CN116574137A - 有机化合物、发光器件、显示装置、电子设备、发光装置及照明装置 - Google Patents

有机化合物、发光器件、显示装置、电子设备、发光装置及照明装置 Download PDF

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Abstract

提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的有机化合物。提供一种发光器件、显示装置、电子设备、发光装置及照明装置。该有机化合物由下述通式(G0)表示。注意，在上述通式(G0)中，R101至R111分别独立地表示氢或碳原子数为1以上且6以下的烷基，n为1或2，L为由通式(L0)表示的配体。在通式(L0)中，R201至R208分别独立地表示氢、氘或碳原子数为1以上且6以下的烷基，该烷基中的一部分或所有氢原子也可以被氘化。

Description

有机化合物、发光器件、显示装置、电子设备、发光装置及照明 装置
技术领域
本发明的一个方式涉及一种有机化合物、发光器件、显示装置、电子设备、发光装置、照明装置或半导体装置。
注意，本发明的一个方式不局限于上述技术领域。本说明书等所公开的发明的一个方式的技术领域涉及一种物体、方法或制造方法。此外，本发明的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition of matter)。由此，更具体而言，作为本说明书所公开的本发明的一个方式的技术领域的例子可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、这些装置的驱动方法或者这些装置的制造方法。
背景技术
例如，已知被用作发光体的杂配位铱化合物及包含该化合物的发光器件(参照专利文献1)。
[专利文献1]日本专利申请公开第2014-162796号公报
发明内容
本发明的一个方式的目的之一是提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的有机化合物。此外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的发光器件。此外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的显示装置。此外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的电子设备。此外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的发光装置。此外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的照明装置。此外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的有机化合物、新颖的发光器件、新颖的显示装置、新颖的电子设备、新颖的发光装置、新颖的照明装置或新颖的半导体装置。
注意，这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。注意，本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。注意，可以从说明书、附图、权利要求书等的记载得知并抽出上述以外的目的。
(1)本发明的一个方式是一种由通式(G0)表示的有机化合物。
[化学式1]
注意，在通式(G0)中，R101至R111分别独立地表示氢或碳原子数为1以上且6以下的烷基，n为1或2，L为由通式(L0)表示的配体。
[化学式2]
另外，在通式(L0)中，R201至R208分别独立地表示氢、氘或碳原子数为1以上6以下的烷基，烷基中的一部分或所有氢原子也可以被氘化。
(2)另外，本发明的一个方式是一种由通式(G1-1)表示的有机化合物。
[化学式3]
注意，在通式(G1-1)中，n为1或2，L为由通式(L0)表示的配体。
[化学式4]
另外，在通式(L0)中，R201至R208分别独立地表示氢、氘或碳原子数为1以上且6以下的烷基，该烷基中的一部分或所有氢原子也可以被氘化。
(3)另外，本发明的一个方式是一种由通式(G1-2)表示的有机化合物。
[化学式5]
注意，在通式(G1-2)中，n为1或2，L为由通式(L0)表示的配体。
[化学式6]
另外，在通式(L0)中，R201至R208分别独立地表示氢、氘或碳原子数为1以上且6以下的烷基，该烷基中的一部分或所有氢原子也可以被氘化。
(4)另外，本发明的一个方式是一种上述有机化合物，其中配体L的烷基中的一个以上的氢原子被氘化。
(5)另外，本发明的一个方式是一种上述有机化合物，其中配体L由结构式(L1-1)表示。
[化学式7]
(6)另外，本发明的一个方式是一种上述有机化合物，其中配体L由结构式(L1-2)表示。
[化学式8]
由此，氘化的烷基被导入到在三重激发态下自旋密度高的碳原子中，可以提高激发态下的化合物的稳定性。另外，氘化的烷基被导入到最低未占有分子轨道(LUMO：LowestUnoccupied Molecular Orbital)的分布集中的碳原子中，可以提高在LUMO接收电子的状态即还原状态下的化合物的稳定性。另外，苯基被导入到LUMO的分布集中的碳原子的相邻的碳原子中，可以扩展LUMO的分布。此外，可以使LUMO稳定并提高还原状态下的化合物的稳定性。另外，氘化的烷基可以对该苯基呈现空间位阻效应。另外，可以抑制该苯基的转动并提高化合物的热物性，例如升华性。另外，可以抑制化合物的振动并抑制从激发态的热失活。另外，可以实现高发光效率。另外，选择配体以得到杂配位型结构，可以调整发射光谱的形状。另外，可以调整发射光谱的形状，使得从化合物发射的光包括与均配位型结构相比短波长的光。此外，可以提高化合物的热物性，例如升华性。其结果是，可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的有机化合物。
(7)另外，本发明的一个方式是一种发光器件，包括第一电极、第二电极及第一单元。
第一单元被夹在第一电极与第二电极之间，第一单元包含上述有机化合物。
由此，第一单元包含本发明的一个方式的有机化合物。另外，可以使第一单元容易接收空穴。另外，由于本发明的一个方式的有机化合物的LUMO的分布被扩展，可以使第一单元容易接收电子。另外，可以降低发光器件的驱动电压。另外，本发明的一个方式的有机化合物所发射的光的发射光谱包含波长短于500nm的光，其发射光谱覆盖短于500nm的波长范围，因此在一起使用该有机化合物及具有与上述发射光谱包括重叠的区域的吸收光谱的荧光性发光材料时，例如发光颜色为绿色的荧光性发光材料，可以将能量高效地移动到该荧光性发光材料。另外，可以加宽发光器件的发射光谱。另外，可以抑制发光器件的亮度伴随使用下降的现象。另外，可以提高发光器件的可靠性。其结果是，可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的发光器件。
(8)另外，本发明的一个方式是一种显示装置，包括第一发光器件及第二发光器件。
第一发光器件包括第一电极、第二电极、第一单元及第一层。第一单元被夹在第一电极与第二电极之间，第一层被夹在第一单元与第一电极之间。
第一单元包含上述有机化合物，第一层包含含有卤基或氰基的第二有机化合物或者过渡金属氧化物。
第二发光器件与第一发光器件相邻，第二发光器件包括第三电极、第四电极、第二单元及第二层。第三电极与第一电极之间包括间隙，第二单元被夹在第三电极与第四电极之间，第二层被夹在第二单元与第三电极之间。
第二单元包含发光性材料，第二层包含第二有机化合物或过渡金属氧化物。
另外，第二层在与第一层之间包括膜厚度比第一层薄的区域，该区域与上述间隙重叠。
由此，例如，可以抑制流过区域的电流。此外，可以抑制流过第一层与第二层之间的电流。另外，可以抑制发生伴随第一发光器件的工作而与其相邻的第二发光器件非意图性地发光的现象。其结果是，可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的显示装置。
(9)本发明的一个方式是一种包括上述发光器件以及晶体管或衬底的显示装置。
(10)本发明的一个方式是一种包括上述显示装置以及传感器、操作按钮、扬声器或麦克风的电子设备。
(11)本发明的一个方式是一种包括上述发光器件以及晶体管或衬底的发光装置。
(12)另外，本发明的一个方式是一种包括上述发光装置以及框体的照明装置。
在本说明书的附图中，根据其功能对构成要素进行分类而示出为彼此独立的方框的方框图，但是，实际上的构成要素难以根据其功能完全划分，而一个构成要素会涉及多个功能。
另外，本说明书中的发光装置包括使用发光器件的图像显示器件。另外，发光装置有时还包括如下模块：发光器件安装有连接器诸如各向异性导电膜或TCP(Tape CarrierPackage：带载封装)的模块；在TCP的端部设置有印刷线路板的模块；通过COG(Chip OnGlass：玻璃覆晶封装)方式在发光器件上直接安装有IC(集成电路)的模块。再者，照明装置等有时包括发光装置。
根据本发明的一个方式，可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的有机化合物。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的发光器件。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的显示装置。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的电子设备。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的发光装置。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的照明装置。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种新颖的有机化合物。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种新颖的发光器件。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种新颖的显示装置。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种新颖的电子设备。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种新颖的发光装置。另外，根据本发明的一个方式，可以提供一种新颖的照明装置。
注意，这些效果的记载并不妨碍其他效果的存在。注意，本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。注意，可以从说明书、附图、权利要求书等的记载得知并抽出上述以外的效果。
附图说明
图1A及图1B是说明根据实施方式的发光器件的结构的图；
图2A及图2B是说明根据实施方式的发光器件的结构的图；
图3A及图3B是说明根据实施方式的显示装置的结构的图；
图4A及图4B是说明根据实施方式的显示装置的结构的图；
图5A至图5C是说明根据实施方式的装置的结构的图；
图6是说明根据实施方式的装置的结构的图；
图7A及图7B是说明根据实施方式的装置的结构的图；
图8A及图8B是说明根据实施方式的有源矩阵型发光装置的结构的图；
图9A及图9B是说明根据实施方式的有源矩阵型发光装置的结构的图；
图10是说明根据实施方式的有源矩阵型发光装置的结构的图；
图11A及图11B是说明根据实施方式的无源矩阵型发光装置的结构的图；
图12A及图12B是说明根据实施方式的照明装置的结构的图；
图13A至图13D是说明根据实施方式的电子设备的结构的图；
图14A至图14C是说明根据实施方式的电子设备的结构的图；
图15是说明根据实施方式的照明装置的结构的图；
图16是说明根据实施方式的照明装置的结构的图；
图17是说明根据实施方式的车载显示装置及照明装置的结构的图；
图18A至图18C是说明根据实施方式的电子设备的结构的图；
图19是说明根据实施例的Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)的1H NMR谱的测量结果的图；
图20是说明根据实施例的包含Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)的二氯甲烷溶液的吸收光谱及发射光谱的测量结果的图；
图21是说明根据实施例的包含Ir(5m4dppy-d3)2(ppy)的1H NMR谱的测量结果的图；
图22是说明根据实施例的包含Ir(5m4dppy-d3)2(ppy)的二氯甲烷溶液的吸收光谱及发射光谱的测量结果的图；
图23是说明根据实施例的Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3)的1H NMR谱的测量结果的图；
图24是说明根据实施例的包含Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3)的二氯甲烷溶液的吸收光谱及发射光谱的测量结果的图；
图25是说明根据实施例的发光器件的结构的图；
图26是说明根据实施例的发光器件的电流密度-亮度特性的图；
图27是说明根据实施例的发光器件的亮度-电流效率特性的图；
图28是说明根据实施例的发光器件的电压-亮度特性的图；
图29是说明根据实施例的发光器件的电压-电流特性的图；
图30是说明根据实施例的发光器件的亮度-外部量子效率特性的图；
图31是说明根据实施例的发光器件的发射光谱的图；
图32是说明根据实施例的发光器件的归一化亮度的随时变化的图；
图33A及图33B是说明有机化合物的分子轨道的计算结果的图。
具体实施方式
本发明的一个方式的有机化合物由通式(G0)表示。
[化学式9]
注意，在通式(G0)中，R101至R111分别独立地表示氢或碳原子数为1以上且6以下的烷基，n为1或2，L为由通式(L0)表示的配体。
[化学式10]
另外，在通式(L0)中，R201至R208分别独立地表示氢、氘或碳原子数为1以上6以下的烷基，该烷基中的一部分或所有氢原子也可以被氘化。
由此，在由通式(G0)表示的有机化合物中，配位于铱的吡啶环的间位在三重激发态下的自旋密度高，因此通过将氘化的烷基用作取代基可以实现化合物的稳定化。另外，在由通式(G0)表示的有机化合物中，LUMO的分布集中在配位于铱的吡啶环的间位，因此通过将氘化的烷基用作取代基可以提高在LUMO接收电子的状态即还原状态下的化合物的稳定性。另外，在由通式(L0)表示的配体中，配位于铱的吡啶环的间位在三重激发态下的自旋密度也高，因此通过将氘化的烷基用作取代基可以实现化合物的稳定化。另外，在由通式(L0)表示的配体中，LUMO的分布也集中在配位于铱的吡啶环的间位，因此通过将氘化的烷基用作取代基可以提高在LUMO接收电子的状态即还原状态下的化合物的稳定性。此外，可以期待调整发射光谱的形状以包括短波长的光的效果。另外，通过与荧光性发光材料一起使用，可以抑制从由通式(G0)表示的有机化合物到荧光性发光材料的德克斯特型能量转移而促进其福斯特型能量转移。另外，在由通式(G0)表示的有机化合物中，通过将苯基作为取代基导入到配位于铱的吡啶环的间位的相邻的碳原子，可以扩展LUMO的分布。此外，可以使LUMO稳定并提高还原状态下的化合物的稳定性。另外，氘化的烷基可以对该苯基呈现空间位阻效应。另外，可以抑制该苯基的转动并提高化合物的热物性，例如升华性。另外，可以抑制化合物的振动并抑制从激发态的热失活。另外，可以实现高发光效率。另外，选择配体以得到杂配位型结构，可以调整发射光谱的形状。另外，可以调整发射光谱的形状，使得从化合物发射的光包括与均配位型结构相比短波长的光。此外，可以提高化合物的热物性，例如升华性。其结果是，可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的有机化合物。
参照附图对实施方式进行详细说明。注意，本发明不局限于以下说明，而所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况下可以被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。注意，在下面说明的发明结构中，在不同的附图中共同使用相同的符号来表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略反复说明。
实施方式1
在本实施方式中，说明本发明的一个方式的有机化合物。
<有机化合物的例子1>
在本实施方式中说明的本发明的一个方式的有机化合物由通式(G0)表示。
[化学式11]
注意，在通式(G0)中，R101至R111分别独立地表示氢或碳原子数为1以上且6以下的烷基。注意，n为1或2。另外，作为碳原子数为1以上且6以下的烷基，例如可以举出甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基等。另外，该氢也可以被氘化，该碳原子数为1以上且6以下的烷基中的一部分或所有氢原子也可以被氘化。
另外，L为由通式(L0)表示的配体。
[化学式12]
在通式(L0)中，R201至R208分别独立地表示氢或碳原子数为1以上且6以下的烷基。注意，作为碳原子数1以上且6以下的烷基，例如可以举出甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基等。另外，该氢也可以被氘化，该碳原子数为1以上且6以下的烷基中的一部分或所有氢原子也可以被氘化。
<有机化合物的例子2>
另外，在本实施方式中说明的本发明的一个方式的有机化合物由通式(G1-1)表示。
[化学式13]
注意，在通式(G1-1)中，n为1或2。
另外，L为由通式(L0)表示的配体。
[化学式14]
在通式(L0)中，R201至R208分别独立地表示氢、氘或碳原子数为1以上且6以下的烷基，该烷基中的一部分或所有氢原子也可以被氘化。
下面示出具有上述结构的有机化合物的具体例子。
[化学式15]
<有机化合物的例子3>
另外，在本实施方式中说明的本发明的一个方式的有机化合物由通式(G1-2)表示。
[化学式16]
注意，在通式(G1-2)中，n为1或2。
另外，L为由通式(L0)表示的配体。
[化学式17]
在通式(L0)中，R201至R208分别独立地表示氢、氘或碳原子数为1以上且6以下的烷基，该烷基中的一部分或所有氢原子也可以被氘化。
<有机化合物的例子4>
另外，在本实施方式中说明的本发明的一个方式的有机化合物中的配体L具有一个以上的氢原子被氘化的烷基。由此，可以利用碳-氘键，即利用碳-氢键的键解离能来增大化合物的键解离能。此外，可以使分子结构稳定。此外，可以抑制激发态下的化合物结构内的键解离。此外，可以抑制因碳-氘键的解离导致的化合物的劣化或变质。此外，例如，可以适当地用于发光器件的发光层。另外，例如，可以适当地用于与发光器件的发光层接触的层。
<有机化合物的例子5>
另外，在本实施方式中说明的本发明的一个方式的有机化合物的配体L由结构式(L1-1)表示。
[化学式18]
下面示出具有上述结构的有机化合物的具体例子。
[化学式19]
<有机化合物的例子6>
另外，在本实施方式中说明的本发明的一个方式的有机化合物的配体L由结构式(L1-2)表示。
[化学式20]
下面示出具有上述结构的有机化合物的具体例子。
[化学式21]
由此，氘化的烷基被导入到在三重激发态下自旋密度高的碳原子中，可以提高激发态下的化合物的稳定性。另外，氘化的烷基被导入到LUMO的分布集中的碳原子中，可以提高在LUMO接收电子的状态即还原状态下的化合物的稳定性。另外，苯基被导入到LUMO的分布集中的碳原子的相邻的碳原子中，可以扩展LUMO的分布。此外，可以使LUMO稳定并提高还原状态下的化合物的稳定性。另外，氘化的烷基可以对该苯基呈现空间位阻效应。另外，可以抑制该苯基的转动并提高化合物的热物性，例如升华性。另外，可以抑制化合物的振动并抑制从激发态的热失活。另外，可以实现高发光效率。另外，选择配体以得到杂配位型结构，可以调整发射光谱的形状。另外，可以调整发射光谱的形状，使得从化合物发射的光包括与均配位型结构相比短波长的光。此外，可以提高化合物的热物性，例如升华性。其结果是，可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的有机化合物。
<有机化合物的合成方法的例子>
对本发明的一个方式的有机化合物的合成方法进行说明。注意，合成方法不局限于此。也可以使用其他合成方法或已知的合成方法进行合成。
本发明的一个方式的有机化合物由通式(G0)表示。
[化学式22]
注意，在通式(G0)中，R101至R111分别独立地表示氢或碳原子数为1以上且6以下的烷基。
另外，L为由通式(L0)表示的配体。
[化学式23]
在通式(L0)中，R201至R208分别独立地表示氢、氘或碳原子数为1以上且6以下的烷基，该烷基中的一部分或所有氢原子也可以被氘化。
<<由通式(G0)表示的有机化合物的合成方法>>
例如，使双核配合物(A)和吡啶化合物(B)在惰性气体气氛下起反应，由此可以合成本发明的一个方式的有机化合物(参照合成方案(a))。
[化学式24]
注意，在上述合成方案(a)中，X表示卤素，双核配合物(A)具有由该卤素交联的结构。另外，R201至R208分别独立地表示氢、氘或碳原子数为1以上且6以下的烷基，该烷基中的一部分或所有氢原子也可以被氘化。
另外，吡啶化合物(B)包括R101至R111，R101至R111分别独立地表示氢或碳原子数为1以上且6以下的烷基。另外，n为1或2。
注意，也可以对通过上述方法得到的有机化合物进一步照射光或进行热照射来得到几何异构体、光学异构体等异构体，这些也是由通式(G0)表示的本发明的一个方式的有机化合物。
此外，也可以使具有由卤素交联的结构的双核配合物(A)与三氟甲烷磺酸银等脱卤剂起反应，在析出卤化银后，在惰性气体气氛下使上清液与吡啶化合物(B)起反应。
注意，市场上有销售各种双核配合物(A)、各种吡啶化合物(B)及由通式(L0)表示的各种配体，并且能够进行合成。其结果是，可以使用上述方法合成多种有机化合物。另外，由通式(G0)表示的本发明的一个方式的有机化合物具有其配体的种类丰富的特征。
注意，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式2
在本实施方式中，参照图1A及图1B说明本发明的一个方式的发光器件550X的结构。
图1A是说明本发明的一个方式的发光器件550X的结构的截面图图1B是说明用于本发明的一个方式的发光器件550X的材料的能级的图。
<发光器件550X的结构例子>
在本实施方式中说明的发光器件550X包括电极551X、电极552X及单元103X。电极552X与电极551X重叠，单元103X被夹在电极552X与电极551X之间。
<单元103X的结构例子>
单元103X具有单层结构或叠层结构。例如，单元103X包括层111X、层112及层113(参照图1A)。单元103X具有发射光ELX的功能。
层111X被夹在层113与层112之间，层113被夹在电极552X与层111X之间，层112被夹在层111X与电极551X之间。
例如，可以将选自发光层、空穴传输层、电子传输层以及载流子阻挡层等功能层中的层用于单元103X。此外，可以将选自空穴注入层、电子注入层、激子阻挡层以及电荷产生层等功能层中的层用于单元103X。
<<层112的结构例子>>
例如，可以将具有空穴传输性的材料用于层112。此外，可以将层112称为空穴传输层。注意，优选将其带隙大于层111X中的发光性材料的材料用于层112。因此，可以抑制从层111X所产生的激子向层112的能量转移。
[具有空穴传输性的材料]
可以将空穴迁移率为1×10-6cm2/Vs以上的材料用于具有空穴传输性的材料。
例如，可以将胺化合物或具有富π电子杂芳环骨架的有机化合物用于具有空穴传输性的材料。具体而言，可以使用具有芳香胺骨架的化合物、具有咔唑骨架的化合物、具有噻吩骨架的化合物、具有呋喃骨架的化合物等。尤其是，具有芳香胺骨架的化合物或具有咔唑骨架的化合物具有良好的可靠性和高空穴传输性并有助于降低驱动电压，所以是优选的。
作为具有芳香胺骨架的化合物，例如可以使用4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(简称：NPB)、N，N’-二苯基-N，N’-双(3-甲基苯基)”4，4’-二胺联苯(简称：TPD)、N，N”-双(9，9’-螺二[9H-芴]-2-基)-N，N’-二苯基-4-4’-二胺联苯(简称：BSPB)、4-苯基-4’-(9-苯基芴-9-基)三苯胺(简称：BPAFLP)、4-苯基-3’-(9-苯基芴-9-基)三苯胺(简称：mBPAFLP)、4-苯基-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称：PCBA1BP)、4，4’-二苯基-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称：PCBBi1BP)、4-(1-萘基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称：PCBANB)、4，4’-二(1-萘基)-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称：PCBNBB)、9，9-二甲基-N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]芴-2-胺(简称：PCBAF)、N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9，9’-螺二[9H-芴]-2-胺’(简称：PCBASF)等。
作为具有咔唑骨架的化合物，例如可以使用1，3-双(N-咔唑基)苯(简称：mCP)、4，4’-二(N-咔唑基)联苯(简称：CBP)、3，6-双(3，5-二苯基苯基)-9-苯基咔唑(简称：CzTP)、9，9’-二苯基-9H，9’H-3，3’-联咔唑’(简称：PCCP)等。
作为具有噻吩骨架的化合物，例如可以使用4，4’，4”-(苯-1，3，5-三基)三(二苯并噻吩)(简称：DBT3P-II)、2，8-二苯基-4-[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]二苯并噻吩(简称：DBTFLP-III)、4-[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-6-苯基二苯并噻吩(简称：DBTFLP-IV)等。
作为具有呋喃骨架的化合物，例如可以使用4，4’，4”-(苯-1，3，5-三基)三(二苯并呋喃)(简称：DBF3P-II)、4-{3-[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]苯基}二苯并呋喃(简称：mmDBFFLBi-II)等。
<<层113的结构例子>>
例如，可以将具有电子传输性的材料、具有蒽骨架的材料及混合材料等用于层113。此外，可以将层113称为电子传输层。注意，优选将其带隙大于层111X中的发光性材料的材料用于层113。因此，可以抑制从层111X所产生的激子向层113的能量转移。
[具有电子传输性的材料]
例如，可以将如下材料适合用于具有电子传输性的材料：在电场强度[V/cm]的平方根为600的条件下，电子迁移率为1×10-7cm2/Vs以上且5×10-5cm2/Vs以下的材料。由此，可以控制电子传输层中的电子的传输性。此外，可以控制向发光层的电子注入量。此外，可以防止发光层成为电子过多的状态。
例如，可以将金属配合物或具有缺π电子杂芳环骨架的有机化合物用于具有电子传输性的材料。
作为金属配合物，例如可以使用双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍(II)(简称：BeBq2)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-苯基苯酚)铝(III)(简称：BAlq)、双(8-羟基喹啉)锌(II)(简称：Znq)、双[2-(2-苯并噁唑基)苯酚]锌(II)(简称：ZnPBO)、双[2-(2-苯并噻唑基)苯酚]锌(II)(简称：ZnBTZ)等。
作为包括缺π电子型杂芳环骨架的有机化合物，例如可以使用具有聚唑(polyazole)骨架的杂环化合物、具有二嗪骨架的杂环化合物、具有吡啶骨架的杂环化合物、具有三嗪骨架的杂环化合物等。尤其是，具有二嗪骨架的杂环化合物或具有吡啶骨架的杂环化合物具有良好的可靠性，所以是优选的。此外，具有二嗪(嘧啶或吡嗪)骨架的杂环化合物具有高电子传输性，从而可以降低驱动电压。
作为具有多唑骨架的杂环化合物，例如可以使用2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(简称：PBD)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1，2，4-三唑(简称：TAZ)、1，3-双[5-(对叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑-2-基]苯(简称：OXD-7)、9-[4-(5-苯基-1，3，4-噁二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑(简称：CO11)、2，2’，2”-(1，3，5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(简称：TPBI)、2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-1-苯基-1H-苯并咪唑(简称：mDBTBIm-II)等。
作为具有二嗪骨架的杂环化合物，例如可以使用2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f，h]喹喔啉(简称：2mDBTPDBq-II)、2-[3’-(二苯并噻吩-4-基)联苯-3-基]二苯并[f，h]喹喔啉(简称：2mDBTBPDBq-II)、2-[3’-(9H-咔唑-9-基)联苯-3-基]二苯并[f，h]喹喔啉(简称：2mCzBPDBq)、4，6-双[3-(菲-9-基)苯基]嘧啶(简称：4，6mPnP2Pm)、4，6-双[3-(4-二苯并噻吩基)苯基]嘧啶(简称：4，6mDBTP2Pm-II)、4，8-双[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-苯并[h]喹唑啉(简称：4，8mDBtP2Bqn)等。
作为具有吡啶骨架的杂环化合物，例如可以使用3，5-双[3-(9H-咔唑-9-基)苯基]吡啶(简称：35DCzPPy)、1，3，5-三[3-(3-吡啶基)苯基]苯(简称：TmPyPB)等。
作为具有三嗪骨架的杂环化合物，例如可以使用2-[3’-(9，9-二甲基-9H-芴-2-基)’联苯-3-基]-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(简称：mFBPTzn)、2-[(1，1’-联苯)-4-基]-4-苯基-6-[9，9’-螺二(9H-芴)-2-基]-1，3，5-三嗪(简称：BP-SFTzn)、2-{3-[3-(苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-8-基)苯基]苯基}-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(简称：mBnfBPTzn)、2-{3-[3-(苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-6-基)苯基]苯基}-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(简称：mBnfBPTzn-02)等。
[具有蒽骨架的材料]
可以将具有蒽骨架的有机化合物用于层113。尤其是，可以适合使用具有蒽骨架和杂环骨架的双方的有机化合物。
例如，可以将具有蒽骨架及含氮五元环骨架的双方的有机化合物用于层113。此外，可以将环中包含两个杂原子的含氮五元环骨架和蒽骨架的双方的有机化合物用于层113。具体而言，可以将吡唑环、咪唑环、恶唑环、噻唑环等适合用于该杂环骨架。
此外，例如，可以将具有蒽骨架及含氮六元环骨架的双方的有机化合物用于层113。此外，可以将环中包含两个杂原子的含氮六元环骨架和蒽骨架的双方的有机化合物用于层113。具体而言，可以将吡嗪环、吡啶环、哒嗪环等适合用于该杂环骨架。
[混合材料的结构例子]
另外，可以将混合多种物质的材料用于层113。具体而言，可以将包含碱金属、碱金属化合物或碱金属配合物及具有电子传输性的物质的混合材料用于层113。注意，具有电子传输性的材料的最高占据分子轨道(HOMO：Highest Occupied Molecular Orbital)能级更优选为-6.0eV以上。
注意，可以与将另行说明的复合材料用于层104的结构组合而将该混合材料适当地用于层113。例如，可以将具有电子接收性的物质与具有空穴传输性的材料的复合材料用于层104。具体而言，可以将具有电子接收性的物质与具有-5.7eV以上且-5.4eV以下的较深HOMO能级HM1的物质的复合材料用于层104(参照图1B)。通过与将这种复合材料用于层104的结构组合并将该混合材料用于层113，可以提高发光器件的可靠性。
另外，优选的是，组合将该混合材料用于层113且将上述复合材料用于层104的结构及将具有空穴传输性的材料用于层112的结构。例如，可以将将相对于上述较深HOMO能级HM1在-0.2eV以上且0eV以下的范围具有HOMO能级HM2的物质用于层112(参照图1B)。由此，可以提高发光器件的可靠性。注意，在本说明书等中，有时将上述发光器件称为Recombination-Site Tailoring Injection结构(ReSTI结构)。
碱金属、碱金属化合物或碱金属配合物优选以在层113的厚度方向上有浓度差(包括浓度差为0的情况)的方式存在。
例如，可以使用具有8-羟基喹啉结构的金属配合物。此外，也可以使用具有8-羟基喹啉结构的金属配合物的甲基取代物(例如，2-甲基取代物或5-甲基取代物)等。
作为具有8-羟基喹啉结构的金属配合物，可以使用8-羟基喹啉-锂(简称：Liq)、8-羟基喹啉-钠(简称：Naq)等。尤其是，一价的金属离子的配合物中，优选使用锂配合物，更优选使用Liq。
<<层111X的结构例子1>>
例如，可以将发光性材料或者发光性材料及主体材料用于层111X。此外，可以将层111X称为发光层。优选在空穴与电子再结合的区域中配置层111X。由此，可以高效地将载流子复合所产生的能量作为光发射。
此外，优选从用于电极等的金属远离的方式配置层111X。因此，可以抑制用于电极等的金属发生猝灭现象。
此外，优选调节从具有反射性的电极等到层111X的距离，以在对应于发光波长的合适位置配置层111X。由此，通过利用电极等所反射的光与层111X所发射的光的干涉现象，可以相互加强振幅。此外，可以加强规定波长的光来使光谱谱线变窄。此外，可以以较高光强度得到鲜明的发光颜色。换言之，通过在电极等之间的合适位置配置层111X，可以获得微腔结构。
例如，可以将磷光发光物质用于发光性材料。由此，可以将因载流子的复合而产生的能量从发光性材料作为光ELX射出(参照图1A)。
[磷光发光物质]
可以将磷光发光物质用于层111X。例如，可以将在实施方式1中说明的本发明的一个方式的有机化合物用于层111X。
例如，可以将{2-[5-(甲基-d3)-4-苯基-2-吡啶基-κN]苯基-κC}双[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC]铱(III)(简称：Ir(ppy)2(5m4dppy-d3))、双{2-[5-(甲基-d3)-4-苯基-2-吡啶基-κN]苯基-κC}[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC]铱(III)(简称：Ir(5m4dppy-d3)2(ppy))或{2-[4-(3，5-二-叔丁基苯基)-5-(甲基-d3)-2-吡啶基-κN]苯基-κC}双{2-[4-(甲基-d3)-5-(2-甲基丙基-1，1-d2)-2-吡啶基-κN]苯基-κC}铱(III)(简称：Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3))等用于层111X。
由此，层111X包含本发明的一个方式的有机化合物。可以使层111X容易接收空穴。另外，由于本发明的一个方式的有机化合物的LUMO的分布被扩展，可以使层111X容易接收电子。另外，可以降低发光器件的驱动电压。另外，可以加宽发光器件的发射光谱。另外，可以抑制发光器件的亮度伴随使用下降的现象。另外，可以提高发光器件的可靠性。其结果是，可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的发光器件。
<<层111X的结构例子2>>
可以将具有载流子传输性的材料用于主体材料。例如，可以将具有空穴传输性的材料、具有电子传输性的材料、呈现热活化延迟荧光(TADF：Thermally Activated DelayedFluorescence)的物质(也称为TADF材料)、具有蒽骨架的材料及混合材料等用于主体材料。注意，优选将其带隙大于层111X中的发光性材料的材料用于主体材料。因此，可以抑制层111X所产生的从激子到主体材料的能量转移。
[具有空穴传输性的材料]
可以将空穴迁移率为1×10-6cm2/Vs以上的材料用于具有空穴传输性的材料。例如，可以将可用于层112的具有空穴传输性的材料用于主体材料。
[具有电子传输性的材料]
可以将金属配合物或具有缺π电子杂芳环骨架的有机化合物用于具有电子传输性的材料。此外，例如可以将可用于层113的具有电子传输性的材料用于主体材料。
[混合材料的结构例子1]
此外，可以将混合多种物质的材料用于主体材料。例如，可以将混合具有电子传输性的材料和具有空穴传输性的材料用于混合材料。混合的材料中的具有空穴传输性的材料和具有电子传输性的材料的重量比例为(具有空穴传输性的材料/具有电子传输性的材料)＝(1/19)以上且(19/1)以下即可。由此，可以容易调整层111X的载流子传输性。此外，可以更简便地进行复合区域的控制。
[混合材料的结构例子2]
可以将本发明的一个方式的有机化合物用于主体材料。本发明的一个方式的有机化合物为磷光发光物质，磷光发光物质在作为发光物质使用荧光发光物质时可以被用作对荧光发光物质供应激发能的能量施主。
由此，本发明的一个方式的有机化合物所发射的光的发射光谱包含波长短于500nm的光，其发射光谱覆盖短于500nm的波长范围，因此在一起使用该有机化合物及具有与上述发射光谱包括重叠的区域的吸收光谱的荧光性发光材料时，例如发光颜色为绿色的荧光性发光材料，可以将能量高效地移动到该荧光性发光材料。另外，可以抑制发光器件的亮度伴随使用下降的现象。另外，可以提高发光器件的可靠性。其结果是，可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的发光器件。
[混合材料的结构例子3]
此外，可以将包含形成激基复合物的材料的混合材料用于主体材料。例如，可以将所形成的激基复合物的发射光谱与发光物质的最低能量一侧的吸收带的波长重叠的材料用于主体材料。因此，可以使能量转移变得顺利，从而提高发光效率。此外，可以抑制驱动电压。通过采用这样的结构，可以高效地得到利用从激基复合物到发光物质(磷光材料)的能量转移的ExTET(Exciplex-Triplet Energy Transfer：激基复合物-三重态能量转移)的发光。
可以将磷光发光物质用于形成激基复合物的材料的至少一个。由此，可以利用反系间窜跃。或者，可以高效地将三种激发能转换为单重激发能。
作为形成激基复合物的材料的组合，具有空穴传输性的材料的HOMO能级优选为具有电子传输性的材料的HOMO能级以上。或者，具有空穴传输性的材料的LUMO能级优选为具有电子传输性的材料的LUMO能级以上。由此，可以高效地形成激基复合物。此外，材料的LUMO能级及HOMO能级可以从电化学特性(还原电位及氧化电位)求出。具体而言，可以利用循环伏安法(CV)测定法测量还原电位及氧化电位。
注意，激基复合物的形成例如可以通过如下方法确认：对具有空穴传输性的材料的发射光谱、具有电子传输性的材料的发射光谱及混合这些材料而成的混合膜的发射光谱进行比较，当观察到混合膜的发射光谱比各材料的发射光谱向长波长一侧漂移(或者在长波长一侧具有新的峰值)的现象时说明形成有激基复合物。或者，对具有空穴传输性的材料的瞬态光致发光(PL)、具有电子传输性的材料的瞬态PL及混合这些材料而成的混合膜的瞬态PL进行比较，当观察到混合膜的瞬态PL寿命与各材料的瞬态PL寿命相比具有长寿命成分或者延迟成分的比率变大等瞬态响应不同时说明形成有激基复合物。此外，可以将上述瞬态PL称为瞬态电致发光(EL)。换言之，与对具有空穴传输性的材料的瞬态EL、具有电子传输性的材料的瞬态EL及这些材料的混合膜的瞬态EL进行比较，观察瞬态响应的不同，可以确认激基复合物的形成。
本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式3
在本实施方式中，参照图1A及图1B说明本发明的一个方式的发光器件550X的结构。
<发光器件550X的结构例子>
在本实施方式中说明的发光器件550X包括电极551X、电极552X、单元103X以及层104。电极552X与电极551X重叠，单元103X位于电极551X与电极552X之间。此外，层104位于电极551X与单元103X之间。注意，例如，可以将在实施方式2中说明的结构用于单元103X。
<电极551X的结构例子>
例如，可以将导电材料用于电极551X。具体而言，可以将包含金属、合金或导电化合物的膜的单层或叠层用于电极551X。
例如，可以将高效地反射光的膜用于电极551X。具体而言，可以将包含银及铜等的合金、包含银及钯等的合金或铝等金属膜用于电极551X。
此外，例如可以将使光的一部分透过并反射光的其他部分的金属膜用于电极551X。由此，可以使发光器件550X具有微腔结构。此外，与其他的光相比可以更高效地取出规定波长的光。此外，可以取出光谱的半宽窄的光。此外，可以取出鲜明的颜色的光。
此外，例如可以将对可见光具有透光性的膜用于电极551X。具体而言，可以将薄到透射光的程度的金属膜、合金膜或导电氧化物膜的单层或叠层用于电极551X。
尤其是，优选将具有4.0eV以上的功函数的材料用于电极551X。
例如，可以使用包含铟的导电氧化物。具体而言，可以使用氧化铟、氧化铟-氧化锡(简称：ITO)、包含硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡(简称：ITSO)、氧化铟-氧化锌、包含氧化钨及氧化锌的氧化铟(简称：IWZO)等。
此外，例如可以使用包含锌的导电氧化物。具体而言，可以使用氧化锌、添加有镓的氧化锌、添加有铝的氧化锌等。
此外，例如可以使用金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)或金属材料的氮化物(例如，氮化钛)等。此外，可以使用石墨烯。
<<层104的结构例子1>>
例如，可以将具有空穴注入性的材料用于层104。此外，可以将层104称为空穴注入层。
例如，可以将在电场强度[V/cm]的平方根为600时空穴迁移率为1×10-3cm2/Vs以下的材料用于层104。另外，可以将具有1×104[Ω·cm]以上且1×107[Ω·cm]以下的电阻率的膜用于层104。另外，层104优选具有5×104[Ω·cm]以上且1×107[Ω·cm]以下的电阻率，更优选具有1×105[Ω·cm]以上且1×107[Ω·cm]以下的电阻率。
<<层104的结构例子2>>
具体而言，可以将具有电子接收性的物质用于层104。此外，可以将包含多种物质的复合材料用于层104。由此，例如可以容易从电极551X注入空穴。此外，可以降低发光器件550X的驱动电压。
[具有电子接收性的物质]
可以将有机化合物及无机化合物用于具有电子接收性的物质。具有电子接收性的物质借助于施加电场而能够从相邻的空穴传输层或具有空穴传输性的材料抽出电子。
例如，可以将具有吸电子基团(卤基或氰基)的化合物用于具有电子接收性的物质。此外，具有电子接收性的有机化合物可以利用蒸镀容易地形成。因此，可以提高发光器件550X的生产率。
具体而言，可以使用7，7，8，8-四氰基-2，3，5，6-四氟醌二甲烷(简称：F4-TCNQ)、氯醌、2，3，6，7，10，11-六氰-1，4，5，8，9，12-六氮杂三亚苯(简称：HAT-CN)、1，3，4，5，7，8-六氟四氰(hexafluorotetracyano)-萘醌二甲烷(naphthoquinodimethane)(简称：F6-TCNNQ)、2-(7-二氰基亚甲基-1，3，4，5，6，8，9，10-八氟-7H-芘-2-亚基)丙二腈等。
尤其是，HAT-CN这样的吸电子基团键合于具有多个杂原子的稠合芳香环的化合物热稳定，所以是优选的。
此外，包括吸电子基团(尤其是如氟基等卤基或氰基)的[3]轴烯衍生物的电子接收性非常高，所以是优选的。
具体而言，可以使用α，α’，α”-1，2，3-环丙烷三亚基(ylidene)三[4-氰-2，3，5，6-四氟苯乙腈]、α，α’，α”-1，2，3-环丙烷三亚基三[2，6-二氯-3，5-二氟-4-(三氟甲基)苯乙腈]、α，α’，α”-1，2，3-环丙烷三亚基三[2，3，4，5，6-五氟苯乙腈]等。
此外，可以将钼氧化物或钒氧化物、钌氧化物、钨氧化物、锰氧化物等的过渡金属氧化物用于具有电子接收性的物质。
此外，可以使用酞菁类配合物化合物如酞菁(简称：H2Pc)或铜酞菁(CuPc)等；具有芳香胺骨架的化合物如4，4’-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]联苯(简称：DPAB)、N，N’-双[4-双(3-甲基苯基)氨基苯基]-N，N’-二苯基-’4，4’-二氨基联苯(简称：DNTPD)等。
此外，可以使用聚(3，4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)等高分子等。
[复合材料的结构例子1]
另外，例如，可以将包含具有电子接收性的物质及具有空穴传输性的材料的复合材料用于层104。由此，除了功函数较大的材料以外，还可以将功函数较小的材料用于电极551X。或者，不依赖于功函数，可以从宽范围的材料中选择用于电极551X的材料。
例如，可以将具有芳香胺骨架的化合物、咔唑衍生物、芳烃基、具有乙烯基的芳烃基、高分子化合物(低聚物、树枝状聚合物、聚合物等)等用于复合材料中的具有空穴传输性的材料。此外，可以将空穴迁移率为1×10-6cm2/Vs以上的材料适合用于复合材料中的具有空穴传输性的材料。例如，可以将可用于层112的具有空穴传输性的材料用作复合材料。
此外，可以将具有较深HOMO能级的物质适合用于复合材料中的具有空穴传输性的材料。具体而言，HOMO能级优选为-5.7eV以上且-5.4eV以下。由此，可以容易将空穴注入到单元103X。此外，可以容易将空穴注入到层112。此外，可以提高发光器件550X的可靠性。
作为具有芳香胺骨架的化合物，例如可以使用N，N’-二(对甲苯基)-N，N’-二苯基-对亚苯基二胺(简称：DTDPPA)、4，4’-双[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]联苯(简称：DPAB)、N，N’-双[4-双(3-甲基苯基)氨基苯基]-N，N’-二苯基-’4，4’-二氨基联苯””(简称：DNTPD)、1，3，5-三[N-(4-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯(简称：DPA3B)等。
作为咔唑衍生物，例如可以使用3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称：PCzPCA1)、3，6-双[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基氨基]-9-苯基咔唑(简称：PCzPCA2)、3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(简称：PCzPCN1)、4，4’-二(N-咔唑基)联苯(简称：CBP)、1，3，5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(简称：TCPB)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称：CzPA)、1，4-双[4-(N-咔唑基)苯基]-2，3，5，6-四苯基苯等。
作为芳烃，例如可以使用2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽(简称：t-BuDNA)、2-叔丁基-9，10-二(1-萘基)蒽、9，10-双(3，5-二苯基苯基)蒽(简称：DPPA)、2-叔丁基-9，10-双(4-苯基苯基)蒽(简称：t-BuDBA)、9，10-二(2-萘基)蒽(简称：DNA)、9，10-二苯基蒽(简称：DPAnth)、2-叔丁基蒽(简称：t-BuAnth)、9，10-双(4-甲基-1-萘基)蒽(简称：DMNA)、2-叔丁基-9，10-双[2-(1-萘基)苯基]蒽、9，10-双[2-(1-萘基)苯基]蒽、2，3，6，7-四甲基-9，10-二(1-萘基)蒽、2，3，6，7-四甲基-9，10-二(2-萘基)蒽、9，9’-联蒽、10，10’-二苯基-9，9’-联蒽、10，10’-双(2-苯基苯基)-9，9’-联蒽、10，10’-双[(2，3，4，5，6-五苯基)苯基]-9，9’-联蒽、蒽、并四苯、红荧烯、苝、2，5，8，11-四(叔丁基)苝、并五苯、晕苯等。
作为具有乙烯基的芳烃，例如可以使用4，4’-双(2，2-二苯基乙烯基)联苯(简称：DPVBi)、9，10-双[4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基]蒽(简称：DPVPA)等。
作为高分子化合物，例如可以使用聚(N-乙烯基咔唑)(简称：PVK)、聚(4-乙烯基三苯胺)(简称：PVTPA)、聚[N-(4-{N’-[4-(4-二苯基氨基)苯基]苯基-N’-苯基氨基}苯基)甲基丙烯酰胺](简称：PTPDMA)、聚[N，N’-双(4-丁基苯基)-N，N’-双(苯基)联苯胺](简称：Poly-TPD)等。
此外，例如可以将具有咔唑骨架、二苯并呋喃骨架、二苯并噻吩骨架及蒽骨架中的任意个的物质适合用于复合材料的具有空穴传输性的材料。此外，可以使用如下物质，即包含具有包括二苯并呋喃环或二苯并噻吩环的取代基的芳香胺、包括萘环的芳香单胺、或者9-芴基通过亚芳基键合于胺的氮的芳香单胺的物质。注意，当使用包括N，N-双(4-联苯)氨基的物质时，可以提高发光器件550X的可靠性。
作为这些材料，例如可以使用N-(4-联苯)-6，N-二苯基苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-8-胺(简称：BnfABP)、N，N-双(4-联苯)-6-苯基苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-8-胺(简称：BBABnf)、4，4’-双(6-苯基苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-8-基)-4”-苯基三苯基胺(简称：BnfBB1BP)、N，N-双(4-联苯)苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-6-胺(简称：BBABnf(6))、N，N-双(4-联苯)苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃-8-胺(简称：BBABnf(8))、N，N-双(4-联苯)苯并[b]萘并[2，3-d]呋喃-4-胺(简称：BBABnf(II)(4))、N，N-双[4-(二苯并呋喃-4-基)苯基]-4-氨基-对三联苯基(简称：DBfBB1TP)、N-[4-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-N-苯基-4-联苯胺(简称：ThBA1BP)、4-(2-萘基)-4’，4”-二苯基三苯基胺(简称：BBAβNB)、4-[4-(2-萘基)苯基]-4’，4”-二苯基三苯基胺(简称：BBAβNBi)、4，4’-二苯基-4”-(6；1’-联萘基-2-基)三苯基胺(简称：BBAαNβNB)、4，4’-二苯基-4”-(7；1’-联萘基-2-基)三苯基胺(简称：BBAαNβNB-03)、4，4’-二苯基-4”-(7-苯基)萘基-2-基三苯基胺(简称：BBAPβNB-03)、4，4’-二苯基-4”-(6；2’-联萘基-2-基)三苯基胺(简称：BBA(βN2)B)、4，4’-二苯基-4”-(7；2’-联萘基-2-基)-三苯基胺(简称：BBA(βN2)B-03)、4，4’-二苯基-4”-(4；2’-联萘基-1-基)三苯基胺(简称：BBAβNαNB)、4，4’-二苯基-4”-(5；2’-联萘基-1-基)三苯基胺(简称：BBAβNαNB-02)、4-(4-联苯基)-4’-(2-萘基)-4”-苯基三苯基胺(简称：TPBiAβNB)、4-(3-联苯基)-4’-[4-(2-萘基)苯基]-4”-苯基三苯基胺(简称：mTPBiAβNBi)、4-(4-联苯基)-4’-[4-(2-萘基)苯基]-4”-苯基三苯基胺(简称：TPBiAβNBi)、4-苯基-4’-(1-萘基)三苯基胺(简称：αNBA1BP)、4，4’-双(1-萘基)三苯基胺(简称：αNBB1BP)、4，4’-二苯基-4”-[4’-(咔唑-9-基)联苯-4-基]三苯基胺(简称：YGTBi1BP)、4’-[4-(3-苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]三(1，1’-联苯-4-基)胺(简称：YGTBi1BP-02)、4-[4’-(咔唑-9-基)联苯-4-基]-4’-(2-萘基)-4”-苯基三苯基胺(简称：YGTBiβNB)、N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-N-[4-(1-萘基)苯基]-9，9’-螺双[9H-芴]-2-胺(简称：PCBNBSF)、N，N-双[联苯’-4-基)-9，9’-螺双[9H-芴]-2-胺(简称：BBASF)、N，N-双([联苯’-4-基)-9，9’-螺双[9H-芴]-4-胺(简称：BBASF(4))、N-(1，1’-联苯-2-基)-N-(9，9-二甲基-9H-芴-2-基)-9，9’-螺双[9H-芴]-4-胺(简称：oFBiSF)、N-(4-联苯)-N-(9，9-二甲基-9H-芴-2-基)-二苯并呋喃-4-胺(简称：FrBiF)、N-[4-(1-萘基)苯基]-N-[3-(6-苯基二苯并呋喃-4-基)苯基]-1-萘基胺(简称：mPDBfBNBN)、4-苯基-4’-(9-苯基芴-9-基)三苯基胺(简称：BPAFLP)、4-苯基-3’-(9-苯基芴-9-基)三苯基胺(简称：mBPAFLP)、4-苯基-4’-[4-(9-苯基芴-9-基)苯基]三苯基胺(简称：BPAFLBi)、4-苯基-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(简称：PCBA1BP)、4，4’-二苯基-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(简称：PCBBi1BP)、4-(1-萘基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(简称：PCBANB)、4，4’-二(1-萘基)-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(简称：PCBNBB)、N-苯基-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9，9’-螺二[9H-芴]-2-胺(简称：PCBASF)、N-(1，1’-联苯-4-基)-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：PCBBiF)、N，N-双(9，9-二甲基-9H-芴-2-基)-9，9’-螺双-9H-芴-4-胺、N，N-双(9，9-二甲基-9H-芴-2-基)-9，9’-螺双-9H-芴-3-胺、N，N-双(9，9-二甲基-9H-芴-2-基)-9，9’-螺双-9H-芴-2-胺、N，N-双(9，9-二甲基-9H-芴-2-基)-9，9’-螺双-9H-芴-1-胺等。
[复合材料的结构例子2]
例如，可以将包含具有电子接收性的物质、具有空穴传输性的材料及碱金属的氟化物或碱土金属的氟化物的复合材料用作具有空穴注入性的材料。尤其是，可以适合使用氟原子的原子比率为20％以上的复合材料。因此，可以降低层104的折射率。此外，可以在发光器件550X内部形成折射率低的层。此外，可以提高发光器件550X的外部量子效率。
注意，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式4
在本实施方式中，参照图1A及图1B说明本发明的一个方式的发光器件550X的结构。
<发光器件550X的结构例子>
在本实施方式中说明的发光器件550X包括电极551X、电极552X、单元103X以及层105。电极552X包括与电极551X重叠的区域，单元103X包括被夹在电极551X与电极552X之间的区域。此外，层105包括被夹在单元103X与电极552X之间的区域。注意，例如，可以将在实施方式2中说明的结构用于单元103X。
<电极552X的结构例子>
例如，可以将导电材料用于电极552X。具体而言，可以将包含金属、合金或导电化合物的材料的单层或叠层用于电极552X。
例如，可以将实施方式3中说明的可以用于电极551X的材料用于电极552X。尤其是，优选将与电极551X相比低功函数的材料用于电极552X。具体而言，可以使用具有3.8eV以下的功函数的材料。
例如，可以将属于元素周期表中的第1族的元素、属于元素周期表中的第2族的元素、稀土金属及包含它们的合金用于电极552X。
具体而言，可以将锂(Li)、铯(Cs)等、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)等、铕(Eu)、镱(Yb)等及包含它们的合金(例如镁与银的合金或铝与锂的合金)用于电极552X。
<<层105的结构例子>>
例如，可以将具有电子注入性的材料用于层105。此外，可以将层105称为电子注入层。
具体而言，可以将具有电子供给性的物质用于层105。或者，可以将具有电子供给性的物质及具有电子传输性的材料的复合材料用于层105。或者，可以将电子化合物用于层105。由此，例如可以从电极552X容易注入电子。或者，除了功函数较小的材料以外，还可以将功函数较大的材料用于电极552X。或者，不依赖于功函数，可以从宽范围的材料中选择用于电极552X的材料。具体而言，可以将Al、Ag、ITO、包含硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡等用于电极552X。此外，可以降低发光器件550X的驱动电压。
[具有电子供给性的物质]
例如，可以将碱金属、碱土金属、稀土金属或它们的化合物(氧化物、卤化物、碳酸盐等)用作具有电子供给性的物质。此外，可以将四硫并四苯(tetrathianaphthacene)(简称：TTN)、二茂镍、十甲基二茂镍等有机化合物用作具有电子供给性的物质。
作为碱金属化合物(包括氧化物、卤化物、碳酸盐)，可以使用氧化锂、氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、碳酸锂、碳酸铯、8-羟基喹啉-锂(简称：Liq)等。
作为碱土金属化合物(包括氧化物、卤化物、碳酸盐)，可以使用氟化钙(CaF2)等。
[复合材料的结构例子1]
此外，可以将复合多种物质的材料用于具有电子注入性材料。例如，可以将具有电子供给性的物质及具有电子传输性的材料用于复合材料。
[具有电子传输性的材料]
例如，可以将如下材料适用于具有电子传输性的材料：在电场强度[V/cm]的平方根为600的条件下，电子迁移率为1×10-7cm2/Vs以上且5×10-5cm2/Vs以下。由此，可以控制向发光层的电子注入量。另外，可以防止发光层成为电子过多的状态。
可以将金属配合物或具有缺π电子芳杂环骨架的有机化合物用于具有电子传输性的材料。例如，可以将可用于层113的具有电子传输性的材料用于该复合材料。
[复合材料的结构例子2]
此外，可以将微晶状态的碱金属的氟化物和具有电子传输性的材料用于复合材料。此外，可以将微晶状态的碱土金属的氟化物及具有电子传输性的材料用于复合材料。尤其是，可以适合使用包含50wt％以上的碱金属的氟化物或碱土金属的氟化物的复合材料。此外，可以适合使用包含具有联吡啶骨架的有机化合物的复合材料。因此，可以降低层105的折射率。此外，可以提高发光器件550X的外部量子效率。
[复合材料的结构例子3]
例如，可以将包含具有非共用电子对的第一有机化合物及第一金属的复合材料用于层105。此外，第一有机化合物的电子数与第一金属的电子数的总和优选为奇数。此外，相对于第一有机化合物1摩尔的第一金属的摩尔比率优选为0.1以上且10以下，更优选为0.2以上且2以下，进一步优选为0.2以上且0.8以下。
由此，包含非共用电子对的第一有机化合物可以与第一金属起到相互作用，形成单占据分子轨道(SOMO：Singly Occupied Molecular Orbital)。此外，在将电子从电极552X注入到层105的情况下，可以降低两者之间存在的势垒。
此外，可以在层105中使用一种复合材料，其中通过电子自旋共振(ESR：Electronspin resonance)测量的层105的自旋密度优选为1×1016spins/cm3以上，更优选为5×1016spins/cm3以上，进一步优选为1×1017spins/cm3以上。
[包含非共用电子对的有机化合物]
例如，可以将具有电子传输性的材料用于具有非共用电子对的有机化合物。例如，可以使用具有缺π电子芳杂环的化合物。具体而言，可以使用具有吡啶环、二嗪环(嘧啶环、吡嗪环、哒嗪环)以及三嗪环中的至少一个的化合物。由此，可以降低发光器件550X的驱动电压。
此外，具有非共用电子对的有机化合物的LUMO能级优选为-3.6eV以上且-2.3eV以下。一般来说，可以使用CV(循环伏安法)、光电子能谱法、光吸收能谱法、逆光电子能谱法等估计有机化合物的HOMO及LUMO能级。
例如，作为具有非共用电子对的有机化合物，可以使用4，7-二苯基-1，10-菲咯啉(简称：BPhen)、2，9-二(萘-2-基)-4，7-二苯基-1，10-菲咯啉(简称：NBPhen)、二喹喔啉并[2，3-a：2’，3’-c]吩嗪(简称：HATNA)、2，4，6-三[3’-(吡啶-3-基)联苯基-3-基]-1，3，5-三嗪(简称：TmPPPyTz)、2，2’-(1，3-亚苯基)双[(9-苯基-1，10-菲罗啉])(简称：mPPhen2P)等。此外，与BPhen相比，NBPhen具有高玻璃化转变温度(Tg)，从而具有高耐热性。
此外，例如，作为具有非共用电子对的有机化合物，可以使用铜酞菁。铜酞菁的电子数为奇数。
[第一金属]
例如，在具有非共用电子对的第一有机化合物的电子数为偶数的情况下，可以将属于元素周期表中的奇数族的第一金属及第一有机化合物的复合材料用于层105。
例如，第7族金属的锰(Mn)、第9族金属的钴(Co)、第11族金属的铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、第13族金属的铝(Al)、铟(In)都属于元素周期表中的奇数族。此外，与第7族或第9族元素相比，第11族元素具有低熔点，适合用于真空蒸镀。尤其是，Ag的熔点低，因此这是优选的。此外，通过将与水或氧之间的反应性低的金属用于第一金属，可以提高发光器件550X的抗湿性。
通过将Ag用于电极552X及层105，可以提高层105与电极552X的贴紧性。
此外，在具有非共用电子对的第一有机化合物的电子数为奇数的情况下，可以将属于元素周期表中的偶数族的第一金属及第一有机化合物的复合材料用于层105。例如，第8族金属的铁(Fe)属于元素周期表中的偶数族。
[电子化合物]
例如，可以将对钙和铝的混合氧化物以高浓度添加电子的物质等用于具有电子注入性的材料。
注意，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组
实施方式5
在本实施方式中，参照图2A说明本发明的一个方式的发光器件550X的结构。
图2A是说明本发明的一个方式的发光器件的结构的截面图。
<发光器件550X的结构例子>
在本实施方式中说明的发光器件550X包括电极551X、电极552X、单元103X以及层106(参照图2A)。电极552X包括与电极551X重叠的区域，单元103X包括被夹在电极551X与电极552X之间的区域。层106包括被夹在电极552X与单元103X之间的区域。
<<层106的结构例子1>>
层106具有通过施加电压向阳极一侧供应电子并向阴极一侧供应空穴的功能。此外，可以将层106称为电荷产生层。
例如，可以将在实施方式3中说明的可用于层104的具有空穴注入性的材料用于层106。具体而言，可以将复合材料用于层106。
例如可以将层叠有包含该复合材料的膜及包含具有空穴传输性的材料的膜的叠层膜用于层106。注意，包含具有空穴传输性的材料的膜被夹在包含该复合材料的膜与阴极之间。
<<层106的结构例子2>>
可以将层叠层106_1及层106_2的叠层膜用于层106。层106_1包括被夹在单元103X与电极552X之间的区域，层106_2包括被夹在单元103X与层106_1之间的区域。
<<层106_1的结构例子>>
例如，可以将可用于在实施方式3中说明的层104的具有空穴注入性的材料用于层106_1。具体而言，可以将复合材料用于层106_1。另外，可以将具有1×104[Ω·cm]以上且1×107[Ω·cm]以下的电阻率的膜用于层106_1。层106_1优选具有5×104[Ω·cm]以上且1×107[Ω·cm]以下的电阻率，更优选具有1×105[Ω·cm]以上且1×107[Ω·cm]以下的电阻率。
<<层106_2的结构例子>>
例如，可以将可用于在实施方式4中说明的层105的材料用于层106_2。
<<层106的结构例子3>>
可以将层叠层106_1、层106_2及层106_3的叠层膜用于层106。层106_3包括被夹在层106_1与层106_2之间的区域。
<<层106_3的结构例子>>
例如，可以将具有电子传输性的材料用于层106_3。此外，可以将层106_3称为电子继电层。通过使用层106_3，可以使接触于层106_3的阳极一侧的层远离接触于层106_3的阴极一侧的层。此外，可以减轻接触于层106_3的阳极一侧的层和接触于层106_3的阴极一侧的层之间的相互作用。由此，可以向接触于层106_3的阳极一侧的层顺利地供应电子。
可以将如下物质适合用于层106_3，即其LUMO能级位于接触于层106_3的阴极一侧的层中的具有电子接收性的物质的LUMO能级与接触于层106_3的阳极一侧的层中的物质的LUMO能级间的物质。
例如，可以将如下物质用于层106_3，即在-5.0eV以上，优选在-5.0eV以上且-3.0eV以下的范围内具有LUMO能级的材料。
具体而言，可以将酞菁类材料用于层106_3。例如，可以将铜酞菁(简称：CuPc)或具有金属-氧键合和芳香配体的金属配合物用于层106_3。
注意，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式6
在本实施方式中，参照图2B说明本发明的一个方式的发光器件550X的结构。
图2B是说明本发明的一个方式的发光器件的结构的截面图，其具有与图2A所示的结构不同的结构。
<发光器件550X的结构例子>
在本实施方式中说明的发光器件550X包括电极551X、电极552X、单元103X、层106及单元103X2(参照图2B)。
单元103X位于电极552X与电极551X之间，层106位于电极552X与单元103X之间。
单元103X2位于电极552X与层106之间。注意，单元103X2具有发射光ELX2的功能。
换言之，发光器件550X包括在电极551X与电极552X之间被层叠的多个单元。此外，被层叠的多个单元的个数不局限于2，也可以为3以上。有时将包括位于电极551X与电极552X之间且被层叠的多个单元及位于多个单元之间的层106的结构称为叠层型发光器件或串联型发光器件。
因此，能够在将电流密度保持为低的同时获得高亮度发光。另外，可以提高可靠性。此外，可以降低在以同一亮度进行比较时的驱动电压。此外，可以抑制功耗。
<<单元103X2的结构例子1>>
单元103X2包括层111X2、层112_2及层113_2。层111X2位于层112_2与层113_2之间。
此外，可以将可用于单元103X的结构用于单元103X2。例如，可以将与单元103X相同的结构用于单元103X2。
<<单元103X2的结构例子2>>
可以将与单元103X不同的结构用于单元103X2。例如，可以将发射与单元103X的发光颜色的色相不同的光的结构用于单元103X2。
具体而言，可以层叠发射红色光及绿色光的单元103X以及发射蓝色光的单元103X2而使用。由此，可以提供一种发射所希望的颜色的光的发光器件。例如可以提供一种发射白色光的发光器件。
<<层106的结构例子>>
层106具有向单元103X和单元103X2中的一个供应电子并向其中另一个供应空穴的功能。例如，可以使用在实施方式5中说明的层106。
<发光器件550X的制造方法>
例如，可以通过干法、湿法、蒸镀法、液滴喷射法、涂敷法或印刷法等形成电极551X、电极552X、单元103X、层106及单元103X2的各层。另外，可以通过不同方法形成各构成要素。
具体而言，可以使用真空蒸镀装置、喷墨装置、旋涂机等涂敷装置、凹版印刷装置、胶版印刷装置、丝网印刷装置等制造发光器件550X。
电极例如可以通过利用金属材料的膏剂的湿法或溶胶-凝胶法形成。此外，可以使用相对于氧化铟添加有1wt％以上且20wt％以下的氧化锌的靶材通过溅射法形成氧化铟-氧化锌膜。另外，可以使用相对于氧化铟添加有0.5wt％以上且5wt％以下的氧化钨和0.1wt％以上且1wt％以下的氧化锌的靶材通过溅射法形成包含氧化钨及氧化锌的氧化铟(IWZO)膜。
注意，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式7
在本实施方式中，参照图3A及图3B说明本发明的一个方式的显示装置700的结构。
图3A是说明本发明的一个方式的显示装置700的结构的截面图，图3B是说明与图3A不同的本发明的一个方式的显示装置700的结构的截面图。
注意，在本说明书中，有时将取1以上的整数的值的变数用于符号。例如，有时将包含取1以上的整数的值的变数p的(p)用于指定最大为p个构成要素中的任一个的符号的一部分。另外，例如，有时将包含取1以上的整数的值的变数m及变数n的(m，n)用于指定最大为m×n个构成要素中的任一个的符号的一部分。
<显示装置700的结构例子1>
在本实施方式中说明的显示装置700包括发光器件550X(i，j)及发光器件550Y(i，j)(参照图3A)。发光器件550Y(i，j)与发光器件550X(i，j)相邻。
显示装置700包括衬底510及功能层520。功能层520包括绝缘膜521，发光器件550X(i，j)及发光器件550Y(i，j)形成在绝缘膜521上。功能层520被夹在衬底510与发光器件550X(i，j)之间。
<<发光器件550X(i，j)的结构例子>>
发光器件550X(i，j)包括电极551X(i，j)、电极552X(i，j)及单元103X(i，j)。电极552X(i，j)与电极551X(i，j)重叠，单元103X(i，j)被夹在电极552X(i，j)与电极551X(i，j)之间。另外，发光器件550X(i，j)包括层104X(i，j)及层105X(i，j)，层104X(i，j)被夹在单元103X(i，j)与电极551X(i，j)之间，层105X(i，j)被夹在电极552X(i，j)与单元103X(i，j)之间。单元103X(i，j)包括层111X(i，j)、层112X(i，j)及层113X(i，j)。
例如，可以将在实施方式2至实施方式6中说明的发光器件550X用于发光器件550X(i，j)。具体而言，可以将可用于电极551X的结构用于电极551X(i，j)，可以将可用于电极552X的结构用于电极552X(i，j)。另外，可以将可用于单元103X的结构用于单元103X(i，j)。可以将可用于层104的结构用于层104X(i，j)，可以将可用于层105的结构用于层105X(i，j)。可以将可用于层111X的结构用于层111X(i，j)，可以将可用于层112的结构用于层112X(i，j)，可以将可用于层113的结构用于层113X(i，j)。
<<发光器件550Y(i，j)的结构例子>>
发光器件550Y(i，j)包括电极551Y(i，j)、电极552Y(i，j)及单元103Y(i，j)。电极552Y(i，j)与电极551Y(i，j)重叠，单元103Y(i，j)被夹在电极552Y(i，j)与电极551Y(i，j)之间。发光器件550Y(i，j)包括层104Y(i，j)及层105Y(i，j)，层104Y(i，j)被夹在单元103Y(i，j)与电极551Y(i，j)之间，层105Y(i，j)被夹在电极552Y(i，j)与单元103Y(i，j)之间。
电极551Y(i，j)与电极551X(i，j)相邻，在电极551Y(i，j)与电极551X(i，j)之间包括间隙551XY(i，j)。
注意，可以将可用于发光器件550X(i，j)的结构的一部分用于发光器件550Y(i，j)的结构。例如，可以将可用于电极552X(i，j)的导电膜的一部分用于电极552Y(i，j)。可以将可用于电极551X的结构用于电极551Y(i，j)。可以将可用于层104的结构用于层104Y(i，j)，可以将可用于层105的结构用于层105Y(i，j)。由此，可以共用部分结构。此外，可以简化制造工艺。
另外，发光器件550Y(i，j)可以发射其色相与发光器件550X(i，j)的发光颜色相同的光。
例如，发光器件550X(i，j)及发光器件550Y(i，j)也可以都发射白色光。注意，可以重叠地配置着色层与发光器件550X(i，j)而从白色光取出规定色相的光。另外，可以重叠地配置其他着色层与发光器件550Y(i，j)而从白色光取出其他规定色相的光。
此外，例如，发光器件550X(i，j)及发光器件550Y(i，j)也可以都发射蓝色光。注意，可以重叠地配置颜色转换层与发光器件550X(i，j)而将蓝色光转换成规定色相的光。另外，可以重叠地配置其他颜色转换层与发光器件550Y(i，j)而将蓝色光转换成其他规定色相的光。例如可以将蓝色光转换成绿色光或红色光。
另外，发光器件550Y(i，j)可以发射其色相与发光器件550X(i，j)的发光颜色不同的光。例如，可以使单元103Y(i，j)发射的光ELY的色相与光ELX的色相不同。
<<单元103Y(i，j)的结构例子>>
发光器件550Y(i，j)与发光器件550X(i，j)的不同之处在于层111Y(i，j)的结构。在此，仅对不同之处进行详细的说明，而关于具有相同结构的部分，援用上述说明。
<<层111Y(i，j)的结构例子1>>
例如，可以将发光性材料或者发光性材料及主体材料用于层111Y(i，j)。另外，可以将层111Y(i，j)称为发光层。注意，优选在空穴与电子复合的区域中配置层111Y(i，j)。由此，可以高效地将载流子复合所产生的能量作为光发射。
另外，优选从用于电极等的金属远离的方式配置层111Y(i，j)。因此，可以抑制用于电极等的金属发生猝灭现象。
此外，优选调节从具有反射性的电极等到层111Y(i，j)的距离，以在对应于发光波长的合适位置配置层111Y(i，j)。由此，通过利用电极等所反射的光与层111Y(i，j)所发射的光的干涉现象，可以相互加强振幅。此外，可以加强规定波长的光来使光谱谱线变窄。此外，可以以较高光强度得到鲜明的发光颜色。换言之，通过在电极等之间的合适位置配置层111Y(i，j)，可以获得微腔结构。
例如，可以将荧光发光物质、磷光发光物质或TADF材料用于发光性材料。由此，可以将因载流子的复合而产生的能量从发光性材料作为光ELY射出(参照图3A及图3B)。
[荧光发光物质]
可以将荧光发光物质用于层111Y(i，j)。例如，可以将下述荧光发光物质用于层111Y(i，j)。注意，荧光发光物质不局限于此，可以将各种已知的荧光发光物质用于层111Y(i，j)。
具体而言，可以使用5，6-双[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-2，2’-联吡啶(简称：PAP2BPy)、5，6-双[4’-(10-苯基-9-蒽基)联苯-4-基]-2，2’-联吡啶(简称：PAPP2BPy)、N，N’-二苯基-N，N’-双[4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]芘-1，6-二胺(简称：1，6FLPAPrn)、N，N’-双(3-甲基苯基)-N，N’-双[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]芘-1，6-二胺(简称：1，6mMemFLPAPrn)、N，N’-双[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N，N’-二苯基二苯乙烯-4，4’-二胺(简称：YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(简称：YGAPA)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(9，10-二苯基-2-蒽基)三苯胺(简称：2YGAPPA)、N，9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称：PCAPA)、二萘嵌苯、2，5，8，11-四(叔丁基)二萘嵌苯(简称：TBP)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(简称：PCBAPA)、N，N”-(2-叔丁基蒽-9，10-二基二-4，1-亚苯基)双[N，N’，N’-三苯基-1，4-苯二胺](简称：DPABPA)、N，9-二苯基-N-[4-(9，10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(简称：2PCAPPA)、N，N’-(芘-1，6-二基)双[(6，N-二苯基苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃)-8-胺](简称：1，6BnfAPrn-03)、3，10-双[N-(9-苯基-9H-咔唑-2-基)-N-苯基氨基]萘并[2，3-b；6，7-b’]双苯并呋喃(简称：3，10PCA2Nbf(IV)-02)、3，10-双[N-(二苯并呋喃-3-基)-N-苯基氨基]萘并[2，3-b；6，7-b’]双苯并呋喃(简称：3，10FrA2Nbf(IV)-02)等。
尤其是，以1，6FLPAPrn、1，6mMemFLPAPrn、1，6BnfAPrn-03等芘二胺化合物为代表的稠合芳族二胺化合物具有高空穴俘获性和良好的发光效率或可靠性，所以是优选的。
另外，可以使用N-[4-(9，10-二苯基-2-蒽基)苯基]-N，N’，N’-三苯基-1，4-苯二胺(简称：2DPAPPA)、N，N，N’，N’，N”，N”，N”’，N”’-八苯基二苯并[g，p]-2，7，10，15-四胺(简称：DBC1)、香豆素30、9，10-二苯基-2-[N-苯基-N-(9-苯基-咔唑-3-基)-氨基]-蒽(简称：2PCAPA)、N-[9，10-双(1，1’-联苯-2-基)-2-蒽基]-N，9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(简称：2PCABPhA)、N-(9，10-二苯基-2-蒽基)-N，N’，N’-三苯基-1，4-苯二胺(简称：2DPAPA)、N-[9，10-双(1，1’-联苯-2-基)-2-蒽基]-N，N’，N’-三苯基-1，4-苯二胺(简称：2DPABPhA)、9，10-双(1，1’-联苯-2-基)-N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯基蒽-2-胺(简称：2YGABPhA)、N，N，9-三苯基蒽-9-胺(简称：DPhAPhA)、香豆素545T、N，N’-二苯基喹吖酮(简称：DPQd)、红荧烯、5，12-双(1，1’-联苯-4-基)-6，11-二苯基并四苯(简称：BPT)等。
另外，可以使用2-(2-{2-[4-(二甲氨基)苯基]乙烯基}-6-甲基-4H-吡喃-4-亚基)丙二腈(简称：DCM1)、2-{2-甲基-6-[2-(2，3，6，7-四氢-1H，5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称：DCM2)、N，N，N’，N’-四(4-甲基苯基)并四苯-5，11-二胺(简称：p-mPhTD)、7，14-二苯基-N，N，N’，N’-四(4-甲基苯基)苊并[1，2-a]荧蒽-3，10-二胺(简称：p-mPhAFD)、2-{2-异丙基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基-2，3，6，7-四氢-1H，5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称：DCJTI)、2-{2-叔丁基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基-2，3，6，7-四氢-1H，5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称：DCJTB)、2-(2，6-双{2-[4-(二甲氨基)苯基]乙烯基}-4H-吡喃-4-亚基)丙二腈(简称：BisDCM)、2-{2，6-双[2-(8-甲氧基-1，1，7，7-四甲基-2，3，6，7-四氢-1H，5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亚基}丙二腈(简称：BisDCJTM)等。
[磷光发光物质]
可以将磷光发光物质用于层111Y(i，j)。例如，可以将下述磷光发光物质用于层111Y(i，j)。注意，磷光发光物质不局限于此，可以将各种已知的磷光发光物质用于层111Y(i，j)。
例如，可以将如下材料用于层111Y(i，j)：具有4H-三唑骨架的有机金属铱配合物、具有1H-三唑骨架的有机金属铱配合物、具有咪唑骨架的有机金属铱配合物、具有吸电子基团且以苯基吡啶衍生物为配体的有机金属铱配合物、具有嘧啶骨架的有机金属铱配合物、具有吡嗪骨架的有机金属铱配合物、具有吡啶骨架的有机金属铱配合物、稀土金属配合物、铂配合物等。
[磷光发光物质(蓝色)]
作为具有4H-三唑骨架的有机金属铱配合物等，例如可以使用三{2-[5-(2-甲基苯基)-4-(2，6-二甲基苯基)-4H-1，2，4-三唑-3-基-κN2]苯基-κC}铱(III)(简称：[Ir(mpptz-dmp)3])、三(5-甲基-3，4-二苯基-4H-1，2，4-三唑)铱(III)(简称：[Ir(Mptz)3])、三[4-(3-联苯)-5-异丙基-3-苯基-4H-1，2，4-三唑]铱(III)(简称：[Ir(iPrptz-3b)3])等。
作为具有1H-三唑骨架的有机金属铱配合物等，例如可以使用三[3-甲基-1-(2-甲基苯基)-5-苯基-1H-1，2，4-三唑]铱(III)(简称：[Ir(Mptz1-mp)3])、三(1-甲基-5-苯基-3-丙基-1H-1，2，4-三唑)铱(III)(简称：[Ir(Prptz1-Me)3])等。
作为具有咪唑骨架的有机金属铱配合物等，例如可以使用fac-三[1-(2，6-二异丙基苯基)-2-苯基-1H-咪唑]铱(III)(简称：[Ir(iPrpim)3])、三[3-(2，6-二甲基苯基)-7-甲基咪唑[1，2-f]菲啶根(phenanthridinato)]铱(III)(简称：[Ir(dmpimpt-Me)3])等。
作为以具有吸电子基团的苯基吡啶衍生物为配体的有机金属铱配合物等，例如可以使用双[2-(4’，6’-二氟苯基)吡啶根-N，C2’]铱(III)四(1-吡唑)硼酸盐(简称：FIr6)、双[2-(4’，6’-二氟苯基)吡啶根-N，C2’]铱(III)吡啶甲酸盐(简称：FIrpic)、双{2-[3’，5’-双(三氟甲基)苯基]吡啶根-N，C2’}铱(III)吡啶甲酸盐(简称：[Ir(CF3ppy)2(pic)])、双[2-(4’，6’-二氟苯基)吡啶根-N，C2’]铱(III)乙酰丙酮(简称：FIracac)等。
上述物质是发射蓝色磷光的化合物，并且是在440nm至520nm具有发光波长的峰的化合物。
[磷光发光物质(绿色)]
作为具有嘧啶骨架的有机金属铱配合物等，例如可以使用三(4-甲基-6-苯基嘧啶根)铱(III)(简称：[Ir(mppm)3])、三(4-叔丁基-6-苯基嘧啶根)铱(III)(简称：[Ir(tBuppm)3])、(乙酰丙酮根)双(6-甲基-4-苯基嘧啶根)铱(III)(简称：[Ir(mppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双(6-叔丁基-4-苯基嘧啶根)铱(III)(简称：[Ir(tBuppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双[6-(2-降冰片基)-4-苯基嘧啶根]铱(III)(简称：[Ir(nbppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双[5-甲基-6-(2-甲基苯基)-4-苯基嘧啶根]铱(III)(简称：[Ir(mpmppm)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双(4，6-二苯基嘧啶根)铱(III)(简称：[Ir(dppm)2(acac)])等。
作为具有吡嗪骨架的有机金属铱配合物等，例如可以使用(乙酰丙酮根)双(3，5-二甲基-2-苯基吡嗪根)铱(III)(简称：[Ir(mppr-Me)2(acac)])、(乙酰丙酮根)双(5-异丙基-3-甲基-2-苯基吡嗪根)铱(III)(简称：[Ir(mppr-iPr)2(acac)])等。
作为具有吡啶骨架的有机金属铱配合物等，例如可以使用三(2-苯基吡啶根-N，C2’)铱(III)(简称：[Ir(ppy)3])、双(2-苯基吡啶根-N，C2’)铱(III)乙酰丙酮(简称：[Ir(ppy)2(acac)])、双(苯并[h]喹啉)铱(III)乙酰丙酮(简称：[Ir(bzq)2(acac)])、三(苯并[h]喹啉)铱(III)(简称：[Ir(bzq)3])、三(2-苯基喹啉-N，C2’]铱(III)(简称：[Ir(pq)3])、双(2-苯基喹啉-N，C2’)铱(III)乙酰丙酮(简称：[Ir(pq)2(acac)])、[2-d3-甲基-8-(2-吡啶基-κN)苯并呋喃并[2，3-b]吡啶-κC]双[2-(5-d3-甲基-2-吡啶基-κN2)苯基-κC]铱(III)(简称：[Ir(5mppy-d3)2(mbfpypy-d3)])、[2-d3-甲基-(2-吡啶基-κN)苯并呋喃并[2，3-b]吡啶-κC]双[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC]铱(III)(简称：[Ir(ppy)2(mbfpypy-d3)])等。
作为稀土金属配合物，例如可以举出三(乙酰丙酮根)(单菲咯啉)铽(III)(简称：[Tb(acac)3(Phen)])等。
上述物质主要是发射绿色磷光的化合物，并且在500nm至600nm具有发光波长的峰。另外，由于具有嘧啶骨架的有机金属铱配合物具有特别优异的可靠性或发光效率，所以是特别优选的。
[磷光发光物质(红色)]
作为具有嘧啶骨架的有机金属铱配合物等，例如可以使用(二异丁酰基甲烷根)双[4，6-双(3-甲基苯基)嘧啶根]铱(III)(简称：[Ir(5mdppm)2(dibm)])、双[4，6-双(3-甲基苯基)嘧啶根)(二新戊酰基甲烷根)铱(III)(简称：[Ir(5mdppm)2(dpm)])、双[4，6-二(萘-1-基)嘧啶根](二新戊酰基甲烷根)铱(III)(简称：[Ir(d1npm)2(dpm)])等。
作为具有吡嗪骨架的有机金属铱配合物等，例如可以使用(乙酰丙酮根)双(2，3，5-三苯基吡嗪根)铱(III)(简称：[Ir(tppr)2(acac)])、双(2，3，5-三苯基吡嗪根)(二新戊酰基甲烷根)铱(III)(简称：[Ir(tppr)2(dpm)])、(乙酰丙酮根)双[2，3-双(4-氟苯基)喹喔啉合(quinoxalinato)]铱(III)(简称：[Ir(Fdpq)2(acac)])等。
作为具有吡啶骨架的有机金属铱配合物等，例如可以使用三(1-苯基异喹啉-N，C2’)铱(III)(简称：[Ir(piq)3])、双(1-苯基异喹啉-N，C2’)铱(III)乙酰丙酮(简称：[Ir(piq)2(acac)])等。
作为稀土金属配合物等，例如可以举出三(1，3-二苯基-1，3-丙二酮基)(单菲咯啉)铕(III)(简称：[Eu(DBM)3(Phen)])、三[1-(2-噻吩甲酰基)-3，3，3-三氟丙酮](单菲咯啉)铕(III)(简称：[Eu(TTA)3(Phen)])等。
作为铂配合物等，例如可以使用2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基-21H，23H-卟啉铂(II)(简称：PtOEP)等。
上述物质是发射红色磷光的化合物，并且在600nm至700nm具有发光峰。另外，具有吡嗪骨架的有机金属铱配合物可以获得红色发光，其具有能够适合用于显示装置的色度。
[TADF材料]
可以将TADF材料用于层111Y(i，j)。此外，当使用TADF材料作为发光物质时，主体材料的S1能级优选比TADF材料的S1能级高。此外，主体材料的T1能级优选比TADF材料的T1能级高。
例如，可以将以下所示的TADF材料用于发光性材料。注意，不局限于此，可以使用各种已知的TADF材料。
由于TADF材料中S1能级与T1能级之差小而可以利用少量热能量将三重激发态反系间窜跃(上转换)为单重激发态。由此，可以高效地从三重激发态生成单重激发态。另外，可以将三重激发态转换成发光。
以两种物质形成激发态的激基复合物(Exciplex)因S1能级和T1能级之差极小而具有将三重激发能转换为单重激发能的TADF材料的功能。
注意，作为T1能级的指标，可以使用在低温(例如，77K至10K)下观察到的磷光光谱。关于TADF材料，优选的是，当以通过在荧光光谱的短波长侧的尾处引切线得到的外推线的波长能量为S1能级并以通过在磷光光谱的短波长侧的尾处引切线得到的外推线的波长能量为T1能级时，S1能级与T1能级之差为0.3eV以下，更优选为0.2eV以下。
例如，可以将富勒烯及其衍生物、吖啶及其衍生物以及伊红衍生物等用于TADF材料。另外，可以将包含镁(Mg)、锌(Zn)、镉(Cd)、锡(Sn)、铂(Pt)、铟(In)或钯(Pd)等的含金属卟啉用于TADF材料。
具体而言，可以使用以下述结构式表示的原卟啉-氟化锡配合物(SnF2(ProtoIX))、中卟啉-氟化锡配合物(SnF2(Meso IX))、血卟啉-氟化锡配合物(SnF2(Hemato IX))、粪卟啉四甲酯-氟化锡配合物(SnF2(Copro III-4Me)、八乙基卟啉-氟化锡配合物(SnF2(OEP))、初卟啉-氟化锡配合物(SnF2(Etio I))以及八乙基卟啉-氯化铂配合物(PtCl2OEP)等。
[化学式25]
另外，例如可以将具有富π电子型杂芳环和缺π电子型杂芳环的一方或双方的杂环化合物用于TADF材料。
具体而言，可以使用以下述结构式表示的2-(联苯-4-基)-4，6-双(12-苯基吲哚并[2，3-a]咔唑-11-基)-1，3，5-三嗪(简称：PIC-TRZ)、9-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2-基)-9’-苯基-9H，9’H-3，3’-联咔唑(简称：PCCzTzn)、2-{4-[3-(N-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑-9-基]苯基}-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(简称：PCCzPTzn)、2-[4-(10H-吩恶嗪-10-基)苯基]-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪(简称：PXZ-TRZ)、3-[4-(5-苯基-5，10-二氢吩嗪-10-基)苯基]-4，5-二苯基-1，2，4-三唑(简称：PPZ-3TPT)、3-(9，9-二甲基-9H-吖啶-10-基)-9H-氧杂蒽-9-酮(简称：ACRXTN)、双[4-(9，9-二甲基-9，10-二氢吖啶)苯基]硫砜(简称：DMAC-DPS)、10-苯基-10H，10’H-螺[吖啶-9，9’-蒽]-10’-酮(简称：ACRSA)等。
[化学式26]
另外，该杂环化合物具有富π电子型杂芳环和缺π电子型杂芳环，电子传输性和空穴传输性都高，所以是优选的。尤其是，在具有缺π电子杂芳环的骨架中，吡啶骨架、二嗪骨架(嘧啶骨架、吡嗪骨架、哒嗪骨架)及三嗪骨架稳定且可靠性良好，所以是优选的。尤其是，苯并呋喃并嘧啶骨架、苯并噻吩并嘧啶骨架、苯并呋喃并吡嗪骨架、苯并噻吩并吡嗪骨架的电子接收性高且可靠性良好，所以是优选的。
另外，在具有富π电子型杂芳环的骨架中，吖啶骨架、吩恶嗪骨架、吩噻嗪骨架、呋喃骨架、噻吩骨架及吡咯骨架稳定且可靠性良好，所以优选具有上述骨架中的至少一个。另外，作为呋喃骨架优选使用二苯并呋喃骨架，作为噻吩骨架优选使用二苯并噻吩骨架。作为吡咯骨架，特别优选使用吲哚骨架、咔唑骨架、吲哚咔唑骨架、联咔唑骨架、3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑骨架。
在富π电子型杂芳环和缺π电子型杂芳环直接键合的物质中，富π电子杂芳环的电子供给性和缺π电子型杂芳环的电子接受性都高而S1能级与T1能级之间的能量差变小，可以高效地获得热活化延迟荧光，所以是特别优选的。另外，也可以使用键合有如氰基等吸电子基团的芳香环代替缺π电子型杂芳环。此外，作为富π电子骨架，可以使用芳香胺骨架、吩嗪骨架等。
此外，作为缺π电子骨架，可以使用氧杂蒽骨架、二氧化噻吨(thioxanthenedioxide)骨架、噁二唑骨架、三唑骨架、咪唑骨架、蒽醌骨架、苯基硼烷或boranthrene等含硼骨架、苯甲腈或氰苯等具有腈基或氰基的芳香环或杂芳环、二苯甲酮等羰骨架、氧化膦骨架、砜骨架等。
如此，可以使用缺π电子骨架及富π电子骨架代替缺π电子杂芳环和富π电子杂芳环中的至少一个。
<<层111Y(i，j)的结构例子2>>
可以将具有载流子传输性的材料用于主体材料。例如，可以将具有空穴传输性的材料、具有电子传输性的材料、TADF材料、具有蒽骨架的材料及混合材料等用于主体材料。注意，优选将其带隙大于层111Y(i，j)中的发光性材料的材料用于主体材料。因此，可以抑制从层111Y(i，j)所产生的激子向主体材料的能量转移。
[具有空穴传输性的材料]
可以将空穴迁移率为1×10-6cm2/Vs以上的材料用于具有空穴传输性的材料。例如，可以将可用于层112的具有空穴传输性的材料用作主体材料。
[具有电子传输性的材料]
例如，可以将金属配合物或具有缺π电子杂芳环骨架的有机化合物用于具有电子传输性的材料。例如，可以将可用于层113的具有电子传输性的材料用作主体材料。
[具有蒽骨架的材料]
可以将具有蒽骨架的有机化合物用于主体材料。尤其是，在作为发光物质使用荧光发光物质时，具有蒽骨架的有机化合物很合适。由此，可以实现发光效率及耐久性良好的发光器件。
作为具有蒽骨架的有机化合物，具有二苯基蒽骨架，尤其是具有9，10-二苯基蒽骨架的有机化合物在化学上稳定，所以是优选的。另外，在主体材料具有咔唑骨架时，空穴的注入及传输性提高，所以是优选的。尤其是，在主体材料具有二苯并咔唑骨架的情况下，其HOMO能级比咔唑浅0.1eV左右，不仅空穴容易注入，而且空穴传输性及耐热性也得到提高，所以是优选的。注意，从上述空穴注入及传输性的观点来看，也可以使用苯并芴骨架或二苯并芴骨架代替咔唑骨架。
因此，作为主体材料优选使用具有9，10-二苯基蒽骨架和咔唑骨架的物质、具有9，10-二苯基蒽骨架和苯并咔唑骨架的物质、具有9，10-二苯基蒽骨架和二苯并咔唑骨架的物质。
例如，可以使用6-[3-(9，10-二苯基-2-蒽)苯基]-苯并[b]萘并[1，2-d]呋喃(简称：2mBnfPPA)、9-苯基-10-{4-(9-苯基-9H-芴-9-基)联苯-4’-基}蒽(简称：FLPPA)、9-(1-萘基)-10-[4-(2-萘基)苯基]蒽(简称：αN-βNPAnth)、9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称：PCzPA)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基(anthracenyl))苯基]-9H-咔唑(简称：CzPA)、7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯并[c，g]咔唑(简称：cgDBCzPA)、3-[4-(1-萘基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(简称：PCPN)等。
尤其是，CzPA、cgDBCzPA、2mBnfPPA、PCzPA呈现非常良好的特性。
[TADF材料]
可以将TADF材料用作主体材料。在将TADF材料用于主体材料时，可以通过反系间窜跃将在TADF材料中生成的三重态激发能转换为单重态激发能。另外，可以将激发能转移到发光物质。换言之，TADF材料被用作能量供体，发光物质被用作能量受体。由此，可以提高发光器件的发光效率。
当上述发光物质为荧光发光物质时这是非常有效的。此外，此时，为了得到高发光效率，TADF材料的S1能级优选比荧光发光物质的S1能级高。此外，TADF材料的T1能级优选比荧光发光物质的S1能级高。因此，TADF材料的T1能级优选比荧光发光物质的T1能级高。
此外，优选使用呈现与荧光发光物质的最低能量一侧的吸收带的波长重叠的发光的TADF材料。由此，激发能顺利地从TADF材料转移到荧光发光物质，可以高效地得到发光，所以是优选的。
为了高效地从三重激发能通过反系间窜跃生成单重激发能，优选在TADF材料中产生载流子的复合。此外，优选的是在TADF材料中生成的三重激发能不转移到荧光发光物质的三重激发能。为此，荧光发光物质优选在荧光发光物质所具有的发光体(成为发光的原因的骨架)的周围具有保护基。作为该保护基，优选为不具有π键的取代基，优选为饱和烃，具体而言，可以举出碳原子数为3以上且10以下的烷基、取代或未取代的碳原子数为3以上且10以下的环烷基、碳原子数为3以上且10以下的三烷基硅基，更优选具有多个保护基。不具有π键的取代基由于几乎没有传输载流子的功能，所以对载流子传输或载流子复合几乎没有影响，可以使TADF材料与荧光发光物质的发光体彼此远离。
在此，发光体是指在荧光发光物质中成为发光的原因的原子团(骨架)。发光体优选为具有π键的骨架，优选包含芳香环，并优选具有稠合芳香环或稠合杂芳环。
作为稠合芳香环或稠合杂芳环，可以举出菲骨架、二苯乙烯骨架、吖啶酮骨架、吩恶嗪骨架、吩噻嗪骨架等。尤其是，具有萘骨架、蒽骨架、芴骨架、骨架、三亚苯骨架、并四苯骨架、芘骨架、苝骨架、香豆素骨架、喹吖啶酮骨架、萘并双苯并呋喃骨架的荧光发光物质具有高荧光量子产率，所以是优选的。
例如，可以将可用于发光性材料的TADF材料用于主体材料。
[混合材料的结构例子1]
另外，可以将混合多种物质的材料用于主体材料。例如，可以将混合具有电子传输性的材料和具有空穴传输性的材料用于混合材料。混合的材料中的具有空穴传输性的材料和具有电子传输性的材料的重量比例的值为(具有空穴传输性的材料/具有电子传输性的材料)＝(1/19)以上且(19/1)以下即可。由此，可以容易调整层111Y(i，j)的载流子传输性。另外，可以更简便地进行复合区域的控制。
[混合材料的结构例子2]
可以将混合磷光发光物质的材料用于主体材料。磷光发光物质在作为发光物质使用荧光发光物质时可以被用作对荧光发光物质供应激发能的能量供体。
[混合材料的结构例子3]
可以将包含形成激基复合物的材料的混合材料用于主体材料。例如，可以将所形成的激基复合物的发射光谱与发光物质的最低能量一侧的吸收带的波长重叠的材料用于主体材料。因此，可以使能量转移变得顺利，从而提高发光效率。另外，可以抑制驱动电压。通过采用这样的结构，可以高效地得到利用从激基复合物到发光物质(磷光材料)的能量转移的ExTET(Exciplex-Triplet Energy Transfer：激基复合物-三重态能量转移)的发光。
可以将磷光发光物质用于形成激基复合物的材料的至少一个。由此，可以利用反系间窜跃。或者，可以高效地将三重激发能转换为单重激发能。
作为形成激基复合物的材料的组合，具有空穴传输性的材料的HOMO能级优选为具有电子传输性的材料的HOMO能级以上。或者，具有空穴传输性的材料的LUMO能级优选为具有电子传输性的材料的LUMO能级以上。由此，可以高效地形成激基复合物。另外，材料的LUMO能级及HOMO能级可以从电化学特性(还原电位及氧化电位)求出。具体而言，可以利用循环伏安法(CV)测定法测量还原电位及氧化电位。
注意，激基复合物的形成例如可以通过如下方法确认：对具有空穴传输性的材料的发射光谱、具有电子传输性的材料的发射光谱及混合这些材料而成的混合膜的发射光谱进行比较，当观察到混合膜的发射光谱比各材料的发射光谱向长波长一侧漂移(或者在长波长一侧具有新的峰值)的现象时说明形成有激基复合物。或者，对具有空穴传输性的材料的瞬态光致发光(PL)、具有电子传输性的材料的瞬态PL及混合这些材料而成的混合膜的瞬态PL进行比较，当观察到混合膜的瞬态PL寿命与各材料的瞬态PL寿命相比具有长寿命成分或者延迟成分的比率变大等瞬态响应不同时说明形成有激基复合物。此外，可以将上述瞬态PL称为瞬态电致发光(EL)。换言之，与对具有空穴传输性的材料的瞬态EL、具有电子传输性的材料的瞬态EL及这些材料的混合膜的瞬态EL进行比较，观察瞬态响应的不同，可以确认激基复合物的形成。
<显示装置700的结构例子2>
另外，在本实施方式中说明的显示装置700包括绝缘膜528(参照图3A)。
<<绝缘膜528的结构例子>>
绝缘膜528包括开口部，一个开口部与电极551X(i，j)重叠，其他开口部与电极551Y(i，j)重叠。另外，绝缘膜528与间隙551XY(i，j)重叠。
<<间隙551XY(i，j)的结构例子>>
被夹在电极551X(i，j)与电极551Y(i，j)之间的间隙551XY(i，j)例如具有凹槽形状。由此，沿着该凹槽形成台阶。另外，在沉积在间隙551XY(i，j)上的膜与沉积在电极551X(i，j)上膜之间形成断开或膜厚度较薄的部分。
例如，在使用加热蒸镀法等具有各向异性的沉积方法时，断开或膜厚度较薄的部分沿着上述台阶在被夹在层104X(i，j)与层104Y(i，j)之间的区域104XY(i，j)中形成。
由此，例如，可以抑制流过区域104XY(i，j)的电流。可以抑制流过层104X(i，j)与层104Y(i，j)之间的电流。另外，可以抑制如下现象的发生：伴随发光器件550X(i，j)的工作而相邻的发光器件550Y(i，j)非意图性发光。
<显示装置700的结构例子3>
在本实施方式中说明的显示装置700包括发光器件550X(i，j)及发光器件550Y(i，j)(参照图3B)。发光器件550Y(i，j)与发光器件550X(i，j)相邻。
注意，参照图3B说明的显示装置700与参照图3A说明的显示装置700的不同之处如下：在与间隙551XY(i，j)重叠的部分，发光器件550X(i，j)或发光器件550Y(i，j)的结构的一部分或全部被去除；包括膜529_1、膜529_2及膜529_3代替绝缘膜528。在此，仅对不同之处进行详细的说明，而关于具有相同结构的部分，援用上述说明。
<<膜529_1的结构例子>>
膜529_1包括开口部，一个开口部与电极551X(i，j)重叠，其他开口部与电极551Y(i，j)重叠(参照图3B)。另外，膜529_1包括与间隙551XY(i，j)重叠的开口部。例如，可以将包含金属、金属氧化物、有机材料或无机绝缘材料的膜用于膜529_1。具体而言，可以使用遮光性的金属膜。由此，可以保护发光器件的结构而不受在加工工序中照射的光的影响。
<<膜529_2的结构例子>>
膜529_2包括开口部，一个开口部与电极551X(i，j)重叠，其他开口部与电极551Y(i，j)重叠。膜529_2与间隙551XY(i，j)重叠。
膜529_2包括与层104X(i，j)及单元103X(i，j)接触的区域。
膜529_2包括与层104Y(i，j)及单元103Y(i，j)接触的区域。
膜529_2包括与绝缘膜521接触的区域。例如，可以利用原子层沉积(ALD：AtomicLayer Deposition)法形成膜529_2。由此，可以形成覆盖性良好的膜。具体而言，可以将金属氧化膜等用于膜529_2。例如，可以使用氧化铝。
<<膜529_3的结构例子>>
膜529_3包括开口部，一个开口部与电极551X(i，j)重叠，其他开口部与电极551Y(i，j)。膜529_3填充在与间隙551XY(i，j)重叠的区域形成的凹槽。例如，可以使用感光性树脂形成膜529_3。具体而言，可以使用丙烯酸树脂等。
由此，例如可以使层104X(i，j)与层104Y(i，j)之间电绝缘。此外，例如可以抑制流过区域104XY(i，j)的电流。另外，可以抑制如下现象的发生：伴随发光器件550X(i，j)的工作而相邻的发光器件550Y(i，j)非意图性发光。可以减小在单元103X(i，j)的顶面与单元103Y(i，j)的顶面之间产生的台阶。此外，可以抑制如下现象的发生：因该台阶在电极552X(i，j)与电极552Y(i，j)之间形成断开或膜厚度较薄的部分。此外，可以将一个导电膜用于电极552X(i，j)及电极552Y(i，j)。
注意，例如可以利用光刻法从与间隙551XY(i，j)重叠的部分去除可用于发光器件550X(i，j)或发光器件550Y(i，j)的结构的一部分或全部。在本说明书等中，有时将使用金属掩模或FMM(Fine Metal Mask：高精细金属掩模)制造的器件称为具有MM(Metal Mask：金属掩模)结构的器件。此外，在本说明书等中，有时将不使用金属掩模或FMM制造的器件称为具有MML(Metal Mask Less)结构的器件。
具体而言，在第一步骤，在间隙551XY(i，j)上形成将在后面成为单元103Y(i，j)的膜。
在第二步骤，在将在后面成为单元103Y(i，j)的膜上形成将在后面成为膜529_1的第一膜。
在第三步骤，利用光刻法在第一膜中形成与间隙551XY(i，j)重叠的开口部。
在第四步骤，将第一膜用作抗蚀剂，从与间隙551XY(i，j)重叠的区域去除发光器件550Y(i，j)的结构的一部分或全部。例如，利用干蚀刻法去除单元103Y(i，j)。具体而言，可以利用包含氧的气体去除有机化合物。由此，在与间隙551XY(i，j)重叠的区域形成凹槽。
在第五步骤，例如，利用ALD法在第一膜上形成将在后面成为膜529_2的第二膜。
在第六步骤，例如利用感光性高分子形成膜529_3。由此，膜529_3填充在与间隙551XY(i，j)重叠的区域中形成的凹槽。
在第七步骤，利用光刻法在第一膜及第二膜中形成与电极551Y(i，j)重叠的开口部，由此形成膜529_1及膜529_2。
在第八步骤，在单元103Y(i，j)上形成层105Y(i，j)，在层105Y(i，j)上形成电极552Y(i，j)。
注意，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式8
在本实施方式中，参照图4A及图4B说明本发明的一个方式的显示装置700的结构。
图4A是说明本发明的一个方式的显示装置700的结构的截面图，图4B是说明与图4A不同的本发明的一个方式的显示装置700的结构的截面图。
<显示装置700的结构例子1>
在本实施方式中说明的显示装置700包括发光器件550X(i，j)及光电转换器件550S(i，j)(参照图4A)。光电转换器件550S(i，j)与发光器件550X(i，j)相邻。
显示装置700包括衬底510及功能层520。功能层520包括绝缘膜521，发光器件550X(i，j)及光电转换器件550S(i，j)形成在绝缘膜521上。功能层520被夹在衬底510与发光器件550X(i，j)之间。
<<发光器件550X(i，j)的结构例子>>
发光器件550X(i，j)包括电极551X(i，j)、电极552X(i，j)及单元103X(i，j)。电极552X(i，j)与电极551X(i，j)重叠，单元103X(i，j)被夹在电极552X(i，j)与电极551X(i，j)之间。发光器件550X(i，j)包括层104X(i，j)及层105X(i，j)，层104X(i，j)被夹在单元103X(i，j)与电极551X(i，j)之间，层105X(i，j)被夹在电极552X(i，j)与单元103X(i，j)之间。
例如，可以将在实施方式2至实施方式6中说明的发光器件550X用于发光器件550X(i，j)。具体而言，可以将可用于电极551X的结构用于电极551X(i，j)，可以将可用于电极552X的结构用于电极552X(i，j)。可以将可用于单元103X的结构用于单元103X(i，j)。可以将可用于层104的结构用于层104X(i，j)，可以将可用于层105的结构用于层105X(i，j)。
<<光电转换器件550S(i，j)的结构例子>>
光电转换器件550S(i，j)包括电极551S(i，j)、电极552S(i，j)及单元103S(i，j)。电极552S(i，j)与电极551S(i，j)重叠，单元103S(i，j)被夹在电极552S(i，j)与电极551S(i，j)之间。光电转换器件550S(i，j)包括层104S(i，j)及层105S(i，j)，层104S(i，j)被夹在单元103S(i，j)与电极551S(i，j)之间，层105S(i，j)被夹在电极552S(i，j)与单元103S(i，j)之间。
电极551S(i，j)与电极551X(i，j)相邻，在电极551S(i，j)与电极551X(i，j)之间包括间隙551XS(i，j)。
注意，可以将可用于在实施方式2至实施方式6中说明的发光器件550X(i，j)的结构的一部分用于光电转换器件550S(i，j)的结构。例如，可以将可用于电极552X(i，j)的导电膜的一部分用于电极552S(i，j)，可以将可用于电极551X的结构用于电极551S(i，j)。可以将可用于层104的结构用于层104S(i，j)，可以将可用于层105的结构用于层105S(i，j)。由此，可以共用部分结构。此外，可以简化制造工艺。
注意，光电转换器件550S(i，j)与发光器件550X(i，j)的不同之处在于包括具有将光转换成电流的功能的单元103S(i，j)代替具有发射光的功能的单元103X(i，j)。在此，仅对不同之处进行详细的说明，而关于具有相同结构的部分，援用上述说明。
<<单元103S(i，j)的结构例子>>
单元103S(i，j)具有单层结构或叠层结构。例如，除了光电转换层以外，可以将从空穴传输层、电子传输层、载流子阻挡层等功能层选择的层用于单元103S(i，j)。
单元103S(i，j)包括层114S(i，j)、层112S(i，j)及层113S(i，j)(参照图4A)。层114S(i，j)被夹在层112S(i，j)与层113S(i，j)之间。注意，层112S(i，j)被夹在电极551S(i，j)与层114S(i，j)之间，层113S(i，j)被夹在电极552S(i，j)与层114S(i，j)之间。
单元103S(i，j)吸收光hv，具有向一个电极供应电子且向另一个电极供应空穴的功能。例如，单元103S(i，j)向电极551S(i，j)供应空穴且向电极552S(i，j)供应电子。
注意，可以将可用于在实施方式2中说明的单元103X的结构的一部分用于单元103S(i，j)的结构。例如，可以将可用于层112的结构用于层112S(i，j)，可以将可用于层113的结构用于层113S(i，j)。由此，可以共用部分结构。此外，可以简化制造工艺。
<<层114S(i，j)的结构例子1>>
可以将层114S(i，j)称为光电转换层。层114S(i，j)吸收光hv，向接触于层114S(i，j)的一个面的层供应电子且向接触于层114S(i，j)的另一个面的层供应空穴。例如，层114S(i，j)向层112S(i，j)供应空穴且向层113S(i，j)供应电子。例如，可以将可用于有机太阳能电池的材料用于层114S(i，j)。具体而言，可以将电子接收性材料及电子供给性材料用于层114S(i，j)。
[电子接收性材料的例子]
例如，可以将富勒烯衍生物、非富勒烯电子受体等用于电子接收性材料。
作为电子接收性材料，例如可以使用C60富勒烯、C70富勒烯、[6，6]-苯基-C71-丁酸甲酯(简称：PC71BM)、[6，6]-苯基-C61-丁酸甲酯(简称：PC61BM)、1’，1”，4’，4”-四氢-二[1，4]甲烷萘并(methanonaphthaleno)[1，2：2’，3’，56，60：2”，3”][5，6]富勒烯-C60(简称：ICBA)等。
另外，作为非富勒烯电子受体，例如可以使用二萘嵌苯衍生物或具有二氰基亚甲基茚酮基的化合物等。此外，可以使用N，N’-二甲基-3，4，9，10-苝四羧酸二酰亚胺(简称：Me-PTCDI)等。
[电子供给性材料的例子]
例如，可以将酞菁化合物、并四苯衍生物、喹吖啶酮衍生物、红荧烯衍生物等用于电子供给性材料。
作为电子供给性材料，例如可以使用铜(II)酞菁(简称：CuPc)、锡(II)酞菁(简称：SnPc)、锌酞菁(简称：ZnPc)、四苯基二苯并二茚并芘(简称：DBP)、红荧烯等。
<<层114S(i，j)的结构例子2>>
例如，可以将单层结构或叠层结构用于层114S(i，j)。具体而言，可以将本体异质结型的结构用于层114S(i，j)。另外，可以将异质结型的结构用于层114S(i，j)。
[混合材料的结构例子]
例如，可以将包含电子接收性材料及电子供给性材料的混合材料用于层114S(i，j)(参照图4A)。注意，可以将作为层114S(i，j)使用包含电子接收性材料及电子供给性材料的混合材料的结构称作本体异质结型。
具体而言，可以将包含C70富勒烯及DBP的混合材料用于层114S(i，j)。
[异质结型的例子]
可以将层114N(i，j)及层114P(i，j)用于层114S(i，j)(参照图4B)。层114N(i，j)位于一个电极与层114P(i，j)之间，层114P(i，j)位于层114N(i，j)与另一个电极之间。例如，层114N(i，j)位于电极552S(i，j)与层114P(i，j)之间，层114P(i，j)位于层114N(i，j)与电极551S(i，j)之间。
可以将n型的半导体用于层114N(i，j)。例如，可以将Me-PTCDI用于层114N(i，j)。
此外，可以将p型的半导体用于层114P(i，j)。例如，可以将红荧烯用于层114P(i，j)。
注意，可以将具有层114P(i，j)与层114N(i，j)接触的结构的光电转换器件550S(i，j)称作PN结型光电二极管。
实施方式9
在本实施方式中，参照图5至图7说明本发明的一个方式的装置的结构。
图5A至图5C是说明本发明的一个方式的装置的结构的图。图5A是本发明的一个方式的装置的俯视图，图5B是说明图5A的一部分的俯视图。图5C是图5A所示的截断线X1-X2、截断线X3-X4及一组像素703(i，j)的截面图。
图6是说明本发明的一个方式的装置的结构的电路图。
图7A及图7B是说明本发明的一个方式的装置的结构的图。图7A是本发明的一个方式的装置的截面图，图7B是与图7A不同的截面图。
<显示装置700的结构例子1>
本发明的一个方式的显示装置700包括区域231(参照图5A)。区域231包括一组像素703(i，j)。
<<一组像素703(i，j)的结构例子>>
一组像素703(i，j)包括像素702X(i，j)(参照图5B及图5C)。
像素702X(i，j)包括像素电路530X(i，j)及发光器件550X(i，j)。发光器件550X(i，j)与像素电路530X(i，j)电连接。
例如，可以将在实施方式2至实施方式6中说明的发光器件用于发光器件550X(i，j)。显示装置700具有显示图像的功能。
<显示装置700的结构例子2>
另外，本发明的一个方式的显示装置700包括功能层540及功能层520(参照图5C)。功能层540与功能层520重叠。
功能层540包括发光器件550X(i，j)。
功能层520包括像素电路530X(i，j)及布线(参照图5C)。像素电路530X(i，j)与布线电连接。例如，可以将设在功能层520的开口部591X或开口部591Y的导电膜用作布线。另外，布线使端子519B及像素电路530X(i，j)。导电材料CP使端子519B及柔性印刷衬底FPC1电连接。
<显示装置700的结构例子3>
另外，本发明的一个方式的显示装置700包括驱动电路GD及驱动电路SD(参照图5A)。
<<驱动电路GD的结构例子>>
驱动电路GD供应第一选择信号及第二选择信号。
<<驱动电路SD的结构例子>>
驱动电路SD供应第一控制信号及第二控制信号。
<<布线的结构例子1>>
作为布线包括导电膜G1(i)、导电膜G2(i)、导电膜S1(j)、导电膜S2(j)、导电膜ANO、导电膜VCOM2及导电膜V0(参照图6)。
导电膜G1(i)被供应第一选择信号，导电膜G2(i)被供应第二选择信号。
导电膜S1(j)被供应第一控制信号，导电膜S2(j)被供应第二控制信号。
<<像素电路530X(i，j)的结构例子1>>
像素电路530X(i，j)与导电膜G1(i)及导电膜S1(j)电连接。导电膜G1(i)供应第一选择信号，导电膜S1(j)供应第一控制信号。
像素电路530X(i，j)根据第一选择信号及第一控制信号驱动发光器件550X(i，j)。另外，发光器件550X(i，j)发射光。
发光器件550X(i，j)的一个电极与像素电路530X(i，j)电连接，另一个电极与导电膜VCOM2电连接。
<<像素电路530X(i，j)的结构例子2>>
像素电路530X(i，j)包括开关SW21、开关SW22、晶体管M21、电容器C21及节点N21。
晶体管M21包括与节点N21电连接的栅电极、与发光器件550X(i，j)电连接的第一电极以及与导电膜ANO电连接的第二电极。
开关SW21包括具有根据与节点N21电连接的第一端子、与导电膜S1(j)电连接的第二端子及导电膜G1(i)的电位控制导通状态或非导通状态的功能的栅电极。
开关SW22包括具有根据与导电膜S2(j)电连接的第一端子及导电膜G2(i)的电位控制导通状态或非导通状态的功能的栅电极。
电容器C21包括与节点N21电连接的导电膜以及与开关SW22的第二电极电连接的导电膜。
由此，可以将图像信号储存在节点N21中。另外，可以使用开关SW22改变节点N21的电位。另外，可以使用节点N21的电位控制发光器件550X(i，j)所发射的光的强度。其结果是，可以提供一种方便性、实用性或可靠性优异的新颖的装置。
<<像素电路530X(i，j)的结构例子3>>
像素电路530X(i，j)包括开关SW23、节点N22及电容器C22。
开关SW23包括具有根据与导电膜V0电连接的第一端子、与节点N22电连接的第二端子以及导电膜G2(i)的电位控制导通状态或非导通状态的功能的栅电极。
电容器C22包括与节点N21电连接的导电膜以及与节点N22电连接的导电膜。
注意，晶体管M21的第一电极与节点N22电连接。
<<像素702X(i，j)的结构例子1>>
像素702X(i，j)包括发光器件550X(i，j)及像素电路530X(i，j)(参照图7A)。功能层540包括发光器件550X(i，j)及着色层CFX，功能层520包括像素电路530X(i，j)。
发光器件550X(i，j)为顶部发射结构的发光器件，发光器件550X(i，j)向没有配置功能层520的一侧发射光ELX。
着色层CFX使发光器件550X(i，j)发射的光的一部分透过。例如，可以使白色光的一部分透过而取出蓝色光、绿色光或红色光。注意，也可以代替着色层CFX使用颜色转换层。由此，可以从短波长的光转换为长波长的光。
<<像素702X(i，j)的结构例子2>>
参照图7B说明的像素702X(i，j)包括底部发射结构的发光器件。发光器件550X(i，j)向配置有功能层520的一侧发射光ELX。
功能层520包括区域520T，区域520T使光ELX透过。功能层520包括着色层CFX，着色层CFX与区域520T重叠。
注意，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式10
在本实施方式中，对使用实施方式2至6中的任一个所示的发光器件的发光装置进行说明。
在本实施方式中，参照图8A及图8B对使用实施方式2至6中的任一个所示的发光器件而制造的发光装置进行说明。注意，图8A是示出发光装置的俯视图，并且图8B是沿图8A中的线A-B及线C-D切断的截面图。该发光装置作为用来控制发光器件的发光的单元包括像素部602及驱动电路部，驱动电路部包括源极线驱动电路601及栅极线驱动电路603。另外，发光装置包括密封衬底604及密封剂605，空间607由密封剂605围绕。
注意，引导布线608是用来传送输入到源极线驱动电路601及栅极线驱动电路603的信号的布线，并且从被用作外部输入端子609的FPC(柔性印刷电路)接收视频信号、时钟信号、起始信号、复位信号等。注意，虽然在此只图示出FPC，但是该FPC还可以安装有印刷线路板(PWB)。本说明书中的发光装置不仅包括发光装置主体，而且还包括安装有FPC或PWB的发光装置。
下面，参照图8B说明截面结构。虽然在元件衬底610上形成有驱动电路部及像素部，但是在此示出作为驱动电路部的源极线驱动电路601和像素部602中的一个像素。
元件衬底610除了可以使用由玻璃、石英、有机树脂、金属、合金、半导体等构成的衬底以外还可以使用由FRP(Fiber Reinforced Plastics：纤维增强塑料)、PVF(聚氟乙烯)、聚酯或丙烯酸树脂等构成的塑料衬底。
对用于像素或驱动电路的晶体管的结构没有特别的限制。例如，可以采用反交错型晶体管或交错型晶体管。另外，顶栅型晶体管或底栅型晶体管都可以被使用。对用于晶体管的半导体材料没有特别的限制，例如可以使用硅、锗、碳化硅、氮化镓等。或者可以使用In-Ga-Zn类金属氧化物等的包含铟、镓、锌中的至少一个的氧化物半导体。
对用于晶体管的半导体材料的结晶性也没有特别的限制，可以使用非晶半导体或结晶半导体(微晶半导体、多晶半导体、单晶半导体或其一部分具有结晶区域的半导体)。当使用结晶半导体时可以抑制晶体管的特性劣化，所以是优选的。
在此，氧化物半导体优选用于设置在上述像素或驱动电路中的晶体管和用于在后面说明的触摸传感器等的晶体管等半导体装置。尤其优选使用其带隙比硅宽的氧化物半导体。通过使用带隙比硅宽的氧化物半导体，可以降低晶体管的关态电流(off-statecurrent)。
上述氧化物半导体优选至少包含铟(In)或锌(Zn)。另外，上述氧化物半导体更优选为包含以In-M-Zn类氧化物(M为Al、Ti、Ga、Ge、Y、Zr、Sn、La、Ce或Hf等金属)表示的氧化物的氧化物半导体。
尤其是，作为半导体层，优选使用如下氧化物半导体膜：具有多个结晶部，该多个结晶部的c轴都朝向垂直于半导体层的被形成面或半导体层的顶面的方向，并且在相邻的结晶部间不具有晶界。
通过作为半导体层使用上述材料，可以实现电特性的变动被抑制的可靠性高的晶体管。
另外，由于具有上述半导体层的晶体管的关态电流较低，因此能够长期间保持经过晶体管而储存于电容器中的电荷。通过将这种晶体管用于像素，能够在保持各显示区域所显示的图像的灰度的状态下，停止驱动电路。其结果是，可以实现功耗极低的电子设备。
为了实现晶体管的特性稳定化等，优选设置基底膜。作为基底膜，可以使用氧化硅膜、氮化硅膜、氧氮化硅膜、氮氧化硅膜等无机绝缘膜并以单层或叠层制造。基底膜可以通过溅射法、CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)法(等离子体CVD法、热CVD法、MOCVD(Metal Organic CVD：有机金属化学气相沉积)法等)或ALD法、涂敷法、印刷法等形成。注意，基底膜若不需要则也可以不设置。
注意，FET623示出形成在源极线驱动电路601中的晶体管的一个。另外，驱动电路也可以利用各种CMOS电路、PMOS电路或NMOS电路形成。另外，虽然在本实施方式中示出在衬底上形成有驱动电路的驱动器一体型，但是不一定必须采用该结构，驱动电路也可以形成在外部，而不形成在衬底上。
另外，像素部602由多个像素形成，该多个像素都包括开关FET611、电流控制FET612以及与该电流控制FET612的漏极电连接的第一电极613，但是并不局限于此，也可以采用组合三个以上的FET和电容器的像素部。
注意，形成绝缘物614来覆盖第一电极613的端部。在此，可以使用正型感光丙烯酸树脂膜形成绝缘物614。
另外，将绝缘物614的上端部或下端部形成为具有曲率的曲面，以获得后面形成的EL层等的良好的覆盖性。例如，在使用正型感光丙烯酸树脂作为绝缘物614的材料的情况下，优选只使绝缘物614的上端部包括具有曲率半径(0.2μm以上且3μm以下)的曲面。作为绝缘物614，可以使用负型感光树脂或者正型感光树脂。
在第一电极613上形成有EL层616及第二电极617。在此，作为用于被用作阳极的第一电极613的材料，优选使用具有大功函数的材料。例如，除了可以使用诸如ITO膜、包含硅的铟锡氧化物膜、包含2wt％以上且20wt％以下的氧化锌的氧化铟膜、氮化钛膜、铬膜、钨膜、Zn膜、Pt膜等的单层膜以外，还可以使用由氮化钛膜和以铝为主要成分的膜构成的叠层膜以及由氮化钛膜、以铝为主要成分的膜和氮化钛膜构成的三层结构等。注意，通过采用叠层结构，布线的电阻值可以较低，可以得到良好的欧姆接触，并且，可以将其用作阳极。
另外，EL层616通过使用蒸镀掩模的蒸镀法、喷墨法、旋涂法等各种方法形成。EL层616包括实施方式2至6中的任一个所示的结构。另外，作为构成EL层616的其他材料，也可以使用低分子化合物或高分子化合物(包含低聚物、树枝状聚合物)。
另外，作为用于形成于EL层616上并被用作阴极的第二电极617的材料，优选使用具有功函数小的材料(Al、Mg、Li、Ca、或它们的合金或化合物(MgAg、MgIn、AlLi等)等)。注意，当使产生在EL层616中的光透过第二电极617时，优选使用由厚度减薄了的金属薄膜和透明导电膜(ITO、包含2wt％以上且20wt％以下的氧化锌的氧化铟、包含硅的铟锡氧化物、氧化锌(ZnO)等)构成的叠层作为第二电极617。
另外，发光器件由第一电极613、EL层616、第二电极617形成。该发光器件是实施方式2至6中的任一个所示的发光器件。另外，像素部由多个发光器件构成，本实施方式的发光装置也可以包括实施方式2至6中的任一个所示的发光器件和具有其他结构的发光器件的双方。
另外，通过使用密封剂605将密封衬底604贴合到元件衬底610，将发光器件618设置在由元件衬底610、密封衬底604以及密封剂605围绕的空间607中。注意，空间607中填充有填料，作为该填料可以使用惰性气体(氮或氩等)，还可以使用密封剂。通过在密封衬底中形成凹部且在其中设置干燥剂，可以抑制水分所导致的劣化，所以是优选的。
另外，优选使用环氧类树脂或玻璃粉作为密封剂605。另外，这些材料优选为尽可能地不使水分及氧透过的材料。另外，作为用于密封衬底604的材料，除了可以使用玻璃衬底或石英衬底以外，还可以使用由FRP、PVF、聚酯、丙烯酸树脂等构成的塑料衬底。
虽然在图8A及图8B中没有示出，但是也可以在第二电极617上设置保护膜。保护膜可以由有机树脂膜或无机绝缘膜形成。另外，也可以以覆盖密封剂605的露出部分的方式形成保护膜。另外，保护膜可以覆盖一对衬底的表面及侧面、密封层、绝缘层等的露出侧面而设置。
作为保护膜可以使用不容易透过水等杂质的材料。因此，可以能够高效地抑制水等杂质从外部扩散到内部。
作为构成保护膜的材料，可以使用氧化物、氮化物、氟化物、硫化物、三元化合物、金属或聚合物等。例如，可以使用含有氧化铝、氧化铪、硅酸铪、氧化镧、氧化硅、钛酸锶、氧化钽、氧化钛、氧化锌、氧化铌、氧化锆、氧化锡、氧化钇、氧化铈、氧化钪、氧化铒、氧化钒、氧化铟等的材料或含有氮化铝、氮化铪、氮化硅、氮化钽、氮化钛、氮化铌、氮化钼、氮化锆、氮化镓的材料、包含含有钛及铝的氮化物、含有钛及铝的氧化物、含有铝及锌的氧化物、含有锰及锌的硫化物、含有铈及锶的硫化物、含有铒及铝的氧化物、含有钇及锆的氧化物等的材料。
保护膜优选通过台阶覆盖性(step coverage)良好的成膜方法来形成。这种方法中之一个是ALD法。优选将可以通过ALD法形成的材料用于保护膜。通过ALD法可以形成致密且裂缝或针孔等缺陷被减少或具备均匀的厚度的保护膜。另外，可以减少在形成保护膜时加工构件受到的损伤。
例如，通过ALD法可以将均匀且缺陷少的保护膜形成在具有复杂的凹凸形状的表面或触摸面板的顶面、侧面以及背面上。
如上所述，可以得到使用实施方式2至6中的任一个所示的发光器件制造的发光装置。
因为本实施方式中的发光装置使用实施方式2至6中的任一个所示的发光器件，所以可以得到具有优良特性的发光装置。具体而言，实施方式2至6中的任一个所示的发光器件的发光效率良好，由此可以实现低功耗的发光装置。
图9A及图9B示出通过形成呈现白色发光的发光器件并设置着色层(滤色片)等来实现全彩色化的发光装置的例子。图9A示出衬底1001、基底绝缘膜1002、栅极绝缘膜1003、栅电极1006、栅电极1007、栅电极1008、第一层间绝缘膜1020、第二层间绝缘膜1021、周边部1042、像素部1040、驱动电路部1041、发光器件的电极1024W、电极1024R、电极1024G、电极1024B、分隔壁1025、EL层1028、发光器件的电极1029、密封衬底1031、密封剂1032等。
另外，在图9A中，将着色层(红色着色层1034R、绿色着色层1034G、蓝色着色层1034B)设置在透明基材1033上。另外，还可以设置黑矩阵1035。对设置有着色层及黑矩阵的透明基材1033进行对准而将其固定到衬底1001上。另外，着色层及黑矩阵1035被保护层1036覆盖。另外，图9A示出具有光不透过着色层而透射到外部的发光层及光透过各颜色的着色层而透射到外部的发光层，不透过着色层的光成为白色光且透过着色层的光成为红色光、绿色光、蓝色光，因此能够以四个颜色的像素显示图像。
图9B示出将着色层(红色着色层1034R、绿色着色层1034G、蓝色着色层1034B)形成在栅极绝缘膜1003和第一层间绝缘膜1020之间的例子。如上述那样，也可以将着色层设置在衬底1001和密封衬底1031之间。
另外，虽然以上说明了具有从形成有FET的衬底1001一侧提取光的结构(底部发射型)的发光装置，但是也可以采用具有从密封衬底1031一侧提取发光的结构(顶部发射型)的发光装置。图10示出顶部发射型发光装置的截面图。在此情况下，衬底1001可以使用不使光透过的衬底。到制造用来使FET与发光器件的阳极连接的连接电极为止的工序与底部发射型发光装置同样地进行。然后，以覆盖电极1022的方式形成第三层间绝缘膜1037。该绝缘膜也可以具有平坦化的功能。第三层间绝缘膜1037可以使用与第二层间绝缘膜相同的材料或其他公知材料形成。
虽然在此发光器件的电极1024W、电极1024R、电极1024G、电极1024B都是阳极，但是也可以是阴极。另外，在采用如图10所示那样的顶部发射型发光装置的情况下，电极1024W、电极1024R、电极1024G、电极1024B优选为反射电极。EL层1028的结构采用实施方式2至6中的任一个所示的单元103X的结构，并且采用能够获得白色发光的元件结构。
在采用图10所示的顶部发射结构的情况下，可以使用设置有着色层(红色着色层1034R、绿色着色层1034G、蓝色着色层1034B)的密封衬底1031进行密封。密封衬底1031也可以设置有位于像素和像素之间的黑矩阵1035。着色层(红色着色层1034R、绿色着色层1034G、蓝色着色层1034B)或黑矩阵1035也可以被保护层覆盖。另外，作为密封衬底1031，使用具有透光性的衬底。另外，虽然在此示出了以红色、绿色、蓝色、白色的四个颜色进行全彩色显示的例子，但是并不局限于此，也可以以红色、黄色、绿色、蓝色的四个颜色或红色、绿色、蓝色的三个颜色进行全彩色显示。
在顶部发射型发光装置中，可以优选地适用微腔结构。将反射电极用作第一电极且将半透射半反射电极用作第二电极，由此可以得到具有微腔结构的发光器件。在反射电极与半透射半反射电极之间至少含有EL层，并且至少含有成为发光区域的发光层。
注意，反射电极是可见光反射率为40％至100％，优选为70％至100％，并且其电阻率为1×10-2Ωcm以下的膜。另外，半透射半反射电极是可见光反射率为20％至80％，优选为40％至70％，并且其电阻率为1×10-2Ωcm以下的膜。
从EL层所包含的发光层射出的光被反射电极和半透射半反射电极反射，并且谐振。
在该发光器件中，通过改变透明导电膜、上述复合材料或载流子传输材料等的厚度而可以改变反射电极与半透射半反射电极之间的光程。由此，可以在反射电极与半透射半反射电极之间加强谐振的波长的光且使不谐振的波长的光衰减。
被反射电极反射回来的光(第一反射光)会给从发光层直接入射到半透射半反射电极的光(第一入射光)带来很大的干涉，因此优选将反射电极与发光层的光程调节为(2n-1)λ/4(注意，n为1以上的自然数，λ为要增强的光的波长)。通过调节该光程，可以使第一反射光与第一入射光的相位一致，由此可以进一步增强从发光层发射的光。
另外，在上述结构中，EL层可以含有多个发光层，也可以只含有一个发光层。例如，也可以采用如下结构：组合上述串联型发光器件的结构，在一个发光器件中以其间夹着电荷产生层的方式设置多个EL层，并且，在每个EL层中形成一个或多个发光层。
通过采用微腔结构，可以加强指定波长的正面方向的发光强度，由此可以实现低功耗化。注意，在为使用红色、黄色、绿色以及蓝色的四个颜色的子像素显示图像的发光装置的情况下，因为可以获得由于黄色发光的亮度提高效果，而且可以在所有的子像素中采用适合各颜色的波长的微腔结构，所以能够实现具有良好的特性的发光装置。
因为本实施方式中的发光装置使用实施方式2至6中的任一个所示的发光器件，所以可以得到具有优良特性的发光装置。具体而言，使用实施方式2至6中的任一个所示的发光器件的发光效率良好，由此可以实现低功耗的发光装置。
虽然到这里说明了有源矩阵型发光装置，但是下面说明无源矩阵型发光装置。图11A及图11B示出通过使用本发明制造的无源矩阵型发光装置。注意，图11A是示出发光装置的透视图，并且图11B是沿图11A的线X-Y切断而获得的截面图。在图11A及图11B中，在衬底951上的电极952与电极956之间设置有EL层955。电极952的端部被绝缘层953覆盖。在绝缘层953上设置有隔离层954。隔离层954的侧壁具有如下倾斜，即越接近衬底表面，两个侧壁之间的间隔越窄。换句话说，隔离层954的短边方向的截面是梯形，底边(朝向与绝缘层953的面方向相同的方向并与绝缘层953接触的边)比上边(朝向与绝缘层953的面方向相同的方向并与绝缘层953不接触的边)短。如此，通过设置隔离层954，可以防止起因于静电等的发光器件的不良。另外，在无源矩阵型发光装置中，通过使用实施方式2至6中的任一个所示的发光器件，也可以得到可靠性良好的发光装置或者低功耗的发光装置。
以上说明的发光装置能够控制配置为矩阵状的微小的多个发光器件中的每一个，所以作为进行图像的显示的显示装置可以适当地利用。
另外，本实施方式可以与其他实施方式自由地组合。
实施方式11
在本实施方式中，参照图12A及图12B对将实施方式2至6中的任一个所示的发光器件用于照明装置的例子进行说明。图12B是照明装置的俯视图，图12A是沿着图12B的线e-f的截面图。
在本实施方式的照明装置中，在被用作支撑体的具有透光性的衬底400上形成有第一电极401。第一电极401相当于实施方式2至6中的任一个中的电极551X。当从第一电极401一侧提取光时，第一电极401使用具有透光性的材料形成。
另外，在衬底400上形成用来对第二电极404供应电压的焊盘412。
第一电极401上形成有EL层403。EL层403相当于组合实施方式2至6中的任一个中的层104、单元103X及层105的结构或组合实施方式2至6中的任一个中的层104、单元103X、层106、单元103X2及层105的结构等。注意，作为它们的结构，参照各记载。
以覆盖EL层403的方式形成第二电极404。第二电极404相当于实施方式2至6中的任一个中的电极552X。当从第一电极401一侧提取光时，第二电极404使用反射率高的材料形成。通过使第二电极404与焊盘412连接，将电压供应到第二电极404。
如上所述，本实施方式所示的照明装置具备包括第一电极401、EL层403以及第二电极404的发光器件。由于该发光器件是发光效率高的发光器件，所以本实施方式的照明装置可以是低功耗的照明装置。
使用密封剂405及密封剂406将形成有具有上述结构的发光器件的衬底400和密封衬底407固定来进行密封，由此制造照明装置。另外，也可以仅使用密封剂405和密封剂406中的一个。另外，也可以使内侧的密封剂406(在图12B中未图示)与干燥剂混合，由此可以吸收水分而提高可靠性。
另外，通过以延伸到密封剂405、密封剂406的外部的方式设置焊盘412和第一电极401的一部分，可以将其用作外部输入端子。另外，也可以在外部输入端子上设置安装有转换器等的IC芯片420等。
本实施方式所记载的照明装置的EL元件使用实施方式2至6中的任一个所示的发光器件，由此可以实现低功耗的照明装置。
实施方式12
在本实施方式中，对在其一部分包括实施方式2至6中的任一个所示的发光器件的电子设备的例子进行说明。实施方式2至6中的任一个所示的发光器件是发光效率良好且功耗低的发光器件。其结果是，本实施方式所记载的电子设备可以实现包括功耗低的发光部的电子设备。
作为采用上述发光器件的电子设备，例如可以举出电视装置(也称为电视机或电视接收机)、用于计算机等的显示器、数码相机、数码摄像机、数码相框、移动电话机(也称为移动电话、移动电话装置)、便携式游戏机、便携式信息终端、声音再现装置、弹珠机等大型游戏机等。以下，示出这些电子设备的具体例子。
图13A示出电视装置的一个例子。在电视装置中，框体7101中组装有显示部7103。另外，在此示出利用支架7105支撑框体7101的结构。可以利用显示部7103显示图像，并且将实施方式2至6中的任一个所示的发光器件排列为矩阵状而构成显示部7103。
可以通过利用框体7101所具备的操作开关或另行提供的遥控操作机7110进行电视装置的操作。通过利用遥控操作机7110所具备的操作键7109，可以控制频道或音量，由此可以控制显示在显示部7103上的图像。另外，也可以在遥控操作机7110中设置显示部7107来显示输出的信息。
另外，电视装置采用具备接收机或调制解调器等的结构。可以通过接收机接收一般的电视广播。再者，通过调制解调器连接到有线或无线方式的通信网络，能够进行单向(从发送者到接收者)或双向(发送者和接收者之间或接收者之间等)的信息通信。
图13B示出计算机，该计算机包括主体7201、框体7202、显示部7203、键盘7204、外部连接端口7205、指向装置7206等。另外，该计算机通过将实施方式2至6中的任一个所示的发光器件排列为矩阵状并用于显示部7203而制造。图13B中的计算机也可以为如图13C所示的方式。图13C所示的计算机设置有第二显示部7210代替键盘7204及指向装置7206。第二显示部7210是触摸面板，通过利用指头或专用笔操作显示在第二显示部7210上的输入用显示，能够进行输入。另外，第二显示部7210不仅能够显示输入用显示，而且可以显示其他图像。另外，显示部7203也可以是触摸面板。因为两个屏面通过铰链部连接，所以可以防止在收纳或搬运时发生问题如屏面受伤、破坏等。
图13D示出便携式终端的一个例子。便携式终端具备组装在框体7401中的显示部7402、操作按钮7403、外部连接端口7404、扬声器7405、麦克风7406等。另外，便携式终端包括将实施方式2至6中的任一个所示的发光器件排列为矩阵状而制造的显示部7402。
图13D所示的便携式终端也可以具有用指头等触摸显示部7402来输入信息的结构。在此情况下，能够用指头等触摸显示部7402来进行打电话或编写电子邮件等的操作。
显示部7402主要有三种屏面模式。第一是以图像的显示为主的显示模式，第二是以文字等的信息的输入为主的输入模式，第三是混合显示模式和输入模式的两个模式的显示输入模式。
例如，在打电话或编写电子邮件的情况下，可以采用将显示部7402主要用于输入文字的文字输入模式而输入在屏面上显示的文字。在此情况下，优选在显示部7402的屏面的大多部分中显示键盘或号码按钮。
另外，通过在便携式终端内部设置具有陀螺仪传感器和加速度传感器等检测倾斜度的传感器的检测装置，可以判断便携式终端的方向(纵或横)而自动进行显示部7402的屏面显示的切换。
另外，通过触摸显示部7402或对框体7401的操作按钮7403进行操作，来进行屏面模式的切换。或者，也可以根据显示在显示部7402上的图像的种类切换屏面模式。例如，当显示在显示部上的图像信号为动态图像的数据时，将屏面模式切换成显示模式，而当该图像信号为文字数据时，将屏面模式切换成输入模式。
另外，当在输入模式下通过检测出显示部7402的光传感器所检测的信号而得知在一定期间内没有显示部7402的触摸操作输入时，也可以进行控制以将屏面模式从输入模式切换成显示模式。
也可以将显示部7402用作图像传感器。例如，通过用手掌或指头触摸显示部7402，来拍摄掌纹、指纹等，能够进行个人识别。另外，通过在显示部中使用发射近红外光的背光源或发射近红外光的感测用光源，也能够拍摄指静脉、手掌静脉等。
图14A是示出扫地机器人的一个例子的示意图。
扫地机器人5100包括顶面上的显示器5101及侧面上的多个照相机5102、刷子5103及操作按钮5104。虽然未图示，但是扫地机器人5100的底面设置有轮胎和吸入口等。此外，扫地机器人5100还包括红外线传感器、超音波传感器、加速度传感器、压电传感器、光传感器、陀螺仪传感器等各种传感器。另外，扫地机器人5100包括无线通信单元。
扫地机器人5100可以自动行走，检测垃圾5120，可以从底面的吸入口吸引垃圾。
另外，扫地机器人5100对照相机5102所拍摄的图像进行分析，可以判断墙壁、家具或台阶等障碍物的有无。另外，在通过图像分析检测布线等可能会绕在刷子5103上的物体的情况下，可以停止刷子5103的旋转。
可以在显示器5101上显示电池的剩余电量或所吸引的垃圾的量等。可以在显示器5101上显示扫地机器人5100的行走路径。另外，显示器5101可以是触摸面板，可以将操作按钮5104显示在显示器5101上。
扫地机器人5100可以与智能手机等便携式电子设备5140互相通信。照相机5102所拍摄的图像可以显示在便携式电子设备5140上。因此，扫地机器人5100的拥有者在出门时也可以知道房间的情况。另外，可以使用智能手机等便携式电子设备5140确认显示器5101的显示内容。
可以将本发明的一个方式的发光装置用于显示器5101。
图14B所示的机器人2100包括运算装置2110、麦克风2102、上部照相机2103、扬声器2104、显示器2105、下部照相机2106、障碍物传感器2107及移动机构2108。
麦克风2102具有检测使用者的声音及周围的声音等的功能。另外，扬声器2104具有发出声音的功能。机器人2100可以使用麦克风2102及扬声器2104与使用者交流。
显示器2105具有显示各种信息的功能。机器人2100可以将使用者所希望的信息显示在显示器2105上。显示器2105也可以安装有触摸面板。显示器2105可以是可拆卸的信息终端，通过将该信息终端设置在机器人2100的所定位置，可以进行充电及数据的收发。
上部照相机2103及下部照相机2106具有对机器人2100的周围环境进行摄像的功能。另外，障碍物传感器2107可以检测机器人2100使用移动机构2108移动时的前方的障碍物的有无。机器人2100可以使用上部照相机2103、下部照相机2106及障碍物传感器2107认知周围环境而安全地移动。可以将本发明的一个方式的发光装置用于显示器2105。
图14C是示出护目镜型显示器的一个例子的图。护目镜型显示器例如包括框体5000、显示部5001、扬声器5003、LED灯5004、操作键(包括电源开关或操作开关)、连接端子5006、传感器5007(它具有测量如下因素的功能：力、位移、位置、速度、加速度、角速度、转速、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、倾斜度、振动、气味或红外线)、麦克风5008、显示部5002、支撑部5012、耳机5013等。
可以将本发明的一个方式的发光装置用于显示部5001及显示部5002。
图15示出将实施方式2至6中的任一个所示的发光器件用于作为照明装置的台灯的例子。图15所示的台灯包括框体2001和光源2002，并且作为光源2002使用实施方式11所记载的照明装置。
图16示出将实施方式2至6中的任一个所示的发光器件用于室内的照明装置3001的例子。由于实施方式2至6中的任一个所示的发光器件是发光效率高的发光器件，所以可以提供低功耗的照明装置。另外，因为实施方式2至6中的任一个所示的发光器件能够实现大面积化，所以能够用于大面积的照明装置。另外，因为实施方式2至6中的任一个所示的发光器件的厚度薄，所以能够作为实现薄型化的照明装置使用。
还可以将实施方式2至6中的任一个所示的发光器件安装在汽车的挡风玻璃或仪表盘上。图17示出将实施方式2至6中的任一个所示的发光器件用于汽车的挡风玻璃或仪表盘的一个方式。显示区域5200至显示区域5203是使用实施方式2至6中的任一个所示的发光器件设置的显示区域。
显示区域5200和显示区域5201是设置在汽车的挡风玻璃上的安装有实施方式2至6中的任一个所示的发光器件的显示装置。通过使用具有透光性的电极制造实施方式2至6中的任一个所示的发光器件的第一电极和第二电极，可以得到能看到对面的景色的所谓的透视式显示装置。若采用透视式显示，即使设置在汽车的挡风玻璃上，也不妨碍视界。另外，在设置用来驱动的晶体管等的情况下，优选使用具有透光性的晶体管，诸如使用有机半导体材料的有机晶体管或使用氧化物半导体的晶体管等。
显示区域5202是设置在立柱部分的安装有实施方式2至6中的任一个所示的发光器件的显示装置。通过在显示区域5202上显示来自设置在车厢上的成像单元的图像，可以补充被立柱遮挡的视界。另外，同样地，设置在仪表盘部分上的显示区域5203通过显示来自设置在汽车外侧的成像单元的图像，能够补充被车厢遮挡的视界的死角，而提高安全性。通过显示图像以补充不看到的部分，更自然且简单地确认安全。
显示区域5203可以通过显示导航信息、速度或转速、行车距离、燃料剩余量、排档状态、空调的设定等提供各种信息。使用者可以适当地改变显示内容或布置。另外，这些信息也可以显示在显示区域5200至显示区域5202上。另外，也可以将显示区域5200至显示区域5203用作照明装置。
此外，图18A至图18C示出能够折叠的便携式信息终端9310。图18A示出展开状态的便携式信息终端9310。图18B示出从展开状态和折叠状态中的一个状态变为另一个状态的中途的状态的便携式信息终端9310。图18C示出折叠状态的便携式信息终端9310。便携式信息终端9310在折叠状态下可携带性好，在展开状态下因为具有无缝拼接的较大的显示区域所以显示一览性强。
显示面板9311由铰链部9313所连接的三个框体9315支撑。注意，显示面板9311也可以为安装有触摸传感器(输入装置)的触摸面板(输入输出装置)。另外，通过在两个框体9315之间的铰链部9313处弯折显示面板9311，可以使便携式信息终端9310从展开状态可逆性地变为折叠状态。可以将本发明的一个方式的发光装置用于显示面板9311。
另外，本实施方式所示的结构可以与实施方式2至6所示的结构适当地组合来使用。
如上所述，具备实施方式2至6中的任一个所示的发光器件的发光装置的应用范围极为广泛，而能够将该发光装置用于各种领域的电子设备。通过使用实施方式2至6中的任一个所示的发光器件，可以得到功耗低的电子设备。
注意，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施例1
在本实施例中，参照图19至图24说明本发明的一个方式的有机化合物的物性及合成方法。
图19是说明Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)的1H NMR谱的测量结果的图。
图20是说明包含Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)的二氯甲烷溶液的吸收光谱及发射光谱的测量结果的图。
图21是说明Ir(5m4dppy-d3)2(ppy)的1H NMR谱的测量结果的图。
图22是说明包含Ir(5m4dppy-d3)2(ppy)的二氯甲烷溶液的吸收光谱及发射光谱的测量结果的图。
图23是说明Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3)的1H NMR谱的测量结果的图。
图24是说明包含Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3)的二氯甲烷溶液的吸收光谱及发射光谱的测量结果的图。
(合成例1)
在本合成例中，说明实施方式1中的由结构式(101)表示的{2-[5-(甲基-d3)-4-苯基-2-吡啶基-κN]苯基-κC}双[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC]铱(III)(简称：Ir(ppy)2(5m4dppy-d3))的合成例。
[化学式27]
<<步骤1；5-甲基-2，4-二苯基吡啶的合成>>
将2，4-二氯-5-甲基吡啶5.00g、苯基硼酸8.31g、甲苯180mL、水18mL及磷酸三钾43.30g放入具备回流管的三口烧瓶中，对其内部进行氮置换。在减压下搅拌烧瓶内混合物以进行脱气，然后添加三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(简称：Pd2(dba)3)0.28g及2-二环己基膦基-2’，6’-二甲氧基联苯(简称：S-Phos)0.51g。在搅拌的同时以110℃反应6.5小时。以下示出步骤1的合成方案(1a)。
经过指定时间之后，使用甲苯萃取目的物。通过以己烷与乙酸乙酯的混合溶剂(己烷：乙酸乙酯＝10：1)为移动相的硅胶柱层析法对从萃取液去除甲苯而得到的残渣物进行纯化，得到黄色油状的吡啶衍生物7.75g(收率100％)。
[化学式28]
/>
<<步骤2；5-(甲基-d3)-2，4-二苯基吡啶(简称：H5m4dppy-d3)的合成>>
将在上述步骤1得到的5-甲基-2，4-二苯基吡啶2.79g、叔丁醇钠(简称：tBuONa)0.66g及氘化二甲亚砜(简称：DMSO-d6)16mL放入具备回流管的茄形烧瓶中，对其内部进行氩置换。对该反应容器以100W的输出照射2小时2.45GHz的微波来进行加热。以下示出步骤2的合成方案(1b)。
经过指定时间之后，使用乙酸乙酯萃取目的物。通过以己烷与乙酸乙酯的混合溶剂(己烷：乙酸乙酯＝10：1)为移动相的快速柱层析法对从萃取液去除乙酸乙酯而得到的残渣物进行纯化，得到黄白色固体状的吡啶衍生物2.23g(收率79％)。
[化学式29]
<<步骤3；{2-[5-(甲基-d3)-4-苯基-2-吡啶基-κN]苯基-κC}双[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC]铱(III)(简称：Ir(ppy)2(5m4dppy-d3))的合成>>
将二-μ-氯-四[2-(2-吡啶基-κN])苯基-κC]二铱(III)(简称：[Ir(ppy)2Cl]2)10.0g及二氯甲烷(CH2Cl2)465mL放入被遮光的三口烧瓶中，对其内部进行氮置换。对此，滴加三氟甲磺酸银7.21g与甲醇280mL的混合溶液，在室温下搅拌24小时。经过指定时间之后，作为助滤剂使用硅藻土过滤反应混合物。浓缩所得到的滤液，得到黄褐色固体14.0g。
将通过上述得到的黄褐色固体5.00g、5-(甲基-d3)-2，4-二苯基吡啶(简称：H5m4dppy-d3)1.68g、2-乙氧基乙醇70mL及N，N-二甲基甲酰胺(简称：DMF)70mL放入具备回流管的三口烧瓶中，对其内部进行氮置换。在搅拌的同时以160℃反应7小时。以下示出步骤3的合成方案(1c)。
[化学式30]
经过指定时间之后，通过以甲苯为移动相的硅胶柱层析法及以氯仿为移动相的高效液相色谱法对去除溶剂而得到的残渣物进行纯化。再者，从所得到的固体、甲苯及己烷的混合溶液通过重结晶法得到黄色固体1.61g(收率15％)。通过梯度升华法对该黄色固体1.61g进行升华纯化，得到黄色固体状的目的物1.42g(收率88％)。注意，升华纯化条件如下：压力为2.6Pa；氩气体流量为10mL/min；加热温度为305℃。
利用核磁共振分光法(1H-NMR)进行测量，确认到在上述步骤3得到的黄色固体为Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)。图19示出1H-NMR谱，以下示出分析结果。
1H-NMR.δ(CD2Cl2)：6.73-6.99(m，11H)，7.40-7.44(m，4H)，7.48(t，2H)，7.61-7.71(m，7H)，7.79(s，1H)，7.94(dd，2H)。
图20示出包含Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)的二氯甲烷溶液的紫外可见吸收光谱(以下简称为“吸收光谱”)及发射光谱的测量结果。横轴表示波长，纵轴表示吸收强度或发光强度。Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)在537nm处具有发光峰，从二氯甲烷溶液观测到绿色发光。
吸收光谱的测量使用紫外可见分光光度计(日本分光株式会社制造，V550型)，将二氯甲烷溶液(0.0107mmol/L)放在石英皿中，在室温下进行测量。注意，图20所示的吸收光谱表示从将二氯甲烷溶液(0.0107mmol/L)放在石英皿中而测量的吸收光谱减去仅将二氯甲烷的放在石英皿中而测量的吸收光谱得到的结果。
另外，发射光谱的测量使用荧光分光光度计(日本分光株式会社制造，FP-8600DS型)，在手套箱(日本Bright株式会社制造，LABstarM13(1250/780))中，在氮气氛下将二氯甲烷脱氧溶液(0.0107mmol/L)放在石英皿中，密封，并在室温下测量。
另外，发光量子产率的测量使用绝对PL量子产率测量装置(日本滨松光子学株式会社制造，C11347-01)，在手套箱(日本Bright株式会社制造，LABstarM13(1250/780))中，在氮气氛下将二氯甲烷脱氧溶液(0.0107mmol/L)放在石英皿中，密封，并在室温下测量。使用波长为410nm的光激发的Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)以85％的发光量子产率发光。可以说与[2-d3-甲基-(2-吡啶基-κN)苯并呋喃并[2，3-b]吡啶-κC]双[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC]铱(III)(简称：Ir(ppy)2(mbfpypy-d3))的发光量子产率73％相比，发光量子产率极高。通过将Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)用于发光器件，可以期待高发光效率。
注意，Ir(ppy)2(mbfpypy-d3)的发光量子产率的测量使用绝对PL量子产率测量装置(日本滨松光子学株式会社制造，C11347-01)，在手套箱(日本Bright株式会社制造，LABstarM13(1250/780))中，在氮气氛下将二氯甲烷脱氧溶液(0.0103mmol/L)放在石英皿中，密封，并在室温下测量。使用波长为460nm的光激发的Ir(ppy)2(mbfpypy-d3)以73％的发光量子产率发光。
(合成例2)
在本合成例中，说明实施方式1中的由结构式(102)表示的双{2-[5-(甲基-d3)-4-苯基-2-吡啶基-κN]苯基-κC}[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC]铱(III)(简称：Ir(5m4dppy-d3)2(ppy))的合成例。
[化学式31]
注意，在合成例2说明的合成方法与在合成例1说明的合成方法的不同之处在于步骤3。在此，仅对不同步骤进行详细的说明，而关于相同步骤的部分，援用上述说明。
<<步骤3；双{2-[5-(甲基-d3)-4-苯基-2-吡啶基-κN]苯基-κC}[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC]铱(III)(简称：Ir(5m4dppy-d3)2(ppy))的合成>>
将二-μ-氯-四[2-(2-吡啶基-κN])苯基-κC]二铱(III)(简称：[Ir(ppy)2Cl]2)10.0g及二氯甲烷465mL放入被遮光的三口烧瓶中，对其内部进行氮置换。对此，滴加三氟甲烷磺酸银(简称：AgOTf)7.21g与甲醇280mL的混合溶液，在室温下搅拌24小时。经过指定时间之后，作为助滤剂使用硅藻土过滤反应混合物。浓缩所得到的滤液，得到黄褐色固体14.0g。
将通过上述得到的黄褐色固体5.00g、5-(甲基-d3)-2，4-二苯基吡啶(简称：H5m4dppy-d3)1.68g、2-乙氧基乙醇70mL及N，N-二甲基甲酰胺(简称：DMF)70mL放入具备回流管的三口烧瓶中，对其内部进行氮置换。在搅拌的同时以160℃反应7小时。以下示出步骤3的合成方案(2c)。
[化学式32]
经过指定时间之后，通过以甲苯为移动相的硅胶柱层析法及以氯仿为移动相的高效液相色谱法对去除溶剂而得到的残渣物进行纯化。再者，从所得到的固体、甲苯及己烷的混合溶液通过重结晶法得到黄色固体0.79g(收率7％)。通过梯度升华法对该黄色固体0.79g进行升华纯化，得到黄色固体状的目的物0.61g(收率77％)。注意，升华纯化条件如下：压力为2.6Pa；氩气体流量为10mL/min；加热温度为288℃。
利用核磁共振分光法(1H-NMR)进行测量，确认到在上述步骤3得到的黄色固体为Ir(5m4dppy-d3)2(ppy)。图21示出1H-NMR谱，以下示出分析结果。
1H-NMR.δ(CD2Cl2)：6.72-6.93(m，9H)，7.00(t，1H)，7.41-7.50(m，11H)，7.53(s，1H)，7.63-7.74(m，5H)，7.80(d，2H)，7.95(d，1H)。
图22示出包含Ir(5m4dppy-d3)2(ppy)的二氯甲烷溶液的紫外可见吸收光谱(以下简称为“吸收光谱”)及发射光谱的测量结果。横轴表示波长，纵轴表示吸收强度或发光强度。Ir(5m4dppy-d3)2(ppy)在543nm处具有发光峰，从二氯甲烷溶液观测到绿色发光。
吸收光谱的测量使用紫外可见分光光度计(日本分光株式会社制造，V550型)，将二氯甲烷溶液(0.0103mmol/L)放在石英皿中，在室温下进行测量。注意，图22所示的吸收光谱表示从将二氯甲烷溶液(0.0103mmol/L)放在石英皿中而测量的吸收光谱减去仅将二氯甲烷的放在石英皿中而测量的吸收光谱得到的结果。
另外，发射光谱的测量使用荧光分光光度计(日本分光株式会社制造，FP-8600DS型)，在手套箱(日本Bright株式会社制造，LABstarM13(1250/780))中，在氮气氛下将二氯甲烷脱氧溶液(0.0103mmol/L)放在石英皿中，密封，并在室温下测量。
另外，发光量子产率的测量使用绝对PL量子产率测量装置(日本滨松光子学株式会社制造，C11347-01)，在手套箱(日本Bright株式会社制造，LABstarM13(1250/780))中，在氮气氛下将二氯甲烷脱氧溶液(0.0103mmol/L)放在石英皿中，密封，并在室温下测量。使用波长为450nm的光激发的Ir(5m4dppy-d3)2(ppy)以87％的发光量子产率发光。可以说与Ir(ppy)2(mbfpypy-d3)的发光量子产率73％相比，发光量子产率极高。通过将Ir(5m4dppy-d3)2(ppy)用于发光器件，可以期待高发光效率。
(合成例3)
在本合成例中，说明实施方式1中的由结构式(107)表示的{2-[4-(3，5-二-叔丁基苯基)-5-(甲基-d3)-2-吡啶基-κN]苯基-κC}双{2-[4-(甲基-d3)-5-(2-甲基丙基-1，1-d2)-2-吡啶基-κN]苯基-κC}铱(III)(简称：Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3))的合成例。
[化学式33]
<<步骤1；4-氯-5-甲基-2-苯基吡啶的合成>>
将2，4-二氯-5-甲基吡啶10.00g、苯基硼酸7.75g、甲苯110mL、乙醇55mL、水18mL及碳酸钠11.66g放入具备回流管的三口烧瓶中，对其内部进行氮置换。在减压下搅拌烧瓶内混合物以进行脱气，然后添加四(三苯基膦)钯(0)(简称：Pd(PPh3)4)1.43g。在搅拌的同时以90℃反应7小时。以下示出步骤1的合成方案(3a)。
经过指定时间之后，使用甲苯萃取目的物。通过以己烷与乙酸乙酯的混合溶剂(己烷：乙酸乙酯＝10：1)为移动相的硅胶柱层析法对从萃取液去除甲苯而得到的残渣物进行纯化，得到白色固体状的吡啶衍生物11.32g(收率90％)。
[化学式34]
<<步骤2；4-(3，5-二-叔丁基苯基)-5-甲基-2-苯基吡啶的合成>>
将在上述步骤1得到的4-氯-5-甲基-2-苯基吡啶11.32g、3，5-二-叔丁基苯基硼酸14.32g、甲苯330mL、水33mL及磷酸三钾35.33g放入具备回流管的三口烧瓶中，对其内部进行氮置换。在减压下搅拌烧瓶内混合物以进行脱气，然后添加三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(简称：Pd2(dba)3)0.51g及2-二环己基膦基-2’，6’-二甲氧基联苯(简称：S-Phos)0.91g。在搅拌的同时以110℃反应7小时。以下示出步骤2的合成方案(3b)。
经过指定时间之后，使用甲苯萃取目的物。对从萃取液去除甲苯而得到的残渣物添加己烷，在进行抽滤的同时使用己烷进行洗涤。使得到的固体溶于二氯甲烷，使用以硅藻土、氧化铝、硅藻土的顺序层叠的助滤剂过滤反应生成物。浓缩所得到的滤液，得到白色固体状的吡啶衍生物11.47g(收率58％)。
[化学式35]
<<步骤3；4-(3，5-二-叔丁基苯基)-5-(甲基-d3)-2-苯基吡啶(简称：H4mmtBup5mppy-d3)的合成>>
将在上述步骤2得到的4-(3，5-二-叔丁基苯基)-5-甲基-2-苯基吡啶11.47g、叔丁醇钠1.85g及二甲亚砜45mL放入具备回流管的茄形烧瓶中，对其内部进行氩置换。对该反应容器以100W的输出照射1.5小时2.45GHz的微波来进行加热。以下示出步骤3的合成方案(3c)。
经过指定时间之后，使用乙酸乙酯萃取目的物。使从萃取液去除乙酸乙酯而得到的残渣物溶于二氯甲烷，使用以硅藻土、氧化铝、硅藻土的顺序层叠的助滤剂过滤反应生成物。浓缩所得到的滤液，得到白色固体状的吡啶衍生物6.61g(收率57％)。
[化学式36]
<<步骤4；4-甲基-5-(2-甲基丙基)-2-苯基吡啶的合成>>
将5-溴-4-甲基-2-苯基吡啶6.31g、异丁基硼酸5.20g、甲苯255mL及磷酸三钾21.71g放入具备回流管的三口烧瓶中，对其内部进行氮置换。在减压下搅拌烧瓶内混合物以进行脱气，然后添加三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(简称：Pd2(dba)3)0.24g及2-二环己基膦基-2’，6’-二甲氧基联苯(简称：S-Phos)0.42g。在搅拌的同时以120℃反应6小时。以下示出步骤4的合成方案(3d)。
经过指定时间之后，浓缩溶剂。通过以己烷与乙酸乙酯的混合溶剂(己烷：乙酸乙酯＝20：1)为移动相的硅胶柱层析法对所得到残渣物进行纯化，得到淡黄色油状的吡啶衍生物3.89g(收率68％)。
[化学式37]
<<步骤5；4-(甲基-d3)-5-(2-甲基丙基-1，1-d2)-2-苯基吡啶(简称：H5iBu4mppy-d5)的合成>>
将在上述步骤4得到的4-甲基-5-(2-甲基丙基)-2-苯基吡啶3.89g、叔丁醇钠1.02g及二甲亚砜25mL放入具备回流管的茄形烧瓶中，对其内部进行氩置换。对该反应容器以100W的输出照射2小时2.45GHz的微波来进行加热。以下示出步骤5的合成方案(3e)。
经过指定时间之后，使用乙酸乙酯萃取目的物。通过以己烷与乙酸乙酯的混合溶剂(己烷：乙酸乙酯＝20：1)为移动相的硅胶柱层析法对从萃取液去除乙酸乙酯而得到的残渣物进行纯化，得到淡黄色油状的吡啶衍生物3.23g(收率81％)。
[化学式38]
<<步骤6；二-μ-氯-四{2-[4-(甲基-d3)-5-(2-甲基丙基-1，1-d2)-2-吡啶基-κN]苯基-κC}二铱(III)(简称：[Ir(5iBu4mppy-d5)2Cl]2)的合成>>
将2-乙氧基乙醇15mL、水5mL、在上述步骤5得到的H5iBu4mppy-d53.23g及氯化铱水合物(IrCl3·H2O)2.03g放入具备回流管的茄形烧瓶中，对其内部进行氩置换。对该反应容器以100W的输出照射1小时2.45GHz的微波来进行加热。以下示出步骤6的合成方案(3f)。
经过指定时间之后，在抽滤烧瓶内的混合物的同时使用甲醇进行洗涤，得到黄色固体状的双核配合物(简称：[Ir(5iBu4mppy-d5)2Cl]2)2.38g(收率52％)。
[化学式39]
<<步骤7；{2-[4-(3，5-二-叔丁基苯基)-5-(甲基-d3)-2-吡啶基-κN]苯基-κC}双{2-[4-(甲基-d3)-5-(2-甲基丙基-1，1-d2)-2-吡啶基-κN]苯基-κC}铱(III)(简称：Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3))的合成>>
将在上述步骤6得到的二-μ-氯-四{2-[4-(甲基-d3)-5-(2-甲基丙基-1，1-d2)-2-吡啶基-κN]苯基-κC}二铱(III)(简称：[Ir(5iBu4mppy-d5)2Cl]2)2.35g及二氯甲烷84mL放入被遮光的三口烧瓶中，对其内部进行氮置换。对此，添加三氟甲烷磺酸银1.32g与甲醇17mL的混合溶液，在室温下搅拌18小时。经过指定时间之后，作为助滤剂使用硅藻土过滤反应混合物。浓缩所得到的滤液，得到黄褐色固体2.99g。
将通过上述得到的黄褐色固体2.99g、4-(3，5-二-叔丁基苯基)-5-(甲基-d3)-2-苯基吡啶(简称：H4mmtBup5mppy-d3)1.25g、2-乙氧基乙醇35mL及N，N-二甲基甲酰胺(DMF)35mL放入具备回流管的三口烧瓶中，对其内部进行氮置换。在搅拌的同时以145℃反应7小时。以下示出步骤7的合成方案(3g)。
[化学式40]
经过指定时间之后，通过以己烷与乙酸乙酯的混合溶剂(己烷：乙酸乙酯＝2：1)为移动相的硅胶柱层析法及以氯仿为移动相的高效液相色谱法对去除溶剂而得到的残渣物进行纯化。再者，从所得到的固体、甲苯及乙醇的混合溶液通过重结晶法得到黄色固体0.78g(收率22％)。通过梯度升华法对该黄色固体0.76g进行升华纯化，得到黄色固体状的目的物0.67g(收率88％)。注意，升华纯化条件如下：压力为2.7Pa；氩气体的流量为5mL/min；加热温度为280℃。
利用核磁共振分光法(1H-NMR)进行测量，确认到在上述步骤7得到的黄色固体为Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3)。图23示出1H-NMR谱，以下示出分析结果。
1H-NMR.δ(CD2Cl2)：0.77-0.84(m，12H)，1.35(s，18H)，1.65-1.69(m，2H)，6.71-6.90(m，9H)，7.19-7.21(m，3H)，7.27(s，1H)，7.49-7.52(m，2H)，7.58(dd，1H)，7.63(t，2H)，7.67(s，1H)，7.71(s，1H)，7.79(s，1H)。
图24示出包含Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3)的二氯甲烷溶液的紫外可见吸收光谱(以下简称为“吸收光谱”)及发射光谱的测量结果。横轴表示波长，纵轴表示吸收强度或发光强度。Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3)在544nm处具有发光峰，从二氯甲烷溶液观测到绿色发光。
吸收光谱的测量使用紫外可见分光光度计(日本分光株式会社制造，V550型)，将二氯甲烷溶液(0.0104mmol/L)放在石英皿中，在室温下进行测量。注意，图24所示的吸收光谱表示从将二氯甲烷溶液(0.0104mmol/L)放在石英皿中而测量的吸收光谱减去仅将二氯甲烷的放在石英皿中而测量的吸收光谱得到的结果。
另外，发射光谱的测量使用荧光分光光度计(日本分光株式会社制造，FP-8600DS型)，在手套箱(日本Bright株式会社制造，LABstarM13(1250/780))中，在氮气氛下将二氯甲烷脱氧溶液(0.0104mmol/L)放在石英皿中，密封，并在室温下测量。
另外，发光量子产率的测量使用绝对PL量子产率测量装置(日本滨松光子学株式会社制造，C11347-01)，在手套箱(日本Bright株式会社制造，LABstarM13(1250/780))中，在氮气氛下将二氯甲烷脱氧溶液(0.0104mmol/L)放在石英皿中，密封，并在室温下测量。使用波长为波长400nm的光激发的Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3)以84％的发光量子产率发光。可以说与Ir(ppy)2(mbfpypy-d3)的发光量子产率73％相比，发光量子产率极高。通过将Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3)用于发光器件，可以期待高发光效率。
实施例2
在本实施例中，参照图25至图32说明本发明的一个方式的发光器件1、发光器件2、发光器件3。
图25是说明发光器件550X的结构的图。
图26是说明发光器件1、发光器件2、发光器件3的电流密度-亮度特性的图。
图27是说明发光器件1、发光器件2、发光器件3的亮度-电流效率特性的图。
图28是说明发光器件1、发光器件2、发光器件3的电压-亮度特性的图。
图29是说明发光器件1、发光器件2、发光器件3的电压-电流特性的图。
图30是说明发光器件1、发光器件2、发光器件3的亮度-外部量子效率特性的图。注意，假设发光器件的配光特性为朗伯特型，根据亮度算出外部量子效率。
图31是说明以1000cd/m2的亮度使发光器件1、发光器件2、发光器件3发光时的发射光谱的图。
图32是说明以恒定电流密度(50mA/cm2)发光时的发光器件1、发光器件2、发光器件3的归一化亮度的随时变化的图。
<发光器件1>
本实施例中说明的所制造的发光器件1与发光器件550X具有同样的结构(参照图25)。
发光器件1包括电极551X、电极552X及单元103X。单元103X被夹在电极551X与电极552X之间，单元103X包含本发明的一个方式的有机化合物的{2-[5-(甲基-d3)-4-苯基-2-吡啶基-κN]苯基-κC}双[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC]铱(III)(简称：Ir(ppy)2(5m4dppy-d3))。
<<发光器件1的構成>>
表1示出发光器件1的结构。以下还示出用于在本实施例中说明的发光器件的材料的结构式。注意，为了方便起见，在本实施例的表中下标及上标以标准大小记载。例如，简称中的下标及单位中的上标都在表中以标准大小记载。表中的这些记载可以参照说明书中的记载被变换为本来的记载。
[表1]
[化学式41]
<<发光器件1的制造方法>>
通过使用包括如下步骤的方法，制造在本实施例中说明的发光器件1。
[第一步骤]
在第一步骤，形成电极551X。具体而言，作为靶材使用含有硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡(简称：ITSO)，利用溅射法而形成。
注意，电极551X包含ITSO，其厚度为70nm，具有4mm2(2mm×2mm)的面积。
接着，用水对形成有电极551X的基材进行洗涤，以200℃焙烧1小时，然后进行370秒的UV臭氧处理。然后，将基材放入其内部被减压到10-4Pa左右的真空蒸镀装置中，并在真空蒸镀装置内的加热室中，在170℃的温度下进行真空焙烧30分钟。然后，对基材进行冷却30分钟左右。
[第二步骤]
在第二步骤，在电极551X上形成层104。具体而言，利用电阻加热法共蒸镀材料。
注意，层104以PCBBiF：OCHD-003＝1：0.03(重量比)包含N-(1，1’-联苯-4-基)-N-[4-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基]-9，9-二甲基-9H-芴-2-胺(简称：PCBBiF)及电子受体材料(简称：OCHD-003)且厚度为10nm。OCHD-003包含氟，其分子量为672。
[第三步骤]
在第三步骤，在层104上形成层112_1。具体而言，利用电阻加热法蒸镀材料。
层112_1包含PCBBiF且厚度为40nm。
[第四步骤]
在第四步骤，在层112_1上形成层112_2。具体而言，利用电阻加热法蒸镀材料。
层112_2包含4，4’-二苯基-4”-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯基胺(简称：PCBBi1BP)且厚度为10nm。
[第五步骤]
在第五步骤，在层112_2上形成层111X。具体而言，利用电阻加热法共蒸镀材料。
层111X以8BP-4mDBtPBfpm：PCCP：Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)＝0.5：0.5：0.1(重量比)包含8-(1，1’-联苯-4-基)-4-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-[1]苯并呋喃并[3，2-d]嘧啶(简称：8BP-4mDBtPBfpm)、9，9’-二苯基-9H，9’H-3，3’-联咔唑(简称：PCCP)及{2-[5-(甲基-d3)-4-苯基-2-吡啶基-κN]苯基-κC}双[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC]铱(III)(简称：Ir(ppy)2(5m4dppy-d3))且厚度为40nm。
[第六步骤]
在第六步骤，在层111X上形成层113_1。具体而言，利用电阻加热法蒸镀材料。
层113_1包含8BP-4mDBtPBfpm且厚度为10nm。
[第七步骤]
在第七步骤，在层113_1上形成层113_2。具体而言，利用电阻加热法蒸镀材料。
层113_2包含2，9-二(萘-2-基2萘基)-4，7-二苯基-1，10-菲罗啉(简称：NBPhen)且厚度为20nm。
[第八步骤]
在第八步骤，在层113_2上形成层105。具体而言，利用电阻加热法蒸镀材料。
层105包含氟化锂(简称：LiF)且厚度为1nm。
[第九步骤]
在第九步骤，在层105上形成电极552X。具体而言，利用电阻加热法蒸镀材料。
电极552X包含铝(简称：Al)且厚度为200nm。
<<发光器件1的工作特性>>
发光器件1在被供应电力时发射光EL1(参照图25)。在室温下测量发光器件1的工作特性(参照图26至图31)。注意，使用分光辐射计(拓普康公司制造的SR-UL1R)测量亮度、CIE色度以及发射光谱。
表2示出以亮度1000cd/m2左右使所制造的发光器件发光时的主要初始特性。另外，表3示出以恒定电流密度(50mA/cm2)使发光器件发光的情况下亮度降低到初始亮度的90％为止的经过时间LT90。此外，表2及表3还示出后述的其他发光器件的特性。
[表2]
[表3]
可知发光器件1呈现良好的特性。例如，发光器件1与比较器件1相比具有优异的可靠性。另外，与比较器件1相比，发光器件1可以以低电压获得亮度1000cd/m2。另外，与比较器件1相比，发光器件1呈现高外部量子效率。驱动电压的下降及外部量子效率的提高呈现提高将电力转换为光的能量效率。另外，发光器件1发射的光包含与比较器件1所发射的光相比较短波长的光。例如，通过将发光颜色为绿色的荧光性发光材料与Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)同时用于层111X，可以期待能量高效地移动到该荧光性发光材料。另外，可以期待以高效得到发光。
<发光器件2>
本实施例中说明的所制造的发光器件2与发光器件550X具有同样的结构(参照图25)。发光器件2的结构与发光器件1的不同之处在于层111X。具体而言，与发光器件1的不同之处在于层111X包含双{2-[5-(甲基-d3)-4-苯基-2-吡啶基-κN]苯基-κC}[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC]铱(III)(简称：Ir(5m4dppy-d3)2(ppy))代替Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)。以下示出Ir(5m4dppy-d3)2(ppy)的结构式。
[化学式42]
<<发光器件2的制造方法>>
通过使用包括如下步骤的方法，制造在本实施例中说明的发光器件2。。
[第五步骤]
在第五步骤，在层112_2上形成层111X。具体而言，利用电阻加热法共蒸镀材料。
层111X以8BP-4mDBtPBfpm：PCCP：Ir(5m4dppy-d3)2(ppy)＝0.5：0.5：0.1(重量比)包含8BP-4mDBtPBfpm、PCCP及Ir(5m4dppy-d3)2(ppy)且厚度为40nm。
<<发光器件2的工作特性>>
发光器件2在被供应电力时发射光EL1(参照图25)。在室温下测量发光器件2的工作特性(参照图26至图31)。
表2示出以亮度1000cd/m2左右使所制造的发光器件发光时的主要初始特性。另外，表3示出以恒定电流密度(50mA/cm2)使发光器件发光的情况下亮度降低到初始亮度的90％为止的经过时间LT90。
可知发光器件2呈现良好的特性。例如，发光器件2与比较器件1相比具有优异的可靠性。另外，发光器件2与发光器件1相比也具有优异的可靠性。注意，与Ir(5m4dppy-d3)2(ppy)、Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)相比，具有氘化的烷基的配体的数量较多。换言之，不具有氘化的烷基的配体的数量较少。另外，与比较器件1相比，发光器件2可以以低电压获得亮度1000cd/m2。另外，与比较器件1相比，发光器件2呈现高外部量子效率。驱动电压的下降及外部量子效率的提高呈现提高将电力转换为光的能量效率。另外，发光器件2发射的光包含与比较器件1所发射的光相比较短波长的光。例如，通过将发光颜色为绿色的荧光性发光材料与Ir(5m4dppy-d3)2(ppy)同时用于层111X，可以期待能量高效地移动到该荧光性发光材料。另外，可以期待以高效得到发光。
<发光器件3>
本实施例中说明的所制造的发光器件3与发光器件550X具有同样的结构(参照图25)。发光器件3的结构与发光器件1的不同之处在于层111X。具体而言，与发光器件1的不同之处在于层111X包含{2-[4-(3，5-二-叔丁基苯基)-5-(甲基-d3)-2-吡啶基-κN]苯基-κC}双{2-[4-(甲基-d3)-5-(2-甲基丙基-1，1-d2)-2-吡啶基-κN]苯基-κC}铱(III)(简称：Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3))代替Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)。以下示出Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3)的结构式。
[化学式43]
<<发光器件3的制造方法>>
通过使用包括如下步骤的方法，制造在本实施例中说明的发光器件3。
[第五步骤]
在第五步骤，在层112_2上形成层111X。具体而言，利用电阻加热法共蒸镀材料。
层111X以8BP-4mDBtPBfpm：PCCP：Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3)＝0.5：0.5：0.1(重量比)包含8BP-4mDBtPBfpm、PCCP及Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3)且厚度为40nm。
<<发光器件3的工作特性>>
发光器件3在被供应电力时发射光EL1(参照图25)。在室温下测量发光器件3的工作特性(参照图26至图31)。
表2示出以亮度1000cd/m2左右使所制造的发光器件发光时的主要初始特性。另外，表3示出以恒定电流密度(50mA/cm2)使发光器件发光的情况下亮度降低到初始亮度的90％为止的经过时间LT90。此外，表3还示出后述的其他发光器件的特性。
可知发光器件3呈现良好的特性。例如，发光器件3与比较器件1相比具有优异的可靠性。另外，发光器件3发射的光包含与比较器件1所发射的光相比较短波长的光。例如，通过将发光颜色为绿色的荧光性发光材料与Ir(5iBu4mppy-d5)2(4mmtBup5mppy-d3)同时用于层111X，可以期待能量高效地移动到该荧光性发光材料。另外，可以期待以高效得到发光。
(参考例1)
本参考例中说明的所制造的比较器件1与发光器件550X具有同样的结构(参照图25)。
<<比较器件1的结构>>
比较器件1与发光器件1的不同之处在于使用[2-d3-甲基-(2-吡啶基-κN)苯并呋喃并[2，3-b]吡啶-κC]双[2-(2-吡啶基-κN)苯基-κC]铱(III)(简称：Ir(ppy)2(mbfpypy-d3))代替Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)。以下示出Ir(ppy)2(mbfpypy-d3)的结构式。
[化学式44]
<<比较器件1的制造方法>>
通过使用包括如下步骤的方法，制造在本参考例中说明的比较器件1。注意，比较器件1的制造方法与发光器件1的制造方法的不同之处在于在形成层111X的步骤使用Ir(ppy)2(mbfpypy-d3)代替Ir(ppy)2(5m4dppy-d3)。在此，对不同之处进行详细说明，而关于使用相同方法的部分援用上述说明。
[第五步骤]
在第五步骤，在层112_2上形成层111X。具体而言，利用电阻加热法共蒸镀材料。
层111X以8BP-4mDBtPBfpm：PCCP：Ir(ppy)2(mbfpypy-d3)＝0.5：0.5：0.1(重量比)包含8BP-4mDBtPBfpm、PCCP及Ir(ppy)2(mbfpypy-d3)且厚度为40nm。
实施例3
在本实施例中，参照图33说明有机化合物的分子轨道的计算结果。
图33A是说明单重基态下的有机化合物的LUMO的计算结果的图。另外，图33B是说明三重激发态下的有机化合物的自旋密度的计算结果的图。
计算具有以下结构的有机化合物的分子轨道。
[化学式45]
在有机化合物中，配位于铱的吡啶环的间位在三重激发态下的自旋密度较高(参照图33B)。另外，具有上述结构的有机化合物为由通式(G0)表示的有机化合物的一个例子，LUMO的分布集中在配位于铱的吡啶环的间位(参照图33A)。
注意，分子轨道计算采用Gaussian09程序。泛函数使用B3PW91，Ir的基函数使用LANL2DZ，其他原子的基函数使用6-311G(d，p)。此外，对单重基态(S0)及三重激发态(T1)进行结构最优化。

Claims (19)

1.一种由通式(G0)表示的有机化合物，
其中，R101至R111分别独立地表示氢或碳原子数为1以上且6以下的烷基，
N为1或2，
L为由通式(L0)表示的配体，
并且，R201至R208分别独立地表示氢、氘或碳原子数为1以上6以下的烷基。
2.一种由通式(G1-1)表示的有机化合物，
其中，n为1或2，
L为由通式(L0)表示的配体，
并且，R201至R208分别独立地表示氢、氘或碳原子数为1以上且6以下的烷基。
3.一种由通式(G1-2)表示的有机化合物，
其中，n为1或2，
L为由通式(L0)表示的配体，
并且，R201至R208分别独立地表示氢、氘或碳原子数为1以上且6以下的烷基。
4.根据权利要求3所述的有机化合物，其中所述配体的所述烷基中的一个以上的氢原子被氘化。
5.根据权利要求1所述的有机化合物，其中所述配体由结构式(L1-1)表示。
6.根据权利要求1所述的有机化合物，其中所述配体由结构式(L1-2)表示。
7.一种发光器件，包括：
第一电极、
第二电极；以及
第一单元，
其中，所述第一单元在所述第一电极与所述第二电极之间，
并且，所述第一单元包含权利要求1所述的有机化合物。
8.一种显示装置，包括：
第一发光器件；以及
第二发光器件，
其中，所述第一发光器件包括第一电极、第二电极、第一单元及第一层，
所述第一单元在所述第一电极与所述第二电极之间，
所述第一层在所述第一单元与所述第一电极之间，
所述第一单元包含权利要求1所述的有机化合物，
所述第一层包含含有卤基或氰基的第二有机化合物或者过渡金属氧化物，
所述第二发光器件与所述第一发光器件相邻，
所述第二发光器件包括第三电极、第四电极、第二单元及第二层，
所述第三电极与所述第一电极之间包括间隙，
所述第二单元在所述第三电极与所述第四电极之间，
所述第二层在所述第二单元与所述第三电极之间，
所述第二单元包含发光性材料，
所述第二层包含所述第二有机化合物或所述过渡金属氧化物，
所述第二层在与所述第一层之间包括膜厚度比所述第一层薄的区域，
并且，所述区域与所述间隙重叠。
9.一种显示装置，包括：
权利要求7所述的发光器件；以及
晶体管和衬底中的至少一个。
10.一种电子设备，包括：
权利要求9所述的显示装置；以及
传感器、操作按钮、扬声器和麦克风中的至少一个。
11.一种发光装置，包括：
权利要求7所述的发光器件；以及
晶体管和衬底中的至少一个。
12.一种照明装置，包括：
权利要求11所述的发光装置；以及
框体。
13.根据权利要求1所述的有机化合物，其中所述配体的所述烷基中的一部分或所有氢原子被氘化。
14.根据权利要求2所述的有机化合物，其中所述配体的所述烷基中的一部分或所有氢原子被氘化。
15.根据权利要求3所述的有机化合物，其中所述配体的所述烷基中的一部分或所有氢原子被氘化。
16.根据权利要求3所述的有机化合物，其中所述配体由结构式(L1-1)表示。
17.根据权利要求3所述的有机化合物，其中所述配体由结构式(L1-2)表示。
18.一种发光器件，包括：
第一电极；
第二电极；以及
第一单元，
其中，所述第一单元在所述第一电极与所述第二电极之间，
并且，所述第一单元包含权利要求3所述的有机化合物。
19.一种显示装置，包括：
第一发光器件；以及
第二发光器件，
其中，所述第一发光器件包括第一电极、第二电极、第一单元及第一层，
所述第一单元在所述第一电极与所述第二电极之间，
所述第一层在所述第一单元与所述第一电极之间，
所述第一单元包含权利要求3所述的有机化合物，
所述第一层包含含有卤基或氰基的第二有机化合物或者过渡金属氧化物，
所述第二发光器件与所述第一发光器件相邻，
所述第二发光器件包括第三电极、第四电极、第二单元及第二层，
所述第三电极与所述第一电极之间包括间隙，
所述第二单元在所述第三电极与所述第四电极之间，
所述第二层在所述第二单元与所述第三电极之间，
所述第二单元包含发光性材料，
所述第二层包含所述第二有机化合物或所述过渡金属氧化物，
所述第二层在与所述第一层之间包括膜厚度比所述第一层薄的区域，
并且，所述区域与所述间隙重叠。
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