JP2016121125A - 有機金属イリジウム錯体、発光素子、発光装置、電子機器、照明装置、および有機金属イリジウム錯体の合成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高純度な有機金属イリジウム錯体を提供。【解決手段】式(100)で例示される、Ｉｒと、Ｉｒとシクロメタル化している複数の配位子とを有する有機金属イリジウム錯体であり、複数の配位子は、いずれもＩｒに配位する窒素原子を含む複素芳香環を有し、有機金属イリジウム錯体のＬＣ−ＭＳ分析において、複数の配位子のうちの一つがモノクロロ化されてなる配位子を含む有機金属イリジウム錯体の不純物がＰＤＡ検出器による面積百分率法の定量において０．１％以下である有機金属イリジウム錯体。【選択図】なし

Description

本発明の一態様は、有機金属イリジウム錯体およびその合成方法に関する。特に、高純度な有機金属イリジウム錯体およびその合成方法に関する。また、有機金属イリジウム錯体を用いた発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置に関する。なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。また、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。

一対の電極間に発光物質を含むＥＬ層を挟んで形成される有機ＥＬ素子（発光素子）の発光機構は、キャリア注入型である。すなわち、電極間に電圧を印加することにより、電極から注入された電子およびホールが再結合して発光物質が励起状態となり、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。なお、励起状態の種類としては、一重項励起状態（Ｓ^＊）と三重項励起状態（Ｔ^＊）とがあり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光と呼ばれている。また、発光素子におけるそれらの統計的な生成比率は、Ｓ^＊：Ｔ^＊＝１：３であると考えられている。

また、上記発光物質のうち、一重項励起状態におけるエネルギーを発光に変換することが可能な化合物は蛍光性化合物（蛍光材料）と呼ばれ、三重項励起状態におけるエネルギーを発光に変換することが可能な化合物は燐光性化合物（燐光材料）と呼ばれる。

従って、蛍光材料を用いた発光素子における内部量子効率（注入したキャリアに対して発生するフォトンの割合）の理論的限界は、Ｓ^＊：Ｔ^＊＝１：３であることを根拠に２５％とされるが、燐光材料を用いた発光素子における内部量子効率の理論的限界は、７５％となる。

つまり、蛍光材料を用いた発光素子に比べて、燐光材料を用いた発光素子では、より高い効率を得ることが可能となる。従って、様々な種類の燐光材料の開発が近年盛んに行われている。特に、その燐光量子収率の高さゆえに、イリジウム等を中心金属とする有機金属錯体が注目されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。

特開２００７−１３７８７２号公報 特開２００８−０６９２２１号公報

しかしながら、有機金属イリジウム錯体を用いた発光素子において、有機金属イリジウム錯体中に合成の際に生成されるハロゲンを含む副生成物や未反応の原料などが含まれると、素子特性に悪影響を及ぼす場合がある。すなわち、有機金属イリジウム錯体の純度が低いと、発光素子の駆動電圧や発光効率、寿命に対してより大きな影響を与えると考えられる。

そこで、本発明の一態様では、高純度な有機金属イリジウム錯体の合成方法を提供する。また、高純度な有機金属イリジウム錯体を提供する。さらに、得られた高純度な有機金属イリジウム錯体を用いた駆動電圧の低い発光素子を提供する。また、消費電力が低く長寿命な発光装置、電子機器、または照明装置を提供する。

本発明の一態様は、イリジウムと、イリジウムとシクロメタル化している複数の配位子とを有する有機金属イリジウム錯体であり、複数の配位子は、いずれもイリジウムに配位する窒素原子を含む複素芳香環を有し、有機金属イリジウム錯体の液体クロマトグラフィー（ＬＣ）分析において、複数の配位子のうちの一つがモノクロロ化されてなる配位子を含む有機金属イリジウム錯体を不純物として検出したとき、不純物は、フォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）検出器による面積百分率法の定量において、０．１％以下であることを特徴とする有機金属イリジウム錯体である。

本発明の別の一態様は、イリジウムと、イリジウムとシクロメタル化している複数の配位子とを有する有機金属イリジウム錯体であり、複数の配位子は、いずれもイリジウムに配位する窒素原子を含む複素芳香環を有し、有機金属イリジウム錯体のＬＣ−ＭＳ分析において、有機金属イリジウム錯体の質量数＋３５±１となる質量電荷比として検出される不純物は、ＰＤＡ検出器による面積百分率法の定量において、０．１％以下であることを特徴とする有機金属イリジウム錯体である。

また、本発明の別の一態様は、有機金属イリジウム錯体のＬＣ−ＭＳ分析において、複数の配位子のうちの一つがモノクロロ化されてなる配位子を含む有機金属イリジウム錯体を不純物として検出したとき、不純物は、ＰＤＡ検出器による面積百分率法の定量において、０．１％以下であることを特徴とする下記一般式（Ｇ２）で表される構造を含む有機金属イリジウム錯体である。

また、本発明の別の一態様は、有機金属イリジウム錯体のＬＣ−ＭＳ分析において、有機金属イリジウム錯体の質量数＋３５±１となる質量電荷比として検出される不純物は、ＰＤＡ検出器による面積百分率法の定量において、０．１％以下であることを特徴とする下記一般式（Ｇ２）で表される構造を含む有機金属イリジウム錯体である。

但し、一般式（Ｇ２）中、Ｒ^１乃至Ｒ^１１は、それぞれ独立に、水素又は置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基を表す。Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。

また、一般式（Ｇ２）において、モノアニオン性の配位子は、β−ジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、カルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、フェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、又は２つの配位元素がいずれも窒素であるモノアニオン性の二座キレート配位子であることが好ましい。特に、β−ジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子であると、β−ジケトン構造を有することで、有機金属イリジウム錯体の有機溶媒への溶解性が高まり、精製が容易となり好ましい。また、β−ジケトン構造を有することで、発光効率の高い有機金属イリジウム錯体を得ることができるため好ましい。また、β−ジケトン構造を有することで昇華性が高まり、蒸着性能に優れるという利点がある。

また、モノアニオン性の配位子は、一般式（Ｌ１）乃至（Ｌ７）のいずれか一であることが好ましい。これらの配位子は、配位能力が高く、また、安価に入手することができるため有効である。

但し、式中、Ｒ^７１〜Ｒ^１０９は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、ハロゲン基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルコキシ基、又は置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキルチオ基を表す。また、Ａ^１〜Ａ^３は、それぞれ独立に、窒素、水素と結合するｓｐ^２混成炭素、又は置換基を有するｓｐ^２混成炭素を表し、前記置換基は炭素数１〜６のアルキル基、ハロゲン基、炭素数１〜６のハロアルキル基、又はフェニル基を表す。

また、本発明の別の一態様は、有機金属イリジウム錯体のＬＣ−ＭＳ分析において、複数の配位子のうちの一つがモノクロロ化されてなる配位子を含む有機金属イリジウム錯体を不純物として検出したとき、不純物は、ＬＣ分析におけるＰＤＡ検出器による面積百分率法の定量において、０．１％以下であることを特徴とする下記一般式（Ｇ４）で表される構造を含む有機金属イリジウム錯体である。

また、本発明の別の一態様は、有機金属イリジウム錯体のＬＣ−ＭＳ分析において、有機金属イリジウム錯体の質量数＋３５±１となる質量電荷比として検出される不純物は、ＰＤＡ検出器による面積百分率法の定量において、０．１％以下であることを特徴とする下記一般式（Ｇ４）で表される構造を含む有機金属イリジウム錯体である。

但し、一般式（Ｇ４）中、Ｒ^１乃至Ｒ^１１は、それぞれ独立に、水素又は置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基を表す。

また、本発明の別の一態様は、有機金属イリジウム錯体のＬＣ分析において、複数の配位子のうちの一つがモノクロロ化されてなる配位子を含む有機金属イリジウム錯体を不純物として検出したとき、ＰＤＡ検出器による面積百分率法の定量において、０．１％以下であることを特徴とする下記構造式（１００）で表される有機金属イリジウム錯体である。

また、本発明の別の一態様は、有機金属イリジウム錯体のＬＣ−ＭＳ分析において、有機金属イリジウム錯体の質量数＋３５±１となる質量電荷比として検出される不純物は、ＰＤＡ検出器による面積百分率法の定量において、０．１％以下であることを特徴とする下記構造式（１００）で表される有機金属イリジウム錯体である。

また、本発明の別の一態様は、上記各構成で示す高純度な有機金属イリジウム錯体の合成方法である。すなわち、本発明の一態様である高純度な有機金属イリジウム錯体の合成方法において、塩化イリジウム水和物と、配位子と、を用いて錯体を形成するが、イリジウムの含有率が５１．００％以上５４．００％未満である塩化イリジウム水和物を用い、配位子として配位可能な窒素原子を含む複素芳香環を有する配位子を２以上有することが好ましい。また、本発明の一態様である高純度な有機金属イリジウム錯体の合成方法において、イリジウムと塩素との原子数の割合が、イリジウム１に対し、塩素が３．１未満、２．５以上であり、好ましくは、イリジウム１に対し、塩素が３．０未満、２．５以上である塩化イリジウム水和物と、配位子として配位可能な窒素原子を含む複素芳香環を有する配位子とを用いることを特徴とする。なお、配位可能な窒素原子を含む複素芳香環を有する配位子２以上は、超高速液体クロマトグラフィー（ＵＨＰＬＣ）を利用して求まる面積比において、塩素同位体由来のイオンとして検出される不純物は０．１％未満であることが好ましく、９９．９％以上の純度を示す高純度なものであることが好ましい。なお、ここでは、ＵＨＰＬＣのためにＡＣＱＵＩＴＹ Ｕｌｔｒａ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ＬＣ（以下、ＵＰＬＣ（登録商標））なる装置を用いて測定を行った。

また、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体は燐光を発光することができる。すなわち、三重項励起状態からの発光を得られ、かつ発光を呈することが可能であるため、発光素子に適用することにより高効率化が可能となり、非常に有効である。したがって本発明の一態様は、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体を用いた発光素子も含むものとする。

また、本発明の一態様は、発光素子を有する発光装置だけでなく、発光装置を有する照明装置も範疇に含めるものである。従って、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、または光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）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、または発光素子に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は、発光装置を含む場合がある。

本発明の一態様により、高純度な有機金属イリジウム錯体を提供することができる。また、高純度な有機金属イリジウム錯体の合成方法を提供することができる。さらに、高純度な有機金属イリジウム錯体を用いた駆動電圧の低い発光素子を提供することができる。また、消費電力が低く長寿命な発光装置、電子機器、または照明装置を提供することができる。

発光素子の構造について説明する図。 発光素子の構造について説明する図。 発光装置について説明する図。 電子機器について説明する図。 電子機器について説明する図。 照明装置について説明する図。 照明装置について説明する図。 タッチパネルの一例を示す図。 タッチパネルの一例を示す図。 タッチパネルの一例を示す図。 タッチセンサのブロック図及びタイミングチャート。 タッチセンサの回路図。 発光素子について説明する図。 発光素子１、比較発光素子２、および比較発光素子３の電流密度−輝度特性を示す図。 発光素子１、比較発光素子２、および比較発光素子３の電圧−輝度特性を示す図。 発光素子１、比較発光素子２、および比較発光素子３の輝度−電流効率特性を示す図。 発光素子１、比較発光素子２、および比較発光素子３の電圧−電流特性を示す図。 発光素子１、比較発光素子２、および比較発光素子３の発光スペクトルを示す図。 発光素子１、比較発光素子２、および比較発光素子３の信頼性を示す図。

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

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

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体について説明する。

本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体は、下記一般式（Ｇ０）に示すようにイリジウムと、イリジウムとシクロメタル化している配位子を複数有する有機金属イリジウム錯体である。

一般式（Ｇ０）において、ｎは、２または３である。また、Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。また、Ａｒは、置換又は無置換の炭素数６〜１０のアリーレン基を表す。また、Ｑ^１乃至Ｑ^４の少なくとも１は窒素であり、それ以外は、置換または無置換の炭素である。なお、Ｑ^１乃至Ｑ^４が、炭素である場合の置換基、およびＡｒが置換基を有する場合の置換基は、それぞれ独立に、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表す。また、Ｑ^１乃至Ｑ^４において置換基を有する炭素である場合、隣り合う置換基同士が互いに結合し環を形成していてもよい。

一般式（Ｇ０）におけるＡｒの具体例としては、フェニレン基、炭素数１〜６のアルキル基で１以上置換されたフェニレン基、炭素数１〜６のアルコキシ基で１以上置換されたフェニレン基、炭素数１〜６のアルキルチオ基で１以上置換されたフェニレン基、炭素数６〜１０のアリール基で１以上置換されたフェニレン基、ハロゲン基で１以上置換されたフェニレン基、炭素数１〜６のハロアルキル基で１以上置換されたフェニレン基、置換もしくは無置換のビフェニル−ジイル基、置換もしくは無置換のナフタレン−ジイル基が挙げられる。

また、一般式（Ｇ０）において、Ｑ^１乃至Ｑ^４が、炭素である場合の置換基、およびＡｒが置換基を有する場合の置換基が、炭素数１乃至６のアルキル基の場合の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ｓｅｃ−ヘキシル基、ｔｅｒｔ−ヘキシル基、ネオヘキシル基、３−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、２−エチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基等が挙げられ、炭素数６〜１０のアリール基の具体例としては、フェニル基、炭素数１〜６のアルキル基で１以上置換されたフェニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基で１以上置換されたフェニル基、炭素数１〜６のアルキルチオ基で１以上置換されたフェニル基、炭素数１〜６のアミノ基で置換されたフェニル基、炭素数６〜１０のアリール基で１以上置換されたフェニル基、ハロゲン基で１以上置換されたフェニル基、炭素数１〜６のハロアルキル基で１以上置換されたフェニル基、ナフタレン−イル基等が挙げられる。

また、一般式（Ｇ０）において、Ｑ^１乃至Ｑ^４の少なくとも１は窒素である場合の具体例としては、Ｑ^１のみが窒素であるピリダジン、Ｑ^２またはＱ^４のいずれか一方のみが窒素であるピリミジン、Ｑ^３のみが窒素であるピラジン、Ｑ^２およびＱ^４の両方が窒素であるトリアジンなどが挙げられる。また、Ｑ^１乃至Ｑ^４において置換基を有する炭素である場合、隣り合う置換基同士が互いに結合し環を形成している場合の具体例としては、シンノリン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン、プテリジンなどが挙げられる。

なお、上記一般式（Ｇ０）に示す有機金属イリジウム錯体は、複数の配位子を有しており、その配位子の２以上は、いずれも上述したように配位可能な窒素原子を含む複素芳香環を有している。このような構造の配位子を有する有機金属イリジウム錯体を合成する場合、配位子と塩化イリジウム水和物とを反応させると、イリジウムに配位していない配位子中の窒素原子と、原料に含まれるイリジウムとが相互作用し、イリジウムが触媒として作用する可能性がある。そのため、塩化イリジウム水和物に含まれる塩素原子による配位子のモノハロゲン化反応が進行しやすい可能性がある。結果、複数の配位子のうちの一つの配位子がモノクロロ化されてなる、有機金属イリジウム錯体の不純物が生成しやすいという問題が生じる。

なお、このように配位子中にハロゲンなどの不純物を含む有機金属イリジウム錯体は、これらを極力含まない高純度な有機金属イリジウム錯体に比べて、特性上、不利になる可能性が高い。例えば、有機金属イリジウム錯体を含む発光層を有する発光素子を作製する場合には、有機金属錯体に含まれる不純物により素子特性や信頼性に悪影響を与えてしまう。そのため、有機金属イリジウム錯体の合成において、配位可能な窒素原子を含む複素芳香環を有する配位子と、ハロゲン化イリジウム化合物とで複核錯体を形成する段階で、複数の配位子のうちの一つの配位子がモノクロロ化されてなる不純物の生成を抑制することが必要である。

そこで、本実施の形態では、一般式（Ｇ０）に示される有機金属イリジウム錯体の合成において、配位子中のハロゲンを低減させる有機金属イリジウム錯体の合成方法について以下に示す。

例えば、一般式（Ｇ０）で表される有機金属イリジウム錯体は、以下のような合成スキーム（Ａ−１）および（Ａ−２）により合成することができる。すなわち、下記合成スキーム（Ａ−１）に示すように、塩化イリジウム水和物と、一般式（Ｌ０）で表される配位子と、を無溶媒、またはアルコール系溶媒（グリセロール、エチレングリコール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノールなど）単独、あるいはアルコール系溶媒１種類以上と水との混合溶媒を用いて、不活性ガス雰囲気にて加熱することにより、塩素で架橋された構造を有する有機金属錯体の一種である複核錯体（Ｐ）を得ることができる。加熱手段として特に限定はなく、オイルバス、サンドバス、又はアルミブロックを用いてもよい。また、マイクロ波を加熱手段として用いることも可能である。

なお、上記スキーム（Ａ−１）中、ｎは、２または３である。また、Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。また、Ａｒは、置換又は無置換の炭素数６〜１０のアリーレン基を表す。また、Ｑ^１乃至Ｑ^４の少なくとも１は窒素であり、それ以外は、置換または無置換の炭素である。なお、Ｑ^１乃至Ｑ^４が、炭素である場合の置換基、およびＡｒが置換基を有する場合の置換基は、それぞれ独立に、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表す。また、Ｑ^１乃至Ｑ^４において置換基を有する炭素である場合、隣り合う置換基同士が互いに結合し環を形成していてもよい。

さらに、下記合成スキーム（Ａ−２）に示すように、上述の合成スキーム（Ａ−１）で得られる複核錯体（Ｐ）と、モノアニオン性の配位子の原料ＨＬと、または一般式（Ｌ０）で表される配位子とを、不活性ガス雰囲気にて反応させることにより、ＨＬの、または一般式（Ｌ０）で表される配位子のプロトンが脱離してＬが、または一般式（Ｌ０）で表される配位子が中心金属のイリジウムに配位し、一般式（Ｇ０）で表される本発明の一態様である有機金属錯体が得られる。なお、複核錯体（Ｐ）を脱塩素剤である銀塩等と反応させた後、モノアニオン性の配位子の原料ＨＬと、または一般式（Ｌ０）で表される配位子とを、不活性ガス雰囲気にて反応させることにより、一般式（Ｇ０）で表される本発明の一態様である有機金属錯体を得る方法もある。加熱手段として特に限定はなく、オイルバス、サンドバス、又はアルミブロックを用いてもよい。また、マイクロ波を加熱手段として用いることも可能である。

なお、上記スキーム（Ａ−２）中、ｎは、２または３である。また、Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。また、Ａｒは、置換又は無置換の炭素数６〜１０のアリーレン基を表す。また、Ｑ^１乃至Ｑ^４の少なくとも１は窒素であり、それ以外は、置換または無置換の炭素である。なお、Ｑ^１乃至Ｑ^４が、炭素である場合の置換基、およびＡｒが置換基を有する場合の置換基は、それぞれ独立に、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表す。また、Ｑ^１乃至Ｑ^４において置換基を有する炭素である場合、隣り合う置換基同士が互いに結合し環を形成していてもよい。

ここで、上記スキーム（Ａ−１）において塩化イリジウム水和物と、一般式（Ｌ０）で表される配位子と、を用いて錯体を形成するが、イリジウムの含有率が５１．００％以上５４．００％未満である塩化イリジウム水和物を用い、あるいはイリジウムと塩素の割合がイリジウム１に対し、塩素が３．１未満、２．５以上であり、好ましくは塩素が３．０未満、２．５以上である塩化イリジウム水和物を用い、かつＵＰＬＣによる面積比において、塩素同位体由来のイオンとして検出される不純物は０．１％未満である配位子（Ｌ０）を用いることで、配位子（Ｌ０）と塩化イリジウム水和物とを反応させた際に起こり得る、配位子（Ｌ０）のイリジウムに配位していない窒素原子と、原料に含まれるイリジウムとが相互作用し、イリジウムが触媒として作用した結果、塩化イリジウム水和物に含まれる塩素原子による配位子のモノハロゲン化反応が起こりにくくなる。その結果、得られる複核錯体は、複数の配位子のうちの一つの配位子がモノクロロ化されてなる、有機金属イリジウム錯体の不純物の生成が抑制されており、この複核錯体も本発明の一態様である。さらに、この複核錯体を用いる合成スキーム（Ａ−２）により合成された本発明の一態様である有機金属錯体は、複数の配位子のうちの一つの配位子がモノクロロ化されてなる、有機金属イリジウム錯体の不純物が生じにくいという特徴がある。このことが、発光素子の長寿命化につながる。

上記合成方法により一般式（Ｇ０）として得られた、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体は、イリジウムと、イリジウムとシクロメタル化している複数の配位子とを有する有機金属イリジウム錯体であり、複数の配位子は、いずれも配位可能な窒素原子を含む複素芳香環を有し、有機金属イリジウム錯体におけるＬＣ分析において、複数の配位子のうちの一つがモノクロロ化されてなる配位子を含む有機金属イリジウム錯体を不純物として検出したとき、不純物は、ＰＤＡ検出器による面積百分率法の定量において、０．１％以下であることを特徴とする有機金属イリジウム錯体である。

さらに、上記合成方法により一般式（Ｇ０）として得られた、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体は、イリジウムと、イリジウムとシクロメタル化している複数の配位子とを有する有機金属イリジウム錯体であり、複数の配位子は、いずれも配位可能な窒素原子を含む複素芳香環を有し、有機金属イリジウム錯体におけるＬＣ−ＭＳ分析において、有機金属イリジウム錯体の質量数＋３５±１となる質量電荷比として検出される不純物は、ＰＤＡ検出器による面積百分率法の定量において、０．１％以下であることを特徴とする有機金属イリジウム錯体である。

次に、上述した本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体の具体的な構造式を示す。（下記構造式（１００）〜（１２１）。）ただし、本発明はこれらに限定されることはない。

なお、上記構造式（１００）〜（１２１）で表される有機金属イリジウム錯体は、燐光を発光することが可能な物質である。なお、これらの物質は、配位子の種類によっては幾何異性体と立体異性体が存在しうるが、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体にはこれらの異性体も全て含まれる。

以上、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体の合成方法の一例について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、他の合成方法によって合成されても良い。

さらに、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体には、配位子が上記以外の構造を有する有機金属イリジウム錯体も含まれる。すなわち下記一般式（Ｇ０’）で表される有機金属イリジウム錯体が挙げられる。

一般式（Ｇ０’）において、ｎは、２または３である。また、Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。また、Ａｒは、置換又は無置換の炭素数６〜１０のアリーレン基を表す。また、Ｑ^１’乃至Ｑ^５’で表される環は五員環の複素環式化合物である。また、Ｑ^１’乃至Ｑ^５’は、それぞれ独立に、置換または無置換の炭素または窒素である。なお、Ｑ^１’乃至Ｑ^３’が、炭素である場合の置換基、およびＡｒが置換基を有する場合の置換基は、それぞれ独立に、水素、又は置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基を表す。また、Ｑ^１’乃至Ｑ^３’において置換基を有する炭素である場合、隣り合う置換基同士が互いに結合し環を形成していてもよい。

一般式（Ｇ０’）におけるＡｒの具体例としては、フェニレン基、炭素数１〜６のアルキル基で１以上置換されたフェニレン基、炭素数１〜６のアルコキシ基で１以上置換されたフェニレン基、炭素数１〜６のアルキルチオ基で１以上置換されたフェニレン基、炭素数６〜１０のアリール基で１以上置換されたフェニレン基、ハロゲン基で１以上置換されたフェニレン基、炭素数１〜６のハロアルキル基で１以上置換されたフェニレン基、置換もしくは無置換のビフェニル−ジイル基、置換もしくは無置換のナフタレン−ジイル基が挙げられる。

また、一般式（Ｇ０’）において、Ｑ^１’乃至Ｑ^３’が、炭素である場合の置換基、およびＡｒが置換基を有する場合の置換基が、炭素数１乃至６のアルキル基の場合の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ｓｅｃ−ヘキシル基、ｔｅｒｔ−ヘキシル基、ネオヘキシル基、３−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、２−エチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基等が挙げられ、炭素数６〜１０のアリール基の具体例としては、フェニル基、炭素数１〜６のアルキル基で１以上置換されたフェニル基、炭素数１〜６のアルコキシ基で１以上置換されたフェニル基、炭素数１〜６のアルキルチオ基で１以上置換されたフェニル基、炭素数１〜６のアミノ基で置換されたフェニル基、炭素数６〜１０のアリール基で１以上置換されたフェニル基、ハロゲン基で１以上置換されたフェニル基、炭素数１〜６のハロアルキル基で１以上置換されたフェニル基、ナフタレン−イル基等が挙げられる。

また、一般式（Ｇ０’）において、Ｑ^１’乃至Ｑ^５’が炭素または窒素である場合の具体例としては、Ｑ^４’乃至Ｑ^５’が窒素であるピラゾール、Ｑ^３’、Ｑ^５’が窒素であるイミダゾール、Ｑ^５’およびＱ^１’乃至Ｑ^４’のいずれか２つが窒素であるトリアゾール、Ｑ^１’、Ｑ^４’が窒素であるイミダゾールカルベンなどが挙げられる。また、この場合Ｑ^１’乃至Ｑ^３’のいずれかが置換基を有する炭素である場合、隣り合う置換基同士が互いに結合し環を形成している場合の具体例としては、ベンゾイミダゾール、ベンゾイミダゾールカルベンなどが挙げられる。

なお、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体として、上記一般式（Ｇ０’）で表される有機金属イリジウム錯体の具体的な構造式を示す。（下記構造式（２００）〜（２０６）。）ただし、本発明はこれらに限定されることはない。

なお、上記構造式（２００）〜（２０６）で表される有機金属イリジウム錯体も燐光を発光することが可能な物質である。なお、これらの物質は、配位子の種類によっては幾何異性体と立体異性体が存在しうるが、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体にはこれらの異性体も全て含まれる。

なお、上述した本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体は、燐光を発光することが可能であるため、発光材料や発光素子の発光物質として利用できる。

また、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体を用いることで、発光効率の高い発光素子、発光装置、電子機器、または照明装置を実現することができる。また、消費電力が低い発光素子、発光装置、電子機器、または照明装置を実現することができる。

なお、本実施の形態において、本発明の一態様について述べた。または、他の実施の形態において、本発明の一態様について述べる。ただし、本発明の一態様は、これらに限定されない。つまり、本実施の形態および他の実施の形態では、様々な発明の態様が記載されているため、本発明の一態様は、特定の態様に限定されない。例えば、本発明の一態様として、発光素子に適用した場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様は、発光素子以外のものに適用してもよい。または、場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様は、発光素子に適用しなくてもよい。例えば、本発明の一態様として、イリジウムを用いた場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様は、イリジウム以外のものを用いてもよい。または、場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様は、イリジウムを用いなくてもよい。

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

（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様として実施の形態１で示した有機金属イリジウム錯体を発光層に用いた発光素子について図１を用いて説明する。

本実施の形態に示す発光素子は、一対の電極（第１の電極（陽極）１０１と第２の電極（陰極）１０３）間に発光層１１３を含むＥＬ層１０２が挟まれており、ＥＬ層１０２は、発光層１１３の他に、正孔（または、ホール）注入層１１１、正孔（または、ホール）輸送層１１２、電子輸送層１１４、電子注入層１１５、電荷発生層１１６などを含んで形成される。

このような発光素子に対して電圧を印加すると、第１の電極側から注入された正孔と第２の電極側から注入された電子とが、発光層において再結合し、それにより生じたエネルギーに起因して、発光層に含まれる有機金属イリジウム錯体などの発光物質が発光する。

なお、ＥＬ層１０２における正孔注入層１１１は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層であり、アクセプター性物質によって正孔輸送性の高い物質から電子が引き抜かれることにより正孔（ホール）が発生する。従って、正孔注入層１１１から正孔輸送層１１２を介して発光層１１３に正孔が注入される。

また、電荷発生層１１６は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層である。アクセプター性物質によって正孔輸送性の高い物質から電子が引き抜かれるため、引き抜かれた電子が、電子注入性を有する電子注入層１１５から電子輸送層１１４を介して発光層１１３に注入される。

以下に本実施の形態に示す発光素子を作製する上での具体例について説明する。

第１の電極（陽極）１０１および第２の電極（陰極）１０３には、金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、酸化インジウム−酸化スズ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、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、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）の他、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、マグネシウム（Ｍｇ）、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金、その他グラフェン等を用いることができる。なお、第１の電極（陽極）１０１および第２の電極（陰極）１０３は、例えばスパッタリング法や蒸着法（真空蒸着法を含む）等により形成することができる。

正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、および電荷発生層１１６に用いる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またはα−ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，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−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物、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）等が挙げられる。その他、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）等のカルバゾール誘導体、等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。

さらに、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）などの高分子化合物を用いることもできる。

また、正孔注入層１１１および電荷発生層１１６に用いるアクセプター性物質としては、元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化モリブデンが特に好ましい。

発光層１１３は、発光物質を含む層である。なお、発光物質としては、実施の形態１で示した有機金属イリジウム錯体を用いることができ、さらにこの有機金属イリジウム錯体（ゲスト材料）よりも三重項励起エネルギーの大きい物質をホスト材料として含む層であってもよい。また、発光物質に加えて、発光層におけるキャリア（電子及びホール）の再結合の際に励起錯体（エキサイプレックスとも言う）を形成することができる組み合わせとなる２種類の有機化合物を含む構成としてもよい。

また、上記２種類の有機化合物に用いることができる有機化合物としては、例えば、２，３−ビス（４−ジフェニルアミノフェニル）キノキサリン（略称：ＴＰＡＱｎ）、ＮＰＢのようなアリールアミン骨格を有する化合物の他、ＣＢＰ、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）等のカルバゾール誘導体や、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ピリジナト］亜鉛（略称：Ｚｎｐｐ_２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）_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（略称：ＢＡｌｑ）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ_３）等の金属錯体が好ましい。また、ＰＶＫのような高分子化合物を用いることもできる。

なお、発光層１１３において、上述した有機金属イリジウム錯体（ゲスト材料）とホスト材料とを含んで形成することにより、発光層１１３からは、発光効率の高い燐光発光を得ることができる。

また、発光層１１３は、発光素子において図１（Ａ）に示す単層構造だけに限らず、図１（Ｂ）に示すような２層以上の積層構造であってもよい。但し、この場合には、積層された各層からそれぞれの発光が得られる構成とする。例えば、１層目の発光層１１３（ａ１）からは、蛍光発光が得られる構成とし、１層目に積層される２層目の発光層１１３（ａ２）からは燐光発光が得られる構成とすればよい。なお、積層順については、この逆であってもよい。また、燐光発光が得られる層においては、励起錯体からドーパントへのエネルギー移動による発光が得られる構成とするのが好ましい。また、発光色については、一方の層から青色発光が得られる構成とする場合、他方の層からは橙色発光または黄色発光などが得られる構成とすることができる。また、各層において、複数種のドーパントが含まれる構成としてもよい。

なお、発光層１１３が積層構造を有する場合には、実施の形態１で示した有機金属イリジウム錯体だけでなく、一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質、または三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質等を各々単独または組み合わせて用いることができる。この場合には、例えば、以下のようなものが挙げられる。

一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、例えば、蛍光を発する物質（蛍光性化合物）が挙げられる。

蛍光を発する物質としては、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）などが挙げられる。

三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、例えば、燐光を発する物質（燐光性化合物）や熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を示すＴＡＤＦ材料（熱活性化遅延蛍光性化合物）が挙げられる。なお、ＴＡＤＦ材料における遅延蛍光とは、通常の蛍光と同様のスペクトルを持ちながら、寿命が著しく長い発光をいう。その寿命は、１×１０^−６秒以上、好ましくは１×１０^−３秒以上である。

燐光を発する物質としては、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）、トリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）_３］）、ビス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ａｃａｃ）］）、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）］）、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）］）、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｄｐｏ）_２（ａｃａｃ）］）、ビス｛２−［４’−（パーフルオロフェニル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’｝イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）_２（ａｃａｃ）］）、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｔ）_２（ａｃａｃ）］）、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−ａ］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｔｐ）_２（ａｃａｃ）］）、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）］）、（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）］）、（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）］）、（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（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）］）、ビス［２−（６−フェニル−４−ピリミジニル−κＮ３）フェニル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ^２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）、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）、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）］）などが挙げられる。

また、ＴＡＤＦ材料としては、例えば、フラーレンやその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、エオシン等が挙げられる。また、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリンとしては、例えば、プロトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｐｒｏｔｏ ＩＸ））、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｍｅｓｏ ＩＸ））、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｈｅｍａｔｏ ＩＸ））、コプロポルフィリンテトラメチルエステル−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｃｏｐｒｏ ＩＩＩ−４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｅｔｉｏ Ｉ））、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体（ＰｔＣｌ_２ＯＥＰ）等が挙げられる。さらに、２−（ビフェニル−４−イル）−４，６−ビス（１２−フェニルインドロ［２，３−ａ］カルバゾール−１１−イル）−１，３，５−トリアジン（ＰＩＣ−ＴＲＺ）等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有する複素環化合物を用いることもできる。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強くなり、Ｓ１とＴ１のエネルギー差が小さくなるため、特に好ましい。

電子輸送層１１４は、電子輸送性の高い物質（電子輸送性化合物ともいう）を含む層である。電子輸送層１１４には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ_３）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（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（略称：ＢＡｌｑ）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）_２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）_２）などの金属錯体を用いることができる。また、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４’’−ビフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などの複素芳香族化合物も用いることができる。また、ポリ（２，５−ピリジンジイル）（略称：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）のような高分子化合物を用いることもできる。ここに述べた物質は、主に１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層１１４として用いてもよい。

また、電子輸送層１１４は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が２層以上積層された構造としてもよい。

電子注入層１１５は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層１１５には、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム（ＥｒＦ_３）のような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子注入層１１５にエレクトライドを用いてもよい。該エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。なお、上述した電子輸送層１１４を構成する物質を用いることもできる。

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

なお、上述した正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、電子注入層１１５、電荷発生層１１６は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。

上述した発光素子は、第１の電極１０１および第２の電極１０３との間に与えられる電位差により電流が流れ、ＥＬ層１０２において正孔と電子とが再結合することにより発光する。そして、この発光は、第１の電極１０１および第２の電極１０３のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第１の電極１０１および第２の電極１０３のいずれか一方、または両方が透光性を有する電極となる。

以上により説明した発光素子は、有機金属イリジウム錯体に基づく燐光発光が得られることから、蛍光性化合物のみを用いた発光素子に比べて、高効率な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ものとする。

（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体をＥＬ材料としてＥＬ層に用い、電荷発生層を挟んでＥＬ層を複数有する構造の発光素子（以下、タンデム型発光素子という）について説明する。

本実施の形態に示す発光素子は、図２（Ａ）に示すように一対の電極（第１の電極２０１および第２の電極２０４）間に、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ層２０２（２））を有するタンデム型発光素子である。

本実施の形態において、第１の電極２０１は、陽極として機能する電極であり、第２の電極２０４は陰極として機能する電極である。なお、第１の電極２０１および第２の電極２０４は、実施の形態２と同様な構成を用いることができる。また、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ層２０２（２））は、実施の形態２で示したＥＬ層と両方とも同様な構成であっても良いが、いずれか一方が同様の構成であっても良い。すなわち、第１のＥＬ層２０２（１）と第２のＥＬ層２０２（２）は、同じ構成であっても異なる構成であってもよく、その構成は実施の形態２と同様なものを適用することができる。

また、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ層２０２（２））の間には、電荷発生層２０５が設けられている。電荷発生層２０５は、第１の電極２０１と第２の電極２０４に電圧を印加したときに、一方のＥＬ層に電子を注入し、他方のＥＬ層に正孔を注入する機能を有する。本実施の形態の場合には、第１の電極２０１に第２の電極２０４よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層２０５から第１のＥＬ層２０２（１）に電子が注入され、第２のＥＬ層２０２（２）に正孔が注入される。

なお、電荷発生層２０５は、光の取り出し効率の点から、可視光に対して透光性を有する（具体的には、電荷発生層２０５の可視光の透過率が、４０％以上）ことが好ましい。また、電荷発生層２０５は、第１の電極２０１や第２の電極２０４よりも低い導電率であっても機能する。

電荷発生層２０５は、正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体（アクセプター）が添加された構成であっても、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体（ドナー）が添加された構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。

正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体が添加された構成とする場合において、正孔輸送性の高い有機化合物としては、例えば、ＮＰＢやＴＰＤ、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。

また、電子受容体としては、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）、クロラニル等を挙げることができる。また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。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。

一方、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体が添加された構成とする場合において、電子輸送性の高い有機化合物としては、例えば、Ａｌｑ、Ａｌｍｑ_３、ＢｅＢｑ_２、ＢＡｌｑなど、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることができる。また、この他、Ｚｎ（ＢＯＸ）_２、Ｚｎ（ＢＴＺ）_２などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、ＰＢＤやＯＸＤ−７、ＴＡＺ、Ｂｐｈｅｎ、ＢＣＰなども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。

また、電子供与体としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における第２、第１３族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、インジウム（Ｉｎ）、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。

なお、上述した材料を用いて電荷発生層２０５を形成することにより、ＥＬ層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。

本実施の形態では、ＥＬ層を２層有する発光素子について説明したが、図２（Ｂ）に示すように、ｎ層（ただし、ｎは、３以上）のＥＬ層（２０２（１）〜２０２（ｎ））を積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。本実施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数のＥＬ層を有する場合、ＥＬ層とＥＬ層との間にそれぞれ電荷発生層（２０５（１）〜２０５（ｎ−１））を配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での発光が可能である。電流密度を低く保てるため、長寿命素子を実現できる。

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。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の光を互いに混合すると、白色発光を得ることができる。具体的には、第１のＥＬ層から青色発光が得られ、第２のＥＬ層から黄色発光または橙色発光が得られる組み合わせが挙げられる。この場合、青色発光と黄色発光（または橙色発光）が両方とも同じ蛍光発光、または燐光発光である必要はなく、青色発光が蛍光発光であり、黄色発光（または橙色発光）が燐光発光である組み合わせや、その逆の組み合わせとしてもよい。

また、３つのＥＬ層を有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第１のＥＬ層の発光色が赤色であり、第２のＥＬ層の発光色が緑色であり、第３のＥＬ層の発光色が青色である場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した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４）
本実施の形態では、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体をＥＬ層に用いた発光素子を有する発光装置について説明する。

なお、上記発光装置は、パッシブマトリクス型の発光装置でもアクティブマトリクス型の発光装置でもよい。また、本実施の形態に示す発光装置には、他の実施形態で説明した発光素子を適用することが可能である。

本実施の形態では、まずアクティブマトリクス型の発光装置について図３を用いて説明する。

なお、図３（Ａ）は発光装置を示す上面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）を鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図である。本実施の形態で説明するアクティブマトリクス型の発光装置は、素子基板３０１上に設けられた画素部３０２と、駆動回路部（ソース線駆動回路）３０３と、駆動回路部（ゲート線駆動回路）３０４ａ及び３０４ｂと、を有する。画素部３０２、駆動回路部３０３、及び駆動回路部３０４ａ及び３０４ｂは、シール材３０５によって、素子基板３０１と封止基板３０６との間に封止されている。

また、素子基板３０１上には、駆動回路部３０３、及び駆動回路部３０４ａ及び３０４ｂに外部からの信号（例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、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回し配線３０７が設けられる。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）３０８を設ける例を示している。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。

次に、断面構造について図３（Ｂ）を用いて説明する。素子基板３０１上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、ソース線駆動回路である駆動回路部３０３と、画素部３０２が示されている。

駆動回路部３０３はＦＥＴ３０９とＦＥＴ３１０とを組み合わせた構成について例示している。なお、駆動回路部３０３は、単極性（Ｎ型またはＰ型のいずれか一方のみ）のトランジスタを含む回路で形成されても良いし、Ｎ型のトランジスタとＰ型のトランジスタを含むＣＭＯＳ回路で形成されても良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。

また、画素部３０２はスイッチング用ＦＥＴ３１１と、電流制御用ＦＥＴ３１２と電流制御用ＦＥＴ３１２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１の電極（陽極）３１３とを含む複数の画素により形成される。また、本実施の形態においては、画素部３０２はスイッチング用ＦＥＴ３１１と、電流制御用ＦＥＴ３１２との２つのＦＥＴにより画素部３０２を構成する例について示したが、これに限定されない。例えば、３つ以上のＦＥＴと、容量素子とを組み合わせた画素部３０２としてもよい。

ＦＥＴ３０９、３１０、３１１、３１２としては、例えば、スタガ型や逆スタガ型のトランジスタを適用することができる。ＦＥＴ３０９、３１０、３１１、３１２に用いることのできる半導体材料としては、例えば、第１３族（ガリウム等）半導体、第１４族（ケイ素等）半導体、化合物半導体、酸化物半導体、有機半導体材料を用いることができる。また、該半導体材料の結晶性については、特に限定されず、例えば、非晶質半導体膜、または結晶性半導体膜を用いることができる。特に、ＦＥＴ３０９、３１０、３１１、３１２としては、酸化物半導体を用いると好ましい。該酸化物半導体としては、例えば、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、またはＮｄ）等が挙げられる。ＦＥＴ３０９、３１０、３１１、３１２として、例えば、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ以上の酸化物半導体材料を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。

また、第１の電極３１３の端部を覆って絶縁物３１４が形成されている。ここでは、絶縁物３１４として、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いることにより形成する。また、本実施の形態においては、第１の電極３１３を陽極として用いる。

また、絶縁物３１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにするのが好ましい。絶縁物３１４の形状を上記のように形成することで、絶縁物３１４の上層に形成される膜の被覆性を良好なものとすることができる。例えば、絶縁物３１４の材料として、ネガ型の感光性樹脂、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれかを使用することができ、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン等を使用することができる。

発光素子３１７は、第１の電極（陽極）３１３、ＥＬ層３１５及び第２の電極（陰極）３１６との積層構造であり、ＥＬ層３１５は、少なくとも発光層が設けられている。また、ＥＬ層３１５には、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層等を適宜設けることができる。

なお、第１の電極（陽極）３１３、ＥＬ層３１５及び第２の電極（陰極）３１６に用いる材料としては、実施の形態２に示す材料を用いることができる。また、ここでは図示しないが、第２の電極（陰極）３１６は外部入力端子であるＦＰＣ３０８に電気的に接続されている。

また、図３（Ｂ）に示す断面図では発光素子３１７を１つのみ図示しているが、画素部３０２において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。画素部３０２には、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、フルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子の他に、例えば、ホワイト（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）等の発光が得られる発光素子を形成してもよい。例えば、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子に上述の数種類の発光が得られる発光素子を追加することにより、色純度の向上、消費電力の低減等の効果が得ることができる。また、カラーフィルタと組み合わせることによってフルカラー表示可能な発光装置としてもよい。さらに、量子ドットとの組み合わせにより発光効率を向上させ、消費電力を低減させた発光装置としてもよい。

さらに、シール材３０５で封止基板３０６を素子基板３０１と貼り合わせることにより、素子基板３０１、封止基板３０６、およびシール材３０５で囲まれた空間３１８に発光素子３１７が備えられた構造になっている。なお、空間３１８には、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材３０５で充填される構成も含むものとする。また、シール材を塗布して貼り合わせる場合には、ＵＶ処理や熱処理等のいずれか、またはこれらを組み合わせて行うのが好ましい。

なお、シール材３０５にはエポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板３０６に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。シール材としてガラスフリットを用いる場合には、接着性の観点から素子基板３０１及び封止基板３０６はガラス基板であることが好ましい。

以上のようにして、アクティブマトリクス型の発光装置を得ることができる。

また、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体をＥＬ層に用いた発光素子を有する発光装置としては、上述したアクティブマトリクス型の発光装置のみならずパッシブマトリクス型の発光装置とすることもできる。

パッシブマトリクス型の発光装置の場合における画素部の断面図を図３（Ｃ）に示す。

図３（Ｃ）に示すように、基板３５１上には、第１の電極３５２と、ＥＬ層３５４と、第２の電極３５３とを有する発光素子３５０が形成される。なお、第１の電極３５２は、島状であり、一方向にストライプ状に複数形成されている。また、第１の電極３５２上の一部に絶縁膜３５５が形成されている。

また、絶縁膜３５５上には絶縁材料を用いてなる隔壁３５６が設けられる。隔壁３５６の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなるような傾斜を有する。つまり、隔壁３５６の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁膜３５５の面方向と同様の方向を向き、絶縁膜３５５と接する辺）の方が上辺（絶縁膜３５５の面方向と同様の方向を向き、絶縁膜３５５と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁３５６を設けることで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことができる。なお、この絶縁膜３５５は、第１の電極３５２上の一部に開口部を有しており、隔壁３５６を形成した後、ＥＬ層３５４を形成することによりその開口部において、第１の電極３５２と接するＥＬ層３５４が形成される。

さらに、ＥＬ層３５４形成後、第２の電極３５３が形成される。従って、第２の電極３５３は、ＥＬ層３５４上、場合によっては、絶縁膜３５５上に第１の電極３５２と接することなく形成される。なお、ＥＬ層３５４と第２の電極３５３は、隔壁３５６を形成した後に形成されるので、隔壁３５６上にも順次積層される。

なお、封止の方法については、アクティブマトリクス型の発光装置の場合と同様に行うことができるので、説明は省略する。

以上のようにして、パッシブマトリクス型の発光装置を得ることができる。なお、本発明の一態様である発光素子は、駆動電圧が低く、信頼性の高い発光素子であるため、この発光素子を適用することで消費電力が低く長寿命な発光装置を得ることができる。

例えば、本明細書等において、様々な基板を用いて、トランジスタまたは発光素子を形成することが出来る。基板の種類は、特定のものに限定されることはない。その基板の一例としては、半導体基板（例えば単結晶基板又はシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどがある。ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、以下のものがあげられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に代表されるプラスチックがある。または、一例としては、アクリル等の合成樹脂などがある。または、一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルなどがある。または、一例としては、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又は紙類などがある。特に、半導体基板、単結晶基板、又はＳＯＩ基板などを用いてトランジスタを製造することによって、特性、サイズ、又は形状などのばらつきが少なく、電流供給能力が高く、サイズの小さいトランジスタを製造することができる。このようなトランジスタによって回路を構成すると、回路の低消費電力化、又は回路の高集積化を図ることができる。

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

つまり、ある基板を用いてトランジスタまたは発光素子を形成し、その後、別の基板にトランジスタまたは発光素子を転置し、別の基板上にトランジスタまたは発光素子を配置してもよい。トランジスタまたは発光素子が転置される基板の一例としては、上述したトランジスタまたは発光素子を形成することが可能な基板に加え、紙基板、セロファン基板、アラミドフィルム基板、ポリイミドフィルム基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、又はゴム基板などがある。これらの基板を用いることにより、特性のよいトランジスタの形成、消費電力の小さいトランジスタの形成、壊れにくい装置の製造、耐熱性の付与、軽量化、又は薄型化を図ることができる。

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

（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置を適用して完成させた様々な電子機器の一例について、図４、図５を用いて説明する。

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などのカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図４に示す。

図４（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７１０３が組み込まれている。表示部７１０３により、映像を表示することが可能であり、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。なお、本発明の一態様である発光装置を表示部７１０３に用いることができる。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。

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７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー７１０９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機７１１０から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。

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４（Ｂ）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。なお、コンピュータは、本発明の一態様である発光装置をその表示部７２０３に用いることにより作製することができる。また、表示パネル７３０４は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。

図４（Ｃ）は、スマートウオッチであり、筐体７３０２、表示パネル７３０４、操作ボタン７３１１、７３１２、接続端子７３１３、バンド７３２１、留め金７３２２、等を有する。

ベゼル部分を兼ねる筐体７３０２に搭載された表示パネル７３０４は、非矩形状の表示領域を有している。表示パネル７３０４は、時刻を表すアイコン７３０５、その他のアイコン７３０６等を表示することができる。また、表示パネル７３０４は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。

なお、図４（Ｃ）に示すスマートウオッチは、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、情報を記録する機能、等を有することができる。

また、筐体７３０２の内部に、スピーカ、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液体、磁気、温度、化学物質、音声、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定、あるいは検知する機能を含むもの）、マイクロフォン等を有することができる。なお、スマートウオッチは、発光装置をその表示パネル７３０４に用いることにより作製することができる。

図４（Ｄ）は、携帯電話機（スマートフォンを含む）の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１に、表示部７４０２、マイク７４０６、スピーカ７４０５、カメラ７４０７、外部接続部７４０４、操作用ボタン７４０３などを備えている。また、本発明の一態様に係る発光素子を、可撓性を有する基板に形成して発光装置を作製した場合、図４（Ｄ）に示すような曲面を有する表示部７４０２に適用することが可能である。

図４（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。この場合、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボード又は番号ボタンを表示させることが好ましい。

また、携帯電話機７４００内部に、ジャイロセンサや加速度センサ等の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の操作用ボタン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。

さらに、携帯電話機（スマートフォンを含む）の別の構成として、図４（Ｅ）や図４（Ｆ）のような構造を有する携帯電話機に適用することもできる。

なお、図４（Ｅ）や図４（Ｆ）のような構造を有する場合には、文字情報や画像情報などを筐体７５００（１）、７５００（２）の第１面７５０１（１）、７５０１（２）だけでなく、第２面７５０２（１）、７５０２（２）に表示させることができる。このような構造を有することにより、携帯電話機を胸ポケットに収納したままの状態で、第２面７５０２（１）、７５０２（２）などに表示された文字情報や画像情報などを使用者が容易に確認することができる。

また、図５（Ａ）〜（Ｃ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末９３１０を示す。図５（Ａ）に展開した状態の携帯情報端末９３１０を示す。図５（Ｂ）に展開した状態又は折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の携帯情報端末９３１０を示す。図５（Ｃ）に折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０を示す。携帯情報端末９３１０は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。

表示パネル９３１１はヒンジ９３１３によって連結された３つの筐体９３１５に支持されている。なお、表示パネル９３１１は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。また、表示パネル９３１１は、ヒンジ９３１３を介して２つの筐体９３１５間を屈曲させることにより、携帯情報端末９３１０を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。本発明の一態様の発光装置を表示パネル９３１１に用いることができる。表示パネル９３１１における表示領域９３１２は折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０の側面に位置する表示領域である。表示領域９３１２には、情報アイコンや使用頻度の高いアプリやプログラムのショートカットなどを表示させることができ、情報の確認やアプリなどの起動をスムーズに行うことができる。

以上のようにして、本発明の一態様である発光装置を適用して電子機器を得ることができる。なお、本発明の一態様である発光素子は、駆動電圧が低く、信頼性の高い発光素子であるため、この発光素子を備えた発光装置を適用することで消費電力が低く長寿命な電子機器を得ることができる。また、適用できる電子機器は、本実施の形態に示したものに限らず、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。

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

（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を適用して作製される照明装置の構成について図６を用いて説明する。

図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）には、照明装置の断面図の一例を示す。なお、図６（Ａ）、（Ｂ）は基板側に光を取り出すボトムエミッション型の照明装置であり、図６（Ｃ）、（Ｄ）は、封止基板側に光を取り出すトップエミッション型の照明装置である。

図６（Ａ）に示す照明装置４０００は、基板４００１上に発光素子４００２を有する。また、基板４００１の外側に凹凸を有する基板４００３を有する。発光素子４００２は、第１の電極４００４と、ＥＬ層４００５と、第２の電極４００６を有する。

第１の電極４００４は、電極４００７と電気的に接続され、第２の電極４００６は電極４００８と電気的に接続される。また、第１の電極４００４と電気的に接続される補助配線４００９を設けてもよい。なお、補助配線４００９上には、絶縁層４０１０が形成されている。

また、基板４００１と封止基板４０１１は、シール材４０１２で接着されている。また、封止基板４０１１と発光素子４００２の間には、乾燥剤４０１３が設けられていることが好ましい。なお、基板４００３は、図６（Ａ）のような凹凸を有するため、発光素子４００２で生じた光の取り出し効率を向上させることができる。

また、基板４００３に代えて、図６（Ｂ）の照明装置４１００のように、基板４００１の外側に拡散板４０１５を設けてもよい。

図６（Ｃ）の照明装置４２００は、基板４２０１上に発光素子４２０２を有する。発光素子４２０２は第１の電極４２０４と、ＥＬ層４２０５と、第２の電極４２０６とを有する。

第１の電極４２０４は、電極４２０７と電気的に接続され、第２の電極４２０６は電極４２０８と電気的に接続される。また第２の電極４２０６と電気的に接続される補助配線４２０９を設けてもよい。また、補助配線４２０９の下部に、絶縁層４２１０を設けてもよい。

基板４２０１と凹凸のある封止基板４２１１は、シール材４２１２で接着されている。また、封止基板４２１１と発光素子４２０２の間にバリア膜４２１３および平坦化膜４２１４を設けてもよい。なお、封止基板４２１１は、図６（Ｃ）のような凹凸を有するため、発光素子４２０２で生じた光の取り出し効率を向上させることができる。

また、封止基板４２１１に代えて、図６（Ｄ）の照明装置４３００のように、発光素子４２０２の上に拡散板４２１５を設けてもよい。

なお、本実施の形態で示すＥＬ層４００５、４２０５に、本発明の一態様である有機金属イリジウム錯体を適用することができる。この場合、消費電力の低い照明装置を提供することができる。

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した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７）
本実施の形態では、実施の形態４で説明した発光装置を適用した応用品である照明装置の一例について、図７を用いて説明する。

図７は、発光装置を室内の照明装置８００１として用いた例である。なお、発光装置は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面を有する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置８００２を形成することもできる。本実施の形態で示す発光装置に含まれる発光素子は薄膜状であり、筐体のデザインの自由度が高い。したがって、カバーや支持台を有しても良く、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。さらに、室内の壁面に大型の照明装置８００３を備えても良い。

また、発光装置をテーブルの表面に用いることによりテーブルとしての機能を備えた照明装置８００４とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光装置を用いることにより、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。

以上のように、発光装置を適用した様々な照明装置が得られる。なお、本発明の一態様である発光素子は、駆動電圧が低く、信頼性の高い発光素子であるため、この発光素子を適用することで消費電力が低く長寿命な照明装置を得ることができる。また、これらの照明装置は本発明の一態様に含まれるものとする。

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

（実施の形態８）
本実施の形態においては、本発明の一態様の発光素子または本発明の一態様の発光装置を有するタッチパネルについて、図８〜図１２を用いて説明を行う。

図８（Ａ）（Ｂ）は、タッチパネル２０００の斜視図である。なお、図８（Ａ）（Ｂ）において、明瞭化のため、タッチパネル２０００の代表的な構成要素を示す。

タッチパネル２０００は、表示パネル２５０１とタッチセンサ２５９５とを有する（図８（Ｂ）参照）。また、タッチパネル２０００は、基板２５１０、基板２５７０、及び基板２５９０を有する。

表示パネル２５０１は、基板２５１０上に複数の画素及び該画素に信号を供給することができる複数の配線２５１１を有する。複数の配線２５１１は、基板２５１０の外周部にまで引き回され、その一部が端子２５１９を構成している。端子２５１９はＦＰＣ２５０９（１）と電気的に接続する。

基板２５９０には、タッチセンサ２５９５と、タッチセンサ２５９５と電気的に接続する複数の配線２５９８とを有する。複数の配線２５９８は、基板２５９０の外周部に引き回され、その一部は端子２５９９を構成する。そして、端子２５９９はＦＰＣ２５０９（２）と電気的に接続される。なお、図８（Ｂ）では明瞭化のため、基板２５９０の裏面側（基板２５１０と対向する面側）に設けられるタッチセンサ２５９５の電極や配線等を実線で示している。

タッチセンサ２５９５として、例えば静電容量方式のタッチセンサを適用できる。静電容量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。

投影型静電容量方式としては、主に駆動方式の違いから自己容量方式、相互容量方式などがある。相互容量方式を用いると同時多点検出が可能となるため好ましい。

まず、投影型静電容量方式のタッチセンサを適用する場合について、図８（Ｂ）を用いて説明する。なお、投影型静電容量方式の場合には、指等の検知対象の近接または接触を検知することができる、様々なセンサを適用することができる。

投影型静電容量方式のタッチセンサ２５９５は、電極２５９１と電極２５９２とを有する。電極２５９１と電極２５９２は、複数の配線２５９８のうちのそれぞれ異なる配線と電気的に接続する。また、電極２５９２は、図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、一方向に繰り返し配置された複数の四辺形が角部で配線２５９４により、一方向に接続される形状を有する。電極２５９１も同様に複数の四辺形が角部で接続される形状を有するが、接続される方向は、電極２５９２が接続される方向と交差する方向となる。なお、電極２５９１が接続される方向と、電極２５９２が接続される方向とは、必ずしも直交する関係にある必要はなく、０度を超えて９０度未満の角度をなすように配置されてもよい。

なお、配線２５９４の電極２５９２との交差部の面積は、できるだけ小さくなる形状が好ましい。これにより、電極が設けられていない領域の面積を低減でき、透過率のバラツキを低減できる。その結果、タッチセンサ２５９５を透過する光の輝度のバラツキを低減することができる。

なお、電極２５９１及び電極２５９２の形状はこれに限定されず、様々な形状を取りうる。例えば、複数の電極２５９１をできるだけ隙間が生じないように配置し、絶縁層を介して電極２５９２を複数設ける構成としてもよい。このとき、隣接する２つの電極２５９２の間に、これらとは電気的に絶縁されたダミー電極を設けると、透過率の異なる領域の面積を低減できるため好ましい。

次に、図９を用いて、タッチパネル２０００の詳細について説明する。図９は、図８（Ａ）に示す一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間の断面図に相当する。

タッチパネル２０００は、タッチセンサ２５９５と表示パネル２５０１とを有する。

タッチセンサ２５９５は、基板２５９０に接して千鳥格子状に配置された電極２５９１及び電極２５９２と、電極２５９１及び電極２５９２を覆う絶縁層２５９３と、隣り合う電極２５９１を電気的に接続する配線２５９４とを有する。なお、隣り合う電極２５９１の間には、電極２５９２が設けられている。

電極２５９１及び電極２５９２は、透光性を有する導電材料を用いて形成することができる。透光性を有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、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の導電性酸化物を用いることができる。また、グラフェン化合物を用いることもできる。なお、グラフェン化合物を用いる場合は、例えば膜状に形成された酸化グラフェンを還元して形成することができる。還元する方法としては、熱を加える方法やレーザーを照射する方法等を挙げることができる。

電極２５９１及び電極２５９２の形成方法としては、例えば、透光性を有する導電性材料を基板２５９０上にスパッタリング法により成膜した後、フォトリソグラフィ法等の様々なパターニング技術により、不要な部分を除去することで形成することができる。

絶縁層２５９３に用いる材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることができる。

また、絶縁層２５９３の一部に形成された配線２５９４により、隣接する電極２５９１が電気的に接続される。なお、配線２５９４に用いる材料は、電極２５９１及び電極２５９２に用いる材料よりも導電性の高い材料を用いることにより電気抵抗を低減することができるため好ましい。

また、配線２５９８は、電極２５９１または電極２５９２と電気的に接続される。なお、配線２５９８の一部は、端子として機能する。配線２５９８には、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、チタン、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、またはパラジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。

また、端子２５９９により、配線２５９８とＦＰＣ２５０９（２）とが電気的に接続される。なお、端子２５９９には、様々な異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。

また、配線２５９４に接して接着層２５９７が設けられる。すなわち、タッチセンサ２５９５は、接着層２５９７を介して、表示パネル２５０１に重なるように貼り合わされる。なお、接着層２５９７と隣り合う表示パネル２５０１の表面は、図９（Ａ）に示すように基板２５７０を有していてもよいが、必ずしも必要ではない。

接着層２５９７は、透光性を有する。例えば、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂を用いることができ、具体的には、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、またはシロキサン系樹脂を用いることができる。

図９（Ａ）に示す表示パネル２５０１は、基板２５１０と基板２５７０との間にマトリクス状に配置された複数の画素と駆動回路とを有する。また、各画素は発光素子と、発光素子を駆動する画素回路とを有する。

図９（Ａ）には、表示パネル２５０１の画素の一例として、画素２５０２Ｒを示し、駆動回路の一例として走査線駆動回路２５０３ｇを示す。

画素２５０２Ｒは、発光素子２５５０Ｒと、発光素子２５５０Ｒに電力を供給することができるトランジスタ２５０２ｔとを有する。

トランジスタ２５０２ｔは、絶縁層２５２１で覆われている。なお、絶縁層２５２１は、先に形成されたトランジスタ等に起因する凹凸を平坦化するための機能を有する。また、絶縁層２５２１に不純物の拡散を抑制できる機能を付与してもよい。この場合、不純物の拡散によるトランジスタ等の信頼性の低下を抑制できるので好ましい。

発光素子２５５０Ｒは、トランジスタ２５０２ｔと配線を介して電気的に接続される。なお、配線と直接接続されるのは、発光素子２５５０Ｒの一方の電極である。なお、発光素子２５５０Ｒの一方の電極の端部は、絶縁体２５２８で覆われている。

発光素子２５５０Ｒは、一対の電極間にＥＬ層を有してなる。また、発光素子２５５０Ｒと重なる位置に着色層２５６７Ｒが設けられており、発光素子２５５０Ｒが発する光の一部は、着色層２５６７Ｒを透過して、図中に示す矢印の方向に射出される。また、着色層の端部に遮光層２５６７ＢＭが設けられており、発光素子２５５０Ｒと着色層２５６７Ｒとの間には、封止層２５６０を有する。

なお、発光素子２５５０Ｒからの光を取り出す方向に封止層２５６０が設けられている場合には、封止層２５６０は、透光性を有するのが好ましい。また、封止層２５６０は、空気より大きい屈折率を有すると好ましい。

走査線駆動回路２５０３ｇは、トランジスタ２５０３ｔと、容量素子２５０３ｃとを有する。なお、駆動回路を画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができる。従って、画素回路のトランジスタ２５０２ｔと同様に、駆動回路（走査線駆動回路２５０３ｇ）のトランジスタ２５０３ｔも絶縁層２５２１で覆われている。

また、トランジスタ２５０３ｔに信号を供給することができる配線２５１１が設けられている。なお、配線２５１１と接して端子２５１９が設けられる。また、端子２５１９は、ＦＰＣ２５０９（１）と電気的に接続されており、ＦＰＣ２５０９（１）は、画素信号及び同期信号等の信号を供給する機能を有する。なお、ＦＰＣ２５０９（１）にはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。

図９（Ａ）において示す表示パネル２５０１には、ボトムゲート型のトランジスタを適用する場合について示したが、トランジスタの構造はこれに限られることはなく様々な構造のトランジスタを適用することができる。また、図９（Ａ）に示す、トランジスタ２５０２ｔ及びトランジスタ２５０３ｔには、酸化物半導体を含む半導体層をチャネル領域として用いることができる。その他、アモルファスシリコンを含む半導体層や、レーザーアニールなどの処理により結晶化させた多結晶シリコンを含む半導体層をチャネル領域として用いることができる。

また、図９（Ａ）において示すボトムゲート型のトランジスタとは異なるトップゲート型のトランジスタを表示パネル２５０１に適用する場合の構成について、図９（Ｂ）に示す。なお、トランジスタの構造が変わった場合でも、チャネル領域に用いることができるバリエーションについては同様とする。

図９（Ａ）で示したタッチパネル２０００は、図９（Ａ）に示すように画素からの光が外部に射出される側の表面に、少なくとも画素と重なるように反射防止層２５６７ｐを有するのが好ましい。なお、反射防止層２５６７ｐとして、円偏光板等を用いることができる。

図９（Ａ）で示した基板２５１０、基板２５７０、基板２５９０としては、例えば、水蒸気の透過率が１×１０^−５ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）以下、好ましくは１×１０^−６ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）以下である可撓性を有する材料を好適に用いることができる。または、これらの基板の熱膨張率が、およそ等しい材料を用いることが好ましい。例えば、線膨張率が１×１０^−３／Ｋ以下、好ましくは５×１０^−５／Ｋ以下、より好ましくは１×１０^−５／Ｋ以下である材料が挙げられる。

次に、図９に示すタッチパネル２０００と構成の異なるタッチパネル２０００’について、図１０を用いて説明する。なお、タッチパネル２０００’もタッチパネル２０００と同様にタッチパネルとして適用することができる。

図１０には、タッチパネル２０００’の断面図を示す。図１０に示すタッチパネル２０００’は、図９に示すタッチパネル２０００と、表示パネル２５０１に対するタッチセンサ２５９５の位置が異なる。ここでは異なる構成についてのみ説明し、同様の構成を用いることができる部分は、タッチパネル２０００の説明を援用することとする。

着色層２５６７Ｒは、発光素子２５５０Ｒと重なる位置にある。また、図１０（Ａ）に示す発光素子２５５０Ｒからの光は、トランジスタ２５０２ｔが設けられている方向に射出される。すなわち、発光素子２５５０Ｒからの光（一部）は、着色層２５６７Ｒを透過して、図中に示す矢印の方向に射出される。なお、着色層２５６７Ｒの端部には遮光層２５６７ＢＭが設けられている。

また、タッチセンサ２５９５は、表示パネル２５０１の発光素子２５５０Ｒから見てトランジスタ２５０２ｔが設けられている側に設けられている（図１０（Ａ）参照）。

また、接着層２５９７は、表示パネル２５０１が有する基板２５１０と接しており、図１０（Ａ）に示す構造の場合には、表示パネル２５０１とタッチセンサ２５９５とを貼り合わせている。但し、接着層２５９７により貼り合わされる表示パネル２５０１とタッチセンサ２５９５との間に基板２５１０を設けない構成としてもよい。

また、タッチパネル２０００の場合と同様にタッチパネル２０００’の場合も表示パネル２５０１には、様々な構造のトランジスタを適用することができる。なお、図１０（Ａ）においては、ボトムゲート型のトランジスタを適用する場合について示したが、図１０（Ｂ）に示すようにトップゲート型のトランジスタを適用してもよい。

次に、タッチパネルの駆動方法の一例について、図１１を用いて説明を行う。

図１１（Ａ）は、相互容量方式のタッチセンサの構成を示すブロック図である。図１１（Ａ）では、パルス電圧出力回路２６０１、電流検出回路２６０２を示している。なお、図１１（Ａ）では、パルス電圧が与えられる電極２６２１をＸ１−Ｘ６として、電流の変化を検知する電極２６２２をＹ１−Ｙ６として、それぞれ６本の配線で例示している。また、図１１（Ａ）は、電極２６２１と、電極２６２２とが重畳することで形成される容量２６０３を示している。なお、電極２６２１と電極２６２２とはその機能を互いに置き換えてもよい。

パルス電圧出力回路２６０１は、Ｘ１−Ｘ６の配線に順にパルスを印加するための回路である。Ｘ１−Ｘ６の配線にパルス電圧が印加されることで、容量２６０３を形成する電極２６２１と電極２６２２との間に電界が生じる。この電極間に生じる電界が遮蔽等により容量２６０３の相互容量に変化を生じさせることを利用して、被検知体の近接、または接触を検出することができる。

電流検出回路２６０２は、容量２６０３での相互容量の変化による、Ｙ１〜Ｙ６の配線での電流の変化を検出するための回路である。Ｙ１−Ｙ６の配線では、被検知体の近接、または接触がないと検出される電流値に変化はないが、検出する被検知体の近接、または接触により相互容量が減少する場合には電流値が減少する変化を検出する。なお電流の検出は、積分回路等を用いて行えばよい。

次に、図１１（Ｂ）には、図１１（Ａ）で示す相互容量方式のタッチセンサにおける入出力波形のタイミングチャートを示す。図１１（Ｂ）では、１フレーム期間で各行列での被検知体の検出を行うものとする。また図１１（Ｂ）では、被検知体を検出しない場合（非タッチ）と被検知体を検出する場合（タッチ）との２つの場合について示している。なおＹ１−Ｙ６の配線については、検出される電流値に対応する電圧値とした波形を示している。

Ｘ１−Ｘ６の配線には、順にパルス電圧が与えられ、該パルス電圧にしたがってＹ１−Ｙ６の配線での波形が変化する。被検知体の近接または接触がない場合には、Ｘ１−Ｘ６の配線の電圧の変化に応じてＹ１−Ｙ６の波形が一様に変化する。一方、被検知体が近接または接触する箇所では、電流値が減少するため、これに対応する電圧値の波形も変化する。このように、相互容量の変化を検出することにより、被検知体の近接または接触を検知することができる。

また、図１１（Ａ）ではタッチセンサとして配線の交差部に容量２６０３のみを設けるパッシブ型のタッチセンサの構成を示したが、トランジスタと容量とを備えたアクティブ型のタッチセンサとしてもよい。図１２にアクティブ型のタッチセンサに含まれる一つのセンサ回路の例を示している。

図１２に示すセンサ回路は、容量２６０３と、トランジスタ２６１１と、トランジスタ２６１２と、トランジスタ２６１３とを有する。

トランジスタ２６１３はゲートに信号Ｇ２が与えられ、ソースまたはドレインの一方に電圧ＶＲＥＳが与えられ、他方が容量２６０３の一方の電極およびトランジスタ２６１１のゲートと電気的に接続する。トランジスタ２６１１は、ソースまたはドレインの一方がトランジスタ２６１２のソースまたはドレインの一方と電気的に接続し、他方に電圧ＶＳＳが与えられる。トランジスタ２６１２は、ゲートに信号Ｇ１が与えられ、ソースまたはドレインの他方が配線ＭＬと電気的に接続する。容量２６０３の他方の電極には電圧ＶＳＳが与えられる。

次に、図１２に示すセンサ回路の動作について説明する。まず信号Ｇ２としてトランジスタ２６１３をオン状態とする電位が与えられることで、トランジスタ２６１１のゲートが接続されるノードｎに電圧ＶＲＥＳに対応した電位が与えられる。次に、信号Ｇ２としてトランジスタ２６１３をオフ状態とする電位が与えられることで、ノードｎの電位が保持される。続いて、指等の被検知体の近接または接触により、容量２６０３の相互容量が変化することに伴い、ノードｎの電位がＶＲＥＳから変化する。

読み出し動作は、信号Ｇ１にトランジスタ２６１２をオン状態とする電位を与える。ノードｎの電位に応じてトランジスタ２６１１に流れる電流、すなわち配線ＭＬに流れる電流が変化する。この電流を検出することにより、被検知体の近接または接触を検出することができる。

トランジスタ２６１１、トランジスタ２６１２、及びトランジスタ２６１３としては、酸化物半導体層をチャネル領域が形成される半導体層に用いることが好ましい。とくにトランジスタ２６１３にこのようなトランジスタを適用することにより、ノードｎの電位を長期間に亘って保持することが可能となり、ノードｎにＶＲＥＳを供給しなおす動作（リフレッシュ動作）の頻度を減らすことができる。

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。

≪合成例１≫
本実施例では、下記構造式（１００）で表される有機金属イリジウム錯体、ビス［２−（６−フェニル−４−ピリミジニル−κＮ３）フェニル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ^２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）の合成において、本発明の一態様であり、高純度な有機金属イリジウム錯体の合成方法について、ハロゲン等の不純物を含む有機金属イリジウム錯体が合成される比較例と併せて説明する。なお、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の構造を以下に示す。

＜ステップ１：ジ−μ−クロロ−テトラキス［２−（６−フェニル−４−ピリミジニル−κＮ３）フェニル−κＣ］ジイリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２Ｃｌ］_２）の合成＞
はじめに、ステップ１で用いる配位子、４，６−ジフェニルピリミジン（略称：Ｈｄｐｐｍ）の純度分析をＵＰＬＣにより行った。その結果、面積比においてＨｄｐｐｍ以外のものは０．１％未満であったため、純度は９９．９％と算出された。すなわち、ステップ１では、このような高純度な配位子（Ｈｄｐｐｍ）を用いた。

また、ステップ１において塩化イリジウム水和物を用いるが、本発明の一態様である高純度な有機金属イリジウム錯体の合成には、イリジウムの含有率が５１．００質量％以上５４．００質量％未満である塩化イリジウム水和物（含有率は三水和物として算出）を用いることが好ましい。そのため、イリジウムの含有率が５３．５５％であるサンプルＡを用いて有機金属イリジウム錯体を合成した。また、比較例としては、イリジウム含有率が５４．２３％であるサンプルＢ、イリジウム含有率が５０．４％のサンプルＣをそれぞれ用いて有機金属イリジウム錯体を合成した。また、本発明の一態様である高純度な有機金属イリジウム錯体の合成には、イリジウムと塩素の割合（原子数比）がイリジウム１に対し、塩素が３．１未満、２．５以上であり、好ましくは塩素が３．０未満、２．５以上である塩化イリジウム水和物を用いることが好ましい。なお、上記サンプルＡは、塩素の割合が２．９であり、比較例として用いた上記サンプルＢは、塩素の割合が３．５であり、サンプルＣは、塩素の割合が３．１である。なお、これら塩素の割合は蛍光Ｘ線分析装置（理学電機工業製 ＺＳＸ ＰｒｉｍｕｓＩＩ）で測定し、検出された主成分元素（イリジウムおよび塩素）について得られた蛍光Ｘ線強度から推定した含有量を用いて算出し、含有量は検出された主成分元素で１００％になるように換算を行い、水分は含まれないものとして換算している。以下の表１に得られた蛍光Ｘ線強度（単位：ｋｃｐｓ）を示し、その強度から推定した含有量（単位：質量％）を（）内に示す。

まず、２−エトキシエタノール１５ｍＬと水５ｍＬ、配位子（Ｈｄｐｐｍ）１．６１ｇ、塩化イリジウム水和物（サンプルＡ、サンプルＢ、サンプルＣ）０．９５ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を１時間照射し、反応させた。得られた混合物をエタノールで吸引ろ過した後、水、エタノールで洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２Ｃｌ］_２（略称）を得た（赤褐色粉末）。なお、サンプルＡの場合は、収率７３％、サンプルＢの場合は、収率７６％、サンプルＣの場合は、収率７３％であった。

上述したステップ１の合成スキームを下記（ａ−１）に示す。

＜ステップ２：ビス［２−（６−フェニル−４−ピリミジニル−κＮ３）フェニル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ^２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の合成＞
次に、２−エトキシエタノール２０ｍＬ、上記ステップ１で得た複核錯体［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２Ｃｌ］_２（ステップ１でサンプルごとにそれぞれ得られた複核錯体）１．６０ｇ、２，４−ペンタンジオン（略称：Ｈａｃａｃ）０．３６ｇ、炭酸ナトリウム１．３０ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を６０分間照射した。ここで更にＨａｃａｃ ０．３６ｇを加え、再度マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。得られた混合物をエタノールで吸引ろ過した後、水、エタノールで洗浄した。得られた残渣を、ジクロロメタン：酢酸エチル＝５０：１を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒にて再結晶することにより、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を得た（橙色粉末）。なお、ステップ１でサンプルＡを用いた場合は、収率２８％、サンプルＢを用いた場合は、収率３８％、サンプルＣを用いた場合は、収率４４％であった。

上述したステップ２の合成スキームを下記（ａ−２）に示す。

上記ステップ２で得られた［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の核磁気共鳴分光法（^１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を用いたサンプルごとに下記に示す。

サンプルＡを用いた場合は、^１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ_３）：１．８３（ｓ，６Ｈ），５．３０（ｓ，１Ｈ），６．４８（ｄ，２Ｈ），６．８２（ｔ，２Ｈ），６．９１（ｔ，２Ｈ），７．５６−７．６２（ｍ，６Ｈ），７．７８（ｄ，２Ｈ），８．１８（ｓ，２Ｈ），８．２５（ｄ，４Ｈ），９．１７（ｓ，２Ｈ）．であった。

サンプルＢを用いた場合は、^１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ_３）：１．８３（ｓ，６Ｈ），５．２９（ｓ，１Ｈ），６．４８（ｄ，２Ｈ），６．８１（ｔ，２Ｈ），６．９０（ｔ，２Ｈ），７．５６−７．６２（ｍ，６Ｈ），７．７８（ｄ，２Ｈ），８．１８（ｓ，２Ｈ），８．２５（ｄ，４Ｈ），９．１７（ｓ，２Ｈ）．であった。

サンプルＣを用いた場合は、^１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ_３）：１．８４（ｓ，６Ｈ），５．３０（ｓ，１Ｈ），６．４８（ｄ，２Ｈ），６．８１（ｔ，２Ｈ），６．９１（ｔ，２Ｈ），７．５６−７．６２（ｍ，６Ｈ），７．７８（ｄ，２Ｈ），８．１８（ｓ，２Ｈ），８．２５（ｄ，４Ｈ），９．１７（ｓ，２Ｈ）．であった。

従って、いずれのサンプルを用いた場合も上述の構造式（１００）で表される有機金属錯体［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］が得られたことが確認された。

次に、各サンプルを用いて合成した［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］（構造式（１００））の純度分析をＵＰＬＣにより行った。

サンプルＡを用いて合成した［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］は、面積比において、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］以外を示すｍ／ｚ（質量電荷数の比）＝８０４を０．１％有し、純度が９９．９％であると算出された。従って、原料としてイリジウム含有率５３．５５％、塩素の割合２．９の塩化イリジウム水和物（サンプルＡ）を用い、有機金属イリジウム錯体を合成する場合、高純度な［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］が得られることがわかる。

サンプルＢを用いて合成した［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］は、面積比において、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］以外を示すｍ／ｚ＝７８９を０．５％有し、純度が９９．５％と算出された。なお、ｍ／ｚ＝７８９は、塩素同位体由来のイオンであることからサンプルＢを用いて合成された［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］には、モノクロロ置換体が不純物として含まれていると推定される。すなわち、原料としてイリジウム含有率５４．２３％、塩素の割合３．５の塩化イリジウム水和物（サンプルＢ）を用いて［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を合成する場合、配位子の一つがモノクロロ置換体となってしまうことが推定される。なお、生成されたモノクロロ置換体の精製による除去は困難であった。

サンプルＣを用いて合成した［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］は、面積比において、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］以外を示すｍ／ｚ＝９７２，１０１２を０．５％（さらに保持時間違いでｍ／ｚ＝９７１，１０１２を０．１％）有し、ｍ／ｚ＝７８９を０．４％有し、純度が９８．７％と算出された。なお、ｍ／ｚ＝７８９は上記同様、塩素同位体由来のイオンであることからサンプルＣを用いて合成された［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］にも、モノクロロ置換体が不純物として含まれていると推定される。すなわち、原料としてイリジウム含有率５０．４％、塩素の割合３．１の塩化イリジウム水和物（サンプルＣ）を用いて［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を合成する場合、配位子の一つがモノクロロ置換体となってしまうことが推定される。なお、生成されたモノクロロ置換体の精製による除去は困難であった。

本実施例において作製した有機金属イリジウム錯体は、高純度な配位子（Ｈｄｐｐｍ）と、イリジウム含有率の異なる塩化イリジウム水和物とを原料に用いて合成する。従って、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を合成する場合、高純度であった配位子の一つがモノクロロ置換体となったという上記の結果から、ステップ１の合成スキーム（ａ―１）に示す反応の際に配位子の反応性の高い置換可能位置に塩化イリジウム水和物中の塩素が置換され、モノクロロ体を形成したと考えられる。その結果、合成された［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］が、不純物としてモノクロロ体の配位子を有する［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を含むことになると推定された。

以上により、本実施例１において、サンプルＡを用いた合成方法により、ハロゲン（塩素等）の一置換体を含む不純物の生成を防ぎ、高純度な有機金属イリジウム錯体を合成することができた。

本実施例では、本発明の一態様であり、高純度な有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］（構造式（１００））を発光層に用いた発光素子１、また、比較のためにハロゲンを一部不純物として含む２種類の有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］（構造式（１００））をそれぞれ発光層に用いた比較発光素子２および比較発光素子３を作製し、素子特性の比較を行った。なお、発光素子１、比較発光素子２、および比較発光素子３の作製については、図１３を用いて説明する。また、本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。

≪発光素子１、比較発光素子２、および比較発光素子３の作製≫
まず、ガラス製の基板９００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より成膜し、陽極として機能する第１の電極９０１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。

次に、基板９００上に発光素子１〜３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、基板９００を３０分程度放冷した。

次に、第１の電極９０１が形成された面が下方となるように、基板９００を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。本実施例では、真空蒸着法により、ＥＬ層９０２を構成する正孔注入層９１１、正孔輸送層９１２、発光層９１３、電子輸送層９１４、電子注入層９１５が順次形成される場合について説明する。

真空蒸着装置内を１０^−４Ｐａに減圧した後、１，３，５−トリ（ジベンゾチオフェン−４−イル）ベンゼン（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と酸化モリブデンとを、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン＝４：２（質量比）となるように共蒸着することにより、第１の電極９０１上に正孔注入層９１１を形成した。膜厚は２０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。

次に、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蒸着することにより、正孔輸送層９１２を形成した。

次に、正孔輸送層９１２上に発光層９１３を形成した。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）−９，９−ジメチル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］＝０．７：０．３：０．０５（質量比）となるように膜厚２０ｎｍで共蒸着した後、さらに２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］＝０．８：０．２：０．０１（質量比）となるように膜厚２０ｎｍで共蒸着した。従って、発光層９１３全体の膜厚を４０ｎｍとした。なお、発光素子１の発光層にはサンプルＡを用いて合成した［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を、比較発光素子２の発光層にはサンプルＢを用いて合成した［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を、比較発光素子３の発光層にはサンプルＣを用いて合成した［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を用いた。

次に、発光層９１３上に２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩを２０ｎｍ蒸着した後、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）を１０ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層９１４を形成した。さらに電子輸送層９１４上に、フッ化リチウムを１ｎｍ蒸着することにより、電子注入層９１５を形成した。

最後に、電子注入層９１５上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着し、陰極となる第２の電極９０３形成し、発光素子１、比較発光素子２、および比較発光素子３を得た。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発光素子１、比較発光素子２、および比較発光素子３の素子構造を表２に示す。

また、作製した発光素子１、比較発光素子２、および比較発光素子３は、大気に曝されないように窒素雰囲気のグローブボックス内において封止した（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、及び８０℃にて１時間熱処理）。

≪発光素子１、比較発光素子２、および比較発光素子３の動作特性≫
作製した発光素子１、比較発光素子２、および比較発光素子３の動作特性について測定した。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

上記各発光素子の電流密度−輝度特性を図１４、上記各発光素子の電圧−輝度特性を図１５、上記各発光素子の輝度−電流効率特性を図１６、上記各発光素子の電圧−電流特性を図１７にそれぞれ示す。

これらの結果より、本発明の一態様である高純度な有機金属イリジウム錯体を発光層に用いて作製した発光素子１だけでなく、ハロゲンを一部不純物として含む２種類の有機金属イリジウム錯体をそれぞれ用いて作製した比較発光素子２および３も同程度に高効率な素子であることがわかった。また、１０００ｃｄ／ｍ^２付近における発光素子１、比較発光素子２、および比較発光素子３の主な初期特性値を以下の表３に示す。

上記表に示す結果から、本実施例において作製した発光素子１、比較発光素子２、および比較発光素子３は、いずれも高輝度であり、良好な電流効率を示していることが分かる。すなわち、駆動電圧の低い発光素子が得られたことが示された。さらに、色純度に関しては、純度の良い黄色発光を示すことが分かる。

また、発光素子１、比較発光素子２、および比較発光素子３に２５ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトルを、図１８に示す。図１８に示す通り、発光素子１、比較発光素子２、および比較発光素子３の発光スペクトルは、いずれも５８６ｎｍ付近にピークを有しており、各発光素子の発光層に用いた有機金属イリジウム錯体［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の発光に由来していることが示唆される。

また、発光素子１、比較発光素子２、および比較発光素子３についての信頼性試験の結果を図１９に示す。図１９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、横軸は発光素子の駆動時間（ｈ）を示す。なお、信頼性試験は、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ^２に設定し、電流密度一定の条件で発光素子１、比較発光素子２、および比較発光素子３を駆動させた。

その結果、本発明の一態様である高純度な有機金属イリジウム錯体を発光層に用いて作製した発光素子１は、ハロゲンを一部不純物として含む２種類の有機金属イリジウム錯体をそれぞれ用いて作製した比較発光素子２および３に比べ、高い信頼性を有する長寿命な発光素子であることがわかった。

≪合成例２≫
本実施例では、下記構造式（２００）で表される有機金属イリジウム錯体、トリス［２−（１Ｈ−ピラゾール−１−イル−κＮ２）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］）の合成において、本発明の一態様であり、高純度な有機金属イリジウム錯体の合成方法について、ハロゲン等の不純物を含む有機金属イリジウム錯体が合成される比較例と併せて説明する。なお、［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］の構造を以下に示す。

＜ステップ１：ジ−μ−クロロ−テトラキス［２−（１Ｈ−ピラゾール−１−イル−κＮ２）フェニル−κＣ］ジイリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｚ）_２Ｃｌ］_２）の合成＞
はじめに、ステップ１、２で用いる配位子、１−フェニルピラゾール（略称：Ｈｐｐｚ）の純度分析をＵＰＬＣにより行った。その結果、面積比においてＨｐｐｚ以外のものは０．１％未満であったため、純度は９９．９％と算出された。すなわち、ステップ１、２では、このような高純度な配位子（Ｈｐｐｚ）を用いた。

［ステップ１−１］
まず、サンプルＡを用いた合成例について説明する。２−エトキシエタノール３０ｍＬ、水１０ｍＬ、配位子（Ｈｐｐｚ）２．５ｇ、塩化イリジウム水和物（サンプルＡ）２．５ｇを、還流管を付けた丸底フラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を１．５時間照射し、反応させた。得られた混合物をエタノールで吸引ろ過した後、水、エタノールで洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（ｐｐｚ）_２Ｃｌ］_２を得た（白色粉末）。なお、収率７６％であった。

［ステップ１−２］
次に、サンプルＢを用いた合成例について説明する。２−エトキシエタノール３０ｍＬ、水１０ｍＬ、配位子（Ｈｐｐｚ）５．０ｇ、塩化イリジウム水和物（サンプルＢ）４．９ｇを、還流管を付けた丸底フラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を３時間照射し、反応させた。得られた混合物をエタノールで吸引ろ過した後、水、エタノールで洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（ｐｐｚ）_２Ｃｌ］_２を得た（白色粉末）。なお、収率８０％であった。

上述したステップ１の合成スキームを下記（ｂ−１）に示す。

＜ステップ２：トリス［２−（１Ｈ−ピラゾール−１−イル−κＮ２）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］）の合成＞

［ステップ２−１］
上記ステップ１−１で得た複核錯体［Ｉｒ（ｐｐｚ）_２Ｃｌ］_２３．４ｇ、配位子（Ｈｐｐｚ）１．４ｇ、炭酸カリウム４．６ｇ、フェノール３０ｇを２００ｍｌ三口フラスコに入れ、窒素気流下、２００℃で２０時間加熱した。この反応混合物にメタノールを加えて超音波を照射し、吸引ろ過をして白色固体を得た。得られた固体を水、メタノールでさらに洗浄した。得られた固体を酢酸エチルにて再結晶することにより、［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］を収率４８％で得た（白色粉末）。

［ステップ２−２］
上記ステップ１−２で得た複核錯体［Ｉｒ（ｐｐｚ）_２Ｃｌ］_２６．８ｇ、配位子（Ｈｐｐｚ）２．８ｇ、炭酸カリウム９．１ｇ、フェノール６０ｇを２００ｍｌ三口フラスコに入れ、窒素気流下、２００℃で１９時間加熱した。この反応混合物にメタノールを加えて超音波を照射し、吸引ろ過をして白色固体を得た。得られた固体を水、メタノールでさらに洗浄した。得られた固体を酢酸エチルにて再結晶することにより、［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］を収率８０％で得た（白色粉末）。

上述したステップ２の合成スキームを下記（ｂ−２）に示す。

上記ステップ２で得られた［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］の核磁気共鳴分光法（^１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。

サンプルＡを用いた場合は、^１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ_３）：６．３８（ｔ，３Ｈ），６．７９（ｔ，３Ｈ），６．８５（ｄ，３Ｈ），６．９２（ｔ，３Ｈ），６．９８（ｄ，３Ｈ），７．２０（ｄ，３Ｈ），７．９７（ｄ，３Ｈ）．であった。

サンプルＢを用いた場合は、^１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ_３）：６．３９（ｔ，３Ｈ），６．７８（ｔ，３Ｈ），６．８５（ｄ，３Ｈ），６．９２（ｔ，３Ｈ），６．９９（ｄ，３Ｈ），７．２０（ｄ，３Ｈ），７．９８（ｄ，３Ｈ）．であった。

従って、いずれのサンプルを用いた場合も上述の構造式（２００）で表される有機金属錯体［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］が得られたことが確認された。

次に、各サンプルを用いて合成した［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］の純度分析をＵＰＬＣにより行った。

サンプルＡを用いて合成した［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］は、［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］以外を示すｍ／ｚ（質量電荷数の比）のピークが検出されず、純度が９９．９％以上であると算出された。従って、原料としてイリジウム含有率５３．５５％、塩素の割合２．９の塩化イリジウム水和物（サンプルＡ）を用い、有機金属イリジウム錯体を合成する場合、高純度な［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］が得られることがわかる。

サンプルＢを用いて合成した［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］は、面積比において、［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］以外を示すｍ／ｚ＝６３７、６５６をそれぞれ０．１％有し、純度が９９．８％と算出された。なお、ｍ／ｚ＝６５６は、塩素同位体由来のイオンであることからサンプルＢを用いて合成された［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］には、モノクロロ置換体が不純物として含まれていると推定される。すなわち、イリジウム含有率５４．２３％、塩素の割合３．５の塩化イリジウム水和物（サンプルＢ）を原料として用いて［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］を合成する場合、配位子の一つがモノクロロ置換体となってしまうことが推定される。なお、生成されたモノクロロ置換体の精製による除去は困難であった。

上記より、塩化イリジウム水和物と、高純度な配位子（Ｈｐｐｚ）と、を原料に用いて［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］を合成する際、ステップ１の合成スキーム（ｂ―１）に示す反応の際に配位子の反応性の高い置換可能位置に塩化イリジウム水和物中の塩素が置換され、モノクロロ体の形成が起こりうる。そのため、合成された［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］の一部にモノクロロ体の配位子を有する［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］を不純物として含むと推定される。

次に、上記各サンプルを用いて合成した［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］に含まれるハロゲン元素濃度を調べるために、燃焼イオンクロマトグラフ法により塩素の定量を行った。なお、各サンプルは合成時に塩素化溶媒を使用していないため、この方法を用いることで［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］の合成時に配位子の一つがモノクロロ置換体となることにより含まれる塩素の含有量を調べることができると考えられる。

定量の結果、サンプルＡを用いて合成した［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］からは、１ｐｐｍの塩素が検出され、サンプルＢを用いて合成した［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］からは、９５ｐｐｍの塩素が検出された。従って、原料としてイリジウム含有率５３．５５％、イリジウム１に対する塩素の割合が２．９である塩化イリジウム水和物（サンプルＡ）を用いて、有機金属イリジウム錯体を合成することにより、高純度な［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］が得られていることが示された。なお、サンプルＡは、イリジウムと塩素の割合が、イリジウム１に対し、塩素が３．１未満、２．５以上であり、好ましくは塩素が３．０未満、２．５以上である塩化イリジウム水和物に含まれる。しかし、原料としてイリジウム含有率５４．２３％、イリジウム１に対する塩素の割合が３．５である塩化イリジウム水和物（サンプルＢ）を用いる場合には、塩素を含む［Ｉｒ（ｐｐｚ）_３］が合成されることがわかる。

以上により、本実施例３において、サンプルＡを用いた合成方法により、ハロゲン（塩素等）の一置換体を含む有機金属イリジウム錯体（不純物）の生成を防ぎ、高純度な有機金属イリジウム錯体を合成することができた。

１０１ 第１の電極
１０２ ＥＬ層
１０３ 第２の電極
１１１ 正孔注入層
１１２ 正孔輸送層
１１３ 発光層
１１４ 電子輸送層
１１５ 電子注入層
１１６ 電荷発生層
２０１ 第１の電極
２０２（１） 第１のＥＬ層
２０２（２） 第２のＥＬ層
２０２（ｎ−１） 第（ｎ−１）のＥＬ層
２０２（ｎ） 第（ｎ）のＥＬ層
２０４ 第２の電極
２０５ 電荷発生層
２０５（１） 第１の電荷発生層
２０５（２） 第２の電荷発生層
２０５（ｎ−２） 第（ｎ−２）の電荷発生層
２０５（ｎ−１） 第（ｎ−１）の電荷発生層
３０１ 素子基板
３０２ 画素部
３０３ 駆動回路部（ソース線駆動回路）
３０４ａ、３０４ｂ 駆動回路部（ゲート線駆動回路）
３０５ シール材
３０６ 封止基板
３０７ 配線
３０８ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
３０９ ＦＥＴ
３１０ ＦＥＴ
３１１ スイッチング用ＦＥＴ
３１２ 電流制御用ＦＥＴ
３１３ 第１の電極（陽極）
３１４ 絶縁物
３１５ ＥＬ層
３１６ 第２の電極（陰極）
３１７ 発光素子
３１８ 空間
３５１ 基板
３５２ 第１の電極
３５３ 第２の電極
３５４ ＥＬ層
３５５ 絶縁膜
３５６ 隔壁
９００ 基板
９０１ 第１の電極
９０２ ＥＬ層
９０３ 第２の電極
９１１ 正孔注入層
９１２ 正孔輸送層
９１３ 発光層
９１４ 電子輸送層
９１５ 電子注入層
２０００ タッチパネル
２５０１ 表示パネル
２５０２Ｒ 画素
２５０２ｔ トランジスタ
２５０３ｃ 容量素子
２５０３ｇ 走査線駆動回路
２５０３ｔ トランジスタ
２５０９ ＦＰＣ
２５１０ 基板
２５１１ 配線
２５１９ 端子
２５２１ 絶縁層
２５２８ 絶縁体
２５５０Ｒ 発光素子
２５６０ 封止層
２５６７ＢＭ 遮光層
２５６７ｐ 反射防止層
２５６７Ｒ 着色層
２５７０ 基板
２５９０ 基板
２５９１ 電極
２５９２ 電極
２５９３ 絶縁層
２５９４ 配線
２５９５ タッチセンサ
２５９７ 接着層
２５９８ 配線
２５９９ 端子
２６０１ パルス電圧出力回路
２６０２ 電流検出回路
２６０３ 容量
２６１１ トランジスタ
２６１２ トランジスタ
２６１３ トランジスタ
２６２１ 電極
２６２２ 電極
４０００ 照明装置
４００１ 基板
４００２ 発光素子
４００３ 基板
４００４ 電極
４００５ ＥＬ層
４００６ 電極
４００７ 電極
４００８ 電極
４００９ 補助配線
４０１０ 絶縁層
４０１１ 封止基板
４０１２ シール材
４０１３ 乾燥剤
４０１５ 拡散板
４１００ 照明装置
４２００ 照明装置
４２０１ 基板
４２０２ 発光素子
４２０４ 電極
４２０５ ＥＬ層
４２０６ 電極
４２０７ 電極
４２０８ 電極
４２０９ 補助配線
４２１０ 絶縁層
４２１１ 封止基板
４２１２ シール材
４２１３ バリア膜
４２１４ 平坦化膜
４２１５ 拡散板
４３００ 照明装置
７１００ テレビジョン装置
７１０１ 筐体
７１０３ 表示部
７１０５ スタンド
７１０７ 表示部
７１０９ 操作キー
７１１０ リモコン操作機
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
７３０２ 筐体
７３０４ 表示パネル
７３０５ 時刻を表すアイコン
７３０６ その他のアイコン
７３１１ 操作ボタン
７３１２ 操作ボタン
７３１３ 接続端子
７３２１ バンド
７３２２ 留め金
７４００ 携帯電話機
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ 操作用ボタン
７４０４ 外部接続部
７４０５ スピーカ
７４０６ マイク
７４０７ カメラ
７５００（１）、７５００（２） 筐体
７５０１（１）、７５０１（２） 第１面
７５０２（１）、７５０２（２） 第２面
８００１ 照明装置
８００２ 照明装置
８００３ 照明装置
８００４ 照明装置
９３１０ 携帯情報端末
９３１１ 表示パネル
９３１２ 表示領域
９３１３ ヒンジ
９３１５ 筐体

Claims (9)

1. イリジウムと、前記イリジウムとシクロメタル化している複数の配位子とを有する有機金属イリジウム錯体であり、
   前記複数の配位子は、いずれも前記イリジウムに配位する窒素原子を含む複素芳香環を有し、
   前記有機金属イリジウム錯体のＬＣ分析において、前記複数の配位子のうちの一つがモノクロロ化されてなる配位子を含む有機金属イリジウム錯体を不純物として検出したとき、
   前記不純物は、ＰＤＡ検出器による面積百分率法の定量において、０．１％以下であることを特徴とする有機金属イリジウム錯体。
2. イリジウムと、前記イリジウムとシクロメタル化している複数の配位子とを有する有機金属イリジウム錯体であり、
   前記複数の配位子は、いずれも前記イリジウムに配位する窒素原子を含む複素芳香環を有し、
   前記有機金属イリジウム錯体のＬＣ−ＭＳ分析において、前記有機金属イリジウム錯体の質量数＋３５±１となる質量電荷比として検出される不純物は、ＰＤＡ検出器による面積百分率法の定量において、０．１％以下であることを特徴とする有機金属イリジウム錯体。
3. 請求項１または請求項２に記載の有機金属イリジウム錯体を有する発光素子。
4. 一対の電極間にＥＬ層を有し、
   前記ＥＬ層は、請求項１または請求項２に記載の有機金属イリジウム錯体を有する発光素子。
5. 請求項３または請求項４に記載の発光素子と、
   トランジスタ、または、基板と、
   を有する発光装置。
6. 請求項５に記載の発光装置と、
   マイク、カメラ、操作用ボタン、外部接続部、または、スピーカと、
   を有する電子機器。
7. 請求項５に記載の発光装置と、
   筐体、カバー、または、支持台を有する照明装置。
8. イリジウムと塩素との原子数の割合が、イリジウム１に対し、塩素が３．１未満、２．５以上である塩化イリジウム水和物と、配位子とを用いることを特徴とする有機金属イリジウム錯体の合成方法。
9. イリジウムと塩素との原子数の割合が、イリジウム１に対し、塩素が３．０未満、２．５以上である塩化イリジウム水和物と、配位子とを用いることを特徴とする有機金属イリジウム錯体の合成方法。