JP6937867B2 - 化合物 - Google Patents

Description

本発明の一態様は、有機金属錯体に関する。特に、三重項励起エネルギーを発光に変換で
きる有機金属錯体に関する。また、有機金属錯体を用いた発光素子、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、物質、方法、または、製造方法に関する。また、本発明の一態
様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・
マター）に関する。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分
野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、蓄電装置、記憶装置、撮像装置、そ
れらの駆動方法、または、それらの製造方法等、を一例として挙げることができる。

近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）を
利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は、
一対の電極間に発光性の物質を含む層（ＥＬ層）を挟んだものである。この素子に電圧を
印加することにより、発光性の物質からの発光が得られる。

上述の発光素子は自発光型であるため、これを用いた表示装置は、視認性に優れ、バック
ライトが不要であり、消費電力が少ない等の利点を有する。さらに、薄型軽量に作製でき
、応答速度が高いなどの利点も有する。

発光物質に有機金属錯体を用い、一対の電極間に当該有機金属錯体を含むＥＬ層を設けた
有機ＥＬ素子の場合、一対の電極間に電圧を印加することにより、陰極から電子が、陽極
から正孔（ホール）がそれぞれ発光性のＥＬ層に注入され、電流が流れる。そして、注入
された電子及び正孔が再結合することによって当該有機金属錯体が励起状態となり、励起
された当該有機金属錯体から発光を得ることができる。

有機金属錯体が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態（Ｓ_１）と三重項励起
状態（Ｔ_１）があり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐
光と呼ばれている。また、発光素子におけるそれらの統計的な生成比率は、Ｓ_１：Ｔ_１＝
１：３であると考えられている。

また、上記有機金属錯体のうち、一重項励起エネルギーを発光に変換することが可能な化
合物は蛍光性化合物（蛍光材料）と呼ばれ、三重項励起エネルギーを発光に変換すること
が可能な化合物は燐光性化合物（燐光材料）と呼ばれる。

また、蛍光材料を用いた発光素子における内部量子効率（注入したキャリアに対して発生
するフォトンの割合）の理論的限界は、Ｓ_１：Ｔ_１＝１：３であることを根拠に２５％、
燐光材料を用いた発光素子における内部量子効率の理論的限界は、７５％とされている。

そのため、蛍光材料を用いた発光素子より、燐光材料を用いた発光素子の方が、高い発光
効率を得ることが可能となる。したがって、三重項励起エネルギーを発光に変換すること
が可能な燐光材料の開発が近年盛んに行われている。特に、その燐光量子収率の高さゆえ
に、イリジウム等を中心金属とする有機金属錯体が注目されている（例えば、特許文献１
、特許文献２、特許文献３参照。）。

特開２００７−１３７８７２号公報 特開２００８−０６９２２１号公報 国際公開第２００８／０３５６６４号

上述した特許文献１乃至特許文献３において報告されているように様々な発光色を示す燐
光材料の開発が進んでいるが、発光効率の優れた赤色材料の報告が少ないのが現状である
。

そこで、本発明の一態様では、燐光を発光することが可能な新規有機金属錯体を提供する
。または、赤色の燐光を発光することができる新規有機金属錯体を提供する。または、発
光効率の高い新規有機金属錯体を提供する。または、該新規有機金属錯体を用いた発光素
子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を提供する。

または、発光効率の高い発光素子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を提供する。
または、信頼性の高い発光素子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を提供する。ま
たは、消費電力が低い発光素子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を提供する。ま
たは、新規な発光素子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を提供する。

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。

本発明の一態様は、金属と、配位子とを有し、配位子は５Ｈ−ピリミド［５，４−ｂ］イ
ンドール骨格と、５Ｈ−ピリミド［５，４−ｂ］インドール骨格の４位で結合するアリー
ル基とを有し、金属はイリジウムまたは白金であり、５Ｈ−ピリミド［５，４−ｂ］イン
ドール骨格の３位及びアリール基は、それぞれ金属に結合することを特徴とする有機金属
錯体である。

また、本発明の別の一態様は、金属と、第１の配位子と、第２の配位子とを有し、第１の
配位子は５Ｈ−ピリミド［５，４−ｂ］インドール骨格と、５Ｈ−ピリミド［５，４−ｂ
］インドール骨格の４位で結合するアリール基とを有し、第２の配位子はβ−ジケトン構
造、カルボキシル基、フェノール性水酸基、または２つの配位元素がいずれも窒素である
構造を有したモノアニオン性の二座キレート配位子であり、金属はイリジウムまたは白金
であり、第１の配位子が有する５Ｈ−ピリミド［５，４−ｂ］インドール骨格の３位及び
アリール基は、それぞれ金属と結合し、第２の配位子と金属が結合した有機金属錯体であ
る。

また、本発明の別の一態様は、一般式（Ｇ１）で表される構造を含む有機金属錯体である
。

但し、一般式（Ｇ１）中、Ｍはイリジウムまたは白金を表す。またＡｒ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、Ｒ^１乃至Ｒ^６はそれぞれ独立に水素、置
換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数６乃
至１０のアリール基を表す。

また、本発明の別の一態様は、下記一般式（Ｇ２）で表される有機金属錯体である。

但し、一般式（Ｇ２）中、Ｍはイリジウムまたは白金を表し、Ｌはモノアニオン性の配位
子を表す。またＡｒ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、Ｒ
^１乃至Ｒ^６は、それぞれ独立に水素、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基
、又は置換もしくは無置換の炭素数６乃至１０のアリール基を表す。また、Ｍがイリジウ
ムの場合、ｍは３を表しｎは２または３を表し、Ｍが白金の場合、ｍは２を表しｎは１ま
たは２を表す。

また、一般式（Ｇ２）において、モノアニオン性の配位子はβ−ジケトン構造、カルボキ
シル基、フェノール性水酸基、または２つの配位元素がいずれも窒素である構造を有した
モノアニオン性の二座キレート配位子であることが好ましい。特に、β−ジケトン構造を
有するモノアニオン性の二座キレート配位子であると、β−ジケトン構造を有することで
、有機金属錯体の有機溶媒への溶解性が高まり、精製が容易となり好ましい。また、β−
ジケトン構造を有することで、発光効率の高い有機金属錯体を得ることができるため好ま
しい。また、β−ジケトン構造を有することで昇華性が高まり、蒸着性能に優れるという
利点がある。

また、上記各構成において、モノアニオン性の配位子は、一般式（Ｌ１）乃至（Ｌ７）の
いずれか一であることが好ましい。これらの配位子は配位能力が高く、また、安価に入手
することができる為、有効である。

但し、式中、Ｒ^７１乃至Ｒ^１０９は、それぞれ独立に水素、置換もしくは無置換の炭素数
１乃至６のアルキル基、ハロゲン基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６の
ハロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルコキシ基、又は置換もしく
は無置換の炭素数１乃至６のアルキルチオ基を表す。また、Ａ^１乃至Ａ^３はそれぞれ独立
に窒素、水素と結合する炭素、又は置換基を有する炭素を表し、置換基としては炭素数１
乃至６のアルキル基、ハロゲン基、炭素数１乃至６のハロアルキル基、又はフェニル基を
表す。

また、本発明の別の一態様は、一般式（Ｇ３）で表される有機金属錯体である。

但し、一般式（Ｇ３）中、Ａｒ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、Ｒ^１乃至Ｒ^６はそれぞれ独立に水素、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアル
キル基、又は置換もしくは無置換の炭素数６乃至１０のアリール基を表す。Ｒ^７及びＲ^８
はそれぞれ独立に水素、または置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基を表す
。

また、本発明の別の一態様は、下記一般式（Ｇ４）で表される有機金属錯体である。

但し、一般式（Ｇ４）中、Ａｒ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、Ｒ^１乃至Ｒ^６はそれぞれ独立に水素、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアル
キル基、又は置換もしくは無置換の炭素数６乃至１０のアリール基を表す。

なお、上記一般式（Ｇ１）乃至（Ｇ４）中の、Ｒ^１乃至Ｒ^６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、ペンチル基、イソペンチル
基、ｓｅｃ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘ
キシル基、ｓｅｃ−ヘキシル基、ｔｅｒｔ−ヘキシル基、ネオヘキシル基、３−メチルペ
ンチル基、２−メチルペンチル基、２−エチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、２
，３−ジメチルブチル基等が挙げられる。また、Ｒ^１乃至Ｒ^６における炭素数６乃至１０
のアリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。さらに、Ａｒ
における炭素数６乃至１３のアリール基の具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、
ナフチル基、フルオレニル基などを挙げることができる。

また、本発明の別の一態様は、下記構造式（１００）で表される有機金属錯体である。

また、本発明の別の一態様は、下記構造式（１２７）で表される有機金属錯体である。

また、本発明の一態様である有機金属錯体は燐光を発光することができる。すなわち三重
項励起状態からの発光を得ることが可能であるため、発光素子に適用することにより高効
率化が可能となり、非常に有効である。したがって本発明の一態様は、本発明の一態様で
ある有機金属錯体を用いた発光素子も含むものとする。

また、本発明の一態様は、発光素子を有する発光装置だけでなく、発光装置を有する電子
機器および照明装置も範疇に含めるものである。従って、本明細書中における発光装置と
は、画像表示デバイス、または光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクタ
ー、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＣ
Ｐ（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、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏ
ｎ 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全て発光装
置に含むものとする。

本発明の一態様により、燐光を発光することが可能な新規有機金属錯体を提供することが
できる。または、赤色の燐光を発光することができる新規有機金属錯体を提供することが
できる。または、発光効率の高い新規有機金属錯体を提供することができる。または、該
新規有機金属錯体を用いた発光素子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を提供する
ことができる。

または、発光効率の高い発光素子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を提供するこ
とができる。または、信頼性の高い発光素子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を
提供することができる。または、消費電力が低い発光素子、発光装置、電子機器、もしく
は照明装置を提供することができる。または、新規な有機金属錯体を提供することができ
る。または、新規な発光素子、発光装置、電子機器、もしくは照明装置を提供することが
できる。

発光素子の構造について説明する図。 発光素子の構造について説明する図。 発光装置について説明する図。 電子機器について説明する図。 電子機器について説明する図。 車載表示装置について説明する図。 照明装置について説明する図。 照明装置について説明する図。 タッチパネルの一例を示す図。 タッチパネルの一例を示す図。 タッチパネルの一例を示す図。 タッチセンサのブロック図及びタイミングチャート。 タッチセンサの回路図。 構造式（１００）に示す有機金属錯体の^１Ｈ−ＮＭＲチャート。 構造式（１００）に示す有機金属錯体の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。 構造式（１００）に示す有機金属錯体のＬＣ−ＭＳ測定結果を示す図。 構造式（１００）に示す有機金属錯体のＬＣ−ＭＳ測定結果を示す図。 発光素子について説明する図。 発光素子１の電圧−輝度特性を示す図。 発光素子１の輝度−電流効率特性を示す図。 発光素子１の輝度−外部量子効率特性を示す図。 発光素子１の信頼性を示す図。 発光素子１の発光スペクトルを示す図。

以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の
説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を
様々に変更し得ることが可能である。従って、本発明は以下に示す実施の形態および実施
例の記載内容に限定して解釈されるものではない。

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様である有機金属錯体について説明する。

本発明の一態様である有機金属錯体は、金属と、配位子とを有し、配位子は５Ｈ−ピリミ
ド［５，４−ｂ］インドール骨格と、５Ｈ−ピリミド［５，４−ｂ］インドール骨格の４
位で結合するアリール基とを有し、金属はイリジウムまたは白金であり、５Ｈ−ピリミド
［５，４−ｂ］インドール骨格の３位及びアリール基は、それぞれ金属に結合することを
特徴とする有機金属錯体である。なお、本実施の形態で説明する有機金属錯体の一態様は
、下記一般式（Ｇ１）で表される構造を含む有機金属錯体である。

一般式（Ｇ１）において、Ｍはイリジウムまたは白金を表す。またＡｒ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、Ｒ^１乃至Ｒ^６はそれぞれ独立に水素、置換
もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数６乃至
１０のアリール基を表す。

また、本実施の形態で説明する有機金属錯体の一態様は、下記一般式（Ｇ２）で表される
有機金属錯体である。

一般式（Ｇ２）において、Ｍはイリジウムまたは白金を表し、Ｌはモノアニオン性の配位
子を表す。またＡｒ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、Ｒ^１
乃至Ｒ^６はそれぞれ独立に水素、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、又
は置換もしくは無置換の炭素数６乃至１０のアリール基を表す。また、Ｍがイリジウムの
場合、ｍは３を表しｎは２または３を表し、Ｍが白金の場合、ｍは２を表しｎは１または
２を表す。

なお、一般式（Ｇ２）におけるモノアニオン性の配位子は、β−ジケトン構造、カルボキ
シル基、フェノール性水酸基、または２つの配位元素がいずれも窒素である構造を有した
モノアニオン性の二座キレート配位子であることが好ましい。特に、β−ジケトン構造を
有するモノアニオン性の二座キレート配位子が好ましい。

具体的にモノアニオン性の配位子は、一般式（Ｌ１）乃至（Ｌ７）のいずれか一であるこ
とが好ましい。

但し、式中Ｒ^７１乃至Ｒ^１０９は、それぞれ独立に水素、置換もしくは無置換の炭素数１
乃至６のアルキル基、ハロゲン基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のハ
ロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルコキシ基、又は置換もしくは
無置換の炭素数１乃至６のアルキルチオ基を表す。また、Ａ^１乃至Ａ^３は、それぞれ独立
に窒素、水素と結合する炭素、又は置換基を有する炭素を表し、この場合置換基としては
炭素数１乃至６のアルキル基、ハロゲン基、炭素数１乃至６のハロアルキル基、又はフェ
ニル基を表す。

なお、上記一般式（Ｇ１）、（Ｇ２）中の、Ｒ^１乃至Ｒ^６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、ペンチル基、イソペンチル基
、ｓｅｃ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキ
シル基、ｓｅｃ−ヘキシル基、ｔｅｒｔ−ヘキシル基、ネオヘキシル基、３−メチルペン
チル基、２−メチルペンチル基、２−エチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、２，
３−ジメチルブチル基等が挙げられる。また、Ｒ^１乃至Ｒ^６における炭素数６乃至１０の
アリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。さらに、Ａｒに
おける炭素数６乃至１３のアリール基の具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ナ
フチル基、フルオレニル基などを挙げることができる。

なお、本発明の一態様である有機金属錯体は、５Ｈ−ピリミド［５，４−ｂ］インドール
骨格において、インドール環とピリミジン環とが縮環した構造を有する。このように、イ
ンドール環とピリミジン環とが縮環した構造とすることにより、有機金属錯体の耐熱性を
向上させることができるので、発光素子に用いた場合に素子の信頼性を向上させることが
できる。また、ピリミジン環を含むことで発光効率を高めることができるので、本発明の
一態様である有機金属錯体により、発光効率の高い赤色発光材料が得られる。

次に、上述した本発明の一態様である有機金属錯体の具体的な構造式を示す（下記構造式
（１００）〜（１３５））。ただし、本発明はこれらに限定されることはない。

なお、上記構造式（１００）〜（１３５）で表される有機金属錯体は、燐光を発光するこ
とが可能な新規物質である。なお、これらの物質は、配位子の種類によっては立体異性体
が存在しうるが、本発明の一態様である有機金属錯体にはこれらの異性体も全て含まれる
。

次に、上記一般式（Ｇ２）で表される有機金属錯体の合成方法の一例について説明する。

≪一般式（Ｇ０）で表される４−アリールピリミド［５，４−ｂ］インドール誘導体の合
成方法≫
下記一般式（Ｇ０）で表される４−アリールピリミド［５，４−ｂ］インドール誘導体の
合成方法の一例について説明する。下記一般式（Ｇ０）で表される４−アリールピリミド
［５，４−ｂ］インドール誘導体は、以下のような簡便な合成スキーム（ａ）、（ａ’）
、（ａ’’）により合成できる。

なお、一般式（Ｇ０）において、Ａｒ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、Ｒ^１乃至Ｒ^６はそれぞれ独立に水素、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６
のアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数６乃至１０のアリール基を表す。

例えば、一般式（Ｇ０）で表される４−アリールピリミド［５，４−ｂ］インドール誘導
体は、合成スキーム（ａ）に示すように、ハロゲン化ピリミジン化合物（Ａ１）とアリー
ルボロン酸（Ａ２）とをカップリングすることにより得られる。

合成スキーム（ａ）において、Ｘはハロゲンを表し、Ａｒ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、Ｒ^１乃至Ｒ^６はそれぞれ独立に水素、置換もしくは無置
換の炭素数１乃至６のアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数６乃至１０のアリー
ル基を表す。

また、一般式（Ｇ０）で表される４−アリールピリミド［５，４−ｂ］インドール誘導体
は、合成スキーム（ａ’）に示すように、ピリミド［５，４−ｂ］インドール化合物（Ａ
１’）の水素を水素化ナトリウム、炭酸カリウム、ブチルリチウムなどの強塩基で引き抜
き、塩の生成後、ハロゲン含有化合物（Ａ２’）と反応させることにより得られる。ある
いはまた、合成スキーム（ａ’’）に示すように、ピリミド［５，４−ｂ］インドール化
合物（Ａ１’）とハロゲン含有化合物（Ａ２’）とのウルマン反応やブッフバルト反応等
を用いることができる。

合成スキーム（ａ’）及び（ａ’’）において、Ｘはハロゲンを表し、Ａｒ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、Ｒ^１乃至Ｒ^６はそれぞれ独立に水素、
置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数６
乃至１０のアリール基を表す。

上述の化合物（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ１’）、（Ａ２’）は、様々な種類が市販されて
いるか、あるいは合成可能であるため、一般式（Ｇ０）で表される４−アリールピリミド
［５，４−ｂ］インドール誘導体は数多くの種類を合成することができる。したがって、
本発明の一態様である有機金属錯体は、その配位子のバリエーションが豊富であるという
特徴がある。

≪一般式（Ｇ２）で表される本発明の一態様の有機金属錯体の合成方法≫
一般式（Ｇ２）で表される本発明の一態様である有機金属錯体は、下記合成スキーム（ｂ
−１）に示すように、一般式（Ｇ０）で表される４−アリールピリミド［５，４−ｂ］イ
ンドール誘導体と、ハロゲンを含むイリジウムまたは白金の化合物（塩化イリジウム、臭
化イリジウム、ヨウ化イリジウム、テトラクロロ白金酸カリウムなど）とを無溶媒、また
はアルコール系溶媒（グリセロール、エチレングリコール、２−メトキシエタノール、２
−エトキシエタノールなど）単独、あるいはアルコール系溶媒１種類以上と水との混合溶
媒を用いて、不活性ガス雰囲気にて加熱することにより、ハロゲンで架橋された構造を有
する有機金属錯体の一種であり、新規物質である複核錯体（Ｂ）を得ることができる。加
熱手段として特に限定はなく、オイルバス、サンドバス、又はアルミブロックを用いても
よい。また、マイクロ波を加熱手段として用いることも可能である。

合成スキーム（ｂ−１）において、Ｘはハロゲンを表し、Ａｒ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、Ｒ^１乃至Ｒ^６はそれぞれ独立に水素、置換もしくは
無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数６乃至１０のア
リール基を表す。また、Ｍはイリジウムまたは白金を表す。また、Ｍがイリジウムのとき
はｎ＝２であり、Ｍが白金のときはｎ＝１である。

さらに、下記合成スキーム（ｂ−２）に示すように、上述の合成スキーム（ｂ−１）で得
られる複核錯体（Ｂ）と、モノアニオン性の配位子の原料ＨＬとを、不活性ガス雰囲気に
て反応させることにより、ＨＬのプロトンが脱離してＬが中心金属Ｍに配位し、一般式（
Ｇ２）で表される本発明の一態様である有機金属錯体が得られる。加熱手段として特に限
定はなく、オイルバス、サンドバス、又はアルミブロックを用いてもよい。また、マイク
ロ波を加熱手段として用いることも可能である。

合成スキーム（ｂ−２）において、Ｌはモノアニオン性の配位子を表し、Ｘはハロゲンを
表し、Ａｒ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、Ｒ^１乃至Ｒ^６
はそれぞれ独立に水素、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、又は置換も
しくは無置換の炭素数６乃至１０のアリール基を表す。また、Ｍはイリジウムまたは白金
を表す。また、Ｍがイリジウムのときは、ｍは３を表しｎは２または３を表し、Ｍが白金
のときは、ｍは２を表しｎは１または２を表す。

また、一般式（Ｇ２’）で表される本発明の一態様である有機金属錯体は、下記合成スキ
ーム（ｃ）により合成することができる。一般式（Ｇ０）で表される４−アリールピリミ
ド［５，４−ｂ］インドール誘導体と、ハロゲンを含むイリジウムまたは白金の化合物（
塩化イリジウム、臭化イリジウム、ヨウ化イリジウム、テトラクロロ白金酸カリウムなど
）、またはイリジウムまたは白金の有機金属錯体化合物（アセチルアセトナト錯体、ジエ
チルスルフィド錯体等）とを混合した後、加熱することにより、一般式（Ｇ２’）で表さ
れる有機金属錯体を得ることができる。また、この加熱プロセスは、一般式（Ｇ０）で表
される４−アリールピリミド［５，４−ｂ］インドール誘導体と、ハロゲンを含むイリジ
ウムまたは白金の化合物、またはイリジウムまたは白金の有機金属錯体化合物とをアルコ
ール系溶媒（グリセロール、エチレングリコール、２−メトキシエタノール、２−エトキ
シエタノール等）に溶解した後に行ってもよい。加熱手段として特に限定はなく、オイル
バス、サンドバス、又はアルミブロックを用いてもよい。また、マイクロ波を加熱手段と
して用いることも可能である。

合成スキーム（ｃ）において、Ａｒ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、Ｒ^１乃至Ｒ^６はそれぞれ独立に水素、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６の
アルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数６乃至１０のアリール基を表す。また、Ｍ
はイリジウムまたは白金を表す。また、Ｍがイリジウムのときはｎ＝３であり、Ｍが白金
のときはｎ＝２である。

以上、本発明の一態様である有機金属錯体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、上述した本発明の一態様である有機金属錯体は、燐光を発光することが可能である
ため、発光材料や発光素子の発光物質として利用できる。

また、本発明の一態様である有機金属錯体を用いることで、発光効率の高い発光素子、発
光装置、電子機器、または照明装置を実現することができる。また、消費電力が低い発光
素子、発光装置、電子機器、または照明装置を実現することができる。

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、本発明の一態様として実施の形態１で示した有機金属錯体を発光層に
用いた発光素子について図１（Ａ）を用いて説明する。

図１（Ａ）は、第１の電極１０１と第２の電極１０３との間にＥＬ層１０２を有する発光
素子を示した図である。ＥＬ層１０２は、発光層１１３を含み、発光層１１３は、実施の
形態１で説明した有機金属錯体を含む。また、ＥＬ層１０２には発光層１１３の他に、正
孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子輸送層１１４、電子注入層１１５などを含んで
形成される。

このような発光素子に対して、電圧を印加することにより、第１の電極１０１側から注入
された正孔と、第２の電極１０３側から注入された電子とが、発光層１１３において、再
結合し、有機金属錯体を励起状態にする。そして、励起状態の有機金属錯体が基底状態に
戻る際に発光する。このように、本発明の一態様である有機金属錯体は、発光素子におけ
る発光物質として機能する。なお、本実施の形態に示す発光素子において、第１の電極１
０１は陽極として機能し、第２の電極１０３は陰極として機能する。

以下に本実施の形態に示す発光素子を作製する上での具体例について説明する。

第１の電極１０１は陽極として機能するため、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ
以上）金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いて形成することが好
ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉ
ｎ Ｏｘｉｄｅ）、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸
化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（Ｉ
ＷＺＯ）等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタリング法により
成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。この他、金（Ａｕ）、
白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（
Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔ
ｉ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン
）等が挙げられる。また、グラフェンも用いることができる。なお、ＥＬ層１０２におい
て第１の電極１０１と接する層に後述する複合材料を用いることで、第１の電極１０１は
、仕事関数に関わらず電極材料を選択することができるようになる。

正孔注入層１１１は、第１の電極１０１からのホール注入障壁を低減することでホール注
入を促進する機能を有し、正孔注入性の高い物質を含む層である。例えば、遷移金属酸化
物、フタロシアニン誘導体、あるいは芳香族アミンなどによって形成される。遷移金属酸
化物としてはモリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸
化物、マンガン酸化物などが挙げられる。フタロシアニン誘導体としては、フタロシアニ
ン（略称：Ｈ_２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）などが挙げられる。芳香族アミン
としては、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）などが挙げられる。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）等の高分子等によ
っても正孔注入層１１１を形成することができる。

また、正孔注入層１１１として、正孔輸送性の物質にアクセプター性物質（電子受容体）
を含有させた複合材料を用いることができる。アクセプター性物質により正孔輸送性の物
質から電子が引き抜かれることにより正孔が発生し、正孔注入層１１１から正孔輸送層１
１２を介して発光層１１３に正孔が注入される。なお、正孔輸送性の物質にアクセプター
性物質を含有させたものを用いることにより、電極の仕事関数に依らず電極を形成する材
料を選ぶことができる。つまり、第１の電極１０１として仕事関数の大きい材料だけでな
く、仕事関数の小さい材料も用いることができるようになる。アクセプター性物質として
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：Ｆ_４−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（ＨＡＴ−ＣＮ）等の電子吸引基（ハ
ロゲン基やシアノ基）を有する化合物を挙げることができる。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吸引基が結合している化合物が、熱的に安定で
あり好ましい。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。中でも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、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。特に、酸化モリブデンは大
気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。

複合材料に用いる正孔輸送性の物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体
、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々
の有機化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔
輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上
の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。以下では、複合材料における正孔輸送
性の物質として用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。

例えば、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェ
ニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、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）等を挙げることができる。

複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、３−［Ｎ−（
９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾ
ール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−
イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、
３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−
９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等を挙げることができる。

また、複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、他に、４，４’−ジ
（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カ
ルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９
−アントラセニル）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。

また、複合材料に用いることの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−ｔ
ｅｒｔ−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−ＢｕＡｎｔ
ｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、
２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン
、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テ
トラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチ
ル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０
’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル
）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェ
ニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペ
リレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等が挙げられる。また
、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、１×１０^−６ｃ
ｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４から４２である芳香族炭化水素を用いる
ことがより好ましい。

なお、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい
。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジ
フェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジ
フェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。

また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニ
ルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルア
ミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略
称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（
フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）等の高分子化合物を用いることもで
きる。

正孔注入層を形成することによって、正孔の注入性が良好となり、駆動電圧の小さい発光
素子を得ることが可能となる。

なお、正孔注入層は、上述したアクセプター性物質を単独で形成しても良い。この場合、
アクセプター性物質が正孔輸送層から電子を引き抜き、正孔輸送層に正孔注入することが
できる。アクセプター性物質は引き抜いた電子を陽極へ輸送する。

正孔輸送層１１２は、正孔輸送性の物質を含む層である。正孔輸送性の物質としては、例
えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称
：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフ
ェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，
４’’−トリス（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−（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：ＢＰ
ＡＦＬＰ）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主
に１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。また、上述の正孔注入層
１１１の複合材料における正孔輸送性の物質として挙げた有機化合物も正孔輸送層１１２
に用いることができる。また、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外
のものを用いてもよい。また、ＰＶＫやＰＶＴＰＡ等の高分子化合物を用いることもでき
る。なお、正孔輸送性の物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が
二層以上積層したものとしてもよい。

発光層１１３は、発光物質を含む層である。なお、発光物質としては、実施の形態１で示
した有機金属錯体を用いることができ、さらにこの有機金属錯体（ゲスト材料）よりも三
重項励起エネルギーの大きい物質をホスト材料として含む層であってもよい。また、発光
物質に加えて、発光層におけるキャリア（電子及びホール）の再結合の際に励起錯体（エ
キサイプレックスとも言う）を形成することができる組み合わせとなる２種類の有機化合
物（上記ホスト材料のいずれかであってもよい）を含む構成としてもよい。

ホスト材料、及び励起錯体を形成することができる２種類の有機化合物に用いることがで
きる有機化合物としては、例えば、２，３−ビス（４−ジフェニルアミノフェニル）キノ
キサリン（略称：ＴＰＡＱｎ）、ＮＰＢのようなアリールアミン骨格を有する化合物の他
、ＣＢＰ、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）等のカルバゾール誘導体や、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ピ
リジナト］亜鉛（略称：Ｚｎｐｐ_２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンズオ
キサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）_２）、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（略称：ＢＡｌｑ）、トリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ_３）等の金属錯体が好ましい。また、ＰＶＫのような高
分子化合物を用いることもできる。

なお、発光層１１３において、有機金属錯体（ゲスト材料）と、上述したホスト材料ある
いは上述した励起錯体を形成することができる２種類の有機化合物とを含んで形成するこ
とにより、発光層１１３からは、発光効率の高い燐光発光を得ることができる。

また、発光層１１３は、図１（Ａ）に示す単層構造だけに限らず、図１（Ｂ）に示すよう
な２層以上の積層構造であってもよい。また、本発明の一態様である有機金属錯体ととも
に一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質、または三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もできる。この場合、これらの発光物質は上記有機金属錯体
と同一の層に存在しても良く、異なる層に存在していても良い。なお、これらの発光物質
の発光色を異なるものにすることで、素子全体として所望の色の発光を得ることができる
。例えば、３つの発光層が存在する場合、第１の発光層の発光色が赤色、第２の発光層の
発光色が緑色、第３の発光層の発光色が青色とすることで、発光素子全体としては白色発
光を得ることができる。また、例えば、２つの発光層が存在する場合、第１の発光層の発
光色と第２の発光層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として
白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合すると無彩色にな
る色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色の光を混合すると、白色発光を得る
ことができる。なお、上記発光物質としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。

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、例えば、蛍光を発する物質（蛍
光性化合物）が挙げられる。

蛍光を発する物質としては、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：２ＹＧＡＰ
ＰＡ）、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、２，５，８，１
１−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−［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：２ＤＰＡＰＰ
Ａ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベ
ンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマ
リン３０、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ
−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’
−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾー
ル−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アント
リル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡ
ＰＡ）、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：２ＤＰＡＢＰｈ
Ａ）、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：２ＹＧ
ＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰ
ｈＡ）、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：ＤＣ
Ｍ１）、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−１
Ｈ，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：Ｂ
ｉｓＤＣＭ）、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：ＢｉｓＤＣＪ
ＴＭ）などが挙げられる。

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
光性化合物）や熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料が挙げられる。なお、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、１０^−６秒以上、好ましくは１０^−３秒以上である。

燐光を発する物質としては、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，Ｃ^２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：［Ｉｒ（Ｃ
Ｆ_３ｐｐｙ）_２（ｐｉｃ）］）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジ
ナト−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ
）、トリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）
_３］）、ビス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（
略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ａｃａｃ）］）、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）］）、
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）］）、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト
−Ｎ，Ｃ^２’）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，Ｃ^２’｝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，Ｃ^２’）イリジ
ウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｔ）_２（ａｃａｃ）］）、ビス
［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^３’］イリジウム（
ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｔｐ）_２（ａｃａｃ）］）、ビス（１
−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（
略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）_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（Ｆ
ｄｐｑ）_２（ａｃａｃ）］）、（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（ａｃａ
ｃ）］）、（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）
］）、（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（ｔ
ｐｐｒ）_２（ｄｐｍ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−
フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃ
ａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（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）］）、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）、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）］）などが挙
げられる。

また、ＴＡＤＦ材料としては、例えば、フラーレンやその誘導体、プロフラビン等のアク
リジン誘導体、エオシン等が挙げられる。また、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、
カドミウム（Ｃｄ）、スズ（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。該金属含有ポルフィリンと
しては、例えば、プロトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｐｒｏｔｏ ＩＸ）
）、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｍｅｓｏ ＩＸ））、ヘマトポルフ
ィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（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（ＳｎＦ_２（Ｃｏｐｒｏ ＩＩＩ−４Ｍｅ））、オク
タエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン−
フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｅｔｉｏ Ｉ））、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯
体（ＰｔＣｌ_２ＯＥＰ）等が挙げられる。さらに、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（ＰＩＣ−ＴＲＺ）等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素
芳香環を有する複素環化合物を用いることもできる。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ
電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ
電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強く、Ｓ_１とＴ_１のエネルギー差が小さく
なるため、特に好ましい。

電子輸送層１１４は、電子輸送性の高い物質（電子輸送性化合物ともいう）を含む層であ
る。電子輸送層１１４には、Ａｌｑ_３、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミ
ニウム（略称：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリ
ウム（略称：ＢｅＢｑ_２）、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＯＸ）_２、ビス［２−（２−ヒドロキシ
フェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）_２）などの金属錯体を用いる
ことができる。また、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−ｔｅｒ
ｔ−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：Ｏ
ＸＤ−７）、３−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４’’−
ビフェニル）−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）、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、
バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−
２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などの複素芳香族化合物も用いることができる
。また、ポリ（２，５−ピリジンジイル）（略称：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９−ジヘキシ
ルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ
−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２
’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）のような高分子化合物を
用いることもできる。ここに述べた物質は、主に１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度
を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物
質を電子輸送層１１４として用いてもよい。

また、電子輸送層１１４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
された構造としてもよい。

電子注入層１１５は第２の電極１０３からの電子注入障壁を低減することで電子注入を促
進する機能を有し、電子注入性の高い物質を含む層である。例えば元素周期表における第
１族金属、第２族金属、あるいはこれらの酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩などを用いるこ
とができる。具体的には、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ
化カルシウム（ＣａＦ_２）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）等の化合物を用いることができ
る。また、フッ化エルビウム（ＥｒＦ_３）のような希土類金属化合物を用いることができ
る。また、電子注入層１１５にエレクトライドを用いてもよい。該エレクトライドとして
は、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙
げられる。なお、上述した電子輸送性材料と、電子供与性を示す材料の複合材料を用いる
こともできる。電子供与性を示す材料としては、元素周期表における第１族金属、第２族
金属、あるいはこれらの酸化物などを挙げることができる。また、上述した電子輸送層１
１４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に、有機化合物とドナー性物質（電子供与体）とを混合してなる
複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、ドナー性物質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を構成する物質（金属錯体や複素芳香族化合物等）を用いること
ができる。ドナー性物質としては、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、元素周期表における第１族金属や第２族金属や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やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物
、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのような
ルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有
機化合物を用いることもできる。

なお、上述した正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４
、電子注入層１１５は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、印刷法（例えば、凸版
印刷法、凹版印刷法、グラビア印刷法、平版印刷法、孔版印刷法等）、インクジェット法
、塗布法等の方法で形成することができる。

第２の電極１０３を形成する物質としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以
下）金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。この
ような陰極材料の具体例としては、リチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金
属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）やストロンチウム（Ｓｒ）等の元
素周期表第２族金属、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）等が挙げられる。
またユウロピウム（Ｅｕ）やイッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む
合金等が挙げられる。しかしながら、第２の電極１０３と電子輸送層との間に、電子注入
層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、ケイ素若しく
は酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を第２の電極１０
３として用いることができる。これら導電性材料は、真空蒸着法やスパッタリング法など
の乾式法、インクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することが可能である。ま
た、ゾル−ゲル法を用いて湿式法で形成しても良いし、金属材料のペーストを用いて湿式
法で形成してもよい。

上述した発光素子は、第１の電極１０１および第２の電極１０３との間に与えられる電位
差により電流が流れ、ＥＬ層１０２において正孔と電子とが再結合することにより発光す
る。そして、この発光は、第１の電極１０１および第２の電極１０３のいずれか一方また
は両方を通って外部に取り出される。従って、第１の電極１０１および第２の電極１０３
のいずれか一方、または両方が透光性を有する電極となる。

以上により説明した発光素子は、有機金属錯体に基づく燐光発光が得られることから、蛍
光性化合物のみを用いた発光素子に比べて、高効率な発光素子を実現することができる。

なお、本実施の形態で示した発光素子は、本発明の一態様である有機金属錯体を適用して
作製される発光素子の一例である。また、上記発光素子を備えた発光装置の構成としては
、パッシブマトリクス型の発光装置やアクティブマトリクス型の発光装置の他、マイクロ
キャビティー（微小光共振器）構造の発光装置などを作製することができ、これらは、い
ずれも本発明に含まれるものとする。

なお、アクティブマトリクス型の発光装置の場合において、トランジスタ（ＴＦＴ）の構
造は、特に限定されない。例えば、スタガ型や逆スタガ型のＴＦＴを適宜用いることがで
きる。また、ＴＦＴ基板に形成される駆動用回路についても、Ｎ型およびＰ型のＴＦＴか
らなるものでもよいし、Ｎ型のＴＦＴまたはＰ型のＴＦＴのいずれか一方のみからなるも
のであってもよい。また、ＴＦＴに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定され
ない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることができる。また、半導体材
料としては、元素周期表における第１３族半導体、第１４族（ケイ素等）半導体、化合物
半導体、酸化物半導体、有機半導体等を用いることができる。

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態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有機金属錯体をＥＬ材料としてＥＬ層に用い、
電荷発生層を挟んでＥＬ層を複数有する構造の発光素子（以下、タンデム型発光素子とい
う）について説明する。

本実施の形態に示す発光素子は、図２（Ａ）に示すように一対の電極（第１の電極２０１
および第２の電極２０４）間に、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ
層２０２（２））を有するタンデム型発光素子である。

本実施の形態において、第１の電極２０１は、陽極として機能する電極であり、第２の電
極２０４は陰極として機能する電極である。なお、第１の電極２０１および第２の電極２
０４は、実施の形態２と同様な構成を用いることができる。また、複数のＥＬ層（第１の
ＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ層２０２（２））は、実施の形態２で示したＥＬ層と両
方とも同様な構成であっても良いが、いずれか一方が同様の構成であっても良い。すなわ
ち、第１のＥＬ層２０２（１）と第２のＥＬ層２０２（２）は、同じ構成であっても異な
る構成であってもよく、その構成は実施の形態２と同様なものを適用することができる。

また、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ層２０２（２））の間には
、電荷発生層２０５が設けられている。電荷発生層２０５は、第１の電極２０１と第２の
電極２０４に電圧を印加したときに、一方のＥＬ層に電子を注入し、他方のＥＬ層に正孔
を注入する機能を有する。本実施の形態の場合には、第１の電極２０１に第２の電極２０
４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２０５から第１のＥＬ層２
０２（１）に電子が注入され、第２のＥＬ層２０２（２）に正孔が注入される。

なお、電荷発生層２０５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２０５の可視光の透過率が、４０％以上）ことが好ましい。ま
た、電荷発生層２０５は、第１の電極２０１や第２の電極２０４よりも低い導電率であっ
ても機能する。

電荷発生層２０５は、正孔輸送性の高い有機化合物にアクセプター性物質が添加された構
成であっても、電子輸送性の高い有機化合物にドナー性物質が添加された構成であっても
よい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。

正孔輸送性の高い有機化合物にアクセプター性物質が添加された構成とする場合において
、正孔輸送性の高い有機化合物としては、例えば、ＮＰＢやＴＰＤ、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤ
ＡＴＡ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質
は、主に１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも
正孔の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。

また、アクセプター性物質としては、Ｆ_４−ＴＣＮＱや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、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい
。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため
好ましい。

一方、電子輸送性の高い有機化合物にドナー性物質が添加された構成とする場合において
、電子輸送性の高い有機化合物としては、例えば、Ａｌｑ、Ａｌｍｑ_３、ＢｅＢｑ_２、Ｂ
Ａｌｑなど、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることが
できる。また、この他、Ｚｎ（ＢＯＸ）_２、Ｚｎ（ＢＴＺ）_２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用いることができる。さらに、金属錯体以外に
も、ＰＢＤやＯＸＤ−７、ＴＡＺ、Ｂｐｈｅｎ、ＢＣＰなども用いることができる。ここ
に述べた物質は、主に１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお
、正孔よりも電子の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わな
い。

また、ドナー性物質としては、アルカリ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ドナー性物質
として用いてもよい。

なお、上述した材料を用いて電荷発生層２０５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。

本実施の形態では、ＥＬ層を２層有する発光素子について説明したが、図２（Ｂ）に示す
ように、ｎ層（ただし、ｎは３以上）のＥＬ層（２０２（１）〜２０２（ｎ））を積層し
た発光素子についても、同様に適用することが可能である。一対の電極間に複数のＥＬ層
を有する場合、ＥＬ層とＥＬ層との間にそれぞれ電荷発生層（２０５（１）〜２０５（ｎ
−１））を配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での発光が可能であ
る。電流密度を低く保てるため、長寿命素子を実現できる。また、大きな発光面を有する
発光装置、電子機器、及び照明装置等に応用した場合は、電極材料の抵抗による電圧降下
を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。

また、それぞれのＥＬ層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望
の色の発光を得ることができる。例えば、２つのＥＬ層を有する発光素子において、第１
のＥＬ層の発光色と第２のＥＬ層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素
子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合する
と無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色の光を互いに混合する
と、白色発光を得ることができる。

また、３つのＥＬ層を有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第１のＥＬ層の発
光色が赤色であり、第２のＥＬ層の発光色が緑色であり、第３のＥＬ層の発光色が青色で
ある場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用い
ることができる。

（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様である有機金属錯体をＥＬ層に用いた発光素子を有す
る発光装置について説明する。

なお、上記発光装置は、パッシブマトリクス型の発光装置でもアクティブマトリクス型の
発光装置でもよい。また、本実施の形態に示す発光装置には、他の実施形態で説明した発
光素子を適用することが可能である。

本実施の形態では、まずアクティブマトリクス型の発光装置について図３を用いて説明す
る。

なお、図３（Ａ）は発光装置を示す上面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）を鎖線Ａ−Ａ
’で切断した断面図である。本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の発光装置は、
素子基板３０１上に設けられた画素部３０２と、駆動回路部（ソース線駆動回路）３０３
と、駆動回路部（ゲート線駆動回路）３０４ａ及び駆動回路部（ゲート線駆動回路）３０
４ｂを有する。画素部３０２、駆動回路部３０３、駆動回路部３０４ａ及び駆動回路部３
０４ｂは、シール材３０５によって、素子基板３０１と封止基板３０６との間に封止され
ている。

また、素子基板３０１上には、駆動回路部３０３、駆動回路部３０４ａ及び駆動回路部３
０４ｂに外部からの信号（例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセ
ット信号等）や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線３０７が設け
られる。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ３０８を設ける例を示している。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３（Ｂ）を用いて説明する。素子基板３０１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、ソース線駆動回路である駆動回路部３０３と
、画素部３０２が示されている。

駆動回路部３０３はＦＥＴ３０９とＦＥＴ３１０とを組み合わせた構成について例示して
いる。なお、ＦＥＴ３０９とＦＥＴ３１０を含む駆動回路部３０３は、単極性（Ｎ型また
はＰ型のいずれか一方のみ）のトランジスタを含む回路で形成されても良いし、Ｎ型のト
ランジスタとＰ型のトランジスタを含むＣＭＯＳ回路で形成されても良い。また、本実施
の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要
はなく、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。

また、画素部３０２はスイッチング用ＦＥＴ（図示せず）と、電流制御用ＦＥＴ３１２と
を有し、電流制御用ＦＥＴ３１２の配線（ソース電極又はドレイン電極）は、発光素子３
１７ａおよび発光素子３１７ｂの第１の電極（陽極）（３１３ａ、３１３ｂ）と電気的に
接続されている。また、本実施の形態においては、各発光素子に対して２つのＦＥＴ（ス
イッチング用ＦＥＴ、電流制御用ＦＥＴ３１２）を用いる構成を示したが、これに限定さ
れない。各発光素子に３つ以上のＦＥＴと、容量素子とを組み合わせる構成としてもよい
。

ＦＥＴ３０９、３１０、３１２としては、例えば、スタガ型や逆スタガ型のトランジスタ
を適用することができる。ＦＥＴ３０９、３１０、３１２に用いることのできる半導体材
料としては、例えば、元素周期表における第１３族半導体、第１４族（ケイ素等）半導体
、化合物半導体、酸化物半導体、有機半導体材料を用いることができる。また、該半導体
材料の結晶性については、特に限定されず、例えば、非晶質半導体膜、または結晶性半導
体膜を用いることができる。特に、ＦＥＴ３０９、３１０、３１２としては、酸化物半導
体を用いると好ましい。該酸化物半導体としては、例えば、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｍ
−Ｚｎ酸化物（Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、またはＮｄ）等が挙げられる
。ＦＥＴ３０９、３１０、３１２として、例えば、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好
ましくは２．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ以上の酸化物半導体材料を用いること
で、トランジスタのオフ電流を低減することができる。

また、第１の電極３１３には、光学調整のための導電膜を積層してもよい。例えば、図３
（Ｂ）に示すように発光素子３１７ａと発光素子３１７ｂは、取り出す光の波長が異なる
ため、導電膜３２０ａと導電膜３２０ｂとは膜厚を変えて形成される。また、第１の電極
３１３や導電膜３２０ａ及び導電膜３２０ｂの端部を覆うように絶縁物からなる隔壁３１
４が形成される。ここでは、隔壁３１４として、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いて形
成する。また、本実施の形態では、第１の電極３１３を陽極として用いる。

また、隔壁３１４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のが
好ましい。隔壁３１４の形状を上記のように形成することで、隔壁３１４の上層に形成さ
れる膜の被覆性を良好なものとすることができる。例えば、隔壁３１４の材料として、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かを使用することができ、有機化
合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン等を
使用することができる。

発光素子３１７ａ及び発光素子３１７ｂは、第１の電極３１３、ＥＬ層３１５及び第２の
電極３１６との積層構造であり、ＥＬ層３１５は、少なくとも発光層が設けられている。
また、ＥＬ層３１５には、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入
層、電荷発生層等を適宜設けることができる。

なお、第１の電極３１３、ＥＬ層３１５及び第２の電極３１６に用いる材料としては、実
施の形態２に示す材料を用いることができる。また、第１の電極３１３は、領域３２１に
おいて、駆動回路部３０３を通して引き回し配線３０７と電気的に接続されＦＰＣ３０８
を介して外部信号が入力される。さらに、第２の電極３１６は、領域３２２において、引
き回し配線３２３と電気的に接続され、ここでは図示しないが、ＦＰＣ３０８を介して外
部信号が入力される。

また、図３（Ｂ）に示す断面図では発光素子３１７ａ及び発光素子３１７ｂを２つのみ図
示しているが、画素部３０２において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されている
ものとする。画素部３０２には、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子をそれ
ぞれ選択的に形成し、フルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、３
種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子の他に、例えば、ホワイト（Ｗ）、イエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）等の発光が得られる発光素子を形成してもよい
。例えば、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子に上述の数種類の発光が得ら
れる発光素子を追加することにより、色純度の向上、消費電力の低減等の効果が得ること
ができる。さらに、量子ドットとの組み合わせにより発光効率を向上させ、消費電力を低
減させた発光装置としてもよい。なお、発光層の形成には、発光素子の発光色などに応じ
て異なる材料を用いた発光層を形成する塗り分け方式でもよいし、複数の発光素子が同じ
材料を用いて形成された共通の発光層に、カラーフィルタを組み合わせる方式でもよい。

さらに、シール材３０５で封止基板３０６を素子基板３０１と貼り合わせることにより、
素子基板３０１、封止基板３０６、およびシール材３０５で囲まれた空間３１８に発光素
子３１７ａ及び発光素子３１７ｂが備えられた構造になっている。また、封止基板３０６
には、カラーフィルタ３２４ａ及び３２４ｂが設けられていてもよい。その際、隣り合う
カラーフィルタの間には、黒色層（ブラックマトリクス）３２５が設けられており、発光
素子３１７ａ及び発光素子３１７ｂで得られた発光は、カラーフィルタ３２４ａ及びカラ
ーフィルタ３２４ｂを介して外部に取り出される。

なお、空間３１８には、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール
材３０５で充填される構成も含むものとする。また、シール材を塗布して貼り合わせる場
合には、ＵＶ処理や熱処理等のいずれか、またはこれらを組み合わせて行うのが好ましい
。

なお、シール材３０５にはエポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また
、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、
封止基板３０６に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ−Ｒ
ｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエス
テルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。シール材として
ガラスフリットを用いる場合には、接着性の観点から素子基板３０１及び封止基板３０６
はガラス基板であることが好ましい。

以上のようにして、アクティブマトリクス型の発光装置を得ることができる。

また、本発明の一態様である有機金属錯体をＥＬ層に用いた発光素子を有する発光装置と
しては、上述したアクティブマトリクス型の発光装置のみならずパッシブマトリクス型の
発光装置とすることもできる。

パッシブマトリクス型の発光装置の場合における画素部の断面図を図３（Ｃ）に示す。

図３（Ｃ）に示すように、基板３５１上には、第１の電極３５２と、ＥＬ層３５４と、第
２の電極３５３とを有する発光素子３５０が形成される。なお、第１の電極３５２は、島
状であり、一方向にストライプ状に複数形成されている。また、第１の電極３５２上およ
び第１の電極３５２の端部を埋めるように絶縁膜３５５が形成されている。

また、絶縁膜３５５上には絶縁材料を用いてなる隔壁３５６が設けられる。隔壁３５６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るような
傾斜を有する。つまり、隔壁３５６の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁膜３
５５の面方向と同様の方向を向き、絶縁膜３５５と接する辺）の方が上辺（絶縁膜３５５
の面方向と同様の方向を向き、絶縁膜３５５と接しない辺）よりも短い。このように、隔
壁３５６を設けることで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことができる。なお
、この絶縁膜３５５は、第１の電極３５２上の一部に開口部を有しており、隔壁３５６を
形成した後、ＥＬ層３５４を形成することによりその開口部において、第１の電極３５２
と接するＥＬ層３５４が形成される。

さらに、ＥＬ層３５４形成後、第２の電極３５３が形成される。従って、第２の電極３５
３は、ＥＬ層３５４上、場合によっては、絶縁膜３５５上に第１の電極３５２と接するこ
となく形成される。なお、ＥＬ層３５４と第２の電極３５３は、隔壁３５６を形成した後
に形成されるので、隔壁３５６上にも順次積層される。

なお、封止の方法については、アクティブマトリクス型の発光装置の場合と同様に行うこ
とができるので、説明は省略する。

以上のようにして、パッシブマトリクス型の発光装置を得ることができる。

また、素子基板３０１の種類は、特定のものに限定されることはない。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、ステンレス・スチル基板、やタングステン基板などの金属基板、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の可撓性基板が挙げられ
る。ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス
、又はソーダライムガラスなどがある。可撓性基板の一例としては、以下のものが挙げら
れる。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）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリプ
ロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド
、アラミド、エポキシ樹脂などに代表されるプラスチックがある。または、アクリル樹脂
等の合成樹脂などがある。さらに、無機蒸着フィルム、又は紙類などがある。

半導体基板、単結晶基板、又はＳＯＩ基板などを用いることによって、特性、サイズ、又
は形状などのばらつきが少なく、サイズの小さいトランジスタを製造することができる。
また、このようなトランジスタによって回路を構成すると、回路の低消費電力化、又は回
路の高集積化を図ることができる。

素子基板３０１として上述した可撓性基板を用いる場合には、可撓性基板上に発光素子や
トランジスタを直接形成してもよい。または、ベース基板上に剥離層を介して発光素子や
トランジスタを一部または全部形成した後、ベース基板より分離し、可撓性基板に転載し
てもよい。このような剥離層を用いて別の基板に転載して作製することにより、耐熱性の
劣る基板や直接形成が難しい可撓性基板上に発光素子やトランジスタを形成することがで
きる。上述の剥離層には、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜との無機膜の積層構
造や、ポリイミド等の有機樹脂膜を用いることができる。

つまり、ある基板を用いてトランジスタまたは発光素子を形成し、その後、別の基板にト
ランジスタまたは発光素子を転置し、別の基板上にトランジスタまたは発光素子を配置し
てもよい。トランジスタまたは発光素子が転置される基板の一例としては、上述したトラ
ンジスタまたは発光素子を形成することが可能な基板に加え、紙基板、セロファン基板、
アラミドフィルム基板、ポリイミドフィルム基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊
維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊
維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、又
はゴム基板などがある。これらの基板を用いることにより、特性のよいトランジスタの形
成、消費電力の小さいトランジスタの形成、壊れにくい装置の製造、耐熱性の付与、軽量
化、又は薄型化を図ることができる。

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用い
ることができる。

（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置を適用して完成させた様々な電子機器
の一例について説明する。

発光装置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、又はテレビジ
ョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオ
カメラなどのカメラ、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、パチンコ機などの固定型ゲー
ム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図４と図５に示す。また、発光装置
を適用した電子機器を、自動車のフロントガラスやダッシュボードにも搭載することがで
きる。本発明の一態様である自動車を図６に示す。

図４（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７１００は、筐
体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。表示部７１０３により、映像を表示す
ることが可能であり、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。なお、本発明の一態様である発光装置を表示部７１０３に用いることが
できる。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。

テレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモ
コン操作機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー
７１０９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示され
る映像を操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機
７１１０から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。

なお、テレビジョン装置７１００は、受信機やモデムなどを備えた構成としてもよい。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又は無
線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）又は双方
向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である
。

図４（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、コンピュータは、本発明の一態様である発光装置をその表示部７２０３に用いるこ
とにより作製することができる。また、表示部７２０３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。

図４（Ｃ）は、スマートウオッチであり、筐体７３０２、表示パネル７３０４、操作ボタ
ン７３１１、７３１２、接続端子７３１３、バンド７３２１、留め金７３２２、等を有す
る。

ベゼル部分を兼ねる筐体７３０２に搭載された表示パネル７３０４は、非矩形状の表示領
域を有している。表示パネル７３０４は、時刻を表すアイコン７３０５、その他のアイコ
ン７３０６等を表示することができる。また、表示パネル７３０４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。

なお、図４（Ｃ）に示すスマートウオッチは、様々な機能を有することができる。例えば
、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネ
ル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラ
ム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュ
ータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を
行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示す
る機能、等を有することができる。

また、筐体７３０２の内部に、スピーカ、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速
度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電
圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定あるいは検知する
機能を含むもの）、マイクロフォン等を有することができる。なお、スマートウオッチは
、発光装置をその表示パネル７３０４に用いることにより作製することができる。

図４（Ｄ）は、携帯電話機（スマートフォンを含む）の一例を示している。携帯電話機７
４００は、筐体７４０１に、表示部７４０２、マイク７４０６、スピーカ７４０５、カメ
ラ７４０７、外部接続部７４０４、操作用ボタン７４０３などを備えている。また、本発
明の一態様に係る発光素子を、可撓性を有する基板に形成して発光装置を作製した場合、
図４（Ｄ）に示すような曲面を有する表示部７４０２に適用することが可能である。

図４（Ｄ）に示す携帯電話機７４００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。また、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又は番号ボタンを表示させることが好ま
しい。

また、携帯電話機７４００内部に、ジャイロセンサや加速度センサ等の検出装置を設ける
ことで、携帯電話機７４００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
用ボタン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の光センサを用い、表示部７４０２のタッチ
操作による入力が一定期間ないと判断される場合には、画面のモードを入力モードから表
示モードに切り替えるように制御してもよい。

表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４
０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。ま
た、表示部に近赤外光を発光するバックライト又は近赤外光を発光するセンシング用光源
を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。

さらに、携帯電話機（スマートフォンを含む）の別の構成として、図４（Ｄ−１）や図４
（Ｄ−２）のような構造を有する携帯電話機に適用することもできる。

なお、図４（Ｄ−１）や図４（Ｄ−２）のような構造を有する場合には、文字情報や画像
情報などを筐体７５００（１）、７５００（２）の第１面７５０１（１）、７５０１（２
）だけでなく、第２面７５０２（１）、７５０２（２）に表示させることができる。この
ような構造を有することにより、携帯電話機を胸ポケットに収納したままの状態で、第２
面７５０２（１）、７５０２（２）などに表示された文字情報や画像情報などを使用者が
容易に確認することができる。

また、図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末９３１０を示す。
図５（Ａ）に展開した状態の携帯情報端末９３１０を示す。図５（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５（Ｃ）に折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０を示す。携帯情報端末９３１０
は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域
により表示の一覧性に優れる。

表示パネル９３１１はヒンジ９３１３によって連結された３つの筐体９３１５に支持され
ている。なお、表示パネル９３１１は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネ
ル（入出力装置）であってもよい。また、表示パネル９３１１は、ヒンジ９３１３を介し
て２つの筐体９３１５間を屈曲させることにより、携帯情報端末９３１０を展開した状態
から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。本発明の一態様の発光装置を
表示パネル９３１１に用いることができる。表示パネル９３１１における表示領域９３１
２は折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０の側面に位置する表示領域である。表示領
域９３１２には、情報アイコンや使用頻度の高いアプリやプログラムのショートカットな
どを表示させることができ、情報の確認やアプリなどの起動をスムーズに行うことができ
る。

実施の形態１に記載の有機化合物を含む発光素子は、自動車のフロントガラスやダッシュ
ボードにも搭載することができる。図６に実施の形態２に記載の発光素子を自動車のフロ
ントガラスやダッシュボードに用いる一態様を示す。表示領域５０００乃至表示領域５０
０５は実施の形態１に記載の有機化合物を含む発光素子を用いて設けられた表示である。

表示領域５０００と表示領域５００１は自動車のフロントガラスに設けられた実施の形態
１に記載の有機化合物を含む発光素子を搭載した表示装置である。実施の形態１に記載の
有機化合物を含む発光素子は、第１の電極と第２の電極とを、透光性を有する電極で作製
することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の表示装置とするこ
とができる。シースルー状態の表示であれば、自動車のフロントガラスに設置したとして
も、視界の妨げになることなく設置することができる。なお、駆動のためのトランジスタ
などを設ける場合には、有機半導体材料による有機トランジスタや、酸化物半導体を用い
たトランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いると良い。

表示領域５００２はピラー部分に設けられた実施の形態１に記載の有機化合物を含む発光
素子を搭載した表示装置である。表示領域５００２には、車体に設けられた撮像手段から
の映像を映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。また、
同様に、ダッシュボード部分に設けられた表示領域５００３は車体によって遮られた視界
を、自動車の外側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い
、安全性を高めることができる。見えない部分を補完するように映像を映すことによって
、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。

表示領域５００４や表示領域５００５はナビゲーション情報、速度計や回転計、走行距離
、燃料、ギア状態、エアコンの設定など、その他様々な情報を提供することができる。表
示は使用者の好みに合わせて適宜その表示項目やレイアウトを変更することができる。な
お、これら情報は表示領域５０００乃至表示領域５００３にも設けることができる。また
、表示領域５０００乃至表示領域５００５は照明装置として用いることも可能である。

以上のようにして、本発明の一態様である発光装置を適用して電子機器を得ることができ
る。なお、適用できる電子機器は、本実施の形態に示したものに限らず、あらゆる分野の
電子機器に適用することが可能である。

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用い
ることができる。

（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を適用して作製される照明装置の構成
について図７を用いて説明する。

図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）には、照明装置の断面図の一例を示す。なお、図７
（Ａ）、（Ｂ）は基板側に光を取り出すボトムエミッション型の照明装置であり、図７（
Ｃ）、（Ｄ）は、封止基板側に光を取り出すトップエミッション型の照明装置である。

図７（Ａ）に示す照明装置４０００は、基板４００１上に発光素子４００２を有する。ま
た、基板４００１の外側に凹凸を有する基板４００３を有する。発光素子４００２は、第
１の電極４００４と、ＥＬ層４００５と、第２の電極４００６を有する。

第１の電極４００４は、電極４００７と電気的に接続され、第２の電極４００６は電極４
００８と電気的に接続される。また、第１の電極４００４と電気的に接続される補助配線
４００９を設けてもよい。なお、補助配線４００９上には、絶縁層４０１０が形成されて
いる。

また、基板４００１と封止基板４０１１は、シール材４０１２で接着されている。また、
封止基板４０１１と発光素子４００２の間には、乾燥剤４０１３が設けられていることが
好ましい。なお、基板４００３は、図７（Ａ）のような凹凸を有するため、発光素子４０
０２で生じた光の取り出し効率を向上させることができる。

また、基板４００３に代えて、図７（Ｂ）の照明装置４１００のように、基板４００１の
外側に拡散板４０１５を設けてもよい。

図７（Ｃ）の照明装置４２００は、基板４２０１上に発光素子４００２を有する。発光素
子４００２は第１の電極４２０４と、ＥＬ層４２０５と、第２の電極４２０６とを有する
。

第１の電極４２０４は、電極４２０７と電気的に接続され、第２の電極４２０６は電極４
２０８と電気的に接続される。また第２の電極４２０６と電気的に接続される補助配線４
２０９を設けてもよい。また、補助配線４２０９の下部に、絶縁層４２１０を設けてもよ
い。

基板４２０１と凹凸のある封止基板４２０２は、シール材４２１２で接着されている。ま
た、封止基板４２０２と発光素子４００２の間にバリア膜４２１３および平坦化膜４２１
４を設けてもよい。なお、封止基板４２０２は、図７（Ｃ）のような凹凸を有するため、
発光素子４００２で生じた光の取り出し効率を向上させることができる。

また、封止基板４２０２に代えて、図７（Ｄ）の照明装置４３００のように、発光素子４
００２の上に拡散板４２１５を設けてもよい。

なお、本実施の形態で示すＥＬ層４００５、４２０５に、本発明の一態様である有機金属
錯体を適用することができる。この場合、消費電力の低い照明装置を提供することができ
る。

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用い
ることができる。

（実施の形態７）
本実施の形態では、実施の形態４で説明した発光装置を適用した応用品である照明装置の
一例について、図８を用いて説明する。

図８は、発光装置を室内の照明装置８００１として用いた例である。なお、発光装置は大
面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面を有
する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置８００２を形成することもで
きる。本実施の形態で示す発光装置に含まれる発光素子は薄膜状であり、筐体のデザイン
の自由度が高い。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。
さらに、室内の壁面に大型の照明装置８００３を備えても良い。

また、発光装置をテーブルの表面に用いることによりテーブルとしての機能を備えた照明
装置８００４とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光装置を用いることに
より、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。

以上のように、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）
本実施の形態においては、本発明の一態様の発光素子または本発明の一態様の発光装置を
有するタッチパネルについて、図９乃至図１３を用いて説明を行う。

図９（Ａ）、（Ｂ）は、タッチパネル２０００の斜視図である。なお、図９（Ａ）、（Ｂ
）において、明瞭化のため、タッチパネル２０００の代表的な構成要素を示す。

タッチパネル２０００は、表示部２５０１とタッチセンサ２５９５とを有する（図９（Ｂ
）参照）。また、タッチパネル２０００は、基板２５１０、基板２５７０、及び基板２５
９０を有する。なお、基板２５１０、基板２５７０、及び基板２５９０はいずれも可撓性
を有する。

表示部２５０１は、基板２５１０上に複数の画素及び該画素に信号を供給することができ
る複数の配線２５１１を有する。複数の配線２５１１は、基板２５１０の外周部にまで引
き回され、その一部が端子２５１９を構成している。端子２５１９はＦＰＣ２５０９（１
）と電気的に接続する。

基板２５９０には、タッチセンサ２５９５と、タッチセンサ２５９５と電気的に接続する
複数の配線２５９８とを有する。複数の配線２５９８は、基板２５９０の外周部に引き回
され、その一部は端子２５９９を構成する。そして、端子２５９９はＦＰＣ２５０９（２
）と電気的に接続される。なお、図９（Ｂ）では明瞭化のため、基板２５９０の裏面側（
基板２５１０と対向する面側）に設けられるタッチセンサ２５９５の電極や配線等を実線
で示している。

タッチセンサ２５９５として、例えば静電容量方式のタッチセンサを適用できる。静電容
量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。

投影型静電容量方式としては、主に駆動方式の違いから自己容量方式、相互容量方式など
がある。相互容量方式を用いると同時多点検出が可能となるため好ましい。

まず、投影型静電容量方式のタッチセンサを適用する場合について、図９（Ｂ）を用いて
説明する。なお、投影型静電容量方式の場合には、指等の検知対象の近接または接触を検
知することができる、様々なセンサを適用することができる。

投影型静電容量方式のタッチセンサ２５９５は、電極２５９１と電極２５９２とを有する
。電極２５９１と電極２５９２は、複数の配線２５９８のうちのそれぞれ異なる配線と電
気的に接続する。また、電極２５９２は、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、一方向に繰
り返し配置された複数の四辺形が角部で配線２５９４により、一方向に接続される形状を
有する。電極２５９１も同様に複数の四辺形が角部で接続される形状を有するが、接続さ
れる方向は、電極２５９２が接続される方向と交差する方向となる。なお、電極２５９１
が接続される方向と、電極２５９２が接続される方向とは、必ずしも直交する関係にある
必要はなく、０度を超えて９０度未満の角度をなすように配置されてもよい。

なお、配線２５９４の電極２５９２との交差部の面積は、できるだけ小さくなる形状が好
ましい。これにより、電極が設けられていない領域の面積を低減でき、透過率のバラツキ
を低減できる。その結果、タッチセンサ２５９５を透過する光の輝度のバラツキを低減す
ることができる。

なお、電極２５９１及び電極２５９２の形状はこれに限定されず、様々な形状を取りうる
。例えば、複数の電極２５９１をできるだけ隙間が生じないように配置し、絶縁層を介し
て電極２５９２を複数設ける構成としてもよい。このとき、隣接する２つの電極２５９２
の間に、これらとは電気的に絶縁されたダミー電極を設けると、透過率の異なる領域の面
積を低減できるため好ましい。

次に、図１０を用いて、タッチパネル２０００の詳細について説明する。図１０は、図９
（Ａ）に示す一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間の断面図に相当する。

タッチセンサ２５９５は、基板２５９０上に千鳥格子状に配置された電極２５９１及び電
極２５９２と、電極２５９１及び電極２５９２を覆う絶縁層２５９３と、隣り合う電極２
５９１を電気的に接続する配線２５９４とを有する。

また、配線２５９４の下方には、接着層２５９７が設けられる。接着層２５９７は、タッ
チセンサ２５９５が表示部２５０１に重なるように、基板２５９０を基板２５７０に貼り
合わせている。

電極２５９１及び電極２５９２は、透光性を有する導電材料を用いて形成する。透光性を
有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化
物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物を用いることができる。
なお、グラフェンを含む膜を用いることもできる。グラフェンを含む膜は、例えば酸化グ
ラフェンを含む膜を還元して形成することができる。還元する方法としては、熱を加える
方法等を挙げることができる。

例えば、透光性を有する導電性材料を基板２５９０上にスパッタリング法により成膜した
後、フォトリソグラフィ法等の様々なパターニング技術により、不要な部分を除去して、
電極２５９１及び電極２５９２を形成することができる。

また、絶縁層２５９３に用いる材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、
シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム
などの無機絶縁材料を用いることもできる。

また、絶縁層２５９３に設けられた開口部に配線２５９４を形成することにより、隣接す
る電極２５９１が電気的に接続される。透光性の導電性材料は、タッチパネルの開口率を
高めることができるため、配線２５９４に好適に用いることができる。また、電極２５９
１及び電極２５９２より導電性の高い材料は、電気抵抗を低減できるため配線２５９４に
好適に用いることができる。

一対の電極２５９１は、配線２５９４により電気的に接続されている。また、一対の電極
２５９１の間には、電極２５９２が設けられている。

また、配線２５９８は、電極２５９１または電極２５９２と電気的に接続される。なお、
配線２５９８の一部は、端子として機能する。配線２５９８には、例えば、アルミニウム
、金、白金、銀、ニッケル、チタン、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト
、銅、またはパラジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができ
る。

また、端子２５９９により、配線２５９８とＦＰＣ２５０９（２）とが電気的に接続され
る。なお、端子２５９９には、様々な異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐ
ｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏ
ｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。

また、接着層２５９７は、透光性を有する。例えば、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂を用
いることができ、具体的には、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、また
はシロキサン系樹脂を用いることができる。

表示部２５０１は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する。該画素は表示素子と
、該表示素子を駆動する画素回路とを有する。

基板２５１０及び基板２５７０としては、例えば、水蒸気の透過率が１０^−５ｇ／（ｍ^２
・ｄａｙ）以下、好ましくは１０^−６ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）以下である可撓性を有する材
料を好適に用いることができる。または、基板２５１０の熱膨張率と、基板２５７０の熱
膨張率とが、およそ等しい材料を用いると好適である。例えば、線膨張率が１×１０^−３
／Ｋ以下、好ましくは５×１０^−５／Ｋ以下、より好ましくは１×１０^−５／Ｋ以下であ
る材料を好適に用いることができる。

また、封止層２５６０は、空気より大きい屈折率を有すると好ましい。また、図１０（Ａ
）に示すように、封止層２５６０側に光を取り出す場合は、封止層２５６０は光学素子を
兼ねることができる。

また、表示部２５０１は、画素２５０２Ｒを有する。また、画素２５０２Ｒは発光モジュ
ール２５８０Ｒを有する。

画素２５０２Ｒは、発光素子２５５０Ｒと、発光素子２５５０Ｒに電力を供給することが
できるトランジスタ２５０２ｔとを有する。なお、トランジスタ２５０２ｔは、画素回路
の一部として機能する。また、発光モジュール２５８０Ｒは、発光素子２５５０Ｒと、着
色層２５６７Ｒとを有する。

発光素子２５５０Ｒは、下部電極と、上部電極と、下部電極と上部電極の間にＥＬ層とを
有する。

また、封止層２５６０が光を取り出す側に設けられている場合、封止層２５６０は、発光
素子２５５０Ｒと着色層２５６７Ｒに接する。

着色層２５６７Ｒは、発光素子２５５０Ｒと重なる位置にある。これにより、発光素子２
５５０Ｒが発する光の一部は着色層２５６７Ｒを透過して、図中に示す矢印の方向の発光
モジュール２５８０Ｒの外部に射出される。

また、表示部２５０１には、光を射出する方向に遮光層２５６７ＢＭが設けられる。遮光
層２５６７ＢＭは、着色層２５６７Ｒを囲むように設けられている。

また、表示部２５０１は、画素に重なる位置に反射防止層２５６７ｐを有する。反射防止
層２５６７ｐとして、例えば円偏光板を用いることができる。

表示部２５０１には、絶縁層２５２１が設けられる。絶縁層２５２１はトランジスタ２５
０２ｔを覆う。なお、絶縁層２５２１は、画素回路に起因する凹凸を平坦化するための機
能を有する。また、絶縁層２５２１に不純物の拡散を抑制できる機能を付与してもよい。
これにより、不純物の拡散によるトランジスタ２５０２ｔ等の信頼性の低下を抑制できる
。

また、発光素子２５５０Ｒは、絶縁層２５２１の上方に形成される。また、発光素子２５
５０Ｒが有する下部電極には、該下部電極の端部に重なる隔壁２５２８が設けられる。な
お、基板２５１０と、基板２５７０との間隔を制御するスペーサを、隔壁２５２８上に形
成してもよい。

走査線駆動回路２５０３ｇ（１）は、トランジスタ２５０３ｔと、容量素子２５０３ｃと
を有する。なお、駆動回路を画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができる
。

また、基板２５１０上には、信号を供給することができる配線２５１１が設けられる。ま
た、配線２５１１上には、端子２５１９が設けられる。また、端子２５１９には、ＦＰＣ
２５０９（１）が電気的に接続される。また、ＦＰＣ２５０９（１）は、画像信号及び同
期信号等の信号を供給する機能を有する。なお、ＦＰＣ２５０９（１）にはプリント配線
基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。

また、表示部２５０１には、様々な構造のトランジスタを適用することができる。なお、
図１０（Ａ）においては、ボトムゲート型のトランジスタを適用する場合について、例示
している。図１０（Ａ）に示す、トランジスタ２５０２ｔ及びトランジスタ２５０３ｔに
は、酸化物半導体を含む半導体層をチャネル領域として用いることができる。または、ト
ランジスタ２５０２ｔ及びトランジスタ２５０３ｔには、アモルファスシリコンを含む半
導体層をチャネル領域として用いることができる。または、トランジスタ２５０２ｔ及び
トランジスタ２５０３ｔには、レーザーアニールなどの処理により結晶化させた多結晶シ
リコンを含む半導体層をチャネル領域として用いることができる。

また、トップゲート型のトランジスタを適用する場合の表示部２５０１の構成を図１０（
Ｂ）に示す。

トップゲート型のトランジスタの場合、ボトムゲート型のトランジスタに用いることので
きる半導体層と同様の構成の他、多結晶シリコン基板または単結晶シリコン基板から転置
された膜等を含む半導体層をチャネル領域として用いてもよい。

次に、図１０に示す構成と異なる構成のタッチパネルについて、図１１を用いて説明する
。

図１１は、タッチパネル２００１の断面図である。図１１に示すタッチパネル２００１は
、図１０に示すタッチパネル２０００と、表示部２５０１に対するタッチセンサ２５９５
の位置が異なる。ここでは異なる構成について詳細に説明し、同様の構成を用いることが
できる部分は、タッチパネル２０００の説明を援用する。

着色層２５６７Ｒは、発光素子２５５０Ｒと重なる位置にある。また、図１１（Ａ）に示
す発光素子２５５０Ｒは、トランジスタ２５０２ｔが設けられている側に光を射出する。
これにより、発光素子２５５０Ｒが発する光の一部は、着色層２５６７Ｒを透過して、図
中に示す矢印の方向の発光モジュール２５８０Ｒの外部に射出される。

表示部２５０１は、光を射出する方向に遮光層２５６７ＢＭを有する。遮光層２５６７Ｂ
Ｍは、着色層２５６７Ｒを囲むように設けられている。

タッチセンサ２５９５は、表示部２５０１の基板２５１０側に設けられている（図１１（
Ａ）参照）。

接着層２５９７は、基板２５１０と基板２５９０の間にあり、表示部２５０１とタッチセ
ンサ２５９５を貼り合わせる。

また、表示部２５０１には、様々な構造のトランジスタを適用することができる。なお、
図１１（Ａ）においては、ボトムゲート型のトランジスタを適用する場合について例示し
ている。また、図１１（Ｂ）には、トップゲート型のトランジスタを適用する場合につい
て例示している。

次に、タッチパネルの駆動方法の一例について、図１２を用いて説明を行う。

図１２（Ａ）は、相互容量方式のタッチセンサの構成を示すブロック図である。図１２（
Ａ）では、パルス電圧出力回路２６０１、電流検出回路２６０２を示している。なお、図
１２（Ａ）では、パルス電圧が与えられる電極２６２１をＸ１−Ｘ６として、電流の変化
を検知する電極２６２２をＹ１−Ｙ６として、それぞれ６本の配線で例示している。また
、図１２（Ａ）は、電極２６２１と、電極２６２２とが重畳することで形成される容量２
６０３を示している。なお、電極２６２１と電極２６２２とはその機能を互いに置き換え
てもよい。

パルス電圧出力回路２６０１は、Ｘ１−Ｘ６の配線に順にパルスを印加するための回路で
ある。Ｘ１−Ｘ６の配線にパルス電圧が印加されることで、容量２６０３を形成する電極
２６２１と電極２６２２との間に電界が生じる。この電極間に生じる電界が遮蔽等により
容量２６０３の相互容量に変化を生じさせることを利用して、被検知体の近接、または接
触を検出することができる。

電流検出回路２６０２は、容量２６０３での相互容量の変化による、Ｙ１−Ｙ６の配線で
の電流の変化を検出するための回路である。Ｙ１−Ｙ６の配線では、被検知体の近接、ま
たは接触がないと検出される電流値に変化はないが、検出する被検知体の近接、または接
触により相互容量が減少する場合には電流値が減少する変化を検出する。なお電流の検出
は、積分回路等を用いて行えばよい。

次に、図１２（Ｂ）には、図１２（Ａ）で示す相互容量方式のタッチセンサにおける入出
力波形のタイミングチャートを示す。図１２（Ｂ）では、１フレーム期間で各行列での被
検知体の検出を行うものとする。また、図１２（Ｂ）では、被検知体を検出しない場合（
非タッチ）と被検知体を検出する場合（タッチ）との２つの場合について示している。な
おＹ１−Ｙ６の配線については、検出される電流値に対応する電圧値とした波形を示して
いる。

Ｘ１−Ｘ６の配線には、順にパルス電圧が与えられ、該パルス電圧にしたがってＹ１−Ｙ
６の配線での波形が変化する。被検知体の近接または接触がない場合には、Ｘ１−Ｘ６の
配線の電圧の変化に応じてＹ１−Ｙ６の波形が一様に変化する。一方、被検知体が近接ま
たは接触する箇所では、電流値が減少するため、これに対応する電圧値の波形も変化する
。このように、相互容量の変化を検出することにより、被検知体の近接または接触を検知
することができる。

また、図１２（Ａ）ではタッチセンサとして配線の交差部に容量２６０３のみを設けるパ
ッシブマトリクス型のタッチセンサの構成を示したが、トランジスタと容量とを備えたア
クティブマトリクス型のタッチセンサとしてもよい。図１３にアクティブマトリクス型の
タッチセンサに含まれる一つのセンサ回路の例を示している。

図１３に示すセンサ回路は、容量２６０３と、トランジスタ２６１１と、トランジスタ２
６１２と、トランジスタ２６１３とを有する。

トランジスタ２６１３はゲートに信号Ｇ２が与えられ、ソースまたはドレインの一方に電
圧ＶＲＥＳが与えられ、他方が容量２６０３の一方の電極およびトランジスタ２６１１の
ゲートと電気的に接続する。トランジスタ２６１１は、ソースまたはドレインの一方がト
ランジスタ２６１２のソースまたはドレインの一方と電気的に接続し、他方に電圧ＶＳＳ
が与えられる。トランジスタ２６１２は、ゲートに信号Ｇ１が与えられ、ソースまたはド
レインの他方が配線ＭＬと電気的に接続する。容量２６０３の他方の電極には電圧ＶＳＳ
が与えられる。

次に、図１３に示すセンサ回路の動作について説明する。まず信号Ｇ２としてトランジス
タ２６１３をオン状態とする電位が与えられることで、トランジスタ２６１１のゲートが
接続されるノードｎに電圧ＶＲＥＳに対応した電位が与えられる。次に、信号Ｇ２として
トランジスタ２６１３をオフ状態とする電位が与えられることで、ノードｎの電位が保持
される。続いて、指等の被検知体の近接または接触により、容量２６０３の相互容量が変
化することに伴い、ノードｎの電位がＶＲＥＳから変化する。

読み出し動作は、信号Ｇ１にトランジスタ２６１２をオン状態とする電位を与える。ノー
ドｎの電位に応じてトランジスタ２６１１に流れる電流、すなわち配線ＭＬに流れる電流
が変化する。この電流を検出することにより、被検知体の近接または接触を検出すること
ができる。

トランジスタ２６１１、トランジスタ２６１２、及びトランジスタ２６１３としては、酸
化物半導体層をチャネル領域が形成される半導体層に用いることが好ましい。とくにトラ
ンジスタ２６１３にこのようなトランジスタを適用することにより、ノードｎの電位を長
期間に亘って保持することが可能となり、ノードｎにＶＲＥＳを供給しなおす動作（リフ
レッシュ動作）の頻度を減らすことができる。

本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み
合わせて実施することができる。

≪合成例１≫
本実施例では、実施形態１の構造式（１００）で表される本発明の一態様である有機金属
錯体、ビス［２−（５−エチル−５Ｈ−４−ピリミド［５，４−ｂ］インドリル−κＮ３
）フェニル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ^２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）
（略称：［Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）の合成方法について説明する。なお
、［Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の構造を以下に示す。

＜ステップ１； ４−フェニル−５Ｈ−ピリミド［５，４−ｂ］インドールの合成＞
まず、４−クロロ−５Ｈ−ピリミド［５，４−ｂ］インドール１．００ｇとフェニルボロ
ン酸０．９０ｇ、炭酸ナトリウム０．７８ｇ、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウ
ム（ＩＩ）ジクロリド（略称：Ｐｄ（ＰＰｈ_３）_２Ｃｌ_２）０．０２０ｇ、水２０ｍＬ、
ＤＭＦ２０ｍＬを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、内部をアルゴン置換した。この
反応容器にマイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を１時間照射することで加熱した。
その後この反応溶液に水を加え、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。得られた抽出液
を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液をろ過した。
このろ液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、酢酸エチルを展開溶媒とするシリカゲル
カラムクロマトグラフィーで精製し、目的のピリミジン誘導体４−フェニル−５Ｈ−ピリ
ミド［５，４−ｂ］インドールの黄白色粉末を、収率７５％で得た。なお、マイクロ波の
照射はマイクロ波合成装置（ＣＥＭ社製 Ｄｉｓｃｏｖｅｒ）を用いた。ステップ１の合
成スキームを下記（Ａ−１）に示す。

＜ステップ２； ５−エチル−４−フェニルピリミド［５，４−ｂ］インドール（略称：
Ｈｐｉｄｒｐｍ）の合成＞
次に、上記ステップ１で得た４−フェニル−５Ｈ−ピリミド［５，４−ｂ］インドール０
．８９ｇとｄｒｙＤＭＦ１８ｍＬを１００ｍＬ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置
換した。ここに水素化ナトリウム（６０％、ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｉｎ Ｐａｒａｆｆ
ｉｎ Ｌｉｑｕｉｄ）０．４４ｇを加え、室温で３０分間攪拌した。その後、ヨードエタ
ン０．５８ｍＬを滴下し、室温で１８時間撹拌した。得られた反応溶液を水１００ｍＬに
注ぎ、析出した固体を吸引ろ過した。得られた固体を、酢酸エチルを展開溶媒とするシリ
カゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的のピリミジン誘導体Ｈｐｉｄｒｐｍの黄
白色粉末を、収率７８％で得た。ステップ２の合成スキームを下記（Ａ−２）に示す。

＜ステップ３； ジ−μ−クロロ−テトラキス［２−（５−エチル−５Ｈ−４−ピリミド
［５，４−ｂ］インドリル−κＮ３）フェニル−κＣ］ジイリジウム（ＩＩＩ）（略称：
［Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）_２Ｃｌ］_２）の合成＞
次に、２−エトキシエタノール１５ｍＬと水５ｍＬ、上記ステップ２で得たＨｐｉｄｒｐ
ｍ０．９１ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ_３・Ｈ_２Ｏ）（ヘレウス社製）０．４８
ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マ
イクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を１時間照射し、反応させた。この反応溶液の溶
媒を留去した後、得られた残渣にメタノールを加えて吸引ろ過し、メタノールで洗浄して
、複核錯体［Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）_２Ｃｌ］_２の赤褐色粉末を収率７８％で得た。また、
ステップ３の合成スキームを下記（Ａ−３）に示す。

＜ステップ４； ビス［２−（５−エチル−５Ｈ−４−ピリミド［５，４−ｂ］インドリ
ル−κＮ３）フェニル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ^２Ｏ，Ｏ’）イリジウム
（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の合成＞
次に、２−エトキシエタノール２０ｍＬ、上記ステップ３で得た複核錯体［Ｉｒ（ｐｉｄ
ｒｐｍ）_２Ｃｌ］_２０．９７ｇ、アセチルアセトン（略称：Ｈａｃａｃ）０．１９ｇ、炭
酸ナトリウム０．６７ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン
置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を６０分間照射した。ここ
で更にＨａｃａｃ０．１９ｇを加え、再度マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を６
０分間照射することで加熱した。この反応溶液の溶媒を留去し、得られた残渣にメタノー
ルを加えて吸引ろ過した。得られた固体を水、メタノールで洗浄した。得られた固体を、
ヘキサン：酢酸エチル＝２：１を展開溶媒とするフラッシュカラムクロマトグラフィーに
より精製し、ジクロロメタンとメタノールの混合溶媒にて再結晶することにより、本発明
の一態様である有機金属錯体［Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の赤色粉末を、収
率５６％で得た。得られた赤色粉末０．４８ｇ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２．７Ｐａ、アルゴンガスを流量５ｍＬ／ｍｉｎで流
しながら、２８５℃で固体を加熱した。昇華精製後、目的物の赤色固体を収率８３％で得
た。ステップ４の合成スキームを下記（Ａ−４）に示す。

なお、上記ステップ４で得られた赤色粉末の核磁気共鳴分光法（^１Ｈ−ＮＭＲ）による分
析結果を下記に示す。また、^１Ｈ−ＮＭＲチャートを図１４に示す。このことから、本合
成例１において、上述の構造式（１００）で表される本発明の一態様である有機金属錯体
［Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）_２（ａｃａｃ）］が得られたことがわかった。

^１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ_３）：１．０６（ｔ，６Ｈ），１．７４（ｓ，６Ｈ），４．
６５−４．８１（ｍ，４Ｈ），５．１９（ｓ，１Ｈ），６．５４（ｄ，２Ｈ），６．７５
（ｔ，２Ｈ），６．９７（ｔ，２Ｈ），７．４６（ｔ，２Ｈ），７．６９−７．７５（ｍ
，４Ｈ），７．８８（ｄ，２Ｈ），８．４１（ｄ，２Ｈ），９．０７（ｓ，２Ｈ）．

次に、［Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の紫外可視線吸収スペクトル法（ＵＶ）
による解析を行った。ＵＶスペクトルの測定は紫外可視分光光度計（（株）日本分光製
Ｖ５５０型）を用い、ジクロロメタン溶液（０．０９２ｍｍｏｌ／Ｌ）を用いて、室温で
測定を行った。また、［Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の発光スペクトルを測定
した。発光スペクトルの測定は蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製 ＦＳ９２０）を用
い、脱気したジクロロメタン溶液（０．０９２ｍｍｏｌ／Ｌ）を用いて、室温で測定を行
った。測定結果を図１５に示す。横軸は波長、縦軸はモル吸光係数および発光強度を表す
。

図１５に示す通り、本発明の一態様である有機金属錯体［Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）_２（ａｃ
ａｃ）］は、６１０ｎｍに発光ピークを有しており、ジクロロメタン溶液からは朱色の発
光が観測された。

次に、本実施例で得られた［Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を液体クロマトグラ
フ質量分析（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏ
ｍｅｔｒｙ，略称：ＬＣ／ＭＳ分析）によって分析した。

ＬＣ／ＭＳ分析は、ＬＣ（液体クロマトグラフィー）分離をウォーターズ社製Ａｃｑｕｉ
ｔｙ ＵＰＬＣ（登録商標）により、ＭＳ分析（質量分析）をウォーターズ社製Ｘｅｖｏ
Ｇ２ Ｔｏｆ ＭＳにより行った。ＬＣ分離で用いたカラムはＡｃｑｕｉｔｙ ＵＰＬ
Ｃ（登録商標） ＢＥＨ Ｃ８ （２．１×１００ｍｍ １．７μｍ）、カラム温度は４
０℃とした。移動相は移動相Ａをアセトニトリル、移動相Ｂを０．１％ギ酸水溶液とした
。また、サンプルは任意の濃度の［Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）_２（ａｃａｃ）］をクロロホル
ムに溶解し、アセトニトリルで希釈して調整し、注入量は５．０μＬとした。

ＬＣ分離には移動相の組成を変化させるグラジエント法を用い、測定開始後０分から１分
までが、移動相Ａ：移動相Ｂ＝５０：５０、その後組成を変化させ、１０分における移動
相Ａと移動相Ｂとの比が移動相Ａ：移動相Ｂ＝９５：５となるようにした。比率はリニア
に変化させた。

ＭＳ分析では、エレクトロスプレーイオン化法（ＥｌｅｃｔｒｏＳｐｒａｙ Ｉｏｎｉｚ
ａｔｉｏｎ、略称：ＥＳＩ）によるイオン化を行い、キャピラリー電圧は３．０ｋＶ、サ
ンプルコーン電圧は３０Ｖ、検出はポジティブモードで行った。なお、測定する質量範囲
はｍ／ｚ＝１００〜１２００とした。

以上の条件で分離、イオン化されたｍ／ｚ＝８３６．２５の成分を衝突室（コリジョンセ
ル）内でアルゴンガスと衝突させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突させ
る際のエネルギー（コリジョンエネルギー）は３０ｅＶおよび７０ｅＶとした。コリジョ
ンエネルギー３０ｅＶで解離させたプロダクトイオンを飛行時間（ＴＯＦ）型ＭＳで検出
した結果を図１６、コリジョンエネルギー７０ｅＶの結果を図１７に示す。

図１６の結果から、構造式（１００）で表される本発明の一態様である有機金属錯体、［
Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）_２（ａｃａｃ）］は、主としてｍ／ｚ＝７３７．２０付近にプロダ
クトイオンが検出されることがわかった。なお、図１７に示す結果は、［Ｉｒ（ｐｉｄｒ
ｐｍ）_２（ａｃａｃ）］に由来する特徴的な結果を示すものであることから、混合物中に
含まれる［Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）_２（ａｃａｃ）］を同定する上での重要なデータである
といえる。

なお、ｍ／ｚ＝７３７．２０付近のプロダクトイオンは、構造式（１００）の化合物にお
けるアセチルアセトンとプロトンが離脱した状態のカチオンと推定され、本発明の一態様
である有機金属錯体の特徴の一つである。

本実施例では、本発明の一態様である有機金属錯体［Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）_２（ａｃａｃ
）］（構造式（１００））を発光層に用いた発光素子１について図１８を用いて説明する
。なお、本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。

≪発光素子１の作製≫
まず、ガラス製の基板９００上に酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパ
ッタリング法により成膜し、陽極として機能する第１の電極９０１を形成した。なお、そ
の膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。

次に、基板９００上に発光素子１を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し
、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。

その後、１０^−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着
装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板９００を３０
分程度放冷した。

次に、第１の電極９０１が形成された面が下方となるように、基板９００を真空蒸着装置
内に設けられたホルダーに固定した。本実施例では、真空蒸着法により、ＥＬ層９０２を
構成する正孔注入層９１１、正孔輸送層９１２、発光層９１３、電子輸送層９１４、電子
注入層９１５が順次形成される場合について説明する。

真空装置内を１０^−４Ｐａに減圧した後、１，３，５−トリ（ジベンゾチオフェン−４−
イル）ベンゼン（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と酸化モリブデンとを、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：
酸化モリブデン＝４：２（質量比）となるように共蒸着することにより、第１の電極９０
１上に正孔注入層９１１を形成した。膜厚は２０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる
複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。

次に、ＢＰＡＦＬＰを２０ｎｍ蒸着することにより、正孔輸送層９１２を形成した。

次に、正孔輸送層９１２上に発光層９１３を形成した。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：２ｍＤ
ＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、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）、［Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）_２（ａｃａｃ）］
を、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）_２（ａｃａｃ
）］＝０．８：０．２：０．０１（質量比）となるように共蒸着した。なお、膜厚は４０
ｎｍの膜厚とした。

次に、発光層９１３上に２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩを２０ｎｍ蒸着した後、Ｂｐｈｅｎ
を１０ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層９１４を形成した。さらに電子輸送層９１４
上に、フッ化リチウムを１ｎｍ蒸着することにより、電子注入層９１５を形成した。

最後に、電子注入層９１５上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着し、陰
極となる第２の電極９０３形成し、発光素子１を得た。なお、上述した蒸着過程において
、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。

以上により得られた発光素子１の素子構造を表１に示す。

また、作製した発光素子１は、大気に曝されないように窒素雰囲気のグローブボックス内
において封止した（シール材を素子の周囲に塗布し、ＵＶ処理、および８０℃にて１時間
熱処理を行った）。

≪発光素子１の動作特性≫
作製した発光素子１の動作特性について測定した。なお、測定は室温（２５℃に保たれた
雰囲気）で行った。

まず、発光素子１の電圧−輝度特性を図１９に示す。なお、図１９において、縦軸は輝度
（ｃｄ／ｍ^２）、横軸は電圧（Ｖ）を示す。また、発光素子１の輝度−電流効率特性を図
２０に示す。なお、図２０において、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸は輝度（ｃｄ／
ｍ^２）を示す。また、発光素子１の輝度−外部量子効率特性を図２１に示す。なお、図２
１において、縦軸は外部量子効率（％）、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を示す。

図１９乃至図２１より、本発明の一態様である発光素子１は、高効率な素子であることが
わかった。また、１０００ｃｄ／ｍ^２付近における発光素子１の主な初期特性値を以下の
表２に示す。

上記結果から、本実施例で作製した発光素子１は、良好な電流効率、及び高い外部量子効
率で、且つ低い駆動電圧で発光が得られた。

また、発光素子１についての信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図２２に示す。図
２２において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素
子の駆動時間（ｈ）を示す。なお、信頼性試験は、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ^２に設定
し、電流密度一定の条件で発光素子１を駆動させた。その結果、発光素子１の１００時間
後の輝度は、初期輝度のおよそ９２％を保っていた。

従って、発光素子１は、高い信頼性を示すことがわかった。また、本発明の一態様である
有機金属錯体を発光素子に用いることにより、長寿命の発光素子が得られることがわかっ
た。

また、発光素子１に２．５ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトルを
、図２３に示す。図２３に示す通り、発光素子１の発光スペクトルは５９６ｎｍにピーク
を有しており、本発明の一態様である有機金属錯体［Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）_２（ａｃａｃ
）］の発光に由来していることが示唆される。

１０１ 第１の電極
１０２ ＥＬ層
１０３ 第２の電極
１１１ 正孔注入層
１１２ 正孔輸送層
１１３ 発光層
１１４ 電子輸送層
１１５ 電子注入層
２０１ 第１の電極
２０２ ＥＬ層
２０４ 第２の電極
２０５ 電荷発生層
３０１ 素子基板
３０２ 画素部
３０３ 駆動回路部
３０４ａ 駆動回路部
３０４ｂ 駆動回路部
３０５ シール材
３０６ 封止基板
３０７ 配線
３０８ ＦＰＣ
３０９ ＦＥＴ
３１０ ＦＥＴ
３１２ 電流制御用ＦＥＴ
３１３ 第１の電極
３１４ 隔壁
３１５ ＥＬ層
３１６ 第２の電極
３１７ａ 発光素子
３１７ｂ 発光素子
３１８ 空間
３２０ａ 導電膜
３２０ｂ 導電膜
３２１ 領域
３２２ 領域
３２３ 配線
３２４ａ カラーフィルタ
３２４ｂ カラーフィルタ
３２５ 黒色層（ブラックマトリクス）
３５０ 発光素子
３５１ 基板
３５２ 第１の電極
３５３ 第２の電極
３５４ ＥＬ層
３５５ 絶縁膜
３５６ 隔壁
９００ 基板
９０１ 第１の電極
９０２ ＥＬ層
９０３ 第２の電極
９１１ 正孔注入層
９１２ 正孔輸送層
９１３ 発光層
９１４ 電子輸送層
９１５ 電子注入層
２０００ タッチパネル
２００１ タッチパネル
２５０１ 表示部
２５０２Ｒ 画素
２５０２ｔ トランジスタ
２５０３ｃ 容量素子
２５０３ｇ 走査線駆動回路
２５０３ｔ トランジスタ
２５０９ ＦＰＣ
２５１０ 基板
２５１１ 配線
２５１９ 端子
２５２１ 絶縁層
２５２８ 隔壁
２５５０Ｒ 発光素子
２５６０ 封止層
２５６７ＢＭ 遮光層
２５６７ｐ 反射防止層
２５６７Ｒ 着色層
２５７０ 基板
２５８０Ｒ 発光モジュール
２５９０ 基板
２５９１ 電極
２５９２ 電極
２５９３ 絶縁層
２５９４ 配線
２５９５ タッチセンサ
２５９７ 接着層
２５９８ 配線
２５９９ 端子
２６０１ パルス電圧出力回路
２６０２ 電流検出回路
２６０３ 容量
２６１１ トランジスタ
２６１２ トランジスタ
２６１３ トランジスタ
２６２１ 電極
２６２２ 電極
４０００ 照明装置
４００１ 基板
４００２ 発光素子
４００３ 基板
４００４ 第１の電極
４００５ ＥＬ層
４００６ 第２の電極
４００７ 電極
４００８ 電極
４００９ 補助配線
４０１０ 絶縁層
４０１１ 封止基板
４０１２ シール材
４０１３ 乾燥剤
４０１５ 拡散板
４１００ 照明装置
４２００ 照明装置
４２０１ 基板
４２０２ 封止基板
４２０４ 第１の電極
４２０５ ＥＬ層
４２０６ 第２の電極
４２０７ 電極
４２０８ 電極
４２０９ 補助配線
４２１０ 絶縁層
４２１２ シール材
４２１３ バリア膜
４２１４ 平坦化膜
４２１５ 拡散板
４３００ 照明装置
５０００ 表示領域
５００１ 表示領域
５００２ 表示領域
５００３ 表示領域
５００４ 表示領域
５００５ 表示領域
７１００ テレビジョン装置
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
７３０２ 筐体
７３０４ 表示パネル
７３０５ アイコン
７３０６ アイコン
７３１１ 操作ボタン
７３１２ 操作ボタン
７３１３ 接続端子
７３２１ バンド
７３２２ 留め金
７４００ 携帯電話機
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ 操作用ボタン
７４０４ 外部接続部
７４０５ スピーカ
７４０６ マイク
７４０７ カメラ
７５００ 筐体
７５０１ 第１面
７５０２ 第２面
８００１ 照明装置
８００２ 照明装置
８００３ 照明装置
８００４ 照明装置
９３１０ 携帯情報端末
９３１１ 表示パネル
９３１２ 表示領域
９３１３ ヒンジ
９３１５ 筐体

Claims (2)

1. 下記式（Ｇ０）で表される化合物（ただし、Ｒ ^６ がメチル基である場合を除く）。
   

   

   
   （ただし、式（Ｇ０）中、Ａｒ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、Ｒ ^１ 乃至Ｒ ^６ は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、又は置換もしくは無置換の炭素数６乃至１０のアリール基を表す。）
2. 下記式で表される化合物。
   

   

   
   
   

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