JP7066325B2 - 発光素子、表示装置、電子機器、及び照明装置 - Google Patents

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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物質を含む層（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、発光性の物質からの発光が得られる。
上述の発光素子は自発光型であるため、これを用いた表示装置は、視認性に優れ、バックライトが不要であり、消費電力が少ない等の利点を有する。さらに、薄型軽量に作製でき、応答速度が高いなどの利点も有する。
発光性の物質に有機化合物を用い、一対の電極間に当該発光性の有機化合物を含む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化合物が励起状態となり、励起された発光性の有機化合物から発光を得ることができる。
有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態（Ｓ＊）と三重項励起状態（Ｔ＊）があり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光と呼ばれている。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、蛍光を発する化合物（蛍光性化合物）を用いた発光素子より、燐光を発する化合物（燐光性化合物）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、三重項励起状態を発光に変換することが可能な燐光性化合物を用いた発光素子の開発が近年盛んに行われている。
燐光性化合物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、より安定な蛍光性化合物を用いた発光素子の開発が行われており、蛍光性化合物を用いた発光素子（蛍光発光素子）の発光効率を高める手法が探索されている。
三重項励起状態の一部を発光に変換することが可能な材料として、熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｄｅｌａｙｅｄ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）体が知られている。熱活性化遅延蛍光体では、三重項励起状態から逆項間交差により一重項励起状態が生成され、一重項励起状態から発光に変換される。
熱活性化遅延蛍光体を用いた発光素子において、発光効率を高めるためには、熱活性化遅延蛍光体において、三重項励起状態から一重項励起状態が効率よく生成するだけでなく、一重項励起状態から効率よく発光が得られること、すなわち蛍光量子収率が高いことが重要となる。
２種類の有機化合物で形成される励起錯体は、一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギー差が小さくなるため、当該励起錯体を熱活性化遅延蛍光体として用いる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、熱活性化遅延蛍光体と、蛍光性化合物と、を有する発光素子において、熱活性化遅延蛍光体の一重項励起エネルギーを、蛍光性化合物へと移動させ、当該蛍光性化合物から発光を得る方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０１４－４５１８４号公報 特開２０１４－４５１７９号公報
熱活性化遅延蛍光体を有する発光素子において、発光効率を高めるためには、三重項励起状態から一重項励起状態が効率よく生成することが好ましい。しかしながら、熱活性化遅延蛍光体として励起錯体を用いる場合、発光効率を高めるための手段は明らかになっていない。
また、熱活性化遅延蛍光体と蛍光性化合物とを有する発光素子において、発光効率を高めるためには、熱活性化遅延蛍光体の一重項励起状態から蛍光性化合物の一重項励起状態へ、効率よくエネルギーが移動することが好ましい。また、熱活性化遅延蛍光体の三重項励起状態から蛍光性化合物の三重項励起状態へのエネルギー移動を抑制することが好ましい。そのためには、当該熱活性化遅延蛍光体の発光効率が高いことが好ましいが、熱活性化遅延蛍光体として励起錯体を用いる場合、励起錯体の発光効率を高める手段は明らかになっていない。
したがって、本発明の一態様では、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、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、励起錯体を形成する組み合わせの２種類の有機化合物を有する発光素子である。
また、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、を有する発光素子であって、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１の有機化合物の最低三重項励起エネルギー準位または第２の有機化合物の最低三重項励起エネルギー準位のうちエネルギーが低い一方は、励起錯体が呈する発光のエネルギーの－０．２ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーを有する発光素子である。
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、を有する発光素子であって、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は、励起錯体が呈する発光のエネルギーの－０．１ｅＶ以上０．４ｅＶ以下である、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、を有する発光素子であって、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は、励起錯体が呈する発光のエネルギーの－０．１ｅＶ以上０．４ｅＶ以下であり、第１の有機化合物の最低三重項励起エネルギー準位または第２の有機化合物の最低三重項励起エネルギー準位のうちエネルギーが低い一方は、励起錯体が呈する発光のエネルギーの－０．２ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーを有する発光素子である。
上記各構成において、発光素子は、さらにゲスト材料を有し、ゲスト材料は、発光を呈する機能を有し、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、ゲスト材料は、蛍光性化合物を有し、励起錯体が呈する発光スペクトルが、ゲスト材料の最も低いエネルギー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、第１の有機化合物は、電子を輸送する機能を有し、第２の有機化合物は、正孔を輸送す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、第１の有機化合物は、ジアジン骨格を有し、第２の有機化合物は、カルバゾール骨格およびトリアリールアミン骨格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、カラーフィルタまたはトランジスタの少なくとも一方と、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の少なくとも一方と、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の少なくとも一方と、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、発光素子にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられた表示モジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられた表示モジュール、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装された表示モジュールも発光装置に含む場合がある。
本発明の一態様により、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、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に係る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発光層の断面模式図、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、及び発光層における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、及び発光層における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。 ＥＬ層の作製方法を説明する断面模式図。 液滴吐出装置を説明する概念図。 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装置の構成を説明する図。 本発明の一態様の表示装置の構成を説明する断面図。 本発明の一態様の表示装置の画素の回路を説明する図。 本発明の一態様の表示装置の構成を説明する図。 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、薄膜の発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、薄膜の時間分解蛍光測定の結果を説明する図。 実施例に係る、薄膜の時間分解蛍光測定の結果を説明する図。 実施例に係る、薄膜の発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、発光素子の外部量子効率、発光エネルギー、及び化合物のエネルギー準位と、の関係を説明する図。 実施例に係る、発光素子の外部量子効率、発光エネルギー、及び化合物のエネルギー準位と、の関係を説明する図。 実施例に係る、発光素子の外部量子効率と、発光素子の発光エネルギーと化合物のエネルギー準位とのエネルギー差、の関係を説明する図。
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。
また、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（Ｓ１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（Ｔ１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および一重項励起エネルギー準位と表記した場合であっても、Ｓ１状態およびＳ１準位を表す場合がある。また、三重項励起状態および三重項励起エネルギー準位と表記した場合であっても、Ｔ１状態およびＴ１準位を表す場合がある。
また、本明細書等において蛍光性化合物とは、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化合物である。燐光性化合物とは、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化合物である。換言すると燐光性化合物とは、三重項励起エネルギーを可視光へ変換可能な化合物の一つである。
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、青色の波長領域は、４００ｎｍ以上４９０ｎｍ未満であり、青色の発光は、該波長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。また、緑色の波長領域は、４９０ｎｍ以上５８０ｎｍ未満であり、緑色の発光は、該波長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。また、赤色の波長領域は、５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下であり、赤色の発光は、該波長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。
（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乃至図３を用いて以下説明する。
＜発光素子の構成例１＞
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４５０の断面模式図である。
発光素子４５０は、一対の電極（電極４０１及び電極４０２）を有し、該一対の電極間に設けられたＥＬ層４００を有する。ＥＬ層４００は、少なくとも発光層４３０を有する。
また、図１（Ａ）に示すＥＬ層４００は、発光層４３０の他に、正孔注入層４１１、正孔輸送層４１２、電子輸送層４１８、及び電子注入層４１９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４０１を陽極として、電極４０２を陰極として説明するが、発光素子４５０の構成としては、その限りではない。つまり、電極４０１を陰極とし、電極４０２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４１１と、正孔輸送層４１２と、発光層４３０と、電子輸送層４１８と、電子注入層４１９と、が積層する順番とすればよい。
なお、ＥＬ層４００の構成は、図１（Ａ）に示す構成に限定されず、正孔注入層４１１、正孔輸送層４１２、電子輸送層４１８、及び電子注入層４１９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４００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４３０の一例を示す断面模式図である。図１（Ｂ）に示す発光層４３０は、有機化合物４３１と、有機化合物４３２と、を有する。
本発明の一態様の発光素子４５０においては、一対の電極（電極４０１及び電極４０２）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ＥＬ層４００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、励起子が形成される。キャリア（電子および正孔）の再結合によって生じる励起子のうち、一重項励起子と三重項励起子の比（以下、励起子生成確率）は、統計的確率により、１：３となる。そのため、蛍光性の発光素子において、発光に寄与する一重項励起子が生成する割合は２５％であり、発光に寄与しない三重項励起子が生成する割合は７５％となる。したがって、発光に寄与しない三重項励起子を、発光に寄与する一重項励起子へ変換することが、発光素子の発光効率を向上させるためには重要である。
＜発光素子の発光機構１＞
次に、発光層４３０の発光機構について、以下説明を行う。
発光層４３０が有する有機化合物４３１および有機化合物４３２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Ｅｘｃｉｐｌｅｘともいう）を形成する組み合わせであると好ましい。
有機化合物４３１と有機化合物４３２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４３１と有機化合物４３２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。
また、効率よく励起錯体を形成するホスト材料の組み合わせとしては、有機化合物４３１及び有機化合物４３２のうち一方のＨＯＭＯ（Ｈｉｇｈｅｓｔ Ｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ、最高被占軌道ともいう）準位が他方のＨＯＭＯ準位より高く、一方のＬＵＭＯ（Ｌｏｗｅｓｔ Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ、最低空軌道ともいう）準位が他方のＬＵＭＯ準位より高いことが好ましい。
例えば、有機化合物４３１が電子輸送性を有し、有機化合物４３２が正孔輸送性を有する場合、図２（Ａ）に示すエネルギーバンド図のように、有機化合物４３２のＨＯＭＯ準位が有機化合物４３１のＨＯＭＯ準位より高いことが好ましく、有機化合物４３２のＬＵＭＯ準位が有機化合物４３１のＬＵＭＯ準位より高いことが好ましい。具体的には、有機化合物４３１のＨＯＭＯ準位と有機化合物４３２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、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。また、有機化合物４３１のＬＵＭＯ準位と有機化合物４３２のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差は、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。該エネルギー差を有することで、一対の電極（電極４０１および電極４０２）から注入されたキャリアである電子及び正孔が、有機化合物４３１および有機化合物４３２に、それぞれ注入されやすくなり好適である。
なお、図２（Ａ）において、Ｈｏｓｔ（４３１）は有機化合物４３１を表し、Ｈｏｓｔ（４３２）は有機化合物４３２を表し、ΔＥＨ１は有機化合物４３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表し、ΔＥＨ２は有機化合物４３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表し、ΔＥＥは有機化合物４３１のＬＵＭＯ準位と有機化合物４３２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表す、表記及び符号である。
また、このとき、有機化合物４３１と有機化合物４３２とが形成する励起錯体は、有機化合物４３１にＬＵＭＯの分子軌道を有し、有機化合物４３２にＨＯＭＯの分子軌道を有する励起錯体となる。また、該励起錯体の励起エネルギーは、有機化合物４３１のＬＵＭＯ準位と有機化合物４３２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＥ）に概ね相当し、有機化合物４３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＨ１）及び有機化合物４３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＨ２）より小さくなる。したがって、有機化合物４３１と有機化合物４３２とが励起錯体を形成することで、より低い励起エネルギーで励起状態を形成することが可能となる。また、より低い励起エネルギーを有するため、該励起錯体は、安定な励起状態を形成することができる。
また、発光層４３０における有機化合物４３１と、有機化合物４３２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（４３１）：有機化合物４３１
・Ｈｏｓｔ（４３２）：有機化合物４３２
・ＳＨ１：有機化合物４３１のＳ１準位
・ＴＨ１：有機化合物４３１のＴ１準位
・ＳＨ２：有機化合物４３２のＳ１準位
・ＴＨ２：有機化合物４３２のＴ１準位
・ＳＥ：励起錯体のＳ１準位
・ＴＥ：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４３０が有する有機化合物４３１と有機化合物４３２とが励起錯体を形成する。励起錯体のＳ１準位（ＳＥ）と励起錯体のＴ１準位（ＴＥ）とは、互いに隣接したエネルギー準位となる（図２（Ｂ） ルートＥ１参照）。
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方の物質が基底状態である他方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４３０における励起子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およびＴＥ）は、励起錯体を形成する各有機化合物（有機化合物４３１および有機化合物４３２）のＳ１準位（ＳＨ１およびＳＨ２）より低くなるため、より低い励起エネルギーで有機化合物４３１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４５０の駆動電圧を低減することができる。
励起錯体のＳ１準位（ＳＥ）とＴ１準位（ＴＥ）は、互いに隣接したエネルギー準位であるため、熱活性化遅延蛍光を呈する機能を有する。すなわち、励起錯体は三重項励起エネルギーを逆項間交差（アップコンバージョン）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（図２（Ｂ） ルートＥ２参照）。したがって、発光層４３０で生成した三重項励起エネルギーの一部は励起錯体により一重項励起エネルギーに変換される。そのためには、励起錯体のＳ１準位（ＳＥ）とＴ１準位（ＴＥ）とのエネルギー差は、０ｅＶより大きく０．２ｅＶ以下であると好ましく、０ｅＶより大きく０．１ｅＶ以下であるとより好ましい。なお、逆項間交差を効率よく生じさせるためには、励起錯体のＴ１準位（ＴＥ）が、励起錯体を形成する各有機化合物（有機化合物４３１および有機化合物４３２）のＴ１準位（ＴＨ１およびＴＨ２）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、効率よく逆項間交差が発生する。
また、キャリアの再結合によって直接および逆項間交差を経て生成した一重項励起状態の励起錯体から、発光が得られる。なお、励起錯体が呈する発光のエネルギー（略称：ΔＥＥｍ）は、励起錯体のＳ１準位（ＳＥ）のエネルギーに相当するが、励起錯体のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＥ）と同等か、それよりも小さくなる（ΔＥＥ≧ΔＥＥｍ）。このとき、励起錯体を形成する各有機化合物（有機化合物４３１および有機化合物４３２）のＴ１準位（ＴＨ１およびＴＨ２）のうちエネルギーが低い一方のエネルギーが、励起錯体が呈する発光のエネルギー（ΔＥＥｍ）の－０．２ｅＶ以上、好ましくは０ｅＶ以上のエネルギーであれば、有機化合物４３１と有機化合物４３２とで形成する励起錯体から効率よく発光を得ることができることを本発明者は見出した。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、効率よく逆項間交差が発生する。
なお、発光のエネルギーは、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。
また、各有機化合物（有機化合物４３１および有機化合物４３２）のＴ１準位（ＴＨ１およびＴＨ２）が励起錯体のＴ１準位（ＴＥ）より十分に大きいとき、各有機化合物（有機化合物４３１および有機化合物４３２）のＴ１準位（ＴＨ１及びＴＨ２）およびＳ１準位（ＳＨ１およびＳＨ２）の双方が大きな励起エネルギーを有することになり、各有機化合物（有機化合物４３１および有機化合物４３２）のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＨ１およびΔＥＨ２）も大きくなる。そうすると、有機化合物４３１および有機化合物４３２へのキャリア（電子および正孔）の注入が困難となるため、結果として、励起錯体が形成されにくくなってしまう。また、有機化合物４３１または有機化合物４３２の一方でキャリア再結合が生じ、他方と励起錯体を形成する場合に、有機化合物４３１および有機化合物４３２が大きな励起エネルギーを有すると、有機化合物４３１および有機化合物４３２の励起エネルギーと、励起錯体の励起エネルギーと、のエネルギー差が大きくなるため、励起錯体を形成する際に該エネルギー差に相当するエネルギーを放出する無輻射失活過程を経る必要があり、分子の立体構造における構造緩和が大きくなる。有機化合物４３１の励起状態または有機化合物４３２の励起状態と、励起錯体と、の分子の立体構造が大きく異なると、励起錯体を形成する反応の速度定数は小さくなるため、励起錯体が形成されにくくなってしまう。そのため、励起錯体を形成する各有機化合物（有機化合物４３１および有機化合物４３２）のＴ１準位（ＴＨ１およびＴＨ２）のうち少なくともエネルギーが低い一方のエネルギーと、励起錯体が呈する発光のエネルギー（ΔＥＥｍ）とのエネルギー差は小さい方が好ましく、具体的には励起錯体を形成する各有機化合物（有機化合物４３１および有機化合物４３２）のＴ１準位（ＴＨ１およびＴＨ２）のうちエネルギーが低い一方のエネルギーと、励起錯体が呈する発光のエネルギー（ΔＥＥｍ）とのエネルギー差は０．４ｅＶ以下であると好ましい。
以上の理由から、励起錯体を形成する各有機化合物（有機化合物４３１および有機化合物４３２）のＴ１準位（ＴＨ１およびＴＨ２）のうちエネルギーが低い一方のエネルギーが、励起錯体が呈する発光のエネルギー（ΔＥＥｍ）の－０．２ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーであると好ましく、０ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーであるとより好ましい。
また、有機化合物４３１のＬＵＭＯ準位と有機化合物４３２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＥ）は、これらが形成する励起錯体の発光のエネルギー（ΔＥＥｍ）と同等かそれ以上のエネルギーを有する（ΔＥＥ≧ΔＥＥｍ）が、励起状態である励起錯体（有機化合物４３１および有機化合物４３２）の分子の立体構造と、基底状態の有機化合物４３１および有機化合物４３２の分子の立体構造とで、立体構造が大きく異なる場合、励起錯体の発光過程において分子の立体構造の構造緩和が大きくなり、ΔＥＥとΔＥＥｍとのエネルギー差が大きくなる。このとき、励起錯体の発光の速度定数は小さくなるため、励起錯体の発光効率が低下する場合がある。したがって、有機化合物４３１のＬＵＭＯ準位と有機化合物４３２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＥ）と、これらが形成する励起錯体の発光のエネルギー（ΔＥＥｍ）と、のエネルギー差は小さいことが好ましい。具体的には、有機化合物４３１のＬＵＭＯ準位と有機化合物４３２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＥ）は、これらが形成する励起錯体の発光のエネルギー（ΔＥＥｍ）の－０．１ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギー（ΔＥＥｍ－０．１ｅＶ≦ΔＥＥ≦ΔＥＥｍ＋０．４ｅＶ）であると好ましく、０ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギー（ΔＥＥｍ≦ΔＥＥ≦ΔＥＥｍ＋０．４ｅＶ）であるとより好ましい。
なお、有機化合物のＬＵＭＯ準位およびＨＯＭＯ準位は、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定される有機化合物の電気化学特性（還元電位および酸化電位）から導出することができる。
＜発光素子の構成例２＞
次に、図１（Ｂ）に示す発光層と異なる構成例について、図３（Ａ）を用いて、以下説明を行う。
図３（Ａ）は、図１（Ａ）に示す発光層４３０の一例を示す断面模式図である。図３（Ａ）に示す発光層４３０は、有機化合物４３１と、有機化合物４３２と、ゲスト材料４３３と、を有する。
なお、ゲスト材料４３３としては、発光性の有機化合物を用いればよく、該発光性の有機化合物としては、蛍光を発することができる物質（以下、蛍光性化合物ともいう）であると好適である。以下の説明においては、ゲスト材料４３３として、蛍光性化合物を用いる構成について説明する。なお、ゲスト材料４３３を蛍光性化合物として読み替えてもよい。
＜発光素子の発光機構２＞
図３（Ａ）に示す発光層４３０における有機化合物４３１と、有機化合物４３２と、ゲスト材料４３３とのエネルギー準位の相関を図３（Ｂ）に示す。なお、図３（Ｂ）における表記及び符号は、以下の通りである。
・Ｈｏｓｔ（４３１）：有機化合物４３１
・Ｈｏｓｔ（４３２）：有機化合物４３２
・Ｇｕｅｓｔ（４３３）：ゲスト材料４３３（蛍光性化合物）
・ＳＨ１：有機化合物４３１のＳ１準位
・ＴＨ１：有機化合物４３１のＴ１準位
・ＳＨ２：有機化合物４３２のＳ１準位
・ＴＨ２：有機化合物４３２のＴ１準位
・ＳＧ：ゲスト材料４３３（蛍光性化合物）のＳ１準位
・ＴＧ：ゲスト材料４３３（蛍光性化合物）のＴ１準位
・ＳＥ：励起錯体のＳ１準位
・ＴＥ：励起錯体のＴ１準位
発光層４３０中では、ホスト材料（有機化合物４３１および有機化合物４３２）が重量比で最も多く存在し、ゲスト材料４３３（蛍光性化合物）は、ホスト材料（有機化合物４３１および有機化合物４３２）中に分散される。発光層４３０のホスト材料（有機化合物４３１及び有機化合物４３２）のＳ１準位（ＳＨ１およびＳＨ２）は、発光層４３０のゲスト材料４３３（蛍光性化合物）のＳ１準位（ＳＧ）よりも高いことが好ましい。また、発光層４３０のホスト材料（有機化合物４３１及び有機化合物４３２）のＴ１準位（ＴＨ１およびＴＨ２）は、発光層４３０のゲスト材料４３３（蛍光性化合物）のＴ１準位（ＴＧ）よりも高いことが好ましい。
また、励起錯体のＳ１準位（ＳＥ）は、ゲスト材料４３３のＳ１準位（ＳＧ）より高いことが好ましい。そうすることで、生成した励起錯体の一重項励起エネルギーは、励起錯体のＳ１準位（ＳＥ）からゲスト材料４３３のＳ１準位（ＳＧ）へエネルギー移動することができ、ゲスト材料４３３が一重項励起状態となり、発光する（図３（Ｂ） ルートＥ３参照）。
なお、ゲスト材料４３３の一重項励起状態から効率よく発光を得るためには、ゲスト材料４３３の蛍光量子収率は高いことが好ましく、具体的には、好ましくは５０％以上、より好ましくは７０％以上、さらに好ましくは９０％以上である。
なお、励起錯体のＳ１準位（ＳＥ）から、ゲスト材料４３３のＴ１準位（ＴＧ）へのエネルギー移動は、ゲスト材料４３３における一重項基底状態から三重項励起状態への直接遷移が禁制であることから、主たるエネルギー移動過程になりにくい。
また、励起錯体のＴ１準位（ＴＥ）からゲスト材料４３３のＴ１準位（ＴＧ）へ三重項励起エネルギー移動が生じると、三重項励起エネルギーは失活してしまう（図３（Ｂ） ルートＥ４参照）。そのため、ルートＥ４のエネルギー移動が少ない方が、ゲスト材料４３３の三重項励起状態の生成効率を低減することができ、熱失活を減少することができるため好ましい。そのためには、有機化合物４３１および有機化合物４３２の総量とゲスト材料４３３との重量比は、ゲスト材料４３３の重量比が低いことが好ましく、具体的には有機化合物４３１と有機化合物４３２の総量に対するゲスト材料４３３の重量比が、好ましくは０．００１以上０．０５以下であり、より好ましくは０．００１以上０．０１以下である。
なお、ゲスト材料４３３においてキャリアの直接再結合過程が支配的になると、発光層４３０において三重項励起子が多数生成することになり、熱失活によって発光効率を損ねてしまう。そのため、ゲスト材料４３３においてキャリアが直接再結合する過程よりも、励起錯体の生成過程を経たエネルギー移動過程（図３（Ｂ） ルートＥ２及びＥ３）の割合が多い方が、ゲスト材料４３３の三重項励起状態の生成効率を低減することができ、熱失活を抑制することができるため好ましい。そのためには、やはり有機化合物４３１及び有機化合物４３２の総量とゲスト材料４３３との重量比は、ゲスト材料４３３の重量比が低いことが好ましく、具体的には有機化合物４３１及び有機化合物４３２の総量に対するゲスト材料４３３の重量比が、好ましくは０．００１以上０．０５以下であり、より好ましくは０．００１以上０．０１以下である。
以上のように、上述のルートＥ２及びＥ３のエネルギー移動過程が全て効率よく生じれば、有機化合物４３１の一重項励起エネルギー及び三重項励起エネルギーの双方が効率よくゲスト材料４３３の一重項励起状態のエネルギーに変換されるため、発光素子４５０は高い発光効率で発光することが可能となる。
上記に示すルートＥ１乃至Ｅ３の過程を、本明細書等において、ＥｘＳＥＴ（Ｅｘｃｉｐｌｅｘ－Ｓｉｎｇｌｅｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）またはＥｘＥＦ（Ｅｘｃｉｐｌｅｘ－Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）と呼称する場合がある。別言すると、発光層４３０は、励起錯体からゲスト材料４３３への励起エネルギーの供与がある。
発光層４３０を上述の構成とすることで、発光層４３０のゲスト材料４３３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（有機化合物４３１及び有機化合物４３２）と、ゲスト材料４３３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、ホスト材料とゲスト材料４３３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、ホスト材料及びゲスト材料４３３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がゲスト材料４３３にエネルギーを受け渡し、励起状態のホスト材料が基底状態になり、基底状態のゲスト材料４３３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 0007066325000001
数式（１）において、νは、振動数を表し、ｆ’ｈ（ν）は、ホスト材料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４３３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、ホスト材料とゲスト材料４３３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、ホスト材料とゲスト材料４３３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、ホスト材料とゲスト材料４３３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の電子と、基底状態のゲスト材料４３３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ｋｈ＊→ｇを数式（２）に示す。
Figure 0007066325000002
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４３３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、ホスト材料とゲスト材料４３３の分子間距離を表す。
ここで、ホスト材料からゲスト材料４３３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の励起状態の寿命を表す。
Figure 0007066325000003
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≫
まず、フェルスター機構によるエネルギー移動を考える。数式（３）に数式（１）を代入することでτを消去することができる。したがって、フェルスター機構の場合、エネルギー移動効率φＥＴは、ホスト材料の励起状態の寿命τに依存しない。また、エネルギー移動効率φＥＴは、発光量子収率φ（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じているので、蛍光量子収率）が高い方が良いと言える。一般的に、有機化合物の三重項励起状態からの発光量子収率は室温において非常に低い。そのため、ホスト材料が三重項励起状態である場合、フェルスター機構によるエネルギー移動過程は無視でき、ホスト材料が一重項励起状態である場合のみ考慮すればよい。
また、ホスト材料の発光スペクトル（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４３３の吸収スペクトル（一重項基底状態から一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４３３のモル吸光係数も高い方が好ましい。このことは、ホスト材料の発光スペクトルと、ゲスト材料４３３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。なお、ゲスト材料４３３における一重項基底状態から三重項励起状態への直接遷移が禁制であることから、ゲスト材料４３３において三重項励起状態が係わるモル吸光係数は無視できる量である。このことから、フェルスター機構によるゲスト材料４３３の三重項励起状態へのエネルギー移動過程は無視でき、ゲスト材料４３３の一重項励起状態へのエネルギー移動過程のみ考慮すればよい。すなわち、フェルスター機構においては、ホスト材料の一重項励起状態からゲスト材料４３３の一重項励起状態へのエネルギー移動過程を考えればよい。
次に、デクスター機構によるエネルギー移動を考える。数式（２）によれば、速度定数ｋｈ＊→ｇを大きくするにはホスト材料の発光スペクトル（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４３３の吸収スペクトル（一重項基底状態から一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ことがわかる。したがって、エネルギー移動効率の最適化は、ホスト材料の発光スペクトルと、ゲスト材料４３３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。
また、数式（３）に数式（２）を代入すると、デクスター機構におけるエネルギー移動効率φＥＴは、τに依存することが分かる。デクスター機構は、電子交換に基づくエネルギー移動過程であるため、ホスト材料の一重項励起状態からゲスト材料４３３の一重項励起状態へのエネルギー移動と同様に、ホスト材料の三重項励起状態からゲスト材料４３３の三重項励起状態へのエネルギー移動も生じる。
本発明の一態様の発光素子においては、ゲスト材料４３３は蛍光性化合物であるため、ゲスト材料４３３の三重項励起状態へのエネルギー移動効率は低いことが好ましい。すなわち、ホスト材料からゲスト材料４３３へのデクスター機構に基づくエネルギー移動効率は低いことが好ましく、ホスト材料からゲスト材料４３３へのフェルスター機構に基づくエネルギー移動効率は高いことが好ましい。
ホスト材料からゲスト材料４３３へのフェルスター機構に基づくエネルギー移動効率を高めるためには、ホスト材料の蛍光量子収率（発光効率ともいう）を高めることが好ましい。
また、既に述べたように、フェルスター機構におけるエネルギー移動効率は、ホスト材料の励起状態の寿命τに依存しない。一方、デクスター機構におけるエネルギー移動効率は、ホスト材料の励起寿命τに依存し、デクスター機構におけるエネルギー移動効率を低下させるためには、ホスト材料の励起寿命τは短いことが好ましい。
なお、ホスト材料からゲスト材料４３３へのエネルギー移動と同様に、励起錯体からゲスト材料４３３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４３３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４３１および有機化合物４３２をホスト材料として有する発光素子を提供する。有機化合物４３１および有機化合物４３２が形成する励起錯体は、Ｓ１準位とＴ１準位とが近接しているという特徴を有する。そのため、発光層４３０において生成する三重項励起子から一重項励起子への遷移（逆項間交差）が起こりやすい。したがって、発光層４３０において一重項励起子の生成効率を高めることができる。さらに、励起錯体の一重項励起状態からエネルギーアクセプターとなるゲスト材料４３３の一重項励起状態へのエネルギー移動を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４３３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。そうすることで、ゲスト材料４３３の一重項励起状態の生成効率を高めることができる。
励起錯体の発光効率を高めるためには、既に述べたように、励起錯体を形成する各有機化合物（有機化合物４３１および有機化合物４３２）のＴ１準位（ＴＨ１およびＴＨ２）のうちエネルギーが低い一方のエネルギーが、励起錯体が呈する発光のエネルギー（ΔＥＥｍ）の－０．２ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーであると好ましい。また、有機化合物４３１のＬＵＭＯ準位と有機化合物４３２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＥ）は、これらが形成する励起錯体の発光のエネルギー（ΔＥＥｍ）の－０．１ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーであると好ましく、０ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーであるとより好ましい。
また、励起錯体が呈する発光のうち、熱活性化遅延蛍光成分における蛍光寿命は短いことが好ましく、具体的には、好ましくは１０ｎｓ以上５０μｓ以下、より好ましくは１０ｎｓ以上４０μｓ以下、さらに好ましくは１０ｎｓ以上３０μｓ以下である。
また、励起錯体が呈する発光のうち、熱活性化遅延蛍光成分が占める割合は高いことが好ましい。具体的には、励起錯体が呈する発光のうち、熱活性化遅延蛍光成分が占める割合は好ましくは５％以上、より好ましくは８％以上、さらに好ましくは１０％以上である。
＜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４３０に用いることができる材料について、それぞれ以下に説明する。
有機化合物４３１および有機化合物４３２としては、互いに励起錯体を形成する組み合わせであれば、特に限定はないが、一方が電子を輸送する機能を有し、他方が正孔を輸送する機能を有すると好ましい。また、一方がπ電子不足型複素芳香環骨格を有し、他方が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を有すると好ましい。
有機化合物４３１または有機化合物４３２が有する芳香族アミン骨格としては、ＮＨ結合を有さないいわゆる３級アミンが好ましく、特にトリアリールアミン骨格が好ましい。トリアリールアミン骨格のアリール基としては、環を形成する炭素数が６乃至１３の置換又は無置換のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基等が挙げられる。
また、有機化合物４３１または有機化合物４３２が有するπ電子過剰型複素芳香環骨格のうち、フラン骨格、チオフェン骨格、およびピロール骨格は、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、フラン骨格としてはジベンゾフラン骨格が、チオフェン骨格としてはジベンゾチオフェン骨格が、それぞれ好ましい。また、ピロール骨格としては、インドール骨格、カルバゾール骨格、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、これらの骨格は置換基を有していても良い。
また、π電子過剰型複素芳香環骨格および芳香族アミン骨格を有する構造は、正孔輸送性に優れ、安定で信頼性が良好なため、特に好ましく、例えば、カルバゾール骨格およびアリールアミン骨格を有する構造が挙げられる。
上記の芳香族アミン骨格およびπ電子過剰型複素芳香環骨格としては、例えば、下記一般式（１０１）乃至（１１７）で表される骨格が挙げられる。なお、一般式（１１５）乃至（１１７）中のＸは、酸素原子または硫黄原子を表す。
Figure 0007066325000004
また、π電子不足型複素芳香環骨格のうち、ピリジン骨格、ジアジン骨格（ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格）、またはトリアジン骨格が好ましく、中でもジア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。
上記のπ電子不足型複素芳香環骨格としては、例えば、下記一般式（２０１）乃至（２１８）で表される骨格が挙げられる。なお、一般式（２０９）乃至（２１１）中のＸは、酸素原子または硫黄原子を表す。
Figure 0007066325000005
また、正孔輸送性を有する骨格（具体的にはπ電子過剰型複素芳香環骨格および芳香族アミン骨格の少なくとも一方）と、電子輸送性を有する骨格（具体的にはπ電子不足型複素芳香環骨格）とが、直接またはアリーレン基を介して結合した化合物を用いてもよい。なお、当該アリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ビフェニルジイル基、ナフタレンジイル基、フルオレンジイル基等が挙げられる。
上記の正孔輸送性を有する骨格と、電子輸送性を有する骨格とを結合する結合基としては、例えば、下記一般式（３０１）乃至（３１５）で表される基が挙げられる。
Figure 0007066325000006
上述した芳香族アミン骨格（具体的には例えばトリアリールアミン骨格）、π電子過剰型複素芳香環骨格（具体的には例えばフラン骨格、チオフェン骨格、ピロール骨格を有する環）、π電子不足型複素芳香環骨格（具体的には例えばジアジン骨格またはトリアジン骨格を有する環）、あるいは上記の一般式（１０１）乃至（１１５）、一般式（２０１）乃至（２１８）、及び一般式（３０１）乃至（３１５）は、置換基を有していてもよい。当該置換基としては、炭素数１乃至炭素数６のアルキル基、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至炭素数１３の置換もしくは無置換のアリール基も置換基として選択することができる。炭素数１乃至炭素数６のアルキル基としては具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基、としては具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至炭素数１３のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などを具体例として挙げることができる。また、上記置換基は互いに結合して環を形成してもよい。このような例としては、例えば、フルオレン骨格における９位の炭素が置換基としてフェニル基を二つ有する場合、当該フェニル基同士が結合することによって、スピロフルオレン骨格を形成するような場合が挙げられる。なお、無置換の場合、合成の容易さや原料の価格の面で有利である。
また、Ａｒは、単結合または炭素数６乃至炭素数１３のアリーレン基を表し、該アリーレン基は置換基を有していてもよく、該置換基は互いに結合して環を形成してもよい。このような例としては、例えば、フルオレニル基の９位の炭素が置換基としてフェニル基を二つ有し、当該フェニル基同士が結合することによって、スピロフルオレン骨格を形成するような場合が挙げられる。炭素数６乃至炭素数１３のアリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフタレンジイル基、ビフェニルジイル基、フルオレンジイル基などを具体例として挙げることができる。なお、該アリーレン基が置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数１乃至炭素数６のアルキル基、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至炭素数１３のアリール基も置換基として選択することができる。炭素数１乃至炭素数６のアルキル基としては具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基としては具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至炭素数１３のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などを具体例として挙げることができる。
また、Ａｒで表されるアリーレン基は、例えば、下記構造式（Ａｒ－１）乃至（Ａｒ－１８）で表される基を適用することができる。なお、Ａｒとして用いることのできる基はこれらに限られない。
Figure 0007066325000007
また、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至炭素数６のアルキル基、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至炭素数１３の置換もしくは無置換のアリール基のいずれかを表す。炭素数１乃至炭素数６のアルキル基としては具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基、としては具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至炭素数１３のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基などを具体例として挙げることができる。さらに、上述したアリール基やフェニル基は置換基を有していてもよく、該置換基は互いに結合して環を形成してもよい。当該置換基としては、炭素数１乃至炭素数６のアルキル基、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至炭素数１３のアリール基も置換基として選択することができる。炭素数１乃至炭素数６のアルキル基としては具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基としては具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至炭素数１３のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などを具体例として挙げることができる。
また、Ｒ１及びＲ２で表されるアルキル基またはアリール基は、例えば、下記構造式（Ｒ－１）乃至（Ｒ－２９）で表される基を適用することができる。なお、アルキル基またはアリール基として用いることのできる基はこれらに限られない。
Figure 0007066325000008
また、一般式（１０１）乃至（１１７）、一般式（２０１）乃至（２１８）、一般式（３０１）乃至（３１５）、及びＡｒ、Ｒ１及びＲ２が有することができる置換基は、例えば、上記構造式（Ｒ－１）乃至（Ｒ－２４）で表されるアルキル基またはアリール基を適用することができる。なお、アルキル基またはアリール基として用いることのできる基はこれらに限られない。
有機化合物４３１としては、例えば、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、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体などの他、亜鉛やアルミニウム系金属錯体が挙げられる。他の例としては、芳香族アミンやカルバゾール誘導体などが挙げられる。
また、以下の正孔輸送性材料および電子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、例えば、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’－ジ（ｐ－トリル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－ｐ－フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、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）、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、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：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’－トリス［Ｎ－（３－メチルフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ｍ－ＭＴＤＡＴＡ）、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：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４－（１－ナフチル）－４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’－ジ（１－ナフチル）－４’’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、４－フェニルジフェニル－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）アミン（略称：ＰＣＡ１ＢＰ）、Ｎ，Ｎ’－ビス（９－フェニルカルバゾール－３－イル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルベンゼン－１，３－ジアミン（略称：ＰＣＡ２Ｂ）、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’－トリフェニル－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’－トリス（９－フェニルカルバゾール－３－イル）ベンゼン－１，３，５－トリアミン（略称：ＰＣＡ３Ｂ）、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）、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：ｍＤＢＴＰＴｐ－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。ここに述べた物質は、主に１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外の物質を用いてもよい。
また、例えば、１０，１５－ジヒドロ－５，１０，１５－トリビフェニル－５Ｈ－ジインドロ［３，２－ａ：３’，２’－ｃ］カルバゾール（略称：ＢＰ３Ｄｉｃ）、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）、Ｎ－フェニル－Ｎ－（４’－ジフェニルアミノビフェニル－４－イル）－スピロ－９，９’－ビフルオレン－２－アミン（略称：ＤＰＢＡＳＦ）、９，９－ビス（４－ジフェニルアミノフェニル）フルオレン（略称：ＤＰｈＡ２ＦＬＰ）、３，５－ジ（カルバゾール－９－イル）－Ｎ，Ｎ－ジフェニルアニリン（略称：ＤＰｈＡｍＣＰ）、Ｎ，Ｎ’－ジ（４－ビフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ビス（９，９－ジメチルフルオレン－２－イル）－１，４－フェニレンジアミン（略称：ＦＢｉ２Ｐ）、Ｎ－（４－ビフェニル）－Ｎ－｛４－［（９－フェニル）－９Ｈ－フルオレン－９－イル］－フェニル｝－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ＦＢｉＦＬＰ）、５，１０－ジフェニル－フロ［３，２－ｃ：４，５－ｃ’］ジカルバゾール（略称：Ｆｄｃｚ）、Ｎ－（１，１’－ビフェニル－４－イル）－Ｎ－［４－（ジベンゾフラン－４－イル）フェニル］－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ＦｒＢＢｉＦ－ＩＩ）、Ｎ－（４－ビフェニル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）ジベンゾフラン－４－アミン（略称：ＦｒＢｉＦ）、Ｎ－（４－ビフェニル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）ジベンゾフラン－２－アミン（略称：ＦｒＢｉＦ‐０２）、９－［３－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］９Ｈ－カルバゾール（略称：ｍＣｚＦＬＰ）、１２－［３－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－５，１２－ジヒドロ－５－フェニルインドロ［３，２－ａ］カルバゾール（略称：ｍＣｚＰＩＣｚ）、１，３－ビス（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）ベンゼン（略称：ｍＰＣ２Ｐ）、Ｎ－（３－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：ｍＰＣＢｉＦ）、１０，１５－ジヒドロ－５，１０，１５－トリフェニル－５Ｈ－ジインドロ［３，２－ａ：３’，２’－ｃ］カルバゾール（略称：Ｐ３Ｄｉｃ）、Ｎ，Ｎ’－ビス（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－スピロ－９，９’－ビフルオレン－２，７－ジアミン（略称：ＰＣＡ２ＳＦ）、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－３－アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ－０２）、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］－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ－０３）、Ｎ－（１，１’－ビフェニル－４－イル）－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－アミン（略称：ＰＣＢＢｉＳＦ）、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－２－アミン（略称：ＰＣＢｉＦ－０２）、Ｎ－（４－ビフェニル）－Ｎ－（９，９’－スピロビ－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：ＰＣＢｉＳＦ）、９，９－ジメチル－Ｎ－［４－（１－ナフチル）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］－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ＰＣＢＮＢＦ）、９－フェニル－９’－（トリフェニレン－２－イル）－３，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＣＣｚＴｐ）、ビス（ビフェニル－４－イル）［４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）ビフェニル－４－イル］アミン（略称：ＰＣＴＢｉ１ＢＰ）、Ｎ，Ｎ－ジ（ビフェニル－４－イル）－Ｎ－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）アミン（略称：ＰＣｚＢＢＡ１）、３－［Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－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：ＰＣｚＰＣＦＬ）、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）、１，１－ビス［４－ビス（４－メチル－フェニル）－アミノ－フェニル］－シクロヘキサン（略称：ＴＡＰＣ）、５，１０－ジフェニル－チエノ［３，２－ｃ：４，５－ｃ’］ジカルバゾール（略称：Ｔｄｃｚ）、Ｎ－（１，１’－ビフェニル－４－イル）－Ｎ－［４－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ＴｈＢＢｉＦ）、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－スピロ－９，９’－ビフルオレン－２，７－ジアミン（略称：ＹＧＡ２ＳＦ）、Ｎ－フェニル－Ｎ－［４’－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ビフェニル－４－イル］－スピロ－９，９’－ビフルオレン－２－アミン（略称：ＹＧＢＡＳＦ）、Ｎ－（ビフェニル－４－イル）－Ｎ－［４’－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ビフェニル－４－イル］－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ＹＧＢＢｉＦ）、Ｎ，Ｎ－ジ（ビフェニル－４－イル）－Ｎ－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル－４－アミン（略称：ＹＧＢｉ１ＢＰ）、Ｎ－（４－ビフェニル）－Ｎ－［４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ＹＧＢｉＦ）等を用いることができる。
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材料（電子輸送性を有する材料）としては、含窒素複素芳香環化合物のようなπ電子不足型複素芳香環や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が挙げられる。また、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、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、ピリミジン誘導体などが挙げられる。
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）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である。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、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）、２，２’，２’’－（１，３，５－ベンゼントリイル）トリス（１－フェニル－１Ｈ－ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、２－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－１－フェニル－１Ｈ－ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ－ＩＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、２，９－ビス（ナフタレン－２－イル）－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）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：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）、２－［４－（３，６－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ－ＩＩＩ）、７－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ－ＩＩ）、及び、６－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ－ＩＩ）、４，６－ビス［３－（フェナントレン－９－イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６－ビス［３－（４－ジベンゾチエニル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩ）、４，６－ビス［３－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）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）などの複素芳香環化合物も用いることができる。また、ポリ（２，５－ピリジンジイル）（略称：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９－ジヘキシルフルオレン－２，７－ジイル）－ｃｏ－（ピリジン－３，５－ジイル）］（略称：ＰＦ－Ｐｙ）、ポリ［（９，９－ジオクチルフルオレン－２，７－ジイル）－ｃｏ－（２，２’－ビピリジン－６，６’－ジイル）］（略称：ＰＦ－ＢＰｙ）のような高分子化合物を用いることもできる。ここに述べた物質は、主に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。
また、例えば、９，９’－（２，４－ピリジンジイル－３，１－フェニレン）ビス－９Ｈ－カルバゾール（略称：２，４ｍＣｚＰ２Ｐｙ）、２，５－［３－（ジベンゾフラン－４－イル）フェニル］ピリミジン（略称：２，５ｍＤＢＦＰ２Ｐｍ－ＩＩ）、２，２’－（ピリジン－２，６－ジイル）ビス（４，６－ジフェニルピリミジン）（略称：２，６（Ｐ２Ｐｍ）２Ｐｙ）、２，２’－［（ジベンゾフラン－２，８－ジイル）ジ（３，１－フェニレン）］ジ（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン）（略称：２，８ＤＢｑＰ２ＤＢｆ）、２，２’－［（ジベンゾチオフェン－２，８－ジイル）ジ（３，１－フェニレン）］ジ（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン）（略称：２，８ｍＤＢｑＰ２ＤＢＴ）、２，６－ビス（３－９Ｈ－カルバゾール－９－イル－フェニル）ピリジン（略称：２６ＤＣｚＰＰｙ）、２－［６－（ジベンゾチオフェン－４－イル）ジベンゾチオフェン－４－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＤＢｔＤＢｑ－０２）、２－［３’’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）－３，１’：４’，１’’－テルフェニル－１－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＤＢｔＴＰＤＢｑ）、２－［４’’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）－４，１’：３’，１’’－テルフェニル－１－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＤＢｔＴＰＤＢｑ－０２）、２－［４’’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）－３，１’：４’，１’’－テルフェニル－１－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＤＢｔＴＰＤＢｑ－０３）、２－［４’’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）－３，１’：３’，１’’－テルフェニル－１－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＤＢｔＴＰＤＢｑ－０４）、２－［３’－（ベンゾ［１，２‐ｂ：５，６‐ｂ’］ビスベンゾフラン－４－イル）－１，１’－ビフェニル－３－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＢｂｆ（ＩＩＩ）ＢＰＤＢｑ）、２－［３’－（ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３－ｄ］フラン－８－イル）ビフェニル－３－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＢｎｆ（ＩＩ）ＢＰＤＢｑ）、２－｛３－［３－（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＢｎｆＢＰＤＢｑ）、２－（３－９Ｈ－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：２ｍＣｚＰＤＢｑ）、２－｛３－［３－（２，８－ジフェニルジベンゾフラン－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：２ｍＤＢｆＢＰＤＢｑ－０２）、２－（３－｛ジスピロ［９Ｈ－フルオレン－９，９’（１０’Ｈ）－アントラセン－１０’，９’’－（９Ｈ）フルオレン］２’－イル｝フェニル）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢｑＰＤｆｈａ）、２－｛３－［３－（２，８－ジ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：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩＩ）、２－（３－｛３－［６－（９，９－ジメチルフルオレン－２－イル）ジベンゾチオフェン－４－イル］フェニル｝フェニル）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢｔＢＰＤＢｑ－ＶＩＩＩ）、２－［３’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）（１，１’－ビフェニル－３－イル）］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キナゾリン（略称：２ｍＤＢｔＢＰＤＢｑｚ）、２－［３’’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）－３，１’：３’，１’’－テルフェニル－１－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢｔＴＰＤＢｑ－ＩＩ）、２－｛３－［３－（９，９－ジメチルフルオレン－２－イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＦＢＰＤＢｑ）、２－｛３－［６－（９，９－ジメチルフルオレン－２－イル）ジベンゾチオフェン－４－イル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＦＤＢｔＰＤＢｑ）、２－｛３－［３－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＰＣＢＰＤＢｑ）、２－｛３－［３－（Ｎ－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール－９－イル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称２ｍＰＣＣｚＰＤＢｑ）、２－｛３－［２－（Ｎ－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール－９－イル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称２ｍＰＣＣｚＰＤＢｑ－０２）、２－［３－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＰＣＰＤＢｑ）、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｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＰＣＣｚＰＤＢｑ）、２－｛４－［２－（Ｎ－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール－９－イル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＰＣＣｚＰＤＢｑ－０２）、９，９’－［（２－フェニル－ピリミジン－４，６－ジイル）ビス（ビフェニル－３，３’－ジイル）］ビス（９Ｈ－カルバゾール）（略称：２Ｐｈ－４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ）、２－フェニル－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：２Ｐｈ－４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）、２－フェニル－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：２Ｐｈ－４ｍＣｚＢＰＢｆｐｍ）、２－｛４－［３－（２，８－ジ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：２ｐｍＤＢｔＢＰＤＢｑ－０２）、２－｛４－［３－（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：２ｐｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）、２－｛４－［３－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｐｍＰＣＢＰＤＢｑ）、２－［３’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル－３－イル］－３－フェニルジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：３Ｐｈ－２ｍＤＢｔＢＰＤＢｑ）、トリス（２，４，６－トリメチルー３－（ピリジン－３－イル）フェニル）ボラン（略称：３ＴＰＹＭＢ）、４，４’―ビス［３－（ジベンゾフラン－４－イル）フェニル］－２，２’－ビピリジン（略称：４，４’ＤＢｆＰ２ＢＰｙ－ＩＩ）、４，４’－ビス［３－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－２，２’－ビピリジン（略称：４，４’ｍＣｚＰ２ＢＰｙ）、４，４’―ビス［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－２，２’－ビピリジン（略称：４，４’ｍＤＢＴＰ２ＢＰｙ－ＩＩ）、９，９’－［ピリミジン－４，６－ジイルビス（ビフェニル－３，３’－ジイル）］ビス（９Ｈ－カルバゾール）（略称：４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ）、４，６－ビス［３－（ジベンゾフラン－４－イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＦＰ２Ｐｍ－ＩＩ）、４，６－ビス｛３－［３－（９，９－ジメチルフルオレン－２－イル）フェニル］フェニル｝ピリミジン（略称：４，６ｍＦＢＰ２Ｐｍ）、４，６－ビス［３－（９，９－ジメチルフルオレン－２－イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＦＰ２Ｐｍ）、４，６－ビス［３－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰＣＰ２Ｐｍ）、４，６－ビス［３－（トリフェニレン－２－イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＴｐＰ２Ｐｍ）、４，８－ビス［３－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－［１］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：４，８ｍＣｚＰ２Ｂｆｐｍ）、４，８－ビス［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－［１］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ）、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：４ｍＣｚＢＰＢｆＰｍ）、４－［３’－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ビフェニル－３－イル］ベンゾチエノ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍ）、４－［３’－（ジベンゾチオフェン－４－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：４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ－ＩＩ）、４－［３’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）－１，１’－ビフェニル－３－イル］－６－（９，９－ジメチルフルオレン－２－イル）ピリミジン（略称：６ＦＬ－４ｍＤＢｔＢＰＰｍ）、２－フェニル－４－［３’－（ジベンゾチオフェン－４－イル）－１，１’－ビフェニル－３－イル］－６－（９，９－ジメチルフルオレン－２－イル）ピリミジン（略称：６ＦＬ－４ｍＤＢｔＢＰＰｍ－０２）、６－［３－（３’－ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）、４－［３’－（４－ジベンゾチエニル）－１，１’－ビフェニル－３－イル］－６－フェニルピリミジン（略称：６Ｐｈ－４ｍＤＢＴＢＰＰｍ－ＩＩ）、５－｛３－［３－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－７－イル）フェニル］フェニル｝インドロ［３，２，１－ｊｋ］カルバゾール（略称：７ｍＩｃＢＰＤＢｑ）、９－［４－（３，５－ジフェニル－１Ｈ－ピラゾール－１－イル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣｚＰｚ）、４－［３’－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－１，１’－ビフェニル－３－イル］－２，６－ジフェニルピリミジン（略称：２，６Ｐｈ－４ｍＣｚＢＰＰｍ）、３－［３－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－１，２，４－トリアゾロ［４，３－ｆ］フェナントリジン（略称：ｍＣｚＴＰｔ）、２，２’－（１，１’－ビフェニル－３，３’－ジイル）ジ（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン）（略称：ｍＤＢｑ２ＢＰ）、２，２’－［（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２，７－ジイル）ジ（３，１－フェニレン）］ジ（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン）（略称：ｍＤＢｑＰ２Ｆ）、２，２’－（１，１’：３’，１’’－テルフェニレン－３，３’’－ジイル）ジ（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン）（略称：ｍＤＢｑＰ２Ｐ）、９－［３－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）フェニル］－９’－フェニル－２，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール（略称：ｍＰＣＣｚＰＴｚｎ－０２）、４－（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン－２－イル）－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：ＰＣＢＡＰＤＢｑ）、２－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：ＰＣＰＤＢｑ）、２，７－ビス（ジフェニルフォスフォリル）－９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＰＯ２７）、２，２’－（ジベンゾフラン－２，８－ジイル）ビス［４－（２－ピリジル）ピリミジン］（略称：ＰｙＰｍ２ＤＢＦ－０１）、２，４，６－トリス（３’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－３－イル）－１，３，５－トリアジン（略称：ＴｍＰＰＰｙＴｚ）等を用いることができる。
有機化合物４３２としては、有機化合物４３１と励起錯体を形成できる組み合わせとする。具体的には、上記で示した正孔輸送性材料および電子輸送性材料を用いることができる。発光層にゲスト材料４３３（蛍光性化合物）を用いる場合、有機化合物４３１と有機化合物４３２とで形成される励起錯体の発光ピークが、ゲスト材料４３３（蛍光性化合物）の最も長波長側（低エネルギー側）の吸収帯と重なるように、有機化合物４３１、有機化合物４３２、およびゲスト材料４３３（蛍光性化合物）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。
なお、励起錯体を形成する各有機化合物（有機化合物４３１および有機化合物４３２）のＴ１準位のうちエネルギーが低い一方のエネルギーが、励起錯体が呈する発光のエネルギーの－０．２ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーであると好ましい。
また、有機化合物４３１のＬＵＭＯ準位と有機化合物４３２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、これらが形成する励起錯体の発光のエネルギーの－０．１ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーであると好ましく、０ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーであるとより好ましい。
発光層４３０が有するホスト材料（有機化合物４３１および有機化合物４３２）としては、三重項励起エネルギーを一重項励起エネルギーに変換する機能を有する材料であればよい。該三重項励起エネルギーを一重項励起エネルギーに変換する機能を有する材料としては、励起錯体の他に、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、励起錯体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、Ｔ１準位とＳ１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、Ｔ１準位とＳ１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。
また、熱活性化遅延蛍光を示す材料は、単独で三重項励起状態から逆項間交差により一重項励起状態を生成できる材料であっても良い。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（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリンとしては、例えば、プロトポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｐｒｏｔｏ ＩＸ））、メソポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｍｅｓｏ ＩＸ））、ヘマトポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｈｅｍａｔｏ ＩＸ））、コプロポルフィリンテトラメチルエステル－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｃｏｐｒｏ ＩＩＩ－４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｅｔｉｏ Ｉ））、オクタエチルポルフィリン－塩化白金錯体（ＰｔＣｌ２ＯＥＰ）等が挙げられる。
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：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、２－［４－（１０Ｈ－フェノキサジン－１０－イル）フェニル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ＰＸＺ－ＴＲＺ）、３－［４－（５－フェニル－５，１０－ジヒドロフェナジン－１０－イル）フェニル］－４，５－ジフェニル－１，２，４－トリアゾール（略称：ＰＰＺ－３ＴＰＴ）、３－（９，９－ジメチル－９Ｈ－アクリジン－１０－イル）－９Ｈ－キサンテン－９－オン（略称：ＡＣＲＸＴＮ）、ビス［４－（９，９－ジメチル－９，１０－ジヒドロアクリジン）フェニル］スルホン（略称：ＤＭＡＣ－ＤＰＳ）、１０－フェニル－１０Ｈ，１０’Ｈ－スピロ［アクリジン－９，９’－アントラセン］－１０’－オン（略称：ＡＣＲＳＡ）等が挙げられる。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。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、Ｓ１準位とＴ１準位の差が小さくなるため、特に好ましい。
発光層４３０において、ゲスト材料４３３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、例えば以下の蛍光性化合物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：ＰＡＰＰ２ＢＰｙ）、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］ピレン－１，６－ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ビス［３－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］ピレン－１，６－ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（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’－ビス［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－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：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９－ジフェニル－Ｎ－［４－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ－［４－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）フェニル］－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’－オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン－２，７，１０，１５－テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）－Ｎ，９－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ－［９，１０－ビス（１，１’－ビフェニル－２－イル）－２－アントリル］－Ｎ，９－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン（略称：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５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’－ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、２，８－ジ－ｔｅｒｔ－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，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）、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、ゲスト材料４３３として、上記に挙げた熱活性化遅延蛍光材料を用いることができる。
なお、上述した通り、ホスト材料（あるいは励起錯体）からゲスト材料４３３へのデクスター機構に基づくエネルギー移動効率は低いことが好ましい。デクスター機構の速度定数は、二分子間の距離の指数関数に反比例する。そのため、二分子間の距離がおよそ１ｎｍ以下ではデクスター機構が優勢となり、およそ１ｎｍ以上ではフェルスター機構が優勢となる。したがって、デクスター機構におけるエネルギー移動効率を低下させるためには、ホスト材料（あるいは励起錯体）とゲスト材料４３３との距離を大きくすることが好ましく、具体的には０．７ｎｍ以上、より好ましくは０．９ｎｍ以上、さらに好ましくは１ｎｍ以上である。このような観点から、ゲスト材料４３３が、ホスト材料との近接を阻害する置換基を有することが好ましく、該置換基としては、脂肪族炭化水素が好ましく、より好ましくはアルキル基、さらに好ましくは分岐を有するアルキル基である。具体的には、ゲスト材料４３３は、炭素数２以上のアルキル基を少なくとも２つ以上有すると好ましい。あるいは、ゲスト材料４３３は、炭素数３以上１０以下の分岐を有するアルキル基を少なくとも２つ以上有すると好ましい。あるいは、ゲスト材料４３３は、炭素数３以上１０以下のシクロアルキル基を少なくとも２つ以上有すると好ましい。
なお、発光層４３０は２層以上の複数層を有しても良い。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４３０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４３０において、有機化合物４３１、有機化合物４３２、及びゲスト材料４３３以外の材料を有していても良い。
≪一対の電極≫
電極４０１及び電極４０２は、発光層４３０へ正孔と電子を注入する機能を有する。電極４０１及び電極４０２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。金属としてはアルミニウム（Ａｌ）が典型例であり、その他、銀（Ａｇ）、タングステン、クロム、モリブデン、銅、チタンなどの遷移金属、リチウム（Ｌｉ）やセシウムなどのアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム（Ｍｇ）などの第２族金属を用いることができる。遷移金属としてイッテルビウム（Ｙｂ）などの希土類金属を用いても良い。合金としては、上記金属を含む合金を使用することができ、例えばＭｇＡｇ、ＡｌＬｉなどが挙げられる。導電性化合物としては、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）、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、タングステン及び亜鉛を含有したインジウム酸化物などの金属酸化物が挙げられる。導電性化合物としてグラフェンなどの無機炭素系材料を用いても良い。上述したように、これらの材料の複数を積層することによって電極４０１及び電極４０２の一方または双方を形成しても良い。
また、発光層４３０から得られる発光は、電極４０１及び電極４０２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４０１及び電極４０２の少なくとも一つは可視光を透過する機能を有する。光を透過する機能を有する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、光を取り出す方の電極は、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。光を取り出す方の電極に金属や合金などの光透過性の低い材料を用いる場合には、可視光を透過できる程度の厚さ（例えば、１ｎｍから１０ｎｍの厚さ）で電極４０１及び電極４０２の一方または双方を形成すればよい。
なお、本明細書等において、光を透過する機能を有する電極には、可視光を透過する機能を有し、且つ導電性を有する材料を用いればよく、例えば上記のようなＩＴＯに代表される酸化物導電体層に加えて、酸化物半導体層、または有機物を含む有機導電体層を含む。有機物を含む有機導電体層としては、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を含む層、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を含む層等が挙げられる。また、透明導電層の抵抗率としては、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、電極４０１及び電極４０２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。
≪正孔注入層≫
正孔注入層４１１は、一対の電極の一方（電極４０１または電極４０２）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４１１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４３０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およびカルバゾール誘導体を用いることができる。また、芳香族炭化水素および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。
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以上炭素数４２以下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。
≪正孔輸送層≫
正孔輸送層４１２は正孔輸送性材料を含む層であり、正孔注入層４１１の材料として例示した材料を使用することができる。正孔輸送層４１２は正孔注入層４１１に注入された正孔を発光層４３０へ輸送する機能を有するため、正孔注入層４１１のＨＯＭＯ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。
上記正孔輸送性材料として、正孔注入層４１１の材料として例示した材料を用いることができる。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４１８は、電子注入層４１９を経て一対の電極の他方（電極４０１または電極４０２）から注入された電子を発光層４３０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、含窒素複素芳香環化合物のようなπ電子不足型複素芳香環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４３０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が挙げられる。また、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、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４１８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４１８と発光層４３０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。これ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４１９は電極４０２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４１９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４１９に、電子輸送層４１８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４１９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４１８を構成する物質（金属錯体や複素芳香環化合物等）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、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、ノズルプリント法、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）を用いてもよい。
≪量子ドット≫
量子ドットを構成する材料としては、第１４族元素、第１５族元素、第１６族元素、複数の第１４族元素からなる化合物、第４族から第１４族に属する元素と第１６族元素との化合物、第２族元素と第１６族元素との化合物、第１３族元素と第１５族元素との化合物、第１３族元素と第１７族元素との化合物、第１４族元素と第１５族元素との化合物、第１１族元素と第１７族元素との化合物、酸化鉄類、酸化チタン類、カルコゲナイドスピネル類、各種半導体クラスターなどを挙げることができる。
具体的には、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、硫化水銀（ＨｇＳ）、セレン化水銀（ＨｇＳｅ）、テルル化水銀（ＨｇＴｅ）、砒化インジウム（ＩｎＡｓ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、砒化アルミニウム（ＡｌＡｓ）、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、セレン化鉛（ＩＩ）（ＰｂＳｅ）、テルル化鉛（ＩＩ）（ＰｂＴｅ）、硫化鉛（ＩＩ）（ＰｂＳ）、セレン化インジウム（Ｉｎ２Ｓｅ３）、テルル化インジウム（Ｉｎ２Ｔｅ３）、硫化インジウム（Ｉｎ２Ｓ３）、セレン化ガリウム（Ｇａ２Ｓｅ３）、硫化砒素（ＩＩＩ）（Ａｓ２Ｓ３）、セレン化砒素（ＩＩＩ）（Ａｓ２Ｓｅ３）、テルル化砒素（ＩＩＩ）（Ａｓ２Ｔｅ３）、硫化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ２Ｓ３）、セレン化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ２Ｓｅ３）、テルル化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ２Ｔｅ３）、硫化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｓ３）、セレン化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｓｅ３）、テルル化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｔｅ３）、ケイ素（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、錫（Ｓｎ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、リン（Ｐ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、リン化ホウ素（ＢＰ）、砒化ホウ素（ＢＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、硫化アルミニウム（Ａｌ２Ｓ３）、硫化バリウム（ＢａＳ）、セレン化バリウム（ＢａＳｅ）、テルル化バリウム（ＢａＴｅ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、セレン化カルシウム（ＣａＳｅ）、テルル化カルシウム（ＣａＴｅ）、硫化ベリリウム（ＢｅＳ）、セレン化ベリリウム（ＢｅＳｅ）、テルル化ベリリウム（ＢｅＴｅ）、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、セレン化マグネシウム（ＭｇＳｅ）、硫化ゲルマニウム（ＧｅＳ）、セレン化ゲルマニウム（ＧｅＳｅ）、テルル化ゲルマニウム（ＧｅＴｅ）、硫化錫（ＩＶ）（ＳｎＳ２）、硫化錫（ＩＩ）（ＳｎＳ）、セレン化錫（ＩＩ）（ＳｎＳｅ）、テルル化錫（ＩＩ）（ＳｎＴｅ）、酸化鉛（ＩＩ）（ＰｂＯ）、フッ化銅（Ｉ）（ＣｕＦ）、塩化銅（Ｉ）（ＣｕＣｌ）、臭化銅（Ｉ）（ＣｕＢｒ）、ヨウ化銅（Ｉ）（ＣｕＩ）、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ）、セレン化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｓｅ）、酸化ニッケル（ＩＩ）（ＮｉＯ）、酸化コバルト（ＩＩ）（ＣｏＯ）、硫化コバルト（ＩＩ）（ＣｏＳ）、四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、硫化鉄（ＩＩ）（ＦｅＳ）、酸化マンガン（ＩＩ）（ＭｎＯ）、硫化モリブデン（ＩＶ）（ＭｏＳ２）、酸化バナジウム（ＩＩ）（ＶＯ）、酸化バナジウム（ＩＶ）（ＶＯ２）、酸化タングステン（ＩＶ）（ＷＯ２）、酸化タンタル（Ｖ）（Ｔａ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２、Ｔｉ２Ｏ５、Ｔｉ２Ｏ３、Ｔｉ５Ｏ９など）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化ゲルマニウム（Ｇｅ３Ｎ４）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、セレンと亜鉛とカドミウムの化合物（ＣｄＺｎＳｅ）、インジウムと砒素とリンの化合物（ＩｎＡｓＰ）、カドミウムとセレンと硫黄の化合物（ＣｄＳｅＳ）、カドミウムとセレンとテルルの化合物（ＣｄＳｅＴｅ）、インジウムとガリウムと砒素の化合物（ＩｎＧａＡｓ）、インジウムとガリウムとセレンの化合物（ＩｎＧａＳｅ）、インジウムとセレンと硫黄の化合物（ＩｎＳｅＳ）、銅とインジウムと硫黄の化合物（例えばＣｕＩｎＳ２）およびこれらの組合せなどを挙げることができるが、これらに限定されない。また、組成が任意の比率で表される、いわゆる合金型量子ドットを用いても良い。例えば、ＣｄＳｘＳｅ１－ｘ（ｘは０から１の任意の数）で表される合金型量子ドットは、ｘの比率を変化させることで発光波長を変えることができるため、青色発光を得るには有効な手段の一つである。
量子ドットの構造としては、コア型、コア－シェル型、コア－マルチシェル型などがあり、そのいずれを用いても良いが、コアを覆ってより広いバンドギャップを持つ別の無機材料でシェルを形成することによって、ナノ結晶表面に存在する欠陥やダングリングボンドの影響を低減することができる。これにより、発光の量子効率が大きく改善するためコア－シェル型やコア－マルチシェル型の量子ドットを用いることが好ましい。シェルの材料の例としては、硫化亜鉛（ＺｎＳ）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）が挙げられる。
また、量子ドットは、表面原子の割合が高いことから、反応性が高く、凝集が起こりやすい。そのため、量子ドットの表面には保護剤が付着している又は保護基が設けられていることが好ましい。当該保護剤が付着している又は保護基が設けられていることによって、凝集を防ぎ、溶媒への溶解性を高めることができる。また、反応性を低減させ、電気的安定性を向上させることも可能である。保護剤（又は保護基）としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン類、ポリオキシエチレンｎ－オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンｎ－ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、トリ（ｎ－ヘキシル）アミン、トリ（ｎ－オクチル）アミン、トリ（ｎ－デシル）アミン等の第３級アミン類、トリプロピルホスフィンオキシド、トリブチルホスフィンオキシド、トリヘキシルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリデシルホスフィンオキシド等の有機リン化合物、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類、また、ピリジン、ルチジン、コリジン、キノリン類等の含窒素芳香族化合物等の有機窒素化合物、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン等のアミノアルカン類、ジブチルスルフィド等のジアルキルスルフィド類、ジメチルスルホキシドやジブチルスルホキシド等のジアルキルスルホキシド類、チオフェン等の含硫黄芳香族化合物等の有機硫黄化合物、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸、アルコール類、ソルビタン脂肪酸エステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、３級アミン変性ポリウレタン類、ポリエチレンイミン類等が挙げられる。
なお、量子ドットは、棒状の量子ロッドであっても良い。量子ロッドはｃ軸方向に偏光した指向性を有する光を呈するため、量子ロッドを発光材料として用いることにより、より外部量子効率が良好な発光素子を得ることができる。
発光層の発光材料に量子ドットを用いる場合、当該発光層の膜厚は３ｎｍ乃至１００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ乃至１００ｎｍとし、発光層中の量子ドットの含有率は１乃至１００体積％とする。ただし、量子ドットのみで発光層を形成することが好ましい。なお、当該量子ドットを発光材料としてホストに分散した発光層を形成する場合は、ホスト材料に量子ドットを分散させる、またはホスト材料と量子ドットとを適当な液媒体に溶解または分散させてウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ラングミュア・ブロジェット法など）により形成すればよい。
ウェットプロセスに用いる液媒体としては、たとえば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の有機溶媒を用いることができる。
また、発光層に用いることができる高分子化合物としては、例えば、ポリ［２－メトキシ－５－（２－エチルヘキシルオキシ）－１，４－フェニレンビニレン］（略称：ＭＥＨ－ＰＰＶ）、ポリ（２，５－ジオクチル－１，４－フェニレンビニレン）等のポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）誘導体、ポリ（９，９－ジ－ｎ－オクチルフルオレニル－２，７－ジイル）（略称：ＰＦ８）、ポリ［（９，９－ジ－ｎ－オクチルフルオレニル－２，７－ジイル）－ａｌｔ－（ベンゾ［２，１，３］チアジアゾール－４，８－ジイル）］（略称：Ｆ８ＢＴ）、ポリ［（９，９－ジ－ｎ－オクチルフルオレニル－２，７－ジイル）－ａｌｔ－（２，２’－ビチオフェン－５，５’－ジイル）］（略称Ｆ８Ｔ２）、ポリ［（９，９－ジオクチル－２，７－ジビニレンフルオレニレン）－ａｌｔ－（９，１０－アントラセン）］、ポリ［（９，９－ジヘキシルフルオレン－２，７－ジイル）－ａｌｔ－（２，５－ジメチル－１，４－フェニレン）］等のポリフルオレン誘導体、ポリ（３－ヘキシルチオフェン－２，５－ジイル）（略称：Ｐ３ＨＴ）等のポリアルキルチオフェン（ＰＡＴ）誘導体、ポリフェニレン誘導体等が挙げられる。また、これらの高分子化合物や、ポリ（９－ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（２－ビニルナフタレン）、ポリ［ビス（４－フェニル）（２，４，６－トリメチルフェニル）アミン］（略称：ＰＴＡＡ）等の高分子化合物に、発光性の低分子化合物をドープして発光層に用いてもよい。発光性の低分子化合物としては、先に挙げた蛍光性化合物を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４０１側から順に積層しても、電極４０２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セルロースナノファイバ（ＣＮＦ）や紙、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４５０を作製してもよい。これにより、ＦＥＴによって発光素子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、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、発光素子が励起錯体を形成する組み合わせの二種類の有機化合物を有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、励起錯体を形成する二種類の有機化合物を有さなくてもよい。あるいは、二種類の有機化合物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、二種類の有機化合物のうちエネルギーが低い一方のＴ１準位が、励起錯体が呈する発光のエネルギーの－０．２ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーを有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、二種類の有機化合物のうちエネルギーが低い一方のＴ１準位が、励起錯体が呈する発光のエネルギーの０．４ｅＶより大きいエネルギーであってもよい。または、例えば、本発明の一態様では、励起錯体のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、励起錯体が呈する発光のエネルギーの－０．１ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーを有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、励起錯体のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、励起錯体が呈する発光のエネルギーの０．４ｅＶより大きいエネルギーであってもよい。
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に示す構成と異なる構成の発光素子、及び当該発光素子の発光機構について、図４及び図５を用いて、以下説明を行う。なお、図４及び図５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４（Ａ）は、発光素子４６０の断面模式図である。
図４（Ａ）に示す発光素子４６０は、一対の電極（電極４０１及び電極４０２）の間に、複数の発光ユニット（図４（Ａ）においては、発光ユニット４０６及び発光ユニット４０８）を有する。１つの発光ユニットは、図１（Ａ）で示すＥＬ層４００と同様な構成を有する。つまり、図１（Ａ）で示した発光素子４５０は、１つの発光ユニットを有し、発光素子４６０は、複数の発光ユニットを有する。なお、発光素子４６０において、電極４０１が陽極として機能し、電極４０２が陰極として機能するとして、以下説明するが、発光素子４６０の構成としては、逆であっても構わない。
また、図４（Ａ）に示す発光素子４６０において、発光ユニット４０６と発光ユニット４０８とが積層されており、発光ユニット４０６と発光ユニット４０８との間には電荷発生層４１５が設けられる。なお、発光ユニット４０６と発光ユニット４０８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４０８に、図１（Ａ）で示すＥＬ層４００を用いると好ましい。
また、発光素子４６０は、発光層４３０と、発光層４２０と、を有する。また、発光ユニット４０６は、発光層４３０の他に、正孔注入層４１１、正孔輸送層４１２、電子輸送層４１３、及び電子注入層４１４を有する。また、発光ユニット４０８は、発光層４２０の他に、正孔注入層４１６、正孔輸送層４１７、電子輸送層４１８、及び電子注入層４１９を有する。
電荷発生層４１５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４１５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４１１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以上である物質を適用することが好ましい。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４０８のように、発光ユニットの陽極側の面が電荷発生層４１５に接している場合は、電荷発生層４１５が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くとも良い。
なお、電荷発生層４１５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、透明導電性材料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４０６と発光ユニット４０８とに挟まれる電荷発生層４１５は、電極４０１と電極４０２とに電圧を印加したときに、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４（Ａ）において、電極４０１の電位の方が電極４０２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４１５は、発光ユニット４０６に電子を注入し、発光ユニット４０８に正孔を注入する。
なお、電荷発生層４１５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４１５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４１５は、一対の電極（電極４０１及び電極４０２）よりも低い導電率であっても機能する。電荷発生層４１５の導電率が一対の電極と同程度に高い場合、電荷発生層４１５によって発生したキャリアが、膜面方向に流れることで、電極４０１と電極４０２とが重ならない領域で発光が生じてしまう場合がある。このような不良を抑制するためには、電荷発生層４１５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。
上述した材料を用いて電荷発生層４１５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４（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４６０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、図１（Ａ）で示すＥＬ層４００の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４０６が有する発光層４３０は、実施の形態１で示した構成を有すると好ましい。そうすることで、発光素子４６０は、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４０８が有する発光層４２０は、図４（Ｂ）に示すように、ホスト材料４２１と、ゲスト材料４２２とを有する。なお、ゲスト材料４２２は蛍光性化合物として、以下説明する。
≪発光層４２０の発光機構≫
発光層４２０の発光機構について、以下説明を行う。
一対の電極（電極４０１及び電極４０２）あるいは電荷発生層４１５から注入された電子および正孔が発光層４２０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４２２と比較してホスト材料４２１は大量に存在するので、励起子の生成により、ホスト材料４２１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４２１の励起状態が一重項励起状態である場合、ホスト材料４２１のＳ１準位からゲスト材料４２２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４２２の一重項励起状態が形成される。
ゲスト材料４２２は蛍光性化合物であるため、ゲスト材料４２２において一重項励起状態が形成されると、ゲスト材料４２２は速やかに発光する。このとき、高い発光効率を得るためには、ゲスト材料４２２の蛍光量子収率は高いことが好ましい。なお、ゲスト材料４２２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４２１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４２１およびゲスト材料４２２のエネルギー準位の相関を図４（Ｃ）に示す。また、図４（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４２１のＴ１準位がゲスト材料４２２のＴ１準位より低いことが好ましいため、図４（Ｃ）では、この場合を図示するが、ホスト材料４２１のＴ１準位がゲスト材料４２２のＴ１準位よりも高くてもよい。
・Ｈｏｓｔ（４２１）：ホスト材料４２１
・Ｇｕｅｓｔ（４２２）：ゲスト材料４２２（蛍光性化合物）
・ＳＦＨ：ホスト材料４２１のＳ１準位
・ＴＦＨ：ホスト材料４２１のＴ１準位
・ＳＦＧ：ゲスト材料４２２（蛍光性化合物）のＳ１準位
・ＴＦＧ：ゲスト材料４２２（蛍光性化合物）のＴ１準位
図４（Ｃ）に示すように、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近接することにより、一方がホスト材料４２１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、すなわち三重項－三重項消滅（ＴＴＡ：Ｔｒｉｐｌｅｔ－Ｔｒｉｐｌｅｔ Ａｎｎｉｈｉｌａｔｉｏｎ）が生じる（図４（Ｃ） ＴＴＡ参照）。ホスト材料４２１の一重項励起エネルギーは、ホスト材料４２１のＳ１準位（ＳＦＨ）から、それよりもエネルギーの低いゲスト材料４２２のＳ１準位（ＳＦＧ）へエネルギー移動が生じ（図４（Ｃ） ルートＥ５参照）、ゲスト材料４２２の一重項励起状態が形成され、ゲスト材料４２２が発光する。
なお、発光層４２０における三重項励起子の密度が十分に高い場合（例えば１×１０１２ｃｍ－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４２２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とき、ゲスト材料４２２の三重項励起状態は熱失活するため、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４２１のＴ１準位（ＴＦＨ）がゲスト材料４２２のＴ１準位（ＴＦＧ）より低い場合、ゲスト材料４２２の三重項励起エネルギーは、ゲスト材料４２２のＴ１準位（ＴＦＧ）からホスト材料４２１のＴ１準位（ＴＦＨ）へエネルギー移動する（図４（Ｃ） ルートＥ６参照）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４２１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４２０で生成した三重項励起エネルギーの一部を、ホスト材料４２１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４２２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４２１のＳ１準位（ＳＦＨ）は、ゲスト材料４２２のＳ１準位（ＳＦＧ）より高いことが好ましい。また、ホスト材料４２１のＴ１準位（ＴＦＨ）は、ゲスト材料４２２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４２２のＴ１準位（ＴＦＧ）がホスト材料４２１のＴ１準位（ＴＦＨ）よりも低い場合においては、ホスト材料４２１とゲスト材料４２２との重量比は、ゲスト材料４２２の重量比が低い方が好ましい。具体的には、ホスト材料４２１に対するゲスト材料４２２の重量比が、０より大きく０．０５以下が好ましい。そうすることで、ゲスト材料４２２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４２１のＴ１準位（ＴＦＨ）からゲスト材料４２２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４２１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４０６および発光ユニット４０８に用いるゲスト材料（蛍光性化合物）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４０６と発光ユニット４０８とで同じゲスト材料を有する場合、発光素子４６０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４０６と発光ユニット４０８とで異なるゲスト材料を有する場合、発光素子４６０は多色発光を呈する発光素子となり好ましい。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。
＜発光素子の構成例２＞
図５（Ａ）は、発光素子４６２の断面模式図である。
図５（Ａ）に示す発光素子４６２は、先に示した発光素子４６０と同様に、一対の電極（電極４０１及び電極４０２）の間に、複数の発光ユニット（図５（Ａ）においては、発光ユニット４０６及び発光ユニット４１０）を有する。１つの発光ユニットは、図１（Ａ）で示すＥＬ層４００と同様な構成を有する。なお、発光ユニット４０６と発光ユニット４１０は、同じ構成でも異なる構成でもよい。
また、図５（Ａ）に示す発光素子４６２において、発光ユニット４０６と発光ユニット４１０とが積層されており、発光ユニット４０６と発光ユニット４１０との間には電荷発生層４１５が設けられる。例えば、発光ユニット４０６に、図１（Ａ）で示すＥＬ層４００を用いると好ましい。
また、発光素子４６２は、発光層４３０と、発光層４４０と、を有する。また、発光ユニット４０６は、発光層４３０の他に、正孔注入層４１１、正孔輸送層４１２、電子輸送層４１３、及び電子注入層４１４を有する。また、発光ユニット４１０は、発光層４４０の他に、正孔注入層４１６、正孔輸送層４１７、電子輸送層４１８、及び電子注入層４１９を有する。
また、発光ユニット４１０の発光層が燐光性化合物を有すると好適である。すなわち、発光ユニット４０６が有する発光層４３０は、実施の形態１で示した構成を有し、発光ユニット４１０が有する発光層４４０は、燐光性化合物を有すると好適である。この場合の発光素子４６２の構成例について、以下説明を行う。
また、発光ユニット４１０が有する発光層４４０は、図５（Ｂ）で示すように、ホスト材料４４１と、ゲスト材料４４２とを有する。また、ホスト材料４４１は、有機化合物４４１＿１と、有機化合物４４１＿２と、を有する。なお、発光層４４０が有するゲスト材料４４２が燐光性化合物として、以下説明する。
≪発光層４４０の発光機構≫
次に、発光層４４０の発光機構について、以下説明を行う。
発光層４４０が有する、有機化合物４４１＿１と、有機化合物４４１＿２とは励起錯体を形成する。
発光層４４０における励起錯体を形成する有機化合物４４１＿１と有機化合物４４１＿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、一方が正孔輸送性を有する化合物であり、他方が電子輸送性を有する化合物であることが、より好ましい。
発光層４４０における有機化合物４４１＿１と、有機化合物４４１＿２と、ゲスト材料４４２とのエネルギー準位の相関を図５（Ｃ）に示す。なお、図５（Ｃ）における表記及び符号は、以下の通りである。
・Ｈｏｓｔ（４４１＿１）：有機化合物４４１＿１（ホスト材料）
・Ｈｏｓｔ（４４１＿２）：有機化合物４４１＿２（ホスト材料）
・Ｇｕｅｓｔ（４４２）：ゲスト材料４４２（燐光性化合物）
・ＳＰＨ：有機化合物４４１＿１（ホスト材料）のＳ１準位
・ＴＰＨ：有機化合物４４１＿１（ホスト材料）のＴ１準位
・ＴＰＧ：ゲスト材料４４２（燐光性化合物）のＴ１準位
・ＳＰＥ：励起錯体のＳ１準位
・ＴＰＥ：励起錯体のＴ１準位
有機化合物４４１＿１と有機化合物４４１＿２とにより形成される、励起錯体のＳ１準位（ＳＰＥ）と励起錯体のＴ１準位（ＴＰＥ）とは互いに隣接することになる（図５（Ｃ） ルートＥ７参照）。
有機化合物４４１＿１及び有機化合物４４１＿２は、一方がホールを、他方が電子を受け取ることで速やかに励起錯体を形成する。あるいは、一方が励起状態となると、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。したがって、発光層４４０における励起子のほとんどが励起錯体として存在する。励起錯体の励起エネルギー準位（ＳＰＥ及びＳＴＥ）は、励起錯体を形成する各有機化合物（有機化合物４４１＿１及び有機化合物４４１＿２）のＳ１準位（ＳＰＨ１及びＳＰＨ２）より小さくなるため、より低い励起エネルギーで発光層に励起状態を形成することが可能となる。これによって、発光素子の駆動電圧を下げることができる。
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４４２（燐光性化合物）のＴ１準位へ移動させて発光が得られる（図５（Ｃ） ルートＥ８及びＥ９参照）。
なお、上記に示すルートＥ７乃至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。
なお、励起錯体のＴ１準位（ＴＰＥ）は、ゲスト材料４４２のＴ１準位（ＴＰＧ）より大きいことが好ましい。そうすることで、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４４２のＴ１準位（ＴＰＧ）へエネルギー移動することができる。
また、励起錯体からゲスト材料４４２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各有機化合物（有機化合物４４１＿１および有機化合物４４１＿２）のＴ１準位（ＴＰＨ１およびＴＰＨ２）と同等か、より小さいことが好ましい。これにより、各有機化合物（有機化合物４４１＿１及び有機化合物４４１＿２）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、効率よく励起錯体からゲスト材料４４２へエネルギー移動が発生する。
発光層４４０を上述の構成とすることで、発光層４４０のゲスト材料４４２（燐光性化合物）からの発光を、効率よく得ることが可能となる。
なお、発光層４３０からの発光が、発光層４４０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性化合物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４３０と発光層４４０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４３０と発光層４４０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４３０及び発光層４４０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４３０及び発光層４４０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。
＜発光層に用いることができる材料の例＞
次に、発光層４２０、発光層４３０、及び発光層４４０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４３０に用いることのできる材料≫
発光層４３０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４３０に用いることのできる材料を援用すればよい。そうすることで、発光効率の高い発光素子を作製することができる。
≪発光層４２０に用いることのできる材料≫
発光層４２０中では、ホスト材料４２１が重量比で最も多く存在し、ゲスト材料４２２（蛍光性化合物）は、ホスト材料４２１中に分散される。ホスト材料４２１のＳ１準位は、ゲスト材料４２２（蛍光性化合物）のＳ１準位よりも高く、ホスト材料４２１のＴ１準位は、ゲスト材料４２２（蛍光性化合物）のＴ１準位よりも低いことが好ましい。
発光層４２０において、ゲスト材料４２２としては、特に限定はないが、例えば実施の形態１で示したゲスト材料４３３として例示した材料を用いることができる。
また、発光層４２０において、ホスト材料４２１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－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－１，２，４－トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’’－（１，３，５－ベンゼントリイル）－トリス（１－フェニル－１Ｈ－ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、２，９－ビス（ナフタレン－２－イル）－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）、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－（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）、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－（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）、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）、７－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－７Ｈ－ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、９－フェニル－３－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、９，１０－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）、１，３，５－トリ（１－ピレニル）ベンゼン（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４２２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４２０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４２０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４２０において、ホスト材料４２１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４２０において、ホスト材料４２１およびゲスト材料４２２以外の材料を有していても良い。
≪発光層４４０に用いることのできる材料≫
発光層４４０中では、ホスト材料４４１が重量比で最も多く存在し、ゲスト材料４４２（燐光性化合物）は、ホスト材料４４１中に分散される。発光層４４０のホスト材料４４１（有機化合物４４１＿１及び有機化合物４４１＿２）のＴ１準位は、発光層４４０のゲスト材料（ゲスト材料４４２）のＴ１準位よりも高いことが好ましい。
有機化合物４４１＿１としては、亜鉛やアルミニウム系金属錯体の他、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、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体などが挙げられる。他の例としては、芳香族アミンやカルバゾール誘導体などが挙げられる。具体的には、実施の形態１で示した電子輸送性材料および正孔輸送性材料を用いることができる。
有機化合物４４１＿２としては、有機化合物４４１＿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、実施の形態１で示した電子輸送性材料および正孔輸送性材料を用いることができる。この場合、有機化合物４４１＿１と有機化合物４４１＿２とで形成される励起錯体の発光ピークが、ゲスト材料４４２（燐光性化合物）の三重項ＭＬＣＴ（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４４１＿１、有機化合物４４１＿２、およびゲスト材料４４２（燐光性化合物）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、燐光性化合物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。
ゲスト材料４４２（燐光性化合物）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。
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（ｍｐｐｔｚ－ｄｍｐ）３）、トリス（５－メチル－３，４－ジフェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３）、トリス［４－（３－ビフェニル）－５－イソプロピル－３－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ－３ｂ）３）、トリス［３－（５－ビフェニル）－５－イソプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒ５ｂｔｚ）３）のような４Ｈ－トリアゾール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（ＩＩＩ）（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：ＦＩｒ６）、ビス［２－（４’，６’－ジフルオロフェニル）ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２－［３’，５’－ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２－（４’，６’－ジフルオロフェニル）ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））のよう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：Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３）、（アセチルアセトナト）ビス（６－メチル－４－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（６－ｔｅｒｔ－ブチル－４－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［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（ａｃａｃ））、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ））、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）３）、トリス（２－フェニルキノリナト－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｑ）３）、ビス（２－フェニルキノリナト－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））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（ａｃａｃ））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（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ））、ビス［４，６－ビス（３－メチルフェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｐｍ））、ビス［４，６－ジ（ナフタレン－１－イル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）２（ｄｐｍ））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：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））、ビス（２，３，５－トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３－ビス（４－フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ）］）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（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１－（２－テノイル）－３，３，３－トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ））のような希土類金属錯体が挙げられる。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。
発光層４４０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、燐光性化合物の他に、熱活性化遅延蛍光材料が挙げられる。したがって、燐光性化合物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。
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、具体的には、実施の形態１で示した熱活性化遅延蛍光材料を用いることができる。
また、熱活性化遅延蛍光材料をホスト材料として用いる場合、励起錯体を形成する２種類の化合物を組み合わせて用いることが好ましい。この場合、上記に示した励起錯体を形成する組み合わせである電子を受け取りやすい化合物と、正孔を受け取りやすい化合物とを用いることが特に好ましい。
また、発光層４２０、発光層４３０、及び発光層４４０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４２０に含まれる発光材料の発光ピーク波長は発光層４４０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４０６、発光ユニット４０８、発光ユニット４１０、及び電荷発生層４１５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。
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６乃至図９を用いて以下に説明する。
＜発光素子の構成例１＞
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６（Ａ）（Ｂ）に示す発光素子４６４ａ及び発光素子４６４ｂは、基板４８０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４８０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４８０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４６４ａ及び発光素子４６４ｂが、ボトムエミッション型である場合、電極４０１は、光を透過する機能を有することが好ましい。また、電極４０２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４６４ａ及び発光素子４６４ｂが、トップエミッション型である場合、電極４０１は、光を反射する機能を有することが好ましい。また、電極４０２は、光を透過する機能を有することが好ましい。
発光素子４６４ａ及び発光素子４６４ｂは、基板４８０上に電極４０１と、電極４０２とを有する。また、電極４０１と電極４０２との間に、発光層４２３Ｂと、発光層４２３Ｇと、発光層４２３Ｒと、を有する。また、正孔注入層４１１と、正孔輸送層４１２と、電子輸送層４１８と、電子注入層４１９と、を有する。
また、発光素子４６４ｂは、電極４０１の構成の一部として、導電層４０１ａと、導電層４０１ａ上の導電層４０１ｂと、導電層４０１ａ下の導電層４０１ｃとを有する。すなわち、発光素子４６４ｂは、導電層４０１ａが、導電層４０１ｂと、導電層４０１ｃとで挟持された電極４０１の構成を有する。
発光素子４６４ｂにおいて、導電層４０１ｂと、導電層４０１ｃ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。導電層４０１ｂと、導電層４０１ｃが、同じ導電性材料で形成される場合、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４６４ｂにおいて、導電層４０１ｂまたは導電層４０１ｃのいずれか一方のみを有する構成としてもよい。
なお、電極４０１が有する導電層４０１ａ、導電層４０１ｂ、及び導電層４０１ｃは、それぞれ実施の形態１で示した電極４０１または電極４０２と同様の構成および材料を用いることができる。
図６（Ａ）（Ｂ）においては、電極４０１と電極４０２とで挟持された領域４２６Ｂ、領域４２６Ｇ、及び領域４２６Ｒ、の間に隔壁４４５を有する。隔壁４４５は、絶縁性を有する。隔壁４４５は、電極４０１の端部を覆い、該電極と重なる開口部を有する。隔壁４４５を設けることによって、各領域の基板４８０上の電極４０１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４２３Ｂと、発光層４２３Ｇとは、隔壁４４５と重なる領域において、互いに重なる領域を有していてもよい。また、発光層４２３Ｇと、発光層４２３Ｒとは、隔壁４４５と重なる領域において、互いに重なる領域を有していてもよい。また、発光層４２３Ｒと、発光層４２３Ｂとは、隔壁４４５と重なる領域において、互いに重なる領域を有していてもよい。
隔壁４４５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。
また、発光層４２３Ｒ、発光層４２３Ｇ、発光層４２３Ｂ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４２３Ｒ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４２６Ｒは赤色の発光を呈し、発光層４２３Ｇ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４２６Ｇは緑色の発光を呈し、発光層４２３Ｂ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４２６Ｂ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４６４ａまたは発光素子４６４ｂ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４２３Ｂ、発光層４２３Ｇ、発光層４２３Ｒ、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４３０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４２３Ｂ、発光層４２３Ｇ、発光層４２３Ｒ、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で示した発光層を有し、該発光層を有する発光素子４６４ａまたは発光素子４６４ｂ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４６４ａまたは発光素子４６４ｂ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、光を取り出す電極上に、カラーフィルタを設けることで、発光素子４６４ａ及び発光素子４６４ｂの色純度を向上させることができる。そのため、発光素子４６４ａまたは発光素子４６４ｂを有する表示装置の色純度を高めることができる。
また、光を取り出す電極上に、偏光板を設けることで、発光素子４６４ａ及び発光素子４６４ｂの外光反射を低減することができる。そのため、発光素子４６４ａまたは発光素子４６４ｂ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４６４ａ及び発光素子４６４ｂにおける他の構成については、実施の形態１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６に示す発光素子と異なる構成例について、図７（Ａ）（Ｂ）を用いて、以下説明を行う。
図７（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７（Ａ）（Ｂ）において、図６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７（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７（Ａ）に示す発光素子４６６ａは、基板４８０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７（Ｂ）に示す発光素子４６６ｂは、基板４８０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４８０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４６６ａ及び発光素子４６６ｂは、基板４８０上に電極４０１と、電極４０２と、電極４０３と、電極４０４とを有する。また、電極４０１と電極４０２との間、及び電極４０２と電極４０３との間、及び電極４０２と電極４０４との間に、少なくとも発光層４３０と、電荷発生層４１５とを有する。また、正孔注入層４１１と、正孔輸送層４１２と、発光層４７０と、電子輸送層４１３と、電子注入層４１４と、正孔注入層４１６と、正孔輸送層４１７と、電子輸送層４１８と、電子注入層４１９と、を有する。
また、電極４０１は、導電層４０１ａと、導電層４０１ａ上に接する導電層４０１ｂと、を有する。また、電極４０３は、導電層４０３ａと、導電層４０３ａ上に接する導電層４０３ｂと、を有する。電極４０４は、導電層４０４ａと、導電層４０４ａ上に接する導電層４０４ｂと、を有する。
図７（Ａ）に示す発光素子４６６ａ、及び図７（Ｂ）に示す発光素子４６６ｂは、電極４０１と電極４０２とで挟持された領域４２８Ｂ、電極４０２と電極４０３とで挟持された領域４２８Ｇ、及び電極４０２と電極４０４とで挟持された領域４２８Ｒ、の間に、隔壁４４５を有する。隔壁４４５は、絶縁性を有する。隔壁４４５は、電極４０１、電極４０３、及び電極４０４の端部を覆い、該電極と重なる開口部を有する。隔壁４４５を設けることによって、各領域の基板４８０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、発光素子４６６ａ及び発光素子４６６ｂは、領域４２８Ｂ、領域４２８Ｇ、及び領域４２８Ｒ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４２４Ｂ、光学素子４２４Ｇ、及び光学素子４２４Ｒを有する基板４８２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４２８Ｂから呈される光は、光学素子４２４Ｂを介して射出され、領域４２８Ｇから呈される光は、光学素子４２４Ｇを介して射出され、領域４２８Ｒから呈される光は、光学素子４２４Ｒを介して射出される。
また、光学素子４２４Ｂ、光学素子４２４Ｇ、及び光学素子４２４Ｒ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４２４Ｂを介して射出される領域４２８Ｂから呈される光は、青色を呈する光となり、光学素子４２４Ｇを介して射出される領域４２８Ｇから呈される光は、緑色を呈する光となり、光学素子４２４Ｒを介して射出される領域４２８Ｒから呈される光は、赤色を呈する光となる。
光学素子４２４Ｒ、光学素子４２４Ｇ、及び光学素子４２４Ｂ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４２４Ｒ、光学素子４２４Ｇ、及び光学素子４２４Ｂ上に複数の光学素子を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７（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４２５を有する。遮光層４２５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４２５を設けない構成としても良い。
遮光層４２５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４２５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４２５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、基板４８０、及び光学素子を有する基板４８２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４６６ａ及び発光素子４６６ｂ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４３０、及び発光層４７０から射出される光は、一対の電極（例えば、電極４０１と電極４０２）の間で共振される。また、発光層４３０及び発光層４７０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４０１の反射領域から発光層４３０の発光領域までの光学距離と、電極４０２の反射領域から発光層４３０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４３０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４０１の反射領域から発光層４７０の発光領域までの光学距離と、電極４０２の反射領域から発光層４７０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４７０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４３０及び発光層４７０）を積層する発光素子の場合、発光層４３０及び発光層４７０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４６６ａ及び発光素子４６６ｂにおいては、各領域で導電層（導電層４０１ｂ、導電層４０３ｂ、及び導電層４０４ｂ）の厚さを調整することで、発光層４３０及び発光層４７０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４１１及び正孔輸送層４１２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４３０及び発光層４７０から呈される光を強めても良い。
例えば、電極４０１乃至電極４０４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４３０または発光層４７０の屈折率よりも小さい場合においては、電極４０１が有する導電層４０１ｂの膜厚を、電極４０１と電極４０２との間の光学距離がｍＢλＢ／２（ｍＢは自然数、λＢは領域４２８Ｂ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４０３が有する導電層４０３ｂの膜厚を、電極４０３と電極４０２との間の光学距離がｍＧλＧ／２（ｍＧは自然数、λＧは領域４２８Ｇ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４０４が有する導電層４０４ｂの膜厚を、電極４０４と電極４０２との間の光学距離がｍＲλＲ／２（ｍＲは自然数、λＲは領域４２８Ｒで強める光の波長を、それぞれ表す）となるよう調整する。
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４０１ｂ、導電層４０３ｂ、導電層４０４ｂ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４０１ｂ、導電層４０３ｂ、導電層４０４ｂ、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。また、導電層４０１ｂ、導電層４０３ｂ、導電層４０４ｂ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７（Ａ）に示す発光素子４６６ａは、上面射出型の発光素子であるため、導電層４０１ａ、導電層４０３ａ、及び導電層４０４ａは、光を反射する機能を有することが好ましい。また、電極４０２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７（Ｂ）に示す発光素子４６６ｂは、下面射出型の発光素子であるため、導電層４０１ａ、導電層４０３ａ、導電層４０４ａ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４０２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４６６ａ及び発光素子４６６ｂにおいて、導電層４０１ａ、導電層４０３ａ、または導電層４０４ａ、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４０１ａ、導電層４０３ａ、導電層４０４ａ、に同じ材料を用いる場合、発光素子４６６ａ及び発光素子４６６ｂの製造コストを低減できる。なお、導電層４０１ａ、導電層４０３ａ、導電層４０４ａ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４６６ａ及び発光素子４６６ｂにおける発光層４３０は、実施の形態１で示した構成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４３０及び発光層４７０は、例えば発光層４７０ａ及び発光層４７０ｂ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の発光材料及び第２の発光材料という、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、複数の色を含む発光を得ることができる。特に発光層４３０と、発光層４７０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４３０または発光層４７０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で示した発光層の構成を有する発光素子４６６ａまたは発光素子４６６ｂ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４６６ａまたは発光素子４６６ｂ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４６６ａ及び発光素子４６６ｂにおける他の構成については、発光素子４６４ａまたは発光素子４６４ｂ、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８及び図９を用いて以下説明を行う。なお、ここでは、図７（Ａ）に示す発光素子４６６ａの作製方法について説明する。
図８及び図９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４６６ａ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４０１を構成する導電層４０１ａ、電極４０３を構成する導電層４０３ａ、及び電極４０４を構成する導電層４０４ａ）を、基板４８０上に形成する工程である（図８（Ａ）参照）。
本実施の形態においては、基板４８０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４０１ａ、導電層４０３ａ、及び導電層４０４ａ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、ＡＰＣともいう）を用いる。このように、導電層４０１ａ、導電層４０３ａ、及び導電層４０４ａ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４８０上に複数のトランジスタを形成してもよい。また、上記複数のトランジスタと、導電層４０１ａ、導電層４０３ａ、及び導電層４０４ａ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４０１を構成する導電層４０１ａ上に光を透過する機能を有する導電層４０１ｂを、電極４０３を構成する導電層４０３ａ上に光を透過する機能を有する導電層４０３ｂを、電極４０４を構成する導電層４０４ａ上に光を透過する機能を有する導電層４０４ｂを、形成する工程である（図８（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４０１ａ、導電層４０３ａ、及び４０４ａ、の上にそれぞれ、光を透過する機能を有する導電層４０１ｂ、導電層４０３ｂ、及び導電層４０４ｂを形成することで、電極４０１、電極４０３、及び電極４０４を形成する。上記の導電層４０１ｂ、導電層４０３ｂ、及び導電層４０４ｂ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４０１ｂ、導電層４０３ｂ、及び導電層４０４ｂ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４０１ｂ、導電層４０３ｂ、及び導電層４０４ｂ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４４５を形成する工程である（図８（Ｃ）参照）。
隔壁４４５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４４５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、該導電層をパターン形成し、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４０１を構成する導電層４０１ａ、電極４０３を構成する導電層４０３ａ、及び電極４０４を構成する導電層４０４ａ、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、該透明性を有する導電膜を島状に加工して、電極４０１、電極４０３、及び電極４０４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４１１、正孔輸送層４１２、発光層４７０、電子輸送層４１３、電子注入層４１４、及び電荷発生層４１５を形成する工程である（図９（Ａ）参照）。
正孔注入層４１１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４１２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４７０としては、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。また、発光層４７０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性の物質を有することが好ましい。
電子輸送層４１３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４１４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４１５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４１６、正孔輸送層４１７、発光層４３０、電子輸送層４１８、電子注入層４１９、及び電極４０２を形成する工程である（図９（Ｂ）参照）。
正孔注入層４１６としては、先に示す正孔注入層４１１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４１７としては、先に示す正孔輸送層４１２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４３０としては、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よう化合物を蒸着することで形成することができる。また、該化合物は、複数の化合物が混合するよう蒸着してもよいが、単独の化合物を蒸着してもよい。また、蛍光性の有機化合物をゲスト材料とし、ゲスト材料より励起エネルギーが大きなホスト材料に該ゲスト材料を分散して蒸着してもよい。
電子輸送層４１８としては、先に示す電子輸送層４１３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４１９としては、先に示す電子注入層４１４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４０２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４０２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４０１、電極４０３、及び電極４０４上に、それぞれ領域４２８Ｂ、領域４２８Ｇ、及び領域４２８Ｒを有する発光素子が基板４８０上に形成される。
≪第６のステップ≫
第６のステップは、基板４８２上に遮光層４２５、光学素子４２４Ｂ、光学素子４２４Ｇ、及び光学素子４２４Ｒを形成する工程である（図９（Ｃ）参照）。
遮光層４２５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４８２及び遮光層４２５上に、光学素子４２４Ｂ、光学素子４２４Ｇ、及び光学素子４２４Ｒを形成する。光学素子４２４Ｂ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４２４Ｇ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４２４Ｒ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４８０上に形成された発光素子と、基板４８２上に形成された遮光層４２５、光学素子４２４Ｂ、光学素子４２４Ｇ、及び光学素子４２４Ｒ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７（Ａ）に示す発光素子４６６ａ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、本発明の一態様の発光素子を有する表示装置について、図１０乃至図２０を用いて説明する。
＜表示装置の構成例１＞
図１０（Ａ）は表示装置６００を示す上面図、図１０（Ｂ）は図１０（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ＦＰＣ６０９しか図示されていないが、ＦＰＣ６０９にはプリント配線基板（ＰＷＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ 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（真空蒸着法を含む）、液滴吐出法（インクジェット法ともいう）、スピンコート法等の塗布法、グラビア印刷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。
≪液滴吐出法による発光素子の形成方法≫
ここで、液滴吐出法を用いてＥＬ層６１６を形成する方法について、図１９を用いて説明する。図１９（Ａ）乃至図１９（Ｄ）は、ＥＬ層６１６の作製方法を説明する断面図である。
まず、図１９（Ａ）においては、下部電極６１３及び隔壁６１４が形成された素子基板６１０を図示しているが、図１０のように絶縁膜上に下部電極６１３及び隔壁６１４が形成された基板を用いてもよい。
次に、隔壁６１４の開口部である下部電極６１３の露出部に、液滴吐出装置６８３より液滴６８４を吐出し、組成物を含む層６８５を形成する。液滴６８４は、溶媒を含む組成物であり、下部電極６１３上に付着する（図１９（Ｂ）参照）。
なお、液滴６８４を吐出する工程を減圧下で行ってもよい。
次に、組成物を含む層６８５より溶媒を除去し、固化することによってＥＬ層６１６を形成する（図１９（Ｃ）参照）。
なお、溶媒の除去方法としては、乾燥工程または加熱工程を行えばよい。
次に、ＥＬ層６１６上に上部電極６１７を形成し、発光素子６１８を形成する（図１９（Ｄ）参照）。
このようにＥＬ層６１６を液滴吐出法で行うと、選択的に組成物を吐出することができるため、材料のロスを削減することができる。また、形状を加工するためのリソグラフィ工程なども必要ないために工程も簡略化することができ、低コスト化が達成できる。
なお、図１９においては、ＥＬ層６１６を一層で形成する工程を説明したが、ＥＬ層６１６が発光層に加えて機能層を有する場合、各層を下部電極６１３側から順に形成していけばよい。このとき、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層を液滴吐出法を用いて形成してもよく、正孔注入層、正孔輸送層、及び発光層を液滴吐出法を用いて形成し、電子輸送層及び電子注入層を蒸着法等にて形成してもよい。また、発光層を液滴吐出法と蒸着法等とで形成してもよい。
正孔注入層としては、例えば、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）を液滴吐出法やスピンコート法等の塗布法を用いて形成することができる。また、正孔輸送層としては、正孔輸送性材料によって形成することができ、例えば、ポリビニルカルバゾールを液滴吐出法やスピンコート法等の塗布法を用いて形成することができる。正孔注入層の形成後および正孔輸送層の形成後に、大気雰囲気下または窒素などの不活性気体雰囲気下で、それぞれ加熱処理を行ってもよい。
発光層としては、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一つの発光を呈する高分子化合物または低分子化合物によって形成することができる。高分子化合物および低分子化合物としては、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。高分子化合物および低分子化合物は、溶媒に溶解させることで、液滴吐出法やスピンコート法等の塗布法により形成することができる。また、発光層の形成後に、大気雰囲気下または窒素などの不活性気体雰囲気下で、加熱処理を行ってもよい。なお、蛍光性または燐光性の有機化合物をゲスト材料とし、ゲスト材料より励起エネルギーが大きな高分子化合物または低分子化合物に該ゲスト材料を分散してもよい。また、該発光性の有機化合物は、単独で成膜してもよいが、他の物質と混合して成膜してもよい。また、発光層として、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性の有機化合物を有することが好ましい。また、発光層に低分子化合物を用いる場合、蒸着法を用いて形成することができる。
電子輸送層としては、電子輸送性の高い物質を成膜することで形成することができる。また、電子注入層としては、電子注入性の高い物質を成膜することで形成することができる。なお、電子輸送層および電子注入層は、蒸着法を用いて形成することができる。
上部電極６１７は、蒸着法を用いて形成することができる。上部電極６１７としては、反射性を有する導電膜を用いて形成することができる。また、上部電極６１７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とを積層してもよい。
なお、上記説明した液滴吐出法とは、組成物の吐出口を有するノズル、または一つもしくは複数のノズルを有するヘッド等の液滴を吐出する手段を有するものの総称とする。
≪液滴吐出装置≫
次に、液滴吐出法に用いる液滴吐出装置について、図２０を用いて説明する。図２０は、液滴吐出装置１４００を説明する概念図である。
液滴吐出装置１４００は、液滴吐出手段１４０３を有する。また、液滴吐出手段１４０３は、ヘッド１４０５と、ヘッド１４１２とを有する。
ヘッド１４０５、及びヘッド１４１２は制御手段１４０７に接続され、それがコンピュータ１４１０で制御することにより予めプログラミングされたパターンに描画することができる。
また、描画するタイミングとしては、例えば、基板１４０２上に形成されたマーカー１４１１を基準に行えば良い。あるいは、基板１４０２の外縁を基準にして基準点を確定させても良い。ここでは、マーカー１４１１を撮像手段１４０４で検出し、画像処理手段１４０９にてデジタル信号に変換したものをコンピュータ１４１０で認識して制御信号を発生させて制御手段１４０７に送る。
撮像手段１４０４としては、電荷結合素子（ＣＣＤ）や相補型金属－酸化物－半導体（ＣＭＯＳ）を利用したイメージセンサなどを用いることができる。なお、基板１４０２上に形成されるべきパターンの情報は記憶媒体１４０８に格納されており、この情報を基にして制御手段１４０７に制御信号を送り、液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５、ヘッド１４１２を個別に制御することができる。吐出する材料は、材料供給源１４１３、材料供給源１４１４より配管を通してヘッド１４０５、ヘッド１４１２にそれぞれ供給される。
ヘッド１４０５の内部は、点線が示すように液状の材料を充填する空間１４０６と、吐出口であるノズルを有する構造となっている。図示しないが、ヘッド１４１２もヘッド１４０５と同様な内部構造を有する。ヘッド１４０５とヘッド１４１２のノズルを異なるサイズで設けると、異なる材料を異なる幅で同時に描画することができる。一つのヘッドで、複数種の発光材料などをそれぞれ吐出し、描画することができ、広領域に描画する場合は、スループットを向上させるため複数のノズルより同材料を同時に吐出し、描画することができる。大型基板を用いる場合、ヘッド１４０５、ヘッド１４１２は基板上を、図２０中に示すＸ、Ｙ、Ｚの矢印の方向に自在に走査し、描画する領域を自由に設定することができ、同じパターンを一枚の基板に複数描画することができる。
また、組成物を吐出する工程は、減圧下で行ってもよい。吐出時に基板を加熱しておいてもよい。組成物を吐出後、乾燥と焼成の一方又は両方の工程を行う。乾燥と焼成の工程は、両工程とも加熱処理の工程であるが、その目的、温度と時間が異なる。乾燥の工程、焼成の工程は、常圧下又は減圧下で、レーザ光の照射や瞬間熱アニール、加熱炉などにより行う。なお、この加熱処理を行うタイミング、加熱処理の回数は特に限定されない。乾燥と焼成の工程を良好に行うためには、そのときの温度は、基板の材質及び組成物の性質に依存する。
以上のように、液滴吐出装置を用いてＥＬ層６１６を作製することができる。
以上のようにして、実施の形態１乃至実施の形態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１１（Ａ）（Ｂ）及び図１２を用いて説明を行う。なお、図１１（Ａ）（Ｂ）及び図１２は、本発明の一態様の表示装置の断面図である。
図１１（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１０２１、周辺部１０４２、画素部１０４０、駆動回路部１０４１、発光素子の下部電極１０２４Ｒ、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１１（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１１（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１１（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１２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１３（Ａ）（Ｂ）に示す。図１３（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１１（Ａ）（Ｂ）及び図１２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陰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はここでは陰極とするが、陽極であっても構わない。また、図１３（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、１０２４Ｇ、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１３（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１０３４Ｒ、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１３（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１３（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１３（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１３（Ｂ）に示すように、発光素子に、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１４乃至図１６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１４（Ａ）（Ｂ）及び図１５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１６（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１４（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１４（Ｂ）は、光学素子（着色層１０３４Ｒ、着色層１０３４Ｇ、着色層１０３４Ｂ、着色層１０３４Ｙ）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１５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とき、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１６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１３（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１６（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１０３４Ｂ、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１６（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１６（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１６（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１６（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１６（Ｂ）に示すように、発光素子に、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１７に示す。図１７は、図１０（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１７において、図１０（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１７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６０５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６０７ｃ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１８（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１８（Ａ）は、発光層１０２８Ｒ、発光層１０２８Ｇ、発光層１０２８Ｂ、を有する表示装置の例である。また、図１８（Ｂ）は、発光層１０２８Ｒ、発光層１０２８Ｇ、発光層１０２８Ｂ、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１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示す表示装置は、異なる色の発光を呈するＥＬ層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２１を用いて説明を行う。
なお、図２１（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２１（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２１（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８０６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 Ｂｏｎｄｉｎｇ）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８０４ａ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２１（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８０１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ときに、該配線と別の配線とを導通状態にする回路である。
図２１（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８０６を接続することにより、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２１（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２１（Ａ）に示す複数の画素回路８０１は、例えば、図２１（Ｂ）に示す構成とすることができる。
図２１（Ｂ）に示す画素回路８０１は、トランジスタ８５２、８５４と、容量素子８６２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２１（Ｂ）の画素回路８０１を有する表示装置では、例えば、図２１（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。
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ＴＦＤ（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２２乃至図２６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２２（Ａ）（Ｂ）は、タッチパネル２０００の斜視図である。なお、図２２（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２２（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ＦＰＣ２５０９（２）と電気的に接続される。なお、図２２（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２２（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２２（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。このとき、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。このとき、隣接する２つの電極２５９２の間に、これらとは電気的に絶縁されたダミー電極を設けると、透過率の異なる領域の面積を低減できるため好ましい。
＜表示装置に関する説明＞
次に、図２３（Ａ）を用いて、表示装置２５０１の詳細について説明する。図２３（Ａ）は、図２２（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２５１０ｃ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を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２３（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２５５０Ｒ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、ＦＰＣ２５０９（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、ＦＰＣ２５０９（１）にはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。
また、表示装置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２３（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２３（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、Ｇａ、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２３（Ｃ）を用いて、タッチセンサ２５９５の詳細について説明する。図２３（Ｃ）は、図２２（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２５９１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、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂、シリコーンなどの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 Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ 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２４（Ａ）を用いて、タッチパネル２０００の詳細について説明する。図２４（Ａ）は、図２２（Ａ）に示す一点鎖線Ｘ５－Ｘ６間の断面図に相当する。
図２４（Ａ）に示すタッチパネル２０００は、図２３（Ａ）で説明した表示装置２５０１と、図２３（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２４（Ａ）に示すタッチパネル２０００は、図２３（Ａ）及び図２３（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２５９７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２４（Ａ）に示す構成と異なる構成のタッチパネルについて、図２４（Ｂ）を用いて説明する。
図２４（Ｂ）は、タッチパネル２００１の断面図である。図２４（Ｂ）に示すタッチパネル２００１は、図２４（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２４（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２４（Ａ）（Ｂ）に示すように、発光素子から射出される光は、基板２５１０側及び基板２５７０側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２５（Ａ）（Ｂ）を用いて説明を行う。
図２５（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２５（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２５（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２５（Ａ）は、電極２６２１と、電極２６２２とが重な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２５（Ｂ）には、図２５（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２５（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２５（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２５（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２５（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２６に示す。
図２６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ＶＳＳが与えられる。トランジスタ２６１２は、ゲートに信号Ｇ１が与えられ、ソースまたはドレインの他方が配線ＭＬと電気的に接続する。容量２６０３の他方の電極には電圧ＶＳＳが与えられる。
次に、図２６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と、反射型の液晶素子とを有し、透過モードと反射モードの両方の表示を行うことが可能な表示装置について、図２７乃至図３０を用いて以下説明する。
図２７（Ａ）は、本発明の一態様の表示装置３００の構成を説明する下面図である。また、図２７（Ｂ）は、図２７（Ａ）の一部を説明する下面図である。なお、煩雑さを避けるため、図２７（Ｂ）では図示する一部の構成を省略している。
図２８は、本発明の一態様の表示装置３００の構成を説明する断面図である。図２８は、図２７（Ａ）の切断線Ｘ１－Ｘ２、Ｘ３－Ｘ４、Ｘ５－Ｘ６、Ｘ７－Ｘ８、Ｘ９－Ｘ１０、Ｘ１１－Ｘ１２における断面図である。
図２９は、本発明の一態様の表示装置３００が有する画素３０２の回路を説明する図である。
＜表示装置の構成例＞
図２７（Ａ）に示すように、本発明の一態様の表示装置３００は、画素部５０２と、画素部５０２の外側に配置される駆動回路ＧＤ及び駆動回路ＳＤとを有する。また、画素部５０２は、画素３０２を有する。
画素３０２は、液晶素子３５０と、発光素子５５０と、を有する。また、画素３０２は、トランジスタ５８１を有する。また、画素３０２は、トランジスタ５８５及びトランジスタ５８６を有する（図２８参照）。
発光素子５５０は、液晶素子３５０が表示をする方向と同一の方向に表示をする機能を有する。例えば、液晶素子３５０が外光を反射する強度を制御して表示をする方向を、図２８中の破線矢印で示す。また、発光素子５５０が表示をする方向を、図２８中の実線矢印で示す。
液晶素子３５０は、入射する光を反射する機能を有する反射膜３５１Ｂと、反射する光の強さを制御する機能を有する材料を有する液晶層３５３と、を有する。そのため、液晶素子３５０は、入射する光を反射する機能と、反射する光の強さを制御する機能と、を有する。
液晶素子３５０には、反射型の液晶素子を用いることが好ましい。具体的には、液晶素子３５０は、液晶層３５３の他に、電極３５１と、電極３５２と、を有する。電極３５１は、光を反射する機能を有する反射膜３５１Ｂを有する。また、液晶層３５３は、液晶材料を有する。なお、電極３５２は、電極３５１との間に液晶材料の配向を制御する電界が形成されるよう配置される。また、液晶層３５３は、液晶素子３５０に入射し反射膜３５１Ｂで反射する光の強さを制御する機能を有する。
電極３５１は、トランジスタ５８１と電気的に接続される。また、電極３５１は、反射膜３５１Ｂを挟持するように、導電膜３５１Ａ及び導電膜３５１Ｃを有する構成であると好ましい。反射膜３５１Ｂを導電膜３５１Ａ及び導電膜３５１Ｃが挟持することで、反射膜３５１Ｂが有する元素が他の層に拡散することを抑制することができる。また、外部から侵入する不純物によって反射膜３５１Ｂが汚染されることを抑制することができる。
また、導電膜３５１Ａ、及び導電膜３５１Ｃは、光を透過する機能を有することが好ましい。導電膜３５１Ａが光を透過する機能を有することで、外部から液晶素子３５０に入射した光を効率よく反射膜３５１Ｂで反射させることができる。また、導電膜３５１Ｃが光を透過する機能を有することで、後に示すように発光素子５５０が射出する光を効率よく外部へ取り出すことができる。
また、表示装置３００は、配向膜３３１および配向膜３３２を有する。配向膜３３２は、配向膜３３１との間に液晶層３５３を挟持するように配設される。
また、表示装置３００は、画素３０２と重なる領域に、着色層３７５と、遮光層３７３と、絶縁膜３７１と、機能膜３７０Ｄと、機能膜３７０Ｐと、を有する。
着色層３７５は、液晶素子３５０と重なる領域を有する。遮光層３７３は、液晶素子３５０と重なる領域に開口部を有する。着色層３７５を設けることにより、外部から液晶素子３５０に入射する光が着色層３７５を介して反射膜３５１Ｂに入射し、反射膜３５１Ｂで反射した光が着色層３７５を介して外部へ取り出されるため、外部から液晶素子３５０に入射し、反射する光を所定の色で外部に取り出すことができる。
絶縁膜３７１は、着色層３７５と液晶層３５３との間、または遮光層３７３と液晶層３５３との間に配設される。これにより、遮光層３７３または着色層３７５等から液晶層３５３への不純物の拡散を抑制することができる。また、着色層３７５の厚さに基づく凹凸を平坦にするよう絶縁膜３７１を配設してもよい。
機能膜３７０Ｄ及び機能膜３７０Ｐは、液晶素子３５０と重なる領域を有する。機能膜３７０Ｄは、液晶素子３５０との間に、基板３７０を挟持するように配設される。機能膜３７０Ｄ及び機能膜３７０Ｐには、液晶素子３５０及び発光素子５５０の表示を鮮明にする機能を有する膜や、表示装置３００の表面を保護する機能を有する膜などを用いることができる。なお、機能膜３７０Ｄ及び機能膜３７０Ｐは、どちらか一方であってもよい。
また、表示装置３００は、基板３７０と、基板５７０と、機能層５２０と、を有する。
基板３７０は、基板５７０と重なる領域を有する。機能層５２０は、基板５７０および基板３７０との間に配設される。
機能層５２０は、画素３０２が有するトランジスタと、発光素子５５０と、絶縁膜５２１と、絶縁膜５２８と、を有する。
絶縁膜５２１は、画素３０２が有するトランジスタおよび発光素子５５０との間に配設される。絶縁膜５２１は、絶縁膜５２１と重なるさまざまな構造に由来する段差を平坦化することができるよう形成されると好ましい。
また、発光素子５５０の構成としては、実施の形態１乃至実施の形態３で示した本発明の一態様の発光素子の構成を用いることが好ましい。
発光素子５５０は、電極５５１と、電極５５２と、発光層５５３と、を有する。電極５５２は、電極５５１と重なる領域を有し、発光層５５３は、電極５５１及び電極５５２の間に配設される。そして、電極５５１は、接続部５２２において、画素３０２が有するトランジスタ５８５と電気的に接続される。
発光素子５５０が、ボトムエミッション型である場合、電極５５２は、光を反射する機能を有することが好ましい。そのため、電極５５２は、光を反射する機能を有する反射膜を有することが好ましい。また、電極５５１は、光を透過する機能を有することが好ましい。
また、絶縁膜５２８は、電極５５１と電極５５２とで挟持される領域を有する。絶縁膜５２８は、絶縁性を有し、電極５５１及び電極５５２の短絡を防止することができる。そのためには、電極５５１の側端部は、絶縁膜５２８と接する領域を有すると好ましい。また、絶縁膜５２８は、発光素子５５０と重なる領域に開口部を有し、該開口部において、発光素子５５０が発光する。
発光層５５３は、発光性の材料として、有機材料または無機材料を有することが好ましい。具体的には、蛍光発光性の有機材料、または燐光発光性の有機材料を用いることができる。また、量子ドットなどの発光性の無機材料を用いることができる。
また、液晶素子３５０が有する反射膜３５１Ｂは、開口部３５１Ｈを有する。開口部３５１Ｈは、光を透過する機能を有する導電膜３５１Ａ及び導電膜３５１Ｃと重なる領域を有する。発光素子５５０は、開口部３５１Ｈに向けて光を射出する機能を有する。換言すると、液晶素子３５０は、反射膜３５１Ｂと重なる領域に表示を行う機能を有し、発光素子５５０は、開口部３５１Ｈと重なる領域に表示を行う機能を有する。
また、液晶素子は、反射膜３５１Ｂと重なる領域に表示をする機能を有し、発光素子は、開口部３５１Ｈと重なる領域に表示をする機能を有するため、発光素子５５０は、液晶素子３５０が表示をする領域に囲まれた領域に表示をする機能を有する（図２７（Ｂ）参照）。
以上のように、反射型の液晶素子を液晶素子３５０に用い、発光素子を発光素子５５０に用い、明るい環境下においては反射型の液晶素子３５０により表示を行い、暗い環境下においては発光素子５５０が射出する光を用いて表示を行うことで、消費電力が低減され、明るい環境下でも暗い環境下でも視認性の高く利便性の高い表示装置を提供することができる。また、薄暗い環境下においては、外光を利用した反射型の液晶素子による表示と、発光素子が射出する光を用いた表示を行うことで、視認性が高く消費電力が低減された利便性の高い表示装置を提供することができる。
また、本発明の一態様の表示装置は、発光素子５５０と重なる領域に、光学素子（例えば、着色層、色変換層（例えば量子ドット等）、偏光板、反射防止膜等）として機能する着色層３７５、機能膜３７０Ｄ、及び機能膜３７０Ｐを有する。そのため、発光素子５５０が呈する発光の色純度を向上させることができ、表示装置３００の色純度を高めることができる。あるいは、表示装置３００のコントラスト比を高めることができる。なお、機能膜３７０Ｄ及び機能膜３７０Ｐには、例えば、偏光板、位相差板、拡散フィルム、反射防止膜または集光フィルム等を用いることができる。または、２色性色素を含む偏光板を用いることができる。また、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜などを、機能膜３７０Ｄ及び機能膜３７０Ｐに用いることができる。
また、液晶素子３５０と発光素子５５０とに挟持され開口部３５１Ｈと重なる領域に、着色層５７５を有する構成であってもよい。このような構成とすることで、発光素子５５０から射出される光が着色層５７５及び着色層３７５を通して外部に射出されるため、発光素子５５０から射出される光の色純度を高めることができ、且つ、発光素子５５０から射出される光の強度を高めることができる。
なお、所定の色の光を透過する材料を着色層３７５及び着色層５７５に用いることができる。これにより、着色層３７５及び着色層５７５を例えばカラーフィルタに用いることができる。例えば、青色の光を透過する材料、緑色の光を透過する材料、赤色の光を透過する材料、黄色の光を透過する材料または白色の光を透過する材料などを着色層３７５及び着色層５７５に用いることができる。
また、図２８に示す表示装置３００に、タッチパネルを設ける構成としてもよい。当該タッチパネルとしては、静電容量方式（表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等）を好適に用いることができる。
＜画素および配線等の配置例＞
駆動回路ＧＤは、走査線ＧＬ１及びＧＬ２と電気的に接続される。駆動回路ＧＤは、例えば、トランジスタ５８６を有する。具体的には、画素３０２が有するトランジスタ（例えばトランジスタ５８１）と同じ工程で形成することができる半導体膜を有するトランジスタを、トランジスタ５８６に用いることができる（図２８参照）。
駆動回路ＳＤは、信号線ＳＬ１及びＳＬ２と電気的に接続される。駆動回路ＳＤは、例えば、端子５１９Ｂまたは端子５１９Ｃと同一の工程で形成することができる端子に、導電性材料を用いて電気的に接続される。
また、画素３０２は、信号線ＳＬ１と電気的に接続される（図２９参照）。なお、トランジスタ５８１のソース電極またはドレイン電極の一方が、信号線ＳＬ１と電気的に接続されると好ましい（図２８および図２９参照）。
図３０（Ａ）は、本発明の一態様の表示装置３００に用いることができる画素の回路および配線等の配置を説明するブロック図である。また、図３０（Ｂ－１）および図３０（Ｂ－２）は、本発明の一態様の表示装置３００に用いることができる開口部３５１Ｈの配置を説明する模式図である。
なお、本発明の一態様の表示装置３００は、複数の画素３０２を有する。画素３０２は、それぞれ液晶素子３５０、発光素子５５０、トランジスタ５８１、及びトランジスタ５８５等を有し、行方向（図３０（Ａ）において矢印Ｒで示す方向）、及び行方向と交差する列方向（図３０（Ａ）において矢印Ｃで示す方向）に配設される。
行方向に配設される一群の画素３０２は、走査線ＧＬ１と電気的に接続される。また、列方向に配設される他の一群の画素３０２は、信号線ＳＬ１と電気的に接続される。
例えば、画素３０２の行方向（図３０（Ｂ－１）において矢印Ｒで示す方向）に隣接する画素は、画素３０２が有する開口部３５１Ｈの配置と異なるように、配設される開口部を有する。また、例えば、画素３０２の列方向（図３０（Ｂ－２）において矢印Ｃで示す方向）に隣接する画素は、画素３０２が有する開口部３５１Ｈの配置と異なるように、配置される開口部を有する。
また、多角形（例えば四角形や十字等）、楕円形、または円形等の形状を開口部３５１Ｈの形状に用いることができる。また、細長い筋状、スリット状、市松模様状の形状を開口部３５１Ｈの形状に用いることができる。また、開口部３５１Ｈを隣接する画素に寄せて配置してもよい。好ましくは、開口部３５１Ｈを同じ色を表示する機能を有する他の画素に寄せて配置する。これにより、発光素子５５０が射出する光が隣接する画素に配置された着色膜に入射してしまう現象（クロストークともいう）を抑制できる。
以上のように、本発明の一態様の表示装置３００は、画素３０２を有し、画素３０２は、液晶素子３５０と、発光素子５５０とを有し、液晶素子３５０が有する電極３５１は、画素３０２が有するトランジスタ５８１と電気的に接続し、発光素子５５０が有する電極５５１は、画素３０２が有するトランジスタ５８５と電気的に接続し、発光素子は、開口部３５１Ｈを通して光を射出する機能を有し、液晶素子は、表示装置３００に入射する光を反射する機能を有する。
これによって、例えば同一の工程を用いて形成することができるトランジスタを用いて、液晶素子３５０と、発光素子５５０と、を駆動することができる。
＜表示装置の構成要素＞
画素３０２は、信号線ＳＬ１、信号線ＳＬ２、走査線ＧＬ１、走査線ＧＬ２、配線ＣＳＣＯＭおよび配線ＡＮＯと電気的に接続される（図２９参照）。
なお、信号線ＳＬ２に供給する信号に用いる電圧が、隣接する画素の信号線ＳＬ１に供給する信号に用いる電圧と異なる場合、隣接する画素の信号線ＳＬ１を信号線ＳＬ２から離して配置する。具体的には、信号線ＳＬ２と隣接する画素の信号線ＳＬ２とが隣接するように配置する。
画素３０２は、トランジスタ５８１、容量素子Ｃ１、トランジスタ５８２、トランジスタ５８５および容量素子Ｃ２を有する。
例えば、走査線ＧＬ１と電気的に接続されるゲート電極と、信号線ＳＬ１と電気的に接続される第１の電極（ソース電極及びドレイン電極の一方）と、を有するトランジスタを、トランジスタ５８１に用いることができる。
容量素子Ｃ１は、トランジスタ５８１の第２の電極（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第１の電極と、配線ＣＳＣＯＭに電気的に接続される第２の電極と、を有する。
例えば、走査線ＧＬ２と電気的に接続されるゲート電極と、信号線ＳＬ２と電気的に接続される第１の電極（ソース電極及びドレイン電極の一方）と、を有するトランジスタを、トランジスタ５８２に用いることができる。
トランジスタ５８５は、トランジスタ５８２の第２の電極（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ゲート電極と、配線ＡＮＯと電気的に接続される第１の電極（ソース電極及びドレイン電極の一方）と、を有する。
なお、半導体膜をゲート電極との間に挟むように設けられた導電膜を有するトランジスタを、トランジスタ５８５に用いることができる。例えば、トランジスタ５８５の第１の電極（ソース電極及びドレイン電極の一方）と同じ電位を供給することができる配線と、電気的に接続された導電膜を該導電膜に用いることができる。
容量素子Ｃ２は、トランジスタ５８２の第２の電極（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第１の電極と、トランジスタ５８５の第１の電極（ソース電極及びドレイン電極の一方）に電気的に接続される第２の電極と、を有する。
なお、液晶素子３５０の第１の電極をトランジスタ５８１の第２の電極（ソース電極及びドレイン電極の他方）と電気的に接続し、液晶素子３５０の第２の電極を配線ＶＣＯＭ１と電気的に接続する。これにより、液晶素子３５０を駆動することができる。
また、発光素子５５０の第１の電極をトランジスタ５８５の第２の電極（ソース電極及びドレイン電極の他方）と電気的に接続し、発光素子５５０の第２の電極を配線ＶＣＯＭ２と電気的に接続する。これにより、発光素子５５０を駆動することができる。
≪画素の構成要素≫
また、画素３０２は、絶縁膜５０１Ｃと、中間膜３５４と、を有する。また、画素３０２は、トランジスタ５８１を有する。また、画素３０２は、トランジスタ５８５及びトランジスタ５８６を有する。これらのトランジスタに用いる半導体膜は、酸化物半導体であると好ましい。
また、表示装置３００は、端子５１９Ｂを有し、端子５１９Ｂは、導電膜５１１Ｂと、中間膜３５４と、を有する。また、表示装置３００は、端子５１９Ｃと、導電体３３７とを有し、端子５１９Ｃは、導電膜５１１Ｃと、中間膜３５４とを有する（図２８参照）。例えば、水素を透過または供給する機能を備える材料を中間膜３５４に用いることができる。また、導電性を有する材料を中間膜３５４に用いることができる。また、透光性を有する材料を中間膜３５４に用いることができる。
絶縁膜５０１Ｃは、絶縁膜５０１Ａと導電膜５１１Ｂとの間に挟持される領域を有する。
導電膜５１１Ｂは、画素３０２と電気的に接続される。例えば、電極３５１または第１の導電膜を反射膜３５１Ｂに用いる場合、端子５１９Ｂの接点として機能する面は、電極３５１における、液晶素子３５０に入射する光に向いている面と同じ方向を向いている。
また、導電性材料３３９を用いて、フレキシブルプリント基板３７７と端子５１９Ｂとを電気的に接続することができる。これにより、端子５１９Ｂを介して電力または信号を、画素３０２に供給することができる。
導電膜５１１Ｃは、画素３０２と電気的に接続される。例えば、電極３５１または第１の導電膜を反射膜３５１Ｂに用いる場合、端子５１９Ｃの接点として機能する面は、電極３５１における、液晶素子３５０に入射する光に向いている面と同じ方向を向いている。
導電体３３７は、端子５１９Ｃと電極３５２との間に挟持され、端子５１９Ｃと電極３５２とを電気的に接続する。例えば、導電性の粒子を導電体３３７に用いることができる。
また、表示装置３００は、接合層５０５と、シール材３１５と、構造体３３５と、を有する。
接合層５０５は、機能層５２０および基板５７０との間に配設され、機能層５２０および基板５７０を貼り合わせる機能を有する。接合層５０５には、例えば、シール材３１５に用いることができる材料を用いることができる。
シール材３１５は、機能層５２０および基板３７０との間に配設され、機能層５２０および基板５７０を貼り合せる機能を有する。
構造体３３５は、機能層５２０および基板５７０との間に所定の間隔を設ける機能を有する。
構造体３３５等には、例えば、有機材料、無機材料または有機材料と無機材料の複合材料を用いることができる。これにより、構造体３３５等を挟む構成の間に所定の間隔を設けることができる。具体的には、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリシロキサン若しくはアクリル樹脂等またはこれらから選択された複数の樹脂の複合材料などを用いることができる。また、感光性を有する材料を用いて形成してもよい。
≪液晶素子の構成要素≫
次に、本発明の一態様の表示装置を構成する液晶素子の構成例について説明する。
液晶素子３５０は、光の反射または透過を制御する機能を有する。例えば、液晶素子と偏光板とを組み合わせた構成、またはシャッター方式のＭＥＭＳ表示素子等を用いることができる。また、反射型の表示素子を用いることにより、表示装置の消費電力を低減することができる。具体的には、反射型の液晶素子を液晶素子３５０に用いることが好ましい。
ＩＰＳ（Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ－Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ－ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モードなどの駆動方法を用いて駆動することができる液晶素子を用いることができる。
また、例えば垂直配向（ＶＡ）モード、具体的には、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ－Ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＣＰＡ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｐｉｎｗｈｅｅｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｕｐｅｒ－Ｖｉｅｗ）モードなどの駆動方法を用いて駆動することができる液晶素子を用いることができる。
また、液晶素子３５０の駆動方法としては、上述した駆動方法の他、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＰＮＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ゲストホストモードなどがある。ただし、これに限定されず、液晶素子およびその駆動方式として様々なものを用いることができる。
液晶素子３５０には、液晶素子に用いることができる液晶材料等を用いればよい。例えば、サーモトロピック液晶、低分子液晶、高分子液晶、高分子分散型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等を用いることができる。または、コレステリック相、スメクチック相、キュービック相、カイラルネマチック相、等方相等を示す液晶材料を用いることができる。または、ブルー相を示す液晶材料を用いることができる。
また、配向膜を用いないブルー相（Ｂｌｕｅ Ｐｈａｓｅ）を示す液晶を用いてもよい。ブルー相は液晶相の一つであり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善するために５重量％以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を液晶層に用いる。ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が１ｍｓｅｃ以下と短く、光学的等方性であるため配向処理が不要であり、かつ、視野角依存性が小さい。また配向膜を設けなくてもよいのでラビング処理も不要となるため、ラビング処理によって引き起こされる静電破壊を防止することができ、作製工程中の液晶表示装置の不良や破損を軽減することができる。よって液晶表示装置の生産性を向上させることが可能となる。
また、画素（ピクセル）をいくつかの領域（サブピクセル）に分け、それぞれ別の方向に分子を倒すよう工夫されているマルチドメイン化あるいはマルチドメイン設計といわれる方法を用いることができる。
≪トランジスタの構成要素≫
トランジスタ５８１、トランジスタ５８２、トランジスタ５８５、トランジスタ５８６等には、例えば、ボトムゲート型またはトップゲート型等のトランジスタを用いることができる。
また、例えば、第１４族の元素を含む半導体を上記トランジスタの半導体膜に利用することができる。具体的には、シリコンを含む半導体をトランジスタの半導体膜に用いることができる。例えば、単結晶シリコン、ポリシリコン、微結晶シリコンまたはアモルファスシリコンなどをトランジスタの半導体膜に用いることができる。
また、トランジスタ５８１、トランジスタ５８２、トランジスタ５８５、トランジスタ５８６等には、例えば、酸化物半導体を半導体膜に用いるトランジスタを利用することができる。具体的には、インジウムを含む酸化物半導体またはインジウムとガリウムと亜鉛を含む酸化物半導体を半導体膜に用いることができる。
酸化物半導体を用いたトランジスタをトランジスタ５８１、トランジスタ５８２、トランジスタ５８５、トランジスタ５８６等に用いることで、アモルファスシリコンを半導体膜に用いたトランジスタを利用する画素回路と比較して、画素回路が画像信号を保持することができる時間を長くすることができる。具体的には、フリッカーの発生を抑制しながら、選択信号を３０Ｈｚ未満、好ましくは１Ｈｚ未満、より好ましくは一分に一回未満の頻度で供給することができる。その結果、情報処理装置の使用者に蓄積する疲労を低減することができる。また、駆動に伴う消費電力を低減することができる。
本実施の形態で示す構成、方法は、他の実施の形態で示す構成、方法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表示モジュール及び電子機器について、図３１乃至図３５を用いて説明を行う。
＜電子機器に関する説明＞
図３１（Ａ）乃至図３１（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もの）、マイクロフォン９００８、等を有することができる。また、センサ９００７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３１（Ａ）乃至図３１（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３１（Ａ）乃至図３１（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３１（Ａ）乃至図３１（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３１（Ａ）乃至図３１（Ｇ）に示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
図３１（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３１（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３１（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９００１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９００１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、電波等の受信信号の強度を示す表示などがある。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。
筐体９０００の材料としては、例えば、合金、プラスチック、セラミックス等を用いることができる。プラスチックとしては強化プラスチックを用いることもできる。強化プラスチックの一種である炭素繊維強化樹脂複合材（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ：ＣＦＲＰ）は軽量であり且つ腐食しない利点がある。また、他の強化プラスチックとしては、ガラス繊維を用いた強化プラスチック、アラミド繊維を用いた強化プラスチックを挙げることができる。合金としては、アルミニウム合金やマグネシウム合金が挙げられるが、中でもジルコニウムと銅とニッケルとチタンを含む非晶質合金（金属ガラスとも呼ばれる）が弾性強度の点で優れている。この非晶質合金は、室温においてガラス遷移領域を有する非晶質合金であり、バルク凝固非晶質合金とも呼ばれ、実質的に非晶質原子構造を有する合金である。凝固鋳造法により、少なくとも一部の筐体の鋳型内に合金材料が鋳込まれ、凝固させて一部の筐体をバルク凝固非晶質合金で形成する。非晶質合金は、ジルコニウム、銅、ニッケル、チタン以外にもベリリウム、シリコン、ニオブ、ボロン、ガリウム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、コバルト、イットリウム、バナジウム、リン、炭素などを含んでもよい。また、非晶質合金は、凝固鋳造法に限定されず、真空蒸着法、スパッタ法、電解めっき法、無電解メッキ法などによって形成してもよい。また、非晶質合金は、全体として長距離秩序（周期構造）を持たない状態を維持するのであれば、微結晶またはナノ結晶を含んでもよい。なお、合金とは、単一の固体相構造を有する完全固溶体合金と、２つ以上の相を有する部分溶体の両方を含むこととする。筐体９０００に非晶質合金を用いることで高い弾性を有する筐体を実現できる。従って、携帯情報端末９１０１を落下させても、筐体９０００が非晶質合金であれば、衝撃が加えられた瞬間には一時的に変形しても元に戻るため、携帯情報端末９１０１の耐衝撃性を向上させることができる。
図３１（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３１（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９００６を介さずに無線給電により行ってもよい。
図３１（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３１（Ｅ）が携帯情報端末９２０１を展開した状態の斜視図であり、図３１（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３１（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９２０１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。
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３２（Ａ）はビデオカメラであり、筐体７７０１、筐体７７０２、表示部７７０３、操作キー７７０４、レンズ７７０５、接続部７７０６等を有する。操作キー７７０４およびレンズ７７０５は筐体７７０１に設けられており、表示部７７０３は筐体７７０２に設けられている。そして、筐体７７０１と筐体７７０２とは、接続部７７０６により接続されており、筐体７７０１と筐体７７０２の間の角度は、接続部７７０６により変更が可能である。表示部７７０３における映像を、接続部７７０６における筐体７７０１と筐体７７０２との間の角度にしたがって切り替える構成としてもよい。
図３２（Ｂ）はノート型パーソナルコンピュータであり、筐体７１２１、表示部７１２２、キーボード７１２３、ポインティングデバイス７１２４等を有する。なお、表示部７１２２は、非常に画素密度が高く高精細とすることができるため、中小型でありながら８ｋの表示を行うことができ、非常に鮮明な画像を得ることができる。
図３２（Ｃ）には、ヘッドマウントディスプレイ７２００の外観を示している。
ヘッドマウントディスプレイ７２００は、装着部７２０１、レンズ７２０２、本体７２０３、表示部７２０４、ケーブル７２０５等を有している。また装着部７２０１には、バッテリ７２０６が内蔵されている。
ケーブル７２０５は、バッテリ７２０６から本体７２０３に電力を供給する。本体７２０３は無線受信機等を備え、受信した画像データ等の映像情報を表示部７２０４に表示させることができる。また、本体７２０３に設けられたカメラで使用者の眼球やまぶたの動きを捉え、その情報をもとに使用者の視点の座標を算出することにより、使用者の視点を入力手段として用いることができる。
また、装着部７２０１には、使用者に触れる位置に複数の電極が設けられていてもよい。本体７２０３は使用者の眼球の動きに伴って電極に流れる電流を検知することにより、使用者の視点を認識する機能を有していてもよい。また、当該電極に流れる電流を検知することにより、使用者の脈拍をモニタする機能を有していてもよい。また、装着部７２０１には、温度センサ、圧力センサ、加速度センサ等の各種センサを有していてもよく、使用者の生体情報を表示部７２０４に表示する機能を有していてもよい。また、使用者の頭部の動きなどを検出し、表示部７２０４に表示する映像をその動きに合わせて変化させてもよい。
図３２（Ｄ）に、カメラ７３００の外観を示す。カメラ７３００は、筐体７３０１、表示部７３０２、操作ボタン７３０３、シャッターボタン７３０４、結合部７３０５等を有する。またカメラ７３００には、レンズ７３０６を取り付けることができる。
結合部７３０５は、電極を有し、後述するファインダー７４００のほか、ストロボ装置等を接続することができる。
ここではカメラ７３００として、レンズ７３０６を筐体７３０１から取り外して交換することが可能な構成としたが、レンズ７３０６と筐体７３０１が一体となっていてもよい。
シャッターボタン７３０４を押すことにより、撮像することができる。また、表示部７３０２はタッチセンサを有し、表示部７３０２を操作することにより撮像することも可能である。
表示部７３０２に、本発明の一態様の表示装置、またはタッチセンサを適用することができる。
図３２（Ｅ）には、カメラ７３００にファインダー７４００を取り付けた場合の例を示している。
ファインダー７４００は、筐体７４０１、表示部７４０２、ボタン７４０３等を有する。
筐体７４０１には、カメラ７３００の結合部７３０５と係合する結合部を有しており、ファインダー７４００をカメラ７３００に取り付けることができる。また当該結合部には電極を有し、当該電極を介してカメラ７３００から受信した映像等を表示部７４０２に表示させることができる。
ボタン７４０３は、電源ボタンとしての機能を有する。ボタン７４０３により、表示部７４０２の表示のオンとオフとを切り替えることができる。
なお、図３２（Ｄ）（Ｅ）では、カメラ７３００とファインダー７４００とを別の電子機器とし、これらを脱着可能な構成としたが、カメラ７３００の筐体７３０１に、本発明の一態様の表示装置、またはタッチセンサを備えるファインダーが内蔵されていてもよい。
図３３（Ａ）乃至（Ｅ）は、ヘッドマウントディスプレイ７５００及び７５１０の外観を示す図である。
ヘッドマウントディスプレイ７５００は、筐体７５０１、２つの表示部７５０２、操作ボタン７５０３、及びバンド状の固定具７５０４を有する。
ヘッドマウントディスプレイ７５００は、上記ヘッドマウントディスプレイ７２００が有する機能に加え、２つの表示部を備える。
２つの表示部７５０２を有することで、使用者は片方の目につき１つの表示部を見ることができる。これにより、視差を用いた３次元表示等を行う際であっても、高い解像度の映像を表示することができる。また、表示部７５０２は使用者の目を概略中心とした円弧状に湾曲している。これにより、使用者の目から表示部の表示面までの距離が一定となるため、使用者はより自然な映像を見ることができる。また、表示部からの光の輝度や色度が見る角度によって変化してしまうような場合であっても、表示部の表示面の法線方向に使用者の目が位置するため、実質的にその影響を無視することができるため、より現実感のある映像を表示することができる。
操作ボタン７５０３は、電源ボタンなどの機能を有する。また操作ボタン７５０３の他にボタンを有していてもよい。
また、ヘッドマウントディスプレイ７５１０は、筐体７５０１、表示部７５０２、バンド状の固定具７５０４、及び一対のレンズ７５０５を有する。
使用者は、レンズ７５０５を通して、表示部７５０２の表示を視認することができる。なお、表示部７５０２を湾曲して配置させると好適である。表示部７５０２を湾曲して配置することで、使用者が高い臨場感を感じることができる。
表示部７５０２に、本発明の一態様の表示装置を適用することができる。本発明の一態様の表示装置は、精細度を高くすることが可能なため、図３３（Ｅ）のようにレンズ７５０５を用いて拡大したとしても、使用者に画素が視認されることなく、より現実感の高い映像を表示することができる。
図３４（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９０００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９０００を支持した構成を示している。
図３４（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９００１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３４（Ｂ）に自動車９７００の外観を示す。図３４（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３４（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９７１０がシースルー状態であれば、自動車９７００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３４（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。
図３５（Ａ）（Ｂ）に示す表示装置９５００は、複数の表示パネル９５０１と、軸部９５１１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３５（Ａ）（Ｂ）においては、表示領域９５０２が隣接する表示パネル９５０１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９５０１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９）
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３６及び図３７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３６（Ａ）に、図３６（Ａ）に示す一点鎖線Ｅ－Ｆ間に相当する断面図を図３６（Ｂ）に、それぞれ示す。なお、図３６（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３６（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３６（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３６（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３００７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３００７のみの構成としてもよい。
なお、図３６（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３００１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４８０と、基板４８２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ものを用いても良い。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を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３６（Ｂ）に示すように、基板３００１、基板３００３、第１の封止領域３００７、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３００７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３６（Ｂ）に示す構成の変形例を図３６（Ｃ）に示す。図３６（Ｃ）は、発光装置３０００の変形例を示す断面図である。
図３６（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３６（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３６（Ｂ）に示す発光装置３０００の変形例について、図３７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）を用いて説明する。なお、図３７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は、図３６（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３７（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３７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示す発光装置は、図３６（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を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３７（Ｂ）に示す発光装置は、図３７（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３７（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３７（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３７（Ｃ）に示す発光装置は、図３７（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３７（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３７（Ｂ）に示す発光装置と同様である。
また、図３７（Ｄ）に示す発光装置は、図３７（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３００５の遠い側に位置する第２の凹凸と、を有する。図３７（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１０）
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３８及び図３９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３８（Ａ）は、多機能端末３５００の一方の面の斜視図を示し、図３８（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３５０２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３８（Ａ）、（Ｂ）に示す多機能端末３５００は、図３１（Ａ）乃至図３１（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もの）、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３５０４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３５０４に本発明の一態様の発光装置を適用してもよい。
図３８（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３９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、８５０３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、本実施の形態に示したものに限らず、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
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、本発明の一態様の発光素子の作製例と、該発光素子の特性について、説明する。本実施例で作製した発光素子の構成は図１（Ａ）と同様である。素子構造の詳細を表１に示す。また、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。
Figure 0007066325000009
Figure 0007066325000010
＜発光素子１の作製＞
以下に、本実施例で作製した発光素子の作製方法を示す。
ガラス基板上に電極４０１として、ＩＴＳＯ膜を厚さが７０ｎｍになるように形成した。なお、電極４０１の電極面積は、４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、電極４０１上に正孔注入層４１１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６０ｎｍになるように共蒸着した。
次に、正孔注入層４１１上に正孔輸送層４１２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４１２上に発光層４３０として、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、ＰＣＢＢｉＦと、を重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣＢＢｉＦ）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。発光素子１においては、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを第１の有機化合物と、ＰＣＢＢｉＦを第２の有機化合物と、呼称する。
次に、発光層４３０上に、電子輸送層４１８として、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを厚さが２０ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１０ｎｍになるよう、順次蒸着した。次に、電子輸送層４１８上に、電子注入層４１９として、ＬｉＦを厚さが１ｎｍになるように蒸着した。
次に、電子注入層４１９上に、電極４０２として、アルミニウム（Ａｌ）を厚さが２００ｎｍ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、封止するためのガラス基板を、有機ＥＬ用シール材を用いて、有機材料を形成したガラス基板に固定することで、発光素子１を封止した。具体的には、ガラス基板に形成した有機材料の周囲にシール材を塗布し、該ガラス基板と封止するためのガラス基板とを貼り合わせ、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１の特性＞
作製した発光素子１の輝度－電流密度特性を図４０に示す。また、輝度－電圧特性を図４１に示す。また、電流効率－輝度特性を図４２に示す。また、外部量子効率－輝度特性を図４３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、発光素子１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４４に示す。
また、電流効率が最大のときにおける発光素子１の素子特性を表２に示す。なお、本実施例で示す外部量子効率は、完全拡散面（ランバーシアン、またはＬａｍｂｅｒｔｉａｎともいう）を仮定して算出したものである。
Figure 0007066325000011
図４４に示すように、発光素子１は電界発光スペクトルのピーク波長が５３０ｎｍの緑色の発光を示した。後に示すように、発光素子１の発光層に用いた４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ及びＰＣＢＢｉＦは、いずれも深い青色に発光する化合物である。また、後に示すように、発光素子１の電界発光スペクトルから導出される発光エネルギーは、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ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することから、発光素子１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ＰＣＢＢｉＦとで形成する励起錯体からの発光を呈する発光素子であるといえる。
また、図４０乃至図４３、及び表２で示すように、発光素子１は、外部量子効率の最大値が２０％より高い値を示した。
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２０％とした場合の外部量子効率は、最大で５％となる。発光素子１においては、外部量子効率が５％より高い効率が得られている。これは、発光素子１においては、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、逆項間交差を経由し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含まれているためである。このことからも、発光素子１が、励起錯体からの発光を呈する発光素子であることが分かる。
また、発光素子１の発光開始電圧（輝度が１ｃｄ／ｍ２を超える電圧）は２．４Ｖと低い駆動電圧で駆動した。これは、後に示すように、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ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低く、ＰＣＢＢｉＦ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低い。また、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位とＰＣＢＢｉＦのＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当する電圧に概ね一致する電圧である。すなわち、発光層に励起錯体を形成する組み合わせの化合物を用いることで、駆動電圧が低い発光素子を提供することができる。
＜薄膜サンプルの作製＞
ここで、発光層に用いた化合物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。
薄膜サンプル１としては、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、及びＰＣＢＢｉＦを重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣＢＢｉＦ）が０．８：０．２になるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。
薄膜サンプル２としては、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを厚さが５０ｎｍになるように蒸着した。
薄膜サンプル３としては、ＰＣＢＢｉＦを厚さが５０ｎｍになるように蒸着した。
＜発光スペクトルの測定＞
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。発光スペクトルの測定結果を図４５に示す。
図４５に示すように、薄膜２（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）及び薄膜３（ＰＣＢＢｉＦ）の発光スペクトルは、ピーク波長がそれぞれ４３９ｎｍ及び４３６ｎｍである発光スペクトルを示した。また、薄膜１（４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣＢＢｉＦとの混合膜）の発光スペクトルは、ピーク波長が５２０ｎｍであり、薄膜２（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）及び薄膜３（ＰＣＢＢｉＦ）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、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位は、ＰＣＢＢｉＦのＬＵＭＯ準位より低く、ＰＣＢＢｉＦのＨＯＭＯ準位は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＨＯＭＯ準位より高い。また、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣＢＢｉＦとの混合膜である薄膜１の発光は、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ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、薄膜１が呈する発光が、薄膜２（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）及び薄膜３（ＰＣＢＢｉＦ）の発光より長波長（低エネルギー）であることから、薄膜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ＰＣＢＢｉＦとは、互いに励起錯体を形成する組み合わせの化合物である。
＜薄膜サンプルの時間分解蛍光測定＞
次に、上記作製した薄膜が呈する発光寿命を測定した。測定にはピコ秒蛍光寿命測定システム（浜松ホトニクス社製）を用いた。薄膜にパルスレーザを照射し、レーザ照射後から減衰していく発光をストリークカメラにより時間分解測定した。パルスレーザには波長が３３７ｎｍの窒素ガスレーザを用い、５００ｐｓのパルスレーザを１０Ｈｚの周期で薄膜に照射し、繰り返し測定したデータを積算することにより、Ｓ／Ｎ比の高いデータを得た。また、測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気）で行った。
薄膜１の時間分解蛍光測定の結果を図４６に、薄膜２及び薄膜３の時間分解蛍光測定の結果を図４７に、それぞれ示す。なお、図４６及び図４７において、縦軸はパルスレーザ照射時における発光強度で規格化した強度で示す。また、横軸はパルスレーザの立下りからの経過時間を示す。
また、図４６に示す減衰曲線について、以下の数式（４）を用いてフィッティングを行った。
Figure 0007066325000012
数式（４）において、Ｌは規格化した発光強度を表し、ｔは経過時間を表す。減衰曲線のフィッティングを行った結果、ｎが１及び２でフィッティングを行うことができた。減衰曲線のフィッティング結果から、薄膜１の発光成分には、蛍光寿命が０．７２μｓの早い蛍光成分（ｐｒｏｍｐｔ成分ともいう）と、蛍光寿命が５５μｓの遅延蛍光成分（ｄｅｌａｙｅｄ成分ともいう）が含まれていることが分かった。また、該遅延蛍光成分が発光に占める割合は、３．８％と算出された。
一方、図４７に示す薄膜２の減衰曲線及び薄膜３の減衰曲線は、それぞれ発光成分がほとんど単一指数関数的な減衰を示しており、薄膜２及び薄膜３の発光はそれぞれ十数ｎｓから数十ｎｓ程度の短い蛍光寿命を示す早い蛍光成分が支配的であり、遅延蛍光成分は１％未満と、遅延蛍光がほとんど生じていない結果であった。
なお、励起錯体は、Ｓ１準位とＴ１準位とが近接する性質を有する。したがって、薄膜１が示した遅延蛍光成分は、該励起錯体の一重項励起状態および三重項励起状態間の項間交差および逆項間交差に由来する熱活性化遅延蛍光であるといえる。このように、２つの化合物を有する薄膜１が、遅延蛍光を示すことからも、薄膜１は、励起錯体を形成する化合物の組み合わせを有する薄膜であることが分かる。
＜Ｔ１準位の測定＞
次に、発光素子１の発光層４３０に用いた化合物のＴ１準位を求めるため、上記作製した薄膜２及び薄膜３の発光スペクトルを低温（１０Ｋ）で測定した。
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、励起光として波長が３２５ｎｍのＨｅ－Ｃｄレーザを用い、検出器にはＣＣＤ検出器を用いた。
なお、該発光スペクトルの測定は、通常の発光スペクトルの測定に加えて、発光寿命が長い発光に着目した時間分解発光スペクトルの測定も行った。本発光スペクトルの測定は、低温（１０Ｋ）で行ったため、通常の発光スペクトルの測定では、主な発光成分である蛍光に加えて、一部燐光も観測された。また、発光寿命が長い発光に着目した時間分解発光スペクトルの測定では、主に燐光が観測された。薄膜２及び薄膜３の低温で測定した時間分解スペクトルを図４８に示す。
上記測定した発光スペクトルの結果より、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍの発光スペクトルの燐光成分の最も短波長側のピーク（ショルダーを含む）の波長は４５９ｎｍであった。また、ＰＣＢＢｉＦの発光スペクトルの燐光成分の最も短波長側のピーク（ショルダーを含む）の波長は５０９ｎｍであった。
したがって、上記ピーク波長より、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＴ１準位は２．７０ｅＶであり、ＰＣＢＢｉＦのＴ１準位は２．４４ｅＶと算出された。
以上の測定結果から、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＴ１準位またはＰＣＢＢｉＦのＴ１準位のうちエネルギーが低い一方（すなわちＰＣＢＢｉＦのＴ１準位（２．４４ｅＶ））は、図４４で示した発光素子１の電界発光スペクトルの発光エネルギー（２．３４ｅＶ）の－０．２ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーを有している。このことから、発光素子１は、効率よく発光する励起錯体を形成する組み合わせの化合物を有する発光素子であるといえる。
＜ＣＶ測定結果＞
次に、上記の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、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍの酸化電位は０．９５Ｖ、還元電位は－２．０６Ｖであった。また、ＣＶ測定より算出した４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＨＯＭＯ準位は－５．８９ｅＶ、ＬＵＭＯ準位は－２．８８ｅＶであった。このことから、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍは、低いＬＵＭＯ準位を有することが分かった。また、ＰＣＢＢｉＦの酸化電位は０．４２Ｖ、還元電位は－２．９４Ｖであった。また、ＣＶ測定より算出したＰＣＢＢｉＦのＨＯＭＯ準位は－５．３６ｅＶ、ＬＵＭＯ準位は－２．００ｅＶであった。このことから、ＰＣＢＢｉＦは、高いＨＯＭＯ準位を有することが分かった。
以上のように、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位は、ＰＣＢＢｉＦのＬＵＭＯ準位より低く、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＨＯＭＯ準位は、ＰＣＢＢｉＦのＨＯＭＯ準位より低い。そのため、発光素子１のように発光層に当該化合物を用いた場合、一対の電極から注入されたキャリアである電子および正孔が、効率よく４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣＢＢｉＦにそれぞれ注入され、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣＢＢｉＦとが励起錯体を形成することができる。
また、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣＢＢｉＦとで形成する励起錯体は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍにＬＵＭＯ準位を有し、ＰＣＢＢｉＦにＨＯＭＯ準位を有する励起錯体となる。そのため、該励起錯体のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、２．４８ｅＶとなる。これは、図４５で示した薄膜１の発光スペクトルのピーク波長から算出される発光エネルギー（２．３８ｅＶ）と概ね一致している。また、図４４で示した発光素子１の電界発光スペクトルのピーク波長から算出される発光エネルギー（２．３４ｅＶ）とも概ね一致している。このことから、図４５の発光スペクトル、及び図４４の電界発光スペクトルは、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ及びＰＣＢＢｉＦで形成する励起錯体に基づく発光であるといえる。
また、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位とＰＣＢＢｉＦのＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（２．４８ｅＶ）は、図４４で示した発光素子１の電界発光スペクトルの発光エネルギー（２．３４ｅＶ）の－０．１ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーを有している。このことから、発光素子１は、効率よく発光する励起錯体を形成する組み合わせの化合物を有する発光素子であるといえる。
＜発光素子２乃至２８２の作製＞
次に、発光素子２乃至発光素子２８２の構造と作製方法を示す。なお、発光素子２乃至２８２は、先に示す発光素子１と、発光層４３０及び電子輸送層４１８に用いる材料が主に異なり、それ以外の工程は発光素子１と同様の作製方法とした。そのため、ここでは、発光素子２乃至発光素子２８２の作製方法の詳細は省略する。発光素子１乃至発光素子２８２の素子構造の詳細を表３乃至表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、表３乃至表７において発光素子１と同様の材料及び構造を用いた箇所は、その記載を省略する。また、電極４０１として、発光素子２乃至１９８においては厚さが１１０ｎｍのＩＴＳＯ膜を、発光素子１９９乃至２８２においては厚さが７０ｎｍのＩＴＳＯ膜をそれぞれ用いた。
Figure 0007066325000013
Figure 0007066325000014
Figure 0007066325000015
Figure 0007066325000016
Figure 0007066325000017
Figure 0007066325000018
Figure 0007066325000019
Figure 0007066325000020
Figure 0007066325000021
Figure 0007066325000022
Figure 0007066325000023
Figure 0007066325000024
Figure 0007066325000025
Figure 0007066325000026
Figure 0007066325000027
Figure 0007066325000028
Figure 0007066325000029
Figure 0007066325000030
Figure 0007066325000031
＜発光素子１乃至２８２の特性＞
発光素子１乃至発光素子２８２の電界発光スペクトルのピーク波長、及び外部量子効率の最大値を表８乃至表１０にそれぞれ示す。
Figure 0007066325000032
Figure 0007066325000033
Figure 0007066325000034
また、発光素子１乃至発光素子２８２の発光層４３０に用いた化合物（第１の有機化合物及び第２の有機化合物）のＨＯＭＯ準位、ＬＵＭＯ準位、及びＴ１準位の測定結果、及び第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（略称：ΔＥＥ）、を表１１乃至表１５にそれぞれ示す。なお、Ｔ１準位、ＨＯＭＯ準位、及びＬＵＭＯ準位の測定方法は、先に示した方法と同様である。また、表１１乃至表１５において、測定結果が得られなかったもの、または未測定のものについては「－」で表す。
Figure 0007066325000035
Figure 0007066325000036
Figure 0007066325000037
Figure 0007066325000038
Figure 0007066325000039
次に、上記作製した発光素子１乃至発光素子２８２における、外部量子効率の最大値（略称：ηＱＥ）と、電界発光スペクトルのピーク波長から換算した発光エネルギー（略称：ＥＥｍ）と、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（ΔＥＥ）と、の関係を図４９に示す。また、発光素子１乃至発光素子２８２における、外部量子効率の最大値（ηＱＥ）と、電界発光スペクトルのピーク波長から換算した発光エネルギー（ＥＥｍ）と、第１の有機化合物のＴ１準位または第２の有機化合物のＴ１準位のうちエネルギーが低い一方（略称：ＴＬｏｗ）と、の関係を図５０に示す。なお、図４９及び図５０はバブルチャートであり、図４９において、横軸はＥＥｍを、縦軸はΔＥＥを表し、ηＱＥは図中のバブル（丸）の面積で表しており、図５０において、横軸はＥＥｍを、縦軸はＴＬｏｗを表し、ηＱＥは図中のバブル（丸）の面積で表している。
また上記発光素子の中から、正孔輸送層４１２にＢＰＡＦＬＰを用い、且つ、発光層４３０の第１の有機化合物に４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを用いた発光素子のΔＴｌｏｗ－ＥＥｍと外部量子効率の最大値との関係との関係を図５１に示す。
図４９のように、発光素子１乃至発光素子２８２の発光エネルギー（ＥＥｍ）と、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（ΔＥＥ）と、は相関があることから、発光素子１乃至発光素子２８２が呈する発光が励起錯体に由来する発光であることが分かる。
また、ΔＥＥがＥＥｍの－０．１ｅＶより低い、または０．４ｅＶより大きいエネルギーを有するときに、発光素子の外部量子効率が低い結果となった。
例えば、発光素子１６７は、第１の有機化合物として４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを、第２の有機化合物としてＣｚ２ＤＢＴを用いている。４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位は－２．８８ｅＶであり、Ｃｚ２ＤＢＴのＨＯＭＯ準位は－５．８６ｅＶであることから、発光素子１６７のΔＥＥは２．９８ｅＶである。また、発光素子１８１は、第１の有機化合物として４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを、第２の有機化合物としてＢＰ３Ｄｉｃを用いている。ＢＰ３ＤｉｃのＨＯＭＯ準位は－５．５１ｅＶであることから、発光素子１８１のΔＥＥは２．６３ｅＶである。また、発光素子１６７のＥＥｍは２．４６ｅＶ（５０４ｎｍ）、ηＱＥは１．４８％であり、発光素子１８１のＥＥｍは２．３８ｅＶ（５２０ｎｍ）、ηＱＥは８．５３％であった。すなわち、発光素子１６７は、ΔＥＥとＥＥｍとのエネルギー差が０．５２ｅＶであり外部量子効率が低い結果であった。一方、発光素子１８１は、ΔＥＥとＥＥｍとのエネルギー差が０．２５ｅＶであり外部量子効率が高い結果であった。
このことから、ΔＥＥがＥＥｍの－０．１ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギー（ＥＥｍ－０．１ｅＶ≦ΔＥＥ≦ＥＥｍ＋０．４ｅＶ）を有することで高い発光効率を有する発光素子を作製することができ好ましいといえる。
また、図５０のように、発光素子１乃至発光素子２８２の発光エネルギー（ＥＥｍ）と、第１の有機化合物のＴ１準位または第２の有機化合物のＴ１準位のうちエネルギーが低い一方（ＴＬｏｗ）と、は相関があり、ＴＬｏｗがＥＥｍの－０．２ｅＶより低い、または０．４ｅＶより大きいエネルギーを有するときに、外部量子効率が低い結果となった。
例えば、発光素子２２０は、第１の有機化合物として４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを、第２の有機化合物としてｍ－ＭＴＤＡＴＡを用いている。４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ及びｍ－ＭＴＤＡＴＡのＴ１準位は２．７０ｅＶ及び２．５６ｅＶであることから発光素子２２０のＴＬｏｗは２．５６ｅＶである。また、発光素子１３６は、第１の有機化合物として４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを、第２の有機化合物としてＰＣｚＰＣＡ１を用いている。ＰＣｚＰＣＡ１のＴ１準位は２．５０ｅＶであることから発光素子１３６のＴＬｏｗは２．５０ｅＶである。また、発光素子２２０のＥＥｍは２．０３ｅＶ（６１１ｎｍ）、ηＱＥは１．３６％であり、発光素子１３６のＥＥｍは２．２２ｅＶ（５５８ｎｍ）、ηＱＥは１１．２７％であった。すなわち、発光素子２２０は、ＴＬｏｗとＥＥｍとのエネルギー差が０．５３ｅＶであり外部量子効率が低い結果であった。また、発光素子１３６は、ＴＬｏｗとＥＥｍとのエネルギー差が０．３２ｅＶであり外部量子効率が高い結果であった。
また、図５１に示すように、ＴＬｏｗがＥＥｍの－０．２ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーを有することで高い発光効率を有する発光素子を作製することができ好ましいといえる。
また、既に述べた発光素子１のように、ΔＥＥがＥＥｍの－０．１ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーを有し、且つ、ＴＬｏｗがＥＥｍの－０．２ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーを有することで、高い発光効率を有する発光素子を作製することができ好ましい。
以上、本発明の一態様の構成により、発光効率の高い発光素子を提供することができる。また、本発明の一態様の構成により、駆動電圧の低い発光素子を提供することができる。また、本発明の一態様の構成により、消費電力の低い発光素子を提供することができる。
ＡＮＯ 配線
Ｃ１ 容量素子
Ｃ２ 容量素子
ＣＳＣＯＭ 配線
ＧＤ 駆動回路
ＧＬ 走査線
ＧＬ１ 走査線
ＧＬ２ 走査線
ＭＬ 配線
ＳＬ１ 信号線
ＳＬ２ 信号線
ＳＤ 駆動回路
ＶＣＯＭ１ 配線
ＶＣＯＭ２ 配線
３００ 表示装置
３０２ 画素
３１５ シール材
３３１ 配向膜
３３２ 配向膜
３３５ 構造体
３３７ 導電体
３３９ 導電性材料
３５０ 液晶素子
３５１ 電極
３５１Ａ 導電膜
３５１Ｂ 反射膜
３５１Ｃ 導電膜
３５１Ｈ 開口部
３５２ 電極
３５３ 液晶層
３５４ 中間膜
３７０ 基板
３７０Ｄ 機能膜
３７０Ｐ 機能膜
３７１ 絶縁膜
３７３ 遮光層
３７５ 着色層
３７７ フレキシブルプリント基板
４００ ＥＬ層
４０１ 電極
４０１ａ 導電層
４０１ｂ 導電層
４０１ｃ 導電層
４０２ 電極
４０３ 電極
４０３ａ 導電層
４０３ｂ 導電層
４０４ 電極
４０４ａ 導電層
４０４ｂ 導電層
４０６ 発光ユニット
４０８ 発光ユニット
４１０ 発光ユニット
４１１ 正孔注入層
４１２ 正孔輸送層
４１３ 電子輸送層
４１４ 電子注入層
４１５ 電荷発生層
４１６ 正孔注入層
４１７ 正孔輸送層
４１８ 電子輸送層
４１９ 電子注入層
４２０ 発光層
４２１ ホスト材料
４２２ ゲスト材料
４２３Ｂ 発光層
４２３Ｇ 発光層
４２３Ｒ 発光層
４２４Ｂ 光学素子
４２４Ｇ 光学素子
４２４Ｒ 光学素子
４２５ 遮光層
４２６Ｂ 領域
４２６Ｇ 領域
４２６Ｒ 領域
４２８Ｂ 領域
４２８Ｇ 領域
４２８Ｒ 領域
４３０ 発光層
４３１ 有機化合物
４３２ 有機化合物
４３３ ゲスト材料
４４０ 発光層
４４１ ホスト材料
４４１＿１ 有機化合物
４４１＿２ 有機化合物
４４２ ゲスト材料
４４５ 隔壁
４５０ 発光素子
４６０ 発光素子
４６２ 発光素子
４６４ａ 発光素子
４６４ｂ 発光素子
４６６ａ 発光素子
４６６ｂ 発光素子
４７０ 発光層
４７０ａ 発光層
４７０ｂ 発光層
４８０ 基板
４８２ 基板
５０１Ａ 絶縁膜
５０１Ｃ 絶縁膜
５０２ 画素部
５０５ 接合層
５１１Ｂ 導電膜
５１１Ｃ 導電膜
５１９Ｂ 端子
５１９Ｃ 端子
５２０ 機能層
５２１ 絶縁膜
５２２ 接続部
５２８ 絶縁膜
５５０ 発光素子
５５１ 電極
５５２ 電極
５５３ 発光層
５７０ 基板
５７５ 着色層
５８１ トランジスタ
５８２ トランジスタ
５８５ トランジスタ
５８６ トランジスタ
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
６８３ 液滴吐出装置
６８４ 液滴
６８５ 層
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
１４００ 液滴吐出装置
１４０２ 基板
１４０３ 液滴吐出手段
１４０４ 撮像手段
１４０５ ヘッド
１４０６ 空間
１４０７ 制御手段
１４０８ 記憶媒体
１４０９ 画像処理手段
１４１０ コンピュータ
１４１１ マーカー
１４１２ ヘッド
１４１３ 材料供給源
１４１４ 材料供給源
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
７１２１ 筐体
７１２２ 表示部
７１２３ キーボード
７１２４ ポインティングデバイス
７２００ ヘッドマウントディスプレイ
７２０１ 装着部
７２０２ レンズ
７２０３ 本体
７２０４ 表示部
７２０５ ケーブル
７２０６ バッテリ
７３００ カメラ
７３０１ 筐体
７３０２ 表示部
７３０３ 操作ボタン
７３０４ シャッターボタン
７３０５ 結合部
７３０６ レンズ
７４００ ファインダー
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ ボタン
７５００ ヘッドマウントディスプレイ
７５０１ 筐体
７５０２ 表示部
７５０３ 操作ボタン
７５０４ 固定具
７５０５ レンズ
７５１０ ヘッドマウントディスプレイ
７７０１ 筐体
７７０２ 筐体
７７０３ 表示部
７７０４ 操作キー
７７０５ レンズ
７７０６ 接続部
８０００ 表示モジュール
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 (11)

  1. 一対の電極と、前記一対の電極間に設けられた発光層とを有し、前記発光層のホスト材料として第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、を有する発光素子であって、
    前記第１の有機化合物と前記第２の有機化合物とは、励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記第１の有機化合物の最低三重項励起エネルギー準位または前記第２の有機化合物の最低三重項励起エネルギー準位のうちエネルギーが低い一方は、前記励起錯体が呈する発光のエネルギーの－０．２ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーを有する、
    （ただし、前記第１の有機化合物及び前記第２の有機化合物の一方が４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍで他方がＰＣＢＢｉＦである組み合わせ、前記第１の有機化合物及び前記第２の有機化合物の一方が４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍで他方がＰＣＢｉＦである組み合わせ、前記第１の有機化合物及び前記第２の有機化合物の一方が４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩで他方がＰＣＢＮＢＢである組み合わせ、前記第１の有機化合物及び前記第２の有機化合物の一方が２ｍＤＢＴＰＤＢｑ－ＩＩで他方がＰＣＡ２ＳＦである組み合わせ、前記第１の有機化合物及び前記第２の有機化合物の一方が２ｍＤＢＴＰＤＢｑ－ＩＩで他方がＰＣＡＳＦである組み合わせ、及び前記第１の有機化合物及び前記第２の有機化合物の一方が２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩで他方がＰＣＢＮＢＢである組み合わせを除く）
    発光素子。
  2. 一対の電極と、前記一対の電極間に設けられた発光層とを有し、前記発光層のホスト材料として第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、を有する発光素子であって、
    前記第１の有機化合物と前記第２の有機化合物とは、励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位より高く、
    前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位より高く、
    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は、前記励起錯体が呈する発光のエネルギーの－０．１ｅＶ以上０．４ｅＶ以下であり、
    前記第１の有機化合物の最低三重項励起エネルギー準位または前記第２の有機化合物の最低三重項励起エネルギー準位のうちエネルギーが低い一方は、前記励起錯体が呈する発光のエネルギーの－０．２ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーを有する、
    （ただし、前記第１の有機化合物及び前記第２の有機化合物の一方が４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍで他方がＰＣＢＢｉＦである組み合わせ、前記第１の有機化合物及び前記第２の有機化合物の一方が４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍで他方がＰＣＢｉＦである組み合わせ、前記第１の有機化合物及び前記第２の有機化合物の一方が４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩで他方がＰＣＢＮＢＢである組み合わせ、前記第１の有機化合物及び前記第２の有機化合物の一方が２ｍＤＢＴＰＤＢｑ－ＩＩで他方がＰＣＡ２ＳＦである組み合わせ、前記第１の有機化合物及び前記第２の有機化合物の一方が２ｍＤＢＴＰＤＢｑ－ＩＩで他方がＰＣＡＳＦである組み合わせ、及び前記第１の有機化合物及び前記第２の有機化合物の一方が２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩで他方がＰＣＢＮＢＢである組み合わせを除く）
    発光素子。
  3. 一対の電極と、前記一対の電極間に設けられた発光層とを有し、前記発光層のホスト材料として第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、を有する発光素子であって、
    前記第１の有機化合物と前記第２の有機化合物とは、励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記第１の有機化合物または前記第２の有機化合物は、トリアジン骨格を有し、
    前記第１の有機化合物の最低三重項励起エネルギー準位または前記第２の有機化合物の最低三重項励起エネルギー準位のうちエネルギーが低い一方は、前記励起錯体が呈する発光のエネルギーの－０．２ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーを有する、
    発光素子。
  4. 一対の電極と、前記一対の電極間に設けられた発光層とを有し、前記発光層のホスト材料として第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、を有する発光素子であって、
    前記第１の有機化合物と前記第２の有機化合物とは、励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記第１の有機化合物または前記第２の有機化合物は、トリアジン骨格を有し、
    前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位より高く、
    前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位より高く、
    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は、前記励起錯体が呈する発光のエネルギーの－０．１ｅＶ以上０．４ｅＶ以下である、
    発光素子。
  5. 一対の電極と、前記一対の電極間に設けられた発光層とを有し、前記発光層のホスト材料として第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、を有する発光素子であって、
    前記第１の有機化合物と前記第２の有機化合物とは、励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記第１の有機化合物または前記第２の有機化合物は、トリアジン骨格を有し、
    前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位より高く、
    前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位より高く、
    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は、前記励起錯体が呈する発光のエネルギーの－０．１ｅＶ以上０．４ｅＶ以下であり、
    前記第１の有機化合物の最低三重項励起エネルギー準位または前記第２の有機化合物の最低三重項励起エネルギー準位のうちエネルギーが低い一方は、前記励起錯体が呈する発光のエネルギーの－０．２ｅＶ以上０．４ｅＶ以下のエネルギーを有する、
    発光素子。
  6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
    前記発光層は、ゲスト材料を有し、
    前記ゲスト材料は、発光を呈する機能を有する、
    発光素子。
  7. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
    前記発光層は、ゲスト材料を有し、
    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。
  8. 請求項６または請求項７において、
    前記励起錯体が呈する発光スペクトルが、前記ゲスト材料の最も低いエネルギー側の吸収帯と重なる領域を有する、
    発光素子。
  9. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の発光素子と、
    カラーフィルタまたはトランジスタの少なくとも一方と、
    を有する表示装置。
  10. 請求項９に記載の表示装置と、
    筐体またはタッチセンサの少なくとも一方と、
    を有する電子機器。
  11. 請求項１乃至請求項８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の少なくとも一方と、
    を有する照明装置。
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