JP6019209B2 - 発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、一対の電極間に有機化合物を含む発光層を有する発光素子を用いた発光装置
及びそれを用いた照明装置に関する。また、当該発光装置の作製方法に関する。

近年、一対の電極間に有機化合物を含む発光層（以下ＥＬ層とも称する）を有する発光
素子（エレクトロルミネッセンス素子：ＥＬ素子とも言う）の開発が盛んに行われている
。その用途として注目されている分野のひとつが照明分野である。この理由として、ＥＬ
素子は薄型軽量に作製できること、面での発光が可能であること等、他の照明器具にはな
い特徴があることが挙げられる。

ＥＬ素子は一対の電極間に有機化合物を含む発光層を挟持した構造を有することは先に
述べた。そのため、発光層からの発光は、一対の電極のうち、少なくとも一方を通過して
取り出される。このことから、通常、ＥＬ素子の一対の電極のうち少なくとも片方の電極
は、少なくとも可視光に対する透光性を有する導電膜（透明導電膜）により形成されてい
る。

ところが、この透明導電膜は、電気を流しやすい金属などと比較して、一桁から二桁比
抵抗率が高く、特に照明用途などに用いられる面積の大きい素子においては、電圧降下に
よる発光素子の発光領域面内の輝度変化が顕著であるという問題があった。そこで、特許
文献１では、透明導電膜と有機化合物を含む発光層との間に透明導電膜より低抵抗な物質
からなる金属層を設けることが提案されている（特許文献１参照）。

また、他の問題として、現状、ＥＬ素子からなる照明を作製するためのコストが非常に
高いことが挙げられる。作製コストが高いということは、その分価格に反映されてしまう
ことになり、前述のような他の照明装置にない特徴を有するＥＬ素子からなる照明装置で
あっても、競争力が落ちてしまう。そのため、ＥＬ素子からなる照明装置の普及の為には
材料的、プロセス的両面において低コスト化することが要求される。

特開２００９−１４０８１７号公報

特許文献１のように、導電性の高い金属層を補助電極として透明導電膜に接して設け、
透明導電膜の導電性の低さを補う構成では、金属層を形成する工程、絶縁層を形成する工
程が新たに追加されることになる。絶縁層が設けられる理由は、補助電極と重なる部分に
おける発光は取り出すことができないため、補助電極と重なる部分が発光してしまうこと
による電力の損失を防ぐためである。しかし、絶縁層を用いて正確に金属層を覆うために
は、複数のマスクを緻密にアライメントして用いる必要が生じるため、量産を念頭におい
た場合、設備投資費が多額になってしまう恐れがある。

また、金属層と絶縁層とを同じマスクで形成する場合は、金属層の上部にしか絶縁層が
形成されず、金属層端部や側面における発光による電力損失は防ぐことができない。また
、金属層端部や側面には段差が存在するため、ＥＬ層の被覆性が悪いと透明導電膜ともう
一方の電極とが短絡してしまう恐れがある。

そこで、本発明の一態様では、信頼性が高く、電力損失が小さく発光領域面内の輝度が
均一化された、安価に製造できる発光装置及び照明装置を提供することを課題とする。

また、本発明の他の一態様では、信頼性が高く、電力損失が小さく発光領域面内の輝度
が均一化されたＥＬ照明装置を安価に製造することが可能な発光装置の作製方法を提供す
ることを課題とする。

本発明の一態様では上記課題の少なくとも一を解決することを課題とする。

本発明者らは、発光素子の透明導電膜からなる電極に接する補助電極を形成し、且つ当
該補助電極の表面を酸化させることによって当該補助電極とＥＬ層との直接的な接触を防
止して作製した発光装置又は当該発光装置を用いた照明装置が上記課題を解決できること
を見出した。これによると補助電極はシャドウマスクを用いた成膜により形成することが
できるため、フォトリソグラフィやエッチングなどの煩雑な工程を伴わずに補助電極が形
成された発光装置または照明装置を作製することができる。また、補助電極そのものを酸
化させることにより絶縁膜を作製するため、綿密な位置合わせが必要なく、量産施設にお
ける設備投資費の増大を抑制することができる。さらに、補助電極は透明導電膜に接する
部分以外の表面が酸化物で覆われることになり、補助電極と重なる部分での発光及び補助
電極端部や側面における発光を抑制することができ、電力損失が低減される。そのうえ、
補助電極が形成されているため、発光領域面内の輝度が均一化された発光装置または照明
装置を作製することができる。

すなわち、本発明の一態様は、可視光に対して透光性を有する基板上に、第１の電極と
第２の電極と、第１の電極及び前記第２の電極との間に位置するＥＬ層を備え、第１の電
極とＥＬ層の間に金属を含む補助電極を有し、当該補助電極とＥＬ層の間に金属の酸化物
からなる絶縁層を有する発光装置である。

また、本発明の他の一態様は、上記構成において、補助電極を構成する金属がアルカリ
土類金属である発光装置である。

また、本発明の他の一態様は、上記構成において、補助電極を構成する金属がアルミニ
ウムである発光装置である。

また、本発明の他の一態様は、上記構成において、ＥＬ層における第１の電極及び金属
の酸化物に接する層が正孔輸送性の材料とアクセプター物質を含む複合材料からなる層で
ある発光装置である。

また、本発明の他の一態様は、上記構成において、補助電極がストライプ状に複数形成
されている発光装置である。

また、本発明の他の一態様は、上記発光装置を用いた照明装置である。

また、本発明の他の一態様は、可視光に対する透光性を有する基板上に、透明導電膜か
らなる第１の電極を形成し、第１の電極上にマスクを介して成膜することでパターン形成
された、金属からなる補助電極を形成し、当該補助電極を酸化することによって補助電極
の表面に補助電極を構成する金属の酸化物からなる絶縁層を形成し、第１の電極及び絶縁
層を覆ってＥＬ層を形成し、ＥＬ層上に第２の電極を形成する発光装置の作製方法である
。

また、本発明の他の一態様は、上記構成において、補助電極を酸化する工程を酸素プラ
ズマに曝すことによって行う発光装置の作製方法である。

また、本発明の他の一態様は、上記構成において、補助電極をアルカリ土類金属により
形成する発光装置の作製方法である。

また、本発明の他の一態様は、上記構成において、補助電極をアルミニウムにより形成
する発光装置の作製方法である。

また、本発明の他の一態様は、上記構成において、補助電極をスパッタ法又は蒸着法に
よって形成する発光装置の作製方法である。

本発明の一態様では、信頼性が高く、電力損失を伴わずに発光領域面内の輝度が均一化
された、安価に製造できる発光装置を提供することができる。

また、本発明の一態様は、信頼性が高く、電力損失を伴わずに発光領域面内の輝度が均
一化されたＥＬ照明装置を安価に製造することが可能な発光装置の作製方法である。

本発明の一態様である発光装置を表す図。 本発明に適用可能なＥＬ層の構成例を表す図。 本発明に適用可能なＥＬ層の構成例を表す図。 本発明の一態様である発光装置の作製方法を表す図。 本発明の一態様である照明装置を表す図。 本発明の一態様である発光装置を表す図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多く
の異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱すること
なくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従っ
て、本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。

（実施の形態１）
図１は本発明の一態様である照明装置の断面及び上面の模式図であり、図１（Ａ）は図
１（Ｂ）における（ａ）−（ｂ）断面を拡大して示したものである。なお、図はわかりや
すさのため、各要素における拡大、縮小率は一定ではなく、図における各要素の厚さ、長
さ、大きさの比率がそのまま本発明の一態様である照明装置の厚さ、長さ、大きさの比率
を表すわけではない。

図１（Ａ）の断面図の説明をする。図１（Ａ）は図１（Ｂ）の上面図における（ａ）−
（ｂ）の断面図である。基板１００は、少なくともＥＬ層１０４から発する波長の光を透
過する部材よりなる基板を用いる。具体的には、ガラス基板や石英基板、有機樹脂からな
る基板やフィルムを用いることができる。有機樹脂としては、例えばアクリル樹脂や、ポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエ
ステル樹脂、ポリアクリルニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹
脂、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエーテルスルフォン樹脂（ＰＥＳ）、ポリアミ
ド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビ
ニル樹脂等が挙げられる。基板１００はこれら基板もしくはフィルムに保護膜や補強のた
めの部材が設けられた構造体であっても良い。

基板１００上には、透明導電膜よりなる第１の電極１０１が設けられている。透明導電
膜としては、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、酸化インジウム酸化スズ合金（Ｉｎ_２Ｏ_３
−ＳｎＯ_２：ＩＴＯとも言う）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ_２Ｏ_３−ＺｎＯ）、
酸化亜鉛（ＺｎＯ）やガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いることができる。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が、ゾル−ゲル法などを応用して
作製しても構わない。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングス
テン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅
（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）または金属材料の窒化物（例えば、窒化
チタン）等を充分な透光性を有する程度に薄く形成することによって透明導電膜とし、第
１の電極１０１として用いることもできる。

なお、上述の材料は第１の電極１０１が陽極である場合に用いることが好ましい、仕事
関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）材料である。第１の電極１０１が陰極である
場合には、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）材料、具体的には元素周期表
の１族または２族に属する金属、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアル
カリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）
等のアルカリ土類金属およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉなど）、ユウロピウ
ム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金、アルミニ
ウム（Ａｌ）およびその合金等を用いることができる。これらの材料も、充分な透光性を
有する程度に薄く形成することによって透明導電膜とし、第１の電極１０１として用いる
ことが可能となる。

また、導電性高分子を用いることも可能であり、導電性高分子としては、例えば、ポリ
アニリン及びまたはその誘導体、ポリピロール及びまたはその誘導体、ポリチオフェン及
びまたはその誘導体、これらの２種以上の共重合体など、π電子共役系導電性高分子を用
いることができる。

なお、図１（Ｂ）のように、第１の電極１０１ａを形成すると同時に、電源供給用パッ
ド１０１ｂを形成しても良い。また、図１（Ｂ）において、第１の電極１０１ａは連続し
たひとつの島状に形成されている例を示したが、これは、電圧降下の抑制や発光面積の観
点で好ましい一例である。第１の電極１０１ａは目的や利便性によって、複数の島状に分
割して形成されていても良い。

第１の電極１０１上には、補助電極１０２が形成されている。補助電極１０２における
第１の電極１０１と接する部分以外の面は、当該補助電極１０２を構成する材料の絶縁性
の酸化物層１０３で覆われている。補助電極１０２の材料としては、自身は抵抗率が低く
、且つその酸化物が絶縁物もしくは抵抗率が高い、金属材料もしくは合金材料を用いるこ
とができる。このような材料としては、アルミニウムやアルカリ土類金属、そしてそれら
のいずれかを含む合金などを用いることができる。補助電極の厚さ、幅、および設置間隔
は、第１の電極１０１による電圧降下に起因する発光素子の発光輝度のばらつきを考慮し
て決定すればよい。

第１の電極１０１を構成する透明導電膜は、導電性の金属で形成された膜よりも抵抗率
が大きい材料である。また、透光性を持たせるために膜厚を薄くする場合も抵抗が高くな
る。そのため、照明用途など広い発光面積を必要とする発光装置である場合に、電圧降下
による発光領域面内の発光輝度変化の問題が発生してしまう。しかしながら、補助電極１
０２が設けられることによって電圧降下を抑制することができ、均一な発光を得ることが
できるようになる。

補助電極１０２は、フォトリソグラフィなど既存の方法により形成することが可能であ
るが、シャドウマスクを用いて成膜することでパターンを形成することが好ましい。これ
により、フォトリソグラフィやそれに伴うエッチング、洗浄などの煩雑な工程を経ること
なく補助電極１０２を形成することができ、低コスト化を図ることができる。また、絶縁
性の酸化物層１０３は補助電極１０２を形成した後、当該補助電極１０２の表面を酸化す
ることで形成する。そのため、酸化物層１０３を形成するための精密なアライメントを必
要とせず、量産時の設備投資費を削減することができる。さらに、補助電極１０２の上面
だけではなく、端部もしくは側面も絶縁性の酸化物層１０３で覆われるため、補助電極１
０２の上面からの発光だけではなく、端部もしくは側面側からの発光も抑制することがで
き、電力効率の低下を抑制することができる。その上、補助電極１０２の端部もしくは側
面が絶縁性の酸化物層１０３で覆われていることから、ＥＬ層１０４が補助電極１０２に
起因する段差を被覆することができなくても、補助電極１０２と第２の電極１０５が短絡
してしまうことを防止することができ、信頼性の向上につながる。

以上のような構成により、本実施の形態における本発明の一態様である発光装置は、第
１の電極１０１、ＥＬ層１０４及び第２の電極１０５の３層が重なる部分１１０のみにお
いて発光するため、取り出すことができない発光が少なく、電力損失の少ない、電力効率
の低下が抑制された発光装置とすることができる。

補助電極１０２ａは図１（Ｂ）のように、ストライプ状に形成されていても良いが、ジ
グザグ状、ミアンダ状、Ｓ字状、魚の骨状などシャドウマスクの形状によって様々な形状
を取りうる。また、補助電極１０２ａの形成と同時に電源供給用パッド１０２ｂ、１０２
ｃを形成しても良い。

ＥＬ層１０４は第１の電極１０１、補助電極１０２及び酸化物層１０３を覆って形成さ
れる。ＥＬ層１０４の積層構造については特に限定されず、発光層、電子輸送性の高い物
質を含む電子輸送層または正孔輸送性の高い物質を含む正孔輸送層、電子注入性の高い物
質を含む電子注入層、正孔注入性の高い物質を含む正孔注入層、バイポーラ性（電子及び
正孔の輸送性の高い物質）の物質を含むバイポーラ層など、各機能層を適宜組み合わせて
構成すればよい。これら機能層は発光層以外は必須ではなく、また、上述以外の他の機能
層を備えていても良い。なお、このような積層構造を発光ユニットとも称することもある
。

本実施の形態では、ＥＬ層１０４は、正孔注入層７０１、正孔輸送層７０２、発光層７
０３、電子輸送層７０４、電子注入層７０５を有する構成について説明する（図２参照）
。各層の構成及び材料について以下に具体的に示す。

正孔注入層７０１は、陽極に接して設けられ、正孔注入性の高い物質を含む層である。
モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガ
ン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ_２Ｐｃ）や銅フタ
ロシアニン（ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジ
フェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，
Ｎ’−ビス［４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェ
ニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族
アミン化合物、或いはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸
）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層７０１を形成することがで
きる。

また、正孔注入層７０１として、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有さ
せた複合材料を用いることもできる。なお、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質
を含有させた複合材料を用いることにより、電極の仕事関数に依らず電極を形成する材料
を選ぶことができる。つまり、陽極として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の
小さい材料も用いることができる。アクセプター性物質としては、７，７，８，８−テト
ラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ_４−ＴＣＮＱ）、ク
ロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元
素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的
には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化
タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特
に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい材
料である。

複合材料に用いる正孔輸送性の高い物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール
誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など
、種々の化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正
孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以
上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高
い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、複合材料に用いることの
できる有機化合物を具体的に列挙する。

例えば、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフ
ェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−
ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ
，Ｎ’−ビス［４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフ
ェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３
，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン
（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる。

複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、３−［Ｎ−
（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバ
ゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３
−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）
、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］
−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等を挙げることができる。

また、複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、他に、４，４’−
ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−
カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−
９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［
４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用
いることができる。

また、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ
−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−
ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，
５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９
，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１
０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラ
セン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎ
ｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）
、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセ
ン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−
テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメ
チル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１
０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニ
ル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフ
ェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、
ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等が挙げられる。ま
た、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、１×１０^−６
ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４〜４２である芳香族炭化水素を用いる
ことがより好ましい。

複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい。ビ
ニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジフェ
ニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェ
ニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。

また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェ
ニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニル
アミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（
略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス
（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）等の高分子化合物を用いることも
できる。

このような複合材料からなる層は、厚く形成しても駆動電圧の上昇がほとんど無いこと
から、発光層から発する光の取り出し効率や指向性などを制御するための光学設計を行う
際に非常に好適に用いることができる。

なお、複合材料を用いて正孔注入層７０１を形成した場合、仕事関数にかかわらず電極
材料を選択することが可能になることを上で述べた。複合材料を正孔注入層７０１として
用いると、第１の電極１０１が陽極であり酸化物層１０３が形成されていない場合、補助
電極１０２が仕事関数の小さい材料で形成されている場合であっても正孔注入層から正孔
輸送層や発光層に正孔が注入されてしまい、補助電極１０２と第２の電極との間で発光が
起こってしまう。この発光は補助電極１０２にさえぎられて取り出すことができないため
、電力効率の低下につながる。しかし、本実施の形態のように、補助電極１０２を酸化さ
せて絶縁性の酸化物層１０３を形成することによってこのような無駄な発光が起こらなく
なり、電力効率の低下を抑制することができる。このように、本実施の形態の構成は、正
孔注入層７０１に複合材料を用いた場合に、特に有用な構成であることがわかる。

正孔輸送層７０２は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質と
しては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェ
ニル（略称：ＮＰＢ）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）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオ
レン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族ア
ミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以
上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば
、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のも
のだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。

また、正孔輸送層７０２として、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）や
ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）等の高分子化合物を用いる
こともできる。

発光層７０３は、発光性の物質を含む層である。発光層７０３の種類としては、発光中
心物質を主成分とする単膜の発光層であっても、ホスト材料中に発光中心材料を分散する
いわゆるホスト−ゲスト型の発光層であってもどちらでも構わない。

用いられる発光中心材料に制限は無く、公知の蛍光又は燐光を発する材料を用いること
ができる。蛍光発光性材料としては、例えばＮ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール
−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称
：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９
−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、等の他、発光波長が４５０ｎ
ｍ以上の４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−
アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−
［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミ
ン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルペリ
レン（略称：ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニ
ル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，
Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレ
ン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン］（略称：ＤＰ
ＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル
）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−
（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル
−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’
，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，
１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ−（９，１０−ジフェ
ニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称
：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−ア
ントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢ
ＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェ
ニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１
，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−
１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−
ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ
−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフ
ェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ
’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’
−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（
２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン
−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２
−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル
）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミ
ン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス
（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン
（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−
テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン
−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：Ｄ
ＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル
−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）
エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、
２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラ
ン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［
２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−
１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イ
リデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）などが挙げられる。燐光発光性
材料としては、例えば、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ
，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ
６）、の他、発光波長が４７０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲にある、ビス［２−（４’，６’
−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（
略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス［２−（３’，５’−ビストリフルオロメチルフェニル）ピ
リジナト−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ_３ｐｐｙ
）_２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ
^２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）、発光波長
が５００ｎｍ（緑色発光）以上のトリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ
）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）_３）、ビス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）
アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ａｃａｃ））、トリス（アセチルアセ
トナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）_３（
Ｐｈｅｎ））、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナ
ート（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）_２（ａｃａｃ））、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オ
キサゾラト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｄ
ｐｏ）_２（ａｃａｃ））、ビス［２−（４’−パーフルオロフェニルフェニル）ピリジナ
ト］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）_２（ａ
ｃａｃ））、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）
アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）_２（ａｃａｃ））、ビス［２−（２’−ベン
ゾ［４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルア
セトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）_２（ａｃａｃ））、ビス（１−フェニルイソキノリナ
ト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）_２
（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）
キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）_２（ａｃａｃ））、（
アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ
）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）_２（ａｃａｃ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１
８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）、
トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユ
ーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）_３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１−（２−テ
ノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウ
ム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）_３（Ｐｈｅｎ））等が挙げられる。以上のような材
料又は他の公知の材料の中から、各々の発光素子における発光色を考慮し選択すれば良い
。

ホスト材料を用いる場合は、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ
）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）
（略称：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（
ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ_２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフ
ェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛
（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（
ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（
ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ
ｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−
ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イ
ル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（
４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２
’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイ
ミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキ
ュプロイン（略称：ＢＣＰ）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾー
ル−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）などの複素環化合物
、ＮＰＢ（またはα−ＮＰＤ）、ＴＰＤ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物が挙げられ
る。また、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体
、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には
、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９
−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−ア
ミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルア
ミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フ
ェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニ
ル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−
３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェ
ニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称
：ＰＣＡＰＢＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル
）−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、６，１２−ジメトキシ−
５，１１−ジフェニルクリセン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’
’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン
（略称：ＤＢＣ１）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ
−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、３，６−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル
−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０
−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ
（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ
（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略
称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称
：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：
ＤＰＮＳ２）、３，３’，３’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリピレン（略
称：ＴＰＢ３）などを挙げることができる。これら及び公知の物質の中から、各々が分散
する発光中心物質のエネルギーギャップ（燐光発光の場合は三重項エネルギー）より大き
なエネルギーギャップ（三重項エネルギー）を有する物質を有し、且つ各々の層が有すべ
き輸送性に合致した輸送性を示す物質を選択すればよい。

電子輸送層７０４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。例えば、トリス（８−キ
ノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）
アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）
ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ_２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニ
ルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリ
ン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシ
フェニル）ベンズオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）_２）、ビス［２−（２−ヒ
ドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）_２）などのオキサゾ
ール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属
錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１
，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−
ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ
−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニ
ル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰ
ｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。ここに述べた
物質は、主に１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よ
りも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層７０４として用いて
も構わない。

また、電子輸送層７０４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。

また、電子輸送層７０４と発光層７０３との間に電子キャリアの移動を制御する層を設
けても良い。これは上述したような電子輸送性の高い材料に、電子トラップ性の高い物質
を少量添加した層であって、電子キャリアの移動を抑制することによって、キャリアバラ
ンスを調節することが可能となる。このような構成は、発光層７０３を電子が突き抜けて
しまうことにより発生する問題（例えば素子寿命の低下）の抑制に大きな効果を発揮する
。

電子注入層７０５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（ＣａＦ_２）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれら
の化合物を用いることができる。例えば、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又はそれらの化合物を含有させたもの、例えばＡｌｑ中にマ
グネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることができる。なお、電子注入層７０５
として、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
有させたものを用いた構成は、第２の電極１０５からの電子注入が効率良く行われるため
、より好ましい構成である。

第２の電極１０５を形成する物質としては、第２の電極１０５を陰極として用いる場合
には、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、
およびこれらの混合物などを用いることができる。このような陰極材料の具体例としては
、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム
（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロ
ンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ
）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む
合金等が挙げられる。しかしながら、陰極と電子輸送層７０４との間に、電子注入層７０
５を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、ケイ素若しく
は酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を陰極として用い
ることができる。これら導電性材料は、スパッタリング法や真空蒸着法等を用いて成膜す
ることが可能である。

また、第２の電極１０５を陽極として用いる場合には、仕事関数の大きい（具体的には
４．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが
好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔ
ｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、
酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タン
グステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。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が、ゾル−ゲル法などを応用して
作製しても構わない。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）は、酸化インジウム
に対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形
成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（
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、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、ク
ロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラ
ジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。また
、上述の複合材料を陽極に接して設けることによって、仕事関数の高低にかかわらず電極
の材料を選択することができる。

なお、上述のＥＬ層１０４は第１の電極１０１と第２の電極１０５との間に少なくとも
発光層７０３を含む発光ユニットが図３のように複数積層されている構造であっても良い
。この場合、積層された第１の発光ユニット８００と第２の発光ユニット８０１との間に
は、電荷発生層８０３を設けることが好ましい。電荷発生層８０３は上述の複合材料で形
成することができる。また、電荷発生層８０３は複合材料からなる層と他の材料からなる
層との積層構造でもよい。この場合、他の材料からなる層としては、電子供与性物質と電
子輸送性の高い物質とを含む層や、透明導電膜からなる層などを用いることができる。こ
のような構成を有する発光素子は、発光ユニット間におけるエネルギーの移動や消光など
の問題が起こり難く、材料の選択の幅が広がることで高い発光効率と長い寿命とを併せ持
つ発光素子とすることが容易である。また、一方の発光ユニットで燐光発光、他方で蛍光
発光を得ることも容易である。なお、発光ユニットは、発光層、電子輸送性の高い物質を
含む電子輸送層または正孔輸送性の高い物質を含む正孔輸送層、電子注入性の高い物質を
含む電子注入層、正孔注入性の高い物質を含む正孔注入層、バイポーラ性（電子及び正孔
の輸送性の高い物質）の物質を含むバイポーラ層など、各機能層を適宜組み合わせて構成
すればよい。なお、これら機能層は発光層以外は必須ではなく、また、上述以外の他の機
能層を備えていても良い。これらの層の詳しい説明は上述したので繰り返しとなる説明を
省略する。

特に図３の構成は白色の発光を得る場合に好ましく、図１及び図２の構成と組み合わせ
ることによって高品質な発光装置、照明装置を得ることができる。

続いて、上述してきたような発光装置、照明装置を作製する方法について図４を参照し
ながら説明する。なお、材料、構成及び詳しい作製方法などに関しては上述したので、繰
り返しとなる記載は省略する。

まず、基板１００上に透明導電膜を成膜し、第１の電極１０１を形成する（図４（Ａ）
）。透明導電膜は、蒸着法、スパッタ法、湿式法など、成膜する透明導電膜の素材に応じ
て選択することができるが、シャドウマスクを用いたスパッタ法、蒸着法での成膜が簡便
で好ましい。成膜した後にパターンを形成する場合には、フォトリソグラフィ法などを用
いて行えば良い。なお、図４（ａ）のように第１の電極１０１ａを形成すると同時に電源
供給用パッド１０１ｂを形成しても良い。

続いて、第１の電極１０１上に、アルミニウム、アルカリ土類金属及びその合金などを
、蒸着法やスパッタ法などによりシャドウマスク１２０を介して成膜することによって、
補助電極１０２を形成する（図４（Ｂ））。そして、補助電極１０２の表面を酸化するこ
とによって、絶縁性の酸化物層１０３を形成する（図４（Ｃ））。補助電極の表面を酸化
する方法としては、酸素プラズマに曝す方法、オゾン水に曝す方法、酸素を含む雰囲気で
加熱する方法、酸素を含む雰囲気で加熱しつつ紫外線を照射する方法、大気中で保存する
方法、真空中で酸素を流して酸素に曝す方法などがある。特に酸素プラズマに曝す方法は
、第１の電極１０１表面のクリーニングを兼ねることができるため、好ましい構成である
。なお、補助電極１０２ａを形成すると同時に、電源供給用のパッドを形成しても良い。
電源供給用パッドは、例えば図４（ｂ）（ｃ）で示した電源供給用パッド１０２ｂ、１０
２ｃのような形状で形成すれば良い。なお、電源供給用パッド１０２ｂは第１の電極１０
１ａと重なるように配置されており電気的に接続している。また、電源供給用パッド１０
２ｃは、先に形成した電源供給用パッド１０１ｂと重なるように配置されており電気的に
接続している。

このように、補助電極１０２をシャドウマスク１２０を用いて成膜することで、フォト
リソグラフィやそれに伴うエッチング、洗浄などの煩雑な工程を経ることなく補助電極１
０２を形成することができ、低コスト化を図ることができる。また、補助電極１０２を形
成した後、当該補助電極１０２の表面を酸化することで絶縁性の酸化物層１０３を形成す
ることから、酸化物層１０３を形成するための精密なアライメントを必要とせず、量産時
の設備投資費を削減することができる。さらに、補助電極１０２の上面だけではなく、端
部もしくは側面も絶縁性の酸化物層１０３で覆われることから、補助電極１０２の上面か
らの発光だけではなく、端部もしくは側面側からの発光も抑制することができ、電力効率
の低下を抑制することができる。その上、補助電極１０２の端部もしくは側面が絶縁性の
酸化物層１０３で覆われていることから、ＥＬ層１０４が補助電極１０２に起因する段差
を被覆することができなくても、補助電極１０２と第２の電極１０５が短絡してしまうこ
とを防止することができ、信頼性の向上につなげることができる。

この後、第１の電極１０１、補助電極１０２及び酸化物層１０３を覆ってＥＬ層１０４
を成膜する（図４（Ｄ））。ＥＬ層１０４は蒸着法や湿式法など公知の方法でもって成膜
すればよい。ＥＬ層１０４は、図４（ｄ）のように第１の電極１０１ａより一回り大きく
形成することによって、このあと形成する第２の電極１０５のアライメントが多少ずれた
としても、第１の電極１０１と第２の電極１０５が短絡してしまうことを防止することが
でき、信頼性を向上させることができる。

その後、ＥＬ層１０４を覆って第２の電極１０５を形成する。第２の電極１０５は蒸着
法やスパッタ法など、公知の方法により形成すれば良い。なお、第２の電極１０５は図４
（ｅ）のような形状とし、電源供給用パッド１０１ｂ、１０２ｃと電気的に接続させるよ
うにしても良い。

最後に、第１の電極１０１、補助電極１０２（酸化物層１０３）、ＥＬ層１０４、第２
の電極１０５及び電源供給用のパッドなどが形成された基板１００（素子基板ともいう）
に、シール材を用いて封止基板を貼り付けることによって、本発明の一態様である発光装
置を得ることができる。なお、素子基板とシール材、封止基板との間にできた空間には充
填材が充填されており、当該充填材としては不活性気体（窒素やアルゴンなど）やエポキ
シ系樹脂などが用いられる。封止基板は、基板１００と同様な部材の他、セラミック基板
や金属基板など、ＥＬ層１０４から発する光の波長を透過しない基板であっても用いるこ
とができる。

図６には、図１（Ｂ）とは異なる構成の発光装置のレイアウトを表す図である。図６と
図１（Ｂ）共に、フォトリソグラフィ工程を経ずにすべてマスクを用いた成膜により作製
することができるレイアウトとなっている。マスクを用いた成膜では、成膜しない領域を
、成膜する領域によって閉じた状態にできないため、そのレイアウトにはかなりの制限が
課されるが、図１（Ｂ）及び図６のようなレイアウトを選択することによって、マスクを
用いた成膜のみで本発明の一態様である発光装置を作製することが可能となる。

図１（Ｂ）を詳しく説明する。図１（Ｂ）では基板１００上に透明導電膜により、第１
の電極１０１ａを形成する。また、同時に（同じマスクを用いて）電源供給用パッド１０
２ｃを形成する。続いて、第１の電極１０１ａ上に補助電極１０２ａをストライプ状に形
成する。なお、補助電極は上述したようにストライプ状に限らない。また、同時に（同じ
マスクを用いて）、第１の電極１０１ａに電圧を印加するための配線と電源供給用のパッ
ドを兼ねた電源供給用パッド１０２ｂを形成する。電源供給用パッド１０２ｂは第１の電
極１０１ａの電源供給用パッド側の辺を覆うように形成され、第１の電極１０１ａの当該
辺において一様に電圧が印加されるようになっている。補助電極１０２ａと電源供給用パ
ッド１０２ｂは同時に（同じマスクを用いて）形成されることから、上述したように、成
膜する領域によって成膜しない領域を閉じた状態にすることができないため、補助電極１
０２ａと電源供給用パッド１０２ｂとの間には図１（Ｂ）のように適宜隙間が設けられて
いる。なお、成膜する領域によって成膜しない領域を閉じた状態にしなければ良いため、
補助電極１０２ａを一本おきに上下それぞれの電源供給用パッド１０２ｂと接するように
設け、櫛歯が組み合わされたような形状としても良い。補助電極１０２ａと電源供給用パ
ッド１０２ｂと同時に先に形成した電源供給用パッド１０１ｂと重なって電源供給用パッ
ド１０２ｃを設けても良い。この後、ＥＬ層１０４を成膜する。ＥＬ層１０４は、第１の
電極１０１ａより大きく形成することによって、このあと形成する第２の電極１０５のア
ライメントが多少ずれたとしても、第１の電極１０１と第２の電極１０５が短絡してしま
うことを防止することができ、信頼性を向上させることができる。ＥＬ層を形成したら、
第２の電極１０５を形成する。第２の電極１０５は、凸部を電源供給用パッド１０１ｂ、
１０２ｃと重なるように形成し、電圧が供給されるようになっている。

続いて、図６を詳しく説明する。図６では基板２００上に透明導電膜により、第１の電
極２０１ａを形成する。また、陰極側電源供給用パッド２０１ｂ及び陽極側電源供給用パ
ッド２０１ｃも同時に（同じマスクを用いて）形成する。続いて、第１の電極２０１ａに
補助電極２０２ａを形成する。ここで、補助電極２０２ａはストライプ状に形成されてい
るが、図１（Ｂ）の補助電極１０２ａと同様に、ストライプ状に限らない。補助電極２０
２ａは図１（Ｂ）と異なり、第１の電極２０１ａを縦断し、さらに、陽極側電源供給用パ
ッド２０１ｃと重なるように伸長して形成する。これにより、第１の電極２０１ａは補助
電極２０２ａを介して電圧が供給されることになる。図１の構成においては、電源供給用
パッド１０２ｂにより電圧が供給されているため、電源供給用パッド１０２ｂと補助電極
１０２ａとの間には隙間があり、その隙間は透明導電膜である第１の電極１０１ａのみで
構成されるため、多少なりとも透明導電膜の抵抗の高さの影響を受けてしまう恐れがあっ
た。しかし、図６の構成では、補助電極２０２ａによって電圧が供給されることから、よ
り電圧降下の影響を受けにくくすることができる。なお、補助電極２０２ａと同時に（同
じマスクを用いて）、陽極側電源供給用パッド２０１ｃと一部重なる陽極側電源供給用パ
ッド２０２ｂ及び陰極側電源供給用パッド２０１ｂと一部重なる陰極側電源供給用パッド
２０２ｃを図６では形成する。この後、ＥＬ層２０４を少なくとも第１の電極２０１ａを
覆って成膜する。ＥＬ層２０４を形成したら、第２の電極２０５ａを形成する。第２の電
極２０５ａは第１の電極２０１ａが形成されている部分に関しては、短絡を防止するため
、ＥＬ層２０４と重なる部分に形成する。また、第２の電極２０５ａは陰極側電源供給用
パッド２０１ｂ、２０２ｃ側に伸長し、陰極側電源供給用パッド２０１ｂ、２０２ｃと重
ねて形成することで、電圧が供給される。また、陽極側電源供給用パッド２０１ｃ、２０
２ｂと補助電極２０２ａをつなぐ配線２０５ｂを、第２の電極２０５ａと同時に（同じマ
スクを用いて）形成する。これにより、透明導電膜で形成されている陽極側電源供給用パ
ッド２０１ｃによる電圧降下の影響を受けずに、陽極に電圧を供給することができる。

以上のような構成を有する発光装置、又は照明装置とすることで、第１の電極から第２
の電極まですべてをシャドウマスクを用いた成膜のみで作製することができるようになる
。フォトリソグラフィを用いた煩雑な工程を経ることなく発光装置、又は照明装置を得る
ことができ、低コスト化につながることで、より安価に発光装置、又は照明装置を製造す
ることが可能となる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様により形成された発光装置を用いた照明装置につい
て図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を用いて説明する。

図５（Ａ）は照明装置（卓上照明装置）であり、照明部７５０１、傘７５０２、可変ア
ーム７５０３、支柱７５０４、台７５０５、電源スイッチ７５０６を含む。なお、照明装
置は、本発明の一態様により形成される発光装置を照明部７５０１に用いることにより作
製される。なお、照明装置には、図５（Ａ）に示す卓上照明装置の他、天井固定型の照明
装置（天井固定型照明装置）または壁掛け型の照明装置（壁掛け型照明装置）なども含ま
れる。

なお、本発明の一態様を適用して形成される発光装置は、補助電極の段差由来の短絡が
抑制されている上、電力損失を伴わずに発光領域面内の輝度が均一化された、量産化の設
備投資費が小さい発光装置であるため、照明装置（卓上照明装置）の照明部７５０１に用
いることで、信頼性が高く、消費電力が小さく、高品質であり且つ安価な照明装置（卓上
照明装置）を提供することができる。

図５（Ｂ）は、本発明の一態様を適用して形成される発光装置を、室内照明装置に用い
た例である。本発明の一態様の発光装置は補助電極を用いていることから、大面積化に有
利であるため、天井固定型照明装置３００１に示すように大面積の照明装置に用いること
ができる。その他、壁掛け型照明装置３００２や卓上照明装置３０００として用いること
もできる。なお、本発明の一態様を適用して形成される発光装置は、補助電極の段差由来
の短絡が抑制されている上、電力損失を伴わずに発光領域面内の輝度が均一化された、量
産化の設備投資費が小さい発光装置であるため、信頼性が高く、消費電力が小さく、高品
質であり且つ安価な照明装置を提供することができる。

１００ 基板
１０１ 第１の電極
１０１ａ 第１の電極
１０１ｂ 電源供給用パッド
１０２ 補助電極
１０２ａ 補助電極
１０２ｂ 電源供給用パッド
１０２ｃ 電源供給用パッド
１０３ 酸化物層
１０４ ＥＬ層
１０５ 第２の電極
１１０ 部分
１２０ シャドウマスク
２００ 基板
２０１ａ 第１の電極
２０１ｂ 陰極側電源供給用パッド
２０１ｃ 陽極側電源供給用パッド
２０２ａ 補助電極
２０２ｂ 陽極側電源供給用パッド
２０２ｃ 陰極側電源供給用パッド
２０４ ＥＬ層
２０５ａ 第２の電極
２０５ｂ 配線
７０１ 正孔注入層
７０２ 正孔輸送層
７０３ 発光層
７０４ 電子輸送層
７０５ 電子注入層
８００ 第１の発光ユニット
８０１ 第２の発光ユニット
８０３ 電荷発生層
３０００ 卓上照明装置
３００１ 天井固定型照明装置
３００２ 壁掛け型照明装置
７５０１ 照明部
７５０２ 傘
７５０３ 可変アーム
７５０４ 支柱
７５０５ 台
７５０６ 電源スイッチ

Claims (3)

1. 基板上の、第１の電極及び第１のパッドと、
   前記第１の電極上の補助電極と、
   前記第１のパッド上の第２のパッドと、
   前記第１の電極上及び前記補助電極上のＥＬ層と、
   前記ＥＬ層上の第２の電極と、
   を有し、
   前記第１の電極は、透明導電膜を有し、
   前記第１のパッドは、透明導電膜を有し、
   前記補助電極は、金属を有し、
   前記第２のパッドは、前記金属を有し、
   前記補助電極と前記ＥＬ層との間に前記金属の酸化物を有し、
   前記第１のパッドは、前記第１の電極と面する第１の辺と、前記第１の辺と向かい合う第２の辺と、を有し、
   前記第２のパッドは、前記第２の辺を覆うように設けられていることを特徴とする発光装置。
2. 基板上の、第１の電極、第１のパッド及び第３のパッドと、
   前記第１の電極上の補助電極と、
   前記第１のパッド上の第２のパッドと、
   前記第３のパッド上の第４のパッドと、
   前記第１の電極上及び前記補助電極上のＥＬ層と、
   前記ＥＬ層上の第２の電極と、
   を有し、
   前記第１の電極は、透明導電膜を有し、
   前記第１のパッドは、透明導電膜を有し、
   前記第３のパッドは、透明導電膜を有し、
   前記補助電極は、金属を有し、
   前記第２のパッドは、前記金属を有し、
   前記第４のパッドは、前記金属を有し、
   前記補助電極と前記ＥＬ層との間に前記金属の酸化物を有し、
   前記第１のパッドは、前記第１の電極と面する第１の辺と、前記第１の辺と向かい合う第２の辺と、を有し、
   前記第２のパッドは、前記第２の辺を覆うように設けられ、
   前記第３のパッドは、前記第１の電極と面する第３の辺と、前記第３の辺と向かい合う第４の辺と、を有し、
   前記第４のパッドは、前記第４の辺を覆うように設けられていることを特徴とする発光装置。
3. 請求項２において、
   前記第２の辺は、第１の方向に沿うように設けられ、
   前記第４の辺は、第２の方向に沿うように設けられ、
   前記第２の方向は、前記第１の方向と交差することを特徴とする発光装置。

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