JP2022044641A - 発光素子、表示装置、電子機器、及び照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】発光効率が高く、低い電圧で駆動する発光素子を提供する。【解決手段】ゲスト材料とホスト材料とを有する発光素子である。ゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、ホスト材料のＬＵＭＯ準位より低く、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、ホスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差より大きい。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する。ゲスト材料のＬＵＭＯ準位と、ホスト材料のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差が、ゲスト材料が呈する発光のエネルギー以上である。【選択図】図２

Description

本発明の一態様は、発光素子、または該発光素子を有する表示装置、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。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。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材料を含む層（ＥＬ層）を挟んだ構成である。この素子の電極
間に電圧を印加することにより、発光性の材料からの発光が得られる。
上述の発光素子は自発光型であるため、これを用いた表示装置は、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、該表示装置は、応答速度が高いなどの利点も有する。
発光材料に有機材料を用い、一対の電極間に当該発光材料を含む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材料が励起状
態となり、励起された発光性の有機材料から発光を得ることができる。
有機材料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、蛍光を発する材料（蛍光材料）を用いた発光素子より、燐光を発
する材料（燐光材料）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、三重項励起状態のエネルギーを発光に変換することが可能な燐光材料を用い
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）。
有機材料を励起するために必要なエネルギーは、有機材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準
位とのエネルギー差に依存し、そのエネルギー差は概ね一重項励起状態のエネルギーに相
当する。燐光を発する有機材料を用いた発光素子においては、三重項励起エネルギーが、
発光のエネルギーに変換される。そのため、有機材料が形成する一重項励起状態と三重項
励起状態とでエネルギー差が大きい場合、有機材料を励起するために必要なエネルギーは
、該エネルギー差に相当するエネルギーの分だけ、発光のエネルギーより高くなってしま
う。有機材料を励起するために必要なエネルギーと、発光のエネルギーとのエネルギー差
は、発光素子において駆動電圧の上昇として素子特性に影響を与える。そのため、駆動電
圧を低減する手法について、開発が進められている（特許文献２参照）。
また、燐光材料を用いた発光素子のうち、特に青色の発光を呈する発光素子においては
、高い三重項励起エネルギー準位を有する安定な有機材料の開発が困難であるため、未だ
実用化に至っていない。そのため、高い発光効率を示す、信頼性の優れた燐光性の発光素
子の開発が求められている。
特開２０１０－１８２６９９号公報 特開２０１２－２１２８７９号公報
高い発光効率を示す燐光材料として、イリジウム錯体が知られている。また、高い発光
エネルギーを有するイリジウム錯体として、ピリジン骨格または含窒素五員複素環骨格を
配位子に有するイリジウム錯体が知られている。ピリジン骨格または該含窒素五員複素環
骨格は、高い三重項励起エネルギーを有するが、電子受容性が低いため、これらの骨格を
配位子に有するイリジウム錯体は、ＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位が高く、正孔キャリ
アが注入されやすい一方、電子キャリアが注入されにくい。そのため、より電子受容性が
高い骨格を配位子に有するイリジウム錯体の開発が進められている。
一方、電子受容性が高い骨格を配位子に有するイリジウム錯体は、ＨＯＭＯ準位および
ＬＵＭＯ準位が低く、電子キャリアが注入されやすい一方、正孔キャリアが注入されにく
い。そのため、キャリアの直接再結合による励起が困難であり、発光素子を効率よく発光
させることが難しい場合がある。
したがって、本発明の一態様では、燐光材料を有する発光素子において、発光効率が高
い発光素子を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、消費電力が
低減された発光素子を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、信
頼性の優れた発光素子を提供することを課題の一とする。または、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とする。または、本発明の一態様では、新規な
発光装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、新規な表示装
置を提供することを課題の一とする。
なお、上記の課題の記載は、他の課題の存在を妨げない。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、燐光材料を効率よく励起することができるホスト材料を有する発光
素子である。
したがって、本発明の一態様は、ゲスト材料と、ホスト材料と、を有する発光素子であ
って、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、ホスト材料のＬＵＭＯ準位より低く、ゲスト材料の
ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、ホスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ
準位とのエネルギー差より大きく、ゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換す
ることができる機能を有する、発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、ゲスト材料と、ホスト材料と、を有する発光素子であっ
て、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、ホスト材料のＬＵＭＯ準位より低く、ゲスト材料のＬ
ＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、ホスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準
位とのエネルギー差より大きく、ゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換する
ことができる機能を有し、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位と、ホスト材料のＨＯＭＯ準位と、
のエネルギー差が、ゲスト材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネ
ルギー以上である、発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、ゲスト材料と、ホスト材料と、を有する発光素子であっ
て、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、ホスト材料のＬＵＭＯ準位より低く、ゲスト材料のＬ
ＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、ホスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準
位とのエネルギー差より大きく、ゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換する
ことができる機能を有し、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位と、ホスト材料のＨＯＭＯ準位と、
のエネルギー差が、ゲスト材料が呈する発光のエネルギー以上である、発光素子である。
また、上記各構成において、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー
差は、ゲスト材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギーより、
０．４ｅＶ以上大きいと好ましい。また、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位との
エネルギー差は、ゲスト材料が呈する発光のエネルギーより、０．４ｅＶ以上大きいと好
ましい。
また、上記各構成において、ホスト材料は、一重項励起エネルギー準位と三重項励起エ
ネルギー準位との差が０ｅＶより大きく０．２ｅＶ以下であると好ましい。また、ホスト
材料は、室温で熱活性化遅延蛍光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、ホスト材料は、ゲスト材料へ励起エネルギーを供与する機
能を有すると好ましい。また、ホスト材料が呈する発光の発光スペクトルは、ゲスト材料
の吸収スペクトルにおける最も低いエネルギー側の吸収帯と重なる波長領域を有すると好
ましい。
また、上記各構成において、ゲスト材料は、イリジウムを有すると好ましい。また、ゲ
スト材料が、発光を呈すると好ましい。
また、上記各構成において、ホスト材料は、電子を輸送することができる機能を有し、
ホスト材料は、正孔を輸送することができる機能を有すると好ましい。また、ホスト材料
は、π電子不足型複素芳香環骨格を有し、ホスト材料は、π電子過剰型複素芳香環骨格ま
たは芳香族アミン骨格の少なくとも一方を有すると好ましい。また、π電子不足型複素芳
香環骨格は、ジアジン骨格またはトリアジン骨格の少なくとも一方を有し、π電子過剰型
複素芳香環骨格は、アクリジン骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格、フラン
骨格、チオフェン骨格、及びピロール骨格の少なくとも一を有すると好ましい。
また、上記各構成に記載の発光素子において、ホスト材料が下記構造式（５００）乃至
（５０３）のいずれか一で表される化合物であると好ましい。
Figure 2022044641000002
また、本発明の他の一態様は、下記構造式（５００）乃至（５０３）のいずれか一で表
される化合物である。
Figure 2022044641000003
また、本発明の他の一態様は、上記各構成の発光素子と、カラーフィルタまたはトラン
ジスタの少なくとも一と、を有する表示装置である。また、本発明の他の一態様は、当該
表示装置と、筐体またはタッチセンサの少なくとも一と、を有する電子機器である。また
、本発明の他の一態様は、上記各構成の発光素子と、筐体またはタッチセンサの少なくと
も一と、を有する照明装置である。また、本発明の一態様は、発光素子を有する発光装置
だけでなく、発光装置を有する電子機器も範疇に含む。従って、本明細書中における発光
装置とは、画像表示デバイス、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）、Ｔ
ＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣ
Ｐの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ
Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも本発明の
一態様である。
本発明の一態様により、燐光材料を有する発光素子において、発光効率が高い発光素子
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、信頼性の優れた発光素子を
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、新規な発光装置を提供することができる。ま
たは、本発明の一態様により、新規な表示装置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の断面模式図。 本発明の一態様の発光素子の発光層における、エネルギー準位の相関、及びエネルギーバンドの相関を説明する模式図。 本発明の一態様の発光素子の断面模式図。 本発明の一態様の発光素子の発光層における、エネルギー準位の相関、及びエネルギーバンドの相関を説明する模式図。 本発明の一態様の発光素子の断面模式図、及び発光層に係るエネルギー準位の相関を説明する模式図。 本発明の一態様の発光素子の断面模式図、及び発光層に係るエネルギー準位の相関を説明する模式図。 本発明の一態様の発光素子の断面模式図。 本発明の一態様の発光素子の断面模式図。 本発明の一態様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作製方法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図。 本発明の一態様のタッチパネルの一例を示す断面図。 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図。 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。 本発明の一態様の電子機器について説明する図。 本発明の一態様の電子機器について説明する図。 本発明の一態様の表示装置を説明する斜視図。 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。 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、発光素子の電力効率－輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ホスト材料の発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ホスト材料の過渡蛍光特性を説明する図。 実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトル及び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、発光素子の電力効率－輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ホスト材料の発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトル及び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、発光素子の電力効率－輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ホスト材料の発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ホスト材料の発光スペクトルを説明する図。 Ｎ－（４－ビフェニル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－Ｎ－｛４－［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－２－イル）フェニル］フェニル｝アミン（略称：２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑ）の１Ｈ ＮＭＲチャートを示す図。 ２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑのＬＣ／ＭＳ分析の結果を示す図。 ２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 ２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑの固体薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 Ｎ－（４－ビフェニル）－Ｎ－（４－｛６－［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－２－イル）フェニル］ジベンゾフラン－４－イル｝フェニル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ）の１Ｈ ＮＭＲチャートを示す図。 ２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 ２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑの固体薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 ４－［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－２－イル）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：２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑ）の１Ｈ ＮＭＲチャートを示す図。 ２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 ２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑの固体薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 Ｎ－フェニル－Ｎ－［（１，１’－ビフェニル）－４－イル］－Ｎ－｛４－［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－２－イル）フェニル］フェニル｝アミン（略称：２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑ）の１Ｈ ＮＭＲチャートを示す図。 ２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑのＬＣ／ＭＳ分析の結果を示す図。 ２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。 ２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑの固体薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下
の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細
を様々に変更し得ることが可能である。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内
容に限定して解釈されない。
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ており、
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場合がある。
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。
なお、本明細書等において、一重項励起状態（Ｓ＊）は、励起エネルギーを有する一重
項状態のことである。また、Ｓ１準位は、一重項励起エネルギー準位の最も低い準位であ
り、最も低い一重項励起状態の励起エネルギー準位のことである。また、三重項励起状態
（Ｔ＊）は、励起エネルギーを有する三重項状態のことである。また、Ｔ１準位は、三重
項励起エネルギー準位の最も低い準位であり、最も低い三重項励起状態の励起エネルギー
準位のことである。なお、本明細書等において、単に一重項励起状態および一重項励起エ
ネルギー準位と表記した場合であっても、最も低い一重項励起状態およびＳ１準位を表す
場合がある。また、三重項励起状態および三重項励起エネルギー準位と表記した場合であ
っても、最も低い三重項励起状態およびＴ１準位を表す場合がある。
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。一方、燐光材料とは、三重項励起状態から基底
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。
また、燐光発光エネルギーまたは三重項励起エネルギーは、燐光発光の最も短波長側の
発光ピーク（ショルダーを含む）または立ち上がりの波長から導出することができる。な
お、該燐光発光は、低温（例えば、１０Ｋ）環境下において、時間分解フォトルミネッセ
ンス法を行うことで観測することができる。また、熱活性化遅延蛍光の発光エネルギーは
、熱活性化遅延蛍光の最も短波長側の発光ピーク（ショルダーを含む）または立ち上がり
の波長から導出することができる。
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、青色の波長領域とは、４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波
長領域であり、青色の発光とは該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
発光である。また、緑色の波長領域とは、５００ｎｍ以上５８０ｎｍ未満の波長領域であ
り、緑色の発光とは該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発光である
。また、赤色の波長領域とは、５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の波長領域であり、赤色の
発光とは該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発光である。
（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４を用いて以下説
明する。
＜発光素子の構成例１＞
まず、本発明の一態様の発光素子の構成について、図１（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、以
下説明する。
図１（Ａ）は、本発明の一態様の発光素子１５０の断面模式図である。
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１
０２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を、逆の順
番にしてもよい。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の中から選ばれた少なく
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、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
成であってもよい。
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）に示す発光層１３０は、ゲスト材料１３１と、ホスト材料１３２と、を有する。
また、発光層１３０中では、ホスト材料１３２が重量比で最も多く存在し、ゲスト材料
１３１は、ホスト材料１３２中に分散される。
また、ゲスト材料１３１としては、発光性の有機材料を用いればよく、該発光性の有機
材料としては、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有すると好ま
しく、燐光を発することができる材料（以下、燐光材料ともいう）であると好適である。
以下の説明においては、ゲスト材料１３１として、燐光材料を用いる構成について説明す
る。したがって、ゲスト材料１３１を燐光材料として読み替えてもよい。
＜発光素子の発光機構１＞
次に、発光層１３０の発光機構について、以下説明を行う。
本発明の一態様の発光素子１５０においては、一対の電極（電極１０１及び電極１０２
）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ＥＬ層１００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、ＥＬ層１００が有する発光層１３０内のゲスト材料１３１が励起状態と
なり、励起されたゲスト材料１３１から発光を得ることができる。
なお、以下の２つの過程により、ゲスト材料１３１からの発光が得られる。
・（α）直接再結合過程
・（β）エネルギー移動過程
≪（α）直接再結合過程≫
まず、ゲスト材料１３１における直接再結合過程を説明する。キャリア（電子および正
孔）が、ゲスト材料１３１において再結合し、ゲスト材料１３１の励起状態が形成される
。このとき、キャリアの直接再結合過程によってゲスト材料１３１を励起するために必要
なエネルギーは、ゲスト材料１３１の最低空軌道（Ｌｏｗｅｓｔ Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ、ＬＵＭＯともいう）準位と最高被占軌道（Ｈｉ
ｇｈｅｓｔ Ｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ、ＨＯＭＯともい
う）準位とのエネルギー差に依存し、そのエネルギー差は概ね一重項励起状態のエネルギ
ーに相当する。一方、ゲスト材料１３１は燐光材料であるため、三重項励起状態のエネル
ギーが発光に変換される。したがって、ゲスト材料１３１が形成する一重項励起状態と三
重項励起状態とでエネルギー差が大きい場合、ゲスト材料１３１を励起するために必要な
エネルギーは、該エネルギー差に相当するエネルギーの分だけ、発光のエネルギーより高
くなる。
ゲスト材料１３１を励起するために必要なエネルギーと、発光のエネルギーとのエネル
ギー差は、発光素子において駆動電圧の差として素子特性に影響を与える。そのため、（
α）直接再結合過程においては、発光素子の発光開始電圧は、ゲスト材料１３１における
発光のエネルギーに相当する電圧より大きくなってしまう。
また、ゲスト材料１３１が高い発光エネルギーを有する場合、ゲスト材料１３１のＬＵ
ＭＯ準位が高くなるため、キャリアである電子がゲスト材料１３１に注入されにくくなり
、ゲスト材料１３１においてキャリア（電子および正孔）の直接再結合が生じにくくなる
。したがって、発光素子において高い発光効率が得られにくい。
≪（β）エネルギー移動過程≫
次に、ホスト材料１３２及びゲスト材料１３１のエネルギー移動過程を説明するために
、図２（Ａ）にエネルギー準位の相関を説明する模式図を示す。なお、図２（Ａ）におけ
る表記及び符号は、以下の通りである。
・Ｇｕｅｓｔ（１３１）：ゲスト材料１３１（燐光材料）
・Ｈｏｓｔ（１３２）：ホスト材料１３２
・ＳＧ：ゲスト材料１３１（燐光材料）のＳ１準位
・ＴＧ：ゲスト材料１３１（燐光材料）のＴ１準位
・ＳＨ：ホスト材料１３２のＳ１準位
・ＴＨ：ホスト材料１３２のＴ１準位
キャリアが、ホスト材料１３２において再結合し、ホスト材料１３２の一重項励起状態
および三重項励起状態が形成されるとき、図２（Ａ）のルートＥ１及びルートＥ２に示す
ように、ホスト材料１３２の一重項励起エネルギーおよび三重項励起エネルギーの双方が
、ホスト材料１３２の一重項励起エネルギー準位（ＳＨ）及び三重項励起エネルギー準位
（ＴＨ）からゲスト材料１３１の三重項励起エネルギー準位（ＴＧ）に移動し、ゲスト材
料１３１が三重項励起状態となる。三重項励起状態となったゲスト材料１３１からは、燐
光発光が得られる。
なお、ホスト材料１３２の一重項励起エネルギー準位（ＳＨ）および三重項励起エネル
ギー準位（ＴＨ）の双方は、ゲスト材料１３１の三重項励起エネルギー準位（ＴＧ）以上
であると好ましい。そうすることで、生成したホスト材料１３２の一重項励起エネルギー
および三重項励起エネルギーを、ホスト材料１３２の一重項励起エネルギー準位（ＳＨ）
および三重項励起エネルギー準位（ＴＨ）からゲスト材料１３１の三重項励起エネルギー
準位（ＴＧ）へ効率よくエネルギー移動させることができる。
別言すると、発光層１３０では、ホスト材料１３２からゲスト材料１３１への励起エネ
ルギーの供与がある。
なお、発光層１３０がホスト材料１３２およびゲスト材料１３１以外の材料を有する場
合においては、発光層１３０が、ホスト材料１３２の三重項励起エネルギー準位（ＴＨ）
よりも高い三重項励起エネルギー準位を有する材料を有することが好ましい。これにより
、ホスト材料１３２の三重項励起エネルギーのクエンチが生じにくくなり、効率よくゲス
ト材料１３１へエネルギー移動が発生する。
また、ホスト材料１３２の一重項励起エネルギーがゲスト材料１３１の三重項励起エネ
ルギー準位（ＴＧ）に移動する際のエネルギー損失を低減するためには、ホスト材料１３
２において一重項励起エネルギー準位（ＳＨ）と三重項励起エネルギー準位（ＴＨ）のエ
ネルギー差が小さいことが好ましい。
ここで、図２（Ｂ）に、ゲスト材料１３１及びホスト材料１３２のエネルギーバンド図
を示す。図２（Ｂ）において、Ｇｕｅｓｔ（１３１）はゲスト材料１３１を表し、Ｈｏｓ
ｔ（１３２）はホスト材料１３２を表し、ΔＥＧはゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨ
ＯＭＯ準位とのエネルギー差を表し、ΔＥＨはホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭ
Ｏ準位とのエネルギー差を表し、ΔＥＢはゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とホスト材料
１３２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表す、表記及び符号である。
ゲスト材料１３１が呈する発光の発光波長が短波長で、発光エネルギーが大きい発光と
なるためには、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥ
Ｇ）は大きい方が好ましい。一方、発光素子１５０において、駆動電圧を低減するために
は、できるだけ小さい励起エネルギーで励起することが好ましく、そのためには、ホスト
材料１３２が形成する励起状態の励起エネルギーは、小さい方が好ましい。したがって、
ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＨ）は、小さい
方が好ましい。
なお、ゲスト材料１３１は燐光性の発光材料であるため、三重項励起エネルギーを発光
に変換することができる機能を有する。また、三重項励起状態は、一重項励起状態よりエ
ネルギーが安定である。そのため、ゲスト材料１３１は、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位と
のエネルギー差（ΔＥＧ）よりエネルギーが小さい発光を呈する。ここで、このゲスト材
料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＧ）が、ホスト材料１３
２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＨ）より大きい場合においても
、ゲスト材料１３１が呈する発光エネルギー（略称：ΔＥＥｍ）あるいは吸収スペクトル
における吸収端から算出される遷移エネルギー（略称：ΔＥａｂｓ）が、ΔＥＨと同等か
、より小さい場合であれば、ホスト材料１３２が形成する励起状態から、ゲスト材料１３
１への励起エネルギーの移動が可能となり、ゲスト材料１３１から発光を得ることができ
ることを本発明者らは見出した。ゲスト材料１３１のΔＥＧが、ゲスト材料１３１が呈す
る発光エネルギー（ΔＥＥｍ）あるいは吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷
移エネルギー（ΔＥａｂｓ）よりも大きい場合、ゲスト材料１３１を直接電気励起するの
には、ΔＥＧに相当する大きな電気エネルギーが必要となるため、発光素子の駆動電圧は
高くなる。しかし、本発明の一態様においては、ΔＥＨ（ΔＥＧよりも小さい）に相当す
る電気エネルギーによりホスト材料１３２を電気励起し、そこからのエネルギー移動によ
ってゲスト材料１３１の励起状態が生成するため、低い駆動電圧、且つ高効率で、ゲスト
材料１３１からの発光を得ることができる。そのため、本発明の一態様の発光素子は、発
光開始電圧（輝度が１ｃｄ／ｍ２より大きくなる電圧）を、ゲスト材料が呈する発光のエ
ネルギー（ΔＥＥｍ）に相当する電圧より小さくすることができる。つまり、ΔＥＧが、
ゲスト材料１３１が呈する発光エネルギー（ΔＥＥｍ）あるいは吸収スペクトルにおける
吸収端から算出される遷移エネルギー（ΔＥａｂｓ）よりもかなり大きい場合（例えばゲ
スト材料が青色発光材料の場合）において、本発明の一態様は特に有益である。なお、発
光のエネルギー（ΔＥＥｍ）は、発光スペクトルの最も短波長側の発光ピーク（極大値、
またはショルダーを含む）または立ち上がりの波長から導出することができる。
なお、ゲスト材料１３１が重金属を有する場合、スピン軌道相互作用（電子のスピン角
運動量と軌道角運動量との相互作用）により、一重項状態と三重項状態との項間交差が促
進されるため、ゲスト材料１３１において一重項基底状態と三重項励起状態との間の遷移
が許容となる場合がある。すなわち、ゲスト材料１３１の一重項基底状態と三重項励起状
態との間の遷移に係わる発光の効率および吸収の確率を高めることができる。そのため、
ゲスト材料１３１は、スピン軌道相互作用の大きい金属元素を有すると好ましく、特に白
金族元素（ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（
Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、または白金（Ｐｔ））を有することが好ましく、中でもイ
リジウムを有することで、一重項基底状態と三重項励起状態との間の直接遷移に係わる吸
収確率を高めることができ、好ましい。
なお、ゲスト材料１３１が安定で高い信頼性を有するためには、ゲスト材料１３１のＬ
ＵＭＯ準位は低いことが好ましく、そのためには、ゲスト材料１３１が有する重金属原子
に配位する配位子としても、電子受容性が高くＬＵＭＯ準位が低いことが好ましい。
上記のような構造を有するゲスト材料は、ＬＵＭＯ準位が低く電子を受け取り易い分子
構造となり易い。ゲスト材料１３１が電子を受け取り易い分子構造を有する場合、ゲスト
材料１３１のＬＵＭＯ準位が、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位より低くなる場合がある
。さらに、ΔＥＧがΔＥＨより大きい場合、ゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位は、ホスト
材料１３２のＨＯＭＯ準位より低くなる。なお、このときゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準
位と、ホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、ゲスト材料１３１のＬＵＭ
Ｏ準位と、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差より大きくなる。
ここで、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位が、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位より低
く、ゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位が、ホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位より低いとき
、一対の電極（電極１０１および電極１０２）から注入されたキャリア（正孔および電子
）のうち、陽極から注入された正孔は、発光層１３０においてホスト材料１３２に注入さ
れやすく、陰極から注入された電子は、ゲスト材料１３１に注入されやすくなる。そのた
め、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで、励起錯体を形成してしまう場合がある。
特に、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位とのエネルギ
ー差（ΔＥＢ）が、ゲスト材料１３１が呈する発光のエネルギー（ΔＥＥｍ）よりも小さ
くなるにつれて、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで形成される励起錯体の生成が
支配的となる。この場合、ゲスト材料１３１単体で励起状態が生成されにくくなるため、
発光素子の発光効率が低下してしまう。
上記の反応は、以下の一般式（Ｇ１１）または（Ｇ１２）で表すことができる。
Ｈ＋＋Ｇ－ → （Ｈ・Ｇ）＊ （Ｇ１１）
Ｈ＋Ｇ＊ → （Ｈ・Ｇ）＊ （Ｇ１２）
一般式（Ｇ１１）は、ホスト材料１３２が正孔を受け取り（Ｈ＋）、ゲスト材料１３１
が電子を受け取る（Ｇ－）ことで、ホスト材料１３２およびゲスト材料１３１が励起錯体
（（Ｈ・Ｇ）＊）を生成する反応である。また、一般式（Ｇ１２）は、励起状態であるゲ
スト材料１３１（Ｇ＊）と、基底状態のホスト材料１３２（Ｈ）とが相互作用することで
、ホスト材料１３２およびゲスト材料１３１が励起錯体（（Ｈ・Ｇ）＊）を生成する反応
である。ホスト材料１３２およびゲスト材料１３１が励起錯体（（Ｈ・Ｇ）＊）を形成す
ることで、ゲスト材料１３１単体の励起状態（Ｇ＊）が生成されにくくなってしまう。
ホスト材料１３２とゲスト材料１３１とで形成する励起錯体は、ゲスト材料１３１のＬ
ＵＭＯ準位と、ホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＢ）に概ね相当
する励起エネルギーを有する励起錯体となる。しかしながら、ゲスト材料１３１のＬＵＭ
Ｏ準位と、ホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＢ）が、ゲスト材料
１３１が呈する発光のエネルギー（ΔＥＥｍ）あるいは吸収スペクトルにおける吸収端か
ら算出される遷移エネルギー（ΔＥａｂｓ）以上であるとき、ホスト材料１３２とゲスト
材料１３１とで励起錯体を形成する反応を抑制することができ、ゲスト材料１３１から効
率よく発光を得ることができることを、本発明者らは見出した。このとき、ΔＥａｂｓが
ΔＥＢより小さいため、ゲスト材料１３１は励起エネルギーを受け取り易く、ホスト材料
１３２とゲスト材料１３１とで励起錯体を形成するより、ゲスト材料１３１が励起エネル
ギーを受け取って励起状態となる方が、エネルギーが低く安定となる。
上述した通りであるが、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギ
ー差（ΔＥＧ）が、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（
ΔＥＨ）より大きい場合であっても、ゲスト材料１３１の吸収スペクトルにおける吸収端
から算出される遷移エネルギー（ΔＥａｂｓ）が、ΔＥＨと同等か、より小さければ、励
起状態のホスト材料１３２から、ゲスト材料１３１へ効率よく励起エネルギーが移動する
。その結果、低電圧かつ高効率な発光素子が得られることが本発明の一態様の特徴の一つ
である。このとき、ΔＥＧ＞ΔＥＨ≧ΔＥａｂｓ（ΔＥＧはΔＥＨより大きく、ΔＥＨは
ΔＥａｂｓ以上）となっている。したがって、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭ
Ｏ準位とのエネルギー差（ΔＥＧ）が、ゲスト材料１３１の吸収スペクトルにおける吸収
端から算出される遷移エネルギー（ΔＥａｂｓ）より大きい場合に、本発明の一態様のメ
カニズムは好適である。より具体的には、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準
位とのエネルギー差（ΔＥＧ）は、ゲスト材料１３１の吸収スペクトルにおける吸収端か
ら算出される遷移エネルギー（ΔＥａｂｓ）より、０．３ｅＶ以上大きいと好ましく、０
．４ｅＶ以上大きいとより好ましい。また、ゲスト材料１３１が呈する発光のエネルギー
（ΔＥＥｍ）は、ΔＥａｂｓと同等か、それよりも小さいため、ゲスト材料１３１のＬＵ
ＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＧ）が、ゲスト材料１３１が呈する発光
のエネルギー（ΔＥＥｍ）より、０．３ｅＶ以上大きいと好ましく、０．４ｅＶ以上大き
いとより好ましい。
さらに、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位が、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位より低
いとき、上述した通り、ΔＥＢ≧ΔＥａｂｓ（ΔＥＢはΔＥａｂｓ以上）、あるいはΔＥ
Ｂ≧ΔＥＥｍ（ΔＥＢはΔＥＥｍ以上）であると好ましい。したがって、ΔＥＧ＞ΔＥＨ
＞ΔＥＢ≧ΔＥａｂｓ（ΔＥＧはΔＥＨより大きく、ΔＥＨはΔＥＢより大きく、ΔＥＢ
はΔＥａｂｓ以上）、あるいはΔＥＧ＞ΔＥＨ＞ΔＥＢ≧ΔＥＥｍ（ΔＥＧはΔＥＨより
大きく、ΔＥＨはΔＥＢより大きく、ΔＥＢはΔＥＥｍ以上）であると好ましい。これら
の条件も、本発明の一態様における重要な発見である。
また、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＨ）は
、ホスト材料１３２の一重項励起エネルギー準位（ＳＨ）と同等かやや大きい。また、ホ
スト材料１３２の一重項励起エネルギー準位（ＳＨ）は三重項励起エネルギー準位（ＴＨ
）より大きい。また、ホスト材料１３２の三重項励起エネルギー準位（ＴＨ）は、ゲスト
材料１３１の三重項励起エネルギー準位（ＴＧ）より大きい。したがって、ΔＥＧ＞ΔＥ
Ｈ≧ＳＨ＞ＴＨ≧ＴＧ（ΔＥＧはΔＥＨより大きく、ΔＥＨはＳＨ以上であり、ＳＨはＴ
Ｈより大きく、ＴＨはＴＧ以上）となる。なお、ゲスト材料１３１の吸収スペクトルにお
ける吸収端に係る吸収が、ゲスト材料１３１の一重項基底状態と三重項励起状態との間の
遷移に係る吸収であるとき、ΔＴＧはΔＥａｂｓと同等かやや小さいエネルギーとなる。
そのため、ΔＥＧがΔＥａｂｓより少なくとも０．３ｅＶ以上大きくなるためには、ΔＥ
ＧとΔＥａｂｓとのエネルギー差より、ＳＨとＴＨとのエネルギー差は小さいことが好ま
しく、具体的には、ＳＨとＴＨとのエネルギー差は、好ましくは０ｅＶより大きく０．２
ｅＶ以下であり、より好ましくは０ｅＶより大きく０．１ｅＶ以下である。
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エネルギー差が小さく、ホス
ト材料１３２に好適な材料としては、熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ａｃｔｉ
ｖａｔｅｄ ｄｅｌａｙｅｄ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）材料が挙げられる
。熱活性化遅延蛍光材料は、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エ
ネルギー差が小さく、逆項間交差によって三重項励起エネルギーを一重項励起エネルギー
に変換することができる機能を有する。なお、本発明の一態様に係るホスト材料１３２と
しては、必ずしもＴＨからＳＨへの逆項間交差効率が高い必要はなく、ＳＨからの発光量
子収率が高い必要もないため、材料を幅広く選択することが可能である。
また、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とのエネルギー差を小さ
くするためには、ホスト材料１３２は、正孔を輸送する機能（正孔輸送性）を有する骨格
と、電子を輸送する機能（電子輸送性）を有する骨格とを有することが、好ましい。この
場合、ホスト材料１３２の励起状態は、正孔輸送性を有する骨格にＨＯＭＯの分子軌道を
有し、電子輸送性を有する骨格にＬＵＭＯの分子軌道を有するため、ＨＯＭＯの分子軌道
とＬＵＭＯの分子軌道との重なりが極めて小さくなる。すなわち、単一分子内でのドナー
－アクセプター型の励起状態を形成しやすくなり、一重項励起エネルギー準位と三重項励
起エネルギー準位とのエネルギー差が小さくなる。なお、ホスト材料１３２において、一
重項励起エネルギー準位（ＳＨ）と三重項励起エネルギー準位（ＴＨ）との差は、好まし
くは０ｅＶより大きく０．２ｅＶ以下である。
なお、分子軌道は、分子中の電子の空間分布を表し、電子を見出す確率を表すことがで
きる。分子軌道によって、分子の電子配置（電子の空間的分布ならびにエネルギー）を詳
細に記述することが可能である。
また、ホスト材料１３２がドナー性の強い骨格を有するとき、発光層１３０に注入され
た正孔が、ホスト材料１３２に注入され輸送されやすくなる。また、ホスト材料１３２が
アクセプター性の強い骨格を有するとき、発光層１３０に注入された電子が、ホスト材料
１３２に注入され輸送されやすくなる。そうすることで、ホスト材料１３２で励起状態を
形成しやすくなるため好ましい。
なお、ゲスト材料１３１の発光波長が短波長になり、発光エネルギー（ΔＥＥｍ）が大
きくなるほど、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥ
Ｇ）は大きくなるため、それに伴い、ゲスト材料を直接電気励起するためには大きなエネ
ルギーが必要となる。しかしながら、本発明の一態様においては、ゲスト材料１３１の吸
収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギー（ΔＥａｂｓ）が、ΔＥＨと
同等か、より小さければ、ΔＥＧよりもエネルギーが小さいΔＥＨ程度のエネルギーでゲ
スト材料１３１を励起することができるため、発光素子の消費電力を低減することができ
る。したがって、ゲスト材料１３１の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移
エネルギー（ΔＥａｂｓ）と、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネ
ルギー差（ΔＥＧ）と、のエネルギー差がより大きい方が（すなわち、特に青色の発光を
呈するゲスト材料の場合は）、本発明の一態様の発光機構の効果が顕著となる。
ただし、ゲスト材料１３１の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネル
ギー（ΔＥａｂｓ）が小さくなると、ゲスト材料１３１が呈する発光のエネルギー（ΔＥ
Ｅｍ）も小さくなってしまうため、青色の発光のような高いエネルギーを有する発光を得
ることが難しくなってしまう。すなわち、ΔＥａｂｓとΔＥＧの差が大きくなりすぎると
、青色の発光のような高いエネルギーを有する発光が得られにくくなる。
これらのことから、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差
（ΔＥＧ）は、ゲスト材料１３１の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エ
ネルギー（ΔＥａｂｓ）より、０．３ｅＶ以上０．８ｅＶ以下の範囲で大きいと好ましく
、０．４ｅＶ以上０．８ｅＶ以下の範囲で大きいとより好ましく、０．５ｅＶ以上０．８
ｅＶ以下の範囲で大きいと、さらに好ましい。また、ゲスト材料１３１が呈する発光のエ
ネルギー（ΔＥＥｍ）は、ΔＥａｂｓと同等か、それよりも小さいため、ゲスト材料１３
１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＧ）は、ゲスト材料１３１が呈
する発光のエネルギー（ΔＥＥｍ）より、０．３ｅＶ以上０．８ｅＶ以下の範囲で大きい
と好ましく、０．４ｅＶ以上０．８ｅＶ以下の範囲で大きいとより好ましく、０．５ｅＶ
以上０．８ｅＶ以下の範囲で大きいと、さらに好ましい。
また、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位が、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位より低い
ため、ゲスト材料１３１は、発光層１３０において電子トラップとしての機能を有する。
ゲスト材料１３１が電子トラップとして機能する場合、発光層中のキャリアバランスを容
易に制御することが可能となり、長寿命化の効果が得られるため好ましい。一方、ゲスト
材料１３１のＬＵＭＯ準位が低すぎると、上述したΔＥＢが小さくなってしまう。したが
って、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位と、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とのエネル
ギー差は、０．０５ｅＶ以上０．４ｅＶ以下が好ましい。また、ゲスト材料１３１のＨＯ
ＭＯ準位と、ホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、好ましくは０．０５
ｅＶ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。そうすることで、正孔キャリアがホスト材料１３２に注入されやすくなるため
好適である。
また、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＨ）は
、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＧ）より小さ
いため、発光層１３０に注入されたキャリア（正孔および電子）が再結合して形成する励
起状態としては、ホスト材料１３２が形成する励起状態の方がエネルギー的に安定である
。そのため、発光層１３０においてキャリアの直接結合によって生成される励起状態のほ
とんどが、ホスト材料１３２が形成する励起状態として存在することになる。したがって
、本発明の一態様の構成によって、ホスト材料１３２からゲスト材料１３１への励起エネ
ルギーの移動を生じやすくすることで、発光素子の駆動電圧を低減することができ、発光
効率を高めることができる。
また、上述したＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位との関係より、ゲスト材料１３１の還元電
位は、ホスト材料１３２の還元電位より高いことが好ましい。なお、酸化電位および還元
電位については、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）法によって測定することができる
。
発光層１３０を上述の構成とすることで、発光層１３０のゲスト材料１３１からの発光
を効率よく得ることができる。
＜エネルギー移動機構＞
次に、ホスト材料１３２と、ゲスト材料１３１との分子間のエネルギー移動過程の支配
因子について説明する。分子間のエネルギー移動の機構としては、フェルスター機構（双
極子－双極子相互作用）と、デクスター機構（電子交換相互作用）の２つの機構が提唱さ
れている。
≪フェルスター機構≫
フェルスター機構では、エネルギー移動に、分子間の直接的接触を必要とせず、ホスト
材料１３２及びゲスト材料１３１間の双極子振動の共鳴現象を通じてエネルギー移動が起
こる。双極子振動の共鳴現象によってホスト材料１３２がゲスト材料１３１にエネルギー
を受け渡し、励起状態のホスト材料１３２が基底状態になり、基底状態のゲスト材料１３
１が励起状態になる。なお、フェルスター機構の速度定数ｋｈ＊→ｇを数式（１）に示す
。
Figure 2022044641000004
数式（１）において、νは、振動数を表し、ｆ’ｈ（ν）は、ホスト材料１３２の規格
化された発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペ
クトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル）を表し、
εｇ（ν）は、ゲスト材料１３１のモル吸光係数を表し、Ｎは、アボガドロ数を表し、ｎ
は、媒体の屈折率を表し、Ｒは、ホスト材料１３２とゲスト材料１３１の分子間距離を表
し、τは、実測される励起状態の寿命（蛍光寿命や燐光寿命）を表し、ｃは、光速を表し
、φは、発光量子収率（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光量子収
率、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光量子収率）を表し、Ｋ２は
、ホスト材料１３２とゲスト材料１３１の遷移双極子モーメントの配向を表す係数（０か
ら４）である。なお、ランダム配向の場合はＫ２＝２／３である。
≪デクスター機構≫
デクスター機構では、ホスト材料１３２とゲスト材料１３１が軌道の重なりを生じる接
触有効距離に近づき、励起状態のホスト材料１３２の電子と、基底状態のゲスト材料１３
１との電子の交換を通じてエネルギー移動が起こる。なお、デクスター機構の速度定数ｋ
ｈ＊→ｇを数式（２）に示す。
Figure 2022044641000005
数式（２）において、ｈは、プランク定数であり、Ｋは、エネルギーの次元を持つ定数
であり、νは、振動数を表し、ｆ’ｈ（ν）は、ホスト材料１３２の規格化された発光ス
ペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項
励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル）を表し、ε’ｇ（ν）は
、ゲスト材料１３１の規格化された吸収スペクトルを表し、Ｌは、実効分子半径を表し、
Ｒは、ホスト材料１３２とゲスト材料１３１の分子間距離を表す。
ここで、ホスト材料１３２からゲスト材料１３１へのエネルギー移動効率φＥＴは、数
式（３）で表される。ｋｒは、ホスト材料１３２の発光過程（一重項励起状態からのエネ
ルギー移動を論じる場合は蛍光、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐
光）の速度定数を表し、ｋｎは、ホスト材料１３２の非発光過程（熱失活や項間交差）の
速度定数を表し、τは、実測されるホスト材料１３２の励起状態の寿命を表す。
Figure 2022044641000006
数式（３）より、エネルギー移動効率φＥＴを高くするためには、エネルギー移動の速
度定数ｋｈ＊→ｇを大きくし、他の競合する速度定数ｋｒ＋ｋｎ（＝１／τ）が相対的に
小さくなれば良いことがわかる。
≪エネルギー移動を高めるための概念≫
フェルスター機構によるエネルギー移動においては、エネルギー移動効率φＥＴは、発
光量子収率φ（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じている場合は蛍光量子収率、
三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光量子収率）が高い方が良い。ま
た、ホスト材料１３２の発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる
場合は蛍光スペクトル）とゲスト材料１３１の吸収スペクトル（一重項基底状態から三重
項励起状態への遷移に相当する吸収）との重なりが大きいことが好ましい。さらに、ゲス
ト材料１３１のモル吸光係数も高い方が好ましい。このことは、ホスト材料１３２の発光
スペクトルと、ゲスト材料１３１の最も長波長側に現れる吸収帯とが重なることを意味す
る。
また、デクスター機構によるエネルギー移動において、速度定数ｋｈ＊→ｇを大きくす
るにはホスト材料１３２の発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じ
る場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペ
クトル）とゲスト材料１３１の吸収スペクトル（一重項基底状態から三重項励起状態への
遷移に相当する吸収）との重なりが大きい方が良い。したがって、エネルギー移動効率の
最適化は、ホスト材料１３２の発光スペクトルと、ゲスト材料１３１の最も長波長側に現
れる吸収帯とが重なることによって実現される。
＜発光素子の構成例２＞
次に、図１（Ａ）（Ｂ）に示す構成と異なる構成を有する発光素子について、図３（Ａ
）（Ｂ）を用いて、以下説明する。
図３（Ａ）は、本発明の一態様の発光素子１５２の断面模式図である。なお、図３（Ａ
）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、その詳細な説明を省略する場合がある。
発光素子１５２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１３５を有する
。
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す発光層１３５の一例を示す断面模式図である。図３（
Ｂ）に示す発光層１３５は、少なくともゲスト材料１３１と、ホスト材料１３２と、ホス
ト材料１３３と、を有する。
また、発光層１３５中では、ホスト材料１３２またはホスト材料１３３が重量比で最も
多く存在し、ゲスト材料１３１は、ホスト材料１３２およびホスト材料１３３中に分散さ
れる。
＜発光素子の発光機構２＞
次に、発光層１３５の発光機構について、以下説明を行う。
本発明の一態様の発光素子１５２においても、一対の電極（電極１０１及び電極１０２
）より注入された正孔及び電子が再結合することによって、ＥＬ層１００が有する発光層
１３５内のゲスト材料１３１が励起状態となり、励起されたゲスト材料１３１から発光を
得ることができる。
なお、以下の２つの過程により、ゲスト材料１３１からの発光が得られる。
・（α）直接再結合過程
・（β）エネルギー移動過程
なお、（α）直接再結合過程については、上記発光層１３０の発光機構で説明した直接
再結合過程と同様であるため、ここでの説明は省略する。
≪（β）エネルギー移動過程≫
ホスト材料１３２、ホスト材料１３３、及びゲスト材料１３１のエネルギー移動過程を
説明するために、図４（Ａ）にエネルギー準位の相関を説明する模式図を示す。なお、図
４（Ａ）における表記及び符号は、以下の通りであり、他の表記及び符号については、図
２（Ａ）と同様である。
・Ｈｏｓｔ（１３３）：ホスト材料１３３
・ＳＡ：ホスト材料１３３のＳ１準位
・ＴＡ：ホスト材料１３３のＴ１準位
キャリアが、ホスト材料１３２において再結合し、ホスト材料１３２の一重項励起状態
および三重項励起状態が形成されるとき、図４（Ａ）のルートＥ１及びルートＥ２に示す
ように、ホスト材料１３２の一重項励起エネルギー及び三重項励起エネルギーの双方が、
ホスト材料１３２の一重項励起エネルギー準位（ＳＨ）及び三重項励起エネルギー準位（
ＴＨ）からゲスト材料１３１の三重項励起エネルギー準位（ＴＧ）に移動し、ゲスト材料
１３１が三重項励起状態となる。三重項励起状態となったゲスト材料１３１からは、燐光
発光が得られる。
なお、ホスト材料１３２からゲスト材料１３１へ効率よく励起エネルギーを移動させる
ためには、ホスト材料１３３の三重項励起エネルギー準位（ＴＡ）が、ホスト材料１３２
の三重項励起エネルギー準位（ＴＨ）よりも高いことが好ましい。これにより、ホスト材
料１３２の三重項励起エネルギーのクエンチが生じにくくなり、効率よくゲスト材料１３
１へエネルギー移動が発生する。
また、図４（Ｂ）に示すエネルギーバンド図のように、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準
位が、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位より低いとき、先の発光素子の発光機構１で述べ
たように、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＧ）
は、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＨ）より大
きい方が好ましく、ΔＥＨは、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位と、ホスト材料１３２の
ＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＢ）より大きい方が好ましい。
また、ホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位は、ホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位より低く
、且つ、ホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位は、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位より高い
ことが好ましい。すなわち、ホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネル
ギー差は、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位と、ホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位とのエ
ネルギー差（ΔＥＢ）より大きい。そうすることで、ホスト材料１３３とホスト材料１３
２とで励起錯体を形成する反応、及びホスト材料１３３とゲスト材料１３１とで励起錯体
を形成する反応、を抑制することができる。なお、図４（Ｂ）において、Ｈｏｓｔ（１３
３）はホスト材料１３３を表し、他の表記及び符号は、図２（Ｂ）と同様である。
なお、ホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位とホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位との差、及
びホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位とゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位との差はそれぞれ
、好ましくは０．１ｅＶ以上であり、より好ましくは０．２ｅＶ以上であるとよい。該エ
ネルギー差を有することで、一対の電極（電極１０１および電極１０２）から注入された
電子キャリアおよび正孔キャリアが、それぞれゲスト材料１３１およびホスト材料１３２
に注入されやすくなるため好適である。
なお、ホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位は、ゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位よりも高
くても低くても良く、ホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位は、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ
準位よりも高くても低くても良い。
また、ホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、ホスト材
料１３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＨ）より大きいと好まし
い。このとき、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥ
Ｈ）は、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＧ）よ
り小さいため、発光層１３５に注入されたキャリア（正孔および電子）が再結合して形成
する励起状態としては、ホスト材料１３３およびゲスト材料１３１が、それぞれ単体で励
起状態を形成するより、ホスト材料１３２が励起状態を形成した方がエネルギー的に安定
となる。そのため、発光層１３５においてキャリアの直接再結合によって生成される励起
状態のほとんどが、ホスト材料１３２が形成する励起状態として存在することになる。し
たがって、発光層１３５においても、上記の発光層１３０の構成と同様に、ホスト材料１
３２の励起状態からゲスト材料１３１への励起エネルギーの移動を生じやすくすることで
、発光素子１５２の駆動電圧を低減することができ、発光効率を高めることができる。
また、ホスト材料１３３において、正孔および電子が再結合してホスト材料１３３が励
起状態を形成する場合であっても、ホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位との
エネルギー差が、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差より
大きいとき、ホスト材料１３３の励起エネルギーは速やかにホスト材料１３２にエネルギ
ー移動することができる。その後、該励起エネルギーは、上記の発光層１３０の発光機構
と同様の過程を経て、ゲスト材料１３１にエネルギー移動することで、ゲスト材料１３１
からの発光を得ることができる。なお、ホスト材料１３３においても正孔および電子が再
結合し得ることを考慮すると、ホスト材料１３３もホスト材料１３２と同様、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エネルギー差が小さい材料であると好まし
く、特に熱活性化遅延蛍光材料であることが好ましい。
ゲスト材料１３１から効率よく発光を得るためには、ホスト材料１３３の一重項励起エ
ネルギー準位（ＳＡ）は、ホスト材料１３２の一重項励起エネルギー準位（ＳＨ）以上で
あり、ホスト材料１３３の三重項励起エネルギー準位（ＴＡ）は、ホスト材料１３２の三
重項励起エネルギー準位（ＴＨ）以上であると好ましい。
また、上述したＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位との関係より、ホスト材料１３３の酸化電
位は、ホスト材料１３２の酸化電位より高く、且つ、ホスト材料１３３の還元電位は、ゲ
スト材料１３１の還元電位より低いことが好ましい。
また、ホスト材料１３２とホスト材料１３３との組み合わせが、正孔を輸送する機能を
有する材料と電子を輸送する機能を有する材料との組み合わせである場合、その混合比に
よってキャリアバランスを容易に制御することが可能となる。具体的には、正孔を輸送す
る機能を有する材料：電子を輸送する機能を有する材料＝１：９から９：１（重量比）の
範囲が好ましい。また、該構成を有することで、容易にキャリアバランスを制御すること
ができることから、キャリア再結合領域の制御も簡便に行うことができる。
発光層１３５を上述の構成とすることで、発光層１３５のゲスト材料１３１からの発光
を効率よく得ることができる。
＜材料＞
次に、本発明の一態様に係わる発光素子の構成要素の詳細について、以下説明を行う。
≪発光層≫
発光層１３０および発光層１３５中では、ホスト材料１３２が少なくともゲスト材料１
３１より重量比で多く存在し、ゲスト材料１３１（燐光材料）は、ホスト材料１３２中に
分散される。
≪ホスト材料１３２≫
ホスト材料１３２のＳ１準位とＴ１準位とのエネルギー差は小さいことが好ましく、具
体的には０ｅＶより大きく０．２ｅＶ以下である。
ホスト材料１３２は、正孔輸送性を有する骨格と、電子輸送性を有する骨格と、を有す
ることが好ましい。あるいは、ホスト材料１３２は、π電子過剰型複素芳香環骨格または
芳香族アミン骨格と、π電子不足型複素芳香環骨格と、を有することが好ましい。そうす
ることで、分子内でドナー－アクセプター型の励起状態を形成しやすくなる。さらに、ホ
スト材料１３２の分子内でドナー性とアクセプター性が共に強くなるよう、電子輸送性を
有する骨格と、正孔輸送性を有する骨格と、が直接結合する構造を有することが好ましい
。あるいは、π電子過剰型複素芳香環骨格または芳香族アミン骨格と、π電子不足型複素
芳香環骨格と、が直接結合する構造を有すると好ましい。分子内でのドナー性とアクセプ
ター性を共に強くすることで、ホスト材料１３２のＨＯＭＯにおける分子軌道が分布する
領域と、ＬＵＭＯにおける分子軌道が分布する領域との重なりを小さくすることができ、
ホスト材料１３２の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とのエネルギ
ー差を小さくすることが可能となる。また、ホスト材料１３２の三重項励起エネルギー準
位を高いエネルギーに保つことが可能となる。
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とのエネルギー差が小さい材料
としては、熱活性化遅延蛍光材料が挙げられる。なお、熱活性化遅延蛍光材料は、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いため、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。
そのため、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）を効率よく呈するこ
とができる。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。
熱活性化遅延蛍光材料が、一種類の材料から構成される場合、例えば以下の材料を用い
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（Ｓ
ｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含
有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリンとしては、例えば、プロトポルフ
ィリン－フッ化スズ錯体（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（Ｓｎ
Ｆ２（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（Ｅ
ｔｉｏ 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。
Figure 2022044641000007
また、一種の材料から構成される熱活性化遅延蛍光材料としては、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複素環化合物も用いることができる。具体的に
は、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：ＰＣ
ＣｚＰＴｚｎ）、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）等が挙げられる。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。中でも、π電子不足型複素芳香環を有する骨格
のうち、ジアジン骨格（ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格）、およびトリ
アジン骨格は、安定で信頼性が良好なため好ましい。また、π電子過剰型複素芳香環を有
する骨格の中でも、アクリジン骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格、フラン
骨格、チオフェン骨格、及びピロール骨格は、安定で信頼性が良好なため、当該骨格の少
なくとも一を有することが好ましい。なお、フラン骨格としてはジベンゾフラン骨格が、
チオフェン骨格としてはジベンゾチオフェン骨格が、それぞれ好ましい。また、ピロール
骨格としては、インドール骨格、カルバゾール骨格、及び９－フェニル－３，３’－ビ－
９Ｈ－カルバゾール骨格、が特に好ましい。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、一重項励起状態の準位と三重項励起状態の準
位の差が小さくなるため、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 2022044641000008
また、π電子不足型複素芳香環を有する骨格としては、ジアジン骨格を有する縮合複素
環骨格が、より安定で信頼性が良好なため好ましく、中でもベンゾフロピリミジン骨格お
よびベンゾチエノピリミジン骨格は、アクセプター性が高いため特に好ましい。ベンゾフ
ロピリミジン骨格としては例えば、ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン骨格が挙げられ
る。また、ベンゾチエノピリミジン骨格としては、例えば、ベンゾチエノ［３，２－ｄ］
ピリミジン骨格が挙げられる。
π電子過剰型複素芳香環を有する骨格としては、ビカルバゾール骨格が、励起エネルギ
ーが高く、安定で信頼性が良好なため好ましい。ビカルバゾール骨格としては例えば、２
位乃至４位のいずれかにおいて２つのカルバゾリル基が互いに結合したビカルバゾール骨
格は、ドナー性が高いため特に好ましい。当該ビカルバゾール骨格としては、例えば、２
，２’－ビ－９Ｈ－カルバゾール骨格、３，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール骨格、４，４
’－ビ－９Ｈ－カルバゾール骨格、２，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール骨格、２，４’－
ビ－９Ｈ－カルバゾール骨格、３，４’－ビ－９Ｈ－カルバゾール骨格、等が挙げられる
。
なお、バンドギャップをより広くし、三重項励起エネルギーをより高くする観点では、
当該ビカルバゾール骨格のうち一方のカルバゾリル基の９位が、直接ベンゾフロピリミジ
ン骨格もしくはベンゾチエノピリミジン骨格に結合した化合物が好ましい。また、当該ビ
カルバゾール骨格と、ベンゾフロピリミジン骨格またはベンゾチエノピリミジン骨格とが
直接結合する場合、比較的低分子量の化合物となるため、真空蒸着に適した（比較的低温
で真空蒸着できる）構造となり好ましい。なお、一般には、分子量が低いと成膜後の耐熱
性が低くなることが多いが、ベンゾフロピリミジン骨格、ベンゾチエノピリミジン骨格、
及びビカルバゾール骨格が剛直な骨格であるため、当該骨格を有する化合物は分子量が比
較的低くても十分な耐熱性を有することが可能となる。また、当該構造は、バンドギャッ
プが大きくなり励起エネルギー準位が高くなるため、好ましい。
また、ビカルバゾール骨格と、ベンゾフロピリミジン骨格またはベンゾチエノピリミジ
ン骨格とがアリーレン基を介して結合する場合であって、かつ当該アリーレン基の炭素数
が６乃至２５、好ましくは炭素数が６乃至１３である場合、バンドギャップおよび三重項
励起エネルギーの双方を高く保つことができるだけでなく、比較的低分子量の化合物とな
るため、真空蒸着に適した（比較的低温で真空蒸着できる）構造となる。
また、ビカルバゾール骨格が、直接またはアリーレン基を介して、ベンゾフロ［３，２
－ｄ］ピリミジン骨格またはベンゾチエノ［３，２－ｄ］ピリミジン骨格に結合する、よ
り好ましくは、ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン骨格またはベンゾチエノ［３，２－
ｄ］ピリミジン骨格の４位に結合することで、当該化合物のキャリア輸送性が優れた輸送
性となる。したがって、当該化合物を用いた発光素子は、低い電圧で駆動することができ
る。
≪化合物の例１≫
上記で示した本発明の一態様の発光素子に好適な化合物は、下記一般式（Ｇ０）で表さ
れる化合物である。
Figure 2022044641000009
上記一般式（Ｇ０）において、Ａは、置換もしくは無置換のベンゾフロピリミジン骨格
、またはベンゾチエノピリミジン骨格を表す。当該ベンゾフロピリミジン骨格またはベン
ゾチエノピリミジン骨格が置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数１乃至６の
アルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６
乃至１３のアリール基も置換基として選択することができる。炭素数１乃至６のアルキル
基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、
イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、
炭素数３乃至７のシクロアルキル基、としては具体的には、シクロプロピル基、シクロブ
チル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数
６乃至１３のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニ
ル基などを具体例として挙げることができる。
また、Ｒ１乃至Ｒ１５は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１乃至
６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３乃至７のシクロアルキル基、または置換
もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基のいずれかを表す。炭素数１乃至６のア
ルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチ
ル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。
また、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、としては具体的には、シクロプロピル基、シ
クロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、
炭素数６乃至１３のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フル
オレニル基などを具体例として挙げることができる。さらに、上述したアルキル基、シク
ロアルキル基、及びアリール基は置換基を有していてもよく、前記置換基は互いに結合し
て環を形成してもよい。当該置換基としては、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃
至７のシクロアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基も置換基として選択する
ことができる。炭素数１乃至６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、
プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキ
シル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至７のシクロアルキル基としては具
体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基な
どを挙げることができる。また、炭素数６乃至１３のアリール基としては、フェニル基、
ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基などを具体例として挙げることができる。
また、Ａｒ１は、炭素数６乃至２５のアリーレン基または単結合を表し、前記アリーレ
ン基は置換基を有していてもよく、前記置換基は互いに結合して環を形成してもよい。こ
のような例としては、例えば、フルオレニル基の９位の炭素が置換基としてフェニル基を
二つ有し、当該フェニル基同士が結合することによって、スピロフルオレン骨格を形成す
るような場合が挙げられる。炭素数６乃至２５のアリーレン基としては、フェニレン基、
ナフチレン基、ビフェニルジイル基、フルオレンジイル基などを具体例として挙げること
ができる。なお、前記アリーレン基が置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数
１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、または炭素数６乃至１３の
アリール基も置換基として選択することができる。炭素数１乃至６のアルキル基としては
具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル
基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃
至７のシクロアルキル基としては具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シク
ロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至１３の
アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基などを具
体例として挙げることができる。
また、一般式（Ｇ０）で表される化合物において、ベンゾフロピリミジン骨格は、ベン
ゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン骨格であると好ましい。また、ベンゾチエノピリミジン
骨格は、ベンゾチエノ［３，２－ｄ］ピリミジン骨格であると好ましい。
また、一般式（Ｇ０）で表される化合物において、ビカルバゾール骨格の一方のカルバ
ゾリル基の９位において、直接またはアリーレン基を介して、ベンゾフロ［３，２－ｄ］
ピリミジン骨格またはベンゾチエノ［３，２－ｄ］ピリミジン骨格の４位と、結合した構
成を有する化合物は、ドナー性とアクセプター性とが共に強く、広いバンドギャップを有
するため、特に青色などエネルギーの高い発光を呈する発光素子に好適に用いることがで
き好ましい構成である。上記化合物は、下記一般式（Ｇ１）で表される化合物である。
Figure 2022044641000010
上記一般式（Ｇ１）において、Ｑは、酸素または硫黄を表す。
また、Ｒ１乃至Ｒ２０は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１乃至
６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３乃至７のシクロアルキル基、または置換
もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基のいずれかを表す。炭素数１乃至６のア
ルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチ
ル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。
また、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、としては具体的には、シクロプロピル基、シ
クロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、
炭素数６乃至１３のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フル
オレニル基などを具体例として挙げることができる。さらに、上述したアルキル基、シク
ロアルキル基、及びアリール基は置換基を有していてもよく、前記置換基は互いに結合し
て環を形成してもよい。当該置換基としては、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃
至７のシクロアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基も置換基として選択する
ことができる。炭素数１乃至６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、
プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキ
シル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至７のシクロアルキル基としては具
体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基な
どを挙げることができる。また、炭素数６乃至１３のアリール基としては、フェニル基、
ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基などを具体例として挙げることができる。
また、Ａｒ１は、炭素数６乃至２５のアリーレン基または単結合を表し、前記アリーレ
ン基は置換基を有していてもよく、前記置換基は互いに結合して環を形成してもよい。こ
のような例としては、例えば、フルオレニル基の９位の炭素が置換基としてフェニル基を
二つ有し、当該フェニル基同士が結合することによって、スピロフルオレン骨格を形成す
るような場合が挙げられる。炭素数６乃至２５のアリーレン基としては、フェニレン基、
ナフチレン基、ビフェニルジイル基、フルオレンジイル基などを具体例として挙げること
ができる。なお、前記アリーレン基が置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数
１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、または炭素数６乃至１３の
アリール基も置換基として選択することができる。炭素数１乃至６のアルキル基としては
具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル
基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃
至７のシクロアルキル基としては具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シク
ロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至１３の
アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基などを具
体例として挙げることができる。
また、一般式（Ｇ１）で表される化合物において、ビカルバゾール骨格は、３，３’－
ビ－９Ｈ－カルバゾール骨格であり、当該ビカルバゾール骨格の一方のカルバゾリル基が
９位において、直接またはアリーレン基を介してベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン骨
格またはベンゾチエノ［３，２－ｄ］ピリミジン骨格の４位と結合した構成を有する化合
物は、キャリア輸送性に優れるため、これを用いた発光素子は低い電圧で駆動できるため
、好ましい構成である。上記化合物は、下記一般式（Ｇ２）で表される化合物である。
Figure 2022044641000011
上記一般式（Ｇ２）において、Ｑは、酸素または硫黄を表す。
また、Ｒ１乃至Ｒ２０は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１乃至
６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３乃至７のシクロアルキル基、または置換
もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基のいずれかを表す。炭素数１乃至６のア
ルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチ
ル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。
また、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、としては具体的には、シクロプロピル基、シ
クロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、
炭素数６乃至１３のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フル
オレニル基などを具体例として挙げることができる。さらに、上述したアルキル基、シク
ロアルキル基、及びアリール基は置換基を有していてもよく、前記置換基は互いに結合し
て環を形成してもよい。当該置換基としては、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃
至７のシクロアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基も置換基として選択する
ことができる。炭素数１乃至６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、
プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキ
シル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至７のシクロアルキル基としては具
体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基な
どを挙げることができる。また、炭素数６乃至１３のアリール基としては、フェニル基、
ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基などを具体例として挙げることができる。
また、Ａｒ１は、炭素数６乃至２５のアリーレン基または単結合を表し、前記アリーレ
ン基は置換基を有していてもよく、前記置換基は互いに結合して環を形成してもよい。こ
のような例としては、例えば、フルオレニル基の９位の炭素が置換基としてフェニル基を
二つ有し、当該フェニル基同士が結合することによって、スピロフルオレン骨格を形成す
るような場合が挙げられる。炭素数６乃至１３のアリーレン基としては、フェニレン基、
ナフチレン基、ビフェニルジイル基、フルオレンジイル基などを具体例として挙げること
ができる。なお、前記アリーレン基が置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数
１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、または炭素数６乃至１３の
アリール基も置換基として選択することができる。炭素数１乃至６のアルキル基としては
具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル
基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃
至７のシクロアルキル基としては具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シク
ロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至１３の
アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基などを具
体例として挙げることができる。
また、一般式（Ｇ１）または（Ｇ２）で表される化合物において、ビカルバゾール骨格
と、ベンゾフロピリミジン骨格またはベンゾチエノピリミジン骨格とが、直接結合する構
成を有する場合、バンドギャップが向上し、また、純度良く合成することが可能であるた
め、好ましい構成である。また、当該化合物は、キャリア輸送性に優れるため、これを用
いた発光素子は低い電圧で駆動できる。
また、上記一般式（Ｇ１）または（Ｇ２）において、Ｒ１乃至Ｒ１４、及びＲ１６乃至
Ｒ２０が、すべて水素である場合、合成の容易さや原料の価格の面でも有利であり、さら
に、比較的低分子量の化合物となるため、真空蒸着に適した構造となり、特に好ましい。
該化合物は、下記一般式（Ｇ３）または一般式（Ｇ４）で表される化合物である。
Figure 2022044641000012
上記一般式（Ｇ３）において、Ｑは、酸素または硫黄を表す。
また、Ｒ１５は、水素、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換もし
くは無置換の炭素数３乃至７のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６
乃至１３のアリール基のいずれかを表す。炭素数１乃至６のアルキル基としては具体的に
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅ
ｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至７のシ
クロアルキル基、としては具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペン
チル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至１３のアリー
ル基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基などを具体例と
して挙げることができる。さらに、上述したアルキル基、シクロアルキル基、及びアリー
ル基は置換基を有していてもよく、前記置換基は互いに結合して環を形成してもよい。当
該置換基としては、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、
または炭素数６乃至１３のアリール基も置換基として選択することができる。炭素数１乃
至６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることが
できる。また、炭素数３乃至７のシクロアルキル基としては具体的には、シクロプロピル
基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。
また、炭素数６乃至１３のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基
、フルオレニル基などを具体例として挙げることができる。
また、Ａｒ１は、炭素数６乃至２５のアリーレン基または単結合を表し、前記アリーレ
ン基は置換基を有していてもよく、前記置換基は互いに結合して環を形成してもよい。こ
のような例としては、例えば、フルオレニル基の９位の炭素が置換基としてフェニル基を
二つ有し、当該フェニル基同士が結合することによって、スピロフルオレン骨格を形成す
るような場合が挙げられる。炭素数６乃至２５のアリーレン基としては、フェニレン基、
ナフチレン基、ビフェニルジイル基、フルオレンジイル基などを具体例として挙げること
ができる。なお、前記アリーレン基が置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数
１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、または炭素数６乃至１３の
アリール基も置換基として選択することができる。炭素数１乃至６のアルキル基としては
具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル
基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃
至７のシクロアルキル基としては具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シク
ロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至１３の
アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基などを具
体例として挙げることができる。
Figure 2022044641000013
上記一般式（Ｇ４）において、Ｑは、酸素または硫黄を表す。
また、Ｒ１５は、水素、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換もし
くは無置換の炭素数３乃至７のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６
乃至１３のアリール基のいずれかを表す。炭素数１乃至６のアルキル基としては具体的に
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅ
ｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至７のシ
クロアルキル基、としては具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペン
チル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至１３のアリー
ル基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基などを具体例と
して挙げることができる。さらに、上述したアルキル基、シクロアルキル基、及びアリー
ル基は置換基を有していてもよく、前記置換基は互いに結合して環を形成してもよい。当
該置換基としては、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、
または炭素数６乃至１３のアリール基も置換基として選択することができる。炭素数１乃
至６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることが
できる。また、炭素数３乃至７のシクロアルキル基としては具体的には、シクロプロピル
基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。
また、炭素数６乃至１３のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基
、フルオレニル基などを具体例として挙げることができる。
また、Ａｒ１は、炭素数６乃至２５のアリーレン基または単結合を表し、前記アリーレ
ン基は置換基を有していてもよく、前記置換基は互いに結合して環を形成してもよい。こ
のような例としては、例えば、フルオレニル基の９位の炭素が置換基としてフェニル基を
二つ有し、当該フェニル基同士が結合することによって、スピロフルオレン骨格を形成す
るような場合が挙げられる。炭素数６乃至２５のアリーレン基としては、フェニレン基、
ナフチレン基、ビフェニルジイル基、フルオレンジイル基などを具体例として挙げること
ができる。なお、前記アリーレン基が置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数
１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、または炭素数６乃至１３の
アリール基も置換基として選択することができる。炭素数１乃至６のアルキル基としては
具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル
基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃
至７のシクロアルキル基としては具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シク
ロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至１３の
アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基などを具
体例として挙げることができる。
一般式（Ｇ０）において、Ａとして表されるベンゾフロピリミジン骨格またはベンゾチ
エノピリミジン骨格としては、例えば、下記構造式（Ｈｔ－１）乃至（Ｈｔ－２４）で表
される構造を適用することができる。なお、Ａとしては用いることのできる構造はこれら
に限られない。
Figure 2022044641000014
Figure 2022044641000015
上記構造式（Ｈｔ－１）乃至（Ｈｔ－２４）において、Ｒ１６乃至Ｒ２０は、それぞれ
独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換もしくは無置換
の炭素数３乃至７のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３の
アリール基のいずれかを表す。炭素数１乃至６のアルキル基としては具体的には、メチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチ
ル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至７のシクロアルキ
ル基、としては具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シ
クロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至１３のアリール基として
は、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基などを具体例として挙げる
ことができる。さらに、上述したアルキル基、シクロアルキル基、及びアリール基は置換
基を有していてもよく、前記置換基は互いに結合して環を形成してもよい。当該置換基と
しては、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、または炭素
数６乃至１３のアリール基も置換基として選択することができる。炭素数１乃至６のアル
キル基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル
基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。ま
た、炭素数３乃至７のシクロアルキル基としては具体的には、シクロプロピル基、シクロ
ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素
数６乃至１３のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレ
ニル基などを具体例として挙げることができる。
また、一般式（Ｇ０）及び（Ｇ１）において、ビカルバゾール骨格として用いることが
できる構造としては、例えば、下記構造式（Ｃｚ－１）乃至（Ｃｚ－９）で表される構造
を適用することができる。なお、ビカルバゾール骨格として用いることのできる構造はこ
れらに限られない。
Figure 2022044641000016
Figure 2022044641000017
上記構造式（Ｃｚ－１）乃至（Ｃｚ－９）において、Ｒ１乃至Ｒ１５は、それぞれ独立
に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭
素数３乃至７のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリ
ール基のいずれかを表す。炭素数１乃至６のアルキル基としては具体的には、メチル基、
エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基
、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至７のシクロアルキル基
、としては具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロ
ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至１３のアリール基としては、
フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基などを具体例として挙げること
ができる。さらに、上述したアルキル基、シクロアルキル基、及びアリール基は置換基を
有していてもよく、前記置換基は互いに結合して環を形成してもよい。当該置換基として
は、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、または炭素数６
乃至１３のアリール基も置換基として選択することができる。炭素数１乃至６のアルキル
基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、
イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、
炭素数３乃至７のシクロアルキル基としては具体的には、シクロプロピル基、シクロブチ
ル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６
乃至１３のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル
基などを具体例として挙げることができる。
また、上記一般式（Ｇ０）乃至（Ｇ４）において、Ａｒ１で表されるアリーレン基は、
例えば、下記構造式（Ａｒ－１）乃至（Ａｒ－２７）で表される基を適用することができ
る。なお、Ａｒ１として用いることのできる基は、これらに限られず、置換基を有してい
ても良い。
Figure 2022044641000018
Figure 2022044641000019
また、上記一般式（Ｇ１）及び（Ｇ２）のＲ１乃至Ｒ２０、一般式（Ｇ０）のＲ１乃至
Ｒ１５、一般式（Ｇ３）及び（Ｇ４）のＲ１５、で表されるアルキル基、シクロアルキル
基、またはアリール基は、例えば、下記構造式（Ｒ－１）乃至（Ｒ－２９）で表される基
を適用することができる。なお、アルキル基、シクロアルキル基、またはアリール基とし
て用いることのできる基は、これらに限られず、置換基を有していても良い。
Figure 2022044641000020
≪化合物の具体例≫
上記一般式（Ｇ０）乃至（Ｇ４）として表される化合物の具体的な構造としては、下記
構造式（１００）乃至（１４７）で表される化合物などが挙げられる。なお、一般式（Ｇ
０）乃至（Ｇ４）として表される化合物は下記例示に限られない。
Figure 2022044641000021
Figure 2022044641000022
Figure 2022044641000023
Figure 2022044641000024
Figure 2022044641000025
Figure 2022044641000026
Figure 2022044641000027
Figure 2022044641000028
≪化合物の例２≫
なお、ホスト材料１３２は、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と
のエネルギー差が小さければよく、必ずしも逆項間交差効率が高い必要はなく、発光量子
収率が高くなくてもよく、熱活性化遅延蛍光を呈する機能を有さなくてもよい。その場合
、ホスト材料１３２は、π電子過剰型複素芳香環を有する骨格または芳香族アミン骨格の
少なくとも一方と、π電子不足型複素芳香環を有する骨格とが、ｍ－フェニレン基または
ｏ－フェニレン基の少なくとも一つを有する構造を介して結合する構造を有することが好
ましい。あるいは、ビフェニルジイル基を介して結合することが好ましい。あるいは、ｍ
－フェニレン基またはｏ－フェニレン基の少なくとも一つを有するアリーレン基を介して
結合する構造を有することが好ましく、該アリーレン基はビフェニルジイル基であるとさ
らに好ましい。そうすることで、ホスト材料１３２のＴ１準位を高くすることができる。
なお、この場合においても、π電子不足型複素芳香環を有する骨格は、ジアジン骨格（ピ
リミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格）、およびトリアジン骨格の少なくとも一
方を有することが好ましい。また、π電子過剰型複素芳香環を有する骨格は、アクリジン
骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、及びピ
ロール骨格の少なくとも一を有することが、好ましい。なお、フラン骨格としてはジベン
ゾフラン骨格が、チオフェン骨格としてはジベンゾチオフェン骨格が、それぞれ好ましい
。なお、ピロール骨格としては、インドール骨格、カルバゾール骨格、及び９－フェニル
－３，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール骨格、が特に好ましい。また、芳香族アミン骨格と
しては、ＮＨ結合を有さない、いわゆる３級アミンが好ましく、特にトリアリールアミン
骨格が好ましい。トリアリールアミン骨格のアリール基としては、環を形成する炭素数が
６乃至炭素数１３の置換又は無置換のアリール基が好ましく、フェニル基、ナフチル基、
フルオレニル基等が挙げられる。
上記の芳香族アミン骨格およびπ電子過剰型複素芳香環を有する骨格の一例としては、
下記一般式（４０１）乃至（４１７）で表される骨格である。なお、一般式（４１３）乃
至（４１６）中のＸは、酸素原子または硫黄原子を表す。
Figure 2022044641000029
また、上記のπ電子不足型複素芳香環を有する骨格の一例としては、下記一般式（２０
１）乃至（２１８）で表される骨格である。
Figure 2022044641000030
正孔輸送性を有する骨格（具体的にはπ電子過剰型複素芳香環骨格または芳香族アミン
骨格の少なくとも一方）と、電子輸送性を有する骨格（具体的にはπ電子不足型複素芳香
環骨格）とが、ｍ－フェニレン基またはｏ－フェニレン基の少なくとも一つを有する結合
基を介して結合する場合、ビフェニルジイル基を結合基として介して結合する場合、また
はｍ－フェニレン基またはｏ－フェニレン基の少なくとも一つを有するアリーレン基を有
する結合基を介して結合する場合、該結合基の一例としては、下記一般式（３０１）乃至
（３１５）で表される骨格である。なお、上記のアリーレン基としては、フェニレン骨格
、ビフェニルジイル骨格、ナフタレンジイル骨格、フルオレンジイル骨格、フェナントレ
ンジイル骨格等が挙げられる。
Figure 2022044641000031
上述した芳香族アミン骨格（具体的にはトリアリールアミン骨格）、π電子過剰型複素
芳香環骨格（具体的にはアクリジン骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格、フ
ラン骨格、チオフェン骨格、及びピロール骨格の少なくとも一を有する環）、π電子不足
型複素芳香環骨格（具体的にはジアジン骨格およびトリアジン骨格の少なくとも一方を有
する環）、あるいは上記の一般式（４０１）乃至（４１７）、一般式（２０１）乃至（２
１８）、及び一般式（３０１）乃至（３１５）は、置換基を有していてもよい。当該置換
基としては、炭素数１乃至炭素数６のアルキル基、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキ
ル基、または置換もしくは無置換の炭素数６乃至炭素数１２のアリール基も置換基として
選択することができる。炭素数１乃至炭素数６のアルキル基としては具体的には、メチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチ
ル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至炭素数６のシクロ
アルキル基、としては具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル
基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至炭素数１２のアリ
ール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などを具体例として挙げること
ができる。また、上記置換基は互いに結合して環を形成してもよい。このような例として
は、例えば、フルオレン骨格における９位の炭素が置換基としてフェニル基を二つ有する
場合、当該フェニル基同士が結合することによって、スピロフルオレン骨格を形成するよ
うな場合が挙げられる。なお、無置換の場合、合成の容易さや原料の価格の面で有利であ
る。
また、Ａｒ２は、炭素数６乃至炭素数１３のアリーレン基を表し、該アリーレン基は置
換基を有していてもよく、該置換基は互いに結合して環を形成してもよい。このような例
としては、例えば、フルオレニル基の９位の炭素が置換基としてフェニル基を二つ有し、
当該フェニル基同士が結合することによって、スピロフルオレン骨格を形成するような場
合が挙げられる。炭素数６乃至炭素数１３のアリーレン基としては、フェニレン基、ナフ
チレン基、ビフェニレン基、フルオレンジイル基などを具体例として挙げることができる
。なお、該アリーレン基が置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数１乃至炭素
数６のアルキル基、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至炭素
数１２のアリール基も置換基として選択することができる。炭素数１乃至炭素数６のアル
キル基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル
基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。ま
た、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基としては具体的には、シクロプロピル基、
シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また
、炭素数６乃至炭素数１２のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル
基などを具体例として挙げることができる。
また、Ａｒ２で表されるアリーレン基は、例えば、上記構造式（Ａｒ－１）乃至（Ａｒ
－１８）で表される基を適用することができる。なお、Ａｒ２として用いることのできる
基はこれらに限られない。
また、Ｒ２１及びＲ２２は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至炭素数６のアルキル
基、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６乃
至炭素数１３のアリール基のいずれかを表す。炭素数１乃至炭素数６のアルキル基として
は具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチ
ル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３
乃至炭素数６のシクロアルキル基、としては具体的には、シクロプロピル基、シクロブチ
ル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６
乃至炭素数１３のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオ
レニル基などを具体例として挙げることができる。さらに、上述したアリール基やフェニ
ル基は置換基を有していてもよく、該置換基は互いに結合して環を形成してもよい。当該
置換基としては、炭素数１乃至炭素数６のアルキル基、炭素数３乃至炭素数６のシクロア
ルキル基、または炭素数６乃至炭素数１２のアリール基も置換基として選択することがで
きる。炭素数１乃至炭素数６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシ
ル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基として
は具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル
基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至炭素数１２のアリール基としては、フ
ェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などを具体例として挙げることができる。
また、Ｒ２１及びＲ２２で表されるアルキル基またはアリール基は、例えば、上記構造
式（Ｒ－１）乃至（Ｒ－２９）で表される基を適用することができる。なお、アルキル基
またはアリール基として用いることのできる基はこれらに限られない。
また、一般式（４０１）乃至（４１７）、一般式（２０１）乃至（２１８）、一般式（
３０１）乃至（３１５）、及びＡｒ２、Ｒ２１及びＲ２２が有することができる置換基は
、例えば、上記構造式（Ｒ－１）乃至（Ｒ－２４）で表されるアルキル基またはアリール
基を適用することができる。なお、アルキル基またはアリール基として用いることのでき
る基はこれらに限られない。
上記に挙げた化合物の具体的な構造としては、例えば下記構造式（５００）乃至（５０
３）で表される化合物が挙げられる。
Figure 2022044641000032
また、ホスト材料１３２が呈する発光ピークが、ゲスト材料１３１（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、ホスト材料１３２お
よびゲスト材料１３１（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。
≪ゲスト材料１３１≫
ゲスト材料１３１（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。
また、ゲスト材料１３１（燐光材料）としては、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位より
低いＬＵＭＯ準位を有し、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位のエネルギー
差より高いＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位のエネルギー差を有するよう、ホスト材料１３２
およびゲスト材料１３１（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
が高く、低い電圧で駆動する発光素子とすることができる。
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（ｍｐｐ
ｔｚ－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、（ＯＣ－６－２２）－トリス｛５－シアノ－２－［
４－（２，６－ジイソプロピルフェニル）－５－（２－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
：ｆａｃ－Ｉｒ（ｍｐＣＮｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３）、（ＯＣ－６－２１）－トリス｛５
－シアノ－２－［４－（２，６－ジイソプロピルフェニル）－５－（２－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：ｍｅｒ－Ｉｒ（ｍｐＣＮｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３）、トリス｛２－［
４－（４－シアノ－２，６－ジイソブチルフェニル）－５－（２－メチルフェニル）－４
Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル－κＮ２］フェニル－κＣ｝イリジウム（ＩＩ
Ｉ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３）のような電子吸引基を有する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（Ｉ
ＩＩ）（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（Ｐ
ｒｐｔｚ１－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、１Ｈ－トリアゾール骨格およびイミダゾール骨格のような含窒
素五員複素環骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、高い三重項励起エネルギーを有し
、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：Ｉ
ｒ（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（ａｃ
ａｃ））、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（ａｃ
ａｃ））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（ａ
ｃａｃ））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（ＩＩ
Ｉ）（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：Ｉ
ｒ（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（ＤＢ
Ｍ）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。
また、上述したイリジウム錯体のうち、ピリミジン骨格やピラジン骨格を有する有機金
属イリジウム錯体は、配位子の電子受容性が高く、ＬＵＭＯ準位が低くなりやすいため、
本発明の一態様に好適である。また、フルオロ基のようなハロゲン基、あるいはシアノ基
のような電子吸引性の置換基を有する化合物（例えばイリジウム錯体）も、ＬＵＭＯ準位
が低くなりやすいため好適である。
また、発光層１３０および発光層１３５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。
≪ホスト材料１３３≫
ホスト材料１３３としては、ホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位より低いＨＯＭＯ準位を
有し、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位より高いＬＵＭＯ準位を有するよう、ホスト材料
１３３、ホスト材料１３２、及びゲスト材料１３１を選択することが好ましい。これによ
り、発光効率が高く、低い電圧で駆動する発光素子とすることができる。なお、ホスト材
料１３３としては、ホスト材料１３２として例示した材料を用いてもよい。
また、ホスト材料１３３としては、正孔よりも電子の輸送性の高い材料を用いることが
でき、１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する材料であることが好ましい。
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環骨格を有する化合物、及び亜鉛やアルミニウム系金属
錯体などを用いることができる。具体的には、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や、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、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、
ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体などの化合物が挙げられる。
具体的には、例えば、トリス（８－キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａ
ｌｑ）、トリス（４－メチル－８－キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌ
ｍｑ３）、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）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げら
れる。また、この他ビス［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）などのオキサゾール系、またはチアゾール系配位子を有する金属錯体
なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、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）
や、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）
、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）、９－［４－（４，５－ジフェニル－４Ｈ－
１，２，４－トリアゾール－３－イル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣｚＴ
ＡＺ１）、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：ｍＤＢＴＢＩ
ｍ－ＩＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：Ｂ
ＣＰ）などの複素環化合物や、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：２ｍＣｚＢＰＤＢ
ｑ）、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：７ｍＤＢ
ＴＰＤＢｑ－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）、２－［３－（３，
９’－ビ－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：２ｍＣｚＣｚＰＤＢｑ）、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：４，６ｍＣ
ｚＰ２Ｐｍ）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、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。上述した複素環化合物の中で
も、トリアジン骨格、ジアジン（ピリミジン、ピラジン、ピリダジン）骨格、およびピリ
ジン骨格の少なくとも一を有する複素環化合物は、安定で信頼性が良好であり好ましい。
また、当該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
。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
の物質を用いても構わない。
また、ホスト材料１３３としては、以下の正孔輸送性材料を用いることができる。
正孔輸送性材料としては、電子よりも正孔の輸送性の高い材料を用いることができ、１
×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する材料であることが好ましい。具体的に
は、芳香族アミン、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、スチルベン誘導体などを用い
ることができる。また、該正孔輸送性材料は高分子化合物であっても良い。
これら正孔輸送性の高い材料として、具体的には、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，
Ｎ’－ジ（ｐ－トリル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－ｐ－フェニレンジアミン（略称：ＤＴ
ＤＰＰＡ）、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）、１，３，５－トリス［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフ
ェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる
。
また、カルバゾール誘導体としては、具体的には、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）、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－［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）
等を挙げることができる。
また、カルバゾール誘導体としては、他に、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－アントリル）フェニル］－
９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、１，４－ビス［４－（Ｎ－カルバゾリル）フェ
ニル］－２，３，５，６－テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。
また、芳香族炭化水素としては、例えば、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ジ（２－
ナフチル）アントラセン（略称：ｔ－ＢｕＤＮＡ）、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－
ジ（１－ナフチル）アントラセン、９，１０－ビス（３，５－ジフェニルフェニル）アン
トラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ビス（４－フェニルフ
ェニル）アントラセン（略称：ｔ－ＢｕＤＢＡ）、９，１０－ジ（２－ナフチル）アント
ラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０－ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、
２－ｔｅｒｔ－ブチルアントラセン（略称：ｔ－ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０－ビス（４－
メチル－１－ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，
１０－ビス［２－（１－ナフチル）フェニル］アントラセン、９，１０－ビス［２－（１
－ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７－テトラメチル－９，１０－ジ（
１－ナフチル）アントラセン、２，３，６，７－テトラメチル－９，１０－ジ（２－ナフ
チル）アントラセン、９，９’－ビアントリル、１０，１０’－ジフェニル－９，９’－
ビアントリル、１０，１０’－ビス（２－フェニルフェニル）－９，９’－ビアントリル
、１０，１０’－ビス［（２，３，４，５，６－ペンタフェニル）フェニル］－９，９’
－ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１－
テトラ（ｔｅｒｔ－ブチル）ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロ
ネン等も用いることができる。このように、１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度
を有し、炭素数１４乃至炭素数４２である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。
なお、芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香
族炭化水素としては、例えば、４，４’－ビス（２，２－ジフェニルビニル）ビフェニル
（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０－ビス［４－（２，２－ジフェニルビニル）フェニル］
アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。
また、ポリ（Ｎ－ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４－ビニルトリフェ
ニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ－（４－｛Ｎ’－［４－（４－ジフェニル
アミノ）フェニル］フェニル－Ｎ’－フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（
略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’－ビス（４－ブチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ビス
（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ－ＴＰＤ）等の高分子化合物を用いることも
できる。
さらに、正孔輸送性の高い材料としては、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－（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）、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：ＴＤＡＴ
Ａ）、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）、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）、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）、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）、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：ＰＣＢＢｉ１Ｂ
Ｐ）、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：ＰＣＢＮ
ＢＢ）、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）、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，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）、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）、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）、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）、２，７－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－［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）、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）などの芳香族アミン化合物等
を用いることができる。また、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）、３，３’－ビス（９－
フェニル－９Ｈ－カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）、１，３－ビス（Ｎ－カルバゾリル
）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、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）、３，６－ジ（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－
９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰｈＣｚＧＩ）、２，８－ジ（９Ｈ－カルバ
ゾール－９－イル）－ジベンゾチオフェン（略称：Ｃｚ２ＤＢＴ）、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）、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）、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）、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）、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：ｍＤＢＴ
ＰＴｐ－ＩＩ）等のアミン化合物、カルバゾール化合物、チオフェン化合物、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。上述した化合物の中でも、ピロール骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、および
芳香族アミン骨格の少なくとも一を有する化合物は、安定で信頼性が良好であり好ましい
。また、当該骨格を有する化合物は、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。
なお、発光層１３０および発光層１３５は２層以上の複数層でもって構成することもで
きる。例えば、第１の発光層と第２の発光層を正孔輸送層側から順に積層して発光層１３
０または発光層１３５とする場合、第１の発光層のホスト材料として正孔輸送性を有する
材料を用い、第２の発光層のホスト材料として電子輸送性を有する材料を用いる構成など
がある。また、第１の発光層と第２の発光層とが有する発光材料は、同じ材料であっても
異なる材料であってもよく、同じ色の発光を呈する機能を有する材料であっても、異なる
色の発光を呈する機能を有する材料であってもよい。２層の発光層に、互いに異なる色の
発光を呈する機能を有する発光材料をそれぞれ用いることで、複数の発光を同時に得るこ
とができる。特に、２層の発光層が呈する発光により、白色になるよう、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１３０において、ホスト材料１３２およびゲスト材料１３１以外の材料を
有していても良い。また、発光層１３５において、ホスト材料１３３、ホスト材料１３２
、及びゲスト材料１３１以外の材料を有していても良い。
なお、発光層１３０及び発光層１３５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。また、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）を有してもよい。
≪量子ドット≫
量子ドットは、数ｎｍから数十ｎｍサイズの半導体ナノ結晶であり、１×１０３個から
１×１０６個程度の原子から構成されている。量子ドットはサイズに依存してエネルギー
シフトするため、同じ物質から構成される量子ドットであっても、サイズによって発光波
長が異なる。そのため、用いる量子ドットのサイズを変更することによって、容易に発光
波長を変更することができる。
また、量子ドットは、発光スペクトルのピーク幅が狭いため、色純度のよい発光を得る
ことができる。さらに、量子ドットの理論的な内部量子効率は１００％であると言われて
おり、蛍光発光を呈する有機化合物の２５％を大きく上回り、燐光発光を呈する有機化合
物と同等となっている。このことから、量子ドットを発光材料として用いることによって
発光効率の高い発光素子を得ることができる。その上、無機材料である量子ドットは、そ
の本質的な安定性にも優れているため、寿命の観点からも好ましい発光素子を得ることが
できる。
量子ドットを構成する材料としては、第１４族元素、第１５族元素、第１６族元素、複
数の第１４族元素からなる化合物、第４族から第１４族に属する元素と第１６族元素との
化合物、第２族元素と第１６族元素との化合物、第１３族元素と第１５族元素との化合物
、第１３族元素と第１７族元素との化合物、第１４族元素と第１５族元素との化合物、第
１１族元素と第１７族元素との化合物、酸化鉄類、酸化チタン類、カルコゲナイドスピネ
ル類、各種半導体クラスターなどを挙げることができる。
具体的には、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、セレン化亜
鉛、酸化亜鉛、硫化亜鉛、テルル化亜鉛、硫化水銀、セレン化水銀、テルル化水銀、砒化
インジウム、リン化インジウム、砒化ガリウム、リン化ガリウム、窒化インジウム、窒化
ガリウム、アンチモン化インジウム、アンチモン化ガリウム、リン化アルミニウム、砒化
アルミニウム、アンチモン化アルミニウム、セレン化鉛、テルル化鉛、硫化鉛、セレン化
インジウム、テルル化インジウム、硫化インジウム、セレン化ガリウム、硫化砒素、セレ
ン化砒素、テルル化砒素、硫化アンチモン、セレン化アンチモン、テルル化アンチモン、
硫化ビスマス、セレン化ビスマス、テルル化ビスマス、ケイ素、炭化ケイ素、ゲルマニウ
ム、錫、セレン、テルル、ホウ素、炭素、リン、窒化ホウ素、リン化ホウ素、砒化ホウ素
、窒化アルミニウム、硫化アルミニウム、硫化バリウム、セレン化バリウム、テルル化バ
リウム、硫化カルシウム、セレン化カルシウム、テルル化カルシウム、硫化ベリリウム、
セレン化ベリリウム、テルル化ベリリウム、硫化マグネシウム、セレン化マグネシウム、
硫化ゲルマニウム、セレン化ゲルマニウム、テルル化ゲルマニウム、硫化錫、セレン化錫
、テルル化錫、酸化鉛、フッ化銅、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅、酸化銅、セレン化銅、酸
化ニッケル、酸化コバルト、硫化コバルト、酸化鉄、硫化鉄、酸化マンガン、硫化モリブ
デン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化タンタル、酸化チタン、酸化ジルコニウ
ム、窒化ケイ素、窒化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、セレンと亜
鉛とカドミウムの化合物、インジウムと砒素とリンの化合物、カドミウムとセレンと硫黄
の化合物、カドミウムとセレンとテルルの化合物、インジウムとガリウムと砒素の化合物
、インジウムとガリウムとセレンの化合物、インジウムとセレンと硫黄の化合物、銅とイ
ンジウムと硫黄の化合物、およびこれらの組合せなどを挙げることができるが、これらに
限定されない。また、組成が任意の比率で表される、いわゆる合金型量子ドットを用いて
も良い。例えば、カドミウムとセレンと硫黄の合金型量子ドットは、元素の含有比率を変
化させることで発光波長を変えることができるため、青色発光を得るには有効な手段の一
つである。
量子ドットの構造としては、コア型、コア－シェル型、コア－マルチシェル型などがあ
り、そのいずれを用いても良いが、コアを覆ってより広いバンドギャップを持つ別の無機
材料でシェルを形成することによって、ナノ結晶表面に存在する欠陥やダングリングボン
ドの影響を低減することができる。これにより、発光の量子効率が大きく改善するためコ
ア－シェル型やコア－マルチシェル型の量子ドットを用いることが好ましい。シェルの材
料の例としては、硫化亜鉛や酸化亜鉛が挙げられる。
また、量子ドットは、表面原子の割合が高いことから、反応性が高く、凝集が起こりや
すい。そのため、量子ドットの表面には保護剤が付着している又は保護基が設けられてい
ることが好ましい。当該保護剤が付着している又は保護基が設けられていることによって
、凝集を防ぎ、溶媒への溶解性を高めることができる。また、反応性を低減させ、電気的
安定性を向上させることも可能である。保護剤（又は保護基）としては、例えば、ポリオ
キシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエ
チレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、トリプロピルホス
フィン、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン等の
トリアルキルホスフィン類、ポリオキシエチレンｎ－オクチルフェニルエーテル、ポリオ
キシエチレンｎ－ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエー
テル類、トリ（ｎ－ヘキシル）アミン、トリ（ｎ－オクチル）アミン、トリ（ｎ－デシル
）アミン等の第３級アミン類、トリプロピルホスフィンオキシド、トリブチルホスフィン
オキシド、トリヘキシルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリデ
シルホスフィンオキシド等の有機リン化合物、ポリエチレングリコールジラウレート、ポ
リエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類、また、
ピリジン、ルチジン、コリジン、キノリン類等の含窒素芳香族化合物等の有機窒素化合物
、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミ
ン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン等のアミノアルカン類、ジブチルスルフィ
ド等のジアルキルスルフィド類、ジメチルスルホキシドやジブチルスルホキシド等のジア
ルキルスルホキシド類、チオフェン等の含硫黄芳香族化合物等の有機硫黄化合物、パルミ
チン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸、アルコール類、ソルビタン脂肪酸エ
ステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、３級アミン変性ポリウレタン類、ポリエチレンイ
ミン類等が挙げられる。
量子ドットは、サイズが小さくなるに従いバンドギャップが大きくなるため、所望の波
長の光が得られるように、そのサイズを適宜調整する。結晶のサイズが小さくなるにつれ
て、量子ドットの発光は青色側へ、つまり、高エネルギー側へシフトするため、量子ドッ
トのサイズを変更させることにより、紫外領域、可視領域、赤外領域のスペクトルの波長
領域にわたって、その発光波長を調整することができる。量子ドットのサイズ（直径）は
、０．５ｎｍ乃至２０ｎｍ、好ましくは１ｎｍ乃至１０ｎｍの範囲のものが通常良く用い
られる。なお、量子ドットはそのサイズ分布が狭いほど、より発光スペクトルが狭線化し
、色純度の良好な発光を得ることができる。また、量子ドットの形状は特に限定されず、
球状、棒状、円盤状、その他の形状であってもよい。なお、棒状の量子ドットである量子
ロッドは、指向性を有する光を呈する機能を有するため、量子ロッドを発光材料として用
いることにより、より外部量子効率が良好な発光素子を得ることができる。
ところで、有機ＥＬ素子では多くの場合、発光材料をホスト材料に分散し、発光材料の
濃度消光を抑制することによって発光効率を高めている。ホスト材料は発光材料以上の一
重項励起エネルギー準位または三重項励起エネルギー準位を有する材料であることが必要
である。特に、青色燐光材料を発光材料に用いる場合においては、それ以上の三重項励起
エネルギー準位を有し、且つ、寿命の観点で優れたホスト材料が必要であり、その開発は
困難を極めている。ここで、量子ドットは、ホスト材料を用いずに量子ドットのみで発光
層を構成しても発光効率を保つことができるため、この点でも寿命という観点から好まし
い発光素子を得ることができる。量子ドットのみで発光層を形成する場合には、量子ドッ
トはコア－シェル構造（コア－マルチシェル構造を含む）であることが好ましい。
発光層の発光材料に量子ドットを用いる場合、当該発光層の膜厚は３ｎｍ乃至１００ｎ
ｍ、好ましくは１０ｎｍ乃至１００ｎｍとし、発光層中の量子ドットの含有率は１乃至１
００体積％とする。ただし、量子ドットのみで発光層を形成することが好ましい。なお、
当該量子ドットを発光材料としてホストに分散した発光層を形成する場合は、ホスト材料
に量子ドットを分散させる、またはホスト材料と量子ドットとを適当な液媒体に溶解また
は分散させてウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレード
コート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコ
ート法、ラングミュア・ブロジェット法など）により形成すればよい。燐光性の発光材料
を用いた発光層については、上記ウェットプロセスの他、真空蒸着法も好適に利用するこ
とができる。
ウェットプロセスに用いる液媒体としては、たとえば、メチルエチルケトン、シクロヘ
キサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲ
ン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族
炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ジメチルホル
ムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の有機溶媒を用いることがで
きる。
≪正孔注入層≫
正孔注入層１１１は、一対の電極の一方（電極１０１または電極１０２）からのホール
注入障壁を低減することでホール注入を促進する機能を有し、例えば遷移金属酸化物、フ
タロシアニン誘導体、あるいは芳香族アミンなどによって形成される。遷移金属酸化物と
しては、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
、マンガン酸化物などが挙げられる。フタロシアニン誘導体としては、フタロシアニンや
金属フタロシアニンなどが挙げられる。芳香族アミンとしてはベンジジン誘導体やフェニ
レンジアミン誘導体などが挙げられる。ポリチオフェンやポリアニリンなどの高分子化合
物を用いることもでき、例えば自己ドープされたポリチオフェンであるポリ（エチレンジ
オキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）などがその代表例である。
正孔注入層１１１として、正孔輸送性材料と、これに対して電子受容性を示す材料の複
合材料を有する層を用いることもできる。あるいは、電子受容性を示す材料を含む層と正
孔輸送性材料を含む層の積層を用いても良い。これらの材料間では定常状態、あるいは電
界存在下において電荷の授受が可能である。電子受容性を示す材料としては、キノジメタ
ン誘導体やクロラニル誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体などの有機アクセプター
を挙げることができる。具体的には、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）を有する化合物である。ま
た、遷移金属酸化物、例えば第４族から第８族金属の酸化物を用いることができる。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、酸化レニウムなどである。中でも酸化モリブデンは大気
中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
正孔輸送性材料としては、電子よりも正孔の輸送性の高い材料を用いることができ、１
×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する材料であることが好ましい。具体的に
は、発光層に用いることができる正孔輸送性材料として挙げた芳香族アミン、カルバゾー
ル誘導体、芳香族炭化水素、スチルベン誘導体などを用いることができる。また、該正孔
輸送性材料は高分子化合物であっても良い。
≪正孔輸送層≫
正孔輸送層１１２は正孔輸送性材料を含む層であり、正孔注入層１１１の材料として例
示した正孔輸送性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。
また、１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい
。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
。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層だけでなく、上記物質からなる層が二層
以上積層してもよい。
≪電子輸送層≫
電子輸送層１１８は、電子注入層１１９を経て一対の電極の他方（電極１０１または電
極１０２）から注入された電子を発光層へ輸送する機能を有する。電子輸送性材料として
は、正孔よりも電子の輸送性の高い材料を用いることができ、１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ
以上の電子移動度を有する材料であることが好ましい。電子を受け取りやすい化合物（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
香族化合物や金属錯体などを用いることができる。具体的には、発光層に用いることがで
きる電子輸送性材料として挙げたキノリン配位子、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、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、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、ピリミジン誘導
体、トリアジン誘導体などが挙げられる。また、１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移
動度を有する物質であることが好ましい。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として用いても構わない。また、電子輸送層１１８は
、単層だけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層してもよい。
また、電子輸送層１１８と発光層との間に電子キャリアの移動を制御する層を設けても
良い。これは上述したような電子輸送性の高い材料に、電子トラップ性の高い物質を少量
添加した層であって、電子キャリアの移動を抑制することによって、キャリアバランスを
調節することが可能となる。このような構成は、発光層を電子が突き抜けてしまうことに
より発生する問題（例えば素子寿命の低下）の抑制に大きな効果を発揮する。
また、ｎ型の化合物半導体を用いても良く、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ
素、酸化錫、酸化タングステン、酸化タンタル、チタン酸バリウム、ジルコン酸バリウム
、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、ケイ酸ジ
ルコニウムのような酸化物、窒化ケイ素のような窒化物、硫化カドミウム、セレン化亜鉛
及び硫化亜鉛等も用いることができる。
≪電子注入層≫
電子注入層１１９は電極１０２からの電子注入障壁を低減することで電子注入を促進す
る機能を有し、例えば第１族金属、第２族金属、あるいはこれらの酸化物、ハロゲン化物
、炭酸塩などを用いることができる。また、先に示す電子輸送性材料と、これに対して電
子供与性を示す材料の複合材料を用いることもできる。電子供与性を示す材料としては、
第１族金属、第２族金属、あるいはこれらの酸化物などを挙げることができる。具体的に
は、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、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１１９に、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、ナトリウム
、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。
また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カル
シウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス
塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合
物を用いることもできる。
なお、上述した、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層は、
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、及び電子注入層には、上述した材料の他、量子ドットなどの無機化合物や、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。
≪一対の電極≫
電極１０１及び電極１０２は、発光素子の陽極または陰極としての機能を有する。電極
１０１及び電極１０２は、金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物や積層体な
どを用いて形成することができる。
電極１０１または電極１０２の一方は、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、例えばＡｌとＴｉ、またはＡｌとＮｉとＬａを含む合金等である。
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、マグネシウム（Ｍｇ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、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）、
スズ（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、銀とイッテルビウム
を含む合金等が挙げられる。その他、タングステン、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ
）、銅、チタンなどの遷移金属を用いることができる。
また、発光層から得られる発光は、電極１０１及び電極１０２の一方または双方を通し
て取り出される。したがって、電極１０１及び電極１０２の少なくとも一方は、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１０１及び電極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。例えば、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。具体的には、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（Ｉｎｄｉ
ｕｍ 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の金属
酸化物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、１ｎｍ以上３０ｎ
ｍ以下の厚さ）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Ｙｂなどの合金等を用いることができる。
なお、本明細書等において、光を透過する機能を有する材料は、可視光を透過する機能
を有し、且つ導電性を有する材料であればよく、例えば上記のようなＩＴＯに代表される
酸化物導電体に加えて、酸化物半導体、または有機物を含む有機導電体を含む。有機物を
含む有機導電体としては、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、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等が挙げ
られる。また、グラフェンなどの無機炭素系材料を用いても良い。また、当該材料の抵抗
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。
また、上記の材料の複数を積層することによって電極１０１及び電極１０２の一方また
は双方を形成してもよい。
また、光取り出し効率を向上させるため、光を透過する機能を有する電極と接して、該
電極より屈折率の高い材料を形成してもよい。このような材料としては、可視光を透過す
る機能を有する材料であればよく、導電性を有する材料であっても有さない材料であって
もよい。例えば、上記のような酸化物導電体に加えて、酸化物半導体、有機物が挙げられ
る。有機物としては、例えば、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、または電
子注入層に例示した材料が挙げられる。また、無機炭素系材料や光が透過する程度の薄膜
の金属も用いることができる。これら屈折率の高い材料を用いて、数ｎｍ乃至数十ｎｍの
層を複数積層させてもよい。
電極１０１または電極１０２が陰極としての機能を有する場合には、仕事関数が小さい
（３．８ｅＶ以下）材料を有することが好ましい。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、ナトリウム、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とＭｇ、Ａｌと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１０１または電極１０２を陽極として用いる場合、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、電極１０１及び電極１０２は、光を反射する機能を有する導電性材料と、光を透
過する機能を有する導電性材料との積層としてもよい。その場合、電極１０１及び電極１
０２は、各発光層からの所望の波長の光を共振させ、所望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ができるため好ましい。
電極１０１及び電極１０２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。
≪基板≫
また、本発明の一態様に係る発光素子は、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に
作製すればよい。基板上に作製する順番としては、電極１０１側から順に積層しても、電
極１０２側から順に積層しても良い。
なお、本発明の一態様に係る発光素子を形成できる基板としては、例えばガラス、石英
、又はプラスチックなどを用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。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、及び光学素子の作製工程
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よい。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、本発明等においては、様々な基板を用いて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。
また、基板として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、発光素子を形成してもよ
い。または、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、その上に発光素
子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、耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも発光素子を転載できる。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を形成し、その後、別の基板に発光素子を転置し、
別の基板上に発光素子を配置してもよい。発光素子が転置される基板の一例としては、上
述した基板に加え、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、壊れにくい発光素子、耐熱性の高い発光素
子、軽量化された発光素子、または薄型化された発光素子とすることができる。
また、上述した基板上に、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を形成し、ＦＥＴと
電気的に接続された電極上に発光素子１５０を作製してもよい。これにより、ＦＥＴによ
って発光素子１５０の駆動を制御するアクティブマトリクス型の表示装置を作製できる。
なお、本実施の形態において、本発明の一態様について述べた。または、他の実施の形
態において、本発明の一態様について述べる。ただし、本発明の一態様は、これらに限定
されない。つまり、本実施の形態および他の実施の形態では、様々な発明の態様が記載さ
れているため、本発明の一態様は、特定の態様に限定されない。例えば、本発明の一態様
として、発光素子に適用した場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されな
い。例えば、場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様は、発光素子に適
用しなくてもよい。または、例えば、本発明の一態様では、三重項励起エネルギーを発光
に変換することができる機能を有するゲスト材料と、少なくとも一つのホスト材料とを有
し、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位が、ホスト材料のＬＵＭＯ準位より低く、ゲスト材料のＬ
ＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、ホスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準
位とのエネルギー差より大きい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、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。あるいは、ゲス
ト材料のＬＵＭＯ準位が、ホスト材料のＬＵＭＯ準位より低くなくてもよい。あるいは、
ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、ホスト材料のＬＵＭＯ準
位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差より大きくなくてもよい。または、例えば、本発明の
一態様では、ホスト材料は、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との
差が０ｅＶより大きく０．２ｅＶ以下であ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、ホスト材料は、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との差が０．
２ｅＶより大きくてもよい。
以上、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることがで
きる。
（実施の形態２）
本実施の形態においては、実施の形態１に示す発光素子の構成と異なる構成の発光素子
、及び当該発光素子の発光機構について、図５及び図６を用いて、以下説明を行う。なお
、図５（Ａ）及び図６（Ａ）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。
＜発光素子の構成例１＞
図５（Ａ）は、発光素子２５０の断面模式図である。
図５（Ａ）に示す発光素子２５０は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）の間に
、複数の発光ユニット（図５（Ａ）においては、発光ユニット１０６及び発光ユニット１
０８）を有する。複数の発光ユニットのうちいずれか一つの発光ユニットは、ＥＬ層１０
０と同様な構成を有すると好ましい。つまり、図１で示した発光素子１５０及び図３で示
した発光素子１５２は、１つの発光ユニットを有し、発光素子２５０は、複数の発光ユニ
ットを有すると好ましい。なお、発光素子２５０において、電極１０１が陽極として機能
し、電極１０２が陰極として機能するとして、以下説明するが、発光素子２５０の構成と
しては、逆であっても構わない。
また、図５（Ａ）に示す発光素子２５０において、発光ユニット１０６と発光ユニット
１０８とが積層されており、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８との間には電荷発
生層１１５が設けられる。なお、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８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１０６に、ＥＬ層１００を用いると好ま
しい。
また、発光素子２５０は、発光層１２０と、発光層１７０と、を有する。また、発光ユ
ニット１０６は、発光層１７０の他に、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子輸送
層１１３、及び電子注入層１１４を有する。また、発光ユニット１０８は、発光層１２０
の他に、正孔注入層１１６、正孔輸送層１１７、電子輸送層１１８、及び電子注入層１１
９を有する。
電荷発生層１１５は、正孔輸送性材料に電子受容体であるアクセプター性物質が添加さ
れた構成であっても、電子輸送性材料に電子供与体であるドナー性物質が添加された構成
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。
電荷発生層１１５に、有機化合物とアクセプター性物質の複合材料が含まれる場合、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物質の複合材
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１１５に接している
場合は、電荷発生層１１５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い構成であ
っても良い。あるいは、発光ユニットの陰極側の面が電荷発生層１１５に接している場合
は、電荷発生層１１５が該発光ユニットの電子注入層または電子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電子注入層または電子輸送層を設けない構成であって
も良い。
なお、電荷発生層１１５は、有機化合物とアクセプター性物質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物質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物質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１０６と発光ユニット１０８とに挟まれる電荷発生層１１５は、電
極１０１と電極１０２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５（Ａ）において、
電極１０１の電位の方が電極１０２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１１５は、発光ユニット１０６に電子を注入し、発光ユニット１０８に正孔を注
入する。
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（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）を有することが好ましい。
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。
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。
また、図５（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２５０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、実施の形態１で示した構
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、発光ユニット１０６が有する発光層１７０は、実施の形態１で示した発光層１３
０または発光層１３５の構成を有すると好ましい。そうすることで、発光素子２５０は、
発光効率の高い発光素子となり好適である。
また、発光ユニット１０８が有する発光層１２０は、図５（Ｂ）に示すように、ゲスト
材料１２１と、ホスト材料１２２とを有する。なお、ゲスト材料１２１は蛍光材料として
、以下説明する。
≪発光層１２０の発光機構≫
発光層１２０の発光機構について、以下説明を行う。
一対の電極（電極１０１及び電極１０２）あるいは電荷発生層から注入された電子およ
び正孔が発光層１２０において再結合することにより、励起子が生成する。ゲスト材料１
２１と比較してホスト材料１２２は大量に存在するので、励起子の生成により、ホスト材
料１２２の励起状態が形成される。
なお、励起子はキャリア（電子および正孔）対のことである。励起子はエネルギーを有
するため、励起子が生成した材料は励起状態となる。
形成されたホスト材料１２２の励起状態が一重項励起状態である場合、ホスト材料１２
２のＳ１準位からゲスト材料１２１のＳ１準位へ一重項励起エネルギーがエネルギー移動
し、ゲスト材料１２１の一重項励起状態が形成される。
ゲスト材料１２１は蛍光材料であるため、ゲスト材料１２１において一重項励起状態が
形成されると、ゲスト材料１２１は速やかに発光する。このとき、高い発光効率を得るた
めには、ゲスト材料１２１の蛍光量子収率は高いことが好ましい。なお、ゲスト材料１２
１において、キャリアが再結合し、生成した励起状態が一重項励起状態である場合も同様
である。
次に、キャリアの再結合によってホスト材料１２２の三重項励起状態が形成される場合
について説明する。この場合のホスト材料１２２およびゲスト材料１２１のエネルギー準
位の相関を図５（Ｃ）に示す。また、図５（Ｃ）における表記および符号は、以下の通り
である。なお、ホスト材料１２２のＴ１準位がゲスト材料１２１のＴ１準位より低いこと
が好ましいため、図５（Ｃ）では、この場合を図示するが、ホスト材料１２２のＴ１準位
がゲスト材料１２１のＴ１準位よりも高くてもよい。
・Ｇｕｅｓｔ（１２１）：ゲスト材料１２１（蛍光材料）
・Ｈｏｓｔ（１２２）：ホスト材料１２２
・ＳＦＧ：ゲスト材料１２１（蛍光材料）のＳ１準位
・ＴＦＧ：ゲスト材料１２１（蛍光材料）のＴ１準位
・ＳＦＨ：ホスト材料１２２のＳ１準位
・ＴＦＨ：ホスト材料１２２のＴ１準位
図５（Ｃ）に示すように、三重項－三重項消滅（ＴＴＡ：Ｔｒｉｐｌｅｔ－Ｔｒｉｐｌ
ｅｔ Ａｎｎｉｈｉｌａｔｉｏｎ）によって、キャリアの再結合によって生成した三重項
励起子同士が相互作用し、互いに励起エネルギーの受け渡し、及びスピン角運動量の交換
を行うことで、結果としてホスト材料１２２のＳ１準位（ＳＦＨ）のエネルギーを有する
一重項励起子に変換される反応が生じる（図５（Ｃ） ＴＴＡ参照）。ホスト材料１２２
の一重項励起エネルギーは、ＳＦＨから、それよりもエネルギーの低いゲスト材料１２１
のＳ１準位（ＳＦＧ）へエネルギー移動が生じ（図５（Ｃ） ルートＥ５参照）、ゲスト
材料１２１の一重項励起状態が形成され、ゲスト材料１２１が発光する。
なお、発光層１２０における三重項励起子の密度が十分に高い場合（例えば、１×１０
－１２ｃｍ－３以上）では、三重項励起子単体の失活を無視し、２つの近接した三重項励
起子による反応のみを考えることができる。
また、ゲスト材料１２１においてキャリアが再結合し三重項励起状態が形成されるとき
、ゲスト材料１２１の三重項励起状態は熱失活するため、発光に利用することが困難とな
る。しかしながら、ホスト材料１２２のＴ１準位（ＴＦＨ）がゲスト材料１２１のＴ１準
位（ＴＦＧ）より低い場合、ゲスト材料１２１の三重項励起エネルギーは、ゲスト材料１
２１のＴ１準位（ＴＦＧ）からホスト材料１２２のＴ１準位（ＴＦＨ）へエネルギー移動
する（図５（Ｃ） ルートＥ６参照）ことが可能であり、その後ＴＴＡに利用される。
すなわち、ホスト材料１２２は、三重項励起エネルギーをＴＴＡによって一重項励起エ
ネルギーに変換する機能を有すると好ましい。そうすることで、発光層１２０で生成した
三重項励起エネルギーの一部を、ホスト材料１２２におけるＴＴＡによって一重項励起エ
ネルギーに変換し、該一重項励起エネルギーをゲスト材料１２１に移動することで、蛍光
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１２２のＳ１準位（Ｓ
ＦＨ）は、ゲスト材料１２１のＳ１準位（ＳＦＧ）より高いことが好ましい。また、ホス
ト材料１２２のＴ１準位（ＴＦＨ）は、ゲスト材料１２１のＴ１準位（ＴＦＧ）より低い
ことが好ましい。
なお、特に、ゲスト材料１２１のＴ１準位（ＴＦＧ）がホスト材料１２２のＴ１準位（
ＴＦＨ）よりも低い場合においては、ホスト材料１２２とゲスト材料１２１との重量比は
、ゲスト材料１２１の重量比が低い方が好ましい。具体的には、ホスト材料１２２を１と
したときのゲスト材料１２１の重量比は、０より大きく０．０５以下が好ましい。そうす
ることで、ゲスト材料１２１でキャリアが再結合する確率を低減させることができる。ま
た、ホスト材料１２２のＴ１準位（ＴＦＨ）からゲスト材料１２１のＴ１準位（ＴＦＧ）
へのエネルギー移動が生じる確率を低減させることができる。
なお、ホスト材料１２２は単一の化合物で構成されていても良く、複数の化合物から構
成されていても良い。
また、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８とで発光色が異なるゲスト材料を有す
る場合、発光層１２０からの発光が、発光層１７０からの発光よりも短波長側に発光のピ
ークを有する構成とすることが好ましい。高い三重項励起エネルギー準位を有する材料を
用いた発光素子は輝度劣化が早い傾向がある。そこで、短波長な発光を呈する発光層にＴ
ＴＡを用いることによって、輝度劣化の小さい発光素子を提供することができる。
＜発光素子の構成例２＞
図６（Ａ）は、発光素子２５２の断面模式図である。
図６（Ａ）に示す発光素子２５２は、先に示した発光素子２５０と同様に、一対の電極
（電極１０１及び電極１０２）の間に、複数の発光ユニット（図６（Ａ）においては、発
光ユニット１０６及び発光ユニット１１０）を有する。少なくとも１つの発光ユニットは
、ＥＬ層１００と同様な構成を有する。なお、発光ユニット１０６と発光ユニット１１０
は、同じ構成でも異なる構成でもよい。
また、図６（Ａ）に示す発光素子２５２において、発光ユニット１０６と発光ユニット
１１０とが積層されており、発光ユニット１０６と発光ユニット１１０との間には電荷発
生層１１５が設けられる。例えば、発光ユニット１０６に、ＥＬ層１００を用いると好ま
しい。
また、発光素子２５２は、発光層１４０と、発光層１７０と、を有する。また、発光ユ
ニット１０６は、発光層１７０の他に、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子輸送
層１１３、及び電子注入層１１４を有する。また、発光ユニット１１０は、発光層１４０
の他に、正孔注入層１１６、正孔輸送層１１７、電子輸送層１１８、及び電子注入層１１
９を有する。
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、実施の形態１で示した構
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、発光ユニット１１０の発光層が燐光材料を有すると好適である。すなわち、発光
ユニット１１０が有する発光層１４０は、燐光材料を有し、発光ユニット１０６が有する
発光層１７０は、実施の形態１で示した発光層１３０または発光層１３５の構成を有する
と好ましい。この場合の発光素子２５２の構成例について、以下説明を行う。
発光ユニット１１０が有する発光層１４０は、図６（Ｂ）で示すように、ゲスト材料１
４１と、ホスト材料１４２とを有する。また、ホスト材料１４２は、有機化合物１４２＿
１と、有機化合物１４２＿２と、を有する。なお、発光層１４０が有するゲスト材料１４
１が燐光材料として、以下説明する。
≪発光層１４０の発光機構≫
次に、発光層１４０の発光機構について、以下説明を行う。
発光層１４０が有する、有機化合物１４２＿１と、有機化合物１４２＿２とは励起錯体
を形成する。
有機化合物１４２＿１と有機化合物１４２＿２との組み合わせは、互いに励起錯体を形
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化合物であり
、他方が電子輸送性を有する化合物であることが、より好ましい。
発光層１４０における有機化合物１４２＿１と、有機化合物１４２＿２と、ゲスト材料
１４１とのエネルギー準位の相関を図６（Ｃ）に示す。なお、図６（Ｃ）における表記及
び符号は、以下の通りである。
・Ｇｕｅｓｔ（１４１）：ゲスト材料１４１（燐光材料）
・Ｈｏｓｔ（１４２＿１）：有機化合物１４２＿１（ホスト材料）
・Ｈｏｓｔ（１４２＿２）：有機化合物１４２＿２（ホスト材料）
・ＴＰＧ：ゲスト材料１４１（燐光材料）のＴ１準位
・ＳＰＨ１：有機化合物１４２＿１（ホスト材料）のＳ１準位
・ＴＰＨ１：有機化合物１４２＿１（ホスト材料）のＴ１準位
・ＳＰＨ２：有機化合物１４２＿２（ホスト材料）のＳ１準位
・ＴＰＨ２：有機化合物１４２＿２（ホスト材料）のＴ１準位
・ＳＰＥ：励起錯体のＳ１準位
・ＴＰＥ：励起錯体のＴ１準位
有機化合物１４２＿１と有機化合物１４２＿２とは励起錯体を形成し、該励起錯体のＳ
１準位（ＳＰＥ）とＴ１準位（ＴＰＥ）は互いに隣接するエネルギー準位となる（図６（
Ｃ） ルートＥ７参照）。
有機化合物１４２＿１及び有機化合物１４２＿２は、一方がホールを、他方が電子を受
け取ることで速やかに励起錯体を形成する。あるいは、一方が励起状態となると、速やか
に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１４０における励
起子のほとんどが励起錯体として存在する。励起錯体の励起エネルギー準位（ＳＰＥまた
はＴＰＥ）は、励起錯体を形成するホスト材料（有機化合物１４２＿１及び有機化合物１
４２＿２）のＳ１準位（ＳＰＨ１及びＳＰＨ２）より低くなるため、より低い励起エネル
ギーでホスト材料１４２の励起状態を形成することが可能となる。これによって、発光素
子の駆動電圧を下げることができる。
そして、励起錯体の（ＳＰＥ）と（ＴＰＥ）の双方のエネルギーを、ゲスト材料１４１
（燐光材料）のＴ１準位へ移動させて発光が得られる（図６（Ｃ） ルートＥ８、Ｅ９参
照）。
なお、励起錯体のＴ１準位（ＴＰＥ）は、ゲスト材料１４１のＴ１準位（ＴＰＧ）より
大きいことが好ましい。そうすることで、生成した励起錯体の一重項励起エネルギーおよ
び三重項励起エネルギーを、励起錯体のＳ１準位（ＳＰＥ）およびＴ１準位（ＴＰＥ）か
らゲスト材料１４１のＴ１準位（ＴＰＧ）へエネルギー移動することができる。
また、励起錯体からゲスト材料１４１へ効率よく励起エネルギーを移動させるためには
、励起錯体のＴ１準位（ＴＰＥ）が、励起錯体を形成する各有機化合物（有機化合物１４
２＿１および有機化合物１４２＿２）のＴ１準位（ＴＰＨ１およびＴＰＨ２）と同等か、
より小さいことが好ましい。これにより、各有機化合物（有機化合物１４２＿１及び有機
化合物１４２＿２）による励起錯体の三重項励起エネルギーのクエンチが生じにくくなり
、効率よく励起錯体からゲスト材料１４１へエネルギー移動が発生する。
また、有機化合物１４２＿１と有機化合物１４２＿２とが、効率よく励起錯体を形成す
るためには、有機化合物１４２＿１および有機化合物１４２＿２の一方のＨＯＭＯ準位が
他方のＨＯＭＯ準位より高く、一方のＬＵＭＯ準位が他方のＬＵＭＯ準位より高いことが
好ましい。例えば、有機化合物１４２＿１が正孔輸送性を有し、有機化合物１４２＿２が
電子輸送性を有する場合、有機化合物１４２＿１のＨＯＭＯ準位が有機化合物１４２＿２
のＨＯＭＯ準位より高いことが好ましく、有機化合物１４２＿１のＬＵＭＯ準位が有機化
合物１４２＿２のＬＵＭＯ準位より高いことが好ましい。あるいは、有機化合物１４２＿
２が正孔輸送性を有し、有機化合物１４２＿１が電子輸送性を有する場合、有機化合物１
４２＿２のＨＯＭＯ準位が有機化合物１４２＿１のＨＯＭＯ準位より高いことが好ましく
、有機化合物１４２＿２のＬＵＭＯ準位が有機化合物１４２＿１のＬＵＭＯ準位より高い
ことが好ましい。具体的には、有機化合物１４２＿１のＨＯＭＯ準位と有機化合物１４２
＿２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、有機化合
物１４２＿１のＬＵＭＯ準位と有機化合物１４２＿２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。
また、有機化合物１４２＿１と有機化合物１４２＿２との組み合わせが、正孔輸送性を
有する化合物と電子輸送性を有する化合物との組み合わせである場合、その混合比によっ
てキャリアバランスを容易に制御することが可能となる。具体的には、正孔輸送性を有す
る化合物：電子輸送性を有する化合物＝１：９から９：１（重量比）の範囲が好ましい。
また、該構成を有することで、容易にキャリアバランスを制御することができることから
、キャリア再結合領域の制御も簡便に行うことができる。
なお、ホスト材料１４２（励起錯体）と、ゲスト材料１４１との分子間のエネルギー移
動過程の機構としては、実施の形態１と同様にフェルスター機構（双極子－双極子相互作
用）と、デクスター機構（電子交換相互作用）の２つの機構によって説明することができ
る。フェルスター機構およびデクスター機構については、実施の形態１を参酌すればよい
。
そのため、ホスト材料（励起錯体）の一重項励起状態からゲスト材料１４１の三重項励
起状態へのエネルギー移動が生じやすくするためには、励起錯体の発光スペクトルと、ゲ
スト材料１４１の最も長波長側（低エネルギー側）に現れる吸収帯と、が重なると好まし
い。そうすることで、ゲスト材料１４１の三重項励起状態の生成効率を高めることができ
る。
発光層１４０を上述の構成とすることで、発光層１４０のゲスト材料１４１（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、上記に示すルートＥ７乃至Ｅ９の過程を、本明細書等においてＥｘＴＥＴ（Ｅｘ
ｃｉｐｌｅｘ－Ｔｒｉｐｌｅｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）と呼称する場合があ
る。別言すると、発光層１４０は、励起錯体からゲスト材料１４１への励起エネルギーの
供与がある。なお、この場合は必ずしもＴＰＥからＳＰＥへの逆項間交差効率が高い必要
はなく、ＳＰＥからの発光量子収率が高い必要もないため、材料を幅広く選択することが
可能となる。
また、発光層１７０からの発光が、発光層１４０からの発光よりも短波長側に発光のピ
ークを有する構成とすることが好ましい。短波長の発光を呈する燐光材料を用いた発光素
子は輝度劣化が早い傾向がある。そこで、短波長の発光を蛍光発光とすることによって、
輝度劣化の小さい発光素子を提供することができる。
なお、上記各構成において、発光ユニット１０６及び発光ユニット１０８、または発光
ユニット１０６及び発光ユニット１１０、に用いるゲスト材料が呈する発光色としては、
互いに同じであっても異なっていてもよい。発光ユニット１０６及び発光ユニット１０８
、または発光ユニット１０６及び発光ユニット１１０、で互いに同じ色の発光を呈する機
能を有するゲスト材料を有する場合、発光素子２５０及び発光素子２５２は少ない電流値
で高い発光輝度を呈する発光素子となり好ましい。また、発光ユニット１０６及び発光ユ
ニット１０８、または発光ユニット１０６及び発光ユニット１１０、で互いに異なる色の
発光を呈する機能を有するゲスト材料を有する場合、発光素子２５０及び発光素子２５２
は多色発光を呈する発光素子となり好ましい。この場合、発光層１２０及び発光層１７０
のいずれか一方もしくは双方、または発光層１４０及び発光層１７０のいずれか一方もし
くは双方、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、発光素子２５０及
び発光素子２５２が呈する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。
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１２０及び発光層１７０、ま
たは発光層１４０及び発光層１７０、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。特に、演色性の高い白色発光、あるいは少なくとも赤色と緑色
と青色とを有する発光、になるようゲスト材料を選択することが好適である。
また、発光層１２０、発光層１４０、及び発光層１７０の少なくとも一つを層状にさら
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。すなわ
ち、発光層１２０、発光層１４０、及び発光層１７０の少なくとも一つが２層以上の複数
層でもって構成することもできる。例えば、第１の発光層と第２の発光層を正孔輸送層側
から順に積層して発光層とする場合、第１の発光層のホスト材料として正孔輸送性を有す
る材料を用い、第２の発光層のホスト材料として電子輸送性を有する材料を用いる構成な
どがある。この場合、第１の発光層と第２の発光層とが有する発光材料は、同じ材料であ
っても異なる材料であってもよく、同じ色の発光を呈する機能を有する材料であっても、
異なる色の発光を呈する機能を有する材料であってもよい。互いに異なる色の発光を呈す
る機能を有する複数の発光材料を有する構成により、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。
＜発光層に用いることができる材料の例＞
次に、発光層１２０、発光層１４０、及び発光層１７０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１２０に用いることのできる材料≫
発光層１２０中では、ホスト材料１２２が重量比で最も多く存在し、ゲスト材料１２１
（蛍光材料）は、ホスト材料１２２中に分散される。ホスト材料１２２のＳ１準位は、ゲ
スト材料１２１（蛍光材料）のＳ１準位よりも高く、ホスト材料１２２のＴ１準位は、ゲ
スト材料１２１（蛍光材料）のＴ１準位よりも低いことが好ましい。
発光層１２０において、ゲスト材料１２１としては、特に限定はないが、アントラセン
誘導体、テトラセン誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、ペ
リレン誘導体、スチルベン誘導体、アクリドン誘導体、クマリン誘導体、フェノキサジン
誘導体、フェノチアジン誘導体などが好ましく、例えば以下の材料を用いることができる
。
具体的には、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：ＰＡＰＰ２
ＢＰｙ）、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：１，６ｍＭｅｍ
ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル
）フェニル］－Ｎ，Ｎ’－ビス（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ピレン－１，６－ジア
ミン（略称：１，６ｔＢｕ－ＦＬＰＡＰｒｎ）、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］－３，８－ジシクロヘ
キシルピレン－１，６－ジアミン（略称：ｃｈ－１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ビ
ス［４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルスチルベ
ン－４，４’－ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）
－４’－（１０－フェニル－９－アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）
、４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４’－（９，１０－ジフェニル－２－アント
リル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９－ジフェニル－Ｎ－［４－
（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略
称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１－テトラ（ｔｅｒｔ－ブチル）ペリレン
（略称：ＴＢＰ）、４－（１０－フェニル－９－アントリル）－４’－（９－フェニル－
９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’
’－（２－ｔｅｒｔ－ブチルアントラセン－９，１０－ジイルジ－４，１－フェニレン）
ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢ
ＰＡ）、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：２
ＰＣＡＰＡ）、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：２ＰＣＡＢＰｈ
Ａ）、Ｎ－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル
－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ－［９，１０－ビス（１，１
’－ビフェニル－２－イル）－２－アントリル］－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，
４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０－ビス（１，１’－ビフ
ェニル－２－イル）－Ｎ－［４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－Ｎ－フ
ェニルアントラセン－２－アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９－トリフェニ
ルアントラセン－９－アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン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、２，８－ジ－ｔｅ
ｒｔ－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）、ナイルレッド、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
、などが挙げられる。
また、発光層１２０において、ホスト材料１２２に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－ｔｅ
ｒｔ－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、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）、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）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）、４－（９
Ｈ－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）、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）、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）、Ｎ，９－ジフェニ
ル－Ｎ－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン
（略称：２ＰＣＡＰＡ）、６，１２－ジメトキシ－５，１１－ジフェニルクリセン、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）、９－［４－（１
０－フェニル－９－アントリル）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。また、これら及び
公知の物質の中から、上記ゲスト材料１２１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。
なお、発光層１２０は２層以上の複数層でもって構成することもできる。例えば、第１
の発光層と第２の発光層を正孔輸送層側から順に積層して発光層１２０とする場合、第１
の発光層のホスト材料として正孔輸送性を有する物質を用い、第２の発光層のホスト材料
として電子輸送性を有する物質を用いる構成などがある。
また、発光層１２０において、ホスト材料１２２は、一種の化合物から構成されていて
も良く、複数の化合物から構成されていても良い。あるいは、発光層１２０において、ホ
スト材料１２２およびゲスト材料１２１以外の材料を有していても良い。
≪発光層１４０に用いることのできる材料≫
発光層１４０中では、ホスト材料１４２が重量比で最も多く存在し、ゲスト材料１４１
（燐光材料）は、ホスト材料１４２中に分散される。発光層１４０のホスト材料１４２（
有機化合物１４２＿１及び有機化合物１４２＿２）のＴ１準位は、ゲスト材料１４１のＴ
１準位よりも高いことが好ましい。
有機化合物１４２＿１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。具体的には、実施の形態１で示した電子輸送性材料および正孔輸送性材料を用い
ることができる。
有機化合物１４２＿２としては、有機化合物１４２＿１と励起錯体を形成できる組み合
わせが好ましい。具体的には、実施の形態１で示した電子輸送性材料および正孔輸送性材
料を用いることができる。この場合、有機化合物１４２＿１と有機化合物１４２＿２とで
形成される励起錯体の発光ピークが、ゲスト材料１４１（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１４２＿１、有機化合
物１４２＿２、およびゲスト材料１４１（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。
ゲスト材料１４１（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。具体的には、実施の形態
１で示したゲスト材料１３１として例示した材料を用いることができる。
発光層１４０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。
また、熱活性化遅延蛍光を示す材料は、単独で逆項間交差により三重項励起状態から一
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）を形成する複数の材料から構成されても良い。
熱活性化遅延蛍光材料が、一種類の材料から構成される場合、具体的には、実施の形態
１で示した熱活性化遅延蛍光材料を用いることができる。
また、熱活性化遅延蛍光材料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。
≪発光層１７０に用いることのできる材料≫
発光層１７０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く、そうすることで、発光効率の高い発光素子を作
製することができる。
また、発光層１２０、発光層１４０、及び発光層１７０に含まれる発光材料の発光色に
限定は無く、それぞれ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。発光素子の信頼性を考慮すると、発光層１２０に含
まれる発光材料の発光ピーク波長は発光層１７０に含まれる発光材料のそれよりも短いこ
とが好ましい。
なお、発光ユニット１０６、発光ユニット１０８、発光ユニット１１０、及び電荷発生
層１１５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。
以上、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、実施の形態１及び実施の形態２に示す構成と異なる構成の発光素子
の例について、図７乃至図１０を用いて以下に説明する。
＜発光素子の構成例１＞
図７（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７（Ａ
）（Ｂ）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７（Ａ）（Ｂ）に示す発光素子２６０ａ及び発光素子２６０ｂ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）型の発光素子であってもよく、基板２００と
反対方向に光を取り出す上面射出（トップエミッション）型の発光素子であってもよい。
なお、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）型の発光素子であっても良い
。
発光素子２６０ａ及び発光素子２６０ｂが、ボトムエミッション型である場合、電極１
０１は、光を透過する機能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。あるいは、発光素子２６０ａ及び発光素子２６０ｂが、ト
ップエミッション型である場合、電極１０１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、光を透過する機能を有することが好ましい。
発光素子２６０ａ及び発光素子２６０ｂは、基板２００上に電極１０１と、電極１０２
とを有する。また、電極１０１と電極１０２との間に、発光層１２３Ｂと、発光層１２３
Ｇと、発光層１２３Ｒ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１１８と、電子注入層１１９と、を有する。
また、発光素子２６０ｂは、電極１０１の構成の一部として、導電層１０１ａと、導電
層１０１ａ上の導電層１０１ｂと、導電層１０１ａ下の導電層１０１ｃとを有する。すな
わち、発光素子２６０ｂは、導電層１０１ａが、導電層１０１ｂと、導電層１０１ｃとで
挟持された電極１０１の構成を有する。
発光素子２６０ｂ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、導電層１０１ａが同じ導
電性材料で挟持される構成を有する場合、電極１０１の形成過程におけるエッチング工程
によるパターン形成が容易になるため好ましい。
なお、発光素子２６０ｂにおいて、導電層１０１ｂまたは導電層１０１ｃにおいて、い
ずれか一方のみを有する構成としてもよい。
なお、電極１０１が有する導電層１０１ａ、１０１ｂ、及び１０１ｃは、それぞれ実施
の形態１で示した電極１０１または電極１０２と同様の構成および材料を用いることがで
きる。
図７（Ａ）（Ｂ）においては、電極１０１と電極１０２とで挟持された領域２２１Ｂ、
領域２２１Ｇ、及び領域２２１Ｒ、の間に隔壁１４５を有する。隔壁１４５は、絶縁性を
有する。隔壁１４５は、電極１０１の端部を覆い、該電極と重畳する開口部を有する。隔
壁１４５を設けることによって、各領域の基板２００上の電極１０１を、それぞれ島状に
分離することが可能となる。
なお、発光層１２３Ｂと、発光層１２３Ｇとは、隔壁１４５と重畳する領域において、
互いに重なる領域を有していてもよい。あるいは、発光層１２３Ｇと、発光層１２３Ｒと
は、隔壁１４５と重畳する領域において、互いに重なる領域を有していてもよい。あるい
は、発光層１２３Ｒと、発光層１２３Ｂとは、隔壁１４５と重畳する領域において、互い
に重なる領域を有していてもよい。
隔壁１４５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。
なお、酸化窒化シリコン膜とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い膜を
指し、好ましくは酸素が５５原子％以上６５原子％以下、窒素が１原子％以上２０原子％
以下、シリコンが２５原子％以上３５原子％以下、水素が０．１原子％以上１０原子％以
下の範囲で含まれるものをいう。窒化酸化シリコン膜とは、その組成として、酸素よりも
窒素の含有量が多い膜を指し、好ましくは窒素が５５原子％以上６５原子％以下、酸素が
１原子％以上２０原子％以下、シリコンが２５原子％以上３５原子％以下、水素が０．１
原子％以上１０原子％以下の濃度範囲で含まれるものをいう。
また、発光層１２３Ｒ、発光層１２３Ｇ、発光層１２３Ｂ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。例えば、発光層１２３Ｒ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１２
３Ｇ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１２３Ｂ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２２１
Ｂ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２６０ａまたは発光素子２６
０ｂ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、それぞれの発光層の膜厚は、同じであっても良いし、異なっていても
良い。
また、発光層１２３Ｂ、発光層１２３Ｇ、発光層１２３Ｒ、のいずれか一つまたは複数
の発光層は、実施の形態１で示した発光層１３０および発光層１３５のうち少なくとも一
つの構成を有することが好ましい。そうすることで、発光効率の良好な発光素子を作製す
ることができる。
なお、発光層１２３Ｂ、発光層１２３Ｇ、発光層１２３Ｒ、のいずれか一つまたは複数
の発光層は、２層以上が積層された構成としても良い。
以上のように、少なくとも一つの発光層が実施の形態１及び実施の形態２で示した発光
層の構成を有し、該発光層を有する発光素子２６０ａまたは発光素子２６０ｂを、表示装
置の画素に用いることで、発光効率の高い表示装置を作製することができる。すなわち、
発光素子２６０ａまたは発光素子２６０ｂを有する表示装置は、消費電力を低減すること
ができる。
なお、光を取り出す電極の光を取り出す方向に、光学素子（例えば、カラーフィルタ、
偏光板、反射防止膜等）を設けることで、発光素子２６０ａ及び発光素子２６０ｂの色純
度を向上させることができる。そのため、発光素子２６０ａまたは発光素子２６０ｂを有
する表示装置の色純度を高めることができる。あるいは、発光素子２６０ａ及び発光素子
２６０ｂの外光反射を低減することができる。そのため、発光素子２６０ａまたは発光素
子２６０ｂ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。
なお、発光素子２６０ａ及び発光素子２６０ｂにおける他の構成については、実施の形
態１、及び実施の形態２における発光素子の構成を参酌すればよい。
＜発光素子の構成例２＞
次に、図７（Ａ）（Ｂ）に示す発光素子と異なる構成例について、図８（Ａ）（Ｂ）を
用いて、以下説明を行う。
図８（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８（Ａ
）（Ｂ）において、図７（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８（Ａ）（Ｂ）は、一対の電極間に、発光層を有する発光素子の構成例である。図８
（Ａ）に示す発光素子２６２ａ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、図８（Ｂ）に示す発光素子２６２ｂ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２６２ａ及び発光素子２６２ｂ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、少なくとも発光
層１７０と、発光層１９０と、電荷発生層１１５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。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８（Ａ）に示す発光素子２６２ａ、及び図８（Ｂ）に示す発光素子２６２ｂ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１４５を有する。隔壁１４５は、絶縁性を有する。隔壁１４５は、電極１０１、電極１
０３、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１４５を設
けることによって、各領域の基板２００上の該電極を、それぞれ島状に分離することが可
能となる。
また、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）が添加された材料により、
形成することができる。なお、電荷発生層１１５の導電率が一対の電極と同程度に高い場
合、電荷発生層１１５によって発生したキャリアが、隣接する画素に流れて、隣接する画
素が発光してしまう場合がある。したがって、隣接する画素が不正に発光することを抑制
するためには、電荷発生層１１５は、一対の電極よりも導電率が低い材料で形成されると
好ましい。
また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂ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２２
４Ｇ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。
光学素子２２４Ｒ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｂには、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上に他の光学素子
を一または複数、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。
なお、図８（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。
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。
なお、光学素子２２４Ｂと、光学素子２２４Ｇとは、遮光層２２３と重畳する領域にお
いて、互いに重なる領域を有していても良い。あるいは、光学素子２２４Ｇと、光学素子
２２４Ｒとは、遮光層２２３と重畳する領域において、互いに重なる領域を有していても
良い。あるいは、光学素子２２４Ｒと、光学素子２２４Ｂとは、遮光層２２３と重畳する
領域において、互いに重なる領域を有していても良い。
また、基板２００、及び光学素子を有する基板２２０の構成としては、実施の形態１を
参酌すればよい。
さらに、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂは、マイクロキャビティ構造を有する
。
≪マイクロキャビティ構造≫
発光層１７０、及び発光層１９０から射出される光は、一対の電極（例えば、電極１０
１と電極１０２）の間で共振される。また、発光層１７０及び発光層１９０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１７０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１７０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１７０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、電極１０１の反射領域から発光層１９０
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１９０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１９０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、複数の発光層（ここでは、発光層１７０及び発光層
１９０）を積層する発光素子の場合、発光層１７０及び発光層１９０のそれぞれの光学距
離を最適化することが好ましい。
また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおいては、各領域で導電層（導電層１
０１ｂ、導電層１０３ｂ、及び導電層１０４ｂ）の厚さを調整することで、発光層１７０
及び発光層１９０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、あるいは電子注入
層１１９及び電子輸送層１１８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１７０及び発光層１９０から呈される光を強めても良い。
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１７０または発光層１９０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と電極１０２との間の光学距離がｍ
ＢλＢ／２（ｍＢは自然数、λＢは領域２２２Ｂで強める光の波長を、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と
電極１０２との間の光学距離がｍＧλＧ／２（ｍＧは自然数、λＧは領域２２２Ｇで強め
る光の波長を、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と電極１０２との間の光学距離がｍＲλＲ／２（ｍＲは自
然数、λＲは領域２２２Ｒで強める光の波長を、それぞれ表す）となるよう調整する。
なお、電極１０１乃至電極１０４の反射領域を厳密に決定することが困難な場合、電極
１０１乃至電極１０４の任意の領域を反射領域と仮定することで、発光層１７０または発
光層１９０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１７０お
よび発光層１９０の発光領域を厳密に決定することは困難な場合、発光層１７０および発
光層１９０の任意の領域を発光領域と仮定することで、発光層１７０および発光層１９０
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、マイクロキャビティ構造を設け、各領域の一対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。導
電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、及び導電層１０４ｂに同じ材料を用いる場合、電極１０
１、電極１０３、電極１０４の形成過程における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。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８（Ａ）に示す発光素子２６２ａ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８（Ｂ）に示す発光素子２６２ｂ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２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおいて、導電層１０１ａ、導電層１０
３ａ、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２６２ａ及び発光素子２６２ｂ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、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおける発光層１７０及び発光層１９０
の少なくとも一方には、実施の形態１及び実施の形態２で示した構成のうち少なくとも一
を有することが好ましい。そうすることで、高い発光効率を示す発光素子を作製すること
ができる。
また、発光層１７０及び発光層１９０は、例えば発光層１９０ａ及び発光層１９０ｂの
ように、一方または双方で２層が積層された構成としてもよい。２層の発光層に、第１の
化合物及び第２の化合物という、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、複数の発光を同時に得ることができる。特に発光層１７０と、発光層
１９０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１７０または発光層１９０は、一方または双方で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。
以上のように、実施の形態１及び実施の形態２で示した発光層の構成を少なくとも一つ
有する発光素子２６２ａまたは発光素子２６２ｂを、表示装置の画素に用いることで、発
光効率の高い表示装置を作製することができる。すなわち、発光素子２６２ａまたは発光
素子２６２ｂを有する表示装置は、消費電力を低減することができる。
なお、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおける他の構成については、発光素子
２６０ａまたは発光素子２６０ｂ、あるいは実施の形態１、及び実施の形態２で示した発
光素子の構成を参酌すればよい。
＜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９及び図１０を用いて以下説
明を行う。なお、ここでは、図８（Ａ）に示す発光素子２６２ａの作製方法について説明
する。
図９及び図１０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２６２ａ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１０１
ａ、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９（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、または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上に複数のトランジスタを形成してもよい。
また、該複数のトランジスタと、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、及び導電層１０４ａ
とを、それぞれ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９（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１４５を形成する工程である（
図９（Ｃ）参照）。
隔壁１４５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１４５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
電層にパターンを形成し、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１０
３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１９０、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１０（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物質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。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、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１９０としては、紫色、青色、青緑色、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ゲスト材料を蒸着することで形
成することができる。ゲスト材料としては、蛍光または燐光を呈する発光性の有機材料を
用いることができる。また、実施の形態１及び実施の形態２で示した発光層の構成を用い
ることが好ましい。また、発光層１９０として、２層の構成としてもよい。その場合、２
層の発光層は、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、電子輸送性の高い物質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、電子注入性の高い物質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１７０、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１０（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１１
２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１７０としては、紫色、青色、青緑色、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ゲスト材料を蒸着することで形
成することができる。ゲスト材料としては、蛍光または燐光を呈する発光性の有機化合物
を用いることができる。また、実施の形態１及び実施の形態２で示した発光層の構成を用
いることが好ましい。なお、発光層１７０及び発光層１９０の少なくとも一方が、実施の
形態１で示した発光層の構成を有することが好ましい。また、発光層１７０及び発光層１
９０は、互いに異なる発光を呈する機能を有する発光性の有機化合物を有すると好ましい
。
電子輸送層１１８としては、先に示す電子輸送層１１３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、電子注入層１１９としては、先に示す電子注入層１１
４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。
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２２２
Ｂ、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２２４
Ｇ、及び光学素子２２４Ｒを形成する工程である（図１０（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２
２４Ｒ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、シール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８（Ａ）に示す発光素子２６２ａを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４）
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１１乃至図１９を用いて説
明する。
＜表示装置の構成例１＞
図１１（Ａ）は表示装置６００を示す上面図、図１１（Ｂ）は図１１（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ＦＰ
Ｃ６０９しか図示されていないが、ＦＰＣ６０９にはプリント配線基板（ＰＷＢ：Ｐｒｉ
ｎｔｅｄ 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、基板上に駆動回路部を
形成したドライバと画素とを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、被覆性を良好にするため、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）、錫（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乃至実施の形態３の構成を有する発光素子
であると好ましい。なお、画素部に複数の発光素子が形成される場合、実施の形態１乃至
実施の形態３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、そこに乾燥剤
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３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乃至実施の形態３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１２（Ａ）（Ｂ）及び図１３を用いて説明を行
う。なお、図１２（Ａ）（Ｂ）及び図１３は、本発明の一態様の表示装置の断面図である
。
図１２（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１０
２１、周辺部１０４２、画素部１０４０、駆動回路部１０４１、発光素子の下部電極１０
２４Ｒ、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１２（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１２（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１２（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１３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１４（Ａ）（Ｂ）に示す。図１４
（Ａ）（Ｂ）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１２（Ａ）（Ｂ
）及び図１３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１４（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、１０
２４Ｇ、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１４（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１０３４
Ｒ、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１４（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１４（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１４（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１４（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１５乃至図１７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。図１５（Ａ）（Ｂ）及び図１６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）
の表示装置であり、図１７（Ａ）（Ｂ）は、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）の表示装置である。
図１５（Ａ）は、光学素子（着色層１０３４Ｒ、着色層１０３４Ｇ、着色層１０３４Ｂ
、着色層１０３４Ｙ）を透明な基材１０３３に設ける表示装置の例である。また、図１５
（Ｂ）は、光学素子（着色層１０３４Ｒ、着色層１０３４Ｇ、着色層１０３４Ｂ、着色層
１０３４Ｙ）をゲート絶縁膜１００３と第１の層間絶縁膜１０２０との間に形成する表示
装置の例である。また、図１６は、光学素子（着色層１０３４Ｒ、着色層１０３４Ｇ、着
色層１０３４Ｂ、着色層１０３４Ｙ）を第１の層間絶縁膜１０２０と第２の層間絶縁膜１
０２１との間に形成する表示装置の例である。
着色層１０３４Ｒは赤色の光を透過し、着色層１０３４Ｇは緑色の光を透過し、着色層
１０３４Ｂは青色の光を透過する機能を有する。また、着色層１０３４Ｙは黄色の光を透
過する機能、あるいは青色、緑色、黄色、赤色の中から選ばれる複数の光を透過する機能
を有する。着色層１０３４Ｙが青色、緑色、黄色、赤色の中から選ばれる複数の光を透過
する機能を有するとき、着色層１０３４Ｙを透過した光は白色であってもよい。黄色ある
いは白色の発光を呈する発光素子は発光効率が高いため、着色層１０３４Ｙ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１７に示すトップエミッション型の表示装置においては、下部電極１０２４Ｙ
を有する発光素子においても、図１４（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１７（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１０３
４Ｂ、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１７（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１７（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１７（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、または赤、緑、青、白の４色で
フルカラー表示を行う構成としてもよい。図１７（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１７（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、黄色または白色
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５＞
次に、本発明の他の一態様の表示装置について、図１８に示す。図１８は、図１１（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。なお、図１８におい
て、図１１（Ｂ）に示す符号と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。
図１８に示す表示装置６００は、素子基板６１０、封止基板６０４、及びシール材６０
５で囲まれた領域６０７に、封止層６０７ａ、封止層６０７ｂ、封止層６０７ｃを有する
。封止層６０７ａ、封止層６０７ｂ、封止層６０７ｃのいずれか一つまたは複数には、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）系樹脂等の樹脂を用いることができる。また、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
ミニウム等の無機材料を用いてもよい。封止層６０７ａ、封止層６０７ｂ、封止層６０７
ｃを形成することで、水などの不純物による発光素子６１８の劣化を抑制することができ
好ましい。なお、封止層６０７ａ、封止層６０７ｂ、封止層６０７ｃを形成する場合、シ
ール材６０５を設けなくてもよい。
また、封止層６０７ａ、封止層６０７ｂ、封止層６０７ｃは、いずれか一つまたは二つ
であってもよく、４つ以上の封止層が形成されてもよい。封止層を多層にすることで、水
などの不純物が、表示装置６００の外部から表示装置内部の発光素子６１８まで侵入する
のを効果的に防ぐことができるため好ましい。なお、封止層が多層の場合、樹脂と無機材
料とを積層させると好ましい構成である。
＜表示装置の構成例６＞
また、本実施の形態における構成例１乃至構成例４に示す表示装置は、光学素子を有す
る構成を例示したが、本発明の一態様としては、光学素子を設けなくてもよい。
図１９（Ａ）（Ｂ）に示す表示装置は、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）の表示装置である。図１９（Ａ）は、発光層１０２８Ｒ、発光層１
０２８Ｇ、発光層１０２８Ｂ、を有する表示装置の例である。また、図１９（Ｂ）は、発
光層１０２８Ｒ、発光層１０２８Ｇ、発光層１０２８Ｂ、発光層１０２８Ｙ、を有する表
示装置の例である。
発光層１０２８Ｒは、赤色の発光を呈し、発光層１０２８Ｇは、緑色の発光を呈し、発
光層１０２８Ｂは、青色の発光を呈する機能を有する。また、発光層１０２８Ｙは、黄色
の発光を呈する機能、または青色、緑色、赤色の中から選ばれる複数の発光を呈する機能
を有する。発光層１０２８Ｙが呈する発光は、白色であってもよい。黄色あるいは白色の
発光を呈する発光素子は発光効率が高いため、発光層１０２８Ｙを有する表示装置は、消
費電力を低減することができる。
図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）に示す表示装置は、異なる色の発光を呈するＥＬ層を副
画素に有するため、光学素子となる着色層を設けなくてもよい。
また、封止層１０２９は、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）系樹脂等の樹脂を用いるこ
とができる。また、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の無機材料を用いてもよい。封止層１０２９を
形成することで、水などの不純物による発光素子の劣化を抑制することができ好ましい。
また、封止層１０２９は、いずれか一つまたは二つであってもよく、４つ以上の封止層
が形成されてもよい。封止層を多層にすることで、水などの不純物が、表示装置の外部か
ら表示装置内部まで侵入するのを効果的に防ぐことができるため好ましい。なお、封止層
が多層の場合、樹脂と無機材料とを積層させると好ましい構成である。
なお、封止基板１０３１は、発光素子を保護する機能を有するものであればよい。その
ため、封止基板１０３１には、可撓性を有する基板やフィルムを用いることができる。
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５）
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２０乃至
図２２を用いて説明を行う。
なお、図２０（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２
０（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２０（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８０
６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 Ｂ
ｏｎｄｉｎｇ）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８０
４ａ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２０（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８
０１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２０（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８０
６を接続することにより、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２０（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２０（Ａ）に示す複数の画素回路８０１は、例えば、図２０（Ｂ）に示す構成とする
ことができる。
図２０（Ｂ）に示す画素回路８０１は、トランジスタ８５２、８５４と、容量素子８６
２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乃至実施の形態３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２０（Ｂ）の画素回路８０１を有する表示装置では、例えば、図２０（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２１（Ａ）（Ｂ）及び図２２（Ａ）（Ｂ）に画素回路の一例を示す。
図２１（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３
０３＿６）と、容量素子３０４と、発光素子３０５と、を有する。また、図２１（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３０
２＿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２１（Ｂ）に示す画素回路は、図２１（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２１（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２２（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３
０８＿６）と、容量素子３０４と、発光素子３０５と、を有する。また、図２２（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２２（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２２（Ｂ）に示す画素回路には、配線３
１１＿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２２（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Ｔ
ＦＤ（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６）
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２３乃至図２７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
サを有する場合について説明する。
図２３（Ａ）（Ｂ）は、タッチパネル２０００の斜視図である。なお、図２３（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２
３（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２３（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２３（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２３（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２４（Ａ）を用いて、表示装置２５０１の詳細について説明する。図２４（Ａ
）は、図２３（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２
５１０ｃ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
リル樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂を用いることができる。もしくは、シリコーンな
どの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２４（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、乾燥剤
を設けて、水分等を吸着させる構成としてもよい。あるいは、アクリルやエポキシ等の樹
脂によって充填してもよい。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乃至実施の形態３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２
５５０Ｒ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、ＦＰ
Ｃ２５０９（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、ＦＰＣ２
５０９（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
２４（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２４（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、Ｇ
ａ、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２４（Ｃ）を用いて、タッチセンサ２５９５の詳細について説明する。図２４
（Ｃ）は、図２３（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２５
９１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、アクリル樹脂、エポキシ樹脂な
どの樹脂、シリコーンなどの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 Ｃ
ｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐ
ｉｃ 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２５（Ａ）を用いて、タッチパネル２０００の詳細について説明する。図２５
（Ａ）は、図２３（Ａ）に示す一点鎖線Ｘ５－Ｘ６間の断面図に相当する。
図２５（Ａ）に示すタッチパネル２０００は、図２４（Ａ）で説明した表示装置２５０
１と、図２４（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２５（Ａ）に示すタッチパネル２０００は、図２４（Ａ）及び図２４（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２
５９７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２５（Ａ）に示す構成と異なる構成のタッチパネルについて、図２５（Ｂ）を
用いて説明する。
図２５（Ｂ）は、タッチパネル２００１の断面図である。図２５（Ｂ）に示すタッチパ
ネル２００１は、図２５（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２５（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２５（Ａ）（Ｂ）に示すように、発光素子から射出される光は、基板２５１０及び基
板２５７０のいずれか一方または双方を通して射出されればよい。
＜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２６（Ａ）（Ｂ）を用いて説明を行
う。
図２６（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２６
（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２６（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２６（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２６（Ｂ）には、図２６（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２６（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。また図２６（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、図２６
（Ｂ）では、Ｙ１－Ｙ６の配線で検出される電流値に対応する電圧値の波形を示している
。
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２６（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２７に示す。
図２７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ＶＳ
Ｓ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ＶＳ
Ｓが与えられる。
次に、図２７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表示モジュール及び電子機器に
ついて、図２８乃至図３２を用いて説明を行う。
＜表示モジュールに関する説明＞
図２８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８
００６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８
００６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２９（Ａ）乃至図２９（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。また、センサ９
００７は、脈拍センサや指紋センサ等のように生体情報を測定する機能を有してもよい。
図２９（Ａ）乃至図２９（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２９（Ａ）乃至図２９（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２９（Ａ）乃至図２９（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２９（Ａ）乃至図２９（Ｇ）に示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
図２９（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２９（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
２９（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９００
１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９０
０１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、電波等の受信信号の強度を示す表示などがある。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。
筐体９０００の材料としては、合金、プラスチック、セラミックス、炭素繊維を含む材
料を用いることができる。炭素繊維を含む材料としては、炭素繊維強化樹脂複合材（Ｃａ
ｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ：ＣＦＲＰ）が軽量で
あり、且つ、腐食しない利点があるが黒色であり、外観やデザインが限られる。また、Ｃ
ＦＲＰは強化プラスチックの一種とも言え、強化プラスチックはガラス繊維を用いてもよ
いし、アラミド繊維を用いてもよい。強い衝撃を受けた場合、繊維が樹脂から剥離する恐
れがあるため、合金が好ましい。合金としては、アルミニウム合金やマグネシウム合金が
挙げられるが、中でもジルコニウムと銅とニッケルとチタンを含む非晶質合金（金属ガラ
スとも呼ばれる）が弾性強度の点で優れている。この非晶質合金は、室温においてガラス
遷移領域を有する非晶質合金であり、バルク凝固非晶質合金とも呼ばれ、実質的に非晶質
原子構造を有する合金である。凝固鋳造法により、少なくとも一部の筐体の鋳型内に合金
材料が鋳込まれ、凝固させて一部の筐体をバルク凝固非晶質合金で形成する。非晶質合金
は、ジルコニウム、銅、ニッケル、チタン以外にもベリリウム、シリコン、ニオブ、ボロ
ン、ガリウム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、コバルト、イットリウム、バ
ナジウム、リン、炭素などを含んでもよい。また、非晶質合金は、凝固鋳造法に限定され
ず、真空蒸着法、スパッタ法、電解めっき法、無電解メッキ法などによって形成してもよ
い。また、非晶質合金は、全体として長距離秩序（周期構造）を持たない状態を維持する
のであれば、微結晶またはナノ結晶を含んでもよい。なお、合金とは、単一の固体相構造
を有する完全固溶体合金と、２つ以上の相を有する部分溶体の両方を含むこととする。筐
体９０００に非晶質合金を用いることで高い弾性を有する筐体を実現できる。従って、携
帯情報端末９１０１を落下させても、筐体９０００が非晶質合金であれば、衝撃が加えら
れた瞬間には一時的に変形しても元に戻るため、携帯情報端末９１０１の耐衝撃性を向上
させることができる。
図２９（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２９（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９００
６を介さずに無線給電により行ってもよい。
図２９（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２９（Ｅ）が携帯情報端末９２０１を展開した状態の斜視図であり、図２９
（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２９（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９２
０１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。
また、電子機器としては、例えば、テレビジョン装置（テレビ、又はテレビジョン受信
機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、
デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、ゴーグル型
ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、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。
また、本発明の一態様の電子機器は、二次電池を有していてもよく、非接触電力伝送を
用いて、二次電池を充電することができると好ましい。
二次電池としては、例えば、ゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池（リチウムイ
オンポリマー電池）等のリチウムイオン二次電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電
池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜
鉛電池などが挙げられる。
本発明の一態様の電子機器は、アンテナを有していてもよい。アンテナで信号を受信す
ることで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器が二次電池
を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。
図３０（Ａ）は携帯型ゲーム機であり、筐体７１０１、筐体７１０２、表示部７１０３
、表示部７１０４、マイク７１０５、スピーカ７１０６、操作キー７１０７、スタイラス
７１０８等を有する。表示部７１０３または表示部７１０４に本発明の一態様に係る発光
装置を用いることで、ユーザーの使用感に優れ、品質の低下が起こりにくい携帯型ゲーム
機を提供することができる。なお、図３０（Ａ）に示した携帯型ゲーム機は、２つの表示
部７１０３と表示部７１０４とを有しているが、携帯型ゲーム機が有する表示部の数は、
これに限定されない。
図３０（Ｂ）はビデオカメラであり、筐体７７０１、筐体７７０２、表示部７７０３、
操作キー７７０４、レンズ７７０５、接続部７７０６等を有する。操作キー７７０４およ
びレンズ７７０５は筐体７７０１に設けられており、表示部７７０３は筐体７７０２に設
けられている。そして、筐体７７０１と筐体７７０２とは、接続部７７０６により接続さ
れており、筐体７７０１と筐体７７０２の間の角度は、接続部７７０６により変更が可能
である。表示部７７０３における映像を、接続部７７０６における筐体７７０１と筐体７
７０２との間の角度にしたがって切り替える構成としてもよい。
図３０（Ｃ）はノート型パーソナルコンピュータであり、筐体７１２１、表示部７１２
２、キーボード７１２３、ポインティングデバイス７１２４等を有する。なお、表示部７
１２２は、非常に画素密度が高く高精細とすることができるため、中小型でありながら８
ｋの表示を行うことができ、非常に鮮明な画像を得ることができる。
図３０（Ｄ）には、ヘッドマウントディスプレイ７２００の外観を示している。
ヘッドマウントディスプレイ７２００は、装着部７２０１、レンズ７２０２、本体７２
０３、表示部７２０４、ケーブル７２０５等を有している。また装着部７２０１には、バ
ッテリ７２０６が内蔵されている。
ケーブル７２０５は、バッテリ７２０６から本体７２０３に電力を供給する。本体７２
０３は無線受信機等を備え、受信した画像データ等の映像情報を表示部７２０４に表示さ
せることができる。また、本体７２０３に設けられたカメラで使用者の眼球やまぶたの動
きを捉え、その情報をもとに使用者の視点の座標を算出することにより、使用者の視点を
入力手段として用いることができる。
また、装着部７２０１には、使用者に触れる位置に複数の電極が設けられていてもよい
。本体７２０３は使用者の眼球の動きに伴って電極に流れる電流を検知することにより、
使用者の視点を認識する機能を有していてもよい。また、当該電極に流れる電流を検知す
ることにより、使用者の脈拍をモニタする機能を有していてもよい。また、装着部７２０
１には、温度センサ、圧力センサ、加速度センサ等の各種センサを有していてもよく、使
用者の生体情報を表示部７２０４に表示する機能を有していてもよい。また、使用者の頭
部の動きなどを検出し、表示部７２０４に表示する映像をその動きに合わせて変化させて
もよい。
図３０（Ｅ）に、カメラ７３００の外観を示す。カメラ７３００は、筐体７３０１、表
示部７３０２、操作ボタン７３０３、シャッターボタン７３０４、結合部７３０５等を有
する。またカメラ７３００には、レンズ７３０６を取り付けることができる。
結合部７３０５は、電極を有し、後述するファインダー７４００のほか、ストロボ装置
等を接続することができる。
ここではカメラ７３００として、レンズ７３０６を筐体７３０１から取り外して交換す
ることが可能な構成としたが、レンズ７３０６と筐体７３０１が一体となっていてもよい
。
シャッターボタン７３０４を押すことにより、撮像することができる。また、表示部７
３０２はタッチセンサを有し、表示部７３０２を操作することにより撮像することも可能
である。
表示部７３０２に、本発明の一態様の表示装置、またはタッチセンサを適用することが
できる。
図３０（Ｆ）には、カメラ７３００にファインダー７４００を取り付けた場合の例を示
している。
ファインダー７４００は、筐体７４０１、表示部７４０２、ボタン７４０３等を有する
。
筐体７４０１には、カメラ７３００の結合部７３０５と係合する結合部を有しており、
ファインダー７４００をカメラ７３００に取り付けることができる。また当該結合部には
電極を有し、当該電極を介してカメラ７３００から受信した映像等を表示部７４０２に表
示させることができる。
ボタン７４０３は、電源ボタンとしての機能を有する。ボタン７４０３により、表示部
７４０２の表示のオンとオフとを切り替えることができる。
なお、図３０（Ｅ）（Ｆ）では、カメラ７３００とファインダー７４００とを別の電子
機器とし、これらを脱着可能な構成としたが、カメラ７３００の筐体７３０１に、本発明
の一態様の表示装置、またはタッチセンサを備えるファインダーが内蔵されていてもよい
。
図３１（Ａ）にテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置９３００は、筐体９
０００に表示部９００１が組み込まれている。ここでは、スタンド９３０１により筐体９
０００を支持した構成を示している。
図３１（Ａ）に示すテレビジョン装置９３００の操作は、筐体９０００が備える操作ス
イッチや、別体のリモコン操作機９３１１により行うことができる。または、表示部９０
０１にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部９００１に触れることで操作して
もよい。リモコン操作機９３１１は、当該リモコン操作機９３１１から出力する情報を表
示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機９３１１が備える操作キー又はタッチ
パネルにより、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部９００１に表示される
映像を操作することができる。
なお、テレビジョン装置９３００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る。また、モデムを介して有線又は無線
による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）又は双方向
（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
また、本発明の一態様の電子機器又は照明装置は可撓性を有するため、家屋やビルの内
壁もしくは外壁、又は、自動車の内装もしくは外装の曲面に沿って組み込むことも可能で
ある。
図３１（Ｂ）に自動車９７００の外観を示す。図３１（Ｃ）に自動車９７００の運転席
を示す。自動車９７００は、車体９７０１、車輪９７０２、ダッシュボード９７０３、ラ
イト９７０４等を有する。本発明の一態様の表示装置又は発光装置等は、自動車９７００
の表示部などに用いることができる。例えば、図３１（Ｃ）に示す表示部９７１０乃至表
示部９７１５に本発明の一態様の表示装置又は発光装置等を設けることができる。
表示部９７１０と表示部９７１１は、自動車のフロントガラスに設けられた表示装置で
ある。本発明の一態様の表示装置又は発光装置等は、電極や配線を、透光性を有する導電
性材料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とする
ことができる。表示部９７１０や表示部９７１１がシースルー状態であれば、自動車９７
００の運転時にも視界の妨げになることがない。よって、本発明の一態様の表示装置又は
発光装置等を自動車９７００のフロントガラスに設置することができる。なお、表示装置
又は発光装置等を駆動するためのトランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料を
用いた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よい。
表示部９７１２はピラー部分に設けられた表示装置である。例えば、車体に設けられた
撮像手段からの映像を表示部９７１２に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。表示部９７１３はダッシュボード部分に設けられた表示装置であ
る。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部９７１３に映し出すことによ
って、ダッシュボードで遮られた視界を補完することができる。すなわち、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。また、見えない部分を補完する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。
また、図３１（Ｄ）は、運転席と助手席にベンチシートを採用した自動車の室内を示し
ている。表示部９７２１は、ドア部に設けられた表示装置である。例えば、車体に設けら
れた撮像手段からの映像を表示部９７２１に映し出すことによって、ドアで遮られた視界
を補完することができる。また、表示部９７２２は、ハンドルに設けられた表示装置であ
る。表示部９７２３は、ベンチシートの座面の中央部に設けられた表示装置である。なお
、表示装置を座面や背もたれ部分などに設置して、当該表示装置を、当該表示装置の発熱
を熱源としたシートヒーターとして利用することもできる。
表示部９７１４、表示部９７１５、または表示部９７２２はナビゲーション情報、スピ
ードメーターやタコメーター、走行距離、給油量、ギア状態、エアコンの設定など、その
他様々な情報を提供することができる。また、表示部に表示される表示項目やレイアウト
などは、使用者の好みに合わせて適宜変更することができる。なお、上記情報は、表示部
９７１０乃至表示部９７１３、表示部９７２１、表示部９７２３にも表示することができ
る。また、表示部９７１０乃至表示部９７１５、表示部９７２１乃至表示部９７２３は照
明装置として用いることも可能である。また、表示部９７１０乃至表示部９７１５、表示
部９７２１乃至表示部９７２３は加熱装置として用いることも可能である。
図３２（Ａ）（Ｂ）に示す表示装置９５００は、複数の表示パネル９５０１と、軸部９
５１１と、軸受部９５１２と、を有する。また、複数の表示パネル９５０１は、表示領域
９５０２と、透光性を有する領域９５０３と、を有する。
また、複数の表示パネル９５０１は、可撓性を有する。また、隣接する２つの表示パネ
ル９５０１は、それらの一部が互いに重なるように設けられる。例えば、隣接する２つの
表示パネル９５０１の透光性を有する領域９５０３を重ね合わせることができる。複数の
表示パネル９５０１を用いることで、大画面の表示装置とすることができる。また、使用
状況に応じて、表示パネル９５０１を巻き取ることが可能であるため、汎用性に優れた表
示装置とすることができる。
また、図３２（Ａ）（Ｂ）においては、表示領域９５０２が隣接する表示パネル９５０
１で離間する状態を図示しているが、これに限定されず、例えば、隣接する表示パネル９
５０１の表示領域９５０２を隙間なく重ねあわせることで、連続した表示領域９５０２と
してもよい。
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。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８）
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３３及び
図３４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３３（Ａ）に、図３３（Ａ）に示
す一点鎖線Ｅ－Ｆ間に相当する断面図を図３３（Ｂ）に、それぞれ示す。なお、図３３（
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３３（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３３（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３３（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３００
７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３
００７のみの構成としてもよい。
なお、図３３（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３０
０１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、ポリカーボネートまたはアクリル樹脂、
ポリウレタン、エポキシ樹脂を用いることができる。もしくは、シリコーンなどのシロキ
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に樹脂を含む材料を用いて発光装置３０００を封止し、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
発光装置３０００を封止することで、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３３（Ｂ）に示すように、基板３００１、基板３００３、第１の封止領域３０
０７、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３００
７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。あるいは、アクリルやエポキシ等の樹脂が
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３３（Ｂ）に示す構成の変形例を図３３（Ｃ）に示す。図３３（Ｃ）は、発光
装置３０００の変形例を示す断面図である。
図３３（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３３（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３３（Ｂ）に示す発光装置３０００の変形例について、図３４（Ａ）（Ｂ）（
Ｃ）（Ｄ）を用いて説明する。なお、図３４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は、図３３（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３４（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３４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）
に示す発光装置は、図３３（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樹脂、ポリウレタン、
エポキシ樹脂を用いることができる。もしくは、シリコーンなどの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３４（Ｂ）に示す発光装置は、図３４（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３４（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３４（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３４（Ｃ）に示す発光装置は、図３４（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３４（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３４（Ｂ）に示す発光装置と同様である。
また、図３４（Ｄ）に示す発光装置は、図３４（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３００
５の遠い側に位置する第２の凹凸と、を有する。図３４（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９）
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３５及び図３６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３５（Ａ）は、多機能端末３５００の一方の面の斜視図を示し、図３５（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３５０
２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３５（Ａ）、（Ｂ）に示す多機能端末３５００は、図２９（Ａ）乃至図２９（
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３
５０４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３５
０４に本発明の一態様の発光装置を適用してもよい。
図３５（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３６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、８
５０３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３７（Ａ）に、素子構造の詳細を表１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。
Figure 2022044641000033
Figure 2022044641000034
＜発光素子の作製＞
≪発光素子１の作製≫
基板２００上に電極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、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６０ｎｍ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、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２０
ｎｍになるように蒸着した。
次に、正孔輸送層１１２上に発光層１６０として、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）と、ビス［２，３－
ビス（４－フルオロフェニル）－５－イソプロピルピラジナト］（ピコリナト）イリジウ
ム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ｐｉｃ））と、を重量比（ＰＣＣ
ｚＰＴｚｎ：Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ｐｉｃ））が１：０．０６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１６０において、Ｉｒ（Ｆｄ
ｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ｐｉｃ）がゲスト材料であり、ＰＣＣｚＰＴｚｎがホスト材料であ
る。
次に、発光層１６０上に、電子輸送層１１８として、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）を厚さが２
０ｎｍになるよう、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を、厚さが１０ｎｍにな
るように順次蒸着した。次に、電子輸送層１１８上に、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２０
０ｎｍ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用シール材を用いて封止す
るための基板２２０を、有機材料を形成した基板２００に固定することで、発光素子１を
封止した。具体的には、基板２００に形成した有機材料の周囲にシール材を塗布し、該基
板２００と基板２２０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時間熱処理した。以上の工程により発光素子１を得た。
≪発光素子２の作製≫
比較として、ゲスト材料を有さずＰＣＣｚＰＴｚｎを発光材料として用いた発光素子２
を作製した。発光素子２は、先に示す発光素子１と、発光層１６０の形成工程のみ異なり
、それ以外の工程は発光素子１と同様とした。
発光素子２の発光層１６０として、ＰＣＣｚＰＴｚｎを厚さが４０ｎｍになるように蒸
着した。
＜発光素子の特性＞
次に、上記作製した発光素子１及び２の特性を測定した。輝度およびＣＩＥ色度の測定
には色彩輝度計（トプコン社製、ＢＭ－５Ａ）を用い、電界発光スペクトルの測定にはマ
ルチチャンネル分光器（浜松ホトニクス社製、ＰＭＡ－１１）を用いた。
発光素子１、及び発光素子２の電流効率－輝度特性を図３８に示す。また、輝度－電圧
特性を図３９に示す。また、外部量子効率－輝度特性を図４０に示す。また、電力効率－
輝度特性を図４１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１及び発光素子２の素子特性を表２
に示す。
Figure 2022044641000035
また、発光素子１及び発光素子２に２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の
発光スペクトルを図４２に示す。
図３８乃至図４１、及び表２で示すように、発光素子１は、高い電流効率および外部量
子効率を示した。また、発光素子１の外部量子効率は１９％を超える優れた値を示した。
また、図４２に示すように、発光素子１は、電界発光スペクトルのピーク波長が５５０
ｎｍであり、半値全幅が９１ｎｍである緑色の発光を示した。なお、発光素子２の発光ス
ペクトルの半値全幅は１１１ｎｍと広く、ゲスト材料を用いた発光素子１の方が発光素子
２より色純度が高く優れた色度を示している。
また、発光素子１は、１０００ｃｄ／ｍ２付近で２．７Ｖと極めて低い駆動電圧で駆動
したため、優れた電力効率を示した。また、発光開始電圧（輝度が１ｃｄ／ｍ２より大き
くなる電圧）は２．３Ｖであった。これは、後に示すように、ゲスト材料であるＩｒ（Ｆ
ｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ｐｉｃ）のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当
する電圧より小さい。したがって、発光素子１においては、ゲスト材料においてキャリア
が直接再結合して発光しているのではなく、より小さいエネルギーギャップを有するホス
ト材料において、キャリアが再結合していることが示唆される。
＜ホスト材料の発光スペクトル＞
ここで、上記作製した発光素子１のホスト材料として用いた、ＰＣＣｚＰＴｚｎの薄膜
の発光スペクトルの測定結果を図４３に示す。
上記の発光スペクトルを測定するため、石英基板上に真空蒸着法により薄膜サンプルを
作製した。また、発光スペクトルの測定には顕微ＰＬ装置 ＬａｂＲＡＭ ＨＲ－ＰＬ（
（株）堀場製作所）を用い、測定温度は１０Ｋ、励起光としてＨｅ－Ｃｄレーザ（波長：
３２５ｎｍ）を用い、検出器にはＣＣＤ検出器を用いた。測定から得られた発光スペクト
ルにおける最も短波長側のピーク（ショルダーを含む）および短波長側の立ち上がりより
、Ｓ１準位及びＴ１準位を求めた。なお、薄膜の膜厚は５０ｎｍとし、薄膜を成膜した石
英基板に対して、窒素雰囲気中で成膜面側から別の石英基板を貼り付けた後、測定に用い
た。
なお、上記発光スペクトルの測定は、通常の発光スペクトルの測定に加えて、発光寿命
が長い発光に着目した時間分解発光スペクトルの測定も行った。本発光スペクトルの測定
は、低温（１０Ｋ）で行ったため、通常の発光スペクトルの測定では、主な発光成分であ
る蛍光に加えて、一部燐光も観測された。また、発光寿命が長い発光に着目した時間分解
発光スペクトルの測定では、主に燐光が観測された。すなわち、通常の発光スペクトルの
測定においては、主に発光の蛍光成分が観測され、時間分解発光スペクトルにおいては、
主に発光の燐光成分が観測された。
図４３に示すように、ＰＣＣｚＰＴｚｎの発光スペクトルの蛍光成分及び燐光成分の最
も短波長側のピーク（ショルダーを含む）の波長は、それぞれ４７２ｎｍ及び４９１ｎｍ
であることから、ピーク（ショルダーを含む）の波長から算出したＳ１準位及びＴ１準位
は、それぞれ２．６３ｅＶ及び２．５３ｅＶと導出することができた。すなわち、ＰＣＣ
ｚＰＴｚｎは、ピーク（ショルダーを含む）の波長から算出したＳ１準位とＴ１準位のエ
ネルギー差が０．１ｅＶと非常に小さい材料である。
また、図４３に示すように、ＰＣＣｚＰＴｚｎの発光スペクトルの蛍光成分及び燐光成
分の短波長側の立ち上がりの波長は、それぞれ４５０ｎｍ及び４７７ｎｍであることから
、立ち上がりの波長から算出したＳ１準位及びＴ１準位は、それぞれ２．７６ｅＶ及び２
．６０ｅＶと導出することができた。すなわち、ＰＣＣｚＰＴｚｎは、発光スペクトルの
立ち上がりの波長から算出したＳ１準位とＴ１準位のエネルギー差も０．１６ｅＶと非常
に小さい材料である。なお、発光スペクトルの短波長側の立ち上がりの波長としては、当
該スペクトルにおける接線の傾きが極大値を有する波長において接線を引き、該接線と横
軸との交点の波長とした。
以上のように、発光スペクトルの最も短波長側のピーク（ショルダーを含む）の波長、
及び短波長側の立ち上がりの波長で算出したＰＣＣｚＰＴｚｎのＳ１準位とＴ１準位との
エネルギー差は、いずれも０ｅＶより大きく０．２ｅＶ以下であり非常に小さい値であっ
た。したがって、ＰＣＣｚＰＴｚｎは、逆項間交差によって三重項励起エネルギーを一重
項励起エネルギーに変換する機能を有することができる。
また、ＰＣＣｚＰＴｚｎの発光スペクトルの燐光成分の最も短波長側のピーク波長は、
発光素子１で得られたゲスト材料（Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ｐｉｃ））の電界発
光スペクトルのピーク波長より短波長である。ゲスト材料であるＩｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰ
ｒ）２（ｐｉｃ）は燐光材料であるため、三重項励起状態から発光する。すなわち、ＰＣ
ＣｚＰＴｚｎのＴ１準位は、ゲスト材料のＴ１準位より高いと言える。
また、後に示すように、Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ｐｉｃ）の吸収スペクトルに
おける最も低エネルギー側（長波長側）の吸収帯は、５００ｎｍ付近であり、ＰＣＣｚＰ
Ｔｚｎが呈する発光スペクトルと重なる領域を有している。したがって、ＰＣＣｚＰＴｚ
ｎをホスト材料として有する発光素子１は、効果的にホスト材料からゲスト材料へ励起エ
ネルギーを移動することができる。
＜ホスト材料の過渡蛍光特性＞
次に、ＰＣＣｚＰＴｚｎについて、時間分解発光測定による過渡蛍光特性の測定を行っ
た。
時間分解発光測定は、石英基板上にＰＣＣｚＰＴｚｎを厚さが５０ｎｍになるよう蒸着
した薄膜サンプルを用いて測定を行った。
測定にはピコ秒蛍光寿命測定システム（浜松ホトニクス社製）を用いた。本測定では、
薄膜が呈する蛍光発光の寿命を測定するため、薄膜にパルスレーザを照射し、レーザ照射
後から減衰していく発光をストリークカメラにより時間分解測定した。パルスレーザには
波長が３３７ｎｍの窒素ガスレーザを用い、５００ｐｓのパルスレーザを１０Ｈｚの周期
で薄膜に照射し、繰り返し測定したデータを積算することにより、Ｓ／Ｎ比の高いデータ
を得た。また、測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気）で行った。
測定によって得られたＰＣＣｚＰＴｚｎの過渡蛍光特性を図４４に示す。
また、図４４に示す減衰曲線について、以下の数式（４）を用いてフィッティングを行
った。
Figure 2022044641000036
数式（４）において、Ｌは、規格化した発光強度を表し、ｔは、経過時間を表す。減衰
曲線のフィッティングを行った結果、ＰＣＣｚＰＴｚｎの薄膜サンプルの発光成分には、
蛍光寿命が０．０１５μｓの蛍光成分と、１．５μｓの遅延蛍光成分が少なくとも含まれ
ていることが分かった。すなわち、ＰＣＣｚＰＴｚｎは、室温で遅延蛍光を示す、熱活性
化遅延蛍光材料であるといえる。
また、図３８乃至図４１、及び表２で示すように、発光素子２は、燐光材料をゲスト材
料に有さないにも関わらず、外部量子効率の最大値が８．６％と高い値を示した。なお、
一対の電極から注入されたキャリア（正孔及び電子）の再結合によって生成する一重項励
起子の生成確率が最大で２５％であるため、外部への光取り出し効率を２５％とした場合
の外部量子効率は、最大で６．２５％となる。発光素子２の外部量子効率が、６．２５％
より高い値となっている理由は、上記のように、ＰＣＣｚＰＴｚｎは、Ｓ１準位とＴ１準
位とのエネルギー差が小さく、熱活性化遅延蛍光を示す材料であることから、一対の電極
から注入されたキャリア（正孔及び電子）の再結合によって生成した一重項励起子に由来
する発光に加えて、三重項励起子からの逆項間交差によって生成した一重項励起子に由来
する発光を呈する機能を有しているためである。
また、図４２に示すように、発光素子２の電界発光スペクトルのピーク波長は５０７ｎ
ｍであり、発光素子１の電界発光スペクトルよりピーク波長が短波長なスペクトルであっ
た。発光素子１の電界発光スペクトルは、ゲスト材料（Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２（
ｐｉｃ））の燐光に由来する発光である。また、発光素子２の電界発光スペクトルは、Ｐ
ＣＣｚＰＴｚｎの蛍光および熱活性化遅延蛍光に由来する発光である。なお、先に示した
ように、ＰＣＣｚＰＴｚｎはＳ１準位とＴ１準位とのエネルギー差が０．１ｅＶと小さい
。したがって、発光素子１及び発光素子２の電界発光スペクトルの測定結果からも、ＰＣ
ＣｚＰＴｚｎのＴ１準位が、ゲスト材料（Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ｐｉｃ））の
Ｔ１準位より高く、ＰＣＣｚＰＴｚｎが発光素子１のホスト材料として好適に用いること
ができることが示された。
＜ＣＶ測定結果＞
ここで、発光素子１のゲスト材料、及びホスト材料として用いた化合物の電気化学的特
性（酸化反応特性および還元反応特性）をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によ
って測定した。なお測定には、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、各化合物をＮ，Ｎ－ジメチルホルムア
ミド（略称：ＤＭＦ）に溶解させた溶液を測定した。測定では、参照電極に対する作用電
極の電位を適切な範囲で変化させて各々酸化ピーク電位、還元ピーク電位を得た。また、
参照電極のレドックスポテンシャルが－４．９４ｅＶであることが見積もられているため
、この数値と得られたピーク電位から、各化合物のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位を算
出した。
ＣＶ測定の結果より得られた酸化電位および還元電位、及びＣＶ測定より算出した各化
合物のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位を、表３に示す。
Figure 2022044641000037
表３に示すように、発光素子１においては、ゲスト材料（Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）
２（ｐｉｃ））の還元電位は、ホスト材料（ＰＣＣｚＰＴｚｎ）の還元電位より高く、ゲ
スト材料（Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ｐｉｃ））の酸化電位は、ホスト材料（ＰＣ
ＣｚＰＴｚｎ）の酸化電位より高い。そのため、ゲスト材料（Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ
）２（ｐｉｃ））のＬＵＭＯ準位は、ホスト材料（ＰＣＣｚＰＴｚｎ）のＬＵＭＯ準位よ
り低く、ゲスト材料（Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ｐｉｃ））のＨＯＭＯ準位は、ホ
スト材料（ＰＣＣｚＰＴｚｎ）のＨＯＭＯ準位より低い。また、ゲスト材料（Ｉｒ（Ｆｄ
ｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ｐｉｃ））のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、ホ
スト材料（ＰＣＣｚＰＴｚｎ）のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差より大き
い。
＜ゲスト材料の吸収スペクトル及び発光スペクトル＞
次に、発光素子１に用いたゲスト材料であるＩｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ｐｉｃ）
の吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図４５に示す。
吸収スペクトル及び発光スペクトルを測定するため、Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２（
ｐｉｃ）を溶解させたジクロロメタン溶液を作製し、石英セルを用いて吸収スペクトル及
び発光スペクトルを測定した。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光
株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。測定したサンプルのスペクトルから石英セルの吸収
スペクトルを差し引いた。発光スペクトルの測定は、ＰＬ－ＥＬ測定装置（浜松ホトニク
ス社製）を用いて該溶液を測定した。上記測定は、室温（２３℃に保たれた雰囲気）で行
った。
図４５に示すように、Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ｐｉｃ）の吸収スペクトルにお
ける最も低エネルギー側（長波長側）の吸収帯は、５００ｎｍ付近である。また、吸収ス
ペクトルのデータより、吸収端を求め、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから遷移エ
ネルギーを見積もった結果、Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ｐｉｃ）の遷移エネルギー
は２．３８ｅＶと算出された。
一方、表３に示したＣＶ測定の結果より算出されたＩｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ｐ
ｉｃ）のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、２．８２ｅＶであった。
したがって、Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ｐｉｃ）においては、ＬＵＭＯ準位とＨ
ＯＭＯ準位とのエネルギー差が、吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネ
ルギーより、０．４４ｅＶ大きい結果であった。
また、Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ｐｉｃ）の発光エネルギーは、図４２に示した
発光素子１の電界発光スペクトルの最も短波長側のピークの波長が５５０ｎｍであったこ
とから、２．２５ｅＶと算出された。
したがって、Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ｐｉｃ）においては、ＬＵＭＯ準位とＨ
ＯＭＯ準位とのエネルギー差が、発光エネルギーより、０．５７ｅＶ大きい結果であった
。
すなわち、発光素子１に用いたゲスト材料においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位と
のエネルギー差が、吸収端から算出される遷移エネルギーより０．４ｅＶ以上大きい。ま
た、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、発光エネルギーより０．４ｅＶ以
上大きい。そのため、一対の電極から注入されたキャリアが、該ゲスト材料において直接
再結合する場合には、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当する大きなエ
ネルギーが必要となり、高い電圧が必要となる。
一方、発光素子１におけるホスト材料（ＰＣＣｚＰＴｚｎ）のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ
準位とのエネルギー差は、表３より２．６７ｅＶと算出された。すなわち、発光素子１の
ホスト材料（ＰＣＣｚＰＴｚｎ）のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、ゲ
スト材料（Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ｐｉｃ））のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位と
のエネルギー差（２．８２ｅＶ）より小さく、吸収端から算出される遷移エネルギー（２
．３８ｅＶ）より大きく、発光エネルギー（２．２５ｅＶ）より大きい。したがって、発
光素子１においては、ゲスト材料においてキャリアが直接再結合することなく、ホスト材
料の励起状態を経由したエネルギー移動によってゲスト材料を励起させることが可能であ
るため、駆動電圧を低減することができる。したがって、本発明の一態様の発光素子は消
費電力を低減することができる。
ところで、表３のＣＶ測定の結果より、発光素子１は、一対の電極から注入されたキャ
リア（電子および正孔）のうち、電子はＬＵＭＯ準位が低いゲスト材料（Ｉｒ（Ｆｄｐｐ
ｒ－ｉＰｒ）２（ｐｉｃ））に注入されやすく、正孔はＨＯＭＯ準位が高いホスト材料（
ＰＣＣｚＰＴｚｎ）に注入されやすい構成となっている。すなわち、ホスト材料とゲスト
材料とで励起錯体を形成してしまう可能性がある。
一方、表３に示したＣＶ測定の結果より、ゲスト材料（Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２
（ｐｉｃ））のＬＵＭＯ準位と、ホスト材料（ＰＣＣｚＰＴｚｎ）のＨＯＭＯ準位とのエ
ネルギー差を算出したところ、２．６１ｅＶであった。
このことから、発光素子１においては、ゲスト材料（Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ－ｉＰｒ）２（
ｐｉｃ））のＬＵＭＯ準位と、ホスト材料（ＰＣＣｚＰＴＺｎ）のＨＯＭＯ準位とのエネ
ルギー差（２．６１ｅＶ）が、ゲスト材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出され
る遷移エネルギー（２．３８ｅＶ）以上である。また、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位と、ホ
スト材料のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（２．６１ｅＶ）が、ゲスト材料が呈する発光
のエネルギー（２．２５ｅＶ）以上である。そのため、ホスト材料とゲスト材料とで励起
錯体を形成するより、最終的にはゲスト材料へ励起エネルギーが移動しやすく、ゲスト材
料から効率よく発光を得ることができる。この関係が、効率よく発光を得るための本発明
の一態様の特徴の一つである。
以上に示した発光素子１のように、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位が、ホスト材料のＬＵＭ
Ｏ準位より低く、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、ホスト
材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差より大きい場合において、ゲスト材
料のＬＵＭＯ準位とホスト材料のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、ゲスト材料の吸収ス
ペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギー以上またはゲスト材料が呈する発
光エネルギー以上であることで、高い発光効率と低い駆動電圧を両立する発光素子を作製
することができる。また、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が
、ゲスト材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギーまたはゲス
ト材料が呈する発光エネルギーより０．４ｅＶ以上大きいことで、高い発光効率と低い駆
動電圧を両立する発光素子を作製することができる。
以上、本発明の一態様の構成を有することで、発光効率が高い発光素子を作製すること
ができる。また、消費電力が低減された発光素子を作製することができる。
本実施例に示す構成は、他の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、本発明の一態様である発光素子の作製例を示す。本実施例で作製した発
光素子の断面模式図を図３７（Ｂ）に、素子構造の詳細を表４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。なお、他の化合物については先の実施例を参
照すればよい。
Figure 2022044641000038
Figure 2022044641000039
＜発光素子の作製＞
≪発光素子３の作製≫
基板２００上に電極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、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６０ｎｍ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ＢＰＡＦＬＰ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１６０として、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩと、Ｎ
－（４－ビフェニル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－４－
［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－２－イル）フェニル］フェニルアミン （略
称：２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑ）と、ビス［２－（６－フェニル－４－ピリミジニル－κＮ
３）フェニル－κＣ］（２，４－ペンタンジオナト－κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ
）（略称：Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））とを重量比（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ
：２ｍＦＢｉＢＰＤＢｑ：Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））が０．６：０．４：０．０
５になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着した。続いて、重量比（２ｍＤ
ＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ：２ｍＦＢｉＢＰＤＢｑ：Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））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。な
お、発光層１６０において、２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑがホスト材料であり、Ｉｒ（ｄｐｐ
ｍ）２（ａｃａｃ）がゲスト材料である。
次に、発光層１６０上に、電子輸送層１１８として、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩを厚
さが２０ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎを厚さが１０ｎｍになるように順次蒸着した。
次に、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
うに蒸着した。
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２０
０ｎｍ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用シール材を用いて封止す
るための基板２２０を、有機材料を形成した基板２００に固定することで、発光素子３を
封止した。具体的な方法は発光素子１と同様である。以上の工程により発光素子３を得た
。
＜発光素子の特性＞
発光素子３の電流効率－輝度特性を図４６に示す。また、輝度－電圧特性を図４７に示
す。また、外部量子効率－輝度特性を図４８に示す。また、電力効率－輝度特性を図４９
に示す。なお、測定方法は実施例１と同様であり、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３の素子特性を表５に示す。
Figure 2022044641000040
また、発光素子３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
を図５０に示す。
図４６乃至図４８及び表５で示すように、発光素子３は、高い電流効率および外部量子
効率を示した。また、発光素子３の外部量子効率の最大値は３２％を超える優れた値を示
した。
また、図５０に示すように、発光素子３は、電界発光スペクトルのピーク波長が５８８
ｎｍであり、半値全幅が７６ｎｍである橙色の発光を示した。得られた発光スペクトルか
ら、ゲスト材料であるＩｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）からの発光であることが分かる。
また、発光素子３は、１０００ｃｄ／ｍ２付近で３．０Ｖと低い駆動電圧で駆動したた
め、優れた電力効率を示した。また、発光開始電圧（輝度が１ｃｄ／ｍ２より大きくなる
電圧）は２．３Ｖであった。これは、後に示すように、ゲスト材料であるＩｒ（ｄｐｐｍ
）２（ａｃａｃ）のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当する電圧より小
さい。したがって、発光素子３においては、ゲスト材料においてキャリアが直接再結合し
て発光しているのではなく、より小さいエネルギーギャップを有するホスト材料において
、キャリアが再結合していることが示唆される。
＜ホスト材料の発光スペクトル＞
ここで、上記作製した発光素子３のホスト材料として用いた、２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑ
の薄膜の発光スペクトルの測定結果を図５１に示す。なお、測定方法は実施例１と同様で
ある。
図５１に示すように、２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑの発光スペクトルの蛍光成分及び燐光成
分の最も短波長側のピーク（ショルダーを含む）の波長は、それぞれ４９５ｎｍ及び５１
８ｎｍであることから、ピーク（ショルダーを含む）の波長から算出したＳ１準位及びＴ
１準位は、それぞれ２．５１ｅＶ及び２．３９ｅＶと導出することができた。すなわち、
２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑは、ピーク（ショルダーを含む）の波長から算出したＳ１準位と
Ｔ１準位のエネルギー差が０．１２ｅＶと非常に小さい材料である。
以上のように、発光スペクトルの最も短波長側のピーク（ショルダーを含む）の波長か
ら算出した２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑのＳ１準位とＴ１準位とのエネルギー差は、０ｅＶよ
り大きく０．２ｅＶ以下であり非常に小さい値であった。したがって、２ｍｐＦＢｉＢＰ
ＤＢｑは、逆項間交差によって三重項励起エネルギーを一重項励起エネルギーに変換する
機能を有することができる。
また、２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑの発光スペクトルの燐光成分の最も短波長側のピーク波
長は、発光素子３で得られたゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））の電界発光
スペクトルのピーク波長より短波長である。ゲスト材料であるＩｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃ
ａｃ）は燐光材料であるため、三重項励起状態から発光する。すなわち、２ｍｐＦＢｉＢ
ＰＤＢｑのＴ１準位は、ゲスト材料のＴ１準位より高いと言える。
また、後に示すように、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の吸収スペクトルにおける最
も低エネルギー側（長波長側）の吸収帯は、５６０ｎｍ付近であり、２ｍｐＦＢｉＢＰＤ
Ｂｑが呈する発光スペクトルと重なる領域を有している。したがって、２ｍｐＦＢｉＢＰ
ＤＢｑをホスト材料として有する発光素子３は、効果的にホスト材料からゲスト材料へ励
起エネルギーを移動することができるため、２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑが発光素子３のホス
ト材料として好適であることが示された。
＜ＣＶ測定結果＞
ここで、上記発光素子のゲスト材料、及びホスト材料として用いた化合物の電気化学的
特性（酸化反応特性および還元反応特性）をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定に
よって測定した。なお測定方法は、実施例１と同様である。
ＣＶ測定の結果より得られた酸化電位および還元電位、及びＣＶ測定より算出した各化
合物のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位を、表６に示す。
Figure 2022044641000041
表６に示すように、発光素子３においては、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａ
ｃ））の還元電位は、ホスト材料（２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑ）の還元電位より高く、ゲス
ト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））の酸化電位は、ホスト材料（２ｍｐＦＢｉＢ
ＰＤＢｑ）の酸化電位より高い。そのため、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ
））のＬＵＭＯ準位は、ホスト材料（２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑ）のＬＵＭＯ準位より低く
、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））のＨＯＭＯ準位は、ホスト材料（２ｍ
ｐＦＢｉＢＰＤＢｑ）のＨＯＭＯ準位より低い。また、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２
（ａｃａｃ））のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、ホスト材料（２ｍｐ
ＦＢｉＢＰＤＢｑ）のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差より大きい。
＜ゲスト材料の吸収スペクトル及び発光スペクトル＞
次に、上記発光素子に用いたゲスト材料であるＩｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の吸収
スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図５２に示す。なお測定方法は実施例１と同
様である。
図５２に示すように、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の吸収スペクトルにおける最も
低エネルギー側（長波長側）の吸収帯は、５６０ｎｍ付近である。また、吸収スペクトル
のデータより、吸収端を求め、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから遷移エネルギー
を見積もった結果、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の遷移エネルギーは２．２２ｅＶと
算出された。
一方、表６に示したＣＶ測定の結果より算出されたＩｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の
ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、２．５８ｅＶであった。
したがって、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準
位とのエネルギー差が、吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギーよ
り、０．３６ｅＶ大きい結果であった。
また、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の発光エネルギーは、図５２に示したＩｒ（ｄ
ｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の発光スペクトルの最も短波長側のピークの波長が５９２ｎｍで
あったことから、２．０９ｅＶと算出された。
したがって、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準
位とのエネルギー差が、発光エネルギーより、０．４９ｅＶ大きい結果であった。
すなわち、発光素子３に用いたゲスト材料においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位と
のエネルギー差が、吸収端から算出される遷移エネルギーより０．３ｅＶ以上大きい。ま
た、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、発光エネルギーより０．４ｅＶ以
上大きい。そのため、一対の電極から注入されたキャリアが、該ゲスト材料において直接
再結合する場合には、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当する大きなエ
ネルギーが必要となり、高い電圧が必要となる。
一方、発光素子３におけるホスト材料（２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑ）のＬＵＭＯ準位とＨ
ＯＭＯ準位とのエネルギー差は、表６より２．４９ｅＶと算出された。すなわち、発光素
子３のホスト材料（２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑ）のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネル
ギー差は、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準
位とのエネルギー差（２．５８ｅＶ）より小さく、吸収端から算出される遷移エネルギー
（２．２２ｅＶ）より大きく、発光エネルギー（２．０９ｅＶ）より大きい。したがって
、発光素子３においては、ゲスト材料においてキャリアが直接再結合することなく、ホス
ト材料の励起状態を経由したエネルギー移動によってゲスト材料を励起させることが可能
であるため、駆動電圧を低減することができる。したがって、本発明の一態様の発光素子
は消費電力を低減することができる。
ところで、表６のＣＶ測定の結果より、発光素子３は、一対の電極から注入されたキャ
リア（電子および正孔）のうち、電子はＬＵＭＯ準位が低いゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ
）２（ａｃａｃ））に注入されやすく、正孔はＨＯＭＯ準位が高いホスト材料（２ｍｐＦ
ＢｉＢＰＤＢｑ）に注入されやすい構成となっている。すなわち、ホスト材料とゲスト材
料とで励起錯体を形成してしまう可能性がある。
一方、表６に示したＣＶ測定の結果より、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ
））のＬＵＭＯ準位と、ホスト材料（２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑ）のＨＯＭＯ準位とのエネ
ルギー差を算出したところ、２．４４ｅＶであった。
このことから、発光素子３においては、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）
）のＬＵＭＯ準位と、ホスト材料（２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑ）のＨＯＭＯ準位とのエネル
ギー差（２．４４ｅＶ）が、ゲスト材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される
遷移エネルギー（２．２２ｅＶ）以上である。また、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位と、ホス
ト材料のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（２．４４ｅＶ）が、ゲスト材料が呈する発光の
エネルギー（２．０９ｅＶ）以上である。そのため、ホスト材料とゲスト材料とで励起錯
体を形成するより、最終的にはゲスト材料へ励起エネルギーが移動しやすく、ゲスト材料
から効率よく発光を得ることができる。この関係が、効率よく発光を得るための本発明の
一態様の特徴の一つである。
以上に示した発光素子３のように、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位が、ホスト材料のＬＵＭ
Ｏ準位より低く、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、ホスト
材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差より大きい場合において、ゲスト材
料のＬＵＭＯ準位とホスト材料のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、ゲスト材料の吸収ス
ペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギー以上またはゲスト材料が呈する発
光エネルギー以上であることで、高い発光効率と低い駆動電圧を両立する発光素子を作製
することができる。また、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が
、ゲスト材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギーまたはゲス
ト材料が呈する発光エネルギーより０．３ｅＶ以上大きいことで、高い発光効率と低い駆
動電圧を両立する発光素子を作製することができる。
以上、本発明の一態様の構成を有することで、発光効率が高い発光素子を作製すること
ができる。また、消費電力が低減された発光素子を作製することができる。
本実施例に示す構成は、他の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、本発明の一態様である発光素子の作製例を示す。本実施例で作製した発
光素子の断面模式図を図３７（Ｂ）に、素子構造の詳細を表７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。なお、他の化合物については先の実施例を参
照すればよい。
Figure 2022044641000042
Figure 2022044641000043
＜発光素子の作製＞
≪発光素子４の作製≫
基板２００上に電極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６０ｎｍ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ＢＰＡＦＬＰ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１６０として、Ｎ－（４－ビフェニル）－Ｎ－（４
－｛６－［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－２－イル）フェニル］ジベンゾフラ
ン－４－イル｝フェニル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：
２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ）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、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）
とを重量比（２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ：ＰＣＢＢｉＦ：Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａ
ｃ））が０．７：０．３：０．０５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、重量比（２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ：ＰＣＢＢｉＦ：Ｉｒ（ｄｐｐｍ
）２（ａｃａｃ））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。なお、発光層１６０において、２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑがホス
ト材料であり、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）がゲスト材料である。
次に、発光層１６０上に、電子輸送層１１８として、２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑを厚
さが２０ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎを厚さが１０ｎｍになるように順次蒸着した。
次に、電子輸送層１１８上に、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２０
０ｎｍ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用シール材を用いて封止す
るための基板２２０を、有機材料を形成した基板２００に固定することで、発光素子４を
封止した。具体的な方法は発光素子１と同様である。以上の工程により発光素子４を得た
。
≪発光素子５の作製≫
発光素子５は、表７に示す通り、先に示す発光素子４と、発光層１６０のホスト材料及
び電子輸送層１１８（１）に用いた材料のみ異なり、それ以外の工程や用いた材料、混合
比及び膜厚は発光素子４と同様とした。
発光素子５の発光層１６０のホスト材料及び電子輸送層１１８（１）に用いた材料とし
て、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
－４－［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－２－イル）フェニル］フェニルアミン
（略称：２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑ）を用いた。
＜発光素子の特性＞
発光素子４、及び発光素子５の電流効率－輝度特性を図５３に示す。また、輝度－電圧
特性を図５４に示す。また、外部量子効率－輝度特性を図５５に示す。また、電力効率－
輝度特性を図５６に示す。なお、測定方法は実施例１と同様であり、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４及び発光素子５の素子特性を表８
に示す。
Figure 2022044641000044
また、発光素子４及び発光素子５に２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の
発光スペクトルを図５７に示す。
図５３乃至図５５及び表８で示すように、発光素子４は、高い電流効率および外部量子
効率を示した。また、発光素子４及び発光素子５の外部量子効率の最大値はそれぞれ１８
％及び２３％を超える優れた値を示した。
また、図５７に示すように、発光素子４及び発光素子５は、電界発光スペクトルのピー
ク波長がそれぞれ５８３ｎｍ及び５７８ｎｍであり、半値全幅が７０ｎｍ及び６５ｎｍで
ある橙色の発光を示した。得られた発光スペクトルから、ゲスト材料であるＩｒ（ｄｐｐ
ｍ）２（ａｃａｃ）からの発光であることが分かる。
また、発光素子４及び発光素子５は、１０００ｃｄ／ｍ２付近で２．８Ｖ及び２．７Ｖ
と極めて低い駆動電圧で駆動したため、ともに優れた電力効率を示した。また、発光開始
電圧（輝度が１ｃｄ／ｍ２より大きくなる電圧）はともに２．３Ｖであった。これは、後
に示すように、ゲスト材料であるＩｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）のＬＵＭＯ準位とＨＯ
ＭＯ準位とのエネルギー差に相当する電圧より小さい。したがって、発光素子４及び発光
素子５においては、ゲスト材料においてキャリアが直接再結合して発光しているのではな
く、より小さいエネルギーギャップを有するホスト材料において、キャリアが再結合して
いることが示唆される。
＜ホスト材料の発光スペクトル＞
ここで、上記作製した発光素子４及び発光素子５のホスト材料として用いた、２ｍＦＢ
ｉＰＤＢｆＰＤＢｑ及び２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑの薄膜の発光スペクトルの測定結果を
それぞれ図５８及び図５９に示す。なお、測定方法は実施例１と同様である。
図５８に示すように、２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑの発光スペクトルの蛍光成分及び燐
光成分の最も短波長側のピーク（ショルダーを含む）の波長は、それぞれ５０６ｎｍ及び
５１９ｎｍであることから、ピーク（ショルダーを含む）の波長から算出したＳ１準位及
びＴ１準位は、それぞれ２．４５ｅＶ及び２．３９ｅＶと導出することができた。すなわ
ち、２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑは、ピーク（ショルダーを含む）の波長から算出したＳ
１準位とＴ１準位のエネルギー差が０．０６ｅＶと非常に小さい材料である。
図５９に示すように、２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑの発光スペクトルの蛍光成分及び燐光成
分の最も短波長側のピーク（ショルダーを含む）の波長は、それぞれ５００ｎｍ及び５１
８ｎｍであることから、ピーク（ショルダーを含む）の波長から算出したＳ１準位及びＴ
１準位は、それぞれ２．４８ｅＶ及び２．３９ｅＶと導出することができた。すなわち、
２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑは、ピーク（ショルダーを含む）の波長から算出したＳ１準位
とＴ１準位のエネルギー差が０．０９ｅＶと非常に小さい材料である。
以上のように、発光スペクトルの最も短波長側のピーク（ショルダーを含む）の波長か
ら算出した２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ及び２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑのＳ１準位とＴ１
準位とのエネルギー差は、０ｅＶより大きく０．２ｅＶ以下であり非常に小さい値であっ
た。したがって、２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ及び２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑは、逆項間
交差によって三重項励起エネルギーを一重項励起エネルギーに変換する機能を有すること
ができる。
また、２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ及び２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑの発光スペクトルの
燐光成分の最も短波長側のピーク波長は、発光素子４及び発光素子５で得られたゲスト材
料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））の電界発光スペクトルのピーク波長より短波長で
ある。ゲスト材料であるＩｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）は燐光材料であるため、三重項
励起状態から発光する。すなわち、２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ及び２ｍｐＰＣＢＡＢＰ
ＤＢｑのＴ１準位は、ゲスト材料のＴ１準位より高いと言える。
また、実施例２で示したように、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の吸収スペクトルに
おける最も低エネルギー側（長波長側）の吸収帯は、５６０ｎｍ付近であり、２ｍＦＢｉ
ＰＤＢｆＰＤＢｑ及び２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑが呈する蛍光スペクトルと重なる領域を
有している。したがって、２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ及び２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑを
ホスト材料として有する発光素子４及び発光素子５は、効果的にホスト材料からゲスト材
料へ励起エネルギーを移動することができるため、２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ及び２ｍ
ｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑが発光素子のホスト材料として好適であることが示された。
＜ＣＶ測定結果＞
ここで、上記発光素子のゲスト材料、及びホスト材料として用いた化合物の電気化学的
特性（酸化反応特性および還元反応特性）をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定に
よって測定した。なお測定方法は、実施例１と同様である。
ＣＶ測定の結果より得られた酸化電位および還元電位、及びＣＶ測定より算出した各化
合物のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位を、表９に示す。
Figure 2022044641000045
表９に示すように、発光素子４及び発光素子５においては、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐ
ｍ）２（ａｃａｃ））の還元電位は、ホスト材料（２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ及び２ｍ
ｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑ）の還元電位より高く、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａ
ｃ））の酸化電位は、ホスト材料（２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ及び２ｍｐＰＣＢＡＢＰ
ＤＢｑ）の酸化電位より高い。そのため、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）
）のＬＵＭＯ準位は、ホスト材料（２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ及び２ｍｐＰＣＢＡＢＰ
ＤＢｑ）のＬＵＭＯ準位より低く、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））のＨ
ＯＭＯ準位は、ホスト材料（２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ及び２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑ
）のＨＯＭＯ準位より低い。また、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））のＬ
ＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、ホスト材料（２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢ
ｑ及び２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑ）のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差より
大きい。
ここで、表９に示したＣＶ測定の結果より算出されたＩｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）
のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、２．５８ｅＶであった。
実施例２で示した通り、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の吸収スペクトルの吸収端か
ら算出されるＩｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の遷移エネルギーは２．２２ｅＶであり、
ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、吸収端から算出される遷移エネルギー
より、０．３６ｅＶ大きい結果であった。
また、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の発光エネルギーは、図５２に示したＩｒ（ｄ
ｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の発光スペクトルの最も短波長側のピークの波長が５９２ｎｍで
あったことから、２．０９ｅＶと算出された。
したがって、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準
位とのエネルギー差が、発光エネルギーより、０．４９ｅＶ大きい結果であった。
すなわち、発光素子４及び発光素子５に用いたゲスト材料においては、ＬＵＭＯ準位と
ＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、吸収端から算出される遷移エネルギーより０．３ｅＶ
以上大きい。また、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、発光エネルギーよ
り０．４ｅＶ以上大きい。そのため、一対の電極から注入されたキャリアが、該ゲスト材
料において直接再結合する場合には、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相
当する大きなエネルギーが必要となり、高い電圧が必要となる。
一方、発光素子４及び発光素子５におけるホスト材料（２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ及
び２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑ）のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差はそれぞ
れ、表９よりともに２．４９ｅＶと算出された。すなわち、発光素子４及び発光素子５の
ホスト材料（２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ及び２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑ）のＬＵＭＯ準
位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））
のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（２．５８ｅＶ）より小さく、吸収端か
ら算出される遷移エネルギー（２．２２ｅＶ）より大きく、発光エネルギー（２．０９ｅ
Ｖ）より大きい。したがって、発光素子４及び発光素子５においては、ゲスト材料におい
てキャリアが直接再結合することなく、ホスト材料の励起状態を経由したエネルギー移動
によってゲスト材料を励起させることが可能であるため、駆動電圧を低減することができ
る。したがって、本発明の一態様の発光素子は消費電力を低減することができる。
ところで、表９のＣＶ測定の結果より、発光素子４及び発光素子５は、一対の電極から
注入されたキャリア（電子および正孔）のうち、電子はＬＵＭＯ準位が低いゲスト材料（
Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））に注入されやすく、正孔はＨＯＭＯ準位が高いホスト
材料（２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ及び２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑ）に注入されやすい構
成となっている。すなわち、ホスト材料とゲスト材料とで励起錯体を形成してしまう可能
性がある。
一方、表９に示したＣＶ測定の結果より、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ
））のＬＵＭＯ準位と、ホスト材料（２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ及び２ｍｐＰＣＢＡＢ
ＰＤＢｑ）のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を算出したところ、それぞれ２．４４ｅＶ及
び２．４５ｅＶであった。
このことから、発光素子４及び発光素子５においては、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）
２（ａｃａｃ））のＬＵＭＯ準位と、ホスト材料（２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ及び２ｍ
ｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑ）のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（２．４４ｅＶ及び２．４５ｅ
Ｖ）が、ゲスト材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギー（２
．２２ｅＶ）以上である。また、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位と、ホスト材料のＨＯＭＯ準
位とのエネルギー差（２．４４ｅＶ及び２．４５ｅＶ）が、ゲスト材料が呈する発光のエ
ネルギー（２．０９ｅＶ）以上である。そのため、ホスト材料とゲスト材料とで励起錯体
を形成するより、最終的にはゲスト材料へ励起エネルギーが移動しやすく、ゲスト材料か
ら効率よく発光を得ることができる。この関係が、効率よく発光を得るための本発明の一
態様の特徴の一つである。
以上に示した発光素子４及び発光素子５のように、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位が、ホス
ト材料のＬＵＭＯ準位より低く、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギ
ー差が、ホスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差より大きい場合にお
いて、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とホスト材料のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、ゲス
ト材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギー以上またはゲスト
材料が呈する発光エネルギー以上であることで、高い発光効率と低い駆動電圧を両立する
発光素子を作製することができる。また、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位との
エネルギー差が、ゲスト材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネル
ギーまたはゲスト材料が呈する発光エネルギーより０．３ｅＶ以上大きいことで、高い発
光効率と低い駆動電圧を両立する発光素子を作製することができる。
以上、本発明の一態様の構成を有することで、発光効率が高い発光素子を作製すること
ができる。また、消費電力が低減された発光素子を作製することができる。
本実施例に示す構成は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いる事ができる。
（合成例１）
本実施例では、実施の形態１で構造式（５００）として示した本発明の一態様の化合物
である、Ｎ－（４－ビフェニル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イ
ル）－Ｎ－｛４－［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－２－イル）フェニル］フェ
ニル｝アミン（略称：２ｍＦＢｉＢＰＤＢｑ）の合成方法について説明する。
≪ステップ１：２ｍＦＢｉＢＰＤＢｑの合成≫
ステップ１の合成スキームを（Ａ－１）に示す。
Figure 2022044641000046
２００ｍＬ三口フラスコに２．０ｇ（３．９ｍｍｏｌ）のＮ－（４－ブロモフェニル）
－Ｎ－（４－ビフェニル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）ア
ミンと、１．７ｇ（３．９ｍｍｏｌ）の４，４，５，５－テトラメチル－２－［３－（ジ
ベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－２－イル）フェニル］－１，３，２－ジオキサボロラン
と、２４ｍｇ（０．０７８ｍｍｏｌ）のトリス（２－メチルフェニル）ホスフィンと、１
．１ｇ（７．８ｍｍｏｌ）の炭酸カリウムを入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合
物に、１５ｍＬのトルエンと、４．５ｍＬのエタノールと、４．５ｍＬ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した。この混合物に８．８ｍｇ（０．０３９
ｍｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加え、窒素気流下、８０℃で７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濾過により回収した。回収した固体を約３０ｍ
Ｌの熱したトルエンに溶解し、この溶液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶
媒：ヘキサン：トルエン＝３：１）により精製して固体を得た。得られた固体をクロロホ
ルムに溶解し、ＨＰＬＣにより精製して得られた固体をヘキサンで洗浄した所、目的物の
淡黄色粉末を１．７ｇ、収率５９％で得た。
得られた淡黄色粉末１．７ｇ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１０Ｐａ、アルゴンガスを流量５．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、３３
０℃で淡黄色粉末を加熱した。昇華精製後、淡黄色固体を１．６ｇ、回収率９３％で得た
。
＜１Ｈ ＮＭＲ測定結果＞
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（ＣＤＣｌ３，５００ＭＨｚ）：δ＝１．４７，（ｓ，６Ｈ），７．０９
（ｄｄ，Ｊ１＝７．５Ｈｚ，Ｊ２＝２．０Ｈｚ，１Ｈ），７．２７－７．３５（ｍ，８Ｈ
），７．４１－７．４６（ｍ，３Ｈ），７．５５（ｄ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，２Ｈ），７．６
２－７．６９（ｍ，７Ｈ），７．７６－７．８４，（ｍ，５Ｈ），８．２８（ｄ，Ｊ＝８
．０Ｈｚ，１Ｈ），８．６０（ｓ，１Ｈ），８．６６（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），９
．２５（ｄｄ，Ｊ１＝８．０Ｈｚ，Ｊ２＝２．０Ｈｚ，１Ｈ），９．４３（ｄｄ，Ｊ１＝
８．０Ｈｚ，Ｊ２＝２．０Ｈｚ，１Ｈ），９．４６（ｓ，１Ｈ）
また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図６０に示す。なお、図６０（Ｂ）は、図６０（Ａ）に
おける６．９０ｐｐｍから９．６０ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。これ
により、構造式（５００）で表される化合物である２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑが得られたこ
とがわかった。
＜ＬＣ／ＭＳ分析結果＞
２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑを液体クロマトグラフ質量分析（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａ
ｔｏｇｒａｐｈｙ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，略称：ＬＣ／ＭＳ分析）を行
った。
ＬＣ／ＭＳ分析は、ウォーターズ社製Ａｃｑｕｉｔｙ ＵＰＬＣおよびウォーターズ社
製Ｘｅｖｏ Ｇ２ Ｔｏｆ ＭＳを用いて行った。ＭＳ分析では、エレクトロスプレーイ
オン化法（ＥｌｅｃｔｒｏＳｐｒａｙ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ、略称：ＥＳＩ）によるイ
オン化を行った。このときのキャピラリー電圧は３．０ｋＶ、サンプルコーン電圧は３０
Ｖとし、検出はポジティブモードで行った。さらに、以上の条件でイオン化された成分を
衝突室（コリジョンセル）内でアルゴンガスと衝突させてプロダクトイオンに解離させた
。アルゴンを衝突させる際のエネルギー（コリジョンエネルギー）は５０ｅＶとした。な
お、測定する質量範囲はｍ／ｚ＝１００乃至１２００とした。
測定結果を図６１に示す。図６１の結果から、構造式（５００）で表される本発明の一
態様の化合物である２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑは、主としてｍ／ｚ＝７４２付近、ｍ／ｚ＝
７２７付近、及びｍ／ｚ＝５４８付近にプロダクトイオンが検出されることがわかった。
なお、図６１に示す結果は、２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑに由来する特徴的な結果を示すもの
であることから、混合物中に含まれる２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑを同定する上での重要なデ
ータである。
なお、Ｎ－（４－ビフェニル）－Ｎ－（９－メチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－
Ｎ－｛４－［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－２－イル）フェニル］フェニル｝
アミンとメチルのＣ－Ｃ結合が切れ、フルオレン側に電荷が残るため、ｍ／ｚ＝７２７付
近のプロダクトイオンは、構造式（５００）の化合物のＮ－（４－ビフェニル）－Ｎ－（
９－メチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－Ｎ－｛４－［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キ
ノキサリン－２－イル）フェニル］フェニル｝アミンとメチルのＣ－Ｃ結合が切れた状態
の情報が得られていると推測されるため、有用である。また、Ｎ－（４－ビフェニル）－
Ｎ－｛４－［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－２－イル）フェニル］フェニル｝
アミンと９，９－ジメチルフルオレンのＣ－Ｎ結合が切れ、フルオレン側に電荷が残るた
め、ｍ／ｚ＝５４８のプロダクトイオン付近は、構造式（５００）の化合物のＮ－（４－
ビフェニル）－Ｎ－｛４－［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－２－イル）フェニ
ル］フェニル｝アミンと９，９－ジメチルフルオレンのＣ－Ｎ結合が切れた状態の情報が
得られていると推測され、本発明の一態様の化合物である２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑが、Ｎ
－（４－ビフェニル）－Ｎ－｛４－［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－２－イル
）フェニル］フェニル｝アミンと９，９－ジメチルフルオレンを含んでいることを示唆す
るものである。
＜ＴＧ－ＤＴＡ測定結果＞
また、２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑの熱重量測定－示差熱分析（ＴＧ－ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍ
ｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ－Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉ
ｓ）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－ＤＴＡ２４１０ＳＡ）を用いた。常圧、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、窒素気流下
（流速：２００ｍＬ／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、２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑの５％重量減少温度は５００℃以上であった。このことか
ら、２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑの耐熱性が良好であることが示された。
＜吸収スペクトル及び発光スペクトル測定結果＞
次に、２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑのトルエン溶液および固体薄膜の吸収スペクトル及び発
光スペクトルを測定した。トルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定方法
は実施例１と同様である。固体薄膜は石英基板上に真空蒸着法にて作製した。吸収スペク
トルの測定には、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用いた。固体
薄膜の吸収スペクトル測定は、透過率より求めた吸光度（－ｌｏｇ１０（％Ｔ／１００）
）から基板の吸光度を差し引いて算出した。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度
計（（株）浜松ホトニクス製 ＦＳ９２０）を用いた。得られたトルエン溶液の吸収スペ
クトル及び発光スペクトルを図６２に示す。また、得られた固体薄膜の吸収スペクトル及
び発光スペクトルの測定結果を図６３に示す。
図６２より、２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑのトルエン溶液は３６１ｎｍ付近に吸収ピークが
見られ、発光波長のピークは４６６ｎｍである。
また、図６３より２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑの固体薄膜は２１１ｎｍ、２６０ｎｍ、３１
１ｎｍ、及び３６６ｎｍ付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは５１３ｎｍ（励
起波長３８４ｎｍ）であった。
＜ＣＶ測定結果＞
ここで、合成した２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑの電気化学的特性（酸化反応特性および還元
反応特性）をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定した。なお測定方法
は、実施例１と同様である。
ＣＶ測定で得られる酸化ピーク電位Ｅｐａと還元ピーク電位Ｅｐｃとの中間の電位（半
波電位）がＨＯＭＯ準位に相当することから、２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑのＨＯＭＯ準位は
、－５．４２ｅＶと算出され、さらに２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑのＬＵＭＯ準位は、－２．
９３ｅＶと算出された。従って、２ｍｐＦＢｉＢＰＤＢｑバンドギャップ（ΔＥ）は、２
．４９ｅＶであることがわかった。
（合成例２）
本実施例では、実施の形態１で構造式（５０１）として示した本発明の一態様の化合物
である、Ｎ－（４－ビフェニル）－Ｎ－（４－｛６－［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキ
サリン－２－イル）フェニル］ジベンゾフラン－４－イル｝フェニル）－９，９－ジメチ
ル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑ）の合成方法に
ついて説明する。
≪ステップ１：２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑの合成≫
ステップ１の合成スキームをＡ－２に示す。
Figure 2022044641000047
２００ｍＬ三口フラスコに２．５ｇ（３．４ｍｍｏｌ）のＮ－（４－ビフェニル）－Ｎ
－（４－｛６－［４，４，５，５－テトラメチル－１，３，２－ジオキサボロラン－２－
イル］ジベンゾフラン－４－イル｝フェニル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－
２－アミンと、１．１ｇ（３．２ｍｍｏｌ）の２－（３－クロロフェニル）－ジベンゾ［
ｆ，ｈ］キノキサリンと、２．２ｇ（１０ｍｍｏｌ）のリン酸三カリウムと、２４ｍｇ（
０．０７０ｍｍｏｌ）のジ（１－アダマンチル）－ｎ－ブチルホスフィンを入れ、フラス
コ内を窒素置換した。この混合物に２３ｍＬの１，４－ジオキサンと、０．８０ｇ（１０
ｍｍｏｌ）のｔｅｒｔ－ブチルアルコールを加えた。この混合物を減圧しながら攪拌する
ことで脱気した。この混合物に８．０ｍｇ（０．０３０ｍｍｏｌ）の酢酸パラジウム（Ｉ
Ｉ）を加え、窒素気流下、１０５℃で８時間攪拌した。攪拌後、この混合物に水を加え、
水層をトルエンで抽出し、抽出溶液と有機層とを合わせて飽和食塩水で洗浄した。洗浄後
、この有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥し、乾燥後、この混合物を自然ろ過した。得
られた混合物を自然ろ過し、ろ液を濃縮して固体を得た。この固体をシリカゲルカラムク
ロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒にはトルエン：ヘキサン＝１：２を用いた。
得られたフラクションを濃縮し、固体を得た。この固体をトルエン：エタノールにより再
結晶したところ、収量１．７ｇ、収率５５％で淡黄色固体を得た。
得られた淡黄色固体のうち１．１ｇ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０．００８９Ｐａ、３５０℃で淡黄色粉末を加熱した。昇華精製
後の黄色固体を０．６７ｇ、回収率６１％で得た。
＜１Ｈ ＮＭＲ測定結果＞
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（ＣＤＣｌ３，５００ＭＨｚ）：δ＝１．３１（ｓ，６Ｈ），６．９２（
ｄｄ，Ｊ１＝５．８Ｈｚ，Ｊ２＝２．３Ｈｚ，１Ｈ），７．０２（ｓ，１Ｈ），７．０４
（ｓ，１Ｈ），７．１４－７．１７（ｍ，３Ｈ），７．２２－７．４０（ｍ，９Ｈ），７
．４４－７．６０ｍ，６Ｈ），７．６７－７．７９（ｍ，６Ｈ），７．９７－７．９９（
ｍ，３Ｈ），８．０５（ｄｄ，Ｊ１＝６．９Ｈｚ，Ｊ２＝１．１Ｈｚ，１Ｈ），８．０８
（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），８．４０（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），８．５６（ｄ
，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），８．５９（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），８．９７（ｔ，Ｊ
＝１．７Ｈｚ，１Ｈ），９．１５（ｄｄ，Ｊ＝１．２Ｈｚ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，１Ｈ），９
．３４（ｄ，Ｊ＝８．０，１Ｈ），９．４６（ｓ，１Ｈ）
また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図６４に示す。なお、図６４（Ｂ）は、図６４（Ａ）に
おける６．５０ｐｐｍから９．６０ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。これ
により、構造式（５０１）で表される化合物である２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑが得られ
たことがわかった。
＜吸収スペクトル及び発光スペクトル測定結果＞
次に、２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑのトルエン溶液および固体薄膜の吸収スペクトル及
び発光スペクトルを測定した。トルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定
方法は実施例１と同様であり、固体薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定方法
は実施例４と同様である。得られたトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを
図６５に示す。また、得られた固体薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果
を図６６に示す。
図６５より、２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑのトルエン溶液は３６１ｎｍ付近に吸収ピー
クが見られ、発光波長のピークは４０２ｎｍ及び５００ｎｍ付近である。また、図６６よ
り２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑの固体薄膜は２０８ｎｍ、２６１ｎｍ、３０６ｎｍ、及び
３６４ｎｍ付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは５１６ｎｍであった。
＜ＣＶ測定結果＞
ここで、合成した２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑの電気化学的特性（酸化反応特性および
還元反応特性）をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定した。なお測定
方法は、実施例１と同様である。
ＣＶ測定で得られる酸化ピーク電位Ｅｐａと還元ピーク電位Ｅｐｃとの中間の電位（半
波電位）がＨＯＭＯ準位に相当することから、２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑのＨＯＭＯ準
位は、－５．４２ｅＶと算出され、さらに２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑのＬＵＭＯ準位は
、－２．９３ｅＶと算出された。従って、２ｍＦＢｉＰＤＢｆＰＤＢｑバンドギャップ（
ΔＥ）は、２．４９ｅＶであることがわかった。
（合成例３）
本実施例では、実施の形態１で構造式（５０２）として示した本発明の一態様の化合物
である、４－［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－２－イル）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：２ｍｐ
ＰＣＢＡＢＰＤＢｑ）の合成方法について説明する。
≪ステップ１：２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑの合成≫
ステップ１の合成スキームを（Ａ－３）に示す。
Figure 2022044641000048
２００ｍＬ三口フラスコに２．０ｇ（３．８ｍｍｏｌ）の４－クロロ－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と、１．８ｇ（４．２ｍ
ｍｏｌ）の４，４，５，５－テトラメチル－２－［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリ
ン－２－イル）フェニル］－１，３，２－ジオキサボロランと、２．４ｇ（１１ｍｍｏｌ
）のリン酸三カリウムと、２７ｍｇ（０．１０ｍｍｏｌ）のジ（１－アダマンチル）－ｎ
－ブチルホスフィンを入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物に２５ｍＬのジエチ
レングリコールジメチルエーテルと、０．８４ｇ（１１ｍｍｏｌ）のｔｅｒｔ－ブチルア
ルコールを加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物に８
．５ｍｇ（０．０４ｍｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加え、窒素気流下、１５０℃
で８時間攪拌した。攪拌後、この混合物に水を加え、水層をトルエンで抽出し、抽出溶液
と有機層とを合わせて飽和食塩水で洗浄した。洗浄後、この有機層を硫酸マグネシウムに
より乾燥した。乾燥後、この混合物を自然ろ過した。得られたろ液をセライト、酸化アル
ミニウム、フロリジールを通して濾過し、濃縮して得た固体をトルエンで再結晶したとこ
ろ、目的物の淡黄色粉末を１．５ｇ、収率５０％で得た。
得られた淡黄色粉末のうち１．４ｇ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２．４Ｐａで、３８０℃で淡黄色粉末を加熱した。昇華精製後、
淡黄色固体を１．２ｇ、回収率８５％で得た。
＜１Ｈ ＮＭＲ測定結果＞
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（ＣＤＣｌ３，５００ＭＨｚ）：δ＝７．０９（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，１
Ｈ），７．２５－７．３５（ｍ，９Ｈ），７．４０－７．４９（ｍ，４Ｈ），７．５９－
７．６８（ｍ，１１Ｈ），７．７５－７．８３（ｍ，６Ｈ），８．１９（ｄ，Ｊ＝８．０
Ｈｚ，１Ｈ），８．２６，（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），８．３５（ｄ，Ｊ＝１．８Ｈ
ｚ，１Ｈ），８．５８（ｓ，１Ｈ），８．６５（ｄ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，２Ｈ），８．２７
（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），８．５７（ｓ，１Ｈ），８．６６（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ
，２Ｈ），９．２４（ｄｄ，Ｊ１＝６．３Ｈｚ，Ｊ２＝１．１Ｈｚ，１Ｈ），９．４４（
Ｓ，１Ｈ）
また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図６７に示す。なお、図６７（Ｂ）は、図６７（Ａ）に
おける６．５０ｐｐｍから９．６０ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。これ
により、構造式（５０２）で表され化合物である２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑが得られたこ
とがわかった。
＜吸収スペクトル及び発光スペクトル測定結果＞
次に、２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑのトルエン溶液および固体薄膜の吸収スペクトル及び
発光スペクトルを測定した。トルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定方
法は実施例１と同様であり、固体薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定方法は
実施例４と同様である。得られたトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図
６８に示す。また、得られた固体薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を
図６９に示す。
図６８より、２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑのトルエン溶液は３３０ｎｍ付近に吸収ピーク
が見られ、発光波長のピークは４５３ｎｍである。また、図６９より２ｍｐＰＣＢＡＢＰ
ＤＢｑの薄膜は３０３ｎｍ、３２９ｎｍ、及び３７１ｎｍ付近に吸収ピークが見られ、発
光波長のピークは５１６ｎｍであった。
＜ＣＶ測定結果＞
ここで、合成した２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑの電気化学的特性（酸化反応特性および還
元反応特性）をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定した。なお測定方
法は、実施例１と同様である。
ＣＶ測定で得られる酸化ピーク電位Ｅｐａと還元ピーク電位Ｅｐｃとの中間の電位（半
波電位）がＨＯＭＯ準位に相当することから、２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑのＨＯＭＯ準位
は、－５．４３ｅＶと算出され、さらに２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑのＬＵＭＯ準位は、－
２．９４ｅＶと算出された。従って、２ｍｐＰＣＢＡＢＰＤＢｑバンドギャップ（ΔＥ）
は、２．４９ｅＶであることがわかった。
（合成例４）
本実施例では、実施の形態１で構造式（５０３）として示した本発明の一態様の化合物
である、Ｎ－フェニル－Ｎ－［（１，１’－ビフェニル）－４－イル］－Ｎ－｛４－［３
－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－２－イル）フェニル］フェニル｝アミン（略称：
２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑ）の合成方法について説明する。
≪ステップ１：２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑの合成≫
ステップ１の合成スキームを（Ａ－４）に示す。
Figure 2022044641000049
２００ｍＬ三口フラスコに３．５ｇ（１０ｍｍｏｌ）の４－クロロ－４’－フェニルト
リフェニルアミンと、４．３ｇ（１０ｍｍｏｌ）の４，４，５，５－テトラメチル－２－
［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－２－イル）フェニル］－１，３，２－ジオキ
サボロランと、６．４ｇ（３０ｍｍｏｌ）のリン酸三カリウムと、７１ｍｇ（０．２０ｍ
ｍｏｌ）のジ（１－アダマンチル）－ｎ－ブチルホスフィンを入れ、フラスコ内を窒素置
換した。この混合物に５０ｍＬのジエチレングリコールジメチルエーテルと、２．２ｇ（
３０ｍｍｏｌ）のｔｅｒｔ－ブチルアルコールを加えた。この混合物を減圧しながら攪拌
することで脱気した。この混合物に２７ｍｇ（０．１２ｍｍｏｌ）の酢酸パラジウム（Ｉ
Ｉ）を加え、窒素気流下、１５０℃で４時間攪拌した。攪拌後、この混合物に水を加え、
水層をトルエンで抽出し、抽出溶液と有機層とを合わせて飽和食塩水で洗浄した。洗浄後
、この有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥した。乾燥後、この混合物を自然ろ過した。
得られたろ液をセライト、酸化アルミニウム、フロリジールを通して濾過し、濃縮して得
た固体をトルエンで再結晶したところ、目的物の淡黄色粉末を３．３ｇ、収率５２％で得
た。
得られた淡黄色粉末３．３ｇ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０．０１７Ｐａで、３２０℃で淡黄色粉末を加熱した。昇華精製後淡黄
色固体を１．２ｇ、回収率３６％で得た。
＜１Ｈ ＮＭＲ測定結果＞
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（ＣＤＣｌ３，５００ＭＨｚ）：δ＝７．０９（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１
Ｈ），７．２３－７．２５（ｍ，４Ｈ），７．２８（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ），７．
３１－７．３５（ｍ，３Ｈ），７．４４（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ），７．５４（ｄ，
Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ），７．６０，（ｓ，１Ｈ），７．６１（ｄ，Ｊ＝１．０Ｈｚ，１
Ｈ），７．６５－７．６８（ｍ，３Ｈ），７．７５－７．８３（ｍ，５Ｈ），８．２７（
ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），８．５７（ｓ，１Ｈ），８．６６（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，
２Ｈ），９．２５（ｄｄ，Ｊ１＝８．０Ｈｚ，Ｊ２＝１．０Ｈｚ，１Ｈ），９．４２－９
．４４（ｍ，２Ｈ）
また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図７０に示す。なお、図７０（Ｂ）は、図７０（Ａ）に
おける６．９０ｐｐｍから９．６０ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。これ
により、構造式（５０３）で表される化合物である２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑが得られたこ
とがわかった。
＜ＬＣ／ＭＳ分析結果＞
また、２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑを液体クロマトグラフ質量分析（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒ
ｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，略称：ＬＣ／ＭＳ分析
）を行った。測定方法は実施例４と同様である。
測定結果を図７１に示す。図７１の結果から、構造式（５０３）で表される本発明の一
態様の化合物である、２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑは、主としてｍ／ｚ＝６２６付近、ｍ／ｚ
＝４７２付近、ｍ／ｚ＝３９７付近、及びｍ／ｚ＝２４４付近にプロダクトイオンが検出
されることがわかった。なお、図７１に示す結果は、２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑに由来する
特徴的な結果を示すものであることから、混合物中に含まれる２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑを
同定する上での重要なデータであるといえる。
なお、Ｎ－フェニル－Ｎ－｛４－［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－２－イル
）フェニル］フェニル｝アミンと４－ビフェニルのＣ－Ｎ結合が切れ、アミン側に電荷が
残るため、ｍ／ｚ＝４７２付近のプロダクトイオンは、構造式（５０３）の化合物のＮ－
フェニル－Ｎ－｛４－［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－２－イル）フェニル］
フェニル｝アミンと４－ビフェニルのＣ－Ｎ結合が切れた状態の情報が得られていると推
測されるため、有用である。また、２－（３－フェニル）フェニルジベンゾ［ｆ，ｈ］キ
ノキサリンとＮ－フェニル－Ｎ－［（１，１’－ビフェニル）－４－イル］アミンのＣ－
Ｎ結合が切れ、アミン側に電荷が残るため、ｍ／ｚ＝２４４付近のプロダクトイオンは、
構造式（５０３）の化合物の２－（３－フェニル）フェニルジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサ
リンとＮ－フェニル－Ｎ－［（１，１’－ビフェニル）－４－イル］アミンのＣ－Ｎ結合
が切れた状態の情報が得られていると推測されるため、有用である。また、ジベンゾ［ｆ
，ｈ］キノキサリンとＮ－フェニル－Ｎ，Ｎ－ビス［（１，１’－ビフェニル）－４－イ
ル］アミンのＣ－Ｃ結合が切れ、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン側に電荷が残るため、
ｍ／ｚ＝３９７付近のプロダクトイオンは、構造式（５０３）の化合物のジベンゾ［ｆ，
ｈ］キノキサリンと４，４’－ジフェニルトリフェニルアミンのＣ－Ｃ結合が切れた状態
の情報が得られていると推測され、本発明の一態様である化合物、２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢ
ｑが、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリンとＮ－フェニル－Ｎ－［（１，１’－ビフェニル
）－４－イル］アミンを含んでいることを示唆するものである。
＜ＴＧ－ＤＴＡ測定結果＞
また、２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑのＴＧ－ＤＴＡ測定を行った。測定方法は実施例４と同
様である。重量と温度の関係（熱重量測定）から、２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑの５％重量減
少温度は４５６℃であった。このことから、２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑの耐熱性が良好であ
ることが示された。
＜吸収スペクトル及び発光スペクトル測定結果＞
次に、２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑのトルエン溶液および固体薄膜の吸収スペクトル及び発
光スペクトルを測定した。トルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定方法
は実施例１と同様であり、固体薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定方法は実
施例４と同様である。得られたトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図７
２に示す。また、得られた固体薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図
７３に示す。
図７２より、２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑのトルエン溶液は３６１ｎｍ付近に吸収ピークが
見られ、発光波長のピークは４０２ｎｍ及び５００ｎｍ付近である。また、図７３より２
ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑの固体薄膜は２０８ｎｍ、２６１ｎｍ、３０６ｎｍ、及び３６４ｎ
ｍ付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは５１６ｎｍであった。
＜ＣＶ測定結果＞
ここで、合成した２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑの電気化学的特性（酸化反応特性および還元
反応特性）をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定した。なお測定方法
は、実施例１と同様である。
ＣＶ測定で得られる酸化ピーク電位Ｅｐａと還元ピーク電位Ｅｐｃとの中間の電位（半
波電位）がＨＯＭＯ準位に相当することから、２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑのＨＯＭＯ準位は
、－５．５２ｅＶと算出され、さらに２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑのＬＵＭＯ準位は、－２．
９４ｅＶと算出された。従って、２ｍｐＢＰＡＢＰＤＢｑバンドギャップ（ΔＥ）は、２
．５８ｅＶであることがわかった。
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
１０４ 電極
１０４ａ 導電層
１０４ｂ 導電層
１０６ 発光ユニット
１０８ 発光ユニット
１１０ 発光ユニット
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
１２０ 発光層
１２１ ゲスト材料
１２２ ホスト材料
１２３Ｂ 発光層
１２３Ｇ 発光層
１２３Ｒ 発光層
１３０ 発光層
１３１ ゲスト材料
１３２ ホスト材料
１３３ ホスト材料
１３５ 発光層
１４０ 発光層
１４１ ゲスト材料
１４２ ホスト材料
１４２＿１ 有機化合物
１４２＿２ 有機化合物
１４５ 隔壁
１５０ 発光素子
１５２ 発光素子
１６０ 発光層
１７０ 発光層
１９０ 発光層
１９０ａ 発光層
１９０ｂ 発光層
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
２６０ａ 発光素子
２６０ｂ 発光素子
２６２ａ 発光素子
２６２ｂ 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
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
６０７ａ 封止層
６０７ｂ 封止層
６０７ｃ 封止層
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
１０２８Ｂ 発光層
１０２８Ｇ 発光層
１０２８Ｒ 発光層
１０２８Ｙ 発光層
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
７１０１ 筐体
７１０２ 筐体
７１０３ 表示部
７１０４ 表示部
７１０５ マイク
７１０６ スピーカ
７１０７ 操作キー
７１０８ スタイラス
７１２１ 筐体
７１２２ 表示部
７１２３ キーボード
７１２４ ポインティングデバイス
７２００ ヘッドマウントディスプレイ
７２０１ 装着部
７２０２ レンズ
７２０３ 本体
７２０４ 表示部
７２０５ ケーブル
７２０６ バッテリ
７３００ カメラ
７３０１ 筐体
７３０２ 表示部
７３０３ 操作ボタン
７３０４ シャッターボタン
７３０５ 結合部
７３０６ レンズ
７４００ ファインダー
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ ボタン
７７０１ 筐体
７７０２ 筐体
７７０３ 表示部
７７０４ 操作キー
７７０５ レンズ
７７０６ 接続部
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
９３００ テレビジョン装置
９３０１ スタンド
９３１１ リモコン操作機
９５００ 表示装置
９５０１ 表示パネル
９５０２ 表示領域
９５０３ 領域
９５１１ 軸部
９５１２ 軸受部
９７００ 自動車
９７０１ 車体
９７０２ 車輪
９７０３ ダッシュボード
９７０４ ライト
９７１０ 表示部
９７１１ 表示部
９７１２ 表示部
９７１３ 表示部
９７１４ 表示部
９７１５ 表示部
９７２１ 表示部
９７２２ 表示部
９７２３ 表示部

Claims (23)

  1. 燐光材料と、ホスト材料と、
    を有する発光素子であって、
    前記燐光材料のＬＵＭＯ準位は、前記ホスト材料のＬＵＭＯ準位より低く、
    前記燐光材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、前記ホスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差、より大きく、
    前記燐光材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、
    前記燐光材料のＬＵＭＯ準位と、前記ホスト材料のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差が、前記燐光材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギー以上である、発光素子（ただし、前記ホスト材料がＨＭ－Ａ８であり前記燐光材料がＦＩｒｐｉｃである組み合わせを除く）。
    Figure 2022044641000050
    Figure 2022044641000051
  2. 燐光材料と、ホスト材料と、
    を有する発光素子であって、
    前記燐光材料のＬＵＭＯ準位は、前記ホスト材料のＬＵＭＯ準位より低く、
    前記燐光材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、前記ホスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差、より大きく、
    前記燐光材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、
    前記燐光材料のＬＵＭＯ準位と、前記ホスト材料のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差が、前記燐光材料が呈する発光のエネルギー以上である、発光素子（ただし、前記ホスト材料がＨＭ－Ａ８であり前記燐光材料がＦＩｒｐｉｃである組み合わせを除く）。
    Figure 2022044641000052
    Figure 2022044641000053
  3. 請求項１または請求項２において、
    前記燐光材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、前記燐光材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギーより、０．４ｅＶ以上大きい、発光素子。
  4. 請求項１または請求項２において、
    前記燐光材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、前記燐光材料が呈する発光のエネルギーより、０．４ｅＶ以上大きい、発光素子。
  5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
    前記ホスト材料は、前記燐光材料へ励起エネルギーを供与する機能を有する、発光素子。
  6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
    前記ホスト材料が呈する発光の発光スペクトルは、前記燐光材料の吸収スペクトルにおける最も低いエネルギー側の吸収帯と重なる波長領域を有する、発光素子。
  7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
    前記燐光材料は、イリジウムを有する、発光素子。
  8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
    前記燐光材料が、発光を呈する、発光素子。
  9. 熱活性化遅延蛍光材料と、ホスト材料と、
    を有する発光素子であって、
    前記熱活性化遅延蛍光材料のＬＵＭＯ準位は、前記ホスト材料のＬＵＭＯ準位より低く、
    前記熱活性化遅延蛍光材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、前記ホスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差、より大きく、
    前記熱活性化遅延蛍光材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、
    前記熱活性化遅延蛍光材料のＬＵＭＯ準位と、前記ホスト材料のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差が、前記熱活性化遅延蛍光材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギー以上である、発光素子。
  10. 熱活性化遅延蛍光材料と、ホスト材料と、
    を有する発光素子であって、
    前記熱活性化遅延蛍光材料のＬＵＭＯ準位は、前記ホスト材料のＬＵＭＯ準位より低く、
    前記熱活性化遅延蛍光材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、前記ホスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差、より大きく、
    前記熱活性化遅延蛍光材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、
    前記熱活性化遅延蛍光材料のＬＵＭＯ準位と、前記ホスト材料のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差が、前記熱活性化遅延蛍光材料が呈する発光のエネルギー以上である、発光素子。
  11. 請求項９または請求項１０において、
    前記熱活性化遅延蛍光材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、前記熱活性化遅延蛍光材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギーより、０．４ｅＶ以上大きい、発光素子。
  12. 請求項９または請求項１０において、
    前記熱活性化遅延蛍光材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、前記熱活性化遅延蛍光材料が呈する発光のエネルギーより、０．４ｅＶ以上大きい、発光素子。
  13. 請求項９乃至請求項１２のいずれか一項において、
    前記ホスト材料は、前記熱活性化遅延蛍光材料へ励起エネルギーを供与する機能を有する、発光素子。
  14. 請求項９乃至請求項１３のいずれか一項において、
    前記ホスト材料が呈する発光の発光スペクトルは、前記熱活性化遅延蛍光材料の吸収スペクトルにおける最も低いエネルギー側の吸収帯と重なる波長領域を有する、発光素子。
  15. 請求項９乃至請求項１４のいずれか一項において、
    前記熱活性化遅延蛍光材料が、発光を呈する、発光素子。
  16. 請求項１乃至請求項１５のいずれか一項において、
    前記ホスト材料は、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との差が０ｅＶより大きく０．２ｅＶ以下である、発光素子。
  17. 請求項１乃至請求項１６のいずれか一項において、
    前記ホスト材料は、室温で熱活性化遅延蛍光を呈する機能を有する、発光素子。
  18. 請求項１乃至請求項１７のいずれか一項において、
    前記ホスト材料は、電子を輸送することができる機能を有し、
    前記ホスト材料は、正孔を輸送することができる機能を有する、発光素子。
  19. 請求項１乃至請求項１８のいずれか一項において、
    前記ホスト材料は、π電子不足型複素芳香環骨格を有し、
    前記ホスト材料は、π電子過剰型複素芳香環骨格または芳香族アミン骨格の少なくとも一方を有する、発光素子。
  20. 請求項１９において、
    前記π電子不足型複素芳香環骨格は、ジアジン骨格またはトリアジン骨格の少なくとも一方を有し、
    前記π電子過剰型複素芳香環骨格は、アクリジン骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、及びピロール骨格の少なくとも一を有する、発光素子。
  21. 請求項１乃至請求項２０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と、
    を有する表示装置。
  22. 請求項２１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と、
    を有する電子機器。
  23. 請求項１乃至請求項２０のいずれか一項に記載の発光素子と、
    筐体またはタッチセンサの少なくとも一と、
    を有する照明装置。
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