JP2023103975A - 発光デバイス、表示装置、電子機器、発光装置、照明装置 - Google Patents

発光デバイス、表示装置、電子機器、発光装置、照明装置 Download PDF

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Gokichi Watabe
拓矢 石本
Takuya Ishimoto
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Abstract

【課題】利便性、有用性または信頼性に優れた新規な表示装置を提供する。【解決手段】第１の電極と、第２の電極と、第１のユニットと、第２のユニットと、第１の中間層と、を有する表示装置であって、第１のユニットは第２の電極および第１の電極の間に挟まれ、第１のユニットは第１の発光性の材料ＥＭ１を含む。第２のユニットは第２の電極および第１のユニットの間に挟まれ、第２のユニットは、第２の発光性の材料ＥＭ２を含む。第１の中間層は、第２のユニットおよび第１のユニットの間に挟まれる。第１の中間層は、第１の層および第２の層を備え、第１の層は第２のユニットおよび第２の層の間に挟まれ、第１の層は、ハロゲン基もしくはシアノ基を含む有機化合物または遷移金属酸化物を含み、第２の層は、電子受容性を有する第１の有機化合物ＡＭ２、電子供与性を有する第２の有機化合物ＤＭおよび塩基性を有する第３の有機化合物ＢＭを含む。【選択図】図１

Description

本発明の一態様は、発光デバイス、表示装置、電子機器、発光装置、照明装置または半導体装置に関する。
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、発光装置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
有機ＥＬ素子の電子注入層に用いた場合に、優れた電子注入性、電子輸送性が得られる有機薄膜としては、例えば、ヘキサヒドロピリミドピリミジン化合物と、電子を輸送する第２材料とを含む単一の膜、またはヘキサヒドロピリミドピリミジン化合物を含む膜と、第２の材料を含む膜との積層膜が知られている（特許文献１）。
ＷＯ２０２１／０４５１７８号パンフレット
本発明の一態様は、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な発光デバイスを提供することを課題の一とする。または、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な表示装置を提供することを課題の一とする。または、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な電子機器を提供することを課題の一とする。または、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な発光装置を提供することを課題の一とする。または、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な照明装置を提供することを課題の一とする。または、新規な発光デバイス、新規な表示装置、新規な電子機器、新規な発光装置、新規な照明装置、または、新規な半導体装置を提供することを課題の一とする。
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
（１）本発明の一態様は、第１の電極と、第２の電極と、第１のユニットと、第２のユニットと、第１の中間層と、を有する発光デバイスである。
第１のユニットは、第２の電極および第１の電極の間に挟まれ、第１のユニットは、第１の発光性の材料ＥＭ１を含む。また、第２のユニットは、第２の電極および第１のユニットの間に挟まれ、第２のユニットは、第２の発光性の材料ＥＭ２を含む。
第１の中間層は、第２のユニットおよび第１のユニットの間に挟まれる。第１の中間層は、第１の層および第２の層を備え、第１の層は、第２のユニットおよび第２の層の間に挟まれる。
第１の層は、ハロゲン基もしくはシアノ基を含む有機化合物または遷移金属酸化物を含む。
第２の層は、第１の有機化合物ＡＭ２、第２の有機化合物ＤＭおよび第３の有機化合物ＢＭを含む。
第１の有機化合物ＡＭ２は、－３．５ｅＶ以上－２．０ｅＶ以下の範囲に最低空軌道準位を備える。第２の有機化合物ＤＭは、－５．０ｅＶ以上－４．０ｅＶ以下の範囲に最高被占軌道準位を備える。また、第３の有機化合物ＢＭは、１以上３０以下の酸解離定数ｐＫａを備える。
（２）また、本発明の一態様は、第１の電極と、第２の電極と、第１のユニットと、第２のユニットと、第１の中間層と、を有する発光デバイスである。
第１のユニットは、第２の電極および第１の電極の間に挟まれ、第１のユニットは、第１の発光性の材料ＥＭ１を含む。また、第２のユニットは、第２の電極および第１のユニットの間に挟まれ、第２のユニットは、第２の発光性の材料ＥＭ２を含む。
第１の中間層は、第２のユニットおよび第１のユニットの間に挟まれる。第１の中間層は、第１の層および第２の層を備え、第１の層は、第２のユニットおよび第２の層の間に挟まれる。
第１の層は、ハロゲン基もしくはシアノ基を含む有機化合物または遷移金属酸化物を含む。
第２の層は、第１の有機化合物ＡＭ２、第２の有機化合物ＤＭおよび第３の有機化合物ＢＭを含む。
第１の有機化合物ＡＭ２は、－３．５ｅＶ以上－２．０ｅＶ以下の範囲に最低空軌道準位を備える。第２の有機化合物ＤＭは、－５．０ｅＶ以上－４．０ｅＶ以下の範囲に最高被占軌道準位を備える。また、第３の有機化合物ＢＭは、下記一般式（Ｇ０）で表される構造を備える。
ただし、上記一般式（Ｇ０）において、Ａｒは、置換または無置換の窒素を含むヘテロアリール基を表し、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数１以上１２以下のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３以上１２以下のシクロアルキル基または置換もしくは無置換の炭素数１以上１２以下の脂肪族アミンを表し、Ｒ１およびＲ２は、互いに結合し、ヘテロ環を形成してもよい。
（３）また、本発明の一態様は、第３の有機化合物ＢＭが下記一般式（Ｇ０）で表される構造を備える、上記の発光デバイスである。
ただし、上記一般式（Ｇ０）において、Ａｒは、フェナントロリン骨格またはピリジン骨格を備える。
（４）また、本発明の一態様は、第３の有機化合物ＢＭが下記一般式（Ｇ０）で表される構造を備える、上記の発光デバイスである。
ただし、上記一般式（Ｇ０）において、Ｒ１およびＲ２は、互いに結合し、ピロリジン骨格、ピペリジン骨格またはヘキサヒドロピリミドピリミジン基を形成する。
（５）また、本発明の一態様は、第２の有機化合物ＤＭが、ジヒドロイミダゾール基またはテトラヒドロイミダゾール基を備える、上記の発光デバイスである。
これにより、第１の中間層は第２のユニットに正孔を供給し、第１のユニットに電子を供給することができる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属等の活性の高い物質を用いることなく、第１の中間層を構成することができる。また、大気または水等の不純物に対する耐性を高くすることができる。また、発光の電流効率を高くすることができる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な発光デバイスを提供することができる。
（６）また、本発明の一態様は、第２の層が、第３の層および第４の層を備え、第４の層は、第１の層および第３の層の間に挟まれる、上記の発光デバイスである。
なお、第３の層は、第１の有機化合物ＡＭ２および第２の有機化合物ＤＭを含み、第４の層は第３の有機化合物ＢＭを含む。
（７）また、本発明の一態様は、第２の層が、第３の層および第４の層を備え、第４の層は、第１の層および第３の層の間に挟まれる、上記の発光デバイスである。
なお、第３の層は第３の有機化合物ＢＭを含み、第４の層は、第１の有機化合物ＡＭ２および第２の有機化合物ＤＭを含む。
（８）また、本発明の一態様は、第１の層が第５の層を備え、第５の層は、第１の層および第２の層の間に挟まれる、上記の発光デバイスである。
なお、第５の層は、電子輸送性の材料を含む。
（９）また、本発明の一態様は、第１の発光デバイスと、第２の発光デバイスと、を有する、表示装置である。
第１の発光デバイスは、上記の構成を備え、第１の層は、ハロゲン基もしくはシアノ基を含む有機化合物または遷移金属酸化物を含む。
第２の発光デバイスは、第１の発光デバイスに隣接し、第２の発光デバイスは、第３の電極、第４の電極および第２の中間層を備える。なお、第３の電極は第１の電極との間に間隙を備える。
第２の中間層は、第４の電極および第３の電極の間に挟まれる。第２の中間層は、第６の層および第７の層を備え、第６の層は、第４の電極および第７の層の間に挟まれる。
第６の層は、ハロゲン基もしくはシアノ基を含む有機化合物または遷移金属酸化物を含む。また、第６の層は、第１の層との間に、第１の層より膜厚が薄い第１の領域を備え、第１の領域は、間隙と重なる。
（１０）また、本発明の一態様は、第２の層が、第１の有機化合物ＡＭ２、第２の有機化合物ＤＭおよび第３の有機化合物ＢＭを含み、第７の層が、第１の有機化合物ＡＭ２、第２の有機化合物ＤＭおよび第３の有機化合物ＢＭを含む上記の表示装置である。
なお、第７の層は、第２の層との間に、第２の層より膜厚が薄い第２の領域を備え、第２の領域は、間隙と重なる。
これにより、例えば、第１の領域を流れる電流を抑制できる。また、第１の中間層および第２の中間層の間を流れる電流を抑制できる。また、第１の発光デバイスの動作に伴い、隣接する第２の発光デバイスが意図せず発光してしまう現象の発生を抑制することができる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な表示装置を提供することができる。
（１１）また、本発明の一態様は、上記の発光デバイスと、トランジスタまたは基板と、を有する表示装置である。
（１２）また、本発明の一態様は、上記の表示装置と、センサ、操作ボタン、スピーカまたはマイクと、を有する電子機器である。
（１３）また、本発明の一態様は、上記の発光デバイスと、トランジスタまたは基板と、を有する発光装置である。
（１４）また、本発明の一態様は、上記の発光装置と、筐体と、を有する照明装置である。
本明細書に添付した図面では、構成要素を機能ごとに分類し、互いに独立したブロックとしてブロック図を示しているが、実際の構成要素は機能ごとに完全に切り分けることが難しく、一つの構成要素が複数の機能に係わることもあり得る。
なお、本明細書中における発光装置とは、発光デバイスを用いた画像表示デバイスを含む。また、発光デバイスにコネクター、例えば異方導電性フィルム又はＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、又は発光デバイスにＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも、発光装置に含む場合がある。さらに、照明器具等は、発光装置を有する場合がある。
本明細書等において、メタルマスク、またはＦＭＭ（ファインメタルマスク、高精細なメタルマスク）を用いて作製されるデバイスをＭＭ（メタルマスク）構造のデバイスと呼称する場合がある。また、本明細書等において、メタルマスク、またはＦＭＭを用いることなく作製されるデバイスをＭＭＬ（メタルマスクレス）構造のデバイスと呼称する場合がある。
本発明の一態様によれば、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な発光デバイスを提供することができる。また、本発明の一態様は、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な表示装置を提供することができる。また、本発明の一態様は、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な電子機器を提供することができる。また、本発明の一態様は、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な発光装置を提供することができる。また、本発明の一態様は、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な照明装置を提供することができる。また、新規な発光デバイスを提供することができる。また、新規な表示装置を提供することができる。また、新規な電子機器を提供することができる。また、新規な発光装置を提供することができる。また、新規な照明装置を提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
図１（Ａ）および（Ｂ）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）および（Ｂ）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は、実施の形態に係る表示装置の構成を説明する図である。 図４は、実施の形態に係る表示装置の構成を説明する図である。 図５（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の一態様の装置の構成を説明する図である。 図６は、本発明の一態様の装置の構成を説明する回路図である。 図７（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の一態様の装置の構成を説明する図である。 図８（Ａ）および（Ｂ）は、実施の形態に係るアクティブマトリクス型発光装置を説明する図である。 図９（Ａ）および（Ｂ）は、実施の形態に係るアクティブマトリクス型発光装置を説明する図である。 図１０は、実施の形態に係るアクティブマトリクス型発光装置を説明する図である。 図１１（Ａ）および（Ｂ）は、実施の形態に係るパッシブマトリクス型発光装置を説明する図である。 図１２（Ａ）および（Ｂ）は、実施の形態に係る照明装置を説明する図である。 図１３（Ａ）乃至（Ｄ）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）乃至（Ｃ）は、実施の形態に係る電子機器を説明する図である。 図１５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は、実施の形態に係る車載表示装置及び照明装置を説明する図である。 図１８（Ａ）乃至（Ｃ）は、実施の形態に係る電子機器を説明する図である。 図１９（Ａ）および（Ｂ）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は、実施例に係る発光デバイスの電流密度－輝度特性を説明する図である。 図２１は、実施例に係る発光デバイスの輝度－電流効率特性を説明する図である。 図２２は、実施例に係る発光デバイスの電圧－輝度特性を説明する図である。 図２３は、実施例に係る発光デバイスの電圧－電流特性を説明する図である。 図２４は、実施例に係る発光デバイスの発光スペクトルを説明する図である。 図２５は、実施例に係る発光デバイスの規格化輝度の経時変化を説明する図である。 図２６は、実施例に係る発光デバイスの電流密度－輝度特性を説明する図である。 図２７は、実施例に係る発光デバイスの輝度－電流効率特性を説明する図である。 図２８は、実施例に係る発光デバイスの電圧－輝度特性を説明する図である。 図２９は、実施例に係る発光デバイスの電圧－電流特性を説明する図である。 図３０は、実施例に係る発光デバイスの発光スペクトルを説明する図である。
本発明の一態様の発光デバイスは、第１の電極と、第２の電極と、第１のユニットと、第２のユニットと、第１の中間層と、を有し、第１のユニットは第２の電極および第１の電極の間に挟まれ、第１のユニットは第１の発光性の材料ＥＭ１を含む。第２のユニットは第２の電極および第１のユニットの間に挟まれ、第２のユニットは、第２の発光性の材料ＥＭ２を含む。第１の中間層は、第２のユニットおよび第１のユニットの間に挟まれる。第１の中間層は、第１の層および第２の層を備え、第１の層は第２のユニットおよび第２の層の間に挟まれ、第１の層は、ハロゲン基もしくはシアノ基を含む有機化合物または遷移金属酸化物を含み、第２の層は、第１の有機化合物ＡＭ２、第２の有機化合物ＤＭおよび第３の有機化合物ＢＭを含む。第１の有機化合物ＡＭ２は、－３．５ｅＶ以上－２．０ｅＶ以下の範囲に最低空軌道準位を備え、第２の有機化合物ＤＭは、－５．０ｅＶ以上－４．０ｅＶ以下の範囲に最高被占軌道準位を備え、第３の有機化合物ＢＭは、１以上３０以下の酸解離定数ｐＫａを備える。
これにより、第１の中間層は第２のユニットに正孔を供給し、第１のユニットに電子を供給することができる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属等の活性の高い物質を用いることなく、第１の中間層を構成することができる。また、大気または水等の不純物に対する耐性を高くすることができる。また、発光の電流効率を高くすることができる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な発光デバイスを提供することができる。
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光デバイス５５０Ｘの構成について、図１を参照しながら説明する。
図１（Ａ）は、本発明の一態様の発光デバイス５５０Ｘの構成を説明する断面図である。また、図１（Ｂ）は、本発明の一態様の発光デバイス５５０Ｘに用いる材料を説明する図である。
＜発光デバイス５５０Ｘの構成例＞
本実施の形態で説明する発光デバイス５５０Ｘは、電極５５１Ｘと、電極５５２Ｘと、ユニット１０３Ｘと、ユニット１０３Ｘ２と、中間層１０６Ｘと、を有する（図１（Ａ）参照）。
ユニット１０３Ｘは、電極５５２Ｘおよび電極５５１Ｘの間に挟まれ、ユニット１０３Ｘは発光性の材料ＥＭ１を含む。
ユニット１０３Ｘ２は、電極５５２Ｘおよびユニット１０３Ｘの間に挟まれ、ユニット１０３Ｘ２は、発光性の材料ＥＭ２を含む。
また、中間層１０６Ｘは、ユニット１０３Ｘ２およびユニット１０３Ｘの間に挟まれる。
《中間層１０６Ｘの構成例》
中間層１０６Ｘは、電圧を加えることにより、陽極側に電子を供給し、陰極側に正孔を供給する機能を備える。また、中間層１０６Ｘを電荷発生層ということができる。
中間層１０６Ｘは、層１０６Ｘ１および層１０６Ｘ２を備え、層１０６Ｘ１は、ユニット１０３Ｘ２および層１０６Ｘ２の間に挟まれる。
《層１０６Ｘ１の構成例１》
例えば、正孔移動度が、電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００であるときに、１×１０－３ｃｍ２／Ｖｓ以下である材料を層１０６Ｘ１に用いることができる。また、１×１０４［Ω・ｃｍ］以上１×１０７［Ω・ｃｍ］以下の電気抵抗率を備える膜を、層１０６Ｘ１に用いることができる。また、好ましくは、層１０６Ｘ１は、５×１０４［Ω・ｃｍ］以上１×１０７［Ω・ｃｍ］以下の電気抵抗率を備え、より好ましくは、１×１０５［Ω・ｃｍ］以上１×１０７［Ω・ｃｍ］以下の電気抵抗率を備える。
具体的には、電子受容性を有する物質ＡＭ１を層１０６Ｘ１に用いることができる。
［電子受容性を有する物質ＡＭ１］
有機化合物および無機化合物を、電子受容性を有する物質ＡＭ１に用いることができる。電子受容性を有する物質ＡＭ１は、電界の印加により、隣接する正孔輸送層あるいは正孔輸送性を有する材料から電子を引き抜くことができる。
例えば、電子求引基（ハロゲン基またはシアノ基）を有する化合物を、電子受容性を有する物質ＡＭ１に用いることができる。なお、電子受容性を有する有機化合物は蒸着が容易で成膜がしやすい。これにより、発光デバイス５５０Ｘの生産性を高めることができる。
具体的には、７，７，８，８－テトラシアノ－２，３，５，６－テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４－ＴＣＮＱ）、クロラニル、２，３，６，７，１０，１１－ヘキサシアノ－１，４，５，８，９，１２－ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ－ＣＮ）、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。
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求引基が結合している化合物が、熱的に安定であり好ましい。
また、電子求引基（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い。
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］、等を用いることができる。
また、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を、電子受容性を有する物質ＡＭ１に用いることができる。
また、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の錯体化合物、４，４’－ビス［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’－ビス［４－ビス（３－メチルフェニル）アミノフェニル］－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－４，４’－ジアミノビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン骨格を有する化合物を用いることができる。
また、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）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等を用いることができる。
［複合材料の構成例１］
また、例えば、電子受容性を有する物質ＡＭ１と正孔輸送性を有する材料を含む複合材料を層１０６Ｘ１に用いることができる。
例えば、芳香族アミン骨格を有する化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、ビニル基を有している芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）などを、複合材料の正孔輸送性を有する材料に用いることができる。また、正孔移動度が、１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上である材料を、複合材料の正孔輸送性を有する材料に好適に用いることができる。例えば、実施の形態２において説明する層１１２Ｘに用いることができる正孔輸送性を有する材料を複合材料に用いることができる。
また、比較的深いＨＯＭＯ準位を有する物質を、複合材料の正孔輸送性を有する材料に好適に用いることができる。具体的には、ＨＯＭＯ準位が－５．７ｅＶ以上－５．４ｅＶ以下であると好ましい。これにより、ユニット１０３Ｘ２への正孔の注入を容易にすることができる。また、発光デバイス５５０Ｘの信頼性を向上することができる。
芳香族アミン骨格を有する化合物としては、例えば、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）、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－４，４’－ジアミノビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５－トリス［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）、等を用いることができる。
カルバゾール誘導体としては、例えば、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）、４，４’－ジ（Ｎ－カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５－トリス［４－（Ｎ－カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９－［４－（１０－フェニル－９－アントラセニル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、１，４－ビス［４－（Ｎ－カルバゾリル）フェニル］－２，３，５，６－テトラフェニルベンゼン、等を用いることができる。
芳香族炭化水素としては、例えば、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ジ（２－ナフチル）アントラセン（略称：ｔ－ＢｕＤＮＡ）、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ジ（１－ナフチル）アントラセン、９，１０－ビス（３，５－ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ビス（４－フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ－ＢｕＤＢＡ）、９，１０－ジ（２－ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０－ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２－ｔｅｒｔ－ブチルアントラセン（略称：ｔ－ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０－ビス（４－メチル－１－ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ビス［２－（１－ナフチル）フェニル］アントラセン、９，１０－ビス［２－（１－ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７－テトラメチル－９，１０－ジ（１－ナフチル）アントラセン、２，３，６，７－テトラメチル－９，１０－ジ（２－ナフチル）アントラセン、９，９’－ビアントリル、１０，１０’－ジフェニル－９，９’－ビアントリル、１０，１０’－ビス（２－フェニルフェニル）－９，９’－ビアントリル、１０，１０’－ビス［（２，３，４，５，６－ペンタフェニル）フェニル］－９，９’－ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１－テトラ（ｔｅｒｔ－ブチル）ペリレン、ペンタセン、コロネン、等を用いることができる。
ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’－ビス（２，２－ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０－ビス［４－（２，２－ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）、等を用いることができる。
高分子化合物としては、例えば、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、例えば、カルバゾール骨格、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格およびアントラセン骨格のいずれかを備える物質を、複合材料の正孔輸送性を有する材料に好適に用いることができる。また、ジベンゾフラン環またはジベンゾチオフェン環を含む置換基を有する芳香族アミン、ナフタレン環を有する芳香族モノアミン、または９－フルオレニル基がアリーレン基を介してアミンの窒素に結合する芳香族モノアミンを備える物質を、複合材料の正孔輸送性を有する材料に用いることができる。なお、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）アミノ基を有する物質を用いると、発光デバイス５５０Ｘの信頼性を向上することができる。
これらの材料としては、例えば、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（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（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’－（９－フェニルフルオレン－９－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４－フェニル－３’－（９－フェニルフルオレン－９－イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４－フェニル－４’－［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）、４－フェニル－４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’－ジフェニル－４’’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４－（１－ナフチル）－４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’－ジ（１－ナフチル）－４’’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、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］－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）、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，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、等を用いることができる。
［複合材料の構成例２］
例えば、電子受容性を有する物質ＡＭ１と、正孔輸送性を有する材料と、アルカリ金属のフッ化物またはアルカリ土類金属のフッ化物とを、含む複合材料を用いることができる。特に、原子比率において、フッ素原子が２０％以上である複合材料を好適に用いることができる。これにより、層１０６Ｘ１の屈折率を低下することができる。または、発光デバイス５５０Ｘの内部に屈折率の低い層を形成することができる。または、発光デバイス５５０Ｘの外部量子効率を向上することができる。
《層１０６Ｘ２の構成例１》
層１０６Ｘ２は、電子受容性を有する有機化合物ＡＭ２、電子供与性を有する有機化合物ＤＭおよび塩基性を有する有機化合物ＢＭを含む。
［電子受容性を有する有機化合物ＡＭ２］
例えば、－３．５ｅＶ以上－２．０ｅＶ以下、好ましくは－２．５ｅＶ以下の範囲に最低空軌道（ＬＵＭＯ）準位を備える有機化合物ＡＭ２を、層１０６Ｘ２に用いることができる。
具体的には、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）、４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、２，９－ジメチル－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン（略称：ＢＣＰ）、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－［３－（２，６－ジメチル－３－ピリジニル）－５－（９－フェナントレニル）フェニル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＰｎ－ｍＤＭｅＰｙＰＴｚｎ）、２，２’－（ピリジン－２，６－ジイル）ビス（４，６－ジフェニルピリミジン）（略称：２，６（Ｐ２Ｐｍ）２Ｐｙ）、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）、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）、２，４－ビス［４－（１－ナフチル）フェニル］－６－［４－（３－ピリジル）フェニル］ピリミジン（略称：２，４ＮＰ－６ＰｙＰＰｍ）などを、層１０６Ｘ２に用いることができる。
［電子供与性を有する有機化合物ＤＭ］
例えば、－５．０ｅＶ以上－４．０ｅＶ以下の範囲に最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位を備える有機化合物ＤＭを、層１０６Ｘ２に用いることができる。具体的には、ジヒドロイミダゾール基またはテトラヒドロイミダゾール基を備える有機化合物を、有機化合物ＤＭに用いることができる。－５．０ｅＶ以上－４．０ｅＶ以下の範囲に最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位を備えるため、酸化を抑制することができる。また、電子供与性を発現できる。また、これにより、酸化のされやすさを抑制しながら、有機化合物ＤＭは電子供与性を発現できる。また、例えば、リチウムなどのアルカリ金属に比べて、デバイス製造工程に由来する品質の変動を抑制できる。また、デバイス製造工程において仕掛品の取り扱いが容易になる。また、デバイス製造工程に大気中で行われる工程を採用することができる。
具体的には、４－（１，３－ジメチル－２，３－ジヒドロ－１Ｈ－ベンゾイミダゾール－２－イル）－Ｎ，Ｎ－ジフェニルアニリン（略称：ＴＰＡＢｚｉ）、４－（１，３－ジメチル－２Ｈ－ベンゾイミダゾール－２－イル）－Ｎ，Ｎ－ジメチルアニリン（略称：Ｎ－ＤＭＢＩ）、４，４’，５，５’－テトラシクロヘキシル－１，１’，２，２’，３，３’－ヘキサメチル－２，２’，３，３’－テトラヒドロ－２，２’－ビイミダゾール（略称：Ｂｉｓｃｈ２Ｄｈｉｍ）などを、層１０６Ｘ２に用いることができる。
［塩基性を有する有機化合物ＢＭ］
例えば、塩基性を有する有機化合物ＢＭを、層１０６Ｘ２に用いることができる。具体的には、１以上３０以下、好ましくは５以上３０以下の酸解離定数ｐＫａを備える有機化合物を、有機化合物ＢＭに用いることができる。これにより、有機化合物ＤＭの電子供与性を補うことができる。また、塩基性を有する有機化合物ＢＭと有機化合物ＤＭが相互作用することで、有機化合物ＤＭの有機化合物ＡＭ２に対する電子供与性が向上する。また、層１０６Ｘ２において電荷分離が生じやすくなる。
また、これにより、中間層１０６Ｘに酸化されやすいアルカリ金属またはアルカリ土類金属を有する材料を用いなくても、電荷発生層として機能させることができる。したがって、本発明の一態様は、中間層１０６Ｘにアルカリ金属またはアルカリ土類金属を有する材料を含まない発光デバイスである。また、層１０６Ｘ２に金属を有する材料を含まない発光デバイスである。
例えば、塩基性を有する有機化合物ＢＭは、下記一般式（Ｇ０）で表される構造を備える。
［Ａｒの例］
上記一般式（Ｇ０）において、Ａｒは、置換または無置換の窒素を含むヘテロアリール基を表す。
例えば、次に構造を示す置換基（Ａｒ－１乃至Ａｒ－７）をＡｒに用いることができる。具体的には、ピリジン骨格（Ａｒ－１）、ピリミジン骨格（Ａｒ－２）、ピラジン骨格（Ａｒ－３）、トリアジン骨格（Ａｒ－４）、ビピリジン骨格（Ａｒ－５）、ターピリジン骨格（Ａｒ－６）またはフェナントロリン骨格（Ａｒ－7）等を備える置換基を、Ａｒに用いることができる。なお、構造式中のアスタリスクは、結合手を表す。
なお、上記窒素を含むヘテロアリール基が有する置換基としては、例えば、炭素数１以上４以下のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３以上１０以下のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６以上３０以下のアリール基または置換もしくは無置換の炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基、等を用いることができる。
なお、該アルキル基としては、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、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、該シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基などを挙げることができる。
また、上記窒素を含むヘテロアリール基が有するアリール基としては、置換または無置換の炭素数６以上３０以下の芳香族炭化水素基を用いることができ、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基、スピロフルオレニル基などを挙げることができる。
また、上記窒素を含むヘテロアリール基が有するヘテロアリール基としては、置換または無置換の炭素数１以上３０以下の複素芳香環を用いることができる。例えば、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）、トリアジン環、キノリン環、キノキサリン環、キナゾリン環、ベンゾキナゾリン環、フェナントロリン環、アザフルオランテン環、イミダゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環などを挙げることができる。
［Ｒ１およびＲ２の例］
また、上記一般式（Ｇ０）において、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数１以上１２以下のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３以上１２以下のシクロアルキル基または置換もしくは無置換の炭素数１以上１２以下の脂肪族アミンを表す。
例えば、骨格（Ｒ－１）は、メチル基をＲ１およびＲ２に用いる場合であり、骨格（Ｒ－２）はエチル基をＲ１およびＲ２に用いる場合であり、骨格（Ｒ－３）はエチル基およびプロピル基を用いる場合である。また、骨格（Ｒ－４）はアミノメチル基およびプロピル基を用いる場合であり、骨格（Ｒ－５）はアミノエチル基およびエチル基を用いる場合である。
また、Ｒ１およびＲ２は、互いに結合し、ヘテロ環を形成してもよい。具体的には、ピロリジン骨格（Ｒ－２）、ピペリジン骨格（Ｒ－３）、ヒドロピリミジン骨格（Ｒ－４）、ピペラジン骨格（Ｒ－５）などを形成してもよい。
なお、上記ヘテロ環が有する置換基としては、例えば、炭素数１以上４以下のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３以上１０以下のシクロアルキル基、炭素数１以上４以下の脂肪族アミンまたは炭素－窒素二重結合を有する炭素数１以上４以下のアミン、等を用いることができる。
なお、該アルキル基としては、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、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、該シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基などを挙げることができる。
また、上記ヘテロ環は２以上の置換基を有してもよく、ヘテロ環が有する２つの置換基は互いに結合して環を形成してもよい。
具体的には、上記ヘテロ環が有する２つの置換基は、互いに結合してスピロ骨格を形成してもよい（置換基（Ｒ－６））。また、ヘテロ環が有する２つの置換基は、ヘテロ環の２つの元素を共有して複数の環を形成してもよい。具体的には、オクタヒドロキノリン基（Ｒ－７）、ヒドロベンゾ［ｄｅ］キノリン基（Ｒ－８）、２，３，４，６，７，８－ヘキサヒドロピリミド［１，２－ａ］ピリミジン基（Ｒ－９）を形成してもよい。
これにより、中間層１０６Ｘはユニット１０３Ｘ２に正孔を供給し、ユニット１０３Ｘに電子を供給することができる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属等の活性の高い物質を用いることなく、中間層１０６Ｘを構成することができる。また、大気または水等の不純物に対する耐性を高くすることができる。また、発光の電流効率を高くすることができる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な発光デバイスを提供することができる。
具体的には、４，７－ジ－１－ピロリジニル－１，１０－フェナントロリン（略称：Ｐｙｒｒｄ－Ｐｈｅｎ）、１，１’－ピリジン－２，６－ジイル－ビス（１，３，４，６，７，８－ヘキサヒドロ－２Ｈ－ピリミド［１，２－ａ］ピリミジン）（略称：ｈｐｐ２Ｐｙ）などを、層１０６Ｘ２に用いることができる。また、有機化合物（ＢＭ－１またはＢＭ－２）を層１０６Ｘ２に用いることができる。
なお、例えば、１，２，３，４，６，７，８，９－オクタヒドロピリミド［１，２－ａ］ピリミジン－５－イウム（略称：ＴＢＤ）および１－メチル－３，４，６，７，８，９－ヘキサヒドロ－２Ｈ－ピリミド［１，２－ａ］ピリミジン－１－イウム（略称：ＭＴＢＤ）は、いずれも２，３，４，６，７，８－ヘキサヒドロピリミド［１，２－ａ］ピリミジン基を有する有機化合物であり、その酸解離定数ｐＫａはいずれも１５である。また、ｈｐｐ２Ｐｙも２，３，４，６，７，８－ヘキサヒドロピリミド［１，２－ａ］ピリミジン基を有することから、その酸解離定数ｐＫａは１５程度と見積もることができる。
《層１０６Ｘ２の構成例２》
層１０６Ｘ２は、層１０６Ｘ２１および層１０６Ｘ２２を備え、層１０６Ｘ２２は、層１０６Ｘ１および層１０６Ｘ２１の間に挟まれる（図１（Ａ）参照）。
層１０６Ｘ２１は、電子受容性を有する有機化合物ＡＭ２および電子供与性を有する有機化合物ＤＭを含み、層１０６Ｘ２２は、塩基性を有する有機化合物ＢＭを含む。
《層１０６Ｘ２の構成例３》
層１０６Ｘ２は、層１０６Ｘ２１および層１０６Ｘ２２を備え、層１０６Ｘ２２は、層１０６Ｘ１および層１０６Ｘ２１の間に挟まれる（図１（Ａ）参照）。
層１０６Ｘ２１は、塩基性を有する有機化合物ＢＭを含み、層１０６Ｘ２２は、電子受容性を有する有機化合物ＡＭ２および電子供与性を有する有機化合物ＤＭを含む。
《中間層１０６Ｘの構成例２》
中間層１０６Ｘは層１０６Ｘ３を備え、層１０６Ｘ３は、層１０６Ｘ１および層１０６Ｘ２の間に挟まれる（図１（Ａ）参照）。
層１０６Ｘ３は、電子輸送性を有する材料を含む。
《層１０６Ｘ３の構成例》
層１０６Ｘ３を電子リレー層ということができる。層１０６Ｘ３を用いると、層１０６Ｘ３の陽極側に接する層を、層１０６Ｘ３の陰極側に接する層から遠ざけることができる。層１０６Ｘ３の陽極側に接する層と、層１０６Ｘ３の陰極側に接する層の間の相互作用を軽減することができる。層１０６Ｘ３の陽極側に接する層に電子をスムーズに供給することができる。
層１０６Ｘ３の陰極側に接する層に含まれる電子受容性を有する物質ＡＭ１のＬＵＭＯ準位と、層１０６Ｘ３の陽極側に接する層に含まれる物質のＬＵＭＯ準位の間に、ＬＵＭＯ準位を備える物質を、層１０６Ｘ３に好適に用いることができる。
例えば、－５．０ｅＶ以上、好ましくは－５．０ｅＶ以上－３．０ｅＶ以下の範囲にＬＵＭＯ準位を備える材料を、層１０６Ｘ３に用いることができる。
具体的には、フタロシアニン系の材料を層１０６Ｘ３に用いることができる。例えば、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）または、金属－酸素結合および芳香族配位子を有する金属錯体を層１０６Ｘ３に用いることができる。
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２）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光デバイス５５０Ｘの構成について、図１を参照しながら説明する。
＜発光デバイス５５０Ｘの構成例１＞
本実施の形態で説明する発光デバイス５５０Ｘは、電極５５１Ｘと、電極５５２Ｘと、ユニット１０３Ｘと、ユニット１０３Ｘ２と、中間層１０６Ｘと、を有する（図１（Ａ）参照）。
ユニット１０３Ｘは、電極５５２Ｘおよび電極５５１Ｘの間に挟まれ、ユニット１０３Ｘは発光性の材料ＥＭ１を含む。なお、ユニット１０３Ｘは、光ＥＬＸ１を射出する機能を備える。図１（Ａ）では、光ＥＬＸ１が電極５５２Ｘ側から射出される例を示しているが、光ＥＬＸ１は電極５５１Ｘ側から射出されても良い。
ユニット１０３Ｘ２は、電極５５２Ｘおよびユニット１０３Ｘの間に挟まれ、ユニット１０３Ｘ２は、発光性の材料ＥＭ２を含む。なお、ユニット１０３Ｘ２は、光ＥＬＸ２を射出する機能を備える。
言い換えると、発光デバイス５５０Ｘは、積層された複数のユニットを、電極５５１Ｘおよび電極５５２Ｘの間に有する。なお、積層する複数のユニットの数は２に限られず、３以上のユニットを積層することができる。なお、電極５５１Ｘおよび電極５５２Ｘの間に挟まれた積層された複数のユニットと、複数のユニットの間に挟まれた中間層１０６Ｘと、を備える構成を、積層型の発光デバイスまたはタンデム型の発光デバイスという場合がある。
これにより、電流密度を低く保ったまま、高輝度の発光を得ることができる。または、信頼性を向上することができる。または、同一の輝度で比較して駆動電圧を低減することができる。または、消費電力を抑制することができる。
《ユニット１０３Ｘの構成例》
ユニット１０３Ｘは単層構造または積層構造を備える。例えば、ユニット１０３Ｘは、層１１１Ｘ、層１１２Ｘおよび層１１３Ｘを備える（図１（Ａ）参照）。層１１１Ｘは、層１１２Ｘおよび層１１３Ｘの間に挟まれる。
例えば、発光層、正孔輸送層、電子輸送層、キャリアブロック層、などの機能層から選択した層を、ユニット１０３Ｘに用いることができる。また、正孔注入層、電子注入層、励起子ブロック層および電荷発生層などの機能層から選択した層を、ユニット１０３Ｘに用いることができる。
《層１１２Ｘの構成例》
例えば、正孔輸送性を有する材料を、層１１２Ｘに用いることができる。また、層１１２Ｘを正孔輸送層ということができる。なお、層１１１Ｘに含まれる発光性の材料より大きいバンドギャップを備える材料を、層１１２Ｘに用いる構成が好ましい。これにより、層１１１Ｘにおいて生じる励起子から層１１２Ｘへのエネルギー移動を、抑制することができる。
［正孔輸送性を有する材料］
正孔移動度が、１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上である材料を、正孔輸送性を有する材料に好適に用いることができる。
例えば、アミン化合物またはπ電子過剰型複素芳香環骨格を有する有機化合物を、正孔輸送性を有する材料に用いることができる。具体的には、芳香族アミン骨格を有する化合物、カルバゾール骨格を有する化合物、チオフェン骨格を有する化合物、フラン骨格を有する化合物等を用いることができる。特に、芳香族アミン骨格を有する化合物またはカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。
芳香族アミン骨格を有する化合物としては、例えば、４，４’－ビス［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－４，４’－ジアミノビフェニル（略称：ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’－ビス（９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－イル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－４，４’－ジアミノビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４－フェニル－４’－（９－フェニルフルオレン－９－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４－フェニル－３’－（９－フェニルフルオレン－９－イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４－フェニル－４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’－ジフェニル－４’’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４－（１－ナフチル）－４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’－ジ（１－ナフチル）－４’’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、９，９－ジメチル－Ｎ－フェニル－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］フルオレン－２－アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ－フェニル－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）、等を用いることができる。
カルバゾール骨格を有する化合物としては、例えば、１，３－ビス（Ｎ－カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’－ジ（Ｎ－カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６－ビス（３，５－ジフェニルフェニル）－９－フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、３，３’－ビス（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）、等を用いることができる。
チオフェン骨格を有する化合物としては、例えば、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）、等を用いることができる。
フラン骨格を有する化合物としては、例えば、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）、等を用いることができる。
《層１１３Ｘの構成例》
例えば、電子輸送性を有する材料、アントラセン骨格を有する材料および混合材料等を、層１１３Ｘに用いることができる。また、層１１３Ｘを電子輸送層ということができる。なお、層１１１Ｘに含まれる発光性の材料より大きいバンドギャップを有する材料を、層１１３Ｘに用いる構成が好ましい。これにより、層１１１Ｘにおいて生じる励起子から層１１３Ｘへのエネルギー移動を、抑制することができる。
［電子輸送性を有する材料］
例えば、電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００である条件において、電子移動度が１×１０－７ｃｍ２／Ｖｓ以上、５×１０－５ｃｍ２／Ｖｓ以下である材料を、電子輸送性を有する材料に好適に用いることができる。これにより、電子輸送層における電子の輸送性を抑制することができる。または、発光層への電子の注入量を制御することができる。または、発光層が電子過多の状態になることを防ぐことができる。
例えば、金属錯体またはπ電子不足型複素芳香環骨格を有する有機化合物を、電子輸送性を有する材料に用いることができる。
金属錯体としては、例えば、ビス（１０－ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２－メチル－８－キノリノラト）（４－フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８－キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２－（２－ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２－（２－ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）、等を用いることができる。
π電子不足型複素芳香環骨格を有する有機化合物としては、例えば、ポリアゾール骨格を有する複素環化合物、ジアジン骨格を有する複素環化合物、ピリジン骨格を有する複素環化合物、トリアジン骨格を有する複素環化合物等を用いることができる。特に、ジアジン骨格を有する複素環化合物またはピリジン骨格を有する複素環化合物は、信頼性が良好であり好ましい。また、ジアジン（ピリミジンまたはピラジン）骨格を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧を低減することができる。
ポリアゾール骨格を有する複素環化合物としては、例えば、２－（４－ビフェニリル）－５－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－１，３，４－オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、３－（４－ビフェニリル）－４－フェニル－５－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－１，２，４－トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、１，３－ビス［５－（ｐ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－１，３，４－オキサジアゾール－２－イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ－７）、９－［４－（５－フェニル－１，３，４－オキサジアゾール－２－イル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣＯ１１）、２，２’，２’’－（１，３，５－ベンゼントリイル）トリス（１－フェニル－１Ｈ－ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、２－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－１－フェニル－１Ｈ－ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ－ＩＩ）、等を用いることができる。
ジアジン骨格を有する複素環化合物としては、例えば、２－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ－ＩＩ）、２－［３’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル－３－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）、２－［３’－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ビフェニル－３－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）、４，６－ビス［３－（フェナントレン－９－イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、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）、４，８－ビス［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］ベンゾ［ｈ］キナゾリン（略称：４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｑｎ）、等を用いることができる。
ピリジン骨格を有する複素環化合物としては、例えば、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）、等を用いることができる。
トリアジン骨格を有する複素環化合物としては、例えば、２－［３’－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）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）、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－｛３－［３－（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－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：ｍＢｎｆＢＰＴｚｎ）、２－｛３－［３－（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－６－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：ｍＢｎｆＢＰＴｚｎ－０２）、等を用いることができる。
［アントラセン骨格を有する材料］
アントラセン骨格を有する有機化合物を、層１１３Ｘに用いることができる。特に、アントラセン骨格と複素環骨格の両方を含む有機化合物を好適に用いることができる。
例えば、アントラセン骨格と含窒素５員環骨格の両方を含む有機化合物を、層１１３Ｘに用いることができる。または、２つの複素原子を環に含む含窒素５員環骨格とアントラセン骨格の両方を含む有機化合物を、層１１３Ｘに用いることができる。具体的には、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、等を当該複素環骨格に好適に用いることができる。
また、例えば、アントラセン骨格と含窒素６員環骨格の両方を含む有機化合物を、層１１３Ｘに用いることができる。または、２つの複素原子を環に含む含窒素６員環骨格とアントラセン骨格の両方を含む有機化合物を、層１１３Ｘに用いることができる。具体的には、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環等を当該複素環骨格に好適に用いることができる。
［混合材料の構成例］
また、複数種の物質を混合した材料を、層１１３Ｘに用いることができる。具体的には、アルカリ金属、アルカリ金属化合物またはアルカリ金属錯体と、電子輸送性を有する物質とを含む混合材料を、層１１３Ｘに用いることができる。なお、電子輸送性を有する材料のＨＯＭＯ準位が－６．０ｅＶ以上であるとより好ましい。
なお、別途説明する複合材料を層１０４Ｘに用いる構成と組み合わせて、当該混合材料を層１１３Ｘに好適に用いることができる。例えば、電子受容性を有する物質と正孔輸送性を有する材料の複合材料を層１０４Ｘに用いることができる。具体的には、電子受容性を有する物質と、－５．７ｅＶ以上－５．４ｅＶ以下の比較的深いＨＯＭＯ準位ＨＭ１を有する物質との複合材料を、層１０４Ｘに用いることができる（図１（Ｂ）参照）。このような複合材料を層１０４Ｘに用いる構成と組み合わせて、当該混合材料を層１１３Ｘに用いることにより、発光デバイスの信頼性を向上することができる。
また、当該混合材料を層１１３Ｘに用いて上記複合材料を層１０４Ｘに用いる構成に、さらに、正孔輸送性を有する材料を層１１２Ｘに用いる構成を組み合わせると好ましい。例えば、上記比較的深いＨＯＭＯ準位ＨＭ１に対して、－０．２ｅＶ以上０ｅＶ以下の範囲にＨＯＭＯ準位ＨＭ２を有する物質を、層１１２Ｘに用いることができる（図１（Ｂ）参照）。これにより、発光デバイスの信頼性を向上することができる。なお、本明細書等において、上記の発光デバイスをＲｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ－Ｓｉｔｅ Ｔａｉｌｏｒｉｎｇ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ構造（ＲｅＳＴＩ構造）と呼称する場合がある。
アルカリ金属、アルカリ金属化合物またはアルカリ金属錯体が、層１１３Ｘの厚さ方向において濃度差（０である場合も含む）をもって存在する構成が好ましい。
例えば、８－ヒドロキシキノリナト構造を含む金属錯体を用いることができる。また、８－ヒドロキシキノリナト構造を含む金属錯体のメチル置換体（例えば２－メチル置換体または５－メチル置換体）等を用いることもできる。
８－ヒドロキシキノリナト構造を含む金属錯体としては、８－ヒドロキシキノリナト－リチウム（略称：Ｌｉｑ）、８－ヒドロキシキノリナト－ナトリウム（略称：Ｎａｑ）等を用いることができる。特に、一価の金属イオンの錯体、中でもリチウムの錯体が好ましく、Ｌｉｑがより好ましい。
《層１１１Ｘの構成例１》
例えば、発光性の材料、または発光性の材料およびホスト材料を、層１１１Ｘに用いることができる。また、層１１１Ｘを発光層ということができる。なお、正孔と電子が再結合する領域に層１１１Ｘを配置する構成が好ましい。これにより、キャリアの再結合により生じるエネルギーを、効率よく光にして射出することができる。
また、電極等に用いる金属から遠ざけて層１１１Ｘを配置する構成が好ましい。これにより、電極等に用いる金属による消光現象を抑制することができる。
また、反射性を備える電極等から層１１１Ｘまでの距離を調節し、発光波長に応じた適切な位置に、層１１１Ｘを配置する構成が好ましい。これにより、電極等が反射する光と、層１１１Ｘが射出する光との干渉現象を利用して、振幅を強め合うことができる。また、所定の波長の光を強めて、光のスペクトルを狭線化することができる。また、鮮やかな発光色を強い強度で得ることができる。換言すれば、電極等の間の適切な位置に層１１１Ｘを配置して、微小共振器構造（マイクロキャビティ）を構成することができる。
例えば、蛍光発光物質、りん光発光物質または熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ：Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｄｅｌａｙｅｄ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）を示す物質（ＴＡＤＦ材料ともいう）を、発光性の材料に用いることができる。これにより、キャリアの再結合により生じたエネルギーを、発光性の材料から光ＥＬＸ１として放出することができる（図１（Ａ）参照）。
［蛍光発光物質］
蛍光発光物質を層１１１Ｘに用いることができる。例えば、以下に例示する蛍光発光物質を層１１１Ｘに用いることができる。なお、これに限定されず、さまざまな公知の蛍光性発光物質を層１１１Ｘに用いることができる。
具体的には、５，６－ビス［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－２，２’－ビピリジン（略称：ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６－ビス［４’－（１０－フェニル－９－アントリル）ビフェニル－４－イル］－２，２’－ビピリジン（略称：ＰＡＰＰ２ＢＰｙ）、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］ピレン－１，６－ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ビス［３－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］ピレン－１，６－ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルスチルベン－４，４’－ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４’－（１０－フェニル－９－アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４’－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９－ジフェニル－Ｎ－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１－テトラ（ｔｅｒｔ－ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、４－（１０－フェニル－９－アントリル）－４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’－（２－ｔｅｒｔ－ブチルアントラセン－９，１０－ジイルジ－４，１－フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン］（略称：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，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）、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）、等を用いることができる。
特に、１，６ＦＬＰＡＰｒｎまたは１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ、１，６ＢｎｆＡＰｒｎ－０３のようなピレンジアミン化合物に代表される縮合芳香族ジアミン化合物は、ホールトラップ性が高く、発光効率または信頼性に優れているため好ましい。
また、Ｎ－［４－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）フェニル］－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’－オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン－２，７，１０，１５－テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、９，１０－ジフェニル－２－［Ｎ－フェニル－Ｎ－（９－フェニル－カルバゾール－３－イル）－アミノ］－アントラセン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ－［９，１０－ビス（１，１’－ビフェニル－２－イル）－２－アントリル］－Ｎ，９－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ－［９，１０－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）、等を用いることができる。
また、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）、等を用いることができる。
［りん光発光物質］
りん光発光物質を層１１１Ｘに用いることができる。例えば、以下に例示するりん光発光物質を層１１１Ｘに用いることができる。なお、これに限定されず、さまざまな公知のりん光性発光物質を層１１１Ｘに用いることができる。
例えば、４Ｈ－トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体、１Ｈ－トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体、イミダゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体、電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属イリジウム錯体、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、ピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、希土類金属錯体、白金錯体、等を層１１１Ｘに用いることができる。
［りん光発光物質（青色）］
４Ｈ－トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体等としては、例えば、トリス｛２－［５－（２－メチルフェニル）－４－（２，６－ジメチルフェニル）－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル－κＮ２］フェニル－κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｍｐ）３］）、トリス（５－メチル－３，４－ジフェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３］）、トリス［４－（３－ビフェニル）－５－イソプロピル－３－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ－３ｂ）３］）、等を用いることができる。
１Ｈ－トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体等としては、例えば、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］）、等を用いることができる。
イミダゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体等としては、例えば、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］）、等を用いることができる。
電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属イリジウム錯体等としては、例えば、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：ＦＩｒａｃａｃ）、等を用いることができる。
なお、これらは青色のりん光発光を示す化合物であり、４４０ｎｍから５２０ｎｍに発光波長のピークを有する化合物である。
［りん光発光物質（緑色）］
ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体等としては、例えば、トリス（４－メチル－６－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）３］）、トリス（４－ｔ－ブチル－６－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３］）、（アセチルアセトナト）ビス（６－メチル－４－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（６－ｔｅｒｔ－ブチル－４－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［６－（２－ノルボルニル）－４－フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［５－メチル－６－（２－メチルフェニル）－４－フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（４，６－ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、等を用いることができる。
ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体等としては、例えば、（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）］）、等を用いることができる。
ピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体等としては、例えば、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）］）、［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－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）］）、等を用いることができる。
希土類金属錯体としては、例えば、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）］）、などが挙げられる。
なお、これらは主に緑色のりん光発光を示す化合物であり、５００ｎｍから６００ｎｍに発光波長のピークを有する。また、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性または発光効率において、際だって優れる。
［りん光発光物質（赤色）］
ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体等としては、例えば、（ジイソブチリルメタナト）ビス［４，６－ビス（３－メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］）、ビス［４，６－ビス（３－メチルフェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｐｍ）］）、ビス［４，６－ジ（ナフタレン－１－イル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）２（ｄｐｍ）］）、等を用いることができる。
ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体等としては、例えば、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５－トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（２，３，５－トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［２，３－ビス（４－フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ）］）、等を用いることができる。
ピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体等としては、例えば、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）］）、等を用いることができる。
希土類金属錯体等としては、例えば、トリス（１，３－ジフェニル－１，３－プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ）］）、トリス［１－（２－テノイル）－３，３，３－トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ）］）、等を用いることができる。
白金錯体等としては、例えば、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）、等を用いることができる。
なお、これらは、赤色のりん光発光を示す化合物であり、６００ｎｍから７００ｎｍに発光のピークを有する。また、ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、表示装置に良好に用いることができる色度の赤色発光が得られる。
［熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を示す物質］
ＴＡＤＦ材料を層１１１Ｘに用いることができる。ＴＡＤＦ材料を発光物質として用いる場合、ホスト材料のＳ１準位はＴＡＤＦ材料のＳ１準位より高い方が好ましい。また、ホスト材料のＴ１準位はＴＡＤＦ材料のＴ１準位より高いことが好ましい。
例えば、以下に例示するＴＡＤＦ材料を発光性の材料に用いることができる。なお、これに限定されず、さまざまな公知のＴＡＤＦ材料を用いることができる。
なお、ＴＡＤＦ材料は、Ｓ１準位とＴ１準位との差が小さく、わずかな熱エネルギーによって三重項励起状態から一重項励起状態に逆項間交差（アップコンバート）できる。これにより、三重項励起状態から一重項励起状態を効率よく生成することができる。また、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる。
また、２種類の物質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。
なお、Ｔ１準位の指標としては、低温（例えば７７Ｋから１０Ｋ）で観測されるりん光スペクトルを用いればよい。ＴＡＤＦ材料としては、その蛍光スペクトルの短波長側の裾において接線を引き、その外挿線の波長のエネルギーをＳ１準位とし、りん光スペクトルの短波長側の裾において接線を引き、その外挿線の波長のエネルギーをＴ１準位とした際に、そのＳ１準位とＴ１準位の差が０．３ｅＶ以下であることが好ましく、０．２ｅＶ以下であることがさらに好ましい。
例えば、フラーレン及びその誘導体、アクリジン及びその誘導体、エオシン誘導体等をＴＡＤＦ材料に用いることができる。また、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンをＴＡＤＦ材料に用いることができる。
具体的には、構造式を以下に示す、プロトポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｐｒｏｔｏ ＩＸ））、メソポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｍｅｓｏ ＩＸ））、ヘマトポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｈｅｍａｔｏ ＩＸ））、コプロポルフィリンテトラメチルエステル－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｃｏｐｒｏ ＩＩＩ－４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｅｔｉｏ Ｉ））、オクタエチルポルフィリン－塩化白金錯体（ＰｔＣｌ２ＯＥＰ）、等を用いることができる。
また、例えば、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環の一方または両方を有する複素環化合物をＴＡＤＦ材料に用いることができる。
具体的には、構造式を以下に示す、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）、９－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）－９’－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール（略称：ＰＣＣｚＴｚｎ）、２－｛４－［３－（Ｎ－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール－９－イル］フェニル｝－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、２－［４－（１０Ｈ－フェノキサジン－１０－イル）フェニル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ＰＸＺ－ＴＲＺ）、３－［４－（５－フェニル－５，１０－ジヒドロフェナジン－１０－イル）フェニル］－４，５－ジフェニル－１，２，４－トリアゾール（略称：ＰＰＺ－３ＴＰＴ）、３－（９，９－ジメチル－９Ｈ－アクリジン－１０－イル）－９Ｈ－キサンテン－９－オン（略称：ＡＣＲＸＴＮ）、ビス［４－（９，９－ジメチル－９，１０－ジヒドロアクリジン）フェニル］スルホン（略称：ＤＭＡＣ－ＤＰＳ）、１０－フェニル－１０Ｈ，１０’Ｈ－スピロ［アクリジン－９，９’－アントラセン］－１０’－オン（略称：ＡＣＲＳＡ）、等を用いることができる。
該複素環化合物は、π電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有するため、電子輸送性及び正孔輸送性が共に高く、好ましい。特に、π電子不足型複素芳香環を有する骨格のうち、ピリジン骨格、ジアジン骨格（ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格）、およびトリアジン骨格は、安定で信頼性が良好なため好ましい。特に、ベンゾフロピリミジン骨格、ベンゾチエノピリミジン骨格、ベンゾフロピラジン骨格、ベンゾチエノピラジン骨格は電子受容性が高く、信頼性が良好なため好ましい。
また、π電子過剰型複素芳香環を有する骨格の中でも、アクリジン骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、及びピロール骨格は、安定で信頼性が良好なため、当該骨格の少なくとも一を有することが好ましい。なお、フラン骨格としてはジベンゾフラン骨格が、チオフェン骨格としてはジベンゾチオフェン骨格が、それぞれ好ましい。また、ピロール骨格としては、インドール骨格、カルバゾール骨格、インドロカルバゾール骨格、ビカルバゾール骨格、３－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール骨格が特に好ましい。
なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環の電子供与性とπ電子不足型複素芳香環の電子受容性が共に強くなり、Ｓ１準位とＴ１準位のエネルギー差が小さくなるため、熱活性化遅延蛍光を効率よく得られることから特に好ましい。なお、π電子不足型複素芳香環の代わりに、シアノ基のような電子吸引基が結合した芳香環を用いても良い。また、π電子過剰型骨格として、芳香族アミン骨格、フェナジン骨格等を用いることができる。
また、π電子不足型骨格として、キサンテン骨格、チオキサンテンジオキサイド骨格、オキサジアゾール骨格、トリアゾール骨格、イミダゾール骨格、アントラキノン骨格、フェニルボランまたはボラントレン等の含ホウ素骨格、ベンゾニトリルまたはシアノベンゼン等のニトリル基またはシアノ基を有する芳香環または複素芳香環、ベンゾフェノン等のカルボニル骨格、ホスフィンオキシド骨格、スルホン骨格等を用いることができる。
このように、π電子不足型複素芳香環およびπ電子過剰型複素芳香環の少なくとも一方の代わりにπ電子不足型骨格およびπ電子過剰型骨格を用いることができる。
《層１１１Ｘの構成例２》
キャリア輸送性を備える材料をホスト材料に用いることができる。例えば、正孔輸送性を有する材料、電子輸送性を有する材料、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ：Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｄｅｌａｙｅｄ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）を示す物質、アントラセン骨格を有する材料および混合材料等をホスト材料に用いることができる。なお、層１１１Ｘに含まれる発光性の材料より大きいバンドギャップを備える材料を、ホスト材料に用いる構成が好ましい。これにより、層１１１Ｘにおいて生じる励起子からホスト材料へのエネルギー移動を、抑制することができる。
［正孔輸送性を有する材料］
正孔移動度が、１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上である材料を、正孔輸送性を有する材料に好適に用いることができる。例えば、層１１２Ｘに用いることができる正孔輸送性を有する材料を、ホスト材料に用いることができる。
［電子輸送性を有する材料］
金属錯体またはπ電子不足型複素芳香環骨格を有する有機化合物を、電子輸送性を有する材料に用いることができる。例えば、層１１３Ｘに用いることができる電子輸送性を有する材料を、ホスト材料に用いることができる。
［アントラセン骨格を有する材料］
アントラセン骨格を有する有機化合物を、ホスト材料に用いることができる。特に、発光物質に蛍光発光物質を用いる場合において、アントラセン骨格を有する有機化合物は好適である。これにより、発光効率および耐久性が良好な発光デバイスを実現することができる。
アントラセン骨格を有する有機化合物としては、ジフェニルアントラセン骨格、特に９，１０－ジフェニルアントラセン骨格を有する有機化合物が化学的に安定であるため好ましい。また、ホスト材料がカルバゾール骨格を有する場合、正孔の注入・輸送性が高まるため好ましい。特に、ホスト材料がジベンゾカルバゾール骨格を含む場合、カルバゾールよりもＨＯＭＯ準位が０．１ｅＶ程度浅くなり、正孔が入りやすくなる上に、正孔輸送性にも優れ、耐熱性も高くなるため好適である。なお、正孔注入・輸送性の観点から、カルバゾール骨格に換えて、ベンゾフルオレン骨格またはジベンゾフルオレン骨格を用いてもよい。
したがって、９，１０－ジフェニルアントラセン骨格およびカルバゾール骨格を共に有する物質、９，１０－ジフェニルアントラセン骨格およびベンゾカルバゾール骨格を共に有する物質、９，１０－ジフェニルアントラセン骨格およびジベンゾカルバゾール骨格を共に有する物質は、ホスト材料として好ましい。
例えば、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－（１－ナフチル）－１０－［４－（２－ナフチル）フェニル］アントラセン（略称：αＮ－βＮＰＡｎｔｈ）、９－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）、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）、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）、等を用いることができる。
特に、ＣｚＰＡ、ｃｇＤＢＣｚＰＡ、２ｍＢｎｆＰＰＡ、ＰＣｚＰＡは非常に良好な特性を示す。
［熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を示す物質］
ＴＡＤＦ材料をホスト材料に用いることができる。ＴＡＤＦ材料をホスト材料に用いると、ＴＡＤＦ材料で生成した三重項励起エネルギーを、逆項間交差によって一重項励起エネルギーに変換することができる。さらに、励起エネルギーを発光物質に移動することができる。換言すれば、ＴＡＤＦ材料はエネルギードナーとして機能し、発光物質はエネルギーアクセプターとして機能する。これにより、発光デバイスの発光効率を高めることができる。
これは、上記発光物質が蛍光発光物質である場合に、非常に有効である。また、このとき、高い発光効率を得るためには、ＴＡＤＦ材料のＳ１準位は、蛍光発光物質のＳ１準位より高いことが好ましい。また、ＴＡＤＦ材料のＴ１準位は、蛍光発光物質のＳ１準位より高いことが好ましい。したがって、ＴＡＤＦ材料のＴ１準位は、蛍光発光物質のＴ１準位より高いことが好ましい。
また、蛍光発光物質の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈するＴＡＤＦ材料を用いることが好ましい。そうすることで、ＴＡＤＦ材料から蛍光発光物質への励起エネルギーの移動がスムーズとなり、効率よく発光が得られるため、好ましい。
また、効率よく三重項励起エネルギーから逆項間交差によって一重項励起エネルギーが生成されるためには、ＴＡＤＦ材料でキャリア再結合が生じることが好ましい。また、ＴＡＤＦ材料で生成した三重項励起エネルギーが蛍光発光物質の三重項励起エネルギーに移動しないことが好ましい。そのためには、蛍光発光物質は、蛍光発光物質が有する発光団（発光の原因となる骨格）の周囲に保護基を有すると好ましい。該保護基としては、π結合を有さない置換基が好ましく、飽和炭化水素が好ましく、具体的には炭素数３以上１０以下のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３以上１０以下のシクロアルキル基、炭素数３以上１０以下のトリアルキルシリル基が挙げられ、保護基が複数あるとさらに好ましい。π結合を有さない置換基は、キャリアを輸送する機能に乏しいため、キャリア輸送またはキャリア再結合に影響をほとんど与えずに、ＴＡＤＦ材料と蛍光発光物質の発光団との距離を遠ざけることができる。
ここで、発光団とは、蛍光発光物質において発光の原因となる原子団（骨格）を指す。発光団は、π結合を有する骨格が好ましく、芳香環を含むことが好ましく、縮合芳香環または縮合複素芳香環を有すると好ましい。
縮合芳香環または縮合複素芳香環としては、フェナントレン骨格、スチルベン骨格、アクリドン骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格等が挙げられる。特に、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、フルオレン骨格、クリセン骨格、トリフェニレン骨格、テトラセン骨格、ピレン骨格、ペリレン骨格、クマリン骨格、キナクリドン骨格、ナフトビスベンゾフラン骨格を有する蛍光発光物質は蛍光量子収率が高いため好ましい。
例えば、発光性の材料に用いることができるＴＡＤＦ材料を、ホスト材料に用いることができる。
［混合材料の構成例１］
また、複数種の物質を混合した材料を、ホスト材料に用いることができる。例えば、電子輸送性を有する材料と正孔輸送性を有する材料を、混合材料に用いることができる。混合材料に含まれる正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する材料の重量比の値は、（正孔輸送性を有する材料／電子輸送性を有する材料）＝（１／１９）以上（１９／１）以下とすればよい。これにより、層１１１Ｘのキャリア輸送性を容易に調整することができる。また、再結合領域の制御も簡便に行うことができる。
［混合材料の構成例２］
りん光発光物質を混合した材料を、ホスト材料に用いることができる。りん光発光物質は、発光物質として蛍光発光物質を用いる際に蛍光発光物質へ励起エネルギーを供与するエネルギードナーとして用いることができる。
［混合材料の構成例３］
励起錯体を形成する材料を含む混合材料を、ホスト材料に用いることができる。例えば、形成される励起錯体の発光スペクトルが、発光物質の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なる材料を、ホスト材料に用いることができる。これにより、エネルギー移動がスムーズとなり、発光効率を向上することができる。または、駆動電圧を抑制することができる。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（燐光材料）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。
励起錯体を形成する材料の少なくとも一方に、りん光発光物質を用いることができる。これにより、逆項間交差を利用することができる。または、三重項励起エネルギーを効率よく一重項励起エネルギーへ変換することができる。
励起錯体を形成する材料の組み合わせとしては、正孔輸送性を有する材料のＨＯＭＯ準位が電子輸送性を有する材料のＨＯＭＯ準位以上であると好ましい。または、正孔輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位が電子輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位以上であると好ましい。これにより、効率よく励起錯体を形成することができる。なお、材料のＬＵＭＯ準位およびＨＯＭＯ準位は、電気化学特性（還元電位および酸化電位）から導出することができる。具体的には、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定法を用いて、還元電位および酸化電位を測定することができる。
なお、励起錯体の形成は、例えば正孔輸送性を有する材料の発光スペクトル、電子輸送性を有する材料の発光スペクトル、およびこれら材料を混合した混合膜の発光スペクトルを比較し、混合膜の発光スペクトルが、各材料の発光スペクトルよりも長波長シフトする（あるいは長波長側に新たなピークを持つ）現象を観測することにより確認することができる。あるいは、正孔輸送性を有する材料の過渡フォトルミネッセンス（ＰＬ）、電子輸送性を有する材料の過渡ＰＬ、及びこれら材料を混合した混合膜の過渡ＰＬを比較し、混合膜の過渡ＰＬ寿命が、各材料の過渡ＰＬ寿命よりも長寿命成分を有する、あるいは遅延成分の割合が大きくなるなどの過渡応答の違いを観測することにより、確認することができる。また、上述の過渡ＰＬは過渡エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）と読み替えても構わない。すなわち、正孔輸送性を有する材料の過渡ＥＬ、電子輸送性を有する材料の過渡ＥＬ及びこれらの混合膜の過渡ＥＬを比較し、過渡応答の違いを観測することによっても、励起錯体の形成を確認することができる。
《ユニット１０３Ｘ２の構成例１》
ユニット１０３Ｘ２は、層１１１Ｘ２、層１１２Ｘ２および層１１３Ｘ２を備える。層１１１Ｘ２は、層１１２Ｘ２および層１１３Ｘ２の間に挟まれる。
ユニット１０３Ｘに用いることができる構成を、ユニット１０３Ｘ２に用いることができる。例えば、ユニット１０３Ｘと同一の構成をユニット１０３Ｘ２に用いることができる。
《ユニット１０３Ｘ２の構成例２》
また、ユニット１０３Ｘとは異なる構成をユニット１０３Ｘ２に用いることができる。例えば、ユニット１０３Ｘの発光色とは色相が異なる光を射出する構成を、ユニット１０３Ｘ２に用いることができる。
具体的には、赤色の光および緑色の光を射出するユニット１０３Ｘと、青色の光を射出するユニット１０３Ｘ２を積層して用いることができる。これにより、所望の色の光を射出する発光デバイスを提供することができる。例えば、白色の光を射出する発光デバイスを提供することができる。
＜発光デバイス５５０Ｘの作製方法＞
例えば、乾式法、湿式法、蒸着法、液滴吐出法、塗布法または印刷法等を用いて、電極５５１Ｘ、電極５５２Ｘ、ユニット１０３Ｘ、中間層１０６Ｘ、およびユニット１０３Ｘ２の各層を形成することができる。また、異なる方法を各構成の形成に用いることができる。
具体的には、真空蒸着装置、インクジェット装置、スピンコーターなどのコーティング装置、グラビア印刷装置、オフセット印刷装置、スクリーン印刷装置などを用いて発光デバイス５５０Ｘを作製することができる。
例えば、金属材料のペーストを用いる湿式法またはゾル－ゲル法を用いて、電極を形成することができる。また、酸化インジウムに対し１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いて、スパッタリング法により、酸化インジウム－酸化亜鉛膜を形成することができる。また、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５ｗｔ％以上５ｗｔ％以下、酸化亜鉛を０．１ｗｔ％以上１ｗｔ％以下含有したターゲットを用いて、スパッタリング法により酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）膜を形成することができる。
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３）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光デバイス５５０Ｘの構成について、図１（Ａ）および図１（Ｂ）を参照しながら説明する。
＜発光デバイス５５０Ｘの構成例＞
本実施の形態で説明する発光デバイス５５０Ｘは、電極５５１Ｘと、電極５５２Ｘと、ユニット１０３Ｘと、ユニット１０３Ｘ２と、中間層１０６Ｘと、を有する（図１（Ａ）参照）。なお、例えば、実施の形態１および実施の形態２において説明する構成を、ユニット１０３Ｘ、ユニット１０３Ｘ２および中間層１０６Ｘに用いることができる。
また、発光デバイス５５０Ｘは層１０４Ｘを有し、層１０４Ｘは、電極５５１Ｘおよびユニット１０３Ｘの間に挟まれる。
《電極５５１Ｘの構成例》
例えば、導電性材料を電極５５１Ｘに用いることができる。具体的には、金属、合金または導電性化合物を含む膜を、単層または積層で電極５５１Ｘに用いることができる。
例えば、効率よく光を反射する膜を電極５５１Ｘに用いることができる。具体的には、銀および銅等を含む合金、銀およびパラジウム等を含む合金またはアルミニウム等の金属膜を電極５５１Ｘに用いることができる。
また、例えば、光の一部を透過し、光の他の一部を反射する金属膜を電極５５１Ｘに用いることができる。これにより、微小共振器構造（マイクロキャビティ）を発光デバイス５５０Ｘに設けることができる。または、所定の波長の光を他の光より効率よく取り出すことができる。または、スペクトルの半値幅が狭い光を取り出すことができる。または、鮮やかな色の光を取り出すことができる。
また、例えば、可視光について透光性を有する膜を、電極５５１Ｘに用いることができる。具体的には、光が透過する程度に薄い金属の膜、合金の膜または導電性酸化物の膜などを、単層または積層で、電極５５１Ｘに用いることができる。
特に、４．０ｅＶ以上の仕事関数を備える材料を電極５５１Ｘに好適に用いることができる。
例えば、インジウムを含む導電性酸化物を用いることができる。具体的には、酸化インジウム、酸化インジウム－酸化スズ（略称：ＩＴＯ）、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム－酸化スズ（略称：ＩＴＳＯ）、酸化インジウム－酸化亜鉛、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（略称：ＩＷＺＯ）等を用いることができる。
また、例えば、亜鉛を含む導電性酸化物を用いることができる。具体的には、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛、アルミニウムを添加した酸化亜鉛などを用いることができる。
また、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等を用いることができる。または、グラフェンを用いることができる。
《層１０４Ｘの構成例１》
正孔注入性を有する材料を、層１０４Ｘに用いることができる。また、層１０４Ｘを正孔注入層ということができる。これにより、正孔を、例えば、電極５５１Ｘから注入しやすくすることができる。または、発光デバイス５５０Ｘの駆動電圧を小さくすることができる。
［電子受容性を有する物質］
有機化合物および無機化合物を、電子受容性を有する物質に用いることができる。電子受容性を有する物質は、電界の印加により、隣接する正孔輸送層あるいは正孔輸送性を有する材料から電子を引き抜くことができる。例えば、層１０６Ｘ１に用いることができる電子受容性を有する物質ＡＭ１を、層１０４Ｘに用いることができる。
［複合材料の構成例１］
また、例えば、電子受容性を有する物質と正孔輸送性を有する材料を含む複合材料を層１０４Ｘに用いることができる。これにより、仕事関数が大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料を電極５５１Ｘに用いることができる。または、仕事関数に依らず、広い範囲の材料から、電極５５１Ｘに用いる材料を選ぶことができる。
例えば、芳香族アミン骨格を有する化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、ビニル基を有している芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）などを、複合材料の正孔輸送性を有する材料に用いることができる。また、正孔移動度が、１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上である材料を、複合材料の正孔輸送性を有する材料に好適に用いることができる。例えば、層１１２Ｘに用いることができる正孔輸送性を有する材料を複合材料に用いることができる。
また、比較的深いＨＯＭＯ準位を有する物質を、複合材料の正孔輸送性を有する材料に好適に用いることができる。具体的には、ＨＯＭＯ準位が－５．７ｅＶ以上－５．４ｅＶ以下であると好ましい。これにより、ユニット１０３Ｘへの正孔の注入を容易にすることができる。また、層１１２Ｘへの正孔の注入を容易にすることができる。また、発光デバイス５５０Ｘの信頼性を向上することができる。例えば、層１０６Ｘ１に用いることができる複合材料を、層１０４Ｘに用いることができる。
［複合材料の構成例２］
例えば、電子受容性を有する物質と、正孔輸送性を有する材料と、アルカリ金属のフッ化物またはアルカリ土類金属のフッ化物とを、含む複合材料を、正孔注入性を有する材料に用いることができる。特に、原子比率において、フッ素原子が２０％以上である複合材料を好適に用いることができる。これにより、層１０４Ｘの屈折率を低下することができる。または、発光デバイス５５０Ｘの内部に屈折率の低い層を形成することができる。または、発光デバイス５５０Ｘの外部量子効率を向上することができる。
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４）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光デバイス５５０Ｘの構成について、図１および図２を参照しながら説明する。
図２（Ａ）は、本発明の一態様の発光デバイスの構成を説明する断面図である。また、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）とは異なる構成を備える本発明の一態様の発光デバイスを説明する断面図である。
＜発光デバイス５５０Ｘの構成例１＞
本実施の形態で説明する発光デバイス５５０Ｘは、電極５５１Ｘと、電極５５２Ｘと、ユニット１０３Ｘと、ユニット１０３Ｘ２と、中間層１０６Ｘと、を有する（図１（Ａ）参照）。なお、例えば、実施の形態１および実施の形態２において説明する構成を、ユニット１０３Ｘ、ユニット１０３Ｘ２および中間層１０６Ｘに用いることができる。
また、発光デバイス５５０Ｘは層１０５Ｘを有し、層１０５Ｘは、電極５５２Ｘおよびユニット１０３Ｘ２の間に挟まれる。
《電極５５２Ｘの構成例》
例えば、導電性材料を電極５５２Ｘに用いることができる。具体的には、金属、合金または導電性化合物を含む材料を、単層または積層で電極５５２Ｘに用いることができる。
例えば、実施の形態３において説明する電極５５１Ｘに用いることができる材料を、電極５５２Ｘに用いることができる。特に、電極５５１Ｘより仕事関数が小さい材料を電極５５２Ｘに好適に用いることができる。具体的には、仕事関数が３．８ｅＶ以下である材料が好ましい。
例えば、元素周期表の第１族に属する元素、元素周期表の第２族に属する元素、希土類金属およびこれらを含む合金を、電極５５２Ｘに用いることができる。
具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）等、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等およびこれらを含む合金、例えばマグネシウムと銀の合金またはアルミニウムとリチウムの合金を、電極５５２Ｘに用いることができる。
《層１０５Ｘの構成例１》
例えば、電子注入性を有する材料を、層１０５Ｘに用いることができる。また、層１０５Ｘを電子注入層ということができる。
具体的には、電子供与性を有する物質を、層１０５Ｘに用いることができる。または、電子供与性を有する物質と電子輸送性を有する材料を複合した材料を、層１０５Ｘに用いることができる。または、エレクトライドを、層１０５Ｘに用いることができる。これにより、例えば、電極５５２Ｘから電子を注入しやすくすることができる。または、仕事関数が小さい材料だけでなく、仕事関数の大きい材料を電極５５２Ｘに用いることができる。または、仕事関数に依らず、広い範囲の材料から、電極５５２Ｘに用いる材料を選ぶことができる。具体的には、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、ケイ素または酸化ケイ素を含有した酸化インジウム－酸化スズなどを、電極５５２Ｘに用いることができる。または、発光デバイス５５０Ｘの駆動電圧を小さくすることができる。
［電子供与性を有する物質］
例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属またはこれらの化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩等）を、電子供与性を有する物質に用いることができる。または、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセン等の有機化合物を、電子供与性を有する物質に用いることもできる。
アルカリ金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）としては、酸化リチウム、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、炭酸リチウム、炭酸セシウム、８－ヒドロキシキノリナト－リチウム（略称：Ｌｉｑ）、等を用いることができる。
アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）としては、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、等を用いることができる。
［複合材料の構成例１］
また、複数種の物質を複合した材料を、電子注入性を有する材料に用いることができる。例えば、電子供与性を有する物質と電子輸送性を有する材料を、複合材料に用いることができる。
［電子輸送性を有する材料］
例えば、電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００である条件において、電子移動度が１×１０－７ｃｍ２／Ｖｓ以上、５×１０－５ｃｍ２／Ｖｓ以下である材料を、電子輸送性を有する材料に好適に用いることができる。これにより、発光層への電子の注入量を制御することができる。または、発光層が電子過多の状態になることを防ぐことができる。
金属錯体またはπ電子不足型複素芳香環骨格を有する有機化合物を、電子輸送性を有する材料に用いることができる。例えば、層１１３Ｘに用いることができる電子輸送性を有する材料を、層１０５Ｘに用いることができる。
［複合材料の構成例２］
また、微結晶状態のアルカリ金属のフッ化物と電子輸送性を有する材料を、複合材料に用いることができる。または、微結晶状態のアルカリ土類金属のフッ化物と電子輸送性を有する材料を、複合材料に用いることができる。特に、アルカリ金属のフッ化物またはアルカリ土類金属のフッ化物を５０ｗｔ％以上含む複合材料を好適に用いることができる。または、ビピリジン骨格を有する有機化合物を含む複合材料を好適に用いることができる。これにより、層１０５Ｘの屈折率を低下することができる。または、発光デバイス５５０Ｘの外部量子効率を向上することができる。
［複合材料の構成例３］
例えば、非共有電子対を備える第１の有機化合物および第１の金属を含む複合材料を、層１０５Ｘに用いることができる。また、第１の有機化合物の電子数と第１の金属の電子数の合計が奇数であると好ましい。また、第１の有機化合物１モルに対する第１の金属のモル比率は、好ましくは０．１以上１０以下、より好ましくは０．２以上２以下、さらに好ましくは０．２以上０．８以下である。
これにより、非共有電子対を備える第１の有機化合物は、第１の金属と相互に作用し、半占有軌道（ＳＯＭＯ：Ｓｉｎｇｌｙ Ｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ）を形成することができる。また、電極５５２Ｘから層１０５Ｘに電子を注入する場合に、両者の間にある障壁を低減することができる。
また、電子スピン共鳴法（ＥＳＲ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｓｐｉｎ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）を用いて測定したスピン密度が、好ましくは１×１０１６ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上、より好ましくは５×１０１６ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは１×１０１７ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上である複合材料を、層１０５Ｘに用いることができる。
［非共有電子対を備える有機化合物］
例えば、電子輸送性を有する材料を、非共有電子対を備える有機化合物に用いることができる。例えば、電子不足型複素芳香環を有する化合物を用いることができる。具体的には、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）、トリアジン環の少なくとも一つを有する化合物を用いることができる。これにより、発光デバイス５５０Ｘの駆動電圧を低減することができる。
なお、非共有電子対を備える有機化合物の最低空軌道（ＬＵＭＯ：Ｌｏｗｅｓｔ Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ）準位が、－３．６ｅＶ以上－２．３ｅＶ以下であると好ましい。また、一般にＣＶ（サイクリックボルタンメトリ）、光電子分光法、光吸収分光法、逆光電子分光法等により、有機化合物のＨＯＭＯ準位及びＬＵＭＯ準位を見積もることができる。
例えば、４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、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）、ジキノキサリノ［２，３－ａ：２’，３’－ｃ］フェナジン（略称：ＨＡＴＮＡ）、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）、２，２’－（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）等を、非共有電子対を備える有機化合物に用いることができる。なお、ＮＢＰｈｅｎはＢＰｈｅｎと比較して、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を備え、耐熱性に優れる。
また、例えば、銅フタロシアニンを、非共有電子対を備える有機化合物に用いることができる。なお、銅フタロシアニンの電子数は奇数である。
［第１の金属］
例えば、非共有電子対を備える第１の有機化合物の電子数が偶数である場合、周期表における奇数の族である第１の金属および第１の有機化合物の複合材料を、層１０５Ｘに用いることができる。
例えば、第７族の金属であるマンガン（Ｍｎ）、第９族の金属であるコバルト（Ｃｏ）、第１１族の金属である銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、第１３族の金属であるアルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）は、周期表において奇数の族である。なお、第１１族の元素は、第７族または第９族元素と比べて融点が低く、真空蒸着に好適である。特に、Ａｇは融点が低く好ましい。また、水または酸素との反応性が乏しい金属を第１の金属に用いることにより、発光デバイス５５０Ｘの耐湿性を向上することができる。
なお、電極５５２Ｘおよび層１０５ＸにＡｇを用いることにより、層１０５Ｘおよび電極５５２Ｘの密着性を高めることができる。
また、非共有電子対を備える第１の有機化合物の電子数が奇数である場合、周期表における偶数の族である第１の金属および第１の有機化合物の複合材料を、層１０５Ｘに用いることができる。例えば、第８族の金属である鉄（Ｆｅ）は、周期表において偶数の族である。
［エレクトライド］
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を、電子注入性を有する材料に用いることができる。
［複合材料の構成例４］
また、複数種の物質を複合した材料を、電子注入性を有する材料に用いることができる。例えば、電子受容性を有する有機化合物ＡＭ２、電子供与性を有する有機化合物ＤＭおよび塩基性を有する有機化合物ＢＭを、複合材料に用いることができる。具体的には、実施の形態１において説明する、層１０６Ｘ２に用いることができる構成を、層１０５Ｘに用いることができる。
《層１０５Ｘの構成例２》
例えば、層１０５Ｘ１および層１０５Ｘ２を層１０５Ｘに用いることができる（図２（Ａ）参照）。層１０５Ｘ２は、電極５５２Ｘおよび層１０５Ｘ１の間に挟まれる。
層１０５Ｘ１は、電子受容性を有する有機化合物ＡＭ２および電子供与性を有する有機化合物ＤＭを含み、層１０５Ｘ２は、塩基性を有する有機化合物ＢＭを含む。
《層１０５Ｘの構成例３》
例えば、層１０５Ｘ１および層１０５Ｘ２を層１０５Ｘに用いることができる（図２（Ａ）参照）。層１０５Ｘ２は、電極５５２Ｘおよび層１０５Ｘ１の間に挟まれる。
層１０５Ｘ１は、塩基性を有する有機化合物ＢＭを含み、層１０５Ｘ２は、電子受容性を有する有機化合物ＡＭ２および電子供与性を有する有機化合物ＤＭを含む。
＜発光デバイス５５０Ｘの構成例２＞
本実施の形態で説明する発光デバイス５５０Ｘは、電極５５１Ｘと、電極５５２Ｘと、ユニット１０３Ｘと、を有する（図２（Ｂ）参照）。ユニット１０３Ｘは電極５５１Ｘおよび電極５５２Ｘの間に挟まれる。また、発光デバイス５５０Ｘは、層１０４Ｘおよび層１０５Ｘを有し、層１０４Ｘは電極５５１Ｘおよびユニット１０３Ｘの間に挟まれ、層１０５Ｘは電極５５２Ｘおよびユニット１０３Ｘの間に挟まれる。なお、図２（Ｂ）を用いて説明する本発明の一態様の発光デバイス５５０Ｘは、中間層１０６Ｘおよびユニット１０３Ｘ２を有していない。
なお、例えば、実施の形態２において説明する構成を、ユニット１０３Ｘに用いることができる。また、実施の形態３において説明する構成を、電極５５１Ｘおよび層１０４Ｘに用いることができる。
《層１０５Ｘの構成例４》
電子注入性を有する材料を層１０５Ｘに用いることができる。複数種の物質を複合した材料を、電子注入性を有する材料に用いることができる。
例えば、電子受容性を有する有機化合物ＡＭ２、電子供与性を有する有機化合物ＤＭおよび塩基性を有する有機化合物ＢＭを、複合材料に用いることができる。具体的には、実施の形態１において説明する、層１０６Ｘ２に用いることができる構成を、層１０５Ｘに用いることができる。
《層１０５Ｘの構成例５》
例えば、層１０５Ｘ１および層１０５Ｘ２を層１０５Ｘに用いることができる（図２（Ｂ）参照）。層１０５Ｘ２は、電極５５２Ｘおよび層１０５Ｘ１の間に挟まれる。
層１０５Ｘ１は、電子受容性を有する有機化合物ＡＭ２および電子供与性を有する有機化合物ＤＭを含み、層１０５Ｘ２は、塩基性を有する有機化合物ＢＭを含む。
《層１０５Ｘの構成例６》
例えば、層１０５Ｘ１および層１０５Ｘ２を層１０５Ｘに用いることができる（図２（Ｂ）参照）。層１０５Ｘ２は、電極５５２Ｘおよび層１０５Ｘ１の間に挟まれる。
層１０５Ｘ１は、塩基性を有する有機化合物ＢＭを含み、層１０５Ｘ２は、電子受容性を有する有機化合物ＡＭ２および電子供与性を有する有機化合物ＤＭを含む。
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５）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置７００の構成について、図３および図４を参照しながら説明する。
図３は、本発明の一態様の表示装置７００の構成を説明する断面図である。図４は、図３を用いて説明する構成とは異なる、本発明の一態様の表示装置７００の構成を説明する断面図である。
＜表示装置７００の構成例１＞
本実施の形態で説明する表示装置７００は、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）と、発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）とを有する（図３参照）。発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）は、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）に隣接する。
また、表示装置７００は基板５１０および機能層５２０を有する。機能層５２０は絶縁膜５２１を備え、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）および発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）は、絶縁膜５２１上に形成される。機能層５２０は、基板５１０および発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）の間に挟まれる。
《発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）の構成例》
発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）は、電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）と、電極５５２Ｘ（ｉ，ｊ）と、ユニット１０３Ｘ（ｉ，ｊ）と、ユニット１０３Ｘ２（ｉ，ｊ）と、中間層１０６Ｘ（ｉ，ｊ）と、を有する。また、層１０４Ｘ（ｉ，ｊ）および層１０５Ｘ（ｉ，ｊ）を有する。
例えば、実施の形態１乃至実施の形態４において説明する発光デバイス５５０Ｘを、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができる。具体的には、電極５５１Ｘに用いることができる構成を電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができ、電極５５２Ｘに用いることができる構成を電極５５２Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができる。また、ユニット１０３Ｘに用いることができる構成をユニット１０３Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができ、ユニット１０３Ｘ２に用いることができる構成をユニット１０３Ｘ２（ｉ，ｊ）に用いることができる。また、中間層１０６Ｘに用いることができる構成を中間層１０６Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができる。また、層１０４Ｘに用いることができる構成を層１０４Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができ、層１０５Ｘに用いることができる構成を層１０５Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができる。
《発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）の構成例》
発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）は、電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）と、電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）と、ユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）と、ユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）と、中間層１０６Ｙ（ｉ，ｊ）と、を有する。また、層１０４Ｙ（ｉ，ｊ）および層１０５Ｙ（ｉ，ｊ）を有する。
電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）は電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）に隣接し、電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）は電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）との間に間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）を備える。なお、電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）に供給する電位は、電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）と同じであっても、異なってもよい。異なる電位を供給することで、発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）を発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）とは異なる条件で駆動することができる。
電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）は電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）と重なる。
ユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）は、電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）および電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）の間に挟まれ、ユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）は、電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）およびユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）の間に挟まれる。また、中間層１０６Ｙ（ｉ，ｊ）は、ユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）およびユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）の間に挟まれる。
層１０４Ｙ（ｉ，ｊ）は、ユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）および電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）の間に挟まれ、層１０５Ｙ（ｉ，ｊ）は電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）およびユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）の間に挟まれる。
例えば、実施の形態１乃至実施の形態４において説明する発光デバイス５５０Ｘの構成を、発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができる。具体的には、電極５５１Ｘに用いることができる構成を電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができ、電極５５２Ｘに用いることができる構成を電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができる。また、ユニット１０３Ｘに用いることができる構成をユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができ、ユニット１０３Ｘ２に用いることができる構成をユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）に用いることができる。また、中間層１０６Ｘに用いることができる構成を中間層１０６Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができる。また、層１０４Ｘに用いることができる構成を層１０４Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができ、層１０５Ｘに用いることができる構成を層１０５Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができる。
なお、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）の構成の一部を発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）の構成の一部に用いることができる。例えば、電極５５２Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができる導電膜の一部を電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができる。これにより、構成の一部を共通にすることができる。また、作製工程を簡略化することができる。
また、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）が射出する光の色相と異なる色相の光を射出する構成を発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができる。例えば、ユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）が射出する光ＥＬＹ１の色相を、光ＥＬＸ１の色相と異ならせることができる。また、ユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）が射出する光ＥＬＹ２の色相を、光ＥＬＸ２の色相と異ならせることができる。
また、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）が射出する光の色相と同じ色相の光を射出する構成を発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができる。
例えば、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）および発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）が、いずれも白色の光を射出してもよい。なお、着色層を発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）に重ねて配置し、所定の色相の光を白色の光から取り出すことができる。また、別の着色層を発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）に重ねて配置し、別の所定の色相の光を白色の光から取り出すことができる。
また、例えば、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）および発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）が、いずれも青色の光を射出してもよい。なお、色変換層を発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）に重ねて配置し、青色の光を所定の色相の光に変換することができる。また、別の色変換層を発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）に重ねて配置し、青色の光を別の所定の色相の光に変換することができる。青色の光を、例えば緑色の光または赤色の光に変換することができる。
＜表示装置７００の構成例２＞
また、本実施の形態で説明する表示装置７００は、絶縁膜５２８を有する（図３参照）。
《絶縁膜５２８の構成例》
絶縁膜５２８は開口部を備え、一の開口部は電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）と重なり、他の開口部は電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）と重なる。また、絶縁膜５２８は間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる。
《間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）の構成例》
電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）および電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）の間に挟まれる間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）は、例えば、溝状の形状を備える。これにより、当該溝に沿って段差が形成される。また、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）上に堆積する膜と、電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）上に堆積する膜との間に、断絶されたまたは膜厚が薄い部分が形成される。
例えば、加熱蒸着法等の異方性を有する成膜方法を用いると、断絶されたまたは膜厚の薄い部分が、上記段差に沿って、層１０６Ｘ１（ｉ，ｊ）および層１０６Ｙ１（ｉ，ｊ）の間に挟まれる領域１０６ＸＹ１（ｉ，ｊ）に形成される。また、断絶されたまたは膜厚の薄い部分が、層１０６Ｘ２（ｉ，ｊ）および層１０６Ｙ２（ｉ，ｊ）の間に挟まれる領域１０６ＸＹ２（ｉ，ｊ）に形成される。
これにより、例えば、領域１０６ＸＹ１（ｉ，ｊ）を流れる電流を抑制できる。また、中間層１０６Ｘ（ｉ，ｊ）および中間層１０６Ｙ（ｉ，ｊ）の間を流れる電流を抑制できる。また、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）の動作に伴い、隣接する発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）が意図せず発光してしまう現象の発生を抑制することができる。
＜表示装置７００の構成例３＞
本実施の形態で説明する表示装置７００は、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）と、発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）とを有する（図４参照）。発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）は、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）に隣接する。
なお、表示装置７００は、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる部分において、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）または発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）の構成の一部または全部が取り除かれている点および絶縁膜５２８に換えて、絶縁膜５２８＿１、絶縁膜５２８＿２および絶縁膜５２８＿３を備える点が、図３を用いて説明する表示装置７００とは異なる。ここでは、異なる部分について詳細に説明し、同じ構成を備える部分については、上記の説明を援用する。
《絶縁膜５２８＿１の構成例》
絶縁膜５２８＿１は開口部を備え、一の開口部は電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）と重なり、他の開口部は電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）と重なる（図４参照）。また、絶縁膜５２８＿１は間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる開口部を備える。
《絶縁膜５２８＿２の構成例》
絶縁膜５２８＿２は開口部を備え、一の開口部は電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）と重なり、他の開口部は電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）と重なる。また、絶縁膜５２８＿２は間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる。
絶縁膜５２８＿２は、層１０４Ｘ（ｉ，ｊ）、ユニット１０３Ｘ（ｉ，ｊ）、中間層１０６Ｘ（ｉ，ｊ）およびユニット１０３Ｘ２（ｉ，ｊ）と接する領域を備える。
また、絶縁膜５２８＿２は、層１０４Ｙ（ｉ，ｊ）、ユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）、中間層１０６Ｙ（ｉ，ｊ）およびユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）と接する領域を備える。
また、絶縁膜５２８＿２は、絶縁膜５２１と接する領域を備える。
《絶縁膜５２８＿３の構成例》
絶縁膜５２８＿３は開口部を備え、一の開口部は電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）と重なり、他の開口部は電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）と重なる。また、絶縁膜５２８＿３は、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる領域に形成される溝を埋める。
これにより、例えば、中間層１０６Ｘ（ｉ，ｊ）および中間層１０６Ｙ（ｉ，ｊ）の間を、電気的に絶縁することができる。また、例えば、領域１０６ＸＹ１（ｉ，ｊ）を流れる電流を抑制できる。また、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）の動作に伴い、隣接する発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）が意図せず発光してしまう現象の発生を抑制することができる。また、ユニット１０３Ｘ２（ｉ，ｊ）の上面とユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）の上面の間に生じる段差の大きさを低減することができる。また、電極５５２Ｘ（ｉ，ｊ）および電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）の間において、当該段差に伴う断絶されたまたは膜厚が薄い部分が形成される現象の発生を抑制することができる。また、一の導電膜を電極５５２Ｘ（ｉ，ｊ）および電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができる。
なお、例えば、フォトリソグラフィ法を用いて、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）または発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）の構成の一部または全部を、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる部分から取り除くことができる。
具体的には、第１のステップにおいて、後に絶縁膜５２８＿１になる第１の絶縁膜を、後にユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）になる膜上に形成する。
第２のステップにおいて、フォトリソグラフィ法を用いて、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる開口部を、第１の絶縁膜に形成する。
第３のステップにおいて、当該絶縁膜をレジストに用いて、発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）の構成の一部または全部を、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる領域から取り除く。例えば、ドライエッチング法を用いることができる。これにより、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる領域に溝が形成される。
第４のステップにおいて、例えば、原子層堆積法（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を用いて、絶縁膜５２８＿２になる第２の絶縁膜を形成する。
第５のステップにおいて、例えば、感光性高分子を用いて、絶縁膜５２８＿３を形成し、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる領域に形成された溝を埋める。
第６のステップにおいて、フォトリソグラフィ法を用いて、電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）と重なる開口部を、第１の絶縁膜および第２の絶縁膜に形成し、絶縁膜５２８＿１および絶縁膜５２８＿２を形成する。
第７のステップにおいて、ユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）上に、層１０５Ｙ（ｉ，ｊ）および電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）を連続して形成する。
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、本発明の一態様の装置の構成について、図５乃至図７を参照しながら説明する。
図５は本発明の一態様の装置の構成を説明する図である。図５（Ａ）は本発明の一態様の装置の上面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の一部を説明する上面図である。また、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）に示す切断線Ｘ１－Ｘ２、切断線Ｘ３－Ｘ４、および一組の画素７０３（ｉ，ｊ）における断面図である。
図６は本発明の一態様の装置の構成を説明する回路図である。
図７は本発明の一態様の装置の構成を説明する図である。図７（Ａ）は本発明の一態様の装置の断面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）を用いて説明する装置とは異なる構成を備える本発明の一態様の装置の断面図である。また、図７（Ｃ）は図７（Ｂ）に示す装置に用いることができる発光デバイスの断面図である。
なお、本明細書において、１以上の整数を値にとる変数を符号に用いる場合がある。例えば、１以上の整数の値をとる変数ｐを含む（ｐ）を、最大ｐ個の構成要素のいずれかを特定する符号の一部に用いる場合がある。また、例えば、１以上の整数の値をとる変数ｍおよび変数ｎを含む（ｍ，ｎ）を、最大ｍ×ｎ個の構成要素のいずれかを特定する符号の一部に用いる場合がある。
＜表示装置７００の構成例１＞
本発明の一態様の表示装置７００は、領域２３１を有する（図５（Ａ）参照）。領域２３１は、一組の画素７０３（ｉ，ｊ）を備える。
《一組の画素７０３（ｉ，ｊ）の構成例》
一組の画素７０３（ｉ，ｊ）は、画素７０２Ｘ（ｉ，ｊ）を備える（図５（Ｂ）および図５（Ｃ）参照）。
画素７０２Ｘ（ｉ，ｊ）は、画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）および発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）を備える。発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）は、画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。
《発光デバイスの構成例１》
例えば、実施の形態１乃至実施の形態４において説明する発光デバイスを、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができる。表示装置７００は画像を表示する機能を備える。
＜表示装置７００の構成例２＞
また、本発明の一態様の表示装置７００は、機能層５４０と、機能層５２０と、を有する（図５（Ｃ）参照）。機能層５４０は機能層５２０と重なる。
機能層５４０は、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）を備える。
機能層５２０は、画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）および配線を備える（図５（Ｃ）参照）。画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）は、配線と電気的に接続される。例えば、機能層５２０の開口部５９１Ｘまたは開口部５９１Ｙに設けられた導電膜を配線に用いることができる。また、配線は、端子５１９Ｂおよび画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）を電気的に接続する。なお、導電性材料ＣＰは、端子５１９Ｂおよびフレキシブルプリント基板ＦＰＣ１を電気的に接続する。
＜表示装置７００の構成例３＞
また、本発明の一態様の表示装置７００は、駆動回路ＧＤおよび駆動回路ＳＤを有する（図５（Ａ）参照）。
《駆動回路ＧＤの構成例》
駆動回路ＧＤは、第１の選択信号および第２の選択信号を供給する。
《駆動回路ＳＤの構成例》
駆動回路ＳＤは、第１の制御信号および第２の制御信号を供給する。
《配線の構成例》
配線としては、導電膜Ｇ１（ｉ）、導電膜Ｇ２（ｉ）、導電膜Ｓ１（ｊ）、導電膜Ｓ２（ｊ）、導電膜ＡＮＯ、導電膜ＶＣＯＭ２および導電膜Ｖ０を含む（図６参照）。
導電膜Ｇ１（ｉ）は第１の選択信号を供給され、導電膜Ｇ２（ｉ）は第２の選択信号を供給される。
導電膜Ｓ１（ｊ）は第１の制御信号を供給され、導電膜Ｓ２（ｊ）は第２の制御信号を供給される。
《画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）の構成例１》
画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）は、導電膜Ｇ１（ｉ）および導電膜Ｓ１（ｊ）と電気的に接続される。導電膜Ｇ１（ｉ）は第１の選択信号を供給し、導電膜Ｓ１（ｊ）は第１の制御信号を供給する。
画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）は、第１の選択信号および第１の制御信号に基づいて、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）を駆動する。また、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）は、光を射出する。
発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）は、一方の電極が画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）と電気的に接続され、他方の電極が導電膜ＶＣＯＭ２と電気的に接続される。
《画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）の構成例２》
画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）は、スイッチＳＷ２１、スイッチＳＷ２２、トランジスタＭ２１、容量Ｃ２１およびノードＮ２１を備える。
トランジスタＭ２１は、ノードＮ２１と電気的に接続されるゲート電極と、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）と電気的に接続される第１の電極と、導電膜ＡＮＯと電気的に接続される第２の電極と、を備える。
スイッチＳＷ２１は、ノードＮ２１と電気的に接続される第１の端子と、導電膜Ｓ１（ｊ）と電気的に接続される第２の端子と、導電膜Ｇ１（ｉ）の電位に基づいて、導通状態または非導通状態を制御する機能を有するゲート電極と、を備える。
スイッチＳＷ２２は、導電膜Ｓ２（ｊ）と電気的に接続される第１の端子と、導電膜Ｇ２（ｉ）の電位に基づいて、導通状態または非導通状態を制御する機能を有するゲート電極と、を備える。
容量Ｃ２１は、ノードＮ２１と電気的に接続される導電膜と、スイッチＳＷ２２の第２の電極と電気的に接続される導電膜を備える。
これにより、画像信号をノードＮ２１に格納することができる。または、ノードＮ２１の電位を、スイッチＳＷ２２を用いて、変更することができる。または、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）が射出する光の強度を、ノードＮ２１の電位を用いて、制御することができる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な装置を提供することができる。
《画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）の構成例３》
画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）は、スイッチＳＷ２３、ノードＮ２２および容量Ｃ２２を備える。
スイッチＳＷ２３は、導電膜Ｖ０と電気的に接続される第１の端子と、ノードＮ２２と電気的に接続される第２の端子と、導電膜Ｇ２（ｉ）の電位に基づいて導通状態または非導通状態を制御する機能を有するゲート電極と、を備える。
容量Ｃ２２は、ノードＮ２１と電気的に接続される導電膜と、ノードＮ２２と電気的に接続される導電膜を備える。
なお、トランジスタＭ２１の第１の電極は、ノードＮ２２と電気的に接続される。
《画素７０２Ｘ（ｉ，ｊ）の構成例１》
画素７０２Ｘ（ｉ，ｊ）は、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）および画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）を備える（図７（Ａ）参照）。機能層５４０は発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）および着色層ＣＦＸを含み、機能層５２０は画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）を含む。
発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）はトップエミッション型の発光デバイスであり、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）は光ＥＬＸを機能層５２０が配置されていない側に射出する。
着色層ＣＦＸは、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）が射出する光の一部を透過する。例えば、白色の光の一部を透過して、青色の光、緑色の光または赤色の光を取り出すことができる。なお、着色層ＣＦＸに換えて色変換層を用いることもできる。これにより、波長の短い光を、波長の長い光に変換することができる。
《画素７０２Ｘ（ｉ，ｊ）の構成例２》
図７（Ｂ）を用いて説明する画素７０２Ｘ（ｉ，ｊ）は、ボトムエミッション型の発光デバイスを備える。発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）は光ＥＬＸを機能層５２０が配置されている側に射出する。
機能層５２０は領域５２０Ｔを備え、領域５２０Ｔは光ＥＬＸを透過する。また、機能層５２０は着色層ＣＦＸを備え、着色層ＣＦＸは領域５２０Ｔと重なる。
《発光デバイスの構成例２》
例えば、図７（Ｃ）を用いて説明する発光デバイス５５０Ｘと同じ構成を備える発光デバイスを、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができる。
本実施の形態で説明する発光デバイス５５０Ｘは、電極５５１Ｘと、電極５５２Ｘと、ユニット１０３Ｘと、ユニット１０３Ｘ２と、ユニット１０３Ｘ３と、中間層１０６Ｘと、中間層１０６ＸＸと、を有する。
ユニット１０３Ｘは、電極５５１Ｘおよび電極５５２Ｘの間に挟まれ、ユニット１０３Ｘ２は、電極５５２Ｘおよびユニット１０３Ｘの間に挟まれ、ユニット１０３Ｘ３は、電極５５２Ｘおよびユニット１０３Ｘ２の間に挟まれる。また、中間層１０６Ｘはユニット１０３Ｘ２およびユニット１０３Ｘの間に挟まれ、中間層１０６ＸＸはユニット１０３Ｘ３およびユニット１０３Ｘ２の間に挟まれる。
ユニット１０３Ｘは光ＥＬＸ１を射出する機能を備え、ユニット１０３Ｘ２は光ＥＬＸ２１および光ＥＬＸ２２を射出する機能を備え、ユニット１０３Ｘ３は光ＥＬＸ３を射出する機能を備える。中間層１０６Ｘは電子をユニット１０３Ｘに供給し、正孔をユニット１０３Ｘ２に供給する機能を備える。また、中間層１０６ＸＸは電子をユニット１０３Ｘ２に供給し、正孔をユニット１０３Ｘ３に供給する機能を備える。
なお、実施の形態１乃至実施の形態４において説明する発光デバイス５５０Ｘに用いることができる構成を、電極５５１Ｘ、電極５５２Ｘ、ユニット１０３Ｘ、ユニット１０３Ｘ２に用いることができる。また、ユニット１０３Ｘに用いることができる構成を、ユニット１０３Ｘ３に用いることができ、中間層１０６Ｘに用いることができる構成を中間層１０６ＸＸに用いることができる。例えば、青色の光を発する発光性の材料を層１１１Ｘおよび層１１１Ｘ３に用いることができる。
《ユニット１０３Ｘ２の構成例》
例えば、層１１１Ｘ２１および層１１１Ｘ２２をユニット１０３Ｘ２に用いることができる。層１１１Ｘ２１および層１１１Ｘ２２は、いずれも発光性の材料を含む。例えば、赤色の光を発する発光性の材料を層１１１Ｘ２１に用いることができる。また、例えば、黄色の光を発する発光性の材料を層１１１Ｘ２２に用いることができる。
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７）
本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを用いた発光装置について説明する。
本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを用いて作製された発光装置について図８を用いて説明する。なお、図８（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）をＡ－ＢおよびＣ－Ｄで切断した断面図である。この発光装置は、発光デバイスの発光を制御するものとして、画素部６０２および駆動回路部を有し、駆動回路部はソース線駆動回路６０１およびゲート線駆動回路６０３を含んでいる。また、発光装置は封止基板６０４およびシール材６０５を備え、シール材６０５は空間６０７を囲む。
なお、引き回し配線６０８はソース線駆動回路６０１及びゲート線駆動回路６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子６０９となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
次に、断面構造について図８（Ｂ）を用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース線駆動回路６０１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
素子基板６１０はガラス、石英、有機樹脂、金属、合金、半導体などからなる基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル樹脂等からなるプラスチック基板を用いて作製すればよい。
画素または駆動回路に用いられるトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、逆スタガ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型のトランジスタでもボトムゲート型トランジスタでもよい。トランジスタに用いる半導体材料は特に限定されず、例えば、シリコン、ゲルマニウム、炭化シリコン、窒化ガリウム等を用いることができる。または、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ系金属酸化物などの、インジウム、ガリウム、亜鉛のうち少なくとも一つを含む酸化物半導体を用いてもよい。
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、又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。
ここで、上記画素または駆動回路に設けられるトランジスタの他、後述するタッチセンサ等に用いられるトランジスタなどの半導体装置には、酸化物半導体を適用することが好ましい。特にシリコンよりもバンドギャップの広い酸化物半導体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の広い酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ状態における電流を低減できる。
上記酸化物半導体は、少なくともインジウム（Ｉｎ）又は亜鉛（Ｚｎ）を含むことが好ましい。また、Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ系酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、ＣｅまたはＨｆ等の金属）で表記される酸化物を含む酸化物半導体であることがより好ましい。
特に、半導体層として、複数の結晶部を有し、当該結晶部はｃ軸が半導体層の被形成面、または半導体層の上面に対し垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界を有さない酸化物半導体膜を用いることが好ましい。
半導体層としてこのような材料を用いることで、電気特性の変動が抑制され、信頼性の高いトランジスタを実現できる。
また、上述の半導体層を有するトランジスタはその低いオフ電流により、トランジスタを介して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。このようなトランジスタを画素に適用することで、各表示領域に表示した画像の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その結果、極めて消費電力の低減された電子機器を実現できる。
トランジスタの特性安定化等のため、下地膜を設けることが好ましい。下地膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの無機絶縁膜を用い、単層で又は積層して作製することができる。下地膜はスパッタリング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法（プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ ＣＶＤ）法など）、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、塗布法、印刷法等を用いて形成できる。なお、下地膜は、必要で無ければ設けなくてもよい。
なお、ＦＥＴ６２３はソース線駆動回路６０１に形成されるトランジスタの一つを示すものである。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成すれば良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。
また、画素部６０２はスイッチング用ＦＥＴ６１１と、電流制御用ＦＥＴ６１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成されているが、これに限定されず、３つ以上のＦＥＴと、容量素子とを組み合わせた画素部としてもよい。
なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成することができる。
また、後に形成するＥＬ層等の被覆性を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ以上３μｍ以下）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物６１４として、ネガ型の感光性樹脂、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができる。
第１の電極６１３上には、ＥＬ層６１６、および第２の電極６１７がそれぞれ形成されている。ここで、陽極として機能する第１の電極６１３に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ＩＴＯ膜、またはケイ素を含有したインジウム錫酸化物膜、２ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下の酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜の他、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。
また、ＥＬ層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。ＥＬ層６１６は、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一で説明したような構成を含んでいる。また、ＥＬ層６１６を構成する他の材料としては、低分子化合物、または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマーを含む）であっても良い。
さらに、ＥＬ層６１６上に形成され、陰極として機能する第２の電極６１７に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金または化合物（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ等）等）を用いることが好ましい。なお、ＥＬ層６１６で生じた光が第２の電極６１７を透過させる場合には、第２の電極６１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、２ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下の酸化亜鉛を含む酸化インジウム、ケイ素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いるのが良い。
なお、第１の電極６１３、ＥＬ層６１６、第２の電極６１７でもって、発光デバイスが形成されている。当該発光デバイスは実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスである。なお、画素部は複数の発光デバイスが形成されており、本実施の形態における発光装置では、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスと、それ以外の構成を有する発光デバイスの両方が混在していても良い。
さらにシール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光デバイス６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７には、充填材が充填されており、不活性気体（窒素またはアルゴン等）が充填される場合の他、シール材で充填される場合もある。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥材を設けることで水分の影響による劣化を抑制することができ、好ましい構成である。
なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂またはガラスフリットを用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分および酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板または石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル樹脂等からなるプラスチック基板を用いることができる。
図８（Ａ）および図８（Ｂ）には示されていないが、第２の電極上に保護膜を設けても良い。保護膜は有機樹脂膜または無機絶縁膜で形成すればよい。また、シール材６０５の露出した部分を覆うように、保護膜が形成されていても良い。また、保護膜は、一対の基板の表面及び側面、封止層、絶縁層、等の露出した側面を覆って設けることができる。
保護膜には、水などの不純物を透過しにくい材料を用いることができる。したがって、水などの不純物が外部から内部に拡散することを効果的に抑制することができる。
保護膜を構成する材料としては、酸化物、窒化物、フッ化物、硫化物、三元化合物、金属またはポリマー等を用いることができ、例えば、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、ハフニウムシリケート、酸化ランタン、酸化珪素、チタン酸ストロンチウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化スカンジウム、酸化エルビウム、酸化バナジウムまたは酸化インジウム等を含む材料または窒化アルミニウム、窒化ハフニウム、窒化珪素、窒化タンタル、窒化チタン、窒化ニオブ、窒化モリブデン、窒化ジルコニウムまたは窒化ガリウム等を含む材料、チタンおよびアルミニウムを含む窒化物、チタンおよびアルミニウムを含む酸化物、アルミニウムおよび亜鉛を含む酸化物、マンガンおよび亜鉛を含む硫化物、セリウムおよびストロンチウムを含む硫化物、エルビウムおよびアルミニウムを含む酸化物、イットリウムおよびジルコニウムを含む酸化物等を含む材料を用いることができる。
保護膜は、段差被覆性（ステップカバレッジ）の良好な成膜方法を用いて形成することが好ましい。このような手法の一つに、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法がある。ＡＬＤ法を用いて形成することができる材料を、保護膜に用いることが好ましい。ＡＬＤ法を用いることで緻密な、クラックまたはピンホールなどの欠陥が低減された、または均一な厚さを備える保護膜を形成することができる。また、保護膜を形成する際に加工部材に与える損傷を、低減することができる。
例えばＡＬＤ法を用いて保護膜を形成することで、複雑な凹凸形状を有する表面または、タッチパネルの上面、側面及び裏面にまで均一で欠陥の少ない保護膜を形成することができる。
以上のようにして、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを用いて作製された発光装置を得ることができる。
本実施の形態における発光装置は、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを用いているため、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスは発光効率が良好なため、消費電力の小さい発光装置とすることが可能である。
図９には白色発光を呈する発光デバイスを形成し、着色層（カラーフィルタ）等を設けることによってフルカラー化した発光装置の例を示す。図９（Ａ）には基板１００１、下地絶縁膜１００２、ゲート絶縁膜１００３、ゲート電極１００６、ゲート電極１００７、ゲート電極１００８、第１の層間絶縁膜１０２０、第２の層間絶縁膜１０２１、周辺部１０４２、画素部１０４０、駆動回路部１０４１、発光デバイスの電極１０２４Ｗ、電極１０２４Ｒ、電極１０２４Ｇ、電極１０２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、発光デバイスの電極１０２９、封止基板１０３１、シール材１０３２などが図示されている。
また、図９（Ａ）では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）は透明な基材１０３３に設けている。また、ブラックマトリクス１０３５をさらに設けても良い。着色層及びブラックマトリクスが設けられた透明な基材１０３３は、位置合わせし、基板１００１に固定する。なお、着色層、及びブラックマトリクス１０３５は、オーバーコート層１０３６で覆われている。また、図９（Ａ）においては、光が着色層を透過せずに外部へと出る発光層と、各色の着色層を透過して外部に光が出る発光層とがあり、着色層を透過しない光は白、着色層を透過する光は赤、緑、青となることから、４色の画素で映像を表現することができる。
図９（Ｂ）では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）をゲート絶縁膜１００３と第１の層間絶縁膜１０２０との間に形成する例を示した。このように、着色層は基板１００１と封止基板１０３１の間に設けられていても良い。
また、以上に説明した発光装置では、ＦＥＴが形成されている基板１００１側に光を取り出す構造（ボトムエミッション型）の発光装置としたが、封止基板１０３１側に発光を取り出す構造（トップエミッション型）の発光装置としても良い。トップエミッション型の発光装置の断面図を図１０に示す。この場合、基板１００１は光を通さない基板を用いることができる。ＦＥＴと発光デバイスの陽極とを接続する接続電極を作製するまでは、ボトムエミッション型の発光装置と同様に形成する。その後、第３の層間絶縁膜１０３７を、電極１０２２を覆って形成する。この絶縁膜は平坦化の役割を担っていても良い。第３の層間絶縁膜１０３７は第２の層間絶縁膜と同様の材料の他、他の公知の材料を用いて形成することができる。
発光デバイスの電極１０２４Ｗ、電極１０２４Ｒ、電極１０２４Ｇ、電極１０２４Ｂはここでは陽極とするが、陰極であっても構わない。また、図１０のようなトップエミッション型の発光装置である場合、電極１０２４Ｗ、電極１０２４Ｒ、電極１０２４Ｇ、電極１０２４Ｂを反射電極とすることが好ましい。ＥＬ層１０２８の構成は、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一においてユニット１０３Ｘとして説明したような構成とし、且つ、白色の発光が得られるような素子構造とする。
図１０のようなトップエミッションの構造では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）を設けた封止基板１０３１で封止を行うことができる。封止基板１０３１には画素と画素との間に位置するようにブラックマトリクス１０３５を設けても良い。着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）またはブラックマトリクス１０３５はオーバーコート層によって覆われていても良い。なお封止基板１０３１は透光性を有する基板を用いることとする。また、ここでは赤、緑、青、白の４色でフルカラー表示を行う例を示したが特に限定されず、赤、黄、緑、青の４色または赤、緑、青の３色でフルカラー表示を行ってもよい。
トップエミッション型の発光装置では、マイクロキャビティ構造の適用が好適に行える。マイクロキャビティ構造を有する発光デバイスは、第１の電極を反射電極、第２の電極を半透過・半反射電極とすることにより得られる。反射電極と半透過・半反射電極との間には少なくともＥＬ層を有し、少なくとも発光領域となる発光層を有している。
なお、反射電極は、可視光の反射率が４０％乃至１００％、好ましくは７０％乃至１００％であり、かつその抵抗率が１×１０－２Ω・ｃｍ以下の膜であるとする。また、半透過・半反射電極は、可視光の反射率が２０％乃至８０％、好ましくは４０％乃至７０％であり、かつその抵抗率が１×１０－２Ω・ｃｍ以下の膜であるとする。
ＥＬ層に含まれる発光層から射出される発光は、反射電極と半透過・半反射電極とによって反射され、共振する。
当該発光デバイスは、透明導電膜または上述の複合材料、キャリア輸送材料などの厚みを変えることで反射電極と半透過・半反射電極の間の光学的距離を変えることができる。これにより、反射電極と半透過・半反射電極との間において、共振する波長の光を強め、共振しない波長の光を減衰させることができる。
なお、反射電極によって反射されて戻ってきた光（第１の反射光）は、発光層から半透過・半反射電極に直接入射する光（第１の入射光）と大きな干渉を起こすため、反射電極と発光層の光学的距離を（２ｎ－１）λ／４（ただし、ｎは１以上の自然数、λは増幅したい発光の波長）に調節することが好ましい。当該光学的距離を調節することにより、第１の反射光と第１の入射光との位相を合わせ発光層からの発光をより増幅させることができる。
なお、上記構成においてＥＬ層は、複数の発光層を有する構造であっても、単一の発光層を有する構造であっても良く、例えば、上述のタンデム型発光デバイスの構成と組み合わせて、一つの発光デバイスに電荷発生層を挟んで複数のＥＬ層を設け、それぞれのＥＬ層に単数もしくは複数の発光層を形成する構成に適用してもよい。
マイクロキャビティ構造を有することで、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。なお、赤、黄、緑、青の４色の副画素で映像を表示する発光装置の場合、黄色発光による輝度向上効果のうえ、全副画素において各色の波長に合わせたマイクロキャビティ構造を適用できるため良好な特性の発光装置とすることができる。
本実施の形態における発光装置は、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを用いているため、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスは発光効率が良好なため、消費電力の小さい発光装置とすることが可能である。
ここまでは、アクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、以下からはパッシブマトリクス型の発光装置について説明する。図１１には本発明を適用して作製したパッシブマトリクス型の発光装置を示す。なお、図１１（Ａ）は、発光装置を示す斜視図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）をＸ－Ｙで切断した断面図である。図１１において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間にはＥＬ層９５５が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因した発光デバイスの不良を防ぐことが出来る。また、パッシブマトリクス型の発光装置においても、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを用いており、信頼性の良好な発光装置、又は消費電力の小さい発光装置とすることができる。
以上、説明した発光装置は、マトリクス状に配置された多数の微小な発光デバイスをそれぞれ制御することが可能であるため、画像の表現を行う表示装置として好適に利用できる発光装置である。
また、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
（実施の形態８）
本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを照明装置として用いる例を、図１２を参照しながら説明する。図１２（Ｂ）は照明装置の上面図、図１２（Ａ）は図１２（Ｂ）におけるｅ－ｆ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乃至実施の形態４のいずれか一における電極５５１Ｘ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乃至実施の形態４のいずれか一における層１０４Ｘ、ユニット１０３Ｘおよび層１０５Ｘを合わせた構成または層１０４Ｘ、ユニット１０３Ｘ、中間層１０６Ｘ、ユニット１０３Ｘ２および層１０５Ｘを合わせた構成などに相当する。なお、これらの構成については当該記載を参照されたい。
ＥＬ層４０３を覆って第２の電極４０４を形成する。第２の電極４０４は実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一における電極５５２Ｘ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およびシール材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およびシール材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１２（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、シール材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。
以上、本実施の形態に記載の照明装置は、ＥＬ素子に実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを用いており、消費電力の小さい照明装置とすることができる。
（実施の形態９）
本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスをその一部に含む電子機器の例について説明する。実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスは発光効率が良好であり、消費電力の小さい発光デバイスである。その結果、本実施の形態に記載の電子機器は、消費電力が小さい発光部を有する電子機器とすることが可能である。
上記発光デバイスを適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を以下に示す。
図１３（Ａ）は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置は、筐体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。表示部７１０３により、映像を表示することが可能であり、表示部７１０３は、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスをマトリクス状に配列して構成されている。
テレビジョン装置の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチまたは、別体のリモコン操作機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー７１０９により、チャンネルまたは音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示される映像を操作することができる。また、表示部７１０７をリモコン操作機７１１０に設け、出力する情報を表示してもよい。
なお、テレビジョン装置は、受信機またはモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
図１３（Ｂ）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。なお、このコンピュータは、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスをマトリクス状に配列して表示部７２０３に用いることにより作製される。図１３（Ｂ）のコンピュータは、図１３（Ｃ）のような形態であっても良い。図１３（Ｃ）のコンピュータは、キーボード７２０４、ポインティングデバイス７２０６の代わりに第２の表示部７２１０が設けられている。第２の表示部７２１０はタッチパネル式となっており、第２の表示部７２１０に表示された入力用の表示を指または専用のペンで操作することによって入力を行うことができる。また、第２の表示部７２１０は入力用表示だけでなく、その他の画像を表示することも可能である。また表示部７２０３もタッチパネルであっても良い。二つの画面がヒンジで接続されていることによって、収納または運搬をする際に画面を傷つける、破損するなどのトラブルの発生も防止することができる。
図１３（Ｄ）は、携帯端末の一例を示している。携帯端末は、筐体７４０１に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯端末は、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスをマトリクス状に配列して作製された表示部７４０２を有している。
図１３（Ｄ）に示す携帯端末は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力することができる構成とすることもできる。この場合、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。
表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好ましい。
また、携帯端末内部に、ジャイロセンサ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、携帯端末の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、又は筐体７４０１の操作ボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号を検知し、表示部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。
表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４０２に掌または指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
図１４（Ａ）は、掃除ロボットの一例を示す模式図である。
掃除ロボット５１００は、上面に配置されたディスプレイ５１０１、側面に配置された複数のカメラ５１０２、ブラシ５１０３、操作ボタン５１０４を有する。また図示されていないが、掃除ロボット５１００の下面には、タイヤ、吸い込み口等が備えられている。掃除ロボット５１００は、その他に赤外線センサ、超音波センサ、加速度センサ、ピエゾセンサ、光センサ、ジャイロセンサなどの各種センサを備えている。また、掃除ロボット５１００は、無線による通信手段を備えている。
掃除ロボット５１００は自走し、ゴミ５１２０を検知し、下面に設けられた吸い込み口からゴミを吸引することができる。
また、掃除ロボット５１００はカメラ５１０２が撮影した画像を解析し、壁、家具または段差などの障害物の有無を判断することができる。また、画像解析により、配線などブラシ５１０３に絡まりそうな物体を検知した場合は、ブラシ５１０３の回転を止めることができる。
ディスプレイ５１０１には、バッテリーの残量または、吸引したゴミの量などを表示することができる。掃除ロボット５１００が走行した経路をディスプレイ５１０１に表示させてもよい。また、ディスプレイ５１０１をタッチパネルとし、操作ボタン５１０４をディスプレイ５１０１に設けてもよい。
掃除ロボット５１００は、スマートフォンなどの携帯電子機器５１４０と通信することができる。カメラ５１０２が撮影した画像は、携帯電子機器５１４０に表示させることができる。そのため、掃除ロボット５１００の持ち主は、外出先からでも、部屋の様子を知ることができる。また、ディスプレイ５１０１の表示をスマートフォンなどの携帯電子機器５１４０で確認することもできる。
本発明の一態様の発光装置はディスプレイ５１０１に用いることができる。
図１４（Ｂ）に示すロボット２１００は、演算装置２１１０、マイクロフォン２１０２、上部カメラ２１０３、スピーカ２１０４、ディスプレイ２１０５、下部カメラ２１０６および障害物センサ２１０７、移動機構２１０８を備える。
マイクロフォン２１０２は、使用者の話し声及び環境音等を検知する機能を有する。また、スピーカ２１０４は、音声を発する機能を有する。ロボット２１００は、マイクロフォン２１０２およびスピーカ２１０４を用いて、使用者とコミュニケーションをとることが可能である。
ディスプレイ２１０５は、種々の情報の表示を行う機能を有する。ロボット２１００は、使用者の望みの情報をディスプレイ２１０５に表示することが可能である。ディスプレイ２１０５は、タッチパネルを搭載していてもよい。また、ディスプレイ２１０５は取り外しのできる情報端末であっても良く、ロボット２１００の定位置に設置することで、充電およびデータの受け渡しを可能とする。
上部カメラ２１０３および下部カメラ２１０６は、ロボット２１００の周囲を撮像する機能を有する。また、障害物センサ２１０７は、移動機構２１０８を用いてロボット２１００が前進する際の進行方向における障害物の有無を察知することができる。ロボット２１００は、上部カメラ２１０３、下部カメラ２１０６および障害物センサ２１０７を用いて、周囲の環境を認識し、安全に移動することが可能である。本発明の一態様の発光装置はディスプレイ２１０５に用いることができる。
図１４（Ｃ）はゴーグル型ディスプレイの一例を表す図である。ゴーグル型ディスプレイは、例えば、筐体５０００、表示部５００１、スピーカ５００３、ＬＥＤランプ５００４、操作キー（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子５００６、センサ５００７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい、又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン５００８、表示部５００２、支持部５０１２、イヤホン５０１３等を有する。
本発明の一態様の発光装置は表示部５００１および表示部５００２に用いることができる。
図１５は、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを、照明装置である電気スタンドに用いた例である。図１５に示す電気スタンドは、筐体２００１と、光源２００２を有し、光源２００２としては、実施の形態８に記載の照明装置を用いても良い。
図１６は、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを、室内の照明装置３００１として用いた例である。実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の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、消費電力の小さい照明装置とすることができる。また、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスは大面積化が可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。また、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスは、薄型であるため、薄型化した照明装置として用いることが可能となる。
実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスは、自動車のフロントガラスまたはダッシュボードにも搭載することができる。図１７に実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを自動車のフロントガラスまたはダッシュボードに用いる一態様を示す。表示領域５２００乃至表示領域５２０３は実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを用いて設けられた表示領域である。
表示領域５２００と表示領域５２０１は自動車のフロントガラスに設けられた実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを搭載した表示装置である。実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスは、第１の電極と第２の電極を透光性を有する電極で作製することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の発光デバイスとすることができる。シースルー状態の表示であれば、自動車のフロントガラスに設置したとしても、視界の妨げになることなく設置することができる。なお、駆動のためのトランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料による有機トランジスタまたは、酸化物半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いると良い。
表示領域５２０２はピラー部分に設けられた実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを搭載した表示装置である。表示領域５２０２には、車体に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。また、同様に、ダッシュボード部分に設けられた表示領域５２０３は車体によって遮られた視界を、自動車の外側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めることができる。見えない部分を補完するように映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。
表示領域５２０３は、ナビゲーション情報、速度または回転、走行距離、燃料残量、ギア状態、空調の設定などを表示することで、様々な情報を提供することができる。表示は使用者の好みに合わせて適宜その表示項目またはレイアウトを変更することができる。なお、これら情報は表示領域５２００乃至表示領域５２０２にも設けることができる。また、表示領域５２００乃至表示領域５２０３は照明装置として用いることも可能である。
また、図１８（Ａ）乃至図１８（Ｃ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末９３１０を示す。図１８（Ａ）に展開した状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１８（Ｂ）に展開した状態又は折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１８（Ｃ）に折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０を示す。携帯情報端末９３１０は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。
表示パネル９３１１はヒンジ９３１３によって連結された３つの筐体９３１５に支持されている。なお、表示パネル９３１１は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。また、表示パネル９３１１は、ヒンジ９３１３を介して２つの筐体９３１５間を屈曲させることにより、携帯情報端末９３１０を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。本発明の一態様の発光装置を表示パネル９３１１に用いることができる。
なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１乃至実施の形態４に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。
以上の様に実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを備えた発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを用いることにより消費電力の小さい電子機器を得ることができる。
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。
本実施例では、本発明の一態様の発光デバイスについて、図１９乃至図３０を参照しながら説明する。
図１９（Ａ）および図１９（Ｂ）は、発光デバイス５５０Ｘの構成を説明する図である。
図２０は、発光デバイスの電流密度－輝度特性を説明する図である。
図２１は、発光デバイスの輝度－電流効率特性を説明する図である。
図２２は、発光デバイスの電圧－輝度特性を説明する図である。
図２３は、発光デバイスの電圧－電流特性を説明する図である。
図２４は、発光デバイスを１０００ｃｄ／ｍ２の輝度で発光させた際の発光スペクトルを説明する図である。
図２５は、一定の電流密度（５０ｍＡ／ｃｍ２）で発光させた場合における、発光デバイスの規格化輝度の経時変化を説明する図である。
図２６は、発光デバイス３の電流密度－輝度特性を説明する図である。
図２７は、発光デバイス３の輝度－電流効率特性を説明する図である。
図２８は、発光デバイス３の電圧－輝度特性を説明する図である。
図２９は、発光デバイス３の電圧－電流特性を説明する図である。
図３０は、発光デバイス３を１０００ｃｄ／ｍ２の輝度で発光させた際の発光スペクトルを説明する図である。
＜発光デバイス１、発光デバイス２＞
本実施例で説明する作製した発光デバイス１および発光デバイス２は、発光デバイス５５０Ｘと同様の構成を備える（図１９（Ａ）参照）。
発光デバイス５５０Ｘは、電極５５１Ｘと、電極５５２Ｘと、ユニット１０３Ｘと、ユニット１０３Ｘ２と、中間層１０６Ｘと、を有する。
ユニット１０３Ｘは、電極５５２Ｘおよび電極５５１Ｘの間に挟まれ、ユニット１０３Ｘは、第１の発光性の材料ＥＭ１を含み、ユニット１０３Ｘ２は、電極５５２Ｘおよびユニット１０３Ｘの間に挟まれ、ユニット１０３Ｘ２は、第２の発光性の材料ＥＭ２を含む。
中間層１０６Ｘは、ユニット１０３Ｘ２およびユニット１０３Ｘの間に挟まれ、中間層１０６Ｘは、層１０６Ｘ１および層１０６Ｘ２を備え、層１０６Ｘ１は、ユニット１０３Ｘ２および層１０６Ｘ２の間に挟まれる。
層１０６Ｘ１は、ハロゲン基もしくはシアノ基を含む有機化合物または遷移金属酸化物を含む。
層１０６Ｘ２は、第１の有機化合物ＡＭ２、第２の有機化合物ＤＭおよび第３の有機化合物ＢＭを含む。第１の有機化合物ＡＭ２は、－３．５ｅＶ以上－２．０ｅＶ以下の範囲に最低空軌道準位を備え、第２の有機化合物ＤＭは、－５．０ｅＶ以上－４．０ｅＶ以下の範囲に最高被占軌道準位を備え、第３の有機化合物ＢＭは、１以上３０以下の酸解離定数ｐＫａを備える。
《発光デバイス１の構成》
発光デバイス１の構成を表１に示す。また、本実施例で説明する発光デバイスに用いた材料の構造式を以下に示す。なお、本実施例の表中において、下付き文字および上付き文字は、便宜上、標準の大きさで記載される。例えば、略称に用いる下付き文字および単位に用いる上付き文字は、表中において、標準の大きさで記載される。表中のこれらの記載は、明細書の記載を参酌して読み替えることができる。
《発光デバイス１の作製方法》
下記のステップを有する方法を用いて、本実施例で説明する発光デバイス１を作製した。
［第１のステップ］
第１のステップにおいて、反射膜ＲＥＦＸを形成した。具体的には、ターゲットに銀（略称：Ａｇ）を用いて、スパッタリング法により形成した。
なお、反射膜ＲＥＦＸはＡｇを含み、１００ｎｍの厚さを備える。
［第２のステップ］
第２のステップにおいて、反射膜ＲＥＦＸ上に電極５５１Ｘを形成した。具体的には、ターゲットにケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム－酸化スズ（略称：ＩＴＳＯ）を用いて、スパッタリング法により形成した。
なお、電極５５１ＸはＩＴＳＯを含み、１０ｎｍの厚さと、４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）の面積を備える。
次いで、電極５５１Ｘが形成された基板を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１０－４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った。その後、基板を３０分程度放冷した。
［第３のステップ］
第３のステップにおいて、電極５５１Ｘ上に層１０４Ｘを形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を共蒸着した。
なお、層１０４Ｘは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）および電子受容性の材料（略称：ＯＣＨＤ－００３）を、ＰＣＢＢｉＦ：ＯＣＨＤ－００３＝１：０．０４（重量比）で含み、１０ｎｍの厚さを備える。なお、ＯＣＨＤ－００３はフッ素を含み、その分子量は６７２である。
［第４のステップ］
第４のステップにおいて、層１０４Ｘ上に層１１２Ｘ１を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１１２Ｘ１はＰＣＢＢｉＦを含み、３５ｎｍの厚さを備える。
［第５のステップ］
第５のステップにおいて、層１１２Ｘ１上に層１１１Ｘを形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を共蒸着した。
なお、層１１１Ｘは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）、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）および［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））を、４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ：βＮＣＣＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ３）＝０．５：０．５：０．１（重量比）で含み、４０ｎｍの厚さを備える。
［第６のステップ］
第６のステップにおいて、層１１１Ｘ上に層１１３Ｘ１１を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１１３Ｘ１１は２－｛３－［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｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＰＣＣｚＰＤＢｑ）を含み、１０ｎｍの厚さを備える。
［第７のステップ］
第７のステップにおいて、層１１３Ｘ１１上に層１１３Ｘ１２を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１１３Ｘ１２は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）を含み、１０ｎｍの厚さを備える。
［第８のステップ］
第８のステップにおいて、層１１３Ｘ１２上に層１０６Ｘ２１を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１０６Ｘ２１は４，７－ジ－１－ピロリジニル－１，１０－フェナントロリン（略称：Ｐｙｒｒｄ－Ｐｈｅｎ）を含み、１ｎｍの厚さを備える。また、Ｐｙｒｒｄ－Ｐｈｅｎは塩基性を有する。
［第９のステップ］
第９のステップにおいて、層１０６Ｘ２１上に層１０６Ｘ２２を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を共蒸着した。
なお、層１０６Ｘ２２はＮＢＰｈｅｎおよび４－（１，３－ジメチル－２，３－ジヒドロ－１Ｈ－ベンゾイミダゾール－２－イル）－Ｎ，Ｎ－ジフェニルアニリン（略称：ＴＰＡＢｚｉ）を、ＮＢＰｈｅｎ：ＴＰＡＢｚｉ＝０．９：０．１（重量比）で含み、１０ｎｍの厚さを備える。ＮＢＰｈｅｎは電子受容性を有し、－２．８３ｅＶに最低空軌道（ＬＵＭＯ）準位を有する。ＴＰＡＢｚｉは電子供与性を有し、－４．８５ｅＶに最高被占軌道（ＨＯＭＯ）準位を有する。
［第１０のステップ］
第１０のステップにおいて、層１０６Ｘ２２上に層１０６Ｘ３を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１０６Ｘ３はＣｕＰｃを含み、２ｎｍの厚さを備える。
［第１１のステップ］
第１１のステップにおいて、層１０６Ｘ３上に層１０６Ｘ１を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を共蒸着した。
なお、層１０６Ｘ１はＰＣＢＢｉＦおよびＯＣＨＤ－００３を、ＰＣＢＢｉＦ：ＯＣＨＤ－００３＝１：０．１５（重量比）で含み、１０ｎｍの厚さを備える。
［第１２のステップ］
第１２のステップにおいて、層１０６Ｘ１上に層１１２Ｘ２を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１１２Ｘ２はＰＣＢＢｉＦを含み、４０ｎｍの厚さを備える。
［第１３のステップ］
第１３のステップにおいて、層１１２Ｘ２上に層１１１Ｘ２を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を共蒸着した。
なお、層１１１Ｘ２は４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ、βＮＣＣＰおよびＩｒ（ｐｐｙ）２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ３）を、４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ：βＮＣＣＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｍｂｆｐｙｐｙ－ｄ３）＝０．５：０．５：０．１（重量比）で含み、４０ｎｍの厚さを備える。
［第１４のステップ］
第１４のステップにおいて、層１１１Ｘ２上に層１１３Ｘ２１を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１１３Ｘ２１は２ｍＰＣＣｚＰＤＢｑを含み、１０ｎｍの厚さを備える。
［第１５のステップ］
第１５のステップにおいて、層１１３Ｘ２１上に層１１３Ｘ２２を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１１３Ｘ２２はＮＢＰｈｅｎを含み、２０ｎｍの厚さを備える。
［第１６のステップ］
第１６のステップにおいて、層１１３Ｘ２２上に層１０５Ｘを形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１０５Ｘはフッ化リチウム（略称：ＬｉＦ）を含み、１ｎｍの厚さを備える。
［第１７のステップ］
第１７のステップにおいて、層１０５Ｘ上に電極５５２Ｘを形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を共蒸着した。
なお、電極５５２ＸはＡｇおよびマグネシウム（略称：Ｍｇ）を、Ａｇ：Ｍｇ＝１０：１（体積比）で含み、１５ｎｍの厚さを備える。
［第１８のステップ］
第１８のステップにおいて、電極５５２Ｘ上に層ＣＡＰＸを形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層ＣＡＰＸ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）を含み、７０ｎｍの厚さを備える。
《発光デバイス１の動作特性》
電力を供給すると発光デバイス１は光ＥＬＸ１を射出した（図１９（Ａ）参照）。発光デバイス１の動作特性を、室温にて測定した（図２０乃至図２４参照）。なお、輝度、ＣＩＥ色度および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。
作製した発光デバイスを輝度１０００ｃｄ／ｍ２程度で発光させた場合の主な初期特性を表２に示す。また、発光デバイスを一定の電流密度（５０ｍＡ／ｃｍ２）で発光させ、５０時間経過したときの規格化輝度を表３に示す。また、構成を後述する他の発光デバイスの特性も表２および表３に記載する。
発光デバイス１、発光デバイス２は、良好な特性を示すことがわかった。例えば、発光デバイス１において、層１０６Ｘ２１は層１０６Ｘ２２と接し、層１０６Ｘ２１は、Ｐｙｒｒｄ－Ｐｈｅｎを含み、層１０６Ｘ２２はＮＢＰｈｅｎおよびＴＰＡＢｚｉを含む。また、発光デバイス２において、層１０６Ｘ２１は層１０６Ｘ２２と接し、層１０６Ｘ２１は、ＮＢＰｈｅｎおよびＴＰＡＢｚｉを含み、層１０６Ｘ２２はＰｙｒｒｄ－Ｐｈｅｎを含む。このとき、Ｐｙｒｒｄ－ＰｈｅｎとＴＰＡＢｚｉが相互作用することで、ＮＢＰｈｅｎに対する電子供与性が向上し、層１０６Ｘ２１および層１０６Ｘ２２が積層された層１０６Ｘ２において電荷分離が生じやすくなる。これにより、発光デバイス１および発光デバイス２は、比較デバイスと比較して、高い電流効率を示した。また、発光デバイス２は、比較デバイスと比較して、駆動電圧を低減した。また、５０時間経過したときの規格化輝度において、発光デバイス１の輝度は初期輝度の９９％を維持し、発光デバイス２の輝度は初期輝度の９８％を維持した。比較デバイスの輝度は初期輝度の１３３％に大きく上昇し、不安定な素子であった。
《発光デバイス２の構成》
発光デバイス２の構成を表４に示す。なお、発光デバイス２は、層１０６Ｘ２１にＰｙｒｒｄ－Ｐｈｅｎに換えてＮＢＰｈｅｎおよびＴＰＡＢｚｉを用いる点および層１０６Ｘ２２にＮＢＰｈｅｎおよびＴＰＡＢｚｉに換えてＰｙｒｒｄ－Ｐｈｅｎを用いる点が、発光デバイス１とは異なる。
《発光デバイス２の作製方法》
下記のステップを有する方法を用いて、本実施例で説明する発光デバイス２を作製した。
なお、発光デバイス２の作製方法は、第８のステップにおいて、Ｐｙｒｒｄ－Ｐｈｅｎに換えてＮＢＰｈｅｎおよびＴＰＡＢｚｉを共蒸着した点および第９のステップにおいて、ＮＢＰｈｅｎおよびＴＰＡＢｚｉに換えて、Ｐｙｒｒｄ－Ｐｈｅｎを蒸着した点が発光デバイス１の作製方法とは異なる。ここでは、異なる部分について詳細に説明し、同様の方法を用いた部分については、上記の説明を援用する。
［第８のステップ］
第８のステップにおいて、層１１３Ｘ１２上に層１０６Ｘ２１を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１０６Ｘ２１はＮＢＰｈｅｎおよびＴＰＡＢｚｉを、ＮＢＰｈｅｎ：ＴＰＡＢｚｉ＝０．９：０．１（重量比）で含み、１０ｎｍの厚さを備える。
［第９のステップ］
第９のステップにおいて、層１０６Ｘ２１上に層１０６Ｘ２２を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を共蒸着した。
なお、層１０６Ｘ２２は４，７－ジ－１－ピロリジニル－１，１０－フェナントロリン（略称：Ｐｙｒｒｄ－Ｐｈｅｎ）を含み、１ｎｍの厚さを備える。
《発光デバイス２の動作特性》
電力を供給すると発光デバイス２は光ＥＬＸ１および光ＥＬＸ２を射出した（図１９（Ａ）参照）。発光デバイス２の動作特性を、室温にて測定した（図２０乃至図２４参照）。
＜発光デバイス３＞
本実施例で説明する作製した発光デバイス３は、発光デバイス５５０Ｘと同様の構成を備える（図１９（Ｂ）参照）。
発光デバイス５５０Ｘは、電極５５１Ｘと、電極５５２Ｘと、ユニット１０３Ｘと、ユニット１０３Ｘ２と、中間層１０６Ｘと、を有する。
ユニット１０３Ｘは、電極５５２Ｘおよび電極５５１Ｘの間に挟まれ、ユニット１０３Ｘは、第１の発光性の材料ＥＭ１を含み、ユニット１０３Ｘ２は、電極５５２Ｘおよびユニット１０３Ｘの間に挟まれ、ユニット１０３Ｘ２は、第２の発光性の材料ＥＭ２を含む。
中間層１０６Ｘは、ユニット１０３Ｘ２およびユニット１０３Ｘの間に挟まれ、中間層１０６Ｘは、層１０６Ｘ１および層１０６Ｘ２を備え、層１０６Ｘ１は、ユニット１０３Ｘ２および層１０６Ｘ２の間に挟まれる。
層１０６Ｘ１は、ハロゲン基もしくはシアノ基を含む有機化合物または遷移金属酸化物を含む。
層１０６Ｘ２は、第１の有機化合物ＡＭ２、第２の有機化合物ＤＭおよび第３の有機化合物ＢＭを含む。第１の有機化合物ＡＭ２は、－３．５ｅＶ以上－２．０ｅＶ以下の範囲に最低空軌道準位を備え、第２の有機化合物ＤＭは、－５．０ｅＶ以上－４．０ｅＶ以下の範囲に最高被占軌道準位を備え、第３の有機化合物ＢＭは、１以上３０以下の酸解離定数ｐＫａを備える。
《発光デバイス３の構成》
発光デバイス３の構成を表５に示す。また、本実施例で説明する発光デバイスに用いた材料の構造式を以下に示す。なお、発光デバイス３は、層１１２Ｘ１が３５ｎｍの厚さに換えて、３０ｎｍの厚さを備える点、層１１３Ｘ１２がＮＢＰｈｅｎに換えて、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）を含む点、層１０６Ｘ３および層１１３Ｘ１２の間に、層１０６Ｘ２１および層１０６Ｘ２２に換えて層１０６Ｘ２を備える点、層１１３Ｘ２１が１０ｎｍの厚さに換えて、２０ｎｍの厚さを備える点、層１１３Ｘ２２がＮＢＰｈｅｎに換えて、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐを含む点、層１０５ＸがＬｉＦに換えて、ＬｉＦおよびイッテルビウム（略称：Ｙｂ）を含む点が、発光デバイス１とは異なる。
《発光デバイス３の作製方法》
下記のステップを有する方法を用いて、本実施例で説明する発光デバイス３を作製した。
なお、発光デバイス３の作製方法は、第４のステップにおいて、層１１２Ｘ１の厚さを３５ｎｍに換えて、３０ｎｍで蒸着した点、第７のステップにおいて、ＮＢＰｈｅｎに換えて、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐを蒸着した点、第７のステップにおいて層１１３Ｘ１２を形成したあと、第８のステップをスキップし、第９のステップにおいて、層１１３Ｘ１２上に層１０６Ｘ２を形成した点、第１４のステップにおいて、層１１３Ｘ２１の厚さを１０ｎｍに換えて、２０ｎｍで蒸着した点、第１５のステップにおいて、ＮＢＰｈｅｎに換えて、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐを蒸着した点、第１６のステップにおいて、ＬｉＦに換えて、ＹｂおよびＬｉＦを２ｎｍの厚さで共蒸着した点、が発光デバイス１の作製方法とは異なる。ここでは、異なる部分について詳細に説明し、同様の方法を用いた部分については、上記の説明を援用する。
［第４のステップ］
第４のステップにおいて、層１０４Ｘ上に層１１２Ｘ１を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１１２Ｘ１はＰＣＢＢｉＦを含み、３０ｎｍの厚さを備える。
［第７のステップ］
第７のステップにおいて、層１１３Ｘ１１上に層１１３Ｘ１２を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１１３Ｘ１２はｍＰＰｈｅｎ２Ｐを含み、１０ｎｍの厚さを備える。
［第９のステップ］
第９のステップにおいて、層１１３Ｘ１２上に層１０６Ｘ２を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１０６Ｘ２はｍＰＰｈｅｎ２Ｐ、１，１’－ピリジン－２，６－ジイル－ビス（１，３，４，６，７，８－ヘキサヒドロ－２Ｈ－ピリミド［１，２－ａ］ピリミジン）（略称：ｈｐｐ２Ｐｙ）およびＴＰＡＢｚｉをｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：ｈｐｐ２Ｐｙ：ＴＰＡＢｚｉ＝０．４５：０．４５：０．２（重量比）で含み、１０ｎｍの厚さを備える。また、ｈｐｐ２Ｐｙは塩基性を有する。
［第１４のステップ］
第１４のステップにおいて、層１１１Ｘ２上に層１１３Ｘ２１を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１１３Ｘ２１は２ｍＰＣＣｚＰＤＢｑを含み、２０ｎｍの厚さを備える。
［第１５のステップ］
第１５のステップにおいて、層１１３Ｘ２１上に層１１３Ｘ２２を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１１３Ｘ２２はｍＰＰｈｅｎ２Ｐを含み、２０ｎｍの厚さを備える。
［第１６のステップ］
第１６のステップにおいて、層１１３Ｘ２２上に層１０５Ｘを形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１０５ＸはＹｂおよびＬｉＦをＹｂ：ＬｉＦ＝１：１（体積比）で含み、２ｎｍの厚さを備える。
《発光デバイス３の動作特性》
電力を供給すると発光デバイス３は光ＥＬＸ１および光ＥＬＸ２を射出した（図１９（Ｂ）参照）。発光デバイス３の動作特性を、室温にて測定した（図２６乃至図３０参照）。
作製した発光デバイスを輝度１０００ｃｄ／ｍ２程度で発光させた場合の主な初期特性を表６に示す。
発光デバイス３は、良好な特性を示すことがわかった。例えば、発光デバイス３において、層１０６Ｘ２は、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ、ｈｐｐ２ＰｙおよびＴＰＡＢｚｉを含む。また、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐは電子受容性を備え、ｈｐｐ２Ｐｙは塩基性を備え、ＴＰＡＢｚｉは電子供与性を備える。これにより、発光デバイス３は高い電流効率を示した。
（参考例）
本参考例で説明する作製した比較デバイスは、発光デバイス５５０Ｘと同様の構成を備える（図１９（Ｂ）参照）。
《比較デバイスの構成》
比較デバイスの構成を表７に示す。なお、比較デバイスは、層１０６Ｘ３および層１１３Ｘ１２の間に、層１０６Ｘ２１および層１０６Ｘ２２に換えて層１０６Ｘ２を備える点が、発光デバイス１および発光デバイス２とは異なる。
《比較デバイスの作製方法》
下記のステップを有する方法を用いて、本参考例で説明する比較デバイスを作製した。
なお、比較デバイスの作製方法は、第７のステップにおいて層１１３Ｘ１２を形成したあと、第８のステップをスキップし、第９のステップにおいて、層１１３Ｘ１２上に層１０６Ｘ２を形成した点が、発光デバイス１の作製方法とは異なる。ここでは、異なる部分について詳細に説明し、同様の方法を用いた部分については、上記の説明を援用する。
［第９のステップ］
第９のステップにおいて、層１１３Ｘ１２上に層１０６Ｘ２を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を共蒸着した。
なお、層１０６Ｘ２はＮＢＰｈｅｎおよびＴＰＡＢｚｉを、ＮＢＰｈｅｎ：ＴＰＡＢｚｉ＝０．９：０．１（重量比）で含み、１０ｎｍの厚さを備える。
《比較デバイスの動作特性》
電力を供給すると比較デバイスは光ＥＬＸ１および光ＥＬＸ２を射出した（図１９（Ｂ）参照）。比較デバイスの動作特性を、室温にて測定した（図２０乃至図２４参照）。
１０３Ｘ ユニット
１０３Ｘ２ ユニット
１０３Ｙ ユニット
１０３Ｙ２ ユニット
１０４Ｘ 層
１０４Ｙ 層
１０５Ｘ 層
１０５Ｘ１ 層
１０５Ｘ２ 層
１０５Ｙ 層
１０５Ｙ１ 層
１０５Ｙ２ 層
１０６Ｘ 中間層
１０６Ｘ１ 層
１０６Ｘ２ 層
１０６Ｘ２１ 層
１０６Ｘ２２ 層
１０６Ｘ３ 層
１０６ＸＹ１ 領域
１０６ＸＹ２ 領域
１０６Ｙ 中間層
１０６Ｙ１ 層
１０６Ｙ２ 層
１０６Ｙ２１ 層
１０６Ｙ２２ 層
１０６Ｙ３ 層
１１１Ｘ 層
１１１Ｘ２ 層
１１１Ｙ 層
１１１Ｙ２ 層
１１２Ｘ 層
１１２Ｘ２ 層
１１２Ｙ 層
１１２Ｙ２ 層
１１３Ｘ 層
１１３Ｘ２ 層
１１３Ｙ 層
１１３Ｙ２ 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
５１０ 基板
５２０ 機能層
５２１ 絶縁膜
５２８ 絶縁膜
５２８＿１ 絶縁膜
５２８＿２ 絶縁膜
５２８＿３ 絶縁膜
５５０Ｘ 発光デバイス
５５０Ｙ 発光デバイス
５５１Ｘ 電極
５５１Ｙ 電極
５５１ＸＹ 間隙
５５２Ｘ 電極
５５２Ｙ 電極
６０１ ソース線駆動回路
６０２ 画素部
６０３ ゲート線駆動回路
６０４ 封止基板
６０５ シール材
６０７ 空間
６０８ 引き回し配線
６０９ 外部入力端子
６１０ 素子基板
６１１ スイッチング用ＦＥＴ
６１２ 電流制御用ＦＥＴ
６１３ 第１の電極
６１４ 絶縁物
６１６ ＥＬ層
６１７ 第２の電極
６１８ 発光デバイス
６２３ ＦＥＴ
９５１ 基板
９５２ 電極
９５３ 絶縁層
９５４ 隔壁層
９５５ ＥＬ層
９５６ 電極
１００１ 基板
１００２ 下地絶縁膜
１００３ ゲート絶縁膜
１００６ ゲート電極
１００７ ゲート電極
１００８ ゲート電極
１０２０ 第１の層間絶縁膜
１０２１ 第２の層間絶縁膜
１０２２ 電極
１０２４Ｂ 電極
１０２４Ｇ 電極
１０２４Ｒ 電極
１０２４Ｗ 電極
１０２５ 隔壁
１０２８ ＥＬ層
１０２９ 電極
１０３１ 封止基板
１０３２ シール材
１０３３ 基材
１０３４Ｂ 着色層
１０３４Ｇ 着色層
１０３４Ｒ 着色層
１０３５ ブラックマトリクス
１０３６ オーバーコート層
１０３７ 第３の層間絶縁膜
１０４０ 画素部
１０４１ 駆動回路部
１０４２ 周辺部
２００１ 筐体
２００２ 光源
２１００ ロボット
２１０２ マイクロフォン
２１０３ 上部カメラ
２１０４ スピーカ
２１０５ ディスプレイ
２１０６ 下部カメラ
２１０７ 障害物センサ
２１０８ 移動機構
２１１０ 演算装置
３００１ 照明装置
５０００ 筐体
５００１ 表示部
５００２ 表示部
５００３ スピーカ
５００４ ＬＥＤランプ
５００６ 接続端子
５００７ センサ
５００８ マイクロフォン
５０１２ 支持部
５０１３ イヤホン
５１００ 掃除ロボット
５１０１ ディスプレイ
５１０２ カメラ
５１０３ ブラシ
５１０４ 操作ボタン
５１２０ ゴミ
５１４０ 携帯電子機器
５２００ 表示領域
５２０１ 表示領域
５２０２ 表示領域
５２０３ 表示領域
７１０１ 筐体
７１０３ 表示部
７１０５ スタンド
７１０７ 表示部
７１０９ 操作キー
７１１０ リモコン操作機
７２０１ 本体
７２０２ 筐体
７２０３ 表示部
７２０４ キーボード
７２０５ 外部接続ポート
７２０６ ポインティングデバイス
７２１０ 第２の表示部
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ 操作ボタン
７４０４ 外部接続ポート
７４０５ スピーカ
７４０６ マイク
９３１０ 携帯情報端末
９３１１ 表示パネル
９３１３ ヒンジ
９３１５ 筐体

Claims (14)

  1. 第１の電極と、
    第２の電極と、
    第１のユニットと、
    第２のユニットと、
    第１の中間層と、を有し、
    前記第１のユニットは、前記第２の電極および前記第１の電極の間に挟まれ、
    前記第１のユニットは、第１の発光性の材料ＥＭ１を含み、
    前記第２のユニットは、前記第２の電極および前記第１のユニットの間に挟まれ、
    前記第２のユニットは、第２の発光性の材料ＥＭ２を含み、
    前記第１の中間層は、前記第２のユニットおよび前記第１のユニットの間に挟まれ、
    前記第１の中間層は、第１の層および第２の層を備え、
    前記第１の層は、前記第２のユニットおよび前記第２の層の間に挟まれ、
    前記第１の層は、ハロゲン基もしくはシアノ基を含む有機化合物または遷移金属酸化物を含み、
    前記第２の層は、第１の有機化合物ＡＭ２、第２の有機化合物ＤＭおよび第３の有機化合物ＢＭを含み、
    前記第１の有機化合物ＡＭ２は、－３．５ｅＶ以上－２．０ｅＶ以下の範囲に最低空軌道準位を備え、
    前記第２の有機化合物ＤＭは、－５．０ｅＶ以上－４．０ｅＶ以下の範囲に最高被占軌道準位を備え、
    前記第３の有機化合物ＢＭは、１以上３０以下の酸解離定数ｐＫａを備える、発光デバイス。
  2. 第１の電極と、
    第２の電極と、
    第１のユニットと、
    第２のユニットと、
    第１の中間層と、を有し、
    前記第１のユニットは、前記第２の電極および前記第１の電極の間に挟まれ、
    前記第１のユニットは、第１の発光性の材料ＥＭ１を含み、
    前記第２のユニットは、前記第２の電極および前記第１のユニットの間に挟まれ、
    前記第２のユニットは、第２の発光性の材料ＥＭ２を含み、
    前記第１の中間層は、前記第２のユニットおよび前記第１のユニットの間に挟まれ、
    前記第１の中間層は、第１の層および第２の層を備え、
    前記第１の層は、前記第２のユニットおよび前記第２の層の間に挟まれ、
    前記第１の層は、ハロゲン基もしくはシアノ基を含む有機化合物または遷移金属酸化物を含み、
    前記第２の層は、第１の有機化合物ＡＭ２、第２の有機化合物ＤＭおよび第３の有機化合物ＢＭを含み、
    前記第１の有機化合物ＡＭ２は、－３．５ｅＶ以上－２．０ｅＶ以下の範囲に最低空軌道準位を備え、
    前記第２の有機化合物ＤＭは、－５．０ｅＶ以上－４．０ｅＶ以下の範囲に最高被占軌道準位を備え、
    前記第３の有機化合物ＢＭは、一般式（Ｇ０）で表される構造を備える、発光デバイス。

    ただし、上記一般式（Ｇ０）において、
    Ａｒは、置換または無置換の窒素を含むヘテロアリール基を表し、
    Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の炭素数１以上１２以下のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３以上１２以下のシクロアルキル基または置換もしくは無置換の炭素数１以上１２以下の脂肪族アミンを表し、
    Ｒ１およびＲ２は、互いに結合し、ヘテロ環を形成してもよい。
  3. 前記第３の有機化合物ＢＭは、一般式（Ｇ０）で表される構造を備える、請求項２に記載の発光デバイス。

    ただし、上記一般式（Ｇ０）において、
    Ａｒは、フェナントロリン骨格またはピリジン骨格を備える。
  4. 前記第３の有機化合物ＢＭは、一般式（Ｇ０）で表される構造を備える、請求項２に記載の発光デバイス。

    ただし、上記一般式（Ｇ０）において、
    Ｒ１およびＲ２は、互いに結合し、ピロリジン骨格、ピペリジン骨格またはヘキサヒドロピリミドピリミジン基を形成する。
  5. 前記第２の有機化合物ＤＭは、ジヒドロイミダゾール基またはテトラヒドロイミダゾール基を備える、請求項２に記載の発光デバイス。
  6. 前記第２の層は、第３の層および第４の層を備え、
    前記第４の層は、前記第１の層および前記第３の層の間に挟まれ、
    前記第３の層は、前記第１の有機化合物ＡＭ２および前記第２の有機化合物ＤＭを含み、
    前記第４の層は、前記第３の有機化合物ＢＭを含む、請求項２に記載の発光デバイス。
  7. 前記第２の層は、第３の層および第４の層を備え、
    前記第４の層は、前記第１の層および前記第３の層の間に挟まれ、
    前記第３の層は、前記第３の有機化合物ＢＭを含み、
    前記第４の層は、前記第１の有機化合物ＡＭ２および前記第２の有機化合物ＤＭを含む、請求項２に記載の発光デバイス。
  8. 前記第１の層は、第５の層を備え、
    前記第５の層は、前記第１の層および前記第２の層の間に挟まれ、
    前記第５の層は、電子輸送性の材料を含む、請求項２に記載の発光デバイス。
  9. 第１の発光デバイスと、
    第２の発光デバイスと、を有し、
    前記第１の発光デバイスは、請求項２に記載の構成を備え、
    前記第２の発光デバイスは、前記第１の発光デバイスに隣接し、
    前記第２の発光デバイスは、第３の電極、第４の電極および第２の中間層を備え、
    前記第３の電極は、前記第１の電極との間に、間隙を備え、
    前記第２の中間層は、前記第４の電極および前記第３の電極の間に挟まれ、
    前記第２の中間層は、第６の層および第７の層を備え、
    前記第６の層は、前記第４の電極および前記第７の層の間に挟まれ、
    前記第６の層は、ハロゲン基もしくはシアノ基を含む有機化合物または遷移金属酸化物を含み、
    前記第６の層は、前記第１の層との間に、前記第１の層より膜厚が薄い第１の領域を備え、
    前記第１の領域は、前記間隙と重なる、表示装置。
  10. 前記第７の層は、第１の有機化合物ＡＭ２、第２の有機化合物ＤＭおよび第３の有機化合物ＢＭを含み、
    前記第７の層は、前記第２の層との間に、前記第２の層より膜厚が薄い第２の領域を備え、
    前記第２の領域は、前記間隙と重なる、請求項９に記載の表示装置。
  11. 請求項２に記載の発光デバイスと、トランジスタまたは基板と、を有する表示装置。
  12. 請求項９乃至請求項１１のいずれか一に記載の表示装置と、センサ、操作ボタン、スピーカまたはマイクと、を有する電子機器。
  13. 請求項１または請求項２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。
  14. 請求項１３に記載の発光装置と、筐体と、を有する照明装置。
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