特許 7570480 発光素子、表示装置、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】2024-10-10

(45)【発行日】2024-10-21

(54)【発明の名称】発光素子、表示装置、電子機器、及び照明装置

(51)【国際特許分類】

   H10K 50/12 20230101AFI20241011BHJP

   H10K 59/38 20230101ALI20241011BHJP

   H10K 59/12 20230101ALI20241011BHJP

   H10K 59/40 20230101ALI20241011BHJP

   H10K 59/95 20230101ALI20241011BHJP

   H10K 85/00 20230101ALI20241011BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20241011BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20241011BHJP

   H10K 101/10 20230101ALN20241011BHJP

   H10K 101/25 20230101ALN20241011BHJP

   H10K 101/30 20230101ALN20241011BHJP

【ＦＩ】

H10K50/12

H10K59/38

H10K59/12

H10K59/40

H10K59/95

H10K85/00

G09F9/30 365

G09F9/00 366A

H10K101:10

H10K101:25

H10K101:30

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023143613

(22)【出願日】2023-09-05

(62)【分割の表示】P 2022042255の分割

【原出願日】2017-04-20

(65)【公開番号】P2023166506

(43)【公開日】2023-11-21

【審査請求日】2023-10-04

(31)【優先権主張番号】P 2016086542

(32)【優先日】2016-04-22

(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】渡部 剛吉

(72)【発明者】

【氏名】渡部 智美

(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】鈴木 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】瀬尾 哲史

【審査官】渡邊 吉喜

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１１－５１８４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０５３４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５３９２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２４１４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０８４７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１１９１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】SU et al.，A host material with a small singlet-triplet exchange energy for phosphorescent organic light-emitti，Organic Electronics，Vol.13，ELSEVIER，2012年06月21日，pp.1937-1947

【文献】Jaesang Lee, Changyeong Jeong, Thilini Batagoda, Caleb Coburn, Mark E. Thompson & Stephen R. Forrest，Hot excited state management for long-lived blue phosphorescent organic light-emitting diodes，NATURE COMMUNICATIONS，2017年05月31日，8,15566

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ１０Ｋ ５０／１２

Ｈ１０Ｋ ５９／３８

Ｈ１０Ｋ ５９／１２

Ｈ１０Ｋ ５９／４０

Ｈ１０Ｋ ５９／９５

Ｈ１０Ｋ ８５／００

Ｇ０９Ｆ ９／３０

Ｇ０９Ｆ ９／００

Ｈ１０Ｋ １０１／１０

Ｈ１０Ｋ １０１／２５

Ｈ１０Ｋ １０１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

正孔注入層と、発光層と、第１の電子輸送層と、第２の電子輸送層と、を有する発光素子であって、
前記正孔注入層は、電子受容性を示す材料を有し、
前記第１の電子輸送層は、第１の含窒素複素芳香族化合物を有し、
前記第２の電子輸送層は、第２の含窒素複素芳香族化合物を有し、
前記発光層は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、を有し、
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ＬＵＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位よりも高く、
前記第１の有機化合物と、前記第２の有機化合物と、が励起錯体を形成する組み合わせであり、
前記第１の有機化合物は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、
前記第２の有機化合物の最低励起三重項準位は、前記第１の有機化合物の最低励起三重項準位以上であり、
前記発光層が呈する発光が、前記第１の有機化合物が呈する発光及び前記励起錯体が呈する発光を含む、
（ただし、前記第１の有機化合物がＩｒ（ｐｐｙ）_３であり、前記第２の有機化合物がＴＣＰＺである組み合わせ、および前記第１の有機化合物がＴＥＧ－１、ＴＥＢ－１～ＴＥＢ－７のいずれかであり、前記第２の有機化合物がＭ１～Ｍ１１およびＥＴＭ２のいずれかである組み合わせを除く）発光素子。

【化1】

【化2】

【化3】

【化4】

【請求項2】

正孔注入層と、発光層と、第１の電子輸送層と、第２の電子輸送層と、を有する発光素子であって、
前記正孔注入層は、電子受容性を示す材料を有し、
前記第１の電子輸送層は、第１の含窒素複素芳香族化合物を有し、
前記第２の電子輸送層は、第２の含窒素複素芳香族化合物を有し、
前記発光層は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、を有し、
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ＬＵＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位よりも高く、
前記第１の有機化合物と、前記第２の有機化合物と、が励起錯体を形成する組み合わせであり、
前記第１の有機化合物は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、
前記第２の有機化合物は、π電子不足型複素芳香族骨格を有し、
前記第２の有機化合物の最低励起三重項準位は、前記第１の有機化合物の最低励起三重項準位以上であり、
前記発光層が呈する発光が、前記第１の有機化合物が呈する発光及び前記励起錯体が呈する発光を含む、
（ただし、前記第１の有機化合物がＩｒ（ｐｐｙ）_３であり、前記第２の有機化合物がＴＣＰＺである組み合わせ、および前記第１の有機化合物がＴＥＧ－１、ＴＥＢ－１～ＴＥＢ－７のいずれかであり、前記第２の有機化合物がＭ２、Ｍ４～Ｍ１１およびＥＴＭ２のいずれかである組み合わせを除く）発光素子。

【化5】

【化6】

【化7】

【化8】

【請求項3】

正孔注入層と、発光層と、第１の電子輸送層と、第２の電子輸送層と、を有する発光素子であって、
前記正孔注入層は、電子受容性を示す材料を有し、
前記第１の電子輸送層は、第１の含窒素複素芳香族化合物を有し、
前記第２の電子輸送層は、第２の含窒素複素芳香族化合物を有し、
前記発光層は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、を有し、
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ＬＵＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位よりも高く、
前記第１の有機化合物と、前記第２の有機化合物と、が励起錯体を形成する組み合わせであり、
前記第１の有機化合物は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、
前記第２の有機化合物は、ピリジン骨格、ジアジン骨格及びトリアジン骨格のいずれかを有し、
前記第２の有機化合物の最低励起三重項準位は、前記第１の有機化合物の最低励起三重項準位以上であり、
前記発光層が呈する発光が、前記第１の有機化合物が呈する発光及び前記励起錯体が呈する発光を含む、
（ただし、前記第１の有機化合物がＩｒ（ｐｐｙ）_３であり、前記第２の有機化合物がＴＣＰＺである組み合わせ、および前記第１の有機化合物がＴＥＧ－１、ＴＥＢ－１～ＴＥＢ－７のいずれかであり、前記第２の有機化合物がＭ２、Ｍ４～Ｍ９、Ｍ１１およびＥＴＭ２のいずれかである組み合わせを除く）発光素子。

【化9】

【化10】

【化11】

【化12】

【請求項4】

請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
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ＨＯＭＯ準位との差は、０．１ｅＶ以上である発光素子。

【請求項5】

請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位と前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位との差は、０．１ｅＶ以上である発光素子。

【請求項6】

請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
前記第１の有機化合物の最低励起三重項準位および前記第２の有機化合物の最低励起三重項準位は、前記励起錯体の発光スペクトルのピーク波長から算出されるエネルギーよりも高い、発光素子。

【請求項7】

請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記第１の含窒素複素芳香族化合物は、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、およびピリミジン誘導体のいずれかであり、
前記第２の含窒素複素芳香族化合物は、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、およびピリミジン誘導体のいずれかである、発光素子。

【請求項8】

請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の発光素子と、
カラーフィルタまたはトランジスタの少なくとも一方と、
を有する表示装置。

【請求項9】

請求項８に記載の表示装置と、
筐体またはタッチセンサの少なくとも一方と、
を有する電子機器。

【請求項10】

請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の発光素子と、
筐体またはタッチセンサの少なくとも一方と、
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、発光素子、または該発光素子を有する表示装置、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。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。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、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる
。

【背景技術】

【0003】

近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）
を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は
、一対の電極間に発光性の物質を含む層（ＥＬ層）を挟んだ構成である。この素子の電極
間に電圧を印加することにより、発光性の物質からの発光が得られる。

【0004】

上述の発光素子は自発光型であるため、これを用いた表示装置は、視認性に優れ、バッ
クライトが不要であり、消費電力が少ない等の利点を有する。さらに、薄型軽量に作製で
き、応答速度が高いなどの利点も有する。

【0005】

発光性の物質に有機化合物を用い、一対の電極間に当該発光性の有機化合物を含むＥＬ
層を設けた発光素子（例えば、有機ＥＬ素子）の場合、一対の電極間に電圧を印加するこ
とにより、陰極から電子が、陽極から正孔（ホール）がそれぞれ発光性のＥＬ層に注入さ
れ、電流が流れる。そして、注入された電子及び正孔が再結合することによって発光性の
有機化合物が励起状態となり、励起された発光性の有機化合物から発光を得ることができ
る。

【0006】

有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態（Ｓ^＊）と三重項励起
状態（Ｔ^＊）があり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐
光と呼ばれている。また、発光素子におけるそれらの統計的な生成比率は、Ｓ^＊：Ｔ^＊＝
１：３である。そのため、蛍光を発する化合物（蛍光性化合物）を用いた発光素子より、
燐光を発する化合物（燐光性化合物）を用いた発光素子の方が、高い発光効率を得ること
が可能となる。したがって、三重項励起状態のエネルギーを発光に変換することが可能な
燐光性化合物を用いた発光素子の開発が近年盛んに行われている。

【0007】

三重項励起状態のエネルギーの一部を発光に変換することが可能な材料として、燐光性
化合物の他に、熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｄｅｌａ
ｙｅｄ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）材料が知られている。熱活性化遅延蛍光
材料では、三重項励起状態から逆項間交差により一重項励起状態が生成され、一重項励起
状態から発光に変換される。

【0008】

２種類の有機化合物で形成される励起錯体は、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、当該励起錯体を熱活性化遅延蛍光材料として用いる方法が提
案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２０１４－４５１８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

熱活性化遅延蛍光材料を有する発光素子において、発光効率を高めるためには、三重項
励起状態から一重項励起状態が効率よく生成することが好ましいが、熱活性化遅延蛍光材
料として励起錯体を用いた発光素子については、発光効率をさらに向上させる手法の開発
が求められている。

【0011】

また、発光素子から白色等の多色発光を得るためには、異なる色を呈する発光性物質を
同時に効率よく発光させる必要があるが、所望の発光色を得るよう制御することは難しい
。

【0012】

したがって、本発明の一態様では、発光効率が高い発光素子を提供することを課題の一
とする。または、本発明の一態様では、発光スペクトルの幅が広い発光を呈する発光素子
を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、消費電力が低減された
発光素子を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、新規な発光素
子を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、新規な発光装置を提
供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、新規な表示装置を提供する
ことを課題の一とする。

【0013】

なお、上記の課題の記載は、他の課題の存在を妨げない。なお、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。上記以外の課題は、明細書等の記載
から自ずと明らかであり、明細書等の記載から上記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】

【0014】

本発明の一態様は、励起錯体を形成する組み合わせの２種類の有機化合物を有する発光
素子であり、一方の有機化合物が三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機
能を有する発光素子である。

【0015】

また、本発明の一態様は、発光層を有する発光素子であって、発光層は、第１の有機化
合物と、第２の有機化合物と、を有し、第１の有機化合物および第２の有機化合物の一方
は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の他方のＬＵＭＯ準位以上のＬＵＭＯ準位
を有し、且つ、第１の有機化合物および第２の有機化合物の他方のＨＯＭＯ準位以上のＨ
ＯＭＯ準位を有し、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、が励起錯体を形成する組
み合わせであり、第１の有機化合物は、三重項励起エネルギーを発光に変換することがで
きる機能を有し、第２の有機化合物の最低励起三重項準位は、第１の有機化合物の最低励
起三重項準位以上であり、第１の有機化合物の最低励起三重項準位は、励起錯体の最低励
起三重項準位以上であり、発光層が呈する発光は、第１の有機化合物が呈する発光、及び
励起錯体が呈する発光を有する発光素子である。

【0016】

また、本発明の他の一態様は、発光層を有する発光素子であって、発光層は、第１の有
機化合物と、第２の有機化合物と、を有し、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、第２の
有機化合物のＬＵＭＯ準位以上であり、第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、第２の有機
化合物のＨＯＭＯ準位以上であり、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、が励起錯
体を形成する組み合わせであり、第１の有機化合物は、三重項ＭＬＣＴ遷移の吸収帯を有
する有機金属錯体であり、第２の有機化合物の最低励起三重項準位は、第１の有機化合物
の最低励起三重項準位以上であり、第１の有機化合物の最低励起三重項準位は、励起錯体
の最低励起三重項準位以上であり、発光層が呈する発光は、第１の有機化合物が呈する発
光、及び励起錯体が呈する発光を有する発光素子である。

【0017】

上記各構成において、励起錯体が呈する発光と第１の有機化合物が呈する発光との強度
比は、１：９から９：１であると好ましい。また、励起錯体が呈する発光は、第１の有機
化合物が呈する発光より高い強度を有すると好ましい。

【0018】

また、上記各構成の発光素子は、さらに第３の有機化合物を有し、第３の有機化合物の
ＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位以上であると好ましい。また、第３の
有機化合物は、正孔を輸送することができる機能を有すると好ましい。また、第３の有機
化合物は、π電子過剰型複素芳香族骨格または芳香族アミン骨格の少なくとも一方を有す
ると好ましい。

【0019】

また、上記各構成において、第２の有機化合物は、電子を輸送することができる機能を
有すると好ましい。また、第２の有機化合物は、π電子不足型複素芳香族骨格を有すると
好ましい。

【0020】

また、上記各構成において、第１の有機化合物は、イリジウムを有すると好ましい。ま
た、第１の有機化合物は、イリジウムに配位する配位子を有し、配位子は、含窒素五員複
素環骨格を有すると好ましい。

【0021】

また、本発明の他の一態様は、上記各構成の発光素子と、カラーフィルタまたはトラン
ジスタの少なくとも一方と、を有する表示装置である。また、本発明の他の一態様は、当
該表示装置と、筐体またはタッチセンサの少なくとも一方と、を有する電子機器である。
また、本発明の他の一態様は、上記各構成の発光素子と、筐体またはタッチセンサの少な
くとも一方と、を有する照明装置である。また、本発明の一態様は、発光素子を有する発
光装置だけでなく、発光装置を有する電子機器も範疇に含める。従って、本明細書中にお
ける発光装置とは、画像表示デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発
光素子にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉ
ｔ）、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられた表示モジ
ュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられた表示モジュール、または発光素子にＣ
ＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装された表示
モジュールも発光装置に含む場合がある。

【発明の効果】

【0022】

本発明の一態様により、発光効率が高い発光素子を提供することができる。または、本
発明の一態様により、発光スペクトルの幅が広い発光を呈する発光素子を提供することが
できる。または、本発明の一態様により、消費電力が低減された発光素子を提供すること
ができる。または、本発明の一態様により、新規な発光素子を提供することができる。ま
たは、本発明の一態様により、新規な発光装置を提供することができる。または、本発明
の一態様により、新規な表示装置を提供することができる。

【0023】

なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げない。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】

【0024】

【図1】本発明の一態様の発光素子の断面模式図。

【図2】本発明の一態様の発光素子の発光層の断面模式図、及びエネルギー準位の相関を説明する図。

【図3】本発明の一態様の発光素子の発光層の断面模式図、及びエネルギー準位の相関を説明する図。

【図4】本発明の一態様の発光素子の発光層のエネルギー準位の相関を説明する図。

【図5】本発明の一態様の発光素子の断面模式図。

【図6】本発明の一態様の発光素子の断面模式図。

【図7】本発明の一態様の発光素子の断面模式図。

【図8】本発明の一態様の表示装置を説明する上面図及び断面模式図。

【図9】本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。

【図10】本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。

【図11】本発明の一態様の電子機器について説明する図。

【図12】本発明の一態様の表示装置を説明する斜視図。

【図13】本発明の一態様の照明装置について説明する図。

【図14】実施例に係る、発光素子の輝度－電流密度特性を説明する図。

【図15】実施例に係る、発光素子の輝度－電圧特性を説明する図。

【図16】実施例に係る、発光素子の電流効率－輝度特性を説明する図。

【図17】実施例に係る、発光素子の電力効率－輝度特性を説明する図。

【図18】実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。

【図19】実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。

【図20】実施例に係る、発光素子の輝度－電流密度特性を説明する図。

【図21】実施例に係る、発光素子の輝度－電圧特性を説明する図。

【図22】実施例に係る、発光素子の電流効率－輝度特性を説明する図。

【図23】実施例に係る、発光素子の電力効率－輝度特性を説明する図。

【図24】実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。

【図25】実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。

【図26】実施例に係る、薄膜の発光スペクトルを説明する図。

【図27】実施例に係る、薄膜の発光スペクトルを説明する図。

【図28】実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトルを説明する図。

【図29】実施例に係る、発光素子の輝度－電流密度特性を説明する図。

【図30】実施例に係る、発光素子の輝度－電圧特性を説明する図。

【図31】実施例に係る、発光素子の電流効率－輝度特性を説明する図。

【図32】実施例に係る、発光素子の電力効率－輝度特性を説明する図。

【図33】実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。

【図34】実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。

【図35】実施例に係る、薄膜の発光スペクトルを説明する図。

【図36】実施例に係る、薄膜の発光スペクトルを説明する図。

【図37】実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトルを説明する図。

【図38】実施例に係る、薄膜の過渡発光特性を説明する図。

【図39】実施例に係る、薄膜の時間分解発光スペクトルを説明する図。

【図40】実施例に係る、薄膜の発光スペクトルを説明する図。

【図41】実施例に係る、薄膜の発光スペクトルを説明する図。

【図42】実施例に係る、薄膜の過渡発光特性を説明する図。

【図43】実施例に係る、薄膜の過渡発光特性を説明する図。

【図44】実施例に係る、薄膜の発光スペクトルを説明する図。

【図45】実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトルを説明する図。

【発明を実施するための形態】

【0025】

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が可能である。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ない。

【0026】

なお、図面等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、図面等に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。

【0027】

また、本明細書等において、第１、第２等として付される序数詞は便宜上用いており、
工程順又は積層順を示さない場合がある。そのため、例えば、「第１の」を「第２の」又
は「第３の」などと適宜置き換えて説明することができる。また、本明細書等に記載され
ている序数詞と、本発明の一態様を特定するために用いられる序数詞は一致しない場合が
ある。

【0028】

また、本明細書等において、図面を用いて発明の構成を説明するにあたり、同じものを
指す符号は異なる図面間でも共通して用いる場合がある。

【0029】

また、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、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
更することが可能な場合がある。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な場合がある。

【0030】

また、本明細書等において、一重項励起状態（Ｓ^＊）は、励起エネルギーを有する一重
項状態のことである。また、Ｓ１準位は一重項励起エネルギー準位の最も低い準位であり
、最も低い一重項励起状態（Ｓ１状態）の励起エネルギー準位のことである。また、三重
項励起状態（Ｔ^＊）は、励起エネルギーを有する三重項状態のことである。また、Ｔ１準
位は、三重項励起エネルギー準位の最も低い準位であり、最も低い三重項励起状態（Ｔ１
状態）の励起エネルギー準位のことである。なお、本明細書等において、単に一重項励起
状態および一重項励起エネルギー準位と表記した場合であっても、Ｓ１状態およびＳ１準
位を表す場合がある。また、三重項励起状態および三重項励起エネルギー準位と表記した
場合であっても、Ｔ１状態およびＴ１準位を表す場合がある。

【0031】

また、本明細書等において蛍光性化合物とは、一重項励起状態から基底状態へ緩和する
際に可視光領域に発光を与える化合物である。燐光性化合物とは、三重項励起状態から基
底状態へ緩和する際に、室温において可視光領域に発光を与える化合物である。換言する
と燐光性化合物とは、三重項励起エネルギーを可視光へ変換可能な化合物の一つである。

【0032】

なお、本明細書等において、室温とは、０℃以上４０℃以下の範囲の温度をいう。

【0033】

また、本明細書等において、青色の波長領域は、４００ｎｍ以上４９０ｎｍ未満であり
、青色の発光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する。また、
緑色の波長領域は、４９０ｎｍ以上５８０ｎｍ未満であり、緑色の発光は、該波長領域に
少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する。また、赤色の波長領域は、５８０ｎｍ
以上６８０ｎｍ以下であり、赤色の発光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクト
ルピークを有する。

【0034】

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子について、図１乃至図４を用いて以下説
明する。

【0035】

＜発光素子の構成例１＞
まず、本発明の一態様の発光素子の構成について、図１を用いて、以下説明する。

【0036】

図１は、本発明の一態様の発光素子１５０の断面模式図である。

【0037】

発光素子１５０は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）を有し、該一対の電極間
に設けられたＥＬ層１００を有する。ＥＬ層１００は、少なくとも発光層１３０を有する
。

【0038】

また、図１に示すＥＬ層１００は、発光層１３０の他に、正孔注入層１１１、正孔輸送
層１１２、電子輸送層１１８、及び電子注入層１１９等の機能層を有する。

【0039】

なお、本実施の形態においては、一対の電極のうち、電極１０１を陽極として、電極１
０２を陰極として説明するが、発光素子１５０の構成としては、その限りではない。つま
り、電極１０１を陰極とし、電極１０２を陽極とし、当該電極間の各層の積層を、逆の順
番にしてもよい。すなわち、陽極側から、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１２と、発
光層１３０と、電子輸送層１１８と、電子注入層１１９と、が積層する順番とすればよい
。

【0040】

なお、ＥＬ層１００の構成は、図１に示す構成に限定されず、正孔注入層１１１、正孔
輸送層１１２、電子輸送層１１８、及び電子注入層１１９の中から選ばれた少なくとも一
つを有する構成とすればよい。あるいは、ＥＬ層１００は、正孔または電子の注入障壁を
低減する、正孔または電子の輸送性を向上する、正孔または電子の輸送性を阻害する、ま
たは電極による消光現象を抑制する、ことができる等の機能を有する機能層を有する構成
としてもよい。なお、機能層はそれぞれ単層であっても、複数の層が積層された構成であ
ってもよい。

【0041】

＜発光素子の発光機構１＞
次に、発光層１３０の発光機構について、以下説明を行う。

【0042】

図２（Ａ）は、図１に示す発光層１３０の一例を示す断面模式図である。図２（Ａ）に
示す発光層１３０は、ゲスト材料１３１と、ホスト材料１３２と、を有する。

【0043】

本発明の一態様の発光素子１５０においては、一対の電極（電極１０１及び電極１０２
）間に電圧を印加することにより、陰極から電子が、陽極から正孔（ホール）が、それぞ
れＥＬ層１００に注入され、電流が流れる。そして、注入された電子及び正孔が再結合す
ることによって、励起子が形成される。キャリア（電子および正孔）の再結合によって生
じる励起子のうち、一重項励起子と三重項励起子の比（以下、励起子生成確率）は、統計
的確率により、１：３となる。すなわち、一重項励起子が生成する割合は２５％であり、
三重項励起子が生成する割合は７５％であるため、三重項励起子を発光に寄与させること
が、発光素子の発光効率を向上させるためには重要である。

【0044】

したがって、発光層１３０に用いる発光材料としては、三重項励起エネルギーを発光に
変換する機能を有する材料であると好ましい。発光性の化合物のうち、燐光を発すること
ができる化合物（以下、燐光性化合物ともいう）は、三重項励起エネルギーを発光に変換
する機能を有する。したがって、発光素子１５０の発光材料として燐光性化合物を用いる
と好ましい。

【0045】

発光層１３０における発光材料として燐光性化合物を用いる場合、燐光性化合物のＴ１
準位は発光層１３０が有する他の材料（ホスト材料１３２等）のＴ１準位より低いことが
好ましい。これにより、燐光性化合物の三重項励起エネルギーのクエンチが生じにくくな
り、効率よく燐光性化合物から発光を得ることができる。

【0046】

また、三重項励起エネルギーを発光に変換する機能を有する材料としては、燐光性化合
物の他に、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料が挙げられる。なお、熱活性化遅延蛍光材
料とは、Ｓ１準位とＴ１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、一重項励起状態からの発光（蛍光）を効率よく呈する
ことができる。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、三重項励起エネルギーの一部を発光
に変換することが可能な熱活性化遅延蛍光材料としての機能を有する。そのため、発光素
子１５０の発光材料として、励起錯体を用いると好ましい。

【0047】

発光層１３０における発光材料として励起錯体を用いる場合、励起錯体のＴ１準位は発
光層１３０が有する他の材料（ホスト材料１３２等）のＴ１準位より低いことが好ましい
。これにより、励起錯体の三重項励起エネルギーのクエンチが生じにくくなり、励起錯体
による三重項励起エネルギーの逆項間交差、及びそれに続く一重項励起エネルギーからの
発光を効率よく得ることができる。

【0048】

上記エネルギー準位の関係によると、燐光性化合物および励起錯体を発光層１３０中の
発光材料として用い、当該燐光性化合物および励起錯体に基づく双方の発光を効率よく得
ることは困難となる。しかしながら、ゲスト材料１３１に燐光性化合物を用い、当該ゲス
ト材料１３１と、ホスト材料１３２と、で励起錯体を形成する構成であるとき、当該励起
錯体と、ゲスト材料１３１と、の双方から効率よく発光を取り出すことが可能であること
を本発明者らは見出した。

【0049】

≪エネルギー移動機構≫
ここで、分子間のエネルギー移動過程の支配因子について説明する。分子間のエネルギ
ー移動の機構としては、フェルスター機構（双極子－双極子相互作用）と、デクスター機
構（電子交換相互作用）の２つの機構が提唱されている。ここでは、励起状態である第１
の材料から基底状態である第２の材料への励起エネルギーの供与に関し、第１の材料と第
２の材料との分子間のエネルギー移動過程について説明するが、どちらか一方が励起錯体
の場合も同様である。

【0050】

≪フェルスター機構≫
フェルスター機構では、エネルギー移動に、分子間の直接的接触を必要とせず、第１の
材料及び第２の材料の双極子振動の共鳴現象を通じてエネルギー移動が起こる。双極子振
動の共鳴現象によって第１の材料が第２の材料にエネルギーを受け渡し、励起状態の第１
の材料が基底状態になり、基底状態の第２の材料が励起状態になる。なお、フェルスター
機構の速度定数ｋ_ｈ＊→ｇを数式（１）に示す。

【0051】

【数1】

【0052】

数式（１）において、νは、振動数を表し、ｆ’_ｈ（ν）は、第１の材料の規格化され
た発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル
、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル）を表し、ε_ｇ（
ν）は、第２の材料のモル吸光係数を表し、Ｎは、アボガドロ数を表し、ｎは、媒体の屈
折率を表し、Ｒは、第１の材料と第２の材料の分子間距離を表し、τは、実測される励起
状態の寿命（蛍光寿命や燐光寿命）を表し、ｃは、光速を表し、φは、発光量子収率（一
重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光量子収率、三重項励起状態からの
エネルギー移動を論じる場合は燐光量子収率）を表し、Ｋ^２は、第１の材料と第２の材料
の遷移双極子モーメントの配向を表す係数（０から４）である。なお、ランダム配向の場
合はＫ^２＝２／３である。

【0053】

≪デクスター機構≫
デクスター機構では、第１の材料と第２の材料が軌道の重なりを生じる接触有効距離に
近づき、励起状態の第１の材料の電子と、基底状態の第２の材料との電子の交換を通じて
エネルギー移動が起こる。なお、デクスター機構の速度定数ｋ_ｈ＊→ｇを数式（２）に示
す。

【0054】

【数2】

【0055】

数式（２）において、ｈは、プランク定数であり、Ｋは、エネルギーの次元を持つ定数
であり、νは、振動数を表し、ｆ’_ｈ（ν）は、第１の材料の規格化された発光スペクト
ル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項励起状
態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル）を表し、ε’_ｇ（ν）は、第２
の材料の規格化された吸収スペクトルを表し、Ｌは、実効分子半径を表し、Ｒは、第１の
材料と第２の材料の分子間距離を表す。

【0056】

ここで、第１の材料から第２の材料へのエネルギー移動効率φ_ＥＴは、数式（３）で表
される。ｋ_ｒは、第１の材料の発光過程（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる
場合は蛍光、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光）の速度定数を表
し、ｋ_ｎは、第１の材料の非発光過程（熱失活や項間交差）の速度定数を表し、τは、実
測される第１の材料の励起状態の寿命を表す。

【0057】

【数3】

【0058】

数式（３）より、エネルギー移動効率φ_ＥＴを高くするためには、エネルギー移動の速
度定数ｋ_ｈ＊→ｇを大きくし、他の競合する速度定数ｋ_ｒ＋ｋ_ｎ（＝１／τ）が相対的に
小さくなれば良いことがわかる。

【0059】

≪励起錯体への励起エネルギー移動≫
まず、フェルスター機構によるエネルギー移動を考える。数式（３）に数式（１）を代
入することでτを消去することができる。したがって、フェルスター機構の場合、エネル
ギー移動効率φ_ＥＴは、第１の材料の励起状態の寿命τに依存しない。また、エネルギー
移動効率φ_ＥＴは、発光量子収率φ（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合
は蛍光量子収率、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光量子収率）が
高い方が良いと言える。

【0060】

また、第１の材料の発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場
合は蛍光スペクトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクト
ル）と第２の材料の吸収スペクトル（一重項基底状態から一重項励起状態への遷移に相当
する吸収）との重なりが大きいことが好ましい。さらに、第２の材料のモル吸光係数も高
い方が好ましい。このことは、第１の材料の発光スペクトルと、第２の材料の最も長波長
側に現れる吸収帯とが重なることを意味する。なお、第２の材料として励起錯体を用いる
場合、一重項基底状態から一重項励起状態への直接遷移、及び一重項基底状態から三重項
励起状態への直接遷移が禁制であることから、第２の材料におけるモル吸光係数は無視で
きる量である。このことから、フェルスター機構による第１の材料から第２の材料への励
起エネルギー移動過程は無視できる。

【0061】

次に、デクスター機構によるエネルギー移動を考える。数式（２）によれば、速度定数
ｋ_ｈ＊→ｇを大きくするには第１の材料の発光スペクトル（一重項励起状態からのエネル
ギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる
場合は燐光スペクトル）と第２の材料の吸収スペクトル（一重項基底状態から一重項励起
状態への遷移に相当する吸収）との重なりが大きい方が良いことがわかる。したがって、
エネルギー移動効率の最適化は、第１の材料の発光スペクトルと、第２の材料の最も長波
長側に現れる吸収帯とが重なることによって実現される。この場合においても、第２の材
料として励起錯体を用いる場合、一重項基底状態から一重項励起状態への直接遷移、及び
一重項基底状態から三重項励起状態への直接遷移が禁制であることから、第２の材料の吸
収スペクトルは無視できる程度である。このことから、デクスター機構による第１の材料
から第２の材料への励起エネルギー移動過程は無視できる。

【0062】

したがって、第２の材料として励起錯体を用いる場合、第１の材料から第２の材料への
エネルギー移動過程については、フェルスター機構、及びデクスター機構の双方の機構に
よるエネルギー移動が生じない。

【0063】

≪エネルギー準位の相関≫
本発明の一態様において、ゲスト材料１３１は、燐光性化合物であると好ましい。以下
の説明においては、ゲスト材料１３１として、燐光性化合物を用いる構成について説明す
る。なお、ゲスト材料１３１を燐光性化合物として読み替えてもよい。

【0064】

また、発光層１３０が有するゲスト材料１３１およびホスト材料１３２は、励起錯体を
形成する組み合わせであると好ましい。

【0065】

ゲスト材料１３１とホスト材料１３２との組み合わせは、励起錯体を形成することが可
能な組み合わせであればよいが、一方が正孔を輸送する機能（正孔輸送性）を有する化合
物であり、他方が電子を輸送する機能（電子輸送性）を有する化合物であることが、より
好ましい。この場合、ドナー－アクセプター型の励起錯体を形成しやすくなり、効率よく
励起錯体を形成することができる。また、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２との組み
合わせが、正孔輸送性を有する化合物と電子輸送性を有する化合物との組み合わせである
場合、その混合比によってキャリアバランスを容易に制御することが可能となる。具体的
には、正孔輸送性を有する化合物：電子輸送性を有する化合物＝１：９から９：１（重量
比）の範囲が好ましい。また、該構成を有することで、容易にキャリアバランスを制御す
ることができることから、キャリア再結合領域の制御も簡便に行うことができる。

【0066】

また、効率よく励起錯体を形成するゲスト材料及びホスト材料の組み合わせとしては、
ゲスト材料１３１及びホスト材料１３２のうち一方のＨＯＭＯ（Ｈｉｇｈｅｓｔ Ｏｃｃ
ｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ、最高被占軌道ともいう）準位が他方
のＨＯＭＯ準位より高く、一方のＬＵＭＯ（Ｌｏｗｅｓｔ Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏ
ｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ、最低空軌道ともいう）準位が他方のＬＵＭＯ準位より
高いことが好ましい。

【0067】

なお、化合物のＬＵＭＯ準位およびＨＯＭＯ準位は、サイクリックボルタンメトリ（Ｃ
Ｖ）測定によって測定される化合物の電気化学特性（還元電位および酸化電位）から導出
することができる。

【0068】

例えば、ゲスト材料１３１が正孔輸送性を有し、ホスト材料１３２が電子輸送性を有す
る場合、図２（Ｂ）に示すエネルギーバンド図のように、ゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準
位がホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位より高いことが好ましく、ゲスト材料１３１のＬＵ
ＭＯ準位がホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位より高いことが好ましい。具体的には、ゲス
ト材料１３１のＨＯＭＯ準位とホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、好
ましくは０．１ｅＶ以上であり、より好ましくは０．２ｅＶ以上であり、さらに好ましく
は０．３ｅＶ以上である。また、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とホスト材料１３２の
ＬＵＭＯ準位とのエネルギー差は、好ましくは０．１ｅＶ以上であり、より好ましくは０
．２ｅＶ以上であり、さらに好ましくは０．３ｅＶ以上である。該エネルギー差を有する
ことで、一対の電極（電極１０１および電極１０２）から注入されたキャリアである正孔
及び電子が、ゲスト材料１３１およびホスト材料１３２に、それぞれ注入されやすくなり
好適である。

【0069】

なお、図２（Ｂ）において、Ｇｕｅｓｔ（１３１）はゲスト材料１３１を表し、Ｈｏｓ
ｔ（１３２）はホスト材料１３２を表し、ΔＥ_Ｇはゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨ
ＯＭＯ準位とのエネルギー差を表し、ΔＥ_Ｈ１はホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とＨＯ
ＭＯ準位とのエネルギー差を表し、ΔＥ_Ｅｘはホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とゲスト
材料１３１のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表す、表記及び符号である。

【0070】

また、このとき、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とが形成する励起錯体は、ゲス
ト材料１３１にＨＯＭＯの分子軌道を有し、ホスト材料１３２にＬＵＭＯの分子軌道を有
する励起錯体となる。また、該励起錯体の励起エネルギーは、ホスト材料１３２のＬＵＭ
Ｏ準位とゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥ_Ｅｘ）に概ね相当し、
ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥ_Ｇ）及びホスト
材料１３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥ_Ｈ１）より小さくなる
。したがって、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで励起錯体を形成することで、よ
り小さい励起エネルギーで励起状態を形成することが可能となる。また、該励起錯体は、
より小さい励起エネルギーに相当するエネルギーを有するため、安定な励起状態を形成す
ることができる。

【0071】

また、発光層１３０におけるゲスト材料１３１と、ホスト材料１３２とのエネルギー準
位の相関を図２（Ｃ）に示す。なお、図２（Ｃ）における表記及び符号は、以下の通りで
ある。
・Ｇｕｅｓｔ（１３１）：ゲスト材料１３１（燐光性化合物）
・Ｈｏｓｔ（１３２）：ホスト材料１３２
・Ｓ_Ｇ：ゲスト材料１３１のＳ１準位
・Ｔ_Ｇ：ゲスト材料１３１のＴ１準位
・Ｓ_Ｈ１：ホスト材料１３２のＳ１準位
・Ｔ_Ｈ１：ホスト材料１３２のＴ１準位
・Ｓ_Ｅ：励起錯体のＳ１準位
・Ｔ_Ｅ：励起錯体のＴ１準位

【0072】

本発明の一態様の発光素子においては、発光層１３０が有するゲスト材料１３１とホス
ト材料１３２とで励起錯体を形成する。励起錯体のＳ１準位（Ｓ_Ｅ）と励起錯体のＴ１準
位（Ｔ_Ｅ）とは、互いに隣接したエネルギー準位となる（図２（Ｃ） ルートＥ_１参照）
。

【0073】

励起錯体は、２種類の物質からなる励起状態であり、光励起の場合、励起状態となった
一方の物質が基底状態である近接する他方の物質と相互作用することによって形成される
。そして、光を発することによって基底状態になると、励起錯体を形成していた２種類の
物質は、また元の別々の物質として振る舞う。電気励起の場合は、一方が励起状態になる
と、速やかに近接する他方と相互作用することで励起錯体を形成する。あるいは、一方が
正孔を、他方が電子を受け取り、互いに相互作用することで速やかに励起錯体を形成する
ことができる。励起錯体の励起エネルギー準位（Ｓ_ＥおよびＴ_Ｅ）は、励起錯体を形成す
る各物質（ゲスト材料１３１およびホスト材料１３２）のＳ１準位（Ｓ_ＧおよびＳ_Ｈ１）
より低くなるため、より低い励起エネルギーで励起状態を形成することが可能となる。こ
れによって、発光素子１５０の駆動電圧を低減することができる。

【0074】

励起錯体のＳ１準位（Ｓ_Ｅ）とＴ１準位（Ｔ_Ｅ）は、互いに隣接したエネルギー準位で
あるため、熱活性化遅延蛍光を呈する機能を有する。すなわち、励起錯体は三重項励起エ
ネルギーを逆項間交差（アップコンバージョン）によって一重項励起エネルギーに変換す
る機能を有する（図２（Ｃ） ルートＥ_２参照）。したがって、発光層１３０で生成した
三重項励起エネルギーの一部は励起錯体により一重項励起エネルギーに変換される。その
ためには、励起錯体のＳ１準位（Ｓ_Ｅ）とＴ１準位（Ｔ_Ｅ）とのエネルギー差は、０ｅＶ
より大きく０．２ｅＶ以下であると好ましく、０ｅＶより大きく０．１ｅＶ以下であると
より好ましい。なお、逆項間交差を効率よく生じさせるためには、励起錯体のＴ１準位（
Ｔ_Ｅ）が、励起錯体を形成する各物質（ゲスト材料１３１およびホスト材料１３２）のＴ
１準位（Ｔ_ＧおよびＴ_Ｈ１）よりも低いことが好ましい。これにより、ゲスト材料１３１
及びホスト材料１３２による励起錯体の三重項励起エネルギーのクエンチが生じにくくな
り、効率よく逆項間交差が発生する。

【0075】

また、励起錯体は励起状態でしか存在せず、励起錯体の励起エネルギー準位（Ｓ_Ｅ及び
Ｔ_Ｅ）は、励起錯体が形成している状態でしか存在しないエネルギー準位であるため、励
起錯体を形成する各物質（ゲスト材料１３１及びホスト材料１３２）の基底状態から励起
錯体の励起状態への直接遷移は生じない。そのため、ゲスト材料１３１単体の励起エネル
ギー準位（Ｓ_Ｇ及びＴ_Ｇ）またはホスト材料１３２単体の励起エネルギー準位（Ｓ_Ｈ１及
びＴ_Ｈ１）から、励起錯体の励起エネルギー準位（Ｓ_Ｅ及びＴ_Ｅ）への励起エネルギーの
移動は生じない。そのため、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２との励起錯体の生成確
率を適切に制御することで、当該励起錯体からの発光と、ゲスト材料１３１からの発光と
、の双方を効率よく取り出すことが可能となる。

【0076】

そのためには、ホスト材料１３２のＴ１準位（Ｔ_Ｈ１）は、ゲスト材料１３１のＴ１準
位（Ｔ_Ｇ）以上であると好ましい。また、ゲスト材料１３１のＴ１準位（Ｔ_Ｇ）は、ゲス
ト材料１３１とホスト材料１３２とで形成する励起錯体のＴ１準位（Ｔ_Ｅ）以上であると
好ましい。そうすることで、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで形成する励起錯体
の励起エネルギーのクエンチが生じにくくなり、励起錯体によって効率よく三重項励起エ
ネルギーから一重項励起エネルギーへの逆項間交差、及びそれに続く一重項励起エネルギ
ーからの発光を得ることが可能となる。さらに、上述のように、ゲスト材料１３１の励起
エネルギーのクエンチも生じにくくなるため、ゲスト材料１３１から効率よく発光を得る
ことが可能となる。

【0077】

また、ゲスト材料１３１においてキャリアの直接再結合過程が支配的になると、ゲスト
材料１３１とホスト材料１３２とで励起錯体を形成する過程が生じにくくなる。そのため
、ゲスト材料１３１においてキャリアが直接再結合する過程と、励起錯体の生成過程を経
たエネルギー移動過程（図２（Ｃ） ルートＥ_１及びＥ_２）との双方の過程が所望の確率
で生じることが好ましい。そのためには、ホスト材料１３２とゲスト材料１３１との重量
比は、ゲスト材料１３１の重量比が低いことが好ましく、具体的にはホスト材料１３２に
対するゲスト材料１３１の重量比が、好ましくは０．０１以上０．５以下であり、より好
ましくは０．０５以上０．３以下である。

【0078】

ゲスト材料１３１からの発光と、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで形成する励
起錯体からの発光と、を所望の割合で取り出すことによって、発光素子が呈する発光の色
を制御することが可能となる。例えば、発光素子が呈する発光の色が白色またはその近傍
となるよう、ゲスト材料１３１からの発光と、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで
形成する励起錯体からの発光と、の割合を調整すればよく、具体的には、ゲスト材料１３
１からの発光：ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで形成する励起錯体からの発光＝
１：９から９：１の範囲が好ましく、１：５から５：１の範囲がより好ましい。なお、発
光素子が呈する発光が、これらの発光以外の発光を有していてもよい。

【0079】

なお、ゲスト材料１３１が電子輸送性を有し、ホスト材料１３２が正孔輸送性を有する
構成であってもよい。その場合、図４（Ａ）に示すエネルギーバンド図のように、ホスト
材料１３２のＨＯＭＯ準位がゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位より高いことが好ましく、
ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位がゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位より高いことが好ま
しい。

【0080】

＜発光素子の発光機構２＞
次に、図２（Ａ）に示す発光層と異なる構成例について、図３（Ａ）を用いて、以下説
明を行う。

【0081】

図３（Ａ）は、図１に示す発光層１３０の一例を示す断面模式図である。図３（Ａ）に
示す発光層１３０は、ゲスト材料１３１と、ホスト材料１３２と、ホスト材料１３３と、
を有する。

【0082】

発光層１３０中では、ホスト材料１３２またはホスト材料１３３が重量比で最も多く存
在し、ゲスト材料１３１は、ホスト材料１３２またはホスト材料１３３中に分散される。
ここで、ゲスト材料１３１は、燐光性化合物であると好ましい。また、ゲスト材料１３１
およびホスト材料１３２は、励起錯体を形成する組み合わせであると好ましい。

【0083】

また、効率よく励起錯体を形成するホスト材料の組み合わせとしては、ゲスト材料１３
１及びホスト材料１３２のうち一方のＨＯＭＯ準位が発光層１３０中の材料のうち最も高
いＨＯＭＯ準位を有し、他方のＬＵＭＯ準位が発光層１３０中の材料うち最も低いＬＵＭ
Ｏ準位を有すると好ましい。すなわち、ゲスト材料１３１及びホスト材料１３２のうち一
方のＨＯＭＯ準位が他方のＨＯＭＯ準位およびホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位より高く
、他方のＬＵＭＯ準位が一方のＬＵＭＯ準位およびホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位より
低いことが好ましい。そうすることで、ホスト材料１３２とホスト材料１３３とで励起錯
体を形成する反応を抑制することができる。

【0084】

例えば、ゲスト材料１３１が正孔輸送性を有し、ホスト材料１３２が電子輸送性を有す
る場合、図３（Ｂ）に示すエネルギーバンド図のように、ゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準
位がホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位およびホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位より高いこ
とが好ましく、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位がゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位およ
びホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位より低いことが好ましい。このとき、ホスト材料１３
３のＬＵＭＯ準位は、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位より高くても低くてもよい。また
、ホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位は、ホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位より高くても低
くてもよい。

【0085】

なお、図３（Ｂ）において、Ｇｕｅｓｔ（１３１）はゲスト材料１３１を表し、Ｈｏｓ
ｔ（１３２）はホスト材料１３２を表し、Ｈｏｓｔ（１３３）はホスト材料１３３を表し
、ΔＥ_Ｇはゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表し、Δ
Ｅ_Ｈ１はホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表し、ΔＥ
_Ｈ２はホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表し、ΔＥ_Ｅ
ｘはホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位とのエネルギー
差を表す、表記及び符号である。

【0086】

また、このとき、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とが形成する励起錯体の励起エ
ネルギーは、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位とのエ
ネルギー差（ΔＥ_Ｅｘ）に概ね相当し、ホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位
とのエネルギー差（ΔＥ_Ｈ２）より小さいことが好ましい。

【0087】

図３（Ａ）に示す発光層１３０におけるゲスト材料１３１と、ホスト材料１３２と、ホ
スト材料１３３とのエネルギー準位の相関を図３（Ｃ）に示す。なお、図３（Ｃ）におけ
る表記及び符号は、以下の通りである。
・Ｇｕｅｓｔ（１３１）：ゲスト材料１３１（燐光性化合物）
・Ｈｏｓｔ（１３２）：ホスト材料１３２
・Ｈｏｓｔ（１３３）：ホスト材料１３３
・Ｓ_Ｇ：ゲスト材料１３１のＳ１準位
・Ｔ_Ｇ：ゲスト材料１３１のＴ１準位
・Ｓ_Ｈ１：ホスト材料１３２のＳ１準位
・Ｔ_Ｈ１：ホスト材料１３２のＴ１準位
・Ｓ_Ｈ２：ホスト材料１３３のＳ１準位
・Ｔ_Ｈ２：ホスト材料１３３のＴ１準位
・Ｓ_Ｅ：励起錯体のＳ１準位
・Ｔ_Ｅ：励起錯体のＴ１準位

【0088】

本発明の一態様の発光素子においては、発光層１３０が有するゲスト材料１３１とホス
ト材料１３２とで励起錯体を形成する。励起錯体のＳ１準位（Ｓ_Ｅ）と励起錯体のＴ１準
位（Ｔ_Ｅ）とは、互いに隣接したエネルギー準位となる（図３（Ｃ） ルートＥ_１参照）
。

【0089】

ホスト材料１３２のＴ１準位（Ｔ_Ｈ１）およびホスト材料１３３のＴ１準位（Ｔ_Ｈ２）
は、ゲスト材料１３１のＴ１準位（Ｔ_Ｇ）以上であると好ましい。また、ゲスト材料１３
１のＴ１準位（Ｔ_Ｇ）は、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで形成する励起錯体の
Ｔ１準位（Ｔ_Ｅ）以上であると好ましい。そうすることで、ゲスト材料１３１とホスト材
料１３２とで形成する励起錯体の励起エネルギーのクエンチが生じにくくなり、励起錯体
によって効率よく三重項励起エネルギーから一重項励起エネルギーへの逆項間交差、及び
それに続く一重項励起エネルギーからの発光を得ることが可能となる。さらに、ゲスト材
料１３１の励起エネルギーのクエンチも生じにくくなるため、ゲスト材料１３１から効率
よく発光を得ることが可能となる。

【0090】

なお、ゲスト材料１３１においてキャリアの直接再結合過程が支配的になると、ゲスト
材料１３１とホスト材料１３２とで励起錯体を形成する過程が生じにくくなる。そのため
、ゲスト材料１３１においてキャリアが直接再結合する過程と、励起錯体の生成過程を経
たエネルギー移動過程（図３（Ｃ） ルートＥ_１及びＥ_２）との双方の過程が所望の確率
で生じることが好ましい。そのためには、発光層１３０にゲスト材料１３１及びホスト材
料１３２以外の材料を添加することが好ましい。すなわち、発光層１３０にゲスト材料１
３１とホスト材料１３２とに加えてホスト材料１３３を用いることで、ゲスト材料１３１
とホスト材料１３２との励起錯体の生成確率を適切に制御することができる。また、ホス
ト材料１３２及びホスト材料１３３の総量とゲスト材料１３１との重量比は、ゲスト材料
１３１の重量比が低いことが好ましく、具体的にはホスト材料１３２及びホスト材料１３
３の総量に対するゲスト材料１３１の重量比が、好ましくは０．０１以上０．５以下であ
り、より好ましくは０．０５以上０．３以下である。

【0091】

なお、ゲスト材料１３１が電子輸送性を有し、ホスト材料１３２が正孔輸送性を有する
構成であってもよい。その場合、図４（Ｂ）に示すエネルギーバンド図のように、ホスト
材料１３２のＨＯＭＯ準位がゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位およびホスト材料１３３の
ＨＯＭＯ準位より高いことが好ましく、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位がホスト材料１
３２のＬＵＭＯ準位およびホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位より低いことが好ましい。こ
のとき、ホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位は、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位より高く
ても低くてもよい。また、ホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位は、ゲスト材料１３１のＨＯ
ＭＯ準位より高くても低くてもよい。

【0092】

＜材料＞
次に、本発明の一態様に係わる発光素子の構成要素の詳細について、以下説明を行う。

【0093】

≪発光層≫
発光層１３０に用いることができる材料について、それぞれ以下に説明する。

【0094】

ゲスト材料１３１およびホスト材料１３２としては、互いに励起錯体を形成する組み合
わせであれば、特に限定はないが、一方が電子を輸送する機能を有し、他方が正孔を輸送
する機能を有すると好ましい。

【0095】

ホスト材料１３２が正孔を輸送する機能を有するとき、ホスト材料１３２はπ電子過剰
型複素芳香族骨格または芳香族アミン骨格の少なくとも一を有すると好ましい。

【0096】

ホスト材料１３２が有するπ電子過剰型複素芳香族骨格としては、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、当該骨格の中から選ばれるい
ずれか一つまたは複数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、カルバゾール骨格が好ましく、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、これらの骨格は置換基を有していても良い。

【0097】

また、ホスト材料１３２が有する芳香族アミン骨格としては、ＮＨ結合を有さないいわ
ゆる３級アミンが好ましく、特にトリアリールアミン骨格が好ましい。トリアリールアミ
ン骨格のアリール基としては、環を形成する炭素数が６乃至１３の置換又は無置換のアリ
ール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントレニ
ル基、トリフェニレニル基等が挙げられる。

【0098】

π電子過剰型複素芳香族骨格および芳香族アミン骨格を有する構造は、正孔輸送性に優
れ、安定で信頼性が良好なため、特に好ましく、例えば、カルバゾール骨格およびアリー
ルアミン骨格を有する構造が挙げられる。

【0099】

上記のπ電子過剰型複素芳香族骨格および芳香族アミン骨格としては、例えば、下記一
般式（１０１）乃至（１１７）で表される骨格が挙げられる。なお、一般式（１１５）乃
至（１１７）中のＸは、酸素原子または硫黄原子を表す。

【0100】

【化1】

【0101】

または、ホスト材料１３２が電子を輸送する機能を有するとき、ホスト材料１３２はπ
電子不足型複素芳香族骨格を有すると好ましい。π電子不足型複素芳香族骨格としては、
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）、及び
トリアジン骨格が好ましく、中でもジアジン骨格またはトリアジン骨格は安定で信頼性が
良好なため好ましい。

【0102】

上記のπ電子不足型複素芳香族骨格としては、例えば、下記一般式（２０１）乃至（２
１８）で表される骨格が挙げられる。なお、一般式（２０９）乃至（２１１）中のＸは、
酸素原子または硫黄原子を表す。

【0103】

【化2】

【0104】

また、正孔輸送性を有する骨格（具体的にはπ電子過剰型複素芳香族骨格および芳香族
アミン骨格の少なくとも一方）と、電子輸送性を有する骨格（具体的にはπ電子不足型複
素芳香族骨格）とが、直接またはアリーレン基を介して結合した化合物を用いてもよい。
なお、当該アリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ビフェニルジイル基、ナフタ
レンジイル基、フルオレンジイル基等が挙げられる。

【0105】

上記の正孔輸送性を有する骨格と、電子輸送性を有する骨格とを結合する結合基として
は、例えば、下記一般式（３０１）乃至（３１５）で表される骨格が挙げられる。

【0106】

【化3】

【0107】

上述した芳香族アミン骨格（具体的には例えばトリアリールアミン骨格）、π電子過剰
型複素芳香族骨格（具体的には例えばフラン骨格、チオフェン骨格、ピロール骨格を有す
る環）、π電子不足型複素芳香族骨格（具体的には例えばジアジン骨格またはトリアジン
骨格を有する環）、あるいは上記の一般式（１０１）乃至（１１７）、一般式（２０１）
乃至（２１８）、及び一般式（３０１）乃至（３１５）は、置換基を有していてもよい。
当該置換基としては、炭素数１乃至炭素数６のアルキル基、炭素数３乃至炭素数６のシク
ロアルキル基、または炭素数６乃至炭素数１２の置換もしくは無置換のアリール基も置換
基として選択することができる。炭素数１乃至炭素数６のアルキル基としては具体的には
、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基
、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－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
炭素数６のシクロアルキル基としては具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロブ
チル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数
６乃至炭素数１２のアリール基としては、例えば、置換または無置換のフェニル基、ナフ
チル基、ビフェニル基などを具体例として挙げることができる。また、上記置換基は互い
に結合して環を形成してもよい。このような例としては、例えば、フルオレン骨格におけ
る９位の炭素が置換基としてフェニル基を二つ有する場合、当該フェニル基同士が結合す
ることによって、スピロフルオレン骨格を形成するような場合が挙げられる。なお、無置
換の場合、合成の容易さや原料の価格の面で有利である。

【0108】

また、Ａｒは、単結合または炭素数６乃至炭素数１３のアリーレン基を表し、該アリー
レン基は置換基を有していてもよく、該置換基は互いに結合して環を形成してもよい。こ
のような例としては、例えば、フルオレニル基の９位の炭素が置換基としてフェニル基を
二つ有し、当該フェニル基同士が結合することによって、スピロフルオレン骨格を形成す
るような場合が挙げられる。炭素数６乃至炭素数１３のアリーレン基としては、例えば、
フェニレン基、ナフタレンジイル基、ビフェニルジイル基、フルオレンジイル基などを具
体例として挙げることができる。なお、該アリーレン基が置換基を有する場合、当該置換
基としては、炭素数１乃至炭素数６のアルキル基、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキ
ル基、または炭素数６乃至炭素数１２のアリール基も置換基として選択することができる
。炭素数１乃至炭素数６のアルキル基としては具体的には、例えば、メチル基、エチル基
、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘ
キシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基と
しては具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シ
クロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至炭素数１２のアリール基
としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などを具体例として挙げるこ
とができる。

【0109】

また、Ａｒで表されるアリーレン基は、例えば、下記構造式（Ａｒ－１）乃至（Ａｒ－
１８）で表される基を適用することができる。なお、Ａｒとして用いることのできる基は
これらに限られない。

【0110】

【化4】

【0111】

また、Ｒ^１及びＲ^２は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至炭素数６のアルキル基、
炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至炭素数１３の置換もしく
は無置換のアリール基のいずれかを表す。炭素数１乃至炭素数６のアルキル基としては具
体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソ
ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素
数３乃至炭素数６のシクロアルキル基、としては具体的には、例えば、シクロプロピル基
、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。ま
た、炭素数６乃至炭素数１３のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、
ビフェニル基、フルオレニル基などを具体例として挙げることができる。さらに、上述し
たアリール基やフェニル基は置換基を有していてもよく、該置換基は互いに結合して環を
形成してもよい。当該置換基としては、炭素数１乃至炭素数６のアルキル基、炭素数３乃
至炭素数６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至炭素数１２のアリール基も置換基と
して選択することができる。炭素数１乃至炭素数６のアルキル基としては具体的には、例
えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ
ｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至炭素
数６のシクロアルキル基としては具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル
基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃
至炭素数１２のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基な
どを具体例として挙げることができる。

【0112】

また、Ｒ^１及びＲ^２で表されるアルキル基またはアリール基は、例えば、下記構造式（
Ｒ－１）乃至（Ｒ－２９）で表される基を適用することができる。なお、アルキル基また
はアリール基として用いることのできる基はこれらに限られない。

【0113】

【化5】

【0114】

また、一般式（１０１）乃至（１１７）、一般式（２０１）乃至（２１８）、一般式（
３０１）乃至（３１５）、及びＡｒ、Ｒ^１及びＲ^２が有することができる置換基は、例え
ば、上記構造式（Ｒ－１）乃至（Ｒ－２４）で表されるアルキル基またはアリール基を適
用することができる。なお、アルキル基またはアリール基として用いることのできる基は
これらに限られない。

【0115】

ホスト材料１３２としては、例えば以下の正孔輸送性材料および電子輸送性材料を用い
ることができる。

【0116】

正孔輸送性材料としては、電子よりも正孔の輸送性の高い材料を用いることができ、１
×１０^－６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する材料であることが好ましい。具体的に
は、芳香族アミン、カルバゾール誘導体などを用いることができる。また、該正孔輸送性
材料は高分子化合物であっても良い。

【0117】

これら正孔輸送性の高い材料として、例えば、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’
－ジ（ｐ－トリル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－ｐ－フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰ
ＰＡ）、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。

【0118】

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

【0119】

また、カルバゾール誘導体としては、他に、４，４’－ジ（Ｎ－カルバゾリル）ビフェ
ニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５－トリス［４－（Ｎ－カルバゾリル）フェニル］ベン
ゼン（略称：ＴＣＰＢ）、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。

【0120】

また、正孔輸送性の高い材料としては、例えば、４，４’－ビス［Ｎ－（１－ナフチル
）－Ｎ－フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα－ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’－ビ
ス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－［１，１’－ビフェニル］－４，４
’－ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’－トリス（カルバゾール－９－イル）
トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、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）、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：ｍ－ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’－ビス［Ｎ－（スピロ－９，９
’－ビフルオレン－２－イル）－Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、
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）、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：ＰＣＢＢｉ１
ＢＰ）、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：ＰＣＢ
ＮＢＢ）、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）、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）、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）、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）、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）、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）などの芳香族アミン化合
物等を用いることができる。また、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）、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）、３，３’－ビス（
９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）、１，３－ビス（Ｎ－カルバゾ
リル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、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）、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）、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）、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）、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）、４－［３－（トリフェニ
レン－２－イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ｍＤＢＴＰＴｐ－ＩＩ）等のア
ミン化合物、カルバゾール化合物、チオフェン化合物、フラン化合物、フルオレン化合物
、トリフェニレン化合物、フェナントレン化合物等を用いることができる。ここに述べた
物質は、主に１×１０^－６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電
子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外の物質を用いてもよい。

【0121】

電子輸送性材料としては、正孔よりも電子の輸送性の高い材料を用いることができ、１
×１０^－６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する材料であることが好ましい。電子を受
け取りやすい材料（電子輸送性を有する材料）としては、亜鉛やアルミニウムを有する金
属錯体や、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型複素芳香族化合物などを用いる
ことができる。金属錯体としては、キノリン配位子、ベンゾキノリン配位子、オキサゾー
ル配位子、またはチアゾール配位子を有する金属錯体が挙げられる。また、π電子不足型
複素芳香族化合物としては、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナント
ロリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導
体などが挙げられる。

【0122】

例えば、トリス（８－キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリ
ス（４－メチル－８－キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ_３）、ビ
ス（１０－ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ_２
）、ビス（２－メチル－８－キノリノラト）（４－フェニルフェノラト）アルミニウム（
ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８－キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）
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である。また、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
。さらに、金属錯体以外にも、２－（４－ビフェニリル）－５－（４－ｔｅｒｔ－ブチル
フェニル）－１，３，４－オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３－ビス［５－（
ｐ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－１，３，４－オキサジアゾール－２－イル］ベンゼン
（略称：ＯＸＤ－７）、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）、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：ｍＤ
ＢＴＢＩｍ－ＩＩ）、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－１，１
０－フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）などの複素環化合物や、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：２ｍＤ
ＢＴＰＤＢｑ－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：２ＣｚＰ
ＤＢｑ－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：６ｍＤＢ
ＴＰＤＢｑ－ＩＩ）、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）
などのジアジン骨格を有する複素環化合物や、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）などのトリアジン骨格を有
する複素環化合物や、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、４，４
’－ビス（５－メチルベンゾオキサゾール－２－イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）な
どの複素芳香族化合物も用いることができる。また、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。ここに述べた物質は、
主に１×１０^－６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも
電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を用いても構わない。

【0123】

ゲスト材料１３１としては、三重項励起エネルギーを発光に変換する機能を有すると好
ましい。ゲスト材料１３１が重金属を有する場合、スピン軌道相互作用（電子のスピン角
運動量と軌道角運動量との相互作用）により、一重項状態と三重項状態との項間交差が促
進されるため、ゲスト材料１３１において一重項基底状態と三重項励起状態との間の遷移
が許容となる。すなわち、ゲスト材料１３１の一重項基底状態と三重項励起状態との間の
遷移に係わる発光の効率および吸収の確率を高めることができる。そのためには、ゲスト
材料１３１がスピン軌道相互作用の大きい金属元素を有すると好ましく、特に白金族元素
（ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、
イリジウム（Ｉｒ）、または白金（Ｐｔ））を有することが好ましく、中でもイリジウム
を有することで、一重項基底状態と三重項励起状態との間の直接遷移に係わる遷移確率を
高めることができ、好ましい。

【0124】

また、ゲスト材料１３１（燐光性化合物）としては、イリジウム、ロジウム、または白
金系の有機金属錯体、あるいは金属錯体が挙げられる。また、ポルフィリン配位子を有す
る白金錯体や有機イリジウム錯体が挙げられ、中でも有機イリジウム錯体、例えばイリジ
ウム系オルトメタル錯体が好ましい。オルトメタル化する配位子としては４Ｈ－トリアゾ
ール配位子、１Ｈ－トリアゾール配位子、イミダゾール配位子、ピリジン配位子、ピリミ
ジン配位子、ピラジン配位子、あるいはイソキノリン配位子などが挙げられる。このとき
、ゲスト材料１３１（燐光性化合物）は三重項ＭＬＣＴ（Ｍｅｔａｌ ｔｏ Ｌｉｇａｎ
ｄ Ｃｈａｒｇｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）遷移の吸収帯を有する。

【0125】

青色または緑色に発光ピークを有する物質としては、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（ｍｐｐ
ｔｚ－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）、トリス［３－（５－ビフ
ェニル）－５－イソプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト］イリジ
ウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒ５ｂｔｚ）_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や、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や、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（Ｉ
ＩＩ）（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や、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：ＦＩ
ｒ６）、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：ＦＩｒ（ａｃａｃ））のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配
位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。上述した中でも、４Ｈ－トリアゾール
骨格、１Ｈ－トリアゾール骨格およびイミダゾール骨格のような含窒素五員複素環骨格を
有する有機金属イリジウム錯体は、高い三重項励起エネルギーを有し、信頼性や発光効率
にも優れるため、特に好ましい。

【0126】

また、緑色または黄色に発光ピークを有する物質としては、例えば、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：Ｉ
ｒ（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
［４－（２－ノルボルニル）－６－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－ジメチ
ル－２－［６－（２，６－ジメチルフェニル）－４－ピリミジニル－κＮ３］フェニル－
κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｐｐｍ－ｄｍｐ）_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
ジウム錯体や、（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や、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（ａｃ
ａｃ））、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（ａｃ
ａｃ））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や、ビス（２，４－ジフ
ェニル－１，３－オキサゾラト－Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナー
ト（略称：Ｉｒ（ｄｐｏ）_２（ａｃａｃ））、ビス｛２－［４’－（パーフルオロフェニ
ル）フェニル］ピリジナト－Ｎ，Ｃ^２’｝イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（
略称：Ｉｒ（ｐ－ＰＦ－ｐｈ）_２（ａｃａｃ））、ビス（２－フェニルベンゾチアゾラト
－Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）_２（ａ
ｃａｃ））など有機金属イリジウム錯体の他、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェ
ナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）_３（Ｐｈｅｎ））のよう
な希土類金属錯体が挙げられる。上述した中でも、ピリミジン骨格を有する有機金属イリ
ジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。

【0127】

また、黄色または赤色に発光ピークを有する物質としては、例えば、（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（ＩＩ
Ｉ）（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や、（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：Ｉ
ｒ（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や、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）のような白金錯体や、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（ＤＢ
Ｍ）_３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１－（２－テノイル）－３，３，３－トリフルオロアセ
トナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）_３（
Ｐｈｅｎ））のような希土類金属錯体が挙げられる。上述した中でも、ピリミジン骨格を
有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ま
しい。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。

【0128】

また、発光層１３０において、ホスト材料１３３に用いることが可能な材料としては、
特に限定はないが、例えば、トリス（８－キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称
：Ａｌｑ）、トリス（４－メチル－８－キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：
Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０－ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（
略称：ＢｅＢｑ_２）、ビス（２－メチル－８－キノリノラト）（４－フェニルフェノラト
）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８－キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）
（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２－（２－ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（
略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２－（２－ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（
略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、２－（４－ビフェニリル）－５－（４－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）、３－（４－ビフェニリル）－４－フェニル－５－（４－ｔｅ
ｒｔ－ブチルフェニル）－１，２，４－トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’
’－（１，３，５－ベンゼントリイル）トリス（１－フェニル－１Ｈ－ベンゾイミダゾー
ル）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイ
ン（略称：ＢＣＰ）、９－［４－（５－フェニル－１，３，４－オキサジアゾール－２－
イル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣＯ１１）などの複素環化合物、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）などの芳香族アミン化合物が挙げられる。また、アントラセン誘導体、フェ
ナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン誘導体
等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には、９，１０－ジフェニルアントラセン
（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、Ｎ，Ｎ－ジフェニル－９－［４－（１０－フェニル－９－アン
トリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４－（
１０－フェニル－９－アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、４－（９
Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４’－（１０－フェニル－９－アントリル）トリフェニ
ルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、Ｎ，９－ジフェニル－Ｎ－［４－（１０－フェニル－９
－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、Ｎ
，９－ジフェニル－Ｎ－｛４－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］フ
ェニル｝－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、Ｎ，９－ジフェニ
ル－Ｎ－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン
（略称：２ＰＣＡＰＡ）、６，１２－ジメトキシ－５，１１－ジフェニルクリセン、Ｎ，
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’－オクタフェニルジベンゾ［ｇ，
ｐ］クリセン－２，７，１０，１５－テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、９－［４－（１
０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、
３，６－ジフェニル－９－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ
－カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０－ビス（３，５－ジフェニルフェニル
）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０－ジ（２－ナフチル）アントラセン（略称
：ＤＮＡ）、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ジ（２－ナフチル）アントラセン（略称
：ｔ－ＢｕＤＮＡ）、９，９’－ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’－（スチル
ベン－３，３’－ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’－（スチルベ
ン－４，４’－ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、３，３’，３’’－（
ベンゼン－１，３，５－トリイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）などを挙げることがで
きる。また、これら及び公知の物質の中から、上記ゲスト材料１３１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れば
よい。

【0129】

なお、発光層１３０は２層以上の複数層でもって構成することもできる。例えば、第１
の発光層と第２の発光層を正孔輸送層側から順に積層して発光層１３０とする場合、第１
の発光層のホスト材料として正孔輸送性を有する物質を用い、第２の発光層のホスト材料
として電子輸送性を有する物質を用いる構成などがある。

【0130】

また、発光層１３０において、ゲスト材料１３１、ホスト材料１３２、及びホスト材料
１３３以外の材料を有していても良い。

【0131】

また、発光層１３０に蛍光性化合物を用いても良い。蛍光性化合物としては、特に限定
はないが、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘
導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、スチルベン誘導体、アクリドン誘導体、クマリン
誘導体、フェノキサジン誘導体、フェノチアジン誘導体などが好ましい。

【0132】

具体的には、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：ＰＡＰＰ２
ＢＰｙ）、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：１，６ｍＭｅｍ
ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル
）フェニル］－Ｎ，Ｎ’－ビス（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ピレン－１，６－ジア
ミン（略称：１，６ｔＢｕ－ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９－フェニル－
９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－３，８－ジシクロヘ
キシルピレン－１，６－ジアミン（略称：ｃｈ－１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、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：ＤＰＡＢ
ＰＡ）、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：２
ＰＣＡＰＡ）、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：２ＰＣＡＢＰｈ
Ａ）、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６、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、２，８－ジ－ｔｅ
ｒｔ－ブチル－５，１１－ビス（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－６，１２－ジフェニ
ルテトラセン（略称：ＴＢＲｂ）、ナイルレッド、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）、５，１０，１５，２０－テトラフェニル
ビスベンゾ［５，６］インデノ［１，２，３－ｃｄ：１’，２’，３’－ｌｍ］ペリレン
、などが挙げられる。

【0133】

また、ゲスト材料１３１としては、三重項励起エネルギーを一重項励起エネルギーに変
換する機能を有する材料であればよい。三重項励起エネルギーを一重項励起エネルギーに
変換する機能を有する材料としては、燐光性化合物の他に、熱活性化遅延蛍光材料が挙げ
られる。したがって、燐光性化合物と記載した部分に関しては、熱活性化遅延蛍光材料と
読み替えても構わない。また、熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、Ｓ１
準位とＴ１準位のエネルギー差が好ましくは０ｅＶより大きく０．２ｅＶ以下、さらに好
ましくは０ｅＶより大きく０．１ｅＶ以下であることが挙げられる。

【0134】

また、熱活性化遅延蛍光を示す材料は、単独で三重項励起状態から逆項間交差により一
重項励起状態を生成できる材料であっても良い。熱活性化遅延蛍光材料が、一種類の材料
から構成される場合、例えば以下の材料を用いることができる。

【0135】

まず、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（Ｓ
ｎ）、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、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（Ｓｎ
Ｆ_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（Ｅ
ｔｉｏ Ｉ））、オクタエチルポルフィリン－塩化白金錯体（ＰｔＣｌ_２ＯＥＰ）等が挙
げられる。

【0136】

また、一種の材料から構成される熱活性化遅延蛍光材料としては、π電子過剰型複素芳
香族骨格及びπ電子不足型複素芳香族骨格を有する複素環化合物も用いることができる。
具体的には、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－Ｔ
ＲＺ）、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：ＡＣＲ
ＸＴＮ）、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）等が挙げられ
る。該複素環化合物は、π電子過剰型複素芳香族骨格及びπ電子不足型複素芳香族骨格を
有するため、電子輸送性及び正孔輸送性が高く、好ましい。なお、π電子過剰型複素芳香
族骨格とπ電子不足型複素芳香族骨格とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香族
骨格のドナー性とπ電子不足型複素芳香族骨格のアクセプター性が共に強く、Ｓ１準位と
Ｔ１準位の差が小さくなるため、特に好ましい。

【0137】

≪一対の電極≫
電極１０１及び電極１０２は、発光層１３０へ正孔と電子を注入する機能を有する。電
極１０１及び電極１０２は、金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物や積層体
などを用いて形成することができる。金属としてはアルミニウム（Ａｌ）が典型例であり
、その他、銀（Ａｇ）、タングステン、クロム、モリブデン、銅、チタンなどの遷移金属
、リチウム（Ｌｉ）やセシウムなどのアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム（Ｍｇ）
などの第２族金属を用いることができる。遷移金属としてイッテルビウム（Ｙｂ）などの
希土類金属を用いても良い。合金としては、上記金属を含む合金を使用することができ、
例えばＭｇＡｇ、ＡｌＬｉなどが挙げられる。導電性化合物としては、例えば、インジウ
ム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、以下ＩＴＯ）、珪素または酸化珪素を
含むインジウム錫酸化物（略称：ＩＴＳＯ）、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚ
ｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、タングステン及び亜鉛を含有したインジウム酸化物などの金属酸
化物が挙げられる。導電性化合物としてグラフェンなどの無機炭素系材料を用いても良い
。上述したように、これらの材料の複数を積層することによって電極１０１及び電極１０
２の一方または双方を形成しても良い。

【0138】

また、発光層１３０から得られる発光は、電極１０１及び電極１０２の一方または双方
を通して取り出される。したがって、電極１０１及び電極１０２の少なくとも一つは可視
光を透過する機能を有する。光を透過する機能を有する導電性材料としては、可視光の透
過率が４０％以上１００％以下、好ましくは６０％以上１００％以下であり、かつその抵
抗率が１×１０^－２Ω・ｃｍ以下の導電性材料が挙げられる。また、光を取り出す方の電
極は、光を透過する機能と、光を反射する機能と、を有する導電性材料により形成されて
も良い。該導電性材料としては、可視光の反射率が２０％以上８０％以下、好ましくは４
０％以上７０％以下であり、かつその抵抗率が１×１０^－２Ω・ｃｍ以下の導電性材料が
挙げられる。光を取り出す方の電極に金属や合金などの光透過性の低い材料を用いる場合
には、可視光を透過できる程度の厚さ（例えば、１ｎｍから１０ｎｍの厚さ）で電極１０
１及び電極１０２の一方または双方を形成すればよい。

【0139】

なお、本明細書等において、光を透過する機能を有する電極には、可視光を透過する機
能を有し、且つ導電性を有する材料を用いればよく、例えば上記のようなＩＴＯに代表さ
れる酸化物導電体層に加えて、酸化物半導体層、または有機物を含む有機導電体層を含む
。有機物を含む有機導電体層としては、例えば、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを
混合してなる複合材料を含む層、有機化合物と電子受容体（アクセプター）とを混合して
なる複合材料を含む層等が挙げられる。また、透明導電層の抵抗率としては、好ましくは
１×１０^５Ω・ｃｍ以下、さらに好ましくは１×１０^４Ω・ｃｍ以下である。

【0140】

また、電極１０１及び電極１０２の成膜方法は、スパッタリング法、蒸着法、印刷法、
塗布法、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法、ＣＶＤ法、パル
スレーザ堆積法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を適
宜用いることができる。

【0141】

≪正孔注入層≫
正孔注入層１１１は、一対の電極の一方（電極１０１または電極１０２）からのホール
注入障壁を低減することでホール注入を促進する機能を有し、例えば遷移金属酸化物、フ
タロシアニン誘導体、あるいは芳香族アミンなどによって形成される。遷移金属酸化物と
しては、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物
、マンガン酸化物などが挙げられる。フタロシアニン誘導体としては、フタロシアニンや
金属フタロシアニンなどが挙げられる。芳香族アミンとしてはベンジジン誘導体やフェニ
レンジアミン誘導体などが挙げられる。ポリチオフェンやポリアニリンなどの高分子化合
物を用いることもでき、例えば自己ドープされたポリチオフェンであるポリ（エチレンジ
オキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）などがその代表例である。

【0142】

正孔注入層１１１として、正孔輸送性材料と、これに対して電子受容性を示す材料の複
合材料を有する層を用いることもできる。あるいは、電子受容性を示す材料を含む層と正
孔輸送性材料を含む層の積層を用いても良い。これらの材料間では定常状態、あるいは電
界存在下において電荷の授受が可能である。電子受容性を示す材料としては、キノジメタ
ン誘導体やクロラニル誘導体、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
を挙げることができる。具体的には、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）等の電子吸引基（ハロゲン基やシアノ基）を有する化合物である。ま
た、遷移金属酸化物、例えば第４族から第８族金属の酸化物を用いることができる。具体
的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸
化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムなどである。中でも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。

【0143】

正孔輸送性材料としては、電子よりも正孔の輸送性の高い材料を用いることができ、１
×１０^－６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する材料であることが好ましい。具体的に
は、発光層１３０に用いることができる正孔輸送性材料として挙げた芳香族アミンおよび
カルバゾール誘導体を用いることができる。また、芳香族炭化水素およびスチルベン誘導
体などを用いることができる。また、該正孔輸送性材料は高分子化合物であっても良い。

【0144】

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－ｔ
ｅｒｔ－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。このように、１×１０^－６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し
、炭素数１４以上炭素数４２以下である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。

【0145】

なお、芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香
族炭化水素としては、例えば、４，４’－ビス（２，２－ジフェニルビニル）ビフェニル
（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０－ビス［４－（２，２－ジフェニルビニル）フェニル］
アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。

【0146】

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

【0147】

≪正孔輸送層≫
正孔輸送層１１２は正孔輸送性材料を含む層であり、正孔注入層１１１の材料として例
示した材料を使用することができる。正孔輸送層１１２は正孔注入層１１１に注入された
正孔を発光層１３０へ輸送する機能を有するため、正孔注入層１１１のＨＯＭＯ準位と同
じ、あるいは近いＨＯＭＯ準位を有することが好ましい。

【0148】

上記正孔輸送性材料として、正孔注入層１１１の材料として例示した材料を用いること
ができる。また、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。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外の物質を用い
てもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層だけでなく、上記物質からなる
層が二層以上積層してもよい。

【0149】

≪電子輸送層≫
電子輸送層１１８は、電子注入層１１９を経て一対の電極の他方（電極１０１または電
極１０２）から注入された電子を発光層１３０へ輸送する機能を有する。電子輸送性材料
としては、正孔よりも電子の輸送性の高い材料を用いることができ、１×１０^－６ｃｍ^２
／Ｖｓ以上の電子移動度を有する材料であることが好ましい。電子を受け取りやすい化合
物（電子輸送性を有する材料）としては、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型
複素芳香族化合物や金属錯体などを用いることができる。具体的には、発光層１３０に用
いることができる電子輸送性材料として挙げたキノリン配位子、ベンゾキノリン配位子、
オキサゾール配位子、あるいはチアゾール配位子を有する金属錯体が挙げられる。また、
オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導
体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体などが挙げられる。また、１×１０^－６ｃｍ^２
／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質であることが好ましい。なお、正孔よりも電子の輸
送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わない。また、
電子輸送層１１８は、単層だけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層してもよい。

【0150】

また、電子輸送層１１８と発光層１３０との間に電子キャリアの移動を制御する層を設
けても良い。これは上述したような電子輸送性の高い材料に、電子トラップ性の高い物質
を少量添加した層であって、電子キャリアの移動を抑制することによって、キャリアバラ
ンスを調節することが可能となる。このような構成は、発光層を電子が突き抜けてしまう
ことにより発生する問題（例えば素子寿命の低下）の抑制に大きな効果を発揮する。

【0151】

≪電子注入層≫
電子注入層１１９は電極１０２からの電子注入障壁を低減することで電子注入を促進す
る機能を有し、例えば第１族金属、第２族金属、あるいはこれらの酸化物、ハロゲン化物
、炭酸塩などを用いることができる。また、先に示す電子輸送性材料と、これに対して電
子供与性を示す材料の複合材料を用いることもできる。電子供与性を示す材料としては、
第１族金属、第２族金属、あるいはこれらの酸化物などを挙げることができる。具体的に
は、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）、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
１１９にエレクトライドを用いてもよい。該エレクトライドとしては、例えば、カルシウ
ムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。また、電子
注入層１１９に、電子輸送層１１８で用いることが出来る物質を用いても良い。

【0152】

また、電子注入層１１９に、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合
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、電子注入性およ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１１８を構成する物質（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。

【0153】

なお、上述した、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層は、
それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗布法、ノズルプリント法
、グラビア印刷等の方法で形成することができる。また、上述した、発光層、正孔注入層
、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層には、上述した材料の他、量子ドットなどの
無機化合物または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を用いてもよ
い。

【0154】

なお、量子ドットとしては、コロイド状量子ドット、合金型量子ドット、コア・シェル
型量子ドット、コア型量子ドット、などを用いてもよい。また、２族と１６族、１３族と
１５族、１３族と１７族、１１族と１７族、または１４族と１５族の元素グループを含む
量子ドットを用いてもよい。または、カドミウム（Ｃｄ）、セレン（Ｓｅ）、亜鉛（Ｚｎ
）、硫黄（Ｓ）、リン（Ｐ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）、鉛（Ｐｂ）、ガリ
ウム（Ｇａ）、ヒ素（Ａｓ）、アルミニウム（Ａｌ）、等の元素を有する量子ドットを用
いてもよい。

【0155】

ウェットプロセスに用いる液媒体としては、たとえば、メチルエチルケトン、シクロヘ
キサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲ
ン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族
炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ジメチルホル
ムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の有機溶媒を用いることがで
きる。

【0156】

また、発光層に用いることができる高分子化合物としては、例えば、ポリ［２－メトキ
シ－５－（２－エチルヘキシルオキシ）－１，４－フェニレンビニレン］（略称：ＭＥＨ
－ＰＰＶ）、ポリ（２，５－ジオクチル－１，４－フェニレンビニレン）等のポリフェニ
レンビニレン（ＰＰＶ）誘導体、ポリ（９，９－ジ－ｎ－オクチルフルオレニル－２，７
－ジイル）（略称：ＰＦ８）、ポリ［（９，９－ジ－ｎ－オクチルフルオレニル－２，７
－ジイル）－ａｌｔ－（ベンゾ［２，１，３］チアジアゾール－４，８－ジイル）］（略
称：Ｆ８ＢＴ）、ポリ［（９，９－ジ－ｎ－オクチルフルオレニル－２，７－ジイル）－
ａｌｔ－（２，２’－ビチオフェン－５，５’－ジイル）］（略称Ｆ８Ｔ２）、ポリ［（
９，９－ジオクチル－２，７－ジビニレンフルオレニレン）－ａｌｔ－（９，１０－アン
トラセン）］、ポリ［（９，９－ジヘキシルフルオレン－２，７－ジイル）－ａｌｔ－（
２，５－ジメチル－１，４－フェニレン）］等のポリフルオレン誘導体、ポリ（３－ヘキ
シルチオフェン－２，５－ジイル）（略称：Ｐ３ＨＴ）等のポリアルキルチオフェン（Ｐ
ＡＴ）誘導体、ポリフェニレン誘導体等が挙げられる。また、これらの高分子化合物や、
ポリ（９－ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（２－ビニルナフタレン）、ポ
リ［ビス（４－フェニル）（２，４，６－トリメチルフェニル）アミン］（略称：ＰＴＡ
Ａ）等の高分子化合物に、発光性の化合物をドープして発光層に用いてもよい。発光性の
化合物としては、先に挙げた発光性の化合物を用いることができる。

【0157】

≪基板≫
また、本発明の一態様に係る発光素子は、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に
作製すればよい。基板上に作製する順番としては、電極１０１側から順に積層しても、電
極１０２側から順に積層しても良い。

【0158】

なお、本発明の一態様に係る発光素子を形成できる基板としては、例えばガラス、石英
、又はプラスチックなどを用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性
基板とは、曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリカーボ
ネート、ポリアリレートからなるプラスチック基板等が挙げられる。また、フィルム、無
機蒸着フィルムなどを用いることもできる。なお、発光素子、及び光学素子の作製工程に
おいて支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。あるいは、発光
素子、及び光学素子を保護する機能を有するものであればよい。

【0159】

例えば、本発明等においては、様々な基板を用いて発光素子を形成することが出来る。
基板の種類は、特に限定されない。その基板の一例としては、半導体基板（例えば単結晶
基板又はシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属
基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステ
ン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状
の材料を含むセルロースナノファイバ（ＣＮＦ）や紙、又は基材フィルムなどがある。ガ
ラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又は
ソーダライムガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの
一例としては、以下が挙げられる。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）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）に代表されるプラスチックがある。または、一例としては、ア
クリル等の樹脂などがある。または、一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポ
リフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルなどがある。または、一例としては、ポリアミド、
ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又は紙類などがある。

【0160】

また、基板として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、発光素子を形成してもよ
い。または、基板と発光素子との間に剥離層を設けてもよい。剥離層は、その上に発光素
子を一部あるいは全部完成させた後、基板より分離し、他の基板に転載するために用いる
ことができる。その際、耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも発光素子を転載できる。な
お、上述の剥離層には、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜との無機膜の積層構造
の構成や、基板上にポリイミド等の樹脂膜が形成された構成等を用いることができる。

【0161】

つまり、ある基板を用いて発光素子を形成し、その後、別の基板に発光素子を転置し、
別の基板上に発光素子を配置してもよい。発光素子が転置される基板の一例としては、上
述した基板に加え、セロファン基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、
麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテー
ト、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、又はゴム基板な
どがある。これらの基板を用いることにより、壊れにくい発光素子、耐熱性の高い発光素
子、軽量化された発光素子、または薄型化された発光素子とすることができる。

【0162】

また、上述した基板上に、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を形成し、ＦＥＴと
電気的に接続された電極上に発光素子１５０を作製してもよい。これにより、ＦＥＴによ
って発光素子の駆動を制御するアクティブマトリクス型の表示装置を作製できる。

【0163】

以上、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることがで
きる。

【0164】

（実施の形態２）
本実施の形態においては、実施の形態１に示す構成と異なる構成の発光素子、及び当該
発光素子の発光機構について、図５を用いて、以下説明を行う。なお、図５において、図
１に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符号を省略す
る場合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の符号を付し、その詳細な説明
は省略する場合がある。

【0165】

＜発光素子の構成例＞
図５は、発光素子２５０の断面模式図である。

【0166】

図５に示す発光素子２５０は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）の間に、複数
の発光ユニット（図５においては、発光ユニット１０６及び発光ユニット１０８）を有す
る。１つの発光ユニットは、図１で示すＥＬ層１００と同様な構成を有する。つまり、図
１で示した発光素子１５０は、１つの発光ユニットを有し、発光素子２５０は、複数の発
光ユニットを有する。なお、発光素子２５０において、電極１０１が陽極として機能し、
電極１０２が陰極として機能するとして、以下説明するが、発光素子２５０の構成として
は、逆であっても構わない。

【0167】

また、図５に示す発光素子２５０において、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８
とが積層されており、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８との間には電荷発生層１
１５が設けられる。なお、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８は、同じ構成でも異
なる構成でもよい。例えば、発光ユニット１０６に、図１で示すＥＬ層１００と同様の構
成を用いると好ましい。

【0168】

また、発光素子２５０は、発光層１３０と、発光層１７０と、を有する。また、発光ユ
ニット１０６は、発光層１３０の他に、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子輸送
層１１３、及び電子注入層１１４を有する。また、発光ユニット１０８は、発光層１７０
の他に、正孔注入層１１６、正孔輸送層１１７、電子輸送層１１８、及び電子注入層１１
９を有する。

【0169】

電荷発生層１１５は、正孔輸送性材料に電子受容体であるアクセプター性物質が添加さ
れた構成であっても、電子輸送性材料に電子供与体であるドナー性物質が添加された構成
であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。

【0170】

電荷発生層１１５に、有機化合物とアクセプター性物質の複合材料が含まれる場合、該
複合材料には実施の形態１に示す正孔注入層１１１に用いることができる複合材料を用い
ればよい。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール化合物、芳香族炭化
水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用
いることができる。なお、有機化合物としては、正孔移動度が１×１０^－６ｃｍ^２／Ｖｓ
以上である物質を適用することが好ましい。ただし、電子よりも正孔の輸送性の高い物質
であれば、これら以外の物質を用いてもよい。有機化合物とアクセプター性物質の複合材
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１０８のように、発光ユニットの陽極側の面が
電荷発生層１１５に接している場合は、電荷発生層１１５が発光ユニットの正孔注入層ま
たは正孔輸送層の役割も担うことができるため、該発光ユニットには正孔注入層または正
孔輸送層を設けなくとも良い。

【0171】

なお、電荷発生層１１５は、有機化合物とアクセプター性物質の複合材料を含む層と他
の材料により構成される層を組み合わせた積層構造として形成してもよい。例えば、有機
化合物とアクセプター性物質の複合材料を含む層と、電子供与性物質の中から選ばれた一
の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形成してもよい。また、
有機化合物とアクセプター性物質の複合材料を含む層と、透明導電性材料を含む層とを組
み合わせて形成してもよい。

【0172】

なお、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８とに挟まれる電荷発生層１１５は、電
極１０１と電極１０２と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ものであれば良い。例えば、図５において、電極１
０１の電位の方が電極１０２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１１５は、発光ユニット１０６に電子を注入し、発光ユニット１０８に正孔を注入する
。

【0173】

なお、電荷発生層１１５は、光取出し効率の点から、可視光に対して透光性（具体的に
は、電荷発生層１１５に対する可視光の透過率が４０％以上）を有することが好ましい。
また、電荷発生層１１５は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）よりも低い導電率
であっても機能する。電荷発生層１１５の導電率が一対の電極と同程度に高い場合、電荷
発生層１１５によって発生したキャリアが、膜面方向に流れることで、電極１０１と電極
１０２とが重ならない領域で発光が生じてしまう場合がある。このような不良を抑制する
ためには、電荷発生層１１５は、一対の電極よりも導電率が低い材料で形成されると好ま
しい。

【0174】

上述した材料を用いて電荷発生層１１５を形成することにより、発光層が積層された場
合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。

【0175】

また、図５においては、２つの発光ユニットを有する発光素子について説明したが、３
つ以上の発光ユニットを積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である
。発光素子２５０に示すように、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
な発光素子を実現できる。また、消費電力が低い発光素子を実現することができる。

【0176】

なお、複数のユニットのうち、少なくとも一つのユニットに、図１で示すＥＬ層１００
の構成を適用することによって、発光効率の高い、発光素子を提供することができる。

【0177】

また、発光ユニット１０６が有する発光層１３０は、実施の形態１で示した構成を有す
ると好ましい。そうすることで、発光素子２５０は、発光効率の高い発光素子となり好適
である。

【0178】

なお、発光ユニット１０６および発光ユニット１０８に用いるゲスト材料としては、同
じであっても異なっていてもよい。発光ユニット１０６と発光ユニット１０８とで同じゲ
スト材料を有する場合、発光素子２５０は少ない電流値で高い発光輝度を呈する発光素子
となり好ましい。また、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８とで異なるゲスト材料
を有する場合、発光素子２５０は多色発光を呈する発光素子となり好ましい。特に、演色
性の高い白色発光、あるいは少なくとも赤色と緑色と青色とを有する発光、になるようゲ
スト材料を選択することが好適である。

【0179】

なお、発光ユニット１０６、発光ユニット１０８、及び電荷発生層１１５は、蒸着法（
真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗布法、グラビア印刷等の方法で形成すること
ができる。

【0180】

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用
いることができる。

【0181】

（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１及び実施の形態２に示す構成と異なる構成の発光素子
の例について、図６及び図７を用いて以下に説明する。

【0182】

＜発光素子の構成例１＞
図６は、本発明の一態様の発光素子を示す断面図である。なお、図６において、図１に
示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符号を省略する場
合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の符号を付し、その詳細な説明は省
略する場合がある。

【0183】

図６に示す発光素子２６０は、基板２００側に光を取り出す下面射出（ボトムエミッシ
ョン）型の発光素子であってもよく、基板２００と反対方向に光を取り出す上面射出（ト
ップエミッション）型の発光素子であってもよい。なお、本発明の一態様はこれに限定さ
れず、発光素子が呈する光を基板２００の上方および下方の双方に取り出す両面射出（デ
ュアルエミッション）型の発光素子であっても良い。

【0184】

発光素子２６０が、ボトムエミッション型である場合、電極１０１は、光を透過する機
能を有することが好ましい。また、電極１０２は、光を反射する機能を有することが好ま
しい。あるいは、発光素子２６０が、トップエミッション型である場合、電極１０１は、
光を反射する機能を有することが好ましい。また、電極１０２は、光を透過する機能を有
することが好ましい。

【0185】

発光素子２６０は、基板２００上に電極１０１と、電極１０２とを有する。また、電極
１０１と電極１０２との間に、発光層１２３Ｂと、発光層１２３Ｇと、発光層１２３Ｒと
、を有する。また、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１２と、電子輸送層１１８と、電
子注入層１１９と、を有する。

【0186】

また、電極１０１は、複数の導電層で形成されてもよい。その場合、光を反射する機能
を有する導電層と、光を透過する機能を有する導電層とが積層する構成であると好ましい
。

【0187】

なお、電極１０１は、実施の形態１で示した電極１０１または電極１０２と同様の構成
および材料を用いることができる。

【0188】

図６においては、電極１０１と電極１０２とで挟持された領域２２１Ｂ、領域２２１Ｇ
、及び領域２２１Ｒ、の間に隔壁１４５を有する。隔壁１４５は、絶縁性を有する。隔壁
１４５は、電極１０１の端部を覆い、該電極と重なる開口部を有する。隔壁１４５を設け
ることによって、各領域の基板２００上の電極１０１を、それぞれ島状に分離することが
可能となる。

【0189】

なお、発光層１２３Ｂと、発光層１２３Ｇとは、隔壁１４５と重なる領域において、互
いに重なる領域を有していてもよい。また、発光層１２３Ｇと、発光層１２３Ｒとは、隔
壁１４５と重なる領域において、互いに重なる領域を有していてもよい。また、発光層１
２３Ｒと、発光層１２３Ｂとは、隔壁１４５と重なる領域において、互いに重なる領域を
有していてもよい。

【0190】

隔壁１４５としては、絶縁性であればよく、無機材料または有機材料を用いて形成され
る。該無機材料としては、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、窒化アルミニウム等が挙げられる。該有機材料としては、例
えば、アクリル樹脂、またはポリイミド樹脂等の感光性の樹脂材料が挙げられる。

【0191】

また、発光層１２３Ｒ、発光層１２３Ｇ、発光層１２３Ｂは、それぞれ異なる色を呈す
る機能を有する発光材料を有することが好ましい。例えば、発光層１２３Ｒが赤色を呈す
る機能を有する発光材料を有することで、領域２２１Ｒは赤色の発光を呈し、発光層１２
３Ｇが緑色を呈する機能を有する発光材料を有することで、領域２２１Ｇは緑色の発光を
呈し、発光層１２３Ｂが青色を呈する機能を有する発光材料を有することで、領域２２１
Ｂは青色の発光を呈する。このような構成を有する発光素子２６０を、表示装置の画素に
用いることで、フルカラー表示が可能な表示装置を作製することができる。また、それぞ
れの発光層の膜厚は、同じであっても良いし、異なっていても良い。

【0192】

また、発光層１２３Ｂ、発光層１２３Ｇ及び発光層１２３Ｒ、のいずれか一つまたは複
数の発光層は、実施の形態１で示した発光層１３０の構成を有することが好ましい。そう
することで、発光効率の良好な発光素子を作製することができる。

【0193】

なお、発光層１２３Ｂ、発光層１２３Ｇ、発光層１２３Ｒ、のいずれか一つまたは複数
の発光層は、２層以上が積層された構成としても良い。

【0194】

以上のように、少なくとも一つの発光層が実施の形態１で示した発光層を有し、該発光
層を有する発光素子２６０を、表示装置の画素に用いることで、発光効率の高い表示装置
を作製することができる。すなわち、発光素子２６０を有する表示装置は、消費電力を低
減することができる。

【0195】

なお、光を取り出す電極上に、カラーフィルタを設けることで、発光素子２６０の色純
度を向上させることができる。そのため、発光素子２６０を有する表示装置の色純度を高
めることができる。

【0196】

また、光を取り出す電極上に、偏光板を設けることで、発光素子２６０の外光反射を低
減することができる。そのため、発光素子２６０を有する表示装置のコントラスト比を高
めることができる。

【0197】

なお、発光素子２６０における他の構成については、実施の形態１における発光素子の
構成を参酌すればよい。

【0198】

＜発光素子の構成例２＞
次に、図６に示す発光素子と異なる構成例について、図７（Ａ）（Ｂ）を用いて、以下
説明を行う。

【0199】

図７（Ａ）（Ｂ）は、本発明の一態様の発光素子を示す断面図である。なお、図７（Ａ
）（Ｂ）において、図６に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパター
ンとし、符号を省略する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の符号を
付し、その詳細な説明は省略する場合がある。

【0200】

図７（Ａ）（Ｂ）は、一対の電極間に、発光層を有する発光素子の構成例である。図７
（Ａ）に示す発光素子２６２ａは、基板２００と反対の方向に光を取り出す上面射出（ト
ップエミッション）型の発光素子、図７（Ｂ）に示す発光素子２６２ｂは、基板２００側
に光を取り出す下面射出（ボトムエミッション）型の発光素子である。ただし、本発明の
一態様はこれに限定されず、発光素子が呈する光を発光素子が形成される基板２００の上
方および下方の双方に取り出す両面射出（デュアルエミッション）型であっても良い。

【0201】

発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂは、基板２００上に電極１０１と、電極１０２
と、電極１０３と、電極１０４とを有する。また、電極１０１と電極１０２との間、及び
電極１０２と電極１０３との間、及び電極１０２と電極１０４との間に、少なくとも発光
層１３０と、電荷発生層１１５とを有する。また、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１
２と、発光層１７０と、電子輸送層１１３と、電子注入層１１４と、正孔注入層１１６と
、正孔輸送層１１７と、電子輸送層１１８と、電子注入層１１９と、を有する。

【0202】

また、電極１０１は、導電層１０１ａと、導電層１０１ａ上に接する導電層１０１ｂと
、を有する。また、電極１０３は、導電層１０３ａと、導電層１０３ａ上に接する導電層
１０３ｂと、を有する。電極１０４は、導電層１０４ａと、導電層１０４ａ上に接する導
電層１０４ｂと、を有する。

【0203】

図７（Ａ）に示す発光素子２６２ａ、及び図７（Ｂ）に示す発光素子２６２ｂは、電極
１０１と電極１０２とで挟持された領域２２２Ｂ、電極１０２と電極１０３とで挟持され
た領域２２２Ｇ、及び電極１０２と電極１０４とで挟持された領域２２２Ｒ、の間に、隔
壁１４５を有する。隔壁１４５は、絶縁性を有する。隔壁１４５は、電極１０１、電極１
０３、及び電極１０４の端部を覆い、該電極と重なる開口部を有する。隔壁１４５を設け
ることによって、各領域の基板２００上の該電極を、それぞれ島状に分離することが可能
となる。

【0204】

また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂは、領域２２２Ｂ、領域２２２Ｇ、及び
領域２２２Ｒから呈される光が取り出される方向に、それぞれ光学素子２２４Ｂ、光学素
子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒを有する基板２２０を有する。各領域から呈される光
は、各光学素子を介して発光素子外部に射出される。すなわち、領域２２２Ｂから呈され
る光は、光学素子２２４Ｂを介して射出され、領域２２２Ｇから呈される光は、光学素子
２２４Ｇを介して射出され、領域２２２Ｒから呈される光は、光学素子２２４Ｒを介して
射出される。

【0205】

また、光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒは、入射される光
から特定の色を呈する光を選択的に透過する機能を有する。例えば、光学素子２２４Ｂを
介して射出される領域２２２Ｂから呈される光は、青色を呈する光となり、光学素子２２
４Ｇを介して射出される領域２２２Ｇから呈される光は、緑色を呈する光となり、光学素
子２２４Ｒを介して射出される領域２２２Ｒから呈される光は、赤色を呈する光となる。

【0206】

光学素子２２４Ｒ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｂには、例えば、着色層（
カラーフィルタともいう）、バンドパスフィルタ、多層膜フィルタなどを適用できる。ま
た、光学素子に色変換素子を適用することができる。色変換素子は、入射される光を、当
該光の波長より長い波長の光に変換する光学素子である。色変換素子として、量子ドット
を用いる素子であると好適である。量子ドットを用いることにより、表示装置の色再現性
を高めることができる。

【0207】

なお、光学素子２２４Ｒ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｂ上に複数の光学素
子を重ねて設けてもよい。他の光学素子としては、例えば円偏光板や反射防止膜などを設
けることができる。円偏光板を、表示装置の発光素子が発する光が取り出される側に設け
ると、表示装置の外部から入射した光が、表示装置の内部で反射されて、外部に射出され
る現象を防ぐことができる。また、反射防止膜を設けると、表示装置の表面で反射される
外光を弱めることができる。これにより、表示装置が発する発光を、鮮明に観察できる。

【0208】

なお、図７（Ａ）（Ｂ）において、各光学素子を介して各領域から射出される光を、青
色（Ｂ）を呈する光、緑色（Ｇ）を呈する光、赤色（Ｒ）を呈する光、として、それぞれ
破線の矢印で模式的に図示している。

【0209】

また、各光学素子の間には、遮光層２２３を有する。遮光層２２３は、隣接する領域か
ら発せられる光を遮光する機能を有する。なお、遮光層２２３を設けない構成としても良
い。

【0210】

遮光層２２３としては、外光の反射を抑制する機能を有する。または、遮光層２２３と
しては、隣接する発光素子から発せられる光の混色を防ぐ機能を有する。遮光層２２３と
しては、金属、黒色顔料を含んだ樹脂、カーボンブラック、金属酸化物、複数の金属酸化
物の固溶体を含む複合酸化物等を用いることができる。

【0211】

なお、基板２００、及び光学素子を有する基板２２０としては、実施の形態１を参酌す
ればよい。

【0212】

さらに、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂは、マイクロキャビティ構造を有する
。

【0213】

≪マイクロキャビティ構造≫
発光層１３０、及び発光層１７０から射出される光は、一対の電極（例えば、電極１０
１と電極１０２）の間で共振される。また、発光層１３０及び発光層１７０は、射出され
る光のうち所望の波長の光が強まる位置に形成される。例えば、電極１０１の反射領域か
ら発光層１３０の発光領域までの光学距離と、電極１０２の反射領域から発光層１３０の
発光領域までの光学距離と、を調整することにより、発光層１３０から射出される光のう
ち所望の波長の光を強めることができる。また、電極１０１の反射領域から発光層１７０
の発光領域までの光学距離と、電極１０２の反射領域から発光層１７０の発光領域までの
光学距離と、を調整することにより、発光層１７０から射出される光のうち所望の波長の
光を強めることができる。すなわち、複数の発光層（ここでは、発光層１３０及び発光層
１７０）を積層する発光素子の場合、発光層１３０及び発光層１７０のそれぞれの光学距
離を最適化することが好ましい。

【0214】

また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおいては、各領域で導電層（導電層１
０１ｂ、導電層１０３ｂ、及び導電層１０４ｂ）の厚さを調整することで、発光層１３０
及び発光層１７０から呈される光のうち所望の波長の光を強めることができる。なお、各
領域で正孔注入層１１１及び正孔輸送層１１２のうち、少なくとも一つの厚さを異ならせ
ることで、発光層１３０及び発光層１７０から呈される光を強めても良い。

【0215】

例えば、電極１０１乃至電極１０４において、光を反射する機能を有する導電性材料の
屈折率が、発光層１３０または発光層１７０の屈折率よりも小さい場合においては、電極
１０１が有する導電層１０１ｂの膜厚を、電極１０１と電極１０２との間の光学距離がｍ
_Ｂλ_Ｂ／２（ｍ_Ｂは自然数、λ_Ｂは領域２２２Ｂで強める光の波長を、それぞれ表す）と
なるよう調整する。同様に、電極１０３が有する導電層１０３ｂの膜厚を、電極１０３と
電極１０２との間の光学距離がｍ_Ｇλ_Ｇ／２（ｍ_Ｇは自然数、λ_Ｇは領域２２２Ｇで強め
る光の波長を、それぞれ表す）となるよう調整する。さらに、電極１０４が有する導電層
１０４ｂの膜厚を、電極１０４と電極１０２との間の光学距離がｍ_Ｒλ_Ｒ／２（ｍ_Ｒは自
然数、λ_Ｒは領域２２２Ｒで強める光の波長を、それぞれ表す）となるよう調整する。

【0216】

上記のように、マイクロキャビティ構造を設け、各領域の一対の電極間の光学距離を調
整することで、各電極近傍における光の散乱および光の吸収を抑制し、高い光取り出し効
率を実現することができる。なお、上記構成においては、導電層１０１ｂ、導電層１０３
ｂ、導電層１０４ｂは、光を透過する機能を有することが好ましい。また、導電層１０１
ｂ、導電層１０３ｂ、導電層１０４ｂ、を構成する材料は、互いに同じであっても良いし
、異なっていても良い。また、導電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、導電層１０４ｂは、そ
れぞれ２層以上の層が積層された構成であっても良い。

【0217】

なお、図７（Ａ）に示す発光素子２６２ａは、上面射出型の発光素子であるため、導電
層１０１ａ、導電層１０３ａ、及び導電層１０４ａは、光を反射する機能を有することが
好ましい。また、電極１０２は、光を透過する機能と、光を反射する機能とを有すること
が好ましい。

【0218】

また、図７（Ｂ）に示す発光素子２６２ｂは、下面射出型の発光素子であるため、導電
層１０１ａ、導電層１０３ａ、導電層１０４ａは、光を透過する機能と、光を反射する機
能と、を有することが好ましい。また、電極１０２は、光を反射する機能を有することが
好ましい。

【0219】

また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおいて、導電層１０１ａ、導電層１０
３ａ、または導電層１０４ａ、に同じ材料を用いても良いし、異なる材料を用いても良い
。導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、導電層１０４ａ、に同じ材料を用いる場合、発光素
子２６２ａ及び発光素子２６２ｂの製造コストを低減できる。なお、導電層１０１ａ、導
電層１０３ａ、導電層１０４ａは、それぞれ２層以上の層が積層された構成であっても良
い。

【0220】

また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおける発光層１３０は、実施の形態１
で示した構成を有することが好ましい。そうすることで、高い発光効率を示す発光素子を
作製することができる。

【0221】

また、発光層１３０及び発光層１７０は、例えば発光層１７０ａ及び発光層１７０ｂの
ように、一方または双方で２層が積層された構成としてもよい。２層の発光層に、第１の
発光材料及び第２の発光材料という、異なる色を呈する機能を有する２種類の発光材料を
それぞれ用いることで、複数の色を含む発光を得ることができる。特に発光層１３０と、
発光層１７０と、が呈する発光により、白色となるよう、各発光層に用いる発光材料を選
択すると好ましい。

【0222】

また、発光層１３０または発光層１７０は、一方または双方で３層以上が積層された構
成としても良く、発光材料を有さない層が含まれていても良い。

【0223】

以上のように、実施の形態１で示した発光層の構成を有する発光素子２６２ａまたは発
光素子２６２ｂを、表示装置の画素に用いることで、発光効率の高い表示装置を作製する
ことができる。すなわち、発光素子２６２ａまたは発光素子２６２ｂを有する表示装置は
、消費電力を低減することができる。

【0224】

なお、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおける他の構成については、発光素子
２６０、あるいは実施の形態１及び実施の形態２で示した発光素子の構成を参酌すればよ
い。

【0225】

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用
いることができる。

【0226】

（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する表示装置について、図８乃至図
１０を用いて説明する。

【0227】

＜表示装置の構成例１＞
図８（Ａ）は表示装置６００を示す上面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の一点鎖線Ａ－Ｂ
、及び一点鎖線Ｃ－Ｄで切断した断面図である。表示装置６００は、駆動回路部（信号線
駆動回路部６０１、及び走査線駆動回路部６０３）、並びに画素部６０２を有する。なお
、信号線駆動回路部６０１、走査線駆動回路部６０３、及び画素部６０２は、発光素子の
発光を制御する機能を有する。

【0228】

また、表示装置６００は、素子基板６１０と、封止基板６０４と、シール材６０５と、
シール材６０５で囲まれた領域６０７と、引き回し配線６０８と、ＦＰＣ６０９と、を有
する。

【0229】

なお、引き回し配線６０８は、信号線駆動回路部６０１及び走査線駆動回路部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ＦＰＣ６０９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ＦＰ
Ｃ６０９しか図示されていないが、ＦＰＣ６０９にはプリント配線基板（ＰＷＢ：Ｐｒｉ
ｎｔｅｄ Ｗｉｒｉｎｇ Ｂｏａｒｄ）が取り付けられていても良い。

【0230】

また、信号線駆動回路部６０１は、Ｎチャネル型のトランジスタ６２３とＰチャネル型
のトランジスタ６２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。なお、信号線駆動回
路部６０１または走査線駆動回路部６０３は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路、また
はＮＭＯＳ回路を用いることが出来る。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路部を
形成したドライバと画素とを同一の表面上に設けた表示装置を示すが、必ずしもその必要
はなく、駆動回路部を基板上ではなく外部に形成することもできる。

【0231】

また、画素部６０２は、スイッチング用のトランジスタ６１１と、電流制御用のトラン
ジスタ６１２と、電流制御用のトランジスタ６１２のドレインに電気的に接続された下部
電極６１３と、を有する。なお、下部電極６１３の端部を覆って隔壁６１４が形成されて
いる。隔壁６１４としては、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることができる。

【0232】

また、被覆性を良好にするため、隔壁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、隔壁６１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用
いた場合、隔壁６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ以上３μｍ以下）を有する曲
面を持たせることが好ましい。また、隔壁６１４として、ネガ型の感光性樹脂、またはポ
ジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができる。

【0233】

なお、トランジスタ（トランジスタ６１１、６１２、６２３、６２４）の構造は、特に
限定されない。例えば、スタガ型のトランジスタを用いてもよい。また、トランジスタの
極性についても特に限定はなく、Ｎチャネル型およびＰチャネル型のトランジスタを有す
る構造、及びＮチャネル型のトランジスタまたはＰチャネル型のトランジスタのいずれか
一方のみからなる構造を用いてもよい。また、トランジスタに用いられる半導体膜の結晶
性についても特に限定はない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることが
できる。また、半導体材料としては、１４族（ケイ素等）半導体、化合物半導体（酸化物
半導体を含む）、有機半導体等を用いることができる。トランジスタとしては、例えば、
エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ
以上の酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができるた
め好ましい。該酸化物半導体としては、Ｉｎ－Ｇａ酸化物、Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物（Ｍは
、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ
）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、錫（Ｓｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、またはネ
オジム（Ｎｄ）を表す）等が挙げられる。

【0234】

下部電極６１３上には、ＥＬ層６１６、および上部電極６１７がそれぞれ形成されてい
る。なお、下部電極６１３は、陽極として機能し、上部電極６１７は、陰極として機能す
る。

【0235】

また、ＥＬ層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法（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）、スピンコート法等の塗布法、グラビア印刷法等の種々の
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。

【0236】

なお、下部電極６１３、ＥＬ層６１６、及び上部電極６１７により、発光素子６１８が
形成される。発光素子６１８は、実施の形態１乃至実施の形態３の構成を有する発光素子
であると好ましい。なお、画素部に複数の発光素子が形成される場合、実施の形態１乃至
実施の形態３に記載の発光素子と、それ以外の構成を有する発光素子の両方が含まれてい
ても良い。

【0237】

また、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で囲まれた領域６０７に発光素
子６１８が備えられた構造になっている。なお、領域６０７には、充填材が充填されてお
り、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材６０５に用いるこ
とができる紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂で充填される場合もあり、例えば、ＰＶＣ（
ポリビニルクロライド）系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、
シリコーン系樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）系樹脂、またはＥＶＡ（エチレンビニ
ルアセテート）系樹脂を用いることができる。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥剤
を設けると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。

【0238】

また、発光素子６１８と互いに重なるように、光学素子６２１が封止基板６０４の下方
に設けられる。また、封止基板６０４の下方には、遮光層６２２が設けられる。光学素子
６２１及び遮光層６２２としては、それぞれ、実施の形態３に示す光学素子、及び遮光層
と同様の構成とすればよい。

【0239】

なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂や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や酸素を透過しにく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や石英基板の他、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等からなるプラスチック基板を用いることができる。

【0240】

以上のようにして、実施の形態１乃至実施の形態３に記載の発光素子及び光学素子を有
する表示装置を得ることができる。

【0241】

＜表示装置の構成例２＞
次に、表示装置の別の一例について、図９（Ａ）（Ｂ）を用いて説明を行う。なお、図
９（Ａ）（Ｂ）は、本発明の一態様の表示装置の断面図である。

【0242】

図９（Ａ）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１０２
１、周辺部１０４２、画素部１０４０、駆動回路部１０４１、発光素子の下部電極１０２
４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、発光素子の上部電極１
０２６、封止層１０２９、封止基板１０３１、シール材１０３２などが図示されている。

【0243】

また、図９（Ａ）では、光学素子の一例として、着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑
色の着色層１０３４Ｇ、及び青色の着色層１０３４Ｂ）を透明な基材１０３３に設けてい
る。また、遮光層１０３５をさらに設けても良い。着色層及び遮光層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、及び遮光層は
、オーバーコート層１０３６で覆われている。また、図９（Ａ）においては、着色層を透
過する光は赤、緑、青となることから、３色の画素で映像を表現することができる。

【0244】

図９（Ｂ）では、光学素子の一例として、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ている。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。

【0245】

なお、光学素子の一例として、着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３
４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）を第１の層間絶縁膜１０２０と第２の層間絶縁膜１０２
１との間に形成してもよい。

【0246】

また、以上に説明した表示装置では、トランジスタ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）の表示装置としたが、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）の表示装置としても良い。

【0247】

＜表示装置の構成例３＞
トップエミッション型の表示装置の断面図の一例を図１０（Ａ）（Ｂ）に示す。図１０
（Ａ）（Ｂ）は、本発明の一態様の表示装置を説明する断面図であり、図９（Ａ）（Ｂ）
に示す駆動回路部１０４１、周辺部１０４２等を省略して例示している。

【0248】

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。トランジスタと発
光素子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表示装置
と同様に形成する。その後、電極１０２２を覆うように、第３の層間絶縁膜１０３７を形
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、他の様々な材料を用いて形成することができる。

【0249】

発光素子の下部電極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１０（Ａ）（Ｂ）のようなトップエミッション型の表示
装置である場合、下部電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂは光を反射する機能を有
することが好ましい。また、ＥＬ層１０２８上に上部電極１０２６が設けられる。上部電
極１０２６は光を反射する機能と、光を透過する機能を有し、下部電極１０２４Ｒ、１０
２４Ｇ、１０２４Ｂと、上部電極１０２６との間で、マイクロキャビティ構造を採用し、
特定波長における光強度を増加させると好ましい。

【0250】

図１０（Ａ）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１０３４
Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、及び青色の着色層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遮
光層１０３５を設けても良い。なお、封止基板１０３１は透光性を有する基板を用いると
好適である。

【0251】

また、図１０（Ａ）においては、複数の発光素子と、該複数の発光素子にそれぞれ着色
層を設ける構成を例示したが、これに限定されない。例えば、図１０（Ｂ）に示すように
、緑色の着色層を設けずに、赤色の着色層１０３４Ｒ、及び青色の着色層１０３４Ｂを設
けて、赤、緑、青の３色でフルカラー表示を行う構成としてもよい。図１０（Ａ）に示す
ように、発光素子と、該発光素子にそれぞれ着色層を設ける構成とした場合、外光反射を
抑制できるといった効果を奏する。一方で、図１０（Ｂ）に示すように、発光素子に、緑
色の着色層を設けずに、赤色の着色層、及び青色の着色層を設ける構成とした場合、緑色
の発光素子から射出された光のエネルギー損失が少ないため、消費電力を低くできるとい
った効果を奏する。

【0252】

以上に示す表示装置は、３色（赤色、緑色、青色）の副画素を有する構成を示したが、
４色（赤色、緑色、青色、黄色、あるいは赤色、緑色、青色、白色）の副画素を有する構
成としてもよい。その場合、黄色の光を透過する機能、あるいは青色、緑色、黄色、赤色
の中から選ばれる複数の光を透過する機能を有する着色層を用いることができる。該着色
層が青色、緑色、黄色、赤色の中から選ばれる複数の光を透過する機能を有するとき、該
着色層を透過した光は白色であってもよい。黄色あるいは白色の発光を呈する発光素子は
発光効率が高いため、このような構成を有する表示装置は、消費電力を低減することがで
きる。

【0253】

また、図８に示す表示装置６００は、素子基板６１０、封止基板６０４、及びシール材
６０５で囲まれた領域６０７に、封止層を形成してもよい。該封止層には、例えば、ＰＶ
Ｃ（ポリビニルクロライド）系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹
脂、シリコーン系樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）系樹脂、またはＥＶＡ（エチレン
ビニルアセテート）系樹脂等の樹脂を用いることができる。また、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、窒化アルミニウム等
の無機材料を用いてもよい。領域６０７に封止層を形成することで、水などの不純物によ
る発光素子６１８の劣化を抑制することができ好ましい。なお、封止層を形成する場合、
シール材６０５を設けなくてもよい。

【0254】

また、封止層を多層にすることで、水などの不純物が、表示装置６００の外部から表示
装置内部の発光素子６１８まで侵入するのを効果的に防ぐことができるため好ましい。な
お、封止層が多層の場合、樹脂と無機材料とを積層させると好ましい構成である。

【0255】

なお、本実施の形態に示す構成は、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。

【0256】

（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する電子機器、発光装置、及び照明
装置について、図１１乃至図１３を用いて説明を行う。

【0257】

＜電子機器に関する説明＞
図１１（Ａ）乃至図１１（Ｇ）は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐
体９０００、表示部９００１、スピーカ９００３、操作キー９００５（電源スイッチ、又
は操作スイッチを含む）、接続端子９００６、センサ９００７（力、変位、位置、速度、
加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電
場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する
機能を含むもの）、マイクロフォン９００８、等を有することができる。また、センサ９
００７は、脈拍センサや指紋センサ等のように生体情報を測定する機能を有してもよい。

【0258】

図１１（Ａ）乃至図１１（Ｇ）に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。
例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッ
チセンサ機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（
プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々な
コンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信ま
たは受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して表
示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図１１（Ａ）乃至図１１（Ｇ）に
示す電子機器が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有すること
ができる。また、図１１（Ａ）乃至図１１（Ｇ）には図示していないが、電子機器には、
複数の表示部を有する構成としてもよい。また、該電子機器にカメラ等を設け、静止画を
撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を記録媒体（外部またはカメラに内蔵
）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。

【0259】

図１１（Ａ）乃至図１１（Ｇ）に示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。

【0260】

図１１（Ａ）は、携帯情報端末９１００を示す斜視図である。携帯情報端末９１００が
有する表示部９００１は、可撓性を有する。そのため、湾曲した筐体９０００の湾曲面に
沿って表示部９００１を組み込むことが可能である。また、表示部９００１はタッチセン
サを備え、指やスタイラスなどで画面に触れることで操作することができる。例えば、表
示部９００１に表示されたアイコンに触れることで、アプリケーションを起動することが
できる。

【0261】

図１１（Ｂ）は、携帯情報端末９１０１を示す斜視図である。携帯情報端末９１０１は
、例えば電話機、手帳又は情報閲覧装置等から選ばれた一つ又は複数の機能を有する。具
体的には、スマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末９１０１は、
スピーカ９００３、接続端子９００６、センサ９００７等を省略して図示しているが、図
１１（Ａ）に示す携帯情報端末９１００と同様の位置に設けることができる。また、携帯
情報端末９１０１は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。例えば、
３つの操作ボタン９０５０（操作アイコンまたは単にアイコンともいう）を表示部９００
１の一の面に表示することができる。また、破線の矩形で示す情報９０５１を表示部９０
０１の他の面に表示することができる。なお、情報９０５１の一例としては、電子メール
やＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）や電話などの着信を知らせる表示
、電子メールやＳＮＳなどの題名、電子メールやＳＮＳなどの送信者名、日時、時刻、バ
ッテリの残量、電波等の受信信号の強度を示す表示などがある。または、情報９０５１が
表示されている位置に、情報９０５１の代わりに、操作ボタン９０５０などを表示しても
よい。

【0262】

筐体９０００の材料としては、例えば、合金、プラスチック、セラミックス等を用いる
ことができる。プラスチックとしては強化プラスチックを用いることもできる。強化プラ
スチックの一種である炭素繊維強化樹脂複合材（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆ
ｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ：ＣＦＲＰ）は軽量であり且つ腐食しない利点がある。ま
た、他の強化プラスチックとしては、ガラス繊維を用いた強化プラスチック、アラミド繊
維を用いた強化プラスチックを挙げることができる。合金としては、アルミニウム合金や
マグネシウム合金が挙げられるが、中でもジルコニウムと銅とニッケルとチタンを含む非
晶質合金（金属ガラスとも呼ばれる）が弾性強度の点で優れている。この非晶質合金は、
室温においてガラス遷移領域を有する非晶質合金であり、バルク凝固非晶質合金とも呼ば
れ、実質的に非晶質原子構造を有する合金である。凝固鋳造法により、少なくとも一部の
筐体の鋳型内に合金材料が鋳込まれ、凝固させて一部の筐体をバルク凝固非晶質合金で形
成する。非晶質合金は、ジルコニウム、銅、ニッケル、チタン以外にもベリリウム、シリ
コン、ニオブ、ボロン、ガリウム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、コバルト
、イットリウム、バナジウム、リン、炭素などを含んでもよい。また、非晶質合金は、凝
固鋳造法に限定されず、真空蒸着法、スパッタ法、電解めっき法、無電解メッキ法などに
よって形成してもよい。また、非晶質合金は、全体として長距離秩序（周期構造）を持た
ない状態を維持するのであれば、微結晶またはナノ結晶を含んでもよい。なお、合金とは
、単一の固体相構造を有する完全固溶体合金と、２つ以上の相を有する部分溶体の両方を
含むこととする。筐体９０００に非晶質合金を用いることで高い弾性を有する筐体を実現
できる。従って、携帯情報端末９１０１を落下させても、筐体９０００が非晶質合金であ
れば、衝撃が加えられた瞬間には一時的に変形しても元に戻るため、携帯情報端末９１０
１の耐衝撃性を向上させることができる。

【0263】

図１１（Ｃ）は、携帯情報端末９１０２を示す斜視図である。携帯情報端末９１０２は
、表示部９００１の３面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報９０５２、
情報９０５３、情報９０５４がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば、携
帯情報端末９１０２の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末９１０２を収納した状
態で、その表示（ここでは情報９０５３）を確認することができる。具体的には、着信し
た電話の発信者の電話番号又は氏名等を、携帯情報端末９１０２の上方から観察できる位
置に表示する。使用者は、携帯情報端末９１０２をポケットから取り出すことなく、表示
を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。

【0264】

図１１（Ｄ）は、腕時計型の携帯情報端末９２００を示す斜視図である。携帯情報端末
９２００は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信
、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。また、表
示部９００１はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うこと
ができる。また、携帯情報端末９２００は、通信規格された近距離無線通信を実行するこ
とが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハン
ズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末９２００は、接続端子９００６を
有し、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。ま
た接続端子９００６を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は接続端子９００
６を介さずに無線給電により行ってもよい。

【0265】

図１１（Ｅ）（Ｆ）（Ｇ）は、折り畳み可能な携帯情報端末９２０１を示す斜視図であ
る。また、図１１（Ｅ）が携帯情報端末９２０１を展開した状態の斜視図であり、図１１
（Ｆ）が携帯情報端末９２０１を展開した状態または折り畳んだ状態の一方から他方に変
化する途中の状態の斜視図であり、図１１（Ｇ）が携帯情報端末９２０１を折り畳んだ状
態の斜視図である。携帯情報端末９２０１は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開し
た状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末９２
０１が有する表示部９００１は、ヒンジ９０５５によって連結された３つの筐体９０００
に支持されている。ヒンジ９０５５を介して２つの筐体９０００間を屈曲させることによ
り、携帯情報端末９２０１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。例えば、携帯情報端末９２０１は、曲率半径１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲
げることができる。

【0266】

また、電子機器としては、例えば、テレビジョン装置（テレビ、又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な
どのカメラ、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）
、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、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。

【0267】

また、本発明の一態様の電子機器は、二次電池を有していてもよく、非接触電力伝送を
用いて、二次電池を充電することができると好ましい。

【0268】

二次電池としては、例えば、ゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池（リチウムイ
オンポリマー電池）等のリチウムイオン二次電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電
池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜
鉛電池などが挙げられる。

【0269】

本発明の一態様の電子機器は、アンテナを有していてもよい。アンテナで信号を受信す
ることで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器が二次電池
を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。

【0270】

また、本発明の一態様の電子機器又は照明装置は可撓性を有するため、家屋やビルの内
壁もしくは外壁、又は、自動車の内装もしくは外装の曲面に沿って組み込むことも可能で
ある。例えば、自動車のダッシュボードや、フロントガラス、天井等に照明を設置するこ
とができる。

【0271】

＜発光装置に関する説明＞
本実施の形態で示す、発光装置３０００の斜視図を図１２（Ａ）に、図１２（Ａ）に示
す一点鎖線Ｅ－Ｆ間に相当する断面図を図１２（Ｂ）に、それぞれ示す。なお、図１２（
Ａ）において、図面の煩雑さを避けるために、構成要素の一部を破線で表示している。

【0272】

図１２（Ａ）（Ｂ）に示す発光装置３０００は、基板３００１と、基板３００１上の発
光素子３００５と、発光素子３００５の外周に設けられた第１の封止領域３００７と、第
１の封止領域３００７の外周に設けられた第２の封止領域３００９と、を有する。

【0273】

また、発光素子３００５からの発光は、基板３００１及び基板３００３のいずれか一方
または双方から射出される。図１２（Ａ）（Ｂ）においては、発光素子３００５からの発
光が下方側（基板３００１側）に射出される構成について説明する。

【0274】

また、図１２（Ａ）（Ｂ）に示すように、発光装置３０００は、発光素子３００５が第
１の封止領域３００７と、第２の封止領域３００９とに、囲まれて配置される二重封止構
造である。二重封止構造とすることで、発光素子３００５側に入り込む外部の不純物（例
えば、水、酸素など）を、好適に抑制することができる。ただし、第１の封止領域３００
７及び第２の封止領域３００９を、必ずしも設ける必要はない。例えば、第１封止領域３
００７のみの構成としてもよい。

【0275】

なお、図１２（Ｂ）において、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９は
、基板３００１及び基板３００３と接して設けられる。ただし、これに限定されず、例え
ば、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９の一方または双方は、基板３０
０１の上方に形成される絶縁膜、あるいは導電膜と接して設けられる構成としてもよい。
または、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９の一方または双方は、基板
３００３の下方に形成される絶縁膜、あるいは導電膜と接して設けられる構成としてもよ
い。

【0276】

基板３００１及び基板３００３としては、それぞれ先の実施の形態に記載の基板２００
と、基板２２０と同様の構成とすればよい。発光素子３００５としては、先の実施の形態
に記載の発光素子と同様の構成とすればよい。

【0277】

第１の封止領域３００７としては、ガラスを含む材料（例えば、ガラスフリット、ガラ
スリボン等）を用いればよい。また、第２の封止領域３００９としては、樹脂を含む材料
を用いればよい。第１の封止領域３００７として、ガラスを含む材料を用いることで、生
産性や封止性を高めることができる。また、第２の封止領域３００９として、樹脂を含む
材料を用いることで、耐衝撃性や耐熱性を高めることができる。ただし、第１の封止領域
３００７と、第２の封止領域３００９とは、これに限定されず、第１の封止領域３００７
が樹脂を含む材料で形成され、第２の封止領域３００９がガラスを含む材料で形成されて
もよい。

【0278】

また、上述のガラスフリットとしては、例えば、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、
酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化セシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸
化ホウ素、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化テルル、酸化アルミニウム、二酸化珪素、酸
化鉛、酸化スズ、酸化リン、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化鉄、酸化銅、二酸化マ
ンガン、酸化モリブデン、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タングステン、酸化ビスマス、
酸化ジルコニウム、酸化リチウム、酸化アンチモン、ホウ酸鉛ガラス、リン酸スズガラス
、バナジン酸塩ガラス又はホウケイ酸ガラス等を含む。赤外光を吸収させるため、少なく
とも一種類以上の遷移金属を含むことが好ましい。

【0279】

また、上述のガラスフリットとしては、例えば、基板上にフリットペーストを塗布し、
これに加熱処理、またはレーザ照射などを行う。フリットペーストには、上記ガラスフリ
ットと、有機溶媒で希釈した樹脂（バインダとも呼ぶ）とが含まれる。また、ガラスフリ
ットにレーザ光の波長の光を吸収する吸収剤を添加したものを用いても良い。また、レー
ザとして、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザや半導体レーザなどを用いることが好ましい。ま
た、レーザ照射の際のレーザの照射形状は、円形でも四角形でもよい。

【0280】

また、上述の樹脂を含む材料としては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリ
アミド（ナイロン、アラミド等）、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアクリル樹脂、
ポリウレタン、エポキシ樹脂を用いることができる。もしくは、シリコーンなどのシロキ
サン結合を有する樹脂を含む材料を用いることができる。

【0281】

なお、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９のいずれか一方または双方
にガラスを含む材料を用いる場合、当該ガラスを含む材料と、基板３００１との熱膨張率
が近いことが好ましい。上記構成とすることで、熱応力によりガラスを含む材料または基
板３００１にクラックが入るのを抑制することができる。

【0282】

例えば、第１の封止領域３００７にガラスを含む材料を用い、第２の封止領域３００９
に樹脂を含む材料を用いる場合、以下の優れた効果を有する。

【0283】

第２の封止領域３００９は、第１の封止領域３００７よりも、発光装置３０００の外周
部に近い側に設けられる。発光装置３０００は、外周部に向かうにつれ、外力等による歪
みが大きくなる。よって、歪みが大きくなる発光装置３０００の外周部側、すなわち第２
の封止領域３００９に、樹脂を含む材料によって封止し、第２の封止領域３００９よりも
内側に設けられる第１の封止領域３００７にガラスを含む材料を用いて封止することで、
外力等の歪みが生じても発光装置３０００が壊れにくくなる。

【0284】

また、図１２（Ｂ）に示すように、基板３００１、基板３００３、第１の封止領域３０
０７、及び第２の封止領域３００９に囲まれた領域には、第１の領域３０１１が形成され
る。また、基板３００１、基板３００３、発光素子３００５、及び第１の封止領域３００
７に囲まれた領域には、第２の領域３０１３が形成される。

【0285】

第１の領域３０１１及び第２の領域３０１３としては、例えば、希ガスまたは窒素ガス
等の不活性ガスが充填されていると好ましい。あるいは、アクリルやエポキシ等の樹脂が
充填されていると好ましい。なお、第１の領域３０１１及び第２の領域３０１３としては
、大気圧状態よりも減圧状態であると好ましい。

【0286】

また、図１２（Ｂ）に示す構成の変形例を図１２（Ｃ）に示す。図１２（Ｃ）は、発光
装置３０００の変形例を示す断面図である。

【0287】

図１２（Ｃ）は、基板３００３の一部に凹部を設け、該凹部に乾燥剤３０１８を設ける
構成である。それ以外の構成については、図１２（Ｂ）に示す構成と同じである。

【0288】

乾燥剤３０１８としては、化学吸着によって水分等を吸着する物質、または物理吸着に
よって水分等を吸着する物質を用いることができる。例えば、乾燥剤３０１８として用い
ることができる物質としては、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物（酸化
カルシウムや酸化バリウム等）、硫酸塩、金属ハロゲン化物、過塩素酸塩、ゼオライト、
シリカゲル等が挙げられる。

【0289】

＜照明装置に関する説明＞
図１３は、発光素子を室内の照明装置８５０１として用いた例である。なお、発光素子
は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面
を有する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置８５０２を形成すること
もできる。本実施の形態で示す発光素子は薄膜状であり、筐体のデザインの自由度が高い
。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。さらに、室内の
壁面に大型の照明装置８５０３を備えても良い。また、照明装置８５０１、８５０２、８
５０３に、タッチセンサを設けて、電源のオンまたはオフを行ってもよい。

【0290】

また、発光素子をテーブルの表面側に用いることによりテーブルとしての機能を備えた
照明装置８５０４とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光素子を用いるこ
とにより、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。

【0291】

以上のようにして、本発明の一態様の発光素子を適用して表示モジュール、発光装置、
電子機器、及び照明装置を得ることができる。なお、適用できる照明装置及び電子機器は
、本実施の形態に示したものに限らず、あらゆる分野の照明装置及び電子機器に適用する
ことが可能である。

【0292】

また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用
いることができる。

【実施例1】

【0293】

本実施例では、本発明の一態様の発光素子の作製例と、該発光素子の特性について、説
明する。本実施例で作製した発光素子の構成は図１と同様である。素子構造の詳細を表１
及び表２に示す。また、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。

【0294】

【化6】

【0295】

【表1】

【0296】

【表2】

【0297】

＜発光素子の作製＞
以下に、本実施例で作製した発光素子の作製方法を示す。

【0298】

≪発光素子１の作製≫
ガラス基板上に電極１０１として、ＩＴＳＯ膜を厚さが１１０ｎｍになるように形成し
た。なお、電極１０１の電極面積は、４ｍｍ^２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。

【0299】

次に、電極１０１上に正孔注入層１１１として、ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩと、酸化モリブデン
（ＭｏＯ_３）と、を重量比（ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ：ＭｏＯ_３）が１：０．５になるように、
且つ厚さが６０ｎｍになるように共蒸着した。

【0300】

次に、正孔注入層１１１上に正孔輸送層１１２として、ＰＣＣＰを厚さが２０ｎｍにな
るように蒸着した。

【0301】

次に、正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、４－［３’－（９Ｈ－カルバゾール
－９－イル）－１，１’－ビフェニル－３－イル］－２，６－ジフェニルピリミジン（略
称：Ｐｍ－０１）と、トリス｛２－［１－（２，６－ジイソプロピルフェニル）－１Ｈ－
イミダゾール－２－イル－κＮ^３］フェニル－κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ
（ｉＰｒｐｉｍ）_３）と、を重量比（Ｐｍ－０１：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３）が１：０．
０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。発光層１３０において
は、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３がゲスト材料（第１の有機化合物）であり、Ｐｍ－０１がホ
スト材料（第２の有機化合物）である。

【0302】

次に、発光層１３０上に、電子輸送層１１８として、Ｐｍ－０１を厚さが１０ｎｍにな
るよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。次に、電子輸送層
１１８上に、電子注入層１１９として、ＬｉＦを厚さが１ｎｍになるように蒸着した。

【0303】

次に、電子注入層１１９上に、電極１０２として、アルミニウム（Ａｌ）を厚さが２０
０ｎｍになるように形成した。

【0304】

次に、窒素雰囲気のグローブボックス内において、封止するためのガラス基板を、有機
ＥＬ用シール材を用いて、有機材料を形成したガラス基板に固定することで、発光素子１
を封止した。具体的には、ガラス基板に形成した有機材料の周囲にシール材を塗布し、該
ガラス基板と封止するためのガラス基板とを貼り合わせ、波長が３６５ｎｍの紫外光を６
Ｊ／ｃｍ^２照射し、８０℃にて１時間熱処理した。以上の工程により発光素子１を得た。

【0305】

≪発光素子２乃至発光素子８の作製≫
発光素子２乃至発光素子８は、先に示す発光素子１と、発光層１３０の形成工程のみ異
なり、それ以外の工程は発光素子１と同様の作製方法とした。

【0306】

発光素子２の発光層１３０として、ＰＣＣＰと、Ｐｍ－０１と、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）
_３と、を重量比（ＰＣＣＰ：Ｐｍ－０１：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３）が０．３３：０．６
６：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。

【0307】

発光素子３の発光層１３０として、ＰＣＣＰと、Ｐｍ－０１と、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）
_３と、を重量比（ＰＣＣＰ：Ｐｍ－０１：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３）が０．６６：０．３
３：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。

【0308】

発光素子４の発光層１３０として、ＰＣＣＰと、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３と、を重量比
（ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３）が１：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎ
ｍになるように共蒸着した。なお、発光素子４は、第２の有機化合物であるＰｍ－０１を
有さない発光層の構成を有する比較発光素子である。

【0309】

発光素子５の発光層１３０として、ＰＣＣＰと、Ｐｍ－０１と、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）
_３と、を重量比（ＰＣＣＰ：Ｐｍ－０１：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３）が０．３：０．６：
０．０５になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。

【0310】

発光素子６の発光層１３０として、ＰＣＣＰと、Ｐｍ－０１と、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）
_３と、を重量比（ＰＣＣＰ：Ｐｍ－０１：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３）が０．３：０．６：
０．１になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。

【0311】

発光素子７の発光層１３０として、ＰＣＣＰと、Ｐｍ－０１と、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）
_３と、を重量比（ＰＣＣＰ：Ｐｍ－０１：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３）が０．３：０．６：
０．２になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。

【0312】

発光素子８の発光層１３０として、ＰＣＣＰと、Ｐｍ－０１と、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）
_３と、を重量比（ＰＣＣＰ：Ｐｍ－０１：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３）が０．３：０．６：
０．３になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。

【0313】

＜発光素子の特性＞
次に、上記作製した発光素子１乃至８の特性を測定した。輝度およびＣＩＥ色度の測定
には色彩輝度計（トプコン社製、ＢＭ－５Ａ）を用い、電界発光スペクトルの測定にはマ
ルチチャンネル分光器（浜松ホトニクス社製、ＰＭＡ－１１）を用いた。

【0314】

発光素子１乃至発光素子４の輝度－電流密度特性を図１４に、輝度－電圧特性を図１５
に、電流効率－輝度特性を図１６に、電力効率－輝度特性を図１７に、それぞれ示す。ま
た、発光素子５乃至発光素子８の輝度－電流密度特性を図２０に、輝度－電圧特性を図２
１に、電流効率－輝度特性を図２２に、電力効率－輝度特性を図２３に、それぞれ示す。
なお、各発光素子の測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気）で行った。

【0315】

また、１０００ｃｄ／ｍ^２付近における、発光素子１乃至発光素子８の素子特性を表３
及び表４に示す。

【0316】

【表3】

【0317】

【表4】

【0318】

また、発光素子１乃至発光素子４、及び発光素子５乃至発光素子８に、それぞれ２．５
ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で電流を流した際の電界発光スペクトルを図１８及び図２４にそ
れぞれ示す。

【0319】

図１８及び図２４に示すように、発光素子４の電界発光スペクトルは、ピーク波長が４
７０ｎｍの青色の発光を主に示した。一方、発光素子１乃至発光素子３、及び発光素子５
乃至８の電界発光スペクトルは、ピーク波長が４７０ｎｍの青色の発光を示すと共に、緑
色から黄色の波長領域にブロードな発光を示した。発光素子１乃至発光素子８の電界発光
スペクトルの半値全幅はそれぞれ、１１９ｎｍ、１０６ｎｍ、７５ｎｍ、５４ｎｍ、８３
ｎｍ、９２ｎｍ、１３４ｎｍ、１５３ｎｍであり、発光素子１乃至発光素子３、及び発光
素子５乃至発光素子８の電界発光スペクトルは、発光素子４より幅が広いスペクトル形状
を示した。一方、発光素子４の電界発光スペクトルは幅が狭いスペクトル形状であり、主
にゲスト材料であるＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３からの発光を示した。

【0320】

次に、発光素子４のピーク波長における強度で規格化された発光素子１乃至発光素子３
及び発光素子５乃至発光素子８の電界発光スペクトルから発光素子４の電界発光スペクト
ルをそれぞれ差し引いた差分スペクトルを図１９及び図２５に示す。図１９及び図２５よ
り、発光素子１乃至発光素子３及び発光素子５乃至発光素子８は、発光素子４の電界発光
スペクトルが示すゲスト材料の発光に加えて黄色の波長領域にブロードな発光を有するこ
とが分かった。また、該ブロードな発光のピーク波長は５４０ｎｍから５５０ｎｍ付近で
あった。また、ゲスト材料の発光と、該ブロードな発光との強度比（ゲスト材料の発光：
ブロードな発光）は、発光素子１で１：０．６５、発光素子２で１：０．４５、発光素子
３で１：０．２０、発光素子５で１：０．２２、発光素子６で１：０．２９、発光素子７
で１：０．６８、発光素子８で１：１．０４であった。

【0321】

後に示すように、発光素子１乃至発光素子３、及び発光素子５乃至発光素子８の発光層
に用いたＰｍ－０１とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３は、励起錯体を形成する組み合わせである
。そのため、発光素子１乃至発光素子３、及び発光素子５乃至発光素子８が幅の広いスペ
クトル形状を示した原因は、Ｐｍ－０１とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３とで励起錯体を形成し
、該励起錯体からの発光が得られているためであるといえる。

【0322】

発光素子２及び発光素子３はＰｍ－０１（第２の有機化合物）とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）
_３（第１の有機化合物）とに加えてＰＣＣＰ（第３の有機化合物）を有する発光素子であ
り、発光素子１はＰＣＣＰ（第３の有機化合物）を有さない発光素子であり、発光素子４
は、Ｐｍ－０１（第２の有機化合物）を有さない発光素子である。また、発光素子３は、
発光素子２よりＰＣＣＰの割合が大きい発光素子である。そうすることで、発光素子１乃
至発光素子４で、Ｐｍ－０１（第２の有機化合物）とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３（第１の有
機化合物）と形成する励起錯体に由来するブロードな発光の割合が変化していることがわ
かる。このように、発光層が有するＰＣＣＰ（第３の有機化合物）の割合を変化させるこ
とで、Ｐｍ－０１（第２の有機化合物）とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３（第１の有機化合物）
との相互作用を制御し、Ｐｍ－０１（第２の有機化合物）とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３（第
１の有機化合物）との励起錯体の形成割合を制御することができ、その結果、発光素子の
発光色を制御することができる。

【0323】

また、発光素子５乃至発光素子８は、発光層におけるＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３（第１の
有機化合物）の割合が順に大きくなる発光素子である。そうすることで、発光素子５乃至
発光素子８でＰｍ－０１（第２の有機化合物）とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３（第１の有機化
合物）とで形成する励起錯体に由来するブロードな発光の割合が変化していることが分か
る。このように、発光層が有するＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３（第１の有機化合物）の割合を
変化させることで、Ｐｍ－０１（第２の有機化合物）とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３（第１の
有機化合物）との相互作用を制御し、Ｐｍ－０１（第２の有機化合物）とＩｒ（ｉＰｒｐ
ｉｍ）_３（第１の有機化合物）との励起錯体の形成割合を制御することができ、その結果
、発光素子の発光色を制御することができる。

【0324】

また、図１４乃至図１７、図２０乃至図２３、表３及び表４で示すように、発光素子１
乃至発光素子３、及び発光素子５乃至発光素子８は、発光素子４より低い駆動電圧で駆動
している。また、発光素子１乃至発光素子３、及び発光素子５乃至発光素子８は、発光素
子４より電力効率が高く、いずれも１０ｌｍ／Ｗ以上の高い電力効率を示した。したがっ
て、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３）と、第２の有機化合物（Ｐｍ－０１）
とを有する本発明の一態様の発光素子は、駆動電圧が低く、消費電力が低い発光素子であ
る。

【0325】

また、発光素子２、発光素子３、及び発光素子５乃至発光素子８は、２０ｃｄ／Ａ以上
の高い電流効率を示した。すなわち、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３）と、
第２の有機化合物（Ｐｍ－０１）と、さらに他の材料（ＰＣＣＰ）を有する発光層の構成
を有する発光素子は、高い電流効率を示す発光素子である。

【0326】

＜ＣＶ測定結果＞
次に、上記の化合物の電気化学的特性（酸化反応特性および還元反応特性）をサイクリ
ックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定した。なお測定には、電気化学アナライザ
ー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデル６００Ａまたは６００Ｃ）を用い、
各化合物をＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（略称：ＤＭＦ）に溶解させた溶液を測定した
。測定では、参照電極に対する作用電極の電位を適切な範囲で変化させて各々酸化ピーク
電位、及び還元ピーク電位を得た。また、参照電極のレドックスポテンシャルが－４．９
４ｅＶであることが見積もられているため、この数値と得られたピーク電位から、各化合
物のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位を算出した。

【0327】

ＣＶ測定の結果、Ｐｍ－０１の酸化電位は０．９５Ｖ、還元電位は－２．１７Ｖであっ
た。また、ＣＶ測定より算出したＰｍ－０１のＨＯＭＯ準位は－５．８９ｅＶ、ＬＵＭＯ
準位は－２．７８ｅＶであった。このことから、Ｐｍ－０１は、低いＬＵＭＯ準位を有す
ることが分かった。また、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３の酸化電位は０．１１Ｖであった。ま
た、ＣＶ測定より算出したＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３のＨＯＭＯ準位は－５．０５ｅＶであ
った。このことから、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３は、高いＨＯＭＯ準位を有することが分か
った。なお、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３の還元電位は低く明確な還元ピークが観測できなか
ったことから、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３は高いＬＵＭＯ準位を有すると推定される。また
、ＰＣＣＰの酸化電位は０．６８５Ｖ、還元電位は－２．９８Ｖであった。また、ＣＶ測
定より算出したＰＣＣＰのＨＯＭＯ準位は－５．６３ｅＶ、ＬＵＭＯ準位は－１．９６ｅ
Ｖであった。

【0328】

以上のように、Ｐｍ－０１のＬＵＭＯ準位は、ＰＣＣＰのＬＵＭＯ準位およびＩｒ（ｉ
Ｐｒｐｉｍ）_３のＬＵＭＯ準位より低く、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３のＨＯＭＯ準位は、Ｐ
ＣＣＰのＨＯＭＯ準位およびＰｍ－０１のＨＯＭＯ準位より高い。そのため、発光素子１
乃至３、及び発光素子５乃至発光素子８のように、発光層に当該化合物を用いた場合、一
対の電極から注入されたキャリアである電子および正孔が、効率よくＰｍ－０１とＩｒ（
ｉＰｒｐｉｍ）_３にそれぞれ注入され、Ｐｍ－０１とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３とで励起錯
体を形成することができる。

【0329】

また、Ｐｍ－０１とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３とで形成する励起錯体は、Ｐｍ－０１にＬ
ＵＭＯ準位を有し、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３にＨＯＭＯ準位を有する励起錯体となる。ま
た、Ｐｍ－０１のＬＵＭＯ準位とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３のＨＯＭＯ準位とのエネルギー
差は、２．２８ｅＶである。これは、図２４で示した発光素子８の電界発光スペクトルの
ピーク波長から算出される発光エネルギー（２．２８ｅＶ）と概ね一致している。また、
図１８及び図２４で示した発光素子１乃至３、及び発光素子５乃至発光素子７の電界発光
スペクトルの幅が広い波長領域の発光のエネルギーとも概ね一致している。このことから
、発光素子１乃至発光素子３、及び発光素子５乃至発光素子８の電界発光スペクトルは、
Ｐｍ－０１及びＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３で形成する励起錯体に基づく発光と、Ｉｒ（ｉＰ
ｒｐｉｍ）_３に基づく発光とを有するスペクトルであるといえる。なお、励起錯体は、Ｓ
１準位とＴ１準位の差が小さいため、当該発光エネルギーが励起錯体のＴ１準位のエネル
ギー（２．２８ｅＶ）と見なすことができる。

【0330】

＜Ｔ１準位の測定＞
次に、発光層１３０に用いた化合物のＴ１準位を求めるため、石英基板上に真空蒸着法
によりＰｍ－０１及びＰＣＣＰの薄膜をそれぞれ作製し、これらの薄膜の発光スペクトル
を低温（１０Ｋ）で測定した。

【0331】

測定には、顕微ＰＬ装置 ＬａｂＲＡＭ ＨＲ－ＰＬ （（株）堀場製作所）を用い、
測定温度は１０Ｋ、励起光として波長が３２５ｎｍのＨｅ－Ｃｄレーザを用い、検出器に
はＣＣＤ検出器を用いた。

【0332】

なお、該発光スペクトルの測定は、通常の発光スペクトルの測定に加えて、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も行った。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、一部燐光も観測された。また、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では、主に燐光が観測された。Ｐｍ－０１及びＰＣＣＰの低温で測定
した時間分解発光スペクトルを図２６及び図２７にそれぞれ示す。

【0333】

上記測定した発光スペクトルの結果より、Ｐｍ－０１の発光スペクトルの燐光成分の最
も短波長側のピーク（ショルダーを含む）の波長は４５１ｎｍであった。また、ＰＣＣＰ
の発光スペクトルの燐光成分の最も短波長側のピーク（ショルダーを含む）の波長は４６
７ｎｍであった。

【0334】

したがって、上記ピーク波長より、Ｐｍ－０１のＴ１準位は２．７５ｅＶであり、ＰＣ
ＣＰのＴ１準位は２．６６ｅＶと算出された。

【0335】

＜ゲスト材料の吸収スペクトル＞
次に、上記発光素子に用いたゲスト材料であるＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３の吸収スペクト
ルの測定結果を図２８に示す。

【0336】

吸収スペクトルを測定するため、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３を溶解させたジクロロメタン
溶液を作製し、石英セルを用いて吸収スペクトルを測定した。吸収スペクトルの測定には
紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。測定したサンプルの
スペクトルから石英セル及び溶媒の吸収スペクトルを差し引いた。測定は、室温（２３℃
に保たれた雰囲気）で行った。

【0337】

図２８に示すように、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３の吸収スペクトルにおける最も低エネル
ギー側（長波長側）の吸収端は、４６０ｎｍ付近である。また、吸収スペクトルのデータ
より、吸収端を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もった結果、Ｉｒ（ｉＰ
ｒｐｉｍ）_３の吸収端は４７４ｎｍであり、遷移エネルギーは２．６１ｅＶと算出された
。Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３は燐光性化合物であるため、最も低エネルギー側の吸収端は、
三重項ＭＬＣＴ遷移に基づく吸収帯である。したがって、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３のＴ１
準位は、該吸収端より２．６１ｅＶと算出される。

【0338】

以上の測定結果から、ＰＣＣＰのＴ１準位およびＰｍ－０１のＴ１準位は、Ｉｒ（ｉＰ
ｒｐｉｍ）_３のＴ１準位より高く、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３のＴ１準位は、Ｐｍ－０１と
Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３とで形成する励起錯体のエネルギー準位（２．２８ｅＶ）、すな
わち励起錯体のＴ１準位より大きい。そのため、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３とＰｍ－０１と
で形成する励起錯体の発光、及びＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）_３の発光の双方が効率よく発光す
ることができる。

【0339】

また、該励起錯体のエネルギー準位は、ＰＣＣＰのＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエ
ネルギー差（３．６７ｅＶ）、及びＰｍ－０１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネル
ギー差（３．１１ｅＶ）より小さい。そのため、該励起錯体を形成することで、駆動電圧
が低い発光素子を得ることができる。

【0340】

以上、本発明の一態様により、発光効率が高い発光素子を提供することができる。また
、本発明の一態様により、発光スペクトルの幅が広い発光を呈する発光素子を提供するこ
とができる。また、本発明の一態様により、駆動電圧が低く消費電力が低い発光素子を提
供することができる。

【実施例2】

【0341】

本実施例では、本発明の一態様の発光素子の作製例と、該発光素子の特性について、説
明する。本実施例で作製した発光素子の構成は図１と同様である。素子構造の詳細を表５
に示す。また、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。

【0342】

【化7】

【0343】

【表5】

【0344】

＜発光素子の作製＞
以下に、本実施例で作製した発光素子の作製方法を示す。

【0345】

≪発光素子９の作製≫
ガラス基板上に電極１０１として、ＩＴＳＯ膜を厚さが７０ｎｍになるように形成した
。なお、電極１０１の電極面積は、４ｍｍ^２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。

【0346】

次に、電極１０１上に正孔注入層１１１として、ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩと、酸化モリブデン
（ＭｏＯ_３）と、を重量比（ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ：ＭｏＯ_３）が１：０．５になるように、
且つ厚さが１５ｎｍになるように共蒸着した。

【0347】

次に、正孔注入層１１１上に正孔輸送層１１２として、ＰＣＣＰを厚さが２０ｎｍにな
るように蒸着した。

【0348】

次に、正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、ＰＣＣＰと、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ
と、トリス｛２－［５－（２－メチルフェニル）－４－（２，６－ジイソプロピルフェニ
ル）－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル－κＮ^２］フェニル－κＣ｝イリジウ
ム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３）と、を重量比（ＰＣＣＰ：４
，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３）が１：０．３：０．０６にな
るように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着し、続いて、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと
、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３と、を重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：Ｉｒ（ｍｐ
ｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３）が１：０．０６になるように、且つ厚さが１０ｎｍになるよう
に共蒸着した。発光層１３０においては、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３がゲスト材
料（第１の有機化合物）であり、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍがホスト材料（第２の有機化合物
）である。

【0349】

次に、発光層１３０上に、電子輸送層１１８として、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを厚さが１
０ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。次に、
電子輸送層１１８上に、電子注入層１１９として、ＬｉＦを厚さが１ｎｍになるように蒸
着した。

【0350】

次に、電子注入層１１９上に、電極１０２として、アルミニウム（Ａｌ）を厚さが２０
０ｎｍになるように形成した。

【0351】

次に、窒素雰囲気のグローブボックス内において、封止するためのガラス基板を、有機
ＥＬ用シール材を用いて、有機材料を形成したガラス基板に固定することで、発光素子９
を封止した。具体的な方法は発光素子１と同様である。以上の工程により発光素子９を得
た。

【0352】

≪発光素子１０の作製≫
発光素子１０は、先に示す発光素子９と、発光層１３０及び電子輸送層１１８の形成工
程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子９と同様の作製方法とした。

【0353】

発光素子２の発光層１３０として、ＰＣＣＰと、３５ＤＣｚＰＰｙと、Ｉｒ（ｍｐｐｔ
ｚ－ｄｉＰｒｐ）_３と、を重量比（ＰＣＣＰ：３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄ
ｉＰｒｐ）_３）が１：０．３：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように
共蒸着し、続いて、３５ＤＣｚＰＰｙと、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３と、を重量
比（３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３）が１：０．０６になるよう
に、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸着した。発光層１３０においては、Ｉｒ（ｍｐ
ｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３がゲスト材料（第１の有機化合物）であり、３５ＤＣｚＰＰｙが
ホスト材料（第２の有機化合物）である。

【0354】

次に、発光層１３０上に、電子輸送層１１８として、３５ＤＣｚＰＰｙを厚さが１０ｎ
ｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。

【0355】

＜発光素子の特性＞
作製した発光素子９及び発光素子１０の輝度－電流密度特性を図２９に、輝度－電圧特
性を図３０に、電流効率－輝度特性を図３１に、電力効率－輝度特性を図３２に、それぞ
れ示す。なお、各発光素子の測定方法は実施例１と同様であり、測定は室温（２３℃に保
たれた雰囲気）で行った。

【0356】

また、１０００ｃｄ／ｍ^２付近における、発光素子９及び１０の素子特性を表６に示す
。

【0357】

【表6】

【0358】

また、発光素子９及び１０に、それぞれ２．５ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で電流を流した
際の電界発光スペクトルを図３３にそれぞれ示す。

【0359】

図３３に示すように、発光素子９及び発光素子１０の電界発光スペクトルの半値全幅は
それぞれ７４ｎｍ及び６４ｎｍであり、発光素子９は発光素子１０より幅の広い電界発光
スペクトルを示した。発光素子９の電界発光スペクトルは、ピーク波長が４７３ｎｍの青
色の発光を示すと共に、緑色の波長領域にブロードな発光を示した。一方、発光素子１０
は主にゲスト材料であるＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３からの発光を示した。

【0360】

次に、発光素子１０のピーク波長における強度で規格化された発光素子９の電界発光ス
ペクトルから発光素子１０の電界発光スペクトルを差し引いた差分スペクトルを図３４に
示す。図３４より、発光素子９は、発光素子１０の電界発光スペクトルが示すゲスト材料
の発光に加えて長波長側に発光を有することが分かった。また、該長波長側のピーク波長
は５２０ｎｍ付近であった。また、発光素子９のゲスト材料の発光と、該長波長側の発光
との強度比（ゲスト材料に由来する発光：長波長側の発光）は１：０．１５であった。

【0361】

後に示すように、発光素子９の発光層に用いた４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔ
ｚ－ｄｉＰｒｐ）_３は、励起錯体を形成する組み合わせである。そのため、発光素子９が
幅の広いスペクトル形状を示した原因は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄ
ｉＰｒｐ）_３とで励起錯体を形成し、該励起錯体からの発光が得られているためであると
いえる。

【0362】

また、図２９乃至図３２、及び表６で示すように、発光素子９は、発光素子１０より低
い駆動電圧で駆動している。また、発光素子９は高い電力効率を示している。したがって
、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３）と、第２の有機化合物（４，
６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）とを有する本発明の一態様の発光素子は、駆動電圧が低く、消費電力
が低い発光素子である。

【0363】

＜ＣＶ測定結果＞
次に、上記の化合物の電気化学的特性（酸化反応特性および還元反応特性）をサイクリ
ックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定した。なお測定方法は実施例１と同様であ
る。また、ＰＣＣＰの測定結果は実施例１を参酌すればよい。

【0364】

ＣＶ測定の結果、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍの酸化電位は０．９５Ｖ、還元電位は－２．０
６Ｖであった。また、ＣＶ測定より算出した４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＨＯＭＯ準位は－５
．８９ｅＶ、ＬＵＭＯ準位は－２．８８ｅＶであった。このことから、４，６ｍＣｚＰ２
Ｐｍは、低いＬＵＭＯ準位を有することが分かった。また、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒ
ｐ）_３の酸化電位は０．３４Ｖ、還元電位は－２．９８Ｖであった。また、ＣＶ測定より
算出したＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３のＨＯＭＯ準位は－５．２８ｅＶ、ＬＵＭＯ
準位は－１．９６ｅＶであった。このことから、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３は、
高いＨＯＭＯ準位を有することが分かった。また、３５ＤＣｚＰＰｙの酸化電位は０．９
６Ｖ、還元電位は－２．５６Ｖであった。また、ＣＶ測定より算出した３５ＤＣｚＰＰｙ
のＨＯＭＯ準位は－５．９０ｅＶ、ＬＵＭＯ準位は－２．３９ｅＶであった。

【0365】

以上のように、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位は、ＰＣＣＰのＬＵＭＯ準位およ
びＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３のＬＵＭＯ準位より低く、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉ
Ｐｒｐ）_３のＨＯＭＯ準位は、ＰＣＣＰのＨＯＭＯ準位および４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＨ
ＯＭＯ準位より高い。そのため、発光素子９のように、発光層に当該化合物を用いた場合
、一対の電極から注入されたキャリアである電子および正孔が、効率よく４，６ｍＣｚＰ
２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３にそれぞれ注入され、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ
とＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３とで励起錯体を形成することができる。

【0366】

また、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３とで形成する励起錯
体は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍにＬＵＭＯ準位を有し、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３
にＨＯＭＯ準位を有する励起錯体となる。また、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位と
Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、２．４０ｅＶで
ある。これは、図３３で示した発光素子９の電界発光スペクトルの幅が広い波長領域の発
光のエネルギー（２．３８ｅＶ）と概ね一致している。このことから、発光素子９の電界
発光スペクトルは、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ及びＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３で形成
する励起錯体に基づく発光と、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３に基づく発光とを有す
るスペクトルであるといえる。なお、励起錯体は、Ｓ１準位とＴ１準位の差が小さいため
、当該発光エネルギーが励起錯体のＴ１準位のエネルギー（２．３８ｅＶ）と見なすこと
ができる。

【0367】

なお、３５ＤＣｚＰＰｙのＬＵＭＯ準位は、ＰＣＣＰのＬＵＭＯ準位およびＩｒ（ｍｐ
ｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３のＬＵＭＯ準位より低く、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３の
ＨＯＭＯ準位は、ＰＣＣＰのＨＯＭＯ準位および３５ＤＣｚＰＰｙのＨＯＭＯ準位より高
い。そのため、発光素子１０のように、発光層に当該化合物を用いた場合、一対の電極か
ら注入されたキャリアである電子および正孔が、効率よく３５ＤＣｚＰＰｙとＩｒ（ｍｐ
ｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３にそれぞれ注入される。

【0368】

しかしながら、３５ＤＣｚＰＰｙのＬＵＭＯ準位と、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）
_３のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、２．９０ｅＶと大きい。これは、図３３で示した
発光素子１０の電界発光スペクトルのピーク波長から算出される発光エネルギー（２．６
１ｅＶ）より大きいため、３５ＤＣｚＰＰｙとＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３とで励
起錯体を形成するよりもＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３が励起し発光する方がエネル
ギー的に安定である。すなわち、３５ＤＣｚＰＰｙとＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３
は励起錯体を形成しない組み合わせであり、発光素子１０からは、３５ＤＣｚＰＰｙ及び
Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３で形成する励起錯体に基づく発光は観測されない。

【0369】

＜Ｔ１準位の測定＞
次に、発光層１３０に用いた化合物のＴ１準位を求めるため、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ及
び３５ＤＣｚＰＰｙの発光スペクトルを低温（１０Ｋ）で測定した。なお、測定方法は、
実施例１と同様である。また、ＰＣＣＰの測定結果は実施例１を参酌すればよい。４，６
ｍＣｚＰ２Ｐｍ及び３５ＤＣｚＰＰｙの低温で測定した時間分解発光スペクトルを図３５
及び図３６にそれぞれ示す。

【0370】

上記測定した発光スペクトルの結果より、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍの発光スペクトルの燐
光成分の最も短波長側のピーク（ショルダーを含む）の波長は４５９ｎｍであった。また
、３５ＤＣｚＰＰｙの発光スペクトルの燐光成分の最も短波長側のピーク波長の（ショル
ダーを含む）は４５１ｎｍであった。

【0371】

したがって、上記ピーク波長より、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＴ１準位は２．７０ｅＶで
あり、３５ＤＣｚＰＰｙのＴ１準位は２．７５ｅＶと算出された。

【0372】

＜ゲスト材料の吸収スペクトル＞
次に、上記発光素子に用いたゲスト材料であるＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３の吸
収スペクトルの測定結果を図３７に示す。なお、測定方法は、実施例１と同様である。

【0373】

図３７に示すように、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３の吸収スペクトルにおける最
も低エネルギー側（長波長側）の吸収端は、４６０ｎｍ付近である。また、吸収スペクト
ルのデータより、吸収端を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もった結果、
Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３の吸収端は４７２ｎｍであり、遷移エネルギーは２．
６３ｅＶと算出された。Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３は燐光性化合物であるため、
最も低エネルギー側の吸収端は、三重項ＭＬＣＴ遷移に基づく吸収帯である。したがって
、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３のＴ１準位は、該吸収端より２．６３ｅＶと算出さ
れる。

【0374】

以上の測定結果から、ＰＣＣＰのＴ１準位および４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＴ１準位は、
Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３のＴ１準位より高く、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ
）_３のＴ１準位は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３とで形成
する励起錯体のエネルギー準位（２．３８ｅＶ）、すなわち、励起錯体のＴ１準位より高
い。そのため、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３と４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍとで形成する
励起錯体の発光、及びＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３の発光の双方が効率よく発光す
ることができる。

【0375】

また、該励起錯体のエネルギー準位は、ＰＣＣＰのＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエ
ネルギー差（３．６７ｅＶ）、及び４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位
とのエネルギー差（３．０１ｅＶ）より小さい。そのため、該励起錯体を形成することで
、駆動電圧が低い発光素子を得ることができる。

【0376】

一方、ＰＣＣＰのＴ１準位および３５ＤＣｚＰＰｙのＴ１準位は、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－
ｄｉＰｒｐ）_３のＴ１準位より高いが、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３のＴ１準位は
、３５ＤＣｚＰＰｙのＬＵＭＯ準位とＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３のＨＯＭＯ準位
とのエネルギー差（２．９０ｅＶ）より小さい。そのため、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒ
ｐ）_３と３５ＤＣｚＰＰｙとで励起錯体を形成するよりもＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ
）_３が励起し発光する方がエネルギー的に安定である。すなわち、３５ＤＣｚＰＰｙとＩ
ｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３は励起錯体を形成しない組み合わせであり、発光素子１
０からは、３５ＤＣｚＰＰｙ及びＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３で形成する励起錯体
に基づく発光は観測されない。

【0377】

＜時間分解発光測定＞
次に、上記発光層に用いた化合物の組み合わせを有する薄膜サンプルを作製し、時間分
解発光測定による過渡発光特性の測定を行った。

【0378】

薄膜１として、石英基板上に４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ
）_３と、を重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３）が１：
０．１２５になるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。

【0379】

薄膜２として、石英基板上に３５ＤＣｚＰＰｙと、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３
と、を重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３）が１：０．１２
５になるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。

【0380】

測定にはピコ秒蛍光寿命測定システム（浜松ホトニクス社製）を用いた。本測定では、
薄膜が呈する発光の寿命を測定するため、薄膜にパルスレーザを照射し、レーザ照射後か
ら減衰していく発光をストリークカメラにより時間分解測定した。パルスレーザには波長
が３３７ｎｍの窒素ガスレーザを用い、５００ｐｓのパルスレーザを１０Ｈｚの周期で薄
膜に照射し、繰り返し測定したデータを積算することにより、Ｓ／Ｎ比の高いデータを得
た。また、測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気）で行った。

【0381】

測定によって得られた薄膜１及び薄膜２の過渡発光特性を図３８に示す。

【0382】

薄膜２の過渡発光特性は、単一指数関数で良くフィッティングできる一次減衰を示した
。一方、薄膜１の過渡発光特性は、初期発光成分に加えて、遅延発光成分が含まれている
ことが分かった。すなわち、薄膜１は、少なくとも２つの成分からなる発光であることが
示唆された。

【0383】

次に、薄膜１の初期発光成分の発光スペクトルと、遅延発光成分の発光スペクトルとを
図３９にそれぞれ示す。初期発光成分の発光スペクトルは－０．８μｓから０．９μｓに
おける薄膜１の発光を、遅延発光成分の発光スペクトルは０．９μｓから４４μｓのにお
ける薄膜１の発光をそれぞれ測定した発光スペクトルである。

【0384】

図３９に示すように、薄膜１の初期発光成分の発光スペクトルと遅延発光成分の発光ス
ペクトルは異なるスペクトル形状を示しており、遅延発光成分の発光は初期発光成分の発
光より発光波長が長波長である発光スペクトルを示している。

【0385】

薄膜１の遅延発光成分の発光スペクトルのピーク波長から算出される発光エネルギー（
２．３９ｅＶ）は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３とが形成
する励起錯体のエネルギーと概ね一致している。また、励起錯体は熱活性化遅延蛍光を呈
する機能を有することから、薄膜１の遅延発光成分は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｍ
ｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３との励起錯体に基づく発光であるといえる。

【0386】

以上のように、本実施例で作製した発光素子９は、励起錯体を形成する組み合わせであ
る第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）_３）と第２の有機化合物（４，６
ｍＣｚＰ２Ｐｍ）とを有する本発明の一態様の発光素子である。

【0387】

以上、本発明の一態様により、発光効率が高い発光素子を提供することができる。また
、本発明の一態様により、発光スペクトルの幅が広い発光を呈する発光素子を提供するこ
とができる。また、本発明の一態様により、駆動電圧が低く消費電力が低い発光素子を提
供することができる。

【実施例3】

【0388】

本実施例では、本発明の一態様の発光素子に用いることができる薄膜の発光特性につい
て、説明する。本実施例で使用した化合物の構造と略称を以下に示す。

【0389】

【化8】

【0390】

＜薄膜サンプルの作製＞
薄膜３として、石英基板上にｍ－ＭＴＤＡＴＡと、ビス［２－メチル－３－（６－ｔｅ
ｒｔ－ブチル－４－ピリミジニル－κＮ^３）ピリジル－κＣ］（２，４－ペンタンジオナ
ト－κ^２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａ
ｃ））と、を重量比（ｍ－ＭＴＤＡＴＡ：Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ））が
１：０．０１になるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。

【0391】

薄膜４として、石英基板上にｍ－ＭＴＤＡＴＡと、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃ
ａｃ）と、を重量比（ｍ－ＭＴＤＡＴＡ：Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ））が
１：０．２５になるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。

【0392】

薄膜５として、石英基板上にｍＣＰと、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）と、
を重量比（ｍＣＰ：Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ））が１：０．０１になるよ
うに、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。

【0393】

薄膜６として、石英基板上にｍＣＰと、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）と、
を重量比（ｍＣＰ：Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ））が１：０．２５になるよ
うに、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。

【0394】

＜発光スペクトル＞
上記作製した薄膜３乃至薄膜６の発光スペクトルを測定した。発光スペクトルの測定は
、ＰＬ－ＥＬ測定装置（浜松ホトニクス社製）を用いた。また、測定は室温（２３℃に保
たれた雰囲気）で行った。測定結果を図４０及び図４１に示す。

【0395】

薄膜５及び薄膜６からは、燐光性化合物であるＩｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ
）が呈する緑色の発光が観測された。一方、薄膜３及び薄膜４からは、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐ
ｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）の発光に加えて、長波長側に幅が広いスペクトル形状を有する発
光が観測された。

【0396】

＜時間分解発光測定＞
次に、薄膜３乃至薄膜６の時間分解発光測定を行った。測定にはピコ秒蛍光寿命測定シ
ステム（浜松ホトニクス社製）を用いた。測定方法は、実施例２と同様である。

【0397】

測定によって得られた薄膜３乃至薄膜６の過渡発光特性を図４２及び図４３に示す。

【0398】

薄膜５及び薄膜６の過渡発光特性は、単一指数関数に近い減衰曲線を示した。一方、薄
膜３及び４の過渡発光特性は、初期発光成分に加えて、遅延発光成分が含まれていること
が分かった。すなわち、薄膜３及び薄膜４は、少なくとも２つの成分からなる発光である
ことが示唆された。

【0399】

＜ＣＶ測定結果＞
次に、上記の化合物の電気化学的特性（酸化反応特性および還元反応特性）をサイクリ
ックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定した。なお測定方法は実施例１と同様であ
る。

【0400】

ＣＶ測定の結果、ｍ－ＭＴＤＡＴＡの酸化電位は０．０４Ｖ、還元電位は－２．７２Ｖ
であった。また、ＣＶ測定より算出したｍ－ＭＴＤＡＴＡのＨＯＭＯ準位は－４．９８ｅ
Ｖ、ＬＵＭＯ準位は－２．２２ｅＶであった。このことから、ｍ－ＭＴＤＡＴＡは、高い
ＨＯＭＯ準位を有することが分かった。また、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）
の酸化電位は０．９１Ｖ、還元電位は－２．０４Ｖであった。また、ＣＶ測定より算出し
たＩｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）のＨＯＭＯ準位は－５．８５ｅＶ、ＬＵＭＯ
準位は－２．９０ｅＶであった。このことから、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ
）は、低いＬＵＭＯ準位を有することが分かった。また、ｍＣＰの酸化電位は０．９７Ｖ
であった。また、ＣＶ測定より算出したｍＣＰのＨＯＭＯ準位は－５．９１ｅＶであった
。なお、ｍＣＰの還元電位は低く明確な還元ピークが観測できなかったことから、ｍＣＰ
は高いＬＵＭＯ準位を有すると推定される。

【0401】

以上のように、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）のＬＵＭＯ準位は、ｍ－ＭＴ
ＤＡＴＡのＬＵＭＯ準位より低く、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）のＨＯＭＯ
準位は、ｍ－ＭＴＤＡＴＡのＨＯＭＯ準位より低い。そのため、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ
）_２（ａｃａｃ）とｍ－ＭＴＤＡＴＡとで励起錯体を形成することができる組み合わせで
ある。

【0402】

また、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）とｍ－ＭＴＤＡＴＡとで形成する励起
錯体は、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）にＬＵＭＯ準位を有し、ｍ－ＭＴＤＡ
ＴＡにＨＯＭＯ準位を有する励起錯体となる。また、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃ
ａｃ）のＬＵＭＯ準位とｍ－ＭＴＤＡＴＡのＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、２．０８
ｅＶである。これは、図４０で示した薄膜４の発光スペクトルのピーク波長から算出され
る発光のエネルギー（２．０６ｅＶ）と概ね一致している。このことから、薄膜３及び４
の発光スペクトルは、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）とｍ－ＭＴＤＡＴＡとで
形成する励起錯体に基づく発光と、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）に基づく発
光とを有するスペクトルであるといえる。なお、励起錯体は、Ｓ１準位とＴ１準位の差が
小さいため、当該発光エネルギーが励起錯体のＴ１準位のエネルギー（２．０６ｅＶ）と
見なすことができる。

【0403】

なお、ｍＣＰのＨＯＭＯ準位は、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）のＨＯＭＯ
準位より低い。そのため、ｍＣＰとＩｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）とは励起錯
体を形成しない組み合わせであり、薄膜５及び薄膜６からは、ｍＣＰとＩｒ（ｔＢｕｍｐ
ｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）とで形成する励起錯体に基づく発光は観測されない。

【0404】

＜Ｔ１準位の測定＞
次に、薄膜３及び薄膜４に用いた化合物のＴ１準位を求めるため、ｍ－ＭＴＤＡＴＡの
発光スペクトルを低温（１０Ｋ）で測定した。なお、測定方法は、実施例１と同様である
。ｍ－ＭＴＤＡＴＡの低温で測定した時間分解発光スペクトルを図４４に示す。

【0405】

上記測定した発光スペクトルの結果より、ｍ－ＭＴＤＡＴＡの発光スペクトルの燐光成
分の最も短波長側のピーク（ショルダーを含む）の波長は４８４ｎｍであった。したがっ
て、上記ピーク波長より、ｍ－ＭＴＤＡＴＡのＴ１準位は２．５６ｅＶと算出された。

【0406】

＜ゲスト材料の吸収スペクトル＞
次に、薄膜３及び薄膜４に用いたゲスト材料であるＩｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃ
ａｃ）の吸収スペクトルの測定結果を図４５に示す。なお、測定方法は、実施例１と同様
である。

【0407】

図４５に示すように、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）の吸収スペクトルにお
ける最も低エネルギー側（長波長側）の吸収端は、４９０ｎｍ付近である。また、吸収ス
ペクトルのデータより、吸収端を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もった
結果、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）の吸収端は４９６ｎｍであり、遷移エネ
ルギーは２．５０ｅＶと算出された。Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）は燐光性
化合物であるため、最も低エネルギー側の吸収端は、三重項ＭＬＣＴ遷移に基づく吸収帯
である。したがって、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）のＴ１準位は、該吸収端
より２．５０ｅＶと算出される。

【0408】

以上の測定結果から、ｍ－ＭＴＤＡＴＡのＴ１準位は、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（
ａｃａｃ）のＴ１準位より高く、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）のＴ１準位は
、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ）のＬＵＭＯ準位とｍ－ＭＴＤＡＴＡのＨＯＭ
Ｏ準位とのエネルギー差（２．０８ｅＶ）、あるいはＩｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃ
ａｃ）とｍ－ＭＴＤＡＴＡとで形成する励起錯体の発光エネルギー（２．０６ｅＶ）、す
なわち励起錯体のＴ１準位より高い。そのため、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ
）とｍ－ＭＴＤＡＴＡとで形成する励起錯体の発光、及びＩｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（
ａｃａｃ）の発光の双方が効率よく発光することができる。

【0409】

以上のように、本実施例で作製した薄膜３及び薄膜４は、励起錯体を形成する組み合わ
せである第１の有機化合物（Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_２（ａｃａｃ））と第２の有機化
合物（ｍ－ＭＴＤＡＴＡ）とを有する薄膜であり、本発明の一態様の発光素子に好適に用
いることができる。

【0410】

以上、本発明の一態様により、発光スペクトルの幅が広い発光を呈する発光素子を提供
することができる。

【符号の説明】

【0411】

１００ ＥＬ層
１０１ 電極
１０１ａ 導電層
１０１ｂ 導電層
１０２ 電極
１０３ 電極
１０３ａ 導電層
１０３ｂ 導電層
１０４ 電極
１０４ａ 導電層
１０４ｂ 導電層
１０６ 発光ユニット
１０８ 発光ユニット
１１１ 正孔注入層
１１２ 正孔輸送層
１１３ 電子輸送層
１１４ 電子注入層
１１５ 電荷発生層
１１６ 正孔注入層
１１７ 正孔輸送層
１１８ 電子輸送層
１１９ 電子注入層
１２３Ｂ 発光層
１２３Ｇ 発光層
１２３Ｒ 発光層
１３０ 発光層
１３１ ゲスト材料
１３２ ホスト材料
１３３ ホスト材料
１４５ 隔壁
１５０ 発光素子
１７０ 発光層
１７０ａ 発光層
１７０ｂ 発光層
２００ 基板
２２０ 基板
２２１Ｂ 領域
２２１Ｇ 領域
２２１Ｒ 領域
２２２Ｂ 領域
２２２Ｇ 領域
２２２Ｒ 領域
２２３ 遮光層
２２４Ｂ 光学素子
２２４Ｇ 光学素子
２２４Ｒ 光学素子
２５０ 発光素子
２６０ 発光素子
２６２ａ 発光素子
２６２ｂ 発光素子
６００ 表示装置
６０１ 信号線駆動回路部
６０２ 画素部
６０３ 走査線駆動回路部
６０４ 封止基板
６０５ シール材
６０７ 領域
６０８ 配線
６０９ ＦＰＣ
６１０ 素子基板
６１１ トランジスタ
６１２ トランジスタ
６１３ 下部電極
６１４ 隔壁
６１６ ＥＬ層
６１７ 上部電極
６１８ 発光素子
６２１ 光学素子
６２２ 遮光層
６２３ トランジスタ
６２４ トランジスタ
１００１ 基板
１００２ 下地絶縁膜
１００３ ゲート絶縁膜
１００６ ゲート電極
１００７ ゲート電極
１００８ ゲート電極
１０２０ 層間絶縁膜
１０２１ 層間絶縁膜
１０２２ 電極
１０２４Ｂ 下部電極
１０２４Ｇ 下部電極
１０２４Ｒ 下部電極
１０２５ 隔壁
１０２６ 上部電極
１０２８ ＥＬ層
１０２９ 封止層
１０３１ 封止基板
１０３２ シール材
１０３３ 基材
１０３４Ｂ 着色層
１０３４Ｇ 着色層
１０３４Ｒ 着色層
１０３５ 遮光層
１０３６ オーバーコート層
１０３７ 層間絶縁膜
１０４０ 画素部
１０４１ 駆動回路部
１０４２ 周辺部
３０００ 発光装置
３００１ 基板
３００３ 基板
３００５ 発光素子
３００７ 封止領域
３００９ 封止領域
３０１１ 領域
３０１３ 領域
３０１８ 乾燥剤
８５０１ 照明装置
８５０２ 照明装置
８５０３ 照明装置
８５０４ 照明装置
９０００ 筐体
９００１ 表示部
９００３ スピーカ
９００５ 操作キー
９００６ 接続端子
９００７ センサ
９００８ マイクロフォン
９０５０ 操作ボタン
９０５１ 情報
９０５２ 情報
９０５３ 情報
９０５４ 情報
９０５５ ヒンジ
９１００ 携帯情報端末
９１０１ 携帯情報端末
９１０２ 携帯情報端末
９２００ 携帯情報端末
９２０１ 携帯情報端末

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】