JP7050890B2 - 発光素子、表示装置、電子機器、及び照明装置 - Google Patents

発光素子、表示装置、電子機器、及び照明装置 Download PDF

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Description

本発明の一態様は、発光素子、または該発光素子を有する表示装置、電子機器、及び照
明装置に関する。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明
の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関する。または、本発明の一態様
は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マ
ター）に関する。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野
としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶
装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる
。
近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）
を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は
、一対の電極間に発光性の材料を含む層（ＥＬ層）を挟んだ構成である。この素子の電極
間に電圧を印加することにより、発光性の材料からの発光が得られる。
上述の発光素子は自発光型であるため、これを用いた表示装置は、視認性に優れ、バッ
クライトが不要であり、消費電力が少ない等の利点を有する。さらに、薄型軽量に作製で
き、応答速度が高いなどの利点も有する。
発光材料に有機材料を用い、一対の電極間に当該発光材料を含むＥＬ層を設けた発光素
子（例えば、有機ＥＬ素子）の場合、一対の電極間に電圧を印加することにより、陰極か
ら電子が、陽極から正孔（ホール）がそれぞれ発光性のＥＬ層に注入され、電流が流れる
。そして、注入された電子及び正孔が再結合することによって発光性の有機材料が励起状
態となり、励起された発光性の有機材料から発光を得ることができる。
有機材料が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態（Ｓ＊）と三重項励起状
態（Ｔ＊）があり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光
と呼ばれている。また、発光素子におけるそれらの統計的な生成比率は、Ｓ＊：Ｔ＊＝１
：３である。そのため、蛍光を発する材料（蛍光材料）を用いた発光素子より、燐光を発
する材料（燐光材料）を用いた発光素子の方が、高い発光効率を得ることが可能となる。
したがって、三重項励起状態のエネルギーを発光に変換することが可能な燐光材料を用い
た発光素子の開発が近年盛んに行われている（例えば、特許文献１参照）。
有機材料を励起するために必要なエネルギーは、有機材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準
位とのエネルギー差に依存し、そのエネルギー差は概ね一重項励起状態のエネルギーに相
当する。燐光を発する有機材料を用いた発光素子においては、三重項励起エネルギーが、
発光のエネルギーに変換される。そのため、有機材料が形成する一重項励起状態と三重項
励起状態とでエネルギー差が大きい場合、有機材料を励起するために必要なエネルギーは
、該エネルギー差に相当するエネルギーの分だけ、発光のエネルギーより高くなる。有機
材料を励起するために必要なエネルギーと、発光のエネルギーとの差は、発光素子におい
て駆動電圧の上昇として素子特性に影響を与えるが、該駆動電圧の上昇を抑制する手法に
ついて、開発が進められている（特許文献２参照）。
また、燐光材料を用いた発光素子のうち、特に青色の発光を呈する発光素子においては
、高い三重項励起エネルギー準位を有する安定な化合物の開発が困難であるため、未だ実
用化に至っていない。そのため、高い発光効率を有し、安定な燐光材料の開発が求められ
ている。また、高い発光効率を示す、信頼性の優れた燐光性の発光素子の開発が求められ
ている。
特開２０１０－１８２６９９号公報 特開２０１２－２１２８７９号公報
高い発光効率を示す燐光材料として、イリジウム錯体が知られている。また、高い発光
エネルギーを有するイリジウム錯体として、ピリジン骨格または含窒素五員複素環骨格を
配位子に有するイリジウム錯体が知られている。ピリジン骨格または該含窒素五員複素環
骨格は、高い三重項励起エネルギーを有するが、電子受容性が低いため、該骨格を配位子
に有するイリジウム錯体は、ＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位が高く、正孔キャリアが注
入されやすく、電子キャリアが注入されにくい。そのため、より電子受容性が高い骨格を
配位子に有するイリジウム錯体の開発が進められている。
一方、電子受容性が高い骨格を配位子に有するイリジウム錯体は、ＨＯＭＯ準位および
ＬＵＭＯ準位が低く、電子キャリアが注入されやすく、正孔キャリアが注入されにくい。
そのため、キャリアの直接再結合による励起が困難な場合や、発光素子を効率よく発光さ
せることが困難な場合がある。
したがって、本発明の一態様では、燐光材料を有する発光素子において、発光効率が高
い発光素子を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、消費電力が
低減された発光素子を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、信
頼性の優れた発光素子を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、
新規な発光素子を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、新規な
発光装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、新規な表示装
置を提供することを課題の一とする。
なお、上記の課題の記載は、他の課題の存在を妨げない。なお、本発明の一態様は、必
ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。上記以外の課題は、明細書等の記載
から自ずと明らかであり、明細書等の記載から上記以外の課題を抽出することが可能であ
る。
本発明の一態様は、燐光材料を効率よく励起することができる励起錯体を有する発光素
子である。
したがって、本発明の一態様は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、ゲスト材
料と、を有する発光素子であって、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、第２の有機化合
物のＬＵＭＯ準位より低く、第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物のＨ
ＯＭＯ準位より低く、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位よ
り低く、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、第１の有機化合
物のＬＵＭＯ準位と、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差より大きく、
ゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、第１の
有機化合物と、第２の有機化合物と、が励起錯体を形成する組み合わせの発光素子である
。
また、本発明の他の一態様は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、ゲスト材料
と、を有する発光素子であって、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、第２の有機化合物
のＬＵＭＯ準位より低く、第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物のＨＯ
ＭＯ準位より低く、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位より
低く、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、第１の有機化合物
のＬＵＭＯ準位と、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差より大きく、ゲ
スト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、第１の有
機化合物と、第２の有機化合物と、が励起錯体を形成する組み合わせであり、ゲスト材料
のＬＵＭＯ準位と、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差が、ゲスト材料
の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギー以上の発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、ゲスト材料
と、を有する発光素子であって、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、第２の有機化合物
のＬＵＭＯ準位より低く、第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物のＨＯ
ＭＯ準位より低く、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位より
低く、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、第１の有機化合物
のＬＵＭＯ準位と、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差より大きく、ゲ
スト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、第１の有
機化合物と、第２の有機化合物と、が励起錯体を形成する組み合わせであり、ゲスト材料
のＬＵＭＯ準位と、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差が、ゲスト材料
が呈する発光のエネルギー以上の発光素子である。
また、上記各構成において、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー
差は、ゲスト材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギーより、
０．４ｅＶ以上大きいと好ましい。
また、上記各構成において、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー
差は、ゲスト材料が呈する発光のエネルギーより、０．４ｅＶ以上大きいと好ましい。
また、上記各構成において、励起錯体は、ゲスト材料へ励起エネルギーを供与する機能
を有すると好ましい。また、励起錯体が呈する発光スペクトルは、ゲスト材料の吸収スペ
クトルの最も長波長側の吸収帯と重なる領域を有すると好ましい。
また、上記各構成において、ゲスト材料は、イリジウムを有すると好ましい。
また、上記各構成において、第１の有機化合物は、電子を輸送することができる機能を
有し、第２の有機化合物は、正孔を輸送することができる機能を有すると好ましい。また
、第１の有機化合物は、π電子不足型複素芳香環骨格を有し、第２の有機化合物は、π電
子過剰型複素芳香環骨格または芳香族アミン骨格の少なくとも一方を有すると好ましい。
また、本発明の他の一態様は、上記各構成の発光素子と、カラーフィルタ、シール、ま
たはトランジスタと、を有する表示装置である。また、本発明の他の一態様は、当該表示
装置と、筐体またはタッチセンサと、を有する電子機器である。また、本発明の他の一態
様は、上記各構成の発光素子と、筐体またはタッチセンサと、を有する照明装置である。
また、本発明の一態様は、発光素子を有する発光装置だけでなく、発光装置を有する電子
機器も範疇に含める。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、も
しくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌ
ｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、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、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩ
Ｃ（集積回路）が直接実装されたモジュールも発光装置を含む場合がある。
本発明の一態様により、燐光材料を有する発光素子において、発光効率が高い発光素子
を提供することができる。または、本発明の一態様により、消費電力が低減された発光素
子を提供することができる。または、本発明の一態様により、信頼性の優れた発光素子を
提供することができる。または、本発明の一態様により、新規な発光素子を提供すること
ができる。または、本発明の一態様により、新規な発光装置を提供することができる。ま
たは、本発明の一態様により、新規な表示装置を提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げない。なお、本発明の一態様は、
必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書
、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかであり、明細書、図面、請求項などの記載
から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
本発明の一態様の発光素子の断面模式図。 本発明の一態様の発光素子の発光層における、エネルギーバンドの相関、及びエネルギー準位の相関を説明する図。 本発明の一態様の発光素子の断面模式図、及びエネルギー準位の相関を説明する図。 本発明の一態様の発光素子の断面模式図、及びエネルギー準位の相関を説明する図。 本発明の一態様の発光素子の断面模式図。 本発明の一態様の発光素子の断面模式図。 本発明の一態様の発光素子の作製方法を説明する断面模式図。 本発明の一態様の発光素子の作製方法を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する上面図及び断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。 本発明の一態様の表示装置を説明するブロック図及び回路図。 本発明の一態様の表示装置の画素回路を説明する回路図。 本発明の一態様の表示装置の画素回路を説明する回路図。 本発明の一態様のタッチパネルの一例を示す斜視図。 本発明の一態様の表示装置、及びタッチセンサの一例を示す断面図。 本発明の一態様のタッチパネルの一例を示す断面図。 本発明の一態様に係るタッチセンサのブロック図及びタイミングチャート図。 本発明の一態様に係るタッチセンサの回路図。 本発明の一態様の表示モジュールを説明する斜視図。 本発明の一態様の電子機器について説明する図。 本発明の一態様の電子機器について説明する図。 本発明の一態様の表示装置を説明する斜視図。 本発明の一態様の発光装置を説明する斜視図及び断面図。 本発明の一態様の発光装置を説明する断面図。 本発明の一態様の照明装置及び電子機器を説明する図。 本発明の一態様の照明装置について説明する図。 実施例に係る、発光素子を説明する断面模式図。 実施例に係る、ホスト材料の発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトル及び発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ホスト材料の燐光発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、発光素子の輝度－電流密度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の輝度－電圧特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電流効率－輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の外部量子効率－輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、発光素子の信頼性試験結果を説明する図。 実施例に係る、エネルギーバンドの相関を説明する図。 実施例に係る、発光素子の発光角度分布を説明する図。 実施例に係る、発光素子の輝度－電流密度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の輝度－電圧特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電流効率－輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の外部量子効率－輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトル及び発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトル及び発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、発光素子の信頼性試験結果を説明する図。 実施例に係る、発光素子の輝度－電流密度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の輝度－電圧特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電流効率－輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の外部量子効率－輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、発光素子の信頼性試験結果を説明する図。 実施例に係る、発光素子の輝度－電流密度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の輝度－電圧特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電流効率－輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の外部量子効率－輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ホスト材料の発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、発光素子の輝度－電流密度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の輝度－電圧特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電流効率－輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の外部量子効率－輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトル及び発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトル及び発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ホスト材料の燐光発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ホスト材料の燐光発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ホスト材料の燐光発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ホスト材料の燐光発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、発光素子の輝度－電流密度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の輝度－電圧特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電流効率－輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の外部量子効率－輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトル及び発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、発光素子の信頼性試験結果を説明する図。
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下
の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細
を様々に変更し得ることが可能である。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内
容に限定して解釈されない。
なお、図面等において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解の簡単のため、
実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、
必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
また、本明細書等において、第１、第２等として付される序数詞は便宜上用いており、
工程順又は積層順を示さない場合がある。そのため、例えば、「第１の」を「第２の」又
は「第３の」などと適宜置き換えて説明することができる。また、本明細書等に記載され
ている序数詞と、本発明の一態様を特定するために用いられる序数詞は一致しない場合が
ある。
また、本明細書等において、図面を用いて発明の構成を説明するにあたり、同じものを
指す符号は異なる図面間でも共通して用いる場合がある。
また、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、互いに入れ
替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変
更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」
という用語に変更することが可能な場合がある。
なお、本明細書等において、一重項励起状態（Ｓ＊）は、励起エネルギーを有する一重
項状態のことである。また、Ｓ１準位は、一重項励起エネルギー準位の最も低い準位であ
り、最も低い一重項励起状態の励起エネルギー準位のことである。また、三重項励起状態
（Ｔ＊）は、励起エネルギーを有する三重項状態のことである。また、Ｔ１準位は、三重
項励起エネルギー準位の最も低い準位であり、最も低い三重項励起状態の励起エネルギー
準位のことである。なお、本明細書等において、単に一重項励起状態または一重項励起エ
ネルギー準位と表記した場合であっても、最も低い一重項励起状態またはＳ１準位を表す
場合がある。また、三重項励起状態または三重項励起エネルギー準位と表記した場合であ
っても、最も低い三重項励起状態またはＴ１準位を表す場合がある。
また、本明細書等において、蛍光材料とは、一重項励起状態から基底状態へ緩和する際
に可視光領域に発光を与える材料である。一方、燐光材料とは、三重項励起状態から基底
状態へ緩和する際に、室温において可視光領域に発光を与える材料である。換言すると燐
光材料とは、三重項励起エネルギーを可視光へ変換可能な材料の一つである。
また、燐光発光エネルギーまたは三重項励起エネルギーは、燐光発光の最も短波長側の
発光ピーク（ショルダーを含む）の波長から導出することができる。なお、該燐光発光は
、低温（例えば、１０Ｋ）環境下において、時間分解フォトルミネッセンス法を行うこと
で観測することができる。また、熱活性化遅延蛍光の発光エネルギーは、熱活性化遅延蛍
光の最も短波長側の発光ピーク（ショルダーを含む）の波長から導出することができる。
なお、本明細書等において、室温とは、０℃以上４０℃以下のいずれかの温度をいう。
また、本明細書等において、青色の波長領域とは、４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波
長領域であり、青色の発光とは該領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する
発光である。また、緑色の波長領域とは、５００ｎｍ以上５８０ｎｍ未満の波長領域であ
り、緑色の発光とは該領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する発光である
。また、赤色の波長領域とは、５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の波長領域であり、赤色の
発光とは該領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する発光である。
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子について、図１及び図２を用いて以下説
明する。
＜発光素子の構成例＞
まず、本発明の一態様の発光素子の構成について、図１（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、以
下説明する。
図１（Ａ）は、本発明の一態様の発光素子１５２の断面模式図である。
発光素子１５２は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）を有し、該一対の電極間
に設けられたＥＬ層１００を有する。ＥＬ層１００は、少なくとも発光層１４０を有する
。
また、図１（Ａ）に示すＥＬ層１００は、発光層１４０の他に、正孔注入層１１１、正
孔輸送層１１２、電子輸送層１１８、及び電子注入層１１９等の機能層を有する。
なお、本実施の形態においては、一対の電極のうち、電極１０１を陽極として、電極１
０２を陰極として説明するが、発光素子１５２の構成としては、その限りではない。つま
り、電極１０１を陰極とし、電極１０２を陽極とし、当該電極間の各層の積層を、逆の順
番にしてもよい。すなわち、陽極側から、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１２と、発
光層１４０と、電子輸送層１１８と、電子注入層１１９と、が積層する順番とすればよい
。
なお、ＥＬ層１００の構成は、図１（Ａ）に示す構成に限定されず、正孔注入層１１１
、正孔輸送層１１２、電子輸送層１１８、及び電子注入層１１９の中から選ばれた少なく
とも一つを有する構成とすればよい。あるいは、ＥＬ層１００は、正孔または電子の注入
障壁を低減する、正孔または電子の輸送性を向上する、正孔または電子の輸送性を阻害す
る、または電極による消光現象を抑制する、ことができる等の機能を有する機能層を有す
る構成としてもよい。なお、機能層はそれぞれ単層であっても、複数の層が積層された構
成であってもよい。
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す発光層１４０の一例を示す断面模式図である。図１（
Ｂ）に示す発光層１４０は、ホスト材料１４１と、ゲスト材料１４２と、を有する。また
、ホスト材料１４１は、有機化合物１４１＿１と、有機化合物１４１＿２と、を有する。
また、ゲスト材料１４２としては、発光性の有機材料を用いればよく、該発光性の有機
材料としては、燐光を発することができる材料（以下、燐光材料ともいう）であると好適
である。以下の説明においては、ゲスト材料１４２として、燐光材料を用いる構成につい
て説明する。なお、ゲスト材料１４２を燐光材料として読み替えてもよい。
＜発光素子の発光機構＞
次に、発光層１４０の発光機構について、以下説明を行う。
発光層１４０におけるホスト材料１４１が有する有機化合物１４１＿１および有機化合
物１４１＿２は、励起錯体（エキサイプレックス、エキシプレックスまたはＥｘｃｉｐｌ
ｅｘともいう）を形成する。
有機化合物１４１＿１と有機化合物１４１＿２との組み合わせは、励起錯体を形成する
ことが可能な組み合わせであればよいが、一方が正孔を輸送する機能（正孔輸送性）を有
する化合物であり、他方が電子を輸送する機能（電子輸送性）を有する化合物であること
が、より好ましい。この場合、ドナー－アクセプター型の励起錯体を形成しやすくなり、
効率よく励起錯体を形成することができる。
また、有機化合物１４１＿１と有機化合物１４１＿２との組み合わせとしては、一方が
他方の最高被占軌道（Ｈｉｇｈｅｓｔ Ｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂ
ｉｔａｌ、ＨＯＭＯともいう）準位より低いＨＯＭＯ準位を有し、且つ、他方の最低空軌
道（Ｌｏｗｅｓｔ Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ、ＬＵ
ＭＯともいう）準位より低いＬＵＭＯ準位を有することが好ましい。
例えば、図２（Ａ）に示すエネルギーバンド図のように、有機化合物１４１＿１が電子
輸送性を有し、有機化合物１４１＿２が正孔輸送性を有する場合、有機化合物１４１＿１
のＨＯＭＯ準位は、有機化合物１４１＿２のＨＯＭＯ準位より低く、且つ、有機化合物１
４１＿１のＬＵＭＯ準位は、有機化合物１４１＿２のＬＵＭＯ準位より低いことが好まし
い。
この場合、有機化合物１４１＿１と有機化合物１４１＿２とで形成する励起錯体は、有
機化合物１４１＿１のＬＵＭＯ準位と、有機化合物１４１＿２のＨＯＭＯ準位とのエネル
ギー差（ΔＥＥｘ）に概ね相当する励起エネルギーを有する励起錯体となる。
また、有機化合物１４１＿１のＨＯＭＯ準位と有機化合物１４１＿２のＨＯＭＯ準位と
の差、及び有機化合物１４１＿１のＬＵＭＯ準位と有機化合物１４１＿２のＬＵＭＯ準位
との差はそれぞれ、好ましくは０．１ｅＶ以上であり、より好ましくは０．２ｅＶ以上で
ある。該エネルギー差を有することで、一対の電極（電極１０１および電極１０２）から
注入された電子キャリアおよび正孔キャリアが、有機化合物１４１＿１および有機化合物
１４１＿２に、それぞれ注入されやすくなるため好適である。
なお、図２（Ａ）において、Ｈｏｓｔ（１４１＿１）は有機化合物１４１＿１を表し、
Ｈｏｓｔ（１４１＿２）は有機化合物１４１＿２を表し、Ｇｕｅｓｔ（１４２）はゲスト
材料１４２を表し、ΔＥＥｘは有機化合物１４１＿１のＬＵＭＯ準位と有機化合物１４１
＿２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表し、ΔＥＢはゲスト材料１４２のＬＵＭＯ準位
と有機化合物１４１＿２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表し、ΔＥＧはゲスト材料１
４２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表す、表記及び符号である。
ゲスト材料１４２が呈する発光の発光波長が短波長で、発光エネルギーが大きい発光と
なるためには、ゲスト材料１４２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥ
Ｇ）は大きい方が好ましい。一方、発光素子１５２において、駆動電圧を低減するために
は、できるだけ小さい励起エネルギーで励起することが好ましく、そのためには、有機化
合物１４１＿１と有機化合物１４１＿２とで形成する励起錯体の励起エネルギーは、小さ
い方が好ましい。したがって、有機化合物１４１＿１のＬＵＭＯ準位と、有機化合物１４
１＿２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＥｘ）は、小さい方が好ましい。
なお、ゲスト材料１４２は燐光性の発光材料であるため、三重項励起エネルギーを発光
に変換することができる機能を有する。また、三重項励起状態は、一重項励起状態よりエ
ネルギーが安定である。そのため、ゲスト材料１４２は、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位と
のエネルギー差（ΔＥＧ）よりエネルギーが小さい発光を呈することができる。ここで、
ゲスト材料１４２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＧ）が、有機化
合物１４１＿１のＬＵＭＯ準位と有機化合物１４１＿２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差
（ΔＥＥｘ）より大きい場合においても、ゲスト材料１４２が呈する発光のエネルギー（
略称：ΔＥＥｍ）あるいは吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギー
（略称：ΔＥａｂｓ）が、ΔＥＥｘと同等か、より小さい場合であれば、有機化合物１４
１＿１と有機化合物１４１＿２とで形成する励起錯体から、ゲスト材料１４２への励起エ
ネルギーの移動が可能となり、ゲスト材料１４２から発光を得ることができることを本発
明者らは見出した。ゲスト材料１４２のΔＥＧが、ゲスト材料１４２が呈する発光のエネ
ルギー（ΔＥＥｍ）あるいは吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギ
ー（ΔＥａｂｓ）よりも大きい場合、ゲスト材料１４２を直接電気励起するのには、ΔＥ
Ｇに相当する大きな電気エネルギーが必要となるため、発光素子の駆動電圧が上昇する。
しかし、本発明の一態様においては、ΔＥＥｘ（ΔＥＧよりも小さい）に相当する電気エ
ネルギーにより励起錯体を電気励起し、励起錯体からのエネルギー移動によってゲスト材
料１４２の励起状態を生成するため、低い駆動電圧、且つ高効率で、ゲスト材料１４２か
らの発光を得ることができる。つまり、ΔＥＧが、ゲスト材料１４２が呈する発光のエネ
ルギー（ΔＥＥｍ）あるいは吸収スペクトルから算出される遷移エネルギー（ΔＥａｂｓ
）よりもかなり大きい場合（例えばゲスト材料が青色発光材料の場合）において、本発明
の一態様は特に有益である。
ゲスト材料１４２が重金属を有する場合、スピン軌道相互作用（電子のスピン角運動量
と軌道角運動量との相互作用）により、一重項状態と三重項状態との項間交差が促進され
るため、ゲスト材料１４２において一重項基底状態と三重項励起状態との間の遷移が禁制
とならない場合がある。すなわち、ゲスト材料１４２の一重項基底状態と三重項励起状態
との間の遷移に係わる発光の効率および吸収の確率を高めることができる。そのため、ゲ
スト材料１４２は、スピン軌道相互作用の大きい金属元素を有すると好ましく、特に白金
族元素（ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏ
ｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、または白金（Ｐｔ））を有することが好ましく、中でもイリ
ジウムを有することで、一重項基底状態と三重項励起状態との間の直接遷移に係わる吸収
確率を高めることができ、好ましい。
なお、ゲスト材料１４２が安定で高い信頼性を有するためには、ゲスト材料１４２のＬ
ＵＭＯ準位は低いことが好ましく、そのためには、ゲスト材料１４２が有する重金属原子
に配位する配位子としても、電子受容性が高くＬＵＭＯ準位が低いことが好ましい。
上記のような構造を有するゲスト材料は、ＬＵＭＯ準位が低く電子を受け取り易い分子
構造となり易い。ゲスト材料１４２が電子を受け取り易い分子構造を有する場合、ゲスト
材料１４２のＬＵＭＯ準位が、有機化合物１４１＿１のＬＵＭＯ準位より低くなる場合が
ある。さらに、ΔＥＧがΔＥＥｘより大きい場合、ゲスト材料１４２のＨＯＭＯ準位は、
有機化合物１４１＿２のＨＯＭＯ準位より低くなる。なお、この場合、ゲスト材料１４２
のＨＯＭＯ準位と、有機化合物１４１＿２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、ゲスト材
料１４２のＬＵＭＯ準位と、有機化合物１４１＿１のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差、よ
り大きくなる。
ここで、ゲスト材料１４２のＬＵＭＯ準位が、有機化合物１４１＿１のＬＵＭＯ準位よ
り低く、ゲスト材料１４２のＨＯＭＯ準位が、有機化合物１４１＿２のＨＯＭＯ準位より
低い場合、一対の電極（電極１０１および電極１０２）から注入されたキャリア（正孔お
よび電子）のうち、陰極から注入された電子は、発光層１４０においてゲスト材料１４２
に注入されやすく、陽極から注入された正孔は、有機化合物１４１＿２に注入されやすく
なる。そのため、発光層１４０が有する材料のうち、最も低いＬＵＭＯ準位を有する材料
がゲスト材料１４２であり、最も高いＨＯＭＯ準位を有する材料が有機化合物１４１＿２
である場合、有機化合物１４１＿２とゲスト材料１４２とで、励起錯体を形成してしまう
ことがある。特に、有機化合物１４１＿２のＨＯＭＯ準位とゲスト材料１４２のＬＵＭＯ
準位とのエネルギー差（略称：ΔＥＢ）が、ゲスト材料の発光のエネルギー（ΔＥＥｍ）
よりも小さくなるにつれて、有機化合物１４１＿２とゲスト材料１４２とで形成される励
起錯体の生成が支配的となる。この場合、ゲスト材料１４２単体で励起状態が生成されに
くくなるため、発光素子の発光効率が低下してしまう。
上記の反応は、以下の式（Ｇ１）または（Ｇ２）で表すことができる。
Ｄ＋＋Ｇ－ → （Ｄ・Ｇ）＊ （Ｇ１）
Ｄ＋Ｇ＊ → （Ｄ・Ｇ）＊ （Ｇ２）
式（Ｇ１）は、有機化合物１４１＿２が正孔を受け取り（Ｄ＋）、ゲスト材料１４２が
電子を受け取る（Ｇ－）ことで、有機化合物１４１＿２およびゲスト材料１４２が励起錯
体（（Ｄ・Ｇ）＊）を生成する反応である。また、式（Ｇ２）は、励起状態であるゲスト
材料１４２（Ｇ＊）と、基底状態の有機化合物１４１＿２（Ｄ）とが相互作用することで
、有機化合物１４１＿２およびゲスト材料１４２が励起錯体（（Ｄ・Ｇ）＊）を生成する
反応である。有機化合物１４１＿２およびゲスト材料１４２が励起錯体（（Ｄ・Ｇ）＊）
を形成することで、ゲスト材料１４２単体の励起状態（Ｇ＊）が生成されにくくなってし
まう。
有機化合物１４１＿２とゲスト材料１４２とで形成する励起錯体は、有機化合物１４１
＿２のＨＯＭＯ準位と、ゲスト材料１４２のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＢ）に
概ね相当する励起エネルギーを有する励起錯体となる。しかしながら、有機化合物１４１
＿２のＨＯＭＯ準位と、ゲスト材料１４２のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＢ）が
、ゲスト材料１４２が呈する発光のエネルギー（ΔＥＥｍ）あるいは吸収スペクトルにお
ける吸収端から算出される遷移エネルギー（ΔＥａｂｓ）以上である場合、有機化合物１
４１＿２とゲスト材料１４２とで励起錯体を形成する反応を抑制することができ、ゲスト
材料１４２から効率よく発光を得ることができることを、本発明者らは見出した。この場
合、ΔＥＢよりΔＥａｂｓが小さいため、ゲスト材料１４２は励起エネルギーを受け取り
易く、有機化合物１４１＿２とゲスト材料１４２とで励起錯体を形成するより、ゲスト材
料１４２が励起エネルギーを受け取って励起状態となる方が、エネルギーが低く安定とな
る。
上述した通り、ゲスト材料１４２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（Δ
ＥＧ）が、有機化合物１４１＿１のＬＵＭＯ準位と有機化合物１４１＿２のＨＯＭＯ準位
とのエネルギー差（ΔＥＥｘ）より大きい場合であっても、ゲスト材料１４２の吸収スペ
クトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギー（ΔＥａｂｓ）が、ΔＥＥｘと同等
か、より小さければ、有機化合物１４１＿１と有機化合物１４１＿２とで形成される励起
錯体から、ゲスト材料１４２へ、効率よく励起エネルギーを移動させることができる。そ
の結果、低電圧かつ高効率な発光素子が得られることが、本発明の一態様の特徴の一つで
ある。この場合、ΔＥａｂｓ≦ΔＥＥｘ＜ΔＥＧ（ΔＥａｂｓはΔＥＥｘ以下であり、Δ
ＥＥｘはΔＥＧより小さい）となっている。したがって、ΔＥａｂｓがΔＥＧより小さい
場合に、本発明の一態様のメカニズムは好適である。換言すると、ΔＥＧがΔＥａｂｓよ
り大きい場合に、本発明の一態様のメカニズムは好適である。より具体的には、ゲスト材
料１４２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＧ）は、ゲスト材料１４
２の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギー（ΔＥａｂｓ）より、
０．４ｅＶ以上大きいと好ましい。また、ゲスト材料１４２が呈する発光のエネルギー（
ΔＥＥｍ）は、ΔＥａｂｓと同等か、それよりも小さいため、ゲスト材料１４２のＬＵＭ
Ｏ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＧ）が、ゲスト材料１４２が呈する発光の
エネルギー（ΔＥＥｍ）より、０．４ｅＶ以上大きいと好ましい。なお、発光のエネルギ
ー（ΔＥＥｍ）は、発光スペクトルの最も短波長側の発光ピーク（極大値、またはショル
ダーを含む）の波長から導出することができる。
さらに、ゲスト材料１４２のＬＵＭＯ準位が、有機化合物１４１＿１のＬＵＭＯ準位よ
り低い場合、上述した通り、ΔＥａｂｓ≦ΔＥＢ（ΔＥａｂｓはΔＥＢ以下）、あるいは
ΔＥＥｍ≦ΔＥＢ（ΔＥＥｍはΔＥＢ以下）であると好ましい。したがって、ΔＥａｂｓ
≦ΔＥＢ＜ΔＥＥｘ＜ΔＥＧ（ΔＥａｂｓはΔＥＢ以下であり、ΔＥＢはΔＥＥｘより小
さく、ΔＥＥｘはΔＥＧより小さい）、あるいはΔＥＥｍ≦ΔＥＢ＜ΔＥＥｘ＜ΔＥＧ（
ΔＥＥｍはΔＥＢ以下であり、ΔＥＢはΔＥＥｘより小さく、ΔＥＥｘはΔＥＧより小さ
い）であると好ましい。これらの条件も、本発明の一態様における重要な発見である。
なお、ゲスト材料１４２の発光波長が短波長になり、発光のエネルギー（ΔＥＥｍ）が
大きくなるほど、ゲスト材料１４２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（Δ
ＥＧ）は大きくなるため、それに伴い、ゲスト材料１４２を電気励起するためには大きな
エネルギーが必要となる。しかしながら、本発明の一態様においては、ゲスト材料１４２
の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギー（ΔＥａｂｓ）が、ΔＥ
Ｅｘと同等か、より小さければ、ΔＥＧよりもエネルギーが小さいΔＥＥｘ程度のエネル
ギーでゲスト材料１４２を励起することができるため、発光素子の消費電力を低減するこ
とができる。したがって、ゲスト材料１４２の吸収スペクトルにおける吸収端から算出さ
れる遷移エネルギー（ΔＥａｂｓ）と、ゲスト材料１４２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位
とのエネルギー差（ΔＥＧ）と、のエネルギー差がより大きい方が（すなわち、特に青色
の発光を呈するゲスト材料の場合は）、本発明の一態様の発光機構の効果が顕著となる。
ただし、ゲスト材料１４２の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネル
ギー（ΔＥａｂｓ）が小さくなると、ゲスト材料１４２が呈する発光のエネルギーも小さ
くなるため、青色の発光のような高いエネルギーを有する発光を得ることが困難となる。
すなわち、ΔＥａｂｓとΔＥＧの差が大きくなり過ぎると、青色の発光のような高いエネ
ルギーを有する発光が得られ難くなる。
これらのことから、ゲスト材料１４２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差
（ΔＥＧ）は、ゲスト材料１４２の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エ
ネルギー（ΔＥａｂｓ）より、０．４ｅＶ以上０．８ｅＶ以下の範囲で大きいと好ましく
、０．５ｅＶ以上０．８ｅＶ以下の範囲で大きいと、より好ましい。また、ゲスト材料１
４２が呈する発光のエネルギー（ΔＥＥｍ）は、ΔＥａｂｓと同等か、それよりも小さい
ため、ゲスト材料１４２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＧ）は、
ゲスト材料１４２が呈する発光のエネルギー（ΔＥＥｍ）より、０．４ｅＶ以上０．８ｅ
Ｖ以下の範囲で大きいと好ましく、０．５ｅＶ以上０．８ｅＶ以下の範囲で大きいと、よ
り好ましい。
また、ゲスト材料１４２のＬＵＭＯ準位と、有機化合物１４１＿１のＬＵＭＯ準位との
差は、好ましくは０．０５ｅＶ以上０．４ｅＶ以下である。適度な電子トラップは、発光
素子の長寿命化の効果をもたらすが、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位が低すぎると、上述した
ΔＥＢが小さくなってしまうためである。また、ゲスト材料１４２のＨＯＭＯ準位と、有
機化合物１４１＿２のＨＯＭＯ準位との差は、好ましくは０．０５ｅＶ以上であり、より
好ましくは０．１ｅＶ以上であり、さらに好ましくは０．２ｅＶ以上である。このような
エネルギー準位の相関にすることで、正孔キャリアが有機化合物１４１＿２に注入されや
すくなるため好適である。
また、有機化合物１４１＿１のＬＵＭＯ準位と有機化合物１４１＿２のＨＯＭＯ準位と
のエネルギー差（ΔＥＥｘ）は、有機化合物１４１＿１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位と
のエネルギー差、及び有機化合物１４１＿２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギ
ー差より、それぞれ小さいため、有機化合物１４１＿１および有機化合物１４１＿２が単
体で励起状態を形成するより、励起錯体を形成した方がエネルギー的に安定となる。また
、ゲスト材料１４２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＧ）が、有機
化合物１４１＿１のＬＵＭＯ準位と有機化合物１４１＿２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー
差（ΔＥＥｘ）より大きい場合、発光層１４０に注入されたキャリア（正孔および電子）
が再結合して形成する励起状態としては、有機化合物１４１＿１と有機化合物１４１＿２
とで形成する励起錯体の方がエネルギー的に安定である。そのため、発光層１４０で生成
される励起状態のほとんどが、有機化合物１４１＿１と有機化合物１４１＿２とで形成さ
れる励起錯体として存在することになる。したがって、本発明の一態様の構成によって、
該励起錯体からゲスト材料１４２への励起エネルギーの移動を生じやすくすることで、発
光素子の駆動電圧を低減することができ、発光効率を高めることができる。
なお、ゲスト材料１４２のＨＯＭＯ準位は、有機化合物１４１＿１のＨＯＭＯ準位より
高くても良く、低くても良い。
また、ゲスト材料１４２のＬＵＭＯ準位が、有機化合物１４１＿１のＬＵＭＯ準位より
低いため、ゲスト材料１４２は、発光層１４０において電子トラップとしての機能を有す
る。ゲスト材料１４２が電子トラップとして機能する場合、発光層中のキャリアバランス
を容易に制御することが可能となり、長寿命化の効果が得られるため、好ましい。
また、有機化合物１４１＿１と有機化合物１４１＿２との組み合わせが、正孔輸送性を
有する化合物と電子輸送性を有する化合物との組み合わせである場合、その混合比によっ
てキャリアバランスを容易に制御することが可能となる。具体的には、正孔輸送性を有す
る化合物：電子輸送性を有する化合物＝１：９から９：１（重量比）の範囲が好ましい。
また、該構成を有することで、容易にキャリアバランスを制御することができることから
、キャリア再結合領域の制御も簡便に行うことができる。
有機化合物１４１＿１と有機化合物１４１＿２とが形成する励起錯体は、一方の有機化
合物にＨＯＭＯの分子軌道を有し、他方の有機化合物にＬＵＭＯの分子軌道を有するため
、ＨＯＭＯの分子軌道とＬＵＭＯの分子軌道との重なりが極めて小さい。すなわち、該励
起錯体は、一重項励起エネルギー準位と三重項励起エネルギー準位との差が小さくなる。
したがって、有機化合物１４１＿１と有機化合物１４１＿２とが形成する励起錯体は、一
重項励起エネルギー準位と三重項励起エネルギー準位との差が、好ましくは０ｅＶより大
きく０．２ｅＶ以下であり、より好ましくは０ｅＶより大きく０．１ｅＶ以下である。
ここで、発光層１４０における有機化合物１４１＿１と、有機化合物１４１＿２と、ゲ
スト材料１４２とのエネルギー準位の相関を図２（Ｂ）に示す。なお、図２（Ｂ）におけ
る表記及び符号は、以下の通りである。
・Ｈｏｓｔ（１４１＿１）：ホスト材料（有機化合物１４１＿１）
・Ｈｏｓｔ（１４１＿２）：ホスト材料（有機化合物１４１＿２）
・Ｇｕｅｓｔ（１４２）：ゲスト材料１４２（燐光材料）
・Ｅｘｃｉｐｌｅｘ：励起錯体（有機化合物１４１＿１及び有機化合物１４１＿２）
・ＳＰＨ１：ホスト材料（有機化合物１４１＿１）のＳ１準位
・ＴＰＨ１：ホスト材料（有機化合物１４１＿１）のＴ１準位
・ＳＰＨ２：ホスト材料（有機化合物１４１＿２）のＳ１準位
・ＴＰＨ２：ホスト材料（有機化合物１４１＿２）のＴ１準位
・ＳＰＧ：ゲスト材料１４２（燐光材料）のＳ１準位
・ＴＰＧ：ゲスト材料１４２（燐光材料）のＴ１準位
・ＳＰＥ：励起錯体のＳ１準位
・ＴＰＥ：励起錯体のＴ１準位
本発明の一態様の発光素子においては、発光層１４０が有する有機化合物１４１＿１と
有機化合物１４１＿２とが励起錯体を形成する。励起錯体の一重項励起状態の最も低い準
位（ＳＰＥ）と励起錯体の三重項励起状態の最も低い準位（ＴＰＥ）とは互いに隣接する
ことになる（図２（Ｂ） ルートＥ７参照）。
励起錯体は、２種類の物質からなる励起状態であり、光励起の場合、励起状態となった
一つの物質がもう一方の基底状態の物質と相互作用することによって形成される。そして
、光を発することによって基底状態になると、励起錯体を形成していた２種類の物質は、
また元の別々の物質として振る舞う。電気励起の場合は、一方が励起状態になると、速や
かに他方と相互作用することで励起錯体を形成する。あるいは、一方が正孔を、他方が電
子を受け取り、互いに相互作用することで速やかに励起錯体を形成することができる。こ
の場合、いずれの物質においても単体で励起状態を形成することなく励起錯体を形成する
ことができるため、発光層１４０における励起状態のほとんどが励起錯体として存在する
ことが可能となる。励起錯体の励起エネルギー準位（ＳＥまたはＴＥ）は、励起錯体を形
成するホスト材料（有機化合物１４１＿１および有機化合物１４１＿２）のＳ１準位（Ｓ
ＰＨ１およびＳＰＨ２）より低くなるため、より低い励起エネルギーでホスト材料１４１
の励起状態を形成することが可能となる。これによって、発光素子１５２の駆動電圧を低
減することができる。
そして、励起錯体の（ＳＰＥ）と（ＴＰＥ）の双方のエネルギーを、ゲスト材料１４２
（燐光材料）の三重項励起状態の最も低い準位（ＴＰＧ）へ移動させて発光が得られる（
図２（Ｂ）ルートＥ８、Ｅ９参照）。
なお、励起錯体のＴ１準位（ＴＰＥ）は、ゲスト材料１４２のＴ１準位（ＴＰＧ）より
高いことが好ましい。このようなＴ１準位の関係にすることで、生成した励起錯体の一重
項励起エネルギーおよび三重項励起エネルギーを、励起錯体のＳ１準位（ＳＰＥ）および
Ｔ１準位（ＴＰＥ）からゲスト材料１４２のＴ１準位（ＴＰＧ）へエネルギー移動するこ
とができる。
発光層１４０を上述の構成とすることで、発光層１４０のゲスト材料１４２（燐光材料
）からの発光を、効率よく得ることが可能となる。
なお、上記に示すルートＥ７、ルートＥ８、及びルートＥ９の過程を、本明細書等にお
いてＥｘＴＥＴ（Ｅｘｃｉｐｌｅｘ－Ｔｒｉｐｌｅｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｒａｎｓｆｅｒ
）と呼称する場合がある。別言すると、発光層１４０は、励起錯体からゲスト材料１４２
への励起エネルギーの供与がある。またこの場合、必ずしもＴＰＥからＳＰＥへの逆項間
交差効率が高い必要はなく、ＳＰＥからの発光量子収率が高い必要もないため、材料を幅
広く選択することが可能となる。
なお、以上の反応は、以下の式（Ｇ３）乃至（Ｇ５）で表すことができる。
Ｄ＋＋Ａ－ → （Ｄ・Ａ）＊ （Ｇ３）
（Ｄ・Ａ）＊＋Ｇ → Ｄ＋Ａ＋Ｇ＊ （Ｇ４）
Ｇ＊ → Ｇ＋ｈν （Ｇ５）
式（Ｇ３）は、有機化合物１４１＿１および有機化合物１４１＿２の一方が正孔を受け
取り（Ｄ＋）、他方が電子を受け取る（Ａ－）ことで、有機化合物１４１＿１および有機
化合物１４１＿２が励起錯体（（Ｄ・Ａ）＊）を生成する反応である。また、式（Ｇ４）
は、励起錯体（（Ｄ・Ａ）＊）からゲスト材料１４２（Ｇ）へエネルギー移動が生じ、ゲ
スト材料１４２の励起状態（Ｇ＊）が生成する反応である。その後、式（Ｇ５）のように
、励起状態のゲスト材料１４２から発光（ｈν）する。
なお、励起錯体からゲスト材料１４２へ効率よく励起エネルギーを移動させるためには
、励起錯体のＴ１準位（ＴＰＥ）が、励起錯体を形成するホスト材料を構成している各有
機化合物（有機化合物１４１＿１および有機化合物１４１＿２）のＴ１準位よりも低いこ
とが好ましい。これにより、各有機化合物による励起錯体の三重項励起エネルギーのクエ
ンチが生じにくくなり、効率よくゲスト材料１４２へエネルギー移動が発生する。
また、有機化合物１４１＿２がドナー性の強い骨格を有する場合、発光層１４０に注入
された正孔が、有機化合物１４１＿２に注入され輸送されやすくなる。また、有機化合物
１４１＿１がアクセプター性の強い骨格を有する場合、発光層１４０に注入された電子が
、有機化合物１４１＿１に注入され輸送されやすくなる。有機化合物１４１＿１に電子が
、有機化合物１４１＿２に正孔が、それぞれ注入されることで、有機化合物１４１＿１と
有機化合物１４１＿２とで励起錯体を形成しやすくなる。
発光層１４０を上述の構成とすることで、発光層１４０のゲスト材料１４２からの発光
を効率よく得ることができる。
＜エネルギー移動機構＞
次に、ホスト材料１４１と、ゲスト材料１４２との分子間のエネルギー移動過程の支配
因子について説明する。分子間のエネルギー移動の機構としては、フェルスター機構（双
極子－双極子相互作用）と、デクスター機構（電子交換相互作用）の２つの機構が提唱さ
れている。ここでは、ホスト材料１４１とゲスト材料１４２との分子間のエネルギー移動
過程について説明するが、ホスト材料１４１が励起錯体の場合も同様である。
≪フェルスター機構≫
フェルスター機構では、エネルギー移動に、分子間の直接的接触を必要とせず、ホスト
材料１４１及びゲスト材料１４２間の双極子振動の共鳴現象を通じてエネルギー移動が起
こる。双極子振動の共鳴現象によってホスト材料１４１がゲスト材料１４２にエネルギー
を受け渡し、励起状態のホスト材料１４１が基底状態になり、基底状態のゲスト材料１４
２が励起状態になる。なお、フェルスター機構の速度定数ｋｈ＊→ｇを数式（１）に示す
。
Figure 0007050890000001
数式（１）において、νは、振動数を表し、ｆ’ｈ（ν）は、ホスト材料１４１の規格
化された発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペ
クトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル）を表し、
εｇ（ν）は、ゲスト材料１４２のモル吸光係数を表し、Ｎは、アボガドロ数を表し、ｎ
は、媒体の屈折率を表し、Ｒは、ホスト材料１４１とゲスト材料１４２の分子間距離を表
し、τは、実測される励起状態の寿命（蛍光寿命や燐光寿命）を表し、ｃは、光速を表し
、φは、発光量子収率（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光量子収
率、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光量子収率）を表し、Ｋ２は
、ホスト材料１４１とゲスト材料１４２の遷移双極子モーメントの配向を表す係数（０か
ら４）である。なお、ランダム配向の場合はＫ２＝２／３である。
≪デクスター機構≫
デクスター機構では、ホスト材料１４１とゲスト材料１４２が軌道の重なりを生じる接
触有効距離に近づき、励起状態のホスト材料１４１の電子と、基底状態のゲスト材料１４
２との電子の交換を通じてエネルギー移動が起こる。なお、デクスター機構の速度定数ｋ
ｈ＊→ｇを数式（２）に示す。
Figure 0007050890000002
数式（２）において、ｈは、プランク定数であり、Ｋは、エネルギーの次元を持つ定数
であり、νは、振動数を表し、ｆ’ｈ（ν）は、ホスト材料１４１の規格化された発光ス
ペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項
励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル）を表し、ε’ｇ（ν）は
、ゲスト材料１４２の規格化された吸収スペクトルを表し、Ｌは、実効分子半径を表し、
Ｒは、ホスト材料１４１とゲスト材料１４２の分子間距離を表す。
ここで、ホスト材料１４１からゲスト材料１４２へのエネルギー移動効率φＥＴは、数
式（３）で表される。ｋｒは、ホスト材料１４１の発光過程（一重項励起状態からのエネ
ルギー移動を論じる場合は蛍光、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐
光）の速度定数を表し、ｋｎは、ホスト材料１４１の非発光過程（熱失活や項間交差）の
速度定数を表し、τは、実測されるホスト材料１４１の励起状態の寿命を表す。
Figure 0007050890000003
数式（３）より、エネルギー移動効率φＥＴを高くするためには、エネルギー移動の速
度定数ｋｈ＊→ｇを大きくし、他の競合する速度定数ｋｒ＋ｋｎ（＝１／τ）が相対的に
小さくなれば良いことがわかる。
≪エネルギー移動を高めるための概念≫
フェルスター機構によるエネルギー移動においては、エネルギー移動効率φＥＴは、量
子収率φ（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じている場合は蛍光量子収率、三重
項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光量子収率）が高い方が良い。また、
ホスト材料１４１の発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合
は蛍光スペクトル）とゲスト材料１４２の吸収スペクトル（一重項基底状態から三重項励
起状態への遷移に相当する吸収）との重なりが大きいことが好ましい。さらに、ゲスト材
料１４２のモル吸光係数も高い方が好ましい。このことは、ホスト材料１４１の発光スペ
クトルと、ゲスト材料１４２の最も長波長側に現れる吸収帯とが重なることを意味する。
また、デクスター機構によるエネルギー移動において、速度定数ｋｈ＊→ｇを大きくす
るにはホスト材料１４１の発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じ
る場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペ
クトル）とゲスト材料１４２の吸収スペクトル（一重項基底状態から三重項励起状態への
遷移に相当する吸収）との重なりが大きい方が良い。したがって、エネルギー移動効率の
最適化は、ホスト材料１４１の発光スペクトルと、ゲスト材料１４２の最も長波長側に現
れる吸収帯とが重なることによって実現される。
なお、ホスト材料１４１からゲスト材料１４２へのエネルギー移動と同様に、励起錯体
からゲスト材料１４２へのエネルギー移動過程についても、フェルスター機構、及びデク
スター機構の双方の機構によるエネルギー移動が生じる。
そこで、本発明の一態様は、ゲスト材料１４２に効率的にエネルギー移動が可能なエネ
ルギードナーとしての機能を有する励起錯体、を形成する組み合わせの有機化合物１４１
＿１および有機化合物１４１＿２をホスト材料１４１として有する発光素子を提供する。
有機化合物１４１＿１および有機化合物１４１＿２が形成する励起錯体は、有機化合物１
４１＿１および有機化合物１４１＿２単体の励起状態より低い励起エネルギーで形成が可
能となる。したがって、発光素子１５２において駆動電圧を低減することができる。さら
に、励起錯体の一重項励起エネルギー準位からエネルギーアクセプターとなるゲスト材料
１４２の三重項励起エネルギー準位へのエネルギー移動が生じやすくするためには、励起
錯体の発光スペクトルと、ゲスト材料１４２の吸収スペクトルの最も長波長側（低エネル
ギー側）に現れる吸収帯と、が重なると好ましい。このような発光スペクトル及び吸収ス
ペクトルの関係にすることで、ゲスト材料１４２の三重項励起状態の生成効率を高めるこ
とができる。なお、発光層１４０において生成する励起錯体は、一重項励起エネルギー準
位と三重項励起エネルギー準位とが近接しているという特徴を有するため、励起錯体の発
光スペクトルとゲスト材料１４２の最も長波長側（低エネルギー側）に現れる吸収帯を重
ねることで、励起錯体の三重項励起エネルギー準位からゲスト材料１４２の三重項励起エ
ネルギー準位へのエネルギー移動も生じやすくすることが可能となる。
＜材料＞
次に、本発明の一態様に係わる発光素子の構成要素の詳細について、以下説明を行う。
≪発光層≫
発光層１４０中では、ホスト材料１４１が重量比で最も多く存在し、ゲスト材料１４２
（燐光材料）は、ホスト材料１４１中に分散される。発光層１４０のホスト材料１４１（
有機化合物１４１＿１及び有機化合物１４１＿２）のＴ１準位は、発光層１４０のゲスト
材料（ゲスト材料１４２）のＴ１準位よりも高いことが好ましい。
有機化合物１４１＿１としては、正孔よりも電子の輸送性の高い材料を用いることがで
き、１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する材料であることが好ましい。電
子を受け取りやすい材料（電子輸送性を有する材料）としては、含窒素複素芳香族化合物
のようなπ電子不足型複素芳香環骨格を有する化合物、及び亜鉛やアルミニウム系金属錯
体などを用いることができる。具体的には、キノリン配位子、ベンゾキノリン配位子、オ
キサゾール配位子、あるいはチアゾール配位子を有する金属錯体や、オキサジアゾール誘
導体、トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾ
キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピ
リミジン誘導体、トリアジン誘導体などの化合物が挙げられる。
具体的には、例えば、トリス（８－キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａ
ｌｑ）、トリス（４－メチル－８－キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌ
ｍｑ３）、ビス（１０－ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称
：ＢｅＢｑ２）、ビス（２－メチル－８－キノリノラト）（４－フェニルフェノラト）ア
ルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８－キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略
称：Ｚｎｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げら
れる。また、この他ビス［２－（２－ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（
略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２－（２－ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（
略称：ＺｎＢＴＺ）などのオキサゾール系、またはチアゾール系配位子を有する金属錯体
なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２－（４－ビフェニリル）－５
－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－１，３，４－オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）
や、１，３－ビス［５－（ｐ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－１，３，４－オキサジアゾ
ール－２－イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ－７）、９－［４－（５－フェニル－１，３，
４－オキサジアゾール－２－イル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣＯ１１）
、３－（４－ビフェニリル）－４－フェニル－５－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－
１，２，４－トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、９－［４－（４，５－ジフェニル－４Ｈ－
１，２，４－トリアゾール－３－イル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣｚＴ
ＡＺ１）、２，２’，２’’－（１，３，５－ベンゼントリイル）トリス（１－フェニル
－１Ｈ－ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、２－［３－（ジベンゾチオフェン－
４－イル）フェニル］－１－フェニル－１Ｈ－ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩ
ｍ－ＩＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：Ｂ
ＣＰ）などの複素環化合物や、２－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］
ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ－ＩＩ）、２－［３’－（
ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル－３－イル］ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリ
ン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）、２－［３’－（９Ｈ－カルバゾール－９－イ
ル）ビフェニル－３－イル］ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢ
ｑ）、２－［４－（３，６－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］ジ
ベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ－ＩＩＩ）、７－［３－（ジベン
ゾチオフェン－４－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：７ｍＤＢ
ＴＰＤＢｑ－ＩＩ）、及び、６－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］ジ
ベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ－ＩＩ）、２－［３－（３，
９’－ビ－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリン
（略称：２ｍＣｚＣｚＰＤＢｑ）、４，６－ビス［３－（フェナントレン－９－イル）フ
ェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６－ビス［３－（４－ジベン
ゾチエニル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩ）、４，６－
ビス［３－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＣ
ｚＰ２Ｐｍ）などのジアジン骨格を有する複素環化合物や、２－｛４－［３－（Ｎ－フェ
ニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール－９－イル］フェニル｝－
４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）などのトリア
ジン骨格を有する複素環化合物や、３，５－ビス［３－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル
）フェニル］ピリジン（略称：３５ＤＣｚＰＰｙ）、１，３，５－トリ［３－（３－ピリ
ジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）などのピリジン骨格を有する複素環化
合物、４，４’－ビス（５－メチルベンゾオキサゾール－２－イル）スチルベン（略称：
ＢｚＯｓ）などの複素芳香族化合物も用いることができる。上述した複素環化合物の中で
も、トリアジン骨格、ジアジン（ピリミジン、ピラジン、ピリダジン）骨格、またはピリ
ジン骨格を有する複素環化合物は、安定で信頼性が良好であり好ましい。また、当該骨格
を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。また、ポリ（
２，５－ピリジンジイル）（略称：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９－ジヘキシルフルオレン－
２，７－ジイル）－ｃｏ－（ピリジン－３，５－ジイル）］（略称：ＰＦ－Ｐｙ）、ポリ
［（９，９－ジオクチルフルオレン－２，７－ジイル）－ｃｏ－（２，２’－ビピリジン
－６，６’－ジイル）］（略称：ＰＦ－ＢＰｙ）のような高分子化合物を用いることもで
きる。ここに述べた物質は、主に１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物
質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を用いて
も構わない。
有機化合物１４１＿２としては、有機化合物１４１＿１と励起錯体を形成できる組み合
わせが好ましい。具体的には、π電子過剰型複素芳香環骨格や芳香族アミン骨格のような
ドナー性の高い骨格を有することが好ましい。π過剰型複素芳香環骨格を有する化合物と
しては、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、カルバゾール誘導体などの
複素芳香族化合物が挙げられる。この場合、有機化合物１４１＿１と有機化合物１４１＿
２とで形成される励起錯体の発光ピークが、ゲスト材料１４２（燐光材料）の三重項ＭＬ
ＣＴ（Ｍｅｔａｌ ｔｏ Ｌｉｇａｎｄ Ｃｈａｒｇｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）遷移の吸収
帯、より具体的には、最も長波長側の吸収帯と重なるように、有機化合物１４１＿１、有
機化合物１４１＿２、およびゲスト材料１４２（燐光材料）を選択することが好ましい。
これにより、発光効率が飛躍的に向上した発光素子とすることができる。ただし、燐光材
料に替えて熱活性化遅延蛍光材料を用いる場合においては、最も長波長側の吸収帯は一重
項の吸収帯であることが好ましい。
また、有機化合物１４１＿２としては、以下の正孔輸送性材料を用いることができる。
正孔輸送性材料としては、電子よりも正孔の輸送性の高い材料を用いることができ、１
×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する材料であることが好ましい。具体的に
は、芳香族アミン、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、スチルベン誘導体などを用い
ることができる。また、該正孔輸送性材料は高分子化合物であっても良い。
これら正孔輸送性の高い材料として、具体的には、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，
Ｎ’－ジ（ｐ－トリル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－ｐ－フェニレンジアミン（略称：ＤＴ
ＤＰＰＡ）、４，４’－ビス［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフェニル）－Ｎ－フェニルア
ミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’－ビス｛４－［ビス（３－メチルフェニ
ル）アミノ］フェニル｝－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－（１，１’－ビフェニル）－４，４’
－ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５－トリス［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフ
ェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる
。
また、カルバゾール誘導体としては、具体的には、３－［Ｎ－（４－ジフェニルアミノ
フェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ１
）、３，６－ビス［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］－９
－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ２）、３，６－ビス［Ｎ－（４－ジフェニ
ルアミノフェニル）－Ｎ－（１－ナフチル）アミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称
：ＰＣｚＴＰＮ２）、３－［Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）－Ｎ－フェニ
ルアミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６－ビス［Ｎ－
（９－フェニルカルバゾール－３－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］－９－フェニルカルバ
ゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３－［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－（９－フェニルカ
ルバゾール－３－イル）アミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）
等を挙げることができる。
また、カルバゾール誘導体としては、他に、４，４’－ジ（Ｎ－カルバゾリル）ビフェ
ニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５－トリス［４－（Ｎ－カルバゾリル）フェニル］ベン
ゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－
９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、１，４－ビス［４－（Ｎ－カルバゾリル）フェ
ニル］－２，３，５，６－テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。
また、芳香族炭化水素としては、例えば、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ジ（２－
ナフチル）アントラセン（略称：ｔ－ＢｕＤＮＡ）、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－
ジ（１－ナフチル）アントラセン、９，１０－ビス（３，５－ジフェニルフェニル）アン
トラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ビス（４－フェニルフ
ェニル）アントラセン（略称：ｔ－ＢｕＤＢＡ）、９，１０－ジ（２－ナフチル）アント
ラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０－ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、
２－ｔｅｒｔ－ブチルアントラセン（略称：ｔ－ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０－ビス（４－
メチル－１－ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，
１０－ビス［２－（１－ナフチル）フェニル］アントラセン、９，１０－ビス［２－（１
－ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７－テトラメチル－９，１０－ジ（
１－ナフチル）アントラセン、２，３，６，７－テトラメチル－９，１０－ジ（２－ナフ
チル）アントラセン、９，９’－ビアントリル、１０，１０’－ジフェニル－９，９’－
ビアントリル、１０，１０’－ビス（２－フェニルフェニル）－９，９’－ビアントリル
、１０，１０’－ビス［（２，３，４，５，６－ペンタフェニル）フェニル］－９，９’
－ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１－
テトラ（ｔｅｒｔ－ブチル）ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロ
ネン等も用いることができる。このように、１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度
を有し、炭素数１４乃至炭素数４２である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。
なお、芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香
族炭化水素としては、例えば、４，４’－ビス（２，２－ジフェニルビニル）ビフェニル
（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０－ビス［４－（２，２－ジフェニルビニル）フェニル］
アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。
また、ポリ（Ｎ－ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４－ビニルトリフェ
ニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ－（４－｛Ｎ’－［４－（４－ジフェニル
アミノ）フェニル］フェニル－Ｎ’－フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（
略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’－ビス（４－ブチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ビス
（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ－ＴＰＤ）等の高分子化合物を用いることも
できる。
さらに、正孔輸送性の高い材料としては、例えば、４，４’－ビス［Ｎ－（１－ナフチ
ル）－Ｎ－フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα－ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’－
ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－［１，１’－ビフェニル］－４，
４’－ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’－トリス（カルバゾール－９－イル
）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’－トリス［Ｎ－（１－ナフ
チル）－Ｎ－フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：１’－ＴＮＡＴＡ）、４，４
’，４’’－トリス（Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴ
Ａ）、４，４’，４’’－トリス［Ｎ－（３－メチルフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］
トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’－ビス［Ｎ－（スピロ－９，９’
－ビフルオレン－２－イル）－Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４
－フェニル－４’－（９－フェニルフルオレン－９－イル）トリフェニルアミン（略称：
ＢＰＡＦＬＰ）、４－フェニル－３’－（９－フェニルフルオレン－９－イル）トリフェ
ニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２
－イル）－Ｎ－｛９，９－ジメチル－２－［Ｎ’－フェニル－Ｎ’－（９，９－ジメチル
－９Ｈ－フルオレン－２－イル）アミノ］－９Ｈ－フルオレン－７－イル｝フェニルアミ
ン（略称：ＤＦＬＡＤＦＬ）、Ｎ－（９，９－ジメチル－２－ジフェニルアミノ－９Ｈ－
フルオレン－７－イル）ジフェニルアミン（略称：ＤＰＮＦ）、２－［Ｎ－（４－ジフェ
ニルアミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］スピロ－９，９’－ビフルオレン（略称：
ＤＰＡＳＦ）、４－フェニル－４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）
トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’－ジフェニル－４’’－（９－
フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１Ｂ
Ｐ）、４－（１－ナフチル）－４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）
トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’－ジ（１－ナフチル）－４’’－
（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮ
ＢＢ）、４－フェニルジフェニル－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）ア
ミン（略称：ＰＣＡ１ＢＰ）、Ｎ，Ｎ’－ビス（９－フェニルカルバゾール－３－イル）
－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルベンゼン－１，３－ジアミン（略称：ＰＣＡ２Ｂ）、Ｎ，Ｎ’，
Ｎ’’－トリフェニル－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’－トリス（９－フェニルカルバゾール－３－イ
ル）ベンゼン－１，３，５－トリアミン（略称：ＰＣＡ３Ｂ）、Ｎ－（４－ビフェニル）
－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９－フェニル－９Ｈ－カル
バゾール－３－アミン（略称：ＰＣＢｉＦ）、Ｎ－（１，１’－ビフェニル－４－イル）
－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－９，９－ジ
メチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）、９，９－ジメチル－Ｎ
－フェニル－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］フ
ルオレン－２－アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ－フェニル－Ｎ－［４－（９－フェニル
－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］スピロ－９，９’－ビフルオレン－２－ア
ミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）、２－［Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）－Ｎ
－フェニルアミノ］スピロ－９，９’－ビフルオレン（略称：ＰＣＡＳＦ）、２，７－ビ
ス［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］－スピロ－９，９’
－ビフルオレン（略称：ＤＰＡ２ＳＦ）、Ｎ－［４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）
フェニル］－Ｎ－（４－フェニル）フェニルアニリン（略称：ＹＧＡ１ＢＰ）、Ｎ，Ｎ’
－ビス［４－（カルバゾール－９－イル）フェニル］－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－９，９－
ジメチルフルオレン－２，７－ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｆ）などの芳香族アミン化合物
等を用いることができる。また、３－［４－（１－ナフチル）－フェニル］－９－フェニ
ル－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＣＰＮ）、３－［４－（９－フェナントリル）－フェ
ニル］－９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）、３，３’－ビス（９
－フェニル－９Ｈ－カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）、１，３－ビス（Ｎ－カルバゾリ
ル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、３，６－ビス（３，５－ジフェニルフェニル）－９－フ
ェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、３，６－ジ（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）
－９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰｈＣｚＧＩ）、２，８－ジ（９Ｈ－カル
バゾール－９－イル）－ジベンゾチオフェン（略称：Ｃｚ２ＤＢＴ）、４－｛３－［３－
（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（
略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ－ＩＩ）、４，４’，４’’－（ベンゼン－１，３，５－トリ
イル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ－ＩＩ）、１，３，５－トリ（ジベン
ゾチオフェン－４－イル）－ベンゼン（略称：ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ）、２，８－ジフェニル
－４－［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］ジベンゾチオフ
ェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ－ＩＩＩ）、４－［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－
９－イル）フェニル］－６－フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ－ＩＶ）
、４－［３－（トリフェニレン－２－イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ｍＤ
ＢＴＰＴｐ－ＩＩ）等のアミン化合物、カルバゾール化合物、チオフェン化合物、フラン
化合物、フルオレン化合物、トリフェニレン化合物、フェナントレン化合物等を用いるこ
とができる。上述した化合物の中でも、ピロール骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、芳
香族アミン骨格を有する化合物は、安定で信頼性が良好であり好ましい。また、当該骨格
を有する化合物は、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。
ゲスト材料１４２（燐光材料）としては、イリジウム、ロジウム、または白金系の有機
金属錯体、あるいは金属錯体が挙げられ、中でも有機イリジウム錯体、例えばイリジウム
系オルトメタル錯体が好ましい。オルトメタル化する配位子としては４Ｈ－トリアゾール
配位子、１Ｈ－トリアゾール配位子、イミダゾール配位子、ピリジン配位子、ピリミジン
配位子、ピラジン配位子、あるいはイソキノリン配位子などが挙げられる。金属錯体とし
ては、ポルフィリン配位子を有する白金錯体などが挙げられる。
また、ゲスト材料１４２（燐光材料）としては、有機化合物１４１＿１のＬＵＭＯ準位
より低いＬＵＭＯ準位を有し、有機化合物１４１＿２のＨＯＭＯ準位より低いＨＯＭＯ準
位を有するよう、有機化合物１４１＿１、有機化合物１４１＿２、およびゲスト材料１４
２（燐光材料）を選択することが好ましい。これにより、発光効率が高く、低い電圧で駆
動する発光素子とすることができる。
青色または緑色に発光ピークを有する物質としては、例えば、トリス｛２－［５－（２
－メチルフェニル）－４－（２，６－ジメチルフェニル）－４Ｈ－１，２，４－トリアゾ
ール－３－イル－κＮ２］フェニル－κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐ
ｔｚ－ｄｍｐ）３）、トリス（５－メチル－３，４－ジフェニル－４Ｈ－１，２，４－ト
リアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３）、トリス［４－（３－
ビフェニル）－５－イソプロピル－３－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト］イ
リジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ－３ｂ）３）、トリス［３－（５－ビフ
ェニル）－５－イソプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト］イリジ
ウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒ５ｂｔｚ）３）、のような４Ｈ－トリアゾール骨格
を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス［３－メチル－１－（２－メチルフェニル）
－５－フェニル－１Ｈ－１，２，４－トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ
（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３）、トリス（１－メチル－５－フェニル－３－プロピル－１Ｈ－
１，２，４－トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｐｒｐｔｚ１－Ｍｅ）
３）のような１Ｈ－トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ｆａｃ－トリ
ス［１－（２，６－ジイソプロピルフェニル）－２－フェニル－１Ｈ－イミダゾール］イ
リジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒｐｍｉ）３）、トリス［３－（２，６－ジメチ
ルフェニル）－７－メチルイミダゾ［１，２－ｆ］フェナントリジナト］イリジウム（Ｉ
ＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｐｉｍｐｔ－Ｍｅ）３）のようなイミダゾール骨格を有する有
機金属イリジウム錯体や、ビス［２－（４’，６’－ジフルオロフェニル）ピリジナト－
Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１－ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩ
ｒ６）、ビス［２－（４’，６’－ジフルオロフェニル）ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’］イリ
ジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２－［３’，５’－ビス
（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコ
リナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２－（４’，６’－ジフ
ルオロフェニル）ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート
（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配
位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。上述した中でも、４Ｈ－トリアゾール
骨格、１Ｈ－トリアゾール骨格およびイミダゾール骨格のような含窒素五員複素環骨格を
有する有機金属イリジウム錯体は、高い三重項励起エネルギーを有し、信頼性や発光効率
にも優れるため、特に好ましい。
また、緑色または黄色に発光ピークを有する物質としては、例えば、トリス（４－メチ
ル－６－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｍ）３）、
トリス（４－ｔ－ブチル－６－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉ
ｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３）、（アセチルアセトナト）ビス（６－メチル－４－フェニルピリ
ミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチ
ルアセトナト）ビス（６－ｔｅｒｔ－ブチル－４－フェニルピリミジナト）イリジウム（
ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス
［４－（２－ノルボルニル）－６－フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称
：Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［５－メチル－６
－（２－メチルフェニル）－４－フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：
Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス｛４，６－ジメチ
ル－２－［６－（２，６－ジメチルフェニル）－４－ピリミジニル－κＮ３］フェニル－
κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｐｐｍ－ｄｍｐ）２（ａｃａｃ））、（
アセチルアセトナト）ビス（４，６－ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（
略称：Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリ
ジウム錯体や、（アセチルアセトナト）ビス（３，５－ジメチル－２－フェニルピラジナ
ト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｒ－Ｍｅ）２（ａｃａｃ））、（アセチ
ルアセトナト）ビス（５－イソプロピル－３－メチル－２－フェニルピラジナト）イリジ
ウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ａｃａｃ））のようなピラジン骨
格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス（２－フェニルピリジナト－Ｎ，Ｃ２’）
イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２－フェニルピリジナト－Ｎ
，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃ
ａｃ））、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート
（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ））、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウ
ム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）３）、トリス（２－フェニルキノリナト－Ｎ，Ｃ２
’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｑ）３）、ビス（２－フェニルキノリナト－
Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃ
ａｃ））のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ビス（２，４－ジフ
ェニル－１，３－オキサゾラト－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナー
ト（略称：Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ））、ビス｛２－［４’－（パーフルオロフェニ
ル）フェニル］ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（
略称：Ｉｒ（ｐ－ＰＦ－ｐｈ）２（ａｃａｃ））、ビス（２－フェニルベンゾチアゾラト
－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）２（ａ
ｃａｃ））など有機金属イリジウム錯体の他、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェ
ナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ））のよう
な希土類金属錯体が挙げられる。上述した中でも、ピリミジン骨格を有する有機金属イリ
ジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。
また、黄色または赤色に発光ピークを有する物質としては、例えば、（ジイソブチリル
メタナト）ビス［４，６－ビス（３－メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩ
Ｉ）（略称：Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ））、ビス［４，６－ビス（３－メチル
フェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ
（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｐｍ））、ビス［４，６－ジ（ナフタレン－１－イル）ピリミジ
ナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）２（
ｄｐｍ））のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、（アセチルアセ
トナト）ビス（２，３，５－トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉ
ｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））、ビス（２，３，５－トリフェニルピラジナト）（ジピ
バロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））、（
アセチルアセトナト）ビス［２，３－ビス（４－フルオロフェニル）キノキサリナト］イ
リジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））のようなピラジン骨格を
有する有機金属イリジウム錯体や、トリス（１－フェニルイソキノリナト－Ｎ，Ｃ２’）
イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）３）、ビス（１－フェニルイソキノリナト
－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（
ａｃａｃ））のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、２，３，７，
８，１２，１３，１７，１８－オクタエチル－２１Ｈ，２３Ｈ－ポルフィリン白金（ＩＩ
）（略称：ＰｔＯＥＰ）のような白金錯体や、トリス（１，３－ジフェニル－１，３－プ
ロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢ
Ｍ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１－（２－テノイル）－３，３，３－トリフルオロアセ
トナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）３（
Ｐｈｅｎ））のような希土類金属錯体が挙げられる。上述した中でも、ピリミジン骨格を
有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ま
しい。また、ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、色度の良い赤色発光が得
られる。
また、上述したイリジウム錯体のうち、ピリミジン骨格やピラジン骨格を有する有機金
属イリジウム錯体は、配位子の電子受容性が高く、ＬＵＭＯ準位が低くなりやすいため、
本発明の一態様に好適である。また、フルオロ基のようなハロゲン基、あるいはシアノ基
のような電子吸引性の置換基を有する化合物（例えばイリジウム錯体）も、ＬＵＭＯ準位
が低くなりやすいため好適である。
発光層１４０に含まれる発光材料としては、三重項励起エネルギーを発光に変換できる
材料であればよい。該三重項励起エネルギーを発光に変換できる材料としては、燐光材料
の他に、熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｄｅｌａｙｅｄ
ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）材料が挙げられる。したがって、燐光材料と記
載した部分に関しては、熱活性化遅延蛍光材料と読み替えても構わない。なお、熱活性化
遅延蛍光材料とは、三重項励起エネルギー準位と一重項励起エネルギー準位との差が小さ
く、逆項間交差によって三重項励起状態から一重項励起状態へエネルギーを変換する機能
を有する材料である。そのため、三重項励起状態をわずかな熱エネルギーによって一重項
励起状態にアップコンバート（逆項間交差）が可能で、一重項励起状態からの発光（蛍光
）を効率よく呈することができる。また、熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件とし
ては、三重項励起エネルギー準位と一重項励起エネルギー準位のエネルギー差が好ましく
は０ｅＶより大きく０．２ｅＶ以下、さらに好ましくは０ｅＶより大きく０．１ｅＶ以下
であることが挙げられる。
熱活性化遅延蛍光材料が、一種類の材料から構成される場合、例えば以下の材料を用い
ることができる。
まず、フラーレンやその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、エオシン等が挙
げられる。また、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓ
ｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含
有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリンとしては、例えば、プロトポルフ
ィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｐｒｏｔｏ ＩＸ））、メソポルフィリン－フッ化
スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｍｅｓｏ ＩＸ））、ヘマトポルフィリン－フッ化スズ錯体（Ｓｎ
Ｆ２（Ｈｅｍａｔｏ ＩＸ））、コプロポルフィリンテトラメチルエステル－フッ化スズ
錯体（ＳｎＦ２（Ｃｏｐｒｏ ＩＩＩ－４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン－フッ化
スズ錯体（ＳｎＦ２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｅ
ｔｉｏ Ｉ））、オクタエチルポルフィリン－塩化白金錯体（ＰｔＣｌ２ＯＥＰ）等が挙
げられる。
また、一種の材料から構成される熱活性化遅延蛍光材料としては、π電子過剰型複素芳
香環及びπ電子不足型複素芳香環を有する複素環化合物も用いることができる。具体的に
は、２－（ビフェニル－４－イル）－４，６－ビス（１２－フェニルインドロ［２，３－
ａ］カルバゾール－１１－イル）－１，３，５－トリアジン（略称：ＰＩＣ－ＴＲＺ）、
２－｛４－［３－（Ｎ－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾー
ル－９－イル］フェニル｝－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ＰＣ
ＣｚＰＴｚｎ）、２－［４－（１０Ｈ－フェノキサジン－１０－イル）フェニル］－４，
６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ＰＸＺ－ＴＲＺ）、３－［４－（５－
フェニル－５，１０－ジヒドロフェナジン－１０－イル）フェニル］－４，５－ジフェニ
ル－１，２，４－トリアゾール（略称：ＰＰＺ－３ＴＰＴ）、３－（９，９－ジメチル－
９Ｈ－アクリジン－１０－イル）－９Ｈ－キサンテン－９－オン（略称：ＡＣＲＸＴＮ）
、ビス［４－（９，９－ジメチル－９，１０－ジヒドロアクリジン）フェニル］スルホン
（略称：ＤＭＡＣ－ＤＰＳ）、１０－フェニル－１０Ｈ，１０’Ｈ－スピロ［アクリジン
－９，９’－アントラセン］－１０’－オン（略称：ＡＣＲＳＡ）等が挙げられる。該複
素環化合物は、π電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有するため、電子
輸送性及び正孔輸送性が高く、好ましい。中でも、π電子不足型複素芳香環を有する骨格
のうち、ジアジン骨格（ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格）、またはトリ
アジン骨格は、安定で信頼性が良好なため、好ましい。また、π電子過剰型複素芳香環を
有する骨格の中でも、アクリジン骨格、フェノキサジン骨格、チオフェン骨格、フラン骨
格、及びピロール骨格は、安定で信頼性が良好なため、当該骨格の中から選ばれるいずれ
か一つまたは複数を有することが、好ましい。なお、ピロール骨格としては、インドール
骨格、カルバゾール骨格、及び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ドナー性とπ電子不足
型複素芳香環のアクセプター性が共に強く、一重項励起状態の準位と三重項励起状態の準
位の差が小さくなるため、特に好ましい。
なお、発光層１４０は２層以上の複数層でもって構成することもできる。例えば、第１
の発光層と第２の発光層を正孔輸送層側から順に積層して発光層１４０とする場合、第１
の発光層のホスト材料として正孔輸送性を有する物質を用い、第２の発光層のホスト材料
として電子輸送性を有する物質を用いる構成などがある。また、第１の発光層と第２の発
光層とが有する発光材料は、同じ材料であっても異なる材料であってもよく、同じ色の発
光を呈する機能を有する材料であっても、異なる色の発光を呈する機能を有する材料であ
ってもよい。２層の発光層に、互いに異なる色の発光を呈する機能を有する発光材料をそ
れぞれ用いることで、複数の発光を同時に得ることができる。特に、２層の発光層が呈す
る発光により、白色になるよう、各発光層に用いる発光材料を選択すると好ましい。
また、発光層１４０において、ホスト材料１４１およびゲスト材料１４２以外の材料を
有していても良い。
なお、発光層１４０は、蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗布法、グ
ラビア印刷等の方法で形成することができる。また、上述した材料の他、量子ドットなど
の無機化合物または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を有しても
よい。
≪正孔注入層≫
正孔注入層１１１は、一対の電極の一方（電極１０１または電極１０２）からのホール
注入障壁を低減することでホール注入を促進する機能を有し、例えば遷移金属酸化物、フ
タロシアニン誘導体、あるいは芳香族アミンなどによって形成される。遷移金属酸化物と
しては、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物
、マンガン酸化物などが挙げられる。フタロシアニン誘導体としては、フタロシアニンや
金属フタロシアニンなどが挙げられる。芳香族アミンとしてはベンジジン誘導体やフェニ
レンジアミン誘導体などが挙げられる。ポリチオフェンやポリアニリンなどの高分子化合
物を用いることもでき、例えば自己ドープされたポリチオフェンであるポリ（エチレンジ
オキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）などがその代表例である。
正孔注入層１１１として、正孔輸送性材料と、これに対して電子受容性を示す材料の複
合材料を有する層を用いることもできる。あるいは、電子受容性を示す材料を含む層と正
孔輸送性材料を含む層の積層を用いても良い。これらの材料間では定常状態、あるいは電
界存在下において電荷の授受が可能である。電子受容性を示す材料としては、キノジメタ
ン誘導体やクロラニル誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体などの有機アクセプター
を挙げることができる。具体的には、７，７，８，８－テトラシアノ－２，３，５，６－
テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４－ＴＣＮＱ）、クロラニル、２，３，６，７，
１０，１１－ヘキサシアノ－１，４，５，８，９，１２－ヘキサアザトリフェニレン（略
称：ＨＡＴ－ＣＮ）等の電子吸引基（ハロゲン基やシアノ基）を有する化合物である。ま
た、遷移金属酸化物、例えば第４族から第８族金属の酸化物を用いることができる。具体
的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸
化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムなどである。中でも酸化モリブデンは大気
中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
正孔輸送性材料としては、電子よりも正孔の輸送性の高い材料を用いることができ、１
×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する材料であることが好ましい。具体的に
は、発光層１４０に用いることができる正孔輸送性材料として挙げた芳香族アミン、カル
バゾール誘導体、芳香族炭化水素、スチルベン誘導体などを用いることができる。また、
該正孔輸送性材料は高分子化合物であっても良い。
≪正孔輸送層≫
正孔輸送層１１２は正孔輸送性材料を含む層であり、正孔注入層１１１の材料として例
示した正孔輸送性材料を使用することができる。正孔輸送層１１２は正孔注入層１１１に
注入された正孔を発光層１４０へ輸送する機能を有するため、正孔注入層１１１の最高被
占軌道（Ｈｉｇｈｅｓｔ Ｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ、Ｈ
ＯＭＯともいう）準位と同じ、あるいは近いＨＯＭＯ準位を有することが好ましい。
また、１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい
。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外の物質を用いてもよい
。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層だけでなく、上記物質からなる層が二層
以上積層してもよい。
≪電子輸送層≫
電子輸送層１１８は、電子注入層１１９を経て一対の電極の他方（電極１０１または電
極１０２）から注入された電子を発光層１４０へ輸送する機能を有する。電子輸送性材料
としては、正孔よりも電子の輸送性の高い材料を用いることができ、１×１０－６ｃｍ２
／Ｖｓ以上の電子移動度を有する材料であることが好ましい。電子を受け取りやすい化合
物（電子輸送性を有する材料）としては、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型
複素芳香族や金属錯体などを用いることができる。具体的には、発光層１４０に用いるこ
とができる電子輸送性材料として挙げたキノリン配位子、ベンゾキノリン配位子、オキサ
ゾール配位子、あるいはチアゾール配位子を有する金属錯体、オキサジアゾール誘導体、
トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキ
サリン誘導体、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジ
ン誘導体、トリアジン誘導体などが挙げられる。また、１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の
電子移動度を有する物質であることが好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物
質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わない。また、電子輸送層１
１８は、単層だけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層してもよい。
また、電子輸送層１１８と発光層１４０との間に電子キャリアの移動を制御する層を設
けても良い。電子キャリアの移動を制御する層は、上述したような電子輸送性の高い材料
に、電子トラップ性の高い物質を少量添加した層であって、電子キャリアの移動を抑制す
ることによって、キャリアバランスを調節することが可能となる。このような構成は、発
光層を電子が突き抜けてしまうことにより発生する問題（例えば素子寿命の低下）の抑制
に大きな効果を発揮する。
≪電子注入層≫
電子注入層１１９は電極１０２からの電子注入障壁を低減することで電子注入を促進す
る機能を有し、例えば第１族金属、第２族金属、あるいはこれらの酸化物、ハロゲン化物
、炭酸塩などを用いることができる。また、先に示す電子輸送性材料と、これに対して電
子供与性を示す材料の複合材料を用いることもできる。電子供与性を示す材料としては、
第１族金属、第２族金属、あるいはこれらの酸化物などを挙げることができる。具体的に
は、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ
）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）等のようなアルカリ金
属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エル
ビウム（ＥｒＦ３）のような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子注入層
１１９にエレクトライドを用いてもよい。該エレクトライドとしては、例えば、カルシウ
ムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。また、電子
注入層１１９に、電子輸送層１１８で用いることが出来る物質を用いても良い。
また、電子注入層１１９に、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合
材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発
生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては
、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した
電子輸送層１１８を構成する物質（金属錯体や複素芳香族化合物等）を用いることができ
る。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的
には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、ナトリウム
、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。
また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カル
シウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス
塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合
物を用いることもできる。
なお、上述した、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層は、
それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗布法、グラビア印刷等の
方法で形成することができる。また、上述した、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子
輸送層、及び電子注入層には、上述した材料の他、量子ドットなどの無機化合物や、高分
子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を用いてもよい。
なお、量子ドットとしては、コロイド状量子ドット、合金型量子ドット、コア・シェル
型量子ドット、コア型量子ドット、などを用いてもよい。また、２族と１６族、１３族と
１５族、１３族と１７族、１１族と１７族、または１４族と１５族の元素グループを含む
量子ドットを用いてもよい。または、カドミウム（Ｃｄ）、セレン（Ｓｅ）、亜鉛（Ｚｎ
）、硫黄（Ｓ）、リン（Ｐ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）、鉛（Ｐｂ）、ガリ
ウム（Ｇａ）、ヒ素（Ａｓ）、アルミニウム（Ａｌ）、等の元素を有する量子ドットを用
いてもよい。
≪一対の電極≫
電極１０１及び電極１０２は、発光素子の陽極または陰極としての機能を有する。電極
１０１及び電極１０２は、金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物や積層体な
どを用いて形成することができる。
電極１０１または電極１０２の一方は、光を反射する機能を有する導電性材料により形
成されると好ましい。該導電性材料としては、アルミニウム（Ａｌ）またはＡｌを含む合
金等が挙げられる。Ａｌを含む合金としては、ＡｌとＬ（Ｌは、チタン（Ｔｉ）、ネオジ
ム（Ｎｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、及びランタン（Ｌａ）の一つまたは複数を表す）とを含
む合金等が挙げられ、例えばＡｌとＴｉ、またはＡｌとＮｉとＬａを含む合金等である。
アルミニウムは、抵抗値が低く、光の反射率が高い。また、アルミニウムは、地殻におけ
る存在量が多く、安価であるため、アルミニウムを用いることによる発光素子の作製コス
トを低減することができる。また、銀（Ａｇ）、またはＡｇとＮ（Ｎは、イットリウム（
Ｙ）、Ｎｄ、マグネシウム（Ｍｇ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、Ａｌ、Ｔｉ、ガリウム（
Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、タングステン（Ｗ）、マンガン（Ｍｎ）、
スズ（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）、Ｎｉ、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ
）、または金（Ａｕ）の一つまたは複数を表す）とを含む合金等を用いても良い。銀を含
む合金としては、例えば、銀とパラジウムと銅を含む合金、銀と銅を含む合金、銀とマグ
ネシウムを含む合金、銀とニッケルを含む合金、銀と金を含む合金、銀とイッテルビウム
を含む合金等が挙げられる。その他、タングステン、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ
）、銅、チタンなどの遷移金属を用いることができる。
また、発光層から得られる発光は、電極１０１及び電極１０２の一方または双方を通し
て取り出される。したがって、電極１０１及び電極１０２の少なくとも一方は、光を透過
する機能を有する導電性材料により形成されると好ましい。該導電性材料としては、可視
光の透過率が４０％以上１００％以下、好ましくは６０％以上１００％以下であり、かつ
その抵抗率が１×１０－２Ω・ｃｍ以下の導電性材料が挙げられる。
また、電極１０１及び電極１０２は、光を透過する機能と、光を反射する機能と、を有
する導電性材料により形成されても良い。該導電性材料としては、可視光の反射率が２０
％以上８０％以下、好ましくは４０％以上７０％以下であり、かつその抵抗率が１×１０
－２Ω・ｃｍ以下の導電性材料が挙げられる。例えば、導電性を有する金属、合金、導電
性化合物などを１種又は複数種用いて形成することができる。具体的には、例えば、イン
ジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、以下ＩＴＯ）、珪素または酸化珪
素を含むインジウム錫酸化物（略称：ＩＴＳＯ）、酸化インジウム－酸化亜鉛（Ｉｎｄｉ
ｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、チタンを含有した酸化インジウム－錫酸化物、インジウ
ム－チタン酸化物、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウムなどの金属
酸化物を用いることができる。また、光を透過する程度（好ましくは、１ｎｍ以上３０ｎ
ｍ以下の厚さ）の金属薄膜を用いることができる。金属としては、例えば、Ａｇ、または
ＡｇとＡｌ、ＡｇとＭｇ、ＡｇとＡｕ、ＡｇとＹｂなどの合金等を用いることができる。
なお、本明細書等において、光を透過する機能を有する材料は、可視光を透過する機能
を有し、且つ導電性を有する材料であればよく、例えば上記のようなＩＴＯに代表される
酸化物導電体に加えて、酸化物半導体、または有機物を含む有機導電体を含む。有機物を
含む有機導電体としては、例えば、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる
複合材料、有機化合物と電子受容体（アクセプター）とを混合してなる複合材料等が挙げ
られる。また、グラフェンなどの無機炭素系材料を用いても良い。また、当該材料の抵抗
率としては、好ましくは１×１０５Ω・ｃｍ以下、さらに好ましくは１×１０４Ω・ｃｍ
以下である。
また、上記の材料の複数を積層することによって電極１０１及び電極１０２の一方また
は双方を形成してもよい。
また、光取り出し効率を向上させるため、光を透過する機能を有する電極と接して、該
電極より屈折率の高い材料を形成してもよい。このような材料としては、可視光を透過す
る機能を有する材料であればよく、導電性を有する材料であっても有さない材料であって
もよい。例えば、上記のような酸化物導電体に加えて、酸化物半導体、有機物が挙げられ
る。有機物としては、例えば、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、または電
子注入層に例示した材料が挙げられる。また、無機炭素系材料や光が透過する程度の薄膜
の金属も用いることができる。これら屈折率の高い材料を用いて、数ｎｍ乃至数十ｎｍの
層を複数積層させてもよい。
電極１０１または電極１０２が陰極としての機能を有する場合には、仕事関数が小さい
（３．８ｅＶ以下）材料を有することが好ましい。例えば、元素周期表の第１族又は第２
族に属する元素（リチウム、ナトリウム、セシウム等のアルカリ金属、カルシウム、スト
ロンチウム等のアルカリ土類金属、マグネシウム等）、これら元素を含む合金（例えば、
ＡｇとＭｇ、ＡｌとＬｉ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、Ｙｂ等の希土類金属、これら希土類
金属を含む合金、アルミニウム、銀を含む合金等を用いることができる。
また、電極１０１または電極１０２を陽極として用いる場合、仕事関数の大きい（４．
０ｅＶ以上）材料を用いることが好ましい。
また、電極１０１及び電極１０２は、光を反射する機能を有する導電性材料と、光を透
過する機能を有する導電性材料との積層としてもよい。その場合、電極１０１及び電極１
０２は、各発光層からの所望の光を共振させ、その波長の光を強めることができるように
、光学距離を調整する機能を有することができるため好ましい。
電極１０１及び電極１０２の成膜方法は、スパッタリング法、蒸着法、印刷法、塗布法
、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法、ＣＶＤ法、パルスレー
ザ堆積法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を適宜用い
ることができる。
≪基板≫
また、本発明の一態様に係る発光素子は、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に
作製すればよい。基板上に作製する順番としては、電極１０１側から順に積層しても、電
極１０２側から順に積層しても良い。
なお、本発明の一態様に係る発光素子を形成できる基板としては、例えばガラス、石英
、又はプラスチックなどを用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性
基板とは、曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリカーボ
ネート、ポリアリレート、からなるプラスチック基板等が挙げられる。また、フィルム、
無機蒸着フィルムなどを用いることもできる。なお、発光素子、及び光学素子の作製工程
において支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。あるいは、発
光素子、及び光学素子を保護する機能を有するものであればよい。
例えば、本発明等においては、様々な基板を用いて発光素子を形成することが出来る。
基板の種類は、特に限定されない。その基板の一例としては、半導体基板（例えば単結晶
基板又はシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属
基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステ
ン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状
の材料を含む紙、又は基材フィルムなどがある。ガラス基板の一例としては、バリウムホ
ウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどがある。可撓
性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、以下が挙げられる。例
えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、
ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に代表され
るプラスチックがある。または、一例としては、アクリル等の樹脂などがある。または、
一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニル
などがある。または、一例としては、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無
機蒸着フィルム、又は紙類などがある。
また、基板として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、発光素子を形成してもよ
い。または、基板と発光素子との間に剥離層を設けてもよい。剥離層は、その上に発光素
子を一部あるいは全部完成させた後、基板より分離し、他の基板に転載するために用いる
ことができる。その際、耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも発光素子を転載できる。な
お、上述の剥離層には、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜との無機膜の積層構造
の構成や、基板上にポリイミド等の樹脂膜が形成された構成等を用いることができる。
つまり、ある基板を用いて発光素子を形成し、その後、別の基板に発光素子を転置し、
別の基板上に発光素子を配置してもよい。発光素子が転置される基板の一例としては、上
述した基板に加え、セロファン基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、
麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテー
ト、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、又はゴム基板な
どがある。これらの基板を用いることにより、壊れにくい発光素子、耐熱性の高い発光素
子、軽量化された発光素子、または薄型化された発光素子とすることができる。
また、上述した基板上に、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を形成し、ＦＥＴと
電気的に接続された電極上に発光素子１５２を作製してもよい。これにより、ＦＥＴによ
って発光素子１５２の駆動を制御するアクティブマトリクス型の表示装置を作製できる。
なお、本実施の形態において、本発明の一態様について述べた。または、他の実施の形
態において、本発明の一態様について述べる。ただし、本発明の一態様は、これらに限定
されない。つまり、本実施の形態および他の実施の形態では、様々な発明の態様が記載さ
れているため、本発明の一態様は、特定の態様に限定されない。例えば、本発明の一態様
として、発光素子に適用した場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されな
い。例えば、場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様は、発光素子に適
用しなくてもよい。または、例えば、本発明の一態様では、第１の有機化合物と、第２の
有機化合物と、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有するゲスト
材料と、を有し、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位
より低く、第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位より低
い場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。場合によっては、また
は、状況に応じて、本発明の一態様では、例えば、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、
第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位より低くなくてもよい。あるいは、第１の有機化合物の
ＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位より低くなくてもよい。または、例え
ば、本発明の一態様では、第１の有機化合物と第２の有機化合物とが、励起錯体を形成す
る場合の例を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。場合によっては、また
は、状況に応じて、本発明の一態様では、例えば、第１の有機化合物と第２の有機化合物
とが、励起錯体を形成しなくてもよい。または、例えば、本発明の一態様では、ゲスト材
料のＬＵＭＯ準位は、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位より低く、ゲスト材料のＨＯＭＯ
準位は、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位より低い場合の例を示したが、本発明の一態様
は、これに限定されない。場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様では
、例えば、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位より低くなく
ても良い。あるいは、ゲスト材料のＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位よ
り低くなくてもよい。
以上、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることがで
きる。
（実施の形態２）
本実施の形態においては、実施の形態１に示す発光素子の構成と異なる構成の発光素子
について、図３及び図４を用いて、以下説明を行う。なお、図３及び図４において、図１
（Ａ）に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符号を省
略する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の符号を付し、その詳細な
説明は省略する場合がある。
＜発光素子の構成例１＞
図３（Ａ）は、発光素子２５０の断面模式図である。
図３（Ａ）に示す発光素子２５０は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）の間に
、複数の発光ユニット（図３（Ａ）においては、発光ユニット１０６及び発光ユニット１
０８）を有する。複数の発光ユニットのうちいずれか一つの発光ユニットは、図１で示す
ＥＬ層１００と同様な構成を有すると好ましい。つまり、図１で示した発光素子１５２は
、１つの発光ユニットを有し、発光素子２５０は、複数の発光ユニットを有すると好まし
い。なお、発光素子２５０において、電極１０１が陽極として機能し、電極１０２が陰極
として機能するとして、以下説明するが、発光素子２５０の構成としては、逆であっても
構わない。
また、図３（Ａ）に示す発光素子２５０において、発光ユニット１０６と発光ユニット
１０８とが積層されており、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８との間には電荷発
生層１１５が設けられる。なお、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８は、同じ構成
でも異なる構成でもよい。例えば、発光ユニット１０８に、図１で示すＥＬ層１００を用
いると好ましい。
また、発光素子２５０は、発光層１２０と、発光層１７０と、を有する。また、発光ユ
ニット１０６は、発光層１２０の他に、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子輸送
層１１３、及び電子注入層１１４を有する。また、発光ユニット１０８は、発光層１７０
の他に、正孔注入層１１６、正孔輸送層１１７、電子輸送層１１８、及び電子注入層１１
９を有する。
電荷発生層１１５は、正孔輸送性材料に電子受容体であるアクセプター性物質が添加さ
れた構成であっても、電子輸送性材料に電子供与体であるドナー性物質が添加された構成
であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。
電荷発生層１１５に、有機化合物とアクセプター性物質の複合材料が含まれる場合、該
複合材料には実施の形態１に示す正孔注入層１１１に用いることができる複合材料を用い
ればよい。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール化合物、芳香族炭化
水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用
いることができる。なお、有機化合物としては、正孔移動度が１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ
以上であると好ましい。ただし、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以
外の物質を用いてもよい。有機化合物とアクセプター性物質の複合材料は、キャリア注入
性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる
。なお、発光ユニット１０８のように、発光ユニットの陽極側の面が電荷発生層１１５に
接している場合は、電荷発生層１１５が該発光ユニットの正孔注入層または正孔輸送層の
役割も担うことができるため、該発光ユニットには正孔注入層または正孔輸送層を設けな
い構成であっても良い。
なお、電荷発生層１１５は、有機化合物とアクセプター性物質の複合材料を含む層と他
の材料により構成される層を組み合わせた積層構造として形成してもよい。例えば、有機
化合物とアクセプター性物質の複合材料を含む層と、電子供与性物質の中から選ばれた一
の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形成してもよい。また、
有機化合物とアクセプター性物質の複合材料を含む層と、透明導電膜を含む層とを組み合
わせて形成してもよい。
なお、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８とに挟まれる電荷発生層１１５は、電
極１０１と電極１０２とに電圧を印加した場合に、一方の発光ユニットに電子を注入し、
他方の発光ユニットに正孔を注入するものであれば良い。例えば、図３（Ａ）において、
電極１０１の電位の方が電極１０２の電位よりも高くなるように電圧を印加した場合、電
荷発生層１１５は、発光ユニット１０６に電子を注入し、発光ユニット１０８に正孔を注
入する。
なお、電荷発生層１１５は、光取出し効率の点から、可視光に対して透光性（具体的に
は、電荷発生層１１５に対する可視光の透過率が４０％以上）を有することが好ましい。
また、電荷発生層１１５は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）よりも低い導電率
であっても機能する。
上述した材料を用いて電荷発生層１１５を形成することにより、発光層が積層された場
合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
また、図３（Ａ）においては、２つの発光ユニットを有する発光素子について説明した
が、３つ以上の発光ユニットを積層した発光素子についても、同様に適用することが可能
である。発光素子２５０に示すように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層
で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度発光を可能とし、さらに
長寿命な発光素子を実現できる。また、消費電力が低い発光素子を実現することができる
。
なお、複数のユニットのうち、少なくとも一つのユニットに、実施の形態１で示した構
成を適用することによって、発光効率の高い、発光素子を提供することができる。
また、発光ユニット１０８が有する発光層１７０は、実施の形態１で示した発光層１４
０と同様の構成を有すると好ましい。発光層１７０が実施の形態１で示した発光層１４０
と同様の構成を有することで、発光素子２５０は、発光材料として燐光材料を有し、且つ
発光効率の高い発光素子となり好適である。
また、発光ユニット１０６が有する発光層１２０は、図３（Ｂ）に示すように、ホスト
材料１２１と、ゲスト材料１２２とを有する。なお、ゲスト材料１２２は蛍光材料として
、以下説明する。
≪発光層１２０の発光機構≫
発光層１２０の発光機構について、以下説明を行う。
一対の電極（電極１０１及び電極１０２）あるいは電荷発生層から注入された電子およ
び正孔が発光層１２０において再結合することにより、励起子が生成する。ゲスト材料１
２２と比較してホスト材料１２１は大量に存在するので、励起子の生成により、ホスト材
料１２１の励起状態が形成される。
なお、励起子はキャリア（電子および正孔）対のことである。励起子はエネルギーを有
するため、励起子が生成した材料は励起状態となる。
形成されたホスト材料１２１の励起状態が一重項励起状態である場合、ホスト材料１２
１のＳ１準位からゲスト材料１２２のＳ１準位へ一重項励起エネルギーがエネルギー移動
し、ゲスト材料１２２の一重項励起状態が形成される。
ゲスト材料１２２は蛍光材料であるため、ゲスト材料１２２において一重項励起状態が
形成されると、ゲスト材料１２２は速やかに発光する。この場合、高い発光効率を得るた
めには、ゲスト材料１２２の蛍光量子収率は高いことが好ましい。なお、ゲスト材料１２
２において、キャリアが再結合し、生成した励起状態が一重項励起状態である場合も同様
である。
次に、キャリアの再結合によってホスト材料１２１の三重項励起状態が形成される場合
について説明する。この場合のホスト材料１２１およびゲスト材料１２２のエネルギー準
位の相関を図３（Ｃ）に示す。また、図３（Ｃ）における表記および符号は、以下の通り
である。なお、ホスト材料１２１のＴ１準位がゲスト材料１２２のＴ１準位より低いこと
が好ましいため、図３（Ｃ）では、この場合を図示するが、ホスト材料１２１のＴ１準位
がゲスト材料１２２のＴ１準位よりも高くてもよい。
・Ｈｏｓｔ（１２１）：ホスト材料１２１
・Ｇｕｅｓｔ（１２２）：ゲスト材料１２２（蛍光材料）
・ＳＦＨ：ホスト材料１２１のＳ１準位
・ＴＦＨ：ホスト材料１２１のＴ１準位
・ＳＦＧ：ゲスト材料１２２（蛍光材料）のＳ１準位
・ＴＦＧ：ゲスト材料１２２（蛍光材料）のＴ１準位
図３（Ｃ）に示すように、三重項－三重項消滅（ＴＴＡ：ｔｒｉｐｌｅｔ－ｔｒｉｐｌ
ｅｔ ａｎｎｉｈｉｌａｔｉｏｎ）によって、キャリアの再結合によって生成した三重項
励起子同士が相互作用し、互いに励起エネルギーの受け渡し及びスピン角運動量の交換を
行うことで、結果としてホスト材料１２１のＳ１準位（ＳＦＨ）のエネルギーを有する一
重項励起子に変換される反応が生じる（図３（Ｃ） ＴＴＡ参照）。ホスト材料１２１の
一重項励起エネルギーは、ＳＦＨから、それよりもエネルギーの低いゲスト材料１２２の
Ｓ１準位（ＳＦＧ）へエネルギー移動が生じ（図３（Ｃ） ルートＥ１参照）、ゲスト材
料１２２の一重項励起状態が形成され、ゲスト材料１２２が発光する。
なお、発光層１２０における三重項励起子の密度が十分に高い場合（例えば、１×１０
－１２ｃｍ－３以上）では、三重項励起子単体の失活を無視し、２つの近接した三重項励
起子による反応のみを考えることができる。
また、ゲスト材料１２２においてキャリアが再結合し三重項励起状態が形成される場合
、ゲスト材料１２２の三重項励起状態のエネルギーは熱失活するため、発光に利用するこ
とが困難となる。しかしながら、ホスト材料１２１のＴ１準位（ＴＦＨ）がゲスト材料１
２２のＴ１準位（ＴＦＧ）より低い場合、ゲスト材料１２２の三重項励起エネルギーは、
ゲスト材料１２２のＴ１準位（ＴＦＧ）からホスト材料１２１のＴ１準位（ＴＦＨ）へエ
ネルギー移動する（図３（Ｃ） ルートＥ２参照）ことが可能であり、その後ＴＴＡに利
用される。
すなわち、ホスト材料１２１は、三重項励起エネルギーをＴＴＡによって一重項励起エ
ネルギーに変換する機能を有すると好ましい。そうすることで、発光層１２０で生成した
三重項励起エネルギーの一部を、ホスト材料１２１におけるＴＴＡによって一重項励起エ
ネルギーに変換し、該一重項励起エネルギーをゲスト材料１２２に移動することで、蛍光
発光として取り出すことが可能となる。そのためには、ホスト材料１２１のＳ１準位（Ｓ
ＦＨ）は、ゲスト材料１２２のＳ１準位（ＳＦＧ）より高いことが好ましい。また、ホス
ト材料１２１のＴ１準位（ＴＦＨ）は、ゲスト材料１２２のＴ１準位（ＴＦＧ）より低い
ことが好ましい。
なお、特にゲスト材料１２２のＴ１準位（ＴＦＧ）がホスト材料１２１のＴ１準位（Ｔ
ＦＨ）よりも低い場合においては、ホスト材料１２１とゲスト材料１２２との重量比は、
ゲスト材料１２２の重量比が低い方が好ましい。具体的には、ホスト材料１２１が１に対
するゲスト材料１２２の重量比は、０より大きく０．０５以下が好ましい。このような重
量比の関係とすることで、ゲスト材料１２２でキャリアが再結合する確率を低減させるこ
とができる。また、ホスト材料１２１のＴ１準位（ＴＦＨ）からゲスト材料１２２のＴ１
準位（ＴＦＧ）へのエネルギー移動が生じる確率を低減させることができる。
なお、ホスト材料１２１は単一の化合物で構成されていても良く、複数の化合物から構
成されていても良い。
なお、上記各構成において、発光ユニット１０６および発光ユニット１０８に用いるゲ
スト材料が呈する発光色としては、同じであっても異なっていてもよい。発光ユニット１
０６と発光ユニット１０８とで同じ色の発光を呈する機能を有するゲスト材料を有する場
合、発光素子２５０は少ない電流値で高い発光輝度を呈する発光素子となり好ましい。ま
た、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８とで互いに異なる色の発光を呈する機能を
有するゲスト材料を有する場合、発光素子２５０は多色発光を呈する発光素子となり好ま
しい。この場合、発光層１２０及び発光層１７０のいずれか一方または双方に発光波長の
異なる複数の発光材料を用いることによって、発光素子２５０が呈する発光スペクトルは
異なる発光ピークを有する発光が合成された光となるため、少なくとも二つの極大値を有
する発光スペクトルとなる。
上記の構成は白色発光を得るためにも好適である。発光層１２０と発光層１７０との光
を互いに補色の関係とすることによって、白色発光を得ることができる。特に、演色性の
高い白色発光、あるいは少なくとも赤色と緑色と青色とを有する発光、になるようゲスト
材料を選択することが好適である。
また、発光層１２０及び発光層１７０のいずれか一方または双方を層状にさらに分割し
、当該分割した層ごとに異なる発光材料を含有させるようにしても良い。すなわち、発光
層１２０及び発光層１７０のいずれか一方または双方は、２層以上の複数層でもって構成
することもできる。例えば、第１の発光層と第２の発光層を正孔輸送層側から順に積層し
て発光層とする場合、第１の発光層のホスト材料として正孔輸送性を有する物質を用い、
第２の発光層のホスト材料として電子輸送性を有する物質を用いる構成などがある。この
場合、第１の発光層と第２の発光層とが有する発光材料は、同じ材料であっても異なる材
料であってもよく、同じ色の発光を呈する機能を有する材料であっても、異なる色の発光
を呈する機能を有する材料であってもよい。互いに異なる色の発光を呈する機能を有する
複数の発光材料を有する構成により、三原色や、４色以上の発光色からなる演色性の高い
白色発光を得ることもできる。
また、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８とで発光色が異なるゲスト材料を有す
る場合、発光層１２０からの発光が、発光層１７０からの発光よりも短波長側に発光のピ
ークを有する構成とすることが好ましい。高い三重項励起エネルギー準位を有する材料を
用いた発光素子は輝度劣化が早い傾向がある。そこで、短波長な発光を呈する発光層にＴ
ＴＡを用いることによって、輝度劣化の小さい発光素子を提供することができる。
＜発光素子の構成例２＞
次に、図３に示す発光素子と異なる構成例について、図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）を用いて
、以下説明を行う。
図４（Ａ）は、発光素子２５２の断面模式図である。
図４（Ａ）に示す発光素子２５２は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）の間に
ＥＬ層１１０が挟まれた構造である。なお、発光素子２５２において、電極１０１が陽極
として機能し、電極１０２が陰極として機能するとして、以下説明するが、発光素子２５
２構成としては、逆であっても構わない。
また、ＥＬ層１１０は、発光層１８０を有し、発光層１８０は、発光層１２０と、発光
層１７０と、を有する。また、発光素子２５２において、ＥＬ層１１０として、発光層の
他に、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子輸送層１１８、及び電子注入層１１９
が図示されているが、これらの積層構造は一例であり、発光素子２５２におけるＥＬ層１
１０の構成はこれらに限定されない。例えば、ＥＬ層１１０において、上記各層の積層順
を変えてもよい。または、ＥＬ層１１０において、上記各層以外の機能層を設けてもよい
。該機能層としては、例えば、正孔または電子の注入障壁を低減する機能、正孔または電
子の輸送性を向上する機能、正孔または電子の輸送性を阻害する機能、正孔または電子を
発生する機能、を有する構成であってもよい。
また、図４（Ｂ）に示すように、発光層１２０は、ホスト材料１２１と、ゲスト材料１
２２とを有する。また、発光層１７０は、ホスト材料１７１と、ゲスト材料１７２とを有
する。ホスト材料１７１は、有機化合物１７１＿１と、有機化合物１７１＿２とを有する
。なお、ゲスト材料１２２が蛍光材料、ゲスト材料１７２が燐光材料として、以下説明す
る。
≪発光層１８０の発光機構≫
発光層１２０の発光機構としては、図３に示す発光層１２０と同様の発光機構である。
また、発光層１７０の発光機構としては、実施の形態１に示す発光層１４０と同様の発光
機構である。すなわち、ホスト材料１７１、有機化合物１７１＿１、有機化合物１７１＿
２、及びゲスト材料１７２は、ホスト材料１４１、ゲスト材料１４２、有機化合物１４１
＿１、及び有機化合物１４１＿２、とそれぞれ同様の構成である。
発光素子２５２に示すように、発光層１２０と、発光層１７０とが互いに接する構成を
有する場合、発光層１２０と発光層１７０の界面において、励起錯体から発光層１２０の
ホスト材料１２１へのエネルギー移動（とくに三重項励起準位のエネルギー移動）が起こ
ったとしても、発光層１２０にて上記三重項励起エネルギーを発光に変換することができ
る。
なお、発光層１２０のホスト材料１２１のＴ１準位が、発光層１７０が有する有機化合
物１７１＿１及び有機化合物１７１＿２のＴ１準位よりも低いと好ましい。また、発光層
１２０において、ホスト材料１２１のＳ１準位がゲスト材料１２２（蛍光材料）のＳ１準
位よりも高く、且つ、ホスト材料１２１のＴ１準位がゲスト材料１２２（蛍光材料）のＴ
１準位よりも低いと好ましい。
具体的には、発光層１２０にＴＴＡを用い、発光層１７０にＥｘＴＥＴを用いる場合の
エネルギー準位の相関を図４（Ｃ）に示す。なお、図４（Ｃ）における表記及び符号は、
以下の通りである。
・Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ＥＭＬ（１２０）：発光層１２０（蛍光発光層）
・Ｐｈｏｓｐｈｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ＥＭＬ（１７０）：発光層１７０（燐光発光層）
・Ｈｏｓｔ（１２１）：ホスト材料１２１
・Ｇｕｅｓｔ（１２２）：ゲスト材料１２２（蛍光材料）
・Ｈｏｓｔ（１７１＿１）：ホスト材料（有機化合物１７１＿１）
・Ｇｕｅｓｔ（１７２）：ゲスト材料１７２（燐光材料）
・Ｅｘｃｉｐｌｅｘ：励起錯体（有機化合物１７１＿１及び有機化合物１７１＿２）
・ＳＦＨ：ホスト材料１２１のＳ１準位
・ＴＦＨ：ホスト材料１２１のＴ１準位
・ＳＦＧ：ゲスト材料１２２（蛍光材料）のＳ１準位
・ＴＦＧ：ゲスト材料１２２（蛍光材料）のＴ１準位
・ＳＰＨ：ホスト材料（有機化合物１７１＿１）のＳ１準位
・ＴＰＨ：ホスト材料（有機化合物１７１＿１）のＴ１準位
・ＴＰＧ：ゲスト材料１７２（燐光材料）のＴ１準位
・ＳＥ：励起錯体のＳ１準位
・ＴＥ：励起錯体のＴ１準位
図４（Ｃ）に示すように、励起錯体は励起状態でしか存在しないため、励起錯体と励起
錯体との間の励起子拡散は生じにくい。また、励起錯体の励起エネルギー準位（ＳＥ、Ｔ
Ｅ）は、発光層１７０の有機化合物１７１＿１（すなわち、燐光材料のホスト材料）の励
起エネルギー準位（ＳＰＨ、ＴＰＨ）よりも低いので、励起錯体から有機化合物１７１＿
１へのエネルギーの拡散も生じない。すなわち、燐光発光層（発光層１７０）内において
、励起錯体の励起子拡散距離は短いため、燐光発光層（発光層１７０）の効率を保つこと
が可能となる。また、蛍光発光層（発光層１２０）と燐光発光層（発光層１７０）の界面
において、燐光発光層（発光層１７０）の励起錯体の三重項励起エネルギーの一部が、蛍
光発光層（発光層１２０）に拡散したとしても、その拡散によって生じた蛍光発光層（発
光層１２０）の三重項励起エネルギーは、ＴＴＡを通じて発光に変換されるため、エネル
ギー損失を低減することが可能となる。
以上のように、発光素子２５２は、発光層１７０にＥｘＴＥＴを利用し、且つ発光層１
２０にＴＴＡを利用することで、エネルギー損失が低減されるため、高い発光効率の発光
素子とすることができる。また、発光素子２５２に示すように、発光層１２０と、発光層
１７０とが互いに接する構成とする場合、上記エネルギー損失が低減されるとともに、Ｅ
Ｌ層１１０の層数を低減させることができる。したがって、製造コストの少ない発光素子
とすることができる。
なお、発光層１２０と発光層１７０とは互いに接していない構成であっても良い。この
場合、発光層１７０中で生成する、有機化合物１７１＿１、有機化合物１７１＿２、また
はゲスト材料１７２（燐光材料）の励起状態から発光層１２０中のホスト材料１２１、ま
たはゲスト材料１２２（蛍光材料）へのデクスター機構によるエネルギー移動（特に三重
項エネルギー移動）を防ぐことができる。したがって、発光層１２０と発光層１７０との
間に設ける層は数ｎｍ程度の厚さがあればよい。具体的には、１ｎｍ以上５ｎｍ以下であ
ると、駆動電圧の上昇を抑制することができ好適である。
発光層１２０と発光層１７０との間に設ける層は単一の材料で構成されていても良いが
、正孔輸送性材料と電子輸送性材料の両方が含まれていても良い。単一の材料で構成する
場合、バイポーラー性材料を用いても良い。ここでバイポーラー性材料とは、電子と正孔
の移動度の比が１００以下である材料を指す。また、正孔輸送性材料または電子輸送性材
料などを使用しても良い。もしくは、そのうちの少なくとも一つは、発光層１７０のホス
ト材料（有機化合物１７１＿１または有機化合物１７１＿２）と同一の材料で形成しても
良い。これにより、発光素子の作製が容易になり、また、駆動電圧が低減される。さらに
、正孔輸送性材料と電子輸送性材料とで励起錯体を形成しても良く、これによって励起子
の拡散を効果的に防ぐことができる。具体的には、発光層１７０のホスト材料（有機化合
物１７１＿１または有機化合物１７１＿２）あるいはゲスト材料１７２（燐光材料）の励
起状態から、発光層１２０のホスト材料１２１あるいはゲスト材料１２２（蛍光材料）へ
のエネルギー移動を防ぐことができる。
また、発光素子２５２においては、発光層１２０が正孔輸送層１１２側、発光層１７０
が電子輸送層１１８側として説明したが、本発明の一態様の発光素子としては、これに限
定されず、発光層１２０が電子輸送層１１８側、発光層１７０が正孔輸送層１１２側であ
っても構わない。
なお、発光素子２５２では、キャリアの再結合領域はある程度の分布を持って形成され
ることが好ましい。このため、発光層１２０または発光層１７０において、適度なキャリ
アトラップ性があることが好ましく、特に、発光層１７０が有するゲスト材料１７２（燐
光材料）が電子トラップ性を有していることが好ましい。したがって、発光層１７０とし
て、実施の形態１で示した発光層１４０の構成が好適である。
なお、発光層１２０からの発光が、発光層１７０からの発光よりも短波長側に発光のピ
ークを有する構成とすることが好ましい。短波長の発光を呈する燐光材料を用いた発光素
子は輝度劣化が早い傾向がある。そこで、短波長の発光を蛍光発光とすることによって、
輝度劣化の小さい発光素子を提供することができる。
また、発光層１２０と発光層１７０とで異なる発光波長の光を得ることによって、多色
発光の素子とすることができる。この場合、発光スペクトルは異なる発光ピークを有する
発光が合成された光となるため、少なくとも二つの極大値を有する発光スペクトルとなる
。
また、上記の構成は白色発光を得るためにも好適である。発光層１２０と発光層１７０
との光を互いに補色の関係とすることによって、白色発光を得ることができる。
また、発光層１２０及び発光層１７０のいずれか一方または双方に、発光波長の異なる
複数の発光材料を用いることによって、三原色や、４色以上の発光色からなる演色性の高
い白色発光を得ることもできる。この場合、発光層を層状にさらに分割し、当該分割した
層ごとに異なる発光材料を含有させるようにしても良い。
＜発光層に用いることができる材料の例＞
次に、発光層１２０、及び発光層１７０に用いることのできる材料について、以下説明
する。
≪発光層１２０に用いることのできる材料≫
発光層１２０中では、ホスト材料１２１が重量比で最も多く存在し、ゲスト材料１２２
（蛍光材料）は、ホスト材料１２１中に分散される。ホスト材料１２１のＳ１準位は、ゲ
スト材料１２２（蛍光材料）のＳ１準位よりも高く、ホスト材料１２１のＴ１準位は、ゲ
スト材料１２２（蛍光材料）のＴ１準位よりも低いことが好ましい。
発光層１２０において、ゲスト材料１２２としては、特に限定はないが、アントラセン
誘導体、テトラセン誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、ペ
リレン誘導体、スチルベン誘導体、アクリドン誘導体、クマリン誘導体、フェノキサジン
誘導体、フェノチアジン誘導体などが好ましく、例えば以下の材料を用いることができる
。
具体的には、５，６－ビス［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－２
，２’－ビピリジン（略称：ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６－ビス［４’－（１０－フェニル
－９－アントリル）ビフェニル－４－イル］－２，２’－ビピリジン（略称：ＰＡＰＰ２
ＢＰｙ）、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオ
レン－９－イル）フェニル］ピレン－１，６－ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）
、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ビス［３－（９－フェニル－９Ｈ
－フルオレン－９－イル）フェニル］ピレン－１，６－ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍ
ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル
）フェニル］－Ｎ，Ｎ’－ビス（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－ピレン－１，６－ジ
アミン（略称：１，６ｔＢｕ－ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビ
ス［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］－３，８－ジシクロ
ヘキシルピレン－１，６－ジアミン（略称：ｃｈ－１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－
ビス［４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルスチル
ベン－４，４’－ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル
）－４’－（１０－フェニル－９－アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ
）、４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４’－（９，１０－ジフェニル－２－アン
トリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９－ジフェニル－Ｎ－［４
－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（
略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１－テトラ（ｔｅｒｔ－ブチル）ペリレ
ン（略称：ＴＢＰ）、４－（１０－フェニル－９－アントリル）－４’－（９－フェニル
－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ
’’－（２－ｔｅｒｔ－ブチルアントラセン－９，１０－ジイルジ－４，１－フェニレン
）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡ
ＢＰＡ）、Ｎ，９－ジフェニル－Ｎ－［４－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）
フェニル］－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ－［４－（
９，１０－ジフェニル－２－アントリル）フェニル］－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－
１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，
Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’－オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン－２，７，１
０，１５－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：２ＰＣＡＢＰ
ｈＡ）、Ｎ－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニ
ル－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ－［９，１０－ビス（１，
１’－ビフェニル－２－イル）－２－アントリル］－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１
，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０－ビス（１，１’－ビ
フェニル－２－イル）－Ｎ－［４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－Ｎ－
フェニルアントラセン－２－アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９－トリフェ
ニルアントラセン－９－アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン６、クマリン５４５
Ｔ、Ｎ，Ｎ’－ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、２，８－ジ－ｔ
ｅｒｔ－ブチル－５，１１－ビス（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－６，１２－ジフェ
ニルテトラセン（略称：ＴＢＲｂ）、ナイルレッド、５，１２－ビス（１，１’－ビフェ
ニル－４－イル）－６，１１－ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２－（２－｛２
－［４－（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝－６－メチル－４Ｈ－ピラン－４－イ
リデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２－｛２－メチル－６－［２－（２，
３，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテニ
ル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，
Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（４－メチルフェニル）テトラセン－５，１１－ジアミン（略称
：ｐ－ｍＰｈＴＤ）、７，１４－ジフェニル－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（４－メ
チルフェニル）アセナフト［１，２－ａ］フルオランテン－３，１０－ジアミン（略称：
ｐ－ｍＰｈＡＦＤ）、２－｛２－イソプロピル－６－［２－（１，１，７，７－テトラメ
チル－２，３，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イ
ル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ
）、２－｛２－ｔｅｒｔ－ブチル－６－［２－（１，１，７，７－テトラメチル－２，３
，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテニル
］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２－（２
，６－ビス｛２－［４－（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝－４Ｈ－ピラン－４－
イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２－｛２，６－ビス［２－（８
－メトキシ－１，１，７，７－テトラメチル－２，３，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ，５
Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝
プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）、５，１０，１５，２０－テトラフェニ
ルビスベンゾ［５，６］インデノ［１，２，３－ｃｄ：１’，２’，３’－ｌｍ］ペリレ
ン、などが挙げられる。
また、発光層１２０において、ホスト材料１２１に用いることが可能な材料としては、
特に限定はないが、例えば、トリス（８－キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称
：Ａｌｑ）、トリス（４－メチル－８－キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：
Ａｌｍｑ３）、ビス（１０－ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（
略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２－メチル－８－キノリノラト）（４－フェニルフェノラト
）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８－キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）
（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２－（２－ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（
略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２－（２－ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（
略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、２－（４－ビフェニリル）－５－（４－ｔｅｒｔ－
ブチルフェニル）－１，３，４－オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３－ビス［５
－（ｐ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－１，３，４－オキサジアゾール－２－イル］ベン
ゼン（略称：ＯＸＤ－７）、３－（４－ビフェニリル）－４－フェニル－５－（４－ｔｅ
ｒｔ－ブチルフェニル）－１，２，４－トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’
’－（１，３，５－ベンゼントリイル）トリス（１－フェニル－１Ｈ－ベンゾイミダゾー
ル）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイ
ン（略称：ＢＣＰ）、９－［４－（５－フェニル－１，３，４－オキサジアゾール－２－
イル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣＯ１１）などの複素環化合物、４，４
’－ビス［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまた
はα－ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－［１
，１’－ビフェニル］－４，４’－ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’－ビス［Ｎ－（
スピロ－９，９’－ビフルオレン－２－イル）－Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称
：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物が挙げられる。また、アントラセン誘導体、フェ
ナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン誘導体
等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には、９，１０－ジフェニルアントラセン
（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、Ｎ，Ｎ－ジフェニル－９－［４－（１０－フェニル－９－アン
トリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４－（
１０－フェニル－９－アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、４－（９
Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４’－（１０－フェニル－９－アントリル）トリフェニ
ルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、Ｎ，９－ジフェニル－Ｎ－［４－（１０－フェニル－９
－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、Ｎ
，９－ジフェニル－Ｎ－｛４－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］フ
ェニル｝－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、Ｎ，９－ジフェニ
ル－Ｎ－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン
（略称：２ＰＣＡＰＡ）、６，１２－ジメトキシ－５，１１－ジフェニルクリセン、Ｎ，
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’－オクタフェニルジベンゾ［ｇ，
ｐ］クリセン－２，７，１０，１５－テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、９－［４－（１
０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、
３，６－ジフェニル－９－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ
－カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０－ビス（３，５－ジフェニルフェニル
）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０－ジ（２－ナフチル）アントラセン（略称
：ＤＮＡ）、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ジ（２－ナフチル）アントラセン（略称
：ｔ－ＢｕＤＮＡ）、９，９’－ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’－（スチル
ベン－３，３’－ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’－（スチルベ
ン－４，４’－ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、３，３’，３’’－（
ベンゼン－１，３，５－トリイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）などを挙げることがで
きる。また、これら及び公知の物質の中から、上記ゲスト材料１２２のエネルギーギャッ
プより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いれば
よい。
なお、発光層１２０は２層以上の複数層でもって構成することもできる。例えば、第１
の発光層と第２の発光層を正孔輸送層側から順に積層して発光層１２０とする場合、第１
の発光層のホスト材料として正孔輸送性を有する物質を用い、第２の発光層のホスト材料
として電子輸送性を有する物質を用いる構成などがある。
また、発光層１２０において、ホスト材料１２１は、一種の化合物から構成されていて
も良く、複数の化合物から構成されていても良い。あるいは、発光層１２０において、ホ
スト材料１２１およびゲスト材料１２２以外の材料を有していても良い。
≪発光層１７０に用いることのできる材料≫
発光層１７０に用いることのできる材料としては、先の実施の形態１に示す発光層１４
０に用いることのできる材料を援用すればよい。発光層１４０に用いることのできる材料
を発光層１７０に援用することで、発光効率の高い発光素子を作製することができる。
また、発光層１２０、及び発光層１７０に含まれる発光材料の発光色に限定は無く、そ
れぞれ同じでも異なっていても良い。各々から得られる発光が混合されて素子外へ取り出
されるので、例えば両者の発光色が互いに補色の関係にある場合、発光素子は白色の光を
与えることができる。発光素子の信頼性を考慮すると、発光層１２０に含まれる発光材料
の発光ピーク波長は発光層１７０に含まれる発光材料のそれよりも短いことが好ましい。
なお、発光ユニット１０６、発光ユニット１０８、及び電荷発生層１１５は、蒸着法（
真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗布法、グラビア印刷等の方法で形成すること
ができる。
以上、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用
いることができる。
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１及び実施の形態２に示す構成と異なる構成の発光素子
の例について、図５乃至図８を用いて以下に説明する。
＜発光素子の構成例１＞
図５（Ａ）（Ｂ）は、本発明の一態様の発光素子を示す断面図である。なお、図５（Ａ
）（Ｂ）において、図１（Ａ）に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチ
パターンとし、符号を省略する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の
符号を付し、その詳細な説明は省略する場合がある。
図５（Ａ）（Ｂ）に示す発光素子２６０ａ及び発光素子２６０ｂは、基板２００側に光
を取り出す下面射出（ボトムエミッション）型の発光素子であってもよく、基板２００と
反対方向に光を取り出す上面射出（トップエミッション）型の発光素子であってもよい。
なお、本発明の一態様はこれに限定されず、発光素子が呈する光を基板２００の上方およ
び下方の双方に取り出す両面射出（デュアルエミッション）型の発光素子であっても良い
。
発光素子２６０ａ及び発光素子２６０ｂが、ボトムエミッション型である場合、電極１
０１は、光を透過する機能を有することが好ましい。また、電極１０２は、光を反射する
機能を有することが好ましい。あるいは、発光素子２６０ａ及び発光素子２６０ｂが、ト
ップエミッション型である場合、電極１０１は、光を反射する機能を有することが好まし
い。また、電極１０２は、光を透過する機能を有することが好ましい。
発光素子２６０ａ及び発光素子２６０ｂは、基板２００上に電極１０１と、電極１０２
とを有する。また、電極１０１と電極１０２との間に、発光層１２３Ｂと、発光層１２３
Ｇと、発光層１２３Ｒと、を有する。また、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１２と、
電子輸送層１１８と、電子注入層１１９と、を有する。
また、発光素子２６０ｂは、電極１０１の構成の一部として、導電層１０１ａと、導電
層１０１ａ上の導電層１０１ｂと、導電層１０１ａ下の導電層１０１ｃとを有する。すな
わち、発光素子２６０ｂは、導電層１０１ａが、導電層１０１ｂと、導電層１０１ｃとで
挟持された電極１０１の構成を有する。
発光素子２６０ｂにおいて、導電層１０１ｂと、導電層１０１ｃとは、異なる材料で形
成されてもよく、同じ材料で形成されても良い。電極１０１が、同じ導電性材料で挟持さ
れる構成を有する場合、電極１０１の形成過程におけるエッチング工程によるパターン形
成が容易になるため好ましい。
なお、発光素子２６０ｂにおいて、導電層１０１ｂまたは導電層１０１ｃにおいて、い
ずれか一方のみを有する構成としてもよい。
なお、電極１０１が有する導電層１０１ａ、１０１ｂ、及び１０１ｃは、それぞれ実施
の形態１で示した電極１０１または電極１０２と同様の構成および材料を用いることがで
きる。
図５（Ａ）（Ｂ）においては、電極１０１と電極１０２とで挟持された領域２２１Ｂ、
領域２２１Ｇ、及び領域２２１Ｒ、の間に隔壁１４５を有する。隔壁１４５は、絶縁性を
有する。隔壁１４５は、電極１０１の端部を覆い、該電極と重畳する開口部を有する。隔
壁１４５を設けることによって、各領域の基板２００上の電極１０１を、それぞれ島状に
分離することが可能となる。
なお、発光層１２３Ｂと、発光層１２３Ｇとは、隔壁１４５と重畳する領域において、
互いに重なる領域を有していてもよい。あるいは、発光層１２３Ｇと、発光層１２３Ｒと
は、隔壁１４５と重畳する領域において、互いに重なる領域を有していてもよい。あるい
は、発光層１２３Ｒと、発光層１２３Ｂとは、隔壁１４５と重畳する領域において、互い
に重なる領域を有していてもよい。
隔壁１４５としては、絶縁性であればよく、無機材料または有機材料を用いて形成され
る。該無機材料としては、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シ
リコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等が挙げられる。該有機材料としては、例
えば、アクリル樹脂、またはポリイミド樹脂等の感光性の樹脂材料が挙げられる。
なお、酸化窒化シリコン膜とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い膜を
指し、好ましくは酸素が５５原子％以上６５原子％以下、窒素が１原子％以上２０原子％
以下、シリコンが２５原子％以上３５原子％以下、水素が０．１原子％以上１０原子％以
下の範囲で含まれる膜をいう。窒化酸化シリコン膜とは、その組成として、酸素よりも窒
素の含有量が多い膜を指し、好ましくは窒素が５５原子％以上６５原子％以下、酸素が１
原子％以上２０原子％以下、シリコンが２５原子％以上３５原子％以下、水素が０．１原
子％以上１０原子％以下の濃度範囲で含まれる膜をいう。
また、発光層１２３Ｒ、発光層１２３Ｇ、及び発光層１２３Ｂは、それぞれ異なる色を
呈する機能を有する発光材料を有することが好ましい。例えば、発光層１２３Ｒが赤色を
呈する機能を有する発光材料を有することで、領域２２１Ｒは赤色の発光を呈し、発光層
１２３Ｇが緑色を呈する機能を有する発光材料を有することで、領域２２１Ｇは緑色の発
光を呈し、発光層１２３Ｂが青色を呈する機能を有する発光材料を有することで、領域２
２１Ｂは青色の発光を呈する。このような構成を有する発光素子２６０ａまたは発光素子
２６０ｂを、表示装置の画素に用いることで、フルカラー表示が可能な表示装置を作製す
ることができる。また、それぞれの発光層の膜厚は、同じであっても良いし、異なってい
ても良い。
また、発光層１２３Ｂ、発光層１２３Ｇ、及び発光層１２３Ｒ、のいずれか一つまたは
複数の発光層は、実施の形態１で示した発光層１４０と同様の構成を有することが好まし
い。そうすることで、発光効率の良好な発光素子を作製することができる。
なお、発光層１２３Ｂ、発光層１２３Ｇ、発光層１２３Ｒ、のいずれか一つまたは複数
の発光層は、２層以上が積層された構成としても良い。
以上のように、少なくとも一つの発光層が実施の形態１及び実施の形態２で示した発光
層の構成を有し、該発光層を有する発光素子２６０ａまたは発光素子２６０ｂを、表示装
置の画素に用いることで、発光効率の高い表示装置を作製することができる。すなわち、
発光素子２６０ａまたは発光素子２６０ｂを有する表示装置は、消費電力を低減すること
ができる。
なお、光を取り出す電極の光を取り出す方向に、光学素子（例えば、カラーフィルタ、
偏光板、反射防止膜等）を設けることで、発光素子２６０ａ及び発光素子２６０ｂの色純
度を向上させることができる。そのため、発光素子２６０ａまたは発光素子２６０ｂを有
する表示装置の色純度を高めることができる。あるいは、発光素子２６０ａ及び発光素子
２６０ｂの外光反射を低減することができる。そのため、発光素子２６０ａまたは発光素
子２６０ｂを有する表示装置のコントラスト比を高めることができる。
なお、発光素子２６０ａ及び発光素子２６０ｂにおける他の構成については、実施の形
態１、及び実施の形態２における発光素子の構成を参酌すればよい。
＜発光素子の構成例２＞
次に、図５（Ａ）（Ｂ）に示す発光素子と異なる構成例について、図６（Ａ）（Ｂ）を
用いて、以下説明を行う。
図６（Ａ）（Ｂ）は、本発明の一態様の発光素子を示す断面図である。なお、図６（Ａ
）（Ｂ）において、図５（Ａ）（Ｂ）に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様の
ハッチパターンとし、符号を省略する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には、
同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する場合がある。
図６（Ａ）（Ｂ）は、一対の電極間に、発光層を有する発光素子の構成例である。図６
（Ａ）に示す発光素子２６２ａは、基板２００と反対の方向に光を取り出す上面射出（ト
ップエミッション）型の発光素子、図６（Ｂ）に示す発光素子２６２ｂは、基板２００側
に光を取り出す下面射出（ボトムエミッション）型の発光素子である。ただし、本発明の
一態様はこれに限定されず、発光素子が呈する光を発光素子が形成される基板２００の上
方および下方の双方に取り出す両面射出（デュアルエミッション）型であっても良い。
発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂは、基板２００上に電極１０１と、電極１０２
と、電極１０３と、電極１０４とを有する。また、電極１０１と電極１０２との間、及び
電極１０２と電極１０３との間、及び電極１０２と電極１０４との間に、少なくとも発光
層１７０と、発光層１９０と、電荷発生層１１５とを有する。また、正孔注入層１１１と
、正孔輸送層１１２と、電子輸送層１１３と、電子注入層１１４と、正孔注入層１１６と
、正孔輸送層１１７と、電子輸送層１１８と、電子注入層１１９と、を有する。
また、電極１０１は、導電層１０１ａと、導電層１０１ａ上に接する導電層１０１ｂと
、を有する。また、電極１０３は、導電層１０３ａと、導電層１０３ａ上に接する導電層
１０３ｂと、を有する。電極１０４は、導電層１０４ａと、導電層１０４ａ上に接する導
電層１０４ｂと、を有する。
図６（Ａ）に示す発光素子２６２ａ、及び図６（Ｂ）に示す発光素子２６２ｂは、電極
１０１と電極１０２とで挟持された領域２２２Ｂ、電極１０２と電極１０３とで挟持され
た領域２２２Ｇ、及び電極１０２と電極１０４とで挟持された領域２２２Ｒ、の間に、隔
壁１４５を有する。隔壁１４５は、絶縁性を有する。隔壁１４５は、電極１０１、電極１
０３、及び電極１０４の端部を覆い、該電極と重畳する開口部を有する。隔壁１４５を設
けることによって、各領域の基板２００上の該電極を、それぞれ島状に分離することが可
能となる。
また、電荷発生層１１５としては、正孔輸送性材料に電子受容体（アクセプター）が添
加された材料、または電子輸送性材料に電子供与体（ドナー）が添加された材料により、
形成することができる。なお、電荷発生層１１５の導電率が一対の電極と同程度に高い場
合、電荷発生層１１５によって発生したキャリアが、隣接する画素に流れて、隣接する画
素が発光してしまう場合がある。したがって、隣接する画素が不正に発光することを抑制
するためには、電荷発生層１１５は、一対の電極よりも導電率が低い材料で形成されると
好ましい。
また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂは、領域２２２Ｂ、領域２２２Ｇ、及び
領域２２２Ｒから呈される光が取り出される方向に、それぞれ光学素子２２４Ｂ、光学素
子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒを有する基板２２０を有する。各領域から呈される光
は、各光学素子を介して発光素子外部に射出される。すなわち、領域２２２Ｂから呈され
る光は、光学素子２２４Ｂを介して射出され、領域２２２Ｇから呈される光は、光学素子
２２４Ｇを介して射出され、領域２２２Ｒから呈される光は、光学素子２２４Ｒを介して
射出される。
また、光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒは、入射される光
から特定の色を呈する光を選択的に透過する機能を有する。例えば、光学素子２２４Ｂを
介して射出される領域２２２Ｂから呈される光は、青色を呈する光となり、光学素子２２
４Ｇを介して射出される領域２２２Ｇから呈される光は、緑色を呈する光となり、光学素
子２２４Ｒを介して射出される領域２２２Ｒから呈される光は、赤色を呈する光となる。
光学素子２２４Ｒ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｂには、例えば、着色層（
カラーフィルタともいう）、バンドパスフィルタ、多層膜フィルタなどを適用できる。ま
た、光学素子に色変換素子を適用することができる。色変換素子は、入射される光を、当
該光の波長より長い波長の光に変換する光学素子である。色変換素子として、量子ドット
を用いる素子であると好適である。量子ドットを用いることにより、表示装置の色再現性
を高めることができる。
なお、光学素子２２４Ｒ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｂ上に他の光学素子
を一または複数、重ねて設けてもよい。他の光学素子としては、例えば円偏光板や反射防
止膜などを設けることができる。円偏光板を、表示装置の発光素子が発する光が取り出さ
れる側に設けると、表示装置の外部から入射した光が、表示装置の内部で反射されて、外
部に射出される現象を防ぐことができる。また、反射防止膜を設けると、表示装置の表面
で反射される外光を弱めることができる。これにより、表示装置が発する発光を、鮮明に
観察できる。
なお、図６（Ａ）（Ｂ）において、各光学素子を介して各領域から射出される光を、青
色（Ｂ）を呈する光、緑色（Ｇ）を呈する光、赤色（Ｒ）を呈する光、として、それぞれ
破線の矢印で模式的に図示している。
また、各光学素子の間には、遮光層２２３を有する。遮光層２２３は、隣接する領域か
ら発せられる光を遮光する機能を有する。なお、遮光層２２３を設けない構成としても良
い。
遮光層２２３としては、外光の反射を抑制する機能を有する。または、遮光層２２３と
しては、隣接する発光素子から発せられる光の混色を防ぐ機能を有する。遮光層２２３と
しては、金属、黒色顔料を含んだ樹脂、カーボンブラック、金属酸化物、複数の金属酸化
物の固溶体を含む複合酸化物等を用いることができる。
なお、光学素子２２４Ｂと、光学素子２２４Ｇとは、遮光層２２３と重畳する領域にお
いて、互いに重なる領域を有していても良い。あるいは、光学素子２２４Ｇと、光学素子
２２４Ｒとは、遮光層２２３と重畳する領域において、互いに重なる領域を有していても
良い。あるいは、光学素子２２４Ｒと、光学素子２２４Ｂとは、遮光層２２３と重畳する
領域において、互いに重なる領域を有していても良い。
また、基板２００、及び光学素子を有する基板２２０の構成としては、実施の形態１を
参酌すればよい。
さらに、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂは、マイクロキャビティ構造を有する
。
≪マイクロキャビティ構造≫
発光層１７０、及び発光層１９０から射出される光は、一対の電極（例えば、電極１０
１と電極１０２）の間で共振される。また、発光層１７０及び発光層１９０は、射出され
る光のうち所望の波長の光が強まる位置に形成される。例えば、電極１０１の反射領域か
ら発光層１７０の発光領域までの光学距離と、電極１０２の反射領域から発光層１７０の
発光領域までの光学距離と、を調整することにより、発光層１７０から射出される光のう
ち所望の波長の光を強めることができる。また、電極１０１の反射領域から発光層１９０
の発光領域までの光学距離と、電極１０２の反射領域から発光層１９０の発光領域までの
光学距離と、を調整することにより、発光層１９０から射出される光のうち所望の波長の
光を強めることができる。すなわち、複数の発光層（ここでは、発光層１７０及び発光層
１９０）を積層する発光素子の場合、発光層１７０及び発光層１９０のそれぞれの光学距
離を最適化することが好ましい。
また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおいては、各領域で導電層（導電層１
０１ｂ、導電層１０３ｂ、及び導電層１０４ｂ）の厚さを調整することで、発光層１７０
及び発光層１９０から呈される光のうち所望の波長の光を強めることができる。なお、各
領域で正孔注入層１１１及び正孔輸送層１１２のうち、少なくとも一つの厚さを異ならせ
ることで、発光層１７０及び発光層１９０から呈される光を強めても良い。
例えば、電極１０１乃至電極１０４において、光を反射する機能を有する導電性材料の
屈折率が、発光層１７０または発光層１９０の屈折率よりも小さい場合においては、電極
１０１が有する導電層１０１ｂの膜厚を、電極１０１と電極１０２との間の光学距離がｍ
ＢλＢ／２（ｍＢは自然数、λＢは領域２２２Ｂで強める光の波長を、それぞれ表す）と
なるよう調整する。同様に、電極１０３が有する導電層１０３ｂの膜厚を、電極１０３と
電極１０２との間の光学距離がｍＧλＧ／２（ｍＧは自然数、λＧは領域２２２Ｇで強め
る光の波長を、それぞれ表す）となるよう調整する。さらに、電極１０４が有する導電層
１０４ｂの膜厚を、電極１０４と電極１０２との間の光学距離がｍＲλＲ／２（ｍＲは自
然数、λＲは領域２２２Ｒで強める光の波長を、それぞれ表す）となるよう調整する。
なお、電極１０１乃至電極１０４の反射領域を厳密に決定することが困難な場合、電極
１０１乃至電極１０４の任意の領域を反射領域と仮定することで、発光層１７０または発
光層１９０から射出される光を強める光学距離を導出してもよい。また、発光層１７０お
よび発光層１９０の発光領域を厳密に決定することは困難な場合、発光層１７０および発
光層１９０の任意の領域を発光領域と仮定することで、発光層１７０および発光層１９０
から射出される光を強める光学距離を導出してもよい。
上記のように、マイクロキャビティ構造を設け、各領域の一対の電極間の光学距離を調
整することで、各電極近傍における光の散乱および光の吸収を抑制し、高い光取り出し効
率を実現することができる。
なお、上記構成においては、導電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、導電層１０４ｂは、光
を透過する機能を有することが好ましい。また、導電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、導電
層１０４ｂ、を構成する材料は、互いに同じであっても良いし、異なっていても良い。導
電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、及び導電層１０４ｂに同じ材料を用いる場合、電極１０
１、電極１０３、電極１０４の形成過程におけるエッチング工程によるパターン形成が容
易になるため好ましい。また、導電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、導電層１０４ｂは、そ
れぞれ２層以上の層が積層された構成であっても良い。
なお、図６（Ａ）に示す発光素子２６２ａ、上面射出型の発光素子であるため、導電層
１０１ａ、導電層１０３ａ、及び導電層１０４ａは、光を反射する機能を有することが好
ましい。また、電極１０２は、光を透過する機能と、光を反射する機能とを有することが
好ましい。
また、図６（Ｂ）に示す発光素子２６２ｂは、下面射出型の発光素子であるため、導電
層１０１ａ、導電層１０３ａ、導電層１０４ａは、光を透過する機能と、光を反射する機
能と、を有することが好ましい。また、電極１０２は、光を反射する機能を有することが
好ましい。
また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおいて、導電層１０１ａ、導電層１０
３ａ、または導電層１０４ａ、に同じ材料を用いても良いし、異なる材料を用いても良い
。導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、導電層１０４ａ、に同じ材料を用いる場合、発光素
子２６２ａ及び発光素子２６２ｂの製造コストを低減できる。なお、導電層１０１ａ、導
電層１０３ａ、導電層１０４ａは、それぞれ２層以上の層が積層された構成であっても良
い。
また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおける発光層１７０及び発光層１９０
の少なくとも一方には、実施の形態１及び実施の形態２で示した構成のうち少なくとも一
を有することが好ましい。そうすることで、高い発光効率を示す発光素子を作製すること
ができる。
また、発光層１７０及び発光層１９０は、例えば発光層１９０ａ及び発光層１９０ｂの
ように、一方または双方で２層が積層された構成としてもよい。２層の発光層に、第１の
化合物及び第２の化合物という、異なる色を呈する機能を有する２種類の発光材料をそれ
ぞれ用いることで、複数の発光を同時に得ることができる。特に発光層１７０と、発光層
１９０と、が呈する発光により、白色となるよう、各発光層に用いる発光材料を選択する
と好ましい。
また、発光層１７０または発光層１９０は、一方または双方で３層以上が積層された構
成としても良く、発光材料を有さない層が含まれていても良い。
以上のように、実施の形態１及び実施の形態２で示した発光層の構成を少なくとも一つ
有する発光素子２６２ａまたは発光素子２６２ｂを、表示装置の画素に用いることで、発
光効率の高い表示装置を作製することができる。すなわち、発光素子２６２ａまたは発光
素子２６２ｂを有する表示装置は、消費電力を低減することができる。
なお、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおける他の構成については、発光素子
２６０ａまたは発光素子２６０ｂ、あるいは実施の形態１、及び実施の形態２で示した発
光素子の構成を参酌すればよい。
＜発光素子の作製方法＞
次に、本発明の一態様の発光素子の作製方法について、図７及び図８を用いて以下説明
を行う。なお、ここでは、図６（Ａ）に示す発光素子２６２ａの作製方法について説明す
る。
図７及び図８は、本発明の一態様の発光素子の作製方法を説明するための断面図である
。
以下で説明する発光素子２６２ａの作製方法は、第１乃至第７の７つのステップを有す
る。
≪第１のステップ≫
第１のステップは、発光素子の電極（具体的には、電極１０１を構成する導電層１０１
ａ、電極１０３を構成する導電層１０３ａ、及び電極１０４を構成する導電層１０４ａ）
を、基板２００上に形成する工程である（図７（Ａ）参照）。
本実施の形態においては、基板２００上に、光を反射する機能を有する導電層を形成し
、該導電層を所望の形状に加工することで、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、及び導電
層１０４ａを形成する。上記光を反射する機能を有する導電層としては、銀とパラジウム
と銅の合金膜（Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕ膜、またはＡＰＣともいう）を用いる。このように、導
電層１０１ａ、導電層１０３ａ、及び導電層１０４ａを、同一の導電層を加工する工程を
経て形成することで、製造コストを安くすることができるため好適である。
なお、第１のステップの前に、基板２００上に複数のトランジスタを形成してもよい。
また、該複数のトランジスタと、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、及び導電層１０４ａ
とを、それぞれ電気的に接続させてもよい。
≪第２のステップ≫
第２のステップは、電極１０１を構成する導電層１０１ａ上に光を透過する機能を有す
る導電層１０１ｂを、電極１０３を構成する導電層１０３ａ上に光を透過する機能を有す
る導電層１０３ｂを、電極１０４を構成する導電層１０４ａ上に光を透過する機能を有す
る導電層１０４ｂを、形成する工程である（図７（Ｂ）参照）
本実施の形態においては、光を反射する機能を有する導電層１０１ａ、１０３ａ、及び
１０４ａ、の上にそれぞれ、光を透過する機能を有する導電層１０１ｂ、１０３ｂ、及び
１０４ｂを形成することで、電極１０１、電極１０３、及び電極１０４を形成する。上記
の導電層１０１ｂ、１０３ｂ、及び１０４ｂとしては、ＩＴＳＯ膜を用いる。
なお、光を透過する機能を有する導電層１０１ｂ、１０３ｂ、及び１０４ｂは、複数回
に分けて形成してもよい。複数回に分けて形成することで、各領域で適したマイクロキャ
ビティ構造となる膜厚で、導電層１０１ｂ、１０３ｂ、及び１０４ｂを形成することがで
きる。
≪第３のステップ≫
第３のステップは、発光素子の各電極の端部を覆う隔壁１４５を形成する工程である（
図７（Ｃ）参照）。
隔壁１４５は、電極と重なるように開口部を有する。該開口部によって露出する導電膜
が発光素子の陽極として機能する。本実施の形態では、隔壁１４５として、ポリイミド樹
脂を用いる。
なお、第１乃至第３のステップにおいては、ＥＬ層（有機化合物を含む層）を損傷する
おそれがないため、さまざまな成膜方法及び微細加工技術を適用できる。本実施の形態で
は、スパッタリング法を用いて反射性の導電層を成膜し、リソグラフィ法を用いて、該導
電層にパターンを形成し、その後ドライエッチング法またはウエットエッチング法を用い
て、該導電層を島状に加工することで、電極１０１を構成する導電層１０１ａ、電極１０
３を構成する導電層１０３ａ、及び電極１０４を構成する導電層１０４ａ、を形成する。
その後、スパッタリング法を用いて透明性を有する導電膜を成膜し、リソグラフィ法を用
いて、該透明性を有する導電膜にパターンを形成し、その後ウエットエッチング法を用い
て、該透明導電膜を島状に加工して、電極１０１、電極１０３、及び電極１０４を形成す
る。
≪第４のステップ≫
第４のステップは、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１９０、電子輸送層
１１３、電子注入層１１４、及び電荷発生層１１５を形成する工程である（図８（Ａ）参
照）。
正孔注入層１１１としては、正孔輸送性材料とアクセプター性物質を含む材料とを共蒸
着することで形成することができる。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異
なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。また、正孔輸送層１１２としては、正孔
輸送性材料を蒸着することで形成することができる。
発光層１９０としては、紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、または赤色
の中から選ばれる少なくともいずれか一つの発光を呈するゲスト材料を蒸着することで形
成することができる。ゲスト材料としては、蛍光または燐光を呈する発光性の有機材料を
用いることができる。また、実施の形態１及び実施の形態２で示した発光層の構成を用い
ることが好ましい。また、発光層１９０として、２層の構成としてもよい。その場合、２
層の発光層は、それぞれ互いに異なる発光色を呈する発光材料を有することが好ましい。
電子輸送層１１３としては、電子輸送性の高い物質を蒸着することで形成することがで
きる。また、電子注入層１１４としては、電子注入性の高い物質を蒸着することで形成す
ることができる。
電荷発生層１１５としては、正孔輸送性材料に電子受容体（アクセプター）が添加され
た材料、または電子輸送性材料に電子供与体（ドナー）が添加された材料を蒸着すること
で形成することができる。
≪第５のステップ≫
第５のステップは、正孔注入層１１６、正孔輸送層１１７、発光層１７０、電子輸送層
１１８、電子注入層１１９、及び電極１０２を形成する工程である（図８（Ｂ）参照）。
正孔注入層１１６としては、先に示す正孔注入層１１１と同様の材料及び同様の方法に
より形成することができる。また、正孔輸送層１１７としては、先に示す正孔輸送層１１
２と同様の材料及び同様の方法により形成することができる。
発光層１７０としては、紫色、青色、青緑色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、または赤色
の中から選ばれる少なくともいずれか一つの発光を呈するゲスト材料を蒸着することで形
成することができる。ゲスト材料としては、蛍光または燐光を呈する発光性の有機化合物
を用いることができる。また、実施の形態１及び実施の形態２で示した発光層の構成を用
いることが好ましい。なお、発光層１７０及び発光層１９０の少なくとも一方が、実施の
形態１で示した発光層の構成を有することが好ましい。また、発光層１７０及び発光層１
９０は、互いに異なる発光を呈する機能を有する発光性の有機化合物を有すると好ましい
。
電子輸送層１１８としては、先に示す電子輸送層１１３と同様の材料及び同様の方法に
より形成することができる。また、電子注入層１１９としては、先に示す電子注入層１１
４と同様の材料及び同様の方法により形成することができる。
電極１０２としては、反射性を有する導電膜と、透光性を有する導電膜を積層すること
で形成することができる。また、電極１０２としては、単層構造、または積層構造として
もよい。
上記工程を経て、電極１０１、電極１０３、及び電極１０４上に、それぞれ領域２２２
Ｂ、領域２２２Ｇ、及び領域２２２Ｒを有する発光素子が基板２００上に形成される。
≪第６のステップ≫
第６のステップは、基板２２０上に遮光層２２３、光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４
Ｇ、及び光学素子２２４Ｒを形成する工程である（図８（Ｃ）参照）。
遮光層２２３としては、黒色顔料の含んだ樹脂膜を所望の領域に形成する。その後、基
板２２０及び遮光層２２３上に、光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２
２４Ｒを形成する。光学素子２２４Ｂとしては、青色顔料の含んだ樹脂膜を所望の領域に
形成する。また、光学素子２２４Ｇとしては、緑色顔料の含んだ樹脂膜を所望の領域に形
成する。また、光学素子２２４Ｒとしては、赤色顔料の含んだ樹脂膜を所望の領域に形成
する。
≪第７のステップ≫
第７のステップは、基板２００上に形成された発光素子と、基板２２０上に形成された
遮光層２２３、光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒと、を貼り
合わせ、シール材を用いて封止する工程である（図示しない）。
以上の工程により、図６（Ａ）に示す発光素子２６２ａを形成することができる。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用
いることができる。
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置について、図９乃至図１７を用いて説明
する。
＜表示装置の構成例１＞
図９（Ａ）は表示装置６００を示す上面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）の一点鎖線Ａ－Ｂ
、及び一点鎖線Ｃ－Ｄで切断した断面図である。表示装置６００は、駆動回路部（信号線
駆動回路部６０１、及び走査線駆動回路部６０３）、並びに画素部６０２を有する。なお
、信号線駆動回路部６０１、走査線駆動回路部６０３、及び画素部６０２は、発光素子の
発光を制御する機能を有する。
また、表示装置６００は、素子基板６１０と、封止基板６０４と、シール材６０５と、
シール材６０５で囲まれた領域６０７と、引き回し配線６０８と、ＦＰＣ６０９と、を有
する。
なお、引き回し配線６０８は、信号線駆動回路部６０１及び走査線駆動回路部６０３に
入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ６０９からビデ
オ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰ
Ｃ６０９しか図示されていないが、ＦＰＣ６０９にはプリント配線基板（ＰＷＢ：Ｐｒｉ
ｎｔｅｄ Ｗｉｒｉｎｇ Ｂｏａｒｄ）が取り付けられていても良い。
また、信号線駆動回路部６０１は、Ｎチャネル型のトランジスタ６２３とＰチャネル型
のトランジスタ６２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。なお、信号線駆動回
路部６０１または走査線駆動回路部６０３は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路、また
はＮＭＯＳ回路を用いることが出来る。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路部を
形成したドライバと画素とを同一の表面上に設けた表示装置を示すが、必ずしもその必要
はなく、駆動回路部を基板上ではなく外部に形成することもできる。
また、画素部６０２は、スイッチング用のトランジスタ６１１と、電流制御用のトラン
ジスタ６１２と、電流制御用のトランジスタ６１２のドレインに電気的に接続された下部
電極６１３と、を有する。なお、下部電極６１３の端部を覆って隔壁６１４が形成されて
いる。隔壁６１４としては、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることができる。
また、被覆性を良好にするため、隔壁６１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面
が形成されるようにする。例えば、隔壁６１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用
いた場合、隔壁６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ以上３μｍ以下）を有する曲
面を持たせることが好ましい。また、隔壁６１４として、ネガ型の感光性樹脂、またはポ
ジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができる。
なお、トランジスタ（トランジスタ６１１、６１２、６２３、６２４）の構造は、特に
限定されない。例えば、スタガ型のトランジスタを用いてもよい。また、トランジスタの
極性についても特に限定はなく、Ｎチャネル型およびＰチャネル型のトランジスタを有す
る構造、及びＮチャネル型のトランジスタまたはＰチャネル型のトランジスタのいずれか
一方のみからなる構造を用いてもよい。また、トランジスタに用いられる半導体膜の結晶
性についても特に限定はない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることが
できる。また、半導体材料としては、１４族（ケイ素等）半導体、化合物半導体（酸化物
半導体を含む）、有機半導体等を用いることができる。トランジスタとしては、例えば、
エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ
以上の酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができるた
め好ましい。該酸化物半導体としては、Ｉｎ－Ｇａ酸化物、Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物（Ｍは
、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ
）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、錫（Ｓｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、またはネ
オジム（Ｎｄ）を表す）等が挙げられる。
下部電極６１３上には、ＥＬ層６１６、および上部電極６１７がそれぞれ形成されてい
る。なお、下部電極６１３は、陽極として機能し、上部電極６１７は、陰極として機能す
る。
また、ＥＬ層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート
法等の種々の方法によって形成される。また、ＥＬ層６１６を構成する材料としては、低
分子化合物、または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマーを含む）であっても良い。
なお、下部電極６１３、ＥＬ層６１６、及び上部電極６１７により、発光素子６１８が
形成される。発光素子６１８は、実施の形態１乃至実施の形態３の構成を有する発光素子
であると好ましい。なお、画素部に複数の発光素子が形成される場合、実施の形態１乃至
実施の形態３に記載の発光素子と、それ以外の構成を有する発光素子の両方が含まれてい
ても良い。
また、シール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、
素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた領域６０７に発光素
子６１８が備えられた構造になっている。なお、領域６０７には、充填材が充填されてお
り、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材６０５に用いるこ
とができる紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂で充填される場合もあり、例えば、ＰＶＣ（
ポリビニルクロライド）系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、
シリコーン系樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）系樹脂、またはＥＶＡ（エチレンビニ
ルアセテート）系樹脂を用いることができる。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥剤
を設けると水分の影響による劣化を抑制することができ、好ましい構成である。
また、発光素子６１８と互いに重なるように、光学素子６２１が封止基板６０４の下方
に設けられる。また、封止基板６０４の下方には、遮光層６２２が設けられる。光学素子
６２１及び遮光層６２２としては、それぞれ、実施の形態３に示す光学素子、及び遮光層
と同様の構成とすればよい。
なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。ま
た、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しにくい材料であることが望ましい。ま
た、封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ
Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリ
エステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
以上のようにして、実施の形態１乃至実施の形態３に記載の発光素子及び光学素子を有
する表示装置を得ることができる。
＜表示装置の構成例２＞
次に、表示装置の別の一例について、図１０（Ａ）（Ｂ）及び図１１を用いて説明を行
う。なお、図１０（Ａ）（Ｂ）及び図１１は、本発明の一態様の表示装置の断面図である
。
図１０（Ａ）には基板１００１、下地絶縁膜１００２、ゲート絶縁膜１００３、ゲート
電極１００６、１００７、１００８、第１の層間絶縁膜１０２０、第２の層間絶縁膜１０
２１、周辺部１０４２、画素部１０４０、駆動回路部１０４１、発光素子の下部電極１０
２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、発光素子の上部電極
１０２６、封止層１０２９、封止基板１０３１、シール材１０３２などが図示されている
。
また、図１０（Ａ）では、光学素子の一例として、着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、
緑色の着色層１０３４Ｇ、及び青色の着色層１０３４Ｂ）を透明な基材１０３３に設けて
いる。また、遮光層１０３５をさらに設けても良い。着色層及び遮光層が設けられた透明
な基材１０３３は、位置合わせし、基板１００１に固定する。なお、着色層、及び遮光層
は、オーバーコート層１０３６で覆われている。また、図１０（Ａ）においては、着色層
を透過する光は赤、緑、青となることから、３色の画素で映像を表現することができる。
図１０（Ｂ）では、光学素子の一例として、着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の
着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）をゲート絶縁膜１００３と第１の層間絶縁
膜１０２０との間に形成する例を示している。このように、着色層は基板１００１と封止
基板１０３１の間に設けられていても良い。
図１１では、光学素子の一例として、着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層
１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）を第１の層間絶縁膜１０２０と第２の層間絶縁膜
１０２１との間に形成する例を示している。このように、着色層は基板１００１と封止基
板１０３１の間に設けられていても良い。
また、以上に説明した表示装置では、トランジスタが形成されている基板１００１側に
光を取り出す構造（ボトムエミッション型）の表示装置としたが、封止基板１０３１側に
発光を取り出す構造（トップエミッション型）の表示装置としても良い。
＜表示装置の構成例３＞
トップエミッション型の表示装置の断面図の一例を図１２（Ａ）（Ｂ）に示す。図１２
（Ａ）（Ｂ）は、本発明の一態様の表示装置を説明する断面図であり、図１０（Ａ）（Ｂ
）及び図１１に示す駆動回路部１０４１、周辺部１０４２等を省略して例示している。
この場合、基板１００１は光を通さない基板を用いることができる。トランジスタと発
光素子の陽極とを接続する接続電極を作製するまでは、ボトムエミッション型の表示装置
と同様に形成する。その後、電極１０２２を覆うように、第３の層間絶縁膜１０３７を形
成する。この絶縁膜は平坦化の役割を担っていても良い。第３の層間絶縁膜１０３７は第
２の層間絶縁膜と同様の材料の他、他の様々な材料を用いて形成することができる。
発光素子の下部電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂはここでは陽極とするが、陰
極であっても構わない。また、図１２（Ａ）（Ｂ）のようなトップエミッション型の表示
装置である場合、下部電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂは光を反射する機能を有
することが好ましい。また、ＥＬ層１０２８上に上部電極１０２６が設けられる。上部電
極１０２６は光を反射する機能と、光を透過する機能を有し、下部電極１０２４Ｒ、１０
２４Ｇ、１０２４Ｂと、上部電極１０２６との間で、マイクロキャビティ構造を採用し、
特定波長における光強度を増加させると好ましい。
図１２（Ａ）のようなトップエミッションの構造では、着色層（赤色の着色層１０３４
Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、及び青色の着色層１０３４Ｂ）を設けた封止基板１０３１
で封止を行うことができる。封止基板１０３１には画素と画素との間に位置するように遮
光層１０３５を設けても良い。なお、封止基板１０３１は透光性を有する基板を用いると
好適である。
また、図１２（Ａ）においては、複数の発光素子と、該複数の発光素子にそれぞれ着色
層を設ける構成を例示したが、これに限定されない。例えば、図１２（Ｂ）に示すように
、緑色の着色層を設けずに、赤色の着色層１０３４Ｒ、及び青色の着色層１０３４Ｂを設
けて、赤、緑、青の３色でフルカラー表示を行う構成としてもよい。図１２（Ａ）に示す
ように、発光素子と、該発光素子にそれぞれ着色層を設ける構成とした場合、外光反射を
抑制できるといった効果を奏する。一方で、図１２（Ｂ）に示すように、発光素子と、緑
色の着色層を設けずに、赤色の着色層、及び青色の着色層を設ける構成とした場合、緑色
の発光素子から射出された光のエネルギー損失が少ないため、消費電力を低くできるとい
った効果を奏する。
＜表示装置の構成例４＞
以上に示す表示装置は、３色（赤色、緑色、青色）の副画素を有する構成を示したが、
４色（赤色、緑色、青色、黄色、あるいは赤色、緑色、青色、白色）の副画素を有する構
成としてもよい。図１３乃至図１５は、下部電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂ、
及び１０２４Ｙを有する表示装置の構成である。図１３（Ａ）（Ｂ）及び図１４は、トラ
ンジスタが形成されている基板１００１側に光を取り出す構造（ボトムエミッション型）
の表示装置であり、図１５（Ａ）（Ｂ）は、封止基板１０３１側に発光を取り出す構造（
トップエミッション型）の表示装置である。
図１３（Ａ）は、光学素子（着色層１０３４Ｒ、着色層１０３４Ｇ、着色層１０３４Ｂ
、着色層１０３４Ｙ）を透明な基材１０３３に設ける表示装置の例である。また、図１３
（Ｂ）は、光学素子（着色層１０３４Ｒ、着色層１０３４Ｇ、着色層１０３４Ｂ）をゲー
ト絶縁膜１００３と第１の層間絶縁膜１０２０との間に形成する表示装置の例である。ま
た、図１４は、光学素子（着色層１０３４Ｒ、着色層１０３４Ｇ、着色層１０３４Ｂ、着
色層１０３４Ｙ）を第１の層間絶縁膜１０２０と第２の層間絶縁膜１０２１との間に形成
する表示装置の例である。
着色層１０３４Ｒは赤色の光を透過し、着色層１０３４Ｇは緑色の光を透過し、着色層
１０３４Ｂは青色の光を透過する機能を有する。また、着色層１０３４Ｙは黄色の光を透
過する機能、あるいは青色、緑色、黄色、赤色の中から選ばれる複数の光を透過する機能
を有する。着色層１０３４Ｙが青色、緑色、黄色、赤色の中から選ばれる複数の光を透過
する機能を有する場合、着色層１０３４Ｙを透過した光は白色であってもよい。黄色ある
いは白色の発光を呈する発光素子は発光効率が高いため、着色層１０３４Ｙを有する表示
装置は、消費電力を低減することができる。
また、図１５に示すトップエミッション型の表示装置においては、下部電極１０２４Ｙ
を有する発光素子においても、図１２（Ａ）の表示装置と同様に、上部電極１０２６との
間で、マイクロキャビティ構造を有する構成が好ましい。また、図１５（Ａ）の表示装置
では、着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３
４Ｂ、及び黄色の着色層１０３４Ｙ）を設けた封止基板１０３１で封止を行うことができ
る。
マイクロキャビティ、及び黄色の着色層１０３４Ｙを介して呈される発光は、黄色の領
域に発光スペクトルを有する発光となる。黄色は視感度が高い色であるため、黄色の発光
を呈する発光素子は発光効率が高い。すなわち、図１５（Ａ）の構成を有する表示装置は
、消費電力を低減することができる。
また、図１５（Ａ）においては、複数の発光素子と、該複数の発光素子にそれぞれ着色
層を設ける構成を例示したが、これに限定されない。例えば、図１５（Ｂ）に示すように
、黄色の着色層を設けずに、赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、及び青
色の着色層１０３４Ｂを設けて、赤、緑、青、黄の４色、または赤、緑、青、白の４色で
フルカラー表示を行う構成としてもよい。図１５（Ａ）に示すように、発光素子と、該発
光素子にそれぞれ着色層を設ける構成とした場合、外光反射を抑制できるといった効果を
奏する。一方で、図１５（Ｂ）に示すように、発光素子と、黄色の着色層を設けずに、赤
色の着色層、緑色の着色層、及び青色の着色層を設ける構成とした場合、黄色または白色
の発光素子から射出された光のエネルギー損失が少ないため、消費電力を低くできるとい
った効果を奏する。
＜表示装置の構成例５＞
次に、本発明の他の一態様の表示装置について、図１６に示す。図１６は、図９（Ａ）
の一点鎖線Ａ－Ｂ、及び一点鎖線Ｃ－Ｄで切断した断面図である。なお、図１６において
、図９（Ｂ）に示す符号と同様の機能を有する箇所には同様の符号を付し、その詳細な説
明は省略する。
図１６に示す表示装置６００は、素子基板６１０、封止基板６０４、及びシール材６０
５で囲まれた領域６０７に、封止層６０７ａ、封止層６０７ｂ、封止層６０７ｃを有する
。封止層６０７ａ、封止層６０７ｂ、封止層６０７ｃのいずれか一つまたは複数には、例
えば、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エ
ポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）系樹脂、またはＥＶＡ
（エチレンビニルアセテート）系樹脂等の樹脂を用いることができる。また、酸化シリコ
ン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アル
ミニウム等の無機材料を用いてもよい。封止層６０７ａ、封止層６０７ｂ、封止層６０７
ｃを形成することで、水などの不純物による発光素子６１８の劣化を抑制することができ
好ましい。なお、封止層６０７ａ、封止層６０７ｂ、封止層６０７ｃを形成する場合、シ
ール材６０５を設けなくてもよい。
また、封止層６０７ａ、封止層６０７ｂ、封止層６０７ｃは、いずれか一つまたは二つ
であってもよく、４つ以上の封止層が形成されてもよい。封止層を多層にすることで、水
などの不純物が、表示装置６００の外部から表示装置内部の発光素子６１８まで侵入する
のを効果的に防ぐことができるため好ましい。なお、封止層が多層の場合、樹脂と無機材
料とを積層させると好ましい構成である。
＜表示装置の構成例６＞
また、本実施の形態における構成例１乃至構成例４に示す表示装置は、光学素子を有す
る構成を例示したが、本発明の一態様としては、光学素子を設けなくてもよい。
図１７（Ａ）（Ｂ）に示す表示装置は、封止基板１０３１側に発光を取り出す構造（ト
ップエミッション型）の表示装置である。図１７（Ａ）は、ＥＬ層１０２８中に発光層１
０２８Ｒ、発光層１０２８Ｇ、発光層１０２８Ｂ、を有する表示装置の例である。また、
図１７（Ｂ）は、ＥＬ層１０２８中に発光層１０２８Ｒ、発光層１０２８Ｇ、発光層１０
２８Ｂ、発光層１０２８Ｙ、を有する表示装置の例である。
発光層１０２８Ｒは、赤色の発光を呈し、発光層１０２８Ｇは、緑色の発光を呈し、発
光層１０２８Ｂは、青色の発光を呈する機能を有する。また、発光層１０２８Ｙは、黄色
の発光を呈する機能、または青色、緑色、赤色の中から選ばれる複数の発光を呈する機能
を有する。発光層１０２８Ｙが呈する発光は、白色であってもよい。黄色あるいは白色の
発光を呈する発光素子は発光効率が高いため、発光層１０２８Ｙを有する表示装置は、消
費電力を低減することができる。
図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）に示す表示装置は、異なる色の発光を呈するＥＬ層１０
２８を副画素に有するため、光学素子となる着色層を設けなくてもよい。
また、封止層１０２９は、例えば、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）系樹脂、アクリル
系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブ
チラル）系樹脂、またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）系樹脂等の樹脂を用いるこ
とができる。また、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン
、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の無機材料を用いてもよい。封止層１０２９を
形成することで、水などの不純物による発光素子の劣化を抑制することができ好ましい。
また、封止層１０２９は、いずれか一つまたは二つであってもよく、４つ以上の封止層
が形成されてもよい。封止層を多層にすることで、水などの不純物が、表示装置の外部か
ら表示装置内部まで侵入するのを効果的に防ぐことができるため好ましい。なお、封止層
が多層の場合、樹脂と無機材料とを積層させると好ましい構成である。
なお、封止基板１０３１は、発光素子を保護する機能を有するものであればよい。その
ため、封止基板１０３１には、可撓性を有する基板やフィルムを用いることができる。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態や本実施の形態中の他の構成と適宜
組み合わせることが可能である。
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する表示装置について、図１８乃至
図２０を用いて説明を行う。
なお、図１８（Ａ）は、本発明の一態様の表示装置を説明するブロック図であり、図１
８（Ｂ）は、本発明の一態様の表示装置が有する画素回路を説明する回路図である。
＜表示装置に関する説明＞
図１８（Ａ）に示す表示装置は、表示素子の画素を有する領域（以下、画素部８０２と
いう）と、画素部８０２の外側に配置され、画素を駆動するための回路を有する回路部（
以下、駆動回路部８０４という）と、素子の保護機能を有する回路（以下、保護回路８０
６という）と、端子部８０７と、を有する。なお、保護回路８０６は、設けない構成とし
てもよい。
駆動回路部８０４の一部、または全部は、画素部８０２と同一基板上に形成されている
ことが望ましい。これにより、部品数や端子数を減らすことが出来る。駆動回路部８０４
の一部、または全部が、画素部８０２と同一基板上に形成されていない場合には、駆動回
路部８０４の一部、または全部は、ＣＯＧやＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂ
ｏｎｄｉｎｇ）によって、実装することができる。
画素部８０２は、Ｘ行（Ｘは２以上の自然数）Ｙ列（Ｙは２以上の自然数）に配置され
た複数の表示素子を駆動するための回路（以下、画素回路８０１という）を有し、駆動回
路部８０４は、画素を選択する信号（走査信号）を出力する回路（以下、走査線駆動回路
８０４ａという）、画素の表示素子を駆動するための信号（データ信号）を供給するため
の回路（以下、信号線駆動回路８０４ｂ）などの駆動回路を有する。
走査線駆動回路８０４ａは、シフトレジスタ等を有する。走査線駆動回路８０４ａは、
端子部８０７を介して、シフトレジスタを駆動するための信号が入力され、信号を出力す
る。例えば、走査線駆動回路８０４ａは、スタートパルス信号、クロック信号等が入力さ
れ、パルス信号を出力する。走査線駆動回路８０４ａは、走査信号が与えられる配線（以
下、走査線ＧＬ＿１乃至ＧＬ＿Ｘという）の電位を制御する機能を有する。なお、走査線
駆動回路８０４ａを複数設け、複数の走査線駆動回路８０４ａにより、走査線ＧＬ＿１乃
至ＧＬ＿Ｘを分割して制御してもよい。または、走査線駆動回路８０４ａは、初期化信号
を供給することができる機能を有する。ただし、これに限定されず、走査線駆動回路８０
４ａは、別の信号を供給することも可能である。
信号線駆動回路８０４ｂは、シフトレジスタ等を有する。信号線駆動回路８０４ｂは、
端子部８０７を介して、シフトレジスタを駆動するための信号の他、データ信号の元とな
る信号（画像信号）が入力される。信号線駆動回路８０４ｂは、画像信号を元に画素回路
８０１に書き込むデータ信号を生成する機能を有する。また、信号線駆動回路８０４ｂは
、スタートパルス、クロック信号等が入力されて得られるパルス信号に従って、データ信
号の出力を制御する機能を有する。また、信号線駆動回路８０４ｂは、データ信号が与え
られる配線（以下、データ線ＤＬ＿１乃至ＤＬ＿Ｙという）の電位を制御する機能を有す
る。または、信号線駆動回路８０４ｂは、初期化信号を供給することができる機能を有す
る。ただし、これに限定されず、信号線駆動回路８０４ｂは、別の信号を供給することも
可能である。
信号線駆動回路８０４ｂは、例えば複数のアナログスイッチなどを用いて構成される。
信号線駆動回路８０４ｂは、複数のアナログスイッチを順次オン状態にすることにより、
画像信号を時分割した信号をデータ信号として出力できる。また、シフトレジスタなどを
用いて信号線駆動回路８０４ｂを構成してもよい。
複数の画素回路８０１のそれぞれは、走査信号が与えられる複数の走査線ＧＬの一つを
介してパルス信号が入力され、データ信号が与えられる複数のデータ線ＤＬの一つを介し
てデータ信号が入力される。また、複数の画素回路８０１のそれぞれは、走査線駆動回路
８０４ａによりデータ信号のデータの書き込み及び保持が制御される。例えば、ｍ行ｎ列
目の画素回路８０１は、走査線ＧＬ＿ｍ（ｍはＸ以下の自然数）を介して走査線駆動回路
８０４ａからパルス信号が入力され、走査線ＧＬ＿ｍの電位に応じてデータ線ＤＬ＿ｎ（
ｎはＹ以下の自然数）を介して信号線駆動回路８０４ｂからデータ信号が入力される。
図１８（Ａ）に示す保護回路８０６は、例えば、走査線駆動回路８０４ａと画素回路８
０１の間の配線である走査線ＧＬに接続される。または、保護回路８０６は、信号線駆動
回路８０４ｂと画素回路８０１の間の配線であるデータ線ＤＬに接続される。または、保
護回路８０６は、走査線駆動回路８０４ａと端子部８０７との間の配線に接続することが
できる。または、保護回路８０６は、信号線駆動回路８０４ｂと端子部８０７との間の配
線に接続することができる。なお、端子部８０７は、外部の回路から表示装置に電源及び
制御信号、及び画像信号を入力するための端子が設けられた部分をいう。
保護回路８０６は、自身が接続する配線に一定の範囲外の電位が与えられた場合に、該
配線と別の配線とを導通状態にする回路である。
図１８（Ａ）に示すように、画素部８０２と駆動回路部８０４にそれぞれ保護回路８０
６を設けることにより、ＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ：
静電気放電）などにより発生する過電流に対する表示装置の耐性を高めることができる。
ただし、保護回路８０６の構成はこれに限定されず、例えば、走査線駆動回路８０４ａに
保護回路８０６を接続した構成、または信号線駆動回路８０４ｂに保護回路８０６を接続
した構成とすることもできる。あるいは、端子部８０７に保護回路８０６を接続した構成
とすることもできる。
また、図１８（Ａ）においては、走査線駆動回路８０４ａと信号線駆動回路８０４ｂに
よって駆動回路部８０４を形成している例を示しているが、この構成に限定されない。例
えば、走査線駆動回路８０４ａのみを形成し、別途用意された信号線駆動回路が形成され
た基板（例えば、単結晶半導体膜、多結晶半導体膜で形成された駆動回路基板）を実装す
る構成としても良い。
＜画素回路の構成例＞
図１８（Ａ）に示す複数の画素回路８０１は、例えば、図１８（Ｂ）に示す構成とする
ことができる。
図１８（Ｂ）に示す画素回路８０１は、トランジスタ８５２、８５４と、容量素子８６
２と、発光素子８７２と、を有する。
トランジスタ８５２のソース電極及びドレイン電極の一方は、データ信号が与えられる
配線（データ線ＤＬ＿ｎ）に電気的に接続される。さらに、トランジスタ８５２のゲート
電極は、ゲート信号が与えられる配線（走査線ＧＬ＿ｍ）に電気的に接続される。
トランジスタ８５２は、データ信号のデータの書き込みを制御する機能を有する。
容量素子８６２の一対の電極の一方は、電位が与えられる配線（以下、電位供給線ＶＬ
＿ａという）に電気的に接続され、他方は、トランジスタ８５２のソース電極及びドレイ
ン電極の他方に電気的に接続される。
容量素子８６２は、書き込まれたデータを保持する保持容量としての機能を有する。
トランジスタ８５４のソース電極及びドレイン電極の一方は、電位供給線ＶＬ＿ａに電
気的に接続される。さらに、トランジスタ８５４のゲート電極は、トランジスタ８５２の
ソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続される。
発光素子８７２のアノード及びカソードの一方は、電位供給線ＶＬ＿ｂに電気的に接続
され、他方は、トランジスタ８５４のソース電極及びドレイン電極の他方に電気的に接続
される。
発光素子８７２としては、実施の形態１乃至実施の形態３に示す発光素子を用いること
ができる。
なお、電位供給線ＶＬ＿ａ及び電位供給線ＶＬ＿ｂの一方には、高電源電位ＶＤＤが与
えられ、他方には、低電源電位ＶＳＳが与えられる。
図１８（Ｂ）の画素回路８０１を有する表示装置では、例えば、図１８（Ａ）に示す走
査線駆動回路８０４ａにより各行の画素回路８０１を順次選択し、トランジスタ８５２を
オン状態にしてデータ信号のデータを書き込む。
データが書き込まれた画素回路８０１は、トランジスタ８５２がオフ状態になることで
保持状態になる。さらに、書き込まれたデータ信号の電位に応じてトランジスタ８５４の
ソース電極とドレイン電極の間に流れる電流量が制御され、発光素子８７２は、流れる電
流量に応じた輝度で発光する。これを行毎に順次行うことにより、画像を表示できる。
また、画素回路に、トランジスタのしきい値電圧等の変動の影響を補正する機能を持た
せてもよい。図１９（Ａ）（Ｂ）及び図２０（Ａ）（Ｂ）に画素回路の一例を示す。
図１９（Ａ）に示す画素回路は、６つのトランジスタ（トランジスタ３０３＿１乃至３
０３＿６）と、容量素子３０４と、発光素子３０５と、を有する。また、図１９（Ａ）に
示す画素回路には、配線３０１＿１乃至３０１＿５、並びに配線３０２＿１及び配線３０
２＿２が電気的に接続されている。なお、トランジスタ３０３＿１乃至３０３＿６につい
ては、例えばＰチャネル型のトランジスタを用いることができる。
図１９（Ｂ）に示す画素回路は、図１９（Ａ）に示す画素回路に、トランジスタ３０３
＿７を追加した構成である。また、図１９（Ｂ）に示す画素回路には、配線３０１＿６及
び配線３０１＿７が電気的に接続されている。ここで、配線３０１＿５と配線３０１＿６
とは、それぞれ電気的に接続されていてもよい。なお、トランジスタ３０３＿７について
は、例えばＰチャネル型のトランジスタを用いることができる。
図２０（Ａ）に示す画素回路は、６つのトランジスタ（トランジスタ３０８＿１乃至３
０８＿６）と、容量素子３０４と、発光素子３０５と、を有する。また、図２０（Ａ）に
示す画素回路には、配線３０６＿１乃至３０６＿３、並びに配線３０７＿１乃至３０７＿
３が電気的に接続されている。ここで配線３０６＿１と配線３０６＿３とは、それぞれ電
気的に接続されていてもよい。なお、トランジスタ３０８＿１乃至３０８＿６については
、例えばＰチャネル型のトランジスタを用いることができる。
図２０（Ｂ）に示す画素回路は、２つのトランジスタ（トランジスタ３０９＿１及びト
ランジスタ３０９＿２）と、２つの容量素子（容量素子３０４＿１及び容量素子３０４＿
２）と、発光素子３０５と、を有する。また、図２０（Ｂ）に示す画素回路には、配線３
１１＿１乃至配線３１１＿３、配線３１２＿１、及び配線３１２＿２が電気的に接続され
ている。また、図２０（Ｂ）に示す画素回路の構成とすることで、例えば、電圧入力－電
流駆動方式（ＣＶＣＣ方式ともいう）とすることができる。なお、トランジスタ３０９＿
１及び３０９＿２については、例えばＰチャネル型のトランジスタを用いることができる
。
また、本発明の一態様の発光素子は、表示装置の画素に能動素子を有するアクティブマ
トリクス方式、または、表示装置の画素に能動素子を有しないパッシブマトリクス方式の
それぞれの方式に適用することができる。
アクティブマトリクス方式では、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）として、ト
ランジスタだけでなく、さまざまな能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用いるこ
とが出来る。例えば、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）、又はＴ
ＦＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｉｏｄｅ）などを用いることも可能である。これらの素子
は、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留まりの向上を図ることができる
。または、これらの素子は、素子のサイズが小さいため、開口率を向上させることができ
、低消費電力化や高輝度化をはかることが出来る。
アクティブマトリクス方式以外のものとして、能動素子（アクティブ素子、非線形素子
）を用いないパッシブマトリクス型を用いることも可能である。能動素子（アクティブ素
子、非線形素子）を用いないため、製造工程が少ないため、製造コストの低減、又は歩留
まりの向上を図ることができる。または、能動素子（アクティブ素子、非線形素子）を用
いないため、開口率を向上させることができ、低消費電力化、又は高輝度化などを図るこ
とが出来る。
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いること
ができる。
（実施の形態６）
本実施の形態においては、本発明の一態様の発光素子を有する表示装置、及び該表示装
置に入力装置を取り付けた電子機器について、図２１乃至図２５を用いて説明を行う。
＜タッチパネルに関する説明１＞
なお、本実施の形態において、電子機器の一例として、表示装置と、入力装置とを合わ
せたタッチパネル２０００について説明する。また、入力装置の一例として、タッチセン
サを有する場合について説明する。
図２１（Ａ）（Ｂ）は、タッチパネル２０００の斜視図である。なお、図２１（Ａ）（
Ｂ）において、明瞭化のため、タッチパネル２０００の代表的な構成要素を示す。
タッチパネル２０００は、表示装置２５０１とタッチセンサ２５９５とを有する（図２
１（Ｂ）参照）。また、タッチパネル２０００は、基板２５１０、基板２５７０、及び基
板２５９０を有する。なお、基板２５１０、基板２５７０、及び基板２５９０はいずれも
可撓性を有する。ただし、基板２５１０、基板２５７０、及び基板２５９０のいずれか一
つまたは全てが可撓性を有さない構成としてもよい。
表示装置２５０１は、基板２５１０上に複数の画素及び該画素に信号を供給することが
できる複数の配線２５１１を有する。複数の配線２５１１は、基板２５１０の外周部にま
で引き回され、その一部が端子２５１９を構成している。端子２５１９はＦＰＣ２５０９
（１）と電気的に接続する。また、複数の配線２５１１は、信号線駆動回路２５０３ｓ（
１）からの信号を複数の画素に供給することができる。
基板２５９０は、タッチセンサ２５９５と、タッチセンサ２５９５と電気的に接続する
複数の配線２５９８とを有する。複数の配線２５９８は、基板２５９０の外周部に引き回
され、その一部は端子を構成する。そして、該端子は接続層２５９９を介してＦＰＣ２５
０９（２）と電気的に接続される。なお、図２１（Ｂ）では明瞭化のため、基板２５９０
の裏面側（基板２５１０と対向する面側）に設けられるタッチセンサ２５９５の電極や配
線等を実線で示している。
タッチセンサ２５９５として、例えば静電容量方式のタッチセンサを適用できる。静電
容量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。
投影型静電容量方式としては、主に駆動方式の違いから自己容量方式、相互容量方式な
どがある。相互容量方式を用いると同時多点検出が可能となるため好ましい。
なお、図２１（Ｂ）に示すタッチセンサ２５９５は、投影型静電容量方式のタッチセン
サを適用した構成である。
なお、タッチセンサ２５９５には、指等の検知対象の近接または接触を検知することが
できる、様々なセンサを適用することができる。
投影型静電容量方式のタッチセンサ２５９５は、電極２５９１と電極２５９２とを有す
る。電極２５９１は、複数の配線２５９８のいずれかと電気的に接続し、電極２５９２は
複数の配線２５９８の他のいずれかと電気的に接続する。
電極２５９２は、図２１（Ａ）（Ｂ）に示すように、一方向に繰り返し配置された複数
の四辺形が角部で接続される形状を有する。
電極２５９１は四辺形であり、電極２５９２が延在する方向と交差する方向に繰り返し
配置されている。
配線２５９４は、電極２５９２を挟む二つの電極２５９１と電気的に接続する。この場
合、電極２５９２と配線２５９４の交差部の面積ができるだけ小さくなる形状が好ましい
。これにより、電極が設けられていない領域の面積を低減でき、透過率のバラツキを低減
できる。その結果、タッチセンサ２５９５を透過する光の輝度のバラツキを低減すること
ができる。
なお、電極２５９１及び電極２５９２の形状はこれに限定されず、様々な形状を取りう
る。例えば、複数の電極２５９１をできるだけ隙間が生じないように配置し、絶縁層を介
して電極２５９２を、電極２５９１と重ならない領域ができるように離間して複数設ける
構成としてもよい。この場合、隣接する２つの電極２５９２の間に、これらとは電気的に
絶縁されたダミー電極を設けると、透過率の異なる領域の面積を低減できるため好ましい
。
＜表示装置に関する説明＞
次に、図２２（Ａ）を用いて、表示装置２５０１の詳細について説明する。図２２（Ａ
）は、図２１（Ｂ）に示す一点鎖線Ｘ１－Ｘ２間の断面図に相当する。
表示装置２５０１は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する。該画素は表示素
子と、該表示素子を駆動する画素回路とを有する。
以下の説明においては、白色の光を射出する発光素子を表示素子に適用する場合につい
て説明するが、表示素子はこれに限定されない。例えば、隣接する画素毎に射出する光の
色が異なるように、発光色が異なる発光素子を適用してもよい。
基板２５１０及び基板２５７０としては、例えば、水蒸気の透過率が１×１０－５ｇ・
ｍ－２・ｄａｙ－１以下、好ましくは１×１０－６ｇ・ｍ－２・ｄａｙ－１以下である可
撓性を有する材料を好適に用いることができる。または、基板２５１０の熱膨張率と、基
板２５７０の熱膨張率とが、およそ等しい材料を用いると好適である。例えば、線膨張率
が１×１０－３／Ｋ以下、好ましくは５×１０－５／Ｋ以下、より好ましくは１×１０－
５／Ｋ以下である材料を好適に用いることができる。
なお、基板２５１０は、発光素子への不純物の拡散を防ぐ絶縁層２５１０ａと、可撓性
基板２５１０ｂと、絶縁層２５１０ａ及び可撓性基板２５１０ｂを貼り合わせる接着層２
５１０ｃと、を有する積層体である。また、基板２５７０は、発光素子への不純物の拡散
を防ぐ絶縁層２５７０ａと、可撓性基板２５７０ｂと、絶縁層２５７０ａ及び可撓性基板
２５７０ｂを貼り合わせる接着層２５７０ｃと、を有する積層体である。
接着層２５１０ｃ及び接着層２５７０ｃとしては、例えば、ポリエステル、ポリオレフ
ィン、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアク
リル樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂を用いることができる。もしくは、シリコーンな
どのシロキサン結合を有する樹脂含む材料を用いることができる。
また、基板２５１０と基板２５７０との間に封止層２５６０を有する。封止層２５６０
は、空気より大きい屈折率を有すると好ましい。また、図２２（Ａ）に示すように、封止
層２５６０側に光を取り出す場合は、封止層２５６０は光学的な接合層を兼ねることがで
きる。
また、封止層２５６０の外周部にシール材を形成してもよい。当該シール材を用いるこ
とにより、基板２５１０、基板２５７０、封止層２５６０、及びシール材で囲まれた領域
に発光素子２５５０Ｒを有する構成とすることができる。なお、封止層２５６０として、
不活性気体（窒素やアルゴン等）を充填してもよい。また、当該不活性気体内に、乾燥剤
を設けて、水分等を吸着させる構成としてもよい。あるいは、アクリルやエポキシ等の樹
脂によって充填してもよい。また、上述のシール材としては、例えば、エポキシ系樹脂や
ガラスフリットを用いるのが好ましい。また、シール材に用いる材料としては、水分や酸
素を透過しない材料を用いると好適である。
また、表示装置２５０１は、画素２５０２Ｒを有する。また、画素２５０２Ｒは発光モ
ジュール２５８０Ｒを有する。
画素２５０２Ｒは、発光素子２５５０Ｒと、発光素子２５５０Ｒに電力を供給すること
ができるトランジスタ２５０２ｔとを有する。なお、トランジスタ２５０２ｔは、画素回
路の一部として機能する。また、発光モジュール２５８０Ｒは、発光素子２５５０Ｒと、
着色層２５６７Ｒとを有する。
発光素子２５５０Ｒは、下部電極と、上部電極と、下部電極と上部電極の間にＥＬ層と
を有する。発光素子２５５０Ｒとして、例えば、実施の形態１乃至実施の形態３に示す発
光素子を適用することができる。
また、下部電極と上部電極との間で、マイクロキャビティ構造を採用し、特定波長にお
ける光強度を増加させてもよい。
また、封止層２５６０が光を取り出す側に設けられている場合、封止層２５６０は、発
光素子２５５０Ｒと着色層２５６７Ｒに接する。
着色層２５６７Ｒは、発光素子２５５０Ｒと重なる位置にある。これにより、発光素子
２５５０Ｒが発する光の一部は着色層２５６７Ｒを透過して、図中に示す矢印の方向の発
光モジュール２５８０Ｒの外部に射出される。
また、表示装置２５０１には、光を射出する方向に遮光層２５６７ＢＭが設けられる。
遮光層２５６７ＢＭは、着色層２５６７Ｒを囲むように設けられている。
着色層２５６７Ｒとしては、特定の波長領域の光を透過する機能を有していればよく、
例えば、赤色の波長領域の光を透過するカラーフィルタ、緑色の波長領域の光を透過する
カラーフィルタ、青色の波長領域の光を透過するカラーフィルタ、黄色の波長領域の光を
透過するカラーフィルタなどを用いることができる。各カラーフィルタは、様々な材料を
用いて、印刷法、インクジェット法、フォトリソグラフィ技術を用いたエッチング方法な
どで形成することができる。
また、表示装置２５０１には、絶縁層２５２１が設けられる。絶縁層２５２１はトラン
ジスタ２５０２ｔを覆う。なお、絶縁層２５２１は、画素回路に起因する凹凸を平坦化す
るための機能を有する。また、絶縁層２５２１に不純物の拡散を抑制できる機能を付与し
てもよい。これにより、不純物の拡散によるトランジスタ２５０２ｔ等の信頼性の低下を
抑制できる。
また、発光素子２５５０Ｒは、絶縁層２５２１の上方に形成される。また、発光素子２
５５０Ｒが有する下部電極には、該下部電極の端部に重なる隔壁２５２８が設けられる。
なお、基板２５１０と、基板２５７０との間隔を制御するスペーサを、隔壁２５２８上に
形成してもよい。
走査線駆動回路２５０３ｇ（１）は、トランジスタ２５０３ｔと、容量素子２５０３ｃ
とを有する。なお、駆動回路を画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができ
る。
また、基板２５１０上には、信号を供給することができる配線２５１１が設けられる。
また、配線２５１１上には、端子２５１９が設けられる。また、端子２５１９には、ＦＰ
Ｃ２５０９（１）が電気的に接続される。また、ＦＰＣ２５０９（１）は、ビデオ信号、
クロック信号、スタート信号、リセット信号等を供給する機能を有する。なお、ＦＰＣ２
５０９（１）にはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。
また、表示装置２５０１には、様々な構造のトランジスタを適用することができる。図
２２（Ａ）においては、ボトムゲート型のトランジスタを適用する場合について、例示し
ているが、これに限定されず、例えば、図２２（Ｂ）に示す、トップゲート型のトランジ
スタを表示装置２５０１に適用する構成としてもよい。
また、トランジスタ２５０２ｔ及びトランジスタ２５０３ｔの極性については、特に限
定はなく、Ｎチャネル型およびＰチャネル型のトランジスタを有する構造、Ｎチャネル型
のトランジスタまたはＰチャネル型のトランジスタのいずれか一方のみからなる構造を用
いてもよい。また、トランジスタ２５０２ｔ及び２５０３ｔに用いられる半導体膜の結晶
性についても特に限定はない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることが
できる。また、半導体材料としては、１４族の半導体（例えば、ケイ素を有する半導体）
、化合物半導体（酸化物半導体を含む）、有機半導体等を用いることができる。トランジ
スタ２５０２ｔ及びトランジスタ２５０３ｔのいずれか一方または双方に、エネルギーギ
ャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ以上の酸化物
半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができるため好ましい。
当該酸化物半導体としては、Ｉｎ－Ｇａ酸化物、Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物（Ｍは、Ａｌ、Ｇ
ａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ｈｆ、またはＮｄを表す）等が挙げられる。
＜タッチセンサに関する説明＞
次に、図２２（Ｃ）を用いて、タッチセンサ２５９５の詳細について説明する。図２２
（Ｃ）は、図２１（Ｂ）に示す一点鎖線Ｘ３－Ｘ４間の断面図に相当する。
タッチセンサ２５９５は、基板２５９０上に千鳥状に配置された電極２５９１及び電極
２５９２と、電極２５９１及び電極２５９２を覆う絶縁層２５９３と、隣り合う電極２５
９１を電気的に接続する配線２５９４とを有する。
電極２５９１及び電極２５９２は、透光性を有する導電材料を用いて形成する。透光性
を有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸
化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物を用いることができる
。なお、グラフェンを含む膜を用いることもできる。グラフェンを含む膜は、例えば膜状
に形成された酸化グラフェンを含む膜を還元して形成することができる。還元する方法と
しては、熱を加える方法等を挙げることができる。
例えば、透光性を有する導電性材料を基板２５９０上にスパッタリング法により成膜し
た後、フォトリソグラフィ法等の様々なパターン形成技術により、不要な部分を除去して
、電極２５９１及び電極２５９２を形成することができる。
また、絶縁層２５９３に用いる材料としては、例えば、アクリル、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、電極２５９１に達する開口が絶縁層２５９３に設けられ、配線２５９４が隣接す
る電極２５９１と電気的に接続する。透光性の導電性材料は、タッチパネルの開口率を高
めることができるため、配線２５９４に好適に用いることができる。また、電極２５９１
及び電極２５９２より導電性の高い材料は、電気抵抗を低減できるため配線２５９４に好
適に用いることができる。
電極２５９２は、一方向に延在し、複数の電極２５９２がストライプ状に設けられてい
る。また、配線２５９４は電極２５９２と交差して設けられている。
一対の電極２５９１が１つの電極２５９２を挟んで設けられる。また、配線２５９４は
一対の電極２５９１を電気的に接続している。
なお、複数の電極２５９１は、１つの電極２５９２と必ずしも直交する方向に配置され
る必要はなく、０度より大きく９０度未満の角度をなすように配置されてもよい。
また、配線２５９８は、電極２５９１または電極２５９２と電気的に接続される。また
、配線２５９８の一部は、端子として機能する。配線２５９８としては、例えば、アルミ
ニウム、金、白金、銀、ニッケル、チタン、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コ
バルト、銅、またはパラジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いること
ができる。
なお、絶縁層２５９３及び配線２５９４を覆う絶縁層を設けて、タッチセンサ２５９５
を保護してもよい。
また、接続層２５９９は、配線２５９８とＦＰＣ２５０９（２）を電気的に接続させる
。
接続層２５９９としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃ
ｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐ
ｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
＜タッチパネルに関する説明２＞
次に、図２３（Ａ）を用いて、タッチパネル２０００の詳細について説明する。図２３
（Ａ）は、図２１（Ａ）に示す一点鎖線Ｘ５－Ｘ６間の断面図に相当する。
図２３（Ａ）に示すタッチパネル２０００は、図２２（Ａ）で説明した表示装置２５０
１と、図２２（Ｃ）で説明したタッチセンサ２５９５と、を貼り合わせた構成である。
また、図２３（Ａ）に示すタッチパネル２０００は、図２２（Ａ）及び図２２（Ｃ）で
説明した構成の他、接着層２５９７と、反射防止層２５６７ｐと、を有する。
接着層２５９７は、配線２５９４と接して設けられる。なお、接着層２５９７は、タッ
チセンサ２５９５が表示装置２５０１に重なるように、基板２５９０を基板２５７０に貼
り合わせている。また、接着層２５９７は、透光性を有すると好ましい。また、接着層２
５９７としては、熱硬化性樹脂、または紫外線硬化樹脂を用いることができる。例えば、
アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、またはシロキサン系樹脂を用いるこ
とができる。
反射防止層２５６７ｐは、画素に重なる位置に設けられる。反射防止層２５６７ｐとし
て、例えば円偏光板を用いることができる。
次に、図２３（Ａ）に示す構成と異なる構成のタッチパネルについて、図２３（Ｂ）を
用いて説明する。
図２３（Ｂ）は、タッチパネル２００１の断面図である。図２３（Ｂ）に示すタッチパ
ネル２００１は、図２３（Ａ）に示すタッチパネル２０００と、表示装置２５０１に対す
るタッチセンサ２５９５の位置が異なる。ここでは異なる構成について詳細に説明し、同
様の構成を用いることができる部分は、タッチパネル２０００の説明を援用する。
着色層２５６７Ｒは、発光素子２５５０Ｒと重なる位置にある。また、図２３（Ｂ）に
示す発光素子２５５０Ｒは、トランジスタ２５０２ｔが設けられている側に光を射出する
。これにより、発光素子２５５０Ｒが発する光の一部は、着色層２５６７Ｒを透過して、
図中に示す矢印の方向の発光モジュール２５８０Ｒの外部に射出される。
また、タッチセンサ２５９５は、表示装置２５０１の基板２５１０側に設けられている
。
接着層２５９７は、基板２５１０と基板２５９０の間にあり、表示装置２５０１とタッ
チセンサ２５９５を貼り合わせる。
図２３（Ａ）（Ｂ）に示すように、発光素子から射出される光は、基板２５１０及び基
板２５７０のいずれか一方または双方を通して射出されればよい。
＜タッチパネルの駆動方法に関する説明＞
次に、タッチパネルの駆動方法の一例について、図２４（Ａ）（Ｂ）を用いて説明を行
う。
図２４（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２４
（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２４（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２４（Ａ）は、電極２６２１と、電極２６２２とが重畳することで形成される容量
２６０３を示している。なお、電極２６２１と電極２６２２とはその機能を互いに置き換
えてもよい。
パルス電圧出力回路２６０１は、Ｘ１－Ｘ６の配線に順にパルスを印加するための回路
である。Ｘ１－Ｘ６の配線にパルス電圧が印加されることで、容量２６０３を形成する電
極２６２１と電極２６２２との間に電界が生じる。この電極間に生じる電界が遮蔽等によ
り容量２６０３の相互容量に変化を生じさせることを利用して、被検知体の近接、または
接触を検出することができる。
電流検出回路２６０２は、容量２６０３での相互容量の変化による、Ｙ１－Ｙ６の配線
での電流の変化を検出するための回路である。Ｙ１－Ｙ６の配線では、被検知体の近接、
または接触がないと検出される電流値に変化はないが、検出する被検知体の近接、または
接触により相互容量が減少する場合には電流値が減少する変化を検出する。なお電流の検
出は、積分回路等を用いて行えばよい。
次に、図２４（Ｂ）には、図２４（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２４（Ｂ）では、１フレーム期間で各行列での
被検知体の検出を行う。また図２４（Ｂ）では、被検知体を検出しない場合（非タッチ）
と被検知体を検出する場合（タッチ）との２つの場合について示している。なお、図２４
（Ｂ）では、Ｙ１－Ｙ６の配線で検出される電流値に対応する電圧値の波形を示している
。
Ｘ１－Ｘ６の配線には、順にパルス電圧が与えられ、該パルス電圧にしたがってＹ１－
Ｙ６の配線での波形が変化する。被検知体の近接または接触がない場合には、Ｘ１－Ｘ６
の配線の電圧の変化に応じてＹ１－Ｙ６の波形が一様に変化する。一方、被検知体が近接
または接触する箇所では、電流値が減少するため、これに対応する電圧値の波形も変化す
る。
このように、相互容量の変化を検出することにより、被検知体の近接または接触を検知
することができる。
＜センサ回路に関する説明＞
また、図２４（Ａ）ではタッチセンサとして配線の交差部に容量２６０３のみを設ける
パッシブマトリクス型のタッチセンサの構成を示したが、トランジスタと容量とを有する
アクティブマトリクス型のタッチセンサとしてもよい。アクティブマトリクス型のタッチ
センサに含まれるセンサ回路の一例を図２５に示す。
図２５に示すセンサ回路は、容量２６０３と、トランジスタ２６１１と、トランジスタ
２６１２と、トランジスタ２６１３とを有する。
トランジスタ２６１３はゲートに信号Ｇ２が与えられ、ソースまたはドレインの一方に
電圧ＶＲＥＳが与えられ、他方が容量２６０３の一方の電極およびトランジスタ２６１１
のゲートと電気的に接続する。トランジスタ２６１１は、ソースまたはドレインの一方が
トランジスタ２６１２のソースまたはドレインの一方と電気的に接続し、他方に電圧ＶＳ
Ｓが与えられる。トランジスタ２６１２は、ゲートに信号Ｇ１が与えられ、ソースまたは
ドレインの他方が配線ＭＬと電気的に接続する。容量２６０３の他方の電極には電圧ＶＳ
Ｓが与えられる。
次に、図２５に示すセンサ回路の動作について説明する。まず、信号Ｇ２としてトラン
ジスタ２６１３をオン状態とする電位が与えられることで、トランジスタ２６１１のゲー
トが接続されるノードｎに電圧ＶＲＥＳに対応した電位が与えられる。次に、信号Ｇ２と
してトランジスタ２６１３をオフ状態とする電位が与えられることで、ノードｎの電位が
保持される。
続いて、指等の被検知体の近接または接触により、容量２６０３の相互容量が変化する
ことに伴い、ノードｎの電位がＶＲＥＳから変化する。
読み出し動作は、信号Ｇ１にトランジスタ２６１２をオン状態とする電位を与える。ノ
ードｎの電位に応じてトランジスタ２６１１に流れる電流、すなわち配線ＭＬに流れる電
流が変化する。この電流を検出することにより、被検知体の近接または接触を検出するこ
とができる。
トランジスタ２６１１、トランジスタ２６１２、及びトランジスタ２６１３としては、
酸化物半導体層をチャネル領域が形成される半導体層に用いることが好ましい。とくにト
ランジスタ２６１３にこのようなトランジスタを適用することにより、ノードｎの電位を
長期間に亘って保持することが可能となり、ノードｎにＶＲＥＳを供給しなおす動作（リ
フレッシュ動作）の頻度を減らすことができる。
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いること
ができる。
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する表示モジュール及び電子機器に
ついて、図２６乃至図２９を用いて説明を行う。
＜表示モジュールに関する説明＞
図２６に示す表示モジュール８０００は、上部カバー８００１と下部カバー８００２と
の間に、ＦＰＣ８００３に接続されたタッチセンサ８００４、ＦＰＣ８００５に接続され
た表示装置８００６、フレーム８００９、プリント基板８０１０、バッテリ８０１１を有
する。
本発明の一態様の発光素子は、例えば、表示装置８００６に用いることができる。
上部カバー８００１及び下部カバー８００２は、タッチセンサ８００４及び表示装置８
００６のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
タッチセンサ８００４は、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチセンサを表示装置８
００６に重畳して用いることができる。また、表示装置８００６の対向基板（封止基板）
に、タッチセンサ機能を持たせるようにすることも可能である。また、表示装置８００６
の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチセンサとすることも可能である。
フレーム８００９は、表示装置８００６の保護機能の他、プリント基板８０１０の動作
により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレー
ム８００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。
プリント基板８０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信
号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であって
も良いし、別途設けたバッテリ８０１１による電源であってもよい。バッテリ８０１１は
、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
また、表示モジュール８０００は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追
加して設けてもよい。
＜電子機器に関する説明＞
図２７（Ａ）乃至図２７（Ｇ）は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐
体９０００、表示部９００１、スピーカ９００３、操作キー９００５（電源スイッチ、又
は操作スイッチを含む）、接続端子９００６、センサ９００７（力、変位、位置、速度、
加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電
場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する
機能を含む）、マイクロフォン９００８、等を有することができる。また、センサ９００
７は、脈拍センサや指紋センサ等のように生体情報を測定する機能を有してもよい。
図２７（Ａ）乃至図２７（Ｇ）に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。
例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッ
チセンサ機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（
プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々な
コンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信ま
たは受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して表
示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図２７（Ａ）乃至図２７（Ｇ）に
示す電子機器が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有すること
ができる。また、図２７（Ａ）乃至図２７（Ｇ）には図示していないが、電子機器には、
複数の表示部を有する構成としてもよい。また、該電子機器にカメラ等を設け、静止画を
撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を記録媒体（外部またはカメラに内蔵
）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。
図２７（Ａ）乃至図２７（Ｇ）に示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
図２７（Ａ）は、携帯情報端末９１００を示す斜視図である。携帯情報端末９１００が
有する表示部９００１は、可撓性を有する。そのため、湾曲した筐体９０００の湾曲面に
沿って表示部９００１を組み込むことが可能である。また、表示部９００１はタッチセン
サを備え、指やスタイラスなどで画面に触れることで操作することができる。例えば、表
示部９００１に表示されたアイコンに触れることで、アプリケーションを起動することが
できる。
図２７（Ｂ）は、携帯情報端末９１０１を示す斜視図である。携帯情報端末９１０１は
、例えば電話機、手帳又は情報閲覧装置等から選ばれた一つ又は複数の機能を有する。具
体的には、スマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末９１０１は、
スピーカ９００３、接続端子９００６、センサ９００７等を省略して図示しているが、図
２７（Ａ）に示す携帯情報端末９１００と同様の位置に設けることができる。また、携帯
情報端末９１０１は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。例えば、
３つの操作ボタン９０５０（操作アイコンまたは単にアイコンともいう）を表示部９００
１の一の面に表示することができる。また、破線の矩形で示す情報９０５１を表示部９０
０１の他の面に表示することができる。なお、情報９０５１の一例としては、電子メール
やＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）や電話などの着信を知らせる表示
、電子メールやＳＮＳなどの題名、電子メールやＳＮＳなどの送信者名、日時、時刻、バ
ッテリの残量、アンテナ受信の強度などがある。または、情報９０５１が表示されている
位置に、情報９０５１の代わりに、操作ボタン９０５０などを表示してもよい。
図２７（Ｃ）は、携帯情報端末９１０２を示す斜視図である。携帯情報端末９１０２は
、表示部９００１の３面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報９０５２、
情報９０５３、情報９０５４がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば、携
帯情報端末９１０２の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末９１０２を収納した状
態で、その表示（ここでは情報９０５３）を確認することができる。具体的には、着信し
た電話の発信者の電話番号又は氏名等を、携帯情報端末９１０２の上方から観察できる位
置に表示する。使用者は、携帯情報端末９１０２をポケットから取り出すことなく、表示
を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。
図２７（Ｄ）は、腕時計型の携帯情報端末９２００を示す斜視図である。携帯情報端末
９２００は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信
、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。また、表
示部９００１はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うこと
ができる。また、携帯情報端末９２００は、通信規格された近距離無線通信を実行するこ
とが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハン
ズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末９２００は、接続端子９００６を
有し、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。ま
た接続端子９００６を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は接続端子９００
６を介さずに無線給電により行ってもよい。
図２７（Ｅ）（Ｆ）（Ｇ）は、折り畳み可能な携帯情報端末９２０１を示す斜視図であ
る。また、図２７（Ｅ）が携帯情報端末９２０１を展開した状態の斜視図であり、図２７
（Ｆ）が携帯情報端末９２０１を展開した状態または折り畳んだ状態の一方から他方に変
化する途中の状態の斜視図であり、図２７（Ｇ）が携帯情報端末９２０１を折り畳んだ状
態の斜視図である。携帯情報端末９２０１は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開し
た状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末９２
０１が有する表示部９００１は、ヒンジ９０５５によって連結された３つの筐体９０００
に支持されている。ヒンジ９０５５を介して２つの筐体９０００間を屈曲させることによ
り、携帯情報端末９２０１を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させるこ
とができる。例えば、携帯情報端末９２０１は、曲率半径１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲
げることができる。
また、電子機器としては、例えば、テレビジョン装置（テレビ、又はテレビジョン受信
機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、
デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、ゴーグル型
ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再
生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。
図２８（Ａ）にテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置９３００は、筐体９
０００に表示部９００１が組み込まれている。ここでは、スタンド９３０１により筐体９
０００を支持した構成を示している。
図２８（Ａ）に示すテレビジョン装置９３００の操作は、筐体９０００が備える操作ス
イッチや、別体のリモコン操作機９３１１により行うことができる。または、表示部９０
０１にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部９００１に触れることで操作して
もよい。リモコン操作機９３１１は、当該リモコン操作機９３１１から出力する情報を表
示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機９３１１が備える操作キー又はタッチ
パネルにより、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部９００１に表示される
映像を操作することができる。
なお、テレビジョン装置９３００は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機
により一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介して有線又は無線
による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）又は双方向
（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
また、本発明の一態様の電子機器又は照明装置は可撓性を有するため、家屋やビルの内
壁もしくは外壁、又は、自動車の内装もしくは外装の曲面に沿って組み込むことも可能で
ある。
図２８（Ｂ）に自動車９７００の外観を示す。図２８（Ｃ）に自動車９７００の運転席
を示す。自動車９７００は、車体９７０１、車輪９７０２、ダッシュボード９７０３、ラ
イト９７０４等を有する。本発明の一態様の表示装置又は発光装置等は、自動車９７００
の表示部などに用いることができる。例えば、図２８（Ｃ）に示す表示部９７１０乃至表
示部９７１５に本発明の一態様の表示装置又は発光装置等を設けることができる。
表示部９７１０と表示部９７１１は、自動車のフロントガラスに設けられた表示装置で
ある。本発明の一態様の表示装置又は発光装置等は、電極や配線を、透光性を有する導電
性材料で作製することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態とする
ことができる。表示部９７１０や表示部９７１１がシースルー状態であれば、自動車９７
００の運転時にも視界の妨げになることがない。よって、本発明の一態様の表示装置又は
発光装置等を自動車９７００のフロントガラスに設置することができる。なお、表示装置
又は発光装置等を駆動するためのトランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料を
用いた有機トランジスタや、酸化物半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有するト
ランジスタを用いるとよい。
表示部９７１２はピラー部分に設けられた表示装置である。例えば、車体に設けられた
撮像手段からの映像を表示部９７１２に映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を
補完することができる。表示部９７１３はダッシュボード部分に設けられた表示装置であ
る。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部９７１３に映し出すことによ
って、ダッシュボードで遮られた視界を補完することができる。すなわち、自動車の外側
に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高める
ことができる。また、見えない部分を補完する映像を映すことによって、より自然に違和
感なく安全確認を行うことができる。
また、図２８（Ｄ）は、運転席と助手席にベンチシートを採用した自動車の室内を示し
ている。表示部９７２１は、ドア部に設けられた表示装置である。例えば、車体に設けら
れた撮像手段からの映像を表示部９７２１に映し出すことによって、ドアで遮られた視界
を補完することができる。また、表示部９７２２は、ハンドルに設けられた表示装置であ
る。表示部９７２３は、ベンチシートの座面の中央部に設けられた表示装置である。なお
、表示装置を座面や背もたれ部分などに設置して、当該表示装置を、当該表示装置の発熱
を熱源としたシートヒーターとして利用することもできる。
表示部９７１４、表示部９７１５、または表示部９７２２はナビゲーション情報、スピ
ードメーターやタコメーター、走行距離、給油量、ギア状態、エアコンの設定など、その
他様々な情報を提供することができる。また、表示部に表示される表示項目やレイアウト
などは、使用者の好みに合わせて適宜変更することができる。なお、上記情報は、表示部
９７１０乃至表示部９７１３、表示部９７２１、表示部９７２３にも表示することができ
る。また、表示部９７１０乃至表示部９７１５、表示部９７２１乃至表示部９７２３は照
明装置として用いることも可能である。また、表示部９７１０乃至表示部９７１５、表示
部９７２１乃至表示部９７２３は加熱装置として用いることも可能である。
また、本発明の一態様の電子機器は、二次電池を有していてもよく、非接触電力伝送を
用いて、二次電池を充電することができると好ましい。
二次電池としては、例えば、ゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池（リチウムイ
オンポリマー電池）等のリチウムイオン二次電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電
池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜
鉛電池などが挙げられる。
本発明の一態様の電子機器は、アンテナを有していてもよい。アンテナで信号を受信す
ることで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器が二次電池
を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。
図２９（Ａ）（Ｂ）に示す表示装置９５００は、複数の表示パネル９５０１と、軸部９
５１１と、軸受部９５１２と、を有する。また、複数の表示パネル９５０１は、表示領域
９５０２と、透光性を有する領域９５０３と、を有する。
また、複数の表示パネル９５０１は、可撓性を有する。また、隣接する２つの表示パネ
ル９５０１は、それらの一部が互いに重なるように設けられる。例えば、隣接する２つの
表示パネル９５０１の透光性を有する領域９５０３を重ね合わせることができる。複数の
表示パネル９５０１を用いることで、大画面の表示装置とすることができる。また、使用
状況に応じて、表示パネル９５０１を巻き取ることが可能であるため、汎用性に優れた表
示装置とすることができる。
また、図２９（Ａ）（Ｂ）においては、表示領域９５０２が隣接する表示パネル９５０
１で離間する状態を図示しているが、これに限定されず、例えば、隣接する表示パネル９
５０１の表示領域９５０２を隙間なく重ねあわせることで、連続した表示領域９５０２と
してもよい。
本実施の形態において述べた電子機器は、何らかの情報を表示するための表示部を有す
る。ただし、本発明の一態様の発光素子は、表示部を有さない電子機器にも適用すること
ができる。また、本実施の形態において述べた電子機器の表示部においては、可撓性を有
し、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる構成、または折り畳み可能な表示部
の構成について例示したが、これに限定されず、可撓性を有さず、平面部に表示を行う構
成としてもよい。
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いること
ができる。
（実施の形態８）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する発光装置について、図３０及び
図３１を用いて説明する。
本実施の形態で示す、発光装置３０００の斜視図を図３０（Ａ）に、図３０（Ａ）に示
す一点鎖線Ｅ－Ｆ間に相当する断面図を図３０（Ｂ）に、それぞれ示す。なお、図３０（
Ａ）において、図面の煩雑さを避けるために、構成要素の一部を破線で表示している。
図３０（Ａ）（Ｂ）に示す発光装置３０００は、基板３００１と、基板３００１上の発
光素子３００５と、発光素子３００５の外周に設けられた第１の封止領域３００７と、第
１の封止領域３００７の外周に設けられた第２の封止領域３００９と、を有する。
また、発光素子３００５からの発光は、基板３００１及び基板３００３のいずれか一方
または双方から射出される。図３０（Ａ）（Ｂ）においては、発光素子３００５からの発
光が下方側（基板３００１側）に射出される構成について説明する。
また、図３０（Ａ）（Ｂ）に示すように、発光装置３０００は、発光素子３００５が第
１の封止領域３００７と、第２の封止領域３００９とに、囲まれて配置される二重封止構
造である。二重封止構造とすることで、発光素子３００５側に入り込む外部の不純物（例
えば、水、酸素など）を、好適に抑制することができる。ただし、第１の封止領域３００
７及び第２の封止領域３００９を、必ずしも設ける必要はない。例えば、第１封止領域３
００７のみの構成としてもよい。
なお、図３０（Ｂ）において、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９は
、基板３００１及び基板３００３と接して設けられる。ただし、これに限定されず、例え
ば、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９の一方または双方は、基板３０
０１の上方に形成される絶縁膜、あるいは導電膜と接して設けられる構成としてもよい。
または、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９の一方または双方は、基板
３００３の下方に形成される絶縁膜、あるいは導電膜と接して設けられる構成としてもよ
い。
基板３００１及び基板３００３としては、それぞれ先の実施の形態に記載の基板２００
と、基板２２０と同様の構成とすればよい。発光素子３００５としては、先の実施の形態
に記載の発光素子と同様の構成とすればよい。
第１の封止領域３００７としては、ガラスを含む材料（例えば、ガラスフリット、ガラ
スリボン等）を用いればよい。また、第２の封止領域３００９としては、樹脂を含む材料
を用いればよい。第１の封止領域３００７として、ガラスを含む材料を用いることで、生
産性や封止性を高めることができる。また、第２の封止領域３００９として、樹脂を含む
材料を用いることで、耐衝撃性や耐熱性を高めることができる。ただし、第１の封止領域
３００７と、第２の封止領域３００９とは、これに限定されず、第１の封止領域３００７
が樹脂を含む材料で形成され、第２の封止領域３００９がガラスを含む材料で形成されて
もよい。
また、上述のガラスフリットとしては、例えば、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、
酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化セシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸
化ホウ素、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化テルル、酸化アルミニウム、二酸化珪素、酸
化鉛、酸化スズ、酸化リン、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化鉄、酸化銅、二酸化マ
ンガン、酸化モリブデン、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タングステン、酸化ビスマス、
酸化ジルコニウム、酸化リチウム、酸化アンチモン、ホウ酸鉛ガラス、リン酸スズガラス
、バナジン酸塩ガラス又はホウケイ酸ガラス等を含む。赤外光を吸収させるため、少なく
とも一種類以上の遷移金属を含むことが好ましい。
また、上述のガラスフリットとしては、例えば、基板上にフリットペーストを塗布し、
これに加熱処理、またはレーザ照射などを行う。フリットペーストには、上記ガラスフリ
ットと、有機溶媒で希釈した樹脂（バインダとも呼ぶ）とが含まれる。また、ガラスフリ
ットにレーザ光の波長の光を吸収する吸収剤を添加した材料を用いても良い。また、レー
ザとして、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザや半導体レーザなどを用いることが好ましい。ま
た、レーザ照射の際のレーザの照射形状は、円形でも四角形でもよい。
また、上述の樹脂を含む材料としては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリ
アミド（ナイロン、アラミド等）、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアクリル、ウレ
タン、エポキシを用いることができる。また、シロキサン結合を有する樹脂含む材料を用
いることができる。
なお、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９のいずれか一方または双方
にガラスを含む材料を用いる場合、当該ガラスを含む材料と、基板３００１との熱膨張率
が近いことが好ましい。上記構成とすることで、熱応力によりガラスを含む材料または基
板３００１にクラックが入るのを抑制することができる。
例えば、第１の封止領域３００７にガラスを含む材料を用い、第２の封止領域３００９
に樹脂を含む材料を用いる場合、以下の優れた効果を有する。
第２の封止領域３００９は、第１の封止領域３００７よりも、発光装置３０００の外周
部に近い側に設けられる。発光装置３０００は、外周部に向かうにつれ、外力等による歪
みが大きくなる。よって、歪みが大きくなる発光装置３０００の外周部側、すなわち第２
の封止領域３００９に、樹脂を含む材料によって封止し、第２の封止領域３００９よりも
内側に設けられる第１の封止領域３００７にガラスを含む材料を用いて封止することで、
外力等の歪みが生じても発光装置３０００が壊れにくくなる。
また、図３０（Ｂ）に示すように、基板３００１、基板３００３、第１の封止領域３０
０７、及び第２の封止領域３００９に囲まれた領域には、第１の領域３０１１が形成され
る。また、基板３００１、基板３００３、発光素子３００５、及び第１の封止領域３００
７に囲まれた領域には、第２の領域３０１３が形成される。
第１の領域３０１１及び第２の領域３０１３としては、例えば、希ガスまたは窒素ガス
等の不活性ガスが充填されていると好ましい。あるいは、アクリルやエポキシ等の樹脂が
充填されていると好ましい。なお、第１の領域３０１１及び第２の領域３０１３としては
、大気圧状態よりも減圧状態であると好ましい。
また、図３０（Ｂ）に示す構成の変形例を図３０（Ｃ）に示す。図３０（Ｃ）は、発光
装置３０００の変形例を示す断面図である。
図３０（Ｃ）は、基板３００３の一部に凹部を設け、該凹部に乾燥剤３０１８を設ける
構成である。それ以外の構成については、図３０（Ｂ）に示す構成と同じである。
乾燥剤３０１８としては、化学吸着によって水分等を吸着する物質、または物理吸着に
よって水分等を吸着する物質を用いることができる。例えば、乾燥剤３０１８として用い
ることができる物質としては、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物（酸化
カルシウムや酸化バリウム等）、硫酸塩、金属ハロゲン化物、過塩素酸塩、ゼオライト、
シリカゲル等が挙げられる。
次に、図３０（Ｂ）に示す発光装置３０００の変形例について、図３１（Ａ）（Ｂ）（
Ｃ）（Ｄ）を用いて説明する。なお、図３１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は、図３０（Ｂ）
に示す発光装置３０００の変形例を説明する断面図である。
図３１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示す発光装置は、第２の封止領域３００９を設けず
に、第１の封止領域３００７とした構成である。また、図３１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）
に示す発光装置は、図３０（Ｂ）に示す第２の領域３０１３の代わりに領域３０１４を有
する。
領域３０１４としては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド（ナイロ
ン、アラミド等）、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアクリル、ウレタン、エポキシ
を用いることができる。また、シロキサン結合を有する樹脂含む材料を用いることができ
る。
領域３０１４として、上述の材料を用いることで、いわゆる固体封止の発光装置とする
ことができる。
また、図３１（Ｂ）に示す発光装置は、図３１（Ａ）に示す発光装置の基板３００１側
に、基板３０１５を設ける構成である。
基板３０１５は、図３１（Ｂ）に示すように凹凸を有する。凹凸を有する基板３０１５
を、発光素子３００５の光を取り出す側に設ける構成とすることで、発光素子３００５か
らの光の取出し効率を向上させることができる。なお、図３１（Ｂ）に示すような凹凸を
有する構造の代わりに、拡散板として機能する基板を設けてもよい。
また、図３１（Ｃ）に示す発光装置は、図３１（Ａ）に示す発光装置が基板３００１側
から光を取り出す構造であったのに対し、基板３００３側から光を取り出す構造である。
図３１（Ｃ）に示す発光装置は、基板３００３側に基板３０１５を有する。それ以外の
構成は、図３１（Ｂ）に示す発光装置と同様である。
また、図３１（Ｄ）に示す発光装置は、図３１（Ｃ）に示す発光装置の基板３００３、
３０１５を設けずに、基板３０１６を設ける構成である。
基板３０１６は、発光素子３００５の近い側に位置する第１の凹凸と、発光素子３００
５の遠い側に位置する第２の凹凸と、を有する。図３１（Ｄ）に示す構成とすることで、
発光素子３００５からの光の取出し効率をさらに、向上させることができる。
したがって、本実施の形態に示す構成を実施することにより、水分や酸素などの不純物
による発光素子の劣化が抑制された発光装置を実現することができる。または、本実施の
形態に示す構成を実施することにより、光取出し効率の高い発光装置を実現することがで
きる。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせること
ができる。
（実施の形態９）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を様々な照明装置及び電子機器に適用す
る一例について、図３２及び図３３を用いて説明する。
本発明の一態様の発光素子を、可撓性を有する基板上に作製することで、曲面を有する
発光領域を有する電子機器、照明装置を実現することができる。
また、本発明の一態様を適用した発光装置は、自動車の照明にも適用することができ、
例えば、ダッシュボードや、フロントガラス、天井等に照明を設置することもできる。
図３２（Ａ）は、多機能端末３５００の一方の面の斜視図を示し、図３２（Ｂ）は、多
機能端末３５００の他方の面の斜視図を示している。多機能端末３５００は、筐体３５０
２に表示部３５０４、カメラ３５０６、照明３５０８等が組み込まれている。本発明の一
態様の発光装置を照明３５０８に用いることができる。
照明３５０８は、本発明の一態様の発光装置を用いることで、面光源として機能する。
したがって、ＬＥＤに代表される点光源と異なり、指向性が少ない発光が得られる。例え
ば、照明３５０８とカメラ３５０６とを組み合わせて用いる場合、照明３５０８を点灯ま
たは点滅させて、カメラ３５０６により撮像することができる。照明３５０８としては、
面光源としての機能を有するため、自然光の下で撮影したような写真を撮影することがで
きる。
なお、図３２（Ａ）、（Ｂ）に示す多機能端末３５００は、図２７（Ａ）乃至図２７（
Ｇ）に示す電子機器と同様に、様々な機能を有することができる。
また、筐体３５０２の内部に、スピーカ、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角
速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、
電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含む
）、マイクロフォン等を有することができる。また、多機能端末３５００の内部に、ジャ
イロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、多機能
端末３５００の向き（縦か横か）を判断して、表示部３５０４の画面表示を自動的に切り
替えるようにすることができる。
表示部３５０４は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部３
５０４に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。
また、表示部３５０４に近赤外光を発光するバックライト又は近赤外光を発光するセンシ
ング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。なお、表示部３５
０４に本発明の一態様の発光装置を適用してもよい。
図３２（Ｃ）は、防犯用のライト３６００の斜視図を示している。ライト３６００は、
筐体３６０２の外側に照明３６０８を有し、筐体３６０２には、スピーカ３６１０等が組
み込まれている。本発明の一態様の発光装置を照明３６０８に用いることができる。
ライト３６００としては、例えば、照明３６０８を握持する、掴持する、または保持す
ることで発光することができる。また、筐体３６０２の内部には、ライト３６００からの
発光方法を制御できる電子回路を備えていてもよい。該電子回路としては、例えば、１回
または間欠的に複数回、発光が可能なような回路としてもよいし、発光の電流値を制御す
ることで発光の光量が調整可能なような回路としてもよい。また、照明３６０８の発光と
同時に、スピーカ３６１０から大音量の警報音が出力されるような回路を組み込んでもよ
い。
ライト３６００としては、あらゆる方向に発光することが可能なため、例えば、暴漢等
に向けて光、または光と音で威嚇することができる。また、ライト３６００にデジタルス
チルカメラ等のカメラ、撮影機能を有する機能を備えてもよい。
図３３は、発光素子を室内の照明装置８５０１として用いた例である。なお、発光素子
は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面
を有する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置８５０２を形成すること
もできる。本実施の形態で示す発光素子は薄膜状であり、筐体のデザインの自由度が高い
。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。さらに、室内の
壁面に大型の照明装置８５０３を備えても良い。また、照明装置８５０１、８５０２、８
５０３に、タッチセンサを設けて、電源のオンまたはオフを行ってもよい。
また、発光素子をテーブルの表面側に用いることによりテーブルとしての機能を備えた
照明装置８５０４とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光素子を用いるこ
とにより、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。
以上のようにして、本発明の一態様の発光装置を適用して照明装置及び電子機器を得る
ことができる。なお、適用できる照明装置及び電子機器は、本実施の形態に例示した照明
装置及び電子機器に限らず、あらゆる分野の照明装置及び電子機器に適用することが可能
である。
また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用
いることができる。
本実施例では、本発明の一態様である発光素子（発光素子１及び発光素子２）の作製例
を示す。本実施例で作製した発光素子の断面模式図を図３４に、素子構造の詳細を表１に
、それぞれ示す。また、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。
Figure 0007050890000004
Figure 0007050890000005
＜発光素子の作製＞
≪発光素子１の作製≫
基板２００上に電極１０１として、ＩＴＳＯ膜を厚さが７０ｎｍになるように形成した
。なお、電極１０１の電極面積は、４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、電極１０１上に正孔注入層１１１として、４，４’，４’’－（ベンゼン－１，
３，５－トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ）と、酸化モ
リブデン（ＭｏＯ３）と、を重量比（ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になる
ように、且つ厚さが６０ｎｍになるように共蒸着した。
次に、正孔注入層１１１上に正孔輸送層１１２として、４－フェニル－４’－（９－フ
ェニルフルオレン－９－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）を厚さが２０
ｎｍになるように蒸着した。
次に、正孔輸送層１１２上に発光層１６０の層１６０（１）として、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）と、Ｎ－（１，１’－ビフェニル－４－イル）－
Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－９，９－ジメ
チル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）と、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））とを、重量比（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：
Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））が０．７：０．３：０．０５になるように、且つ厚さが
２０ｎｍになるように共蒸着し、続いて、層１６０（２）として、重量比（２ｍＤＢＴＢ
ＰＤＢｑ－ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））が０．８：０．２：０
．０５になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着した。なお、発光層１６０
において、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩが第１の有機化合物であり、ＰＣＢＢｉＦが第２
の有機化合物であり、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）がゲスト材料（燐光材料）である。
次に、発光層１６０上に、電子輸送層１１８の層１１８（１）として、２ｍＤＢＴＢＰ
ＤＢｑ－ＩＩを厚さが２０ｎｍになるように、続いて、層１１８（２）として、バソフェ
ナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を、厚さが１５ｎｍになるように、順次蒸着した。次
に、電子輸送層１１８上に、電子注入層１１９として、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚さ
が１ｎｍになるように蒸着した。
次に、電子注入層１１９上に、電極１０２として、アルミニウム（Ａｌ）を厚さが２０
０ｎｍになるように形成した。
次に、窒素雰囲気のグローブボックス内において、有機ＥＬ用シール材を用いて封止す
るための基板２２０を、有機材料を形成した基板２００に固定することで、発光素子１を
封止した。具体的には、基板２２０の周囲にシール材を塗布し、該基板２２０と有機材料
を形成した基板２００とを貼り合わせ、波長が３６５ｎｍの紫外光を６Ｊ／ｃｍ２照射し
、８０℃にて１時間熱処理した。以上の工程により発光素子１を得た。
≪発光素子２の作製≫
発光素子２は、先に示す発光素子１の作製と、電子輸送層１１８の材料のみ異なり、そ
れ以外の工程は発光素子１と同様の作製方法とした。
すなわち、発光素子２の電子輸送層１１８の層１１８（１）として、２ｍＤＢＴＢＰＤ
Ｂｑ－ＩＩを厚さが２０ｎｍになるように、続いて、層１１８（２）として、２，９－ビ
ス（ナフタレン－２－イル）－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン（略称
：ＮＢＰｈｅｎ）を、厚さが１５ｎｍになるように、順次蒸着した。
＜ホスト材料の発光スペクトル＞
ここで、上記作製した発光素子のホスト材料（第１の有機化合物および第２の有機化合
物）として用いた、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ単体、及びＰＣＢＢｉＦ単体の薄膜の発
光スペクトルを測定した結果と、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩとＰＣＢＢｉＦとの混合薄
膜の発光スペクトルを測定した結果を図３５に示す。
上記の発光スペクトルを測定するため、石英基板上に真空蒸着法により薄膜サンプルを
作製した。また、発光スペクトルの測定にはＰＬ－ＥＬ測定装置（浜松ホトニクス社製）
を用い、室温（２３℃に保たれた雰囲気）で測定を行った。なお、薄膜の膜厚は５０ｎｍ
とした。また、混合薄膜における２種類の化合物の混合比（第１の有機化合物：第２の有
機化合物）は０．８：０．２とした。
図３５に示すように、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩとＰＣＢＢｉＦとの混合薄膜の発光
スペクトルは、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ単体、及びＰＣＢＢｉＦ単体の発光スペクト
ルと互いに異なる発光スペクトルを示す結果が得られた。後に示すように、２ｍＤＢＴＢ
ＰＤＢｑ－ＩＩのＬＵＭＯ準位は、ＰＣＢＢｉＦのＬＵＭＯ準位より低く、ＰＣＢＢｉＦ
のＨＯＭＯ準位は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩのＨＯＭＯ準位より高い。また、２ｍＤ
ＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩとＰＣＢＢｉＦとの混合薄膜の発光は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－Ｉ
ＩのＬＵＭＯ準位と、ＰＣＢＢｉＦのＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に概ね相当するエネ
ルギーを有し、該混合薄膜が呈する発光が、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ単体及びＰＣＢ
ＢｉＦ単体の発光より長波長（低エネルギー）であることから、該混合薄膜の発光は、両
化合物が形成する励起錯体からの発光であるといえる。すなわち、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ
－ＩＩとＰＣＢＢｉＦとは、互いに励起錯体を形成する組み合わせの有機化合物であり、
２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩとＰＣＢＢｉＦとをホスト材料として有することで、ＥｘＴ
ＥＴを利用する発光素子を作製することができる。
＜ゲスト材料の吸収スペクトル及び発光スペクトル＞
次に、上記発光素子に用いたゲスト材料であるＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）の吸収ス
ペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図３６に示す。
吸収スペクトルを測定するため、ゲスト材料（Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））を溶解
させたジクロロメタン溶液を作製し、石英セルを用いて吸収スペクトルを測定した。吸収
スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた
。また、測定した吸収スペクトルから石英セルの吸収スペクトルを差し引いた。発光スペ
クトルの測定は、ＰＬ－ＥＬ測定装置（浜松ホトニクス社製）を用いて該溶液を測定した
。上記測定は、室温（２３℃に保たれた雰囲気）で行った。
図３６に示すように、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）の吸収スペクトルにおける最も低
エネルギー側（長波長側）の吸収帯は、５８０ｎｍ付近である。また、吸収スペクトルの
データより、吸収端を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もった結果、Ｉｒ
（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）の吸収端は５９６ｎｍであり、遷移エネルギーは２．０８ｅＶ
と算出された。
したがって、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）の吸収スペクトルにおける最も低エネルギ
ー側（長波長側）の吸収帯は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩとＰＣＢＢｉＦとで形成する
励起錯体が呈する発光（図３５で示した発光スペクトル）と重なる領域を有している。そ
のため、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩおよびＰＣＢＢｉＦをホスト材料として有する発光
素子１及び発光素子２は、効果的にゲスト材料へ励起エネルギーを移動することができる
。
上記のように、発光素子１及び発光素子２は、第１の有機化合物である２ｍＤＢＴＢＰ
ＤＢｑ－ＩＩと、第２の有機化合物であるＰＣＢＢｉＦと、が励起錯体を形成する組み合
わせのホスト材料を有する発光素子である。
＜ホスト材料の燐光発光スペクトル＞
次に、ホスト材料として用いた第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）及び
第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）の三重項励起エネルギー準位の測定結果を図３７に示
す。
三重項励起エネルギー準位の測定は、各化合物の薄膜サンプルについて燐光発光測定を
行うことにより測定した。測定には、顕微ＰＬ装置 ＬａｂＲＡＭ ＨＲ－ＰＬ（（株）
堀場製作所）を用い、測定温度は１０Ｋ、励起光としてＨｅ－Ｃｄレーザ（３２５ｎｍ）
を用い、検出器にはＣＣＤ検出器を用いた。測定から得られた燐光スペクトルにおける最
も短波長側のピークより、三重項励起エネルギー準位を求めた。
図３７において、第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）及び第２の有機化
合物（ＰＣＢＢｉＦ）の燐光発光スペクトルの最も短波長側のピークの波長は、それぞれ
５１５ｎｍ、及び５０９ｎｍであることから、三重項励起エネルギー準位は、それぞれ２
．４１ｅＶ、及び２．４４ｅＶと導出することができた。
また、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩおよびＰＣＢＢｉＦの燐光発光スペクトルの最も短
波長側のピーク波長は、図３５で示した２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩとＰＣＢＢｉＦとで
形成する励起錯体の発光スペクトルの最も短波長側のピーク波長より、それぞれ短波長で
ある。なお、励起錯体は、一重項励起エネルギー準位と三重項励起エネルギー準位とのエ
ネルギー差が小さいという特徴を有するため、励起錯体の三重項励起エネルギー準位は、
発光スペクトルの最も短波長側のピーク波長から導出することができる。すなわち、第１
の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）及び第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）の
三重項励起エネルギー準位は、励起錯体の三重項励起エネルギー準位より高いと言える。
また、図３６で示した吸収スペクトルの吸収端から導出されたゲスト材料（Ｉｒ（ｔｐ
ｐｒ）２（ｄｐｍ））の遷移エネルギー（２．０８ｅＶ）より、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－
ＩＩ及びＰＣＢＢｉＦの三重項励起エネルギー準位は高い。
したがって、本実施例でホスト材料として用いた第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤ
Ｂｑ－ＩＩ）及び第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）は、ホスト材料として十分な三重項
励起エネルギー準位を有する。
＜発光素子の特性＞
次に、上記作製した発光素子１及び２の特性を測定した。輝度およびＣＩＥ色度の測定
には色彩輝度計（トプコン社製、ＢＭ－５Ａ）を用い、電界発光スペクトルの測定にはマ
ルチチャンネル分光器（浜松ホトニクス社製、ＰＭＡ－１１）を用いた。
発光素子１及び発光素子２の輝度－電流密度特性を図３８に、輝度－電圧特性を図３９
に、電流効率－輝度特性を図４０に、外部量子効率－輝度特性を図４１に、それぞれ示す
。また、発光素子１及び発光素子２に２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の
発光スペクトルを図４２に示す。また、発光素子１及び発光素子２が呈する発光の角度分
布を測定した結果を図４５に示す。なお、発光素子の測定は室温（２３℃に保たれた雰囲
気）で行った。
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における、発光素子１及び発光素子２の素子特性を表２
に示す。
Figure 0007050890000006
図４２に示すように、発光素子１及び発光素子２の電界発光スペクトルのピーク波長は
、６２０ｎｍ及び６１６ｎｍであり、半値全幅が７３ｎｍ及び６９ｎｍである赤色の発光
をそれぞれ示した。
また、図４５に示すように、発光素子１及び発光素子２が呈する発光の角度分布を測定
した結果、完全拡散面（ランバーシアン、またはＬａｍｂｅｒｔｉａｎともいう）との差
（ランバーシアン比ともいう）は、それぞれ８９．３％、８５．５％であった。表２に示
す外部量子効率は、正面における輝度の測定からランバーシアン配光を仮定して算出され
た外部量子効率と、ランバーシアン比との積であり、全方位への光束を考慮した真の外部
量子効率を見積もった値である。なお、図４１には、正面における輝度の測定からランバ
ーシアン配光を仮定して算出された外部量子効率と、真の外部量子効率と、を共に図示し
ている。
また、図４０乃至図４１、及び表２に示すように、発光素子１及び発光素子２は、色度
ｘが０．６６５及び０．６６２と深い赤色を示しながら、高い電流効率を示した。また、
発光素子１及び発光素子２の外部量子効率（真値）の最大値はそれぞれ２３．１％及び２
２．４％と優れた値を示した。また、図３９で示すように、発光素子１及び発光素子２は
、いずれも低い駆動電圧で駆動した。そのため、発光素子１及び発光素子２は優れた電力
効率を示した。
また、発光素子１及び発光素子２の発光開始電圧（輝度が１ｃｄ／ｍ２より大きくなる
電圧）は、両素子とも２．３Ｖであった。この電圧値は、後に示すように、ゲスト材料で
あるＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相
当する電圧より小さい。したがって、発光素子１及び発光素子２においては、ゲスト材料
においてキャリアが直接再結合して発光しているのではなく、より小さいエネルギーギャ
ップを有する材料において、キャリアが再結合していることが示唆される。
＜ＣＶ測定結果＞
ここで、上記発光素子のホスト材料（第１の有機化合物および第２の有機化合物）、及
びゲスト材料に用いた化合物の電気化学的特性（酸化反応特性および還元反応特性）をサ
イクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定した。なお測定には、電気化学アナ
ライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデル６００Ａまたは６００Ｃ）を
用い、各化合物をＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（略称：ＤＭＦ）に溶解させた溶液を測
定した。測定では、参照電極に対する作用電極の電位を適切な範囲で変化させて各々酸化
ピーク電位、還元電位ピーク電位を得た。また、参照電極のレドックスポテンシャルが－
４．９４ｅＶであることが見積もられているため、この数値と得られたピーク電位から、
各化合物のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位を算出した。
ＣＶ測定の結果より得られた酸化電位および還元電位、及びＣＶ測定より算出した各化
合物のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位を、表３に示す。
Figure 0007050890000007
また、発光素子１及び発光素子２に用いた化合物について、同様のＣＶ測定から見積も
ったＬＵＭＯ準位及びＨＯＭＯ準位と、一対の電極（ＩＴＳＯ及びＡｌ）の仕事関数とを
図４４に示す。なお、一対の電極の仕事関数は、大気中にて光電子分光法（理研計器製、
ＡＣ－２）にて測定した。
表３に示すように、第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）の還元電位は、
第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）の還元電位より高く、第１の有機化合物（２ｍＤＢＴ
ＢＰＤＢｑ－ＩＩ）の酸化電位は、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）の酸化電位より高
く、ゲスト材料（Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））の還元電位は、第１の有機化合物（２
ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）の還元電位より高く、ゲスト材料（Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄ
ｐｍ））の酸化電位は、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）の酸化電位より高い。そのた
め、第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）のＬＵＭＯ準位は、第２の有機化
合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＬＵＭＯ準位より低く、第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢ
ｑ－ＩＩ）のＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＨＯＭＯ準位より低
く、ゲスト材料（Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））のＬＵＭＯ準位は、第１の有機化合物
（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）のＬＵＭＯ準位より低く、ゲスト材料（Ｉｒ（ｔｐｐｒ
）２（ｄｐｍ））のＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＨＯＭＯ準位
より低い。
ＣＶ測定の結果から、第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）と第２の有機
化合物（ＰＣＢＢｉＦ）とが励起錯体を形成することができる組み合わせであるといえる
。
なお、表３に示したＣＶ測定の結果より算出されたＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエ
ネルギー差については、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）は２．５２ｅＶであった。
一方、上述のように、図３６において測定した吸収スペクトルの吸収端より求めた遷移
エネルギーは、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）においては２．０８ｅＶである。
したがって、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位
とのエネルギー差が、吸収端から算出される遷移エネルギーより０．４４ｅＶ大きい結果
であった。
また、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）の発光エネルギーは、図３６に示した発光スペク
トルの最も短波長側の極大値の波長が６２５ｎｍであったことから、１．９８ｅＶと算出
された。
したがって、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位
とのエネルギー差が、発光エネルギーより０．５４ｅＶ大きい結果であった。
すなわち、上記発光素子に用いたゲスト材料においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位
とのエネルギー差が、吸収端から算出されるエネルギーより０．４ｅＶ以上大きい。また
、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、発光エネルギーより０．４ｅＶ以上
大きい。そのため、一対の電極から注入されたキャリアが、該ゲスト材料において直接再
結合する場合においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当する大き
なエネルギーが必要となり、高い電圧が必要となる。
しかしながら、本発明の一態様の発光素子においては、ゲスト材料においてキャリアが
直接再結合することなく、励起錯体からのエネルギー移動によってゲスト材料を励起する
ことが可能であるため、駆動電圧を低減することができる。したがって、本発明の一態様
の発光素子は消費電力を低減することができる。
なお、ホスト材料である第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）のＬＵＭＯ
準位と、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、表３よ
り２．４２ｅＶと算出された。すなわち、ホスト材料である励起錯体のＬＵＭＯ準位とＨ
ＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当するエネルギーは、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯ
ＭＯ準位とのエネルギー差（２．５２ｅＶ）より小さいが、ゲスト材料の吸収端から算出
される遷移エネルギー（２．０８ｅＶ）より大きい。したがって、発光素子１及び発光素
子２においては、励起錯体を経由してゲスト材料を励起させることが可能であるため、駆
動電圧を低減することができる。したがって、本発明の一態様の発光素子は消費電力を低
減することができる。
ところで、表３のＣＶ測定の結果より、一対の電極から注入されたキャリア（電子およ
び正孔）のうち、正孔はＨＯＭＯ準位が高いホスト材料である第２の有機化合物（ＰＣＢ
ＢｉＦ）に注入されやすく、電子はＬＵＭＯ準位が低いゲスト材料（Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２
（ｄｐｍ））に注入されやすい構成となっている。すなわち、一見、第２の有機化合物（
ＰＣＢＢｉＦ）とゲスト材料（Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））とで、励起錯体を形成し
てしまう可能性があるように見える。
しかしながら、図４２に示すように発光素子１及び発光素子２の電界発光スペクトルは
、半値全幅が７３ｎｍ及び６９ｎｍであり、図３６で示したＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ
）の発光スペクトル（半値全幅が８９ｎｍ）と同程度の結果であり、且つピーク波長も同
程度であることから、第２の有機化合物とゲスト材料とで励起錯体を形成していない。こ
のことは、本発明者らが見出した特徴的な現象である。
ここで、表３に示したＣＶ測定の結果より、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＨＯ
ＭＯ準位と、ゲスト材料であるＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）のＬＵＭＯ準位とのエネル
ギー差を算出したところ、２．３１ｅＶであることがわかった。
したがって、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）を有する発光素子１及び発光素子２におい
ては、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＨＯＭＯ準位と、ゲスト材料（Ｉｒ（ｔｐｐ
ｒ）２（ｄｐｍ））のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差（２．３１ｅＶ）が、ゲスト材料（
Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エ
ネルギー（２．０８ｅＶ）以上である。また、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＨＯ
ＭＯ準位と、ゲスト材料（Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））のＬＵＭＯ準位とのエネルギ
ー差（２．３１ｅＶ）が、ゲスト材料（Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））が呈する発光の
エネルギー（１．９６ｅＶ）以上である。そのため、第２の有機化合物とゲスト材料とで
励起錯体を形成するより、最終的にはゲスト材料へ励起エネルギーが移動しやすく、ゲス
ト材料から効率よく発光を得ることができる。この関係が、効率よく発光を得るための本
発明の一態様の特徴である。
＜信頼性試験結果＞
次に、発光素子１及び発光素子２の信頼性試験の測定結果を図４３に示す。なお、信頼
性試験は、発光素子１の電流密度を１７ｍＡ／ｃｍ２、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に
設定し、発光素子２の電流密度を２５ｍＡ／ｃｍ２、初期輝度を７６００ｃｄ／ｍ２に設
定し、電流密度を一定の条件で発光素子を連続駆動させた。
その結果、発光素子１及び発光素子２において、初期輝度の９０％に劣化した時間（Ｌ
Ｔ９０）は、それぞれ６１０時間及び２９０時間であり、発光素子１及び発光素子２は優
れた信頼性を示す結果が得られた。
なお、発光素子２は発光素子１と比べて初期輝度が１．５２倍であり、ＬＴ９０は２．
１分の１となっている。本実施例で作製した発光素子の輝度加速係数は－１．７であり、
初期輝度が１．５倍で輝度劣化時間は１．５－１．７（＝０．５０）となる。すなわち、
初期輝度を１．５倍に設定すると輝度劣化時間が半減する。したがって、発光素子１及び
発光素子２は、概ね同等の優れた信頼性を示す結果であるいえる。
以上、発光素子１及び発光素子２のように、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位が、第２
の有機化合物のＬＵＭＯ準位より低く、第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位が、第２の有機
化合物のＨＯＭＯ準位より低く、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位が、第１の有機化合物のＬＵ
ＭＯ準位より低く、ゲスト材料のＨＯＭＯ準位が、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位より
低い場合、第１の有機化合物と第２の有機化合物とが励起錯体を形成する組み合わせであ
り、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位とゲスト材料のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差が、
ゲスト材料の吸収端から算出される遷移エネルギー以上である、あるいはゲスト材料の発
光のエネルギー以上であることで、高い発光効率と低い駆動電圧を両立し、且つ優れた信
頼性を有する発光素子を作製することができる。
以上、本発明の一態様の構成を有することで、発光効率が高い発光素子を作製すること
ができる。また、消費電力が低減された発光素子を作製することができる。また、信頼性
の優れた発光素子を作製することができる。
本実施例では、本発明の一態様である発光素子（発光素子３及び４）の作製例を示す。
本実施例で作製した発光素子の断面模式図は図３４と同様である。素子構造の詳細を表４
に示す。また、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。なお、他の化合物の構造と略
称については、先の実施例を参酌すれば良い。
Figure 0007050890000008
Figure 0007050890000009
＜発光素子の作製＞
≪発光素子３の作製≫
基板２００上に電極１０１として、ＩＴＳＯ膜を厚さが１１０ｎｍになるように形成し
た。なお、電極１０１の電極面積は、４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、電極１０１上に正孔注入層１１１として、ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩと、酸化モリブデン
（ＭｏＯ３）と、を重量比（ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になるように、
且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着した。
次に、正孔注入層１１１上に正孔輸送層１１２として、ＢＰＡＦＬＰを厚さが２０ｎｍ
になるように蒸着した。
次に、正孔輸送層１１２上に発光層１６０として、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩと、Ｐ
ＣＢＢｉＦと、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－κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（
ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ））とを、重量比（２ｍＤＢＴＢＰ
ＤＢｑ－ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ））が０．８：０．２
：０．０１になるように、且つ厚さが４０ｎｍになるように共蒸着した。なお、発光層１
６０において、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩが第１の有機化合物であり、ＰＣＢＢｉＦが
第２の有機化合物であり、Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）がゲスト材料（燐光材料
）である。
次に、発光層１６０上に、電子輸送層の層１１８（１）として、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ
－ＩＩを厚さが２０ｎｍになるように、続いて、層１１８（２）として、ＢＰｈｅｎを、
厚さが１０ｎｍになるように、順次蒸着した。次に、電子輸送層１１８上に、電子注入層
１１９として、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を厚さが１ｎｍになるように蒸着した。
次に、電子注入層１１９上に、電極１０２として、アルミニウム（Ａｌ）を厚さが２０
０ｎｍになるように形成した。
次に、窒素雰囲気のグローブボックス内において、有機ＥＬ用シール材を用いて封止す
るための基板２２０を、有機材料を形成した基板２００に固定することで、発光素子３を
封止した。具体的な方法は、実施例１と同様である。以上の工程により発光素子３を得た
。
≪発光素子４の作製≫
発光素子４は、先の実施例に示す発光素子１の作製と、発光層１６０及び電子輸送層１
１８の構成のみ異なり、それ以外の工程は発光素子１と同様の作製方法とした。
発光素子４の発光層１６０として、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩと、ＰＣＢＢｉＦと、
ビス｛４，６－ジメチル－２－［５－（４－シアノ－２，６－ジメチルフェニル）－３－
（３，５－ジメチルフェニル）－２－ピラジニル－κＮ］フェニル－κＣ｝（２，２，６
，６－テトラメチル－３，５－ヘプタンジオナト－κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）
（略称：Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ））とを、重量比（２ｍＤＢＴＢＰ
ＤＢｑ－ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ））が０．７
：０．３：０．０５になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着し、続いて、
重量比（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）
２（ｄｐｍ））が０．８：０．２：０．０５になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるよ
うに共蒸着した。なお、発光層１６０において、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩが第１の有
機化合物であり、ＰＣＢＢｉＦが第２の有機化合物であり、Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣ
Ｐ）２（ｄｐｍ）がゲスト材料（燐光材料）である。次に、発光層１６０上に、電子輸送
層１１８として、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩを厚さが２０ｎｍになるように、続いて、
ＢＰｈｅｎを、厚さが１０ｎｍになるように、順次蒸着した。
＜発光素子の特性＞
次に、上記作製した発光素子３及び４の特性を測定した。測定方法は、実施例１と同様
である。
発光素子３及び４の輝度－電流密度特性を図４６に、輝度－電圧特性を図４７に、電流
効率－輝度特性を図４８に、外部量子効率－輝度特性を図４９に、それぞれ示す。また、
発光素子３及び４にそれぞれ２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の電界発光
スペクトルを図５０に示す。なお、各発光素子の測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気）
で行った。また、本実施例における外部量子効率は、正面における輝度の測定から完全拡
散面（ランバーシアン、またはＬａｍｂｅｒｔｉａｎともいう）の配光を仮定して算出し
た値である。
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における、発光素子３及び４の素子特性を表５に示す。
Figure 0007050890000010
図５０に示すように、発光素子３、及び発光素子４の電界発光スペクトルのピーク波長
は、５９６ｎｍ、及び６３２ｎｍであり、半値全幅が６６ｎｍ、及び５６ｎｍである赤色
の発光をそれぞれ示した。
また、図４６乃至図４９、及び表５に示すように、発光素子３は、高い電流効率および
外部量子効率を示した。また、発光素子４は、色度ｘが０．６９１と深い赤色を示しなが
ら、高い電流効率および外部量子効率を示した。
また、図４７に示すように、発光素子３及び４の発光開始電圧（輝度が１ｃｄ／ｍ２よ
り大きくなる電圧）は、両素子とも２．３Ｖであった。この電圧値は、後に示すように、
ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当する電圧より小さい。
したがって、発光素子３及び４においては、ゲスト材料においてキャリアが直接再結合し
て発光しているのではなく、より小さいエネルギーギャップを有する材料において、キャ
リアが再結合していることが示唆される。
＜ゲスト材料の吸収スペクトル及び発光スペクトル＞
次に、発光素子３に用いたゲスト材料であるＩｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）の吸
収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図５１に、発光素子４に用いたゲスト材料
であるＩｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ）の吸収スペクトル及び発光スペクト
ルの測定結果を図５２にそれぞれ示す。なお、測定方法は、実施例１と同様である。
図５１及び図５２に示すように、Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）、及びＩｒ（ｄ
ｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ）の吸収スペクトルにおける最も低エネルギー側（長
波長側）の吸収帯はそれぞれ、５５０ｎｍ付近、及び５９０ｎｍ付近である。また、吸収
スペクトルのデータより、吸収端を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もっ
た結果、Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）の吸収端は５８７ｎｍであり、遷移エネル
ギーは２．１１ｅＶと算出された。また、Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ）
の吸収端は６２４ｎｍであり、遷移エネルギーは１．９９ｅＶと算出された。
また、実施例１の図３５で示したように、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩとＰＣＢＢｉＦ
とは、互いに励起錯体を形成する組み合わせの有機化合物であり、該励起錯体は４３０ｎ
ｍから６５０ｎｍに亘る幅が広い発光スペクトルを呈する。
したがって、Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）、及びＩｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣ
Ｐ）２（ｄｐｍ）の吸収スペクトルにおける最も低エネルギー側（長波長側）の吸収帯は
、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩとＰＣＢＢｉＦとで形成する励起錯体が呈する発光（図３
５で示した発光スペクトル）と重なる領域を有している。そのため、２ｍＤＢＴＢＰＤＢ
ｑ－ＩＩおよびＰＣＢＢｉＦをホスト材料として有する発光素子３及び４は、効果的にゲ
スト材料へ励起エネルギーを移動することができる。
また、実施例１で示したように、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ及びＰＣＢＢｉＦのＴ１
準位は、それぞれ２．４１ｅＶ及び２．４４ｅＶであり、ゲスト材料（Ｉｒ（ｐｉｄｒｐ
ｍ）２（ａｃａｃ）、及びＩｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ）の吸収スペクト
ルの吸収端から導出された遷移エネルギーより高い。
したがって、本実施例でホスト材料として用いた第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤ
Ｂｑ－ＩＩ）及び第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）は、ホスト材料として十分な三重項
励起エネルギー準位を有する。
＜ＣＶ測定結果＞
ここで、発光素子３のゲスト材料（Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）、及び発光素
子４のゲスト材料Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ））の電気化学的特性（酸
化反応特性および還元反応特性）をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測
定した。なお測定方法は、実施例１と同様である。
ＣＶ測定の結果より得られた酸化電位および還元電位、及びＣＶ測定より算出した各化
合物のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位を、表６に示す。なお、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－
ＩＩ及びＰＣＢＢｉＦの測定結果は、実施例１の表３を参酌すればよい。
Figure 0007050890000011
表３及び表６で示すように、第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）のＬＵ
ＭＯ準位は、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＬＵＭＯ準位より低く、第１の有機化
合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）のＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉ
Ｆ）のＨＯＭＯ準位より低く、ゲスト材料（Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）、及び
Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ））のＬＵＭＯ準位は、第１の有機化合物（
２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）のＬＵＭＯ準位より低く、ゲスト材料（Ｉｒ（ｐｉｄｒｐ
ｍ）２（ａｃａｃ）、及びＩｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ））のＨＯＭＯ準
位は、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＨＯＭＯ準位より低い。
ＣＶ測定の結果から、第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）と第２の有機
化合物（ＰＣＢＢｉＦ）とが励起錯体を形成することができる組み合わせであるといえる
。
なお、表６に示したＣＶ測定の結果より算出されたＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエ
ネルギー差については、Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）は２．５０ｅＶであり、Ｉ
ｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ）は２．５２ｅＶであった。
一方、上述のように、図５１及び図５２において測定した吸収スペクトルの吸収端より
求めた遷移エネルギーは、Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）は２．１１ｅＶであり、
Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ）は１．９９ｅＶであった。
したがって、吸収端から算出される遷移エネルギーよりＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位と
のエネルギー差が、Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）では０．３９ｅＶ大きく、Ｉｒ
（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ）では０．５３ｅＶ大きい結果であった。
また、Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）、及びＩｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２
（ｄｐｍ）の発光エネルギーは、図５１及び図５２に示した発光スペクトルの最も短波長
側の極大値の波長がそれぞれ６１０ｎｍ、及び６３５ｍｎであったことから、それぞれ２
．０３ｅＶ、及び１．９５ｅＶと算出された。
したがって、発光エネルギーよりＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、Ｉ
ｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）では０．４７ｅＶ大きく、Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍ
ＣＰ）２（ｄｐｍ）では０．５７ｅＶ大きい結果であった。
すなわち、上記発光素子３及び４に用いたゲスト材料（Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃ
ａｃ）、及びＩｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ））においては、ＬＵＭＯ準位
とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、吸収端から算出されるエネルギーより０．３ｅＶ以
上大きい。また、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、発光エネルギーより
０．４ｅＶ以上大きい。そのため、一対の電極から注入されたキャリアが、該ゲスト材料
において直接再結合する場合においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差
に相当する大きなエネルギーが必要となり、高い電圧が必要となる。
しかしながら、本発明の一態様の発光素子においては、ゲスト材料においてキャリアが
直接再結合することなく、励起錯体からのエネルギー移動によってゲスト材料を励起する
ことが可能であるため、駆動電圧を低減することができる。したがって、本発明の一態様
の発光素子は消費電力を低減することができる。
なお、ホスト材料である第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）のＬＵＭＯ
準位と、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、表３よ
り２．４２ｅＶと算出された。すなわち、ホスト材料である励起錯体のＬＵＭＯ準位とＨ
ＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当するエネルギーは、ゲスト材料（Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ
）２（ａｃａｃ）、及びＩｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ））のＬＵＭＯ準位
とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（２．５０ｅＶ、及び２．５２ｅＶ）より小さいが、ゲ
スト材料の吸収端から算出される遷移エネルギー（２．１１ｅＶ、及び１．９９ｅＶ）よ
り大きい。したがって、発光素子３及び４においては、励起錯体を経由してゲスト材料を
励起させることが可能であるため、駆動電圧を低減することができる。したがって、本発
明の一態様の発光素子は消費電力を低減することができる。
ところで、表３及び表６のＣＶ測定の結果より、一対の電極から注入されたキャリア（
電子および正孔）のうち、正孔はＨＯＭＯ準位が高いホスト材料である第２の有機化合物
（ＰＣＢＢｉＦ）に注入されやすく、電子はＬＵＭＯ準位が低いゲスト材料（Ｉｒ（ｐｉ
ｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）、及びＩｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ））に注入
されやすい構成となっている。すなわち、一見、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）とゲ
スト材料（Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）、及びＩｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）
２（ｄｐｍ））とで、励起錯体を形成してしまう可能性があるように見える。
しかしながら、発光素子３及び４の電界発光スペクトルは、図５１及び図５２で示した
ゲスト材料（Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）、及びＩｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ
）２（ｄｐｍ））の発光スペクトルと同等の結果であり、第２の有機化合物とゲスト材料
とで励起錯体を形成していない。このことは、本発明者らが見出した特徴的な現象である
。
ここで、表３及び表６に示したＣＶ測定の結果より、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ
）のＨＯＭＯ準位と、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差を算出したところ、Ｐ
ＣＢＢｉＦとＩｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）では２．３３ｅＶであり、ＰＣＢＢｉ
ＦとＩｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ）では２．３６ｅＶであることがわかっ
た。
したがって、発光素子３及び４においては、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＨＯ
ＭＯ準位と、ゲスト材料（Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）、及びＩｒ（ｄｍｄｐｐ
ｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ））のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差（２．３３ｅＶ、及び２
．３６ｅＶ）が、ゲスト材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネル
ギー（２．１１ｅＶ、及び１．９９ｅＶ）以上である。また、第２の有機化合物（ＰＣＢ
ＢｉＦ）のＨＯＭＯ準位と、ゲスト材料（Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）、及びＩ
ｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ））のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差（２．３
３ｅＶ、及び２．３６ｅＶ）が、ゲスト材料が呈する発光のエネルギー（２．０３ｅＶ、
及び１．９５ｅＶ）以上である。そのため、第２の有機化合物とゲスト材料とで励起錯体
を形成するより、最終的にはゲスト材料へ励起エネルギーが移動しやすく、ゲスト材料か
ら効率よく発光を得ることができる。この関係が、効率よく発光を得るための本発明の一
態様の特徴である。
＜信頼性試験結果＞
次に、発光素子３及び４の信頼性試験の測定結果を図５３に示す。なお、信頼性試験は
、発光素子３の電流密度を８．９ｍＡ／ｃｍ２、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し
、発光素子４の電流密度を５０ｍＡ／ｃｍ２、初期輝度を８０００ｃｄ／ｍ２に設定し、
電流密度を一定の条件で各発光素子を連続駆動させた。
その結果、発光素子３、及び発光素子４において、初期輝度の９０％に劣化した時間（
ＬＴ９０）は、それぞれ１４０時間、及び１３０時間であり、発光素子３及び４は優れた
信頼性を示す結果が得られた。
以上、発光素子３及び４のように、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位が、第２の有機化
合物のＬＵＭＯ準位より低く、第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位が、第２の有機化合物の
ＨＯＭＯ準位より低く、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位が、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位
より低く、ゲスト材料のＨＯＭＯ準位が、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位より低い場合
、第１の有機化合物と第２の有機化合物とが励起錯体を形成する組み合わせであり、第２
の有機化合物のＨＯＭＯ準位とゲスト材料のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差が、ゲスト材
料の吸収端から算出される遷移エネルギー以上である、あるいはゲスト材料の発光のエネ
ルギー以上であることで、高い発光効率と低い駆動電圧を両立し、且つ優れた信頼性を有
する発光素子を作製することができる。
以上、本発明の一態様の構成を有することで、発光効率が高い発光素子を作製すること
ができる。また、消費電力が低減された発光素子を作製することができる。また、信頼性
の優れた発光素子を作製することができる。
本実施例では、本発明の一態様である発光素子（発光素子５）の作製例を示す。本実施
例で作製した発光素子の断面模式図は図３４と同様である。素子構造の詳細を表７に示す
。また、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。なお、他の化合物の構造と略称につ
いては、先の実施例を参酌すれば良い。
Figure 0007050890000012
Figure 0007050890000013
＜発光素子５の作製＞
発光素子５は、先の実施例に示す発光素子１の作製と、発光層１６０及び電子輸送層１
１８の構成のみ異なり、それ以外の工程は発光素子１と同様の作製方法とした。
発光素子５の発光層１６０として、２－｛３－［３－（６－フェニルジベンゾチオフェ
ン－４－イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢ
ＴＢＰＤＢｑ－ＩＶ）と、ＰＣＢＢｉＦと、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）とを、重量比
（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＶ：ＰＣＢＢｉＦ：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））が０．
７：０．３：０．０５になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着し、続いて
、重量比（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＶ：ＰＣＢＢｉＦ：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）
）が０．８：０．２：０．０５になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着し
た。なお、発光層１６０において、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＶが第１の有機化合物であ
り、ＰＣＢＢｉＦが第２の有機化合物であり、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）がゲスト材
料（燐光材料）である。次に、発光層１６０上に、電子輸送層１１８として、２ｍＤＢＴ
ＢＰＤＢｑ－ＩＶを厚さが３０ｎｍになるように、続いて、ＮＢＰｈｅｎを、厚さが１５
ｎｍになるように、順次蒸着した。
＜発光素子の特性＞
次に、上記作製した発光素子５の特性を測定した。測定方法は、実施例１と同様である
。
発光素子５の輝度－電流密度特性を図５４に、輝度－電圧特性を図５５に、電流効率－
輝度特性を図５６に、外部量子効率－輝度特性を図５７に、それぞれ示す。また、発光素
子５に２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の電界発光スペクトルを図５８に
示す。なお、発光素子の測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気）で行った。
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における、発光素子５の素子特性を表８に示す。
Figure 0007050890000014
図５８に示すように、発光素子５の電界発光スペクトルのピーク波長は、６２０ｎｍで
あり、半値全幅が８０ｎｍである赤色の発光を示した。
また、発光素子５が呈する発光の角度分布を測定した結果、完全拡散面（ランバーシア
ン、またはＬａｍｂｅｒｔｉａｎともいう）との差（ランバーシアン比ともいう）は、９
４．５％であった。表８に示す外部量子効率は、正面における輝度の測定からランバーシ
アン配光を仮定して算出された外部量子効率と、ランバーシアン比との積であり、全方位
への光束を考慮した真の外部量子効率を見積もった値である。なお、図５７には、正面に
おける輝度の測定からランバーシアン配光を仮定して算出された外部量子効率と、真の外
部量子効率と、を共に図示している。
また、図５４乃至図５７、及び表８に示すように、発光素子５は、色度ｘが０．６５９
と深い赤色を示しながら、高い電流効率を示した。また、発光素子５の外部量子効率（真
値）の最大値は２８．２％と優れた値を示した。また、発光素子５は、低い駆動電圧で駆
動した。そのため、発光素子５は優れた電力効率を示した。
また、発光素子５の発光開始電圧（輝度が１ｃｄ／ｍ２より大きくなる電圧）は、２．
３Ｖであった。この電圧値は、実施例１で示したように、ゲスト材料であるＩｒ（ｔｐｐ
ｒ）２（ｄｐｍ）のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当する電圧より小
さい。したがって、発光素子５においては、ゲスト材料においてキャリアが直接再結合し
て発光しているのではなく、より小さいエネルギーギャップを有する材料において、キャ
リアが再結合していることが示唆される。
＜ＣＶ測定結果＞
ここで、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＶの電気化学的特性（酸化反応特性および還元反応
特性）をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定した。なお測定方法は実
施例１と同様である。
ＣＶ測定の結果より２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＶの酸化電位は１．２７Ｖ、還元電位は
－２．００Ｖであった。そのため、ＣＶ測定より算出した２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＶの
ＨＯＭＯ準位は－６．２１ｅＶ、ＬＵＭＯ準位は－２．９４ｅＶであった。なお、実施例
１で示したように、ＰＣＢＢｉＦのＨＯＭＯ準位は－５．３６ｅＶであり、ＬＵＭＯ準位
は－２．００ｅＶであり、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）のＨＯＭＯ準位は－５．５７ｅ
Ｖであり、ＬＵＭＯ準位は－３．０５ｅＶであった。
このように、第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＶ）のＬＵＭＯ準位は、第
２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＬＵＭＯ準位より低く、第１の有機化合物（２ｍＤＢ
ＴＢＰＤＢｑ－ＩＶ）のＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＨＯＭＯ
準位より低く、ゲスト材料（Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））のＬＵＭＯ準位は、第１の
有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＶ）のＬＵＭＯ準位より低く、ゲスト材料（Ｉｒ
（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））のＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＨ
ＯＭＯ準位より低い。
ＣＶ測定の結果から、第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＶ）と第２の有機
化合物（ＰＣＢＢｉＦ）とが励起錯体を形成することができる組み合わせであるといえる
。
なお、実施例１で示したように、ＣＶ測定の結果より算出されたＩｒ（ｔｐｐｒ）２（
ｄｐｍ）のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、は２．５２ｅＶであった。
一方、図３６において測定した吸収スペクトルの吸収端より求めた遷移エネルギーは、
Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）においては２．０８ｅＶである。
したがって、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位
とのエネルギー差が、吸収端から算出される遷移エネルギーより０．４４ｅＶ大きい結果
であった。
また、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）の発光エネルギーは、図３６に示した発光スペク
トルの最も短波長側の極大値の波長が６２５ｎｍであったことから、１．９８ｅＶと算出
された。
したがって、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位
とのエネルギー差が、発光エネルギーより０．５４ｅＶ大きい結果であった。
すなわち、上記発光素子に用いたゲスト材料においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位
とのエネルギー差が、吸収端から算出されるエネルギーより０．４ｅＶ以上大きい。また
、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、発光エネルギーより０．４ｅＶ以上
大きい。そのため、一対の電極から注入されたキャリアが、該ゲスト材料において直接再
結合する場合においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当する大き
なエネルギーが必要となり、高い電圧が必要となる。
しかしながら、本発明の一態様の発光素子においては、ゲスト材料においてキャリアが
直接再結合することなく、励起錯体からのエネルギー移動によってゲスト材料を励起する
ことが可能であるため、駆動電圧を低減することができる。したがって、本発明の一態様
の発光素子は消費電力を低減することができる。
なお、ホスト材料である第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＶ）のＬＵＭＯ
準位と、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、２．４
２ｅＶと算出された。すなわち、ホスト材料である励起錯体のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準
位とのエネルギー差に相当するエネルギーは、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位
とのエネルギー差（２．５２ｅＶ）より小さいが、ゲスト材料の吸収端から算出される遷
移エネルギー（２．０８ｅＶ）より大きい。したがって、発光素子５においては、励起錯
体を経由してゲスト材料を励起させることが可能であるため、駆動電圧を低減することが
できる。したがって、本発明の一態様の発光素子は消費電力を低減することができる。
ところで、ＣＶ測定の結果より、一対の電極から注入されたキャリア（電子および正孔
）のうち、正孔はＨＯＭＯ準位が高いホスト材料である第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ
）に注入されやすく、電子はＬＵＭＯ準位が低いゲスト材料（Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐ
ｍ））に注入されやすい構成となっている。すなわち、一見、第２の有機化合物（ＰＣＢ
ＢｉＦ）とゲスト材料（Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））とで、励起錯体を形成してしま
う可能性があるように見える。
しかしながら、発光素子５の電界発光スペクトルは、図３６で示したＩｒ（ｔｐｐｒ）
２（ｄｐｍ）の発光スペクトルと同程度の結果であることから、第２の有機化合物とゲス
ト材料とで励起錯体を形成していない。このことは、本発明者らが見出した特徴的な現象
である。
Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）を有する発光素子５においては、第２の有機化合物のＨ
ＯＭＯ準位と、ゲスト材料（Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））のＬＵＭＯ準位とのエネル
ギー差（２．３１ｅＶ）が、ゲスト材料（Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））の吸収スペク
トルにおける吸収端から算出される遷移エネルギー（２．０８ｅＶ）以上である。また、
第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＨＯＭＯ準位と、ゲスト材料（Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２
（ｄｐｍ））のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差（２．３１ｅＶ）が、ゲスト材料（Ｉｒ（
ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））が呈する発光のエネルギー（１．９６ｅＶ）以上である。その
ため、第２の有機化合物とゲスト材料とで励起錯体を形成するより、最終的にはゲスト材
料へ励起エネルギーが移動しやすく、ゲスト材料から効率よく発光を得ることができる。
この関係が、効率よく発光を得るための本発明の一態様の特徴である。
＜信頼性試験結果＞
次に、発光素子５の信頼性試験の測定結果を図５９に示す。なお、信頼性試験は、発光
素子５の電流密度を５０ｍＡ／ｃｍ２、初期輝度を１４０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流
密度を一定の条件で発光素子を連続駆動させた。
その結果、発光素子５において、初期輝度の９０％に劣化した時間（ＬＴ９０）は、１
１０時間であり、発光素子５は優れた信頼性を示す結果が得られた。
以上、発光素子５のように、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位が、第２の有機化合物の
ＬＵＭＯ準位より低く、第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位が、第２の有機化合物のＨＯＭ
Ｏ準位より低く、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位が、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位より低
く、ゲスト材料のＨＯＭＯ準位が、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位より低い場合、第１
の有機化合物と第２の有機化合物とが励起錯体を形成する組み合わせであり、第２の有機
化合物のＨＯＭＯ準位とゲスト材料のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差が、ゲスト材料の吸
収端から算出される遷移エネルギー以上である、あるいはゲスト材料の発光のエネルギー
以上であることで、高い発光効率と低い駆動電圧を両立し、且つ優れた信頼性を有する発
光素子を作製することができる。
以上、本発明の一態様の構成を有することで、発光効率が高い発光素子を作製すること
ができる。また、消費電力が低減された発光素子を作製することができる。また、信頼性
の優れた発光素子を作製することができる。
本実施例では、本発明の一態様である発光素子（発光素子６及び７）の作製例を示す。
本実施例で作製した発光素子の断面模式図を図３４に、素子構造の詳細を表９に、それぞ
れ示す。また、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。なお、他の化合物の構造と略
称については、先の実施例を参酌すれば良い。
Figure 0007050890000015
Figure 0007050890000016
＜発光素子６及び７の作製＞
発光素子６及び７は、先の実施例に示す発光素子１の作製と、発光層１６０及び電子輸
送層１１８の構成のみ異なり、それ以外の工程は発光素子１と同様の作製方法とした。
発光素子６の発光層１６０として、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、Ｎ－（９，９－ジメチル
－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９－フェニル－Ｎ－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾ
ール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：ＰＣｚＰＣＦＬ）と、ビス
｛４，６－ジメチル－２－［５－（２，６－ジメチルフェニル）－３－（３，５－ジメチ
ルフェニル）－２－ピラジニル－κＮ］フェニル－κＣ｝（２，８－ジメチル－４，６－
ノナンジオナト－κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄ
ｍｐ）２（ｄｉｖｍ））とを、重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣｚＰＣＦＬ：Ｉｒ（
ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ））が０．８：０．２：０．０５になるように、且
つ厚さが４０ｎｍになるように共蒸着した。なお、発光層１６０において、４，６ｍＣｚ
Ｐ２Ｐｍが第１の有機化合物であり、ＰＣｚＰＣＦＬが第２の有機化合物であり、Ｉｒ（
ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）がゲスト材料（燐光材料）である。次に、発光層
１６０上に、電子輸送層１１８の層１１８（１）として、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを厚さが
２０ｎｍになるように、続いて、層１１８（２）として、ＢＰｈｅｎを、厚さが１０ｎｍ
になるように、順次蒸着した。
発光素子７の発光層１６０として、４－｛３－［３’－（９Ｈ－カルバゾール－９－イ
ル）］ビフェニル－３－イル｝ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：４ｍＣｚＢ
ＰＢｆｐｍ）と、ＰＣＢｉＦと、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）とを、重量比（４ｍＣ
ｚＢＰＢｆｐｍ：ＰＣＢｉＦ：Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））が０．８：０．２：０
．０５になるように、且つ厚さが４０ｎｍになるように共蒸着した。なお、発光層１６０
において、４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍが第１の有機化合物であり、ＰＣＢｉＦが第２の有機化
合物であり、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）がゲスト材料（燐光材料）である。次に、
発光層１６０上に、電子輸送層１１８の層１１８（１）として、４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍを
厚さが２０ｎｍになるように、続いて、層１１８（２）として、ＢＰｈｅｎを、厚さが１
０ｎｍになるように、順次蒸着した。
＜発光素子の特性＞
次に、上記作製した発光素子６及び７の特性を測定した。測定方法は、実施例１と同様
である。
発光素子６及び７の輝度－電流密度特性を図６０に、輝度－電圧特性を図６１に、電流
効率－輝度特性を図６２に、外部量子効率－輝度特性を図６３に、それぞれ示す。また、
発光素子６及び７にそれぞれ２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の電界発光
スペクトルを図６４に示す。なお、各発光素子の測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気）
で行った。また、本実施例における外部量子効率は、正面における輝度の測定から完全拡
散面（ランバーシアン、またはＬａｍｂｅｒｔｉａｎともいう）の配光を仮定して算出し
た値である。
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における、発光素子６及び７の素子特性を表１０に示す
。
Figure 0007050890000017
図６４に示すように、発光素子６及び７の電界発光スペクトルのピーク波長は、６１６
ｎｍ及び５７９ｎｍであり、半値全幅が４８ｎｍ及び７１ｎｍである赤色の発光と橙色の
発光をそれぞれ示した。
また、図６０乃至図６３、及び表１０に示すように、発光素子６及び７は、高い電流効
率を示した。また、発光素子６及び７の外部量子効率の最大値はそれぞれ３０．０％及び
３３．９％と優れた値を示した。また、図６１で示すように、発光素子６及び７は、いず
れも低い駆動電圧で駆動した。そのため、発光素子６及び７は優れた電力効率を示した。
また、発光素子６及び７の発光開始電圧（輝度が１ｃｄ／ｍ２より大きくなる電圧）は
、それぞれ２．４Ｖ及び２．２Ｖであった。この電圧値は、後に示すように、ゲスト材料
であるＩｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）及びＩｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ
）のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当する電圧より小さい。したがっ
て、発光素子６及び７においては、ゲスト材料においてキャリアが直接再結合して発光し
ているのではなく、より小さいエネルギーギャップを有する材料において、キャリアが再
結合していることが示唆される。
＜ホスト材料の発光スペクトル＞
ここで、上記作製した発光素子のホスト材料（第１の有機化合物および第２の有機化合
物）として用いた、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ単体、４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍ単体、ＰＣｚＰＣ
ＦＬ単体、及びＰＣＢｉＦ単体の薄膜の発光スペクトルを測定した結果を図６５に示す。
測定方法は、実施例１と同様である。
図６５に示すように、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ単体、４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍ単体、ＰＣｚ
ＰＣＦＬ単体、及びＰＣＢｉＦ単体の薄膜の発光スペクトルは、ピーク波長がそれぞれ４
３９ｎｍ、４４０ｎｍ、４４８ｎｍ、及び４３０ｎｍの青色の発光を示した。
＜比較発光素子の作製＞
次に、発光素子６及び７の比較発光素子として、ゲスト材料を有さない発光素子（比較
発光素子１及び２）を作製し、その特性を評価した。素子構造の詳細を表１１に示す。
Figure 0007050890000018
比較発光素子１及び２は、先に示す発光素子６及び７の作製と、発光層１６０の構成の
みそれぞれ異なり、それ以外の工程は発光素子６及び７と同様の作製方法とした。
比較発光素子１の発光層１６０として、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、ＰＣｚＰＣＦＬとを
、重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣｚＰＣＦＬ）が０．８：０．２になるように、且
つ厚さが４０ｎｍになるように共蒸着した。
比較発光素子２の発光層１６０として、４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍと、ＰＣＢｉＦとを、重
量比（４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍ：ＰＣＢｉＦ）が０．８：０．２になるように、且つ厚さが
４０ｎｍになるように共蒸着した。
＜比較発光素子の特性＞
次に、上記作製した比較発光素子１及び２の特性を測定した。測定方法は、実施例１と
同様である。
比較発光素子１及び２の輝度－電流密度特性を図６６に、輝度－電圧特性を図６７に、
電流効率－輝度特性を図６８に、外部量子効率－輝度特性を図６９に、それぞれ示す。ま
た、比較発光素子１及び２にそれぞれ２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の
電界発光スペクトルを図７０に示す。なお、各発光素子の測定は室温（２３℃に保たれた
雰囲気）で行った。
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における、比較発光素子１及び２の素子特性を表１２に
示す。
Figure 0007050890000019
図７０に示すように、比較発光素子１及び２の電界発光スペクトルのピーク波長は、５
６４ｎｍ及び５５７ｎｍであり、半値全幅が１０３ｎｍ及び８８ｎｍである黄色の発光を
それぞれ示した。この発光は、図６５に示した４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ単体、４ｍＣｚＢＰ
Ｂｆｐｍ単体、ＰＣｚＰＣＦＬ単体、及びＰＣＢｉＦ単体の薄膜の発光スペクトルと大き
く異なる発光スペクトルである。
後に示すように、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位は、ＰＣｚＰＣＦＬのＬＵＭＯ
準位より低く、ＰＣｚＰＣＦＬのＨＯＭＯ準位は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＨＯＭＯ準位
より高い。また、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣｚＰＣＦＬとの混合膜を有する比較発光素
子１の発光は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位と、ＰＣｚＰＣＦＬのＨＯＭＯ準位
とのエネルギー差に概ね相当するエネルギーを有し、該混合膜を有する比較発光素子１が
呈する発光が、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ単体及びＰＣｚＰＣＦＬ単体の発光より長波長（低
エネルギー）であることから、比較発光素子１の発光は、両化合物が形成する励起錯体か
らの発光であるといえる。すなわち、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣｚＰＣＦＬとは、互い
に励起錯体を形成する組み合わせの有機化合物であり、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣｚＰ
ＣＦＬとをホスト材料として有することで、ＥｘＴＥＴを利用する発光素子を作製するこ
とができる。
また、後に示すように、４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍのＬＵＭＯ準位は、ＰＣＢｉＦのＬＵＭ
Ｏ準位より低く、ＰＣＢｉＦのＨＯＭＯ準位は、４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍのＨＯＭＯ準位よ
り高い。また、４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍとＰＣＢｉＦとの混合膜を有する比較発光素子２の
発光は、４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍのＬＵＭＯ準位と、ＰＣＢｉＦのＨＯＭＯ準位とのエネル
ギー差に概ね相当するエネルギーを有し、該混合膜を有する比較発光素子２が呈する発光
が、４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍ単体及びＰＣＢｉＦ単体の発光より長波長（低エネルギー）で
あることから、比較発光素子２の発光は、両化合物が形成する励起錯体からの発光である
といえる。すなわち、４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍとＰＣＢｉＦとは、互いに励起錯体を形成す
る組み合わせの有機化合物であり、４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍとＰＣＢｉＦとをホスト材料と
して有することで、ＥｘＴＥＴを利用する発光素子を作製することができる。
また、図６６乃至図６９、及び表１２に示すように、比較発光素子１及び１は、高い電
流効率を示した。また、比較発光素子１及び２の外部量子効率の最大値はそれぞれ１０．
３％及び１５．５％と優れた値を示した。なお、一対の電極から注入されたキャリア（正
孔及び電子）の再結合によって生成する一重項励起子の生成確率が最大で２５％であるた
め、外部への光取り出し効率を２５％とした場合の外部量子効率は、最大で６．３％とな
る。比較発光素子１及び２においては、外部量子効率が６．３％を超える高い効率が得ら
れている。比較発光素子１及び２の外部量子効率が高い理由は、比較発光素子１及び２に
おいて、一対の電極から注入されたキャリア（正孔及び電子）の再結合によって生成した
一重項励起子に由来する発光に加えて、励起錯体における逆項間交差によって三重項励起
子から生成した一重項励起子に由来する発光が得られているためである。このことからも
、比較発光素子１及び２が、熱活性化遅延蛍光を呈する機能を有する励起錯体に由来する
発光を呈する発光素子であることが分かる。
また、図６７で示すように、比較発光素子１及び２は、いずれも低い駆動電圧で駆動し
た。そのため、比較発光素子１及び２は優れた電力効率を示した。また、比較発光素子１
及び２の発光開始電圧（輝度が１ｃｄ／ｍ２より大きくなる電圧）は、それぞれ２．４Ｖ
及び２．２Ｖであった。この電圧値は、先に示した発光素子６及び７とそれぞれ同じ電圧
値である。したがって、発光素子６及び７においては、比較発光素子１及び２と同様に、
ホスト材料である第１の有機化合物と第２の有機化合物において、キャリアが再結合して
いることが示唆される。
＜ゲスト材料の吸収スペクトル及び発光スペクトル＞
次に、上記発光素子６に用いたゲスト材料であるＩｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄ
ｉｖｍ）の吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図７１に、発光素子７に用い
たゲスト材料であるＩｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の吸収スペクトル及び発光スペクト
ルの測定結果を図７２にそれぞれ示す。なお、測定方法は、実施例１と同様である。
図７１及び図７２に示すように、Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）、及び
Ｉｒ（ｄｐｐ）２（ａｃａｃ）の吸収スペクトルにおける最も低エネルギー側（長波長側
）の吸収帯は、５８０ｎｍ付近、及び５２０ｎｍ付近である。また、吸収スペクトルのデ
ータより、吸収端を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もった結果、Ｉｒ（
ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）の吸収端は６０８ｎｍであり、遷移エネルギーは
２．０４ｅＶと算出された。また、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の吸収端は５５９ｎ
ｍであり、遷移エネルギーは２．２２ｅＶと算出された。
したがって、Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）の吸収スペクトルにおける
最も低エネルギー側（長波長側）の吸収帯は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣｚＰＣＦＬと
で形成する励起錯体が呈する発光と重なる領域を有している。そのため、４，６ｍＣｚＰ
２ＰｍおよびＰＣｚＰＣＦＬをホスト材料として有する発光素子６は、効果的にゲスト材
料へ励起エネルギーを移動することができる。また、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の
吸収スペクトルにおける最も低エネルギー側（長波長側）の吸収帯は、４ｍＣｚＢＰＢｆ
ｐｍとＰＣＢｉＦとで形成する励起錯体が呈する発光と重なる領域を有している。そのた
め、４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍおよびＰＣＢｉＦをホスト材料として有する発光素子７は、効
果的にゲスト材料へ励起エネルギーを移動することができる。
上記のように、発光素子６は、第１の有機化合物である４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、第２
の有機化合物であるＰＣｚＰＣＦＬと、が励起錯体を形成する組み合わせのホスト材料を
有する発光素子である。また、発光素子７は、第１の有機化合物である４ｍＣｚＢＰＢｆ
ｐｍと、第２の有機化合物であるＰＣＢｉＦと、が励起錯体を形成する組み合わせのホス
ト材料を有する発光素子である。
＜ホスト材料の燐光発光スペクトル＞
次に、ホスト材料として用いた４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍの三重項励起エネルギー準位の測
定結果を図７３に、４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍの三重項励起エネルギー準位の測定結果を図７
４に、ＰＣｚＰＣＦＬの三重項励起エネルギー準位の測定結果を図７５に、及びＰＣＢｉ
Ｆの三重項励起エネルギー準位の測定結果を図７６に、それぞれ示す。なお、測定方法は
、実施例１と同様である。
図７３乃至図７６において、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍ、ＰＣｚＰ
ＣＦＬ、及びＰＣＢｉＦの燐光発光スペクトルの最も短波長側のピークの波長は、それぞ
れ４５９ｎｍ、４６２ｎｍ、５１３ｎｍ、及び５０７ｎｍであることから、三重項励起エ
ネルギー準位は、それぞれ２．７０ｅＶ、２．６８ｅＶ、２．４２ｅＶ、及び２．４５ｅ
Ｖと導出することができた。
また、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ及びＰＣｚＰＣＦＬの燐光発光スペクトルの最も短波長側
のピーク波長は、図７０で示した比較発光素子１の発光スペクトル（４，６ｍＣｚＰ２Ｐ
ｍ及びＰＣｚＰＣＦＬとで形成する励起錯体が呈する発光スペクトル）の最も短波長側の
ピーク波長よりそれぞれ短波長である。また、４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍ及びＰＣＢｉＦの燐
光発光スペクトルの最も短波長側のピーク波長は、図７０で示した比較発光素子２の発光
スペクトル（４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍ及びＰＣＢｉＦとで形成する励起錯体が呈する発光ス
ペクトル）の最も短波長側のピーク波長よりそれぞれ短波長である。なお、励起錯体は、
一重項励起エネルギー準位と三重項励起エネルギー準位とのエネルギー差が小さいという
特徴を有するため、励起錯体の三重項励起エネルギー準位は、発光スペクトルの最も短波
長側のピーク波長から導出することができる。すなわち、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ（第１の
有機化合物）及びＰＣｚＰＣＦＬ（第２の有機化合物）の三重項励起エネルギー準位は、
これらが形成する励起錯体の三重項励起エネルギー準位より高く、４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍ
（第１の有機化合物）及びＰＣＢｉＦ（第２の有機化合物）の三重項励起エネルギー準位
は、これらが形成する励起錯体の三重項励起エネルギー準位より高いと言える。
また、図７１で示した吸収スペクトルの吸収端から導出されたＩｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄ
ｍｐ）２（ｄｉｖｍ）の遷移エネルギー（２．０４ｅＶ）より、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ及
びＰＣｚＰＣＦＬの三重項励起エネルギー準位は高い。また、図７２で示した吸収スペク
トルの吸収端から導出されたＩｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））の遷移エネルギー（２．
２２ｅＶ）より、４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍ及びＰＣＢｉＦの三重項励起エネルギー準位は高
い。
したがって、本実施例でホスト材料として用いた第１の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２
Ｐｍ及び４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍ）及び第２の有機化合物（ＰＣｚＰＣＦＬ及びＰＣＢｉＦ
）は、ホスト材料として十分な三重項励起エネルギー準位を有する。
＜ＣＶ測定結果＞
ここで、上記発光素子のホスト材料（第１の有機化合物および第２の有機化合物）、及
びゲスト材料に用いた化合物の電気化学的特性（酸化反応特性および還元反応特性）をサ
イクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定した。なお測定方法は、実施例１と
同様である。
ＣＶ測定の結果より得られた酸化電位および還元電位、及びＣＶ測定より算出した各化
合物のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位を、表１３に示す。なお、ＰＣＢｉＦの還元電位
は低く明確な還元ピークが観測できなかったことから、ＰＣＢｉＦは高いＬＵＭＯ準位を
有すると推定される。
Figure 0007050890000020
表１３に示すように、発光素子６においては、第１の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐ
ｍ）の還元電位は、第２の有機化合物（ＰＣｚＰＣＦＬ）の還元電位より高く、第１の有
機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）の酸化電位は、第２の有機化合物（ＰＣｚＰＣＦＬ）
の酸化電位より高く、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ））の還
元電位は、第１の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）の還元電位より高く、ゲスト材料
（Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ））の酸化電位は、第２の有機化合物（Ｐ
ＣｚＰＣＦＬ）の酸化電位より高い。そのため、第１の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐ
ｍ）のＬＵＭＯ準位は、第２の有機化合物（ＰＣｚＰＣＦＬ）のＬＵＭＯ準位より低く、
第１の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）のＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物（ＰＣ
ｚＰＣＦＬ）のＨＯＭＯ準位より低く、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（
ｄｉｖｍ））のＬＵＭＯ準位は、第１の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）のＬＵＭＯ
準位より低く、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ））のＨＯＭＯ
準位は、第２の有機化合物（ＰＣｚＰＣＦＬ）のＨＯＭＯ準位より低い。
また、発光素子７においては、第１の有機化合物（４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍ）の還元電位
は、第２の有機化合物（ＰＣＢｉＦ）の還元電位より高く、第１の有機化合物（４ｍＣｚ
ＢＰＢｆｐｍ）の酸化電位は、第２の有機化合物（ＰＣＢｉＦ）の酸化電位より高く、ゲ
スト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））の還元電位は、第１の有機化合物（４ｍＣ
ｚＢＰＢｆｐｍ）の還元電位より高く、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））
の酸化電位は、第２の有機化合物（ＰＣＢｉＦ）の酸化電位より高い。そのため、第１の
有機化合物（４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍ）のＬＵＭＯ準位は、第２の有機化合物（ＰＣＢｉＦ
）のＬＵＭＯ準位より低く、第１の有機化合物（４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍ）のＨＯＭＯ準位
は、第２の有機化合物（ＰＣＢｉＦ）のＨＯＭＯ準位より低く、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐ
ｐｍ）２（ａｃａｃ））のＬＵＭＯ準位は、第１の有機化合物（４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍ）
のＬＵＭＯ準位より低く、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））のＨＯＭＯ準
位は、第２の有機化合物（ＰＣＢｉＦ）のＨＯＭＯ準位より低い。
ＣＶ測定の結果から、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ（第１の有機化合物）とＰＣｚＰＣＦＬ（
第２の有機化合物）とが励起錯体を形成することができる組み合わせであり、４ｍＣｚＢ
ＰＢｆｐｍ（第１の有機化合物）とＰＣＢｉＦ（第２の有機化合物）とが励起錯体を形成
することができる組み合わせであるといえる。
なお、表１３に示したＣＶ測定の結果より算出されたＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位との
エネルギー差については、Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）は２．５９ｅＶ
であり、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）は２．５８ｅＶであった。
一方、上述のように、図７１及び図７２において測定した吸収スペクトルの吸収端より
求めた遷移エネルギーは、Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）においては２．
０４ｅＶであり、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）においては２．２２ｅＶである。
したがって、Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）においては、ＬＵＭＯ準位
とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、吸収端から算出される遷移エネルギーより０．５５
ｅＶ大きい結果であり、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）においては、ＬＵＭＯ準位とＨ
ＯＭＯ準位とのエネルギー差が、吸収端から算出される遷移エネルギーより０．３６ｅＶ
大きい結果であった。
また、Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）の発光エネルギーは、図７１に示
した発光スペクトルの最も短波長側の極大値の波長が６１１ｎｍであったことから２．０
３ｅＶと算出され、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）の発光エネルギーは、図７２に示し
た発光スペクトルの最も短波長側の極大値の波長が５９２ｎｍであったことから２．０９
ｅＶと算出された。
したがって、Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）においては、ＬＵＭＯ準位
とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、発光エネルギーより０．５６ｅＶ大きい結果であり
、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネル
ギー差が、発光エネルギーより０．４９ｅＶ大きい結果であった。
すなわち、上記発光素子に用いたゲスト材料においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位
とのエネルギー差が、吸収端から算出されるエネルギーより０．３ｅＶ以上大きい。また
、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、発光エネルギーより０．４ｅＶ以上
大きい。そのため、一対の電極から注入されたキャリアが、該ゲスト材料において直接再
結合する場合においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当する大き
なエネルギーが必要となり、高い電圧が必要となる。
しかしながら、本発明の一態様の発光素子においては、ゲスト材料においてキャリアが
直接再結合することなく、励起錯体からのエネルギー移動によってゲスト材料を励起する
ことが可能であるため、駆動電圧を低減することができる。したがって、本発明の一態様
の発光素子は消費電力を低減することができる。
なお、発光素子６におけるホスト材料である第１の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ
）のＬＵＭＯ準位と、第２の有機化合物（ＰＣｚＰＣＦＬ）のＨＯＭＯ準位とのエネルギ
ー差は、表３より２．２６ｅＶと算出された。すなわち、ホスト材料である励起錯体のＬ
ＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当するエネルギーは、ゲスト材料のＬＵ
ＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（２．５９ｅＶ）より小さいが、ゲスト材料の
吸収端から算出される遷移エネルギー（２．０４ｅＶ）より大きい。また、発光素子７に
おけるホスト材料である第１の有機化合物（４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍ）のＬＵＭＯ準位と、
第２の有機化合物（ＰＣＢｉＦ）のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、表３より２．２９
ｅＶと算出された。すなわち、ホスト材料である励起錯体のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位
とのエネルギー差に相当するエネルギーは、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位と
のエネルギー差（２．５８ｅＶ）より小さいが、ゲスト材料の吸収端から算出される遷移
エネルギー（２．２２ｅＶ）より大きい。したがって、発光素子６及び７においては、励
起錯体を経由してゲスト材料を励起させることが可能であるため、駆動電圧を低減するこ
とができる。したがって、本発明の一態様の発光素子は消費電力を低減することができる
。
ところで、表１３のＣＶ測定の結果より、一対の電極から注入されたキャリア（電子お
よび正孔）のうち、正孔はＨＯＭＯ準位が高いホスト材料である第２の有機化合物（ＰＣ
ｚＰＣＦＬ及びＰＣＢｉＦ）に注入されやすく、電子はＬＵＭＯ準位が低いゲスト材料（
Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）及びＩｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））に
注入されやすい構成となっている。すなわち、一見、第２の有機化合物（ＰＣｚＰＣＦＬ
）とゲスト材料（Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ））と、あるいは、第２の
有機化合物（ＰＣＢｉＦ）とゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））と、で励起
錯体を形成してしまう可能性があるように見える。
しかしながら、発光素子６及び７の電界発光スペクトルは、図７１で示したＩｒ（ｄｍ
ｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）及び図７２で示したＩｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）
の発光スペクトルと同等の結果であり、第２の有機化合物とゲスト材料とで励起錯体を形
成していない。このことは、本発明者らが見出した特徴的な現象である。
ここで、表１３に示したＣＶ測定の結果より、発光素子６の第２の有機化合物であるＰ
ＣｚＰＣＦＬのＨＯＭＯ準位と、ゲスト材料であるＩｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄ
ｉｖｍ）のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差を算出したところ、２．２３ｅＶであり、発光
素子７の第２の有機化合物であるＰＣＢｉＦのＨＯＭＯ準位と、ゲスト材料であるＩｒ（
ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差を算出したところ、２．２８
ｅＶであることがわかった。
したがって、Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ）を有する発光素子６におい
ては、第２の有機化合物（ＰＣｚＰＣＬ）のＨＯＭＯ準位と、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｍｄ
ｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ））のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差（２．２３ｅＶ）が
、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ））の吸収スペクトルにおけ
る吸収端から算出される遷移エネルギー（２．０４ｅＶ）以上である。また、第２の有機
化合物（ＰＣｚＰＣＦＬ）のＨＯＭＯ準位と、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ
）２（ｄｉｖｍ））のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差（２．２３ｅＶ）が、ゲスト材料（
Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍｐ）２（ｄｉｖｍ））が呈する発光のエネルギー（２．０３ｅ
Ｖ）以上である。また、Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）を有する発光素子７においては
、第２の有機化合物（ＰＣＢｉＦ）のＨＯＭＯ準位と、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２
（ａｃａｃ））のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差（２．２８ｅＶ）が、ゲスト材料（Ｉｒ
（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネ
ルギー（２．２２ｅＶ）以上である。また、第２の有機化合物（ＰＣＢｉＦ）のＨＯＭＯ
準位と、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））のＬＵＭＯ準位とのエネルギー
差（２．２８ｅＶ）が、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））が呈する発光の
エネルギー（２．０９ｅＶ）以上である。そのため、発光素子６及び７においては、第２
の有機化合物とゲスト材料とで励起錯体を形成するより、最終的にはゲスト材料へ励起エ
ネルギーが移動しやすく、ゲスト材料から効率よく発光を得ることができる。この関係が
、効率よく発光を得るための本発明の一態様の特徴である。
以上、発光素子６及び７のように、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位が、第２の有機化
合物のＬＵＭＯ準位より低く、第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位が、第２の有機化合物の
ＨＯＭＯ準位より低く、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位が、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位
より低く、ゲスト材料のＨＯＭＯ準位が、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位より低い場合
、第１の有機化合物と第２の有機化合物とが励起錯体を形成する組み合わせであり、第２
の有機化合物のＨＯＭＯ準位とゲスト材料のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差が、ゲスト材
料の吸収端から算出される遷移エネルギー以上である、あるいはゲスト材料の発光のエネ
ルギー以上であることで、高い発光効率と低い駆動電圧を両立する発光素子を作製するこ
とができる。
以上、本発明の一態様の構成を有することで、発光効率が高い発光素子を作製すること
ができる。また、消費電力が低減された発光素子を作製することができる。
本実施例では、本発明の一態様である発光素子（発光素子８）の作製例を示す。本実施
例で作製した発光素子の断面模式図は図３４と同様である。素子構造の詳細を表１４に示
す。また、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。なお、他の化合物の構造と略称に
ついては、先の実施例を参酌すれば良い。
Figure 0007050890000021
Figure 0007050890000022
＜発光素子８の作製＞
発光素子８は、先の実施例２に示す発光素子３の作製と、発光層１６０の構成のみ異な
り、それ以外の工程は発光素子３と同様の作製方法とした。
発光素子８の発光層１６０として、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩと、ＰＣＢＢｉＦと、
（アセチルアセトナト）ビス（２，３－ジフェニルキノキサリナト）イリジウム（ＩＩＩ
）（略称：Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ））とを、重量比（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ
：ＰＣＢＢｉＦ：Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ））が０．８：０．２：０．０５になるよ
うに、且つ厚さが４０ｎｍになるように共蒸着した。なお、発光層１６０において、２ｍ
ＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩが第１の有機化合物であり、ＰＣＢＢｉＦが第２の有機化合物で
あり、Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ）がゲスト材料（燐光材料）である。
＜発光素子の特性＞
次に、上記作製した発光素子８の特性を測定した。測定方法は、実施例１と同様である
。
発光素子８の輝度－電流密度特性を図７７に、輝度－電圧特性を図７８に、電流効率－
輝度特性を図７９に、外部量子効率－輝度特性を図８０に、それぞれ示す。また、発光素
子８に２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトルを図８１に示す
。なお、各発光素子の測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気）で行った。また、本実施例
における外部量子効率は、正面における輝度の測定から完全拡散面（ランバーシアン、ま
たはＬａｍｂｅｒｔｉａｎともいう）の配光を仮定して算出した値である。
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における、発光素子８の素子特性を表１５に示す。
Figure 0007050890000023
図８１に示すように、発光素子８の電界発光スペクトルのピーク波長は、６７５ｎｍで
あり、半値全幅が６１ｎｍである赤色の発光を示した。
また、図７７乃至図８０、及び表１５に示すように、発光素子８は、色度ｘが０．７３
４と非常に深い赤色を示しながら、高い外部量子効率を示した。
また、図７８に示すように、発光素子８は、発光開始電圧（輝度が１ｃｄ／ｍ２より大
きくなる電圧）が３Ｖ以下と低い駆動電圧で駆動した。
＜ゲスト材料の吸収スペクトル及び発光スペクトル＞
次に、発光素子８に用いたゲスト材料であるＩｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ）の吸収スペ
クトル及び発光スペクトルの測定結果を図８２に示す。なお、測定方法は、実施例１と同
様である。
図８２に示すように、Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ）の吸収スペクトルにおける最も低
エネルギー側（長波長側）の吸収帯は、６３０ｎｍ付近である。また、吸収スペクトルの
データより、吸収端を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もった結果、Ｉｒ
（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ）の吸収端は６７０ｎｍであり、遷移エネルギーは１．８５ｅＶ
と算出された。
また、実施例１の図３５で示したように、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩとＰＣＢＢｉＦ
とは、互いに励起錯体を形成する組み合わせの有機化合物であり、該励起錯体は４３０ｎ
ｍから６５０ｎｍに亘る幅が広い発光スペクトルを呈する。
したがって、Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ）の吸収スペクトルにおける最も低エネルギ
ー側（長波長側）の吸収帯は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩとＰＣＢＢｉＦとで形成する
励起錯体が呈する発光（図３５で示した発光スペクトル）と重なる領域を有しており、２
ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩおよびＰＣＢＢｉＦをホスト材料として有する発光素子８は、
効果的にゲスト材料へ励起エネルギーを移動することができる。
また、実施例１で示したように、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ及びＰＣＢＢｉＦのＴ１
準位は、それぞれ２．４１ｅＶ、２．４４ｅＶであり、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｑ）２（
ａｃａｃ））吸収スペクトルの吸収端から導出された遷移エネルギーより高い。
したがって、本実施例でホスト材料として用いた第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤ
Ｂｑ－ＩＩ）及び第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）は、ホスト材料として十分な三重項
励起エネルギー準位を有する。
＜ＣＶ測定結果＞
ここで、発光素子８のゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ））の電気化学的特性
（酸化反応特性および還元反応特性）をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によっ
て測定した。なお測定方法は、実施例１と同様である。
ＣＶ測定の結果、Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ）の酸化電位は０．６６Ｖ、還元電位は
－１．８０Ｖであった。また、ＣＶ測定より算出したＩｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ）のＨ
ＯＭＯ準位は－５．５１ｅＶ、ＬＵＭＯ準位は－３．０６ｅＶであった。なお、２ｍＤＢ
ＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ及びＰＣＢＢｉＦの測定結果は、実施例１の表３を参酌すればよい。
ＣＶ測定の結果より、第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）のＬＵＭＯ準
位は、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＬＵＭＯ準位より低く、第１の有機化合物（
２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）のＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）の
ＨＯＭＯ準位より低く、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ））のＬＵＭＯ準位は
、第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）のＬＵＭＯ準位より低く、ゲスト材
料（Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ））のＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉ
Ｆ）のＨＯＭＯ準位より低い。
ＣＶ測定の結果から、第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）と第２の有機
化合物（ＰＣＢＢｉＦ）とが励起錯体を形成することができる組み合わせであるといえる
。
なお、ＣＶ測定の結果より算出されたＩｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ）のＬＵＭＯ準位と
ＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は２．４５ｅＶであった。
一方、上述のように、図８２において測定したＩｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ）の吸収ス
ペクトルの吸収端より求めた遷移エネルギーは、１．８５ｅＶであった。
したがって、Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ）は、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネ
ルギー差が吸収端から算出される遷移エネルギーより、０．６０ｅＶ大きい結果であった
。
また、Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ）の発光エネルギーは、図８２に示した発光スペク
トルの最も短波長側の極大値の波長が６７８ｎｍであったことから、１．８３ｅＶと算出
された。
したがって、Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ）は、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネ
ルギー差が発光エネルギーより、０．６２ｅＶ大きい結果であった。
すなわち、発光素子８に用いたゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ））において
は、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、吸収端から算出されるエネルギー
より０．４ｅＶ以上大きい。また、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、発
光エネルギーより０．４ｅＶ以上大きい。そのため、一対の電極から注入されたキャリア
が、該ゲスト材料において直接再結合する場合においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位
とのエネルギー差に相当する大きなエネルギーが必要となり、高い電圧が必要となる。
しかしながら、本発明の一態様の発光素子においては、ゲスト材料においてキャリアが
直接再結合することなく、励起錯体からのエネルギー移動によってゲスト材料を励起する
ことが可能であるため、駆動電圧を低減することができる。したがって、本発明の一態様
の発光素子は消費電力を低減することができる。
なお、表３に示したように、ホスト材料である第１の有機化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢ
ｑ－ＩＩ）のＬＵＭＯ準位と、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＨＯＭＯ準位とのエ
ネルギー差は、２．４２ｅＶと算出された。すなわち、ホスト材料である励起錯体のＬＵ
ＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当するエネルギーは、ゲスト材料（Ｉｒ（
ｄｐｑ）２（ａｃａｃ））のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（２．４５ｅ
Ｖ）より小さいが、ゲスト材料の吸収端から算出される遷移エネルギー（１．８５ｅＶ）
より大きい。したがって、発光素子８においては、励起錯体を経由してゲスト材料を励起
させることが可能であるため、駆動電圧を低減することができる。したがって、本発明の
一態様の発光素子は消費電力を低減することができる。
ところで、ＣＶ測定の結果より、一対の電極から注入されたキャリア（電子および正孔
）のうち、正孔はＨＯＭＯ準位が高いホスト材料である第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ
）に注入されやすく、電子はＬＵＭＯ準位が低いゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａ
ｃ））に注入されやすい構成となっている。すなわち、一見、第２の有機化合物（ＰＣＢ
ＢｉＦ）とゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ））とで、励起錯体を形成してしま
う可能性があるように見える。
しかしながら、発光素子８の電界発光スペクトルは、図８２で示したゲスト材料（Ｉｒ
（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ））の発光スペクトルと同等の結果であり、第２の有機化合物と
ゲスト材料とで励起錯体を形成していない。このことは、本発明者らが見出した特徴的な
現象である。
ここで、ＣＶ測定の結果より、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＨＯＭＯ準位と、
ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ））のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差を算出し
たところ、２．３０ｅＶであることがわかった。
したがって、発光素子８においては、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＨＯＭＯ準
位と、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ））のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差（
２．３０ｅＶ）が、ゲスト材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネ
ルギー（１．８５ｅＶ）以上である。また、第２の有機化合物（ＰＣＢＢｉＦ）のＨＯＭ
Ｏ準位と、ゲスト材料（Ｉｒ（ｄｐｑ）２（ａｃａｃ））のＬＵＭＯ準位とのエネルギー
差（２．３０ｅＶ）が、ゲスト材料が呈する発光のエネルギー（１．８３ｅＶ）以上であ
る。そのため、第２の有機化合物とゲスト材料とで励起錯体を形成するより、最終的には
ゲスト材料へ励起エネルギーが移動しやすく、ゲスト材料から効率よく発光を得ることが
できる。この関係が、効率よく発光を得るための本発明の一態様の特徴である。
＜信頼性試験結果＞
次に、発光素子８の信頼性試験の測定結果を図８３に示す。なお、信頼性試験は、発光
素子８の電流密度を７５ｍＡ／ｃｍ２、初期輝度を５００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度
を一定の条件で各発光素子を連続駆動させた。
その結果、発光素子８において、初期輝度の９０％に劣化した時間（ＬＴ９０）は、４
１０時間であり、発光素子８は優れた信頼性を示す結果が得られた。
以上のように、発光素子８のように、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位が、第２の有機
化合物のＬＵＭＯ準位より低く、第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位が、第２の有機化合物
のＨＯＭＯ準位より低く、ゲスト材料のＬＵＭＯ準位が、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準
位より低く、ゲスト材料のＨＯＭＯ準位が、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位より低い場
合、第１の有機化合物と第２の有機化合物とが励起錯体を形成する組み合わせであり、第
２の有機化合物のＨＯＭＯ準位とゲスト材料のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差が、ゲスト
材料の吸収端から算出される遷移エネルギー以上である、あるいはゲスト材料の発光のエ
ネルギー以上であることで、高い発光効率と低い駆動電圧を両立し、且つ優れた信頼性を
有する発光素子を作製することができる。
以上、本発明の一態様の構成を有することで、発光効率が高い発光素子を作製すること
ができる。また、消費電力が低減された発光素子を作製することができる。また、信頼性
の優れた発光素子を作製することができる。
（参考例１）
本参考例では、実施例２で用いた有機金属錯体であるビス［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－κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃ
ａｃ））の合成方法について説明する。
＜合成例１＞
≪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、１．００ｇの４－クロロ－５Ｈ－ピリミド［５，４－ｂ］インドールと、０．９
０ｇのフェニルボロン酸と、０．７８ｇの炭酸ナトリウムと、０．０２０ｇのビス（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（ＰＰｈ３）２Ｃｌ２
）と、２０ｍＬの水と、２０ｍＬのＤＭＦとを、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反応させた。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 Ｄｉｓ
ｃｏｖｅｒ）を用いた。ステップ１の合成スキームを下記（Ａ－１）に示す。
Figure 0007050890000024
≪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：Ｈ
ｐｉｄｒｐｍ）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
を０．８９ｇと、１８ｍＬのｄｒｙＤＭＦと、を１００ｍＬの三口フラスコに入れ、フラ
スコ内を窒素置換した。ここに０．４４ｇの水素化ナトリウム（６０％、ｄｉｓｐｅｒｓ
ｉｏｎ ｉｎ Ｐａｒａｆｆｉｎ Ｌｉｑｕｉｄ）を加え、室温で３０分間攪拌した。そ
の後、０．５８ｍＬのヨードエタンを滴下し、室温で１８時間撹拌し反応させた。得られ
た反応溶液を１００ｍＬの水に注ぎ、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。
Figure 0007050890000025
≪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、上記ステップ２で得たＨｐｉｄｒｐｍを０．９１ｇと、１５ｍＬの２－エトキシ
エタノールと、５ｍＬの水と、０．４８ｇの塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ
）（ヘレウス社製）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た。得
られた固体を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。
Figure 0007050890000026
≪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－κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（
ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）の合成）
次に、上記ステップ３で得た複核錯体［Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２Ｃｌ］２を０．９７ｇ
と、２０ｍＬの２－エトキシエタノールと、０．１９ｇのアセチルアセトン（略称：Ｈａ
ｃａｃ）と、０．６７ｇの炭酸ナトリウムとを、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０．１９ｇのＨａｃａｃを加え、再度マイクロ波（２．４５Ｇ
Ｈｚ １００Ｗ）を６０分間照射することで加熱し反応させた。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、Ｉｒ（ｐｉｄｒｐｍ）２（ａｃａｃ）の赤色粉末を、収率５６％
で得た。得られた０．４８ｇの赤色粉末を、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、圧力を２．７Ｐａとし、アルゴンガスを５ｍＬ／ｍｉｎの流量で
流しながら、２８５℃で赤色粉末を加熱した。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。
Figure 0007050890000027
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。
１Ｈ－ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：１．０６（ｔ，６Ｈ），１．７４（ｓ，６Ｈ），４
．６５－４．８１（ｍ，４Ｈ），５．１９（ｓ，１Ｈ），６．５４（ｄ，２Ｈ），６．７
５（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）．
（参考例２）
本参考例では、実施例２で用いた有機金属錯体である、ビス｛４，６－ジメチル－２－
［５－（４－シアノ－２，６－ジメチルフェニル）－３－（３，５－ジメチルフェニル）
－２－ピラジニル－κＮ］フェニル－κＣ｝（２，２，６，６－テトラメチル－３，５－
ヘプタンジオナト－κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－
ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ））の合成方法について説明する。
＜合成例２＞
≪ステップ１：５－ヒドロキシ－２，３－ビス（３，５－ジメチルフェニル）ピラジンの
合成≫
まず、５．２７ｇの３，３’，５，５’－テトラメチルベンジルと、２．６１ｇのグリ
シンアミド塩酸塩と、１．９２ｇの水酸化ナトリウムと、５０ｍＬのメタノールとを、還
流管を付けた三口フラスコに入れ、フラスコ内部を窒素置換した。その後、これを８０℃
で７時間撹拌することで反応させた。ここに２．５ｍＬの１２Ｍ塩酸を加え３０分撹拌し
た。その後、２．０２ｇの炭酸水素カリウムを加え、３０分撹拌した。この懸濁液を吸引
ろ過した。得られた固体を水、メタノールで洗浄することにより、目的のピラジン誘導体
を得た（乳白色粉末、収率７９％）。ステップ１の合成スキームを下記（ａ－１）に示す
。
Figure 0007050890000028
≪ステップ２：５，６－ビス（３，５－ジメチルフェニル）ピラジン－２－イルトリフル
オロメタンスルホン酸の合成≫
次に、上記ステップ１で得た５－ヒドロキシ－２，３－ビス（３，５－ジメチルフェニ
ル）ピラジンを４．８０ｇと、４．５ｍＬのトリエチルアミンと、８０ｍＬの脱水ジクロ
ロメタンと、を三口フラスコに入れ、内部を窒素置換した。このフラスコを－２０℃に冷
却した後、３．５ｍＬのトリフルオロメタンスルホン酸無水物を滴下し、室温で１７．５
時間攪拌した。その後、フラスコを０℃に冷却した後、さらに０．７ｍＬのトリフルオロ
メタンスルホン酸無水物を滴下し、室温で２２時間攪拌して反応させた。反応溶液に５０
ｍＬの水、５ｍＬの１Ｍ塩酸を加え、ジクロロメタンを加えて、反応溶液中に含まれる物
質をジクロロメタン中に抽出させた。この抽出溶液に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液およ
び飽和食塩水を加えて洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。乾燥後にこの溶液
をろ過し、ろ液を濃縮して得られた残渣を、トルエン：ヘキサン＝１：１（体積比）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、目的のピラジン誘導体を得
た（黄色オイル、収率９６％）。ステップ２の合成スキームを下記（ａ－２）に示す。
Figure 0007050890000029
≪ステップ３：５－（４－シアノ－２，６－ジメチルフェニル）－２，３－ビス（３，５
－ジメチルフェニル）ピラジン（略称：Ｈｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）の合成≫
次に、上記ステップ２で得た５，６－ビス（３，５－ジメチルフェニル）ピラジン－２
－イルトリフルオロメタンスルホン酸を２．０５ｇと、１．００ｇの４－シアノ－２，６
－ジメチルフェニルボロン酸と、３．８１ｇのリン酸三カリウムと、４０ｍＬのトルエン
と、４ｍＬの水と、を三口フラスコに入れ、内部を窒素置換した。フラスコ内を減圧下で
撹拌することで脱気した後、０．０４４ｇのトリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジ
ウム（０）と、０．０８４ｇのトリス（２，６－ジメトキシフェニル）ホスフィンと、を
加え、７時間還流し反応させた。反応溶液に水を加え、トルエンを加えて、反応溶液中に
含まれる物質をトルエン中に抽出させた。このトルエンに飽和食塩水を加えて洗浄し、硫
酸マグネシウムを加えて乾燥させた。乾燥後にこの溶液をろ過し、ろ液を濃縮して得られ
た残渣を、ヘキサン：酢酸エチル＝５：１（体積比）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、目的のピラジン誘導体Ｈｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰを得た（
白色粉末、収率９０％）。ステップ３の合成スキームを下記（ａ－３）に示す。
Figure 0007050890000030
≪ステップ４：ジ－μ－クロロ－テトラキス｛４，６－ジメチル－２－［５－（４－シア
ノ－２，６－ジメチルフェニル）－３－（３，５－ジメチルフェニル）－２－ピラジニル
－κＮ］フェニル－κＣ｝ジイリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍ
ＣＰ）２Ｃｌ］２）の合成≫
次に、上記ステップ３で得たＨｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰを１．７４ｇと、１５ｍＬの２
－エトキシエタノールと、５ｍＬの水と、０．６０ｇの塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ
３・Ｈ２Ｏ）（フルヤ金属社製）とを、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。反応後、溶媒を留去し、得られた残渣をヘキサンで吸引ろ過した。得られ
た固体を、洗浄し、複核錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２Ｃｌ］２を得た（褐色
粉末、収率８９％）。また、ステップ４の合成スキームを下記（ａ－４）に示す。
Figure 0007050890000031
≪ステップ５：ビス｛４，６－ジメチル－２－［５－（４－シアノ－２，６－ジメチルフ
ェニル）－３－（３，５－ジメチルフェニル）－２－ピラジニル－κＮ］フェニル－κＣ
｝（２，２，６，６－テトラメチル－３，５－ヘプタンジオナト－κ２Ｏ，Ｏ’）イリジ
ウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（ｄｐｍ））の合成≫
さらに、上記ステップ４で得た複核錯体［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２Ｃｌ］２
を０．９６ｇと、３０ｍＬの２－エトキシエタノールと、０．２６ｇのジピバロイルメタ
ン（略称：Ｈｄｐｍ）と、０．４８ｇの炭酸ナトリウムとを、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 １０
０Ｗ）を６０分間照射した。ここで更に、０．１３ｇのＨｄｐｍを加え、反応容器にマイ
クロ波（２．４５ＧＨｚ １２０Ｗ）を６０分間照射することで反応させた。反応後、溶
媒を留去し、得られた残渣を、ジクロロメタン：ヘキサン＝１：１（体積比）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により精製した。更に、ジクロロメタンを展
開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した後、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、Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｄｍＣＰ）２（
ｄｐｍ）を赤色粉末として得た（収率３７％）。得られた０．３９ｇの赤色粉末を、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、圧力を２．６Ｐａとし、
アルゴンガスを５ｍＬ／ｍｉｎの流量で流しながら、３００℃で赤色粉末を加熱した。昇
華精製後、目的物の赤色固体を収率８５％で得た。ステップ５の合成スキームを下記（ａ
－５）に示す。
Figure 0007050890000032
なお、上記ステップ５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。
１Ｈ－ＮＭＲ．δ（ＣＤ２Ｃｌ２）：０．９１（ｓ，１８Ｈ），１．４１（ｓ，６Ｈ）
，１．９５（ｓ，６Ｈ），２．１２（ｓ，１２Ｈ），２．３５（ｓ，１２Ｈ），５．６３
（ｓ，１Ｈ），６．４９（ｓ，２Ｈ），６．８６（ｓ，２Ｈ），７．１７（ｓ，２Ｈ），
７．３４（ｓ，４Ｈ），７．４３（ｓ，４Ｈ），８．１５（ｓ，２Ｈ）．
１００ ＥＬ層
１０１ 電極
１０１ａ 導電層
１０１ｂ 導電層
１０１ｃ 導電層
１０２ 電極
１０３ 電極
１０３ａ 導電層
１０３ｂ 導電層
１０４ 電極
１０４ａ 導電層
１０４ｂ 導電層
１０６ 発光ユニット
１０８ 発光ユニット
１１０ ＥＬ層
１１１ 正孔注入層
１１２ 正孔輸送層
１１３ 電子輸送層
１１４ 電子注入層
１１５ 電荷発生層
１１６ 正孔注入層
１１７ 正孔輸送層
１１８ 電子輸送層
１１８（１） 層
１１８（２） 層
１１９ 電子注入層
１２０ 発光層
１２１ ホスト材料
１２２ ゲスト材料
１２３Ｂ 発光層
１２３Ｇ 発光層
１２３Ｒ 発光層
１４０ 発光層
１４１ ホスト材料
１４１＿１ 有機化合物
１４１＿２ 有機化合物
１４２ ゲスト材料
１４５ 隔壁
１５２ 発光素子
１６０ 発光層
１６０（１） 層
１６０（２） 層
１７０ 発光層
１７１ ホスト材料
１７１＿１ 有機化合物
１７１＿２ 有機化合物
１７２ ゲスト材料
１８０ 発光層
１９０ 発光層
１９０ａ 発光層
１９０ｂ 発光層
２００ 基板
２２０ 基板
２２１Ｂ 領域
２２１Ｇ 領域
２２１Ｒ 領域
２２２Ｂ 領域
２２２Ｇ 領域
２２２Ｒ 領域
２２３ 遮光層
２２４Ｂ 光学素子
２２４Ｇ 光学素子
２２４Ｒ 光学素子
２５０ 発光素子
２５２ 発光素子
２６０ａ 発光素子
２６０ｂ 発光素子
２６２ａ 発光素子
２６２ｂ 発光素子
３０１＿１ 配線
３０１＿５ 配線
３０１＿６ 配線
３０１＿７ 配線
３０２＿１ 配線
３０２＿２ 配線
３０３＿１ トランジスタ
３０３＿６ トランジスタ
３０３＿７ トランジスタ
３０４ 容量素子
３０４＿１ 容量素子
３０４＿２ 容量素子
３０５ 発光素子
３０６＿１ 配線
３０６＿３ 配線
３０７＿１ 配線
３０７＿３ 配線
３０８＿１ トランジスタ
３０８＿６ トランジスタ
３０９＿１ トランジスタ
３０９＿２ トランジスタ
３１１＿１ 配線
３１１＿３ 配線
３１２＿１ 配線
３１２＿２ 配線
６００ 表示装置
６０１ 信号線駆動回路部
６０２ 画素部
６０３ 走査線駆動回路部
６０４ 封止基板
６０５ シール材
６０７ 領域
６０７ａ 封止層
６０７ｂ 封止層
６０７ｃ 封止層
６０８ 配線
６０９ ＦＰＣ
６１０ 素子基板
６１１ トランジスタ
６１２ トランジスタ
６１３ 下部電極
６１４ 隔壁
６１６ ＥＬ層
６１７ 上部電極
６１８ 発光素子
６２１ 光学素子
６２２ 遮光層
６２３ トランジスタ
６２４ トランジスタ
８０１ 画素回路
８０２ 画素部
８０４ 駆動回路部
８０４ａ 走査線駆動回路
８０４ｂ 信号線駆動回路
８０６ 保護回路
８０７ 端子部
８５２ トランジスタ
８５４ トランジスタ
８６２ 容量素子
８７２ 発光素子
１００１ 基板
１００２ 下地絶縁膜
１００３ ゲート絶縁膜
１００６ ゲート電極
１００７ ゲート電極
１００８ ゲート電極
１０２０ 層間絶縁膜
１０２１ 層間絶縁膜
１０２２ 電極
１０２４Ｂ 下部電極
１０２４Ｇ 下部電極
１０２４Ｒ 下部電極
１０２４Ｙ 下部電極
１０２５ 隔壁
１０２６ 上部電極
１０２８ ＥＬ層
１０２８Ｂ 発光層
１０２８Ｇ 発光層
１０２８Ｒ 発光層
１０２８Ｙ 発光層
１０２９ 封止層
１０３１ 封止基板
１０３２ シール材
１０３３ 基材
１０３４Ｂ 着色層
１０３４Ｇ 着色層
１０３４Ｒ 着色層
１０３４Ｙ 着色層
１０３５ 遮光層
１０３６ オーバーコート層
１０３７ 層間絶縁膜
１０４０ 画素部
１０４１ 駆動回路部
１０４２ 周辺部
２０００ タッチパネル
２００１ タッチパネル
２５０１ 表示装置
２５０２Ｒ 画素
２５０２ｔ トランジスタ
２５０３ｃ 容量素子
２５０３ｇ 走査線駆動回路
２５０３ｓ 信号線駆動回路
２５０３ｔ トランジスタ
２５０９ ＦＰＣ
２５１０ 基板
２５１０ａ 絶縁層
２５１０ｂ 可撓性基板
２５１０ｃ 接着層
２５１１ 配線
２５１９ 端子
２５２１ 絶縁層
２５２８ 隔壁
２５５０Ｒ 発光素子
２５６０ 封止層
２５６７ＢＭ 遮光層
２５６７ｐ 反射防止層
２５６７Ｒ 着色層
２５７０ 基板
２５７０ａ 絶縁層
２５７０ｂ 可撓性基板
２５７０ｃ 接着層
２５８０Ｒ 発光モジュール
２５９０ 基板
２５９１ 電極
２５９２ 電極
２５９３ 絶縁層
２５９４ 配線
２５９５ タッチセンサ
２５９７ 接着層
２５９８ 配線
２５９９ 接続層
２６０１ パルス電圧出力回路
２６０２ 電流検出回路
２６０３ 容量
２６１１ トランジスタ
２６１２ トランジスタ
２６１３ トランジスタ
２６２１ 電極
２６２２ 電極
３０００ 発光装置
３００１ 基板
３００３ 基板
３００５ 発光素子
３００７ 封止領域
３００９ 封止領域
３０１１ 領域
３０１３ 領域
３０１４ 領域
３０１５ 基板
３０１６ 基板
３０１８ 乾燥剤
３５００ 多機能端末
３５０２ 筐体
３５０４ 表示部
３５０６ カメラ
３５０８ 照明
３６００ ライト
３６０２ 筐体
３６０８ 照明
３６１０ スピーカ
８０００ 表示モジュール
８００１ 上部カバー
８００２ 下部カバー
８００３ ＦＰＣ
８００４ タッチセンサ
８００５ ＦＰＣ
８００６ 表示装置
８００９ フレーム
８０１０ プリント基板
８０１１ バッテリ
８５０１ 照明装置
８５０２ 照明装置
８５０３ 照明装置
８５０４ 照明装置
９０００ 筐体
９００１ 表示部
９００３ スピーカ
９００５ 操作キー
９００６ 接続端子
９００７ センサ
９００８ マイクロフォン
９０５０ 操作ボタン
９０５１ 情報
９０５２ 情報
９０５３ 情報
９０５４ 情報
９０５５ ヒンジ
９１００ 携帯情報端末
９１０１ 携帯情報端末
９１０２ 携帯情報端末
９２００ 携帯情報端末
９２０１ 携帯情報端末
９３００ テレビジョン装置
９３０１ スタンド
９３１１ リモコン操作機
９５００ 表示装置
９５０１ 表示パネル
９５０２ 表示領域
９５０３ 領域
９５１１ 軸部
９５１２ 軸受部
９７００ 自動車
９７０１ 車体
９７０２ 車輪
９７０３ ダッシュボード
９７０４ ライト
９７１０ 表示部
９７１１ 表示部
９７１２ 表示部
９７１３ 表示部
９７１４ 表示部
９７１５ 表示部
９７２１ 表示部
９７２２ 表示部
９７２３ 表示部

Claims (14)

  1. 第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、ゲスト材料と、
    を有する発光素子であって、
    前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位より低く、
    前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位より低く、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位より低く、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位と、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差、より大きく、
    前記ゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、
    前記第１の有機化合物と、前記第２の有機化合物と、が励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記第１の有機化合物は、トリアジン骨格、ジアジン骨格、及びピリジン骨格を有する複素環化合物のいずれかであり、
    前記第２の有機化合物は、ピロール骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、及び芳香族アミン骨格を有する化合物のいずれかである、
    （ただし、前記ゲスト材料がビス（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））である場合、及び前記第１の有機化合物が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）であり、前記第２の有機化合物が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）であり、前記ゲスト材料が（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）］）である組み合わせの場合を除く）
    発光素子。
  2. 第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、ゲスト材料と、
    を有する発光素子であって、
    前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位より低く、
    前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位より低く、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位より低く、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位と、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差、より大きく、
    前記ゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、
    前記第１の有機化合物と、前記第２の有機化合物と、が励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位と、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差が、前記ゲスト材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギー以上であり、
    前記第１の有機化合物は、トリアジン骨格、ジアジン骨格、及びピリジン骨格を有する複素環化合物のいずれかであり、
    前記第２の有機化合物は、ピロール骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、及び芳香族アミン骨格を有する化合物のいずれかである、
    （ただし、前記ゲスト材料がビス（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））である場合、及び前記第１の有機化合物が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）であり、前記第２の有機化合物が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）であり、前記ゲスト材料が（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）］）である組み合わせの場合を除く）
    発光素子。
  3. 第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、ゲスト材料と、
    を有する発光素子であって、
    前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位より低く、
    前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位より低く、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位より低く、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位と、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差、より大きく、
    前記ゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、
    前記第１の有機化合物と、前記第２の有機化合物と、が励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位と、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差が、前記ゲスト材料が呈する発光のエネルギー以上であり、
    前記第１の有機化合物は、トリアジン骨格、ジアジン骨格、及びピリジン骨格を有する複素環化合物のいずれかであり、
    前記第２の有機化合物は、ピロール骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、及び芳香族アミン骨格を有する化合物のいずれかである、
    （ただし、前記ゲスト材料がビス（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））である場合、及び前記第１の有機化合物が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）であり、前記第２の有機化合物が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）であり、前記ゲスト材料が（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）］）である組み合わせの場合を除く）
    発光素子。
  4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、前記ゲスト材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギーより、０．４ｅＶ以上大きい、
    発光素子。
  5. 第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、ゲスト材料と、
    を有する発光素子であって、
    前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位より低く、
    前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位より低く、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位より低く、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位と、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差、より大きく、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、前記ゲスト材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギーより、０．４ｅＶ以上大きく、
    前記ゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、
    前記第１の有機化合物と、前記第２の有機化合物と、が励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記第１の有機化合物は、トリアジン骨格、ジアジン骨格、及びピリジン骨格を有する複素環化合物のいずれかであり、
    前記第２の有機化合物は、ピロール骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、及び芳香族アミン骨格を有する化合物のいずれかである、
    （ただし、前記ゲスト材料がビス（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））である場合を除く）
    発光素子。
  6. 第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、ゲスト材料と、
    を有する発光素子であって、
    前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位より低く、
    前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位より低く、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位より低く、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位と、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差、より大きく、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、前記ゲスト材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギーより、０．４ｅＶ以上大きく、
    前記ゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、
    前記第１の有機化合物と、前記第２の有機化合物と、が励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位と、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差が、前記ゲスト材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギー以上であり、
    前記第１の有機化合物は、トリアジン骨格、ジアジン骨格、及びピリジン骨格を有する複素環化合物のいずれかであり、
    前記第２の有機化合物は、ピロール骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、及び芳香族アミン骨格を有する化合物のいずれかである、
    （ただし、前記ゲスト材料がビス（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））である場合を除く）
    発光素子。
  7. 第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、ゲスト材料と、
    を有する発光素子であって、
    前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位より低く、
    前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位より低く、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位は、前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位より低く、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位と、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差、より大きく、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、前記ゲスト材料の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギーより、０．４ｅＶ以上大きく、
    前記ゲスト材料は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、
    前記第１の有機化合物と、前記第２の有機化合物と、が励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位と、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差が、前記ゲスト材料が呈する発光のエネルギー以上であり、
    前記第１の有機化合物は、トリアジン骨格、ジアジン骨格、及びピリジン骨格を有する複素環化合物のいずれかであり、
    前記第２の有機化合物は、ピロール骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、及び芳香族アミン骨格を有する化合物のいずれかである、
    （ただし、前記ゲスト材料がビス（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））である場合を除く）
    発光素子。
  8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
    前記ゲスト材料のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、前記ゲスト材料が呈する発光のエネルギーより、０．４ｅＶ以上大きい、
    発光素子。
  9. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、
    前記励起錯体は、前記ゲスト材料へ励起エネルギーを供与する機能を有する、
    発光素子。
  10. 請求項１乃至請求項９のいずれか一項において、
    前記励起錯体が呈する発光スペクトルは、前記ゲスト材料の吸収スペクトルの最も長波長側の吸収帯と重なる領域を有する、
    発光素子。
  11. 請求項１乃至請求項１０のいずれか一項において、
    前記ゲスト材料は、イリジウムを有する、
    発光素子。
  12. 請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の発光素子と、
    カラーフィルタ、シール、またはトランジスタと、
    を有する表示装置。
  13. 請求項１２に記載の表示装置と、
    筐体またはタッチセンサと、
    を有する電子機器。
  14. 請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の発光素子と、
    筐体またはタッチセンサと、
    を有する照明装置。
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