JP2022159214A - 有機化合物、発光デバイス、発光装置、電子機器および照明装置 - Google Patents

有機化合物、発光デバイス、発光装置、電子機器および照明装置 Download PDF

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Nobuharu Osawa
哲史 瀬尾
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Abstract

【課題】屈折率が小さく且つ正孔輸送性を有する有機化合物を提供する。【解決手段】下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物を提供する。式中、Ａｒ１は置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリーレン基を表す。ｎは０または１の整数を表す。また、Ａｒ２は環を形成する炭素の数が６乃至１０のアリール基を表し、炭素数３乃至１２の分岐鎖状または環状のアルキル基を少なくとも一つ有する。Ａｒ２が有する前記分岐鎖状または環状のアルキル基の炭素数の総和は、６以上である。Ｒ１５乃至Ｒ１８のいずれか一、およびＲ２５乃至Ｒ２８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。JPEG2022159214000042.jpg52167【選択図】なし

Description

本発明の一態様は、有機化合物、発光素子、発光デバイス、ディスプレイモジュール、照明モジュール、表示装置、発光装置、電子機器、照明装置および電子デバイスに関する。なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、撮像装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
有機化合物を用いたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用する発光デバイス（有機ＥＬデバイス）の実用化が進んでいる。これら発光デバイスの基本的な構成は、一対の電極間に発光材料を含む有機化合物層（ＥＬ層）を挟んだものである。この素子に電圧を印加して、キャリア（正孔および電子）を注入し、当該キャリアの再結合エネルギーを利用することにより、発光材料からの発光を得ることができる。
このような発光デバイスは自発光型であるためディスプレイの画素として用いると、液晶に比べ、視認性が高く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレイ素子として好適である。また、このような発光デバイスを用いたディスプレイは、薄型軽量に作製できることも大きな利点である。さらに非常に応答速度が速いことも特徴の一つである。
また、これらの発光デバイスは発光層を二次元に連続して形成することが可能であるため、面状に発光を得ることができる。これは、白熱電球やＬＥＤに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、有機ＥＬデバイスは、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。
このように発光デバイスを用いたディスプレイおよび照明装置はさまざまな電子機器に好適であり、より良好な特性を有する発光デバイスを求めて研究開発が進められている。
有機ＥＬデバイスが語られる際にしばしば問題として挙げられるものの一つに、光取出し効率の低さがある。特に、隣接する層の屈折率の違いから起こる反射による減衰は、デバイスの効率を下げる大きな要因となっている。この影響を低減させるために、ＥＬ層内部に低屈折率材料からなる層を形成する構成が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
この構成を備えた発光デバイスは、従来の構成を有する発光デバイスよりも光取出し効率、ひいては外部量子効率の高い発光デバイスとすることが可能であるが、このような低屈折率の層を、その他の発光デバイスにおける重要な特性に悪影響を与えずにＥＬ層内部に形成するのは容易なことではない。なぜならば、低い屈折率と、高いキャリア輸送性または発光デバイスに用いた場合の信頼性はトレードオフの関係にあるからである。この問題は、有機化合物におけるキャリア輸送性や信頼性は不飽和結合の存在に由来するところが大きく、不飽和結合を多く有する有機化合物は、屈折率が高い傾向があることに原因がある。
Ｊａｅｈｏ Ｌｅｅ、他１２名，「Ｓｙｎｅｒｇｅｔｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｇｒａｐｈｅｎｅ－ｂａｓｅｄ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅｓ」，ｎａｔｕｒｅ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ，平成２８年６月２日，ＤＯＩ：１０．１０３８／ｎｃｏｍｍｓ１１７９１
本発明の一態様では、新規有機化合物を提供することを目的とする。または、本発明の一態様では、キャリア輸送性を有する新規な有機化合物を提供することを目的とする。または、本発明の一態様では、正孔輸送性を有する新規有機化合物を提供することを目的とする。本発明の一態様では、屈折率の小さい有機化合物を提供することを目的とする。または、本発明の一態様では、屈折率が小さく且つキャリア輸送性を有する有機化合物を提供することを目的とする。または、本発明の一態様では、屈折率が小さく且つ正孔輸送性を有する有機化合物を提供することを目的とする。または、本発明の一態様では、屈折率が小さく且つ正孔注入性を有する有機化合物を提供することを目的とする。
または、本発明の一態様では、発光効率の高い発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の一態様では、消費電力の小さい発光デバイス、発光装置、電子機器、表示装置、および電子デバイスを各々提供することを目的とする。
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
本発明の一態様では、上述の課題のうちいずれか一を解決すればよいものとする。
本発明の一態様は、一般式（Ｇ１）で表される有機化合物である。
Figure 2022159214000001
上記一般式（Ｇ１）において、Ａｒ１は置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリーレン基を表す。また、ｎは０または１の整数を表す。また、Ａｒ２は環を形成する炭素の数が６乃至１０のアリール基を表し、炭素数３乃至１２の分岐鎖状または環状のアルキル基を少なくとも一つ有する。また、Ａｒ２が有する前記分岐鎖状または環状のアルキル基の炭素数の総和は、６以上である。また、Ｒ１乃至Ｒ４は各々独立に炭素数１乃至６のアルキル基を表す。また、Ｒ１１乃至Ｒ１４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ１５乃至Ｒ１８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２１乃至Ｒ２４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２５乃至Ｒ２８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。
また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ２）で表される有機化合物である。
Figure 2022159214000002
上記一般式（Ｇ２）において、Ｒ１乃至Ｒ４は各々独立に炭素数１乃至６のアルキル基を表す。また、Ｒ１１乃至Ｒ１４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ１５乃至Ｒ１８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２１乃至Ｒ２４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２５乃至Ｒ２８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ３１乃至Ｒ３５は各々独立に水素原子または炭素数３乃至１２の分岐鎖状または環状のアルキル基を表す。ただし、Ｒ３１乃至Ｒ３５が有する総炭素数は、６以上である。また、ｎは０または１の整数を表す。
また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ３）で表される有機化合物である。
Figure 2022159214000003
上記一般式（Ｇ３）において、Ｒ１乃至Ｒ４は各々独立に炭素数１乃至６のアルキル基を表す。また、Ｒ１１乃至Ｒ１４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ１５乃至Ｒ１８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２１乃至Ｒ２４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２５乃至Ｒ２８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ３１乃至Ｒ３５は各々独立に水素原子または炭素数３乃至１２の分岐鎖状または環状のアルキル基を表す。ただし、Ｒ３１乃至Ｒ３５が有する総炭素数は、６以上である。
また、本発明の一態様は、上記各構成において、Ｒ１１乃至Ｒ１４およびＲ２１乃至Ｒ２４は水素原子であり、Ｒ１５乃至Ｒ１８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は水素原子であり、Ｒ２５乃至Ｒ２８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は水素原子である、有機化合物である。
また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ４）で表される有機化合物である。
Figure 2022159214000004
上記一般式（Ｇ４）において、Ｒ１乃至Ｒ４は各々独立に炭素数１乃至６のアルキル基を表す。また、Ｒ３１乃至Ｒ３５は各々独立に水素原子または炭素数３乃至１２の分岐鎖状または環状のアルキル基を表す。ただし、Ｒ３１乃至Ｒ３５が有する総炭素数は、６以上である。
また、本発明の一態様は、上記各構成において、Ｒ３１乃至Ｒ３５の少なくともいずれか一がｔｅｒｔ－ブチル基またはシクロヘキシル基である有機化合物である。
また、本発明の一態様は、上記各構成において、Ｒ３１、Ｒ３３、Ｒ３５が水素原子であり、Ｒ３２、Ｒ３４がｔｅｒｔ－ブチル基またはシクロヘキシル基である有機化合物である。
また、本発明の一態様は、上記各構成において、Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３４、Ｒ３５が水素原子であり、Ｒ３３がｔｅｒｔ－ブチル基またはシクロヘキシル基である有機化合物である。
また、本発明の一態様は、上記各構成において、有機化合物からなる層の波長４６５ｎｍの光に対する常光屈折率が１．４５以上１．８０以下である有機化合物である。
また、本発明の一態様は、上記各構成において、有機化合物からなる層の波長４６５ｎｍの光に対する常光屈折率が１．５０以上１．７５以下である有機化合物である。
また、本発明の一態様は、上記各構成において、有機化合物からなる層の波長５２０ｎｍの光に対する常光屈折率が１．４５以上１．７５以下である有機化合物である。
また、本発明の一態様は、上記各構成において、有機化合物からなる層の波長５２０ｎｍの光に対する常光屈折率が１．５０以上１．７０以下である有機化合物である。
また、本発明の一態様は、上記各構成において、有機化合物からなる層の波長６３３ｎｍの光に対する常光屈折率が１．４０以上１．７５以下である有機化合物である。
また、本発明の一態様は、上記各構成において、有機化合物からなる層の波長６３３ｎｍの光に対する常光屈折率が１．４５以上１．７０以下である有機化合物である。
また、本発明の一態様は、構造式（１００）または（１０１）のいずれか一で表される有機化合物である。
Figure 2022159214000005
また、本発明の一態様は、上記各構成の有機化合物を用いた発光デバイスである。
また、本発明の一態様は、上記構成の発光デバイスと、検知部、入力部、または、通信部と、を有する電子機器である。
また、本発明の一態様は、上記構成の発光デバイスと、トランジスタ、または、基板と、を有する発光装置である。
また、本発明の一態様は、上記構成の発光デバイスと、筐体と、を有する照明装置である。
なお、本明細書中における発光装置とは、発光デバイスを用いた画像表示デバイスを含む。また、基板上の発光デバイスにコネクター、例えば異方導電性フィルム又はＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、又は発光デバイスに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発光装置に含む場合がある。さらに、照明器具等は、発光装置を有する場合がある。
本発明の一態様では、新規有機化合物を提供することができる。または、本発明の一態様では、キャリア輸送性を有する新規な有機化合物を提供することができる。または、本発明の一態様では、正孔輸送性を有する新規有機化合物を提供することができる。本発明の一態様では、屈折率の小さい有機化合物を提供することができる。または、本発明の一態様では、屈折率が小さく且つキャリア輸送性を有する有機化合物を提供することができる。または、本発明の一態様では、屈折率が小さく且つ正孔輸送性を有する有機化合物を提供することができる。または、本発明の一態様では、屈折率が小さく且つ正孔注入性を有する有機化合物を提供することができる。
または、本発明の一態様では、発光効率の高い発光デバイスを提供することができる。または、本発明の一態様では、消費電力の小さい発光デバイス、発光装置、電子機器、表示装置および電子デバイスを各々提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
図１（Ａ）乃至図１（Ｅ）は、実施の形態に係る発光デバイスの構成を説明する図である。 図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）は、実施の形態に係る発光装置を説明する図である。 図３（Ａ）乃至図３（Ｃ）は、実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図である。 図４（Ａ）乃至図４（Ｃ）は、実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図である。 図５（Ａ）乃至図５（Ｃ）は、実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図である。 図６（Ａ）乃至図６（Ｃ）は、実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図である。 図７は、実施の形態に係る発光装置を説明する図である。 図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、実施の形態に係る発光装置を説明する図である。 図９（Ａ）および図９（Ｂ）は、実施の形態に係る発光装置を説明する図である。 図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）は、実施の形態に係る発光装置を説明する図である。 図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）は、実施の形態に係る発光装置を説明する図である。 図１２（Ａ）乃至図１２（Ｅ）は、実施の形態に係る電子機器を説明する図である。 図１３（Ａ）乃至図１３（Ｅ）は、実施の形態に係る電子機器を説明する図である。 図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）は、実施の形態に係る電子機器を説明する図である。 図１５（Ａ）および図１５（Ｂ）は、実施の形態に係る電子機器を説明する図である。 図１６は、実施の形態に係る電子機器を説明する図である。 図１７（Ａ）乃至図１７（Ｃ）は実施の形態に係る発光デバイスおよび受光デバイスを説明する図である。 図１８はｍｍｔＢｕＢｉＦＦのトルエン溶液における吸収スペクトルと発光スペクトルである。 図１９はｍｍｔＢｕＢｉＦＦのＭＳスペクトルである。 図２０はｍｍｔＢｕＢｉＦＦの屈折率を測定したデータである。 図２１はｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２のトルエン溶液における吸収スペクトルと発光スペクトルである。 図２２はｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２のＭＳスペクトルである。 図２３はｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２の屈折率を測定したデータである。 図２４は、実施例に係る発光デバイスの構成を説明する図である。 図２５は、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２、ＦＢｉＦＬＰＢおよびｏＦＢｉＳＦの屈折率を測定したデータである。 図２６は発光デバイス１－１、発光デバイス１－２、比較発光デバイス１－１および比較発光デバイス１－２の輝度－電流密度特性である。 図２７は発光デバイス１－１、発光デバイス１－２、比較発光デバイス１－１および比較発光デバイス１－２の電流効率－輝度特性である。 図２８は発光デバイス１－１、発光デバイス１－２、比較発光デバイス１－１および比較発光デバイス１－２の輝度－電圧特性である。 図２９は発光デバイス１－１、発光デバイス１－２、比較発光デバイス１－１および比較発光デバイス１－２の電流－電圧特性である。 図３０は発光デバイス１－１、発光デバイス１－２、比較発光デバイス１－１および比較発光デバイス１－２の外部量子効率－輝度特性である。 図３１は発光デバイス１－１、発光デバイス１－２、比較発光デバイス１－１および比較発光デバイス１－２の発光スペクトルである。 図３２は発光デバイス１－１、発光デバイス１－２、比較発光デバイス１－１および比較発光デバイス１－２の駆動時間に対する輝度変化を表す図である。 図３３は発光デバイス２－１、発光デバイス２－２、比較発光デバイス２－１および比較発光デバイス２－２の輝度－電流密度特性である。 図３４は発光デバイス２－１、発光デバイス２－２、比較発光デバイス２－１および比較発光デバイス２－２の電流効率－輝度特性である。 図３５は発光デバイス２－１、発光デバイス２－２、比較発光デバイス２－１および比較発光デバイス２－２の輝度－電圧特性である。 図３６は発光デバイス２－１、発光デバイス２－２、比較発光デバイス２－１および比較発光デバイス２－２の電流－電圧特性である。 図３７は発光デバイス２－１、発光デバイス２－２、比較発光デバイス２－１および比較発光デバイス２－２の外部量子効率－輝度特性である。 図３８は発光デバイス２－１、発光デバイス２－２、比較発光デバイス２－１および比較発光デバイス２－２の発光スペクトルである。 図３９は発光デバイス２－１、発光デバイス２－２、比較発光デバイス２－１および比較発光デバイス２－２の駆動時間に対する輝度変化を表す図である。
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
（実施の形態１）
有機ＥＬデバイスに用いることが可能なキャリア輸送性を有する有機化合物の中でも、屈折率が小さい材料の一つとしてジ－［４－（Ｎ，Ｎ－ジトリル－アミノ）－フェニル］シクロヘキサン（略称：ＴＡＰＣ）が知られている。屈折率の小さな材料をＥＬ層に用いることで、高い外部量子効率を示す発光デバイスを得ることが可能であるため、ＴＡＰＣを用いることで良好な外部量子効率を有する発光デバイスを得ることが可能である。
通常、高いキャリア輸送性と低い屈折率とはトレードオフの関係にある。それは、有機化合物におけるキャリア輸送性は不飽和結合の存在に由来するところが大きく、不飽和結合を多く有する有機化合物は、屈折率が高い傾向があるからである。ＴＡＰＣは、正孔輸送性と低い屈折率とが絶妙なバランスの上に成り立っている物質であるが、一方で、ＴＡＰＣのようにシクロヘキサンの１，１－ジ置換構造を有する化合物では、シクロヘキサンの一炭素上に、嵩高い置換基が二基挿入されていることから、立体反発が大きくなり、分子自体の不安定性を誘起するため、信頼性的に不利であるという問題があった。また、ＴＡＰＣはその骨格の構成がシクロヘキサンと、単純なベンゼン環からなることに起因して、ガラス転移点（Ｔｇ）が低く、耐熱性にも問題を有していた。
耐熱性が高く、信頼性の良好な正孔輸送材料を得るための一つの方法として、不飽和炭化水素基、特に環式不飽和炭化水素基を分子内に導入することが考えられる。一方、屈折率が低い材料を得るためには、分子の屈折率を下げることのできる置換基を導入することが好ましい。当該置換基としては飽和炭化水素基および環式飽和炭化水素基等を挙げることができる。
また、有機ＥＬデバイスのキャリア輸送材料として用いる材料は、キャリア輸送性が高い骨格を有することが好ましく、中でも芳香族アミン骨格は正孔輸送性が高く好ましい骨格である。正孔輸送性をさらに向上させるために、アミン骨格を二基導入する手段も考えられる。しかし、上述のＴＡＰＣのように、その周辺に配置された置換基の環境によっては、ジアミン構造は信頼性に対して不利に働くこともある。
トレードオフを乗り越え、キャリア輸送性、キャリア注入性、低い屈折率、そして高い信頼性を兼ね備える有機化合物として、本発明者らは、二つのフルオレニル基と、分岐鎖状または環状のアルキル基を置換基として有するアリール基と、を有するトリアリールアミン化合物を見出した。当該トリアリールアミン化合物は、通常の屈折率を有する従来の正孔輸送層用材料と同等の良好な信頼性を有する材料である。また、当該トリアリールアミン化合物のアルキル基の数および置換位置に工夫をすることでより良好な特性を有する材料とすることができる。
また、トリアリールアミン化合物は、フルオレニル基を有する場合に正孔輸送性が高い傾向がある。分子構造の中に二つのフルオレニル基を有することにより、さらに正孔輸送性が良好となり、当該トリアリールアミン化合物を正孔輸送層用材料として用いた発光デバイスは、駆動電圧の良好な発光デバイスとすることが可能となる。また、フルオレニル基はアミンの窒素原子と直接結合していることが分子のＨＯＭＯ（最高被占有軌道：Ｈｉｇｈｅｓｔ Ｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ）準位を浅くすることに寄与し、これによってホールの受け渡しが容易になるため好ましい。
一般に、ある化合物に直鎖状のアルキル基を導入することで、対応する（例えば炭素数が同等の）分岐鎖状または環状のアルキル基を導入する場合と比べ、当該化合物のＴｇもしくは融点またはその両方が下がる傾向がある。Ｔｇが下がると、有機ＥＬ材料として耐熱性が下がる場合がある。有機ＥＬ材料を用いたＥＬデバイスは、ヒトの生活における様々な環境下で安定した物性を示すことが望ましいことから、同等の特性を示す材料であればＴｇが高いことが好ましい。本発明の一態様のトリアリールアミン化合物は、分岐鎖状または環状のアルキル基を有することにより、直鎖状のアルキル基を導入する場合よりもＴｇを高く維持し、耐熱性の高い材料とすることが可能である。
すなわち、本発明の一態様は、一般式（Ｇ１）で表される有機化合物である。
Figure 2022159214000006
上記一般式（Ｇ１）において、Ａｒ１は置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリーレン基を表す。また、ｎは０または１の整数を表す。また、Ａｒ２は環を形成する炭素の数が６乃至１０のアリール基を表し、炭素数３乃至１２の分岐鎖状または環状のアルキル基を少なくとも一つ有する。また、Ａｒ２が有する前記分岐鎖状または環状のアルキル基の炭素数の総和は、６以上である。また、Ｒ１乃至Ｒ４は各々独立に炭素数１乃至６のアルキル基を表す。また、Ｒ１１乃至Ｒ１４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ１５乃至Ｒ１８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２１乃至Ｒ２４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２５乃至Ｒ２８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。
上記一般式（Ｇ１）において、Ａｒ１に用いることのできる、環を形成する炭素の数が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、および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。環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリーレン基が置換基を有する場合、当該置換基は、炭素数１乃至４のアルキル基である。
また、Ａｒ２に用いることのできる、環を形成する炭素の数が６乃至１０のアリール基としては、フェニル基およびナフチル基などを具体例として挙げることができる。
また、Ａｒ２が有する炭素数３乃至１２の分岐鎖状のアルキル基としては、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ－ペンチル基、ｔｅｒｔ－ペンチル基、ｎｅｏ－ペンチル基、イソヘキシル基、ｓｅｃ－ヘキシル基、ｔｅｒｔ－ヘキシル基、イソヘプチル基、ｓｅｃ－ヘプチル基、ｔｅｒｔ－ヘプチル基、ｎｅｏ－ヘプチル基、イソオクチル基、ｓｅｃ－オクチル基、ｔｅｒｔ－オクチル基、ｎｅｏ－オクチル基、イソノニル基、ｓｅｃ－ノニル基、ｔｅｒｔ－ノニル基、ｎｅｏ－ノニル基、イソデシル基、ｓｅｃ－デシル基、ｔｅｒｔ－デシル基、イソウンデシル基、ｓｅｃ－ウンデシル基、ｔｅｒｔ－ウンデシル基、イソドデシル基、ｓｅｃ－ドデシル基、ｔｅｒｔ－ドデシル基、などを挙げることができ、特に好ましくはｔｅｒｔ－ブチル基である。
また、Ａｒ２が有する炭素数３乃至１２の環状のアルキル基として具体的には、シクロプロピル基、メチルイソプロピル基、シクロブチル基、メチルシクロブチル基、シクロペンチル基、メチルシクロペンチル基、イソプロピルシクロペンチル基、ｔｅｒｔ－ブチルシクロプロピル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、イソプロピルシクロヘキシル基、ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、メチルシクロヘプチル基、イソプロピルシクロヘプチル基、ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘプチル基、シクロオクチル基、メチルシクロオクチル基、イソプロピルシクロヘキシル基、ｔｅｒｔ－ブチルシクロオクチル基、シクロノニル基、メチルシクロノニル基、イソプロピルシクロノニル基、シクロデシル基、メチルシクロデシル基、シクロウンデシル基、メチルシクロウンデシル基、シクロドデシル基などを用いることができるが、炭素数６以上のシクロアルキル基が低屈折率化のために好ましく、特にシクロヘキシル基が好ましい。
また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ２）で表される有機化合物である。
Figure 2022159214000007
上記一般式（Ｇ２）において、Ｒ１乃至Ｒ４は各々独立に炭素数１乃至６のアルキル基を表す。また、Ｒ１１乃至Ｒ１４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ１５乃至Ｒ１８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２１乃至Ｒ２４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２５乃至Ｒ２８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ３１乃至Ｒ３５は各々独立に水素原子または炭素数３乃至１２の分岐鎖状または環状のアルキル基を表す。ただし、Ｒ３１乃至Ｒ３５が有する総炭素数は、６以上である。また、ｎは０または１の整数を表す。
上記一般式（Ｇ２）において、炭素数３乃至１２の分岐鎖状のアルキル基としては、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ－ペンチル基、ｔｅｒｔ－ペンチル基、ｎｅｏ－ペンチル基、イソヘキシル基、ｓｅｃ－ヘキシル基、ｔｅｒｔ－ヘキシル基、イソヘプチル基、ｓｅｃ－ヘプチル基、ｔｅｒｔ－ヘプチル基、ｎｅｏ－ヘプチル基、イソオクチル基、ｓｅｃ－オクチル基、ｔｅｒｔ－オクチル基、ｎｅｏ－オクチル基、イソノニル基、ｓｅｃ－ノニル基、ｔｅｒｔ－ノニル基、ｎｅｏ－ノニル基、イソデシル基、ｓｅｃ－デシル基、ｔｅｒｔ－デシル基、イソウンデシル基、ｓｅｃ－ウンデシル基、ｔｅｒｔ－ウンデシル基、イソドデシル基、ｓｅｃ－ドデシル基、ｔｅｒｔ－ドデシル基、などを挙げることができ、特に好ましくはｔｅｒｔ－ブチル基である。
また、Ａｒ２が有する炭素数３乃至１２の環状のアルキル基として具体的には、シクロプロピル基、メチルイソプロピル基、シクロブチル基、メチルシクロブチル基、シクロペンチル基、メチルシクロペンチル基、イソプロピルシクロペンチル基、ｔｅｒｔ－ブチルシクロプロピル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、イソプロピルシクロヘキシル基、ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、メチルシクロヘプチル基、イソプロピルシクロヘプチル基、ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘプチル基、シクロオクチル基、メチルシクロオクチル基、イソプロピルシクロヘキシル基、ｔｅｒｔ－ブチルシクロオクチル基、シクロノニル基、メチルシクロノニル基、イソプロピルシクロノニル基、シクロデシル基、メチルシクロデシル基、シクロウンデシル基、メチルシクロウンデシル基、シクロドデシル基などを用いることができるが、炭素数６以上のシクロアルキル基が低屈折率化のために好ましく、特にシクロヘキシル基が好ましい。
また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ３）で表される有機化合物である。
Figure 2022159214000008
上記一般式（Ｇ３）において、Ｒ１乃至Ｒ４は各々独立に炭素数１乃至６のアルキル基を表す。また、Ｒ１１乃至Ｒ１４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ１５乃至Ｒ１８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２１乃至Ｒ２４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２５乃至Ｒ２８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ３１乃至Ｒ３５は各々独立に水素原子または炭素数３乃至１２の分岐鎖状または環状のアルキル基を表す。ただし、Ｒ３１乃至Ｒ３５が有する総炭素数は、６以上である。
上記一般式（Ｇ３）において、炭素数３乃至１２の分岐鎖状のアルキル基としては、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ－ペンチル基、ｔｅｒｔ－ペンチル基、ｎｅｏ－ペンチル基、イソヘキシル基、ｓｅｃ－ヘキシル基、ｔｅｒｔ－ヘキシル基、イソヘプチル基、ｓｅｃ－ヘプチル基、ｔｅｒｔ－ヘプチル基、ｎｅｏ－ヘプチル基、イソオクチル基、ｓｅｃ－オクチル基、ｔｅｒｔ－オクチル基、ｎｅｏ－オクチル基、イソノニル基、ｓｅｃ－ノニル基、ｔｅｒｔ－ノニル基、ｎｅｏ－ノニル基、イソデシル基、ｓｅｃ－デシル基、ｔｅｒｔ－デシル基、イソウンデシル基、ｓｅｃ－ウンデシル基、ｔｅｒｔ－ウンデシル基、イソドデシル基、ｓｅｃ－ドデシル基、ｔｅｒｔ－ドデシル基、などを挙げることができ、特に好ましくはｔｅｒｔ－ブチル基である。
また、Ａｒ２が有する炭素数３乃至１２の環状のアルキル基として具体的には、シクロプロピル基、メチルイソプロピル基、シクロブチル基、メチルシクロブチル基、シクロペンチル基、メチルシクロペンチル基、イソプロピルシクロペンチル基、ｔｅｒｔ－ブチルシクロプロピル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、イソプロピルシクロヘキシル基、ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、メチルシクロヘプチル基、イソプロピルシクロヘプチル基、ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘプチル基、シクロオクチル基、メチルシクロオクチル基、イソプロピルシクロヘキシル基、ｔｅｒｔ－ブチルシクロオクチル基、シクロノニル基、メチルシクロノニル基、イソプロピルシクロノニル基、シクロデシル基、メチルシクロデシル基、シクロウンデシル基、メチルシクロウンデシル基、シクロドデシル基などを用いることができるが、炭素数６以上のシクロアルキル基が低屈折率化のために好ましく、特にシクロヘキシル基が好ましい。
また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ１）、一般式（Ｇ２）、および一般式（Ｇ３）において、Ｒ１１乃至Ｒ１４およびＲ２１乃至Ｒ２４は水素原子であり、Ｒ１５乃至Ｒ１８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は水素原子であり、Ｒ２５乃至Ｒ２８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は水素原子である、有機化合物である。
また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ４）で表される有機化合物である。
Figure 2022159214000009
上記一般式（Ｇ４）において、Ｒ１乃至Ｒ４は各々独立に炭素数１乃至６のアルキル基を表す。また、Ｒ３１乃至Ｒ３５は各々独立に水素原子または炭素数３乃至１２の分岐鎖状または環状のアルキル基を表す。ただし、Ｒ３１乃至Ｒ３５が有する総炭素数は、６以上である。
上記一般式（Ｇ４）において、炭素数３乃至１２の分岐鎖状のアルキル基としては、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ－ペンチル基、ｔｅｒｔ－ペンチル基、ｎｅｏ－ペンチル基、イソヘキシル基、ｓｅｃ－ヘキシル基、ｔｅｒｔ－ヘキシル基、イソヘプチル基、ｓｅｃ－ヘプチル基、ｔｅｒｔ－ヘプチル基、ｎｅｏ－ヘプチル基、イソオクチル基、ｓｅｃ－オクチル基、ｔｅｒｔ－オクチル基、ｎｅｏ－オクチル基、イソノニル基、ｓｅｃ－ノニル基、ｔｅｒｔ－ノニル基、ｎｅｏ－ノニル基、イソデシル基、ｓｅｃ－デシル基、ｔｅｒｔ－デシル基、イソウンデシル基、ｓｅｃ－ウンデシル基、ｔｅｒｔ－ウンデシル基、イソドデシル基、ｓｅｃ－ドデシル基、ｔｅｒｔ－ドデシル基、などを挙げることができ、特に好ましくはｔｅｒｔ－ブチル基である。
また、Ａｒ２が有する炭素数３乃至１２の環状のアルキル基として具体的には、シクロプロピル基、メチルイソプロピル基、シクロブチル基、メチルシクロブチル基、シクロペンチル基、メチルシクロペンチル基、イソプロピルシクロペンチル基、ｔｅｒｔ－ブチルシクロプロピル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、イソプロピルシクロヘキシル基、ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、メチルシクロヘプチル基、イソプロピルシクロヘプチル基、ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘプチル基、シクロオクチル基、メチルシクロオクチル基、イソプロピルシクロヘキシル基、ｔｅｒｔ－ブチルシクロオクチル基、シクロノニル基、メチルシクロノニル基、イソプロピルシクロノニル基、シクロデシル基、メチルシクロデシル基、シクロウンデシル基、メチルシクロウンデシル基、シクロドデシル基などを用いることができるが、炭素数６以上のシクロアルキル基が低屈折率化のために好ましく、特にシクロヘキシル基が好ましい。
また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ２）、一般式（Ｇ３）、および一般式（Ｇ４）において、Ｒ３１乃至Ｒ３５の少なくともいずれか一がｔｅｒｔ－ブチル基またはシクロヘキシル基である、有機化合物である。
また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ２）、一般式（Ｇ３）、および一般式（Ｇ４）において、Ｒ３１、Ｒ３３、Ｒ３５が水素原子であり、Ｒ３２、Ｒ３４がｔｅｒｔ－ブチル基またはシクロヘキシル基である、有機化合物である。
また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ２）、一般式（Ｇ３）、および一般式（Ｇ４）において、Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３４、Ｒ３５が水素原子であり、Ｒ３３がｔｅｒｔ－ブチル基またはシクロヘキシル基である、有機化合物である。
以上のような構成を有する本発明の一態様の有機化合物は、当該有機化合物からなる層の波長４６５ｎｍの光に対する常光屈折率が１．４５以上１．８０以下、好ましくは１．５０以上１．７５以下、波長５２０ｎｍの光に対する常光屈折率が１．４５以上１．７５以下、好ましくは１．５０以上１．７０以下、波長６３３ｎｍの光に対する常光屈折率が１．４０以上１．７５以下、好ましくは１．４５以上１．７０以下、の非常に屈折率の低い化合物とすることが可能である（屈折率に関する数値範囲）。
なお、材料に異方性が生じている場合、常光に対する屈折率と異常光に対する屈折率が異なることがある。測定する薄膜がその様な状態である場合、異方性解析を実施することで、常光屈折率と異常光屈折率に分離して各々の屈折率を算出することができる。なお、本明細書においては、測定した材料に常光屈折率と異常光屈折率の双方が存在した場合、常光屈折率を指標として用いている。
以上のような構成を有する本発明の一態様の有機化合物は、良好な正孔輸送性を有し屈折率が小さい有機化合物であることから、有機ＥＬデバイスの正孔輸送層用材料または正孔注入層用材料として好適に用いることができる。また、当該正孔輸送層用材料または正孔注入層用材料を用いた有機ＥＬデバイスは、屈折率の小さい正孔輸送層または正孔注入層を有していることから、発光効率、すなわち外部量子効率、電流効率およびブルーインデックスの高い発光デバイスとすることができる。
また、以上のような構成を有する本発明の一態様の有機化合物は、ＨＯＭＯ準位の比較的浅い有機化合物である。通常、正孔注入層、および正孔輸送層等の隣接層を構成する材料のＨＯＭＯ準位が発光層を構成する材料のＨＯＭＯ準位と近い値を示し、適切な範囲内で浅くなる事で、これらの層から発光層への正孔受容性が向上する。一方で、有機ＥＬデバイスの発光層に接する正孔輸送層を構成する材料として、ＨＯＭＯ準位の浅い材料を用いると、正孔輸送層を構成する材料のＨＯＭＯ準位と発光層を構成する材料のＬＵＭＯ（最低空軌道：Ｌｏｗｅｓｔ Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ）準位との間で、エネルギー準位の低いエキサイプレックスが形成され、発光効率が低下してしまう場合がある。
しかし、本発明の一態様の有機化合物は、嵩高いアルキル基を有する有機化合物である。このことから、有機ＥＬデバイスの発光層に接する正孔輸送層用材料として用いた際に、嵩高いアルキル基の立体効果によって、通常の有機ＥＬデバイスと比較して、隣接する発光層を構成する材料と正孔輸送層用材料の相互作用を小さくすることができるため、正孔輸送層を構成する材料のＨＯＭＯ準位と発光層を構成する材料のＬＵＭＯ準位とがエキサイプレックスを形成するのを抑制し、エキサイプレックス形成によって引き起こされる発光効率の低下を防ぐ効果がある。従って、本発明の一態様の有機化合物を用いることにより、駆動電圧が低く、且つ、高効率な有機ＥＬデバイスが作製可能となる。
本発明の一態様の有機化合物のＨＯＭＯ準位は－５．３０ｅＶ以下、－５．５０ｅＶ以上である事が好ましく、－５．３０ｅＶ以下、－５．４０ｅＶ以上である事が特に好ましい（ＨＯＭＯ準位に関する数値範囲）。これによって、本発明の一態様の有機化合物は、有機ＥＬデバイスの発光層に接する正孔輸送層用材料として好適に用いることができる。
また、以上のような構成を有する本発明の一態様の有機化合物は、当該有機化合物からなる層の巨大表面電位（ＧＳＰ：Ｇｉａｎｔ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）が、２０ｍＶ／ｎｍ以上と、ＧＳＰの大きい化合物とすることが可能である（ＧＳＰに関する数値範囲）。
なお、巨大表面電位とは、蒸着膜の表面電位が膜厚に比例して増加する現象である。その大きさを膜厚に依存しない数値として扱うには、蒸着膜の表面電位を膜厚で割った値、すなわち、蒸着膜の表面電位の電位勾配（傾き）を用いればよい。本明細書中では、この蒸着膜の表面電位の電位勾配をＧＳＰ（ｍＶ／ｎｍ）と記載する。
接して積層された少なくとも２つの層（第１の正孔輸送層、第２の正孔輸送層）を有する有機半導体デバイスにおいて、第１の正孔輸送層側から第２の正孔輸送層側に向かってホールが流れる場合、第１の正孔輸送層を構成する有機化合物のＧＳＰ（ＧＳＰ１）と、第２の正孔輸送層を構成する有機化合物のＧＳＰ（ＧＳＰ２）の差ΔＧＳＰ（ＧＳＰ２－ＧＳＰ１）が正の値になる構成とすると、ホールの注入が容易であり、駆動電圧の低い有機半導体デバイスとすることが可能となる。従って、このような場合、本発明の一態様の有機化合物は、第１の正孔輸送層として好適に用いることが可能である。
また、本発明の一態様の有機化合物は、上述の屈折率に関する数値範囲、ＨＯＭＯ準位に関する数値範囲、およびＧＳＰに関する数値範囲のうち、少なくとも２を満たすと好ましく、３を満たしているとより好ましい。
次に、上記各構成を有する、本発明の一態様である有機化合物の具体的な例を以下に示す。
Figure 2022159214000010
Figure 2022159214000011
Figure 2022159214000012
Figure 2022159214000013
上記構造式（１００）乃至（１３５）で表される有機化合物は、上記一般式（Ｇ１）乃至（Ｇ４）で表される有機化合物の一例であるが、本発明の一態様である有機化合物は、これに限られない。
次に、本発明の一態様であり、下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物の合成方法について説明する。
Figure 2022159214000014
上記一般式（Ｇ１）において、Ａｒ１は置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリーレン基を表す。また、ｎは０または１の整数を表す。また、Ａｒ２は環を形成する炭素の数が６乃至１０のアリール基を表し、炭素数３乃至１２の分岐鎖状または環状のアルキル基を少なくとも一つ有する。また、Ａｒ２が有する前記分岐鎖状または環状のアルキル基の炭素数の総和は、６以上である。また、Ｒ１乃至Ｒ４は各々独立に炭素数１乃至６のアルキル基を表す。また、Ｒ１１乃至Ｒ１４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ１５乃至Ｒ１８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２１乃至Ｒ２４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２５乃至Ｒ２８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。
下記合成スキームに示すように、ジフルオレニルアミンと、有機ハロゲン化物とを、塩基存在下で金属触媒、金属、または金属化合物によりカップリングさせることにより、上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物を得ることができる。
Figure 2022159214000015
上記スキームにおいて、Ａｒ１は置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリーレン基を表す。また、ｎは０または１の整数を表す。また、Ａｒ２は環を形成する炭素の数が６乃至１０のアリール基を表し、炭素数３乃至１２の分岐鎖状または環状のアルキル基を少なくとも一つ有する。また、Ａｒ２が有する前記分岐鎖状または環状のアルキル基の炭素数の総和は、６以上である。また、Ｒ１乃至Ｒ４は各々独立に炭素数１乃至６のアルキル基を表す。また、Ｒ１１乃至Ｒ１４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ１５乃至Ｒ１８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２１乃至Ｒ２４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２５乃至Ｒ２８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。
上記合成スキームをバックワルド・ハートウィグ反応を用いて行う場合、Ｘはハロゲン又はトリフラート基を表す。ハロゲンとしては、ヨウ素、臭素、または塩素が好ましい。当該反応では、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）、またはアリル塩化パラジウム二量体（ＩＩ）等のパラジウム錯体または化合物と、それに配位するトリ（ｔｅｒｔ－ブチル）ホスフィン、ジｔｅｒｔブチル（１－メチル－２，２－ジフェニルシクロプロピル）ホスフィン、またはトリシクロヘキシルホスフィン等の配位子を用いるパラジウム触媒を利用することができる。塩基の具体例としては、ナトリウムｔｅｒｔ－ブトキシド等の有機塩基、または炭酸カリウム等の無機塩基等が挙げられる。また、溶媒を使用する場合、トルエン、キシレン、１，３，５－トリメチルベンゼン等を用いることができる。
また、上記合成スキームをウルマン反応を用いて行う場合、Ｘはハロゲンを表す。ハロゲンとしては、ヨウ素、臭素、または塩素が好ましい。触媒としては、銅または銅化合物を用いることができる。なお、ヨウ化銅（Ｉ）、または酢酸銅（ＩＩ）を用いることが好ましい。用いる塩基としては、炭酸カリウム等の無機塩基が挙げられる。また、溶媒は、１，３－ジメチル－３，４，５，６－テトラヒドロ－２（１Ｈ）ピリミジノン（ＤＭＰＵ）、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、トルエン、キシレン、または１，３，５－トリメチルベンゼン等を用いる。ただし、使用することのできる溶媒はこれらに限られるものでは無い。ウルマン反応では、反応温度が１００℃以上の方がより短時間かつ高収率で目的物が得られるため、沸点の高いＤＭＰＵ、ＮＭＰ、または１，３，５－トリメチルベンゼンを用いることが好ましい。また、反応温度は１５０℃以上のより高い温度がさらに好ましいため、ＤＭＰＵを用いることがより好ましい。
以上、本発明の一態様である有機化合物の合成方法の一例について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、他のどのような合成方法によって合成されても良い。
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で示した有機化合物を用いた発光デバイスについて、図１（Ａ）乃至図１（Ｅ）を用いて説明する。
≪発光デバイスの基本的な構造≫
発光デバイスの基本的な構造について説明する。図１（Ａ）には、一対の電極間に発光層を含むＥＬ層を有する発光デバイスを示す。具体的には、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間にＥＬ層１０３が挟まれた構造を有する。
また、図１（Ｂ）には、一対の電極間に複数（図１（Ｂ）では、２層）のＥＬ層（１０３ａ、１０３ｂ）を有し、ＥＬ層の間に電荷発生層１０６を有する積層構造（タンデム構造）の発光デバイスを示す。タンデム構造の発光デバイスは、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現することができる。
電荷発生層１０６は、第１の電極１０１と第２の電極１０２の間に電位差を生じさせたときに、一方のＥＬ層（１０３ａまたは１０３ｂ）に電子を注入し、他方のＥＬ層（１０３ｂまたは１０３ａ）に正孔を注入する機能を有する。従って、図１（Ｂ）において、第１の電極１０１に、第２の電極１０２よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層１０６からＥＬ層１０３ａに電子が注入され、ＥＬ層１０３ｂに正孔が注入されることとなる。
なお、電荷発生層１０６は、光の取り出し効率の点から、可視光に対して透光性を有する（具体的には、電荷発生層１０６に対する可視光の透過率が、４０％以上）ことが好ましい。また、電荷発生層１０６は、第１の電極１０１および第２の電極１０２よりも低い導電率であっても機能する。
また、図１（Ｃ）には、本発明の一態様である発光デバイスのＥＬ層１０３の積層構造を示す。但し、この場合、第１の電極１０１は陽極として、第２の電極１０２は陰極として機能するものとする。ＥＬ層１０３は、第１の電極１０１上に、正孔（ホール）注入層１１１、正孔（ホール）輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、電子注入層１１５が順次積層された構造を有する。なお、発光層１１３は、発光色の異なる発光層を複数積層した構成であっても良い。例えば、赤色を発光する発光物質を含む発光層と、緑色を発光する発光物質を含む発光層と、青色を発光する発光物質を含む発光層とが積層、またはキャリア輸送性材料を有する層を介して積層された構造であっても良い。または、黄色を発光する発光物質を含む発光層と、青色を発光する発光物質を含む発光層との組み合わせであっても良い。ただし、発光層１１３の積層構造は上記に限定されない。例えば、発光層１１３は、発光色の同じ発光層を複数積層した構成であっても良い。例えば、青色を発光する発光物質を含む第１の発光層と、青色を発光する発光物質を含む第２の発光層とが積層、またはキャリア輸送性材料を有する層を介して積層された構造であっても良い。発光色の同じ発光層を複数積層した構成の場合、単層の構成よりも信頼性を高めることができる場合がある。また、図１（Ｂ）に示すタンデム構造のように複数のＥＬ層を有する場合であっても、各ＥＬ層が、陽極側から上記のように順次積層される構造とする。また、第１の電極１０１が陰極で、第２の電極１０２が陽極の場合は、ＥＬ層１０３の積層順は逆になる。具体的には、陰極である第１の電極１０１上の１１１が、電子注入層、１１２が電子輸送層、１１３が発光層、１１４が正孔（ホール）輸送層、１１５が正孔（ホール）注入層、という構成を有する。
ＥＬ層（１０３、１０３ａ、１０３ｂ）に含まれる発光層１１３は、それぞれ発光物質および複数の物質を適宜組み合わせて有しており、所望の発光色を呈する蛍光発光または燐光発光が得られる構成とすることができる。また、発光層１１３を発光色の異なる積層構造としてもよい。なお、この場合、積層された各発光層に用いる発光物質およびその他の物質は、それぞれ異なる材料を用いればよい。また、図１（Ｂ）に示す複数のＥＬ層（１０３ａ、１０３ｂ）から、それぞれ異なる発光色が得られる構成としても良い。この場合も各発光層に用いる発光物質およびその他の物質を異なる材料とすればよい。
また、本発明の一態様である発光デバイスにおいて、例えば、図１（Ｃ）に示す第１の電極１０１を反射電極とし、第２の電極１０２を半透過・半反射電極とし、微小光共振器（マイクロキャビティ）構造とすることにより、ＥＬ層１０３に含まれる発光層１１３から得られる発光を両電極間で共振させ、第２の電極１０２から得られる発光を強めることができる。
なお、発光デバイスの第１の電極１０１が、反射性を有する導電性材料と透光性を有する導電性材料（透明導電膜）との積層構造からなる反射電極である場合、透明導電膜の膜厚を制御することにより光学調整を行うことができる。具体的には、発光層１１３から得られる光の波長λに対して、第１の電極１０１と、第２の電極１０２との電極間の光学距離（膜厚と屈折率の積）がｍλ／２（ただし、ｍは自然数）またはその近傍となるように調整するのが好ましい。
また、発光層１１３から得られる所望の光（波長：λ）を増幅させるために、第１の電極１０１から発光層１１３の所望の光が得られる領域（発光領域）までの光学距離と、第２の電極１０２から発光層１１３の所望の光が得られる領域（発光領域）までの光学距離と、をそれぞれ（２ｍ’＋１）λ／４（ただし、ｍ’は自然数）またはその近傍となるように調節するのが好ましい。なお、ここでいう発光領域とは、発光層１１３における正孔（ホール）と電子との再結合領域を示す。
このような光学調整を行うことにより、発光層１１３から得られる特定の単色光のスペクトルを狭線化させ、色純度の良い発光を得ることができる。
但し、上記の場合、第１の電極１０１と第２の電極１０２との光学距離は、厳密には第１の電極１０１における反射領域から第２の電極１０２における反射領域までの総厚ということができる。しかし、第１の電極１０１および第２の電極１０２における反射領域を厳密に決定することは困難であるため、第１の電極１０１と第２の電極１０２の任意の位置を反射領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。また、第１の電極１０１と、所望の光が得られる発光層との光学距離は、厳密には第１の電極１０１における反射領域と、所望の光が得られる発光層における発光領域との光学距離であるということができる。しかし、第１の電極１０１における反射領域および、所望の光が得られる発光層における発光領域を厳密に決定することは困難であるため、第１の電極１０１の任意の位置を反射領域、所望の光が得られる発光層の任意の位置を発光領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。
図１（Ｄ）に示す発光デバイスは、タンデム構造を有する発光デバイスであり、マイクロキャビティ構造を有するため、各ＥＬ層（１０３ａ、１０３ｂ）からの異なる波長の光（単色光）を取り出すことができる。従って、異なる発光色を得るための塗り分け（例えば、ＲＧＢ）が不要となる。従って、高精細化を実現することが容易である。また、着色層（カラーフィルタ）との組み合わせも可能である。さらに、特定波長の正面方向の発光強度を強めることが可能となるため、低消費電力化を図ることができる。
図１（Ｅ）に示す発光デバイスは、図１（Ｂ）に示したタンデム構造の発光デバイスの一例であり、図に示すように、３つのＥＬ層（１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ）が電荷発生層（１０６ａ、１０６ｂ）を挟んで積層される構造を有する。なお、３つのＥＬ層（１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ）は、それぞれに発光層（１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ）を有しており、各発光層の発光色は、自由に組み合わせることができる。例えば、発光層１１３ａを青色、発光層１１３ｂを赤色、緑色、または黄色のいずれか、発光層１１３ｃを青色とすることができるが、発光層１１３ａを赤色、発光層１１３ｂを青色、緑色、または黄色のいずれか、発光層１１３ｃを赤色とすることもできる。
なお、上述した本発明の一態様である発光デバイスにおいて、第１の電極１０１と第２の電極１０２の少なくとも一方は、透光性を有する電極（透明電極、半透過・半反射電極など）とする。透光性を有する電極が透明電極の場合、透明電極の可視光の透過率は、４０％以上とする。また、半透過・半反射電極の場合、半透過・半反射電極の可視光の反射率は、２０％以上８０％以下、好ましくは４０％以上７０％以下とする。また、これらの電極は、抵抗率が１×１０－２Ωｃｍ以下とするのが好ましい。
また、上述した本発明の一態様である発光デバイスにおいて、第１の電極１０１と第２の電極１０２の一方が、反射性を有する電極（反射電極）である場合、反射性を有する電極の可視光の反射率は、４０％以上１００％以下、好ましくは７０％以上１００％以下とする。また、この電極は、抵抗率が１×１０－２Ωｃｍ以下とするのが好ましい。
≪発光デバイスの具体的な構造≫
次に、本発明の一態様である発光デバイスの具体的な構造について説明する。また、ここでは、タンデム構造を有する図１（Ｄ）を用いて説明する。なお、図１（Ａ）および図１（Ｃ）に示すシングル構造の発光デバイスについてもＥＬ層の構成については同様とする。また、図１（Ｄ）に示す発光デバイスがマイクロキャビティ構造を有する場合は、第１の電極１０１を反射電極として形成し、第２の電極１０２を半透過・半反射電極として形成する。従って、所望の電極材料を単数または複数用い、単層または積層して形成することができる。なお、第２の電極１０２は、ＥＬ層１０３ｂを形成した後、上記と同様に材料を選択して形成する。
＜第１の電極および第２の電極＞
第１の電極１０１および第２の電極１０２を形成する材料としては、上述した両電極の機能が満たせるのであれば、以下に示す材料を適宜組み合わせて用いることができる。例えば、金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを適宜用いることができる。具体的には、Ｉｎ－Ｓｎ酸化物（ＩＴＯともいう）、Ｉｎ－Ｓｉ－Ｓｎ酸化物（ＩＴＳＯともいう）、Ｉｎ－Ｚｎ酸化物、Ｉｎ－Ｗ－Ｚｎ酸化物が挙げられる。その他、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、イットリウム（Ｙ）、ネオジム（Ｎｄ）などの金属、およびこれらを適宜組み合わせて含む合金を用いることもできる。その他、上記例示のない元素周期表の第１族または第２族に属する元素（例えば、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ））、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）などの希土類金属およびこれらを適宜組み合わせて含む合金、その他グラフェン等を用いることができる。
図１（Ｄ）に示す発光デバイスにおいて、第１の電極１０１が陽極である場合、第１の電極１０１上にＥＬ層１０３ａの正孔注入層１１１ａおよび正孔輸送層１１２ａが真空蒸着法により順次積層形成される。ＥＬ層１０３ａおよび電荷発生層１０６が形成された後、電荷発生層１０６上にＥＬ層１０３ｂの正孔注入層１１１ｂおよび正孔輸送層１１２ｂが同様に順次積層形成される。
＜正孔注入層＞
正孔注入層（１１１、１１１ａ、１１１ｂ）は、陽極である第１の電極１０１または電荷発生層（１０６、１０６ａ、１０６ｂ）からＥＬ層（１０３、１０３ａ、１０３ｂ）に正孔（ホール）を注入する層であり、有機アクセプタ材料または正孔注入性の高い材料を含む層である。
有機アクセプタ材料は、そのＬＵＭＯ準位の値とＨＯＭＯ準位の値が近い他の有機化合物との間で電荷分離させることにより、当該有機化合物に正孔（ホール）を発生させることができる材料である。従って、有機アクセプタ材料としては、キノジメタン誘導体、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電子吸引基（ハロゲン基またはシアノ基）を有する化合物を用いることができる。例えば、７，７，８，８－テトラシアノ－２，３，５，６－テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４－ＴＣＮＱ）、３，６－ジフルオロ－２，５，７，７，８，８－ヘキサシアノキノジメタン、クロラニル、２，３，６，７，１０，１１－ヘキサシアノ－１，４，５，８，９，１２－ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ－ＣＮ）、１，３，４，５，７，８－ヘキサフルオロテトラシアノ－ナフトキノジメタン（略称：Ｆ６－ＴＣＮＮＱ）、２－（７－ジシアノメチレン－１，３，４，５，６，８，９，１０－オクタフルオロ－７Ｈ－ピレン－２－イリデン）マロノニトリル等を用いることができる。なお、有機アクセプタ材料の中でも特にＨＡＴ－ＣＮのように複素原子を複数有する縮合芳香環に電子吸引基が結合している化合物は、アクセプタ性が高く、熱に対して膜質が安定であるため好適である。その他にも、電子吸引基（特にフルオロ基のようなハロゲン基またはシアノ基）を有する［３］ラジアレン誘導体は、電子受容性が非常に高いため好ましく、具体的にはα，α’，α’’－１，２，３－シクロプロパントリイリデントリス［４－シアノ－２，３，５，６－テトラフルオロベンゼンアセトニトリル］、α，α’，α’’－１，２，３－シクロプロパントリイリデントリス［２，６－ジクロロ－３，５－ジフルオロ－４－（トリフルオロメチル）ベンゼンアセトニトリル］、α，α’，α’’－１，２，３－シクロプロパントリイリデントリス［２，３，４，５，６－ペンタフルオロベンゼンアセトニトリル］などを用いることができる。
また、正孔注入性の高い材料としては、元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物（モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の遷移金属酸化物等）を用いることができる。具体的には、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムが挙げられる。上記の中でも、酸化モリブデンは大気中で安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、等を用いることができる。
また、上記材料に加えて低分子化合物である、４，４’，４’’－トリス（Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’－トリス［Ｎ－（３－メチルフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’－ビス［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、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）、３－［Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６－ビス［Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３－［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）アミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等の芳香族アミン化合物、等を用いることができる。
また、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）である、ポリ（Ｎ－ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４－ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ－（４－｛Ｎ’－［４－（４－ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル－Ｎ’－フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’－ビス（４－ブチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ－ＴＰＤ）等を用いることができる。または、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（略称：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＡｎｉ／ＰＳＳ）等の酸を添加した高分子系化合物、等を用いることもできる。
また、正孔注入性の高い材料としては、正孔輸送性材料と、上述した有機アクセプタ材料（電子受容性材料）を含む混合材料を用いることもできる。この場合、有機アクセプタ材料により正孔輸送性材料から電子が引き抜かれて正孔注入層１１１で正孔が発生し、正孔輸送層１１２を介して発光層１１３に正孔が注入される。なお、正孔注入層１１１は、正孔輸送性材料と有機アクセプタ材料（電子受容性材料）を含む混合材料からなる単層で形成しても良いが、正孔輸送性材料と有機アクセプタ材料（電子受容性材料）とをそれぞれ別の層で積層して形成しても良い。
正孔輸送性材料として、実施の形態１で示す有機化合物を用いることが好ましい。また、正孔輸送性材料として、電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００における正孔移動度が、１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質が好ましい。なお、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ることができる。
また、正孔輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香環を有する化合物（例えばカルバゾール誘導体、フラン誘導体、またはチオフェン誘導体）、芳香族アミン（芳香族アミン骨格を有する有機化合物）等の正孔輸送性の高い材料が好ましい。
なお、上記カルバゾール誘導体（カルバゾール環を有する有機化合物）としては、ビカルバゾール誘導体（例えば、３，３’－ビカルバゾール誘導体）、カルバゾリル基を有する芳香族アミン等が挙げられる。
また、上記ビカルバゾール誘導体（例えば、３，３’－ビカルバゾール誘導体）としては、具体的には、３，３’－ビス（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）、９，９’－ビス（ビフェニル－４－イル）－３，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＢｉｓＢＰＣｚ）、９，９’－ビス（１，１’－ビフェニル－３－イル）－３，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＢｉｓｍＢＰＣｚ）、９－（１，１’－ビフェニル－３－イル）－９’－（１，１’－ビフェニル－４－イル）－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール（略称：ｍＢＰＣＣＢＰ）、９－（２－ナフチル）－９’－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール（略称：βＮＣＣＰ）などが挙げられる。
また、上記カルバゾリル基を有する芳香族アミンとしては、具体的には、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）、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）、４，４’－ジフェニル－４’’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４－（１－ナフチル）－４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’－ジ（１－ナフチル）－４’’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、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）、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）、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）、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）、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）、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）、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）などが挙げられる。
なお、カルバゾール誘導体としては、上記に加えて、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－［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）、１，３－ビス（Ｎ－カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’－ジ（Ｎ－カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６－ビス（３，５－ジフェニルフェニル）－９－フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、１，３，５－トリス［４－（Ｎ－カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９－［４－（１０－フェニル－９－アントラセニル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）等が挙げられる。
また、上記フラン誘導体（フラン環を有する有機化合物）としては、具体的には、４，４’，４’’－（ベンゼン－１，３，５－トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ－ＩＩ）、４－｛３－［３－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ－ＩＩ）等が挙げられる。
また、上記チオフェン誘導体（チオフェン環を有する有機化合物）としては、具体的には、４，４’，４’’－（ベンゼン－１，３，５－トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ）、２，８－ジフェニル－４－［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ－ＩＩＩ）、４－［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］－６－フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ－ＩＶ）などのチオフェン環を有する有機化合物等が挙げられる。
また、上記芳香族アミンとしては、具体的には、４，４’－ビス［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ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）、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）、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）、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：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’－トリス［Ｎ－（３－メチルフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ｍ－ＭＴＤＡＴＡ）、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：ＤＴＤＰＰＡ）、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）、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）、Ｎ－（４－ビフェニル）－６，Ｎ－ジフェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－アミン（略称：ＢｎｆＡＢＰ）、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）－６－フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ）、４，４’－ビス（６－フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－イル）－４’’－フェニルトリフェニルアミン（略称：ＢｎｆＢＢ１ＢＰ）、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－６－アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（６））、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（８））、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３－ｄ］フラン－４－アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４））、Ｎ，Ｎ－ビス［４－（ジベンゾフラン－４－イル）フェニル］－４－アミノ－ｐ－ターフェニル（略称：ＤＢｆＢＢ１ＴＰ）、Ｎ－［４－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－Ｎ－フェニル－４－ビフェニルアミン（略称：ＴｈＢＡ１ＢＰ）、４－（２－ナフチル）－４’，４’’－ジフェニルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢ）、４－［４－（２－ナフチル）フェニル］－４’，４’’－ジフェニルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢｉ）、４，４’－ジフェニル－４’’－（６；１’－ビナフチル－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡαＮβＮＢ）、４，４’－ジフェニル－４’’－（７；１’－ビナフチル－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡαＮβＮＢ－０３）、４，４’－ジフェニル－４’’－（７－フェニル）ナフチル－２－イルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡＰβＮＢ－０３）、４，４’－ジフェニル－４’’－（６；２’－ビナフチル－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡ（βＮ２）Ｂ）、４，４’－ジフェニル－４’’－（７；２’－ビナフチル－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡ（βＮ２）Ｂ－０３）、４，４’－ジフェニル－４’’－（４；２’－ビナフチル－１－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮαＮＢ）、４，４’－ジフェニル－４’’－（５；２’－ビナフチル－１－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮαＮＢ－０２）、４－（４－ビフェニリル）－４’－（２－ナフチル）－４’’－フェニルトリフェニルアミン（略称：ＴＰＢｉＡβＮＢ）、４－（３－ビフェニリル）－４’－［４－（２－ナフチル）フェニル］－４’’－フェニルトリフェニルアミン（略称：ｍＴＰＢｉＡβＮＢｉ）、４－（４－ビフェニリル）－４’－［４－（２－ナフチル）フェニル］－４’’－フェニルトリフェニルアミン（略称：ＴＰＢｉＡβＮＢｉ）、４－フェニル－４’－（１－ナフチル）トリフェニルアミン（略称：αＮＢＡ１ＢＰ）、４，４’－ビス（１－ナフチル）トリフェニルアミン（略称：αＮＢＢ１ＢＰ）、４，４’－ジフェニル－４’’－［４’－（カルバゾール－９－イル）ビフェニル－４－イル］トリフェニルアミン（略称：ＹＧＴＢｉ１ＢＰ）、４’－［４－（３－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］トリス（１，１’－ビフェニル－４－イル）アミン（略称：ＹＧＴＢｉ１ＢＰ－０２）、４－［４’－（カルバゾール－９－イル）ビフェニル－４－イル］－４’－（２－ナフチル）－４’’－フェニルトリフェニルアミン（略称：ＹＧＴＢｉβＮＢ）、Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－Ｎ－［４－（１－ナフチル）フェニル］－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－アミン（略称：ＰＣＢＮＢＳＦ）、Ｎ，Ｎ－ビス（［１，１’－ビフェニル］－４－イル）－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－アミン（略称：ＢＢＡＳＦ）、Ｎ，Ｎ－ビス（［１，１’－ビフェニル］－４－イル）－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－４－アミン（略称：ＢＢＡＳＦ（４））、Ｎ－（１，１’－ビフェニル－２－イル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－４－アミン（略称：ｏＦＢｉＳＦ）、Ｎ－（４－ビフェニル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）ジベンゾフラン－４－アミン（略称：ＦｒＢｉＦ）、Ｎ－［４－（１－ナフチル）フェニル］－Ｎ－［３－（６－フェニルジベンゾフラン－４－イル）フェニル］－１－ナフチルアミン（略称：ｍＰＤＢｆＢＮＢＮ）、４－フェニル－４’－［４－（９－フェニルフルオレン－９－イル）フェニル］トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＢｉ）、Ｎ，Ｎ－ビス（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ－９Ｈ－フルオレン－４－アミン、Ｎ，Ｎ－ビス（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ－９Ｈ－フルオレン－３－アミン、Ｎ，Ｎ－ビス（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ－９Ｈ－フルオレン－２－アミン、Ｎ，Ｎ－ビス（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ－９Ｈ－フルオレン－１－アミン、等が挙げられる。
その他にも、正孔輸送性材料として、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）である、ポリ（Ｎ－ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４－ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ－（４－｛Ｎ’－［４－（４－ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル－Ｎ’－フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’－ビス（４－ブチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ－ＴＰＤ）等を用いることができる。または、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（略称：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＡｎｉ／ＰＳＳ）等の酸を添加した高分子系化合物、等を用いることもできる。
但し、正孔輸送性材料は、上記に限られることなく公知の様々な材料を１種または複数種組み合わせて正孔輸送性材料として用いてもよい。
なお、正孔注入層（１１１、１１１ａ、１１１ｂ）は、公知の様々な成膜方法を用いて形成することができるが、例えば、真空蒸着法を用いて形成することができる。
＜正孔輸送層＞
正孔輸送層（１１２、１１２ａ、１１２ｂ）は、正孔注入層（１１１、１１１ａ、１１１ｂ）によって、第１の電極１０１から注入された正孔を発光層（１１３、１１３ａ、１１３ｂ）に輸送する層である。なお、正孔輸送層（１１２、１１２ａ、１１２ｂ）は、正孔輸送性材料を含む層である。従って、正孔輸送層（１１２、１１２ａ、１１２ｂ）には、正孔注入層（１１１、１１１ａ、１１１ｂ）に用いることができる正孔輸送性材料を用いることができる。
なお、本実施の形態で示す発光デバイスにおいて、正孔輸送層（１１２、１１２ａ、１１２ｂ）と同じ有機化合物を発光層（１１３、１１３ａ、１１３ｂ）に用いることができる。正孔輸送層（１１２、１１２ａ、１１２ｂ）と発光層（１１３、１１３ａ、１１３ｂ）に同じ有機化合物を用いると、正孔輸送層（１１２、１１２ａ、１１２ｂ）から発光層（１１３、１１３ａ、１１３ｂ）へのホールの輸送が効率よく行えるため、より好ましい。
＜発光層＞
発光層（１１３、１１３ａ、１１３ｂ）は、発光物質を含む層である。なお、発光層（１１３、１１３ａ、１１３ｂ）に用いることができる発光物質としては、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色などの発光色を呈する物質を適宜用いることができる。また、発光層を複数有する場合には、各発光層に異なる発光物質を用いることにより異なる発光色を呈する構成（例えば、補色の関係にある発光色を組み合わせて得られる白色発光）とすることができる。さらに、一つの発光層が異なる発光物質を有する積層構造としてもよい。
また、発光層（１１３、１１３ａ、１１３ｂ）は、発光物質（ゲスト材料）に加えて、１種または複数種の有機化合物（ホスト材料等）を有していても良い。
なお、発光層（１１３、１１３ａ、１１３ｂ）にホスト材料を複数用いる場合、新たに加える第２のホスト材料として、既存のゲスト材料および第１のホスト材料のエネルギーギャップよりも大きなエネルギーギャップを有する物質を用いるのが好ましい。また、第２のホスト材料の最低一重項励起エネルギー準位（Ｓ１準位）は、第１のホスト材料のＳ１準位よりも高く、第２のホスト材料の最低三重項励起エネルギー準位（Ｔ１準位）は、ゲスト材料のＴ１準位よりも高いことが好ましい。また、第２のホスト材料の最低三重項励起エネルギー準位（Ｔ１準位）は、第１のホスト材料のＴ１準位よりも高いことが好ましい。このような構成とすることにより、２種類のホスト材料による励起錯体を形成することができる。なお、効率よく励起錯体を形成するためには、正孔を受け取りやすい化合物（正孔輸送性材料）と、電子を受け取りやすい化合物（電子輸送性材料）とを組み合わせることが特に好ましい。また、この構成により、高効率、低電圧、長寿命を同時に実現することができる。
なお、上記のホスト材料（第１のホスト材料および第２のホスト材料を含む）として用いる有機化合物としては、発光層に用いるホスト材料としての条件を満たせば、前述の正孔輸送層（１１２、１１２ａ、１１２ｂ）に用いることができる正孔輸送性材料、および後述の電子輸送層（１１４、１１４ａ、１１４ｂ）に用いることができる電子輸送性材料、等の有機化合物が挙げられ、複数種の有機化合物（上記、第１のホスト材料および第２のホスト材料）からなる励起錯体であっても良い。なお、複数種の有機化合物で励起状態を形成する励起錯体（エキサイプレックス、エキシプレックスまたはＥｘｃｉｐｌｅｘともいう）は、Ｓ１準位とＴ１準位との差が極めて小さく、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可能なＴＡＤＦ材料としての機能を有する。また、励起錯体を形成する複数種の有機化合物の組み合わせとしては、例えば一方がπ電子不足型複素芳香環を有し、他方がπ電子過剰型複素芳香環を有すると好ましい。なお、励起錯体を形成する組み合わせとして、一方にイリジウム、ロジウム、または白金系の有機金属錯体、あるいは金属錯体等の燐光発光物質を用いても良い。
発光層（１１３、１１３ａ、１１３ｂ）に用いることができる発光物質として、特に限定は無く、一重項励起エネルギーを可視光領域の発光に変える発光物質、または三重項励起エネルギーを可視光領域の発光に変える発光物質を用いることができる。
≪一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質≫
発光層１１３に用いることのできる、一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、以下に示す蛍光を発する物質（蛍光発光物質）が挙げられる。例えば、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタレン誘導体などが挙げられる。特にピレン誘導体は発光量子収率が高いので好ましい。ピレン誘導体の具体例としては、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ビス［３－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］ピレン－１，６－ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、（Ｎ，Ｎ’－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（ジベンゾフラン－２－イル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルピレン－１，６－ジアミン（略称：１，６ＦｒＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ビス（ジベンゾチオフェン－２－イル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルピレン－１，６－ジアミン（略称：１，６ＴｈＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－（ピレン－１，６－ジイル）ビス［（Ｎ－フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン）－６－アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－（ピレン－１，６－ジイル）ビス［（Ｎ－フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン）－８－アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ－０２）、Ｎ，Ｎ’－（ピレン－１，６－ジイル）ビス［（６，Ｎ－ジフェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン）－８－アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ－０３）などが挙げられる。
また、５，６－ビス［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－２，２’－ビピリジン（略称：ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６－ビス［４’－（１０－フェニル－９－アントリル）ビフェニル－４－イル］－２，２’－ビピリジン（略称：ＰＡＰＰ２ＢＰｙ）、Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルスチルベン－４，４’－ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４’－（１０－フェニル－９－アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４’－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９－ジフェニル－Ｎ－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、４－（１０－フェニル－９－アントリル）－４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、４－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＢＡ）、ペリレン、２，５，８，１１－テトラ－ｔｅｒｔ－ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）、Ｎ，Ｎ’’－（２－ｔｅｒｔ－ブチルアントラセン－９，１０－ジイルジ－４，１－フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９－ジフェニル－Ｎ－［４－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ－［４－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）フェニル］－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）等を用いることができる。
また、Ｎ－［９，１０－ビス（１，１’－ビフェニル－２－イル）－２－アントリル］－Ｎ，９－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ－［９，１０－ビス（１，１’－ビフェニル－２－イル）－２－アントリル］－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０－ビス（１，１’－ビフェニル－２－イル）－Ｎ－［４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－Ｎ－フェニルアントラセン－２－アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９－トリフェニルアントラセン－９－アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’－ジフェニルキナクリドン、（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２－ビス（１，１’－ビフェニル－４－イル）－６，１１－ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２－（２－｛２－［４－（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝－６－メチル－４Ｈ－ピラン－４－イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２－｛２－メチル－６－［２－（２，３，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（４－メチルフェニル）テトラセン－５，１１－ジアミン（略称：ｐ－ｍＰｈＴＤ）、７，１４－ジフェニル－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（４－メチルフェニル）アセナフト［１，２－ａ］フルオランテン－３，１０－ジアミン（略称：ｐ－ｍＰｈＡＦＤ）、２－｛２－イソプロピル－６－［２－（１，１，７，７－テトラメチル－２，３，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２－｛２－ｔｅｒｔ－ブチル－６－［２－（１，１，７，７－テトラメチル－２，３，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２－（２，６－ビス｛２－［４－（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝－４Ｈ－ピラン－４－イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２－｛２，６－ビス［２－（８－メトキシ－１，１，７，７－テトラメチル－２，３，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）、１，６ＢｎｆＡＰｒｎ－０３、３，１０－ビス［Ｎ－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］ナフト［２，３－ｂ；６，７－ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）、３，１０－ビス［Ｎ－（ジベンゾフラン－３－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］ナフト［２，３－ｂ；６，７－ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＦｒＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）などが挙げられる。特に、１，６ＦＬＰＡＰｒｎ、１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ、１，６ＢｎｆＡＰｒｎ－０３のようなピレンジアミン化合物、等を用いることができる。
≪三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質≫
次に、発光層１１３に用いることのできる、三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、例えば、燐光を発する物質（燐光発光物質）または熱活性化遅延蛍光を示す熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｄｅｌａｙｅｄ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）材料が挙げられる。
燐光発光物質とは、低温（例えば７７Ｋ）以上室温以下の温度範囲（すなわち、７７Ｋ以上３１３Ｋ以下）のいずれかにおいて、燐光を呈し、且つ蛍光を呈さない化合物のことをいう。該燐光発光物質としては、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、有機金属錯体、金属錯体（白金錯体）、希土類金属錯体等が挙げられる。具体的には遷移金属元素が好ましく、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遷移確率を高めることができ好ましい。
≪燐光発光物質（４５０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下：青色または緑色）≫
青色または緑色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が４５０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下である燐光発光物質としては、以下のような物質が挙げられる。
例えば、トリス｛２－［５－（２－メチルフェニル）－４－（２，６－ジメチルフェニル）－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル－κＮ２］フェニル－κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｍｐ）３］）、トリス（５－メチル－３，４－ジフェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３］）、トリス［４－（３－ビフェニル）－５－イソプロピル－３－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ－３ｂ）３］）、トリス［３－（５－ビフェニル）－５－イソプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒ５ｂｔｚ）３］）、のような４Ｈ－トリアゾール環を有する有機金属錯体、トリス［３－メチル－１－（２－メチルフェニル）－５－フェニル－１Ｈ－１，２，４－トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３］）、トリス（１－メチル－５－フェニル－３－プロピル－１Ｈ－１，２，４－トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｐｒｐｔｚ１－Ｍｅ）３］）のような１Ｈ－トリアゾール環を有する有機金属錯体、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環を有する有機金属錯体、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））のように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錯体等が挙げられる。
≪燐光発光物質（４９５ｎｍ以上５９０ｎｍ以下：緑色または黄色）≫
緑色または黄色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が４９５ｎｍ以上５９０ｎｍ以下である燐光発光物質としては、以下のような物質が挙げられる。
例えば、トリス（４－メチル－６－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）３］）、トリス（４－ｔ－ブチル－６－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３］）、（アセチルアセトナト）ビス（６－メチル－４－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（６－ｔｅｒｔ－ブチル－４－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［６－（２－ノルボルニル）－４－フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［５－メチル－６－（２－メチルフェニル）－４－フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス｛４，６－ジメチル－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環を有する有機金属イリジウム錯体、（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）］）のようなピラジン環を有する有機金属イリジウム錯体、トリス（２－フェニルピリジナト－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］）、ビス（２－フェニルピリジナト－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ）］）、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）３］）、トリス（２－フェニルキノリナト－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）３］）、ビス（２－フェニルキノリナト－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ）］）、ビス［２－（２－ピリジニル－κＮ）フェニル－κＣ］［２－（４－フェニル－２－ピリジニル－κＮ）フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）２（４ｄｐｐｙ）］）、ビス［２－（２－ピリジニル－κＮ）フェニル－κＣ］［２－（４－メチル－５－フェニル－２－ピリジニル－κＮ）フェニル－κＣ］、［２－ｄ３－メチル－８－（２－ピリジニル－κＮ）ベンゾフロ［２，３－ｂ］ピリジン－κＣ］ビス［２－（５－ｄ３－メチル－２－ピリジニル－κＮ２）フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（５ｍｐｐｙ－ｄ３）２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ３））、［２－（メチル－ｄ３）－８－［４－（１－メチルエチル－１－ｄ）－２－ピリジニル－κＮ］ベンゾフロ［２，３－ｂ］ピリジン－７－イル－κＣ］ビス［５－（メチル－ｄ３）－２－［５－（メチル－ｄ３）－２－ピリジニル－κＮ］フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（５ｍｔｐｙ－ｄ６）２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｉＰｒ－ｄ４））、［２－ｄ３－メチル－（２－ピリジニル－κＮ）ベンゾフロ［２，３－ｂ］ピリジン－κＣ］ビス［２－（２－ピリジニル－κＮ）フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ３））、［２－（４－メチル－５－フェニル－２－ピリジニル－κＮ）フェニル－κＣ］ビス［２－（２－ピリジニル－κＮ）フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｍｄｐｐｙ））のようなピリジン環を有する有機金属イリジウム錯体、ビス（２，４－ジフェニル－１，３－オキサゾラト－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ）］）、ビス｛２－［４’－（パーフルオロフェニル）フェニル］ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐ－ＰＦ－ｐｈ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（２－フェニルベンゾチアゾラト－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ）］）などの有機金属錯体の他、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。
≪燐光発光物質（５７０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下：黄色または赤色）≫
黄色または赤色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が５７０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下である燐光発光物質としては、以下のような物質が挙げられる。
例えば、（ジイソブチリルメタナト）ビス［４，６－ビス（３－メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］）、ビス［４，６－ビス（３－メチルフェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｐｍ）］）、（ジピバロイルメタナト）ビス［４，６－ジ（ナフタレン－１－イル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）２（ｄｐｍ）］）のようなピリミジン環を有する有機金属錯体、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５－トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（２，３，５－トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］）、ビス｛４，６－ジメチル－２－［３－（３，５－ジメチルフェニル）－５－フェニル－２－ピラジニル－κＮ］フェニル－κＣ｝（２，６－ジメチル－３，５－ヘプタンジオナト－κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－Ｐ）２（ｄｉｂｍ）］）、ビス｛４，６－ジメチル－２－［５－（４－シアノ－２，６－ジメチルフェニル）－３－（３，５－ジメチルフェニル）－２－ピラジニル－κＮ］フェニル－κＣ｝（２，２，６，６－テトラメチル－３，５－ヘプタンジオナト－κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ）］）、ビス［２－（５－（２，６－ジメチルフェニル）－３－（３，５－ジメチルフェニル）－２－ピラジニル－κＮ）－４，６－ジメチルフェニル－κＣ］（２，２’，６，６’－テトラメチル－３，５－ヘプタンジオナト－κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｐｍ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［２－メチル－３－フェニルキノキサリナト－Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｑ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（２，３－ジフェニルキノキサリナト－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［２，３－ビス（４－フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピラジン環を有する有機金属錯体、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）］）、ビス［４，６－ジメチル－２－（２－キノリニル－κＮ）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（ｄｍｐｑｎ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリジン環を有する有機金属錯体、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、トリス（１，３－ジフェニル－１，３－プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ）］）、トリス［１－（２－テノイル）－３，３，３－トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。
≪ＴＡＤＦ材料≫
また、ＴＡＤＦ材料としては、以下に示す材料を用いることができる。ＴＡＤＦ材料とは、Ｓ１準位とＴ１準位との差が小さく（好ましくは、０．２ｅＶ以下）、三重項励起状態をわずかな熱エネルギーによって一重項励起状態にアップコンバート（逆項間交差）が可能で、一重項励起状態からの発光（蛍光）を効率よく呈する材料のことである。また、熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、三重項励起エネルギー準位と一重項励起エネルギー準位のエネルギー差が０ｅＶ以上０．２ｅＶ以下、好ましくは０ｅＶ以上０．１ｅＶ以下であることが挙げられる。また、ＴＡＤＦ材料における遅延蛍光とは、通常の蛍光と同様のスペクトルを持ちながら、寿命が著しく長い発光をいう。その寿命は、１×１０－６秒以上、好ましくは１×１０－３秒以上である。
ＴＡＤＦ材料としては、例えば、フラーレンおよびその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、エオシン等が挙げられる。また、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。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（略称：ＳｎＦ２（Ｐｒｏｔｏ ＩＸ））、メソポルフィリン－フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ２（Ｍｅｓｏ ＩＸ））、ヘマトポルフィリン－フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ２（Ｈｅｍａｔｏ ＩＸ））、コプロポルフィリンテトラメチルエステル－フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ２（Ｃｏｐｒｏ ＩＩＩ－４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン－フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン－フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ２（Ｅｔｉｏ Ｉ））、オクタエチルポルフィリン－塩化白金錯体（略称：ＰｔＣｌ２ＯＥＰ）等が挙げられる。
Figure 2022159214000016
その他にも、２－（ビフェニル－４－イル）－４，６－ビス（１２－フェニルインドロ［２，３－ａ］カルバゾール－１１－イル）－１，３，５－トリアジン（略称：ＰＩＣ－ＴＲＺ）、２－｛４－［３－（Ｎ－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール－９－イル］フェニル｝－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、２－［４－（１０Ｈ－フェノキサジン－１０－イル）フェニル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ＰＸＺ－ＴＲＺ）、３－［４－（５－フェニル－５，１０－ジヒドロフェナジン－１０－イル）フェニル］－４，５－ジフェニル－１，２，４－トリアゾール（略称：ＰＰＺ－３ＴＰＴ）、３－（９，９－ジメチル－９Ｈ－アクリジン－１０－イル）－９Ｈ－キサンテン－９－オン（略称：ＡＣＲＸＴＮ）、ビス［４－（９，９－ジメチル－９，１０－ジヒドロアクリジン）フェニル］スルホン（略称：ＤＭＡＣ－ＤＰＳ）、１０－フェニル－１０Ｈ，１０’Ｈ－スピロ［アクリジン－９，９’－アントラセン］－１０’－オン（略称：ＡＣＲＳＡ）、４－（９’－フェニル－３，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：４ＰＣＣｚＢｆｐｍ）、４－［４－（９’－フェニル－３，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：４ＰＣＣｚＰＢｆｐｍ）、９－［３－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）フェニル］－９’－フェニル－２，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール（略称：ｍＰＣＣｚＰＴｚｎ－０２）等のπ電子過剰型複素芳香族化合物及びπ電子不足型複素芳香族化合物を有する複素芳香族化合物を用いてもよい。
なお、π電子過剰型複素芳香族化合物とπ電子不足型複素芳香族化合物とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香族化合物のドナー性とπ電子不足型複素芳香族化合物のアクセプタ性が共に強くなり、一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギー差が小さくなるため、特に好ましい。また、ＴＡＤＦ材料として、一重項励起状態と三重項励起状態間が熱平衡状態にあるＴＡＤＦ材料（ＴＡＤＦ１００）を用いてもよい。このようなＴＡＤＦ材料は発光寿命（励起寿命）が短くなるため、発光素子における高輝度領域での効率低下を抑制することができる。
Figure 2022159214000017
また、上記の他に、三重項励起エネルギーを発光に変換する機能を有する材料としては、ペロブスカイト構造を有する遷移金属化合物のナノ構造体が挙げられる。特に金属ハロゲンペロブスカイト類のナノ構造体がこのましい。該ナノ構造体としては、ナノ粒子、ナノロッドが好ましい。
発光層（１１３、１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ）において、上述した発光物質（ゲスト材料）と組み合わせて用いる有機化合物（ホスト材料等）としては、発光物質（ゲスト材料）のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いればよい。
≪蛍光発光用ホスト材料≫
発光層（１１３、１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ）に用いる発光物質が蛍光発光物質である場合、組み合わせる有機化合物（ホスト材料）として、一重項励起状態のエネルギー準位が大きく、三重項励起状態のエネルギー準位が小さい有機化合物、または蛍光量子収率が高い有機化合物を用いるのが好ましい。したがって、このような条件を満たす有機化合物であれば、本実施の形態で示す、正孔輸送性材料（前述）および電子輸送性材料（後述）等を用いることができる。
一部上述した具体例と重複するが、発光物質（蛍光発光物質）との好ましい組み合わせという観点から、有機化合物（ホスト材料）としては、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、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る。
なお、蛍光発光物質と組み合わせて用いることが好ましい有機化合物（ホスト材料）の具体例としては、９－フェニル－３－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、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）、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）、９，１０－ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、Ｎ，Ｎ－ジフェニル－９－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４－（１０－フェニル－９－アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、ＹＧＡＰＡ、ＰＣＡＰＡ、Ｎ，９－ジフェニル－Ｎ－｛４－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］フェニル｝－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、Ｎ－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）－Ｎ，９－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、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－（１０－フェニル－９－アントラセニル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、７－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－７Ｈ－ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、６－［３－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）フェニル］－ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン（略称：２ｍＢｎｆＰＰＡ）、９－フェニル－１０－｛４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）－ビフェニル－４’－イル｝－アントラセン（略称：ＦＬＰＰＡ）、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－（１－ナフチル）－１０－（２－ナフチル）アントラセン（略称：α、βＡＤＮ）、２－（１０－フェニルアントラセン－９－イル）ジベンゾフラン、２－（１０－フェニル－９－アントラセニル）－ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３－ｄ］フラン（略称：Ｂｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡ）、９－（１－ナフチル）－１０－［４－（２－ナフチル）フェニル］アントラセン（略称：αＮ－βＮＰＡｎｔｈ）、９－（２－ナフチル）－１０－［３－（２－ナフチル）フェニル］アントラセン（略称：βＮ－ｍβＮＰＡｎｔｈ）、１－［４－（１０－［１，１’－ビフェニル］－４－イル－９－アントラセニル）フェニル］－２－エチル－１Ｈ－ベンゾイミダゾール（略称：ＥｔＢＩｍＰＢＰｈＡ）、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）、５，１２－ジフェニルテトラセン、５，１２－ビス（ビフェニル－２－イル）テトラセンなどが挙げられる。
≪燐光発光用ホスト材料≫
また、発光層（１１３、１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ）に用いる発光物質が燐光発光物質である場合、組み合わせる有機化合物（ホスト材料）として、発光物質の三重項励起エネルギー（基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差）よりも三重項励起エネルギーの大きい有機化合物を選択すれば良い。なお、励起錯体を形成させるべく複数の有機化合物（例えば、第１のホスト材料、および第２のホスト材料（またはアシスト材料）等）を発光物質と組み合わせて用いる場合は、これらの複数の有機化合物を燐光発光物質と混合して用いることが好ましい。
このような構成とすることにより、励起錯体から発光物質へのエネルギー移動であるＥｘＴＥＴ（Ｅｘｃｉｐｌｅｘ－Ｔｒｉｐｌｅｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）を用いた発光を効率よく得ることができる。なお、複数の有機化合物の組み合わせとしては、励起錯体が形成しやすいものが良く、正孔を受け取りやすい化合物（正孔輸送性材料）と、電子を受け取りやすい化合物（電子輸送性材料）とを組み合わせることが特に好ましい。
なお、一部上述した具体例と重複するが、発光物質（燐光発光物質）との好ましい組み合わせという観点から、有機化合物（ホスト材料、アシスト材料）としては、芳香族アミン（芳香族アミン骨格を有する有機化合物）、カルバゾール誘導体（カルバゾール環を有する有機化合物）、ジベンゾチオフェン誘導体（ジベンゾチオフェン環を有する有機化合物）、ジベンゾフラン誘導体（ジベンゾフラン環を有する有機化合物）、オキサジアゾール誘導体（オキサジアゾール環を有する有機化合物）、トリアゾール誘導体（トリアゾール環を有する有機化合物）、ベンゾイミダゾール誘導体（ベンゾイミダゾール環を有する有機化合物）、キノキサリン誘導体（キノキサリン環を有する有機化合物）、ジベンゾキノキサリン誘導体（ジベンゾキノキサリン環を有する有機化合物）、ピリミジン誘導体（ピリミジン環を有する有機化合物）、トリアジン誘導体（トリアジン環を有する有機化合物）、ピリジン誘導体（ピリジン環を有する有機化合物）、ビピリジン誘導体（ビピリジン環を有する有機化合物）、フェナントロリン誘導体（フェナントロリン環を有する有機化合物）、フロジアジン誘導体（フロジアジン環を有する有機化合物）、亜鉛系またはアルミニウム系の金属錯体、等が挙げられる。
なお、上記の有機化合物のうち、正孔輸送性の高い有機化合物である、芳香族アミン、およびカルバゾール誘導体の具体例としては、上述した正孔輸送性材料の具体例と同じものが挙げられ、これらはいずれもホスト材料として好ましい。
また、上記の有機化合物のうち、正孔輸送性の高い有機化合物である、ジベンゾチオフェン誘導体、およびジベンゾフラン誘導体の具体例としては、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）、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：ｍＤＢＴＰＴｐ－ＩＩ）等が挙げられ、これらはいずれもホスト材料として好ましい。
その他、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、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども好ましいホスト材料として挙げられる。
また、上記の有機化合物のうち、電子輸送性の高い有機化合物である、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、キナゾリン誘導体、フェナントロリン誘導体等の具体例としては、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）、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）、２，２’，２’’－（１，３，５－ベンゼントリイル）トリス（１－フェニル－１Ｈ－ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、２－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－１－フェニル－１Ｈ－ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ－ＩＩ）、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）、などのポリアゾール環を有する複素芳香環を含む有機化合物、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、２，９－ビス（ナフタレン－２－イル）－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン（略称：ＮＢｐｈｅｎ）、２，２－（１，３－フェニレン）ビス［９－フェニル－１，１０－フェナントロリン］（略称：ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ）などのピリジン環を有する複素芳香環を含む有機化合物、２－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ－ＩＩ）、２－［３’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル－３－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）、２－［３’－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ビフェニル－３－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）、２－［４－（３，６－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ－ＩＩＩ）、７－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ－ＩＩ）、及び６－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ－ＩＩ）、２－｛４－［９，１０－ジ（２－ナフチル）－２－アントリル］フェニル｝－１－フェニル－１Ｈ－ベンゾイミダゾール（略称：ＺＡＤＮ）、２－［４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－３，１’－ビフェニル－１－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍｐＰＣＢＰＤＢｑ）、等が挙げられ、これらはいずれもホスト材料として好ましい。
また、上記の有機化合物のうち、電子輸送性の高い有機化合物である、ピリジン誘導体、ジアジン誘導体（ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリダジン誘導体を含む）、トリアジン誘導体、フロジアジン誘導体の具体例として、４，６－ビス［３－（フェナントレン－９－イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６－ビス［３－（４－ジベンゾチエニル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩ）、４，６－ビス［３－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）、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）、９－［３－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）フェニル］－９’－フェニル－２，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール（略称：ｍＰＣＣｚＰＴｚｎ－０２）、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）、９，９’－［ピリミジン－４，６－ジイルビス（ビフェニル－３，３’－ジイル）］ビス（９Ｈ－カルバゾール）（略称：４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ）、２－［３’－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－１，１’－ビフェニル－３－イル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＦＢＰＴｚｎ）、８－（１，１’－ビフェニル－４－イル）－４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－［１］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：８ＢＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ）、９－［３’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル－３－イル］ナフト［１’，２’：４，５］フロ［２，３－ｂ］ピラジン（略称：９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ）、９－［（３’－ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル－４－イル］ナフト［１’，２’：４，５］フロ［２，３－ｂ］ピラジン（略称：９ｐｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ）、５－［３－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）フェニル］－７，７－ジメチル－５Ｈ，７Ｈ－インデノ［２，１－ｂ］カルバゾール（略称：ｍＩＮｃ（ＩＩ）ＰＴｚｎ）、２－［３’－（トリフェニレン－２－イル）－１，１’－ビフェニル－３－イル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＴｐＢＰＴｚｎ）、２－［（１，１’－ビフェニル）－４－イル］－４－フェニル－６－［９，９’－スピロビ（９Ｈ－フルオレン）－２－イル］－１，３，５－トリアジン（略称：ＢＰ－ＳＦＴｚｎ）、２，６－ビス（４－ナフタレン－１－イルフェニル）－４－［４－（３－ピリジル）フェニル］ピリミジン（略称：２，４ＮＰ－６ＰｙＰＰｍ）、９－［４－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）－２－ジベンゾチオフェニル］－２－フェニル－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＣＤＢｆＴｚｎ）、２－［１，１’－ビフェニル］－３－イル－４－フェニル－６－（８－［１，１’：４’，１’’－ターフェニル］－４－イル－１－ジベンゾフラニル）－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＢＰ－ＴＰＤＢｆＴｚｎ）、６－（１，１’－ビフェニル－３－イル）－４－［３，５－ビス（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－２－フェニルピリミジン（略称：６ｍＢＰ－４Ｃｚ２ＰＰｍ）、４－［３，５－ビス（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－２－フェニル－６－（１，１’－ビフェニル－４－イル）ピリミジン（略称：６ＢＰ－４Ｃｚ２ＰＰｍ）、などのジアジン環を有する複素芳香環を含む有機化合物、などが挙げられ、これらはいずれもホスト材料として好ましい。
また、上記の有機化合物のうち、電子輸送性の高い有機化合物である、金属錯体の具体例としては、亜鉛系またはアルミニウム系の金属錯体である、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）の他、キノリン環またはベンゾキノリン環を有する金属錯体等が、挙げられ、これらはいずれもホスト材料として好ましい。
その他、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などもホスト材料として好ましい。
さらに、正孔輸送性の高い有機化合物であり、かつ電子輸送性の高い有機化合物である、バイポーラ性の９－フェニル－９’－（４－フェニル－２－キナゾリニル）－３，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＣＣｚＱｚ）、２－［４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－３，１’－ビフェニル－１－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍｐＰＣＢＰＤＢｑ）、５－［３－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２イル）フェニル］－７，７－ジメチル－５Ｈ，７Ｈ－インデノ［２，１－ｂ］カルバゾール（略称：ｍＩＮｃ（ＩＩ）ＰＴｚｎ）、１１－（４－［１，１’－ビフェニル］－４－イル－６－フェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）－１１，１２－ジヒドロ－１２－フェニル－インドロ［２，３－ａ］カルバゾール（略称：ＢＰ－Ｉｃｚ（ＩＩ）Ｔｚｎ）、７－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）キナゾリン－２－イル］－７Ｈ－ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ＰＣ－ｃｇＤＢＣｚＱｚ）などのジアジン環を有する有機化合物等をホスト材料として用いることもできる。
＜電子輸送層＞
電子輸送層（１１４、１１４ａ、１１４ｂ）は、後述する電子注入層（１１５、１１５ａ、１１５ｂ）によって第２の電極１０２または電荷発生層（１０６、１０６ａ、１０６ｂ）から注入された電子を発光層（１１３、１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ）に輸送する層である。電子輸送層（１１４、１１４ａ、１１４ｂ）に用いる電子輸送性材料は、電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００における電子移動度が、１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質が好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いることができる。また、電子輸送層（１１４、１１４ａ、１１４ｂ）は、単層でも機能するが、２層以上の積層構造としてもよい。なお、上記の混合材料は、耐熱性を有するため、これを用いた電子輸送層上でフォトリソ工程を行うことにより、熱工程によるデバイス特性への影響を抑制することができる。
≪電子輸送性材料≫
電子輸送層（１１４、１１４ａ、１１４ｂ）に用いることができる電子輸送性材料としては、電子輸送性の高い有機化合物を用いることができ、例えば複素芳香族化合物を用いることができる。なお、複素芳香族化合物とは、環の中に少なくとも２種類の異なる元素を含む環式化合物である。なお、環構造としては、３員環、４員環、５員環、６員環等が含まれるが、特に５員環、または、６員環が好ましく、含まれる元素としては、炭素の他に窒素、酸素、または硫黄などのいずれか一又は複数を含む複素芳香族化合物が好ましい。特に窒素を含む複素芳香族化合物（含窒素複素芳香族化合物）が好ましく、含窒素複素芳香族化合物、またはこれを含むπ電子不足型複素芳香族化合物等の電子輸送性の高い材料（電子輸送性材料）を用いることが好ましい。
複素芳香族化合物は、少なくとも１つの複素芳香環を有する有機化合物である。
なお、複素芳香環は、ピリジン環、ジアジン環、トリアジン環、またはポリアゾール環、オキサゾール環、またはチアゾール環等のいずれか一を有する。また、ジアジン環を有する複素芳香環には、ピリミジン環、ピラジン環、またはピリダジン環などを有する複素芳香環が含まれる。また、ポリアゾール環を有する複素芳香環には、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサジアゾール環を有する複素芳香環が含まれる。
また、複素芳香環は、縮環構造を有する縮合複素芳香環を含む。なお、縮合複素芳香環としては、キノリン環、ベンゾキノリン環、キノキサリン環、ジベンゾキノキサリン環、キナゾリン環、ベンゾキナゾリン環、ジベンゾキナゾリン環、フェナントロリン環、フロジアジン環、ベンゾイミダゾール環、などが挙げられる。
なお、複素芳香族化合物としては、例えば、炭素の他に窒素、酸素、または硫黄などのいずれか一又は複数を含む複素芳香族化合物のうち、５員環構造を有する複素芳香族化合物としては、イミダゾール環を有する複素芳香族化合物、トリアゾール環を有する複素芳香族化合物、オキサゾール環を有する複素芳香族化合物、オキサジアゾール環を有する複素芳香族化合物、チアゾール環を有する複素芳香族化合物、ベンゾイミダゾール環を有する複素芳香族化合物などが挙げられる。
また、例えば、炭素の他に窒素、酸素、または硫黄などのいずれか一又は複数を含む複素芳香族化合物のうち、６員環構造を有する複素芳香族化合物としては、ピリジン環、ジアジン環（ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環などを含む）、トリアジン環、ポリアゾール環などの複素芳香環を有する複素芳香族化合物などが挙げられる。なお、ピリジン環が連結した構造である複素芳香族化合物に含まれるが、ビピリジン構造を有する複素芳香族化合物、ターピリジン構造を有する複素芳香族化合物などが挙げられる。
さらに、上記６員環構造を一部に含む縮環構造を有する複素芳香族化合物としては、キノリン環、ベンゾキノリン環、キノキサリン環、ジベンゾキノキサリン環、フェナントロリン環、フロジアジン環（フロジアジン環のフラン環に芳香環が縮合した構造を含む）、ベンゾイミダゾール環などの縮合複素芳香環を有する複素芳香族化合物、などが挙げられる。
上記、５員環構造（ポリアゾール環（イミダゾール環、トリアゾール環、オキサジアゾール環を含む）、オキサゾール環、チアゾール環、ベンゾイミダゾール環など）を有する複素芳香族化合物の具体例としては、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）、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）、３－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－４－（４－エチルフェニル）－５－（４－ビフェニリル）－１，２，４－トリアゾール（略称：ｐ－ＥｔＴＡＺ）、２，２’，２’’－（１，３，５－ベンゼントリイル）トリス（１－フェニル－１Ｈ－ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、２－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－１－フェニル－１Ｈ－ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ－ＩＩ）、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）などが挙げられる。
上記、６員環構造（ピリジン環、ジアジン環、トリアジン環などを有する複素芳香環を含む）を有する複素芳香族化合物の具体例としては、３，５－ビス［３－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］ピリジン（略称：３５ＤＣｚＰＰｙ）、１，３，５－トリ［３－（３－ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）、などのピリジン環を有する複素芳香環を含む複素芳香族化合物、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）、９－［３－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）フェニル］－９’－フェニル－２，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール（略称：ｍＰＣＣｚＰＴｚｎ－０２）、５－［３－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）フェニル］－７，７－ジメチル－５Ｈ，７Ｈ－インデノ［２，１－ｂ］カルバゾール（略称：ｍＩＮｃ（ＩＩ）ＰＴｚｎ）、２－［３’－（トリフェニレン－２－イル）－１，１’－ビフェニル－３－イル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＴｐＢＰＴｚｎ）、２－［（１，１’－ビフェニル）－４－イル］－４－フェニル－６－［９，９’－スピロビ（９Ｈ－フルオレン）－２－イル］－１，３，５－トリアジン（略称：ＢＰ－ＳＦＴｚｎ）、２，６－ビス（４－ナフタレン－１－イルフェニル）－４－［４－（３－ピリジル）フェニル］ピリミジン（略称：２，４ＮＰ－６ＰｙＰＰｍ）、９－［４－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）－２－ジベンゾチオフェニル］－２－フェニル－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＣＤＢｆＴｚｎ）、２－［１，１’－ビフェニル］－３－イル－４－フェニル－６－（８－［１，１’：４’，１’’－ターフェニル］－４－イル－１－ジベンゾフラニル）－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＢＰ－ＴＰＤＢｆＴｚｎ）、２－｛３－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］フェニル｝－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＤＢｔＢＰＴｚｎ）、ｍＦＢＰＴｚｎなどのトリアジン環を有する複素芳香環を含む複素芳香族化合物、４，６－ビス［３－（フェナントレン－９－イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６－ビス［３－（４－ジベンゾチエニル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩ）、４，６－ビス［３－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ、６－（１，１’－ビフェニル－３－イル）－４－［３，５－ビス（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－２－フェニルピリミジン（略称：６ｍＢＰ－４Ｃｚ２ＰＰｍ）、４－［３，５－ビス（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－２－フェニル－６－（１，１’－ビフェニル－４－イル）ピリミジン（略称：６ＢＰ－４Ｃｚ２ＰＰｍ）、４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－８－（ナフタレン－２－イル）－［１］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：８βＮ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ）、８ＢＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ、９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ、９ｐｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ、３，８－ビス［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］ベンゾフロ［２，３－ｂ］ピラジン（略称：３，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｒ）、４，８－ビス［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－［１］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ）、８－［３’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）（１，１’－ビフェニル－３－イル）］ナフト［１’，２’：４，５］フロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：８ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｍ）、８－［（２，２’－ビナフタレン）－６－イル］－４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－［１］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：８（βＮ２）－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ）などのジアジン（ピリミジン）環を有する複素芳香環を含む複素芳香族化合物、などが挙げられる。なお、上記複素芳香環を含む芳香族化合物には、縮合複素芳香環を有する複素芳香族化合物を含む。
その他にも、２，２’－（ピリジン－２，６－ジイル）ビス（４－フェニルベンゾ［ｈ］キナゾリン）（略称：２，６（Ｐ－Ｂｑｎ）２Ｐｙ）、２，２’－（２，２’－ビピリジン－６，６’－ジイル）ビス（４－フェニルベンゾ［ｈ］キナゾリン）（略称：６，６’（Ｐ－Ｂｑｎ）２ＢＰｙ）、２，２’－（ピリジン－２，６－ジイル）ビス｛４－［４－（２－ナフチル）フェニル］－６－フェニルピリミジン｝（略称：２，６（ＮＰ－ＰＰｍ）２Ｐｙ）、６－（１，１’－ビフェニル－３－イル）－４－［３，５－ビス（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－２－フェニルピリミジン（略称：６ｍＢＰ－４Ｃｚ２ＰＰｍ）、などのジアジン（ピリミジン）環を有する複素芳香環を含む複素芳香族化合物、２，４，６－トリス（３’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－３－イル）－１，３，５－トリアジン（略称：ＴｍＰＰＰｙＴｚ）、２，４，６－トリス（２－ピリジル）－１，３，５－トリアジン（略称：２Ｐｙ３Ｔｚ）、２－［３－（２，６－ジメチル－３－ピリジル）－５－（９－フェナントリル）フェニル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＰｎ－ｍＤＭｅＰｙＰＴｚｎ）、などのトリアジン環を有する複素芳香環を含む複素芳香族化合物、等が挙げられる。
上記、６員環構造を一部に含む縮環構造を有する複素芳香族化合物（縮環構造を有する複素芳香族化合物）の具体例としては、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、２，９－ビス（ナフタレン－２－イル）－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン（略称：ＮＢｐｈｅｎ）、２，２－（１，３－フェニレン）ビス［９－フェニル－１，１０－フェナントロリン］（略称：ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ）、２，２’－（ピリジン－２，６－ジイル）ビス（４－フェニルベンゾ［ｈ］キナゾリン）（略称：２，６（Ｐ－Ｂｑｎ）２Ｐｙ）、２－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ－ＩＩ）、２－［３’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル－３－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）、２－［３’－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ビフェニル－３－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）、２－［４－（３，６－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ－ＩＩＩ）、７－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ－ＩＩ）、及び６－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ－ＩＩ）、２ｍｐＰＣＢＰＤＢｑ、などのキノキサリン環を有する複素芳香族化合物、等が挙げられる。
電子輸送層（１１４、１１４ａ、１１４ｂ）には、上記に示す複素芳香族化合物の他にも下記に示す金属錯体を用いることができる。トリス（８－キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ３）、Ａｌｍｑ３、８－キノリノラトリチウム（Ｉ）（略称：Ｌｉｑ）、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）等のキノリン環またはベンゾキノリン環を有する金属錯体、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）等のオキサゾール環またはチアゾール環を有する金属錯体等が挙げられる。
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電子輸送性材料として用いることもできる。
また、電子輸送層（１１４、１１４ａ、１１４ｂ）は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が２層以上積層した構造であってもよい。
＜電子注入層＞
電子注入層（１１５、１１５ａ、１１５ｂ）は、電子注入性の高い物質を含む層である。また、電子注入層（１１５、１１５ａ、１１５ｂ）は、第２の電極１０２からの電子の注入効率を高めるための層であり、第２の電極１０２に用いる材料の仕事関数の値と、電子注入層（１１５、１１５ａ、１１５ｂ）に用いる材料のＬＵＭＯ準位の値とを比較した際、その差が小さい（０．５ｅＶ以下）材料を用いることが好ましい。従って、電子注入層１１５には、リチウム、セシウム、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、８－（キノリノラト）リチウム（略称：Ｌｉｑ）、２－（２－ピリジル）フェノラトリチウム（略称：ＬｉＰＰ）、２－（２－ピリジル）－３－ピリジノラトリチウム（略称：ＬｉＰＰｙ）、４－フェニル－２－（２－ピリジル）フェノラトリチウム（略称：ＬｉＰＰＰ）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）、炭酸セシウム等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこ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（ＥｒＦ３）、イッテルビウム（Ｙｂ）のような希土類金属化合物を用いることができる。なお、電子注入層（１１５、１１５ａ、１１５ｂ）には、上記の材料を複数種混合して形成しても良いし、上記の材料のうち複数種を積層させて形成しても良い。また、電子注入層（１１５、１１５ａ、１１５ｂ）にエレクトライドを用いてもよい。エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。なお、上述した電子輸送層（１１４、１１４ａ、１１４ｂ）を構成する物質を用いることもできる。
また、電子注入層（１１５、１１５ａ、１１５ｂ）に、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる混合材料を用いてもよい。このような混合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層（１１４、１１４ａ、１１４ｂ）に用いる電子輸送性材料（金属錯体または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、アルカリ土類金属、および希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物および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。また、これらの材料を複数、積層して用いても良い。
その他にも、電子注入層（１１５、１１５ａ、１１５ｂ）に、有機化合物と金属とを混合してなる混合材料を用いても良い。なお、ここで用いる有機化合物としては、ＬＵＭＯ（最低空軌道：Ｌｏｗｅｓｔ Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ）準位が－３．６ｅＶ以上－２．３ｅＶ以下であると好ましい。また、非共有電子対を有する材料が好ましい。
したがって、上記の混合材料に用いる有機化合物としては、電子輸送層に用いることができるとして上述した、複素芳香族化合物を金属と混合してなる混合材料を用いてもよい。複素芳香族化合物としては、５員環構造（イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、チアゾール環、ベンゾイミダゾール環など）を有する複素芳香族化合物、６員環構造（ピリジン環、ジアジン環（ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環などを含む）、トリアジン環、ビピリジン環、ターピリジン環など）を有する複素芳香族化合物、６員環構造を一部に含む縮環構造（キノリン環、ベンゾキノリン環、キノキサリン環、ジベンゾキノキサリン環、フェナントロリン環など）を有する複素芳香族化合物などの非共有電子対を有する材料が好ましい。具体的な材料については、上述したので、ここでの説明は省略する。
また、上記の混合材料に用いる金属としては、周期表における第５族、第７族、第９族または第１１族に属する遷移金属または第１３族に属する材料を用いることが好ましく、例えば、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、またはＩｎ等が挙げられる。また、この時、有機化合物は、遷移金属との間で半占有軌道（ＳＯＭＯ：Ｓｉｎｇｌｙ Ｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ）を形成する。
なお、例えば、発光層１１３ｂから得られる光を増幅させる場合には、第２の電極１０２と、発光層１１３ｂとの光学距離が、発光層１１３ｂが呈する光の波長λの１／４未満となるように形成するのが好ましい。この場合、電子輸送層１１４ｂまたは電子注入層１１５ｂの膜厚を変えることにより、調整することができる。
また、図１（Ｄ）に示す発光デバイスのように、２つのＥＬ層（１０３ａ、１０３ｂ）の間に電荷発生層１０６を設けることにより、複数のＥＬ層が一対の電極間に積層された構造（タンデム構造ともいう）とすることもできる。
＜電荷発生層＞
電荷発生層１０６は、第１の電極（陽極）１０１と第２の電極（陰極）１０２との間に電圧を印加したときに、ＥＬ層１０３ａに電子を注入し、ＥＬ層１０３ｂに正孔を注入する機能を有する。なお、電荷発生層１０６は、正孔輸送性材料に電子受容体（アクセプタ）が添加された構成（Ｐ型層ともいう）であっても、電子輸送性材料に電子供与体（ドナー）が添加された構成（電子注入バッファ層ともいう）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。さらに、Ｐ型層と電子注入バッファ層との間に電子リレー層が設けられていても良い。なお、上述した材料を用いて電荷発生層１０６を形成することにより、ＥＬ層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
電荷発生層１０６において、有機化合物である正孔輸送性材料に、電子受容体が添加された構成（Ｐ型層）とする場合、正孔輸送性材料としては、本実施の形態で示した材料を用いることができる。また、電子受容体としては、７，７，８，８－テトラシアノ－２，３，５，６－テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４－ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムなどが挙げられる。なお、上述したアクセプタ材料を用いても良い。また、Ｐ型層を構成する材料を混合してなる混合膜として用いても、それぞれの材料を含む単膜を積層しても良い。
また、電荷発生層１０６において、電子輸送性材料に電子供与体が添加された構成（電子注入バッファ層）とする場合、電子輸送性材料としては、本実施の形態で示した材料を用いることができる。また、電子供与体としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における第２族、第１３族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、インジウム（Ｉｎ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。
電荷発生層１０６において、Ｐ型層と電子注入バッファ層との間に電子リレー層を設ける場合、電子リレー層は少なくとも電子輸送性を有する物質を含み、電子注入バッファ層とＰ型層との相互作用を防いで電子をスムーズに受け渡す機能を有する。電子リレー層に含まれる電子輸送性を有する物質のＬＵＭＯ準位は、Ｐ型層におけるアクセプタ性物質のＬＵＭＯ準位と、電荷発生層１０６に接する電子輸送層に含まれる電子輸送性を有する物質のＬＵＭＯ準位との間であることが好ましい。電子リレー層に用いられる電子輸送性を有する物質におけるＬＵＭＯ準位の具体的なエネルギー準位は－５．０ｅＶ以上、好ましくは－５．０ｅＶ以上－３．０ｅＶ以下とするとよい。なお、電子リレー層に用いられる電子輸送性を有する物質としてはフタロシアニン系の材料又は金属－酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
なお、図１（Ｄ）では、ＥＬ層１０３が２層積層された構成を示したが、異なるＥＬ層の間に電荷発生層を設けることにより３層以上のＥＬ層の積層構造としてもよい。
＜基板＞
本実施の形態で示した発光デバイスは、様々な基板上に形成することができる。なお、基板の種類は、特定のものに限定されることはない。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挙げられる。
なお、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挙げられる。また、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、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチック、アクリル等の合成樹脂、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、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、又は紙類などが挙げられる。
なお、本実施の形態で示す発光デバイスの作製には、蒸着法などの気相法、またはスピンコート法もしくはインクジェット法などの液相法を用いることができる。蒸着法を用いる場合には、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法、分子線蒸着法、もしくは真空蒸着法などの物理蒸着法（ＰＶＤ法）または化学蒸着法（ＣＶＤ法）等を用いることができる。特に発光デバイスのＥＬ層に含まれる様々な機能を有する層（正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、電子注入層１１５）については、蒸着法（真空蒸着法等）、塗布法（ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法等）、印刷法（インクジェット法、スクリーン（孔版印刷）法、オフセット（平版印刷）法、フレキソ（凸版印刷）法、グラビア法、マイクロコンタクト法等）などの方法により形成することができる。
なお、上記塗布法、印刷法などの成膜方法を適用する場合において、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）、中分子化合物（低分子と高分子の中間領域の化合物：分子量４００以上４０００以下）、無機化合物（量子ドット材料等）等を用いることができる。なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。
本実施の形態で示す発光デバイスのＥＬ層１０３を構成する各層（正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、電子注入層１１５）は、本実施の形態において示した材料に限られることはなく、それ以外の材料であっても各層の機能を満たせるものであれば組み合わせて用いることができる。
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ものとする。
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置（表示パネルともいう）の具体的な構成例、および製造方法について説明する。
＜発光装置７００の構成例１＞
図２（Ａ）に示す発光装置７００は、発光デバイス５５０Ｂ、発光デバイス５５０Ｇ、発光デバイス５５０Ｒ、および隔壁５２８を有する。また、発光デバイス５５０Ｂ、発光デバイス５５０Ｇ、発光デバイス５５０Ｒ、および隔壁５２８は、第１の基板５１０上に設けられた機能層５２０上に形成される。機能層５２０には、複数のトランジスタで構成された駆動回路ＧＤ、駆動回路ＳＤなどの他、これらを電気的に接続する配線等が含まれる。なお、これらの駆動回路は、一例として、発光デバイス５５０Ｂ、発光デバイス５５０Ｇ、および発光デバイス５５０Ｒと、それぞれ電気的に接続され、これらを駆動することができる。また、発光装置７００は、機能層５２０、発光デバイス５５０Ｂ、発光デバイス５５０Ｇ、発光デバイス５５０Ｒ、および隔壁５２８上に絶縁層７０５を備え、絶縁層７０５は、第２の基板７７０と機能層５２０とを貼り合わせる機能を有する。また、駆動回路ＧＤ、駆動回路ＳＤについては、実施の形態４で後述する。
なお、発光デバイス５５０Ｂ、発光デバイス５５０Ｇ、および発光デバイス５５０Ｒは、実施の形態２で示したデバイス構造を有する。すなわち、図１（Ａ）に示す構造におけるＥＬ層１０３が各発光デバイスで異なる場合を示す。
なお、本明細書等において、各色の発光デバイス（例えば青（Ｂ）、緑（Ｇ）、及び赤（Ｒ））で、発光層を作り分ける、または発光層を塗り分ける構造をＳＢＳ（Ｓｉｄｅ Ｂｙ Ｓｉｄｅ）構造と呼ぶ場合がある。
図２（Ａ）に示すように、発光デバイス５５０Ｂは、電極５５１Ｂ、電極５５２、およびＥＬ層１０３Ｂを有する。なお、各層の具体的な構成は実施の形態２に示す通りである。また、ＥＬ層１０３Ｂは、発光層を含む複数の機能の異なる層からなる積層構造を有する。図２（Ａ）では、発光層を含むＥＬ層１０３Ｂに含まれる層のうち、ホール注入・輸送層１０４Ｂ、電子輸送層１０８Ｂ、および電子注入層１０９のみを図示するが、本発明はこれに限らない。なお、ホール注入・輸送層１０４Ｂは、実施の形態２で示したホール注入層および正孔輸送層の機能を有する層を示し、積層構造を有していても良い。なお、本明細書中では、いずれの発光デバイスにおいてもホール注入・輸送層をこのように読み替えることができるとする。
なお、電子輸送層１０８Ｂは、陽極側から発光層を通過して陰極側に移動するホールをブロックするための機能を有していても良い。また、電子注入層１０９についても一部または全部が異なる材料を用いて形成される積層構造を有していても良いこととする。
また、図２（Ａ）に示すように発光層を含むＥＬ層１０３Ｂに含まれる層のうち、ホール注入・輸送層１０４Ｂ、発光層、電子輸送層１０８Ｂの側面（または、端部）に絶縁層１０７Ｂが形成されていても良い。絶縁層１０７Ｂは、ＥＬ層１０３Ｂの側面（または端部）に接して形成される。これにより、ＥＬ層１０３Ｂの側面から内部への酸素、水分、またはこれらの構成元素の侵入を抑制することができる。なお、絶縁層１０７Ｂには、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ハフニウム、酸化ガリウム、インジウムガリウム亜鉛酸化物、窒化シリコン、または窒化酸化シリコンなどを用いることができる。また、絶縁層１０７Ｂは、前述の材料を用いて積層して形成されていても良い。また、絶縁層１０７Ｂの形成には、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＭＢＥ法、ＰＬＤ法、ＡＬＤ法などを用いることができるが、被覆性の良好なＡＬＤ法がより好ましい。
また、ＥＬ層１０３Ｂの一部（発光層、ホール注入・輸送層１０４Ｂ、および電子輸送層１０８Ｂを含む）および絶縁層１０７Ｂを覆って、電子注入層１０９が形成される。なお、電子注入層１０９は、層中の電気抵抗が異なる２層以上の積層構造としても良い。
また、電極５５２は、電子注入層１０９上に形成される。なお、電極５５１Ｂと電極５５２とは、互いに重なる領域を有する。また、電極５５１Ｂと電極５５２との間にＥＬ層１０３Ｂを有する。
また、図２（Ａ）に示すＥＬ層１０３Ｂは、実施の形態２で説明したＥＬ層１０３と同様の構成を有する。また、ＥＬ層１０３Ｂは、例えば、青色の光を射出することができる。
図２（Ａ）に示すように、発光デバイス５５０Ｇは、電極５５１Ｇ、電極５５２、およびＥＬ層１０３Ｇを有する。なお、各層の具体的な構成は実施の形態２に示す通りである。また、ＥＬ層１０３Ｇは、発光層を含む複数の機能の異なる層からなる積層構造を有する。図２（Ａ）では、発光層を含むＥＬ層１０３Ｇに含まれる層のうち、ホール注入・輸送層１０４Ｇ、電子輸送層１０８Ｇ、および電子注入層１０９のみを図示するが、本発明はこれに限らない。なお、ホール注入・輸送層１０４Ｇは、実施の形態２で示したホール注入層および正孔輸送層の機能を有する層を示し、積層構造を有していても良い。
なお、電子輸送層１０８Ｇは、陽極側から発光層を通過して陰極側に移動するホールをブロックするための機能を有していても良い。また、電子注入層１０９についても一部または全部が異なる材料を用いて形成される積層構造を有していても良いこととする。
また、図２（Ａ）に示すように発光層を含むＥＬ層１０３Ｇに含まれる層のうち、ホール注入・輸送層１０４Ｇ、発光層、電子輸送層１０８Ｇの側面（または、端部）に絶縁層１０７Ｇが形成されていても良い。絶縁層１０７Ｇは、ＥＬ層１０３Ｇの側面（または端部）に接して形成される。これにより、ＥＬ層１０３Ｇの側面から内部への酸素、水分、またはこれらの構成元素の侵入を抑制することができる。なお、絶縁層１０７Ｇには、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ハフニウム、酸化ガリウム、インジウムガリウム亜鉛酸化物、窒化シリコン、または窒化酸化シリコンなどを用いることができる。また、絶縁層１０７Ｇは、前述の材料を用いて積層して形成されていても良い。また、絶縁層１０７Ｇの形成には、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＭＢＥ法、ＰＬＤ法、ＡＬＤ法などを用いることができるが、被覆性の良好なＡＬＤ法がより好ましい。
また、ＥＬ層１０３Ｇの一部（発光層、ホール注入・輸送層１０４Ｇ、および電子輸送層１０８Ｇを含む）および絶縁層１０７Ｇを覆って、電子注入層１０９が形成される。なお、電子注入層１０９は、層中の電気抵抗が異なる２層以上の積層構造としても良い。
また、電極５５２は、電子注入層１０９上に形成される。なお、電極５５１Ｇと電極５５２とは、互いに重なる領域を有する。また、電極５５１Ｇと電極５５２との間にＥＬ層１０３Ｇを有する。
また、図２（Ａ）に示すＥＬ層１０３Ｇは、実施の形態２で説明したＥＬ層１０３と同様の構成を有する。また、ＥＬ層１０３Ｇは、例えば、緑色の光を射出することができる。
図２（Ａ）に示すように、発光デバイス５５０Ｒは、電極５５１Ｒ、電極５５２、およびＥＬ層１０３Ｒを有する。なお、各層の具体的な構成は実施の形態２に示す通りである。また、ＥＬ層１０３Ｒは、発光層を含む複数の機能の異なる層からなる積層構造を有する。図２（Ａ）では、発光層を含むＥＬ層１０３Ｒに含まれる層のうち、ホール注入・輸送層１０４Ｒ、電子輸送層１０８Ｒ、および電子注入層１０９のみを図示するが、本発明はこれに限らない。なお、ホール注入・輸送層１０４Ｒは、実施の形態２で示したホール注入層および正孔輸送層の機能を有する層を示し、積層構造を有していても良い。
なお、電子輸送層１０８Ｒには、陽極側から発光層を通過して陰極側に移動するホールをブロックするための機能を有していても良い。また、電子注入層１０９についても一部または全部が異なる材料を用いて形成される積層構造を有していても良いこととする。
また、図２（Ａ）に示すように発光層を含むＥＬ層１０３Ｒに含まれる層のうち、ホール注入・輸送層１０４Ｒ、発光層、電子輸送層１０８Ｒの側面（または、端部）に絶縁層１０７Ｒが形成されていても良い。絶縁層１０７Ｒは、ＥＬ層１０３Ｒの側面（または端部）に接して形成される。これにより、ＥＬ層１０３Ｒの側面から内部への酸素、水分、またはこれらの構成元素の侵入を抑制することができる。なお、絶縁層１０７Ｒには、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ハフニウム、酸化ガリウム、インジウムガリウム亜鉛酸化物、窒化シリコン、または窒化酸化シリコンなどを用いることができる。また、絶縁層１０７Ｒは、前述の材料を用いて積層して形成されていても良い。また、絶縁層１０７Ｒの形成には、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＭＢＥ法、ＰＬＤ法、ＡＬＤ法などを用いることができるが、被覆性の良好なＡＬＤ法がより好ましい。
また、ＥＬ層１０３Ｒの一部（発光層、ホール注入・輸送層１０４Ｒ、および電子輸送層１０８Ｒを含む）および絶縁層１０７Ｒを覆って、電子注入層１０９が形成される。なお、電子注入層１０９は、層中の電気抵抗が異なる２層以上の積層構造としても良い。
また、電極５５２は、電子注入層１０９上に形成される。なお、電極５５１Ｒと電極５５２とは、互いに重なる領域を有する。また、電極５５１Ｒと電極５５２との間にＥＬ層１０３Ｒを有する。
また、図２（Ａ）に示すＥＬ層１０３Ｒは、実施の形態２で説明したＥＬ層１０３と同様の構成を有する。また、ＥＬ層１０３Ｒは、例えば、赤色の光を射出することができる。
ＥＬ層１０３Ｂ、ＥＬ層１０３Ｇ、およびＥＬ層１０３Ｒの間には、それぞれ隔壁５２８を有する。なお、図２（Ａ）に示すように、各発光デバイスのＥＬ層（ＥＬ層１０３Ｂ、ＥＬ層１０３Ｇ、ＥＬ層１０３Ｒ）と隔壁５２８とは、絶縁層（１０７Ｂ、１０７Ｇ、１０７Ｒ）を介して側面（または端部）で接する。
各ＥＬ層において、特に陽極と発光層との間に位置する正孔輸送領域に含まれる正孔注入層は、導電率が高いことが多いため、隣り合う発光デバイスに共通する層として形成されると、クロストークの原因となる場合がある。したがって、本構成例で示すように各ＥＬ層の間に、絶縁材料からなる隔壁５２８を設けることにより、隣り合う発光デバイス間で生じるクロストークの発生を抑制することが可能となる。
また、本実施の形態で説明する製造方法においては、パターニング工程によりＥＬ層の側面（または端部）が、工程の途中で露出する。そのためＥＬ層の側面（または端部）からの酸素および水などの侵入により、ＥＬ層の劣化が進行しやすくなる。したがって、隔壁５２８を設けることにより、製造プロセスにおけるＥＬ層の劣化を抑制することが可能となる。
また、隔壁５２８を設けることにより、隣接する発光デバイス間に形成された凹部を平坦化することも可能である。なお、凹部が平坦化されることで各ＥＬ層上に形成される電極５５２の断線を抑制することが可能である。なお、隔壁５２８の形成に用いる絶縁材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シリコーン樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等の有機材料を適用することができる。また、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルブチラル、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリグリセリン、プルラン、水溶性のセルロース、またはアルコール可溶性のポリアミド樹脂などの有機材料を用いてもよい。また、フォトレジストなどの感光性の樹脂を用いることができる。なお、感光性の樹脂は、ポジ型の材料、またはネガ型の材料を用いることができる。
また、隔壁５２８の上面の高さと、ＥＬ層１０３Ｂ、ＥＬ層１０３Ｇ、およびＥＬ層１０３Ｒのいずれかの上面の高さとの差が、例えば、隔壁５２８の厚さの０．５倍以下が好ましく、０．３倍以下がより好ましい。また、例えば、ＥＬ層１０３Ｂ、ＥＬ層１０３Ｇ、およびＥＬ層１０３Ｒのいずれかの上面が隔壁５２８の上面よりも高くなるように、隔壁５２８を設けてもよい。また、例えば、隔壁５２８の上面が、ＥＬ層１０３Ｂ、ＥＬ層１０３Ｇ、およびＥＬ層１０３Ｒが有する発光層の上面よりも高くなるように、隔壁５２８を設けてもよい。
１０００ｐｐｉを超える高精細な発光装置（表示パネル）において、ＥＬ層１０３Ｂ、ＥＬ層１０３Ｇ、およびＥＬ層１０３Ｒとの間に電気的な導通が認められると、クロストーク現象が発生し、発光装置の表示可能な色域が狭くなってしまう。１０００ｐｐｉを超える高精細な表示パネル、好ましくは２０００ｐｐｉを超える高精細な表示パネル、より好ましくは５０００ｐｐｉを超える超高精細な表示パネルに隔壁５２８を設けることで、鮮やかな色彩を表示可能な表示パネルを提供できる。
また、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の断面図中の一点鎖線Ｙａ－Ｙｂに対応する発光装置７００の上面概略図を示す。なお、図２（Ｂ）は、Ｙ方向に同一の色の発光デバイスが配列する、いわゆるストライプ配列を示している。また、Ｙ方向と交差するＸ方向には、同じ色の発光デバイスが配列している。すなわち、発光デバイス５５０Ｂ、発光デバイス５５０Ｇ、及び発光デバイス５５０Ｒは、それぞれマトリクス状に配列している。なお、発光デバイスの配列方法はこれに限られず、デルタ配列、ジグザグ配列などの配列方法を適用してもよいし、ペンタイル配列、ダイヤモンド配列等を用いることもできる。
なお、各ＥＬ層（ＥＬ層１０３Ｂ、ＥＬ層１０３Ｇ、およびＥＬ層１０３Ｒ）の分離加工において、フォトリソグラフィ法を用いたパターン形成を行っているため、高精細な発光装置（表示パネル）を作製することができる。また、フォトリソグラフィ法を用いたパターン形成により加工されたＥＬ層の端部（側面）は、概略同一表面を有する（または、概略同一平面上に位置する）形状となる。また、この時、各ＥＬ層間の間隙５８０の幅（ＳＥ）は、５μｍ以下が好ましく、１μｍ以下がより好ましい。
ＥＬ層において、特に陽極と発光層との間に位置する正孔輸送領域に含まれる正孔注入層は、導電率が高いことが多いため、隣り合う発光デバイスに共通する層として形成されると、クロストークの原因となる場合がある。したがって、本構成例で示すようにフォトリソグラフィ法を用いたパターン形成によりＥＬ層を分離加工することにより、隣り合う発光デバイス間で生じるクロストークの発生を抑制することが可能となる。
また、図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）中の一点鎖線Ｃ１－Ｃ２に対応する断面概略図である。図２（Ｃ）には、接続電極５５１Ｃと電極５５２とが電気的に接続する接続部１３０を示している。接続部１３０では、接続電極５５１Ｃ上に電極５５２が接して設けられている。また、接続電極５５１Ｃの端部を覆って隔壁５２８が設けられている。
＜発光装置の製造方法の例１＞
図３（Ａ）に示すように、電極５５１Ｂ、電極５５１Ｇ、および電極５５１Ｒを形成する。例えば、第１の基板５１０上に形成された機能層５２０上に導電膜を形成し、フォトリソグラフィ法を用いて、所定の形状に加工する。
なお、導電膜の形成には、スパッタリング法、化学気相堆積（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、分子線エピタキシー（ＭＢＥ：Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ：Ｐｕｌｓｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を用いて形成することができる。ＣＶＤ法としては、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ：Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＣＶＤ）法、または熱ＣＶＤ法などがある。また、熱ＣＶＤ法のひとつに、有機金属化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ ＣＶＤ）法がある。
また、導電膜の加工には、上述したフォトリソグラフィ法以外に、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオフ法などにより薄膜を加工してもよい。また、メタルマスクなどの遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の薄膜を直接形成してもよい。
フォトリソグラフィ法を用いた加工方法としては、代表的には以下の２つの方法がある。一つは、加工したい薄膜上にレジストマスクを形成して、エッチング等により当該薄膜を加工し、レジストマスクを除去する方法である。もう一つは、感光性を有する薄膜を成膜した後に、露光、現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法である。なお、前者の方法を行う場合、レジスト塗布後の加熱（ＰＡＢ：Ｐｒｅ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂａｋｅ）、および露光後の加熱（ＰＥＢ：Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）などの熱処理工程がある。本発明の一態様では、導電膜の加工だけでなく、ＥＬ層の形成に用いる薄膜（有機化合物からなる膜、または有機化合物を一部に含む膜）の加工にもリソグラフィー法を用いる。
フォトリソグラフィ法において、露光に用いる光は、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）、またはこれらを混合させた光を用いることができる。そのほか、紫外線、ＫｒＦレーザ光、またはＡｒＦレーザ光等を用いることもできる。また、液浸露光技術により露光を行ってもよい。また、露光に用いる光として、極端紫外（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ－ｖｉｏｌｅｔ）光またはＸ線を用いてもよい。また、露光に用いる光に代えて、電子ビームを用いることもできる。極端紫外光、Ｘ線または電子ビームを用いると、極めて微細な加工が可能となるため好ましい。なお、電子ビームなどのビームを走査することにより露光を行う場合には、フォトマスクは不要である。
レジストマスクを用いた薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、サンドブラスト法などを用いることができる。
次に、図３（Ｂ）に示すように、電極５５１Ｂ、電極５５１Ｇ、および電極５５１Ｒ上にＥＬ層１０３Ｂを形成する。なお、図３（Ｂ）において、ＥＬ層１０３Ｂに含まれる、ホール注入・輸送層１０４Ｂ、発光層、および電子輸送層１０８Ｂまでが形成されている。例えば、真空蒸着法を用いて、電極５５１Ｂ、電極５５１Ｇ、および電極５５１Ｒ上に、これらを覆うようにＥＬ層１０３Ｂを形成する。さらに、ＥＬ層１０３Ｂ上に犠牲層１１０Ｂを形成する。
犠牲層１１０Ｂは、ＥＬ層１０３Ｂのエッチング処理に対する耐性の高い膜、すなわちエッチングの選択比の大きい膜を用いることができる。また、犠牲層１１０Ｂは、エッチングの選択比の異なる、第１の犠牲層と第２の犠牲層との積層構造であることが好ましい。また、犠牲層１１０Ｂは、ＥＬ層１０３Ｂへのダメージの少ないウェットエッチング法により除去可能な膜を用いることができる。ウェットエッチングに用いるエッチング材料としては、シュウ酸などを用いることができる。なお、本明細書等において、犠牲層をマスク層と呼称してもよい。
犠牲層１１０Ｂとしては、例えば、金属膜、合金膜、金属酸化物膜、半導体膜、無機絶縁膜などの無機膜を用いることができる。また、犠牲層１１０Ｂは、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法、ＡＬＤ法などの各種成膜方法により形成することができる。
犠牲層１１０Ｂとしては、例えば金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、チタン、アルミニウム、イットリウム、ジルコニウム、及びタンタルなどの金属材料、または該金属材料を含む合金材料を用いることができる。特に、アルミニウムまたは銀などの低融点材料を用いることが好ましい。
また、犠牲層１１０Ｂとしては、インジウムガリウム亜鉛酸化物（Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ酸化物、ＩＧＺＯとも表記する）などの金属酸化物を用いることができる。さらに、酸化インジウム、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎ－Ｚｎ酸化物）、インジウムスズ酸化物（Ｉｎ－Ｓｎ酸化物）、インジウムチタン酸化物（Ｉｎ－Ｔｉ酸化物）、インジウムスズ亜鉛酸化物（Ｉｎ－Ｓｎ－Ｚｎ酸化物）、インジウムチタン亜鉛酸化物（Ｉｎ－Ｔｉ－Ｚｎ酸化物）、インジウムガリウムスズ亜鉛酸化物（Ｉｎ－Ｇａ－Ｓｎ－Ｚｎ酸化物）などを用いることができる。またはシリコンを含むインジウムスズ酸化物などを用いることもできる。
なお、上記ガリウムに代えて元素Ｍ（Ｍは、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、またはマグネシウムから選ばれた一種または複数種）を用いることもできる。特に、Ｍは、ガリウム、アルミニウム、またはイットリウムから選ばれた一種または複数種とすることが好ましい。
また、犠牲層１１０Ｂとしては、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化シリコンなどの無機絶縁材料を用いることができる。
また、犠牲層１１０Ｂとしては、少なくともＥＬ層１０３Ｂの最上部に位置する膜（電子輸送層１０８Ｂ）に対して化学的に影響を及ぼしにくい溶媒に溶解しうる材料を用いることが好ましい。特に、水またはアルコールに溶解する材料を、犠牲層１１０Ｂに好適に用いることができる。犠牲層１１０Ｂを成膜する際には、水またはアルコールなどの溶媒に溶解させた状態で、湿式の成膜方法で塗布した後に、溶媒を蒸発させるための加熱処理を行うことが好ましい。このとき、減圧雰囲気下での加熱処理を行うことで、低温且つ短時間で溶媒を除去できるため、ＥＬ層１０３Ｂへの熱的なダメージを低減することができ、好ましい。
なお、犠牲層１１０Ｂを積層構造にする場合には、上述した材料で形成される層を第１の犠牲層とし、その上に第２の犠牲層を形成して積層構造とすることができる。
この場合の第２の犠牲層は、第１の犠牲層をエッチングする際のハードマスクとして用いる膜である。また、第２の犠牲層の加工時には、第１の犠牲層が露出する。したがって、第１の犠牲層と第２の犠牲層とは、エッチングの選択比の大きい膜の組み合わせを選択する。そのため、第１の犠牲層のエッチング条件、及び第２の犠牲層のエッチング条件に応じて、第２の犠牲層に用いることのできる膜を選択することができる。
例えば、第２の犠牲層のエッチングに、フッ素を含むガス（フッ素系ガスともいう）を用いたドライエッチングを用いる場合には、シリコン、窒化シリコン、酸化シリコン、タングステン、チタン、モリブデン、タンタル、窒化タンタル、モリブデンとニオブを含む合金、またはモリブデンとタングステンを含む合金などを、第２の犠牲層に用いることができる。ここで、上記フッ素系ガスを用いたドライエッチングに対して、エッチングの選択比を大きくとれる（すなわち、エッチング速度を遅くできる）膜としては、ＩＧＺＯ、ＩＴＯなどの金属酸化物膜などがあり、これを第１の犠牲層に用いることができる。
なお、これに限られず、第２の犠牲層は、様々な材料の中から、第１の犠牲層のエッチング条件、及び第２の犠牲層のエッチング条件に応じて、選択することができる。例えば、上記第１の犠牲層に用いることのできる膜の中から選択することもできる。
また、第２の犠牲層としては、例えば窒化物膜を用いることができる。具体的には、窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化ハフニウム、窒化チタン、窒化タンタル、窒化タングステン、窒化ガリウム、窒化ゲルマニウムなどの窒化物を用いることもできる。
または、第２の犠牲層として、酸化物膜を用いることができる。代表的には、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化窒化ハフニウムなどの酸化物膜または酸窒化物膜を用いることもできる。
次に、図３（Ｃ）に示すように犠牲層１１０Ｂ上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法を用いてレジストを所望の形状（レジストマスク：ＲＥＧ）に形成する。なお、このような方法を行う場合、レジスト塗布後の加熱（ＰＡＢ：Ｐｒｅ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂａｋｅ）、および露光後の加熱（ＰＥＢ：Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）などの熱処理工程がある。例えば、ＰＡＢ温度は、１００℃前後、ＰＥＢ温度は１２０℃前後になる。そのため、これらの処理温度に耐えうる発光デバイスであることが必要である。
次に、得られたレジストマスクＲＥＧを用い、レジストマスクＲＥＧに覆われない犠牲層１１０Ｂの一部をエッチングにより除去し、レジストマスクＲＥＧを除去した後、犠牲層１１０Ｂに覆われないＥＬ層１０３Ｂの一部をエッチングにより除去し、電極５５１Ｇ上のＥＬ層１０３Ｂおよび電極５５１Ｒ上のＥＬ層１０３Ｂをエッチングにより取り除いて、側面を有する（または側面が露出する）形状、または紙面と交差する方向に延びる帯状の形状、に加工する。具体的には、電極５５１Ｂと重なるＥＬ層１０３Ｂ上にパターン形成した犠牲層１１０Ｂを用い、ドライエッチングを行う。なお、犠牲層１１０Ｂが上記の第１の犠牲層および第２の犠牲層との積層構造を有する場合には、レジストマスクＲＥＧにより第２の犠牲層の一部をエッチングした後、レジストマスクＲＥＧを除去し、第２の犠牲層をマスクとして、第１の犠牲層の一部をエッチングし、ＥＬ層１０３Ｂを所定の形状に加工しても良い。これらのエッチング処理により、図４（Ａ）の形状を得る。
次に、図４（Ｂ）に示すように、犠牲層１１０Ｂ、電極５５１Ｇ、および電極５５１Ｒ上にＥＬ層１０３Ｇを形成する。なお、図４（Ｂ）において、ＥＬ層１０３Ｇに含まれる、ホール注入・輸送層１０４Ｇ、発光層、および電子輸送層１０８Ｇまでが形成されている。例えば、真空蒸着法を用いて、犠牲層１１０Ｂ、電極５５１Ｇ、および電極５５１Ｒ上に、これらを覆うようにＥＬ層１０３Ｇを形成する。
次に、図４（Ｃ）に示すように、ＥＬ層１０３Ｇ上に犠牲層１１０Ｇを形成し、犠牲層１１０Ｇの上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法を用いてレジストを所望の形状（レジストマスク：ＲＥＧ）に形成し、得られたレジストマスクに覆われない犠牲層１１０Ｇの一部をエッチングにより除去し、レジストマスクを除去した後、犠牲層１１０Ｇに覆われないＥＬ層１０３Ｇの一部をエッチングにより除去し、電極５５１Ｂ上のＥＬ層１０３Ｇおよび電極５５１Ｒ上のＥＬ層１０３Ｇをエッチングにより取り除いて、図５（Ａ）に示すような、側面を有する（または側面が露出する）形状、または紙面と交差する方向に延びる帯状の形状、に加工する。なお、犠牲層１１０Ｇが上記の第１の犠牲層および第２の犠牲層との積層構造を有する場合には、レジストマスクにより第２の犠牲層の一部をエッチングした後、レジストマスクを除去し、第２の犠牲層をマスクとして、第１の犠牲層の一部をエッチングし、ＥＬ層１０３Ｇを所定の形状に加工しても良い。
次に、図５（Ｂ）に示すように、犠牲層１１０Ｂ、犠牲層１１０Ｇ、および電極５５１Ｒ上にＥＬ層１０３Ｒを形成する。なお、図５（Ｂ）において、ＥＬ層１０３Ｒに含まれる、ホール注入・輸送層１０４Ｒ、発光層、および電子輸送層１０８Ｒまでが形成されている。例えば、真空蒸着法を用いて、犠牲層１１０Ｂ、犠牲層１１０Ｇ、および電極５５１Ｒ上に、これらを覆うようにＥＬ層１０３Ｒを形成する。
次に、図５（Ｃ）に示すように、ＥＬ層１０３Ｒ上に犠牲層１１０Ｒを形成し、犠牲層１１０Ｒの上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法を用いてレジストを所望の形状（レジストマスク：ＲＥＧ）に形成し、得られたレジストマスクに覆われない犠牲層１１０Ｒの一部をエッチングにより除去し、レジストマスクを除去した後、犠牲層１１０Ｒに覆われないＥＬ層１０３Ｒの一部をエッチングにより除去し、電極５５１Ｂ上のＥＬ層１０３Ｒおよび電極５５１Ｇ上のＥＬ層１０３Ｒをエッチングにより取り除いて、側面を有する（または側面が露出する）形状、または紙面と交差する方向に延びる帯状の形状、に加工する。なお、犠牲層１１０Ｒが上記の第１の犠牲層および第２の犠牲層との積層構造を有する場合には、レジストマスクにより第２の犠牲層の一部をエッチングした後、レジストマスクを除去し、第２の犠牲層をマスクとして、第１の犠牲層の一部をエッチングし、ＥＬ層１０３Ｒを所定の形状に加工しても良い。さらに、ＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）上の犠牲層（１１０Ｂ、１１０Ｇ、１１０Ｒ）、を残したまま、犠牲層（１１０Ｂ、１１０Ｇ、１１０Ｒ）上に絶縁層１０７を形成し、図６（Ａ）の形状を得る。
なお、絶縁層１０７の形成には、例えば、ＡＬＤ法を用いることができる。この場合、絶縁層１０７は、図６（Ａ）に示すように各ＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）の側面に接して形成される。これにより、各ＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）の側面から内部への酸素、水分、またはこれらの構成元素の侵入を抑制することができる。なお、絶縁層１０７に用いる材料としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ハフニウム、酸化ガリウム、インジウムガリウム亜鉛酸化物、窒化シリコン、または窒化酸化シリコンなどを用いることができる。
次に、図６（Ｂ）に示すように、犠牲層（１１０Ｂ、１１０Ｇ、１１０Ｒ）を除去した後、絶縁層１０７の一部を除去することにより絶縁層（１０７Ｂ、１０７Ｇ、１０７Ｒ）を形成した後、ＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）上に電子注入層１０９を形成する。電子注入層１０９は、例えば、真空蒸着法を用いて形成する。なお、電子注入層１０９は、電子輸送層（１０８Ｂ、１０８Ｇ、１０８Ｒ）上に形成される。なお、電子注入層１０９は、各ＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）の他の層（ホール注入・輸送層（１０４Ｒ、１０４Ｇ、１０４Ｂ）、発光層、および電子輸送層（１０８Ｂ、１０８Ｇ、１０８Ｒ））の側面（または端部）で絶縁層（１０７Ｂ、１０７Ｇ、１０７Ｒ）を介して接する構造を有する。
次に、図６（Ｃ）に示すように、電極５５２を形成する。電極５５２は、例えば、真空蒸着法を用いて形成する。なお、電極５５２は、電子注入層１０９上に形成される。なお、電極５５２は、電子注入層１０９および絶縁層（１０７Ｂ、１０７Ｇ、１０７Ｒ）を介して各ＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）（但し、図６（Ｃ）に示すＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）は、ホール注入・輸送層（１０４Ｒ、１０４Ｇ、１０４Ｂ）、発光層、および電子輸送層（１０８Ｂ、１０８Ｇ、１０８Ｒ）を含む。）の側面（または端部）と接する構造を有する。これにより、各ＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）と電極５５２、より具体的には、各ＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）がそれぞれ有するホール注入・輸送層（１０４Ｂ、１０４Ｇ、１０４Ｒ）と電極５５２とが、電気的に短絡することを防ぐことができる。
以上の工程により、発光デバイス５５０Ｂ、発光デバイス５５０Ｇ、および発光デバイス５５０Ｒにおける、ＥＬ層１０３Ｂ、ＥＬ層１０３Ｇ、およびＥＬ層１０３Ｒをそれぞれ分離加工することができる。
なお、これらのＥＬ層（ＥＬ層１０３Ｂ、ＥＬ層１０３Ｇ、およびＥＬ層１０３Ｒ）の分離加工において、フォトリソグラフィ法を用いたパターン形成を行っているため、高精細な発光装置（表示パネル）を作製することができる。また、フォトリソグラフィ法を用いたパターン形成により加工されたＥＬ層の端部（側面）は、概略同一表面を有する（または、概略同一平面上に位置する）形状となる。
ＥＬ層において、特に陽極と発光層との間に位置する正孔輸送領域に含まれる正孔注入層は、導電率が高いことが多いため、隣り合う発光デバイスに共通する層として形成されると、クロストークの原因となる場合がある。したがって、本構成例で示すようにフォトリソグラフィ法を用いたパターン形成によりＥＬ層を分離加工することにより、隣り合う発光デバイス間で生じるクロストークの発生を抑制することが可能となる。
＜発光装置７００の構成例２＞
図７に示す発光装置７００は、発光デバイス５５０Ｂ、発光デバイス５５０Ｇ、発光デバイス５５０Ｒ、および絶縁層５２９を有する。また、発光デバイス５５０Ｂ、発光デバイス５５０Ｇ、発光デバイス５５０Ｒ、および絶縁層５２９は、第１の基板５１０上に設けられた機能層５２０上に形成される。機能層５２０には、複数のトランジスタで構成された駆動回路ＧＤ、駆動回路ＳＤなどの他、これらを電気的に接続する配線等が含まれる。なお、これらの駆動回路は、一例として、発光デバイス５５０Ｂ、発光デバイス５５０Ｇ、および発光デバイス５５０Ｒと、それぞれ電気的に接続され、これらを駆動することができる。
なお、発光デバイス５５０Ｂ、発光デバイス５５０Ｇ、および発光デバイス５５０Ｒは、実施の形態２で示したデバイス構造を有する。特に、図１（Ａ）に示す構造におけるＥＬ層１０３が各発光デバイスで異なる場合を示す。
なお、図７に示す各発光デバイスの具体的な構成は、図２で説明した、発光デバイス５５０Ｂ、発光デバイス５５０Ｇ、発光デバイス５５０Ｒと同じである。
図７に示すように、各発光デバイス（５５０Ｂ、５５０Ｇ、５５０Ｒ）のＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）は、それぞれ、ホール注入・輸送層（１０４Ｂ、１０４Ｇ、１０４Ｒ）および電子輸送層（１０８Ｂ、１０８Ｇ、１０８Ｒ）、および電子注入層１０９を有する。
また、本構成の各ＥＬ層（ＥＬ層１０３Ｂ、ＥＬ層１０３Ｇ、およびＥＬ層１０３Ｒ）は、分離加工において、フォトリソグラフィ法を用いたパターン形成を行っているため、加工されたＥＬ層の端部（側面）が概略同一表面を有する（または、概略同一平面上に位置する）形状となる。
各発光デバイスがそれぞれ有する、ＥＬ層１０３Ｂ、ＥＬ層１０３Ｇ、およびＥＬ層１０３Ｒは、隣り合う発光デバイスとの間に、それぞれ間隙５８０を有する。なお、ここで、間隙５８０を隣り合う発光デバイスのＥＬ層の間の距離をＳＥで表す場合、距離ＳＥが小さいほど開口率を高めること、及び、精細度を高めることができる。一方、距離ＳＥが大きいほど、隣り合う発光デバイスとの作製工程ばらつきの影響を許容できるため、製造歩留まりを高めることができる。本明細書により作製される発光デバイスは微細化プロセスに好適であるため、隣り合う発光デバイスのＥＬ層の間の距離ＳＥは、０．５μｍ以上５μｍ以下、好ましくは１μｍ以上３μｍ以下、より好ましくは１μｍ以上２．５μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以上２μｍ以下とすることができる。なお、代表的には、距離ＳＥは１μｍ以上２μｍ以下（例えば１．５μｍまたはその近傍）であることが好ましい。
ＥＬ層において、特に陽極と発光層との間に位置する正孔輸送領域に含まれる正孔注入層は、導電率が高いことが多いため、隣り合う発光デバイスに共通する層として形成されると、クロストークの原因となる場合がある。したがって、本構成例で示すようにフォトリソグラフィ法を用いたパターン形成によりＥＬ層を分離加工することにより、隣り合う発光デバイス間で生じるクロストークの発生を抑制することが可能となる。
なお、本明細書等において、メタルマスク、またはＦＭＭ（ファインメタルマスク、高精細なメタルマスク）を用いて作製されるデバイスをＭＭ（メタルマスク）構造のデバイスと呼称する場合がある。また、本明細書等において、メタルマスク、またはＦＭＭを用いることなく作製されるデバイスをＭＭＬ（メタルマスクレス）構造のデバイスと呼称する場合がある。
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ものとする。
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置について図８（Ａ）乃至図１０（Ｂ）を用いて説明する。なお、図８（Ａ）乃至図１０（Ｂ）に示す発光装置７００は、実施の形態２で示す発光デバイスを有する。また、本実施の形態で説明する発光装置７００は、電子機器などの表示部に適用可能であることから表示パネルと呼ぶこともできる。
本実施の形態で説明する発光装置７００は、図８（Ａ）に示す通り、表示領域２３１を備え、表示領域２３１は一組の画素７０３（ｉ，ｊ）を有する。また、図８（Ｂ）に示す通り、一組の画素７０３（ｉ，ｊ）に隣接する一組の画素７０３（ｉ＋１，ｊ）を有する。
なお、画素７０３（ｉ，ｊ）には、複数の画素を用いることができる。例えば、色相が互いに異なる色を表示する複数の画素を用いることができる。なお、複数の画素のそれぞれを副画素と言い換えることができる。または、複数の副画素を一組にして、画素と言い換えることができる。
これにより、当該複数の画素が表示する色を加法混色または減法混色することができる。または、個々の画素では表示することができない色相の色を、表示することができる。
具体的には、青色を表示する画素７０２Ｂ（ｉ，ｊ）、緑色を表示する画素７０２Ｇ（ｉ，ｊ）および赤色を表示する画素７０２Ｒ（ｉ，ｊ）を画素７０３（ｉ，ｊ）に用いることができる。また、画素７０２Ｂ（ｉ，ｊ）、画素７０２Ｇ（ｉ，ｊ）および画素７０２Ｒ（ｉ，ｊ）のそれぞれを副画素と言い換えることができる。
また、白色等を表示する画素を上記の一組に加えて、画素７０３（ｉ，ｊ）に用いてもよい。また、シアンを表示する画素、マゼンタを表示する画素およびイエローを表示する画素のそれぞれを、副画素として画素７０３（ｉ，ｊ）に用いてもよい。
また、上記の一組に加えて、赤外線を射出する画素を画素７０３（ｉ，ｊ）に用いてもよい。具体的には、６５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の波長を有する光を含む光を射出する画素を、画素７０３（ｉ，ｊ）に用いることができる。
図８（Ａ）に示す表示領域２３１の周辺には、駆動回路ＧＤと、駆動回路ＳＤと、を有する。また、駆動回路ＧＤ、駆動回路ＳＤ等と電気的に接続された端子５１９を有する。端子５１９は、例えば、フレキシブルプリント回路ＦＰＣ１と電気的に接続することができる。
なお、駆動回路ＧＤは、第１の選択信号および第２の選択信号を供給する機能を有する。例えば、駆動回路ＧＤは後述する導電膜Ｇ１（ｉ）と電気的に接続され、第１の選択信号を供給し、後述する導電膜Ｇ２（ｉ）と電気的に接続され、第２の選択信号を供給する。また、駆動回路ＳＤは、画像信号および制御信号を供給する機能を備え、制御信号は第１のレベルおよび第２のレベルを含む。例えば、駆動回路ＳＤは後述する導電膜Ｓ１ｇ（ｊ）と電気的に接続され、画像信号を供給し、後述する導電膜Ｓ２ｇ（ｊ）と電気的に接続され、制御信号を供給する。
図１０（Ａ）には、図８（Ａ）に示す一点鎖線Ｘ１－Ｘ２と一点鎖線Ｘ３－Ｘ４のそれぞれにおける、発光装置の断面図を示している。図１０（Ａ）に示す通り、発光装置７００は、第１の基板５１０と、第２の基板７７０と、の間に機能層５２０を有する。機能層５２０には、上述した駆動回路ＧＤ、駆動回路ＳＤなどの他、これらを電気的に接続する配線等が含まれる。図１０（Ａ）では、機能層５２０は、画素回路５３０Ｂ（ｉ，ｊ）ならびに画素回路５３０Ｇ（ｉ，ｊ）および駆動回路ＧＤを含む構成を示すが、これに限らない。
また、機能層５２０が有する各画素回路（例えば、図１０（Ａ）に示す画素回路５３０Ｂ（ｉ，ｊ）、画素回路５３０Ｇ（ｉ，ｊ））は、機能層５２０上に形成される各発光デバイス（例えば、図１０（Ａ）に示す発光デバイス５５０Ｂ（ｉ，ｊ）、発光デバイス５５０Ｇ（ｉ，ｊ））と電気的に接続される。具体的には、発光デバイス５５０Ｂ（ｉ，ｊ）は開口部５９１Ｂを介して画素回路５３０Ｂ（ｉ，ｊ）に電気的に接続され、発光デバイス５５０Ｇ（ｉ，ｊ）は開口部５９１Ｇを介して画素回路５３０Ｇ（ｉ，ｊ）に電気的に接続されている。また、機能層５２０および各発光デバイス上に絶縁層７０５が設けられており、絶縁層７０５は、第２の基板７７０と機能層５２０とを貼り合わせる機能を有する。
なお、第２の基板７７０には、マトリクス状にタッチセンサを備える基板を用いることができる。例えば、静電容量式のタッチセンサまたは光学式のタッチセンサを備えた基板を第２の基板７７０に用いることができる。これにより、本発明の一態様の発光装置をタッチパネルとして使用することができる。
また、画素回路５３０Ｇ（ｉ，ｊ）の具体的な構成を図９（Ａ）に示す。
図９（Ａ）に示すように、画素回路５３０Ｇ（ｉ，ｊ）は、スイッチＳＷ２１、スイッチＳＷ２２、トランジスタＭ２１、容量Ｃ２１およびノードＮ２１を有する。また、画素回路５３０Ｇ（ｉ，ｊ）はノードＮ２２、容量Ｃ２２およびスイッチＳＷ２３を有する。
トランジスタＭ２１は、ノードＮ２１と電気的に接続されるゲート電極と、発光デバイス５５０Ｇ（ｉ，ｊ）と電気的に接続される第１の電極と、導電膜ＡＮＯと電気的に接続される第２の電極と、を有する。
スイッチＳＷ２１は、ノードＮ２１と電気的に接続される第１の端子と、導電膜Ｓ１ｇ（ｊ）と電気的に接続される第２の端子と、を有する。また、スイッチＳＷ２１は、導電膜Ｇ１（ｉ）の電位に基づいて、導通状態または非導通状態を制御する機能を有する。
スイッチＳＷ２２は、導電膜Ｓ２ｇ（ｊ）と電気的に接続される第１の端子と、導電膜Ｇ２（ｉ）の電位に基づいて、導通状態または非導通状態を制御する機能を有する。
容量Ｃ２１は、ノードＮ２１と電気的に接続される導電膜と、スイッチＳＷ２２の第２の電極と電気的に接続される導電膜を有する。
これにより、画像信号をノードＮ２１に格納することができる。または、ノードＮ２１の電位を、スイッチＳＷ２２を用いて、変更することができる。または、発光デバイス５５０Ｇ（ｉ，ｊ）が射出する光の強度を、ノードＮ２１の電位を用いて、制御することができる。
次に、図９（Ａ）で説明した、トランジスタＭ２１の具体的な構造の一例を図９（Ｂ）に示す。なお、トランジスタＭ２１としては、ボトムゲート型のトランジスタまたはトップゲート型のトランジスタなどを適宜用いることができる。
図９（Ｂ）に示すトランジスタは、半導体膜５０８、導電膜５０４、絶縁膜５０６、導電膜５１２Ａおよび導電膜５１２Ｂを有する。トランジスタは、例えば、絶縁膜５０１Ｃ上に形成される。また、当該トランジスタは、絶縁膜５１６（絶縁膜５１６Ａ及び絶縁膜５１６Ｂ）、及び絶縁膜５１８を有する。
半導体膜５０８は、導電膜５１２Ａと電気的に接続される領域５０８Ａ、導電膜５１２Ｂと電気的に接続される領域５０８Ｂを有する。半導体膜５０８は、領域５０８Ａおよび領域５０８Ｂの間に領域５０８Ｃを有する。
導電膜５０４は領域５０８Ｃと重なる領域を備え、導電膜５０４はゲート電極の機能を有する。
絶縁膜５０６は、半導体膜５０８および導電膜５０４の間に挟まれる領域を有する。絶縁膜５０６は第１のゲート絶縁膜の機能を有する。
導電膜５１２Ａはソース電極の機能またはドレイン電極の機能の一方を備え、導電膜５１２Ｂはソース電極の機能またはドレイン電極の機能の他方を有する。
また、導電膜５２４をトランジスタに用いることができる。導電膜５２４は、導電膜５０４との間に半導体膜５０８を挟む領域を有する。導電膜５２４は、第２のゲート電極の機能を有する。絶縁膜５０１Ｄは半導体膜５０８および導電膜５２４の間に挟まれ、第２のゲート絶縁膜の機能を有する。
絶縁膜５１６は、例えば、半導体膜５０８を覆う保護膜として機能する。絶縁膜５１６としては、例えば、具体的には、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜または酸化ネオジム膜を含む膜を用いることができる。
絶縁膜５１８は、例えば、酸素、水素、水、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の拡散を抑制する機能を備える材料を適用することが好ましい。具体的には、絶縁膜５１８としては、例えば、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム等を用いることができる。また、酸化窒化シリコン、及び酸化窒化アルミニウムのそれぞれに含まれる酸素の原子数と窒素の原子数は、窒素の原子数のほうが多いことが好ましい。
なお、画素回路のトランジスタに用いる半導体膜を形成する工程において、駆動回路のトランジスタに用いる半導体膜を形成することができる。例えば、画素回路のトランジスタに用いる半導体膜と同じ組成の半導体膜を、駆動回路に用いることができる。
また、半導体膜５０８には、第１４族の元素を含む半導体を用いることができる。具体的には、シリコンを含む半導体を半導体膜５０８に用いることができる。
また、半導体膜５０８には、水素化アモルファスシリコンを用いることができる。または、微結晶シリコンなどを半導体膜５０８に用いることができる。これにより、例えば、ポリシリコンを半導体膜５０８に用いる発光装置（または表示パネル）より、表示ムラが少ない発光装置を提供することができる。または、発光装置の大型化が容易である。
また、半導体膜５０８には、ポリシリコンを用いることができる。これにより、例えば、水素化アモルファスシリコンを半導体膜５０８に用いるトランジスタより、トランジスタの電界効果移動度を高くすることができる。または、例えば、水素化アモルファスシリコンを半導体膜５０８に用いるトランジスタより、駆動能力を高めることができる。または、例えば、水素化アモルファスシリコンを半導体膜５０８に用いるトランジスタより、画素の開口率を向上することができる。
または、例えば、水素化アモルファスシリコンを半導体膜５０８に用いるトランジスタより、トランジスタの信頼性を高めることができる。
または、トランジスタの作製に要する温度を、例えば、単結晶シリコンを用いるトランジスタより、低くすることができる。
または、駆動回路のトランジスタに用いる半導体膜を、画素回路のトランジスタに用いる半導体膜と同一の工程で形成することができる。または、画素回路を形成する基板と同一の基板上に駆動回路を形成することができる。または、電子機器を構成する部品数を低減することができる。
また、半導体膜５０８には、単結晶シリコンを用いることができる。これにより、例えば、水素化アモルファスシリコンを半導体膜５０８に用いる発光装置（または表示パネル）より、精細度を高めることができる。または、例えば、ポリシリコンを半導体膜５０８に用いる発光装置より、表示ムラが少ない発光装置を提供することができる。または、例えば、スマートグラスまたはヘッドマウントディスプレイを提供することができる。
また、半導体膜５０８には、金属酸化物を用いることができる。これにより、アモルファスシリコンを半導体膜に用いたトランジスタを利用する画素回路と比較して、画素回路が画像信号を保持することができる時間を長くすることができる。具体的には、フリッカーの発生を抑制しながら、選択信号を３０Ｈｚ未満、好ましくは１Ｈｚ未満、より好ましくは一分に一回未満の頻度で供給することができる。その結果、電子機器の使用者に蓄積する疲労を低減することができる。また、駆動に伴う消費電力を低減することができる。
また、半導体膜５０８には、酸化物半導体を用いることができる。具体的には、インジウムを含む酸化物半導体、インジウムとガリウムと亜鉛を含む酸化物半導体またはインジウムとガリウムと亜鉛と錫とを含む酸化物半導体を半導体膜５０８に用いることができる。
なお、酸化物半導体を半導体膜に用いることで、半導体膜にアモルファスシリコンを用いたトランジスタよりもオフ状態におけるリーク電流が小さいトランジスタを得ることができる。したがって、酸化物半導体を半導体膜に用いたトランジスタをスイッチ等に利用することが好ましい。なお、酸化物半導体を半導体膜に用いたトランジスタをスイッチに利用する回路は、アモルファスシリコンを半導体膜に用いたトランジスタをスイッチに利用する回路よりも、長い時間、フローティングノードの電位を保持することができる。
図１０（Ａ）では、第２の基板７７０側に発光を取り出す構造（トップエミッション型）の発光装置を示したが、図１０（Ｂ）に示すように第１の基板５１０側に光を取り出す構造（ボトムエミッション型）の発光装置としても良い。なお、ボトムエミッション型の発光装置の場合には、第１の電極４０１を半透過・半反射電極として機能するように形成し、第２の電極４０４を反射電極として機能するように形成する。
また、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）では、アクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、実施の形態２に示す発光デバイスの構成は、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すパッシブマトリクス型の発光装置に適用しても良い。
なお、図１１（Ａ）は、パッシブマトリクス型の発光装置を示す斜視図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）をＸ－Ｙで切断した断面図である。図１１（Ａ）、及び図１１（Ｂ）において、基板９５１上には、電極９５２及び電極９５６が設けられ、電極９５２と電極９５６との間にはＥＬ層９５５が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因した発光デバイスの不良を防ぐことが出来る。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができるものとする。
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器の構成について、図１２（Ａ）乃至図１４（Ｂ）により説明する。
図１２（Ａ）乃至図１４（Ｂ）は、本発明の一態様の電子機器の構成を説明する図である。図１２（Ａ）は電子機器のブロック図であり、図１２（Ｂ）乃至図１２（Ｅ）は電子機器の構成を説明する斜視図である。また、図１３（Ａ）乃至図１３（Ｅ）は電子機器の構成を説明する斜視図である。また、図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）は電子機器の構成を説明する斜視図である。
本実施の形態で説明する電子機器５２００Ｂは、演算装置５２１０と、入出力装置５２２０と、を有する（図１２（Ａ）参照）。
演算装置５２１０は、操作情報を供給される機能を備え、操作情報に基づいて画像情報を供給する機能を有する。
入出力装置５２２０は、表示部５２３０、入力部５２４０、検知部５２５０、通信部５２９０、操作情報を供給する機能および画像情報を供給される機能を有する。また、入出力装置５２２０は、検知情報を供給する機能、通信情報を供給する機能および通信情報を供給される機能を有する。
入力部５２４０は操作情報を供給する機能を有する。例えば、入力部５２４０は、電子機器５２００Ｂの使用者の操作に基づいて操作情報を供給する。
具体的には、キーボード、ハードウェアボタン、ポインティングデバイス、タッチセンサ、照度センサ、撮像装置、音声入力装置、視線入力装置、姿勢検出装置などを、入力部５２４０に用いることができる。
表示部５２３０は表示パネルおよび画像情報を表示する機能を有する。例えば、実施の形態２において説明する表示パネルを表示部５２３０に用いることができる。
検知部５２５０は検知情報を供給する機能を有する。例えば、電子機器が使用されている周辺の環境を検知して、検知情報として供給する機能を有する。
具体的には、照度センサ、撮像装置、姿勢検出装置、圧力センサ、人感センサなどを検知部５２５０に用いることができる。
通信部５２９０は通信情報を供給される機能および供給する機能を有する。例えば、無線通信または有線通信により、他の電子機器または通信網と接続する機能を有する。具体的には、無線構内通信、電話通信、近距離無線通信などの機能を有する。
図１２（Ｂ）は、円筒状の柱などに沿った外形を有する電子機器を示す。一例として、デジタル・サイネージ等が挙げられる。本発明の一態様である表示パネルは、表示部５２３０に適用することができる。なお、使用環境の照度に応じて、表示方法を変更する機能を備えていても良い。また、人の存在を検知して、表示内容を変更する機能を有する。これにより、例えば、建物の柱に設置することができる。または、広告または案内等を表示することができる。または、デジタル・サイネージ等に用いることができる。
図１２（Ｃ）は、使用者が使用するポインタの軌跡に基づいて画像情報を生成する機能を有する電子機器を示す。一例として、電子黒板、電子掲示板、電子看板等が挙げられる。具体的には、対角線の長さが２０インチ以上、好ましくは４０インチ以上、より好ましくは５５インチ以上の表示パネルを用いることができる。または、複数の表示パネルを並べて１つの表示領域に用いることができる。または、複数の表示パネルを並べてマルチスクリーンに用いることができる。
図１２（Ｄ）は、他の装置から情報を受信して、表示部５２３０に表示することができる電子機器を示す。一例として、ウェアラブル型電子機器などが挙げられる。具体的には、いくつかの選択肢を表示できる、または、使用者が選択肢からいくつかを選択し、当該情報の送信元に返信することができる。または、例えば、使用環境の照度に応じて、表示方法を変更する機能を有する。これにより、例えば、ウェアラブル型電子機器の消費電力を低減することができる。または、例えば、晴天の屋外等の外光の強い環境においても好適に使用できるように、画像をウェアラブル型電子機器に表示することができる。
図１２（Ｅ）は、筐体の側面に沿って緩やかに曲がる曲面を備える表示部５２３０を有する電子機器を示す。一例として、携帯電話などが挙げられる。なお、表示部５２３０は表示パネルを備え、表示パネルは、例えば、前面、側面、上面および背面に表示する機能を有する。これにより、例えば、携帯電話の前面だけでなく、側面、上面および背面に情報を表示することができる。
図１３（Ａ）は、インターネットから情報を受信して、表示部５２３０に表示することができる電子機器を示す。一例として、スマートフォンなどが挙げられる。例えば、作成したメッセージを表示部５２３０で確認することができる。または、作成したメッセージを他の装置に送信できる。または、例えば、使用環境の照度に応じて、表示方法を変更する機能を有する。これにより、スマートフォンの消費電力を低減することができる。または、例えば、晴天の屋外等の外光の強い環境においても好適に使用できるように、画像をスマートフォンに表示することができる。
図１３（Ｂ）は、リモートコントローラーを入力部５２４０とすることができる電子機器を示す。一例として、テレビジョンシステムなどが挙げられる。または、例えば、放送局またはインターネットから情報を受信して、表示部５２３０に表示することができる。または、検知部５２５０を用いて使用者を撮影できる。または、使用者の映像を送信できる。または、使用者の視聴履歴を取得して、クラウド・サービスに提供できる。または、クラウド・サービスから、レコメンド情報を取得して、表示部５２３０に表示できる。または、レコメンド情報に基づいて、番組または動画を表示できる。または、例えば、使用環境の照度に応じて、表示方法を変更する機能を有する。これにより、晴天の日に屋内に差し込む強い外光が当たっても好適に使用できるように、映像をテレビジョンシステムに表示することができる。
図１３（Ｃ）は、インターネットから教材を受信して、表示部５２３０に表示することができる電子機器を示す。一例として、タブレットコンピュータなどが挙げられる。または、入力部５２４０を用いて、レポートを入力し、インターネットに送信することができる。または、クラウド・サービスから、レポートの添削結果または評価を取得して、表示部５２３０に表示することができる。または、評価に基づいて、好適な教材を選択し、表示することができる。
例えば、他の電子機器から画像信号を受信して、表示部５２３０に表示することができる。または、スタンドなどに立てかけて、表示部５２３０をサブディスプレイに用いることができる。これにより、例えば、晴天の屋外等の外光の強い環境においても好適に使用できるように、画像をタブレットコンピュータに表示することができる。
図１３（Ｄ）は、複数の表示部５２３０を有する電子機器を示す。一例として、デジタルカメラなどが挙げられる。例えば、検知部５２５０で撮影しながら表示部５２３０に表示することができる。または、撮影した映像を検知部に表示することができる。または、入力部５２４０を用いて、撮影した映像に装飾を施せる。または、撮影した映像にメッセージを添付できる。または、インターネットに送信できる。または、使用環境の照度に応じて、撮影条件を変更する機能を有する。これにより、例えば、晴天の屋外等の外光の強い環境においても好適に閲覧できるように、被写体をデジタルカメラに表示することができる。
図１３（Ｅ）は、他の電子機器をスレイブに用い、本実施の形態の電子機器をマスターに用いて、他の電子機器を制御することができる電子機器を示す。一例として、携帯可能なパーソナルコンピュータなどが挙げられる。例えば、画像情報の一部を表示部５２３０に表示し、画像情報の他の一部を他の電子機器の表示部に表示することができる。または、画像信号を供給することができる。または、通信部５２９０を用いて、他の電子機器の入力部から書き込む情報を取得できる。これにより、例えば、携帯可能なパーソナルコンピュータを用いて、広い表示領域を利用することができる。
図１４（Ａ）は、加速度または方位を検知する検知部５２５０を有する電子機器を示す。一例として、ゴーグル型の電子機器などが挙げられる。または、検知部５２５０は、使用者の位置または使用者が向いている方向に係る情報を供給することができる。または、電子機器は、使用者の位置または使用者が向いている方向に基づいて、右目用の画像情報および左目用の画像情報を生成することができる。または、表示部５２３０は、右目用の表示領域および左目用の表示領域を有する。これにより、例えば、没入感を得られる仮想現実空間の映像を、ゴーグル型の電子機器に表示することができる。
図１４（Ｂ）は、撮像装置と、加速度または方位を検知する検知部５２５０と、を有する電子機器を示す。一例として、めがね型の電子機器などが挙げられる。または、検知部５２５０は、使用者の位置または使用者が向いている方向に係る情報を供給することができる。または、電子機器は、使用者の位置または使用者が向いている方向に基づいて、画像情報を生成することができる。これにより、例えば、現実の風景に情報を添付して表示することができる。または、拡張現実空間の映像を、めがね型の電子機器に表示することができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態６）
本実施の形態では、実施の形態２に記載の発光デバイスを照明装置として用いる構成について、図１５により説明する。なお、図１５（Ａ）は、図１５（Ｂ）に示す照明装置の上面図における線分ｅ－ｆの断面図である。
本実施の形態における照明装置は、支持体である透光性を有する基板４００上に、第１の電極４０１が形成されている。第１の電極４０１は実施の形態２における第１の電極１０１に相当する。第１の電極４０１側から発光を取り出す場合、第１の電極４０１は透光性を有する材料により形成する。
第２の電極４０４に電圧を供給するためのパッド４１２が基板４００上に形成される。
第１の電極４０１上にはＥＬ層４０３が形成されている。ＥＬ層４０３は実施の形態２におけるＥＬ層１０３の構成に相当する。なお、これらの構成については当該記載を参照されたい。
ＥＬ層４０３を覆って第２の電極４０４を形成する。第２の電極４０４は実施の形態２における第２の電極１０２に相当する。発光を第１の電極４０１側から取り出す場合、第２の電極４０４は反射率の高い材料によって形成される。第２の電極４０４はパッド４１２と接続することによって、電圧が供給される。
以上、第１の電極４０１、ＥＬ層４０３、及び第２の電極４０４を有する発光デバイスを本実施の形態で示す照明装置は有している。当該発光デバイスは発光効率の高い発光デバイスであるため、本実施の形態における照明装置は消費電力の小さい照明装置とすることができる。
以上の構成を有する発光デバイスが形成された基板４００と、封止基板４０７とをシール材４０５、４０６を用いて固着し、封止することによって照明装置が完成する。シール材４０５、４０６はどちらか一方でもかまわない。また、内側のシール材４０６（図１５（Ｂ）では図示せず）には乾燥剤を混ぜることもでき、これにより、水分を吸着することができ、信頼性の向上につながる。
また、パッド４１２と第１の電極４０１の一部をシール材４０５、４０６の外に伸張して設けることによって、外部入力端子とすることができる。また、その上にコンバーターなどを搭載したＩＣチップ４２０などを設けても良い。
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置、またはその一部である発光デバイスを適用して作製される照明装置の応用例について、図１６を用いて説明する。
室内の照明装置としては、シーリングライト８００１として応用できる。シーリングライト８００１には、天井直付型および天井埋め込み型がある。なお、このような照明装置は、発光装置を筐体またはカバーと組み合わせることにより構成される。その他にもコードペンダント型（天井からのコード吊り下げ式）への応用も可能である。
また、足元灯８００２は、床面に灯りを照射し、足元の安全性を高めることができる。例えば、寝室、階段、または通路などに使用するのが有効である。その場合、部屋の広さおよび構造に応じて適宜サイズおよび形状を変えることができる。また、発光装置と支持台とを組み合わせて構成される据え置き型の照明装置とすることも可能である。
また、シート状照明８００３は、薄型のシート状の照明装置である。壁面に張り付けて使用するため、場所を取らず幅広い用途に用いることができる。なお、大面積化も容易である。なお、曲面を有する壁面または筐体に用いることもできる。
また、光源からの光が所望の方向のみに制御された照明装置８００４を用いることもできる。
また、電気スタンド８００５は、光源８００６を有し、光源８００６としては、本発明の一態様である発光装置、またはその一部である発光デバイスを適用することができる。
なお、上記以外にも室内に備えられた家具の一部に本発明の一態様である発光装置、またはその一部である発光デバイスを適用することにより、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。
以上のように、発光装置を適用した様々な照明装置が得られる。なお、これらの照明装置は本発明の一態様に含まれるものとする。
また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
（実施の形態８）
本実施の形態では、本発明の一態様である表示装置に適用できる、発光デバイスおよび受光デバイスについて、図１７を用いて説明する。
本発明の一態様の表示装置８１０が有する発光デバイス８０５ａ、及び受光デバイス８０５ｂの断面概略図を、図１７（Ａ）に示す。
発光デバイス８０５ａは、光を発する機能（以下、発光機能とも記す）を有する。発光デバイス８０５ａは、電極８０１ａ、ＥＬ層８０３ａ、及び電極８０２を有する。発光デバイス８０５ａは、実施の形態２で示した有機ＥＬを利用する発光デバイス（有機ＥＬデバイス）であることが好ましい。したがって電極８０１ａと電極８０２との間に挟持されるＥＬ層８０３ａは、少なくとも発光層を有する。発光層は、発光物質を有する。電極８０１ａと電極８０２との間に電圧を印加することにより、ＥＬ層８０３ａから光が射出される。ＥＬ層８０３ａは、発光層に加えて、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、キャリア（正孔または電子）ブロック層、電荷発生層などの様々な層を有していてもよい。なお、発光デバイス８０５ａのＥＬ層８０３ａには、本発明の一態様である有機化合物を用いることができる。
受光デバイス８０５ｂは、光を検出する機能（以下、受光機能とも記す）を有する。受光デバイス８０５ｂは、例えば、ｐｎ型またはｐｉｎ型のフォトダイオードを用いることができる。受光デバイス８０５ｂは、電極８０１ｂ、受光層８０３ｂ、及び電極８０２を有する。電極８０１ｂと電極８０２との間に挟持される受光層８０３ｂは、少なくとも活性層を有する。受光デバイス８０５ｂは、光電変換デバイスとして機能し、受光層８０３ｂに入射する光によって電荷を発生させ、電流として取り出すことができる。この時、電極８０１ｂと電極８０２との間に電圧を印加してもよい。受光層８０３ｂに入射する光量に基づき、発生する電荷量が決まる。
受光デバイス８０５ｂは、可視光を検出する機能を有する。受光デバイス８０５ｂは、可視光に感度を有する。受光デバイス８０５ｂは、可視光及び赤外光を検出する機能を有するとさらに好ましい。受光デバイス８０５ｂは、可視光、及び赤外光に感度を有することが好ましい。
なお、本明細書等における青色（Ｂ）の波長領域とは、４００ｎｍ以上４９０ｎｍ未満であり、青色（Ｂ）の光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルのピークを有するとする。また、緑色（Ｇ）の波長領域とは、４９０ｎｍ以上５８０ｎｍ未満であり、緑色（Ｇ）の光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルのピークを有するとする。また、赤色（Ｒ）の波長領域とは、５８０ｎｍ以上７００ｎｍ未満であり、赤色（Ｒ）の光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルのピークを有するとする。また、本明細書等において、可視光の波長領域とは、４００ｎｍ以上７００ｎｍ未満とし、可視光とは、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルのピークを有するとする。また、赤外（ＩＲ）の波長領域とは、７００ｎｍ以上９００ｎｍ未満とし、赤外（ＩＲ）光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルのピークを有するとする。
受光デバイス８０５ｂの活性層には、半導体を含む。当該半導体としては、シリコンなどの無機半導体、及び、有機化合物を含む有機半導体等が挙げられる。受光デバイス８０５ｂとしては、活性層に有機半導体を含む、有機半導体デバイス（または有機フォトダイオード）を用いることが好ましい。有機フォトダイオードは、薄型化、軽量化、及び大面積化が容易であり、また、形状及びデザインの自由度が高いため、様々な表示装置に適用できる。また、有機半導体を用いることで、発光デバイス８０５ａが有するＥＬ層８０３ａと、受光デバイス８０５ｂが有する受光層８０３ｂと、を同じ方法（例えば、真空蒸着法）で形成することができ、共通の製造装置を使用できるため好ましい。なお、受光デバイス８０５ｂの受光層８０３ｂには、本発明の一態様である有機化合物を用いることができる。
本発明の一態様の表示装置は、発光デバイス８０５ａとして有機ＥＬデバイスを用い、受光デバイス８０５ｂとして有機フォトダイオードを好適に用いることができる。有機ＥＬデバイス及び有機フォトダイオードは、同一基板上に形成することができる。したがって、有機ＥＬデバイスを用いた表示装置に有機フォトダイオードを内蔵することができる。本発明の一態様である表示装置は、画像を表示する機能に加えて、撮像機能及びセンシング機能の一方または双方も有する。
電極８０１ａ及び電極８０１ｂは、同一面上に設けられる。図１７（Ａ）は、電極８０１ａ及び電極８０１ｂが基板８００上に設けられる構成を示している。なお、電極８０１ａ及び電極８０１ｂは、例えば、基板８００上に形成された導電膜を島状に加工することにより形成できる。つまり、電極８０１ａ及び電極８０１ｂは、同じ工程を経て形成することができる。
基板８００は、発光デバイス８０５ａ及び受光デバイス８０５ｂの形成に耐えうる耐熱性を有する基板を用いることができる。基板８００として、絶縁性基板を用いる場合には、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、有機樹脂基板などを用いることができる。また、シリコンまたは炭化シリコンなどを材料とした単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、ＳＯＩ基板などの半導体基板を用いることができる。
特に、基板８００として、前述の絶縁性基板または半導体基板上に、トランジスタなどの半導体素子を含む半導体回路が形成された基板を用いることが好ましい。当該半導体回路は、例えば、画素回路、ゲート線駆動回路（ゲートドライバ）、ソース線駆動回路（ソースドライバ）などを構成していることが好ましい。また、上記に加えて演算回路、記憶回路などが構成されていてもよい。
また、電極８０２は、発光デバイス８０５ａ及び受光デバイス８０５ｂで共通する層からなる電極である。これらの電極のうち、光を射出させる、または光を入射させる側の電極には、可視光及び赤外光を透過する導電膜を用いる。光を射出させない、または光を入射させない側の電極には、可視光及び赤外光を反射する導電膜を用いることが好ましい。
本発明の一態様である表示装置における電極８０２は、発光デバイス８０５ａおよび受光デバイス８０５ｂのそれぞれの一方の電極として機能する。
図１７（Ｂ）は、発光デバイス８０５ａの電極８０１ａが、電極８０２よりも高い電位を有する場合について示す。この時、電極８０１ａは、発光デバイス８０５ａの陽極として機能し、電極８０２は、陰極として機能する。また、受光デバイス８０５ｂの電極８０１ｂは、電極８０２より低い電位を有する。なお、図１７（Ｂ）では、電流の流れる向きを分かりやすくするため、発光デバイス８０５ａの左側に発光ダイオードの回路記号を示し、受光デバイス８０５ｂの右側にフォトダイオードの回路記号を示している。また、キャリア（電子及びホール）の流れる向きを各デバイス中に模式的に矢印で示している。
図１７（Ｂ）に示す構成の場合、発光デバイス８０５ａにおいて、電極８０１ａに第１の配線を介して第１の電位が供給され、電極８０２に第２の配線を介して第２の電位を供給され、電極８０１ａに第３の配線を介して第３の電位が供給される時、各電位の大きさの関係は、第１の電位＞第２の電位＞第３の電位となる。
また、図１７（Ｃ）は、発光デバイス８０５ａの電極８０１ａが、電極８０２よりも低い電位を有する場合について示す。この時、電極８０１ａは、発光デバイス８０５ａの陰極として機能し、電極８０２は、陽極として機能する。また、受光デバイス８０５ｂの電極８０１ｂは、電極８０２より低い電位を有し、かつ電極８０１ａよりも高い電位を有する。なお、図１７（Ｃ）では、電流の流れる向きを分かりやすくするため、発光デバイス８０５ａの左側に発光ダイオードの回路記号を示し、受光デバイス８０５ｂの右側にフォトダイオードの回路記号を示している。また、キャリア（電子及びホール）の流れる向きを各デバイス中に模式的に矢印で示している。
図１７（Ｃ）に示す構成の場合、発光デバイス８０５ａにおいて、電極８０１ａに第１の配線を介して第１の電位が供給され、電極８０２に第２の配線を介して第２の電位を供給され、電極８０１ａに第３の配線を介して第３の電位が供給される時、各電位の大きさの関係は、第２の電位＞第３の電位＞第１の電位となる。
なお、本実施の形態で示す受光デバイス８０５ｂの精細度としては、１００ｐｐｉ以上、好ましくは２００ｐｐｉ以上、より好ましくは３００ｐｐｉ以上、より好ましくは４００ｐｐｉ以上、さらに好ましくは５００ｐｐｉ以上であって、２０００ｐｐｉ以下、１０００ｐｐｉ以下、または６００ｐｐｉ以下などとすることができる。特に、２００ｐｐｉ以上６００ｐｐｉ以下、好ましくは３００ｐｐｉ以上６００ｐｐｉ以下の精細度で受光デバイス８０５ｂを配置することで、指紋の撮像に好適に用いることができる。本発明の一態様の表示装置を用いて指紋認証を行う場合、受光デバイス８０５ｂの精細度を高くすることで、例えば、指紋の特徴点（Ｍｉｎｕｔｉａ）を高い精度で抽出でき、指紋認証の精度を高めることができる。また、精細度が、５００ｐｐｉ以上であると、米国国立標準技術研究所（ＮＩＳＴ：Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）などの規格に準拠できるため、好適である。なお、受光デバイスの精細度を５００ｐｐｉと仮定した場合、１画素あたり５０．８μｍのサイズとなり、指紋の幅（代表的には、３００μｍ以上５００μｍ以下）を撮像するには、十分な精細度であることがわかる。
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。
≪合成例１≫
本実施例では、実施の形態１において構造式（１００）として示した有機化合物、Ｎ－（３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－１，１’－ビフェニル－４－イル）－ビス（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン）－２，２’－アミン（略称：ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ）の合成方法について説明する。ｍｍｔＢｕＢｉＦＦの構造を以下に示す。
Figure 2022159214000018
＜ステップ１：３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－クロロ－１，１’－ビフェニルの合成＞
三口フラスコに３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－１－ブロモベンゼン３０．０ｇ（１１４ｍｍｏｌ）、４－クロロフェニルボロン酸１９．２ｇ（１２３ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム４６．１ｇ（３３４ｍｍｏｌ）、トルエン５５０ｍＬ、エタノール１４０ｍＬ、水１６０ｍＬを入れ、減圧下にて脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置換した。この混合物に、酢酸パラジウム２５１ｍｇ（１．１２ｍｍｏｌ）、トリス（２－メチルフェニル）ホスフィン６９５ｍｇ（２．２８ｍｍｏｌ）を加え、９０℃にて約５時間加熱還流させた。その後、室温に戻し有機層と水層を分液した。この有機層に硫酸マグネシウムを加えて水分を乾燥させた後、ろ別した溶液を濃縮して褐色の濃厚溶液を得た。得られた溶液をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。得られた溶液を濃縮し乾固させた。その後、ヘキサンを加え再結晶した。白色固体の析出した混合溶液を氷冷した後、ろ過した。得られた固体を約１００℃で真空乾燥させ、目的物である白色固体を２９．６ｇ、収率８８％で得た。ステップ１の合成スキームを下式に示す。
Figure 2022159214000019
＜ステップ２：ｍｍｔＢｕＢｉＦＦの合成＞
三口フラスコにビス（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）アミン３０．４ｇ（７５．７ｍｍｏｌ）、３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－クロロ－１，１’－ビフェニル２２．８ｇ（７５．８ｍｍｏｌ）、ナトリウム－ｔｅｒｔ－ブトキシド２１．９ｇ（２２８ｍｍｏｌ）、キシレン３８０ｍＬを入れ、減圧下にて脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置換した。この混合物を約６０℃まで加熱撹拌した。ここで、アリル塩化パラジウム二量体（ＩＩ）（略称：（ＡｌｌｙｌＰｄＣｌ）２）２８３ｍｇ（０．７７３ｍｍｏｌ）、ジ－ｔｅｒｔ－ブチル（１－メチル－２，２－ジフェニルシクロプロピル）ホスフィン（略称：ｃＢＲＩＤＰ（登録商標））１．０５ｇ（２．９８ｍｍｏｌ）を加え、この混合物を、１００℃にて約５時間加熱した。その後、この混合物の温度を約６０℃に戻し、水約２ｍＬを加え、固体を析出させた。析出した固体をろ別して溶液を得た。ろ液を濃縮し、得られた溶液をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。得られた溶液を濃縮し、濃厚なトルエン溶液を得た。このトルエン溶液をエタノールに滴下し、再沈殿した。約１０℃にて析出物をろ過し、得られた固体を約１００℃で減圧乾燥させ、目的物である白色固体を４４．２ｇ、収率８８％で得た。ステップ２の合成スキームを下に示す。
Figure 2022159214000020
上記ステップ２で得られた白色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ－ＮＭＲ）による分析結果を下に示す。この結果より、本合成例において、Ｎ－（３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－１，１’－ビフェニル－４－イル）－ビス（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン）－２，２’－アミン（略称：ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ）が合成できたことがわかった。
１Ｈ－ＮＭＲ（５００ＭＨｚ ＤＭＳＯ－ｄ６）：δ＝７．７５（ｔ，４Ｈ，Ｊ＝７．８Ｈｚ），７．６２（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝９．０Ｈｚ），７．５１（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝５．０Ｈｚ），７．４２（ｓ，２Ｈ），７．３８（ｓ，１Ｈ），７．３４－７．２５（ｍ，６Ｈ），７．１８（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２．０Ｈｚ），７．０３（ｄｄ，２Ｈ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２．０Ｈｚ），１．３７（ｓ，１２Ｈ），１．３４（ｓ，１８Ｈ）．
次に、得られた固体４４．０ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は、圧力３．０２Ｐａ、アルゴン流量１２．０ｍＬ／ｍｉｎの条件で、２７５℃で加熱して行った。昇華精製後、微黄白色固体４１．１ｇ、回収率９４％で得た。
次に、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦのトルエン溶液の紫外可視吸収スペクトル（以下、単に「吸収スペクトル」という）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（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用い、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、どちらも室温で測定を行った。また、測定用のセルには石英セルを用いた。得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図１８に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度および発光強度を表す。図１８に示す吸収強度は、トルエン溶液を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、トルエンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。
図１８に示す通り、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦは、３９９ｎｍに発光ピークを有していた。
次に、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦを液体クロマトグラフ質量分析（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（略称：ＬＣ／ＭＳ分析））によって質量（ＭＳ）分析した。
ＬＣ／ＭＳ分析は、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製Ｕｌｔｉｍａｔｅ３０００によりＬＣ（液体クロマトグラフィー）分離を行い、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製Ｑ ＥｘａｃｔｉｖｅによりＭＳ分析（質量分析）を行った。
ＬＣ分離は、任意のカラムを用いてカラム温度は４０℃とし、送液条件は溶媒を適宜選択し、サンプルは任意の濃度のｍｍｔＢｕＢｉＦＦを有機溶媒に溶かして調製し、注入量は５．０μＬとした。
並列反応モニタリング（Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ（ＰＲＭ））法により、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦのＥｘａｃｔ Ｍａｓｓであるｍ／ｚ＝６６５．４０のＭＳ／ＭＳ測定を行なった。ＰＲＭの設定は、ターゲットイオンの質量範囲をｍ／ｚ＝６６５．４０±２．０（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｗｉｎｄｏｗ＝４）とし、検出はポジティブモードで行った。コリジョンセル内でターゲットイオンを加速するエネルギーＮＣＥ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｅｎｅｒｇｙ）を６０として測定した。ＭＳ／ＭＳ測定から得られたＭＳスペクトルを図１９に示す。
図１９の結果から、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦは、水素イオンの有無および同位体の存在に起因し、主としてｍ／ｚ＝６６５付近にプレカーサーイオンを検出し、ｍ／ｚ＝４７３付近およびｍ／ｚ＝４０１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、ｍ／ｚ＝４７３付近のプロダクトイオンは、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦにおけるジメチルフルオレニル基が１つ脱離した状態と推定され、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦが、９，９－ジメチルフルオレニル基を含んでいることを示唆するものである。
また、ｍ／ｚ＝４０１付近のプロダクトイオンは、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦにおける３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－１，１’－ビフェニル基が１つ脱離した状態と推定され、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦが、３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－１，１’－ビフェニル基を含んでいることを示唆するものである。
また、図２０にｍｍｔＢｕＢｉＦＦの屈折率を分光エリプソメーター（ジェー・エー・ウーラム・ジャパン社製Ｍ－２０００Ｕ）を用いて測定した結果を示す。測定には、石英基板上に各層の材料を真空蒸着法により約５０ｎｍ成膜した膜を使用した。なお、図には、常光線の屈折率であるｎ，Ｏｒｄｉｎａｒｙと異常光線の屈折率であるｎ，Ｅｘｔｒａ－ｏｒｄｉｎａｒｙとを記載した。
図２０より、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦは、４６５ｎｍにおける常光屈折率が１．７８５であり、５２０ｎｍにおける常光屈折率が１．７４であり、６３３ｎｍにおける常光屈折率が１．７０であり、屈折率の低い材料であることがわかった。
次に、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦのＴｇを測定した。Ｔｇは、示差走査熱量測定装置（（株）パーキンエルマージャパン製、ＰＹＲＩＳ１ＤＳＣ）を用い、アルミセルに粉末を乗せ、測定した。この結果、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦのＴｇは１２２℃であった。
次に、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦのＨＯＭＯ準位を測定した。なお、ＨＯＭＯ準位は、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって調べた。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）を用いた。この結果、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦのＨＯＭＯ準位は－５．３３ｅＶであった。
また、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦのＧＳＰを求めた。ここで、有機化合物のＧＳＰを求める方法について説明する。
蒸着膜の表面電位が膜厚に比例して増加する現象は、前述のように巨大表面電位と呼ばれる。一般にはケルビンプローブ測定による蒸着膜の表面電位を膜厚方向にプロットしたときの傾きが、巨大表面電位の大きさ、すなわち、ＧＳＰ（ｍＶ／ｎｍ）として議論されているが、２つの異なる層が積層されている場合、その界面に蓄積する分極電荷密度（ｍＣ／ｍ２）がＧＳＰと関連して変化することを利用してＧＳＰを見積もることができる。
野口裕、他２名、”極性分子の配向分極現象と有機薄膜素子の界面特性”（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｖａｃｕｕｍ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ、２０１５年、Ｖｏｌ．５８、Ｎｏ．３）には、異なる自発分極を持つ有機薄膜（薄膜１および薄膜２。ただし薄膜１が陽極側、薄膜２が陰極側に位置する。）を積層させ電流を流した場合、下記の式が成り立つことが示されている。
Figure 2022159214000021
Figure 2022159214000022
式（１）においてσｉｆは分極電荷密度、Ｖｉはホール注入電圧、Ｖｂｉは閾値電圧、ｄ２は薄膜２の膜厚、ε２は薄膜２の誘電率である。Ｖｉ、Ｖｂｉはデバイスの容量－電圧特性から見積もることができる。また、誘電率は常光屈折率ｎｏ（６３３ｎｍ）の二乗を用いることができる。このように、容量－電圧特性から見積もったＶｉ、Ｖｂｉと、屈折率より算出した薄膜２の誘電率ε２、および薄膜２の膜厚ｄ２より、式（１）を用いて分極電荷密度σｉｆを求めることができる。
続いて、式（２）において、σｉｆは分極電荷密度、Ｐｎは薄膜ｎのＧＳＰ、εｎは薄膜ｎの誘電率である。ここで、上記式（１）より分極電荷密度σｉｆを求めることができるため、薄膜２としてＧＳＰが既知の物質を用いることで、薄膜１のＧＳＰを見積もることができる。
本明細書においては、薄膜２としてＧＳＰが（４８（ｍＶ／ｎｍ））と既知であるＡｌｑ３を用い、各薄膜のＧＳＰを求めた。
なお、薄膜１または薄膜２に複数の有機化合物が含まれる場合、主として含まれる（例えば最も多く含まれる）有機化合物のＧＳＰを「層を構成する有機化合物のＧＳＰ」とみなすことができる。あるいは、薄膜１または薄膜２に複数の有機化合物が含まれる場合、各々の有機化合物のＧＳＰと含有率を算出し、その加重平均（ＧＳＰ＿ａｖｅ）を「層を構成する有機化合物のＧＳＰ」と定義しても良い。
上記方法によって求めた結果、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦのＧＳＰは３９．５ｍＶ／ｎｍ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において構造式（１０１）として示した有機化合物、Ｎ－（３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－１，１’－ビフェニル－４－イル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－４－イル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２）の合成方法について説明する。ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２の構造を以下に示す。
Figure 2022159214000023
＜ステップ１：３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ブロモ－１，１’－ビフェニルの合成＞
三口フラスコに３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－ベンゼンボロン酸３０．０ｇ（１５０ｍｍｏｌ）、４－ブロモヨードベンゼン５０．９ｇ（１８０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム６２．２ｇ（４５０ｍｍｏｌ）、トルエン５００ｍＬ、エタノール１２５ｍＬ、水２２５ｍＬを入れ、減圧下にて脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置換した。この混合物に、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム３．５ｇ（３．０ｍｍｏｌ）を加え、約８０℃にて約５時間加熱還流させた。その後、室温に戻し有機層と水層を分液した。この有機層に硫酸マグネシウムを加えて水分を乾燥させ、ろ別後に濃縮し、褐色固体を得た。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。得られた溶液を濃縮し乾固させた。その後、ヘキサンを加え再結晶した。白色固体の析出した混合溶液を氷冷した後、ろ過した。得られた固体を約１００℃で真空乾燥させ、目的物である白色固体を４４．３ｇ、収率８６％で得た。ステップ１の合成スキームを下に示す。
Figure 2022159214000024
＜ステップ２：Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－４－イル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミンの合成＞
三口フラスコに２－アミノ－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン４．２２ｇ（２０．２ｍｍｏｌ）、４－ブロモ－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン５．０８ｇ（１８．６ｍｍｏｌ）、ナトリウム－ｔｅｒｔ－ブトキシド６．６０ｇ（６８．７ｍｍｏｌ）、キシレン９０．０ｍＬを入れ、減圧下にて脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置換した。この混合物を約４０℃まで加熱撹拌した。ここで、アリル塩化パラジウム二量体（ＩＩ）（略称：（ＡｌｌｙｌＰｄＣｌ）２）７８．５ｍｇ（０．２１５ｍｍｏｌ）、２－ジシクロヘキシルホスフィノ－２’，６’－ジメトキシビフェニル（略称：ＳＰｈｏｓ）３０７ｍｇ（０．７４８ｍｍｏｌ）を加え、この混合物を、１００℃にて約６時間加熱した。その後、フラスコの温度を約６０℃に戻し、水約１ｍＬを加え、固体を析出させた。析出した固体をろ別した。このろ液を濃縮し、得られた溶液をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。得られた溶液を濃縮し、目的物である赤褐色油状物を７．５０ｇ、収率１００％で得た。ステップ２の合成スキームを下に示す。
Figure 2022159214000025
＜ステップ３：ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２の合成＞
三口フラスコにＮ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－４－イル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン２．７３ｇ（０．６８０ｍｍｏｌ）、３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ブロモ－１，１’－ビフェニル２．３６ｇ（０．６８３ｍｍｏｌ）、ナトリウム－ｔｅｒｔ－ブトキシド１．９４ｇ（２．０２ｍｍｏｌ）、キシレン３７．０ｍＬを入れ、減圧下にて脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置換した。ここで、アリル塩化パラジウム二量体（ＩＩ）（略称：（ＡｌｌｙｌＰｄＣｌ）２）２９．０ｍｇ（０．０７９ｍｍｏｌ）、ジ－ｔｅｒｔ－ブチル（１－メチル－２，２－ジフェニルシクロプロピル）ホスフィン（略称：ｃＢＲＩＤＰ（登録商標））８８．２ｍｇ（０．２５０ｍｍｏｌ）を加え、この混合物を、１００℃にて約６時間加熱した。その後、この混合物の温度を約６０℃に戻し、水約１ｍＬを加え、固体を析出させた。析出した固体をろ別した。ろ液を濃縮し、得られた濃厚溶液をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。得られた溶液を濃縮し、濃厚なトルエン溶液を得た。このトルエン溶液をエタノールに滴下し、再沈殿した。約１０℃にて析出物をろ過し、得られた固体を約１００℃で減圧乾燥させ、目的物である白色固体を３．２１ｇ、収率７１％で得た。ステップ３の合成スキームを下に示す。
Figure 2022159214000026
上記ステップ３で得られた白色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ－ＮＭＲ）による分析結果を下に示す。この結果より、本合成例において、Ｎ－（３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－１，１’－ビフェニル－４－イル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－４－イル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２）が合成できたことがわかった。
１Ｈ－ＮＭＲ（５００ＭＨｚ ＤＭＳＯ－ｄ６）：δ＝７．６６－７．６２（ｍ，３Ｈ），７．５８－７．５２（ｍ，４Ｈ），７．４７－７．４３（ｍ，２Ｈ），７．３７（ｓ，２Ｈ），７．３３（ｂｒ，２Ｈ），７．２８（ｔ，１Ｈ，Ｊ＝７．０Ｈｚ），７．２２（ｄｔ，２Ｈ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，３．５Ｈｚ），７．１３（ｄ，１Ｈ，Ｊ＝７．０Ｈｚ），６．８９（ｄｄ，１Ｈ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１．５Ｈｚ），１．５０（ｂｒ，６Ｈ），１．３６（ｂｒ，６Ｈ），１．３１（ｓ，１８Ｈ），１．２８（ｂｒ，６Ｈ）．
次に、得られた固体３．１９ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は、圧力２．５４Ｐａ、アルゴン流量１０．０ｍＬ／ｍｉｎの条件で、２３５℃で加熱して行った。昇華精製後、微黄白色固体２．４４ｇ、回収率７６％で得た。
次に、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２のトルエン溶液の紫外可視吸収スペクトル（以下、単に「吸収スペクトル」という）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（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用い、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、どちらも室温で測定を行った。また、測定用のセルには石英セルを用いた。得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図２１に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度および発光強度を表す。図２１に示す吸収強度は、トルエン溶液を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、トルエンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。
図２１に示す通り、有機化合物、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２は、３９９ｎｍに発光ピークを有していた。
次に、有機化合物、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２を液体クロマトグラフ質量分析（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（略称：ＬＣ／ＭＳ分析））によって質量（ＭＳ）分析した。
ＬＣ／ＭＳ分析は、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製Ｕｌｔｉｍａｔｅ３０００によりＬＣ（液体クロマトグラフィー）分離を行い、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製Ｑ ＥｘａｃｔｉｖｅによりＭＳ分析（質量分析）を行った。
ＬＣ分離は、任意のカラムを用いてカラム温度は４０℃とし、送液条件は溶媒を適宜選択し、サンプルは任意の濃度のｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２を有機溶媒に溶かして調製し、注入量は５．０μＬとした。
ＰＲＭ法により、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２のＥｘａｃｔ Ｍａｓｓであるｍ／ｚ＝６６５．４０のＭＳ／ＭＳ測定を行なった。ＰＲＭの設定は、ターゲットイオンの質量範囲をｍ／ｚ＝６６５．４０±２．０（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｗｉｎｄｏｗ＝４）とし、検出はポジティブモードで行った。コリジョンセル内でターゲットイオンを加速するエネルギーＮＣＥ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｅｎｅｒｇｙ）を６０として測定した。ＭＳ／ＭＳ測定から得られたＭＳスペクトルを図２２に示す。
図２２の結果から、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２は、水素イオンの有無および同位体の存在に起因し、主としてｍ／ｚ＝６６５付近にプレカーサーイオンを検出し、ｍ／ｚ＝４７３付近およびｍ／ｚ＝４００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、ｍ／ｚ＝４７３付近のプロダクトイオンは、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２におけるジメチルフルオレニル基が１つ脱離した状態と推定され、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２が、９，９－ジメチルフルオレニル基を含んでいることを示唆するものである。
また、ｍ／ｚ＝４００付近のプロダクトイオンは、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２における３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－１，１’－ビフェニル基が１つ脱離した状態と推定され、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２が、３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－１，１’－ビフェニル基を含んでいることを示唆するものである。
また、図２３にｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２の屈折率を分光エリプソメーター（ジェー・エー・ウーラム・ジャパン社製Ｍ－２０００Ｕ）を用いて測定した結果を示す。測定には、石英基板上に各層の材料を真空蒸着法により約５０ｎｍ成膜した膜を使用した。なお、図には、常光線の屈折率であるｎ， Ｏｒｄｉｎａｒｙと異常光線の屈折率であるｎ， Ｅｘｔｒａ－ｏｒｄｉｎａｒｙとを記載した。
この図から、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２は４６５ｎｍにおける常光屈折率が１．７２であり、５２０ｎｍにおける常光屈折率が１．６９であり、６３３ｎｍにおける常光屈折率が１．６５であり、屈折率の低い材料であることがわかった。
次に、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２のＴｇを測定した。Ｔｇは、示差走査熱量測定装置（（株）パーキンエルマージャパン製、ＰＹＲＩＳ１ＤＳＣ）を用い、アルミセルに粉末を乗せ、測定した。この結果、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２のＴｇは１２２℃であった。
次に、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２のＨＯＭＯ準位を測定した。なお、ＨＯＭＯ準位は、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって調べた。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）を用いた。この結果、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２のＨＯＭＯ準位は－５．４６ｅＶであった。
また、実施例１で説明した方法によってｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２のＧＳＰを求めた。この結果、ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２のＧＳＰは３９．５ｍＶ／ｎｍであることがわかった。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様の発光デバイスおよび比較発光デバイスについて説明する。本発明の一態様の発光デバイスに用いた有機化合物の構造式を以下に示す。
Figure 2022159214000027
（発光デバイス１－１の作製方法）
本実施例で示す発光デバイス１－１は、図２４に示すように基板９００上に形成された第１の電極９０１上に正孔注入層９１１、正孔輸送層９１２、発光層９１３、電子輸送層９１４および電子注入層９１５が順次積層され、電子注入層９１５上に第２の電極９０３が積層された構造を有する。
まず、ガラス基板９００上に、銀（Ａｇ）を１００ｎｍ成膜して反射電極を形成した。この後、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極９０１を形成した。なお、その膜厚は１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
次に、基板上に発光デバイスを形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０－４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
次に、第１の電極９０１が形成された面が下方となるように、第１の電極９０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、第１の電極９０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｉ）で表される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、分子量６７２でフッ素を含む電子アクセプタ材料（ＯＣＨＤ－００３）とを、重量比で１：０．０４（＝ＰＣＢＢｉＦ：ＯＣＨＤ－００３）となるように１０ｎｍ共蒸着して正孔注入層９１１を形成した。
次に、正孔注入層９１１上に、ＰＣＢＢｉＦを膜厚１１５ｎｍとなるように蒸着した後、分子量６７２でフッ素を含む電子アクセプタ材料（ＯＣＨＤ－００３）を膜厚１ｎｍとなるように蒸着した。さらに、本発明の一態様の有機化合物、Ｎ－（３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－１，１’－ビフェニル－４－イル）－ビス（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン）－２，２’－アミン（略称：ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ）（構造式（１００））を膜厚４０ｎｍとなるように蒸着して、正孔輸送層９１２を形成した。
続いて、上記構造式（ｉｉ）で表される１１－（４－［１，１’－ビフェニル］－４－イル－６－フェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）－１１，１２－ジヒドロ－１２－フェニル－インドロ［２，３－ａ］カルバゾール（略称：ＢＰ－Ｉｃｚ（ＩＩ）Ｔｚｎ）と、上記構造式（ｉｉｉ）で表される９－（２－ナフチル）－９’－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール（略称：βＮＣＣＰ）と、上記構造式（ｉｖ）で表される［２－ｄ３－メチル－（２－ピリジニル－κＮ）ベンゾフロ［２，３－ｂ］ピリジン－κＣ］ビス［２－（２－ピリジニル－κＮ）フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ３））とを、重量比で０．５：０．５：０．１０（＝ＢＰ－Ｉｃｚ（ＩＩ）Ｔｚｎ：βＮＣＣＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ３））となるように４０ｎｍ共蒸着して発光層９１３を形成した。
その後、発光層９１３上に、上記構造式（ｖ）で表される２－［３’－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－１，１’－ビフェニル－３－イル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＦＢＰＴｚｎ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｖｉ）で表される２－［３－（２，６－ジメチル－３－ピリジニル）－５－（９－フェナントレニル）フェニル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＰｎ－ｍＤＭｅＰｙＰＴｚｎ）と、上記構造式（ｖｉｉ）で表される８－キノリノラト－リチウム（略称：Ｌｉｑ）とを、重量比で０．５：０．５（＝ｍＰｎ－ｍＤＭｅＰｙＰＴｚｎ：Ｌｉｑ）となるように２５ｎｍ共蒸着して、電子輸送層９１４を形成した。
電子輸送層９１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を、１ｎｍ蒸着して電子注入層９１５を形成し、続いて銀（Ａｇ）と、マグネシウム（Ｍｇ）とを、重量比１０：１（＝Ａｇ：Ｍｇ）となるように、１５ｎｍ共蒸着することで第２の電極９０３を形成して本実施例の発光デバイス１－１を作製した。なお、第２の電極９０３は光を反射する機能と光を透過する機能とを有する半透過・半反射電極であり、本実施例の発光デバイスは第２の電極９０３から光を取り出すトップエミッション型の素子である。また、第２の電極９０３上には構造式（ｖｉｉｉ）で表される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）を７０ｎｍ蒸着して、取出し効率を向上させている。
（発光デバイス１－２の作製方法）
発光デバイス１－２は、正孔注入層９１１上に、ＰＣＢＢｉＦを膜厚１１０ｎｍとなるように蒸着した後、ＯＣＨＤ－００３を膜厚１ｎｍとなるように蒸着した。さらに、本発明の一態様の有機化合物、Ｎ－（３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－１，１’－ビフェニル－４－イル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－４－イル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２）（構造式（１０１））を膜厚４０ｎｍとなるように蒸着して、正孔輸送層９１２を形成した他は、発光デバイス１－１と同様に作製した。
次に比較発光デバイスの作製方法を説明する。比較発光デバイスに使用した有機化合物の構造式を以下に示す。
Figure 2022159214000028
（比較発光デバイス１－１の作製方法）
比較発光デバイス１－１は、正孔注入層９１１上に、ＰＣＢＢｉＦを膜厚１１０ｎｍとなるように蒸着した後、ＯＣＨＤ－００３を膜厚１ｎｍとなるように蒸着した。さらに、上記構造式（ｉｘ）で表されるＮ－［２－（９，９－ジフェニル－９Ｈ－フルオレン－４－イル）フェニル］－Ｎ－（１，１’－ビフェニル－４－イル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ＦＢｉＦＬＰＢ）を膜厚４０ｎｍとなるように蒸着して、正孔輸送層９１２を形成した他は、発光デバイス１－１と同様に作製した。
（比較発光デバイス１－２の作製方法）
比較発光デバイス１－２は、正孔注入層９１１上に、ＰＣＢＢｉＦを膜厚１１０ｎｍとなるように蒸着した後、ＯＣＨＤ－００３を膜厚１ｎｍとなるように蒸着した。さらに、上記構造式（ｘ）で表されるＮ－（１，１’－ビフェニル－２－イル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－４－アミン（略称：ｏＦＢｉＳＦ）を膜厚４０ｎｍとなるように蒸着して、正孔輸送層９１２を形成した他は、発光デバイス１－１と同様に作製した。
上記発光デバイスおよび比較発光デバイスの素子構造を以下の表にまとめる。
Figure 2022159214000029
また、正孔輸送層の一部に用いた低屈折率材料と、リファレンスであるＦＢｉＦＬＰＢおよびｏＦＢｉＳＦの屈折率の波長依存性を図２５に、また、５２０ｎｍにおける屈折率を下表に示す。
Figure 2022159214000030
上記発光デバイスおよび比較発光デバイスを、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光デバイスが大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光デバイスの初期特性について測定を行った。
発光デバイス１－１、発光デバイス１－２、比較発光デバイス１－１、および比較発光デバイス１－２の輝度－電流密度特性を図２６に、電流効率－輝度特性を図２７に、輝度－電圧特性を図２８に、電流－電圧特性を図２９に、外部量子効率－輝度特性を図３０に、発光スペクトルを図３１に示す。また、各発光デバイスの１０００ｃｄ／ｍ２付近における主要な特性を表３に示す。なお、輝度、ＣＩＥ色度、発光スペクトルの測定には分光放射計（トプコン社製、ＳＲ－ＵＬ１Ｒ）を用いた。また、外部量子効率は、分光放射計を用いて測定した輝度と発光スペクトルを用い、配光特性がランバーシアン型であると仮定し算出した。
Figure 2022159214000031
図２６乃至図３１より、本発明の一態様の発光デバイスである発光デバイス１－１、発光デバイス１－２は、比較発光デバイス１－１、比較発光デバイス１－２と比較して発光効率が向上したことがわかった。
また、図３２に発光デバイス１－１、発光デバイス１－２、比較発光デバイス１－１、および比較発光デバイス１－２に、２ｍＡ（５０ｍＡ／ｃｍ２）の電流をかけ、定電流駆動を行った際の駆動時間に対する輝度変化を表す図を示す。図３２より、各ＥＬデバイスの輝度変化に大きな差は見られず、本発明の一態様の発光デバイスは、良好な寿命を保ったまま、良好な発光効率を示す発光デバイスであることがわかった。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様の発光デバイスおよび比較発光デバイスについて説明する。本発明の一態様の発光デバイスに用いた有機化合物の構造式を以下に示す。
Figure 2022159214000032
（発光デバイス２－１の作製方法）
本実施例で示す発光デバイス２－１は、図２４に示すように基板９００上に形成された第１の電極９０１上に正孔注入層９１１、正孔輸送層９１２、発光層９１３、電子輸送層９１４および電子注入層９１５が順次積層され、電子注入層９１５上に第２の電極９０３が積層された構造を有する。
まず、ガラス基板９００上に、銀（Ａｇ）を１００ｎｍ成膜して反射電極を形成した。この後、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極９０１を形成した。なお、その膜厚は１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
次に、基板上に発光デバイスを形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０－４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
次に、第１の電極９０１が形成された面が下方となるように、第１の電極９０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、第１の電極９０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｉ）で表される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、分子量６７２でフッ素を含む電子アクセプタ材料（ＯＣＨＤ－００３）とを、重量比で１：０．０４（＝ＰＣＢＢｉＦ：ＯＣＨＤ－００３）となるように１０ｎｍ共蒸着して正孔注入層９１１を形成した。
次に、正孔注入層９１１上に、ＰＣＢＢｉＦを膜厚１１５ｎｍとなるように蒸着した後、本発明の一態様の有機化合物、Ｎ－（３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－１，１’－ビフェニル－４－イル）－ビス（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン）－２，２’－アミン（略称：ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ）（構造式（１００））を膜厚４０ｎｍとなるように蒸着して、正孔輸送層９１２を形成した。
続いて、上記構造式（ｉｉ）で表される１１－（４－［１，１’－ビフェニル］－４－イル－６－フェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）－１１，１２－ジヒドロ－１２－フェニル－インドロ［２，３－ａ］カルバゾール（略称：ＢＰ－Ｉｃｚ（ＩＩ）Ｔｚｎ）と、上記構造式（ｉｉｉ）で表される９－（２－ナフチル）－９’－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール（略称：βＮＣＣＰ）と、上記構造式（ｉｖ）で表される［２－ｄ３－メチル－（２－ピリジニル－κＮ）ベンゾフロ［２，３－ｂ］ピリジン－κＣ］ビス［２－（２－ピリジニル－κＮ）フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ３））とを、重量比で０．５：０．５：０．１０（＝ＢＰ－Ｉｃｚ（ＩＩ）Ｔｚｎ：βＮＣＣＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ３））となるように４０ｎｍ共蒸着して発光層９１３を形成した。
その後、発光層９１３上に、上記構造式（ｖ）で表される２－［３’－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－１，１’－ビフェニル－３－イル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＦＢＰＴｚｎ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｖｉ）で表される２－［３－（２，６－ジメチル－３－ピリジニル）－５－（９－フェナントレニル）フェニル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＰｎ－ｍＤＭｅＰｙＰＴｚｎ）と、上記構造式（ｖｉｉ）で表される８－キノリノラト－リチウム（略称：Ｌｉｑ）とを、重量比で０．５：０．５（＝ｍＰｎ－ｍＤＭｅＰｙＰＴｚｎ：Ｌｉｑ）となるように２５ｎｍ共蒸着して、電子輸送層９１４を形成した。
電子輸送層９１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を、１ｎｍ蒸着して電子注入層９１５を形成し、続いて銀（Ａｇ）と、マグネシウム（Ｍｇ）とを、重量比１０：１（＝Ａｇ：Ｍｇ）となるように、１５ｎｍ共蒸着することで第２の電極９０３を形成して本実施例の発光デバイス２－１を作製した。なお、第２の電極９０３は光を反射する機能と光を透過する機能とを有する半透過・半反射電極であり、本実施例の発光デバイスは第２の電極９０３から光を取り出すトップエミッション型の素子である。また、第２の電極９０３上には構造式（ｖｉｉｉ）で表される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）を７０ｎｍ蒸着して、取出し効率を向上させている。
なお、発光デバイス２－１は、正孔輸送層９１２に分子量６７２でフッ素を含む電子アクセプタ材料（ＯＣＨＤ－００３）を使用しない点において発光デバイス１－１と異なる。
（発光デバイス２－２の作製方法）
発光デバイス２－２は、正孔注入層９１１上に、ＰＣＢＢｉＦを膜厚１１０ｎｍとなるように蒸着した後、本発明の一態様の有機化合物、Ｎ－（３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－１，１’－ビフェニル－４－イル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－４－イル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ｍｍｔＢｕＢｉＦＦ－０２）（構造式（１０１））を膜厚４０ｎｍとなるように蒸着して、正孔輸送層９１２を形成した他は、発光デバイス２－１と同様に作製した。
なお、発光デバイス２－２は、正孔輸送層９１２にＯＣＨＤ－００３を使用しない点において発光デバイス１－２と異なる。
次に比較発光デバイスの作製方法を説明する。比較発光デバイスに使用した有機化合物の構造式を以下に示す。
Figure 2022159214000033
（比較発光デバイス２－１の作製方法）
比較発光デバイス２－１は、正孔注入層９１１上に、ＰＣＢＢｉＦを膜厚１１５ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｉｘ）で表されるＮ－［２－（９，９－ジフェニル－９Ｈ－フルオレン－４－イル）フェニル］－Ｎ－（１，１’－ビフェニル－４－イル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ＦＢｉＦＬＰＢ）を膜厚４０ｎｍとなるように蒸着して、正孔輸送層９１２を形成した他は、発光デバイス２－１と同様に作製した。
なお、比較発光デバイス２－１は、正孔輸送層９１２においてＰＣＢＢｉＦの膜厚を１１５ｎｍとし、ＯＣＨＤ－００３を使用しない点において比較発光デバイス１－１と異なる。
（比較発光デバイス２－２の作製方法）
比較発光デバイス２－２は、正孔注入層９１１上に、ＰＣＢＢｉＦを膜厚１１０ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｘ）で表されるＮ－（１，１’－ビフェニル－２－イル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－４－アミン（略称：ｏＦＢｉＳＦ）を膜厚４０ｎｍとなるように蒸着して、正孔輸送層９１２を形成した他は、発光デバイス２－１と同様に作製した。
なお、比較発光デバイス２－２は、正孔輸送層９１２にＯＣＨＤ－００３を使用しない点において比較発光デバイス１－２と異なる。
上記発光デバイスおよび比較発光デバイスの素子構造を以下の表にまとめる。
Figure 2022159214000034
また、正孔輸送層に用いた材料のＧＳＰを下表に示す。
Figure 2022159214000035
発光デバイス２－１、発光デバイス２－２において正孔輸送層９１２に用いた本発明の一態様の有機化合物のＧＳＰは２０ｍＶ／ｎｍを超える高い値を示していた。また、積層構造を有する正孔輸送層９１２において、発光層９１３に接する層に使用した材料と、正孔注入層９１１に接する層に使用した材料と、のＧＳＰを比較すると、比較発光デバイス２－１では、正孔注入層９１１に接する層に使用した材料と発光層９１３に接する層に使用した材料とのＧＳＰの差が１．３ｍＶ／ｎｍと小さく、比較発光デバイス２－２では、正孔注入層９１１に接する層に使用した材料よりも発光層９１３に接する層に使用した材料の方が小さい構成である。一方で、発光デバイス２－１、発光デバイス２－２では正孔注入層９１１に接する層に使用した材料よりも発光層９１３に接する層に使用した材料の方がおよそ１０ｍＶ／ｎｍ以上大きい構成である。
上記発光デバイスおよび比較発光デバイスを、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光デバイスが大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光デバイスの初期特性について測定を行った。
発光デバイス２－１、発光デバイス２－２、比較発光デバイス２－１、および比較発光デバイス２－２の輝度－電流密度特性を図３３に、電流効率－輝度特性を図３４に、輝度－電圧特性を図３５に、電流－電圧特性を図３６に、外部量子効率－輝度特性を図３７に、発光スペクトルを図３８に示す。また、各発光デバイスの１０００ｃｄ／ｍ２付近における主要な特性を表６に示す。なお、輝度、ＣＩＥ色度、発光スペクトルの測定には分光放射計（トプコン社製、ＳＲ－ＵＬ１Ｒ）を用いた。また、外部量子効率は、分光放射計を用いて測定した輝度と発光スペクトルを用い、配光特性がランバーシアン型であると仮定し算出した。
Figure 2022159214000036
図３３乃至図３８より、本発明の一態様の発光デバイスである発光デバイス２－１、発光デバイス２－２は、比較発光デバイス２－１、比較発光デバイス２－２と比較して大きく発光効率が向上したことがわかった。
また、比較発光デバイス２－１、および比較発光デバイス２－２の素子特性は、実施例３で説明した比較発光デバイス１－１および比較発光デバイス１－２の素子特性と比較して、輝度－電圧特性および電流－電圧特性が低下したことがわかる。従って、比較発光デバイスにおいては、正孔輸送層９１２にＯＣＨＤ－００３を使用しないことにより、消費電力が増加してしまうことがわかった。
しかし、本発明の一態様の発光デバイスにおいては、発光デバイス２－１および発光デバイス２－２を発光デバイス１－１および発光デバイス１－２と比較しても特性の低下は見られない。従って、本発明の一態様の発光デバイスにおいては、正孔輸送層９１２にＯＣＨＤ－００３を使用しなくても良好な特性を維持することができることがわかった。これは、本発明の一態様の有機化合物のＧＳＰが高いことに起因する。すなわち、ＧＳＰの高い本発明の一態様の有機化合物を、積層構造を有する正孔輸送層９１２の、発光層９１３に接する層に使用することで、正孔輸送層９１２内部の積層界面におけるホールの注入が容易になるため、本発明の一態様の発光デバイスにおいては正孔輸送層９１２にＯＣＨＤ－００３を使用しなくても良好な特性を維持することが可能となった。
従って、本発明の一態様の有機化合物を用いる事で、正孔輸送層９１２中の層を一層減らすことができるため、生産性の高いデバイスが作製できる事がわかった。
また、図３９に発光デバイス２－１、発光デバイス２－２、比較発光デバイス２－１、および比較発光デバイス２－２に、２ｍＡ（５０ｍＡ／ｃｍ２）の電流をかけ、定電流駆動を行った際の駆動時間に対する輝度変化を表す図を示す。図３９より、各ＥＬデバイスの輝度変化に大きな差は見られず、本発明の一態様の発光デバイスは、良好な寿命を保ったまま、良好な発光効率を示す発光デバイスであることがわかった。
１０１ 第１の電極
１０２ 第２の電極
１０３ ＥＬ層
１０３ａ ＥＬ層
１０３ｂ ＥＬ層
１０３Ｂ ＥＬ層
１０３Ｇ ＥＬ層
１０３Ｒ ＥＬ層
１０４Ｂ ホール注入・輸送層
１０４Ｇ ホール注入・輸送層
１０４Ｒ ホール注入・輸送層
１０７ 絶縁層
１０７Ｂ 絶縁層
１０７Ｇ 絶縁層
１０７Ｒ 絶縁層
１０８Ｂ 電子輸送層
１０８Ｇ 電子輸送層
１０８Ｒ 電子輸送層
１０９ 電子注入層
１１１ 正孔注入層
１１１ａ 正孔注入層
１１１ｂ 正孔注入層
１１２ 正孔輸送層
１１２ａ 正孔輸送層
１１２ｂ 正孔輸送層
１１３ 発光層
１１３ａ 発光層
１１３ｂ 発光層
１１３ｃ 発光層
１１４ 電子輸送層
１１４ａ 電子輸送層
１１４ｂ 電子輸送層
１１５ 電子注入層
１１５ａ 電子注入層
１１５ｂ 電子注入層
２３１ 表示領域
４００ 基板
４０１ 第１の電極
４０３ ＥＬ層
４０４ 第２の電極
４０５ シール材
４０６ シール材
４０７ 封止基板
４１２ パッド
４２０ ＩＣチップ
５０１Ｃ 絶縁膜
５０１Ｄ 絶縁膜
５０４ 導電膜
５０６ 絶縁膜
５０８ 半導体膜
５０８Ａ 領域
５０８Ｂ 領域
５０８Ｃ 領域
５１０ 第１の基板
５１２Ａ 導電膜
５１２Ｂ 導電膜
５１９ 端子
５１６ 絶縁膜
５１６Ａ 絶縁膜
５１６Ｂ 絶縁膜
５１８ 絶縁膜
５２０ 機能層
５２４ 導電膜
５２８ 隔壁
５２９ 絶縁層
５３０Ｂ 画素回路
５３０Ｇ 画素回路
５５０Ｂ 発光デバイス
５５０Ｇ 発光デバイス
５５０Ｒ 発光デバイス
５５１Ｂ 電極
５５１Ｇ 電極
５５１Ｒ 電極
５５２ 電極
５８０ 間隙
５９１Ｇ 開口部
５９１Ｂ 開口部
７００ 発光装置
７０２Ｂ 画素
７０２Ｇ 画素
７０２Ｒ 画素
７０３ 画素
７０５ 絶縁層
７７０ 基板
８００ 基板
８０１ａ 電極
８０１ｂ 電極
８０２ 電極
８０３ａ ＥＬ層
８０３ｂ 受光層
８０５ａ 発光デバイス
８０５ｂ 受光デバイス
８１０ 表示装置
９００ 基板
９０１ 第１の電極
９０３ 第２の電極
９１１ 正孔注入層
９１２ 正孔輸送層
９１３ 発光層
９１４ 電子輸送層
９１５ 電子注入層
９５１ 基板
９５２ 電極
９５３ 絶縁層
９５４ 隔壁層
９５５ ＥＬ層
９５６ 電極
５２００Ｂ 電子機器
５２１０ 演算装置
５２２０ 入出力装置
５２３０ 表示部
５２４０ 入力部
５２５０ 検知部
５２９０ 通信部
８００１ シーリングライト
８００２ 足元灯
８００３ シート状照明
８００４ 照明装置
８００５ 電気スタンド
８００６ 光源

Claims (19)

  1. 一般式（Ｇ１）で表される有機化合物。
    Figure 2022159214000037
    （式中、Ａｒ１は置換または無置換の環を形成する炭素の数が６乃至１３のアリーレン基を表す。また、ｎは０または１の整数を表す。また、Ａｒ２は環を形成する炭素の数が６乃至１０のアリール基を表し、炭素数３乃至１２の分岐鎖状または環状のアルキル基を少なくとも一つ有する。また、Ａｒ２が有する前記分岐鎖状または環状のアルキル基の炭素数の総和は、６以上である。また、Ｒ１乃至Ｒ４は各々独立に炭素数１乃至６のアルキル基を表す。また、Ｒ１１乃至Ｒ１４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ１５乃至Ｒ１８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２１乃至Ｒ２４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２５乃至Ｒ２８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。）
  2. 一般式（Ｇ２）で表される有機化合物。
    Figure 2022159214000038
    （式中、Ｒ１乃至Ｒ４は各々独立に炭素数１乃至６のアルキル基を表す。また、Ｒ１１乃至Ｒ１４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ１５乃至Ｒ１８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２１乃至Ｒ２４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２５乃至Ｒ２８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ３１乃至Ｒ３５は各々独立に水素原子または炭素数３乃至１２の分岐鎖状または環状のアルキル基を表す。ただし、Ｒ３１乃至Ｒ３５が有する総炭素数は、６以上である。また、ｎは０または１の整数を表す。）
  3. 一般式（Ｇ３）で表される有機化合物。
    Figure 2022159214000039
    （式中、Ｒ１乃至Ｒ４は各々独立に炭素数１乃至６のアルキル基を表す。また、Ｒ１１乃至Ｒ１４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ１５乃至Ｒ１８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２１乃至Ｒ２４は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ２５乃至Ｒ２８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は各々独立に水素原子または炭素数１乃至４のアルキル基を表す。また、Ｒ３１乃至Ｒ３５は各々独立に水素原子または炭素数３乃至１２の分岐鎖状または環状のアルキル基を表す。ただし、Ｒ３１乃至Ｒ３５が有する総炭素数は、６以上である。）
  4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
    Ｒ１１乃至Ｒ１４およびＲ２１乃至Ｒ２４は水素原子であり、
    Ｒ１５乃至Ｒ１８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は水素原子であり、
    Ｒ２５乃至Ｒ２８のいずれか一は直接窒素原子に結合する結合手であり、その他は水素原子である、有機化合物。
  5. 一般式（Ｇ４）で表される有機化合物。
    Figure 2022159214000040
    （式中、Ｒ１乃至Ｒ４は各々独立に炭素数１乃至６のアルキル基を表す。また、Ｒ３１乃至Ｒ３５は各々独立に水素原子または炭素数３乃至１２の分岐鎖状または環状のアルキル基を表す。ただし、Ｒ３１乃至Ｒ３５が有する総炭素数は、６以上である。）
  6. 請求項２乃至請求項５のいずれか一項において、
    Ｒ３１乃至Ｒ３５の少なくともいずれか一がｔｅｒｔ－ブチル基またはシクロヘキシル基である有機化合物。
  7. 請求項２乃至請求項５のいずれか一項において、
    Ｒ３１、Ｒ３３、Ｒ３５が水素原子であり、
    Ｒ３２、Ｒ３４がｔｅｒｔ－ブチル基またはシクロヘキシル基である有機化合物。
  8. 請求項２乃至請求項５のいずれか一項において、
    Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３４、Ｒ３５が水素原子であり、
    Ｒ３３がｔｅｒｔ－ブチル基またはシクロヘキシル基である有機化合物。
  9. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、
    前記有機化合物からなる層の波長４６５ｎｍの光に対する常光屈折率が１．４５以上１．８０以下である有機化合物。
  10. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、
    前記有機化合物からなる層の波長４６５ｎｍの光に対する常光屈折率が１．５０以上１．７５以下である有機化合物。
  11. 請求項１乃至請求項１０のいずれか一項において、
    前記有機化合物からなる層の波長５２０ｎｍの光に対する常光屈折率が１．４５以上１．７５以下である有機化合物。
  12. 請求項１乃至請求項１０のいずれか一項において、
    前記有機化合物からなる層の波長５２０ｎｍの光に対する常光屈折率が１．５０以上１．７０以下である有機化合物。
  13. 請求項１乃至請求項１２のいずれか一項において、
    前記有機化合物からなる層の波長６３３ｎｍの光に対する常光屈折率が１．４０以上１．７５以下である有機化合物。
  14. 請求項１乃至請求項１２のいずれか一項において、
    前記有機化合物からなる層の波長６３３ｎｍの光に対する常光屈折率が１．４５以上１．７０以下である有機化合物。
  15. 構造式（１００）または（１０１）のいずれか一で表される有機化合物。
    Figure 2022159214000041
  16. 請求項１乃至請求項１５のいずれか一項に記載の有機化合物を用いた発光デバイス。
  17. 請求項１６に記載の発光デバイスと、検知部、入力部、または、通信部と、
    を有する電子機器。
  18. 請求項１６に記載の発光デバイスと、トランジスタ、または、基板と、を有する発光装置。
  19. 請求項１６に記載の発光デバイスと、筐体と、を有する照明装置。
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