JP2014197657A - 発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長寿命の発光素子を提供する。高輝度領域で高い発光効率を示す発光素子を提供する。
【解決手段】一対の電極間に、発光層を有し、該発光層は、第１の有機化合物、第２の有機化合物、及び燐光性化合物を含み、該第１の有機化合物は、一般式（Ｇ０）で表される化合物であり、該第１の有機化合物の分子量は、５００以上２０００以下であり、該第２の有機化合物は、電子輸送性を有する化合物である発光素子。一般式（Ｇ０）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、フルオレニル基、スピロフルオレニル基、又はビフェニル基を表し、Ａｒ^３は、カルバゾール骨格を含む置換基を表す。

【選択図】なし

Description

本発明は、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用した発光素子（ＥＬ素子とも記す）、発光装置、電子機器、及び照明装置に関する。

近年、ＥＬ素子の研究開発が盛んに行われている。ＥＬ素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光物質を含む層を挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、発光物質からの発光を得ることができる。

ＥＬ素子は自発光型であるため、液晶ディスプレイに比べ画素の視認性が高く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレイ素子として好適であると考えられている。また、ＥＬ素子は、薄型軽量に作製できることも大きな利点である。さらに非常に応答速度が速いことも特徴の一つである。

ＥＬ素子は膜状に形成することが可能であるため、面状に発光を得ることができる。よって、大面積の素子を容易に形成することができる。このことは、白熱電球やＬＥＤに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。

ＥＬ素子は、発光物質が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって大別できる。発光物質に有機化合物を用い、一対の電極間に該有機化合物を含む層を設けた有機ＥＬ素子の場合、発光素子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）がそれぞれ該有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。そして、注入した電子及び正孔が該有機化合物を励起状態に至らしめ、励起された該有機化合物から発光を得るものである。

有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態と三重項励起状態が可能であり、一重項励起状態（Ｓ^＊）からの発光が蛍光、三重項励起状態（Ｔ^＊）からの発光が燐光と呼ばれている。

このような発光素子に関しては、その素子特性を向上させる上で、物質に依存した問題が多く、これらを克服するために、素子構造の改良や物質開発等が行われている。例えば、特許文献１には、有機低分子正孔輸送物質、有機低分子電子輸送物質、及び燐光性ドーパントを含有する混合層を有する有機発光素子が開示されている。

特表２００４−５１５８９５号公報

有機ＥＬ素子の開発は、発光効率、信頼性、コスト等の面で未だ改善の余地が残されている。

また、有機ＥＬ素子を用いたディスプレイや照明の実用化に向け、有機ＥＬ素子は、長寿命化や、高輝度領域で高い発光効率を示すことなどが求められている。

そこで、本発明の一態様は、長寿命の発光素子を提供することを目的とする。また、本発明の一態様は、高輝度領域で高い発光効率を示す発光素子を提供することを目的とする。

また、本発明の一態様は、該発光素子を用いた、信頼性の高い発光装置、電子機器、及び照明装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の発光素子は、一対の電極間に発光層を有し、該発光層は、第１の有機化合物、第２の有機化合物、及び燐光性化合物を含む。該第１の有機化合物は第３級アミンであり、フルオレン骨格、スピロフルオレン骨格、又はビフェニレン骨格のいずれかを含む２つの置換基と、カルバゾール骨格を含む１つの置換基とが、それぞれ窒素原子に直接結合した構造を有する。かつ、該第１の有機化合物の分子量は５００以上２０００以下である。該第２の有機化合物は、電子輸送性を有する化合物である。発光層をこのような構成とすることで、長寿命の発光素子を実現することができる。また、高輝度領域で高い発光効率を示す発光素子を実現することができる。

具体的には、本発明の一態様は、一対の電極間に、発光層を有し、発光層は、第１の有機化合物、第２の有機化合物、及び燐光性化合物を含み、第１の有機化合物は、一般式（Ｇ０）で表される化合物であり、第１の有機化合物の分子量は、５００以上２０００以下であり、第２の有機化合物は、電子輸送性を有する化合物である発光素子である。

一般式（Ｇ０）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロフルオレニル基、又は置換もしくは無置換のビフェニル基を表し、Ａｒ^３は、カルバゾール骨格を含む置換基を表す。

また、本発明の一態様は、一対の電極間に、発光層を有し、発光層は、第１の有機化合物、第２の有機化合物、及び燐光性化合物を含み、第１の有機化合物は、一般式（Ｇ１）で表される有機化合物であり、第１の有機化合物の分子量は、５００以上２０００以下であり、第２の有機化合物は、電子輸送性を有する化合物である発光素子である。

一般式（Ｇ１）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロフルオレニル基、又は置換もしくは無置換のビフェニル基を表し、αは、置換もしくは無置換のフェニレン基、又は置換もしくは無置換のビフェニルジイル基を表し、ｎは、０又は１を表し、Ａは、置換又は無置換の３−カルバゾリル基を表す。

また、本発明の一態様は、一対の電極間に、発光層を有し、発光層は、第１の有機化合物、第２の有機化合物、及び燐光性化合物を含み、第１の有機化合物は、一般式（Ｇ２）で表される有機化合物であり、第１の有機化合物の分子量は、５００以上２０００以下であり、第２の有機化合物は、電子輸送性を有する化合物である発光素子である。

一般式（Ｇ２）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロフルオレニル基、又は置換もしくは無置換のビフェニル基を表し、Ｒ^１〜Ｒ^４及びＲ^１１〜Ｒ^１７は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜１０のアルキル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したフェニル基、又は無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したビフェニル基を表し、Ａｒ^４は、炭素数１〜１０のアルキル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したフェニル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したビフェニル基、又は無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したターフェニル基を表す。

また、本発明の一態様は、一対の電極間に、発光層を有し、発光層は、第１の有機化合物、第２の有機化合物、及び燐光性化合物を含み、第１の有機化合物は、一般式（Ｇ３）で表される有機化合物であり、第１の有機化合物の分子量は、５００以上２０００以下であり、第２の有機化合物は、電子輸送性を有する化合物である発光素子である。

一般式（Ｇ３）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロフルオレニル基、又は置換もしくは無置換のビフェニル基を表し、Ｒ^１〜Ｒ^４、Ｒ^１１〜Ｒ^１７、及びＲ^２１〜Ｒ^２５は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜１０のアルキル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したフェニル基、又は無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したビフェニル基を表す。

上記本発明の一態様において、一般式（Ｇ０）乃至一般式（Ｇ３）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の２−フルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル基、又はビフェニル−４−イル基であることが好ましい。

上記本発明の一態様において、発光層と接する正孔輸送層を有し、正孔輸送層は、第３の有機化合物を含み、第３の有機化合物は、一般式（Ｇ０）で表される有機化合物であり、第３の有機化合物の分子量は、５００以上２０００以下であることが好ましい。

一般式（Ｇ０）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロフルオレニル基、又は置換もしくは無置換のビフェニル基を表し、Ａｒ^３は、カルバゾール骨格を含む置換基を表す。

上記本発明の一態様において、発光層と接する正孔輸送層を有し、正孔輸送層は、第３の有機化合物を含み、第３の有機化合物は、一般式（Ｇ１）で表される有機化合物であり、第３の有機化合物の分子量は、５００以上２０００以下であることが好ましい。

一般式（Ｇ１）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロフルオレニル基、又は置換もしくは無置換のビフェニル基を表し、αは、置換もしくは無置換のフェニレン基、又は置換もしくは無置換のビフェニルジイル基を表し、ｎは、０又は１を表し、Ａは、置換又は無置換の３−カルバゾリル基を表す。

上記本発明の一態様において、発光層と接する正孔輸送層を有し、正孔輸送層は、第３の有機化合物を含み、第３の有機化合物は、一般式（Ｇ２）で表される有機化合物であり、第３の有機化合物の分子量は、５００以上２０００以下であることが好ましい。

一般式（Ｇ２）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロフルオレニル基、又は置換もしくは無置換のビフェニル基を表し、Ｒ^１〜Ｒ^４及びＲ^１１〜Ｒ^１７は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜１０のアルキル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したフェニル基、又は無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したビフェニル基を表し、Ａｒ^４は、炭素数１〜１０のアルキル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したフェニル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したビフェニル基、又は無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したターフェニル基を表す。

上記本発明の一態様において、発光層と接する正孔輸送層を有し、正孔輸送層は、第３の有機化合物を含み、第３の有機化合物は、一般式（Ｇ３）で表される有機化合物であり、第３の有機化合物の分子量は、５００以上２０００以下であることが好ましい。

一般式（Ｇ３）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロフルオレニル基、又は置換もしくは無置換のビフェニル基を表し、Ｒ^１〜Ｒ^４、Ｒ^１１〜Ｒ^１７、及びＲ^２１〜Ｒ^２５は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜１０のアルキル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したフェニル基、又は無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したビフェニル基を表す。

上記本発明の一態様において、第３の有機化合物は、第１の有機化合物と同一であることが好ましい。

上記本発明の一態様において、第１の有機化合物と、第２の有機化合物は励起錯体（ｅｘｃｉｐｌｅｘ：エキサイプレックス）を形成する組み合わせであることが好ましい。

上記本発明の一態様において、電子輸送性を有する化合物は、π電子不足型複素芳香族化合物であることが好ましい。π電子不足型複素芳香族化合物としては、例えば、キノキサリン骨格、ジベンゾキノキサリン骨格、キノリン骨格、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリジン骨格、ジアゾ−ル骨格、又はトリアゾール骨格を含む化合物が挙げられる。

また、本発明の一態様は、上記発光素子を発光部に備える発光装置である。また、本発明の一態様は、該発光装置を表示部に備える電子機器である。また、本発明の一態様は、該発光装置を発光部に備える照明装置である。

本発明の一態様の発光素子は、長寿命であるため、信頼性の高い発光装置を実現することができる。同様に、本発明の一態様を適用することで、信頼性の高い電子機器及び照明装置を実現することができる。

また、本発明の一態様の発光素子は、高輝度領域で高い発光効率を示すため、発光効率の高い発光装置を実現することができる。同様に、本発明の一態様を適用することで、発光効率の高い電子機器及び照明装置を実現することができる。

なお、本明細書中における発光装置とは、発光素子を用いた画像表示デバイスを含む。また、発光素子にコネクター、例えば異方導電性フィルム、もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、又は発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。さらに、照明器具等に用いられる発光装置も含むものとする。

本発明の一態様では、長寿命の発光素子を提供できる。該発光素子を用いることで、信頼性の高い発光装置、電子機器、及び照明装置を提供できる。また、本発明の一態様では、高輝度領域で高い発光効率を示す発光素子を提供できる。該発光素子を用いることで、発光効率の高い発光装置、電子機器、及び照明装置を提供できる。

本発明の一態様の発光素子の一例を示す図。 本発明の一態様の発光素子の一例と、励起錯体を説明する図。 本発明の一態様の発光装置の一例を示す図。 本発明の一態様の発光装置の一例を示す図。 電子機器の一例を示す図。 照明装置の一例を示す図。 実施例の発光素子を示す図。 実施例１の発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。 実施例１の発光素子の電圧−輝度特性を示す図。 実施例１の発光素子の輝度−外部量子効率特性を示す図。 実施例１の発光素子の信頼性試験の結果を示す図。 実施例２の発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。 実施例２の発光素子の電圧−輝度特性を示す図。 実施例２の発光素子の輝度−パワー効率特性を示す図。 実施例２の発光素子の輝度−外部量子効率特性を示す図。 実施例２の発光素子の信頼性試験の結果を示す図。 実施例３の発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。 実施例３の発光素子の電圧−輝度特性を示す図。 実施例３の発光素子の輝度−パワー効率特性を示す図。 実施例３の発光素子の輝度−外部量子効率特性を示す図。 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）の^１Ｈ ＮＭＲチャートを示す図。 ＰＣＢＢｉＦのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 ＰＣＢＢｉＦの薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 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’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＳＦ）の^１Ｈ ＮＭＲチャートを示す図。 ＰＣＢＢｉＳＦのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 ＰＣＢＢｉＳＦの薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 実施例４の発光素子の電圧−電流特性を示す図。 実施例４の発光素子の輝度−外部量子効率特性を示す図。 実施例４の発光素子の発光スペクトルを示す図。 実施例４の発光素子の信頼性試験の結果を示す図。 実施例５の発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。 実施例５の発光素子の電圧−輝度特性を示す図。 実施例５の発光素子の輝度−外部量子効率特性を示す図。 実施例５の発光素子の信頼性試験の結果を示す図。 実施例６の発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。 実施例６の発光素子の電圧−輝度特性を示す図。 実施例６の発光素子の輝度−外部量子効率特性を示す図。 実施例６の発光素子の信頼性試験の結果を示す図。 実施例７の発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。 実施例７の発光素子の電圧−輝度特性を示す図。 実施例７の発光素子の輝度−外部量子効率特性を示す図。 実施例７の発光素子の信頼性試験の結果を示す図。

実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。

（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を用いて説明する。

本実施の形態で例示する発光素子は、一対の電極と、該一対の電極間に設けられた発光性の有機化合物を含む層（ＥＬ層）と、を有する。

図１（Ａ）に示す発光素子は、第１の電極２０１及び第２の電極２０５の間にＥＬ層２０３を有する。本実施の形態では、第１の電極２０１が陽極として機能し、第２の電極２０５が陰極として機能する。

第１の電極２０１と第２の電極２０５の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層２０３に第１の電極２０１側から正孔が注入され、第２の電極２０５側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層２０３において再結合し、ＥＬ層２０３に含まれる発光物質が発光する。

ＥＬ層２０３は、少なくとも発光層３０３を有する。本実施の形態の発光素子は、発光層３０３に、第１の有機化合物、第２の有機化合物、及び燐光性化合物を含む。

本実施の形態では、発光物質であるゲスト材料として、燐光性化合物を用いる。また、第１の有機化合物及び第２の有機化合物のうち、発光層に含まれる割合が多い材料を、該ゲスト材料を分散するホスト材料という。

本実施の形態の発光素子の発光層は、ゲスト材料の含有量に比べてホスト材料の含有量が多い。ゲスト材料をホスト材料に分散させた構成とすることにより、発光層の結晶化を抑制することができる。また、ゲスト材料の濃度が高いことによる濃度消光を抑制し、発光素子の発光効率を高くすることができる。

第１の有機化合物は、第３級アミンであり、フルオレン骨格、スピロフルオレン骨格、又はビフェニレン骨格のいずれかを含む２つの置換基と、カルバゾール骨格を含む１つの置換基とが、それぞれ窒素原子に直接結合した構造を有する。かつ、該第１の有機化合物の分子量は５００以上２０００以下である。該第２の有機化合物は、電子輸送性を有する化合物である。

該第３級アミンは、窒素原子に直接結合する置換基として、単純な構造であるフェニル基やアルキルフェニル基を含まず、代わりにビフェニル基、フルオレニル基、又はスピロフルオレニル基を導入しているため、化学的に安定となり、再現性よく安定して長寿命な発光素子が得られやすい。また、該第３級アミンは、カルバゾール骨格を有するため、熱的な安定性が高く、信頼性が向上する。さらに、該第３級アミンは、フルオレニルアミン骨格、スピロフルオレニルアミン骨格、又はビフェニルアミン骨格を有するため、高い正孔輸送性及び高い電子ブロック性を有する上に、ナフタレン骨格を含むアミン等に比べて三重項励起エネルギーが高いため、励起子ブロック性にも優れる。そのため、高輝度領域でも電子の漏れや励起子の拡散を防ぐことができ、高い発光効率を示す発光素子を実現できる。

以下では、発光層３０３に含まれる第１の有機化合物、第２の有機化合物、及び燐光性化合物として用いることができる材料について、それぞれ詳述する。

〈第１の有機化合物〉
第１の有機化合物は一般式（Ｇ０）で表される化合物であり、第１の有機化合物の分子量は５００以上２０００以下である。

一般式（Ｇ０）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロフルオレニル基、又は置換もしくは無置換のビフェニル基を表し、Ａｒ^３は、カルバゾール骨格を含む置換基を表す。

一般式（Ｇ０）において、フルオレニル基、スピロフルオレニル基、又はビフェニル基が置換基を有する場合、該置換基としては、炭素数１〜１０のアルキル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したフェニル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したビフェニル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したターフェニル基が挙げられる。これらの置換基であれば、一般式（Ｇ０）で表される化合物は、置換基を有さない場合に比べて、正孔輸送性、電子ブロック性、及び励起子ブロック性が低くなりにくい（同程度に高い正孔輸送性、電子ブロック性、及び励起子ブロック性を示すことができる）。

また、Ａｒ^３としては、置換もしくは無置換の（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル基、置換もしくは無置換の（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ビフェニル基、置換もしくは無置換の（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ターフェニル基、置換もしくは無置換の（９−アリール−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル基、置換もしくは無置換の（９−アリール−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）ビフェニル基、置換もしくは無置換の（９−アリール−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）ターフェニル基、置換もしくは無置換の９−アリール−９Ｈ−カルバゾール−３−イル基などが挙げられる。アリール基の具体例としては、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したフェニル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したビフェニル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したターフェニル基等が挙げられる。なお、上述したＡｒ^３が置換基を有する場合、該置換基としては、炭素数１〜１０のアルキル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したフェニル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したビフェニル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したターフェニル基などが挙げられる。これらの置換基であれば、一般式（Ｇ０）で表される化合物が、高い正孔輸送性、電子ブロック性、及び励起子ブロック性を損なうことを抑制できる。

発光層３０３に含まれる第１の有機化合物としては、下記一般式（Ｇ１）で表される化合物が好ましい。

一般式（Ｇ１）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロフルオレニル基、又は置換もしくは無置換のビフェニル基を表し、αは、置換もしくは無置換のフェニレン基、又は置換もしくは無置換のビフェニルジイル基を表し、ｎは、０又は１を表し、Ａは、置換又は無置換の３−カルバゾリル基を表す。

一般式（Ｇ１）におけるαの具体的な構造の一例を、構造式（１−１）〜構造式（１−９）に示す。

発光層３０３に含まれる第１の有機化合物としては、下記一般式（Ｇ２）で表される化合物がより好ましい。

一般式（Ｇ２）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロフルオレニル基、又は置換もしくは無置換のビフェニル基を表し、Ｒ^１〜Ｒ^４及びＲ^１１〜Ｒ^１７は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜１０のアルキル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したフェニル基、又は無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したビフェニル基を表し、Ａｒ^４は、炭素数１〜１０のアルキル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したフェニル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したビフェニル基、又は無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したターフェニル基を表す。

発光層３０３に含まれる第１の有機化合物としては、下記一般式（Ｇ３）で表される化合物が特に好ましい。

一般式（Ｇ３）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロフルオレニル基、又は置換もしくは無置換のビフェニル基を表し、Ｒ^１〜Ｒ^４、Ｒ^１１〜Ｒ^１７及びＲ^２１〜Ｒ^２５は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜１０のアルキル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したフェニル基、又は無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したビフェニル基を表す。

Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の２−フルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル基、又はビフェニル−４−イル基であることが好ましい。これらの骨格のいずれかを有する第３級アミンは、高い正孔輸送性と高い電子ブロック性を有する上に、ナフタレン骨格を含むアミン等に比べて三重項励起エネルギーが高いため、励起子ブロック性にも優れ、好ましい。さらに、ビフェニル基、フルオレニル基、スピロフルオレニル基の中でも、これらの置換位置のものは合成しやすく、安価であり、好ましい。

一般式（Ｇ２）や一般式（Ｇ３）における、Ｒ^１〜Ｒ^４、Ｒ^１１〜Ｒ^１７及びＲ^２１〜Ｒ^２５の具体的な構造の一例を、構造式（２−１）〜構造式（２−１７）に示す。また、上記に挙げた各一般式において、フルオレニル基、スピロフルオレニル基、又はビフェニル基が置換基を有する場合、該置換基としては、炭素数１〜１０のアルキル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したフェニル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したビフェニル基が挙げられる。これらの具体的な構造の一例としても、構造式（２−２）〜構造式（２−１７）に示す置換基が挙げられる。また、一般式（Ｇ２）におけるＡｒ^４の具体的な構造の一例としては、構造式（２−２）〜構造式（２−１７）に示す置換基が挙げられる。

一般式（Ｇ０）に示される有機化合物の具体例としては、構造式（１０１）〜構造式（１４２）に示される有機化合物を挙げることができる。ただし、本発明はこれらに限定されない．

〈第２の有機化合物〉
第２の有機化合物は電子輸送性を有する化合物である。電子輸送性を有する化合物としては、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、キノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、オキサゾール系配位子又はチアゾール系配位子を有する金属錯体などを用いることができる。

具体的には、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ_２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）_２）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）_２）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）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ）などのポリアゾール骨格を有する複素環化合物、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、７−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、６−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、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）などのキノキサリン骨格又はジベンゾキノキサリン骨格を有する複素環化合物、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−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）、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）などのジアジン骨格（ピリミジン骨格やピラジン骨格）を有する複素環化合物、３，５−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリジン（略称：３，５ＤＣｚＰＰｙ）、１，３，５−トリ［３−（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）、３，３’，５，５’−テトラ［（ｍ−ピリジル）−フェン−３−イル］ビフェニル（略称：ＢＰ４ｍＰｙ）などのピリジン骨格を有する複素環化合物が挙げられる。上述した中でも、キノキサリン骨格又はジベンゾキノキサリン骨格を有する複素環化合物、ジアジン骨格を有する複素環化合物、ピリジン骨格を有する複素環化合物は、信頼性が良好であり好ましい。

〈燐光性化合物〉
発光層３０３に用いることができる燐光性化合物の一例を挙げる。例えば、４４０ｎｍ〜５２０ｎｍに発光のピークを有する燐光性化合物としては、トリス｛２−［５−（２−メチルフェニル）−４−（２，６−ジメチルフェニル）−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−イル−κＮ２］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｍｐ）_３］）、トリス（５−メチル−３，４−ジフェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）_３］）、トリス［４−（３−ビフェニル）−５−イソプロピル−３−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ−３ｂ）_３］）のような４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、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（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｐｉｍｐｔ−Ｍｅ）_３］）のようなイミダゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、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：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：［Ｉｒ（ＣＦ_３ｐｐｙ）_２（ｐｉｃ）］）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。上述した中でも、４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率が優れるため、特に好ましい。

また、例えば、５２０ｎｍ〜６００ｎｍに発光のピークを有する燐光性化合物としては、トリス（４−メチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）_３］）、トリス（４−ｔ−ブチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_３］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−メチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［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）（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［５−メチル−６−（２−メチルフェニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、（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（ａｃａｃ）］）、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）_２（ａｃａｃ）］）、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）_３］）、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）_３］）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）_２（ａｃａｃ）］）のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｔｂ（ａｃａｃ）_３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。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、信頼性や発光効率が際だって優れるため、特に好ましい。

また、例えば、６００ｎｍ〜７００ｎｍに発光のピークを有する燐光性化合物としては、（ジイソブチリルメタナト）ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）_２（ｄｉｂｍ）］）、ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）_２（ｄｐｍ）］）、ビス［４，６−ジ（ナフタレン−１−イル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）_２（ｄｐｍ）］）のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、（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：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）_２（ａｃａｃ）］）、ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）_２（ｄｐｍ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）_２（ａｃａｃ）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、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（ＤＢＭ）_３（Ｐｈｅｎ）］）、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＴＴＡ）_３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。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、信頼性や発光効率が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。

上述した第１の有機化合物、第２の有機化合物、及び燐光性化合物を含む構成の発光層を適用することで、長寿命の発光素子を作製することができる。また、該発光層を適用することで、高輝度領域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。

また、発光層を複数設け、それぞれの層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、発光層を２つ有する発光素子において、第１の発光層の発光色と第２の発光層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色を発光する物質から得られた光を混合すると、白色発光を得ることができる。また、発光層を３つ以上有する発光素子の場合でも同様である。なお、複数の発光層を有する本発明の一態様の発光素子では、少なくとも１つの発光層に上述の構成（第１の有機化合物、第２の有機化合物、及び燐光性化合物を含む構成）が適用されていれば良く、全ての発光層に適用されていても良い。

また、ＥＬ層２０３は、発光層以外の層として、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔ブロック材料、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していても良い。ＥＬ層２０３には公知の物質を用いることができ、低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいても良い。

図１（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極２０１及び第２の電極２０５の間にＥＬ層２０３を有し、該ＥＬ層２０３では、正孔注入層３０１、正孔輸送層３０２、発光層３０３、電子輸送層３０４及び電子注入層３０５が、第１の電極２０１側からこの順に積層されている。

図１（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極２０１及び第２の電極２０５の間にＥＬ層２０３を有し、さらに、ＥＬ層２０３及び第２の電極２０５の間に、中間層２０７を有する。

中間層２０７の具体的な構成例を、図１（Ｄ）に示す。中間層２０７は、電荷発生領域３０８を少なくとも有する。中間層２０７は、電荷発生領域３０８以外の層として、電子リレー層３０７や、電子注入バッファー層３０６をさらに有していても良い。図１（Ｄ）では、第１の電極２０１上にＥＬ層２０３を有し、ＥＬ層２０３上に中間層２０７を有し、中間層２０７上に第２の電極２０５を有する。また、図１（Ｄ）では、中間層２０７として、ＥＬ層２０３側から、電子注入バッファー層３０６、電子リレー層３０７、及び電荷発生領域３０８が設けられている。

第１の電極２０１と第２の電極２０５の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、電荷発生領域３０８において、正孔と電子が発生し、正孔は第２の電極２０５へ移動し、電子は電子リレー層３０７へ移動する。電子リレー層３０７は電子輸送性が高く、電荷発生領域３０８で生じた電子を電子注入バッファー層３０６に速やかに受け渡す層である。電子注入バッファー層３０６はＥＬ層２０３の電子注入障壁を低減し、ＥＬ層２０３への電子注入効率を高める層である。従って、電荷発生領域３０８で発生した電子は、電子リレー層３０７と電子注入バッファー層３０６を経て、ＥＬ層２０３のＬＵＭＯ（Ｌｏｗｅｓｔ Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ、最低空分子軌道）準位に注入される。

また、電子リレー層３０７は、電荷発生領域３０８を構成する物質と電子注入バッファー層３０６を構成する物質が界面で反応し、互いの機能が損なわれてしまう等の相互作用を防ぐことができる。

図１（Ｅ）（Ｆ）に示す発光素子のように、第１の電極２０１及び第２の電極２０５の間に複数のＥＬ層が積層されていても良い。この場合、積層されたＥＬ層の間には、中間層２０７を設けることが好ましい。例えば、図１（Ｅ）に示す発光素子は、第１のＥＬ層２０３ａと第２のＥＬ層２０３ｂとの間に、中間層２０７を有する。また、図１（Ｆ）に示す発光素子は、ＥＬ層をｎ層（ｎは２以上の自然数）有し、ｍ番目のＥＬ層２０３（ｍ）と、（ｍ＋１）番目のＥＬ層２０３（ｍ＋１）との間に、中間層２０７を有する。なお、複数のＥＬ層を有する本発明の一態様の発光素子では、少なくとも１つのＥＬ層に含まれる発光層に上述の構成（第１の有機化合物、第２の有機化合物、及び燐光性化合物を含む構成）が適用されていれば良く、全てのＥＬ層に含まれる発光層に適用されていても良い。

ＥＬ層２０３（ｍ）とＥＬ層２０３（ｍ＋１）の間に設けられた中間層２０７における電子と正孔の挙動について説明する。第１の電極２０１と第２の電極２０５の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、中間層２０７において正孔と電子が発生し、正孔は第２の電極２０５側に設けられたＥＬ層２０３（ｍ＋１）へ移動し、電子は第１の電極２０１側に設けられたＥＬ層２０３（ｍ）へ移動する。ＥＬ層２０３（ｍ＋１）に注入された正孔は、第２の電極２０５側から注入された電子と再結合し、当該ＥＬ層２０３（ｍ＋１）に含まれる発光物質が発光する。また、ＥＬ層２０３（ｍ）に注入された電子は、第１の電極２０１側から注入された正孔と再結合し、当該ＥＬ層２０３（ｍ）に含まれる発光物質が発光する。よって、中間層２０７において発生した正孔と電子は、それぞれ異なるＥＬ層において発光に至る。

なお、ＥＬ層同士を接して設けることで、両者の間に中間層と同じ構成が形成される場合は、ＥＬ層同士を接して設けることができる。例えば、ＥＬ層の一方の面に電荷発生領域が形成されている場合、その面に接してＥＬ層を設けることができる。

また、それぞれのＥＬ層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つのＥＬ層を有する発光素子において、第１のＥＬ層の発光色と第２のＥＬ層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。また、３つ以上のＥＬ層を有する発光素子の場合でも同様である。

図１（Ｂ）乃至（Ｅ）は、互いに組み合わせて用いることができる。例えば、図１（Ｆ）の第２の電極２０５とＥＬ層２０３（ｎ）の間に中間層２０７を設けることもできる。

以下に、それぞれの層に用いることができる材料を例示する。なお、各層は、単層に限られず、二層以上積層しても良い。

〈陽極〉
陽極として機能する電極（本実施の形態では第１の電極２０１）は、導電性を有する金属、合金、導電性化合物等を１種又は複数種用いて形成することができる。特に、仕事関数の大きい（４．０ｅＶ以上）材料を用いることが好ましい。例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素もしくは酸化珪素を含有したインジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、グラフェン、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、又は金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。

なお、陽極が電荷発生領域と接する場合は、仕事関数の大きさを考慮せずに、様々な導電性材料を用いることができ、例えば、アルミニウム、銀、アルミニウムを含む合金等も用いることができる。

〈陰極〉
陰極として機能する電極（本実施の形態では第２の電極２０５）は、導電性を有する金属、合金、導電性化合物などを１種又は複数種用いて形成することができる。特に、仕事関数が小さい（３．８ｅＶ以下）材料を用いることが好ましい。例えば、元素周期表の第１族又は第２族に属する元素（例えば、リチウム、セシウム等のアルカリ金属、カルシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、マグネシウム等）、これら元素を含む合金（例えば、Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉ）、ユーロピウム、イッテルビウム等の希土類金属、これら希土類金属を含む合金、アルミニウム、銀等を用いることができる。

なお、陰極が電荷発生領域と接する場合は、仕事関数の大きさを考慮せずに、様々な導電性材料を用いることができる。例えば、ＩＴＯ、珪素又は酸化珪素を含有したインジウムスズ酸化物等も用いることができる。

発光素子は、陽極又は陰極の一方が可視光を透過する導電膜であり、他方が可視光を反射する導電膜である構成としても良いし、陽極及び陰極の両方が可視光を透過する導電膜である構成としても良い。

可視光を透過する導電膜は、例えば、酸化インジウム、ＩＴＯ、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いて形成することができる。また、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、もしくはチタン等の金属材料、又はこれら金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等も、透光性を有する程度に薄く形成することで用いることができる。また、グラフェン等を用いても良い。

可視光を反射する導電膜は、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、もしくはパラジウム等の金属材料、アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金等のアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）、又は、銀と銅の合金等の銀を含む合金を用いて形成することができる。銀と銅の合金は、耐熱性が高いため好ましい。また、上記金属材料や合金に、ランタン、ネオジム、又はゲルマニウム等が添加されていても良い。

電極は、それぞれ、真空蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すれば良い。また、銀ペースト等を用いる場合には、塗布法やインクジェット法を用いれば良い。

〈正孔注入層３０１〉
正孔注入層３０１は、正孔注入性の高い物質を含む層である。

正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物、チタン酸化物、バナジウム酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の金属酸化物等を用いることができる。

また、フタロシアニン（略称：Ｈ_２Ｐｃ）、銅（ＩＩ）フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物を用いることができる。

また、低分子の有機化合物である４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等の芳香族アミン化合物を用いることができる。

また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）等の高分子化合物、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＡｎｉ／ＰＳＳ）等の酸を添加した高分子化合物を用いることができる。

また、正孔注入層３０１を、電荷発生領域としても良い。陽極と接する正孔注入層３０１が電荷発生領域であると、仕事関数を考慮せずに様々な導電性材料を該陽極に用いることができる。電荷発生領域を構成する材料については後述する。

〈正孔輸送層３０２〉
正孔輸送層３０２は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質としては、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば良く、特に、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。

正孔輸送層３０２には、上述の一般式（Ｇ０）乃至（Ｇ３）のいずれかで表される有機化合物を用いることができる。正孔輸送層３０２と、発光層３０３の両方に上述の一般式（Ｇ０）乃至（Ｇ３）のいずれかで表される有機化合物をそれぞれ適用することで、正孔注入障壁を低減することができ、発光効率を高めるだけでなく、駆動電圧を低減することができる。すなわち、このような構成とすることで、上述したように高輝度領域で高い発光効率を保つことができるだけでなく、駆動電圧を低く抑えることができる。その結果、高輝度でも電圧ロスによる電力効率の低下が少ない発光素子、すなわち、電力効率が高い（消費電力の小さい）発光素子を得ることができる。特に、正孔注入障壁の観点からは、正孔輸送層３０２と発光層３０３に同一の有機化合物を含むことが好ましい。

そのほかの正孔輸送性の高い物質としては、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又は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−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）、４，４’−ビス［Ｎ−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＦＬＤＰＢｉ）、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）等の芳香族アミン化合物を用いることができる。

また、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、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：ＣｚＰＡ）、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）等のカルバゾール誘導体を用いることができる。

また、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、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）等の芳香族炭化水素化合物を用いることができる。

また、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ等の高分子化合物を用いることができる。

〈電子輸送層３０４〉
電子輸送層３０４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。

電子輸送性の高い物質としては、正孔よりも電子の輸送性の高い有機化合物であれば良く、特に、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。

電子輸送層３０４には、発光層３０３に含まれる第２の有機化合物（電子輸送性を有する化合物）を適用することができる。

そのほか、電子輸送層３０４には、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）等の金属錯体を用いることができる。

また、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、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）等の複素芳香族化合物を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）等の高分子化合物を用いることができる。

〈電子注入層３０５〉
電子注入層３０５は、電子注入性の高い物質を含む層である。

電子注入性の高い物質としては、例えば、リチウム、セシウム、カルシウム、酸化リチウム、炭酸リチウム、炭酸セシウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム、フッ化エルビウム等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属又はこれらの化合物（酸化物、炭酸塩、ハロゲン化物など）を用いることができる。

また、電子注入層３０５は、前述の電子輸送性の高い物質とドナー性物質とを含む構成としても良い。例えば、Ａｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させることで電子注入層３０５を形成しても良い。電子輸送性の高い物質とドナー性物質を含む場合、電子輸送性の高い物質に対するドナー性物質の添加量の質量比は０．００１以上０．１以下の比率が好ましい。

ドナー性の物質としては、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、酸化リチウム、カルシウム酸化物、バリウム酸化物、酸化マグネシウム等のような、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、又はこれらの化合物（酸化物）、ルイス塩基の他、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセン等の有機化合物を用いることができる。

〈電荷発生領域〉
正孔注入層を構成する電荷発生領域や、電荷発生領域３０８は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質（電子受容体）を含む領域である。アクセプター性物質は、正孔輸送性の高い物質に対して質量比で０．１以上４．０以下の比率で添加されていることが好ましい。

また、電荷発生領域は、同一膜中に正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含有する場合だけでなく、正孔輸送性の高い物質を含む層とアクセプター性物質を含む層とが積層されていても良い。但し、電荷発生領域を陰極側に設ける場合には、正孔輸送性の高い物質を含む層が陰極と接する構造となり、電荷発生領域を陽極側に設ける積層構造の場合には、アクセプター性物質を含む層が陽極と接する構造となる。

正孔輸送性の高い物質としては、電子よりも正孔の輸送性の高い有機化合物であれば良く、特に、１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する有機化合物であることが好ましい。

具体的には、上述の一般式（Ｇ０）で表される化合物や、ＮＰＢ、ＢＰＡＦＬＰ等の芳香族アミン化合物、ＣＢＰ、ＣｚＰＡ、ＰＣｚＰＡ等のカルバゾール誘導体、ｔ−ＢｕＤＮＡ、ＤＮＡ、ＤＰＡｎｔｈ等の芳香族炭化水素化合物、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ等の高分子化合物など、正孔輸送層３０２に用いることができる物質として例示した正孔輸送性の高い物質を用いることができる。

アクセプター性物質としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ_４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等のハロゲン化合物、ピラジノ［２，３−ｆ］［１，１０］フェナントロリン−２，３−ジカルボニトリル（略称：ＰＰＤＮ）、ジピラジノ［２，３−ｆ：２’，３’−ｈ］キノキサリン−２，３，６，７，１０，１１−ヘキサカルボニトリル（略称：ＨＡＴ−ＣＮ）等のシアノ化合物、遷移金属酸化物、元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。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、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。特に、酸化モリブデンは、大気中で安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため、好ましい。

〈電子注入バッファー層３０６〉
電子注入バッファー層３０６は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入バッファー層３０６は、電荷発生領域３０８からＥＬ層２０３への電子の注入を容易にする。電子注入性の高い物質としては、前述の材料を用いることができる。また、電子注入バッファー層３０６は、前述の電子輸送性の高い物質とドナー性物質を含む構成としても良い。

〈電子リレー層３０７〉
電子リレー層３０７では、電荷発生領域３０８においてアクセプター性物質が引き抜いた電子を速やかに受け取る。

電子リレー層３０７は、電子輸送性の高い物質を含む。該電子輸送性の高い物質としてはフタロシアニン系の材料又は金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。

該フタロシアニン系材料としては、具体的にはＣｕＰｃ、ＳｎＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｔｉｎ（ＩＩ） ｃｏｍｐｌｅｘ）、ＺｎＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｚｉｎｃ ｃｏｍｐｌｅｘ）、ＣｏＰｃ（Ｃｏｂａｌｔ（ＩＩ）ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ， β−ｆｏｒｍ）、ＦｅＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ Ｉｒｏｎ）、ＰｈＯ−ＶＯＰｃ（Ｖａｎａｄｙｌ ２，９，１６，２３−ｔｅｔｒａｐｈｅｎｏｘｙ−２９Ｈ，３１Ｈ−ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）等が挙げられる。

該金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体としては、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体を用いることが好ましい。金属−酸素の二重結合はアクセプター性を有するため、電子の移動（授受）がより容易になる。

また、該金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体としては、フタロシアニン系材料が好ましい。特に、ＶＯＰｃ（Ｖａｎａｄｙｌ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、ＳｎＯＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｔｉｎ（ＩＶ） ｏｘｉｄｅ ｃｏｍｐｌｅｘ）、ＴｉＯＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ ｃｏｍｐｌｅｘ）は、分子構造的に金属−酸素の二重結合が他の分子に対して作用しやすく、アクセプター性が高いため、好ましい。

該フタロシアニン系材料としては、フェノキシ基を有するものが好ましく、具体的にはＰｈＯ−ＶＯＰｃのような、フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体が好ましい。フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体は、溶媒に可溶であるため、発光素子を形成する上で扱いやすい、かつ、成膜に用いる装置のメンテナンスが容易であるという利点を有する。

また、その他の電子輸送性の高い物質として、例えば、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＰＴＣＤＡ）、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾール（略称：ＰＴＣＢＩ）、Ｎ，Ｎ’−ジオクチル−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＰＴＣＤＩ−Ｃ８Ｈ）、Ｎ，Ｎ’−ジヘキシル−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：Ｈｅｘ ＰＴＣ）等のペリレン誘導体や、ピラジノ［２，３−ｆ］［１，１０］フェナントロリン−２，３−ジカルボニトリル（略称：ＰＰＤＮ）、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）_６）、２，３−ジフェニルピリド［２，３−ｂ］ピラジン（略称：２ＰＹＰＲ）、２，３−ビス（４−フルオロフェニル）ピリド［２，３−ｂ］ピラジン（略称：Ｆ２ＰＹＰＲ）等の含窒素縮合芳香族化合物などを用いても良い。含窒素縮合芳香族化合物は安定であるため、電子リレー層３０７を形成する為に用いる材料として好ましい。

また、７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（略称：ＴＣＮＱ）、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＮＴＣＤＡ）、パーフルオロペンタセン、銅ヘキサデカフルオロフタロシアニン（略称：Ｆ_１６ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−ペンタデカフルオロオクチル）−１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＮＴＣＤＩ−Ｃ８Ｆ）、３’，４’−ジブチル−５，５’’−ビス（ジシアノメチレン）−５，５’’−ジヒドロ−２，２’：５’，２’’−テルチオフェン（略称：ＤＣＭＴ）、メタノフラーレン（例えば、［６，６］−フェニルＣ_６１酪酸メチルエステル）等を用いることができる。

電子リレー層３０７は、上述のドナー性物質をさらに含んでいても良い。電子リレー層３０７にドナー性物質を含ませることによって、電子の移動が容易となり、発光素子をより低電圧で駆動することが可能になる。

該電子輸送性の高い物質や該ドナー性物質のＬＵＭＯ準位は、電荷発生領域３０８に含まれるアクセプター性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層３０４に含まれる電子輸送性の高い物質のＬＵＭＯ準位（又は電子リレー層３０７が（電子注入バッファー層３０６を介して）接するＥＬ層２０３のＬＵＭＯ準位）の間となるようにする。ＬＵＭＯ準位は、−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下とするのが好ましい。なお、電子リレー層３０７にドナー性物質を含ませる場合、電子輸送性の高い物質として、電荷発生領域３０８に含まれるアクセプター性物質のアクセプター準位より高いＬＵＭＯ準位を有する物質を用いることができる。

なお、上述したＥＬ層２０３及び中間層２０７を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。

本実施の形態で示した発光素子を用いて、パッシブマトリクス型の発光装置や、トランジスタによって発光素子の駆動が制御されたアクティブマトリクス型の発光装置を作製することができる。また、該発光装置を電子機器又は照明装置等に適用することができる。

本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。

（実施の形態２）
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２を用いて説明する。

図２（Ａ）に示す発光素子は、第１の電極２０１及び第２の電極２０５の間にＥＬ層２０３を有する。ＥＬ層２０３は、発光層２１３を有する。

図２（Ａ）に示す発光素子は、発光層２１３に、第１の有機化合物２２１、第２の有機化合物２２２、及び燐光性化合物２２３を含む。第１の有機化合物２２１は実施の形態１で示した一般式（Ｇ０）で表される化合物であり、第１の有機化合物２２１の分子量は５００以上２０００以下であり、第２の有機化合物２２２は電子輸送性を有する化合物である。

燐光性化合物２２３は、発光層２１３におけるゲスト材料である。本実施の形態では、第１の有機化合物２２１及び第２の有機化合物２２２のうち、発光層２１３に含まれる割合が多い方を、発光層２１３におけるホスト材料とする。

なお、第１の有機化合物２２１及び第２の有機化合物２２２のそれぞれの三重項励起エネルギーの準位（Ｔ_１準位）は、燐光性化合物２２３のＴ_１準位よりも高いことが好ましい。第１の有機化合物２２１（又は第２の有機化合物２２２）のＴ_１準位が燐光性化合物２２３のＴ_１準位よりも低いと、発光に寄与する燐光性化合物２２３の三重項励起エネルギーを第１の有機化合物２２１（又は第２の有機化合物２２２）が消光（クエンチ）してしまい、発光効率の低下を招くためである。

ホスト材料からゲスト材料へのエネルギー移動効率を高めるため、分子間の移動機構として知られているフェルスター機構（双極子−双極子相互作用）及びデクスター機構（電子交換相互作用）を考慮すると、ホスト分子の発光スペクトル（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）とゲスト分子の吸収スペクトル（より詳細には、最も長波長（低エネルギー）側の吸収帯におけるスペクトル）との重なりが大きくなることが好ましい。

しかしながら、ゲスト材料として燐光性化合物を用いた場合、ホスト材料の蛍光スペクトルを、ゲスト材料の最も長波長（低エネルギー）側の吸収帯における吸収スペクトルと重ねることは困難である。なぜならば、そのようにしてしまうと、ホスト材料の燐光スペクトルは蛍光スペクトルよりも長波長（低エネルギー）側に位置するため、ホスト材料のＴ_１準位が燐光性化合物のＴ_１準位を下回ってしまい、上述したクエンチの問題が生じてしまうからである。一方、クエンチの問題を回避するため、ホスト材料のＴ_１準位がゲスト材料として用いた燐光性化合物のＴ_１準位を上回るように設計すると、今度はホスト材料の蛍光スペクトルが短波長（高エネルギー）側にシフトするため、その蛍光スペクトルはゲスト材料の最も長波長（低エネルギー）側の吸収帯における吸収スペクトルと重ならなくなる。したがって、ホスト材料の蛍光スペクトルをゲスト材料の最も長波長（低エネルギー）側の吸収帯における吸収スペクトルと重ね、ホスト材料の一重項励起状態からのエネルギー移動を最大限に高めることは、通常困難である。

そこで、本実施の形態では、第１の有機化合物２２１及び第２の有機化合物２２２は励起錯体を形成する組み合わせとする。

励起錯体について、図２（Ｂ）（Ｃ）を用いて説明する。

図２（Ｂ）は、励起錯体の概念を示す模式図であり、第１の有機化合物２２１（又は第２の有機化合物２２２）の蛍光スペクトル、第１の有機化合物２２１（又は第２の有機化合物２２２）の燐光スペクトル、燐光性化合物２２３の吸収スペクトル、及び励起錯体の発光スペクトルを表す。

例えば、発光層２１３において、第１の有機化合物２２１の蛍光スペクトル及び第２の有機化合物２２２の蛍光スペクトルは、より長波長側に位置する励起錯体の発光スペクトルに変換される。そして、励起錯体の発光スペクトルと燐光性化合物２２３（ゲスト材料）の吸収スペクトルとの重なりが大きくなるように、第１の有機化合物２２１と第２の有機化合物２２２を選択すれば、一重項励起状態からのエネルギー移動を最大限に高めることができる（図２（Ｂ））。

なお、三重項励起状態に関しても、ホスト材料ではなく励起錯体からのエネルギー移動が生じると考えられる。

したがって、形成された励起錯体の発光波長は、第１の有機化合物２２１と、第２の有機化合物２２２のそれぞれの発光波長（蛍光波長）に比べて、長波長側に存在することから、第１の有機化合物２２１の蛍光スペクトルや第２の有機化合物２２２の蛍光スペクトルを、より長波長側に位置する発光スペクトルとすることができる。

さらに、励起錯体は一重項励起エネルギーと三重項励起エネルギーの差が極めて小さいと考えられる。換言すれば、励起錯体の一重項状態からの発光スペクトルと三重項状態からの発光スペクトルは、極めて近接することになる。したがって、上述したように励起錯体の発光スペクトル（一般には、励起錯体の一重項状態からの発光スペクトル）を、燐光性化合物２２３（ゲスト材料）の最も長波長側に位置する吸収帯に重ねるよう設計した場合、励起錯体の三重項状態からの発光スペクトル（常温では観測されず、低温でも観測されない場合が多い）も、燐光性化合物２２３（ゲスト材料）の最も長波長側に位置する吸収帯に重なることになる。つまり、一重項励起状態からのエネルギー移動だけでなく、三重項励起状態からのエネルギー移動の効率も高まり、結果的に、一重項・三重項の双方を効率よく発光させることができる。

このように、本発明の一態様の発光素子は、発光層２１３において形成された励起錯体の発光スペクトルと、燐光性化合物２２３（ゲスト材料）の吸収スペクトルとの重なりを利用して、エネルギー移動をするために、エネルギー移動効率が高い。

また、励起錯体は励起状態でのみ存在するため、エネルギーを吸収できる基底状態が存在しない。したがって、燐光性化合物２２３（ゲスト材料）の一重項励起状態及び三重項励起状態から励起錯体へのエネルギー移動により燐光性化合物２２３（ゲスト材料）が発光する前に失活する（すなわち発光効率を損なう）という現象は、原理的に生じないと考えられる。

なお、上述した励起錯体は、励起状態における異種分子間の相互作用によって形成される。また、励起錯体は、比較的低いＬＵＭＯ準位をもつ材料と、高いＨＯＭＯ（Ｈｉｇｈｅｓｔ Ｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ、最高被占分子軌道）準位をもつ材料との間で形成しやすいことが一般に知られている。

ここで、第１の有機化合物２２１、第２の有機化合物２２２、及び励起錯体のエネルギー準位の概念について、図２（Ｃ）を用いて説明を行う。なお、図２（Ｃ）は、第１の有機化合物２２１、第２の有機化合物２２２、及び励起錯体のエネルギー準位を模式的に示した図である。

第１の有機化合物２２１と、第２の有機化合物２２２のＨＯＭＯ準位及びＬＵＭＯ準位は、それぞれ異なる。具体的には、第２の有機化合物２２２のＨＯＭＯ準位＜第１の有機化合物２２１のＨＯＭＯ準位＜第２の有機化合物２２２のＬＵＭＯ準位＜第１の有機化合物２２１のＬＵＭＯ準位という順でエネルギー準位が異なる。そして、この２つの有機化合物により励起錯体が形成された場合、励起錯体のＬＵＭＯ準位は、第２の有機化合物２２２に由来し、ＨＯＭＯ準位は、第１の有機化合物２２１に由来する（図２（Ｃ）参照）。

また、励起錯体の発光波長は、ＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位間のエネルギー差に依存する。大まかな傾向として、エネルギー差が大きいと発光波長は短くなり、エネルギー差が小さいと発光波長は長くなる。

したがって、励起錯体のエネルギー差は、第１の有機化合物２２１のエネルギー差、及び第２の有機化合物２２２のエネルギー差よりも小さくなる。つまり、第１の有機化合物２２１と第２の有機化合物２２２のそれぞれの発光波長に比べて、励起錯体の発光波長は長波長となる。

また、本発明の一態様における励起錯体の形成過程には、以下の２つの過程が考えられる。

１つ目の励起錯体の形成過程は、第１の有機化合物２２１及び第２の有機化合物２２２がキャリアを持った状態（カチオン又はアニオン）から、励起錯体を形成する形成過程である。

一般的には、電子及び正孔がホスト材料中で再結合した場合、励起状態のホスト材料からゲスト材料に励起エネルギーが移動し、ゲスト材料が励起状態に至り、発光するが、ホスト材料からゲスト材料に励起エネルギーが移動する前に、ホスト材料自体が発光する、又は励起エネルギーが熱エネルギーとなることで、励起エネルギーの一部を失活してしまう。

しかし、本発明の一態様においては、第１の有機化合物２２１及び第２の有機化合物２２２がキャリアを持った状態（カチオン又はアニオン）から励起錯体を形成するため、第１の有機化合物２２１及び第２の有機化合物２２２の一重項励起子の形成を抑制することができる。つまり、一重項励起子を形成することなく、直接励起錯体を形成する過程が存在しうる。これにより、上記一重項励起エネルギーの失活も抑制することができる。したがって、寿命が長い発光素子を実現することができる。

例えば、第１の有機化合物２２１が、正孔輸送性を有する材料の中でも正孔（キャリア）を捕獲しやすい性質を有する（ＨＯＭＯ準位の高い）正孔トラップ性の化合物であり、第２の有機化合物２２２が、電子輸送性を有する材料の中でも電子（キャリア）を捕獲しやすい性質を有する（ＬＵＭＯ準位の低い）電子トラップ性の化合物である場合には、第１の有機化合物２２１のカチオンと第２の有機化合物２２２のアニオンから、直接励起錯体が形成されることになる。このような過程で形成される励起錯体のことを特にエレクトロプレックス（ｅｌｅｃｔｒｏｐｌｅｘ）と呼ぶこととする。

このようにして第１の有機化合物２２１及び第２の有機化合物２２２の一重項励起状態の発生を抑制し、エレクトロプレックスから燐光性化合物２２３（ゲスト材料）にエネルギー移動を行うことにより、発光効率が高い発光素子が得られる。なお、この場合、第１の有機化合物２２１及び第２の有機化合物２２２の三重項励起状態の発生も同様に抑制され、直接励起錯体が形成されるため、励起錯体から燐光性化合物２２３（ゲスト材料）にエネルギー移動すると考えられる。

２つ目の励起錯体の形成過程は、第１の有機化合物２２１又は第２の有機化合物２２２の一方が一重項励起子を形成した後、基底状態の他方と相互作用して励起錯体を形成する素過程である。エレクトロプレックスとは異なり、この場合は一旦、第１の有機化合物２２１又は第２の有機化合物２２２の一重項励起状態が生成してしまうが、これは速やかに励起錯体に変換されるため、やはり一重項励起エネルギーの失活や、一重項励起状態からの反応等を抑制することができる。これにより、第１の有機化合物２２１又は第２の有機化合物２２２が励起エネルギーを失活することを抑制することができ、寿命が長い発光素子を実現できる。なお、この場合、第１の有機化合物２２１又は第２の有機化合物２２２の三重項励起状態も同様に、速やかに励起錯体に変換され、励起錯体から燐光性化合物２２３（ゲスト材料）にエネルギー移動すると考えられる。

なお、第１の有機化合物２２１が正孔トラップ性の化合物であり、第２の有機化合物２２２が電子トラップ性の化合物であり、これら化合物のＨＯＭＯ準位の差、及びＬＵＭＯ準位の差が大きい場合（具体的には差が０．３ｅＶ以上）、正孔は選択的に第１の有機化合物２２１に入り、電子は選択的に第２の有機化合物２２２に入る。この場合、一重項励起子を経て励起錯体が形成される過程よりも、エレクトロプレックスが形成される過程の方が優先されると考えられる。

一般的には、ホスト材料の一重項励起状態あるいは三重項励起状態から、燐光性化合物へのエネルギー移動が考慮されている。一方、本発明の一態様では、ホスト材料と他の材料との励起錯体をまず形成させ、その励起錯体からのエネルギー移動を用いている点で従来と大きく異なる。そして、この相違点により、従来にない高い発光効率が得られているのである。

なお、一般に、励起錯体を発光素子の発光層に用いると、発光色を制御できるなどの利用価値はあるものの、発光効率は大きく低下するのが常である。したがって、励起錯体を用いた発光素子は、高効率な発光素子を得るには適さないと従来は考えられてきた。しかしながら、本発明の一態様で示すように、励起錯体をエネルギー移動の媒体に用いることで、逆に極限まで発光効率を高めることができる。これは、従来の固定概念とは相反する技術思想である。

なお、励起錯体の発光スペクトルと燐光性化合物２２３（ゲスト材料）の吸収スペクトルを十分に重ねるためには、発光スペクトルのピークのエネルギー値と、吸収スペクトルの最も低エネルギー側の吸収帯のピークのエネルギー値との差が０．３ｅＶ以内であることが好ましい。より好ましくは０．２ｅＶ以内であり、最も好ましいのは０．１ｅＶ以内である。

また、本発明の一態様の発光素子において、励起錯体の励起エネルギーは燐光性化合物２２３（ゲスト材料）に十分にエネルギー移動し、励起錯体からの発光は実質的に観察されないことが好ましい。したがって、励起錯体を介して燐光性化合物２２３（ゲスト材料）にエネルギーを移動して、燐光性化合物２２３が、燐光を発することが好ましい。

また、本発明の一態様の発光素子において、ホスト材料に燐光性化合物を用いると、該ホスト材料自体が発光しやすくなり、ゲスト材料にエネルギー移動されにくくなる。この場合、該ホスト材料に用いた燐光性化合物が効率よく発光すればよいが、ホスト材料は濃度消光の問題が発生するため、高い発光効率を達成するのは困難である。したがって、第１の有機化合物２２１及び第２の有機化合物２２２の少なくとも一方が蛍光性化合物（すなわち、一重項励起状態から発光や熱失活が起こりやすい化合物）である場合が有効となる。したがって、第１の有機化合物２２１及び第２の有機化合物２２２の少なくとも一方が蛍光性化合物であることが好ましい。

以上のように、本実施の形態で示した発光素子は、励起錯体の発光スペクトルと燐光性化合物（ゲスト材料）の吸収スペクトルとの重なりを利用したエネルギー移動により、エネルギー移動効率を高めることができるため、発光効率の高い発光素子を実現することができる。

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

（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置について図３を用いて説明する。図３（Ａ）は、本発明の一態様の発光装置を示す平面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）を一点鎖線Ａ−Ｂで切断した断面図である。

本実施の形態の発光装置は、支持基板４０１、封止基板４０５及び封止材４０７に囲まれた空間４１５内に、発光素子４０３（第１の電極４２１、ＥＬ層４２３及び第２の電極４２５）を備える。発光素子４０３は、ボトムエミッション構造であり、具体的には、支持基板４０１上に可視光を透過する第１の電極４２１を有し、第１の電極４２１上にＥＬ層４２３を有し、ＥＬ層４２３上に可視光を反射する第２の電極４２５を有する。

本実施の形態の発光素子４０３には、本発明の一態様の発光素子が適用されている。本発明の一態様の発光素子は、寿命が長いため、信頼性の高い発光装置を実現できる。また、本発明の一態様の発光素子は、高輝度領域で高い発光効率を示すため、発光効率の高い発光装置を実現できる。

第１の端子４０９ａは、補助配線４１７及び第１の電極４２１と電気的に接続する。第１の電極４２１上には、補助配線４１７と重なる領域に、絶縁層４１９が設けられている。第１の端子４０９ａと第２の電極４２５は、絶縁層４１９によって電気的に絶縁されている。第２の端子４０９ｂは、第２の電極４２５と電気的に接続する。なお、本実施の形態では、補助配線４１７上に第１の電極４２１が形成されている構成を示すが、第１の電極４２１上に補助配線４１７を形成しても良い。

また、有機ＥＬ素子は、屈折率が大気より高い領域で発光するため、光を大気中に取り出すときに有機ＥＬ素子内、又は有機ＥＬ素子と大気との境界面で全反射が生じる条件があり、有機ＥＬ素子の光取り出し効率は１００％より小さいという問題がある。

したがって、例えば、支持基板４０１と大気との界面に光取り出し構造４１１ａを有することが好ましい。支持基板４０１の屈折率は大気の屈折率よりも大きい。よって、大気と支持基板４０１の界面に光取り出し構造４１１ａを設けることで、全反射の影響で大気に取り出せない光を低減し、発光装置の光の取り出し効率を向上させることができる。

また、発光素子４０３と支持基板４０１との界面に光取り出し構造４１１ｂを有することが好ましい。

しかし、第１の電極４２１が凹凸を有すると、第１の電極４２１上に形成されるＥＬ層４２３においてリーク電流が生じる恐れがある。したがって、本実施の形態では、ＥＬ層４２３の屈折率以上の屈折率を有する平坦化層４１３を、光取り出し構造４１１ｂと接して設ける。これによって、第１の電極４２１を平坦な膜とすることができ、ＥＬ層４２３における第１の電極４２１の凹凸に起因するリーク電流の発生を抑制することができる。また、平坦化層４１３と支持基板４０１との界面に、光取り出し構造４１１ｂを有するため、全反射の影響で大気に取り出せない光を低減し、発光装置の光の取り出し効率を向上させることができる。

なお、図３（Ｂ）において、支持基板４０１、光取り出し構造４１１ａ及び光取り出し構造４１１ｂを異なる要素として示したが、本発明はこれに限られない。これらのうち二つ又は全てが一体に形成されていても良い。また、光取り出し構造４１１ｂを設けることで第１の電極４２１に凹凸が生じない（例えば、光取り出し構造４１１ｂが凹凸を有していない等）場合等は、平坦化層４１３を設けなくても良い。

なお、図３（Ａ）に示す発光装置の形状は八角形であるが、本発明はこれに限られない。発光装置は、その他の多角形や、曲線部を有する形状としても良い。特に、発光装置の形状としては、三角形、四角形、正六角形などが好ましい。なぜなら、限られた面積に複数の発光装置を隙間無く設けることができるためである。また、限られた基板面積を有効に利用して発光装置を形成できるためである。また、発光装置が備える発光素子は一つに限られず、複数の発光素子を有していても良い。

光取り出し構造４１１ａ及び光取り出し構造４１１ｂが有する凹凸の形状について、規則性の有無は問わない。凹凸の形状に周期性があると、凹凸の大きさによっては、凹凸が回折格子のような働きをすることで、干渉効果が強くなり、特定の波長の光が大気に取り出されやすくなることがある。したがって、凹凸の形状は周期性をもたないことが好ましい。

凹凸の底面形状は、特に限定されず、例えば、三角形、四角形等の多角形や、円形等とすることができる。凹凸の底面形状が規則性を有する場合は、隣り合う部分において隙間が生じないように設けられていることが好ましい。例えば、好ましい底面形状として、正六角形が挙げられる。

凹凸の形状は、特に限定されず、例えば、半球状や、円錐、角錐（三角錐、四角錐等）、傘状などの頂点を有する形状とすることができる。

凹凸の大きさ、高さは、特に、１μｍ以上であると、光の干渉による影響を抑制することができるため、好ましい。

光取り出し構造４１１ａ及び光取り出し構造４１１ｂは、支持基板４０１に直接作製することができる。その方法としては、例えば、エッチング法、砥粒加工法（サンドブラスト法）、マイクロブラスト加工法、フロスト加工法、液滴吐出法、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）、スピンコート法等の塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法、インプリント法、ナノインプリント法等を適宜用いることができる。

光取り出し構造４１１ａ及び光取り出し構造４１１ｂの材料としては、例えば、樹脂を用いることができる。また、光取り出し構造４１１ａ及び光取り出し構造４１１ｂとして、半球レンズ、マイクロレンズアレイや、凹凸構造が施されたフィルム、光拡散フィルム等を用いることもできる。例えば、支持基板４０１上に上記レンズやフィルムを、支持基板４０１又は該レンズもしくはフィルムと同程度の屈折率を有する接着剤等を用いて接着することで、光取り出し構造４１１ａ及び光取り出し構造４１１ｂを形成することができる。

平坦化層４１３は、光取り出し構造４１１ｂと接する面よりも、第１の電極４２１と接する面のほうが平坦である。したがって、第１の電極４２１を平坦な膜とすることができる。その結果、第１の電極４２１の凹凸に起因するＥＬ層４２３のリーク電流を抑制することができる。平坦化層４１３の材料としては、高屈折率のガラス、樹脂等を用いることができる。平坦化層４１３は、透光性を有する。

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。

（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置について図４を用いて説明する。図４（Ａ）は、本発明の一態様の発光装置を示す平面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）を一点鎖線Ｃ−Ｄで切断した断面図である。

本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の発光装置は、支持基板５０１上に、発光部５５１、駆動回路部５５２（ゲート側駆動回路部）、駆動回路部５５３（ソース側駆動回路部）及び封止材５０７を有する。発光部５５１及び駆動回路部５５２、５５３は、支持基板５０１、封止基板５０５及び封止材５０７で形成された空間５１５に封止されている。

図４（Ｂ）に示す発光部５５１は、スイッチング用のトランジスタ５４１ａと、電流制御用のトランジスタ５４１ｂと、トランジスタ５４１ｂの配線（ソース電極又はドレイン電極）に電気的に接続された第２の電極５２５とを含む複数の発光ユニットにより形成されている。

発光素子５０３は、トップエミッション構造であり、可視光を透過する第１の電極５２１と、ＥＬ層５２３と、可視光を反射する第２の電極５２５とで構成されている。また、第２の電極５２５の端部を覆って隔壁５１９が形成されている。

本実施の形態の発光素子５０３には、本発明の一態様の発光素子が適用されている。本発明の一態様の発光素子は、寿命が長いため、信頼性の高い発光装置を実現できる。また、本発明の一態様の発光素子は、高輝度領域で高い発光効率を示すため、発光効率の高い発光装置を実現できる。

支持基板５０１上には、駆動回路部５５２、５５３に外部からの信号（ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信号等）や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き出し配線５１７が設けられる。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ５０９（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を設ける例を示している。なお、ＦＰＣ５０９にはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていてもよい。本明細書における発光装置は、発光装置本体だけでなく、発光装置本体にＦＰＣ又はＰＷＢが取り付けられた状態のものも範疇に含むものとする。

駆動回路部５５２、５５３は、トランジスタを複数有する。図４（Ｂ）では、駆動回路部５５２が、ｎチャネル型のトランジスタ５４２及びｐチャネル型のトランジスタ５４３を組み合わせたＣＭＯＳ回路を有する例を示している。駆動回路部の回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路又はＮＭＯＳ回路で形成することができる。また、本実施の形態では、発光部が形成された基板上に駆動回路が形成されたドライバー一体型を示すが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、発光部が形成された基板とは別の基板に駆動回路を形成することもできる。

工程数の増加を防ぐため、引き出し配線５１７は、発光部や駆動回路部に用いる電極や配線と同一の材料、同一の工程で作製することが好ましい。

本実施の形態では、引き出し配線５１７を、発光部５５１及び駆動回路部５５２に含まれるトランジスタのソース電極及びドレイン電極と同一の材料、同一の工程で作製した例を示す。

図４（Ｂ）において、封止材５０７は、引き出し配線５１７上の第１の絶縁層５１１と接している。封止材５０７は金属との密着性が低い場合がある。したがって、封止材５０７は、引き出し配線５１７上に設けられた無機絶縁膜と接することが好ましい。このような構成とすることで、封止性及び密着性が高く、信頼性の高い発光装置を実現することができる。無機絶縁膜としては、金属や半導体の酸化物膜、金属や半導体の窒化物膜、金属や半導体の酸窒化物膜が挙げられ、具体的には、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化チタン膜等が挙げられる。

また、第１の絶縁層５１１は、トランジスタを構成する半導体への不純物の拡散を抑制する効果を奏する。また、第２の絶縁層５１３は、トランジスタ起因の表面凹凸を低減するために平坦化機能を有する絶縁膜を選択することが好適である。

本発明の一態様の発光装置に用いるトランジスタの構造は特に限定されない。トップゲート型のトランジスタを用いても良いし、逆スタガ型などのボトムゲート型のトランジスタを用いても良い。また、チャネルエッチ型やチャネル保護型としても良い。また、トランジスタに用いる材料についても特に限定されない。

半導体層は、シリコンや酸化物半導体を用いて形成することができる。シリコンとしては、単結晶シリコンや多結晶シリコンなどがあり、酸化物半導体としては、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系金属酸化物などを、適宜用いることができる。半導体層として、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系金属酸化物である酸化物半導体を用い、オフ電流の低いトランジスタとすることで、発光素子のオフ時のリーク電流が抑制できるため、好ましい。

封止基板５０５には、発光素子５０３（の発光領域）と重なる位置に、着色層であるカラーフィルタ５３３が設けられている。カラーフィルタ５３３は、発光素子５０３からの発光色を調色する目的で設けられる。例えば、白色発光の発光素子を用いてフルカラーの表示装置とする場合には、異なる色のカラーフィルタを設けた複数の発光ユニットを用いる。その場合、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色を用いても良いし、これに黄色（Ｙ）を加えた４色とすることもできる。

また、隣接するカラーフィルタ５３３の間（隔壁５１９と重なる位置）にはブラックマトリクス５３１が設けられている。ブラックマトリクス５３１は隣接する発光ユニットの発光素子５０３からの光を遮光し、隣接する発光ユニット間における混色を抑制する。ここで、カラーフィルタ５３３の端部を、ブラックマトリクス５３１と重なるように設けることにより、光漏れを抑制することができる。ブラックマトリクス５３１は、発光素子５０３からの発光を遮光する材料を用いることができ、金属や、樹脂などの材料を用いて形成することができる。なお、ブラックマトリクス５３１は、駆動回路部５５２などの発光部５５１以外の領域に設けても良い。

また、カラーフィルタ５３３及びブラックマトリクス５３１を覆うオーバーコート層５３５が形成されている。オーバーコート層５３５は、発光素子５０３からの発光を透過する材料から構成され、例えば無機絶縁膜や有機絶縁膜を用いることができる。なお、オーバーコート層５３５は不要ならば設けなくても良い。

なお、本実施の形態では、カラーフィルタ方式を用いた発光装置を例に説明したが、本発明の構成はこれに限られない。例えば、塗り分け方式や、色変換方式を適用しても良い。

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。

（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様を適用した発光装置を用いた電子機器及び照明装置の一例について、図５及び図６を用いて説明する。

本実施の形態の電子機器は、表示部に本発明の一態様の発光装置を備える。また、本実施の形態の照明装置は、発光部（照明部）に本発明の一態様の発光装置を備える。本発明の一態様の発光装置を適用することで、信頼性の高い電子機器及び照明装置をそれぞれ提供できる。また、本発明の一態様の発光装置を適用することで、発光効率の高い電子機器及び照明装置をそれぞれ提供できる。

発光装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、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、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器及び照明装置の具体例を図５及び図６に示す。

図５（Ａ）は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置７１００は、筐体７１０１に表示部７１０２が組み込まれている。表示部７１０２では、映像を表示することが可能である。本発明の一態様を適用した発光装置は、表示部７１０２に用いることができる。また、ここでは、スタンド７１０３により筐体７１０１を支持した構成を示している。

テレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７１１１により行うことができる。リモコン操作機７１１１が備える操作キーにより、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０２に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機７１１１に、当該リモコン操作機７１１１から出力する情報を表示する表示部を設ける構成としてもよい。

なお、テレビジョン装置７１００は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。

図５（Ｂ）は、コンピュータの一例を示している。コンピュータ７２００は、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。なお、コンピュータは、本発明の一態様の発光装置をその表示部７２０３に用いることにより作製される。

図５（Ｃ）は、携帯型ゲーム機の一例を示している。携帯型ゲーム機７３００は、筐体７３０１ａ及び筐体７３０１ｂの２つの筐体で構成されており、連結部７３０２により、開閉可能に連結されている。筐体７３０１ａには表示部７３０３ａが組み込まれ、筐体７３０１ｂには表示部７３０３ｂが組み込まれている。また、図５（Ｃ）に示す携帯型ゲーム機は、スピーカ部７３０４、記録媒体挿入部７３０５、操作キー７３０６、接続端子７３０７、センサ７３０８（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）、ＬＥＤランプ、マイクロフォン等を備えている。もちろん、携帯型ゲーム機の構成は上述のものに限定されず、少なくとも表示部７３０３ａ、表示部７３０３ｂの両方、又は一方に本発明の一態様の発光装置を用いていればよく、その他付属設備が適宜設けられた構成とすることができる。図５（Ｃ）に示す携帯型ゲーム機は、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能や、他の携帯型ゲーム機と無線通信を行って情報を共有する機能を有する。なお、図５（Ｃ）に示す携帯型ゲーム機が有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。

図５（Ｄ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機７４００は、本発明の一態様の発光装置を表示部７４０２に用いることにより作製される。

図５（Ｄ）に示す携帯電話機７４００は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。

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

例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。

また、携帯電話機７４００内部に、ジャイロセンサ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、携帯電話機７４００の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。

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

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

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

図５（Ｅ）は、２つ折り可能なタブレット型端末（開いた状態）の一例を示している。タブレット型端末７５００は、筐体７５０１ａ、筐体７５０１ｂ、表示部７５０２ａ、表示部７５０２ｂを有する。筐体７５０１ａと筐体７５０１ｂは、軸部７５０３により接続されており、該軸部７５０３を軸として開閉動作を行うことができる。また、筐体７５０１ａは、電源７５０４、操作キー７５０５、スピーカ７５０６等を備えている。なお、タブレット型端末７５００は、本発明の一態様の発光装置を表示部７５０２ａ、表示部７５０２ｂの両方、又は一方に用いることにより作製される。

表示部７５０２ａや表示部７５０２ｂは、少なくとも一部をタッチパネルの領域とすることができ、表示された操作キーにふれることでデータ入力をすることができる。例えば、表示部７５０２ａの全面にキーボードボタンを表示させてタッチパネルとし、表示部７５０２ｂを表示画面として用いることができる。

図６（Ａ）は卓上照明器具であり、照明部７６０１、傘７６０２、可変アーム７６０３、支柱７６０４、台７６０５、電源７６０６を含む。なお、卓上照明器具は、本発明の一態様の発光装置を照明部７６０１に用いることにより作製される。なお、照明器具には天井固定型の照明器具又は壁掛け型の照明器具なども含まれる。

図６（Ｂ）は、本発明の一態様の発光装置を、室内の照明器具７７０１に用いた例である。本発明の一態様の発光装置は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置に用いることができる。その他、ロール型の照明器具７７０２として用いることもできる。なお、図６（Ｂ）に示すように、室内の照明器具７７０１を備えた部屋で、図６（Ａ）で説明した卓上照明器具７７０３を併用してもよい。

本実施例では、本発明の一態様の発光素子について図７を用いて説明する。本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。

以下に、本実施例の発光素子１、比較発光素子２、及び比較発光素子３の作製方法を示す。

（発光素子１）
まず、ガラス基板１１００上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極１１０１を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。ここで、第１の電極１１０１は、発光素子の陽極として機能する電極である。

次に、ガラス基板１１００上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。

その後、１０^−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、ガラス基板１１００を３０分程度放冷した。

次に、第１の電極１１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１１０１が形成されたガラス基板１１００を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０^−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極１１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、４，４’，４’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と酸化モリブデン（ＶＩ）を共蒸着することで、正孔注入層１１１１を形成した。その膜厚は、４０ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンの比率は、重量比で４：２（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。

次に、正孔注入層１１１１上に、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）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層１１１２を形成した。

さらに、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）、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）、及び（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）］）を共蒸着し、正孔輸送層１１１２上に発光層１１１３を形成した。ここで、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＢｉＦ、及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の重量比は、０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調節した。また、発光層１１１３の膜厚は４０ｎｍとした。

次に、発光層１１１３上に２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩを膜厚１５ｎｍとなるように成膜し、さらに、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を膜厚１５ｎｍとなるように成膜することで、電子輸送層１１１４を形成した。

その後、電子輸送層１１１４上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層１１１５を形成した。

最後に、陰極として機能する第２の電極１１０３として、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子１を作製した。

なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。

（比較発光素子２）
比較発光素子２の発光層１１１３は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、４、４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を共蒸着することで形成した。ここで、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＮＢＢ及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の重量比は、０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調節した。また、発光層１１１３の膜厚は４０ｎｍとした。発光層１１１３以外は発光素子１と同様に作製した。

（比較発光素子３）
比較発光素子３の発光層１１１３は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、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−Ｎ−［４−（１−ナフチル）フェニル］−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＮＢＦ）、及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を共蒸着することで形成した。ここで、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＮＢＦ及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の重量比は、０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調節した。また、発光層１１１３の膜厚は４０ｎｍとした。発光層１１１３以外は発光素子１と同様に作製した。

以上により得られた本実施例の発光素子の素子構造を表１に示す。

発光素子１、比較発光素子２、及び比較発光素子３を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、各発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

本実施例の発光素子の輝度−電流効率特性を図８に示す。図８において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、電圧−輝度特性を図９に示す。図９において、横軸は電圧（Ｖ）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、輝度−外部量子効率特性を図１０に示す。図１０において、横軸は、輝度（ｃｄ／ｍ^２）を、縦軸は、外部量子効率（％）を表す。また、各発光素子における輝度１０００ｃｄ／ｍ^２付近のときの電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）、外部量子効率（％）を表２に示す。

表２に示す通り、１２００ｃｄ／ｍ^２の輝度の時の発光素子１のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．５５，０．４５）であった。９００ｃｄ／ｍ^２の輝度の時の比較発光素子２のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．５５，０．４４）であった。１０００ｃｄ／ｍ^２の輝度の時の比較発光素子３のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．５５，０．４５）であった。本実施例で示す発光素子は、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］に由来する橙色発光が得られたことがわかった。

図８乃至図１０、及び表２から、発光素子１、比較発光素子２、及び比較発光素子３は、いずれも駆動電圧が低く、電流効率、パワー効率、外部量子効率がそれぞれ高い発光素子であることがわかった。

特に、発光素子１は、比較発光素子２及び比較発光素子３に比べて、高輝度領域での電流効率及び外部量子効率が、高いことがわかった（図８や図１０の輝度が１０００〜１００００ｃｄ／ｍ^２の時の電流効率又は外部量子効率を参照）。発光素子１は、カルバゾール骨格を含む置換基、フルオレニル基、及びビフェニル基を有するＰＣＢＢｉＦを発光層に含む。比較発光素子２はカルバゾール骨格を含む置換基と、２つのナフチル基を有するＰＣＢＮＢＢを発光層に含む。比較発光素子３は、カルバゾール骨格を含む置換基、フルオレニル基、及びナフチル基を有するＰＣＢＮＢＦを発光層に含む。すなわち、発光素子１と、比較発光素子２又は比較発光素子３との大きな違いは、発光層に含まれる第３級アミンがナフチル基を含むか否かである。本発明の一態様である発光素子１で用いた第３級アミンは、ビフェニルアミン骨格及びフルオレニルアミン骨格を有するため、高い正孔輸送性と高い電子ブロック性を有する上に、ナフタレン骨格を含むアミン等に比べて三重項励起エネルギーが高いため、励起子ブロック性にも優れる。そのため、高輝度領域でも、電子の漏れや励起子の拡散を防ぐことができ、高い発光効率を示す発光素子を実現できる。

次に、発光素子１、比較発光素子２、及び比較発光素子３の信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図１１（Ａ）（Ｂ）に示す。図１１（Ａ）（Ｂ）において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。信頼性試験は、室温で行い、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ^２に設定し、電流密度一定の条件で本実施例の発光素子を駆動した。図１１（Ａ）（Ｂ）から、発光素子１の４６０時間後の輝度は初期輝度の９５％を保っており、比較発光素子２の４６０時間後の輝度は初期輝度の９２％を保っており、比較発光素子３の３７０時間後の輝度は初期輝度の９４％を保っていた。この信頼性試験の結果から、発光素子１は、比較発光素子２及び比較発光素子３に比べて長寿命であることが明らかとなった。

上述の通り、本発明の一態様である発光素子１は、高輝度領域でも、電子の漏れや励起子の拡散を防ぐことができるため、発光物質が発光する遷移（輻射失活）以外の失活経路（無輻射失活）が少ない。そのため、素子の輝度劣化を軽減することができる。また、そのような劣化の少ない発光素子が、再現性よく安定して得られやすい。

以上示したように、本発明の一態様を適用することで、高輝度領域で高い発光効率を示す発光素子を得られることがわかった。また、本発明の一態様を適用することで寿命の長い発光素子を得られることがわかった。

本実施例では、本発明の一態様の発光素子について図７を用いて説明する。本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。なお、既に示した材料については省略する。

以下に、本実施例の発光素子４及び比較発光素子５の作製方法を示す。

（発光素子４）
まず、発光素子１と同様に、ガラス基板１１００上に第１の電極１１０１及び正孔注入層１１１１を作製した。

次に、正孔注入層１１１１上に、ＰＣＢＢｉＦを２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層１１１２を形成した。

さらに、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＢｉＦ、及び（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）］）を共蒸着し、正孔輸送層１１１２上に発光層１１１３を形成した。ここでは、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＢｉＦ、及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の重量比が、０．７：０．３：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調整して成膜した厚さ２０ｎｍの層と、該重量比が、０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した厚さ２０ｎｍの層とを積層した。

次に、発光層１１１３上に２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩを膜厚５ｎｍとなるように成膜し、さらに、ＢＰｈｅｎを膜厚１５ｎｍとなるように成膜することで、電子輸送層１１１４を形成した。

さらに、電子輸送層１１１４上に、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層１１１５を形成した。

最後に、陰極として機能する第２の電極１１０３として、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子４を作製した。

なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。

（比較発光素子５）
比較発光素子５の正孔輸送層１１１２は、ＰＣＢＮＢＢを膜厚２０ｎｍとなるように成膜することで形成した。また、発光層１１１３は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＮＢＢ、及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を共蒸着することで形成した。ここで、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＮＢＢ及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の重量比が、０．７：０．３：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調整して成膜した厚さ２０ｎｍの層と、該重量比が、０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した厚さ２０ｎｍの層とを積層した。正孔輸送層１１１２及び発光層１１１３以外は発光素子４と同様に作製した。

以上により得られた本実施例の発光素子の素子構造を表３に示す。

発光素子４及び比較発光素子５を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

本実施例の発光素子の輝度−電流効率特性を図１２に示す。図１２において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、電圧−輝度特性を図１３に示す。図１３において、横軸は電圧（Ｖ）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、輝度−パワー効率特性を図１４に示す。図１４において、横軸は、輝度（ｃｄ／ｍ^２）を、縦軸は、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）を表す。また、輝度−外部量子効率特性を図１５に示す。図１５において、横軸は、輝度（ｃｄ／ｍ^２）を、縦軸は、外部量子効率（％）を表す。また、発光素子４及び比較発光素子５における輝度９００ｃｄ／ｍ^２のときの電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）、外部量子効率（％）を表４に示す。

表４に示す通り、９００ｃｄ／ｍ^２の輝度の時の発光素子４のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．４１，０．５９）であり、比較発光素子５のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．４０，０．５９）であった。発光素子４及び比較発光素子５は、［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］に由来する緑色発光が得られたことがわかった。

図１２乃至図１５、及び表４から、発光素子４及び比較発光素子５は、どちらも駆動電圧が極めて低いことがわかった。さらに、発光素子４は、比較発光素子５に比べて、電流効率、パワー効率、外部量子効率がそれぞれ高いことがわかった（図１２、図１４、又は図１５の輝度が１０００〜１００００ｃｄ／ｍ^２の時の電流効率、パワー効率、又は外部量子効率を参照）。

発光素子４は、カルバゾール骨格を含む置換基、フルオレニル基、及びビフェニル基を有するＰＣＢＢｉＦを発光層及び正孔輸送層に含む。比較発光素子５はカルバゾール骨格を含む置換基と、２つのナフチル基を有するＰＣＢＮＢＢを発光層及び正孔輸送層に含む。すなわち、発光素子４と、比較発光素子５との大きな違いは、発光層に含まれる第３級アミンがナフチル基を含むか否かである。本発明の一態様である発光素子４で用いた第３級アミンは、ビフェニルアミン骨格及びフルオレニルアミン骨格を有するため、高い正孔輸送性と高い電子ブロック性を有する上に、ナフタレン骨格を含むアミン等に比べて三重項励起エネルギーが高いため、励起子ブロック性にも優れる。そのため、高輝度領域でも、電子の漏れや励起子の拡散を防ぐことができ、高い発光効率を示す発光素子を実現できる。この違いは、本実施例に示すように、発光層に含まれる第３級アミンと同一の化合物を正孔輸送層に用いたときに、より大きくなる。つまり、発光素子４や比較発光素子５のように、発光層に含まれる第３級アミンと同一の化合物を正孔輸送層に用いることで、駆動電圧はいずれの素子でも低減されるが、本発明の一態様を適用しなければ（上述の一般式（Ｇ０）で示される第３級アミンを用いなければ）、比較発光素子５のように発光効率が低下してしまうのである。

以上示したように、本発明の一態様を適用することで、高輝度領域で高い発光効率を示す発光素子を得られることがわかった。また、本発明の一態様を適用することで駆動電圧の低い発光素子を得られることがわかった。特に、発光層に用いる第１の有機化合物（実施の形態１で示した一般式（Ｇ０）で表される化合物）を正孔輸送層にも用いることで、発光効率の高い発光素子を得られることがわかった。

次に、発光素子４及び比較発光素子５の信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図１６に示す。図１６において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。信頼性試験は、室温で行い、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ^２に設定し、電流密度一定の条件で本実施例の発光素子を駆動した。図１６から、発光素子４の１６０時間後の輝度は初期輝度の９３％を保っており、比較発光素子５の３６０時間後の輝度は初期輝度の８９％を保っていた。

本実施例では、本発明の一態様の発光素子について図７を用いて説明する。本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。なお、既に示した材料については省略する。

以下に、本実施例の発光素子６及び発光素子７の作製方法を示す。

（発光素子６）
まず、発光素子１と同様に、ガラス基板１１００上に第１の電極１１０１及び正孔注入層１１１１を作製した。

次に、正孔注入層１１１１上に、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’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＳＦ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層１１１２を形成した。

さらに、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＢｉＳＦ、及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）を共蒸着し、正孔輸送層１１１２上に発光層１１１３を形成した。ここでは、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＢｉＳＦ、及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の重量比が、０．７：０．３：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＳＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調整して成膜した厚さ２０ｎｍの層と、該重量比が、０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＳＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した厚さ２０ｎｍの層とを積層した。

次に、発光層１１１３上に２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩを膜厚２０ｎｍとなるように成膜し、さらに、ＢＰｈｅｎを膜厚２０ｎｍとなるように成膜することで、電子輸送層１１１４を形成した。

さらに、電子輸送層１１１４上に、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層１１１５を形成した。

最後に、陰極として機能する第２の電極１１０３として、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子６を作製した。

なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。

（発光素子７）
発光素子７の正孔輸送層１１１２は、ＢＰＡＦＬＰを膜厚２０ｎｍとなるように成膜することで形成した。正孔輸送層１１１２以外は発光素子６と同様に作製した。

以上により得られた本実施例の発光素子の素子構造を表５に示す。

発光素子６及び発光素子７を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

本実施例の発光素子の輝度−電流効率特性を図１７に示す。図１７において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、電圧−輝度特性を図１８に示す。図１８において、横軸は電圧（Ｖ）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、輝度−パワー効率特性を図１９に示す。図１９において、横軸は、輝度（ｃｄ／ｍ^２）を、縦軸は、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）を表す。また、輝度−外部量子効率特性を図２０に示す。図２０において、横軸は、輝度（ｃｄ／ｍ^２）を、縦軸は、外部量子効率（％）を表す。また、発光素子６及び発光素子７における輝度１０００ｃｄ／ｍ^２付近のときの電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）、外部量子効率（％）を表６に示す。

表６に示す通り、９００ｃｄ／ｍ^２の輝度の時の発光素子６のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．５６，０．４４）であり、１０００ｃｄ／ｍ^２の輝度の時の発光素子７のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．５５，０．４４）であった。発光素子６及び発光素子７は、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］に由来する橙色発光が得られたことがわかった。

図１７乃至図２０、及び表６から、発光素子６及び発光素子７は、どちらも駆動電圧が低く、電流効率、パワー効率、外部量子効率がそれぞれ高い発光素子であることがわかった。本発明の一態様である発光素子６及び発光素子７において発光層に用いた第３級アミンは、ビフェニルアミン骨格及びスピロフルオレニルアミン骨格を有するため、高い正孔輸送性と高い電子ブロック性を有する上に、励起子ブロック性にも優れる。そのため、高輝度領域でも、電子の漏れや励起子の拡散を防ぐことができ、高い発光効率を示す発光素子を実現できる。さらに、本発明の一態様では、発光素子６のように、発光層に含まれる第３級アミンと同一の化合物を正孔輸送層に用いることで、高い発光効率を保ちながら（発光効率を低下させることなく）、駆動電圧を低減させることができる。

本実施例では、本発明の一態様の発光素子について図７を用いて説明する。なお、本実施例で用いる材料は既に化学式を示した材料である。

以下に、本実施例の発光素子８及び比較発光素子９の作製方法を示す。

（発光素子８）
まず、発光素子１と同様に、ガラス基板１１００上に第１の電極１１０１、正孔注入層１１１１、及び正孔輸送層１１１２を作製した。ただし、正孔注入層１１１１の膜厚は２０ｎｍとした。

次に、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＢｉＦ、及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を共蒸着し、正孔輸送層１１１２上に発光層１１１３を形成した。ここでは、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＢｉＦ、及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の重量比が、０．７：０．３：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調整して成膜した厚さ２０ｎｍの層と、該重量比が、０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した厚さ２０ｎｍの層とを積層した。

次に、発光層１１１３上に２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩを膜厚２０ｎｍとなるように成膜し、さらに、ＢＰｈｅｎを膜厚２０ｎｍとなるように成膜することで、電子輸送層１１１４を形成した。

その後、電子輸送層１１１４上に、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層１１１５を形成した。

最後に、陰極として機能する第２の電極１１０３として、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子８を作製した。

なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。

（比較発光素子９）
比較発光素子９の発光層１１１３は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を共蒸着することで形成した。ここで、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の重量比は、１：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調節した。また、発光層１１１３の膜厚は４０ｎｍとした。また、比較発光素子９の電子輸送層１１１４は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩを膜厚１０ｎｍとなるように成膜し、さらに、ＢＰｈｅｎを膜厚１５ｎｍとなるように成膜した。発光層１１１３及び電子輸送層１１１４以外は発光素子８と同様に作製した。

以上により得られた本実施例の発光素子の素子構造を表７に示す。

発光素子８及び比較発光素子９を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、各発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

本実施例の発光素子の電圧−電流特性を図２７に示す。図２７において、横軸は電圧（Ｖ）、縦軸は電流（ｍＡ）を表す。また、輝度−外部量子効率特性を図２８に示す。図２８において、横軸は、輝度（ｃｄ／ｍ^２）を、縦軸は、外部量子効率（％）を表す。また、本実施例の発光素子の発光スペクトルを図２９に示す。また、各発光素子における輝度１０００ｃｄ／ｍ^２付近のときの電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）、外部量子効率（％）を表８に示す。

表８に示す通り、９６０ｃｄ／ｍ^２の輝度の時の発光素子８のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．５６，０．４４）であった。１１００ｃｄ／ｍ^２の輝度の時の比較発光素子９のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．５６，０．４４）であった。本実施例で示す発光素子は、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］に由来する橙色発光が得られたことがわかった。

発光素子８は、１０００ｃｄ／ｍ^２付近における外部量子効率が３１％（電流効率で８５ｃｄ／Ａに相当する）と極めて高く、エキサイプレックスからのエネルギー移動がない比較発光素子９よりも高い値を示した。

また、発光素子８は、１０００ｃｄ／ｍ^２付近における電圧が２．８Ｖと極めて低く、比較発光素子９よりも低い値を示した。

次に、発光素子８及び比較発光素子９の信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図３０に示す。図３０において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。信頼性試験は、室温で行い、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ^２に設定し、電流密度一定の条件で本実施例の発光素子を駆動した。図３０から、発光素子８の３４００時間後の輝度は初期輝度の８９％を保っており、比較発光素子９の２３０時間後の輝度は初期輝度の８９％未満であった。この信頼性試験の結果から、発光素子８は、比較発光素子９に比べて長寿命であることが明らかとなった。

以上示したように、本発明の一態様を適用することで、高い発光効率を示す発光素子を得られることがわかった。また、本発明の一態様を適用することで寿命の長い発光素子を得られることがわかった。

本実施例では、本発明の一態様の発光素子について図７を用いて説明する。本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。なお、既に示した材料については省略する。

以下に、本実施例の発光素子１０、発光素子１１、及び比較発光素子１２の作製方法を示す。なお、本実施例の各発光素子における発光層以外の構成及び作製方法は、発光素子８と同様であるため説明を省略し、以下では、本実施例の各発光素子における発光層の構成及び作製方法について説明する。

（発光素子１０）
発光素子１０では、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、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）、及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を共蒸着し、正孔輸送層１１１２上に発光層１１１３を形成した。ここでは、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢｉＦ、及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の重量比が、０．７：０．３：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調整して成膜した厚さ２０ｎｍの層と、該重量比が、０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した厚さ２０ｎｍの層とを積層した。

（発光素子１１）
発光素子１１では、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、Ｎ−（４−ビフェニル）−Ｎ−（９，９’−スピロビ［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：ＰＣＢｉＳＦ）、及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を共蒸着し、正孔輸送層１１１２上に発光層１１１３を形成した。ここでは、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢｉＳＦ、及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の重量比が、０．７：０．３：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢｉＳＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調整して成膜した厚さ２０ｎｍの層と、該重量比が、０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢｉＳＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した厚さ２０ｎｍの層とを積層した。

（比較発光素子１２）
比較発光素子１２では、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、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）、及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を共蒸着し、正孔輸送層１１１２上に発光層１１１３を形成した。ここでは、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＡＳＦ、及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の重量比が、０．７：０．３：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＡＳＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調整して成膜した厚さ２０ｎｍの層と、該重量比が、０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＡＳＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した厚さ２０ｎｍの層とを積層した。

以上により得られた本実施例の発光素子の素子構造を表９に示す。

発光素子１０、発光素子１１、及び比較発光素子１２を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、各発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

本実施例の発光素子の輝度−電流効率特性を図３１に示す。図３１において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、電圧−輝度特性を図３２に示す。図３２において、横軸は電圧（Ｖ）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、輝度−外部量子効率特性を図３３に示す。図３３において、横軸は、輝度（ｃｄ／ｍ^２）を、縦軸は、外部量子効率（％）を表す。また、各発光素子における輝度１０００ｃｄ／ｍ^２付近のときの電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）、外部量子効率（％）を表１０に示す。

表１０に示す通り、１０００ｃｄ／ｍ^２付近の輝度の時の各発光素子のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．５７，０．４３）であった。本実施例で示す発光素子は、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］に由来する橙色発光が得られたことがわかった。

図３２及び表１０から、発光素子１０、発光素子１１、及び比較発光素子１２の駆動電圧が同程度であることがわかった。また、図３１、図３３、及び表１０から、発光素子１０及び発光素子１１は、比較発光素子１２に比べて電流効率、パワー効率、外部量子効率がそれぞれ高いことがわかった。

次に、発光素子１０、発光素子１１、及び比較発光素子１２の信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図３４に示す。図３４において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。信頼性試験は、室温で行い、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ^２に設定し、電流密度一定の条件で本実施例の発光素子を駆動した。図３４から、発光素子１０の６６０時間後の輝度は初期輝度の９４％を保っており、発光素子１１の６６０時間後の輝度は初期輝度の９３％を保っており、比較発光素子１２の６６０時間後の輝度は初期輝度の８７％未満であった。この信頼性試験の結果から、発光素子１０及び発光素子１１は、比較発光素子１２に比べて長寿命であることが明らかとなった。

発光素子１１は、カルバゾール骨格を含む置換基、スピロフルオレニル基、及びビフェニル基を有するＰＣＢｉＳＦを発光層に含む。比較発光素子１２は、カルバゾール骨格を含む置換基、スピロフルオレニル基、及びフェニル基を有するＰＣＡＳＦを発光層に含む。すなわち、発光素子１１と、比較発光素子１２との違いは、発光層に含まれる第３級アミンの置換基がビフェニル基かフェニル基かだけである。本発明の一態様である発光素子１１で用いた第３級アミンは、反応性の高いフェニルアミン骨格のフェニル基の４位をフェニル基でキャップすることで、ｐ−ビフェニルアミン骨格を形成しているため、信頼性の高い発光素子を実現できる。

以上示したように、本発明の一態様を適用することで、高い発光効率を示す発光素子を得られることがわかった。また、本発明の一態様を適用することで、寿命の長い発光素子を得られることがわかった。

本実施例では、本発明の一態様の発光素子について図７を用いて説明する。なお、本実施例で用いる材料は既に化学式を示した材料である。

以下に、本実施例の発光素子１３、発光素子１４、発光素子１５、及び比較発光素子１６の作製方法を示す。なお、本実施例の各発光素子における発光層及び電子輸送層以外の構成及び作製方法は、発光素子８と同様であるため説明を省略し、以下では、本実施例の各発光素子における発光層及び電子輸送層の構成及び作製方法について説明する。

（発光素子１３）
発光素子１３では、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＢｉＦ、及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を共蒸着し、正孔輸送層１１１２上に発光層１１１３を形成した。ここでは、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢＢｉＦ、及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の重量比が、０．７：０．３：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調整して成膜した厚さ２０ｎｍの層と、該重量比が、０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した厚さ２０ｎｍの層とを積層した。

（発光素子１４）
発光素子１４では、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢｉＦ、及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を共蒸着し、正孔輸送層１１１２上に発光層１１１３を形成した。ここでは、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢｉＦ、及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の重量比が、０．７：０．３：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調整して成膜した厚さ２０ｎｍの層と、該重量比が、０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した厚さ２０ｎｍの層とを積層した。

（発光素子１５）
発光素子１５では、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢｉＳＦ、及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を共蒸着し、正孔輸送層１１１２上に発光層１１１３を形成した。ここでは、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＢｉＳＦ、及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の重量比が、０．７：０．３：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢｉＳＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調整して成膜した厚さ２０ｎｍの層と、該重量比が、０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢｉＳＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した厚さ２０ｎｍの層とを積層した。

（比較発光素子１６）
比較発光素子１６では、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＡＳＦ、及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を共蒸着し、正孔輸送層１１１２上に発光層１１１３を形成した。ここでは、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、ＰＣＡＳＦ、及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の重量比が、０．７：０．３：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＡＳＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調整して成膜した厚さ２０ｎｍの層と、該重量比が、０．８：０．２：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＡＳＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した厚さ２０ｎｍの層とを積層した。

そして、本実施例の発光素子１３、発光素子１４、発光素子１５、及び比較発光素子１６では、発光層１１１３上に２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩを膜厚１０ｎｍとなるように成膜し、さらに、ＢＰｈｅｎを膜厚１５ｎｍとなるように成膜することで、電子輸送層１１１４を形成した。

以上により得られた本実施例の発光素子の素子構造を表１１に示す。

発光素子１３、発光素子１４、発光素子１５、及び比較発光素子１６を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、各発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

本実施例の発光素子の輝度−電流効率特性を図３５に示す。図３５において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、電圧−輝度特性を図３６に示す。図３６において、横軸は電圧（Ｖ）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、輝度−外部量子効率特性を図３７に示す。図３７において、横軸は、輝度（ｃｄ／ｍ^２）を、縦軸は、外部量子効率（％）を表す。また、各発光素子における輝度１０００ｃｄ／ｍ^２付近のときの電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）、外部量子効率（％）を表１２に示す。

表１２に示す通り、８６０ｃｄ／ｍ^２の輝度の時の発光素子１３のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．４１，０．５８）であった。９７０ｃｄ／ｍ^２の輝度の時の発光素子１４のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．４１，０．５８）であった。１０００ｃｄ／ｍ^２の輝度の時の発光素子１５のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．４２，０．５７）であった。１１００ｃｄ／ｍ^２の輝度の時の比較発光素子１６のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．４２，０．５７）であった。本実施例で示す発光素子は、［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］に由来する黄緑色発光が得られたことがわかった。

図３５乃至図３７、及び表１２から、発光素子１３、発光素子１４、発光素子１５、及び比較発光素子１６は、いずれも駆動電圧が低く、電流効率、パワー効率、外部量子効率がそれぞれ高い発光素子であることがわかった。

次に、発光素子１３、発光素子１４、発光素子１５、及び比較発光素子１６の信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図３８に示す。図３８において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。信頼性試験は、室温で行い、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ^２に設定し、電流密度一定の条件で本実施例の発光素子を駆動した。図３８から、発光素子１３の５２０時間後の輝度は初期輝度の９０％を保っており、発光素子１４の６００時間後の輝度は初期輝度の８４％を保っており、発光素子１５の５２０時間後の輝度は初期輝度の８５％を保っており、比較発光素子１６の６００時間後の輝度は初期輝度の７５％未満であった。この信頼性試験の結果から、発光素子１３、発光素子１４、及び発光素子１５は、比較発光素子１６に比べて長寿命であることが明らかとなった。

前述の通り、発光素子１５の５２０時間後の輝度は初期輝度の８５％を保っていたが、比較発光素子１６の５２０時間後の輝度は、初期輝度の７７％未満であった。ここで、発光素子１５は、カルバゾール骨格を含む置換基、スピロフルオレニル基、及びビフェニル基を有するＰＣＢｉＳＦを発光層に含む。比較発光素子１６は、カルバゾール骨格を含む置換基、スピロフルオレニル基、及びフェニル基を有するＰＣＡＳＦを発光層に含む。すなわち、発光素子１５と、比較発光素子１６との違いは、発光層に含まれる第３級アミンの置換基がビフェニル基かフェニル基かだけである。本発明の一態様である発光素子１５で用いた第３級アミンは、反応性の高いフェニルアミン骨格のフェニル基の４位をフェニル基でキャップすることで、ｐ−ビフェニルアミン骨格を形成しているため、信頼性の高い発光素子を実現できる。

以上示したように、本発明の一態様を適用することで、高い発光効率を示す発光素子を得られることがわかった。また、本発明の一態様を適用することで、寿命の長い発光素子を得られることがわかった。

本実施例では、本発明の一態様の発光素子について図７を用いて説明する。本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。なお、既に示した材料については省略する。

以下に、本実施例の発光素子１７の作製方法を示す。

（発光素子１７）
まず、発光素子８と同様に、ガラス基板１１００上に第１の電極１１０１、正孔注入層１１１１、及び正孔輸送層１１１２を作製した。

次に、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）、ＰＣＢＢｉＦ、及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を共蒸着し、正孔輸送層１１１２上に発光層１１１３を形成した。ここでは、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、ＰＣＢＢｉＦ、及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の重量比が、０．７：０．３：０．０５（＝４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調整して成膜した厚さ２０ｎｍの層と、該重量比が、０．８：０．２：０．０５（＝４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調節して成膜した厚さ２０ｎｍの層とを積層した。

次に、発光層１１１３上に４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを膜厚１５ｎｍとなるように成膜し、さらに、ＢＰｈｅｎを膜厚１０ｎｍとなるように成膜することで、電子輸送層１１１４を形成した。

その後、電子輸送層１１１４上に、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層１１１５を形成した。

最後に、陰極として機能する第２の電極１１０３として、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子１７を作製した。

なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。

以上により得られた本実施例の発光素子の素子構造を表１３に示す。

発光素子１７を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

本実施例の発光素子の輝度−電流効率特性を図３９に示す。図３９において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、電圧−輝度特性を図４０に示す。図４０において、横軸は電圧（Ｖ）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、輝度−外部量子効率特性を図４１に示す。図４１において、横軸は、輝度（ｃｄ／ｍ^２）を、縦軸は、外部量子効率（％）を表す。また、発光素子１７における輝度７６０ｃｄ／ｍ^２のときの電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）、外部量子効率（％）を表１４に示す。

表１４に示す通り、７６０ｃｄ／ｍ^２の輝度の時の発光素子１７のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．４１，０．５８）であった。１本実施例で示す発光素子は、［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］に由来する橙色発光が得られたことがわかった。

図３９乃至図４１、及び表１４から、発光素子１７は、駆動電圧が低く、電流効率、パワー効率、外部量子効率がそれぞれ高い発光素子であることがわかった。

次に、発光素子１７の信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図４２に示す。図４２において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。信頼性試験は、室温で行い、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ^２に設定し、電流密度一定の条件で本実施例の発光素子を駆動した。図４２から、発光素子１７の１８０時間後の輝度は初期輝度の９０％を保っていた。

以上示したように、本発明の一態様を適用することで、高い発光効率を示す発光素子を得られることがわかった。また、本発明の一態様を適用することで寿命の長い発光素子を得られることがわかった。

（参考例１）
実施例１、実施例２及び実施例４で用いた下記構造式（１２８）に示される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）の合成方法について説明する。

＜ステップ１：Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−９Ｈ−フルオレン−２−アミンの合成＞
ステップ１の合成スキームを（ｘ−１）に示す。

１Ｌ三口フラスコに、Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン４５ｇ（０．１３ｍｏｌ）と、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド３６ｇ（０．３８ｍｏｌ）と、ブロモベンゼン２１ｇ（０．１３ｍｏｌ）と、トルエン５００ｍＬを入れた。この混合物を減圧しながら撹拌することで脱気し、脱気後、フラスコ内を窒素置換した。その後、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）０．８ｇ（１．４ｍｍｏｌ）と、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）１２ｍＬ（５．９ｍｍｏｌ）を加えた。

この混合物を窒素気流下、９０℃で２時間撹拌した。その後、混合物を室温まで冷やしてから、吸引濾過により固体を濾別した。得られた濾液を濃縮し、褐色液体約２００ｍＬを得た。この褐色液体をトルエンと混合してから、得られた溶液をセライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５、以下に記すセライトについても同様であるが繰り返しの記載は省略する）、アルミナ、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５、以下に記すフロリジールについても同様であるが繰り返しの記載は省略する）を用いて精製した。得られた濾液を濃縮して淡黄色液体を得た。この淡黄色液体をヘキサンにて再結晶したところ、目的物の淡黄色粉末を収量５２ｇ、収率９５％で得た。

＜ステップ２：Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−Ｎ−（４−ブロモフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミンの合成＞
ステップ２の合成スキームを（ｘ−２）に示す。

１Ｌマイヤーフラスコに、Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン４５ｇ（０．１０ｍｏｌ）を入れ、トルエン２２５ｍＬを加えて加熱しながら撹拌して溶解した。この溶液を室温まで放冷した後、酢酸エチル２２５ｍＬを加えて、Ｎ−ブロモこはく酸イミド（略称：ＮＢＳ）１８ｇ（０．１０ｍｏｌ）を加えて、２．５時間室温にて撹拌した。撹拌終了後、この混合物を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で３回、飽和食塩水で１回洗浄した。得られた有機層に硫酸マグネシウムを加えて２時間静置し、乾燥した。この混合物を自然濾過して硫酸マグネシウムを除去し、得られた濾液を濃縮したところ、黄色液体を得た。この黄色液体をトルエンと混合し、この溶液をセライト、アルミナ、フロリジールを用いて精製した。得られた溶液を濃縮して淡黄色固体を得た。この淡黄色固体をトルエン／エタノールにて再結晶したところ、目的物の白色粉末を収量４７ｇ、収率８９％で得た。

＜ステップ３：ＰＣＢＢｉＦの合成＞
ステップ３の合成スキームを（ｘ−３）に示す。

１Ｌ三口フラスコにＮ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−Ｎ−（４−ブロモフェニル）−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン４１ｇ（８０ｍｍｏｌ）、９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−ボロン酸２５ｇ（８８ｍｍｏｌ）を入れ、トルエン２４０ｍＬとエタノール８０ｍＬと炭酸カリウム水溶液（２．０ｍｏｌ／Ｌ）１２０ｍＬを加えて、この混合物を減圧しながら撹拌することで脱気し、脱気後、フラスコ内を窒素置換した。さらに、酢酸パラジウム（ＩＩ）２７ｍｇ（０．１２ｍｍｏｌ）、トリ（オルト−トリル）ホスフィン１５４ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、再度、減圧しながら撹拌することで脱気し、脱気後、フラスコ内を窒素置換した。この混合物を窒素気流下、１１０℃で１．５時間撹拌した。

その後、撹拌しながら室温まで放冷した後、この混合物の水層をトルエンで２回抽出した。得られた抽出液と有機層をあわせてから、水で２回、飽和食塩水で２回洗浄した。この溶液に硫酸マグネシウムを加えて静置し、乾燥した。この混合物を自然濾過して硫酸マグネシウムを除去し、得られた濾液を濃縮して褐色溶液を得た。この褐色溶液をトルエンと混合してから、得られた溶液をセライト、アルミナ、フロリジールを通して精製した。得られた濾液を濃縮して淡黄色固体を得た。この淡黄色固体を酢酸エチル／エタノールを用いて再結晶したところ、目的物の淡黄色粉末を収量４６ｇ、収率８８％で得た。

得られた淡黄色粉末３８ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は、圧力３．７Ｐａ、アルゴン流量１５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、淡黄色粉末を３４５℃で加熱して行った。昇華精製後、目的物の淡黄色固体を収量３１ｇ、回収率８３％で得た。

核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物である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）であることを確認した。

得られた淡黄色固体の^１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。
^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，５００ＭＨｚ）：δ＝１，４５（ｓ、６Ｈ）、７．１８（ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、１Ｈ）、７．２７−７．３２（ｍ、８Ｈ）、７．４０−７．５０（ｍ、７Ｈ）、７．５２−７．５３（ｍ、２Ｈ）、７．５９−７．６８（ｍ、１２Ｈ）、８．１９（ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、１Ｈ）、８．３６（ｄ、Ｊ＝１．１Ｈｚ、１Ｈ）。

また、^１Ｈ ＮＭＲチャートを図２１に示す。なお、図２１（Ｂ）は、図２１（Ａ）における６．００ｐｐｍ〜１０．０ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。

また、ＰＣＢＢｉＦのトルエン溶液の吸収スペクトルを図２２（Ａ）に、発光スペクトルを図２２（Ｂ）にそれぞれ示す。また、ＰＣＢＢｉＦの薄膜の吸収スペクトルを図２３（Ａ）に、発光スペクトルを図２３（Ｂ）にそれぞれ示す。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。溶液は石英セルに入れ、薄膜は石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定を行った。吸収スペクトルに関して、溶液については石英セルにトルエンのみを入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示し、薄膜については石英基板の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを示した。図２２及び図２３において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は強度（任意単位）を表す。トルエン溶液の場合では３５０ｎｍ付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは、４０１ｎｍ、４２０ｎｍ（励起波長３６０ｎｍ）であった。また、薄膜の場合では３５６ｎｍ付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４１５ｎｍ、４３６ｎｍ（励起波長３７０ｎｍ）であった。

（参考例２）
実施例１で用いた９，９−ジメチル−Ｎ−［４−（１−ナフチル）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］−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＮＢＦ）の合成方法について説明する。

＜ステップ１：１−（４−ブロモフェニル）ナフタレンの合成＞
ステップ１の合成スキームを（ｙ−１）に示す。

３Ｌ三口フラスコに、１−ナフタレンボロン酸４７ｇ（０．２８ｍｏｌ）と、４−ブロモヨードベンゼン８２ｇ（０．２９ｍｏｌ）を加え、トルエン７５０ｍＬと、エタノール２５０ｍＬを加えた。この混合物を減圧しながら撹拌することで脱気し、脱気後、フラスコ内を窒素置換した。この溶液に炭酸カリウム水溶液（２．０ｍｏｌ／Ｌ）４１５ｍＬを加え、この混合物を再び減圧しながら撹拌することで脱気し、脱気後、フラスコ内を窒素置換した。ここへ、トリ（オルト−トリル）ホスフィン４．２ｇ（１４ｍｍｏｌ）と、酢酸パラジウム（ＩＩ）０．７ｇ（２．８ｍｍｏｌ）を加えた。この混合物を窒素気流下、９０℃で１時間撹拌した。

撹拌後、この混合物を室温まで放冷し、この混合物の水層をトルエンで３回抽出した。得られた抽出液と有機層をあわせて、水で２回、飽和食塩水で２回洗浄した。その後、硫酸マグネシウムを加えて１８時間静置し、乾燥した。この混合物を、自然濾過して硫酸マグネシウムを除去し、得られた濾液を濃縮したところ、橙色液体を得た。

この橙色液体にヘキサン５００ｍＬを加えてから、得られた溶液をセライト、フロリジールを通して精製した。得られた濾液を濃縮して無色液体を得た。この無色液体にヘキサンを加え、−１０℃にて静置し、析出した不純物を濾別した。得られた濾液を濃縮し、無色液体を得た。この無色液体を減圧蒸留にて精製し、得られた黄色液体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘキサン）にて精製したところ、目的物の無色液体を収量５６ｇ、収率７２％で得た。

＜ステップ２：９，９−ジメチル−Ｎ−（４−ナフチル）フェニル−Ｎ−フェニル−９Ｈ−フルオレン−２−アミンの合成＞
ステップ２の合成スキームを（ｙ−２）に示す。

１Ｌ三口フラスコに、９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン４０ｇ（０．１４ｍｏｌ）と、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド４０ｇ（０．４２ｍｏｌ）と、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）２．８ｇ（１．４ｍｍｏｌ）を入れ、１−（４−ブロモフェニル）ナフタレン４４ｇ（０．１５ｍｏｌ）のトルエン溶液５６０ｍＬを加えた。この混合物を減圧しながら撹拌することで脱気し、脱気後、フラスコ内を窒素置換した。その後、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）１４ｍＬ（７．０ｍｍｏｌ）を加え、この混合物を窒素気流下、１１０℃で２時間撹拌した。

その後、混合物を室温まで冷やしてから、吸引濾過により固体を濾別した。得られた濾液を濃縮し、濃褐色液体を得た。この濃褐色液体をトルエンと混合してから、得られた溶液をセライト、アルミナ、フロリジールを通して精製した。得られた濾液を濃縮して、淡黄色液体を得た。この淡黄色液体をアセトニトリルにて再結晶し、目的物の淡黄色粉末を収量５３ｇ、収率７８％で得た。

＜ステップ３：Ｎ−（４−ブロモフェニル）−９，９−ジメチル−Ｎ−［４−（１−ナフチル）フェニル］−９Ｈ−フルオレン−２−アミンの合成＞
ステップ３の合成スキームを（ｙ−３）に示す。

２Ｌマイヤーフラスコに、９，９−ジメチル−Ｎ−（４−ナフチル）フェニル−Ｎ−フェニル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン５９ｇ（０．１２ｍｏｌ）と、トルエン３００ｍＬを加え、この混合物を加熱しながら撹拌した。得られた溶液を室温まで放冷した後、酢酸エチル３００ｍＬを加えてから、Ｎ−ブロモこはく酸イミド（略称；ＮＢＳ）２１ｇ（０．１２ｍｏｌ）を加えて、約２．５時間室温にて撹拌した。この混合物に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液４００ｍＬを加えて室温にて撹拌した。この混合物の有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で２回、飽和食塩水で２回洗浄した。その後、硫酸マグネシウムを加えて２時間静置し、乾燥した。この混合物を自然濾過して硫酸マグネシウムを除去した後、得られた濾液を濃縮し、黄色液体を得た。この液体をトルエンに溶かしてから、この溶液をセライト、アルミナ、フロリジールを通して精製し、淡黄色固体を得た。得られた淡黄色固体をトルエン／アセトニトリルを用いて再沈殿したところ、目的物の白色粉末を収量５６ｇ、収率８５％で得た。

＜ステップ４：ＰＣＢＮＢＦの合成＞
ステップ４の合成スキームを（ｙ−４）に示す。

１Ｌ三口フラスコに、Ｎ−（４−ブロモフェニル）−９，９−ジメチル−Ｎ−［４−（１−ナフチル）フェニル］−９Ｈ−フルオレン−２−アミン５１ｇ（９０ｍｍｏｌ）と、９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−ボロン酸２８ｇ（９５ｍｍｏｌ）と、酢酸パラジウム（ＩＩ）０．４ｍｇ（１．８ｍｍｏｌ）と、トリ（オルト−トリル）ホスフィン１．４ｇ（４．５ｍｍｏｌ）と、トルエン３００ｍＬと、エタノール１００ｍＬと、炭酸カリウム水溶液（２．０ｍｏｌ／Ｌ）１３５ｍＬを加えた。この混合物を減圧しながら撹拌することで脱気し、脱気後、フラスコ内を窒素置換した。この混合物を窒素気流下、９０℃で１．５時間撹拌した。撹拌後、混合物を室温まで冷やしてから、吸引濾過により固体を回収した。得られた水層と有機層の混合物から有機層を取出し、濃縮して褐色固体を得た。この褐色固体をトルエン／酢酸エチル／エタノールを用いて再結晶を行い、目的物の白色粉末を得た。また、撹拌後に回収した固体を、再結晶にて得られた白色粉末とともに、トルエンに溶解してから、セライト、アルミナ、フロリジールを通して精製した。得られた溶液を濃縮し、トルエン／エタノールを用いて再結晶を行ったところ、目的の白色粉末を収量５４ｇ、収率８２％で得た。

得られた白色粉末５１ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は、圧力３．７Ｐａ、アルゴン流量１５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、白色粉末を３６０℃で加熱して行った。昇華精製後、目的の淡黄色固体を収量１９ｇ、回収率３８％で得た。

核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物である９，９−ジメチル−Ｎ−［４−（１−ナフチル）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］−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＮＢＦ）であることを確認した。

得られた物質の^１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。
^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，５００ＭＨｚ）：δ＝１．５０（ｓ、６Ｈ）、７．２１（ｄｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、１．６Ｈｚ、１Ｈ）、７．２６−７．３８（ｍ、８Ｈ）、７．４１−７．４４（ｍ、５Ｈ）、７．４６−７．５５（ｍ、６Ｈ）、７．５９−７．６９（ｍ、９Ｈ）、７．８５（ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、１Ｈ）、７．９１（ｄｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、１．７Ｈｚ、１Ｈ）、８．０７−８．０９（ｍ、１Ｈ）、８．１９（ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、１Ｈ）、８．３７（ｄ、Ｊ＝１．７Ｈｚ、１Ｈ）。

（参考例３）
実施例３で用いた下記構造式（１１９）に示される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’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＳＦ）の合成方法について説明する。

＜ステップ１：Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−Ｎ−フェニル−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミンの合成＞
ステップ１の合成スキームを（ｚ−１）に示す。

２００ｍＬ三口フラスコに、２−ブロモ−９，９−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］４．８ｇ（１２ｍｍｏｌ）と、４−フェニル−ジフェニルアミン３．０ｇ（１２ｍｍｏｌ）と、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド３．５ｇ（３７ｍｍｏｌ）を入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物へ、脱水トルエン６０ｍＬとトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０％ヘキサン溶液）０．２ｍＬを加え、この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物にビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を７０ｍｇ（０．１２ｍｍｏｌ）加え、窒素気流下にて１１０℃で８時間加熱撹拌した。撹拌後、この混合物に水を加え、水層をトルエンで抽出し、抽出溶液と有機層を合わせて、飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥した。この混合物を自然濾過により濾別し、濾液を濃縮して固体を得た。

この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。カラムクロマトグラフィーはトルエン：ヘキサン＝１：５、次いでトルエン：ヘキサン＝１：３を展開溶媒とし、得られたフラクションを濃縮して固体を得た。得られた固体をトルエン／酢酸エチルで再結晶し、白色固体を収量５．７ｇ、収率８３％で得た。

＜ステップ２：Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−Ｎ−（４−ブロモフェニル）−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミンの合成＞
ステップ２の合成スキームを（ｚ−２）に示す。

１００ｍＬ三口フラスコに、Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−Ｎ−フェニル−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン３．０ｇ（５．４ｍｍｏｌ）と、トルエン２０ｍＬと、酢酸エチル４０ｍＬを加えた。この溶液に０．９３ｇ（５．２ｍｍｏｌ）のＮ−ブロモこはく酸イミド（略称；ＮＢＳ）を加え、２５時間撹拌した。撹拌後、この混合物を水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄した後、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。この混合物を自然濾過により濾別し、濾液を濃縮して固体を得た。この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。カラムクロマトグラフィーはヘキサン、次いでトルエン：ヘキサン＝１：５を展開溶媒とし、得られたフラクションを濃縮して固体を得た。得られた固体を酢酸エチル／ヘキサンで再結晶し、白色固体を収量２．８ｇ、収率８３％で得た。

＜ステップ３：ＰＣＢＢｉＳＦの合成＞
ステップ３の合成スキームを（ｚ−３）に示す。

２００ｍＬ三口フラスコに、Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−Ｎ−（４−ブロモフェニル）−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン２．４ｇ（３．８ｍｍｏｌ）と、９−フェニルカルバゾール−３−ボロン酸１．３ｇ（４．５ｍｍｏｌ）と、トリ（オルト−トリル）ホスフィン５７ｍｇ（０．１９ｍｍｏｌ）と、炭酸カリウム１．２ｇ（９．０ｍｍｏｌ）を入れた。この混合物に、水５ｍＬと、トルエン１４ｍＬと、エタノール７ｍＬを加え、減圧下で撹拌することにより脱気した。この混合物に酢酸パラジウム８ｍｇ（０．０３８ｍｍｏｌ）を加え、窒素気流下、９０℃で７．５時間撹拌した。撹拌後、得られた混合物をトルエンで抽出した。得られた抽出溶液と有機層を合わせ、飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥した。この混合物を自然濾過により濾別し、濾液を濃縮して固体を得た。この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。カラムクロマトグラフィーはトルエン：ヘキサン＝１：２、次いでトルエン：ヘキサン＝２：３を展開溶媒とし、得られたフラクションを濃縮して固体を得た。得られた固体を酢酸エチル／ヘキサンで再結晶し、目的物の白色固体を収量２．８ｇ、収率９４％で得た。

得られた固体２．８ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力２．９Ｐａ、アルゴン流量５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、３３６℃で加熱して行った。昇華精製後、淡黄色固体を収量０．９９ｇ、回収率３５％で得た。

核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物である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’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＳＦ）であることを確認した。

得られた淡黄色固体の^１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。
^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，５００ＭＨｚ）：δ＝６．６７−６．６９（ｍ、２Ｈ）、６．８４（ｄ、Ｊ１＝７．５Ｈｚ、２Ｈ）、７．０４−７．１１（ｍ、５Ｈ）、７．１３−７．１７（ｍ、３Ｈ）、７．２８−７．４５（ｍ、１２Ｈ）、７．４６−７．５３（ｍ、５Ｈ）、７．５７−７．６４（ｍ、５Ｈ）、７．７４−７．７７（ｍ、４Ｈ）、８．１７（ｄ、Ｊ１＝７．５Ｈｚ、１Ｈ）、８．２７（ｄ、Ｊ１＝１．５Ｈｚ、１Ｈ）。

また、^１Ｈ ＮＭＲチャートを図２４に示す。なお、図２４（Ｂ）は、図２４（Ａ）における６．５０ｐｐｍ〜８．５０ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。

また、ＰＣＢＢｉＳＦのトルエン溶液の吸収スペクトルを図２５（Ａ）に、発光スペクトルを図２５（Ｂ）にそれぞれ示す。また、ＰＣＢＢｉＳＦの薄膜の吸収スペクトルを図２６（Ａ）に、発光スペクトルを図２６（Ｂ）にそれぞれ示す。吸収スペクトルの測定方法は参考例１と同様である。図２５及び図２６において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は強度（任意単位）を表す。トルエン溶液の場合では３５２ｎｍ付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは、４０３ｎｍ（励起波長３５１ｎｍ）であった。また、薄膜の場合では３５７ｎｍ付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４２４ｎｍ（励起波長３７８ｎｍ）であった。

２０１ 第１の電極
２０３ ＥＬ層
２０３ａ 第１のＥＬ層
２０３ｂ 第２のＥＬ層
２０５ 第２の電極
２０７ 中間層
２１３ 発光層
２２１ 第１の有機化合物
２２２ 第２の有機化合物
２２３ 燐光性化合物
３０１ 正孔注入層
３０２ 正孔輸送層
３０３ 発光層
３０４ 電子輸送層
３０５ 電子注入層
３０６ 電子注入バッファー層
３０７ 電子リレー層
３０８ 電荷発生領域
４０１ 支持基板
４０３ 発光素子
４０５ 封止基板
４０７ 封止材
４０９ａ 第１の端子
４０９ｂ 第２の端子
４１１ａ 光取り出し構造
４１１ｂ 光取り出し構造
４１３ 平坦化層
４１５ 空間
４１７ 補助配線
４１９ 絶縁層
４２１ 第１の電極
４２３ ＥＬ層
４２５ 第２の電極
５０１ 支持基板
５０３ 発光素子
５０５ 封止基板
５０７ 封止材
５０９ ＦＰＣ
５１１ 絶縁層
５１３ 絶縁層
５１５ 空間
５１７ 配線
５１９ 隔壁
５２１ 第１の電極
５２３ ＥＬ層
５２５ 第２の電極
５３１ ブラックマトリクス
５３３ カラーフィルタ
５３５ オーバーコート層
５４１ａ トランジスタ
５４１ｂ トランジスタ
５４２ トランジスタ
５４３ トランジスタ
５５１ 発光部
５５２ 駆動回路部
５５３ 駆動回路部
１１００ ガラス基板
１１０１ 第１の電極
１１０３ 第２の電極
１１１１ 正孔注入層
１１１２ 正孔輸送層
１１１３ 発光層
１１１４ 電子輸送層
１１１５ 電子注入層
７１００ テレビジョン装置
７１０１ 筐体
７１０２ 表示部
７１０３ スタンド
７１１１ リモコン操作機
７２００ コンピュータ
７２０１ 本体
７２０２ 筐体
７２０３ 表示部
７２０４ キーボード
７２０５ 外部接続ポート
７２０６ ポインティングデバイス
７３００ 携帯型ゲーム機
７３０１ａ 筐体
７３０１ｂ 筐体
７３０２ 連結部
７３０３ａ 表示部
７３０３ｂ 表示部
７３０４ スピーカ部
７３０５ 記録媒体挿入部
７３０６ 操作キー
７３０７ 接続端子
７３０８ センサ
７４００ 携帯電話機
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ 操作ボタン
７４０４ 外部接続ポート
７４０５ スピーカ
７４０６ マイク
７５００ タブレット型端末
７５０１ａ 筐体
７５０１ｂ 筐体
７５０２ａ 表示部
７５０２ｂ 表示部
７５０３ 軸部
７５０４ 電源
７５０５ 操作キー
７５０６ スピーカ
７６０１ 照明部
７６０２ 傘
７６０３ 可変アーム
７６０４ 支柱
７６０５ 台
７６０６ 電源
７７０１ 照明器具
７７０２ 照明器具
７７０３ 卓上照明器具

Claims (12)

1. 一対の電極間に、発光層を有し、
   前記発光層は、第１の有機化合物、第２の有機化合物、及び燐光性化合物を含み、
   前記第１の有機化合物は、一般式（Ｇ０）で表される化合物であり、
   前記第１の有機化合物の分子量は、５００以上２０００以下であり、
   前記第２の有機化合物は、電子輸送性を有する化合物である発光素子。
   
   （一般式（Ｇ０）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロフルオレニル基、又は置換もしくは無置換のビフェニル基を表し、Ａｒ^３は、カルバゾール骨格を含む置換基を表す。）
2. 一対の電極間に、発光層を有し、
   前記発光層は、第１の有機化合物、第２の有機化合物、及び燐光性化合物を含み、
   前記第１の有機化合物は、一般式（Ｇ１）で表される有機化合物であり、
   前記第１の有機化合物の分子量は、５００以上２０００以下であり、
   前記第２の有機化合物は、電子輸送性を有する化合物である発光素子。
   
   （一般式（Ｇ１）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロフルオレニル基、又は置換もしくは無置換のビフェニル基を表し、αは、置換もしくは無置換のフェニレン基、又は置換もしくは無置換のビフェニルジイル基を表し、ｎは、０又は１を表し、Ａは、置換又は無置換の３−カルバゾリル基を表す。）
3. 一対の電極間に、発光層を有し、
   前記発光層は、第１の有機化合物、第２の有機化合物、及び燐光性化合物を含み、
   前記第１の有機化合物は、一般式（Ｇ２）で表される有機化合物であり、
   前記第１の有機化合物の分子量は、５００以上２０００以下であり、
   前記第２の有機化合物は、電子輸送性を有する化合物である発光素子。
   
   （一般式（Ｇ２）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロフルオレニル基、又は置換もしくは無置換のビフェニル基を表し、Ｒ^１〜Ｒ^４及びＲ^１１〜Ｒ^１７は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜１０のアルキル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したフェニル基、又は無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したビフェニル基を表し、Ａｒ^４は、炭素数１〜１０のアルキル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したフェニル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したビフェニル基、又は無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したターフェニル基を表す。）
4. 一対の電極間に、発光層を有し、
   前記発光層は、第１の有機化合物、第２の有機化合物、及び燐光性化合物を含み、
   前記第１の有機化合物は、一般式（Ｇ３）で表される有機化合物であり、
   前記第１の有機化合物の分子量は、５００以上２０００以下であり、
   前記第２の有機化合物は、電子輸送性を有する化合物である発光素子。
   
   （一般式（Ｇ３）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロフルオレニル基、又は置換もしくは無置換のビフェニル基を表し、Ｒ^１〜Ｒ^４、Ｒ^１１〜Ｒ^１７及びＲ^２１〜Ｒ^２５は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜１０のアルキル基、無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したフェニル基、又は無置換もしくは炭素数１〜１０のアルキル基が１以上置換したビフェニル基を表す。）
5. 請求項１乃至４のいずれか一項において、
   前記Ａｒ^１及び前記Ａｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の２−フルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル基、又はビフェニル−４−イル基である発光素子。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項において、
   前記発光層と接する正孔輸送層を有し、
   前記正孔輸送層は、第３の有機化合物を含み、
   前記第３の有機化合物は、一般式（Ｇ０）で表される有機化合物であり、
   前記第３の有機化合物の分子量は、５００以上２０００以下である発光素子。
   
   （一般式（Ｇ０）中、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のスピロフルオレニル基、又は置換もしくは無置換のビフェニル基を表し、Ａｒ^３は、カルバゾール骨格を含む置換基を表す。）
7. 請求項１乃至６のいずれか一項において、
   前記第１の有機化合物と、前記第２の有機化合物は励起錯体を形成する組み合わせである発光素子。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項において、
   前記電子輸送性を有する化合物は、π電子不足型複素芳香族化合物である発光素子。
9. 請求項８において、
   前記π電子不足型複素芳香族化合物は、キノキサリン骨格、ジベンゾキノキサリン骨格、キノリン骨格、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリジン骨格、ジアゾ−ル骨格、又はトリアゾール骨格を含む化合物である発光素子。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の発光素子を発光部に備える発光装置。
11. 請求項１０に記載の発光装置を表示部に備える電子機器。
12. 請求項１０に記載の発光装置を発光部に備える照明装置。