発光装置
【課題】幅広い波長領域にスペクトルを有する高効率な白色発光素子を提供する。また、白色の色度が経時変化しにくい白色発光素子を提供する。また、発光スペクトルの形状が電流密度に依存しにくい白色発光素子を提供する。
【解決手段】基板２００上に第１の発光素子２１０と第２の発光素子２２０が直列に積層されており、第１の発光素子２１０は、第１の陽極２１１と第１の陰極２１３の間に発光層２１２を有する構造であり、第２の発光素子２２０は、第２の陽極２２１と第２の陰極２２３の間に発光層２２２を有する構造である。ここで、発光層２１２は、青色〜青緑色の領域と黄色〜橙色の領域の両方にピークを有する第１の発光スペクトル２３０を示し、発光層２２２は、橙色〜赤色の領域にピークを有する第２の発光スペクトル２４０を示す構成とする。
【解決手段】基板２００上に第１の発光素子２１０と第２の発光素子２２０が直列に積層されており、第１の発光素子２１０は、第１の陽極２１１と第１の陰極２１３の間に発光層２１２を有する構造であり、第２の発光素子２２０は、第２の陽極２２１と第２の陰極２２３の間に発光層２２２を有する構造である。ここで、発光層２１２は、青色〜青緑色の領域と黄色〜橙色の領域の両方にピークを有する第１の発光スペクトル２３０を示し、発光層２２２は、橙色〜赤色の領域にピークを有する第２の発光スペクトル２４０を示す構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光性の有機化合物または無機化合物を有し、電圧を印加することにより発
光する発光素子に関する。特に、白色発光を呈する発光素子、およびそれを用いた発光装
置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光素子の一種として、発光性の有機化合物を用いた発光素子の研究開発が盛ん
に行われている。この発光素子の一般的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物ま
たは無機化合物を含む層（以下、「発光層」と記す）を挟んだものであり、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ホールがそれぞれ発光層に注入・輸送され
る。そして、それらキャリア（電子およびホール）が再結合することにより、発光性の有
機化合物または無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。
【０００３】
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
態が可能であり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光と
呼ばれている。
【０００４】
このような発光素子は通常、サブミクロン〜数ミクロン程度の薄膜で形成されるため、
薄型軽量に作製できることが大きな利点である。また、キャリアが注入されてから発光に
至るまでの時間はせいぜいマイクロ秒あるいはそれ以下であるため、非常に応答速度が速
いことも特長の一つである。また、数ボルト〜数十ボルト程度の直流電圧で十分な発光が
得られるため、消費電力も比較的少ない。これらの利点から、上述した発光素子は、次世
代のフラットパネルディスプレイ素子として注目されている。
【０００５】
また、このような発光素子においては、一対の電極および発光層を膜状に形成するため
、大面積の素子を形成することにより、面状の発光を容易に得ることができる。このこと
は、白熱電球やＬＥＤ（点光源）、あるいは蛍光灯（線光源）などの光源では得難い特色
であるため、上述した発光素子は照明等の光源としての利用価値も高い。
【０００６】
これらの応用分野を考えると、上述したような発光素子において、白色発光素子の開発
は重要なテーマの一つと言える。十分な輝度、発光効率、素子寿命そして色度の白色発光
素子が得られれば、それとカラーフィルターを組み合わせることにより良質なフルカラー
ディスプレイを作製できるし、また、バックライトや照明などの白色光源への応用も期待
できるためである。
【０００７】
現在、白色発光素子としては、赤、緑、青（光の三原色）の各波長領域にピークを有す
る白色発光ではなく、補色の関係（例えば青色発光と黄橙色発光）を組み合わせた白色発
光を示す発光素子（以下、「２波長型白色発光素子」と記す）が主流である（例えば、非
特許文献１参照）。
【０００８】
非特許文献１においては、補色の関係にある２つの発光層が接するように積層すること
により、白色発光を達成している。このような２波長型白色発光素子は、発光効率が高く
、また比較的良好な素子寿命を得ることができる。非特許文献１においても、初期輝度４
００ｃｄ／ｍ2で、輝度の半減期は１００００ｈｒという値を達成している。
【０００９】
しかしながら、２波長型白色発光素子は、ＣＩＥ色度座標上では良好な白色を得ること
ができるが、その発光スペクトルは連続的ではなく、補色の関係にある２つのピークしか
有さない。従って、自然光に近いブロードな白色光を得ることは困難である。また、補色
の一方のスペクトルが電流密度や点灯時間に依存して増減してしまうと、色度は白色から
大きくずれてしまいやすい。また、補色の一方のスペクトルが増減すると、カラーフィル
ターと組み合わせたフルカラーディスプレイを考慮した場合、赤、緑、青のカラーフィル
ターの透過スペクトルと素子の発光スペクトルが合致せず、所望の色がでにくくなってし
まう。
【００１０】
一方、上述のような２波長型白色発光素子ではなく、赤、緑、青の各波長領域にそれぞ
れピークを有する発光スペクトルを持つ白色発光素子（以下、「３波長型白色発光素子」
と記す）の研究開発も進められている（例えば、非特許文献２および非特許文献３参照）
。非特許文献２は赤、緑、青の３つの発光層を積層する構成であり、非特許文献３は１つ
の発光層の中に赤、緑、青の発光を示す発光材料を添加する構成である。
【００１１】
しかしながら、これらの３波長型白色発光素子は、発光効率や素子寿命の点で２波長型
白色発光素子に及ばず、より大きな改善が必要である。また、非特許文献２でも示されて
いるような素子は、流れる電流密度に依存してスペクトルが変化するなど、安定した白色
光が得られない場合が多いことが知られている。
【００１２】
また、非特許文献１〜３とは異なる観点で、白色発光素子を得ようという試みもなされ
ている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。これら特許文献１〜２は、複数の
発光素子を直列に積層し、それぞれの発光素子からの発光を重ねることにより、高い電流
効率（ある電流密度に対して得られる輝度）を得ようという試みである。そして、この時
に異なる発光色の発光素子を直列に積層することにより、白色発光素子を得ることもでき
ることが開示されている。
【００１３】
しかしながら、特許文献１〜２で開示されている手法では、例えば３波長型白色発光素
子を得る場合は３つの素子を直列に積層する必要がある。つまり、幅広い波長領域にスペ
クトルを有する白色発光素子（異なる発光色が多数混ざった白色発光素子）を作製しよう
とすれば、その分、直列に積層する発光素子の数も大幅に増えてしまい、駆動電圧が何倍
にもなってしまう。また、発光素子を数多く直列に積層するがために、積層した総膜厚が
大きくなり、光学的な干渉を受けやすくなってしまうため、発光スペクトルを細かくチュ
ーニングすることが困難になる。
【００１４】
以上で述べたように、従来の２波長型白色発光素子は発光効率が高く素子寿命も良好で
あるが、幅広い波長領域にスペクトルを有さないという問題があり、また、それに付随し
て白色の色度が経時変化しやすい。また、従来の３波長型白色発光素子は発光効率が低く
素子寿命も悪い上に、スペクトルの形状が電流密度に依存しやすいという問題点がある。
さらに、特許文献１〜２で開示されている手法により幅広い波長領域にスペクトルを有す
る白色発光素子を得ようとすると、直列に積層する発光素子の数が大幅に増えてしまい、
駆動電圧が大幅に上昇するため現実的ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００３−２６４０８５
【特許文献２】特開２００３−２７２８６０
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】Ｃｈｉｓｈｉｏ Ｈｏｓｏｋａｗａ、外７名、ＳＩＤ ０１ ＤＩＧＥＳＴ、３１．３（ｐ．５２２−ｐ．５２５）（２００１）
【非特許文献２】Ｊ．Ｋｉｄｏ、外２名、サイエンス、ｖｏｌ．２６７、１３３２−１３３４（１９９５）
【非特許文献３】Ｊ．Ｋｉｄｏ、外２名、アプライド フィジクス レターズ、Ｖｏｌ．６７（１６）、２２８１−２２８３（１９９５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで本発明では、幅広い波長領域にスペクトルを有する高効率な白色発光素子を提供
することを課題とする。また、白色の色度が経時変化しにくい白色発光素子を提供するこ
とを課題とする。また、発光スペクトルの形状が電流密度に依存しにくい白色発光素子を
提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、２波長型白色発光素子のように２つのピークを有
する発光スペクトルを示す発光素子と、その発光素子の発光スペクトルのピークとは異な
る位置にピークを有する発光スペクトルを示すもう一つの発光素子とを、直列に積層し、
その両方のスペクトルを重ね合わせた発光を得ることにより、課題を解決できることを見
出した。この時、直列に積層する２つの素子は、いずれも２つのピークを有する発光スペ
クトルを示すことが好ましい。
【００１９】
従って本発明の構成は、第１の陽極と第１の陰極との間に発光性の有機化合物を含む第
１の発光層を有する第１の発光素子と、第２の陽極と第２の陰極との間に発光性の有機化
合物を含む第２の発光層を有する第２の発光素子とが直列に積層された発光素子であって
、前記第１の陰極と前記第２の陽極は接しており、前記第１の発光素子または前記第２の
発光素子のいずれか一方は、少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示
し、他方は前記２つのピークとは異なる位置にピークを有する第２の発光スペクトルを示
し、前記第１の発光スペクトルと前記第２の発光スペクトルを合わせた発光スペクトルを
示す発光素子である。
【００２０】
この時、前記第２の発光スペクトルは、少なくとも２つのピークを有することが好まし
い。
【００２１】
また、本発明の他の構成は、第１の陽極と第１の陰極との間に発光性の有機化合物を含
む第１の発光層を有する第１の発光素子と、第２の陽極と第２の陰極との間に発光性の有
機化合物を含む第２の発光層を有する第２の発光素子とが直列に積層された発光素子であ
って、前記第１の陰極と前記第２の陽極は接しており、前記第１の発光素子または前記第
２の発光素子のいずれか一方は、補色の関係にある２種の発光色からなる第１の発光色を
示し、他方は前記２種の発光色とは異なる第２の発光色を示し、前記第１の発光色と前記
第２の発光色を合わせた発光を示す発光素子である。
【００２２】
この時、前記第２の発光色は、補色の関係にある２種の発光色からなり、その２種の発
光色は前記第１の発光色で補色の関係にある２種の発光色とは異なることが好ましい。
【００２３】
なお、補色の関係としては、青色〜青緑色の波長領域と黄色〜橙色の波長領域との組み
合わせが好ましい。従って本発明の他の構成は、第１の陽極と第１の陰極との間に発光性
の有機化合物を含む第１の発光層を有する第１の発光素子と、第２の陽極と第２の陰極と
の間に発光性の有機化合物を含む第２の発光層を有する第２の発光素子とが直列に積層さ
れた発光素子であって、前記第１の陰極と前記第２の陽極は接しており、前記第１の発光
素子または前記第２の発光素子のいずれか一方は、青色〜青緑色の波長領域および黄色〜
橙色の波長領域の両方にピークを有する第１の発光スペクトルを示し、他方は前記第１の
発光スペクトルとは異なる位置にピークを有する第２の発光スペクトルを示し、前記第１
の発光スペクトルと前記第２の発光スペクトルを合わせた発光スペクトルを示す発光素子
である。
【００２４】
この時、前記第２の発光スペクトルは、前記第１の発光スペクトルとは異なる補色の関
係となるように、青緑色〜緑色の波長領域および橙色〜赤色の波長領域の両方にピークを
有する発光スペクトルであることが好ましい。
【００２５】
また、青色〜青緑色の波長領域と黄色〜橙色の波長領域の両方にピークを有する発光ス
ペクトルとしては、４３０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域および５５０ｎｍ〜６００ｎｍの
波長領域の両方にピークを有することが好ましい。従って本発明の他の構成は、第１の陽
極と第１の陰極との間に発光性の有機化合物を含む第１の発光層を有する第１の発光素子
と、第２の陽極と第２の陰極との間に発光性の有機化合物を含む第２の発光層を有する第
２の発光素子とが直列に積層された発光素子であって、前記第１の陰極と前記第２の陽極
は接しており、前記第１の発光素子または前記第２の発光素子のいずれか一方は、４３０
ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域および５５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長領域の両方にピークを
有する第１の発光スペクトルを示し、他方は前記第１の発光スペクトルのピークとは異な
る位置にピークを有する第２の発光スペクトルを示し、前記第１の発光スペクトルと前記
第２の発光スペクトルを合わせた発光スペクトルを示す発光素子である。
【００２６】
この時、前記第２の発光スペクトルは、青緑色〜緑色の波長領域および橙色〜赤色の波
長領域の両方にピークを有するように、４８０〜５５０ｎｍの波長領域および６００ｎｍ
〜６８０ｎｍの波長領域の両方にピークを有することが好ましい。
【００２７】
なお、上述した本発明の構成においては、前記第１の発光層は、第３の発光層と、前記
第３の発光層とは異なる発光色を示す第４の発光層と、を有することが好ましい。この時
、前記第３の発光層と前記第４の発光層が互いに接して設けられている構成が、作製しや
すく好適である。
【００２８】
また、上述した本発明の構成においては、前記第２の発光層は、第５の発光層と、前記
第５の発光層とは異なる発光色を示す第６の発光層と、を有することが好ましい。この時
、前記第５の発光層と前記第６の発光層が互いに接して設けられている構成が、作製しや
すく好適である。
【００２９】
そして、以上で述べたような本発明の発光素子を用いて発光装置を作製することにより
、幅広い波長領域にスペクトルを有する高効率な発光装置、色度が経時変化しにくい発光
装置、あるいは発光スペクトルの形状が電流密度に依存しにくい発光装置を提供すること
ができる。従って本発明では、本発明の発光素子を用いた発光装置も含むものとする。特
に、本発明の発光素子は幅広い波長領域にスペクトルを有するため、発光装置としてはカ
ラーフィルターをさらに有する発光装置や照明器具が好ましい。
【００３０】
なお、本明細書中における発光装置とは、発光素子を用いた発光体や画像表示デバイス
などを指す。また、発光素子にコネクター、例えばフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：
Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕ
ｔｏｍａｔｅｄ 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。
【発明の効果】
【００３１】
本発明を実施することで、幅広い波長領域にスペクトルを有する高効率な白色発光素子
を提供することができる。また、白色の色度が経時変化しにくい白色発光素子を提供する
ことができる。また、発光スペクトルの形状が電流密度に依存しにくい白色発光素子を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の発光素子の基本的概念を示す図。
【図２】本発明の発光素子の構成例を示す図。
【図３】本発明の発光素子の構成例を示す図。
【図４】本発明の発光素子の構成例を示す図。
【図５】実施例１における本発明の発光素子の構造を示す図。
【図６】実施例２における本発明の発光素子の構造を示す図。
【図７】本発明の発光素子を用いた発光装置の構造を示す図。
【図８】本発明の発光装置を用いた電気器具の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下では、本発明の実施形態について、基本的な構成、動作原理および具体的な構成例
を挙げて詳細に説明する。なお、発光素子は、発光を取り出すために少なくともどちらか
一方の電極が透明であれば良い。従って、基板上に透明な電極を形成し、基板側から光を
取り出す従来の素子構造だけではなく、実際は、基板とは逆側から光を取りだす構造や、
電極の両側から光を取り出す構造も適用可能である。
【００３４】
まず、本発明の発光素子の基本的な構成について、図１（ａ）を用いて説明する。図１
（ａ）は、基板１００上に第１の発光素子１１０と第２の発光素子１２０が直列に積層さ
れた、本発明の発光素子の構成例である。第１の発光素子１１０は、第１の陽極１１１と
第１の陰極１１３の間に第１の発光素子の発光層１１２を有する構造であり、また、第２
の発光素子１２０は、第２の陽極１２１と第２の陰極１２３の間に第２の発光素子の発光
層１２２を有する構造である。発光層１１２および１２２は、いずれも発光性の有機化合
物を含む。
【００３５】
このような発光素子に対し、第１の陽極１１１側をプラスに、第２の陰極１２３側をマ
イナスにバイアスを印加すると、ある電流密度Ｊの電流が素子に流れる。この時、第１の
陽極１１１から第１の発光素子の発光層１１２にホールが、第１の陰極１１３から第１の
発光素子の発光層１１２に電子がそれぞれ注入され、再結合に至ることにより、第１の発
光素子から第１の発光１３０が得られる。また、第２の陽極１２１から第２の発光素子の
発光層１２２にホールが、第２の陰極１２３から第２の発光素子の発光層１２２に電子が
それぞれ注入され、再結合に至ることにより、第２の発光素子から第２の発光１４０が得
られる。つまり、第１の発光素子１１０と第２の発光素子１２０の両方から発光が得られ
るわけである。
【００３６】
なお、回路的に見れば図１（ｂ）のようになり、第１の発光素子１１０および第２の発
光素子１２０に共通の電流密度Ｊの電流が流れ、それぞれその電流密度Ｊに対応した輝度
（図１（ｂ）ではそれぞれＬ１およびＬ２）で発光することになる。この時、図１（ａ）
に示した例では、第１の陽極１１１、第１の陰極１１３、第２の陽極１２１を光透過性と
することにより、第１の発光１３０と第２の発光１４０の両方を取り出すことができる。
【００３７】
ここで、本発明においては、第１の発光１３０および第２の発光１４０のうちいずれか
一方は、少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し、他方はそれと異
なる位置にピークを有する第２の発光スペクトルを示すことが特徴である。例えば、第１
の発光１３０が青色〜青緑色の波長領域および黄色〜橙色の波長領域の両方にピークを有
する第１の発光スペクトルを示し、第２の発光１４０が橙色〜赤色の波長領域にピークを
有する第２の発光スペクトルを示すような構成である（詳細は下記実施形態１にて説明す
る）。なお、青色〜青緑色の発光色と黄色〜橙色の発光色は、補色の関係にある発光色で
ある。
【００３８】
発光性の有機化合物が電流によって励起されて発光に至る発光素子では、２つのピーク
を有する発光スペクトル（上述の例では第１の発光スペクトル）を示す発光を得るのは、
従来技術の２波長型白色発光素子に代表されるように比較的容易である。しかしながら、
３つ以上のピークを有する発光スペクトルを得る、あるいはブロードな発光スペクトルを
得るというのは非常に困難である。その技術的課題を克服する手法が、本発明の構成であ
る。すなわち、２波長型白色発光素子のような２つのピークを有する発光スペクトルを示
す発光素子（上述の例では第１の発光素子）をベースに、それだけでは補完しきれない領
域の発光スペクトルを有する発光素子を直列に積層し、発光を重ね合わせる構成である。
この構成であれば、単に１つのピークしか有さない発光素子を直列に積層するよりは、積
層する素子の数を減らすことができ、それに伴って駆動電圧の上昇を抑えることができる
ため有用である。また、図１（ｂ）で示したように、本発明の発光素子においては、ある
電流密度Ｊに対して得られるＬ１の輝度とＬ２の輝度の両方を加算した輝度が得られるた
め、電流に対する輝度（すなわち電流効率）も高い値が得られる。
【００３９】
なお、上述の説明では、第１の発光素子１１０が、少なくとも２つのピークを有する第
１の発光スペクトル示し、第２の発光素子１２０がそれと異なる位置にピークを有する第
２の発光スペクトルを示す場合を例に説明したが、それとは逆の構成であっても良い。す
なわち、第１の発光素子１１０が前記第２の発光スペクトルを示し、第２の発光素子１２
０が前記第１の発光スペクトルを示しても良い。また、図１（ａ）では第１の陽極１１１
側に基板１００が設置されている構成としたが、逆に第２の陰極１２３側に設置されてい
る構成であっても良い。さらに、図１（ａ）では第１の陽極１１１側から発光を取り出す
構成としているが、図４（ａ）に示すように第２の陰極１２３側から発光を取り出す構成
や、図４（ｂ）に示すようにその両方から発光を取り出す構成であっても良い。
【００４０】
以上では、発光層１１２及び発光層１２２に発光性の有機化合物を含む場合を説明した
が、発光層は発光性の無機化合物を含んでも良い。つまり１１０と１２０を無機のＬＥＤ
とする。そして、第１の発光１３０および第２の発光１４０のうちいずれか一方は、少な
くとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し、他方はそれと異なる位置にピ
ークを有する第２の発光スペクトルを示すことを特徴とする。例えば、第１の発光１３０
が青色〜青緑色の波長領域および黄色〜橙色の波長領域の両方にピークを有する第１の発
光スペクトルを示し、第２の発光１４０が橙色〜赤色の波長領域にピークを有する第２の
発光スペクトルを示すような構成である。なお、第１の発光スペクトルが有する２つのピ
ークに相当する発光色は補色の関係にある。また、第２の発光スペクトルも補色の関係に
ある２種の波長領域のそれぞれにピークを有してもよい。その場合は、第２の発光スペク
トルは、第１の発光スペクトルを構成するピークとは異なる位置にあるピークを有するの
が好ましい。つまり第１の発光を構成する２種の発光色と第２の発光を構成する２種の発
光色は異なることが好ましい。
【００４１】
また、図１に示したような電流によって発光に至る発光素子だけでなく、無機ＥＬのよ
うな衝突励起型の発光素子においても、本願の概念は適用できる。
【００４２】
すなわち、２つの衝突励起型の発光素子を直列に接続する。そして、２つの衝突励起型
の発光素子のうち一方は、少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し
、他方はそれと異なる位置にピークを有する第２の発光スペクトルを示すことを特徴とす
る。第１の発光スペクトルが有する２つのピークに対応する発光色は補色の関係にある。
また、第２の発光スペクトルも補色の関係にある２種の波長領域のそれぞれにピークを有
してもよい。その場合は、第２の発光スペクトルは、第１の発光スペクトルを構成するピ
ークとは異なる位置にあるピークを有するのが好ましい。つまり、２つの衝突励起型の発
光素子のうち、一方の発光素子からの発光を構成する２種の発光色と、他方の発光素子か
らの発光を構成する２種の発光色は異なることが好ましい。
【００４３】
また、補色の関係としては、青色〜青緑色の波長領域と黄色〜橙色の波長領域を例に説
明したが、他の補色の関係（例えば、青緑色〜緑色の波長領域と橙色〜赤色の波長領域）
を用いても良い。また、第１の発光素子の発光色と第２の発光素子の発光色において、そ
れぞれ異なる補色の関係を適用することにより、非常にブロードな白色光を得ることがで
きるため好ましい（詳細は下記実施形態２にて説明する）。
【００４４】
以上で述べたような構成とすることで、可視光領域の多くをカバーでき、高効率な白色
光を容易に得ることができる。次に、以下では、発光色の組み合わせを考慮した構成例を
挙げ、従来技術に対する利点を加えながら説明する。
【００４５】
［実施形態１］
図２（ａ）に素子構成を示した。図２（ａ）は、基板２００上に第１の発光素子２１０
と第２の発光素子２２０が直列に積層された、本発明の発光素子の構成例である。第１の
発光素子２１０は、第１の陽極２１１と第１の陰極２１３の間に第１の発光素子の発光層
２１２を有する構造であり、また、第２の発光素子２２０は、第２の陽極２２１と第２の
陰極２２３の間に第２の発光素子の発光層２２２を有する構造である。
【００４６】
ここで、第１の発光素子の発光層２１２は、青色〜青緑色の波長領域にピークを有する
発光スペクトルを示す第１の発光層２１２−１と、黄色〜橙色の波長領域にピークを有す
る発光スペクトルを示す第２の発光層２１２−２とで構成されている。また、第２の発光
素子の発光層２２２は橙色〜赤色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す。な
お、第１の発光層２１２−１と第２の発光層２１２−２は逆の積層順であっても良い。
【００４７】
このような発光素子に対し、第１の陽極２１１側をプラスに、第２の陰極２２３側をマ
イナスにバイアスを印加すると、第１の発光２３０と第２の発光２４０が得られる。第１
の発光２３０は、第１の発光層２１２−１および第２の発光層２１２−２の両方からの発
光を合わせたものであるので、図２（ｂ）に示す通り、青色〜青緑色の波長領域および黄
色〜橙色の波長領域の両方にピークを有する発光スペクトルを示す。すなわち、第１の発
光素子は２波長型の白色または白に近い発光色（青みがかった白、黄みがかった白等）を
示すものである。また、第２の発光２４０は、図２（ｂ）に示す通り、橙色〜赤色の波長
領域にピークを有する発光スペクトルを示す。
【００４８】
したがって、本実施形態１における本発明の発光素子は、第１の発光２３０および第２
の発光２４０が重ね合わさる結果、青色〜青緑色の波長領域、黄色〜橙色の波長領域、橙
色〜赤色の波長領域をカバーする発光が得られる。
【００４９】
第１の発光素子は、従来でもよく用いられる補色の関係を用いた２波長型白色発光素子
と同様の構成であり、高輝度かつ素子寿命の良好な白色または白に近い発光色の発光素子
を達成できるが、赤色の波長領域のスペクトルが貧弱であり、カラーフィルターを用いる
フルカラーディスプレイには適さない。しかしながら、本実施形態１のような構成であれ
ば、その課題を十分に克服できることがわかる。
【００５０】
また、例えば、第１の発光層２１２−１（青色〜青緑色の波長領域にピークを有する発
光スペクトルを示す）の発光輝度が、経時劣化あるいは電流密度により変化したとしても
、スペクトル全体に対する第１の発光層２１２−１の寄与は１／３程度であるため、色度
のずれは比較的小さくて済むという利点もある。もし従来の２波長型白色発光素子のよう
に、第１の発光素子２１０のみで構成される発光素子であれば、第１の発光層２１２−１
の輝度変化は色度に大きな影響を及ぼしてしまう。
【００５１】
また、青色〜青緑色の波長領域の発光を示す発光素子と、黄色〜橙色の波長領域の発光
を示す発光素子と、橙色〜赤色の波長領域の発光を示す発光素子と、３つの発光素子を直
列に積層させても本実施形態１と同様な発光スペクトルを得ることはできるが、その場合
の駆動電圧は２つの素子を直列に積層した本実施形態１の発光素子に比べ、概ね１．５倍
以上になってしまう。
【００５２】
なお、上述の説明では、第１の発光素子２１０が２つの発光層（２１２−１と２１２−
２）を有するために２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し、第２の発光素子
２２０はそれと異なる位置にピークを有する第２の発光スペクトルを示す場合を例に説明
したが、第２の発光素子２２０が前記第１の発光スペクトルを示す構成であっても良い。
すなわち、第２の発光素子２２０が２つの発光層を有するために２つのピークを有する第
１の発光スペクトルを示し、第１の発光素子２１０がそれと異なる位置にピークを有する
第２の発光スペクトルを示す構成であっても良い。また、図２（ａ）では第１の陽極２１
１側に基板２００が設置されている構成としたが、逆に第２の陰極２２３側に設置されて
いる構成であっても良い。さらに、図２（ａ）では第１の陽極２１１側から発光を取り出
す構成としているが、第２の陰極２２３側から発光を取り出す構成や、その両方から発光
を取り出す構成であっても良い。
【００５３】
［実施形態２］
図３（ａ）に素子構成を示した。図３（ａ）は、基板３００上に第１の発光素子３１０
と第２の発光素子３２０が直列に積層された、本発明の発光素子の構成例である。第１の
発光素子３１０は、第１の陽極３１１と第１の陰極３１３の間に第１の発光素子の発光層
３１２を有する構造であり、また、第２の発光素子３２０は、第２の陽極３２１と第２の
陰極３２３の間に第２の発光素子の発光層３２２を有する構造である。
【００５４】
ここで、第１の発光素子の発光層３１２は、青色〜青緑色の波長領域にピークを有する
発光スペクトルを示す第１の発光層３１２−１と、黄色〜橙色の波長領域にピークを有す
る発光スペクトルを示す第２の発光層３１２−２とで構成されている。また、第２の発光
素子の発光層２２２は、青緑色〜緑色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す
第３の発光層３２２−１と、橙色〜赤色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示
す第４の発光層３２２−２とで構成されている。なお、第１の発光層３１２−１と第２の
発光層３１２−２は逆の積層順であっても良い。また、第３の発光層３２２−１と第４の
発光層３２２−２は逆の積層順であっても良い。
【００５５】
このような発光素子に対し、第１の陽極３１１側をプラスに、第２の陰極３２３側をマ
イナスにバイアスを印加すると、第１の発光３３０と第２の発光３４０が得られる。第１
の発光３３０は、第１の発光層３１２−１および第２の発光層３１２−２の両方からの発
光を合わせたものであるので、図３（ｂ）に示す通り、青色〜青緑色の波長領域および黄
色〜橙色の波長領域の両方にピークを有する発光スペクトルを示す。すなわち、第１の発
光素子は２波長型の白色または白色に近い色の発光を示すものである。また、第２の発光
３４０は、第３の発光層３２２−１および第４の発光層３２２−２の両方からの発光を合
わせたものであるので、図３（ｂ）に示す通り、青緑色〜緑色の波長領域および橙色〜赤
色の波長領域の両方にピークを有する発光スペクトルを示す。すなわち、第２の発光素子
は、第１の発光素子とは異なる２波長型の白色または白色に近い色の発光を示すものであ
る。
【００５６】
したがって、本実施形態２における本発明の発光素子は、第１の発光３３０および第２
の発光３４０が重ね合わさる結果、青色〜青緑色の波長領域、青緑色〜緑色の波長領域、
黄色〜橙色の波長領域、橙色〜赤色の波長領域をカバーする発光が得られる。
【００５７】
第１の発光素子３１０および第２の発光素子３２０はいずれも、従来でもよく用いられ
る補色の関係を用いた２波長型白色発光素子と同様の構成であり、高輝度かつ素子寿命の
良好な白色または白色に近い色の発光素子を達成できるが、第１の発光素子３１０は主と
して青緑色〜緑色（特にエメラルドグリーン）の波長領域および橙色〜赤色の波長領域の
スペクトルが貧弱であり、カラーフィルターを用いるフルカラーディスプレイには適さな
い。また、エメラルドグリーンの波長領域のスペクトルが小さく、色の鮮やかさにも欠け
る。しかしながら、本実施形態１のような構成であれば、積層した第２の発光素子３２０
の発光スペクトルによりその欠点を補完でき、課題を十分に克服できることがわかる。
【００５８】
また、例えば、第１の発光層３１２−１（青色〜青緑色の波長領域にピークを有する発
光スペクトルを示す）の発光輝度が、経時劣化あるいは電流密度により変化したとしても
、スペクトル全体に対する第１の発光層３１２−１の寄与は１／４程度であるため、色度
のずれは比較的小さくて済むという利点もある。もし従来の２波長型白色発光素子のよう
に、第１の発光素子３１０のみで構成される発光素子であれば、第１の発光層３１２−１
の輝度変化は色度に大きな影響を及ぼしてしまう。
【００５９】
また、青色〜青緑色の波長領域の発光を示す発光素子と、青緑色〜緑色の波長領域の発
光を示す発光素子と、黄色〜橙色の波長領域の発光を示す発光素子と、橙色〜赤色の波長
領域の発光を示す発光素子と、４つの発光素子を直列に積層させても本実施形態２と同様
な発光スペクトルを得ることはできるが、その場合の駆動電圧は２つの素子を直列に積層
した本実施形態２の発光素子に比べ、概ね２倍以上にもなってしまう。
【００６０】
なお、上述の説明では、第１の発光素子３１０が青色〜青緑色の波長領域および黄色〜
橙色の波長領域の両方にピークを有するスペクトルを示し、第２の発光素子３２０は青緑
色〜緑色の波長領域および橙色〜赤色の波長領域の両方にピークを有するスペクトルを示
す場合を例に説明したが、それぞれ逆の関係であっても良い。すなわち、第２の発光素子
３２０が青色〜青緑色の波長領域および黄色〜橙色の波長領域の両方にピークを有するス
ペクトルを示し、第１の発光素子３１０が青緑色〜緑色の波長領域および橙色〜赤色の波
長領域の両方にピークを有するスペクトルを示す構成であっても良い。また、図３（ａ）
では第１の陽極３１１側に基板３００が設置されている構成としたが、逆に第２の陰極３
２３側に設置されている構成であっても良い。さらに、図３（ａ）では第１の陽極３１１
側から発光を取り出す構成としているが、第２の陰極３２３側から発光を取り出す構成や
、その両方から発光を取り出す構成であっても良い。
【００６１】
［実施形態３］
次に、以下では、本発明の発光素子の構成、特に図１（ａ）における第１の発光素子１
１０と第２の発光素子１２０に関し、用いることのできる材料や素子構造を説明する。本
発明の発光素子は、少なくとも図１（ａ）に示した構成であればよいが、第１の陽極１１
１と第１の発光素子の発光層１１２との間、および第２の陽極１２１と第２の発光素子の
発光層１２２との間には、ホール注入層および／またはホール輸送層を挿入していても良
い。また、第１の陰極１１３と第１の発光素子の発光層１１２との間、および第２の陰極
１２３と第２の発光素子の発光層１２２との間には、電子注入層および／または電子輸送
層を挿入していても良い。
【００６２】
なお、ホール注入層は陽極からホールを受け取る機能を示す層であり、ホール輸送層は
発光層にホールを受け渡す機能を示す層である。また、電子注入層は陰極から電子を受け
取る機能を示す層であり、電子輸送層は発光層に電子を受け渡す機能を示す層である。
【００６３】
まず、それら各層に用いることのできる材料を具体的に例示する。ただし、本発明に適
用できる材料は、これらに限定されるものではない。
【００６４】
ホール注入層に用いることができるホール注入材料としては、フタロシアニン系の化合
物が有効であり、フタロシアニン（略称：Ｈ2−Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：Ｃｕ
−Ｐｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）等を用いることができる。また、
導電性高分子化合物に化学ドーピングを施した材料もあり、ポリスチレンスルホン酸（略
称：ＰＳＳ）をドープしたポリエチレンジオキシチオフェン（略称：ＰＥＤＯＴ）やポリ
アニリン（略称：ＰＡｎｉ）などを用いることもできる。また、酸化モリブデン（ＭｏＯ
x）、酸化バナジウム（ＶＯx）、酸化ニッケル（ＮｉＯx）などの無機半導体の薄膜や、
酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）などの無機絶縁体の超薄膜も有効である。また、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：ＴＤＡ
ＴＡ）、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）、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：ＴＰ
Ｄ）、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：α−ＮＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリル）アミノ）
フェニル−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）などの芳香族アミン系
化合物も用いることができる。さらに、それら芳香族アミン系化合物に対してアクセプタ
性を示す物質を芳香族アミン系化合物に添加してもよく、具体的にはＶＯＰｃにアクセプ
タである２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン
（略称：Ｆ4−ＴＣＮＱ）を添加したものや、α−ＮＰＤにアクセプタであるＭｏＯxを添
加したものを用いてもよい。
【００６５】
ホール輸送層に用いることができるホール輸送材料としては、芳香族アミン系化合物が
好適であり、上述したＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ＴＰＤ、α−ＮＰＤ、ＤＮＴＰＤなど
を用いることができる。
【００６６】
電子輸送層に用いることができる電子輸送材料としては、トリス（８−キノリノラト）
アルミニウム（略称：Ａｌｑ3）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウ
ム（略称：Ａｌｍｑ3）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウ
ム（略称：ＢｅＢｑ2）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノ
ラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾ
オキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）2）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル
）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）2）などの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−ｔ
ｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称
：ＯＸＤ−７）などのオキサジアゾール誘導体、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）
−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ
）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−
ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）などのトリアゾー
ル誘導体、２，２’，２”−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス［１−フェニル−
１Ｈ−ベンズイミダゾール］（略称：ＴＰＢＩ）のようなイミダゾール誘導体、バソフェ
ナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などのフェナン
トロリン誘導体を用いることができる。
【００６７】
電子注入層に用いることができる電子注入材料としては、上述したＡｌｑ3、Ａｌｍｑ3
、ＢｅＢｑ2、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＯＸ）2、Ｚｎ（ＢＴＺ）2、ＰＢＤ、ＯＸＤ−７、Ｔ
ＡＺ、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＴＰＢＩ、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰなどの電子輸送材料を用いること
ができる。その他に、ＬｉＦ、ＣｓＦなどのアルカリ金属ハロゲン化物や、ＣａＦ2のよ
うなアルカリ土類ハロゲン化物、Ｌｉ2Ｏなどのアルカリ金属酸化物のような絶縁体の超
薄膜がよく用いられる。また、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）などのアルカリ金属錯体も有効である
。また、これら電子注入材料に対してドナー性を示す物質を電子注入材料に添加してもよ
く、ドナーとしてはアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属などを用いることがで
きる。具体的にはＢＣＰにドナーであるリチウムを添加したものや、Ａｌｑ3にドナーで
あるリチウムを添加したものを用いることができる。
【００６８】
次に、第１の発光素子１１０や第２の発光素子１２０における発光層（１１２や１２２
）の構成を説明する。まず、発光性の有機化合物として用いることのできる材料を列挙す
るが、本発明においてはこれらに限定されず、いかなる発光性の有機化合物を用いても良
い。
【００６９】
例えば青色〜青緑色の発光は、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリ
レン（略称：ＴＢＰ）、９，１０−ジフェニルアントラセンなどをゲスト材料として用い
、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。また、４，４’−ビス（２，２
−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）などのスチリルアリーレン誘導体
や、９，１０−ジ−２−ナフチルアントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ビス（２−
ナフチル）−２−ｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）などのアントラセン
誘導体から得ることができる。また、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）等のポリマ
ーを用いても良い。
【００７０】
例えば青緑色〜緑色の発光は、クマリン３０、クマリン６などのクマリン系色素や、ビ
ス［２−（２，４−ジフルオロフェニル）ピリジナト］ピコリナトイリジウム（略称：Ｆ
Ｉｒｐｉｃ）、ビス（２−フェニルピリジナト）アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（
ｐｐｙ）2（ａｃａｃ））などをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させる
ことによって得られる。また、上述のペリレンやＴＢＰを５ｗｔ％以上の高濃度で適当な
ホスト材料に分散させることによっても得られる。また、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＴＺ）2、
ビス（２−メチル−８−キノリノラト）クロロガリウム（Ｇａ（ｍｑ）2Ｃｌ）などの金
属錯体からも得ることができる。また、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）等のポリマーを
用いても良い。
【００７１】
例えば黄色〜橙色の発光は、ルブレン、４−（ジシアノメチレン）−２−［ｐ−（ジメ
チルアミノ）スチリル］−６−メチル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシア
ノメチレン）−２−メチル−６−（９−ジュロリジル）エチニル−４Ｈ−ピラン（略称：
ＤＣＭ２）、ビス［２−（２−チエニル）ピリジナト］アセチルアセトナトイリジウム（
Ｉｒ（ｔｈｐ）2（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルキノリナト）アセチルアセトナト
イリジウム（Ｉｒ（ｐｑ）2（ａｃａｃ））などをゲスト材料として用い、適当なホスト
材料に分散させることによって得られる。ビス（８−キノキリノラト）亜鉛（略称：Ｚｎ
ｑ2）やビス［２−シンナモイル−８−キノリノラト］亜鉛（略称：Ｚｎｓｑ2）などの金
属錯体からも得ることができる。また、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレ
ンビニレン）等のポリマーを用いても良い。
【００７２】
例えば橙色〜赤色の発光は、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［ｐ−（ジメチ
ルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、４−（ジシアノメチレン
）−２，６−ビス［２−（ジュロリジン−９−イル）エチニル］−４Ｈ−ピランＤＣＭ１
）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（９−ジュロリジル）エチニル−４Ｈ
−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、ビス［２−（２−チエニル）ピリジナト］アセチルアセト
ナトイリジウム（Ｉｒ（ｔｈｐ）2（ａｃａｃ））、などをゲスト材料として用い、適当
なホスト材料に分散させることによって得られる。ビス（８−キノキリノラト）亜鉛（略
称：Ｚｎｑ2）やビス［２−シンナモイル−８−キノリノラト］亜鉛（略称：Ｚｎｓｑ2）
などの金属錯体からも得ることができる。また、ポリ（３−アルキルチオフェン）等のポ
リマーを用いても良い。
【００７３】
なお、上記の構成において、適当なホスト材料としては、発光性の有機化合物よりも発
光色が短波長のものであるか、またはエネルギーギャップの大きいものであればよい。具
体的には、上述した例に代表されるホール輸送材料や電子輸送材料から適宜選択すること
ができる。また、４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、４
，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、
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）
などを使用しても良い。
【００７４】
一方、本発明の発光素子における陽極（第１の陽極１１１および第２の陽極１２１）材
料としては、仕事関数の大きい導電性材料を用いることが好ましい。また、第１の陽極１
１１から光を取り出す場合は、第１の陽極１１１はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、イ
ンジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ケイ素を添加したインジウム
錫酸化物等の透明導電性材料を用いればよい。また、第１の陽極１１１側を遮光性とする
のであれば、第１の陽極１１１はＴｉＮ、ＺｒＮ、Ｔｉ、Ｗ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｒ等の単層
膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニ
ウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との三層構造等を用いることができる。あるいは、
Ｔｉ、Ａｌ等の反射性電極の上に上述した透明導電性材料を積層する方法でもよい。また
、第２の陽極１２１は光透過性が必要であり、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯなどの透明導電性
材料の他、上述したホール輸送性の化合物（特に芳香族アミン系化合物）に対してアクセ
プタ性を示す物質をホール輸送性の化合物に添加した構成を用いても良い。具体的にはＶ
ＯＰｃにアクセプタである２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシ
アノキノジメタン（略称：Ｆ4−ＴＣＮＱ）を添加したものや、α−ＮＰＤにアクセプタ
であるＭｏＯxを添加したものを第２の陽極１２１として用いてもよい。
【００７５】
また、陰極（第１の陰極１１３および第２の陰極１２３）材料としては、仕事関数の小
さい導電性材料を用いることが好ましく、具体的には、ＬｉやＣｓ等のアルカリ金属、お
よびＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（Ｍｇ：Ａｇ、Ａ
ｌ：Ｌｉなど）の他、ＹｂやＥｒ等の希土類金属を用いて形成することもできる。また、
ＬｉＦ、ＣｓＦ、ＣａＦ2、Ｌｉ2Ｏ等の電子注入層を用いる場合は、アルミニウム等の通
常の導電性薄膜を用いることができる。また、第２の陰極１２３側を光の取り出し方向と
する場合は、ＬｉやＣｓ等のアルカリ金属、およびＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ等のアルカリ土類金
属を含む超薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ等）との積層構造を用いればよ
い。あるいは、上述した電子輸送材料に対してドナー性を示す物質（アルカリ金属または
アルカリ土類金属など）を添加した構成を用い、その上に透明導電膜（ＩＴＯ、ＩＺＯ、
ＺｎＯ等）を積層してもよい。また、第１の陰極１１３は光透過性が必要であり、上述し
た電子輸送材料に対してドナー性を示す物質（アルカリ金属またはアルカリ土類金属など
）を電子輸送材料に添加した構成を用いても良い。具体的にはＢＣＰにドナーであるリチ
ウムを添加したものや、Ａｌｑ3にドナーであるリチウムを添加したものを用いることが
できる。
【００７６】
なお、以上で述べた本発明の発光素子を作製するに当たっては、発光素子中の各層の積
層法を限定されるものではない。積層が可能ならば、真空蒸着法やスピンコート法、イン
クジェット法、ディップコート法など、どの様な手法を選んでも良いものとする。
【００７７】
以下に、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００７８】
本実施例では、本発明の発光素子の素子構造および作製方法について、図５を用いて具
体的に説明する。
【００７９】
まず、１１０ｎｍの膜厚でインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）が成膜されたガラス基板５０
０を用意する。成膜されたＩＴＯは、本実施例において第１の陽極５１１として作用する
。
【００８０】
次に、第１の陽極５１１が形成されたガラス基板５００を、第１の陽極５１１が形成さ
れた面が下方になるように真空蒸着装置内の基板ホルダーに固定する。そして、真空蒸着
法により、第１の陽極５１１上に膜厚が２０ｎｍとなるようにＣｕＰｃを成膜し、ホール
注入層５１２を形成する。真空蒸着は、真空蒸着装置の内部に備えられた蒸発源にＣｕＰ
ｃを入れ、抵抗加熱法により蒸発させることによって行う。なお、本実施例においては、
ホール注入層５１２はホール輸送層としても機能する。
【００８１】
次いで、ホール注入層５１２上に、第１の発光素子の発光層５１３を形成する。本実施
例においては、第１の発光素子の発光層５１３は、第１の発光層５１３−１および第２の
発光層５１３−２から構成されており、第１の発光層５１３−１と第２の発光層５１３−
２とは互いに接している。
【００８２】
第１の発光層５１３−１はα−ＮＰＤとペリレンとを含む構成であり、α−ＮＰＤとペ
リレンとをそれぞれ蒸発源として用いた共蒸着法にて形成する。この時、α−ＮＰＤ中に
ペリレンが３質量％の割合で含まれるように調節する。膜厚は３０ｎｍとする。この第１
の発光層５１３−１においては、ペリレンが青色〜青緑色の発光を示す発光性の有機化合
物として機能する。
【００８３】
また、第２の発光層５１３−２はＤＮＡとＤＣＭ２とを含む構成であり、ＤＮＡとＤＣ
Ｍ２とをそれぞれ蒸発源として備えた共蒸着法にて形成する。この時、ＤＮＡ中にＤＣＭ
２が０．１質量％の割合で含まれるように調節する。膜厚は３０ｎｍとする。この第２の
発光層５１３−２においては、ＤＣＭ２が黄色〜橙色の発光を示す発光性の有機化合物と
して機能する。
【００８４】
次に、第１の発光素子の発光層５１３上に、膜厚が１０ｎｍとなるようにＢＣＰを成膜
し、電子輸送層５１４を形成する。次いで、電子輸送層５１４上に、膜厚が２０ｎｍとな
るようにＡｌｑ3を成膜し、電子注入層５１５を形成する。これらの成膜に関しても、ホ
ール注入層５１２の形成と同様に、真空蒸着法によって行う。
【００８５】
さらに、電子注入層５１５上に、第１の陰極５１６を形成する。第１の陰極５１６は、
電子輸送性の化合物であるＢＣＰと、それに対してドナー性を示す物質であるリチウムと
を含む構成であり、ＢＣＰとリチウムとをそれぞれ蒸発源として備えた共蒸着法にて形成
する。この時、ＢＣＰ中にリチウムが０．５質量％の割合で含まれるように調節する。膜
厚は１０ｎｍとする。
【００８６】
このようにして第１の発光素子５１０を形成した後、第２の発光素子５２０を直列に積
層する。まず第２の陽極５２１は、ＭｏＯxを１０ｎｍの膜厚で成膜することにより形成
する。成膜は、ホール注入層５１２の形成と同様に、真空蒸着法によって行う。
【００８７】
次に、第２の陽極５２１上に、膜厚が５０ｎｍとなるようにα−ＮＰＤを成膜し、ホー
ル注入層５２２を形成する。なお、本実施例においては、ホール注入層５２２はホール輸
送層としても機能する。成膜は、ホール注入層５１２の形成と同様に、真空蒸着法によっ
て行う。
【００８８】
次いで、ホール注入層５２２上に、第２の発光素子の発光層５２３を形成する。第２の
発光素子の発光層５２３はＣＢＰとＩｒ（ｂｔｐ）2（ａｃａｃ）とを含む構成であり、
ＣＢＰとＩｒ（ｂｔｐ）2（ａｃａｃ）とをそれぞれ蒸発源として備えた共蒸着法にて形
成する。この時、ＣＢＰ中にＩｒ（ｂｔｐ）2（ａｃａｃ）が８質量％の割合で含まれる
ように調節する。膜厚は３０ｎｍとする。この第２の発光素子の発光層５２３においては
、Ｉｒ（ｂｔｐ）2（ａｃａｃ）が、第１の発光素子の発光色とは異なる発光色を示す発
光性の有機化合物として機能する。
【００８９】
次に、第２の発光素子の発光層５２３上に、膜厚が１０ｎｍとなるようにＢＣＰを成膜
し、電子輸送層５２４を形成する。次いで、電子輸送層５２４上に、膜厚が２０ｎｍとな
るようにＡｌｑ3を成膜し、電子注入層５２５を形成する。これらの成膜に関しても、ホ
ール注入層５１２の形成と同様に、真空蒸着法によって行う。
【００９０】
さらに、電子注入層５２５上に、第２の陰極５２６を形成する。第２の陰極５２６は、
電子輸送性の化合物であるＢＣＰと、それに対してドナー性を示す物質であるリチウムと
を含む構成であり、ＢＣＰとリチウムとをそれぞれ蒸発源として備えた共蒸着法にて形成
する。この時、ＢＣＰ中にリチウムが０．５質量％の割合で含まれるように調節する。膜
厚は１０ｎｍとする。さらにＡｌを１５０ｎｍの膜厚で蒸着することにより、第２の陰極
５２６とする。
【００９１】
以上のようにして形成された第１の発光素子５１０は、青色〜青緑色の発光を示す第１
の発光層と黄色〜橙色の発光を示す第２の発光層を有しているため、青色〜青緑色の波長
領域と黄色〜橙色の波長領域の２箇所に発光スペクトルのピークを示す。また、第２の発
光素子５２０は赤色の発光を示すため、第１の発光素子とは異なる位置にピークを有する
発光スペクトルを示す。
【００９２】
したがって、第１の発光素子５１０および第２の発光素子５２０を直列に積層した本実
施例の発光素子は、第１の陽極５１１と第２の陰極５２６との間に電圧を印加することに
より、青色〜青緑色の波長領域、黄色〜橙色の波長領域、そして赤色の波長領域を広範囲
にカバーするブロードな白色発光が得られる。また、３つの発光色のうちいずれかの輝度
が経時劣化あるいは電流密度により変化したとしても、スペクトルがブロードである影響
で色度のずれは比較的小さい。
【実施例２】
【００９３】
本実施例では、本発明の発光素子の素子構造および作製方法について、図６を用いて具
体的に説明する。
【００９４】
まず、１１０ｎｍの膜厚でインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）が成膜されたガラス基板６０
０を用意する。成膜されたＩＴＯは、本実施例において第１の陽極６１１として作用する
。
【００９５】
次に、第１の陽極６１１が形成されたガラス基板６００を、第１の陽極６１１が形成さ
れた面が下方になるように真空蒸着装置内の基板ホルダーに固定する。そして、真空蒸着
法により、第１の陽極６１１上に膜厚が２０ｎｍとなるようにＤＮＴＰＤを成膜し、ホー
ル注入層６１２を形成する。真空蒸着は、真空蒸着装置の内部に備えられた蒸発源にＤＮ
ＴＰＤを入れ、抵抗加熱法により蒸発させることによって行う。
【００９６】
次いで、ホール注入層６１２上に、膜厚が２０ｎｍとなるようにα−ＮＰＤを成膜し、
ホール輸送層６１３を形成する。成膜は、ホール注入層６１２の形成と同様に、真空蒸着
法によって行う。
【００９７】
次に、ホール輸送層６１３上に、第１の発光素子の発光層６１４を形成する。本実施例
においては、第１の発光素子の発光層６１４は、第１の発光層６１４−１および第２の発
光層６１４−２から構成されており、第１の発光層６１４−１と第２の発光層６１４−２
とは互いに接している。
【００９８】
第１の発光層６１４−１はα−ＮＰＤとＴＢＰとを含む構成であり、α−ＮＰＤとＴＢ
Ｐとをそれぞれ蒸発源として用いた共蒸着法にて形成する。この時、α−ＮＰＤ中にＴＢ
Ｐが１質量％の割合で含まれるように調節する。膜厚は１０ｎｍとする。この第１の発光
層６１４−１においては、ＴＢＰが青色〜青緑色の発光を示す発光性の有機化合物として
機能する。
【００９９】
また、第２の発光層６１４−２はα−ＮＰＤとＤＣＭ２とを含む構成であり、α−ＮＰ
ＤとＤＣＭ２とをそれぞれ蒸発源として備えた共蒸着法にて形成する。この時、α−ＮＰ
Ｄ中にＤＣＭ２が１質量％の割合で含まれるように調節する。膜厚は１０ｎｍとする。こ
の第２の発光層６１４−２においては、ＤＣＭ２が黄色〜橙色の発光を示す発光性の有機
化合物として機能する。
【０１００】
次に、第１の発光素子の発光層６１４上に、膜厚が２０ｎｍとなるようにＢＡｌｑを成
膜し、電子輸送層６１５を形成する。次いで、電子輸送層６１５上に、膜厚が３０ｎｍと
なるようにＡｌｑ3を成膜し、電子注入層６１６を形成する。これらの成膜に関しても、
ホール注入層６１２の形成と同様に、真空蒸着法によって行う。
【０１０１】
さらに、電子注入層６１６上に、第１の陰極６１７を形成する。第１の陰極６１７は、
電子輸送性の化合物であるＢＣＰと、それに対してドナー性を示す物質であるリチウムと
を含む構成であり、ＢＣＰとリチウムとをそれぞれ蒸発源として備えた共蒸着法にて形成
する。この時、ＢＣＰ中にリチウムが０．５質量％の割合で含まれるように調節する。膜
厚は１０ｎｍとする。
【０１０２】
このようにして第１の発光素子６１０を形成した後、第２の発光素子６２０を直列に積
層する。まず第２の陽極６２１は、ホール輸送性の化合物であるα−ＮＰＤと、それに対
してアクセプタ性を示す物質であるＭｏＯxとを含む構成であり、α−ＮＰＤとＭｏＯxと
をそれぞれ蒸発源として備えた共蒸着法にて形成する。この時、α−ＮＰＤ中にＭｏＯx
が２５質量％の割合で含まれるように調節する。膜厚は５０ｎｍとする。
【０１０３】
次に、第２の陽極６２１上に膜厚が２５ｎｍとなるようにα−ＮＰＤを成膜し、ホール
注入層６２２を形成する。成膜は、ホール注入層６１２の形成と同様に、真空蒸着法によ
って行う。なお、本実施例においては、ホール注入層６２２はホール輸送層としても機能
する。
【０１０４】
次いで、ホール注入層６２２上に、第２の発光素子の発光層６２３を形成する。本実施
例においては、第２の発光素子の発光層６２３は、第３の発光層６２３−１および第４の
発光層６２３−２から構成されており、第３の発光層６２３−１と第４の発光層６２３−
２とは互いに接している。
【０１０５】
第３の発光層６２３−１はα−ＮＰＤとＢｉｓＤＣＭとを含む構成であり、α−ＮＰＤ
とＢｉｓＤＣＭとをそれぞれ蒸発源として備えた共蒸着法にて形成する。この時、α−Ｎ
ＰＤ中にＢｉｓＤＣＭが２質量％の割合で含まれるように調節する。膜厚は１５ｎｍとす
る。この第３の発光層６２３−１においては、ＢｉｓＤＣＭが橙色〜赤色（特に赤色）の
発光を示す発光性の有機化合物として機能する。
【０１０６】
また、第４の発光層６２３−２は、２０ｎｍの膜厚でＧａ（ｍｑ）2Ｃｌを成膜するこ
とにより形成する。成膜は、ホール注入層６２２の形成と同様に、真空蒸着法によって行
う。この第４の発光層６２３−２においては、Ｇａ（ｍｑ）2Ｃｌが青緑色〜緑色（特に
エメラルドグリーン）の発光を示す発光性の有機化合物として機能する。
【０１０７】
次に、第２の発光素子の発光層６２３上に、膜厚が５５ｎｍとなるようにＡｌｑ3を成
膜し、電子注入層６２４を形成する。成膜は、ホール注入層６１２の形成と同様に、真空
蒸着法によって行う。なお、本実施例においては、電子注入層６２４は電子輸送層として
も機能する。
【０１０８】
さらに、電子注入層６２４上に、第２の陰極６２５を形成する。第２の陰極６２５は、
電子輸送性の化合物であるＢＣＰと、それに対してドナー性を示す物質であるリチウムと
を含む構成であり、ＢＣＰとリチウムとをそれぞれ蒸発源として備えた共蒸着法にて形成
する。この時、ＢＣＰ中にリチウムが０．５質量％の割合で含まれるように調節する。膜
厚は１０ｎｍとする。さらにＡｌを１５０ｎｍの膜厚で蒸着することにより、第２の陰極
６２５とする。
【０１０９】
以上のようにして形成された第１の発光素子６１０は、青色〜青緑色の発光を示す第１
の発光層と黄色〜橙色の発光を示す第２の発光層を有しているため、青色〜青緑色の波長
領域と黄色〜橙色の波長領域の２箇所に発光スペクトルのピークを示す。また、第２の発
光素子６２０は、青緑色〜緑色の発光を示す第３の発光層と橙色〜赤色の発光を示す第４
の発光層を有しているため、青緑色〜緑色の波長領域と橙色〜赤色の波長領域の２箇所に
発光スペクトルのピークを示す。
【０１１０】
したがって、第１の発光素子６１０および第２の発光素子６２０を直列に積層した本実
施例の発光素子は、第１の陽極６１１と第２の陰極６２５との間に電圧を印加することに
より、青色〜青緑色の波長領域、黄色〜橙色の波長領域、および青緑色〜緑色、橙色〜赤
色の波長領域、すなわちほぼ可視光領域全般をカバーするブロードな白色発光が得られる
。特に、第１の発光素子のみを使った白色では十分な輝度が得られないエメラルドグリー
ンと赤色の波長領域で、十分な輝度を達成できることが大きな利点である。また、４つの
発光色のうちいずれかの輝度が経時劣化あるいは電流密度により変化したとしても、スペ
クトルがブロードである影響で色度のずれは比較的小さい。
【実施例３】
【０１１１】
本実施例では、本発明の発光素子を有する発光装置について図７を用いて説明する。な
お、図７（Ａ）は発光装置を示す上面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した
断面図である。点線で示された７０１は駆動回路部（ソース側駆動回路）、７０２は画素
部、７０３は駆動回路部（ゲート側駆動回路）である。また、７０４は封止基板、７０５
はシール材であり、シール材７０５で囲まれた内側である７０７は、空間になっている。
【０１１２】
なお、７０８はソース側駆動回路７０１及びゲート側駆動回路７０３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）７０９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（Ｐ
ＷＢ）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。
【０１１３】
次に、断面構造について図７（Ｂ）を用いて説明する。素子基板７１０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７０１
と、画素部７０２が示されている。
【０１１４】
なお、ソース側駆動回路７０１はｎチャネル型ＴＦＴ７２３とｐチャネル型ＴＦＴ７２
４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路を形成する回路は、公知
のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施例
では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく
、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。
【０１１５】
また、画素部７０２はスイッチング用ＴＦＴ７１１と、電流制御用ＴＦＴ７１２とその
ドレインに電気的に接続された陽極７１３とを含む複数の画素により形成される。なお、
陽極７１３の端部を覆って絶縁物７１４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。
【０１１６】
また、膜被覆性を良好なものとするため、絶縁物７１４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７１４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７１４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７１４として、感光性の光によって
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、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化珪素
、酸窒化珪素等、の両者を使用することができる。
【０１１７】
陽極７１３上には、本発明の発光素子７１５および陰極７１６がそれぞれ形成されてい
る。ここで、陽極７１３に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望
ましい。例えば、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）膜、ＩＴＳＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ
ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｘｉｄｅ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）膜、窒化チタン膜、
クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜の他、窒化チタンとアルミニウ
ムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタ
ン膜との３層構造等を用いることができる。また、陽極７１３をＩＴＯ膜とし、陽極７１
３と接続する電流制御用ＴＦＴ７１２の配線を、窒化チタン、アルミニウムを主成分とす
る膜との積層構造、または窒化チタン膜、アルミニウムを主成分とする膜、窒化チタン膜
との積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、ＩＴＯ膜との良好なオーミックコンタ
クトがとれ、さらに陽極７１３を陽極として機能させることができる。また、陽極７１３
は、本発明の発光素子７１５における第１の陽極と同一の物質で形成されていても良い。
もしくは、陽極７１３は発光素子７１５の第１の陽極と一体化されていても良い。
【０１１８】
また、本発明の発光素子７１５は、図１で示したような第１の発光素子１１０と第２の
発光素子１２０を積層した構成であり、具体的には実施形態、実施例１および実施例２の
如き構成である。
【０１１９】
さらに、陰極７１６に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ
、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ2、またはＣａＮ）
を用いればよいが、これらに限定されることはなく、適切な電子注入材料を選択すること
により、多様な導電膜を適用することができる。なお、本発明の発光素子７１５から出た
光を陰極７１６を透過させる場合には、陰極７１６として、膜厚を薄くした金属薄膜と、
透明導電膜ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、ＩＴＳＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ
ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸
化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いる手法が考えられる。また、陰極７１６は、本発明
の発光素子７１５における第２の陰極と同一の物質で形成されていても良い。もしくは、
陰極７１６は発光素子７１５の第２の陰極と一体化されていても良い。
【０１２０】
さらにシール材７０５で封止基板７０４を素子基板７１０と貼り合わせることにより、素
子基板７１０、封止基板７０４、およびシール材７０５で囲まれた空間７０７に発光素子
７１５が備えられた構造になっている。なお、空間７０７には、不活性気体（窒素やアル
ゴン等）が充填される場合の他、シール材７０５で充填される構成も含むものとする。
【０１２１】
なお、シール材７０５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７０４に
用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎ
ｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、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。
【０１２２】
以上のようにして、本発明の発光素子を有する発光装置を得ることができる。
【０１２３】
なお、本実施例に示す発光装置は、実施の形態、実施例１及び実施例２に示した発光素子
の構成を自由に組み合わせて実施することが可能である。さらに本実施例に示す発光装置
は、必要に応じてカラーフィルター等の色度変換膜を用いてもよい。
【実施例４】
【０１２４】
本実施例では、本発明の発光素子を有する発光装置を用いて完成させた様々な電気器具
について、図８を用いて説明する。
【０１２５】
本発明の発光素子を有する形成される発光装置を用いて作製された電気器具として、テ
レビジョン、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウント
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）、ノート型パーソナルコンピュータ、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（具体的にはデジタルビデオディスク（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）、照明器具などが挙げられる。これらの電気器具の具
体例を図８に示す。
【０１２６】
図８（Ａ）は表示装置であり、筐体８００１、支持台８００２、表示部８００３、スピ
ーカー部８００４、ビデオ入力端子８００５等を含む。本発明を用いて形成される発光装
置をその表示部８００３に用いることにより作製される。なお、表示装置は、パーソナル
コンピュータ用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。
【０１２７】
図８（Ｂ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体８１０１、筐体８１０２、
表示部８１０３、キーボード８１０４、外部接続ポート８１０５、ポインティングマウス
８１０６等を含む。本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部８１０３に用いるこ
とにより作製される。
【０１２８】
図８（Ｃ）はビデオカメラであり、本体８２０１、表示部８２０２、筐体８２０３、外
部接続ポート８２０４、リモコン受信部８２０５、受像部８２０６、バッテリー８２０７
、音声入力部８２０８、操作キー８２０９、接眼部８２１０等を含む。本発明の発光素子
を有する発光装置をその表示部８２０２に用いることにより作製される。
【０１２９】
図８（Ｄ）は卓上照明器具であり、照明部８３０１、傘８３０２、可変アーム８３０３
、支柱８３０４、台８３０５、電源８３０６を含む。本発明の発光素子を用いて形成され
る発光装置を照明部８３０１に用いることにより作製される。なお、照明器具には天井固
定型の照明器具または壁掛け型の照明器具なども含まれる。
【０１３０】
ここで、図８（Ｅ）は携帯電話であり、本体８４０１、筐体８４０２、表示部８４０３
、音声入力部８４０４、音声出力部８４０５、操作キー８４０６、外部接続ポート８４０
７、アンテナ８４０８等を含む。本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部８４０
３に用いることにより作製される。
【０１３１】
以上のようにして、本発明の発光素子を用いた電気器具や照明器具を得ることができる
。本発明の発光素子を有する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
分野の電気器具に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１３２】
１００ 基板
１１０ 第１の発光素子
１１１ 第１の陽極
１１２ 発光層
１１３ 第１の陰極
１２０ 第２の発光素子
１２１ 第２の陽極
１２２ 発光層
１２３ 第２の陰極
１３０ 第１の発光
１４０ 第２の発光
２００ 基板
２１０ 第１の発光素子
２１１ 第１の陽極
２１２ 発光層
２１３ 第１の陰極
２２０ 第２の発光素子
２２１ 第２の陽極
２２２ 発光層
２２３ 第２の陰極
２３０ 第１の発光
２４０ 第２の発光
３００ 基板
３１０ 第１の発光素子
３１１ 第１の陽極
３１２ 発光層
３１３ 第１の陰極
３２０ 第２の発光素子
３２１ 第２の陽極
３２２ 発光層
３２３ 第２の陰極
３３０ 第１の発光
３４０ 第２の発光
５００ ガラス基板
５１０ 第１の発光素子
５１１ 第１の陽極
５１２ ホール注入層
５１３ 発光層
５１４ 電子輸送層
５１５ 電子注入層
５１６ 第１の陰極
５２０ 第２の発光素子
５２１ 第２の陽極
５２２ ホール注入層
５２３ 発光層
５２４ 電子輸送層
５２５ 電子注入層
５２６ 第２の陰極
６００ ガラス基板
６１０ 第１の発光素子
６１１ 第１の陽極
６１２ ホール注入層
６１３ ホール輸送層
６１４ 発光層
６１５ 電子輸送層
６１６ 電子注入層
６１７ 第１の陰極
６２０ 第２の発光素子
６２１ 第２の陽極
６２２ ホール注入層
６２３ 発光層
６２４ 電子注入層
６２５ 第２の陰極
７０１ ソース側駆動回路
７０２ 画素部
７０３ ゲート側駆動回路
７０４ 封止基板
７０５ シール材
７０７ 空間
７０９ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
７１０ 素子基板
７１１ スイッチング用ＴＦＴ
７１２ 電流制御用ＴＦＴ
７１３ 陽極
７１４ 絶縁物
７１５ 発光素子
７１６ 陰極
７２３ ｎチャネル型ＴＦＴ
７２４ ｐチャネル型ＴＦＴ
８００３ 表示部
８００４ スピーカー部
８１０１ 本体
８１０２ 筐体
８１０３ 表示部
８１０５ 外部接続ポート
８２０２ 表示部
８２０３ 筐体
８２０４ 外部接続ポート
８２０５ リモコン受信部
８２０６ 受像部
８２０７ バッテリー
８２０８ 音声入力部
８４０１ 本体
８４０２ 筐体
８４０３ 表示部
８４０４ 音声入力部
８４０５ 音声出力部
８４０６ 操作キー
８４０７ 外部接続ポート
８４０８ アンテナ
２１２−１ 第１の発光層
２１２−２ 第２の発光層
３１２−１ 第１の発光層
３１２−２ 第２の発光層
３２２−１ 第３の発光層
３２２−２ 第４の発光層
５１３−１ 第１の発光層
５１３−２ 第２の発光層
６１４−１ 第１の発光層
６１４−２ 第２の発光層
６２３−１ 第３の発光層
６２３−２ 第４の発光層
８００１ 筐体
８００２ 支持台
８００５ ビデオ入力端子
８１０４ キーボード
８２０１ 本体
８２０９ 操作キー
８３０１ 照明部
８３０２ 傘
８３０３ 可変アーム
８３０４ 支柱
８３０５ 台
８３０６ 電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光性の有機化合物または無機化合物を有し、電圧を印加することにより発
光する発光素子に関する。特に、白色発光を呈する発光素子、およびそれを用いた発光装
置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光素子の一種として、発光性の有機化合物を用いた発光素子の研究開発が盛ん
に行われている。この発光素子の一般的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物ま
たは無機化合物を含む層（以下、「発光層」と記す）を挟んだものであり、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ホールがそれぞれ発光層に注入・輸送され
る。そして、それらキャリア（電子およびホール）が再結合することにより、発光性の有
機化合物または無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。
【０００３】
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
態が可能であり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光と
呼ばれている。
【０００４】
このような発光素子は通常、サブミクロン〜数ミクロン程度の薄膜で形成されるため、
薄型軽量に作製できることが大きな利点である。また、キャリアが注入されてから発光に
至るまでの時間はせいぜいマイクロ秒あるいはそれ以下であるため、非常に応答速度が速
いことも特長の一つである。また、数ボルト〜数十ボルト程度の直流電圧で十分な発光が
得られるため、消費電力も比較的少ない。これらの利点から、上述した発光素子は、次世
代のフラットパネルディスプレイ素子として注目されている。
【０００５】
また、このような発光素子においては、一対の電極および発光層を膜状に形成するため
、大面積の素子を形成することにより、面状の発光を容易に得ることができる。このこと
は、白熱電球やＬＥＤ（点光源）、あるいは蛍光灯（線光源）などの光源では得難い特色
であるため、上述した発光素子は照明等の光源としての利用価値も高い。
【０００６】
これらの応用分野を考えると、上述したような発光素子において、白色発光素子の開発
は重要なテーマの一つと言える。十分な輝度、発光効率、素子寿命そして色度の白色発光
素子が得られれば、それとカラーフィルターを組み合わせることにより良質なフルカラー
ディスプレイを作製できるし、また、バックライトや照明などの白色光源への応用も期待
できるためである。
【０００７】
現在、白色発光素子としては、赤、緑、青（光の三原色）の各波長領域にピークを有す
る白色発光ではなく、補色の関係（例えば青色発光と黄橙色発光）を組み合わせた白色発
光を示す発光素子（以下、「２波長型白色発光素子」と記す）が主流である（例えば、非
特許文献１参照）。
【０００８】
非特許文献１においては、補色の関係にある２つの発光層が接するように積層すること
により、白色発光を達成している。このような２波長型白色発光素子は、発光効率が高く
、また比較的良好な素子寿命を得ることができる。非特許文献１においても、初期輝度４
００ｃｄ／ｍ2で、輝度の半減期は１００００ｈｒという値を達成している。
【０００９】
しかしながら、２波長型白色発光素子は、ＣＩＥ色度座標上では良好な白色を得ること
ができるが、その発光スペクトルは連続的ではなく、補色の関係にある２つのピークしか
有さない。従って、自然光に近いブロードな白色光を得ることは困難である。また、補色
の一方のスペクトルが電流密度や点灯時間に依存して増減してしまうと、色度は白色から
大きくずれてしまいやすい。また、補色の一方のスペクトルが増減すると、カラーフィル
ターと組み合わせたフルカラーディスプレイを考慮した場合、赤、緑、青のカラーフィル
ターの透過スペクトルと素子の発光スペクトルが合致せず、所望の色がでにくくなってし
まう。
【００１０】
一方、上述のような２波長型白色発光素子ではなく、赤、緑、青の各波長領域にそれぞ
れピークを有する発光スペクトルを持つ白色発光素子（以下、「３波長型白色発光素子」
と記す）の研究開発も進められている（例えば、非特許文献２および非特許文献３参照）
。非特許文献２は赤、緑、青の３つの発光層を積層する構成であり、非特許文献３は１つ
の発光層の中に赤、緑、青の発光を示す発光材料を添加する構成である。
【００１１】
しかしながら、これらの３波長型白色発光素子は、発光効率や素子寿命の点で２波長型
白色発光素子に及ばず、より大きな改善が必要である。また、非特許文献２でも示されて
いるような素子は、流れる電流密度に依存してスペクトルが変化するなど、安定した白色
光が得られない場合が多いことが知られている。
【００１２】
また、非特許文献１〜３とは異なる観点で、白色発光素子を得ようという試みもなされ
ている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。これら特許文献１〜２は、複数の
発光素子を直列に積層し、それぞれの発光素子からの発光を重ねることにより、高い電流
効率（ある電流密度に対して得られる輝度）を得ようという試みである。そして、この時
に異なる発光色の発光素子を直列に積層することにより、白色発光素子を得ることもでき
ることが開示されている。
【００１３】
しかしながら、特許文献１〜２で開示されている手法では、例えば３波長型白色発光素
子を得る場合は３つの素子を直列に積層する必要がある。つまり、幅広い波長領域にスペ
クトルを有する白色発光素子（異なる発光色が多数混ざった白色発光素子）を作製しよう
とすれば、その分、直列に積層する発光素子の数も大幅に増えてしまい、駆動電圧が何倍
にもなってしまう。また、発光素子を数多く直列に積層するがために、積層した総膜厚が
大きくなり、光学的な干渉を受けやすくなってしまうため、発光スペクトルを細かくチュ
ーニングすることが困難になる。
【００１４】
以上で述べたように、従来の２波長型白色発光素子は発光効率が高く素子寿命も良好で
あるが、幅広い波長領域にスペクトルを有さないという問題があり、また、それに付随し
て白色の色度が経時変化しやすい。また、従来の３波長型白色発光素子は発光効率が低く
素子寿命も悪い上に、スペクトルの形状が電流密度に依存しやすいという問題点がある。
さらに、特許文献１〜２で開示されている手法により幅広い波長領域にスペクトルを有す
る白色発光素子を得ようとすると、直列に積層する発光素子の数が大幅に増えてしまい、
駆動電圧が大幅に上昇するため現実的ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００３−２６４０８５
【特許文献２】特開２００３−２７２８６０
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】Ｃｈｉｓｈｉｏ Ｈｏｓｏｋａｗａ、外７名、ＳＩＤ ０１ ＤＩＧＥＳＴ、３１．３（ｐ．５２２−ｐ．５２５）（２００１）
【非特許文献２】Ｊ．Ｋｉｄｏ、外２名、サイエンス、ｖｏｌ．２６７、１３３２−１３３４（１９９５）
【非特許文献３】Ｊ．Ｋｉｄｏ、外２名、アプライド フィジクス レターズ、Ｖｏｌ．６７（１６）、２２８１−２２８３（１９９５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで本発明では、幅広い波長領域にスペクトルを有する高効率な白色発光素子を提供
することを課題とする。また、白色の色度が経時変化しにくい白色発光素子を提供するこ
とを課題とする。また、発光スペクトルの形状が電流密度に依存しにくい白色発光素子を
提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、２波長型白色発光素子のように２つのピークを有
する発光スペクトルを示す発光素子と、その発光素子の発光スペクトルのピークとは異な
る位置にピークを有する発光スペクトルを示すもう一つの発光素子とを、直列に積層し、
その両方のスペクトルを重ね合わせた発光を得ることにより、課題を解決できることを見
出した。この時、直列に積層する２つの素子は、いずれも２つのピークを有する発光スペ
クトルを示すことが好ましい。
【００１９】
従って本発明の構成は、第１の陽極と第１の陰極との間に発光性の有機化合物を含む第
１の発光層を有する第１の発光素子と、第２の陽極と第２の陰極との間に発光性の有機化
合物を含む第２の発光層を有する第２の発光素子とが直列に積層された発光素子であって
、前記第１の陰極と前記第２の陽極は接しており、前記第１の発光素子または前記第２の
発光素子のいずれか一方は、少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示
し、他方は前記２つのピークとは異なる位置にピークを有する第２の発光スペクトルを示
し、前記第１の発光スペクトルと前記第２の発光スペクトルを合わせた発光スペクトルを
示す発光素子である。
【００２０】
この時、前記第２の発光スペクトルは、少なくとも２つのピークを有することが好まし
い。
【００２１】
また、本発明の他の構成は、第１の陽極と第１の陰極との間に発光性の有機化合物を含
む第１の発光層を有する第１の発光素子と、第２の陽極と第２の陰極との間に発光性の有
機化合物を含む第２の発光層を有する第２の発光素子とが直列に積層された発光素子であ
って、前記第１の陰極と前記第２の陽極は接しており、前記第１の発光素子または前記第
２の発光素子のいずれか一方は、補色の関係にある２種の発光色からなる第１の発光色を
示し、他方は前記２種の発光色とは異なる第２の発光色を示し、前記第１の発光色と前記
第２の発光色を合わせた発光を示す発光素子である。
【００２２】
この時、前記第２の発光色は、補色の関係にある２種の発光色からなり、その２種の発
光色は前記第１の発光色で補色の関係にある２種の発光色とは異なることが好ましい。
【００２３】
なお、補色の関係としては、青色〜青緑色の波長領域と黄色〜橙色の波長領域との組み
合わせが好ましい。従って本発明の他の構成は、第１の陽極と第１の陰極との間に発光性
の有機化合物を含む第１の発光層を有する第１の発光素子と、第２の陽極と第２の陰極と
の間に発光性の有機化合物を含む第２の発光層を有する第２の発光素子とが直列に積層さ
れた発光素子であって、前記第１の陰極と前記第２の陽極は接しており、前記第１の発光
素子または前記第２の発光素子のいずれか一方は、青色〜青緑色の波長領域および黄色〜
橙色の波長領域の両方にピークを有する第１の発光スペクトルを示し、他方は前記第１の
発光スペクトルとは異なる位置にピークを有する第２の発光スペクトルを示し、前記第１
の発光スペクトルと前記第２の発光スペクトルを合わせた発光スペクトルを示す発光素子
である。
【００２４】
この時、前記第２の発光スペクトルは、前記第１の発光スペクトルとは異なる補色の関
係となるように、青緑色〜緑色の波長領域および橙色〜赤色の波長領域の両方にピークを
有する発光スペクトルであることが好ましい。
【００２５】
また、青色〜青緑色の波長領域と黄色〜橙色の波長領域の両方にピークを有する発光ス
ペクトルとしては、４３０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域および５５０ｎｍ〜６００ｎｍの
波長領域の両方にピークを有することが好ましい。従って本発明の他の構成は、第１の陽
極と第１の陰極との間に発光性の有機化合物を含む第１の発光層を有する第１の発光素子
と、第２の陽極と第２の陰極との間に発光性の有機化合物を含む第２の発光層を有する第
２の発光素子とが直列に積層された発光素子であって、前記第１の陰極と前記第２の陽極
は接しており、前記第１の発光素子または前記第２の発光素子のいずれか一方は、４３０
ｎｍ〜４８０ｎｍの波長領域および５５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長領域の両方にピークを
有する第１の発光スペクトルを示し、他方は前記第１の発光スペクトルのピークとは異な
る位置にピークを有する第２の発光スペクトルを示し、前記第１の発光スペクトルと前記
第２の発光スペクトルを合わせた発光スペクトルを示す発光素子である。
【００２６】
この時、前記第２の発光スペクトルは、青緑色〜緑色の波長領域および橙色〜赤色の波
長領域の両方にピークを有するように、４８０〜５５０ｎｍの波長領域および６００ｎｍ
〜６８０ｎｍの波長領域の両方にピークを有することが好ましい。
【００２７】
なお、上述した本発明の構成においては、前記第１の発光層は、第３の発光層と、前記
第３の発光層とは異なる発光色を示す第４の発光層と、を有することが好ましい。この時
、前記第３の発光層と前記第４の発光層が互いに接して設けられている構成が、作製しや
すく好適である。
【００２８】
また、上述した本発明の構成においては、前記第２の発光層は、第５の発光層と、前記
第５の発光層とは異なる発光色を示す第６の発光層と、を有することが好ましい。この時
、前記第５の発光層と前記第６の発光層が互いに接して設けられている構成が、作製しや
すく好適である。
【００２９】
そして、以上で述べたような本発明の発光素子を用いて発光装置を作製することにより
、幅広い波長領域にスペクトルを有する高効率な発光装置、色度が経時変化しにくい発光
装置、あるいは発光スペクトルの形状が電流密度に依存しにくい発光装置を提供すること
ができる。従って本発明では、本発明の発光素子を用いた発光装置も含むものとする。特
に、本発明の発光素子は幅広い波長領域にスペクトルを有するため、発光装置としてはカ
ラーフィルターをさらに有する発光装置や照明器具が好ましい。
【００３０】
なお、本明細書中における発光装置とは、発光素子を用いた発光体や画像表示デバイス
などを指す。また、発光素子にコネクター、例えばフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：
Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕ
ｔｏｍａｔｅｄ 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。
【発明の効果】
【００３１】
本発明を実施することで、幅広い波長領域にスペクトルを有する高効率な白色発光素子
を提供することができる。また、白色の色度が経時変化しにくい白色発光素子を提供する
ことができる。また、発光スペクトルの形状が電流密度に依存しにくい白色発光素子を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の発光素子の基本的概念を示す図。
【図２】本発明の発光素子の構成例を示す図。
【図３】本発明の発光素子の構成例を示す図。
【図４】本発明の発光素子の構成例を示す図。
【図５】実施例１における本発明の発光素子の構造を示す図。
【図６】実施例２における本発明の発光素子の構造を示す図。
【図７】本発明の発光素子を用いた発光装置の構造を示す図。
【図８】本発明の発光装置を用いた電気器具の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下では、本発明の実施形態について、基本的な構成、動作原理および具体的な構成例
を挙げて詳細に説明する。なお、発光素子は、発光を取り出すために少なくともどちらか
一方の電極が透明であれば良い。従って、基板上に透明な電極を形成し、基板側から光を
取り出す従来の素子構造だけではなく、実際は、基板とは逆側から光を取りだす構造や、
電極の両側から光を取り出す構造も適用可能である。
【００３４】
まず、本発明の発光素子の基本的な構成について、図１（ａ）を用いて説明する。図１
（ａ）は、基板１００上に第１の発光素子１１０と第２の発光素子１２０が直列に積層さ
れた、本発明の発光素子の構成例である。第１の発光素子１１０は、第１の陽極１１１と
第１の陰極１１３の間に第１の発光素子の発光層１１２を有する構造であり、また、第２
の発光素子１２０は、第２の陽極１２１と第２の陰極１２３の間に第２の発光素子の発光
層１２２を有する構造である。発光層１１２および１２２は、いずれも発光性の有機化合
物を含む。
【００３５】
このような発光素子に対し、第１の陽極１１１側をプラスに、第２の陰極１２３側をマ
イナスにバイアスを印加すると、ある電流密度Ｊの電流が素子に流れる。この時、第１の
陽極１１１から第１の発光素子の発光層１１２にホールが、第１の陰極１１３から第１の
発光素子の発光層１１２に電子がそれぞれ注入され、再結合に至ることにより、第１の発
光素子から第１の発光１３０が得られる。また、第２の陽極１２１から第２の発光素子の
発光層１２２にホールが、第２の陰極１２３から第２の発光素子の発光層１２２に電子が
それぞれ注入され、再結合に至ることにより、第２の発光素子から第２の発光１４０が得
られる。つまり、第１の発光素子１１０と第２の発光素子１２０の両方から発光が得られ
るわけである。
【００３６】
なお、回路的に見れば図１（ｂ）のようになり、第１の発光素子１１０および第２の発
光素子１２０に共通の電流密度Ｊの電流が流れ、それぞれその電流密度Ｊに対応した輝度
（図１（ｂ）ではそれぞれＬ１およびＬ２）で発光することになる。この時、図１（ａ）
に示した例では、第１の陽極１１１、第１の陰極１１３、第２の陽極１２１を光透過性と
することにより、第１の発光１３０と第２の発光１４０の両方を取り出すことができる。
【００３７】
ここで、本発明においては、第１の発光１３０および第２の発光１４０のうちいずれか
一方は、少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し、他方はそれと異
なる位置にピークを有する第２の発光スペクトルを示すことが特徴である。例えば、第１
の発光１３０が青色〜青緑色の波長領域および黄色〜橙色の波長領域の両方にピークを有
する第１の発光スペクトルを示し、第２の発光１４０が橙色〜赤色の波長領域にピークを
有する第２の発光スペクトルを示すような構成である（詳細は下記実施形態１にて説明す
る）。なお、青色〜青緑色の発光色と黄色〜橙色の発光色は、補色の関係にある発光色で
ある。
【００３８】
発光性の有機化合物が電流によって励起されて発光に至る発光素子では、２つのピーク
を有する発光スペクトル（上述の例では第１の発光スペクトル）を示す発光を得るのは、
従来技術の２波長型白色発光素子に代表されるように比較的容易である。しかしながら、
３つ以上のピークを有する発光スペクトルを得る、あるいはブロードな発光スペクトルを
得るというのは非常に困難である。その技術的課題を克服する手法が、本発明の構成であ
る。すなわち、２波長型白色発光素子のような２つのピークを有する発光スペクトルを示
す発光素子（上述の例では第１の発光素子）をベースに、それだけでは補完しきれない領
域の発光スペクトルを有する発光素子を直列に積層し、発光を重ね合わせる構成である。
この構成であれば、単に１つのピークしか有さない発光素子を直列に積層するよりは、積
層する素子の数を減らすことができ、それに伴って駆動電圧の上昇を抑えることができる
ため有用である。また、図１（ｂ）で示したように、本発明の発光素子においては、ある
電流密度Ｊに対して得られるＬ１の輝度とＬ２の輝度の両方を加算した輝度が得られるた
め、電流に対する輝度（すなわち電流効率）も高い値が得られる。
【００３９】
なお、上述の説明では、第１の発光素子１１０が、少なくとも２つのピークを有する第
１の発光スペクトル示し、第２の発光素子１２０がそれと異なる位置にピークを有する第
２の発光スペクトルを示す場合を例に説明したが、それとは逆の構成であっても良い。す
なわち、第１の発光素子１１０が前記第２の発光スペクトルを示し、第２の発光素子１２
０が前記第１の発光スペクトルを示しても良い。また、図１（ａ）では第１の陽極１１１
側に基板１００が設置されている構成としたが、逆に第２の陰極１２３側に設置されてい
る構成であっても良い。さらに、図１（ａ）では第１の陽極１１１側から発光を取り出す
構成としているが、図４（ａ）に示すように第２の陰極１２３側から発光を取り出す構成
や、図４（ｂ）に示すようにその両方から発光を取り出す構成であっても良い。
【００４０】
以上では、発光層１１２及び発光層１２２に発光性の有機化合物を含む場合を説明した
が、発光層は発光性の無機化合物を含んでも良い。つまり１１０と１２０を無機のＬＥＤ
とする。そして、第１の発光１３０および第２の発光１４０のうちいずれか一方は、少な
くとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し、他方はそれと異なる位置にピ
ークを有する第２の発光スペクトルを示すことを特徴とする。例えば、第１の発光１３０
が青色〜青緑色の波長領域および黄色〜橙色の波長領域の両方にピークを有する第１の発
光スペクトルを示し、第２の発光１４０が橙色〜赤色の波長領域にピークを有する第２の
発光スペクトルを示すような構成である。なお、第１の発光スペクトルが有する２つのピ
ークに相当する発光色は補色の関係にある。また、第２の発光スペクトルも補色の関係に
ある２種の波長領域のそれぞれにピークを有してもよい。その場合は、第２の発光スペク
トルは、第１の発光スペクトルを構成するピークとは異なる位置にあるピークを有するの
が好ましい。つまり第１の発光を構成する２種の発光色と第２の発光を構成する２種の発
光色は異なることが好ましい。
【００４１】
また、図１に示したような電流によって発光に至る発光素子だけでなく、無機ＥＬのよ
うな衝突励起型の発光素子においても、本願の概念は適用できる。
【００４２】
すなわち、２つの衝突励起型の発光素子を直列に接続する。そして、２つの衝突励起型
の発光素子のうち一方は、少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し
、他方はそれと異なる位置にピークを有する第２の発光スペクトルを示すことを特徴とす
る。第１の発光スペクトルが有する２つのピークに対応する発光色は補色の関係にある。
また、第２の発光スペクトルも補色の関係にある２種の波長領域のそれぞれにピークを有
してもよい。その場合は、第２の発光スペクトルは、第１の発光スペクトルを構成するピ
ークとは異なる位置にあるピークを有するのが好ましい。つまり、２つの衝突励起型の発
光素子のうち、一方の発光素子からの発光を構成する２種の発光色と、他方の発光素子か
らの発光を構成する２種の発光色は異なることが好ましい。
【００４３】
また、補色の関係としては、青色〜青緑色の波長領域と黄色〜橙色の波長領域を例に説
明したが、他の補色の関係（例えば、青緑色〜緑色の波長領域と橙色〜赤色の波長領域）
を用いても良い。また、第１の発光素子の発光色と第２の発光素子の発光色において、そ
れぞれ異なる補色の関係を適用することにより、非常にブロードな白色光を得ることがで
きるため好ましい（詳細は下記実施形態２にて説明する）。
【００４４】
以上で述べたような構成とすることで、可視光領域の多くをカバーでき、高効率な白色
光を容易に得ることができる。次に、以下では、発光色の組み合わせを考慮した構成例を
挙げ、従来技術に対する利点を加えながら説明する。
【００４５】
［実施形態１］
図２（ａ）に素子構成を示した。図２（ａ）は、基板２００上に第１の発光素子２１０
と第２の発光素子２２０が直列に積層された、本発明の発光素子の構成例である。第１の
発光素子２１０は、第１の陽極２１１と第１の陰極２１３の間に第１の発光素子の発光層
２１２を有する構造であり、また、第２の発光素子２２０は、第２の陽極２２１と第２の
陰極２２３の間に第２の発光素子の発光層２２２を有する構造である。
【００４６】
ここで、第１の発光素子の発光層２１２は、青色〜青緑色の波長領域にピークを有する
発光スペクトルを示す第１の発光層２１２−１と、黄色〜橙色の波長領域にピークを有す
る発光スペクトルを示す第２の発光層２１２−２とで構成されている。また、第２の発光
素子の発光層２２２は橙色〜赤色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す。な
お、第１の発光層２１２−１と第２の発光層２１２−２は逆の積層順であっても良い。
【００４７】
このような発光素子に対し、第１の陽極２１１側をプラスに、第２の陰極２２３側をマ
イナスにバイアスを印加すると、第１の発光２３０と第２の発光２４０が得られる。第１
の発光２３０は、第１の発光層２１２−１および第２の発光層２１２−２の両方からの発
光を合わせたものであるので、図２（ｂ）に示す通り、青色〜青緑色の波長領域および黄
色〜橙色の波長領域の両方にピークを有する発光スペクトルを示す。すなわち、第１の発
光素子は２波長型の白色または白に近い発光色（青みがかった白、黄みがかった白等）を
示すものである。また、第２の発光２４０は、図２（ｂ）に示す通り、橙色〜赤色の波長
領域にピークを有する発光スペクトルを示す。
【００４８】
したがって、本実施形態１における本発明の発光素子は、第１の発光２３０および第２
の発光２４０が重ね合わさる結果、青色〜青緑色の波長領域、黄色〜橙色の波長領域、橙
色〜赤色の波長領域をカバーする発光が得られる。
【００４９】
第１の発光素子は、従来でもよく用いられる補色の関係を用いた２波長型白色発光素子
と同様の構成であり、高輝度かつ素子寿命の良好な白色または白に近い発光色の発光素子
を達成できるが、赤色の波長領域のスペクトルが貧弱であり、カラーフィルターを用いる
フルカラーディスプレイには適さない。しかしながら、本実施形態１のような構成であれ
ば、その課題を十分に克服できることがわかる。
【００５０】
また、例えば、第１の発光層２１２−１（青色〜青緑色の波長領域にピークを有する発
光スペクトルを示す）の発光輝度が、経時劣化あるいは電流密度により変化したとしても
、スペクトル全体に対する第１の発光層２１２−１の寄与は１／３程度であるため、色度
のずれは比較的小さくて済むという利点もある。もし従来の２波長型白色発光素子のよう
に、第１の発光素子２１０のみで構成される発光素子であれば、第１の発光層２１２−１
の輝度変化は色度に大きな影響を及ぼしてしまう。
【００５１】
また、青色〜青緑色の波長領域の発光を示す発光素子と、黄色〜橙色の波長領域の発光
を示す発光素子と、橙色〜赤色の波長領域の発光を示す発光素子と、３つの発光素子を直
列に積層させても本実施形態１と同様な発光スペクトルを得ることはできるが、その場合
の駆動電圧は２つの素子を直列に積層した本実施形態１の発光素子に比べ、概ね１．５倍
以上になってしまう。
【００５２】
なお、上述の説明では、第１の発光素子２１０が２つの発光層（２１２−１と２１２−
２）を有するために２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し、第２の発光素子
２２０はそれと異なる位置にピークを有する第２の発光スペクトルを示す場合を例に説明
したが、第２の発光素子２２０が前記第１の発光スペクトルを示す構成であっても良い。
すなわち、第２の発光素子２２０が２つの発光層を有するために２つのピークを有する第
１の発光スペクトルを示し、第１の発光素子２１０がそれと異なる位置にピークを有する
第２の発光スペクトルを示す構成であっても良い。また、図２（ａ）では第１の陽極２１
１側に基板２００が設置されている構成としたが、逆に第２の陰極２２３側に設置されて
いる構成であっても良い。さらに、図２（ａ）では第１の陽極２１１側から発光を取り出
す構成としているが、第２の陰極２２３側から発光を取り出す構成や、その両方から発光
を取り出す構成であっても良い。
【００５３】
［実施形態２］
図３（ａ）に素子構成を示した。図３（ａ）は、基板３００上に第１の発光素子３１０
と第２の発光素子３２０が直列に積層された、本発明の発光素子の構成例である。第１の
発光素子３１０は、第１の陽極３１１と第１の陰極３１３の間に第１の発光素子の発光層
３１２を有する構造であり、また、第２の発光素子３２０は、第２の陽極３２１と第２の
陰極３２３の間に第２の発光素子の発光層３２２を有する構造である。
【００５４】
ここで、第１の発光素子の発光層３１２は、青色〜青緑色の波長領域にピークを有する
発光スペクトルを示す第１の発光層３１２−１と、黄色〜橙色の波長領域にピークを有す
る発光スペクトルを示す第２の発光層３１２−２とで構成されている。また、第２の発光
素子の発光層２２２は、青緑色〜緑色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す
第３の発光層３２２−１と、橙色〜赤色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示
す第４の発光層３２２−２とで構成されている。なお、第１の発光層３１２−１と第２の
発光層３１２−２は逆の積層順であっても良い。また、第３の発光層３２２−１と第４の
発光層３２２−２は逆の積層順であっても良い。
【００５５】
このような発光素子に対し、第１の陽極３１１側をプラスに、第２の陰極３２３側をマ
イナスにバイアスを印加すると、第１の発光３３０と第２の発光３４０が得られる。第１
の発光３３０は、第１の発光層３１２−１および第２の発光層３１２−２の両方からの発
光を合わせたものであるので、図３（ｂ）に示す通り、青色〜青緑色の波長領域および黄
色〜橙色の波長領域の両方にピークを有する発光スペクトルを示す。すなわち、第１の発
光素子は２波長型の白色または白色に近い色の発光を示すものである。また、第２の発光
３４０は、第３の発光層３２２−１および第４の発光層３２２−２の両方からの発光を合
わせたものであるので、図３（ｂ）に示す通り、青緑色〜緑色の波長領域および橙色〜赤
色の波長領域の両方にピークを有する発光スペクトルを示す。すなわち、第２の発光素子
は、第１の発光素子とは異なる２波長型の白色または白色に近い色の発光を示すものであ
る。
【００５６】
したがって、本実施形態２における本発明の発光素子は、第１の発光３３０および第２
の発光３４０が重ね合わさる結果、青色〜青緑色の波長領域、青緑色〜緑色の波長領域、
黄色〜橙色の波長領域、橙色〜赤色の波長領域をカバーする発光が得られる。
【００５７】
第１の発光素子３１０および第２の発光素子３２０はいずれも、従来でもよく用いられ
る補色の関係を用いた２波長型白色発光素子と同様の構成であり、高輝度かつ素子寿命の
良好な白色または白色に近い色の発光素子を達成できるが、第１の発光素子３１０は主と
して青緑色〜緑色（特にエメラルドグリーン）の波長領域および橙色〜赤色の波長領域の
スペクトルが貧弱であり、カラーフィルターを用いるフルカラーディスプレイには適さな
い。また、エメラルドグリーンの波長領域のスペクトルが小さく、色の鮮やかさにも欠け
る。しかしながら、本実施形態１のような構成であれば、積層した第２の発光素子３２０
の発光スペクトルによりその欠点を補完でき、課題を十分に克服できることがわかる。
【００５８】
また、例えば、第１の発光層３１２−１（青色〜青緑色の波長領域にピークを有する発
光スペクトルを示す）の発光輝度が、経時劣化あるいは電流密度により変化したとしても
、スペクトル全体に対する第１の発光層３１２−１の寄与は１／４程度であるため、色度
のずれは比較的小さくて済むという利点もある。もし従来の２波長型白色発光素子のよう
に、第１の発光素子３１０のみで構成される発光素子であれば、第１の発光層３１２−１
の輝度変化は色度に大きな影響を及ぼしてしまう。
【００５９】
また、青色〜青緑色の波長領域の発光を示す発光素子と、青緑色〜緑色の波長領域の発
光を示す発光素子と、黄色〜橙色の波長領域の発光を示す発光素子と、橙色〜赤色の波長
領域の発光を示す発光素子と、４つの発光素子を直列に積層させても本実施形態２と同様
な発光スペクトルを得ることはできるが、その場合の駆動電圧は２つの素子を直列に積層
した本実施形態２の発光素子に比べ、概ね２倍以上にもなってしまう。
【００６０】
なお、上述の説明では、第１の発光素子３１０が青色〜青緑色の波長領域および黄色〜
橙色の波長領域の両方にピークを有するスペクトルを示し、第２の発光素子３２０は青緑
色〜緑色の波長領域および橙色〜赤色の波長領域の両方にピークを有するスペクトルを示
す場合を例に説明したが、それぞれ逆の関係であっても良い。すなわち、第２の発光素子
３２０が青色〜青緑色の波長領域および黄色〜橙色の波長領域の両方にピークを有するス
ペクトルを示し、第１の発光素子３１０が青緑色〜緑色の波長領域および橙色〜赤色の波
長領域の両方にピークを有するスペクトルを示す構成であっても良い。また、図３（ａ）
では第１の陽極３１１側に基板３００が設置されている構成としたが、逆に第２の陰極３
２３側に設置されている構成であっても良い。さらに、図３（ａ）では第１の陽極３１１
側から発光を取り出す構成としているが、第２の陰極３２３側から発光を取り出す構成や
、その両方から発光を取り出す構成であっても良い。
【００６１】
［実施形態３］
次に、以下では、本発明の発光素子の構成、特に図１（ａ）における第１の発光素子１
１０と第２の発光素子１２０に関し、用いることのできる材料や素子構造を説明する。本
発明の発光素子は、少なくとも図１（ａ）に示した構成であればよいが、第１の陽極１１
１と第１の発光素子の発光層１１２との間、および第２の陽極１２１と第２の発光素子の
発光層１２２との間には、ホール注入層および／またはホール輸送層を挿入していても良
い。また、第１の陰極１１３と第１の発光素子の発光層１１２との間、および第２の陰極
１２３と第２の発光素子の発光層１２２との間には、電子注入層および／または電子輸送
層を挿入していても良い。
【００６２】
なお、ホール注入層は陽極からホールを受け取る機能を示す層であり、ホール輸送層は
発光層にホールを受け渡す機能を示す層である。また、電子注入層は陰極から電子を受け
取る機能を示す層であり、電子輸送層は発光層に電子を受け渡す機能を示す層である。
【００６３】
まず、それら各層に用いることのできる材料を具体的に例示する。ただし、本発明に適
用できる材料は、これらに限定されるものではない。
【００６４】
ホール注入層に用いることができるホール注入材料としては、フタロシアニン系の化合
物が有効であり、フタロシアニン（略称：Ｈ2−Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：Ｃｕ
−Ｐｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）等を用いることができる。また、
導電性高分子化合物に化学ドーピングを施した材料もあり、ポリスチレンスルホン酸（略
称：ＰＳＳ）をドープしたポリエチレンジオキシチオフェン（略称：ＰＥＤＯＴ）やポリ
アニリン（略称：ＰＡｎｉ）などを用いることもできる。また、酸化モリブデン（ＭｏＯ
x）、酸化バナジウム（ＶＯx）、酸化ニッケル（ＮｉＯx）などの無機半導体の薄膜や、
酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）などの無機絶縁体の超薄膜も有効である。また、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：ＴＤＡ
ＴＡ）、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）、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：ＴＰ
Ｄ）、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：α−ＮＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリル）アミノ）
フェニル−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）などの芳香族アミン系
化合物も用いることができる。さらに、それら芳香族アミン系化合物に対してアクセプタ
性を示す物質を芳香族アミン系化合物に添加してもよく、具体的にはＶＯＰｃにアクセプ
タである２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン
（略称：Ｆ4−ＴＣＮＱ）を添加したものや、α−ＮＰＤにアクセプタであるＭｏＯxを添
加したものを用いてもよい。
【００６５】
ホール輸送層に用いることができるホール輸送材料としては、芳香族アミン系化合物が
好適であり、上述したＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ＴＰＤ、α−ＮＰＤ、ＤＮＴＰＤなど
を用いることができる。
【００６６】
電子輸送層に用いることができる電子輸送材料としては、トリス（８−キノリノラト）
アルミニウム（略称：Ａｌｑ3）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウ
ム（略称：Ａｌｍｑ3）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウ
ム（略称：ＢｅＢｑ2）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノ
ラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾ
オキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）2）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル
）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）2）などの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−ｔ
ｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称
：ＯＸＤ−７）などのオキサジアゾール誘導体、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）
−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ
）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−
ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）などのトリアゾー
ル誘導体、２，２’，２”−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス［１−フェニル−
１Ｈ−ベンズイミダゾール］（略称：ＴＰＢＩ）のようなイミダゾール誘導体、バソフェ
ナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などのフェナン
トロリン誘導体を用いることができる。
【００６７】
電子注入層に用いることができる電子注入材料としては、上述したＡｌｑ3、Ａｌｍｑ3
、ＢｅＢｑ2、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＯＸ）2、Ｚｎ（ＢＴＺ）2、ＰＢＤ、ＯＸＤ−７、Ｔ
ＡＺ、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＴＰＢＩ、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰなどの電子輸送材料を用いること
ができる。その他に、ＬｉＦ、ＣｓＦなどのアルカリ金属ハロゲン化物や、ＣａＦ2のよ
うなアルカリ土類ハロゲン化物、Ｌｉ2Ｏなどのアルカリ金属酸化物のような絶縁体の超
薄膜がよく用いられる。また、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）などのアルカリ金属錯体も有効である
。また、これら電子注入材料に対してドナー性を示す物質を電子注入材料に添加してもよ
く、ドナーとしてはアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属などを用いることがで
きる。具体的にはＢＣＰにドナーであるリチウムを添加したものや、Ａｌｑ3にドナーで
あるリチウムを添加したものを用いることができる。
【００６８】
次に、第１の発光素子１１０や第２の発光素子１２０における発光層（１１２や１２２
）の構成を説明する。まず、発光性の有機化合物として用いることのできる材料を列挙す
るが、本発明においてはこれらに限定されず、いかなる発光性の有機化合物を用いても良
い。
【００６９】
例えば青色〜青緑色の発光は、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリ
レン（略称：ＴＢＰ）、９，１０−ジフェニルアントラセンなどをゲスト材料として用い
、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。また、４，４’−ビス（２，２
−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）などのスチリルアリーレン誘導体
や、９，１０−ジ−２−ナフチルアントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ビス（２−
ナフチル）−２−ｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）などのアントラセン
誘導体から得ることができる。また、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）等のポリマ
ーを用いても良い。
【００７０】
例えば青緑色〜緑色の発光は、クマリン３０、クマリン６などのクマリン系色素や、ビ
ス［２−（２，４−ジフルオロフェニル）ピリジナト］ピコリナトイリジウム（略称：Ｆ
Ｉｒｐｉｃ）、ビス（２−フェニルピリジナト）アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（
ｐｐｙ）2（ａｃａｃ））などをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させる
ことによって得られる。また、上述のペリレンやＴＢＰを５ｗｔ％以上の高濃度で適当な
ホスト材料に分散させることによっても得られる。また、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＴＺ）2、
ビス（２−メチル−８−キノリノラト）クロロガリウム（Ｇａ（ｍｑ）2Ｃｌ）などの金
属錯体からも得ることができる。また、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）等のポリマーを
用いても良い。
【００７１】
例えば黄色〜橙色の発光は、ルブレン、４−（ジシアノメチレン）−２−［ｐ−（ジメ
チルアミノ）スチリル］−６−メチル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシア
ノメチレン）−２−メチル−６−（９−ジュロリジル）エチニル−４Ｈ−ピラン（略称：
ＤＣＭ２）、ビス［２−（２−チエニル）ピリジナト］アセチルアセトナトイリジウム（
Ｉｒ（ｔｈｐ）2（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルキノリナト）アセチルアセトナト
イリジウム（Ｉｒ（ｐｑ）2（ａｃａｃ））などをゲスト材料として用い、適当なホスト
材料に分散させることによって得られる。ビス（８−キノキリノラト）亜鉛（略称：Ｚｎ
ｑ2）やビス［２−シンナモイル−８−キノリノラト］亜鉛（略称：Ｚｎｓｑ2）などの金
属錯体からも得ることができる。また、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレ
ンビニレン）等のポリマーを用いても良い。
【００７２】
例えば橙色〜赤色の発光は、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［ｐ−（ジメチ
ルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、４−（ジシアノメチレン
）−２，６−ビス［２−（ジュロリジン−９−イル）エチニル］−４Ｈ−ピランＤＣＭ１
）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（９−ジュロリジル）エチニル−４Ｈ
−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、ビス［２−（２−チエニル）ピリジナト］アセチルアセト
ナトイリジウム（Ｉｒ（ｔｈｐ）2（ａｃａｃ））、などをゲスト材料として用い、適当
なホスト材料に分散させることによって得られる。ビス（８−キノキリノラト）亜鉛（略
称：Ｚｎｑ2）やビス［２−シンナモイル−８−キノリノラト］亜鉛（略称：Ｚｎｓｑ2）
などの金属錯体からも得ることができる。また、ポリ（３−アルキルチオフェン）等のポ
リマーを用いても良い。
【００７３】
なお、上記の構成において、適当なホスト材料としては、発光性の有機化合物よりも発
光色が短波長のものであるか、またはエネルギーギャップの大きいものであればよい。具
体的には、上述した例に代表されるホール輸送材料や電子輸送材料から適宜選択すること
ができる。また、４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、４
，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、
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）
などを使用しても良い。
【００７４】
一方、本発明の発光素子における陽極（第１の陽極１１１および第２の陽極１２１）材
料としては、仕事関数の大きい導電性材料を用いることが好ましい。また、第１の陽極１
１１から光を取り出す場合は、第１の陽極１１１はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、イ
ンジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ケイ素を添加したインジウム
錫酸化物等の透明導電性材料を用いればよい。また、第１の陽極１１１側を遮光性とする
のであれば、第１の陽極１１１はＴｉＮ、ＺｒＮ、Ｔｉ、Ｗ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｒ等の単層
膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニ
ウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との三層構造等を用いることができる。あるいは、
Ｔｉ、Ａｌ等の反射性電極の上に上述した透明導電性材料を積層する方法でもよい。また
、第２の陽極１２１は光透過性が必要であり、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯなどの透明導電性
材料の他、上述したホール輸送性の化合物（特に芳香族アミン系化合物）に対してアクセ
プタ性を示す物質をホール輸送性の化合物に添加した構成を用いても良い。具体的にはＶ
ＯＰｃにアクセプタである２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシ
アノキノジメタン（略称：Ｆ4−ＴＣＮＱ）を添加したものや、α−ＮＰＤにアクセプタ
であるＭｏＯxを添加したものを第２の陽極１２１として用いてもよい。
【００７５】
また、陰極（第１の陰極１１３および第２の陰極１２３）材料としては、仕事関数の小
さい導電性材料を用いることが好ましく、具体的には、ＬｉやＣｓ等のアルカリ金属、お
よびＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（Ｍｇ：Ａｇ、Ａ
ｌ：Ｌｉなど）の他、ＹｂやＥｒ等の希土類金属を用いて形成することもできる。また、
ＬｉＦ、ＣｓＦ、ＣａＦ2、Ｌｉ2Ｏ等の電子注入層を用いる場合は、アルミニウム等の通
常の導電性薄膜を用いることができる。また、第２の陰極１２３側を光の取り出し方向と
する場合は、ＬｉやＣｓ等のアルカリ金属、およびＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ等のアルカリ土類金
属を含む超薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ等）との積層構造を用いればよ
い。あるいは、上述した電子輸送材料に対してドナー性を示す物質（アルカリ金属または
アルカリ土類金属など）を添加した構成を用い、その上に透明導電膜（ＩＴＯ、ＩＺＯ、
ＺｎＯ等）を積層してもよい。また、第１の陰極１１３は光透過性が必要であり、上述し
た電子輸送材料に対してドナー性を示す物質（アルカリ金属またはアルカリ土類金属など
）を電子輸送材料に添加した構成を用いても良い。具体的にはＢＣＰにドナーであるリチ
ウムを添加したものや、Ａｌｑ3にドナーであるリチウムを添加したものを用いることが
できる。
【００７６】
なお、以上で述べた本発明の発光素子を作製するに当たっては、発光素子中の各層の積
層法を限定されるものではない。積層が可能ならば、真空蒸着法やスピンコート法、イン
クジェット法、ディップコート法など、どの様な手法を選んでも良いものとする。
【００７７】
以下に、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００７８】
本実施例では、本発明の発光素子の素子構造および作製方法について、図５を用いて具
体的に説明する。
【００７９】
まず、１１０ｎｍの膜厚でインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）が成膜されたガラス基板５０
０を用意する。成膜されたＩＴＯは、本実施例において第１の陽極５１１として作用する
。
【００８０】
次に、第１の陽極５１１が形成されたガラス基板５００を、第１の陽極５１１が形成さ
れた面が下方になるように真空蒸着装置内の基板ホルダーに固定する。そして、真空蒸着
法により、第１の陽極５１１上に膜厚が２０ｎｍとなるようにＣｕＰｃを成膜し、ホール
注入層５１２を形成する。真空蒸着は、真空蒸着装置の内部に備えられた蒸発源にＣｕＰ
ｃを入れ、抵抗加熱法により蒸発させることによって行う。なお、本実施例においては、
ホール注入層５１２はホール輸送層としても機能する。
【００８１】
次いで、ホール注入層５１２上に、第１の発光素子の発光層５１３を形成する。本実施
例においては、第１の発光素子の発光層５１３は、第１の発光層５１３−１および第２の
発光層５１３−２から構成されており、第１の発光層５１３−１と第２の発光層５１３−
２とは互いに接している。
【００８２】
第１の発光層５１３−１はα−ＮＰＤとペリレンとを含む構成であり、α−ＮＰＤとペ
リレンとをそれぞれ蒸発源として用いた共蒸着法にて形成する。この時、α−ＮＰＤ中に
ペリレンが３質量％の割合で含まれるように調節する。膜厚は３０ｎｍとする。この第１
の発光層５１３−１においては、ペリレンが青色〜青緑色の発光を示す発光性の有機化合
物として機能する。
【００８３】
また、第２の発光層５１３−２はＤＮＡとＤＣＭ２とを含む構成であり、ＤＮＡとＤＣ
Ｍ２とをそれぞれ蒸発源として備えた共蒸着法にて形成する。この時、ＤＮＡ中にＤＣＭ
２が０．１質量％の割合で含まれるように調節する。膜厚は３０ｎｍとする。この第２の
発光層５１３−２においては、ＤＣＭ２が黄色〜橙色の発光を示す発光性の有機化合物と
して機能する。
【００８４】
次に、第１の発光素子の発光層５１３上に、膜厚が１０ｎｍとなるようにＢＣＰを成膜
し、電子輸送層５１４を形成する。次いで、電子輸送層５１４上に、膜厚が２０ｎｍとな
るようにＡｌｑ3を成膜し、電子注入層５１５を形成する。これらの成膜に関しても、ホ
ール注入層５１２の形成と同様に、真空蒸着法によって行う。
【００８５】
さらに、電子注入層５１５上に、第１の陰極５１６を形成する。第１の陰極５１６は、
電子輸送性の化合物であるＢＣＰと、それに対してドナー性を示す物質であるリチウムと
を含む構成であり、ＢＣＰとリチウムとをそれぞれ蒸発源として備えた共蒸着法にて形成
する。この時、ＢＣＰ中にリチウムが０．５質量％の割合で含まれるように調節する。膜
厚は１０ｎｍとする。
【００８６】
このようにして第１の発光素子５１０を形成した後、第２の発光素子５２０を直列に積
層する。まず第２の陽極５２１は、ＭｏＯxを１０ｎｍの膜厚で成膜することにより形成
する。成膜は、ホール注入層５１２の形成と同様に、真空蒸着法によって行う。
【００８７】
次に、第２の陽極５２１上に、膜厚が５０ｎｍとなるようにα−ＮＰＤを成膜し、ホー
ル注入層５２２を形成する。なお、本実施例においては、ホール注入層５２２はホール輸
送層としても機能する。成膜は、ホール注入層５１２の形成と同様に、真空蒸着法によっ
て行う。
【００８８】
次いで、ホール注入層５２２上に、第２の発光素子の発光層５２３を形成する。第２の
発光素子の発光層５２３はＣＢＰとＩｒ（ｂｔｐ）2（ａｃａｃ）とを含む構成であり、
ＣＢＰとＩｒ（ｂｔｐ）2（ａｃａｃ）とをそれぞれ蒸発源として備えた共蒸着法にて形
成する。この時、ＣＢＰ中にＩｒ（ｂｔｐ）2（ａｃａｃ）が８質量％の割合で含まれる
ように調節する。膜厚は３０ｎｍとする。この第２の発光素子の発光層５２３においては
、Ｉｒ（ｂｔｐ）2（ａｃａｃ）が、第１の発光素子の発光色とは異なる発光色を示す発
光性の有機化合物として機能する。
【００８９】
次に、第２の発光素子の発光層５２３上に、膜厚が１０ｎｍとなるようにＢＣＰを成膜
し、電子輸送層５２４を形成する。次いで、電子輸送層５２４上に、膜厚が２０ｎｍとな
るようにＡｌｑ3を成膜し、電子注入層５２５を形成する。これらの成膜に関しても、ホ
ール注入層５１２の形成と同様に、真空蒸着法によって行う。
【００９０】
さらに、電子注入層５２５上に、第２の陰極５２６を形成する。第２の陰極５２６は、
電子輸送性の化合物であるＢＣＰと、それに対してドナー性を示す物質であるリチウムと
を含む構成であり、ＢＣＰとリチウムとをそれぞれ蒸発源として備えた共蒸着法にて形成
する。この時、ＢＣＰ中にリチウムが０．５質量％の割合で含まれるように調節する。膜
厚は１０ｎｍとする。さらにＡｌを１５０ｎｍの膜厚で蒸着することにより、第２の陰極
５２６とする。
【００９１】
以上のようにして形成された第１の発光素子５１０は、青色〜青緑色の発光を示す第１
の発光層と黄色〜橙色の発光を示す第２の発光層を有しているため、青色〜青緑色の波長
領域と黄色〜橙色の波長領域の２箇所に発光スペクトルのピークを示す。また、第２の発
光素子５２０は赤色の発光を示すため、第１の発光素子とは異なる位置にピークを有する
発光スペクトルを示す。
【００９２】
したがって、第１の発光素子５１０および第２の発光素子５２０を直列に積層した本実
施例の発光素子は、第１の陽極５１１と第２の陰極５２６との間に電圧を印加することに
より、青色〜青緑色の波長領域、黄色〜橙色の波長領域、そして赤色の波長領域を広範囲
にカバーするブロードな白色発光が得られる。また、３つの発光色のうちいずれかの輝度
が経時劣化あるいは電流密度により変化したとしても、スペクトルがブロードである影響
で色度のずれは比較的小さい。
【実施例２】
【００９３】
本実施例では、本発明の発光素子の素子構造および作製方法について、図６を用いて具
体的に説明する。
【００９４】
まず、１１０ｎｍの膜厚でインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）が成膜されたガラス基板６０
０を用意する。成膜されたＩＴＯは、本実施例において第１の陽極６１１として作用する
。
【００９５】
次に、第１の陽極６１１が形成されたガラス基板６００を、第１の陽極６１１が形成さ
れた面が下方になるように真空蒸着装置内の基板ホルダーに固定する。そして、真空蒸着
法により、第１の陽極６１１上に膜厚が２０ｎｍとなるようにＤＮＴＰＤを成膜し、ホー
ル注入層６１２を形成する。真空蒸着は、真空蒸着装置の内部に備えられた蒸発源にＤＮ
ＴＰＤを入れ、抵抗加熱法により蒸発させることによって行う。
【００９６】
次いで、ホール注入層６１２上に、膜厚が２０ｎｍとなるようにα−ＮＰＤを成膜し、
ホール輸送層６１３を形成する。成膜は、ホール注入層６１２の形成と同様に、真空蒸着
法によって行う。
【００９７】
次に、ホール輸送層６１３上に、第１の発光素子の発光層６１４を形成する。本実施例
においては、第１の発光素子の発光層６１４は、第１の発光層６１４−１および第２の発
光層６１４−２から構成されており、第１の発光層６１４−１と第２の発光層６１４−２
とは互いに接している。
【００９８】
第１の発光層６１４−１はα−ＮＰＤとＴＢＰとを含む構成であり、α−ＮＰＤとＴＢ
Ｐとをそれぞれ蒸発源として用いた共蒸着法にて形成する。この時、α−ＮＰＤ中にＴＢ
Ｐが１質量％の割合で含まれるように調節する。膜厚は１０ｎｍとする。この第１の発光
層６１４−１においては、ＴＢＰが青色〜青緑色の発光を示す発光性の有機化合物として
機能する。
【００９９】
また、第２の発光層６１４−２はα−ＮＰＤとＤＣＭ２とを含む構成であり、α−ＮＰ
ＤとＤＣＭ２とをそれぞれ蒸発源として備えた共蒸着法にて形成する。この時、α−ＮＰ
Ｄ中にＤＣＭ２が１質量％の割合で含まれるように調節する。膜厚は１０ｎｍとする。こ
の第２の発光層６１４−２においては、ＤＣＭ２が黄色〜橙色の発光を示す発光性の有機
化合物として機能する。
【０１００】
次に、第１の発光素子の発光層６１４上に、膜厚が２０ｎｍとなるようにＢＡｌｑを成
膜し、電子輸送層６１５を形成する。次いで、電子輸送層６１５上に、膜厚が３０ｎｍと
なるようにＡｌｑ3を成膜し、電子注入層６１６を形成する。これらの成膜に関しても、
ホール注入層６１２の形成と同様に、真空蒸着法によって行う。
【０１０１】
さらに、電子注入層６１６上に、第１の陰極６１７を形成する。第１の陰極６１７は、
電子輸送性の化合物であるＢＣＰと、それに対してドナー性を示す物質であるリチウムと
を含む構成であり、ＢＣＰとリチウムとをそれぞれ蒸発源として備えた共蒸着法にて形成
する。この時、ＢＣＰ中にリチウムが０．５質量％の割合で含まれるように調節する。膜
厚は１０ｎｍとする。
【０１０２】
このようにして第１の発光素子６１０を形成した後、第２の発光素子６２０を直列に積
層する。まず第２の陽極６２１は、ホール輸送性の化合物であるα−ＮＰＤと、それに対
してアクセプタ性を示す物質であるＭｏＯxとを含む構成であり、α−ＮＰＤとＭｏＯxと
をそれぞれ蒸発源として備えた共蒸着法にて形成する。この時、α−ＮＰＤ中にＭｏＯx
が２５質量％の割合で含まれるように調節する。膜厚は５０ｎｍとする。
【０１０３】
次に、第２の陽極６２１上に膜厚が２５ｎｍとなるようにα−ＮＰＤを成膜し、ホール
注入層６２２を形成する。成膜は、ホール注入層６１２の形成と同様に、真空蒸着法によ
って行う。なお、本実施例においては、ホール注入層６２２はホール輸送層としても機能
する。
【０１０４】
次いで、ホール注入層６２２上に、第２の発光素子の発光層６２３を形成する。本実施
例においては、第２の発光素子の発光層６２３は、第３の発光層６２３−１および第４の
発光層６２３−２から構成されており、第３の発光層６２３−１と第４の発光層６２３−
２とは互いに接している。
【０１０５】
第３の発光層６２３−１はα−ＮＰＤとＢｉｓＤＣＭとを含む構成であり、α−ＮＰＤ
とＢｉｓＤＣＭとをそれぞれ蒸発源として備えた共蒸着法にて形成する。この時、α−Ｎ
ＰＤ中にＢｉｓＤＣＭが２質量％の割合で含まれるように調節する。膜厚は１５ｎｍとす
る。この第３の発光層６２３−１においては、ＢｉｓＤＣＭが橙色〜赤色（特に赤色）の
発光を示す発光性の有機化合物として機能する。
【０１０６】
また、第４の発光層６２３−２は、２０ｎｍの膜厚でＧａ（ｍｑ）2Ｃｌを成膜するこ
とにより形成する。成膜は、ホール注入層６２２の形成と同様に、真空蒸着法によって行
う。この第４の発光層６２３−２においては、Ｇａ（ｍｑ）2Ｃｌが青緑色〜緑色（特に
エメラルドグリーン）の発光を示す発光性の有機化合物として機能する。
【０１０７】
次に、第２の発光素子の発光層６２３上に、膜厚が５５ｎｍとなるようにＡｌｑ3を成
膜し、電子注入層６２４を形成する。成膜は、ホール注入層６１２の形成と同様に、真空
蒸着法によって行う。なお、本実施例においては、電子注入層６２４は電子輸送層として
も機能する。
【０１０８】
さらに、電子注入層６２４上に、第２の陰極６２５を形成する。第２の陰極６２５は、
電子輸送性の化合物であるＢＣＰと、それに対してドナー性を示す物質であるリチウムと
を含む構成であり、ＢＣＰとリチウムとをそれぞれ蒸発源として備えた共蒸着法にて形成
する。この時、ＢＣＰ中にリチウムが０．５質量％の割合で含まれるように調節する。膜
厚は１０ｎｍとする。さらにＡｌを１５０ｎｍの膜厚で蒸着することにより、第２の陰極
６２５とする。
【０１０９】
以上のようにして形成された第１の発光素子６１０は、青色〜青緑色の発光を示す第１
の発光層と黄色〜橙色の発光を示す第２の発光層を有しているため、青色〜青緑色の波長
領域と黄色〜橙色の波長領域の２箇所に発光スペクトルのピークを示す。また、第２の発
光素子６２０は、青緑色〜緑色の発光を示す第３の発光層と橙色〜赤色の発光を示す第４
の発光層を有しているため、青緑色〜緑色の波長領域と橙色〜赤色の波長領域の２箇所に
発光スペクトルのピークを示す。
【０１１０】
したがって、第１の発光素子６１０および第２の発光素子６２０を直列に積層した本実
施例の発光素子は、第１の陽極６１１と第２の陰極６２５との間に電圧を印加することに
より、青色〜青緑色の波長領域、黄色〜橙色の波長領域、および青緑色〜緑色、橙色〜赤
色の波長領域、すなわちほぼ可視光領域全般をカバーするブロードな白色発光が得られる
。特に、第１の発光素子のみを使った白色では十分な輝度が得られないエメラルドグリー
ンと赤色の波長領域で、十分な輝度を達成できることが大きな利点である。また、４つの
発光色のうちいずれかの輝度が経時劣化あるいは電流密度により変化したとしても、スペ
クトルがブロードである影響で色度のずれは比較的小さい。
【実施例３】
【０１１１】
本実施例では、本発明の発光素子を有する発光装置について図７を用いて説明する。な
お、図７（Ａ）は発光装置を示す上面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した
断面図である。点線で示された７０１は駆動回路部（ソース側駆動回路）、７０２は画素
部、７０３は駆動回路部（ゲート側駆動回路）である。また、７０４は封止基板、７０５
はシール材であり、シール材７０５で囲まれた内側である７０７は、空間になっている。
【０１１２】
なお、７０８はソース側駆動回路７０１及びゲート側駆動回路７０３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）７０９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（Ｐ
ＷＢ）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。
【０１１３】
次に、断面構造について図７（Ｂ）を用いて説明する。素子基板７１０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７０１
と、画素部７０２が示されている。
【０１１４】
なお、ソース側駆動回路７０１はｎチャネル型ＴＦＴ７２３とｐチャネル型ＴＦＴ７２
４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路を形成する回路は、公知
のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施例
では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく
、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。
【０１１５】
また、画素部７０２はスイッチング用ＴＦＴ７１１と、電流制御用ＴＦＴ７１２とその
ドレインに電気的に接続された陽極７１３とを含む複数の画素により形成される。なお、
陽極７１３の端部を覆って絶縁物７１４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。
【０１１６】
また、膜被覆性を良好なものとするため、絶縁物７１４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７１４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７１４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７１４として、感光性の光によって
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、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化珪素
、酸窒化珪素等、の両者を使用することができる。
【０１１７】
陽極７１３上には、本発明の発光素子７１５および陰極７１６がそれぞれ形成されてい
る。ここで、陽極７１３に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望
ましい。例えば、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）膜、ＩＴＳＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ
ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｘｉｄｅ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）膜、窒化チタン膜、
クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜の他、窒化チタンとアルミニウ
ムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタ
ン膜との３層構造等を用いることができる。また、陽極７１３をＩＴＯ膜とし、陽極７１
３と接続する電流制御用ＴＦＴ７１２の配線を、窒化チタン、アルミニウムを主成分とす
る膜との積層構造、または窒化チタン膜、アルミニウムを主成分とする膜、窒化チタン膜
との積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、ＩＴＯ膜との良好なオーミックコンタ
クトがとれ、さらに陽極７１３を陽極として機能させることができる。また、陽極７１３
は、本発明の発光素子７１５における第１の陽極と同一の物質で形成されていても良い。
もしくは、陽極７１３は発光素子７１５の第１の陽極と一体化されていても良い。
【０１１８】
また、本発明の発光素子７１５は、図１で示したような第１の発光素子１１０と第２の
発光素子１２０を積層した構成であり、具体的には実施形態、実施例１および実施例２の
如き構成である。
【０１１９】
さらに、陰極７１６に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ
、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ2、またはＣａＮ）
を用いればよいが、これらに限定されることはなく、適切な電子注入材料を選択すること
により、多様な導電膜を適用することができる。なお、本発明の発光素子７１５から出た
光を陰極７１６を透過させる場合には、陰極７１６として、膜厚を薄くした金属薄膜と、
透明導電膜ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、ＩＴＳＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ
ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸
化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いる手法が考えられる。また、陰極７１６は、本発明
の発光素子７１５における第２の陰極と同一の物質で形成されていても良い。もしくは、
陰極７１６は発光素子７１５の第２の陰極と一体化されていても良い。
【０１２０】
さらにシール材７０５で封止基板７０４を素子基板７１０と貼り合わせることにより、素
子基板７１０、封止基板７０４、およびシール材７０５で囲まれた空間７０７に発光素子
７１５が備えられた構造になっている。なお、空間７０７には、不活性気体（窒素やアル
ゴン等）が充填される場合の他、シール材７０５で充填される構成も含むものとする。
【０１２１】
なお、シール材７０５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７０４に
用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎ
ｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、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。
【０１２２】
以上のようにして、本発明の発光素子を有する発光装置を得ることができる。
【０１２３】
なお、本実施例に示す発光装置は、実施の形態、実施例１及び実施例２に示した発光素子
の構成を自由に組み合わせて実施することが可能である。さらに本実施例に示す発光装置
は、必要に応じてカラーフィルター等の色度変換膜を用いてもよい。
【実施例４】
【０１２４】
本実施例では、本発明の発光素子を有する発光装置を用いて完成させた様々な電気器具
について、図８を用いて説明する。
【０１２５】
本発明の発光素子を有する形成される発光装置を用いて作製された電気器具として、テ
レビジョン、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウント
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）、ノート型パーソナルコンピュータ、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（具体的にはデジタルビデオディスク（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）、照明器具などが挙げられる。これらの電気器具の具
体例を図８に示す。
【０１２６】
図８（Ａ）は表示装置であり、筐体８００１、支持台８００２、表示部８００３、スピ
ーカー部８００４、ビデオ入力端子８００５等を含む。本発明を用いて形成される発光装
置をその表示部８００３に用いることにより作製される。なお、表示装置は、パーソナル
コンピュータ用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。
【０１２７】
図８（Ｂ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体８１０１、筐体８１０２、
表示部８１０３、キーボード８１０４、外部接続ポート８１０５、ポインティングマウス
８１０６等を含む。本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部８１０３に用いるこ
とにより作製される。
【０１２８】
図８（Ｃ）はビデオカメラであり、本体８２０１、表示部８２０２、筐体８２０３、外
部接続ポート８２０４、リモコン受信部８２０５、受像部８２０６、バッテリー８２０７
、音声入力部８２０８、操作キー８２０９、接眼部８２１０等を含む。本発明の発光素子
を有する発光装置をその表示部８２０２に用いることにより作製される。
【０１２９】
図８（Ｄ）は卓上照明器具であり、照明部８３０１、傘８３０２、可変アーム８３０３
、支柱８３０４、台８３０５、電源８３０６を含む。本発明の発光素子を用いて形成され
る発光装置を照明部８３０１に用いることにより作製される。なお、照明器具には天井固
定型の照明器具または壁掛け型の照明器具なども含まれる。
【０１３０】
ここで、図８（Ｅ）は携帯電話であり、本体８４０１、筐体８４０２、表示部８４０３
、音声入力部８４０４、音声出力部８４０５、操作キー８４０６、外部接続ポート８４０
７、アンテナ８４０８等を含む。本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部８４０
３に用いることにより作製される。
【０１３１】
以上のようにして、本発明の発光素子を用いた電気器具や照明器具を得ることができる
。本発明の発光素子を有する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
分野の電気器具に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１３２】
１００ 基板
１１０ 第１の発光素子
１１１ 第１の陽極
１１２ 発光層
１１３ 第１の陰極
１２０ 第２の発光素子
１２１ 第２の陽極
１２２ 発光層
１２３ 第２の陰極
１３０ 第１の発光
１４０ 第２の発光
２００ 基板
２１０ 第１の発光素子
２１１ 第１の陽極
２１２ 発光層
２１３ 第１の陰極
２２０ 第２の発光素子
２２１ 第２の陽極
２２２ 発光層
２２３ 第２の陰極
２３０ 第１の発光
２４０ 第２の発光
３００ 基板
３１０ 第１の発光素子
３１１ 第１の陽極
３１２ 発光層
３１３ 第１の陰極
３２０ 第２の発光素子
３２１ 第２の陽極
３２２ 発光層
３２３ 第２の陰極
３３０ 第１の発光
３４０ 第２の発光
５００ ガラス基板
５１０ 第１の発光素子
５１１ 第１の陽極
５１２ ホール注入層
５１３ 発光層
５１４ 電子輸送層
５１５ 電子注入層
５１６ 第１の陰極
５２０ 第２の発光素子
５２１ 第２の陽極
５２２ ホール注入層
５２３ 発光層
５２４ 電子輸送層
５２５ 電子注入層
５２６ 第２の陰極
６００ ガラス基板
６１０ 第１の発光素子
６１１ 第１の陽極
６１２ ホール注入層
６１３ ホール輸送層
６１４ 発光層
６１５ 電子輸送層
６１６ 電子注入層
６１７ 第１の陰極
６２０ 第２の発光素子
６２１ 第２の陽極
６２２ ホール注入層
６２３ 発光層
６２４ 電子注入層
６２５ 第２の陰極
７０１ ソース側駆動回路
７０２ 画素部
７０３ ゲート側駆動回路
７０４ 封止基板
７０５ シール材
７０７ 空間
７０９ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
７１０ 素子基板
７１１ スイッチング用ＴＦＴ
７１２ 電流制御用ＴＦＴ
７１３ 陽極
７１４ 絶縁物
７１５ 発光素子
７１６ 陰極
７２３ ｎチャネル型ＴＦＴ
７２４ ｐチャネル型ＴＦＴ
８００３ 表示部
８００４ スピーカー部
８１０１ 本体
８１０２ 筐体
８１０３ 表示部
８１０５ 外部接続ポート
８２０２ 表示部
８２０３ 筐体
８２０４ 外部接続ポート
８２０５ リモコン受信部
８２０６ 受像部
８２０７ バッテリー
８２０８ 音声入力部
８４０１ 本体
８４０２ 筐体
８４０３ 表示部
８４０４ 音声入力部
８４０５ 音声出力部
８４０６ 操作キー
８４０７ 外部接続ポート
８４０８ アンテナ
２１２−１ 第１の発光層
２１２−２ 第２の発光層
３１２−１ 第１の発光層
３１２−２ 第２の発光層
３２２−１ 第３の発光層
３２２−２ 第４の発光層
５１３−１ 第１の発光層
５１３−２ 第２の発光層
６１４−１ 第１の発光層
６１４−２ 第２の発光層
６２３−１ 第３の発光層
６２３−２ 第４の発光層
８００１ 筐体
８００２ 支持台
８００５ ビデオ入力端子
８１０４ キーボード
８２０１ 本体
８２０９ 操作キー
８３０１ 照明部
８３０２ 傘
８３０３ 可変アーム
８３０４ 支柱
８３０５ 台
８３０６ 電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の陽極と第１の陰極との間に第１の発光層を有する第１の発光素子と、第２の陽極と第２の陰極との間に第２の発光層を有する第２の発光素子とが積層された発光装置であって、
前記第１の陰極と前記第２の陽極とは接しており、
前記第１の発光素子または前記第２の発光素子のいずれか一方は、少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し、他方は前記２つのピークとは異なる位置にピークを有する第２の発光スペクトルを示し、
白色発光を示すことを特徴とする発光装置。
【請求項１】
第１の陽極と第１の陰極との間に第１の発光層を有する第１の発光素子と、第２の陽極と第２の陰極との間に第２の発光層を有する第２の発光素子とが積層された発光装置であって、
前記第１の陰極と前記第２の陽極とは接しており、
前記第１の発光素子または前記第２の発光素子のいずれか一方は、少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し、他方は前記２つのピークとは異なる位置にピークを有する第２の発光スペクトルを示し、
白色発光を示すことを特徴とする発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２３８６０７（Ｐ２０１２−２３８６０７Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１７３５５５（Ｐ２０１２−１７３５５５）
【出願日】平成２４年８月６日（２０１２．８．６）
【分割の表示】特願２０１１−１５６２３８（Ｐ２０１１−１５６２３８）の分割
【原出願日】平成１７年５月１９日（２００５．５．１９）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月６日（２０１２．８．６）
【分割の表示】特願２０１１−１５６２３８（Ｐ２０１１−１５６２３８）の分割
【原出願日】平成１７年５月１９日（２００５．５．１９）
【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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