JP2021193751A - 発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置 - Google Patents

発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置 Download PDF

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Abstract

【課題】新規発光素子を提供する。または、寿命の良好な発光素子を提供する。または、発光効率の良好な発光素子を提供する。【解決手段】ＥＬ層が、正孔注入層と、第１の正孔輸送層と、第２の正孔輸送層と、第３の正孔輸送層と、発光層と、第１の電子輸送層と、第２の電子輸送層とをこの順に有し、正孔注入層は有機アクセプタを有し、それぞれの層のＨＯＭＯ準位は第１の正孔輸送層より第２の正孔輸送層が深く、第２の正孔輸送層よりホスト材料が深く、第３の正孔輸送層はホスト材料と同じまたは深く、第２の正孔輸送層と第３の正孔輸送層の差が０．３ｅＶ以下であり、それぞれの層のＬＵＭＯ準位はホスト材料が第１の電子輸送層よりも高く、第２の電子輸送層が第１の電子輸送層よりも高く、ホスト材料は縮合芳香環骨格を含む物質であり、第１及び第２の電子輸送層は複素芳香環骨格を含む物質を含む発光素子を提供する。【選択図】図１

Description

本発明の一態様は、発光素子、ディスプレイモジュール、照明モジュール、表示装置、発
光装置、電子機器及び照明装置に関する。なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限
定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造
方法に関するものである。または、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、撮像装置、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。
有機化合物を用いたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃ
ｅｎｃｅ）を利用する発光素子（有機ＥＬ素子）の実用化が進んでいる。これら発光素子
の基本的な構成は、一対の電極間に発光材料を含む有機化合物層（ＥＬ層）を挟んだもの
である。この素子に電圧を印加して、キャリアを注入し、当該キャリアの再結合エネルギ
ーを利用することにより、発光材料からの発光を得ることができる。
このような発光素子は自発光型であるためディスプレイの画素として用いると、液晶に比
べ視認性が高く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレ
イ素子として好適である。また、このような発光素子を用いたディスプレイは、薄型軽量
に作製できることも大きな利点である。さらに非常に応答速度が速いことも特徴の一つで
ある。
また、これらの発光素子は発光層を二次元に連続して形成することが可能であるため、面
状に発光を得ることができる。これは、白熱電球やＬＥＤに代表される点光源、あるいは
蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源として
の利用価値も高い。
このように発光素子を用いたディスプレイや照明装置はさまざまな電子機器に適用好適で
あるが、より良好な効率、寿命を有する発光素子を求めて研究開発が進められている。
ＥＬ層にキャリア、特に正孔の注入を容易にするために用いられる正孔注入層の材料とし
て、有機アクセプタがある。有機アクセプタは蒸着で容易に成膜できることから、大量生
産に向き、利用が広まっている。しかし、有機アクセプタのＬＵＭＯ準位と、正孔輸送層
を構成する有機化合物のＨＯＭＯ準位とが離れているとＥＬ層への正孔の注入は困難であ
る。このことから、有機アクセプタのＬＵＭＯ準位と正孔輸送層を構成する有機化合物の
ＨＯＭＯ準位を近づけるために正孔輸送層を構成する有機化合物としてＨＯＭＯ準位の浅
い物質を用いると、今度は発光層に用いられるホスト材料のＨＯＭＯ準位と正孔輸送層を
構成する有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が大きくなってしまう。これを理由としてＥＬ
層に正孔を注入できても、正孔輸送層から発光層のホスト材料への正孔の注入が困難とな
ってしまうという問題があった。
また、有機アクセプタはホール注入能が低いことから、寿命の低下や、高輝度側のロール
オフ現象が起こることもあった。
特許文献１では正孔注入層に接する第１の正孔輸送層と、発光層との間に、第１の正孔注
入層のＨＯＭＯ準位とホスト材料のＨＯＭＯ準位の間のＨＯＭＯ準位を有する正孔輸送材
料を設ける構成が開示されている。
また、特許文献２では電子トラップ性を有する物質を添加した電子輸送層を用いることで
長寿命化を実現した発光素子について開示されている。
このように、発光素子の特性は、目覚ましく向上してきたが効率や耐久性をはじめ、あら
ゆる特性に対する高度な要求に対応するには未だ不十分と言わざるを得ない。
国際公開第２０１１／０６５１３６号パンフレット 特開２００９−１７７１５７号公報
そこで、本発明の一態様では、新規発光素子を提供することを課題とする。または、寿命
の良好な発光素子を提供することを目的とする。または、発光効率の良好な発光素子を提
供することを目的とする。
または、本発明の他の一態様では、信頼性の高い発光装置、電子機器及び表示装置を各々
提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様では、消費電力の小さい発光装
置、電子機器及び表示装置を各々提供することを目的とする。
本発明は上述の課題のうちいずれか一を解決すればよいものとする。
本発明の一態様の発光素子は、第１の電極と、第２の電極と、ＥＬ層とを有し、前記ＥＬ
層は前記第１の電極と、前記第２の電極との間に位置し、前記ＥＬ層は、正孔注入層と、
第１の正孔輸送層と、第２の正孔輸送層と、第３の正孔輸送層と、発光層と、第１の電子
輸送層と、第２の電子輸送層とを有し、前記正孔注入層、前記第１の正孔輸送層、前記第
２の正孔輸送層及び前記第３の正孔輸送層は、前記第１の電極と前記発光層との間に位置
し、前記第１の電極と前記正孔注入層とは接しており、前記正孔注入層と、前記第１の正
孔輸送層は接しており、前記第３の正孔輸送層と前記発光層とは接しており、前記第２の
正孔輸送層は、前記第１の正孔輸送層と、前記第３の正孔輸送層との間に位置し、前記第
１の電子輸送層と、前記第２の電子輸送層とは、前記発光層と前記第２の電極との間に位
置し、前記発光層と前記第１の電子輸送層は接しており、前記第１の電子輸送層と、前記
第２の電子輸送層は接しており、前記正孔注入層は有機アクセプタを有し、前記第１の正
孔輸送層は、第１の正孔輸送材料を有し、前記第２の正孔輸送層は、第２の正孔輸送材料
を有し、前記第３の正孔輸送層は、第３の正孔輸送材料を有し、前記発光層は、ホスト材
料と発光材料とを有し、前記第１の電子輸送層は、第１の電子輸送材料を有し、前記第２
の電子輸送層は、第２の電子輸送材料を有し、前記第２の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位は
、前記第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位よりも深く、前記ホスト材料のＨＯＭＯ準位は
、前記第２の正孔輸送材料ＨＯＭＯ準位よりも深く、前記第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ
準位は、前記ホスト材料のＨＯＭＯ準位と同じまたは深く、前記第２の正孔輸送材料のＨ
ＯＭＯ準位と前記第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位の差が０．３ｅＶ以下であり、前記
ホスト材料のＬＵＭＯ準位は前記第１の電子輸送材料のＬＵＭＯ準位よりも高く、前記第
２の電子輸送材料のＬＵＭＯ準位は前記第１の電子輸送材料のＬＵＭＯ準位よりも高く、
前記ホスト材料は、３環以上６環以下の縮合芳香環骨格を含む物質であり、前記第１の電
子輸送材料は第１の複素芳香環骨格を含む物質であり、前記第２の電子輸送材料は第２の
複素芳香環骨格を含む物質であり、前記第１の複素芳香環骨格を含む物質と前記第２の複
素芳香環骨格を含む物質は異なる物質である発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記発光材料が蛍光
発光材料である発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記発光材料が発す
る光が青色発光である発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記発光材料が、縮
合芳香族ジアミン化合物である発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記発光材料がピレ
ンジアミン化合物である発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記有機アクセプタ
が２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザ
トリフェニレンである発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記第１の正孔輸送
材料のＨＯＭＯ準位が−５．４ｅＶ以上である発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記第１の正孔輸送
材料のＨＯＭＯ準位と前記第２の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位との差が０．３ｅＶ以下で
ある発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記第２の正孔輸送
材料のＨＯＭＯ準位と前記第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位との差が０．２ｅＶ以下で
ある発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記第１の正孔輸送
材料のＨＯＭＯ準位と前記第２の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位との差が０．２ｅＶ以下で
ある発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記発光材料のＨＯ
ＭＯ準位が、前記ホスト材料のＨＯＭＯ準位よりも高い発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記第１の正孔輸送
材料がトリアリールアミンであり、かつフルオレニルアミン骨格を有する物質である発光
素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記第２の正孔輸送
材料がトリアリールアミンであり、かつトリフェニルアミン骨格を有する物質である発光
素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記第３の正孔輸送
材料がアミンを含まない物質である発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記第３の正孔輸送
材料がカルバゾール骨格を含む発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記カルバゾール骨
格がフェニルカルバゾール骨格である発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記第３の正孔輸送
材料がトリフェニレン骨格を含む発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記第３の正孔輸送
材料がナフタレン骨格を含む発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記ホスト材料がア
ントラセン骨格を含む発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記ホスト材料がジ
フェニルアントラセン骨格を含む発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記ホスト材料がカ
ルバゾール骨格を含む発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記カルバゾール骨
格がベンゾカルバゾール骨格を含む発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記カルバゾール骨
格がジベンゾカルバゾール骨格である発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記第１の複素芳香
環骨格を有する物質及び前記第２の複素芳香環骨格を有する物質が、６員環の含窒素複素
芳香環骨格を含む物質である発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記第１の複素芳香
環骨格を含む物質が、縮合複素芳香環骨格を含む物質である発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記第１の複素芳香
環骨格を含む物質が、ジアジン骨格又はトリアジン骨格を有する縮合複素芳香環骨格を含
む物質である発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記第１の複素芳香
環骨格を含む物質が、ピラジン骨格又はピリミジン骨格を有する物質である発光素子であ
る。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記第１の複素芳香
環骨格を含む物質が、ジベンゾキノキサリン骨格を有する物質である発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、前記第２の電子輸送
層が、前記第２の電極と接している発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子と、トランジスタ、または、基
板と、を有する発光装置である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光装置と、センサ、操作ボタン、スピ
ーカ、または、マイクと、を有する電子機器である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光装置と、筐体と、を有する照明装置
である。
なお、本明細書中における発光装置とは、発光素子を用いた画像表示デバイスを含む。ま
た、発光素子にコネクター、例えば異方導電性フィルム又はＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒ
ｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が
設けられたモジュール、又は発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によ
りＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールは、発光装置を有する場合がある。さら
に、照明器具等は、発光装置を有する場合がある。
本発明の一態様では、新規発光素子を提供することができる。または、寿命の良好な発
光素子を提供することができる。または、発光効率の良好な発光素子を提供することがで
きる。
または、本発明の他の一態様では、信頼性の高い発光装置、電子機器及び表示装置を各々
提供することができる。または、本発明の他の一態様では、消費電力の小さい発光装置、
電子機器及び表示装置を各々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。
発光素子の概念図。 発光素子の作製方法の一例を表す図。 発光素子の作製装置の一例を表す図。 アクティブマトリクス型発光装置の概念図。 アクティブマトリクス型発光装置の概念図。 アクティブマトリクス型発光装置の概念図。 パッシブマトリクス型発光装置の概念図。 照明装置を表す図。 電子機器を表す図。 光源装置を表す図。 照明装置を表す図。 照明装置を表す図。 車載表示装置及び照明装置を表す図。 電子機器を表す図。 電子機器を表す図。 表示パネルの構成例を説明する図。 表示パネルの構成例を説明する図。 発光素子１乃至発光素子３の輝度−電流密度特性。 発光素子１乃至発光素子３の電流効率−輝度特性。 発光素子１乃至発光素子３の輝度−電圧特性。 発光素子１乃至発光素子３の電流−電圧特性。 発光素子１乃至発光素子３の外部量子効率−輝度特性。 発光素子１乃至発光素子３の発光スペクトル。 発光素子１乃至発光素子３の規格化輝度−時間変化特性。 発光素子４の輝度−電流密度特性。 発光素子４の電流効率−輝度特性。 発光素子４の輝度−電圧特性。 発光素子４の電流−電圧特性。 発光素子４の外部量子効率−輝度特性。 発光素子４の発光スペクトル。 発光素子４の規格化輝度−時間変化特性。 ＢＢＡβＮＢの１Ｈ−ＮＭＲチャート。 βＮＰ２ＰＣの１Ｈ−ＮＭＲチャート。 ＢＢＡαＮＢの１Ｈ−ＮＭＲチャート。 ＢＢＡβＮＢｉの１Ｈ−ＮＭＲチャート。 βＮＰβＮＣの１Ｈ−ＮＭＲチャート。 発光素子５の輝度−電流密度特性。 発光素子５の電流効率−輝度特性。 発光素子５の輝度−電圧特性。 発光素子５の電流−電圧特性。 発光素子５の外部量子効率−輝度特性。 発光素子５の発光スペクトル。 発光素子５の規格化輝度−時間変化特性。
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は当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す
実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
図１（Ａ）は本発明の一態様の発光素子を示す図である。本発明の一態様の発光素子は、
第１の電極１０１と第２の電極１０２と、ＥＬ層１０３を有し、ＥＬ層１０３は第１の電
極１０１側から正孔注入層１１１、第１の正孔輸送層１１２−１、第２の正孔輸送層１１
２−２、第３の正孔輸送層１１２−３、発光層１１３、第１の電子輸送層１１４−１及び
第２の電子輸送層１１４−２を有している。なお、その他の機能層を有していても良い。
本発明の一態様の発光素子においては、発光層１１３はホスト材料と発光材料を有し、正
孔注入層１１１は有機アクセプタを、第１の正孔輸送層１１２−１は第１の正孔輸送材料
を、第２の正孔輸送層１１２−２は第２の正孔輸送材料を、第３の正孔輸送層１１２−３
は第３の正孔輸送材料を、第１の電子輸送層１１４−１は第１の電子輸送材料を、第２の
電子輸送層１１４−２は第２の電子輸送材料を有する。なお、第１の正孔輸送材料、第２
の正孔輸送材料、第３の正孔輸送材料、第１の電子輸送材料及び第２の電子輸送材料は各
々異なる物質であるものとする。
また、上記ホスト材料のＨＯＭＯ準位は、第２の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位よりも深い
位置に存在し、第２の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位は第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位
よりも深い位置に存在する。また、第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位は、ホスト材料の
ＨＯＭＯ準位と同じまたは深い位置に存在する。ただし、第２の正孔輸送材料のＨＯＭＯ
準位と第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位の差は、有効数字一桁で０．３ｅＶ以下とする
。
また、ホスト材料は、３環以上６環以下の縮合芳香環骨格を含む物質であり、第１の電子
輸送材料及び第２の電子輸送材料は複素芳香環骨格を含む物質である。ここで、本発明の
一態様の発光素子ではホスト材料と第２の電子輸送材料のＬＵＭＯ準位が、どちらも、第
１の電子輸送材料よりも高い（浅い）位置にあるものとする。ただし、ホスト材料と第１
の電子輸送材料とのＬＵＭＯ準位の差は有効数字一桁で０．３ｅＶ以下であることが好ま
しい。この差が０．３ｅＶ以下であることによって、駆動電圧の上昇を抑制することがで
きる。
通常、発光素子の設計を行う際には、各層間のキャリア注入障壁を低減させ、駆動電圧の
低減や、寿命の向上を図るために、正孔輸送層側では、陽極である第１の電極１０１側か
ら発光層１１３に向けてそのＨＯＭＯ準位が順に低く（深く）なるように、電子輸送層側
では、陰極である第２の電極１０２側から発光層１１３に向けてそのＬＵＭＯ準位が順に
高く（浅く）なるように設計される。
しかし本発明の一態様の発光素子では、ホスト材料と正孔輸送層を構成する材料のＨＯＭ
Ｏ準位の関係および、ホスト材料と電子輸送層を構成する材料のＬＵＭＯ準位の関係を上
述のようなものとし、且つ、ホスト材料及び電子輸送層を構成する材料を特定の骨格を有
する物質とすることで、従来の構成の発光素子よりも良好な寿命、効率、発光特性を有す
る発光素子を提供することが可能となる。
ホスト材料は、３環以上６環以下の縮合芳香環骨格を有する材料が好ましい。これらの縮
合芳香環は、可視光領域付近のエネルギーギャップを保ちつつ、電気化学的な安定性を確
保することができるからである。特にアントラセン骨格は、青色の蛍光材料を励起するの
に十分なエネルギーギャップが得られ、ホール、電子の双方を輸送できることから好適で
ある。また、アントラセン誘導体は、そのＬＵＭＯ準位を−２．７ｅＶ前後とすることが
容易であり、上述した電子輸送層とのＬＵＭＯ準位の関係を構築するのに好適でもある。
一方、第１の電子輸送材料と第２の電子輸送材料は各々異なる複素芳香環骨格を含む材料
であることが好ましい。このように、第１の電子輸送材料と第２の電子輸送材料の有する
複素芳香環骨格を異ならせることにより、第１の電子輸送材料のＬＵＭＯ準位を、ホスト
材料及び第２の電子輸送材料のＬＵＭＯ準位よりも低い（深い）位置とすることが可能に
なる。
なお、本発明の一態様の発光素子は正孔注入層１１１を有し、当該正孔注入層１１１を構
成する材料として有機アクセプタ材料を用いているため、従来よりも長寿命化できるのみ
ならず、高輝度領域の効率低下、いわゆるロールオフ現象を低減し、高輝度且つ高効率な
発光素子を実現することが可能となる。
有機アクセプタは、ＬＵＭＯ準位の深い有機化合物である。当該有機アクセプタは、その
ＬＵＭＯ準位の値とＨＯＭＯ準位の値が近い他の有機化合物との間で電荷分離を起こさせ
ることによって、当該有機化合物に正孔を発生させることができる。すなわち、本実施の
形態の発光素子では有機アクセプタと接する第１の正孔輸送材料に正孔が発生する。有機
アクセプタは、電子吸引基（ハロゲン基やシアノ基）を有する化合物、例えば、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−Ｔ
ＣＮＱ）、３，６−ジフルオロ−２，５，７，７，８，８−ヘキサシアノキノジメタン、
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）等を用いると良い。特にＨＡＴ−ＣＮ
は、アクセプタ性が高く、膜質も安定であるため好ましい。
有機アクセプタのＬＵＭＯ準位と第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位の差は、有機アクセ
プタのアクセプタ性の強さで変わってくるため、特に限定されないが、おおむね準位の差
が１ｅＶ以下程度であれば正孔を注入することができる。ＨＡＴ−ＣＮを有機アクセプタ
として用いる場合、ＨＡＴ−ＣＮのＬＵＭＯ準位はサイクリックボルタンメトリ測定から
−４．４１ｅＶと見積もられるので、第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位は、−５．４ｅ
Ｖ以上であることが好ましい。ただし、第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位があまり高く
なりすぎると、今度は第２の正孔輸送材料への正孔注入性が悪くなる。また、ＩＴＯのよ
うな陽極の仕事関数は−５ｅＶ前後であるため、それよりもＨＯＭＯ準位の高い第１の正
孔輸送材料を用いることは不利に働く。したがって、第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位
は、−５．０ｅＶ以下であることが好ましい。
第１の正孔輸送材料に発生した正孔は、電界によって第２の電極１０２の方へ移動し、第
２の正孔輸送層１１２−２へ注入される。第２の正孔輸送層１１２−２を構成する第２の
正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位は、第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位とホスト材料のＨＯ
ＭＯ準位との間に位置するため、容易に第１の正孔輸送層１１２−１から第２の正孔輸送
層１１２−２へ正孔を注入することができる。なお、第１の正孔輸送材料と第２の正孔輸
送材料のＨＯＭＯ準位の差は、正孔をスムーズに注入するため０．３ｅＶ以下であること
が好ましく、さらに容易に正孔注入を行うためにはその差が０．２ｅＶ以下であることが
より好ましい。
第２の正孔輸送層１１２−２へ注入された正孔は、電界によってさらに第２の電極１０２
の方へ移動し、第３の正孔輸送層１１２−３へ注入される。第３の正孔輸送層１１２−３
に含まれる第３の正孔輸送材料は、そのＨＯＭＯ準位が、ホスト材料のＨＯＭＯ準位と同
じまたは深く、且つ第２の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位との差が０．３５ｅＶ未満（有効
数字一桁で０．３ｅＶ以下）の材料である。第２の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位と第３の
正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位との差が０．３ｅＶ以下であるため、第２の正孔輸送層１１
２−２から第３の正孔輸送層１１２−３への正孔の注入はスムーズに行われる。なお、よ
りスムーズに正孔を注入するために、第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位と第２の正孔輸
送材料のＨＯＭＯ準位との差は０．２５ｅＶ未満（有効数字一桁で０．２ｅＶ以下）であ
ることが好ましい。
第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位はホスト材料のＨＯＭＯ準位と同じまたは深いため、
第３の正孔輸送層１１２−３から発光層１１３への正孔の注入障壁はない。さらに、第３
の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位がホスト材料のＨＯＭＯ準位と同じまたは深いことから、
正孔は発光材料に直接注入されるだけでなく、ホスト材料にも直接注入されやすくなる。
発光材料に優先的に正孔が入ると、発光層内で正孔が極度に進みにくくなり、発光領域が
正孔輸送層／発光層界面にかなり局在化してしまう。その結果、素子寿命に悪影響を及ぼ
す。しかし、本発明の一態様のように、ホスト材料にも正孔が入ることにより、正孔は発
光層内では主としてホストを伝導しつつ、適度に発光材料のホールトラップの影響を受け
るため、発光領域を適度に広げることができ、高効率と長寿命が得られる。発光領域が適
度に広がるというのは、正孔が発光層内である程度輸送されつつも、突き抜けることがな
い状態である。なお、このことから、ホスト材料は正孔輸送性を有することが好ましく、
具体的にはアントラセン骨格やカルバゾール骨格を有することが好ましい。また、ホスト
材料は電子輸送性も有することが好ましいため、特にアントラセン骨格は好適である。す
なわちホスト材料は、アントラセン骨格とカルバゾール骨格を同時に有することがさらに
好ましい。また、カルバゾール骨格は、ベンゾカルバゾール骨格あるいはジベンゾカルバ
ゾール骨格であることが好ましい。これらの構造は、カルバゾールに比べてＨＯＭＯが０
．１ｅＶ程度高くなるため、正孔が入りやすくなる（それにより、上記の適度な発光領域
の広がりを形成しやすくなる）ためである。このように、この第３の正孔輸送層１１２−
３を有していることが、本発明の一態様の発光素子における特徴の一つである。
ここで、発光材料のＨＯＭＯ準位がホスト材料のＨＯＭＯ準位よりも浅い場合、ホスト材
料よりも浅いＨＯＭＯ準位を有する正孔輸送材料から発光層へ正孔が注入されると、ホス
ト材料よりも発光材料に優先されて正孔が注入されてしまう。ＨＯＭＯ準位の浅い発光材
料に正孔が注入されると、正孔がトラップされてしまう。正孔がトラップされ、正孔の流
れが滞ってしまうと、電荷の蓄積や、再結合領域の集中による発光層の劣化の促進、発光
効率の低下等の不都合が生じる。
一方本実施の形態の発光素子のように、第３の正孔輸送層１１２−３を有し、そのＨＯＭ
Ｏ準位がホスト材料のＨＯＭＯ準位と同じまたは深い構成を有する発光素子では、正孔が
まず発光材料ではなくホスト材料に優先的に注入される。その結果、正孔の流れを滞らせ
ることなく、且つ適度に発光材料にも正孔がトラップされ、また、再結合領域も分散され
、信頼性の向上、発光効率の向上といった様々な効果を奏する。
続いて、上述の発光素子の詳細な構造や材料の例について説明する。本発明の一態様の発
光素子は、上述のように第１の電極１０１と第２の電極１０２の一対の電極間に複数の層
からなるＥＬ層１０３を有している。ＥＬ層１０３は少なくとも、正孔注入層１１１、第
１の正孔輸送層１１２−１、第２の正孔輸送層１１２−２、第３の正孔輸送層１１２−３
、発光層１１３、第１の電子輸送層１１４−１、第２の電子輸送層１１４−２を有してい
る。また、これらの層は、この順に第１の電極１０１側から接して設けられている。
第１の電極１０１は、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、導
電性化合物、およびこれらの混合物などを用いて形成することが好ましい。具体的には、
例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ケ
イ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜
鉛、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（ＩＷＺＯ）等が挙げられ
る。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタリング法により成膜されるが、ゾル−
ゲル法などを応用して作製しても構わない。作製方法の例としては、酸化インジウム−酸
化亜鉛は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いて
スパッタリング法により形成する方法などがある。また、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（ＩＷＺＯ）は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０
．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリン
グ法により形成することもできる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ
）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト
（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チ
タン）等が挙げられる。グラフェンも用いることができる。なお、後述する複合材料をＥ
Ｌ層１０３における第１の電極１０１と接する層に用いることで、仕事関数に関わらず、
電極材料を選択することができるようになる。
ＥＬ層１０３の積層構造については、本実施の形態では、図１（Ａ）に示すように、正孔
注入層１１１、第１の正孔輸送層１１２−１、第２の正孔輸送層１１２−２、第３の正孔
輸送層１１２−３、発光層１１３、第１の電子輸送層１１４−１、および第２の電子輸送
層１１４−２を有する構成、及び図１（Ｂ）に示すように、正孔注入層１１１、第１の正
孔輸送層１１２−１、第２の正孔輸送層１１２−２、第３の正孔輸送層１１２−３、発光
層１１３、第１の電子輸送層１１４−１及び第２の電子輸送層１１４−２に加えて、電荷
発生層１１６を有する構成の２種類の構成について説明する。各層を構成する材料につい
て以下に具体的に示す。
正孔注入層１１１は、有機アクセプタを含む層である。有機アクセプタとしては、電子吸
引基（ハロゲン基やシアノ基）を有する化合物を用いることができ、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）、
３，６−ジフルオロ−２，５，７，７，８，８−ヘキサシアノキノジメタン、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）等を用いることができる。有機アクセプタとして
は、ＨＡＴ−ＣＮのように複素原子を複数有する縮合芳香環に電子吸引基が結合している
化合物が、熱的に安定であり好ましい。有機アクセプタは、隣接する正孔輸送層（あるい
は正孔輸送材料）から、少なくとも電界の印加により電子を引き抜くことができる。
正孔注入層１１１を形成することによって、正孔の注入性が良好となり、駆動電圧の小さ
い発光素子を得ることができる。また、有機アクセプタは蒸着が容易で成膜がしやすいた
め、用いやすい材料である。
正孔輸送層は、第１の正孔輸送層１１２−１、第２の正孔輸送層１１２−２及び第３の正
孔輸送層１１２−３から構成されている。第１の正孔輸送層１１２−１乃至第３の正孔輸
送層１１２−３はいずれも正孔輸送性を有する正孔輸送材料を含んでおり、第１の正孔輸
送層１１２−１には第１の正孔輸送材料が、第２の正孔輸送層１１２−２には第２の正孔
輸送材料、第３の正孔輸送層１１２−３には第３の正孔輸送材料が含まれている。正孔輸
送材料としては、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有していることが好まし
い。また、各々の材料の間には、第２の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位は第１の正孔輸送材
料のＨＯＭＯ準位よりも深く、発光層１１３に含まれるホスト材料のＨＯＭＯ準位は第２
の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位よりも深く、第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位はホスト
材料のＨＯＭＯ準位と同じまたは深く、第２の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位と第３の正孔
輸送材料のＨＯＭＯ準位の差は０．３ｅＶ以下という関係が存在する。なお、第２の正孔
輸送材料のＨＯＭＯ準位と第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位の差は０．２ｅＶ以下であ
ることが好ましい。
第１の正孔輸送材料としては、ＨＯＭＯ準位の比較的浅い正孔輸送材料を用いることが好
ましく、そのような有機化合物としては、トリアリールアミンでありかつ、フルオレニル
アミン骨格を有する物質が好ましい。
第３の正孔輸送材料としては、ＨＯＭＯ準位の比較的深い正孔輸送材料を用いることが好
ましい。アミンを含む有機化合物はＨＯＭＯ準位が浅くなりがちであるので、アミンを含
まない正孔輸送材料が好ましい。なお、このような正孔輸送材料としてはカルバゾール骨
格を含む正孔輸送材料が好ましい。カルバゾール骨格とトリフェニレン骨格とを含む有機
化合物や、カルバゾール骨格とナフタレン骨格を含む有機化合物等を好適に用いることが
できる。
第２の正孔輸送材料としては、第１の正孔輸送材料と第３の正孔輸送材料の間のＨＯＭＯ
準位を有する正孔輸送材料が好ましい。具体的には、トリアリールアミンでありかつ、ト
リフェニルアミン骨格を含む正孔輸送材料が好ましい。なお、上記トリフェニルアミン骨
格におけるフェニル基は縮環していないことが好ましい。
発光層１１３は、ホスト材料と発光材料を含む層である。発光材料は蛍光発光物質であっ
ても、りん光発光物質であっても、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を示す物質であっても
いずれでも構わない。また、単層であっても、異なる発光材料が含まれる複数の層からな
っていても良い。なお、本発明の一態様では、発光層１１３は蛍光発光を呈する層、特に
、青色の蛍光発光を呈する層である場合により好適に適用することができる。
発光層１１３において、蛍光発光物質として用いることが可能な材料としては、例えば以
下のようなものが挙げられる。また、これ以外の蛍光発光物質も用いることができる。
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’−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：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒ
ｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−
ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバ
ゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（
略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフ
ェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフ
ェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾー
ル−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔｅｒｔ
−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−
（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ
ＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，
１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン］
（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２
−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）
、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−
トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，
Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセ
ン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ−（９，
１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−
アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イ
ル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称
：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ
’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１
０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−ト
リフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス
（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フ
ェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ
，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４
５Ｔ、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：Ｂ
ＰＴ）、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［ｉ
ｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニト
リル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７
−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジ
ン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：
ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル
｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛
２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−
テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−
ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）などが挙げられ
る。特に、１，６ＦＬＰＡＰｒｎや１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎのようなピレンジアミ
ン化合物に代表される縮合芳香族ジアミン化合物は、ホールトラップ性が高く、発光効率
や信頼性に優れているため好ましい。
発光層１１３において、りん光発光物質として用いることが可能な材料としては、例えば
以下のようなものが挙げられる。
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（Ｍｐｔ
ｚ）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−３
ｂ）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（ｄｍｐ
ｉｍｐｔ−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（ａｃ
ａｃ））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。これらは青色のりん光発光を示す化合物であり、４４０ｎｍ
から５２０ｎｍに発光のピークを有する化合物である。
また、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（ｍｐ
ｐｍ）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（ａｃ
ａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［６−（２−ノルボルニル）−４−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−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩ
Ｉ）（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（Ｉ
ＩＩ）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。これらは主に緑色のりん光発光を示す化合物であり、５００ｎｍ〜６
００ｎｍに発光のピークを有する。なお、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、（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（Ｆ
ｄｐｑ）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：［Ｉ
ｒ（ｐｉｑ）３］）、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（Ｉ
ＩＩ）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、２，３，７，８，１２，１３，１７，１
８−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。これらは、赤色のりん光発光を示す化合物であり、６
００ｎｍから７００ｎｍに発光のピークを有する。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。
また、以上で述べたりん光性化合物の他、公知のりん光性発光材料を選択し、用いてもよ
い。
ＴＡＤＦ材料としてはフラーレン及びその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、
エオシン等を用いることができる。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を用いることができる。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（ＳｎＦ
２（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 Ｉ
ＩＩ−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）等も挙げられる。
Figure 2021193751
また、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）や、９−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−
イル）−９’−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（略称：ＰＣＣｚＴ
ｚｎ）、２−｛４−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カ
ルバゾール−９−イル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略
称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、２−［４−（１０Ｈ−フェノキサジン−１０−イル）フェニル
］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＸＺ−ＴＲＺ）、３−［４
−（５−フェニル−５，１０−ジヒドロフェナジン−１０−イル）フェニル］−４，５−
ジフェニル−１，２，４−トリアゾール（略称：ＰＰＺ−３ＴＰＴ）、３−（９，９−ジ
メチル−９Ｈ−アクリジン−１０−イル）−９Ｈ−キサンテン−９−オン（略称：ＡＣＲ
ＸＴＮ）、ビス［４−（９，９−ジメチル−９，１０−ジヒドロアクリジン）フェニル］
スルホン（略称：ＤＭＡＣ−ＤＰＳ）、１０−フェニル−１０Ｈ，１０’Ｈ−スピロ［ア
クリジン−９，９’−アントラセン］−１０’−オン（略称：ＡＣＲＳＡ）、等のπ電子
過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環の両方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共に高く、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性が共に強くなり、Ｓ１準位とＴ１準位のエネ
ルギー差が小さくなるため、熱活性化遅延蛍光を効率よく得られることから特に好ましい
。なお、π電子不足型複素芳香環の代わりに、シアノ基のような電子吸引基が結合した芳
香環を用いても良い。
Figure 2021193751
発光層のホスト材料としては、電子輸送性を有する材料や正孔輸送性を有する材料など様
々なキャリア輸送材料を用いることができる。
続いて、発光層のホスト材料としては様々なキャリア輸送材料を用いることができる。
当該キャリア輸送材料としては、例えば以下に示すような正孔輸送性を有する物質や、電
子輸送性を有する物質などを用いることができる。もちろん、以下に挙げる物質以外の正
孔輸送性を有する材料や電子輸送性を有する材料、バイポーラ性を有する材料も用いるこ
とができる。
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：Ｄ
ＢＦ３Ｐ−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。
電子輸送性を有する材料としては、例えば、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−ｔ
ｅｒｔ−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：Ｔ
ＰＢＩ）、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−１−フェニル−１
Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ）などのポリアゾール骨格を有す
る複素環化合物や、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）、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：４，６ｍＰ
ｎＰ２Ｐｍ）、４，６−ビス［３−（４−ジベンゾチエニル）フェニル］ピリミジン（略
称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ−ＩＩ）などのジアジン骨格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：３５ＤＣ
ｚＰＰｙ）、１，３，５−トリ［３−（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：Ｔｍ
ＰｙＰＢ）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。
なお、ホスト材料は複数種の物質を混合した材料であっても良く、混合したホスト材料を
用いる場合は、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混合することが
好ましい。電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料を混合することによって
、発光層１１３の輸送性を容易に調整することができ、再結合領域の制御も簡便に行うこ
とができる。正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する材料の含有量の比は、正孔輸
送性を有する材料：電子輸送性を有する材料＝１：９〜９：１とすればよい。
また、これら混合された材料同士で励起錯体を形成しても良い。当該励起錯体は発光材料
の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するよ
うな組み合わせを選択することで、エネルギー移動がスムーズとなり、効率よく発光が得
られるため好ましい。また、駆動電圧も低下するため好ましい。
本発明の一態様の発光素子ではホスト材料は、３環以上６環以下の縮合芳香環骨格を含
む物質であることが好ましい。３環以上６環以下の縮合芳香環骨格を含む物質としては、
例えば、ＣｚＰＡ、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−
ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、９−フェニル−３−［４
−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚ
ＰＡ）、４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾフラ
ン（略称：２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩ）、ｔ−ＢｕＤＮＡ、９−（２−ナフチル）−１０−
［４−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン（略称：ＢＨ−１）のようなアントラセ
ン骨格を有する物質や、５，１２−ジフェニルテトラセン（略称：ＤＰＴ）、ルブレン、
２，８−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−５，１１−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−６
，１２−ジフェニルテトラセン（略称：ＴＢＲｂ）のようなテトラセン骨格を有する物質
や、１，３，５−トリ（１−ピレニル）ベンゼン（略称：ＴＰＢ３）、９，９−ビス［４
−（１−ピレニル）フェニル］−９Ｈ−フルオレン（略称：ＢＰＰＦ）、２，７−ビス（
１−ピレニル）ースピロー９，９’―ビフルオレン（略称：Ｓｐｙｒｏ−ｐｙｅ）のよう
なピレン骨格を有する物質や、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン
（略称：ＴＢＰ）のようなペリレン骨格を有する物質、フルオランテン骨格を有する物質
、ジベンゾクリセン骨格を有する物質等が挙げられる。この中でも、上述した通り、アン
トラセン骨格を有する物質が特に好ましい。
なお、第１の電子輸送材料及び第２の電子輸送材料は、６員環の含窒素複素芳香環骨格
を有する物質であることが好ましい。６員環の含窒素複素芳香環骨格を有する物質は、５
員環の含窒素複素環骨格（ピロール、インドール、カルバゾール、イミダゾール、ベンゾ
イミダゾール、トリアゾール、ベンゾトリアゾール等）を有する物質よりも電子受容体と
しての信頼性が高いため、信頼性の良好な発光素子を得ることができる。なお、６員環の
含窒素複素芳香環骨格を有する物質は、５員環の含窒素複素環骨格を有する物質よりもＬ
ＵＭＯ準位が深くなる傾向があるため、第１の電子輸送材料として特に好適である。
したがって、第１の電子輸送材料は、トリアジン骨格やジアジン骨格（特にピラジン骨格
またはピリミジン骨格）を含むことが好ましく、その中でも縮合複素芳香環骨格を含む物
質が好適である。ジアジン骨格を有する縮合複素芳香環骨格を含む物質の好ましい例とし
ては、信頼性に優れたベンゾキナゾリン骨格やジベンゾキノキサリン骨格を含む物質が挙
げられ、特にジベンゾキノキサリン骨格はＬＵＭＯ準位が深くなりやすいため、好ましい
。このような構成を有する本発明の一態様の発光素子では、駆動時間の蓄積に伴う輝度劣
化が小さい、寿命の長い発光素子とすることができる。
第２の電子輸送材料は、陰極と接する場合を考慮すると、ピリジン骨格やビピリジン骨格
を有する物質が好適である。また、第１の電子輸送材料がトリアジン骨格やジアジン骨格
（特にピラジン骨格またはピリミジン骨格）を含む場合、ピリジン骨格やビピリジン骨格
は、それらトリアジン骨格やジアジン骨格よりもＬＵＭＯ準位が高くなるため、この組み
合わせが好ましい。ピリジン骨格やビピリジン骨格は、縮合環を形成していても良く、例
えばフェナントロリン骨格を形成していても良い。
第１の電子輸送材料及び第２の電子輸送材料としては、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ、２
ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、２−｛３−［３−（２，８−ジフェニルジベンゾチオフェン
−４−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴ
ＢＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、２−｛３−［３−（６−フェニルジベンゾチオフェン−４−イル
）フェニル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ
−ＩＶ）、２−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］ジベ
ンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：ＰＣＰＤＢｑ）、２−［３−（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：
２ｍＣｚＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、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）、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）、７−［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：７ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−Ｉ
Ｉ）のようなジベンゾキノキサリン骨格を有する物質、２，２’ー（ピリジン−２，６−
ジイル）ビス（４−フェニルベンゾ［ｈ］キナゾリン）（略称：２，６（Ｐ−Ｂｑｎ）２
Ｐｙ）のようなベンゾキナゾリン骨格を有する物質、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）、４−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−
イル］ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン（略称：４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ−ＩＩ）、
４−｛３−［３’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）］ビフェニル−３−イル｝ベンゾ
フロ［３，２−ｄ］ピリミジン（略称：４ｍＣｚＢＰＢｆＰｍ）、４，６−ビス（３，５
−ジ（ピリジンー３−イル）フェニル）−２−メチルピリミジン（略称：Ｂ３ＰＹＭＰＭ
）、２，２’ー（ピリジン−２，６−ジイル）ビス（４，６−ジフェニルピリミジン）（
略称：２，６（Ｐ２Ｐｍ）２Ｐｙ）のようなピリミジン骨格を有する物質、ピラジノ［２
，３−ｆ］［１，１０］フェナントロリン−２，３−ジカルボニトリル（略称：ＰＰＤＮ
）、２，３−ジフェニルピリド［２，３−ｂ］ピラジン（略称：２ＰＹＰＲ）、２，３−
ジフェニルピリド［３，４−ｂ］ピラジン（略称：３ＰＹＰＲ）のようなピラジン骨格を
有する物質、２，４，６−トリス（２−ピリジル）−１，３，５−トリアジン（略称：２
Ｐｙ３Ｔｚｎ）、２，４，６−トリス（３’ー（ピリジン−３−イル）ビフェニルー３−
イル）−１，３，５−トリアジン（略称：ＴｍＰＰＰｙＴｚ）、３−（４−（９Ｈ−カル
バゾール−９−イル）フェニル）ー９−（４，６−ジフェニルー１，３，５−トリアジン
−２−イル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＰＣＢＰＴｚ）のようなトリアジン骨格を
有する物質、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈ
ｅｎ）、２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェ
ナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）、４，４’ージ（１，１０−フェナントロリンー２
−イル）ビフェニル（略称：Ｐｈｅｎ２ＢＰ）のようなフェナントロリン骨格を有する物
質、４，４’―ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−２，２’ービ
ピリジン（略称：４，４’ｍＣｚＰ２ＢＰｙ）、４，４’―ビス［３−（ジベンゾチオフ
ェンー４−イル）フェニル］−２，２’ービピリジン（略称：４，４’ｍＤＢＴＰ２ＢＰ
ｙ−ＩＩ）、４，４’―ビス［３−（ジベンゾフランー４−イル）フェニル］−２，２’
ービピリジン（略称：４，４’ＤＢｆＰ２ＢＰｙ−ＩＩ）のようなビピリジン骨格を有す
る物質、トリス［２，４，６−トリメチルー３−（３−ピリジル）フェニル］ボラン（略
称：３ＴＰＹＭＢ）、１，３，５−トリ［３−（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（略
称：ＴｍＰｙＰＢ）、３，３’，５，５’ーテトラ［（ｍ−ピリジル）−フェン−３−イ
ル］ビフェニル（略称：ＢＰ４ｍＰｙ）、１，３−ビス［３，５−ジ（ピリジン−３−イ
ル）フェニル］ベンゼン（略称：ＢｍＰｙＰｈＢ）のようなピリジン骨格を有する物質な
どを挙げることができる。この中、及び上述のホスト材料として用いることができる３環
以上６環以下の縮合芳香環骨格を含む物質として挙げた物質の中から、ホスト材料を構成
する材料のＬＵＭＯ準位及び第２の電子輸送材料のＬＵＭＯ準位が第１の電子輸送材料の
ＬＵＭＯ準位よりも高い（浅い）準位に位置するように材料を選択すればよい。
また、さらに電荷発生層１１６を設けても良い（図１（Ｂ））。電荷発生層１１６は、
電位をかけることによって当該層の陰極側に接する層に正孔を、陽極側に接する層に電子
を注入することができる層のことである。電荷発生層１１６には、少なくともＰ型層１１
７が含まれる。Ｐ型層１１７は、上述の正孔注入層１１１を構成することができる材料と
して挙げた複合材料を用いて形成することが好ましい。またＰ型層１１７は、複合材料を
構成する材料として上述したアクセプタ材料を含む膜と正孔輸送材料を含む膜とを積層し
て構成しても良い。Ｐ型層１１７に電位をかけることによって、第２の電子輸送層１１４
−２に電子が、第２の電極１０２に正孔が注入され、発光素子が動作する。
なお、電荷発生層１１６はＰ型層１１７の他に電子リレー層１１８及び電子注入バッフ
ァ層１１９のいずれか一又は両方がもうけられていることが好ましい。
電子リレー層１１８は少なくとも電子輸送性を有する物質を含み、電子注入バッファ層１
１９とＰ型層１１７との相互作用を防いで電子をスムーズに受け渡す機能を有する。電子
リレー層１１８に含まれる電子輸送性を有する物質のＬＵＭＯ準位は、Ｐ型層１１７にお
けるアクセプタ性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層１１４における電荷発生層１１６に
接する層に含まれる物質のＬＵＭＯ準位との間であることが好ましい。電子リレー層１１
８に用いられる電子輸送性を有する物質におけるＬＵＭＯ準位の具体的なエネルギー準位
は−５．０ｅＶ以上、好ましくは−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下とするとよい。なお
、電子リレー層１１８に用いられる電子輸送性を有する物質としてはフタロシアニン系の
材料又は金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
電子注入バッファ層１１９には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およ
びこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸
リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲ
ン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を
含む））等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。
また、電子注入バッファ層１１９が、電子輸送性を有する物質とドナー性物質を含んで
形成される場合には、ドナー性物質として、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金
属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化
物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物
、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、
炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメ
チルニッケロセン等の有機化合物を用いることもできる。なお、電子輸送性を有する物質
としては、先に説明した電子輸送層１１４を構成する材料と同様の材料を用いて形成する
ことができる。
陰極を形成する物質としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金属、
合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。このような
陰極材料の具体例としては、リチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、お
よびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等の元素周期
表の第１族または第２族に属する元素、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）
、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合
金等が挙げられる。しかしながら、陰極と電子輸送層との間に、電子注入層を設けること
により、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、ケイ素若しくは酸化ケイ素を
含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を陰極として用いることができる
。
これら導電性材料は、真空蒸着法やスパッタリング法などの乾式法、インクジェット法、
スピンコート法等を用いて成膜することが可能である。また、ゾル−ゲル法を用いて湿式
法で形成しても良いし、金属材料のペーストを用いて湿式法で形成してもよい。
また、ＥＬ層１０３の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々の方法を用い
ることができる。例えば、真空蒸着法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン
印刷法、インクジェット法またはスピンコート法など用いても構わない。
また上述した各電極または各層を異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。
ここで、液滴吐出法を用いてＥＬ層７８６を形成する方法について、図２を用いて説明
する。図２（Ａ）乃至図２（Ｄ）は、ＥＬ層７８６の作製方法を説明する断面図である。
まず、平坦化絶縁膜７７０上に導電膜７７２が形成され、導電膜７７２の一部を覆うよ
うに絶縁膜７３０が形成される（図２（Ａ）参照）。
次に、絶縁膜７３０の開口である導電膜７７２の露出部に、液滴吐出装置７８３より液
滴７８４を吐出し、組成物を含む層７８５を形成する。液滴７８４は、溶媒を含む組成物
であり、導電膜７７２上に付着する（図２（Ｂ）参照）。
なお、液滴７８４を吐出する工程を減圧下で行ってもよい。
次に、組成物を含む層７８５より溶媒を除去し、固化することによってＥＬ層７８６を
形成する（図２（Ｃ）参照）。
なお、溶媒の除去方法としては、乾燥工程または加熱工程を行えばよい。
次に、ＥＬ層７８６上に導電膜７８８を形成し、発光素子７８２を形成する（図２（Ｄ
）参照）。
このようにＥＬ層７８６を液滴吐出法で行うと、選択的に組成物を吐出することができ
るため、材料のロスを削減することができる。また、形状を加工するためのリソグラフィ
工程なども必要ないために工程も簡略化することができ、低コスト化が達成できる。
なお、上記説明した液滴吐出法とは、組成物の吐出口を有するノズル、あるいは１つ又
は複数のノズルを有するヘッド等の液滴を吐出する手段を有するものの総称とする。
次に、液滴吐出法に用いる液滴吐出装置について、図３を用いて説明する。図３は、液
滴吐出装置１４００を説明する概念図である。
液滴吐出装置１４００は、液滴吐出手段１４０３を有する。また、液滴吐出手段１４０
３は、ヘッド１４０５と、ヘッド１４１２と、ヘッド１４１６とを有する。
ヘッド１４０５、及びヘッド１４１２は制御手段１４０７に接続され、それがコンピュ
ータ１４１０で制御することにより予めプログラミングされたパターンに描画することが
できる。
また、描画するタイミングとしては、例えば、基板１４０２上に形成されたマーカー１
４１１を基準に行えば良い。あるいは、基板１４０２の外縁を基準にして基準点を確定さ
せても良い。ここでは、マーカー１４１１を撮像手段１４０４で検出し、画像処理手段１
４０９にてデジタル信号に変換したものをコンピュータ１４１０で認識して制御信号を発
生させて制御手段１４０７に送る。
撮像手段１４０４としては、電荷結合素子（ＣＣＤ）や相補型金属−酸化物−半導体（
ＣＭＯＳ）を利用したイメージセンサなどを用いることができる。なお、基板１４０２上
に形成されるべきパターンの情報は記憶媒体１４０８に格納されたものであり、この情報
を基にして制御手段１４０７に制御信号を送り、液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１
４０５、ヘッド１４１２、ヘッド１４１６を個別に制御することができる。吐出する材料
は、材料供給源１４１３、材料供給源１４１４、材料供給源１４１５より配管を通してヘ
ッド１４０５、ヘッド１４１２、ヘッド１４１６にそれぞれ供給される。
ヘッド１４０５、ヘッド１４１２、ヘッド１４１６の内部は、点線１４０６が示すよう
に液状の材料を充填する空間と、吐出口であるノズルを有する構造となっている。図示し
ないが、ヘッド１４１２もヘッド１４０５と同様な内部構造を有する。ヘッド１４０５と
ヘッド１４１２のノズルを異なるサイズで設けると、異なる材料を異なる幅で同時に描画
することができる。一つのヘッドで、複数種の発光材料などをそれぞれ吐出し、描画する
ことができ、広領域に描画する場合は、スループットを向上させるため複数のノズルより
同材料を同時に吐出し、描画することができる。大型基板を用いる場合、ヘッド１４０５
、ヘッド１４１２、ヘッド１４１６は基板上を、図３中に示すＸ、Ｙ、Ｚの矢印の方向に
自在に走査し、描画する領域を自由に設定することができ、同じパターンを一枚の基板に
複数描画することができる。
また、組成物を吐出する工程は、減圧下で行ってもよい。吐出時に基板を加熱しておい
てもよい。組成物を吐出後、乾燥と焼成の一方又は両方の工程を行う。乾燥と焼成の工程
は、両工程とも加熱処理の工程であるが、その目的、温度と時間が異なるものである。乾
燥の工程、焼成の工程は、常圧下又は減圧下で、レーザ光の照射や瞬間熱アニール、加熱
炉などにより行う。なお、この加熱処理を行うタイミング、加熱処理の回数は特に限定さ
れない。乾燥と焼成の工程を良好に行うためには、そのときの温度は、基板の材質及び組
成物の性質に依存する。
以上のように、液滴吐出装置を用いてＥＬ層７８６を作製することができる。
液滴吐出装置を用いてＥＬ層７８６を作製する場合において、有機化合物を溶媒に溶かし
た組成物として湿式法により形成する場合、種々の有機溶剤を用いて塗布用組成物とする
ことが出来る。前記組成物に用いることが出来る有機溶剤としては、ベンゼン、トルエン
、キシレン、メシチレン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エタノール、メタノール、
ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール、アセトニトリ
ル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、メチレンクロライド
、四塩化炭素、酢酸エチル、ヘキサン、シクロヘキサン等種々の有機溶剤を用いることが
出来る。特に、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の低極性なベンゼン誘導体
を用いることで、好適な濃度の溶液を作ることが出来、また、インク中に含まれる有機化
合物が酸化などにより劣化することを防止できるため好ましい。また、作製後の膜の均一
性や膜厚の均一性などを考慮すると沸点が１００℃以上であることが好ましく、トルエン
、キシレン、メシチレンが更に好ましい。
なお、上記構成は、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。
電極についても、ゾル−ゲル法を用いて湿式法で形成しても良いし、金属材料のペース
トを用いて湿式法で形成してもよい。また、スパッタリング法や真空蒸着法などの乾式法
を用いて形成しても良い。
当該発光素子の発光は、第１の電極１０１または第２の電極１０２のいずれか一方また
は両方を通って外部に取り出される。従って、第１の電極１０１または第２の電極１０２
のいずれか一方または両方を透光性を有する電極で形成する。
また、発光層１１３に接する正孔輸送層や電子輸送層、特に発光層１１３における再結
合領域に近いキャリア輸送層は、発光層で生成した励起子からのエネルギー移動を抑制す
るため、そのバンドギャップが発光層を構成する発光物質もしくは、発光層に含まれる発
光中心物質が有するバンドギャップより大きいバンドギャップを有する物質で構成するこ
とが好ましい。
続いて、複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子（積層型素子、タンデム型素子
ともいう）の態様について、図１（Ｃ）を参照して説明する。この発光素子は、陽極と陰
極との間に、複数の発光ユニットを有する発光素子である。一つの発光ユニットは、図１
（Ａ）又は図１（Ｂ）で示したＥＬ層１０３とほぼ同様な構成を有する。つまり、図１（
Ｃ）で示す発光素子は複数の発光ユニットを有する発光素子であり、図１（Ａ）又は図１
（Ｂ）で示した発光素子は、１つの発光ユニットを有する発光素子であるということがで
きる。
図１（Ｃ）において、第１の電極５０１と第２の電極５０２との間には、第１の発光ユ
ニット５１１と第２の発光ユニット５１２が積層されており、第１の発光ユニット５１１
と第２の発光ユニット５１２との間には電荷発生層５１３が設けられている。第１の電極
５０１と第２の電極５０２はそれぞれ図１（Ａ）における第１の電極１０１と第２の電極
１０２に相当し、図１（Ａ）の説明で述べたものと同じものを適用することができる。ま
た、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２は同じ構成であっても異なる
構成であってもよい。
電荷発生層５１３は、第１の電極５０１と第２の電極５０２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機能を有する
。すなわち、図１（Ｃ）において、第１の電極の電位の方が第２の電極の電位よりも高く
なるように電圧を印加した場合、電荷発生層５１３は、第１の発光ユニット５１１に電子
を注入し、第２の発光ユニット５１２に正孔を注入するものであればよい。
電荷発生層５１３は、図１（Ｂ）にて説明した電荷発生層１１６と同様の構成で形成す
ることが好ましい。有機化合物と金属酸化物の複合材料は、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５１３に接している場合は、電荷発生層５１３が発光ユ
ニットの正孔注入層の役割も担うことができるため、発光ユニットは正孔注入層を設けな
くとも良い。
また、電子注入バッファ層１１９を設ける場合、当該電子注入バッファ層１１９が陽極
側の発光ユニットにおける電子注入層の役割を担うため、陽極側の発光ユニットには必ず
しも電子注入層を形成する必要はない。
図１（Ｃ）では、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。本実
施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層５１
３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
に長寿命な素子を実現できる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現
することができる。
また、それぞれの発光ユニットの発光色を異なるものにすることで、発光素子全体とし
て、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つの発光ユニットを有する発光素子
において、第１の発光ユニットで赤と緑の発光色、第２の発光ユニットで青の発光色を得
ることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。
なお、上記構成は、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。
≪微小光共振器（マイクロキャビティ）構造≫
マイクロキャビティ構造を有する発光素子は、上記一対の電極を、反射電極と半透過・
半反射電極とから構成することにより得られる。反射電極と半透過・半反射電極は上述の
第１の電極と第２の電極に相当する。反射電極と半透過・半反射電極との間には少なくと
もＥＬ層を有し、ＥＬ層は少なくとも発光領域となる発光層を有している。
ＥＬ層に含まれる発光層から射出される発光は、反射電極と半透過・半反射電極とによっ
て反射され、共振する。なお、反射電極は、可視光の反射率が４０％乃至１００％、好ま
しくは７０％乃至１００％であり、かつその抵抗率が１×１０−２Ωｃｍ以下であるもの
とする。また、半透過・半反射電極は、可視光の反射率が２０％乃至８０％、好ましくは
４０％乃至７０％であり、かつその抵抗率が１×１０−２Ωｃｍ以下であるものとする。
また、当該発光素子は、透明導電膜や上述の複合材料、キャリア輸送材料などの厚みを
変えることで反射電極と半透過・半反射電極の間の光学的距離を変えることができる。こ
れにより、反射電極と半透過・半反射電極との間において、共振する波長の光を強め、共
振しない波長の光を減衰させることができる。
なお、発光層から発する光のうち、反射電極によって反射されて戻ってきた光（第１の
反射光）は、発光層から半透過・半反射電極に直接入射する光（第１の入射光）と大きな
干渉を起こすため、反射電極と発光層の光学的距離を（２ｎ−１）λ／４（ただし、ｎは
１以上の自然数、λは増幅したい色の波長）に調節することが好ましい。これにより、第
１の反射光と第１の入射光との位相を合わせ発光層からの発光をより増幅させることがで
きる。
なお、上記構成においては、ＥＬ層に複数の発光層を有する構造であっても、単一の発
光層を有する構造であっても良く、例えば、上述のタンデム型発光素子の構成と組み合わ
せて、一つの発光素子に電荷発生層を挟んで複数のＥＬ層を設け、それぞれのＥＬ層に単
数もしくは複数の発光層を形成する構成に適用してもよい。
≪発光装置≫
本発明の一態様の発光装置について図４を用いて説明する。なお、図４（Ａ）は、発光
装置を示す上面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＡ−ＢおよびＣ−Ｄで切断した断面図であ
る。この発光装置は、発光素子の発光を制御するものとして、点線で示された駆動回路部
（ソース線駆動回路）６０１、画素部６０２、駆動回路部（ゲート線駆動回路）６０３を
含んでいる。また、６０４は封止基板、６０５はシール材であり、シール材６０５で囲ま
れた内側は、空間６０７になっている。
なお、引き回し配線６０８はソース線駆動回路６０１及びゲート線駆動回路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ＦＰＣ（フレキシブルプ
リントサーキット）６０９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ＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント
配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光
装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものと
する。
次に、断面構造について図４（Ｂ）を用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路
部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース線駆動回路６０１
と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
なお、ソース線駆動回路６０１はｎチャネル型ＦＥＴ６２３とｐチャネル型ＦＥＴ６２
４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路
、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、基板
上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を
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ＦＥＴ６１１と、電流制御用ＦＥＴ６１２とその
ドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成されてい
るが、これに限定されず、３つ以上のＦＥＴと、容量素子とを組み合わせた画素部として
もよい。
ＦＥＴに用いる半導体の種類及び結晶性については特に限定されず、非晶質半導体を用
いてもよいし、結晶性半導体を用いてもよい。ＦＥＴに用いる半導体の例としては、第１
３族半導体、第１４族半導体、化合物半導体、酸化物半導体、有機半導体材料を用いるこ
とができるが、特に、酸化物半導体を用いると好ましい。該酸化物半導体としては、例え
ば、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、またはＮｄ）等が挙げられる。なお、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは
２．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ以上の酸化物半導体材料を用いることで、トラ
ンジスタのオフ電流を低減することができるため、好ましい構成である。
なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポ
ジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成することができる。
また、被覆性を良好なものとするため、絶縁物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、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性ア
クリルを用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ乃至３μｍ）を
有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物６１４として、ネガ型の感光性樹脂
、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができる。
第１の電極６１３上には、ＥＬ層６１６及び第２の電極６１７がそれぞれ形成されてい
る。これらはそれぞれ図１（Ａ）又は図１（Ｂ）で説明した第１の電極１０１、ＥＬ層１
０３及び第２の電極１０２又は図１（Ｃ）で説明した第１の電極５０１、ＥＬ層５０３及
び第２の電極５０２に相当する。
ＥＬ層６１６には有機金属錯体が含まれることが好ましい。当該有機金属錯体は、発光
層における発光中心物質として用いられることが好ましい。
さらにシール材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で囲まれた空間６０７に発光素
子６１８が備えられた構造になっている。なお、空間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で充填され
る場合もある。封止基板６０４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。
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ない材料であることが望ましい。また、素子
基板６１０及び封止基板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。
例えば、本明細書等において、様々な基板を用いて、トランジスタや発光素子を形成す
ることが出来る。基板の種類は、特定のものに限定されることはない。その基板の一例と
しては、半導体基板（例えば単結晶基板又はシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、
石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル
・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性
基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどがある。ガラ
ス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソ
ーダライムガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一
例としては、以下のものがあげられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表され
るプラスチックがある。または、一例としては、アクリル等の合成樹脂などがある。また
は、一例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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、トランジスタや発光素子
を形成してもよい。または、基板とトランジスタの間や、基板と発光素子の間に剥離層を
設けてもよい。剥離層は、その上に半導体装置を一部あるいは全部完成させた後、基板よ
り分離し、他の基板に転載するために用いることができる。その際、トランジスタは耐熱
性の劣る基板や可撓性の基板にも転載できる。なお、上述の剥離層には、例えば、タング
ステン膜と酸化シリコン膜との無機膜の積層構造の構成や、基板上にポリイミド等の有機
樹脂膜が形成された構成等を用いることができる。
つまり、ある基板を用いてトランジスタや発光素子を形成し、その後、別の基板にトラン
ジスタや発光素子を転置し、別の基板上にトランジスタや発光素子を配置してもよい。ト
ランジスタや発光素子が転置される基板の一例としては、上述したトランジスタを形成す
ることが可能な基板に加え、紙基板、セロファン基板、アラミドフィルム基板、ポリイミ
ドフィルム基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナ
イロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レー
ヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、又はゴム基板などがある。これらの
基板を用いることにより、特性のよいトランジスタの形成、消費電力の小さいトランジス
タの形成、壊れにくい装置の製造、耐熱性の付与、軽量化、又は薄型化を図ることができ
る。
図５には白色発光を呈する発光素子を形成し、着色層（カラーフィルタ）等を設けるこ
とによってフルカラー化した発光装置の例を示す。図５（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、発光素子の第１の電極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０
２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、発光素子の第２の電極１０２９、封止基板１０
３１、シール材１０３２などが図示されている。
また、図５（Ａ）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）は透明な基材１０３３に設けている。また、黒色層（ブラックマ
トリックス）１０３５をさらに設けても良い。着色層及び黒色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、及び黒色層は、オ
ーバーコート層で覆われている。また、図５（Ａ）においては、光が着色層を透過せずに
外部へと出る発光層と、各色の着色層を透過して外部に光が出る発光層とがあり、着色層
を透過しない光は白、着色層を透過する光は赤、青、緑となることから、４色の画素で映
像を表現することができる。
図５（Ｂ）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）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
例を示した。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、以上に説明した発光装置では、ＦＥＴ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）の発光装置としたが、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）の発光装置としても良い。トップエミッション型
の発光装置の断面図を図６に示す。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。ＦＥＴ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
エミッション型の発光装置と同様に形成する。その後、第３の層間絶縁膜１０３７を電極
１０２２を覆って形成する。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。
発光素子の第１の電極１０２４Ｗ、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６のようなトップエミッション型の発光
装置である場合、第１の電極を反射電極とすることが好ましい。ＥＬ層１０２８の構成は
、図１（Ａ）又は図１（Ｂ）のＥＬ層１０３または図１（Ｃ）のＥＬ層５０３として説明
したような構成とし、且つ、白色の発光が得られるような素子構造とする。
図６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、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黒色層（ブラック
マトリックス）１０３５を設けても良い。着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色
層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）や黒色層はオーバーコート層によって覆われて
いても良い。なお封止基板１０３１は透光性を有する基板を用いることとする。
また、ここでは赤、緑、青、白の４色でフルカラー表示を行う例を示したが特に限定さ
れず、赤、緑、青の３色や赤、緑、青、黄の４色でフルカラー表示を行ってもよい。
図７には本発明の一態様であるパッシブマトリクス型の発光装置を示す。なお、図７（
Ａ）は、発光装置を示す斜視図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）をＸ−Ｙで切断した断面図であ
る。図７において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間にはＥＬ層９５５
が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９
５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに
伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり
、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様
の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方
向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設ける
ことで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことが出来る。
以上、説明した発光装置は、マトリクス状に配置された多数の微小な発光素子を、画素
部に形成されたＦＥＴでそれぞれ制御することが可能であるため、画像の表現を行う表示
装置として好適に利用できる発光装置である。
≪照明装置≫
本発明の一態様である照明装置を図８を参照しながら説明する。図８（Ｂ）は照明装置
の上面図、図８（Ａ）は図８（Ｂ）におけるｅ−ｆ断面図である。
当該照明装置は、支持体である透光性を有する基板４００上に、第１の電極４０１が形
成されている。第１の電極４０１は図１（Ａ）、（Ｂ）の第１の電極１０１に相当する。
第１の電極４０１側から発光を取り出す場合、第１の電極４０１は透光性を有する材料に
より形成する。
第２の電極４０４に電圧を供給するためのパッド４１２が基板４００上に形成される。
第１の電極４０１上にはＥＬ層４０３が形成されている。ＥＬ層４０３は図１（Ａ）、
（Ｂ）のＥＬ層１０３などに相当する。なお、これらの構成については当該記載を参照さ
れたい。
ＥＬ層４０３を覆って第２の電極４０４を形成する。第２の電極４０４は図１（Ａ）、
（Ｂ）の第２の電極１０２に相当する。発光を第１の電極４０１側から取り出す場合、第
２の電極４０４は反射率の高い材料を含んで形成される。第２の電極４０４はパッド４１
２と接続することによって、電圧が供給される。
第１の電極４０１、ＥＬ層４０３及び第２の電極４０４によって発光素子が形成される
。当該発光素子を、シール材４０５、４０６を用いて封止基板４０７を固着し、封止する
ことによって照明装置が完成する。シール材４０５、４０６はどちらか一方でもかまわな
い。また、内側のシール材４０６（図８（Ｂ）では図示せず）には乾燥剤を混ぜることも
でき、これにより、水分を吸着することができ、信頼性の向上につながる。
また、パッド４１２と第１の電極４０１の一部をシール材４０５、４０６の外に伸張し
て設けることによって、外部入力端子とすることができる。また、その上にコンバータな
どを搭載したＩＣチップ４２０などを設けても良い。
≪表示装置≫
ここでは、本発明の一態様の半導体装置を用いた表示装置の表示部等に用いることので
きる表示パネルの一例について、図１６及び図１７を用いて説明する。以下で例示する表
示パネルは、反射型の液晶素子と、発光素子との双方を有し、透過モードと反射モードの
両方の表示を行うことのできる、表示パネルである。
＜６−１．表示パネルの構成例＞
図１６は、本発明の一態様の表示パネル６８８の斜視概略図である。表示パネル６８８
は、基板６５１と基板６６１とが貼り合わされた構成を有する。図１６では、基板６６１
を破線で明示している。
表示パネル６８８は、表示部６６２、回路６５９、配線６６６等を有する。基板６５１
には、例えば回路６５９、配線６６６、及び画素電極として機能する導電膜６６３等が設
けられる。また図１６では基板６５１上にＩＣ６７３とＦＰＣ６７２が実装されている例
を示している。そのため、図１６に示す構成は、表示パネル６８８とＦＰＣ６７２及びＩ
Ｃ６７３を有する表示モジュールと言うこともできる。
回路６５９は、例えば走査線駆動回路として機能する回路を用いることができる。
配線６６６は、表示部６６２や回路６５９に信号や電力を供給する機能を有する。当該
信号や電力は、ＦＰＣ６７２を介して外部、またはＩＣ６７３から配線６６６に入力され
る。
また、図１６では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式等により、基板６５１
にＩＣ６７３が設けられている例を示している。ＩＣ６７３は、例えば走査線駆動回路、
または信号線駆動回路などとしての機能を有するＩＣを適用できる。なお表示パネル６８
８が走査線駆動回路及び信号線駆動回路として機能する回路を備える場合や、走査線駆動
回路や信号線駆動回路として機能する回路を外部に設け、ＦＰＣ６７２を介して表示パネ
ル６８８を駆動するための信号を入力する場合などでは、ＩＣ６７３を設けない構成とし
てもよい。また、ＩＣ６７３を、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）方式等により、Ｆ
ＰＣ６７２に実装してもよい。
図１６には、表示部６６２の一部の拡大図を示している。表示部６６２には、複数の表
示素子が有する導電膜６６３がマトリクス状に配置されている。導電膜６６３は、可視光
を反射する機能を有し、後述する液晶素子６４０の反射電極として機能する。
また、図１６に示すように、導電膜６６３は開口を有する。さらに導電膜６６３よりも
基板６５１側に、発光素子６６０を有する。発光素子６６０からの光は、導電膜６６３の
開口を介して基板６６１側に射出される。発光素子６６０として、本発明の一態様の発光
素子を用いることで、寿命の良好な表示パネルを提供することができる。または、発光効
率の良好な発光素子を有する表示パネルを提供することができる。また、発光素子６６０
として、本発明の一態様の発光素子を用いることで、発光効率の良好な青色の発光素子を
有する表示パネルを提供することができる。
＜６−２．断面構成例＞
図１７に、図１６で例示した表示パネルの、ＦＰＣ６７２を含む領域の一部、回路６５
９を含む領域の一部、及び表示部６６２を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面
の一例を示す。
表示パネルは、基板６５１と基板６６１の間に、絶縁膜６９７を有する。また基板６５
１と絶縁膜６９７の間に、発光素子６６０、トランジスタ６８９、トランジスタ６９１、
トランジスタ６９２、着色層６３４等を有する。また絶縁膜６９７と基板６６１の間に、
液晶素子６４０、着色層６３１等を有する。また基板６６１と絶縁膜６９７は接着層６４
１を介して接着され、基板６５１と絶縁膜６９７は接着層６４２を介して接着されている
。
トランジスタ６９２は、液晶素子６４０と電気的に接続し、トランジスタ６９１は、発
光素子６６０と電気的に接続する。トランジスタ６９１とトランジスタ６９２は、いずれ
も絶縁膜６９７の基板６５１側の面上に形成されているため、これらを同一の工程を用い
て作製することができる。
基板６６１には、着色層６３１、遮光膜６３２、絶縁膜６９８、及び液晶素子６４０の
共通電極として機能する導電膜６９５、配向膜６３３ｂ、絶縁膜６９６等が設けられてい
る。絶縁膜６９６は、液晶素子６４０のセルギャップを保持するためのスペーサとして機
能する。
絶縁膜６９７の基板６５１側には、絶縁膜６８１、絶縁膜６８２、絶縁膜６８３、絶縁
膜６８４、絶縁膜６８５等の絶縁層が設けられている。絶縁膜６８１は、その一部が各ト
ランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁膜６８２、絶縁膜６８３、及び絶縁膜６
８４は、各トランジスタを覆って設けられている。また絶縁膜６８４を覆って絶縁膜６８
５が設けられている。絶縁膜６８４及び絶縁膜６８５は、平坦化層としての機能を有する
。なお、ここではトランジスタ等を覆う絶縁層として、絶縁膜６８２、絶縁膜６８３、絶
縁膜６８４の３層を有する場合について示しているが、これに限られず４層以上であって
もよいし、単層、または２層であってもよい。また平坦化層として機能する絶縁膜６８４
は、不要であれば設けなくてもよい。
また、トランジスタ６８９、トランジスタ６９１、及びトランジスタ６９２は、一部が
ゲートとして機能する導電膜６５４、一部がソース又はドレインとして機能する導電膜６
５２、半導体膜６５３を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に
、同じハッチングパターンを付している。
液晶素子６４０は反射型の液晶素子である。液晶素子６４０は、導電膜６３５、液晶層
６９４、導電膜６９５が積層された積層構造を有する。また導電膜６３５の基板６５１側
に接して、可視光を反射する導電膜６６３が設けられている。導電膜６６３は開口６５５
を有する。また導電膜６３５及び導電膜６９５は可視光を透過する材料を含む。また液晶
層６９４と導電膜６３５の間に配向膜６３３ａが設けられ、液晶層６９４と導電膜６９５
の間に配向膜６３３ｂが設けられている。また、基板６６１の外側の面には、偏光板６５
６を有する。
液晶素子６４０において、導電膜６６３は可視光を反射する機能を有し、導電膜６９５
は可視光を透過する機能を有する。基板６６１側から入射した光は、偏光板６５６により
偏光され、導電膜６９５、液晶層６９４を透過し、導電膜６６３で反射する。そして液晶
層６９４及び導電膜６９５を再度透過して、偏光板６５６に達する。このとき、導電膜６
６３と導電膜６９５の間に与える電圧によって液晶の配向を制御し、光の光学変調を制御
することができる。すなわち、偏光板６５６を介して射出される光の強度を制御すること
ができる。また光は着色層６３１によって特定の波長領域以外の光が吸収されることによ
り、取り出される光は、例えば赤色を呈する光となる。
発光素子６６０は、ボトムエミッション型の発光素子である。発光素子６６０は、絶縁
膜６９７側から導電膜６４３、ＥＬ層６４４、及び導電膜６４５ｂの順に積層された積層
構造を有する。また導電膜６４５ｂを覆って導電膜６４５ａが設けられている。導電膜６
４５ｂは可視光を反射する材料を含み、導電膜６４３及び導電膜６４５ａは可視光を透過
する材料を含む。発光素子６６０が発する光は、着色層６３４、絶縁膜６９７、開口６５
５、導電膜６９５等を介して、基板６６１側に射出される。
ここで、図１７に示すように、開口６５５には可視光を透過する導電膜６３５が設けら
れていることが好ましい。これにより、開口６５５と重なる領域においてもそれ以外の領
域と同様に液晶層６９４が配向するため、これらの領域の境界部で液晶の配向不良が生じ
、意図しない光が漏れてしまうことを抑制できる。
ここで、基板６６１の外側の面に配置する偏光板６５６として直線偏光板を用いてもよ
いが、円偏光板を用いることもできる。円偏光板としては、例えば直線偏光板と１／４波
長位相差板を積層したものを用いることができる。これにより、外光反射を抑制すること
ができる。また、偏光板の種類に応じて、液晶素子６４０に用いる液晶素子のセルギャッ
プ、配向、駆動電圧等を調整することで、所望のコントラストが実現されるようにすれば
よい。
また導電膜６４３の端部を覆う絶縁膜６４６上には、絶縁膜６４７が設けられている。
絶縁膜６４７は、絶縁膜６９７と基板６５１が必要以上に接近することを抑制するスペー
サとしての機能を有する。またＥＬ層６４４や導電膜６４５ａを遮蔽マスク（メタルマス
ク）を用いて形成する場合には、当該遮蔽マスクが被形成面に接触することを抑制するた
めの機能を有していてもよい。なお、絶縁膜６４７は不要であれば設けなくてもよい。
トランジスタ６９１のソース又はドレインの一方は、導電膜６４８を介して発光素子６
６０の導電膜６４３と電気的に接続されている。
トランジスタ６９２のソース又はドレインの一方は、接続部６９３を介して導電膜６６
３と電気的に接続されている。導電膜６６３と導電膜６３５は接して設けられ、これらは
電気的に接続されている。ここで、接続部６９３は、絶縁膜６９７に設けられた開口を介
して、絶縁膜６９７の両面に設けられる導電層同士を接続する部分である。
基板６５１と基板６６１が重ならない領域には、接続部６９０が設けられている。接続
部６９０は、接続層６４９を介してＦＰＣ６７２と電気的に接続されている。接続部６９
０は接続部６９３と同様の構成を有している。接続部６９０の上面は、導電膜６３５と同
一の導電膜を加工して得られた導電層が露出している。これにより、接続部６９０とＦＰ
Ｃ６７２とを接続層６４９を介して電気的に接続することができる。
接着層６４１が設けられる一部の領域には、接続部６８７が設けられている。接続部６
８７において、導電膜６３５と同一の導電膜を加工して得られた導電層と、導電膜６９５
の一部が、接続体６８６により電気的に接続されている。したがって、基板６６１側に形
成された導電膜６９５に、基板６５１側に接続されたＦＰＣ６７２から入力される信号ま
たは電位を、接続部６８７を介して供給することができる。
接続体６８６としては、例えば導電性の粒子を用いることができる。導電性の粒子とし
ては、有機樹脂またはシリカなどの粒子の表面を金属材料で被覆したものを用いることが
できる。金属材料としてニッケルや金を用いると接触抵抗を低減できるため好ましい。ま
たニッケルをさらに金で被覆するなど、２種類以上の金属材料を層状に被覆させた粒子を
用いることが好ましい。また接続体６８６として、弾性変形、または塑性変形する材料を
用いることが好ましい。このとき導電性の粒子である接続体６８６は、図１７に示すよう
に上下方向に潰れた形状となる場合がある。こうすることで、接続体６８６と、これと電
気的に接続する導電層との接触面積が増大し、接触抵抗を低減できるほか、接続不良など
の不具合の発生を抑制することができる。
接続体６８６は、接着層６４１に覆われるように配置することが好ましい。例えば硬化
前の接着層６４１に、接続体６８６を分散させておけばよい。
図１７では、回路６５９の例としてトランジスタ６８９が設けられている例を示してい
る。
図１７では、トランジスタ６８９及びトランジスタ６９１の例として、チャネルが形成
される半導体膜６５３を２つのゲートで挟持する構成が適用されている。一方のゲートは
導電膜６５４により、他方のゲートは絶縁膜６８２を介して半導体膜６５３と重なる導電
膜６９９により構成されている。このような構成とすることで、トランジスタのしきい値
電圧を制御することができる。このとき、２つのゲートを接続し、これらに同一の信号を
供給することによりトランジスタを駆動してもよい。このようなトランジスタは他のトラ
ンジスタと比較して電界効果移動度を高めることが可能であり、オン電流を増大させるこ
とができる。その結果、高速駆動が可能な回路を作製することができる。さらには、回路
部の占有面積を縮小することが可能となる。オン電流の大きなトランジスタを適用するこ
とで、表示パネルを大型化、または高精細化したときに配線数が増大したとしても、各配
線における信号遅延を低減することが可能であり、表示ムラを抑制することができる。
なお、回路６５９が有するトランジスタと、表示部６６２が有するトランジスタは、同
じ構造であってもよい。また回路６５９が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造で
あってもよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。また、表示部
６６２が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよいし、異なる構造のト
ランジスタを組み合わせて用いてもよい。
各トランジスタを覆う絶縁膜６８２、絶縁膜６８３のうち少なくとも一方は、水や水素
などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。すなわち、絶縁膜６８２また
は絶縁膜６８３はバリア膜として機能させることができる。このような構成とすることで
、トランジスタに対して外部から不純物が拡散することを効果的に抑制することが可能と
なり、信頼性の高い表示パネルを実現できる。
基板６６１側において、着色層６３１、遮光膜６３２を覆って絶縁膜６９８が設けられ
ている。絶縁膜６９８は、平坦化層としての機能を有していていてもよい。絶縁膜６９８
により、導電膜６９５の表面を概略平坦にできるため、液晶層６９４の配向状態を均一に
できる。
表示パネル６８８を作製する方法の一例について説明する。例えば剥離層を有する支持
基板上に、導電膜６３５、導電膜６６３、絶縁膜６９７を順に形成し、その後、トランジ
スタ６９１、トランジスタ６９２、発光素子６６０等を形成した後、接着層６４２を用い
て基板６５１と支持基板を貼り合せる。その後、剥離層と絶縁膜６９７、及び剥離層と導
電膜６３５のそれぞれの界面で剥離することにより、支持基板及び剥離層を除去する。ま
たこれとは別に、着色層６３１、遮光膜６３２、導電膜６９５等をあらかじめ形成した基
板６６１を準備する。そして基板６５１または基板６６１に液晶を滴下し、接着層６４１
により基板６５１と基板６６１を貼り合せることで、表示パネル６８８を作製することが
できる。
剥離層としては、絶縁膜６９７及び導電膜６３５との界面で剥離が生じる材料を適宜選
択することができる。特に、剥離層としてタングステンなどの高融点金属材料を含む層と
当該金属材料の酸化物を含む層を積層して用い、剥離層上の絶縁膜６９７として、窒化シ
リコンや酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン等を複数積層した層を用いることが好まし
い。剥離層に高融点金属材料を用いると、これよりも後に形成する層の形成温度を高める
ことが可能で、不純物の濃度が低減され、信頼性の高い表示パネルを実現できる。
導電膜６３５としては、金属酸化物、金属窒化物、または低抵抗化された酸化物半導体
等の酸化物または窒化物を用いることが好ましい。酸化物半導体を用いる場合には、水素
、ボロン、リン、窒素、及びその他の不純物の濃度、並びに酸素欠損量の少なくとも一が
、トランジスタに用いる半導体層に比べて高められた材料を、導電膜６３５に用いればよ
い。
＜６−３．各構成要素について＞
以下では、上記に示す各構成要素について説明する。なお、先に示す機能と同様の機能
を有する構成についての説明は省略する。
〔接着層〕
接着層としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着
剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としては
エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミ
ド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、Ｅ
ＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性
が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を
用いてもよい。
また、上記樹脂に乾燥剤を含んでいてもよい。例えば、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）のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用い
ることができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を
吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、水分などの不純物が素子に侵入
することを抑制でき、表示パネルの信頼性が向上するため好ましい。
また、上記樹脂に屈折率の高いフィラーや光散乱部材を混合することにより、光取り出
し効率を向上させることができる。例えば、酸化チタン、酸化バリウム、ゼオライト、ジ
ルコニウム等を用いることができる。
〔接続層〕
接続層としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕ
ｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃ
ｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
〔着色層〕
着色層に用いることのできる材料としては、金属材料、樹脂材料、顔料または染料が含
まれた樹脂材料などが挙げられる。
〔遮光層〕
遮光層として用いることのできる材料としては、カーボンブラック、チタンブラック、
金属、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が挙げられる。遮光層
は、樹脂材料を含む膜であってもよいし、金属などの無機材料の薄膜であってもよい。ま
た、遮光層に、着色層の材料を含む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、ある色の
光を透過する着色層に用いる材料を含む膜と、他の色の光を透過する着色層に用いる材料
を含む膜との積層構造を用いることができる。着色層と遮光層の材料を共通化することで
、装置を共通化できるほか工程を簡略化できるため好ましい。
以上が各構成要素についての説明である。
＜６−４．作製方法例＞
ここでは、可撓性を有する基板を用いた表示パネルの作製方法の例について説明する。
ここでは、表示素子、回路、配線、電極、着色層や遮光層などの光学部材、及び絶縁層
等が含まれる層をまとめて素子層と呼ぶこととする。例えば、素子層は表示素子を含み、
表示素子の他に表示素子と電気的に接続する配線、画素や回路に用いるトランジスタなど
の素子を備えていてもよい。
また、ここでは、表示素子が完成した（作製工程が終了した）段階において、素子層を
支持し、可撓性を有する部材のことを、基板と呼ぶこととする。例えば、基板には、厚さ
が１０ｎｍ以上３００μｍ以下の、極めて薄いフィルム等も含まれる。
可撓性を有し、絶縁表面を備える基板上に素子層を形成する方法としては、代表的には
以下に挙げる２つの方法がある。一つは、基板上に直接、素子層を形成する方法である。
もう一つは、基板とは異なる支持基板上に素子層を形成した後、素子層と支持基板を剥離
し、素子層を基板に転置する方法である。なお、ここでは詳細に説明しないが、上記２つ
の方法に加え、可撓性を有さない基板上に素子層を形成し、当該基板を研磨等により薄く
することで可撓性を持たせる方法もある。
基板を構成する材料が、素子層の形成工程にかかる熱に対して耐熱性を有する場合には
、基板上に直接、素子層を形成すると、工程が簡略化されるため好ましい。このとき、基
板を支持基板に固定した状態で素子層を形成すると、装置内、及び装置間における搬送が
容易になるため好ましい。
また、素子層を支持基板上に形成した後に、基板に転置する方法を用いる場合、まず支
持基板上に剥離層と絶縁層を積層し、当該絶縁層上に素子層を形成する。続いて、支持基
板と素子層の間で剥離し、素子層を基板に転置する。このとき、支持基板と剥離層の界面
、剥離層と絶縁層の界面、または剥離層中で剥離が生じるような材料を選択すればよい。
この方法では、支持基板や剥離層に耐熱性の高い材料を用いることで、素子層を形成する
際にかかる温度の上限を高めることができ、より信頼性の高い素子を有する素子層を形成
できるため、好ましい。
例えば剥離層として、タングステンなどの高融点金属材料を含む層と、当該金属材料の
酸化物を含む層を積層して用い、剥離層上の絶縁層として、酸化シリコン、窒化シリコン
、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどを複数積層した層を用いることが好ましい。
素子層と支持基板とを剥離する方法としては、機械的な力を加えることや、剥離層をエ
ッチングすること、または剥離界面に液体を浸透させることなどが、一例として挙げられ
る。または、剥離界面を形成する２層の熱膨張係数の違いを利用し、加熱または冷却する
ことにより剥離を行ってもよい。
また、支持基板と絶縁層の界面で剥離が可能な場合には、剥離層を設けなくてもよい。
例えば、支持基板としてガラスを用い、絶縁層としてポリイミドなどの有機樹脂を用い
ることができる。このとき、レーザ光等を用いて有機樹脂の一部を局所的に加熱する、ま
たは鋭利な部材により物理的に有機樹脂の一部を切断、または貫通すること等により剥離
の起点を形成し、ガラスと有機樹脂の界面で剥離を行ってもよい。また、上記の有機樹脂
としては、感光性の材料を用いると、開口部などの形状を容易に作製しやすいため好適で
ある。また、上記のレーザ光としては、例えば、可視光線から紫外線の波長領域の光であ
ることが好ましい。例えば波長が２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の光、好ましくは波長が
２５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の光を用いることができる。特に、波長３０８ｎｍのエキ
シマレーザを用いると、生産性に優れるため好ましい。また、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの第三
高調波である波長３５５ｎｍのＵＶレーザなどの固体ＵＶレーザ（半導体ＵＶレーザとも
いう）を用いてもよい。
または、支持基板と有機樹脂からなる絶縁層の間に発熱層を設け、当該発熱層を加熱す
ることにより、当該発熱層と絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。発熱層としては、電流
を流すことにより発熱する材料、光を吸収することにより発熱する材料、磁場を印加する
ことにより発熱する材料など、様々な材料を用いることができる。例えば発熱層としては
、半導体、金属、絶縁体から選択して用いることができる。
なお、上述した方法において、有機樹脂からなる絶縁層は、剥離後に基板として用いる
ことができる。
以上が可撓性を有する表示パネルを作製する方法についての説明である。
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の構成と適宜組み合わ
せて実施することができる。
≪電子機器≫
本発明の一態様である電子機器の例について説明する。電子機器として、例えば、テレ
ビジョン装置（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモ
ニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（
携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パ
チンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を以下に示す
。
図９（Ａ）は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置は、筐体７１０
１に表示部７１０３が組み込まれている。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体
７１０１を支持した構成を示している。表示部７１０３により、映像を表示することが可
能であり、表示部７１０３は、発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。
テレビジョン装置の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作
機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー７１０９
により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示される映像を
操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機７１１０
から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。
なお、テレビジョン装置は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般
のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信
ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者
と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
図９（Ｂ１）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キ
ーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む
。なお、このコンピュータは、発光素子をマトリクス状に配列して表示部７２０３に用い
ることにより作製される。図９（Ｂ１）のコンピュータは、図９（Ｂ２）のような形態で
あっても良い。図９（Ｂ２）のコンピュータは、キーボード７２０４、ポインティングデ
バイス７２０６の代わりに第２の表示部７２１０が設けられている。第２の表示部７２１
０はタッチパネル式となっており、第２の表示部７２１０に表示された入力用の表示を指
や専用のペンで操作することによって入力を行うことができる。また、第２の表示部７２
１０は入力用表示だけでなく、その他の画像を表示することも可能である。また表示部７
２０３もタッチパネルであっても良い。二つの画面がヒンジで接続されていることによっ
て、収納や運搬をする際に画面を傷つける、破損するなどのトラブルの発生も防止するこ
とができる。
図９（Ｃ）（Ｄ）は、携帯情報端末の一例を示している。携帯情報端末は、筐体７４０１
に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、ス
ピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯情報端末は、発光素子を
マトリクス状に配列して作製された表示部７４０２を有している。
図９（Ｃ）及び（Ｄ）に示す携帯情報端末は、表示部７４０２を指などで触れることで、
情報を入力することができる構成とすることもできる。この場合、電話を掛ける、或いは
メールを作成するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことが
できる。
表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表
示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示
モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を
主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合
、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好
ましい。
また、携帯情報端末内部に、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、携帯情報端末の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２
の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、又は筐体７４０１の操作
ボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類に
よって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画の
データであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号を検知し、表示
部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モード
から表示モードに切り替えるように制御してもよい。
表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４
０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。ま
た、表示部に近赤外光を発光するバックライトまた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、上記電子機器は、本明細書中に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる
。
また、表示部に本発明の一態様の発光素子を用いることが好ましい。当該発光素子は発光
効率が良好な発光素子とすることが可能である。また、駆動電圧の小さい発光素子とする
ことが可能である。このため、本発明の一態様の発光素子を含む電子機器は消費電力の小
さい電子機器とすることができる。
図１０は、発光素子をバックライトに適用した液晶表示装置の一例である。図１０に示
した液晶表示装置は、筐体９０１、液晶層９０２、バックライトユニット９０３、筐体９
０４を有し、液晶層９０２は、ドライバＩＣ９０５と接続されている。バックライトユニ
ット９０３には、発光素子が用いられおり、端子９０６により、電流が供給されている。
発光素子には本発明の一態様の発光素子を用いることが好ましく、当該発光素子を液晶
表示装置のバックライトに適用することにより、消費電力の低減されたバックライトが得
られる。
図１１は、本発明の一態様である電気スタンドの例である。図１１に示す電気スタンド
は、筐体２００１と、光源２００２を有し、光源２００２として発光素子を用いた照明装
置が用いられている。
図１２は、室内の照明装置３００１の例である。当該照明装置３００１には本発明の一
態様の発光素子を用いることが好ましい。
本発明の一態様である自動車を図１３に示す。当該自動車はフロントガラスやダッシュ
ボードに発光素子が搭載されている。表示領域５０００乃至表示領域５００５は発光素子
を用いて設けられた表示領域である。本発明の一態様の発光素子を用いることが好ましく
、これにより表示領域５０００乃至表示領域５００５は消費電力を抑えられるため、車載
に好適である。
表示領域５０００と表示領域５００１は、自動車のフロントガラスに設けられた、発光
素子を用いる表示装置である。この発光素子を、第１の電極と第２の電極を透光性を有す
る電極で作製することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の表示
装置とすることができる。シースルー状態の表示であれば、自動車のフロントガラスに設
置したとしても、視界の妨げになることなく設置することができる。なお、駆動のための
トランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料による有機トランジスタや、酸化物
半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いると良い。
表示領域５００２はピラー部分に設けられた発光素子を用いる表示装置である。表示領
域５００２には、車体に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、ピラー
で遮られた視界を補完することができる。また、同様に、ダッシュボード部分に設けられ
た表示領域５００３は車体によって遮られた視界を、自動車の外側に設けられた撮像手段
からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めることができる。見えな
い部分を補完するように映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行う
ことができる。
表示領域５００４や表示領域５００５はナビゲーション情報、速度計や回転数、走行距
離、給油量、ギア状態、空調の設定など、その他様々な情報を提供することができる。表
示は使用者の好みに合わせて適宜その表示項目やレイアウトを変更することができる。な
お、これら情報は表示領域５０００乃至表示領域５００３にも設けることができる。また
、表示領域５０００乃至表示領域５００５は照明装置として用いることも可能である。
図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は２つ折り可能なタブレット型端末の一例である。図１
４（Ａ）は、開いた状態であり、タブレット型端末は、筐体９６３０、表示部９６３１ａ
、表示部９６３１ｂ、表示モード切り替えスイッチ９０３４、電源スイッチ９０３５、省
電力モード切り替えスイッチ９０３６、留め具９０３３、操作スイッチ９０３８、を有す
る。なお、当該タブレット端末は、本発明の一態様の発光素子を備えた発光装置を表示部
９６３１ａ、表示部９６３１ｂの一方又は両方に用いることにより作製される。
表示部９６３１ａは、一部をタッチパネル領域９６３２ａとすることができ、表示され
た操作キー９６３７にふれることでデータ入力をすることができる。なお、表示部９６３
１ａにおいては、一例として半分の領域が表示のみの機能を有する構成、もう半分の領域
がタッチパネルの機能を有する構成を示しているが該構成に限定されない。表示部９６３
１ａの全ての領域がタッチパネルの機能を有する構成としても良い。例えば、表示部９６
３１ａの全面をキーボードボタン表示させてタッチパネルとし、表示部９６３１ｂを表示
画面として用いることができる。
また、表示部９６３１ｂにおいても表示部９６３１ａと同様に、表示部９６３１ｂの一
部をタッチパネル領域９６３２ｂとすることができる。また、タッチパネルのキーボード
表示切り替えボタン９６３９が表示されている位置に指やスタイラスなどでふれることで
表示部９６３１ｂにキーボードボタンを表示することができる。
また、タッチパネル領域９６３２ａとタッチパネル領域９６３２ｂに対して同時にタッ
チ入力することもできる。
また、表示モード切り替えスイッチ９０３４は、縦表示または横表示などの表示の向き
を切り替え、白黒表示やカラー表示の切り替えなどを選択できる。省電力モード切り替え
スイッチ９０３６は、タブレット型端末に内蔵している光センサで検出される使用時の外
光の光量に応じて表示の輝度を最適なものとすることができる。タブレット型端末は光セ
ンサだけでなく、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサなどの他の検出装置
を内蔵させてもよい。
また、図１４（Ａ）では表示部９６３１ｂと表示部９６３１ａの表示面積が同じ例を示
しているが特に限定されず、一方のサイズともう一方のサイズが異なっていてもよく、表
示の品質も異なっていてもよい。例えば一方が他方よりも高精細な表示を行える表示パネ
ルとしてもよい。
図１４（Ｂ）は、閉じた状態であり、本実施の形態におけるタブレット型端末では、筐
体９６３０、太陽電池９６３３、充放電制御回路９６３４、バッテリー９６３５、ＤＣＤ
Ｃコンバータ９６３６を備える例を示す。なお、図１４（Ｂ）では充放電制御回路９６３
４の一例としてバッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６を有する構成について
示している。
なお、タブレット型端末は２つ折り可能なため、未使用時に筐体９６３０を閉じた状態
にすることができる。従って、表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂを保護できるため、
耐久性に優れ、長期使用の観点からも信頼性の優れたタブレット型端末を提供できる。
また、この他にも図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示したタブレット型端末は、様々な
情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示する機能、カレンダー、日付又は時刻な
どを表示部に表示する機能、表示部に表示した情報をタッチ入力操作又は編集するタッチ
入力機能、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、等を有する
ことができる。
タブレット型端末の表面に装着された太陽電池９６３３によって、電力をタッチパネル
、表示部、または映像信号処理部等に供給することができる。なお、太陽電池９６３３は
、筐体９６３０の一面または二面に設けられていると効率的なバッテリー９６３５の充電
を行う構成とすることができるため好適である。
また、図１４（Ｂ）に示す充放電制御回路９６３４の構成、及び動作について図１４（
Ｃ）にブロック図を示し説明する。図１４（Ｃ）には、太陽電池９６３３、バッテリー９
６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６、コンバータ９６３８、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３
、表示部９６３１について示しており、バッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３
６、コンバータ９６３８、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３が、図１４（Ｂ）に示す充放電制御
回路９６３４に対応する箇所となる。
まず外光により太陽電池９６３３により発電がされる場合の動作の例について説明する
。太陽電池で発電した電力は、バッテリー９６３５を充電するための電圧となるようＤＣ
ＤＣコンバータ９６３６で昇圧または降圧がなされる。そして、表示部９６３１の動作に
太陽電池９６３３で充電された電力が用いられる際にはスイッチＳＷ１をオンにし、コン
バータ９６３８で表示部９６３１に必要な電圧に昇圧または降圧をすることとなる。また
、表示部９６３１での表示を行わない際には、ＳＷ１をオフにし、ＳＷ２をオンにしてバ
ッテリー９６３５の充電を行う構成とすればよい。
なお、太陽電池９６３３については、発電手段の一例として示したが、発電手段は特に
限定されず、圧電素子（ピエゾ素子）や熱電変換素子（ペルティエ素子）などの他の発電
手段によってバッテリー９６３５の充電を行う構成であってもよい。無線（非接触）で電
力を送受信して充電する無接点電力伝送モジュールや、また他の充電手段を組み合わせて
行う構成としてもよく、発電手段を有さなくとも良い。
また、上記表示部９６３１を具備していれば、図１４に示した形状のタブレット型端末
に限定されない。
また、図１５（Ａ）〜（Ｃ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末９３１０を示す。図１５
（Ａ）に展開した状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１５（Ｂ）に展開した状態又は
折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の携帯情報端末９３１０を示す。
図１５（Ｃ）に折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０を示す。携帯情報端末９３１０
は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域
により表示の一覧性に優れる。
表示パネル９３１１はヒンジ９３１３によって連結された３つの筐体９３１５に支持され
ている。なお、表示パネル９３１１は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネ
ル（入出力装置）であってもよい。また、表示パネル９３１１は、ヒンジ９３１３を介し
て２つの筐体９３１５間を屈曲させることにより、携帯情報端末９３１０を展開した状態
から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。本発明の一態様の発光装置を
表示パネル９３１１に用いることができる。表示パネル９３１１における表示領域９３１
２は折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０の側面に位置する表示領域である。表示領
域９３１２には、情報アイコンや使用頻度の高いアプリやプログラムのショートカットな
どを表示させることができ、情報の確認やアプリなどの起動をスムーズに行うことができ
る。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様の発光素子１、発光素子２及び発光
素子３について説明する。発光素子１から発光素子３で用いた有機化合物の構造式を以下
に示す。
Figure 2021193751
（発光素子１の作製方法）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリン
グ法にて成膜し、第１の電極１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面
積は４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００
℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着
装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度
放冷した。
次に、第１の電極１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１０１が形成さ
れた基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、第１の電極１０１上に、
抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｉ）で表される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）を５ｎｍ蒸着して正孔注入層１１１を形成した。
次に、正孔注入層１１１上に、上記構造式（ｉｉ）で表される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）を１０ｎｍの膜厚とな
るように蒸着して第１の正孔輸送層１１２−１を形成し、第１の正孔輸送層１１２−１上
に上記構造式（ｉｉｉ）で表される４−（２−ナフチル）−４’，４”−ジフェニルトリ
フェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着して第２の正孔
輸送層１１２−２を形成し、第２の正孔輸送層１１２−２上に上記構造式（ｉｖ）で表さ
れる３，６−ビス［４−（２−ナフチル）フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾー
ル（略称：βＮＰ２ＰＣ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着して第３の正孔輸送層１１２
−３を形成した。
続いて、上記構造式（ｖ）で表される７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）
フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）と上記
構造式（ｖｉ）で表される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）とを、重量比１：０．０３（＝ｃｇＤＢＣｚ
ＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を
形成した。
その後、発光層１１３上に、上記構造式（ｖｉｉ）で表される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）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｖ
ｉｉｉ）で表される２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，
１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を膜厚１５ｎｍとなるように蒸着し、電
子輸送層１１４を形成した。
電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸
着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように
蒸着することで第２の電極１０２を形成して本実施例の発光素子１を作製した。
（発光素子２の作製方法）
発光素子２は、発光素子１における第２の正孔輸送層１１２−２の材料として、ＢＢＡβ
ＮＢの代わりに上記構造式（ｉｘ）で表される４−（１−ナフチル）−４’，４”−ジフ
ェニルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡαＮＢ）を用いた他は、発光素子１と同様に作
製した。
（発光素子３の作製方法）
発光素子３は、発光素子１における第２の正孔輸送層１１２−２の材料として、ＢＢＡβ
ＮＢの代わりに上記構造式（ｘ）で表される４−［４−（２−ナフチル）フェニル］−４
’，４”−ジフェニルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢｉ）を用いた他は、発光
素子１と同様に作製した。
発光素子１乃至発光素子３の素子構造を以下の表にまとめる。
Figure 2021193751
発光素子１乃至発光素子３を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大
気に曝されないようにガラス基板により封止する作業（シール材を素子の周囲に塗布し、
封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光素子の初期特性及
び信頼性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った
。
発光素子１乃至発光素子３の輝度−電流密度特性を図１８に、電流効率−輝度特性を図
１９に、輝度−電圧特性を図２０に、電流−電圧特性を図２１に、外部量子効率−輝度特
性を図２２に、発光スペクトルを図２３に示す。また、各発光素子の１０００ｃｄ／ｍ２
付近における主要な特性を表２に示す。
Figure 2021193751
図１８乃至図２３及び表２より、発光素子１乃至発光素子３は良好な特性の青色発光素子
であることがわかった。
また、電流値を２ｍＡとし、電流密度一定の条件における駆動時間に対する輝度の変化を
表すグラフを図２４に示す。図２４で示すように、本発明の一態様の発光素子である発光
素子１乃至発光素子３は駆動時間の蓄積に伴う輝度低下が小さく、寿命の良好な発光素子
であることがわかった。
また、これらの発光素子は高輝度領域における輝度低下が小さいこともわかった。すなわ
ち、本実施例の発光素子は、高輝度側の効率のロールオフを低減することができ、高い輝
度で発光させた場合にも高い効率を保つことができる構成であるということができる。
本実施例の発光素子において、第１の正孔輸送材料乃至第３の正孔輸送材料、ホスト材料
及び発光材料のＨＯＭＯ準位は各々以下の表に示した通りである。なお、ＨＯＭＯ準位お
よびＬＵＭＯ準位は、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定を元に算出した。算出方
法を以下に示す。
測定装置としては電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデ
ル６００Ａまたは６００Ｃ）を用いた。ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水ジメチ
ルホルムアミド（ＤＭＦ）（（株）アルドリッチ製、９９．８％、カタログ番号；２２７
０５−６）を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂ
ｕ４ＮＣｌＯ４）（（株）東京化成製、カタログ番号；Ｔ０８３６）を１００ｍｍｏｌ／
Ｌの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象を２ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶
解させて調製した。また、作用電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＰＴ
Ｅ白金電極）を、補助電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＶＣ−３用Ｐ
ｔカウンター電極（５ｃｍ））を、参照電極としてはＡｇ／Ａｇ＋電極（ビー・エー・エ
ス（株）製、ＲＥ７非水溶媒系参照電極）をそれぞれ用いた。なお、測定は室温（２０〜
２５℃）で行った。また、ＣＶ測定時のスキャン速度は、０．１Ｖ／ｓｅｃに統一し、参
照電極に対する酸化電位Ｅａ［Ｖ］および還元電位Ｅｃ［Ｖ］を測定した。Ｅａは酸化−
還元波の中間電位とし、Ｅｃは還元−酸化波の中間電位とした。ここで、本実施例で用い
る参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であるこ
とが分かっているため、ＨＯＭＯ準位［ｅＶ］＝−４．９４−Ｅａ、ＬＵＭＯ準位［ｅＶ
］＝−４．９４−Ｅｃという式から、ＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位をそれぞれ求める
ことができる。
Figure 2021193751
Figure 2021193751
Figure 2021193751
表の通り、発光素子１乃至発光素子３に用いられた材料において、第２の正孔輸送材料の
ＨＯＭＯ準位は第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位よりも深く、ホスト材料のＨＯＭＯ準
位は第２の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位よりも深く、第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位
はホスト材料のＨＯＭＯ準位よりも深い。また、発光材料のＨＯＭＯ準位はホスト材料の
ＨＯＭＯ準位よりも浅い。
第１の正孔輸送材料のＮＰＢのＨＯＭＯ準位は−５．３８ｅＶと浅く、ＨＡＴ−ＣＮのＬ
ＵＭＯ準位−４．４１ｅＶと相互作用して電荷分離を容易に起こすことができる。
ここで、ホスト材料であるｃｇＤＢＣｚＰＡのＨＯＭＯ準位は−５．６９ｅＶであり、Ｎ
ＰＢのＨＯＭＯ準位とは０．３１ｅＶの差がある。一方で、発光材料である１，６ｍＭｅ
ｍＦＬＰＡＰｒｎのＨＯＭＯ準位が−５．４０ｅＶであるため、その差は０．０２ｅＶで
ある。発光材料と第１の正孔輸送材料とのＨＯＭＯ準位の差が小さいことから、第１の正
孔輸送層１１２−１と発光層１１３が接して形成されたような構造を有する発光素子を想
定した場合、発光材料への正孔注入が起こりやすいと考えられる。しかし、直接発光材料
へ正孔が注入されると正孔が発光材料によって第１の正孔輸送層１１２−１と発光層の界
面でトラップされ、発光領域が集中して劣化が促進される恐れがある。また、第１の正孔
輸送層１１２−１の正孔輸送材料から発光層のホスト材料に正孔が入りにくいことから、
該正孔輸送材料には正孔が、ホスト材料には電子がそれぞれ蓄積する。すると、該正孔輸
送材料とホスト材料との間で発光材料よりもエネルギーの低いエキサイプレックスを形成
する恐れがあり、発光効率が低下するといった不都合が起こりやすい。
発光素子１乃至発光素子３では第２の正孔輸送層１１２−２を、ホスト材料よりはＨＯＭ
Ｏ準位が浅いが第１の正孔輸送材料よりはＨＯＭＯ準位が深い第２の正孔輸送材料を用い
て形成することによって、まず、第１の正孔輸送層１１２−１から第２の正孔輸送層１１
２−２へ正孔を注入する。第２の正孔輸送材料であるＢＢＡβＮＢ（発光素子１）、ＢＢ
ＡαＮＢ（発光素子２）、ＢＢＡβＮＢｉ（発光素子３）のＨＯＭＯ準位は各々−５．４
７ｅＶ、−５．４９ｅＶ、−５．４７ｅＶであり、第１の正孔輸送材料であるＮＰＢとの
差はそれぞれ０．０９ｅＶ、０．１１ｅＶ、０．０９ｅＶと小さい。そのため、第１の正
孔輸送層１１２−１から第２の正孔輸送層１１２−２へはスムーズに正孔が注入される。
ここで、第２の正孔輸送層１１２−２から発光層１１３へ正孔が注入される場合を考える
と、第２の正孔輸送材料とホスト材料との間にはそれぞれ０．２２ｅＶ、０．２０ｅＶ、
０．２２ｅＶ程度の障壁が存在する。通常であれば問題なく正孔が注入される差であるが
、発光層１１３に含まれる発光材料のＨＯＭＯ準位は−５．４０ｅＶであり、第２の正孔
輸送材料から発光材料へ正孔を注入するための障壁が存在しない。その為、正孔は結局、
ホスト材料よりも発光材料へ優先的に注入されてしまう。直接発光材料へ正孔が注入され
ると、上述の通り、劣化が促進される、発光効率が低下するといった不都合が起こりやす
い。
そこで本発明の一態様の発光素子である発光素子１乃至発光素子３では、第２の正孔輸送
層１１２−２と発光層１１３との間に、さらに第３の正孔輸送層１１２−３を設けた。第
３の正孔輸送層１１２−３に含まれる第３の正孔輸送材料であるβＮＰ２ＰＣのＨＯＭＯ
準位は−５．７９ｅＶとホスト材料よりも深い位置にある。そのため、第２の正孔輸送材
料から、第３の正孔輸送材料へ問題なく正孔が注入され、且つホスト材料への正孔注入に
障壁が無く、ホスト材料と発光材料の混合比からもホスト材料への正孔の注入が優先され
る。また、第２の正孔輸送材料とのＨＯＭＯ準位の差は０．３０ｅＶから０．３２ｅＶ（
有効数字１桁で０．３ｅＶ以下）であり、第２の正孔輸送材料から第３の正孔輸送材料へ
は問題なく正孔が注入される。
ホスト材料へ注入された正孔は一部発光材料へトラップされるが、適度な正孔トラップを
受けながら第２の電極方向へ移動することができる上に、ホスト材料が電子輸送性も有す
るアントラセン化合物であるため、駆動電圧が上昇してしまうことが無い。また、発光領
域が一部に集中してしまうことなく、発光層１１３に広がるため、劣化が促進されない。
さらに、本実施例の発光素子はホスト材料であるｃｇＤＢＣｚＰＡ、第１の電子輸送材料
である２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、および第２の電子輸送材料であるＮＢＰｈｅｎのＬ
ＵＭＯ準位は、それぞれ−２．７４ｅＶ、−２．９４ｅＶ、−２．８３ｅＶと見積もられ
ている。この構成を有することにより、電子過多のデバイスになりにくく、寿命や外部量
子効率の更に良好な発光素子とすることができた。
以上のことより、本実施例の発光素子１乃至発光素子３は寿命や発光効率が良好で、高輝
度側の効率低下の少ない非常に良好な特性を有する発光素子となった。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様の発光素子４について説明する。発
光素子４で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。
Figure 2021193751
（発光素子４の作製方法）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリン
グ法にて成膜し、第１の電極１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面
積は４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００
℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着
装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度
放冷した。
次に、第１の電極１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１０１が形成さ
れた基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、第１の電極１０１上に、
抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｉ）で表される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）を５ｎｍ蒸着して正孔注入層１１１を形成した。
次に、正孔注入層１１１上に、上記構造式（ｉｉ）で表される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）を１０ｎｍの膜厚とな
るように蒸着して第１の正孔輸送層１１２−１を形成し、第１の正孔輸送層１１２−１上
に上記構造式（ｉｉｉ）で表される４−（２−ナフチル）−４’，４”−ジフェニルトリ
フェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着して第２の正孔
輸送層１１２−２を形成し、第２の正孔輸送層１１２−２上に上記構造式（ｘｉ）で表さ
れる３−［４−（２−ナフチル）フェニル］−９−（２−ナフチル）−９Ｈ−カルバゾー
ル（略称：βＮＰβＮＣ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着して第３の正孔輸送層１１２
−３を形成した。
続いて、上記構造式（ｖ）で表される７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）
フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）と上記
構造式（ｖｉ）で表される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）とを、重量比１：０．０３（＝ｃｇＤＢＣｚ
ＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を
形成した。
その後、発光層１１３上に、上記構造式（ｖｉｉ）で表される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）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｖ
ｉｉｉ）で表される２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，
１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を膜厚１５ｎｍとなるように蒸着し、電
子輸送層１１４を形成した。
電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸
着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように
蒸着することで第２の電極１０２を形成して本実施例の発光素子４を作製した。
発光素子４の素子構造を以下の表にまとめる。
Figure 2021193751
発光素子４を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されない
ようにガラス基板により封止する作業（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処
理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光素子の初期特性及び信頼性につい
て測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
発光素子４の輝度−電流密度特性を図２５に、電流効率−輝度特性を図２６に、輝度−電
圧特性を図２７に、電流−電圧特性を図２８に、外部量子効率−輝度特性を図２９に、発
光スペクトルを図３０に示す。また、発光素子４の１０００ｃｄ／ｍ２付近における主要
な特性を表７に示す。
Figure 2021193751
図２５乃至図３０及び表７より、発光素子４は良好な特性の青色発光素子であることがわ
かった。
また、電流値を２ｍＡとし、電流密度一定の条件における駆動時間に対する輝度の変化を
表すグラフを図３１に示す。図３１で示すように、本発明の一態様の発光素子である発光
素子４は駆動時間の蓄積に伴う輝度低下が小さく、寿命の良好な発光素子であることがわ
かった。
また、この発光素子は高輝度領域における輝度低下が小さいこともわかった。すなわち、
本実施例の発光素子は、高輝度側の効率のロールオフを低減することができ、高い輝度で
発光させた場合にも高い効率を保つことができる構成であるということができる。
本実施例の発光素子４における、第１の正孔輸送材料乃至第３の正孔輸送材料、ホスト材
料及び発光材料のＨＯＭＯ準位は表８に示した通りである。なお、ＨＯＭＯ準位およびＬ
ＵＭＯ準位は、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定を元に算出した。算出方法は実
施例１と同様である。
Figure 2021193751
表の通り、発光素子４に用いられた材料において、第２の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位は
第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位よりも深く、ホスト材料のＨＯＭＯ準位は第２の正孔
輸送材料のＨＯＭＯ準位よりも深く、第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位はホスト材料の
ＨＯＭＯ準位よりも深い。また、発光材料のＨＯＭＯ準位はホスト材料のＨＯＭＯ準位よ
りも浅い。
第１の正孔輸送材料のＮＰＢのＨＯＭＯ準位は−５．３８ｅＶと浅く、ＨＡＴ−ＣＮのＬ
ＵＭＯ準位−４．４１ｅＶと相互作用して電荷分離を容易に起こすことができる。
ここで、ホスト材料であるｃｇＤＢＣｚＰＡのＨＯＭＯ準位は−５．６９ｅＶであり、Ｎ
ＰＢのＨＯＭＯ準位とは０．３１ｅＶの差がある。一方で、発光材料である１，６ｍＭｅ
ｍＦＬＰＡＰｒｎのＨＯＭＯ準位が−５．４０ｅＶであるため、その差は０．０２ｅＶで
ある。発光材料と第１の正孔輸送材料とのＨＯＭＯ準位の差が小さいことから、第１の正
孔輸送層１１２−１と発光層１１３が接して形成されたような構造を有する発光素子を想
定した場合、発光材料への正孔注入が起こりやすいと考えられる。しかし、直接発光材料
へ正孔が注入されると正孔が発光材料によって第１の正孔輸送層１１２−１と発光層の界
面でトラップされ、発光領域が集中して劣化が促進される恐れがある。また、第１の正孔
輸送層１１２−１の正孔輸送材料から発光層のホスト材料に正孔が入りにくいことから、
該正孔輸送材料には正孔が、ホスト材料には電子がそれぞれ蓄積する。すると、該正孔輸
送材料とホスト材料との間で発光材料よりもエネルギーの低いエキサイプレックスを形成
する恐れがあり、発光効率が低下するといった不都合が起こりやすい。
発光素子４では第２の正孔輸送層１１２−２を、ホスト材料よりはＨＯＭＯ準位が浅いが
第１の正孔輸送材料よりはＨＯＭＯ準位が深い第２の正孔輸送材料を用いて形成すること
によって、まず、第１の正孔輸送層１１２−１から第２の正孔輸送層１１２−２へ正孔を
注入する。第２の正孔輸送材料であるＢＢＡβＮＢのＨＯＭＯ準位は−５．４７ｅＶであ
り、第１の正孔輸送材料であるＮＰＢとの差は０．０９ｅＶと小さい。そのため、第１の
正孔輸送層１１２−１から第２の正孔輸送層１１２−２へはスムーズに正孔が注入される
。
ここで、第２の正孔輸送層１１２−２と発光層１１３が接した構造を有する発光素子を想
定し、第２の正孔輸送層１１２−２から発光層１１３へ正孔が注入される場合を考えると
、第２の正孔輸送材料とホスト材料との間にはそれぞれ０．２２ｅＶ程度の障壁が存在す
る。通常であれば問題なく正孔が注入される差であるが、発光層１１３に含まれる発光材
料のＨＯＭＯ準位は−５．４０ｅＶであり、第２の正孔輸送材料から発光材料へ正孔を注
入するための障壁が存在しない。その為、正孔は結局、ホスト材料よりも発光材料へ優先
的に注入されてしまう。直接発光材料へ正孔が注入されると、上述の通り、劣化が促進さ
れる、発光効率が低下するといった不都合が起こりやすい。
そこで本発明の一態様の発光素子である発光素子４では、第２の正孔輸送層１１２−２と
発光層１１３との間に、さらに第３の正孔輸送層１１２−３を設けた。第３の正孔輸送層
１１２−３に含まれる第３の正孔輸送材料であるβＮＰβＮＣのＨＯＭＯ準位は−５．７
７ｅＶとホスト材料よりも深い位置にある。そのため、第２の正孔輸送材料から、第３の
正孔輸送材料へ問題なく正孔が注入される。また、第３の正孔輸送材料からホスト材料へ
の正孔注入には障壁が無いため、ホスト材料と発光材料の混合比からもホスト材料への正
孔の注入が優先されることから、発光材料へ直接正孔が注入されることも少ない。なお、
第２の正孔輸送材料と、第３の正孔輸送材料とのＨＯＭＯ準位の差は０．３０ｅＶ（有効
数字１桁で０．３ｅＶ以下）であり、第２の正孔輸送材料から第３の正孔輸送材料へは問
題なく正孔が注入される。
ホスト材料へ注入された正孔は一部発光材料へトラップされるが、適度な正孔トラップを
受けながら第２の電極方向へ移動することができる上に、ホスト材料が電子輸送性も有す
るアントラセン化合物であるため、駆動電圧が上昇してしまうことが無い。また、発光領
域が一部に集中してしまうことなく、発光層１１３に広がるため、劣化が促進されない。
さらに、本実施例の発光素子はホスト材料であるｃｇＤＢＣｚＰＡ、第１の電子輸送材料
である２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、および第２の電子輸送材料であるＮＢＰｈｅｎのＬ
ＵＭＯ準位は、それぞれ−２．７４ｅＶ、−２．９４ｅＶ、−２．８３ｅＶと見積もられ
ている。この構成を有することにより、電子過多のデバイスになりにくく、寿命や外部量
子効率の更に良好な発光素子とすることができた。
以上のことより、本実施例の発光素子４は寿命や発光効率が良好で、高輝度側の効率低下
の少ない非常に良好な特性を有する発光素子となった。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様の発光素子５について説明する。発
光素子５で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。
Figure 2021193751
（発光素子５の作製方法）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリン
グ法にて成膜し、第１の電極１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面
積は４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００
℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着
装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度
放冷した。
次に、第１の電極１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１０１が形成さ
れた基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、第１の電極１０１上に、
抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｉ）で表される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）を５ｎｍ蒸着して正孔注入層１１１を形成した。
次に、正孔注入層１１１上に、上記構造式（ｉｉ）で表される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）を１０ｎｍの膜厚とな
るように蒸着して第１の正孔輸送層１１２−１を形成し、第１の正孔輸送層１１２−１上
に上記構造式（ｉｉｉ）で表される４−（２−ナフチル）−４’，４”−ジフェニルトリ
フェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着して第２の正孔
輸送層１１２−２を形成し、第２の正孔輸送層１１２−２上に上記構造式（ｘｉｉ）で表
される３，３’−（ナフタレンー１，４−ジイル）ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾ
ール）（略称：ＰＣｚＮ２）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着して第３の正孔輸送層１１
２−３を形成した。
続いて、上記構造式（ｖ）で表される７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）
フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）と上記
構造式（ｖｉ）で表される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）とを、重量比１：０．０３（＝ｃｇＤＢＣｚ
ＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を
形成した。
その後、発光層１１３上に、上記構造式（ｖｉｉ）で表される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）を膜厚１５ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｖ
ｉｉｉ）で表される２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，
１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し、電
子輸送層１１４を形成した。
電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸
着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように
蒸着することで第２の電極１０２を形成して本実施例の発光素子５を作製した。
発光素子５の素子構造を以下の表にまとめる。
Figure 2021193751
発光素子５を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されない
ようにガラス基板により封止する作業（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処
理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光素子の初期特性及び信頼性につい
て測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
発光素子５の輝度−電流密度特性を図３７に、電流効率−輝度特性を図３８に、輝度−電
圧特性を図３９に、電流−電圧特性を図４０に、外部量子効率−輝度特性を図４１に、発
光スペクトルを図４２に示す。また、発光素子５の１０００ｃｄ／ｍ２付近における主要
な特性を表１０に示す。
Figure 2021193751
図３７乃至図４２及び表１０より、発光素子５は良好な特性の青色発光素子であることが
わかった。
また、電流値を２ｍＡとし、電流密度一定の条件における駆動時間に対する輝度の変化を
表すグラフを図４３に示す。図４３で示すように、本発明の一態様の発光素子である発光
素子５は駆動時間の蓄積に伴う輝度低下が小さく、寿命の良好な発光素子であることがわ
かった。
また、この発光素子は高輝度領域における輝度低下が小さいこともわかった。すなわち、
本実施例の発光素子は、高輝度側の効率のロールオフを低減することができ、高い輝度で
発光させた場合にも高い効率を保つことができる構成であるということができる。
本実施例の発光素子５における、第１の正孔輸送材料乃至第３の正孔輸送材料、ホスト材
料及び発光材料のＨＯＭＯ準位は表１１に示した通りである。なお、ＨＯＭＯ準位および
ＬＵＭＯ準位は、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定を元に算出した。算出方法は
実施例１と同様である。
Figure 2021193751
表の通り、発光素子５に用いられた材料において、第２の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位は
第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位よりも深く、ホスト材料のＨＯＭＯ準位は第２の正孔
輸送材料のＨＯＭＯ準位よりも深く、第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位はホスト材料の
ＨＯＭＯ準位よりも深い。また、発光材料のＨＯＭＯ準位はホスト材料のＨＯＭＯ準位よ
りも浅い。
第１の正孔輸送材料のＮＰＢのＨＯＭＯ準位は−５．３８ｅＶと浅く、ＨＡＴ−ＣＮのＬ
ＵＭＯ準位−４．４１ｅＶと相互作用して電荷分離を容易に起こすことができる。
ここで、ホスト材料であるｃｇＤＢＣｚＰＡのＨＯＭＯ準位は−５．６９ｅＶであり、Ｎ
ＰＢのＨＯＭＯ準位とは０．３１ｅＶの差がある。一方で、発光材料である１，６ｍＭｅ
ｍＦＬＰＡＰｒｎのＨＯＭＯ準位が−５．４０ｅＶであるため、その差は０．０２ｅＶで
ある。発光材料と第１の正孔輸送材料とのＨＯＭＯ準位の差が小さいことから、第１の正
孔輸送層１１２−１と発光層１１３が接して形成されたような構造を有する発光素子を想
定した場合、発光材料への正孔注入が起こりやすいと考えられる。しかし、直接発光材料
へ正孔が注入されると正孔が発光材料によって第１の正孔輸送層１１２−１と発光層の界
面でトラップされ、発光領域が集中して劣化が促進される恐れがある。また、第１の正孔
輸送層１１２−１の正孔輸送材料から発光層のホスト材料に正孔が入りにくいことから、
該正孔輸送材料には正孔が、ホスト材料には電子がそれぞれ蓄積する。すると、該正孔輸
送材料とホスト材料との間で発光材料よりもエネルギーの低いエキサイプレックスを形成
する恐れがあり、発光効率が低下するといった不都合が起こりやすい。
発光素子５では第２の正孔輸送層１１２−２を、ホスト材料よりはＨＯＭＯ準位が浅いが
第１の正孔輸送材料よりはＨＯＭＯ準位が深い第２の正孔輸送材料を用いて形成すること
によって、まず、第１の正孔輸送層１１２−１から第２の正孔輸送層１１２−２へ正孔を
注入する。第２の正孔輸送材料であるＢＢＡβＮＢのＨＯＭＯ準位は−５．４７ｅＶであ
り、第１の正孔輸送材料であるＮＰＢとの差は０．０９ｅＶと小さい。そのため、第１の
正孔輸送層１１２−１から第２の正孔輸送層１１２−２へはスムーズに正孔が注入される
。
ここで、第２の正孔輸送層１１２−２と発光層１１３が接した構造を有する発光素子を想
定し、第２の正孔輸送層１１２−２から発光層１１３へ正孔が注入される場合を考えると
、第２の正孔輸送材料とホスト材料との間にはそれぞれ０．２２ｅＶ程度の障壁が存在す
る。通常であれば問題なく正孔が注入される差であるが、発光層１１３に含まれる発光材
料のＨＯＭＯ準位は−５．４０ｅＶであり、第２の正孔輸送材料から発光材料へ正孔を注
入するための障壁が存在しない。その為、正孔は結局、ホスト材料よりも発光材料へ優先
的に注入されてしまう。直接発光材料へ正孔が注入されると、上述の通り、劣化が促進さ
れる、発光効率が低下するといった不都合が起こりやすい。
そこで本発明の一態様の発光素子である発光素子５では、第２の正孔輸送層１１２−２と
発光層１１３との間に、さらに第３の正孔輸送層１１２−３を設けた。第３の正孔輸送層
１１２−３に含まれる第３の正孔輸送材料であるＰＣｚＮ２のＨＯＭＯ準位は−５．７１
ｅＶとホスト材料と同様であり若干深い位置にある。そのため、第２の正孔輸送材料から
、第３の正孔輸送材料へ問題なく正孔が注入される。また、第３の正孔輸送材料からホス
ト材料への正孔注入には障壁が無く且つ、ホスト材料と発光材料の混合比からもホスト材
料へ正孔が注入される確率が高いことから、発光材料へ直接正孔が注入されることも少な
い。なお、第２の正孔輸送材料と、第３の正孔輸送材料とのＨＯＭＯ準位の差は０．２４
ｅＶ（有効数字１桁で０．３ｅＶ以下）であり、第２の正孔輸送材料から第３の正孔輸送
材料へは問題なく正孔が注入される。
ホスト材料へ注入された正孔は一部発光材料へトラップされるが、適度な正孔トラップを
受けながら第２の電極方向へ移動することができる上に、ホスト材料が電子輸送性も有す
るアントラセン化合物であるため、駆動電圧が上昇してしまうことが無い。また、発光領
域が一部に集中してしまうことなく、発光層１１３に広がるため、劣化が促進されない。
さらに、本実施例の発光素子はホスト材料であるｃｇＤＢＣｚＰＡ、第１の電子輸送材料
である２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、および第２の電子輸送材料であるＮＢＰｈｅｎのＬ
ＵＭＯ準位は、それぞれ−２．７４ｅＶ、−２．９４ｅＶ、−２．８３ｅＶと見積もられ
ている。この構成を有することにより、電子過多のデバイスになりにくく、寿命や外部量
子効率の更に良好な発光素子とすることができた。
以上のことより、本実施例の発光素子５は寿命や発光効率が良好で、高輝度側の効率低下
の少ない非常に良好な特性を有する発光素子となった。
（参考例１）
本参考例では、上記発光素子１及び発光素子４に用いた４−ナフチル−４’，４’’−ジ
フェニルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢ）の合成方法について説明する。ＢＢ
ＡβＮＢの構造式を以下に示す。
Figure 2021193751
２００ｍＬ三口フラスコに、２．３ｇ（７．１ｍｍｏｌ）のビス（４−ビフェニリル）ア
ミンと、２．０ｇ（７．１ｍｍｏｌ）の２−（４−ブロモフェニル）ナフタレンと、１．
５ｇ（１５ｍｍｏｌ）のナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド（略称：ｔｅｒｔ−ＢｕＯＮ
ａ）と、０．１６ｇ（０．４０ｍｍｏｌ）の２−ジシクロへキシルホスフィノ−２’−６
’−ジメトキシ−１，１’−ビフェニル（略称：Ｓｐｈｏｓ）を加え、フラスコ内を窒素
置換した後、３５ｍＬのキシレンを加えた。この混合物を減圧脱気した後、窒素気流下と
してから６０℃で撹拌し、０．１２ｇ（０．２０ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセ
トン）パラジウム（０）を加えて、この混合物を１２０℃で７時間撹拌した。撹拌後、得
られた混合物を水、飽和食塩水で洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで洗浄した。自然ろ
過により硫酸マグネシウムを除去した後、得られたろ液を濃縮して得た、褐色固体を高速
液体クロマトグラフィー（移動相クロロホルム）にて精製したところ、目的物の淡黄色固
体を３．５ｇ、収率９３％で得た。本反応の合成スキームを以下に示す。
Figure 2021193751
得られた白色個体の１Ｈ ＮＭＲを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ジクロロメタン−ｄ２，５００ＭＨｚ）：δ＝７．２４（ｄ、Ｊ＝９．０
Ｈｚ、４Ｈ）、７．２６（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、２Ｈ）、７．３１（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ
、２Ｈ）、７．４２（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、４Ｈ）、７．４５−７．５０（ｍ、２Ｈ）、
７．５５（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、４Ｈ）、７．６０（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、４Ｈ）、７．
６８（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、２Ｈ）、７．７６（ｄｄ、Ｊ１＝２．０Ｈｚ、Ｊ２＝８．５
Ｈｚ、１Ｈ）、７．８５（ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、１Ｈ）、７．９０（ｔ、Ｊ＝８．０５Ｈ
ｚ、２Ｈ）、８．０５（ｓ、１Ｈ）
また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図３２に示す。なお、図３２（Ｂ）は、図３２（Ａ）にお
ける７．００ｐｐｍ〜８．２０ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。これより
、本合成反応によってＢＢＡβＮＢが得られたことがわかった。
得られた３．５ｇの白色固体（ＢＢＡβＮＢ）を、トレインサブリメーション法により昇
華精製した。昇華精製条件は、圧力３．４Ｐａ、アルゴン流速１５ｍＬ／ｍｉｎ、加熱２
６５℃、１６時間とした。昇華精製後、目的物の淡黄色ガラス状固体を２．８ｇ、回収率
８１％で得た。
ＢＢＡβＮＢのＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）
測定を元に算出した。算出方法を以下に示す。
測定装置としては電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデ
ル６００Ａまたは６００Ｃ）を用いた。ＣＶ測定を行う溶液は、溶媒として脱水ジメチル
ホルムアミド（ＤＭＦ）（（株）アルドリッチ製、９９．８％、カタログ番号；２２７０
５−６）を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂｕ
４ＮＣｌＯ４）（（株）東京化成製、カタログ番号；Ｔ０８３６）を１００ｍｍｏｌ／Ｌ
の濃度となるように溶解させ、さらに測定対象を２ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解
させて調製した。また、作用電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＰＴＥ
白金電極）を、補助電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＶＣ−３用Ｐｔ
カウンター電極（５ｃｍ））を、参照電極としてはＡｇ／Ａｇ＋電極（ビー・エー・エス
（株）製、ＲＥ７非水溶媒系参照電極）をそれぞれ用いた。なお、測定は室温（２０〜２
５℃）で行った。また、ＣＶ測定時のスキャン速度は、０．１Ｖ／ｓｅｃに統一し、参照
電極に対する酸化電位Ｅａ［Ｖ］および還元電位Ｅｃ［Ｖ］を測定した。Ｅａは酸化−還
元波の中間電位とし、Ｅｃは還元−酸化波の中間電位とした。ここで、本実施例で用いる
参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であること
が分かっているため、ＨＯＭＯ準位［ｅＶ］＝−４．９４−Ｅａ、ＬＵＭＯ準位［ｅＶ］
＝−４．９４−Ｅｃという式から、ＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位をそれぞれ求めるこ
とができる。また、測定を１００回繰り返し行い、１００サイクル目の測定での酸化−還
元波と、１サイクル目の酸化−還元波を比較して、化合物の電気的安定性を調べた。
この結果、ＢＢＡβＮＢのＨＯＭＯ準位は−５．４７ｅＶであることがわかった。一方Ｌ
ＵＭＯ準位は−２．２８ｅＶであることがわかった。また、酸化−還元波の繰り返し測定
において１サイクル目と１００サイクル後の波形と比較したところ、Ｅａ測定においては
８３％、Ｅｃ測定においては９２％のピーク強度を保っていたことから、ＢＢＡβＮＢは
酸化、及び還元に対する耐性が非常に良好であることが確認された。
また、ＢＢＡβＮＢの示差走査熱量測定（ＤＳＣ測定）を、パーキンエルマー社製、Ｐｙ
ｒｉｓ１ＤＳＣを用いて測定した。示差走査熱量測定は、昇温速度４０℃／ｍｉｎにて、
−１０℃から３００℃まで昇温した後、同温度で１分間保持してから降温速度４０℃／ｍ
ｉｎにて−１０℃まで冷却する操作を２回連続で行った。２サイクル目のＤＳＣ測定結果
から、ＢＢＡβＮＢのガラス転移点は８１℃であることが明らかとなった。また、１サイ
クル目の結果から融点が２４１℃であることわかった。
また、ＢＢＡβＮＢの熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉ
ｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を行った
。測定には高真空差動型示差熱天秤（ブルカー・エイエックスエス株式会社製、ＴＧ−Ｄ
ＴＡ２４１０ＳＡ）を用いた。測定は、大気圧において、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、窒素
気流下（流速２００ｍＬ／ｍｉｎ）の条件で行った。熱重量測定−示差熱分析において、
熱重量測定から求めた重量が測定開始時の−５％となる温度（分解温度）は４１２℃であ
ることがわかり、高い耐熱性を有する物質であることが示された。
（参考例２）
本参考例では上記発光素子１乃至発光素子３に用いた３，６−ビス［４−（２−ナフチル
）フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：βＮＰ２ＰＣ）の合成方法に
ついて説明する。βＮＰ２ＰＣの構造式を以下に示す。
Figure 2021193751
２００ｍＬ三口フラスコに、１．９ｇ（４．８ｍｍｏｌ）の３，６−ジブロモ−９−フェ
ニル−９Ｈ−カルバゾールと、２．４ｇ（９．７ｍｏｌ）の４−（２−ナフチル）フェニ
ルボロン酸と、０．１２ｇ（０．４０ｍｍｏｌ）のトリ（ｏ−トリル）ホスフィンと、２
．７ｇ（１９ｍｍｏｌ）の炭酸カリウムを入れた。フラスコ内を窒素置換してから、この
混合物へ４０ｍＬのトルエンと、１０ｍＬのエタノールと、１０ｍＬの水を加えた。この
混合物を減圧しながら攪拌することで脱気をした。脱気後、この混合物へ２２ｍｇ（０．
１０ｍｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加えた。この混合物を窒素気流下、８０℃で
４時間攪拌したところ、固体が析出した。析出した固体を吸引ろ過により回収した。回収
した固体を約７５０ｍＬの熱したトルエンに溶解し、この溶液をセライト（和光純薬工業
株式会社、カタログ番号：５３７−０２３０５）、アルミナ、フロリジール（和光純薬工
業株式会社、カタログ番号：０６６−０５２６５）を通して吸引ろ過した。得られたろ液
を濃縮して得た固体をトルエンで洗浄し、目的物の白色粉末を２．６ｇ、収率９９％で得
た。本反応の合成スキームを以下に示す。
Figure 2021193751
得られた白色粉末２．６ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製
条件は、圧力３．０Ｐａ、アルゴンガスを流量５．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、３５０
℃で白色粉末を加熱した。昇華精製後、白色固体を２．０ｇ、回収率７７％で得た。
得られた物質の１Ｈ ＮＭＲを測定した。以下に測定データを示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．４７−７．５５（ｍ，７Ｈ），７
．６５（ｓ，２Ｈ），７．６７（ｄ，Ｊ＝２．４Ｈｚ，２Ｈ），７．７６（ｄｄ，Ｊ１＝
８．４Ｈｚ，Ｊ２＝１．８Ｈｚ，２Ｈ），７．７５−７．９７（ｍ，１６Ｈ），８．１４
（ｄ，Ｊ＝１．８Ｈｚ，２Ｈ），８．５１（ｄ，Ｊ＝１．５Ｈｚ，２Ｈ）
また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図３３に示す。なお、図３３（Ｂ）は、図３３（Ａ）にお
ける７．２０ｐｐｍ〜８．６０ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。これより
、本合成反応によってβＮＰ２ＰＣが得られたことがわかった。
また、βＮＰ２ＰＣの熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉ
ｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を行った
。測定には高真空差動型示差熱天秤（ブルカー・エイエックスエス株式会社製、ＴＧ−Ｄ
ＴＡ２４１０ＳＡ）を用いた。常圧、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、窒素気流下（流速：２０
０ｍＬ／ｍｉｎ）条件で測定したところ、重量と温度の関係（熱重量測定）から、βＮＰ
２ＰＣの５％重量減少温度は５００℃以上であった。このことから、βＮＰ２ＰＣの耐熱
性が良好であることが示された。
（参考例３）
本参考例では、発光素子２に用いた４−（１−ナフチル）−４’，４“−ジフェニルトリ
フェニルアミン（略称：ＢＢＡαＮＢ）の合成方法について説明する。ＢＢＡαＮＢの構
造式を以下に示す。
Figure 2021193751
２００ｍＬ三つ口フラスコに、４．８ｇ（１０ｍｍｏｌ）の４−ブロモ−４’，４’’−
ジフェニルトリフェニルアミンと、１．８ｇ（１０ｍｍｏｌ）の２−ナフチルボロン酸と
、０．３１ｇ（１．０ｍｍｏｌ）のトリス（２−メチルフェニル）ホスフィンと、４０ｍ
Ｌのトルエンと、１０ｍＬのエタノールと、１０ｍＬの炭酸カリウム水溶液（２．０ｍｏ
ｌ／Ｌ）を入れ、フラスコ内を減圧しながら攪拌し、この混合物を脱気した。脱気後、系
内を窒素気流下としてから、混合物を６０℃に加熱した。加熱後、０．１２ｇ（０．５ｍ
ｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加え、この混合物を８０℃で１．５時間攪拌した。
攪拌後、室温まで放冷した後、この混合物の有機層を水で洗浄し、得られた水層をトルエ
ンで抽出し、抽出溶液と有機層を合わせて飽和食塩水で洗浄してから硫酸マグネシウムを
加えて乾燥した。この混合物を自然濾過し得られたろ液を濃縮したところ目的物の褐色固
体を得た。得られた固体をクロロホルムに溶かして、この溶液を高速液体クロマトグラフ
ィー（日本分析工業製リサイクル分取ＨＰＬＣ ＬＣ−ＳａｋｕｒａＮＥＸＴ、移動相：
クロロホルム）で精製したところ、目的物の白色固体を３．９ｇ、収率７５％で得た。当
該反応の合成スキームを以下に示す。
Figure 2021193751
得られた淡黄色固体の１Ｈ ＮＭＲを測定した。データを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ジクロロメタン−ｄ２、５００ＭＨｚ）：δ＝７．２６−７．２９（ｍ、
６Ｈ）、７．３１（ｔ、Ｊ＝７．０Ｈｚ、２Ｈ）、７．４１−７．５４（ｍ、１０Ｈ）、
７．５６（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、４Ｈ）、７．６０（ｄ、Ｊ＝７．０Ｈｚ、４Ｈ）、７．
８４（ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、１Ｈ）、７．９０（ｄ、Ｊ＝７．０Ｈｚ、１Ｈ）、８．０３
（ｄ、Ｊ＝９．０Ｈｚ、１Ｈ）
また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図３４に示す。なお、図３４（Ｂ）は、図３４（Ａ）にお
ける７．０ｐｐｍ〜８．５ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。これらより、
本合成においてＢＢＡαＮＢが得られたことがわかった。
得られた３．９ｇの固体（ＢＢＡαＮＢ）をトレインサブリメーション法により昇華精製
を行った。昇華精製は、圧力３．４Ｐａ、アルゴンを流速１５ｍＬ／ｍｉｎで流しながら
、固体を２５０℃で１６時間加熱することにより行ったところ、目的物の固体を２．４ｇ
、回収率６２％で得た。
ＢＢＡαＮＢのＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）
測定を元に算出した。算出方法を以下に示す。
測定装置としては電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデ
ル６００Ａまたは６００Ｃ）を用いた。ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水ジメチ
ルホルムアミド（ＤＭＦ）（（株）アルドリッチ製、９９．８％、カタログ番号；２２７
０５−６）を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂ
ｕ４ＮＣｌＯ４）（（株）東京化成製、カタログ番号；Ｔ０８３６）を１００ｍｍｏｌ／
Ｌの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象を２ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶
解させて調製した。また、作用電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＰＴ
Ｅ白金電極）を、補助電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＶＣ−３用Ｐ
ｔカウンター電極（５ｃｍ））を、参照電極としてはＡｇ／Ａｇ＋電極（ビー・エー・エ
ス（株）製、ＲＥ７非水溶媒系参照電極）をそれぞれ用いた。なお、測定は室温（２０〜
２５℃）で行った。また、ＣＶ測定時のスキャン速度は、０．１Ｖ／ｓｅｃに統一し、参
照電極に対する酸化電位Ｅａ［Ｖ］および還元電位Ｅｃ［Ｖ］を測定した。Ｅａは酸化−
還元波の中間電位とし、Ｅｃは還元−酸化波の中間電位とした。ここで、本実施例で用い
る参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であるこ
とが分かっているため、ＨＯＭＯ準位［ｅＶ］＝−４．９４−Ｅａ、ＬＵＭＯ準位［ｅＶ
］＝−４．９４−Ｅｃという式から、ＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位をそれぞれ求める
ことができる。また、ＣＶ測定を１００回繰り返し行い、１００サイクル目の測定での酸
化−還元波と、１サイクル目の酸化−還元波を比較して、化合物の電気的安定性を調べた
。
この結果、ＢＢＡαＮＢの酸化電位Ｅａ［Ｖ］の測定において、ＨＯＭＯ準位は−５．４
９ｅＶであることがわかった。一方ＬＵＭＯ準位は−２．２４ｅＶであることがわかった
。また、酸化−還元波の繰り返し測定において１サイクル目と１００サイクル後の波形と
比較したところ、Ｅａ測定においては９３％、Ｅｃ測定においては９２％のピーク強度を
保っていたことから、ＢＢＡαＮＢは酸化、及び還元に対する耐性が非常に良好であるこ
とが確認された。
また、ＢＢＡαＮＢの示差走査熱量測定（ＤＳＣ測定）を、パーキンエルマー社製、Ｐｙ
ｒｉｓ１ＤＳＣを用いて測定した。示差走査熱量測定は、昇温速度４０℃／ｍｉｎにて、
−１０℃から２７０℃まで昇温した後、同温度で１分間保持してから降温速度４０℃／ｍ
ｉｎにて−１０℃まで冷却する操作を２回連続で行い２回目の測定結果を採用した。ＤＳ
Ｃ測定から、ＢＢＡαＮＢのガラス転移点は８４℃であることが明らかとなった。
（参考例４）
本参考例では、発光素子３で用いた４−［４−（２−ナフチル）フェニル］−４’，４”
−ジフェニルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢｉ）の合成方法について説明する
。ＢＢＡβＮＢｉの構造式を以下に示す。
Figure 2021193751
２００ｍＬ三つ口フラスコに、４．８ｇ（１０ｍｍｏｌ）の４−ブロモ−４’，４’’−
ジフェニルトリフェニルアミンと、２．５ｇ（１０ｍｍｏｌ）の４−（２−ナフチル）フ
ェニルボロン酸と、０．３１ｇ（０．５０ｍｍｏｌ）のトリス（２−メチルフェニル）ホ
スフィンと、４０ｍＬのトルエンと、１０ｍＬのエタノールと、１０ｍＬの炭酸カリウム
水溶液（２．０ｍｏｌ／Ｌ）を入れ、フラスコ内を減圧しながら攪拌し、この混合物を脱
気した。脱気後、系内を窒素気流下としてから、混合物を６０℃に加熱した。加熱後、０
．１１ｇ（０．５ｍｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加え、この混合物を８０℃で１
．５時間攪拌した。攪拌後、室温まで放冷した後、析出した固体を吸引ろ過により回収し
、トルエン、エタノール、水を用いて洗浄した。得られた、固体をクロロホルムで洗浄し
、吸引ろ過により回収したところ、目的物の褐色固体を２．９ｇ、収率４９％で得た。当
該合成反応の反応スキームを以下に示す。
Figure 2021193751
得られた淡黄色固体の１Ｈ ＮＭＲを測定する。データを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ジクロロメタン−ｄ２、５００ＭＨｚ、５００ＭＨｚ）：δ＝７．２２−
７．２５（ｍ、６Ｈ）、７．３１（ｔ、Ｊ＝７．３Ｈｚ、２Ｈ）、７．４２（ｔ、Ｊ＝７
．８Ｈｚ，４Ｈ）、７．４６−７．５２（ｍ、２Ｈ）、７．５５（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、
４Ｈ）、７．５９−７．６３（ｍ、６Ｈ）、７．７４（ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、２Ｈ）、７
．１８−７．８３（ｍ、３Ｈ）、７．８７（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、１Ｈ）、７．９３（ｔ
、Ｊ＝８．７、２Ｈ）、８．１１（ｓ、１Ｈ）
また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図３５に示す。なお、図３５（Ｂ）は、図３５（Ａ）にお
ける７．０ｐｐｍ〜８．３ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。これにより、
本合成反応によってＢＢＡβＮＢｉが得られたことがわかった。
得られた２．９ｇの固体（ＢＢＡβＮＢｉ）をトレインサブリメーション法により昇華精
製を行った。昇華精製は、圧力４．０Ｐａ、アルゴンを流速１５ｍＬ／ｍｉｎで流しなが
ら、固体を３００℃で１６時間加熱することにより行ったところ、目的物の白色固体を１
．９ｇ、回収率６５％で得た
ＢＢＡβＮＢｉのＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ
）測定を元に算出した。算出方法は参考例３と同様である。
この結果、ＢＢＡβＮＢｉの酸化電位Ｅａ［Ｖ］の測定において、ＨＯＭＯ準位は−５．
４７ｅＶであることがわかった。一方ＬＵＭＯ準位は−２．３８ｅＶであることがわかっ
た。また、酸化−還元波の繰り返し測定において１サイクル目と１００サイクル後の波形
と比較したところ、Ｅａ測定においては８２％、Ｅｃ測定においては６７％のピーク強度
を保っていたことから、ＢＢＡβＮＢｉは酸化、及び還元に対する耐性が非常に良好であ
ることが確認された。
また、ＢＢＡβＮＢｉの示差走査熱量測定（ＤＳＣ測定）を、パーキンエルマー社製、Ｐ
ｙｒｉｓ１ＤＳＣを用いて測定した。示差走査熱量測定は、昇温速度４０℃／ｍｉｎにて
、−１０℃から２７０℃まで昇温した後、同温度で１分間保持してから降温速度４０℃／
ｍｉｎにて−１０℃まで冷却する操作を２回連続で行い２回目の測定結果を採用した。Ｄ
ＳＣ測定から、ＢＢＡβＮＢｉのガラス転移点は９７℃であることがわかり、良好な耐熱
性を有する化合物であることが明らかとなった。
（参考例５）
本参考例では、発光素子４で用いた３−［４−（２−ナフチル）フェニル］−９−（２−
ナフチル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：βＮＰβＮＣ）の合成方法について示す。βＮ
ＰβＮＣの構造式を以下に示す。
Figure 2021193751
２００ｍＬ三口フラスコに、２．３ｇ（８．１ｍｍｏｌ）の２−（４−ブロモフェニル）
ナフタレンと、３．４ｇ（８．１ｍｍｏｌ）の４，４，５，５−テトラメチル−２−［９
−（２−ナフチル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−１，３，２−ジオキサボロラン
と、５０ｍｇ（０．１６ｍｍｏｌ）のトリ（ｏ−トリル）ホスフィンと、２．２ｇ（１６
ｍｍｏｌ）の炭酸カリウムを入れた。フラスコ内を窒素置換してから、この混合物へ３０
ｍＬのトルエンと、１０ｍＬのエタノールと、８．０ｍＬの水を加えた。この混合物を減
圧しながら攪拌することで脱気をした。脱気後、この混合物へ１８ｍｇ（０．０８１ｍｍ
ｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加えた。この混合物を窒素気流下、８０℃で４時間攪
拌したところ、固体が析出した。析出した固体を吸引ろ過により回収した。ろ液の水層を
トルエンで抽出し、抽出溶液と有機層を合わせて、飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸
マグネシウムにより乾燥し、この混合物を自然ろ過した。得られたろ液を濃縮して得た固
体と、回収した固体を約２００ｍＬの熱したトルエンに溶解し、この溶液をセライト（和
光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３７−０２３０５）、アルミナ、フロリジール（
和光純薬工業株式会社、カタログ番号：０６６−０５２６５）を通して吸引ろ過した。得
られたろ液を濃縮して得た固体をトルエンで再結晶したところ、目的物の白色粉末を２．
９ｇ、収率７２％で得た。当該合成反応の反応スキームを以下に示す。
Figure 2021193751
得られた白色粉末２．９ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製
条件は、圧力３．９Ｐａ、アルゴンガスを流量５．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、２８０
℃で白色粉末を加熱した。昇華精製後、βＮＰβＮＣの白色固体を２．１ｇ、回収率７２
％で得た。
得られた物質の１Ｈ ＮＭＲを測定した。以下に測定データを示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３５（ｄｄｄ，Ｊ１＝６．６Ｈｚ
，Ｊ２＝１．２Ｈｚ，１Ｈ），７．４２−７．６３（ｍ，５Ｈ），７．６０（ｄｄ，Ｊ１
＝９．６Ｈｚ，Ｊ２＝６．３Ｈｚ，２Ｈ），７．６９−７．７６（ｍ，２Ｈ），７．８２
−８．０１（ｍ，１０Ｈ），８．０８−８．１３（ｍ，３Ｈ），８．２５（ｄ，Ｊ＝７．
８Ｈｚ，１Ｈ），８．４６（ｄ，Ｊ＝１．５Ｈｚ，１Ｈ）
また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図３６に示す。なお、図３６（Ｂ）は、図３６（Ａ）にお
ける７．２０ｐｐｍ〜８．６０ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。これによ
り、本合成反応によってβＮＰβＮＣが得られたことがわかった。
また、βＮＰβＮＣの熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉ
ｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を行った
。測定には高真空差動型示差熱天秤（ブルカー・エイエックスエス株式会社製、ＴＧ−Ｄ
ＴＡ２４１０ＳＡ）を用いた。常圧、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、窒素気流下（流速：２０
０ｍＬ／ｍｉｎ）条件で測定したところ、重量と温度の関係（熱重量測定）から、βＮＰ
βＮＣの５％重量減少温度は４３１℃であった。このことから、βＮＰβＮＣの耐熱性が
良好であることが示された。
１０１ 第１の電極
１０２ 第２の電極
１０３ ＥＬ層
１１１ 正孔注入層
１１２−１ 正孔輸送層
１１２−２ 正孔輸送層
１１２−３ 正孔輸送層
１１３ 発光層
１１４ 電子輸送層
１１４−１ 電子輸送層
１１４−２ 電子輸送層
１１５ 電子注入層
１１６ 電荷発生層
１１７ Ｐ型層
１１８ 電子リレー層
１１９ 電子注入バッファ層
４００ 基板
４０１ 第１の電極
４０３ ＥＬ層
４０４ 第２の電極
４０５ シール材
４０６ シール材
４０７ 封止基板
４１２ パッド
４２０ ＩＣチップ
５０１ 第１の電極
５０２ 第２の電極
５０３ ＥＬ層
５１１ 第１の発光ユニット
５１２ 第２の発光ユニット
５１３ 電荷発生層
６０１ 駆動回路部（ソース線駆動回路）
６０２ 画素部
６０３ 駆動回路部（ゲート線駆動回路）
６０４ 封止基板
６０５ シール材
６０７ 空間
６０８ 配線
６０９ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
６１０ 素子基板
６１１ スイッチング用ＦＥＴ
６１２ 電流制御用ＦＥＴ
６１３ 第１の電極
６１４ 絶縁物
６１６ ＥＬ層
６１７ 第２の電極
６１８ 発光素子
６２３ ｎチャネル型ＦＥＴ
６２４ ｐチャネル型ＦＥＴ
６３１ 着色層
６３２ 遮光膜
６３３ａ 配向膜
６３３ｂ 配向膜
６３４ 着色層
６３５ 導電膜
６４０ 液晶素子
６４１ 接着層
６４２ 接着層
６４３ 導電膜
６４４ ＥＬ層
６４５ａ 導電膜
６４５ｂ 導電膜
６４６ 絶縁膜
６４７ 絶縁膜
６４８ 導電膜
６４９ 接続層
６５１ 基板
６５２ 導電膜
６５３ 半導体膜
６５４ 導電膜
６５５ 開口
６５６ 偏光板
６５９ 回路
６６０ 発光素子
６６１ 基板
６６２ 表示部
６６３ 導電膜
６６６ 配線
６７２ ＦＰＣ
６７３ ＩＣ
６８１ 絶縁膜
６８２ 絶縁膜
６８３ 絶縁膜
６８４ 絶縁膜
６８５ 絶縁膜
６８６ 接続体
６８７ 接続部
６８８ 表示パネル
６８９ トランジスタ
６９０ 接続部
６９１ トランジスタ
６９２ トランジスタ
６９３ 接続部
６９４ 液晶層
６９５ 導電膜
６９６ 絶縁膜
６９７ 絶縁膜
６９８ 絶縁膜
６９９ 導電膜
７３０ 絶縁膜
７７０ 平坦化絶縁膜
７７２ 導電膜
７８２ 発光素子
７８３ 液滴吐出装置
７８４ 液滴
７８５ 層
７８６ ＥＬ層
７８８ 導電膜
９０１ 筐体
９０２ 液晶層
９０３ バックライトユニット
９０４ 筐体
９０５ ドライバＩＣ
９０６ 端子
９５１ 基板
９５２ 電極
９５３ 絶縁層
９５４ 隔壁層
９５５ ＥＬ層
９５６ 電極
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 第１の層間絶縁膜
１０２１ 第２の層間絶縁膜
１０２２ 電極
１０２４Ｗ 発光素子の第１の電極
１０２４Ｒ 発光素子の第１の電極
１０２４Ｇ 発光素子の第１の電極
１０２４Ｂ 発光素子の第１の電極
１０２５ 隔壁
１０２８ ＥＬ層
１０２９ 発光素子の第２の電極
１０３１ 封止基板
１０３２ シール材
１０３３ 透明な基材
１０３４Ｒ 赤色の着色層
１０３４Ｇ 緑色の着色層
１０３４Ｂ 青色の着色層
１０３５ 黒色層（ブラックマトリックス）
１０３７ 第３の層間絶縁膜
１０４０ 画素部
１０４１ 駆動回路部
１０４２ 周辺部
１４００ 液滴吐出装置
１４０２ 基板
１４０３ 液滴吐出手段
１４０４ 撮像手段
１４０５ ヘッド
１４０６ 点線
１４０７ 制御手段
１４０８ 記憶媒体
１４０９ 画像処理手段
１４１０ コンピュータ
１４１１ マーカー
１４１２ ヘッド
１４１３ 材料供給源
１４１４ 材料供給源
１４１５ 材料供給源
１４１６ ヘッド
２００１ 筐体
２００２ 光源
３００１ 照明装置
５０００ 表示領域
５００１ 表示領域
５００２ 表示領域
５００３ 表示領域
５００４ 表示領域
５００５ 表示領域
７１０１ 筐体
７１０３ 表示部
７１０５ スタンド
７１０７ 表示部
７１０９ 操作キー
７１１０ リモコン操作機
７２０１ 本体
７２０２ 筐体
７２０３ 表示部
７２０４ キーボード
７２０５ 外部接続ポート
７２０６ ポインティングデバイス
７２１０ 第２の表示部
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ 操作ボタン
７４０４ 外部接続ポート
７４０５ スピーカ
７４０６ マイク
９０３３ 留め具
９０３４ スイッチ
９０３５ 電源スイッチ
９０３６ スイッチ
９０３８ 操作スイッチ
９３１０ 携帯情報端末
９３１１ 表示パネル
９３１２ 表示領域
９３１３ ヒンジ
９３１５ 筐体
９６３０ 筐体
９６３１ 表示部
９６３１ａ 表示部
９６３１ｂ 表示部
９６３２ａ タッチパネル領域
９６３２ｂ タッチパネル領域
９６３３ 太陽電池
９６３４ 充放電制御回路
９６３５ バッテリー
９６３６ ＤＣＤＣコンバータ
９６３７ 操作キー
９６３８ コンバータ
９６３９ ボタン

Claims (1)

  1. 第１の電極と第２の電極との間に、正孔注入層と、第１の正孔輸送層と、第２の正孔輸送層と、第３の正孔輸送層と、発光層と、第１の電子輸送層と、第２の電子輸送層とを有し、
    前記正孔注入層、前記第１の正孔輸送層、前記第２の正孔輸送層及び前記第３の正孔輸送層は、前記第１の電極と前記発光層との間に位置し、
    前記第１の電極と前記正孔注入層とは接しており、
    前記正孔注入層と、前記第１の正孔輸送層は接しており、
    前記第３の正孔輸送層と前記発光層とは接しており、
    前記第２の正孔輸送層は、前記第１の正孔輸送層と、前記第３の正孔輸送層との間に位置し、
    前記第１の電子輸送層と、前記第２の電子輸送層とは、前記発光層と前記第２の電極との間に位置し、
    前記発光層と前記第１の電子輸送層は接しており、
    前記第１の電子輸送層と、前記第２の電子輸送層は接しており、
    前記正孔注入層は有機アクセプタを有し、
    前記第１の正孔輸送層は、第１の正孔輸送材料を有し、
    前記第２の正孔輸送層は、第２の正孔輸送材料を有し、
    前記第３の正孔輸送層は、第３の正孔輸送材料を有し、
    前記発光層は、ホスト材料と発光材料とを有し、
    前記第１の電子輸送層は、第１の電子輸送材料を有し、
    前記第２の電子輸送層は、第２の電子輸送材料を有し、
    前記第２の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位は、前記第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位よりも深く、
    前記ホスト材料のＨＯＭＯ準位は、前記第２の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位よりも深く、
    前記第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位は、前記ホスト材料のＨＯＭＯ準位と同じまたは深く、
    前記第２の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位と前記第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位の差が０．３ｅＶ以下であり、
    前記ホスト材料のＬＵＭＯ準位は前記第１の電子輸送材料のＬＵＭＯ準位よりも高く、
    前記第２の電子輸送材料のＬＵＭＯ準位は前記第１の電子輸送材料のＬＵＭＯ準位よりも高く、
    前記ホスト材料は、３環以上６環以下の縮合芳香環骨格を含む物質であり、
    前記第１の電子輸送材料は第１の複素芳香環骨格を含む物質であり、
    前記第２の電子輸送材料は第２の複素芳香環骨格を含む物質であり、
    前記第１の複素芳香環骨格を含む物質と前記第２の複素芳香環骨格を含む物質は異なる物質である発光素子。
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