１８０】
なお、上述した電子注入層７０５、電子輸送層７０４、発光層７０３、正孔輸送層７０２、及び正孔注入層７０１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。
【０１８１】
有機化合物層１００ｃは、図２２（Ｂ１）（Ｂ２）に示すように、下部電極１００ｂと上部電極１００ａとの間に複数積層されていてもよい。図２２（Ｂ１）は下部電極１００ｂと上部電極１００ａとの間に、第１有機化合物層１００ｃと第２有機化合物層１００ｄとを積層した例である。第１有機化合物層１００ｃと、第２有機化合物層１００ｄとの間には電荷発生層８０３を設けている。図２２（Ｂ２）は下部電極１００ｂと上部電極１００ａとの間に第１有機化合物層１００ｃと、第２有機化合物層１００ｄと、第３有機化合物層１００ｅとを積層した例である。第１有機化合物層１００ｃと、第２有機化合物層１００ｄとの間には電荷発生層８０３ａを設け、第２有機化合物層１００ｄと、第３有機化合物層１００ｅとの間には電荷発生層８０３ｂを設けている。
【０１８２】
電荷発生層８０３、８０３ａ、８０３ｂは上述の複合材料で形成することができる。また、電荷発生層８０３、８０３ａ、８０３ｂは複合材料からなる層と他の材料からなる層との積層構造でもよい。この場合、他の材料からなる層としては、電子供与性物質と電子輸送性の高い物質とを含む層や、透明導電膜からなる層などを用いることができる。このような構成を有する発光素子は、エネルギーの移動や消光などの問題が起こり難く、材料の選択の幅が広がることで高い発光効率と長い寿命とを併せ持つ発光素子とすることが容易である。また、燐光発光と蛍光発光とを得ることも容易である。
【０１８３】
図２２（Ｂ１）（Ｂ２）に示すように積層される有機化合物層の間に電荷発生層を配置すると、電流密度を低く保ったまま、高輝度でありながら長寿命な素子とできる。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。
【０１８４】
また、有機化合物層が２層積層された構成を有する積層型素子の場合において、白色発光を外部に取り出すことができる。第１有機化合物層から得られる発光の発光色と第２有機化合物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。なお、第１有機化合物層および第２有機化合物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。
【０１８５】
以下に、複数の有機化合物層が積層する構成を有する発光素子の一例を示す。まず第１有機化合物層および第２有機化合物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。
【０１８６】
例えば、第１有機化合物層は、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発光層とを有し、第２有機化合物層は、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発光層とを有するものとする。
【０１８７】
この場合、第１有機化合物層からの発光は、第１発光層および第２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有機化合物層は２波長型の白色または白色に近い色の発光を呈する。
【０１８８】
また、第２有機化合物層からの発光は、第３発光層および第４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有機化合物層は、第１有機化合物層とは異なる２波長型の白色または白色に近い色の発光を呈する。
【０１８９】
したがって、第１有機化合物層からの発光および第２有機化合物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。
【０１９０】
また、黄色〜橙色の波長領域（５６０ｎｍ以上５８０ｎｍ未満）は、視感度の高い波長領域であるため、発光スペクトルのピークが黄色〜橙色の波長領域にある発光層を適用することは有用である。例えば、発光スペクトルのピークが青色の波長領域にある発光層を有する第１有機化合物層と、発光スペクトルのピークが黄色の波長領域にある発光層を有する第２有機化合物層と、発光スペクトルのピークが赤色の波長領域にある発光層を有する第３有機化合物層と、を積層させた構成を適用することができる。
【０１９１】
また、黄色〜橙色を呈する有機化合物層を２層以上積層する構成としてもよい。黄色〜橙色を呈する有機化合物層を２層以上積層することによって発光素子の電力効率をより向上させることができる。
【０１９２】
例えば、図２２（Ｂ２）のように有機化合物層を３層積層させた発光素子を構成する場合において、発光スペクトルのピークが青色の波長領域（４００ｎｍ以上４８０ｎｍ未満）にある発光層を有する第１有機化合物層に、発光スペクトルのピークが黄色〜橙色の波長領域にある発光層をそれぞれ有する第２、第３有機化合物層を積層する構成を適用することができる。なお、第２有機化合物層及び第３有機化合物層からの発光スペクトルのピークの波長は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【０１９３】
有機化合物層をより多層に積層すると発光素子の電力効率が向上するが、それに伴い作製工程が煩雑化してしまうという問題がある。従って図２２（Ｂ２）のように、有機化合物層を３層積層する構成であると、２層の場合と比べて電力効率が高く、４層以上とする場合比べて簡略な工程で作製することができるため好ましい。
【０１９４】
発光スペクトルのピークが黄色〜橙色の波長領域にある有機化合物層を用いることにより、視感度の高い波長領域を利用することができ、電力効率を高めることができる。これによって、発光素子全体の電力効率を高めることができる。このような構成は、例えば緑色の発光色を呈する有機化合物層と赤色の発光色を呈する有機化合物層とを積層して黄色〜橙色の発光を呈する発光素子を得る場合と比較して視感度の観点で有利であり、電力効率を高められる。また、黄色〜橙色の波長領域にある視感度の高い波長領域を利用した有機化合物層が１層のみの場合と比較して、視感度の低い青色の波長領域の発光強度が相対的に小さくなるため、発光色は電球色（あるいは温白色）に近づき、かつ電力効率が向上する。
【０１９５】
つまり、上記において、黄色〜橙色の波長領域にピークを有し、かつ、ピークの波長が５６０ｎｍ以上５８０ｎｍ未満にある光と、青色の波長領域にピークを有する光と、を合成した光の色（つまり、発光素子から発光される光の色）とを合わせることで、温白色や電球色のような自然な光の色を実現することができる。電球色の実現が容易である。
【０１９６】
黄色〜橙色の波長領域にピークを有する発光性の物質として、例えばピラジン誘導体を配位子とする有機金属錯体を用いることができる。また、発光性の物質（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させることにより、発光層を構成することもできる。上記黄色〜橙色の波長領域にピークを有する発光性の物質として、燐光性化合物を用いることができる。燐光性化合物を用いることにより、蛍光性化合物を用いた場合と比べて電力効率を３〜４倍高めることができる。上述したピラジン誘導体を配位子とする有機金属錯体は燐光性化合物であり、発光効率が高い上に、黄色〜橙色の波長領域の発光を得やすく、好適である。
【０１９７】
また、青色の波長領域にピークを有する発光性の物質として、例えばピレンジアミン誘導体を用いることができる。上記青色の波長領域にピークを有する発光性の物質として、蛍光性化合物を用いることができる。蛍光性化合物を用いることにより、燐光性化合物を用いた場合と比べて長寿命の発光素子を得ることができる。上述したピレンジアミン誘導体は蛍光性化合物であり、極めて高い量子収率が得られる上に、長寿命であるため、好適である。
【０１９８】
有機化合物層１００ｃは、図２２（Ｃ）に示すように、下部電極１００ｂと上部電極１００ａとの間に、複合材料層７０８、電子リレー層７０７、電子注入バッファー層７０６、電子輸送層７０４、発光層７０３、正孔輸送層７０２、及び正孔注入層７０１を有していても良い。
【０１９９】
複合材料層７０８は、前述の、正孔輸送性の高い有機化合物にアクセプター性物質を含有させた複合材料を用いることができる。
【０２００】
さらに、電子注入バッファー層７０６を設けることで、複合材料層７０８と電子輸送層７０４との間の注入障壁を緩和することができるため、複合材料層７０８で生じた電子を電子輸送層７０４に容易に注入することができる。
【０２０１】
電子注入バッファー層７０６には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。
【０２０２】
また、電子注入バッファー層７０６が、電子輸送性の高い物質とドナー性物質を含んで形成される場合には、電子輸送性の高い物質に対して質量比で、０．００１以上０．１以下の比率でドナー性物質を添加することが好ましい。なお、ドナー性物質としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセン等の有機化合物を用いることもできる。なお、電子輸送性の高い物質としては、先に説明した電子輸送層７０４の材料と同様の材料を用いて形成することができる。
【０２０３】
さらに、電子注入バッファー層７０６と複合材料層７０８との間に、電子リレー層７０７を形成することが好ましい。電子リレー層７０７は、必ずしも設ける必要は無いが、電子輸送性の高い電子リレー層７０７を設けることで、電子注入バッファー層７０６へ電子を速やかに送ることが可能となる。
【０２０４】
複合材料層７０８と電子注入バッファー層７０６との間に電子リレー層７０７が挟まれた構造は、複合材料層７０８に含まれるアクセプター性物質と、電子注入バッファー層７０６に含まれるドナー性物質とが相互作用を受けにくく、互いの機能を阻害しにくい構造である。したがって、駆動電圧の上昇を防ぐことができる。
【０２０５】
電子リレー層７０７は、電子輸送性の高い物質を含み、該電子輸送性の高い物質のＬＵＭＯ準位は、複合材料層７０８に含まれるアクセプター性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層７０４に含まれる電子輸送性の高い物質のＬＵＭＯ準位との間となるように形成する。また、電子リレー層７０７がドナー性物質を含む場合には、当該ドナー性物質のドナー準位も複合材料層７０８におけるアクセプター性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層７０４に含まれる電子輸送性の高い物質のＬＵＭＯ準位との間となるようにする。具体的なエネルギー準位の数値としては、電子リレー層７０７に含まれる電子輸送性の高い物質のＬＵＭＯ準位は−５．０ｅＶ以上、好ましくは−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下とするとよい。
【０２０６】
電子リレー層７０７に含まれる電子輸送性の高い物質としてはフタロシアニン系の材料又は金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
【０２０７】
電子リレー層７０７に含まれるフタロシアニン系材料としては、具体的にはＣｕＰｃ、ＳｎＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｔｉｎ（ＩＩ） ｃｏｍｐｌｅｘ）、ＺｎＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｚｉｎｃ ｃｏｍｐｌｅｘ）、ＣｏＰｃ（Ｃｏｂａｌｔ（ＩＩ）ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ， β−ｆｏｒｍ）、ＦｅＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ Ｉｒｏｎ）及びＰｈＯ−ＶＯＰｃ（Ｖａｎａｄｙｌ ２，９，１６，２３−ｔｅｔｒａｐｈｅｎｏｘｙ−２９Ｈ，３１Ｈ−ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）のいずれかを用いることが好ましい。
【０２０８】
電子リレー層７０７に含まれる金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体としては、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体を用いることが好ましい。金属−酸素の二重結合はアクセプター性（電子を受容しやすい性質）を有するため、電子の移動（授受）がより容易になる。また、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体は安定であると考えられる。したがって、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体を用いることにより発光素子を低電圧でより安定に駆動することが可能になる。
【０２０９】
金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体としてはフタロシアニン系材料が好ましい。具体的には、ＶＯＰｃ（Ｖａｎａｄｙｌ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、ＳｎＯＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｔｉｎ（ＩＶ） ｏｘｉｄｅ ｃｏｍｐｌｅｘ）及びＴｉＯＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ ｃｏｍｐｌｅｘ）のいずれかは、分子構造的に金属−酸素の二重結合が他の分子に対して作用しやすく、アクセプター性が高いため好ましい。
【０２１０】
なお、上述したフタロシアニン系材料としては、フェノキシ基を有するものが好ましい。具体的にはＰｈＯ−ＶＯＰｃのような、フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体が好ましい。フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体は、溶媒に可溶である。そのため、発光素子を形成する上で扱いやすいという利点を有する。また、溶媒に可溶であるため、成膜に用いる装置のメンテナンスが容易になるという利点を有する。
【０２１１】
電子リレー層７０７はさらにドナー性物質を含んでいても良い。ドナー性物質としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属及びこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウムなどの酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウムなどの炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、又は希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセンなどの有機化合物を用いることができる。電子リレー層７０７にこれらドナー性物質を含ませることによって、電子の移動が容易となり、発光素子をより低電圧で駆動することが可能になる。
【０２１２】
電子リレー層７０７にドナー性物質を含ませる場合、電子輸送性の高い物質としては上記した材料の他、複合材料層７０８に含まれるアクセプター性物質のアクセプター準位より高いＬＵＭＯ準位を有する物質を用いることができる。具体的なエネルギー準位としては、−５．０ｅＶ以上、好ましくは−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下の範囲にＬＵＭＯ準位を有する物質を用いることが好ましい。このような物質としては例えば、ペリレン誘導体や、含窒素縮合芳香族化合物などが挙げられる。なお、含窒素縮合芳香族化合物は、安定であるため、電子リレー層７０７を形成する為に用いる材料として、好ましい材料である。
【０２１３】
ペリレン誘導体の具体例としては、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＰＴＣＤＡ）、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾール（略称：ＰＴＣＢＩ）、Ｎ，Ｎ’−ジオクチル−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＰＴＣＤＩ−Ｃ８Ｈ）、Ｎ，Ｎ’−ジヘキシル−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：Ｈｅｘ ＰＴＣ）等が挙げられる。
【０２１４】
また、含窒素縮合芳香族化合物の具体例としては、ピラジノ［２，３−ｆ］［１，１０］フェナントロリン−２，３−ジカルボニトリル（略称：ＰＰＤＮ）、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ（ＣＮ）６）、２，３−ジフェニルピリド［２，３−ｂ］ピラジン（略称：２ＰＹＰＲ）、２，３−ビス（４−フルオロフェニル）ピリド［２，３−ｂ］ピラジン（略称：Ｆ２ＰＹＰＲ）等が挙げられる。
【０２１５】
その他にも、７，７，８，８，−テトラシアノキノジメタン（略称：ＴＣＮＱ）、１，４，５，８，−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＮＴＣＤＡ）、パーフルオロペンタセン、銅ヘキサデカフルオロフタロシアニン（略称：Ｆ１６ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−ペンタデカフルオロオクチル）−１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＮＴＣＤＩ−Ｃ８Ｆ）、３’，４’−ジブチル−５，５’’−ビス（ジシアノメチレン）−５，５’’−ジヒドロ−２，２’：５’，２’’−テルチオフェン（略称：ＤＣＭＴ）、メタノフラーレン（例えば、［６，６］−フェニルＣ６１酪酸メチルエステル）等を用いることができる。
【０２１６】
なお、電子リレー層７０７にドナー性物質を含ませる場合、電子輸送性の高い物質とドナー性物質との共蒸着などの方法によって電子リレー層７０７を形成すれば良い。
【０２１７】
正孔注入層７０１、正孔輸送層７０２、発光層７０３、及び電子輸送層７０４は前述の材料を用いてそれぞれ形成すれば良い。
【０２１８】
そして、有機化合物層１００ｃ上に、上部電極１００ａを形成する。
【０２１９】
上部電極１００ａは、有機化合物層１００ｃから見て、光の取り出し方向と反対側に設けられるため、反射性を有する材料を用いて形成される。反射性を有する材料としては、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、又はパラジウム等の金属材料を用いることができる。そのほか、アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金などのアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）や銀と銅の合金などの銀を含む合金を用いることもできる。銀と銅の合金は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム合金膜に接する金属膜、又は金属酸化物膜を積層することでアルミニウム合金膜の酸化を抑制することができる。該金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタン、酸化チタンなどが挙げられる。上述の材料は、地殻における存在量が多く安価であるため、発光素子の作製コストを低減することができ、好ましい。
【０２２０】
なお、本実施の形態では有機ＥＬ素子を用いた場合について述べたが、有機ＥＬ素子のかわりに無機ＥＬ素子を用いても良い。無機ＥＬ素子を形成する場合は有機化合物層にかえて無機化合物層（例えば、硫化物層（硫化亜鉛、硫化アルミニウム等）を一対の誘電体層で挟んだものなど）を用いれば良い。
【０２２１】
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。
【０２２２】
（実施の形態２０）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【０２２３】
上記実施の形態では、上部電極、下部電極、有機化合物層の形状が矩形であって、配置がマトリクス状になる例を示した。形状及び配置はこれに限定されるものではない。
【０２２４】
図２６に上部電極、下部電極、有機化合物層といった発光素子の形状が円の場合の照明装置を示す。第１の基板１０１の形状も円とする。発光素子１００は円状の上部電極１００ａ、円状の下部電極１００ｂを有する。上部電極１００ａと下部電極１００ｂとの間には有機化合物層を有する。複数の円状の発光素子間は、接続配線１０２を用いて電気的に接続することができる。接続配線１０２の形状も、円の部分を有する。下部電極１００ｂと重なる部分は、下部電極の円形状に沿った、円の一部の形状（湾曲形状）を有する。電気的な接続を確実にすることができる。
【０２２５】
接続配線１０２において、上部電極１００ａと電気的に接続するために、プラグ１０２ａを設ける。プラグ１０２ａは、上部電極１００ａと、接続配線１０２とが重なる領域Ａに設ける。接続配線１０２において、下部電極１００ｂと電気的に接続するために、プラグ１０２ｂを設ける。プラグ１０２ｂは、下部電極１００ｂと、接続配線１０２とが重なる領域Ｂに設ける。
【０２２６】
円形状以外に、多角形状（四角形も含む）であってもよい。例えば、円状の第１の基板１０１上に、六角形状の発光素子を複数配置してもよい。六角形状であれば、隣接する発光素子の間隔をもっとも狭くすることができる。接続配線１０２においても、六角形状に沿うような部分を有するとよい。電気的な接続を確実にすることができる。
【０２２７】
（実施の形態２１）
本実施の形態では、本発明の照明装置の一形態について説明する。
【０２２８】
図２３に、照明装置が天井２５０に配置された例を示す。天井２５０と照明装置とは、取り外しが可能なように固定することができる。このため、照明装置に取り外し機構を設けるとともに、照明装置の取り外し機構に対応する設置のための機構を天井にあらかじめ設けることができる。また、照明装置を天井材に組み込むこともできる。この場合、天井材の一部に開口を設け、その開口部に照明装置を嵌め込むことができる。
【０２２９】
照明装置は、シール材２５１などを用いて封止される。封止によって形成された空間２５２は、酸素や水分をできるだけ排除する。このため、空間２５２を窒素などの不活性気体で置換してもよい。また、空間２５２内に乾燥剤などを設けてもよい。乾燥剤は、プラグ１０２ａ、１０２ｂ中、シール材２５１中に含有させることもでき、また第２の基板（対向基板）１０３にシート状のものを貼り付けることもできる。
【０２３０】
このような照明装置は矢印で示されるように、ボトムエミッションの構造として説明する。上記実施の形態で説明したように、ボトムエミッションの場合には、発光素子の下部電極１００ｂに透光性を持たせることで実現される。このため上部電極１００ａ、接続配線１０２、及びプラグ１０２ａ、１０２ｂは透光性を有する必要はなく、非透光性を有する金属材料などから形成すればよい。金属材料は一般的に抵抗が低い材料であるため、接続配線１０２及びプラグ１０２ａ、１０２ｂに好適である。
【０２３１】
また照明装置内の発光素子による発光に伴い、熱が生じる。熱は物体を伝導して空気中に放出されるため、接続配線１０２が天井側に配置されていることにより、プラグ１０２ａ、１０２ｂ及び接続配線１０２を介して天井へ向かう放熱経路を確保することができる。これにより、空気中に放熱するよりも効率的に熱を照明装置の外に放出することができる。
【０２３２】
（実施の形態２２）
本実施の形態では、照明装置の応用例を示す。
【０２３３】
図２４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、床用照明装置８２０５としても用いることが可能である。さらに、本発明の一態様の照明装置は大型化が可能であるため、照明装置８２０３のように、壁面そのものを光源として室内の照明を行うことも可能である。
【０２３４】
本発明の一態様である照明装置は、光源を面とする面光源を有するため、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る。また、熱の発生が白熱電球に比べて小さいことなどから、室内の照明装置として好ましい。
【０２３５】
また、本発明の一態様である照明装置を、避難口誘導灯の照明装置として適用した例について図２５に示す。
【０２３６】
図２５は、避難口誘導灯の外観の一例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。
【０２３７】
本発明の一態様の照明装置は、大面積化が可能であり、且つ、信頼性の高い照明装置を提供することが可能となる。
【０２３８】
図２７は、内部環境を制御した空間で植物を栽培する際、本発明の一態様の照明装置を光源として用いる一例について示した図である。照明装置８３０２を、例えば天井に備える。照明装置に照らされて、植物８３０３等が成長する。このような空間において、照明装置は壁に備えられてもよいし、植物と同じ高さに設けられてもよい。本発明の一態様の照明装置は大面積化が可能である面光源として用いることができるため、植物の栽培施設が巨大な場合に利用に適している。人工光源として、植物の栽培に必要な波長の光を発光するために発光材料を適宜選択することができる。自然光における植物栽培より、豊かな成長を遂げることができる。
【０２３９】
なお、本実施の形態において、各々の図で述べた内容は、別の実施の形態で述べた内容に対して、適宜、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことができる。
【符号の説明】
【０２４０】
１００ 発光素子
１００Ａ 発光素子
１００Ｂ 発光素子
１００Ｃ 発光素子
１００Ｄ 発光素子
１００Ｅ 発光素子
１００Ｆ 発光素子
１００ａ 上部電極
１００ｂ 下部電極
１００ｃ 有機化合物層
１００ｄ 有機化合物層
１００ｅ 有機化合物層
１０１ 基板（素子基板）
１０２ 接続配線
１０２ａ プラグ（接続部材）
１０２ｂ プラグ（接続部材）
１０３ 基板（対向基板）
１１５ｓ 欠陥
１１６ｓ 欠陥
１３０ 絶縁層
１４０ａ 導電層
１４０ｂ 導電層
１４３ 絶縁層
１５０ 異方性導電膜
１５１ 導電性粒子
２００ 電源回路
２０１ 接続部
２０２ 領域
２０５ 発光素子群
２０５Ｒ 発光素子群
２０５Ｇ 発光素子群
２０５Ｂ 発光素子群
２５０ 天井
２５１ シール材
２５２ 空間
７０１ 正孔注入層
７０２ 正孔輸送層
７０３ 発光層
７０４ 電子輸送層
７０５ 電子注入層
７０６ 電子注入バッファー層
７０７ 電子リレー層
７０８ 複合材料層
８０３ 電荷発生層
８０３ａ 電荷発生層
８２０２ 天井用照明装置
８２０３ 照明装置
８２０４ 壁用照明装置
８２０５ 床用照明装置
８２３２ 避難口誘導灯
８３０２ 照明装置
８３０３ 植物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板上に設けられた第１の発光素子及び第２の発光素子と、
前記第１の基板と対向する第２の基板と、
前記第２の基板に設けられた接続配線とを有し、
前記第１の発光素子と、前記第２の発光素子とは、前記接続配線を介して電気的に接続される
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第１の発光素子の上部電極と、前記第２の発光素子の下部電極とが、前記接続配線を介して電気的に接続される
ことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記接続配線は、前記上部電極と電気的に接続される第１のプラグと、前記下部電極に電気的に接続される第２のプラグとを有し、
前記第１のプラグは、その他の発光素子とで共有される
ことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２において、
前記接続配線は、前記上部電極と電気的に接続される第１のプラグと、前記下部電極に電気的に接続される第２のプラグとを有し、
前記第２のプラグは、その他の発光素子とで共有される
ことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１において、前記第１の発光素子の上部電極と、前記第２の発光素子の上部電極とが、前記接続配線を介して電気的に接続される
ことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
第１の基板と、
前記第１の基板上に設けられた第１の発光素子及び第２の発光素子と、
前記第１の発光素子の上部電極上に設けられた接続配線の第１のプラグと、
前記第２の発光素子の下部電極上に設けられた接続配線の第２のプラグとを有する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子は、円状であることを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子は、多角形状であることを特徴とする照明装置。
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板上に設けられた第１の発光素子及び第２の発光素子と、
前記第１の基板と対向する第２の基板と、
前記第２の基板に設けられた接続配線とを有し、
前記第１の発光素子と、前記第２の発光素子とは、前記接続配線を介して電気的に接続される
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第１の発光素子の上部電極と、前記第２の発光素子の下部電極とが、前記接続配線を介して電気的に接続される
ことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記接続配線は、前記上部電極と電気的に接続される第１のプラグと、前記下部電極に電気的に接続される第２のプラグとを有し、
前記第１のプラグは、その他の発光素子とで共有される
ことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２において、
前記接続配線は、前記上部電極と電気的に接続される第１のプラグと、前記下部電極に電気的に接続される第２のプラグとを有し、
前記第２のプラグは、その他の発光素子とで共有される
ことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１において、前記第１の発光素子の上部電極と、前記第２の発光素子の上部電極とが、前記接続配線を介して電気的に接続される
ことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
第１の基板と、
前記第１の基板上に設けられた第１の発光素子及び第２の発光素子と、
前記第１の発光素子の上部電極上に設けられた接続配線の第１のプラグと、
前記第２の発光素子の下部電極上に設けられた接続配線の第２のプラグとを有する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子は、円状であることを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子は、多角形状であ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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２０１２−１９０７８５（Ｐ２０１２−１９０７８５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２６８９０（Ｐ２０１２−２６８９０）
【出願日】平成２４年２月１０日（２０１２．２．１０）
【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２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月１０日（２０１２．２．１０）
【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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