特許 7562519 発光デバイス、発光装置、発光モジュール、電子機器、及び照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-27

(45)【発行日】2024-10-07

(54)【発明の名称】発光デバイス、発光装置、発光モジュール、電子機器、及び照明装置

(51)【国際特許分類】

   H10K 50/125 20230101AFI20240930BHJP

   H10K 59/10 20230101ALI20240930BHJP

   H10K 59/95 20230101ALI20240930BHJP

   H10K 85/60 20230101ALI20240930BHJP

   H10K 101/25 20230101ALN20240930BHJP

   H10K 101/30 20230101ALN20240930BHJP

   H10K 101/40 20230101ALN20240930BHJP

【ＦＩ】

H10K50/125

H10K59/10

H10K59/95

H10K85/60

H10K101:25

H10K101:30

H10K101:40

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021523128

(86)(22)【出願日】2020-05-18

(86)【国際出願番号】 IB2020054668

(87)【国際公開番号】W WO2020240333

(87)【国際公開日】2020-12-03

【審査請求日】2023-05-02

(31)【優先権主張番号】P 2019102037

(32)【優先日】2019-05-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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】植田 藍莉

(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】瀬尾 哲史

【審査官】井亀 諭

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／１８６３１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－１９５５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８６４６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ１０Ｋ ５０／１２５

Ｈ１０Ｋ ８５／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光層を有する発光デバイスであり、
前記発光層は、発光性の有機化合物及びホスト材料を有し、
前記発光デバイスの発光スペクトルの最大ピーク波長は、７５０ｎｍ以上９００ｎｍ以下であり、
前記ホスト材料は、第１の有機化合物及び第２の有機化合物を有し、
前記第１の有機化合物と前記第２の有機化合物とは、励起錯体を形成する組み合わせであり、
前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位よりも高く、
前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記発光性の有機化合物のＨＯＭＯ準位よりも高く、
前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位と前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位との差は、１．９０ｅＶ以上２．７５ｅＶ以下であり、
前記励起錯体のＰＬスペクトルの最大ピークのエネルギーは、前記発光性の有機化合物の吸収スペクトルの最も低エネルギー側に位置する吸収帯のピークのエネルギーよりも０．２０ｅＶ以上大きく、
可視光及び近赤外光の双方を発する機能を有する、発光デバイス。

【請求項2】

請求項１において、
前記ＰＬスペクトルの最大ピークのエネルギーは、前記吸収スペクトルの最も低エネルギー側に位置する吸収帯のピークのエネルギーよりも０．３０ｅＶ以上大きい、発光デバイス。

【請求項3】

発光層を有する発光デバイスであり、
前記発光層は、発光性の有機化合物及びホスト材料を有し、
前記ホスト材料は、第１の有機化合物及び第２の有機化合物を有し、
前記第１の有機化合物と前記第２の有機化合物とは、励起錯体を形成する組み合わせであり、
前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位よりも高く、
前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記発光性の有機化合物のＨＯＭＯ準位よりも高く、
前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位と前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位との差は、１．９０ｅＶ以上２．７５ｅＶ以下であり、
前記発光デバイスの発光スペクトルは、７５０ｎｍ以上９００ｎｍ以下に第１のピークを有し、
かつ、４５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に第２のピークを有し、
前記第１のピークは、前記第２のピークよりも強度が高く、
前記第２のピークのエネルギーは、前記発光性の有機化合物の吸収スペクトルの最も低エネルギー側に位置する吸収帯のピークのエネルギーよりも０．３５ｅＶ以上大きい、発光デバイス。

【請求項4】

請求項３において、
前記第１のピークの強度は、前記第２のピークの強度の１０倍以上１００００倍以下である、発光デバイス。

【請求項5】

請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記発光層における前記発光性の有機化合物の濃度は、０．１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下である、発光デバイス。

【請求項6】

請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
前記発光スペクトルにおける最大ピークの短波長側の立ち上がり波長は、６５０ｎｍ以上である、発光デバイス。

【請求項7】

請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記発光性の有機化合物は、溶液におけるＰＬスペクトルの、最大ピークの短波長側の立ち上がり波長が６５０ｎｍ以上である、発光デバイス。

【請求項8】

請求項１乃至請求項７のいずれか一において、
外部量子効率は、１％以上である、発光デバイス。

【請求項9】

請求項１乃至請求項８のいずれか一において、
第１の放射輝度におけるＣＩＥ色度座標（ｘ１、ｙ１）と、第２の放射輝度におけるＣＩＥ色度座標（ｘ２、ｙ２）と、は、ｘ１＞ｘ２、及び、ｙ１＞ｙ２の一方または双方を満たし、
前記第１の放射輝度は、前記第２の放射輝度よりも低い、発光デバイス。

【請求項10】

請求項１乃至請求項９のいずれか一に記載の発光デバイスと、
トランジスタ及び基板の一方または双方と、を有する、発光装置。

【請求項11】

請求項１０に記載の発光装置と、
コネクタ及び集積回路の一方又は双方と、を有する、発光モジュール。

【請求項12】

請求項１１に記載の発光モジュールと、
アンテナ、バッテリ、筐体、カメラ、スピーカ、マイク、及び操作ボタンのうち少なくとも一つと、を有する、電子機器。

【請求項13】

請求項１０に記載の発光装置と、
筐体、カバー、及び支持台のうち少なくとも一つと、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、発光デバイス、発光装置、発光モジュール、電子機器、及び照明装置に関する。

【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、タッチセンサなど）、入出力装置（例えば、タッチパネルなど）、それらの駆動方法、又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】

有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）現象を利用した発光デバイス（有機ＥＬデバイス、有機ＥＬ素子ともいう）の研究開発が盛んに行われている。有機ＥＬデバイスの基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層（以下、発光層とも記す）を挟んだものである。この有機ＥＬデバイスに電圧を印加することにより、発光性の有機化合物からの発光を得ることができる。

【0004】

発光性の有機化合物としては、例えば、三重項励起状態を発光に変換できる化合物（燐光性化合物、燐光材料ともいう）が挙げられる。特許文献１では、燐光材料として、イリジウムなどを中心金属とする有機金属錯体が開示されている。

【0005】

また、個人認証、不良解析、医療診断、セキュリティ関連など、様々な用途でイメージセンサが用いられている。イメージセンサは、用途に応じて、用いる光源の波長が使い分けられている。イメージセンサでは、例えば、可視光、Ｘ線などの短波長の光、近赤外光などの長波長の光など、様々な波長の光が用いられている。

【0006】

発光デバイスは、表示装置に加え、上記のようなイメージセンサの光源としての応用も検討されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００７－１３７８７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の一態様では、近赤外光及び可視光の双方を発する発光デバイスを提供することを課題の一つとする。本発明の一態様では、近赤外光及び可視光の双方を発する発光デバイスの発光効率を高めることを課題の一つとする。本発明の一態様では、近赤外光及び可視光の双方を発する発光デバイスの信頼性を高めることを課題の一つとする。

【0009】

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】

【0010】

本発明の一態様は、発光層に発光性の有機化合物及びホスト材料を有し、発光スペクトルの最大ピーク波長は、７５０ｎｍ以上９００ｎｍ以下であり、発光スペクトルは、４５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下にさらにピークを有し、輝度Ａ［ｃｄ／ｍ^２］と、放射輝度Ｂ［Ｗ／ｓｒ／ｍ^２］とは、Ａ／Ｂ≧０．１［ｃｄ・ｓｒ／Ｗ］を満たす、発光デバイスである。

【0011】

ホスト材料のＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位との差は、１．９０ｅＶ以上２．７５ｅＶ以下であることが好ましく、２．２５ｅＶ以上２．７５ｅＶであることが好ましい。ホスト材料の一重項励起エネルギー準位と三重項励起エネルギー準位との差は、０．２ｅＶ以内であることが好ましい。ホスト材料は、熱活性化遅延蛍光を示すことが好ましい。

【0012】

ホスト材料は、第１の有機化合物及び第２の有機化合物を有することが好ましい。第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位よりも高いことが好ましい。第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位と第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位との差は、１．９０ｅＶ以上２．７５ｅＶ以下であることが好ましく、２．２５ｅＶ以上２．７５ｅＶであることが好ましい。第１の有機化合物と第２の有機化合物とは、励起錯体を形成する物質であることが好ましい。励起錯体は、熱活性化遅延蛍光を示すことが好ましい。

【0013】

本発明の一態様は、発光層に発光性の有機化合物及びホスト材料を有し、発光スペクトルの最大ピーク波長は、７５０ｎｍ以上９００ｎｍ以下であり、ホスト材料のＰＬスペクトルの最大ピークのエネルギーは、発光性の有機化合物の吸収スペクトルの最も低エネルギー側に位置する吸収帯のピークのエネルギーよりも０．２０ｅＶ以上大きく、可視光及び近赤外光の双方を発する機能を有する、発光デバイスである。ＰＬスペクトルの最大ピークのエネルギーは、吸収スペクトルの最も低エネルギー側に位置する吸収端のエネルギーよりも、０．３０ｅＶ以上大きいことが好ましい。

【0014】

本発明の一態様は、発光層に発光性の有機化合物及びホスト材料を有し、発光スペクトルは、７５０ｎｍ以上９００ｎｍ以下に第１のピークを有し、かつ、４５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に第２のピークを有し、第１のピークは、第２のピークよりも強度が高く、第２のピークのエネルギーは、発光性の有機化合物の吸収スペクトルの最も低エネルギー側に位置する吸収帯のピークのエネルギーよりも０．３５ｅＶ以上大きい、発光デバイスである。第１のピークの強度は、第２のピークの強度の１０倍以上１００００倍以下であることが好ましい。

【0015】

ホスト材料のＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位との差は、１．９０ｅＶ以上２．７５ｅＶ以下であることが好ましく、２．２５ｅＶ以上２．７５ｅＶであることが好ましい。

【0016】

ホスト材料の一重項励起エネルギー準位と三重項励起エネルギー準位との差は、０．２ｅＶ以内であることが好ましい。

【0017】

ホスト材料は、熱活性化遅延蛍光を示すことが好ましい。

【0018】

本発明の一態様は、発光層に発光性の有機化合物及びホスト材料を有し、発光スペクトルの最大ピーク波長は、７５０ｎｍ以上９００ｎｍ以下であり、ホスト材料は、第１の有機化合物及び第２の有機化合物を有し、第１の有機化合物と第２の有機化合物とは、励起錯体を形成する物質であり、励起錯体のＰＬスペクトルの最大ピークのエネルギーは、発光性の有機化合物の吸収スペクトルの最も低エネルギー側に位置する吸収帯のピークのエネルギーよりも０．２０ｅＶ以上大きく、可視光及び近赤外光の双方を発する機能を有する、発光デバイスである。ＰＬスペクトルの最大ピークのエネルギーは、吸収スペクトルの最も低エネルギー側に位置する吸収帯のピークのエネルギーよりも０．３０ｅＶ以上大きいことが好ましい。

【0019】

本発明の一態様は、発光層に発光性の有機化合物及びホスト材料を有し、ホスト材料は、第１の有機化合物及び第２の有機化合物を有し、第１の有機化合物と第２の有機化合物とは、励起錯体を形成する物質であり、発光スペクトルは、７５０ｎｍ以上９００ｎｍ以下に第１のピークを有し、かつ、４５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に第２のピークを有し、第１のピークは、第２のピークよりも強度が高く、第２のピークのエネルギーは、発光性の有機化合物の吸収スペクトルの最も低エネルギー側に位置する吸収帯のピークのエネルギーよりも０．３５ｅＶ以上大きい、発光デバイスである。第１のピークの強度は、第２のピークの強度の１０倍以上１００００倍以下であることが好ましい。

【0020】

第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位よりも高いことが好ましい。第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位と第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位との差は、１．９０ｅＶ以上２．７５ｅＶ以下であることが好ましく、２．２５ｅＶ以上２．７５ｅＶであることが好ましい。

【0021】

発光層における発光性の有機化合物の濃度は、０．１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であることが好ましく、０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下であることがより好ましい。

【0022】

発光スペクトルにおける最大ピークの短波長側の立ち上がり波長は、６５０ｎｍ以上であることが好ましい。

【0023】

発光性の有機化合物は、溶液におけるＰＬスペクトルの、最大ピークの短波長側の立ち上がり波長が６５０ｎｍ以上であることが好ましい。

【0024】

発光デバイスの外部量子効率は、１％以上であることが好ましい。特に、発光性の有機化合物が発する光より算出した外部量子効率が、１％以上であることが好ましい。

【0025】

発光デバイスにおいて、第１の放射輝度が、第２の放射輝度よりも低いとき、第１の放射輝度におけるＣＩＥ色度座標（ｘ１、ｙ１）と、第２の放射輝度におけるＣＩＥ色度座標（ｘ２、ｙ２）と、は、ｘ１＞ｘ２、及び、ｙ１＞ｙ２の一方または双方を満たすことが好ましい。

【0026】

発光性の有機化合物は、金属－炭素結合を有する有機金属錯体であることが好ましい。

【0027】

有機金属錯体は、２環以上５環以下の縮合複素芳香環を有することが好ましい。縮合複素芳香環は、金属に配位していることが好ましい。

【0028】

発光性の有機化合物は、シクロメタル錯体であることが好ましい。発光性の有機化合物は、オルトメタル錯体であることが好ましい。発光性の有機化合物は、イリジウム錯体であることが好ましい。

【0029】

本発明の一態様は、上記いずれかの構成の発光デバイスと、トランジスタ及び基板の一方または双方と、を有する発光装置である。

【0030】

本発明の一態様は、上記の発光装置を有し、フレキシブルプリント回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、以下、ＦＰＣと記す）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）等のコネクタが取り付けられたモジュール、またはＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式もしくはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）方式等により集積回路（ＩＣ）が実装された発光モジュール等の発光モジュールである。なお、本発明の一態様の発光モジュールは、コネクタ及びＩＣのうち一方のみを有していてもよく、双方を有していてもよい。

【0031】

本発明の一態様は、上記の発光モジュールと、アンテナ、バッテリ、筐体、カメラ、スピーカ、マイク、及び操作ボタンのうち少なくとも一つと、を有する電子機器である。

【0032】

本発明の一態様は、上記の発光装置と、筐体、カバー、及び支持台のうち少なくとも一つと、を有する、照明装置である。

【発明の効果】

【0033】

本発明の一態様により、近赤外光及び可視光の双方を発する発光デバイスを提供できる。本発明の一態様により、近赤外光及び可視光の双方を発する発光デバイスの発光効率を高めることができる。本発明の一態様により、近赤外光及び可視光の双方を発する発光デバイスの信頼性を高めることができる。

【0034】

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】

【0035】

図１Ａ～図１Ｃは、発光デバイスの一例を示す図である。
図２Ａは、発光装置の一例を示す上面図である。図２Ｂ、図２Ｃは、発光装置の一例を示す断面図である。
図３Ａは、発光装置の一例を示す上面図である。図３Ｂは、発光装置の一例を示す断面図である。
図４Ａ～図４Ｅは、電子機器の一例を示す図である。
図５は、実施例の発光デバイスを示す断面図である。
図６は、実施例１の発光デバイスの発光スペクトルを示す図である。
図７は、実施例１の発光デバイスの発光スペクトルを示す図である。
図８は、実施例１の発光デバイス及び混合膜の発光スペクトルを示す図である。
図９は、実施例１の発光デバイス及び混合膜の発光スペクトルを示す図である。
図１０は、実施例１の発光デバイス及び混合膜の発光スペクトルを示す図である。
図１１は、実施例１の発光デバイス及び混合膜の発光スペクトルを示す図である。
図１２は、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］の吸収スペクトルを示す図である。
図１３は、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］の発光スペクトルを示す図である。
図１４は、実施例１の発光デバイスの放射輝度に応じた分光放射輝度の変化を示す図である。
図１５は、実施例１の発光デバイスの放射輝度とＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）との関係を示す図である。
図１６は、実施例１の発光デバイスの信頼性試験の結果を示す図である。
図１７は、実施例２の発光デバイス及び混合膜の発光スペクトルを示す図である。
図１８は、実施例２の発光デバイスの発光スペクトルを示す図である。
図１９は、実施例２に係る、ゲスト材料の濃度と、発光デバイスの輝度／放射輝度と、の関係を示す図である。
図２０は、実施例２に係る、ゲスト材料の濃度と、発光デバイスの外部量子効率と、の関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

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。

【0037】

なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。

【0038】

また、図面において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解の簡単のため、実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。

【0039】

なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、又は、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能である。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能である。

【0040】

（実施の形態１）
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図１を用いて説明する。

【0041】

本発明の一態様の発光デバイスは、発光層に発光性の有機化合物（ゲスト材料ともいえる）及びホスト材料を有する。

【0042】

本発明の一態様の発光デバイスは、近赤外光及び可視光の双方を発する機能を有する。

【0043】

具体的には、本発明の一態様の発光デバイスは、ゲスト材料に由来する近赤外光と、ホスト材料に由来する可視光を発する機能を有する。そのため、可視光を発する発光性の有機化合物を添加しなくても、近赤外光と可視光の双方を発する機能を有する発光デバイスを実現することができる。

【0044】

本発明の一態様の発光デバイスにおいて、発光スペクトル（エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）スペクトル）の最大ピーク波長（ピーク強度が最も高い波長）は、７５０ｎｍ以上９００ｎｍ以下であり、７８０ｎｍ以上であることが好ましく、また、８８０ｎｍ以下であることが好ましい。

【0045】

当該発光スペクトルは、さらに、可視光領域にピークを有する。可視光領域のピーク波長は、４５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下が好ましい。

【0046】

近赤外光を用いたセンシング等で可視光がノイズとなる場合、可視光の発光強度を高めて可視光の発光を視認しやすくしようとすると、当該センシングの精度が極めて低下する恐れがある。そこで、可視光の発光強度が比較的低くても、可視光の発光を視認しやすくするために、可視光として、視感度の高い波長の光を用いることが好ましい。発光デバイスが発する可視光が視感度の高い波長であると、当該可視光の発光強度が近赤外光の発光強度に比べて低くても、可視光の発光が視認されやすくなる。

【0047】

具体的には、可視光領域のピーク波長は、４５０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下がより好ましい。これにより、可視光の視感度を高めることができる。

【0048】

本発明の一態様の発光デバイスにおいて、輝度Ａ［ｃｄ／ｍ^２］と、放射輝度Ｂ［Ｗ／ｓｒ／ｍ^２］とは、Ａ／Ｂ≧０．１［ｃｄ・ｓｒ／Ｗ］を満たすことが好ましく、Ａ／Ｂ＞１［ｃｄ・ｓｒ／Ｗ］を満たすことがより好ましい。

【0049】

輝度と放射輝度が上述の式を満たすことで、可視光の発光が視認されやすく、かつ、近赤外光を効率よく発する発光デバイスを実現することができる。

【0050】

本発明の一態様の発光デバイスは、近赤外光を効率よく発することができる。このような発光デバイスを用いて、近赤外光を用いた認証、解析、診断等を行う電子機器を実現することができる。本発明の一態様の発光デバイスは、さらに、可視光を発することができる。したがって、電子機器において近赤外光を用いた認証、解析、診断等を行っている間、使用者が可視光を視認することができる。可視光の発光強度は近赤外光の発光強度よりも十分に弱いため、発光デバイスが発する可視光が、近赤外光を用いた認証、解析、診断等におけるノイズとなることを抑制できる。これにより、認証、解析、診断等の精度を高めることができる。

【0051】

ホスト材料のＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位との差は、１．９０ｅＶ以上２．７５ｅＶ以下であることが好ましく、２．２５ｅＶ以上２．７５ｅＶ以下であることがより好ましい。これにより、ホスト材料が発する可視光の視感度を高めることができる。

【0052】

なお、材料のＬＵＭＯ準位及び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（還元電位及び酸化電位）から導出することができる。

【0053】

ここで、ゲスト材料が燐光を発する物質（燐光材料）の場合、最も発光に強く寄与すると考えられている吸収帯は、一重項基底状態から三重項励起状態への直接遷移に相当する吸収波長とその近傍であり、それは最も長波長側（低エネルギー側）に現れる吸収帯である。このことから、ホスト材料の発光スペクトル（蛍光スペクトル及び燐光スペクトル）が、燐光材料の吸収スペクトルの最も長波長側（低エネルギー側）の吸収帯と大きく重なることが好ましいとされる。これにより、ホスト材料からゲスト材料への励起エネルギーの移動が円滑に行われる。そして、ホスト材料の励起エネルギーがゲスト材料の励起エネルギーに変換されることで、ゲスト材料が効率よく発光する。

【0054】

したがって、ゲスト材料が近赤外光を効率よく発するためには、ホスト材料の発光が長波長であることが好ましい。しかし、本発明の一態様の発光デバイスからは、ゲスト材料だけでなく、ホスト材料からの発光も取り出す。このとき、ホスト材料の発光波長が長すぎると、バンドギャップが狭くなり、ホスト材料の発光量子収率が低下してしまう。また、ホスト材料の発光波長が、視感度の高い波長域よりもさらに長いと、ホスト材料の発光の視感度が低下してしまう。

【0055】

そのため、ホスト材料の発光スペクトル（フォトルミネッセンス（ＰＬ）スペクトル）の最大ピークは、ゲスト材料の吸収スペクトルの最も低エネルギー側（長波長側）に位置する吸収帯のピークよりも高エネルギー側（短波長側）で、当該吸収スペクトル（または当該吸収帯）と重なることが好ましい。これにより、ホスト材料が発する光の視感度を高めることができ、かつ、ホスト材料の発光量子収率の低下を抑制できる。したがって、発光デバイスから近赤外光及び可視光の双方を取り出すことができる。

【0056】

ホスト材料のＰＬスペクトルの最大ピークのエネルギーは、ゲスト材料の吸収スペクトルの最も低エネルギー側に位置する吸収端のエネルギーよりも大きいことが好ましい。また、ホスト材料のＰＬスペクトルの最大ピークのエネルギーは、ゲスト材料の吸収スペクトルの最も低エネルギー側に位置する吸収帯のピークのエネルギーよりも大きいことが好ましい。

【0057】

ホスト材料のＰＬスペクトルの最大ピークのエネルギーは、ゲスト材料の吸収スペクトルの最も低エネルギー側に位置する吸収帯のピークのエネルギーよりも、０．２０ｅＶ以上大きいことが好ましく、０．３０ｅＶ以上大きいことがより好ましく、０．４０ｅＶ以上大きいことがさらに好ましい。

【0058】

ホスト材料のＰＬスペクトルの最大ピークのエネルギーは、ゲスト材料の吸収スペクトルの最も低エネルギー側に位置する吸収端のエネルギーよりも０．３０ｅＶ以上大きいことが好ましく、０．４０ｅＶ以上大きいことがより好ましく、０．５０ｅＶ以上大きいことがさらに好ましい。

【0059】

また、本発明の一態様の発光デバイスの発光スペクトルが、７５０ｎｍ以上９００ｎｍ以下に第１のピーク（最大ピーク）を有し、かつ、４５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下に第２のピークを有するとき、第２のピークのエネルギーは、ゲスト材料の吸収スペクトルの最も低エネルギー側に位置する吸収帯のピークのエネルギーよりも０．３５ｅＶ以上大きいことが好ましく、０．４５ｅＶ以上大きいことがより好ましい。

【0060】

ここで、ゲスト材料に燐光材料を用いる場合、ゲスト材料のＴ_１準位（最も低い三重項励起状態のエネルギー準位）よりも、ホスト材料のＴ_１準位の方が高いと、発光デバイスの発光効率を高めることができる。一方で、ホスト材料は、一重項励起エネルギーを発光に変換することができる。可視光の発光を視認されやすくするためには、可視光の発光効率が高いことが好ましい。ホスト材料が、視感度及び発光効率の高い可視光を発することで、多くの励起エネルギーを、ホスト材料からゲスト材料に移動させることができ、可視光の発光が視認されやすく、かつ、近赤外光を効率よく発する発光デバイスを実現できる。そのためには、ホスト材料として、熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｄｅｌａｙｅｄ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）材料を用いることが好ましい。ＴＡＤＦ材料は、は、Ｓ_１準位（最も低い一重項励起状態のエネルギー準位）とＴ_１準位の差が小さいため、ホスト材料に用いることで、ホスト材料の発光効率を高めることができる。例えば、ホスト材料の一重項励起エネルギー準位と三重項励起エネルギー準位との差は、０．２ｅＶ以内であることが好ましい。

【0061】

または、励起錯体を形成させるべく、ホスト材料として、第１の有機化合物と第２の有機化合物を用いてもよい。第１の有機化合物と第２の有機化合物とは、励起錯体を形成する組み合わせである。この場合、ホスト材料は、第１の有機化合物と第２の有機化合物の混合材料ということもできる。ホスト材料に第１の有機化合物と第２の有機化合物を用いることで、発光デバイスでは、一対の電極間に電圧を印加した際に、励起錯体が形成される。

【0062】

２種類の物質で励起状態を形成する励起錯体は、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。

【0063】

ホスト材料が、第１の有機化合物と第２の有機化合物を有する場合、本発明の一態様の発光デバイスからは、第１の有機化合物と第２の有機化合物により形成された励起錯体に由来する発光が確認される。したがって、励起錯体の発光を視認されやすくするためには、励起錯体の発光が、視感度の高い光であることが好ましい。

【0064】

ここで、エネルギー準位の高さが、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位＜第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位＜第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位＜第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位となる場合を考える。このとき、２つの有機化合物により形成される励起錯体において、ＬＵＭＯ準位は、第２の有機化合物に由来し、ＨＯＭＯ準位は、第１の有機化合物に由来する。

【0065】

したがって、第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位と第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位との差は、１．９０ｅＶ以上２．７５ｅＶ以下であることが好ましく、２．２５ｅＶ以上２．７５ｅＶ以下であることがより好ましい。これにより、励起錯体が発する可視光の視感度を高めることができる。

【0066】

励起錯体の発光ピークは、第１の有機化合物の発光ピーク、第２の有機化合物の発光ピークに比べて、低エネルギー側（長波長側）にある。したがって、励起錯体のＰＬスペクトルは、ゲスト材料の吸収スペクトルの最も長波長側の吸収帯と重ねることが比較的容易である。したがって、ゲスト材料由来の近赤外光を効率よく発光することができる。一方で、本発明の一態様の発光デバイスは、ゲスト材料だけでなく、励起錯体からの発光も取り出す。

【0067】

そのため、励起錯体のＰＬスペクトルの最大ピークは、ゲスト材料の吸収スペクトルの最も低エネルギー側（長波長側）に位置する吸収帯のピークよりも高エネルギー側（短波長側）で、当該吸収スペクトル（または当該吸収帯）と重なることが好ましい。これにより、発光デバイスから近赤外光及び可視光の双方を取り出すことができる。

【0068】

励起錯体のＰＬスペクトルの最大ピークのエネルギーは、ゲスト材料の吸収スペクトルの最も低エネルギー側に位置する吸収端のエネルギーよりも大きいことが好ましい。また、励起錯体のＰＬスペクトルの最大ピークのエネルギーは、ゲスト材料の吸収スペクトルの最も低エネルギー側に位置する吸収帯のピークのエネルギーよりも大きいことが好ましい。

【0069】

励起錯体のＰＬスペクトルの最大ピークのエネルギーは、ゲスト材料の吸収スペクトルの最も低エネルギー側に位置する吸収帯のピークのエネルギーよりも、０．２０ｅＶ以上大きいことが好ましく、０．３０ｅＶ以上大きいことがより好ましく、０．４０ｅＶ以上大きいことがさらに好ましい。

【0070】

励起錯体のＰＬスペクトルの最大ピークのエネルギーは、ゲスト材料の吸収スペクトルの最も低エネルギー側に位置する吸収端のエネルギーよりも０．３０ｅＶ以上大きいことが好ましく、０．４０ｅＶ以上大きいことがより好ましく、０．５０ｅＶ以上大きいことがさらに好ましい。

【0071】

本発明の一態様の発光デバイスにおいて、近赤外光の発光ピーク強度は、可視光の発光ピーク強度の１０倍以上１００００倍以下であることが好ましい。本発明の一態様の発光デバイスは、視感度の高い波長の可視光を発するため、近赤外光の発光強度に比べて、可視光の発光強度が低くても、可視光を十分に視認することができる。

【0072】

発光層におけるゲスト材料の濃度は、０．１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であることが好ましく、０．５ｗｔ％以上５ｗｔ％以下であることがより好ましい。ゲスト材料の濃度が低いほど、発光デバイスの輝度／放射輝度（輝度の値を放射輝度の値で割った値）を大きくすることができる。つまり、ゲスト材料の濃度が低いほど、近赤外光の発光強度に対して可視光の発光強度を高くすることができる。

【0073】

また、ゲスト材料は、可視光領域の発光強度が低いことが好ましい。そこで、本発明の一態様の発光デバイスは、発光スペクトルにおける最大ピークの短波長側の立ち上がり波長は、６５０ｎｍ以上であることが好ましい。

【0074】

本明細書等における、立ち上がり波長の求め方を説明する。まず、リニアスケールの発光スペクトルの短波長側の点から順に、スペクトルの極大点のうち、最も短波長側の極大点まで、曲線上の各点における接線を引く。この接線は、曲線が立ち上がる（縦軸の値が大きくなる）につれ、傾きが大きくなる。最も短波長側でこの傾きが極大値をとる点において引いた接線が原点と交差する波長を、立ち上がり波長とする。なお、縦軸の値が、最大ピークの１０％以下である極大点は、上述の最も短波長側の極大点から除く。

【0075】

また、ゲスト材料は、溶液におけるＰＬスペクトルの、最大ピークの短波長側の立ち上がり波長が６５０ｎｍ以上であることが好ましい。

【0076】

本発明の一態様の発光デバイスの外部量子効率は、１％以上であることが好ましい。

【0077】

特に、発光デバイスにおける、ゲスト材料由来の発光より算出した外部量子効率、または、発光デバイスにおける、近赤外発光より算出した外部量子効率が、１％以上であることが好ましい。

【0078】

ゲスト材料由来の発光もしくは近赤外発光から外部量子効率を算出するために、例えば、所定の波長域のデータを用いて、外部量子効率を算出してもよい。具体的には、波長６００ｎｍ以上１０３０ｎｍ以下の範囲のデータから、外部量子効率を算出してもよい。

【0079】

なお、本発明の一態様の発光デバイスにおいて、ホスト材料または励起錯体の発光強度は、ゲスト材料の発光強度に比べて十分に低いため、当該外部量子効率は、発光デバイスにおける、ゲスト材料由来の発光より算出した外部量子効率、または、発光デバイスにおける、近赤外発光より算出した外部量子効率とみなすことができる。

【0080】

また、発光スペクトルの波形分離を実施し、ゲスト材料由来の発光と、ホスト材料由来または励起錯体由来の発光と、を区別してから、外部量子効率を求めてもよい。このとき、本発明の一態様の発光デバイスにおける、ゲスト材料由来の発光より算出した外部量子効率が、１％以上であることが好ましい。または、本発明の一態様の発光デバイスにおける、近赤外発光より算出した外部量子効率が、１％以上であることが好ましい。

【0081】

また、本発明の一態様の発光デバイスは、放射輝度の高さに応じて、ホスト材料由来の発光と励起錯体由来の発光の強度比が変化することで、可視光の発光色が変化することがある。これにより、可視光の発光色によって、発光デバイスにおける近赤外光の発光強度の見当をつけることができる。

【0082】

具体的には、第１の放射輝度が第２の放射輝度よりも低い場合、第１の放射輝度におけるＣＩＥ色度座標（ｘ１、ｙ１）と、第２の放射輝度におけるＣＩＥ色度座標（ｘ２、ｙ２）と、は、ｘ１＞ｘ２、及び、ｙ１＞ｙ２の一方または双方を満たすことが好ましい。

【0083】

発光性の有機化合物は、燐光を発すると、発光デバイスにおける発光効率を高めることができるため、好ましい。特に、発光性の有機化合物は、金属－炭素結合を有する有機金属錯体であることが好ましい。その中でも、発光性の有機化合物は、シクロメタル錯体であることがより好ましい。さらに、発光性の有機化合物は、オルトメタル錯体であることが好ましい。これらの有機化合物は、燐光を放出しやすいため、発光デバイスにおける発光効率を高めることができる。したがって、本発明の一態様の発光デバイスは、燐光を発することが好ましい。

【0084】

さらに、金属－炭素結合を有する有機金属錯体は、ポルフィリン系の化合物などに比べて、発光効率が高く、化学的安定性が高いため、発光性の有機化合物として好適である。

【0085】

また、発光層に、ゲスト材料として発光性の有機化合物を用い、ホスト材料として他の有機化合物を用いる場合、発光性の有機化合物の吸収スペクトルに大きな谷が生じる（強度の低い部分が生じる）と、ホスト材料の励起エネルギーの値によっては、ホスト材料からゲスト材料への励起エネルギーの移動が円滑に行われず、エネルギー移動効率が低下してしまう。ここで、金属－炭素結合を有する有機金属錯体の吸収スペクトルでは、三重項ＭＬＣＴ（Ｍｅｔａｌ ｔｏ Ｌｉｇａｎｄ Ｃｈａｒｇｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）遷移に由来する吸収帯、一重項ＭＬＣＴ遷移に由来する吸収帯、及び三重項π－π＊遷移に由来する吸収帯など、数多くの吸収帯が重なるため、当該吸収スペクトルに大きな谷が生じにくい。したがって、ホスト材料として用いることができる材料の励起エネルギーの値の幅を広くすることができ、ホスト材料の選択の幅を広げることができる。

【0086】

また、発光性の有機化合物は、イリジウム錯体であることが好ましい。例えば、発光性の有機化合物は、中心金属にイリジウムを用いた、シクロメタル錯体であることが好ましい。イリジウム錯体は白金錯体などに比べて化学的安定性が高いため、発光性の有機化合物としてイリジウム錯体を用いることで、発光デバイスの信頼性を高めることができる。このような安定性の観点で、イリジウムのシクロメタル錯体が好ましく、イリジウムのオルトメタル錯体がより好ましい。

【0087】

なお、近赤外発光を得る観点から、上記有機金属錯体における配位子は、２環以上５環以下の縮合複素芳香環が金属に配位した構造を有することが好ましい。縮合複素芳香環は３環以上が好ましい。また、縮合複素芳香環は、４環以下が好ましい。縮合複素芳香環が有する環が多いほど、ＬＵＭＯ準位を下げることができ、有機金属錯体の発光波長を長波長化させることができる。また、縮合複素芳香環が少ないほど、昇華性を高めることができる。そのため、２環以上５環以下の縮合複素芳香環を採用することで、配位子のＬＵＭＯ準位が適切に低下し、高い昇華性を維持しつつ、（三重項）ＭＬＣＴ遷移に由来する有機金属錯体の発光波長を近赤外まで長波長化させることができる。また、縮合複素芳香環が有する窒素原子（Ｎ）の数が多いほど、ＬＵＭＯ準位を下げることができる。したがって、縮合複素芳香環が有する窒素原子（Ｎ）の数は、２つ以上が好ましく、２つが特に好ましい。

【0088】

本発明の一態様の発光デバイスは、膜状に形成することができ、大面積化が容易であるため、近赤外光を発する面光源として用いることができる。

【0089】

［発光デバイスの構成例］
≪発光デバイスの基本的な構造≫
図１Ａ～図１Ｃに、一対の電極間にＥＬ層を有する発光デバイスの一例を示す。

【0090】

図１Ａに示す発光デバイスは、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間にＥＬ層１０３が挟まれた構造（シングル構造）を有する。ＥＬ層１０３は、少なくとも発光層を有する。

【0091】

発光デバイスは、一対の電極間に複数のＥＬ層を有していてもよい。図１Ｂに、一対の電極間に２層のＥＬ層（ＥＬ層１０３ａ及びＥＬ層１０３ｂ）を有し、２層のＥＬ層の間に電荷発生層１０４を有する、タンデム構造の発光デバイスを示す。タンデム構造の発光デバイスは、低電圧駆動が可能で消費電力を低くすることができる。

【0092】

電荷発生層１０４は、第１の電極１０１と第２の電極１０２に電圧を印加したときに、ＥＬ層１０３ａ及びＥＬ層１０３ｂのうち、一方に電子を注入し、他方に正孔（ホール）を注入する機能を有する。従って、図１Ｂにおいて、第１の電極１０１に第２の電極１０２よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層１０４からＥＬ層１０３ａに電子が注入され、ＥＬ層１０３ｂに正孔が注入される。

【0093】

なお、電荷発生層１０４は、光の取り出し効率の点から、可視光及び近赤外光を透過する（具体的には、電荷発生層１０４の可視光の透過率及び近赤外光の透過率が、それぞれ４０％以上である）ことが好ましい。また、電荷発生層１０４は、第１の電極１０１や第２の電極１０２よりも低い導電率であっても機能する。

【0094】

図１Ｃには、ＥＬ層１０３の積層構造の一例を示す。本実施の形態では、第１の電極１０１が陽極として機能し、第２の電極１０２が陰極として機能する場合を例に挙げて説明する。ＥＬ層１０３は、第１の電極１０１上に、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、電子注入層１１５が順次積層された構造を有する。正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、及び電子注入層１１５は、それぞれ、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。なお、図１Ｂに示すタンデム構造のように複数のＥＬ層を有する場合であっても、各ＥＬ層に、図１Ｃに示すＥＬ層１０３と同様の積層構造を適用することができる。また、第１の電極１０１が陰極で、第２の電極１０２が陽極の場合、積層順は逆になる。

【0095】

発光層１１３は、発光物質や複数の物質を適宜組み合わせて有しており、所望の波長の蛍光発光や燐光発光が得られる構成とすることができる。図１Ｂに示すＥＬ層１０３ａ及びＥＬ層１０３ｂは、互いに異なる波長を発する構成であってもよい。

【0096】

本発明の一態様の発光デバイスにおいて、ＥＬ層で得られた発光を一対の電極間で共振させることにより、得られる発光を強める構成としてもよい。例えば、図１Ｃにおいて、第１の電極１０１を反射電極（可視光及び近赤外光に対して反射性を有する電極）とし、第２の電極１０２を半透過・半反射電極（可視光及び近赤外光に対して透過性及び反射性を有する電極）とすることにより、微小光共振器（マイクロキャビティ）構造を形成することで、ＥＬ層１０３から得られる発光を強めることができる。

【0097】

なお、発光デバイスの第１の電極１０１が、近赤外光に対して反射性を有する導電膜と近赤外光に対して透光性を有する導電膜との積層構造からなる反射電極である場合、当該透光性を有する導電膜の膜厚を制御することにより光学調整を行うことができる。具体的には、発光層１１３から得られる光の波長λに対して、第１の電極１０１と、第２の電極１０２との電極間距離がｍλ／２（ただし、ｍは自然数）近傍となるように調整するのが好ましい。

【0098】

また、発光層１１３から得られる所望の光（波長：λ）を増幅させるために、第１の電極１０１から発光層１１３の所望の光が得られる領域（発光領域）までの光学距離と、第２の電極１０２から発光層１１３の所望の光が得られる領域（発光領域）までの光学距離と、をそれぞれ（２ｍ’＋１）λ／４（ただし、ｍ’は自然数）近傍となるように調節するのが好ましい。なお、ここでいう発光領域とは、発光層１１３における正孔と電子との再結合領域を示す。

【0099】

このような光学調整を行うことにより、発光層１１３から得られる光のスペクトルを狭線化させ、所望の波長の発光を得ることができる。

【0100】

但し、上記の場合、第１の電極１０１と第２の電極１０２との光学距離は、厳密には第１の電極１０１における反射領域から第２の電極１０２における反射領域までの総厚ということができる。しかし、第１の電極１０１や第２の電極１０２における反射領域を厳密に決定することは困難であるため、第１の電極１０１と第２の電極１０２の任意の位置を反射領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。また、第１の電極１０１と、所望の光が得られる発光層との光学距離は、厳密には第１の電極１０１における反射領域と、所望の光が得られる発光層における発光領域との光学距離であるということができる。しかし、第１の電極１０１における反射領域や、所望の光が得られる発光層における発光領域を厳密に決定することは困難であるため、第１の電極１０１の任意の位置を反射領域、所望の光が得られる発光層の任意の位置を発光領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。

【0101】

第１の電極１０１と第２の電極１０２の少なくとも一方は、可視光及び近赤外光に対して透光性を有する電極とする。可視光及び近赤外光に対して透光性を有する電極の可視光の透過率及び近赤外光の透過率は、それぞれ４０％以上とする。なお、可視光及び近赤外光に対して透光性を有する電極が、上記半透過・半反射電極の場合、当該電極の可視光の反射率及び近赤外光の反射率は、２０％以上、好ましくは４０％以上であり、また、１００％未満、好ましくは９５％以下であり、８０％以下または７０％以下であってもよい。例えば、当該電極の近赤外光の反射率は、それぞれ２０％以上８０％以下、好ましくは４０％以上７０％以下とする。また、当該電極の抵抗率は、１×１０^－２Ωｃｍ以下が好ましい。

【0102】

第１の電極１０１または第２の電極１０２が、反射電極である場合、反射電極の可視光の反射率及び近赤外光の反射率は、それぞれ４０％以上１００％以下、好ましくは７０％以上１００％以下とする。また、この電極の抵抗率は、１×１０^－２Ωｃｍ以下が好ましい。

【0103】

≪発光デバイスの具体的な構造及び作製方法≫
次に、発光デバイスの具体的な構造及び作製方法について説明する。ここでは、図１Ｃに示すシングル構造を有する発光デバイスを用いて説明する。

【0104】

＜第１の電極及び第２の電極＞
第１の電極１０１及び第２の電極１０２を形成する材料としては、上述した両電極の機能が満たせるのであれば、以下に示す材料を適宜組み合わせて用いることができる。例えば、金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを適宜用いることができる。具体的には、Ｉｎ－Ｓｎ酸化物（ＩＴＯともいう）、Ｉｎ－Ｓｉ－Ｓｎ酸化物（ＩＴＳＯともいう）、Ｉｎ－Ｚｎ酸化物、Ｉｎ－Ｗ－Ｚｎ酸化物が挙げられる。その他、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）などの金属、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。その他、上記例示のない元素周期表の第１族または第２族に属する元素（例えば、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ））、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）などの希土類金属及びこれらを適宜組み合わせて含む合金、グラフェン等を用いることができる。

【0105】

なお、マイクロキャビティ構造を有する発光デバイスを作製する場合は、第１の電極１０１を反射電極として形成し、第２の電極１０２を半透過・半反射電極として形成する。したがって、所望の導電性材料を単数または複数用い、単層または積層して形成することができる。なお、第２の電極１０２は、ＥＬ層１０３を形成した後、上記と同様に材料を選択して形成する。また、これらの電極の作製には、スパッタリング法や真空蒸着法を用いることができる。

【0106】

図１Ｃに示す発光デバイスにおいて、第１の電極１０１が陽極である場合、第１の電極１０１上に正孔注入層１１１及び正孔輸送層１１２が真空蒸着法により順次積層形成される。

【0107】

＜正孔注入層及び正孔輸送層＞
正孔注入層１１１は、陽極である第１の電極１０１からＥＬ層１０３に正孔を注入する層であり、正孔注入性の高い材料を含む層である。

【0108】

正孔注入性の高い材料としては、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、フタロシアニン（略称：Ｈ_２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物等を用いることができる。

【0109】

正孔注入性の高い材料としては、４，４’，４’’－トリス（Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’－トリス［Ｎ－（３－メチルフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’－ビス［Ｎ－（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）、３－［Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６－ビス［Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３－［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）アミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等の芳香族アミン化合物等を用いることができる。

【0110】

正孔注入性の高い材料としては、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）等を用いることができる。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）、ポリアニリン／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＡｎｉ／ＰＳＳ）等の酸を添加した高分子化合物等を用いることもできる。

【0111】

正孔注入性の高い材料としては、正孔輸送性材料とアクセプター性材料（電子受容性材料）とを含む複合材料を用いることもできる。この場合、アクセプター性材料により正孔輸送性材料から電子が引き抜かれて正孔注入層１１１で正孔が発生し、正孔輸送層１１２を介して発光層１１３に正孔が注入される。なお、正孔注入層１１１は、正孔輸送性材料とアクセプター性材料とを含む複合材料からなる単層で形成してもよく、正孔輸送性材料とアクセプター性材料とをそれぞれ別の層で積層して形成してもよい。

【0112】

正孔輸送層１１２は、正孔注入層１１１によって、第１の電極１０１から注入された正孔を発光層１１３に輸送する層である。正孔輸送層１１２は、正孔輸送性材料を含む層である。正孔輸送層１１２に用いる正孔輸送性材料は、特に正孔注入層１１１のＨＯＭＯ準位と同じまたは近いＨＯＭＯ準位を有するものを用いることが好ましい。

【0113】

正孔注入層１１１に用いるアクセプター性材料としては、元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を用いることができる。具体的には、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムが挙げられる。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。その他、キノジメタン誘導体、クロラニル誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体などの有機アクセプターを用いることができる。電子吸引基（ハロゲン基やシアノ基）を有するものとしては、７，７，８，８－テトラシアノ－２，３，５，６－テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ_４－ＴＣＮＱ）、クロラニル、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）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やシアノ基）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。

【0114】

正孔注入層１１１及び正孔輸送層１１２に用いる正孔輸送性材料としては、１０^－６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質が好ましい。なお、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものも用いることができる。

【0115】

正孔輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香族化合物（例えばカルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フラン誘導体など）や芳香族アミン（芳香族アミン骨格を有する化合物）等の正孔輸送性の高い材料が好ましい。

【0116】

カルバゾール誘導体（カルバゾール骨格を有する化合物）としては、ビカルバゾール誘導体（例えば、３，３’－ビカルバゾール誘導体）、カルバゾリル基を有する芳香族アミン等が挙げられる。

【0117】

ビカルバゾール誘導体（例えば、３，３’－ビカルバゾール誘導体）としては、具体的には、３，３’－ビス（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）、９，９’－ビス（１，１’－ビフェニル－４－イル）－３，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール、９，９’－ビス（１，１’－ビフェニル－３－イル）－３，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール、９－（１，１’－ビフェニル－３－イル）－９’－（１，１’－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）などが挙げられる。

【0118】

カルバゾリル基を有する芳香族アミンとしては、具体的には、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）、Ｎ－（４－ビフェニル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：ＰＣＢｉＦ）、Ｎ－（１，１’－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）、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）、４－フェニルジフェニル－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）アミン（略称：ＰＣＡ１ＢＰ）、Ｎ，Ｎ’－ビス（９－フェニルカルバゾール－３－イル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルベンゼン－１，３－ジアミン（略称：ＰＣＡ２Ｂ）、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’－トリフェニル－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’－トリス（９－フェニルカルバゾール－３－イル）ベンゼン－１，３，５－トリアミン（略称：ＰＣＡ３Ｂ）、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）、ＰＣｚＰＣＡ１、ＰＣｚＰＣＡ２、ＰＣｚＰＣＮ１、３－［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ１）、３，６－ビス［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ２）、３，６－ビス［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフェニル）－Ｎ－（１－ナフチル）アミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＴＰＮ２）、２－［Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］スピロ－９，９’－ビフルオレン（略称：ＰＣＡＳＦ）、Ｎ－［４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－Ｎ－（４－フェニル）フェニルアニリン（略称：ＹＧＡ１ＢＰ）、Ｎ－Ｎ’－ビス［４－（カルバゾール－９－イル）フェニル］－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－９，９－ジメチルフルオレン－２，７－ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｆ）、４，４’，４’’－トリス（カルバゾール－９－イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）などが挙げられる。

【0119】

カルバゾール誘導体としては、上記に加えて、３－［４－（９－フェナントリル）－フェニル］－９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）、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）、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）、１，３，５－トリス［４－（Ｎ－カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９－［４－（１０－フェニル－９－アントラセニル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）等が挙げられる。

【0120】

チオフェン誘導体（チオフェン骨格を有する化合物）及びフラン誘導体（フラン骨格を有する化合物）としては、具体的には、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）等が挙げられる。

【0121】

芳香族アミンとしては、具体的には、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またはα－ＮＰＤ）、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）、Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－Ｎ－｛９，９－ジメチル－２－［Ｎ’－フェニル－Ｎ’－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）アミノ］－９Ｈ－フルオレン－７－イル｝フェニルアミン（略称：ＤＦＬＡＤＦＬ）、Ｎ－（９，９－ジメチル－２－ジフェニルアミノ－９Ｈ－フルオレン－７－イル）ジフェニルアミン（略称：ＤＰＮＦ）、２－［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］スピロ－９，９’－ビフルオレン（略称：ＤＰＡＳＦ）、２，７－ビス［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］スピロ－９，９’－ビフルオレン（略称：ＤＰＡ２ＳＦ）、４，４’，４’’－トリス［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：１’－ＴＮＡＴＡ）、ＴＤＡＴＡ、ｍ－ＭＴＤＡＴＡ、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）、ＤＰＡＢ、ＤＮＴＰＤ、ＤＰＡ３Ｂ等が挙げられる。

【0122】

正孔輸送性材料としては、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ－ＴＰＤなどの高分子化合物を用いることもできる。

【0123】

正孔輸送性材料は、上記に限られることなく公知の様々な材料を１種または複数種組み合わせて、正孔注入層１１１及び正孔輸送層１１２に用いることができる。

【0124】

図１Ｃに示す発光デバイスにおいて、正孔輸送層１１２上に発光層１１３が真空蒸着法により形成される。

【0125】

＜発光層＞
発光層１１３は、発光物質を含む層である。

【0126】

本発明の一態様の発光デバイスは、発光物質として、発光性の有機化合物を有する。当該発光性の有機化合物は、近赤外光を発する。具体的には、発光性の有機化合物が発する光の最大ピーク波長は、７５０ｎｍより大きく９００ｎｍ以下である。

【0127】

発光性の有機化合物として、例えば、後述する実施例でゲスト材料（燐光材料）として示す有機金属錯体である、ビス｛４，６－ジメチル－２－［３－（３，５－ジメチルフェニル）－２－ベンゾ［ｇ］キノキサリニル－κＮ］フェニル－κＣ｝（２，２，６，６－テトラメチル－３，５－ヘプタンジオナト－κ^２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］）を用いることができる。

【0128】

また、発光性の有機化合物として、例えば、テトラフェニルテトラベンゾポルフィリン白金（ＩＩ）を用いることができる。

【0129】

発光層１１３は、１種または複数種の発光物質を有することができる。

【0130】

発光層１１３は、発光物質（ゲスト材料）に加えて、１種または複数種の有機化合物（ホスト材料）を有する。１種または複数種の有機化合物としては、本実施の形態で説明する正孔輸送性材料及び電子輸送性材料の一方または双方を用いることができる。また、１種または複数種の有機化合物として、バイポーラ性材料を用いてもよい。

【0131】

発光層１１３に用いることができる発光物質として、特に限定は無く、一重項励起エネルギーを近赤外光領域の発光に変える発光物質、または三重項励起エネルギーを近赤外光領域の発光に変える発光物質を用いることができる。

【0132】

一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、蛍光を発する物質（蛍光材料）が挙げられ、例えば、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタレン誘導体などが挙げられる。

【0133】

三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、例えば、燐光を発する物質（燐光材料）や熱活性化遅延蛍光を示すＴＡＤＦ材料が挙げられる。

【0134】

燐光材料としては、例えば、４Ｈ－トリアゾール骨格、１Ｈ－トリアゾール骨格、イミダゾール骨格、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、またはピリジン骨格を有する有機金属錯体（特にイリジウム錯体）、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錯体（特にイリジウム錯体）、白金錯体、希土類金属錯体等が挙げられる。

【0135】

発光層１１３に用いるホスト材料としては、発光物質のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いることができる。

【0136】

発光層１１３に用いる発光物質が蛍光材料である場合、発光物質と組み合わせて用いる有機化合物としては、一重項励起状態のエネルギー準位が大きく、三重項励起状態のエネルギー準位が小さい有機化合物を用いるのが好ましい。

【0137】

発光物質が蛍光材料である場合、発光物質と組み合わせて用いることができる有機化合物としては、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物が挙げられる。

【0138】

蛍光材料と組み合わせて用いる有機化合物（ホスト材料）の具体例としては、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）、３，６－ジフェニル－９－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、ＰＣＰＮ、９，１０－ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、Ｎ，Ｎ－ジフェニル－９－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４－（１０－フェニル－９－アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４’－（１０－フェニル－９－アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、Ｎ，９－ジフェニル－Ｎ－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、Ｎ，９－ジフェニル－Ｎ－｛４－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］フェニル｝－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、Ｎ－（９，１０－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）、６，１２－ジメトキシ－５，１１－ジフェニルクリセン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’－オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン－２，７，１０，１５－テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、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）、９，１０－ビス（３，５－ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０－ジ（２－ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ジ（２－ナフチル）アントラセン（略称：ｔ－ＢｕＤＮＡ）、９，９’－ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’－（スチルベン－３，３’－ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’－（スチルベン－４，４’－ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、１，３，５－トリ（１－ピレニル）ベンゼン（略称：ＴＰＢ３）、５，１２－ジフェニルテトラセン、５，１２－ビス（ビフェニル－２－イル）テトラセンなどが挙げられる。

【0139】

発光物質が燐光材料である場合、発光物質と組み合わせて用いる有機化合物としては、発光物質の三重項励起エネルギー（基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差）よりも三重項励起エネルギーの大きい有機化合物を選択すればよい。

【0140】

励起錯体を形成させるべく複数の有機化合物（例えば、第１のホスト材料、及び第２のホスト材料）を発光物質と組み合わせて用いる場合は、これらの複数の有機化合物を燐光材料（特に有機金属錯体）と混合して用いることが好ましい。

【0141】

このような構成とすることにより、励起錯体から発光物質へのエネルギー移動であるＥｘＴＥＴ（Ｅｘｃｉｐｌｅｘ－Ｔｒｉｐｌｅｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）を用いた発光を効率よく得ることができる。なお、複数の有機化合物の組み合わせとしては、励起錯体が形成されやすいものがよく、正孔を受け取りやすい化合物（正孔輸送性材料）と、電子を受け取りやすい化合物（電子輸送性材料）とを組み合わせることが特に好ましい。なお、正孔輸送性材料及び電子輸送性材料の具体例については、本実施の形態で示す材料を用いることができる。この構成により、発光デバイスの高効率、低電圧、長寿命を同時に実現できる。

【0142】

発光物質が燐光材料である場合に発光物質と組み合わせて用いることができる有機化合物としては、芳香族アミン、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、亜鉛やアルミニウム系の金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体等が挙げられる。

【0143】

なお、上記のうち、正孔輸送性の高い有機化合物である芳香族アミン（芳香族アミン骨格を有する化合物）、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体（チオフェン誘導体）、ジベンゾフラン誘導体（フラン誘導体）の具体例としては、上記に示した正孔輸送性材料の具体例と同じものが挙げられる。

【0144】

電子輸送性の高い有機化合物である、亜鉛やアルミニウム系の金属錯体の具体例としては、トリス（８－キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４－メチル－８－キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０－ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ_２）、ビス（２－メチル－８－キノリノラト）（４－フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８－キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げられる。

【0145】

この他、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）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。

【0146】

電子輸送性の高い有機化合物である、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体の具体例としては、２－（４－ビフェニリル）－５－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－１，３，４－オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３－ビス［５－（ｐ－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）、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）、３－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－４－（４－エチルフェニル）－５－（４－ビフェニリル）－１，２，４－トリアゾール（略称：ｐ－ＥｔＴＡＺ）、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、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－ビス（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－［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）、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）、及び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）などが挙げられる。

【0147】

電子輸送性の高い有機化合物である、ジアジン骨格を有する複素環化合物、トリアジン骨格を有する複素環化合物、ピリジン骨格を有する複素環化合物の具体例としては、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）、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）－１，１’－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）、２－［（１，１’－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）、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）などが挙げられる。

【0148】

電子輸送性の高い有機化合物としては、ポリ（２，５－ピリジンジイル）（略称：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９－ジヘキシルフルオレン－２，７－ジイル）－ｃｏ－（ピリジン－３，５－ジイル）］（略称：ＰＦ－Ｐｙ）、ポリ［（９，９－ジオクチルフルオレン－２，７－ジイル）－ｃｏ－（２，２’－ビピリジン－６，６’－ジイル）］（略称：ＰＦ－ＢＰｙ）のような高分子化合物を用いることもできる。

【0149】

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。熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、Ｓ_１準位とＴ_１準位のエネルギー差が０ｅＶ以上０．２ｅＶ以下、好ましくは０ｅＶ以上０．１ｅＶ以下であることが挙げられる。また、ＴＡＤＦ材料における遅延蛍光とは、通常の蛍光と同様のスペクトルを持ちながら、寿命が著しく長い発光をいう。その寿命は、１０^－６秒以上、好ましくは１０^－３秒以上である。

【0150】

Ｔ_１準位の指標としては、低温（例えば７７Ｋから１０Ｋ）で観測される燐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、燐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準位とＴ_１準位の差が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い。

【0151】

ＴＡＤＦ材料は、ゲスト材料として用いてもよく、ホスト材料として用いてもよい。

【0152】

ＴＡＤＦ材料としては、例えば、フラーレンやその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、エオシン等が挙げられる。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。金属含有ポルフィリンとしては、例えば、プロトポルフィリン－フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ_２（Ｐｒｏｔｏ ＩＸ））、メソポルフィリン－フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ_２（Ｍｅｓｏ ＩＸ））、ヘマトポルフィリン－フッ化スズ錯体（略称：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（略称：ＳｎＦ_２（Ｃｏｐｒｏ ＩＩＩ－４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン－フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ_２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン－フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ_２（Ｅｔｉｏ Ｉ））、オクタエチルポルフィリン－塩化白金錯体（略称：ＰｔＣｌ_２ＯＥＰ）等が挙げられる。

【0153】

その他にも、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）、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及びπ電子不足型複素芳香環を有する複素環化合物を用いることができる。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ドナー性とπ電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強くなり、一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギー差が小さくなるため、特に好ましい。

【0154】

なお、ＴＡＤＦ材料を用いる場合、他の有機化合物と組み合わせて用いることもできる。特に、上述したホスト材料、正孔輸送材料、電子輸送材料と組み合わせることができる。

【0155】

また、上記の材料は、低分子材料や高分子材料と組み合わせることにより発光層１１３の形成に用いることができる。また、成膜には、公知の方法（蒸着法や塗布法や印刷法など）を適宜用いることができる。

【0156】

図１Ｃに示す発光デバイスにおいて、発光層１１３上に電子輸送層１１４が形成される。

【0157】

＜電子輸送層＞
電子輸送層１１４は、電子注入層１１５によって、第２の電極１０２から注入された電子を発光層１１３に輸送する層である。なお、電子輸送層１１４は、電子輸送性材料を含む層である。電子輸送層１１４に用いる電子輸送性材料は、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の高い物質であれば、これら以外のものも用いることができる。

【0158】

電子輸送性材料としては、キノリン骨格を有する金属錯体、ベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、オキサゾール骨格を有する金属錯体、チアゾール骨格を有する金属錯体等の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリン配位子を有するキノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、その他含窒素複素芳香族化合物を含むπ電子不足型複素芳香族化合物等の電子輸送性の高い材料を用いることができる。

【0159】

電子輸送性材料の具体例としては、上記に示した材料を用いることができる。

【0160】

次に、図１Ｃに示す発光デバイスにおいて、電子輸送層１１４上に電子注入層１１５が真空蒸着法により形成される。

【0161】

＜電子注入層＞
電子注入層１１５は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層１１５には、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）、リチウム酸化物（ＬｉＯ_ｘ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム（ＥｒＦ_３）のような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子注入層１１５に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。なお、上述した電子輸送層１１４を構成する物質を用いることもできる。

【0162】

また、電子注入層１１５に、電子輸送性材料とドナー性材料（電子供与性材料）とを含む複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性及び電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層１１４に用いる電子輸送性材料（金属錯体や複素芳香族化合物等）を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合物を用いることもできる。

【0163】

＜電荷発生層＞
図１Ｂに示す発光デバイスにおいて、電荷発生層１０４は、第１の電極１０１（陽極）と第２の電極１０２（陰極）との間に電圧を印加したときに、ＥＬ層１０３ａに電子を注入し、ＥＬ層１０３ｂに正孔を注入する機能を有する。

【0164】

電荷発生層１０４は、正孔輸送性材料とアクセプター性材料（電子受容性材料）とを含む構成であっても、電子輸送性材料とドナー性材料とを含む構成であってもよい。このような構成の電荷発生層１０４を形成することにより、ＥＬ層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。

【0165】

正孔輸送性材料、アクセプター性材料、電子輸送性材料、及びドナー性材料は、それぞれ上述の材料を用いることができる。

【0166】

なお、本実施の形態で示す発光デバイスの作製には、蒸着法などの真空プロセスや、スピンコート法やインクジェット法などの溶液プロセスを用いることができる。蒸着法を用いる場合には、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法、分子線蒸着法、真空蒸着法などの物理蒸着法（ＰＶＤ法）や、化学蒸着法（ＣＶＤ法）等を用いることができる。特にＥＬ層に含まれる機能層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層）及び電荷発生層については、蒸着法（真空蒸着法等）、塗布法（ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法等）、印刷法（インクジェット法、スクリーン（孔版印刷）法、オフセット（平版印刷）法、フレキソ（凸版印刷）法、グラビア法、マイクロコンタクト法等）などの方法により形成することができる。

【0167】

ＥＬ層１０３を構成する機能層及び電荷発生層の材料は、それぞれ、上述の材料に限定されない。例えば、機能層の材料として、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）、中分子化合物（低分子と高分子の中間領域の化合物：分子量４００乃至４０００）、無機化合物（量子ドット材料等）等を用いてもよい。なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。

【0168】

本発明の一態様の発光デバイスは、ホスト材料の発光、またはホスト材料が形成する励起錯体の発光が視認されやすい。当該発光は、視認度が高い波長域であるため、ゲスト材料が発する近赤外光に比べて発光強度が低くても、十分に視認することができる。したがって、可視光の発光が視認されやすく、かつ、近赤外光を効率よく発する発光デバイスを実現することができる。

【0169】

本発明の一態様の発光デバイスにおいて、輝度Ａ［ｃｄ／ｍ^２］と、放射輝度Ｂ［Ｗ／ｓｒ／ｍ^２］とは、Ａ／Ｂ≧０．１［ｃｄ・ｓｒ／Ｗ］を満たす。したがって、可視光の発光が視認されやすく、かつ、近赤外光を効率よく発する発光デバイスを実現することができる。

【0170】

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。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。

【0171】

（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置について図２及び図３を用いて説明する。

【0172】

本実施の形態の発光装置は、実施の形態１に示す発光デバイスを有する。したがって、近赤外光と可視光との双方を発する発光装置を実現できる。

【0173】

［発光装置の構成例１］
図２Ａに発光装置の上面図を示し、図２Ｂ、図２Ｃに、図２Ａの一点鎖線Ｘ１－Ｙ１間及びＸ２－Ｙ２間の断面図を示す。図２Ａ～図２Ｃに示す発光装置は、例えば、照明装置に用いることができる。発光装置は、ボトムエミッション、トップエミッション、デュアルエミッションのいずれであってもよい。

【0174】

図２Ｂに示す発光装置は、基板４９０ａ、基板４９０ｂ、導電層４０６、導電層４１６、絶縁層４０５、有機ＥＬデバイス４５０（第１の電極４０１、ＥＬ層４０２、及び第２の電極４０３）、及び接着層４０７を有する。有機ＥＬデバイス４５０には、実施の形態１に示す発光デバイスを用いることができる。

【0175】

有機ＥＬデバイス４５０は、基板４９０ａ上の第１の電極４０１と、第１の電極４０１上のＥＬ層４０２と、ＥＬ層４０２上の第２の電極４０３とを有する。基板４９０ａ、接着層４０７、及び基板４９０ｂによって、有機ＥＬデバイス４５０は封止されている。

【0176】

第１の電極４０１、導電層４０６、導電層４１６の端部は絶縁層４０５で覆われている。導電層４０６は第１の電極４０１と電気的に接続し、導電層４１６は第２の電極４０３と電気的に接続する。第１の電極４０１を介して絶縁層４０５に覆われた導電層４０６は、補助配線として機能し、第１の電極４０１と電気的に接続する。有機ＥＬデバイス４５０の電極と電気的に接続する補助配線を有すると、電極の抵抗に起因する電圧降下を抑制できるため、好ましい。導電層４０６は、第１の電極４０１上に設けられていてもよい。また、絶縁層４０５上等に、第２の電極４０３と電気的に接続する補助配線を有していてもよい。

【0177】

基板４９０ａ及び基板４９０ｂには、それぞれ、ガラス、石英、セラミック、サファイア、有機樹脂などを用いることができる。基板４９０ａ及び基板４９０ｂに可撓性を有する材料を用いると、表示装置の可撓性を高めることができる。

【0178】

発光装置の発光面には、光取り出し効率を高めるための光取り出し構造、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜、衝撃吸収層等を配置してもよい。

【0179】

絶縁層４０５に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料が挙げられる。

【0180】

接着層４０７としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。

【0181】

図２Ｃに示す発光装置は、バリア層４９０ｃ、導電層４０６、導電層４１６、絶縁層４０５、有機ＥＬデバイス４５０、接着層４０７、バリア層４２３、及び基板４９０ｂを有する。

【0182】

図２Ｃに示すバリア層４９０ｃは、基板４２０、接着層４２２、及びバリア性の高い絶縁層４２４を有する。

【0183】

図２Ｃに示す発光装置では、バリア性の高い絶縁層４２４とバリア層４２３との間に、有機ＥＬデバイス４５０が配置されている。したがって、基板４２０及び基板４９０ｂに比較的防水性の低い樹脂フィルムなどを用いても、有機ＥＬデバイスに水などの不純物が入り込み寿命が低減することを、抑制することができる。

【0184】

基板４２０及び基板４９０ｂには、それぞれ、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂（ナイロン、アラミド等）、ポリシロキサン樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、ＡＢＳ樹脂、セルロースナノファイバー等を用いることができる。基板４２０及び基板４９０ｂには、可撓性を有する程度の厚さのガラスを用いてもよい。

【0185】

バリア性の高い絶縁層４２４としては、無機絶縁膜を用いることが好ましい。無機絶縁膜としては、例えば、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜などを用いることができる。また、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜、及び酸化ネオジム膜等を用いてもよい。また、上述の絶縁膜を２以上積層して用いてもよい。

【0186】

バリア層４２３には、少なくとも１層の無機膜を有することが好ましい。例えば、バリア層４２３には、無機膜の単層構造や、無機膜と有機膜との積層構造を適用することができる。無機膜としては、上記無機絶縁膜が好適である。当該積層構造としては、例えば、酸化窒化シリコン膜と、酸化シリコン膜と、有機膜と、酸化シリコン膜と、窒化シリコン膜と、を順に形成する構成などが挙げられる。バリア層を無機膜と有機膜との積層構造とすることで、有機ＥＬデバイス４５０に入り込みうる不純物（代表的には、水素、水など）を好適に抑制することができる。

【0187】

バリア性の高い絶縁層４２４及び有機ＥＬデバイス４５０は、可撓性を有する基板４２０上に直接形成することができる。この場合、接着層４２２は不要である。また、絶縁層４２４及び有機ＥＬデバイス４５０は、硬質基板上に剥離層を介して形成した後、基板４２０に転置することができる。例えば、剥離層に、熱、力、レーザ光などを与えることにより、硬質基板から絶縁層４２４及び有機ＥＬデバイス４５０を剥離した後、接着層４２２を用いて基板４２０を貼り合わせることで、基板４２０に転置してもよい。剥離層としては、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜とを含む無機膜の積層構造や、ポリイミド等の有機樹脂膜等を用いることができる。硬質基板を用いる場合、樹脂基板などに比べて、高温をかけて絶縁層４２４を形成することができるため、絶縁層４２４を緻密で極めてバリア性の高い絶縁膜とすることができる。

【0188】

［発光装置の構成例２］
本発明の一態様の発光装置は、パッシブマトリクス型またはアクティブマトリクス型とすることができる。アクティブマトリクス型の発光装置について図３を用いて説明する。

【0189】

図３Ａに発光装置の上面図を示す。図３Ｂは、図３Ａに示す一点鎖線Ａ－Ａ’間の断面図である。

【0190】

図３Ａ、図３Ｂに示すアクティブマトリクス型の発光装置は、画素部３０２、回路部３０３、回路部３０４ａ、及び回路部３０４ｂを有する。

【0191】

回路部３０３、回路部３０４ａ、及び回路部３０４ｂは、それぞれ、走査線駆動回路（ゲートドライバ）または信号線駆動回路（ソースドライバ）として機能することができる。または、外付けのゲートドライバまたはソースドライバと、画素部３０２と、を電気的に接続する回路であってもよい。

【0192】

第１の基板３０１上には、引き回し配線３０７が設けられる。引き回し配線３０７は、外部入力端子であるＦＰＣ３０８と電気的に接続される。ＦＰＣ３０８は、回路部３０３、回路部３０４ａ、及び回路部３０４ｂに外部からの信号（例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等）や電位を伝達する。また、ＦＰＣ３０８にはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていてもよい。図３Ａ、図３Ｂに示す構成は、発光デバイス（または発光装置）及びＦＰＣを有する発光モジュールということもできる。

【0193】

画素部３０２は、有機ＥＬデバイス３１７、トランジスタ３１１、及びトランジスタ３１２を有する画素を、複数有する。有機ＥＬデバイス３１７には、実施の形態１に示す発光デバイスを用いることができる。トランジスタ３１２は、有機ＥＬデバイス３１７が有する第１の電極３１３と電気的に接続されている。トランジスタ３１１は、スイッチング用トランジスタとして機能する。トランジスタ３１２は、電流制御用トランジスタとして機能する。なお、各画素が有するトランジスタの数は、特に限定されることはなく、必要に応じて適宜設けることができる。

【0194】

回路部３０３は、トランジスタ３０９、トランジスタ３１０等を含む、複数のトランジスタを有する。回路部３０３は、単極性（Ｎ型またはＰ型のいずれか一方のみ）のトランジスタを含む回路で形成されてもよいし、Ｎ型のトランジスタとＰ型のトランジスタを含むＣＭＯＳ回路で形成されてもよい。また、外部に駆動回路を有する構成としてもよい。

【0195】

本実施の形態の発光装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタ、スタガ型のトランジスタ、逆スタガ型のトランジスタ等を用いることができる。また、トップゲート型またはボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルが形成される半導体層の上下にゲートが設けられていてもよい。

【0196】

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、また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。

【0197】

トランジスタの半導体層は、金属酸化物（酸化物半導体ともいう）を有することが好ましい。または、トランジスタの半導体層は、シリコンを有していてもよい。シリコンとしては、アモルファスシリコン、結晶性のシリコン（低温ポリシリコン、単結晶シリコンなど）などが挙げられる。

【0198】

半導体層は、例えば、インジウムと、Ｍ（Ｍは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、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、及びマグネシウムから選ばれた一種または複数種）と、亜鉛と、を有することが好ましい。特に、Ｍは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、及びスズから選ばれた一種または複数種であることが好ましい。

【0199】

特に、半導体層として、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、及び亜鉛（Ｚｎ）を含む酸化物（ＩＧＺＯとも記す）を用いることが好ましい。

【0200】

半導体層がＩｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物の場合、Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットは、Ｉｎの原子数比がＭの原子数比以上であることが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：８、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝６：１：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：２：５等が挙げられる。

【0201】

回路部３０３、回路部３０４ａ、回路部３０４ｂが有するトランジスタと、画素部３０２が有するトランジスタは、同じ構造であってもよく、異なる構造であってもよい。回路部３０３、回路部３０４ａ、回路部３０４ｂが有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、２種類以上あってもよい。同様に、画素部３０２が有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、２種類以上あってもよい。

【0202】

第１の電極３１３の端部は、絶縁層３１４により覆われている。なお、絶縁層３１４には、ネガ型の感光性樹脂、ポジ型の感光性樹脂（アクリル樹脂）などの有機化合物や、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン等の無機化合物を用いることができる。絶縁層３１４の上端部または下端部には、曲率を有する曲面を有するのが好ましい。これにより、絶縁層３１４の上層に形成される膜の被覆性を良好なものとすることができる。

【0203】

第１の電極３１３上にはＥＬ層３１５が設けられ、ＥＬ層３１５上には第２の電極３１６が設けられる。ＥＬ層３１５は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層等を有する。

【0204】

複数のトランジスタ及び複数の有機ＥＬデバイス３１７は、第１の基板３０１、第２の基板３０６、及びシール材３０５によって、封止されている。第１の基板３０１、第２の基板３０６、及びシール材３０５で囲まれた空間３１８は、不活性気体（窒素やアルゴン等）や有機物（シール材３０５を含む）で充填されていてもよい。

【0205】

シール材３０５には、エポキシ樹脂やガラスフリットを用いることができる。なお、シール材３０５には、できるだけ水分や酸素を透過しない材料を用いることが好ましい。シール材としてガラスフリットを用いる場合には、接着性の観点から第１の基板３０１及び第２の基板３０６はガラス基板であることが好ましい。

【0206】

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。

【0207】

（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を用いることができる電子機器について図４を用いて説明する。

【0208】

本発明の一態様の発光デバイスは、近赤外光及び可視光の双方を発する。したがって、電子機器において近赤外光を用いた認証、解析、診断等を行っている間、使用者が可視光を視認することができる。通常、近赤外光の発光は、専用の測定装置等を用いて確認する必要があるが、本発明の一態様の電子機器では、使用者自身が、可視光が見えるか否かによって、リアルタイムで、当該電子機器において近赤外光を用いた認証、解析、診断等を行っているかを確認することができる。また、放射輝度の高さに応じて、可視光の発光色が変化することがある。そのため、可視光の発光の強さや色によって、近赤外光の発光の強さの見当をつけることもできる。したがって、例えば、生体認証を行っている際に誤って指を離してしまうことを抑制する、電子機器で生体認証がうまく行えていないことに気づきやすくする、などの効果を奏する。また、可視光の発光強度は近赤外光の発光強度よりも十分に低いため、発光デバイスが発する可視光が、近赤外光を用いた認証、解析、診断等におけるノイズとなることを抑制できる。これにより、認証、解析、診断等の精度を高めることができる。

【0209】

図４Ａは指の静脈を対象とした生体認証機器であり、筐体９１１、光源９１２、検知ステージ９１３等を有する。検知ステージ９１３に指を載せることにより静脈の形状を撮像することができる。検知ステージ９１３の上部には近赤外光を発する光源９１２が設置され、下部には撮像装置９１４が設置される。検知ステージ９１３は近赤外光を透過する材料で構成されており、光源９１２から照射され、指を透過した近赤外光を撮像装置９１４で撮像することができる。なお、検知ステージ９１３と撮像装置９１４の間に光学系が設けられていてもよい。上記機器の構成は、手のひらの静脈を対象とした生体認証機器に利用することもできる。

【0210】

本発明の一態様の発光デバイスを、光源９１２に用いることができる。本発明の一態様の発光デバイスは、湾曲した形状に設置することができ、対象物に対して均一性よく光を照射することができる。特に波長７６０ｎｍ以上９００ｎｍ以下に最も強いピーク強度を有する近赤外光を発する発光デバイスであることが好ましい。指や手のひらなどを透過した光を受光して画像化することで静脈の位置を検出することができる。当該作用は生体認証として利用することができる。また、グローバルシャッタ方式と組み合わせることで、被写体に動きがあっても精度の高いセンシングが可能となる。

【0211】

また、光源９１２は、図４Ｂに示す発光部９１５、９１６、９１７のように、複数の発光部を有することができる。発光部９１５、９１６、９１７のそれぞれは、発光する波長が異なっていてもよい、また、それぞれは、別のタイミングで光を照射することもできる。したがって、照射する光の波長や角度を変えることにより異なる画像を連続して撮像することができるため、複数の画像を認証に利用し、高いセキュリティを実現することができる。

【0212】

図４Ｃは手のひらの静脈を対象とした生体認証機器であり、筐体９２１、操作ボタン９２２、検知部９２３、近赤外光を発する光源９２４等を有する。検知部９２３上に手をかざすことにより手のひらの静脈の形状を認識することができる。また、操作ボタンにより暗証番号などを入力することもできる。検知部９２３の周囲には光源９２４が配置され対象物（手）を照射する。そして、対象物からの反射光が検知部９２３に入射される。本発明の一態様の発光デバイスを、光源９２４に用いることができる。検知部９２３直下には撮像装置９２５が配置され、対象物の像（手の全体像）を取り込むことができる。なお、検知部９２３と撮像装置９２５の間に光学系が設けられていてもよい。上記機器の構成は、指の静脈を対象とした生体認証機器に利用することもできる。

【0213】

図４Ｄは非破壊検査機器であり、筐体９３１、操作パネル９３２、搬送機構９３３、モニタ９３４、検知ユニット９３５、近赤外光を発する光源９３８等を有する。本発明の一態様の発光デバイスを、光源９３８に用いることができる。被検査部材９３６は搬送機構９３３で検知ユニット９３５の直下に運搬される。被検査部材９３６には光源９３８から近赤外光が照射され、その透過光を検知ユニット９３５内に設けられた撮像装置９３７で撮像する。撮像された画像は、モニタ９３４に映し出される。その後、筐体９３１の出口まで運搬され、不良品が分別されて回収される。近赤外光を用いた撮像により、非検査部材内部の欠陥や異物などの不良要素を非破壊で高速に検出することができる。

【0214】

図４Ｅは携帯電話機であり、筐体９８１、表示部９８２、操作ボタン９８３、外部接続ポート９８４、スピーカ９８５、マイク９８６、第１のカメラ９８７、第２のカメラ９８８等を有する。当該携帯電話機は、表示部９８２にタッチセンサを備える。筐体９８１及び表示部９８２は可撓性を有する。電話を掛ける、或いは文字を入力するなどのあらゆる操作は、指やスタイラスなどで表示部９８２に触れることで行うことができる。第１のカメラ９８７では可視光画像を取得することができ、第２のカメラ９８８では赤外光画像（近赤外光画像）を取得することができる。図４Ｅに示す携帯電話機または表示部９８２は、本発明の一態様の発光デバイスを有していてもよい。

【0215】

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。

【実施例1】

【0216】

本実施例では、本発明の一態様の発光デバイスを作製し、評価した結果について説明する。

【0217】

本実施例では、発光デバイスとして、本発明の一態様が適用されたデバイス１と、比較用の比較デバイス２と、を作製し、評価した結果について説明する。

【0218】

本実施例で用いる発光デバイス１及び比較デバイス２の構造を図５に示し、具体的な構成について表１に示す。また、本実施例で用いる材料の構造式を以下に示す。

【0219】

【表1】

【0220】

【化1】

【0221】

≪発光デバイスの作製≫
本実施例で示すデバイス１及び比較デバイス２は、図５に示すように、基板８００上に第１の電極８０１が形成され、第１の電極８０１上に、ＥＬ層８０２として、正孔注入層８１１、正孔輸送層８１２、発光層８１３、電子輸送層８１４、及び電子注入層８１５が順次積層され、電子注入層８１５上に第２の電極８０３が積層された構造を有する。

【0222】

まず、基板８００上に第１の電極８０１を形成した。電極面積は、４ｍｍ^２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。基板８００には、ガラス基板を用いた。第１の電極８０１は、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法により成膜して形成した。第１の電極８０１の膜厚は、デバイス１では１１０ｎｍとし、比較デバイス２では７０ｎｍとした。なお、本実施例において、第１の電極８０１は、陽極として機能する。

【0223】

ここで、前処理として、基板の表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１×１０^－４Ｐａ程度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３０分程度放冷した。

【0224】

次に、第１の電極８０１上に正孔注入層８１１を形成した。正孔注入層８１１は、真空蒸着装置内を１×１０^－４Ｐａ程度に減圧した後、１，３，５－トリ（ジベンゾチオフェン－４－イル）ベンゼン（略称：ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ）と酸化モリブデンとを、ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ：酸化モリブデン＝２：１（重量比）とし、共蒸着して形成した。正孔注入層８１１の膜厚は、デバイス１では６０ｎｍとし、比較デバイス２では１２０ｎｍとした。

【0225】

次に、正孔注入層８１１上に正孔輸送層８１２を形成した。正孔輸送層８１２は、Ｎ－（１，１’－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）を用い、膜厚が２０ｎｍになるように蒸着して形成した。

【0226】

次に、正孔輸送層８１２上に発光層８１３を形成した。

【0227】

デバイス１では、ホスト材料として、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）と、ＰＣＢＢｉＦと、を用い、ゲスト材料（燐光材料）として、ビス｛４，６－ジメチル－２－［３－（３，５－ジメチルフェニル）－２－ベンゾ［ｇ］キノキサリニル－κＮ］フェニル－κＣ｝（２，２，６，６－テトラメチル－３，５－ヘプタンジオナト－κ^２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］）を用い、重量比が２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］＝０．７：０．３：０．１となるように共蒸着した。なお、発光層８１３の膜厚は、４０ｎｍとした。

【0228】

比較デバイス２では、ホスト材料として、２，８－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］キノキサリン（略称：２，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｑｎ）と、４，４’，４’’－トリス［Ｎ－（３－メチルフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ｍ－ＭＴＤＡＴＡ）と、を用い、ゲスト材料（燐光材料）として、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］を用い、重量比が２，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｑｎ：ｍ－ＭＴＤＡＴＡ：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］＝０．７：０．３：０．１となるように共蒸着した。なお、発光層８１３の膜厚は、４０ｎｍとした。

【0229】

次に、発光層８１３上に電子輸送層８１４を形成した。

【0230】

デバイス１の電子輸送層８１４は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩの膜厚が２０ｎｍ、９－ビス（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）の膜厚が７０ｎｍとなるように順次蒸着して形成した。

【0231】

比較デバイス２の電子輸送層８１４は、２，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｑｎの膜厚が２０ｎｍ、ＮＢｐｈｅｎの膜厚が７０ｎｍとなるように順次蒸着して形成した。

【0232】

次に、電子輸送層８１４上に電子注入層８１５を形成した。電子注入層８１５は、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を用い、膜厚が１ｎｍになるように蒸着して形成した。

【0233】

次に、電子注入層８１５上に第２の電極８０３を形成した。第２の電極８０３は、アルミニウムを蒸着法により、膜厚が２００ｎｍとなるように形成した。なお、本実施例において、第２の電極８０３は、陰極として機能する。

【0234】

以上の工程により、基板８００上に一対の電極間にＥＬ層８０２を挟んでなる発光デバイスを形成した。なお、上記工程で説明した正孔注入層８１１、正孔輸送層８１２、発光層８１３、電子輸送層８１４、電子注入層８１５は、本発明の一態様におけるＥＬ層を構成する機能層である。また、上述した作製方法における蒸着工程では、全て抵抗加熱法による蒸着法を用いた。

【0235】

また、上記に示すように作製した発光デバイスは、別の基板（図示せず）により封止される。なお、別の基板（図示せず）を用いた封止の際は、窒素雰囲気のグローブボックス内において、紫外光により固化する接着剤を塗布した別の基板（図示せず）を基板８００上に固定し、基板８００上に形成された発光デバイスの周囲に接着剤が付着するよう基板同士を接着させた。封止時には３６５ｎｍの紫外光を６Ｊ／ｃｍ^２照射し接着剤を固化し、８０℃にて１時間熱処理することにより接着剤を安定化させた。

【0236】

≪発光デバイスの動作特性≫
デバイス１及び比較デバイス２の動作特性について測定した。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

【0237】

図６及び図７に、デバイス１及び比較デバイス２に５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトルを示す。発光スペクトルにおいて、波長３８０ｎｍ以上７４９ｎｍ以下の範囲は、分光放射輝度計（ＳＲ－ＵＬ１Ｒ、トプコン社製）を用いた測定結果であり、波長７５０ｎｍ以上１０３０ｎｍ以下の範囲は、近赤外分光放射計（ＳＲ－ＮＩＲ、トプコン社製）を用いた測定結果である。なお、図７は、縦軸が対数表示である点で、図６と異なる。さらに、図７には、暗所比視感度（ＣＩＥ（１９５１）Ｓｃｏｔｏｐｉｃ Ｖ’（λ））に基づく視感度曲線も示す。

【0238】

また、表２に電流２ｍＡ（電流密度５０ｍＡ／ｃｍ^２）におけるデバイス１及び比較デバイス２の主な初期特性値を示す。なお、放射束及び外部量子効率は、発光デバイスの配光特性がランバーシアン型と仮定して、放射輝度を用いて算出した。

【0239】

【表2】

【0240】

図６に示すように、デバイス１の発光スペクトルの最大ピーク波長は７９３ｎｍであり、比較デバイス２の発光スペクトルの最大ピーク波長は８０１ｎｍであり、どちらのデバイスも、発光層８１３に含まれる［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］に由来して、近赤外光を発していることがわかった。

【0241】

図６に示す、デバイス１の発光スペクトルにおける、最大ピークの短波長側の立ち上がり波長は、７５１ｎｍであった。比較デバイス２の発光スペクトルにおける、最大ピークの短波長側の立ち上がり波長は、７５４ｎｍであった。デバイス１及び比較デバイス２は、いずれも、最大ピークの短波長側の立ち上がり波長が十分に長波長であることがわかった。

【0242】

図７に示すように、デバイス１の発光スペクトルには、可視光の波長域に比較的大きな発光ピーク（ピーク波長５２３ｎｍ（２．３７ｅＶ））が確認された。視感度曲線と比較することで、デバイス１が発する光には、可視光の中でも視感度の高い波長域の光が含まれることがわかった。一方、比較デバイス２は、デバイス１に比べて、可視光の波長域の分光放射輝度が低かった。また、比較デバイス２の可視光の波長域における最大ピーク波長は６３８ｎｍ（１．９４ｅＶ）であり、デバイス１の発光スペクトルは、可視光の中でも視感度が低い波長域に発光のピークを有した。このことから、デバイス１は、比較デバイス２に比べて、視感度の高い波長域の可視光を発し、かつ、当該可視光の波長域では、発光強度が高いことがわかった。なお、デバイス１の発光スペクトルの最大ピーク（近赤外光の発光ピーク）は、可視光の発光ピークに比べて、１０倍以上の強度を有しており、デバイス１は、主としては近赤外光を発光している。このように、デバイス１は、近赤外光を発し、かつ、可視光の発光が視認されやすいことがわかった。

【0243】

表２に示すように、デバイス１の輝度／放射輝度は２．１であり、比較デバイス２の輝度／放射輝度は０．０５であった。このことから、デバイス１は、近赤外光の発光強度に対して、可視光の発光強度が高いことがわかった。このことからも、デバイス１は、近赤外光を発し、かつ、可視光の発光が視認されやすいといえる。一方で、比較デバイス２は、近赤外光を発し、かつ、可視光の発光が視認されにくいといえる。

【0244】

表２に示すように、デバイス１の外部量子効率は、３．１％であった。これは、近赤外光を発する発光デバイスの外部量子効率としては、高い値ということができる。なお、デバイス１の外部量子効率は、波長６００ｎｍ以上１０３０ｎｍ以下の範囲の近赤外分光放射計（ＳＲ－ＮＩＲ、トプコン社製）を用いた測定結果より算出した。当該範囲は、デバイス１における可視光領域の発光ピークよりも長波長側の領域である。当該外部量子効率は、デバイス１における主に近赤外光より算出した外部量子効率とみなすことができる。

【0245】

また、デバイス１に用いた２つのホスト材料の混合膜Ａと、比較デバイス２に用いた２つのホスト材料の混合膜Ｂと、を、それぞれ作製し、発光スペクトル（ＰＬスペクトル）を測定した。

【0246】

混合膜Ａは、石英基板上に、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩと、ＰＣＢＢｉＦと、を、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ＝０．７：０．３（重量比）とし、膜厚５０ｎｍとなるように共蒸着して形成した。ここで、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩと、ＰＣＢＢｉＦと、は、励起錯体を形成する組み合わせである。

【0247】

混合膜Ｂは、石英基板上に、２，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｑｎと、ｍ－ＭＴＤＡＴＡと、を、２，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｑｎ：ｍ－ＭＴＤＡＴＡ＝０．７：０．３（重量比）とし、膜厚５０ｎｍとなるように共蒸着して形成した。ここで、２，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｑｎと、ｍ－ＭＴＤＡＴＡと、は、励起錯体を形成する組み合わせである。

【0248】

各ホスト材料のＨＯＭＯ準位及びＬＵＭＯ準位を表３に示す。なお、当該ＨＯＭＯ準位及びＬＵＭＯ準位は、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定した材料の電気化学特性（還元電位及び酸化電位）から導出した。また、表３には、デバイス１及び比較デバイス２に用いたゲスト材料のＨＯＭＯ準位及びＬＵＭＯ準位も示す。

【0249】

【表3】

【0250】

表３を用いて、デバイス１及び混合膜Ａに用いた２つのホスト材料のＨＯＭＯ準位及びＬＵＭＯ準位について説明する。ＰＣＢＢｉＦのＨＯＭＯ準位は、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］のＨＯＭＯ準位及び２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩのＨＯＭＯ準位のそれぞれよりも高いことがわかる。具体的には、ＰＣＢＢｉＦのＨＯＭＯ準位（－５．３６ｅＶ）は、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］のＨＯＭＯ準位（－５．５４ｅＶ）よりも、０．１８ｅＶ高い。また、ＰＣＢＢｉＦのＨＯＭＯ準位（－５．３６ｅＶ）と、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩのＬＵＭＯ準位（－２．９４ｅＶ）と、の差は、２．４２ｅＶであり、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］のＨＯＭＯ準位（－５．５４ｅＶ）とＬＵＭＯ準位（－３．４９ｅＶ）と、の差（２．０５ｅＶ）に比べて大きい。

【0251】

次に、表３を用いて、比較デバイス２及び混合膜Ｂに用いた２つのホスト材料のＨＯＭＯ準位及びＬＵＭＯ準位について説明する。ｍ－ＭＴＤＡＴＡのＨＯＭＯ準位は、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］のＨＯＭＯ準位及び２，８ｍＤＢｔＰ２ＢｆｑｎのＨＯＭＯ準位のそれぞれよりも高いことがわかる。具体的には、ｍ－ＭＴＤＡＴＡのＨＯＭＯ準位（－４．９８ｅＶ）は、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］のＨＯＭＯ準位（－５．５４ｅＶ）よりも、０．５６ｅＶ高い。また、ｍ－ＭＴＤＡＴＡのＨＯＭＯ準位（－４．９８ｅＶ）と、２，８ｍＤＢｔＰ２ＢｆｑｎのＬＵＭＯ準位（－３．３１ｅＶ）と、の差は、１．６７ｅＶであり、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］のＨＯＭＯ準位（－５．５４ｅＶ）とＬＵＭＯ準位（－３．４９ｅＶ）と、の差（２．０５ｅＶ）に比べて小さい。

【0252】

ＰＬスペクトルは、室温で、蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製 ＦＳ９２０）を用いて測定した。

【0253】

図８及び図９に、混合膜ＡのＰＬスペクトルと、デバイス１の発光スペクトル（図６及び図７と同様）と、を示す。なお、図９は、縦軸が対数表示である点で、図８と異なる。

【0254】

図１０及び図１１に、混合膜ＢのＰＬスペクトルと、比較デバイス２の発光スペクトル（図６と同様）と、を示す。なお、図１１は、縦軸が対数表示である点で、図１０と異なる。

【0255】

図８に示すように、混合膜ＡのＰＬスペクトルの最大ピーク波長は５１６ｎｍであった。ＰＣＢＢｉＦのＨＯＭＯ準位と２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩのＬＵＭＯ準位との差から、混合膜Ａの発光は、これら２つの材料が形成する励起錯体に由来する発光であるといえる。

【0256】

図１０に示すように、混合膜ＢのＰＬスペクトルの最大ピーク波長は６７８ｎｍであった。ｍ－ＭＴＤＡＴＡのＨＯＭＯ準位と２，８ｍＤＢｔＰ２ＢｆｑｎのＬＵＭＯ準位との差から、混合膜Ｂの発光は、これら２つの材料が形成する励起錯体に由来する発光であるといえる。

【0257】

デバイス１の可視光領域の発光ピーク波長は、混合膜ＡのＰＬスペクトルの最大ピーク波長と近いことから、デバイス１で確認された可視光の発光は、２つのホスト材料により形成された励起錯体に由来する発光であったことが示された。

【0258】

混合膜ＡのＰＬスペクトルの最大ピーク波長は、視感度の高い波長域に含まれる。そのため、混合膜Ａに用いた２つのホスト材料によって形成される励起錯体に由来する発光は、視感度が高い発光である。したがって、デバイス１は、励起錯体に由来する可視光を視認しやすい発光デバイスである。

【0259】

上述の通り、混合膜Ａに用いた、ＰＣＢＢｉＦのＨＯＭＯ準位と、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩのＬＵＭＯ準位と、の差は、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］のＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位と、の差に比べて大きく、また、視感度の高い範囲に含まれている。これにより、これら２つの材料で形成する励起錯体に由来する発光の視感度を高くすることができる。

【0260】

以上のように、本実施例から、２つのホスト材料により形成される励起錯体の発光を、視感度が高い波長の光とすることで、近赤外光を発し、かつ、可視光の発光が視認されやすい発光デバイスを作製できることがわかった。

【0261】

次に、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］のジクロロメタン溶液の紫外可視吸収スペクトル（以下、単に「吸収スペクトル」という）及び発光スペクトル（ＰＬスペクトル）を測定した結果を、図１２及び図１３に示す。

【0262】

吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用い、ジクロロメタン溶液（０．０１０ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行った。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製 ＦＳ９２０）を用い、窒素雰囲気下でジクロロメタン脱酸素溶液（０．０１０ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、密栓し、室温で測定を行った。

【0263】

図１２に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液（０．０１０ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、ジクロロメタンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示す。

【0264】

図１２から、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］の最も長波長側（最も低エネルギー側）に位置する吸収端は、８１０ｎｍ（１．５３ｅＶ）であることがわかった。上述の通り、混合膜ＡのＰＬスペクトルの最大ピークは、５１６ｎｍ（２．４０ｅＶ）であった。このことから、デバイス１における励起錯体の発光スペクトルの最大ピークは、当該吸収端よりも短波長である（エネルギーが大きい）ことがわかった。

【0265】

また、図１２から、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］の最も長波長側（最も低エネルギー側）に位置する吸収帯のピークは、７５７ｎｍ（１．６４ｅＶ）であることがわかった。このことから、デバイス１における励起錯体の発光スペクトルの最大ピークは、当該吸収帯のピークよりも短波長側（高エネルギー側）にあることがわかった。具体的には、デバイス１における励起錯体の発光スペクトルの最大ピークは、当該吸収帯のピークのエネルギーよりも、０．７６ｅＶ大きかった。

【0266】

図１３に示すように、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］は、８０７ｎｍ（１．５４ｅＶ）に発光ピークを示し、ジクロロメタン溶液からは近赤外の発光が観測された。また、当該発光ピークの立ち上がりは、７５４ｎｍ（１．６４ｅＶ）であった。

【0267】

図１４に、デバイス１の放射輝度に応じた分光放射輝度の変化を示す。図１４には、放射輝度（単位：Ｗ／ｓｒ／ｍ^２）が、０．７、１．３、２．０、３．１、４．５、６．４、８．３、１１．９のときの、分光放射輝度（単位：Ｗ／ｓｒ／ｍ^２／ｎｍ）を示す。図１４に示す発光スペクトルにおいて、波長３８０ｎｍ以上７４９ｎｍ以下の範囲は、分光放射輝度計（ＳＲ－ＵＬ１Ｒ、トプコン社製）を用いた測定結果であり、波長７５０ｎｍ以上１０３０ｎｍ以下の範囲は、近赤外分光放射計（ＳＲ－ＮＩＲ、トプコン社製）を用いた測定結果である。

【0268】

また、図１５に、デバイス１の放射輝度とＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）との関係を示す。なお、図１５における色度の値には、波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の、分光放射輝度計（ＳＲ－ＵＬ１Ｒ、トプコン社製）を用いた測定結果を用いた。また、図１４及び図１５における放射輝度の値には、波長６００ｎｍ以上１０３０ｎｍ以下の範囲の、近赤外分光放射計（ＳＲ－ＮＩＲ、トプコン社製）を用いた測定結果を用いた。

【0269】

図１４の２つの矢印で示す箇所を比較することで、放射輝度によって、ホスト材料由来の発光と励起錯体由来の発光との強度比に差が生じることがわかった。

【0270】

図１５に示すように、放射輝度が高くなるほど、色度ｘと色度ｙの値はどちらも小さくなることがわかった。具体的には、緑色から白色へと変化していた。したがって、デバイス１の可視光の発光色を確認することで、放射輝度の高さの見当をつけられることがわかった。

【0271】

≪デバイス１の信頼性試験≫
次に、デバイス１に対する信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図１６に示す。図１６において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は駆動時間（ｈ）を示す。なお、信頼性試験は、電流密度を７５ｍＡ／ｃｍ^２に設定し、デバイス１を駆動させた。

【0272】

図１６に示すように、デバイス１は、輝度の劣化が小さく、高い信頼性を示すことがわかった。特に、ゲスト材料だけでなく、励起錯体も発光しているデバイスとして、高い信頼性が得られていることがわかった。これは、ゲスト材料のＴ_１準位が低いことが関係していると考えられる。具体的には、ゲスト材料の励起準位が低く、励起状態が安定しているため、ホスト材料の励起状態とゲスト材料の励起状態の間の反応などの副反応が生じにくく、発光デバイスの信頼性を高められたと考えられる。

【実施例2】

【0273】

本実施例では、本発明の一態様の発光デバイスを作製し、評価した結果について説明する。

【0274】

本実施例では、本発明の一態様の発光デバイスとして、発光層８１３中のゲスト材料の濃度がそれぞれ異なる４種類のデバイスを作製し、評価した結果について説明する。

【0275】

本実施例で用いる発光デバイスの構造を図５に示し、具体的な構成について表４に示す。また、本実施例で用いる材料の構造式を以下に示す。なお、既に示した材料については省略する。

【0276】

【表4】

【0277】

【化2】

【0278】

≪発光デバイスの作製≫
本実施例で作製した発光デバイスは、実施例１で作製した発光デバイスと同様の構造を有する（図５）。

【0279】

まず、基板８００上に第１の電極８０１を形成した。電極面積は、４ｍｍ^２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。基板８００には、ガラス基板を用いた。第１の電極８０１は、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法により成膜して形成した。第１の電極８０１の膜厚は、７０ｎｍとした。なお、本実施例において、第１の電極８０１は、陽極として機能する。

【0280】

ここで、前処理として、基板の表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１×１０^－４Ｐａ程度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３０分程度放冷した。

【0281】

次に、第１の電極８０１上に正孔注入層８１１を形成した。正孔注入層８１１は、真空蒸着装置内を１×１０^－４Ｐａ程度に減圧した後、ＰＣＢＢｉＦとＡＬＤ－ＭＰ００１Ｑ（分析工房株式会社、材料シリアル番号：１Ｓ２０１８０３１４）とを、ＰＣＢＢｉＦ：ＡＬＤ－ＭＰ００１Ｑ＝１：０．１（重量比）とし、膜厚が１０ｎｍになるように共蒸着して形成した。

【0282】

次に、正孔注入層８１１上に正孔輸送層８１２を形成した。正孔輸送層８１２は、ＰＣＢＢｉＦを用い、膜厚が１３０ｎｍになるように蒸着して形成した。

【0283】

次に、正孔輸送層８１２上に発光層８１３を形成した。ホスト材料として、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）と、ＰＣＢＢｉＦと、を用い、ゲスト材料（燐光材料）として、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］を用いた。重量比が９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］＝０．７：０．３：Ｘ（Ｘ＝０．０１、０．０２５、０．０５、または０．１）となるように共蒸着した。つまり、本実施例の４つのデバイスにおける、ゲスト材料の濃度は、それぞれ、１．０ｗｔ％、２．４ｗｔ％、４．８ｗｔ％、９．１ｗｔ％である。なお、膜厚は、１０ｎｍとした。

【0284】

次に、発光層８１３上に電子輸送層８１４を形成した。電子輸送層８１４は、９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒの膜厚が２０ｎｍ、ＮＢｐｈｅｎの膜厚が６０ｎｍとなるように順次蒸着して形成した。

【0285】

次に、電子輸送層８１４上に電子注入層８１５を形成した。電子注入層８１５は、ＬｉＦを用い、膜厚が１ｎｍになるように蒸着して形成した。

【0286】

次に、電子注入層８１５上に第２の電極８０３を形成した。第２の電極８０３は、アルミニウムを蒸着法により、膜厚が２００ｎｍとなるように形成した。なお、本実施例において、第２の電極８０３は、陰極として機能する。

【0287】

以上の工程により、基板８００上に一対の電極間にＥＬ層８０２を挟んでなる発光デバイスを形成した。なお、上記工程で説明した正孔注入層８１１、正孔輸送層８１２、発光層８１３、電子輸送層８１４、電子注入層８１５は、本発明の一態様におけるＥＬ層を構成する機能層である。また、上述した作製方法における蒸着工程では、全て抵抗加熱法による蒸着法を用いた。

【0288】

また、上記に示すように作製した発光デバイスは、別の基板（図示せず）により封止される。なお、別の基板（図示せず）を用いた封止の際は、窒素雰囲気のグローブボックス内において、紫外光により固化する接着剤を塗布した別の基板（図示せず）を基板８００上に固定し、基板８００上に形成された発光デバイスの周囲に接着剤が付着するよう基板同士を接着させた。封止時には３６５ｎｍの紫外光を６Ｊ／ｃｍ^２照射し接着剤を固化し、８０℃にて１時間熱処理することにより接着剤を安定化させた。

【0289】

≪発光デバイスの動作特性≫
本実施例で作製した発光デバイスの動作特性について測定した。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。波長３８０ｎｍ以上７４９ｎｍ以下の範囲の測定には、分光放射輝度計（ＳＲ－ＵＬ１Ｒ、トプコン社製）を用いた。波長７５０ｎｍ以上１０３０ｎｍ以下の範囲の測定には、近赤外分光放射計（ＳＲ－ＮＩＲ、トプコン社製）を用いた。

【0290】

図１７及び図１８に、４つの発光デバイスに５．０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトルを示す。なお、図１８は、可視光領域を拡大したグラフである。

【0291】

さらに、図１７では、発光層８１３に用いた２つのホスト材料の混合膜の発光スペクトル（ＰＬスペクトル）も示す。

【0292】

混合膜は、石英基板上に、９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒと、ＰＣＢＢｉＦと、を、９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ：ＰＣＢＢｉＦ＝０．７：０．３（重量比）とし、膜厚５０ｎｍとなるように共蒸着して形成した。ここで、９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒと、ＰＣＢＢｉＦと、は、励起錯体を形成する組み合わせである。ＰＬスペクトルは、室温で、蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製 ＦＳ９２０）を用いて測定した。

【0293】

また、表５に電流０．２ｍＡ（電流密度５．０ｍＡ／ｃｍ^２）における本実施例のデバイスの主な初期特性値を示す。なお、放射束及び外部量子効率は、発光デバイスの配光特性がランバーシアン型と仮定して、放射輝度を用いて算出した。

【0294】

【表5】

【0295】

図１７に示すように、いずれの発光デバイスも、発光層８１３に含まれる［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］に由来して、近赤外光を発していることがわかった。

【0296】

図１７及び図１８に示すように、各発光デバイスの発光スペクトルには、可視光の波長域に比較的大きな発光ピークが確認された。各発光デバイスが発する光には、可視光の中でも視感度の高い波長域の光が含まれることがわかった。つまり、本実施例の各発光デバイスは、可視光の発光が視認されやすい。

【0297】

図１７に示す混合膜のＰＬスペクトルの発光ピーク波長は５４２ｎｍ（２．２９ｅＶ）であり、９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒのＬＵＭＯ準位（－３．０５ｅＶ）とＰＣＢＢｉＦのＨＯＭＯ準位（－５．３６ｅＶ）との差のエネルギー（２．３１ｅＶ）と近い値を示していることから、励起錯体に由来する発光が得られたことが示された。

【0298】

各発光デバイスの可視光領域の発光ピーク波長は、混合膜のＰＬスペクトルの発光ピーク波長と近いことから、本実施例の発光デバイスで確認された可視光の発光は、２つのホスト材料により形成された励起錯体に由来する発光であることが示された。

【0299】

ここで、図１９に、ゲスト材料の濃度と、発光デバイスの輝度／放射輝度と、の関係を示す。また、図２０に、ゲスト材料の濃度と、発光デバイスの外部量子効率と、の関係を示す。なお、本実施例の発光デバイスの外部量子効率は、波長６００ｎｍ以上１０３０ｎｍ以下の範囲の測定結果より算出した。当該範囲は、本実施例の発光デバイスにおける可視光領域の発光ピークよりも長波長側の領域である。当該外部量子効率は、本実施例の発光デバイスにおける主に近赤外光より算出した外部量子効率とみなすことができる。

【0300】

図１９に示すように、ゲスト材料の濃度が低いほど、発光デバイスの輝度／放射輝度は大きいことがわかった。つまり、ゲスト材料の濃度が低いほど、近赤外光の発光強度に対して可視光の発光強度が高くなることがわかった。

【0301】

励起錯体に由来する可視光の発光が強い場合、励起錯体からゲスト材料にエネルギー移動が十分にできていないと考えられる。しかし、図２０に示すように、ゲスト材料の濃度が２．４ｗｔ％、４．８ｗｔ％、９．１ｗｔ％の３つの発光デバイスにおいては、ゲスト材料の濃度が低い方が、外部量子効率が高くなった。これは、ゲスト材料の濃度が低いことで、ゲスト材料の濃度消光が抑制されたためと考えられる。

【0302】

以上のことから、ゲスト材料の濃度を低くすることで、可視光が視認しやすく、かつ、近赤外光の発光効率が高い、発光デバイスを実現できることがわかった。

【0303】

（参考例）
上記実施例１で用いたビス｛４，６－ジメチル－２－［３－（３，５－ジメチルフェニル）－２－ベンゾ［ｇ］キノキサリニル－κＮ］フェニル－κＣ｝（２，２，６，６－テトラメチル－３，５－ヘプタンジオナト－κ^２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］）の合成方法について、具体的に説明する。［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］の構造を以下に示す。

【0304】

【化3】

【0305】

＜ステップ１；２，３－ビス－（３，５－ジメチルフェニル）－２－ベンゾ［ｇ］キノキサリン（略称：Ｈｄｍｄｐｂｑ）の合成＞
まず、ステップ１では、Ｈｄｍｄｐｂｑを合成した。３，３’，５，５’－テトラメチルベンジル３．２０ｇ、２，３－ジアミノナフタレン１．９７ｇ、エタノール６０ｍＬを、還流管を付けた三口フラスコに入れ、内部を窒素置換した後、９０℃で７時間半撹拌した。所定時間経過後、溶媒を留去した。その後、トルエンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を得た（黄色固体、収量３．７３ｇ、収率７９％）。ステップ１の合成スキームを（ａ－１）に示す。

【0306】

【化4】

【0307】

ステップ１で得られた黄色固体の核磁気共鳴分光法（^１Ｈ－ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。分析結果から、Ｈｄｍｄｐｂｑが得られたことがわかった。

【0308】

得られた物質の^１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。
^１Ｈ－ＮＭＲ．δ（ＣＤ_２Ｃｌ_２）：２．２８（ｓ，１２Ｈ），７．０１（ｓ，２Ｈ），７．１６（ｓ，４Ｈ），７．５６－７．５８（ｍ，２Ｈ），８．１１－８．１３（ｍ，２Ｈ），８．７４（ｓ，２Ｈ）．

【0309】

＜ステップ２；ジ－μ－クロロ－テトラキス｛４，６－ジメチル－２－［３－（３，５－ジメチルフェニル）－２－ベンゾ［ｇ］キノキサリニル－κＮ］フェニル－κＣ｝ジイリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２Ｃｌ］_２）の合成＞
次に、ステップ２では、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２Ｃｌ］_２を合成した。２－エトキシエタノール１５ｍＬ、水５ｍＬ、ステップ１で得たＨｄｍｄｐｂｑ１．８１ｇ、及び、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ_３・Ｈ_２Ｏ）（フルヤ金属社製）０．６６ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を２時間照射し、反応させた。所定時間経過後、得られた残渣をメタノールで吸引ろ過、洗浄し、目的物を得た（黒色固体、収量１．７６ｇ、収率８１％）。ステップ２の合成スキームを（ａ－２）に示す。

【0310】

【化5】

【0311】

＜ステップ３；［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］の合成＞
そして、ステップ３では、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］を合成した。２－エトキシエタノール２０ｍＬ、ステップ２で得た［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２Ｃｌ］_２１．７５ｇ、ジピバロイルメタン（略称：Ｈｄｐｍ）０．５０ｇ、及び、炭酸ナトリウム０．９５ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を３時間照射した。得られた残渣を、メタノールで吸引ろ過した後、水、メタノールで洗浄した。得られた固体を、ジクロロメタンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した後、ジクロロメタンとメタノールの混合溶媒にて再結晶することにより、目的物を得た（暗緑色固体、収量０．４２ｇ、収率２１％）。得られた暗緑色固体０．４１ｇを、トレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製条件は、圧力２．７Ｐａ、アルゴンガスを流量１０．５ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、３００℃で暗緑色固体を加熱した。昇華精製後、暗緑色固体を収率７８％で得た。ステップ３の合成スキームを（ａ－３）に示す。

【0312】

【化6】

【0313】

ステップ３で得られた暗緑色固体の核磁気共鳴分光法（^１Ｈ－ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。分析結果から、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｂｑ）_２（ｄｐｍ）］が得られたことがわかった。

【0314】

^１Ｈ－ＮＭＲ．δ（ＣＤ_２Ｃｌ_２）：０．７５（ｓ，１８Ｈ），０．９７（ｓ，６Ｈ），２．０１（ｓ，６Ｈ），２．５２（ｓ，１２Ｈ），４．８６（ｓ，１Ｈ），６．３９（ｓ，２Ｈ），７．１５（ｓ，２Ｈ），７．３１（ｓ，２Ｈ），７．４４－７．５１（ｍ，４Ｈ），７．８０（ｄ，２Ｈ），７．８６（ｓ，４Ｈ），８．０４（ｄ，２Ｈ），８．４２（ｓ，２Ｈ），８．５８（ｓ，２Ｈ）．

【符号の説明】

【0315】

１０１：第１の電極、１０２：第２の電極、１０３：ＥＬ層、１０３ａ：ＥＬ層、１０３ｂ：ＥＬ層、１０４：電荷発生層、１１１：正孔注入層、１１２：正孔輸送層、１１３：発光層、１１４：電子輸送層、１１５：電子注入層、３０１：基板、３０２：画素部、３０３：回路部、３０４ａ：回路部、３０４ｂ：回路部、３０５：シール材、３０６：基板、３０７：配線、３０８：ＦＰＣ、３０９：トランジスタ、３１０：トランジスタ、３１１：トランジスタ、３１２：トランジスタ、３１３：第１の電極、３１４：絶縁層、３１５：ＥＬ層、３１６：第２の電極、３１７：有機ＥＬデバイス、３１８：空間、４０１：第１の電極、４０２：ＥＬ層、４０３：第２の電極、４０５：絶縁層、４０６：導電層、４０７：接着層、４１６：導電層、４２０：基板、４２２：接着層、４２３：バリア層、４２４：絶縁層、４５０：有機ＥＬデバイス、４９０ａ：基板、４９０ｂ：基板、４９０ｃ：バリア層、８００：基板、８０１：第１の電極、８０２：ＥＬ層、８０３：第２の電極、８１１：正孔注入層、８１２：正孔輸送層、８１３：発光層、８１４：電子輸送層、８１５：電子注入層、９１１：筐体、９１２：光源、９１３：検知ステージ、９１４：撮像装置、９１５：発光部、９１６：発光部、９１７：発光部、９２１：筐体、９２２：操作ボタン、９２３：検知部、９２４：光源、９２５：撮像装置、９３１：筐体、９３２：操作パネル、９３３：搬送機構、９３４：モニタ、９３５：検知ユニット、９３６：被検査部材、９３７：撮像装置、９３８：光源、９８１：筐体、９８２：表示部、９８３：操作ボタン、９８４：外部接続ポート、９８５：スピーカ、９８６：マイク、９８７：カメラ、９８８：カメラ、

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】