複合材料、並びに前記複合材料を用いた発光素子、発光装置及び電気機器
【課題】キャリア輸送性及びキャリア注入性に優れた複合材料、並びにそれを用いた発光素子、発光装置の提供。
【解決手段】複合材料は、下記一般式（１）等で示される有機化合物と、無機化合物とを有する。
（ただし、式中、Ｒ１〜Ｒ２４は、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールアルキル基のいずれかを表す。）
【解決手段】複合材料は、下記一般式（１）等で示される有機化合物と、無機化合物とを有する。
（ただし、式中、Ｒ１〜Ｒ２４は、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールアルキル基のいずれかを表す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機化合物と無機化合物とで形成された複合材料であって、キャリア輸送性および有機化合物へのキャリア注入性に優れ、かつ可視光の透過率に優れた複合材料に関する。
また、前記複合材料を用いた電流励起型の発光素子に関する。
さらに、その発光素子を有する発光装置及び電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、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有機化合物を含む層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、一対の電極から電子及びホール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（電子及びホール）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、前記発光素子は電流励起型の発光素子と呼ばれる。
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。
【０００３】
このような発光素子は、例えば０．１μｍ程度の有機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マイクロ秒程度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。
これらの特性はフラットパネルディスプレイ素子として好適であると考えられている。
さらに、これらの発光素子は膜状に形成されるため、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。
【０００４】
このように、発光性の有機化合物を用いた電流励起型の発光素子は、発光装置や照明等への応用が期待されているが、未だ課題も多い。
その課題の一つとして、消費電力の低減が挙げられる。
その消費電力を低減するためには、発光素子の駆動電圧を低減することが重要である。
その電流励起型の発光素子は流れる電流量によって発光強度が決まるため、駆動電圧を低減するためには、低い電圧で多くの電流を流すことが必要となってくる。
【０００５】
これまで、駆動電圧を低減させるための手法として、バッファ層を電極と発光性の有機化合物を含む層との間に設けるという試みがなされている。
例えば、カンファースルホン酸をドープしたポリアニリン（ＰＡＮＩ）からなるバッファ層をインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）と発光層との間に設けることにより、駆動電圧を低減できることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
これは、ＰＡＮＩの発光層へのキャリア注入性が優れているためと説明されている。
なお、非特許文献１では、バッファ層であるＰＡＮＩも電極の一部と見なしている。
【０００６】
しかしながら、非特許文献１に記載してある通り、ＰＡＮＩは膜厚を厚くすると透過率が悪くなるという問題点がある。
具体的には、２５０ｎｍ程度の膜厚で、透過率は７０％を切ると報告されている。
すなわち、バッファ層に用いている材料自体の透明性に問題があるため、素子内部で発生した光を効率良く取り出すことができない。
【０００７】
また、特許文献１によれば、発光素子（特許文献１では発光ユニットと記載されている）を直列に接続することにより、ある電流密度当たりの輝度、すなわち電流効率を高めようという試みがなされている。
その特許文献１においては、発光素子を直列に接続する際の接続部分に、有機化合物と金属酸化物（具体的には酸化バナジウム及び酸化レニウム）とを混合した層を適用しており、この層はホールや電子を発光ユニットへ注入できるとされている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１で開示されている有機化合物と金属酸化物との混合層は、実施例を見てもわかる通り、赤外領域だけでなく５００ｎｍ付近にも大きな吸収ピークが発生しており、やはり透明性に問題が生じている。
したがって、やはり素子内部で発生した光を効率良く取り出すことができず、素子の発光効率が低下する。
【非特許文献１】Ｙ．Ｙａｎｇ、他１名、アプライド フィジクス レターズ、Ｖｏｌ．６４（１０）、１２４５−１２４７（１９９４）
【特許文献１】特開２００３−２７２８６０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明者らは、これら問題を解決すべく鋭意研究開発に努め、その結果開発に成功したのが本発明である。
したがって、本発明は、有機化合物と無機化合物とで形成された複合材料であって、キャリア輸送性及び有機化合物へのキャリア注入性に優れ、かつ透明性にも優れた複合材料を提供することを発明の解決すべき課題とするものである。
また、前記複合材料を電流励起型の発光素子に適用することにより、駆動電圧及び発光効率の双方に優れた発光素子を提供することも課題とする。
さらに、前記発光素子を用いて発光装置を作製することにより、消費電力の小さい発光装置及びそれを具備する電気機器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】
【００１０】
本発明は、前記したとおり前記課題を解決する複合材料、並びに前記複合材料を用いた発光素子、発光装置及び電気機器を提供するものである。
そのうちの複合材料は、含有する有機化合物にしたがって３つに大別することができ、その第１は下記一般式（１）で示される有機化合物と、無機化合物とを有することを特徴とするものである。
【化４】
（ただし、式中、Ｒ１〜Ｒ２４は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールアルキル基のいずれかを表す。）
【００１１】
その第２は、下記一般式（２）で示される有機化合物と、無機化合物とを有することを特徴とするものである。
【化５】
（ただし、式中、Ｘは、構造式（２−１）、構造式（２−３）〜（２−６）、一般式（２−２）に示す芳香族炭化水素基のいずれかを表し、Ｒ１〜Ｒ２０はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基のいずれかを表し、Ｒ２１はアルキル基を表す。）
【００１２】
その第３は、下記一般式（３）で示される有機化合物と、無機化合物とを有することを特徴とするものである。
【化６】
（ただし、式中、Ｒ１〜Ｒ９はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基のいずれかを表す。）
【００１３】
そして、発光素子は前記複合材料を含む層を有することを特徴とするものである。
さらに、発光装置は前記発光素子を有することを特徴とするものであり、電気機器は前記発光装置を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、以下に示す優れた特性を持つ、複合材料、並びに発光素子、発光装置及び電気機器を提供することができる。
すなわち、本発明では、有機化合物と無機化合物とを複合し、キャリア輸送性及び有機化合物へのキャリア注入性に優れた複合材料を得ることができる。
さらに、可視光の透過率の高い複合材料を提供することができる。
また、本発明の複合材料を電流励起型の発光素子に適用することにより、駆動電圧及び発光効率の双方に優れた発光素子を提供することができる。
さらに、発光素子を用いて発光装置を作製することにより、消費電力の小さい発光装置及びそれを具備する電気機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態に関し、必要により図面を用いて詳細に説明するが、本発明はその形態によって何ら限定されるものではく、特許請求の範囲の記載によって特定されるものであることはいうまでもない。
なお、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ところであり、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
本発明は、前記したとおり有機化合物と無機化合物とで形成された複合材料、それを用いた発光素子、その発光素子を有する発光装置及び電気機器を提供するものであり、以下の実施の形態に沿って詳細に説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の発光素子に用いる複合材料及びその作製に使用する材料、特に有機化合物等に関し開示するものである。
本発明の発光素子に用いる複合材料は前記したとおり含有される有機化合物にしたがって３つに大別することができ、それぞれについて以下において説明する。
その複合材料は、前記したとおり含有する有機化合物にしたがって３つに大別することができ、それらは下記一般式（１）、（２）及び（３）で示すことができる。
【００１７】
【化７】
（ただし、式中、Ｒ１〜Ｒ２４は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールアルキル基のいずれかを表す。）
【００１８】
【化８】
（ただし、式中、Ｘは、構造式（２−１）、構造式（２−３）〜（２−６）、一般式（２−２）に示す芳香族炭化水素基のいずれかを表し、Ｒ１〜Ｒ２０はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基のいずれかを表し、Ｒ２１はアルキル基を表す。）
【００１９】
【化９】
（ただし、式中、Ｒ１〜Ｒ９はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基のいずれかを表す。）
【００２０】
そして、その複合材料は、可視光領域に吸収のピークが無く、その結果、該複合材料は、いずれかの前記一般式で示される有機化合物と、無機化合物とを含むことにより、可視光の高い透過率を得ることができる。
さらに、有機化合物と無機化合物とが相互作用し、キャリア注入性、キャリア輸送性にも優れた特性を得ることができ、本発明の複合材料は、発光素子や、光電変換素子、薄膜トランジスタ等の半導体素子に用いることが可能である。
また、本発明の複合材料を用いることにより、駆動電圧の低減が可能になる。
さらに、可視光の透過率に優れているため、発光素子や、光電変換素子に用いることにより、効率の良い半導体素子を得ることができる。
【００２１】
前記一般式において採用できる官能基は以下のとおりである。
そのアルキル基としては、例えばメチル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基などが挙げられる。
アルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、ｎ−ブトキシ基などが挙げられる。
さらに、アリール基については置換基を有していてもよく、例えば、フェニル基、ｐ−トリル基、４−ビフェニリル基、３，５−ジフェニルフェニル基、４−（４−メトキシフェニル）フェニル基などが挙げられる。
アリールアルキル基としては、２−フェニル−２−プロピル基などが挙げられる。
【００２２】
本発明で使用する前記一般式で示される化合物については多くの化合物が存在し、それに関し具体的化合物を構造式で示すと下記のとおりである。
【００２３】
【化１０】
【００２４】
【化１１】
【００２５】
【化１２】
【００２６】
【化１３】
【００２７】
【化１４】
【００２８】
【化１５】
【００２９】
【化１６】
【００３０】
【化１７】
【００３１】
【化１８】
【００３２】
【化１９】
【００３３】
【化２０】
【００３４】
【化２１】
【００３５】
【化２２】
【００３６】
【化２３】
【００３７】
【化２４】
【００３８】
【化２５】
【００３９】
【化２６】
【００４０】
【化２７】
【００４１】
【化２８】
【００４２】
前記一般式（１）〜（３）に該当する具体的化合物は前記構造式に示すとおりであり、そのうちの前記一般式（１）で示される有機化合物の具体例としては、構造式（１１）〜（５７）で示される有機化合物が挙げられる。
また、前記一般式（２）で示される有機化合物の具体例としては、構造式（５８）〜（１００）で示される有機化合物が挙げられる。
さらに、上記一般式（３）で示される有機化合物としては、具体的には、構造式（１０１）〜（１０５）で示される有機化合物が挙げられる。
【００４３】
前記一般式（２）で示される有機化合物は、構造式（５８）〜（１００）で示される具体的有機化合物が前記したとおり該当するが、そのうち、構造式（５８）〜（７１）及び構造式（７３）〜（７６）で示される有機化合物は、Ｘが構造式（２−１）の場合の有機化合物である。
さらに、構造式（７２）で示される有機化合物は、Ｘが一般式（２−２）であり、Ｒ２１がメチル基である場合の有機化合物である。構造式（７７）〜（９２）で示される有機化合物は、Ｘが構造式（２−３）の場合の有機化合物である。
【００４４】
また、構造式（９３）〜（９８）で示される有機化合物は、一般式（２）におけるＸが構造式（２−４）の場合の有機化合物であり、構造式（９９）で示される有機化合物は、Ｘが構造式（２−５）の場合である。
さらに、構造式（１００）で示される有機化合物は、Ｘが構造式（２−６）の場合の有機化合物である。
【００４５】
そして、本発明の複合材料に用いる無機化合物としては、遷移金属酸化物が好ましく、具体的には、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、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、酸化レニウムなどが挙げられる。
特に、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、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、扱いやすく好ましい。
【００４６】
本発明の複合材料の製造方法は、湿式法、乾式法を問わず、可視光領域に吸収スペクトルのピークが存在しないものが作製されていれば、どのような手法を用いても良いが、シャドウマスクを用いたパターニングが容易であるため蒸着法がよい。
例えば、本発明の複合材料は、有機化合物と無機化合物との共蒸着で好ましく作製することができる。
なお、上述した遷移金属酸化物の中でも酸化モリブデンは真空中で蒸発しやすく、それを含む複合材料を作製する場合には作製プロセスの面からも共蒸着で作製することが好ましい。
【００４７】
（実施の形態２）
本実施例の形態では、本発明の発光素子の積層構造の一形態に関し開示する。
本発明の発光素子は、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（担体）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。
【００４８】
本発明の発光素子の一形態について図１（Ａ）を用いて以下に説明する。
本形態において、発光素子は、第１の電極１０２と、第１の電極１０２の上に順に積層した第１の層１０３、第２の層１０４、第３の層１０５、第４の層１０６と、さらにその上に設けられた第２の電極１０７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１０７は陰極として機能するものとして以下説明をする。
【００４９】
その発光素子は、基板１０１上に形成され、それは発光素子の支持体として用いられるものであり、それには、例えばガラス、またはプラスチックなどを用いることができる。
なお、発光素子の作製工程において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。
また、第１の電極１０２としては、さまざまな金属、合金、電気伝導性化合物、を用いることができる。
【００５０】
それには、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有したインジウム錫酸化物、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−酸化スズ（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。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。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム−酸化スズ（ＩＷＺＯ）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。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）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−シリコン（Ａｌ−Ｓｉ）、アルミニウム−チタン（Ａｌ−Ｔｉ）、アルミニウム−シリコン−銅（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）又は金属材料の窒化物（ＴｉＮ）等、を用いることができるが、第１の電極を陽極として用いる場合には、その中でも、仕事関数の大きい材料（仕事関数４．０ｅＶ以上）などで形成されていることが好ましい。
なお、本発明の発光素子において、第１の電極１０２は仕事関数の大きい材料に限定されず、仕事関数の小さい材料を用いることもできる。
【００５１】
第１の層１０３は、本発明の複合材料を含む層である。
本発明の複合材料は、実施の形態１に示したように、一般式（１）〜（３）の構造を有する有機化合物と、無機化合物とを含む。
本発明の複合材料は、キャリア密度が高いため、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れている。
本実施の形態では、本発明の複合材料は正孔注入層として機能する。
なお、第１の層１０３は、単層のものだけでなく、二層以上積層した構造としてもよい。
【００５２】
第２の層１０４は、正孔輸送性の高い物質、例えば４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：α―ＮＰＤまたはＮＰＢ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（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）、などの芳香族アミン系（即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物からなる層である。
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。
ただし、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、第２の層１０４は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものであってもよい。
【００５３】
第３の層１０５は、発光性の高い物質を含む層である。
例えば、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）や３−（２−ベンゾチアゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン（略称：クマリン６），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（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））等の発光性の高い物質とトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）や９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）等のキャリア輸送性が高く、結晶化しにくい物質とを自由に組み合わせて構成される。
但し、Ａｌｑ３やＤＮＡは発光性も高い物質であるため、これらの物質を単独で用いた構成とし、第３の層１０５としても構わない。
【００５４】
第４の層１０６は、電子輸送性の高い物質、例えばトリス（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）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。
さらに、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。
【００５５】
また、電子輸送性の高い物質としては、金属錯体以外にも２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。
【００５６】
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、上記以外の物質を第４の層１０６として用いても構わない。
また、第４の層１０６は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
【００５７】
第２の電極１０７を形成する物質としては、仕事関数の小さい（仕事関数３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを用いることができる。
このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の１族または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、及びマグネシウム（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、及びこれらを含む合金（Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ）が挙げられる。
【００５８】
しかしながら、第２の電極１０７と発光層との間に、電子注入を促す機能を有する層を、当該第２の電極と積層して設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、珪素を含有したインジウム錫酸化物等様々な導電性材料を第２の電極１０７として用いることができる。
その電子注入を促す機能を有する層としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物を用いることができる。
この他、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたもの、例えばＡｌｑ３中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることができる。
【００５９】
そして、それら層の形成方法については特に限定されることはなく、例えば第１の層１０３、第２の層１０４、第３の層１０５、第４の層１０６の形成方法に関しては、特に限定されることはなく蒸着法以外の方法でもよい。
例えば、インクジェット法またはスピンコート法など用いても構わない。
また各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。
【００６０】
以上のような構成を有する本発明の発光素子は、第１の電極１０２と第２の電極１０７との間に生じた電位差により電流が流れ、発光性の高い物質を含む層である第３の層１０５において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。
つまり、第３の層１０５に発光領域が形成されるような構成となっている。
ただし、第３の層１０５の全てが発光領域として機能する必要はなく、例えば、第３の層１０５のうち第２の層１０４側又は第４の層１０６側にのみ発光領域が形成されるようなものであってもよい。
【００６１】
その発光は、第１の電極１０２又は第２の電極１０７のいずれか一方又は両方を通って外部に取り出される。
したがって、第１の電極１０２又は第２の電極１０７のいずれか一方又は両方は、透光性を有する物質で成る。
第１の電極１０２のみが透光性を有する物質からなるものである場合、図１（Ａ）に示すように、発光は第１の電極１０２を通って基板側から取り出される。
【００６２】
また、逆に第２の電極１０７のみが透光性を有する物質からなるものである場合、図１（Ｂ）に示すように、発光は第２の電極１０７を通って基板と逆側から取り出される。
第１の電極１０２及び第２の電極１０７がいずれも透光性を有する物質からなるものである場合、図１（Ｃ）に示すように、発光は第１の電極１０２及び第２の電極１０７を通って、基板側及び基板と逆側の両方から取り出される。
【００６３】
なお、第１の電極１０２と第２の電極１０７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ることはない。
発光領域と金属とが近接することによって生じる消光が抑制されるように、第１の電極１０２及び第２の電極１０７から離れた部位に正孔と電子とが再結合する領域を設けた構成であり、且つ、本発明の複合材料を含む層を有するものであれば、上記以外のものでもよい。
【００６４】
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又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を、本発明の複合材料を含む層と自由に組み合わせて構成すればよい。
第１の電極１０２上には、酸化珪素膜等からなる層を設けることによってキャリアの再結合部位を制御したものであってもよい。
【００６５】
図２に示す発光素子は、陰極として機能する第１の電極３０２の上に電子輸送性の高い物質からなる第１の層３０３、発光性の高い物質を含む第２の層３０４、正孔輸送性の高い物質からなる第３の層３０５、本発明の複合材料を含む層である第４の層３０６、陽極として機能する第２の電極３０７とが順に積層された構成となっている。
なお、３０１は基板である。
【００６６】
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おり、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以外に、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ基板上に発光素子を作製してもよく、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、特に限定されることはなく、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アレイ基板に形成される駆動用回路についても、Ｎ型及びＰ型のＴＦＴからなるものでもよいし、又はＮ型もしくはＰ型のいずれか一方からのみなるものであってもよい。
【００６７】
本発明の発光素子は、実施の形態１で示した複合材料を含む層を有している。
本発明の複合材料を含む層には、ホールが発生しているため、発光層へのホール注入性に優れており、駆動電圧が低減できる。
また、本発明の複合材料を含む層は、導電性に優れているため厚膜化しても素子の駆動電圧の上昇を抑制することができる。
そのため複合材料を含む層を厚膜化して上下の電極間の短絡を抑制することができる。
その結果、製造工程で発生するゴミによる欠陥を抑制し、歩止まりを向上させることができる。
【００６８】
さらに、本発明の複合材料を含む層を厚膜化することにより、衝撃等による短絡を防止することができるため、信頼性の高い発光素子を得ることができる。
例えば、通常の発光素子の電極間の膜厚が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであるのに対し、本発明の複合材料を用いた発光素子の電極間の膜厚は、１００〜５００ｎｍ、好ましくは、２００〜５００ｎｍとすることができる。
【００６９】
そして、本発明の複合材料を含む層は、可視光領域に吸収ピークを持たないため、可視光の透過率に優れており、そのため、発光領域からの発光を効率よく、外部に取り出すことができ、従来よりも発光効率を高くすることができる。
さらに、本発明の発光素子に用いる複合材料を含む層は、キャリア密度が高いため、電極とオーム接触することが可能である。
つまり、電極との接触抵抗が小さく、そのため仕事関数等を考慮することなく、電極材料を選ぶことができ、結果的に電極材料の選択肢が広がる。
【００７０】
また、本発明の複合材料を含む層は真空蒸着で形成することができるため、発光物質を含む層を真空蒸着で形成する場合は、いずれの層も同一の真空装置内で成膜することが可能であり、発光素子を真空一貫で形成できる。
その結果、製造工程におけるゴミの付着を防ぐことができ、歩止まりを向上させることができる。
さらに、本発明の複合材料を含む層は、有機材料と無機材料とを含んでいるため、電極と、発光物質を含む層との間に生じる応力を緩和させることができる。
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。
【００７１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２に示した構成とは異なる構成を有する発光素子を開示するものであり、それに関し図３及び図４を用いて説明する。
本実施の形態で示す構成は、陰極として機能する電極に接するように本発明の複合材料を含む層を設けることができる。
図３（ａ）に本発明の発光素子の構造の一例を示す。
第１の電極４０１と、第２の電極４０２との間に、第１の層４１１、第２の層４１２、第３の層４１３が積層された構成となっている。
本実施の形態では、第１の電極４０１が陽極として機能し、第２の電極４０２が陰極として機能する場合について説明する。
【００７２】
第１の電極４０１、第２の電極４０２は、実施の形態２と同じ構成を適用することができる。
また、第１の層４１１は発光性の高い物質を含む層、第２の層４１２は電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層、第３の層４１３は実施の形態１で示した複合材料を含む層である。
その第２の層４１２に含まれる電子供与性物質としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はそれらの酸化物や塩であることが好ましい。
具体的には、リチウム、セシウム、カルシウム、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物、炭酸セシウム等が挙げられる。
【００７３】
このような構成とすることにより、図３（ａ）に示した通り電圧を印加することにより第２の層４１２及び第３の層４１３の界面近傍にて電子の授受が行われ、電子と正孔が発生し、第２の層４１２は電子を第１の層４１１に輸送すると同時に、第３の層４１３は正孔を第２の電極４０２に輸送する。
すなわち、第２の層４１２と第３の層４１３とを合わせて、キャリア発生層としての役割を果たしている。
【００７４】
その第３の層４１３は正孔を第２の電極４０２に輸送する機能を担っていると言える。
さらに、その第３の層４１３は、極めて高い正孔注入性、正孔輸送性を示し、可視光の透過率が高く、厚膜化による発光の外部取り出し効率の低減を抑制できる。
そのため、図３（ａ）を例に取ると、第２の電極４０２をスパッタリングにより成膜する場合などは、発光性の物質が存在する第１の層４１１へのダメージを低減することもできる。
【００７５】
本実施の形態の発光素子においても、第１の電極４０１や第２の電極４０２の材料を変えることで様々なバリエーションを採ることができる。
その模式図を図３（ｂ）、図３（ｃ）及び図４に示す。
なお、図３（ｂ）、図３（ｃ）及び図４では、図３（ａ）の符号を引用するが、４００は、本発明の発光素子を担持する基板である。
【００７６】
図３は、基板４００側から第１の層４１１、第２の層４１２、第３の層４１３の順で構成されている場合の例である。
この時、第１の電極４０１を光透過性とし、第２の電極４０２を遮光性（特に反射性）とすることで、図３（ａ）のように基板４００側から光を射出する構成となる。
また、第１の電極４０１を遮光性（特に反射性）とし、第２の電極４０２を光透過性とすることで、図３（ｂ）のように基板４００の逆側から光を射出する構成となる。
さらに、第１の電極４０１、第２の電極４０２の両方を光透過性とすることで、図３（ｃ）に示すように、基板４００側と基板４００の逆側の両方に光を射出する構成も可能となる。
【００７７】
図４は、基板４００側から第３の層４１３、第２の層４１２、第１の層４１１の順で構成されている場合の例である。
この際第１の電極４０１を遮光性（特に反射性）とし、第２の電極４０２を光透過性とすることで、図４（ａ）のように基板４００側から光を取り出す構成となる。
また、第１の電極４０１を光透過性とし、第２の電極４０２を遮光性（特に反射性）とすることで、図４（ｂ）のように基板４００と逆側から光を取り出す構成となる。
さらに、第１の電極４０１、第２の電極４０２の両方を光透過性とすることで、図４（ｃ）に示すように、基板４００側と基板４００の逆側の両方に光を射出する構成も可能となる。
【００７８】
なお、図３に図示するように第１の電極４０１を形成した後、第１の層４１１、第２の層４１２、第３の層４１３を順次積層し、第２の電極４０２を形成してもよいし、図４に図示するように第２の電極４０２を形成した後、第３の層４１３、第２の層４１２、第１の層４１１を順次積層し、第１の電極４０１を形成してもよい。
また、本実施の形態における発光素子を作製する場合には、湿式法、乾式法を問わず、公知の方法を用いることができる。
さらに、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。
【００７９】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態２及び実施の形態３に示した構成とは異なる構成を有する発光素子について、図５及び図６を用いて説明する。
本実施の形態で示す構成は、発光素子の２つの電極に接するように本発明の複合材料を含む層を設けることができる。
図５（ａ）に本実施例の形態の発光素子の構造の一例を示す。
第１の電極２０１と、第２の電極２０２との間に、第１の層２１１、第２の層２１２、第３の層２１３、第４の層２１４が積層された構成となっている。
【００８０】
本実施の形態では、第１の電極２０１が陽極として機能し、第２の電極２０２が陰極として機能する場合について説明する。
第１の電極２０１、第２の電極２０２は、実施の形態２と同じ構成を適用することができる。
また、第１の層２１１は実施の形態１で示した本発明の複合材料を含む層であり、第２の層２１２は発光性の高い物質を含む層である。
【００８１】
第３の層２１３は電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層であり、第４の層２１４は実施の形態１で示した本発明の複合材料を含む層である。
第３の層２１３に含まれる電子供与性物質としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属及びそれらの酸化物や塩であることが好ましい。
具体的には、リチウム、セシウム、カルシウム、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物、炭酸セシウム等が挙げられる。
【００８２】
このような構成を採ることにより、図５（ａ）に示した通り電圧を印加することにより第３の層２１３及び第４の層２１４の界面近傍にて電子の授受が行われ、電子と正孔が発生し、第３の層２１３は電子を第２の層２１２に輸送すると同時に、第４の層２１４は正孔を第２の電極２０２に輸送する。
すなわち、第３の層２１３と第４の層２１４とを合わせて、キャリア発生層としての役割を果たしている。
さらに、第４の層２１４は、正孔を第２の電極２０２に輸送する機能を担っていると言える。
【００８３】
また、第１の層２１１や第４の層２１４は、極めて高い正孔注入性及び正孔輸送性を示す。
そのため、本実施の形態の発光素子は、発光機能を担う第２の層の陽極側及び陰極側を非常に厚くすることが可能となり、更に発光素子の短絡を効果的に防止できる。
さらに、図５（ａ）を例に取ると、第２の電極２０２をスパッタリングにより成膜する場合などは、発光性の物質が存在する第２の層２１２へのダメージを低減することもできる。
また、第１の層２１１と第４の層２１４を同じ材料で構成することにより、発光機能を担う層を挟んで両側に同じ材料で構成された層を設けることができるため、応力歪みを抑制する効果も期待できる。
【００８４】
本実施の形態の発光素子においても、第１の電極２０１や第２の電極２０２の材料を変えることで、様々なバリエーションが採用できる。
その模式図を図５（ｂ）、図５（ｃ）及び図６に示す。
なお、図５（ｂ）、図５（ｃ）及び図６では、図５（ａ）の符号を引用するが、２００は本発明の発光素子を担持する基板である。
図５は、基板２００側から第１の層２１１、第２の層２１２、第３の層２１３、第４の層２１４の順で構成されている場合の例である。
【００８５】
その図５において、第１の電極２０１を光透過性とし、第２の電極２０２を遮光性（特に反射性）とすることで（ａ）のように基板２００側から光を射出する構成となる。
逆に第１の電極２０１を遮光性（特に反射性）とし、第２の電極２０２を光透過性とすることで、（ｂ）のように基板２００の逆側から光を射出する構成となる。
さらに、第１の電極２０１、第２の電極２０２の両方を光透過性とすることで、（ｃ）に示すように基板２００側と基板２００の逆側の両方に光を射出する構成も可能となる。
【００８６】
図６は、図５とは逆に基板２００側から第４の層２１４、第３の層２１３、第２の層２１２、第１の層２１１の順で構成されている場合の例である。
この図においては、第１の電極２０１を遮光性（特に反射性）とし、第２の電極２０２を光透過性とすることで、（ａ）のように基板２００側から光を取り出す構成となる。
それとは逆に、第１の電極２０１を光透過性とし、第２の電極２０２を遮光性（特に反射性）とすることで、（ｂ）のように基板２００と逆側から光を取り出す構成となる。
さらに、第１の電極２０１、第２の電極２０２の両方を光透過性とすることで、（ｃ）に示すように基板２００側と基板２００の逆側の両方に光を射出する構成も可能となる。
【００８７】
また、第１の層２１１は電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含み、第２の層２１２は発光性の物質を含み、第３の層２１３が実施の形態１で示した複合材料を含む層であり、第４の層２１４が電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む構成にすることも可能である。
さらに、第１の電極２０１を形成した後、第１の層２１１、第２の層２１２、第３の層２１３、第４の層２１４を順次積層し、第２の電極２０２を形成してもよいし、第２の電極２０２を形成した後、第４の層２１４、第３の層２１３、第２の層２１２、第１の層２１１を順次積層し、第１の電極を形成してもよい。
なお、本実施の形態における発光素子を作製する場合には、湿式法、乾式法を問わず、公知の方法を用いることができる。
さらに、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。
【００８８】
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態２ないし実施の形態４に示した構成とは異なる構成を有する発光素子について開示する。
本実施の形態は、複数の発光ユニットを積層した構造の発光素子を開示するものであり、その素子において本発明の複合材料を電荷発生層とした場合の構成を示すものである。
すなわち、本実施の形態は、複数の発光ユニットを積層した、いわゆるタンデム型発光素子を開示するもので図７に図示されており、その図では第１の電極と第２の電極との間に２つの発光ユニットが積層されている。
【００８９】
その図７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が積層されている。
その第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が形成されている。
その第１の電極５０１と第２の電極５０２は、公知の材料を用いることができる。
第１の発光ユニット５１１及び第２の発光ユニット５１２は、それぞれ公知の構成を用いることができる。
【００９０】
その電荷発生層５１３には、実施の形態１で示した本発明の複合材料が含まれている。
本発明の複合材料は、可視光の透過率が高いため、第１の発光ユニットおよび第２の発光ユニットで発光した光の透過率が高く、外部取り出し効率を向上させることが可能である。
なお、その電荷発生層５１３は、本発明の複合材料と公知の材料とを組み合わせて形成してもよい。
例えば、実施の形態３で示したように、本発明の複合材料からなる層と、電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形成してもよい。
また、本発明の材料からなる層と、透明導電膜とを組み合わせて形成してもよい。
【００９１】
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、本発明の材料を適用するできることは勿論である。
例えば、３つの発光ユニットを積層した発光素子は、第１の発光ユニット、第１の電荷発生層、第２の発光ユニット、第２の電荷発生層、第３の発光ユニットの順に積層されるが、本発明の複合材料は、いずれか一つの電荷発生層のみに含まれていてもよいし、全ての電荷発生層に含まれていてもよい。
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。
【００９２】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の発光素子を有する発光装置を開示する。
その実施の形態では、画素部に本発明の発光素子を有する発光装置について図８を用いて示す。
なお、その図８において、（Ａ）は発光装置を示す上面図、（Ｂ）は（Ａ）をＡ−Ａ’及びＢ−Ｂ’で切断した断面図である。
点線で示された６０１は駆動回路部（ソース側駆動回路）、６０２は画素部、６０３は駆動回路部（ゲート側駆動回路）である。
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。
【００９３】
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盤（ＰＷＢ）が取り付けられていてもよい。
また、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。
【００９４】
次に、断面構造について図８（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。
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。
その駆動回路を形成するＴＦＴは、公知のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成してもよい。
【００９５】
さらに、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形成することもできる。
その画素部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。
その第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。
【００９６】
その成膜を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部又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。
なお、絶縁物６１４としては、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る。
【００９７】
第１の電極６１３上には、発光物質を含む層６１６、及び第２の電極６１７がそれぞれ形成されている。
ここで、本実施の形態において陽極として機能する第１の電極６１３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膜、または珪素を含有したインジウム錫酸化物膜、酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、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。
なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれる。
【００９８】
その発光物質を含む層６１６は実施の形態１で示した本発明の複合材料を含んでいる。
本発明の複合材料を含む層を有していることにより、発光素子の低駆動電圧化が可能になり、発光装置の消費電力を低減することができる。
さらに、本発明の発光素子は発光効率が高いため、より消費電力を低減することが可能である。
【００９９】
また、本発明の複合材料を用いることにより、発光素子の電極間を厚くすることが可能であり、ゴミや衝撃による短絡を防止することができる。
その結果、信頼性の高い発光装置を得ることができ、発光装置の製造歩止まりを向上させることができる。
なお、実施の形態１で示した本発明の複合材料と組み合わせて用いる材料としては、公知の材料を用いることができ、低分子系材料、中分子材料（オリゴマー、デンドリマーを含む）または高分子系材料であってもよい。
【０１００】
さらに、発光物質を含む層６１６上に形成される第２の電極（陰極）６１７に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、又はこれらの合金や化合物であるＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ２、ＬｉＦ、窒化カルシウム等）を用いることが好ましい。
なお、発光物質を含む層６１６で生じた光を第２の電極６１７を透過させる場合には、第２の電極（陰極）６１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、酸化亜鉛を含む酸化インジウム、珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いるのがよい。
【０１０１】
また、この発光素子では、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、及びシール材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、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で充填される構成も含むものとする。
そのシール材６０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。
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。
【０１０２】
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）、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。
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。
【０１０３】
本実施の形態では、前記のとおり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型の発光装置について開示したが、この他トランジスタ等の駆動用の素子を特に設けずに発光素子を駆動させるパッシブ型の発光装置とすることもできる。
図１０には本発明を適用して作製したパッシブ型の発光装置の斜視図を示す。
図１０において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間には発光物質を含む層９５５が設けられている。
その電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われており、その絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。
【０１０４】
その隔壁層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。
隔壁層９５４をこのように設けることで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことが出来る。
また、パッシブ型の発光装置においても、低駆動電圧で動作する本発明の発光素子を含むことによって、低消費電力で駆動させることができる。
【０１０５】
（実施の形態７）
本実施の形態では、実施の形態６に示す発光装置をその一部に含む本発明の電気機器について開示する。
本発明の電気機器は、実施の形態１に示した複合材料を含み、低消費電力の表示部を有する。
また、ゴミや衝撃等による短絡が抑制された信頼性の高い表示部を有する。
【０１０６】
本発明の電気機器として、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）、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、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。
【０１０７】
これらの電気機器の具体例を図９に示す。
図９（Ａ）はテレビ受像機であり、それは筐体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。
本発明の発光装置をその表示部９１０３に用いることにより作製される。
それにより、信頼性が高く、低消費電力の表示部を有するテレビ受像機を得ることができる。
なお、前記テレビ受像機には、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。
【０１０８】
図９（Ｂ）はコンピュータであり、それは本体９２０１、筐体９２０２、表示部９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、ポインティングマウス９２０６等を含む。
本発明の発光装置をその表示部９２０３に用いることにより作製される。
それにより、信頼性が高く、低消費電力の表示部を有するコンピュータを得ることができる。
【０１０９】
図９（Ｃ）はゴーグル型ディスプレイであり、それは本体９３０１、表示部９３０２、アーム部９３０３を含む。
本発明の発光装置をその表示部９３０２に用いることにより作製される。
それにより、信頼性が高く、低消費電力の表示部を有するゴーグル型ディスプレイを得ることができる。
【０１１０】
図９（Ｄ）は携帯電話であり、それは本体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。
本発明の発光装置をその表示部９４０３に用いることにより作製される。
それにより、信頼性が高く、低消費電力の表示部を有する携帯電話を得ることができる。
なお、表示部９４０３は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を抑えることができる。
【０１１１】
図９（Ｅ）はカメラであり、それは本体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。
本発明の発光装置をその表示部９５０２に用いることにより作製される。
それにより、信頼性が高く、低消費電力の表示部を有するカメラを得ることができる。
【０１１２】
前記のとおりであり、本発明の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機器に適用することが可能である。
そして、本発明の発光装置を用いることにより、信頼性が高く、低消費電力の表示部を有する電気機器を提供することが可能となる。
【実施例１】
【０１１３】
以下に、本発明の複合材料の作製例を実施例１として示すが、本発明はその実施例によって何ら限定されるものではく、特許請求の範囲の記載によって特定されるものであることはいうまでもない。
また、本実施例に続いて実施例２を示すがそれについても実施例１と同様である。
本実施例１では、前記したとおり複合材料の作製例を具体的に示す。
【０１１４】
≪作製例１≫（ＤＴＤＰＰＡ＋ＭｏＯｘ）
まず、ガラス基板を真空蒸着装置内の基板ホルダーに固定する。
そして、構造式（１４）で表されるＤＴＤＰＰＡ（Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン）と酸化モリブデン（モリブデンの価数：ＶＩ）とをそれぞれ別の抵抗加熱式の蒸発源に入れ、１０−４Ｐａ程度の真空に引いた状態で、共蒸着法によりＤＴＤＰＰＡと酸化モリブデンとを複合した本発明の複合材料を成膜した。
この際ＤＴＤＰＰＡは０．４ｎｍ／ｓの成膜レートで蒸発させ、酸化モリブデンはＤＴＤＰＰＡに対して１／４の量（重量比）を蒸発させた。
なお、膜厚は５０ｎｍとした。
【０１１５】
このようにして成膜したＤＴＤＰＰＡ−酸化モリブデン複合材料に関し、吸収スペクトルを測定した結果を図１１（ａ）に示す。
その図１１（ａ）に示す通り、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）には顕著な吸収は見られなかった。
なお、９００ｎｍ付近には、ＤＴＤＰＰＡ、酸化モリブデンそれぞれの単膜では見られなかった吸収が発生しており、ホールの発生を示唆している。
【０１１６】
≪作製例２≫（ＤＰＡＢ＋ＭｏＯｘ）
作製例１におけるＤＴＤＰＰＡに換えて構造式（９３）で表されるＤＰＡＢ（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）を用いた以外は作製例１と同様の手法にてＤＰＡＢ−酸化モリブデン複合材料を作製した。
その吸収スペクトルを測定した結果を図１１（ｂ）に示す。
その図に示す通り、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）には顕著な吸収は見られなかった。
なお、９００ｎｍ付近には、ＤＰＡＢ、酸化モリブデンそれぞれの単膜では見られなかった吸収が発生しており、ホールの発生を示唆している。
【０１１７】
≪作製例３≫（ＤＮＴＰＤ＋ＭｏＯｘ）
作製例１におけるＤＴＤＰＰＡに換えて構造式（９６）で表されるＤＮＴＰＤ（４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル）を用いた以外は作製例１と同様の手法にてＤＮＴＰＤ−酸化モリブデン複合材料を作製した。
その吸収スペクトルを測定した結果を図１１（ｃ）に示す。
その図に示す通り、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）には顕著な吸収は見られなかった。
なお、９００ｎｍ付近には、ＤＮＴＰＤ、酸化モリブデンそれぞれの単膜では見られなかった吸収が発生しており、ホールの発生を示唆している。
【０１１８】
≪作製例４≫（ＤＰＡ３Ｂ＋ＭｏＯｘ）
作製例１におけるＤＴＤＰＰＡに換えて構造式（１０１）で表されるＤＰＡ３Ｂ（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）を用いた以外は作製例１と同様の手法にてＤＰＡ３Ｂ−酸化モリブデン複合材料を作製した。
その吸収スペクトルを測定した結果を図１１（ｄ）に示す。
その図に示す通り、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）には顕著な吸収は見られなかった。
なお、９００ｎｍ付近には、ＤＰＡ３Ｂ、酸化モリブデンそれぞれの単膜では見られなかった吸収が発生しており、ホールの発生を示唆している。
【０１１９】
≪比較例≫（ＮＰＢ＋ＭｏＯｘ）
作製例１におけるＤＴＤＰＰＡに換えてＮＰＢを用いた以外は作製例１と同様の手法にてＮＰＢ−酸化モリブデン複合材料を作製した。
その吸収スペクトルを測定した結果を図１２に示す。
その図に示す通り、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）である５００ｎｍ付近に顕著な吸収が現れていることがわかった。
なお、１４００ｎｍ付近には、ＮＰＢ、酸化モリブデンそれぞれの単膜では見られなかった吸収が発生しており、ホールの発生を示唆している。
【０１２０】
次に、上述した作製例１〜４と比較例とを比較するため、図１１及び図１２の縦軸を吸光度から透過率に換算し、同一のグラフ上で比較した図を図１３に示す。
なお、図１３では、横軸の波長を可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）に限定した。
その図１３に示す通り、作製例１〜４の可視光領域における透過率は９０％程度か、あるいはそれ以上を示しているのに対し、比較例の透過率は、５００ｎｍ近辺で７０％台にまで低下していることがわかる。
以上のことから、本発明の複合材料は、従来の複合材料に比べて透光性に優れていることがわかる。
【０１２１】
また、作製例１、作製例２、作製例３の青（４５０ｎｍ）〜赤（６５０ｎｍ）における１μｍ当たりの吸光度を図２６に示す。図２６からわかるように、本発明の複合材料の１μｍ当たりの吸光度はいずれも場合も２μｍ―１以下であり、青（４５０ｎｍ）〜赤（６５０ｎｍ）において吸光度が小さい。よって、本発明の複合材料は青（４５０ｎｍ）、緑（５２０ｎｍ）、赤（６５０ｎｍ）にわたり、高い透光性を有しており、フルカラーディスプレイに好適である。
【実施例２】
【０１２２】
本実施例２では、本発明の複合材料を用いた発光素子を具体的に示す。
また、比較例を交えて本発明の効果について説明する。
≪本発明の発光素子≫
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極を形成した。
なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０１２３】
次に、第１の電極が形成された面が下方となるように、第１の電極が形成された基板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。
その後真空装置内を排気し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極上に、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデン（モリブデンの価数：ＶＩ）とルブレンとを共蒸着することにより、本発明の複合材料からなる層を形成した。
その膜厚は１２０ｎｍとし、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデン（モリブデンの価数：ＶＩ）とルブレンの比率は、質量比で１：０．５：０．０２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。
【０１２４】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
さらに、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に３７．５ｎｍの膜厚の発光層を形成した。
ここで、Ａｌｑ３とクマリン６との質量比は、１：０．０５（＝Ａｌｑ３：クマリン６）となるように調節した。
これによって、クマリン６はＡｌｑ３から成る層中に分散した状態となる。
【０１２５】
その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層上にＡｌｑ３を３７．５ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化カルシウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成することで、本発明の発光素子を作製した。
【０１２６】
≪比較素子１≫
上述した本発明の発光素子における複合材料からなる層を、下記の通り従来の複合材料からなる層とした以外は全て、本発明の発光素子と同様にして作製した。
本比較素子１においては、第１の電極上に、ＮＰＢと酸化モリブデン（モリブデンの価数：ＶＩ）とルブレンとを共蒸着することにより、従来の複合材料からなる層を形成した。
その膜厚は１２０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（モリブデンの価数：ＶＩ）とルブレンの比率は、質量比で１：０．３３：０．０１となるように調節した。
【０１２７】
≪比較素子２≫
本比較素子２においては、複合材料を用いない比較用の発光素子を作製した。
その比較素子２の構成は、本発明の発光素子における複合材料からなる層に換えて、ＣｕＰｃを２０ｎｍ成膜し、次いで正孔輸送層としてＮＰＢを４０ｎｍ成膜した以外は全て、本発明の発光素子と同様にして作製した。
以上のようにして作製した各発光素子に関し、動作特性について調べた。
なお、測定は室温（２５℃）になるように保った状態でおこなった。なお、いずれの素子においても、クマリン６に由来する緑色の発光が得られた。
【０１２８】
まず、各発光素子の電圧−電流特性を図１４に示す。
その図の通り、複合材料を用いた本発明の発光素子及び比較素子１は、複合材料を用いずＣｕＰｃを用いた比較素子２に比べ、電流が流れやすかった。
このことは、本発明の複合材料が、従来の複合材料と同様、キャリア輸送性及び有機化合物へのキャリア注入性に優れていることを示唆している。
【０１２９】
次に、輝度−電流効率特性を調べることにより、発光効率について比較した。
その結果を図１５に示す。
本発明の発光素子と比較素子１は、先に述べた通り電流の流れやすさは同じであるが、その電流に対する出力（輝度）を表す電流効率（発光効率）に関しては、本発明の発光素子の方が大きく上回っていることがわかる。
本実験に用いた本発明の発光素子は緑色発光を示すが、従来の複合材料の場合、実施例１で述べた通り５００ｎｍ付近（青色〜緑色領域）の透過率が悪いため、比較素子１の発光効率低下に繋がったものと考えられる。
【０１３０】
それに対して、本発明の複合材料は透光性に優れているため良好な発光効率を示した。
本発明の複合材料の発光特性を更に調査すべく、電圧−輝度特性を測定し、それについて図１６に示す。
それらのことを踏まえると、本発明の複合材料はキャリア輸送性及び有機化合物へのキャリア注入性に優れ、かつ透明性にも優れている。
さらに、図１６に示す通り本発明の発光素子が最も駆動電圧が低い結果が得られる。
【実施例３】
【０１３１】
本実施例では、本発明の複合材料に含まれる無機化合物の濃度を変化させた場合について説明する。
【０１３２】
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０１３３】
次に、第１の電極上に、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを共蒸着することにより、本発明の複合材料を含む層を形成した。
【０１３４】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０１３５】
さらに、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑ３とクマリン６との重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ３：クマリン６）となるように調節した。
【０１３６】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を３０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０１３７】
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
【０１３８】
最後に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、本発明の発光素子を作製した。
【０１３９】
なお、本実施例では、複合材料を含む層に含まれるＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとの比率が、体積比で酸化モリブデンが４ｖｏｌ％、７ｖｏｌ％、１０ｖｏｌ％、１３ｖｏｌ％、１６ｖｏｌ％となるように複合材料を含む層を形成した。膜厚は、それぞれの濃度に対して、６０ｎｍ、９０ｎｍ、１２０ｎｍ、１５０ｎｍとなるように形成した。つまり、計２０種類の発光素子を形成した。
【０１４０】
本実施例で作製した発光素子の電流―電圧特性を、図１７〜図２０に示す。図１７は酸化モリブデンの濃度が７ｖｏｌ％の場合の電流―電圧特性を示し、図１８は酸化モリブデンの濃度が１０ｖｏｌ％の場合の電流―電圧特性を示し、図１９は酸化モリブデンの濃度が１３ｖｏｌ％の場合の電流―電圧特性を示し、図２０は酸化モリブデンの濃度が１６ｖｏｌ％の場合の電流―電圧特性を示す。
【０１４１】
酸化モリブデンの濃度が７ｖｏｌ％では膜厚の増大とともに電流−電圧特性は高電圧側にシフトしている。同様に酸化モリブデンの濃度が１０ｖｏｌ％でも高電圧側へのシフトが観察される。しかし酸化モリブデンの濃度が１３ｖｏｌ％以上ではこのような電圧シフトは観測されない。よって、酸化モリブデンの濃度が１３ｖｏｌ％以上では、駆動電圧の増大を伴うことなく、自由に複合材料を含む層の膜厚を設定することができる。
【０１４２】
本実施例で作製した発光素子において、複合材料を含む層に含まれる無機化合物の濃度の影響について検討した。その結果を図２１および図２２に示す。図２１は電流効率の酸化モリブデン濃度依存性、図２２は電力効率の酸化モリブデン濃度依存性を示す。図２１および図２２から、本発明の発光素子において、複合材料を含む層に含まれる酸化モリブデンの濃度が増大しても、電流効率および電力効率はほぼ変化しないことがわかる。つまり、電流効率および電力効率は、複合材料に含まれる無機化合物の濃度の変化に依存しないことがわかる。
【実施例４】
【０１４３】
本実施例では、本発明の複合材料を含む層の膜厚を変化させ、発光素子の電流効率、電力効率の比較を行った。
【０１４４】
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０１４５】
次に、第１の電極上に、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを共蒸着することにより、本発明の複合材料を含む層を形成した。
【０１４６】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０１４７】
さらに、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑ３とクマリン６との重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ３：クマリン６）となるように調節した。
【０１４８】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を３０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０１４９】
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
【０１５０】
最後に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、本発明の発光素子を作製した。
【０１５１】
なお、本実施例では、複合材料を含む層に含まれるＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとの比率が、体積比で酸化モリブデンが１０ｖｏｌ％、１３ｖｏｌ％、１６ｖｏｌ％となるように複合材料を含む層を形成した。膜厚は、それぞれの濃度に対して、６０ｎｍ、９０ｎｍ、１２０ｎｍ、１５０ｎｍ、１８０ｎｍ、２１０ｎｍ、２４０ｎｍとなるように形成した。つまり、計２１種類の発光素子を形成した。
【０１５２】
実施例で作製した発光素子の、電流効率の膜厚依存性を図２３に、電力効率の膜厚依存性を図２４に示す。いずれも１０ｍＡ／ｃｍ２通電時の測定結果である。
【０１５３】
図２３に示すように、膜厚の変化に応じて周期的に電流効率が変化している。図２４においても、膜厚の変化に応じて周期的に電力効率は変化している。この現象はいずれの酸化モリブデンの濃度でも観察されており、複合材料に含まれる無機化合物の濃度には依存しない。よって、電流効率の変化は光学干渉効果に起因すると考えられる。また、１５０ｎｍの膜厚が最も高い効率を与えるものと考えられる。また、同様な傾向が電力効率に対しても観測されており、１５０ｎｍの膜厚が最も高い効率を与えるものと考えられる。
【０１５４】
また、光学計算と実測値との相関を図２５に示す。計算結果と実測値はほぼ同様の結果を与えていることが分かる。
【０１５５】
（比較例１）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０１５６】
次に、第１の電極上に、ＮＰＢと酸化モリブデンとを共蒸着し、ＮＰＢと酸化モリブデンを含む層を形成した。ＮＰＢと酸化モリブデンとの比率が、体積比で酸化モリブデンが１０ｖｏｌ％となるように形成した。膜厚は、１２０ｎｍとしたものを比較素子３、１５０ｎｍとしたものを比較素子４とした。
【０１５７】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０１５８】
さらに、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑ３とクマリン６との重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ３：クマリン６）となるように調節した。
【０１５９】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を３０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０１６０】
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
【０１６１】
最後に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、比較素子３および比較素子４を作製した。
【０１６２】
複合材料を含む層に含まれる酸化モリブデンの濃度が１３ｖｏｌ％、複合材料を含む層の膜厚１５０ｎｍである本実施例の発光素子と、比較素子３、比較素子４の電流効率および電力効率を表１に示す。いずれも１０ｍＡ／ｃｍ２通電時の測定結果である。
【０１６３】
【表１】
【０１６４】
表１に示すように、本発明の複合材料を含む層を用いることで電流効率および電力効率が向上していることがわかる。また、膜厚を１５０ｎｍとした場合を比べても電流効率および電力効率が向上している。よって、本発明の複合材料を用いることより効率の高い発光素子を得ることができる。
【実施例５】
【０１６５】
本実施例では、本発明の複合材料を含む層の電子状態について測定を行った。
【０１６６】
石英基板上に、共蒸着法により、２００ｎｍの膜厚となるよう、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層を形成した。この時、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンの比率が重量比で１：０．５となるように共蒸着した。このＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層のＥＳＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｉｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：電子スピン共鳴）測定を行った。ＥＳＲ測定とは、不対電子を有する試料に強い磁場をかけて、不対電子のエネルギー準位がゼーマン分裂を起こし、その準位間のエネルギー差であるマイクロ波の共鳴吸収遷移を利用した測定方法である。このＥＳＲ測定では、吸収が起きるときの周波数、および磁場の強さを測定することで、不対電子の有無、スピン状態がわかる。さらに、吸収強度から、電子スピンの濃度を求めることもできる。今回の測定は、電子スピン共鳴分析装置、ＪＥＳ−ＴＥ２００（日本電子製）を使用し、共振周波数９．３ＧＨｚ、変調周波数１００ｋＨｚ、変調幅０．６３ｍＴ、増幅度５０、時定数０．１ｓｅｃ、マイクロ波入力１ｍＷ、掃引時間４ｍｉｎ、測定温度は室温、の条件で行った。なお、磁場校正用試料として、酸化マグネシウムに担持されたマンガンを用いた。そのＥＳＲ測定結果を図２７に示す。また、比較例として、ＤＮＴＰＤ単膜（膜厚２００ｎｍ）、酸化モリブデン単膜（膜厚２００ｎｍ）についてもＥＳＲ測定を行った。ＤＮＴＰＤ単膜のＥＳＲ測定結果を図２８に、酸化モリブデン単膜のＥＳＲ測定結果を図２９に示す。
【０１６７】
図２７〜図２９より、ＤＮＴＰＤ単膜および酸化モリブデン単膜ではＥＳＲシグナルが検出されなかったが、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層ではＥＳＲシグナルが検出された。このことから、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層は、不対電子を有することがわかった。つまり、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層は、ＤＮＴＰＤ単膜および酸化モリブデン単膜とは異なる電子状態にあるということがわかった。なお、図２７より、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層のｇ値は２．００２５と求まり、自由電子のｇ値である２．００２３と非常に近い値であることがわかった。一方、線幅は０．７７ｍＴと非常に狭いことがわかった。
【実施例６】
【０１６８】
本実施例では、本発明の複合材料を含む層の結合状態について測定を行った。
【０１６９】
ガラス基板上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚で成膜し、その上に共蒸着法により、１００ｎｍの膜厚となるよう、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層を形成し、サンプルを作製した。このとき、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンの比率が重量比で１（ＤＮＴＰＤ）：０．５（酸化モリブデン）となるように共蒸着した。このＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層の赤外分光法（ＩＲ法）による測定を行った。測定は、フーリエ変換型赤外吸収分光光度計（Ｔｈｅｒｍｏ Ｎｉｃｏｌｅｔ社製、型番：ＮＥＸＵＳ ６７０ ＦＴ−ＩＲ）を用い、室温にて、Ｐ偏光入射、反射吸収分光法で行った。そのＩＲ測定結果を図３０に示す。また、比較例として、酸化モリブデン単膜（膜厚５０ｎｍ）、ＤＮＴＰＤ単膜（膜厚５０ｎｍ）についてもＩＲ測定を行った。酸化モリブデン単膜のＩＲ測定結果を図３１に、ＤＮＴＰＤ単膜のＩＲ測定結果を図３２に示す。
【０１７０】
図３０〜図３２より、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層のＩＲスペクトルは、ほぼ酸化モリブデン単膜のスペクトルおよびＤＮＴＰＤ単膜のスペクトルの重ねあわせとなっている。このことから、新たな共有結合の形成や切断などは起こっていないと考えられる。
【実施例７】
【０１７１】
本発明の発光素子の作製方法、並びにその発光素子の特性について説明する。本実施例では、第１の電極を形成する材料がそれぞれ異なる発光素子、発光素子（１１）、発光素子（１２）、発光素子（１３）、発光素子（１４）、発光素子（１５）、発光素子（１６）、発光素子（１７）、発光素子（１８）、発光素子（１９）、発光素子（２０）、を作製した。
【０１７２】
ガラス基板上に、数％の珪素を含むアルミニウム（Ａｌ−Ｓｉ）を成膜して発光素子（１１）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、数％のチタンを含むアルミニウム（Ａｌ−Ｔｉ）を成膜して発光素子（１２）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、チタン（Ｔｉ）を成膜して発光素子（１３）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、窒化チタン（ＴｉＮ）を成膜して発光素子（１４）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、タンタル（Ｔａ）を成膜して発光素子（１５）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、窒化タンタル（ＴａＮ）を成膜して発光素子（１６）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、タングステン（Ｗ）を成膜して発光素子（１７）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、クロム（Ｃｒ）を成膜して発光素子（１８）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、モリブデン（Ｍｏ）を成膜して発光素子（１９）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）を成膜して発光素子（２０）の第１の電極を形成した。
【０１７３】
その後、基板を洗浄し、乾燥させた後に、蒸着機に基板をセットし、１×１０−４以下の真空度となるまで排気を行った。そして、真空雰囲気中で１５０℃、３０分間、第１の電極が形成されたガラス基板をそれぞれベーク処理した。
【０１７４】
次に、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとを共蒸着し、第１の電極の上に、本発明の複合材料を含む層を形成した。なお、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとの重量比は、１（ＤＮＴＰＤ）：０．１５（酸化モリブデン）：０．０４（ルブレン）となるようにした。また、膜厚は６０ｎｍとなるようにした。
【０１７５】
次に、ＮＰＢを蒸着し、本発明の複合材料を含む層の上に正孔輸送層を形成した。膜厚は１０ｎｍとなるようにした。
【０１７６】
次に、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着し、正孔輸送層の上に発光層を形成した。なお、Ａｌｑ３とクマリン６の重量比は、１：０．００５となるようにした。また、膜厚は４０ｎｍとなるようにした。
【０１７７】
次に、Ａｌｑ３を蒸着し、発光層の上に電子輸送層を形成した。膜厚は２０ｎｍとなるようにした。
【０１７８】
次に、リチウム（Ｌｉ）と４，４’−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）とを共蒸着し、電子輸送層の上に電子注入層を形成した。ＬｉとＢｚＯＳの重量比は、０．０２（Ｌｉ）：１（ＢｚＯＳ）となるようにした。また、膜厚は２０ｎｍとなるようにした。
【０１７９】
次に、インジウム錫酸化物を成膜し、電子注入層の上に第２の電極を形成した。膜厚は６０ｎｍとなるようにした。
【０１８０】
以上のようにして作製したそれぞれの発光素子に、第２の電極の電位よりも第１の電極の電位が高くなるように電圧を印加して駆動させ、発光開始電圧について調べた。なお、発光開始電圧とは、１ｃｄ／ｍ２以上の発光が確認された電圧とする。その結果を、図３３に示す。図３３において、横軸は第１の電極を形成している材料を表し、縦軸は発光開始電圧（Ｖ）を表す。
【実施例８】
【０１８１】
本発明の発光素子の作製方法、並びにその発光素子の特性について説明する。本実施例では、第１の電極を形成する材料がそれぞれ異なる発光素子、発光素子（２１）、発光素子（２２）、発光素子（２３）、発光素子（２４）、発光素子（２５）、発光素子（２６）、発光素子（２７）、発光素子（２８）、発光素子（２９）、発光素子（３０）、を作製した。
【０１８２】
ガラス基板上に、数％の珪素を含むアルミニウム（Ａｌ−Ｓｉ）を成膜して発光素子（２１）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、数％のチタンを含むアルミニウム（Ａｌ−Ｔｉ）を成膜して発光素子（２２）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、チタン（Ｔｉ）を成膜して発光素子（２３）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、窒化チタン（ＴｉＮ）を成膜して発光素子（２４）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、タンタル（Ｔａ）を成膜して発光素子（２５）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、窒化タンタル（ＴａＮ）を成膜して発光素子（２６）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、タングステン（Ｗ）を成膜して発光素子（２７）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、クロム（Ｃｒ）を成膜して発光素子（２８）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、モリブデン（Ｍｏ）を成膜して発光素子（２９）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）を成膜して発光素子（３０）の第１の電極を形成した。
【０１８３】
その後、基板を洗浄し、乾燥させた後に、蒸着機に基板をセットし、１×１０−４以下の真空度となるまで排気を行った。そして、真空雰囲気中で１５０℃、３０分間、第１の電極が形成されたガラス基板をそれぞれベーク処理した。
【０１８４】
次に、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとを共蒸着し、第１の電極の上に、本発明の複合材料を含む層を形成した。なお、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとの重量比は、１（ＤＮＴＰＤ）：０．１５（酸化モリブデン）：０．０４（ルブレン）となるようにした。また、膜厚は８０ｎｍとなるようにした。
【０１８５】
次に、ＮＰＢを蒸着し、本発明の複合材料を含む層の上に正孔輸送層を形成した。膜厚は１０ｎｍとなるようにした。
【０１８６】
次に、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着し、正孔輸送層の上に発光層を形成した。なお、Ａｌｑ３とクマリン６の重量比は、１：０．００５となるようにした。また、膜厚は４０ｎｍとなるようにした。
【０１８７】
次に、Ａｌｑ３を蒸着し、発光層の上に電子輸送層を形成した。膜厚は２０ｎｍとなるようにした。
【０１８８】
次に、リチウム（Ｌｉ）と４，４’−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）とを共蒸着し、電子輸送層の上に電子注入層を形成した。ＬｉとＢｚＯＳの重量比は、０．０２（Ｌｉ）：１（ＢｚＯＳ）となるようにした。また、膜厚は２０ｎｍとなるようにした。
【０１８９】
次に、インジウム錫酸化物を成膜し、電子注入層の上に第２の電極を形成した。膜厚は６０ｎｍとなるようにした。
【０１９０】
以上のようにして作製したそれぞれの発光素子に、第２の電極の電位よりも第１の電極の電位が高くなるように電圧を印加して駆動させ、発光開始電圧について調べた。その結果を、図３３に示す。図３３において、横軸は第１の電極（陽極）を形成している材料を表し、縦軸は発光開始電圧（Ｖ）を表す。
【０１９１】
（比較例２）
実施例７および実施例８に記載の発光素子に対する比較例となる発光素子、発光素子（３１）、発光素子（３２）、発光素子（３３）、発光素子（３４）、発光素子（３５）、発光素子（３６）、発光素子（３７）、発光素子（３８）、発光素子（３９）、発光素子（４０）について説明する。
【０１９２】
ガラス基板上に、数％の珪素を含むアルミニウム（Ａｌ−Ｓｉ）を成膜して発光素子（３１）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、数％のチタンを含むアルミニウム（Ａｌ−Ｔｉ）を成膜して発光素子（３２）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、チタン（Ｔｉ）を成膜して発光素子（３３）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、窒化チタン（ＴｉＮ）を成膜して発光素子（３４）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、タンタル（Ｔａ）を成膜して発光素子（３５）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、窒化タンタル（ＴａＮ）を成膜して発光素子（３６）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、タングステン（Ｗ）を成膜して発光素子（３７）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、クロム（Ｃｒ）を成膜して発光素子（３８）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、モリブデン（Ｍｏ）を成膜して発光素子（３９）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）を成膜して発光素子（４０）の第１の電極を形成した。
【０１９３】
その後、基板を洗浄し、乾燥させた後に、蒸着機に基板をセットし、１×１０−４以下の真空度となるまで排気を行った。そして、真空雰囲気中で１５０℃、３０分間、第１の電極が形成されたガラス基板をそれぞれベーク処理した。
【０１９４】
次に、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）を蒸着し、第１の電極の上に、正孔注入層を形成した。膜厚は２０ｎｍとなるようにした。
【０１９５】
次に、ＮＰＢを蒸着し、正孔注入層の上に正孔輸送層を形成した。膜厚は４０ｎｍとなるようにした。
【０１９６】
次に、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着し、正孔輸送層の上に発光層を形成した。なお、Ａｌｑ３とクマリン６の重量比は、１：０．００５となるようにした。また、膜厚は４０ｎｍとなるようにした。
【０１９７】
次に、Ａｌｑ３を蒸着し、発光層の上に電子輸送層を形成した。膜厚は２０ｎｍとなるようにした。
【０１９８】
次に、リチウム（Ｌｉ）と４，４’−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）とを共蒸着し、電子輸送層の上に電子注入層を形成した。ＬｉとＢｚＯＳの重量比は、０．０２（Ｌｉ）：１（ＢｚＯＳ）となるようにした。また、膜厚は２０ｎｍとなるようにした。
【０１９９】
次に、インジウム錫酸化物を成膜し、電子注入層の上に第２の電極を形成した。膜厚は６０ｎｍとなるようにした。
【０２００】
以上のようにして作製したそれぞれの発光素子に、第２の電極の電位よりも第１の電極の電位が高くなるように電圧を印加して駆動させ、発光開始電圧について調べた。その結果を、図３３に示す。図３３において、横軸は第１の電極を形成している材料を表し、縦軸は発光開始電圧（Ｖ）を表す。
【０２０１】
図３３より、第１の電極と接する層として銅フタロシアニンを用いて形成した比較例２の発光素子（３１）〜（４０）では、発光素子に依って、つまり第１の電極を形成する材料に依存して発光が開始する電圧が大きく異なることが分かる。一方、本発明を適用した発光素子（１１）〜（３０）では、発光が開始する電圧は、第１の電極を形成する材料が異なっても殆ど変わらないことが分かる。このように、本発明の発光素子は、電極を形成する材料の種類等からの影響を受けにくい素子であることが分かる。従って、電極を発光した光の反射面として利用するような発光素子を作製する際、本発明を適用することによって、反射率のより良い材料の電極を選択することが可能となる。
【０２０２】
また、図３４に第１の電極（陽極）の仕事関数と発光開始電圧の相関を示す。通常の発光素子では、仕事関数の小さい金属は陽極としては機能せず、具体的には４．６乃至４．７ｅＶ以上の仕事関数が要求される。これに対して本発明を適用した発光素子では、発光開始電圧は仕事関数に依存していない。よって、本発明を適用することにより、仕事関数に依存せず電極材料を選択することができる。よって、仕事関数が低く、反射率の高い材料を陽極として用いることも可能となる。
【０２０３】
また、図４２に電流効率と反射電極（陽極）との相関を示す。基板と反対側から発光を取り出す発光素子において、反射電極として機能する第１の電極として、反射率の高い電極を用いることにより、高い効率を得ることができる。本発明の複合材料を含む層を用いた発光素子では、反射率の非常に高いＡｌ−Ｔｉを第１の電極に用いた発光素子において、最も高い電流効率が実現されている。これに対し、第１の電極と接する層として銅フタロシアニンを用いて形成した比較例の発光素子では、Ａｌ−Ｔｉを第１の電極として用いた場合、電流効率は、１％にも満たない。
【０２０４】
よって、本発明の複合材料を用いることにより、電極のキャリア注入性を考慮することになく、電極材料を選択することができる。よって、電極のキャリア注入性を考慮することなく、反射率の高い材料を第１の電極として用いることも可能となる。
【実施例９】
【０２０５】
本実施例では、反射率の高いアルミニウムを電極として用い、電極と接する層として本発明の複合材料を含む層を用いた場合について説明する。
【０２０６】
まず、ガラス基板上に、アルミニウム（Ａｌ）をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極を形成した。なお、電極サイズは２ｍｍ×２ｍｍとした。
【０２０７】
次に、第１の電極が形成された面が下方となるように、第１の電極が形成された基板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。
【０２０８】
その後第１の電極上に、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデン（モリブデンの価数：ＶＩ）とを共蒸着することにより、本発明の複合材料からなる層を形成した。膜厚は２００ｎｍとした。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。ＤＮＴＰＤと酸化モリブデン（モリブデンの価数：ＶＩ）との比率は、重量比で１（ＤＮＴＰＤ）：０．５（酸化モリブデン）となるように調節した。なお、第１の電極を減圧下で形成した後に大気暴露せずに本発明の複合材料を含む層を形成した。
【０２０９】
本発明の複合材料を含む層上に、抵抗加熱による蒸着法を用いアルミニウム（Ａｌ）を成膜することにより、第２の電極を形成することで、本発明の素子４１を作製した。
【０２１０】
また、第１の電極としてアルミニウムを成膜した後、大気暴露し、ＵＶ―オゾン処理を３０分間行い、その後ＤＮＴＰＤと酸化モリブデン（モリブデンの価数：ＶＩ）とを共蒸着した素子４２を作製した。素子４２は第１の電極形成後に大気暴露し、さらにＵＶ―オゾン処理を３０分間行った以外は素子４１と同様に作製した。
【０２１１】
また、第１の電極として酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）を用いた素子を作製し、素子４３とした。素子４３は第１の電極材料をＩＴＳＯにした以外は、素子４１と同様に作製した。
【０２１２】
電流―電圧特性の測定は、第１の電極を陽極、第２の電極を陰極としたときを順方向として、二端子法により行った。
【０２１３】
素子（３１）〜素子（３３）の室温（２５℃）における電流−電圧特性の結果を図３５に示す。図３５からわかるように、第１の電極としてアルミニウムを用いた場合（素子４１）でも、大気暴露せずに本発明の複合材料を含む層を連続して形成することにより、良好な電流―電圧特性を示すことがわかる。なお、第１の電極としてアルミニウムを用い大気暴露した素子４２は、電流―電圧特性が高電圧側にシフトしている。また、通常陽極として用いられるＩＴＳＯを第１の電極として使用した素子４３も、素子４１に比べ、電流―電圧特性が高電圧側シフトしている。
【０２１４】
通常陽極として用いられるＩＴＳＯに比べアルミニウムは仕事関数が低く、アルミニウムを陽極として用いると良好な特性が得られなかった。しかし、本発明の複合材料を含む層を用いることにより、仕事関数に依存することなく、電極材料を選ぶことができる。
【０２１５】
また、アルミニウムは、反射率が高い。よって、反射率の高いアルミニウム系材料を陽極として使用することも可能となり、発光の外部取り出し効率を向上させることが可能となる。
【実施例１０】
【０２１６】
本実施例では、本発明の複合材料を用いた発光素子について説明する。
【０２１７】
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０２１８】
次に、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを共蒸着し、第１の電極の上に、本発明の複合材料を含む層を形成した。なお、酸化モリブデンの体積比が１３ｖｏｌ％となるように本発明の複合材料を含む層を形成した。また、膜厚は１５０ｎｍとなるようにした。
【０２１９】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０２２０】
さらに、Ａｌｑ３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、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑ３とＤＰＱｄとの重量比は、１：０．００５（＝Ａｌｑ３：ＤＰＱｄ）となるように調節した。
【０２２１】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を３０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０２２２】
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
【０２２３】
最後に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、本発明の発光素子５１を作製した。
【０２２４】
（比較例３）
実施例１０に記載の発光素子に対する比較例となる発光素子を作製した。
【０２２５】
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０２２６】
次に、第１の電極上に、蒸着法により、ＤＮＴＰＤを５０ｎｍの膜厚となるように成膜した。
【０２２７】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０２２８】
さらに、Ａｌｑ３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、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑ３とＤＰＱｄとの重量比は、１：０．００５（＝Ａｌｑ３：ＤＰＱｄ）となるように調節した。
【０２２９】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を３０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０２３０】
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
【０２３１】
最後に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、比較発光素子５２を作製した。
【０２３２】
（比較例４）
実施例１０に記載の発光素子に対する比較例となる発光素子を作製した。
【０２３３】
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０２３４】
次に、第１の電極上に、蒸着法により、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜した。
【０２３５】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを４０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０２３６】
さらに、Ａｌｑ３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、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑ３とＤＰＱｄとの重量比は、１：０．００５（＝Ａｌｑ３：ＤＰＱｄ）となるように調節した。
【０２３７】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を３０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０２３８】
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
【０２３９】
最後に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、比較発光素子５３を作製した。
【０２４０】
実施例１０で作製した本発明の発光素子５１、比較例３で作製した比較発光素子５２、比較例４で作製した比較発光素子５３の電流―電圧特性を図３６に示す。また、輝度―電流効率特性を図３７に示す。また、輝度―電力効率特性を図３８に示す。
【０２４１】
図３６より、ＣｕＰｃを用いた比較発光素子５３に比べ、ＤＮＴＰＤを用いた比較発光素子５２および本発明の発光素子５１は良好な電流―電圧特性を示すことがわかる。つまり、一定電圧を印加したときに流れる電流が大きい。
【０２４２】
一方、図３７より、比較発光素子５２に比べ、比較発光素子５３および本発明の発光素子５１は、良好な輝度―電流効率特性を示すことがわかる。つまり、一定輝度を得るために必要な電流量が少なくてすむ。
【０２４３】
本発明の発光素子は、良好な電流―電圧特性および輝度―電流効率特性を示すため、消費電力も小さい。図３７に示したように、比較発光素子５２および比較発光素子５３に比べ、本発明の発光素子５１は、良好な輝度―電力効率特性を示し、消費電力が小さい。
【０２４４】
よって、本発明の複合材料を含む層を用いて発光素子を作製することにより、消費電力の少ない発光素子を得ることができる。
【実施例１１】
【０２４５】
本実施例では、本発明の複合材料を用いた発光素子について説明する。
【０２４６】
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０２４７】
次に、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを共蒸着し、第１の電極の上に、本発明の複合材料を含む層を形成した。なお、酸化モリブデンの体積比が１３ｖｏｌ％となるように本発明の複合材料を含む層を形成した。また、膜厚は１５０ｎｍとなるようにした。
【０２４８】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０２４９】
さらに、ＮＰＢとビス［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（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に３０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、ＮＰＢとＩｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ）との重量比は、１：０．０８（＝ＮＰＢ：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））となるように調節した。
【０２５０】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を６０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０２５１】
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
【０２５２】
最後に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、本発明の発光素子６１を作製した。
【０２５３】
（比較例５）
実施例１１に記載の発光素子に対する比較例となる発光素子を作製した。
【０２５４】
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０２５５】
次に、第１の電極上に、蒸着法により、ＤＮＴＰＤを５０ｎｍの膜厚となるように成膜した。
【０２５６】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０２５７】
さらに、ＮＰＢとビス［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（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に３０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、ＮＰＢとＩｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ）との重量比は、１：０．０８（＝ＮＰＢ：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））となるように調節した。
【０２５８】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を６０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０２５９】
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
【０２６０】
最後に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、比較発光素子６２を作製した。
【０２６１】
（比較例６）
【０２６２】
実施例１１に記載の発光素子に対する比較例となる発光素子を作製した。
【０２６３】
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０２６４】
次に、第１の電極上に、蒸着法により、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜した。
【０２６５】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを４０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０２６６】
さらに、ＮＰＢとビス［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（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に３０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、ＮＰＢとＩｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ）との重量比は、１：０．０８（＝ＮＰＢ：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））となるように調節した。
【０２６７】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を６０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０２６８】
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
【０２６９】
最後に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、比較発光素子６３を作製した。
【０２７０】
実施例１１で作製した本発明の発光素子６１、比較例５で作製した比較発光素子６２、比較例６で作製した比較発光素子６３の電流―電圧特性を図３９に示す。また、輝度―電流効率特性を図４０に示す。また、輝度―電力効率特性を図４１に示す。
【０２７１】
図３９より、ＣｕＰｃを用いた比較発光素子６３に比べ、ＤＮＴＰＤを用いた比較発光素子６２および本発明の発光素子６１は良好な電流―電圧特性を示すことがわかる。つまり、一定電圧を印加したときに流れる電流が大きい。
【０２７２】
一方、図４０より、比較発光素子６２に比べ、比較発光素子６３および本発明の発光素子６１は、良好な輝度―電流効率特性を示すことがわかる。つまり、一定輝度を得るために必要な電流量が少なくてすむ。
【０２７３】
本発明の発光素子は、良好な電流―電圧特性および輝度―電流効率特性を示すため、消費電力も小さい。図４１に示したように、比較発光素子６２および比較発光素子６３に比べ、本発明の発光素子６１は、良好な輝度―電力効率特性を示し、消費電力が小さい。
【０２７４】
よって、本発明の複合材料を含む層を用いて発光素子を作製することにより、消費電力の少ない発光素子を得ることができる。
【実施例１２】
【０２７５】
本実施例では、本発明の複合材料を用いた発光素子について説明する。本実施例で説明する発光素子は、基板とは反対側から発光を取り出す発光素子である。
【０２７６】
まず、ガラス基板上に、チタン（Ｔｉ）を成膜し、第１の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０２７７】
次に、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとを共蒸着し、第１の電極の上に、本発明の複合材料を含む層を形成した。なお、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとは重量比で１：０．１５：０．０４（＝ＤＮＴＰＤ：酸化モリブデン：ルブレン）となるように形成した。また、膜厚は４０ｎｍとなるようにした。
【０２７８】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０２７９】
さらに、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑ３とクマリン６とは、重量比で１：０．０１５（＝Ａｌｑ３：クマリン６）となるように成膜した。
【０２８０】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を２０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０２８１】
次に、リチウム（Ｌｉ）と４，４’−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）とを共蒸着し、電子輸送層の上に電子注入層を形成した。ＬｉとＢｚＯＳの重量比は、０．０２：１（＝Ｌｉ：ＢｚＯＳ）となるようにした。また、膜厚は２０ｎｍとなるようにした。
【０２８２】
最後に、スパッタリング法を用い、電子注入層上に、ＩＴＯを１１０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、本発明の発光素子７１を作製した。
【０２８３】
（比較例７）
実施例１２に記載の発光素子に対する比較例となる発光素子を作製した。
【０２８４】
まず、ガラス基板上に、チタン（Ｔｉ）を成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０２８５】
次に、抵抗加熱を用い蒸着法により、第１の電極の上に、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔注入層を形成した。
【０２８６】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを４０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０２８７】
さらに、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑ３とクマリン６とは、重量比で１：０．０１５（＝Ａｌｑ３：クマリン６）となるように成膜した。
【０２８８】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を２０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０２８９】
次に、リチウム（Ｌｉ）と４，４’−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）とを共蒸着し、電子輸送層の上に電子注入層を形成した。。ＬｉとＢｚＯＳの重量比は、０．０２：１（＝Ｌｉ：ＢｚＯｓ）となるようにした。また、膜厚は２０ｎｍとなるようにした。
【０２９０】
最後に、スパッタリング法を用い、電子注入層上に、ＩＴＯを１１０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、比較発光素子７２を作製した。
【０２９１】
実施例１２で作製した本発明の発光素子７１、比較例７で作製した比較発光素子７２の電流―電圧特性を図４３に示す。また、電圧―輝度特性を図４４に示す。また、電流効率―輝度特性を図４５に示す。
【０２９２】
図４３より、発光素子７１は比較発光素子７２より発光素子の電流―電圧特性が向上していることがわかる。また、図４４および図４５より、本発明の発光素子７１は比較発光素子７２に比べ、発光開始電圧が１Ｖ程度低減していることがわかる。また、１０００ｃｄ／ｍ２の輝度における電圧値も約２Ｖ低減している。電流効率―輝度特性については、本発明の発光素子７１、比較発光素子７２ともに、良好な電流効率―輝度特性を示していることがわかる。
【０２９３】
よって、本発明の複合材料を含む層を用いることにより、駆動電圧が低減された発光素子を得ることができる。
【実施例１３】
【０２９４】
本実施例では本発明の複合材料を含む層を用いた発光素子の光学設計について説明する。
【０２９５】
Ａｌｑ３やＮＰＢなどの一般的な発光素子に用いられる有機化合物と比較して、本発明の複合材料を含む層は導電率が高い。したがって、膜厚を大きくしても電流―電圧特性（Ｉ−Ｖ特性）は変化せず、発光素子の駆動電圧は上昇しない。したがって、発光層と反射電極との距離、すなわち本発明の複合材料を含む層の膜厚を任意にコントロールすることができ、これにより発光の光学干渉を制御することができる。つまり、発光の色純度や効率を制御することが可能である。
【０２９６】
具体例として、緑色、青色、赤色および黄色の発光素子について、本発明の複合材料を含む層の膜厚を変化させた結果を図４６〜図４９に示す。
【０２９７】
緑色の発光素子の構成は、第１の電極としてチタン（Ｔｉ）上に酸化珪素を含むインジウム錫酸化物を２０ｎｍの膜厚で形成し、本発明の複合材料を含む層を形成した。なお、本発明の複合材料を含む層は、共蒸着法により、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとを重量比で１：０．１５：０．０４（＝ＤＮＴＰＤ：酸化モリブデン：ルブレン）となるようにし、膜厚は、２０ｎｍ、４０ｎｍ、６０ｎｍ、８０ｎｍ、１００ｎｍ、１２０ｎｍ、１４０ｎｍ、１６０ｎｍとした。本発明の複合材料を含む層上に、正孔輸送層としてＮＰＢを１０ｎｍ、発光層としてＡｌｑ３とクマリン６を重量比で１：０．０１５（＝Ａｌｑ３：クマリン６）となるように４０ｎｍの膜厚で形成した。次に、電子輸送層としてＡｌｑ３を１５ｎｍ、電子注入層としてリチウム（Ｌｉ）と４，４’−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）とを重量比で、０．０１：１（＝Ｌｉ：ＢｚＯＳ）となるように１５ｎｍの膜厚で形成し、第２の電極としてＩＴＯを１１０ｎｍの膜厚で形成した。
【０２９８】
青色の発光素子の構成は、第１の電極としてチタン（Ｔｉ）上に酸化珪素を含むインジウム錫酸化物を２０ｎｍの膜厚で形成し、本発明の複合材料を含む層を形成した。なお、本発明の複合材料を含む層は、共蒸着法により、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとを重量比で１：０．１５：０．０４（＝ＤＮＴＰＤ：酸化モリブデン：ルブレン）となるようにし、膜厚は、２０ｎｍ、４０ｎｍ、６０ｎｍ、８０ｎｍ、１００ｎｍ、１２０ｎｍ、１４０ｎｍ、１６０ｎｍとした。本発明の複合材料を含む層上に、正孔輸送層としてＮＰＢを１０ｎｍ、発光層として、９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称： ＴＢＤＮＡ）と２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）を重量比で１：０．０２（＝ＴＢＤＮＡ：ＴＢＰ）となるように３０ｎｍの膜厚で形成した。次に、電子輸送層としてＡｌｑ３を１５ｎｍ、電子注入層としてリチウム（Ｌｉ）と４，４’−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）とを重量比で、０．０１：１（＝Ｌｉ：ＢｚＯＳ）となるように１５ｎｍの膜厚で形成し、第２の電極としてＩＴＯを１１０ｎｍの膜厚で形成した。
【０２９９】
赤色の発光素子の構成は、第１の電極としてチタン（Ｔｉ）上に酸化珪素を含むインジウム錫酸化物を２０ｎｍの膜厚で形成し、本発明の複合材料を含む層を形成した。なお、本発明の複合材料を含む層は、共蒸着法により、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとを重量比で１：０．１５：０．０４（＝ＤＮＴＰＤ：酸化モリブデン：ルブレン）となるようにし、膜厚は、２０ｎｍ、４０ｎｍ、６０ｎｍ、８０ｎｍ、１００ｎｍ、１２０ｎｍ、１４０ｎｍ、１６０ｎｍとした。本発明の複合材料を含む層上に、正孔輸送層としてＮＰＢを１０ｎｍ、発光層としてＡｌｑ３とルブレンと４−ジシアノメチレン−２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴＩ）とを重量比で１：１：０．０３２（＝Ａｌｑ３：ルブレン：ＤＣＪＴＩ）となるように６０ｎｍの膜厚で形成した。次に、電子輸送層としてＡｌｑ３を１５ｎｍ、電子注入層としてリチウム（Ｌｉ）と４，４’−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）とを重量比で、０．０１：１（＝Ｌｉ：ＢｚＯＳ）となるように１５ｎｍの膜厚で形成し、第２の電極としてＩＴＯを１１０ｎｍの膜厚で形成した。
【０３００】
黄色の発光素子の構成は、第１の電極としてチタン（Ｔｉ）上に酸化珪素を含むインジウム錫酸化物を２０ｎｍの膜厚で形成し、本発明の複合材料を含む層を形成した。なお、本発明の複合材料を含む層は、共蒸着法により、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとを重量比で１：０．１５：０．０４（＝ＤＮＴＰＤ：酸化モリブデン：ルブレン）となるようにし、膜厚は、２０ｎｍ、４０ｎｍ、６０ｎｍ、８０ｎｍ、１００ｎｍ、１２０ｎｍ、１４０ｎｍ、１６０ｎｍとした。本発明の複合材料を含む層上に、正孔輸送層としてＮＰＢを１０ｎｍ、発光層としてＡｌｑ３：ルブレンを重量比で１：０．０２（＝Ａｌｑ３：ルブレン）となるように６０ｎｍの膜厚で形成した。次に、電子輸送層としてＡｌｑ３を１５ｎｍ、電子注入層としてリチウム（Ｌｉ）と４，４’−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）とを重量比で、０．０１：１（＝Ｌｉ：ＢｚＯＳ）となるように１５ｎｍの膜厚で形成し、第２の電極としてＩＴＯを１１０ｎｍの膜厚で形成した。
【０３０１】
図４６〜図４９からわかるように、電流効率は本発明の複合材料を含む層の膜厚に敏感であることが分かる。この結果は光の光学干渉によるためであり、したがって、膜厚変化は効率変化だけでなく、スペクトル形状、色度、そして視野角依存性にも変化を及ぼす。具体例として、緑色、青色、赤色発光素子のスペクトルの視野角依存性と、本発明の複合材料を含む層の膜厚との相関を図５０〜図５７、図５８〜図６５、図６６〜図７３に示す。
【０３０２】
図７４は、緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を計算した結果であり、図７５は、青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を計算した結果であり、図７６赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を計算した結果であり、それぞれ計算値と実測値を示した。これらの実験結果は計算結果と良く一致する。例えば緑色発光素子では、図７４に示すように、本発明の複合材料を含む層の膜厚を変化させた時の輝度（すなわち発光効率）の実測値は、計算で得られる結果を良く再現している。
【０３０３】
このように、駆動電圧を気にすることなく単に本発明の複合材料を含む層の膜厚を制御するだけで、スペクトル、すなわち色純度を簡単に制御することができる。また、効率の良い素子に最適な膜厚を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０３０４】
【図１】本発明の発光素子を説明する図。
【図２】本発明の発光素子を説明する図。
【図３】本発明の発光素子を説明する図。
【図４】本発明の発光素子を説明する図。
【図５】本発明の発光素子を説明する図。
【図６】本発明の発光素子を説明する図。
【図７】本発明の発光素子を説明する図。
【図８】本発明の発光装置について説明する図。
【図９】本発明の電気機器について説明する図。
【図１０】発光装置について説明する図。
【図１１】本発明の複合材料の吸収スペクトルを示す図。
【図１２】比較例の吸収スペクトルを示す図。
【図１３】本発明の複合材料の透過率を示す図。
【図１４】発光素子の電流―電圧特性を示す図。
【図１５】発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。
【図１６】発光素子の電圧―輝度特性を示す図。
【図１７】発光素子の電流―電圧特性を示す図。
【図１８】発光素子の電流―電圧特性を示す図。
【図１９】発光素子の電流―電圧特性を示す図。
【図２０】発光素子の電流―電圧特性を示す図。
【図２１】発光素子の電流効率を示す図。
【図２２】発光素子の電力効率を示す図。
【図２３】発光素子の電流効率を示す図。
【図２４】発光素子の電力効率を示す図。
【図２５】発光素子の電流効率と計算結果を示す図。
【図２６】本発明の複合材料の１μｍ当たりの吸光度を示す図。
【図２７】ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層のＥＳＲ測定結果を示す図。
【図２８】ＤＮＴＰＤ単膜のＥＳＲ測定結果を示す図。
【図２９】酸化モリブデン単膜のＥＳＲ測定結果を示す図。
【図３０】ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層のＩＲ測定結果を示す図。
【図３１】酸化モリブデン単膜のＩＲ測定結果を示す図。
【図３２】ＤＮＴＰＤ単膜のＩＲ測定結果を示す図。
【図３３】発光開始電圧の陽極依存性を示す図。
【図３４】陽極の仕事関数と発光開始電圧との関係を示す図。
【図３５】本発明の複合材料を含む層の電流―電圧特性を示す図。
【図３６】発光素子の電流―電圧特性を示す図。
【図３７】発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。
【図３８】発光素子の輝度―電力効率特性を示す図。
【図３９】発光素子の電流―電圧特性を示す図。
【図４０】発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。
【図４１】発光素子の輝度―電力効率特性を示す図。
【図４２】電流効率と反射電極との関係を示す図。
【図４３】発光素子の電流―電圧特性を示す図。
【図４４】発光素子の電圧―輝度特性を示す図。
【図４５】発光素子の電流効率―輝度特性を示す図。
【図４６】緑色発光素子の電流効率を示す図。
【図４７】青色発光素子の電流効率を示す図。
【図４８】赤色発光素子の電流効率を示す図。
【図４９】黄色発光素子の電流効率を示す図。
【図５０】緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図５１】緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図５２】緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図５３】緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図５４】緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図５５】緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図５６】緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図５７】緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図５８】青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図５９】青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６０】青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６１】青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６２】青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６３】青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６４】青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６５】青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６６】赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６７】赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６８】赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６９】赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図７０】赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図７１】赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図７２】赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図７３】赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図７４】緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を計算した結果を示す図。
【図７５】青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を計算した結果を示す図。
【図７６】赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を計算した結果を示す図。
【符号の説明】
【０３０５】
１０１ 基板
１０２ 第１の電極
１０３ 第１の層
１０４ 第２の層
１０５ 第３の層
１０６ 第４の層
１０７ 第２の電極
４００ 基板
４０１ 第１の電極
４０２ 第２の電極
４１１ 第１の層
４１２ 第２の層
４１３ 第３の層
２００ 基板
２０１ 第１の電極
２０２ 第２の電極
２１１ 第１の層
２１２ 第２の層
２１３ 第３の層
２１４ 第４の層
３０１ 基板
３０２ 第１の電極
３０３ 第１の層
３０４ 第２の層
３０５ 第３の層
３０６ 第４の層
３０７ 第２の電極
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 発光物質を含む層
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
９５１ 基板
９５２ 電極
９５３ 絶縁層
９５４ 隔壁層
９５５ 発光物質を含む層
９５６ 電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機化合物と無機化合物とで形成された複合材料であって、キャリア輸送性および有機化合物へのキャリア注入性に優れ、かつ可視光の透過率に優れた複合材料に関する。
また、前記複合材料を用いた電流励起型の発光素子に関する。
さらに、その発光素子を有する発光装置及び電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、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有機化合物を含む層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、一対の電極から電子及びホール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（電子及びホール）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、前記発光素子は電流励起型の発光素子と呼ばれる。
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。
【０００３】
このような発光素子は、例えば０．１μｍ程度の有機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マイクロ秒程度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。
これらの特性はフラットパネルディスプレイ素子として好適であると考えられている。
さらに、これらの発光素子は膜状に形成されるため、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。
【０００４】
このように、発光性の有機化合物を用いた電流励起型の発光素子は、発光装置や照明等への応用が期待されているが、未だ課題も多い。
その課題の一つとして、消費電力の低減が挙げられる。
その消費電力を低減するためには、発光素子の駆動電圧を低減することが重要である。
その電流励起型の発光素子は流れる電流量によって発光強度が決まるため、駆動電圧を低減するためには、低い電圧で多くの電流を流すことが必要となってくる。
【０００５】
これまで、駆動電圧を低減させるための手法として、バッファ層を電極と発光性の有機化合物を含む層との間に設けるという試みがなされている。
例えば、カンファースルホン酸をドープしたポリアニリン（ＰＡＮＩ）からなるバッファ層をインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）と発光層との間に設けることにより、駆動電圧を低減できることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
これは、ＰＡＮＩの発光層へのキャリア注入性が優れているためと説明されている。
なお、非特許文献１では、バッファ層であるＰＡＮＩも電極の一部と見なしている。
【０００６】
しかしながら、非特許文献１に記載してある通り、ＰＡＮＩは膜厚を厚くすると透過率が悪くなるという問題点がある。
具体的には、２５０ｎｍ程度の膜厚で、透過率は７０％を切ると報告されている。
すなわち、バッファ層に用いている材料自体の透明性に問題があるため、素子内部で発生した光を効率良く取り出すことができない。
【０００７】
また、特許文献１によれば、発光素子（特許文献１では発光ユニットと記載されている）を直列に接続することにより、ある電流密度当たりの輝度、すなわち電流効率を高めようという試みがなされている。
その特許文献１においては、発光素子を直列に接続する際の接続部分に、有機化合物と金属酸化物（具体的には酸化バナジウム及び酸化レニウム）とを混合した層を適用しており、この層はホールや電子を発光ユニットへ注入できるとされている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１で開示されている有機化合物と金属酸化物との混合層は、実施例を見てもわかる通り、赤外領域だけでなく５００ｎｍ付近にも大きな吸収ピークが発生しており、やはり透明性に問題が生じている。
したがって、やはり素子内部で発生した光を効率良く取り出すことができず、素子の発光効率が低下する。
【非特許文献１】Ｙ．Ｙａｎｇ、他１名、アプライド フィジクス レターズ、Ｖｏｌ．６４（１０）、１２４５−１２４７（１９９４）
【特許文献１】特開２００３−２７２８６０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明者らは、これら問題を解決すべく鋭意研究開発に努め、その結果開発に成功したのが本発明である。
したがって、本発明は、有機化合物と無機化合物とで形成された複合材料であって、キャリア輸送性及び有機化合物へのキャリア注入性に優れ、かつ透明性にも優れた複合材料を提供することを発明の解決すべき課題とするものである。
また、前記複合材料を電流励起型の発光素子に適用することにより、駆動電圧及び発光効率の双方に優れた発光素子を提供することも課題とする。
さらに、前記発光素子を用いて発光装置を作製することにより、消費電力の小さい発光装置及びそれを具備する電気機器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】
【００１０】
本発明は、前記したとおり前記課題を解決する複合材料、並びに前記複合材料を用いた発光素子、発光装置及び電気機器を提供するものである。
そのうちの複合材料は、含有する有機化合物にしたがって３つに大別することができ、その第１は下記一般式（１）で示される有機化合物と、無機化合物とを有することを特徴とするものである。
【化４】
（ただし、式中、Ｒ１〜Ｒ２４は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールアルキル基のいずれかを表す。）
【００１１】
その第２は、下記一般式（２）で示される有機化合物と、無機化合物とを有することを特徴とするものである。
【化５】
（ただし、式中、Ｘは、構造式（２−１）、構造式（２−３）〜（２−６）、一般式（２−２）に示す芳香族炭化水素基のいずれかを表し、Ｒ１〜Ｒ２０はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基のいずれかを表し、Ｒ２１はアルキル基を表す。）
【００１２】
その第３は、下記一般式（３）で示される有機化合物と、無機化合物とを有することを特徴とするものである。
【化６】
（ただし、式中、Ｒ１〜Ｒ９はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基のいずれかを表す。）
【００１３】
そして、発光素子は前記複合材料を含む層を有することを特徴とするものである。
さらに、発光装置は前記発光素子を有することを特徴とするものであり、電気機器は前記発光装置を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、以下に示す優れた特性を持つ、複合材料、並びに発光素子、発光装置及び電気機器を提供することができる。
すなわち、本発明では、有機化合物と無機化合物とを複合し、キャリア輸送性及び有機化合物へのキャリア注入性に優れた複合材料を得ることができる。
さらに、可視光の透過率の高い複合材料を提供することができる。
また、本発明の複合材料を電流励起型の発光素子に適用することにより、駆動電圧及び発光効率の双方に優れた発光素子を提供することができる。
さらに、発光素子を用いて発光装置を作製することにより、消費電力の小さい発光装置及びそれを具備する電気機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態に関し、必要により図面を用いて詳細に説明するが、本発明はその形態によって何ら限定されるものではく、特許請求の範囲の記載によって特定されるものであることはいうまでもない。
なお、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ところであり、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
本発明は、前記したとおり有機化合物と無機化合物とで形成された複合材料、それを用いた発光素子、その発光素子を有する発光装置及び電気機器を提供するものであり、以下の実施の形態に沿って詳細に説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の発光素子に用いる複合材料及びその作製に使用する材料、特に有機化合物等に関し開示するものである。
本発明の発光素子に用いる複合材料は前記したとおり含有される有機化合物にしたがって３つに大別することができ、それぞれについて以下において説明する。
その複合材料は、前記したとおり含有する有機化合物にしたがって３つに大別することができ、それらは下記一般式（１）、（２）及び（３）で示すことができる。
【００１７】
【化７】
（ただし、式中、Ｒ１〜Ｒ２４は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールアルキル基のいずれかを表す。）
【００１８】
【化８】
（ただし、式中、Ｘは、構造式（２−１）、構造式（２−３）〜（２−６）、一般式（２−２）に示す芳香族炭化水素基のいずれかを表し、Ｒ１〜Ｒ２０はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基のいずれかを表し、Ｒ２１はアルキル基を表す。）
【００１９】
【化９】
（ただし、式中、Ｒ１〜Ｒ９はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基のいずれかを表す。）
【００２０】
そして、その複合材料は、可視光領域に吸収のピークが無く、その結果、該複合材料は、いずれかの前記一般式で示される有機化合物と、無機化合物とを含むことにより、可視光の高い透過率を得ることができる。
さらに、有機化合物と無機化合物とが相互作用し、キャリア注入性、キャリア輸送性にも優れた特性を得ることができ、本発明の複合材料は、発光素子や、光電変換素子、薄膜トランジスタ等の半導体素子に用いることが可能である。
また、本発明の複合材料を用いることにより、駆動電圧の低減が可能になる。
さらに、可視光の透過率に優れているため、発光素子や、光電変換素子に用いることにより、効率の良い半導体素子を得ることができる。
【００２１】
前記一般式において採用できる官能基は以下のとおりである。
そのアルキル基としては、例えばメチル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基などが挙げられる。
アルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、ｎ−ブトキシ基などが挙げられる。
さらに、アリール基については置換基を有していてもよく、例えば、フェニル基、ｐ−トリル基、４−ビフェニリル基、３，５−ジフェニルフェニル基、４−（４−メトキシフェニル）フェニル基などが挙げられる。
アリールアルキル基としては、２−フェニル−２−プロピル基などが挙げられる。
【００２２】
本発明で使用する前記一般式で示される化合物については多くの化合物が存在し、それに関し具体的化合物を構造式で示すと下記のとおりである。
【００２３】
【化１０】
【００２４】
【化１１】
【００２５】
【化１２】
【００２６】
【化１３】
【００２７】
【化１４】
【００２８】
【化１５】
【００２９】
【化１６】
【００３０】
【化１７】
【００３１】
【化１８】
【００３２】
【化１９】
【００３３】
【化２０】
【００３４】
【化２１】
【００３５】
【化２２】
【００３６】
【化２３】
【００３７】
【化２４】
【００３８】
【化２５】
【００３９】
【化２６】
【００４０】
【化２７】
【００４１】
【化２８】
【００４２】
前記一般式（１）〜（３）に該当する具体的化合物は前記構造式に示すとおりであり、そのうちの前記一般式（１）で示される有機化合物の具体例としては、構造式（１１）〜（５７）で示される有機化合物が挙げられる。
また、前記一般式（２）で示される有機化合物の具体例としては、構造式（５８）〜（１００）で示される有機化合物が挙げられる。
さらに、上記一般式（３）で示される有機化合物としては、具体的には、構造式（１０１）〜（１０５）で示される有機化合物が挙げられる。
【００４３】
前記一般式（２）で示される有機化合物は、構造式（５８）〜（１００）で示される具体的有機化合物が前記したとおり該当するが、そのうち、構造式（５８）〜（７１）及び構造式（７３）〜（７６）で示される有機化合物は、Ｘが構造式（２−１）の場合の有機化合物である。
さらに、構造式（７２）で示される有機化合物は、Ｘが一般式（２−２）であり、Ｒ２１がメチル基である場合の有機化合物である。構造式（７７）〜（９２）で示される有機化合物は、Ｘが構造式（２−３）の場合の有機化合物である。
【００４４】
また、構造式（９３）〜（９８）で示される有機化合物は、一般式（２）におけるＸが構造式（２−４）の場合の有機化合物であり、構造式（９９）で示される有機化合物は、Ｘが構造式（２−５）の場合である。
さらに、構造式（１００）で示される有機化合物は、Ｘが構造式（２−６）の場合の有機化合物である。
【００４５】
そして、本発明の複合材料に用いる無機化合物としては、遷移金属酸化物が好ましく、具体的には、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、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、酸化レニウムなどが挙げられる。
特に、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、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、扱いやすく好ましい。
【００４６】
本発明の複合材料の製造方法は、湿式法、乾式法を問わず、可視光領域に吸収スペクトルのピークが存在しないものが作製されていれば、どのような手法を用いても良いが、シャドウマスクを用いたパターニングが容易であるため蒸着法がよい。
例えば、本発明の複合材料は、有機化合物と無機化合物との共蒸着で好ましく作製することができる。
なお、上述した遷移金属酸化物の中でも酸化モリブデンは真空中で蒸発しやすく、それを含む複合材料を作製する場合には作製プロセスの面からも共蒸着で作製することが好ましい。
【００４７】
（実施の形態２）
本実施例の形態では、本発明の発光素子の積層構造の一形態に関し開示する。
本発明の発光素子は、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（担体）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。
【００４８】
本発明の発光素子の一形態について図１（Ａ）を用いて以下に説明する。
本形態において、発光素子は、第１の電極１０２と、第１の電極１０２の上に順に積層した第１の層１０３、第２の層１０４、第３の層１０５、第４の層１０６と、さらにその上に設けられた第２の電極１０７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１０７は陰極として機能するものとして以下説明をする。
【００４９】
その発光素子は、基板１０１上に形成され、それは発光素子の支持体として用いられるものであり、それには、例えばガラス、またはプラスチックなどを用いることができる。
なお、発光素子の作製工程において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。
また、第１の電極１０２としては、さまざまな金属、合金、電気伝導性化合物、を用いることができる。
【００５０】
それには、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有したインジウム錫酸化物、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−酸化スズ（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。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。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム−酸化スズ（ＩＷＺＯ）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。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）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−シリコン（Ａｌ−Ｓｉ）、アルミニウム−チタン（Ａｌ−Ｔｉ）、アルミニウム−シリコン−銅（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）又は金属材料の窒化物（ＴｉＮ）等、を用いることができるが、第１の電極を陽極として用いる場合には、その中でも、仕事関数の大きい材料（仕事関数４．０ｅＶ以上）などで形成されていることが好ましい。
なお、本発明の発光素子において、第１の電極１０２は仕事関数の大きい材料に限定されず、仕事関数の小さい材料を用いることもできる。
【００５１】
第１の層１０３は、本発明の複合材料を含む層である。
本発明の複合材料は、実施の形態１に示したように、一般式（１）〜（３）の構造を有する有機化合物と、無機化合物とを含む。
本発明の複合材料は、キャリア密度が高いため、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れている。
本実施の形態では、本発明の複合材料は正孔注入層として機能する。
なお、第１の層１０３は、単層のものだけでなく、二層以上積層した構造としてもよい。
【００５２】
第２の層１０４は、正孔輸送性の高い物質、例えば４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：α―ＮＰＤまたはＮＰＢ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（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）、などの芳香族アミン系（即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物からなる層である。
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。
ただし、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、第２の層１０４は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものであってもよい。
【００５３】
第３の層１０５は、発光性の高い物質を含む層である。
例えば、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）や３−（２−ベンゾチアゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン（略称：クマリン６），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（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））等の発光性の高い物質とトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）や９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）等のキャリア輸送性が高く、結晶化しにくい物質とを自由に組み合わせて構成される。
但し、Ａｌｑ３やＤＮＡは発光性も高い物質であるため、これらの物質を単独で用いた構成とし、第３の層１０５としても構わない。
【００５４】
第４の層１０６は、電子輸送性の高い物質、例えばトリス（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）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。
さらに、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。
【００５５】
また、電子輸送性の高い物質としては、金属錯体以外にも２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。
【００５６】
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、上記以外の物質を第４の層１０６として用いても構わない。
また、第４の層１０６は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
【００５７】
第２の電極１０７を形成する物質としては、仕事関数の小さい（仕事関数３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを用いることができる。
このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の１族または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、及びマグネシウム（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、及びこれらを含む合金（Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ）が挙げられる。
【００５８】
しかしながら、第２の電極１０７と発光層との間に、電子注入を促す機能を有する層を、当該第２の電極と積層して設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、珪素を含有したインジウム錫酸化物等様々な導電性材料を第２の電極１０７として用いることができる。
その電子注入を促す機能を有する層としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物を用いることができる。
この他、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたもの、例えばＡｌｑ３中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることができる。
【００５９】
そして、それら層の形成方法については特に限定されることはなく、例えば第１の層１０３、第２の層１０４、第３の層１０５、第４の層１０６の形成方法に関しては、特に限定されることはなく蒸着法以外の方法でもよい。
例えば、インクジェット法またはスピンコート法など用いても構わない。
また各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。
【００６０】
以上のような構成を有する本発明の発光素子は、第１の電極１０２と第２の電極１０７との間に生じた電位差により電流が流れ、発光性の高い物質を含む層である第３の層１０５において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。
つまり、第３の層１０５に発光領域が形成されるような構成となっている。
ただし、第３の層１０５の全てが発光領域として機能する必要はなく、例えば、第３の層１０５のうち第２の層１０４側又は第４の層１０６側にのみ発光領域が形成されるようなものであってもよい。
【００６１】
その発光は、第１の電極１０２又は第２の電極１０７のいずれか一方又は両方を通って外部に取り出される。
したがって、第１の電極１０２又は第２の電極１０７のいずれか一方又は両方は、透光性を有する物質で成る。
第１の電極１０２のみが透光性を有する物質からなるものである場合、図１（Ａ）に示すように、発光は第１の電極１０２を通って基板側から取り出される。
【００６２】
また、逆に第２の電極１０７のみが透光性を有する物質からなるものである場合、図１（Ｂ）に示すように、発光は第２の電極１０７を通って基板と逆側から取り出される。
第１の電極１０２及び第２の電極１０７がいずれも透光性を有する物質からなるものである場合、図１（Ｃ）に示すように、発光は第１の電極１０２及び第２の電極１０７を通って、基板側及び基板と逆側の両方から取り出される。
【００６３】
なお、第１の電極１０２と第２の電極１０７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ることはない。
発光領域と金属とが近接することによって生じる消光が抑制されるように、第１の電極１０２及び第２の電極１０７から離れた部位に正孔と電子とが再結合する領域を設けた構成であり、且つ、本発明の複合材料を含む層を有するものであれば、上記以外のものでもよい。
【００６４】
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又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を、本発明の複合材料を含む層と自由に組み合わせて構成すればよい。
第１の電極１０２上には、酸化珪素膜等からなる層を設けることによってキャリアの再結合部位を制御したものであってもよい。
【００６５】
図２に示す発光素子は、陰極として機能する第１の電極３０２の上に電子輸送性の高い物質からなる第１の層３０３、発光性の高い物質を含む第２の層３０４、正孔輸送性の高い物質からなる第３の層３０５、本発明の複合材料を含む層である第４の層３０６、陽極として機能する第２の電極３０７とが順に積層された構成となっている。
なお、３０１は基板である。
【００６６】
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おり、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以外に、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ基板上に発光素子を作製してもよく、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、特に限定されることはなく、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アレイ基板に形成される駆動用回路についても、Ｎ型及びＰ型のＴＦＴからなるものでもよいし、又はＮ型もしくはＰ型のいずれか一方からのみなるものであってもよい。
【００６７】
本発明の発光素子は、実施の形態１で示した複合材料を含む層を有している。
本発明の複合材料を含む層には、ホールが発生しているため、発光層へのホール注入性に優れており、駆動電圧が低減できる。
また、本発明の複合材料を含む層は、導電性に優れているため厚膜化しても素子の駆動電圧の上昇を抑制することができる。
そのため複合材料を含む層を厚膜化して上下の電極間の短絡を抑制することができる。
その結果、製造工程で発生するゴミによる欠陥を抑制し、歩止まりを向上させることができる。
【００６８】
さらに、本発明の複合材料を含む層を厚膜化することにより、衝撃等による短絡を防止することができるため、信頼性の高い発光素子を得ることができる。
例えば、通常の発光素子の電極間の膜厚が１００ｎｍ〜１５０ｎｍであるのに対し、本発明の複合材料を用いた発光素子の電極間の膜厚は、１００〜５００ｎｍ、好ましくは、２００〜５００ｎｍとすることができる。
【００６９】
そして、本発明の複合材料を含む層は、可視光領域に吸収ピークを持たないため、可視光の透過率に優れており、そのため、発光領域からの発光を効率よく、外部に取り出すことができ、従来よりも発光効率を高くすることができる。
さらに、本発明の発光素子に用いる複合材料を含む層は、キャリア密度が高いため、電極とオーム接触することが可能である。
つまり、電極との接触抵抗が小さく、そのため仕事関数等を考慮することなく、電極材料を選ぶことができ、結果的に電極材料の選択肢が広がる。
【００７０】
また、本発明の複合材料を含む層は真空蒸着で形成することができるため、発光物質を含む層を真空蒸着で形成する場合は、いずれの層も同一の真空装置内で成膜することが可能であり、発光素子を真空一貫で形成できる。
その結果、製造工程におけるゴミの付着を防ぐことができ、歩止まりを向上させることができる。
さらに、本発明の複合材料を含む層は、有機材料と無機材料とを含んでいるため、電極と、発光物質を含む層との間に生じる応力を緩和させることができる。
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。
【００７１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２に示した構成とは異なる構成を有する発光素子を開示するものであり、それに関し図３及び図４を用いて説明する。
本実施の形態で示す構成は、陰極として機能する電極に接するように本発明の複合材料を含む層を設けることができる。
図３（ａ）に本発明の発光素子の構造の一例を示す。
第１の電極４０１と、第２の電極４０２との間に、第１の層４１１、第２の層４１２、第３の層４１３が積層された構成となっている。
本実施の形態では、第１の電極４０１が陽極として機能し、第２の電極４０２が陰極として機能する場合について説明する。
【００７２】
第１の電極４０１、第２の電極４０２は、実施の形態２と同じ構成を適用することができる。
また、第１の層４１１は発光性の高い物質を含む層、第２の層４１２は電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層、第３の層４１３は実施の形態１で示した複合材料を含む層である。
その第２の層４１２に含まれる電子供与性物質としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はそれらの酸化物や塩であることが好ましい。
具体的には、リチウム、セシウム、カルシウム、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物、炭酸セシウム等が挙げられる。
【００７３】
このような構成とすることにより、図３（ａ）に示した通り電圧を印加することにより第２の層４１２及び第３の層４１３の界面近傍にて電子の授受が行われ、電子と正孔が発生し、第２の層４１２は電子を第１の層４１１に輸送すると同時に、第３の層４１３は正孔を第２の電極４０２に輸送する。
すなわち、第２の層４１２と第３の層４１３とを合わせて、キャリア発生層としての役割を果たしている。
【００７４】
その第３の層４１３は正孔を第２の電極４０２に輸送する機能を担っていると言える。
さらに、その第３の層４１３は、極めて高い正孔注入性、正孔輸送性を示し、可視光の透過率が高く、厚膜化による発光の外部取り出し効率の低減を抑制できる。
そのため、図３（ａ）を例に取ると、第２の電極４０２をスパッタリングにより成膜する場合などは、発光性の物質が存在する第１の層４１１へのダメージを低減することもできる。
【００７５】
本実施の形態の発光素子においても、第１の電極４０１や第２の電極４０２の材料を変えることで様々なバリエーションを採ることができる。
その模式図を図３（ｂ）、図３（ｃ）及び図４に示す。
なお、図３（ｂ）、図３（ｃ）及び図４では、図３（ａ）の符号を引用するが、４００は、本発明の発光素子を担持する基板である。
【００７６】
図３は、基板４００側から第１の層４１１、第２の層４１２、第３の層４１３の順で構成されている場合の例である。
この時、第１の電極４０１を光透過性とし、第２の電極４０２を遮光性（特に反射性）とすることで、図３（ａ）のように基板４００側から光を射出する構成となる。
また、第１の電極４０１を遮光性（特に反射性）とし、第２の電極４０２を光透過性とすることで、図３（ｂ）のように基板４００の逆側から光を射出する構成となる。
さらに、第１の電極４０１、第２の電極４０２の両方を光透過性とすることで、図３（ｃ）に示すように、基板４００側と基板４００の逆側の両方に光を射出する構成も可能となる。
【００７７】
図４は、基板４００側から第３の層４１３、第２の層４１２、第１の層４１１の順で構成されている場合の例である。
この際第１の電極４０１を遮光性（特に反射性）とし、第２の電極４０２を光透過性とすることで、図４（ａ）のように基板４００側から光を取り出す構成となる。
また、第１の電極４０１を光透過性とし、第２の電極４０２を遮光性（特に反射性）とすることで、図４（ｂ）のように基板４００と逆側から光を取り出す構成となる。
さらに、第１の電極４０１、第２の電極４０２の両方を光透過性とすることで、図４（ｃ）に示すように、基板４００側と基板４００の逆側の両方に光を射出する構成も可能となる。
【００７８】
なお、図３に図示するように第１の電極４０１を形成した後、第１の層４１１、第２の層４１２、第３の層４１３を順次積層し、第２の電極４０２を形成してもよいし、図４に図示するように第２の電極４０２を形成した後、第３の層４１３、第２の層４１２、第１の層４１１を順次積層し、第１の電極４０１を形成してもよい。
また、本実施の形態における発光素子を作製する場合には、湿式法、乾式法を問わず、公知の方法を用いることができる。
さらに、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。
【００７９】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態２及び実施の形態３に示した構成とは異なる構成を有する発光素子について、図５及び図６を用いて説明する。
本実施の形態で示す構成は、発光素子の２つの電極に接するように本発明の複合材料を含む層を設けることができる。
図５（ａ）に本実施例の形態の発光素子の構造の一例を示す。
第１の電極２０１と、第２の電極２０２との間に、第１の層２１１、第２の層２１２、第３の層２１３、第４の層２１４が積層された構成となっている。
【００８０】
本実施の形態では、第１の電極２０１が陽極として機能し、第２の電極２０２が陰極として機能する場合について説明する。
第１の電極２０１、第２の電極２０２は、実施の形態２と同じ構成を適用することができる。
また、第１の層２１１は実施の形態１で示した本発明の複合材料を含む層であり、第２の層２１２は発光性の高い物質を含む層である。
【００８１】
第３の層２１３は電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層であり、第４の層２１４は実施の形態１で示した本発明の複合材料を含む層である。
第３の層２１３に含まれる電子供与性物質としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属及びそれらの酸化物や塩であることが好ましい。
具体的には、リチウム、セシウム、カルシウム、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物、炭酸セシウム等が挙げられる。
【００８２】
このような構成を採ることにより、図５（ａ）に示した通り電圧を印加することにより第３の層２１３及び第４の層２１４の界面近傍にて電子の授受が行われ、電子と正孔が発生し、第３の層２１３は電子を第２の層２１２に輸送すると同時に、第４の層２１４は正孔を第２の電極２０２に輸送する。
すなわち、第３の層２１３と第４の層２１４とを合わせて、キャリア発生層としての役割を果たしている。
さらに、第４の層２１４は、正孔を第２の電極２０２に輸送する機能を担っていると言える。
【００８３】
また、第１の層２１１や第４の層２１４は、極めて高い正孔注入性及び正孔輸送性を示す。
そのため、本実施の形態の発光素子は、発光機能を担う第２の層の陽極側及び陰極側を非常に厚くすることが可能となり、更に発光素子の短絡を効果的に防止できる。
さらに、図５（ａ）を例に取ると、第２の電極２０２をスパッタリングにより成膜する場合などは、発光性の物質が存在する第２の層２１２へのダメージを低減することもできる。
また、第１の層２１１と第４の層２１４を同じ材料で構成することにより、発光機能を担う層を挟んで両側に同じ材料で構成された層を設けることができるため、応力歪みを抑制する効果も期待できる。
【００８４】
本実施の形態の発光素子においても、第１の電極２０１や第２の電極２０２の材料を変えることで、様々なバリエーションが採用できる。
その模式図を図５（ｂ）、図５（ｃ）及び図６に示す。
なお、図５（ｂ）、図５（ｃ）及び図６では、図５（ａ）の符号を引用するが、２００は本発明の発光素子を担持する基板である。
図５は、基板２００側から第１の層２１１、第２の層２１２、第３の層２１３、第４の層２１４の順で構成されている場合の例である。
【００８５】
その図５において、第１の電極２０１を光透過性とし、第２の電極２０２を遮光性（特に反射性）とすることで（ａ）のように基板２００側から光を射出する構成となる。
逆に第１の電極２０１を遮光性（特に反射性）とし、第２の電極２０２を光透過性とすることで、（ｂ）のように基板２００の逆側から光を射出する構成となる。
さらに、第１の電極２０１、第２の電極２０２の両方を光透過性とすることで、（ｃ）に示すように基板２００側と基板２００の逆側の両方に光を射出する構成も可能となる。
【００８６】
図６は、図５とは逆に基板２００側から第４の層２１４、第３の層２１３、第２の層２１２、第１の層２１１の順で構成されている場合の例である。
この図においては、第１の電極２０１を遮光性（特に反射性）とし、第２の電極２０２を光透過性とすることで、（ａ）のように基板２００側から光を取り出す構成となる。
それとは逆に、第１の電極２０１を光透過性とし、第２の電極２０２を遮光性（特に反射性）とすることで、（ｂ）のように基板２００と逆側から光を取り出す構成となる。
さらに、第１の電極２０１、第２の電極２０２の両方を光透過性とすることで、（ｃ）に示すように基板２００側と基板２００の逆側の両方に光を射出する構成も可能となる。
【００８７】
また、第１の層２１１は電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含み、第２の層２１２は発光性の物質を含み、第３の層２１３が実施の形態１で示した複合材料を含む層であり、第４の層２１４が電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む構成にすることも可能である。
さらに、第１の電極２０１を形成した後、第１の層２１１、第２の層２１２、第３の層２１３、第４の層２１４を順次積層し、第２の電極２０２を形成してもよいし、第２の電極２０２を形成した後、第４の層２１４、第３の層２１３、第２の層２１２、第１の層２１１を順次積層し、第１の電極を形成してもよい。
なお、本実施の形態における発光素子を作製する場合には、湿式法、乾式法を問わず、公知の方法を用いることができる。
さらに、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。
【００８８】
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態２ないし実施の形態４に示した構成とは異なる構成を有する発光素子について開示する。
本実施の形態は、複数の発光ユニットを積層した構造の発光素子を開示するものであり、その素子において本発明の複合材料を電荷発生層とした場合の構成を示すものである。
すなわち、本実施の形態は、複数の発光ユニットを積層した、いわゆるタンデム型発光素子を開示するもので図７に図示されており、その図では第１の電極と第２の電極との間に２つの発光ユニットが積層されている。
【００８９】
その図７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が積層されている。
その第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が形成されている。
その第１の電極５０１と第２の電極５０２は、公知の材料を用いることができる。
第１の発光ユニット５１１及び第２の発光ユニット５１２は、それぞれ公知の構成を用いることができる。
【００９０】
その電荷発生層５１３には、実施の形態１で示した本発明の複合材料が含まれている。
本発明の複合材料は、可視光の透過率が高いため、第１の発光ユニットおよび第２の発光ユニットで発光した光の透過率が高く、外部取り出し効率を向上させることが可能である。
なお、その電荷発生層５１３は、本発明の複合材料と公知の材料とを組み合わせて形成してもよい。
例えば、実施の形態３で示したように、本発明の複合材料からなる層と、電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形成してもよい。
また、本発明の材料からなる層と、透明導電膜とを組み合わせて形成してもよい。
【００９１】
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、本発明の材料を適用するできることは勿論である。
例えば、３つの発光ユニットを積層した発光素子は、第１の発光ユニット、第１の電荷発生層、第２の発光ユニット、第２の電荷発生層、第３の発光ユニットの順に積層されるが、本発明の複合材料は、いずれか一つの電荷発生層のみに含まれていてもよいし、全ての電荷発生層に含まれていてもよい。
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。
【００９２】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の発光素子を有する発光装置を開示する。
その実施の形態では、画素部に本発明の発光素子を有する発光装置について図８を用いて示す。
なお、その図８において、（Ａ）は発光装置を示す上面図、（Ｂ）は（Ａ）をＡ−Ａ’及びＢ−Ｂ’で切断した断面図である。
点線で示された６０１は駆動回路部（ソース側駆動回路）、６０２は画素部、６０３は駆動回路部（ゲート側駆動回路）である。
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。
【００９３】
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盤（ＰＷＢ）が取り付けられていてもよい。
また、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。
【００９４】
次に、断面構造について図８（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。
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。
その駆動回路を形成するＴＦＴは、公知のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成してもよい。
【００９５】
さらに、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形成することもできる。
その画素部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。
その第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。
【００９６】
その成膜を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部又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。
なお、絶縁物６１４としては、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る。
【００９７】
第１の電極６１３上には、発光物質を含む層６１６、及び第２の電極６１７がそれぞれ形成されている。
ここで、本実施の形態において陽極として機能する第１の電極６１３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膜、または珪素を含有したインジウム錫酸化物膜、酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、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。
なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれる。
【００９８】
その発光物質を含む層６１６は実施の形態１で示した本発明の複合材料を含んでいる。
本発明の複合材料を含む層を有していることにより、発光素子の低駆動電圧化が可能になり、発光装置の消費電力を低減することができる。
さらに、本発明の発光素子は発光効率が高いため、より消費電力を低減することが可能である。
【００９９】
また、本発明の複合材料を用いることにより、発光素子の電極間を厚くすることが可能であり、ゴミや衝撃による短絡を防止することができる。
その結果、信頼性の高い発光装置を得ることができ、発光装置の製造歩止まりを向上させることができる。
なお、実施の形態１で示した本発明の複合材料と組み合わせて用いる材料としては、公知の材料を用いることができ、低分子系材料、中分子材料（オリゴマー、デンドリマーを含む）または高分子系材料であってもよい。
【０１００】
さらに、発光物質を含む層６１６上に形成される第２の電極（陰極）６１７に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、又はこれらの合金や化合物であるＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ２、ＬｉＦ、窒化カルシウム等）を用いることが好ましい。
なお、発光物質を含む層６１６で生じた光を第２の電極６１７を透過させる場合には、第２の電極（陰極）６１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、酸化亜鉛を含む酸化インジウム、珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いるのがよい。
【０１０１】
また、この発光素子では、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、及びシール材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、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で充填される構成も含むものとする。
そのシール材６０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。
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。
【０１０２】
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）、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。
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。
【０１０３】
本実施の形態では、前記のとおり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型の発光装置について開示したが、この他トランジスタ等の駆動用の素子を特に設けずに発光素子を駆動させるパッシブ型の発光装置とすることもできる。
図１０には本発明を適用して作製したパッシブ型の発光装置の斜視図を示す。
図１０において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間には発光物質を含む層９５５が設けられている。
その電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われており、その絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。
【０１０４】
その隔壁層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。
隔壁層９５４をこのように設けることで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことが出来る。
また、パッシブ型の発光装置においても、低駆動電圧で動作する本発明の発光素子を含むことによって、低消費電力で駆動させることができる。
【０１０５】
（実施の形態７）
本実施の形態では、実施の形態６に示す発光装置をその一部に含む本発明の電気機器について開示する。
本発明の電気機器は、実施の形態１に示した複合材料を含み、低消費電力の表示部を有する。
また、ゴミや衝撃等による短絡が抑制された信頼性の高い表示部を有する。
【０１０６】
本発明の電気機器として、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）、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、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。
【０１０７】
これらの電気機器の具体例を図９に示す。
図９（Ａ）はテレビ受像機であり、それは筐体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。
本発明の発光装置をその表示部９１０３に用いることにより作製される。
それにより、信頼性が高く、低消費電力の表示部を有するテレビ受像機を得ることができる。
なお、前記テレビ受像機には、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。
【０１０８】
図９（Ｂ）はコンピュータであり、それは本体９２０１、筐体９２０２、表示部９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、ポインティングマウス９２０６等を含む。
本発明の発光装置をその表示部９２０３に用いることにより作製される。
それにより、信頼性が高く、低消費電力の表示部を有するコンピュータを得ることができる。
【０１０９】
図９（Ｃ）はゴーグル型ディスプレイであり、それは本体９３０１、表示部９３０２、アーム部９３０３を含む。
本発明の発光装置をその表示部９３０２に用いることにより作製される。
それにより、信頼性が高く、低消費電力の表示部を有するゴーグル型ディスプレイを得ることができる。
【０１１０】
図９（Ｄ）は携帯電話であり、それは本体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。
本発明の発光装置をその表示部９４０３に用いることにより作製される。
それにより、信頼性が高く、低消費電力の表示部を有する携帯電話を得ることができる。
なお、表示部９４０３は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を抑えることができる。
【０１１１】
図９（Ｅ）はカメラであり、それは本体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。
本発明の発光装置をその表示部９５０２に用いることにより作製される。
それにより、信頼性が高く、低消費電力の表示部を有するカメラを得ることができる。
【０１１２】
前記のとおりであり、本発明の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機器に適用することが可能である。
そして、本発明の発光装置を用いることにより、信頼性が高く、低消費電力の表示部を有する電気機器を提供することが可能となる。
【実施例１】
【０１１３】
以下に、本発明の複合材料の作製例を実施例１として示すが、本発明はその実施例によって何ら限定されるものではく、特許請求の範囲の記載によって特定されるものであることはいうまでもない。
また、本実施例に続いて実施例２を示すがそれについても実施例１と同様である。
本実施例１では、前記したとおり複合材料の作製例を具体的に示す。
【０１１４】
≪作製例１≫（ＤＴＤＰＰＡ＋ＭｏＯｘ）
まず、ガラス基板を真空蒸着装置内の基板ホルダーに固定する。
そして、構造式（１４）で表されるＤＴＤＰＰＡ（Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン）と酸化モリブデン（モリブデンの価数：ＶＩ）とをそれぞれ別の抵抗加熱式の蒸発源に入れ、１０−４Ｐａ程度の真空に引いた状態で、共蒸着法によりＤＴＤＰＰＡと酸化モリブデンとを複合した本発明の複合材料を成膜した。
この際ＤＴＤＰＰＡは０．４ｎｍ／ｓの成膜レートで蒸発させ、酸化モリブデンはＤＴＤＰＰＡに対して１／４の量（重量比）を蒸発させた。
なお、膜厚は５０ｎｍとした。
【０１１５】
このようにして成膜したＤＴＤＰＰＡ−酸化モリブデン複合材料に関し、吸収スペクトルを測定した結果を図１１（ａ）に示す。
その図１１（ａ）に示す通り、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）には顕著な吸収は見られなかった。
なお、９００ｎｍ付近には、ＤＴＤＰＰＡ、酸化モリブデンそれぞれの単膜では見られなかった吸収が発生しており、ホールの発生を示唆している。
【０１１６】
≪作製例２≫（ＤＰＡＢ＋ＭｏＯｘ）
作製例１におけるＤＴＤＰＰＡに換えて構造式（９３）で表されるＤＰＡＢ（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）を用いた以外は作製例１と同様の手法にてＤＰＡＢ−酸化モリブデン複合材料を作製した。
その吸収スペクトルを測定した結果を図１１（ｂ）に示す。
その図に示す通り、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）には顕著な吸収は見られなかった。
なお、９００ｎｍ付近には、ＤＰＡＢ、酸化モリブデンそれぞれの単膜では見られなかった吸収が発生しており、ホールの発生を示唆している。
【０１１７】
≪作製例３≫（ＤＮＴＰＤ＋ＭｏＯｘ）
作製例１におけるＤＴＤＰＰＡに換えて構造式（９６）で表されるＤＮＴＰＤ（４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル）を用いた以外は作製例１と同様の手法にてＤＮＴＰＤ−酸化モリブデン複合材料を作製した。
その吸収スペクトルを測定した結果を図１１（ｃ）に示す。
その図に示す通り、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）には顕著な吸収は見られなかった。
なお、９００ｎｍ付近には、ＤＮＴＰＤ、酸化モリブデンそれぞれの単膜では見られなかった吸収が発生しており、ホールの発生を示唆している。
【０１１８】
≪作製例４≫（ＤＰＡ３Ｂ＋ＭｏＯｘ）
作製例１におけるＤＴＤＰＰＡに換えて構造式（１０１）で表されるＤＰＡ３Ｂ（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）を用いた以外は作製例１と同様の手法にてＤＰＡ３Ｂ−酸化モリブデン複合材料を作製した。
その吸収スペクトルを測定した結果を図１１（ｄ）に示す。
その図に示す通り、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）には顕著な吸収は見られなかった。
なお、９００ｎｍ付近には、ＤＰＡ３Ｂ、酸化モリブデンそれぞれの単膜では見られなかった吸収が発生しており、ホールの発生を示唆している。
【０１１９】
≪比較例≫（ＮＰＢ＋ＭｏＯｘ）
作製例１におけるＤＴＤＰＰＡに換えてＮＰＢを用いた以外は作製例１と同様の手法にてＮＰＢ−酸化モリブデン複合材料を作製した。
その吸収スペクトルを測定した結果を図１２に示す。
その図に示す通り、可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）である５００ｎｍ付近に顕著な吸収が現れていることがわかった。
なお、１４００ｎｍ付近には、ＮＰＢ、酸化モリブデンそれぞれの単膜では見られなかった吸収が発生しており、ホールの発生を示唆している。
【０１２０】
次に、上述した作製例１〜４と比較例とを比較するため、図１１及び図１２の縦軸を吸光度から透過率に換算し、同一のグラフ上で比較した図を図１３に示す。
なお、図１３では、横軸の波長を可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）に限定した。
その図１３に示す通り、作製例１〜４の可視光領域における透過率は９０％程度か、あるいはそれ以上を示しているのに対し、比較例の透過率は、５００ｎｍ近辺で７０％台にまで低下していることがわかる。
以上のことから、本発明の複合材料は、従来の複合材料に比べて透光性に優れていることがわかる。
【０１２１】
また、作製例１、作製例２、作製例３の青（４５０ｎｍ）〜赤（６５０ｎｍ）における１μｍ当たりの吸光度を図２６に示す。図２６からわかるように、本発明の複合材料の１μｍ当たりの吸光度はいずれも場合も２μｍ―１以下であり、青（４５０ｎｍ）〜赤（６５０ｎｍ）において吸光度が小さい。よって、本発明の複合材料は青（４５０ｎｍ）、緑（５２０ｎｍ）、赤（６５０ｎｍ）にわたり、高い透光性を有しており、フルカラーディスプレイに好適である。
【実施例２】
【０１２２】
本実施例２では、本発明の複合材料を用いた発光素子を具体的に示す。
また、比較例を交えて本発明の効果について説明する。
≪本発明の発光素子≫
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極を形成した。
なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０１２３】
次に、第１の電極が形成された面が下方となるように、第１の電極が形成された基板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。
その後真空装置内を排気し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極上に、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデン（モリブデンの価数：ＶＩ）とルブレンとを共蒸着することにより、本発明の複合材料からなる層を形成した。
その膜厚は１２０ｎｍとし、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデン（モリブデンの価数：ＶＩ）とルブレンの比率は、質量比で１：０．５：０．０２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。
【０１２４】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
さらに、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に３７．５ｎｍの膜厚の発光層を形成した。
ここで、Ａｌｑ３とクマリン６との質量比は、１：０．０５（＝Ａｌｑ３：クマリン６）となるように調節した。
これによって、クマリン６はＡｌｑ３から成る層中に分散した状態となる。
【０１２５】
その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層上にＡｌｑ３を３７．５ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化カルシウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成することで、本発明の発光素子を作製した。
【０１２６】
≪比較素子１≫
上述した本発明の発光素子における複合材料からなる層を、下記の通り従来の複合材料からなる層とした以外は全て、本発明の発光素子と同様にして作製した。
本比較素子１においては、第１の電極上に、ＮＰＢと酸化モリブデン（モリブデンの価数：ＶＩ）とルブレンとを共蒸着することにより、従来の複合材料からなる層を形成した。
その膜厚は１２０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（モリブデンの価数：ＶＩ）とルブレンの比率は、質量比で１：０．３３：０．０１となるように調節した。
【０１２７】
≪比較素子２≫
本比較素子２においては、複合材料を用いない比較用の発光素子を作製した。
その比較素子２の構成は、本発明の発光素子における複合材料からなる層に換えて、ＣｕＰｃを２０ｎｍ成膜し、次いで正孔輸送層としてＮＰＢを４０ｎｍ成膜した以外は全て、本発明の発光素子と同様にして作製した。
以上のようにして作製した各発光素子に関し、動作特性について調べた。
なお、測定は室温（２５℃）になるように保った状態でおこなった。なお、いずれの素子においても、クマリン６に由来する緑色の発光が得られた。
【０１２８】
まず、各発光素子の電圧−電流特性を図１４に示す。
その図の通り、複合材料を用いた本発明の発光素子及び比較素子１は、複合材料を用いずＣｕＰｃを用いた比較素子２に比べ、電流が流れやすかった。
このことは、本発明の複合材料が、従来の複合材料と同様、キャリア輸送性及び有機化合物へのキャリア注入性に優れていることを示唆している。
【０１２９】
次に、輝度−電流効率特性を調べることにより、発光効率について比較した。
その結果を図１５に示す。
本発明の発光素子と比較素子１は、先に述べた通り電流の流れやすさは同じであるが、その電流に対する出力（輝度）を表す電流効率（発光効率）に関しては、本発明の発光素子の方が大きく上回っていることがわかる。
本実験に用いた本発明の発光素子は緑色発光を示すが、従来の複合材料の場合、実施例１で述べた通り５００ｎｍ付近（青色〜緑色領域）の透過率が悪いため、比較素子１の発光効率低下に繋がったものと考えられる。
【０１３０】
それに対して、本発明の複合材料は透光性に優れているため良好な発光効率を示した。
本発明の複合材料の発光特性を更に調査すべく、電圧−輝度特性を測定し、それについて図１６に示す。
それらのことを踏まえると、本発明の複合材料はキャリア輸送性及び有機化合物へのキャリア注入性に優れ、かつ透明性にも優れている。
さらに、図１６に示す通り本発明の発光素子が最も駆動電圧が低い結果が得られる。
【実施例３】
【０１３１】
本実施例では、本発明の複合材料に含まれる無機化合物の濃度を変化させた場合について説明する。
【０１３２】
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０１３３】
次に、第１の電極上に、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを共蒸着することにより、本発明の複合材料を含む層を形成した。
【０１３４】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０１３５】
さらに、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑ３とクマリン６との重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ３：クマリン６）となるように調節した。
【０１３６】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を３０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０１３７】
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
【０１３８】
最後に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、本発明の発光素子を作製した。
【０１３９】
なお、本実施例では、複合材料を含む層に含まれるＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとの比率が、体積比で酸化モリブデンが４ｖｏｌ％、７ｖｏｌ％、１０ｖｏｌ％、１３ｖｏｌ％、１６ｖｏｌ％となるように複合材料を含む層を形成した。膜厚は、それぞれの濃度に対して、６０ｎｍ、９０ｎｍ、１２０ｎｍ、１５０ｎｍとなるように形成した。つまり、計２０種類の発光素子を形成した。
【０１４０】
本実施例で作製した発光素子の電流―電圧特性を、図１７〜図２０に示す。図１７は酸化モリブデンの濃度が７ｖｏｌ％の場合の電流―電圧特性を示し、図１８は酸化モリブデンの濃度が１０ｖｏｌ％の場合の電流―電圧特性を示し、図１９は酸化モリブデンの濃度が１３ｖｏｌ％の場合の電流―電圧特性を示し、図２０は酸化モリブデンの濃度が１６ｖｏｌ％の場合の電流―電圧特性を示す。
【０１４１】
酸化モリブデンの濃度が７ｖｏｌ％では膜厚の増大とともに電流−電圧特性は高電圧側にシフトしている。同様に酸化モリブデンの濃度が１０ｖｏｌ％でも高電圧側へのシフトが観察される。しかし酸化モリブデンの濃度が１３ｖｏｌ％以上ではこのような電圧シフトは観測されない。よって、酸化モリブデンの濃度が１３ｖｏｌ％以上では、駆動電圧の増大を伴うことなく、自由に複合材料を含む層の膜厚を設定することができる。
【０１４２】
本実施例で作製した発光素子において、複合材料を含む層に含まれる無機化合物の濃度の影響について検討した。その結果を図２１および図２２に示す。図２１は電流効率の酸化モリブデン濃度依存性、図２２は電力効率の酸化モリブデン濃度依存性を示す。図２１および図２２から、本発明の発光素子において、複合材料を含む層に含まれる酸化モリブデンの濃度が増大しても、電流効率および電力効率はほぼ変化しないことがわかる。つまり、電流効率および電力効率は、複合材料に含まれる無機化合物の濃度の変化に依存しないことがわかる。
【実施例４】
【０１４３】
本実施例では、本発明の複合材料を含む層の膜厚を変化させ、発光素子の電流効率、電力効率の比較を行った。
【０１４４】
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０１４５】
次に、第１の電極上に、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを共蒸着することにより、本発明の複合材料を含む層を形成した。
【０１４６】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０１４７】
さらに、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑ３とクマリン６との重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ３：クマリン６）となるように調節した。
【０１４８】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を３０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０１４９】
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
【０１５０】
最後に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、本発明の発光素子を作製した。
【０１５１】
なお、本実施例では、複合材料を含む層に含まれるＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとの比率が、体積比で酸化モリブデンが１０ｖｏｌ％、１３ｖｏｌ％、１６ｖｏｌ％となるように複合材料を含む層を形成した。膜厚は、それぞれの濃度に対して、６０ｎｍ、９０ｎｍ、１２０ｎｍ、１５０ｎｍ、１８０ｎｍ、２１０ｎｍ、２４０ｎｍとなるように形成した。つまり、計２１種類の発光素子を形成した。
【０１５２】
実施例で作製した発光素子の、電流効率の膜厚依存性を図２３に、電力効率の膜厚依存性を図２４に示す。いずれも１０ｍＡ／ｃｍ２通電時の測定結果である。
【０１５３】
図２３に示すように、膜厚の変化に応じて周期的に電流効率が変化している。図２４においても、膜厚の変化に応じて周期的に電力効率は変化している。この現象はいずれの酸化モリブデンの濃度でも観察されており、複合材料に含まれる無機化合物の濃度には依存しない。よって、電流効率の変化は光学干渉効果に起因すると考えられる。また、１５０ｎｍの膜厚が最も高い効率を与えるものと考えられる。また、同様な傾向が電力効率に対しても観測されており、１５０ｎｍの膜厚が最も高い効率を与えるものと考えられる。
【０１５４】
また、光学計算と実測値との相関を図２５に示す。計算結果と実測値はほぼ同様の結果を与えていることが分かる。
【０１５５】
（比較例１）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０１５６】
次に、第１の電極上に、ＮＰＢと酸化モリブデンとを共蒸着し、ＮＰＢと酸化モリブデンを含む層を形成した。ＮＰＢと酸化モリブデンとの比率が、体積比で酸化モリブデンが１０ｖｏｌ％となるように形成した。膜厚は、１２０ｎｍとしたものを比較素子３、１５０ｎｍとしたものを比較素子４とした。
【０１５７】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０１５８】
さらに、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑ３とクマリン６との重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ３：クマリン６）となるように調節した。
【０１５９】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を３０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０１６０】
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
【０１６１】
最後に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、比較素子３および比較素子４を作製した。
【０１６２】
複合材料を含む層に含まれる酸化モリブデンの濃度が１３ｖｏｌ％、複合材料を含む層の膜厚１５０ｎｍである本実施例の発光素子と、比較素子３、比較素子４の電流効率および電力効率を表１に示す。いずれも１０ｍＡ／ｃｍ２通電時の測定結果である。
【０１６３】
【表１】
【０１６４】
表１に示すように、本発明の複合材料を含む層を用いることで電流効率および電力効率が向上していることがわかる。また、膜厚を１５０ｎｍとした場合を比べても電流効率および電力効率が向上している。よって、本発明の複合材料を用いることより効率の高い発光素子を得ることができる。
【実施例５】
【０１６５】
本実施例では、本発明の複合材料を含む層の電子状態について測定を行った。
【０１６６】
石英基板上に、共蒸着法により、２００ｎｍの膜厚となるよう、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層を形成した。この時、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンの比率が重量比で１：０．５となるように共蒸着した。このＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層のＥＳＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｉｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：電子スピン共鳴）測定を行った。ＥＳＲ測定とは、不対電子を有する試料に強い磁場をかけて、不対電子のエネルギー準位がゼーマン分裂を起こし、その準位間のエネルギー差であるマイクロ波の共鳴吸収遷移を利用した測定方法である。このＥＳＲ測定では、吸収が起きるときの周波数、および磁場の強さを測定することで、不対電子の有無、スピン状態がわかる。さらに、吸収強度から、電子スピンの濃度を求めることもできる。今回の測定は、電子スピン共鳴分析装置、ＪＥＳ−ＴＥ２００（日本電子製）を使用し、共振周波数９．３ＧＨｚ、変調周波数１００ｋＨｚ、変調幅０．６３ｍＴ、増幅度５０、時定数０．１ｓｅｃ、マイクロ波入力１ｍＷ、掃引時間４ｍｉｎ、測定温度は室温、の条件で行った。なお、磁場校正用試料として、酸化マグネシウムに担持されたマンガンを用いた。そのＥＳＲ測定結果を図２７に示す。また、比較例として、ＤＮＴＰＤ単膜（膜厚２００ｎｍ）、酸化モリブデン単膜（膜厚２００ｎｍ）についてもＥＳＲ測定を行った。ＤＮＴＰＤ単膜のＥＳＲ測定結果を図２８に、酸化モリブデン単膜のＥＳＲ測定結果を図２９に示す。
【０１６７】
図２７〜図２９より、ＤＮＴＰＤ単膜および酸化モリブデン単膜ではＥＳＲシグナルが検出されなかったが、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層ではＥＳＲシグナルが検出された。このことから、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層は、不対電子を有することがわかった。つまり、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層は、ＤＮＴＰＤ単膜および酸化モリブデン単膜とは異なる電子状態にあるということがわかった。なお、図２７より、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層のｇ値は２．００２５と求まり、自由電子のｇ値である２．００２３と非常に近い値であることがわかった。一方、線幅は０．７７ｍＴと非常に狭いことがわかった。
【実施例６】
【０１６８】
本実施例では、本発明の複合材料を含む層の結合状態について測定を行った。
【０１６９】
ガラス基板上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚で成膜し、その上に共蒸着法により、１００ｎｍの膜厚となるよう、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層を形成し、サンプルを作製した。このとき、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンの比率が重量比で１（ＤＮＴＰＤ）：０．５（酸化モリブデン）となるように共蒸着した。このＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層の赤外分光法（ＩＲ法）による測定を行った。測定は、フーリエ変換型赤外吸収分光光度計（Ｔｈｅｒｍｏ Ｎｉｃｏｌｅｔ社製、型番：ＮＥＸＵＳ ６７０ ＦＴ−ＩＲ）を用い、室温にて、Ｐ偏光入射、反射吸収分光法で行った。そのＩＲ測定結果を図３０に示す。また、比較例として、酸化モリブデン単膜（膜厚５０ｎｍ）、ＤＮＴＰＤ単膜（膜厚５０ｎｍ）についてもＩＲ測定を行った。酸化モリブデン単膜のＩＲ測定結果を図３１に、ＤＮＴＰＤ単膜のＩＲ測定結果を図３２に示す。
【０１７０】
図３０〜図３２より、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層のＩＲスペクトルは、ほぼ酸化モリブデン単膜のスペクトルおよびＤＮＴＰＤ単膜のスペクトルの重ねあわせとなっている。このことから、新たな共有結合の形成や切断などは起こっていないと考えられる。
【実施例７】
【０１７１】
本発明の発光素子の作製方法、並びにその発光素子の特性について説明する。本実施例では、第１の電極を形成する材料がそれぞれ異なる発光素子、発光素子（１１）、発光素子（１２）、発光素子（１３）、発光素子（１４）、発光素子（１５）、発光素子（１６）、発光素子（１７）、発光素子（１８）、発光素子（１９）、発光素子（２０）、を作製した。
【０１７２】
ガラス基板上に、数％の珪素を含むアルミニウム（Ａｌ−Ｓｉ）を成膜して発光素子（１１）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、数％のチタンを含むアルミニウム（Ａｌ−Ｔｉ）を成膜して発光素子（１２）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、チタン（Ｔｉ）を成膜して発光素子（１３）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、窒化チタン（ＴｉＮ）を成膜して発光素子（１４）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、タンタル（Ｔａ）を成膜して発光素子（１５）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、窒化タンタル（ＴａＮ）を成膜して発光素子（１６）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、タングステン（Ｗ）を成膜して発光素子（１７）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、クロム（Ｃｒ）を成膜して発光素子（１８）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、モリブデン（Ｍｏ）を成膜して発光素子（１９）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）を成膜して発光素子（２０）の第１の電極を形成した。
【０１７３】
その後、基板を洗浄し、乾燥させた後に、蒸着機に基板をセットし、１×１０−４以下の真空度となるまで排気を行った。そして、真空雰囲気中で１５０℃、３０分間、第１の電極が形成されたガラス基板をそれぞれベーク処理した。
【０１７４】
次に、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとを共蒸着し、第１の電極の上に、本発明の複合材料を含む層を形成した。なお、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとの重量比は、１（ＤＮＴＰＤ）：０．１５（酸化モリブデン）：０．０４（ルブレン）となるようにした。また、膜厚は６０ｎｍとなるようにした。
【０１７５】
次に、ＮＰＢを蒸着し、本発明の複合材料を含む層の上に正孔輸送層を形成した。膜厚は１０ｎｍとなるようにした。
【０１７６】
次に、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着し、正孔輸送層の上に発光層を形成した。なお、Ａｌｑ３とクマリン６の重量比は、１：０．００５となるようにした。また、膜厚は４０ｎｍとなるようにした。
【０１７７】
次に、Ａｌｑ３を蒸着し、発光層の上に電子輸送層を形成した。膜厚は２０ｎｍとなるようにした。
【０１７８】
次に、リチウム（Ｌｉ）と４，４’−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）とを共蒸着し、電子輸送層の上に電子注入層を形成した。ＬｉとＢｚＯＳの重量比は、０．０２（Ｌｉ）：１（ＢｚＯＳ）となるようにした。また、膜厚は２０ｎｍとなるようにした。
【０１７９】
次に、インジウム錫酸化物を成膜し、電子注入層の上に第２の電極を形成した。膜厚は６０ｎｍとなるようにした。
【０１８０】
以上のようにして作製したそれぞれの発光素子に、第２の電極の電位よりも第１の電極の電位が高くなるように電圧を印加して駆動させ、発光開始電圧について調べた。なお、発光開始電圧とは、１ｃｄ／ｍ２以上の発光が確認された電圧とする。その結果を、図３３に示す。図３３において、横軸は第１の電極を形成している材料を表し、縦軸は発光開始電圧（Ｖ）を表す。
【実施例８】
【０１８１】
本発明の発光素子の作製方法、並びにその発光素子の特性について説明する。本実施例では、第１の電極を形成する材料がそれぞれ異なる発光素子、発光素子（２１）、発光素子（２２）、発光素子（２３）、発光素子（２４）、発光素子（２５）、発光素子（２６）、発光素子（２７）、発光素子（２８）、発光素子（２９）、発光素子（３０）、を作製した。
【０１８２】
ガラス基板上に、数％の珪素を含むアルミニウム（Ａｌ−Ｓｉ）を成膜して発光素子（２１）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、数％のチタンを含むアルミニウム（Ａｌ−Ｔｉ）を成膜して発光素子（２２）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、チタン（Ｔｉ）を成膜して発光素子（２３）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、窒化チタン（ＴｉＮ）を成膜して発光素子（２４）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、タンタル（Ｔａ）を成膜して発光素子（２５）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、窒化タンタル（ＴａＮ）を成膜して発光素子（２６）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、タングステン（Ｗ）を成膜して発光素子（２７）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、クロム（Ｃｒ）を成膜して発光素子（２８）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、モリブデン（Ｍｏ）を成膜して発光素子（２９）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）を成膜して発光素子（３０）の第１の電極を形成した。
【０１８３】
その後、基板を洗浄し、乾燥させた後に、蒸着機に基板をセットし、１×１０−４以下の真空度となるまで排気を行った。そして、真空雰囲気中で１５０℃、３０分間、第１の電極が形成されたガラス基板をそれぞれベーク処理した。
【０１８４】
次に、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとを共蒸着し、第１の電極の上に、本発明の複合材料を含む層を形成した。なお、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとの重量比は、１（ＤＮＴＰＤ）：０．１５（酸化モリブデン）：０．０４（ルブレン）となるようにした。また、膜厚は８０ｎｍとなるようにした。
【０１８５】
次に、ＮＰＢを蒸着し、本発明の複合材料を含む層の上に正孔輸送層を形成した。膜厚は１０ｎｍとなるようにした。
【０１８６】
次に、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着し、正孔輸送層の上に発光層を形成した。なお、Ａｌｑ３とクマリン６の重量比は、１：０．００５となるようにした。また、膜厚は４０ｎｍとなるようにした。
【０１８７】
次に、Ａｌｑ３を蒸着し、発光層の上に電子輸送層を形成した。膜厚は２０ｎｍとなるようにした。
【０１８８】
次に、リチウム（Ｌｉ）と４，４’−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）とを共蒸着し、電子輸送層の上に電子注入層を形成した。ＬｉとＢｚＯＳの重量比は、０．０２（Ｌｉ）：１（ＢｚＯＳ）となるようにした。また、膜厚は２０ｎｍとなるようにした。
【０１８９】
次に、インジウム錫酸化物を成膜し、電子注入層の上に第２の電極を形成した。膜厚は６０ｎｍとなるようにした。
【０１９０】
以上のようにして作製したそれぞれの発光素子に、第２の電極の電位よりも第１の電極の電位が高くなるように電圧を印加して駆動させ、発光開始電圧について調べた。その結果を、図３３に示す。図３３において、横軸は第１の電極（陽極）を形成している材料を表し、縦軸は発光開始電圧（Ｖ）を表す。
【０１９１】
（比較例２）
実施例７および実施例８に記載の発光素子に対する比較例となる発光素子、発光素子（３１）、発光素子（３２）、発光素子（３３）、発光素子（３４）、発光素子（３５）、発光素子（３６）、発光素子（３７）、発光素子（３８）、発光素子（３９）、発光素子（４０）について説明する。
【０１９２】
ガラス基板上に、数％の珪素を含むアルミニウム（Ａｌ−Ｓｉ）を成膜して発光素子（３１）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、数％のチタンを含むアルミニウム（Ａｌ−Ｔｉ）を成膜して発光素子（３２）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、チタン（Ｔｉ）を成膜して発光素子（３３）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、窒化チタン（ＴｉＮ）を成膜して発光素子（３４）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、タンタル（Ｔａ）を成膜して発光素子（３５）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、窒化タンタル（ＴａＮ）を成膜して発光素子（３６）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、タングステン（Ｗ）を成膜して発光素子（３７）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、クロム（Ｃｒ）を成膜して発光素子（３８）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、モリブデン（Ｍｏ）を成膜して発光素子（３９）の第１の電極を形成した。また、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）を成膜して発光素子（４０）の第１の電極を形成した。
【０１９３】
その後、基板を洗浄し、乾燥させた後に、蒸着機に基板をセットし、１×１０−４以下の真空度となるまで排気を行った。そして、真空雰囲気中で１５０℃、３０分間、第１の電極が形成されたガラス基板をそれぞれベーク処理した。
【０１９４】
次に、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）を蒸着し、第１の電極の上に、正孔注入層を形成した。膜厚は２０ｎｍとなるようにした。
【０１９５】
次に、ＮＰＢを蒸着し、正孔注入層の上に正孔輸送層を形成した。膜厚は４０ｎｍとなるようにした。
【０１９６】
次に、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着し、正孔輸送層の上に発光層を形成した。なお、Ａｌｑ３とクマリン６の重量比は、１：０．００５となるようにした。また、膜厚は４０ｎｍとなるようにした。
【０１９７】
次に、Ａｌｑ３を蒸着し、発光層の上に電子輸送層を形成した。膜厚は２０ｎｍとなるようにした。
【０１９８】
次に、リチウム（Ｌｉ）と４，４’−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）とを共蒸着し、電子輸送層の上に電子注入層を形成した。ＬｉとＢｚＯＳの重量比は、０．０２（Ｌｉ）：１（ＢｚＯＳ）となるようにした。また、膜厚は２０ｎｍとなるようにした。
【０１９９】
次に、インジウム錫酸化物を成膜し、電子注入層の上に第２の電極を形成した。膜厚は６０ｎｍとなるようにした。
【０２００】
以上のようにして作製したそれぞれの発光素子に、第２の電極の電位よりも第１の電極の電位が高くなるように電圧を印加して駆動させ、発光開始電圧について調べた。その結果を、図３３に示す。図３３において、横軸は第１の電極を形成している材料を表し、縦軸は発光開始電圧（Ｖ）を表す。
【０２０１】
図３３より、第１の電極と接する層として銅フタロシアニンを用いて形成した比較例２の発光素子（３１）〜（４０）では、発光素子に依って、つまり第１の電極を形成する材料に依存して発光が開始する電圧が大きく異なることが分かる。一方、本発明を適用した発光素子（１１）〜（３０）では、発光が開始する電圧は、第１の電極を形成する材料が異なっても殆ど変わらないことが分かる。このように、本発明の発光素子は、電極を形成する材料の種類等からの影響を受けにくい素子であることが分かる。従って、電極を発光した光の反射面として利用するような発光素子を作製する際、本発明を適用することによって、反射率のより良い材料の電極を選択することが可能となる。
【０２０２】
また、図３４に第１の電極（陽極）の仕事関数と発光開始電圧の相関を示す。通常の発光素子では、仕事関数の小さい金属は陽極としては機能せず、具体的には４．６乃至４．７ｅＶ以上の仕事関数が要求される。これに対して本発明を適用した発光素子では、発光開始電圧は仕事関数に依存していない。よって、本発明を適用することにより、仕事関数に依存せず電極材料を選択することができる。よって、仕事関数が低く、反射率の高い材料を陽極として用いることも可能となる。
【０２０３】
また、図４２に電流効率と反射電極（陽極）との相関を示す。基板と反対側から発光を取り出す発光素子において、反射電極として機能する第１の電極として、反射率の高い電極を用いることにより、高い効率を得ることができる。本発明の複合材料を含む層を用いた発光素子では、反射率の非常に高いＡｌ−Ｔｉを第１の電極に用いた発光素子において、最も高い電流効率が実現されている。これに対し、第１の電極と接する層として銅フタロシアニンを用いて形成した比較例の発光素子では、Ａｌ−Ｔｉを第１の電極として用いた場合、電流効率は、１％にも満たない。
【０２０４】
よって、本発明の複合材料を用いることにより、電極のキャリア注入性を考慮することになく、電極材料を選択することができる。よって、電極のキャリア注入性を考慮することなく、反射率の高い材料を第１の電極として用いることも可能となる。
【実施例９】
【０２０５】
本実施例では、反射率の高いアルミニウムを電極として用い、電極と接する層として本発明の複合材料を含む層を用いた場合について説明する。
【０２０６】
まず、ガラス基板上に、アルミニウム（Ａｌ）をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極を形成した。なお、電極サイズは２ｍｍ×２ｍｍとした。
【０２０７】
次に、第１の電極が形成された面が下方となるように、第１の電極が形成された基板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。
【０２０８】
その後第１の電極上に、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデン（モリブデンの価数：ＶＩ）とを共蒸着することにより、本発明の複合材料からなる層を形成した。膜厚は２００ｎｍとした。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。ＤＮＴＰＤと酸化モリブデン（モリブデンの価数：ＶＩ）との比率は、重量比で１（ＤＮＴＰＤ）：０．５（酸化モリブデン）となるように調節した。なお、第１の電極を減圧下で形成した後に大気暴露せずに本発明の複合材料を含む層を形成した。
【０２０９】
本発明の複合材料を含む層上に、抵抗加熱による蒸着法を用いアルミニウム（Ａｌ）を成膜することにより、第２の電極を形成することで、本発明の素子４１を作製した。
【０２１０】
また、第１の電極としてアルミニウムを成膜した後、大気暴露し、ＵＶ―オゾン処理を３０分間行い、その後ＤＮＴＰＤと酸化モリブデン（モリブデンの価数：ＶＩ）とを共蒸着した素子４２を作製した。素子４２は第１の電極形成後に大気暴露し、さらにＵＶ―オゾン処理を３０分間行った以外は素子４１と同様に作製した。
【０２１１】
また、第１の電極として酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）を用いた素子を作製し、素子４３とした。素子４３は第１の電極材料をＩＴＳＯにした以外は、素子４１と同様に作製した。
【０２１２】
電流―電圧特性の測定は、第１の電極を陽極、第２の電極を陰極としたときを順方向として、二端子法により行った。
【０２１３】
素子（３１）〜素子（３３）の室温（２５℃）における電流−電圧特性の結果を図３５に示す。図３５からわかるように、第１の電極としてアルミニウムを用いた場合（素子４１）でも、大気暴露せずに本発明の複合材料を含む層を連続して形成することにより、良好な電流―電圧特性を示すことがわかる。なお、第１の電極としてアルミニウムを用い大気暴露した素子４２は、電流―電圧特性が高電圧側にシフトしている。また、通常陽極として用いられるＩＴＳＯを第１の電極として使用した素子４３も、素子４１に比べ、電流―電圧特性が高電圧側シフトしている。
【０２１４】
通常陽極として用いられるＩＴＳＯに比べアルミニウムは仕事関数が低く、アルミニウムを陽極として用いると良好な特性が得られなかった。しかし、本発明の複合材料を含む層を用いることにより、仕事関数に依存することなく、電極材料を選ぶことができる。
【０２１５】
また、アルミニウムは、反射率が高い。よって、反射率の高いアルミニウム系材料を陽極として使用することも可能となり、発光の外部取り出し効率を向上させることが可能となる。
【実施例１０】
【０２１６】
本実施例では、本発明の複合材料を用いた発光素子について説明する。
【０２１７】
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０２１８】
次に、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを共蒸着し、第１の電極の上に、本発明の複合材料を含む層を形成した。なお、酸化モリブデンの体積比が１３ｖｏｌ％となるように本発明の複合材料を含む層を形成した。また、膜厚は１５０ｎｍとなるようにした。
【０２１９】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０２２０】
さらに、Ａｌｑ３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、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑ３とＤＰＱｄとの重量比は、１：０．００５（＝Ａｌｑ３：ＤＰＱｄ）となるように調節した。
【０２２１】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を３０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０２２２】
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
【０２２３】
最後に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、本発明の発光素子５１を作製した。
【０２２４】
（比較例３）
実施例１０に記載の発光素子に対する比較例となる発光素子を作製した。
【０２２５】
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０２２６】
次に、第１の電極上に、蒸着法により、ＤＮＴＰＤを５０ｎｍの膜厚となるように成膜した。
【０２２７】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０２２８】
さらに、Ａｌｑ３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、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑ３とＤＰＱｄとの重量比は、１：０．００５（＝Ａｌｑ３：ＤＰＱｄ）となるように調節した。
【０２２９】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を３０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０２３０】
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
【０２３１】
最後に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、比較発光素子５２を作製した。
【０２３２】
（比較例４）
実施例１０に記載の発光素子に対する比較例となる発光素子を作製した。
【０２３３】
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０２３４】
次に、第１の電極上に、蒸着法により、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜した。
【０２３５】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを４０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０２３６】
さらに、Ａｌｑ３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、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑ３とＤＰＱｄとの重量比は、１：０．００５（＝Ａｌｑ３：ＤＰＱｄ）となるように調節した。
【０２３７】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を３０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０２３８】
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
【０２３９】
最後に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、比較発光素子５３を作製した。
【０２４０】
実施例１０で作製した本発明の発光素子５１、比較例３で作製した比較発光素子５２、比較例４で作製した比較発光素子５３の電流―電圧特性を図３６に示す。また、輝度―電流効率特性を図３７に示す。また、輝度―電力効率特性を図３８に示す。
【０２４１】
図３６より、ＣｕＰｃを用いた比較発光素子５３に比べ、ＤＮＴＰＤを用いた比較発光素子５２および本発明の発光素子５１は良好な電流―電圧特性を示すことがわかる。つまり、一定電圧を印加したときに流れる電流が大きい。
【０２４２】
一方、図３７より、比較発光素子５２に比べ、比較発光素子５３および本発明の発光素子５１は、良好な輝度―電流効率特性を示すことがわかる。つまり、一定輝度を得るために必要な電流量が少なくてすむ。
【０２４３】
本発明の発光素子は、良好な電流―電圧特性および輝度―電流効率特性を示すため、消費電力も小さい。図３７に示したように、比較発光素子５２および比較発光素子５３に比べ、本発明の発光素子５１は、良好な輝度―電力効率特性を示し、消費電力が小さい。
【０２４４】
よって、本発明の複合材料を含む層を用いて発光素子を作製することにより、消費電力の少ない発光素子を得ることができる。
【実施例１１】
【０２４５】
本実施例では、本発明の複合材料を用いた発光素子について説明する。
【０２４６】
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０２４７】
次に、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを共蒸着し、第１の電極の上に、本発明の複合材料を含む層を形成した。なお、酸化モリブデンの体積比が１３ｖｏｌ％となるように本発明の複合材料を含む層を形成した。また、膜厚は１５０ｎｍとなるようにした。
【０２４８】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０２４９】
さらに、ＮＰＢとビス［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（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に３０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、ＮＰＢとＩｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ）との重量比は、１：０．０８（＝ＮＰＢ：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））となるように調節した。
【０２５０】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を６０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０２５１】
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
【０２５２】
最後に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、本発明の発光素子６１を作製した。
【０２５３】
（比較例５）
実施例１１に記載の発光素子に対する比較例となる発光素子を作製した。
【０２５４】
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０２５５】
次に、第１の電極上に、蒸着法により、ＤＮＴＰＤを５０ｎｍの膜厚となるように成膜した。
【０２５６】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０２５７】
さらに、ＮＰＢとビス［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（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に３０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、ＮＰＢとＩｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ）との重量比は、１：０．０８（＝ＮＰＢ：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））となるように調節した。
【０２５８】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を６０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０２５９】
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
【０２６０】
最後に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、比較発光素子６２を作製した。
【０２６１】
（比較例６）
【０２６２】
実施例１１に記載の発光素子に対する比較例となる発光素子を作製した。
【０２６３】
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０２６４】
次に、第１の電極上に、蒸着法により、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜した。
【０２６５】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを４０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０２６６】
さらに、ＮＰＢとビス［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（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に３０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、ＮＰＢとＩｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ）との重量比は、１：０．０８（＝ＮＰＢ：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））となるように調節した。
【０２６７】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を６０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０２６８】
さらに、電子輸送層上に、同様の手法にてフッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層を形成した。
【０２６９】
最後に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、電子注入層上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、比較発光素子６３を作製した。
【０２７０】
実施例１１で作製した本発明の発光素子６１、比較例５で作製した比較発光素子６２、比較例６で作製した比較発光素子６３の電流―電圧特性を図３９に示す。また、輝度―電流効率特性を図４０に示す。また、輝度―電力効率特性を図４１に示す。
【０２７１】
図３９より、ＣｕＰｃを用いた比較発光素子６３に比べ、ＤＮＴＰＤを用いた比較発光素子６２および本発明の発光素子６１は良好な電流―電圧特性を示すことがわかる。つまり、一定電圧を印加したときに流れる電流が大きい。
【０２７２】
一方、図４０より、比較発光素子６２に比べ、比較発光素子６３および本発明の発光素子６１は、良好な輝度―電流効率特性を示すことがわかる。つまり、一定輝度を得るために必要な電流量が少なくてすむ。
【０２７３】
本発明の発光素子は、良好な電流―電圧特性および輝度―電流効率特性を示すため、消費電力も小さい。図４１に示したように、比較発光素子６２および比較発光素子６３に比べ、本発明の発光素子６１は、良好な輝度―電力効率特性を示し、消費電力が小さい。
【０２７４】
よって、本発明の複合材料を含む層を用いて発光素子を作製することにより、消費電力の少ない発光素子を得ることができる。
【実施例１２】
【０２７５】
本実施例では、本発明の複合材料を用いた発光素子について説明する。本実施例で説明する発光素子は、基板とは反対側から発光を取り出す発光素子である。
【０２７６】
まず、ガラス基板上に、チタン（Ｔｉ）を成膜し、第１の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０２７７】
次に、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとを共蒸着し、第１の電極の上に、本発明の複合材料を含む層を形成した。なお、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとは重量比で１：０．１５：０．０４（＝ＤＮＴＰＤ：酸化モリブデン：ルブレン）となるように形成した。また、膜厚は４０ｎｍとなるようにした。
【０２７８】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０２７９】
さらに、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑ３とクマリン６とは、重量比で１：０．０１５（＝Ａｌｑ３：クマリン６）となるように成膜した。
【０２８０】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を２０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０２８１】
次に、リチウム（Ｌｉ）と４，４’−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）とを共蒸着し、電子輸送層の上に電子注入層を形成した。ＬｉとＢｚＯＳの重量比は、０．０２：１（＝Ｌｉ：ＢｚＯＳ）となるようにした。また、膜厚は２０ｎｍとなるようにした。
【０２８２】
最後に、スパッタリング法を用い、電子注入層上に、ＩＴＯを１１０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、本発明の発光素子７１を作製した。
【０２８３】
（比較例７）
実施例１２に記載の発光素子に対する比較例となる発光素子を作製した。
【０２８４】
まず、ガラス基板上に、チタン（Ｔｉ）を成膜し、第１の電極の電極を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ角とした。
【０２８５】
次に、抵抗加熱を用い蒸着法により、第１の電極の上に、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔注入層を形成した。
【０２８６】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを４０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層を形成した。
【０２８７】
さらに、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層上に４０ｎｍの膜厚の発光層を形成した。ここで、Ａｌｑ３とクマリン６とは、重量比で１：０．０１５（＝Ａｌｑ３：クマリン６）となるように成膜した。
【０２８８】
その後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、発光層上に、Ａｌｑ３を２０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、電子輸送層を形成した。
【０２８９】
次に、リチウム（Ｌｉ）と４，４’−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）とを共蒸着し、電子輸送層の上に電子注入層を形成した。。ＬｉとＢｚＯＳの重量比は、０．０２：１（＝Ｌｉ：ＢｚＯｓ）となるようにした。また、膜厚は２０ｎｍとなるようにした。
【０２９０】
最後に、スパッタリング法を用い、電子注入層上に、ＩＴＯを１１０ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極を形成し、比較発光素子７２を作製した。
【０２９１】
実施例１２で作製した本発明の発光素子７１、比較例７で作製した比較発光素子７２の電流―電圧特性を図４３に示す。また、電圧―輝度特性を図４４に示す。また、電流効率―輝度特性を図４５に示す。
【０２９２】
図４３より、発光素子７１は比較発光素子７２より発光素子の電流―電圧特性が向上していることがわかる。また、図４４および図４５より、本発明の発光素子７１は比較発光素子７２に比べ、発光開始電圧が１Ｖ程度低減していることがわかる。また、１０００ｃｄ／ｍ２の輝度における電圧値も約２Ｖ低減している。電流効率―輝度特性については、本発明の発光素子７１、比較発光素子７２ともに、良好な電流効率―輝度特性を示していることがわかる。
【０２９３】
よって、本発明の複合材料を含む層を用いることにより、駆動電圧が低減された発光素子を得ることができる。
【実施例１３】
【０２９４】
本実施例では本発明の複合材料を含む層を用いた発光素子の光学設計について説明する。
【０２９５】
Ａｌｑ３やＮＰＢなどの一般的な発光素子に用いられる有機化合物と比較して、本発明の複合材料を含む層は導電率が高い。したがって、膜厚を大きくしても電流―電圧特性（Ｉ−Ｖ特性）は変化せず、発光素子の駆動電圧は上昇しない。したがって、発光層と反射電極との距離、すなわち本発明の複合材料を含む層の膜厚を任意にコントロールすることができ、これにより発光の光学干渉を制御することができる。つまり、発光の色純度や効率を制御することが可能である。
【０２９６】
具体例として、緑色、青色、赤色および黄色の発光素子について、本発明の複合材料を含む層の膜厚を変化させた結果を図４６〜図４９に示す。
【０２９７】
緑色の発光素子の構成は、第１の電極としてチタン（Ｔｉ）上に酸化珪素を含むインジウム錫酸化物を２０ｎｍの膜厚で形成し、本発明の複合材料を含む層を形成した。なお、本発明の複合材料を含む層は、共蒸着法により、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとを重量比で１：０．１５：０．０４（＝ＤＮＴＰＤ：酸化モリブデン：ルブレン）となるようにし、膜厚は、２０ｎｍ、４０ｎｍ、６０ｎｍ、８０ｎｍ、１００ｎｍ、１２０ｎｍ、１４０ｎｍ、１６０ｎｍとした。本発明の複合材料を含む層上に、正孔輸送層としてＮＰＢを１０ｎｍ、発光層としてＡｌｑ３とクマリン６を重量比で１：０．０１５（＝Ａｌｑ３：クマリン６）となるように４０ｎｍの膜厚で形成した。次に、電子輸送層としてＡｌｑ３を１５ｎｍ、電子注入層としてリチウム（Ｌｉ）と４，４’−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）とを重量比で、０．０１：１（＝Ｌｉ：ＢｚＯＳ）となるように１５ｎｍの膜厚で形成し、第２の電極としてＩＴＯを１１０ｎｍの膜厚で形成した。
【０２９８】
青色の発光素子の構成は、第１の電極としてチタン（Ｔｉ）上に酸化珪素を含むインジウム錫酸化物を２０ｎｍの膜厚で形成し、本発明の複合材料を含む層を形成した。なお、本発明の複合材料を含む層は、共蒸着法により、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとを重量比で１：０．１５：０．０４（＝ＤＮＴＰＤ：酸化モリブデン：ルブレン）となるようにし、膜厚は、２０ｎｍ、４０ｎｍ、６０ｎｍ、８０ｎｍ、１００ｎｍ、１２０ｎｍ、１４０ｎｍ、１６０ｎｍとした。本発明の複合材料を含む層上に、正孔輸送層としてＮＰＢを１０ｎｍ、発光層として、９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称： ＴＢＤＮＡ）と２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）を重量比で１：０．０２（＝ＴＢＤＮＡ：ＴＢＰ）となるように３０ｎｍの膜厚で形成した。次に、電子輸送層としてＡｌｑ３を１５ｎｍ、電子注入層としてリチウム（Ｌｉ）と４，４’−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）とを重量比で、０．０１：１（＝Ｌｉ：ＢｚＯＳ）となるように１５ｎｍの膜厚で形成し、第２の電極としてＩＴＯを１１０ｎｍの膜厚で形成した。
【０２９９】
赤色の発光素子の構成は、第１の電極としてチタン（Ｔｉ）上に酸化珪素を含むインジウム錫酸化物を２０ｎｍの膜厚で形成し、本発明の複合材料を含む層を形成した。なお、本発明の複合材料を含む層は、共蒸着法により、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとを重量比で１：０．１５：０．０４（＝ＤＮＴＰＤ：酸化モリブデン：ルブレン）となるようにし、膜厚は、２０ｎｍ、４０ｎｍ、６０ｎｍ、８０ｎｍ、１００ｎｍ、１２０ｎｍ、１４０ｎｍ、１６０ｎｍとした。本発明の複合材料を含む層上に、正孔輸送層としてＮＰＢを１０ｎｍ、発光層としてＡｌｑ３とルブレンと４−ジシアノメチレン−２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴＩ）とを重量比で１：１：０．０３２（＝Ａｌｑ３：ルブレン：ＤＣＪＴＩ）となるように６０ｎｍの膜厚で形成した。次に、電子輸送層としてＡｌｑ３を１５ｎｍ、電子注入層としてリチウム（Ｌｉ）と４，４’−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）とを重量比で、０．０１：１（＝Ｌｉ：ＢｚＯＳ）となるように１５ｎｍの膜厚で形成し、第２の電極としてＩＴＯを１１０ｎｍの膜厚で形成した。
【０３００】
黄色の発光素子の構成は、第１の電極としてチタン（Ｔｉ）上に酸化珪素を含むインジウム錫酸化物を２０ｎｍの膜厚で形成し、本発明の複合材料を含む層を形成した。なお、本発明の複合材料を含む層は、共蒸着法により、ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとルブレンとを重量比で１：０．１５：０．０４（＝ＤＮＴＰＤ：酸化モリブデン：ルブレン）となるようにし、膜厚は、２０ｎｍ、４０ｎｍ、６０ｎｍ、８０ｎｍ、１００ｎｍ、１２０ｎｍ、１４０ｎｍ、１６０ｎｍとした。本発明の複合材料を含む層上に、正孔輸送層としてＮＰＢを１０ｎｍ、発光層としてＡｌｑ３：ルブレンを重量比で１：０．０２（＝Ａｌｑ３：ルブレン）となるように６０ｎｍの膜厚で形成した。次に、電子輸送層としてＡｌｑ３を１５ｎｍ、電子注入層としてリチウム（Ｌｉ）と４，４’−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）とを重量比で、０．０１：１（＝Ｌｉ：ＢｚＯＳ）となるように１５ｎｍの膜厚で形成し、第２の電極としてＩＴＯを１１０ｎｍの膜厚で形成した。
【０３０１】
図４６〜図４９からわかるように、電流効率は本発明の複合材料を含む層の膜厚に敏感であることが分かる。この結果は光の光学干渉によるためであり、したがって、膜厚変化は効率変化だけでなく、スペクトル形状、色度、そして視野角依存性にも変化を及ぼす。具体例として、緑色、青色、赤色発光素子のスペクトルの視野角依存性と、本発明の複合材料を含む層の膜厚との相関を図５０〜図５７、図５８〜図６５、図６６〜図７３に示す。
【０３０２】
図７４は、緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を計算した結果であり、図７５は、青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を計算した結果であり、図７６赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を計算した結果であり、それぞれ計算値と実測値を示した。これらの実験結果は計算結果と良く一致する。例えば緑色発光素子では、図７４に示すように、本発明の複合材料を含む層の膜厚を変化させた時の輝度（すなわち発光効率）の実測値は、計算で得られる結果を良く再現している。
【０３０３】
このように、駆動電圧を気にすることなく単に本発明の複合材料を含む層の膜厚を制御するだけで、スペクトル、すなわち色純度を簡単に制御することができる。また、効率の良い素子に最適な膜厚を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０３０４】
【図１】本発明の発光素子を説明する図。
【図２】本発明の発光素子を説明する図。
【図３】本発明の発光素子を説明する図。
【図４】本発明の発光素子を説明する図。
【図５】本発明の発光素子を説明する図。
【図６】本発明の発光素子を説明する図。
【図７】本発明の発光素子を説明する図。
【図８】本発明の発光装置について説明する図。
【図９】本発明の電気機器について説明する図。
【図１０】発光装置について説明する図。
【図１１】本発明の複合材料の吸収スペクトルを示す図。
【図１２】比較例の吸収スペクトルを示す図。
【図１３】本発明の複合材料の透過率を示す図。
【図１４】発光素子の電流―電圧特性を示す図。
【図１５】発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。
【図１６】発光素子の電圧―輝度特性を示す図。
【図１７】発光素子の電流―電圧特性を示す図。
【図１８】発光素子の電流―電圧特性を示す図。
【図１９】発光素子の電流―電圧特性を示す図。
【図２０】発光素子の電流―電圧特性を示す図。
【図２１】発光素子の電流効率を示す図。
【図２２】発光素子の電力効率を示す図。
【図２３】発光素子の電流効率を示す図。
【図２４】発光素子の電力効率を示す図。
【図２５】発光素子の電流効率と計算結果を示す図。
【図２６】本発明の複合材料の１μｍ当たりの吸光度を示す図。
【図２７】ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層のＥＳＲ測定結果を示す図。
【図２８】ＤＮＴＰＤ単膜のＥＳＲ測定結果を示す図。
【図２９】酸化モリブデン単膜のＥＳＲ測定結果を示す図。
【図３０】ＤＮＴＰＤと酸化モリブデンとを含む層のＩＲ測定結果を示す図。
【図３１】酸化モリブデン単膜のＩＲ測定結果を示す図。
【図３２】ＤＮＴＰＤ単膜のＩＲ測定結果を示す図。
【図３３】発光開始電圧の陽極依存性を示す図。
【図３４】陽極の仕事関数と発光開始電圧との関係を示す図。
【図３５】本発明の複合材料を含む層の電流―電圧特性を示す図。
【図３６】発光素子の電流―電圧特性を示す図。
【図３７】発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。
【図３８】発光素子の輝度―電力効率特性を示す図。
【図３９】発光素子の電流―電圧特性を示す図。
【図４０】発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。
【図４１】発光素子の輝度―電力効率特性を示す図。
【図４２】電流効率と反射電極との関係を示す図。
【図４３】発光素子の電流―電圧特性を示す図。
【図４４】発光素子の電圧―輝度特性を示す図。
【図４５】発光素子の電流効率―輝度特性を示す図。
【図４６】緑色発光素子の電流効率を示す図。
【図４７】青色発光素子の電流効率を示す図。
【図４８】赤色発光素子の電流効率を示す図。
【図４９】黄色発光素子の電流効率を示す図。
【図５０】緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図５１】緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図５２】緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図５３】緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図５４】緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図５５】緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図５６】緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図５７】緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図５８】青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図５９】青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６０】青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６１】青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６２】青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６３】青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６４】青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６５】青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６６】赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６７】赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６８】赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図６９】赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図７０】赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図７１】赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図７２】赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図７３】赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を示す図。
【図７４】緑色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を計算した結果を示す図。
【図７５】青色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を計算した結果を示す図。
【図７６】赤色発光素子の発光スペクトルにおける複合材料を含む層の膜厚の影響を計算した結果を示す図。
【符号の説明】
【０３０５】
１０１ 基板
１０２ 第１の電極
１０３ 第１の層
１０４ 第２の層
１０５ 第３の層
１０６ 第４の層
１０７ 第２の電極
４００ 基板
４０１ 第１の電極
４０２ 第２の電極
４１１ 第１の層
４１２ 第２の層
４１３ 第３の層
２００ 基板
２０１ 第１の電極
２０２ 第２の電極
２１１ 第１の層
２１２ 第２の層
２１３ 第３の層
２１４ 第４の層
３０１ 基板
３０２ 第１の電極
３０３ 第１の層
３０４ 第２の層
３０５ 第３の層
３０６ 第４の層
３０７ 第２の電極
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 発光物質を含む層
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
９５１ 基板
９５２ 電極
９５３ 絶縁層
９５４ 隔壁層
９５５ 発光物質を含む層
９５６ 電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で示される有機化合物と、無機化合物とを有することを特徴とする複合材料。
【化１】
（ただし、式中、Ｒ１〜Ｒ２４は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールアルキル基のいずれかを表す。）
【請求項２】
下記一般式（２）で示される有機化合物と、無機化合物とを有することを特徴とする複合材料。
【化２】
（ただし、式中、Ｘは、構造式（２−１）、構造式（２−３）〜（２−６）、一般式（２−２）に示す芳香族炭化水素基のいずれかを表し、Ｒ１〜Ｒ２０はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基のいずれかを表し、Ｒ２１はアルキル基を表す。）
【請求項３】
下記一般式（３）で示される有機化合物と、無機化合物とを有することを特徴とする複合材料。
【化３】
（ただし、式中、Ｒ１〜Ｒ９はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基のいずれかを表す。）
【請求項４】
前記無機化合物は遷移金属酸化物であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の複合材料。
【請求項５】
前記無機化合物は、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、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、酸化レニウムのいずれかであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の複合材料。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の複合材料を含む層を有することを特徴とする発光素子。
【請求項７】
一対の電極間に、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の複合材料を含む層を有し、
前記複合材料を含む層は、前記一対の電極の一方又は両方に接していることを特徴とする発光素子。
【請求項８】
一対の電極間に、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の複合材料を含む層と、複数の発光ユニットとを有し、
前記複合材料を含む層は、前記複数の発光ユニットの間に設けられていることを特徴とする発光素子。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載の発光素子を有することを特徴とする発光装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の発光装置を有することを特徴とする電気機器。
【請求項１】
下記一般式（１）で示される有機化合物と、無機化合物とを有することを特徴とする複合材料。
【化１】
（ただし、式中、Ｒ１〜Ｒ２４は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールアルキル基のいずれかを表す。）
【請求項２】
下記一般式（２）で示される有機化合物と、無機化合物とを有することを特徴とする複合材料。
【化２】
（ただし、式中、Ｘは、構造式（２−１）、構造式（２−３）〜（２−６）、一般式（２−２）に示す芳香族炭化水素基のいずれかを表し、Ｒ１〜Ｒ２０はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基のいずれかを表し、Ｒ２１はアルキル基を表す。）
【請求項３】
下記一般式（３）で示される有機化合物と、無機化合物とを有することを特徴とする複合材料。
【化３】
（ただし、式中、Ｒ１〜Ｒ９はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基のいずれかを表す。）
【請求項４】
前記無機化合物は遷移金属酸化物であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の複合材料。
【請求項５】
前記無機化合物は、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、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、酸化レニウムのいずれかであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の複合材料。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の複合材料を含む層を有することを特徴とする発光素子。
【請求項７】
一対の電極間に、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の複合材料を含む層を有し、
前記複合材料を含む層は、前記一対の電極の一方又は両方に接していることを特徴とする発光素子。
【請求項８】
一対の電極間に、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の複合材料を含む層と、複数の発光ユニットとを有し、
前記複合材料を含む層は、前記複数の発光ユニットの間に設けられていることを特徴とする発光素子。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載の発光素子を有することを特徴とする発光装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の発光装置を有することを特徴とする電気機器。
【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３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図５６】
【図５７】
【図５８】
【図５９】
【図６０】
【図６１】
【図６２】
【図６３】
【図６４】
【図６５】
【図６６】
【図６７】
【図６８】
【図６９】
【図７０】
【図７１】
【図７２】
【図７３】
【図７４】
【図７５】
【図７６】
【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３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図５６】
【図５７】
【図５８】
【図５９】
【図６０】
【図６１】
【図６２】
【図６３】
【図６４】
【図６５】
【図６６】
【図６７】
【図６８】
【図６９】
【図７０】
【図７１】
【図７２】
【図７３】
【図７４】
【図７５】
【図７６】
【公開番号】特開２００７−４３０６２（Ｐ２００７−４３０６２Ａ）
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４９５３０（Ｐ２００６−４９５３０）
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【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１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【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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