JP2016127287A - 発光素子、発光装置、表示装置、及び電子機器 - Google Patents

発光素子、発光装置、表示装置、及び電子機器 Download PDF

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剛吉 渡部
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Toshiki Sasaki
俊毅 佐々木
瀬尾　哲史
Tetsushi Seo
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Abstract

【課題】色純度が高く、発光効率が高く、消費電力が低減された、発光素子を提供する。
【解決手段】第１の電極１０１と、第２の電極１０２と、ＥＬ層１００と、を有する発光素子１５０であって、第１の電極は、光を反射する機能を有し、第２の電極は、光を反射する機能と、光を透過する機能と、を有し、ＥＬ層は、第１の電極と、第２の電極と、の間に設けられ、ＥＬ層は、ゲスト材料１３２を有し、ゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有し、ゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域に最大値を有し、且つ、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の半値全幅を有する。
【選択図】図１

Description

本発明の一態様は、発光素子、並びに該発光素子を有する発光装置、表示装置、及び電子機器等に関する。
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。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を含む層（ＥＬ層）を挟んだものである。この素子の電極間に電圧を印加することにより、発光性の物質から発光を得ることができる。
上述の発光素子は自発光型であるため、これを用いた発光装置は、視認性に優れ、バックライトが不要であり、消費電力が少ない等の利点を有する。さらに、薄型軽量に作製でき、応答速度が高いなどの利点も有する。
発光物質に有機化合物を用い、一対の電極間に当該発光物質を含むＥＬ層を設けた発光素子（例えば、有機ＥＬ素子）の場合、一対の電極間に電圧を印加することにより、陰極から電子が、陽極から正孔（ホール）がそれぞれ発光性のＥＬ層に注入され、電流が流れる。そして、注入された電子及び正孔が再結合することによって発光性の有機化合物が励起状態となり、励起された発光性の有機化合物から発光を得ることができる。
有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態（Ｓ＊）と三重項励起状態（Ｔ＊）があり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光と呼ばれている。また、発光素子におけるそれらの統計的な生成比率は、Ｓ＊：Ｔ＊＝１：３である。そのため、蛍光を発する化合物（蛍光性化合物）を用いた発光素子より、燐光を発する化合物（燐光性化合物）を用いた発光素子の方が、高い発光効率を得ることが可能となる。したがって、三重項励起状態を発光に変換することが可能な燐光性化合物を用いた発光素子の開発が近年盛んに行われている（例えば、特許文献１参照）。
上記発光素子は、ＥＬ層に含まれる発光性の物質の種類によって、様々な発光色を提供することができる。特に照明や白色ＥＬ＋カラーフィルタ方式の表示装置への応用を考えた場合、白色発光またはそれに近い色の発光が高効率で得られる発光素子が求められている。また、消費電力の少ない発光素子が求められている。
特開２０１０−１８２６９９号公報
上記発光素子を有する発光装置または表示装置における消費電力を低減するためには、特に青色の発光を呈する発光素子の発光効率を高めることが重要である。また、青色の発光を呈する発光素子の色純度を高めることが重要である。
上述した課題に鑑み、本発明の一態様では、新規な発光素子を提供することを課題の一つとする。または色純度が高い発光を呈する新規な発光素子を提供することを課題の一つとする。または発光効率が高い新規な発光素子を提供することを課題の一つとする。または消費電力が低減された新規な発光素子を提供することを課題の一つとする。または新規な発光素子の作製方法を提供することを課題の一つとする。
なお、上記の課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。上記以外の課題は、明細書等の記載から自ずと明らかになるものであり、明細書等の記載から上記以外の課題を抽出することが可能である。
本発明の一態様は、第１の電極と、第２の電極と、ＥＬ層と、を有する発光素子であって、第１の電極は、光を反射する機能を有し、第２の電極は、光を反射する機能と、光を透過する機能と、を有し、ＥＬ層は、第１の電極と、第２の電極と、の間に設けられ、ＥＬ層は、第１のゲスト材料を有し、第１のゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有し、第１のゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域に最大値を有し、且つ、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の半値全幅を有する、ことを特徴とする発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、第１の電極と、第２の電極と、第１のＥＬ層と、第２のＥＬ層と、電荷発生層と、を有する発光素子であって、第１の電極は、光を反射する機能を有し、第２の電極は、光を反射する機能と、光を透過する機能と、を有し、第１のＥＬ層、第２のＥＬ層、及び電荷発生層は、第１の電極と、第２の電極と、の間に設けられ、第１のＥＬ層は、第１のゲスト材料を有し、第１のゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有し、第１のゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域に最大値を有し、且つ、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の半値全幅を有する、ことを特徴とする発光素子である。
また、上記各構成において、第１のゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、５３０ｎｍの波長における光の強度が、最大値に対して０％以上５０％以下であると好ましい。
また、上記各構成において、第１のゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルから算出されるＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが、０．０１以上０．３以下であると好ましい。
また、上記各構成に係る発光素子は、ＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが０．０１以上０．０６以下の発光を呈し、且つ、電流効率が３ｃｄ／Ａ以上であると好ましい。
また、上記各構成に係る発光素子は、ＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが０．０６より大きく０．０８以下の発光を呈し、且つ、電流効率が８ｃｄ／Ａ以上であると好ましい。
また、上記各構成に係る発光素子は、ＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが０．０８より大きく０．１以下の発光を呈し、且つ、電流効率が１０ｃｄ／Ａ以上であると好ましい。
また、上記各構成において、第２のＥＬ層は、第２のゲスト材料を有し、第２のゲスト材料は、緑色、黄緑色、黄色、橙色、または赤色の中から選ばれる、いずれか一つの波長領域に最大値を有する発光スペクトルを呈する機能を有すると好ましい。
また、上記各構成において、第２のゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有すると好ましい。
また、上記各構成において、第１のゲスト材料は、イリジウムを有すると好ましい。
また、上記構成において、第１のゲスト材料は、イリジウムに配位する配位子、を有し、配位子は、含窒素五員複素環骨格を有すると好ましい。
また、上記構成において、配位子は、イミダゾール骨格またはトリアゾール骨格を有すると好ましい。
また、上記各構成において、第１の電極は、Ａｌ、またはＡｇのうち少なくとも一つを有し、第２の電極は、Ｍｇ、またはＡｇのうち少なくとも一つを有すると好ましい。
また、本発明の一態様は、上記各構成の発光素子と、カラーフィルタ、もしくはトランジスタの少なくとも一つとを有する表示装置、または当該表示装置と筐体もしくはタッチセンサの少なくとも一つとを有する電子機器、または上記各構成の発光素子と、筐体もしくはタッチセンサの少なくとも一つとを有する照明装置も範疇に含めるものである。また、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられた表示モジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられた表示モジュール、または発光装置にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装された表示モジュールは、発光素子を有する場合がある。
本発明の一態様により、新規な発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様により、色純度が高い発光を呈する新規な発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様により、発光効率が高い新規な発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様により、消費電力が低減された新規な発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様により、新規な発光素子の作製方法を提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
本発明の一態様の発光素子を説明する断面模式図。 本発明の一態様の発光素子を説明する断面模式図。 本発明の一態様の発光素子を説明する断面模式図。 本発明の一態様の発光素子を説明する断面模式図。 本発明の一態様の発光素子を説明する断面模式図。 本発明の一様態の発光素子の作製方法を説明する断面模式図。 本発明の一様態の発光素子の作製方法を説明する断面模式図。 本発明の一態様の発光素子の断面模式図、及びエネルギー準位の相関を説明する模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する上面図及び断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明するブロック図及び回路図。 本発明の一態様の表示装置の画素回路を説明する回路図。 本発明の一態様の表示装置の画素回路を説明する回路図。 本発明の一態様のタッチパネルの一例を示す斜視図。 本発明の一態様の表示装置、及びタッチセンサの一例を示す断面模式図。 本発明の一態様のタッチパネルの一例を示す断面模式図。 本発明の一態様に係るタッチセンサのブロック図及びタイミングチャート。 本発明の一態様に係るタッチセンサの回路図。 本発明の一態様の表示モジュールを説明する斜視図。 本発明の一態様の電子機器について説明する図。 本発明の一態様の発光装置を説明する斜視図及び断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の照明装置及び電子機器を説明する図。 本発明の一態様の照明装置について説明する図。 本発明の一態様に係るゲスト材料の発光スペクトルを説明する図。 本発明の一態様の発光素子の電流効率−輝度特性を説明する図。 本発明の一態様の発光素子の電流−電圧特性を説明する図。 本発明の一態様の発光素子の発光スペクトルを説明する図。 本発明の一態様の発光素子の電流効率−輝度特性を説明する図。 本発明の一態様の発光素子の電流−電圧特性を説明する図。 本発明の一態様の発光素子の発光スペクトルを説明する図。 本発明の一態様の発光素子の電流効率−輝度特性を説明する図。 本発明の一態様の発光素子の電流−電圧特性を説明する図。 本発明の一態様の発光素子の発光スペクトルを説明する図。 本発明の一態様の発光素子の電流効率−輝度特性を説明する図。 本発明の一態様の発光素子の電流−電圧特性を説明する図。 本発明の一態様の発光素子の発光スペクトルを説明する図。 本発明の一態様の発光素子の色度ｙと電極間の膜厚の相関を説明する図。 本発明の一態様の発光素子の電流効率と色度ｙの相関を説明する図。 実施例に係る、発光素子を説明する断面模式図。 実施例に係る、発光素子の電流効率−輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の輝度−電圧特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、発光素子の電流効率−輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の輝度−電圧特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の外部量子効率−輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の発光スペクトルを説明する図。
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、図面等において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解の簡単のため、実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
また、本明細書等において、第１、第２等として付される序数詞は便宜上用いるものであり、工程順又は積層順を示さない場合がある。そのため、例えば、「第１の」を「第２の」又は「第３の」などと適宜置き換えて説明することができる。また、本明細書等に記載されている序数詞と、本発明の一態様を特定するために用いられる序数詞は一致しない場合がある。
また、本明細書等において、図面を用いて発明の構成を説明するにあたり、同じものを指す符号は異なる図面間でも共通して用いる。
また、色とは、一般に色相（単色光の波長に相当）、彩度（あざやかさ即ち白みを帯びていない度合）および明度（明るさ即ち光の強弱）の三要素によって規定されたものである。また、本明細書において色とは、上述の三要素のうちのいずれか一つの要素のみ、または任意で選んだ２つの要素のみを示してもよい。また、本明細書において、２つの光の色が異なるとは、上述の三要素のうちいずれか少なくとも一つが異なることをいい、さらに、２つの光のスペクトルの形状若しくは各ピークの相対強度比の分布が異なることをも含む。
また、本明細書等において、青色の波長領域は、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域であり、青色の発光は該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有し、緑色の波長領域は、４７０ｎｍより大きく５５０ｎｍ未満の波長領域であり、緑色の発光は該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有し、黄色の波長領域は、５５０ｎｍ以上５９０ｎｍ未満の波長領域であり、黄色の発光は該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有し、赤色の波長領域は、５９０ｎｍ以上７４０ｎｍ以下の波長領域であり、赤色の発光は該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する。
また、本明細書等において蛍光材料とは、一重項励起状態の最も低い準位（Ｓ１準位）から基底状態へ緩和する際に可視光領域に発光を与える材料である。燐光材料とは、三重項励起状態の最も低い準位（Ｔ１準位）から基底状態へ緩和する際に、室温において可視光領域に発光を与える材料である。換言すると燐光材料とは、三重項励起エネルギーを可視光へ変換可能な材料の一つである。
なお、本明細書等において、室温とは、０℃以上４０℃以下のいずれかの温度をいう。
また、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子について、図１乃至図７、及び図２８乃至図４２を用いて以下説明する。
＜１．発光素子の構成例１＞
図１（Ａ）は、本発明の一態様の発光素子を示す断面図である。図１（Ａ）に示す発光素子１５０は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）を有し、該一対の電極間に設けられたＥＬ層１００を有する。ＥＬ層１００は、少なくとも発光層１３０を有する。
また、図１（Ａ）に示すＥＬ層１００は、発光層１３０の他に、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子輸送層１１８、及び電子注入層１１９等の機能層を有する。
なお、本実施の形態においては、一対の電極のうち、電極１０１を陽極として、電極１０２を陰極として説明するが、発光素子１５０の構成としては、その限りではない。つまり、電極１０１を陰極とし、電極１０２を陽極とし、当該電極間の各層の積層は、順番を逆にしてもよい。すなわち、陽極側から、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１２と、発光層１３０と、電子輸送層１１８と、電子注入層１１９と、が積層する順番とすればよい。
なお、ＥＬ層１００の構成は、図１（Ａ）に示す構成に限定されず、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子輸送層１１８、及び電子注入層１１９の中から選ばれる少なくとも一つを有する構成とすればよい。あるいは、ＥＬ層１００は、正孔または電子の注入障壁を低減する、正孔または電子の輸送性を向上する、正孔または電子の輸送性を低減する、または電極による消光現象を抑制する、ことができる等の機能を有する機能層を有する構成としてもよい。なお、発光層１３０、または機能層は、それぞれ単層であっても、複数の層が積層された構成であっても良い。
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す発光層１３０の一例を示す断面模式図である。図１（Ｂ）に示すように、発光層１３０は、少なくとも、ホスト材料１３１と、ゲスト材料１３２と、を有する。
ゲスト材料１３２としては、発光性の有機化合物を用いればよい。該発光性の有機化合物としては、三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有することが好ましい。または、室温で燐光発光を呈する機能を有することが好ましい。そうすることで、発光層１３０で生成した励起子のエネルギーのうち、一重項励起エネルギーに加えて、三重項励起エネルギーについても、発光として取り出すことが可能となる。
そのためには、ホスト材料１３１の一重項励起状態の最も低いエネルギー準位（Ｓ１準位）、及び三重項励起状態の最も低いエネルギー準位（Ｔ１準位）は、ゲスト材料１３２の三重項励起状態の最も低いエネルギー準位（Ｔ１準位）より高いことが好ましい。
図２（Ａ）は、図１（Ａ）に示す発光層１３０の他の一例を示す断面模式図である。すなわち、ホスト材料１３１は、図１（Ｂ）に示すように単一の物質で構成されていても良く、または、図２（Ａ）に示すように複数の物質から構成されていても良い。ホスト材料１３１が複数の物質から構成される場合、それらは互いに励起錯体（エキサイプレックスともいう）を形成する組み合わせであることが好ましい。
また、ゲスト材料１３２は、単一の物質で構成されていても良く、複数の物質で構成されていても良い。ゲスト材料１３２が、複数の物質から構成される場合、それらが互いに異なる発光色を呈する機能を有する構成とすることができる。
なお、以下の説明においては、ゲスト材料１３２として、燐光材料を用いる構成について説明する。そのため、ゲスト材料１３２を発光材料または燐光材料として読み替えてもよい。
≪１−１．マイクロキャビティ≫
図１（Ａ）に示す発光素子１５０は、微小共振器（マイクロキャビティ）構造を有することが好ましい構成である。マイクロキャビティ構造については、以下説明する。
発光層１３０から射出される光は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）間で共振される。そのため、発光層１３０を、該射出される光の波長が強まる位置に形成すると好ましい。例えば、電極１０１の反射領域から発光層１３０の発光領域までの光学距離と、電極１０２の反射領域から発光層１３０の発光領域までの光学距離と、をそれぞれ（２ｍ’−１）λＢ／４（ｍ’は自然数を、λＢは所望の色の波長を、それぞれ表す）の近傍となるよう調整することにより、発光層１３０から射出される光のうち所望の波長の光を強めることができる。すなわち、発光素子１５０が上記光学距離を満たすためには、電極１０１の反射領域と電極１０２の反射領域との間の光学距離がｍλＢ／２（ｍは自然数を表す）の近傍となるよう調整されることが好ましい。なお、光学距離は、実際の距離と屈折率との積で表される。
なお、電極１０１の反射領域、及び電極１０２の反射領域を厳密に決定することは困難であるため、電極１０１、及び電極１０２の任意の領域を反射領域と仮定することで、発光層１３０から射出される光を強める光学距離を導出してもよい。また、発光層１３０の発光領域を厳密に決定することは困難であるため、発光層１３０の任意の領域を発光領域と仮定することで、発光層１３０から射出される光を強める光学距離を導出してもよい。
上記のように、発光素子１５０がマイクロキャビティ構造を有することで、発光層１３０から射出される光が狭線化されるため、色純度の良い発光を得ることができる。
マイクロキャビティ構造を有するためには、電極１０１は、光を反射する機能を有することが好ましく、電極１０２は、光を反射する機能と、光を透過する機能と、を有することが好ましい。そのためには、電極１０１は、可視光に反射性を有する導電層を有することが好ましい。また、電極１０２は、可視光に反射性と透光性を有する導電層を有することが好ましい。なお、電極１０１と電極１０２の機能は、互いに入れ換えてもよい。すなわち、電極１０１が光を反射する機能と、光を透過する機能を有し、電極１０２が光を反射する機能を有する構成であってもよい。
図２（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す電極１０１の他の一例を示す断面模式図である。すなわち、電極１０１は、単層であってもよく、複数の層が積層された構成であってもよい。図２（Ｂ）のように、電極１０１が導電層１０１ａと、導電層１０１ｂとを有する場合、導電層１０１ａは、可視光を反射する機能を有し、導電層１０１ｂは可視光を透過する機能を有する、ことが好ましい。このとき、電極１０１における導電層１０１ｂの膜厚を制御することで、発光素子１５０における電極１０１の反射領域と電極１０２の反射領域との間の光学距離がｍλＢ／２（ｍは自然数、λＢは所望の色の波長を、それぞれ表す）の近傍となるよう調整することができる。
また、電極１０１の反射領域と電極１０２の反射領域との間の光学距離を、所望の色の波長の光が強まる距離に合わせるためには、電極１０１における導電層１０１ｂの膜厚以外にも、正孔注入層１１１の膜厚を制御することが好ましい。なお、光学距離を調整するために制御する層については、これらに限定されない。
また、電極１０１の反射率を高め、発光素子１５０の発光効率を高めるためには、電極１０１または導電層１０１ａが、アルミニウム（Ａｌ）または銀（Ａｇ）のうち少なくとも一つを有することが好適である。Ａｌは材料コストが安価で、パターン形成が容易であるため、発光素子１５０の製造コストを低減することができ、好ましい。また、Ａｇは特に高い反射率を有する材料であるため、発光素子１５０の発光効率を高めるためには好適である。なお、電極１０１が、複数の層が積層された構成を有する場合、少なくとも一つの層が、ＡｌまたはＡｇのうち少なくとも一つを有すればよい。
また、電極１０２は、可視光に反射性と透光性を有する導電層を有することが好ましい。また、発光素子１５０の発光効率を高めるためには、電極１０２が、マグネシウム（Ｍｇ）またはＡｇのうち少なくとも一つを有することが好適である。Ｍｇは仕事関数が小さいため、電子注入性が良好で、発光素子の駆動電圧を低減することができるため、好ましい。また、Ａｇは光の吸収率が低いため、Ａｇを有する層の膜厚を適切に制御することで、反射率が高く、透過率の高い電極１０２を作製することが可能となるため、好ましい。具体的には、Ａｇを有する層の膜厚は、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下が好ましい。なお、電極１０２が、複数の層が積層された構成を有する場合、少なくとも一つの層が、ＭｇまたはＡｇのうち少なくとも一つを有すればよい。
上記のように、マイクロキャビティ構造を有することで、発光素子の各電極近傍における光の散乱及び光の吸収を抑制することができ、高い光取り出し効率を実現することができる。
≪１−２．ゲスト材料の発光スペクトルについて≫
なお、マイクロキャビティ構造において光取り出し効率を高め、発光素子の発光効率を向上させるためには、マイクロキャビティ構造によって強まる光の波長が、発光素子が有するゲスト材料の発光スペクトルのピークの波長近傍となるよう光学距離を設定することが好ましい。特に、マイクロキャビティ構造によって強まる光の波長が、発光素子が有するゲスト材料の発光スペクトルの最大値における波長近傍となるよう光学距離を設定することが好ましい。なお、発光素子が有するゲスト材料の発光スペクトルの半値全幅が狭い方が、マイクロキャビティ構造による狭線化の効果が高いため好ましく、具体的には発光素子が有するゲスト材料の発光スペクトルの半値全幅は、好ましくは２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であり、より好ましくは２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下である。
また、表示装置に用いる発光素子においては、発光効率が高いこと、及び色純度が高いこと、が重要である。色純度が高い発光素子を表示装置の画素に用いることで、該表示装置で表示可能な色域が広がるため、付加価値の高い表示装置とすることができる。特に、画素を構成する副画素のうち、青色の副画素に、発光効率が高く、色純度が高い発光を呈する発光素子を用いることで、該発光素子を有する表示装置は、消費電力が低減し、表示可能な色域が広がるため、特に好ましい。
なお、テレビやモバイル機器等に用いられる表示装置における色域に関する主な規格を以下に例示する。
パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、プリンタなどの電子機器に用いる表示装置で広く使われている色空間であるｓＲＧＢ（ｓｔａｎｄａｒｄ ＲＧＢ）規格、及びＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ、ハイビジョンともいう）の規格（ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９）では、ＣＩＥ（国際照明委員会）が定めるＣＩＥ１９３１色度座標（ｘｙ色度座標）における色度（ｘ，ｙ）が、赤色（０．６４，０．３３）、緑色（０．３０，０．６０）、青色（０．１５，０．０６）である。また、テレビ放送規格で使われる色空間であるＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｌｉｎｅ）の規格では、色度（ｘ，ｙ）が、赤色（０．６４，０．３３）、緑色（０．２９，０．６０）、青色（０．１５，０．０６）である。また、テレビ放送規格で使われる色空間であるＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）の規格では、色度（ｘ，ｙ）が、赤色（０．６７，０．３３）、緑色（０．２１，０．７１）、青色（０．１４，０．０８）である。また、デジタルシネマ映写の色空間であるＤＣＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｉｎｅｍａ Ｉｎｉｔｉａｔｉｂｅｓ）−Ｐ３規格では、色度（ｘ，ｙ）が、赤色（０．６８，０．３２）、緑色（０．２６５，０．６９）、青色（０．１５，０．０６）である。また、４Ｋ×２Ｋ（水平方向画素数＝３８４０画素、垂直方向画素数＝２１６０画素）または８Ｋ×４Ｋ（水平方向画素数＝７６８０画素、垂直方向画素数＝４３２０画素）に代表される高精細なＵＨＤＴＶ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ、スーパーハイビジョンともいう）で使われる規格（ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．２０２０）では、色度（ｘ，ｙ）が、赤色（０．７０８，０．２９２）、緑色（０．１７０，０．７７９）、青色（０．１３１，０．０４６）である。
したがって、青色の発光を呈するゲスト材料を有する発光素子において、ＮＴＳＣ規格を達成するためには、色度ｙが０．０８以下であると好ましい。また、ｓＲＧＢ、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９、ＰＡＬ、及びＤＣＩ−Ｐ３の規格を達成するためには、色度ｙが０．０６以下であると好ましい。また、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．２０２０の規格を達成するためには、色度ｙが０．０４６以下となることが好ましい。
なお、４４０ｎｍの単色光における色度（ｘ，ｙ）は、（０．１６４４，０．０１０９）であり、４７０ｎｍの単色光における色度（ｘ，ｙ）は、（０．１２４１，０．０５７８）であり、色度ｙが十分に低い値である。
そのため、上記の規格を達成するためには、青色の発光を呈するゲスト材料は発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域に最大値を有することが好ましい。また、該発光スペクトルは、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の半値全幅であることが好ましく、２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下の半値全幅であるとより好ましい。
なお、５３０ｎｍの単色光における色度（ｘ，ｙ）は、（０．１５４７，０．８０５９）であり、色度ｙが高い。
そのため、上記の規格を達成するためには、青色の発光を呈するゲスト材料は発光スペクトルにおいて、５３０ｎｍの波長における光の強度が、最大値の０％以上５０％以下であることが好ましい。また、該発光スペクトルから算出されるＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが、０．０１以上０．３以下であることが好ましい。このような発光を呈するゲスト材料を有する発光素子に、マイクロキャビティ構造を用いることで、該発光素子の発光は上記の規格の色度を達成することができる。
なお、上記ゲスト材料の発光スペクトルは、ゲスト材料を有する溶液の発光スペクトルを用いることが好ましく、特にジクロロメタン溶液の発光スペクトルを用いることが好ましい。あるいは、ゲスト材料を有する溶液に用いる溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、トルエン、ヘキサン、ベンゼン、アセトン、アセトニトリル、クロロホルム、ジエチルエーテル、ジメチルスルホキシド、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、酢酸、もしくは蟻酸といった有機溶媒、または水、を用いてもよい。
また、発光素子の発光効率を高めるためには、ゲスト材料が三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有することが好ましい。または、室温で燐光発光を呈する機能を有することが好ましい。または、イリジウムを有することが好ましい。または、イリジウムに配位する含窒素五員複素環骨格を有する配位子を有することが好ましい。または、イリジウムに配位する配位子が、イミダゾール骨格またはトリアゾール骨格を有することが好ましい。
上記のゲスト材料の一例としては、トリス｛２−［４−（２−アダマンチル）−５−メチル−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（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３）、トリス（１，３−ジメチル−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−Ｍｅ）３）が挙げられる。ただし、本発明の一態様の発光素子に用いることができるゲスト材料としては、これらに限定されない。
≪１−３．ゲスト材料を有する溶液の発光スペクトル≫
図２８に、ジクロロメタン溶液におけるＩｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３、及びＩｒ（Ｍｐｔｚ１−Ｍｅ）３の発光スペクトルを示す。また、比較として、ジクロロメタン溶液におけるトリス｛２−［５−（２−メチルフェニル）−４−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−イル−κＮ２］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３）、及びトリス［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）の発光スペクトルについても図２８に示す。また、これらの化合物の構造式を以下に示す。また、これらの発光スペクトルの最大値における波長、半値全幅、及び発光スペクトルから算出したＣＩＥ ｘｙ色度を表１に示す。
Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３及びＩｒ（Ｍｐｔｚ１−Ｍｅ）３における発光スペクトルは、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域に最大値を有し、且つ、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の半値全幅を有している。また、これらの発光スペクトルにおいて、５３０ｎｍの波長における光の強度は、最大値に対して０％以上５０％以下である。また、これらの発光スペクトルから算出されるＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙは、０．０１以上０．３以下である。したがって、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３及びＩｒ（Ｍｐｔｚ１−Ｍｅ）３は、本発明の一態様である発光素子に好適なゲスト材料である。中でもＩｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３においては、発光スペクトルにおいて２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下の半値全幅であるため、特に好ましい。
≪１−４．発光スペクトルを測定した発光素子の構成≫
次に、これらのゲスト材料を有する発光素子の発光スペクトル、及び素子特性について、図２９乃至図４２、及び表２乃至表７を用いて説明する。
本発明の一態様の発光素子である発光素子１−１乃至１−８は、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−Ｍｅ）３をゲスト材料として有する発光素子である。また、比較発光素子である発光素子２−１乃至２−８、発光素子３−１乃至３−８、及び発光素子４−１乃至４−４は、それぞれＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３、及びＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）をゲスト材料として有する発光素子である。
また、これら発光素子に用いた化合物の構造と略称、及び発光素子の構成を以下に示す。
また、以下に、上記発光素子の作製方法の一例を示す。
≪発光素子１−１の作製方法≫
発光素子１−１における電極１０１を構成する導電層として、Ａｌ−Ｔｉ膜を厚さが２００ｎｍになるように形成する。次に、Ａｌ−Ｔｉ膜上にＴｉを厚さが６ｎｍになるように形成する。Ｔｉ膜の形成後、３００°にて１時間のベーク処理を行うことで、Ｔｉ膜を酸化し、酸化チタン膜を形成する。次に、Ｔｉ膜上に酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（略称：ＩＴＳＯ）膜を、厚さが３０ｎｍになるように形成する。なお、電極１０１の面積は、４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とする。
また、電極１０１上の正孔注入層１１１としては、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（略称：ＭｏＯ３）とを重量比（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になるように、且つ厚さが７０ｎｍになるように共蒸着する。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。また、正孔輸送層１１２としては、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）を厚さが２０ｎｍになるように蒸着する。
また、発光層１３０としては、ｍＣＰ、およびＩｒ（Ｍｐｔｚ１−Ｍｅ）３を重量比（ｍＣＰ：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−Ｍｅ）３）が１：０．０８になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着する。なお、発光層１３０において、ｍＣＰがホスト材料であり、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−Ｍｅ）３がゲスト材料（燐光材料）である。
また、発光層１３０上に、電子輸送層１１８として、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）、及びＩｒ（Ｍｐｔｚ１−Ｍｅ）３を重量比（ｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−Ｍｅ）３）が１：０．０８になるように、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸着し、続いてバソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を厚さが２０ｎｍになるように蒸着する。次に、電子注入層１１９として、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚さが１ｎｍになるように蒸着する。
また、電極１０２としては、銀（Ａｇ）とマグネシウム（Ｍｇ）とを体積比（Ａｇ：Ｍｇ）が１：０．１になるように、且つ厚さが１５ｎｍになるように共蒸着し、その後、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩを厚さが７０ｎｍとなるように形成する。
以上の工程が本発明の一態様の発光素子である発光素子１−１の作製方法の一例である。なお、発光素子１−２乃至１−８としては、正孔注入層１１１の膜厚、及び電子輸送層１１８の膜厚を、表２に示す膜厚とする。すなわち、発光素子１−１は光学距離が比較的短いため、比較的短い発光波長の光を呈する発光素子に適した構造を有し、発光素子１−８は光学距離が比較的長いため、比較的長い発光波長の光を呈する発光素子に適した構造を有する。また、発光素子１−２乃至１−７は、発光素子１−１と１−８の間の発光波長の光を呈する発光素子に適した構造を有する。
≪発光素子２−１の作製方法≫
発光素子２−１における電極１０１は、発光素子１−１と同様の構成とする。
電極１０１上の正孔注入層１１１としては、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩとＭｏＯ３とを重量比（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着する。また、正孔輸送層１１２としては、９−フェニル−９Ｈ−３−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）カルバゾール（略称：ＰＣＣＰ）を厚さが２０ｎｍになるように蒸着する。
また、発光層１３０としては、３，５−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリジン（略称：３５ＤＣｚＰＰｙ）、ＰＣＣＰ、およびＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３を重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３）が０．３：１：０．０６になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着し、続いて、３５ＤＣｚＰＰｙ、およびＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３を重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３）が１：０．０６になるように、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸着する。なお、発光層１３０において、３５ＤＣｚＰＰｙ及びＰＣＣＰがホスト材料であり、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３がゲスト材料（燐光材料）である。
また、発光層１３０上に、電子輸送層１１８として、３５ＤＣｚＰＰｙを厚さが５ｎｍになるように蒸着し、続いてＢｐｈｅｎを厚さが１０ｎｍになるように蒸着する。次に、電子注入層１１９として、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚さが１ｎｍになるように蒸着する。
また、電極１０２としては、ＡｇとＭｇとを体積比（Ａｇ：Ｍｇ）が１：０．２になるように、且つ厚さが１６ｎｍになるように共蒸着し、その後、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩを厚さが７０ｎｍとなるように形成する。
以上が比較発光素子である発光素子２−１の作製方法の一例である。なお、発光素子２−２乃至２−８としては、正孔注入層１１１の膜厚、及び電子輸送層１１８の膜厚を、表３に示す膜厚とする。すなわち、発光素子２−１は光学距離が比較的短いため、比較的短い発光波長に適した発光素子であり、発光素子２−８は光学距離が比較的長いため、比較的長い発光波長に適した発光素子である。また、発光素子２−２乃至２−７は、発光素子２−１と２−８の間の発光波長に適した発光素子である。
≪発光素子３−１の作製方法≫
発光素子３−１における電極１０１は、発光素子１−１と同様の構成とする。
電極１０１上の正孔注入層１１１としては、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩとＭｏＯ３とを重量比（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になるように、且つ厚さが６０ｎｍになるように共蒸着する。また、正孔輸送層１１２としては、ＰＣＣＰとＩｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３とを重量比（ＰＣＣＰ：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３）が０．８：０．２になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着する。
また、発光層１３０としては、３５ＤＣｚＰＰｙ、ＰＣＣＰ、およびＩｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３を重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３）が０．６５：０．３５：０．０５になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着し、続いて、３５ＤＣｚＰＰｙ、およびＩｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３を重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３）が１：０．０５になるように、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸着する。なお、発光層１３０において、３５ＤＣｚＰＰｙ及びＰＣＣＰがホスト材料であり、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３がゲスト材料（燐光材料）である。
また、発光層１３０上に、電子輸送層１１８として、３５ＤＣｚＰＰｙを厚さが５ｎｍになるように蒸着し、続いてＢｐｈｅｎを厚さが１５ｎｍになるように蒸着する。次に、電子注入層１１９として、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚さが１ｎｍになるように蒸着する。
また、電極１０２としては、ＡｇとＭｇとを体積比（Ａｇ：Ｍｇ）が１：０．１になるように、且つ厚さが１５ｎｍになるように共蒸着し、その後、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩを厚さが７０ｎｍとなるように形成する。
以上の工程が比較発光素子である発光素子３−１の作製方法の一例である。なお、発光素子３−２乃至３−８としては、正孔注入層１１１の膜厚、及び電子輸送層１１８の膜厚を、表４に示す膜厚とする。すなわち、発光素子３−１は光学距離が比較的短いため、比較的短い発光波長に適した発光素子であり、発光素子３−８は光学距離が比較的長いため、比較的長い発光波長に適した発光素子である。また、発光素子３−２乃至３−７は、発光素子３−１と３−８の間の発光波長に適した発光素子である。
≪発光素子４−１の作製方法≫
発光素子４−１における電極１０１を構成する導電層として、Ａｌ−Ｔｉ膜を厚さが２００ｎｍになるように形成する。次に、Ａｌ−Ｔｉ膜上にＴｉを厚さが６ｎｍになるように形成する。Ｔｉ膜の形成後、３００°にて１時間のベーク処理を行うことで、Ｔｉ膜を酸化し、酸化チタン膜を形成する。次に、Ｔｉ膜上にＩＴＳＯ膜を、厚さが１０ｎｍになるように形成する。なお、電極１０１の面積は、４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とする。
電極１０１上の正孔注入層１１１としては、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩとＭｏＯ３とを重量比（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になるように、且つ厚さが１００ｎｍになるように共蒸着する。また、正孔輸送層１１２としては、３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）を厚さが２０ｎｍになるように蒸着する。
また、発光層１３０としては、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）、および１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎを重量比（ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）が１：０．０５になるように、且つ厚さが２５ｎｍになるように共蒸着する。なお、発光層１３０において、ＣｚＰＡがホスト材料であり、１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎがゲスト材料（蛍光材料）である。
また、発光層１３０上に、電子輸送層１１８として、ＣｚＰＡを厚さが５ｎｍになるように蒸着し、続いてＢｐｈｅｎを厚さが１５ｎｍになるように蒸着する。次に、電子注入層１１９として、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚さが１ｎｍになるように蒸着する。
また、電極１０２としては、ＡｇとＭｇとを体積比（Ａｇ：Ｍｇ）が１：０．１になるように、且つ厚さが１５ｎｍになるように共蒸着し、その後、インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）膜を厚さが７０ｎｍとなるように形成する。
以上の過程が比較発光素子である発光素子４−１の作製方法の一例である。なお、発光素子４−２乃至４−４としては、正孔注入層１１１の膜厚、及び電子輸送層１１８の膜厚を、表５に示す膜厚とする。すなわち、発光素子４−１は光学距離が比較的短いため、比較的短い発光波長に適した発光素子であり、発光素子４−４は光学距離が比較的長いため、比較的長い発光波長に適した発光素子である。また、発光素子４−２及び４−３は、発光素子４−１と４−４の間の発光波長に適した発光素子である。
≪１−５．発光素子の発光スペクトル及び素子特性≫
次に、上記の作製方法にように作製した発光素子１−１乃至１−８、発光素子２−１乃至２−８、発光素子３−１乃至３−８、及び発光素子４−１乃至４−４の１０００ｃｄ／ｍ２付近における素子特性を表６および表７に示す。また、発光素子１−１乃至１−８の電流効率−輝度特性を図２９に、電流−電圧特性を図３０に、発光スペクトルを図３１に、それぞれ示す。また、発光素子２−１乃至２−８の電流効率−輝度特性を図３２に、電流−電圧特性を図３３に、発光スペクトルを図３４に、それぞれ示す。また、発光素子３−１乃至３−８の電流効率−輝度特性を図３５に、電流−電圧特性を図３６に、発光スペクトルを図３７に、それぞれ示す。また、発光素子４−１乃至４−４の電流効率−輝度特性を図３８に、電流−電圧特性を図３９に、発光スペクトルを図４０に、それぞれ示す。なお、各発光素子の測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気）で行った。また、各発光素子の発光スペクトルは、２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトルである。
また、発光素子１−１乃至１−８、発光素子２−１乃至２−８、発光素子３−１乃至３−８、及び発光素子４−１乃至４−４の１０００ｃｄ／ｍ２付近における色度ｙと電極１０１の反射領域から電極１０２の反射領域までの膜厚（距離）との関係を図４１に、電流効率と色度ｙとの関係を図４２に、それぞれ示す。なお、ここで電極１０１の反射領域としては、電極１０１におけるＴｉとＩＴＳＯの界面とし、電極１０２の反射領域としては、電子注入層１１９と電極１０２との界面として、光学距離の算出に用いる電極間の膜厚を導出した。
図３１、図３４、図３７、図４０に示す発光スペクトルのように、各々の発光素子における電極１０１の反射領域から電極１０２の反射領域までの膜厚を変化させることで、マイクロキャビティ効果によって強まる光の波長が変化するため、外部に取り出される発光スペクトルを変化させることができる。したがって、所望の発光スペクトルを得るためには、発光素子における電極１０１の反射領域から電極１０２の反射領域までの膜厚を、該発光スペクトルに適した光学距離になるよう調整することが好ましい。
また、図３０、図３３、図３６、図３９に示すように、発光素子１−１乃至１−８は、電極１０１の反射領域から電極１０２の反射領域までの膜厚を変化させても、ほとんど駆動電圧が変わらない結果を示した。発光素子２−１乃至２−８、発光素子３−１乃至３−８、及び発光素子４−１乃至４−４も同様である。このように、本発明の一態様の発光素子の構成によって、電極１０１の反射領域から電極１０２の反射領域までの膜厚を変化させても駆動電圧が上昇させることなく、発光スペクトルを変化させることができる。
また、図２９、図３２、図３５、図３８に示す電流効率−輝度特性のように、各々の発光素子における電極１０１の反射領域から電極１０２の反射領域までの膜厚を変化させることで、マイクロキャビティ効果によって強まる光の波長が変化するため、電流効率が変化する。これは、電流効率が発光スペクトルの変化による影響を受けているためである。また、マイクロキャビティ効果の程度が、各発光素子において異なるためである。すなわち、電流効率を高めるためには、発光素子においてマイクロキャビティ効果によって強まる光の波長と、各々の発光素子が有する発光材料の発光スペクトルの波長、特に発光スペクトルのピークにおける波長と、が一致していることが重要となる。
また、より深い青色、または、より色純度が高い青色を得るためには、発光素子における光学距離を、より短い波長の光が強まるよう調整することが好ましい。図４１に示すように、発光素子１−１乃至１−８においては、電極１０１の反射領域から電極１０２の反射領域までの膜厚を小さくすることで、マイクロキャビティ効果によって強まる光の波長が短くなるため、短波長な発光スペクトルを得ることができ、その結果として小さい色度ｙを得ることができる。また、発光素子１−１乃至発光素子１−８は、ゲスト材料としてＩｒ（Ｍｐｔｚ１−Ｍｅ）３を有しており、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−Ｍｅ）３は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域に最大値を有し、且つ、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の半値全幅を有する。そのため、発光素子１−１乃至１−３において、ＮＴＳＣが規定する青色の色度である０．０８以下の色度ｙを得ることができる。また、発光素子１−１及び１−２において、ｓＲＧＢ、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９、ＰＡＬ、及びＤＣＩ−Ｐ３等が規定する青色の色度である０．０６以下の色度ｙを得ることができる。また、発光素子１−１において、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．２０２０が規定する青色の色度である０．０４６以下の色度ｙを得ることができる。また、図４２に示すように、発光素子１−１及び１−２において、色度ｙが０．０１以上０．０６以下である非常に深い青色で、且つ３ｃｄ／Ａ以上の高い電流効率を得ることができる。また、発光素子１−３において、色度ｙが０．０６より大きく０．０８以下である優れた青色で、且つ８ｃｄ／Ａ以上の高い電流効率を得ることができる。また、発光素子１−４及び１−５において、色度ｙが０．０８より大きく０．１以下である良好な青色で、且つ１０ｃｄ／Ａ以上の高い電流効率を得ることができる。
なお、発光素子２−１乃至２−８においては、電極１０１の反射領域から電極１０２の反射領域までの膜厚を小さくし、マイクロキャビティ効果によって強まる光波長が短くなることで、短波長な発光スペクトルを得ることができ、その結果として小さい色度ｙを得ることができるが、発光素子２−１乃至２−８においては色度ｙが０．１３以上となっている。すなわち、発光素子２−１乃至２−８が有するゲスト材料（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３）においては、発光スペクトルの最大値における波長が４７０ｎｍより長いため、より深い青色（色度ｙが０．１３未満）を得るためには十分な発光スペクトルを有しているとはいえない。また、発光素子３−１乃至３−８においては、電極１０１の反射領域から電極１０２の反射領域までの膜厚を小さくし、マイクロキャビティ効果によって強まる光の波長が短くなることで、短波長な発光スペクトルを得ることができ、その結果として小さい色度ｙを得ることができるが、発光素子３−１乃至３−８において色度ｙは０．０７より大きい。すなわち、発光素子３−１乃至３−８が有するゲスト材料（Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３）においては、発光スペクトルの最大値における波長が４７０ｎｍより長いため、より深い青色（色度ｙが０．０７以下）を得るためには十分な発光スペクトルを有しているとはいえない。
また、発光素子４−１乃至４−４においては、電極１０１の反射領域から電極１０２の反射領域までの膜厚を小さくし、マイクロキャビティ効果によって強まる光の波長が短くなることで、短波長な発光スペクトルを得ることができ、その結果として小さい色度ｙを得ることができる。したがって、発光素子４−１及び４−３において、ＮＴＳＣが規定する青色の色度である０．０８以下の色度ｙを得ることができる。ただし、発光素子４−１及び４−３において、色度ｙが０．０６より大きく０．０８以下と優れた青色であるが、８ｃｄ／Ａ未満の電流効率となっている。
したがって、本発明の一態様である発光素子が有するゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換する機能を有し、該ゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域に最大値を有し、且つ、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の半値全幅を有する、ことが好適である。また、該ゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、５３０ｎｍの波長における光の強度が、最大値に対して０％以上５０％以下である、ことが好適である。また、該ゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルから算出されるＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが、０．０１以上０．３以下であることが好適である。そのようなゲスト材料を用いることで、ＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが０．０１以上０．０６以下の発光を呈し、且つ、電流効率が３ｃｄ／Ａ以上である発光素子を作製することができる。または、色度ｙが０．０６より大きく０．０８以下の発光を呈し、且つ、電流効率が８ｃｄ／Ａ以上である発光素子を作製することができる。または、色度ｙが０．０８より大きく０．１以下の発光を呈し、且つ、電流効率が１０ｃｄ／Ａ以上である発光素子を作製することができる。
また、色純度が良い青色の光とは、換言すると、ＣＩＥ１９３１色度座標において色度ｚが色度ｘと色度ｙとの合計より大きい青色の光ということができる。なお、色度ｚは、１−色度ｘ−色度ｙである。そのため、色度ｚが大きい青色の光とは、色度ｘと色度ｙとの合計が小さい青色の光であるといえる。具体的には、色度ｘと色度ｙとの合計が好ましくは０．３以下であり、より好ましくは０．２３以下である。
本発明の一態様の発光素子において、上記の色度ｘと色度ｙとの合計を得るためには、表１に示すように、発光素子が有するゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルから算出される色度ｘと色度ｙとの合計が、０．２以上０．５以下であることが好適である。そうすることで、表６に示すように、色度ｘと色度ｙの合計が０．１５以上０．１９以下の発光を呈し、且つ、電流効率が３ｃｄ／Ａ以上である発光素子を作製することができる。または、色度ｘと色度ｙとの合計が０．１９より大きく０．２１以下の発光を呈し、且つ、電流効率が８ｃｄ／Ａ以上である発光素子を作製することができる。または、色度ｘと色度ｙとの合計が０．２１より大きく０．２３以下の発光を呈し、且つ、電流効率が１０ｃｄ／Ａ以上である発光素子を作製することができる。
また、ＣＩＥ１９３１色度座標における色度（ｘ，ｙ）は、ＣＩＥ１９７６色度座標における色度（ｕ’，ｖ’）で表すことができる。つまり、本発明の一態様である発光素子が有するゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルから算出されるＣＩＥ１９７６色度座標における色度ｖ’が、０．０３５以上０．４５以下であることが好適である。そうすることで、ＣＩＥ１９７６色度座標における色度ｖ’が０．１以上０．１６以下の発光を呈し、且つ、電流効率が３ｃｄ／Ａ以上である発光素子を作製することができる。または、色度ｖ’が０．１６より大きく０．２以下の発光を呈し、且つ、電流効率が８ｃｄ／Ａ以上である発光素子を作製することができる。または、色度ｖ’が０．２より大きく０．２３以下の発光を呈し、且つ、電流効率が１０ｃｄ／Ａ以上である発光素子を作製することができる。
なお、ＣＩＥ１９７６色度座標における色度ｕ’及び色度ｖ’は、ＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｘ及び色度ｙを用いて、以下の数式（１）及び数式（２）のように算出することができる。
（数１）
ｕ’＝４ｘ／（３−２ｘ＋１２ｙ） （１）
（数２）
ｖ’＝９ｙ／（３−２ｘ＋１２ｙ） （２）
なお、光を取り出す電極上に、カラーフィルタを設けることで、発光素子１５０の色純度を向上させることができる。そのため、発光素子１５０を有する表示装置の色純度を高めることができる。
＜２．発光素子の構成例２＞
次に、図１（Ａ）に示す発光素子１５０と異なる構成例について、図３を用いて、以下説明を行う。
図３は、本発明の一態様の発光素子を示す断面図である。なお、図３において、図１（Ａ）に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符号を省略する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する場合がある。
図３で示す発光素子１５２は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）間に、それぞれが発光層を有する複数のＥＬ層が、電荷発生層を介して積層されるタンデム型の発光素子の構成例である。タンデム型の発光素子１５２は、電極１０１と、電極１０２との間に、発光層１３４と、電荷発生層１１５と、発光層１３６と、を有する発光素子である。また、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１２と、電子輸送層１１３と、電子注入層１１４と、正孔注入層１１６と、正孔輸送層１１７と、電子輸送層１１８と、電子注入層１１９と、を有する構造を有している。
発光層１３４及び発光層１３６は、それぞれ発光性のゲスト材料を有する。また、発光層１３４または発光層１３６は、例えば図３に示す発光素子１５２における発光層１３６ａ及び発光層１３６ｂのように、２層が積層された構成とすることができる。２層の発光層に、第１の材料及び第２の材料という、異なる色を呈する機能を有する２種類のゲスト材料をそれぞれ用いることで、複数の色の発光を同時に得ることができる。特に、発光層１３４と、発光層１３６と、が呈する発光により、白色となるよう、各発光層に用いるゲスト材料を選択することが好ましい。
また、発光層１３４または発光層１３６は、それぞれ３層以上が積層された構成としてもよく、ゲスト材料を有さない層が含まれていてもよい。
また、発光素子１５２は、マイクロキャビティ構造を有することが好ましい構成である。
発光層１３４及び発光層１３６から射出される光は、一対の電極（電極１０１と電極１０２）の間で共振される。また、発光層１３４は、射出される光のうち所望の波長の光が強まる位置に形成される。例えば、電極１０１の反射領域から発光層１３４の発光領域までの光学距離と、電極１０２の反射領域から発光層１３４の発光領域までの光学距離と、を調整することにより、発光層１３４から射出される光のうち所望の波長の光を強めることができる。また、発光層１３６は、射出される光のうち所望の波長の光が強まる位置に形成される。例えば、電極１０１の反射領域から発光層１３６の発光領域までの光学距離と、電極１０２の反射領域から発光層１３６の発光領域までの光学距離と、を調整することにより、発光層１３６から射出される光のうち所望の波長の光を強めることができる。
また、発光層１３４及び発光層１３６は、上記光学距離を満たし、且つ電極１０１と電極１０２との間の光学距離がｍλＢ／２（ｍは自然数を、λＢは所望の色の波長を、それぞれ表す）の近傍となるよう調整されることが好ましい。
なお、電荷発生層１１５を介して複数の発光層（ここでは、発光層１３４及び発光層１３６）を積層するタンデム型の発光素子の場合、発光層１３４及び発光層１３６のそれぞれの光学距離を最適化すると好ましい。
また、発光素子１５２において、発光層１３４または発光層１３６の一方は、第１のゲスト材料を有し、第１のゲスト材料は三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有し、第１のゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域に最大値を有し、且つ、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の半値全幅を有する、ことが好ましい。また、このとき、該ゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、５３０ｎｍの波長における光の強度が、最大値に対して０％以上５０％以下である、ことが好ましい。また、該ゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルから算出されるＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが、０．０１以上０．３以下であることが好ましい。また、発光層１３４または発光層１３６の他方は、第２のゲスト材料を有し、第２のゲスト材料は、緑色、黄緑色、黄色、橙色、または赤色の中から選ばれる、いずれか一つに最大値を有する発光スペクトルを呈する機能を有する、ことが好ましい。また、第２のゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有することが好ましい。
なお、発光素子１５２のマイクロキャビティ構造における他の構成については、発光素子１５０の構成を参酌すればよい。
＜３．発光素子の構成例３＞
次に、図１（Ａ）及び図３に示す発光素子と異なる構成例について、図４（Ａ）（Ｂ）を用いて、以下説明する。
図４（Ａ）（Ｂ）は、本発明の一態様の発光素子を示す断面図である。なお、図４（Ａ）（Ｂ）において、図１及び図３に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符号を省略する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する場合がある。
図４（Ａ）（Ｂ）は、図１及び図３に示す発光素子と異なる構成を有する発光素子２５０及び発光素子２５２の構成例である。図４（Ａ）（Ｂ）で示す発光素子２５０及び発光素子２５２は、基板２００上に、電極１０１と、電極１０２と、電極１０３と、電極１０４と、を有する。また、電極１０１は、導電層１０１ａと、導電層１０１ａ上に接する導電層１０１ｂと、を有する。また、電極１０３は、導電層１０３ａと、導電層１０３ａ上に接する導電層１０３ｂと、を有する。また、電極１０４は、導電層１０４ａと、導電層１０４ａ上に接する導電層１０４ｂと、を有する。
また、発光素子２５２は、電極１０１の構成の一部として、さらに導電層１０１ａ下に接する導電層１０１ｃを有する。すなわち、導電層１０１ａが、導電層１０１ｂと、導電層１０１ｃと、で挟持された電極１０１の構成例である。また、電極１０３は、さらに導電層１０３ａ下に接する導電層１０３ｃを有する。すなわち、導電層１０３ａが、導電層１０３ｂと、導電層１０３ｃと、で挟持された電極１０３の構成例である。また、電極１０４は、さらに導電層１０４ａ下に接する導電層１０４ｃを有する。すなわち、導電層１０４ａが、導電層１０４ｂと、導電層１０４ｃと、で挟持された電極１０４の構成例である
発光素子２５２において、導電層１０１ｂと、導電層１０１ｃとは、異なる材料で形成されてもよく、同じ材料で形成されても良い。電極１０１が、同じ導電性材料で挟持される構成を有する場合、エッチング工程によるパターン形成が容易になるため好ましい。同様に、導電層１０３ｂと導電層１０３ｃ、あるいは、導電層１０４ｂと導電層１０４ｃ、とがそれぞれ異なる材料で形成されてもよく、同じ材料で形成されても良い。あるいは、電極１０１と、電極１０３と、電極１０４と、が異なる材料を有していてもよく、同じ材料を有していてもよい。電極１０１と、電極１０３と、電極１０４と、が同じ導電性材料を有する場合、発光素子２５２の製造コストを低減することができるため好ましい。
なお、発光素子２５２において、導電層１０１ｂまたは導電層１０１ｃ、及び、導電層１０３ｂまたは導電層１０３ｃ、及び、導電層１０４ｂまたは導電層１０４ｃ、において、各々いずれか一方のみを有する構成としてもよい。
また、発光素子２５０及び発光素子２５２は、電極１０１と、電極１０２と、の間に、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１２と、発光層１３８Ｂと、電子輸送層１１８と、電子注入層１１９と、を有する。また、発光素子２５０及び発光素子２５２は、電極１０２と、電極１０３と、の間に、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１２と、発光層１３８Ｇと、電子輸送層１１８と、電子注入層１１９と、を有する。また、発光素子２５０及び発光素子２５２は、電極１０２と、電極１０４と、の間に、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１２と、発光層１３８Ｒと、電子輸送層１１８と、電子注入層１１９と、を有する。
図４（Ａ）（Ｂ）においては、電極１０１と電極１０２とで挟持された領域２２１Ｂ、電極１０２と電極１０３とで挟持された領域２２１Ｇ、及び電極１０２と電極１０４とで挟持された領域２２１Ｒ、の間に隔壁１４０を有する。隔壁１４０は、絶縁性を有する。隔壁１４０は、電極１０１、電極１０３、及び電極１０４の端部を覆い、該電極と重畳する開口部を有する。隔壁１４０を設けることによって、各領域の基板２００上の電極を、電極１０１、電極１０３、及び電極１０４のように、それぞれ島状に分離することが可能となる。
なお、発光層１３８Ｂと、発光層１３８Ｇとは、隔壁１４０と重畳する領域において、互いに重なっていてもよい。また、発光層１３８Ｇと、発光層１３８Ｒとは、隔壁１４０と重畳する領域において、互いに重なっていてもよい。また、発光層１３８Ｒと、発光層１３８Ｂとは、隔壁１４０と重畳する領域において、互いに重なっていてもよい。
また、発光層１３８Ｒ、発光層１３８Ｇ、発光層１３８Ｂは、それぞれ異なる色を呈する機能を有する発光材料を有することが好ましい。発光層１３８Ｒが赤色を呈する機能を有する発光材料を有することで、領域２２１Ｒは赤色の発光を呈し、発光層１３８Ｇが緑色を呈する機能を有する発光材料を有することで、領域２２１Ｇは緑色の発光を呈し、発光層１３８Ｂが青色を呈する機能を有する発光材料を有することで、領域２２１Ｂは青色の発光を呈する。このような構成を有する発光素子２５０または発光素子２５２を、表示装置の画素に用いることで、フルカラー表示が可能な表示装置を作製することができる。
また、発光層１３８Ｂが有するゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有し、該ゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域に最大値を有し、且つ、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の半値全幅を有する、ことが好ましい。また、該ゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、５３０ｎｍの波長における光の強度が、最大値に対して０％以上５０％以下である、ことが好ましい。また、該ゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルから算出されるＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが、０．０１以上０．３以下であることが好ましい。
なお、光を取り出す電極上に、カラーフィルタを設けることで、発光素子２５０及び発光素子２５２の色純度を向上させることができる。そのため、発光素子２５０または発光素子２５２を有する表示装置の色純度を高めることができる。
また、光を取り出す電極上に、偏光板を設けることで、発光素子２５０及び発光素子２５２の外光反射を低減することができる。そのため、発光素子２５０または発光素子２５２を有する表示装置のコントラスト比を高めることができる。
＜４．発光素子の構成例４＞
次に、図１（Ａ）、図３、及び図４（Ａ）（Ｂ）に示す発光素子と異なる構成例について、図５（Ａ）（Ｂ）を用いて、以下説明する。
図５（Ａ）（Ｂ）は、本発明の一態様の発光素子を示す断面図である。なお、図５（Ａ）（Ｂ）において、図１（Ａ）、図３、及び図４（Ａ）（Ｂ）に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符号を省略する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する場合がある。
図５（Ａ）（Ｂ）は、一対の電極間に、複数の発光層が電荷発生層１１５を介して積層されるタンデム型発光素子の構成例である。図５（Ａ）に示す発光素子２５４は、基板２００と反対の方向に光を取り出す上面射出（トップエミッション）型の発光素子であり、図５（Ｂ）に示す発光素子２５６は、基板２００側に光を取り出す下面射出（ボトムエミッション）型の発光素子である。ただし、本発明の一態様はこれに限定されず、発光素子が呈する光を発光素子が形成される基板２００の上方および下方の双方に取り出す両面射出（デュアルエミッション）型であっても良い。
発光素子２５４及び発光素子２５６は、基板２００上に電極１０１と、電極１０２と、電極１０３と、電極１０４とを有する。また、電極１０１と電極１０２との間、及び電極１０２と電極１０３との間、及び電極１０２と電極１０４との間に、発光層１３４と、電荷発生層１１５と、発光層１３６と、を有する。また、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１２と、電子輸送層１１３と、電子注入層１１４と、正孔注入層１１６と、正孔輸送層１１７と、電子輸送層１１８と、電子注入層１１９と、を有する。
また、電極１０１は、導電層１０１ａと、導電層１０１ａ上に接する導電層１０１ｂと、を有する。また、電極１０３は、導電層１０３ａと、導電層１０３ａ上に接する導電層１０３ｂと、を有する。また、電極１０４は、導電層１０４ａと、導電層１０４ａ上に接する導電層１０４ｂと、を有する。
図５（Ａ）に示す発光素子２５４、及び図５（Ｂ）に示す発光素子２５６は、電極１０１と電極１０２とで挟持された領域２２２Ｂ、電極１０２と電極１０３とで挟持された領域２２２Ｇ、及び電極１０２と電極１０４とで挟持された領域２２２Ｒ、の間に、隔壁１４０を有する。隔壁１４０は、絶縁性を有する。隔壁１４０は、電極１０１、電極１０３、及び電極１０４の端部を覆い、該電極と重畳する開口部を有する。隔壁１４０を設けることによって、各領域の基板２００上の電極を、電極１０１、電極１０３、及び電極１０４のように、それぞれ島状に分離することが可能となる。
また、発光素子２５４及び発光素子２５６は、領域２２２Ｂ、領域２２２Ｇ、及び領域２２２Ｒから呈される光が取り出される方向に、それぞれ光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒを有する基板２２０を有する。各領域から呈される光は、各光学素子を介して発光素子外部に射出される。すなわち、領域２２２Ｂから呈される光は、光学素子２２４Ｂを介して射出され、領域２２２Ｇから呈される光は、光学素子２２４Ｇを介して射出され、領域２２２Ｒから呈される光は、光学素子２２４Ｒを介して射出される。
また、光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒは、入射される光から特定の色を呈する光を選択的に透過する機能を有する。例えば、光学素子２２４Ｂを介して射出される領域２２２Ｂから呈される光は、青色を呈する光となり、光学素子２２４Ｇを介して射出される領域２２２Ｇから呈される光は、緑色を呈する光となり、光学素子２２４Ｒを介して射出される領域２２２Ｒから呈される光は、赤色を呈する光となる。
なお、図５（Ａ）（Ｂ）において、各光学素子を介して各領域から射出される光を、青色（Ｂ）を呈する光、緑色（Ｇ）を呈する光、赤色（Ｒ）を呈する光、として、それぞれ破線の矢印で模式的に図示している。
また、各光学素子の間には、遮光層２２３を有する。遮光層２２３は、隣接する領域から発せられる光を遮光する機能を有する。なお、遮光層２２３を設けない構成としても良い。
さらに、発光素子２５４及び発光素子２５６は、マイクロキャビティ構造を有する。
発光層１３４、及び発光層１３６から呈される光は、一対の電極（例えば、電極１０１と電極１０２）の間で共振される。発光素子２５４及び発光素子２５６においては、各領域で導電層（導電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、導電層１０４ｂ）の膜厚を調整することで、発光層１３４及び発光層１３６から呈される光のうち所望の波長の光を強めることができる。なお、各領域で正孔注入層１１１及び正孔輸送層１１２のうち、少なくとも一つの厚さを異ならせることで、発光層１３４及び発光層１３６から呈される光のうち所望の波長の光を強めても良い。
例えば、電極１０１乃至電極１０４において、光を反射する機能を有する導電性材料の屈折率が、発光層１３４または発光層１３６の屈折率よりも小さい場合においては、電極１０１が有する導電層１０１ｂの膜厚を、電極１０１の反射領域と電極１０２の反射領域との間の光学距離がｍＢλＢ／２（ｍＢは自然数、λＢは領域２２２Ｂにおける所望の光の波長を、それぞれ表す）となるよう調整する。同様に、電極１０３が有する導電層１０３ｂの膜厚を、電極１０３の反射領域と電極１０２の反射領域との間の光学距離がｍＧλＧ／２（ｍＧは自然数、λＧは領域２２２Ｇにおける所望の光の波長を、それぞれ表す）となるよう調整する。さらに、電極１０４が有する導電層１０４ｂの膜厚を、電極１０４の反射領域と電極１０２の反射領域との間の光学距離がｍＲλＲ／２（ｍＲは自然数、λＲは領域２２２Ｒにおける所望の光の波長を、それぞれ表す）となるよう調整する。
上記のように、マイクロキャビティ構造を設け、各領域の電極間の光学距離を調整することで、各電極近傍における光の散乱および光の吸収を抑制し、高い光取り出し効率を実現することができる。なお、上記構成においては、導電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、導電層１０４ｂは、光を透過する機能を有することが好ましい。また、導電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、導電層１０４ｂ、を構成する材料は、互いに同じであっても良いし、異なっていても良い。また、導電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、導電層１０４ｂは、それぞれ２層以上の層が積層された構成であっても良い。
なお、図５（Ａ）に示す発光素子２５４は、上面射出型の発光素子であるため、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、及び導電層１０４ａは、光を反射する機能を有することが好ましい。また、電極１０２は、光を透過する機能と、光を反射する機能とを有することが好ましい。
また、図５（Ｂ）に示す発光素子２５６は、下面射出型の発光素子であるため、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、導電層１０４ａは、光を透過する機能と、光を反射する機能とを有することが好ましい。また、電極１０２は、光を反射する機能を有することが好ましい。
また、発光素子２５４及び発光素子２５６において、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、または導電層１０４ａ、に同じ材料を用いても良いし、異なる材料を用いても良い。導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、導電層１０４ａ、に同じ材料を用いる場合、発光素子２５４及び発光素子２５６の製造コストを低減できる。なお、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、導電層１０４ａは、それぞれ２層以上の層が積層された構成であっても良い。
また、発光層１３４及び発光層１３６は、例えば発光層１３６ａ及び発光層１３６ｂのように、それぞれ２層が積層された構成とすることができる。２層の発光層に、第１の材料及び第２の材料という、異なる色を呈する機能を有する２種類の発光材料をそれぞれ用いることで、複数の色の発光を同時に得ることができる。特に発光層１３４と、発光層１３６と、が呈する発光により、白色となるよう、各発光層に用いる発光材料を選択すると好ましい。
また、発光層１３４または発光層１３６は、それぞれ３層以上が積層された構成としても良く、発光材料を有さない層が含まれていても良い。
また、発光層１３４または発光層１３６のうち少なくとも一つの発光層が、三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有するゲスト材料を有し、該ゲスト材料が、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域に最大値を有し、且つ、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の半値全幅を有することで、発光素子２５４及び発光素子２５６における領域２２２Ｂから呈される発光については、ＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが０．０１以上０．０６以下である非常に深い青色で、且つ３ｃｄ／Ａ以上の高い電流効率を有する発光とすることができる。あるいは、色度ｙが０．０６より大きく０．０８以下である優れた青色で、且つ８ｃｄ／Ａ以上の高い電流効率を有する発光とすることができる。あるいは、色度ｙが０．０８より大きく０．１以下である良好な青色で、且つ１０ｃｄ／Ａ以上の高い電流効率を有する発光とすることができる。または、発光層１３４または発光層１３６のうち少なくとも一つの発光層が有するゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、５３０ｎｍの波長における光の強度が、最大値に対して０％以上５０％以下である、ことが好ましい。または、該ゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルから算出されるＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが、０．０１以上０．３以下である、ことが好ましい。
＜５．発光素子の構成要素＞
次に、図１乃至図５に示す発光素子の構成要素の詳細について、以下説明を行う。
≪基板≫
本発明の一様態の発光素子を形成できる基板および光学素子を有する基板としては、例えばガラス、石英、またはプラスチックなどを用いることできる。また可撓性基板を用いても良い。可撓性基板とは、曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレートからなるプラスチック基板等が挙げられる。また、フィルム、無機蒸着フィルムなどを用いることもできる。なお、発光素子、及び表示装置の作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものでも良い。あるいは、発光素子、及び光学素子を保護する機能を有するものであればよい。
例えば、本明細書等においては、様々な基板を用いて、発光素子やトランジスタ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）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に代表されるプラスチックがある。または、一例としては、アクリル等の樹脂などがある。または、一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルなどがある。または、一例としては、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又は紙類などがある。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、発光素子やトランジスタを形成してもよい。または、基板とトランジスタの間や、基板と発光素子との間に剥離層を設けてもよい。剥離層は、その上に表示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、発光素子やトランジスタ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、ある基板を用いて発光素子やトランジスタを形成し、その後、別の基板に発光素子やトランジスタを転置し、別の基板上に発光素子やトランジスタを配置してもよい。発光素子やトランジスタが転置される基板の一例としては、上述した発光素子やトランジスタが形成可能な基板に加え、セロファン基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、又はゴム基板などがある。これらの基板を用いることにより、特性の良いトランジスタの形成、消費電力の小さなトランジスタの形成、壊れにくい表示装置の製造、耐熱性の付与、軽量化、または薄型化を図ることができる。
≪一対の電極≫
電極１０１、電極１０３、及び電極１０４は、発光素子の陽極または陰極としての機能を有する。なお、以下では、電極１０１が有する導電層１０１ａ、及び導電層１０１ｂについて説明するが、それぞれ、電極１０３が有する導電層１０３ａ、導電層１０３ｂ、ならびに、電極１０４が有する導電層１０４ａ、導電層１０４ｂ、についても、それぞれ同様の構成および材料を用いることができる。また、導電層１０１ｃ、導電層１０３ｃ、及び導電層１０４ｃについても、導電層１０１ｂと同様の構成および材料を用いることができる。
電極１０１を構成する導電層１０１ａは、光を反射する機能を有する導電性材料により形成されると好ましい。該導電性材料としては、アルミニウム（Ａｌ）またはＡｌを含む合金等が挙げられる。Ａｌを含む合金としては、ＡｌとＬ（Ｌは、チタン（Ｔｉ）、ネオジム（Ｎｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びランタン（Ｌａ）の一つまたは複数を表す）とを含む合金等が挙げられる。アルミニウムは、抵抗値が低く、光の反射率が高い。また、アルミニウムは、地殻における存在量が多く、安価であるため、アルミニウムを用いることによる発光素子の作製コストを低減することができる。また、銀（Ａｇ）、またはＡｇとＮ（Ｎは、イットリウム（Ｙ）、Ｎｄ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、タングステン（Ｗ）、マンガン（Ｍｎ）、錫（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）、Ｎｉ、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、または金（Ａｕ）の一つまたは複数を表す）とを含む合金等を用いても良い。銀を含む合金としては、例えば、銀とパラジウムと銅を含む合金、銀と銅を含む合金、銀とマグネシウムを含む合金、銀とニッケルを含む合金、銀と金を含む合金等が挙げられる。なお、電極１０１から光を取り出す場合、導電層１０１ａは光を透過する程度の膜厚（５ｎｍ以上３０ｎｍ以下）の金属薄膜を用いることができる。
光を透過する機能を有する導電層１０１ｂとしては、例えば、インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、以下ＩＴＯ）、珪素または酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（略称：ＩＴＳＯ）、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などを用いることができる。特に、電極１０１を陽極として用いる場合、導電層１０１ｂとしては、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。また、導電層１０１ｂの成膜方法は、スパッタリング法、蒸着法、印刷法、塗布法、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、パルスレーザ堆積法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を適宜用いることができる。
また、導電層１０１ｂは、各発光層からの所望の光を共振させ、その波長の光を強めることができるように、光学距離を調整する機能を有することもできる。
なお、本明細書等において、光を透過する機能を有する導電層は、可視光を透過する機能を有し、且つ導電性を有する層であればよく、例えば上記のようなＩＴＯに代表される酸化物導電体層に加えて、酸化物半導体層、または有機物を含む有機導電体層を含む。有機物を含む有機導電体層としては、例えば、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合材料を含む層、有機化合物と電子受容体（アクセプター）とを混合してなる複合材料を含む層等が挙げられる。また、透明導電層の抵抗率としては、好ましくは１×１０５Ω・ｃｍ以下、さらに好ましくは１×１０４Ω・ｃｍ以下である。
電極１０２は、各発光素子の陽極または陰極としての機能を有する。なお、電極１０１が光を反射する機能を有する場合、電極１０２は光を透過する機能を有する導電性材料により形成されると好ましい。該導電性材料としては、可視光の透過率が４０％以上１００％以下、好ましくは６０％以上１００％以下であり、かつその抵抗率が１×１０−２Ω・ｃｍ以下の導電性材料が挙げられる。また、電極１０２は、光を透過する機能と、光を反射する機能と、を有する導電性材料により形成されても良い。該導電性材料としては、可視光の反射率が２０％以上８０％以下、好ましくは４０％以上７０％以下であり、かつその抵抗率が１×１０−２Ω・ｃｍ以下の導電性材料が挙げられる。電極１０２としては、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。例えば、ＩＴＯ、ＩＴＳＯ、酸化インジウム−酸化亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、チタンを含有した酸化インジウム−錫酸化物、インジウム−チタン酸化物、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などを用いることができる。また、光を透過する程度（好ましくは、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下程度）の金属薄膜を用いることができる。金属としては、例えば、ＡｇまたはＡｇとＡｌ、ＡｇとＭｇ、ＡｇとＡｕ、Ａｇとイッテルビウム（Ｙｂ）などの合金等を用いることができる。特に、電極１０２が陰極としての機能を有する場合には、ＡｇまたはＭｇのうち少なくとも一つを有する材料が好ましい。また、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（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、Ａｇ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｌｉ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、Ｙｂ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、銀を含む合金等を用いることができる。また、電極１０２としては、スパッタリング法、蒸着法、印刷法または塗布法等を用いて形成することができる。
≪発光層≫
発光層１３０、発光層１３４、及び発光層１３６中では、ホスト材料が少なくともゲスト材料より重量比で多く存在し、ゲスト材料は、ホスト材料中に分散される。
≪ゲスト材料≫
発光層１３０、発光層１３４、及び発光層１３６が有するゲスト材料としては、三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有し、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域に最大値を有し、且つ、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の半値全幅を有する物質が好ましい。また、該発光スペクトルにおいて、５３０ｎｍの波長における光の強度が、最大値に対して０％以上５０％以下である物質が好ましい。また、該発光スペクトルから算出されるＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが、０．０１以上０．３以下である物質が好ましい。
上記のゲスト材料の一例としては、トリス｛２−［４−（２−アダマンチル）−５−メチル−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（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３）、トリス（１，３−ジメチル−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−Ｍｅ）３）が挙げられる。ただし、本発明の一態様の発光素子に用いることができるゲスト材料としては、これらに限定されない。
また、発光層１３０、発光層１３４または発光層１３６は、紫色、青色、または青緑色の中から選ばれる少なくともいずれか一つの発光を呈する機能を有する発光材料を有してもよい。または、緑色、黄緑色、黄色、橙色、または赤色の中から選ばれる少なくともいずれか一つの発光を呈する機能を有する発光材料を有してもよい。また、各発光層は、発光材料であるゲスト材料に加えて、ホスト材料として電子輸送性材料または正孔輸送性材料の一方または双方を含んで構成されると好ましい。
また、上記発光材料としては、一重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有する発光材料、または三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有する発光材料を用いることができる。なお、上記発光材料としては、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材料としては、蛍光を発する物質が挙げられ、例えば、５，６−ビス［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６−ビス［４’−（１０−フェニル−９−アントリル）ビフェニル−４−イル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰＰ２ＢＰｙ）、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）、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）、４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＢＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、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−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，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン６、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）、５，１０，１５，２０−テトラフェニルビスベンゾ［５，６］インデノ［１，２，３−ｃｄ：１’，２’，３’−ｌｍ］ペリレン、などのアントラセン骨格、テトラセン骨格、クリセン骨格、フェナントレン骨格、ピレン骨格、ペリレン骨格、スチルベン骨格、アクリドン骨格、クマリン骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格などを有する物質を用いることができる。
また、三重項励起エネルギーを発光に変える発光材料としては、例えば、燐光を発する物質が挙げられる。
青色または緑色に発光ピークを有する物質としては、例えば、トリス｛２−［５−（２−メチルフェニル）−４−（２，６−ジメチルフェニル）−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−イル−κＮ２］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（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）、トリス［３−（５−ビフェニル）−５−イソプロピル−４−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒ５ｂｔｚ）３）のような４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス［３−メチル−１−（２−メチルフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３）、トリス（１−メチル−５−フェニル−３−プロピル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｐｒｐｔｚ１−Ｍｅ）３）のような１Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ｆａｃ−トリス［１−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒｐｍｉ）３）、トリス［３−（２，６−ジメチルフェニル）−７−メチルイミダゾ［１，２−ｆ］フェナントリジナト］イリジウム（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，Ｃ２’］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，Ｃ２’］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，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。上述した中でも、４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも優れるため、特に好ましい。
また、緑色または黄色に発光ピークを有する物質としては、例えば、トリス（４−メチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｍ）３）、トリス（４−ｔ−ブチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：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）（略称：Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［５−メチル−６−（２−メチルフェニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス｛４，６−ジメチル−２−［６−（２，６−ジメチルフェニル）−４−ピリミジニル−κＮ３］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｐｐｍ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、（アセチルアセトナト）ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（５−イソプロピル−３−メチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）２（ａｃａｃ））のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）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，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｑ）３）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）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や、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ２’）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，Ｃ２’｝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，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ））など有機金属イリジウム錯体の他、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ））のような希土類金属錯体が挙げられる。上述した中でも、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。
また、黄色または赤色に発光ピークを有する物質としては、例えば、（ジイソブチリルメタナト）ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（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，Ｃ２’）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，Ｃ２’）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、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。また、ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、色度の良い赤色発光が得られる。
≪ホスト材料≫
発光層のホスト材料として用いることが可能な材料としては、特に限定はないが、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、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：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）などの複素環化合物、ＮＰＢ、ＴＰＤ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物が挙げられる。また、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、ＹＧＡＰＡ、ＰＣＡＰＡ、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）２ＰＣＡＰＡ、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセン、ＤＢＣ１、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）、３，６−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、１，３，５−トリ（１−ピレニル）ベンゼン（略称：ＴＰＢ３）などを挙げることができる。これら及び様々な物質の中から、上記発光材料のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いればよい。また、発光材料が燐光を発する物質である場合、ホスト材料としては、発光材料の三重項励起エネルギー（基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差）よりも三重項励起エネルギーの大きい物質を選択すれば良い。
また、発光層のホスト材料として、複数の材料を用いる場合、励起錯体を形成する２種類の化合物を組み合わせて用いることが好ましい。この場合、様々なキャリア輸送材料を適宜用いることができるが、効率よく励起錯体を形成するために、電子を受け取りやすい材料（電子輸送性を有する材料）と、正孔を受け取りやすい材料（正孔輸送性を有する材料）とを組み合わせることが特に好ましい。
なぜならば、電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料とを組み合わせて励起錯体を形成するホスト材料とする場合、電子輸送性を有する材料及び正孔輸送性を有する材料の混合比率を調節することで、発光層における正孔と電子のキャリアバランスを最適化することが容易となる。発光層における正孔と電子のキャリアバランスを最適化することにより、発光層中で電子と正孔の再結合が起こる領域が偏ることを抑制できる。再結合が起こる領域の偏りを抑制することで、発光素子の信頼性を向上させることができる。
電子を受け取りやすい材料（電子輸送性を有する材料）としては、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や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：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体や、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）などのアゾール骨格を有する複素環化合物や、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）、２−［４−（３，６−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、７−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、及び、６−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、４，６−ビス［３−（フェナントレン−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６−ビス［３−（４−ジベンゾチエニル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ−ＩＩ）、４，６−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）などのジアジン骨格を有する複素環化合物や、２−｛４−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）などのトリアジン骨格を有する複素環化合物や、３，５−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリジン（略称：３５ＤＣｚＰＰｙ）、１，３，５−トリ［３−（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）などのピリジン骨格を有する複素環化合物が挙げられる。上述した中でも、ジアジン骨格及びトリアジン骨格を有する複素環化合物や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。特に、ジアジン（ピリミジンやピラジン）骨格及びトリアジン骨格を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。
正孔を受け取りやすい材料（正孔輸送性を有する材料）としては、π電子過剰型複素芳香族（例えばカルバゾール誘導体やインドール誘導体）又は芳香族アミンなどを好適に用いることができる。具体的には、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）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：１’−ＴＮＡＴＡ）、２，７−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＤＰＡ２ＳＦ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンゼン−１，３−ジアミン（略称：ＰＣＡ２Ｂ）、Ｎ−（９，９−ジメチル−２−ジフェニルアミノ−９Ｈ−フルオレン−７−イル）ジフェニルアミン（略称：ＤＰＮＦ）、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−トリフェニル−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−トリス（９−フェニルカルバゾール−３−イル）ベンゼン−１，３，５−トリアミン（略称：ＰＣＡ３Ｂ）、２−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＰＣＡＳＦ）、２−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＤＰＡＳＦ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｆ）、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（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−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−Ｎ−｛９，９−ジメチル−２−［Ｎ’−フェニル−Ｎ’−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）アミノ］−９Ｈ−フルオレン−７−イル｝フェニルアミン（略称：ＤＦＬＡＤＦＬ）、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−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ２）、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）、３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＴＰＮ２）、３，６−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）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、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）、９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）、Ｎ−（４−ビフェニル）−Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＢｉＦ）、Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物や、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）−９−フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、９−フェニル−９Ｈ−３−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）カルバゾール（略称：ＰＣＣＰ）などのカルバゾール骨格を有する化合物や、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、２，８−ジフェニル−４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩ）、４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−６−フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物や、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ−ＩＩ）、４−｛３−［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩ）などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物やカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。
なお、励起錯体を形成するホスト材料の組み合わせとしては、上述した化合物に限定されることなく、キャリアを輸送でき、且つ励起錯体を形成できる組み合わせであり、当該励起錯体の発光が、発光材料の吸収スペクトルにおける最も長波長側の吸収帯（発光物質の一重項基底状態から一重項励起状態への遷移に相当する吸収）と重なっていればよく、他の材料を用いても良い。
また、発光層の発光材料またはホスト材料として、熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｄｅｌａｙｅｄ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）体を用いても良い。熱活性化遅延蛍光体は、三重項励起エネルギー準位と一重項励起エネルギー準位との差が小さく、逆項間交差によって三重項励起状態から一重項励起状態へエネルギーを変換する機能を有する材料である。
熱活性化遅延蛍光体としては、一種類の材料から構成されていても良く、複数の材料から構成されていても良い。例えば、熱活性化遅延蛍光体が、一種類の材料から構成される場合、以下の材料を用いることができる。
まずフラーレンやその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、エオシン等が挙げられる。またマグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（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、以下の構造式に示されるプロトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｐｒｏｔｏ ＩＸ））、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｍｅｓｏ ＩＸ））、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（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（ＳｎＦ２（Ｃｏｐｒｏ ＩＩＩ−４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｅｔｉｏ Ｉ））、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体（ＰｔＣｌ２ＯＥＰ）等が挙げられる。
また、一種の材料から構成される熱活性化遅延蛍光体としては、以下の構造式に示される２−（ビフェニル−４−イル）−４，６−ビス（１２−フェニルインドロ［２，３−ａ］カルバゾール−１１−イル）−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＩＣ−ＴＲＺ）、２−｛４−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、２−［４−（１０Ｈ−フェノキサジン−１０−イル）フェニル］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＸＺ−ＴＲＺ）、３−［４−（５−フェニル−５，１０−ジヒドロフェナジン−１０−イル）フェニル］−４，５−ジフェニル−１，２，４−トリアゾール（略称：ＰＰＺ−３ＴＰＴ）、３−（９，９−ジメチル−９Ｈ−アクリジン−１０−イル）−９Ｈ−キサンテン−９−オン（略称：ＡＣＲＸＴＮ）、ビス［４−（９，９−ジメチル−９，１０−ジヒドロアクリジン）フェニル］スルホン（略称：ＤＭＡＣ−ＤＰＳ）、１０−フェニル−１０Ｈ，１０’Ｈ−スピロ［アクリジン−９，９’−アントラセン］−１０’−オン（略称：ＡＣＲＳＡ）、等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有する複素環化合物も用いることができる。該複素環化合物は、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ため、電子輸送性及び正孔輸送性が高く、好ましい。なお、π電子過剰型複素芳香環と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、一重項励起エネルギー準位と三重項励起エネルギー準位の差が小さくなるため、特に好ましい。
また、熱活性化遅延蛍光体をホスト材料として用いる場合、励起錯体を形成する２種類の化合物を組み合わせて用いることが好ましい。この場合、上記に示した励起錯体を形成する組み合わせである電子を受け取りやすい化合物と、正孔を受け取りやすい化合物とを用いることが特に好ましい。
≪正孔注入層≫
正孔注入層１１１、正孔注入層１１６は、陽極からＥＬ層へ正孔を注入する層であり、正孔注入性の高い物質を含む層である。例えば、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の遷移金属酸化物を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス｛４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、或いはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（略称：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層を形成することができる。
また、正孔注入層として、正孔輸送性材料とアクセプター性材料を含む複合材料を用いることができる。正孔輸送性材料とアクセプター性材料を含むことで、アクセプター性材料により正孔輸送性材料から電子が引き抜かれて正孔（ホール）が発生し、正孔輸送層を介して発光層に正孔が注入される。
正孔注入層１１１、正孔注入層１１６に用いる正孔輸送性材料としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，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１×１０−６ｃｍ２／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及び正孔注入層１１６に用いるアクセプター性材料としては、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：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ−ＣＮ）等の電子吸引基（ハロゲン基やシアノ基）を有する化合物を挙げることができる。また、遷移金属酸化物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、扱いやすいため特に好ましい。なお、正孔注入層１１１及び正孔注入層１１６は、アクセプター性材料を単独または他の材料と混合して形成してもよい。
≪正孔輸送層≫
正孔輸送層１１２、正孔輸送層１１７は正孔輸送性材料を含む層であり、正孔注入層１１１、正孔注入層１１６の材料として例示した材料を使用することができる。正孔輸送層１１２は正孔注入層１１１に注入された正孔を発光層１３０へ輸送する機能を有するため、正孔注入層１１１の最高被占軌道（Ｈｉｇｈｅｓｔ Ｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ、ＨＯＭＯともいう）準位と同じ、あるいは近いＨＯＭＯ準位を有することが好ましい。
正孔輸送性を有する材料としては、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物や、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）−９−フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）などのカルバゾール骨格を有する化合物や、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、２，８−ジフェニル−４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩ）、４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−６−フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物や、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ−ＩＩ）、４−｛３−［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩ）などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物やカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。また、以上で述べた正孔輸送性材料の他、様々な物質の中から正孔輸送性材料を用いても良い。
さらに、正孔輸送性の高い物質として、例えば、３−［４−（１−ナフチル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＮ）、３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４、４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、４−フェニルジフェニル−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミン（略称：ＰＣＡ１ＢＰ）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）、Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−（４−フェニル）フェニルアニリン（略称：ＹＧＡ１ＢＰ）、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）、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ−ＩＩ）、４−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−［３−（トリフェニレン−２−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ｍＤＢＴＰＴｐ−ＩＩ）、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骨格を有する化合物、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）等のカルバゾール化合物やアミン化合物、ジベンゾチオフェン化合物、ジベンゾフラン化合物、フルオレン化合物、トリフェニレン化合物、フェナントレン化合物等を用いることができる。
なお、これら正孔輸送層として用いることが出来る化合物を、正孔注入層として用いても良い。
≪電子輸送層≫
電子輸送層１１３、電子輸送層１１８は、電子輸送性を有する材料を含む層である。電子輸送層１１３及び電子輸送層１１８には、キノリン配位子、ベンゾキノリン配位子、オキサゾール配位子、あるいはチアゾール配位子を有する金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体などが挙げられる。具体的には、Ａｌｑ、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑ、ＺｎＰＢＯ、ＺｎＢＴＺ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−ビフェニリル）−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１×１０−６ｃｍ２／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１１３及び電子輸送層１１８として用いてもよい。
また、電子輸送層１１３及び電子輸送層１１８は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が２層以上積層したものとしてもよい。
≪電子注入層≫
電子注入層１１４及び電子注入層１１９は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層１１４には、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム、リチウム酸化物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１１４及び電子注入層１１９にエレクトライドを用いてもよい。該エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。また、電子注入層１１４及び電子注入層１１９に、電子輸送層１１３及び電子輸送層１１８で用いることが出来る物質を用いても良い。
また、電子注入層１１４及び電子注入層１１９に、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層１１３及び電子輸送層１１８を構成する物質（金属錯体や複素芳香族化合物等）を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合物を用いることもできる。
≪電荷発生層≫
電荷発生層１１５は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）間に電圧を印加したときに、一方の発光層（発光層１３４または発光層１３６）側に電子を注入し、他方の発光層（発光層１３４または発光層１３６）側に正孔を注入する機能を有する。
例えば、図３に示すタンデム型の発光素子１５２においては、電極１０１に電極１０２よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層１１５から発光層１３４に電子が注入され、発光層１３６に正孔が注入される。
なお、電荷発生層１１５は、光取出し効率の点から、可視光に対して透光性を有する（具体的には、電荷発生層１１５に対する可視光の透過率が４０％以上）ことが好ましい。また、電荷発生層１１５は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）よりも低い導電率であっても機能する。
また、電荷発生層１１５は、正孔輸送性材料に電子受容体（アクセプター）が添加された構成であっても、電子輸送性材料に電子供与体（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。
なお、上述した材料を用いて電荷発生層１１５を形成することにより、発光層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
なお、上述した、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、及び電荷発生層は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗布法、グラビア印刷等の方法で形成することができる。また、上述した、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、及び電荷発生層には、上述した材料の他、量子ドットなどの無機化合物または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を用いてもよい。
なお、量子ドットとしては、コロイド状量子ドット、合金型量子ドット、コア・シェル型量子ドット、コア型量子ドット、などを用いてもよい。また、２族と１６族、１３族と１５族、１３族と１７族、１１族と１７族、または１４族と１５族の元素グループを含む量子ドットを用いてもよい。あるいは、カドミウム（Ｃｄ）、セレン（Ｓｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、硫黄（Ｓ）、リン（Ｐ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）、鉛（Ｐｂ）、ガリウム（Ｇａ）、ヒ素（Ａｓ）、アルミニウム（Ａｌ）、等の元素を有する量子ドットを用いてもよい。
≪光学素子≫
光学素子２２４Ｒ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｂは、入射される光から特定の色を呈する光を選択的に透過するものである。例えば、着色層（カラーフィルタともいう）、バンドパスフィルタ、多層膜フィルタなどを適用できる。また、光学素子に色変換素子を適用することができる。色変換素子は、入射される光を、当該光の波長より長い波長の光に変換する光学素子である。色変換素子として、量子ドットを用いる素子であると好適である。量子ドット方式を用いることにより、表示装置の色再現性を高めることができる。
なお、光学素子２２４Ｒ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｂ上に複数の光学素子を重ねて設けてもよい。他の光学素子としては、例えば円偏光板や反射防止膜などを設けることができる。円偏光板を、表示装置の発光素子が発する光が取り出される側に設けると、表示装置の外部から入射した光が、表示装置の内部で反射されて、外部に射出される現象を防ぐことができる。また、反射防止膜を設けると、表示装置の表面で反射される外光を弱めることができる。これにより、表示装置が発する発光を、鮮明に観察できる。
≪遮光層≫
遮光層２２３としては、外光の反射を抑制する機能を有する。または、遮光層２２３としては、隣接する発光素子から発せられる光の混色を防ぐ機能を有する。遮光層２２３としては、金属、黒色顔料を含んだ樹脂、カーボンブラック、金属酸化物、複数の金属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等を用いることができる。
≪隔壁≫
隔壁１４０としては、絶縁性であればよく、無機材料または有機材料を用いて形成される。該無機材料としては、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等が挙げられる。該有機材料としては、例えば、アクリル樹脂、またはポリイミド樹脂等の感光性の樹脂材料が挙げられる。
＜６．発光素子の作製方法＞
次に、本発明の一態様の発光素子の作製方法について、図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）、及び図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）を用いて以下説明を行う。なお、ここでは、図５（Ａ）に示す発光素子２５４の作製方法について説明する。
図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）及び図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、本発明の一態様の発光素子の作製方法を説明するための断面図である。
以下で説明する発光素子２５４の作製方法は、第１乃至第７の７つのステップを有する。
≪第１のステップ≫
第１のステップは、発光素子の電極（具体的には、電極１０１を構成する導電層１０１ａ、電極１０３を構成する導電層１０３ａ、及び電極１０４を構成する導電層１０４ａ）を、基板２００上に形成する工程である（図６（Ａ）参照）。
本実施の形態においては、基板２００上に、光を反射する機能を有する導電層を形成し、該導電層を所望の形状に加工することで、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、及び導電層１０４ａを形成する。上記光を反射する機能を有する導電層としては、銀とパラジウムと銅の合金膜（Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ膜、ＡＰＣともいう）を用いる。このように、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、及び導電層１０４ａを、同一の導電層を加工する工程を経て形成することで、製造コストを安くすることができるため好適である。
なお、第１のステップの前に、基板２００上にトランジスタを形成してもよい。また、上記トランジスタと、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、及び導電層１０４ａとを、電気的に接続させてもよい。
≪第２のステップ≫
第２のステップは、電極１０１を構成する導電層１０１ａ上に光を透過する機能を有する導電層１０１ｂを、電極１０３を構成する導電層１０３ａ上に光を透過する機能を有する導電層１０３ｂを、電極１０４を構成する導電層１０４ａ上に光を透過する機能を有する導電層１０４ｂを、形成する工程である（図６（Ｂ）参照）
本実施の形態においては、光を反射する機能を有する導電層１０１ａ、１０３ａ、及び１０４ａ、の上にそれぞれ、光を透過する機能を有する導電層１０１ｂ、１０３ｂ、及び１０４ｂを形成することで、電極１０１、電極１０３、及び電極１０４を形成する。上記の導電層１０１ｂ、１０３ｂ、及び１０４ｂとしては、ＩＴＳＯ膜を用いる。
なお、光を透過する機能を有する導電層１０１ｂ、１０３ｂ、及び１０４ｂの形成方法としては、複数回に分けて形成してもよい。複数回に分けて形成することで、各領域で適したマイクロキャビティ構造となる膜厚で、導電層１０１ｂ、１０３ｂ、及び１０４ｂを形成することができる。
≪第３のステップ≫
第３のステップは、発光素子の各電極の端部を覆う隔壁１４０を形成する工程である（図６（Ｃ）参照）。
隔壁１４０は、電極と重なるように開口部を有する。該開口部によって露出する導電膜が発光素子の陽極として機能する。本実施の形態では、隔壁１４０として、ポリイミド樹脂を用いる。
なお、第１乃至第３のステップにおいては、ＥＬ層（有機化合物を含む層）を損傷するおそれがないため、さまざまな成膜方法及び微細加工技術を適用できる。本実施の形態では、スパッタリング法を用いて反射性の導電層を成膜し、リソグラフィ法を用いて、該導電層をパターン形成し、その後ドライエッチング法またはウエットエッチング法を用いて、該導電層を島状に加工することで、電極１０１を構成する導電層１０１ａ、電極１０３を構成する導電層１０３ａ、及び電極１０４を構成する導電層１０４ａ、を形成する。その後、スパッタリング法を用いて透明性を有する導電膜を成膜し、リソグラフィ法を用いて、該透明性を有する導電膜にパターンを形成し、その後ウエットエッチング法を用いて、該透明導電膜を島状に加工して、電極１０１、電極１０３、及び電極１０４を形成する。
≪第４のステップ≫
第４のステップは、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１３６、電子輸送層１１３、電子注入層１１４、及び電荷発生層１１５を形成する工程である（図７（Ａ）参照）。
正孔注入層１１１としては、正孔輸送性材料とアクセプター性材料を含む材料とを共蒸着することで形成することができる。また、正孔輸送層１１２としては、正孔輸送性材料を蒸着することで形成することができる。
発光層１３６としては、緑色、黄緑色、黄色、橙色、または赤色の中から選ばれる少なくともいずれか一つの発光を呈する第２のゲスト材料を蒸着することで形成することができる。第２のゲスト材料としては、蛍光または燐光を呈する発光材料を用いることができる。また、該発光材料は、単独で蒸着してもよいが、他の材料と混合して蒸着してもよい。また、発光材料をゲスト材料とし、ゲスト材料より励起エネルギーが大きなホスト材料に該ゲスト材料を分散して蒸着してもよい。また、発光層１３６として、発光層１３６ａ及び発光層１３６ｂの２層の構成とすることが好適である。その場合、発光層１３６ａ及び発光層１３６ｂは、それぞれ互いに異なる発光色を呈する発光材料を有することが好ましい。
電子輸送層１１３としては、電子輸送性を有する材料を蒸着することで形成することができる。また、電子注入層１１４としては、電子注入性を有する材料を蒸着することで形成することができる。
電荷発生層１１５としては、正孔輸送性材料に電子受容体（アクセプター）が添加された材料、または電子輸送性材料に電子供与体（ドナー）が添加された材料を蒸着することで形成することができる。
≪第５のステップ≫
第５のステップは、正孔注入層１１６、正孔輸送層１１７、発光層１３４、電子輸送層１１８、電子注入層１１９、及び電極１０２を形成する工程である（図７（Ｂ）参照）。
正孔注入層１１６としては、先に示す正孔注入層１１１と同様の材料及び同様の方法により形成することができる。また、正孔輸送層１１７としては、先に示す正孔輸送層１１２と同様の材料及び同様の方法により形成することができる。
発光層１３４としては、青色の発光を呈する第１のゲスト材料を蒸着することで形成することができる。第１のゲスト材料としては、燐光性の有機化合物を用いることができる。また、該燐光性の有機化合物は、単独で蒸着してもよいが、他の材料と混合して蒸着してもよい。また、燐光性の有機化合物をゲスト材料とし、ゲスト材料より励起エネルギーが大きなホスト材料に該ゲスト材料を分散して蒸着してもよい。
なお、発光層１３４に用いる第１のゲスト材料としては、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域に最大値を有し、且つ、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の半値全幅を有する物質が好ましい。あるいは、該発光スペクトルにおいて、５３０ｎｍの波長における光の強度が、最大値に対して０％以上５０％以下である物質が好ましい。もしくは、該発光スペクトルから算出されるＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが、０．０１以上０．３以下である物質が好ましい。
電子輸送層１１８としては、電子輸送性を有する材料を蒸着することで形成することができる。また、電子注入層１１９としては、電子注入性を有する材料を蒸着することで形成することができる。
電極１０２としては、反射性を有する導電膜と、透光性を有する導電膜を積層することで形成することができる。また、電極１０２としては、単層構造、または積層構造としてもよい。
上記工程を経て、電極１０１、電極１０３、及び電極１０４上に、それぞれ領域２２２Ｂ、領域２２２Ｇ、及び領域２２２Ｒを有する発光素子が基板２００上に形成される。
≪第６のステップ≫
第６のステップは、基板２２０上に遮光層２２３、光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒを形成する工程である（図７（Ｃ）参照）。
遮光層２２３としては、黒色顔料の含んだ樹脂膜を所望の領域に形成する。その後、基板２２０及び遮光層２２３上に、光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒを形成する。光学素子２２４Ｂとしては、青色顔料の含んだ樹脂膜を所望の領域に形成する。また、光学素子２２４Ｇとしては、緑色顔料の含んだ樹脂膜を所望の領域に形成する。また、光学素子２２４Ｒとしては、赤色顔料の含んだ樹脂膜を所望の領域に形成する。
≪第７のステップ≫
第７のステップは、基板２００上に形成された発光素子と、基板２２０上に形成された遮光層２２３、光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒと、を貼り合わせ、封止材を用いて封止する工程である（図示しない）。
以上の工程により、図５（Ａ）に示す発光素子２５４を形成することができる。
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。例えば、本発明の一態様では、ゲスト材料が三重項励起エネルギーを発光に変換する機能を有する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、本発明の一態様では、例えば、ゲスト材料が三重項励起エネルギーを発光に変換する機能を有さなくてもよい。また、例えば、本発明の一態様では、ゲスト材料がジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域に最大値を有し、且つ、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の半値全幅を有する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、本発明の一態様では、例えば、ゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域に最大値を有さなくてもよい。場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様では、ゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の半値全幅を有さなくてもよい。または、ゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、５３０ｎｍの波長における光の強度が、最大値に対して５０％以下でなくてもよい。または、ゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルから算出されるＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが、０．３より大きくても良い。または、これらの発光スペクトルは、ジクロロメタン溶液以外の溶液で発光スぺクトルを観測してもよい。例えば、本発明の一態様では、ＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが０．０１以上０．０６以下の発光を呈し、且つ、電流効率が３ｃｄ／Ａ以上である発光素子の例、もしくは、色度ｙが０．０６より大きく０．０８以下の発光を呈し、且つ、電流効率が８ｃｄ／Ａ以上である発光素子の例、または、色度ｙが０．０８より大きく０．１以下の発光を呈し、且つ、電流効率が１０ｃｄ／Ａ以上である発光素子の例、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、本発明の一態様では、例えば、色度ｙが０．０１以上０．０６以下の発光を呈し、電流効率が３ｃｄ／Ａ以上である発光素子でなくてもよい。または、例えば、色度ｙが０．０６より大きく０．０８以下の発光を呈し、且つ、電流効率が８ｃｄ／Ａ以上である発光素子でなくてもよい。または、例えば、色度ｙが０．０８より大きく０．１以下の発光を呈し、且つ、電流効率が１０ｃｄ／Ａ以上である発光素子でなくてもよい。または、本発明の一態様では、光を反射する機能を有する電極と、光を反射する機能と光を透過する機能を有する電極と、を有する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、本発明の一態様では、例えば、光を反射する機能を有する電極を有さない発光素子であっても良い。あるいは、場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様では、例えば、光を反射する機能と光を透過する機能を有する電極を有さない発光素子であってもよい。
以上、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２）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子、または本発明の一態様の表示装置に用いることができる発光素子の発光機構について、図８を用いて以下説明する。
＜発光素子の構成例＞
図８（Ａ）は、発光素子４５０の断面模式図である。
図８（Ａ）に示す発光素子４５０は、一対の電極（電極４０１及び電極４０２）の間に、複数の発光ユニット（図８（Ａ）においては、発光ユニット４４１及び発光ユニット４４２）を有する。１つの発光ユニットは、図１（Ａ）で示すＥＬ層１００と同様な構成を有する。つまり、図１（Ａ）で示した発光素子１５０は、１つの発光ユニットを有し、発光素子４５０は、複数の発光ユニットを有する。なお、発光素子４５０において、電極４０１が陽極として機能し、電極４０２が陰極として機能するとして、以下説明するが、発光素子４５０の構成としては、逆であっても構わない。
また、図８（Ａ）に示す発光素子４５０において、発光ユニット４４１と発光ユニット４４２とが積層されており、発光ユニット４４１と発光ユニット４４２との間には電荷発生層４４５が設けられる。なお、発光ユニット４４１と発光ユニット４４２は、同じ構成でも異なる構成でもよい。例えば、発光ユニット４４１に、図１（Ａ）で示すＥＬ層１００を用い、発光ユニット４４２に発光材料として燐光材料を有する発光層を用いると好適である。
すなわち、発光素子４５０は、発光層４２０と、発光層４３０と、を有する。また、発光ユニット４４１は、発光層４２０の他に、正孔注入層４１１、正孔輸送層４１２、電子輸送層４１３、及び電子注入層４１４を有する。また、発光ユニット４４２は、発光層４３０の他に、正孔注入層４１６、正孔輸送層４１７、電子輸送層４１８、及び電子注入層４１９を有する。
電荷発生層４４５には、有機化合物とアクセプター性材料の複合材料が含まれている。該複合材料には、実施の形態１に示す正孔注入層１１１に用いることができる複合材料を用いればよい。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール化合物、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用いることができる。なお、有機化合物としては、正孔移動度が１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましい。ただし、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。有機化合物とアクセプター性材料の複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。なお、発光ユニットの陽極側の面が電荷発生層に接している場合は、電荷発生層が該発光ユニットの正孔注入層または正孔輸送層の役割も担うことができるため、該発光ユニットには正孔注入層または正孔輸送層を設けなくとも良い。
なお、電荷発生層４４５は、有機化合物とアクセプター性材料の複合材料を含む層と他の材料により構成される層を組み合わせた積層構造として形成してもよい。例えば、有機化合物とアクセプター性材料の複合材料を含む層と、電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形成してもよい。また、有機化合物とアクセプター性材料の複合材料を含む層と、透明導電膜を含む層とを組み合わせて形成してもよい。
なお、発光ユニット４４１と発光ユニット４４２とに挟まれる電荷発生層４４５は、電極４０１と電極４０２とに電圧を印加したときに、一方の発光ユニットに電子を注入し、他方の発光ユニットに正孔を注入するものであれば良い。例えば、図８（Ａ）において、電極４０１の電位の方が電極４０２の電位よりも高くなるように電圧を印加した場合、電荷発生層４４５は、発光ユニット４４１に電子を注入し、発光ユニット４４２に正孔を注入する。
また、図８（Ａ）においては、２つの発光ユニットを有する発光素子について説明したが、３つ以上の発光ユニットを積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。発光素子４５０に示すように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度発光を可能とし、さらに長寿命な発光素子を実現できる。また、消費電力が低い発光素子を実現することができる。
なお、複数のユニットのうち、少なくとも一つのユニットに、図１（Ａ）で示すＥＬ層１００の構成を適用することによって、発光効率の高い、発光素子を提供することができる。
また、発光層４２０は、ホスト材料４２１と、ゲスト材料４２２とを有する。また、発光層４３０は、ホスト材料４３１と、ゲスト材料４３２とを有する。また、ホスト材料４３１は、有機化合物４３１＿１と、有機化合物４３１＿２と、を有する。
また、本実施の形態において、発光層４２０は、図１に示す発光層１３０と同様の構成とする。すなわち、発光層４２０が有するホスト材料４２１、及びゲスト材料４２２は、発光層１３０が有するホスト材料１３１、及びゲスト材料１３２に、それぞれ相当する。また、発光層４３０が有するゲスト材料４３２が燐光材料として、以下説明する。なお、電極４０１、電極４０２、正孔注入層４１１、４１６、正孔輸送層４１２、４１７、電子輸送層４１３、４１８、及び電子注入層４１４、４１９は、実施の形態１に示す、電極１０１、電極１０２、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子輸送層１１８、及び電子注入層１１９に、それぞれ相当する。したがって、本実施の形態においては、その詳細な説明は省略する。
＜発光層４２０の発光機構＞
発光層４２０の発光機構としては、図１に示す発光層１３０と同様の発光機構である。ただし、以下の発光層４３０の発光機構を有していても良い。
＜発光層４３０の発光機構＞
次に、発光層４３０の発光機構について、以下説明を行う。
発光層４３０が有する、有機化合物４３１＿１と、有機化合物４３１＿２とは励起錯体を形成する。ここでは、有機化合物４３１＿１をホスト材料として、有機化合物４３１＿２をアシスト材料として説明する。
発光層４３０における励起錯体を形成する有機化合物４３１＿１と有機化合物４３１＿２との組み合わせは、励起錯体を形成することが可能な組み合わせであればよいが、一方が正孔輸送性を有する材料であり、他方が電子輸送性を有する材料であることが、より好ましい。
発光層４３０における有機化合物４３１＿１と、有機化合物４３１＿２と、ゲスト材料４３２とのエネルギー準位の相関を図８（Ｂ）に示す。なお、図８（Ｂ）における表記及び符号は、以下の通りである。
・Ｈｏｓｔ：有機化合物４３１＿１（ホスト材料）
・Ａｓｓｉｓｔ：有機化合物４３１＿２（アシスト材料）
・Ｇｕｅｓｔ：ゲスト材料４３２（燐光材料）
・ＳＰＨ：有機化合物４３１＿１（ホスト材料）の一重項励起状態の最も低い準位
・ＴＰＨ：有機化合物４３１＿１（ホスト材料）の三重項励起状態の最も低い準位
・ＴＰＧ：ゲスト材料４３２（燐光材料）の三重項励起状態の最も低い準位
・ＳＥ：励起錯体の一重項励起状態の最も低い準位
・ＴＥ：励起錯体の三重項励起状態の最も低い準位
有機化合物４３１＿１と有機化合物４３１＿２とにより形成される、励起錯体の一重項励起状態の最も低い準位（ＳＥ）と励起錯体の三重項励起状態の最も低い準位（ＴＥ）とは互いに隣接することになる（図８（Ｂ）Ｒｏｕｔｅ Ｃ参照）。
そして、励起錯体の（ＳＥ）と（ＴＥ）の双方のエネルギーを、ゲスト材料４３２（燐光材料）の三重項励起状態の最も低い準位（ＴＰＧ）へ移動させて発光が得られる（図８（Ｂ）Ｒｏｕｔｅ Ｄ参照）。
なお、上記に示すＲｏｕｔｅ Ｃ及びＲｏｕｔｅ Ｄの過程を、本明細書等においてＥｘＴＥＴ（Ｅｘｃｉｐｌｅｘ−Ｔｒｉｐｌｅｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）と呼称する場合がある。
また、有機化合物４３１＿１及び有機化合物４３１＿２は、一方がホールを、他方が電子を受け取ることで励起錯体を形成する。あるいは、一方が励起状態となると、他方と相互作用することで励起錯体を形成する。したがって、発光層４３０における励起状態のほとんどが励起錯体として存在する。励起錯体は、有機化合物４３１＿１及び有機化合物４３１＿２のどちらよりもバンドギャップは小さくなるため、励起錯体が形成されることにより、発光素子の駆動電圧を下げることができる。
発光層４３０を上述の構成とすることで、発光層４３０のゲスト材料４３２（燐光材料）からの発光を、効率よく得ることが可能となる。
なお、発光層４２０からの発光が、発光層４３０からの発光よりも短波長側に発光のピークを有する構成であっても、長波長側に発光のピークを有する構成であっても構わない。
また、発光層４２０と発光層４３０とで異なる発光波長の光を得ることによって、多色発光の素子とすることができる。この場合、発光スペクトルは異なる発光ピークを有する発光が合成された光となるため、少なくとも二つの極大値を有する発光スペクトルとなる。
また、上記の構成は白色発光を得るためにも好適である。発光層４２０と発光層４３０との光を互いに補色の関係とすることによって、白色発光を得ることができる。
また、発光層４２０及び発光層４３０のいずれか一方または双方に発光波長の異なる複数の発光材料を用いることによって、三原色や、４色以上の発光色からなる演色性の高い白色発光を得ることもできる。この場合、発光層４２０及び発光層４３０のいずれか一方または双方を層状にさらに分割し、当該分割した層ごとに異なる発光材料を含有させるようにしても良い。
次に、発光層４２０及び発光層４３０に用いることのできる材料について、以下説明する。
＜発光層４２０に用いることのできる材料＞
発光層４２０に用いることのできる材料としては、先の実施の形態１に示す発光層に用いることのできる材料を援用すればよい。
＜発光層４３０に用いることのできる材料＞
発光層４３０中では、有機化合物４３１＿１（ホスト材料）が重量比で最も多く存在し、ゲスト材料４３２（燐光材料）は、有機化合物４３１＿１（ホスト材料）中に分散される。
有機化合物４３１＿１（ホスト材料）としては、亜鉛やアルミニウム系金属錯体の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体などが挙げられる。他の例としては、芳香族アミンやカルバゾール誘導体などが挙げられる。
ゲスト材料４３２（燐光材料）としては、イリジウム、ロジウム、または白金系の有機金属錯体、あるいは金属錯体が挙げられ、中でも有機イリジウム錯体、例えばイリジウム系オルトメタル錯体が好ましい。オルトメタル化する配位子としては４Ｈ−トリアゾール配位子、１Ｈ−トリアゾール配位子、イミダゾール配位子、ピリジン配位子、ピリミジン配位子、ピラジン配位子、あるいはイソキノリン配位子などが挙げられる。金属錯体としては、ポルフィリン配位子を有する白金錯体などが挙げられる。
有機化合物４３１＿２（アシスト材料）としては、有機化合物４３１＿１と励起錯体を形成できる組み合わせとする。この場合、励起錯体の発光ピークがゲスト材料４３２（燐光材料）の三重項ＭＬＣＴ（Ｍｅｔａｌ ｔｏ Ｌｉｇａｎｄ Ｃｈａｒｇｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）遷移の吸収帯、より具体的には、最も長波長側の吸収帯と重なるように有機化合物４３１＿１、有機化合物４３１＿２、およびゲスト材料４３２（燐光材料）を選択することが好ましい。これにより、発光効率が飛躍的に向上した発光素子とすることができる。ただし、燐光材料に替えて熱活性化遅延蛍光材料を用いる場合においては、最も長波長側の吸収帯は一重項の吸収帯であることが好ましい。
また、効率よく励起錯体を形成するホスト材料の組み合わせとしては、有機化合物４３１＿１及び有機化合物４３１＿２のうち一方の最高被占軌道（Ｈｉｇｈｅｓｔ Ｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ、ＨＯＭＯともいう）準位が他方のＨＯＭＯ準位より高く、該一方の最低空軌道（Ｌｏｗｅｓｔ Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ、ＬＵＭＯともいう）準位が該他方のＬＵＭＯ準位より高いことが好ましい。例えば、一方の有機化合物が正孔輸送性を有し、他方の有機化合物が電子輸送性を有する場合、該一方の有機化合物のＨＯＭＯ準位が該他方の有機化合物のＨＯＭＯ準位より高いことが好ましく、該一方の有機化合物のＬＵＭＯ準位が該他方の有機化合物のＬＵＭＯ準位より高いことが好ましい。具体的には、一方の有機化合物のＨＯＭＯ準位と他方の有機化合物のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、好ましくは０．０５ｅＶ以上であり、より好ましくは０．１ｅＶ以上であり、さらに好ましくは０．２ｅＶ以上である。また、一方の有機化合物のＬＵＭＯ準位と他方の有機化合物のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差は、好ましくは０．０５ｅＶ以上であり、より好ましくは０．１ｅＶ以上であり、さらに好ましくは０．２ｅＶ以上である。
発光層４３０に含まれる発光材料としては、三重項励起エネルギーを発光に変換できる材料であればよい。該三重項励起エネルギーを発光に変換できる材料としては、燐光材料の他に、熱活性化遅延蛍光材料が挙げられる。したがって、燐光材料と記載した部分に関しては、熱活性化遅延蛍光材料と読み替えても構わない。なお、熱活性化遅延蛍光材料とは、三重項励起状態をわずかな熱エネルギーによって一重項励起状態にアップコンバート（逆項間交差）が可能で、一重項励起状態からの発光（蛍光）を効率よく呈する材料のことである。また、熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、三重項励起エネルギー準位と一重項励起エネルギー準位のエネルギー差が好ましくは０ｅＶより大きく０．２ｅＶ以下、さらに好ましくは０ｅＶより大きく０．１ｅＶ以下であることが挙げられる。
また、熱活性化遅延蛍光を示す材料は、単独で三重項励起状態から逆項間交差により一重項励起状態を生成できる材料であっても良いし、励起錯体（エキサイプレックス、またはＥｘｃｉｐｌｅｘともいう）を形成する２種類の材料の組み合わせであっても良い。
また、発光層４２０に含まれる発光材料と発光層４３０に含まれる発光材料の発光色に限定は無く、同じでも異なっていても良い。各々から得られる発光が混合されて素子外へ取り出されるので、例えば両者の発光色が互いに補色の関係にある場合、発光素子は白色の光を与えることができる。
なお、発光層４２０及び発光層４３０は、蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗布法、グラビア印刷等の方法で形成することができる。
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３）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について、図９乃至図１３を用いて説明する。
＜表示装置の構成例１＞
図９（Ａ）は表示装置６００を示す上面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ｂ、及び一点鎖線Ｃ−Ｄで切断した断面図である。表示装置６００は、駆動回路部（信号線駆動回路部６０１、及び走査線駆動回路部６０３）、並びに画素部６０２を有する。なお、信号線駆動回路部６０１、走査線駆動回路部６０３、及び画素部６０２は、発光素子の発光を制御する機能を有する。
また、表示装置６００は、素子基板６１０と、封止基板６０４と、シール材６０５と、シール材６０５で囲まれた領域６０７と、引き回し配線６０８と、ＦＰＣ６０９と、を有する。
なお、引き回し配線６０８は、信号線駆動回路部６０１及び走査線駆動回路部６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣ６０９しか図示されていないが、ＦＰＣ６０９にはプリント配線基板（ＰＷＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｗｉｒｉｎｇ Ｂｏａｒｄ）が取り付けられていても良い。
また、信号線駆動回路部６０１は、Ｎチャネル型のトランジスタ６２３とＰチャネル型のトランジスタ６２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。なお、信号線駆動回路部６０１または走査線駆動回路部６０３は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路、またはＮＭＯＳ回路を用いることが出来る。また、本実施の形態では、駆動回路部を形成したドライバと画素とを基板上の同一の表面上に設けた表示装置を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路部を基板上ではなく外部に形成することもできる。
また、画素部６０２は、スイッチング用のトランジスタ６１１と、電流制御用のトランジスタ６１２と、電流制御用のトランジスタ６１２のドレインに電気的に接続された下部電極６１３と、を有する。なお、下部電極６１３の端部を覆って隔壁６１４が形成されている。隔壁６１４としては、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることができる。
また、被覆性を良好なものとするため、隔壁６１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、隔壁６１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、隔壁６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ以上３μｍ以下）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、隔壁６１４として、ネガ型の感光性樹脂、またはポジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができる。
なお、トランジスタ（トランジスタ６１１、６１２、６２３、６２４）の構造は、特に限定されない。例えば、スタガ型のトランジスタを用いてもよい。また、トランジスタの極性についても特に限定はなく、Ｎチャネル型およびＰチャネル型のトランジスタを有する構造、及びＮチャネル型のトランジスタまたはＰチャネル型のトランジスタのいずれか一方のみからなる構造を用いてもよい。また、トランジスタに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定はない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることができる。また、半導体材料としては、１４族（ケイ素等）半導体、化合物半導体（酸化物半導体を含む）、有機半導体等を用いることができる。トランジスタとしては、例えば、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ以上の酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができるため好ましい。該酸化物半導体としては、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（Ｍは、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、スズ（Ｓｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、またはネオジム（Ｎｄ）を表す）等が挙げられる。
下部電極６１３上には、ＥＬ層６１６、および上部電極６１７がそれぞれ形成されている。なお、下部電極６１３は、陽極として機能し、上部電極６１７は、陰極として機能する。
また、ＥＬ層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。また、ＥＬ層６１６を構成する他の材料としては、低分子化合物、または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマーを含む）であっても良い。
なお、下部電極６１３、ＥＬ層６１６、及び上部電極６１７により、発光素子６１８が形成される。発光素子６１８は、実施の形態１の構成を有する発光素子である。なお、画素部は複数の発光素子が形成される場合、実施の形態１に記載の発光素子と、それ以外の構成を有する発光素子の両方が含まれていても良い。
また、シール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた領域６０７に発光素子６１８が備えられた構造になっている。なお、領域６０７には、充填材が充填されており、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材６０５に用いることができる紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂で充填される場合もあり、例えば、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）系樹脂、またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）系樹脂を用いることができる。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥材を設けると水分の影響による劣化を抑制することができ、好ましい構成である。
また、発光素子６１８と互いに重なるように、光学素子６２１が封止基板６０４の下方に設けられる。また、封止基板６０４の下方には、遮光層６２２が設けられる。光学素子６２１及び遮光層６２２としては、それぞれ、実施の形態１に示す光学素子、及び遮光層と同様の構成とすればよい。
なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しにくい材料であることが望ましい。また、封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
以上のようにして、実施の形態１に記載の発光素子及び光学素子を有する表示装置を得ることができる。
＜表示装置の構成例２＞
次に、表示装置の別の一例について、図１０（Ａ）（Ｂ）及び図１１を用いて説明を行う。なお、図１０（Ａ）（Ｂ）及び図１１は、本発明の一態様の表示装置の断面図である。
図１０（Ａ）には基板１００１、下地絶縁膜１００２、ゲート絶縁膜１００３、ゲート電極１００６、１００７、１００８、第１の層間絶縁膜１０２０、第２の層間絶縁膜１０２１、周辺部１０４２、画素部１０４０、駆動回路部１０４１、発光素子の下部電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、発光素子の上部電極１０２６、封止層１０２９、封止基板１０３１、シール材１０３２などが図示されている。
また、図１０（Ａ）では、光学素子の一例として、着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、及び青色の着色層１０３４Ｂ）を透明な基材１０３３に設けている。また、遮光層１０３５をさらに設けても良い。着色層及び遮光層が設けられた透明な基材１０３３は、位置合わせし、基板１００１に固定する。なお、着色層、及び遮光層は、オーバーコート層１０３６で覆われている。また、図１０（Ａ）においては、着色層を透過する光は赤、緑、青となることから、３色の画素で映像を表現することができる。
図１０（Ｂ）では、光学素子の一例として、着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）をゲート絶縁膜１００３と第１の層間絶縁膜１０２０との間に形成する例を示している。このように、着色層は基板１００１と封止基板１０３１の間に設けられていても良い。
図１１では、光学素子の一例として、着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）を第１の層間絶縁膜１０２０と第２の層間絶縁膜１０２１との間に形成する例を示している。このように、着色層は基板１００１と封止基板１０３１の間に設けられていても良い。
また、以上に説明した表示装置では、トランジスタが形成されている基板１００１側に光を取り出す構造（ボトムエミッション型）の表示装置としたが、封止基板１０３１側に発光を取り出す構造（トップエミッション型）の表示装置としても良い。
＜表示装置の構成例３＞
トップエミッション型の表示装置の断面図の一例を図１２及び図１３に示す。図１２及び図１３は、本発明の一態様の表示装置を説明する断面図であり、図１０（Ａ）（Ｂ）及び図１１に示す駆動回路部１０４１、周辺部１０４２等を省略して例示している。
この場合、基板１００１は光を通さない基板を用いることができる。トランジスタと発光素子の陽極とを接続する接続電極を作製するまでは、ボトムエミッション型の表示装置と同様に形成する。その後、電極１０２２を覆うように、第３の層間絶縁膜１０３７を形成する。この絶縁膜は平坦化の役割を担っていても良い。第３の層間絶縁膜１０３７は第２の層間絶縁膜と同様の材料の他、他の様々な材料を用いて形成することができる。
発光素子の下部電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂはここでは陽極とするが、陰極であっても構わない。また、図１２（Ａ）（Ｂ）のようなトップエミッション型の表示装置である場合、下部電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂは光を反射する機能を有することが好ましい。また、ＥＬ層１０２８上に上部電極１０２６が設けられる。上部電極１０２６は光を反射する機能と、光を透過する機能を有し、下部電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂと、上部電極１０２６との間で、マイクロキャビティ構造を採用し、特定波長における光強度を増加させると好ましい。
図１２（Ａ）のようなトップエミッションの構造では、着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、及び青色の着色層１０３４Ｂ）を設けた封止基板１０３１で封止を行うことができる。封止基板１０３１には画素と画素との間に位置するように遮光層１０３５を設けても良い。なお、封止基板１０３１は透光性を有する基板を用いると好適である。
また、図１２（Ａ）においては、複数の発光素子と、該複数の発光素子にそれぞれ着色層を設ける構成を例示したが、これに限定されない。例えば、図１２（Ｂ）に示すように、緑色の着色層を設けずに、赤色の着色層１０３４Ｒ、及び青色の着色層１０３４Ｂを設けて、赤、緑、青の３色でフルカラー表示を行う構成としてもよい。図１２（Ａ）に示すように、発光素子と、該発光素子にそれぞれ着色層を設ける構成とした場合、外光反射を抑制できるといった効果を奏する。一方で、図１２（Ｂ）に示すように、発光素子と、緑色の着色層を設けずに、赤色の着色層、及び青色の着色層を設ける構成とした場合、緑色の発光素子から射出された光のエネルギー損失が少ないため、消費電力を低くできるといった効果を奏する。
＜表示装置の構成例４＞
以上に示す表示装置は、３色（赤色、緑色、青色）の副画素を有する構成例を示したが、４色（赤色、緑色、青色、黄色、あるいは、赤色、緑色、青色、白色）の副画素を有する構成としてもよい。図１３（Ａ）（Ｂ）は、下部電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂ、及び１０２４Ｙを有する表示装置の構成である。下部電極１０２４Ｙを有する発光素子においても、図１２（Ａ）の表示装置と同様に、上部電極１０２６との間で、マイクロキャビティ構造を有する構成が好ましい。また、図１３（Ａ）の表示装置では、着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ、及び黄色の着色層１０３４Ｙ）を設けた封止基板１０３１で封止を行うことができる。
マイクロキャビティ、及び黄色の着色層１０３４Ｙを介して呈される発光は、黄色の領域に発光スペクトルを有する発光となる。黄色は視感度が高い色であるため、黄色の発光を呈する発光素子は発光効率が高い。すなわち、図１３（Ａ）の構成を有する表示装置は、消費電力を低減することができる。
また、図１３（Ａ）においては、複数の発光素子と、該複数の発光素子にそれぞれ着色層を設ける構成を例示したが、これに限定されない。例えば、図１３（Ｂ）に示すように、黄色の着色層を設けずに、赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、及び青色の着色層１０３４Ｂを設けて、赤、緑、青、黄の４色でフルカラー表示を行う構成としてもよい。図１３（Ａ）に示すように、発光素子と、該発光素子にそれぞれ着色層を設ける構成とした場合、外光反射を抑制できるといった効果を奏する。一方で、図１３（Ｂ）に示すように、発光素子と、黄色の着色層を設けずに、赤色の着色層、緑色の着色層、及び青色の着色層を設ける構成とした場合、黄色の発光素子から射出された光のエネルギー損失が少ないため、消費電力を低くできるといった効果を奏する。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態や本実施の形態中の他の構成と適宜組み合わせることが可能である。
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する表示装置について、図１４乃至図１６を用いて説明を行う。
なお、図１４（Ａ）は、本発明の一態様の表示装置を説明するブロック図であり、図１４（Ｂ）は、本発明の一態様の表示装置が有する画素回路を説明する回路図である。
＜表示装置に関する説明＞
図１４（Ａ）に示す表示装置は、表示素子の画素を有する領域（以下、画素部８０２という）と、画素部８０２の外側に配置され、画素を駆動するための回路を有する回路部（以下、駆動回路部８０４という）と、素子の保護機能を有する回路（以下、保護回路８０６という）と、端子部８０７と、を有する。なお、保護回路８０６は、設けない構成としてもよい。
駆動回路部８０４の一部、または全部は、画素部８０２と同一基板上に形成されていることが望ましい。これにより、部品数や端子数を減らすことが出来る。駆動回路部８０４の一部、または全部が、画素部８０２と同一基板上に形成されていない場合には、駆動回路部８０４の一部、または全部は、ＣＯＧやＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）によって、実装することができる。
画素部８０２は、Ｘ行（Ｘは２以上の自然数）Ｙ列（Ｙは２以上の自然数）に配置された複数の表示素子を駆動するための回路（以下、画素回路８０１という）を有し、駆動回路部８０４は、画素を選択する信号（走査信号）を出力する回路（以下、走査線駆動回路８０４ａという）、画素の表示素子を駆動するための信号（データ信号）を供給するための回路（以下、信号線駆動回路８０４ｂ）などの駆動回路を有する。
走査線駆動回路８０４ａは、シフトレジスタ等を有する。走査線駆動回路８０４ａは、端子部８０７を介して、シフトレジスタを駆動するための信号が入力され、信号を出力する。例えば、走査線駆動回路８０４ａは、スタートパルス信号、クロック信号等が入力され、パルス信号を出力する。走査線駆動回路８０４ａは、走査信号が与えられる配線（以下、走査線ＧＬ＿１乃至ＧＬ＿Ｘという）の電位を制御する機能を有する。なお、走査線駆動回路８０４ａを複数設け、複数の走査線駆動回路８０４ａにより、走査線ＧＬ＿１乃至ＧＬ＿Ｘを分割して制御してもよい。または、走査線駆動回路８０４ａは、初期化信号を供給することができる機能を有する。ただし、これに限定されず、走査線駆動回路８０４ａは、別の信号を供給することも可能である。
信号線駆動回路８０４ｂは、シフトレジスタ等を有する。信号線駆動回路８０４ｂは、端子部８０７を介して、シフトレジスタを駆動するための信号の他、データ信号の元となる信号（画像信号）が入力される。信号線駆動回路８０４ｂは、画像信号を元に画素回路８０１に書き込むデータ信号を生成する機能を有する。また、信号線駆動回路８０４ｂは、スタートパルス、クロック信号等が入力されて得られるパルス信号に従って、データ信号の出力を制御する機能を有する。また、信号線駆動回路８０４ｂは、データ信号が与えられる配線（以下、データ線ＤＬ＿１乃至ＤＬ＿Ｙという）の電位を制御する機能を有する。または、信号線駆動回路８０４ｂは、初期化信号を供給することができる機能を有する。ただし、これに限定されず、信号線駆動回路８０４ｂは、別の信号を供給することも可能である。
信号線駆動回路８０４ｂは、例えば複数のアナログスイッチなどを用いて構成される。信号線駆動回路８０４ｂは、複数のアナログスイッチを順次オン状態にすることにより、画像信号を時分割した信号をデータ信号として出力できる。また、シフトレジスタなどを用いて信号線駆動回路８０４ｂを構成してもよい。
複数の画素回路８０１のそれぞれは、走査信号が与えられる複数の走査線ＧＬの一つを介してパルス信号が入力され、データ信号が与えられる複数のデータ線ＤＬの一つを介してデータ信号が入力される。また、複数の画素回路８０１のそれぞれは、走査線駆動回路８０４ａによりデータ信号のデータの書き込み及び保持が制御される。例えば、ｍ行ｎ列目の画素回路８０１は、走査線ＧＬ＿ｍ（ｍはＸ以下の自然数）を介して走査線駆動回路８０４ａからパルス信号が入力され、走査線ＧＬ＿ｍの電位に応じてデータ線ＤＬ＿ｎ（ｎはＹ以下の自然数）を介して信号線駆動回路８０４ｂからデータ信号が入力される。
図１４（Ａ）に示す保護回路８０６は、例えば、走査線駆動回路８０４ａと画素回路８０１の間の配線である走査線ＧＬに接続される。または、保護回路８０６は、信号線駆動回路８０４ｂと画素回路８０１の間の配線であるデータ線ＤＬに接続される。または、保護回路８０６は、走査線駆動回路８０４ａと端子部８０７との間の配線に接続することができる。または、保護回路８０６は、信号線駆動回路８０４ｂと端子部８０７との間の配線に接続することができる。なお、端子部８０７は、外部の回路から表示装置に電源及び制御信号、及び画像信号を入力するための端子が設けられた部分をいう。
保護回路８０６は、自身が接続する配線に一定の範囲外の電位が与えられたときに、該配線と別の配線とを導通状態にする回路である。
図１４（Ａ）に示すように、画素部８０２と駆動回路部８０４にそれぞれ保護回路８０６を設けることにより、ＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ：静電気放電）などにより発生する過電流に対する表示装置の耐性を高めることができる。ただし、保護回路８０６の構成はこれに限定されず、例えば、走査線駆動回路８０４ａに保護回路８０６を接続した構成、または信号線駆動回路８０４ｂに保護回路８０６を接続した構成とすることもできる。あるいは、端子部８０７に保護回路８０６を接続した構成とすることもできる。
また、図１４（Ａ）においては、走査線駆動回路８０４ａと信号線駆動回路８０４ｂによって駆動回路部８０４を形成している例を示しているが、この構成に限定されない。例えば、走査線駆動回路８０４ａのみを形成し、別途用意された信号線駆動回路が形成された基板（例えば、単結晶半導体膜、多結晶半導体膜で形成された駆動回路基板）を実装する構成としても良い。
＜画素回路の構成例＞
図１４（Ａ）に示す複数の画素回路８０１は、例えば、図１４（Ｂ）に示す構成とすることができる。
図１４（Ｂ）に示す画素回路８０１は、トランジスタ８５２、８５４と、容量素子８６２と、発光素子８７２と、を有する。
トランジスタ８５２のソース電極及びドレイン電極の一方は、データ信号が与えられる配線（データ線ＤＬ＿ｎ）に電気的に接続される。さらに、トランジスタ８５２のゲート電極は、ゲート信号が与えられる配線（走査線ＧＬ＿ｍ）に電気的に接続される。
トランジスタ８５２は、データ信号のデータの書き込みを制御する機能を有する。
容量素子８６２の一対の電極の一方は、電位が与えられる配線（以下、電位供給線ＶＬ＿ａという）に電気的に接続され、他方は、トランジスタ８５２のソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続される。
容量素子８６２は、書き込まれたデータを保持する保持容量としての機能を有する。
トランジスタ８５４のソース電極及びドレイン電極の一方は、電位供給線ＶＬ＿ａに電気的に接続される。さらに、トランジスタ８５４のゲート電極は、トランジスタ８５２のソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続される。
発光素子８７２のアノード及びカソードの一方は、電位供給線ＶＬ＿ｂに電気的に接続され、他方は、トランジスタ８５４のソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続される。
発光素子８７２としては、実施の形態１に示す発光素子を用いることができる。
なお、電位供給線ＶＬ＿ａ及び電位供給線ＶＬ＿ｂの一方には、高電源電位ＶＤＤが与えられ、他方には、低電源電位ＶＳＳが与えられる。
図１４（Ｂ）の画素回路８０１を有する表示装置では、例えば、図１４（Ａ）に示す走査線駆動回路８０４ａにより各行の画素回路８０１を順次選択し、トランジスタ８５２をオン状態にしてデータ信号のデータを書き込む。
データが書き込まれた画素回路８０１は、トランジスタ８５２がオフ状態になることで保持状態になる。さらに、書き込まれたデータ信号の電位に応じてトランジスタ８５４のソース電極とドレイン電極の間に流れる電流量が制御され、発光素子８７２は、流れる電流量に応じた輝度で発光する。これを行毎に順次行うことにより、画像を表示できる。
また、画素回路に、トランジスタのしきい値電圧等の変動の影響を補正する機能を持たせてもよい。図１５（Ａ）（Ｂ）及び図１６（Ａ）（Ｂ）に画素回路の一例を示す。
図１５（Ａ）に示す画素回路は、６つのトランジスタ（トランジスタ３０３＿１乃至３０３＿６）と、容量素子３０４と、発光素子３０５と、を有する。また、図１５（Ａ）に示す画素回路には、配線３０１＿１乃至３０１＿５、並びに配線３０２＿１及び配線３０２＿２が電気的に接続されている。なお、トランジスタ３０３＿１乃至３０３＿６については、例えばＰチャネル型のトランジスタを用いることができる。
図１５（Ｂ）に示す画素回路は、図１５（Ａ）に示す画素回路に、トランジスタ３０３＿７を追加した構成である。また、図１５（Ｂ）に示す画素回路には、配線３０１＿６及び配線３０１＿７が電気的に接続されている。ここで、配線３０１＿５と配線３０１＿６とは、それぞれ電気的に接続されていてもよい。なお、トランジスタ３０３＿７については、例えばＰチャネル型のトランジスタを用いることができる。
図１６（Ａ）に示す画素回路は、６つのトランジスタ（トランジスタ３０８＿１乃至３０８＿６）と、容量素子３０４と、発光素子３０５と、を有する。また、図１６（Ａ）に示す画素回路には、配線３０６＿１乃至３０６＿３、並びに配線３０７＿１乃至３０７＿３が電気的に接続されている。ここで配線３０６＿１と配線３０６＿３とは、それぞれ電気的に接続されていてもよい。なお、トランジスタ３０８＿１乃至３０８＿６については、例えばＰチャネル型のトランジスタを用いることができる。
図１６（Ｂ）に示す画素回路は、２つのトランジスタ（トランジスタ３０９＿１及びトランジスタ３０９＿２）と、２つの容量素子（容量素子３０４＿１及び容量素子３０４＿２）と、発光素子３０５と、を有する。また、図１６（Ｂ）に示す画素回路には、配線３１１＿１乃至配線３１１＿３、配線３１２＿１、及び配線３１２＿２が電気的に接続されている。また、図１６（Ｂ）に示す画素回路の構成とすることで、例えば、電圧入力−電流駆動方式（ＣＶＣＣ方式ともいう）とすることができる。なお、トランジスタ３０９＿１及び３０９＿２については、例えばＰチャネル型のトランジスタを用いることができる。
また、本発明の一態様の発光素子は、表示装置の画素に能動素子を有するアクティブマトリクス方式、または、表示装置の画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式のそれぞれの方式に適用することができる。
アクティブマトリクス方式では、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）として、トランジスタだけでなく、さまざまな能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いることが出来る。例えば、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）、又はＴＦＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｉｏｄｅ）などを用いることも可能である。これらの素子は、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる。または、これらの素子は、素子のサイズが小さいため、開口率を向上させることができ、低消費電力化や高輝度化をはかることが出来る。
アクティブマトリクス方式以外のものとして、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いないパッシブマトリクス型を用いることも可能である。能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いないため、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる。または、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いないため、開口率を向上させることができ、低消費電力化、又は高輝度化などを図ることが出来る。
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５）
本実施の形態においては、本発明の一態様の発光素子を有する表示装置、及び該表示装置に入力装置を取り付けた電子機器について、図１７乃至図２１を用いて説明を行う。
＜タッチパネルに関する説明１＞
なお、本実施の形態において、電子機器の一例として、表示装置と、入力装置とを合わせたタッチパネル２０００について説明する。また、入力装置の一例として、タッチセンサを用いる場合について説明する。
図１７（Ａ）（Ｂ）は、タッチパネル２０００の斜視図である。なお、図１７（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、表示装置２５０１とタッチセンサ２５９５とを有する（図１７（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。なお、基板２５１０、基板２５７０、及び基板２５９０はいずれも可撓性を有する。ただし、基板２５１０、基板２５７０、及び基板２５９０のいずれか一つまたは全てが可撓性を有さない構成としてもよい。
表示装置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。また、複数の配線２５１１は、信号線駆動回路２５０３ｓ（１）からの信号を複数の画素に供給することができる。
基板２５９０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、その一部は端子を構成する。そして、該端子はＦＰＣ２５０９（２）と電気的に接続される。なお、図１７（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。
なお、図１７（Ｂ）に示すタッチセンサ２５９５は、投影型静電容量方式のタッチセンサを適用した構成である。
なお、タッチセンサ２５９５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は、複数の配線２５９８のいずれかと電気的に接続し、電極２５９２は複数の配線２５９８の他のいずれかと電気的に接続する。
電極２５９２は、図１７（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接続される形状を有する。
電極２５９１は四辺形であり、電極２５９２が延在する方向と交差する方向に繰り返し配置されている。
配線２５９４は、電極２５９２を挟む二つの電極２５９１と電気的に接続する。このとき、電極２５９２と配線２５９４の交差部の面積が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、電極２５９１と重ならない領域ができるように離間して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。
＜表示装置に関する説明＞
次に、図１８（Ａ）を用いて、表示装置２５０１の詳細について説明する。図１８（Ａ）は、図１７（Ｂ）に示す一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間の断面図に相当する。
表示装置２５０１は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する。該画素は表示素子と、該表示素子を駆動する画素回路とを有する。
以下の説明においては、白色の光を射出する発光素子を表示素子に適用する場合について説明するが、表示素子はこれに限定されない。例えば、隣接する画素毎に射出する光の色が異なるように、発光色が異なる発光素子を適用してもよい。
基板２５１０及び基板２５７０としては、例えば、水蒸気の透過率が１×１０−５ｇ・ｍ−２・ｄａｙ−１以下、好ましくは１×１０−６ｇ・ｍ−２・ｄａｙ−１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、基板２５１０の熱膨張率と、基板２５７０の熱膨張率とが、およそ等しい材料を用いると好適である。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以下である材料を好適に用いることができる。
なお、基板２５１０は、発光素子への不純物の拡散を防ぐ絶縁層２５１０ａと、可撓性基板２５１０ｂと、絶縁層２５１０ａ及び可撓性基板２５１０ｂを貼り合わせる接着層２５１０ｃと、を有する積層体である。また、基板２５７０は、発光素子への不純物の拡散を防ぐ絶縁層２５７０ａと、可撓性基板２５７０ｂと、絶縁層２５７０ａ及び可撓性基板２５７０ｂを貼り合わせる接着層２５７０ｃと、を有する積層体である。
接着層２５１０ｃ及び接着層２５７０ｃとしては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアクリル、ウレタン、エポキシを用いることができる。また、シロキサン結合を有する樹脂を含む材料を用いることができる。
また、基板２５１０と基板２５７０との間に封止層２５６０を有する。封止層２５６０は、空気より大きい屈折率を有すると好ましい。また、図１８（Ａ）に示すように、封止層２５６０側に光を取り出す場合は、封止層２５６０は光学的な接合層を兼ねることができる。
また、封止層２５６０の外周部にシール材を形成してもよい。当該シール材を用いることにより、基板２５１０、基板２５７０、封止層２５６０、及びシール材で囲まれた領域に発光素子２５５０Ｒを有する構成とすることができる。なお、封止層２５６０として、不活性気体（窒素やアルゴン等）を充填してもよい。また、当該不活性気体内に、乾燥材を設けて、水分等を吸着させる構成としてもよい。また、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を充填してもよい。また、上述のシール材としては、例えば、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、シール材に用いる材料としては、水分や酸素を透過しない材料を用いると好適である。
また、表示装置２５０１は、画素２５０２Ｒを有する。また、画素２５０２Ｒは発光モジュール２５８０Ｒを有する。
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。なお、トランジスタ２５０２ｔは、画素回路の一部として機能する。また、発光モジュール２５８０Ｒは、発光素子２５５０Ｒと、着色層２５６７Ｒとを有する。
発光素子２５５０Ｒは、下部電極と、上部電極と、下部電極と上部電極の間にＥＬ層とを有する。発光素子２５５０Ｒとして、例えば、実施の形態１に示す発光素子を適用することができる。
また、下部電極と上部電極との間で、マイクロキャビティ構造を採用し、特定波長における光強度を増加させてもよい。
また、封止層２５６０が光を取り出す側に設けられている場合、封止層２５６０は、発光素子２５５０Ｒと着色層２５６７Ｒに接する。
着色層２５６７Ｒは、発光素子２５５０Ｒと重なる位置にある。これにより、発光素子２５５０Ｒが発する光の一部は着色層２５６７Ｒを透過して、図１８（Ａ）中に示す矢印の方向の発光モジュール２５８０Ｒの外部に射出される。
また、表示装置２５０１には、光を射出する方向に遮光層２５６７ＢＭが設けられる。遮光層２５６７ＢＭは、着色層２５６７Ｒを囲むように設けられている。
着色層２５６７Ｒとしては、特定の波長領域の光を透過する機能を有していればよく、例えば、赤色の波長領域の光を透過するカラーフィルタ、緑色の波長領域の光を透過するカラーフィルタ、青色の波長領域の光を透過するカラーフィルタ、黄色の波長領域の光を透過するカラーフィルタなどを用いることができる。各カラーフィルタは、様々な材料を用いて、印刷法、インクジェット法、フォトリソグラフィ技術を用いたエッチング方法などで形成することができる。
また、表示装置２５０１には、絶縁層２５２１が設けられる。絶縁層２５２１はトランジスタ２５０２ｔを覆う。なお、絶縁層２５２１は、画素回路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。これにより、不純物の拡散によるトランジスタ２５０２ｔ等の信頼性の低下を抑制できる。
また、発光素子２５５０Ｒは、絶縁層２５２１の上方に形成される。また、発光素子２５５０Ｒが有する下部電極には、該下部電極の端部に重なる隔壁２５２８が設けられる。なお、基板２５１０と、基板２５７０との間隔を制御するスペーサを、隔壁２５２８上に形成してもよい。
走査線駆動回路２５０３ｇ（１）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。
また、基板２５１０上には、信号を供給することができる配線２５１１が設けられる。また、配線２５１１上には、端子２５１９が設けられる。また、端子２５１９には、ＦＰＣ２５０９（１）が電気的に接続される。また、ＦＰＣ２５０９（１）は、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を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。
また、表示装置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。図１８（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、例示しているが、これに限定されず、例えば、図１８（Ｂ）に示す、トップゲート型のトランジスタを表示装置２５０１に適用する構成としてもよい。
また、トランジスタ２５０２ｔ及びトランジスタ２５０３ｔの極性については、特に限定はなく、Ｎチャネル型およびＰチャネル型のトランジスタを有する構造、Ｎチャネル型のトランジスタまたはＰチャネル型のトランジスタのいずれか一方のみからなる構造を用いてもよい。また、トランジスタ２５０２ｔ及び２５０３ｔに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定はない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることができる。また、半導体材料としては、１４族の半導体（例えば、ケイ素を有する半導体）、化合物半導体（酸化物半導体を含む）、有機半導体等を用いることができる。トランジスタ２５０２ｔ及びトランジスタ２５０３ｔのいずれか一方または双方に、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ以上の酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができるため好ましい。当該酸化物半導体としては、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ｈｆ、またはＮｄを表す）等が挙げられる。
＜タッチセンサに関する説明＞
次に、図１８（Ｃ）を用いて、タッチセンサ２５９５の詳細について説明する。図１８（Ｃ）は、図１７（Ｂ）に示す一点鎖線Ｘ３−Ｘ４間の断面図に相当する。
タッチセンサ２５９５は、基板２５９０上に千鳥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。
電極２５９１及び電極２５９２は、透光性を有する導電性材料を用いて形成する。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。なお、グラフェンを含む膜を用いることもできる。グラフェンを含む膜は、例えば膜状に形成された酸化グラフェンを含む膜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、熱を加える方法等を挙げることができる。
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ン形成技術により、不要な部分を除去して、電極２５９１及び電極２５９２を形成することができる。
また、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もできる。
また、電極２５９１に達する開口が絶縁層２５９３に設けられ、配線２５９４が隣接する電極２５９１と電気的に接続する。透光性の導電性材料は、タッチパネルの開口率を高めることができるため、配線２５９４に好適に用いることができる。また、電極２５９１及び電極２５９２より導電性の高い材料は、電気抵抗を低減できるため配線２５９４に好適に用いることができる。
電極２５９２は、一方向に延在し、複数の電極２５９２がストライプ状に設けられている。また、配線２５９４は電極２５９２と交差して設けられている。
一対の電極２５９１が１つの電極２５９２を挟んで設けられる。また、配線２５９４は一対の電極２５９１を電気的に接続している。
なお、複数の電極２５９１は、１つの電極２５９２と必ずしも直交する方向に配置される必要はなく、０度より大きく９０度未満の角度をなすように配置されてもよい。
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。また、配線２５９８の一部は、端子として機能する。配線２５９８としては、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。
なお、絶縁層２５９３及び配線２５９４を覆う絶縁層を設けて、タッチセンサ２５９５を保護してもよい。
また、接続層２５９９は、配線２５９８とＦＰＣ２５０９（２）を電気的に接続させる。
接続層２５９９としては、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。
＜タッチパネルに関する説明２＞
次に、図１９（Ａ）を用いて、タッチパネル２０００の詳細について説明する。図１９（Ａ）は、図１７（Ａ）に示す一点鎖線Ｘ５−Ｘ６間の断面図に相当する。
図１９（Ａ）に示すタッチパネル２０００は、図１８（Ａ）で説明した表示装置２５０１と、図１８（Ｃ）で説明したタッチセンサ２５９５と、を貼り合わせた構成である。
また、図１９（Ａ）に示すタッチパネル２０００は、図１８（Ａ）及び図１８（Ｃ）で説明した構成の他、接着層２５９７と、反射防止層２５６７ｐと、を有する。
接着層２５９７は、配線２５９４と接して設けられる。なお、接着層２５９７は、タッチセンサ２５９５が表示装置２５０１に重なるように、基板２５９０を基板２５７０に貼り合わせている。また、接着層２５９７は、透光性を有すると好ましい。また、接着層２５９７としては、熱硬化性樹脂、または紫外線硬化樹脂を用いることができる。例えば、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。
反射防止層２５６７ｐは、画素に重なる位置に設けられる。反射防止層２５６７ｐとして、例えば円偏光板を用いることができる。
次に、図１９（Ａ）に示す構成と異なる構成のタッチパネルについて、図１９（Ｂ）を用いて説明する。
図１９（Ｂ）は、タッチパネル２００１の断面図である。図１９（Ｂ）に示すタッチパネル２００１は、図１９（Ａ）に示すタッチパネル２０００と、表示装置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詳細に説明し、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。
着色層２５６７Ｒは、発光素子２５５０Ｒと重なる位置にある。また、図１９（Ｂ）に示す発光素子２５５０Ｒは、トランジスタ２５０２ｔが設けられている側に光を射出する。これにより、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の発光モジュール２５８０Ｒの外部に射出される。
また、タッチセンサ２５９５は、表示装置２５０１の基板２５１０側に設けられている。
接着層２５９７は、基板２５１０と基板２５９０の間にあり、表示装置２５０１とタッチセンサ２５９５を貼り合わせる。
図１９（Ａ）（Ｂ）に示すように、発光素子から射出される光は、基板の上面及び下面のいずれか一方または双方に射出されればよい。
＜タッチパネルの駆動方法に関する説明＞
次に、タッチパネルの駆動方法の一例について、図２０（Ａ）（Ｂ）を用いて説明を行う。
図２０（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２０（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２０（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２０（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２０（Ｂ）には、図２０（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２０（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２０（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。
＜センサ回路に関する説明＞
また、図２０（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マトリクス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有するアクティブマトリクス型のタッチセンサとしてもよい。アクティブマトリクス型のタッチセンサに含まれるセンサ回路の一例を図２１に示す。
図２１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２１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６）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する表示モジュール及び電子機器について、図２２及び図２３を用いて説明を行う。
＜表示モジュールに関する説明＞
図２２に示す表示モジュール８０００は、上部カバー８００１と下部カバー８００２との間に、ＦＰＣ８００３に接続されたタッチセンサ８００４、ＦＰＣ８００５に接続された表示装置８００６、フレーム８００９、プリント基板８０１０、バッテリ８０１１を有する。
本発明の一態様の発光素子は、例えば、表示装置８００６に用いることができる。
上部カバー８００１及び下部カバー８００２は、タッチセンサ８００４及び表示装置８００６のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
タッチセンサ８００４は、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチセンサを表示装置８００６に重畳して用いることができる。また、表示装置８００６の対向基板（封止基板）に、タッチセンサ機能を持たせるようにすることも可能である。また、表示装置８００６の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチセンサとすることも可能である。
フレーム８００９は、表示装置８００６の保護機能の他、プリント基板８０１０の動作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレーム８００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。
プリント基板８０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であっても良いし、別途設けたバッテリ８０１１による電源であってもよい。バッテリ８０１１は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
また、表示モジュール８０００は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加して設けてもよい。
＜電子機器に関する説明＞
図２３（Ａ）乃至図２３（Ｇ）は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐体９０００、表示部９００１、スピーカ９００３、操作キー９００５（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子９００６、センサ９００７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン９００８、等を有することができる。
図２３（Ａ）乃至図２３（Ｇ）に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチセンサ機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信または受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図２３（Ａ）乃至図２３（Ｇ）に示す電子機器が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。また、図２３（Ａ）乃至図２３（Ｇ）には図示していないが、電子機器には、複数の表示部を有する構成としてもよい。また、該電子機器にカメラ等を設け、静止画を撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を記録媒体（外部またはカメラに内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。
図２３（Ａ）乃至図２３（Ｇ）に示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
図２３（Ａ）は、携帯情報端末９１００を示す斜視図である。携帯情報端末９１００が有する表示部９００１は、可撓性を有する。そのため、湾曲した筐体９０００の湾曲面に沿って表示部９００１を組み込むことが可能である。また、表示部９００１はタッチセンサを備え、指やスタイラスなどで画面に触れることで操作することができる。例えば、表示部９００１に表示されたアイコンに触れることで、アプリケーションを起動することができる。
図２３（Ｂ）は、携帯情報端末９１０１を示す斜視図である。携帯情報端末９１０１は、例えば電話機、手帳又は情報閲覧装置等から選ばれた一つ又は複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末９１０１は、スピーカ９００３、接続端子９００６、センサ９００７等を省略して図示しているが、図２３（Ａ）に示す携帯情報端末９１００と同様の位置に設けることができる。また、携帯情報端末９１０１は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。例えば、３つの操作ボタン９０５０（操作アイコンまたは単にアイコンともいう）を表示部９００１の一の面に表示することができる。また、破線の矩形で示す情報９０５１を表示部９００１の他の面に表示することができる。なお、情報９０５１の一例としては、電子メールやＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）や電話などの着信を知らせる表示、電子メールやＳＮＳなどの題名、電子メールやＳＮＳなどの送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報９０５１が表示されている位置に、情報９０５１の代わりに、操作ボタン９０５０などを表示してもよい。
図２３（Ｃ）は、携帯情報端末９１０２を示す斜視図である。携帯情報端末９１０２は、表示部９００１の３面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報９０５２、情報９０５３、情報９０５４がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば、携帯情報端末９１０２の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末９１０２を収納した状態で、その表示（ここでは情報９０５３）を確認することができる。具体的には、着信した電話の発信者の電話番号又は氏名等を、携帯情報端末９１０２の上方から観察できる位置に表示する。使用者は、携帯情報端末９１０２をポケットから取り出すことなく、表示を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。
図２３（Ｄ）は、腕時計型の携帯情報端末９２００を示す斜視図である。携帯情報端末９２００は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。また、表示部９００１はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、携帯情報端末９２００は、通信規格された近距離無線通信を実行することが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末９２００は、接続端子９００６を有し、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。また接続端子９００６を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は接続端子９００６を介さずに無線給電により行ってもよい。
図２３（Ｅ）（Ｆ）（Ｇ）は、折り畳み可能な携帯情報端末９２０１を示す斜視図である。また、図２３（Ｅ）が携帯情報端末９２０１を展開した状態の斜視図であり、図２３（Ｆ）が携帯情報端末９２０１を展開した状態または折り畳んだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の斜視図であり、図２３（Ｇ）が携帯情報端末９２０１を折り畳んだ状態の斜視図である。携帯情報端末９２０１は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末９２０１が有する表示部９００１は、ヒンジ９０５５によって連結された３つの筐体９０００に支持されている。ヒンジ９０５５を介して２つの筐体９０００間を屈曲させることにより、携帯情報端末９２０１を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。例えば、携帯情報端末９２０１は、曲率半径１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる。
本実施の形態において述べた電子機器は、何らかの情報を表示するための表示部を有することを特徴とする。ただし、本発明の一態様の発光素子は、表示部を有さない電子機器にも適用することができる。また、本実施の形態において述べた電子機器の表示部においては、可撓性を有し、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる構成、または折り畳み可能な表示部の構成について例示したが、これに限定されず、可撓性を有さず、平面部に表示を行う構成としてもよい。
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７）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する発光装置について、図２４及び図２５を用いて説明する。
本実施の形態で示す、発光装置３０００の斜視図を図２４（Ａ）に、図２４（Ａ）に示す一点鎖線Ｅ−Ｆ間に相当する断面図を図２４（Ｂ）に、それぞれ示す。なお、図２４（Ａ）において、図面の煩雑さを避けるために、構成要素の一部を破線で表示している。
図２４（Ａ）（Ｂ）に示す発光装置３０００は、基板３００１と、基板３００１上の発光素子３００５と、発光素子３００５の外周に設けられた第１の封止領域３００７と、第１の封止領域３００７の外周に設けられた第２の封止領域３００９と、を有する。
また、発光素子３００５からの発光は、基板３００１及び基板３００３のいずれか一方または双方から射出される。図２４（Ａ）（Ｂ）においては、発光素子３００５からの発光が下方側（基板３００１側）に射出される構成について説明する。
また、図２４（Ａ）（Ｂ）に示すように、発光装置３０００は、発光素子３００５が第１の封止領域３００７と、第２の封止領域３００９とに、囲まれて配置される二重封止構造である。二重封止構造とすることで、発光素子３００５側に入り込む外部の不純物（例えば、水、酸素など）を、好適に抑制することができる。ただし、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９を、必ずしも設ける必要はない。例えば、第１封止領域３００７のみの構成としてもよい。
なお、図２４（Ｂ）において、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９は、基板３００１及び基板３００３と接して設けられる。ただし、これに限定されず、例えば、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９の一方または双方は、基板３００１の上方に形成される絶縁膜、あるいは導電膜と接して設けられる構成としてもよい。または、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９の一方または双方は、基板３００３の下方に形成される絶縁膜、あるいは導電膜と接して設けられる構成としてもよい。
基板３００１及び基板３００３としては、それぞれ先の実施の形態１に記載の基板２００と、基板２２０と同様の構成とすればよい。発光素子３００５としては、先の実施の形態に記載の発光素子と同様の構成とすればよい。
第１の封止領域３００７としては、ガラスを含む材料（例えば、ガラスフリット、ガラスリボン等）を用いればよい。また、第２の封止領域３００９としては、樹脂を含む材料を用いればよい。第１の封止領域３００７として、ガラスを含む材料を用いることで、生産性や封止性を高めることができる。また、第２の封止領域３００９として、樹脂を含む材料を用いることで、耐衝撃性や耐熱性を高めることができる。ただし、第１の封止領域３００７と、第２の封止領域３００９とは、これに限定されず、第１の封止領域３００７が樹脂を含む材料で形成され、第２の封止領域３００９がガラスを含む材料で形成されてもよい。
また、上述のガラスフリットとしては、例えば、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化セシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化ホウ素、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化テルル、酸化アルミニウム、二酸化珪素、酸化鉛、酸化スズ、酸化リン、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化鉄、酸化銅、二酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タングステン、酸化ビスマス、酸化ジルコニウム、酸化リチウム、酸化アンチモン、ホウ酸鉛ガラス、リン酸スズガラス、バナジン酸塩ガラス又はホウケイ酸ガラス等を含む。赤外光を吸収させるため、少なくとも一種類以上の遷移金属を含むことが好ましい。
また、上述のガラスフリットとしては、例えば、基板上にフリットペーストを塗布し、これに加熱処理、またはレーザ照射などを行う。フリットペーストには、上記ガラスフリットと、有機溶媒で希釈した樹脂（バインダとも呼ぶ）とが含まれる。また、ガラスフリットにレーザ光の波長の光を吸収する吸収剤を添加したものを用いても良い。また、レーザとして、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザや半導体レーザなどを用いることが好ましい。また、レーザ照射の際のレーザの照射形状は、円形でも四角形でもよい。
また、上述の樹脂を含む材料としては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ポリイミド、ポリカーボネート、アクリル、ウレタン、またはエポキシを用いることができる。また、シロキサン結合を有する樹脂を含む材料を用いることができる。
なお、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９のいずれか一方または双方にガラスを含む材料を用いる場合、当該ガラスを含む材料と、基板３００１との熱膨張率が近いことが好ましい。上記構成とすることで、熱応力によりガラスを含む材料または基板３００１にクラックが入るのを抑制することができる。
例えば、第１の封止領域３００７にガラスを含む材料を用い、第２の封止領域３００９に樹脂を含む材料を用いる場合、以下の優れた効果を有する。
第２の封止領域３００９は、第１の封止領域３００７よりも、発光装置３０００の外周部に近い側に設けられる。発光装置３０００は、外周部に向かうにつれ、外力等による歪みが大きくなる。よって、歪みが大きくなる発光装置３０００の外周部側、すなわち第２の封止領域３００９に、樹脂を含む材料によって封止し、第２の封止領域３００９よりも内側に設けられる第１の封止領域３００７にガラスを含む材料を用いて封止することで、外力等の歪みが生じても発光装置３０００が壊れにくくなる。
また、図２４（Ｂ）に示すように、基板３００１、基板３００３、第１の封止領域３００７、及び第２の封止領域３００９に囲まれた領域には、第１の領域３０１１が形成される。また、基板３００１、基板３００３、発光素子３００５、及び第１の封止領域３００７に囲まれた領域には、第２の領域３０１３が形成される。
第１の領域３０１１及び第２の領域３０１３としては、例えば、希ガスまたは窒素ガス等の不活性ガスが充填されていると好ましい。なお、第１の領域３０１１及び第２の領域３０１３としては、大気圧状態よりも減圧状態であると好ましい。
また、図２４（Ｂ）に示す構成の変形例を図２４（Ｃ）に示す。図２４（Ｃ）は、発光装置３０００の変形例を示す断面図である。
図２４（Ｃ）は、基板３００３の一部に凹部を設け、該凹部に乾燥剤３０１８を設ける構成である。それ以外の構成については、図２４（Ｂ）に示す構成と同じである。
乾燥剤３０１８としては、化学吸着によって水分等を吸着する物質、または物理吸着によって水分等を吸着する物質を用いることができる。例えば、乾燥剤３０１８として用いることができる物質としては、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物（酸化カルシウムや酸化バリウム等）、硫酸塩、金属ハロゲン化物、過塩素酸塩、ゼオライト、シリカゲル等が挙げられる。
次に、図２４（Ｂ）に示す発光装置３０００の変形例について、図２５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）を用いて説明する。なお、図２５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は、図２４（Ｂ）に示す発光装置３０００の変形例を説明する断面図である。
図２５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示す発光装置は、第２の封止領域３００９を設けずに、第１の封止領域３００７とした構成である。また、図２５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示す発光装置は、図２４（Ｂ）に示す第２の領域３０１３の代わりに領域３０１４を有する。
領域３０１４としては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアクリル、ウレタン、エポキシを用いることができる。また、シロキサン結合を有する樹脂を含む材料を用いることができる。
領域３０１４として、上述の材料を用いることで、いわゆる固体封止の発光装置とすることができる。
また、図２５（Ｂ）に示す発光装置は、図２５（Ａ）に示す発光装置の基板３００１側に、基板３０１５を設ける構成である。
基板３０１５は、図２５（Ｂ）に示すように凹凸を有する。凹凸を有する基板３０１５を、発光素子３００５の光を取り出す側に設ける構成とすることで、発光素子３００５からの光の取出し効率を向上させることができる。なお、図２５（Ｂ）に示すような凹凸を有する構造の代わりに、拡散板として機能する基板を設けてもよい。
また、図２５（Ｃ）に示す発光装置は、図２５（Ａ）に示す発光装置が基板３００１側から光を取り出す構造であったのに対し、基板３００３側から光を取り出す構造である。
図２５（Ｃ）に示す発光装置は、基板３００３側に基板３０１５を有する。それ以外の構成は、図２５（Ｂ）に示す発光装置と同様である。
また、図２５（Ｄ）に示す発光装置は、図２５（Ｃ）に示す発光装置の基板３００３、３０１５を設けずに、基板３０１６を設ける構成である。
基板３０１６は、発光素子３００５の近い側に位置する第１の凹凸と、発光素子３００５の遠い側に位置する第２の凹凸と、を有する。図２５（Ｄ）に示す構成とすることで、発光素子３００５からの光の取出し効率をさらに、向上させることができる。
したがって、本実施の形態に示す構成を実施することにより、水分や酸素などの不純物による発光素子の劣化が抑制された発光装置を実現することができる。または、本実施の形態に示す構成を実施することにより、光取出し効率の高い発光装置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、または実施例に示す構成と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態８）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を様々な照明装置及び電子機器に適用する一例について、図２６及び図２７を用いて説明する。
本発明の一態様の発光素子を、可撓性を有する基板上に作製することで、曲面を有する発光領域を有する電子機器、照明装置を実現することができる。
また、本発明の一態様を適用した発光装置は、自動車の照明にも適用することができ、例えば、ダッシュボードや、フロントガラス、天井等に照明を設置することもできる。
図２６（Ａ）は、多機能端末３５００の一方の面の斜視図を示し、図２６（Ｂ）は、多機能端末３５００の他方の面の斜視図を示している。多機能端末３５００は、筐体３５０２に表示部３５０４、カメラ３５０６、照明３５０８等が組み込まれている。本発明の一態様の発光装置を照明３５０８に用いることができる。
照明３５０８は、本発明の一態様の発光装置を用いることで、面光源として機能する。したがって、ＬＥＤに代表される点光源と異なり、指向性が少ない発光が得られる。例えば、照明３５０８とカメラ３５０６とを組み合わせて用いる場合、照明３５０８を点灯または点滅させて、カメラ３５０６により撮像することができる。照明３５０８としては、面光源としての機能を有するため、自然光の下で撮影したような写真を撮影することができる。
なお、図２６（Ａ）、（Ｂ）に示す多機能端末３５００は、図２３（Ａ）乃至図２３（Ｇ）に示す電子機器と同様に、様々な機能を有することができる。
また、筐体３５０２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、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン等を有することができる。また、多機能端末３５００の内部に、ジャイロ、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、多機能端末３５００の向き（縦か横か）を判断して、表示部３５０４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。
表示部３５０４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３５０４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３５０４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。なお、表示部３５０４に本発明の一態様の発光装置を適用してもよい。
図２６（Ｃ）は、防犯用のライト３６００の斜視図を示している。ライト３６００は、筐体３６０２の外側に照明３６０８を有し、筐体３６０２には、スピーカ３６１０等が組み込まれている。本発明の一態様の発光装置を照明３６０８に用いることができる。
ライト３６００としては、例えば、照明３６０８を握持する、掴持する、または保持することで発光することができる。また、筐体３６０２の内部には、ライト３６００からの発光方法を制御できる電子回路を備えていてもよい。該電子回路としては、例えば、１回または間欠的に複数回、発光が可能なような回路としてもよいし、発光の電流値を制御することで発光の光量が調整可能なような回路としてもよい。また、照明３６０８の発光と同時に、スピーカ３６１０から大音量の警報音が出力されるような回路を組み込んでもよい。
ライト３６００としては、あらゆる方向に発光することが可能なため、例えば、暴漢等に向けて光、または光と音で威嚇することができる。また、ライト３６００にデジタルスチルカメラ等のカメラ、撮影機能を有する機能を備えてもよい。
図２７は、発光素子を室内の照明装置８５０１として用いた例である。なお、発光素子は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面を有する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置８５０２を形成することもできる。本実施の形態で示す発光素子は薄膜状であり、筐体のデザインの自由度が高い。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。さらに、室内の壁面に大型の照明装置８５０３を備えても良い。また、照明装置８５０１、８５０２、８５０３に、タッチセンサを設けて、電源のオンまたはオフを行ってもよい。
また、発光素子をテーブルの表面側に用いることによりテーブルとしての機能を備えた照明装置８５０４とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光素子を用いることにより、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。
以上のようにして、本発明の一態様の発光装置を適用して照明装置及び電子機器を得ることができる。なお、適用できる照明装置及び電子機器は、本実施の形態に示したものに限らず、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態または実施例に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
本実施例では、本発明の一態様である発光素子（発光素子５及び発光素子７）の作製例を示す。本実施例で作製した発光素子の断面模式図を図４３に、素子構造の詳細を表８及び表９に、それぞれ示す。また、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。
＜１−１．発光素子５の作製＞
基板５１０上に電極５０１を構成する導電層５０１ａとして、銀とパラジウムと銅の合金膜（Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ膜、ＡＰＣともいう）を厚さが１００ｎｍになるように形成した。次に、導電層５０１ａ上に接する導電層５０１ｂとして、ＩＴＳＯ膜を厚さが１０ｎｍになるよう形成した。以上の工程により、光を反射する機能を有する電極５０１を形成した。なお、電極５０１の電極面積は、４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、電極５０１上に正孔注入層５３１として、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）とを重量比（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になるように、且つ厚さが１５ｎｍになるように共蒸着した。
次に、正孔注入層５３１上に正孔輸送層５３２として、４，４’−ビス（９−カルバゾール）−２，２’−ジメチルビフェニル（略称：ｄｍＣＢＰ）を厚さが１５ｎｍになるように蒸着した。
次に、正孔輸送層５３２上に発光層５２１として、３，５−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリジン（略称：３５ＤＣｚＰＰｙ）と、トリス｛２−［４−（２−アダマンチル）−５−メチル−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（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３）とを重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３）が１：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。なお、発光層５２１において、３５ＤＣｚＰＰｙがホスト材料であり、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３がゲスト材料（燐光材料）である。
次に、発光層５２１上に電子輸送層５３３として、３５ＤＣｚＰＰｙと、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）とを、それぞれ厚さが、１０ｎｍになるように順次蒸着した。
次に、電子輸送層５３３上に電子注入層５３４として、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）及び、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）を、それぞれ厚さが０．１ｎｍ、２ｎｍになるように順次蒸着した。
次に、正孔注入層を兼ねる電荷発生層５３５として、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと、ＭｏＯ３とを重量比（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になるように、且つ厚さが１７．５ｎｍになるように共蒸着した。
次に、電荷発生層５３５上に正孔輸送層５３７として、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、厚さが１５ｎｍになるように蒸着した。
次に、正孔輸送層５３７上に発光層５２２として、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）と、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）と、（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））と、を重量比（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ））が０．８：０．２：０．０６になるように、且つ厚さが４０ｎｍになるように共蒸着した。なお、発光層５２２において、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩがホスト材料であり、ＰＣＢＢｉＦがアシスト材料であり、Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）がゲスト材料（燐光材料）である。
次に、発光層５２２上に電子輸送層５３８として、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩと、Ｂｐｈｅｎとを、それぞれ厚さが、１５ｎｍ、２０ｎｍになるように順次蒸着した。また、電子輸送層５３８上に電子注入層５３９として、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚さが１ｎｍになるよう蒸着した。
次に、電子注入層５３９上に電極５０２として、銀（Ａｇ）とマグネシウム（Ｍｇ）とを厚さが１５ｎｍになるよう共蒸着し、さらに、ＩＴＯ膜を厚さが７０ｎｍになるように形成した。以上の工程により、光を反射する機能と、光を透過する機能とを有する電極５０２を形成した。なお、ＡｇとＭｇとの共蒸着膜としては、体積比（Ａｇ：Ｍｇ）が１：０．１となるように蒸着した。
以上の工程により、基板５１０上に形成される一対の電極、及びＥＬ層を形成した。なお、上述した成膜過程において、蒸着は全て抵抗加熱法にて行った。また、電極５０２のＩＴＯ膜はスパッタリング法にて形成した。
また、発光素子５の封止基板５１２には、光学素子５１４として、青色（Ｂｌｕｅ）のカラーフィルタを形成した。
次に、窒素雰囲気のグローブボックス内において、有機ＥＬ用封止材を用いて封止基板５１２を基板５１０上に固定することで、発光素子５を封止した。具体的には、基板５１０に形成したＥＬ層の周囲に封止材を塗布し、基板５１０と封止基板５１２とを貼り合わせ、波長が３６５ｎｍの紫外光を６Ｊ／ｃｍ２照射し、８０℃にて１時間の熱処理をした。以上の工程により発光素子５を得た。
＜１−２．発光素子６の作製＞
発光素子６は、先に示す発光素子５の作製と、導電層５０１ｂ及び正孔注入層５３１の工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子５と同様の作製方法とした。
電極５０１を構成する導電層５０１ａ上に接する導電層５０１ｂとして、ＩＴＳＯ膜を厚さが８５ｎｍになるよう形成した。
また、電極５０１上の正孔注入層５３１として、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと、ＭｏＯ３とを重量比（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になるように、且つ厚さが４７．５ｎｍになるように共蒸着した。
＜１−３．発光素子７の作製＞
発光素子７は、先に示す発光素子５及び発光素子６の作製と、電極５０１乃至電子輸送層５３８の工程が異なり、それ以外の工程は発光素子５及び発光素子６の作製方法とした。
基板５１０上に電極５０１を構成する導電層５０１ａとして、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ膜を厚さが１００ｎｍになるように形成した。次に、導電層５０１ａ上に接する導電層５０１ｂとして、ＩＴＳＯ膜を厚さが６５ｎｍになるように形成した。以上の工程により、光を反射する機能を有する電極５０１を形成した。なお、電極５０１の電極面積は、４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、電極５０１上に正孔注入層５３１として、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと、ＭｏＯ３とを重量比（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になるように、且つ厚さが１５ｎｍになるように共蒸着した。
次に、正孔注入層５３１上に正孔輸送層５３２として、ＢＰＡＦＬＰを厚さが１０ｎｍになるように蒸着した。
次に、正孔輸送層５３２上に発光層５２１として、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩと、ＰＣＢＢｉＦと、Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）とを重量比（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ））が０．８：０．２：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。なお、発光層５２１において、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩがホスト材料であり、ＰＣＢＢｉＦがアシスト材料であり、Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）がゲスト材料（燐光材料）である。
次に、発光層５２１上に電子輸送層５３３として、Ｂｐｈｅｎを厚さが７．５ｎｍになるように蒸着した。
次に、電子輸送層５３３上に電子注入層５３４として、Ｌｉ２Ｏ、及びＣｕＰｃを、それぞれ厚さが０．１ｎｍ、２ｎｍになるように蒸着した。
次に、正孔注入層を兼ねる電荷発生層５３５として、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと、ＭｏＯ３とを重量比（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になるように、且つ厚さが７．５ｎｍになるように共蒸着した。
次に、電荷発生層５３５上に正孔輸送層５３７として、ｄｍＣＢＰを厚さが１０ｎｍになるように蒸着した。
次に、正孔輸送層５３７上に発光層５２２として、３５ＤＣｚＰＰｙと、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３と、を重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３）が１：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。なお、発光層５２２において、３５ＤＣｚＰＰｙがホスト材料であり、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３がゲスト材料（燐光材料）である。
次に、発光層５２２上に電子輸送層５３８として、１，３，５−トリ［３−（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）を厚さが１０ｎｍになるように蒸着した。
＜１−４．発光素子５乃至７の特性＞
作製した発光素子５乃至発光素子７の電流効率−輝度特性を図４４に示す。また、輝度−電圧特性を図４５に示す。なお、各発光素子の測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気）で行った。
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における、発光素子５乃至発光素子７の素子特性を表１０に示す。
また、発光素子５乃至発光素子７に２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトル（ＥＬスペクトル）を図４６に示す。
図４４乃至図４５、及び表１０で示すように、発光素子５乃至発光素子７は、十分に低い駆動電圧で発光を呈した。また、発光素子５乃至発光素子７は、高い電流効率で、且つ色純度の高い青色発光が得られた。発光素子６においては、色度ｙが０．０６より大きく０．０８以下である優れた青色で、且つ８ｃｄ／Ａ以上の高い電流効率を得ることができた。また、発光素子５及び発光素子７においては、色度ｙが０．０８より大きく０．１以下である良好な青色で、且つ１０ｃｄ／Ａ以上の高い電流効率を得ることができた。
したがって、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３をゲスト材料として発光素子に用いる構成、換言すれば、実施の形態１で示したように、三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有し、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域に最大値を有し、且つ、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の半値全幅を有する、という特徴を有するゲスト材料を発光素子に用いる構成は、青色発光を呈する発光素子として好ましい構成であることが分かった。あるいは、該発光スペクトルにおいて、５３０ｎｍの波長における光の強度が、最大値に対して０％以上５０％以下、または、該発光スペクトルから算出されるＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが０．０１以上０．３以下である、という特徴を有するゲスト材料を発光素子に用いる構成は、青色発光を呈する発光素子として好ましい構成であることが分かった。
以上のように、本発明の一態様の構成を用いることで、高い電流効率を示し、高い色純度の青色発光を呈する、発光素子を作製することができた。
以上、本実施例に示す構成は、他の実施例及び実施の形態と適宜組み合わせて用いる事ができる。
本実施例では、発光素子（発光素子８乃至発光素子１１）の作製例を示す。本実施例で作製する発光素子の断面模式図は図１を参酌すればよい。また、素子構造の詳細を表１１に示す。また、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。
＜２−１．発光素子８の作製＞
光を透過する機能を有する電極１０１として、ＩＴＳＯ膜を厚さが７０ｎｍになるように形成した。なお、電極１０１の電極面積は、４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、電極１０１上に正孔注入層１１１として、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと、ＭｏＯ３とを重量比（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になるように、且つ厚さが２５ｎｍになるように共蒸着した。
次に、正孔注入層１１１上に正孔輸送層１１２として、ｄｍＣＢＰを厚さが２０ｎｍになるように蒸着した。
次に、正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、３５ＤＣｚＰＰｙと、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３とを重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３）が１：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。なお、発光層１３０において、３５ＤＣｚＰＰｙがホスト材料であり、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３がゲスト材料（燐光材料）である。
次に、発光層１３０上に電子輸送層１１８として、３５ＤＣｚＰＰｙと、Ｂｐｈｅｎとを、それぞれ厚さが、１０ｎｍ、１５ｎｍになるように順次蒸着した。また、電子輸送層１１８上に電子注入層１１９として、ＬｉＦを厚さが１ｎｍになるよう蒸着した。
次に電子注入層１１９上に電極１０２として、アルミニウム（Ａｌ）を、厚さが２００ｎｍになるように形成した。
次に、窒素雰囲気のグローブボックス内において、有機ＥＬ用封止材を用いて封止基板を、ＥＬ層を形成した基板に固定することで、発光素子８を封止した。具体的には、形成したＥＬ層の周囲に封止材を塗布し、ＥＬ層を形成した基板と封止基板とを貼り合わせ、波長が３６５ｎｍの紫外光を６Ｊ／ｃｍ２照射し、８０℃にて１時間の熱処理をした。以上の工程により発光素子８を得た。
＜２−２．発光素子９の作製＞
発光素子９は、先に示す発光素子８の作製と、正孔注入層１１１及び発光層１３０の工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子８と同様の作製方法とした。
電極１０１上の正孔注入層１１１として、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと、ＭｏＯ３とを重量比（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になるように、且つ厚さが１５ｎｍになるように共蒸着した。
また、正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、３５ＤＣｚＰＰｙと、トリス（１，３−ジメチル−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−Ｍｅ）３）とを重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−Ｍｅ）３）が１：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。なお、発光層１３０において、３５ＤＣｚＰＰｙがホスト材料であり、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−Ｍｅ）３がゲスト材料（燐光材料）である。
＜２−３．発光素子１０の作製＞
発光素子１０は、先に示す発光素子８の作製と、正孔注入層１１１乃至発光層１３０の工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子８と同様の作製方法とした。
電極１０１上の正孔注入層１１１として、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと、ＭｏＯ３とを重量比（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着した。
次に、正孔注入層１１１上に正孔輸送層１１２として、９−フェニル−９Ｈ−３−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）カルバゾール（略称：ＰＣＣＰ）を厚さが２０ｎｍになるように蒸着した。
次に、正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、３５ＤＣｚＰＰｙと、ＰＣＣＰと、トリス｛２−［５−（２−メチルフェニル）−４−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−イル−κＮ２］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３）とを重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３）が０．３：１：０．０６になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着した。続いて、３５ＤＣｚＰＰｙと、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３とを重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３）が１：０．０６になるように、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸着した。なお、発光層１３０において、３５ＤＣｚＰＰｙがホスト材料であり、ＰＣＣＰがアシスト材料であり、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３がゲスト材料（燐光材料）である。
＜２−４．発光素子１１の作製＞
発光素子１１は、先に示す発光素子８の作製と、正孔注入層１１１乃至発光層１３０の工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子８と同様の作製方法とした。
電極１０１上の正孔注入層１１１として、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと、ＭｏＯ３とを重量比（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着した。
次に、正孔注入層１１１上に正孔輸送層１１２として、ＰＣＣＰと、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）とを重量比（ＰＣＣＰ：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３）が０．８：０．２になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着した。
次に、正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、３５ＤＣｚＰＰｙと、ＰＣＣＰと、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３とを重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３）が０．８：０．２：０．０５になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着した。続いて、３５ＤＣｚＰＰｙと、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３とを重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３）が１：０．０６になるように、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸着した。なお、発光層１３０において、３５ＤＣｚＰＰｙがホスト材料であり、ＰＣＣＰがアシスト材料であり、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３がゲスト材料（燐光材料）である。
＜２−５．発光素子８乃至１１の特性＞
次に、上記作製した発光素子８乃至発光素子１１の電流効率−輝度特性を図４７に示す。また、輝度−電圧特性を図４８に示す。また、外部量子効率−輝度特性を図４９に示す。なお、各発光素子の測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気）で行った。
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における、発光素子８乃至発光素子１１の素子特性を表１２に示す。
また、発光素子８乃至発光素子１１に２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトル（ＥＬスペクトル）を図５０に示す。また、図５０に示す発光スペクトルの最大値における波長、及び半値全幅を表１３に示す。
図５０、表１２、及び表１３に示すように、発光素子８及び発光素子９は、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域に最大値を有し、且つ、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の半値全幅を有する、発光スペクトルを示した。そのため、発光素子８及び発光素子９は、良好な青色を示す色度であった。また、発光素子８及び発光素子９の発光スペクトルにおいて、５３０ｎｍの波長における光の強度は、最大値に対して０％以上５０％以下であった。また、発光素子８及び発光素子９は、ＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが０．０１以上０．３以下であった。
一方、発光素子１０及び発光素子１１は、発光スペクトルの最大値を示す波長が４７０ｎｍより長いため、色度ｙが０．３より大きい水色を示す色度であった。
すなわち、発光素子８及び発光素子９のように、本発明の一態様の発光素子に用いることができるゲスト材料を、光を反射する機能を有する第１の電極と、光を透過する機能を有する第２の電極と、を有する発光素子に用いることで、ジクロロメタン溶液において示す発光スペクトルと同様の発光スペクトルを示すことが分かった。したがって、本発明の一態様の発光素子に用いることができるゲスト材料とは、光を反射する機能を有する第１の電極と、光を透過する機能を有する第２の電極と、を有する発光素子における発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域に最大値を有し、且つ、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の半値全幅を有する材料である、と言い換えることができる。または、本発明の一態様の発光素子に用いることができるゲスト材料とは、光を反射する機能を有する第１の電極と、光を透過する機能を有する第２の電極と、を有する発光素子における発光スペクトルにおいて、５３０ｎｍの波長における光の強度が、最大値に対して０％以上５０％以下の材料、あるいは、ＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが０．０１以上０．３以下の材料であると、言い換えることができる。
なお、図４７乃至図４９、及び表１２に示すように、発光素子８乃至発光素子１１は、十分に低い駆動電圧で発光を呈した。また、発光素子８及び発光素子９は、良好な色純度の青色で発光することが可能でありながら、高い電流効率を示し、且つ２０％を超える高い外部量子効率を示した。特に発光素子８は、３０％を超える非常に高い外部量子効率を示した。
したがって、本実施例で用いたＩｒ（Ｍｐｔｚ−Ａｄｍ２）３及びＩｒ（Ｍｐｔｚ１−Ｍｅ）３をゲスト材料に用いることで、高い発光効率と、高い色純度の青色発光を呈する発光素子を作製することができることが分かった。
以上のように、本発明の一態様に用いることができるゲスト材料を用いることで、高い電流効率を示し、高い色純度の青色発光を呈する、発光素子を作製することができた。
以上、本実施例に示す構成は、他の実施例及び実施の形態と適宜組み合わせて用いる事ができる。
１００ ＥＬ層
１０１ 電極
１０１ａ 導電層
１０１ｂ 導電層
１０１ｃ 導電層
１０２ 電極
１０３ 電極
１０３ａ 導電層
１０３ｂ 導電層
１０３ｃ 導電層
１０４ 電極
１０４ａ 導電層
１０４ｂ 導電層
１０４ｃ 導電層
１１１ 正孔注入層
１１２ 正孔輸送層
１１３ 電子輸送層
１１４ 電子注入層
１１５ 電荷発生層
１１６ 正孔注入層
１１７ 正孔輸送層
１１８ 電子輸送層
１１９ 電子注入層
１３０ 発光層
１３１ ホスト材料
１３２ ゲスト材料
１３４ 発光層
１３６ 発光層
１３６ａ 発光層
１３６ｂ 発光層
１３８Ｂ 発光層
１３８Ｇ 発光層
１３８Ｒ 発光層
１４０ 隔壁
１５０ 発光素子
１５２ 発光素子
２００ 基板
２２０ 基板
２２１Ｂ 領域
２２１Ｇ 領域
２２１Ｒ 領域
２２２Ｂ 領域
２２２Ｇ 領域
２２２Ｒ 領域
２２３ 遮光層
２２４Ｂ 光学素子
２２４Ｇ 光学素子
２２４Ｒ 光学素子
２５０ 発光素子
２５２ 発光素子
２５４ 発光素子
２５６ 発光素子
３０１＿１ 配線
３０１＿５ 配線
３０１＿６ 配線
３０１＿７ 配線
３０２＿１ 配線
３０２＿２ 配線
３０３＿１ トランジスタ
３０３＿６ トランジスタ
３０３＿７ トランジスタ
３０４ 容量素子
３０４＿１ 容量素子
３０４＿２ 容量素子
３０５ 発光素子
３０６＿１ 配線
３０６＿３ 配線
３０７＿１ 配線
３０７＿３ 配線
３０８＿１ トランジスタ
３０８＿６ トランジスタ
３０９＿１ トランジスタ
３０９＿２ トランジスタ
３１１＿１ 配線
３１１＿３ 配線
３１２＿１ 配線
３１２＿２ 配線
４０１ 電極
４０２ 電極
４１１ 正孔注入層
４１２ 正孔輸送層
４１３ 電子輸送層
４１４ 電子注入層
４１６ 正孔注入層
４１７ 正孔輸送層
４１８ 電子輸送層
４１９ 電子注入層
４２０ 発光層
４２１ ホスト材料
４２２ ゲスト材料
４３０ 発光層
４３１ ホスト材料
４３１＿１ 有機化合物
４３１＿２ 有機化合物
４３２ ゲスト材料
４４１ 発光ユニット
４４２ 発光ユニット
４４５ 電荷発生層
４５０ 発光素子
５０１ 電極
５０１ａ 導電層
５０１ｂ 導電層
５０２ 電極
５１０ 基板
５１２ 封止基板
５１４ 光学素子
５２１ 発光層
５２２ 発光層
５３１ 正孔注入層
５３２ 正孔輸送層
５３３ 電子輸送層
５３４ 電子注入層
５３５ 電荷発生層
５３７ 正孔輸送層
５３８ 電子輸送層
５３９ 電子注入層
６００ 表示装置
６０１ 信号線駆動回路部
６０２ 画素部
６０３ 走査線駆動回路部
６０４ 封止基板
６０５ シール材
６０７ 領域
６０８ 配線
６０９ ＦＰＣ
６１０ 素子基板
６１１ トランジスタ
６１２ トランジスタ
６１３ 下部電極
６１４ 隔壁
６１６ ＥＬ層
６１７ 上部電極
６１８ 発光素子
６２１ 光学素子
６２２ 遮光層
６２３ トランジスタ
６２４ トランジスタ
８０１ 画素回路
８０２ 画素部
８０４ 駆動回路部
８０４ａ 走査線駆動回路
８０４ｂ 信号線駆動回路
８０６ 保護回路
８０７ 端子部
８５２ トランジスタ
８５４ トランジスタ
８６２ 容量素子
８７２ 発光素子
１００１ 基板
１００２ 下地絶縁膜
１００３ ゲート絶縁膜
１００６ ゲート電極
１００７ ゲート電極
１００８ ゲート電極
１０２０ 層間絶縁膜
１０２１ 層間絶縁膜
１０２２ 電極
１０２４Ｂ 下部電極
１０２４Ｇ 下部電極
１０２４Ｒ 下部電極
１０２４Ｙ 下部電極
１０２５ 隔壁
１０２６ 上部電極
１０２８ ＥＬ層
１０２９ 封止層
１０３１ 封止基板
１０３２ シール材
１０３３ 基材
１０３４Ｂ 着色層
１０３４Ｇ 着色層
１０３４Ｒ 着色層
１０３４Ｙ 着色層
１０３５ 遮光層
１０３６ オーバーコート層
１０３７ 層間絶縁膜
１０４０ 画素部
１０４１ 駆動回路部
１０４２ 周辺部
２０００ タッチパネル
２００１ タッチパネル
２５０１ 表示装置
２５０２Ｒ 画素
２５０２ｔ トランジスタ
２５０３ｃ 容量素子
２５０３ｇ 走査線駆動回路
２５０３ｓ 信号線駆動回路
２５０３ｔ トランジスタ
２５０９ ＦＰＣ
２５１０ 基板
２５１０ａ 絶縁層
２５１０ｂ 可撓性基板
２５１０ｃ 接着層
２５１１ 配線
２５１９ 端子
２５２１ 絶縁層
２５２８ 隔壁
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
２５７０ａ 絶縁層
２５７０ｂ 可撓性基板
２５７０ｃ 接着層
２５８０Ｒ 発光モジュール
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 接続層
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
３０００ 発光装置
３００１ 基板
３００３ 基板
３００５ 発光素子
３００７ 封止領域
３００９ 封止領域
３０１１ 領域
３０１３ 領域
３０１４ 領域
３０１５ 基板
３０１６ 基板
３０１８ 乾燥剤
３５００ 多機能端末
３５０２ 筐体
３５０４ 表示部
３５０６ カメラ
３５０８ 照明
３６００ ライト
３６０２ 筐体
３６０８ 照明
３６１０ スピーカ
８０００ 表示モジュール
８００１ 上部カバー
８００２ 下部カバー
８００３ ＦＰＣ
８００４ タッチセンサ
８００５ ＦＰＣ
８００６ 表示装置
８００９ フレーム
８０１０ プリント基板
８０１１ バッテリ
８５０１ 照明装置
８５０２ 照明装置
８５０３ 照明装置
８５０４ 照明装置
９０００ 筐体
９００１ 表示部
９００３ スピーカ
９００５ 操作キー
９００６ 接続端子
９００７ センサ
９００８ マイクロフォン
９０５０ 操作ボタン
９０５１ 情報
９０５２ 情報
９０５３ 情報
９０５４ 情報
９０５５ ヒンジ
９１００ 携帯情報端末
９１０１ 携帯情報端末
９１０２ 携帯情報端末
９２００ 携帯情報端末
９２０１ 携帯情報端末

Claims (15)

  1. 第１の電極と、
    第２の電極と、
    ＥＬ層と、
    を有する発光素子であって、
    前記第１の電極は、光を反射する機能を有し、
    前記第２の電極は、光を反射する機能と、光を透過する機能と、を有し、
    前記ＥＬ層は、前記第１の電極と、前記第２の電極と、の間に設けられ、
    前記ＥＬ層は、第１のゲスト材料を有し、
    前記第１のゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有し、
    前記第１のゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域に最大値を有し、且つ、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の半値全幅を有する、
    ことを特徴とする発光素子。
  2. 第１の電極と、
    第２の電極と、
    第１のＥＬ層と、
    第２のＥＬ層と、
    電荷発生層と、
    を有する発光素子であって、
    前記第１の電極は、光を反射する機能を有し、
    前記第２の電極は、光を反射する機能と、光を透過する機能と、を有し、
    前記第１のＥＬ層、前記第２のＥＬ層、及び前記電荷発生層は、前記第１の電極と、前記第２の電極と、の間に設けられ、
    前記第１のＥＬ層は、第１のゲスト材料を有し、
    前記第１のゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有し、
    前記第１のゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長領域に最大値を有し、且つ、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の半値全幅を有する、
    ことを特徴とする発光素子。
  3. 請求項１または請求項２において、
    前記第１のゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルにおいて、５３０ｎｍの波長における光の強度が、最大値に対して０％以上５０％以下である、
    ことを特徴とする発光素子。
  4. 請求項１または請求項２において、
    前記第１のゲスト材料は、ジクロロメタン溶液における発光スペクトルから算出されるＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが、０．０１以上０．３以下である、
    ことを特徴とする発光素子。
  5. 請求項１または請求項２において、
    ＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが０．０１以上０．０６以下の発光を呈し、且つ、電流効率が３ｃｄ／Ａ以上である、
    ことを特徴とする発光素子。
  6. 請求項１または請求項２において、
    ＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが０．０６より大きく０．０８以下の発光を呈し、且つ、電流効率が８ｃｄ／Ａ以上である、
    ことを特徴とする発光素子。
  7. 請求項１または請求項２において、
    ＣＩＥ１９３１色度座標における色度ｙが０．０８より大きく０．１以下の発光を呈し、且つ、電流効率が１０ｃｄ／Ａ以上である、
    ことを特徴とする発光素子。
  8. 請求項２において、
    前記第２のＥＬ層は、第２のゲスト材料を有し、
    前記第２のゲスト材料は、緑色、黄緑色、黄色、橙色、または赤色の中から選ばれる、いずれか一つの波長領域に最大値を有する発光スペクトルを呈する機能を有する、
    ことを特徴とする発光素子。
  9. 請求項８において、
    前記第２のゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換できる機能を有する、
    ことを特徴とする発光素子。
  10. 請求項１乃至請求項９のいずれか一項において、
    前記第１のゲスト材料は、イリジウムを有する、
    ことを特徴とする発光素子。
  11. 請求項１０において、
    前記第１のゲスト材料は、
    前記イリジウムに配位する配位子、を有し、
    前記配位子は、含窒素五員複素環骨格を有する、
    ことを特徴とする発光素子。
  12. 請求項１１において、
    前記含窒素五員複素環骨格は、イミダゾール骨格またはトリアゾール骨格である、
    ことを特徴とする発光素子。
  13. 請求項１乃至請求項１２のいずれか一項において、
    前記第１の電極は、Ａｌ、またはＡｇのうち少なくとも一つを有し、
    前記第２の電極は、Ｍｇ、またはＡｇのうち少なくとも一つを有する、
    ことを特徴とする発光素子。
  14. 請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の発光素子と、
    カラーフィルタ、またはトランジスタの少なくとも一つと、
    を有する表示装置。
  15. 請求項１４に記載の表示装置と、
    筐体、またはタッチセンサの少なくとも一つと、
    を有する電子機器。
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