発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置
【課題】汎用性に優れた材料を適用し、発光素子の作製コストを低減することを目的の一とする。また、発光装置、電子機器の作製コストを低減することを目的の一とする。発光素子の発光効率を向上することを目的の一とする。また、発光素子の駆動電圧を低減することを目的の一とする。また、発光素子もしくは発光装置、電子機器の消費電力を低減することを目的の一とする。
【解決手段】基板上に設けられた陽極と、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層と、発光層と、透光性を有する陰極とを有し、陽極は、アルミニウムを含む合金の膜とチタンまたは酸化チタンを含む膜の積層であり、チタンまたは酸化チタンを含む膜と複合材料を含む層は接している構成の発光素子を提供する。
【解決手段】基板上に設けられた陽極と、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層と、発光層と、透光性を有する陰極とを有し、陽極は、アルミニウムを含む合金の膜とチタンまたは酸化チタンを含む膜の積層であり、チタンまたは酸化チタンを含む膜と複合材料を含む層は接している構成の発光素子を提供する。
【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を利用した発光素子に関する。また、該発光素子を用いた発光装置並びに電子機器に関する。また、該発光装置を用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の物質からの発光を得ることができる。
【０００３】
このような発光素子は自発光型であるため、液晶ディスプレイに比べ画素の視認性が高く、バックライトが不要である等の利点があり、表示素子として好適であると考えられている。また、このような発光素子は、薄型軽量に作製できることも大きな利点である。また、非常に応答速度が速いことも特徴の一つである。
【０００４】
また、これらの発光素子は膜状に形成することが可能であるため、大面積の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に代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。
【０００５】
エレクトロルミネッセンスを利用した発光素子は、発光性の物質が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって大きく分けられる。
【０００６】
発光性の物質が有機化合物である場合、発光素子に電圧を印加することにより、一対の電極から電子および正孔がそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。そして、それらキャリア（電子および正孔）が再結合することにより、発光性の有機化合物が励起状態を形成し、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。このようなメカニズムから、このような発光素子は、電流励起型の発光素子と呼ばれる。
【０００７】
なお、有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態と三重項励起状態が知られ、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。
【０００８】
このような発光素子に関しては、その素子特性を向上させる上で、材料に依存した問題が多く、これらを克服するために素子構造の改良や材料開発等が行われている。
【０００９】
例えば、発光素子をアクティブマトリクス型の表示装置に適用する場合、通常、発光を制御するトランジスタ等が形成された素子基板上に発光素子を形成する。このような構成の場合、発光素子からの発光をトランジスタ等が形成された素子基板を通して外部へ取り出すボトムエミッション構造では、配線やトランジスタ等によって、開口率が低くなってしまうという問題があった。
【００１０】
この問題を解決するため、トランジスタ等が形成された素子基板とは逆側から発光を取り出す構造（トップエミッション構造）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。トップエミッション構造を用いることにより、開口率が向上し、発光効率を高くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−０４３９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
トップエミッション構造を採用する際、基板上に形成された陽極としては、正孔注入性の点から、仕事関数が大きい金属であることが望まれる。特許文献１では、下面側に形成された陽極における有機層と接する部分にクロム、モリブデン、タングステン、ニオブから選択される金属を含むことが記載されている。しかしながら、上記金属は、反射率の点において、十分な特性を備えているとは言えない。また、比較的高価な金属であり、発光素子の作製コストが高くなってしまう。
【００１３】
よって、本発明の一態様は、汎用性に優れた材料を適用し、発光素子の作製コストを低減することを目的の一とする。また、発光装置、電子機器、照明装置の作製コストを低減することを目的の一とする。
【００１４】
また、本発明の一態様は、発光素子の発光効率を向上させることを目的の一とする。
【００１５】
また、本発明の一態様は、発光素子の駆動電圧を低減することを目的の一とする。
【００１６】
また、本発明の一態様は、発光素子もしくは発光装置、電子機器、照明装置の消費電力を低減することを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、陽極を、アルミニウムを含む合金の膜と金属または金属酸化物を含む膜とを積層した構成とし、陽極と接する層に、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層を用いることにより、上記課題を解決できることを見いだした。
【００１８】
つまり、本発明の一態様は、基板上に設けられた陽極と、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層と、発光層と、透光性を有する陰極とを有し、陽極は、アルミニウムを含む合金の膜とチタンまたは酸化チタンを含む膜の積層であり、チタンまたは酸化チタンを含む膜と複合材料を含む層は接している発光素子である。
【００１９】
また、本発明の一態様は、基板上に設けられた陽極と、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層と、発光層とバッファ層と、透光性を有する陰極とを有し、陽極は、アルミニウムを含む合金の膜とチタンまたは酸化チタンを含む膜の積層であり、チタンまたは酸化チタンを含む膜と複合材料を含む層は接しており、陰極は、マグネシウムと銀を含む合金膜と透光性を有する膜との積層であり、バッファ層とマグネシウムと銀を含む合金膜とは接している発光素子である。
【００２０】
上記構成において、透光性を有する膜は、酸化インジウム−酸化スズ膜、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ膜、酸化インジウム−酸化亜鉛膜、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膜、酸化モリブデン膜、酸化スズ膜、酸化亜鉛膜、酸化マグネシウム膜、酸化珪素膜、酸化アルミニウム膜、酸化チタン膜、酸化ジルコニウム膜、窒化珪素膜、窒化アルミニウム膜、窒化チタン膜、窒化ジルコニウム膜、炭化珪素膜、炭化アルミニウム膜のいずれか一であることが好ましい。また、バッファ層は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属またはこれらの化合物を有することが好ましい。また、マグネシウムと銀を含む合金膜における銀の割合は、体積比で２：８（＝Ｍｇ：Ａｇ）かそれよりも多いことが好ましい。
【００２１】
また、上記構成において、複合材料を含む層は、有機化合物と遷移金属酸化物とを含むことが好ましい。また、アルミニウムを含む合金の膜は、アルミニウムとチタンの合金の膜、アルミニウムとネオジムの合金の膜、またはアルミニウムとニッケルの合金の膜であることが好ましい。
【００２２】
また、上記構成において、遷移金属酸化物は、酸化モリブデンであることが好ましい。
【００２３】
また、本発明の一態様は、上述した発光素子を有する発光装置も範疇に含めるものである。
【００２４】
よって、本発明の一態様は、上述した発光素子と、発光素子の発光を制御する制御回路とを有する発光装置である。
【００２５】
なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置を含む）を含む。また、発光素子が形成されたパネルにコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【００２６】
また、本発明の一態様の発光素子を表示部に用いた電子機器も本発明の範疇に含めるものとする。したがって、本発明の一態様の電子機器は、表示部を有し、表示部は、上述した発光素子と発光素子の発光を制御する制御回路とを備える。
【００２７】
また、本発明の一態様の発光装置を用いた照明装置も本発明の範疇に含めるものとする。したがって、本発明の一態様の照明装置は、上述した発光素子と発光素子の発光を制御する制御回路とを有する発光装置を備える。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一態様は、電極として比較的安価なアルミニウム合金とチタンとを用いているため、発光素子の作製コストを低減することができる。また、発光装置、電子機器、照明装置の作製コストを低減することができる。
【００２９】
本発明の一態様を適用することにより、発光素子の発光効率を向上させることができる。
【００３０】
本発明の一態様を適用することにより、発光素子の駆動電圧を低減することができる。
【００３１】
本発明の一態様を適用することにより、発光素子もしくは発光装置、電子機器、照明装置の消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一態様の発光素子を説明する図。
【図２】本発明の一態様の発光素子を説明する図。
【図３】本発明の一態様の発光装置を説明する図。
【図４】本発明の一態様の発光装置を説明する図。
【図５】本発明の一態様の電子機器を説明する図。
【図６】本発明の一態様の電子機器を説明する図。
【図７】本発明の一態様の電子機器を説明する図。
【図８】本発明の一態様の電子機器を説明する図。
【図９】本発明の一態様の照明装置を説明する図。
【図１０】本発明の一態様の照明装置を説明する図。
【図１１】本発明の一態様の電子機器を説明する図。
【図１２】実施例で作製した電極の反射率を示す図。
【図１３】実施例の発光素子を説明する図。
【図１４】実施例で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図１５】実施例で作製した発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。
【図１６】実施例で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図１７】実施例で作製した発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。
【図１８】Ｍｇ−Ａｇ膜におけるＡｇの割合と電流効率との関係を示す図。
【図１９】実施例で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図２０】実施例で作製した発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。
【図２１】実施例で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図２２】実施例で作製した発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。
【図２３】実施例で作製した発光素子の発光スペクトルを示す図。
【図２４】実施例で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図２５】実施例で作製した発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。
【図２６】実施例で作製した発光素子の発光スペクトルを示す図。
【図２７】実施例で作製した発光素子のＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）を示す図。
【図２８】実施例で作製した電極の反射率を示す図。
【図２９】実施例で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図３０】実施例で作製した発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。
【図３１】実施例で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図３２】実施例で作製した発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。
【図３３】実施例で作製した発光素子の駆動試験結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態および実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００３４】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様を適用した発光素子の一態様について、図１を用いて説明する。
【００３５】
本実施の形態で示す発光素子は、一対の電極間に複数の層を有する。当該複数の層は、電極から離れたところに発光領域が形成されるように、つまり電極から離れた部位でキャリアの再結合が行われるように、キャリア注入性の高い物質やキャリア輸送性の高い物質からなる層を組み合わせて積層されたものである。
【００３６】
本形態において、発光素子は、第１の電極１０２と、第２の電極１０４と、第１の電極１０２と第２の電極１０４との間に設けられたＥＬ層１０３とから構成されている。なお、本形態では第１の電極１０２は陽極として機能し、第２の電極１０４は陰極として機能するものとして、以下、説明をする。つまり、第１の電極１０２の方が第２の電極１０４よりも電位が高くなるように、第１の電極１０２と第２の電極１０４に電圧を印加したときに、発光が得られるものとして、以下説明をする。
【００３７】
基板１０１は発光素子の支持体として用いられる。基板１０１としては、例えばガラス、またはプラスチック、金属などを用いることができる。なお、発光素子の支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。
【００３８】
第１の電極１０２は、陽極として機能し、かつ、反射電極として機能する電極である。アルミニウムを含む合金の膜（以下、アルミニウム合金膜という）１２１と、金属または金属酸化物を含む膜１２２の積層膜を適用することにより、反射率に優れた電極を得ることができる。アルミニウム合金膜１２１上に、金属または金属酸化物を含む膜１２２を形成することにより、アルミニウム合金の酸化を抑制し、第１の電極１０２からＥＬ層１０３への正孔注入性を良好に保つことができる。アルミニウム合金としては、アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとネオジムの合金、アルミニウムとニッケルの合金などが挙げられる。アルミニウム合金膜上に形成する金属または金属酸化物を含む膜の材料としては、チタン、酸化チタンなどが挙げられる。また、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。特に、アルミニウムおよびチタンは、地殻における存在量がとても多く、さらに好ましい。
【００３９】
本実施の形態で示すＥＬ層１０３は、複合材料を含む層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、電子注入層（バッファ層ともいう）１１５等を有している。なお、ＥＬ層１０３は、発光層１１３と、第１の電極１０２と接するように設けられた複合材料を含む層１１１を有していればよく、その他の層の積層構造については特に限定されない。つまり、ＥＬ層１０３は、電子輸送性の高い物質または正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質、発光性の高い物質等を含む層と、発光層および複合材料を含む層とを適宜組み合わせて構成すればよい。例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等を適宜組み合わせて構成することができる。各層を構成する材料について以下に具体的に示す。
【００４０】
複合材料を含む層１１１は、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含む層である。なお、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有させた複合材料を用いることにより、第１の電極１０２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。この複合材料を含む層１１１を設けることにより、チタンや酸化チタン等を材料とする金属または金属酸化物を含む膜１２２からＥＬ層１０３への正孔注入が容易となる。
【００４１】
なお、本明細書中において、複合とは、単に２つの材料が混合している状態だけでなく、複数の材料を混合することによって材料間での電荷の授受が行われ得る状態になることを言う。
【００４２】
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。
【００４３】
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、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）、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）、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）、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）、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）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）、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や、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、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挙げることができる。また、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）等が挙げられる。
【００４４】
また、アクセプター性物質としては、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。特に、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であることが好ましい。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【００４５】
正孔輸送層１１２は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。低分子の有機化合物としては、ＮＰＢ（またはα−ＮＰＤ）、ＴＰＤ、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）など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、正孔輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質を含む層が二層以上積層したものとしてもよい。
【００４６】
また、正孔輸送層１１２として、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤなどの高分子化合物を用いることもできる。
【００４７】
また、上述した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正孔輸送層１１２として用いても良い。
【００４８】
また、正孔輸送層１１２に、正孔トラップ性の有機化合物、電子輸送性の高い物質、もしくは、正孔ブロック材料を加えることにより、正孔輸送性を調整してもよい。正孔トラップ性の有機化合物としては、正孔輸送層に含まれる正孔輸送性の高い物質のイオン化ポテンシャルより０．３ｅＶ以上小さいイオン化ポテンシャルを有する有機化合物であることが好ましい。また、電子輸送性の高い物質としては、後述する電子輸送層に用いることのできる物質などが挙げられる。また、正孔ブロック材料としては、イオン化ポテンシャルが５．８ｅＶ以上、もしくは、正孔輸送層に含まれる正孔輸送性の高い物質のイオン化ポテンシャルよりも０．５ｅＶ以上大きいイオン化ポテンシャルを有することが好ましい。なお、添加する正孔トラップ性の有機化合物、電子輸送性の高い物質は発光してもよく、発光する場合には色純度を良好に保つため、発光層の発光色と同系色であることが好ましい。
【００４９】
発光層１１３は、発光性の高い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、発光性の高い物質としては、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。燐光性化合物は発光効率が高いため好ましい。
【００５０】
発光層に用いることの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：ＦＩｒａｃａｃ）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））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））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））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））、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。
【００５１】
発光層に用いることの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）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）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）などが挙げられる。
【００５２】
なお、発光層としては、上述した発光性の高い物質（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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
発光性の高い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１１３の結晶化を抑制することができる。また、発光性の高い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。
【００５６】
また、発光層１１３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：ＰＯＦ）、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。
【００５７】
また、発光層は単層のものだけでなく、上記物質を含む層が二層以上積層したものとしてもよい。
【００５８】
電子輸送層１１４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。低分子の有機化合物として、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）などの金属錯体が挙げられる。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）、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：ＴＡＺ０１）、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として用いても構わない。また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質を含む層が二層以上積層したものとしてもよい。
【００５９】
また、電子輸送層として、高分子化合物を用いることができる。例えば、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）などを用いることができる。
【００６０】
また、電子輸送層１１４に電子トラップ性の有機化合物、もしくは、正孔輸送性の高い物質を加えることにより、電子輸送性を調整してもよい。電子トラップ性の有機化合物としては、電子輸送層に含まれる電子輸送性の高い物質の電子親和力より０．３ｅＶ以上大きい電子親和力を有する有機化合物であることが好ましい。また、正孔輸送性の高い物質としては、正孔輸送層に用いることのできる物質などが挙げられる。なお、添加する電子トラップ性の有機化合物、もしくは、正孔輸送性の高い物質は発光してもよく、発光する場合には色純度を良好に保つため、発光層の発光色と同系色であることが好ましい。
【００６１】
電子注入層（バッファ層）１１５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、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、炭酸リチウム（Ｌｉ２ＣＯ３）、炭酸セシウム（Ｃｓ２ＣＯ３）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）、リチウムアセチルアセトネート（略称：Ｌｉ（ａｃａｃ））や８−キノリノラト−リチウム（略称：Ｌｉｑ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、又はそれらの化合物を用いることができる。特に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、炭酸リチウム（Ｌｉ２ＣＯ３）、リチウムアセチルアセトネート（略称：Ｌｉ（ａｃａｃ））や８−キノリノラト−リチウム（略称：Ｌｉｑ）などのリチウム化合物は、電子注入性に優れているため好ましい。
【００６２】
また、電子注入層（バッファ層）１１５として、電子輸送性を有する物質からなる層中にドナー性物質を添加した構成であってもよい。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、またはそれらの化合物が挙げられる。例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの、Ａｌｑ中にリチウム（Ｌｉ）を含有させたもの等を用いることができる。
【００６３】
また、電子注入層（バッファ層）１１５は、単層のものだけでなく、上記物質を含む層が二層以上積層したものとしてもよい。
【００６４】
第２の電極１０４は、陰極として機能し、かつ、透光性を有する電極として機能する電極である。発光層で生じた光を外部へ取り出すため、可視光領域（４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲）において透過率３０％以上の透光性を有することが好ましい。また、マイクロキャビティ（微小共振器）構造を適用する場合には、第２の電極１０４は、透過率３０〜８０％、反射率３０〜６０％であることが好ましい。
【００６５】
第２の電極１０４としては、様々な金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物を用いることができる。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（ＩＷＺＯ）等の透光性を有する導電性金属酸化物膜を用いることができる。これらの導電性金属酸化物は、可視光領域の透過率に優れていること、および導電率を考慮すると、７０〜１００ｎｍ程度の膜厚であることが好ましい。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、インクジェット法、スピンコート法などにより作製しても構わない。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）の膜は、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（ＩＷＺＯ）の膜は、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。また、この他にも、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）等が挙げられる。これらの金属膜を薄膜とすることにより、十分な透光性を有する電極とすることができる。膜厚は、透過率および反射率を考慮すると、５〜２０ｎｍであることが好ましい。
【００６６】
また、第２の電極１０４として、特に、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、合金等を用いることが好ましい。例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、アルミニウムを含む合金（ＡｌＳｉ等）等を用いることができる。また、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（例えば、マグネシウム−銀合金（Ｍｇ−Ａｇ）、アルミニウム−リチウム合金（Ａｌ−Ｌｉ）など）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等を用いることができる。これらのアルカリ金属、アルカリ土類金属およびこれらを含む合金を薄膜とすることにより、十分な透光性を有する電極とすることができる。膜厚は、透過率および反射率を考慮すると、５〜２０ｎｍであることが好ましい。また、アルカリ金属、アルカリ土類金属およびこれらを含む合金は導電性が高いため、膜厚が５〜２０ｎｍであれば、電極として十分に機能する。アルカリ金属、アルカリ土類金属および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の膜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。
【００６７】
上述した中でも、銀（Ａｇ）膜は発光の取り出し効率が高くなるため好ましい。しかし、Ａｇ膜はＥＬ層への電子注入性が低いため、バッファ層として電子輸送性を有する物質からなる層中にドナー性物質を添加した構成にすることが望まれる。一方、量産を考慮すると、ドナー性物質を添加した構成ではなく、フッ化リチウムなどのドナー性物質を添加していない構成のバッファ層であることが好ましい。銀を含む合金であるマグネシウム−銀合金（Ｍｇ−Ａｇ）は、バッファ層としてドナー性物質を添加していない構成（例えば、フッ化リチウムなどのリチウム化合物）を用いた場合であってもＥＬ層への電子注入性に優れており、かつ良好な導電性を有する。マグネシウム−銀（Ｍｇ−Ａｇ）合金の中でも、マグネシウムの含有量が多いとＭｇの光の吸収が大きく、発光の取り出し効率が低下するため、マグネシウム−銀合金膜における銀の割合は、体積比で２：８（＝Ｍｇ：Ａｇ）かそれよりも多いことが好ましい。バッファ層上にマグネシウム−銀合金膜を設ける構成は、バッファ層にドナー性物質を添加しなくとも良好な特性を得ることができるため、量産性に優れており好ましい。
【００６８】
また、第２の電極１０４は、単層のものだけでなく、二層以上積層したものとしてもよい。例えば、上述したアルカリ金属、アルカリ土類金属およびこれらを含む合金の薄膜上に、透光性を有する酸化インジウム−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（ＩＷＺＯ）等の導電性金属酸化物膜を積層した構造としてもよい。
【００６９】
また、上述した第２の電極１０４上に、さらに透光性を有する膜を形成してもよい。例えば、酸化モリブデン、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムなどの酸化物、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化ジルコニウムなどの窒化物、炭化珪素、炭化アルミニウムなどの炭化物、Ａｌｑ、ＮＰＢなどの有機化合物などを用いることができる。これらの膜は、スパッタリング法や真空蒸着法などにより形成することができる。
【００７０】
また、ＥＬ層の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々の方法を用いることができる。例えば、真空蒸着法、インクジェット法またはスピンコート法などを用いることができる。ＥＬ層は、上述したとおり、複合材料を含む層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層（バッファ層）等を積層して形成されており、それらの層形成に当たっては、その層を形成する材料に適した成膜方法を用いるのがよいが、共通した成膜方法を用いることが可能である。なお、各電極の成膜においても上述したとおり同様の方法を採用できる。
【００７１】
例えば、上述した材料のうち、高分子化合物を用いて湿式法でＥＬ層を形成してもよい。または、低分子の有機化合物を用いて湿式法で形成することもできる。また、低分子の有機化合物を用いて真空蒸着法などの乾式法を用いてＥＬ層を形成してもよい。
【００７２】
また、電極についても、ゾル−ゲル法を用いて湿式法で形成しても良いし、金属材料のペーストを用いて湿式法で形成してもよい。また、スパッタリング法や真空蒸着法などの乾式法を用いて形成しても良い。
【００７３】
例えば、本実施の形態で示す発光素子を表示装置に適用し、大型基板を用いて作製する場合には、発光層は湿式法により形成することが好ましい。発光層を、インクジェット法を用いて形成することにより、大型基板を用いても発光層の塗り分けが容易となる。
【００７４】
以上のような構成を有する発光素子は、第１の電極１０２と第２の電極１０４との間に電圧を印加することにより電流が流れ、ＥＬ層１０３において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。
【００７５】
本実施の形態で示す発光素子において、発光は、第２の電極１０４を通って、外部へ取り出される。つまり、発光は基板１０１と逆側から取り出される。
【００７６】
なお、第１の電極１０２と第２の電極１０４との間に設けられる層の構成は、上記のものには限定されない。つまり、層の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質または正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質等から成る層と、発光層および複合材料を含む層とを適宜組み合わせて構成すればよい。
【００７７】
なお、本実施の形態においては、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に発光素子を作製している。一基板上にこのような発光素子を複数作製することで、パッシブマトリクス型の発光装置を作製することができる。また、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、ＴＦＴと電気的に接続された電極上に発光素子を作製してもよい。これにより、ＴＦＴによって発光素子の駆動を制御するアクティブマトリクス型の発光装置を作製できる。なお、ＴＦＴの構造は、特に限定されない。スタガ型のＴＦＴでもよいし、逆スタガ型のＴＦＴでもよい。また、ＴＦＴ基板に形成される駆動用回路についても、Ｎ型およびＰ型のＴＦＴからなるものでもよいし、若しくはＮ型のＴＦＴまたはＰ型のＴＦＴのいずれか一方からのみなるものであってもよい。また、ＴＦＴに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定されない。非晶質半導体膜を用いてもよいし、結晶性半導体膜を用いてもよい。また、単結晶半導体膜を用いてもよい。単結晶半導体膜は、スマートカット法などを用いて作製することができる。
【００７８】
本実施の形態で示した第１の電極は、クロム、モリブデン、タングステン、ニオブなどの比較的高価な材料を用いていないが、高い反射率を有する。また、第１の電極として地殻における存在量が多く、比較的安価であるアルミニウム合金やチタンなどを用いるため、発光素子の作製コストを低減することができる。
【００７９】
また、本実施の形態で示した第１の電極は一般的なトランジスタ等を有する素子基板の作製プロセスに用いられている材料で構成されているため、素子基板の作製プロセスとの適合性に優れている。よって、発光素子の作製コストを低減することができる。特に、本発明の一態様の発光素子をアクティブマトリクス型の発光装置に適用することが効果的であるため好ましい。
【００８０】
また、本実施の形態で示した発光素子は、基板と逆側から光を取り出すトップエミッション構造であり、高い反射率を有する第１の電極を有しているため、発光効率が高い。また、基板中を伝搬する光などを抑制することができるため、発光の取り出し効率が高い。また、第２の電極上にさらに取り出し効率を向上させるための構造物や材料を設けることができる。よって、発光効率の高い発光素子を得ることができる。
【００８１】
また本実施の形態で示した発光素子をアクティブマトリクス型の発光装置に適用した場合、基板上に形成されたトランジスタや配線などにより開口率が低下することがないため、高い開口率を実現することができ、より効果的である。
【００８２】
また、本実施の形態で示した発光素子は、第１の電極からＥＬ層への正孔注入性に優れており、駆動電圧が低減されている。よって、消費電力の低減された発光素子を得ることができる。
【００８３】
（実施の形態２）
本実施の形態は、本発明の一態様の複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子（以下、積層型発光素子という）の態様について、図２を参照して説明する。この発光素子は、第１の電極と第２の電極との間に、複数の発光ユニットを有する積層型発光素子である。各発光ユニットの構成としては、実施の形態１で示した構成と同様な構成を用いることができる。つまり、実施の形態１で示した発光素子は、１つの発光ユニットを有する発光素子である。
【００８４】
図２において、第１の電極５０１と第２の電極５０２との間には、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２が積層されており、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２との間には電荷発生層５１３が設けられている。第１の電極５０１と第２の電極５０２は実施の形態１に示した構成を適用することができる。また、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２は同じ構成であっても異なる構成であってもよく、その構成は実施の形態１と同様なものを適用することができる。
【００８５】
電荷発生層５１３は、第１の電極５０１と第２の電極５０２に電圧を印加したときに、一方の側の発光ユニットに電子を注入し、他方の側の発光ユニットに正孔を注入する層であり、単層でも複数の層を積層した構成であってもよい。複数の層を積層した構成としては、正孔を注入する層と電子を注入する層とを積層する構成であることが好ましい。
【００８６】
正孔を注入する層としては、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化レニウム、酸化ルテニウム等の半導体や絶縁体を用いることができる。あるいは、正孔輸送性の高い物質に、アクセプター物質が添加された構成であってもよい。正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層は、実施の形態１で示した複合材料であり、アクセプター物質として、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）や、酸化バナジウムや酸化モリブデンや酸化タングステン等の金属酸化物を含む。正孔輸送性の高い物質としては、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、正孔輸送性の高い物質としては、正孔移動度が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましい。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。正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。
【００８７】
電子を注入する層としては、酸化リチウム、フッ化リチウム、炭酸セシウム等の絶縁体や半導体を用いることができる。あるいは、電子輸送性の高い物質に、ドナー性物質が添加された構成であってもよい。ドナー性物質としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における第１３族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、インジウム（Ｉｎ）、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物をドナー性物質として用いてもよい。電子輸送性の高い物質としては、実施の形態１で示した材料を用いることができる。なお、電子輸送性の高い物質としては、電子移動度が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましい。但し、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。電子輸送性の高い物質とドナー性物質とを有する複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。
【００８８】
また、電荷発生層５１３として、実施の形態１で示した電極材料を用いることもできる。例えば、正孔輸送性の高い物質と金属酸化物を含む層と透明導電膜とを組み合わせて形成しても良い。なお、光取り出し効率の点から、電荷発生層は透光性の高い層とすることが好ましい。
【００８９】
いずれにしても、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２に挟まれる電荷発生層５１３は、第１の電極５０１と第２の電極５０２に電圧を印加したときに、一方の側の発光ユニットに電子を注入し、他方の側の発光ユニットに正孔を注入するものであれば良い。例えば、第１の電極の電位の方が第２の電極の電位よりも高くなるように電圧を印加した場合、電荷発生層５１３は、第１の発光ユニット５１１に電子を注入し、第２の発光ユニット５１２に正孔を注入するものであればいかなる構成でもよい。
【００９０】
本実施の形態では、２つの発光ユニットを有する発光素子について説明したが、同様に、３つ以上の発光ユニットを積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。本実施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層で仕切って配置することで、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り、そのため長寿命素子を実現できる。また、照明を応用例とした場合は、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。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現することができる。
【００９１】
また、それぞれの発光ユニットの発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つの発光ユニットを有する発光素子において、第１の発光ユニットの発光色と第２の発光ユニットの発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色を発光する物質から得られた光を混合すると、白色発光を得ることができる。また、３つの発光ユニットを有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第１の発光ユニットの発光色が赤色であり、第２の発光ユニットの発光色が緑色であり、第３の発光ユニットの発光色が青色である場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。
【００９２】
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。
【００９３】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する発光装置について説明する。
【００９４】
本実施の形態では、画素部に実施の形態１〜実施の形態２で示した発光素子を有する発光装置について図３を用いて説明する。なお、図３（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）をＡ−Ａ’およびＢ−Ｂ’で切断した断面図である。この発光装置は、発光素子の発光を制御するものとして、点線で示された駆動回路部（ソース側駆動回路）６０１、画素部６０２、駆動回路部（ゲート側駆動回路）６０３を含んでいる。また、６０４は封止基板、６０５はシール材であり、シール材６０５で囲まれた内側は、空間６０７になっている。
【００９５】
なお、引き回し配線６０８はソース側駆動回路６０１及びゲート側駆動回路６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【００９６】
次に、断面構造について図３（Ｂ）を用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路６０１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
【００９７】
なお、ソース側駆動回路６０１はＮチャネル型ＴＦＴ６２３とＰチャネル型ＴＦＴ６２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、画素部が形成された基板と同一基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を、画素部が形成された基板と同一基板上ではなく、外部に形成することもできる。
【００９８】
また、画素部６０２はスイッチング用ＴＦＴ６１１と、電流制御用ＴＦＴ６１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。
【００９９】
また、被覆性を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物６１４として、光の照射によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光の照射によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
【０１００】
第１の電極６１３上には、ＥＬ層６１６、および第２の電極６１７がそれぞれ形成されている。ここで、第１の電極６１３および第２の電極６１７としては、実施の形態１で示した構成を適用することができる。
【０１０１】
また、ＥＬ層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。ＥＬ層６１６は、実施の形態１〜実施の形態２で示した構成を適用することができる。ＥＬ層６１６を構成する材料としては、低分子化合物、または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）のいずれを用いてもよい。また、ＥＬ層に用いる材料としては、有機化合物だけでなく、無機化合物を用いてもよい。
【０１０２】
シール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光素子６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７には、充填材が充填されており、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材６０５が充填される場合もある。
【０１０３】
なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【０１０４】
以上のようにして、本発明の一態様の発光素子を有する発光装置を得ることができる。
【０１０５】
本実施の形態で示す発光装置は、実施の形態１〜実施の形態２で示した発光素子を有する。実施の形態１〜実施の形態２で示した発光素子は、比較的安価であるアルミニウム合金やチタンなどを用いて高い反射率を有する第１の電極を構成している。これらの材料は、本実施の形態で示したようなトランジスタ等を有する素子基板の作製プロセスに一般的に用いられている材料であり、素子基板の作製プロセスとの適合性に優れている。よって、発光素子の作製コストを低減することができる。特に、本実施の形態で示したようなアクティブマトリクス型の発光装置に適用することが効果的であるため好ましい。
【０１０６】
また、実施の形態１〜実施の形態２で示した発光素子は、基板と逆側から光を取り出すトップエミッション構造であり、高い反射率を有する第１の電極を有しているため、発光効率が高い。また、光の取り出し効率が高い。また、第２の電極上にさらに取り出し効率を向上させるための構造物や材料を設けることができる。よって、発光効率が高く、高輝度の発光が可能な発光装置を得ることができる。
【０１０７】
また本実施の形態で示したように、本発明の一態様をアクティブマトリクス型の発光装置に適用した場合、基板上に形成されたトランジスタや配線などにより開口率が低下することがないため、高い開口率を実現することができる。
【０１０８】
また、本実施の形態で示す発光装置は、駆動電圧が低い発光素子を有しているため、消費電力が小さい。
【０１０９】
以上のように、本実施の形態では、トランジスタによって発光素子の駆動を制御するアクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、パッシブマトリクス型の発光装置であってもよい。図４には本発明の一態様を適用して作製したパッシブマトリクス型の発光装置を示す。なお、図４（Ａ）は、発光装置を示す斜視図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＸ−Ｙで切断した断面図である。図４において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間にはＥＬ層９５５が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、ＥＬ層９５５及び電極９５６をそれぞれパターニングすることができる。また、パッシブマトリクス型の発光装置においても、駆動電圧の低い本発明の一態様の発光素子を含むことによって、消費電力の低い発光装置を得ることができる。また、高輝度の発光が可能な発光装置を得ることができる。また、作製コストの低い発光装置を得ることができる。
【０１１０】
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。
【０１１１】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態３に示す発光装置をその一部に含む本発明の一態様の電子機器について説明する。本発明の一態様の電子機器は、実施の形態１〜実施の形態２で示した発光素子を有し、低消費電力の表示部を有する。また、高輝度の発光が可能な表示部を有する。また、安価な表示部を有する。
【０１１２】
本発明の一態様の発光装置を用いて作製された電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図５に示す。
【０１１３】
図５（Ａ）は本実施の形態に係るテレビ装置であり、筐体９１０１、支持台９１０２、表示部９１０３、スピーカー部９１０４、ビデオ入力端子９１０５等を含む。このテレビ装置において、表示部９１０３は、実施の形態１〜実施の形態２で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、駆動電圧が低く、消費電力が低いという特徴を有している。また、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９１０３も同様の特徴を有するため、このテレビ装置は低消費電力化が図られている。このような特徴により、テレビ装置において、電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、筐体９１０１や支持台９１０２の小型軽量化を図ることが可能である。本実施の形態に係るテレビ装置は、低消費電力及び小型軽量化が図られているので、それにより住環境に適合した製品を提供することができる。
【０１１４】
図５（Ｂ）は本実施の形態に係るコンピュータであり、本体９２０１、筐体９２０２、表示部９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、ポインティングデバイス９２０６等を含む。このコンピュータにおいて、表示部９２０３は、実施の形態１〜実施の形態２で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、駆動電圧が低く、消費電力が低いという特徴を有している。また、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９２０３も同様の特徴を有するため、このコンピュータは低消費電力化が図られている。このような特徴により、コンピュータにおいて、電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体９２０１や筐体９２０２の小型軽量化を図ることが可能である。本実施の形態に係るコンピュータは、低消費電力及び小型軽量化が図られているので、環境に適合した製品を提供することができる。
【０１１５】
図５（Ｃ）は本実施の形態に係る携帯電話であり、本体９４０１、筐体９４０２、表示部９４０３、音声入力部９４０４、音声出力部９４０５、操作キー９４０６、外部接続ポート９４０７、アンテナ９４０８等を含む。この携帯電話において、表示部９４０３は、実施の形態１〜実施の形態２で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、駆動電圧が低く、消費電力が低いという特徴を有している。また、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９４０３も同様の特徴を有するため、この携帯電話は低消費電力化が図られている。このような特徴により、携帯電話において、電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体９４０１や筐体９４０２の小型軽量化を図ることが可能である。本実施の形態に係る携帯電話は、低消費電力及び小型軽量化が図られているので、携帯に適した製品を提供することができる。
【０１１６】
図５（Ｄ）は本実施の形態に係るカメラであり、本体９５０１、表示部９５０２、筐体９５０３、外部接続ポート９５０４、リモコン受信部９５０５、受像部９５０６、バッテリー９５０７、音声入力部９５０８、操作キー９５０９、接眼部９５１０等を含む。このカメラにおいて、表示部９５０２は、実施の形態１〜実施の形態２で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、駆動電圧が低く、消費電力が低いという特徴を有している。また、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９５０２も同様の特徴を有するため、このカメラは低消費電力化が図られている。このような特徴により、カメラにおいて、電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体９５０１の小型軽量化を図ることが可能である。本実施の形態に係るカメラは、低消費電力及び小型軽量化が図られているので、携帯に適した製品を提供することができる。
【０１１７】
図１１には、図５（Ｃ）とは異なる構成の携帯電話の一例を示す。図１１（Ａ）が正面図、図１１（Ｂ）が背面図、図１１（Ｃ）が展開図である。図１１に示す携帯電話は、電話と携帯情報端末の双方の機能を備えており、コンピュータを内蔵し、音声通話以外にも様々なデータ処理が可能な所謂スマートフォンである。
【０１１８】
図１１に示す携帯電話は、筐体１００１及び１００２二つの筐体で構成されている。筐体１００１には、表示部１１０１、スピーカー１１０２、マイクロフォン１１０３、操作キー１１０４、ポインティングデバイス１１０５、カメラ用レンズ１１０６、外部接続端子１１０７、イヤホン端子１１０８等を備え、筐体１００２には、キーボード１２０１、外部メモリスロット１２０２、カメラ用レンズ１２０３、ライト１２０４等を備えている。また、アンテナは筐体１００１内部に内蔵されている。
【０１１９】
また、上記構成に加えて、非接触ＩＣチップ、小型記録装置等を内蔵していてもよい。
【０１２０】
表示部１１０１には、実施の形態３で示した発光装置を組み込むことが可能であり、使用形態に応じて表示の方向が適宜変化する。表示部１１０１と同一面上にカメラ用レンズ１１０６を備えているため、テレビ電話が可能である。また、表示部１１０１をファインダーとしカメラ用レンズ１２０３及びライト１２０４で静止画及び動画の撮影が可能である。スピーカー１１０２及びマイクロフォン１１０３は音声通話に限らず、テレビ電話、録音、再生等が可能である。操作キー１１０４では、電話の発着信、電子メール等の簡単な情報入力、画面のスクロール、カーソル移動等が可能である。更に、重なり合った筐体１００１と筐体１００２（図１１（Ａ））は、スライドし、図１１（Ｃ）のように展開し、携帯情報端末として使用できる。この場合、キーボード１２０１、ポインティングデバイス１１０５を用い円滑な操作が可能である。外部接続端子１１０７はＡＣアダプタ及びＵＳＢケーブル等の各種ケーブルと接続可能であり、充電及びコンピュータ等とのデータ通信が可能である。また、外部メモリスロット１２０２に記録媒体を挿入しより大量のデータ保存及び移動に対応できる。
【０１２１】
また、上記機能に加えて、赤外線通信機能、テレビ受信機能等を備えたものであってもよい。
【０１２２】
図６は音響再生装置、具体例としてカーオーディオであり、本体７０１、表示部７０２、操作スイッチ７０３、７０４を含む。表示部７０２は実施の形態３の発光装置（パッシブマトリクス型またはアクティブマトリクス型）で実現することができる。また、この表示部７０２はセグメント方式の発光装置で形成しても良い。いずれにしても、本発明の一態様の発光素子を用いることにより、車両用電源（１２〜４２Ｖ）を使って、低消費電力化を図りつつ、明るい表示部を構成することができる。また、本実施の形態では車載用オーディオを示すが、携帯型や家庭用のオーディオ装置に用いても良い。
【０１２３】
図７は、音響再生装置の一例としてデジタルプレーヤーを示している。図７に示すデジタルプレーヤーは、本体７１０、表示部７１１、メモリ部７１２、操作部７１３、イヤホン７１４等を含んでいる。なお、イヤホン７１４の代わりにヘッドホンや無線式イヤホンを用いることができる。表示部７１１として、実施の形態３の発光装置（パッシブマトリクス型またはアクティブマトリクス型）で実現することができる。また、この表示部７１１はセグメント方式の発光装置で形成しても良い。いずれにしても、本発明の一態様の発光素子を用いることにより、二次電池（ニッケル−水素電池など）を使っても表示が可能であり、低消費電力化を図りつつ、明るい表示部を構成することができる。メモリ部７１２は、ハードディスクや不揮発性メモリを用いている。例えば、記録容量が２０〜２００ギガバイト（ＧＢ）のＮＡＮＤ型不揮発性メモリを用い、操作部７１３を操作することにより、映像や音声（音楽）を記録、再生することができる。なお、表示部７０２及び表示部７１１は黒色の背景に白色の文字を表示することで消費電力を抑えられる。これは携帯型のオーディオ装置において特に有効である。
【０１２４】
以上の様に、本発明の一態様を適用して作製した発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。本発明の一態様を適用することにより、低消費電力の表示部を有する電子機器を作製することが可能となる。また、高輝度の発光が可能な表示部を有する電子機器を提供することが可能となる。また、安価な表示を有する電子機器を提供することができる。
【０１２５】
また、本発明の一態様を適用した発光装置は、発光効率の高い発光素子を有しており、照明装置として用いることもできる。本発明の一態様を適用した発光素子を照明装置として用いる一態様を、図８を用いて説明する。
【０１２６】
図８には、本発明の一態様の発光装置を用いた照明装置として用いた電子機器の一例として、本発明の一態様を適用した発光装置をバックライトとして用いた液晶表示装置を示す。図８に示した液晶表示装置は、筐体９０１、液晶層９０２、バックライト９０３、筐体９０４を有し、液晶層９０２は、ドライバＩＣ９０５と接続されている。また、バックライト９０３は、本発明の一態様を適用した発光装置が用いられおり、端子９０６により、電流が供給されている。
【０１２７】
本発明の一態様の発光装置は薄型で低消費電力であるため、本発明の一態様の発光装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、表示装置の薄型化、低消費電力化も可能となる。また、本発明の一態様の発光装置は、面発光の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化が可能であり、液晶表示装置の大面積化も可能になる。また、本発明の一態様の発光装置は安価であるため、安価液晶表示装置を得ることができる。
【０１２８】
図９は、本発明の一態様の発光装置を、照明装置である電気スタンドとして用いた例である。図９に示す電気スタンドは、筐体２００１と、光源２００２を有し、光源２００２として、本発明の一態様の発光装置が用いられている。本発明の一態様の発光装置は低消費電力化されているため、電気スタンドも消費電力が低い。また、本発明の一態様の発光装置は安価であるため、電気スタンドも安価である。
【０１２９】
図１０は、本発明の一態様を適用した発光装置を、室内の照明装置３００１として用いた例である。本発明の一態様の発光装置は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。また、本発明の一態様の発光装置は、低消費電力であるため、低消費電力の照明装置として用いることが可能となる。このように、本発明の一態様を適用した発光装置を、室内の照明装置３００１として用いた部屋に、図５（Ａ）で説明したような、本発明の一態様のテレビ装置３００２を設置して公共放送や映画を鑑賞することができる。このような場合、両装置は低消費電力であるので、環境への負荷を低減することができる。
【０１３０】
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。
【実施例１】
【０１３１】
本実施例では、本発明の一態様に適用する電極の構成の一例について説明する。以下の実施例で用いたアルミニウム合金の組成は、特に記載しない限り下記の通りである。
・アルミニウム−チタン合金（以下、Ａｌ−Ｔｉと記載する）
ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％。
・アルミニウム−ネオジム合金（以下、Ａｌ−Ｎｄと記載する）
ターゲット中におけるネオジムの含有量は２原子％。
・アルミニウム−ニッケル合金（以下、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａと記載する）
本明細書中の実施例で用いたアルミニウム−ニッケル合金はランタンを含む。
ターゲット中におけるニッケルの含有量は２原子％。
ターゲット中におけるランタンの含有量は０．３５原子％。
【０１３２】
（構成例１）
構成例１として、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１３３】
（比較例１）
比較例１として、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜を１００ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１３４】
（比較例２）
比較例２として、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜を１００ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１３５】
以上により作製した各膜の反射率の測定結果を図１２に示す。図１２からわかるように、アルミニウム合金膜であるＡｌ−Ｔｉ膜の反射率は高く、３００ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域において、８５％以上の反射率を維持している。一方、Ｔｉ膜の反射率は、３００ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域において、５０％〜６０％程度である。
【０１３６】
Ａｌ−Ｔｉ膜とＴｉ膜の積層膜は、Ａｌ−Ｔｉ膜には及ばないものの、可視光領域（４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域）において、７０％〜８０％程度の反射率を示している。よって、Ａｌ−Ｔｉ膜とＴｉ膜の積層膜は、反射電極として好適に用いることができることがわかる。
【０１３７】
また、Ａｌ−Ｔｉ膜とＴｉ膜の積層膜をＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線マイクロ分析）により分析した結果、Ｔｉ膜の部分から酸素が検出された。よって、Ｔｉ膜の少なくとも一部は酸化チタンになっている。
【実施例２】
【０１３８】
本実施例では、本発明の一態様に適用する電極の構成の一例について説明する。
【０１３９】
（構成例１）
構成例１として、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１４０】
（構成例２）
構成例２として、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ（ターゲット中におけるニッケルの含有量は２原子％、また、ランタンの含有量は０．３５原子％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法でＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜を３００ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１４１】
（比較例１）
比較例１として、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜を１００ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１４２】
（比較例２）
比較例２として、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜を１００ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１４３】
（比較例３）
比較例３として、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜を６ｎｍの膜厚となるように形成した。さらに、Ｔｉ膜上に、スパッタリング法で、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）膜を１０ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１４４】
以上により作製した各膜の反射率の測定結果を図２８に示す。図２８からわかるように、アルミニウム合金膜であるＡｌ−Ｔｉ膜の反射率は高く、３００ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域において、８５％以上の反射率を維持している。一方、Ｔｉ膜の反射率は、３００ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域において、５０％〜６０％程度である。また、Ａｌ−Ｔｉ膜、Ｔｉ膜及びＩＴＳＯ膜の積層膜は、可視光領域（４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域）において、５０％〜７５％程度の反射率を示すが、低波長になるほど、反射率が大幅に低減する。
【０１４５】
Ａｌ−Ｔｉ膜とＴｉ膜の積層膜及びＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜とＴｉ膜の積層膜は、Ａｌ−Ｔｉ膜には及ばないものの、可視光領域（４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域）において、７０％〜８０％程度の反射率を示している。よって、Ａｌ−Ｔｉ膜とＴｉ膜の積層膜及びＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜とＴｉ膜の積層膜は、反射電極として好適に用いることができることがわかる。
【実施例３】
【０１４６】
本実施例では、本発明の一態様を適用した発光素子の一例について、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）を用いて説明する。発光素子１及び発光素子２は図１３（Ａ）を用いて、比較発光素子１及び比較発光素子２は、図１３（Ｂ）を用いて説明する。本実施例で用いた材料の構造式を以下に示す。
【０１４７】
【化１】
【０１４８】
以下に、本実施例の発光素子の作製方法を示す。
【０１４９】
（発光素子１）
ガラス基板２１０１上に、第１の電極２１０２を形成した。まず、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜２１２２を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１５０】
次に、基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２５０℃、１時間の加熱処理を行った。
【０１５１】
次に、隔壁を形成するため、感光性ポリイミドを塗布し、露光、現像を行った。その結果、２ｍｍ×２ｍｍの開口部を有する隔壁を形成した。よって、第１の電極の面積は２ｍｍ×２ｍｍとなる。その後、Ｎ２雰囲気下で３００℃、１時間の加熱処理を行った。
【０１５２】
次に、再び基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２００℃、１時間の加熱処理を行った後、ＵＶオゾンクリーニングを行った。
【０１５３】
次に、第１の電極２１０２が形成された面が下方となるように、基板２１０１を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定した。基板２１０１を加熱室に移動させた後、加熱室を１０−４Ｐａ程度まで減圧し、１７０℃、３０分の真空加熱処理を行った。
【０１５４】
次に、基板２１０１を成膜室に移動させ、第１の電極２１０２上に、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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層２１１１を形成した。その膜厚は１９０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で２：０．２２２（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
【０１５５】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層２１１１上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０１５６】
次に、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）と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）とを共蒸着することにより、正孔輸送層２１１２上に３０ｎｍの膜厚の発光層２１１３を形成した。ここで、ＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＡとの重量比は、１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＡ）となるように調節した。
【０１５７】
次に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）とＮ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）とを共蒸着することにより、発光層２１１３上に１０ｎｍの膜厚の電子の移動を制御する第１の電子輸送層２１１４Ａを形成した。ここで、ＡｌｑとＤＰＱｄとの重量比は、１：０．００５（＝Ａｌｑ：ＤＰＱｄ）となるように調節した。
【０１５８】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電子輸送層２１１４Ａ上に、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２１１４Ｂを形成した。
【０１５９】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０１６０】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。まず、マグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）とを共蒸着することにより、バッファ層２１１５上に１ｎｍの膜厚のマグネシウム−銀合金（以下、Ｍｇ−Ａｇと示す）膜を形成した。ここで、ＭｇとＡｇとの体積比は、９：１（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように調節した。次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、Ｍｇ−Ａｇ膜上に、銀（Ａｇ）を１４ｎｍの膜厚となるように成膜した。次に、スパッタリング法により、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）（ターゲット中におけるＳｎＯ２の含有量は１０重量％）のターゲットを使用し、スパッタリング法により、ＩＴＯ膜を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１６１】
（発光素子２）
発光素子１における第１の電極を、Ａｌ−Ｎｄ膜とＴｉ膜の積層とした以外は、発光素子１と同様に作製した。つまり、Ａｌ−Ｎｄ（ターゲット中におけるネオジムの含有量は２原子％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｎｄ膜を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｎｄ膜上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１６２】
（比較発光素子１）
発光素子１におけるＴｉ膜を形成する代わりに、複合材料を含む層をさらに１０ｎｍ形成した。つまり、Ａｌ−Ｔｉ膜上に複合材料を含む層を２００ｎｍ形成した。Ｔｉ膜を形成しなかったことおよび複合材料を含む層の膜厚が異なること以外は発光素子１と同様に作製した。
【０１６３】
（比較発光素子２）
発光素子２におけるＴｉ膜を形成する代わりに、複合材料を含む層をさらに１０ｎｍ形成した。つまり、Ａｌ−Ｎｄ膜上に複合材料を含む層を２００ｎｍ形成した。Ｔｉ膜を形成しなかったことおよび複合材料を含む層の膜厚が異なること以外は発光素子２と同様に作製した。
【０１６４】
以上により得られた発光素子１、発光素子２、比較発光素子１、比較発光素子２の素子構造を表１に示す。
【０１６５】
【表１】
【０１６６】
発光素子１、発光素子２、比較発光素子１、比較発光素子２を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０１６７】
発光素子１、発光素子２、比較発光素子１、比較発光素子２の電圧−輝度特性を図１４に示す。また、輝度−電流効率特性を図１５に示す。また、各発光素子における、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流（ｍＡ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）を表２に示す。
【０１６８】
【表２】
【０１６９】
表２のＣＩＥ色度座標からわかるように、いずれの発光素子も緑色の発光を示している。また、図１５および表２からわかるように、いずれの発光素子もほぼ同じような電流効率を示している。しかしながら、図１４および表２からわかるように、比較発光素子１および比較発光素子２は、発光素子１および発光素子２に比べ、駆動電圧が大幅に上昇している。これは、比較発光素子１および比較発光素子２において、複合材料を含む層を形成する前の洗浄や加熱処理などのプロセス中に、露出したアルミニウム合金の表面が酸化しているためである。その結果、第１の電極からＥＬ層への正孔の注入が阻害され、駆動電圧が上昇する。一方、発光素子１および発光素子２では、アルミニウム合金膜上にＴｉ膜を形成しているため、プロセス中のアルミニウム合金の酸化を抑制することができる。また、アルミニウム合金中に酸素が取り込まれたとしても、アルミニウム合金上にスパッタリング法でＴｉ膜を形成することで、アルミニウム合金とＴｉ膜が良好な接触状態となり、アルミニウム合金の酸化による電圧上昇が抑制される。Ｔｉ膜が酸化しても複合材料を含む層を介してのＥＬ層への正孔注入性は低下しないため、第１の電極からＥＬ層への正孔の注入がスムーズに行われ、駆動電圧が低減している。
【０１７０】
よって、本発明の一態様を適用することにより、高い発光効率を維持したまま、低駆動電圧の発光素子を得ることができる。
【０１７１】
また、表２からわかるように本発明の一態様を適用した発光素子は、比較発光素子に比べパワー効率が高い。よって、本発明の一態様を適用することにより、低消費電力の発光素子を得ることができる。
【実施例４】
【０１７２】
本実施例では、本発明の一態様を適用した発光素子の一例について、図１３（Ａ）を用いて説明する。以下に、本実施例の発光素子の作製方法を示す。
【０１７３】
（発光素子３）
ガラス基板２１０１上に、第１の電極２１０２を形成した。まず、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜２１２２を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１７４】
次に、基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２５０℃、１時間の加熱処理を行った。
【０１７５】
次に、隔壁を形成するため、感光性ポリイミドを塗布し、露光、現像を行った。その結果、２ｍｍ×２ｍｍの開口部を有する隔壁を形成した。よって、第１の電極の面積は２ｍｍ×２ｍｍとなる。その後、Ｎ２雰囲気下で３００℃、１時間の加熱処理を行った。
【０１７６】
次に、再び基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２００℃、１時間の加熱処理を行った後、ＵＶオゾンクリーニングを行った。
【０１７７】
次に、第１の電極２１０２が形成された面が下方となるように、基板２１０１を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定した。基板２１０１を加熱室に移動させた後、加熱室を１０−４Ｐａ程度まで減圧し、１７０℃、３０分の真空加熱処理を行った。
【０１７８】
次に、基板２１０１を成膜室に移動させ、第１の電極２１０２上に、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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層２１１１を形成した。その膜厚は１９０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で２：０．２２２（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン）となるように調節した。
【０１７９】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層２１１１上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０１８０】
次に、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）と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）とを共蒸着することにより、正孔輸送層２１１２上に３０ｎｍの膜厚の発光層２１１３を形成した。ここで、ＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＡとの重量比は、１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＡ）となるように調節した。
【０１８１】
次に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）とＮ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）とを共蒸着することにより、発光層２１１３上に１０ｎｍの膜厚の電子の移動を制御する第１の電子輸送層２１１４Ａを形成した。ここで、ＡｌｑとＤＰＱｄとの重量比は、１：０．００５（＝Ａｌｑ：ＤＰＱｄ）となるように調節した。
【０１８２】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電子輸送層２１１４Ａ上に、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２１１４Ｂを形成した。
【０１８３】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０１８４】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。まず、マグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）とを共蒸着することにより、バッファ層２１１５上に１０ｎｍの膜厚のマグネシウム−銀合金（以下、Ｍｇ−Ａｇと示す）膜を形成した。ここで、ＭｇとＡｇとの体積比は、７：３（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように調節した。次に、スパッタリング法により、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）（ターゲット中におけるＳｎＯ２の含有量は１０重量％）のターゲットを使用し、スパッタリング法により、ＩＴＯ膜を７０ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１８５】
（発光素子４）
発光素子３におけるＭｇ−Ａｇ膜の体積比を５：５（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように形成した以外は、発光素子３と同様に作製した。
【０１８６】
（発光素子５）
発光素子３におけるＭｇ−Ａｇ膜の体積比を３：７（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように形成した以外は、発光素子３と同様に作製した。
【０１８７】
（発光素子６）
発光素子３におけるＭｇ−Ａｇ膜の体積比を２：８（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように形成した以外は、発光素子３と同様に作製した。
【０１８８】
（発光素子７）
発光素子３におけるＭｇ−Ａｇ膜の体積比を１：９（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように形成した以外は、発光素子３と同様に作製した。
【０１８９】
以上により得られた発光素子３〜発光素子７の素子構造を表３に示す。
【０１９０】
【表３】
【０１９１】
発光素子３〜発光素子７を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０１９２】
発光素子３〜発光素子７の電圧−輝度特性を図１６に示す。また、輝度−電流効率特性を図１７に示す。また、各発光素子における、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流（ｍＡ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）を表４に示す。
【０１９３】
【表４】
【０１９４】
表４のＣＩＥ色度座標からわかるように、いずれの発光素子もＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）におけるｘ＝０．１７〜０．１９、ｙ＝０．７１〜０．７２の範囲に含まれる緑色の発光を示している。つまり、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）で定められた緑色の色度（すなわち、（ｘ，ｙ）＝（０．２１，０．７１））付近の緑色発光を得ることができた。
【０１９５】
また、図１６および表４からわかるように、いずれの発光素子もほぼ同じような駆動電圧を示している。これは、実施例２で示したように、本発明の一態様を適用した第１の電極は、第１の電極からＥＬ層への正孔注入性に優れているためである。
【０１９６】
また、図１７および表４からわかるように、Ｍｇ−Ａｇ膜におけるＡｇの割合が増えるにつれて、電流効率が向上していることがわかる。Ｍｇ−Ａｇ膜におけるＡｇの割合と電流効率との関係を示したグラフを図１８に示す。図１８でわかるように、Ｍｇ−Ａｇ膜におけるＡｇの割合が増えるにつれて電流効率が向上しているが、２：８（＝Ｍｇ：Ａｇ）以上になると、電流効率の向上が飽和してきている。よって、Ｍｇ−Ａｇ膜におけるＡｇの割合は、２：８（＝Ｍｇ：Ａｇ）か、それよりも多いことが好ましい。
【０１９７】
以上のことから、本発明の一態様を適用することにより、高い発光効率を維持したまま、低駆動電圧の発光素子を得ることができる。また、低消費電力の発光素子を得ることができる。
【実施例５】
【０１９８】
本実施例では、本発明の一態様を適用した発光素子の一例について、図１３（Ａ）を用いて説明する。本実施例で用いた材料の構造式を以下に示す。なお、他の実施例ですでに構造式を示した材料については省略する。
【０１９９】
【化２】
【０２００】
以下に、本実施例の発光素子の作製方法を示す。
【０２０１】
（発光素子８）
ガラス基板２１０１上に、第１の電極２１０２を形成した。まず、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜２１２２を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２０２】
次に、基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２５０℃、１時間の加熱処理を行った。
【０２０３】
次に、隔壁を形成するため、感光性ポリイミドを塗布し、露光、現像を行った。その結果、２ｍｍ×２ｍｍの開口部を有する隔壁を形成した。よって、第１の電極の面積は２ｍｍ×２ｍｍとなる。その後、Ｎ２雰囲気下で３００℃、１時間の加熱処理を行った。
【０２０４】
次に、再び基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２００℃、１時間の加熱処理を行った後、ＵＶオゾンクリーニングを行った。
【０２０５】
次に、第１の電極２１０２が形成された面が下方となるように、基板２１０１を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定した。基板２１０１を加熱室に移動させた後、加熱室を１０−４Ｐａ程度まで減圧し、１７０℃、３０分の真空加熱処理を行った。
【０２０６】
次に、基板２１０１を成膜室に移動させ、第１の電極２１０２上に、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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層２１１１を形成した。その膜厚は１０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で２：０．２２２（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン）となるように調節した。
【０２０７】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層２１１１上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０２０８】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔輸送層２１１２上に、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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の発光層２１１３Ａを形成した。次に、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）と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）とを共蒸着することにより、第１の発光層２１１３Ａ上に３０ｎｍの膜厚の第２の発光層２１１３Ｂを形成した。ここで、ＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。
【０２０９】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第２の発光層２１１３Ｂ上に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の電子輸送層２１１４Ａを形成した。次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電子輸送層２１１４Ａ上に、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２１１４Ｂを形成した。
【０２１０】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０２１１】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。まず、マグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）とを共蒸着することにより、バッファ層２１１５上に１０ｎｍの膜厚のマグネシウム−銀合金（以下、Ｍｇ−Ａｇと示す）膜を形成した。ここで、ＭｇとＡｇとの体積比は、１：１０（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように調節した。次に、スパッタリング法により、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）（ターゲット中におけるＳｎＯ２の含有量は１０重量％）のターゲットを使用し、スパッタリング法により、ＩＴＯ膜を７０ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２１２】
（比較発光素子８）
発光素子８における複合材料を含む層の代わりに、一般的に用いられる正孔注入層の材料である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）を１０ｎｍとなるように成膜し、正孔注入層を形成した。正孔注入層以外は、発光素子８と同様に作製した。
【０２１３】
以上により得られた発光素子８および比較発光素子８の素子構造を表５に示す。
【０２１４】
【表５】
【０２１５】
発光素子８および比較発光素子８を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０２１６】
発光素子８および比較発光素子８の電圧−輝度特性を図１９に示す。また、輝度−電流効率特性を図２０に示す。また、各発光素子における、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流（ｍＡ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）を表６に示す。
【０２１７】
【表６】
【０２１８】
表６のＣＩＥ色度座標からわかるように、発光素子８も比較発光素子８も青色の発光を示している。また、図１９および表６からわかるように、発光素子８に比べ、比較発光素子８は駆動電圧が大幅に上昇している。これは、一般的な正孔注入層では、第１の電極からの正孔注入が起こりにくいことを示している。本発明の一態様において第１の電極と接する層には、有機化合物と無機化合物とを含む複合材料を用いている。複合材料を用いることにより、第１の電極からの正孔注入性が良好になり、駆動電圧を低減することができる。
【０２１９】
また、図２０および表６から、発光素子８に比べ、比較発光素子８は電流効率も低下している。これも、第１の電極からの正孔注入が起こりにくいことを示しており、その結果、キャリアバランスが崩れ、電流効率が低下する。
【０２２０】
以上のことから、本発明の一態様を適用することにより、高い発光効率を維持したまま、低駆動電圧の発光素子を得ることができる。
【０２２１】
また、表６からわかるように本発明の一態様を適用した発光素子は、比較発光素子に比べパワー効率が高い。よって、本発明の一態様を適用することにより、低消費電力の発光素子を得ることができる。
【実施例６】
【０２２２】
本実施例では、本発明の一態様を適用した発光素子の一例について、図１３（Ａ）を用いて説明する。本実施例で用いた材料の構造式を以下に示す。なお、他の実施例ですでに構造式を示した材料については省略する。
【０２２３】
【化３】
【０２２４】
以下に、本実施例の発光素子の作製方法を示す。
【０２２５】
（発光素子９）
ガラス基板２１０１上に、第１の電極２１０２を形成した。まず、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜２１２２を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２２６】
次に、基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２５０℃、１時間の加熱処理を行った。
【０２２７】
次に、隔壁を形成するため、感光性ポリイミドを塗布し、露光、現像を行った。その結果、２ｍｍ×２ｍｍの開口部を有する隔壁を形成した。よって、第１の電極の面積は２ｍｍ×２ｍｍとなる。その後、Ｎ２雰囲気下で３００℃、１時間の加熱処理を行った。
【０２２８】
次に、再び基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２００℃、１時間の加熱処理を行った後、ＵＶオゾンクリーニングを行った。
【０２２９】
次に、第１の電極２１０２が形成された面が下方となるように、基板２１０１を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定した。基板２１０１を加熱室に移動させた後、加熱室を１０−４Ｐａ程度まで減圧し、１７０℃、３０分の真空加熱処理を行った。
【０２３０】
次に、基板２１０１を成膜室に移動させ、第１の電極２１０２上に、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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層２１１１を形成した。その膜厚は４０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で２：０．２２２（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン）となるように調節した。
【０２３１】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層２１１１上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０２３２】
次に、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）と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）と（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））とを共蒸着することにより、正孔輸送層２１１２上に５０ｎｍの膜厚の発光層２１１３を形成した。ここで、ＢＡｌｑとＮＰＢとＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）との重量比は、１：０．１５：０．０６（＝ＢＡｌｑ：ＮＰＢ：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））となるように調節した。
【０２３３】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層２１１３上に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の電子輸送層２１１４Ａを形成した。次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電子輸送層２１１４Ａ上に、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を３０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２１１４Ｂを形成した。
【０２３４】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０２３５】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。まず、マグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）とを共蒸着することにより、バッファ層２１１５上に１０ｎｍの膜厚のマグネシウム−銀合金（以下、Ｍｇ−Ａｇと示す）膜を形成した。ここで、ＭｇとＡｇとの体積比は、１：１０（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように調節した。次に、スパッタリング法により、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）（ターゲット中におけるＳｎＯ２の含有量は１０重量％）のターゲットを使用し、スパッタリング法により、ＩＴＯ膜を１００ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２３６】
（発光素子１０）
発光素子９と同様に、第１の電極２１０２を形成し、加熱処理等を行った後、第１の電極２１０２上に複合材料を含む層２１１１を形成した。複合材料を含む層中のＮＰＢと酸化モリブデンの比率は発光素子９と同じになるように調節し、膜厚は３０ｎｍとなるように成膜した。
【０２３７】
複合材料を含む層２１１１上に、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０２３８】
次に、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）と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）とを共蒸着することにより、正孔輸送層２１１２上に、３０ｎｍの膜厚の発光層２１１３を形成した。ここで、ＣｚＰＡと２ＤＰＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：２ＤＰＡＰＡ）となるように調節した。
【０２３９】
次に、発光層２１１３上に、Ａｌｑを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の電子輸送層２１１４Ａを形成した。次に、ＢＰｈｅｎを２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２１１４Ｂを形成した。第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０２４０】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。Ｍｇ−Ａｇ膜中のＭｇとＡｇとの比率は発光素子９と同じようになるように調節し、膜厚は１０ｎｍとなるように成膜した。次に、ＩＴＯ膜を７０ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２４１】
（発光素子１１）
発光素子９と同様に、第１の電極２１０２を形成し、加熱処理等を行った後、第１の電極２１０２上に複合材料を含む層２１１１を形成した。複合材料を含む層中のＮＰＢと酸化モリブデンの比率は発光素子９と同じになるように調節し、膜厚は２０ｎｍとなるように成膜した。
【０２４２】
複合材料を含む層２１１１上に、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０２４３】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔輸送層２１１２上に、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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の発光層２１１３Ａを形成した。次に、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）と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）とを共蒸着することにより、第１の発光層２１１３Ａ上に３０ｎｍの膜厚の第２の発光層２１１３Ｂを形成した。ここで、ＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。
【０２４４】
次に、第２の発光層２１１３Ｂ上に、ＢＰｈｅｎを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層２１１４を形成した。電子輸送層２１１４上に、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０２４５】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。Ｍｇ−Ａｇ膜中のＭｇとＡｇとの比率は発光素子９と同じようになるように調節し、膜厚は１０ｎｍとなるように成膜した。次に、ＩＴＯ膜を７０ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２４６】
以上により得られた発光素子９〜発光素子１１の素子構造を表７に示す。
【０２４７】
【表７】
【０２４８】
発光素子９〜発光素子１１を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０２４９】
発光素子９〜発光素子１１の電圧−輝度特性を図２１に示す。また、輝度−電流効率特性を図２２に示す。また、各発光素子に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図２３に示す。また、各発光素子における、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流（ｍＡ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）を表８に示す。
【０２５０】
【表８】
【０２５１】
表８のＣＩＥ色度座標および図２３の発光スペクトルからわかるように、発光素子９は赤色、発光素子１０は緑色、発光素子１１は青色の発光を示している。また、表８および図２１からわかるように、発光素子９〜発光素子１１は低駆動電圧である。
【０２５２】
また、表８および図２２で示すように本実施例で作製した発光素子は、いずれも高い電流効率を示す。特に発光素子９（赤色発光）は非常に高い電流効率を示している。本実施例の発光素子と、比較例の発光素子の特性を表９に示す。なお、表９において、比較例１及び比較例２は刊行物に記載されている値を引用している（比較例１：カタログ「オーレッド＆オーガニックエレクトロニクス（ＯＬＥＤ＆Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）」、ノバレッド社（ｎｏｖａｌｅｄ ＡＧ）、平成２０年、ｐ．９、比較例２：”電子材料 有機ＥＬ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、出光興産株式会社、［平成２０年１１月１８日検索］、インターネット＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｄｅｍｉｔｓｕ．ｃｏ．ｊｐ／ｄｅｎｚａｉ／ｅｌ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ＞）。
【０２５３】
【表９】
【０２５４】
表９からもわかるように、本実施例で作製した発光素子は、いずれも高い電流効率を示していることがわかる。特に発光素子９（赤色発光）については他社の発表値よりも非常に高い値を示している。よって、本発明の一態様を適用することにより、高い発光効率の発光素子を得ることができる。
【０２５５】
また、表８および図２１からわかるように、本発明の一態様を適用した発光素子は、駆動電圧が低いため、パワー効率が高い。よって、本発明の一態様を適用することにより、消費電力の低い発光素子を得ることができる。
【実施例７】
【０２５６】
本実施例では、本発明の一態様を適用した発光素子の一例について、図１３（Ａ）を用いて説明する。以下に、本実施例の発光素子の作製方法を示す。
【０２５７】
（発光素子１２）
ガラス基板２１０１上に、第１の電極２１０２を形成した。まず、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜２１２２を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２５８】
次に、基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２５０℃、１時間の加熱処理を行った。
【０２５９】
次に、隔壁を形成するため、感光性ポリイミドを塗布し、露光、現像を行った。その結果、２ｍｍ×２ｍｍの開口部を有する隔壁を形成した。よって、第１の電極の面積は２ｍｍ×２ｍｍとなる。その後、Ｎ２雰囲気下で３００℃、１時間の加熱処理を行った。
【０２６０】
次に、再び基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２００℃、１時間の加熱処理を行った後、ＵＶオゾンクリーニングを行った。
【０２６１】
次に、第１の電極２１０２が形成された面が下方となるように、基板２１０１を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定した。基板２１０１を加熱室に移動させた後、加熱室を１０−４Ｐａ程度まで減圧し、１７０℃、３０分の真空加熱処理を行った。
【０２６２】
次に、基板２１０１を成膜室に移動させ、第１の電極２１０２上に、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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層２１１１を形成した。その膜厚は４５ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で２：０．２２２（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン）となるように調節した。
【０２６３】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層２１１１上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０２６４】
次に、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）と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）と（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））とを共蒸着することにより、正孔輸送層２１１２上に５０ｎｍの膜厚の発光層２１１３を形成した。ここで、ＢＡｌｑとＮＰＢとＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）との重量比は、１：０．１５：０．０６（＝ＢＡｌｑ：ＮＰＢ：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））となるように調節した。
【０２６５】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層２１１３上に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の電子輸送層２１１４Ａを形成した。次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電子輸送層２１１４Ａ上に、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を３０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２１１４Ｂを形成した。
【０２６６】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０２６７】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。まず、マグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）とを共蒸着することにより、バッファ層２１１５上に１０ｎｍの膜厚のマグネシウム−銀合金（以下、Ｍｇ−Ａｇと示す）膜を形成した。ここで、ＭｇとＡｇとの体積比は、１：１０（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように調節した。次に、スパッタリング法により、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）（ターゲット中におけるＳｎＯ２の含有量は１０重量％）のターゲットを使用し、スパッタリング法により、ＩＴＯ膜を１００ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２６８】
（発光素子１３）
発光素子１２と同様に、第１の電極２１０２を形成し、加熱処理等を行った後、第１の電極２１０２上に複合材料を含む層２１１１を形成した。複合材料を含む層中のＮＰＢと酸化モリブデンの比率は発光素子１２と同じになるように調節し、膜厚は３０ｎｍとなるように成膜した。
【０２６９】
複合材料を含む層２１１１上に、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０２７０】
次に、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）と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）とを共蒸着することにより、正孔輸送層２１１２上に、３０ｎｍの膜厚の発光層２１１３を形成した。ここで、ＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＡ）となるように調節した。
【０２７１】
次に、発光層２１１３上に、Ａｌｑを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の電子輸送層２１１４Ａを形成した。次に、ＢＰｈｅｎを２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２１１４Ｂを形成した。第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０２７２】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。Ｍｇ−Ａｇ膜中のＭｇとＡｇとの比率は発光素子１２と同じようになるように調節し、膜厚は１０ｎｍとなるように成膜した。次に、ＩＴＯ膜を１００ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２７３】
（発光素子１４）
発光素子１２と同様に、第１の電極２１０２を形成し、加熱処理等を行った後、第１の電極２１０２上に複合材料を含む層２１１１を形成した。複合材料を含む層中のＮＰＢと酸化モリブデンの比率は発光素子１２と同じになるように調節し、膜厚は１０ｎｍとなるように成膜した。
【０２７４】
複合材料を含む層２１１１上に、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０２７５】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔輸送層２１１２上に、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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の発光層２１１３Ａを形成した。次に、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）と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）とを共蒸着することにより、第１の発光層２１１３Ａ上に３０ｎｍの膜厚の第２の発光層２１１３Ｂを形成した。ここで、ＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。
【０２７６】
次に、第２の発光層２１１３Ｂ上に、ＢＰｈｅｎを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層２１１４を形成した。電子輸送層２１１４上に、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０２７７】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。Ｍｇ−Ａｇ膜中のＭｇとＡｇとの比率は発光素子２と同じようになるように調節し、膜厚は１０ｎｍとなるように成膜した。次に、ＩＴＯ膜を７０ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２７８】
以上により得られた発光素子１２〜発光素子１４の素子構造を表１０に示す。
【０２７９】
【表１０】
【０２８０】
発光素子１２〜発光素子１４を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０２８１】
発光素子１２〜発光素子１４の電圧−輝度特性を図２４に示す。また、輝度−電流効率特性を図２５に示す。また、各発光素子に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図２６に示す。また、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近のときのＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）を図２７に示す。また、各発光素子における、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流（ｍＡ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）を表１１に示す。
【０２８２】
【表１１】
【０２８３】
表１１、図２６の発光スペクトルおよび図２７からわかるように、発光素子１２は赤色、発光素子１３は緑色、発光素子１４は青色の発光を示している。発光素子１２は、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）で定められた赤色の色度（すなわち、（ｘ，ｙ）＝（０．６７，０．３３））付近の赤色発光を得ることができた。発光素子１３は、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）で定められた緑色の色度（すなわち、（ｘ，ｙ）＝（０．２１，０．７１））付近の緑色発光を得ることができた。発光素子１４は、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）で定められた青色の色度（すなわち、（ｘ，ｙ）＝（０．１４，０．０８））付近の青色発光を得ることができた。
【０２８４】
図２７から、本実施例で作製した発光素子１２〜１４は、ＮＴＳＣ面積比９９．７％であることがわかった。このように、本発明の一態様を適用した発光素子は色純度に優れた発光色を示すことがわかる。よって、本発明の一態様を適用した発光素子を表示装置に適用することにより、色再現性に優れた表示装置を得ることができる。
【０２８５】
また、表１１および図２５からわかるように本実施例で作製した発光素子は、いずれも高い電流効率を示す。よって、本発明の一態様を適用することにより、高い発光効率の発光素子を得ることができる。
【０２８６】
また、表１１および図２４からわかるように、本発明の一態様を適用した発光素子は、駆動電圧が低いため、パワー効率が高い。よって、本発明の一態様を適用することにより、消費電力の低い発光素子を得ることができる。
【実施例８】
【０２８７】
本実施例では、本発明の一態様を適用した発光素子の一例について、図１３（Ａ）を用いて説明する。以下に、本実施例の発光素子の作製方法を示す。
【０２８８】
（発光素子１５）
ガラス基板２１０１上に、第１の電極２１０２を形成した。まず、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜２１２２を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２８９】
次に、基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２５０℃、１時間の加熱処理を行った。
【０２９０】
次に、隔壁を形成するため、感光性ポリイミドを塗布し、露光、現像を行った。その結果、２ｍｍ×２ｍｍの開口部を有する隔壁を形成した。よって、第１の電極の面積は２ｍｍ×２ｍｍとなる。その後、Ｎ２雰囲気下で３００℃、１時間の加熱処理を行った。
【０２９１】
次に、再び基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２００℃、１時間の加熱処理を行った後、ＵＶオゾンクリーニングを行った。
【０２９２】
次に、第１の電極２１０２が形成された面が下方となるように、基板２１０１を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定した。基板２１０１を加熱室に移動させた後、加熱室を１０−４Ｐａ程度まで減圧し、１７０℃、３０分の真空加熱処理を行った。
【０２９３】
次に、基板２１０１を成膜室に移動させ、第１の電極２１０２上に、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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層２１１１を形成した。その膜厚は２００ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で２：０．２２２（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン）となるように調節した。
【０２９４】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層２１１１上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０２９５】
次に、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）と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）とを共蒸着することにより、正孔輸送層２１１２上に、３０ｎｍの膜厚の発光層２１１３を形成した。ここで、ＣｚＰＡと２ＤＰＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：２ＤＰＡＰＡ）となるように調節した。
【０２９６】
次に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）とＮ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）とを共蒸着することにより、発光層２１１３上に１０ｎｍの膜厚の電子の移動を制御する第１の電子輸送層２１１４Ａを形成した。ここで、ＡｌｑとＤＰＱｄとの重量比は、１：０．００５（＝Ａｌｑ：ＤＰＱｄ）となるように調節した。
【０２９７】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電子輸送層２１１４Ａ上に、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２１１４Ｂを形成した。
【０２９８】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０２９９】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。まず、マグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）とを共蒸着することにより、バッファ層２１１５上に１０ｎｍの膜厚のマグネシウム−銀合金（以下、Ｍｇ−Ａｇと示す）膜を形成した。ここで、ＭｇとＡｇとの体積比は、１：９（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように調節した。次に、スパッタリング法により、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）（ターゲット中におけるＳｎＯ２の含有量は１０重量％）のターゲットを使用し、スパッタリング法により、ＩＴＯ膜を７０ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０３００】
（発光素子１６）
発光素子１５における第１の電極を、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜とＴｉ膜の積層とした。つまり、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ（ターゲット中におけるニッケルの含有量は２原子％、また、ランタンの含有量は０．３５原子％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜を３００ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜を６ｎｍの膜厚となるように形成した。さらに、Ｍｇ−Ａｇ膜の体積比を１：１０（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように形成した。それ以外は、発光素子１５と同様に作製した。
【０３０１】
以上により得られた発光素子１５及び発光素子１６の素子構造を表１２に示す。
【０３０２】
【表１２】
【０３０３】
発光素子１５及び発光素子１６を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０３０４】
発光素子１５及び発光素子１６の電圧−輝度特性を図２９に示す。また、輝度−電流効率特性を図３０に示す。また、各発光素子における、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流（ｍＡ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）を表１３に示す。
【０３０５】
【表１３】
【０３０６】
表１３のＣＩＥ色度座標からわかるように、発光素子１５及び発光素子１６は緑色の発光を示している。また、表１３、図２９及び図３０からわかるように、発光素子１５及び発光素子１６は、ほぼ同じような電流効率及び駆動電圧を示している。したがって、本発明の一態様において、第１の電極に用いる材料として、Ａｌ−Ｔｉ膜、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜のどちらも好ましく用いることができる。また、表１３および図２９からわかるように本実施例で作製した発光素子は、駆動電圧が低いため、パワー効率が高い。よって、本発明の一態様を適用することにより、消費電力の低い発光素子を得ることができる。
【実施例９】
【０３０７】
本実施例では、本発明の一態様を適用した発光素子の一例について、図１３（Ａ）及び図１３（Ｃ）を用いて説明する。発光素子１７及び発光素子１８は、図１３（Ａ）を用いて、発光素子１９は、図１３（Ｃ）を用いて説明する。以下に、本実施例の発光素子の作製方法を示す。
【０３０８】
（発光素子１７）
ガラス基板２１０１上に、第１の電極２１０２を形成した。まず、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜２１２２を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０３０９】
次に、基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２５０℃、１時間の加熱処理を行った。
【０３１０】
次に、隔壁を形成するため、感光性ポリイミドを塗布し、露光、現像を行った。その結果、２ｍｍ×２ｍｍの開口部を有する隔壁を形成した。よって、第１の電極の面積は２ｍｍ×２ｍｍとなる。その後、Ｎ２雰囲気下で３００℃、１時間の加熱処理を行った。
【０３１１】
次に、再び基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２００℃、１時間の加熱処理を行った後、ＵＶオゾンクリーニングを行った。
【０３１２】
次に、第１の電極２１０２が形成された面が下方となるように、基板２１０１を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定した。基板２１０１を加熱室に移動させた後、加熱室を１０−４Ｐａ程度まで減圧し、１７０℃、３０分の真空加熱処理を行った。
【０３１３】
次に、基板２１０１を成膜室に移動させ、第１の電極２１０２上に、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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層２１１１を形成した。その膜厚は１９０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で２：０．２２２（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン）となるように調節した。
【０３１４】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層２１１１上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０３１５】
次に、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）と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）とを共蒸着することにより、正孔輸送層２１１２上に３０ｎｍの膜厚の発光層２１１３を形成した。ここで、ＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＡとの重量比は、１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＡ）となるように調節した。
【０３１６】
次に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）とＮ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）とを共蒸着することにより、発光層２１１３上に１０ｎｍの膜厚の電子の移動を制御する第１の電子輸送層２１１４Ａを形成した。ここで、ＡｌｑとＤＰＱｄとの重量比は、１：０．００５（＝Ａｌｑ：ＤＰＱｄ）となるように調節した。
【０３１７】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電子輸送層２１１４Ａ上に、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２１１４Ｂを形成した。
【０３１８】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０３１９】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。まず、マグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）とを共蒸着することにより、バッファ層２１１５上に１０ｎｍの膜厚のマグネシウム−銀合金（以下、Ｍｇ−Ａｇと示す）膜を形成した。ここで、ＭｇとＡｇとの体積比は、１：９（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように調節した。次に、スパッタリング法により、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）（ターゲット中におけるＳｎＯ２の含有量は１０重量％）のターゲットを使用し、スパッタリング法により、ＩＴＯ膜を７０ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０３２０】
（発光素子１８）
発光素子１７における第２の電極をＡｇ膜とした以外は、発光素子１７と同様に作製した。つまり、第２の電極２１０４として１０ｎｍの膜厚のＡｇ膜を形成した。
【０３２１】
（発光素子１９）
発光素子１７におけるバッファ層を形成しなかった以外は、発光素子１７と同様に作成した。つまり第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に第２の電極２１０４を形成した。
【０３２２】
以上により得られた発光素子１７〜発光素子１９の素子構造を表１４に示す。
【０３２３】
【表１４】
【０３２４】
発光素子１７〜発光素子１９を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０３２５】
発光素子１７〜発光素子１９の電圧−輝度特性を図３１に示す。また、輝度−電流効率特性を図３２に示す。また、各発光素子における、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流（ｍＡ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）を表１５に示す。
【０３２６】
【表１５】
【０３２７】
表１５のＣＩＥ色度座標からわかるように、いずれの発光素子も緑色の発光を示している。また、表１５、図３１からわかるように、発光素子１７は、発光素子１８に比べ、駆動電圧が大幅に低減している。さらに、表１５、図３２からわかるように、発光素子１７は、発光素子１８に比べ、電流効率が上昇している。これは、陰極にＭｇ−Ａｇ膜を用いることにより、ＥＬ層への電子注入性が良好となることを示している。したがって、本発明の一態様において、陰極はＭｇ−Ａｇ膜を用いることが好ましい。Ｍｇ−Ａｇ膜を用いることによって、第２の電極からの電子注入性が良好となり、駆動電圧を低減し、電流効率を上昇させることができる。以上のことから、本発明の一態様を適用することにより、高い発光効率を維持したまま、低駆動電圧の発光素子を得ることができる。
【０３２８】
また、表１５、図３１及び図３２からわかるように、発光素子１７は、発光素子１９に比べ、駆動電圧が低く、電流効率が上昇している。これは、バッファ層を設けることにより、電子注入性が良好となるためである。したがって、本発明において、発光素子はバッファ層を有することが好ましい。よって、本発明の一態様を適用することにより、高い発光効率で消費電力の低い発光素子を得ることができる。
【０３２９】
次に、発光素子１７の信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図３３に示す。図３３において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。信頼性試験は、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で本実施例の発光素子１７を駆動した。図３３から、発光素子１７の５００時間後の輝度は初期輝度の７９％を保っていた。したがって、発光素子１７は高い信頼性を示すことが明らかとなった。また、この信頼性試験の結果から、本発明の一態様を適用した発光素子は、長寿命な発光素子の実現に効果があることが明らかとなった。
【符号の説明】
【０３３０】
１０１ 基板
１０２ 第１の電極
１０３ ＥＬ層
１０４ 第２の電極
１１１ 複合材料を含む層
１１２ 正孔輸送層
１１３ 発光層
１１４ 電子輸送層
１１５ 電子注入層（バッファ層）
１２１ アルミニウムを含む合金の膜（アルミニウム合金膜）
１２２ 金属または金属酸化物を含む膜
５０１ 第１の電極
５０２ 第２の電極
５１１ 第１の発光ユニット
５１２ 第２の発光ユニット
５１３ 電荷発生層
６０１ ソース側駆動回路
６０２ 画素部
６０３ ゲート側駆動回路
６０４ 封止基板
６０５ シール材
６０７ 空間
６０８ 配線
６０９ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
６１０ 素子基板
６１１ スイッチング用ＴＦＴ
６１２ 電流制御用ＴＦＴ
６１３ 第１の電極
６１４ 絶縁物
６１６ ＥＬ層
６１７ 第２の電極
６１８ 発光素子
６２３ Ｎチャネル型ＴＦＴ
６２４ Ｐチャネル型ＴＦＴ
７０１ 本体
７０２ 表示部
７０３ 操作スイッチ
７０４ 操作スイッチ
７１０ 本体
７１１ 表示部
７１２ メモリ部
７１３ 操作部
７１４ イヤホン
９０１ 筐体
９０２ 液晶層
９０３ バックライト
９０４ 筐体
９０５ ドライバＩＣ
９０６ 端子
９５１ 基板
９５２ 電極
９５３ 絶縁層
９５４ 隔壁層
９５５ ＥＬ層
９５６ 電極
１００１ 筐体
１００２ 筐体
１１０１ 表示部
１１０２ スピーカー
１１０３ マイクロフォン
１１０４ 操作キー
１１０５ ポインティングデバイス
１１０６ カメラ用レンズ
１１０７ 外部接続端子
１１０８ イヤホン端子
１２０１ キーボード
１２０２ 外部メモリスロット
１２０３ カメラ用レンズ
１２０４ ライト
２００１ 筐体
２００２ 光源
２１０１ 基板
２１０２ 第１の電極
２１０４ 第２の電極
２１１１ 複合材料を含む層
２１１２ 正孔輸送層
２１１３ 発光層
２１１３Ａ 第１の発光層
２１１３Ｂ 第２の発光層
２１１４ 電子輸送層
２１１４Ａ 第１の電子輸送層
２１１４Ｂ 第２の電子輸送層
２１１５ バッファ層
２１２１ Ａｌ−Ｔｉ膜
２１２２ Ｔｉ膜
３００１ 照明装置
３００２ テレビ装置
９１０１ 筐体
９１０２ 支持台
９１０３ 表示部
９１０４ スピーカー部
９１０５ ビデオ入力端子
９２０１ 本体
９２０２ 筐体
９２０３ 表示部
９２０４ キーボード
９２０５ 外部接続ポート
９２０６ ポインティングデバイス
９４０１ 本体
９４０２ 筐体
９４０３ 表示部
９４０４ 音声入力部
９４０５ 音声出力部
９４０６ 操作キー
９４０７ 外部接続ポート
９４０８ アンテナ
９５０１ 本体
９５０２ 表示部
９５０３ 筐体
９５０４ 外部接続ポート
９５０５ リモコン受信部
９５０６ 受像部
９５０７ バッテリー
９５０８ 音声入力部
９５０９ 操作キー
９５１０ 接眼部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロルミネセンスを利用した発光素子に関する。また、該発光素子を用いた発光装置並びに電子機器に関する。また、該発光装置を用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の物質からの発光を得ることができる。
【０００３】
このような発光素子は自発光型であるため、液晶ディスプレイに比べ画素の視認性が高く、バックライトが不要である等の利点があり、表示素子として好適であると考えられている。また、このような発光素子は、薄型軽量に作製できることも大きな利点である。また、非常に応答速度が速いことも特徴の一つである。
【０００４】
また、これらの発光素子は膜状に形成することが可能であるため、大面積の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に代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。
【０００５】
エレクトロルミネッセンスを利用した発光素子は、発光性の物質が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって大きく分けられる。
【０００６】
発光性の物質が有機化合物である場合、発光素子に電圧を印加することにより、一対の電極から電子および正孔がそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。そして、それらキャリア（電子および正孔）が再結合することにより、発光性の有機化合物が励起状態を形成し、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。このようなメカニズムから、このような発光素子は、電流励起型の発光素子と呼ばれる。
【０００７】
なお、有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態と三重項励起状態が知られ、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。
【０００８】
このような発光素子に関しては、その素子特性を向上させる上で、材料に依存した問題が多く、これらを克服するために素子構造の改良や材料開発等が行われている。
【０００９】
例えば、発光素子をアクティブマトリクス型の表示装置に適用する場合、通常、発光を制御するトランジスタ等が形成された素子基板上に発光素子を形成する。このような構成の場合、発光素子からの発光をトランジスタ等が形成された素子基板を通して外部へ取り出すボトムエミッション構造では、配線やトランジスタ等によって、開口率が低くなってしまうという問題があった。
【００１０】
この問題を解決するため、トランジスタ等が形成された素子基板とは逆側から発光を取り出す構造（トップエミッション構造）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。トップエミッション構造を用いることにより、開口率が向上し、発光効率を高くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−０４３９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
トップエミッション構造を採用する際、基板上に形成された陽極としては、正孔注入性の点から、仕事関数が大きい金属であることが望まれる。特許文献１では、下面側に形成された陽極における有機層と接する部分にクロム、モリブデン、タングステン、ニオブから選択される金属を含むことが記載されている。しかしながら、上記金属は、反射率の点において、十分な特性を備えているとは言えない。また、比較的高価な金属であり、発光素子の作製コストが高くなってしまう。
【００１３】
よって、本発明の一態様は、汎用性に優れた材料を適用し、発光素子の作製コストを低減することを目的の一とする。また、発光装置、電子機器、照明装置の作製コストを低減することを目的の一とする。
【００１４】
また、本発明の一態様は、発光素子の発光効率を向上させることを目的の一とする。
【００１５】
また、本発明の一態様は、発光素子の駆動電圧を低減することを目的の一とする。
【００１６】
また、本発明の一態様は、発光素子もしくは発光装置、電子機器、照明装置の消費電力を低減することを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、陽極を、アルミニウムを含む合金の膜と金属または金属酸化物を含む膜とを積層した構成とし、陽極と接する層に、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層を用いることにより、上記課題を解決できることを見いだした。
【００１８】
つまり、本発明の一態様は、基板上に設けられた陽極と、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層と、発光層と、透光性を有する陰極とを有し、陽極は、アルミニウムを含む合金の膜とチタンまたは酸化チタンを含む膜の積層であり、チタンまたは酸化チタンを含む膜と複合材料を含む層は接している発光素子である。
【００１９】
また、本発明の一態様は、基板上に設けられた陽極と、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層と、発光層とバッファ層と、透光性を有する陰極とを有し、陽極は、アルミニウムを含む合金の膜とチタンまたは酸化チタンを含む膜の積層であり、チタンまたは酸化チタンを含む膜と複合材料を含む層は接しており、陰極は、マグネシウムと銀を含む合金膜と透光性を有する膜との積層であり、バッファ層とマグネシウムと銀を含む合金膜とは接している発光素子である。
【００２０】
上記構成において、透光性を有する膜は、酸化インジウム−酸化スズ膜、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ膜、酸化インジウム−酸化亜鉛膜、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膜、酸化モリブデン膜、酸化スズ膜、酸化亜鉛膜、酸化マグネシウム膜、酸化珪素膜、酸化アルミニウム膜、酸化チタン膜、酸化ジルコニウム膜、窒化珪素膜、窒化アルミニウム膜、窒化チタン膜、窒化ジルコニウム膜、炭化珪素膜、炭化アルミニウム膜のいずれか一であることが好ましい。また、バッファ層は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属またはこれらの化合物を有することが好ましい。また、マグネシウムと銀を含む合金膜における銀の割合は、体積比で２：８（＝Ｍｇ：Ａｇ）かそれよりも多いことが好ましい。
【００２１】
また、上記構成において、複合材料を含む層は、有機化合物と遷移金属酸化物とを含むことが好ましい。また、アルミニウムを含む合金の膜は、アルミニウムとチタンの合金の膜、アルミニウムとネオジムの合金の膜、またはアルミニウムとニッケルの合金の膜であることが好ましい。
【００２２】
また、上記構成において、遷移金属酸化物は、酸化モリブデンであることが好ましい。
【００２３】
また、本発明の一態様は、上述した発光素子を有する発光装置も範疇に含めるものである。
【００２４】
よって、本発明の一態様は、上述した発光素子と、発光素子の発光を制御する制御回路とを有する発光装置である。
【００２５】
なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置を含む）を含む。また、発光素子が形成されたパネルにコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【００２６】
また、本発明の一態様の発光素子を表示部に用いた電子機器も本発明の範疇に含めるものとする。したがって、本発明の一態様の電子機器は、表示部を有し、表示部は、上述した発光素子と発光素子の発光を制御する制御回路とを備える。
【００２７】
また、本発明の一態様の発光装置を用いた照明装置も本発明の範疇に含めるものとする。したがって、本発明の一態様の照明装置は、上述した発光素子と発光素子の発光を制御する制御回路とを有する発光装置を備える。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一態様は、電極として比較的安価なアルミニウム合金とチタンとを用いているため、発光素子の作製コストを低減することができる。また、発光装置、電子機器、照明装置の作製コストを低減することができる。
【００２９】
本発明の一態様を適用することにより、発光素子の発光効率を向上させることができる。
【００３０】
本発明の一態様を適用することにより、発光素子の駆動電圧を低減することができる。
【００３１】
本発明の一態様を適用することにより、発光素子もしくは発光装置、電子機器、照明装置の消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一態様の発光素子を説明する図。
【図２】本発明の一態様の発光素子を説明する図。
【図３】本発明の一態様の発光装置を説明する図。
【図４】本発明の一態様の発光装置を説明する図。
【図５】本発明の一態様の電子機器を説明する図。
【図６】本発明の一態様の電子機器を説明する図。
【図７】本発明の一態様の電子機器を説明する図。
【図８】本発明の一態様の電子機器を説明する図。
【図９】本発明の一態様の照明装置を説明する図。
【図１０】本発明の一態様の照明装置を説明する図。
【図１１】本発明の一態様の電子機器を説明する図。
【図１２】実施例で作製した電極の反射率を示す図。
【図１３】実施例の発光素子を説明する図。
【図１４】実施例で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図１５】実施例で作製した発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。
【図１６】実施例で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図１７】実施例で作製した発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。
【図１８】Ｍｇ−Ａｇ膜におけるＡｇの割合と電流効率との関係を示す図。
【図１９】実施例で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図２０】実施例で作製した発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。
【図２１】実施例で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図２２】実施例で作製した発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。
【図２３】実施例で作製した発光素子の発光スペクトルを示す図。
【図２４】実施例で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図２５】実施例で作製した発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。
【図２６】実施例で作製した発光素子の発光スペクトルを示す図。
【図２７】実施例で作製した発光素子のＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）を示す図。
【図２８】実施例で作製した電極の反射率を示す図。
【図２９】実施例で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図３０】実施例で作製した発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。
【図３１】実施例で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図３２】実施例で作製した発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。
【図３３】実施例で作製した発光素子の駆動試験結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態および実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００３４】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様を適用した発光素子の一態様について、図１を用いて説明する。
【００３５】
本実施の形態で示す発光素子は、一対の電極間に複数の層を有する。当該複数の層は、電極から離れたところに発光領域が形成されるように、つまり電極から離れた部位でキャリアの再結合が行われるように、キャリア注入性の高い物質やキャリア輸送性の高い物質からなる層を組み合わせて積層されたものである。
【００３６】
本形態において、発光素子は、第１の電極１０２と、第２の電極１０４と、第１の電極１０２と第２の電極１０４との間に設けられたＥＬ層１０３とから構成されている。なお、本形態では第１の電極１０２は陽極として機能し、第２の電極１０４は陰極として機能するものとして、以下、説明をする。つまり、第１の電極１０２の方が第２の電極１０４よりも電位が高くなるように、第１の電極１０２と第２の電極１０４に電圧を印加したときに、発光が得られるものとして、以下説明をする。
【００３７】
基板１０１は発光素子の支持体として用いられる。基板１０１としては、例えばガラス、またはプラスチック、金属などを用いることができる。なお、発光素子の支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。
【００３８】
第１の電極１０２は、陽極として機能し、かつ、反射電極として機能する電極である。アルミニウムを含む合金の膜（以下、アルミニウム合金膜という）１２１と、金属または金属酸化物を含む膜１２２の積層膜を適用することにより、反射率に優れた電極を得ることができる。アルミニウム合金膜１２１上に、金属または金属酸化物を含む膜１２２を形成することにより、アルミニウム合金の酸化を抑制し、第１の電極１０２からＥＬ層１０３への正孔注入性を良好に保つことができる。アルミニウム合金としては、アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとネオジムの合金、アルミニウムとニッケルの合金などが挙げられる。アルミニウム合金膜上に形成する金属または金属酸化物を含む膜の材料としては、チタン、酸化チタンなどが挙げられる。また、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。特に、アルミニウムおよびチタンは、地殻における存在量がとても多く、さらに好ましい。
【００３９】
本実施の形態で示すＥＬ層１０３は、複合材料を含む層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、電子注入層（バッファ層ともいう）１１５等を有している。なお、ＥＬ層１０３は、発光層１１３と、第１の電極１０２と接するように設けられた複合材料を含む層１１１を有していればよく、その他の層の積層構造については特に限定されない。つまり、ＥＬ層１０３は、電子輸送性の高い物質または正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質、発光性の高い物質等を含む層と、発光層および複合材料を含む層とを適宜組み合わせて構成すればよい。例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等を適宜組み合わせて構成することができる。各層を構成する材料について以下に具体的に示す。
【００４０】
複合材料を含む層１１１は、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含む層である。なお、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有させた複合材料を用いることにより、第１の電極１０２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。この複合材料を含む層１１１を設けることにより、チタンや酸化チタン等を材料とする金属または金属酸化物を含む膜１２２からＥＬ層１０３への正孔注入が容易となる。
【００４１】
なお、本明細書中において、複合とは、単に２つの材料が混合している状態だけでなく、複数の材料を混合することによって材料間での電荷の授受が行われ得る状態になることを言う。
【００４２】
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。
【００４３】
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、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）、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）、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）、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）、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）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）、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や、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、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挙げることができる。また、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）等が挙げられる。
【００４４】
また、アクセプター性物質としては、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。特に、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であることが好ましい。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【００４５】
正孔輸送層１１２は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。低分子の有機化合物としては、ＮＰＢ（またはα−ＮＰＤ）、ＴＰＤ、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）など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、正孔輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質を含む層が二層以上積層したものとしてもよい。
【００４６】
また、正孔輸送層１１２として、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤなどの高分子化合物を用いることもできる。
【００４７】
また、上述した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正孔輸送層１１２として用いても良い。
【００４８】
また、正孔輸送層１１２に、正孔トラップ性の有機化合物、電子輸送性の高い物質、もしくは、正孔ブロック材料を加えることにより、正孔輸送性を調整してもよい。正孔トラップ性の有機化合物としては、正孔輸送層に含まれる正孔輸送性の高い物質のイオン化ポテンシャルより０．３ｅＶ以上小さいイオン化ポテンシャルを有する有機化合物であることが好ましい。また、電子輸送性の高い物質としては、後述する電子輸送層に用いることのできる物質などが挙げられる。また、正孔ブロック材料としては、イオン化ポテンシャルが５．８ｅＶ以上、もしくは、正孔輸送層に含まれる正孔輸送性の高い物質のイオン化ポテンシャルよりも０．５ｅＶ以上大きいイオン化ポテンシャルを有することが好ましい。なお、添加する正孔トラップ性の有機化合物、電子輸送性の高い物質は発光してもよく、発光する場合には色純度を良好に保つため、発光層の発光色と同系色であることが好ましい。
【００４９】
発光層１１３は、発光性の高い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、発光性の高い物質としては、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。燐光性化合物は発光効率が高いため好ましい。
【００５０】
発光層に用いることの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：ＦＩｒａｃａｃ）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））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））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））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））、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。
【００５１】
発光層に用いることの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）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）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）などが挙げられる。
【００５２】
なお、発光層としては、上述した発光性の高い物質（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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
発光性の高い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１１３の結晶化を抑制することができる。また、発光性の高い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。
【００５６】
また、発光層１１３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：ＰＯＦ）、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。
【００５７】
また、発光層は単層のものだけでなく、上記物質を含む層が二層以上積層したものとしてもよい。
【００５８】
電子輸送層１１４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。低分子の有機化合物として、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）などの金属錯体が挙げられる。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）、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：ＴＡＺ０１）、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として用いても構わない。また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質を含む層が二層以上積層したものとしてもよい。
【００５９】
また、電子輸送層として、高分子化合物を用いることができる。例えば、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）などを用いることができる。
【００６０】
また、電子輸送層１１４に電子トラップ性の有機化合物、もしくは、正孔輸送性の高い物質を加えることにより、電子輸送性を調整してもよい。電子トラップ性の有機化合物としては、電子輸送層に含まれる電子輸送性の高い物質の電子親和力より０．３ｅＶ以上大きい電子親和力を有する有機化合物であることが好ましい。また、正孔輸送性の高い物質としては、正孔輸送層に用いることのできる物質などが挙げられる。なお、添加する電子トラップ性の有機化合物、もしくは、正孔輸送性の高い物質は発光してもよく、発光する場合には色純度を良好に保つため、発光層の発光色と同系色であることが好ましい。
【００６１】
電子注入層（バッファ層）１１５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、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、炭酸リチウム（Ｌｉ２ＣＯ３）、炭酸セシウム（Ｃｓ２ＣＯ３）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）、リチウムアセチルアセトネート（略称：Ｌｉ（ａｃａｃ））や８−キノリノラト−リチウム（略称：Ｌｉｑ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、又はそれらの化合物を用いることができる。特に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、炭酸リチウム（Ｌｉ２ＣＯ３）、リチウムアセチルアセトネート（略称：Ｌｉ（ａｃａｃ））や８−キノリノラト−リチウム（略称：Ｌｉｑ）などのリチウム化合物は、電子注入性に優れているため好ましい。
【００６２】
また、電子注入層（バッファ層）１１５として、電子輸送性を有する物質からなる層中にドナー性物質を添加した構成であってもよい。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、またはそれらの化合物が挙げられる。例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの、Ａｌｑ中にリチウム（Ｌｉ）を含有させたもの等を用いることができる。
【００６３】
また、電子注入層（バッファ層）１１５は、単層のものだけでなく、上記物質を含む層が二層以上積層したものとしてもよい。
【００６４】
第２の電極１０４は、陰極として機能し、かつ、透光性を有する電極として機能する電極である。発光層で生じた光を外部へ取り出すため、可視光領域（４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲）において透過率３０％以上の透光性を有することが好ましい。また、マイクロキャビティ（微小共振器）構造を適用する場合には、第２の電極１０４は、透過率３０〜８０％、反射率３０〜６０％であることが好ましい。
【００６５】
第２の電極１０４としては、様々な金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物を用いることができる。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（ＩＷＺＯ）等の透光性を有する導電性金属酸化物膜を用いることができる。これらの導電性金属酸化物は、可視光領域の透過率に優れていること、および導電率を考慮すると、７０〜１００ｎｍ程度の膜厚であることが好ましい。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、インクジェット法、スピンコート法などにより作製しても構わない。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）の膜は、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（ＩＷＺＯ）の膜は、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。また、この他にも、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）等が挙げられる。これらの金属膜を薄膜とすることにより、十分な透光性を有する電極とすることができる。膜厚は、透過率および反射率を考慮すると、５〜２０ｎｍであることが好ましい。
【００６６】
また、第２の電極１０４として、特に、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、合金等を用いることが好ましい。例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、アルミニウムを含む合金（ＡｌＳｉ等）等を用いることができる。また、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（例えば、マグネシウム−銀合金（Ｍｇ−Ａｇ）、アルミニウム−リチウム合金（Ａｌ−Ｌｉ）など）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等を用いることができる。これらのアルカリ金属、アルカリ土類金属およびこれらを含む合金を薄膜とすることにより、十分な透光性を有する電極とすることができる。膜厚は、透過率および反射率を考慮すると、５〜２０ｎｍであることが好ましい。また、アルカリ金属、アルカリ土類金属およびこれらを含む合金は導電性が高いため、膜厚が５〜２０ｎｍであれば、電極として十分に機能する。アルカリ金属、アルカリ土類金属および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の膜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。
【００６７】
上述した中でも、銀（Ａｇ）膜は発光の取り出し効率が高くなるため好ましい。しかし、Ａｇ膜はＥＬ層への電子注入性が低いため、バッファ層として電子輸送性を有する物質からなる層中にドナー性物質を添加した構成にすることが望まれる。一方、量産を考慮すると、ドナー性物質を添加した構成ではなく、フッ化リチウムなどのドナー性物質を添加していない構成のバッファ層であることが好ましい。銀を含む合金であるマグネシウム−銀合金（Ｍｇ−Ａｇ）は、バッファ層としてドナー性物質を添加していない構成（例えば、フッ化リチウムなどのリチウム化合物）を用いた場合であってもＥＬ層への電子注入性に優れており、かつ良好な導電性を有する。マグネシウム−銀（Ｍｇ−Ａｇ）合金の中でも、マグネシウムの含有量が多いとＭｇの光の吸収が大きく、発光の取り出し効率が低下するため、マグネシウム−銀合金膜における銀の割合は、体積比で２：８（＝Ｍｇ：Ａｇ）かそれよりも多いことが好ましい。バッファ層上にマグネシウム−銀合金膜を設ける構成は、バッファ層にドナー性物質を添加しなくとも良好な特性を得ることができるため、量産性に優れており好ましい。
【００６８】
また、第２の電極１０４は、単層のものだけでなく、二層以上積層したものとしてもよい。例えば、上述したアルカリ金属、アルカリ土類金属およびこれらを含む合金の薄膜上に、透光性を有する酸化インジウム−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（ＩＷＺＯ）等の導電性金属酸化物膜を積層した構造としてもよい。
【００６９】
また、上述した第２の電極１０４上に、さらに透光性を有する膜を形成してもよい。例えば、酸化モリブデン、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムなどの酸化物、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化ジルコニウムなどの窒化物、炭化珪素、炭化アルミニウムなどの炭化物、Ａｌｑ、ＮＰＢなどの有機化合物などを用いることができる。これらの膜は、スパッタリング法や真空蒸着法などにより形成することができる。
【００７０】
また、ＥＬ層の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々の方法を用いることができる。例えば、真空蒸着法、インクジェット法またはスピンコート法などを用いることができる。ＥＬ層は、上述したとおり、複合材料を含む層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層（バッファ層）等を積層して形成されており、それらの層形成に当たっては、その層を形成する材料に適した成膜方法を用いるのがよいが、共通した成膜方法を用いることが可能である。なお、各電極の成膜においても上述したとおり同様の方法を採用できる。
【００７１】
例えば、上述した材料のうち、高分子化合物を用いて湿式法でＥＬ層を形成してもよい。または、低分子の有機化合物を用いて湿式法で形成することもできる。また、低分子の有機化合物を用いて真空蒸着法などの乾式法を用いてＥＬ層を形成してもよい。
【００７２】
また、電極についても、ゾル−ゲル法を用いて湿式法で形成しても良いし、金属材料のペーストを用いて湿式法で形成してもよい。また、スパッタリング法や真空蒸着法などの乾式法を用いて形成しても良い。
【００７３】
例えば、本実施の形態で示す発光素子を表示装置に適用し、大型基板を用いて作製する場合には、発光層は湿式法により形成することが好ましい。発光層を、インクジェット法を用いて形成することにより、大型基板を用いても発光層の塗り分けが容易となる。
【００７４】
以上のような構成を有する発光素子は、第１の電極１０２と第２の電極１０４との間に電圧を印加することにより電流が流れ、ＥＬ層１０３において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。
【００７５】
本実施の形態で示す発光素子において、発光は、第２の電極１０４を通って、外部へ取り出される。つまり、発光は基板１０１と逆側から取り出される。
【００７６】
なお、第１の電極１０２と第２の電極１０４との間に設けられる層の構成は、上記のものには限定されない。つまり、層の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質または正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質等から成る層と、発光層および複合材料を含む層とを適宜組み合わせて構成すればよい。
【００７７】
なお、本実施の形態においては、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に発光素子を作製している。一基板上にこのような発光素子を複数作製することで、パッシブマトリクス型の発光装置を作製することができる。また、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、ＴＦＴと電気的に接続された電極上に発光素子を作製してもよい。これにより、ＴＦＴによって発光素子の駆動を制御するアクティブマトリクス型の発光装置を作製できる。なお、ＴＦＴの構造は、特に限定されない。スタガ型のＴＦＴでもよいし、逆スタガ型のＴＦＴでもよい。また、ＴＦＴ基板に形成される駆動用回路についても、Ｎ型およびＰ型のＴＦＴからなるものでもよいし、若しくはＮ型のＴＦＴまたはＰ型のＴＦＴのいずれか一方からのみなるものであってもよい。また、ＴＦＴに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定されない。非晶質半導体膜を用いてもよいし、結晶性半導体膜を用いてもよい。また、単結晶半導体膜を用いてもよい。単結晶半導体膜は、スマートカット法などを用いて作製することができる。
【００７８】
本実施の形態で示した第１の電極は、クロム、モリブデン、タングステン、ニオブなどの比較的高価な材料を用いていないが、高い反射率を有する。また、第１の電極として地殻における存在量が多く、比較的安価であるアルミニウム合金やチタンなどを用いるため、発光素子の作製コストを低減することができる。
【００７９】
また、本実施の形態で示した第１の電極は一般的なトランジスタ等を有する素子基板の作製プロセスに用いられている材料で構成されているため、素子基板の作製プロセスとの適合性に優れている。よって、発光素子の作製コストを低減することができる。特に、本発明の一態様の発光素子をアクティブマトリクス型の発光装置に適用することが効果的であるため好ましい。
【００８０】
また、本実施の形態で示した発光素子は、基板と逆側から光を取り出すトップエミッション構造であり、高い反射率を有する第１の電極を有しているため、発光効率が高い。また、基板中を伝搬する光などを抑制することができるため、発光の取り出し効率が高い。また、第２の電極上にさらに取り出し効率を向上させるための構造物や材料を設けることができる。よって、発光効率の高い発光素子を得ることができる。
【００８１】
また本実施の形態で示した発光素子をアクティブマトリクス型の発光装置に適用した場合、基板上に形成されたトランジスタや配線などにより開口率が低下することがないため、高い開口率を実現することができ、より効果的である。
【００８２】
また、本実施の形態で示した発光素子は、第１の電極からＥＬ層への正孔注入性に優れており、駆動電圧が低減されている。よって、消費電力の低減された発光素子を得ることができる。
【００８３】
（実施の形態２）
本実施の形態は、本発明の一態様の複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子（以下、積層型発光素子という）の態様について、図２を参照して説明する。この発光素子は、第１の電極と第２の電極との間に、複数の発光ユニットを有する積層型発光素子である。各発光ユニットの構成としては、実施の形態１で示した構成と同様な構成を用いることができる。つまり、実施の形態１で示した発光素子は、１つの発光ユニットを有する発光素子である。
【００８４】
図２において、第１の電極５０１と第２の電極５０２との間には、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２が積層されており、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２との間には電荷発生層５１３が設けられている。第１の電極５０１と第２の電極５０２は実施の形態１に示した構成を適用することができる。また、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２は同じ構成であっても異なる構成であってもよく、その構成は実施の形態１と同様なものを適用することができる。
【００８５】
電荷発生層５１３は、第１の電極５０１と第２の電極５０２に電圧を印加したときに、一方の側の発光ユニットに電子を注入し、他方の側の発光ユニットに正孔を注入する層であり、単層でも複数の層を積層した構成であってもよい。複数の層を積層した構成としては、正孔を注入する層と電子を注入する層とを積層する構成であることが好ましい。
【００８６】
正孔を注入する層としては、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化レニウム、酸化ルテニウム等の半導体や絶縁体を用いることができる。あるいは、正孔輸送性の高い物質に、アクセプター物質が添加された構成であってもよい。正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層は、実施の形態１で示した複合材料であり、アクセプター物質として、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）や、酸化バナジウムや酸化モリブデンや酸化タングステン等の金属酸化物を含む。正孔輸送性の高い物質としては、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、正孔輸送性の高い物質としては、正孔移動度が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましい。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。正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。
【００８７】
電子を注入する層としては、酸化リチウム、フッ化リチウム、炭酸セシウム等の絶縁体や半導体を用いることができる。あるいは、電子輸送性の高い物質に、ドナー性物質が添加された構成であってもよい。ドナー性物質としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における第１３族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、インジウム（Ｉｎ）、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物をドナー性物質として用いてもよい。電子輸送性の高い物質としては、実施の形態１で示した材料を用いることができる。なお、電子輸送性の高い物質としては、電子移動度が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましい。但し、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。電子輸送性の高い物質とドナー性物質とを有する複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。
【００８８】
また、電荷発生層５１３として、実施の形態１で示した電極材料を用いることもできる。例えば、正孔輸送性の高い物質と金属酸化物を含む層と透明導電膜とを組み合わせて形成しても良い。なお、光取り出し効率の点から、電荷発生層は透光性の高い層とすることが好ましい。
【００８９】
いずれにしても、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２に挟まれる電荷発生層５１３は、第１の電極５０１と第２の電極５０２に電圧を印加したときに、一方の側の発光ユニットに電子を注入し、他方の側の発光ユニットに正孔を注入するものであれば良い。例えば、第１の電極の電位の方が第２の電極の電位よりも高くなるように電圧を印加した場合、電荷発生層５１３は、第１の発光ユニット５１１に電子を注入し、第２の発光ユニット５１２に正孔を注入するものであればいかなる構成でもよい。
【００９０】
本実施の形態では、２つの発光ユニットを有する発光素子について説明したが、同様に、３つ以上の発光ユニットを積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。本実施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層で仕切って配置することで、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り、そのため長寿命素子を実現できる。また、照明を応用例とした場合は、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。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現することができる。
【００９１】
また、それぞれの発光ユニットの発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つの発光ユニットを有する発光素子において、第１の発光ユニットの発光色と第２の発光ユニットの発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色を発光する物質から得られた光を混合すると、白色発光を得ることができる。また、３つの発光ユニットを有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第１の発光ユニットの発光色が赤色であり、第２の発光ユニットの発光色が緑色であり、第３の発光ユニットの発光色が青色である場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。
【００９２】
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。
【００９３】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する発光装置について説明する。
【００９４】
本実施の形態では、画素部に実施の形態１〜実施の形態２で示した発光素子を有する発光装置について図３を用いて説明する。なお、図３（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）をＡ−Ａ’およびＢ−Ｂ’で切断した断面図である。この発光装置は、発光素子の発光を制御するものとして、点線で示された駆動回路部（ソース側駆動回路）６０１、画素部６０２、駆動回路部（ゲート側駆動回路）６０３を含んでいる。また、６０４は封止基板、６０５はシール材であり、シール材６０５で囲まれた内側は、空間６０７になっている。
【００９５】
なお、引き回し配線６０８はソース側駆動回路６０１及びゲート側駆動回路６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【００９６】
次に、断面構造について図３（Ｂ）を用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路６０１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
【００９７】
なお、ソース側駆動回路６０１はＮチャネル型ＴＦＴ６２３とＰチャネル型ＴＦＴ６２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、画素部が形成された基板と同一基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を、画素部が形成された基板と同一基板上ではなく、外部に形成することもできる。
【００９８】
また、画素部６０２はスイッチング用ＴＦＴ６１１と、電流制御用ＴＦＴ６１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。
【００９９】
また、被覆性を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物６１４として、光の照射によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光の照射によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
【０１００】
第１の電極６１３上には、ＥＬ層６１６、および第２の電極６１７がそれぞれ形成されている。ここで、第１の電極６１３および第２の電極６１７としては、実施の形態１で示した構成を適用することができる。
【０１０１】
また、ＥＬ層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。ＥＬ層６１６は、実施の形態１〜実施の形態２で示した構成を適用することができる。ＥＬ層６１６を構成する材料としては、低分子化合物、または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）のいずれを用いてもよい。また、ＥＬ層に用いる材料としては、有機化合物だけでなく、無機化合物を用いてもよい。
【０１０２】
シール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光素子６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７には、充填材が充填されており、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材６０５が充填される場合もある。
【０１０３】
なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【０１０４】
以上のようにして、本発明の一態様の発光素子を有する発光装置を得ることができる。
【０１０５】
本実施の形態で示す発光装置は、実施の形態１〜実施の形態２で示した発光素子を有する。実施の形態１〜実施の形態２で示した発光素子は、比較的安価であるアルミニウム合金やチタンなどを用いて高い反射率を有する第１の電極を構成している。これらの材料は、本実施の形態で示したようなトランジスタ等を有する素子基板の作製プロセスに一般的に用いられている材料であり、素子基板の作製プロセスとの適合性に優れている。よって、発光素子の作製コストを低減することができる。特に、本実施の形態で示したようなアクティブマトリクス型の発光装置に適用することが効果的であるため好ましい。
【０１０６】
また、実施の形態１〜実施の形態２で示した発光素子は、基板と逆側から光を取り出すトップエミッション構造であり、高い反射率を有する第１の電極を有しているため、発光効率が高い。また、光の取り出し効率が高い。また、第２の電極上にさらに取り出し効率を向上させるための構造物や材料を設けることができる。よって、発光効率が高く、高輝度の発光が可能な発光装置を得ることができる。
【０１０７】
また本実施の形態で示したように、本発明の一態様をアクティブマトリクス型の発光装置に適用した場合、基板上に形成されたトランジスタや配線などにより開口率が低下することがないため、高い開口率を実現することができる。
【０１０８】
また、本実施の形態で示す発光装置は、駆動電圧が低い発光素子を有しているため、消費電力が小さい。
【０１０９】
以上のように、本実施の形態では、トランジスタによって発光素子の駆動を制御するアクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、パッシブマトリクス型の発光装置であってもよい。図４には本発明の一態様を適用して作製したパッシブマトリクス型の発光装置を示す。なお、図４（Ａ）は、発光装置を示す斜視図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＸ−Ｙで切断した断面図である。図４において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間にはＥＬ層９５５が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、ＥＬ層９５５及び電極９５６をそれぞれパターニングすることができる。また、パッシブマトリクス型の発光装置においても、駆動電圧の低い本発明の一態様の発光素子を含むことによって、消費電力の低い発光装置を得ることができる。また、高輝度の発光が可能な発光装置を得ることができる。また、作製コストの低い発光装置を得ることができる。
【０１１０】
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。
【０１１１】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態３に示す発光装置をその一部に含む本発明の一態様の電子機器について説明する。本発明の一態様の電子機器は、実施の形態１〜実施の形態２で示した発光素子を有し、低消費電力の表示部を有する。また、高輝度の発光が可能な表示部を有する。また、安価な表示部を有する。
【０１１２】
本発明の一態様の発光装置を用いて作製された電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図５に示す。
【０１１３】
図５（Ａ）は本実施の形態に係るテレビ装置であり、筐体９１０１、支持台９１０２、表示部９１０３、スピーカー部９１０４、ビデオ入力端子９１０５等を含む。このテレビ装置において、表示部９１０３は、実施の形態１〜実施の形態２で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、駆動電圧が低く、消費電力が低いという特徴を有している。また、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９１０３も同様の特徴を有するため、このテレビ装置は低消費電力化が図られている。このような特徴により、テレビ装置において、電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、筐体９１０１や支持台９１０２の小型軽量化を図ることが可能である。本実施の形態に係るテレビ装置は、低消費電力及び小型軽量化が図られているので、それにより住環境に適合した製品を提供することができる。
【０１１４】
図５（Ｂ）は本実施の形態に係るコンピュータであり、本体９２０１、筐体９２０２、表示部９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、ポインティングデバイス９２０６等を含む。このコンピュータにおいて、表示部９２０３は、実施の形態１〜実施の形態２で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、駆動電圧が低く、消費電力が低いという特徴を有している。また、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９２０３も同様の特徴を有するため、このコンピュータは低消費電力化が図られている。このような特徴により、コンピュータにおいて、電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体９２０１や筐体９２０２の小型軽量化を図ることが可能である。本実施の形態に係るコンピュータは、低消費電力及び小型軽量化が図られているので、環境に適合した製品を提供することができる。
【０１１５】
図５（Ｃ）は本実施の形態に係る携帯電話であり、本体９４０１、筐体９４０２、表示部９４０３、音声入力部９４０４、音声出力部９４０５、操作キー９４０６、外部接続ポート９４０７、アンテナ９４０８等を含む。この携帯電話において、表示部９４０３は、実施の形態１〜実施の形態２で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、駆動電圧が低く、消費電力が低いという特徴を有している。また、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９４０３も同様の特徴を有するため、この携帯電話は低消費電力化が図られている。このような特徴により、携帯電話において、電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体９４０１や筐体９４０２の小型軽量化を図ることが可能である。本実施の形態に係る携帯電話は、低消費電力及び小型軽量化が図られているので、携帯に適した製品を提供することができる。
【０１１６】
図５（Ｄ）は本実施の形態に係るカメラであり、本体９５０１、表示部９５０２、筐体９５０３、外部接続ポート９５０４、リモコン受信部９５０５、受像部９５０６、バッテリー９５０７、音声入力部９５０８、操作キー９５０９、接眼部９５１０等を含む。このカメラにおいて、表示部９５０２は、実施の形態１〜実施の形態２で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、駆動電圧が低く、消費電力が低いという特徴を有している。また、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９５０２も同様の特徴を有するため、このカメラは低消費電力化が図られている。このような特徴により、カメラにおいて、電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体９５０１の小型軽量化を図ることが可能である。本実施の形態に係るカメラは、低消費電力及び小型軽量化が図られているので、携帯に適した製品を提供することができる。
【０１１７】
図１１には、図５（Ｃ）とは異なる構成の携帯電話の一例を示す。図１１（Ａ）が正面図、図１１（Ｂ）が背面図、図１１（Ｃ）が展開図である。図１１に示す携帯電話は、電話と携帯情報端末の双方の機能を備えており、コンピュータを内蔵し、音声通話以外にも様々なデータ処理が可能な所謂スマートフォンである。
【０１１８】
図１１に示す携帯電話は、筐体１００１及び１００２二つの筐体で構成されている。筐体１００１には、表示部１１０１、スピーカー１１０２、マイクロフォン１１０３、操作キー１１０４、ポインティングデバイス１１０５、カメラ用レンズ１１０６、外部接続端子１１０７、イヤホン端子１１０８等を備え、筐体１００２には、キーボード１２０１、外部メモリスロット１２０２、カメラ用レンズ１２０３、ライト１２０４等を備えている。また、アンテナは筐体１００１内部に内蔵されている。
【０１１９】
また、上記構成に加えて、非接触ＩＣチップ、小型記録装置等を内蔵していてもよい。
【０１２０】
表示部１１０１には、実施の形態３で示した発光装置を組み込むことが可能であり、使用形態に応じて表示の方向が適宜変化する。表示部１１０１と同一面上にカメラ用レンズ１１０６を備えているため、テレビ電話が可能である。また、表示部１１０１をファインダーとしカメラ用レンズ１２０３及びライト１２０４で静止画及び動画の撮影が可能である。スピーカー１１０２及びマイクロフォン１１０３は音声通話に限らず、テレビ電話、録音、再生等が可能である。操作キー１１０４では、電話の発着信、電子メール等の簡単な情報入力、画面のスクロール、カーソル移動等が可能である。更に、重なり合った筐体１００１と筐体１００２（図１１（Ａ））は、スライドし、図１１（Ｃ）のように展開し、携帯情報端末として使用できる。この場合、キーボード１２０１、ポインティングデバイス１１０５を用い円滑な操作が可能である。外部接続端子１１０７はＡＣアダプタ及びＵＳＢケーブル等の各種ケーブルと接続可能であり、充電及びコンピュータ等とのデータ通信が可能である。また、外部メモリスロット１２０２に記録媒体を挿入しより大量のデータ保存及び移動に対応できる。
【０１２１】
また、上記機能に加えて、赤外線通信機能、テレビ受信機能等を備えたものであってもよい。
【０１２２】
図６は音響再生装置、具体例としてカーオーディオであり、本体７０１、表示部７０２、操作スイッチ７０３、７０４を含む。表示部７０２は実施の形態３の発光装置（パッシブマトリクス型またはアクティブマトリクス型）で実現することができる。また、この表示部７０２はセグメント方式の発光装置で形成しても良い。いずれにしても、本発明の一態様の発光素子を用いることにより、車両用電源（１２〜４２Ｖ）を使って、低消費電力化を図りつつ、明るい表示部を構成することができる。また、本実施の形態では車載用オーディオを示すが、携帯型や家庭用のオーディオ装置に用いても良い。
【０１２３】
図７は、音響再生装置の一例としてデジタルプレーヤーを示している。図７に示すデジタルプレーヤーは、本体７１０、表示部７１１、メモリ部７１２、操作部７１３、イヤホン７１４等を含んでいる。なお、イヤホン７１４の代わりにヘッドホンや無線式イヤホンを用いることができる。表示部７１１として、実施の形態３の発光装置（パッシブマトリクス型またはアクティブマトリクス型）で実現することができる。また、この表示部７１１はセグメント方式の発光装置で形成しても良い。いずれにしても、本発明の一態様の発光素子を用いることにより、二次電池（ニッケル−水素電池など）を使っても表示が可能であり、低消費電力化を図りつつ、明るい表示部を構成することができる。メモリ部７１２は、ハードディスクや不揮発性メモリを用いている。例えば、記録容量が２０〜２００ギガバイト（ＧＢ）のＮＡＮＤ型不揮発性メモリを用い、操作部７１３を操作することにより、映像や音声（音楽）を記録、再生することができる。なお、表示部７０２及び表示部７１１は黒色の背景に白色の文字を表示することで消費電力を抑えられる。これは携帯型のオーディオ装置において特に有効である。
【０１２４】
以上の様に、本発明の一態様を適用して作製した発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。本発明の一態様を適用することにより、低消費電力の表示部を有する電子機器を作製することが可能となる。また、高輝度の発光が可能な表示部を有する電子機器を提供することが可能となる。また、安価な表示を有する電子機器を提供することができる。
【０１２５】
また、本発明の一態様を適用した発光装置は、発光効率の高い発光素子を有しており、照明装置として用いることもできる。本発明の一態様を適用した発光素子を照明装置として用いる一態様を、図８を用いて説明する。
【０１２６】
図８には、本発明の一態様の発光装置を用いた照明装置として用いた電子機器の一例として、本発明の一態様を適用した発光装置をバックライトとして用いた液晶表示装置を示す。図８に示した液晶表示装置は、筐体９０１、液晶層９０２、バックライト９０３、筐体９０４を有し、液晶層９０２は、ドライバＩＣ９０５と接続されている。また、バックライト９０３は、本発明の一態様を適用した発光装置が用いられおり、端子９０６により、電流が供給されている。
【０１２７】
本発明の一態様の発光装置は薄型で低消費電力であるため、本発明の一態様の発光装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、表示装置の薄型化、低消費電力化も可能となる。また、本発明の一態様の発光装置は、面発光の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化が可能であり、液晶表示装置の大面積化も可能になる。また、本発明の一態様の発光装置は安価であるため、安価液晶表示装置を得ることができる。
【０１２８】
図９は、本発明の一態様の発光装置を、照明装置である電気スタンドとして用いた例である。図９に示す電気スタンドは、筐体２００１と、光源２００２を有し、光源２００２として、本発明の一態様の発光装置が用いられている。本発明の一態様の発光装置は低消費電力化されているため、電気スタンドも消費電力が低い。また、本発明の一態様の発光装置は安価であるため、電気スタンドも安価である。
【０１２９】
図１０は、本発明の一態様を適用した発光装置を、室内の照明装置３００１として用いた例である。本発明の一態様の発光装置は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。また、本発明の一態様の発光装置は、低消費電力であるため、低消費電力の照明装置として用いることが可能となる。このように、本発明の一態様を適用した発光装置を、室内の照明装置３００１として用いた部屋に、図５（Ａ）で説明したような、本発明の一態様のテレビ装置３００２を設置して公共放送や映画を鑑賞することができる。このような場合、両装置は低消費電力であるので、環境への負荷を低減することができる。
【０１３０】
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。
【実施例１】
【０１３１】
本実施例では、本発明の一態様に適用する電極の構成の一例について説明する。以下の実施例で用いたアルミニウム合金の組成は、特に記載しない限り下記の通りである。
・アルミニウム−チタン合金（以下、Ａｌ−Ｔｉと記載する）
ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％。
・アルミニウム−ネオジム合金（以下、Ａｌ−Ｎｄと記載する）
ターゲット中におけるネオジムの含有量は２原子％。
・アルミニウム−ニッケル合金（以下、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａと記載する）
本明細書中の実施例で用いたアルミニウム−ニッケル合金はランタンを含む。
ターゲット中におけるニッケルの含有量は２原子％。
ターゲット中におけるランタンの含有量は０．３５原子％。
【０１３２】
（構成例１）
構成例１として、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１３３】
（比較例１）
比較例１として、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜を１００ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１３４】
（比較例２）
比較例２として、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜を１００ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１３５】
以上により作製した各膜の反射率の測定結果を図１２に示す。図１２からわかるように、アルミニウム合金膜であるＡｌ−Ｔｉ膜の反射率は高く、３００ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域において、８５％以上の反射率を維持している。一方、Ｔｉ膜の反射率は、３００ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域において、５０％〜６０％程度である。
【０１３６】
Ａｌ−Ｔｉ膜とＴｉ膜の積層膜は、Ａｌ−Ｔｉ膜には及ばないものの、可視光領域（４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域）において、７０％〜８０％程度の反射率を示している。よって、Ａｌ−Ｔｉ膜とＴｉ膜の積層膜は、反射電極として好適に用いることができることがわかる。
【０１３７】
また、Ａｌ−Ｔｉ膜とＴｉ膜の積層膜をＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線マイクロ分析）により分析した結果、Ｔｉ膜の部分から酸素が検出された。よって、Ｔｉ膜の少なくとも一部は酸化チタンになっている。
【実施例２】
【０１３８】
本実施例では、本発明の一態様に適用する電極の構成の一例について説明する。
【０１３９】
（構成例１）
構成例１として、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１４０】
（構成例２）
構成例２として、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ（ターゲット中におけるニッケルの含有量は２原子％、また、ランタンの含有量は０．３５原子％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法でＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜を３００ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１４１】
（比較例１）
比較例１として、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜を１００ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１４２】
（比較例２）
比較例２として、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜を１００ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１４３】
（比較例３）
比較例３として、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜を６ｎｍの膜厚となるように形成した。さらに、Ｔｉ膜上に、スパッタリング法で、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）膜を１０ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１４４】
以上により作製した各膜の反射率の測定結果を図２８に示す。図２８からわかるように、アルミニウム合金膜であるＡｌ−Ｔｉ膜の反射率は高く、３００ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域において、８５％以上の反射率を維持している。一方、Ｔｉ膜の反射率は、３００ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域において、５０％〜６０％程度である。また、Ａｌ−Ｔｉ膜、Ｔｉ膜及びＩＴＳＯ膜の積層膜は、可視光領域（４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域）において、５０％〜７５％程度の反射率を示すが、低波長になるほど、反射率が大幅に低減する。
【０１４５】
Ａｌ−Ｔｉ膜とＴｉ膜の積層膜及びＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜とＴｉ膜の積層膜は、Ａｌ−Ｔｉ膜には及ばないものの、可視光領域（４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域）において、７０％〜８０％程度の反射率を示している。よって、Ａｌ−Ｔｉ膜とＴｉ膜の積層膜及びＡｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜とＴｉ膜の積層膜は、反射電極として好適に用いることができることがわかる。
【実施例３】
【０１４６】
本実施例では、本発明の一態様を適用した発光素子の一例について、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）を用いて説明する。発光素子１及び発光素子２は図１３（Ａ）を用いて、比較発光素子１及び比較発光素子２は、図１３（Ｂ）を用いて説明する。本実施例で用いた材料の構造式を以下に示す。
【０１４７】
【化１】
【０１４８】
以下に、本実施例の発光素子の作製方法を示す。
【０１４９】
（発光素子１）
ガラス基板２１０１上に、第１の電極２１０２を形成した。まず、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜２１２２を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１５０】
次に、基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２５０℃、１時間の加熱処理を行った。
【０１５１】
次に、隔壁を形成するため、感光性ポリイミドを塗布し、露光、現像を行った。その結果、２ｍｍ×２ｍｍの開口部を有する隔壁を形成した。よって、第１の電極の面積は２ｍｍ×２ｍｍとなる。その後、Ｎ２雰囲気下で３００℃、１時間の加熱処理を行った。
【０１５２】
次に、再び基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２００℃、１時間の加熱処理を行った後、ＵＶオゾンクリーニングを行った。
【０１５３】
次に、第１の電極２１０２が形成された面が下方となるように、基板２１０１を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定した。基板２１０１を加熱室に移動させた後、加熱室を１０−４Ｐａ程度まで減圧し、１７０℃、３０分の真空加熱処理を行った。
【０１５４】
次に、基板２１０１を成膜室に移動させ、第１の電極２１０２上に、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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層２１１１を形成した。その膜厚は１９０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で２：０．２２２（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
【０１５５】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層２１１１上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０１５６】
次に、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）と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）とを共蒸着することにより、正孔輸送層２１１２上に３０ｎｍの膜厚の発光層２１１３を形成した。ここで、ＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＡとの重量比は、１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＡ）となるように調節した。
【０１５７】
次に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）とＮ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）とを共蒸着することにより、発光層２１１３上に１０ｎｍの膜厚の電子の移動を制御する第１の電子輸送層２１１４Ａを形成した。ここで、ＡｌｑとＤＰＱｄとの重量比は、１：０．００５（＝Ａｌｑ：ＤＰＱｄ）となるように調節した。
【０１５８】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電子輸送層２１１４Ａ上に、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２１１４Ｂを形成した。
【０１５９】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０１６０】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。まず、マグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）とを共蒸着することにより、バッファ層２１１５上に１ｎｍの膜厚のマグネシウム−銀合金（以下、Ｍｇ−Ａｇと示す）膜を形成した。ここで、ＭｇとＡｇとの体積比は、９：１（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように調節した。次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、Ｍｇ−Ａｇ膜上に、銀（Ａｇ）を１４ｎｍの膜厚となるように成膜した。次に、スパッタリング法により、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）（ターゲット中におけるＳｎＯ２の含有量は１０重量％）のターゲットを使用し、スパッタリング法により、ＩＴＯ膜を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１６１】
（発光素子２）
発光素子１における第１の電極を、Ａｌ−Ｎｄ膜とＴｉ膜の積層とした以外は、発光素子１と同様に作製した。つまり、Ａｌ−Ｎｄ（ターゲット中におけるネオジムの含有量は２原子％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｎｄ膜を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｎｄ膜上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１６２】
（比較発光素子１）
発光素子１におけるＴｉ膜を形成する代わりに、複合材料を含む層をさらに１０ｎｍ形成した。つまり、Ａｌ−Ｔｉ膜上に複合材料を含む層を２００ｎｍ形成した。Ｔｉ膜を形成しなかったことおよび複合材料を含む層の膜厚が異なること以外は発光素子１と同様に作製した。
【０１６３】
（比較発光素子２）
発光素子２におけるＴｉ膜を形成する代わりに、複合材料を含む層をさらに１０ｎｍ形成した。つまり、Ａｌ−Ｎｄ膜上に複合材料を含む層を２００ｎｍ形成した。Ｔｉ膜を形成しなかったことおよび複合材料を含む層の膜厚が異なること以外は発光素子２と同様に作製した。
【０１６４】
以上により得られた発光素子１、発光素子２、比較発光素子１、比較発光素子２の素子構造を表１に示す。
【０１６５】
【表１】
【０１６６】
発光素子１、発光素子２、比較発光素子１、比較発光素子２を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０１６７】
発光素子１、発光素子２、比較発光素子１、比較発光素子２の電圧−輝度特性を図１４に示す。また、輝度−電流効率特性を図１５に示す。また、各発光素子における、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流（ｍＡ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）を表２に示す。
【０１６８】
【表２】
【０１６９】
表２のＣＩＥ色度座標からわかるように、いずれの発光素子も緑色の発光を示している。また、図１５および表２からわかるように、いずれの発光素子もほぼ同じような電流効率を示している。しかしながら、図１４および表２からわかるように、比較発光素子１および比較発光素子２は、発光素子１および発光素子２に比べ、駆動電圧が大幅に上昇している。これは、比較発光素子１および比較発光素子２において、複合材料を含む層を形成する前の洗浄や加熱処理などのプロセス中に、露出したアルミニウム合金の表面が酸化しているためである。その結果、第１の電極からＥＬ層への正孔の注入が阻害され、駆動電圧が上昇する。一方、発光素子１および発光素子２では、アルミニウム合金膜上にＴｉ膜を形成しているため、プロセス中のアルミニウム合金の酸化を抑制することができる。また、アルミニウム合金中に酸素が取り込まれたとしても、アルミニウム合金上にスパッタリング法でＴｉ膜を形成することで、アルミニウム合金とＴｉ膜が良好な接触状態となり、アルミニウム合金の酸化による電圧上昇が抑制される。Ｔｉ膜が酸化しても複合材料を含む層を介してのＥＬ層への正孔注入性は低下しないため、第１の電極からＥＬ層への正孔の注入がスムーズに行われ、駆動電圧が低減している。
【０１７０】
よって、本発明の一態様を適用することにより、高い発光効率を維持したまま、低駆動電圧の発光素子を得ることができる。
【０１７１】
また、表２からわかるように本発明の一態様を適用した発光素子は、比較発光素子に比べパワー効率が高い。よって、本発明の一態様を適用することにより、低消費電力の発光素子を得ることができる。
【実施例４】
【０１７２】
本実施例では、本発明の一態様を適用した発光素子の一例について、図１３（Ａ）を用いて説明する。以下に、本実施例の発光素子の作製方法を示す。
【０１７３】
（発光素子３）
ガラス基板２１０１上に、第１の電極２１０２を形成した。まず、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜２１２２を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１７４】
次に、基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２５０℃、１時間の加熱処理を行った。
【０１７５】
次に、隔壁を形成するため、感光性ポリイミドを塗布し、露光、現像を行った。その結果、２ｍｍ×２ｍｍの開口部を有する隔壁を形成した。よって、第１の電極の面積は２ｍｍ×２ｍｍとなる。その後、Ｎ２雰囲気下で３００℃、１時間の加熱処理を行った。
【０１７６】
次に、再び基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２００℃、１時間の加熱処理を行った後、ＵＶオゾンクリーニングを行った。
【０１７７】
次に、第１の電極２１０２が形成された面が下方となるように、基板２１０１を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定した。基板２１０１を加熱室に移動させた後、加熱室を１０−４Ｐａ程度まで減圧し、１７０℃、３０分の真空加熱処理を行った。
【０１７８】
次に、基板２１０１を成膜室に移動させ、第１の電極２１０２上に、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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層２１１１を形成した。その膜厚は１９０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で２：０．２２２（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン）となるように調節した。
【０１７９】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層２１１１上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０１８０】
次に、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）と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）とを共蒸着することにより、正孔輸送層２１１２上に３０ｎｍの膜厚の発光層２１１３を形成した。ここで、ＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＡとの重量比は、１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＡ）となるように調節した。
【０１８１】
次に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）とＮ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）とを共蒸着することにより、発光層２１１３上に１０ｎｍの膜厚の電子の移動を制御する第１の電子輸送層２１１４Ａを形成した。ここで、ＡｌｑとＤＰＱｄとの重量比は、１：０．００５（＝Ａｌｑ：ＤＰＱｄ）となるように調節した。
【０１８２】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電子輸送層２１１４Ａ上に、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２１１４Ｂを形成した。
【０１８３】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０１８４】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。まず、マグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）とを共蒸着することにより、バッファ層２１１５上に１０ｎｍの膜厚のマグネシウム−銀合金（以下、Ｍｇ−Ａｇと示す）膜を形成した。ここで、ＭｇとＡｇとの体積比は、７：３（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように調節した。次に、スパッタリング法により、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）（ターゲット中におけるＳｎＯ２の含有量は１０重量％）のターゲットを使用し、スパッタリング法により、ＩＴＯ膜を７０ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０１８５】
（発光素子４）
発光素子３におけるＭｇ−Ａｇ膜の体積比を５：５（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように形成した以外は、発光素子３と同様に作製した。
【０１８６】
（発光素子５）
発光素子３におけるＭｇ−Ａｇ膜の体積比を３：７（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように形成した以外は、発光素子３と同様に作製した。
【０１８７】
（発光素子６）
発光素子３におけるＭｇ−Ａｇ膜の体積比を２：８（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように形成した以外は、発光素子３と同様に作製した。
【０１８８】
（発光素子７）
発光素子３におけるＭｇ−Ａｇ膜の体積比を１：９（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように形成した以外は、発光素子３と同様に作製した。
【０１８９】
以上により得られた発光素子３〜発光素子７の素子構造を表３に示す。
【０１９０】
【表３】
【０１９１】
発光素子３〜発光素子７を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０１９２】
発光素子３〜発光素子７の電圧−輝度特性を図１６に示す。また、輝度−電流効率特性を図１７に示す。また、各発光素子における、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流（ｍＡ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）を表４に示す。
【０１９３】
【表４】
【０１９４】
表４のＣＩＥ色度座標からわかるように、いずれの発光素子もＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）におけるｘ＝０．１７〜０．１９、ｙ＝０．７１〜０．７２の範囲に含まれる緑色の発光を示している。つまり、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）で定められた緑色の色度（すなわち、（ｘ，ｙ）＝（０．２１，０．７１））付近の緑色発光を得ることができた。
【０１９５】
また、図１６および表４からわかるように、いずれの発光素子もほぼ同じような駆動電圧を示している。これは、実施例２で示したように、本発明の一態様を適用した第１の電極は、第１の電極からＥＬ層への正孔注入性に優れているためである。
【０１９６】
また、図１７および表４からわかるように、Ｍｇ−Ａｇ膜におけるＡｇの割合が増えるにつれて、電流効率が向上していることがわかる。Ｍｇ−Ａｇ膜におけるＡｇの割合と電流効率との関係を示したグラフを図１８に示す。図１８でわかるように、Ｍｇ−Ａｇ膜におけるＡｇの割合が増えるにつれて電流効率が向上しているが、２：８（＝Ｍｇ：Ａｇ）以上になると、電流効率の向上が飽和してきている。よって、Ｍｇ−Ａｇ膜におけるＡｇの割合は、２：８（＝Ｍｇ：Ａｇ）か、それよりも多いことが好ましい。
【０１９７】
以上のことから、本発明の一態様を適用することにより、高い発光効率を維持したまま、低駆動電圧の発光素子を得ることができる。また、低消費電力の発光素子を得ることができる。
【実施例５】
【０１９８】
本実施例では、本発明の一態様を適用した発光素子の一例について、図１３（Ａ）を用いて説明する。本実施例で用いた材料の構造式を以下に示す。なお、他の実施例ですでに構造式を示した材料については省略する。
【０１９９】
【化２】
【０２００】
以下に、本実施例の発光素子の作製方法を示す。
【０２０１】
（発光素子８）
ガラス基板２１０１上に、第１の電極２１０２を形成した。まず、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜２１２２を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２０２】
次に、基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２５０℃、１時間の加熱処理を行った。
【０２０３】
次に、隔壁を形成するため、感光性ポリイミドを塗布し、露光、現像を行った。その結果、２ｍｍ×２ｍｍの開口部を有する隔壁を形成した。よって、第１の電極の面積は２ｍｍ×２ｍｍとなる。その後、Ｎ２雰囲気下で３００℃、１時間の加熱処理を行った。
【０２０４】
次に、再び基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２００℃、１時間の加熱処理を行った後、ＵＶオゾンクリーニングを行った。
【０２０５】
次に、第１の電極２１０２が形成された面が下方となるように、基板２１０１を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定した。基板２１０１を加熱室に移動させた後、加熱室を１０−４Ｐａ程度まで減圧し、１７０℃、３０分の真空加熱処理を行った。
【０２０６】
次に、基板２１０１を成膜室に移動させ、第１の電極２１０２上に、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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層２１１１を形成した。その膜厚は１０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で２：０．２２２（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン）となるように調節した。
【０２０７】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層２１１１上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０２０８】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔輸送層２１１２上に、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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の発光層２１１３Ａを形成した。次に、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）と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）とを共蒸着することにより、第１の発光層２１１３Ａ上に３０ｎｍの膜厚の第２の発光層２１１３Ｂを形成した。ここで、ＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。
【０２０９】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第２の発光層２１１３Ｂ上に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の電子輸送層２１１４Ａを形成した。次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電子輸送層２１１４Ａ上に、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２１１４Ｂを形成した。
【０２１０】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０２１１】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。まず、マグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）とを共蒸着することにより、バッファ層２１１５上に１０ｎｍの膜厚のマグネシウム−銀合金（以下、Ｍｇ−Ａｇと示す）膜を形成した。ここで、ＭｇとＡｇとの体積比は、１：１０（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように調節した。次に、スパッタリング法により、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）（ターゲット中におけるＳｎＯ２の含有量は１０重量％）のターゲットを使用し、スパッタリング法により、ＩＴＯ膜を７０ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２１２】
（比較発光素子８）
発光素子８における複合材料を含む層の代わりに、一般的に用いられる正孔注入層の材料である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）を１０ｎｍとなるように成膜し、正孔注入層を形成した。正孔注入層以外は、発光素子８と同様に作製した。
【０２１３】
以上により得られた発光素子８および比較発光素子８の素子構造を表５に示す。
【０２１４】
【表５】
【０２１５】
発光素子８および比較発光素子８を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０２１６】
発光素子８および比較発光素子８の電圧−輝度特性を図１９に示す。また、輝度−電流効率特性を図２０に示す。また、各発光素子における、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流（ｍＡ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）を表６に示す。
【０２１７】
【表６】
【０２１８】
表６のＣＩＥ色度座標からわかるように、発光素子８も比較発光素子８も青色の発光を示している。また、図１９および表６からわかるように、発光素子８に比べ、比較発光素子８は駆動電圧が大幅に上昇している。これは、一般的な正孔注入層では、第１の電極からの正孔注入が起こりにくいことを示している。本発明の一態様において第１の電極と接する層には、有機化合物と無機化合物とを含む複合材料を用いている。複合材料を用いることにより、第１の電極からの正孔注入性が良好になり、駆動電圧を低減することができる。
【０２１９】
また、図２０および表６から、発光素子８に比べ、比較発光素子８は電流効率も低下している。これも、第１の電極からの正孔注入が起こりにくいことを示しており、その結果、キャリアバランスが崩れ、電流効率が低下する。
【０２２０】
以上のことから、本発明の一態様を適用することにより、高い発光効率を維持したまま、低駆動電圧の発光素子を得ることができる。
【０２２１】
また、表６からわかるように本発明の一態様を適用した発光素子は、比較発光素子に比べパワー効率が高い。よって、本発明の一態様を適用することにより、低消費電力の発光素子を得ることができる。
【実施例６】
【０２２２】
本実施例では、本発明の一態様を適用した発光素子の一例について、図１３（Ａ）を用いて説明する。本実施例で用いた材料の構造式を以下に示す。なお、他の実施例ですでに構造式を示した材料については省略する。
【０２２３】
【化３】
【０２２４】
以下に、本実施例の発光素子の作製方法を示す。
【０２２５】
（発光素子９）
ガラス基板２１０１上に、第１の電極２１０２を形成した。まず、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜２１２２を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２２６】
次に、基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２５０℃、１時間の加熱処理を行った。
【０２２７】
次に、隔壁を形成するため、感光性ポリイミドを塗布し、露光、現像を行った。その結果、２ｍｍ×２ｍｍの開口部を有する隔壁を形成した。よって、第１の電極の面積は２ｍｍ×２ｍｍとなる。その後、Ｎ２雰囲気下で３００℃、１時間の加熱処理を行った。
【０２２８】
次に、再び基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２００℃、１時間の加熱処理を行った後、ＵＶオゾンクリーニングを行った。
【０２２９】
次に、第１の電極２１０２が形成された面が下方となるように、基板２１０１を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定した。基板２１０１を加熱室に移動させた後、加熱室を１０−４Ｐａ程度まで減圧し、１７０℃、３０分の真空加熱処理を行った。
【０２３０】
次に、基板２１０１を成膜室に移動させ、第１の電極２１０２上に、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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層２１１１を形成した。その膜厚は４０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で２：０．２２２（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン）となるように調節した。
【０２３１】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層２１１１上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０２３２】
次に、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）と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）と（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））とを共蒸着することにより、正孔輸送層２１１２上に５０ｎｍの膜厚の発光層２１１３を形成した。ここで、ＢＡｌｑとＮＰＢとＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）との重量比は、１：０．１５：０．０６（＝ＢＡｌｑ：ＮＰＢ：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））となるように調節した。
【０２３３】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層２１１３上に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の電子輸送層２１１４Ａを形成した。次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電子輸送層２１１４Ａ上に、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を３０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２１１４Ｂを形成した。
【０２３４】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０２３５】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。まず、マグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）とを共蒸着することにより、バッファ層２１１５上に１０ｎｍの膜厚のマグネシウム−銀合金（以下、Ｍｇ−Ａｇと示す）膜を形成した。ここで、ＭｇとＡｇとの体積比は、１：１０（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように調節した。次に、スパッタリング法により、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）（ターゲット中におけるＳｎＯ２の含有量は１０重量％）のターゲットを使用し、スパッタリング法により、ＩＴＯ膜を１００ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２３６】
（発光素子１０）
発光素子９と同様に、第１の電極２１０２を形成し、加熱処理等を行った後、第１の電極２１０２上に複合材料を含む層２１１１を形成した。複合材料を含む層中のＮＰＢと酸化モリブデンの比率は発光素子９と同じになるように調節し、膜厚は３０ｎｍとなるように成膜した。
【０２３７】
複合材料を含む層２１１１上に、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０２３８】
次に、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）と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）とを共蒸着することにより、正孔輸送層２１１２上に、３０ｎｍの膜厚の発光層２１１３を形成した。ここで、ＣｚＰＡと２ＤＰＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：２ＤＰＡＰＡ）となるように調節した。
【０２３９】
次に、発光層２１１３上に、Ａｌｑを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の電子輸送層２１１４Ａを形成した。次に、ＢＰｈｅｎを２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２１１４Ｂを形成した。第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０２４０】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。Ｍｇ−Ａｇ膜中のＭｇとＡｇとの比率は発光素子９と同じようになるように調節し、膜厚は１０ｎｍとなるように成膜した。次に、ＩＴＯ膜を７０ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２４１】
（発光素子１１）
発光素子９と同様に、第１の電極２１０２を形成し、加熱処理等を行った後、第１の電極２１０２上に複合材料を含む層２１１１を形成した。複合材料を含む層中のＮＰＢと酸化モリブデンの比率は発光素子９と同じになるように調節し、膜厚は２０ｎｍとなるように成膜した。
【０２４２】
複合材料を含む層２１１１上に、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０２４３】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔輸送層２１１２上に、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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の発光層２１１３Ａを形成した。次に、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）と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）とを共蒸着することにより、第１の発光層２１１３Ａ上に３０ｎｍの膜厚の第２の発光層２１１３Ｂを形成した。ここで、ＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。
【０２４４】
次に、第２の発光層２１１３Ｂ上に、ＢＰｈｅｎを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層２１１４を形成した。電子輸送層２１１４上に、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０２４５】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。Ｍｇ−Ａｇ膜中のＭｇとＡｇとの比率は発光素子９と同じようになるように調節し、膜厚は１０ｎｍとなるように成膜した。次に、ＩＴＯ膜を７０ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２４６】
以上により得られた発光素子９〜発光素子１１の素子構造を表７に示す。
【０２４７】
【表７】
【０２４８】
発光素子９〜発光素子１１を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０２４９】
発光素子９〜発光素子１１の電圧−輝度特性を図２１に示す。また、輝度−電流効率特性を図２２に示す。また、各発光素子に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図２３に示す。また、各発光素子における、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流（ｍＡ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）を表８に示す。
【０２５０】
【表８】
【０２５１】
表８のＣＩＥ色度座標および図２３の発光スペクトルからわかるように、発光素子９は赤色、発光素子１０は緑色、発光素子１１は青色の発光を示している。また、表８および図２１からわかるように、発光素子９〜発光素子１１は低駆動電圧である。
【０２５２】
また、表８および図２２で示すように本実施例で作製した発光素子は、いずれも高い電流効率を示す。特に発光素子９（赤色発光）は非常に高い電流効率を示している。本実施例の発光素子と、比較例の発光素子の特性を表９に示す。なお、表９において、比較例１及び比較例２は刊行物に記載されている値を引用している（比較例１：カタログ「オーレッド＆オーガニックエレクトロニクス（ＯＬＥＤ＆Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）」、ノバレッド社（ｎｏｖａｌｅｄ ＡＧ）、平成２０年、ｐ．９、比較例２：”電子材料 有機ＥＬ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、出光興産株式会社、［平成２０年１１月１８日検索］、インターネット＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｄｅｍｉｔｓｕ．ｃｏ．ｊｐ／ｄｅｎｚａｉ／ｅｌ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ＞）。
【０２５３】
【表９】
【０２５４】
表９からもわかるように、本実施例で作製した発光素子は、いずれも高い電流効率を示していることがわかる。特に発光素子９（赤色発光）については他社の発表値よりも非常に高い値を示している。よって、本発明の一態様を適用することにより、高い発光効率の発光素子を得ることができる。
【０２５５】
また、表８および図２１からわかるように、本発明の一態様を適用した発光素子は、駆動電圧が低いため、パワー効率が高い。よって、本発明の一態様を適用することにより、消費電力の低い発光素子を得ることができる。
【実施例７】
【０２５６】
本実施例では、本発明の一態様を適用した発光素子の一例について、図１３（Ａ）を用いて説明する。以下に、本実施例の発光素子の作製方法を示す。
【０２５７】
（発光素子１２）
ガラス基板２１０１上に、第１の電極２１０２を形成した。まず、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜２１２２を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２５８】
次に、基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２５０℃、１時間の加熱処理を行った。
【０２５９】
次に、隔壁を形成するため、感光性ポリイミドを塗布し、露光、現像を行った。その結果、２ｍｍ×２ｍｍの開口部を有する隔壁を形成した。よって、第１の電極の面積は２ｍｍ×２ｍｍとなる。その後、Ｎ２雰囲気下で３００℃、１時間の加熱処理を行った。
【０２６０】
次に、再び基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２００℃、１時間の加熱処理を行った後、ＵＶオゾンクリーニングを行った。
【０２６１】
次に、第１の電極２１０２が形成された面が下方となるように、基板２１０１を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定した。基板２１０１を加熱室に移動させた後、加熱室を１０−４Ｐａ程度まで減圧し、１７０℃、３０分の真空加熱処理を行った。
【０２６２】
次に、基板２１０１を成膜室に移動させ、第１の電極２１０２上に、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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層２１１１を形成した。その膜厚は４５ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で２：０．２２２（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン）となるように調節した。
【０２６３】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層２１１１上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０２６４】
次に、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）と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）と（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））とを共蒸着することにより、正孔輸送層２１１２上に５０ｎｍの膜厚の発光層２１１３を形成した。ここで、ＢＡｌｑとＮＰＢとＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）との重量比は、１：０．１５：０．０６（＝ＢＡｌｑ：ＮＰＢ：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））となるように調節した。
【０２６５】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層２１１３上に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の電子輸送層２１１４Ａを形成した。次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電子輸送層２１１４Ａ上に、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を３０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２１１４Ｂを形成した。
【０２６６】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０２６７】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。まず、マグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）とを共蒸着することにより、バッファ層２１１５上に１０ｎｍの膜厚のマグネシウム−銀合金（以下、Ｍｇ−Ａｇと示す）膜を形成した。ここで、ＭｇとＡｇとの体積比は、１：１０（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように調節した。次に、スパッタリング法により、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）（ターゲット中におけるＳｎＯ２の含有量は１０重量％）のターゲットを使用し、スパッタリング法により、ＩＴＯ膜を１００ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２６８】
（発光素子１３）
発光素子１２と同様に、第１の電極２１０２を形成し、加熱処理等を行った後、第１の電極２１０２上に複合材料を含む層２１１１を形成した。複合材料を含む層中のＮＰＢと酸化モリブデンの比率は発光素子１２と同じになるように調節し、膜厚は３０ｎｍとなるように成膜した。
【０２６９】
複合材料を含む層２１１１上に、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０２７０】
次に、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）と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）とを共蒸着することにより、正孔輸送層２１１２上に、３０ｎｍの膜厚の発光層２１１３を形成した。ここで、ＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＡ）となるように調節した。
【０２７１】
次に、発光層２１１３上に、Ａｌｑを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の電子輸送層２１１４Ａを形成した。次に、ＢＰｈｅｎを２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２１１４Ｂを形成した。第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０２７２】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。Ｍｇ−Ａｇ膜中のＭｇとＡｇとの比率は発光素子１２と同じようになるように調節し、膜厚は１０ｎｍとなるように成膜した。次に、ＩＴＯ膜を１００ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２７３】
（発光素子１４）
発光素子１２と同様に、第１の電極２１０２を形成し、加熱処理等を行った後、第１の電極２１０２上に複合材料を含む層２１１１を形成した。複合材料を含む層中のＮＰＢと酸化モリブデンの比率は発光素子１２と同じになるように調節し、膜厚は１０ｎｍとなるように成膜した。
【０２７４】
複合材料を含む層２１１１上に、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０２７５】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔輸送層２１１２上に、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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の発光層２１１３Ａを形成した。次に、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）と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）とを共蒸着することにより、第１の発光層２１１３Ａ上に３０ｎｍの膜厚の第２の発光層２１１３Ｂを形成した。ここで、ＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。
【０２７６】
次に、第２の発光層２１１３Ｂ上に、ＢＰｈｅｎを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層２１１４を形成した。電子輸送層２１１４上に、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０２７７】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。Ｍｇ−Ａｇ膜中のＭｇとＡｇとの比率は発光素子２と同じようになるように調節し、膜厚は１０ｎｍとなるように成膜した。次に、ＩＴＯ膜を７０ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２７８】
以上により得られた発光素子１２〜発光素子１４の素子構造を表１０に示す。
【０２７９】
【表１０】
【０２８０】
発光素子１２〜発光素子１４を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０２８１】
発光素子１２〜発光素子１４の電圧−輝度特性を図２４に示す。また、輝度−電流効率特性を図２５に示す。また、各発光素子に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図２６に示す。また、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近のときのＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）を図２７に示す。また、各発光素子における、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流（ｍＡ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）を表１１に示す。
【０２８２】
【表１１】
【０２８３】
表１１、図２６の発光スペクトルおよび図２７からわかるように、発光素子１２は赤色、発光素子１３は緑色、発光素子１４は青色の発光を示している。発光素子１２は、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）で定められた赤色の色度（すなわち、（ｘ，ｙ）＝（０．６７，０．３３））付近の赤色発光を得ることができた。発光素子１３は、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）で定められた緑色の色度（すなわち、（ｘ，ｙ）＝（０．２１，０．７１））付近の緑色発光を得ることができた。発光素子１４は、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）で定められた青色の色度（すなわち、（ｘ，ｙ）＝（０．１４，０．０８））付近の青色発光を得ることができた。
【０２８４】
図２７から、本実施例で作製した発光素子１２〜１４は、ＮＴＳＣ面積比９９．７％であることがわかった。このように、本発明の一態様を適用した発光素子は色純度に優れた発光色を示すことがわかる。よって、本発明の一態様を適用した発光素子を表示装置に適用することにより、色再現性に優れた表示装置を得ることができる。
【０２８５】
また、表１１および図２５からわかるように本実施例で作製した発光素子は、いずれも高い電流効率を示す。よって、本発明の一態様を適用することにより、高い発光効率の発光素子を得ることができる。
【０２８６】
また、表１１および図２４からわかるように、本発明の一態様を適用した発光素子は、駆動電圧が低いため、パワー効率が高い。よって、本発明の一態様を適用することにより、消費電力の低い発光素子を得ることができる。
【実施例８】
【０２８７】
本実施例では、本発明の一態様を適用した発光素子の一例について、図１３（Ａ）を用いて説明する。以下に、本実施例の発光素子の作製方法を示す。
【０２８８】
（発光素子１５）
ガラス基板２１０１上に、第１の電極２１０２を形成した。まず、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜２１２２を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２８９】
次に、基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２５０℃、１時間の加熱処理を行った。
【０２９０】
次に、隔壁を形成するため、感光性ポリイミドを塗布し、露光、現像を行った。その結果、２ｍｍ×２ｍｍの開口部を有する隔壁を形成した。よって、第１の電極の面積は２ｍｍ×２ｍｍとなる。その後、Ｎ２雰囲気下で３００℃、１時間の加熱処理を行った。
【０２９１】
次に、再び基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２００℃、１時間の加熱処理を行った後、ＵＶオゾンクリーニングを行った。
【０２９２】
次に、第１の電極２１０２が形成された面が下方となるように、基板２１０１を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定した。基板２１０１を加熱室に移動させた後、加熱室を１０−４Ｐａ程度まで減圧し、１７０℃、３０分の真空加熱処理を行った。
【０２９３】
次に、基板２１０１を成膜室に移動させ、第１の電極２１０２上に、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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層２１１１を形成した。その膜厚は２００ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で２：０．２２２（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン）となるように調節した。
【０２９４】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層２１１１上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０２９５】
次に、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）と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）とを共蒸着することにより、正孔輸送層２１１２上に、３０ｎｍの膜厚の発光層２１１３を形成した。ここで、ＣｚＰＡと２ＤＰＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：２ＤＰＡＰＡ）となるように調節した。
【０２９６】
次に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）とＮ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）とを共蒸着することにより、発光層２１１３上に１０ｎｍの膜厚の電子の移動を制御する第１の電子輸送層２１１４Ａを形成した。ここで、ＡｌｑとＤＰＱｄとの重量比は、１：０．００５（＝Ａｌｑ：ＤＰＱｄ）となるように調節した。
【０２９７】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電子輸送層２１１４Ａ上に、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２１１４Ｂを形成した。
【０２９８】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０２９９】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。まず、マグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）とを共蒸着することにより、バッファ層２１１５上に１０ｎｍの膜厚のマグネシウム−銀合金（以下、Ｍｇ−Ａｇと示す）膜を形成した。ここで、ＭｇとＡｇとの体積比は、１：９（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように調節した。次に、スパッタリング法により、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）（ターゲット中におけるＳｎＯ２の含有量は１０重量％）のターゲットを使用し、スパッタリング法により、ＩＴＯ膜を７０ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０３００】
（発光素子１６）
発光素子１５における第１の電極を、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜とＴｉ膜の積層とした。つまり、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ（ターゲット中におけるニッケルの含有量は２原子％、また、ランタンの含有量は０．３５原子％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜を３００ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜を６ｎｍの膜厚となるように形成した。さらに、Ｍｇ−Ａｇ膜の体積比を１：１０（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように形成した。それ以外は、発光素子１５と同様に作製した。
【０３０１】
以上により得られた発光素子１５及び発光素子１６の素子構造を表１２に示す。
【０３０２】
【表１２】
【０３０３】
発光素子１５及び発光素子１６を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０３０４】
発光素子１５及び発光素子１６の電圧−輝度特性を図２９に示す。また、輝度−電流効率特性を図３０に示す。また、各発光素子における、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流（ｍＡ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）を表１３に示す。
【０３０５】
【表１３】
【０３０６】
表１３のＣＩＥ色度座標からわかるように、発光素子１５及び発光素子１６は緑色の発光を示している。また、表１３、図２９及び図３０からわかるように、発光素子１５及び発光素子１６は、ほぼ同じような電流効率及び駆動電圧を示している。したがって、本発明の一態様において、第１の電極に用いる材料として、Ａｌ−Ｔｉ膜、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌａ膜のどちらも好ましく用いることができる。また、表１３および図２９からわかるように本実施例で作製した発光素子は、駆動電圧が低いため、パワー効率が高い。よって、本発明の一態様を適用することにより、消費電力の低い発光素子を得ることができる。
【実施例９】
【０３０７】
本実施例では、本発明の一態様を適用した発光素子の一例について、図１３（Ａ）及び図１３（Ｃ）を用いて説明する。発光素子１７及び発光素子１８は、図１３（Ａ）を用いて、発光素子１９は、図１３（Ｃ）を用いて説明する。以下に、本実施例の発光素子の作製方法を示す。
【０３０８】
（発光素子１７）
ガラス基板２１０１上に、第１の電極２１０２を形成した。まず、Ａｌ−Ｔｉ（ターゲット中におけるチタンの含有量は１重量％）のターゲットを使用し、ガラス基板上に、スパッタリング法で、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１を４０ｎｍの膜厚となるように形成した。次に、チタン（Ｔｉ）のターゲットを使用し、Ａｌ−Ｔｉ膜２１２１上に、スパッタリング法で、Ｔｉ膜２１２２を６ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０３０９】
次に、基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２５０℃、１時間の加熱処理を行った。
【０３１０】
次に、隔壁を形成するため、感光性ポリイミドを塗布し、露光、現像を行った。その結果、２ｍｍ×２ｍｍの開口部を有する隔壁を形成した。よって、第１の電極の面積は２ｍｍ×２ｍｍとなる。その後、Ｎ２雰囲気下で３００℃、１時間の加熱処理を行った。
【０３１１】
次に、再び基板２１０１の洗浄を行い、Ｎ２雰囲気下で２００℃、１時間の加熱処理を行った後、ＵＶオゾンクリーニングを行った。
【０３１２】
次に、第１の電極２１０２が形成された面が下方となるように、基板２１０１を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定した。基板２１０１を加熱室に移動させた後、加熱室を１０−４Ｐａ程度まで減圧し、１７０℃、３０分の真空加熱処理を行った。
【０３１３】
次に、基板２１０１を成膜室に移動させ、第１の電極２１０２上に、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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層２１１１を形成した。その膜厚は１９０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で２：０．２２２（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン）となるように調節した。
【０３１４】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層２１１１上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１１２を形成した。
【０３１５】
次に、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）と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）とを共蒸着することにより、正孔輸送層２１１２上に３０ｎｍの膜厚の発光層２１１３を形成した。ここで、ＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＡとの重量比は、１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＡ）となるように調節した。
【０３１６】
次に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）とＮ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）とを共蒸着することにより、発光層２１１３上に１０ｎｍの膜厚の電子の移動を制御する第１の電子輸送層２１１４Ａを形成した。ここで、ＡｌｑとＤＰＱｄとの重量比は、１：０．００５（＝Ａｌｑ：ＤＰＱｄ）となるように調節した。
【０３１７】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電子輸送層２１１４Ａ上に、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２１１４Ｂを形成した。
【０３１８】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚となるように成膜し、バッファ層２１１５を形成した。
【０３１９】
次に、バッファ層２１１５上に第２の電極２１０４を形成した。まず、マグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）とを共蒸着することにより、バッファ層２１１５上に１０ｎｍの膜厚のマグネシウム−銀合金（以下、Ｍｇ−Ａｇと示す）膜を形成した。ここで、ＭｇとＡｇとの体積比は、１：９（＝Ｍｇ：Ａｇ）となるように調節した。次に、スパッタリング法により、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）（ターゲット中におけるＳｎＯ２の含有量は１０重量％）のターゲットを使用し、スパッタリング法により、ＩＴＯ膜を７０ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０３２０】
（発光素子１８）
発光素子１７における第２の電極をＡｇ膜とした以外は、発光素子１７と同様に作製した。つまり、第２の電極２１０４として１０ｎｍの膜厚のＡｇ膜を形成した。
【０３２１】
（発光素子１９）
発光素子１７におけるバッファ層を形成しなかった以外は、発光素子１７と同様に作成した。つまり第２の電子輸送層２１１４Ｂ上に第２の電極２１０４を形成した。
【０３２２】
以上により得られた発光素子１７〜発光素子１９の素子構造を表１４に示す。
【０３２３】
【表１４】
【０３２４】
発光素子１７〜発光素子１９を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０３２５】
発光素子１７〜発光素子１９の電圧−輝度特性を図３１に示す。また、輝度−電流効率特性を図３２に示す。また、各発光素子における、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流（ｍＡ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）を表１５に示す。
【０３２６】
【表１５】
【０３２７】
表１５のＣＩＥ色度座標からわかるように、いずれの発光素子も緑色の発光を示している。また、表１５、図３１からわかるように、発光素子１７は、発光素子１８に比べ、駆動電圧が大幅に低減している。さらに、表１５、図３２からわかるように、発光素子１７は、発光素子１８に比べ、電流効率が上昇している。これは、陰極にＭｇ−Ａｇ膜を用いることにより、ＥＬ層への電子注入性が良好となることを示している。したがって、本発明の一態様において、陰極はＭｇ−Ａｇ膜を用いることが好ましい。Ｍｇ−Ａｇ膜を用いることによって、第２の電極からの電子注入性が良好となり、駆動電圧を低減し、電流効率を上昇させることができる。以上のことから、本発明の一態様を適用することにより、高い発光効率を維持したまま、低駆動電圧の発光素子を得ることができる。
【０３２８】
また、表１５、図３１及び図３２からわかるように、発光素子１７は、発光素子１９に比べ、駆動電圧が低く、電流効率が上昇している。これは、バッファ層を設けることにより、電子注入性が良好となるためである。したがって、本発明において、発光素子はバッファ層を有することが好ましい。よって、本発明の一態様を適用することにより、高い発光効率で消費電力の低い発光素子を得ることができる。
【０３２９】
次に、発光素子１７の信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図３３に示す。図３３において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。信頼性試験は、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で本実施例の発光素子１７を駆動した。図３３から、発光素子１７の５００時間後の輝度は初期輝度の７９％を保っていた。したがって、発光素子１７は高い信頼性を示すことが明らかとなった。また、この信頼性試験の結果から、本発明の一態様を適用した発光素子は、長寿命な発光素子の実現に効果があることが明らかとなった。
【符号の説明】
【０３３０】
１０１ 基板
１０２ 第１の電極
１０３ ＥＬ層
１０４ 第２の電極
１１１ 複合材料を含む層
１１２ 正孔輸送層
１１３ 発光層
１１４ 電子輸送層
１１５ 電子注入層（バッファ層）
１２１ アルミニウムを含む合金の膜（アルミニウム合金膜）
１２２ 金属または金属酸化物を含む膜
５０１ 第１の電極
５０２ 第２の電極
５１１ 第１の発光ユニット
５１２ 第２の発光ユニット
５１３ 電荷発生層
６０１ ソース側駆動回路
６０２ 画素部
６０３ ゲート側駆動回路
６０４ 封止基板
６０５ シール材
６０７ 空間
６０８ 配線
６０９ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
６１０ 素子基板
６１１ スイッチング用ＴＦＴ
６１２ 電流制御用ＴＦＴ
６１３ 第１の電極
６１４ 絶縁物
６１６ ＥＬ層
６１７ 第２の電極
６１８ 発光素子
６２３ Ｎチャネル型ＴＦＴ
６２４ Ｐチャネル型ＴＦＴ
７０１ 本体
７０２ 表示部
７０３ 操作スイッチ
７０４ 操作スイッチ
７１０ 本体
７１１ 表示部
７１２ メモリ部
７１３ 操作部
７１４ イヤホン
９０１ 筐体
９０２ 液晶層
９０３ バックライト
９０４ 筐体
９０５ ドライバＩＣ
９０６ 端子
９５１ 基板
９５２ 電極
９５３ 絶縁層
９５４ 隔壁層
９５５ ＥＬ層
９５６ 電極
１００１ 筐体
１００２ 筐体
１１０１ 表示部
１１０２ スピーカー
１１０３ マイクロフォン
１１０４ 操作キー
１１０５ ポインティングデバイス
１１０６ カメラ用レンズ
１１０７ 外部接続端子
１１０８ イヤホン端子
１２０１ キーボード
１２０２ 外部メモリスロット
１２０３ カメラ用レンズ
１２０４ ライト
２００１ 筐体
２００２ 光源
２１０１ 基板
２１０２ 第１の電極
２１０４ 第２の電極
２１１１ 複合材料を含む層
２１１２ 正孔輸送層
２１１３ 発光層
２１１３Ａ 第１の発光層
２１１３Ｂ 第２の発光層
２１１４ 電子輸送層
２１１４Ａ 第１の電子輸送層
２１１４Ｂ 第２の電子輸送層
２１１５ バッファ層
２１２１ Ａｌ−Ｔｉ膜
２１２２ Ｔｉ膜
３００１ 照明装置
３００２ テレビ装置
９１０１ 筐体
９１０２ 支持台
９１０３ 表示部
９１０４ スピーカー部
９１０５ ビデオ入力端子
９２０１ 本体
９２０２ 筐体
９２０３ 表示部
９２０４ キーボード
９２０５ 外部接続ポート
９２０６ ポインティングデバイス
９４０１ 本体
９４０２ 筐体
９４０３ 表示部
９４０４ 音声入力部
９４０５ 音声出力部
９４０６ 操作キー
９４０７ 外部接続ポート
９４０８ アンテナ
９５０１ 本体
９５０２ 表示部
９５０３ 筐体
９５０４ 外部接続ポート
９５０５ リモコン受信部
９５０６ 受像部
９５０７ バッテリー
９５０８ 音声入力部
９５０９ 操作キー
９５１０ 接眼部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられた陽極と、
有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層と、
発光層と、
透光性を有する陰極とを有し、
前記陽極は、アルミニウムを含む合金の膜とチタンまたは酸化チタンを含む膜の積層であり、
前記チタンまたは酸化チタンを含む膜と前記複合材料を含む層は接している発光素子。
【請求項２】
基板上に設けられた陽極と、
有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層と、
発光層と
バッファ層と、
透光性を有する陰極とを有し、
前記陽極は、アルミニウムを含む合金の膜とチタンまたは酸化チタンを含む膜の積層であり、
前記チタンまたは酸化チタンを含む膜と前記複合材料を含む層は接しており、
前記陰極は、マグネシウムと銀を含む合金膜と透光性を有する膜との積層であり、
前記バッファ層と前記マグネシウムと銀を含む合金膜とは接している発光素子。
【請求項３】
請求項２において、
前記透光性を有する膜は、酸化インジウム−酸化スズ膜、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ膜、酸化インジウム−酸化亜鉛膜、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膜、酸化モリブデン膜、酸化スズ膜、酸化亜鉛膜、酸化マグネシウム膜、酸化珪素膜、酸化アルミニウム膜、酸化チタン膜、酸化ジルコニウム膜、窒化珪素膜、窒化アルミニウム膜、窒化チタン膜、窒化ジルコニウム膜、炭化珪素膜、炭化アルミニウム膜のいずれか一である発光素子。
【請求項４】
請求項２または請求項３において、
前記バッファ層は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属またはこれらの化合物を有する発光素子。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のいずれか一項において、
前記マグネシウムと銀を含む合金膜における銀の割合は、体積比で２：８（＝Ｍｇ：Ａｇ）かそれよりも多い発光素子。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
前記アルミニウムを含む合金の膜は、アルミニウムとチタンの合金の膜、アルミニウムとネオジムの合金の膜、またはアルミニウムとニッケルの合金の膜である発光素子。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記金属酸化物は、酸化モリブデンである発光素子。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の発光素子と、前記発光素子の発光を制御する制御回路とを有する発光装置。
【請求項９】
表示部を有し、
前記表示部は、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の発光素子と前記発光素子の発光を制御する制御回路とを備える電子機器。
【請求項１０】
請求項８に記載の発光装置を用いた照明装置。
【請求項１】
基板上に設けられた陽極と、
有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層と、
発光層と、
透光性を有する陰極とを有し、
前記陽極は、アルミニウムを含む合金の膜とチタンまたは酸化チタンを含む膜の積層であり、
前記チタンまたは酸化チタンを含む膜と前記複合材料を含む層は接している発光素子。
【請求項２】
基板上に設けられた陽極と、
有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層と、
発光層と
バッファ層と、
透光性を有する陰極とを有し、
前記陽極は、アルミニウムを含む合金の膜とチタンまたは酸化チタンを含む膜の積層であり、
前記チタンまたは酸化チタンを含む膜と前記複合材料を含む層は接しており、
前記陰極は、マグネシウムと銀を含む合金膜と透光性を有する膜との積層であり、
前記バッファ層と前記マグネシウムと銀を含む合金膜とは接している発光素子。
【請求項３】
請求項２において、
前記透光性を有する膜は、酸化インジウム−酸化スズ膜、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ膜、酸化インジウム−酸化亜鉛膜、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膜、酸化モリブデン膜、酸化スズ膜、酸化亜鉛膜、酸化マグネシウム膜、酸化珪素膜、酸化アルミニウム膜、酸化チタン膜、酸化ジルコニウム膜、窒化珪素膜、窒化アルミニウム膜、窒化チタン膜、窒化ジルコニウム膜、炭化珪素膜、炭化アルミニウム膜のいずれか一である発光素子。
【請求項４】
請求項２または請求項３において、
前記バッファ層は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属またはこれらの化合物を有する発光素子。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のいずれか一項において、
前記マグネシウムと銀を含む合金膜における銀の割合は、体積比で２：８（＝Ｍｇ：Ａｇ）かそれよりも多い発光素子。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
前記アルミニウムを含む合金の膜は、アルミニウムとチタンの合金の膜、アルミニウムとネオジムの合金の膜、またはアルミニウムとニッケルの合金の膜である発光素子。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記金属酸化物は、酸化モリブデンである発光素子。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の発光素子と、前記発光素子の発光を制御する制御回路とを有する発光装置。
【請求項９】
表示部を有し、
前記表示部は、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の発光素子と前記発光素子の発光を制御する制御回路とを備える電子機器。
【請求項１０】
請求項８に記載の発光装置を用いた照明装置。
【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２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【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２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【公開番号】特開２０１０−１５３３６５（Ｐ２０１０−１５３３６５Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５８６１０（Ｐ２００９−２５８６１０）
【出願日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【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７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【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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