特開 2024-146902 発光デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024146902

(43)【公開日】2024-10-15

(54)【発明の名称】発光デバイス

(51)【国際特許分類】

   H10K 50/19 20230101AFI20241004BHJP

   H10K 71/20 20230101ALI20241004BHJP

【ＦＩ】

H10K50/19

H10K71/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024056145

(22)【出願日】2024-03-29

(31)【優先権主張番号】P 2023059114

(32)【優先日】2023-03-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000153878

【氏名又は名称】株式会社半導体エネルギー研究所

(72)【発明者】

【氏名】瀬尾 広美

(72)【発明者】

【氏名】渡部 剛吉

(72)【発明者】

【氏名】大澤 信晴

(72)【発明者】

【氏名】福崎 真也

【テーマコード（参考）】

3K107

【Ｆターム（参考）】

3K107AA01

3K107BB01

3K107BB02

3K107BB06

3K107BB07

3K107CC12

3K107CC14

3K107CC21

3K107CC35

3K107CC45

3K107DD52

3K107FF04

3K107GG13

(57)【要約】

【課題】高精細な表示装置に好適に適用可能なタンデム型発光デバイスを提供する。
【解決手段】第１の電極と、第１の電極に対向する第２の電極と、第１の電極および第２の電極の間に、第１の発光層と、第２の発光層と、を有し、第１の発光層および第２の発光層の間に、第１の層を有し、第１の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）は、第１の発光層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）と正負の符号が逆の値を示す発光デバイス。（ただし、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）は、膜の表面の電位がＶ（ｍＶ）、膜厚がｄ（ｎｍ）であるときに、Ｖ／ｄで表されるパラメータである。）
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の電極と、
前記第１の電極に対向する第２の電極と、
前記第１の電極および前記第２の電極の間に、第１の発光層と、第２の発光層と、を有し、
前記第１の発光層および前記第２の発光層の間に、第１の層を有し、
前記第１の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）は、前記第１の発光層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）と正負の符号が逆の値を示す発光デバイス。（ただし、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）は、膜の表面の電位がＶ（ｍＶ）、膜厚がｄ（ｎｍ）であるときに、Ｖ／ｄで表されるパラメータである。）

【請求項2】

基板上に形成された第１の電極と、
前記第１の電極に対向する第２の電極と、
前記第１の電極および前記第２の電極の間に、第１の発光層と、第２の発光層と、を有し、
前記第１の発光層および前記第２の発光層の間に、第１の層を有し、
前記第１の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）が負の値を示す発光デバイス。（ただし、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）は、膜の表面の電位がＶ（ｍＶ）、膜厚がｄ（ｎｍ）であるときに、Ｖ／ｄで表されるパラメータである。）

【請求項3】

第１の電極と、
前記第１の電極に対向する第２の電極と、
前記第１の電極および前記第２の電極の間に、第１の発光層と、第２の発光層と、を有し、
前記第１の発光層および前記第２の発光層の間に、電子輸送層と、第１の層と、を有し、
前記第１の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）は、前記電子輸送層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）と正負の符号が逆の値を示す発光デバイス。（ただし、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）は、膜の表面の電位がＶ（ｍＶ）、膜厚がｄ（ｎｍ）であるときに、Ｖ／ｄで表されるパラメータである。）

【請求項4】

基板上に形成された第１の電極と、
前記第１の電極に対向する第２の電極と、
前記第１の電極および前記第２の電極の間に、第１の発光層と、第２の発光層と、を有し、
前記第１の発光層および前記第２の発光層の間に、電子輸送層と、第１の層と、を有し、
前記電子輸送層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）が正の値を示し、
前記第１の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）が負の値を示す発光デバイス。（ただし、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）は、膜の表面の電位がＶ（ｍＶ）、膜厚がｄ（ｎｍ）であるときに、Ｖ／ｄで表されるパラメータである。）

【請求項5】

基板上に形成された第１の電極と、
前記第１の電極に対向する第２の電極と、
前記第１の電極および前記第２の電極の間に、第１の発光層と、電子輸送層と、中間層と、および第２の発光層と、を第１の電極側からこの順に有し、
前記中間層は、第１の電極側から第１の層と第２の層をこの順に有し、
前記電子輸送層と前記第１の層は接しており、
前記電子輸送層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）が正の値を示し、
前記第１の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）が負の値を示す発光デバイス。（ただし、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）は、膜の表面の電位がＶ（ｍＶ）、膜厚がｄ（ｎｍ）であるときに、Ｖ／ｄで表されるパラメータである。）

【請求項6】

請求項５において、
前記第２の層が、電荷を発生する層である発光デバイス。

【請求項7】

請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記第１の層は、正孔をブロックする機能を有する発光デバイス。

【請求項8】

請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記第１の層の電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００における正孔移動度が、１×１０^－８ｃｍ^２／Ｖｓ以下である発光デバイス。

【請求項9】

請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記第１の層が、ピロリジン骨格、ピペリジン骨格またはヘキサヒドロピリミドピリミジン骨格のいずれか一を有する第１の物質を含む発光デバイス。

【請求項10】

請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記第１の層が、第１の物質と第２の物質とを有し、
前記第１の物質がピロリジン骨格、ピペリジン骨格またはヘキサヒドロピリミドピリミジン骨格のいずれか一を有する有機化合物であり、
前記第２の物質が、電子輸送性を有する有機化合物である発光デバイス。

【請求項11】

請求項３乃至請求項６のいずれか一項において、
前記電子輸送層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）の値と、前記第１の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）の値が２０（ｍＶ／ｎｍ）以上異なる発光デバイス。

【請求項12】

請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記第１の層のスピン密度が１×１０^１７ｓｐｉｎｓ／ｃｍ^３以下である発光デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一態様は、発光デバイスに関する。

【0002】

なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置（例えば、タッチセンサ）、入出力装置（例えば、タッチパネル）、それらの駆動方法、またはそれらの製造方法を一例として挙げることができる。

【背景技術】

【0003】

表示装置は、様々な用途への展開がなされている。例えば、大型の表示装置の用途として、家庭用のテレビジョン装置（テレビまたはテレビジョン受信機ともいう）、デジタルサイネージ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｇｅ：電子看板）、及び、ＰＩＤ（Ｐｕｂｌｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）等が、小型の表示装置の用途として、タッチパネルを備えるスマートフォンまたはタブレット端末などの開発が進められている。

【0004】

また同時に、表示装置はその高精細化も進められている。高精細な表示装置が要求される機器としては、例えば、仮想現実（ＶＲ：Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）、拡張現実（ＡＲ：Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）、代替現実（ＳＲ：Ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）、及び、複合現実（ＭＲ：Ｍｉｘｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）向けの機器が開発されている。

【0005】

表示装置に用いられる表示素子としては、発光デバイス（発光素子ともいう）の開発が盛んに進められている。エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、以下ＥＬと記す）現象を利用した発光デバイス（ＥＬデバイス、ＥＬ素子ともいう）、特に有機化合物を主として用いた有機ＥＬデバイスは、薄型軽量化が容易である、入力信号に対し高速に応答可能である、直流定電圧電源を用いて駆動可能である等の特徴を有することから、表示装置に好適である。

【0006】

有機ＥＬデバイスを用い、より高精細な発光装置を得るために、メタルマスクを用いた蒸着法に代わって、フォトレジストなどを用いたフォトリソグラフィ法による有機層のパターニングが研究されている。フォトリソグラフィ法を用いることによって、ＥＬ層の間隔が数μｍという高精細な表示装置を得ることができる（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特表２０１８－５２１４５９号公報

【特許文献2】国際公開第２０２１／０４５１７８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

以前より有機ＥＬデバイスのＥＬ層は、水、酸素などの大気成分に曝されると初期特性や信頼性に影響が出ることが知られており、その取扱いは真空に近い雰囲気で行われることが常識であった。特に、電子注入層、またはタンデム構造を有する発光デバイスの中間層における電荷発生層には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属、もしくはこれらの化合物が用いられるが、これらの金属および化合物は水または酸素との反応性が非常に高く、ＥＬ層の表面が大気中に曝されると瞬く間に劣化してしまい、電子注入層、または電荷発生層として機能しなくなってしまう。

【0009】

しかし、上述のようにフォトリソグラフィ法により加工を行う過程においては、どうしてもＥＬ層の表面を大気中に曝す必要がある。

【0010】

ここで、電子注入層に用いることが可能な有機化合物として上記アルカリ金属またはアルカリ土類金属、もしくはこれらの化合物に代わり、１，１’－ピリジン－２，６－ジイル－ビス（１，３，４，６，７，８－ヘキサヒドロ－２Ｈ－ピリミド［１，２－ａ］ピリミジン）（略称：ｈｐｐ２Ｐｙ）が知られている。ｈｐｐ２Ｐｙは、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属またはこれらの化合物のように、大気に曝されても劣化がしにくいため、工程中に大気曝露が存在するフォトリソグラフィ法により加工を行う工程を経た発光デバイスに用いたとしても、発光デバイスの劣化が起こりにくい。

【0011】

しかし、ｈｐｐ２Ｐｙは、アルミニウムなどの金属との接触によって電子注入性が誘起されるため、金属汚染または光透過の関係上、タンデム構造を有する発光デバイスにおける中間層には使いにくかった。

【0012】

そこで本発明の一態様は、新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様は、良好な効率を有する新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の一態様は、信頼性が良好で新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様は、良好な効率および信頼性を有する新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することを目的とする。

【0013】

または、本発明の一態様は、フォトリソグラフィ工程を経て作製された新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様は、フォトリソグラフィ工程を経て作製され、且つ良好な効率を有する新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の一態様は、フォトリソグラフィ工程を経て作製された、信頼性が良好で新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様は、フォトリソグラフィ工程を経て作製され、且つ良好な発光効率および信頼性を有する新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することを目的とする。

【0014】

または、本発明の一態様は、高精細の表示装置に用いることが可能な新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様は、高精細の表示装置に用いることが可能であり、且つ良好な効率を有する新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の一態様は、高精細の表示装置に用いることが可能な、信頼性が良好で新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様は、高精細の表示装置に用いることが可能であり、且つ良好な発光効率および信頼性を有する新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することを目的とする。

【0015】

または、本発明の他の一態様では、信頼性の高い表示装置を提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様では、高精細な表示装置を提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様では、高精細且つ信頼性が良好な表示装置を提供することを目的とする。

【0016】

または、新規な有機化合物、新規な発光デバイス、新規な表示装置、新規な表示モジュール、新規な電子機器を提供することを各々目的とする。

【0017】

なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。

【課題を解決するための手段】

【0018】

本発明の一態様は、第１の電極と、第１の電極に対向する第２の電極と、第１の電極および第２の電極の間に、第１の発光層と、第２の発光層と、を有し、第１の発光層および第２の発光層の間に、第１の層を有し、第１の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）は、第１の発光層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）と正負の符号が逆の値を示す発光デバイスである。

【0019】

または、本発明の他の一態様は、基板上に形成された第１の電極と、第１の電極に対向する第２の電極と、第１の電極および第２の電極の間に、第１の発光層と、第２の発光層と、を有し、第１の発光層および第２の発光層の間に、第１の層を有し、第１の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）が負の値を示す発光デバイスである。

【0020】

または、本発明の他の一態様は、第１の電極と、第１の電極に対向する第２の電極と、第１の電極および第２の電極の間に、第１の発光層と、第２の発光層と、を有し、第１の発光層および第２の発光層の間に、電子輸送層と、第１の層と、を有し、第１の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）は、電子輸送層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）と正負の符号が逆の値を示す発光デバイスである。

【0021】

または、本発明の他の一態様は、基板上に形成された第１の電極と、第１の電極に対向する第２の電極と、第１の電極および第２の電極の間に、第１の発光層と、第２の発光層と、を有し、第１の発光層および第２の発光層の間に、電子輸送層と、第１の層と、を有し、電子輸送層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）が正の値を示し、第１の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）が負の値を示す発光デバイスである。

【0022】

または、本発明の他の一態様は、基板上に形成された第１の電極と、第１の電極に対向する第２の電極と、第１の電極および第２の電極の間に、第１の発光層と、電子輸送層と、中間層と、および第２の発光層と、を第１の電極側からこの順に有し、中間層は、第１の電極側から第１の層と第２の層をこの順に有し、電子輸送層と第１の層は接しており、電子輸送層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）が正の値を示し、第１の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）が負の値を示す発光デバイスである。

【0023】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、第２の層が、電荷を発生する層である発光デバイスである。

【0024】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、第２の層が、正孔輸送性を有する有機化合物と、正孔輸送性を有する有機化合物にアクセプタ性を示す物質を含む層である発光デバイスである。

【0025】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、第２の層に含まれる正孔輸送性を有する有機化合物にアクセプタ性を示す物質が有機化合物である発光デバイスである。

【0026】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、第１の層は、正孔をブロックする機能を有する発光デバイスである。

【0027】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、第１の層の正孔移動度は電子輸送層の正孔移動度よりも低い発光デバイスである。

【0028】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、第１の層の電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００における正孔移動度が、１×１０^－８ｃｍ^２／Ｖｓ以下である発光デバイスである。

【0029】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、第１の層の電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００における電子移動度が、１×１０^－８ｃｍ^２／Ｖｓ以上である発光デバイスである。

【0030】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、第１の層が、ピロリジン骨格、ピペリジン骨格またはヘキサヒドロピリミドピリミジン骨格のいずれか一を有する第１の物質を含む発光デバイスである。

【0031】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、第１の層が、第１の物質と第２の物質とを有し、第１の物質がピロリジン骨格、ピペリジン骨格またはヘキサヒドロピリミドピリミジン骨格のいずれか一を有する有機化合物であり、第２の物質が、電子輸送性を有する有機化合物である発光デバイスである。

【0032】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、第１の物質が、１，３，４，６，７，８－ヘキサヒドロ－２Ｈ－ピリミド［１，２－ａ］ピリミジン骨格を有する有機化合物である発光デバイスである。

【0033】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、電子輸送層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）の値と、第１の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）の値が２０（ｍＶ／ｎｍ）以上異なる発光デバイスである。

【0034】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、第１の層のスピン密度が１×１０^１７ｓｐｉｎｓ／ｃｍ^３以下である発光デバイスである。

【0035】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、第１の電極はトランジスタと電気的に接続している発光デバイスである。

【0036】

または、本発明の他の一態様は、上記の発光デバイスと、コネクタ及び集積回路のうち少なくとも一方と、を有する、表示モジュールである。

【0037】

または、本発明の他の一態様は、上記の発光デバイスと、筐体、バッテリ、カメラ、スピーカ、及びマイクのうち少なくとも一つと、を有する、電子機器である。

【0038】

なお、上記において、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）は、膜の表面の電位がＶ（ｍＶ）、膜厚がｄ（ｎｍ）であるときに、Ｖ／ｄで表されるパラメータである。

【発明の効果】

【0039】

本発明の一態様により、新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することができる。または、本発明の他の一態様により、良好な効率を有する新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することができる。または、本発明の一態様により、良好な信頼性を有する新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することができる。または、本発明の他の一態様により、信頼性および効率が良好な新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することができる。

【0040】

または、本発明の一態様により、フォトリソグラフィ工程を経て作製された新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することができる。または、本発明の他の一態様により、フォトリソグラフィ工程を経て作製され、且つ良好な効率を有する新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することができる。または、本発明の一態様により、フォトリソグラフィ工程を経て作製された、良好な信頼性を有する新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することができる。または、本発明の他の一態様により、フォトリソグラフィ工程を経て作製され、且つ良好な信頼性および発光効率を有する新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することができる。

【0041】

または、本発明の一態様により、高精細の表示装置に用いることが可能な新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することができる。または、本発明の他の一態様により、高精細の表示装置に用いることが可能であり、且つ良好な効率を有する新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することができる。または、本発明の一態様により、高精細の表示装置に用いることが可能であり、且つ良好な信頼性を有する新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することができる。または、本発明の他の一態様により、高精細の表示装置に用いることが可能であり、且つ良好な効率および信頼性を有する新規なタンデム構造を有する発光デバイスを提供することができる。

【0042】

また、本発明の一態様により、高精細で発光効率の高い表示装置を提供することができる。また、本発明の一態様により、高解像度であり且つ表示性能の良好な表示装置を提供することができる。また、本発明の一態様により、表示品質が良好であり且つ表示性能の良好な表示装置を提供することができる。また、本発明の一態様により、高精細で、発光効率および信頼性の高い表示装置を提供することができる。また、本発明の一態様により、高解像度であり且つ表示性能および信頼性の良好な表示装置を提供することができる。また、本発明の一態様により、表示品質が良好であり且つ表示性能および信頼性の良好な表示装置を提供することができる。

【0043】

または、新規な表示装置、新規な表示モジュール、新規な電子機器を提供することができる。

【0044】

なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0045】

【図1】図１（Ａ）および図１（Ｂ）は発光デバイスについて表す図である。

【図2】図２（Ａ）および図２（Ｂ）は測定用デバイスについて表す図である。

【図3】図３は素子１０の容量－電圧特性を表す図である。

【図4】図４は素子１１の容量－電圧特性を表す図である。

【図5】図５は測定用デバイスを用いて測定を行った結果について表す図である。

【図6】図６は発光デバイスについて表す図である。

【図7】図７は、発光デバイスについて表す図である。

【図8】図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、表示装置の上面図および断面図である。

【図9】図９（Ａ）乃至図９（Ｅ）は、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。

【図10】図１０（Ａ）乃至図１０（Ｄ）は、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。

【図11】図１１（Ａ）乃至図１１（Ｄ）は、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。

【図12】図１２（Ａ）乃至図１２（Ｃ）は、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。

【図13】図１３（Ａ）乃至図１３（Ｃ）は、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。

【図14】図１４（Ａ）乃至図１４（Ｃ）は、表示装置の作製方法の一例を示す断面図である。

【図15】図１５（Ａ）、及び図１５（Ｂ）は、表示モジュールの構成例を示す斜視図である。

【図16】図１６（Ａ）、及び図１６（Ｂ）は、表示装置の構成例を示す断面図である。

【図17】図１７は、表示装置の構成例を示す斜視図である。

【図18】図１８は、表示装置の構成例を示す断面図である。

【図19】図１９は、表示装置の構成例を示す断面図である。

【図20】図２０は、表示装置の構成例を示す断面図である。

【図21】図２１（Ａ）乃至図２１（Ｄ）は、電子機器の一例を示す図である。

【図22】図２２（Ａ）乃至図２２（Ｆ）は、電子機器の一例を示す図である。

【図23】図２３（Ａ）乃至図２３（Ｇ）は、電子機器の一例を示す図である。

【図24】図２４は発光デバイス１の輝度－電流密度特性を表す図である。

【図25】図２５は発光デバイス１の輝度－電圧特性を表す図である。

【図26】図２６は発光デバイス１の電流効率－輝度特性を表す図である。

【図27】図２７は発光デバイス１の電流密度－電圧特性を表す図である。

【図28】図２８は発光デバイス１の電界発光スペクトルを表す図である。

【図29】図２９は発光デバイス１の電流密度５０ｍＡ／ｃｍ^２における定電流駆動時の駆動時間に対する輝度の変化を表す図である。

【図30】図３０は測定用デバイスの容量－電圧特性を表す図である。

【図31】図３１は発光デバイス２の輝度－電流密度特性を表す図である。

【図32】図３２は発光デバイス２の電流効率－輝度特性を表す図である。

【図33】図３３は発光デバイス２の輝度－電圧特性を表す図である。

【図34】図３４は発光デバイス２の電流密度－電圧特性を表す図である。

【図35】図３５は発光デバイス２の電界発光スペクトルを表す図である。

【図36】図３６は発光デバイス２の電流密度５０ｍＡ／ｃｍ^２における定電流駆動時の駆動時間に対する輝度の変化を表す図である。

【図37】図３７（Ａ）及び図３７（Ｂ）は測定用デバイスＬ２１および測定用デバイスＬ２２の容量－電圧特性を表す図である。

【図38】図３８は測定用デバイス３の容量－電圧特性を表す図である。

【発明を実施するための形態】

【0046】

実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

【0047】

なお、本明細書等において、メタルマスク、またはＦＭＭ（ファインメタルマスク、高精細なメタルマスク）を用いて作製されるデバイスをＭＭ（メタルマスク）構造のデバイスと呼称する場合がある。また、本明細書等において、メタルマスク、またはＦＭＭを用いることなく作製されるデバイスをＭＭＬ（メタルマスクレス）構造のデバイスと呼称する場合がある。

【0048】

（実施の形態１）
タンデム型の有機ＥＬデバイスには、電極間に各々発光層を有する複数の発光ユニットと、当該発光ユニットに挟まれた中間層が設けられており、この中間層には電荷発生層（Ｃｈａｒｇｅ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＣＧＬ）が含まれている。

【0049】

ＣＧＬとは、電圧が印加されることによって、電荷分離により電子と正孔が生成する層のことである。ＣＧＬとしては、正孔輸送性を有する材料と当該正孔輸送性を有する材料にアクセプタ性を有する材料を積層または混合した層（Ｐ型ＣＧＬ）、および電子輸送性を有する材料と当該電子輸送性を有する材料にドナー性を有する材料を積層または混合した層（Ｎ型ＣＧＬ）が用いられることが一般的である。

【0050】

また、中間層は、Ｐ型ＣＧＬとＮ型ＣＧＬの両方を備え、Ｐ型ＣＧＬを陰極側、Ｎ型ＣＧＬを陽極側に設ける構成を有することが、正孔または電子を各発光ユニットに注入しやすくなり、駆動電圧が低下するため好ましい。これは、Ｐ型ＣＧＬで発生した正孔がＰ型ＣＧＬの有する正孔輸送性を有する材料を介して中間層の陰極側の表面に接する発光ユニットへ注入され、Ｎ型ＣＧＬで発生した電子がＮ型ＣＧＬの有する電子輸送性を有する材料を介して中間層の陽極側の表面に接する発光ユニットへ注入されることで、キャリアの注入障壁を低くできるためである。

【0051】

なお、Ｎ型ＣＧＬはドナー性を有する材料の単膜であっても構わない。この際当該ドナー性を有する材料は、陽極側の発光ユニットにおける電子輸送性を有する材料との間で電荷分離するため、電荷分離した時点で電子は発光ユニットに注入されているとみなすことができる。また同様に、Ｐ型ＣＧＬはアクセプタ性を有する材料の単膜であっても構わない。この際当該アクセプタ性を有する材料は、陰極側の発光ユニットにおける正孔輸送性を有する材料との間で電荷分離するため、電荷分離した時点で正孔は発光ユニットに注入されているとみなすことができる。

【0052】

ここで、有機半導体膜を所定の形状に形成する方法の一つとして、メタルマスクを用いた真空蒸着法（マスク蒸着）が広く用いられている。しかし、高密度化、高精細化が進む昨今、マスク蒸着は、合わせ精度の問題、基板との配置間隔の問題に代表される種々の理由により、これ以上の高精細化は限界に近付いている。そのため、フォトリソグラフィ法を用いて有機半導体膜の形状を加工することで、より緻密なパターンを有する有機半導体デバイスの実現が期待されている。さらに、フォトリソグラフィ法はマスク蒸着に比べて大面積化も容易であることから、フォトリソグラフィ法を用いた有機半導体膜の加工に関する研究が進められている。

【0053】

しかし、上述のようなフォトリソグラフィ法による加工を行う過程においては、どうしても加工する有機化合物層（具体的にはＥＬ層など）の表面を大気中に曝す必要がある。

【0054】

以前より有機ＥＬデバイスにおけるＥＬ層は、水、酸素などの大気成分に曝されると初期特性または信頼性に影響が出ることが知られており、その取扱いは真空に近い雰囲気で行われることが常識であった。

【0055】

特に、発光デバイスの電子注入層、およびタンデム構造の発光デバイスに用いられる中間層におけるＮ型ＣＧＬには、アルカリ金属またはアルカリ土類金属、もしくはこれらの化合物（以下Ｌｉ化合物などともいう）が用いられることが多いため、水、酸素などの大気成分に曝された際の影響が著しい。これらＬｉ化合物などは、水または酸素との反応性が高く、直接大気に触れた際にはもちろんのこと、直接でなくともそれらが含まれるＥＬ層の表面が大気中に曝されるだけで瞬く間に劣化してしまい、電子注入層およびＮ型ＣＧＬとして機能しなくなってしまうことがその原因である。

【0056】

上述のように、フォトリソグラフィ法による加工を行う過程においては、どうしてもＥＬ層の表面を大気に曝す必要がある。このため、Ｌｉ化合物などを用いた電子注入層およびＮ型ＣＧＬの電子注入性は、フォトリソグラフィ工程を経ることで大きく減少してしまう。電子注入層はフォトリソグラフィ法による加工を行った後に形成することが可能であるためこの特性劣化を回避可能であるが、タンデム型の発光デバイスの場合、中間層の陰極側に位置する発光層をフォトリソグラフィ法で加工しようとすると中間層は必ず加工に曝されることになる。このことから、Ｌｉ化合物などを用いた（すなわちＮ型ＣＧＬが形成された）中間層を使用したタンデム型の発光デバイスは、フォトリソグラフィ法による加工を行うことが難しかった。

【0057】

なお、Ｎ型ＣＧＬとＰ型ＣＧＬはどちらも電荷を発生することから、中間層にフォトリソグラフィ工程によって劣化が懸念されるＮ型ＣＧＬを設けず、Ｐ型ＣＧＬのみで電荷を発生させる構成の中間層を用いることも想定できる。しかしこの場合、Ｐ型ＣＧＬで発生した電子が中間層の陽極側の表面に接する発光ユニットに注入されにくいことから、駆動電圧の大幅な上昇を招いてしまう。これは、Ｐ型ＣＧＬのアクセプタ性を有する材料の最低空軌道（Ｌｏｗｅｓｔ Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ：ＬＵＭＯ）準位と、陽極側の発光ユニットにおける電子輸送層を構成する電子輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位との差が大きいことが原因である。

【0058】

このように、タンデム型の発光デバイスのフォトリソグラフィによる加工は、Ｎ型ＣＧＬを用いるとフォトリソグラフィ法によって加工を行った際に当該Ｎ型ＣＧＬが劣化し駆動電圧が上昇してしまうが、中間層にＮ型ＣＧＬを用いないとＬＵＭＯ準位の差によって駆動電圧が上昇してしまうというジレンマを抱えている。

【0059】

ここで、本発明者らは、陽極を先に形成する、いわゆる順積みのタンデム型発光デバイスの場合、中間層におけるＮ型ＣＧＬの代わりに巨大表面電位（Ｇｉａｎｔ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ：ＧＳＰ）の傾きが負となる層を形成することによって、Ｎ型ＣＧＬを用いずとも駆動電圧の上昇が抑制されたタンデム型の発光デバイスを得ることができることを見出した。

【0060】

ＧＳＰは蒸着膜の永久双極子モーメントの配向が膜厚方向に偏ることにより生じる自発分極（Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ：ＳＯＰ）により発生する現象である。

【0061】

このようなＧＳＰを発現する蒸着膜の表面電位は、膜厚の増加に伴って飽和することなく一定の割合で変化する。例えば、トリス（８－キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ_３）の蒸着膜は、５６０ｎｍの膜厚での表面電位が約２８Ｖにもなる。この電界強度は５×１０^５Ｖ／ｃｍにも達し、これは一般的な有機薄膜デバイスの駆動中の電界強度と同程度の大きさである。

【0062】

ＧＳＰの傾き（ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ）とは、ＧＳＰが膜厚に比例して変化する膜において、当該膜表面の電位がＶ（ｍＶ）、膜厚がｄ（ｎｍ）であるときに、Ｖ／ｄ（ｍＶ／ｎｍ）で表されるパラメータである。なお、膜厚の増加に伴って表面電位が増加する場合は正のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ、膜厚の増加に伴って表面電位が減少する場合は負のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅとなり、上記Ａｌｑ_３は正のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを有する材料ということができる。なお、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅが負となる層（以下負となる層ともいう）では基板側が高電位、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅが正となる層（以下正となる層ともいう）では基板側が低電位となる。

【0063】

このＧＳＰは、前述のように、永久双極子モーメントの配向が膜厚方向に偏ることにより生じるＳＯＰにより発生する現象である。すなわち、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅが負となる層では、蒸着開始面側（基板側）に正の、蒸着終了面側（第２の電極側）に負の分極電荷が誘起され、同様にＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅが正となる層では、蒸着開始面側（基板側）に負の、蒸着終了面側（第２の電極側）に正の分極電荷が誘起されているとみなすことができ、これらがＧＳＰの起源となっている。

【0064】

電子または正孔のＥＬ層への注入電圧は、積層構造を有する有機半導体デバイスにおいては、当該分極電荷にも大きく影響される。本発明の一態様では、この分極電荷および、分極電荷に由来する積層膜における界面電荷を利用してタンデム型発光デバイスの駆動電圧の低減を実現するものである。

【0065】

通常、ほとんどの有機化合物は正のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを有することから、例えば、第２の層上に接して第１の層を成膜する場合、第１の層と第２の層とのＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅの符号は同じ正の符号となる。この場合、第１の層における分極電荷は、第１の層の下地となる第２の層の分極電荷と相殺され、残った電荷のみが界面電荷（固定電荷）となる。そのため、異なる２層の界面に存在する界面電荷の密度は、分極電荷の密度よりも低くなる。

【0066】

一方、本発明の一態様の発光デバイスでは、図１のように、Ｎ型ＣＧＬの代わりにＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅが負となる第１の層２１を形成する。下地となる第２の層２２は一般的なＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅが正となる層を用いることができる。負のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを有する第１の層２１は、上述のように第１の層２１の基板１０００側の界面近傍に正の分極電荷が誘起され、反対側の界面近傍に負の分極電荷が誘起される。また正のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを有する第２の層２２は、基板１０００側の界面近傍に負の分極電荷、反対側の界面近傍に正の分極電荷が誘起されることから、第２の層２２の第１の層２１側の界面には正の分極電荷が現れる。

【0067】

このため、本発明の一態様の発光デバイスでは、第１の層２１の基板１０００側の界面近傍における分極電荷は相殺されず、そのまま界面電荷５０となる。さらに、第２の層２２における第１の層２１側の界面近傍の正の分極電荷もまた界面電荷５０となる。すなわち、Ｎ型ＣＧＬの代わりにＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅが負となる第１の層２１を形成すると、第１の層２１とその下地となる第２の層２２の界面近傍に正の固定電荷が高い電荷密度で存在することになる。

【0068】

本発明の一態様の発光デバイスでは、この第１の層２１と第２の層２２との界面付近における密度の高い正の界面電荷５０による影響で、Ｐ型ＣＧＬ２０で発生した電子を容易に第１の層２１に注入することができるようになる。この結果、中間層５１３にＮ型ＣＧＬを用いなくとも駆動電圧の大幅な上昇無くＰ型ＣＧＬ２０で発生した電子を陽極１０１側の第１の発光ユニット５０１に注入することが可能となり、Ｎ型ＣＧＬを用いなくとも駆動電圧の上昇が抑制されたタンデム型の発光デバイスを得ることができる。

【0069】

なお、本発明の一態様の発光デバイスでは、中間層５１３にＮ型ＣＧＬを用いないことから、劣化のしやすいＬｉ化合物などを用いていないため、フォトリソグラフィ法を経ても駆動電圧の上昇などの特性劣化が起きず、良好な特性を維持したタンデム型の発光デバイスを得ることが可能となる。

【0070】

以上のように、Ｎ型ＣＧＬの代わりにＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅが負となる第１の層２１を形成したタンデム型の発光デバイスは、フォトリソグラフィ法を経ても駆動電圧の上昇などの特性劣化が抑制され、良好な特性を維持したタンデム型の発光デバイスとすることができる。なお、図１において、１０２は陰極、５０２は第２の発光ユニット、１１３＿１は第１の発光ユニット５０１の発光層、１１３＿２は、第２の発光ユニット５０２の発光層、１１４＿１は第１の発光ユニット５０１の電子輸送層である。

【0071】

ここで、有機化合物のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを求める方法について説明する。

【0072】

ＧＳＰは前述のように蒸着膜の永久双極子モーメントの配向が膜厚方向に偏ることにより生じるＳＯＰによる現象である。ＧＳＰが膜厚に比例して変化する変化量をＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ（ｍＶ／ｎｍ）と呼ぶ。代表的にはケルビンプローブ測定により測定された蒸着膜の表面電位を膜厚方向にプロットしたときの傾きとして現れることが知られているが、この方法により測定を行う場合、下地膜および測定環境の影響を考慮する必要がある。一方、２つの異なるＳＯＰを持つ膜が積層されている場合は、その界面に蓄積する界面電荷密度（ｍＣ／ｍ^２）と一方の膜のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅから、他方の膜のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを見積もることができる。界面電荷密度は、当該積層された２つの異なる膜のどちらか一方の膜に電荷を蓄積させるような素子構造を用いて、ＣＶ測定（ＩＳ測定）を行うことにより得ることができる。

【0073】

異なるＳＯＰを持つ膜（薄膜１および薄膜２。ただし薄膜１が陽極側、薄膜２が陰極側に位置する。）を積層させ電流を流す際、キャリアが電子である場合には下式が成り立つ。

【0074】

【数1】

【0075】

【数2】

【0076】

式（１）においてσ_ｉｆ＿ｅは界面電荷密度、Ｖ_ｉは電子注入電圧、Ｖ_ｂｉは閾値電圧、ｄ_１は薄膜１の膜厚、ε_１は薄膜１の誘電率である。Ｖ_ｉ、Ｖ_ｂｉはデバイスの容量－電圧特性から見積もることができる。また、誘電率は常光屈折率ｎ_ｏ（６３３ｎｍ）の二乗を用いることができる。このように、容量－電圧特性から見積もったＶ_ｉ、Ｖ_ｂｉと、屈折率より算出した薄膜１の誘電率ε_１、および薄膜１の膜厚ｄ_１より、式（１）を用いて界面電荷密度σ_ｉｆ＿ｅを求めることができる。

【0077】

続いて、式（２）において、Ｐ_１およびＰ_２は薄膜１および薄膜２のＳＯＰ、ε_２は薄膜２の誘電率、ｄ_２は薄膜２の膜厚である。ここで、上記式（１）より界面電荷密度σ_ｉｆ＿ｅを求めることができるため、薄膜１としてＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅが既知の物質を用いることで、薄膜２のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを見積もることができる。

【0078】

そこで、薄膜１としてＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅが（４８（ｍＶ／ｎｍ））と既知であるＡｌｑ_３を用い、測定用の素子として素子１０と素子１１を作製し、素子１０ではＮＢＰｈｅｎ、素子１１ではｍＰＰｈｅｎ２ＰのＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを求めた例を以下に示す。

【0079】

素子１０および素子１１のデバイス構造は下表および図２（Ａ）のとおりである。なお、陽極７０１は基板７００上に形成され、正孔注入層７０２、第１の電子輸送層７０３、第２の電子輸送層７０４、電子注入層７０５および陰極７０６は、陽極７０１（基板７００）側から順に真空蒸着法により形成した。素子１０および素子１１形成時、基板温度は室温、成膜レートは０．２ｎｍ／ｓから０．４ｎｍ／ｓとし、一つの層を形成する間は蒸着を止めることなく成膜を行った。素子１０および素子１１においては、第１の電子輸送層７０３が薄膜１、第２の電子輸送層７０４が薄膜２に相当する。

【0080】

また、素子１０および素子１１の容量－電圧特性を図３および図４に示す。

【0081】

【表1】

【0082】

表２に、各材料の常光屈折率ｎ_ｏ、図３、図４より求めた素子１０（ＮＢＰｈｅｎ）および素子１１（ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ）の電子注入電圧Ｖ_ｉ、閾値電圧Ｖ_ｂｉ、式（１）より求めた界面電荷密度σ_ｉｆ＿ｅ、式（２）より求めたＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを示す。

【0083】

【表2】

【0084】

このように、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅが既知であるＡｌｑ_３と、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを求めたい有機化合物を積層したデバイスを作製し、容量－電圧特性を測定することで、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを見積もることができる。

【0085】

なお、以上の説明では、キャリアが電子である電子輸送層に用いる有機化合物のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを算出する方法を説明したが、キャリアが正孔である場合、有機化合物のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを用いる際には、図２（Ｂ）に示したような測定用素子を用い、下記式（３）および式（４）を用いて、同様に算出することができる。図２（Ｂ）に示した測定用素子において、陽極８０１は基板８００上に形成され、正孔注入層８０２、第１の正孔輸送層８０３、第２の正孔輸送層８０４、電子注入層８０５および陰極８０６は、陽極８０１（基板８００）側から順に真空蒸着法により形成する。なお、下記式（３）および式（４）において、σ_ｉｆ＿ｈは界面電荷密度である。

【0086】

【数3】

【0087】

【数4】

【0088】

なお、「層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ」は、当該層を構成する材料の膜のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅとして算出できる。また、薄膜１または薄膜２に複数の有機化合物が含まれる場合、主として含まれる（例えば最も多く含まれる）有機化合物のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを「当該層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ」とみなすこともできる。あるいは、薄膜１または薄膜２に複数の有機化合物が含まれる場合、各々の有機化合物のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅと含有率を算出し、その加重平均（ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ＿ａｖｅ）を、層を構成する有機化合物のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅと定義しても良い。

【0089】

以上のようにＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅは求めることが可能である。

【0090】

蒸着膜が負のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを有する層となる物質としては、トリス（７－プロピル－８－ヒドロキシキノリナート）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌ（７－Ｐｒｑ）_３）、トリス（２－フェニルピリジナト－Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）_３］）、２，２－ビス［４－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）フェニル］ヘキサフルオロプロパン（略称：６Ｆ－２ＴＲＺ）、２，２－ビス［（４－ジフェニルアミノ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン（略称：６Ｆ－２ＴＰＡ）、２，２－ビス［９Ｈ－カルバゾール－９－（４－フェニル）］ヘキサフルオロプロパン（略称：６Ｆ－２Ｃｚ）、１－（９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－イル）－１，３，４，６，７，８－ヘキサヒドロ－２Ｈ－ピリミド［１，２－ａ］ピリミジン（略称：２ｈｐｐＳＦ）などを挙げることができる。第１の層は、上述のような物質を第１の物質として含むことが好ましい。

【0091】

また、第１の層は、第１の物質とその他の物質が混合した層であっても構わない。

【0092】

本発明の一態様では、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅが負となる第１の層の正孔移動度が下地となる第２の層の正孔移動度よりも低い場合、好ましくは第１の層の電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００における正孔移動度が、１×１０^－８ｃｍ^２／Ｖｓ以下である場合、さらに好ましくは、第１の層が正孔をブロックする機能を有する場合、第１の層と第２の層の界面近傍に、陽極から流れてきた正孔が蓄積され、さらにＰ型ＣＧＬから第１の層への電子の注入を容易とすることができるため好ましい。

【0093】

この際、第１の層は、酸解離定数ｐＫａ８以上の塩基性の高い材料を含むことで、正孔移動度を低下させることができる、または正孔をブロックすることができる。そのため、第１の層は、酸解離定数ｐＫａ８以上の塩基性の高い材料を含むことが好ましい。すなわち、第１の層は、第１の物質と酸解離定数ｐＫａ８以上の塩基性の高い材料とを含むことが好ましい。なお、酸解離定数ｐＫａ８以上の塩基性の高い材料の蒸着膜のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅが負となる場合、当該酸解離定数ｐＫａ８以上の塩基性の高い材料は第１の物質であるとも言うことができるため、当該酸解離定数ｐＫａ８以上の塩基性の高い材料が含まれることで、第１の層は、第１の物質と酸解離定数ｐＫａ８以上の塩基性の高い材料の両方を含んでいるとみなすことができる。

【0094】

第１の層が酸解離定数ｐＫａ８以上の塩基性の高い材料を含むことによって、第１の層は正孔をブロックし、効率的に第２の層との界面付近に正孔を蓄積することが可能となることから、さらに駆動電圧の低いタンデム型の発光デバイスを得ることができる。

【0095】

酸解離定数ｐＫａが大きい材料が正孔をブロックするのは、酸解離定数ｐＫａが大きい材料は大きなダイポールモーメントを有することに由来する。このダイポールモーメントが正孔と相互に作用することにより、酸解離定数ｐＫａが大きい材料を含む第１の層は正孔をブロックすることができる。

【0096】

また、酸解離定数ｐＫａが大きい塩基性の高い材料は求核性が高いことも、第１の層における正孔輸送性を大きく低減できる理由の一つである。求核性が高い材料は、正孔を受け取ってカチオンラジカルになった分子と反応し、新たな分子または中間状態を生成する場合がある。この反応により正孔が消費され、第１の層における正孔輸送性を大きく低減する場合もある。

【0097】

なお、上記酸解離定数ｐＫａが８以上の塩基性の高い材料は、塩基性骨格を有する有機化合物であって、当該塩基性骨格の酸解離定数ｐＫａが１０以上の有機化合物であることが好ましい。また、当該塩基性骨格の酸解離定数ｐＫａが１２以上の有機化合物であることがより好ましい。

【0098】

なお、上記塩基性骨格の酸解離定数ｐＫａには、当該骨格の一部を水素で置換した有機化合物の値を用いることができる。また、塩基性骨格を有する有機化合物の酸性度の指標として、当該塩基性骨格の酸解離定数ｐＫａを用いることができる。また、複数の塩基性骨格を有する有機化合物は、酸解離定数ｐＫａの最も高い塩基性骨格の酸解離定数ｐＫａを当該有機化合物の酸性度の指標として用いることができる。酸解離定数ｐＫａは水を溶媒として採用し、測定した値を採用する事が好ましい。

【0099】

または、有機化合物の酸解離定数ｐＫａは、以下のような計算によって求めてもよい。

【0100】

まず、計算モデルとなる各分子における分子構造の初期構造は、第一原理計算から得られた最安定構造（一重項基底状態）とする。

【0101】

上記第一原理計算としては、シュレディンガー社製量子化学計算ソフトウェアのＪａｇｕａｒを使用し、一重項基底状態における最安定構造を密度汎関数法（ＤＦＴ）で計算する。基底関数としては６－３１Ｇ＊＊を用い、汎関数はＢ３ＬＹＰ－Ｄ３を用いた。量子化学計算を行う構造は、シュレディンガー社製Ｍａｅｓｔｒｏ ＧＵＩを用い、Ｍｉｘｅｄ ｔｏｒｓｉｏｎａｌ／Ｌｏｗ－ｍｏｄｅ ｓａｍｐｌｉｎｇにて立体配座解析を行い、サンプリングを行う。

【0102】

ｐＫａ計算では各分子の１つ以上の原子を塩基性サイトとして指定し、プロトン化した分子の水中での安定構造探索のためＭａｃｒｏ Ｍｏｄｅｌを使用し、ＯＰＬＳ２００５力場を用いた配座探索を行い、最も低エネルギーの配座異性体を使用する。ＪａｇｕａｒのｐＫａ計算モジュールを使用し、Ｂ３ＬＹＰ／６－３１Ｇ＊で構造最適化した後、ｃｃ－ｐＶＴＺ（＋）で一点計算し、官能基に対する経験的補正を用いてｐＫａ値を算出することができる。なお、１つ以上の原子を塩基性サイトとして指定している分子では、得られた結果のうち最も大きい値をｐＫａ値として採用する。

【0103】

塩基性の高い材料としては、ピロリジン骨格、ピペリジン骨格またはヘキサヒドロピリミドピリミジン骨格を有する有機化合物が好ましい。また、グアニジン骨格を有する有機化合物が好ましい。具体的には、下記構造式（１２０）乃至（１２３）で表される塩基性骨格を有する有機化合物を例として挙げることができる。

【0104】

【化1】

【0105】

また、上記酸解離定数ｐＫａが８以上の有機化合物は、具体的には、環を構成する原子に２以上の窒素を有するビシクロ環構造と、環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環または環を構成する炭素が６乃至３０の芳香族炭化水素環と、を有する有機化合物、より具体的には、１，３，４，６，７，８－ヘキサヒドロ－２Ｈ－ピリミド［１，２－ａ］ピリミジン骨格と、環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環または環を構成する炭素が６乃至３０の芳香族炭化水素環と、を有する有機化合物であることが好ましい。なお、環を構成する原子に２以上の窒素を有するビシクロ環構造と、環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環と、を有する有機化合物、より具体的には、１，３，４，６，７，８－ヘキサヒドロ－２Ｈ－ピリミド［１，２－ａ］ピリミジン骨格と、環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環と、を有する有機化合物がより好ましい。

【0106】

また、さらに具体的には、下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物であることが好ましい。

【0107】

【化2】

【0108】

ただし、上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物において、Ｘは下記一般式（Ｇ１－１）で表される基、Ｙは下記一般式（Ｇ１－２）で表される基である。また、Ｒ^１およびＲ^２はそれぞれ独立に水素または重水素を表し、ｈは１乃至６の整数を表し、Ａｒは置換または無置換の環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環または置換または無置換の環を構成する炭素が６乃至３０の芳香族炭化水素環を表す。なお、Ａｒは置換もしくは無置換の環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環が好ましい。

【0109】

【化3】

【0110】

ただし、上記一般式（Ｇ１－１）および（Ｇ１－２）において、Ｒ^３乃至Ｒ^６はそれぞれ独立に水素または重水素を表し、ｍは０乃至４の整数を表し、ｎは１乃至５の整数を表し、且つｍ＋１≧ｎ（ｍ＋１はｎ以上）である。なお、ｍまたはｎが２以上の場合、複数となるＲ^３乃至Ｒ^６はそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。

【0111】

また、上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物は、下記一般式（Ｇ２－１）乃至（Ｇ２－６）のいずれか一であることが好ましい。

【0112】

【化4】

【0113】

ただし、Ｒ^１１乃至Ｒ^２６はそれぞれ独立に水素または重水素を表し、ｈは１乃至６の整数を表し、Ａｒは置換または無置換の環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環または置換または無置換の環を構成する炭素が６乃至３０の芳香族炭化水素環である。なお、Ａｒは置換もしくは無置換の環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環が好ましい。

【0114】

なお、上記一般式（Ｇ１）および一般式（Ｇ２－１）乃至（Ｇ２－６）において、Ａｒで表される置換または無置換の環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環または置換または無置換の環を構成する炭素が６乃至３０の芳香族炭化水素環としては、具体的には、ピリジン環、ビピリジン環、ピリミジン環、ビピリミジン環、ピラジン環、ビピラジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、ベンゾキノリン環、フェナントロリン環、キノキサリン環、ベンゾキノキサリン環、ジベンゾキノキサリン環、アゾフルオレン環、ジアゾフルオレン環、カルバゾール環、ベンゾカルバゾ－ル環、ジベンゾカルバゾ－ル環、ジベンゾフラン環、ベンゾナフトフラン環、ジナフトフラン環、ジベンゾチオフェン環、ベンゾナフトチオフェン環、ジナフトチオフェン環、ベンゾフロピリジン環、ベンゾフロピリミジン環、ベンゾチオピリジン環、ベンゾチオピリミジン環、ナフトフロピリジン環、ナフトフロピリミジン環、ナフトチオピリジン環、ナフトチオピリミジン環、アクリジン環、キサンテン環、フェノチアジン環、フェノキサジン環、フェナジン環、トリアゾ－ル環、オキサゾ－ル環、オキサジアゾール環、チアゾ－ル環、チアジアゾ－ル環、イミダゾ－ル環、ベンゾイミダゾール環、ピラゾ－ル環、ピロ－ル環などを挙げることができる。また、上記一般式（Ｇ１）および一般式（Ｇ２－１）乃至（Ｇ２－６）において、Ａｒで表される置換または無置換の環を構成する炭素が６乃至３０の複素芳香族炭化水素環としては、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、ジメチルフルオレン環、ジフェニルフルオレン環、スピロフルオレン環、アントラセン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ピレン環、テトラセン環、クリセン環、ベンゾ［ａ］アントラセン環などを挙げることができる。また、中でも、下記構造式（Ａｒ－１）乃至（Ａｒ－２７）のいずれか一であることが好ましい。

【0115】

【化5】

【0116】

なお、上記Ａｒが環を構成する原子として窒素を含み、当該Ａｒは、当該窒素または当該窒素に隣接する炭素の結合手によって上記一般式（Ｇ１）におけるカッコ内の骨格に結合することが好ましい。

【0117】

上記一般式（Ｇ１）および一般式（Ｇ２－１）乃至（Ｇ２－６）で表される有機化合物としては、具体的には、１，１’－（９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２，７－ジイル）ビス（１，３，４，６，７，８－ヘキサヒドロ－２Ｈ－ピリミド［１，２－ａ］ピリミジン）（略称：２，７ｈｐｐ２ＳＦ）（構造式１０８）、および１－（９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－イル）－１，３，４，６，７，８－ヘキサヒドロ－２Ｈ－ピリミド［１，２－ａ］ピリミジン（略称：２ｈｐｐＳＦ）（構造式１０９）など、下記構造式（１０１）～（１１７）で表される有機化合物を例として挙げることができる。

【0118】

【化6】

【0119】

このような有機化合物は、安定であることの他に、アルカリ金属またはアルカリ土類金属、もしくはこれらの化合物と異なり製造ラインの金属汚染に関するおそれが少ないこと、蒸着が容易であることなどから、フォトリソグラフィ工程を使用して作製される発光デバイスに特に好適に用いることができる。もちろん、フォトリソグラフィを用いない工程で作製される発光デバイスにも好適である。

【0120】

なお、ｐＫａ８以上の強塩基性を有する材料は、注入された電子とブロックした正孔がｐＫａ８以上の強塩基性を有する材料上で再結合するのを抑制する観点から、電子輸送性の骨格を有さないことが好ましい。

【0121】

また、中でも、２ｈｐｐＳＦは、負のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを有し、且つｐＫａ８以上の強塩基性を有する材料であることから、これは第１の物質であるともいえる。２ｈｐｐＳＦを用いることで、一材料で負のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを有する層を得られ、同時にホールをブロックすることが可能となることから駆動電圧の低い発光デバイスを提供できるため好ましい。

【0122】

ある材料よりなる層が正孔をブロックするかどうかは、正孔のみを流す電子デバイス（以下ホールオンリーデバイスと称する）を作製し、電流密度と電圧との関係を測定することで判断することが可能である。例えば、表３で示したようなホールオンリーデバイスにおいて対象の層を挟んだ場合に、著しく電流密度が小さい結果が得られた場合、当該対象の層を正孔をブロックする層と判断できる。具体的には、表３で表される測定用デバイスを測定した際、印加電圧１０Ｖで電流密度が０．０１ｍＡ／ｃｍ^２以下の結果が得られた場合の層３は、正孔をブロックする層とみなすことができる。

【0123】

【表3】

【0124】

なお、表３中、ＩＴＳＯは酸化ケイ素を含むインジウム錫酸化物、ＰＣＢＢｉＦはＮ－（ビフェニル－４－イル）－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン、ＯＣＨＤ－００３は分子量６７２でフッ素を含む電子アクセプタ材料を表している。

【0125】

このようなデバイスを用いて、層３を形成しないときの電流密度と電圧との関係と、対象の層を層３に１０ｎｍ形成した場合の電流密度と電圧との関係とを比較するとよい。層３に１０ｎｍの対象となる層を挟んで測定を行った場合、１０Ｖで電流密度が０．０１ｍＡ／ｃｍ^２以下となる層が正孔をブロックする層とみなすことができる。

【0126】

図５に、このようなデバイスを用いて測定を行った結果を示す。図５は、上記測定用のホールオンリーデバイスの層３に、Ｎ－（ビフェニル－４－イル）－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）単独膜、９－（２－ナフチル）－９’－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール（略称：βＮＣＣＰ）単独膜、１－（２’，７’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－イル）－１，３，４，６，７，８－ヘキサヒドロ－２Ｈ－ピリミド［１，２－ａ］ピリミジン（略称：２’，７’ｔＢｕ－２ｈｐｐＳＦ）単独膜、２，２’－（１，３－フェニレン）ビス（９－フェニル－１，１０－フェナントロリン）（略称：ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ）単独膜、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：ＰＣＢＢｉＦ（１：１、重量比）の共蒸着膜、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：βＮＣＣＰ（１：１、重量比）の共蒸着膜、およびｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：２’，７’ｔＢｕ－２ｈｐｐＳＦ（１：１、重量比）の共蒸着膜をそれぞれ形成したデバイスの結果である。

【0127】

この図より、ＰＣＢＢｉＦ、βＮＣＣＰ、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：ＰＣＢＢｉＦ（１：１、重量比）、およびｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：βＮＣＣＰ（１：１、重量比）で形成した層は正孔をブロックしない層、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：２’，７’ｔＢｕ－ｈｐｐＳＦ（１：１、重量比）で形成した層、および２’，７’ｔＢｕ－２ｈｐｐＳＦで形成した層は正孔をブロックする層ということができる。

【0128】

また、測定を行いたい層が材料Ａと材料Ｂの混合層である場合、上記ホールオンリーデバイスの測定対象層に、当該混合層を設置したデバイス（デバイスＸ）と、材料Ａと材料Ｂのうち、最高被占軌道（Ｈｉｇｈｅｓｔ Ｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ：ＨＯＭＯ）準位が深い方の材料を単層で測定対象層として設置したデバイス（デバイスＹ）とを作製し、１ｍＡ／ｃｍ^２における電圧が、デバイスＸの方が１Ｖ以上高電圧シフトする場合に、当該混合層は正孔をブロックする層ということができる。

【0129】

また、第１の層は、注入された電子を第２の層まで輸送するために、電子輸送性を有することが好ましい。第１の層の電子移動度は、電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００において、１×１０^－８ｃｍ^２／Ｖｓ以上であることが好ましい。そのため、第１の層は、電子輸送性を有する材料を含むことが好ましい。電子輸送性を有する材料としては、電子輸送性の骨格を有する材料であることが好ましい。なお、電子輸送性の骨格は、π電子不足型複素芳香環を有する骨格であることが好ましい。π電子不足型複素芳香環を有する骨格としては、例えばポリアゾール骨格、ピリジン骨格、ジアジン骨格およびトリアジン骨格の少なくともいずれか一を環に含む骨格であることが好ましい。具体的には、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格、ピリジン骨格、トリアジン骨格、ベンゾフロピリミジン骨格、ベンゾチエノピリミジン骨格、ベンゾフロピラジン骨格、ベンゾチエノピラジン骨格などが好ましい。中でもピリミジン骨格、ピラジン骨格、トリアジン骨格、ベンゾフロピリミジン骨格が好ましい。

【0130】

電子輸送性を有する材料としては、例えば、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）、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）、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）、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）、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）、２－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－１－フェニル－１Ｈ－ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ－ＩＩ）、４，４’－ビス（５－メチルベンゾオキサゾール－２－イル）スチルベン（略称：ＢｚＯＳ）などのアゾール骨格を有する有機化合物、３，５－ビス［３－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］ピリジン（略称：３５ＤＣｚＰＰｙ）、１，３，５－トリ［３－（３－ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、２，９－ジ（ナフタレン－２－イル）－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）、２，２’－（１，３－フェニレン）ビス（９－フェニル－１，１０－フェナントロリン）（略称：ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ）、２－［３－（２－トリフェニレニル）フェニル］－１，１０－フェナントロリン（略称：ｍＴｐＰＰｈｅｎ）、２－フェニル－９－（２－トリフェニレニル）－１，１０－フェナントロリン（略称：Ｐｈ－ＴｐＰｈｅｎ）、２－［４－（９－フェナントレニル）－１－ナフタレニル］－１，１０－フェナントロリン（略称：ＰｎＮＰｈｅｎ）、２－［４－（２－トリフェニレニル）フェニル］－１，１０－フェナントロリン（略称：ｐＴｐＰＰｈｅｎ）などのピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、２－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ－ＩＩ）、２－［３－（３’－ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）、２－［３’－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ビフェニル－３－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）、２－［４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－３，１’－ビフェニル－１－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍｐＰＣＢＰＤＢｑ）、２－［４－（３，６－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ－ＩＩＩ）、７－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ－ＩＩ）、６－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ－ＩＩ）、９－［３’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル－３－イル］ナフト［１’，２’：４，５］フロ［２，３－ｂ］ピラジン（略称：９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ）、９－［（３’－ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル－４－イル］ナフト［１’，２’：４，５］フロ［２，３－ｂ］ピラジン（略称：９ｐｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ）、４，６－ビス［３－（フェナントレン－９－イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６－ビス［３－（４－ジベンゾチエニル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩ）、４，６－ビス［３－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）、９，９’－［ピリミジン－４，６－ジイルビス（ビフェニル－３，３’－ジイル）］ビス（９Ｈ－カルバゾール）（略称：４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ）、８－（ビフェニル－４－イル）－４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－［１］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：８ＢＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ）、３，８－ビス［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］ベンゾフロ［２，３－ｂ］ピラジン（略称：３，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｒ）、４，８－ビス［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－［１］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ）、８－［３’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）（ビフェニル－３－イル）］ナフト［１’，２’：４，５］フロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：８ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｍ）、８－［（２，２’－ビナフタレン）－６－イル］－４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－［１］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：８（βＮ２）－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ）、２，２’－（ピリジン－２，６－ジイル）ビス（４－フェニルベンゾ［ｈ］キナゾリン）（略称：２，６（Ｐ－Ｂｑｎ）２Ｐｙ）、２，２’－（ピリジン－２，６－ジイル）ビス｛４－［４－（２－ナフチル）フェニル］－６－フェニルピリミジン｝（略称：２，６（ＮＰ－ＰＰｍ）_２Ｐｙ）、６－（ビフェニル－３－イル）－４－［３，５－ビス（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－２－フェニルピリミジン（略称：６ｍＢＰ－４Ｃｚ２ＰＰｍ）、２，６－ビス（４－ナフタレン－１－イルフェニル）－４－［４－（３－ピリジル）フェニル］ピリミジン（略称：２，４ＮＰ－６ＰｙＰＰｍ）、４－［３，５－ビス（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－２－フェニル－６－（ビフェニル－４－イル）ピリミジン（略称：６ＢＰ－４Ｃｚ２ＰＰｍ）、７－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）キナゾリン－２－イル］－７Ｈ－ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ＰＣ－ｃｇＤＢＣｚＱｚ）などのジアジン骨格を有する有機化合物、２－（ビフェニル－４－イル）－４－フェニル－６－（９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－イル）－１，３，５－トリアジン（略称：ＢＰ－ＳＦＴｚｎ）、２－｛３－［３－（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－イル）フェニル］フェニル｝－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＢｎｆＢＰＴｚｎ）、２－｛３－［３－（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－６－イル）フェニル］フェニル｝－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＢｎｆＢＰＴｚｎ－０２）、２－｛４－［３－（Ｎ－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール－９－イル］フェニル｝－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、９－［３－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）フェニル］－９’－フェニル－２，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール（略称：ｍＰＣＣｚＰＴｚｎ－０２）、２－［３’－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）ビフェニル－３－イル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＦＢＰＴｚｎ）、５－［３－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）フェニル］－７，７－ジメチル－５Ｈ，７Ｈ－インデノ［２，１－ｂ］カルバゾール（略称：ｍＩＮｃ（ＩＩ）ＰＴｚｎ）、２－｛３－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］フェニル｝－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＤＢｔＢＰＴｚｎ）、２，４，６－トリス［３’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－３－イル］－１，３，５－トリアジン（略称：ＴｍＰＰＰｙＴｚ）、２－［３－（２，６－ジメチル－３－ピリジニル）－５－（９－フェナントレニル）フェニル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＰｎ－ｍＤＭｅＰｙＰＴｚｎ）、１１－［４－（ビフェニル－４－イル）－６－フェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル］－１１，１２－ジヒドロ－１２－フェニルインドロ［２，３－ａ］カルバゾール（略称：ＢＰ－Ｉｃｚ（ＩＩ）Ｔｚｎ）、２－［３’－（トリフェニレン－２－イル）ビフェニル－３－イル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＴｐＢＰＴｚｎ）、３－［９－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）－２－ジベンゾフラニル］－９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＣＤＢｆＴｚｎ）、２－（ビフェニル－３－イル）－４－フェニル－６－｛８－［（１，１’：４’，１’’－ターフェニル）－４－イル］－１－ジベンゾフラニル｝－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＢＰ－ＴＰＤＢｆＴｚｎ）などのトリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物が挙げられる。また、ジアジン骨格（ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格）を有する複素芳香環を含む有機化合物またはピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンまたはピラジン）骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。また、ベンゾフロピリミジン骨格、ベンゾチエノピリミジン骨格、ベンゾフロピラジン骨格、ベンゾチエノピラジン骨格は信頼性が良好なため好ましい。

【0131】

また、電子輸送性を有する材料としては例えば、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）などの金属錯体なども用いることができる。π電子不足型複素芳香環骨格を有する有機化合物としては、例えばポリアゾール骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、ピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、ジアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物およびトリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物を挙げることができる。

【0132】

中でも、ｍＴｐＰＰｈｅｎ、ＰｎＮＰｈｅｎおよびｍＰＰｈｅｎ２Ｐなどのフェナントロリン骨格を有する有機化合物が好ましく、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐなどのフェナントロリン二量体構造を有する有機化合物が安定性に優れより好ましい。また、ピリジン骨格またはフェナントロリン骨格を有する材料はｐＫａが高いため、ホールブロック性が高くなり、特に好ましい。

【0133】

また、第１の層における電子輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位は、－３．００ｅＶ以上－２．００ｅＶ以下であることが、発光層への電子注入障壁が低下するため好ましい。

【0134】

また、第１の層に、電子輸送性を有する材料と強塩基性を有する材料の両方が含まれる場合、当該強塩基性を有する材料は、電子輸送性を有する材料に対する電子供与性を有さないことが好ましい。強塩基性を有する材料が電子供与性を有さないことで、水および酸素などの大気成分に容易に反応しなくなるため、安定性が向上する。これにより、より水および酸素などの大気成分に安定な中間層およびタンデム型の発光デバイスを作製することができる。このため、第１の層は、電子スピン共鳴（ＥＳＲ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｉｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）で観測されるシグナルが小さい、あるいはシグナルが観測されないことが好ましい。例えば、ｇ値２．００付近に観測されるシグナルに起因するスピン密度が１×１０^１７ｓｐｉｎｓ／ｃｍ^３以下が好ましく、１×１０^１６ｓｐｉｎｓ／ｃｍ^３未満がより好ましい。

【0135】

なお、第１の層の膜厚は薄い方が好ましいが、厚すぎると駆動電圧が上がり、薄すぎると特性、特に信頼性が悪化するため２ｎｍ以上１３ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好ましい。

【0136】

なお、有機化合物のほとんどは正のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを有する材料であるが、負のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを有する材料である第１の物質と混合して用いることで第１の層を負のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを有する層とすることができる。この際、第１の物質のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅの値と電子輸送性を有する材料のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅの値によって、第１の層が負のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを有する層となる混合比が変わってくるが、第１の物質の割合を適宜増やすことによって第１の層を負のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを有する層とすることができる。

【0137】

第１の層は第２の層上に接して成膜される。第１の層の下地となる第２の層は、第１の層よりも基板側に位置する層である。すなわち、第２の層が形成された後に第１の層が形成される。当該第２の層は、電子を発光層まで運ぶ役割も担うことから、電子輸送性を有する層であることが好ましい。具体的には、第２の層は、当該中間層の陽極側の表面に接する発光ユニットが有する電子輸送層であることが好ましい。なお、下地となる層は、発光層、または正孔ブロック層であってもよい。

【0138】

第２の層の電子移動度は、電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００において、１×１０^－８ｃｍ^２／Ｖｓ以上であることが好ましい。そのため、第２の層は、電子輸送性を有する材料を含むことが好ましい。電子輸送性を有する材料としては、電子輸送性の骨格を有する材料であることが好ましい。なお、電子輸送性の骨格は、π電子不足型複素芳香環を有する骨格であることが好ましい。π電子不足型複素芳香環を有する骨格としては、例えばポリアゾール骨格、ピリジン骨格、ジアジン骨格およびトリアジン骨格の少なくともいずれか一を環に含む骨格であることが好ましい。具体的には、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格、ピリジン骨格、トリアジン骨格、ベンゾフロピリミジン骨格、ベンゾチエノピリミジン骨格、ベンゾフロピラジン骨格、ベンゾチエノピラジン骨格などが好ましい。中でもピリミジン骨格、ピラジン骨格、トリアジン骨格、ベンゾフロピリミジン骨格が好ましい。具体的な材料としては、第１の層に用いることが可能な材料として例示した電子輸送性を有する材料と同様の材料を用いることができる。

【0139】

また、第２の層は、第１の層が正孔ブロック性を有している場合、正孔を蓄積することでより駆動電圧の小さい発光デバイスを提供することが可能であるためバイポーラ性を有する、すなわち比較的高い正孔輸送性を備えた電子輸送性の層であることが好ましい。このことから、第２の層に含まれる有機化合物のＨＯＭＯ準位は、－５．９０ｅＶ以上－５．００ｅＶ以下、好ましくは－５．８０ｅＶ以上－５．００ｅＶ以下、さらに好ましくは－５．７０ｅＶ以上－５．１５ｅＶ以下であることが好ましい。また、第２の層には良好な電子輸送性も必要であることから第２の層に含まれる有機化合物のＬＵＭＯ準位は、－３．１５ｅＶ以上－２．５０ｅＶ以下、好ましくは－３．００ｅＶ以上－２．７０ｅＶ以下であることが好ましい。

【0140】

第２の層は、単独の材料から構成される層であっても、複数の材料から構成される層であってもよい。第２の層に複数の有機化合物が含まれる場合は、最も高いＨＯＭＯ準位を有する有機化合物のＨＯＭＯ準位が、上述のような範囲に含まれるものであることが好ましい。また、第２の層に複数の有機化合物が含まれる場合は、最も低いＬＵＭＯ準位を有する有機化合物のＬＵＭＯ準位が、上述のような範囲に含まれるものであることが好ましい。また、第２の層が複数の有機化合物から構成される場合、その少なくとも一が電子輸送性を有する有機化合物であり、少なくとも一が正孔輸送性を有する有機化合物であることが好ましい。

【0141】

なお、電子輸送性の有機化合物と正孔輸送性の有機化合物は一の有機化合物であることが好ましい。すなわち、第２の層が、電子輸送性と正孔輸送性の両方を有する有機化合物を含むことが特性の良好な発光デバイスを得やすいためより好ましい。

【0142】

第２の層に用いられる電子輸送性の有機化合物または電子輸送性と正孔輸送性の両方を有する有機化合物は、電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００における電子移動度が、１×１０^－７ｃｍ^２／Ｖｓ以上好ましくは１×１０^－６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質が好ましい。また、正孔輸送性の有機化合物または電子輸送性と正孔輸送性の両方を有する有機化合物は、電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００における正孔移動度が、１×１０^－７ｃｍ^２／Ｖｓ以上好ましくは１×１０^－６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質が好ましい。

【0143】

また、第２の層は、酸解離定数ｐＫａが４以下の電子輸送性を有する有機化合物を含むことが好ましい。

【0144】

また、第２の層は、電子輸送性の骨格を有する有機化合物と、正孔輸送性の骨格とを有する有機化合物と、を含むことが好ましい。なお、電子輸送性の骨格を有する有機化合物と正孔輸送性の骨格とを有する有機化合物は一の有機化合物であることが好ましい。すなわち、第２の層が電子輸送性の骨格と正孔輸送性の骨格との両方を有する有機化合物を含むことが特性の良好な発光デバイスを得やすいためより好ましい。

【0145】

なお、電子輸送性の骨格は、π電子不足型複素芳香環を有する骨格であることが好ましい。π電子不足型複素芳香環を有する骨格としては、例えばポリアゾール骨格、ピリジン骨格、ジアジン骨格およびトリアジン骨格の少なくともいずれか一を環に含む骨格であることが好ましい。具体的には、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格、ピリジン骨格、トリアジン骨格、ベンゾフロピリミジン骨格、ベンゾチエノピリミジン骨格、ベンゾフロピラジン骨格、ベンゾチエノピラジン骨格などが好ましい。中でもピリミジン骨格、ピラジン骨格、トリアジン骨格、ベンゾフロピリミジン骨格が好ましい。また、正孔輸送性の骨格は、π電子過剰型複素芳香環を有する骨格であることが好ましい。π電子過剰型複素芳香環としては、例えばピロール骨格、フラン骨格、およびチオフェン骨格の少なくともいずれか一を環に含む縮合芳香環が好ましい。具体的にはカルバゾール骨格、ジベンゾチオフェン骨格あるいはそれらにさらに芳香環または複素芳香環が縮合した骨格が好ましい。中でもカルバゾール骨格、ビスカルバゾール骨格、インドロカルバゾール骨格が好ましい。また、アミン骨格、特にトリフェニルアミン骨格もまた好ましい。

【0146】

第２の層を構成する有機化合物としては、上述のように電子輸送性の骨格と正孔輸送性の骨格との両方を有する有機化合物が好ましい。当該有機化合物としては、具体的には３，６－ビス（ジフェニルアミノ）－９－［４－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＤＡＣＴ－ＩＩ）、２－｛３－［３－（Ｎ－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール－９－イル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＰＣＣｚＰＤＢｑ）、９－［３－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）フェニル］－９’－フェニル－２，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール（略称：ｍＰＣＣｚＰＴｚｎ－０２）、１１－［４－（ビフェニル－４－イル）－６－フェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル］－１１，１２－ジヒドロ－１２－フェニルインドロ［２，３－ａ］カルバゾール（略称：ＢＰ－Ｉｃｚ（ＩＩ）Ｔｚｎ）などを挙げることができる。

【0147】

なお、第２の層を構成する有機化合物は熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を発する（ＴＡＤＦ性を有する）ことが好ましい。ＴＡＤＦ性がある有機化合物は、ＨＯＭＯ準位が高く、ＬＵＭＯ準位が低く、また、シングレットもトリプレットも励起寿命が短いため、第２の層において再結合が起こった場合に、励起状態を速やかに失活させることができ、信頼性の良好な発光デバイスを提供することができる。第２の層を構成するために好ましい有機化合物のなかで、さらにＴＡＤＦ性を有する有機化合物としては、ＤＡＣＴ－ＩＩを挙げることができる。

【0148】

また、第２の層を複数種の材料で構成する場合、電子輸送性を有する材料としては、電子輸送性の骨格を有する材料であることが好ましい。なお、電子輸送性の骨格は、π電子不足型複素芳香環を有する骨格であることが好ましい。π電子不足型複素芳香環を有する骨格としては、例えばポリアゾール骨格、ピリジン骨格、ジアジン骨格およびトリアジン骨格の少なくともいずれか一を環に含む骨格であることが好ましい。具体的には、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格、ピリジン骨格、トリアジン骨格、ベンゾフロピリミジン骨格、ベンゾチエノピリミジン骨格、ベンゾフロピラジン骨格、ベンゾチエノピラジン骨格などが好ましい。中でもピリミジン骨格、ピラジン骨格、トリアジン骨格、ベンゾフロピリミジン骨格が好ましい。具体的な材料としては、第１の層に用いることが可能な材料として例示した電子輸送性を有する材料と同様の材料を用いることができる。

【0149】

また、第２の層を複数種の有機化合物で構成する場合、正孔輸送性を有する有機化合物としては、例えば、Ｎ－（４－ビフェニル）－６，Ｎ－ジフェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－アミン（略称：ＢｎｆＡＢＰ）、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）－６－フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ）、４，４’－ビス（６－フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－イル）－４’’－フェニルトリフェニルアミン（略称：ＢｎｆＢＢ１ＢＰ）、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－６－アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（６））、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（８））、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３－ｄ］フラン－４－アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４））、Ｎ，Ｎ－ビス［４－（ジベンゾフラン－４－イル）フェニル］－４－アミノ－ｐ－ターフェニル（略称：ＤＢｆＢＢ１ＴＰ）、Ｎ－［４－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－Ｎ－フェニル－４－ビフェニルアミン（略称：ＴｈＢＡ１ＢＰ）、４－（２－ナフチル）－４’，４’’－ジフェニルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢ）、４－［４－（２－ナフチル）フェニル］－４’，４’’－ジフェニルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢｉ）、４，４’－ジフェニル－４’’－（６；１’－ビナフチル－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡαＮβＮＢ）、４，４’－ジフェニル－４’’－（７；１’－ビナフチル－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡαＮβＮＢ－０３）、４，４’－ジフェニル－４’’－（７－フェニル）ナフチル－２－イルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡＰβＮＢ－０３）、４，４’－ジフェニル－４’’－（６；２’－ビナフチル－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡ（βＮ２）Ｂ）、４，４’－ジフェニル－４’’－（７；２’－ビナフチル－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡ（βＮ２）Ｂ－０３）、４，４’－ジフェニル－４’’－（４；２’－ビナフチル－１－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮαＮＢ）、４，４’－ジフェニル－４’’－（５；２’－ビナフチル－１－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮαＮＢ－０２）、４－（４－ビフェニリル）－４’－（２－ナフチル）－４’’－フェニルトリフェニルアミン（略称：ＴＰＢｉＡβＮＢ）、４－（３－ビフェニリル）－４’－［４－（２－ナフチル）フェニル］－４’’－フェニルトリフェニルアミン（略称：ｍＴＰＢｉＡβＮＢｉ）、４－（４－ビフェニリル）－４’－［４－（２－ナフチル）フェニル］－４’’－フェニルトリフェニルアミン（略称：ＴＰＢｉＡβＮＢｉ）、４－フェニル－４’－（１－ナフチル）トリフェニルアミン（略称：αＮＢＡ１ＢＰ）、４，４’－ビス（１－ナフチル）トリフェニルアミン（略称：αＮＢＢ１ＢＰ）、４，４’－ジフェニル－４’’－［４’－（カルバゾール－９－イル）ビフェニル－４－イル］トリフェニルアミン（略称：ＹＧＴＢｉ１ＢＰ）、４’－［４－（３－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］トリス（ビフェニル－４－イル）アミン（略称：ＹＧＴＢｉ１ＢＰ－０２）、４－［４’－（カルバゾール－９－イル）ビフェニル－４－イル］－４’－（２－ナフチル）－４’’－フェニルトリフェニルアミン（略称：ＹＧＴＢｉβＮＢ）、Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－Ｎ－［４－（１－ナフチル）フェニル］－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－アミン（略称：ＰＣＢＮＢＳＦ）、Ｎ，Ｎ－ビス（ビフェニル－４－イル）－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－アミン（略称：ＢＢＡＳＦ）、Ｎ，Ｎ－ビス（ビフェニル－４－イル）－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－４－アミン（略称：ＢＢＡＳＦ（４））、Ｎ－（ビフェニル－２－イル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－４－アミン（略称：ｏＦＢｉＳＦ）、Ｎ－（ビフェニル－４－イル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）ジベンゾフラン－４－アミン（略称：ＦｒＢｉＦ）、Ｎ－［４－（１－ナフチル）フェニル］－Ｎ－［３－（６－フェニルジベンゾフラン－４－イル）フェニル］－１－ナフチルアミン（略称：ｍＰＤＢｆＢＮＢＮ）、４－フェニル－４’－（９－フェニルフルオレン－９－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４－フェニル－３’－（９－フェニルフルオレン－９－イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４－フェニル－４’－［４－（９－フェニルフルオレン－９－イル）フェニル］トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＢｉ）、４－フェニル－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：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’－ジフェニル－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：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４－（１－ナフチル）－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：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’－ジ（１－ナフチル）－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：ＰＣＢＮＢＢ）、Ｎ－フェニル－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）、Ｎ－（ビフェニル－４－イル）－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）、Ｎ，Ｎ－ビス（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ－９Ｈ－フルオレン－４－アミン、Ｎ，Ｎ－ビス（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ－９Ｈ－フルオレン－３－アミン、Ｎ，Ｎ－ビス（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ－９Ｈ－フルオレン－２－アミン、Ｎ，Ｎ－ビス（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ－９Ｈ－フルオレン－１－アミン、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）、４，４’－ビス（Ｎ－｛４－［Ｎ’－（３－メチルフェニル）－Ｎ’－フェニルアミノ］フェニル｝－Ｎ－フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５－トリス［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）、Ｎ－（９，９－ジフェニル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－Ｎ，９－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：ＰＣＡＦＬＰ（２））、Ｎ－（９，９－ジフェニル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－Ｎ，９－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－アミン（略称：ＰＣＡＦＬＰ（２）－０２）等を挙げることができる。

【0150】

なお、第２の層の膜厚は薄い方が好ましいが、５ｎｍ乃至１０ｎｍであることが、信頼性が良好な発光デバイスを作製できることから好ましい。

【0151】

Ｐ型ＣＧＬは、電子のアクセプタ性を有する材料と、正孔輸送性を有する有機化合物とを含む複合材料により形成することが好ましい。

【0152】

また、電子のアクセプタ性を有する材料は、正孔輸送性を有する有機化合物に対する電子受容性を有することが好ましい。電子のアクセプタ性を有する材料が電子受容性を有することで、Ｐ型ＣＧＬにおいて電荷分離が生じて、電荷発生層として機能することができるため、タンデムの中間層として機能することができる。また、Ｐ型ＣＧＬは、電子スピン共鳴で観測されるシグナルが観測されることが好ましい。例えば、ｇ値２．００付近に観測されるシグナルに起因するスピン密度が１×１０^１７ｓｐｉｎｓ／ｃｍ^３以上がより好ましく、１×１０^１８ｓｐｉｎｓ／ｃｍ^３以上がより好ましく、１×１０^１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ^３以上がさらに好ましい。

【0153】

アクセプタ性を有する物質としては、電子吸引基（ハロゲン基、シアノ基など）を有する有機化合物を用いることができ、７，７，８，８－テトラシアノ－２，３，５，６－テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４－ＴＣＮＱ）、クロラニル、２，３，６，７，１０，１１－ヘキサシアノ－１，４，５，８，９，１２－ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ－ＣＮ）、１，３，４，５，７，８－ヘキサフルオロテトラシアノ－ナフトキノジメタン（略称：Ｆ６－ＴＣＮＮＱ）、２－（７－ジシアノメチレン－１，３，４，５，６，８，９，１０－オクタフルオロ－７Ｈ－ピレン－２－イリデン）マロノニトリル等を挙げることができる。特に、ＨＡＴ－ＣＮのように複素原子を複数有する縮合芳香環に電子吸引基が結合している化合物が、熱的に安定であり好ましい。また、電子吸引基（特にフルオロ基のようなハロゲン基、シアノ基など）を有する［３］ラジアレン誘導体は、電子受容性が非常に高いため好ましく、具体的にはα，α’，α’’－１，２，３－シクロプロパントリイリデントリス［４－シアノ－２，３，５，６－テトラフルオロベンゼンアセトニトリル］、α，α’，α’’－１，２，３－シクロプロパントリイリデントリス［２，６－ジクロロ－３，５－ジフルオロ－４－（トリフルオロメチル）ベンゼンアセトニトリル］、α，α’，α’’－１，２，３－シクロプロパントリイリデントリス［２，３，４，５，６－ペンタフルオロベンゼンアセトニトリル］などが挙げられる。アクセプタ性を有する物質としては以上で述べた有機化合物以外にも、モリブデン酸化物、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、マンガン酸化物等の遷移金属酸化物を用いることができる。

【0154】

複合材料に用いる正孔輸送性を有する有機化合物としては、芳香族アミン化合物、複素芳香族化合物、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、種々の有機化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる正孔輸送性を有する有機化合物としては、１×１０^－６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する有機化合物であることが好ましい。複合材料に用いられる正孔輸送性を有する有機化合物は、縮合芳香族炭化水素環、または、π電子過剰型複素芳香環を有する化合物であることが好ましい。縮合芳香族炭化水素環としては、アントラセン環、ナフタレン環等が好ましい。また、π電子過剰型複素芳香環としては、ピロール骨格、フラン骨格、チオフェン骨格の少なくともいずれか１を環に含む縮合芳香環が好ましく、具体的にはカルバゾール環、ジベンゾチオフェン環あるいはそれらにさらに芳香環または複素芳香環が縮合した環が好ましい。

【0155】

このような正孔輸送性を有する有機化合物としては、カルバゾール骨格、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格およびアントラセン骨格のいずれかを有していることがより好ましい。特に、ジベンゾフラン環またはジベンゾチオフェン環を含む置換基を有する芳香族アミン、ナフタレン環を有する芳香族モノアミン、または９－フルオレニル基がアリーレン基を介してアミンの窒素に結合する芳香族モノアミンであっても良い。なお、これら正孔輸送性を有する有機化合物が、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）アミノ基を有する物質であると、寿命の良好な発光デバイスを作製することができるため好ましい。

【0156】

以上のような正孔輸送性を有する有機化合物としては、具体的には、第２の層を複数種の有機化合物で構成する場合に、正孔輸送性を有する有機化合物として用いることが可能な材料として挙げた材料を同様に用いることができる。

【0157】

また、正孔輸送性を有する材料としては、その他芳香族アミン化合物として、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）、４，４’－ビス（Ｎ－｛４－［Ｎ’－（３－メチルフェニル）－Ｎ’－フェニルアミノ］フェニル｝－Ｎ－フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５－トリス［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を用いることもができる。

【0158】

なお、Ｐ型ＣＧＬと第１の層との間には、第３の層が設けられていることが好ましい。第３の層は少なくとも電子輸送性を有し、Ｐ型ＣＧＬと第１の層との相互作用を防いで電子をスムーズに受け渡す機能を有する。第３の層に含まれる電子輸送性を有する物質のＬＵＭＯ準位は、Ｐ型ＣＧＬにおけるアクセプタ性物質のＬＵＭＯ準位と、第１の層に含まれる材料における最も低いＬＵＭＯ準位との間に位置することが好ましい。第３の層に用いられる電子輸送性を有する物質におけるＬＵＭＯ準位の具体的なエネルギー準位は－５．００ｅＶ以上、好ましくは－４．３０ｅＶ以上であり、且つ－３．００ｅＶ以下好ましくは－３．２５ｅＶ以下であることが好ましい。より、好ましくは第３の層に用いられる電子輸送性を有する物質におけるＬＵＭＯ準位が－５．００ｅＶ以上－３．００ｅＶ以下の材料、さらに好ましくはＬＵＭＯ準位が－４．３０ｅＶ以上－３．２５ｅＶ以下の材料であることが好ましい。このような材料からなる層を第３の層に用いることで、電子の注入性を向上させることができ、駆動電圧の上昇を抑制し、信頼性が向上することから好ましい。なお、第３の層に用いられる電子輸送性を有する物質としてはジキノキサリノ［２，３－ａ：２’，３’－ｃ］フェナジン（略称：ＨＡＴＮＡ）、２，３，８，９，１４，１５－ヘキサフルオロジキノキサリノ［２，３－ａ：２’，３’－ｃ］フェナジン（略称：ＨＡＴＮＡ－Ｆ６）、３，４，９，１０－ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＰＴＣＤＩ）、３，４，９，１０－ペリレンテトラカルボキシル－ビス－ベンゾイミダゾール（略称：ＰＴＣＢＩ）などのペリレンテトラカルボン酸誘導体、（Ｃ６０－Ｉｈ）［５，６］フラーレン（略称：Ｃ６０）、（Ｃ７０－Ｄ５ｈ）［５，６］フラーレン（略称：Ｃ７０）、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）などの有機化合物、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）、亜鉛フタロシアニン（略称：ＺｎＰｃ）、コバルトフタロシアニン（略称：ＣｏＰｃ）、鉄フタロシアニン（略称：ＦｅＰｃ）、錫フタロシアニン（略称：ＳｎＰｃ）、酸化錫フタロシアニン（略称：ＳｎＯＰｃ）、酸化チタンフタロシアニン（略称：ＴｉＯＰｃ）、酸化バナジウムフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）等の銅、亜鉛、コバルト、鉄、クロム、ニッケル、バナジウム、チタン、錫等を有する金属フタロシアニンおよびその誘導体、などを用いることができる。また、特にＣｕＰｃまたはＺｎＰｃのような、フタロシアニン系の金属錯体または２，３，８，９，１４，１５－ヘキサフルオロジキノキサリノ［２，３－ａ：２’，３’－ｃ］フェナジンが好ましい。中でも、ＣｕＰｃおよびＺｎＰｃは安価で、特性が良好であるため好ましい。さらに、ＺｎＰｃはシリコンに対する拡散係数が小さく、半導体への金属の拡散による半導体特性へ影響を与えるおそれが低減されるため、特にシリコン半導体を用いた表示装置への適用に好適である。

【0159】

また、第３の層の膜厚は１ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは２ｎｍ以上５ｎｍ以下であることが好ましい。

【0160】

以上のような構成を有する本発明の一態様の発光デバイスは、電流効率が高く、駆動電圧の上昇が抑制された発光デバイスとすることが可能となる。

【0161】

なお、本発明の一態様の発光デバイスは、特にフォトリソグラフィ工程を経た発光デバイスに好適であるが、フォトリソグラフィ工程を経ずに作製された発光デバイスにおいても大気に対する安定性が高いことから、歩留まりが向上し、また、作製工程中において雰囲気管理を必要以上に厳密にしなくてもよくなることでコスト削減に貢献する。

【0162】

（実施の形態２）
実施の形態１では、順積み（陽極から積層する作製方法）の構成を主として説明したが、本実施の形態では、逆積み（陰極から積層する作製方法）の構成を有する本発明の一態様の発光デバイスについて説明する。

【0163】

逆積みの発光デバイスの場合、基板上に陰極を形成し、積層順は図１（Ａ）と逆になるため、図１（Ｂ）のように、第１の層２１を形成した後に第２の層２２を形成する構成となる。この場合、第１の層２１と第２の層２２との界面に正の界面電荷５０を高い密度で存在させるためには、第１の層２１を正のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅ、第２の層２２を負のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅとなる材料で形成するとよい。このようにすることで、第１の層２１をＮ型ＣＧＬとしなくとも、駆動電圧の上昇が抑制されたタンデム型の発光デバイスを得ることができる。当該タンデム型の発光デバイスは、第１の層２１にＬｉ化合物などが含まれないことで、フォトリソグラフィ工程を経ても駆動電圧の上昇が抑制された発光デバイスとすることができる。

【0164】

この場合、第２の層２２は、実施の形態１において負のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを有する材料として挙げた物質を用いることが可能である。ただし、陽極１０１から注入された正孔を第２の層２２と第１の層２１との界面付近において蓄積することでさらに駆動電圧を低下させるためには、第２の層２２は正孔輸送性を有することが好ましいことから、第２の層２２にはｐＫａ８以上の塩基性の高い材料は含まれないことが好ましい。

【0165】

なお、第２の層２２は第１の層２１から注入された電子を陽極１０１側の発光層１１３＿１に輸送する機能が必要であることから、電子輸送性を有することが好ましく、電子輸送性を有する材料を含むことが好ましい。また、上述のように第２の層２２は、正孔輸送性を有することが好ましいことから、正孔の輸送性と電子の輸送性の両方を有する材料であることが好ましく、正孔輸送性の骨格と、電子輸送性の骨格を有する材料を含むことが好ましい。また、第２の層２２は、電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料の両方を有していてもよい。

【0166】

一方、第１の層２１は正孔のブロック性を有することが好ましいことから第１の層２１にはｐＫａ８以上の塩基性の高い材料が含まれることが好ましい。

【0167】

（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光デバイスについて詳しく説明する。

【0168】

図６は、本発明の一態様の発光デバイスの模式図である。発光デバイスは基板１０００上に、陽極１０１が設けられており、陽極１０１と、陰極１０２との間に有機化合物層１０３を有している。有機化合物層１０３には、実施の形態１で説明したように、複数の発光ユニット（図６では第１の発光ユニット５０１および第２の発光ユニット５０２）と中間層５１３が含まれている。

【0169】

第１の発光ユニット５０１は少なくとも発光層１１３＿１を有しており、第２の発光ユニット５０２は、少なくとも発光層１１３＿２を有している。発光層１１３＿１および発光層１１３＿２は、発光物質を含む層であり、陽極１０１と陰極１０２との間に電圧をかけることによって発光する。

【0170】

第１の発光ユニット５０１は、図６に示したように、上述した層の他に、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２＿１および電子輸送層１１４＿１などの機能層を有していることが好ましい。また、この他に正孔ブロック層、電子ブロック層、励起子ブロック層、など、上述した機能層以外の機能層が含まれていてもよい。また、逆に、上述した層のいずれかの層が設けられていなくてもよい。

【0171】

第２の発光ユニット５０２は、図６に示したように、上述した層の他に、正孔輸送層１１２＿２、電子輸送層１１４＿２、電子注入層１１５などの機能層を有していることが好ましい。また、この他に正孔ブロック層、電子ブロック層、励起子ブロック層、など、上述した機能層以外の機能層が含まれていてもよい。また、逆に、上述した層のいずれかの層が設けられていなくてもよい。

【0172】

また、中間層５１３は、少なくとも陽極１０１側から第１の層２１とＰ型ＣＧＬ２０を有しており、第１の層２１とＰ型ＣＧＬ２０との間に第３の層２３を有していてもよい。第１の層２１は、実施の形態１で説明したような、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅが負となる層である。第１の層２１は、さらに電子輸送性を有する有機化合物、および／またはｐＫａ８以上の強塩基性を有する材料を有していてもよい。また、Ｐ型ＣＧＬ２０は、電圧が印加されることによって電荷を発生する層である。Ｐ型ＣＧＬ２０は、正孔輸送性を有する有機化合物と、当該有機化合物に対してアクセプタ性を有する物質と、を含む層であることが好ましい。第３の層２３は第１の層２１とＰ型ＣＧＬ２０との相互作用を防ぎ、信頼性を向上させるために設けられる層である。

【0173】

第１の層２１、Ｐ型ＣＧＬ２０および第３の層２３の具体的な構成は、実施の形態１において、詳しく説明したので繰り返しとなる説明を省略する。

【0174】

陽極１０１および陰極１０２は、単層構造または積層構造として形成されていてもよく、積層構造を有する場合、有機化合物層１０３に触れる層が陽極または陰極として実質的に機能する。電極が積層構造である場合、有機化合物層１０３に触れる層以外の層に仕事関数に関する制約はなく、抵抗値、加工利便性、反射率、透光性および安定性など要求される特性に応じて材料を選択するとよい。

【0175】

陽極１０１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て形成することが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム－酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ 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（ＩＴＳＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウム－酸化亜鉛、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、通常スパッタリング法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。作製方法の例としては、酸化インジウム－酸化亜鉛は、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方法などがある。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もできる。この他に、陽極に用いられる材料は、例えば、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）、アルミニウム（Ａｌ）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。またこれらを積層した層を陽極としても良い。例えば、Ｔｉ上にＡｌ、Ｔｉ、ＩＴＳＯの順に積層した膜は、反射率が良好なため高効率で、数千ｐｐｉの高精細化が可能なため、好ましい。又は、陽極に用いられる材料として、グラフェンも用いることができる。なお、後述する正孔注入層１１１を構成することが可能な複合材料を陽極と接する層（代表的には正孔注入層）として用いることで、仕事関数に関わらず、電極材料を選択することができるようになる。

【0176】

正孔注入層１１１は、陽極に接して設けられ、正孔を有機化合物層１０３に注入しやすくする機能を有する。正孔注入層１１１は、フタロシアニン（略称：Ｈ_２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物または錯体化合物、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）、４，４’－ビス（Ｎ－｛４－［Ｎ’－（３－メチルフェニル）－Ｎ’－フェニルアミノ］フェニル｝－Ｎ－フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、またはポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）／（ポリスチレンスルホン酸）（略称：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によって形成することができる。

【0177】

また、正孔注入層１１１は電子のアクセプタ性を有する物質により形成してもよい。アクセプタ性を有する物質としては、電子吸引基（ハロゲン基、シアノ基など）を有する有機化合物を用いることができ、７，７，８，８－テトラシアノ－２，３，５，６－テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４－ＴＣＮＱ）、クロラニル、２，３，６，７，１０，１１－ヘキサシアノ－１，４，５，８，９，１２－ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ－ＣＮ）、１，３，４，５，７，８－ヘキサフルオロテトラシアノ－ナフトキノジメタン（略称：Ｆ６－ＴＣＮＮＱ）、２－（７－ジシアノメチレン－１，３，４，５，６，８，９，１０－オクタフルオロ－７Ｈ－ピレン－２－イリデン）マロノニトリル等を挙げることができる。特に、ＨＡＴ－ＣＮのように複素原子を複数有する縮合芳香環に電子吸引基が結合している化合物が、熱的に安定であり好ましい。また、電子吸引基（特にフルオロ基のようなハロゲン基、シアノ基など）を有する［３］ラジアレン誘導体は、電子受容性が非常に高いため好ましく、具体的にはα，α’，α’’－１，２，３－シクロプロパントリイリデントリス［４－シアノ－２，３，５，６－テトラフルオロベンゼンアセトニトリル］、α，α’，α’’－１，２，３－シクロプロパントリイリデントリス［２，６－ジクロロ－３，５－ジフルオロ－４－（トリフルオロメチル）ベンゼンアセトニトリル］、α，α’，α’’－１，２，３－シクロプロパントリイリデントリス［２，３，４，５，６－ペンタフルオロベンゼンアセトニトリル］などが挙げられる。アクセプタ性を有する物質としては以上で述べた有機化合物以外にも、モリブデン酸化物、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、マンガン酸化物等の遷移金属酸化物を用いることができる。

【0178】

また、正孔注入層１１１は、上記アクセプタ性を有する材料と、正孔輸送性を有する有機化合物とを含む複合材料により形成することが好ましい。複合材料は、実施の形態１においてＰ型ＣＧＬを構成することが可能な材料として例示した複合材料と同様のものを用いることができる。

【0179】

正孔注入層１１１を形成することによって、正孔の注入性が良好となり、駆動電圧の小さい発光デバイスを得ることができる。

【0180】

なお、アクセプタ性を有する物質の中でもアクセプタ性を有する有機化合物は蒸着が容易で成膜がしやすいため、用いやすい材料である。

【0181】

正孔輸送層１１２＿１、正孔輸送層１１２＿２は、正孔輸送性を有する有機化合物を含んで形成される。正孔輸送性を有する有機化合物としては、１×１０^－６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有していることが好ましい。

【0182】

上記正孔輸送性を有する材料としては、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）、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－４，４’－ジアミノビフェニル（略称：ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’－ビス（９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－イル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－４，４’－ジアミノビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４－フェニル－４’－（９－フェニルフルオレン－９－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４－フェニル－３’－（９－フェニルフルオレン－９－イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４－フェニル－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：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’－ジフェニル－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：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４－（１－ナフチル）－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：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’－ジ（１－ナフチル）－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：ＰＣＢＮＢＢ）、９，９－ジメチル－Ｎ－フェニル－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］フルオレン－２－アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ－フェニル－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物、１，３－ビス（Ｎ－カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’－ジ（Ｎ－カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６－ビス（３，５－ジフェニルフェニル）－９－フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、９，９’－ジフェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール（略称：ＰＣＣＰ）、９，９’－ビス（ビフェニル－４－イル）－３，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＢｉｓＢＰＣｚ）、９，９’－ビス（ビフェニル－３－イル）－３，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＢｉｓｍＢＰＣｚ）、９－（ビフェニル－３－イル）－９’－（ビフェニル－４－イル）－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール（略称：ｍＢＰＣＣＢＰ）、９－（２－ナフチル）－９’－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール（略称：βＮＣＣＰ）、９－（３－ビフェニル）－９’－（２－ナフチル）－３，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール（略称：βＮＣＣｍＢＰ）、９－（４－ビフェニル）－９’－（２－ナフチル）－３，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール（略称：βＮＣＣＢＰ）、９，９’－ジ－２－ナフチル－３，３’－９Ｈ，９’Ｈ－ビカルバゾール（略称：ＢｉｓβＮＣｚ）、９－（２－ナフチル）－９’－［１，１’：４’，１”－ターフェニル］－３－イル－３，３’－９Ｈ，９’Ｈ－ビカルバゾール、９－（２－ナフチル）－９’－［１，１’：３’，１”－ターフェニル］－３－イル－３，３’－９Ｈ，９’Ｈ－ビカルバゾール、９－（２－ナフチル）－９’－［１，１’：３’，１”－ターフェニル］－５’－イル－３，３’－９Ｈ，９’Ｈ－ビカルバゾール、９－（２－ナフチル）－９’－［１，１’：４’，１”－ターフェニル］－４－イル－３，３’－９Ｈ，９’Ｈ－ビカルバゾール、９－（２－ナフチル）－９’－［１，１’：３’，１”－ターフェニル］－４－イル－３，３’－９Ｈ，９’Ｈ－ビカルバゾール、９－（２－ナフチル）－９’－（トリフェニレン－２－イル）－３，３’－９Ｈ，９’Ｈ－ビカルバゾール、９－フェニル－９’－（トリフェニレン－２－イル）－３，３’－９Ｈ，９’Ｈ－ビカルバゾール（略称：ＰＣＣｚＴｐ）、９，９’－ビス（トリフェニレン－２－イル）－３，３’－９Ｈ，９’Ｈ－ビカルバゾール、９－（４－ビフェニル）－９’－（トリフェニレン－２－イル）－３，３’－９Ｈ，９’Ｈ－ビカルバゾール、９－（トリフェニレン－２－イル）－９’－［１，１’：３’，１”－ターフェニル］－４－イル－３，３’－９Ｈ，９’Ｈ－ビカルバゾール、９－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］フェナントレン（略称：ＰＣＰＰｎ）などのカルバゾール骨格を有する化合物、４，４’，４’’－（ベンゼン－１，３，５－トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ）、２，８－ジフェニル－４－［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ－ＩＩＩ）、４－［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］－６－フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ－ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物、４，４’，４’’－（ベンゼン－１，３，５－トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ－ＩＩ）、４－｛３－［３－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ－ＩＩ）などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物、カルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。なお、正孔注入層１１１の複合材料に用いられる正孔輸送性を有する材料として挙げた物質も正孔輸送層１１２＿１および正孔輸送層１１２＿２を構成する材料として好適に用いることができる。

【0183】

発光層１１３＿１、発光層１１３＿２は発光物質を有する層であり、発光物質とホスト材料とを有していることが好ましい。なお、発光層は、その他の材料を同時に含んでいても構わない。また、組成の異なる２層の積層であってもよい。

【0184】

発光物質は蛍光発光物質であっても、りん光発光物質であっても、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を示す物質であっても、その他の発光物質であっても構わない。

【0185】

発光層において、蛍光発光物質として用いることが可能な材料としては、例えば以下のようなものが挙げられる。また、これ以外の蛍光発光物質も用いることができる。

【0186】

５，６－ビス［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－２，２’－ビピリジン（略称：ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６－ビス［４’－（１０－フェニル－９－アントリル）ビフェニル－４－イル］－２，２’－ビピリジン（略称：ＰＡＰＰ２ＢＰｙ）、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］ピレン－１，６－ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ビス［３－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］ピレン－１，６－ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルスチルベン－４，４’－ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４’－（１０－フェニル－９－アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４－（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：ＤＰＡＢＰＡ）、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（ビフェニル－２－イル）－２－アントリル］－Ｎ，９－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ－［９，１０－ビス（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（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（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：ＤＣＪＴＩ）、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）、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－（１，６－ピレン－ジイル）ビス［（６－フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン）－８－アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ－０３）、３，１０－ビス［Ｎ－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］ナフト［２，３－ｂ；６，７－ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）、３，１０－ビス［Ｎ－（ジベンゾフラン－３－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］ナフト［２，３－ｂ；６，７－ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＦｒＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）などが挙げられる。特に、１，６ＦＬＰＡＰｒｎ、１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ、１，６ＢｎｆＡＰｒｎ－０３のようなピレンジアミン化合物に代表される縮合芳香族ジアミン化合物は、ホールトラップ性が高く、発光効率または信頼性に優れているため好ましい。

【0187】

また、５，９－ジフェニル－５，９－ジアザ－１３ｂ－ボラナフト［３，２，１－ｄｅ］アントラセン（略称：ＤＡＢＮＡ１）、９－（ビフェニル－３－イル）－Ｎ，Ｎ，５，１１－テトラフェニル－５Ｈ，９Ｈ－［１，４］ベンズアザボリノ［２，３，４－ｋｌ］フェナザボリン－３－アミン（略称：ＤＡＢＮＡ２）、２，１２－ジ（ｔｅｒｔ－ブチル）－５，９－ジ（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－Ｎ，Ｎ－ジフェニル－５Ｈ，９Ｈ－［１，４］ベンズアザボリノ［２，３，４－ｋｌ］フェナザボリン－７－アミン（略称：ＤＰｈＡ－ｔＢｕ４ＤＡＢＮＡ）、２，１２－ジ（ｔｅｒｔ－ブチル）－Ｎ，Ｎ，５，９－テトラ（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－５Ｈ，９Ｈ－［１，４］ベンズアザボリノ［２，３，４－ｋｌ］フェナザボリン－７－アミン（略称：ｔＢｕＤＰｈＡ－ｔＢｕ４ＤＡＢＮＡ）、２，１２－ジ（ｔｅｒｔ－ブチル）－５，９－ジ（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－７－メチル－５Ｈ，９Ｈ－［１，４］ベンズアザボリノ［２，３，４－ｋｌ］フェナザボリン（略称：Ｍｅ－ｔＢｕ４ＤＡＢＮＡ）、Ｎ^７，Ｎ^７，Ｎ^１３，Ｎ^１３，５，９，１１，１５－オクタフェニル－５Ｈ，９Ｈ，１１Ｈ，１５Ｈ－［１，４］ベンズアザボリノ［２，３，４－ｋｌ］［１，４］ベンズアザボリノ［４’，３’，２’：４，５］［１，４］ベンズアザボリノ［３，２－ｂ］フェナザボリン－７，１３－ジアミン（略称：ν－ＤＡＢＮＡ）、２－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ベンズ［５，６］インドロ［３，２，１－ｊｋ］ベンゾ［ｂ］カルバゾール（略称：ｔＢｕＰＢｉｂｃ）などの窒素とホウ素を含む縮合複素芳香族化合物、特にジアザ－ボラナフト－アントラセン骨格を有する化合物が発光スペクトルの幅が狭く、色純度の良好な青色発光を得られるため好適に用いることができる。

【0188】

また、これらの他、９，１０，１１－トリス［３，６－ビス（１，１－ジメチルエチル）－９Ｈ－カルバゾリル－９－イル］－２，５，１５，１８－テトラキス（１，１－ジメチルエチル）インドロ［３，２，１－ｄｅ］インドロ［３’，２’，１’：８，１］［１，４］ベンズアザボリノ［２，３，４－ｋｌ］フェナザボリン（略称：ＢＢＣｚ－Ｇ）、９，１１－ビス［３，６－ビス（１，１－ジメチルエチル）－９Ｈ－カルバゾリル－９－イル］－２，５，１５，１８－テトラキス（１，１－ジメチルエチル）インドロ［３，２，１－ｄｅ］インドロ［３’，２’，１’：８，１］［１，４］ベンズアザボリノ［２，３，４－ｋｌ］フェナザボリン（略称：ＢＢＣｚ－Ｙ）などを好適に用いる事ができる。

【0189】

発光層において、発光物質としてりん光発光物質を用いる場合、用いることが可能な材料としては、例えば以下のようなものが挙げられる。

【0190】

トリス｛２－［５－（２－メチルフェニル）－４－（２，６－ジメチルフェニル）－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル－κＮ２］フェニル－κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｍｐ）_３］）、トリス（５－メチル－３，４－ジフェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）_３］）のような４Ｈ－トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体、トリス［３－メチル－１－（２－メチルフェニル）－５－フェニル－１Ｈ－１，２，４－トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）_３］）、トリス（１－メチル－５－フェニル－３－プロピル－１Ｈ－１，２，４－トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｐｒｐｔｚ１－Ｍｅ）_３］）のような１Ｈ－トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体、ｆａｃ－トリス［１－（２，６－ジイソプロピルフェニル）－２－フェニル－１Ｈ－イミダゾール］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３］）、トリス［３－（２，６－ジメチルフェニル）－７－メチルイミダゾ［１，２－ｆ］フェナントリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｐｉｍｐｔ－Ｍｅ）_３］）、トリス（２－｛１－［２，６－ビス（１－メチルエチル）フェニル］－１Ｈ－イミダゾール－２－イル－κＮ３｝－４－シアノフェニル－κＣ）（略称：ＣＮＩｍＩｒ）のようなイミダゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体、トリス［（６－ｔｅｒｔ－ブチル－３－フェニル－２Ｈ－イミダゾ［４，５－ｂ］ピラジン－１－イル－κＣ２）フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｃｂ）_３］）のようなベンズイミダゾリデン骨格を有する有機金属錯体、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：ＦＩｒ６）、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）のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。これらは青色のりん光発光を示す化合物であり、４５０ｎｍから５２０ｎｍまでの波長域において発光のピークを有する化合物である。

【0191】

また、トリス（４－メチル－６－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）_３］）、トリス（４－ｔ－ブチル－６－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_３］）、（アセチルアセトナト）ビス（６－メチル－４－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（６－ｔｅｒｔ－ブチル－４－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［６－（２－ノルボルニル）－４－フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［５－メチル－６－（２－メチルフェニル）－４－フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（４，６－ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、（アセチルアセトナト）ビス（３，５－ジメチル－２－フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ－Ｍｅ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（５－イソプロピル－３－メチル－２－フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ－ｉＰｒ）_２（ａｃａｃ）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、トリス（２－フェニルピリジナト－Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）_３］）、ビス（２－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：［Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ａｃａｃ）］）、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）_２（ａｃａｃ）］）、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）_３］）、トリス（２－フェニルキノリナト－Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）_３］）、ビス（２－フェニルキノリナト－Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）_２（ａｃａｃ）］）、［２－ｄ_３－メチル－８－（２－ピリジニル－κＮ）ベンゾフロ［２，３－ｂ］ピリジン－κＣ］ビス［２－（５－ｄ_３－メチル－２－ピリジニル－κＮ２）フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（５ｍｐｐｙ－ｄ_３）_２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ_３））、［２－ｄ_３－メチル－（２－ピリジニル－κＮ）ベンゾフロ［２，３－ｂ］ピリジン－κＣ］ビス［２－（２－ピリジニル－κＮ）フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ_３）］）、［２－（４－ｄ３－メチル－５－フェニル－２－ピリジニル－κＮ２）フェニル－κＣ］ビス［２－（５－ｄ３－メチル－２－ピリジニル－κＮ２）フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｐｐｙ－ｄ_３）_２（ｍｄｐｐｙ－ｄ_３）］）、［２－メチル－（２－ピリジニル－κＮ）ベンゾフロ［２，３－ｂ］ピリジン－κＣ］ビス［２－（２－ピリジニル－κＮ）フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ｍｂｆｐｙｐｙ）］）、［２－（４－メチル－５－フェニル－２－ピリジニル－κＮ）フェニル－κＣ］ビス［２－（２－ピリジニル－κＮ）フェニル－κＣ］イリジウム（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ｍｄｐｐｙ）］）のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、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）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。これらは主に緑色のりん光発光を示す化合物であり、５００ｎｍから６００ｎｍまでの波長域において発光のピークを有する。なお、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性または発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。

【0192】

また、（ジイソブチリルメタナト）ビス［４，６－ビス（３－メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）_２（ｄｉｂｍ）］）、ビス［４，６－ビス（３－メチルフェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）_２（ｄｐｍ）］）、ビス［４，６－ジ（ナフタレン－１－イル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）_２（ｄｐｍ）］）のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、（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）］）、ビス（２，３，５－トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）_２（ｄｐｍ）］）、（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）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、トリス（１－フェニルイソキノリナト－Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）_３］）、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）］）、（３，７－ジエチル－４，６－ノナンジオナト－κＯ４，κＯ６）ビス［２，４－ジメチル－６－［７－（１－メチルエチル）－１－イソキノリニル－κＮ］フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）、（３，７－ジエチル－４，６－ノナンジオナト－κＯ４，κＯ６）ビス［２，４－ジメチル－６－［５－（１－メチルエチル）－２－キノリニル－κＮ］フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８－オクタエチル－２１Ｈ，２３Ｈ－ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）のような白金錯体、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）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。これらは、赤色のりん光発光を示す化合物であり、６００ｎｍから７００ｎｍまでの波長域において発光のピークを有する。また、ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、色度の良い赤色発光が得られる。

【0193】

また、以上で述べたりん光性化合物の他、公知のりん光性化合物を選択し、用いてもよい。

【0194】

ＴＡＤＦ材料としてはフラーレン及びその誘導体、アクリジン及びその誘導体、エオシン誘導体等を用いることができる。またマグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリンとしては、例えば、以下の構造式に示されるプロトポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｐｒｏｔｏ ＩＸ））、メソポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｍｅｓｏ ＩＸ））、ヘマトポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｈｅｍａｔｏ ＩＸ））、コプロポルフィリンテトラメチルエステル－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｃｏｐｒｏ ＩＩＩ－４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｅｔｉｏ Ｉ））、オクタエチルポルフィリン－塩化白金錯体（ＰｔＣｌ_２ＯＥＰ）等も挙げられる。

【0195】

【化7】

【0196】

また、以下の構造式に示される２－（ビフェニル－４－イル）－４，６－ビス（１２－フェニルインドロ［２，３－ａ］カルバゾール－１１－イル）－１，３，５－トリアジン（略称：ＰＩＣ－ＴＲＺ）、９－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）－９’－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール（略称：ＰＣＣｚＴｚｎ）、２－｛４－［３－（Ｎ－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール－９－イル］フェニル｝－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、２－［４－（１０Ｈ－フェノキサジン－１０－イル）フェニル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ＰＸＺ－ＴＲＺ）、３－［４－（５－フェニル－５，１０－ジヒドロフェナジン－１０－イル）フェニル］－４，５－ジフェニル－１，２，４－トリアゾール（略称：ＰＰＺ－３ＴＰＴ）、３－（９，９－ジメチル－９Ｈ－アクリジン－１０－イル）－９Ｈ－キサンテン－９－オン（略称：ＡＣＲＸＴＮ）、ビス［４－（９，９－ジメチル－９，１０－ジヒドロアクリジン）フェニル］スルホン（略称：ＤＭＡＣ－ＤＰＳ）、１０－フェニル－１０Ｈ，１０’Ｈ－スピロ［アクリジン－９，９’－アントラセン］－１０’－オン（略称：ＡＣＲＳＡ）、等のπ電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環の一方または両方を有する複素環化合物も用いることができる。該複素環化合物は、π電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有するため、電子輸送性及び正孔輸送性が共に高く、好ましい。中でも、π電子不足型複素芳香環を有する骨格のうち、ピリジン骨格、ジアジン骨格（ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格）、およびトリアジン骨格は、安定で信頼性が良好なため好ましい。特に、ベンゾフロピリミジン骨格、ベンゾチエノピリミジン骨格、ベンゾフロピラジン骨格、ベンゾチエノピラジン骨格はアクセプタ性が高く、信頼性が良好なため好ましい。また、π電子過剰型複素芳香環を有する骨格の中でも、アクリジン骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、及びピロール骨格は、安定で信頼性が良好なため、当該骨格の少なくとも一を有することが好ましい。なお、フラン骨格としてはジベンゾフラン骨格が、チオフェン骨格としてはジベンゾチオフェン骨格が、それぞれ好ましい。また、ピロール骨格としては、インドール骨格、カルバゾール骨格、インドロカルバゾール骨格、ビカルバゾール骨格、３－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール骨格が特に好ましい。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環の電子供与性とπ電子不足型複素芳香環の電子受容性が共に強くなり、Ｓ_１準位とＴ_１準位のエネルギー差が小さくなるため、熱活性化遅延蛍光を効率よく得られることから特に好ましい。なお、π電子不足型複素芳香環の代わりに、シアノ基のような電子吸引基が結合した芳香環を用いても良い。また、π電子過剰型骨格として、芳香族アミン骨格、フェナジン骨格等を用いることができる。また、π電子不足型骨格として、キサンテン骨格、チオキサンテンジオキサイド骨格、オキサジアゾール骨格、トリアゾール骨格、イミダゾール骨格、アントラキノン骨格、フェニルボラン、ボラントレン等の含ホウ素骨格、ベンゾニトリルまたはシアノベンゼン等のニトリル基またはシアノ基を有する芳香環、複素芳香環、ベンゾフェノン等のカルボニル骨格、ホスフィンオキシド骨格、スルホン骨格等を用いることができる。このように、π電子不足型複素芳香環およびπ電子過剰型複素芳香環の少なくとも一方の代わりにπ電子不足型骨格およびπ電子過剰型骨格を用いることができる。

【0197】

【化8】

【0198】

なお、ＴＡＤＦ材料とは、Ｓ_１準位とＴ_１準位との差が小さく、逆項間交差によって三重項励起エネルギーから一重項励起エネルギーへエネルギーを変換することができる機能を有する材料である。そのため、三重項励起エネルギーをわずかな熱エネルギーによって一重項励起エネルギーにアップコンバート（逆項間交差）が可能で、一重項励起状態を効率よく生成することができる。また、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる。

【0199】

また、２種類の物質で励起状態を形成する励起錯体（エキサイプレックス、エキシプレックスまたはＥｘｃｉｐｌｅｘともいう）は、Ｓ_１準位とＴ_１準位との差が極めて小さく、三重項励起エネルギーを一重項励起エネルギーに変換することが可能なＴＡＤＦ材料としての機能を有する。

【0200】

なお、Ｔ_１準位の指標としては、低温（例えば７７Ｋから１０Ｋ）で観測されるりん光スペクトルを用いればよい。ＴＡＤＦ材料としては、その蛍光スペクトルの短波長側の裾において接線を引き、その外挿線の波長のエネルギーをＳ_１準位とし、りん光スペクトルの短波長側の裾において接線を引き、その外挿線の波長のエネルギーをＴ_１準位とした際に、そのＳ_１とＴ_１の差が０．３ｅＶ以下であることが好ましく、０．２ｅＶ以下であることがさらに好ましい。

【0201】

また、ＴＡＤＦ材料を発光物質として用いる場合、ホスト材料のＳ_１準位はＴＡＤＦ材料のＳ_１準位より高い方が好ましい。また、ホスト材料のＴ_１準位はＴＡＤＦ材料のＴ_１準位より高いことが好ましい。

【0202】

発光層のホスト材料としては、電子輸送性を有する材料および／または正孔輸送性を有する材料、上記ＴＡＤＦ材料など様々なキャリア輸送材料を用いることができる。

【0203】

正孔輸送性を有する材料としては、アミン骨格、π電子過剰型複素芳香環骨格を有する有機化合物などが好ましい。π電子過剰型複素芳香環としては、アクリジン骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、及びピロール骨格の少なくともいずれか１を環に含む縮合芳香環が好ましく、具体的にはカルバゾール環、ジベンゾチオフェン環あるいはそれらにさらに芳香環または複素芳香環が縮合した環が好ましい。

【0204】

このような正孔輸送性を有する有機化合物としては、カルバゾール骨格、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格およびアントラセン骨格のいずれかを有していることがより好ましい。特に、ジベンゾフラン環またはジベンゾチオフェン環を含む置換基を有する芳香族アミン、ナフタレン環を有する芳香族モノアミン、または９－フルオレニル基がアリーレン基を介してアミンの窒素に結合する芳香族モノアミンであっても良い。なお、これら正孔輸送性を有する有機化合物が、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）アミノ基を有する物質であると、寿命の良好な発光デバイスを作製することができるため好ましい。

【0205】

このような有機化合物としては、具体的には正孔輸送層における、正孔輸送性を有する材料の例として挙げた有機化合物を挙げることができる。中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物またはカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。また、βＮＣＣＰのように、ビカルバゾール骨格を有し、且つ芳香族炭化水素基、中でもナフチル基を有する化合物を用いることで、信頼性が良好な発光デバイスを得ることができるため好ましい。なお当該ナフチル基は、二つのカルバゾール骨格のうち、少なくとも一方の９位の窒素に結合していることが好ましい。

【0206】

電子輸送性を有する材料としては例えば、金属錯体、π電子不足型複素芳香環を有する有機化合物が好ましい。金属錯体としては、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）などを挙げることができる。π電子不足型複素芳香環骨格を有する有機化合物としては、例えばポリアゾール骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、ピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、ジアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物およびトリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物を挙げることができる。

【0207】

π電子不足型複素芳香環骨格を有する有機化合物は、その中でも、ジアジン骨格（ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格）を有する複素芳香環を含む有機化合物またはピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンまたはピラジン）骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。また、ベンゾフロピリミジン骨格、ベンゾチエノピリミジン骨格、ベンゾフロピラジン骨格、ベンゾチエノピラジン骨格はアクセプター性が高く、信頼性が良好なため好ましい。

【0208】

電子輸送性を有する材料としては、具体的には、第１の層に用いることが可能な電子輸送性を有する材料として例示したような材料を用いることが可能である。

【0209】

ホスト材料として用いることが可能なＴＡＤＦ材料としては、先にＴＡＤＦ材料として挙げたものを同様に用いることができる。ＴＡＤＦ材料をホスト材料として用いると、ＴＡＤＦ材料で生成した三重項励起エネルギーが、逆項間交差によって一重項励起エネルギーに変換され、さらに発光物質へエネルギー移動することで、発光デバイスの発光効率を高めることができる。このとき、ＴＡＤＦ材料がエネルギードナーとして機能し、発光物質がエネルギーアクセプターとして機能する。

【0210】

これは、上記発光物質が蛍光発光物質である場合に、非常に有効である。また、このとき、高い発光効率を得るためには、ＴＡＤＦ材料のＳ_１準位は、蛍光発光物質のＳ_１準位より高いことが好ましい。また、ＴＡＤＦ材料のＴ_１準位は、蛍光発光物質のＳ_１準位より高いことが好ましい。したがって、ＴＡＤＦ材料のＴ_１準位は、蛍光発光物質のＴ_１準位より高いことが好ましい。

【0211】

また、蛍光発光物質の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈するＴＡＤＦ材料を用いることが好ましい。そうすることで、ＴＡＤＦ材料から蛍光発光物質への励起エネルギーの移動がスムーズとなり、効率よく発光が得られるため、好ましい。

【0212】

また、効率良く三重項励起エネルギーから逆項間交差によって一重項励起エネルギーが生成されるためには、ＴＡＤＦ材料でキャリア再結合が生じることが好ましい。また、ＴＡＤＦ材料で生成した三重項励起エネルギーが蛍光発光物質の三重項励起エネルギーに移動しないことが好ましい。そのためには、蛍光発光物質は、蛍光発光物質が有する発光団（発光の原因となる骨格）の周囲に保護基を有すると好ましい。該保護基としては、π結合を有さない置換基が好ましく、飽和炭化水素が好ましく、具体的には炭素数３以上１０以下のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３以上１０以下のシクロアルキル基、炭素数３以上１０以下のトリアルキルシリル基が挙げられ、保護基が複数あるとさらに好ましい。π結合を有さない置換基は、キャリアを輸送する機能に乏しいため、キャリア輸送またはキャリア再結合に影響をほとんど与えずに、ＴＡＤＦ材料と蛍光発光物質の発光団との距離を遠ざけることができる。ここで、発光団とは、蛍光発光物質において発光の原因となる原子団（骨格）を指す。発光団は、π結合を有する骨格が好ましく、芳香環を含むことが好ましく、縮合芳香環または縮合複素芳香環を有すると好ましい。このような発光団としては、例えば、フェナントレン骨格、スチルベン骨格、アクリドン骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、フルオレン骨格、クリセン骨格、トリフェニレン骨格、テトラセン骨格、ピレン骨格、ペリレン骨格、クマリン骨格、キナクリドン骨格、ナフトビスベンゾフラン骨格等が挙げられる。特にナフタレン骨格、アントラセン骨格、フルオレン骨格、クリセン骨格、トリフェニレン骨格、テトラセン骨格、ピレン骨格、ペリレン骨格、クマリン骨格、キナクリドン骨格、ナフトビスベンゾフラン骨格を有する蛍光発光物質は蛍光量子収率が高いため好ましい。

【0213】

蛍光発光物質を発光物質として用いる場合、ホスト材料としては、アントラセン骨格を有する材料が好適である。アントラセン骨格を有する物質を蛍光発光物質のホスト材料として用いると、発光効率、耐久性共に良好な発光層を実現することが可能である。ホスト材料として用いるアントラセン骨格を有する物質としては、ジフェニルアントラセン骨格、特に９，１０－ジフェニルアントラセン骨格を有する物質が化学的に安定であるため好ましい。また、ホスト材料がカルバゾール骨格を有する場合、正孔の注入・輸送性が高まるため好ましいが、カルバゾールにベンゼン環がさらに縮合したベンゾカルバゾール骨格を含む場合、カルバゾール骨格よりもＨＯＭＯ準位が０．１ｅＶ程度浅くなり、正孔が入りやすくなるためより好ましい。特に、ホスト材料がジベンゾカルバゾール骨格を含む場合、カルバゾール骨格よりもＨＯＭＯ準位が０．１ｅＶ程度浅くなり、正孔が入りやすくなる上に、正孔輸送性にも優れ、耐熱性も高くなるため好適である。したがって、さらにホスト材料として好ましいのは、９，１０－ジフェニルアントラセン骨格およびカルバゾール骨格（あるいはベンゾカルバゾール骨格またはジベンゾカルバゾール骨格）を同時に有する物質である。なお、上記の正孔注入・輸送性の観点から、カルバゾール骨格に換えて、ベンゾフルオレン骨格またはジベンゾフルオレン骨格を用いてもよい。このような物質の例としては、９－フェニル－３－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、３－［４－（１－ナフチル）フェニル］－９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＣＰＮ）、９－［４－（１０－フェニル－９－アントラセニル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、７－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－７Ｈ－ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、６－［３－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）フェニル］ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン（略称：２ｍＢｎｆＰＰＡ）、９－フェニル－１０－［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）ビフェニル－４’－イル］アントラセン（略称：ＦＬＰＰＡ）、９－（１－ナフチル）－１０－［４－（２－ナフチル）フェニル］アントラセン（略称：αＮ－βＮＰＡｎｔｈ）、９－（１－ナフチル）－１０－（２－ナフチル）アントラセン（略称：α，βＡＤＮ）、２－（１０－フェニルアントラセン－９－イル）ジベンゾフラン、２－（１０－フェニル－９－アントラセニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３－ｄ］フラン（略称：Ｂｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡ）、９－（２－ナフチル）－１０－［３－（２－ナフチル）フェニル］アントラセン（略称：βＮ－ｍβＮＰＡｎｔｈ）、１－｛４－［１０－（ビフェニル－４－イル）－９－アントラセニル］フェニル｝－２－エチル－１Ｈ－ベンゾイミダゾール（略称：ＥｔＢＩｍＰＢＰｈＡ）、等が挙げられる。特に、ＣｚＰＡ、ｃｇＤＢＣｚＰＡ、２ｍＢｎｆＰＰＡ、ＰＣｚＰＡは非常に良好な特性を示すため、好ましい選択である。

【0214】

なお、ホスト材料は複数種の物質を混合した材料であっても良く、混合したホスト材料を用いる場合は、電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料とを混合することが好ましい。電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料を混合することによって、発光層１１３の輸送性を容易に調整することができ、再結合領域の制御も簡便に行うことができる。正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する材料の含有量の重量比は、正孔輸送性を有する材料：電子輸送性を有する材料＝１：１９～１９：１とするとよい。

【0215】

なお、上記混合された材料の一部として、りん光発光物質を用いることができる。りん光発光物質は、発光物質として蛍光発光物質を用いる際に蛍光発光物質へ励起エネルギーを供与するエネルギードナーとして用いることができる。

【0216】

また、これら混合された材料同士で励起錯体を形成しても良い。当該励起錯体は発光物質の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するような組み合わせを選択することで、エネルギー移動がスムーズとなり、効率よく発光が得られるため好ましい。また、当該構成を用いることで駆動電圧も低下するため好ましい。

【0217】

なお、励起錯体を形成する材料の少なくとも一方は、りん光発光物質であってもよい。そうすることで、三重項励起エネルギーを逆項間交差によって効率よく一重項励起エネルギーへ変換することができる。

【0218】

効率よく励起錯体を形成する材料の組み合わせとしては、正孔輸送性を有する材料のＨＯＭＯ準位が電子輸送性を有する材料のＨＯＭＯ準位以上であると好ましい。また、正孔輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位が電子輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位以上であると好ましい。なお、材料のＬＵＭＯ準位およびＨＯＭＯ準位は、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定される材料の電気化学特性（還元電位および酸化電位）から導出することができる。

【0219】

なお、励起錯体の形成は、例えば正孔輸送性を有する材料の発光スペクトル、電子輸送性を有する材料の発光スペクトル、およびこれら材料を混合した混合膜の発光スペクトルを比較し、混合膜の発光スペクトルが、各材料の発光スペクトルよりも長波長シフトする（あるいは長波長側に新たなピークを持つ）現象を観測することにより確認することができる。あるいは、正孔輸送性を有する材料の過渡フォトルミネッセンス（ＰＬ）、電子輸送性を有する材料の過渡ＰＬ、及びこれら材料を混合した混合膜の過渡ＰＬを比較し、混合膜の過渡ＰＬ寿命が、各材料の過渡ＰＬ寿命よりも長寿命成分を有する、あるいは遅延成分の割合が大きくなるなどの過渡応答の違いを観測することにより、確認することができる。また、上述の過渡ＰＬは過渡エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）と読み替えても構わない。すなわち、正孔輸送性を有する材料の過渡ＥＬ、電子輸送性を有する材料の過渡ＥＬ及びこれらの混合膜の過渡ＥＬを比較し、過渡応答の違いを観測することによっても、励起錯体の形成を確認することができる。

【0220】

電子輸送層１１４＿１は第２の層２２であることから、実施の形態１で詳しく説明したため、繰り返しとなる説明は省略する。

【0221】

電子輸送層１１４＿２は、電子輸送性を有する物質を含む層である。電子輸送性を有する材料としては、電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００における電子移動度が、１×１０^－７ｃｍ^２／Ｖｓ以上好ましくは１×１０^－６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質が好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性が高い物質であれば、これら以外のものを用いることができる。なお、上記有機化合物としてはπ電子不足型複素芳香環を有する有機化合物が好ましい。π電子不足型複素芳香環を有する有機化合物としては、例えばポリアゾール骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、ピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、ジアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物およびトリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物のいずれかまたは複数であることが好ましい。

【0222】

上記電子輸送層１１４＿２に用いることが可能な電子輸送性を有する有機化合物としては、上記発光層１１３＿１および発光層１１３＿２における電子輸送性を有する有機化合物として用いることが可能な有機化合物を同様に用いることができる。中でも、ジアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物またはピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンまたはピラジン）骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。中でも、ｍＴｐＰＰｈｅｎ、ＰｎＮＰｈｅｎおよびｍＰＰｈｅｎ２Ｐなどのフェナントロリン骨格を有する有機化合物が好ましく、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐなどのフェナントロリン二量体構造を有する有機化合物が安定性に優れより好ましい。

【0223】

なお、電子輸送層１１４＿１および電子輸送層１１４＿２は積層構造を有していてもよい。電子輸送層１１４＿１が積層構造を有する場合、第１の層２１に接する層が第２の層２２となり実施の形態１に示したような構成を有する。発光層１１３＿１側の層は、電子輸送層１１４＿２を構成することが可能な材料として述べた材料を用いて形成するとよい。また、電子輸送層１１４＿１および電子輸送層１１４＿２が積層構造を有する場合、発光層１１３＿１、発光層１１３＿２に接する層は、正孔ブロック層として機能してもよい。発光層に接する電子輸送層を正孔ブロック層として機能させる場合には、そのＨＯＭＯ準位が、発光層に含まれる材料のＨＯＭＯ準位よりも０．５ｅＶ以上深い材料を用いることが好ましい。

【0224】

電子輸送層１１４＿２と陰極１０２との間に、電子注入層１１５として、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、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）、８－ヒドロキシキノリナト－リチウム（略称：Ｌｉｑ）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含む層を設けても良い。電子注入層１１５は、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または、エレクトライドを用いてもよい。エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。また、実施の形態１において塩基性の強い有機化合物として挙げた有機化合物も用いることができる。

【0225】

電子注入層１１５は、上記物質を単独で使用する場合の他、電子輸送性を有する物質からなる層中にそれらを含有させたものを使用してもよい。

【0226】

なお、電子注入層１１５として、電子輸送性を有する物質（好ましくはビピリジン骨格を有する有機化合物）に上記アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物を微結晶状態となる濃度以上（５０ｗｔ％以上）含ませた層を用いることも可能である。当該層は、屈折率の低い層であることから、より外部量子効率の良好な発光デバイスを提供することが可能となる。

【0227】

陰極１０２は、積層構造を有していてもよく、その場合、有機化合物層１０３と接する層が実質的に陰極として機能する。陰極を形成する物質としては、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、リチウム（Ｌｉ）またはセシウム（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）等の元素周期表の第１族または第２族に属する元素、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、化合物（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）など）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。しかしながら、陰極１０２と電子輸送層との間に、電子注入層１１５または上述仕事関数の小さい材料の薄膜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。

【0228】

なお、陰極１０２を可視光に対し透過性を有する材料で形成した場合、陰極１０２側から、陽極１０１を可視光に対し透過性を有する材料で形成した場合、陽極１０１側から、光を発する発光デバイスとすることができる。

【0229】

これら導電性材料は、真空蒸着法またはスパッタリング法などの乾式法、インクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することが可能である。また、ゾル－ゲル法を用いて湿式法で形成しても良いし、金属材料のペーストを用いて湿式法で形成してもよい。

【0230】

また、有機化合物層１０３の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々の方法を用いることができる。例えば、真空蒸着法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法、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。

【0231】

また上述した各電極または各層を異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。

【0232】

図６では、２つの発光ユニットを有する発光デバイスについて説明したが、３つ以上の発光ユニットを積層した発光デバイスについても、同様に適用することが可能である。本実施の形態に係る発光デバイスのように、一対の電極間に複数の発光ユニットを中間層５１３で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度発光を可能とし、さらに長寿命な素子を実現できる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現することができる。

【0233】

また、それぞれの発光ユニットの発光色を異なるものにすることで、発光デバイス全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つの発光ユニットを有する発光デバイスにおいて、第１の発光ユニットで赤と緑の発光色、第２の発光ユニットで青の発光色を得ることで、発光デバイス全体として白色発光する発光デバイスを得ることも可能である。

【0234】

また、上述の有機化合物層１０３、第１の発光ユニット５０１、第２の発光ユニット５０２及び中間層５１３などの各層および電極は、例えば、蒸着法（真空蒸着法を含む）、液滴吐出法（インクジェット法ともいう）、塗布法、グラビア印刷法等の方法を用いて形成することができる。また、それらは低分子材料、中分子材料（オリゴマー、デンドリマーを含む）、または高分子材料を含んでも良い。

【0235】

図７には、フォトリソグラフィ法により作製した、隣り合う二つのタンデム型の発光素子（発光デバイス１３０ｃ、発光デバイス１３０ｄ）の図を示した。

【0236】

発光デバイス１３０ｃは、基板１０００上に陽極１０１ｃと陰極１０２との間に有機化合物層１０３ｃを有している。有機化合物層１０３ｃは第１の発光ユニット５０１ｃと、第２の発光ユニット５０２ｃとが、中間層５１３ｃを挟んで積層した構成を有する。なお、図７では２つの発光ユニットが積層する例を示したが、３つ以上の発光ユニットが積層する構成であってもよい。第１の発光ユニット５０１ｃは、正孔注入層１１１ｃ、正孔輸送層１１２ｃ＿１、発光層１１３ｃ＿１、電子輸送層１１４ｃ＿１（第２の層２２ｃ）を有する。中間層５１３ｃは、Ｐ型ＣＧＬ２０ｃ、第３の層２３ｃ、第１の層２１ｃを有する。第３の層２３ｃはあっても無くても構わない。第２の発光ユニット５０２ｃは、正孔輸送層１１２ｃ＿２、発光層１１３ｃ＿２、電子輸送層１１４ｃ＿２、電子注入層１１５を有する。

【0237】

発光デバイス１３０ｄは、基板１０００上に陽極１０１ｄと陰極１０２との間に有機化合物層１０３ｄを有している。有機化合物層１０３ｄは第１の発光ユニット５０１ｄと、第２の発光ユニット５０２ｄとが、中間層５１３ｄを挟んで積層した構成を有する。なお、図７では２つの発光ユニットが積層する例を示したが、３つ以上の発光ユニットが積層する構成であってもよい。第１の発光ユニット５０１ｄは、正孔注入層１１１ｄ、正孔輸送層１１２ｄ＿１、発光層１１３ｄ＿１、電子輸送層１１４ｄ＿１（第２の層２２ｄ）を有する。中間層５１３ｄは、Ｐ型ＣＧＬ２０ｄ、第３の層２３ｄ、第１の層２１ｄを有する。第３の層２３ｄはあっても無くても構わない。第２の発光ユニット５０２ｄは、正孔輸送層１１２ｄ＿２、発光層１１３ｄ＿２、電子輸送層１１４ｄ＿２、電子注入層１１５を有する。

【0238】

発光デバイス１３０ｃおよび発光デバイス１３０ｄにおいて、中間層５１３ｃ並びに中間層５１３ｄ、および第２の層２２ｃ並びに第２の層２２ｄは、実施の形態１で説明したような構成を有することが好ましい。

【0239】

なお、電子注入層１１５および陰極１０２は発光デバイス１３０ｃおよび発光デバイス１３０ｄで一続きの共有された層であることが好ましい。また、電子注入層１１５以外の有機化合物層１０３ｃと有機化合物層１０３ｄは、電子輸送層１１４ｃ＿２が形成された後と、電子輸送層１１４ｄ＿２が形成された後に各々フォトリソグラフィ法により加工されているため互いに独立している。また、電子注入層１１５以外の有機化合物層１０３ｃの端部（輪郭）は、フォトリソグラフィ法により加工されているため基板に対して垂直方向に概略一致している。また、電子注入層１１５以外の有機化合物層１０３ｄの端部（輪郭）は、フォトリソグラフィ法により加工されているため基板に対して垂直方向に概略一致している。

【0240】

また、フォトリソグラフィ法により加工されていることから、有機化合物層１０３ｃと有機化合物層１０３ｄとの間には、間隙ｄが存在する。また、陽極１０１ｃと陽極１０１ｄとの間の距離は、有機化合物層をフォトリソグラフィ法により加工することからマスク蒸着を行う際よりも小さくすることができ、２μｍ以上５μｍ以下とすることができる。

【0241】

（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光デバイスを、表示装置の表示素子として用いる形態について説明する。

【0242】

発光デバイス１３０は図８（Ａ）および図８（Ｂ）に例示したように、絶縁層１７５上に複数形成され表示装置を構成する。

【0243】

表示装置は、複数の画素１７８がマトリクス状に配列された画素部１７７を有する。画素１７８は、副画素１１０Ｒ、副画素１１０Ｇ、及び副画素１１０Ｂを有する。

【0244】

本明細書等において、例えば副画素１１０Ｒ、副画素１１０Ｇ、及び副画素１１０Ｂに共通する事項を説明する場合には、副画素１１０と呼称して説明する場合がある。アルファベットで区別する他の構成要素についても、これらに共通する事項を説明する場合には、アルファベットを省略した符号を用いて説明する場合がある。

【0245】

副画素１１０Ｒは赤色の光を呈し、副画素１１０Ｇは緑色の光を呈し、副画素１１０Ｂは青色の光を呈する。これにより、画素部１７７に画像を表示することができる。なお、本実施の形態では、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の副画素を例に挙げて説明するが、その他の色の副画素の組み合わせを用いてもよい。また、副画素は３つに限られず、４つ以上としてもよい。４つの副画素としては、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ、白色（Ｗ）の４色の副画素、Ｒ、Ｇ、Ｂ、黄色（Ｙ）の４色の副画素、及び、Ｒ、Ｇ、Ｂ、赤外光（ＩＲ）の４つの副画素、等が挙げられる。

【0246】

本明細書等において、行方向をＸ方向、列方向をＹ方向という場合がある。Ｘ方向とＹ方向は交差し、例えば垂直に交差する。

【0247】

図８（Ａ）では、異なる色の副画素がＸ方向に並べて配置されており、同じ色の副画素が、Ｙ方向に並べて配置されている例を示す。なお、異なる色の副画素がＹ方向に並べて配置され、同じ色の副画素が、Ｘ方向に並べて配置されていてもよい。

【0248】

画素部１７７の外側には、接続部１４０が設けられ、領域１４１が設けられていてもよい。領域１４１は画素部１７７と接続部１４０の間に設けられる。領域１４１には、有機化合物層１０３が設けられる。また、接続部１４０には、導電層１５１Ｃが設けられる。

【0249】

図８（Ａ）では、領域１４１、及び接続部１４０が画素部１７７の右側に位置する例を示すが、領域１４１、及び接続部１４０の位置は特に限定されない。また、領域１４１、及び接続部１４０は、単数であっても複数であってもよい。

【0250】

図８（Ｂ）は、図８（Ａ）における一点鎖線Ａ１－Ａ２間の断面図の例である。図８（Ｂ）に示すように、表示装置は、絶縁層１７１と、絶縁層１７１上の導電層１７２と、絶縁層１７１上、及び導電層１７２上の絶縁層１７３と、絶縁層１７３上の絶縁層１７４と、絶縁層１７４上の絶縁層１７５と、を有する。絶縁層１７１は、基板（図示せず）上に設けられる。絶縁層１７５、絶縁層１７４、及び絶縁層１７３には、導電層１７２に達する開口が設けられ、当該開口を埋め込むようにプラグ１７６が設けられている。

【0251】

画素部１７７において、絶縁層１７５及びプラグ１７６上に、発光デバイス１３０が設けられる。また、発光デバイス１３０を覆うように、保護層１３１が設けられている。保護層１３１上には、樹脂層１２２によって基板１２０が貼り合わされている。また、隣り合う発光デバイス１３０の間には、無機絶縁層１２５と、無機絶縁層１２５上の絶縁層１２７と、が設けられていることが好ましい。

【0252】

図８（Ｂ）では、無機絶縁層１２５及び絶縁層１２７の断面が複数示されているが、表示装置を上面から見た場合、無機絶縁層１２５及び絶縁層１２７は、それぞれ１つに繋がっていることが好ましい。つまり、無機絶縁層１２５及び絶縁層１２７は、第１の電極上に開口部を有する絶縁層であることが好ましい。

【0253】

図８（Ｂ）では、発光デバイス１３０として、発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、及び発光デバイス１３０Ｂを示している。発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、及び発光デバイス１３０Ｂは、互いに異なる色の光を発するものとする。例えば、発光デバイス１３０Ｒは赤色の光を発することができ、発光デバイス１３０Ｇは緑色の光を発することができ、発光デバイス１３０Ｂは青色の光を発することができる。また、発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、又は発光デバイス１３０Ｂは、他の可視光又は赤外光を発してもよい。

【0254】

本発明の一態様の表示装置は、例えば発光デバイスが形成されている基板とは反対方向に光を射出する上面射出型（トップエミッション型）とすることができる。なお、本発明の一態様の表示装置は、下面射出型（ボトムエミッション型）であってもよい。

【0255】

発光デバイス１３０Ｒは、実施の形態１乃至実施の形態３に示したような構成を有する。導電層１５１Ｒと導電層１５２Ｒとからなる陽極１０１Ｒ（画素電極）と、陽極１０１Ｒ上の第１のＥＬ層１０４Ｒと、第１のＥＬ層１０４Ｒ上の第２のＥＬ層１０５と、第２のＥＬ層１０５上の陰極１０２（共通電極）と、を有する。第２のＥＬ層１０５は、最も陰極側の発光層よりも陰極１０２（共通電極）側にあることが好ましく、ホールブロック層、第２の電子輸送層または電子注入層またはこれらの積層であることが好ましい。なお、上記発光デバイス１３０Ｒにおいては、第１のＥＬ層１０４Ｒと第２のＥＬ層１０５を合わせた層が有機化合物層１０３Ｒとなり、実施の形態１乃至実施の形態３における有機化合物層１０３に相当する。

【0256】

発光デバイス１３０Ｇは、実施の形態１乃至実施の形態３に示したような構成を有する。導電層１５１Ｇと導電層１５２Ｇとからなる陽極１０１Ｇ（画素電極）と、陽極１０１Ｇ上の第１のＥＬ層１０４Ｇと、第１のＥＬ層１０４Ｇ上の第２のＥＬ層１０５と、第２のＥＬ層１０５上の陰極１０２（共通電極）と、を有する。第２のＥＬ層１０５は、最も陰極側の発光層よりも陰極１０２（共通電極）側にあることが好ましく、ホールブロック層、第２の電子輸送層または電子注入層またはこれらの積層であることが好ましい。なお、上記発光デバイス１３０Ｇにおいては、第１のＥＬ層１０４Ｇと第２のＥＬ層１０５を合わせた層が有機化合物層１０３Ｇとなり、実施の形態１乃至実施の形態３における有機化合物層１０３に相当する。

【0257】

発光デバイス１３０Ｂは、実施の形態１乃至実施の形態３に示したような構成を有する。導電層１５１Ｂと導電層１５２Ｂとからなる陽極１０１Ｂ（画素電極）と、陽極１０１Ｂ上の第１のＥＬ層１０４Ｂと、第１のＥＬ層１０４Ｂ上の第２のＥＬ層１０５と、第２のＥＬ層１０５上の陰極１０２（共通電極）と、を有する。第２のＥＬ層１０５は、最も陰極側の発光層よりも陰極１０２（共通電極）側にあることが好ましく、ホールブロック層、第２の電子輸送層または電子注入層またはこれらの積層であることが好ましい。なお、上記発光デバイス１３０Ｂにおいては、第１のＥＬ層１０４Ｂと第２のＥＬ層１０５を合わせた層が有機化合物層１０３Ｂとなり、実施の形態１乃至実施の形態３における有機化合物層１０３に相当する。

【0258】

発光デバイスが有する画素電極（第１の電極）と共通電極（第２の電極）のうち、一方は陽極として機能し、他方は陰極として機能する。本実施の形態では、特に断りが無い場合は、画素電極が陽極として機能し、共通電極が陰極として機能するものとして説明する。

【0259】

第１のＥＬ層１０４Ｒ、第１のＥＬ層１０４Ｇ、及び第１のＥＬ層１０４Ｂは、各々または、発光色毎に島状に独立している。なお、第１のＥＬ層１０４Ｒ、第１のＥＬ層１０４Ｇ、及び第１のＥＬ層１０４Ｂは、互いに重なりを有さないことが好ましい。第１のＥＬ層１０４を発光デバイス１３０ごとに島状に設けることで、高精細な表示装置においても隣接する発光デバイス１３０間のリーク電流を抑制できる。これにより、クロストークを防ぐことができ、コントラストの極めて高い表示装置を実現できる。特に、低輝度における電流効率の高い表示装置を実現できる。

【0260】

島状の第１のＥＬ層１０４は、ＥＬ膜を成膜し、当該ＥＬをフォトリソグラフィ法を用いて加工することにより形成することができる。本発明の一態様の発光デバイスは、中間層にＬｉ化合物などを使用しないため、フォトリソグラフィ法を用いて加工を行っても特性の良好な発光デバイスを得ることができる。

【0261】

第１のＥＬ層１０４は、発光デバイス１３０の陽極１０１（画素電極）の上面及び側面を覆うように設けられることが好ましい。これにより、第１のＥＬ層１０４の端部が画素電極の端部よりも内側に位置する構成に比べて、表示装置の開口率を高めることが容易となる。また、発光デバイス１３０の画素電極の側面を第１のＥＬ層１０４で覆うことで、画素電極と陰極１０２とが接することを抑制できるため、発光デバイス１３０のショートを抑制できる。

【0262】

また、本発明の一態様の表示装置では、発光デバイスの陽極１０１（画素電極）を、積層構成とすることが好ましい。例えば、図８（Ｂ）に示す例では、発光デバイス１３０の陽極１０１を、絶縁層１７１側に設けられた導電層１５１と、有機化合物層側に設けられた導電層１５２と、の積層構成としている。

【0263】

導電層１５１として、例えば金属材料を用いることができる。具体的には、例えばアルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、イットリウム（Ｙ）、ネオジム（Ｎｄ）等の金属、及びこれらを適宜組み合わせて含む合金を用いることもできる。

【0264】

導電層１５２として、インジウム、錫、亜鉛、ガリウム、チタン、アルミニウム、及びシリコンの中から選ばれるいずれか一又は複数を有する酸化物を用いることができる。例えば、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを含む酸化亜鉛、酸化チタン、ガリウムを含むインジウム亜鉛酸化物、アルミニウムを含むインジウム亜鉛酸化物、シリコンを含むインジウム錫酸化物、及びシリコンを含むインジウム亜鉛酸化物等のいずれか一又は複数を含む導電性酸化物を用いることが好ましい。特に、シリコンを含むインジウム錫酸化物は仕事関数が大きい、例えば仕事関数が４．０ｅＶ以上であるため、導電層１５２として好適に用いることができる。

【0265】

導電層１５１は、異なる材料を有する複数の層の積層構成であってもよく、導電層１５２は、異なる材料を有する複数の層の積層構成であってもよい。この場合、導電層１５１が、導電性酸化物等の導電層１５２に用いることができる材料を用いた層を有してもよく、また、導電層１５２が、金属材料等の導電層１５１に用いることができる材料を用いた層を有してもよい。例えば、導電層１５１が２層以上の積層構成である場合は、導電層１５２と接する層は、導電層１５２に用いることができる材料を用いた層とすることができる。

【0266】

なお、導電層１５１の端部は、テーパ形状を有することが好ましい。具体的には、導電層１５１の端部は、テーパ角９０°未満のテーパ形状を有することが好ましい。この場合、導電層１５１の側面に沿って設けられる導電層１５２もテーパ形状を有する。導電層１５２の側面をテーパ形状とすることで、導電層１５２の側面に沿って設けられる第１のＥＬ層１０４の被覆性を高めることができる。

【0267】

本発明の一態様の表示装置は、発光デバイス１３０が実施の形態１乃至実施の形態３に示したような構成を有することから、駆動電圧の上昇を抑制した特性の良好な表示装置とすることが可能となる。

【0268】

続いて図８（Ａ）に示す構成を有する表示装置の作製方法例を図９乃至図１４を用いて説明する。

【0269】

［作製方法例１］
表示装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜等）は、スパッタリング法、化学気相堆積（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ：Ｐｕｌｓｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、又は原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を用いて形成できる。

【0270】

また、表示装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜等）は、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ法、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、又はナイフコート等の湿式の成膜方法により形成できる。

【0271】

また、表示装置を構成する薄膜を加工する際には、例えばフォトリソグラフィ法を用いて加工できる。

【0272】

フォトリソグラフィ法において、露光に用いる光は、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）、又はこれらを混合させた光を用いることができる。そのほか、紫外線、ＫｒＦレーザ光、又はＡｒＦレーザ光等を用いることもできる。また、液浸露光技術により露光を行ってもよい。また、露光に用いる光として、極端紫外（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ－ｖｉｏｌｅｔ）光、又はＸ線を用いてもよい。また、露光に用いる光に換えて、電子ビームを用いることもできる。

【0273】

薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、又はサンドブラスト法等を用いることができる。

【0274】

まず、図９（Ａ）に示すように、基板（図示せず）上に絶縁層１７１を形成する。続いて、絶縁層１７１上に導電層１７２、及び導電層１７９を形成し、導電層１７２、及び導電層１７９を覆うように絶縁層１７１上に絶縁層１７３を形成する。続いて、絶縁層１７３上に絶縁層１７４を形成し、絶縁層１７４上に絶縁層１７５を形成する。

【0275】

基板としては、少なくとも後の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有する基板を用いることができる。例えばガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、又は有機樹脂基板、シリコン又は炭化シリコン等を材料とした単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、ＳＯＩ基板等の半導体基板を用いることができる。

【0276】

続いて、図９（Ａ）に示すように、絶縁層１７５、絶縁層１７４、及び絶縁層１７３に、導電層１７２に達する開口を形成する。続いて、当該開口を埋め込むように、プラグ１７６を形成する。

【0277】

続いて、図９（Ａ）に示すように、プラグ１７６上、及び絶縁層１７５上に、後に導電層１５１Ｒ、導電層１５１Ｇ、導電層１５１Ｂ、及び導電層１５１Ｃとなる導電膜１５１ｆを形成する。導電膜１５１ｆとして、例えば金属材料を用いることができる。

【0278】

続いて、図９（Ａ）に示すように、導電膜１５１ｆ上にレジストマスク１９１を形成する。レジストマスク１９１は、感光性材料（フォトレジスト）を塗布し、露光及び現像を行うことで形成できる。

【0279】

続いて、図９（Ｂ）に示すように、例えばレジストマスク１９１と重ならない領域の導電膜１５１ｆを除去する。これにより、導電層１５１が形成される。

【0280】

続いて、図９（Ｃ）に示すように、レジストマスク１９１を除去する。レジストマスク１９１は、例えば、酸素プラズマを用いたアッシングにより除去できる。

【0281】

続いて、図９（Ｄ）に示すように、導電層１５１Ｒ上、導電層１５１Ｇ上、導電層１５１Ｂ上、導電層１５１Ｃ上、及び絶縁層１７５上に、後に絶縁層１５６Ｒ、絶縁層１５６Ｇ、絶縁層１５６Ｂ、及び絶縁層１５６Ｃとなる絶縁膜１５６ｆを形成する。

【0282】

絶縁膜１５６ｆには、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、又は窒化酸化絶縁膜等の無機絶縁膜、例えば、酸化窒化シリコンを用いることができる。

【0283】

続いて、図９（Ｅ）に示すように、絶縁膜１５６ｆを加工することにより、絶縁層１５６Ｒ、絶縁層１５６Ｇ、絶縁層１５６Ｂ、及び絶縁層１５６Ｃを形成する。

【0284】

続いて、図１０（Ａ）に示すように、導電層１５１Ｒ上、導電層１５１Ｇ上、導電層１５１Ｂ上、導電層１５１Ｃ上、絶縁層１５６Ｒ上、絶縁層１５６Ｇ上、絶縁層１５６Ｂ上、絶縁層１５６Ｃ上、及び絶縁層１７５上に、導電膜１５２ｆを形成する。

【0285】

導電膜１５２ｆとして、例えば導電性酸化物を用いることができる。導電膜１５２ｆは積層であってもよい。

【0286】

続いて、図１０（Ｂ）に示すように、導電膜１５２ｆを加工し、導電層１５２Ｒ、導電層１５２Ｇ、導電層１５２Ｂ、及び導電層１５２Ｃを形成する。

【0287】

続いて、図１０（Ｃ）に示すように、有機化合物膜１０３Ｒｆを、導電層１５２Ｒ上、導電層１５２Ｇ上、導電層１５２Ｂ上、及び絶縁層１７５上に形成する。なお、図１０（Ｃ）に示すように、導電層１５２Ｃ上には、有機化合物膜１０３Ｒｆを形成していない。

【0288】

続いて、図１０（Ｃ）に示すように、犠牲膜１５８Ｒｆ、マスク膜１５９Ｒｆを形成する。

【0289】

有機化合物膜１０３Ｒｆ上に犠牲膜１５８Ｒｆを設けることで、表示装置の作製工程中に有機化合物膜１０３Ｒｆが受けるダメージを低減し、発光デバイスの信頼性を高めることができる。

【0290】

犠牲膜１５８Ｒｆには、有機化合物膜１０３Ｒｆの加工条件に対する耐性の高い膜、具体的には、有機化合物膜１０３Ｒｆとのエッチングの選択比が大きい膜を用いる。マスク膜１５９Ｒｆには、犠牲膜１５８Ｒｆとのエッチングの選択比が大きい膜を用いる。

【0291】

また、犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆは、有機化合物膜１０３Ｒｆの耐熱温度よりも低い温度で形成する。犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆを形成する際の基板温度としては、それぞれ、代表的には、１００℃以上２００℃以下、好ましくは１００℃以上１５０℃以下、より好ましくは１００℃以上１２０℃以下である。

【0292】

犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆには、ウェットエッチング法またはドライエッチング法により除去できる膜を用いることが好ましい。

【0293】

なお、有機化合物膜１０３Ｒｆ上に接して形成される犠牲膜１５８Ｒｆは、マスク膜１５９Ｒｆよりも、有機化合物膜１０３Ｒｆへのダメージが少ない形成方法を用いて形成されることが好ましい。例えば、スパッタリング法よりも、ＡＬＤ法又は真空蒸着法が好ましい。

【0294】

犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆとしては、それぞれ、例えば、金属膜、合金膜、金属酸化物膜、半導体膜、有機絶縁膜、及び、無機絶縁膜等のうち一種又は複数種を用いることができる。

【0295】

犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆには、それぞれ、例えば、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、チタン、アルミニウム、イットリウム、ジルコニウム、及びタンタル等の金属材料、又は該金属材料を含む合金材料を用いることができる。特に、アルミニウム又は銀等の低融点材料を用いることが好ましい。犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆの一方又は双方に紫外線を遮蔽することが可能な金属材料を用いることで、有機化合物膜１０３Ｒｆにパターン露光時の紫外線が照射されることを抑制でき、有機化合物膜１０３Ｒｆの劣化を抑制できるため、好ましい。

【0296】

また、犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆには、それぞれ、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物、酸化インジウム、Ｉｎ－Ｚｎ酸化物、Ｉｎ－Ｓｎ酸化物、インジウムチタン酸化物（Ｉｎ－Ｔｉ酸化物）、インジウムスズ亜鉛酸化物（Ｉｎ－Ｓｎ－Ｚｎ酸化物）、インジウムチタン亜鉛酸化物（Ｉｎ－Ｔｉ－Ｚｎ酸化物）、インジウムガリウムスズ亜鉛酸化物（Ｉｎ－Ｇａ－Ｓｎ－Ｚｎ酸化物）、シリコンを含むインジウムスズ酸化物等の金属酸化物を用いることができる。

【0297】

なお、上記金属酸化物においてガリウムに代えて元素Ｍ（Ｍは、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、又はマグネシウムから選ばれた一種又は複数種）を用いてもよい。

【0298】

犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆとしては、例えば、シリコン又はゲルマニウム等の半導体材料を用いることが、半導体の製造プロセスと親和性が高いため好ましい。又は、上記半導体材料を含む化合物を用いることができる。

【0299】

また、犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆとしては、それぞれ、各種無機絶縁膜を用いることができる。特に、酸化絶縁膜は、窒化絶縁膜に比べて有機化合物膜１０３Ｒｆとの密着性が高く好ましい。

【0300】

続いて、図１０（Ｃ）に示すように、レジストマスク１９０Ｒを形成する。レジストマスク１９０Ｒは、感光性材料（フォトレジスト）を塗布し、露光及び現像を行うことで形成できる。

【0301】

レジストマスク１９０Ｒは、導電層１５２Ｒと重なる位置に設ける。レジストマスク１９０Ｒは、導電層１５２Ｃと重なる位置にも設けることが好ましい。これにより、導電層１５２Ｃが表示装置の作製工程中にダメージを受けることを抑制できる。

【0302】

続いて、図１０（Ｄ）に示すように、レジストマスク１９０Ｒを用いて、マスク膜１５９Ｒｆの一部を除去し、マスク層１５９Ｒを形成する。マスク層１５９Ｒは、導電層１５２Ｒ上と、導電層１５２Ｃ上と、に残存する。その後、レジストマスク１９０Ｒを除去する。続いて、マスク層１５９Ｒをマスク（ハードマスクともいう）に用いて、犠牲膜１５８Ｒｆの一部を除去し、犠牲層１５８Ｒを形成する。

【0303】

ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆの加工時に、有機化合物膜１０３Ｒｆに加わるダメージを低減できる。ウェットエッチング法を用いる場合、例えば、現像液、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）水溶液などのアルカリ水溶液、希フッ酸、シュウ酸、リン酸、酢酸、硝酸、又はこれらの混合液体を用いた薬液等の酸水溶液を用いることが好ましい。

【0304】

また、犠牲膜１５８Ｒｆの加工においてドライエッチング法を用いる場合は、エッチングガスに酸素を含むガスを用いないことで、有機化合物膜１０３Ｒｆの劣化を抑制できる。

【0305】

レジストマスク１９０Ｒは、レジストマスク１９１と同様の方法で除去できる。

【0306】

続いて、図１０（Ｄ）に示すように、有機化合物膜１０３Ｒｆを加工して、有機化合物層１０３Ｒを形成する。例えば、マスク層１５９Ｒ及び犠牲層１５８Ｒをハードマスクに用いて、有機化合物膜１０３Ｒｆの一部を除去し、有機化合物層１０３Ｒを形成する。

【0307】

これにより、図１０（Ｄ）に示すように、導電層１５２Ｒ上に、有機化合物層１０３Ｒ、犠牲層１５８Ｒ、及び、マスク層１５９Ｒの積層構造が残存する。また、導電層１５２Ｇ及び導電層１５２Ｂは露出する。

【0308】

有機化合物膜１０３Ｒｆの加工は、異方性エッチングにより行うことが好ましい。特に、異方性のドライエッチングが好ましい。又は、ウェットエッチングを用いてもよい。

【0309】

ドライエッチング法を用いる場合は、エッチングガスに酸素を含むガスを用いないことで、有機化合物膜１０３Ｒｆの劣化を抑制できる。

【0310】

また、エッチングガスに酸素を含むガスを用いてもよい。エッチングガスが酸素を含むことで、エッチングの速度を速めることができる。したがって、エッチング速度を十分な速さに維持しつつ、低パワーの条件でエッチングを行うことができる。このため、有機化合物膜１０３Ｒｆに与えるダメージを抑制できる。さらに、エッチング時に生じる反応生成物の付着等の不具合を抑制できる。

【0311】

ドライエッチング法を用いる場合、例えば、Ｈ_２、ＣＦ_４、Ｃ_４Ｆ_８、ＳＦ_６、ＣＨＦ_３、Ｃｌ_２、Ｈ_２Ｏ、ＢＣｌ_３、又はＨｅ、Ａｒ等の第１８族元素のうち、一種以上を含むガスをエッチングガスに用いることが好ましい。又は、これらの一種以上と、酸素を含むガスをエッチングガスに用いることが好ましい。又は、酸素ガスをエッチングガスに用いてもよい。

【0312】

続いて、図１１（Ａ）に示すように、後に有機化合物層１０３Ｇとなる有機化合物膜１０３Ｇｆを形成する。

【0313】

有機化合物膜１０３Ｇｆは、有機化合物膜１０３Ｒｆの形成に用いることができる方法と同様の方法で形成できる。また、有機化合物膜１０３Ｇｆは、有機化合物膜１０３Ｒｆと同様の構成とすることができる。

【0314】

続いて、図１１（Ａ）に示すように犠牲膜１５８Ｇｆとマスク膜１５９Ｇｆとを順に形成する。その後、レジストマスク１９０Ｇを形成する。犠牲膜１５８Ｇｆ及びマスク膜１５９Ｇｆの材料及び形成方法は、犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆに適用できる条件と同様である。レジストマスク１９０Ｇの材料及び形成方法は、レジストマスク１９０Ｒに適用できる条件と同様である。

【0315】

レジストマスク１９０Ｇは、導電層１５２Ｇと重なる位置に設ける。

【0316】

続いて、図１１（Ｂ）に示すように、レジストマスク１９０Ｇを用いて、マスク膜１５９Ｇｆの一部を除去し、マスク層１５９Ｇを形成する。マスク層１５９Ｇは、導電層１５２Ｇ上に残存する。その後、レジストマスク１９０Ｇを除去する。続いて、マスク層１５９Ｇをマスクに用いて、犠牲膜１５８Ｇｆの一部を除去し、犠牲層１５８Ｇを形成する。続いて、有機化合物膜１０３Ｇｆを加工して、有機化合物層１０３Ｇを形成する。これにより、図１１（Ｂ）に示すように、導電層１５２Ｇ上に、有機化合物層１０３Ｇ、犠牲層１５８Ｇ、及び、マスク層１５９Ｇの積層構造が残存する。また、マスク層１５９Ｒ、及び導電層１５２Ｂは露出する。

【0317】

続いて、図１１（Ｃ）に示すように、有機化合物膜１０３Ｂｆを形成する。

【0318】

有機化合物膜１０３Ｂｆは、有機化合物膜１０３Ｒｆの形成に用いることができる方法と同様の方法で形成できる。また、有機化合物膜１０３Ｂｆは、有機化合物膜１０３Ｒｆと同様の構成とすることができる。

【0319】

続いて、図１１（Ｃ）に示すように、犠牲膜１５８Ｂｆとマスク膜１５９Ｂｆとを順に形成する。その後、レジストマスク１９０Ｂを形成する。犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆの材料及び形成方法は、犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆに適用できる条件と同様である。レジストマスク１９０Ｂの材料及び形成方法は、レジストマスク１９０Ｒに適用できる条件と同様である。

【0320】

レジストマスク１９０Ｂは、導電層１５２Ｂと重なる位置に設ける。

【0321】

続いて、図１１（Ｄ）に示すように、レジストマスク１９０Ｂを用いて、マスク膜１５９Ｂｆの一部を除去し、マスク層１５９Ｂを形成する。マスク層１５９Ｂは、導電層１５２Ｂ上に残存する。その後、レジストマスク１９０Ｂを除去する。続いて、マスク層１５９Ｂをマスクに用いて、犠牲膜１５８Ｂｆの一部を除去し、犠牲層１５８Ｂを形成する。続いて、有機化合物膜１０３Ｂｆを加工して、有機化合物層１０３Ｂを形成する。例えば、マスク層１５９Ｂ及び犠牲層１５８Ｂをハードマスクに用いて、有機化合物膜１０３Ｂｆの一部を除去し、有機化合物層１０３Ｂを形成する。

【0322】

これにより、図１１（Ｄ）に示すように、導電層１５２Ｂ上に、有機化合物層１０３Ｂ、犠牲層１５８Ｂ、及び、マスク層１５９Ｂの積層構造が残存する。また、マスク層１５９Ｒ、及びマスク層１５９Ｇは露出する。

【0323】

なお、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、有機化合物層１０３Ｂの側面は、それぞれ、被形成面に対して垂直又は概略垂直であることが好ましい。例えば、被形成面と、これらの側面との成す角度を、６０度以上９０度以下とすることが好ましい。

【0324】

上記のように、フォトリソグラフィ法を用いて形成した有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂのうち隣接する２つの間の距離は、８μｍ以下、５μｍ以下、３μｍ以下、２μｍ以下、又は、１μｍ以下にまで狭めることができる。ここで、当該距離とは、例えば、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂのうち、隣接する２つの対向する端部の間の距離で規定できる。このように、島状の有機化合物層の間の距離を狭めることで、高い精細度と、大きな開口率を有する表示装置を提供できる。また、隣り合う発光デバイス間における第１の電極同士の距離も、狭めることができ、例えば１０μｍ以下、８μｍ以下、５μｍ以下、３μｍ以下、２μｍ以下とすることができる。なお、隣り合う発光デバイス間における第１の電極同士の距離は２μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。

【0325】

続いて、図１２（Ａ）に示すように、マスク層１５９Ｒ、マスク層１５９Ｇ、及びマスク層１５９Ｂを除去することが好ましい。

【0326】

マスク層の除去工程には、マスク層の加工工程と同様の方法を用いることができる。特に、ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、マスク層を除去する際に、有機化合物層１０３に加わるダメージを低減できる。

【0327】

また、マスク層を、水又はアルコール等の極性溶媒に溶解させることで除去してもよい。アルコールとしては、エチルアルコール、メチルアルコール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、又はグリセリン等が挙げられる。

【0328】

マスク層を除去した後に、表面に吸着する水を除去するため、乾燥処理を行ってもよい。例えば、不活性ガス雰囲気又は減圧雰囲気下における加熱処理を行うことができる。加熱処理は、基板温度として５０℃以上２００℃以下、好ましくは６０℃以上１５０℃以下、より好ましくは７０℃以上１２０℃以下の温度で行うことができる。減圧雰囲気とすることで、より低温で乾燥が可能であるため好ましい。

【0329】

続いて、図１２（Ｂ）に示すように、無機絶縁膜１２５ｆを形成する。

【0330】

続いて、図１２（Ｃ）に示すように、無機絶縁膜１２５ｆ上に、後に絶縁層１２７となる絶縁膜１２７ｆを形成する。

【0331】

無機絶縁膜１２５ｆ及び絶縁膜１２７ｆを形成する際の基板温度としては、それぞれ、６０℃以上、８０℃以上、１００℃以上、又は、１２０℃以上、かつ、２００℃以下、１８０℃以下、１６０℃以下、１５０℃以下、又は１４０℃以下であることが好ましい。

【0332】

無機絶縁膜１２５ｆとしては、上記の基板温度の範囲で、３ｎｍ以上、５ｎｍ以上、又は、１０ｎｍ以上、かつ、２００ｎｍ以下、１５０ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、又は、５０ｎｍ以下の厚さの絶縁膜を形成することが好ましい。

【0333】

無機絶縁膜１２５ｆは、例えば、ＡＬＤ法を用いて形成することが好ましい。ＡＬＤ法を用いることで、成膜ダメージを小さくすることができ、また、被覆性の高い膜を成膜可能なため好ましい。無機絶縁膜１２５ｆとしては、例えば、ＡＬＤ法を用いて、酸化アルミニウム膜を形成することが好ましい。

【0334】

絶縁膜１２７ｆは、前述の湿式の成膜方法を用いて形成することが好ましい。絶縁膜１２７ｆは、例えば、スピンコートにより、感光性材料を用いて形成することが好ましく、より具体的には、アクリル樹脂を含む感光性の樹脂組成物を用いて形成することが好ましい。

【0335】

続いて、露光を行って、絶縁膜１２７ｆの一部に、可視光線又は紫外線を感光させる。絶縁層１２７は、導電層１５２Ｒ、導電層１５２Ｇ、及び導電層１５２Ｂのいずれか２つに挟まれる領域、及び、導電層１５２Ｃの周囲に形成される。

【0336】

絶縁膜１２７ｆへの露光領域によって、後に形成する絶縁層１２７の幅を制御できる。本実施の形態では、絶縁層１２７が導電層１５１の上面と重なる部分を有するように加工する。

【0337】

露光に用いる光は、ｉ線（波長３６５ｎｍ）を含むことが好ましい。また、露光に用いる光は、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、及びｈ線（波長４０５ｎｍ）の少なくとも一方を含んでいてもよい。

【0338】

続いて、図１３（Ａ）に示すように、現像を行って、絶縁膜１２７ｆの露光させた領域を除去し、絶縁層１２７ａを形成する。

【0339】

続いて、図１３（Ｂ）に示すように、絶縁層１２７ａをマスクとして、エッチング処理を行って、無機絶縁膜１２５ｆの一部を除去し、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂの一部の膜厚を薄くする。これにより、絶縁層１２７ａの下に、無機絶縁層１２５が形成される。また、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂの膜厚が薄い部分の表面が露出する。なお、以下では、絶縁層１２７ａをマスクに用いたエッチング処理を、第１のエッチング処理ということがある。

【0340】

第１のエッチング処理は、ドライエッチング又はウェットエッチングによって行うことができる。なお、無機絶縁膜１２５ｆを、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂと同様の材料を用いて成膜していた場合、第１のエッチング処理を一括で行うことができるため、好ましい。

【0341】

ドライエッチングを行う場合、塩素系のガスを用いることが好ましい。塩素系ガスとしては、Ｃｌ_２、ＢＣｌ_３、ＳｉＣｌ_４、及びＣＣｌ_４等を、単独又は２以上のガスを混合して用いることができる。また、上記塩素系ガスに、酸素ガス、水素ガス、ヘリウムガス、及びアルゴンガス等を、単独又は２以上のガスを混合して、適宜添加できる。ドライエッチングを用いることにより、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂの膜厚が薄い領域を、良好な面内均一性で形成できる。

【0342】

ドライエッチング装置としては、高密度プラズマ源を有するドライエッチング装置を用いることができる。高密度プラズマ源を有するドライエッチング装置は、例えば、誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）エッチング装置を用いることができる。又は、平行平板型電極を有する容量結合型プラズマ（ＣＣＰ：Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）エッチング装置を用いることができる。

【0343】

また、第１のエッチング処理をウェットエッチングで行うことが好ましい。ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂに加わるダメージを低減できる。例えば、ウェットエッチングは、アルカリ溶液を用いて行うことができる。例えば、酸化アルミニウム膜のウェットエッチングには、アルカリ溶液であるＴＭＡＨ水溶液を用いることができる。また、フッ化物を含む酸溶液を用いることもできる。この場合、パドル方式でウェットエッチングを行うことができる。なお、無機絶縁膜１２５ｆを、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂと同様の材料を用いて成膜していた場合、上記エッチング処理を一括で行うことができるため、好ましい。

【0344】

第１のエッチング処理では、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂを完全に除去せず、膜厚が薄くなった状態でエッチング処理を停止する。このように、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂ上に、対応する犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂを残存させておくことで、後の工程の処理で、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂが損傷することを防ぐことができる。

【0345】

続いて、基板全体に露光を行い、可視光線又は紫外線を絶縁層１２７ａに照射することが好ましい。当該露光のエネルギー密度は、０ｍＪ／ｃｍ^２より大きく、８００ｍＪ／ｃｍ^２以下とすることが好ましく、０ｍＪ／ｃｍ^２より大きく、５００ｍＪ／ｃｍ^２以下とすることがより好ましい。現像後にこのような露光を行うことで、絶縁層１２７ａの透明度を向上させることができる場合がある。また、後の工程における、絶縁層１２７ａをテーパ形状に変形させる加熱処理に必要とされる基板温度を低下させることができる場合がある。

【0346】

ここで、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂとして、酸素に対するバリア絶縁層（例えば、酸化アルミニウム膜等）が存在することで、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂに酸素が拡散することを低減できる。

【0347】

続いて、加熱処理（ポストベークともいう）を行う。加熱処理を行うことで、絶縁層１２７ａを、側面にテーパ形状を有する絶縁層１２７に変形させることができる（図１３（Ｃ））。当該加熱処理は、有機化合物層の耐熱温度よりも低い温度で行う。加熱処理は、基板温度として５０℃以上２００℃以下、好ましくは６０℃以上１５０℃以下、より好ましくは７０℃以上１３０℃以下の温度で行うことができる。加熱雰囲気は、大気雰囲気であってもよく、不活性ガス雰囲気であってもよい。また、加熱雰囲気は、大気圧雰囲気であってもよく、減圧雰囲気であってもよい。これにより、絶縁層１２７と無機絶縁層１２５との密着性を向上させ、絶縁層１２７の耐食性も向上させることができる。

【0348】

第１のエッチング処理にて、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂを完全に除去せず、膜厚が薄くなった状態の犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂを残存させておくことで、当該加熱処理において、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂがダメージを受けて劣化することを防ぐことができる。したがって、発光デバイスの信頼性を高めることができる。

【0349】

続いて、図１４（Ａ）に示すように、絶縁層１２７をマスクとして、エッチング処理を行って、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂの一部を除去する。これにより、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂそれぞれに開口が形成され、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、有機化合物層１０３Ｂ、及び導電層１５２Ｃの上面が露出する。なお、以下では、このエッチング処理を、第２のエッチング処理ということがある。

【0350】

無機絶縁層１２５の端部は絶縁層１２７で覆われている。また、図１４（Ａ）では、犠牲層１５８Ｇの端部の一部（具体的には、第１のエッチング処理により形成されたテーパ形状の部分）を絶縁層１２７が覆い、第２のエッチング処理により形成されたテーパ形状の部分は露出している例を示す。

【0351】

第２のエッチング処理はウェットエッチングで行う。ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂに加わるダメージを低減できる。ウェットエッチングは、例えばアルカリ溶液または酸性溶液を用いて行うことができる。有機化合物層１０３が溶けないように、水溶液であることが好ましい。

【0352】

続いて、図１４（Ｂ）に示すように、有機化合物層１０３Ｒ上、有機化合物層１０３Ｇ上、有機化合物層１０３Ｂ上、導電層１５２Ｃ上、及び絶縁層１２７上に共通電極１５５を形成する。共通電極１５５は、スパッタリング法、又は真空蒸着法等の方法で形成できる。このとき、図８（Ｂ）で示したように、有機化合物層１０３を第１のＥＬ層１０４と第２のＥＬ層１０５の積層構造として形成し、その上に共通電極１５５を形成しても良い。

【0353】

続いて、図１４（Ｃ）に示すように、共通電極１５５上に保護層１３１を形成する。保護層１３１は、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、又はＡＬＤ法等の方法で形成できる。

【0354】

続いて、樹脂層１２２を用いて、保護層１３１上に、基板１２０を貼り合わせることで、表示装置を作製できる。前述のように、本発明の一態様の表示装置の作製方法では、導電層１５１の側面と重なる領域を有するように絶縁層１５６を設け、且つ導電層１５１及び絶縁層１５６を覆うように導電層１５２を形成する。これにより、表示装置の歩留まりを高め、また不良の発生を抑制できる。

【0355】

以上のように、本発明の一態様の表示装置の作製方法では、島状の有機化合物層１０３Ｒ、島状の有機化合物層１０３Ｇ、及び島状の有機化合物層１０３Ｂは、ファインメタルマスクを用いて形成されるのではなく、膜を一面に成膜した後に加工することで形成されるため、島状の層を均一の厚さで形成できる。そして、高精細な表示装置又は高開口率の表示装置を実現できる。また、精細度又は開口率が高く、副画素間の距離が極めて短くても、隣接する副画素において、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び、有機化合物層１０３Ｂが互いに接することを抑制できる。したがって、副画素間にリーク電流が発生することを抑制できる。これにより、クロストークを防ぐことができ、コントラストの極めて高い表示装置を実現できる。また、フォトリソグラフィ法を用いて作製されたタンデム型の発光デバイスを有する表示装置であっても、良好な特性の表示装置を提供することができる。

【0356】

（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について説明する。

【0357】

本実施の形態の表示装置は、高精細な表示装置とすることができる。したがって、本実施の形態の表示装置は、例えば、腕時計型、及び、ブレスレット型等の情報端末機（ウェアラブル機器）の表示部、並びに、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）等のＶＲ向け機器、及び、メガネ型のＡＲ向け機器等の頭部に装着可能なウェアラブル機器の表示部に用いることができる。

【0358】

また、本実施の形態の表示装置は、高解像度な表示装置又は大型な表示装置とすることができる。したがって、本実施の形態の表示装置は、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用等のモニタ、デジタルサイネージ、及び、パチンコ機等の大型ゲーム機等の比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、及び、音響再生装置の表示部に用いることができる。

【0359】

［表示モジュール］
図１５（Ａ）に、表示モジュール２８０の斜視図を示す。表示モジュール２８０は、表示装置１００Ａと、ＦＰＣ２９０と、を有する。なお、表示モジュール２８０が有する表示装置は表示装置１００Ａに限られず、後述する表示装置１００Ｂおよび表示装置１００Ｅのいずれかであってもよい。

【0360】

表示モジュール２８０は、基板２９１及び基板２９２を有する。表示モジュール２８０は、表示部２８１を有する。表示部２８１は、表示モジュール２８０における画像を表示する領域であり、後述する画素部２８４に設けられる各画素からの光を視認できる領域である。

【0361】

図１５（Ｂ）に、基板２９１側の構成を模式的に示した斜視図を示している。基板２９１上には、回路部２８２と、回路部２８２上の画素回路部２８３と、画素回路部２８３上の画素部２８４と、が積層されている。また、基板２９１上の画素部２８４と重ならない部分に、ＦＰＣ２９０と接続するための端子部２８５が設けられている。端子部２８５と回路部２８２とは、複数の配線により構成される配線部２８６により電気的に接続されている。

【0362】

画素部２８４は、周期的に配列した複数の画素２８４ａを有する。図１５（Ｂ）の右側に、１つの画素２８４ａの拡大図を示している。画素２８４ａには、先の実施の形態で説明した各種構成を適用できる。図１５（Ｂ）では、画素２８４ａが図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示す画素１７８と同様の構成を有する場合を例に示す。

【0363】

画素回路部２８３は、周期的に配列した複数の画素回路２８３ａを有する。

【0364】

１つの画素回路２８３ａは、１つの画素２８４ａが有する複数の素子の駆動を制御する回路である。

【0365】

回路部２８２は、画素回路部２８３の各画素回路２８３ａを駆動する回路を有する。例えば、ゲート線駆動回路、及び、ソース線駆動回路の一方又は双方を有することが好ましい。このほか、演算回路、メモリ回路、及び電源回路等の少なくとも一つを有していてもよい。

【0366】

ＦＰＣ２９０は、外部から回路部２８２にビデオ信号又は電源電位等を供給するための配線として機能する。また、ＦＰＣ２９０上にＩＣ（集積回路）が実装されていてもよい。

【0367】

表示モジュール２８０は、画素部２８４の下側に画素回路部２８３及び回路部２８２の一方又は双方が積層された構成とすることができるため、表示部２８１の開口率（有効表示面積比）を極めて高くすることができる。

【0368】

このような表示モジュール２８０は、極めて高精細であることから、ＨＭＤ等のＶＲ向け機器又はメガネ型のＡＲ向け機器に好適に用いることができる。例えば、レンズを通して表示モジュール２８０の表示部を視認する構成の場合であっても、表示モジュール２８０は極めて高精細な表示部２８１を有するためにレンズで表示部を拡大しても画素が視認されず、没入感の高い表示を行うことができる。また、表示モジュール２８０はこれに限られず、比較的小型の表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。

【0369】

［表示装置１００Ａ］
図１６（Ａ）に示す表示装置１００Ａは、基板３０１、発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、発光デバイス１３０Ｂ、容量２４０、及び、トランジスタ３１０を有する。

【0370】

基板３０１は、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）における基板２９１に相当する。トランジスタ３１０は、基板３０１にチャネル形成領域を有するトランジスタである。基板３０１としては、例えば単結晶シリコン基板等の半導体基板を用いることができる。トランジスタ３１０は、基板３０１の一部、導電層３１１、低抵抗領域３１２、絶縁層３１３、及び、絶縁層３１４を有する。導電層３１１は、ゲート電極として機能する。絶縁層３１３は、基板３０１と導電層３１１の間に位置し、ゲート絶縁層として機能する。低抵抗領域３１２は、基板３０１に不純物がドープされた領域であり、ソース又はドレインとして機能する。絶縁層３１４は、導電層３１１の側面を覆って設けられる。

【0371】

また、基板３０１に埋め込まれるように、隣接する２つのトランジスタ３１０の間に素子分離層３１５が設けられている。

【0372】

また、トランジスタ３１０を覆って絶縁層２６１が設けられ、絶縁層２６１上に容量２４０が設けられている。

【0373】

容量２４０は、導電層２４１と、導電層２４５と、これらの間に位置する絶縁層２４３を有する。導電層２４１は、容量２４０の一方の電極として機能し、導電層２４５は、容量２４０の他方の電極として機能し、絶縁層２４３は、容量２４０の誘電体として機能する。

【0374】

導電層２４１は絶縁層２６１上に設けられ、絶縁層２５４に埋め込まれている。導電層２４１は、絶縁層２６１に埋め込まれたプラグ２７１によってトランジスタ３１０のソース又はドレインの一方と電気的に接続されている。絶縁層２４３は導電層２４１を覆って設けられる。導電層２４５は、絶縁層２４３を介して導電層２４１と重なる領域に設けられている。

【0375】

容量２４０を覆って、絶縁層２５５が設けられ、絶縁層２５５上に絶縁層１７４が設けられ、絶縁層１７４上に絶縁層１７５が設けられている。絶縁層１７５上に発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、及び、発光デバイス１３０Ｂが設けられている。隣り合う発光デバイスの間の領域には、絶縁物が設けられる。

【0376】

導電層１５１Ｒの側面と重なる領域を有するように絶縁層１５６Ｒが設けられ、導電層１５１Ｇの側面と重なる領域を有するように絶縁層１５６Ｇが設けられ、導電層１５１Ｂの側面と重なる領域を有するように絶縁層１５６Ｂが設けられる。また、導電層１５１Ｒ及び絶縁層１５６Ｒを覆うように導電層１５２Ｒが設けられ、導電層１５１Ｇ及び絶縁層１５６Ｇを覆うように導電層１５２Ｇが設けられ、導電層１５１Ｂ及び絶縁層１５６Ｂを覆うように導電層１５２Ｂが設けられる。有機化合物層１０３Ｒ上には、犠牲層１５８Ｒが位置し、有機化合物層１０３Ｇ上には、犠牲層１５８Ｇが位置し、有機化合物層１０３Ｂ上には、犠牲層１５８Ｂが位置する。

【0377】

導電層１５１Ｒ、導電層１５１Ｇ、及び導電層１５１Ｂは、絶縁層２４３、絶縁層２５５、絶縁層１７４、及び絶縁層１７５に埋め込まれたプラグ２５６、絶縁層２５４に埋め込まれた導電層２４１、及び、絶縁層２６１に埋め込まれたプラグ２７１によってトランジスタ３１０のソース又はドレインの一方と電気的に接続されている。プラグには各種導電材料を用いることができる。

【0378】

また、発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、及び、発光デバイス１３０Ｂ上には保護層１３１が設けられている。保護層１３１上には、樹脂層１２２によって基板１２０が貼り合わされている。発光デバイス１３０から基板１２０までの構成要素についての詳細は、実施の形態４を参照できる。基板１２０は、図１５（Ａ）における基板２９２に相当する。

【0379】

図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）に示す表示装置１００Ａの変形例である。図１６（Ｂ）に示す表示装置は、着色層１３２Ｒ、着色層１３２Ｇ、及び着色層１３２Ｂを有し、発光デバイス１３０が着色層１３２Ｒ、着色層１３２Ｇ、及び着色層１３２Ｂのうち一つと重なる領域を有する。図１６（Ｂ）に示す表示装置において、発光デバイス１３０は、例えば白色光を発することができる。また、例えば着色層１３２Ｒは赤色の光を透過し、着色層１３２Ｇは緑色の光を透過し、着色層１３２Ｂは青色の光を透過できる。

【0380】

［表示装置１００Ｂ］
図１７に、表示装置１００Ｂの斜視図を示す。

【0381】

表示装置１００Ｂは、基板３５２と基板３５１とが貼り合わされた構成を有する。図１７では、基板３５２を破線で示している。

【0382】

表示装置１００Ｂは、画素部１７７、接続部１４０、回路３５６、及び配線３５５等を有する。図１７では表示装置１００ＢにＩＣ３５４及びＦＰＣ３５３が実装されている例を示している。このため、図１７に示す構成は、表示装置１００Ｂと、ＩＣと、ＦＰＣと、を有する表示モジュールということもできる。ここで、表示装置の基板に、ＦＰＣ等のコネクタが取り付けられたもの、又は当該基板にＩＣが実装されたものを、表示モジュールと呼ぶ。

【0383】

接続部１４０は、画素部１７７の外側に設けられる。接続部１４０は、単数であっても複数であってもよい。接続部１４０は、発光デバイスの共通電極と、導電層とが電気的に接続されており、共通電極に電位を供給できる。

【0384】

回路３５６としては、例えば走査線駆動回路を用いることができる。

【0385】

配線３５５は、画素部１７７及び回路３５６に信号及び電力を供給する機能を有する。当該信号及び電力は、ＦＰＣ３５３を介して外部から、又はＩＣ３５４から配線３５５に入力される。

【0386】

図１７では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式又はＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ）方式等により、基板３５１にＩＣ３５４が設けられている例を示す。ＩＣ３５４は、例えば走査線駆動回路又は信号線駆動回路等を有するＩＣを適用できる。なお、表示装置１００Ｂ及び表示モジュールは、ＩＣを設けない構成としてもよい。また、ＩＣを、例えばＣＯＦ方式により、ＦＰＣに実装してもよい。

【0387】

［表示装置１００Ｃ］
図１８に、表示装置１００Ｃの、ＦＰＣ３７２を含む領域の一部、画素部１７７の一部、接続部１４０の一部、及び、端部を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。

【0388】

図１８に示す表示装置１００Ｃは、基板３５１と基板３５２の間に、トランジスタ２０１、トランジスタ２０５、赤色の光を発する発光デバイス１３０Ｒ、緑色の光を発する発光デバイス１３０Ｇ、及び、青色の光を発する発光デバイス１３０Ｂ等を有する。

【0389】

発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、及び発光デバイス１３０Ｂの詳細は実施の形態１乃至実施の形態４を参照できる。

【0390】

発光デバイス１３０Ｒは、導電層２２４Ｒと、導電層２２４Ｒ上の導電層１５１Ｒと、導電層１５１Ｒ上の導電層１５２Ｒと、を有する。発光デバイス１３０Ｇは、導電層２２４Ｇと、導電層２２４Ｇ上の導電層１５１Ｇと、導電層１５１Ｇ上の導電層１５２Ｇと、を有する。発光デバイス１３０Ｂは、導電層２２４Ｂと、導電層２２４Ｂ上の導電層１５１Ｂと、導電層１５１Ｂ上の導電層１５２Ｂと、を有する。

【0391】

導電層２２４Ｒは、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ２０５が有する導電層２２２ｂと接続されている。導電層２２４Ｒの端部よりも外側に導電層１５１Ｒの端部が位置している。導電層１５１Ｒの側面と接する領域を有するように絶縁層１５６Ｒが設けられ、導電層１５１Ｒ及び絶縁層１５６Ｒを覆うように導電層１５２Ｒが設けられる。

【0392】

発光デバイス１３０Ｇにおける導電層２２４Ｇ、導電層１５１Ｇ、導電層１５２Ｇ、絶縁層１５６Ｇ、及び発光デバイス１３０Ｂにおける導電層２２４Ｂ、導電層１５１Ｂ、導電層１５２Ｂ、絶縁層１５６Ｂについては、発光デバイス１３０Ｒにおける導電層２２４Ｒ、導電層１５１Ｒ、導電層１５２Ｒ、絶縁層１５６Ｒと同様であるため詳細な説明は省略する。

【0393】

導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂには、絶縁層２１４に設けられた開口を覆うように凹部が形成される。当該凹部には、層１２８が埋め込まれている。

【0394】

層１２８は、導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂの凹部を平坦化する機能を有する。導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂ及び層１２８上には、導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂと電気的に接続される導電層１５１Ｒ、導電層１５１Ｇ、及び導電層１５１Ｂが設けられている。したがって、導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂの凹部と重なる領域も発光領域として使用でき、画素の開口率を高めることができる。

【0395】

層１２８は、絶縁層であってもよく、導電層であってもよい。層１２８には、各種無機絶縁材料、有機絶縁材料、及び導電材料を適宜用いることができる。特に、層１２８は、絶縁材料を用いて形成されることが好ましく、有機絶縁材料を用いて形成されることが特に好ましい。層１２８には、例えば前述の絶縁層１２７に用いることができる有機絶縁材料を適用できる。

【0396】

発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、及び発光デバイス１３０Ｂ上には保護層１３１が設けられている。保護層１３１と基板３５２は接着層１４２を介して接着されている。基板３５２には、遮光層１５７が設けられている。発光デバイス１３０の封止には、固体封止構造又は中空封止構造等が適用できる。図１８では、基板３５２と基板３５１との間の空間が、接着層１４２で充填されており、固体封止構造が適用されている。又は、当該空間を不活性ガス（窒素又はアルゴン等）で充填し、中空封止構造を適用してもよい。このとき、接着層１４２は、発光デバイスと重ならないように設けられていてもよい。また、当該空間を、枠状に設けられた接着層１４２とは異なる樹脂で充填してもよい。

【0397】

図１８では、接続部１４０が、導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電層２２４Ｃと、導電層１５１Ｒ、導電層１５１Ｇ、及び導電層１５１Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電層１５１Ｃと、導電層１５２Ｒ、導電層１５２Ｇ、及び導電層１５２Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電層１５２Ｃと、を有する例を示している。また、図１８では、導電層１５１Ｃの側面と重なる領域を有するように絶縁層１５６Ｃが設けられる例を示している。

【0398】

表示装置１００Ｂは、トップエミッション型である。発光デバイスが発する光は、基板３５２側に射出される。基板３５２には、可視光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。発光素子が赤外または近赤外の発光をする場合は、それらに対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。画素電極は可視光を反射する材料を含み、対向電極（共通電極１５５）は可視光を透過する材料を含む。

【0399】

基板３５１上には、絶縁層２１１、絶縁層２１３、絶縁層２１５、及び絶縁層２１４がこの順で設けられている。絶縁層２１１は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層２１３は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層２１５は、トランジスタを覆って設けられる。絶縁層２１４は、トランジスタを覆って設けられ、平坦化層としての機能を有する。なお、ゲート絶縁層の数及びトランジスタを覆う絶縁層の数は限定されず、それぞれ単層であっても２層以上であってもよい。

【0400】

絶縁層２１１、絶縁層２１３、及び絶縁層２１５としては、それぞれ、無機絶縁膜を用いることが好ましい。

【0401】

平坦化層として機能する絶縁層２１４には、有機絶縁層が好適である。

【0402】

トランジスタ２０１及びトランジスタ２０５は、ゲートとして機能する導電層２２１、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２１１、ソース及びドレインとして機能する導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂ、半導体層２３１、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２１３、並びに、ゲートとして機能する導電層２２３を有する。

【0403】

基板３５１の、基板３５２が重ならない領域には、接続部２０４が設けられている。接続部２０４では、トランジスタ２０１のソース電極またはドレイン電極が導電層１６６及び接続層２４２を介してＦＰＣ３７２と電気的に接続されている。導電層１６６は、導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層１５１Ｒ、導電層１５１Ｇ、及び導電層１５１Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層１５２Ｒ、導電層１５２Ｇ、及び導電層１５２Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、の積層構造である例を示す。接続部２０４の上面では、導電層１６６が露出している。これにより、接続部２０４とＦＰＣ３５３とを接続層２４２を介して電気的に接続できる。

【0404】

基板３５２の基板３５１側の面には、遮光層１５７を設けることが好ましい。遮光層１５７は、隣り合う発光デバイスの間、接続部１４０、等に設けることができる。また、基板３５２の外側には各種光学部材を配置できる。

【0405】

基板３５１及び基板３５２としては、それぞれ、基板１２０に用いることができる材料を適用できる。

【0406】

接着層１４２としては、樹脂層１２２に用いることができる材料を適用できる。

【0407】

接続層２４２としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）、又は異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）等を用いることができる。

【0408】

［表示装置１００Ｄ］
図１９に示す表示装置１００Ｄは、ボトムエミッション型の表示装置である点で、図１８に示す表示装置１００Ｃと主に相違する。

【0409】

発光デバイスが発する光は、基板３５１側に射出される。基板３５１には、可視光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。一方、基板３５２に用いる材料の透光性は問わない。

【0410】

基板３５１とトランジスタ２０１との間、基板３５１とトランジスタ２０５との間には、遮光層を形成することが好ましい。図１９では、基板３５１上に遮光層１１７が設けられ、遮光層上に絶縁層１５３が設けられ、絶縁層１５３上にトランジスタ２０１、２０５などが設けられている例を示す。

【0411】

発光デバイス１３０Ｒは、導電層１１２Ｒと、導電層１１２Ｒ上の導電層１２６Ｒと、導電層１２６Ｒ上の導電層１２９Ｒと、を有する。

【0412】

発光デバイス１３０Ｂは、導電層１１２Ｂと、導電層１１２Ｂ上の導電層１２６Ｂと、導電層１２６Ｂ上の導電層１２９Ｂと、を有する。

【0413】

導電層１１２Ｒ、１１２Ｂ、１２６Ｒ、１２６Ｂ、１２９Ｒ、１２９Ｂには、それぞれ、可視光に対する透過性が高い材料を用いる。共通電極１５５には可視光を反射する材料を用いることが好ましい。

【0414】

なお、図１９では、発光デバイス１３０Ｇを図示していないが、発光デバイス１３０Ｇも設けられている。

【0415】

また、図１９などでは、層１２８の上面が平坦部を有する例を示すが、層１２８の形状は、特に限定されない。

【0416】

［表示装置１００Ｅ］
図２０に示す表示装置１００Ｅは、図１８に示す表示装置１００Ｃの変形例であり、着色層１３２Ｒ、着色層１３２Ｇ、及び着色層１３２Ｂを有する点で、表示装置１００Ｃと主に相違する。

【0417】

表示装置１００Ｅにおいて、発光デバイス１３０は、着色層１３２Ｒ、着色層１３２Ｇ、及び着色層１３２Ｂのうち一つと重なる領域を有する。着色層１３２Ｒ、着色層１３２Ｇ、及び着色層１３２Ｂは、基板３５２の基板３５１側の面に設けることができる。着色層１３２Ｒの端部、着色層１３２Ｇの端部、及び着色層１３２Ｂの端部は、遮光層１５７と重ねることができる。

【0418】

表示装置１００Ｅにおいて、発光デバイス１３０は、例えば白色光を発することができる。また、例えば着色層１３２Ｒは赤色の光を透過し、着色層１３２Ｇは緑色の光を透過し、着色層１３２Ｂは青色の光を透過できる。なお、表示装置１００Ｅは、保護層１３１と接着層１４２の間に着色層１３２Ｒ、着色層１３２Ｇ、及び着色層１３２Ｂを設ける構成としてもよい。

【0419】

図１８及び図２０等では、層１２８の上面が平坦部を有する例を示すが、層１２８の形状は、特に限定されない。

【0420】

本実施の形態は、他の実施の形態、又は実施例と適宜組み合わせることができる。また、本明細書において、１つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。

【0421】

（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器について説明する。

【0422】

本実施の形態の電子機器は、表示部に本発明の一態様の表示装置を有する。本発明の一態様の表示装置は表示性能が高く、また高精細化及び高解像度化が容易である。したがって、様々な電子機器の表示部に用いることができる。

【0423】

電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用等のモニタ、デジタルサイネージ、パチンコ機等の大型ゲーム機等の比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、等が挙げられる。

【0424】

特に、本発明の一態様の表示装置は、精細度を高めることが可能なため、比較的小さな表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。このような電子機器としては、例えば、腕時計型及びブレスレット型の情報端末機（ウェアラブル機器）、並びに、ヘッドマウントディスプレイ等のＶＲ向け機器、メガネ型のＡＲ向け機器、及び、ＭＲ向け機器等、頭部に装着可能なウェアラブル機器等が挙げられる。

【0425】

本実施の形態の電子機器は、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）を有していてもよい。

【0426】

図２１（Ａ）乃至図２１（Ｄ）を用いて、頭部に装着可能なウェアラブル機器の一例を説明する。

【0427】

図２１（Ａ）に示す電子機器７００Ａ、及び、図２１（Ｂ）に示す電子機器７００Ｂは、それぞれ、一対の表示パネル７５１と、一対の筐体７２１と、通信部（図示しない）と、一対の装着部７２３と、制御部（図示しない）と、撮像部（図示しない）と、一対の光学部材７５３と、フレーム７５７と、一対の鼻パッド７５８と、を有する。

【0428】

表示パネル７５１には、本発明の一態様の表示装置を適用できる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。

【0429】

電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂは、それぞれ、光学部材７５３の表示領域７５６に、表示パネル７５１で表示した画像を投影できる。光学部材７５３は透光性を有するため、使用者は光学部材７５３を通して視認される透過像に重ねて、表示領域に表示された画像を見ることができる。

【0430】

電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂには、撮像部として、前方を撮像することのできるカメラが設けられていてもよい。また、電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂは、それぞれ、ジャイロセンサ等の加速度センサを備えることで、使用者の頭部の向きを検知して、その向きに応じた画像を表示領域７５６に表示することもできる。

【0431】

通信部は無線通信機を有し、当該無線通信機により例えば映像信号を供給できる。なお、無線通信機に代えて、又は無線通信機に加えて、映像信号及び電源電位が供給されるケーブルを接続可能なコネクタを備えていてもよい。

【0432】

また、電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂには、バッテリが設けられており、無線及び有線の一方又は双方によって充電できる。

【0433】

筐体７２１には、タッチセンサモジュールが設けられていてもよい。

【0434】

タッチセンサモジュールとしては、様々なタッチセンサを適用できる。例えば、静電容量方式、抵抗膜方式、赤外線方式、電磁誘導方式、表面弾性波方式、又は光学方式等、種々の方式を採用できる。特に、静電容量方式又は光学方式のセンサを、タッチセンサモジュールに適用することが好ましい。

【0435】

図２１（Ｃ）に示す電子機器８００Ａ、及び、図２１（Ｄ）に示す電子機器８００Ｂは、それぞれ、一対の表示部８２０と、筐体８２１と、通信部８２２と、一対の装着部８２３と、制御部８２４と、一対の撮像部８２５と、一対のレンズ８３２と、を有する。

【0436】

表示部８２０には、本発明の一態様の表示装置を適用できる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。

【0437】

表示部８２０は、筐体８２１の内部の、レンズ８３２を通して視認できる位置に設けられる。また、一対の表示部８２０に異なる画像を表示させることで、視差を用いた３次元表示を行うこともできる。

【0438】

電子機器８００Ａ、及び、電子機器８００Ｂは、それぞれ、レンズ８３２及び表示部８２０が、使用者の目の位置に応じて最適な位置となるように、これらの左右の位置を調整可能な機構を有していることが好ましい。

【0439】

装着部８２３により、使用者は電子機器８００Ａ又は電子機器８００Ｂを頭部に装着できる。

【0440】

撮像部８２５は、外部の情報を取得する機能を有する。撮像部８２５が取得したデータは、表示部８２０に出力できる。撮像部８２５には、イメージセンサを用いることができる。また、望遠、及び広角等の複数の画角に対応可能なように複数のカメラを設けてもよい。

【0441】

電子機器８００Ａは、骨伝導イヤフォンとして機能する振動機構を有していてもよい。

【0442】

電子機器８００Ａ、及び、電子機器８００Ｂは、それぞれ、入力端子を有していてもよい。入力端子には映像出力機器等からの映像信号、及び、電子機器内に設けられるバッテリを充電するための電力等を供給するケーブルを接続できる。

【0443】

本発明の一態様の電子機器は、イヤフォン７５０と無線通信を行う機能を有していてもよい。

【0444】

また、電子機器がイヤフォン部を有していてもよい。図２１（Ｂ）に示す電子機器７００Ｂは、イヤフォン部７２７を有する。イヤフォン部７２７と制御部とをつなぐ配線の一部は、筐体７２１又は装着部７２３の内部に配置されていてもよい。

【0445】

同様に、図２１（Ｄ）に示す電子機器８００Ｂは、イヤフォン部８２７を有する。例えば、イヤフォン部８２７と制御部８２４とは、互いに有線接続されている構成とすることができる。

【0446】

このように、本発明の一態様の電子機器としては、メガネ型（電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂ等）と、ゴーグル型（電子機器８００Ａ、及び、電子機器８００Ｂ等）と、のどちらも好適である。

【0447】

図２２（Ａ）に示す電子機器６５００は、スマートフォンとして用いることのできる携帯情報端末機である。

【0448】

電子機器６５００は、筐体６５０１、表示部６５０２、電源ボタン６５０３、ボタン６５０４、スピーカ６５０５、マイク６５０６、カメラ６５０７、及び光源６５０８等を有する。表示部６５０２はタッチパネル機能を備える。

【0449】

表示部６５０２に、本発明の一態様の表示装置を適用できる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。

【0450】

図２２（Ｂ）は、筐体６５０１のマイク６５０６側の端部を含む断面概略図である。

【0451】

筐体６５０１の表示面側には透光性を有する保護部材６５１０が設けられ、筐体６５０１と保護部材６５１０に囲まれた空間内に、表示パネル６５１１、光学部材６５１２、タッチセンサパネル６５１３、プリント基板６５１７、及びバッテリ６５１８等が配置されている。

【0452】

保護部材６５１０には、表示パネル６５１１、光学部材６５１２、及びタッチセンサパネル６５１３が接着層（図示しない）により固定されている。

【0453】

表示部６５０２よりも外側の領域において、表示パネル６５１１の一部が折り返されており、当該折り返された部分にＦＰＣ６５１５が接続されている。ＦＰＣ６５１５には、ＩＣ６５１６が実装されている。ＦＰＣ６５１５は、プリント基板６５１７に設けられた端子に接続されている。

【0454】

表示パネル６５１１には本発明の一態様の表示装置を適用できる。このため、極めて軽量な電子機器を実現できる。また、表示パネル６５１１が極めて薄いため、電子機器の厚さを抑えつつ、大容量のバッテリ６５１８を搭載することもできる。また、表示パネル６５１１の一部を折り返して、画素部の裏側にＦＰＣ６５１５との接続部を配置することにより、狭額縁の電子機器を実現できる。

【0455】

図２２（Ｃ）にテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置７１００は、筐体７１７１に表示部７０００が組み込まれている。ここでは、スタンド７１７３により筐体７１７１を支持した構成を示している。

【0456】

表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用できる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。

【0457】

図２２（Ｃ）に示すテレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１７１が備える操作スイッチ、及び、別体のリモコン操作機７１５１により行うことができる。

【0458】

図２２（Ｄ）に、ノート型パーソナルコンピュータの一例を示す。ノート型パーソナルコンピュータ７２００は、筐体７２１１、キーボード７２１２、ポインティングデバイス７２１３、及び外部接続ポート７２１４等を有する。筐体７２１１に、表示部７０００が組み込まれている。

【0459】

表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用できる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。

【0460】

図２２（Ｅ）及び図２２（Ｆ）に、デジタルサイネージの一例を示す。

【0461】

図２２（Ｅ）に示すデジタルサイネージ７３００は、筐体７３０１、表示部７０００、及びスピーカ７３０３等を有する。さらに、ＬＥＤランプ、操作キー（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することができる。

【0462】

図２２（Ｆ）は円柱状の柱７４０１に取り付けられたデジタルサイネージ７４００である。デジタルサイネージ７４００は、柱７４０１の曲面に沿って設けられた表示部７０００を有する。

【0463】

図２２（Ｅ）及び図２２（Ｆ）において、表示部７０００に、本発明の一態様の表示装置を適用できる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。

【0464】

表示部７０００が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表示部７０００が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることができる。

【0465】

また、図２２（Ｅ）及び図２２（Ｆ）に示すように、デジタルサイネージ７３００又はデジタルサイネージ７４００は、使用者が所持するスマートフォン等の情報端末機７３１１又は情報端末機７４１１と無線通信により連携可能であることが好ましい。

【0466】

図２３（Ａ）乃至図２３（Ｇ）に示す電子機器は、筐体９０００、表示部９００１、スピーカ９００３、操作キー９００５（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子９００６、センサ９００７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン９００８、等を有する。

【0467】

図２３（Ａ）乃至図２３（Ｇ）に示す電子機器は、様々な機能を有する。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像等）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻等を表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して処理する機能、等を有することができる。

【0468】

図２３（Ａ）乃至図２３（Ｇ）に示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。

【0469】

図２３（Ａ）は、携帯情報端末９１７１を示す斜視図である。携帯情報端末９１７１は、例えばスマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末９１７１は、スピーカ９００３、接続端子９００６、又はセンサ９００７等を設けてもよい。また、携帯情報端末９１７１は、文字及び画像情報をその複数の面に表示できる。図２３（Ａ）では３つのアイコン９０５０を表示した例を示している。また、破線の矩形で示す情報９０５１を表示部９００１の他の面に表示することもできる。情報９０５１の一例としては、電子メール、ＳＮＳ、電話等の着信の通知、電子メール又はＳＮＳ等の題名、送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、電波強度等がある。又は、情報９０５１が表示されている位置にはアイコン９０５０等を表示してもよい。

【0470】

図２３（Ｂ）は、携帯情報端末９１７２を示す斜視図である。携帯情報端末９１７２は、表示部９００１の３面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報９０５２、情報９０５３、情報９０５４がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末９１７２を収納した状態で、携帯情報端末９１７２の上方から観察できる位置に表示された情報９０５３を確認することもできる。

【0471】

図２３（Ｃ）は、タブレット端末９１７３を示す斜視図である。タブレット端末９１７３は、一例として、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲーム等の種々のアプリケーションの実行が可能である。タブレット端末９１７３は、筐体９０００の正面に表示部９００１、カメラ９００２、マイクロフォン９００８、スピーカ９００３を有し、筐体９０００の左側面には操作用のボタンとしての操作キー９００５、底面には接続端子９００６を有する。

【0472】

図２３（Ｄ）は、腕時計型の携帯情報端末９２００を示す斜視図である。携帯情報端末９２００は、例えばスマートウォッチ（登録商標）として用いることができる。また、表示部９００１はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、携帯情報端末９２００は、例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末９２００は、接続端子９００６により、他の情報端末と相互にデータ伝送を行うこと、及び、充電を行うこともできる。なお、充電動作は無線給電により行ってもよい。

【0473】

図２３（Ｅ）乃至図２３（Ｇ）は、折り畳み可能な携帯情報端末９２０１を示す斜視図である。また、図２３（Ｅ）は携帯情報端末９２０１を展開した状態、図２３（Ｇ）は折り畳んだ状態、図２３（Ｆ）は図２３（Ｅ）と図２３（Ｇ）の一方から他方に変化する途中の状態の斜視図である。携帯情報端末９２０１は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末９２０１が有する表示部９００１は、ヒンジ９０５５によって連結された３つの筐体９０００に支持されている。例えば、表示部９００１は、曲率半径０．１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる。

【0474】

本実施の形態は、他の実施の形態、又は実施例と適宜組み合わせることができる。また、本明細書において、１つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。

【実施例0475】

本実施例では、本発明の一態様の発光デバイス１に関して詳細な作製方法、特性について説明する。本実施例において用いた主な化合物の構造式を以下に示す。

【0476】

【化9】

【0477】

（発光デバイス１の作製方法）
まず、ガラス基板上に、基板側から反射電極として銀とパラジウムと銅の合金（ＡＰＣ：Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕ）を１００ｎｍ、透明電極として酸化ケイ素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）を１００ｎｍ、スパッタリング法により順次積層した。この積層膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングし、陽極１０１を形成した。なお、透明電極は陽極として機能し、上記反射電極と共に第１の電極ともいう。

【0478】

次に、基板上に発光デバイスを形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。

【0479】

その後、約１×１０^－４Ｐａまで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で６０分間の真空焼成を行った後、基板を約３０分放冷した。

【0480】

次に、陽極１０１が形成された面が下方となるように、基板を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定し、無機絶縁膜および陽極１０１上に、蒸着法により上記構造式（ｉ）で表されるＮ－（ビフェニル－４－イル）－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）と分子量６７２でフッ素を含む電子アクセプタ材料（ＯＣＨＤ－００３）とを、重量比で１：０．０３（＝ＰＣＢＢｉＦ：ＯＣＨＤ－００３）となるように１０ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。

【0481】

正孔注入層１１１上に、ＰＣＢＢｉＦを６０ｎｍ蒸着し、第１の正孔輸送層を形成した。

【0482】

続いて、第１の正孔輸送層上に、上記構造式（ｉｉ）で表される８－（１，１’：４’，１’’－テルフェニル－３－イル）－４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－［１］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：８ｍｐＴＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ）と、上記構造式（ｉｉｉ）で表される９－（２－ナフチル）－９’－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール（略称：βＮＣＣＰ）と、上記構造式（ｉｖ）で表される［２－ｄ_３－メチル－８－（２－ピリジニル－κＮ）ベンゾフロ［２，３－ｂ］ピリジン－κＣ］ビス［２－（５－ｄ_３－メチル－２－ピリジニル－κＮ２）フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（５ｍｐｐｙ－ｄ_３）_２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ_３））とを、重量比で０．５：０．５：０．１（＝８ｍｐＴＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ：βＮＣＣＰ：Ｉｒ（５ｍｐｐｙ－ｄ_３）_２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ_３））となるように４０ｎｍ共蒸着して第１の発光層を形成した。

【0483】

こののち、上記構造式（ｖ）で表される３，６－ビス（ジフェニルアミノ）－９－［４－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＤＡＣＴ－ＩＩ）を１０ｎｍとなるように蒸着し第１の電子輸送層を形成した。

【0484】

第１の電子輸送層の形成後、上記構造式（ｖｉ）で表される２，２’－（１，３－フェニレン）ビス（９－フェニル－１，１０－フェナントロリン）（略称：ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ）と上記構造式（ｖｉｉ）で表される１－（９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－イル）－１，３，４，６，７，８－ヘキサヒドロ－２Ｈ－ピリミド［１，２－ａ］ピリミジン（略称：２ｈｐｐＳＦ）とを重量比で１：１（＝ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：２ｈｐｐＳＦ）となるように５ｎｍ共蒸着し、上記構造式（ｖｉｉｉ）で表される銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）を２ｎｍとなるように蒸着し、さらにＰＣＢＢｉＦとＯＣＨＤ－００３とを、重量比で１：０．１５（＝ＰＣＢＢｉＦ：ＯＣＨＤ－００３）となるように１０ｎｍ共蒸着して中間層を形成した。

【0485】

中間層上に、ＰＣＢＢｉＦを５５ｎｍ蒸着し、第２の正孔輸送層を形成した。

【0486】

第２の正孔輸送層上に、８ｍｐＴＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍと、βＮＣＣＰと、Ｉｒ（５ｍｐｐｙ－ｄ_３）_２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ_３）とを、重量比で０．５：０．５：０．１（＝８ｍｐＴＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ：βＮＣＣＰ：Ｉｒ（５ｍｐｐｙ－ｄ_３）_２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ_３））となるように４０ｎｍ共蒸着して第２の発光層を形成した。

【0487】

その後、上記構造式（ｉｘ）で表される２－｛３－［３－（Ｎ－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール－９－イル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＰＣＣｚＰＤＢｑ）を２０ｎｍとなるように蒸着し、さらにｍＰＰｈｅｎ２Ｐを２０ｎｍとなるように蒸着して第２の電子輸送層を形成した。

【0488】

続いて、フォトリソグラフィ法による加工を行った。試料を真空蒸着装置から取り出し、大気に暴露したのちトリメチルアルミニウム（略称：ＴＭＡ）をプリカーサーに用い、水蒸気を酸化剤に用いて、ＡＬＤ法により酸化アルミニウムを３０ｎｍとなるように成膜し、第１の犠牲層を形成した。

【0489】

第１の犠牲層上にインジウム、ガリウム、亜鉛および酸素を含む複合酸化物（ＩＧＺＯ）をスパッタリング法により５０ｎｍとなるように成膜して、第２の犠牲層を形成した。

【0490】

第２の犠牲層上にフォトレジストを形成し、陽極１０１から３．５μｍ離れた位置に３μｍの幅のスリットが形成されるよう、リソグラフィ法を用いて第２の犠牲層の加工を行った。

【0491】

具体的には、レジストをマスクとして、ＣＦ_４、Ｏ_２、Ｈｅを含むエッチングガスを用いて第２の犠牲層を加工し、その後、水酸化テトラメチルアンモニウム（略称：ＴＭＡＨ）を含む溶液を用いて、レジストを取り除いた。

【0492】

次に、第２の犠牲層をハードマスクとして、フルオロホルム（ＣＨＦ_３）とヘリウム（Ｈｅ）を、ＣＨＦ_３：Ｈｅ＝１：９（流量比）で含むエッチングガスを用いて第１の犠牲層を加工した。こののち、酸素（Ｏ_２）を含むエッチングガスを用いて第２の電子輸送層、第２の発光層、第２の正孔輸送層、中間層、第１の電子輸送層、第１の発光層、第１の正孔輸送層、正孔注入層を加工した。

【0493】

加工後、第２の犠牲層をＣＦ_４、Ｏ_２、Ｈｅを含むエッチングガスを用いて取り除き、第１の犠牲層を塩基性薬液を用いて取り除き、第２の電子輸送層を露出させた。

【0494】

第２の電子輸送層を露出させた試料を、１×１０^－４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１１０℃で１時間の真空焼成を行った。その後、試料を３０分程度放冷した。

【0495】

続いて、フッ化リチウムとイッテルビウムを重量比で２：１（＝ＬｉＦ：Ｙｂ）を１．５ｎｍ蒸着して電子注入層１１５を形成し、その後、銀（Ａｇ）とマグネシウム（Ｍｇ）とを体積比１：０．１、膜厚１５ｎｍとなるように共蒸着し、陰極１０２（第２の電極）を形成した。また、陰極１０２上には、上記構造式（ｘ）で表される４，４’，４’’－（ベンゼン－１，３，５－トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ）をキャップ層として７０ｎｍ成膜して、光の取り出し効率を向上させている。

【0496】

続いて窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光デバイスが大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業（ＵＶ硬化性のシール材を素子の周囲への塗布、発光デバイスには照射しないようにシール材のみにＵＶを照射する処理、および大気圧下で８０℃にて１時間熱処理）を行い、発光デバイス１を形成した。発光デバイス１の素子構造を下表に示す。

【0497】

【表4】

【0498】

このように、発光デバイス１は、第１の電子輸送層にＨＯＭＯ準位が－５．９ｅＶ以上－５．０ｅＶ以下の有機化合物が用いられている。また、中間層には、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：２ｈｐｐＳＦ＝１：１である第１の層が形成されているが、この膜は正孔をブロックする膜である。また、２ｈｐｐＳＦは、その酸解離定数ｐＫａが１３．９５であり、ｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物である。また、第１の層にはＬＵＭＯ準位が－３．０ｅＶ以上－２．０ｅＶ以下の電子輸送性を有する材料であるｍＰＰｈｅｎ２Ｐが用いられている。

【0499】

ここで、石英基板上にｍＰＰｈｅｎ２Ｐと２ｈｐｐＳＦとを重量比で１：１（＝ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：２ｈｐｐＳＦ）で膜厚が５０ｎｍになるよう共蒸着した薄膜の電子スピン共鳴スペクトルを測定したところ、ｇ値が２．００付近にシグナルが観測されず、スピン密度は測定限界である８×１０^１６ｓｐｉｎｓ／ｃｍ^３未満であることが分かった。なお、ＥＳＲ法による電子スピン共鳴スペクトルの測定は、電子スピン共鳴測定装置 Ｅ５００型（ブルカー社製）を用いて行った。上記測定は、共振周波数（９．５６ＧＨｚ）、出力（１ｍＷ）、変調磁場（５０ｍＴ）、変調幅（０．５ｍＴ）、時定数（０．０４ｓ）、掃引時間（１ｍｉｎ）、室温下にて行った。このことから、２ｈｐｐＳＦはｍＰＰｈｅｎ２Ｐに対して電子供与性を示さないといえる。

【0500】

また、Ｐ型ＣＧＬは、正孔輸送性を有する有機化合物であるＰＣＢＢｉＦと、電子アクセプタ性を示すＯＣＨＤ－００３とを含む層であり、電圧が印加されることで電荷分離する電荷発生層である。

【0501】

ここで、石英基板上にＰＣＢＢｉＦとＯＣＨＤ－００３とを重量比で１：０．１（ＰＣＢＢｉＦ：ＯＣＨＤ－００３）で膜厚が１００ｎｍになるよう共蒸着した薄膜の電子スピン共鳴スペクトルを、室温にて測定したところ、ｇ値が２．００付近にシグナルが観測され、スピン密度は５×１０^１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ^３であることが分かった。このことから、ＯＣＨＤ－００３とＰＣＢＢｉＦに対して電子受容性を示し、ＰＣＢＢｉＦとＯＣＨＤ－００３を有する層は電荷発生層としての機能を有する。

【0502】

発光デバイス１の輝度－電流密度特性を図２４に、輝度－電圧特性を図２５に、電流効率－輝度特性を図２６に、電流密度－電圧特性を図２７に、電界発光スペクトルを図２８に示す。また、１０００ｃｄ／ｍ^２付近における主な特性を表５に示す。なお、輝度、ＣＩＥ色度、及び電界発光スペクトルの測定には分光放射計（トプコン社製、ＳＲ－ＵＬ１Ｒ）を用い、常温で測定した。

【0503】

【表5】

【0504】

図２８（スペクトル）より、発光デバイス１は、Ｉｒ（５ｍｐｐｙ－ｄ_３）_２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ_３）に由来する緑色の発光を呈することが分かる。また、図２６（電流効率）が高い値を示していることから、発光デバイス１はタンデム型の発光デバイスとして機能していることがわかる。

【0505】

また、図２５（輝度－電圧特性）より、発光デバイス１は、フォトリソグラフィ工程を経て作製されたタンデム型の発光デバイスであっても、真空一貫工程で作製された発光デバイスと同様の駆動電圧を示す発光デバイスであることがわかった。

【0506】

また、発光デバイス１の電流密度５０ｍＡ／ｃｍ^２における定電流駆動時の駆動時間に対する輝度の変化を測定した結果を図２９に示す。図２９より、発光デバイス１は良好な信頼性を有する発光デバイスであることがわかった。

【0507】

このように、本発明の構成を用いることで、発光効率が高く、駆動電圧の低い、良好な特性を有する発光デバイスを提供することができる。

【0508】

続いて、第１の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを求めた結果を示す。第１の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅは下表のような測定用デバイスを作製して求めた。なお、表４における膜厚、および下表の陽極、正孔注入層、電子注入層並びに陰極の膜厚は、設計上の膜厚である。一方下表における電子輸送層１および電子輸送層２の膜厚は、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅの算出のために正確な値が必要であるため、分光エリプソメーター（ジェー・エー・ウーラム・ジャパン社製Ｍ－２０００Ｕ）を用いて測定した値を記載している。

【0509】

【表6】

【0510】

測定用デバイスに用いた主な有機化合物の構造式を以下に示す。

【0511】

【化10】

【0512】

測定用デバイスは、基板温度：室温、成膜レート：０．２ｎｍ／ｓから０．４ｎｍ／ｓとし、一つの層を形成する間は蒸着を止めることなく成膜を行った。測定用デバイスにおいては、電子輸送層１が薄膜１、電子輸送層２が薄膜２に相当し、発光デバイス１における第１の層と同じ材料で電子輸送層２を形成している。また、測定用デバイスの容量－電圧特性を図３０に示す。なおＡｌｑ_３のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅは既知（４８（ｍＶ／ｎｍ））である。

【0513】

表７に、電子輸送層２の常光屈折率ｎ_ｏ、図３０より求めた測定用デバイスの電子注入電圧Ｖ_ｉ、閾値電圧Ｖ_ｂｉ、実施の形態１で示した式（１）より求めた界面電荷密度σ_ｉｆ＿ｅ、式（２）より求めたＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを各々示す。

【0514】

【表7】

【0515】

このように、発光デバイス１における中間層において用いられた第１の層は、負のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを有する層であることがわかった。これにより本発明の一態様の発光デバイスである発光デバイス１は、フォトリソグラフィ工程を経ても駆動電圧の上昇が抑制された、特性の良好な発光デバイスとすることができた。

【実施例0516】

本実施例では、本発明の一態様の発光デバイス２に関して詳細な作製方法、特性について説明する。本実施例において用いた主な化合物の構造式を以下に示す。

【0517】

【化11】

【0518】

（発光デバイス２の作製方法）
まず、ガラス基板上に、基板側から反射電極として銀を１００ｎｍ、透明電極として酸化ケイ素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）を１０ｎｍ、スパッタリング法により順次積層した。この積層膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングし、陽極１０１を形成した。なお、透明電極は陽極として機能し、上記反射電極と共に第１の電極ともいう。

【0519】

次に、基板上に発光デバイスを形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した。

【0520】

その後、約１×１０^－４Ｐａまで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を約３０分放冷した。

【0521】

次に、陽極１０１が形成された面が下方となるように、基板を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定し、無機絶縁膜および陽極１０１上に、蒸着法により上記構造式（ｉ）で表されるＮ－（ビフェニル－４－イル）－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）と分子量６７２でフッ素を含む電子アクセプタ材料（ＯＣＨＤ－００３）とを、重量比で１：０．０３（＝ＰＣＢＢｉＦ：ＯＣＨＤ－００３）となるように１０ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。

【0522】

正孔注入層１１１上に、ＰＣＢＢｉＦを２０ｎｍ蒸着し、第１の正孔輸送層を形成した。

【0523】

続いて、第１の正孔輸送層上に、上記構造式（ｉｉ）で表される８－（１，１’：４’，１’’－テルフェニル－３－イル）－４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－［１］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：８ｍｐＴＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ）と、上記構造式（ｉｉｉ）で表される９－（２－ナフチル）－９’－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール（略称：βＮＣＣＰ）と、上記構造式（ｉｖ）で表される［２－ｄ_３－メチル－８－（２－ピリジニル－κＮ）ベンゾフロ［２，３－ｂ］ピリジン－κＣ］ビス［２－（５－ｄ_３－メチル－２－ピリジニル－κＮ２）フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（５ｍｐｐｙ－ｄ_３）_２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ_３））とを、重量比で０．５：０．５：０．１（＝８ｍｐＴＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ：βＮＣＣＰ：Ｉｒ（５ｍｐｐｙ－ｄ_３）_２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ_３））となるように４０ｎｍ共蒸着して第１の発光層を形成した。

【0524】

こののち、上記構造式（ｉｘ）で表される２－｛３－［３－（Ｎ－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール－９－イル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＰＣＣｚＰＤＢｑ）を１０ｎｍとなるように蒸着し第１の電子輸送層を形成した。

【0525】

第１の電子輸送層の形成後、上記構造式（ｖｉ）で表される２，２’－（１，３－フェニレン）ビス（９－フェニル－１，１０－フェナントロリン）（略称：ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ）と上記構造式（ｖｉｉ）で表される１－（９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－イル）－１，３，４，６，７，８－ヘキサヒドロ－２Ｈ－ピリミド［１，２－ａ］ピリミジン（略称：２ｈｐｐＳＦ）とを重量比で１：１（＝ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：２ｈｐｐＳＦ）となるように５ｎｍ共蒸着し、上記構造式（ｖｉｉｉ）で表される銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）を２ｎｍとなるように蒸着し、さらにＰＣＢＢｉＦとＯＣＨＤ－００３とを、重量比で１：０．１５（＝ＰＣＢＢｉＦ：ＯＣＨＤ－００３）となるように１０ｎｍ共蒸着して中間層を形成した。

【0526】

中間層上に、ＰＣＢＢｉＦを６５ｎｍ蒸着し、第２の正孔輸送層を形成した。

【0527】

第２の正孔輸送層上に、８ｍｐＴＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍと、βＮＣＣＰと、Ｉｒ（５ｍｐｐｙ－ｄ_３）_２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ_３）とを、重量比で０．５：０．５：０．１（＝８ｍｐＴＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ：βＮＣＣＰ：Ｉｒ（５ｍｐｐｙ－ｄ_３）_２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ_３））となるように４０ｎｍ共蒸着して第２の発光層を形成した。

【0528】

その後、２ｍＰＣＣｚＰＤＢｑを２０ｎｍとなるように蒸着し、さらにｍＰＰｈｅｎ２Ｐを２０ｎｍとなるように蒸着して第２の電子輸送層を形成した。

【0529】

続いて、フッ化リチウムとイッテルビウムを重量比で２：１（＝ＬｉＦ：Ｙｂ）を１．５ｎｍ蒸着して電子注入層１１５を形成し、その後、銀（Ａｇ）とマグネシウム（Ｍｇ）とを体積比１：０．１、膜厚１５ｎｍとなるように共蒸着し、陰極１０２（第２の電極）を形成した。また、陰極１０２上には、上記構造式（ｘ）で表される４，４’，４’’－（ベンゼン－１，３，５－トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ）をキャップ層として７０ｎｍ成膜して、光の取り出し効率を向上させている。

【0530】

続いて窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光デバイスが大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業（ＵＶ硬化性のシール材を素子の周囲への塗布、発光デバイスには照射しないようにシール材のみにＵＶを照射する処理、および大気圧下で８０℃にて１時間熱処理）を行い、発光デバイス２を形成した。発光デバイス２の素子構造を下表に示す。

【0531】

【表8】

【0532】

このように、発光デバイス２は、第１の電子輸送層にＨＯＭＯ準位が－５．９ｅＶ以上－５．０ｅＶ以下の有機化合物が用いられている。また、中間層には、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：２ｈｐｐＳＦ＝１：１である第１の層が形成されているが、この膜は正孔をブロックする膜である。また、２ｈｐｐＳＦは、その酸解離定数ｐＫａが１３．９５であり、ｐＫａ８以上の強塩基性を有する有機化合物である。また、第１の層にはＬＵＭＯ準位が－３．０ｅＶ以上－２．０ｅＶ以下の電子輸送性を有する材料であるｍＰＰｈｅｎ２Ｐが用いられている。

【0533】

ここで、石英基板上にｍＰＰｈｅｎ２Ｐと２ｈｐｐＳＦとを重量比で１：１（＝ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：２ｈｐｐＳＦ）で膜厚が５０ｎｍになるよう共蒸着した薄膜の電子スピン共鳴スペクトルを測定したところ、ｇ値が２．００付近にシグナルが観測されず、スピン密度は測定限界である８×１０^１６ｓｐｉｎｓ／ｃｍ^３未満であることが分かった。なお、ＥＳＲ法による電子スピン共鳴スペクトルの測定は、電子スピン共鳴測定装置 Ｅ５００型（ブルカー社製）を用いて行った。上記測定は、共振周波数（９．５６ＧＨｚ）、出力（１ｍＷ）、変調磁場（５０ｍＴ）、変調幅（０．５ｍＴ）、時定数（０．０４ｓ）、掃引時間（１ｍｉｎ）、室温下にて行った。このことから、２ｈｐｐＳＦはｍＰＰｈｅｎ２Ｐに対して電子供与性を示さないといえる。

【0534】

また、Ｐ型ＣＧＬは、正孔輸送性を有する有機化合物であるＰＣＢＢｉＦと、電子アクセプタ性を示すＯＣＨＤ－００３とを含む層であり、電圧が印加されることで電荷分離する電荷発生層である。

【0535】

ここで、石英基板上にＰＣＢＢｉＦとＯＣＨＤ－００３とを重量比で１：０．１（ＰＣＢＢｉＦ：ＯＣＨＤ－００３）で膜厚が１００ｎｍになるよう共蒸着した薄膜の電子スピン共鳴スペクトルを、室温にて測定したところ、ｇ値が２．００付近にシグナルが観測され、スピン密度は５×１０^１９ｓｐｉｎｓ／ｃｍ^３であることが分かった。このことから、ＯＣＨＤ－００３とＰＣＢＢｉＦに対して電子受容性を示し、ＰＣＢＢｉＦとＯＣＨＤ－００３を有する層は電荷発生層としての機能を有する。

【0536】

発光デバイス２の輝度－電流密度特性を図３１に、電流効率－輝度特性を図３２に、輝度－電圧特性を図３３に、電流密度－電圧特性を図３４に、電界発光スペクトルを図３５に示す。また、１０００ｃｄ／ｍ^２付近における主な特性を表９に示す。なお、輝度、ＣＩＥ色度、及び電界発光スペクトルの測定には分光放射計（トプコン社製、ＳＲ－ＵＬ１Ｒ）を用い、常温で測定した。

【0537】

【表9】

【0538】

図３５（スペクトル）より、発光デバイス２は、Ｉｒ（５ｍｐｐｙ－ｄ_３）_２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ_３）に由来する緑色の発光を呈することが分かる。また、図３２（電流効率）が高い値を示していることから、発光デバイス２はタンデム型の発光デバイスとして機能していることがわかる。

【0539】

また、発光デバイス２の電流密度５０ｍＡ／ｃｍ^２における定電流駆動時の駆動時間に対する輝度の変化を測定した結果を図３６に示す。図３６より、発光デバイス２は良好な信頼性を有する発光デバイスであることがわかった。

【0540】

このように、本発明の構成を用いることで、発光効率が高く、駆動電圧が低く、寿命の長い良好な特性を有する発光デバイスを提供することができる。

【0541】

続いて、第１の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを求めた結果を示す。第１の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅは下表のような測定用デバイスを作製して求めた。なお、表８における膜厚、および下表（表１０）の陽極、正孔注入層、電子注入層並びに陰極の膜厚は、設計上の膜厚である。一方、下表における電子輸送層１および電子輸送層２の膜厚は、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅの算出のために正確な値が必要であるため、分光エリプソメーター（ジェー・エー・ウーラム・ジャパン社製Ｍ－２０００Ｕ）を用いて測定した値を記載している。

【0542】

【表10】

【0543】

測定用デバイスに用いた主な有機化合物の構造式を以下に示す。

【0544】

【化12】

【0545】

測定用デバイスは、基板温度：室温、成膜レート：０．２ｎｍ／ｓから０．４ｎｍ／ｓとし、一つの層を形成する間は蒸着を止めることなく成膜を行った。測定用デバイスにおいては、電子輸送層１が薄膜１、電子輸送層２が薄膜２に相当し、発光デバイス１における第１の層と同じ材料で電子輸送層２を形成している。また、測定用デバイスの容量－電圧特性を図３０に示す。なおＡｌｑ_３のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅは既知（４８（ｍＶ／ｎｍ））である。

【0546】

表１１に、電子輸送層２の常光屈折率ｎ_ｏ、図３７より求めた測定用デバイスの電子注入電圧Ｖ_ｉ、閾値電圧Ｖ_ｂｉ、実施の形態１で示した式（１）より求めた界面電荷密度σ_ｉｆ＿ｅ、式（２）より求めたＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを各々示す。

【0547】

【表11】

【0548】

このように、発光デバイス２における中間層において用いられた第１の層は、負のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを有する層であることがわかった。これにより本発明の一態様の発光デバイスである発光デバイス２は、駆動電圧が低い、特性の良好な発光デバイスとすることができた。また、中間層の第１の層として、Ｌｉを用いていないため、本発明の構成を有する発光デバイスは、フォトリソグラフィ工程を経ても駆動電圧の上昇が抑制された、特性の良好な発光デバイスとすることができる。

【0549】

次に、発光デバイス２における第２の層（第１の電子輸送層）のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを求めた結果を示す。第２の層（第１の電子輸送層）のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅは下表のような測定用デバイスを作製して求めた。なお、表１２における陽極、正孔注入層、薄膜１および陰極の膜厚は、設計上の膜厚である。一方、下表における薄膜２の膜厚は、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅの算出のために正確な値が必要であるため、分光エリプソメーター（ジェー・エー・ウーラム・ジャパン社製Ｍ－２０００Ｕ）を用いて測定した値を記載している。

【0550】

【表12】

【0551】

測定用デバイスＬ２１および測定用デバイスＬ２２に用いた主な有機化合物の構造式を以下に示す。

【0552】

【化13】

【0553】

測定用デバイスＬ２１および測定用デバイスＬ２２は、基板温度：室温、成膜レート：０．２ｎｍ／ｓから０．４ｎｍ／ｓとし、一つの層を形成する間は蒸着を止めることなく成膜を行った。測定用デバイスＬ２１および測定用デバイスＬ２２は、発光デバイス２における第２の層（第１の電子輸送層）と同じ材料で薄膜１を形成し、薄膜２はＡｌｑ_３で形成した。また、測定用デバイスＬ２１および測定用デバイスＬ２２のキャリアは正孔、薄膜２にキャリアを蓄積する構造であり、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを算出するための式は、実施の形態１に示した式（３）および式（４）を使用した。

【0554】

測定用デバイスＬ２１および測定用デバイスＬ２２の容量－電圧特性を図３７（Ａ）および図３７（Ｂ）に示す。なおＡｌｑ_３のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅは既知（４８（ｍＶ／ｎｍ））である。

【0555】

表１３に、薄膜１の常光屈折率ｎ_ｏ、図３７より求めた測定用デバイスの電子注入電圧Ｖ_ｉ、閾値電圧Ｖ_ｂｉ、実施の形態１で示した式（３）より求めた界面電荷密度σ_ｉｆ＿ｈ、式（４）より求めたＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを各々示す。

【0556】

【表13】

【0557】

このように、発光デバイス２における第２の層（第１の電子輸送層）は１２．４ｍＶ／ｎｍと、正のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを有する層であり、第１の層とＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅの正負が逆の層であることがわかった。また、第１の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅと第２の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅとの差は、２０ｍＶ／ｎｍ以上であった。

【0558】

これにより本発明の一態様の発光デバイスである発光デバイス２は、駆動電圧が低い、特性の良好な発光デバイスとすることができた。また、中間層の第１の層として、Ｌｉを用いていないため、本発明の構成を有する発光デバイスは、フォトリソグラフィ工程を経ても駆動電圧の上昇が抑制された、特性の良好な発光デバイスとすることができる。

【0559】

また、発光デバイス２における第１の発光層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを求めた結果を示す。第１の発光層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅは下表のような測定用デバイス３を作製して求めた。なお、表１４における反射電極、陽極、正孔注入層、電子注入層、陰極およびキャップ層の膜厚は、設計上の膜厚である。一方、下表における薄膜１、薄膜２の膜厚は、分光エリプソメーター（ジェー・エー・ウーラム・ジャパン社製Ｍ－２０００Ｕ）を用いて測定した値を記載している。

【0560】

【表14】

【0561】

測定用デバイス３に用いた主な有機化合物の構造式を以下に示す。

【0562】

【化14】

【0563】

測定用デバイス３は、基板温度：室温、成膜レート：薄膜２以外は０．２ｎｍ／ｓから０．４ｎｍ／ｓとした。薄膜２は、蒸着源を３つ用いた共蒸着により成膜を行い、成膜レートは８ｍｐＴＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍおよびβＮＣＣＰが０．０５ｎｍ／ｓ、Ｉｒ（５ｍｐｐｙ－ｄ_３）_２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ_３）は０．０１ｎｍ／ｓとした。なお、一つの層を形成する間は蒸着を止めることなく成膜を行った。

【0564】

測定用デバイス３は、発光デバイス２における第１の発光層と同じ材料、同じ成膜レートで薄膜２を形成し、薄膜１は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）で形成した。また、本測定用デバイスのキャリアは正孔、薄膜２にキャリアを蓄積する構造であり、ＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを算出するための式は、実施の形態１に示した式（３）および式（４）を使用した。

【0565】

測定用デバイス３の容量－電圧特性を図３８に示す。なおＮＰＢのＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅは既知（５．５（ｍＶ／ｎｍ））である。

【0566】

表１５に、薄膜２の常光屈折率ｎ２_ｏ、図３８より求めた測定用デバイス３の電子注入電圧Ｖ_ｉ、閾値電圧Ｖ_ｂｉ、実施の形態１で示した式（３）より求めた界面電荷密度σ_ｉｆ＿ｈ、式（４）より求めたＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを各々示す。

【0567】

【表15】

【0568】

このように、発光デバイス２における第１の発光層は５１．３ｍＶ／ｎｍと、正のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅを有する層であり、第１の層とＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅの正負が逆の層であることがわかった。また、第１の層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅと第１の発光層のＧＳＰ＿ｓｌｏｐｅとの差は、２０ｍＶ／ｎｍ以上であった。

【0569】

これにより本発明の一態様の発光デバイスである発光デバイス２は、駆動電圧が低い、特性の良好な発光デバイスとすることができた。また、中間層の第１の層として、Ｌｉを用いていないため、本発明の構成を有する発光デバイスは、フォトリソグラフィ工程を経ても駆動電圧の上昇が抑制された、特性の良好な発光デバイスとすることができる。