JP2023029303A - 発光デバイス、発光装置、有機化合物、電子機器、および照明装置 - Google Patents

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

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Sachiko Kawakami
香 荻田
Ko Ogita
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Nozomi Komatsu
恒徳 鈴木
Tsunenori Suzuki
直明 橋本
Naoaki Hashimoto
哲史 瀬尾
Tetsushi Seo
恭子 竹田
Kyoko Takeda
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Abstract

【課題】発光効率の高い発光デバイスを提供する。【解決手段】陽極と陰極との間に少なくとも発光層を有し、発光層は、少なくとも発光物質を有し、前記発光物質は、蛍光発光を呈する物質であり、陽極と陰極との間に一般式（Ｇ１）で表される第１の有機化合物を有する発光デバイス。（但し、一般式（Ｇ１）中、Ａｒ１は、置換または無置換のフルオレニル基を表し、Ａｒ２は、置換または無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ａ１は、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、または置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基を表す。）JPEG2023029303000138.jpg43167【選択図】図１

Description

本発明の一態様は、有機化合物に関する。また、有機化合物を用いた発光デバイス、発光装置、電子機器、及び照明装置に関する。なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、撮像装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
近年、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用した発光デバイス（発光素子ともいう）の研究開発が盛んに行われている。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物質を含む層を挟んだものである。このデバイスに電圧を印加することにより、発光物質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、液晶ディスプレイに比べ画素の視認性が高く、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と考えられている。また、このような発光デバイスは、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。
そして、これらの発光デバイスは膜状に形成することが可能であるため、面状の発光を得ることができる。よって、面状の発光を利用した大面積のデバイスが容易に形成できる。このことは、白熱電球およびＬＥＤに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。
そのエレクトロルミネッセンスを利用した発光デバイスは、発光物質が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって大別できる。発光物質に有機化合物を用い、一対の電極間に当該有機化合物を含む層を設けた有機ＥＬデバイスの場合、デバイスに電圧を印加することにより、陰極から電子が、陽極から正孔（ホール）がそれぞれ有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。そして、注入した電子及び正孔が有機化合物を励起状態に至らしめ、励起された有機化合物から発光を得るものである。
有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態（Ｓ＊）と三重項励起状態（Ｔ＊）があり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光と呼ばれている。
このような発光デバイスに関しては、そのデバイス特性を向上させる上で、物質に依存した問題が多く、これらを克服するために、デバイス構造の改良、物質開発等が行われている。例えば、特許文献１では、発光効率の高い発光デバイスを形成するために用いることができる有機化合物として、正孔輸送性の高いカルバゾール誘導体が開示されている。
特開２００９－２９８７６７号公報
上述したように、発光デバイスの特性を向上させる上で、発光デバイスに適した特性を有する有機化合物の開発が望まれる。本発明の一態様では、ＨＯＭＯ（最高被占軌道：Ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）準位が低く、かつ正孔（ホール）輸送性を有する新規な有機化合物を提供することを課題とする。また、本発明の一態様である新規な有機化合物を用いることにより、発光効率の高い発光デバイスを提供することを課題とする。また、本発明の一態様である新規な有機化合物を用いることにより、発光効率の高い蛍光発光デバイスを提供することを課題とする。また、低消費電力な発光デバイスを提供することを課題とする。
本発明の一態様は、陽極と陰極との間に少なくとも発光層を有し、発光層は、少なくとも発光物質を有し、発光物質は、蛍光発光を呈する物質であり、陽極と陰極との間に一般式（Ｇ１）で表される第１の有機化合物を有する発光デバイスである。
Figure 2023029303000002
上記一般式（Ｇ１）中、Ａｒ１は、置換または無置換のフルオレニル基を表し、Ａｒ２は、置換または無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ａ１は、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、または置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基を表す。なお、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡ１のいずれか一または複数が、一または複数の置換基を有する場合、当該置換基は、各々独立に、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基とする。なお、アリール基としては、ヘテロアリール基は含まない。また、置換基同士は結合して環を形成してもよい。
また、本発明の一態様は、陽極と陰極との間に少なくとも発光層を有し、発光層は、少なくとも発光物質を有し、発光物質は、蛍光発光を呈する物質であり、陽極と陰極との間に一般式（Ｇ２）で表される第１の有機化合物を有する発光デバイスである。
Figure 2023029303000003
上記一般式（Ｇ２）中、Ａｒ３は、置換または無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ａ２は、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、または置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基を表し、Ｒ１乃至Ｒ９は、各々独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ａｒ３およびＡ２のいずれか一または両方が一または複数の置換基を有する場合、当該置換基は、各々独立に、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基とする。なお、アリール基としては、ヘテロアリール基は含まない。また、置換基同士は結合して環を形成してもよい。
また、本発明の一態様は、陽極と陰極との間に少なくとも発光層を有し、発光層は、少なくとも発光物質を有し、発光物質は、蛍光発光を呈する物質であり、陽極と陰極との間に一般式（Ｇ３）で表される第１の有機化合物を有する発光デバイスである。
Figure 2023029303000004
上記一般式（Ｇ３）中、Ｘ１は、酸素または硫黄を表し、Ｒ２１およびＲ２２並びにＲ３１乃至Ｒ３７は、各々独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ｒ３８乃至Ｒ４６は、各々独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ｒ４７乃至Ｒ５３は、各々独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表す。なお、アリール基としては、ヘテロアリール基は含まない。また、Ｒ２１およびＲ２２並びにＲ３１乃至Ｒ３７で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。また、Ｒ３８乃至Ｒ４６で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。また、Ｒ４７乃至Ｒ５３で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。
また、本発明の一態様は、陽極と陰極との間に少なくとも発光層を有し、発光層は、発光物質と、第１の有機化合物と、を有し、発光物質は、蛍光発光を呈する物質であり、第１の有機化合物は、一般式（Ｇ１）で表される発光デバイスである。
Figure 2023029303000005
上記一般式（Ｇ１）中、Ａｒ１は、置換または無置換のフルオレニル基を表し、Ａｒ２は、置換または無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ａ１は、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、または置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基を表す。なお、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡ１のいずれか一または複数が、一または複数の置換基を有する場合、当該置換基は、各々独立に、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基とする。なお、アリール基としては、ヘテロアリール基は含まない。また、置換基同士は結合して環を形成してもよい。
また、本発明の一態様は、陽極と陰極との間に少なくとも発光層を有し、発光層は、発光物質と、第１の有機化合物と、を有し、発光物質は、蛍光発光を呈する物質であり、第１の有機化合物は、一般式（Ｇ２）で表される発光デバイスである。
Figure 2023029303000006
上記一般式（Ｇ２）中、Ａｒ３は、置換または無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ａ２は、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、または置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基を表し、Ｒ１乃至Ｒ９は、各々独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ａｒ３およびＡ２のいずれか一または両方が一または複数の置換基を有する場合、当該置換基は、各々独立に、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基とする。なお、アリール基としては、ヘテロアリール基は含まない。また、置換基同士は結合して環を形成してもよい。
また、本発明の一態様は、陽極と陰極との間に少なくとも発光層を有し、発光層は、発光物質と、第１の有機化合物と、を有し、発光物質は、蛍光発光を呈する物質であり、第１の有機化合物は、一般式（Ｇ３）で表される発光デバイスである。
Figure 2023029303000007
上記一般式（Ｇ３）中、Ｘ１は、酸素または硫黄を表し、Ｒ２１およびＲ２２並びにＲ３１乃至Ｒ３７は、各々独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ｒ３８乃至Ｒ４６は、各々独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ｒ４７乃至Ｒ５３は、各々独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表す。なお、アリール基としては、ヘテロアリール基は含まない。また、Ｒ２１およびＲ２２並びにＲ３１乃至Ｒ３７で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。また、Ｒ３８乃至Ｒ４６で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。また、Ｒ４７乃至Ｒ５３で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。
また、本発明の一態様は、陽極と陰極との間に少なくとも発光層と、発光層と陽極との間の第１の層と、を有し、発光層は、発光物質を有し、発光物質は、蛍光発光を呈する物質であり、第１の層は、第１の有機化合物を有し、第１の有機化合物は、一般式（Ｇ１）で表される発光デバイスである。
Figure 2023029303000008
上記一般式（Ｇ１）中、Ａｒ１は、置換または無置換のフルオレニル基を表し、Ａｒ２は、置換または無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ａ１は、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、または置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基を表す。なお、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡ１のいずれか一または複数が、一または複数の置換基を有する場合、当該置換基は、各々独立に、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基とする。なお、アリール基としては、ヘテロアリール基は含まない。また、置換基同士は結合して環を形成してもよい。
また、本発明の一態様は、陽極と陰極との間に少なくとも発光層と、発光層と陽極との間の第１の層と、を有し、発光層は、発光物質を有し、発光物質は、蛍光発光を呈する物質であり、第１の層は、第１の有機化合物を有し、第１の有機化合物は、一般式（Ｇ２）で表される発光デバイスである。
Figure 2023029303000009
上記一般式（Ｇ２）中、Ａｒ３は、置換または無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ａ２は、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、または置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基を表し、Ｒ１乃至Ｒ９は、各々独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ａｒ３およびＡ２のいずれか一または両方が一または複数の置換基を有する場合、当該置換基は、各々独立に、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基とする。なお、アリール基としては、ヘテロアリール基は含まない。また、置換基同士は結合して環を形成してもよい。
また、本発明の一態様は、陽極と陰極との間に少なくとも発光層と、発光層と陽極との間の第１の層と、を有し、発光層は、発光物質を有し、発光物質は、蛍光発光を呈する物質であり、第１の層は、第１の有機化合物を有し、第１の有機化合物は、一般式（Ｇ３）で表される発光デバイスである。
Figure 2023029303000010
上記一般式（Ｇ３）中、Ｘ１は、酸素または硫黄を表し、Ｒ２１およびＲ２２並びにＲ３１乃至Ｒ３７は、各々独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ｒ３８乃至Ｒ４６は、各々独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ｒ４７乃至Ｒ５３は、各々独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表す。なお、アリール基としては、ヘテロアリール基は含まない。また、Ｒ２１およびＲ２２並びにＲ３１乃至Ｒ３７で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。また、Ｒ３８乃至Ｒ４６で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。また、Ｒ４７乃至Ｒ５３で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。
また、本発明の一態様は、上記各構成のいずれか一において、第１の層は、発光層と接する、発光デバイスである。
また、本発明の一態様は、上記各構成のいずれか一において、第１の層は、陽極と接する、発光デバイスである。
また、本発明の一態様は、上記各構成のいずれか一において、第１の有機化合物は、構造式（１００）、構造式（１０１）、構造式（１０５）、構造式（１３６）、構造式（２００）、および構造式（４００）のいずれか一で表される発光デバイスである。
Figure 2023029303000011
また、本発明の一態様は、上記各構成のいずれか一において、発光物質の最低一重項励起準位と、最低三重項励起準位と、の差が０．３ｅＶ以上である、発光デバイスである。
また、本発明の一態様は、上記各構成のいずれか一において、発光物質は、青色発光を呈する物質である、発光デバイスである。
また、本発明の一態様は、上記各構成のいずれか一に記載の発光デバイスと、トランジスタ、または、基板と、を有する発光装置である。
また、本発明の一態様は、上記各構成のいずれか一の発光デバイスと、受光デバイスと、を有し、受光デバイスは、第１の電極と第２の電極との間に受光層を有し、受光層は、第１の有機化合物を有する、発光装置である。
また、本発明の一態様は、上記各構成のいずれか一の発光デバイスと、受光デバイスと、を有し、受光デバイスは、第１の電極と第２の電極との間に受光層を有し、受光層は、少なくとも活性層を有し、活性層は、第１の有機化合物を有する、発光装置である。
また、本発明の一態様は、上記各構成のいずれか一の発光デバイスと、受光デバイスと、を有し、受光デバイスは、第１の電極と第２の電極との間に受光層を有し、受光層は、少なくとも活性層と、活性層と第１の電極との間の第２の層と、を有し、第２の層は、第１の有機化合物を有する、発光装置である。
また、本発明の一態様は、上記各構成のいずれか一の発光デバイスと、受光デバイスと、を有し、受光デバイスは、第１の電極と第２の電極との間に受光層を有し、受光層は、少なくとも活性層と、活性層と第１の電極との間の第１の層と、を有する、発光装置である。
また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ１１）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000012
一般式（Ｇ１１）中、Ｘ２は、酸素または硫黄を表し、Ｒ１０３乃至Ｒ１０９、Ｒ１１２乃至Ｒ１１８、並びにＲ１１９乃至Ｒ１２５は、各々独立に、水素（重水素を含む）、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１１０及びＲ１１１は、各々独立に、水素（重水素を含む）、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表す。なお、Ｒ１０６、Ｒ１１４、およびＲ１１５は無置換のフェニル基以外の置換基を表す。また、Ｒ１０１及びＲ１０２が無置換のフェニル基である場合、Ｒ１１０及びＲ１１１は、メチル基以外の置換基を表す。また、Ｒ１１０及びＲ１１１が無置換のフェニル基である場合、Ｒ１０１及びＲ１０２は、メチル基以外の置換基を表す。
また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ１１）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000013
一般式（Ｇ１１）中、Ｘ２は、酸素または硫黄を表し、Ｒ１０３乃至Ｒ１０９、Ｒ１１２乃至Ｒ１１８、並びにＲ１１９乃至Ｒ１２５は、各々独立に、水素（重水素を含む）、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１１０、及びＲ１１１は、各々独立に、水素（重水素を含む）、メチル基、または無置換のフェニル基を表す。なお、Ｒ１０１及びＲ１０２が無置換のフェニル基である場合、Ｒ１１０及びＲ１１１はメチル基以外の置換基を表す。Ｒ１１０及びＲ１１１が無置換のフェニル基である場合、Ｒ１０１及びＲ１０２は、メチル基以外の置換基を表す。
また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ１２）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000014
一般式（Ｇ１２）中、Ｘ３は、酸素または硫黄を表し、Ｒ１３１、Ｒ１３２、Ｒ１４１及びＲ１４２のうちの三または全ては同一の置換基を表し、当該置換基は水素（重水素を含む）、メチル基、または無置換のフェニル基を表し、他は水素（重水素を含む）、メチル基、または無置換のフェニル基を表す。なお、一般式（Ｇ１２）中、一部または全ての水素は重水素であってもよい。
また、本発明の一態様は、構造式（２００）または（４００）のいずれか一で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000015
また、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ２１）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000016
一般式（Ｇ２１）において、Ａｒ２１およびＡｒ２２は、それぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基を表し、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６およびＲ２３０乃至Ｒ２３６は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ａｒ２１およびＡｒ２２で表される基同士は、互いに結合して環を形成してもよい。
また、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ２２）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000017
一般式（Ｇ２２）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６、Ｒ２３０乃至Ｒ２３６、およびＲ２４０乃至Ｒ２４９は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、結合手、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ｒ２４４およびＲ２４５で表される基同士は直接結合してスピロビフルオレン環を形成してもよい。
また、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ２３）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000018
一般式（Ｇ２３）において、Ａｒ２１およびＡｒ２２は、それぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基を表し、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６およびＲ２３０乃至Ｒ２３６は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ａｒ２１およびＡｒ２２で表される基同士は、互いに結合して環を形成してもよい。
また、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ２４）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000019
一般式（Ｇ２４）において、Ａｒ２１およびＡｒ２２は、それぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基を表し、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６およびＲ２３０乃至Ｒ２３６は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ａｒ２１およびＡｒ２２で表される基同士は、互いに結合して環を形成してもよい。
また、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ２５）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000020
一般式（Ｇ２５）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６、Ｒ２３０乃至Ｒ２３６、およびＲ２４０乃至Ｒ２４９は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、結合手、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ｒ２４４およびＲ２４５で表される基同士は直接結合してスピロビフルオレン環を形成してもよい。
また、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ２６）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000021
一般式（Ｇ２６）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６、Ｒ２３０乃至Ｒ２３６、およびＲ２４０乃至Ｒ２４９は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、結合手、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ｒ２４４およびＲ２４５で表される基同士は直接結合してスピロビフルオレン環を形成してもよい。
また、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ２７）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000022
一般式（Ｇ２７）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６、Ｒ２３０乃至Ｒ２３６、Ｒ２４０乃至Ｒ２４３、およびＲ２４６乃至Ｒ２４９は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、結合手、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。
また、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ２８）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000023
一般式（Ｇ２８）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６、Ｒ２３０乃至Ｒ２３６、Ｒ２４０乃至Ｒ２４３、およびＲ２４６乃至Ｒ２４９は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、結合手、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。
また、本発明の一態様は、上記各構成のいずれか一において、ジベンゾフラニル基またはジベンゾチオフェニル基の２位の炭素が窒素と結合した有機化合物である。
また、本発明の一態様は、上記各構成のいずれか一において、ジベンゾフラニル基またはジベンゾチオフェニル基の４位の炭素が窒素と結合した有機化合物である。
また、本発明の一態様は、上記各構成のいずれか一において、Ｘ４が酸素である有機化合物である。
また、本発明の一態様は、上記各構成のいずれか一において、Ｒ２４０乃至Ｒ２４４のいずれか一と、Ｒ２４５乃至Ｒ２４９のいずれか一とが、置換または無置換のフェニル基である有機化合物である。
また、本発明の一態様は、上記各構成のいずれか一において、Ｒ２４０及びＲ２４５が、置換または無置換のフェニル基である有機化合物である。
また、本発明の一態様は、上記各構成のいずれか一において、Ｒ２４２及びＲ２４７が、置換または無置換のフェニル基である有機化合物である。
また、本発明の一態様は、上記各構成のいずれか一に記載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、上記各構成のいずれか一に記載の発光デバイスと、トランジスタ、または、基板と、を有する発光装置である。
また、本発明の一態様は、上記各構成のいずれか一に記載の発光装置と、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、上記各構成のいずれか一に記載の発光装置と、筐体と、を有する照明装置である。
本発明の一態様により、ＨＯＭＯ準位が低く、かつ正孔（ホール）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、本発明の一態様である新規な有機化合物を用いることにより、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、本発明の一態様である新規な有機化合物を用いることにより、蛍光発光を高い効率で与える発光デバイスを提供することができる。さらに、消費電力の小さい発光デバイス、発光装置、電子機器、または照明装置を提供することができる。
図１（Ａ）乃至図１（Ｃ）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（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３（Ａ）乃至図３（Ｄ）は、実施の形態に係る発光装置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（Ａ）乃至図７（Ｄ）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８（Ａ）乃至図８（Ｅ）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９（Ａ）乃至図９（Ｆ）は、実施の形態に係る装置および画素配置を説明する図である。 図１０（Ａ）乃至図１０（Ｃ）は、実施の形態に係る画素回路を説明する図である。 図１１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、実施の形態に係る照明装置を説明する図である。 図１６は、実施の形態に係る照明装置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（Ａ）および図１８（Ｂ）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１９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２０（Ａ）および図２０（Ｂ）はＴｈＦＡＦ（４）の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルである。 図２１（Ａ）および図２１（Ｂ）はＦｒＦＡＦ（４）の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルである。 図２２はＦｒＦＡＦ（４）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２３は発光デバイス１乃至発光デバイス３の輝度－電流密度特性である。 図２４は発光デバイス１乃至発光デバイス３の電流効率－輝度特性である。 図２５は発光デバイス１乃至発光デバイス３の輝度－電圧特性である。 図２６は発光デバイス１乃至発光デバイス３の電流－電圧特性である。 図２７は発光デバイス１乃至発光デバイス３の外部量子効率－輝度特性である。 図２８は発光デバイス１乃至発光デバイス３の発光スペクトルである。 図２９は発光デバイス４乃至発光デバイス７の輝度－電流密度特性である。 図３０は発光デバイス４乃至発光デバイス７の電流効率－輝度特性である。 図３１は発光デバイス４乃至発光デバイス７の輝度－電圧特性である。 図３２は発光デバイス４乃至発光デバイス７の電流－電圧特性である。 図３３は発光デバイス４乃至発光デバイス７の外部量子効率－輝度特性である。 図３４は発光デバイス４乃至発光デバイス７の発光スペクトルである。 図３５（Ａ）および図３５（Ｂ）はＦｒ（２）ＦＡＳＦ（４）－０２の１Ｈ－ＮＭＲスペクトルである。 図３６は発光デバイス８および発光デバイス９の輝度－電流密度特性である。 図３７は発光デバイス８および発光デバイス９の電流効率－輝度特性である。 図３８は発光デバイス８および発光デバイス９の輝度－電圧特性である。 図３９は発光デバイス８および発光デバイス９の電流－電圧特性である。 図４０は発光デバイス８および発光デバイス９の外部量子効率－輝度特性である。 図４１は発光デバイス８および発光デバイス９の発光スペクトルである。 図４２は発光デバイス８および発光デバイス９の駆動時間に対する輝度変化を表す図である。
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光デバイスについて説明する。
図１（Ａ）に本発明の一態様である発光デバイス１００の構造を示す。図１（Ａ）に示すように、発光デバイス１００は、第１の電極１０１と、第２の電極１０２と、を有し、第１の電極１０１および第２の電極１０２との間に、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、および電子注入層１１５が順次積層された、ＥＬ層１０３を有する構造を有する。
発光層１１３は、少なくとも発光物質を有する。
発光物質として、蛍光発光を呈する物質（蛍光発光物質）を用いることができる。いいかえると、発光物質として、一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質を用いることができる。さらにいいかえると、一重項励起エネルギーを発光に変えることができ、且つ、最低一重項励起準位と、最低三重項励起準位と、の差（ΔＥＳＴ）が０．３ｅＶ以上である発光物質を用いることができる。これにより、ＥＬ層１０３は蛍光発光を呈することができる。本発明の一態様の発光デバイスは、蛍光発光を呈する物質を有するため、蛍光発光デバイスであるともいえる。
また、発光物質として、青色の発光を呈する物質を用いることができる。これにより、ＥＬ層１０３は、青色の光を射出することができる。なお、本明細書等において、青色の光を呈する物質とは、４００ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長領域に発光スペクトルの最大ピークを有する発光物質を表す。
蛍光発光物質の具体例は、実施の形態２にて説明する。
本発明の一態様である発光デバイス１００において、ＥＬ層１０３は第１の有機化合物を有する。
第１の有機化合物は、フルオレニル基と、アリール基と、ジベンゾフラニル基またはジベンゾチオフェニル基と、が窒素原子に結合した構造を有する芳香族アミンである。このような構造を有する第１の有機化合物は、正孔を受け取りやすい（正孔輸送性を有する）。従って、第１の有機化合物を、蛍光発光を呈する物質を有するＥＬ層１０３に用いることで、ＥＬ層１０３への正孔注入性および正孔輸送性等を向上することができるため、ＥＬ層１０３のキャリアバランスが改善する効果が期待できる。その結果、ＥＬ層１０３での再結合確率を高め、蛍光発光を呈する物質を効率よく発光させることができる。また、ＥＬ層１０３中の、例えば正孔輸送性材料または正孔注入性の高い材料を要求される層において、第１の有機化合物を用いることで発光デバイス１００の駆動電圧を低減でき、結果として低消費電力な発光デバイス１００を提供できる。
例えば、正孔注入層１１１に第１の有機化合物を用いることができる。正孔注入層１１１は、第１の電極１０１と接する層であり、正孔注入性の高い材料を要求される層である。例えば、正孔注入層１１１に、第１の有機化合物と、有機アクセプタ材料（電子受容性材料）と、を組み合わせて用いることで、正孔注入性の高い材料とすることができる。有機アクセプタ材料により第１の有機化合物から電子が引き抜かれて正孔注入層１１１において正孔を発生させ、正孔輸送層１１２を介して発光層１１３に正孔が注入される。その際、第１の有機化合物は電子が引き抜かれやすいため容易に正孔を受け取る。従って、発光デバイス１００の駆動電圧を小さくすることができる。
なお、正孔注入層１１１は、第１の有機化合物と有機アクセプタ材料を含む混合材料からなる単層で形成してもよく、第１の有機化合物と有機アクセプタ材料とをそれぞれ別の層で積層して形成しても良い。
また例えば、正孔輸送層１１２に第１の有機化合物を用いることができる。正孔輸送層１１２は、発光層１１３と接する層であり、正孔輸送性材料が要求される。正孔輸送層１１２に第１の有機化合物を用いることで、第１の電極１０１から注入された正孔を発光層１１３に輸送することができる。従って、発光デバイス１００の駆動電圧を小さくすることができる。
また例えば、発光層１１３に第１の有機化合物を用いることができる。上述の通り、発光層１１３は、少なくとも発光物質を有する。すなわち、発光層１１３に、発光物質と、第１の有機化合物と、を組み合わせて用いることができる。第１の有機化合物は、正孔輸送性に優れるため、特に電子輸送性の材料と組み合わせて使う場合、発光層内でのキャリアバランスの調整が容易となり、発光デバイス１００の発光効率を向上させることができる。また、発光層への正孔注入性が高くなる効果が期待できるため、ＥＬ発光デバイスの駆動電圧を低減でき、結果として低消費電力なＥＬ発光デバイスを提供できる。
なお、第１の有機化合物を用いることのできる層はＥＬ層１０３、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２または発光層１１３に限られず、第１の電極１０１および第２の電極１０２の間のいずれかの層に、第１の有機化合物を用いることができる。
また、場合によって、第１の有機化合物を有する層が第２の電極１０２の上に形成されていてもよい。
また、第１の有機化合物を用いることのできる層は、発光デバイスのＥＬ層のみに限られず、例えば受光デバイスの受光層に第１の有機化合物を用いることができる。受光デバイスの受光層に第１の有機化合物を用いることで、受光層への正孔注入性および正孔輸送性等を向上することができる。例えば、受光デバイスの活性層、正孔注入層、または正孔輸送層に、第１の有機化合物を用いることができる。
第１の有機化合物を用いることのできる受光デバイスの構成の詳細は、実施の形態２および実施の形態８に後述する。
第１の有機化合物の具体例として、下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物が挙げられる。
Figure 2023029303000024
上記一般式（Ｇ１）中、Ａｒ１は、置換もしくは無置換のフルオレニル基を表し、Ａｒ２は、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ａ１は、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、または置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基を表す。なお、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡ１のいずれか一または複数が、一または複数の置換基を有する場合、置換基は、各々独立に、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基とする。なお、アリール基としては、ヘテロアリール基は含まない。また、置換基同士は結合して環を形成してもよい。
また、第１の有機化合物の具体例として、下記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物が挙げられる。
Figure 2023029303000025
上記一般式（Ｇ２）中、Ａｒ３は、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ａ２は、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、または置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基のいずれか一を表す。また、Ｒ１乃至Ｒ９は、水素（重水素を含む）、または炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ａｒ３およびＡ２のいずれか一または両方が一または複数の置換基を有する場合、当該置換基は、各々独立に、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基とする。なお、アリール基としては、ヘテロアリール基は含まない。また、置換基同士は結合して環を形成してもよい。
なお、上記一般式（Ｇ２）のＲ１乃至Ｒ９における炭素数１乃至４のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基等が挙げられ、炭素数６乃至１３のアリール基の具体例としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ビフェニル基、ナフチル基、及びフルオレニル基等が挙げられる。また、上述のとおり、置換基の少なくとも二つが結合し環を形成してもよく、例えば、スピロビフルオレニル基は、置換基が結合して環を形成したものとみなす（すなわち、９，９－ジフェニルフルオレニル基において、２つのフェニル基が結合して環を形成したものがスピロビフルオレニル基である。）。
なお、上記一般式（Ｇ１）のＡｒ２、上記一般式（Ｇ２）のＡｒ３の具体例としては、構造式（１－１）乃至構造式（１－１１）に示す置換基が挙げられる。構造式（１－７）乃至構造式（１－１１）はＡｒ２、及びＡｒ３が置換基を有する場合の具体例であり、構造式（１－１０）は、置換基同士が結合して環を形成した構造を示している。
Figure 2023029303000026
なお、上記一般式（Ｇ１）のＡｒ１およびＡｒ２並びに一般式（Ｇ２）のＡｒ３およびＡｒ４が、置換基を有する場合の置換基である、炭素数１乃至４のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基が挙げられ、炭素数６乃至１３のアリール基の具体例としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ビフェニル基、ナフチル基、及びフルオレニル基が挙げられる。また、上述のとおり、置換基同士が結合して環を形成してもよく、例えば、スピロビフルオレニル基は、置換基が結合して環を形成したものとみなす（すなわち、９，９－ジフェニルフルオレニル基において、２つのフェニル基が結合して環を形成したものがスピロビフルオレニル基である。）。
なお、上記一般式（Ｇ１）のＡｒ２、上記一般式（Ｇ２）のＡｒ３として、上述の構造式（１－４）に示す置換基を用いるとより好ましい。これによって、Ａｒ２またはＡｒ３と窒素の非共有電子対の平面性は低下し、共役が広がりにくくなり、窒素上の電子密度が高められると、期待できる。従って、第１の有機化合物の正孔輸送性を高めることができるため、発光デバイス１００の駆動電圧を低下させることができる。また、第１の有機化合物の蒸着温度の上昇を抑制するため、蒸着法によって安定な膜を形成することができる。また、発光デバイス１００の耐熱性を向上させることが期待できる。さらに、発光デバイス１００の信頼性を高めることを期待することができる。
また、第１の有機化合物の具体例として、下記一般式（Ｇ３）で表される有機化合物が挙げられる。
Figure 2023029303000027
上記一般式（Ｇ３）中、Ｘ１は、酸素または硫黄を表し、Ｒ２１およびＲ２２並びにＲ３１乃至Ｒ３７は、各々独立に水素（重水素を含む）、または炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ｒ３８乃至Ｒ４６は、各々独立に水素（重水素を含む）、または炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ｒ４７乃至Ｒ５３は、各々独立に水素（重水素を含む）、または炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表す。なお、アリール基としては、ヘテロアリール基は含まない。また、Ｒ２１およびＲ２２並びにＲ３１乃至Ｒ３７で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。また、Ｒ３８乃至Ｒ４６で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。また、Ｒ４７乃至Ｒ５３で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。
また、第１の有機化合物の具体例として、下記一般式（Ｇ４）で表される有機化合物が挙げられる。
Figure 2023029303000028
上記一般式（Ｇ４）中、Ｘは、酸素または硫黄を表し、Ｒ２１およびＲ２２並びにＲ３１乃至Ｒ３７は、各々独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ｒ３８乃至Ｒ４６は、各々独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ｒ４７乃至Ｒ５３は、各々独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表す。なお、アリール基としては、ヘテロアリール基は含まない。また、Ｒ２１およびＲ２２並びにＲ３１乃至Ｒ３７で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。また、Ｒ３８乃至Ｒ４６で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。また、Ｒ４７乃至Ｒ５３で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。
一般式（Ｇ４）は、ビフェニル基の窒素への結合位置をオルト位に限定した点で、一般式（Ｇ３）と異なる。これによって、ビフェニル基と窒素の非共有電子対の平面性は低下し、共役が広がりにくくなり、窒素上の電子密度が高められると、期待できる。従って、第１の有機化合物の正孔輸送性を高めることができるため、発光デバイス１００の駆動電圧を低下させることができる。また、第１の有機化合物の蒸着温度の上昇を抑制するため、蒸着法によって安定な膜を形成することができる。また、発光デバイス１００の耐熱性を向上させることが期待できる。さらに、発光デバイス１００の信頼性を高めることを期待することができる。
なお、上記一般式（Ｇ３）および一般式（Ｇ４）中、Ｒ２１およびＲ２２、Ｒ３１乃至Ｒ３７、Ｒ３８乃至Ｒ４６、Ｒ４７乃至Ｒ５３における、炭素数１乃至４のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基等が挙げられ、炭素数６乃至１３のアリール基の具体例としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ビフェニル基、ナフチル基、及びフルオレニル基等が挙げられる。また、上述のとおり、Ｒ２１およびＲ２２並びにＲ３１乃至Ｒ３７で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよく、例えば、スピロビフルオレニル基は、これらの基同士が結合して環を形成したものとみなす（すなわち、９，９－ジフェニルフルオレニル基において、２つのフェニル基が結合して環を形成したものがスピロビフルオレニル基である。）。また、Ｒ３８乃至Ｒ４６で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。また、Ｒ４７乃至Ｒ５３で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。例えば、９，９－ジメチルフルオレニル基、９，９－ジフェニルフルオレニル基、およびスピロビフルオレニル基は、Ｒ３８と、Ｒ４３乃至Ｒ４６のうちのいずれか一と、が結合してフルオレン環を形成したものとみなす。
次に、上記一般式（Ｇ１）乃至（Ｇ４）で表される各構成を有する、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 2023029303000029
Figure 2023029303000030
Figure 2023029303000031
Figure 2023029303000032
Figure 2023029303000033
Figure 2023029303000034
Figure 2023029303000035
Figure 2023029303000036
Figure 2023029303000037
Figure 2023029303000038
Figure 2023029303000039
Figure 2023029303000040
Figure 2023029303000041
Figure 2023029303000042
Figure 2023029303000043
Figure 2023029303000044
Figure 2023029303000045
Figure 2023029303000046
Figure 2023029303000047
Figure 2023029303000048
Figure 2023029303000049
Figure 2023029303000050
Figure 2023029303000051
Figure 2023029303000052
Figure 2023029303000053
Figure 2023029303000054
Figure 2023029303000055
Figure 2023029303000056
Figure 2023029303000057
上記構造式（１００）乃至（１６１）、（２００）乃至（３１９）、（４００）乃至（５１９）、（６００）乃至（６２０）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、本発明の一態様の発光デバイスに用いることのできる有機化合物は、これに限られない。
また、第１の有機化合物の具体例として、下記一般式（Ｇ１１）で表される有機化合物が挙げられる。なお、下記一般式（Ｇ１１）で表される有機化合物の用途としては、上記した本発明の一態様の発光デバイスに限られることはない。一般式（Ｇ１１）で表される有機化合物は、ＨＯＭＯ準位が低く、かつ正孔（ホール）輸送性を有し、様々な種類の発光デバイスに好適に用いることのできる有機化合物である。
上記のとおり、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ１１）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000058
一般式（Ｇ１１）において、Ｘ２は、酸素または硫黄を表し、Ｒ１０３乃至Ｒ１０９、Ｒ１１２乃至Ｒ１１８、並びにＲ１１９乃至Ｒ１２５は、各々独立に、水素（重水素を含む）、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１１０及びＲ１１１は、各々独立に、水素（重水素を含む）、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表す。なお、Ｒ１０６、Ｒ１１４、およびＲ１１５は無置換のフェニル基以外の置換基を表す。また、Ｒ１０１及びＲ１０２が無置換のフェニル基である場合、Ｒ１１０及びＲ１１１は、メチル基以外の置換基を表す。また、Ｒ１１０及びＲ１１１が無置換のフェニル基である場合、Ｒ１０１及びＲ１０２は、メチル基以外の置換基を表す。
または、一般式（Ｇ１１）において、Ｘ２は、酸素または硫黄を表し、Ｒ１０３乃至Ｒ１０９、Ｒ１１２乃至Ｒ１１８、並びにＲ１１９乃至Ｒ１２５は、水素（重水素を含む）、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１１０、及びＲ１１１は、水素（重水素を含む）、メチル基、または無置換のフェニル基を表す。なお、Ｒ１０１及びＲ１０２が無置換のフェニル基である場合、Ｒ１１０及びＲ１１１はメチル基以外の置換基を表す。Ｒ１１０及びＲ１１１が無置換のフェニル基である場合、Ｒ１０１及びＲ１０２は、メチル基以外の置換基を表す。
なお、一般式（Ｇ１１）において、Ｒ１０６、Ｒ１１４、およびＲ１１５がフェニル基を有する場合、すなわち、フルオレン骨格の４位または５位にフェニル基を有する場合、正孔を受け取りにくくなるため、置換基を有さないかフェニル基以外の置換基が好ましい。
また、一般式（Ｇ１１）が、ジフェニルフルオレン骨格とジメチルフルオレン骨格を同時に有すると合成方法が煩雑になるためコストが上がる可能性がある。例えば、副生成物として、ジフェニルフルオレン骨格を２つ有する化合物が生成しうる、ジメチルフルオレン骨格を２つ有する化合物が生成しうる、等が考えられるため、高純度化が難しくなる可能性がある。従って、一般式（Ｇ１１）において、Ｒ１０１及びＲ１０２が無置換のフェニル基である場合、Ｒ１１０及びＲ１１１は、メチル基以外の置換基であることが好ましく、また、Ｒ１１０及びＲ１１１が無置換のフェニル基である場合、Ｒ１０１及びＲ１０２は、メチル基以外の置換基であることが好ましい。
なお、上記一般式（Ｇ１１）のＲ１０３乃至Ｒ１０９、Ｒ１１２乃至Ｒ１１８、並びにＲ１１９乃至Ｒ１２５における炭素数１乃至６のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基等が挙げられ、炭素数６乃至１３のアリール基の具体例としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ビフェニル基、ナフチル基、及びフルオレニル基等が挙げられる。また、置換基の少なくとも二つが互いに結合し環を形成してもよく、例えば、スピロビフルオレニル基は、置換基が結合して環を形成したものとみなす（すなわち、９，９－ジフェニルフルオレニル基において、２つのフェニル基が結合して環を形成したものがスピロビフルオレニル基である）。
また、第１の有機化合物の具体例として、下記一般式（Ｇ１２）で表される有機化合物が挙げられる。なお、下記一般式（Ｇ１２）で表される有機化合物の用途としては、上記した本発明の一態様の発光デバイスに限られることはない。一般式（Ｇ１２）で表される有機化合物は、ＨＯＭＯ準位が低く、かつ正孔（ホール）輸送性を有し、様々な種類の発光デバイスに好適に用いることのできる有機化合物である。
上記のとおり、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ１２）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000059
一般式（Ｇ１２）中、Ｘ３は、酸素または硫黄を表し、Ｒ１３１、Ｒ１３２、Ｒ１４１及びＲ１４２のうちの三または全ては同一の置換基を表し、当該置換基は水素（重水素を含む）、メチル基、または無置換のフェニル基を表し、他は水素（重水素を含む）、メチル基、または無置換のフェニル基を表す。なお、一般式（Ｇ１２）中、一部または全ての水素は重水素であってもよい。
なお、一般式（Ｇ１２）中、Ｒ１３１、Ｒ１３２、Ｒ１４１及びＲ１４２の全てが同一の置換基であると、生成が容易になり高純度化がしやすいため好ましい。また、Ｒ１３１、Ｒ１３２、Ｒ１４１及びＲ１４２のうち３が同一の置換基であって、他は異なる置換基である場合、同じ９位の炭素に結合する置換基の組み合わせがそれぞれ異なるフルオレン環を２つ有することになり、耐熱性の高い有機化合物を得ることが期待できる。その結果、耐熱性の高い有機デバイスを提供できる。
なお、上記一般式（Ｇ１１）および（Ｇ１２）で表される構成の具体的な例は、上記一般式（Ｇ１）乃至（Ｇ４）で表される構成の具体例に含まれる。上記一般式（Ｇ１）乃至（Ｇ４）で表される構成の具体例から、上記一般式（Ｇ１１）および（Ｇ１２）で表される構成の具体的な例を抜粋して以下に示す。
Figure 2023029303000060
Figure 2023029303000061
Figure 2023029303000062
Figure 2023029303000063
上記構造式で表される有機化合物は、一般式（Ｇ１）乃至（Ｇ４）で表される構成の具体例から、一般式（Ｇ１１）および一般式（Ｇ１２）で表される構成の具体的な例を抜粋したものであるが、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（Ｇ１１）で表される有機化合物の合成方法について説明する。
Figure 2023029303000064
一般式（Ｇ１１）において、Ｘ２は、酸素または硫黄を表し、Ｒ１０３乃至Ｒ１０９、Ｒ１１２乃至Ｒ１１８、並びにＲ１１９乃至Ｒ１２５は、各々独立に、水素（重水素を含む）、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１１０及びＲ１１１は、各々独立に、水素（重水素を含む）、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表す。なお、Ｒ１０６、Ｒ１１４、およびＲ１１５は無置換のフェニル基以外の置換基を表す。また、Ｒ１０１及びＲ１０２が無置換のフェニル基である場合、Ｒ１１０及びＲ１１１は、メチル基以外の置換基を表す。また、Ｒ１１０及びＲ１１１が無置換のフェニル基である場合、Ｒ１０１及びＲ１０２は、メチル基以外の置換基を表す。
以下に、一般式（Ｇ１１）で表される本発明の一態様である有機化合物の合成スキーム（Ａ－１）及び（Ａ－２）、合成スキーム（Ａ－３）及び（Ａ－４）、合成スキーム（Ａ－５）及び（Ａ－６）、合成スキーム（Ａ－７）及び（Ａ－８）を示す。一般式（Ｇ１１）で表される本発明の一態様である有機化合物は、合成スキーム（Ａ－１）及び（Ａ－２）、合成スキーム（Ａ－３）及び（Ａ－４）、合成スキーム（Ａ－５）及び（Ａ－６）、合成スキーム（Ａ－７）及び（Ａ－８）のうちのいずれかを選択して合成することができる。
Figure 2023029303000065
Figure 2023029303000066
Figure 2023029303000067
Figure 2023029303000068
なお、合成スキーム（Ａ－１）及び（Ａ－２）、合成スキーム（Ａ－３）及び（Ａ－４）、合成スキーム（Ａ－５）及び（Ａ－６）、合成スキーム（Ａ－７）及び（Ａ－８）において、Ｘ２は、酸素または硫黄を表し、Ｒ１０３乃至Ｒ１０９、Ｒ１１２乃至Ｒ１１８、並びにＲ１１９乃至Ｒ１２５は、水素（重水素を含む）、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１１０及びＲ１１１は、水素（重水素を含む）、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表す。なお、Ｒ１０６、Ｒ１１４、およびＲ１１５は無置換のフェニル基以外の置換基を表す。また、Ｒ１０１及びＲ１０２が無置換のフェニル基である場合、Ｒ１１０及びＲ１１１は、メチル基以外の置換基を表す。また、Ｒ１１０及びＲ１１１が無置換のフェニル基である場合、Ｒ１０１及びＲ１０２は、メチル基以外の置換基を表す。また、Ｘ１１乃至Ｘ１３は、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を表し、好ましくは、塩素、または臭素、またはヨウ素を表す。
上記合成スキーム（Ａ－１）及び（Ａ－２）に示すように、アミノ基を有するフルオレン化合物と、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するフルオレン化合物と、のカップリング反応を行うことで、２級アミンを得ることができる。次いで、２級アミン化合物と、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するジベンゾフラン化合物または、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するジベンゾチオフェン化合物と、のカップリング反応を行うことで、一般式（Ｇ１１）で表される目的物を得ることができる。
また、上記合成スキーム（Ａ－３）及び（Ａ－４）に示すように、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するフルオレン化合物と、アミノ基を有するフルオレン化合物と、のカップリング反応を行うことで、２級アミンを得ることができる。次いで、２級アミン化合物と、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するジベンゾチオフェン化合物と、のカップリング反応を行うことで、一般式（Ｇ１１）で表される目的物を得ることができる。
また、上記合成スキーム（Ａ－５）及び（Ａ－６）に示すように、アミノ基を有するジベンゾフラン化合物または、アミノ基を有するジベンゾチオフェン化合物と、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するフルオレン化合物と、のカップリング反応を行うことで、２級アミンを得ることができる。次いで、２級アミン化合物と、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するフルオレン化合物と、のカップリング反応を行うことで、一般式（Ｇ１１）で表される目的物を得ることができる。
また、上記合成スキーム（Ａ－７）及び（Ａ－８）に示すように、アミノ基を有するジベンゾフラン化合物または、アミノ基を有するジベンゾチオフェン化合物と、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するフルオレン化合物と、のカップリング反応を行うことで、２級アミンを得ることができる。次いで、２級アミン化合物と、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するフルオレン化合物と、のカップリング反応を行うことで、一般式（Ｇ１１）で表される目的物を得ることができる。
合成スキーム（Ａ－１）及び（Ａ－２）、合成スキーム（Ａ－３）及び（Ａ－４）、合成スキーム（Ａ－５）及び（Ａ－６）、合成スキーム（Ａ－７）及び（Ａ－８）に示すように一般式（Ｇ１１）で表される目的物の合成はどの順番にカップリングを行っても目的物を得ることができるため、任意の原料を選択することができる。
合成スキーム（Ａ－１）及び（Ａ－２）、合成スキーム（Ａ－３）及び（Ａ－４）、合成スキーム（Ａ－５）及び（Ａ－６）、合成スキーム（Ａ－７）及び（Ａ－８）において、パラジウム触媒を用いたブッフバルト・ハートウィッグ反応を行う場合、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）、酢酸パラジウム（ＩＩ）、［１，１－ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロリド、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）、アリルパラジウム（ＩＩ）クロリド（ダイマー）等のパラジウム化合物と、トリ（ｔｅｒｔ－ブチル）ホスフィン、トリ（ｎ－ヘキシル）ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ジ（１－アダマンチル）－ｎ－ブチルホスフィン、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、トリ（オルト－トリル）ホスフィン、（Ｓ）－（６，６’－ジメトキシビフェニル－２，２’－ジイル）ビス（ジイソプロピルホスフィン）（略称：ｃＢＲＩＤＰ）、４，５－ビス（ジフェニルホスフィノ）－９，９－ジメチルキサンテン等の配位子を用いる事ができる。当該反応では、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、炭酸セシウム、炭酸ナトリウム等の無機塩基等を用いることができる。当該反応では、溶媒として、トルエン、キシレン、ベンゼン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等を用いることができる。当該反応で用いることができる試薬類は、前記試薬類に限られるものではない。また、アミノ基に有機錫基が結合した化合物を、アミノ基を有する化合物の代わりに用いることもできる。
また、合成スキーム（Ａ－１）及び（Ａ－２）、合成スキーム（Ａ－３）及び（Ａ－４）、合成スキーム（Ａ－５）及び（Ａ－６）、合成スキーム（Ａ－７）及び（Ａ－８）において、銅、又は銅化合物を用いたウルマン反応を行うこともできる。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。当該反応において、用いることができる溶媒は、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）、トルエン、キシレン、ベンゼン等が挙げられる。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、キシレンを用いることが好ましい。また、反応温度は１５０℃以上のより高温が更に好ましいため、より好ましくはＤＭＰＵを用いることとする。当該反応において、用いることができる試薬類は、前記試薬類に限られるものではない。
以上の様に一般式（Ｇ１１）に示す本発明の一態様の有機化合物を合成することができるが、合成の原料となるアミノ基を有する有機化合物は下記合成スキーム（Ａ－９）及び（Ａ－１０）に従って合成することができる。
Figure 2023029303000069
合成スキーム（Ａ－９）及び（Ａ－１０）において、Ｒ１０３乃至Ｒ１０９は一般式（Ｇ１１）と同じであり、Ｘ１１は合成スキーム（Ａ－１）、（Ａ－５）、（Ａ－８）と同じである。
合成スキーム（Ａ－９）において、パラジウム触媒を用いたカップリング反応を行う場合、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）、酢酸パラジウム（ＩＩ）、［１，１－ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロリド、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）、アリルパラジウム（ＩＩ）クロリド（ダイマー）等のパラジウム化合物と、トリ（ｔｅｒｔ－ブチル）ホスフィン、トリ（ｎ－ヘキシル）ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ジ（１－アダマンチル）－ｎ－ブチルホスフィン、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、トリ（オルト－トリル）ホスフィン、ｃＢＲＩＤＰ、４，５－ビス（ジフェニルホスフィノ）－９，９－ジメチルキサンテン等の配位子を用いる事ができる。当該反応では、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、炭酸セシウム、炭酸ナトリウム等の無機塩基等を用いることができる。当該反応では、溶媒として、トルエン、キシレン、ベンゼン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等を用いることができる。当該反応で用いることができる試薬類は、前記試薬類に限られるものではない。また、アミノ基に有機錫基が結合した化合物を、アミノ基を有する化合物の代わりに用いることもできる。
また、合成スキーム（Ａ－９）において、銅、又は銅化合物を用いたウルマン反応を行うこともできる。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。当該反応において、用いることができる溶媒は、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）、トルエン、キシレン、ベンゼン等が挙げられる。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、キシレンを用いることが好ましい。また、反応温度は１５０℃以上のより高温が更に好ましいため、より好ましくはＤＭＰＵを用いることとする。当該反応において、用いることができる試薬類は、前記試薬類に限られるものではない。
合成スキーム（Ａ－１０）に示した加水分解反応を行う場合、酸を用いる場合は、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、酢酸、塩酸、臭化水素酸など脱水作用のない酸が好適に用いられ、塩基を用いる場合は、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液などを用いることができる。
合成スキーム（Ａ－１）、（Ａ－３）、（Ａ－５）、（Ａ－７）に示したアミノ基を有する有機化合物は、前記合成スキーム（Ａ－９）及び（Ａ－１０）と同様の反応を用いて合成することが可能であり、下記合成スキーム（Ａ－１１）及び（Ａ－１２）に示した様に、アミノ化することができる。なお、合成スキーム（Ａ－１１）及び（Ａ－１２）に示したアミノ化は、合成スキーム（Ａ－９）および（Ａ－１０）に示した反応と同様の合成方法により合成することができる。
Figure 2023029303000070
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。
また、第１の有機化合物の具体例として、下記一般式（Ｇ２１）乃至（Ｇ２８）で表される有機化合物が挙げられる。なお、下記一般式（Ｇ２１）乃至（Ｇ２８）で表される有機化合物の用途としては、上記した本発明の一態様の発光デバイスに限られることはない。一般式（Ｇ２１）乃至（Ｇ２８）で表される有機化合物は、ＨＯＭＯ準位が低く、かつ正孔（ホール）輸送性を有し、様々な種類の発光デバイスに好適に用いることのできる有機化合物である。
下記一般式（Ｇ２１）乃至（Ｇ２８）で表される有機化合物は、スピロビフルオレニル基を有する。スピロビフルオレニル基を有することによって有機化合物のＴｇ（ガラス転移点）を高くすることができ、耐熱性を向上させることが可能となる。また、スピロビフルオレニル基の４位の炭素がアミン（窒素）と結合する構造とすることで、耐熱性が高く膜質の安定な有機化合物とすることができる。また、このような有機化合物を用いた発光デバイスの耐熱性を向上させることが可能となる。
また、下記一般式（Ｇ２１）乃至（Ｇ２８）で表される有機化合物は、各置換基の置換位置などを変更することにより、ＨＯＭＯ準位およびキャリア輸送性のいずれか一方または両方の制御が可能である。従って、発光デバイスにおいて、最適なＨＯＭＯ準位および正孔輸送性を有する有機化合物を提供することが可能である。
また、上記のとおり、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ２１）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000071
一般式（Ｇ２１）において、Ａｒ２１およびＡｒ２２は、それぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基を表し、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６およびＲ２３０乃至Ｒ２３６は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ａｒ２１およびＡｒ２２で表される基同士は、互いに結合して環を形成してもよい。
この様な分子構造の有機化合物は、ＨＯＭＯ準位が低く、かつ高い正孔（ホール）輸送性を有するため、発光デバイスに用いると、低駆動電圧で、低消費電力な発光デバイスを提供できる。また、信頼性の良いデバイスを提供する事ができる。また、本発明の一態様である新規な有機化合物を用いることにより、発光効率の高い発光デバイスを提供できる。
上記のとおり、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ２２）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000072
一般式（Ｇ２２）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６、Ｒ２３０乃至Ｒ２３６、およびＲ２４０乃至Ｒ２４９は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、結合手、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ｒ２４４およびＲ２４５で表される基同士は直接結合してスピロビフルオレン環を形成してもよい。
この様な分子構造の有機化合物は、ＨＯＭＯ準位が低く、かつ高い正孔（ホール）輸送性を有するため、発光デバイスに用いると、低駆動電圧で、低消費電力な発光デバイスを提供できる。また、信頼性の良いデバイスを提供する事ができる。また、本発明の一態様である新規な有機化合物を用いることにより、発光効率の高い発光デバイスを提供できる。
上記のとおり、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ２３）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000073
一般式（Ｇ２３）において、Ａｒ２１およびＡｒ２２は、それぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基を表し、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６およびＲ２３０乃至Ｒ２３６は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ａｒ２１およびＡｒ２２で表される基同士は、互いに結合して環を形成してもよい。
このような分子構造の有機化合物とすることによって、フルオレニル基と窒素の非共有電子対の平面性が向上し共役が広がりやすくなるため、フルオレニル基の２位以外の置換位置に窒素が結合する分子構造と比較すると有機化合物のＨＯＭＯ準位を高くすることができる。
上記のとおり、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ２４）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000074
一般式（Ｇ２４）において、Ａｒ２１およびＡｒ２２は、それぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基を表し、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６およびＲ２３０乃至Ｒ２３６は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ａｒ２１およびＡｒ２２で表される基同士は、互いに結合して環を形成してもよい。
このような分子構造の有機化合物とすることによって、フルオレニル基と窒素の非共有電子対の平面性が低下し共役が広がりにくくなるため、フルオレニル基の４位以外の置換位置に窒素が結合する分子構造と比較すると、有機化合物のＨＯＭＯ準位を低くすることができる。
上記のとおり、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ２５）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000075
一般式（Ｇ２５）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６、Ｒ２３０乃至Ｒ２３６、およびＲ２４０乃至Ｒ２４９は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、結合手、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ｒ２４４およびＲ２４５で表される基同士は直接結合してスピロビフルオレン環を形成してもよい。
このような分子構造の有機化合物とすることによって、フルオレニル基と窒素の非共有電子対の平面性が向上し共役が広がりやすくなるため、フルオレニル基の２位以外の置換位置に窒素が結合する分子構造と比較すると有機化合物のＨＯＭＯ準位を高くすることができる。また、フルオレンの９位にフェニル基が２つ置換する分子構造とすることで、ホール（正孔）移動度を早くすることが可能になり、発光デバイスに用いると、低駆動電圧で、低消費電力な発光デバイスを提供できる。
上記のとおり、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ２６）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000076
一般式（Ｇ２６）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６ 、Ｒ２３０乃至Ｒ２３６、およびＲ２４０乃至Ｒ２４９は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、結合手、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ｒ２４４およびＲ２４５で表される基同士は直接結合してスピロビフルオレン環を形成してもよい。
このような分子構造の有機化合物とすることによって、フルオレニル基と窒素の非共有電子対の平面性が低下し共役が広がりにくくなるため、フルオレニル基の４位以外の置換位置に窒素が結合する分子構造と比較すると、有機化合物のＨＯＭＯ準位を低くすることができる。また、フルオレンの９位にフェニル基が２つ置換する分子構造とすることで、ホール（正孔）移動度を早くすることが可能になり、発光デバイスに用いると、低駆動電圧で、低消費電力な発光デバイスを提供できる。
上記のとおり、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ２７）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000077
一般式（Ｇ２７）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６、Ｒ２３０乃至Ｒ２３６、Ｒ２４０乃至Ｒ２４３、およびＲ２４６乃至Ｒ２４９は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、結合手、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。
また、このような分子構造の有機化合物とすることによって、フルオレニル基の平面性が向上するため、フルオレニル基における共役が広がり、有機化合物のＨＯＭＯ準位を高くすることができる。
また、このようにスピロビフルオレニル基を２つ有する構造にすることで、有機化合物の耐熱性をさらに向上させることができ好ましい。
上記のとおり、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ２８）で表される有機化合物である。
Figure 2023029303000078
一般式（Ｇ２８）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６、Ｒ２３０乃至Ｒ２３６、Ｒ２４０乃至Ｒ２４３、およびＲ２４６乃至Ｒ２４９は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、結合手、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。
このような分子構造の有機化合物とすることによって、フルオレニル基と窒素の非共有電子対の平面性が低下し共役が広がりにくくなるため、フルオレニル基の４位以外の置換位置に窒素が結合する分子構造と比較すると、有機化合物のＨＯＭＯ準位を低くすることができる。
また、このようにスピロビフルオレニル基を２つ有する構造にすることで、有機化合物の耐熱性をさらに向上させることができ好ましい。
なお、上記一般式（Ｇ２１）乃至（Ｇ２８）において、ジベンゾフラニル基またはジベンゾチオフェニル基の２位の炭素が窒素と結合する構造であると好ましい。
このような分子構造の有機化合物とすることによって、分子内の立体障害が小さくなり、ジベンゾフラニル基またはジベンゾチオフェニル基と窒素の共役が広がりやすくなるため、ＨＯＭＯ準位を高くすることができる。また、ホール（正孔）の輸送性（移動度）を向上させることができ、低駆動電圧なデバイスを提供することができる。また、その結果、低消費電力な電子デバイスを提供することができる。
また、上記一般式（Ｇ２１）乃至（Ｇ２８）において、ジベンゾフラニル基またはジベンゾチオフェニル基の４位の炭素が窒素と結合する構造であると好ましい。
このような分子構造の有機化合物とすることによって、低消費電力で、信頼性の高いデバイスを提供できる。
なお、上記一般式（Ｇ２１）乃至（Ｇ２８）において、Ｘ４が酸素である有機化合物であると好ましい。この様な分子構造とすることで、低屈折率な有機化合物とすることができ、発光効率の高いデバイスを提供する事が可能となる。
また、上記一般式（Ｇ２２）、一般式（Ｇ２５）および一般式（Ｇ２６）において、Ｒ２４０乃至Ｒ２４４のいずれか一と、Ｒ２４５乃至Ｒ２４９のいずれか一とが、置換または無置換のフェニル基である有機化合物であると好ましい。この様な分子構造とすることで、ホール（正孔）移動度が非常に高い有機化合物となることが期待できる。また、これらを用いることで低駆動電圧なデバイスを提供することができ、また、低消費電力なデバイスを提供できる。
また、上記一般式（Ｇ２２）、一般式（Ｇ２５）および一般式（Ｇ２６）において、Ｒ２４０及びＲ２４５が、各々置換または無置換のフェニル基である有機化合物であると好ましい。この様な分子構造とすることで、ホール（正孔）移動度が非常に高い有機化合物となることが期待でき、耐熱性に優れた有機化合物となることが期待できる。また、これらを用いることで低駆動電圧なデバイスを提供することができ、また、低消費電力なデバイスを提供できる。また、信頼性のよいデバイスを提供できることが期待できる。
また、上記一般式（Ｇ２２）、一般式（Ｇ２５）および一般式（Ｇ２６）において、Ｒ２４２及びＲ２４７が、置換または無置換のフェニル基である有機化合物であると好ましい。
上記一般式（Ｇ２２）、一般式（Ｇ２５）および一般式（Ｇ２６）において、Ｒ２４０乃至Ｒ２４４のいずれか一と、Ｒ２４５乃至Ｒ２４９のいずれか一とを、置換または無置換のフェニル基とすることによって、Ｒ２４０及びＲ２４５の周囲の平面性が高まる。これによって正孔輸送性を高めることが可能である。この様な分子構造とすることで、耐熱性に優れた有機化合物となることが期待でき、膜質の安定な有機化合物を提供できる。また、これらを用いることで低駆動電圧なデバイスを提供することができ、また、低消費電力なデバイスを提供できる。また、信頼性のよいデバイスを提供できることが期待できる。
なお、上記一般式（Ｇ２１）乃至（Ｇ２８）において、炭素数１乃至６のアルキル基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基等が挙げられる。
また、上記一般式（Ｇ２１）乃至（Ｇ２８）において、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基の具体例としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基、等が挙げられる。
また、上記一般式（Ｇ２１）乃至（Ｇ２８）において、炭素数６乃至３０のアリール基および炭素数２乃至３０のヘテロアリール基として、例えば、構造式（Ａｒ－１）乃至（Ａｒ－８０）に示す置換基が挙げられる。なお、一般式（Ｇ２１）乃至（Ｇ２８）において用いることのできる炭素数６乃至３０のアリール基および炭素数２乃至３０のヘテロアリール基は、構造式（Ａｒ－１）乃至（Ａｒ－８０）に示す置換基に限られない。
Figure 2023029303000079
Figure 2023029303000080
Figure 2023029303000081
なお、上記構造式（Ａｒ－１）乃至（Ａｒ－８０）で表される置換基は、炭素数６乃至３０のアリール基および炭素数２乃至３０のヘテロアリール基の一例であるが、上記一般式（Ｇ２１）乃至一般式（Ｇ２８）に用いることのできる炭素数６乃至３０のアリール基および炭素数２乃至３０のヘテロアリール基は、これらに限られない。
なお、上記炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、炭素数６乃至３０のアリール基、および炭素数２乃至３０のヘテロアリール基が、置換基を有する場合の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基のような炭素数１乃至７のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、８，９，１０－トリノルボルナニル基のような炭素数５乃至７のシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基のような炭素数６乃至１２のアリール基等が挙げられる。
また、上述のとおりＡｒ２１とＡｒ２２とが結合し環を形成してもよく、例えば、スピロビフルオレニル基は、結合手同士が結合して環を形成したものとみなす（例えば、Ａｒ２１およびＡｒ２２の両方がフェニル基である場合に、当該２つのフェニル基が結合して環を形成したものがスピロビフルオレニル基である）。
なお、上記一般式（Ｇ２１）乃至（Ｇ２８）で表される構成の具体的な例は、上記一般式（Ｇ１）乃至（Ｇ４）で表される構成の具体例に含まれる。上記一般式（Ｇ１）乃至（Ｇ４）で表される構成の具体例から、上記一般式（Ｇ２１）乃至（Ｇ２８）で表される構成の具体的な例を抜粋して以下に示す。なお、下記構造式（６３０）乃至（６８９）で表される有機化合物および構造式（７００）乃至（７５９）で表される有機化合物は、上述の一般式（Ｇ１）乃至（Ｇ４）で表される構成の具体例としては省略したが、これらも一般式（Ｇ１）乃至（Ｇ４）で表される構成の具体例であり、第１の有機化合物として好適に用いることができる。
Figure 2023029303000082
Figure 2023029303000083
Figure 2023029303000084
Figure 2023029303000085
Figure 2023029303000086
Figure 2023029303000087
Figure 2023029303000088
Figure 2023029303000089
Figure 2023029303000090
Figure 2023029303000091
Figure 2023029303000092
Figure 2023029303000093
Figure 2023029303000094
Figure 2023029303000095
上記構造式で表される有機化合物は、上記一般式（Ｇ２１）乃至（Ｇ２８）で表される構成の具体的な例であるが、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（Ｇ２１）で表される有機化合物の合成方法について説明する。
Figure 2023029303000096
一般式（Ｇ２１）において、Ａｒ２１およびＡｒ２２は、それぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基を表し、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６およびＲ２３０乃至Ｒ２３６は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ａｒ２１およびＡｒ２２で表される基同士は、互いに結合して環を形成してもよい。
以下に、一般式（Ｇ２１）で表される本発明の一態様である有機化合物の合成スキーム（Ｂ－１－１）または（Ｂ－１－２）及び（Ｂ－２）、合成スキーム（Ｂ－３－１）または（Ｂ－３－２）及び（Ｂ－４）、及び（Ｂ－５－１）または（Ｂ－５－２）及び（Ｂ－６）を示す。一般式（Ｇ２１）で表される本発明の一態様である有機化合物は、合成スキーム（Ｂ－１－１）または（Ｂ－１－２）及び（Ｂ－２）、合成スキーム（Ｂ－３－１）または（Ｂ－３－２）及び（Ｂ－４）、及び（Ｂ－５－１）または（Ｂ－５－２）及び（Ｂ－６）のうちのいずれかを選択して合成することができる。
Figure 2023029303000097
Figure 2023029303000098
Figure 2023029303000099
Figure 2023029303000100
Figure 2023029303000101
Figure 2023029303000102
なお、合成スキーム（Ｂ－１－１）または（Ｂ－１－２）及び（Ｂ－２）、合成スキーム（Ｂ－３－１）または（Ｂ－３－２）及び（Ｂ－４）、及び（Ｂ－５－１）または（Ｂ－５－２）及び（Ｂ－６）において、Ａｒ２１およびＡｒ２２は、それぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基を表し、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６およびＲ２３０乃至Ｒ２３６は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ａｒ２１およびＡｒ２２で表される基同士は、互いに結合して環を形成してもよい。また、Ｘ１１乃至Ｘ１３は、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を表し、好ましくは、塩素、または臭素、またはヨウ素を表す。
上記合成スキーム（Ｂ－３－１）に示すように、アミノ基を有するスピロビフルオレン化合物と、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するフルオレン化合物と、のカップリング反応を行うことで、２級アミンを得ることができる。または、上記合成スキーム（Ｂ－３－２）に示すように、アミノ基を有するフルオレン化合物と、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するスピロビフルオレン化合物と、のカップリング反応を行うことで、２級アミンを得ることができる。次いで、上記合成スキーム（Ｂ－２）に示すように、合成スキーム（Ｂ－３－１）、または合成スキーム（Ｂ－３－２）に示した反応により得た２級アミン化合物と、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するジベンゾフラン化合物または、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するジベンゾチオフェン化合物と、のカップリング反応を行うことで、一般式（Ｇ２１）で表される目的物を得ることができる。
また、合成スキーム（Ｂ－３－１）に示すように、アミノ基を有するスピロビフルオレン化合物と、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するジベンゾフラン化合物、または、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するジベンゾチオフェン化合物とのカップリング反応を行うことで、２級アミンを得ることができる。または、上記合成スキーム（Ｂ－３－２）に示すように、アミノ基を有するジベンゾフラン化合物、またはアミノ基を有するジベンゾチオフェン化合物と、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するスピロビフルオレン化合物と、のカップリング反応を行うことで、２級アミンを得ることができる。次いで、上記合成スキーム（Ｂ－４）に示すように、合成スキーム（Ｂ－３－１）、または合成スキーム（Ｂ－３－２）に示した反応により得た２級アミン化合物と、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するフルオレン化合物と、のカップリング反応を行うことで、一般式（Ｇ２１）で表される目的物を得ることができる。
また、合成スキーム（Ｂ－５－１）に示すように、アミノ基を有するフルオレン化合物と、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するジベンゾフラン化合物、または、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するジベンゾチオフェン化合物とのカップリング反応を行うことで、２級アミンを得ることができる。または、上記合成スキーム（Ｂ－５－２）に示すように、アミノ基を有するジベンゾフラン化合物、またはアミノ基を有するジベンゾチオフェン化合物と、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するフルオレン化合物と、のカップリング反応を行うことで、２級アミンを得ることができる。次いで、上記合成スキーム（Ｂ－６）に示すように、合成スキーム（Ｂ－５－１）、または合成スキーム（Ｂ－５－２）に示した反応により得た２級アミン化合物と、ハロゲン又はトリフルオロメタンスルホン酸基を有するスピロビフルオレン化合物と、のカップリング反応を行うことで、一般式（Ｇ２１）で表される目的物を得ることができる。
合成スキーム（Ｂ－１－１）または（Ｂ－１－２）及び（Ｂ－２）、合成スキーム（Ｂ－３－１）または（Ｂ－３－２）及び（Ｂ－４）、及び（Ｂ－５－１）または（Ｂ－５－２）及び（Ｂ－６）で表される目的物の合成はどの順番にカップリングを行っても目的物を得ることができるため、任意の原料を選択することができる。
合成スキーム（Ｂ－１－１）または（Ｂ－１－２）及び（Ｂ－２）、合成スキーム（Ｂ－３－１）または（Ｂ－３－２）及び（Ｂ－４）、及び（Ｂ－５－１）または（Ｂ－５－２）及び（Ｂ－６）において、パラジウム触媒を用いたブッフバルト・ハートウィッグ反応を行う場合、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）、酢酸パラジウム（ＩＩ）、［１，１－ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロリド、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）、アリルパラジウム（ＩＩ）クロリド（ダイマー）等のパラジウム化合物と、トリ（ｔｅｒｔ－ブチル）ホスフィン、トリ（ｎ－ヘキシル）ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ジ（１－アダマンチル）－ｎ－ブチルホスフィン、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、トリ（オルト－トリル）ホスフィン、ｃＢＲＩＤＰ、４，５－ビス（ジフェニルホスフィノ）－９，９－ジメチルキサンテン等の配位子を用いる事ができる。当該反応では、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、炭酸セシウム、炭酸ナトリウム等の無機塩基等を用いることができる。当該反応では、溶媒として、トルエン、キシレン、ベンゼン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等を用いることができる。当該反応で用いることができる試薬類は、前記試薬類に限られるものではない。また、アミノ基に有機錫基が結合した化合物を、アミノ基を有する化合物の代わりに用いることもできる。
また、合成スキーム（Ｂ－１－１）または（Ｂ－１－２）及び（Ｂ－２）、合成スキーム（Ｂ－３－１）または（Ｂ－３－２）及び（Ｂ－４）、及び（Ｂ－５－１）または（Ｂ－５－２）及び（Ｂ－６）において、銅、又は銅化合物を用いたウルマン反応を行うこともできる。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。当該反応において、用いることができる溶媒は、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）、トルエン、キシレン、ベンゼン等が挙げられる。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、キシレンを用いることが好ましい。また、反応温度は１５０℃以上のより高温が更に好ましいため、より好ましくはＤＭＰＵを用いることとする。当該反応において、用いることができる試薬類は、前記試薬類に限られるものではない。
以上の様に一般式（Ｇ２１）に示す本発明の一態様の有機化合物を合成することができるが、合成の原料となるアミノ基を有する有機化合物は下記合成スキーム（Ｂ－７）及び（Ｂ－８）に従って合成することができる。
Figure 2023029303000103
合成スキーム（Ｂ－７）及び（Ｂ－８）おいて、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５は、一般式（Ｇ２１）と同じであり、Ｘ１２は、合成スキーム（Ｂ－１－１）または（Ｂ－１－２）及び（Ｂ－２）、合成スキーム（Ｂ－３－１）または（Ｂ－３－２）及び（Ｂ－４）、及び（Ｂ－５－１）または（Ｂ－５－２）及び（Ｂ－６）と同じである。
合成スキーム（Ｂ－７）において、パラジウム触媒を用いたカップリング反応を行う場合、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）、酢酸パラジウム（ＩＩ）、［１，１－ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロリド、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）、アリルパラジウム（ＩＩ）クロリド（ダイマー）等のパラジウム化合物と、トリ（ｔｅｒｔ－ブチル）ホスフィン、トリ（ｎ－ヘキシル）ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ジ（１－アダマンチル）－ｎ－ブチルホスフィン、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、トリ（オルト－トリル）ホスフィン、ｃＢＲＩＤＰ、４，５－ビス（ジフェニルホスフィノ）－９，９－ジメチルキサンテン等の配位子を用いる事ができる。当該反応では、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、炭酸セシウム、炭酸ナトリウム等の無機塩基等を用いることができる。当該反応では、溶媒として、トルエン、キシレン、ベンゼン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等を用いることができる。当該反応で用いることができる試薬類は、前記試薬類に限られるものではない。また、アミノ基に有機錫基が結合した化合物を、アミノ基を有する化合物の代わりに用いることもできる。
また、合成スキーム（Ｂ－７）において、銅、又は銅化合物を用いたウルマン反応を行うこともできる。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。当該反応において、用いることができる溶媒は、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）、トルエン、キシレン、ベンゼン等が挙げられる。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、キシレンを用いることが好ましい。また、反応温度は１５０℃以上のより高温が更に好ましいため、より好ましくはＤＭＰＵを用いることとする。当該反応において、用いることができる試薬類は、前記試薬類に限られるものではない。
合成スキーム（Ｂ－８）に示した加水分解反応を行う場合、酸を用いる場合は、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、酢酸、塩酸、臭化水素酸など脱水作用のない酸が好適に用いられ、塩基を用いる場合は、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液などを用いることができる。
合成スキーム（Ｂ－１－１）または（Ｂ－１－２）及び（Ｂ－２）、合成スキーム（Ｂ－３－１）または（Ｂ－３－２）及び（Ｂ－４）、及び（Ｂ－５－１）または（Ｂ－５－２）及び（Ｂ－６）に示したアミノ基を有する有機化合物は、前記合成スキーム（Ｂ－７）及び（Ｂ－８）と同様の反応を用いて合成することが可能であり、下記合成スキーム（Ｂ－９）及び（Ｂ－１０）に示した様に、アミノ化することができる。なお、合成スキーム（Ｂ－９）及び（Ｂ－１０）に示したアミノ化は、合成スキーム（Ｂ－７）及び（Ｂ－８）に示した反応と同様の合成方法により合成することができる。
Figure 2023029303000104
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。
なお、図１（Ａ）に示す発光デバイス１００の具体的な構造の一例を図１（Ｂ）および図１（Ｃ）に示す。図１（Ｂ）は、第１の電極１０１上に正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、および電子注入層１１５が順次積層された構造を有する。
図１（Ｂ）の断面図からわかるように、第１の電極１０１の端部（または、側面）よりも、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４の端部（または、側面）が内側になる構造を有する。また、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４の端部（または、側面）と、第１の電極１０１上の一部および端部（または、側面）と、絶縁層１０７が接する構造を有する。
絶縁層１０７を設けることにより、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２の端部（または、側面）、発光層１１３の端部（または、側面）、および電子輸送層１１４の端部（または、側面）を保護することができる。これにより、工程による各層へのダメージを抑制することができると共に、異なる層と接触による電気的な接続を防止することが可能となる。
電子注入層１１５は、ＥＬ層１０３の一部だが、図１（Ｂ）に示すように、ＥＬ層１０３の他の層（正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４）とは異なる形状を有する。但し、電子注入層１１５と、第２の電極１０２と、を同じ形状とすることができる。電子注入層１１５および第２の電極１０２を複数の発光デバイスに共通する層とすることができるため、発光デバイス１００の製造工程を簡略化し、スループットを向上させることが可能となる。
また、図１（Ｃ）に示すような構造の発光デバイスとしても良い。第１の電極１０１上に第１の電極１０１を覆って正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、および電子注入層１１５が順次積層され、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４の端部が、図１（Ｃ）の断面視において、第１の電極１０１の端部（または、側面）よりも、外側になる構造を有する。また、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４の端部と、絶縁層１０７が接する構造を有する。
絶縁層１０７は、正孔注入層１１１の端部、正孔輸送層１１２の端部（または、側面）、発光層１１３の端部（または、側面）、および電子輸送層１１４の端部（または、側面）と、それぞれ接する。また、絶縁層１０７は、正孔注入層１１１の端部、正孔輸送層１１２の端部（または、側面）、発光層１１３の端部（または、側面）、および電子輸送層１１４の端部（または、側面）と、第２の絶縁層１４０との間に位置する。また、第２の絶縁層１４０と絶縁層１０７、および電子輸送層１１４上に電子注入層１１５を有する。なお、第２の絶縁層１４０には、有機化合物、または無機化合物を用いることができる。
第２の絶縁層１４０に有機化合物を用いる場合は、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、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を用いることができる。また、感光性の樹脂を用いても良い。感光性の樹脂としては、ポジ型の材料、又はネガ型の材料を用いることができる。
第２の絶縁層１４０として、感光性の樹脂を用いることにより、製造プロセスにおける露光及び現像の工程のみで第２の絶縁層１４０を作製することができるため、ドライエッチング、あるいはウェットエッチング等による他の層への影響を低減することができる。また、ネガ型の感光性樹脂を用いることにより、別工程に用いるフォトマスク（露光マスク）を兼用できる場合があるため好ましい。
図１（Ｂ）および図１（Ｃ）に示すデバイス構造は、ＥＬ層１０３の一部の層を所望の形状にするために製造工程途中でパターン形成する際、その加工表面に熱が加わり、また大気に晒されることがあるため、発光層１１３または電子輸送層１１４の結晶化などの問題が発生し、発光デバイスの信頼性および輝度が低下する場合がある。これに対して、本実施の形態１で示す発光デバイス１００は、電子輸送層１１４の成膜後にパターン形成を行うため、発光層１１３の結晶化などの問題を抑制することができる。なお、この場合、電子輸送層の形成後にＥＬ層１０３の一部である電子注入層１１５が形成されるため、電子注入層１１５の構造のみＥＬ層１０３の他の層（正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、および電子輸送層１１４）とは、異なる構造を有する。
なお、図１（Ｂ）および図１（Ｃ）に示す形状を有する発光デバイス１００は、このような製造方法によるパターン形成が可能なデバイス構造の一例であるが、本発明の一態様の発光デバイスの形状は、これに限られない。なお、このような本発明の一態様であるデバイス構造を有することで、効率の低下、および信頼性の悪化を抑制した発光デバイスを提供することができる。
なお、図１（Ｂ）および図１（Ｃ）に示す絶縁層１０７は、不要であれば設けなくてもよい。例えば、電子注入層１１５と、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２と、の間の導通が十分小さい場合、発光デバイス１００は絶縁層１０７を有していなくてもよい。
第１の電極１０１、第２の電極１０２、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子注入層１１５、絶縁層１０７として用いることのできる材料については、後の実施の形態にて説明する材料を適用することができるものとする。
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で示した発光デバイスの他の構成について、図２（Ａ）乃至図２（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２（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。実施の形態１で説明した第１の有機化合物をＥＬ層１０３に用いることができる。
また、図２（Ｂ）には、一対の電極間に複数（図２（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、電流量を変えることなく高効率な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２（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２（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２（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２（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２（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から射出さ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１以上の整数）またはその近傍となるように調整することが好ましい。
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１以上の整数）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２（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）にそれぞれ発光色の異なる発光層を用いた場合、いずれかの発光層に由来する所望の波長の光（単色光）を取り出すことができる。従って、このような発光デバイスを発光装置に用い、副画素ごとに異なる波長の光を取り出せるようにマイクロキャビティ構造を調節することによって、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２（Ｅ）に示す発光デバイスは、図２（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２（Ｄ）を用いて説明する。なお、図２（Ａ）および図２（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２（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、適宜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２（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および電荷発生層（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および正孔注入性の高い材料を含む層である。実施の形態１で説明した第１の有機化合物を正孔注入層に用いることができる。
有機アクセプタ材料は、そのＬＵＭＯ（最低空軌道：Ｌｏｗｅｓｔ Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ）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、および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）または銅フタロシアニン（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）（略称：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。
なお、正孔輸送性材料としては、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）、および芳香族アミン（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）、Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－ビス（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）アミン（略称：ＰＣＢＦＦ）、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－４－アミン、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－イル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－４－アミン、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－ジフェニル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン、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－ジフェニル－９Ｈ－フルオレン－４－アミン、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’－スピロビ（９Ｈ－フルオレン）－２－アミン、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’－スピロビ（９Ｈ－フルオレン）－４－アミン、Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－Ｎ－（１，１’：３’，１’’－ターフェニル－４－イル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン、Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－Ｎ－（１，１’：４’，１’’－ターフェニル－４－イル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン、Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－Ｎ－（１，１’：３’，１’’－ターフェニル－４－イル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－４－アミン、Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－Ｎ－（１，１’：４’，１’’－ターフェニル－４－イル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－４－アミン、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）（略称：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、本発明の一態様である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、１１３ｃ）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、１１３ｃ）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、１１３ｃ）への正孔の輸送が効率よく行えるため、より好ましい。
また、実施の形態１で説明した第１の有機化合物を正孔輸送層に用いることができる。
＜発光層＞
発光層（１１３、１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ）は、発光物質を含む層である。なお、発光層（１１３、１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ）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、１１３ｃ）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、１１３ｃ）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、または後述の電子輸送層（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、１１３ｃ）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、１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ）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）］）、およびビス［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）］）、およびトリス［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、三重項励起準位と一重項励起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 2023029303000105
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、発光デバイス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 2023029303000106
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，β－ＡＤＮ）、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）、２，９－ジ（１－ナフチル）－１０－フェニルアントラセン（略称：２αＮ－αＮＰｈＡ）、９－（１－ナフチル）－１０－［３－（１－ナフチル）フェニル］アントラセン（略称：αＮ－ｍαＮＰＡｎｔｈ）、９－（２－ナフチル）－１０－［３－（１－ナフチル）フェニル］アントラセン（略称：βＮ－ｍαＮＰＡｎｔｈ）、９－（１－ナフチル）－１０－［４－（１－ナフチル）フェニル］アントラセン（略称：αＮ－αＮＰＡｎｔｈ）、９－（２－ナフチル）－１０－［４－（２－ナフチル）フェニル］アントラセン（略称：βＮ－βＮＰＡｎｔｈ）、２－（１－ナフチル）－９－（２－ナフチル）－１０－フェニルアントラセン（略称：２αＮ－βＮＰｈＡ）、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）、亜鉛および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－ジ（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）、１１－［３’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル－３－イル］フェナントロ［９’，１０’：４，５］フロ［２，３－ｂ］ピラジン（略称：１１ｍＤＢｔＢＰＰｎｆｐｒ）、１１－［３’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル－４－イル］フェナントロ［９’，１０’：４，５］フロ［２，３－ｂ］ピラジン、１１－［３’－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ビフェニル－３－イル］フェナントロ［９’，１０’：４，５］フロ［２，３－ｂ］ピラジン、１２－（９’－フェニル－３，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェナントロ［９’，１０’：４，５］フロ［２，３－ｂ］ピラジン（略称：１２ＰＣＣｚＰｎｆｐｒ）、９－［（３’－９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－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：９ｐｍＰＣＢＰＮｆｐｒ）、９－（９’－フェニル－３，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ナフト［１’，２’：４，５］フロ［２，３－ｂ］ピラジン（略称：９ＰＣＣｚＮｆｐｒ）、１０－（９’－フェニル－３，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ナフト［１’，２’：４，５］フロ［２，３－ｂ］ピラジン（略称：１０ＰＣＣｚＮｆｐｒ）、９－［３’－（６－フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－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：９ｍＢｎｆＢＰＮｆｐｒ）、９－｛３－［６－（９，９－ジメチルフルオレン－２－イル）ジベンゾチオフェン－４－イル］フェニル｝ナフト［１’，２’：４，５］フロ［２，３－ｂ］ピラジン（略称：９ｍＦＤＢｔＰＮｆｐｒ）、９－［３’－（６－フェニル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－０２）、９－［３－（９’－フェニル－３，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］ナフト［１’，２’：４，５］フロ［２，３－ｂ］ピラジン（略称：９ｍＰＣＣｚＰＮｆｐｒ）、９－｛（３’－［２，８－ジフェニル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、１１－｛（３’－［２，８－ジフェニルジベンゾチオフェン－４－イル］ビフェニル－３－イル｝フェナントロ［９’，１０’：４，５］フロ［２，３－ｂ］ピラジン、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）、３－［９－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）－２－ジベンゾフラニル］－９－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および電荷発生層（１０６、１０６ａ、１０６ｂ）から注入された電子を発光層（１１３、１１３ａ、１１３ｂ）に輸送する層である。なお、本発明の一態様である発光デバイスは、電子輸送層が積層構造を有することで耐熱性を向上させることができる。また、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。なお、この電子輸送材料は、発光層に用いた材料とは異なる材料を用いることが好ましい。発光層でキャリアの再結合により生成した励起子は全てが発光に寄与できるとは限らず、発光層に接する、あるいは近傍に存在する層に拡散してしまうことがある。この現象を回避するためには、発光層に接する、あるいは近傍に存在する層に用いられる材料のエネルギー準位（最低一重項励起準位または最低三重項励起準位）が、発光層に用いられる材料の少なくとも一つよりも高いことが好ましい。従って、電子輸送材料は、発光層に用いる材料とは異なることが効率の高いデバイスを得るために好ましい。
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、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、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）、３－［９－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）－２－ジベンゾフラニル］－９－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）、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－ジ（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）、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または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（金属錯体および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、アルカリ金属および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および第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２（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）が添加された構成であっても、電子輸送性材料に電子供与体（ドナー）が添加された構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。なお、上述した材料を用いて電荷発生層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。
また、実施の形態１で説明した第１の有機化合物を電荷発生層１０６に用いることができる。
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。
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、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。
なお、図２（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、アクリル樹脂等の合成樹脂、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、エポキシ樹脂、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、スピンコート法、および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、真空蒸着法などの物理蒸着法（ＰＶＤ法）、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。
なお、本明細書等において、「層」という用語と「膜」という用語は適宜入れ換え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の具体的な構成例、および製造方法の一例について説明するため、受発光装置７００について説明する。なお、受発光装置７００は、発光デバイスを有することから、発光装置ということもでき、受光デバイスを有することから、受光装置ということもでき、電子機器などの表示部に適用可能であることから、表示パネルまたは表示装置ということもできる。
＜受発光装置７００の構成例＞
図３（Ａ）に示す受発光装置７００は、発光デバイス５５０Ｂ、発光デバイス５５０Ｇ、発光デバイス５５０Ｒ、および受光デバイス５５０ＰＳ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、および受光デバイス５５０ＰＳ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などの回路の他、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、発光デバイス５５０Ｒ、および受光デバイス５５０ＰＳ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、受発光装置７００は、機能層５２０および各デバイス（発光デバイスおよび受光デバイス）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。
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１で示したデバイス構造を有し、受光デバイス５５０ＰＳは、実施の形態８で後述するデバイス構造を有する。なお、本実施の形態では、各デバイス（複数の発光デバイスおよび受光デバイス）が、いずれも分離形成できる場合について説明するが、本発明の一態様はこれには限られない。
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））の発光層、および受光デバイスの受光層を作り分け、または塗り分ける構造をＳＢＳ（Ｓｉｄｅ Ｂｙ Ｓｉｄｅ）構造と呼ぶ場合がある。なお、図３（Ａ）に示す受発光装置７００において、発光デバイス５５０Ｂ、発光デバイス５５０Ｇ、発光デバイス５５０Ｒ、および受光デバイス５５０ＰＳがこの順に並ぶが、本発明の一態様はこの構成に限られない。例えば、受発光装置７００において、これらのデバイスが、発光デバイス５５０Ｒ、発光デバイス５５０Ｇ、発光デバイス５５０Ｂ、受光デバイス５５０ＰＳの順で並んでいても良い。
図３（Ａ）において、発光デバイス５５０Ｂは、電極５５１Ｂ、電極５５２、およびＥＬ層１０３Ｂを有する。また、発光デバイス５５０Ｇは、電極５５１Ｇ、電極５５２、およびＥＬ層１０３Ｇを有する。また、発光デバイス５５０Ｒは、電極５５１Ｒ、電極５５２、およびＥＬ層１０３Ｒを有する。また、受光デバイス５５０ＰＳは、電極５５１ＰＳ、電極５５２、および受光層１０３ＰＳを有する。なお、受光デバイスの各層の具体的な構成は実施の形態８に示す通りである。また、発光デバイスの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、ＥＬ層１０３Ｇ、およびＥＬ層１０３Ｒは、発光層（１０５Ｂ、１０５Ｇ、１０５Ｒ）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。また、受光層１０３ＰＳは、活性層１０５ＰＳ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３（Ａ）では、ＥＬ層１０３Ｂが、ホール注入・輸送層１０４Ｂ、発光層１０５Ｂ、電子輸送層１０８Ｂ、および電子注入層１０９を有する場合について図示し、ＥＬ層１０３Ｇが、ホール注入・輸送層１０４Ｇ、発光層１０５Ｇ、電子輸送層１０８Ｇ、および電子注入層１０９を有する場合について図示し、ＥＬ層１０３Ｒが、ホール注入・輸送層１０４Ｒ、発光層１０５Ｒ、電子輸送層１０８Ｒ、および電子注入層１０９を有する場合について図示し、受光層１０３ＰＳが、第１の輸送層１０４ＰＳ、活性層１０５ＰＳ、第２の輸送層１０８ＰＳ、および電子注入層１０９を有する場合について図示するが、本発明はこれに限らない。なお、ホール注入・輸送層（１０４Ｂ、１０４Ｇ、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（１０８Ｂ、１０８Ｇ、１０８Ｒ）および、第２の輸送層１０８ＰＳは、陽極側からＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）および受光層１０３ＰＳ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は、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。
また、図３（Ａ）に示すように、ＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）が有する層のうち、ホール注入・輸送層（１０４Ｂ、１０４Ｇ、１０４Ｒ）、発光層（１０５Ｂ、１０５Ｇ、１０５Ｒ）、および電子輸送層（１０８Ｂ、１０８Ｇ、１０８Ｒ）の側面（または、端部）および受光層１０３ＰＳが有する層のうち、第１の輸送層１０４ＰＳ、活性層１０５ＰＳ、および第２の輸送層１０８ＰＳの側面（または、端部）に絶縁層１０７が形成されていても良い。絶縁層１０７は、ＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）および受光層１０３ＰＳ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、１０３Ｇ、１０３Ｒ）および受光層１０３ＰＳ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１０７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１０７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。なお、絶縁層１０７は、隣り合う発光デバイスのＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）の一部、または受光デバイスの受光層１０３ＰＳの一部の側面（または、端部）を連続的に覆う構造を有する。例えば、図３（Ａ）において、発光デバイス５５０ＢのＥＬ層１０３Ｂの一部と、発光デバイス５５０ＧのＥＬ層１０３Ｇの一部の側面は、絶縁層１０７により覆われている。また、絶縁層１０７により覆われた領域には、図３（Ａ）に示すように絶縁材料からなる隔壁５２８が形成されていると良い。
また、ＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）の一部である電子輸送層（１０８Ｂ、１０８Ｇ、１０８Ｒ）、受光層１０３ＰＳの一部である第２の輸送層１０８ＰＳ、および絶縁層１０７上に、電子注入層１０９が形成される。なお、電子注入層１０９は、２層以上の積層構造（例えば、電気抵抗が異なる層の積層等）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、５５１Ｇ、５５１Ｒ）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との間に発光層１０５Ｂ、電極５５１Ｇと電極５５２との間に発光層１０５Ｇ、電極５５１Ｒと電極５５２との間に発光層１０５Ｒ、電極５５１ＰＳと電極５５２との間に受光層１０３ＰＳ、をそれぞれ有する。
また、図３（Ａ）に示すＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）は、実施の形態１および実施の形態２で説明したＥＬ層１０３と同様の構成を有する。また、受光層１０３ＰＳは、実施の形態８で後述する受光層と同様の構成を有する。また、例えば、発光層１０５Ｂは青色の光、発光層１０５Ｇは緑色の光、発光層１０５Ｒは赤色の光、をそれぞれ射出することができる。
電子注入層１０９と、絶縁層１０７と、で囲まれた領域には隔壁５２８が設けられている。なお、図３（Ａ）に示すように、各発光デバイスの電極（５５１Ｂ、５５１Ｇ、５５１Ｒ、５５１ＰＳ）、ＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）の一部、および受光層１０３ＰＳの一部、と隔壁５２８とは、絶縁層１０７を介して側面（または端部）で接する。
各ＥＬ層および受光層において、特に陽極と発光層、および陽極と活性層、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、隣り合うデバイス間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層および受光層との間に、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層および受光層の側面（または端部）が、工程の途中で露出する。そのためＥＬ層および受光層の側面（または端部）からの酸素、水などの侵入により、ＥＬ層および受光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層および受光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層および受光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。
感光性の樹脂を用いることにより、露光及び現像の工程のみで隔壁５２８を作製することができる。また、ネガ型の感光性樹脂（例えばレジスト材料など）を用いて隔壁５２８を形成してもよい。また、隔壁５２８として、有機材料を有する絶縁層を用いる場合、可視光を吸収する材料を用いると好適である。隔壁５２８に可視光を吸収する材料を用いると、ＥＬ層からの発光を隔壁５２８により吸収することが可能となり、隣接するＥＬ層および受光層に漏れうる光（迷光）を抑制することができる。したがって、表示品位の高い表示パネルを提供することができる。
また、隔壁５２８の上面の高さと、ＥＬ層１０３Ｂ、ＥＬ層１０３Ｇ、ＥＬ層１０３Ｒ、および受光層１０３ＰＳ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、ＥＬ層１０３Ｒ、および受光層１０３ＰＳ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、ＥＬ層１０３Ｒ、および受光層１０３ＰＳの上面よりも高くなるように、隔壁５２８を設けてもよい。
１０００ｐｐｉを超える高精細な受発光装置（表示パネル）において、ＥＬ層１０３Ｂ、ＥＬ層１０３Ｇ、ＥＬ層１０３Ｒ、および受光層１０３ＰＳ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、受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３（Ｂ）および図３（Ｃ）は、図３（Ａ）の断面図中の一点鎖線Ｙａ－Ｙｂに対応する受発光装置７００の上面概略図を示す。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、図３（Ｂ）は、Ｘ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、図３（Ｃ）は、Ｘ方向に同一の色の発光デバイスが配列されるが、画素ごとにパターンが形成された構成を示している。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（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）および受光層１０３ＰＳの分離加工において、フォトリソグラフィ法によるパターン形成を行っているため、高精細な受発光装置（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によるパターン形成により加工されたＥＬ層の各層の側面（端部）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、フォトリソグラフィ法によるパターン形成により加工された受光層の各層の側面（端部）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層および受光層間の間隙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による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３（Ｄ）は、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）中の一点鎖線Ｃ１－Ｃ２に対応する断面概略図である。図３（Ｄ）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。
＜受発光装置の製造方法の例＞
図４（Ａ）に示すように、電極５５１Ｂ、電極５５１Ｇ、電極５５１Ｒ、および電極５５１ＰＳ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４（Ｂ）に示すように、電極５５１Ｂ、電極５５１Ｇ、電極５５１Ｒ、および電極５５１ＰＳ上にホール注入・輸送層１０４Ｂ、発光層１０５Ｂ、および電子輸送層１０８Ｂを形成する。なお、ホール注入・輸送層１０４Ｂ、発光層１０５Ｂ、および電子輸送層１０８Ｂの形成には、例えば、真空蒸着法を用いることができる。さらに、電子輸送層１０８Ｂ上に犠牲層１１０Ｂを形成する。ホール注入・輸送層１０４Ｂ、発光層１０５Ｂ、および電子輸送層１０８Ｂの形成において、材料としては、実施の形態２に示した材料を用いることができる。
なお、犠牲層１１０Ｂには、ホール注入・輸送層１０４Ｂ、発光層１０５Ｂ、および電子輸送層１０８Ｂ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好ましい。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。
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）を用いた場合にも適用できる。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、最上部に位置する電子輸送層１０８Ｂに対して、化学的に安定な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、ホール注入・輸送層１０４Ｂ、発光層１０５Ｂ、および電子輸送層１０８Ｂ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、互いに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４（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に覆われないホール注入・輸送層１０４Ｂ、発光層１０５Ｂ、および電子輸送層１０８Ｂの一部をエッチングにより除去し、電極５５１Ｂ上に側面を有する（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ホール注入・輸送層１０４Ｂ、発光層１０５Ｂ、および電子輸送層１０８Ｂを加工する。なお、エッチングには、ドライエッチングが好ましい。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、ホール注入・輸送層１０４Ｂ、発光層１０５Ｂ、および電子輸送層１０８Ｂ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５（Ａ）の形状を得る。
次に、図５（Ｂ）に示すように、犠牲層１１０Ｂ、電極５５１Ｇ、電極５５１Ｒ、および電極５５１ＰＳ上にホール注入・輸送層１０４Ｇ、発光層１０５Ｇ、および電子輸送層１０８Ｇを形成する。ホール注入・輸送層１０４Ｇ、発光層１０５Ｇ、および電子輸送層１０８Ｇの形成において、材料としては、実施の形態２に示した材料を用いることができる。なお、ホール注入・輸送層１０４Ｇ、発光層１０５Ｇ、および電子輸送層１０８Ｇの形成には、例えば、真空蒸着法を用いることができる。
次に、図５（Ｃ）に示すように、電子輸送層１０８Ｇ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ＲＥＧ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ＲＥＧを除去した後、犠牲層１１０Ｇに覆われないホール注入・輸送層１０４Ｇ、発光層１０５Ｇ、および電子輸送層１０８Ｇの一部をエッチングにより除去し、電極５５１Ｇ上に側面を有する（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ホール注入・輸送層１０４Ｇ、発光層１０５Ｇ、および電子輸送層１０８Ｇを加工する。なお、エッチングには、ドライエッチングが好ましい。また、犠牲層１１０Ｇは、犠牲層１１０Ｂと同様の材料を用いることができ、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、ホール注入・輸送層１０４Ｇ、発光層１０５Ｇ、および電子輸送層１０８Ｇ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６（Ａ）の形状を得る。
次に、図６（Ｂ）に示すように、犠牲層１１０Ｂ、犠牲層１１０Ｇ、電極５５１Ｒ、および電極５５１ＰＳ上にホール注入・輸送層１０４Ｒ、発光層１０５Ｒ、および電子輸送層１０８Ｒを形成する。ホール注入・輸送層１０４Ｒ、発光層１０５Ｒ、および電子輸送層１０８Ｒの形成において、材料としては、実施の形態２に示した材料を用いることができる。なお、ホール注入・輸送層１０４Ｒ、発光層１０５Ｒ、および電子輸送層１０８Ｒの形成には、例えば、真空蒸着法を用いることができる。
次に、図６（Ｃ）に示すように、電子輸送層１０８Ｒ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ＲＥＧ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ＲＥＧを除去した後、犠牲層１１０Ｒに覆われないホール注入・輸送層１０４Ｒ、発光層１０５Ｒ、および電子輸送層１０８Ｒの一部をエッチングにより除去し、電極５５１Ｒ上に側面を有する（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ホール注入・輸送層１０４Ｒ、発光層１０５Ｒ、および電子輸送層１０８Ｒを加工する。なお、エッチングには、ドライエッチングが好ましい。また、犠牲層１１０Ｒは、犠牲層１１０Ｂと同様の材料を用いることができ、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、ホール注入・輸送層１０４Ｒ、発光層１０５Ｒ、および電子輸送層１０８Ｒ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７（Ａ）の形状を得る。
次に、図７（Ｂ）に示すように、犠牲層１１０Ｂ、犠牲層１１０Ｇ、犠牲層１１０Ｒ、および電極５５１ＰＳ上に第１の輸送層１０４ＰＳ、活性層１０５ＰＳ、および第２の輸送層１０８ＰＳを形成する。第１の輸送層１０４ＰＳ、活性層１０５ＰＳ、および第２の輸送層１０８ＰＳの形成において、材料としては、実施の形態１に示した材料を用いることができる。なお、第１の輸送層１０４ＰＳ、活性層１０５ＰＳ、および第２の輸送層１０８ＰＳの形成には、例えば、真空蒸着法を用いることができる。
次に、図７（Ｃ）に示すように、第２の輸送層１０８ＰＳ上に犠牲層１１０ＰＳを形成し、犠牲層１１０ＰＳ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ＲＥＧに覆われない犠牲層１１０ＰＳ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１１０ＰＳに覆われない第１の輸送層１０４ＰＳ、活性層１０５ＰＳ、および第２の輸送層１０８ＰＳの一部をエッチングにより除去し、電極５５１ＰＳ上に側面を有する（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第１の輸送層１０４ＰＳ、活性層１０５ＰＳ、および第２の輸送層１０８ＰＳを加工する。なお、エッチングには、ドライエッチングが好ましい。また、犠牲層１１０ＰＳは、犠牲層１１０Ｂと同様の材料を用いることができ、犠牲層１１０ＰＳ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、第１の輸送層１０４ＰＳ、活性層１０５ＰＳ、および第２の輸送層１０８ＰＳ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７（Ｄ）の形状を得る。
次に、図８（Ａ）に示すように、犠牲層１１０Ｂ、犠牲層１１０Ｇ、犠牲層１１０Ｒ、および犠牲層１１０ＰＳ上に絶縁層１０７を形成する。
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８（Ａ）に示すように各発光デバイスのホール注入・輸送層（１０４Ｂ、１０４Ｇ、１０４Ｒ）、発光層（１０５Ｂ、１０５Ｇ、１０５Ｒ）、および電子輸送層（１０８Ｂ、１０８Ｇ、１０８Ｒ）、また、受光デバイスの第１の輸送層１０４ＰＳ、活性層１０５ＰＳ、第２の輸送層１０８ＰＳの各側面（各端部）に接して形成される。これにより、各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８（Ｂ）に示すように、絶縁層１０７の一部および犠牲層（１１０Ｂ、１１０Ｇ、１１０Ｒ、１１０ＰＳ）を除去した後、絶縁層１０７、電子輸送層（１０８Ｂ、１０８Ｇ、１０８Ｒ）、および第２の輸送層１０８ＰＳ上に電子注入層１０９を形成する。電子注入層１０９の形成において、材料としては、実施の形態２に示した材料を用いることができる。なお、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、各発光デバイスのホール注入・輸送層（１０４Ｂ、１０４Ｇ、１０４Ｒ）、発光層（１０５Ｂ、１０５Ｇ、１０５Ｒ）、および電子輸送層（１０８Ｂ、１０８Ｇ、１０８Ｒ）、また、受光デバイスの第１の輸送層１０４ＰＳ、活性層１０５ＰＳ、第２の輸送層１０８ＰＳの各側面（各端部）で絶縁層１０７を介して接する構造を有する。
次に、図８（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１０７を介して各発光デバイスのホール注入・輸送層（１０４Ｂ、１０４Ｇ、１０４Ｒ）、発光層（１０５Ｂ、１０５Ｇ、１０５Ｒ）、および電子輸送層（１０８Ｂ、１０８Ｇ、１０８Ｒ）、また、受光デバイスの第１の輸送層１０４ＰＳ、活性層１０５ＰＳ、第２の輸送層１０８ＰＳの各側面（各端部）と接する構造を有する。これにより、各発光デバイスのホール注入・輸送層（１０４Ｂ、１０４Ｇ、１０４Ｒ）、発光層（１０５Ｂ、１０５Ｇ、１０５Ｒ）、および電子輸送層（１０８Ｂ、１０８Ｇ、１０８Ｒ）、また、受光デバイスの第１の輸送層１０４ＰＳ、活性層１０５ＰＳ、第２の輸送層１０８ＰＳ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、発光デバイス５５０Ｒ、および受光デバイス５５０ＰＳにおける、ＥＬ層１０３Ｂ、ＥＬ層１０３Ｇ、ＥＬ層１０３Ｒ、および受光層１０３ＰＳ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（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）および受光層１０３ＰＳの分離加工において、フォトリソグラフィ法によるパターン形成を行っているため、高精細な受発光装置（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によるパターン形成により加工されたＥＬ層の各層の側面（端部）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、フォトリソグラフィ法によるパターン形成により加工された受光層の各層の側面（端部）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、これらのＥＬ層におけるホール注入・輸送層（１０４Ｂ、１０４Ｇ、１０４Ｒ）、および受光層における第１の輸送層１０４ＰＳは、導電率が高いことが多いため、隣り合うデバイス間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によるパターン形成により各層を分離加工することにより、隣り合う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、本構成の各発光デバイスが有する各ＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、および１０３Ｒ）に含まれるホール注入・輸送層（１０４Ｂ、１０４Ｇ、１０４Ｒ）、発光層（１０５Ｂ、１０５Ｇ、１０５Ｒ）、および電子輸送層（１０８Ｂ、１０８Ｇ、１０８Ｒ）、および受光デバイスが有する受光層１０３ＰＳが有する、第１の輸送層１０４ＰＳ、活性層１０５ＰＳ、第２の輸送層１０８ＰＳは、分離加工において、フォトリソグラフィ法によるパターン形成を行っているため、加工されたＥＬ層の各層の側面（端部）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。また、フォトリソグラフィ法によるパターン形成により加工された受光層の各層の側面（端部）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、各発光デバイスが有する各ＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）に含まれるホール注入・輸送層（１０４Ｂ、１０４Ｇ、１０４Ｒ）、発光層（１０５Ｂ、１０５Ｇ、１０５Ｒ）、および電子輸送層（１０８Ｂ、１０８Ｇ、１０８Ｒ）、および受光デバイスが有する受光層１０３ＰＳが有する、第１の輸送層１０４ＰＳ、活性層１０５ＰＳ、第２の輸送層１０８ＰＳは、分離加工において、フォトリソグラフィ法によるパターン形成を行っているため、加工された各側面（端部）は、隣り合うデバイスとの間に、それぞれ間隙５８０を有する。なお、図８（Ｃ）において、間隙５８０を隣り合うデバイスのＥＬ層または受光層の間の距離を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および受光デバイスは微細化プロセスに好適であるため、隣り合うデバイスのＥＬ層または受光層の間の距離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。
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）構造のデバイスという場合がある。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）構造のデバイスという場合がある。ＭＭＬ構造の受発光装置は、メタルマスクを用いずに作製するため、ＦＭＭ構造、またはＭＭ構造の受発光装置よりも画素配置及び画素形状等の設計自由度が高い。
なお、ＭＭＬ構造の受発光装置が有する島状のＥＬ層は、メタルマスクのパターンによって形成されるのではなく、ＥＬ層を成膜した後に加工することで形成される。したがって、これまでに比べて高精細な受発光装置または高開口率の受発光装置を実現することができる。さらに、ＥＬ層を各色で作り分けることができるため、極めて鮮やかでコントラストが高く、表示品位の高い受発光装置を実現できる。また、ＥＬ層上に犠牲層を設けることで、作製工程中にＥＬ層が受けるダメージを低減することができるため、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
なお、図３（Ａ）および図８（Ｃ）に示す発光デバイス５５０Ｂ、発光デバイス５５０Ｇ、発光デバイス５５０Ｒにおいては、ＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）の幅が電極（５５１Ｂ、５５１Ｇ、５５１Ｒ）の幅と概略等しく、受光デバイス５５０ＰＳにおいて、受光層１０３ＰＳの幅が電極５５１ＰＳの幅と概略等しいが、本発明の一態様はこれに限られない。
発光デバイス５５０Ｂ、発光デバイス５５０Ｇ、発光デバイス５５０Ｒにおいては、ＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）の幅が電極（５５１Ｂ、５５１Ｇ、５５１Ｒ）の幅より小さくてもよい。また、受光デバイス５５０ＰＳにおいて、受光層１０３ＰＳの幅が電極５５１ＰＳの幅より小さくてもよい。図８（Ｄ）には発光デバイス５５０Ｂ、発光デバイス５５０Ｇにおいて、ＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ）の幅が電極（５５１Ｂ、５５１Ｇ）の幅より小さい例を示す。
発光デバイス５５０Ｂ、発光デバイス５５０Ｇ、発光デバイス５５０Ｒにおいては、ＥＬ層（１０３Ｂ、１０３Ｇ、１０３Ｒ）の幅が電極（５５１Ｂ、５５１Ｇ、５５１Ｒ）の幅より大きくてもよい。また、受光デバイス５５０ＰＳにおいて、受光層１０３ＰＳの幅が電極５５１ＰＳの幅より大きくてもよい。図８（Ｅ）には発光デバイス５５０Ｒにおいて、ＥＬ層１０３Ｒの幅が電極５５１Ｒの幅より大きい例を示す。
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、装置７２０について、図９乃至図１１を用いて説明する。なお、図９乃至図１１に示す装置７２０は、実施の形態１および実施の形態２で示す発光デバイスを有することから発光装置であるが、本実施の形態で説明する装置７２０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または表示装置ということもできる。また、上記発光デバイスを光源とし、発光デバイスからの光を受光できる受光デバイスを備える構成とする場合には、受発光装置ということもできる。なお、これらの発光装置、表示パネル、表示装置、および受発光装置は、少なくとも発光デバイスを有する構成とする。
また、本実施の形態の発光装置、表示パネル、表示装置、および受発光装置は、高解像度または大型の発光装置、表示パネル、表示装置、および受発光装置とすることができる。したがって、本実施の形態の発光装置、表示パネル、表示装置、および受発光装置は、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用などのモニタ、デジタルサイネージ、パチンコ機などの大型ゲーム機などの比較的大きな画面を備える電子機器の他、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機、携帯型ゲーム機、スマートフォン、腕時計型端末、タブレット端末、携帯情報端末、および音響再生装置等の表示部に用いることもできる。
図９（Ａ）には、これらの装置（発光装置、表示パネル、表示装置、および受発光装置を含む）７２０の上面図を示す。
図９（Ａ）において、装置７２０は、基板７１０と基板７１１とが貼り合わされた構成を有する。また、装置７２０は、表示領域７０１、回路７０４、および配線７０６等を有する。なお、表示領域７０１は、複数の画素を有し、図９（Ａ）に示す画素７０３（ｉ，ｊ）は、図９（Ｂ）に示すように、画素７０３（ｉ，ｊ）に隣接する画素７０３（ｉ＋１，ｊ）を有する。
また、装置７２０には、図９（Ａ）に示すように、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式またはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ）方式等により、基板７１０にＩＣ（集積回路）７１２が設けられている例を示す。なお、ＩＣ７１２としては、例えば走査線駆動回路または信号線駆動回路などを有するＩＣを適用できる。図９（Ａ）では、信号線駆動回路を有するＩＣをＩＣ７１２に用い、回路７０４として、走査線駆動回路を有する構成を示す。
配線７０６は、表示領域７０１及び回路７０４に信号及び電力を供給する機能を有する。当該信号及び電力は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）７１３を介して外部から配線７０６に入力されるか、またはＩＣ７１２から配線７０６に入力される。なお、装置７２０にＩＣを設けない構成としてもよい。また、ＩＣを、ＣＯＦ方式等により、ＦＰＣに実装してもよい。
図９（Ｂ）に、表示領域７０１の画素７０３（ｉ，ｊ）、および画素７０３（ｉ＋１，ｊ）を示す。すなわち、画素７０３（ｉ，ｊ）は、互いに異なる色を発する発光デバイスを有する副画素を、複数種有する構成とすることができる。または、同じ色を発する発光デバイスを有する副画素を複数含む構成とすることもできる。画素が、互いに異なる色を発する発光デバイスを有する副画素を、複数種類有する構成である場合、例えば、画素は、副画素を３種類有する構成とすることができる。当該３つの副画素としては、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の副画素、黄色（Ｙ）、シアン（Ｃ）、及びマゼンタ（Ｍ）の３色の副画素などが挙げられる。または、画素は副画素を４種類有する構成とすることができる。当該４つの副画素としては、Ｒ、Ｇ、Ｂ、白色（Ｗ）の４色の副画素、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙの４色の副画素などが挙げられる。具体的には、青色を表示する副画素７０２Ｂ（ｉ，ｊ）、緑色を表示する副画素７０２Ｇ（ｉ，ｊ）および赤色を表示する副画素７０２Ｒ（ｉ，ｊ）で構成された画素７０３（ｉ，ｊ）とすることができる。
また、装置７２０は、発光デバイスを有する副画素だけでなく、受光デバイスを有する副画素も含む。
図９（Ｃ）乃至図９（Ｅ）に示す画素７０３（ｉ，ｊ）は、受光デバイスを有する副画素７０２ＰＳ（ｉ，ｊ）を含む、様々なレイアウトの一例を示す。なお、図９（Ｃ）に示す画素の配列は、ストライプ配列であり、図９（Ｄ）に示す画素の配列は、マトリクス配列である。また、図９（Ｅ）に示す画素の配列は、１つの副画素（副画素Ｂ）の隣に、３つの副画素（副画素Ｒ、副画素Ｇ、副画素ＰＳ）が縦に３つ並んだ構成を有する。
また、図９（Ｆ）に示すように赤外線を射出する副画素７０２ＩＲ（ｉ，ｊ）を上記の一組に加えて、画素７０３（ｉ，ｊ）としてもよい。図９（Ｆ）に示す画素の配列は、縦長の副画素Ｇ、副画素Ｂ、副画素Ｒが横に３つ並び、その下側に副画素ＰＳと、横長の副画素ＩＲと、が横に並んだ構成を有する。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副画素７０２ＩＲ（ｉ，ｊ）を、画素７０３（ｉ，ｊ）に用いてもよい。なお、副画素７０２ＰＳ（ｉ，ｊ）が検出する光の波長は特に限定されないが、副画素７０２ＰＳ（ｉ，ｊ）が有する受光デバイスは、副画素７０２Ｒ（ｉ，ｊ）、副画素７０２Ｇ（ｉ，ｊ）、副画素７０２Ｂ（ｉ，ｊ）、または副画素７０２ＩＲ（ｉ，ｊ）が有する発光デバイスが発する光に感度を有することが好ましい。例えば、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色などの波長域の光、及び、赤外の波長域の光のうち、一つまたは複数を検出することが好ましい。
なお、副画素の配列は、図９（Ｂ）乃至図９（Ｆ）に示す構成に限られることはなく、様々な方法を適用することができる。副画素の配列としては、例えば、ストライプ配列、Ｓストライプ配列、マトリクス配列、デルタ配列、ベイヤー配列、ペンタイル配列などが挙げられる。
また、副画素の上面形状としては、例えば、三角形、四角形（長方形、正方形を含む）、五角形などの多角形、これら多角形の角が丸い形状、楕円形、または円形などが挙げられる。ここでいう副画素の上面形状は、発光デバイスの発光領域の上面形状に相当する。
さらに、画素に、発光デバイスだけでなく受光デバイスを有する構成とする場合には、画素が受光機能を有するため、画像を表示しながら、対象物の接触または近接を検出することができる。例えば、発光装置が有する副画素全てで画像を表示するだけでなく、一部の副画素は、光源としての光を呈し、残りの副画素で画像を表示することもできる。
なお、副画素７０２ＰＳ（ｉ，ｊ）の受光面積は、他の副画素の発光面積よりも小さいことが好ましい。受光面積が小さいほど、撮像範囲が狭くなり、撮像結果のボケの抑制、及び、解像度の向上が可能となる。そのため、副画素７０２ＰＳ（ｉ，ｊ）を用いることで、高精細または高解像度の撮像を行うことができる。例えば、副画素７０２ＰＳ（ｉ，ｊ）を用いて、指紋、掌紋、虹彩、脈形状（静脈形状、動脈形状を含む）、または顔などを用いた個人認証のための撮像を行うことができる。
また、副画素７０２ＰＳ（ｉ，ｊ）は、タッチセンサ（ダイレクトタッチセンサともいう）またはニアタッチセンサ（ホバーセンサ、ホバータッチセンサ、非接触センサ、タッチレスセンサともいう）などに用いることができる。例えば、副画素７０２ＰＳ（ｉ，ｊ）は、赤外光を検出することが好ましい。これにより、暗い場所でも、タッチ検出が可能となる。
ここで、タッチセンサまたはニアタッチセンサは、対象物（指、手、またはペンなど）の近接もしくは接触を検出することができる。タッチセンサは、受発光装置と、対象物とが、直接接することで、対象物を検出できる。また、ニアタッチセンサは、対象物が受発光装置に接触しなくても、当該対象物を検出することができる。例えば、受発光装置と、対象物との間の距離が０．１ｍｍ以上３００ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲で受発光装置が当該対象物を検出できる構成であると好ましい。当該構成とすることで、受発光装置に対象物が直接触れずに操作することが可能となる、別言すると非接触（タッチレス）で受発光装置を操作することが可能となる。上記構成とすることで、受発光装置に汚れ、または傷がつくリスクを低減することができる、または対象物が受発光装置に付着した汚れ（例えば、ゴミ、細菌、またはウィルスなど）に直接触れずに、受発光装置を操作することが可能となる。
なお、高精細な撮像を行うため、副画素７０２ＰＳ（ｉ，ｊ）は、受発光装置が有する全ての画素に設けられていることが好ましい。一方で、副画素７０２ＰＳ（ｉ，ｊ）は、タッチセンサまたはニアタッチセンサなどに用いる場合は、指紋などを撮像する場合と比較して高い精度が求められないため、受発光装置が有する一部の画素に設けられていればよい。受発光装置が有する副画素７０２ＰＳ（ｉ，ｊ）の数を、副画素７０２Ｒ（ｉ，ｊ）等の数よりも少なくすることで、検出速度を高めることができる。
次に、発光デバイスを有する副画素の画素回路の一例について図１０（Ａ）により説明する。図１０（Ａ）に示す画素回路５３０は、発光デバイス（ＥＬ）５５０、トランジスタＭ１５、トランジスタＭ１６、トランジスタＭ１７、及び容量素子Ｃ３を有する。なお、発光デバイス５５０として、発光ダイオードを用いることができる。特に、発光デバイス５５０として、実施の形態１および実施の形態２で説明した、発光デバイスを用いることが好ましい。
図１０（Ａ）において、トランジスタＭ１５は、ゲートが配線ＶＧと電気的に接続し、ソースまたはドレインの一方が配線ＶＳと電気的に接続し、ソースまたはドレインの他方が、容量素子Ｃ３の一方の電極、及びトランジスタＭ１６のゲートと電気的に接続する。トランジスタＭ１６のソースまたはドレインの一方は配線Ｖ４と電気的に接続し、他方は、発光デバイス５５０のアノード、及びトランジスタＭ１７のソースまたはドレインの一方と電気的に接続する。トランジスタＭ１７は、ゲートが配線ＭＳと電気的に接続し、ソースまたはドレインの他方が配線ＯＵＴ２と電気的に接続する。発光デバイス５５０のカソードは、配線Ｖ５と電気的に接続する。
配線Ｖ４及び配線Ｖ５には、それぞれ定電位が供給される。発光デバイス５５０のアノード側を高電位に、カソード側をアノード側よりも低電位にすることができる。トランジスタＭ１５は、配線ＶＧに供給される信号により制御され、画素回路５３０の選択状態を制御するための選択トランジスタとして機能する。また、トランジスタＭ１６は、ゲートに供給される電位に応じて発光デバイス５５０に流れる電流を制御する駆動トランジスタとして機能する。トランジスタＭ１５が導通状態のとき、配線ＶＳに供給される電位がトランジスタＭ１６のゲートに供給され、その電位に応じて発光デバイス５５０の発光輝度を制御することができる。トランジスタＭ１７は配線ＭＳに供給される信号により制御され、トランジスタＭ１６と発光デバイス５５０との間の電位を、配線ＯＵＴ２を介して外部に出力する機能を有する。
なお、図１０（Ａ）の画素回路５３０が有するトランジスタＭ１５、トランジスタＭ１６、およびトランジスタＭ１７並びに、図１０（Ｂ）の画素回路５３１が有するトランジスタＭ１１、トランジスタＭ１２、トランジスタＭ１３、及びトランジスタＭ１４には、それぞれチャネルが形成される半導体層に金属酸化物（酸化物半導体）を用いたトランジスタを適用することが好ましい。
シリコンよりもバンドギャップが広く、かつキャリア密度の小さい金属酸化物を用いたトランジスタは、極めて小さいオフ電流を実現することができる。そのため、その小さいオフ電流により、トランジスタと直列に接続された容量素子に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。そのため、特に容量素子Ｃ２または容量素子Ｃ３に直列に接続されるトランジスタＭ１１、トランジスタＭ１２、及びトランジスタＭ１５には、酸化物半導体が適用されたトランジスタを用いることが好ましい。また、これ以外のトランジスタも同様に酸化物半導体を適用したトランジスタを用いることで、作製コストを低減することができる。
また、トランジスタＭ１１乃至トランジスタＭ１７に、チャネルが形成される半導体にシリコンを適用したトランジスタを用いることもできる。特に単結晶シリコンまたは多結晶シリコンなどの結晶性の高いシリコンを用いることで、高い電界効果移動度を実現することができ、より高速な動作が可能となるため好ましい。
また、トランジスタＭ１１乃至トランジスタＭ１７のうち、一以上に酸化物半導体を適用したトランジスタを用い、それ以外にシリコンを適用したトランジスタを用いる構成としてもよい。
次に、受光デバイスを有する副画素の画素回路の一例について、図１０（Ｂ）により説明する。図１０（Ｂ）に示す画素回路５３１は、受光デバイス（ＰＤ）５６０、トランジスタＭ１１、トランジスタＭ１２、トランジスタＭ１３、トランジスタＭ１４、及び容量素子Ｃ２を有する。ここでは、受光デバイス（ＰＤ）５６０として、フォトダイオードを用いた例を示している。
図１０（Ｂ）において、受光デバイス（ＰＤ）５６０は、アノードが配線Ｖ１と電気的に接続し、カソードがトランジスタＭ１１のソースまたはドレインの一方と電気的に接続する。トランジスタＭ１１は、ゲートが配線ＴＸと電気的に接続し、ソースまたはドレインの他方が容量素子Ｃ２の一方の電極、トランジスタＭ１２のソースまたはドレインの一方、及びトランジスタＭ１３のゲートと電気的に接続する。トランジスタＭ１２は、ゲートが配線ＲＥＳと電気的に接続し、ソースまたはドレインの他方が配線Ｖ２と電気的に接続する。トランジスタＭ１３は、ソースまたはドレインの一方が配線Ｖ３と電気的に接続し、ソースまたはドレインの他方がトランジスタＭ１４のソースまたはドレインの一方と電気的に接続する。トランジスタＭ１４は、ゲートが配線ＳＥ１と電気的に接続し、ソースまたはドレインの他方が配線ＯＵＴ１と電気的に接続する。
配線Ｖ１、配線Ｖ２、及び配線Ｖ３には、それぞれ定電位が供給される。受光デバイス（ＰＤ）５６０を逆バイアスで駆動させる場合には、配線Ｖ２に、配線Ｖ１の電位よりも高い電位を供給する。トランジスタＭ１２は、配線ＲＥＳに供給される信号により制御され、トランジスタＭ１３のゲートに接続するノードの電位を、配線Ｖ２に供給される電位にリセットする機能を有する。トランジスタＭ１１は、配線ＴＸに供給される信号により制御され、受光デバイス（ＰＤ）５６０に流れる電流に応じて上記ノードの電位が変化するタイミングを制御する機能を有する。トランジスタＭ１３は、上記ノードの電位に応じた出力を行う増幅トランジスタとして機能する。トランジスタＭ１４は、配線ＳＥ１に供給される信号により制御され、上記ノードの電位に応じた出力を配線ＯＵＴ１に接続する外部回路で読み出すための選択トランジスタとして機能する。
なお、図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）において、トランジスタをｎチャネル型のトランジスタとして表記しているが、ｐチャネル型のトランジスタを用いることもできる。
画素回路５３０が有するトランジスタと画素回路５３１が有するトランジスタは、同一基板上に並べて形成されることが好ましい。特に、画素回路５３０が有するトランジスタと画素回路５３１が有するトランジスタとを１つの領域内に混在させて周期的に配列する構成とすることが好ましい。
また、受光デバイス（ＰＤ）５６０または発光デバイス（ＥＬ）５５０と重なる位置に、トランジスタ及び容量素子の一方又は双方を有する層を１つまたは複数設けることが好ましい。これにより、各画素回路の実効的な占有面積を小さくでき、高精細な受光部または表示部を実現できる。
次に、図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）で説明した画素回路に適用できるトランジスタの具体的な構造の一例を図１０（Ｃ）に示す。なお、トランジスタとしては、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１０（Ｃ）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は、例えば、インジウムと、Ｍ（Ｍは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、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、及びマグネシウムから選ばれた一種または複数種）と、亜鉛と、を有することが好ましい。特に、Ｍは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、及びスズから選ばれた一種または複数種であることが好ましい。
特に、半導体膜５０８として、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、及び亜鉛（Ｚｎ）を含む酸化物（ＩＧＺＯとも記す）を用いることが好ましい。または、インジウム、スズ、及び亜鉛を含む酸化物を用いることが好ましい。または、インジウム、ガリウム、スズ、及び亜鉛を含む酸化物を用いることが好ましい。または、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、及び亜鉛（Ｚｎ）を含む酸化物（ＩＡＺＯとも記す）を用いることが好ましい。または、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、及び亜鉛（Ｚｎ）を含む酸化物（ＩＡＧＺＯとも記す）を用いることが好ましい。
半導体膜がＩｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物の場合、当該Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物におけるＩｎの原子数比はＭの原子数比以上であることが好ましい。このようなＩｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物の金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：３：２またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：３：４またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：３またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：６またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：８またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝６：１：６またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：２：５またはその近傍の組成、等が挙げられる。なお、近傍の組成とは、所望の原子数比の±３０％の範囲を含む。
例えば、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：３またはその近傍の組成と記載する場合、Ｉｎの原子数比を４としたとき、Ｇａの原子数比が１以上３以下であり、Ｚｎの原子数比が２以上４以下である場合を含む。また、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝５：１：６またはその近傍の組成と記載する場合、Ｉｎの原子数比を５としたときに、Ｇａの原子数比が０．１より大きく２以下であり、Ｚｎの原子数比が５以上７以下である場合を含む。また、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１またはその近傍の組成と記載する場合、Ｉｎの原子数比を１としたときに、Ｇａの原子数比が０．１より大きく２以下であり、Ｚｎの原子数比が０．１より大きく２以下である場合を含む。
トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、または一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
また、トランジスタの半導体層は、金属酸化物（酸化物半導体ともいう）を有することが好ましい。なお、結晶性を有する酸化物半導体としては、ＣＡＡＣ（ｃ－ａｘｉｓ－ａｌｉｇｎｅｄ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）－ＯＳ、ｎｃ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）－ＯＳ等が挙げられる。
または、シリコンをチャネル形成領域に用いたトランジスタ（Ｓｉトランジスタ）を用いてもよい。シリコンとしては、単結晶シリコン（単結晶Ｓｉ）、多結晶シリコン、非晶質シリコン等が挙げられる。特に、半導体層に低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｏｌｙ Ｓｉｌｉｃｏｎ））を有するトランジスタ（以下、ＬＴＰＳトランジスタともいう）を用いることができる。ＬＴＰＳトランジスタは、電界効果移動度が高く、周波数特性が良好である。
ＬＴＰＳトランジスタ等のＳｉトランジスタを適用することで、高周波数で駆動する必要のある回路（例えばソースドライバ回路）を表示部と同一基板上に作り込むことができる。これにより、発光装置に実装される外部回路を簡略化でき、部品コスト及び実装コストを削減することができる。
チャネルが形成される半導体に金属酸化物（以下、酸化物半導体ともいう）を有するトランジスタ（以下、ＯＳトランジスタともいう）は、非晶質シリコンを用いたトランジスタと比較して電界効果移動度が極めて高い。また、ＯＳトランジスタは、オフ状態におけるソース－ドレイン間のリーク電流（以下、オフ電流ともいう）が著しく小さく、当該トランジスタと直列に接続された容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。また、ＯＳトランジスタを適用することで、発光装置の消費電力を低減することができる。
また、室温下における、チャネル幅１μｍあたりのＯＳトランジスタのオフ電流値は、１ａＡ（１×１０－１８Ａ）以下、１ｚＡ（１×１０－２１Ａ）以下、または１ｙＡ（１×１０－２４Ａ）以下とすることができる。なお、室温下における、チャネル幅１μｍあたりのＳｉトランジスタのオフ電流値は、１ｆＡ（１×１０－１５Ａ）以上１ｐＡ（１×１０－１２Ａ）以下である。したがって、ＯＳトランジスタのオフ電流は、Ｓｉトランジスタのオフ電流よりも１０桁程度低いともいえる。
また、画素回路に含まれる発光デバイスの発光輝度を高くする場合、発光デバイスに流す電流量を大きくする必要がある。そのためには、画素回路に含まれている駆動トランジスタのソース－ドレイン間電圧を高くする必要がある。ＯＳトランジスタは、Ｓｉトランジスタと比較して、ソース－ドレイン間において耐圧が高いため、ＯＳトランジスタのソース－ドレイン間には高い電圧を印加することができる。したがって、画素回路に含まれる駆動トランジスタをＯＳトランジスタとすることで、発光デバイスに流れる電流量を大きくし、発光デバイスの発光輝度を高くすることができる。
また、トランジスタが飽和領域で動作する場合において、ＯＳトランジスタは、Ｓｉトランジスタよりも、ゲート－ソース間電圧の変化に対して、ソース－ドレイン間電流の変化を小さくすることができる。このため、画素回路に含まれる駆動トランジスタとしてＯＳトランジスタを適用することによって、ゲート－ソース間電圧の変化によって、ソース－ドレイン間に流れる電流を細かく定めることができるため、発光デバイスに流れる電流量を制御することができる。このため、画素回路における階調を大きくすることができる。
また、トランジスタが飽和領域で動作するときに流れる電流の飽和特性において、ＯＳトランジスタは、ソース－ドレイン間電圧が徐々に高くなった場合においても、Ｓｉトランジスタよりも安定した電流（飽和電流）を流すことができる。そのため、ＯＳトランジスタを駆動トランジスタとして用いることで、例えば、発光デバイスの電流－電圧特性にばらつきが生じた場合においても、発光デバイスに安定した電流を流すことができる。つまり、ＯＳトランジスタは、飽和領域で動作する場合において、ソース－ドレイン間電圧を高くしても、ソース－ドレイン間電流がほぼ変化しないため、発光デバイスの発光輝度を安定させることができる。
上記のとおり、画素回路に含まれる駆動トランジスタにＯＳトランジスタを用いることで、「黒浮きの抑制」、「発光輝度の上昇」、「多階調化」、「発光デバイスのばらつきの抑制」などを図ることができる。
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、シリコンを用いてもよい。シリコンとしては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコンなどが挙げられる。特に、半導体層に低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｏｌｙ Ｓｉｌｉｃｏｎ））を有するトランジスタ（以下、ＬＴＰＳトランジスタともいう）を用いることが好ましい。ＬＴＰＳトランジスタは、電界効果移動度が高く、周波数特性が良好である。
ＬＴＰＳトランジスタなどのシリコンを用いたトランジスタを適用することで、高周波数で駆動する必要のある回路（例えばソースドライバ回路）を表示部と同一基板上に作り込むことができる。これにより、発光装置に実装される外部回路を簡略化でき、部品コスト及び実装コストを削減することができる。
また、画素回路に含まれるトランジスタの少なくとも一に、ＯＳトランジスタを用いることが好ましい。ＯＳトランジスタは、非晶質シリコンを用いたトランジスタと比較して電界効果移動度が極めて高い。また、ＯＳトランジスタは、オフ状態におけるソース－ドレイン間のリーク電流（以下、オフ電流ともいう）が著しく小さく、当該トランジスタと直列に接続された容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。また、ＯＳトランジスタを適用することで、発光装置の消費電力を低減することができる。
画素回路に含まれるトランジスタの一部に、ＬＴＰＳトランジスタを用い、他の一部にＯＳトランジスタを用いることで、消費電力が低く、駆動能力の高い発光装置を実現することができる。より好適な例としては、配線間の導通、非導通を制御するためのスイッチとして機能するトランジスタなどにＯＳトランジスタを適用し、電流を制御するトランジスタなどにＬＴＰＳトランジスタを適用することが好ましい。なお、ＬＴＰＳトランジスタと、ＯＳトランジスタと、の双方を組み合わせる構成をＬＴＰＯと呼称する場合がある。ＬＴＰＯとすることで、消費電力が低く、駆動能力の高い表示パネルを実現することができる。
例えば、画素回路に設けられるトランジスタの一は、発光デバイスに流れる電流を制御するためのトランジスタとして機能し、駆動トランジスタとも呼ぶことができる。駆動トランジスタのソース及びドレインの一方は、発光デバイスの画素電極と電気的に接続される。当該駆動トランジスタには、ＬＴＰＳトランジスタを用いることが好ましい。これにより、画素回路において発光デバイスに流れる電流を大きくできる。
一方、画素回路に設けられるトランジスタの他の一は、画素の選択、非選択を制御するためのスイッチとして機能し、選択トランジスタとも呼ぶことができる。選択トランジスタのゲートはゲート線と電気的に接続され、ソース及びドレインの一方は、ソース線（信号線）と電気的に接続される。選択トランジスタには、ＯＳトランジスタを適用することが好ましい。これにより、フレーム周波数を著しく小さく（例えば１ｆｐｓ以下）しても、画素の階調を維持することができるため、静止画を表示する際にドライバを停止することで、消費電力を低減することができる。
酸化物半導体を半導体膜に用いる場合、装置７２０は、酸化物半導体を半導体膜に用い、且つＭＭＬ（メタルマスクレス）構造の発光デバイスを有する構成となる。当該構成とすることで、トランジスタに流れうるリーク電流、及び隣接する発光デバイス間に流れうるリーク電流（横リーク電流、サイドリーク電流などともいう）を、極めて低くすることができる。また、上記構成とすることで、表示装置に画像を表示した場合に、観察者が画像のきれ、画像のするどさ、高い彩度及び高いコントラスト比のいずれか一または複数を観測できる。なお、トランジスタに流れうるリーク電流、及び発光デバイス間の横リーク電流が極めて低い構成とすることで、黒表示時に生じうる光漏れ（いわゆる黒浮き）などが限りなく少ない表示（真黒表示ともいう）とすることができる。
特に、ＭＭＬ構造の発光デバイスの中でも、先に示すＳＢＳ構造を適用することで、発光デバイスの間に設けられる層（例えば、発光デバイスの間で共通して用いる有機層、共通層ともいう）が分断された構成となるため、サイドリークがない、またはサイドリークが極めて少ない表示とすることができる。
また、表示パネルの画面のサイズに応じて、表示パネルに用いるトランジスタの構成を適宜選択すればよい。例えば、表示パネルのトランジスタとして、単結晶Ｓｉトランジスタを用いる場合、対角のサイズが０．１インチ以上３インチ以下の画面サイズに適用することができる。また、表示パネルのトランジスタとして、ＬＴＰＳトランジスタを用いる場合、対角のサイズが０．１インチ以上３０インチ以下、好ましくは１インチ以上３０インチ以下の画面サイズに適用することができる。また、表示パネルにＬＴＰＯ（ＬＴＰＳトランジスタと、ＯＳトランジスタとを、組み合わせる構成）を用いる場合、対角のサイズを０．１インチ以上５０インチ以下、好ましくは１インチ以上５０インチ以下の画面サイズに適用することができる。また、表示パネルのトランジスタとして、ＯＳトランジスタを用いる場合、対角のサイズを０．１インチ以上２００インチ以下、好ましくは５０インチ以上１００インチ以下の画面サイズに適用することができる。
なお、単結晶Ｓｉトランジスタは、単結晶Ｓｉ基板の大きさより、大型化が非常に困難である。また、ＬＴＰＳトランジスタは、製造工程にてレーザ結晶化装置を用いるため、大型化（代表的には、対角のサイズにて３０インチを超える画面サイズ）への対応が難しい。一方でＯＳトランジスタは、製造工程にてレーザ結晶化装置などを用いる制約がない、または比較的低温のプロセス温度（代表的には４５０℃以下）で製造することが可能なため、比較的大面積（代表的には、対角のサイズにて５０インチ以上１００インチ以下）の表示パネルまで対応することが可能である。また、ＬＴＰＯについては、ＬＴＰＳトランジスタを用いる場合のサイズと、ＯＳトランジスタを用いる場合のサイズと、の間のサイズ（代表的には、対角のサイズにて１インチ以上５０インチ以下）に適用することが可能となる。
次に、受発光装置の断面図を示す。図１１には、図９（Ａ）に示す受発光装置の断面図を示す。
図１１の断面図は、ＦＰＣ７１３および配線７０６を含む領域の一部、画素７０３（ｉ，ｊ）を含む表示領域７０１の一部をそれぞれ切断した時の断面図を示す。
図１１において、受発光装置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、図１０で説明したトランジスタ（Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、Ｍ１４、Ｍ１５、Ｍ１６、Ｍ１７）および容量素子（Ｃ２、Ｃ３）等の他、これらを電気的に接続する配線（ＶＳ、ＶＧ、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５）等が含まれる。なお、図１１では、機能層５２０は、画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）および画素回路５３０Ｓ（ｉ，ｊ）、並びに駆動回路ＧＤを含む構成を示すが、これに限らない。
また、機能層５２０に形成された画素回路（例えば、図１１に示す画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）および画素回路５３０Ｓ（ｉ，ｊ））は、機能層５２０上に形成される発光デバイスおよび受光デバイス（例えば、図１１に示す発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）および受光デバイス５５０Ｓ（ｉ，ｊ））と電気的に接続される。具体的には、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）は配線５９１Ｘを介して画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）に電気的に接続され、受光デバイス５５０Ｓ（ｉ，ｊ）は配線５９１Ｓを介して画素回路５３０Ｓ（ｉ，ｊ）に電気的に接続される。また、機能層５２０、発光デバイス、および受光デバイス上に絶縁層７０５を有し、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、本発明の一態様の受発光装置をタッチパネルとして使用することができる。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができるものとする。
（実施の形態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３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。
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、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、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１および実施の形態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１および実施の形態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１および実施の形態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１および実施の形態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、発光装置を筐体および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、および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、筐体等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発光装置に適用できる、発光デバイスおよび受光デバイスについて説明するため、受発光装置８１０について、図１７を用いて説明する。なお、受発光装置８１０は、発光デバイスを有することから、発光装置ということもでき、受光デバイスを有することから、受光装置ということもでき、電子機器などの表示部に適用可能であることから、表示パネルまたは表示装置ということもできる。
本発明の一態様の受発光装置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１および実施の形態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。ＥＬ層８０３ａのいずれかの層に実施の形態１で説明した第１の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。なお、受光層８０３ｂには、上述したＥＬ層８０３ａが有する様々な層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、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）に用いる材料を用いることもできる。また、受光層８０３ｂのいずれかの層に実施の形態１で説明した第１の有機化合物を用いることができる。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未満であり、可視光は、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、赤外（ＩＲ）の波長領域とは、７００ｎｍ以上９００ｎｍ未満であり、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、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の電位が供給され、電極８０１ｂ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、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の電位が供給され、電極８０１ｂ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。
図１８（Ａ）に、受発光装置８１０の変形例である受発光装置８１０Ａを示す。受発光装置８１０Ａは、共通層８０６および共通層８０７を有する点で受発光装置８１０と異なる。発光デバイス８０５ａにおいて共通層８０６および共通層８０７は、ＥＬ層８０３ａの一部として機能する。また、受光デバイス８０５ｂにおいて共通層８０６および共通層８０７は、受光層８０３ｂの一部として機能する。また、共通層８０６は、例えば、正孔注入層および正孔輸送層を含む。また、共通層８０７は、例えば、電子輸送層および電子注入層を含む。
共通層８０６および共通層８０７を有する構成とすることにより、塗分け回数を大きく増加させることなく受光デバイスを内蔵する事が出来、受発光装置８１０Ａを高いスループットで製造することができる。共通層８０６または共通層８０７のいずれかに、実施の形態１で説明した第１の有機化合物を用いることもできる。
図１８（Ｂ）に、受発光装置８１０の変形例である受発光装置８１０Ｂを示す。受発光装置８１０Ｂは、ＥＬ層８０３ａが層８０６ａおよび層８０７ａを有し、かつ、受光層８０３ｂが層８０６ｂおよび層８０７ｂを有する点で受発光装置８１０と異なる。層８０６ａおよび層８０６ｂは、それぞれ異なる材料で構成され、例えば、正孔注入層および正孔輸送層を含む。なお、層８０６ａおよび層８０６ｂは、それぞれ共通の材料で構成されてもよい。また、層８０７ａおよび層８０７ｂは、それぞれ異なる材料で構成され、例えば、電子輸送層および電子注入層を含む。層８０７ａおよび層８０７ｂは、それぞれ共通の材料で構成されてもよい。
層８０６ａおよび層８０７ａには、発光デバイス８０５ａを構成するのに最適な材料を選択し、層８０６ｂおよび層８０７ｂには、受光デバイス８０５ｂを構成するのに最適な材料を選択することによって、受発光装置８１０Ｂにおいて、発光デバイス８０５ａおよび受光デバイス８０５ｂのそれぞれの性能を高めることができる。
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で構造式（４００）として示した有機化合物、Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－４－イル）ジベンゾチオフェン－４－アミン（略称：ＴｈＦＡＦ（４））の合成方法について説明する。ＴｈＦＡＦ（４）の構造を以下に示す。
Figure 2023029303000107
＜ステップ１：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＞
２－アミノ－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン６．１３ｇ（２９．３ｍｍｏｌ）、２－ブロモ－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン７．５５ｇ（２７．７ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ－ブトキシド８．２１ｇ（８５．５ｍｍｏｌ）を２００ｍＬ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物にトルエン１４５．０ｍＬおよびトリ（ｔｅｒｔ－ブチル）ホスフィンの１０％ヘキサン溶液０．５ｍＬを加えた。この混合物を６０℃にした後、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）７３．０ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）を加えた後に、この混合物を８０℃にして３．３時間攪拌した。攪拌後、トルエンを加えてフロリジール、セライト、アルミナを通して吸引ろ過し、ろ液を得た。得られたろ液を濃縮し油状物を得た。得られた油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒はヘキサン：トルエン＝４：１）により精製し、目的の化合物８．３１ｇ（収率７２％）を得た。ステップ１の合成スキームを下記式（ａ－１）に示す。
Figure 2023029303000108
＜ステップ２：ＴｈＦＡＦ（４）の合成＞
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２．０１ｇ（５．０ｍｍｏｌ）、４－ブロモ－ジベンゾチオフェン１．３４ｇ（５．１ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ－ブトキシド１．４８ｇ（１５．４ｍｍｏｌ）を２００ｍＬ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物にキシレン２５．６ｍＬおよびトリ（ｔｅｒｔ－ブチル）ホスフィンの１０％ヘキサン溶液０．５ｍＬを加えた。この混合物を６０℃にした後、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）６０．７ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）を加えた後に、この混合物を９０℃にして２．７時間攪拌した。攪拌後、フロリジール、セライト、アルミナを通して吸引ろ過し、ろ液を得た。得られたろ液を濃縮し固体を得た。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒はヘキサン：トルエン＝４：１）により精製し、目的物の固体２．２７ｇ（収率７８％）を得た。
得られた固体２．２ｇを、トレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製条件は、圧力３．０Ｐａ、アルゴンガスを流量１２．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、２４０℃で固体を加熱した。昇華精製後、目的物の固体１．９ｇ（回収率８７％）を得た。得られた固体１．８ｇを、再びトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製条件は、圧力３．０Ｐａ、アルゴンガスを流量１２．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、２２０℃で固体を加熱した。昇華精製後、目的物の固体１．７ｇ（回収率９４％）を得た。ステップ２の合成スキームを下記式（ａ－２）に示す。
Figure 2023029303000109
上記ステップ２で得られた黄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。また、１Ｈ－ＮＭＲチャートを図２０に示す。この結果より、本合成例において、ＴｈＦＡＦ（４）（構造式（４００））が得られたことがわかった。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ）：δ＝１．０７－１．５６（ｍ、１２Ｈ）、６．７８－７．６５（ｍ、１９Ｈ）、７．９６（ｄ、Ｊ＝７．６Ｈｚ、１Ｈ）、８．１４（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、１Ｈ）．
≪合成例２≫
本実施例では、実施の形態１で構造式（２００）として示した有機化合物、Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－４－イル）－ジベンゾフラン－４－アミン（略称：ＦｒＦＡＦ（４））の合成方法について説明する。ＦｒＦＡＦ（４）の構造を以下に示す。
Figure 2023029303000110
＜ステップ１：ＦｒＦＡＦ（４）の合成＞
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２．１２ｇ（５．２８ｍｍｏｌ）、４－ブロモジベンゾフラン１．３０ｇ（５．２８ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ－ブトキシド１．５２ｇ（１５．８ｍｍｏｌ）を２００ｍＬ三口フラスコに入れ、窒素置換した。トルエン２７ｍＬ、トリ－ｔ－ブチルホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）を０．３ｍＬ入れ、フラスコ内を減圧下で攪拌することで脱気した。この混合物を６０℃で攪拌後、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（略称：Ｐｄ（ｄｂａ）２）０．０４ｇ（０．０６６ｍｍｏｌ）を加え、９０℃で３時間攪拌した。所定時間経過後、得られた混合物を、セライト、アルミナ、セライト、フロリジール、セライトの順で積層した濾過補助剤を通して濾過し、溶媒を留去した。得られた残渣を、フラッシュカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、ヘキサンとトルエンの混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して、目的の黄色油状物を２．９３ｇ得た。得られた黄色油状物をトルエン／エタノールで再結晶し、ヘキサンで洗浄した。目的の黄白色固体２．２１ｇ（収率７４％）を得た。
得られた黄白色固体２．２１ｇを、トレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製条件は、圧力２．５４Ｐａ、アルゴンガスを流量１５ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、２１５℃で２０時間、２２５℃で２２時間固体を加熱した。昇華精製後、目的物の黄色固体１．４３ｇ（回収率６５％）を得た。ステップ１の合成スキームを下記式（ｂ－１）に示す。
Figure 2023029303000111
上記ステップ１で得られた黄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。また、１Ｈ－ＮＭＲチャートを図２１に示す。この結果より、本合成例において、ＦｒＦＡＦ（４）（構造式（２００））が得られたことがわかった。
１Ｈ－ＮＭＲ．δ（ＤＭＳＯ－ｄ６，５００ＭＨｚ）：１．１６（ｓ，６Ｈ），１．５０（ｓ，６Ｈ），６．６６（ｄｄ，Ｊ１＝８．５９Ｈｚ，Ｊ２＝２．２９Ｈｚ，１Ｈ），６．８８－６．９２（ｍ，２Ｈ），７．０５（ｄ，Ｊ＝８．０２Ｈｚ，１Ｈ），７．１３－７．２０（ｍ，３Ｈ），７．２４－７．３１（ｍ，２Ｈ），７．３７－７．４３（ｍ，５Ｈ），７．５０－７．６３（ｍ，５Ｈ），７．９０（ｄ，Ｊ＝７．４５Ｈｚ，１Ｈ），８．１５（ｄ，Ｊ＝７．４５Ｈｚ，１Ｈ）．
続いて、ＦｒＦＡＦ（４）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）を用いた。また、発光スペクトルの測定には、分光蛍光光度計（（株）日本分光製 ＦＰ－８６００ＤＳ型）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２２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。なお、測定は室温で行った。また、図２２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２２に示す通り、ＦｒＦＡＦ（４）は、３４５ｎｍに吸収ピークを有しており、３９６ｎｍに発光ピークが観測された。
本実施例では、本発明の一態様の蛍光発光デバイスである、発光デバイス１乃至発光デバイス３を作製し、特性比較を行った結果を示す。以下に、発光デバイス１乃至発光デバイス３に用いた有機化合物の構造式を示す。また、発光デバイス１乃至発光デバイス３のデバイス構造を示す。
Figure 2023029303000112
Figure 2023029303000113
≪発光デバイス１の作製≫
本実施例で示す発光デバイス１は、図１９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９０２が積層された構造を有する。
まず、基板９００上に第１の電極９０１を形成した。電極面積は、４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。また、基板９００には、ガラス基板を用いた。また、第１の電極９０１は、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）を１１０ｎｍの膜厚でスパッタリング法により成膜して形成した。なお、本実施例において、第１の電極９０１は、陽極として機能する。
ここで、前処理として、基板の表面を水で洗浄し、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６０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上に正孔注入層９１１を形成した。正孔注入層９１１は、真空蒸着装置内を１０－４Ｐａに減圧した後、Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－４－イル）ジベンゾチオフェン－４－アミン（略称：ＴｈＦＡＦ（４））（構造式（４００））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１：０．１（＝ＴｈＦＡＦ（４）：ＯＣＨＤ－００３）となるように１０ｎｍ共蒸着して形成した。
次に、正孔注入層９１１上に正孔輸送層９１２を形成した。正孔輸送層９１２は、ＴｈＦＡＦ（４）を用い、９０ｎｍ蒸着した後、３，３’－（ナフタレン－１，４－ジイル）ビス（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール）（略称：ＰＣｚＮ２）を用い、１０ｎｍ蒸着して形成した。
次に、正孔輸送層９１２上に発光層９１３を形成した。
発光層９１３は、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）と、蛍光発光物質である、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）とを、重量比でαＮ－βＮＰＡｎｔｈ：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２＝１：０．０１５となるように共蒸着して、２５ｎｍの膜厚となるように形成した。
次に、発光層９１３上に電子輸送層９１４を形成した。電子輸送層９１４は、２－［３’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル－３－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）を用い、１５ｎｍの膜厚となるように蒸着した後、２，９－ジ（２－ナフチル）－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を用い、１０ｎｍの膜厚となるように蒸着して、形成した。
次に、電子輸送層９１４上に電子注入層９１５を形成した。電子注入層９１５は、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を用い、膜厚が１ｎｍになるように蒸着して形成した。
次に、電子注入層９１５上に第２の電極９０２を形成した。第２の電極９０２は、アルミニウム（Ａｌ）を膜厚が１５０ｎｍとなるように蒸着して形成した。なお、本実施例において、第２の電極９０２は、陰極として機能する。
以上の工程により、発光デバイス１を作製した。次に、発光デバイス２および発光デバイス３の作製方法について説明する。
≪発光デバイス２の作製≫
発光デバイス２は、発光デバイス１において正孔注入層９１１および正孔輸送層９１２に用いたＴｈＦＡＦ（４）をＮ－（２－ビフェニル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）ジベンゾチオフェン－４－アミン（略称：ｏＴｈＢｉＦ）（構造式（１３６））に変えた点で、発光デバイス１と異なる。その他は発光デバイス１と同様に作製した。
≪発光デバイス３の作製≫
発光デバイス３は、発光デバイス１において正孔注入層９１１および正孔輸送層９１２に用いたＴｈＦＡＦ（４）をＮ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－４－イル）－ジベンゾフラン－４－アミン（略称：ＦｒＦＡＦ（４））（構造式（２００））に変えた点で、発光デバイス１と異なる。その他は発光デバイス１と同様に作製した。
上記発光デバイス１乃至発光デバイス３を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、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、これらの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乃至発光デバイス３の輝度－電流密度特性を図２３に、電流効率－輝度特性を図２４に、輝度－電圧特性を図２５に、電流－電圧特性を図２６に、外部量子効率－輝度特性を図２７に、発光スペクトルを図２８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下記表に示す。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、デバイスからの発光の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 2023029303000114
図２３乃至図２８より、ＥＬ層に、ＴｈＦＡＦ（４）、ｏＴｈＢｉＦ、およびＦｒＦＡＦ（４）のいずれか一を有する発光デバイス１乃至発光デバイス３は、輝度１０００ｃｄ／ｍ２における駆動電圧も４．４Ｖと低く、色度ｙが０．１２以下の深い青色の発光を外部量子効率が１０％という高効率で発色できることがわかった。すなわち、良好な特性を有する発光デバイスであることがわかった。
本実施例では、本発明の一態様の蛍光発光デバイスである、発光デバイス４乃至発光デバイス７を作製し、特性比較を行った結果を示す。以下に、発光デバイス４乃至発光デバイス７に用いた有機化合物の構造式を示す。また、発光デバイス４乃至発光デバイス７のデバイス構造を示す。
Figure 2023029303000115
Figure 2023029303000116
≪発光デバイス４の作製≫
本実施例で示す発光デバイス４は、実施例３と同様、図１９に示す積層構造を有する。
まず、基板９００上に第１の電極９０１を形成した。電極面積は、４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。また、基板９００には、ガラス基板を用いた。また、第１の電極９０１は、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）を１１０ｎｍの膜厚でスパッタリング法により成膜して形成した。なお、本実施例において、第１の電極９０１は、陽極として機能する。
ここで、前処理として、基板の表面を水で洗浄し、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６０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上に正孔注入層９１１を形成した。正孔注入層９１１は、真空蒸着装置内を１０－４Ｐａに減圧した後、Ｎ－（２－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：ｏＦｒＢｉＦ）（構造式（１０５））と、ＯＣＨＤ－００３と、を重量比で１：０．０５（＝ｏＦｒＢｉＦ：ＯＣＨＤ－００３）となるように１０ｎｍ共蒸着して形成した。
次に、正孔注入層９１１上に正孔輸送層９１２を形成した。正孔輸送層９１２は、ｏＦｒＢｉＦを用い、９０ｎｍ蒸着した後、ＰＣｚＮ２を用い、１０ｎｍ蒸着して形成した。
次に、正孔輸送層９１２上に発光層９１３を形成した。
発光層９１３は、αＮ－βＮＰＡｎｔｈと、蛍光発光物質である、３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２とを、重量比でαＮ－βＮＰＡｎｔｈ：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２＝１：０．０１５となるように共蒸着して、２５ｎｍの膜厚となるように形成した。
次に、発光層９１３上に電子輸送層９１４を形成した。電子輸送層９１４は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩを用い、１５ｎｍの膜厚となるように蒸着した後、ＮＢＰｈｅｎを用い、１０ｎｍの膜厚となるように蒸着して、形成した。
次に、電子輸送層９１４上に電子注入層９１５を形成した。電子注入層９１５は、ＬｉＦを用い、膜厚が１ｎｍになるように蒸着して形成した。
次に、電子注入層９１５上に第２の電極９０２を形成した。第２の電極９０２は、アルミニウムを膜厚が１５０ｎｍとなるように蒸着して形成した。なお、本実施例において、第２の電極９０２は、陰極として機能する。
以上の工程により、発光デバイス４を作製した。次に、発光デバイス５乃至発光デバイス７の作製方法について説明する。
≪発光デバイス５の作製≫
発光デバイス５は、発光デバイス４において正孔輸送層９１２に用いたＰＣｚＮ２をｏＦｒＢｉＦに変えた点で、発光デバイス４と異なる。その他は発光デバイス４と同様に作製した。
≪発光デバイス６の作製≫
発光デバイス６は、発光デバイス４において正孔注入層９１１および正孔輸送層９１２に用いたｏＦｒＢｉＦをＮ－（２－ビフェニル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）ジベンゾチオフェン－４－アミン（略称：ｏＴｈＢｉＦ）（構造式（１３６））に変えた点で、発光デバイス４と異なる。その他は発光デバイス４と同様に作製した。
≪発光デバイス７の作製≫
発光デバイス７は、発光デバイス６において正孔輸送層９１２に用いたＰＣｚＮ２をｏＴｈＢｉＦに変えた点で、発光デバイス６と異なる。その他は発光デバイス６と同様に作製した。
上記発光デバイス４乃至発光デバイス７を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、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、これらの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４乃至発光デバイス７の輝度－電流密度特性を図２９に、電流効率－輝度特性を図３０に、輝度－電圧特性を図３１に、電流－電圧特性を図３２に、外部量子効率－輝度特性を図３３に、発光スペクトルを図３４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下記表に示す。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、デバイスからの発光の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 2023029303000117
図２９乃至図３４より、ＥＬ層に、ｏＦｒＢｉＦまたはｏＴｈＢｉＦを有する発光デバイス４乃至発光デバイス７は、輝度１０００ｃｄ／ｍ２における駆動電圧も４．０Ｖ付近と低く、ＣＩＥ色度ｙ＝０．１２以下の深い青色の発光を外部量子効率が７％以上という高効率で発色できることがわかった。すなわち、良好な特性を有する発光デバイスであることがわかった。
≪合成例３≫
本実施例では、実施の形態１で構造式（２７２）として示した有機化合物、Ｎ－（９，９－ジフェニル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－Ｎ－（９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－４－イル）ジベンゾフラン－２－アミン（略称：Ｆｒ（２）ＦＡＳＦ（４）－０２）の合成方法について説明する。Ｆｒ（２）ＦＡＳＦ（４）－０２の構造を以下に示す。
Figure 2023029303000118
＜ステップ１：Ｆｒ（２）ＦＡＳＦ（４）－０２の合成＞
２００ｍＬ三口フラスコに２－ブロモ－９，９－ジフェニル－９Ｈ－フルオレン１．５ｇ（３．７ｍｍｏｌ）、Ｎ－（９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－４－イル）ジベンゾフラン－２－アミン２．２ｇ（４．４ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ－ブトキシド（略称：ｔＢｕＯＮａ）１．１ｇ（１１ｍｍｏｌ）を入れた。この混合物に、トルエン２０ｍＬとトリ（ｔｅｒｔ－ブチル）ホスフィン（略称：Ｐ（ｔＢｕ）３）の１０％ヘキサン溶液０．２ｍＬを加え、この混合物を減圧しながら撹拌することで脱気した。この混合物にビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（略称：Ｐｄ（ｄｂａ）２）２１ｍｇ（３７μｍｏｌ）を加え、窒素気流下にて１２０℃で１．５時間加熱撹拌した。
撹拌後、この混合物にトルエンを加え、フロリジール、セライト、およびアルミナを通して吸引ろ過した。得られた濾液を濃縮して油状物を得た。この油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘキサン：トルエン＝１：２）で精製し、固体を得た。得られた固体を酢酸エチル／エタノールで再結晶し、白色固体１．９ｇ（収率６３％）を得た。
得られた固体１．８ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力２．６Ｐａ、アルゴン流量１５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、３２０℃で加熱して行った。昇華精製後、目的物の白色固体１．６ｇ（回収率８８％）を得た。合成スキームを下記式（ｃ－１）に示す。
Figure 2023029303000119
上記ステップ１で得られた黄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。また、１Ｈ－ＮＭＲチャートを図３５に示す。この結果より、本合成例において、Ｆｒ（２）ＦＡＳＦ（４）－０２（構造式（２７２））が得られたことがわかった。
１Ｈ－ＮＭＲ（ＤＭＳＯ－ｄ６，３００ＭＨｚ）：δ＝５．９５（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），６．４６（ｄｄ，Ｊ１＝１．２Ｈｚ，Ｊ２＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），６．６４－６．６７（ｍ，１Ｈ），６．７５－７．０２（ｍ，１１Ｈ），７．０８－７．２３（ｍ，９Ｈ），７．３１－７．４７（ｍ，６Ｈ），７．５３（ｄｔ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，Ｊ２＝８．４Ｈｚ，１Ｈ），７．７０（ｄｄ，Ｊ１＝３．３Ｈｚ，Ｊ２＝８．７Ｈｚ，２Ｈ），７．７５－７．７９（ｍ，２Ｈ），７．８７（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，１Ｈ），７．９９－８．０４（ｍ，２Ｈ），８．１３（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），８．１８（ｄ，Ｊ＝２．４Ｈｚ，１Ｈ）．
＜Ｔｇ測定＞
Ｆｒ（２）ＦＡＳＦ（４）－０２のガラス転移温度（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、ＤＳＣ８５００）を用い、アルミセルに粉末を乗せ、測定した。この結果、Ｆｒ（２）ＦＡＳＦ（４）－０２のＴｇは１８０℃であった。このことから本発明の一態様の化合物は非常に高い耐熱性を示すことが明らかとなった。このような化合物を発光デバイスに用いることで高い耐熱性を有する発光デバイスを提供する事が可能となる。
次に、比較対象として、Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－Ｎ－（９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－４－イル）ジベンゾフラン－２－アミン（略称：Ｆｒ（２）ＦＡＳＦ（４））（構造式（２５０））のＴｇを測定した。Ｔｇ測定はＦｒ（２）ＦＡＳＦ（４）－０２と同様の装置及び測定方法で行った。その結果、Ｆｒ（２）ＦＡＳＦ（４）のＴｇは１５８℃であった。Ｆｒ（２）ＦＡＳＦ（４）とＦｒ（２）ＦＡＳＦ（４）－０２のＴｇを比較すると、Ｆｒ（２）ＦＡＳＦ（４）－０２のＴｇの方が、２２℃高く、これは、Ｆｒ（２）ＦＡＳＦ（４）－０２が、Ｆｒ（２）ＦＡＳＦ（４）のジメチルフルオレン骨格をスピロビ［９Ｈ－フルオレン］骨格に置き換えた構造を有することによる効果であると言える。従って、耐熱性の高いデバイスを提供するためには、スピロビ［９Ｈ－フルオレン］骨格を有することで、高い効果が得られるとわかった。
このように、本発明の一態様の有機化合物にスピロビ［９Ｈ－フルオレン］骨格を有する構造を適用することで、高い耐熱性を有し、かつ、高いホール輸送性を併せ持つ有機化合物とすることが可能となる。さらに、ＨＯＭＯ準位が低く、かつホール輸送性が高い、本発明の一態様の有機化合物を用いることで、耐熱性が高く、高い発光効率を有する、低消費電力な発光デバイス、発光装置、電子機器、または照明装置を提供することができる。
本実施例では、本発明の一態様の蛍光発光デバイスである、発光デバイス８および発光デバイス９を作製し、特性比較を行った結果を示す。以下に、発光デバイス８および発光デバイス９に用いた有機化合物の構造式を示す。また、発光デバイス８および発光デバイス９のデバイス構造を示す。
Figure 2023029303000120
Figure 2023029303000121
≪発光デバイス８の作製≫
発光デバイス８は、実施例４で示した発光デバイス４から、第１の電極９０１、正孔注入層９１１、正孔輸送層９１２、および電子輸送層９１４の構成を変えた発光デバイスである。具体的には、発光デバイス８は、第１の電極の膜厚を７０ｎｍとした点、発光デバイス４において正孔注入層９１１に用いたｏＦｒＢｉＦをＦｒ（２）ＦＡＳＦ（４）－０２に置き換えた点、発光デバイス４において正孔輸送層９１２に用いたｏＦｒＢｉＦをＦｒ（２）ＦＡＳＦ（４）－０２に置き換え、膜厚を２０ｎｍとした点、発光デバイス４において正孔輸送層９１２に用いたＰＣｚＮ２を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）に置き換えた点、電子輸送層９１４において２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩの膜厚を１０ｎｍとした点、およびＮＢＰｈｅｎの膜厚を１５ｎｍとした点で、発光デバイス４と異なる。その他は発光デバイス４と同様にして、発光デバイス８を作製した。
≪発光デバイス９の作製≫
発光デバイス９は、発光デバイス８で用いたＦｒ（２）ＦＡＳＦ（４）－０２をＦｒ（２）ＦＡＳＦ（４）に置き換えた点で、発光デバイス８と異なる。その他は発光デバイス８と同様にして、発光デバイス９を作製した。
発光デバイス８および発光デバイス９の輝度－電流密度特性を図３６に、電流効率－輝度特性を図３７に、輝度－電圧特性を図３８に、電流－電圧特性を図３９に、外部量子効率－輝度特性を図４０に、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近での発光スペクトルを図４１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下記表に示す。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、デバイスからの発光の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 2023029303000122
図３６乃至図４１より、ＥＬ層に、Ｆｒ（２）ＦＡＳＦ（４）－０２またはＦｒ（２）ＦＡＳＦ（４）を有する発光デバイス８および発光デバイス９は、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近での駆動電圧が４．０Ｖと低く、ＣＩＥ色度ｙ＝０．１３以下の良好な青色において外部量子効率が１０％以上と蛍光発光デバイスとしては非常に高効率であることがわかった。このことから、良好な特性を有する発光デバイスであると言える。
また、発光デバイス８および発光デバイス９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図４２に示す。図４２より、発光デバイス８および発光デバイス９は、いずれも寿命の長い発光デバイスであることがわかった。
ＧＤ 駆動回路
ＩＲ 副画素
Ｍ１１ トランジスタ
Ｍ１２ トランジスタ
Ｍ１３ トランジスタ
Ｍ１４ トランジスタ
Ｍ１５ トランジスタ
Ｍ１６ トランジスタ
Ｍ１７ トランジスタ
ＭＳ 配線
ＰＳ 副画素
ＲＥＧ レジストマスク
ＲＥＳ 配線
ＳＥ１ 配線
ＳＥ 距離
ＴＸ 配線
ＶＧ 配線
ＶＳ 配線
１００ 発光デバイス
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
１０３ＰＳ 受光層
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
１０４ＰＳ 第１の輸送層
１０５Ｂ 発光層
１０５Ｇ 発光層
１０５Ｒ 発光層
１０５ＰＳ 活性層
１０６ 電荷発生層
１０６ａ 電荷発生層
１０６ｂ 電荷発生層
１０７ 絶縁層
１０８Ｂ 電子輸送層
１０８Ｇ 電子輸送層
１０８Ｒ 電子輸送層
１０８ＰＳ 第２の輸送層
１０９ 電子注入層
１１０Ｂ 犠牲層
１１０Ｇ 犠牲層
１１０Ｒ 犠牲層
１１０ＰＳ 犠牲層
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
１３０ 接続部
１４０ 第２の絶縁層
４００ 基板
４０１ 第１の電極
４０３ ＥＬ層
４０４ 第２の電極
４０５ シール材
４０６ シール材
４０７ 封止基板
４１２ パッド
４２０ ＩＣチップ
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
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
５３０ 画素回路
５３０Ｓ 画素回路
５３０Ｘ 画素回路
５３１ 画素回路
５５０ 発光デバイス
５５０Ｂ 発光デバイス
５５０Ｇ 発光デバイス
５５０Ｒ 発光デバイス
５５０Ｘ 発光デバイス
５５０ＰＳ 受光デバイス
５５０Ｓ 受光デバイス
５５１Ｂ 電極
５５１Ｃ 接続電極
５５１Ｇ 電極
５５１Ｒ 電極
５５１ＰＳ 電極
５５２ 電極
５８０ 間隙
５９１Ｘ 配線
５９１Ｓ 配線
７００ 受発光装置
７０１ 表示領域
７０２Ｂ 副画素
７０２Ｇ 副画素
７０２Ｒ 副画素
７０２ＰＳ 副画素
７０２ＩＲ 副画素
７０３ 画素
７０４ 回路
７０５ 絶縁層
７０６ 配線
７１０ 基板
７１１ 基板
７１２ ＩＣ
７１３ ＦＰＣ
７２０ 装置
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 受発光装置
８１０Ａ 受発光装置
８１０Ｂ 受発光装置
９００ 基板
９０１ 第１の電極
９０２ 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
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 (39)

  1. 陽極と陰極との間に少なくとも発光層を有し、
    前記発光層は、少なくとも発光物質を有し、
    前記発光物質は、蛍光発光を呈する物質であり、
    前記陽極と前記陰極との間に、一般式（Ｇ１）で表される第１の有機化合物を有する発光デバイス。
    Figure 2023029303000123
    （但し、一般式（Ｇ１）中、Ａｒ１は、置換または無置換のフルオレニル基を表し、Ａｒ２は、置換または無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ａ１は、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、または置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基を表す。なお、Ａｒ１、Ａｒ２およびＡ１のいずれか一または複数が、一または複数の置換基を有する場合、当該置換基は、各々独立に、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基とする。なお、アリール基としては、ヘテロアリール基は含まない。また、置換基同士は結合して環を形成してもよい。）
  2. 陽極と陰極との間に少なくとも発光層を有し、
    前記発光層は、少なくとも発光物質を有し、
    前記発光物質は、蛍光発光を呈する物質であり、
    前記陽極と前記陰極との間に、一般式（Ｇ２）で表される第１の有機化合物を有する発光デバイス。
    Figure 2023029303000124
    （但し、一般式（Ｇ２）中、Ａｒ３は、置換または無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ａ２は、置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基、または置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基を表し、Ｒ１乃至Ｒ９は、各々独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ａｒ３およびＡ２の一または両方が一または複数の置換基を有する場合、各々独立に、当該置換基は、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基とする。なお、アリール基としては、ヘテロアリール基は含まない。また、置換基同士は結合して環を形成してもよい。）
  3. 陽極と陰極との間に少なくとも発光層を有し、
    前記発光層は、少なくとも発光物質を有し、
    前記発光物質は、蛍光発光を呈する物質であり、
    前記陽極と前記陰極との間に一般式（Ｇ３）で表される第１の有機化合物を有する発光デバイス。
    Figure 2023029303000125
    （但し、一般式（Ｇ３）中、Ｘ１は、酸素または硫黄を表し、Ｒ２１およびＲ２２並びにＲ３１乃至Ｒ３７は、各々独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ｒ３８乃至Ｒ４６は、各々独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ｒ４７乃至Ｒ５３は、各々独立に水素（重水素を含む）、炭素数１乃至４のアルキル基、または炭素数６乃至１３のアリール基を表す。なお、アリール基としては、ヘテロアリール基は含まない。また、Ｒ２１およびＲ２２並びにＲ３１乃至Ｒ３７で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。また、Ｒ３８乃至Ｒ４６で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。また、Ｒ４７乃至Ｒ５３で表される基の少なくとも二つは互いに結合して環を形成してもよい。）
  4. 請求項１乃至請求項３において、
    前記発光層が、前記第１の有機化合物を有する、発光デバイス。
  5. 請求項１乃至請求項３において、
    前記発光層と前記陽極との間の第１の層を有し、
    前記第１の層が、前記第１の有機化合物を有する、発光デバイス。
  6. 請求項５において、
    前記第１の層は、前記発光層と接する、発光デバイス。
  7. 請求項５において、
    前記第１の層は、前記陽極と接する、発光デバイス。
  8. 請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
    前記第１の有機化合物は、構造式（１００）、構造式（１０１）、構造式（１０５）、構造式（１３６）、構造式（２００）、および構造式（４００）のいずれか一で表される発光デバイス。
    Figure 2023029303000126
  9. 請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
    前記発光物質の最低一重項励起準位と、最低三重項励起準位と、の差が０．３ｅＶ以上である、発光デバイス。
  10. 請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
    前記発光物質は、青色発光を呈する物質である、発光デバイス。
  11. 請求項１乃至請求項３のいずれか一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。
  12. 請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の発光デバイスと、受光デバイスと、を有し、
    前記受光デバイスは、第１の電極と第２の電極との間に受光層を有し、
    前記受光層は、前記第１の有機化合物を有する、発光装置。
  13. 請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の発光デバイスと、受光デバイスと、を有し、
    前記受光デバイスは、第１の電極と第２の電極との間に受光層を有し、
    前記受光層は、少なくとも活性層を有し、
    前記活性層は、前記第１の有機化合物を有する、発光装置。
  14. 請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の発光デバイスと、受光デバイスと、を有し、
    前記受光デバイスは、第１の電極と第２の電極との間に受光層を有し、
    前記受光層は、少なくとも活性層と、前記活性層と前記第１の電極との間の第２の層と、を有し、
    前記第２の層は、前記第１の有機化合物を有する、発光装置。
  15. 請求項５に記載の発光デバイスと、受光デバイスと、を有し、
    前記受光デバイスは、第１の電極と第２の電極との間に受光層を有し、
    前記受光層は、少なくとも活性層と、前記活性層と前記第１の電極との間の前記第１の層と、を有する、発光装置。
  16. 一般式（Ｇ１１）で表される有機化合物。
    Figure 2023029303000127
    （但し、一般式（Ｇ１１）中、Ｘ２は、酸素または硫黄を表し、Ｒ１０３乃至Ｒ１０９、Ｒ１１２乃至Ｒ１１８、並びにＲ１１９乃至Ｒ１２５は、各々独立に、水素（重水素を含む）、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１１０及びＲ１１１は、各々独立に、水素（重水素を含む）、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表す。なお、Ｒ１０６、Ｒ１１４、およびＲ１１５は無置換のフェニル基以外の置換基を表す。また、Ｒ１０１及びＲ１０２が無置換のフェニル基である場合、Ｒ１１０及びＲ１１１は、メチル基以外の置換基を表す。また、Ｒ１１０及びＲ１１１が無置換のフェニル基である場合、Ｒ１０１及びＲ１０２は、メチル基以外の置換基を表す。）
  17. 請求項１６において、
    Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１１０、及びＲ１１１は、水素（重水素を含む）、メチル基、または無置換のフェニル基を表す、有機化合物。
  18. 一般式（Ｇ１２）で表される有機化合物。
    Figure 2023029303000128
    （但し、一般式（Ｇ１２）中、Ｘ３は、酸素または硫黄を表し、Ｒ１３１、Ｒ１３２、Ｒ１４１及びＲ１４２のうちの三または全ては同一の置換基を表し、当該置換基は水素（重水素を含む）、メチル基、または無置換のフェニル基を表し、他は水素（重水素を含む）、メチル基、または無置換のフェニル基を表す。なお、一般式（Ｇ１２）中、一部または全ての水素は重水素であってもよい。）
  19. 構造式（２００）または（４００）のいずれか一で表される有機化合物。
    Figure 2023029303000129
  20. 下記一般式（Ｇ２１）で表される有機化合物。
    Figure 2023029303000130
    （但し、一般式（Ｇ２１）において、Ａｒ２１およびＡｒ２２は、それぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基を表し、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６およびＲ２３０乃至Ｒ２３６は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ａｒ２１およびＡｒ２２で表される基同士は、互いに結合して環を形成してもよい。）
  21. 下記一般式（Ｇ２２）で表される有機化合物。
    Figure 2023029303000131
    （但し、一般式（Ｇ２２）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６、Ｒ２３０乃至Ｒ２３６、およびＲ２４０乃至Ｒ２４９は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、結合手、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ｒ２４４およびＲ２４５で表される基同士は直接結合してスピロビフルオレン環を形成してもよい。）
  22. 下記一般式（Ｇ２３）で表される有機化合物。
    Figure 2023029303000132
    （但し、一般式（Ｇ２３）において、Ａｒ２１およびＡｒ２２は、それぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基を表し、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６およびＲ２３０乃至Ｒ２３６は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ａｒ２１およびＡｒ２２で表される基同士は、互いに結合して環を形成してもよい。）
  23. 下記一般式（Ｇ２４）で表される有機化合物。
    Figure 2023029303000133
    （但し、一般式（Ｇ２４）において、Ａｒ２１およびＡｒ２２は、それぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基を表し、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６およびＲ２３０乃至Ｒ２３６は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ａｒ２１およびＡｒ２２で表される基同士は、互いに結合して環を形成してもよい。
  24. 下記一般式（Ｇ２５）で表される有機化合物。
    Figure 2023029303000134
    （但し、一般式（Ｇ２５）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６、Ｒ２３０乃至Ｒ２３６、およびＲ２４０乃至Ｒ２４９は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、結合手、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ｒ２４４およびＲ２４５で表される基同士は直接結合してスピロビフルオレン環を形成してもよい。）
  25. 下記一般式（Ｇ２６）で表される有機化合物。
    Figure 2023029303000135
    （但し、一般式（Ｇ２６）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６ 、Ｒ２３０乃至Ｒ２３６、およびＲ２４０乃至Ｒ２４９は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、結合手、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。なお、Ｒ２４４およびＲ２４５で表される基同士は直接結合してスピロビフルオレン環を形成してもよい。）
  26. 下記一般式（Ｇ２７）で表される有機化合物。
    Figure 2023029303000136
    （但し、一般式（Ｇ２７）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６ 、Ｒ２３０乃至Ｒ２３６、およびＲ２４０乃至Ｒ２４３、およびＲ２４６乃至Ｒ２４９は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、結合手、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。）
  27. 下記一般式（Ｇ２８）で表される有機化合物。
    Figure 2023029303000137
    （但し、一般式（Ｇ２８）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２１５、Ｒ２２０乃至Ｒ２２６ 、Ｒ２３０乃至Ｒ２３６、およびＲ２４０乃至Ｒ２４３、およびＲ２４６乃至Ｒ２４９は、それぞれ独立に水素（重水素を含む）、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換または無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数６乃至３０のアリール基、置換または無置換の炭素数３乃至３０のヘテロアリール基を表し、Ｘ４は硫黄または酸素を表す。）
  28. 請求項２０乃至請求項２７のいずれか一において、
    ジベンゾフラニル基またはジベンゾチオフェニル基の２位の炭素が窒素と結合した有機化合物。
  29. 請求項２０乃至請求項２７のいずれか一において、
    ジベンゾフラニル基またはジベンゾチオフェニル基の４位の炭素が窒素と結合した有機化合物。
  30. 請求項２０乃至請求項２７のいずれか一において、
    Ｘ４が酸素である有機化合物。
  31. 請求項２１、請求項２４、および請求項２５のいずれか一において、
    Ｒ２４０乃至Ｒ２４４のいずれか一と、Ｒ２４５乃至Ｒ２４９のいずれか一とが、置換または無置換のフェニル基である有機化合物。
  32. 請求項２１、請求項２４、および請求項２５のいずれか一において、
    Ｒ２４０及びＲ２４５が、置換または無置換のフェニル基である有機化合物。
  33. 請求項２１、請求項２４、および請求項２５のいずれか一において、
    Ｒ２４２及びＲ２４７が、置換または無置換のフェニル基である有機化合物。
  34. 請求項１６乃至請求項２７のいずれか一に記載の有機化合物を用いた発光デバイス。
  35. 請求項３４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。
  36. 請求項１１に記載の発光装置と、検知部、入力部、または、通信部と、を有する電子機器。
  37. 請求項３５に記載の発光装置と、検知部、入力部、または、通信部と、を有する電子機器。
  38. 請求項１１に記載の発光装置と、筐体と、を有する照明装置。
  39. 請求項３５に記載の発光装置と、筐体と、を有する照明装置。
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