特開 2025-105762 発光デバイス、電子機器、発光装置および照明装置

(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】P2025105762

(43)【公開日】2025-07-10

(54)【発明の名称】発光デバイス、電子機器、発光装置および照明装置

(51)【国際特許分類】

   H10K 85/60 20230101AFI20250703BHJP

   H10K 50/12 20230101ALI20250703BHJP

   H10K 59/95 20230101ALI20250703BHJP

   H10K 77/10 20230101ALI20250703BHJP

   H10K 59/12 20230101ALI20250703BHJP

   C09K 11/06 20060101ALI20250703BHJP

   H10K 101/20 20230101ALN20250703BHJP

【ＦＩ】

H10K85/60

H10K50/12

H10K59/95

H10K77/10

H10K59/12

C09K11/06 655

C09K11/06 690

H10K101:20

【審査請求】有

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2025070292

(22)【出願日】2025-04-22

(62)【分割の表示】P 2021577710の分割

【原出願日】2021-02-01

(31)【優先権主張番号】P 2020023394

(32)【優先日】2020-02-14

(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】廣瀬 智哉

(72)【発明者】

【氏名】新倉 泰裕

(72)【発明者】

【氏名】門間 裕史

(72)【発明者】

【氏名】大澤 信晴

(72)【発明者】

【氏名】尾坂 晴恵

(72)【発明者】

【氏名】瀬尾 哲史

(57)【要約】

【課題】熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を発現しやすい有機化合物を提供する。
【解決手段】下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物を提供する。ただし、下記一般式（Ｇ１）において、Ｒ１乃至Ｒ８は各々独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基および置換または無置換のジアリールアミノ基のいずれか一である。なお、Ｒ１乃至Ｒ８は少なくとも１が置換または無置換のジアリールアミノ基であるものとする。また、αは置換または無置換のフェニレン基を表し、ｎは０乃至４の整数である。またＡは置換または無置換のベンゾフロピリミジン骨格またはベンゾチエノピリミジン骨格を表す。

【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対の電極間に発光層を有し、
前記発光層は、下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物と、蛍光発光材料と、を有する、発光デバイス。

【化1】

（ただし、上記一般式（Ｇ１）において、Ｒ^１乃至Ｒ^８は各々独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基および置換または無置換のジアリールアミノ基のいずれか一である。なお、Ｒ^１乃至Ｒ^８は少なくとも１が置換または無置換のジアリールアミノ基であるものとする。また、αは置換または無置換のフェニレン基を表し、ｎは０乃至４の整数である。またＡは置換または無置換のベンゾフロピリミジン骨格またはベンゾチエノピリミジン骨格を表す。）

【請求項2】

請求項１において、
Ａが下記一般式（ｇ１）で表される基である、発光デバイス。

【化2】

（ただし、上記一般式（ｇ１）において、Ｒ^１１乃至Ｒ^１６のうち一は結合手であり、残りが各々独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基及び置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、Ｑは酸素原子または硫黄原子を表す。）

【請求項3】

一対の電極間に発光層を有し、
前記発光層は、下記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物と、蛍光発光材料と、を有する、発光デバイス。

【化3】

（ただし、上記一般式（Ｇ２）において、Ｒ^１乃至Ｒ^８は各々独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基および置換または無置換のジアリールアミノ基のいずれか一である。なお、Ｒ^１乃至Ｒ^８は少なくとも１が置換または無置換のジアリールアミノ基であるものとする。また、αは置換または無置換のフェニレン基を表し、ｎは０乃至４の整数である。また、Ｒ^１１乃至Ｒ^１５は各々独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基及び置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、Ｑは酸素原子または硫黄原子を表す。）

【請求項4】

請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記置換または無置換のジアリールアミノ基が下記一般式（ｇ２）で表される基である、発光デバイス。

【化4】

（ただし、上記一般式（ｇ２）においてＡｒ^１およびＡｒ^２は各々独立に、置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基を表す。）

【請求項5】

請求項４において、
Ｒ^３およびＲ^６の一方または両方が前記一般式（ｇ２）で表される基である、発光デバイス。

【請求項6】

一対の電極間に発光層を有し、
前記発光層は、下記一般式（Ｇ３）で表される有機化合物と、蛍光発光材料と、を有する、発光デバイス。

【化5】

（ただし、上記一般式（Ｇ３）において、Ａｒ^３乃至Ａｒ^６は各々独立に、置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^７およびＲ^８は各々独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、および炭素数３乃至７のシクロアルキル基のいずれか一である。また、αは置換または無置換のフェニレン基を表し、ｎは０乃至４の整数である。また、Ｒ^１１乃至Ｒ^１５は各々独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基及び置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、Ｑは酸素原子または硫黄原子を表す。）

【請求項7】

一対の電極間に発光層を有し、
前記発光層は、下記一般式（Ｇ４）で表される有機化合物と、蛍光発光材料と、を有する、発光デバイス。

【化6】

（ただし、上記一般式（Ｇ４）において、Ａｒ^３乃至Ａｒ^６は各々独立に、置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、αは置換または無置換のフェニレン基を表し、ｎは０乃至４の整数である。また、Ｒ^１３は水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基及び置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、Ｑは酸素原子または硫黄原子を表す。）

【請求項8】

一対の電極間に発光層を有し、
前記発光層は、下記一般式（Ｇ５）で表される有機化合物と、蛍光発光材料と、を有する、発光デバイス。

【化7】

（ただし、上記一般式（Ｇ５）において、Ａｒ^３乃至Ａｒ^６は各々独立に、置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、Ｒ^１３は水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基及び置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、Ｑは酸素原子または硫黄原子を表す。）

【請求項9】

請求項２乃至請求項８のいずれか一項において、
前記Ｑが酸素原子である、発光デバイス。

【請求項10】

請求項１乃至請求項９のいずれか一項において、
最低一重項励起準位と最低三重項励起準位との差が０．２ｅＶ以下である、発光デバイス。

【請求項11】

請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の発光デバイスと、
センサ、操作ボタン、スピーカおよびマイクの少なくとも一と、
を有する電子機器。

【請求項12】

請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の発光デバイスと、
トランジスタおよび基板の少なくとも一と、を有する発光装置。

【請求項13】

請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の発光デバイスと、筐体と、を有する照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一態様は、有機化合物、発光素子、発光デバイス、ディスプレイモジュール、照明モジュール、表示装置、発光装置、電子機器、照明装置および電子デバイスに関する。なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する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、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、撮像装置、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】

【0002】

有機化合物を用いたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用する発光デバイス（有機ＥＬデバイス）の実用化が進んでいる。これら発光デバイスの基本的な構成は、一対の電極間に発光材料を含む有機化合物層（ＥＬ層）を挟んだものである。この素子に電圧を印加して、キャリアを注入し、当該キャリアの再結合エネルギーを利用することにより、発光材料からの発光を得ることができる。

【0003】

このような発光デバイスは自発光型であるためディスプレイの画素として用いると、液晶に比べ、視認性が高く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレイ素子として好適である。また、このような発光デバイスを用いたディスプレイは、薄型軽量に作製できることも大きな利点である。さらに非常に応答速度が速いことも特徴の一つである。

【0004】

また、これらの発光デバイスは発光層を二次元に連続して形成することが可能であるため、面状に発光を得ることができる。これは、白熱電球およびＬＥＤに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。

【0005】

このように発光デバイスを用いたディスプレイおよび照明装置はさまざまな電子機器に適用好適であるが、より良好な特性を有する発光デバイスを求めて研究開発が進められている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１６－１７４１６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の一態様では、新規有機化合物を提供することを目的とする。または、本発明の一態様では遅延蛍光および熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を発現しやすい有機化合物を提供することを目的とする。または、本発明の一態様ではＴＡＤＦ発光を呈する有機化合物を提供することを目的とする。または、本発明の一態様では、発光効率の良好な発光素子を提供することが可能な有機化合物を提供することを目的とする。

【0008】

または、本発明の一態様では、発光効率の良好な発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の一態様では、ＴＡＤＦ発光を呈する発光デバイスを提供することを目的とする。

【0009】

または、本発明の一態様では、消費電力の小さい発光装置、電子機器、表示装置および電子デバイスを各々提供することを目的とする。

【0010】

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。なお、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。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。

【0011】

本発明は上述の課題のうちいずれか一を解決すればよいものとする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物である。

【0013】

【化1】

【0014】

ただし、上記一般式（Ｇ１）において、Ｒ^１乃至Ｒ^８は各々独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基および置換または無置換のジアリールアミノ基のいずれか一である。なお、Ｒ^１乃至Ｒ^８は少なくとも１が置換または無置換のジアリールアミノ基であるものとする。また、αは置換または無置換のフェニレン基を表し、ｎは０乃至４の整数である。またＡは置換または無置換のベンゾフロピリミジン骨格またはベンゾチエノピリミジン骨格を表す。

【0015】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、Ａが下記一般式（ｇ１）で表される基である有機化合物である。

【0016】

【化2】

【0017】

ただし、上記一般式（ｇ１）において、Ｒ^１１乃至Ｒ^１６のうち一は結合手であり、残りが各々独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基及び置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、Ｑは酸素原子または硫黄原子を表す。

【0018】

または、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物である。

【0019】

【化3】

【0020】

ただし、上記一般式（Ｇ２）において、Ｒ^１乃至Ｒ^８は各々独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基および置換または無置換のジアリールアミノ基のいずれか一である。なお、Ｒ^１乃至Ｒ^８は少なくとも１が置換または無置換のジアリールアミノ基であるものとする。また、αは置換または無置換のフェニレン基を表し、ｎは０乃至４の整数である。また、Ｒ^１１乃至Ｒ^１５は各々独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基及び置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、Ｑは酸素原子または硫黄原子を表す。

【0021】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記置換または無置換のジアリールアミノ基が下記一般式（ｇ２）で表される基である有機化合物である。

【0022】

【化4】

【0023】

ただし、上記一般式（ｇ２）においてＡｒ^１およびＡｒ^２は各々独立に、置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基を表す。

【0024】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、Ｒ^３およびＲ^６の一方または両方が前記一般式（ｇ２）で表される基である有機化合物である。

【0025】

または、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ３）で表される有機化合物である。

【0026】

【化5】

【0027】

ただし、上記一般式（Ｇ３）において、Ａｒ^３乃至Ａｒ^６は各々独立に、置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^７およびＲ^８は各々独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、および炭素数３乃至７のシクロアルキル基のいずれか一である。また、αは置換または無置換のフェニレン基を表し、ｎは０乃至４の整数である。また、Ｒ^１１乃至Ｒ^１５は各々独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基及び置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、Ｑは酸素原子または硫黄原子を表す。

【0028】

または、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ４）で表される有機化合物である。

【0029】

【化6】

【0030】

ただし、上記一般式（Ｇ４）において、Ａｒ^３乃至Ａｒ^６は各々独立に、置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、αは置換または無置換のフェニレン基を表し、ｎは０乃至４の整数である。また、Ｒ^１３は水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基及び置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、Ｑは酸素原子または硫黄原子を表す。

【0031】

または、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ５）で表される有機化合物である。

【0032】

【化7】

【0033】

ただし、上記一般式（Ｇ５）において、Ａｒ^３乃至Ａｒ^６は各々独立に、置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、Ｒ^１３は水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基及び置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、Ｑは酸素原子または硫黄原子を表す。

【0034】

または、本発明の他の一態様は、下記構造式（１００）で表される有機化合物である。

【0035】

【化8】

【0036】

または、本発明の他の一態様は下記構造式（１０１）で表される有機化合物である。

【0037】

【化9】

【0038】

または、本発明の他の一態様は、下記構造式（１０２）で表される有機化合物である。

【0039】

【化10】

【0040】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、最低一重項励起準位と最低三重項励起準位との差が０．２ｅＶ以下である有機化合物である。

【0041】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、最低一重項励起準位と最低三重項励起準位との差が０．１ｅＶ以下である有機化合物である。

【0042】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ｑが酸素原子である有機化合物である。

【0043】

または、本発明の他の一態様は、第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極および前記第２の電極に挟まれた有機層と、を有し、前記有機層が上記構成を有する有機化合物を含む電子デバイスである。

【0044】

または、本発明の他の一態様は、第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極および前記第２の電極に挟まれた有機層と、を有し、前記有機層が上記構成を有する有機化合物を含む発光デバイスである。

【0045】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記有機層が発光層を有し、前記有機化合物は前記発光層に含まれる発光デバイスである。

【0046】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記有機層からの発光が遅延蛍光である発光デバイスである。

【0047】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記遅延蛍光の過渡寿命が１００ナノ秒以上１０ミリ秒以下である発光デバイスである。

【0048】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光層がさらに蛍光発光材料を含む発光デバイスである。

【0049】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光層がさらにりん光発光材料を含む発光デバイスである。

【0050】

または、本発明の他の一態様は、上記いずれかに記載の発光デバイスと、センサ、操作ボタン、スピーカ、または、マイクと、を有する電子機器である。

【0051】

または、本発明の他の一態様は、上記いずれかに記載の発光デバイスと、トランジスタ、または、基板と、を有する発光装置である。

【0052】

または、本発明の他の一態様は、上記いずれかに記載の発光デバイスと、筐体と、を有する照明装置である。

【0053】

なお、本明細書中における発光装置とは、発光デバイスを用いた画像表示デバイスを含む。また、発光デバイスにコネクター、例えば異方導電性フィルム又はＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、又は発光デバイスにＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも発光装置に含む場合がある。さらに、照明器具等は、発光装置を有する場合がある。

【発明の効果】

【0054】

本発明の一態様では、新規有機化合物を提供することができる。または、本発明の一態様では熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を発現しやすい有機化合物を提供することができる。または、本発明の一態様ではＴＡＤＦ発光を呈する有機化合物を提供することができる。または、本発明の一態様では、発光効率の良好な発光素子を提供することが可能な有機化合物を提供することができる。

【0055】

または、本発明の一態様では、発光効率の良好な発光デバイスを提供することができる。または、本発明の一態様では、ＴＡＤＦ発光を呈する発光デバイスを提供することができる。

【0056】

または、本発明の一態様では、消費電力の小さい発光装置、電子機器、表示装置および電子デバイスを各々提供することができる。

【0057】

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。なお、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。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、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】

【0058】

【図1】図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｃは発光デバイスの概念図である。

【図2】図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、および図２Ｄは発光デバイスの作製方法の一例を表す図である。

【図3】図３は発光デバイスの作製方法の一例を表す図である。

【図4】図４Ａおよび図４Ｂはアクティブマトリクス型発光装置の概念図である。

【図5】図５Ａおよび図５Ｂはアクティブマトリクス型発光装置の概念図である。

【図6】図６はアクティブマトリクス型発光装置の概念図である。

【図7】図７Ａおよび図７Ｂはパッシブマトリクス型発光装置の概念図である。

【図8】図８Ａおよび図８Ｂは照明装置を表す図である。

【図9】図９Ａ、図９Ｂ１、図９Ｂ２および図９Ｃは電子機器を表す概念である。

【図10】図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃは電子機器を表す概念である。

【図11】図１１は照明装置を表す概念である。

【図12】図１２は照明装置を表す概念である。

【図13】図１３は車載表示装置及び照明装置を表す概念である。

【図14】図１４Ａおよび図１４Ｂは電子機器を表す概念である。

【図15】図１５Ａ、図１５Ｂおよび図１５Ｃは電子機器を表す概念である。

【図16】図１６Ａおよび図１６Ｂは、４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍの^１Ｈ ＮＭＲチャートである。

【図17】図１７は４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍの溶液状態における吸収スペクトルおよび発光スペクトルである。

【図18】図１８は４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍの薄膜状態における吸収スペクトルおよび発光スペクトルである。

【図19】図１９は４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍのりん光スペクトルである。

【図20】図２０Ａおよび図２０Ｂは、８Ｐｈ－４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍの^１Ｈ ＮＭＲチャートである。

【図21】図２１は８Ｐｈ－４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍの溶液状態における吸収スペクトルおよび発光スペクトルである。

【図22】図２２は８Ｐｈ－４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍの薄膜状態における吸収スペクトルおよび発光スペクトルである。

【図23】図２３は８Ｐｈ－４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍのりん光スペクトルである。

【図24】図２４Ａおよび図２４Ｂは、４ＤＰｈＡＣｚＢｆｐｍの^１Ｈ ＮＭＲチャートである。

【図25】図２５は４ＤＰｈＡＣｚＢｆｐｍの溶液状態における吸収スペクトルおよび発光スペクトルである。

【図26】図２６は４ＤＰｈＡＣｚＢｆｐｍの薄膜状態における吸収スペクトルおよび発光スペクトルである。

【図27】図２７は、４ＤＰｈＡＣｚＢｆｐｍのりん光スペクトルである。

【図28】図２８は、構造式（１００）乃至（１０２）で表される有機化合物のＨＯＭＯおよびＬＵＭＯの分布を表す図である。

【図29】図２９は、構造式（１０３）および構造式（１０４）で表される有機化合物のＨＯＭＯおよびＬＵＭＯの分布を表す図である。

【図30】図３０は、発光デバイス１の輝度－電流密度特性を表すグラフである。

【図31】図３１は、発光デバイス１の電流効率－輝度特性を表すグラフである。

【図32】図３２は、発光デバイス１の輝度－電圧特性を表すグラフである。

【図33】図３３は、発光デバイス１の電流－電圧特性を表すグラフである。

【図34】図３４は、発光デバイス１の外部量子効率－輝度特性を表すグラフである。

【図35】図３５は、発光デバイス１の発光スペクトルを表すグラフである。

【図36】図３６Ａおよび図３６Ｂは、発光デバイス１の過渡ＥＬ特性を表すグラフである。

【図37】図３７は、発光デバイス２の輝度－電流密度特性を表すグラフである。

【図38】図３８は、発光デバイス２の電流効率－輝度特性を表すグラフである。

【図39】図３９は、発光デバイス２の輝度－電圧特性を表すグラフである。

【図40】図４０は、発光デバイス２の電流－電圧特性を表すグラフである。

【図41】図４１は、発光デバイス２の外部量子効率－輝度特性を表すグラフである。

【図42】図４２は、発光デバイス２の発光スペクトルを表すグラフである。

【図43】図４３は、発光デバイス３の輝度－電流密度特性を表すグラフである。

【図44】図４４は、発光デバイス３の電流効率－輝度特性を表すグラフである。

【図45】図４５は、発光デバイス３の輝度－電圧特性を表すグラフである。

【図46】図４６は、発光デバイス３の電流－電圧特性を表すグラフである。

【図47】図４７は、発光デバイス３の外部量子効率－輝度特性を表すグラフである。

【図48】図４８は、発光デバイス３の発光スペクトルを表すグラフである。

【図49】図４９Ａおよび図４９Ｂは、発光デバイス３の過渡ＥＬ特性を表すグラフである。

【図50】図５０は、発光デバイス４の輝度－電流密度特性を表すグラフである。

【図51】図５１は、発光デバイス４の電流効率－輝度特性を表すグラフである。

【図52】図５２は、発光デバイス４の輝度－電圧特性を表すグラフである。

【図53】図５３は、発光デバイス４の電流－電圧特性を表すグラフである。

【図54】図５４は、発光デバイス４の外部量子効率－輝度特性を表すグラフである。

【図55】図５５は、発光デバイス４の発光スペクトルを表すグラフである。

【図56】図５６Ａおよび図５６Ｂは、発光デバイス４の過渡ＥＬ特性を表すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0059】

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

【0060】

（実施の形態１）
熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換できることから、電流励起の発光デバイスにおいてりん光発光材料に代わる高効率発光材料として注目されており、高い発光効率を実現することが可能なＴＡＤＦ材料の開発が望まれている。

【0061】

ＴＡＤＦ性を発現する有機化合物は通常の有機化合物と異なり、最低一重項励起準位（Ｓ１準位）と最低三重項励起準位（Ｔ１準位）との差（ΔＥ_ＳＴ）が非常に小さいことが知られている。その状態を実現するためには、分子内においてＨＯＭＯとＬＵＭＯとが、空間的に分断されるように分布していることが必要である。

【0062】

本発明の一態様の有機化合物のΔＥ_ＳＴは０．２ｅＶ以下、好ましくは０．１ｅＶ以下と非常に小さく、効率よくＴＡＤＦ発光を呈する有機化合物である。本発明の一態様の有機化合物は、下記一般式（Ｇ１）で表される。

【0063】

【化11】

【0064】

上記一般式（Ｇ１）において、Ｒ^１乃至Ｒ^８は各々独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基および置換または無置換のジアリールアミノ基のいずれか一である。なお、Ｒ^１乃至Ｒ^８は少なくとも１が置換または無置換のジアリールアミノ基であるものとする。

【0065】

また、αは置換または無置換のフェニレン基を表し、ｎは０乃至４の整数である。なお、ｎは、Ｔ１準位が高くなるため０または１であることが好ましい。なお、りん光発光デバイスまたは励起子捕集型蛍光素子において、緑の発光材料のエネルギードナーとして用いる場合、Ｔ１準位がより高いものが求められるため、この観点において、ｎは０であることが好ましい。また、ΔＥ_ＳＴのエネルギーをより小さくする観点において、ｎは１であることが好ましい。

【0066】

Ａは置換または無置換のベンゾフロピリミジン骨格または置換または無置換のベンゾチエノピリミジン骨格を表している。当該ベンゾフロピリミジン骨格は下記一般式（ｇ１）としても表すことができる。なお、下記一般式（ｇ１）においてＱは酸素原子または硫黄原子を表している。

【0067】

【化12】

【0068】

なお、上記一般式（ｇ１）において、Ｒ^１１乃至Ｒ^１６のうち一は結合手であり、上記一般式（Ｇ１）におけるαまたはカルバゾリル基の窒素原子に結合する。また、残りは各々独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基及び置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。

【0069】

上記一般式（ｇ１）は、結合手がＲ^１６であることが合成の容易さや、良好な安定性のため好ましい。すなわち、本発明の一態様の有機化合物は、下記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物であることが好ましい。

【0070】

【化13】

【0071】

上記一般式（Ｇ２）において、Ｒ^１乃至Ｒ^８は各々独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基および置換または無置換のジアリールアミノ基のいずれか一である。なお、Ｒ^１乃至Ｒ^８は少なくとも１が置換または無置換のジアリールアミノ基であるものとする。

【0072】

また、αは置換または無置換のフェニレン基を表し、ｎは０乃至４の整数である。

【0073】

また、Ｒ^１１乃至Ｒ^１５は各々独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基及び置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、Ｑは酸素原子または硫黄原子を表す。

【0074】

なお、上記一般式（Ｇ１）、（Ｇ２）において、Ｒ^１乃至Ｒ^８のうちの少なくとも一である置換または無置換のジアリールアミノ基は、下記一般式（ｇ２）で表される基であることが好ましい。

【0075】

【化14】

【0076】

本明細書中において、Ａｒ^１およびＡｒ^２は各々独立に、置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基を表す。

【0077】

上記一般式（Ｇ１）、（Ｇ２）において、Ｒ^１乃至Ｒ^８のうち一または二が、上記一般式（ｇ２）で表される基であることが好ましく、Ｒ^３およびＲ^６の一方または両方が、上記一般式（ｇ２）で表される基であることが好ましい。上記一般式（Ｇ１）、（Ｇ２）において、Ｒ^１乃至Ｒ^８のうちの二が、上記一般式（ｇ２）で表される基であることが好ましい。すなわち、本発明の一態様の有機化合物は下記一般式（Ｇ３）で表される有機化合物であることが好ましい。

【0078】

【化15】

【0079】

上記一般式（Ｇ３）において、Ａｒ^３乃至Ａｒ^６は各々独立に、置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。

【0080】

また、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^７およびＲ^８は各々独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、および炭素数３乃至７のシクロアルキル基のいずれか一である。

【0081】

また、αは置換または無置換のフェニレン基を表し、ｎは０乃至４の整数である。

【0082】

また、Ｒ^１１乃至Ｒ^１５は各々独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基及び置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、Ｑは酸素原子または硫黄原子を表す。

【0083】

なお、上記一般式（Ｇ３）において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^１１、Ｒ^１２、Ｒ^１４およびＲ^１５は水素であることが、Ｔ１準位が高く、且つ合成が容易であるため好ましい。すなわち、本発明の一態様の有機化合物は、下記一般式（Ｇ４）で表される有機化合物であることが好ましい。

【0084】

【化16】

【0085】

ただし、上記一般式（Ｇ４）において、Ａｒ^３乃至Ａｒ^６は各々独立に、置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。

【0086】

また、αは置換または無置換のフェニレン基を表し、ｎは０乃至４の整数である。

【0087】

また、Ｒ^１３は、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基及び置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、Ｑは酸素原子または硫黄原子を表す。

【0088】

なお、上記一般式（Ｇ１）乃至（Ｇ４）で表される有機化合物において、αは無置換のフェニレン基であることが好ましい。

【0089】

また、上記一般式（Ｇ１）乃至（Ｇ４）で表される有機化合物において、ｎは１または０であることが、Ｔ１準位が高くなるため好ましく、より好ましくは、ｎは０である。すなわち、本発明の一態様の有機化合物は、下記一般式（Ｇ５）で表される有機化合物であることが好ましい。

【0090】

【化17】

【0091】

ただし、上記一般式（Ｇ５）において、Ａｒ^３乃至Ａｒ^６は各々独立に、置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。

【0092】

また、Ｒ^１３は水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基及び置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基のいずれかである。また、Ｑは酸素原子または硫黄原子を表す。

【0093】

なお、本明細書中において、炭素数１乃至６のアルキル基とは、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基およびヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至７のシクロアルキル基としては、具体的にはシクロプロピル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリール基としては、具体的にはフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基などを挙げることができる。

【0094】

また、本明細書中において「置換または無置換の」と述べた際、置換基を有する場合に当該置換基としては炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基を指すものとする。

【0095】

以上のような構成を有する本発明の一態様の有機化合物は、ΔＥ_ＳＴが小さく、逆項間交差が起こりやすいことからＴＡＤＦ発光を得やすく、良好な効率で発光する有機化合物である。また、当該有機化合物を用いた発光デバイスは、非常に良好な効率で発光する発光デバイスとすることができる。なお、本発明の一態様の有機化合物を用いた発光デバイスは、過渡ＥＬを測定すると遅延蛍光成分が観測され、その過渡寿命は１００ナノ秒以上１０ミリ秒以下、好ましくは１マイクロ秒以上１０マイクロ秒以下である。

【0096】

上記構成を有する有機化合物の具体的な例を以下に示す。

【0097】

【化18】

【0098】

【化19】

【0099】

【化20】

【0100】

【化21】

【0101】

【化22】

【0102】

【化23】

【0103】

【化24】

【0104】

【化25】

【0105】

続いて、上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物の合成方法について説明する。一般式（Ｇ１）で表される化合物は、下記合成スキームに示すように、カルバゾール誘導体の有機ボロン化合物、またはボロン酸（化合物１）とベンゾフロピリミジン誘導体またはベンゾチエノピリミジン誘導体のハロゲン化物またはトリフラート置換体（化合物２）とを鈴木・宮浦反応によりカップリングさせることで得ることができる。なお、下記合成スキームにおいて、Ｒ^１乃至Ｒ^８は各々独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基および置換または無置換のジアリールアミノ基のいずれか一である。なお、Ｒ^１乃至Ｒ^８は少なくとも１が置換または無置換のジアリールアミノ基であるものとする。また、αは置換または無置換のフェニレン基を表し、ｎは０乃至４の整数である。またＡは置換または無置換のベンゾフロピリミジン骨格または置換または無置換のベンゾチエノピリミジン骨格を表す。

【0106】

【化26】

【0107】

なお、上記合成スキーム中、Ｘ^１２は塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲンまたはトリフラート基を表し、Ｘ^１２がハロゲンの場合は特に塩素、臭素、ヨウ素が好ましい。

【0108】

また、Ｒ^５０とＲ^５１はそれぞれ独立に水素、又は炭素数１乃至６のアルキル基のいずれかを表し、Ｒ^５０およびＲ^５１は互いに結合して環を形成していても良い。

【0109】

上記合成スキームで表される反応において用いることができるパラジウム触媒としては、酢酸パラジウム（ＩＩ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）ジクロライド等が挙げられる。

【0110】

上記パラジウム触媒の配位子としては、ジ（１－アダマンチル）－ｎ－ブチルホスフィン、トリ（オルト－トリル）ホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン等が挙げられる。

【0111】

上記合成スキームで表される反応において用いることができる塩基としては、ナトリウムｔｅｒｔ－ブトキシド等の有機塩基、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等の無機塩基等が挙げられる。

【0112】

上記合成スキームで表される反応において、用いることができる溶媒としては、トルエンと水の混合溶媒、トルエンとエタノール等のアルコールと水の混合溶媒、キシレンと水の混合溶媒、キシレンとエタノール等のアルコールと水の混合溶媒、ベンゼンと水の混合溶媒、ベンゼンとエタノール等のアルコールと水の混合溶媒、エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類と水の混合溶媒、エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類とエタノール等のアルコールの混合溶媒などが挙げられる。ただし、用いることができる溶媒はこれらに限られるものでは無い。また、トルエンと水、又はトルエンとエタノールと水の混合溶媒、エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類と水の混合溶媒、エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類とエタノール等のアルコールの混合溶媒がより好ましい。

【0113】

上記合成スキームで用いることができるカップリング反応としては、化合物１で示される有機ホウ素化合物又はボロン酸を用いる鈴木・宮浦カップリング反応の代わりに、有機アルミニウム、有機ジルコニウム、有機亜鉛、有機スズ化合物等を用いるクロスカップリング反応を用いてもよい。また、上記合成スキームに示す反応において、ベンゾフロピリミジン誘導体またはベンゾチエノピリミジン誘導体の有機ボロン化合物又はボロン酸と、カルバゾール誘導体のハロゲン化物又はトリフラート置換体を、鈴木・宮浦反応によりカップリングしてもよい。

【0114】

また、一般式（Ｇ１）で表される化合物は実施例に示したような合成方法によっても合成することができる。

【0115】

（実施の形態２）
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説明する。

【0116】

図１Ａに、本発明の一態様の発光デバイスを表す図を示す。本発明の一態様の発光デバイスは、第１の電極１０１と、第２の電極１０２、ＥＬ層１０３を有する。また、ＥＬ層１０３は、実施の形態１で示した有機化合物を有する。

【0117】

ＥＬ層１０３は発光層１１３を有しており、発光層１１３には発光材料が含まれている。発光層１１３と第１の電極１０１との間には、正孔注入層１１１および正孔輸送層１１２が設けられる。実施の形態１に記載の有機化合物は、ＴＡＤＦにより効率よく発光することから、発光材料として用いられることが好ましい。

【0118】

また、発光層１１３において発光材料とともに、ホスト材料が含まれる構成であっても良い。ホスト材料はキャリア輸送性を有する有機化合物である。また、ホスト材料は、一種類だけではなく、複数種含まれていても構わない。その際、複数の有機化合物が、電子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であると発光層１１３内におけるキャリアバランスを整えることが可能となるため好ましい。また、複数の有機化合物が、共に電子輸送性（または正孔輸送性）を有する有機化合物であっても良いが、そのキャリア輸送性が異なることによって発光層１１３におけるキャリア輸送性を調節することも可能となる。キャリアバランスを適切に調整することによって、寿命の良好な発光デバイスおよび発光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。また、ホスト材料である複数の有機化合物間、または、ホスト材料と発光材料との間で、励起錯体を形成する構成であっても良い。適切な発光波長を有する励起錯体を形成することによって、発光材料への有効なエネルギー移動を実現し、高い効率、良好な寿命を有する発光デバイスを提供することが可能となる。

【0119】

またホスト材料と発光材料との間で、励起錯体を形成し、発光する場合も、通常の蛍光素子よりも高効率な素子（例えば、外部量子効率で７％以上）が得られる事がある。この場合も、発光素子から遅延蛍光が観測される。

【0120】

なお、本発明の一態様の有機化合物はバイポーラ性を有し発光層のホスト材料としても好適に用いることができる。本発明の一態様の有機化合物はＴＡＤＦ性を有することから、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となる。変換された一重項励起エネルギーを蛍光発光材料にエネルギー移動して発光させることによって、三重項励起エネルギーを発光に変換することができるため、非常に発光効率の良好な蛍光発光デバイスを得ることができる（いわゆる、励起子捕集型蛍光素子）。また、発光するのが安定な蛍光発光材料であるため、当該発光デバイスは寿命の良好な発光デバイスとすることも容易である。

【0121】

なお、図１Ａには、ＥＬ層１０３に、発光層１１３、正孔注入層１１１および正孔輸送層１１２の他、電子輸送層１１４、電子注入層１１５が図示されているが、発光デバイスの構成はこれらに限られることはない。これらいずれかの層を形成しなくても良いし、他の機能を有する層を有していても良い。

【0122】

続いて、上述の発光デバイスの詳細な構造および材料の例について説明する。本発明の一態様の発光デバイスは、上述のように第１の電極１０１と第２の電極１０２の一対の電極間に複数の層からなるＥＬ層１０３を有しており、当該ＥＬ層１０３のいずれかの部分に、実施の形態１で開示した有機化合物が含まれている。

【0123】

第１の電極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、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、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。グラフェンも用いることができる。なお、後述する複合材料をＥＬ層１０３における第１の電極１０１と接する層に用いることで、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。

【0124】

ＥＬ層１０３は積層構造を有することが好ましいが、当該積層構造については特に限定はなく、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、キャリアブロック層、励起子ブロック層、電荷発生層など、様々な層構造を適用することができる。本実施の形態では、例として図１Ａに示すように、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３に加えて、電子輸送層１１４及び電子注入層１１５を有する構成、及び図１Ｂに示すように、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３に加えて、電子輸送層１１４及び電荷発生層１１６を有する構成の２種類の構成について説明する。各層を構成する材料について以下に具体的に示す。

【0125】

正孔注入層１１１は、アクセプタ性を有する物質を含む層である。アクセプタ性を有する物質としては、有機化合物と無機化合物のいずれも用いることが可能である。

【0126】

アクセプタ性を有する物質としては、電子吸引基（ハロゲン基またはシアノ基）を有する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：Ｆ_４－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またはシアノ基）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。

【0127】

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、マンガン酸化物等を用いることができる。

【0128】

この他、フタロシアニン（略称：Ｈ_２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の錯体化合物、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）、Ｎ，Ｎ’－ビス｛４－［ビス（３－メチルフェニル）アミノ］フェニル｝－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－（１，１’－ビフェニル）－４，４’－ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、或いはポリ（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）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層１１１を形成することができる。アクセプタ性を有する物質は、隣接する正孔輸送層（あるいは正孔輸送材料）から、電界の印加により電子を引き抜くことができる。

【0129】

また、正孔注入層１１１として、正孔輸送性を有する材料に上記アクセプタ性を有する物質を含有させた複合材料を用いることもできる。なお、正孔輸送性を有する材料にアクセプタ性を有する物質を含有させた複合材料を用いることにより、仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶことができる。つまり、第１の電極１０１として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料も用いることができるようになる。

【0130】

複合材料に用いる正孔輸送性を有する材料としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の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材料としては、１×１０^－６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。以下では、複合材料における正孔輸送性を有する材料として用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。

【0131】

複合材料に用いることのできる芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’－ジ（ｐ－トリル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－ｐ－フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’－ビス［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’－ビス｛４－［ビス（３－メチルフェニル）アミノ］フェニル｝－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－（１，１’－ビフェニル）－４，４’－ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５－トリス［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる。カルバゾール誘導体としては、具体的には、３－［Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６－ビス［Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３－［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）アミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）、４，４’－ジ（Ｎ－カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５－トリス［４－（Ｎ－カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９－［４－（Ｎ－カルバゾリル）］フェニル－１０－フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）、１，４－ビス［４－（Ｎ－カルバゾリル）フェニル］－２，３，５，６－テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。芳香族炭化水素としては、例えば、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ジ（２－ナフチル）アントラセン（略称：ｔ－ＢｕＤＮＡ）、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ジ（１－ナフチル）アントラセン、９，１０－ビス（３，５－ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ビス（４－フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ－ＢｕＤＢＡ）、９，１０－ジ（２－ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０－ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２－ｔｅｒｔ－ブチルアントラセン（略称：ｔ－ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０－ビス（４－メチル－１－ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ビス［２－（１－ナフチル）フェニル］アントラセン、９，１０－ビス［２－（１－ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７－テトラメチル－９，１０－ジ（１－ナフチル）アントラセン、２，３，６，７－テトラメチル－９，１０－ジ（２－ナフチル）アントラセン、９，９’－ビアントリル、１０，１０’－ジフェニル－９，９’－ビアントリル、１０，１０’－ビス（２－フェニルフェニル）－９，９’－ビアントリル、１０，１０’－ビス［（２，３，４，５，６－ペンタフェニル）フェニル］－９，９’－ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１－テトラ（ｔｅｒｔ－ブチル）ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有する芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’－ビス（２，２－ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０－ビス［４－（２，２－ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。

【0132】

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

【0133】

複合材料に用いられる正孔輸送性を有する材料としては、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す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、これら第２の有機化合物が、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。以上のような第２の有機化合物としては、具体的には、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（１，１’－ビフェニル－４－イル）アミン（略称：ＹＧＴＢｉ１ＢＰ－０２）、４－ジフェニル－４’－（２－ナフチル）－４’’－｛９－（４－ビフェニリル）カルバゾール）｝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（４－ビフェニリル）－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－アミン（略称：ＢＢＡＳＦ）、Ｎ，Ｎ－ビス（１，１’－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－（１，１’－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－（４－ビフェニル）－Ｎ－（ジベンゾフラン－４－イル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－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］スピロ－９，９’－ビフルオレン－２－アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）、Ｎ－（１，１’－ビフェニル－４－イル）－９，９－ジメチル－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－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－アミン等を挙げることができる。

【0134】

なお、複合材料に用いられる正孔輸送性を有する材料はそのＨＯＭＯ準位が－５．７ｅＶ以上－５．４ｅＶ以下の比較的深いＨＯＭＯ準位を有する物質であることがさらに好ましい。複合材料に用いられる正孔輸送性を有する材料が比較的深いＨＯＭＯ準位を有することによって、正孔輸送層１１２への正孔の注入が容易となり、また、寿命の良好な発光デバイスを得ることが容易となる。

【0135】

なお、上記複合材料にさらにアルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物を混合（好ましくは当該層中のフッ素原子の原子比率が２０％以上）することによって、当該層の屈折率を低下させることができる。これによっても、ＥＬ層１０３内部に屈折率の低い層を形成することができ、発光デバイスの外部量子効率の向上させることができる。

【0136】

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。

【0137】

正孔輸送層１１２は、正孔輸送性を有する材料を含んで形成される。正孔輸送性を有する材料としては、１×１０^－６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有することが好ましい。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’－ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’－ビス［Ｎ－（スピロ－９，９’－ビフルオレン－２－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、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］スピロ－９，９’－ビフルオレン－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）、３，３’－ビス（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）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および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を構成する材料として好適に用いることができる。実施の形態１に記載の有機化合物は、正孔輸送性が高いことから、正孔輸送層１１２を構成する材料として非常に好適に用いることができる。また、実施の形態１に記載の有機化合物は正孔輸送性が高いことから、正孔輸送層１１２を１００ｎｍ以上に厚膜化して形成しても、駆動電圧の上昇が小さく良好な素子特性を有する発光デバイスを提供することができる。正孔輸送層１１２を厚膜化することで、電極間の光路長を容易に調整することができることから、マイクロキャビティ構造を適切に構成することが容易となる。

【0138】

発光層１１３は発光物質とホスト材料とを有する。なお、発光層１１３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良い。

【0139】

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が、本発明の一態様の有機化合物を好適に用いることができる。本発明の一態様の有機化合物は、効率よくＴＡＤＦを示す物質である。

【0140】

発光層１１３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、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（１，１’－ビフェニル－２－イル）－２－アントリル］－Ｎ，９－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ－［９，１０－ビス（１，１’－ビフェニル－２－イル）－２－アントリル］－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０－ビス（１，１’－ビフェニル－２－イル）－Ｎ－［４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－Ｎ－フェニルアントラセン－２－アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９－トリフェニルアントラセン－９－アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’－ジフェニルキナクリドン、（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２－ビス（１，１’－ビフェニル－４－イル）－６，１１－ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２－（２－｛２－［４－（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝－６－メチル－４Ｈ－ピラン－４－イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２－｛２－メチル－６－［２－（２，３，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（４－メチルフェニル）テトラセン－５，１１－ジアミン（略称：ｐ－ｍＰｈＴＤ）、７，１４－ジフェニル－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（４－メチルフェニル）アセナフト［１，２－ａ］フルオランテン－３，１０－ジアミン（略称：ｐ－ｍＰｈＡＦＤ）、２－｛２－イソプロピル－６－［２－（１，１，７，７－テトラメチル－２，３，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝プロパンジニトリル（略称：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’－（ピレン－１，６－ジイル）ビス［（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：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、発光効率および信頼性に優れているため好ましい。また、これ以外の蛍光発光物質も用いることができる。

【0141】

発光層１１３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、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］）、トリス［４－（３－ビフェニル）－５－イソプロピル－３－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ－３ｂ）_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（ｉＰｒｐｍｉ）_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］）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、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などが挙げられる。これらは青色のりん光発光を示す化合物であり、４４０ｎｍから５２０ｎｍに発光波長のピークを有する化合物である。

【0142】

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－ｄ３－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－（５－ｄ３－メチル－２－ピリジル－κＮ２）フェニル－κ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｐｐｙ－ｄ３）_２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ３）］）、［２－ｄ３－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－ｄ３）］）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などが挙げられる。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に発光波長のピークを有する。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、信頼性および発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。

【0143】

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）］）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などが挙げられる。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に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。

【0144】

また、以上で述べたりん光発光物質の他、公知のりん光性発光物質を選択し、用いてもよい。

【0145】

ＴＡＤＦを示す物質（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。なお、本発明の一態様の有機化合物もＴＡＤＦ材料である。

【0146】

【化27】

【0147】

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、Ｓ１準位とＴ１準位のエネルギー差が小さくなるため、ＴＡＤＦ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および複素芳香環、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。

【0148】

【化28】

【0149】

なお、ＴＡＤＦ材料とは、Ｓ１準位とＴ１準位との差（ΔＥ_ＳＴ）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。

【0150】

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、ΔＥ_ＳＴ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。

【0151】

なお、Ｔ１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Ｓ１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Ｔ１準位とした際に、そのＳ１順位とＴ１順位の差が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く、０．１ｅＶ以下であることがさらに好ましい。

【0152】

また、ＴＡＤＦ材料を発光物質として用いる場合、ホスト材料のＳ１準位はＴＡＤＦ材料のＳ１準位より高い方が好ましい。また、ホスト材料のＴ１準位はＴＡＤＦ材料のＴ１準位より高いことが好ましい。

【0153】

発光層のホスト材料としては、電子輸送性を有する材料、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。なお、本発明の一態様の有機化合物もバイポーラ性を有することからホスト材料として好適に用いることができる。

【0154】

正孔輸送性を有する材料としては、アミン骨格またはπ電子過剰型複素芳香環骨格を有する有機化合物が好ましい。例えば、４，４’－ビス［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’－ビス［Ｎ－（スピロ－９，９’－ビフルオレン－２－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、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］スピロ－９，９’－ビフルオレン－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）、３，３’－ビス（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）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および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。

【0155】

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）などの金属錯体および、π電子不足型複素芳香環骨格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骨格を有する有機化合物としては、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）などのポリアゾール骨格を有する複素環化合物、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’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル－３－イル］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）、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）、４，８－ビス［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］ベンゾ［ｈ］キナゾリン（略称：４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｑｎ）などのジアジン骨格を有する複素環化合物、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）などのピリジン骨格を有する複素環化合物が挙げられる。上述した中でも、ジアジン骨格を有する複素環化合物およびピリジン骨格を有する複素環化合物は、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）骨格を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。

【0156】

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。

【0157】

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Ｓ１準位は、蛍光発光物質のＳ１準位より高いことが好ましい。また、ＴＡＤＦ材料のＴ１準位は、蛍光発光物質のＳ１準位より高いことが好ましい。したがって、ＴＡＤＦ材料のＴ１準位は、蛍光発光物質のＴ１準位より高いことが好ましい。

【0158】

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。

【0159】

また、効率よ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結合を有し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結合を有しない置換基は、キャリアを輸送する機能に乏しいため、キャリア輸送や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。縮合芳香環または縮合複素芳香環としては、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。

【0160】

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、カルバゾールよりもＨＯＭＯ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、カルバゾールよりもＨＯＭＯ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）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。

【0161】

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とすればよい。なお、混合したホスト材料における電子輸送性を有する材料として、実施の形態１に記載の有機化合物を好適に用いることができる。

【0162】

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。

【0163】

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。

【0164】

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。

【0165】

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。

【0166】

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。

【0167】

電子輸送層１１４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物質としては、上記ホスト材料に用いることが可能な電子輸送性を有する物質として挙げたものを用いることができる。

【0168】

なお、電子輸送層１１４は電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００である場合における電子移動度が１×１０^－７ｃｍ^２／Ｖｓ以上５×１０^－５ｃｍ^２／Ｖｓ以下であることが好ましい。電子輸送層１１４における電子の輸送性を落とすことにより発光層への電子の注入量を制御することができ、発光層が電子過多の状態になることを防ぐことができる。また、電子輸送層は電子輸送性を有する材料と、アルカリ金属またはアルカリ金属の単体、化合物もしくは錯体を含むことが好ましい。これらの構成は、特に正孔注入層を複合材料として形成し、当該複合材料における正孔輸送性を有する材料のＨＯＭＯ準位が－５．７ｅＶ以上－５．４ｅＶ以下の比較的深いＨＯＭＯ準位を有する物質である場合に、寿命が良好となるため特に好ましい。なお、この際、電子輸送性を有する材料は、そのＨＯＭＯ準位が－６．０ｅＶ以上であることが好ましい。また、当該電子輸送性を有する材料はアントラセン骨格を有する有機化合物であることが好ましく、アントラセン骨格と複素環骨格の両方を含む有機化合物であることがより好ましい。当該複素環骨格としては、含窒素５員環骨格または含窒素６員環骨格が好ましく、これら複素環骨格としては、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環などのように２つの複素原子を環に含む含窒素５員環骨格または含窒素６員環骨格を有することが特に好ましい。また、アルカリ金属またはアルカリ金属の単体、化合物もしくは錯体としては、８－ヒドロキシキノリナト構造を含むことが好ましい。具体的には、例えば８－ヒドロキシキノリナト－リチウム（略称：Ｌｉｑ）、８－ヒドロキシキノリナト－ナトリウム（略称：Ｎａｑ）などを挙げることができる。特に、一価の金属イオンの錯体、中でもリチウムの錯体が好ましく、Ｌｉｑがより好ましい。なお、８－ヒドロキシキノリナト構造を含む場合、そのメチル置換体（例えば２－メチル置換体または５－メチル置換体）などを用いることもできる。また、電子輸送層中においてアルカリ金属またはアルカリ金属の単体、化合物もしくは錯体は、その厚さ方向において濃度差（０である場合も含む）が存在することが好ましい。

【0169】

電子輸送層１１４と第２の電極１０２との間に、電子注入層１１５として、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。

【0170】

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。

【0171】

また、電子注入層１１５の代わりに電荷発生層１１６を設けても良い（図１Ｂ）。電荷発生層１１６は、電位をかけることによって当該層の陰極側に接する層に正孔を、陽極側に接する層に電子を注入することができる層のことである。電荷発生層１１６には、少なくともＰ型層１１７が含まれる。Ｐ型層１１７は、上述の正孔注入層１１１を構成することができる材料として挙げた複合材料を用いて形成することが好ましい。またＰ型層１１７は、複合材料を構成する材料として上述したアクセプタ材料を含む膜と正孔輸送材料を含む膜とを積層して構成しても良い。Ｐ型層１１７に電位をかけることによって、電子輸送層１１４に電子が、陰極である第２の電極１０２に正孔が注入され、発光デバイスが動作する。

【0172】

なお、電荷発生層１１６はＰ型層１１７の他に電子リレー層１１８及び電子注入バッファ層１１９のいずれか一又は両方がもうけられていることが好ましい。

【0173】

電子リレー層１１８は少なくとも電子輸送性を有する物質を含み、電子注入バッファ層１１９とＰ型層１１７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。電子リレー層１１８に含まれる電子輸送性を有する物質のＬＵＭＯ準位は、Ｐ型層１１７におけるアクセプタ性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層１１４における電荷発生層１１６に接する層に含まれる物質のＬＵＭＯ準位との間であることが好ましい。電子リレー層１１８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－５．０ｅＶ以上、好ましくは－５．０ｅＶ以上－３．０ｅＶ以下とするとよい。なお、電子リレー層１１８に用いられる電子輸送性を有する物質としてはフタロシアニン系の材料又は金属－酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。

【0174】

電子注入バッファ層１１９には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウム、炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。

【0175】

また、電子注入バッファ層１１９が、電子輸送性を有する物質とドナー性物質を含んで形成される場合には、ドナー性物質として、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウム、炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセン等の有機化合物を用いることもできる。なお、電子輸送性を有する物質としては、先に説明した電子輸送層１１４を構成する材料と同様の材料を用いて形成することができる。

【0176】

第２の電極１０２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）、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）、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、第２の電極１０２と電子輸送層との間に、電子注入層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第２の電極１０２として用いることができる。これら導電性材料は、真空蒸着法および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。

【0177】

また、ＥＬ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（液滴吐出法）またはスピンコート法など用いても構わない。

【0178】

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。

【0179】

なお、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間に設けられる層の構成は、上記のものには限定されない。しかし、発光領域と、電極およびキャリア注入層に用いられる金属と、が近接することによって生じる消光が抑制されるように、第１の電極１０１および第２の電極１０２から離れた部位に正孔と電子とが再結合する発光領域を設けた構成が好ましい。

【0180】

また、発光層１１３に接する正孔輸送層および電子輸送層、特に発光層１１３における再結合領域に近いキャリア輸送層は、発光層で生成した励起子からのエネルギー移動を抑制するため、そのバンドギャップが発光層を構成する発光材料もしくは、発光層に含まれる発光材料が有するバンドギャップより大きいバンドギャップを有する物質で構成することが好ましい。

【0181】

ここで、液滴吐出法を用いてＥＬ層７８６を形成する方法について、図２を用いて説明する。図２Ａ乃至図２Ｄは、ＥＬ層７８６の作製方法を説明する断面図である。

【0182】

まず、平坦化絶縁膜７７０上に導電膜７７２が形成され、導電膜７７２の一部を覆うように絶縁膜７３０が形成される（図２Ａ参照）。

【0183】

次に、絶縁膜７３０の開口である導電膜７７２の露出部に、液滴吐出装置７８３より液滴７８４を吐出し、組成物を含む層７８５を形成する。液滴７８４は、溶媒を含む組成物であり、導電膜７７２上に付着する（図２Ｂ参照）。

【0184】

なお、液滴７８４を吐出する工程を減圧下で行ってもよい。

【0185】

次に、組成物を含む層７８５より溶媒を除去し、固化することによってＥＬ層７８６を形成する（図２Ｃ参照）。

【0186】

なお、溶媒の除去方法としては、乾燥工程または加熱工程を行えばよい。

【0187】

次に、ＥＬ層７８６上に導電膜７８８を形成し、発光デバイス７８２を形成する（図２Ｄ参照）。

【0188】

このように発光物質を含むＥＬ層７８６を液滴吐出法で形成すると、選択的に組成物を吐出することができるため、材料のロスを削減することができる。また、形状を加工するためのリソグラフィ工程なども必要ないために工程も簡略化することができ、低コスト化が達成できる。

【0189】

なお、上記説明した液滴吐出法とは、組成物の吐出口を有するノズル、あるいは１つ又は複数のノズルを有するヘッド等の液滴を吐出する手段を有するものの総称とする。

【0190】

次に、液滴吐出法に用いる液滴吐出装置について、図３を用いて説明する。図３は、液滴吐出装置１４００を説明する概念図である。

【0191】

液滴吐出装置１４００は、液滴吐出手段１４０３を有する。また、液滴吐出手段１４０３は、ヘッド１４０５と、ヘッド１４１２と、ヘッド１４１６とを有する。

【0192】

ヘッド１４０５、ヘッド１４１２、及びヘッド１４１６は制御手段１４０７に接続され、それをコンピュータ１４１０で制御することにより予めプログラミングされたパターンに描画することができる。

【0193】

また、描画するタイミングとしては、例えば、基板１４０２上に形成されたマーカー１４１１を基準に行えば良い。あるいは、基板１４０２の外縁を基準にして基準点を確定させても良い。ここでは、マーカー１４１１を撮像手段１４０４で検出し、画像処理手段１４０９にてデジタル信号に変換したものをコンピュータ１４１０で認識して制御信号を発生させて制御手段１４０７に送る。

【0194】

撮像手段１４０４としては、電荷結合素子（ＣＣＤ）、相補型金属－酸化物－半導体（ＣＭＯＳ）を利用したイメージセンサなどを用いることができる。なお、基板１４０２上に形成されるべきパターンの情報は記憶媒体１４０８に格納されたものであり、この情報を基にして制御手段１４０７に制御信号を送り、液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５、ヘッド１４１２、及びヘッド１４１６を個別に制御することができる。吐出する材料は、材料供給源１４１３、材料供給源１４１４、及び材料供給源１４１５より配管を通してヘッド１４０５、ヘッド１４１２、及びヘッド１４１６にそれぞれ供給される。

【0195】

ヘッド１４０５、ヘッド１４１２、及びヘッド１４１６の内部は、点線１４０６が示すように液状の材料を充填する空間と、吐出口であるノズルを有する構造となっている。図示しないが、ヘッド１４１２及びヘッド１４１６もヘッド１４０５と同様な内部構造を有する。ヘッド１４０５、ヘッド１４１２、及びヘッド１４１６のノズルをそれぞれ異なるサイズで設けると、異なる材料を異なる幅で同時に描画することができる。一つのヘッドで、複数種の発光材料などをそれぞれ吐出し、描画することができ、広領域に描画する場合は、スループットを向上させるため複数のノズルより同材料を同時に吐出し、描画することができる。大型基板を用いる場合、ヘッド１４０５、ヘッド１４１２、及びヘッド１４１６は基板上を、図３中に示すＸ、Ｙ、Ｚの矢印の方向に自在に走査し、描画する領域を自由に設定することができ、同じパターンを一枚の基板に複数描画することができる。

【0196】

また、組成物を吐出する工程は、減圧下で行ってもよい。吐出時に基板を加熱しておいてもよい。組成物を吐出後、乾燥と焼成の一方又は両方の工程を行う。乾燥と焼成の工程は、両工程とも加熱処理の工程であるが、その目的、温度と時間が異なるものである。乾燥の工程、焼成の工程は、常圧下又は減圧下で、レーザ光の照射、瞬間熱アニール、または加熱炉などにより行う。なお、この加熱処理を行うタイミング、加熱処理の回数は特に限定されない。乾燥と焼成の工程を良好に行うためには、そのときの温度は、基板の材質及び組成物の性質に依存する。

【0197】

以上のように、液滴吐出装置を用いてＥＬ層７８６を作製することができる。

【0198】

液滴吐出装置を用いてＥＬ層７８６を作製する場合において、各種有機材料または有機無機ハロゲンペロブスカイト類を溶媒に溶解または分散させた組成物として湿式法により形成する場合、種々の有機溶剤を用いて塗布用組成物とすることが出来る。前記組成物に用いることが出来る有機溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エタノール、メタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｎ－ブタノール、ｔ－ブタノール、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、メチレンクロライド、四塩化炭素、酢酸エチル、ヘキサン、シクロヘキサン等種々の有機溶剤を用いることが出来る。特に、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の低極性なベンゼン誘導体を用いることで、好適な濃度の溶液を作ることが出来、また、インク中に含まれる材料が酸化などにより劣化することを防止できるため好ましい。また、作製後の膜の均一性および膜厚の均一性などを考慮すると沸点が１００℃以上であることが好ましく、トルエン、キシレン、メシチレンが更に好ましい。

【0199】

なお、上記構成は、他の実施の形態や本実施の形態中の他の構成と適宜組み合わせることが可能である。また、図２、図３ではＥＬ層７８６を単層で形成する方法を示したが、複数層の積層によって形成しても良い。その際は液滴吐出法などの湿式法を複数回行って積層しても良いし、蒸着法と組み合わせて積層しても良い。なお、正孔注入（輸送）層から発光層までを液滴吐出法などの湿式法により形成し、電子輸送層から陰極までを蒸着法またはスパッタ法などの乾式法で形成することが好ましい。

【0200】

続いて、複数の発光ユニットを積層した構成の発光デバイス（積層型素子、タンデム型素子ともいう）の態様について、図１Ｃを参照して説明する。この発光デバイスは、陽極と陰極との間に、複数の発光ユニットを有する発光デバイスである。一つの発光ユニットは、図１Ａで示したＥＬ層１０３とほぼ同様な構成を有する。つまり、図１Ｃで示す発光デバイスは複数の発光ユニットを有する発光デバイスであり、図１Ａ又は図１Ｂで示した発光デバイスは、１つの発光ユニットを有する発光デバイスであるということができる。

【0201】

図１Ｃにおいて、陽極５０１と陰極５０２との間には、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２が積層されており、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２との間には電荷発生層５１３が設けられている。陽極５０１と陰極５０２はそれぞれ図１Ａにおける第１の電極１０１と第２の電極１０２に相当し、図１Ａの説明で述べたものと同じものを適用することができる。また、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２は同じ構成であっても異なる構成であってもよい。

【0202】

電荷発生層５１３は、陽極５０１と陰極５０２に電圧を印加したときに、一方の発光ユニットに電子を注入し、他方の発光ユニットに正孔を注入する機能を有する。すなわち、図１Ｃにおいて、陽極の電位の方が陰極の電位よりも高くなるように電圧を印加した場合、電荷発生層５１３は、第１の発光ユニット５１１に電子を注入し、第２の発光ユニット５１２に正孔を注入するものであればよい。

【0203】

電荷発生層５１３は、図１Ｂにて説明した電荷発生層１１６と同様の構成で形成することが好ましい。有機化合物と金属酸化物の複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。なお、発光ユニットの陽極側の面が電荷発生層５１３に接している場合は、電荷発生層５１３が発光ユニットの正孔注入層の役割も担うことができるため、発光ユニットは正孔注入層を設けなくとも良い。

【0204】

また、電荷発生層５１３に電子注入バッファ層１１９を設ける場合、当該電子注入バッファ層１１９が陽極側の発光ユニットにおける電子注入層の役割を担うため、陽極側の発光ユニットには必ずしも電子注入層を形成する必要はない。

【0205】

図１Ｃ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電荷発生層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。

【0206】

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。

【0207】

また、上述のＥＬ層１０３や第１の発光ユニット５１１、第２の発光ユニット５１２及び電荷発生層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。

【0208】

（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２に記載の発光デバイスを用いた発光装置について説明する。

【0209】

本実施の形態では、実施の形態２に記載の発光デバイスを用いて作製された発光装置について図４を用いて説明する。なお、図４Ａは、発光装置を示す上面図、図４Ｂは図４ＡをＡ－ＢおよびＣ－Ｄで切断した断面図である。この発光装置は、発光デバイスの発光を制御するものとして、点線で示された駆動回路部（ソース線駆動回路）６０１、画素部６０２、駆動回路部（ゲート線駆動回路）６０３を含んでいる。また、６０４は封止基板、６０５はシール材であり、シール材６０５で囲まれた内側は、空間６０７になっている。

【0210】

なお、引き回し配線６０８はソース線駆動回路６０１及びゲート線駆動回路６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。

【0211】

次に、断面構造について図４Ｂを用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース線駆動回路６０１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。

【0212】

素子基板６１０はガラス、石英、有機樹脂、金属、合金、半導体などからなる基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル樹脂等からなるプラスチック基板を用いて作製すればよい。

【0213】

画素および駆動回路に用いられるトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、逆スタガ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型のトランジスタでもボトムゲート型トランジスタでもよい。トランジスタに用いる半導体材料は特に限定されず、例えば、シリコン、ゲルマニウム、炭化シリコン、窒化ガリウム等を用いることができる。または、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ系金属酸化物などの、インジウム、ガリウム、亜鉛のうち少なくとも一つを含む酸化物半導体を用いてもよい。

【0214】

トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。

【0215】

ここで、上記画素および駆動回路に設けられるトランジスタの他、後述するタッチセンサ等に用いられるトランジスタなどの半導体装置には、酸化物半導体を適用することが好ましい。特にシリコンよりもバンドギャップの広い酸化物半導体を適用することが好ましい。シリコンよりもバンドギャップの広い酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ状態における電流を低減できる。

【0216】

上記酸化物半導体は、少なくともインジウム（Ｉｎ）又は亜鉛（Ｚｎ）を含むことが好ましい。また、Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ系酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、ＣｅまたはＨｆ等の金属）で表記される酸化物を含む酸化物半導体であることがより好ましい。

【0217】

特に、半導体層として、複数の結晶部を有し、当該結晶部はｃ軸が半導体層の被形成面、または半導体層の上面に対し垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界を有しない酸化物半導体膜を用いることが好ましい。

【0218】

半導体層としてこのような材料を用いることで、電気特性の変動が抑制され、信頼性の高いトランジスタを実現できる。

【0219】

また、上述の半導体層を有するトランジスタはその低いオフ電流により、トランジスタを介して容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各表示領域に表示した画像の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その結果、極めて消費電力の低減された電子機器を実現できる。

【0220】

トランジスタの特性安定化等のため、下地膜を設けることが好ましい。下地膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの無機絶縁膜を用い、単層で又は積層して作製することができる。下地膜はスパッタリング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法（プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ ＣＶＤ）法など）、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、塗布法、印刷法等を用いて形成できる。なお、下地膜は、必要で無ければ設けなくてもよい。

【0221】

なお、ＦＥＴ６２３は駆動回路部６０１に形成されるトランジスタの一つを示すものである。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成すれば良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。

【0222】

また、画素部６０２はスイッチング用ＦＥＴ６１１と、電流制御用ＦＥＴ６１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成されているが、これに限定されず、３つ以上のＦＥＴと、容量素子とを組み合わせた画素部としてもよい。

【0223】

なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成することができる。

【0224】

また、後に形成するＥＬ層等の被覆性を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ～３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物６１４として、ネガ型の感光性樹脂、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができる。

【0225】

第１の電極６１３上には、ＥＬ層６１６、および第２の電極６１７がそれぞれ形成されている。ここで、陽極として機能する第１の電極６１３に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ＩＴＯ膜、またはケイ素を含有したインジウム錫酸化物膜、２～２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜の他、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。

【0226】

また、ＥＬ層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。また、ＥＬ層６１６を構成する他の材料としては、低分子化合物、または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマーを含む）であっても良い。

【0227】

さらに、ＥＬ層６１６上に形成され、陰極として機能する第２の電極６１７に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金若しくは化合物（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ等）等）を用いることが好ましい。なお、ＥＬ層６１６で生じた光が第２の電極６１７を透過させる場合には、第２の電極６１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、２～２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム、ケイ素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いるのが良い。

【0228】

なお、第１の電極６１３、ＥＬ層６１６、第２の電極６１７でもって、発光デバイス６１８が形成されている。当該発光デバイスは実施の形態２に記載の発光デバイスである。なお、画素部は複数の発光デバイスが形成されてなっているが、本実施の形態における発光装置では、実施の形態２に記載の発光デバイスと、それ以外の構成を有する発光デバイスの両方が混在していても良い。

【0229】

さらにシール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光デバイス６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７には、充填材が充填されており、不活性気体（窒素またはアルゴン等）が充填される場合の他、シール材で充填される場合もある。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥材を設けことで水分の影響による劣化を抑制することができ、好ましい構成である。

【0230】

なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂またはガラスフリットを用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分および酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板または石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル樹脂等からなるプラスチック基板を用いることができる。

【0231】

図４には示されていないが、第２の電極上に保護膜を設けても良い。保護膜は有機樹脂膜または無機絶縁膜で形成すればよい。また、シール材６０５の露出した部分を覆うように、保護膜が形成されていても良い。また、保護膜は、一対の基板の表面及び側面、封止層、絶縁層、等の露出した側面を覆って設けることができる。

【0232】

保護膜には、水などの不純物を透過しにくい材料を用いることができる。したがって、水などの不純物が外部から内部に拡散することを効果的に抑制することができる。

【0233】

保護膜を構成する材料としては、酸化物、窒化物、フッ化物、硫化物、三元化合物、金属またはポリマー等を用いることができ、例えば、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、ハフニウムシリケート、酸化ランタン、酸化珪素、チタン酸ストロンチウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化スカンジウム、酸化エルビウム、酸化バナジウムまたは酸化インジウム等を含む材料、窒化アルミニウム、窒化ハフニウム、窒化珪素、窒化タンタル、窒化チタン、窒化ニオブ、窒化モリブデン、窒化ジルコニウムまたは窒化ガリウム等を含む材料、チタンおよびアルミニウムを含む窒化物、チタンおよびアルミニウムを含む酸化物、アルミニウムおよび亜鉛を含む酸化物、マンガンおよび亜鉛を含む硫化物、セリウムおよびストロンチウムを含む硫化物、エルビウムおよびアルミニウムを含む酸化物、イットリウムおよびジルコニウムを含む酸化物等を含む材料を用いることができる。

【0234】

保護膜は、段差被覆性（ステップカバレッジ）の良好な成膜方法を用いて形成することが好ましい。このような手法の一つに、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法がある。ＡＬＤ法を用いて形成することができる材料を、保護膜に用いることが好ましい。ＡＬＤ法を用いることで緻密な、クラックおよびピンホールなどの欠陥が低減された、または均一な厚さを備える保護膜を形成することができる。また、保護膜を形成する際に加工部材に与える損傷を、低減することができる。

【0235】

例えばＡＬＤ法を用いて保護膜を形成することで、複雑な凹凸形状を有する表面、並びに、タッチパネルの上面、側面及び裏面にまで均一で欠陥の少ない保護膜を形成することができる。

【0236】

以上のようにして、実施の形態２に記載の発光デバイスを用いて作製された発光装置を得ることができる。

【0237】

本実施の形態における発光装置は、実施の形態２に記載の発光デバイスを用いているため、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、実施の形態２に記載の発光デバイスは発光効率が良好なため、消費電力の小さい発光装置とすることが可能である。

【0238】

図５には白色発光を呈する発光デバイスを形成し、着色層（カラーフィルタ）等を設けることによってフルカラー化した発光装置の例を示す。図５Ａには基板１００１、下地絶縁膜１００２、ゲート絶縁膜１００３、ゲート電極１００６、１００７、１００８、第１の層間絶縁膜１０２０、第２の層間絶縁膜１０２１、周辺部１０４２、画素部１０４０、駆動回路部１０４１、発光デバイスの第１の電極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、発光デバイスの第２の電極１０２９、封止基板１０３１、シール材１０３２などが図示されている。

【0239】

また、図５Ａでは着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）は透明な基材１０３３に設けている。また、ブラックマトリクス１０３５をさらに設けても良い。着色層及びブラックマトリクスが設けられた透明な基材１０３３は、位置合わせし、基板１００１に固定する。なお、着色層、及びブラックマトリクス１０３５は、オーバーコート層１０３６で覆われている。また、図５Ａにおいては、光が着色層を透過せずに外部へと出る発光層と、各色の着色層を透過して外部に光が出る発光層とがあり、着色層を透過しない光は白、着色層を透過する光は赤、緑、青となることから、４色の画素で映像を表現することができる。

【0240】

図５Ｂでは着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）をゲート絶縁膜１００３と第１の層間絶縁膜１０２０との間に形成する例を示した。このように、着色層は基板１００１と封止基板１０３１の間に設けられていても良い。

【0241】

また、以上に説明した発光装置では、ＦＥＴが形成されている基板１００１側に光を取り出す構造（ボトムエミッション型）の発光装置としたが、封止基板１０３１側に発光を取り出す構造（トップエミッション型）の発光装置としても良い。トップエミッション型の発光装置の断面図を図６に示す。この場合、基板１００１は光を通さない基板を用いることができる。ＦＥＴと発光デバイスの陽極とを接続する接続電極を作製するまでは、ボトムエミッション型の発光装置と同様に形成する。その後、第３の層間絶縁膜１０３７を、電極１０２２を覆って形成する。この絶縁膜は平坦化の役割を担っていても良い。第３の層間絶縁膜１０３７は第２の層間絶縁膜と同様の材料の他、他の公知の材料を用いて形成することができる。

【0242】

発光デバイスの第１の電極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂはここでは陽極とするが、陰極であっても構わない。また、図６のようなトップエミッション型の発光装置である場合、第１の電極を反射電極とすることが好ましい。ＥＬ層１０２８の構成は、実施の形態２においてＥＬ層１０３として説明したような構成とし、且つ、白色の発光が得られるような素子構造とする。

【0243】

図６のようなトップエミッションの構造では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）を設けた封止基板１０３１で封止を行うことができる。封止基板１０３１には画素と画素との間に位置するようにブラックマトリクス１０３５を設けても良い。着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）およびブラックマトリックスはオーバーコート層１０３６によって覆われていても良い。なお封止基板１０３１は透光性を有する基板を用いることとする。また、ここでは赤、緑、青、白の４色でフルカラー表示を行う例を示したが特に限定されず、赤、黄、緑、青の４色または赤、緑、青の３色でフルカラー表示を行ってもよい。

【0244】

トップエミッション型の発光装置では、マイクロキャビティ構造の適用が好適に行える。マイクロキャビティ構造を有する発光デバイスは、第１の電極を反射電極、第２の電極を半透過・半反射電極とすることにより得られる。反射電極と半透過・半反射電極との間には少なくともＥＬ層を有し、少なくとも発光領域となる発光層を有する。

【0245】

なお、反射電極は、可視光の反射率が４０％乃至１００％、好ましくは７０％乃至１００％であり、かつその抵抗率が１×１０^－２Ωｃｍ以下の膜であるとする。また、半透過・半反射電極は、可視光の反射率が２０％乃至８０％、好ましくは４０％乃至７０％であり、かつその抵抗率が１×１０^－２Ωｃｍ以下の膜であるとする。

【0246】

ＥＬ層に含まれる発光層から射出される発光は、反射電極と半透過・半反射電極とによって反射され、共振する。

【0247】

当該発光デバイスは、透明導電膜、上述の複合材料、キャリア輸送材料などの厚みを変えることで反射電極と半透過・半反射電極の間の光学的距離を変えることができる。これにより、反射電極と半透過・半反射電極との間において、共振する波長の光を強め、共振しない波長の光を減衰させることができる。

【0248】

なお、反射電極によって反射されて戻ってきた光（第１の反射光）は、発光層から半透過・半反射電極に直接入射する光（第１の入射光）と大きな干渉を起こすため、反射電極と発光層の光学的距離を（２ｎ－１）λ／４（ただし、ｎは１以上の自然数、λは増幅したい発光の波長）に調節することが好ましい。当該光学的距離を調節することにより、第１の反射光と第１の入射光との位相を合わせ発光層からの発光をより増幅させることができる。

【0249】

なお、上記構成においてＥＬ層は、複数の発光層を有する構造であっても、単一の発光層を有する構造であっても良く、例えば、上述のタンデム型発光デバイスの構成と組み合わせて、一つの発光デバイスに電荷発生層を挟んで複数のＥＬ層を設け、それぞれのＥＬ層に単数もしくは複数の発光層を形成する構成に適用してもよい。

【0250】

マイクロキャビティ構造を有することで、特定波長の正面方向の発光強度を強めることが可能となるため、低消費電力化を図ることができる。なお、赤、黄、緑、青の４色の副画素で映像を表示する発光装置の場合、黄色発光による輝度向上効果のうえ、全副画素において各色の波長に合わせたマイクロキャビティ構造を適用できるため良好な特性の発光装置とすることができる。

【0251】

本実施の形態における発光装置は、実施の形態２に記載の発光デバイスを用いているため、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、実施の形態２に記載の発光デバイスは発光効率が良好なため、消費電力の小さい発光装置とすることが可能である。

【0252】

ここまでは、アクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、以下からはパッシブマトリクス型の発光装置について説明する。図７には本発明を適用して作製したパッシブマトリクス型の発光装置を示す。なお、図７Ａは、発光装置を示す斜視図、図７Ｂは図７ＡをＸ－Ｙで切断した断面図である。図７において、基板９５１上において、電極９５２と電極９５６との間にはＥＬ層９５５が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因した発光デバイスの不良を防ぐことが出来る。また、パッシブマトリクス型の発光装置においても、実施の形態２に記載の発光デバイスを用いており、信頼性の良好な発光装置、又は消費電力の小さい発光装置とすることができる。

【0253】

以上、説明した発光装置は、マトリクス状に配置された多数の微小な発光デバイスをそれぞれ制御することが可能であるため、画像の表現を行う表示装置として好適に利用できる発光装置である。

【0254】

また、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。

【0255】

（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態２に記載の発光デバイスを照明装置として用いる例を、図８を参照しながら説明する。図８Ｂは照明装置の上面図、図８Ａは図８Ｂにおけるｅ－ｆ断面図である。

【0256】

本実施の形態における照明装置は、支持体である透光性を有する基板４００上に、第１の電極４０１が形成されている。第１の電極４０１は実施の形態２における第１の電極１０１に相当する。第１の電極４０１側から発光を取り出す場合、第１の電極４０１は透光性を有する材料により形成する。

【0257】

第２の電極４０４に電圧を供給するためのパッド４１２が基板４００上に形成される。

【0258】

第１の電極４０１上にはＥＬ層４０３が形成されている。ＥＬ層４０３は実施の形態２におけるＥＬ層１０３の構成、又は第１の発光ユニット５１１、第２の発光ユニット５１２及び電荷発生層５１３を合わせた構成などに相当する。なお、これらの構成については当該記載を参照されたい。

【0259】

ＥＬ層４０３を覆って第２の電極４０４を形成する。第２の電極４０４は実施の形態２における第２の電極１０２に相当する。発光を第１の電極４０１側から取り出す場合、第２の電極４０４は反射率の高い材料によって形成される。第２の電極４０４はパッド４１２と接続することによって、電圧が供給される。

【0260】

以上、第１の電極４０１、ＥＬ層４０３、及び第２の電極４０４を有する発光デバイスを本実施の形態で示す照明装置は備えている。当該発光デバイスは発光効率の高い発光デバイスであるため、本実施の形態における照明装置は消費電力の小さい照明装置とすることができる。

【0261】

以上の構成を有する発光デバイスが形成された基板４００と、封止基板４０７とをシール材４０５、４０６を用いて固着し、封止することによって照明装置が完成する。シール材４０５、４０６はどちらか一方でもかまわない。また、内側のシール材４０６（図８Ｂでは図示せず）には乾燥剤を混ぜることもでき、これにより、水分を吸着することができ、信頼性の向上につながる。

【0262】

また、パッド４１２と第１の電極４０１の一部をシール材４０５、４０６の外に伸張して設けることによって、外部入力端子とすることができる。また、その上にコンバーターなどを搭載したＩＣチップ４２０などを設けても良い。

【0263】

以上、本実施の形態に記載の照明装置は、ＥＬ素子に実施の形態２に記載の発光デバイスを用いており、消費電力の小さい発光装置とすることができる。

【0264】

（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態２に記載の発光デバイスをその一部に含む電子機器の例について説明する。実施の形態２に記載の発光デバイスは発光効率が良好であり、消費電力の小さい発光デバイスである。その結果、本実施の形態に記載の電子機器は、消費電力が小さい発光部を有する電子機器とすることが可能である。

【0265】

上記発光デバイスを適用した電子機器として、例えば、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）、コンピュータ用などのモニタ、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（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を以下に示す。

【0266】

図９Ａは、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置は、筐体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。表示部７１０３により、映像を表示することが可能であり、表示部７１０３は、実施の形態２に記載の発光デバイスをマトリクス状に配列して構成されている。

【0267】

テレビジョン装置の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチまたは別体のリモコン操作機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー７１０９により、チャンネルおよび音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機７１１０から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。

【0268】

なお、テレビジョン装置は、受信機およびモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。

【0269】

図９Ｂ１はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。なお、このコンピュータは、実施の形態２に記載の発光デバイスをマトリクス状に配列して表示部７２０３に用いることにより作製される。図９Ｂ１のコンピュータは、図９Ｂ２のような形態であっても良い。図９Ｂ２のコンピュータは、キーボード７２０４、ポインティングデバイス７２０６の代わりに第２の表示部７２１０が設けられている。第２の表示部７２１０はタッチパネル式となっており、第２の表示部７２１０に表示された入力用の表示を指または専用のペンで操作することによって入力を行うことができる。また、第２の表示部７２１０は入力用表示だけでなく、その他の画像を表示することも可能である。また表示部７２０３もタッチパネルであっても良い。二つの画面がヒンジで接続されていることによって、収納または運搬をする際に画面を傷つける、破損するなどのトラブルの発生も防止することができる。

【0270】

図９Ｃは、携帯端末の一例を示している。携帯電話機は、筐体７４０１に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機は、実施の形態２に記載の発光デバイスをマトリクス状に配列して作製された表示部７４０２を備えている。

【0271】

図９Ｃに示す携帯端末は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力することができる構成とすることもできる。この場合、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。

【0272】

表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。

【0273】

例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好ましい。

【0274】

また、携帯端末内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、携帯端末の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。

【0275】

また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、又は筐体７４０１の操作ボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。

【0276】

また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号を検知し、表示部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。

【0277】

表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４０２に掌または指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。

【0278】

図１０Ａは、掃除ロボットの一例を示す模式図である。

【0279】

掃除ロボット５１００は、上面に配置されたディスプレイ５１０１、側面に配置された複数のカメラ５１０２、ブラシ５１０３、操作ボタン５１０４を有する。また図示されていないが、掃除ロボット５１００の下面には、タイヤ、吸い込み口等が備えられている。掃除ロボット５１００は、その他に赤外線センサ、超音波センサ、加速度センサ、ピエゾセンサ、光センサ、ジャイロセンサなどの各種センサを備えている。また、掃除ロボット５１００は、無線による通信手段を備えている。

【0280】

掃除ロボット５１００は自走し、ゴミ５１２０を検知し、下面に設けられた吸い込み口からゴミを吸引することができる。

【0281】

また、掃除ロボット５１００はカメラ５１０２が撮影した画像を解析し、壁、家具または段差などの障害物の有無を判断することができる。また、画像解析により、配線などブラシ５１０３に絡まりそうな物体を検知した場合は、ブラシ５１０３の回転を止めることができる。

【0282】

ディスプレイ５１０１には、バッテリーの残量及び、吸引したゴミの量などを表示することができる。掃除ロボット５１００が走行した経路をディスプレイ５１０１に表示させてもよい。また、ディスプレイ５１０１をタッチパネルとし、操作ボタン５１０４をディスプレイ５１０１に設けてもよい。

【0283】

掃除ロボット５１００は、スマートフォンなどの携帯電子機器５１４０と通信することができる。カメラ５１０２が撮影した画像は、携帯電子機器５１４０に表示させることができる。そのため、掃除ロボット５１００の持ち主は、外出先からでも、部屋の様子を知ることができる。また、ディスプレイ５１０１の表示をスマートフォンなどの携帯電子機器で確認することもできる。

【0284】

本発明の一態様の発光装置はディスプレイ５１０１に用いることができる。

【0285】

図１０Ｂに示すロボット２１００は、演算装置２１１０、照度センサ２１０１、マイクロフォン２１０２、上部カメラ２１０３、スピーカ２１０４、ディスプレイ２１０５、下部カメラ２１０６および障害物センサ２１０７、移動機構２１０８を備える。

【0286】

マイクロフォン２１０２は、使用者の話し声及び環境音等を検知する機能を有する。また、スピーカ２１０４は、音声を発する機能を有する。ロボット２１００は、マイクロフォン２１０２およびスピーカ２１０４を用いて、使用者とコミュニケーションをとることが可能である。

【0287】

ディスプレイ２１０５は、種々の情報の表示を行う機能を有する。ロボット２１００は、使用者の望みの情報をディスプレイ２１０５に表示することが可能である。ディスプレイ２１０５は、タッチパネルを搭載していてもよい。また、ディスプレイ２１０５は取り外しのできる情報端末であっても良く、ロボット２１００の定位置に設置することで、充電およびデータの受け渡しを可能とする。

【0288】

上部カメラ２１０３および下部カメラ２１０６は、ロボット２１００の周囲を撮像する機能を有する。また、障害物センサ２１０７は、移動機構２１０８を用いてロボット２１００が前進する際の進行方向における障害物の有無を察知することができる。ロボット２１００は、上部カメラ２１０３、下部カメラ２１０６および障害物センサ２１０７を用いて、周囲の環境を認識し、安全に移動することが可能である。本発明の一態様の発光装置はディスプレイ２１０５に用いることができる。

【0289】

図１０Ｃはゴーグル型ディスプレイの一例を表す図である。ゴーグル型ディスプレイは、例えば、筐体５０００、表示部５００１、スピーカ５００３、ＬＥＤランプ５００４、接続端子５００６、センサ５００７（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５００８、表示部５００２、支持部５０１２、イヤホン５０１３等を有する。

【0290】

本発明の一態様の発光装置は表示部５００１および表示部５００２に用いることができる。

【0291】

図１１は、実施の形態２に記載の発光デバイスを、照明装置である電気スタンドに用いた例である。図１１に示す電気スタンドは、筐体２００１と、光源２００２を有し、光源２００２としては、実施の形態３に記載の照明装置を用いても良い。

【0292】

図１２は、実施の形態２に記載の発光デバイスを、室内の照明装置３００１として用いた例である。実施の形態２に記載の発光デバイスは発光効率の高い発光デバイスであるため、消費電力の小さい照明装置とすることができる。また、実施の形態２に記載の発光デバイスは大面積化が可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。また、実施の形態２に記載の発光デバイスは、薄型であるため、薄型化した照明装置として用いることが可能となる。

【0293】

実施の形態２に記載の発光デバイスは、自動車のフロントガラスおよびダッシュボードにも搭載することができる。図１３に、実施の形態２に記載の発光デバイスを自動車のフロントガラスおよびダッシュボードに用いる一態様を示す。表示領域５２００乃至表示領域５２０３は実施の形態２に記載の発光デバイスを用いて設けられた表示である。

【0294】

表示領域５２００と表示領域５２０１は自動車のフロントガラスに設けられた実施の形態２に記載の発光デバイスを搭載した表示装置である。実施の形態２に記載の発光デバイスは、第１の電極と第２の電極を透光性を有する電極で作製することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の表示装置とすることができる。シースルー状態の表示であれば、自動車のフロントガラスに設置したとしても、視界の妨げになることなく設置することができる。なお、駆動のためのトランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料による有機トランジスタまたは酸化物半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いると良い。

【0295】

表示領域５２０２はピラー部分に設けられた実施の形態２に記載の発光デバイスを搭載した表示装置である。表示領域５２０２には、車体に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。また、同様に、ダッシュボード部分に設けられた表示領域５２０３は車体によって遮られた視界を、自動車の外側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めることができる。見えない部分を補完するように映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。

【0296】

表示領域５２０３はまたナビゲーション情報、速度計および回転計の設定など、その他様々な情報を提供することができる。表示は使用者の好みに合わせて適宜その表示項目およびレイアウトを変更することができる。なお、これら情報は表示領域５２００乃至表示領域５２０２にも設けることができる。また、表示領域５２００乃至表示領域５２０３は照明装置として用いることも可能である。

【0297】

また、図１４Ａ、図１４Ｂに、折りたたみ可能な携帯情報端末５１５０を示す。折りたたみ可能な携帯情報端末５１５０は筐体５１５１、表示領域５１５２および屈曲部５１５３を備えている。図１４Ａに展開した状態の携帯情報端末５１５０を示す。図１４Ｂに折りたたんだ状態の携帯情報端末を示す。携帯情報端末５１５０は、大きな表示領域５１５２を有するにも関わらず、折りたためばコンパクトで可搬性に優れる。

【0298】

表示領域５１５２は屈曲部５１５３により半分に折りたたむことができる。屈曲部５１５３は伸縮可能な部材と複数の支持部材とで構成されており、折りたたむ場合は、伸縮可能な部材が伸び。屈曲部５１５３は２ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以上の曲率半径を有して折りたたまれる。

【0299】

なお、表示領域５１５２は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。本発明の一態様の発光装置を表示領域５１５２に用いることができる。

【0300】

また、図１５Ａ乃至図１５Ｃに、折りたたみ可能な携帯情報端末９３１０を示す。図１５Ａに展開した状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１５Ｂに展開した状態又は折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１５Ｃに折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０を示す。携帯情報端末９３１０は、折りたた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。

【0301】

表示パネル９３１１はヒンジ９３１３によって連結された３つの筐体９３１５に支持されている。なお、表示パネル９３１１は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。また、表示パネル９３１１は、ヒンジ９３１３を介して２つの筐体９３１５間を屈曲させることにより、携帯情報端末９３１０を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。本発明の一態様の発光装置を表示パネル９３１１に用いることができる。

【0302】

なお、本発明の一態様である有機化合物は、有機薄膜太陽電池（ＯＰＶ）および有機光ダイオード（ＯＰＤ）など電子素子に用いることができる。より具体的には、キャリア輸送性があるため、キャリア輸送層、キャリア注入層に用いることができる。また、アクセプタ性物質との混合膜を用いることで、電荷発生層として用いることができる。また、光励起するため、発電層または活性層として用いることができる。

【0303】

なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１乃至実施の形態４に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。

【0304】

以上の様に実施の形態２に記載の発光デバイスを備えた発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。実施の形態２に記載の発光デバイスを用いることにより消費電力の小さい電子機器を得ることができる。

【実施例0305】

≪合成例１≫
本実施例では、実施の形態１において構造式（１００）として示した有機化合物である４－［３，６－ビス（Ｎ，Ｎージフェニルアミノ）カルバゾール－９－イル］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍ）の合成方法について詳しく説明する。４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍの構造式を以下に示す。

【0306】

【化29】

【0307】

＜４－［３，６－ビス（Ｎ，Ｎージフェニルアミノ）カルバゾール－９－イル］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍ）の合成＞
５０ｍＬ三口フラスコ内を窒素置換した後、水素化ナトリウム（ＮａＨ）７９ｍｇ（２．０ｍｍｏｌ）と脱水Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（略称：ＤＭＦ）１５ｍＬを加えて、０℃で撹拌した。これに３，６－ビス（Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ）カルバゾール０．７２ｇ（１．４ｍｍｏｌ）を加えて０℃で３０分撹拌した。その後４－クロロベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン０．２７ｇ（１．３ｍｍｏｌ）を加え、室温で１８時間撹拌した。所定時間経過後、この混合物に水を注ぎ、析出した固体を吸引ろ過により回収した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒 トルエン：酢酸エチル＝４：１）により精製し、さらに酢酸エチル、メタノールの混合溶媒で再結晶したところ、目的物の黄色固体を０．６２ｇ（０．９３ｍｍｏｌ）、収率７１％で得た。本合成例の合成スキームを以下に示す。

【0308】

【化30】

【0309】

得られた黄色固体０．６１ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は圧力３．４Ｐａ、アルゴン流量５ｍＬ／ｍｉｎ、２９０℃の条件で行った。昇華精製後、４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍの黄色粉末を０．５５ｇ、回収率８４％で得た。

【0310】

得られた化合物の核磁気共鳴分光法（^１Ｈ ＮＭＲ）による測定結果を図１６Ａおよび図１６Ｂに示す。なお、図１６Ｂは図１６Ａにおける６．５ｐｐｍから９．５ｐｐｍの範囲を拡大して示したグラフである。また、数値データを以下に示す。^１Ｈ ＮＭＲ（ＤＭＳＯ－ｄ６，３００ＭＨｚ）：δ＝６．９２－７．０３（ｍ，１２Ｈ）、７．２０－７．２９（ｍ，１０Ｈ）、７．６１－７．６８（ｍ，１Ｈ）、７．８１－７．９３（ｍ，４Ｈ）、８．０２（ｄ，Ｊ＝２．２Ｈｚ，２Ｈ）、８．３６（ｄ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，１Ｈ）、９．２９（ｓ，１Ｈ）。

【0311】

次に、４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍのトルエン溶液における吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を図１７に示す。吸収スペクトルは、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用いて測定し、トルエンのみを石英セルに入れて測定したスペクトルを差し引いて示した。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）日本分光製 ＦＰ－９２０）を用いた。

【0312】

また、４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍの薄膜状態での吸収スペクトルおよび蛍光スペクトルを図１８に、りん光スペクトルを図１９に示す。吸収スペクトルの測定には、分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製 分光光度計Ｕ４１００）を用いた。吸収スペクトル測定用の固体薄膜は石英基板上に真空蒸着法にて作製した。また、蛍光スペクトルおよびりん光スペクトルの測定には、顕微ＰＬ装置ＬａｂＲＡＭ ＨＲ－ＰＬ（（株）堀場製作所）を用いた。測定温度は１０Ｋ、励起光としてＨｅ－Ｃｄレーザー（３２５ｎｍ）を用い、検出器にはＣＣＤ検出器を用いた。試料の薄膜は石英基板上に厚さ約５０ｎｍで成膜し、その石英基板に対し、窒素雰囲気中で、蒸着面側から別の石英基板を貼り付けた後、測定に用いた。なお本発光スペクトルの測定は、低温（１０Ｋ）で行ったため、通常の発光スペクトルの測定では、主な発光成分である蛍光に加えて、一部りん光も観測された。発光寿命が長い発光に着目した時間分解発光スペクトルの測定（励起光照射後２０ｍｓ～１２０ｍｓを積算）で得られたスペクトルを、主にりん光とみなした。

【0313】

図１７より、４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍのトルエン溶液は３９４ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは５３９ｎｍ（励起波長３９４ｎｍ）であった。また、図１８より、４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍの薄膜は、４０１ｎｍ、３６３ｎｍおよび３０１ｎｍに吸収ピークが見られ、蛍光スペクトルのピークは５３０ｎｍ付近（励起波長３２５ｎｍ）に見られた。また、図１９より、４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍのりん光スペクトルにおける最も短波長側のピークは５２７ｎｍに存在し、高いＴ１準位を有する物質であることが分かった。なお、読み取ったピークの値は、蛍光よりもりん光の方が短波長であったが、りん光スペクトルは蛍光スペクトルより全体的にやや長波長シフトした形状となった。これらの結果から、４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍが緑色に発光することを確認し、発光材料、または蛍光発光材料若しくはりん光発光材料のホスト材料として利用可能であることがわかった。

【0314】

なお、Ｔ１準位の指標は、りん光スペクトルを用いて算出すことが可能である。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Ｔ１準位とみなすことができる。また、Ｓ１準位の指標は、蛍光スペクトルを用いて算出することができる。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Ｓ１準位とみなすことができる。

【0315】

４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍのＴ１準位は、図１９より２．４９ｅＶと算出され、Ｓ１準位は図１８より２．５８ｅＶと算出された。この結果より、４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍのＳ１準位とのＴ１準位との差であるΔＥ_ＳＴは０．０８ｅＶであることがわかった。一般に、ＴＡＤＦ性を有する材料のΔＥ_ＳＴは０．２ｅＶ以下が好ましいと言われており、４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍのΔＥ_ＳＴはＴＡＤＦ性を有するために十分に小さい値であることがわかる。

【実施例0316】

≪合成例２≫
本合成例では、実施の形態１において構造式（１０１）として示した有機化合物である８－フェニル－４－［３，６－ビス（Ｎ，Ｎージフェニルアミノ）カルバゾール－９－イル］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：８Ｐｈ－４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍ）の合成方法について詳しく説明する。８Ｐｈ－４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍの構造式を以下に示す。

【0317】

【化31】

【0318】

＜８－フェニル－４－［３，６－ビス（Ｎ，Ｎージフェニルアミノ）カルバゾール－９－イル］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：８Ｐｈ－４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍ）の合成＞
１００ｍＬ三口フラスコ内を窒素置換した後、水素化ナトリウム（ＮａＨ）１３０ｍｇ（３．４ｍｍｏｌ）と脱水Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（略称：ＤＭＦ）３０ｍＬを加えて、０℃で撹拌した。これに３，６－ビス（Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ）カルバゾール１．２ｇ（２．５ｍｍｏｌ）を加えて０℃で３０分撹拌した。その後４－クロロ－８－フェニルベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン０．６３ｇ（２．２ｍｍｏｌ）を加え、室温で１１０時間撹拌した。所定時間経過後、反応混合物に水を注ぎ、析出した固体を吸引ろ過により回収した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒 トルエン：酢酸エチル＝４：１）により精製し、さらにトルエン、メタノールの混合溶媒で再結晶したところ、目的物の黄色固体を１．５ｇ、収率９１％で得た。本合成の合成スキームを以下に示す。

【0319】

【化32】

【0320】

得られた黄色固体１．５ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は圧力３．１Ｐａ、アルゴン流量５ｍＬ／ｍｉｎ、３３５℃の条件で行った。昇華精製後、８Ｐｈ－４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍの黄色粉末を１．４ｇ、回収率９３％で得た。

【0321】

得られた化合物の核磁気共鳴分光法（^１Ｈ ＮＭＲ）による測定結果を図２０Ａ、図２０Ｂに示す。なお、図２０Ｂは図２０Ａにおける６．５ｐｐｍから９．５ｐｐｍの範囲を拡大して示したグラフである。また、数値データを以下に示す。^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤ_２Ｃｌ_２，３００ＭＨｚ）：δ＝６．９３－７．０１（ｍ，４Ｈ）、７．０５－７．１２（ｍ，８Ｈ）、７．１９－７．２９（ｍ，１０Ｈ）、７．３９－７．４６（ｍ，１Ｈ）、７．４９－７．５６（ｍ，２Ｈ）、７．７２－７．８２（ｍ，７Ｈ）、８．００（ｄｄ，Ｊ＝１．８Ｈｚ，８．８Ｈｚ，１Ｈ）、８．５３（ｄ，Ｊ＝２．２Ｈｚ，１Ｈ）、９．２３（ｓ，１Ｈ）。

【0322】

次に、８Ｐｈ－４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍのトルエン溶液における吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を図２１に示す。吸収スペクトルは、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用いて測定し、トルエンのみを石英セルに入れて測定したスペクトルを差し引いて示した。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）日本分光製 ＦＰ－８６００）を用いた。

【0323】

また、薄膜状態での８Ｐｈ－４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍの吸収スペクトルおよび蛍光スペクトルを図２２に、りん光スペクトルを図２３に示す。吸収スペクトルの測定には、分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製 分光光度計Ｕ４１００）を用いた。吸収スペクトル測定用の固体薄膜は石英基板上に真空蒸着法にて作製した。また、薄膜の蛍光スペクトルおよびりん光スペクトルの測定には、顕微ＰＬ装置ＬａｂＲＡＭ ＨＲ－ＰＬ（（株）堀場製作所）を用いた。測定温度は１０Ｋ、励起光としてＨｅ－Ｃｄレーザー（３２５ｎｍ）を用い、検出器にはＣＣＤ検出器を用いた。試料の薄膜は石英基板上に厚さ約５０ｎｍで成膜し、その石英基板に対し、窒素雰囲気中で、蒸着面側から別の石英基板を貼り付けた後、測定に用いた。なお本発光スペクトルの測定は、低温（１０Ｋ）で行ったため、通常の発光スペクトルの測定では、主な発光成分である蛍光に加えて、一部りん光も観測された。発光寿命が長い発光に着目した時間分解発光スペクトルの測定（励起光照射後２０ｍｓ～１２０ｍｓを積算）で得られたスペクトルを、主にりん光とみなした。

【0324】

図２１より、８Ｐｈ－４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍのトルエン溶液は３９７ｎｍおよび３６０ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは５４５ｎｍ（励起波長３９７ｎｍ）であった。また、図２２より、８Ｐｈ－４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍの薄膜は、４１０ｎｍ、３６３ｎｍおよび３０１ｎｍに吸収ピークが見られ、蛍光スペクトルのピークは５３０ｎｍ（励起波長３２５ｎｍ付近）に見られた。また、図２３より、８Ｐｈ－４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍのりん光スペクトルにおける最も短波長側のピークは５３１ｎｍに存在し、高いＴ１準位を有する物質であることが分かった。なお、読み取ったピークの値は、蛍光よりもりん光の方が短波長であったが、りん光スペクトルは蛍光スペクトルより全体的にやや長波長シフトした形状となった。これらの結果から、８Ｐｈ－４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍが緑色に発光することを確認し、発光材料、または蛍光発光材料若しくはりん光発光材料のホスト材料として利用可能であることがわかった。

【0325】

なお、Ｔ１準位の指標は、りん光スペクトルを用いて算出することが可能である。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Ｔ１準位とみなすことができる。また、Ｓ１準位の指標は、蛍光スペクトルを用いて算出することができる。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Ｓ１準位とみなすことができる。

【0326】

８Ｐｈ－４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍのＴ１準位は、図２３より２．４８ｅＶと算出され、Ｓ１準位は図２２より２．５６ｅＶと算出された。この結果より、８Ｐｈ－４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍのＴ１準位とＳ１準位との差であるΔＥ_ＳＴは０．０８ｅＶであることがわかった。一般にＴＡＤＦ性を有する材料のΔＥ_ＳＴは０．２ｅＶ以下が好ましいと言われており、８Ｐｈ－４ＤＰｈＡ２ＣｚＢｆｐｍのΔＥ_ＳＴはＴＡＤＦ性を有するために十分に小さい値であることがわかる。