JP7154357B2 - 発光素子、発光装置、電子機器および照明装置 - Google Patents

発光素子、発光装置、電子機器および照明装置 Download PDF

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Description

本発明の一態様は、発光素子、ディスプレイモジュール、照明モジュール、表示装置、発
光装置、電子機器及び照明装置に関する。なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限
定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造
方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファク
チャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため
、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表
示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、撮像装置、それらの
駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
有機化合物を用いたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃ
ｅｎｃｅ）を利用する発光素子（有機ＥＬ素子）の実用化が進んでいる。これら発光素子
の基本的な構成は、一対の電極間に発光材料を含む有機化合物層（ＥＬ層）を挟んだもの
である。この素子に電圧を印加して、キャリアを注入し、当該キャリアの再結合エネルギ
ーを利用することにより、発光材料からの発光を得ることができる。
このような発光素子は自発光型であるためディスプレイの画素として用いると、液晶に比
べ視認性が高く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレ
イ素子として好適である。また、このような発光素子を用いたディスプレイは、薄型軽量
に作製できることも大きな利点である。さらに非常に応答速度が速いことも特徴の一つで
ある。
また、このような発光素子を用いたディスプレイは、形状を変化させる構成とすることも
比較的容易であるため、ディスプレイやモバイル機器のデザインにおける自由度を大きく
広げることができる。
さらに、これらの発光素子は発光層を二次元に連続して形成することが可能であるため、
面状に発光を得ることができる。これは、白熱電球やＬＥＤに代表される点光源、あるい
は蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源とし
ての利用価値も高い。
このように発光素子を用いたディスプレイや照明装置はさまざまな電子機器に適用好適で
あるが、より良好な効率、寿命を有する発光素子を求めて研究開発が進められている。
特許文献１は、発光物質を配向させて成膜することによって、発光方向を制御し、取出し
効率を改善させた発光素子について開示している。
特開２０１２－１２９５０９号公報
Ｄ．ヨコヤマ、「ジャーナル オブ マテリアルズ ケミストリー（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）」、２１、 １９１８７ （２０１１） Ｐ． Ｌｉｅｈｍ、他５名、「アプライド フィジックス レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）」、１０１， ２５３３０４ （２０１２）
本発明の一態様では、新規発光素子を提供することを課題とする。または、発光効率の良
好な発光素子を提供することを目的とする。または、寿命の長い発光素子を提供すること
を目的とする。または、新規有機金属錯体を提供することを目的とする。または、平面性
パラメータの大きい新規有機金属錯体を提供することを目的とする。
または、本発明の他の一態様では、消費電力の小さい発光装置、電子機器及び表示装置を
各々提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様では、信頼性の高い発光装
置、電子機器及び表示装置を各々提供することを目的とする。
本発明は上述の課題のうちいずれか一を解決すればよいものとする。
本発明の一態様は、第１の電極と、第２の電極と、有機化合物を含む層とを有し、前記有
機化合物を含む層は前記第１の電極と、前記第２の電極との間に位置し、前記有機化合物
を含む層は発光層を有し、前記発光層はトリス型のイリジウム錯体を有し、前記イリジウ
ム錯体をそのＣ３対称軸方向から２次元的に見て、４辺上にそれぞれ前記イリジウム錯体
の少なくとも一つの原子を含み、且つ当該イリジウム錯体を包含する長方形を想定し、前
記長方形の長辺の長さが最大となる長さをＡ、そのときの短辺の長さをＢとし、前記イリ
ジウム錯体をそのＣ３対称軸の法線方向から２次元的に見た際の、前記Ｃ３対称軸方向の
幅をＣとしたとき、Ａ×Ｂ／Ｃ２が２．５以上である発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記イリジウム錯体が、トリアゾール
骨格を有する配位子又はイミダゾール骨格を有する配位子を有する発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ａ×Ｂ／Ｃ２が２．８以上である
発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ａ×Ｂ／Ｃ２が３．０以上である
発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、上記記載の発光素子と、トランジスタ、または、基板と、
を有する発光装置である。
また、本発明の他の一態様は、上記記載の発光装置と、センサ、操作ボタン、スピーカ、
または、マイクと、を有する電子機器である。
また、本発明の他の一態様は、上記記載の発光装置と、筐体と、を有する照明装置である
。
また、本発明の他の構成は、下記構造式で表される有機金属錯体である。
Figure 0007154357000001
また、本発明の他の構成は、下記構造式で表される有機金属錯体である。
Figure 0007154357000002
なお、本明細書中における発光装置とは、発光素子を用いた画像表示デバイスを含む。ま
た、発光素子にコネクター、例えば異方導電性フィルム又はＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒ
ｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が
設けられたモジュール、又は発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によ
りＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも発光装置に含む場合がある。さらに、
照明器具等は、発光装置を有する場合がある。
本発明の一態様では、新規発光素子を提供することができる。または、寿命の良好な発
光素子を提供することができる。または、発光効率の良好な発光素子を提供することがで
きる。または、新規有機金属錯体を提供することができる。または、平面性パラメータの
大きい新規有機金属錯体を提供することができる。
または、本発明の他の一態様では、信頼性の高い発光装置、電子機器及び表示装置を各々
提供することができる。または、本発明の他の一態様では、消費電力の小さい発光装置、
電子機器及び表示装置を各々提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一
態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は
、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面
、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
平面性パラメータの算出方法を説明する図。 双極子モーメントの向きと観測角度による発光強度変化を表す図。 発光素子の概念図。 発光素子の作製方法の一例を表す図。 発光素子の作製装置の一例を表す図。 アクティブマトリクス型発光装置の概念図。 アクティブマトリクス型発光装置の概念図。 アクティブマトリクス型発光装置の概念図。 パッシブマトリクス型発光装置の概念図。 照明装置を表す図。 電子機器を表す図。 光源装置を表す図。 照明装置を表す図。 照明装置を表す図。 車載表示装置及び照明装置を表す図。 電子機器を表す図。 電子機器を表す図。 表示パネルの構成例を説明する図。 表示パネルの構成例を説明する図。 発光素子１の輝度－電流密度特性。 発光素子１の電流効率－輝度特性。 発光素子１の輝度－電圧特性。 発光素子１の電流－電圧特性。 発光素子１の外部量子効率－輝度特性。 発光素子１の発光スペクトル。 発光素子２および比較発光素子２の輝度－電流密度特性。 発光素子２および比較発光素子２の電流効率－輝度特性。 発光素子２および比較発光素子２の輝度－電圧特性。 発光素子２および比較発光素子２の電流－電圧特性。 発光素子２および比較発光素子２の外部量子効率－輝度特性。 発光素子２および比較発光素子２の発光スペクトル。 発光素子３の輝度－電流密度特性。 発光素子３の電流効率－輝度特性。 発光素子３の輝度－電圧特性。 発光素子３の電流－電圧特性。 発光素子３の外部量子効率－輝度特性。 発光素子３の発光スペクトル。 ［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｔｅｔｍｂ）３］の１Ｈ－ＮＭＲスペクトル。 ［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｔｅｔｍｂ）３］の発光スペクトルおよび吸収スペクトル。 発光素子４、発光素子５および比較発光素子３の輝度－電流密度特性。 発光素子４、発光素子５および比較発光素子３の電流効率－輝度特性。 発光素子４、発光素子５および比較発光素子３の輝度－電圧特性。 発光素子４、発光素子５および比較発光素子３の電流－電圧特性。 発光素子４、発光素子５および比較発光素子３の外部量子効率－輝度特性。 発光素子４、発光素子５および比較発光素子３の発光スペクトル。 ［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］の１Ｈ－ＮＭＲスペクトル。 ［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］の発光スペクトルおよび吸収スペクトル。 ［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］のＬＣ－ＭＳスペクトル。 ［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ）３］の１Ｈ－ＮＭＲスペクトル。 ［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ）３］の発光スペクトルおよび吸収スペクトル。 ［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ）３］のＬＣ－ＭＳスペクトル。
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は当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す
実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
図３（Ａ）は本発明の一態様の発光素子を示す図である。本発明の一態様の発光素子は、
第１の電極１０１と、第２の電極１０２と、ＥＬ層１０３を有し、ＥＬ層１０３は発光層
１１３を有している。なお、ＥＬ層１０３は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電
子注入層等、その他の機能層を有していても良い。
本発明の一態様の発光素子においては、発光層１１３はトリス型のイリジウム錯体を有し
ている。当該発光層１１３はさらにホスト材料を有し、イリジウム錯体は当該ホスト材料
に分散していることが好ましい。
ここで、本発明者らは、当該イリジウム錯体として平面性の高い構造を有するイリジウム
錯体を用いることによって、発光効率の良好な発光素子を提供できることを見出した。
イリジウム錯体の平面性の算出方法を図１を参照しながら説明する。
まず、本発明の一態様の発光素子に用いられるイリジウム錯体は、フェイシャルトリス型
のイリジウム錯体であるために、Ｃ３対称軸１６１（図１（Ｂ））が存在する。そのＣ３
対称軸１６１の軸方向１６３から当該イリジウム錯体を二次元的に見た図が図１（Ａ）で
ある。図１（Ａ）において、各辺上に当該イリジウム錯体の少なくとも一つの原子（図１
（Ａ）中破線丸内の原子に相当）を含み、且つ当該イリジウム錯体を包含する長方形１６
０を想定する。その長方形１６０の長辺の長さが最大になるときの長辺の長さをＡ、その
ときの短辺の長さをＢとする。続いて、Ｃ３対称軸１６１の法線方向１６２から当該イリ
ジウム錯体を二次元的に見た図が図１（Ｂ）である。図１（Ｂ）において、Ｃ３対称軸方
向１６３の幅（厚さ）をＣとする。この、Ａ、ＢおよびＣの３つの数字から、Ａ×Ｂ／Ｃ
２の計算式で求められた数値が当該イリジウム錯体の平面性を表す数値となる。なお、こ
の値は値が大きいほど平面性が高いことを表す。
ここで、トリス｛２－［５－（２－メチルフェニル）－４－（３，３’，５，５’－テト
ラメチル－１，１’－ビフェニル－４－イル）－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－ｔ
ｅｔｍｂ）３］）（構造式（１００））、トリス［２－（６－メチル－５－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（ｍｐ
ｐｐｍ）３］）（構造式（１０１））、トリス｛２－［１－（４－シアノ－２，６－ジイ
ソブチルフェニル）－１Ｈ－イミダゾール－２－イル－κＮ３］フェニル－κＣ｝イリジ
ウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３］）（構造式（１０２））
、トリス｛４’－シアノ－２’，６’－ジメチル－３－［３－メチル－１－（２，４，６
－トリメチルフェニル）－１Ｈ－１，２，４－トリアゾール－５－イル－κＮ４］－１，
１’－ビフェニル－４－イル－κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ＭｄｍＣＮ
５ｂｔｚ１－ｔｍｐ）３］）（構造式（１０３））、トリス｛２－［４－（４－シアノ－
２，６－ジイソブチルフェニル）－５－（２－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－ｄｉＢｕＣＮｐ）３］）（構造式（１０４））、トリス｛２－［５－（２
－メチルフェニル）－４－（２，４，６－トリメチルフェニル）－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－ｔｍｐ）３］）（構造式（１０５））、トリス｛２－［５－（２－メチル
フェニル）－４－（２，６－ジイソプロピルフェニル）－４Ｈ－１，２，４－トリアゾー
ル－３－イル－κＮ２］フェニル－κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐ
ｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３］）（構造式（１０６））、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－ｄｍ
ｐ）３］）（構造式（１０７））、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］）（構造式（１０８））の９個のイリジ
ウム錯体について、平面性のパラメータであるＡ×Ｂ／Ｃ２の値を求めた。
上記（１００）乃至（１０８）のトリス型イリジウム錯体の構造式を以下に示す。
Figure 0007154357000003
なお、平面性のパラメータは、分子軌道計算を行い、構造最適化を行った分子構造に対し
て上述の方法によりＡ、ＢおよびＣの値を決定することにより求めた。
分子軌道計算は、量子化学計算プログラムとしてＧａｕｓｓｉａｎ０９を使用し、計算は
、ハイパフォーマンスコンピュータ（ＳＧＩ社製、ＩＣＥ Ｘ）を用いて行った。基底関
数として、水素、炭素、窒素原子については６－３１１Ｇ（ｄ，ｐ）を、Ｉｒ原子につい
てはＬａｎＬ２ＤＺを用い、一重項基底状態における最安定構造を密度汎関数法（ＤＦＴ
）で計算した。汎関数はＢ３ＰＷ９１を用いた。上述の基底関数により、例えば、水素原
子であれば、３つのガウス関数から表現される１ｓと、１つのガウス関数から表現される
１ｓ’、１ｓ’’の基底関数が考慮され、また、炭素原子であれば、６つのガウス関数か
ら表現される１ｓと、３つのガウス関数から表現される２ｓ、２ｐｘ、２ｐｙ、２ｐｚと
、１つのガウス関数から表現される２ｓ’、２ｓ’’、２ｐｘ’、２ｐｙ’、２ｐｚ’、
２ｐｘ’’、２ｐｙ’’、２ｐｚ’’の基底関数が考慮されることになる。ここでは、軌
道の大きさの違いをプライムで表している。さらに、計算精度向上のため、分極基底系と
して、水素原子には１つのガウス関数から表現されるｐ関数（ｐｘ、ｐｙ、ｐｚ）を、炭
素と窒素原子には１つのガウス関数から表現されるｄ関数（ｄｘｙ、ｄｙｚ、ｄｚｘ、ｄ
ｚ ２、ｄｘ ２ －ｙ ２）を加えた。なお、対称性はＣ３とした。結果を表１に示す。
Figure 0007154357000004
このように、同じトリス型のイリジウム錯体であっても、その平面性は構造によって大き
く異なることがわかる。より当該パラメータの小さい［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］は球状に近く
、大きい値である［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｔｅｔｍｂ）３］は平面性が高い。ここで、上述
の通り、本発明者らはこれら平面性のパラメータが高く平面性の高い、具体的にはＡ×Ｂ
／Ｃ２の値が２．５以上であるイリジウム錯体を用いた発光素子から、非常に良好な効率
で発光が得られることを見出した。
例えば、この値が３．１であるトリス｛２－［４－（４－シアノ－２，６－ジイソブチル
フェニル）－５－（２－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－ｄｉＢ
ｕＣＮｐ）３］）を用いて作製した発光素子は、特別な光取出し構造を設けずとも３３．
８％の非常に高い外部量子効率を達成することができた。
主なトリス型イリジウム錯体の平面性の値と、当該イリジウム錯体を用いて作製した発光
素子の外部量子効率の例を以下の表にまとめる。ただし、外部量子効率は、ランバーシア
ンを仮定して算出したものである。なお、高屈折率基板の使用等、特別な光取り出しのた
めの構造は適用していない。
Figure 0007154357000005
このように、平面性の高さと外部量子効率の高さには相関がみられる。特に、平面性のパ
ラメータ、Ａ×Ｂ／Ｃ２の値が２．５以上のイリジウム錯体は、外部量子効率３０％前後
の非常に良好な効率を示していることがわかる。また、Ａ×Ｂ／Ｃ２の値が２．５以上で
あることが好ましく、２．８以上であることがより好ましく、３．０以上であることがさ
らに好ましい。
これは、イリジウム錯体の平面性が高いことで、発光層を形成した際に当該イリジウム錯
体の配向性が高くなるためと考えられる。以下に、発光物質の配向と、外部量子効率の関
係について説明する。
外部量子効率に大きな影響を及ぼす因子として、光取出し効率（χ）がある。光取出し効
率（χ）は、発光装置の構造や積層などにも関わってくるが、ガラス基板上の有機ＥＬ素
子においては、通常、２０％～３０％であると言われている。しかし、これは発光が等方
的であることを仮定しているため、発光に異方性が生じていれば、この値は変化する。
発光材料の発光は、分子の遷移双極子に対して垂直方向に生じることがわかっているため
、分子の配向状態を制御すれば光取出し効率（χ）を向上させることが可能である。
本発明者らは、上述のイリジウム錯体について素子の発光状態から分子配向を見積もった
。当該発光素子の発光強度の放射角度依存性（空間発光パターン）は発光材料の遷移双極
子の空間分布を反映する。この空間分布を解析できれば発光素子の配向状態を調べること
ができる。この方法では、発光素子の発光そのものを観測し、解析するため、発光材料が
発光していればその濃度が薄い状態であっても、発光層内で発光材料がどのような配向状
態にあるのか調べることが可能となる。
実際には、測定した発光強度の角度依存性と、デバイスシミュレータで発光分子の配向を
表すパラメータａ（下記式（１）参照）を仮定して算出される発光強度の角度依存性の計
算値とを比較することで、妥当な分子配向パラメータａの数値を見積もり、発光素子にお
ける発光物質の配向状態を調べることができる（非特許文献２参照）。なお、本発明者ら
は、デバイスシミュレータから得られる発光スペクトルの形状にも着目し、発光スペクト
ル形状、および角度による発光スペクトルの形状変化についても実測と計算値を比較し、
合わせこみを行っている。また、実測およびシミュレーションにおける発光強度としては
、ある特定波長の発光強度ではなく、発光スペクトルの面積強度を用いている。本発明者
らが新たに適用したこれらの手法により、非特許文献２とは異なり、精度の高いパラメー
タａの見積もりが可能となっている。
次に、配向パラメータａについて説明する。図２は発光強度の空間分布の測定における測
定器の観測方向と、基板上の遷移双極子モーメントの各ベクトル成分の関係を示している
。遷移双極子モーメントは、ベクトルであるので合成、分解が可能であり、発光層内の発
光材料における平均的な遷移双極子モーメントを互いに直交するｘ軸方向の成分（ＴＥｈ
成分）、ｙ軸方向の成分（ＴＭｈ成分）、ｚ軸方向の成分（ＴＭｖ成分）に分解すること
ができる。
ここで、上述したように分子からの発光は、遷移双極子モーメントに対して垂直な方向（
垂直な面内のいずれかの方向）に放出されることがわかっている。上記三方向に分割した
成分のうち、ＴＥｈ成分と、ＴＭｈ成分（ｘ軸方向及びｙ軸方向）は基板面内に水平な遷
移双極子モーメントであるため、その発光方向は基板に対して垂直となり、取り出しやす
い発光を呈する成分であると言える。一方、ＴＭｖ成分（ｚ軸方向）は基板面内に垂直な
遷移双極子モーメントであることから、その発光方向は基板に対して水平となり、取り出
しにくい発光を呈する成分である。
図２中、各成分のベクトルを表す矢印の中央から出ている図形は、検出器の方向を基板正
面（θ＝０度）から基板とほぼ水平（θ＝９０度）まで変えたときに、その方向にある検
出器に入る発光強度を示した模式図であり、中心からの直線距離が強度に比例する。
ＴＥｈ成分は、光が放出される方向に検出器が存在するため、基板の角度を変えても検出
される光の強度（つまり、図中矢印の中心から出ている図形の矢印中心からの直線距離）
は一定であり、図中矢印の中心から出ている図形はきれいな扇形を示す。一方、ＴＭｈ成
分とＴＭｖ成分における図中矢印の中心から出ている図形はゆがんだ形をしており、基板
に対する検出器の角度θによって検出される光の強度が大きく変わることを表している。
図の通り、ＴＭｈ成分はθが小さい領域（基板に対して正面寄り）での観測で強度が強く
、ＴＭｖ成分はθが大きい領域（基板に対し角度が付いた方向）での観測で強度が強くな
る。このとき、測定器で測定する発光強度（ある角度θでの波長λに関する発光強度：Ｉ
λ（θ，λ））は式（１）として表すことができる。
Figure 0007154357000006
式中ＩＴＭｖ、ＩＴＭｈ、ＩＴＥｈは、図２で示した配置の遷移双極子から発した光の空
間強度分布を表しており、式中ａは膜面に垂直配置された遷移双極子（ＴＭｖ成分）が存
在する割合を表している。一方、１－ａは水平に配置された遷移双極子（ＴＭｈ成分、Ｔ
Ｅｈ成分）が存在する割合を表す。つまり、ａは発光分子の遷移双極子の配向を表すパラ
メータとみることもできる。
なお、式中ａは、遷移双極子が基板に対して完全に水平方向にのみ配置されていれば、Ｔ
Ｍｖ成分はなくなるのでａ＝０となる。一方、遷移双極子が基板に対して垂直方向にのみ
配置されていればａ＝１となる。また、遷移双極子の向きがランダムである場合は、遷移
双極子の向きは、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸に対して１：１：１と等方的になると考えられるため
、基板に垂直な成分（ＴＭｖ成分）に対する基板に水平な成分（ＴＭｈ成分及びＴＥｈ成
分）は１：２となるので、ａ＝１／３（約０．３３）となる。
ここで、上述のようにＩＴＥｈは角度によらずその強度は一定だが、ＩＴＭｖ、ＩＴＭｈ
は上述のように計測器に対する基板の角度（θ）によってその大きさを変えるため、θを
変えて発光強度を測定することによって、その強度のθに対する変化よりａの値を求める
ことができる。
なお、その際、角度によってその強度が変わらないＩＴＥｈは測定の妨げとなる。しかし
、放出される光の電場の振幅方向は、遷移双極子モーメントの方向と同じとなるため、Ｉ
ＴＥｈはＳ波、ＩＴＭｖ、ＩＴＭｈはＰ波であることから、基板面に垂直な方向に直線偏
光子を挿入することでＴＥｈ成分を除いて測定することが可能である。
また、ＴＭｖ成分とＴＭｈ成分とを比較すると、ＴＭｈ成分の発光方向が主として基板に
垂直方向、ＴＭｖ成分の発光方向が主として基板に水平方向であるが、固体からの発光を
得る発光素子においてはＴＭｖ成分の発光の多くは全反射してしまい、外部に取り出すこ
とができない。一方、ＴＭｈ成分の発光はＴＭｖ成分に比べ、より外部に取り出されやす
い。さらに、光学的に膜厚が最適化された発光素子においては、発光方向が主として基板
に垂直方向であるＴＭｈ成分の発光が干渉によって強められるため、ＴＭｈ成分の発光強
度が高くなる（それゆえ発光効率が最大化される）。つまり、配向パラメータａが極端に
１に近い値でない限り、光学的に膜厚が最適化された素子においては、ＴＭｖ成分とＴＭ
ｈ成分の発光強度に非常に大きな差が発生してしまう。つまり、発光効率が最大化された
発光素子においては、観測される発光のほとんどがＴＭｈ成分である。このように、ＴＭ
ｖ成分とＴＭｈ成分の発光強度の差が大きく異なる場合、その強度が小さい方（この場合
はＴＭｖ成分）の寄与を発光強度の角度分布から実験的に抽出することは困難である。
そこで、本実施の形態では、干渉効果を利用して正面方向の発光強度を極力抑える（つま
り、ＴＭｈ成分の発光を光学干渉を利用して極力低下させる）ことで、パラメータａの値
を求めやすいように、膜厚調整を行った素子を準備して測定を行う。具体的には発光領域
と陰極との距離を２分のｎλ（ｎλ／２）とすることで、正面方向の輝度を弱めた素子を
作製し、それを用いて測定を行う。膜厚調整は、通常アルカリ金属を添加した電子輸送層
を厚膜化することなどにより行うが、膜の導電性に限界があることから、駆動電圧の上昇
や、キャリアバランスの崩れなどを招きやすい。そのため、この膜厚調整には、正孔輸送
性材料と、当該正孔輸送性材料にアクセプタ性を示す材料を含有させた複合材料を用いる
ことが好ましい。複合材料はＥＬ層における正孔注入層に用いることが好ましい。または
、電子注入層と陰極の間に用いても良い。
複合材料に用いる正孔輸送性材料としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体
、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々
の有機化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる正孔輸送性の物質としては
、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。以下では
、複合材料における正孔輸送性材料として用いることのできる有機化合物の例を具体的に
列挙する。
複合材料に用いることのできる正孔輸送性材料としては、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：ＤＮ
ＴＰＤ）、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）等の芳香族アミン化合物、３－［Ｎ－（９－フェ
ニルカルバゾール－３－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］－９－フェニルカルバゾール（略
称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６－ビス［Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）－
Ｎ－フェニルアミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３－［Ｎ
－（１－ナフチル）－Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）アミノ］－９－フェ
ニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）、４，４’－ジ（Ｎ－カルバゾリル）ビフェ
ニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５－トリス［４－（Ｎ－カルバゾリル）フェニル］ベン
ゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－
９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、１，４－ビス［４－（Ｎ－カルバゾリル）フェ
ニル］－２，３，５，６－テトラフェニルベンゼン等のカルバゾール誘導体、２－ｔｅｒ
ｔ－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－ＢｕＡ
ｎｔｈ）、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）ペリレン等の芳香族炭化水
素が挙げられる。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。ビニル
骨格を有する芳香族炭化水素であってもよく、ビニル骨格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：ＤＰ
ＶＢｉ）、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。
なお、特に、正孔輸送性材料として、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）、
１，３，５－トリ（ジベンゾチオフェン－４－イル）－ベンゼン（略称：ＤＢＴ３Ｐ－Ｉ
Ｉ）、４，４’－（ビフェニル－２，２’－ジイル）－ビス－ジベンゾチオフェン（略称
：ｏＤＢＴＢＰ－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
－［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：ｍＤＢＴ
ＰＴｐ－ＩＩ）、３，６－ジ－（ジベンゾチオフェン－４－イル）－９－フェニル－９Ｈ
－カルバゾール（略称：ＤＢＴ２ＰＣ－ＩＩ）、４－［３－（９，１０－ジフェニル－２
－アントリル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：２ｍＤＢＴＰＰＡ－ＩＩ）、４－
［３－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）フェニル］ジベンゾフラン（略称：２
ｍＤＢＦＰＰＡ－ＩＩ）及び４－［４－（９－フェニルアントラセン－１０－イル）フェ
ニル］ジベンゾチオフェン（略称：ｍＤＢＴＰＡ－ＩＩ）等のジベンゾチオフェン誘導体
又はジベンゾフラン誘導体、及び、１－［３，５－ジ（ナフタレン－１－イル）フェニル
］ナフタレン（略称：Ｎ３Ｐ）、９－［３，５－ジ（フェナントレン－９－イル）フェニ
ル］フェナントレン（略称：Ｐｎ３Ｐ）、１，２，３，４－テトラフェニルナフタレン（
略称：Ｐ４Ｎ）、２－［３，５－ジ－（ナフタレン－２－イル）－フェニル］－ナフタレ
ン（略称：βＮ３Ｐ）及び９，９’－（ビフェニル－３，３’－ジイル）－ジ－フェナン
トレン（略称：ｍＰｎＢＰ）等のナフタレン骨格、フェナントレン骨格、又はトリフェニ
レン骨格に置換基が結合した、分子量が３５０以上２０００以下である炭化水素化合物を
用いた複合材料は、可視光領域から近赤外領域にかけて吸収が無い為、当該複合材料を用
いて作製した発光素子を測定した結果は、計算結果と良い一致を示し、精度良くａの値を
求めることができる。
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。
アクセプタ性物質としては、７，７，８，８－テトラシアノ－２，３，５，６－テトラフ
ルオロキノジメタン（略称：Ｆ４－ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。ま
た、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に
属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、
酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レ
ニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定
であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
当該複合材料は、導電性が高いため、厚膜化しても駆動電圧の上昇が起きにくく、キャリ
アバランスも保てるという利点がある。
なお、このように、測定には、一部特別な構造を有する発光素子を用いるが、発光層の構
成は通常の発光素子と同様に形成することで、配向の評価結果は同様の発光層の構成を有
する発光素子の配向状態にも適用できる。
このような発光素子を実際にＥＬ発光させ、直線偏光子を基板に垂直方向に挿入して発光
強度角度依存性を測定する。発光強度は、ある一波長における強度として表しても良いが
、本発明の一態様においては発光スペクトル強度を積分した値で表す方がより正確な検証
を行うことができ、好ましい。
この実験値を有機デバイスシミュレータ（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｅｍｉｓｓｉ
ｖｅ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｏｐｔｉｃｓ ｓｉｍｕｌａｔｏｒ：ｓｅｔｆｏｓ；サイバ
ネットシステム株式会社）による計算結果と比較することで、当該発光素子におけるａの
値を求めることができる。当該計算においては、発光材料のスペクトル形状、積層構造の
膜厚、屈折率、消衰係数、および発光領域の位置・幅を入力することで、入力した任意の
ａの値において、角度θに対する発光強度（スペクトル）を算出することができる。
なお、発光領域の位置は測定できないため、想定で行う。発光領域の指定は、発光層のキ
ャリア輸送性等から経験的に想定できるが、膜厚方向の一か所に固定するより、最も再結
合確率の高いと思われる発光位置（例えば発光層の電子輸送性が正孔輸送性よりも高けれ
ば、正孔輸送層＼発光層界面近傍）をまず固定し、その位置から指数関数的に再結合確率
が減少するような発光領域の広がりがあると仮定して計算を行うと、実測に近いスペクト
ル形状の良好な計算結果を得ることができる。
ここで、各配向状態における光取出し効率を考える。遷移双極子がランダム配向（ａ＝１
／３≒０．３３）しているときに比べ、完全に基板に対して水平に配向（ａ＝０）してい
るときは、ランダム配向時に基板に垂直だった３分の１の分子の遷移双極子が水平状態と
なる。そのため、基板面に水平な遷移双極子の割合はランダム配向時の１．５倍となる。
ここで、先に述べた通り、最適化された発光素子において観測される発光は、そのほとん
どが水平配向した分子から放出される発光成分に由来しており、垂直配向している分子か
ら放出される発光（すなわちＴＭｖ成分）は相対的に無視できるほど微弱である。このた
め、ランダム配向である場合、３分の１の分子からの発光は実質的に取り出されていない
と考えることができる。一方、ａが０である場合は、上述のように基板に水平な遷移双極
子の割合がランダム配向である場合の１．５倍となるため、観測される発光に寄与する分
子の割合も概略１．５倍となり、発光の取出し効率も概略１．５倍となる。
このように、上記方法により算出したａの値が小さい発光材料（イリジウム錯体）を用い
ることで、ランダム配向である場合と比較してより外部に取り出すことが可能な発光が増
え、光取出し効率の高い、発光効率の良好な発光素子を得ることが容易となる。
上掲したトリス型イリジウム錯体の平面性の値と、当該イリジウム錯体を用いて作製した
発光素子の外部量子効率の値をまとめた表に、配向パラメータａを加えた表を以下に示す
。
Figure 0007154357000007
このように、平面性と配向性にも相関があり、平面性が高いトリス型イリジウム錯体は、
配向性も向上し、結果として外部量子効率が向上したことがわかる。発光層におけるイリ
ジウム錯体の配向性パラメータが０．２５以下である発光素子が、非常に良好な効率で発
光を得ることができる発光素子とすることが容易である。
≪発光素子≫
続いて、本発明の一態様である発光素子の例について図３（Ａ）を用いて以下、詳細に
説明する。
本実施の形態における発光素子は、第１の電極１０１と、第２の電極１０２とからなる
一対の電極と、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間に設けられたＥＬ層１０３と
から構成されている。なお、第１の電極１０１は陽極として機能し、第２の電極１０２は
陰極として機能するものとして、以下説明をする。
第１の電極１０１は陽極として機能させるためには、仕事関数の大きい（具体的には４
．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いて形成する
ことが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム－酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕ
ｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム－酸化
スズ、酸化インジウム－酸化亜鉛、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジ
ウム（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタリング
法により成膜されるが、ゾル－ゲル法などを応用して作製しても構わない。作製方法の例
としては、酸化インジウム－酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し１乃至２０ｗｔ％の酸化
亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成する方法などがある。また
、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）は、酸化インジ
ウムに対し酸化タングステンを０．５乃至５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１乃至１ｗｔ％含有
したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することもできる。この他、金（Ａ
ｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブ
デン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、また
は金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。グラフェンも用いることが
できる。なお、後述する複合材料を、ＥＬ層１０３における第１の電極１０１と接する層
に用いることで、仕事関数に関わらず、電極材料を選択することができるようになる。
ＥＬ層１０３の積層構造は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層
、キャリアブロック層、中間層等を適宜組み合わせて構成することができる。本実施の形
態では、ＥＬ層１０３は、第１の電極１０１の上に正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２
、発光層１１３、電子輸送層１１４、電子注入層１１５の順で積層構造を有する構成につ
いて説明する。各層を構成する材料の例について以下に具体的に示す。
正孔注入層１１１は、正孔注入性の高い物質を含む層である。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、マンガン酸化物等を用いること
ができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（略称：Ｃｕ
ＰＣ）等のフタロシアニン系の化合物、４，４’－ビス［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフ
ェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’－ビス｛４－
［ビス（３－メチルフェニル）アミノ］フェニル｝－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－（１，１’
－ビフェニル）－４，４’－ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、或
いはポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（略称
：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等、７，７，８，８－テトラシアノ－２，３，５，６
－テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４－ＴＣＮＱ）、クロラニル等によっても正孔
注入層１１１を形成することができる。
また、正孔注入層１１１として、正孔輸送性の物質にアクセプター性物質を含有させた
複合材料を用いることができる。なお、正孔輸送性の物質にアクセプター性物質を含有さ
せた当該複合材料を用いることにより、電極の仕事関数に依らず電極を形成する材料を選
ぶことができる。つまり、第１の電極１０１として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕
事関数の小さい材料も用いることができるようになる。アクセプター性物質としては、７
，７，８，８－テトラシアノ－２，３，５，６－テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ
４－ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げるこ
とができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げるこ
とができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸
化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため
好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いや
すいため好ましい。
複合材料に用いる正孔輸送性の物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導
体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種
々の有機化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる正孔輸送性の物質として
は、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。以下で
は、複合材料における正孔輸送性の物質として用いることのできる有機化合物を具体的に
列挙する。
複合材料に用いることのできる正孔輸送性の物質としては、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：Ｄ
ＮＴＰＤ）、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）等の芳香族アミン化合物、３－［Ｎ－（９－フ
ェニルカルバゾール－３－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］－９－フェニルカルバゾール（
略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６－ビス［Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）
－Ｎ－フェニルアミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３－［
Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）アミノ］－９－フ
ェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）、４，４’－ジ（Ｎ－カルバゾリル）ビフ
ェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５－トリス［４－（Ｎ－カルバゾリル）フェニル］ベ
ンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］
－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、１，４－ビス［４－（Ｎ－カルバゾリル）フ
ェニル］－２，３，５，６－テトラフェニルベンゼン等のカルバゾール誘導体、２－ｔｅ
ｒｔ－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－Ｂｕ
Ａｎｔｈ）、９，１０－ビス（４－メチル－１－ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮ
Ａ）、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）ペリレン等の芳香族炭化
水素が挙げられる。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。ビニ
ル骨格を有する芳香族炭化水素であってもよく、ビニル骨格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：Ｄ
ＰＶＢｉ）、９，１０－ビス［４－（２，２－ジフェニルビニル）フェニル］アントラセ
ン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。
また、ポリ（Ｎ－ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４－ビニルトリフェ
ニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ－（４－｛Ｎ’－［４－（４－ジフェニル
アミノ）フェニル］フェニル－Ｎ’－フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（
略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’－ビス（４－ブチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ビス
（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ－ＴＰＤ）等の高分子化合物を用いることも
できる。
正孔注入層１１１を形成することによって、正孔の注入性が良好となり、駆動電圧の小
さい発光素子を得ることが可能となる。
正孔輸送層１１２は、正孔輸送性の物質を含む層である。正孔輸送性の物質としては、
例えば、４，４’－ビス［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェニルアミノ］ビフェニル（略
称：ＮＰＢ）やＮ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－［１，
１’－ビフェニル］－４，４’－ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’－トリス
（Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４
’’－トリス［Ｎ－（３－メチルフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］トリフェニルアミン
（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’－ビス［Ｎ－（スピロ－９，９’－ビフルオレン－２
－イル）－Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４－フェニル－４’－
（９－フェニルフルオレン－９－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）など
の芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、正孔輸送性が高く
、主に１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。また、上述の複合材
料における正孔輸送性の物質として挙げた有機化合物も正孔輸送層１１２に用いることが
できる。なお、正孔輸送性の物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる
層が二層以上積層したものとしてもよい。
発光層１１３は、上述のように計算された平面性のパラメータＡ×Ｂ／Ｃ２が高い、具
体的には当該パラメータの値が２．５以上であるトリス型のイリジウム錯体が含まれてい
ることが好ましい。たとえば、トリス｛２－［５－（２－メチルフェニル）－４－（３，
３’，５，５’－テトラメチル－１，１’－ビフェニル－４－イル）－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－ｔｅｔｍｂ）３］）（構造式（１００））、トリス［２－（６－メチ
ル－５－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（ｍｐｐｐｍ）３］）（構造式（１０１））、トリス｛２－［１－（４－
シアノ－２，６－ジイソブチルフェニル）－１Ｈ－イミダゾール－２－イル－κＮ３］フ
ェニル－κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３］）
（構造式（１０２））、トリス｛４’－シアノ－２’，６’－ジメチル－３－［３－メチ
ル－１－（２，４，６－トリメチルフェニル）－１Ｈ－１，２，４－トリアゾール－５－
イル－κＮ４］－１，１’－ビフェニル－４－イル－κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称
：［Ｉｒ（ＭｄｍＣＮ５ｂｔｚ１－ｔｍｐ）３］）（構造式（１０３））、トリス｛２－
［４－（４－シアノ－２，６－ジイソブチルフェニル）－５－（２－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（Ｉ
ＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３］）（構造式（１０４））、ト
リス｛２－［５－（２－メチルフェニル）－４－（２，４，６－トリメチルフェニル）－
４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル－κＮ２］フェニル－κＣ｝イリジウム（Ｉ
ＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｔｍｐ）３］）（構造式（１０５））などが特に好
ましい。当該イリジウム錯体を用いた発光層は効率のよいりん光発光を呈するため、外部
量子効率の高い発光素子を得ることができる。
なお、発光素子は発光層として、蛍光発光物質を含み蛍光発光を呈する層、他のりん光発
光物質を含みりん光発光を呈する層および熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を発する物質を
含みＴＡＤＦを呈する層を有していても良い。また、単層であっても、複数の層からなっ
ていても良い。複数の層からなる発光層を形成する場合、りん光発光物質が含まれる層と
蛍光発光物質が含まれる層が積層されていても良い。この際、りん光発光物質が含まれる
層では、後述の励起錯体を利用することが好ましい。
蛍光発光物質としては、例えば以下のような物質を用いることができる。また、これ以外
の蛍光発光物質も用いることができる。５，６－ビス［４－（１０－フェニル－９－アン
トリル）フェニル］－２，２’－ビピリジン（略称：ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６－ビス［
４’－（１０－フェニル－９－アントリル）ビフェニル－４－イル］－２，２’－ビピリ
ジン（略称：ＰＡＰＰ２ＢＰｙ）、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９－
フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］ピレン－１，６－ジアミン（略称：
１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ビス［３
－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］ピレン－１，６－ジアミン
（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９Ｈ－カルバゾール
－９－イル）フェニル］－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルスチルベン－４，４’－ジアミン（略称
：ＹＧＡ２Ｓ）、４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４’－（１０－フェニル－９
－アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４－（９Ｈ－カルバゾール－
９－イル）－４’－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）トリフェニルアミン（略
称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９－ジフェニル－Ｎ－［４－（１０－フェニル－９－アント
リル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、
２，５，８，１１－テトラ（ｔｅｒｔ－ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、４－（１０
－フェニル－９－アントリル）－４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル
）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’－（２－ｔｅｒｔ－ブチルア
ントラセン－９，１０－ジイルジ－４，１－フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフ
ェニル－１，４－フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９－ジフェニル－
Ｎ－［４－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール
－３－アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ－［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５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’－ジフェニルキナクリドン（略称：
ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２－ビス（１，１’－ビフェニル－４－イル）－６，１１
－ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２－（２－｛２－［４－（ジメチルアミノ）
フェニル］エテニル｝－６－メチル－４Ｈ－ピラン－４－イリデン）プロパンジニトリル
（略称：ＤＣＭ１）、２－｛２－メチル－６－［２－（２，３，６，７－テトラヒドロ－
１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イ
リデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（４
－メチルフェニル）テトラセン－５，１１－ジアミン（略称：ｐ－ｍＰｈＴＤ）、７，１
４－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－１
Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリ
デン｝プロパンジニトリル（略称：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）などが挙げられる。特に、１，６ＦＬＰＡＰｒｎや１，６ｍＭｅｍＦ
ＬＰＡＰｒｎのようなピレンジアミン化合物に代表される縮合芳香族ジアミン化合物は、
ホールトラップ性が高く、発光効率や信頼性に優れているため好ましい。
発光層１１３において、りん光発光物質として用いることが可能な材料としては、例えば
以下のようなものが挙げられる。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］）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（Ｍｐｔ
ｚ１－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：ＦＩｒａｃａｃ）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。これらは青色のりん光発光を示
す化合物であり、４４０ｎｍから５２０ｎｍに発光のピークを有する化合物である。
また、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（ｍｐ
ｐｍ）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（ａｃ
ａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［６－（２－ノルボルニル）－４－フェニルピ
リミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、
（アセチルアセトナト）ビス［５－メチル－６－（２－メチルフェニル）－４－フェニル
ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］
）、（アセチルアセトナト）ビス（４，６－ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩ
Ｉ）（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（Ｉ
ＩＩ）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。これらは主に緑色のりん光発光を示す化合物であり、５００ｎｍ乃至
６００ｎｍに発光のピークを有する。なお、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム
錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。
また、（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。これらは、赤色のりん光発光を示す化合物であり、
６００ｎｍから７００ｎｍに発光のピークを有する。また、ピラジン骨格を有する有機金
属イリジウム錯体は、色度の良い赤色発光が得られる。
また、以上で述べたりん光性化合物の他、様々なりん光性発光材料を選択し、用いても
よい。
ＴＡＤＦ材料としてはフラーレン及びその誘導体、アクリジン及びその誘導体、エオシ
ン誘導体等を用いることができる。またマグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウ
ム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（
Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンを用いることができる。該金属含有ポルフィリンと
しては、例えば、以下の構造式に示されるプロトポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ
２（Ｐｒｏｔｏ ＩＸ））、メソポルフィリン－フッ化スズ錯体（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 Ｉ
ＩＩ－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）等も挙げられる。
Figure 0007154357000008
また、以下の構造式に示される２－ビフェニル－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）や、９－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）－９’－
フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール（略称：ＰＣＣｚＴｚｎ）、２－｛
４－［３－（Ｎ－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール－９
－イル］フェニル｝－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰ
Ｔｚｎ）、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）、等のπ電子過剰型複素芳香
環とπ電子不足型複素芳香環の両方を有する複素環化合物も用いることができる。該複素
環化合物は、π電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有するため、電子輸
送性及び正孔輸送性が共に高く、好ましい。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なり、Ｓ１準位とＴ１準位のエネルギー差が小
さくなるため、熱活性化遅延蛍光を効率よく得られることから特に好ましい。なお、π電
子不足型複素芳香環の代わりに、シアノ基のような電子吸引基が結合した芳香環を用いて
も良い。
Figure 0007154357000009
発光層のホスト材料としては、蛍光発光物質を用いる場合は、９－フェニル－３－［４
－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＣｚ
ＰＡ）、３－［４－（１－ナフチル）－フェニル］－９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール
（略称：ＰＣＰＮ）、９－［４－（１０－フェニル－９－アントラセニル）フェニル］－
９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、７－［４－（１０－フェニル－９－アントリル
）フェニル］－７Ｈ－ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、６
－［３－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）フェニル］－ベンゾ［ｂ］ナフト［
１，２－ｄ］フラン（略称：２ｍＢｎｆＰＰＡ）、９－フェニル－１０－｛４－（９－フ
ェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）－ビフェニル－４’－イル｝アントラセン（略称
：ＦＬＰＰＡ）等のアントラセン骨格を有する材料が好適である。アントラセン骨格を有
する物質を蛍光発光物質のホスト材料として用いると、発光効率、耐久性共に良好な発光
層を実現することが可能である。特に、ＣｚＰＡ、ｃｇＤＢＣｚＰＡ、２ｍＢｎｆＰＰＡ
、ＰＣｚＰＡは非常に良好な特性を示すため、好ましい選択である。
上記材料以外の材料をホスト材料として用いる場合、電子輸送性を有する材料や正孔輸送
性を有する材料など様々なキャリア輸送材料を用いることができる。
電子輸送性を有する材料としては、例えば、ビス（１０－ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリ
ナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２－メチル－８－キノリノラト
）（４－フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８－
キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２－（２－ベンゾオキサゾリル）
フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２－（２－ベンゾチアゾリル）
フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体や、２－（４－ビフェニ
リル）－５－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－１，３，４－オキサジアゾール（略称
：ＰＢＤ）、３－（４－ビフェニリル）－４－フェニル－５－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフ
ェニル）－１，２，４－トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、１，３－ビス［５－（ｐ－ｔｅ
ｒｔ－ブチルフェニル）－１，３，４－オキサジアゾール－２－イル］ベンゼン（略称：
ＯＸＤ－７）、９－［４－（５－フェニル－１，３，４－オキサジアゾール－２－イル）
フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣＯ１１）、２，２’，２’’－（１，３，５
－ベンゼントリイル）トリス（１－フェニル－１Ｈ－ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰ
ＢＩ）、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）などのポリアゾール骨格を有する
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：２
ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ）、２－［３’－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ビフェニ
ル－３－イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）、４，６
－ビス［３－（フェナントレン－９－イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎ
Ｐ２Ｐｍ）、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）などのジ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：３５ＤＣｚ
ＰＰｙ）、１，３，５－トリ［３－（３－ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰ
ｙＰＢ）などのピリジン骨格を有する複素環化合物が挙げられる。上述した中でも、ジア
ジン骨格を有する複素環化合物やピリジン骨格を有する複素環化合物は、信頼性が良好で
あり好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンやピラジン）骨格を有する複素環化合物は、
電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。
正孔輸送性を有する材料としては、４，４’－ビス［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェ
ニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ
，Ｎ’－ジフェニル－［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジアミン（略称：ＴＰＤ）
、４，４’－ビス［Ｎ－（スピロ－９，９’－ビフルオレン－２－イル）－Ｎ―フェニル
アミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４－フェニル－４’－（９－フェニルフルオレ
ン－９－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４－フェニル－３’－（９
－フェニルフルオレン－９－イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、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－９
Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、９，９－ジ
メチル－Ｎ－フェニル－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フ
ェニル］フルオレン－２－アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ－フェニル－Ｎ－［４－（９
－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］スピロ－９，９’－ビフルオレ
ン－２－アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物や、１，
３－ビス（Ｎ－カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’－ジ（Ｎ－カルバゾ
リル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６－ビス（３，５－ジフェニルフェニル）－９
－フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、３，３’－ビス（９－フェニル－９Ｈ－カ
ルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）などのカルバゾール骨格を有する化合物や、４，４’，
４’’－（ベンゼン－１，３，５－トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢ
Ｔ３Ｐ－ＩＩ）、２，８－ジフェニル－４－［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－
９－イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ－ＩＩＩ）、４－［４－
（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］－６－フェニルジベンゾチオ
フェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ－ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物や、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：ＤＢＦ
３Ｐ－ＩＩ）、４－｛３－［３－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニ
ル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ－ＩＩ）などのフラン骨格を
有する化合物が挙げられる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物やカルバ
ゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧
低減にも寄与するため好ましい。また、以上で述べた正孔輸送性材料の他、様々な物質の
中から正孔輸送性材料を用いても良い。
発光物質として蛍光発光物質を用いる場合は、９－フェニル－３－［４－（１０－フェ
ニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、３－［
４－（１－ナフチル）－フェニル］－９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＣＰ
Ｎ）、９－［４－（１０－フェニル－９－アントラセニル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾ
ール（略称：ＣｚＰＡ）、７－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－
７Ｈ－ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、６－［３－（９，
１０－ジフェニル－２－アントリル）フェニル］－ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フ
ラン（略称：２ｍＢｎｆＰＰＡ）、９－フェニル－１０－｛４－（９－フェニル－９Ｈ－
フルオレン－９－イル）－ビフェニル－４’－イル｝－アントラセン（略称：ＦＬＰＰＡ
）等のアントラセン骨格を有する材料が好適である。アントラセン骨格を有する物質を蛍
光発光物質のホスト材料として用いると、発光効率、耐久性共に良好な発光層を実現する
ことが可能である。特に、ＣｚＰＡ、ｃｇＤＢＣｚＰＡ、２ｍＢｎｆＰＰＡ、ＰＣｚＰＡ
は非常に良好な特性を示すため、好ましい選択である。
なお、ホスト材料は複数種の物質を混合した材料であっても良く、混合したホスト材料
を用いる場合は、電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料とを混合すること
が好ましい。電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料を混合することによっ
て、発光層１１３の輸送性を容易に調整することができ、再結合領域の制御も簡便に行う
ことができる。正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する材料の含有量の比は、正孔
輸送性を有する材料：電子輸送性を有する材料＝１：９乃至９：１とすればよい。
また、これら混合されたホスト材料同士で励起錯体を形成しても良い。当該励起錯体は
、蛍光発光物質、りん光発光物質及びＴＡＤＦ材料の最も低エネルギー側の吸収帯の波長
と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するような組み合わせを選択することで、エ
ネルギー移動がスムーズとなり、効率よく発光が得られるようになる。また、当該構成は
駆動電圧も低下するため好ましい構成である。
以上のような構成を有する発光層１１３は、真空蒸着法での共蒸着や、混合溶液として
、グラビア印刷法、オフセット印刷法、インクジェット法、スピンコート法やディップコ
ート法などを用いて作製することができる。
電子輸送層１１４は、電子輸送性を有する物質を含む層である。電子輸送性を有する物
質としては、上記ホスト材料に用いることが可能な電子輸送性を有する材料として挙げた
材料や、アントラセン骨格を有する材料を用いることができる。
また、電子輸送層と発光層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。
また、電子輸送層１１４と第２の電極１０２との間に、第２の電極１０２に接して電子
注入層１１５を設けてもよい。電子注入層１１５としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、
フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のようなアルカリ金属又は
アルカリ土類金属又はそれらの化合物を用いることができる。例えば、電子輸送性を有す
る物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含有させ
たものを用いることができる。また、電子注入層１１５にエレクトライドを用いてもよい
。エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高
濃度添加した物質等が挙げられる。なお、電子注入層１１５として、電子輸送性を有する
物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたものを用いることに
より、第２の電極１０２からの電子注入が効率良く行われるためより好ましい。
また、電子注入層１１５の代わりに電荷発生層１１６を設けても良い（図３（Ｂ））。
電荷発生層１１６は、電位をかけることによって当該層の陰極側に接する層に正孔を、陽
極側に接する層に電子を注入することができる層のことである。電荷発生層１１６には、
少なくともＰ型層１１７が含まれる。Ｐ型層１１７は、上述の正孔注入層１１１を構成す
ることができる材料として挙げた複合材料を用いて形成することが好ましい。またＰ型層
１１７は、複合材料を構成する材料として上述したアクセプター材料を含む膜と正孔輸送
性材料を含む膜とを積層して構成しても良い。Ｐ型層１１７に電位をかけることによって
、電子輸送層１１４に電子が、陰極である第２の電極１０２に正孔が注入され、発光素子
が動作する。この際、電子輸送層１１４の電荷発生層１１６に接する位置に、本発明の一
態様の有機化合物を含む層が存在することによって、発光素子の駆動時間の蓄積に伴う輝
度低下が抑制され、寿命の長い発光素子を得ることができる。
なお、電荷発生層１１６はＰ型層１１７の他に電子リレー層１１８及び電子注入バッフ
ァ層１１９のいずれか一又は両方がもうけられていることが好ましい。
電子リレー層１１８は少なくとも電子輸送性を有する物質を含み、電子注入バッファ層１
１９とＰ型層１１７との相互作用を防いで電子をスムーズに受け渡す機能を有する。電子
リレー層１１８に含まれる電子輸送性を有する物質のＬＵＭＯ準位は、Ｐ型層１１７にお
けるアクセプター性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層１１４における電荷発生層１１６
に接する層に含まれる物質のＬＵＭＯ準位との間であることが好ましい。電子リレー層１
１８に用いられる電子輸送性を有する物質におけるＬＵＭＯ準位の具体的なエネルギー準
位は－５．０ｅＶ以上、好ましくは－５．０ｅＶ以上－３．０ｅＶ以下とするとよい。な
お、電子リレー層１１８に用いられる電子輸送性を有する物質としてはフタロシアニン系
の材料又は金属－酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
電子注入バッファ層１１９には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およ
びこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸
リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲ
ン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を
含む））等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。
また、電子注入バッファ層１１９が、電子輸送性を有する物質とドナー性物質を含んで
形成される場合には、ドナー性物質として、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金
属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化
物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物
、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、
炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメ
チルニッケロセン等の有機化合物を用いることもできる。なお、電子輸送性を有する物質
としては、先に説明した電子輸送層１１４を構成する材料と同様の材料を用いて形成する
ことができる。
第２の電極１０２を形成する物質としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ
以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる
。このような陰極材料の具体例としては、リチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアル
カリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）
等の元素周期表の第１族または第２族に属する元素、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ
、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこ
れらを含む合金等が挙げられる。しかしながら、第２の電極１０２と電子輸送層との間に
、電子注入層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、ケ
イ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム－酸化スズ等様々な導電性材料を第２
の電極１０２として用いることができる。これら導電性材料は、真空蒸着法やスパッタリ
ング法などの乾式法、インクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することが可能
である。また、ゾル－ゲル法を用いて湿式法で形成しても良いし、金属材料のペーストを
用いて湿式法で形成してもよい。
また、ＥＬ層１０３の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々の方法を用い
ることができる。例えば、真空蒸着法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン
印刷法、インクジェット法またはスピンコート法など用いても構わない。
ここで、液滴吐出法を用いてＥＬ層７８６を形成する方法について、図４を用いて説明
する。図４（Ａ）乃至図４（Ｄ）は、ＥＬ層７８６の作製方法を説明する断面図である。
まず、平坦化絶縁膜７７０上に導電膜７７２が形成され、導電膜７７２の一部を覆うよ
うに絶縁膜７３０が形成される（図４（Ａ）参照）。
次に、絶縁膜７３０の開口である導電膜７７２の露出部に、液滴吐出装置７８３より液
滴７８４を吐出し、組成物を含む層７８５を形成する。液滴７８４は、溶媒を含む組成物
であり、導電膜７７２上に付着する（図４（Ｂ）参照）。
なお、液滴７８４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７８５より溶媒を除去し、固化することによってＥＬ層７８６を
形成する（図４（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７８６上に導電膜７８８を形成し、発光素子７８２を形成する（図４（Ｄ
）参照）。
このようにＥＬ層７８６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、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、あるいは１つ又
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。
次に、液滴吐出法に用いる液滴吐出装置について、図５を用いて説明する。図５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１４０
３は、ヘッド１４０５と、ヘッド１４１２と、ヘッド１４１６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１
４１１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１
４０９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に格納されたものであり、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１
４０５、ヘッド１４１２、ヘッド１４１６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、材料供給源１４１５より配管を通してヘ
ッド１４０５、ヘッド１４１２、ヘッド１４１６にそれぞれ供給される。
ヘッド１４０５、ヘッド１４１２、ヘッド１４１６の内部は、点線１４０６が示すよう
に液状の材料を充填する空間と、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、ヘッド１４１６は基板上を、図５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ものである。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７８６を作製することができる。
液滴吐出装置を用いてＥＬ層７８６を作製する場合において、各種材料を溶媒に溶かした
組成物として湿式法により形成する場合、種々の有機溶剤を用いて塗布用組成物とするこ
とが出来る。前記組成物に用いることが出来る有機溶剤としては、ベンゼン、トルエン、
キシレン、メシチレン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エタノール、メタノール、ｎ
－プロパノール、イソプロパノール、ｎ－ブタノール、ｔ－ブタノール、アセトニトリル
、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、メチレンクロライド、
四塩化炭素、酢酸エチル、ヘキサン、シクロヘキサン等種々の有機溶剤を用いることが出
来る。特に、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の低極性なベンゼン誘導体を
用いることで、好適な濃度の溶液を作ることが出来、また、インク中に含まれる材料が酸
化などにより劣化することを防止できるため好ましい。また、作成後の膜の均一性や膜厚
の均一性などを考慮すると沸点が１００℃以上であることが好ましく、トルエン、キシレ
ン、メシチレンが更に好ましい。
なお、上記構成は、他の構成と適宜組み合わせることが可能である。
電極についても、ゾル－ゲル法を用いて湿式法で形成しても良いし、金属材料のペース
トを用いて湿式法で形成してもよい。また、スパッタリング法や真空蒸着法などの乾式法
を用いて形成しても良い。
当該発光素子の発光は、第１の電極１０１または第２の電極１０２のいずれか一方また
は両方を通って外部に取り出される。従って、第１の電極１０１または第２の電極１０２
のいずれか一方または両方を透光性を有する電極で形成する。
なお、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間に設けられる層の構成は、上記のも
のには限定されない。しかし、発光領域と電極やキャリア注入層に用いられる金属とが近
接することによって生じる消光が抑制されるように、第１の電極１０１および第２の電極
１０２から離れた部位に正孔と電子とが再結合する発光領域を設けた構成が好ましい。
また、発光層１１３に接する正孔輸送層や電子輸送層、特に発光層１１３における再結
合領域に近い方に接するキャリア輸送層は、発光層で生成した励起子からのエネルギー移
動を抑制するため、そのバンドギャップが発光層を構成する発光物質もしくは、発光層に
含まれる発光中心物質が有するバンドギャップより大きいバンドギャップを有する物質で
構成することが好ましい。
続いて、複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子（積層型素子ともいう）の態様
について、図３（Ｃ）を参照して説明する。この発光素子は、陽極と陰極との間に、複数
の発光ユニットを有する発光素子である。一つの発光ユニットは、図３（Ａ）で示したＥ
Ｌ層１０３と同様な構成を有する。つまり、図３（Ａ）又は図３（Ｂ）で示した発光素子
は、１つの発光ユニットを有する発光素子であり、図３（Ｃ）で示した発光素子は複数の
発光ユニットを有する発光素子であるということができる。
図３（Ｃ）において、第１の電極５０１と第２の電極５０２との間には、第１の発光ユ
ニット５１１と第２の発光ユニット５１２が積層されており、第１の発光ユニット５１１
と第２の発光ユニット５１２との間には電荷発生層５１３が設けられている。第１の電極
５０１と第２の電極５０２はそれぞれ図３（Ａ）における第１の電極１０１と第２の電極
１０２に相当し、図３（Ａ）の説明で述べたものと同じものを適用することができる。ま
た、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２は同じ構成であっても異なる
構成であってもよい。
電荷発生層５１３は、第１の電極５０１と第２の電極５０２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機能を有する
。すなわち、図３（Ｃ）において、第１の電極の電位の方が第２の電極の電位よりも高く
なるように電圧を印加した場合、電荷発生層５１３は、第１の発光ユニット５１１に電子
を注入し、第２の発光ユニット５１２に正孔を注入するものであればよい。
電荷発生層５１３は、図３（Ｂ）にて説明した電荷発生層１１６と同様の構成で形成す
ることが好ましい。有機化合物と金属酸化物の複合材料は、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
ニットの陽極側の面が電荷発生層５１３に接している場合は、電荷発生層５１３が発光ユ
ニットの正孔注入層の役割も担うことができるため、発光ユニットは正孔注入層を設けな
くとも良い。
また、電子注入バッファ層１１９を設ける場合、当該層が陽極側の発光ユニットにおけ
る電子注入層の役割を担うため、当該発光ユニットには必ずしも重ねて電子注入層を形成
する必要はない。
図３（Ｃ）では、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。本実
施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層５１
３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
に長寿命な素子を実現できる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現
することができる。
また、それぞれの発光ユニットの発光色を異なるものにすることで、発光素子全体とし
て、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つの発光ユニットを有する発光素子
において、第１の発光ユニットで赤と緑の発光色、第２の発光ユニットで青の発光色を得
ることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも容易である。
≪微小光共振器（マイクロキャビティ）構造≫
マイクロキャビティ構造を有する発光素子は、上記一対の電極を、反射電極と半透過・
半反射電極とから構成することにより得られる。反射電極と半透過・半反射電極は上述の
第１の電極と第２の電極に相当する。反射電極と半透過・半反射電極との間には少なくと
もＥＬ層を有し、ＥＬ層は少なくとも発光領域となる発光層を有している。
ＥＬ層に含まれる発光層から射出される発光は、反射電極と半透過・半反射電極とによっ
て反射され、共振する。なお、反射電極は、可視光の反射率が４０％乃至１００％、好ま
しくは７０％乃至１００％であり、かつその抵抗率が１×１０－２Ωｃｍ以下であるもの
とする。また、半透過・半反射電極は、可視光の反射率が２０％乃至８０％、好ましくは
４０％乃至７０％であり、かつその抵抗率が１×１０－２Ωｃｍ以下であるものとする。
また、当該発光素子は、透明導電膜や上述の複合材料、キャリア輸送材料などの厚みを
変えることで反射電極と半透過・半反射電極の間の光学的距離を変えることができる。こ
れにより、反射電極と半透過・半反射電極との間において、共振する波長の光を強め、共
振しない波長の光を減衰させることができる。
なお、発光層から発する光のうち、反射電極によって反射されて戻ってきた光（第１の
反射光）は、発光層から半透過・半反射電極に直接入射する光（第１の入射光）と大きな
干渉を起こすため、反射電極と発光層の光学的距離を（２ｎ－１）λ／４（ただし、ｎは
１以上の自然数、λは増幅したい色の波長）に調節することが好ましい。これにより、第
１の反射光と第１の入射光との位相を合わせ発光層からの発光をより増幅させることがで
きる。
なお、上記構成においては、ＥＬ層に複数の発光層を有する構造であっても、単一の発
光層を有する構造であっても良く、例えば、上述のタンデム型発光素子の構成と組み合わ
せて、一つの発光素子に電荷発生層を挟んで複数のＥＬ層を設け、それぞれのＥＬ層に単
数もしくは複数の発光層を形成する構成に適用してもよい。
≪発光装置≫
本発明の一態様の発光装置について図６を用いて説明する。なお、図６（Ａ）は、発光
装置を示す上面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）をＡ－ＢおよびＣ－Ｄで切断した断面図であ
る。この発光装置は、発光素子の発光を制御するものとして、点線で示された駆動回路部
（ソース線駆動回路）６０１、画素部６０２、駆動回路部（ゲート線駆動回路）６０３を
含んでいる。また、６０４は封止基板、６０５はシール材であり、シール材６０５で囲ま
れた内側は、空間６０７になっている。
なお、引き回し配線６０８はソース線駆動回路６０１及びゲート線駆動回路６０３に入
力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプ
リントサーキット）６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号
等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント
配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光
装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものと
する。
次に、断面構造について図６（Ｂ）を用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路
部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース線駆動回路６０１
と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
なお、ソース線駆動回路６０１はｎチャネル型ＦＥＴ６２３とｐチャネル型ＦＥＴ６２
４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路
、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、基板
上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を
基板上ではなく外部に形成することもできる。
また、画素部６０２はスイッチング用ＦＥＴ６１１と、電流制御用ＦＥＴ６１２とその
ドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成されてい
るが、これに限定されず、３つ以上のＦＥＴと、容量素子とを組み合わせた画素部として
もよい。
ＦＥＴに用いる半導体の種類及び結晶性については特に限定されず、非晶質半導体を用
いてもよいし、結晶性半導体を用いてもよい。ＦＥＴに用いる半導体の例としては、第１
３族半導体、第１４族半導体、化合物半導体、酸化物半導体、有機半導体材料を用いるこ
とができるが、特に、酸化物半導体を用いると好ましい。該酸化物半導体としては、例え
ば、Ｉｎ－Ｇａ酸化物、Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物（Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、またはＮｄ）等が挙げられる。なお、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは
２．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ以上の酸化物半導体材料を用いることで、トラ
ンジスタのオフ電流を低減することができるため、好ましい構成である。
なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポ
ジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成することができる。
また、被覆性を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部または下端部に曲率を有
する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性ア
クリルを用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ乃至３μｍ）を
有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物６１４として、ネガ型の感光性樹脂
、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができる。
第１の電極６１３上には、ＥＬ層６１６及び第２の電極６１７がそれぞれ形成されてい
る。これらはそれぞれ図３（Ａ）あるいは図３（Ｂ）で説明した第１の電極１０１、ＥＬ
層１０３及び第２の電極１０２又は図３（Ｃ）で説明した第１の電極５０１、ＥＬ層５０
３及び第２の電極５０２に相当する。
ＥＬ層６１６には有機金属錯体が含まれることが好ましい。当該有機金属錯体は、発光
層における発光中心物質として用いられることが好ましい。
さらにシール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、
素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光素
子６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７には、充填材が充填されてお
り、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材６０５で充填され
る場合もある。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥材を設ける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。
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ない材料であることが望ましい。また、素子
基板６１０及び封止基板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。
例えば、本明細書等において、様々な基板を用いて、トランジスタや発光素子を形成す
ることが出来る。基板の種類は、特定のものに限定されることはない。その基板の一例と
しては、半導体基板（例えば単結晶基板又はシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、
石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル
・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性
基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどがある。ガラ
ス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソ
ーダライムガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一
例としては、以下のものがあげられる。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）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表され
るプラスチックがある。または、一例としては、アクリル等の合成樹脂などがある。また
は、一例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリプロピレン、ポリエ
ステル、ポリフッ化ビニル、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。
特に、半導体基板、単結晶基板、又はＳＯＩ基板などを用いてトランジスタを製造するこ
とによって、特性、サイズ、又は形状などのばらつきが少なく、電流能力が高く、サイズ
の小さいトランジスタを製造することができる。このようなトランジスタによって回路を
構成すると、回路の低消費電力化、又は回路の高集積化を図ることができる。
また、基板として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、トランジスタや発光素子
を形成してもよい。または、基板とトランジスタの間や、基板と発光素子の間に剥離層を
設けてもよい。剥離層は、その上に半導体装置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、トランジスタは耐熱
性の劣る基板や可撓性の基板にも転載できる。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有機
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、ある基板を用いてトランジスタや発光素子を形成し、その後、別の基板にトラン
ジスタや発光素子を転置し、別の基板上にトランジスタや発光素子を配置してもよい。ト
ランジスタや発光素子が転置される基板の一例としては、上述したトランジスタを形成す
ることが可能な基板に加え、紙基板、セロファン基板、アラミドフィルム基板、ポリイミ
ドフィルム基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナ
イロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レー
ヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、又はゴム基板などがある。これらの
基板を用いることにより、特性のよいトランジスタの形成、消費電力の小さいトランジス
タの形成、壊れにくい装置の製造、耐熱性の付与、軽量化、又は薄型化を図ることができ
る。
図７には白色発光を呈する発光素子を形成し、着色層（カラーフィルタ）等を設けるこ
とによってフルカラー化した発光装置の例を示す。図７（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、発光素子の第１の電極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０
２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、発光素子の第２の電極１０２９、封止基板１０
３１、シール材１０３２などが図示されている。
また、図７（Ａ）では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青
色の着色層１０３４Ｂ）は透明な基材１０３３に設けている。また、黒色層（ブラックマ
トリックス）１０３５をさらに設けても良い。着色層及び黒色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、及び黒色層は、オ
ーバーコート層１０３６で覆われている。また、図７（Ａ）においては、光が着色層を透
過せずに外部へと出る発光層と、各色の着色層を透過して外部に光が出る発光層とがあり
、着色層を透過しない光は白、着色層を透過する光は赤、青、緑となることから、４色の
画素で映像を表現することができる。
図７（Ｂ）では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着
色層１０３４Ｂ）をゲート絶縁膜１００３と第１の層間絶縁膜１０２０との間に形成する
例を示した。このように、着色層は基板１００１と封止基板１０３１の間に設けられてい
ても良い。
また、以上に説明した発光装置では、ＦＥＴが形成されている基板１００１側に光を取
り出す構造（ボトムエミッション型）の発光装置としたが、封止基板１０３１側に発光を
取り出す構造（トップエミッション型）の発光装置としても良い。トップエミッション型
の発光装置の断面図を図８に示す。この場合、基板１００１は光を通さない基板を用いる
ことができる。ＦＥＴと発光素子の陽極とを接続する接続電極を作製するまでは、ボトム
エミッション型の発光装置と同様に形成する。その後、第３の層間絶縁膜１０３７を電極
１０２２を覆って形成する。この絶縁膜は平坦化の役割を担っていても良い。第３の層間
絶縁膜１０３７は第２の層間絶縁膜と同様の材料の他、他の様々な材料を用いて形成する
ことができる。
発光素子の第１の電極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂはここでは陽
極とするが、陰極であっても構わない。また、図８のようなトップエミッション型の発光
装置である場合、第１の電極を反射電極とすることが好ましい。ＥＬ層１０２８の構成は
、図３（Ａ）あるいは図３（Ｂ）のＥＬ層１０３または図３（Ｃ）のＥＬ層５０３として
説明したような構成とし、且つ、白色の発光が得られるような素子構造とする。
図８のようなトップエミッションの構造では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の
着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）を設けた封止基板１０３１で封止を行うこ
とができる。封止基板１０３１には画素と画素との間に位置するように黒色層（ブラック
マトリックス）１０３５を設けても良い。着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色
層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）や黒色層はオーバーコート層によって覆われて
いても良い。なお封止基板１０３１は透光性を有する基板を用いることとする。
また、ここでは赤、緑、青、白の４色でフルカラー表示を行う例を示したが特に限定さ
れず、赤、緑、青の３色や赤、緑、青、黄の４色でフルカラー表示を行ってもよい。
図９には本発明の一態様であるパッシブマトリクス型の発光装置を示す。なお、図９（
Ａ）は、発光装置を示す斜視図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）をＸ－Ｙで切断した断面図であ
る。図９において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間にはＥＬ層９５５
が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９
５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに
伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり
、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様
の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方
向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設ける
ことで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことが出来る。
以上、説明した発光装置は、マトリクス状に配置された多数の微小な発光素子を、画素
部に形成されたＦＥＴでそれぞれ制御することが可能であるため、画像の表現を行う表示
装置として好適に利用できる発光装置である。
≪照明装置≫
本発明の一態様である照明装置を図１０を参照しながら説明する。図１０（Ｂ）は照明
装置の上面図、図１０（Ａ）は図１０（Ｂ）におけるｅ－ｆ断面図である。
当該照明装置は、支持体である透光性を有する基板４００上に、第１の電極４０１が形
成されている。第１の電極４０１は図３（Ａ）、（Ｂ）の第１の電極１０１に相当する。
第１の電極４０１側から発光を取り出す場合、第１の電極４０１は透光性を有する材料に
より形成する。
第２の電極４０４に電圧を供給するためのパッド４１２が基板４００上に形成される。
第１の電極４０１上にはＥＬ層４０３が形成されている。ＥＬ層４０３は図３（Ａ）、
（Ｂ）のＥＬ層１０３又は図３（Ｃ）のＥＬ層５０３などに相当する。なお、これらの構
成については当該記載を参照されたい。
ＥＬ層４０３を覆って第２の電極４０４を形成する。第２の電極４０４は図３（Ａ）の
第２の電極１０２に相当する。発光を第１の電極４０１側から取り出す場合、第２の電極
４０４は反射率の高い材料を含んで形成される。第２の電極４０４はパッド４１２と接続
することによって、電圧が供給される。
第１の電極４０１、ＥＬ層４０３及び第２の電極４０４によって発光素子が形成される
。当該発光素子を、シール材４０５、４０６を用いて封止基板４０７を固着し、封止する
ことによって照明装置が完成する。シール材４０５、４０６はどちらか一方でもかまわな
い。また、内側のシール材４０６には乾燥剤を混ぜることもでき、これにより、水分を吸
着することができ、信頼性の向上につながる。
また、パッド４１２と第１の電極４０１の一部をシール材４０５、４０６の外に伸張し
て設けることによって、外部入力端子とすることができる。また、その上にコンバータな
どを搭載したＩＣチップ４２０などを設けても良い。
≪表示装置≫
ここでは、本発明の一態様の半導体装置を用いた表示装置の表示部等に用いることので
きる表示パネルの一例について、図１８及び図１９を用いて説明する。以下で例示する表
示パネルは、反射型の液晶素子と、発光素子との双方を有し、透過モードと反射モードの
両方の表示を行うことのできる、表示パネルである。
＜表示パネルの構成例＞
図１８は、本発明の一態様の表示パネル６８８の斜視概略図である。表示パネル６８８
は、基板６５１と基板６６１とが貼り合わされた構成を有する。図１８では、基板６６１
を破線で明示している。
表示パネル６８８は、表示部６６２、回路６５９、配線６６６等を有する。基板６５１
には、例えば回路６５９、配線６６６、及び画素電極として機能する導電膜６６３等が設
けられる。また図１８では基板６５１上にＩＣ６７３とＦＰＣ６７２が実装されている例
を示している。そのため、図１８に示す構成は、表示パネル６８８とＦＰＣ６７２及びＩ
Ｃ６７３を有する表示モジュールと言うこともできる。
回路６５９は、例えば走査線駆動回路として機能する回路を用いることができる。
配線６６６は、表示部６６２や回路６５９に信号や電力を供給する機能を有する。当該
信号や電力は、ＦＰＣ６７２を介して外部、またはＩＣ６７３から配線６６６に入力され
る。
また、図１８では、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式等により、基板６５１
にＩＣ６７３が設けられている例を示している。ＩＣ６７３は、例えば走査線駆動回路、
または信号線駆動回路などとしての機能を有するＩＣを適用できる。なお表示パネル６８
８が走査線駆動回路及び信号線駆動回路として機能する回路を備える場合や、走査線駆動
回路や信号線駆動回路として機能する回路を外部に設け、ＦＰＣ６７２を介して表示パネ
ル６８８を駆動するための信号を入力する場合などでは、ＩＣ６７３を設けない構成とし
てもよい。また、ＩＣ６７３を、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）方式等により、Ｆ
ＰＣ６７２に実装してもよい。
図１８には、表示部６６２の一部の拡大図を示している。表示部６６２には、複数の表
示素子が有する導電膜６６３がマトリクス状に配置されている。導電膜６６３は、可視光
を反射する機能を有し、後述する液晶素子６４０の反射電極として機能する。
また、図１８に示すように、導電膜６６３は開口を有する。さらに導電膜６６３よりも
基板６５１側に、発光素子６６０を有する。発光素子６６０からの光は、導電膜６６３の
開口を介して基板６６１側に射出される。発光素子６６０として、本発明の一態様の発光
素子を用いることで、寿命の良好な表示パネルを提供することができる。または、発光効
率の良好な発光素子を有する表示パネルを提供することができる。また、発光素子６６０
として、本発明の一態様の発光素子を用いることで、発光効率の良好な青色の発光素子を
有する表示パネルを提供することができる。
＜断面構成例＞
図１９に、図１８で例示した表示パネルの、ＦＰＣ６７２を含む領域の一部、回路６５
９を含む領域の一部、及び表示部６６２を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面
の一例を示す。
表示パネルは、基板６５１と基板６６１の間に、絶縁膜６９７を有する。また基板６５
１と絶縁膜６９７の間に、発光素子６６０、トランジスタ６８９、トランジスタ６９１、
トランジスタ６９２、着色層６３４等を有する。また絶縁膜６９７と基板６６１の間に、
液晶素子６４０、着色層６３１等を有する。また基板６６１と絶縁膜６９７は接着層６４
１を介して接着され、基板６５１と絶縁膜６９７は接着層６４２を介して接着されている
。
トランジスタ６９２は、液晶素子６４０と電気的に接続し、トランジスタ６９１は、発
光素子６６０と電気的に接続する。トランジスタ６９１とトランジスタ６９２は、いずれ
も絶縁膜６９７の基板６５１側の面上に形成されているため、これらを同一の工程を用い
て作製することができる。
基板６６１には、着色層６３１、遮光膜６３２、絶縁膜６９８、及び液晶素子６４０の
共通電極として機能する導電膜６９５、配向膜６３３ｂ、絶縁膜６９６等が設けられてい
る。絶縁膜６９６は、液晶素子６４０のセルギャップを保持するためのスペーサとして機
能する。
絶縁膜６９７の基板６５１側には、絶縁膜６８１、絶縁膜６８２、絶縁膜６８３、絶縁
膜６８４、絶縁膜６８５等の絶縁層が設けられている。絶縁膜６８１は、その一部が各ト
ランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁膜６８２、絶縁膜６８３、及び絶縁膜６
８４は、各トランジスタを覆って設けられている。また絶縁膜６８４を覆って絶縁膜６８
５が設けられている。絶縁膜６８４及び絶縁膜６８５は、平坦化層としての機能を有する
。なお、ここではトランジスタ等を覆う絶縁層として、絶縁膜６８２、絶縁膜６８３、絶
縁膜６８４の３層を有する場合について示しているが、これに限られず４層以上であって
もよいし、単層、または２層であってもよい。また平坦化層として機能する絶縁膜６８４
は、不要であれば設けなくてもよい。
また、トランジスタ６８９、トランジスタ６９１、及びトランジスタ６９２は、一部が
ゲートとして機能する導電膜６５４、一部がソース又はドレインとして機能する導電膜６
５２、半導体膜６５３を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に
、同じハッチングパターンを付している。
液晶素子６４０は反射型の液晶素子である。液晶素子６４０は、導電膜６３５、液晶層
６９４、導電膜６９５が積層された積層構造を有する。また導電膜６３５の基板６５１側
に接して、可視光を反射する導電膜６６３が設けられている。導電膜６６３は開口６５５
を有する。また導電膜６３５及び導電膜６９５は可視光を透過する材料を含む。また液晶
層６９４と導電膜６３５の間に配向膜６３３ａが設けられ、液晶層６９４と導電膜６９５
の間に配向膜６３３ｂが設けられている。また、基板６６１の外側の面には、偏光板６５
６を有する。
液晶素子６４０において、導電膜６６３は可視光を反射する機能を有し、導電膜６９５
は可視光を透過する機能を有する。基板６６１側から入射した光は、偏光板６５６により
偏光され、導電膜６９５、液晶層６９４を透過し、導電膜６６３で反射する。そして液晶
層６９４及び導電膜６９５を再度透過して、偏光板６５６に達する。このとき、導電膜６
６３と導電膜６９５の間に与える電圧によって液晶の配向を制御し、光の光学変調を制御
することができる。すなわち、偏光板６５６を介して射出される光の強度を制御すること
ができる。また光は着色層６３１によって特定の波長領域以外の光が吸収されることによ
り、取り出される光は、例えば赤色を呈する光となる。
発光素子６６０は、ボトムエミッション型の発光素子である。発光素子６６０は、絶縁
膜６９７側から導電膜６４３、ＥＬ層６４４、及び導電膜６４５ｂの順に積層された積層
構造を有する。また導電膜６４５ｂを覆って導電膜６４５ａが設けられている。導電膜６
４５ｂは可視光を反射する材料を含み、導電膜６４３及び導電膜６４５ａは可視光を透過
する材料を含む。発光素子６６０が発する光は、着色層６３４、絶縁膜６９７、開口６５
５、導電膜６９５等を介して、基板６６１側に射出される。
ここで、図１９に示すように、開口６５５には可視光を透過する導電膜６３５が設けら
れていることが好ましい。これにより、開口６５５と重なる領域においてもそれ以外の領
域と同様に液晶層６９４が配向するため、これらの領域の境界部で液晶の配向不良が生じ
、意図しない光が漏れてしまうことを抑制できる。
ここで、基板６６１の外側の面に配置する偏光板６５６として直線偏光板を用いてもよ
いが、円偏光板を用いることもできる。円偏光板としては、例えば直線偏光板と１／４波
長位相差板を積層したものを用いることができる。これにより、外光反射を抑制すること
ができる。また、偏光板の種類に応じて、液晶素子６４０に用いる液晶素子のセルギャッ
プ、配向、駆動電圧等を調整することで、所望のコントラストが実現されるようにすれば
よい。
また導電膜６４３の端部を覆う絶縁膜６４６上には、絶縁膜６４７が設けられている。
絶縁膜６４７は、絶縁膜６９７と基板６５１が必要以上に接近することを抑制するスペー
サとしての機能を有する。またＥＬ層６４４や導電膜６４５ａを遮蔽マスク（メタルマス
ク）を用いて形成する場合には、当該遮蔽マスクが被形成面に接触することを抑制するた
めの機能を有していてもよい。なお、絶縁膜６４７は不要であれば設けなくてもよい。
トランジスタ６９１のソース又はドレインの一方は、導電膜６４８を介して発光素子６
６０の導電膜６４３と電気的に接続されている。
トランジスタ６９２のソース又はドレインの一方は、接続部６９３を介して導電膜６６
３と電気的に接続されている。導電膜６６３と導電膜６３５は接して設けられ、これらは
電気的に接続されている。ここで、接続部６９３は、絶縁膜６９７に設けられた開口を介
して、絶縁膜６９７の両面に設けられる導電層同士を接続する部分である。
基板６５１と基板６６１が重ならない領域には、接続部６９０が設けられている。接続
部６９０は、接続層６４９を介してＦＰＣ６７２と電気的に接続されている。接続部６９
０は接続部６９３と同様の構成を有している。接続部６９０の上面は、導電膜６３５と同
一の導電膜を加工して得られた導電層が露出している。これにより、接続部６９０とＦＰ
Ｃ６７２とを接続層６４９を介して電気的に接続することができる。
接着層６４１が設けられる一部の領域には、接続部６８７が設けられている。接続部６
８７において、導電膜６３５と同一の導電膜を加工して得られた導電層と、導電膜６９５
の一部が、接続体６８６により電気的に接続されている。したがって、基板６６１側に形
成された導電膜６９５に、基板６５１側に接続されたＦＰＣ６７２から入力される信号ま
たは電位を、接続部６８７を介して供給することができる。
接続体６８６としては、例えば導電性の粒子を用いることができる。導電性の粒子とし
ては、有機樹脂またはシリカなどの粒子の表面を金属材料で被覆したものを用いることが
できる。金属材料としてニッケルや金を用いると接触抵抗を低減できるため好ましい。ま
たニッケルをさらに金で被覆するなど、２種類以上の金属材料を層状に被覆させた粒子を
用いることが好ましい。また接続体６８６として、弾性変形、または塑性変形する材料を
用いることが好ましい。このとき導電性の粒子である接続体６８６は、図１９に示すよう
に上下方向に潰れた形状となる場合がある。こうすることで、接続体６８６と、これと電
気的に接続する導電層との接触面積が増大し、接触抵抗を低減できるほか、接続不良など
の不具合の発生を抑制することができる。
接続体６８６は、接着層６４１に覆われるように配置することが好ましい。例えば硬化
前の接着層６４１に、接続体６８６を配置すればよい。
図１９では、回路６５９の例としてトランジスタ６８９が設けられている例を示してい
る。
図１９では、トランジスタ６８９及びトランジスタ６９１の例として、チャネルが形成
される半導体膜６５３を２つのゲートで挟持する構成が適用されている。一方のゲートは
導電膜６５４により、他方のゲートは絶縁膜６８２を介して半導体膜６５３と重なる導電
膜６９９により構成されている。このような構成とすることで、トランジスタのしきい値
電圧を制御することができる。このとき、２つのゲートを接続し、これらに同一の信号を
供給することによりトランジスタを駆動してもよい。このようなトランジスタは他のトラ
ンジスタと比較して電界効果移動度を高めることが可能であり、オン電流を増大させるこ
とができる。その結果、高速駆動が可能な回路を作製することができる。さらには、回路
部の占有面積を縮小することが可能となる。オン電流の大きなトランジスタを適用するこ
とで、表示パネルを大型化、または高精細化したときに配線数が増大したとしても、各配
線における信号遅延を低減することが可能であり、表示ムラを抑制することができる。
なお、回路６５９が有するトランジスタと、表示部６６２が有するトランジスタは、同
じ構造であってもよい。また回路６５９が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造で
あってもよいし、異なる構造のトランジスタを組み合わせて用いてもよい。また、表示部
６６２が有する複数のトランジスタは、全て同じ構造であってもよいし、異なる構造のト
ランジスタを組み合わせて用いてもよい。
各トランジスタを覆う絶縁膜６８２、絶縁膜６８３のうち少なくとも一方は、水や水素
などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。すなわち、絶縁膜６８２また
は絶縁膜６８３はバリア膜として機能させることができる。このような構成とすることで
、トランジスタに対して外部から不純物が拡散することを効果的に抑制することが可能と
なり、信頼性の高い表示パネルを実現できる。
基板６６１側において、着色層６３１、遮光膜６３２を覆って絶縁膜６９８が設けられ
ている。絶縁膜６９８は、平坦化層としての機能を有していていてもよい。絶縁膜６９８
により、導電膜６９５の表面を概略平坦にできるため、液晶層６９４の配向状態を均一に
できる。
表示パネル６８８を作製する方法の一例について説明する。例えば剥離層を有する支持
基板上に、導電膜６３５、導電膜６６３、絶縁膜６９７を順に形成し、その後、トランジ
スタ６９１、トランジスタ６９２、発光素子６６０等を形成した後、接着層６４２を用い
て基板６５１と支持基板を貼り合せる。その後、剥離層と絶縁膜６９７、及び剥離層と導
電膜６３５のそれぞれの界面で剥離することにより、支持基板及び剥離層を除去する。ま
たこれとは別に、着色層６３１、遮光膜６３２、導電膜６９５等をあらかじめ形成した基
板６６１を準備する。そして基板６５１または基板６６１に液晶を滴下し、接着層６４１
により基板６５１と基板６６１を貼り合せることで、表示パネル６８８を作製することが
できる。
剥離層としては、絶縁膜６９７及び導電膜６３５との界面で剥離が生じる材料を適宜選
択することができる。特に、剥離層としてタングステンなどの高融点金属材料を含む層と
当該金属材料の酸化物を含む層を積層して用い、剥離層上の絶縁膜６９７として、窒化シ
リコンや酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン等を複数積層した層を用いることが好まし
い。剥離層に高融点金属材料を用いると、これよりも後に形成する層の形成温度を高める
ことが可能で、不純物の濃度が低減され、信頼性の高い表示パネルを実現できる。
導電膜６３５としては、金属酸化物、金属窒化物、または低抵抗化された酸化物半導体
等の酸化物または窒化物を用いることが好ましい。酸化物半導体を用いる場合には、水素
、ボロン、リン、窒素、及びその他の不純物の濃度、並びに酸素欠損量の少なくとも一が
、トランジスタに用いる半導体層に比べて高められた材料を、導電膜６３５に用いればよ
い。
＜各構成要素について＞
以下では、上記に示す各構成要素について説明する。なお、先に示す機能と同様の機能
を有する構成についての説明は省略する。
〔接着層〕
接着層としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着
剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としては
エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミ
ド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、Ｅ
ＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性
が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を
用いてもよい。
また、上記樹脂に乾燥剤を含んでいてもよい。例えば、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）のように、化学吸着によって水分を吸着する物質を用い
ることができる。または、ゼオライトやシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を
吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤が含まれていると、水分などの不純物が素子に侵入
することを抑制でき、表示パネルの信頼性が向上するため好ましい。
また、上記樹脂に屈折率の高いフィラーや光散乱部材を混合することにより、光取り出
し効率を向上させることができる。例えば、酸化チタン、酸化バリウム、ゼオライト、ジ
ルコニウム等を用いることができる。
〔接続層〕
接続層としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕ
ｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃ
ｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
〔着色層〕
着色層に用いることのできる材料としては、金属材料、樹脂材料、顔料または染料が含
まれた樹脂材料などが挙げられる。
〔遮光層〕
遮光層として用いることのできる材料としては、カーボンブラック、チタンブラック、
金属、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が挙げられる。遮光層
は、樹脂材料を含む膜であってもよいし、金属などの無機材料の薄膜であってもよい。ま
た、遮光層に、着色層の材料を含む膜の積層膜を用いることもできる。例えば、ある色の
光を透過する着色層に用いる材料を含む膜と、他の色の光を透過する着色層に用いる材料
を含む膜との積層構造を用いることができる。着色層と遮光層の材料を共通化することで
、装置を共通化できるほか工程を簡略化できるため好ましい。
以上が各構成要素についての説明である。
＜作製方法例＞
ここでは、可撓性を有する基板を用いた表示パネルの作製方法の例について説明する。
ここでは、表示素子、回路、配線、電極、着色層や遮光層などの光学部材、及び絶縁層
等が含まれる層をまとめて素子層と呼ぶこととする。例えば、素子層は表示素子を含み、
表示素子の他に表示素子と電気的に接続する配線、画素や回路に用いるトランジスタなど
の素子を備えていてもよい。
また、ここでは、表示素子が完成した（作製工程が終了した）段階において、素子層を
支持し、可撓性を有する部材のことを、基板と呼ぶこととする。例えば、基板には、厚さ
が１０ｎｍ以上３００μｍ以下の、極めて薄いフィルム等も含まれる。
可撓性を有し、絶縁表面を備える基板上に素子層を形成する方法としては、代表的には
以下に挙げる２つの方法がある。一つは、基板上に直接、素子層を形成する方法である。
もう一つは、基板とは異なる支持基板上に素子層を形成した後、素子層と支持基板を剥離
し、素子層を基板に転置する方法である。なお、ここでは詳細に説明しないが、上記２つ
の方法に加え、可撓性を有さない基板上に素子層を形成し、当該基板を研磨等により薄く
することで可撓性を持たせる方法もある。
基板を構成する材料が、素子層の形成工程にかかる熱に対して耐熱性を有する場合には
、基板上に直接、素子層を形成すると、工程が簡略化されるため好ましい。このとき、基
板を支持基材に固定した状態で素子層を形成すると、装置内、及び装置間における搬送が
容易になるため好ましい。
また、素子層を支持基材上に形成した後に、基板に転置する方法を用いる場合、まず支
持基材上に剥離層と絶縁層を積層し、当該絶縁層上に素子層を形成する。続いて、支持基
材と素子層の間で剥離し、素子層を基板に転置する。このとき、支持基材と剥離層の界面
、剥離層と絶縁層の界面、または剥離層中で剥離が生じるような材料を選択すればよい。
この方法では、支持基材や剥離層に耐熱性の高い材料を用いることで、素子層を形成する
際にかかる温度の上限を高めることができ、より信頼性の高い素子を有する素子層を形成
できるため、好ましい。
例えば剥離層として、タングステンなどの高融点金属材料を含む層と、当該金属材料の
酸化物を含む層を積層して用い、剥離層上の絶縁層として、酸化シリコン、窒化シリコン
、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどを複数積層した層を用いることが好ましい。
素子層と支持基材とを剥離する方法としては、機械的な力を加えることや、剥離層をエ
ッチングすること、または剥離界面に液体を浸透させることなどが、一例として挙げられ
る。または、剥離界面を形成する２層の熱膨張率の違いを利用し、加熱または冷却するこ
とにより剥離を行ってもよい。
また、支持基材と絶縁層の界面で剥離が可能な場合には、剥離層を設けなくてもよい。
例えば、支持基材としてガラスを用い、絶縁層としてポリイミドなどの有機樹脂を用い
ることができる。このとき、レーザ光等を用いて有機樹脂の一部を局所的に加熱する、ま
たは鋭利な部材により物理的に有機樹脂の一部を切断、または貫通すること等により剥離
の起点を形成し、ガラスと有機樹脂の界面で剥離を行ってもよい。また、上記の有機樹脂
としては、感光性の材料を用いると、開口部などの形状を容易に作製しやすいため好適で
ある。また、上記のレーザ光としては、例えば、可視光線から紫外線の波長領域の光であ
ることが好ましい。例えば波長が２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の光、好ましくは波長が
２５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の光を用いることができる。特に、波長３０８ｎｍのエキ
シマレーザを用いると、生産性に優れるため好ましい。また、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの第三
高調波である波長３５５ｎｍのＵＶレーザなどの固体ＵＶレーザ（半導体ＵＶレーザとも
いう）を用いてもよい。
または、支持基材と有機樹脂からなる絶縁層の間に発熱層を設け、当該発熱層を加熱す
ることにより、当該発熱層と絶縁層の界面で剥離を行ってもよい。発熱層としては、電流
を流すことにより発熱する材料、光を吸収することにより発熱する材料、磁場を印加する
ことにより発熱する材料など、様々な材料を用いることができる。例えば発熱層としては
、半導体、金属、絶縁体から選択して用いることができる。
なお、上述した方法において、有機樹脂からなる絶縁層は、剥離後に基板として用いる
ことができる。
以上が可撓性を有する表示パネルを作製する方法についての説明である。
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の構成と適宜組み合わ
せて実施することができる。
≪電子機器≫
本発明の一態様である電子機器の例について説明する。電子機器として、例えば、テレ
ビジョン装置（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモ
ニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（
携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パ
チンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を以下に示す
。
図１１（Ａ）は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置は、筐体７１
０１に表示部７１０３が組み込まれている。また、ここでは、スタンド７１０５により筐
体７１０１を支持した構成を示している。表示部７１０３により、映像を表示することが
可能であり、表示部７１０３は、発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。
テレビジョン装置の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作
機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー７１０９
により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示される映像を
操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機７１１０
から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。
なお、テレビジョン装置は、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、さらにモデムを介して有線または無線による通信
ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者
と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
図１１（Ｂ１）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、
キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含
む。なお、このコンピュータは、発光素子をマトリクス状に配列して表示部７２０３に用
いることにより作製される。図１１（Ｂ１）のコンピュータは、図１１（Ｂ２）のような
形態であっても良い。図１１（Ｂ２）のコンピュータは、キーボード７２０４、ポインテ
ィングデバイス７２０６の代わりに第２の表示部７２１０が設けられている。第２の表示
部７２１０はタッチパネル式となっており、第２の表示部７２１０に表示された入力用の
表示を指や専用のペンで操作することによって入力を行うことができる。また、第２の表
示部７２１０は入力用表示だけでなく、その他の画像を表示することも可能である。また
表示部７２０３もタッチパネルであっても良い。二つの画面がヒンジで接続されているこ
とによって、収納や運搬をする際に画面を傷つける、破損するなどのトラブルの発生も防
止することができる。
図１１（Ｃ）（Ｄ）は、携帯情報端末の一例を示している。携帯情報端末は、筐体７４０
１に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、
スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯情報端末は、発光素子
をマトリクス状に配列して作製された表示部７４０２を有している。
図１１（Ｃ）及び（Ｄ）に示す携帯情報端末は、表示部７４０２を指などで触れることで
、情報を入力することができる構成とすることもできる。この場合、電話を掛ける、或い
はメールを作成するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うこと
ができる。
表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表
示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示
モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を
主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合
、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好
ましい。
また、携帯情報端末内部に、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、携帯情報端末の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２
の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、又は筐体７４０１の操作
ボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類に
よって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画の
データであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号を検知し、表示
部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モード
から表示モードに切り替えるように制御してもよい。
表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４
０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。ま
た、表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシング用光
源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
なお、上記電子機器は、本明細書中に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる
。
また、表示部に本発明の一態様の発光素子を用いることが好ましい。当該発光素子は発光
効率が良好な発光素子とすることが可能である。また、駆動電圧の小さい発光素子とする
ことが可能である。このため、本発明の一態様の発光素子を含む電子機器は消費電力の小
さい電子機器とすることができる。
図１２は、発光素子をバックライトに適用した液晶表示装置の一例である。図１２に示
した液晶表示装置は、筐体９０１、液晶層９０２、バックライトユニット９０３、筐体９
０４を有し、液晶層９０２は、ドライバＩＣ９０５と接続されている。バックライトユニ
ット９０３には、発光素子が用いられおり、端子９０６により、電流が供給されている。
発光素子には本発明の一態様の発光素子を用いることが好ましく、当該発光素子を液晶
表示装置のバックライトに適用することにより、消費電力の低減されたバックライトが得
られる。
図１３は、本発明の一態様である電気スタンドの例である。図１３に示す電気スタンド
は、筐体２００１と、光源２００２を有し、光源２００２として発光素子を用いた照明装
置が用いられている。
図１４は、室内の照明装置３００１の例である。当該照明装置３００１には本発明の一
態様の発光素子を用いることが好ましい。
本発明の一態様である自動車を図１５に示す。当該自動車はフロントガラスやダッシュ
ボードに発光素子が搭載されている。表示領域５０００乃至表示領域５００５は発光素子
を用いて設けられた表示領域である。本発明の一態様の発光素子を用いることが好ましく
、これにより表示領域５０００乃至表示領域５００５は消費電力を抑えられるため、車載
に好適である。
表示領域５０００と表示領域５００１は、自動車のフロントガラスに設けられた、発光
素子を用いる表示装置である。この発光素子を、第１の電極と第２の電極を透光性を有す
る電極で作製することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の表示
装置とすることができる。シースルー状態の表示であれば、自動車のフロントガラスに設
置したとしても、視界の妨げになることなく設置することができる。なお、駆動のための
トランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料による有機トランジスタや、酸化物
半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いると良い。
表示領域５００２はピラー部分に設けられた発光素子を用いる表示装置である。表示領
域５００２には、車体に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、ピラー
で遮られた視界を補完することができる。また、同様に、ダッシュボード部分に設けられ
た表示領域５００３は車体によって遮られた視界を、自動車の外側に設けられた撮像手段
からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めることができる。見えな
い部分を補完するように映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行う
ことができる。
表示領域５００４や表示領域５００５はナビゲーション情報、速度計や回転数、走行距
離、給油量、ギア状態、空調の設定など、その他様々な情報を提供することができる。表
示は使用者の好みに合わせて適宜その表示項目やレイアウトを変更することができる。な
お、これら情報は表示領域５０００乃至表示領域５００３にも設けることができる。また
、表示領域５０００乃至表示領域５００５は照明装置として用いることも可能である。
図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は２つ折り可能なタブレット型端末の一例である。図１
６（Ａ）は、開いた状態であり、タブレット型端末は、筐体９６３０、表示部９６３１ａ
、表示部９６３１ｂ、表示モード切り替えスイッチ９０３４、電源スイッチ９０３５、省
電力モード切り替えスイッチ９０３６、留め具９０３３、を有する。なお、当該タブレッ
ト端末は、本発明の一態様の発光素子を備えた発光装置を表示部９６３１ａ、表示部９６
３１ｂの一方又は両方に用いることにより作製される。
表示部９６３１ａは、一部をタッチパネル領域９６３２ａとすることができ、表示され
た操作キー９６３７にふれることでデータ入力をすることができる。なお、表示部９６３
１ａにおいては、一例として半分の領域が表示のみの機能を有する構成、もう半分の領域
がタッチパネルの機能を有する構成を示しているが該構成に限定されない。表示部９６３
１ａの全ての領域がタッチパネルの機能を有する構成としても良い。例えば、表示部９６
３１ａの全面をキーボードボタン表示させてタッチパネルとし、表示部９６３１ｂを表示
画面として用いることができる。
また、表示部９６３１ｂにおいても表示部９６３１ａと同様に、表示部９６３１ｂの一
部をタッチパネル領域９６３２ｂとすることができる。また、タッチパネルのキーボード
表示切り替えボタン９６３９が表示されている位置に指やスタイラスなどでふれることで
表示部９６３１ｂにキーボードボタンを表示することができる。
また、タッチパネル領域９６３２ａとタッチパネル領域９６３２ｂに対して同時にタッ
チ入力することもできる。
また、表示モード切り替えスイッチ９０３４は、縦表示または横表示などの表示の向き
を切り替え、白黒表示やカラー表示の切り替えなどを選択できる。省電力モード切り替え
スイッチ９０３６は、タブレット型端末に内蔵している光センサで検出される使用時の外
光の光量に応じて表示の輝度を最適なものとすることができる。タブレット型端末は光セ
ンサだけでなく、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサなどの他の検出装置
を内蔵させてもよい。
また、図１６（Ａ）では表示部９６３１ｂと表示部９６３１ａの表示面積が同じ例を示
しているが特に限定されず、一方のサイズともう一方のサイズが異なっていてもよく、表
示の品質も異なっていてもよい。例えば一方が他方よりも高精細な表示を行える表示パネ
ルとしてもよい。
図１６（Ｂ）は、閉じた状態であり、本実施の形態におけるタブレット型端末では、筐
体９６３０、太陽電池９６３３、充放電制御回路９６３４、バッテリー９６３５、ＤＣＤ
Ｃコンバータ９６３６を備える例を示す。なお、図１６（Ｂ）では充放電制御回路９６３
４の一例としてバッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６を有する構成について
示している。
なお、タブレット型端末は２つ折り可能なため、未使用時に筐体９６３０を閉じた状態
にすることができる。従って、表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂを保護できるため、
耐久性に優れ、長期使用の観点からも信頼性の優れたタブレット型端末を提供できる。
また、この他にも図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示したタブレット型端末は、様々な
情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示する機能、カレンダー、日付又は時刻な
どを表示部に表示する機能、表示部に表示した情報をタッチ入力操作又は編集するタッチ
入力機能、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、等を有する
ことができる。
タブレット型端末の表面に装着された太陽電池９６３３によって、電力をタッチパネル
、表示部、または映像信号処理部等に供給することができる。なお、太陽電池９６３３は
、筐体９６３０の一面または二面に設けられていると効率的なバッテリー９６３５の充電
を行う構成とすることができるため好適である。
また、図１６（Ｂ）に示す充放電制御回路９６３４の構成、及び動作について図１６（
Ｃ）にブロック図を示し説明する。図１６（Ｃ）には、太陽電池９６３３、バッテリー９
６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６、コンバータ９６３８、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３
、表示部９６３１について示しており、バッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３
６、コンバータ９６３８、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３が、図１６（Ｂ）に示す充放電制御
回路９６３４に対応する箇所となる。
まず外光により太陽電池９６３３により発電がされる場合の動作の例について説明する
。太陽電池で発電した電力は、バッテリー９６３５を充電するための電圧となるようＤＣ
ＤＣコンバータ９６３６で昇圧または降圧がなされる。そして、表示部９６３１の動作に
太陽電池９６３３で充電された電力が用いられる際にはスイッチＳＷ１をオンにし、コン
バータ９６３８で表示部９６３１に必要な電圧に昇圧または降圧をすることとなる。また
、表示部９６３１での表示を行わない際には、ＳＷ１をオフにし、ＳＷ２をオンにしてバ
ッテリー９６３５の充電を行う構成とすればよい。
なお、太陽電池９６３３については、発電手段の一例として示したが、発電手段は特に
限定されず、圧電素子（ピエゾ素子）や熱電変換素子（ペルティエ素子）などの他の発電
手段によってバッテリー９６３５の充電を行う構成であってもよい。無線（非接触）で電
力を送受信して充電する無接点電力伝送モジュールや、また他の充電手段を組み合わせて
行う構成としてもよく、発電手段を有さなくとも良い。
また、上記表示部９６３１を具備していれば、図１６に示した形状のタブレット型端末
に限定されない。
また、図１７（Ａ）～（Ｃ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末９３１０を示す。図１７
（Ａ）に展開した状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１７（Ｂ）に展開した状態又は
折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の携帯情報端末９３１０を示す。
図１７（Ｃ）に折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０を示す。携帯情報端末９３１０
は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域
により表示の一覧性に優れる。
表示パネル９３１１はヒンジ９３１３によって連結された３つの筐体９３１５に支持され
ている。なお、表示パネル９３１１は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネ
ル（入出力装置）であってもよい。また、表示パネル９３１１は、ヒンジ９３１３を介し
て２つの筐体９３１５間を屈曲させることにより、携帯情報端末９３１０を展開した状態
から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。本発明の一態様の発光装置を
表示パネル９３１１に用いることができる。表示パネル９３１１における表示領域９３１
２は折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０の側面に位置する表示領域である。表示領
域９３１２には、情報アイコンや使用頻度の高いアプリやプログラムのショートカットな
どを表示させることができ、情報の確認やアプリなどの起動をスムーズに行うことができ
る。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様の発光素子１について説明する。発
光素子１で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。
Figure 0007154357000010
（発光素子１の作製方法）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリン
グ法にて成膜し、第１の電極１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面
積は４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００
℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０－４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着
装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度
放冷した。
次に、第１の電極１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１０１が形成さ
れた基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、第１の電極１０１上に、
抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｉ）で表される１，３，５－トリ－（４－ジ
ベンゾチオフェニル）－ベンゼン（略称：ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ）と酸化モリブデン（ＶＩ）
とを、２：１（＝ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ：酸化モリブデン）となるように２０ｎｍ共蒸着して
正孔注入層１１１を形成した。
次に、正孔注入層１１１上に、上記構造式（ｉｉ）で表される４，４’－ビス（９－カル
バゾール）－２，２’－ジメチル－ビフェニル（略称：ｄｍＣＢＰ）を２０ｎｍの膜厚と
なるように蒸着して正孔輸送層１１２を形成した。
続いて、上記構造式（ｉｉｉ）で表される５，１２－ビス［３－（９Ｈ－カルバゾール
－９－イル）フェニル］－５，１２－ジヒドロ－インドロ［３，２－ａ］カルバゾール（
略称：ｍＣｚＰ２ＩＣｚ）と上記構造式（ｉｖ）で表される９，９’－（ピリミジン－４
，６－ジイルジ－３，１－フェニレン）ビス（９Ｈ－カルバゾール）（略称：４，６ｍＣ
ｚＰ２Ｐｍ）と、上記構造式（ｖ）で表されるトリス｛４’－シアノ－２’，６’－ジメ
チル－３－［３－メチル－１－（２，４，６－トリメチルフェニル）－１Ｈ－１，２，４
－トリアゾール－５－イル－κＮ４］－１，１’－ビフェニル－４－イル－κＣ｝イリジ
ウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ＭｄｍＣＮ５ｂｔｚ１－ｔｍｐ）３］）とを、重量比０
．４：０．６：０．１２５（＝ｍＣｚＰ２ＩＣｚ：４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：［Ｉｒ（Ｍｄ
ｍＣＮ５ｂｔｚ１－ｔｍｐ）３］）となるように２０ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成
した。
その後、発光層１１３上に、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを膜厚３０ｎｍとなるように蒸着した
後、上記構造式（ｖｉ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を膜厚１
５ｎｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。
電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸
着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように
蒸着することで第２の電極１０２を形成して本実施例の発光素子１を作製した。
発光素子１の素子構造を以下の表にまとめる。
Figure 0007154357000011
発光素子１を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されない
ようにガラス基板により封止する作業（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処
理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、この発光素子の初期特性について測定を行っ
た。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
発光素子１の輝度－電流密度特性を図２０に、電流効率－輝度特性を図２１に、輝度－電
圧特性を図２２に、電流－電圧特性を図２３に、外部量子効率－輝度特性を図２４に、発
光スペクトルを図２５に示す。
Figure 0007154357000012
図２０乃至図２５及び表５より、発光素子１は、１０００ｃｄ／ｍ２における外部量子効
率が２９．９％、最大の外部量子効率が３１．１％と、非常に良好な効率を示す発光素子
であることがわかった。
なお、ここで、［Ｉｒ（ＭｄｍＣＮ５ｂｔｚ１－ｔｍｐ）３］の平面性のパラメータＡ×
Ｂ／Ｃ２は３．４と算出された。このように、平面性のパラメータが大きいトリス型のイ
リジウム錯体を用いた発光素子は、非常に効率の良好な発光素子とすることができる。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様の発光素子２および比較発光素子２
について説明する。発光素子２および比較発光素子２で用いた有機化合物の構造式を以下
に示す。
Figure 0007154357000013
（発光素子２の作製方法）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリン
グ法にて成膜し、第１の電極１０１を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極
面積は４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００
℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０－４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着
装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度
放冷した。
次に、第１の電極１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１０１が形成さ
れた基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、第１の電極１０１上に、
抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｉ）で表される１，３，５－トリ－（４－ジ
ベンゾチオフェニル）－ベンゼン（略称：ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ）と酸化モリブデン（ＶＩ）
とを、２：１（＝ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ：酸化モリブデン）となるように７０ｎｍ共蒸着して
正孔注入層１１１を形成した。
次に、正孔注入層１１１上に、上記構造式（ｖｉｉ）で表される３，３’－ビス（９－フ
ェニル－９Ｈ－カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）を２０ｎｍの膜厚となるように蒸着し
て正孔輸送層１１２を形成した。
続いて、ＰＣＣＰと、上記構造式（ｖｉｉｉ）で表される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）と、上記構造
式（ｉｘ）で表されるトリス｛２－［５－（２－メチルフェニル）－４－（３，３’，５
，５’－テトラメチル－１，１’－ビフェニル－４－イル）－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（ｍ
ｐｐｔｚ－ｔｅｔｍｂ）３］）とを重量比１：０．３：０．０６（＝ＰＣＣＰ：３５ＤＣ
ｚＰＰｙ：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｔｅｔｍｂ）３］）となるように３０ｎｍ共蒸着した後
、３５ＤＣｚＰＰｙと［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｔｅｔｍｂ）３］とを、重量比１：０．０６
（＝３５ＤＣｚＰＰｙ：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｔｅｔｍｂ）３］）となるように１０ｎｍ
共蒸着して発光層１１３を形成した。
その後、発光層１１３上に、３５ＤＣｚＰＰｙを膜厚１０ｎｍとなるように蒸着した後、
上記構造式（ｖｉ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を膜厚１５ｎ
ｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。
電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸
着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように
蒸着することで第２の電極１０２を形成して本実施例の発光素子２を作製した。
（比較発光素子２の作成方法）
比較発光素子２は発光素子２の［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｔｅｔｍｂ）３］に替えて上記構造
式（ｘｉ）で表されるトリス｛２－［５－（２－メチルフェニル）－４－（２，６－ジイ
ソプロピルフェニル）－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－ｄｉＰｒｐ）３］）を用い
た他は、発光素子２と同様に作製した。
発光素子２および比較発光素子２の素子構造を以下の表にまとめる。
Figure 0007154357000014
Figure 0007154357000015
発光素子２および比較発光素子２を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素
子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業（シール材を素子の周囲に塗
布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光素子の初期
特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
発光素子２および比較発光素子２の輝度－電流密度特性を図２６に、電流効率－輝度特性
を図２７に、輝度－電圧特性を図２８に、電流－電圧特性を図２９に、外部量子効率－輝
度特性を図３０に、発光スペクトルを図３１に示す。
Figure 0007154357000016
図２６乃至図３１及び表８より、発光素子２は、１０００ｃｄ／ｍ２における外部量子効
率が２１．１％、最大の外部量子効率が２１．５％、比較発光素子２は１０００ｃｄ／ｍ
２における外部量子効率が１８．７％、最大の外部量子効率が１９．３％という結果を示
した。
なお、発光素子２で用いた［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｔｅｔｍｂ）３］の平面性パラメータＡ
×Ｂ／Ｃ２は５．３、比較発光素子２で用いた［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３］の
平面性パラメータは２．４と算出された。実施の形態の表２で示したように、［Ｉｒ（ｍ
ｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３］は外部量子効率２７．７％の発光素子を提供可能なイリジウ
ム錯体である。
上の表から、この［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３］を用いた比較発光素子２の外部
量子効率は１８．７％であったが、同じ構造で、ドーパントのみ［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｔ
ｅｔｍｂ）３］に替えた発光素子２の外部量子効率は２１．１％であり、発光素子２は比
較発光素子２よりも２．４％程度外部量子効率が向上していることがわかる。
なお、発光素子２及び比較発光素子２は、第１の電極の膜厚が１１０ｎｍ、正孔注入層の
膜厚が７０ｎｍと、他の実施例の発光素子と光学距離が大きく異なり、この影響で外部量
子効率が低くなっている素子である。そのため、単純な比較はできないが、［Ｉｒ（ｍｐ
ｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３］を用いて２７．７％の外部量子効率を示した発光素子と同じ素
子構造に［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｔｅｔｍｂ）３］を［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３
］の代わりに適用した場合、本実施例の結果と同様の効率の向上が見込まれる。この場合
、［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｔｅｔｍｂ）３］を用いた素子は３１％程度の外部量子効率を示
すと推定され、上記平面性パラメータの高いトリス型のイリジウム錯体を用いた発光素子
は、非常に良好な発光素子とすることができる。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様の発光素子３について説明する。発
光素子３で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。
Figure 0007154357000017
（発光素子３の作製方法）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリン
グ法にて成膜し、第１の電極１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面
積は４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００
℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０－４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着
装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度
放冷した。
次に、第１の電極１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１０１が形成さ
れた基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、第１の電極１０１上に、
抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｉ）で表される１，３，５－トリ－（４－ジ
ベンゾチオフェニル）－ベンゼン（略称：ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ）と酸化モリブデン（ＶＩ）
とを、２：１（＝ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ：酸化モリブデン）となるように１５ｎｍ共蒸着して
正孔注入層１１１を形成した。
次に、正孔注入層１１１上に、上記構造式（ｖｉｉ）で表される３，３’－ビス（９－フ
ェニル－９Ｈ－カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）を２０ｎｍの膜厚となるように蒸着し
て正孔輸送層１１２を形成した。
続いて、ＰＣＣＰと、上記構造式（ｖｉｉｉ）で表される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）と、上記構造
式（ｘ）で表されるトリス｛２－［１－（４－シアノ－２，６－ジイソブチルフェニル）
－１Ｈ－イミダゾール－２－イル－κＮ３］フェニル－κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略
称：［Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３］）とを重量比０．４：０．６：０．１２５（
＝ＰＣＣＰ：３５ＤＣｚＰＰｙ：［Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３］）となるように
３０ｎｍ共蒸着した後、３５ＤＣｚＰＰｙと［Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３］とを
、重量比１：０．１２５（＝３５ＤＣｚＰＰｙ：［Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３］
）となるように１０ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。
その後、発光層１１３上に、３５ＤＣｚＰＰｙを膜厚１０ｎｍとなるように蒸着した後、
上記構造式（ｖｉ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を膜厚１５ｎ
ｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。
電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸
着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように
蒸着することで第２の電極１０２を形成して本実施例の発光素子３を作製した。
発光素子３の素子構造を以下の表にまとめる。
Figure 0007154357000018
発光素子３を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されない
ようにガラス基板により封止する作業（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処
理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、この発光素子の初期特性について測定を行っ
た。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
発光素子３の輝度－電流密度特性を図３２に、電流効率－輝度特性を図３３に、輝度－電
圧特性を図３４に、電流－電圧特性を図３５に、外部量子効率－輝度特性を図３６に、発
光スペクトルを図３７に示す。
Figure 0007154357000019
図３２乃至図３７及び表１０より、発光素子３は、１０００ｃｄ／ｍ２における外部量子
効率が３３．６％、最大外部量子効率が３３．８％と、非常に良好な効率を示す発光素子
であることがわかった。
なお、ここで、［Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３］の平面性のパラメータＡ×Ｂ／Ｃ
２は４．３と算出された。このように、平面性のパラメータが大きいトリス型のイリジウ
ム錯体を用いた発光素子は、非常に効率の良好な発光素子とすることができる。
（参考例１）
本参考例では、実施の形態で示したトリス｛２－［４－（４－シアノ－２，６－ジイソ
ブチルフェニル）－５－（２－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－
ｄｉＢｕＣＮｐ）３］）の合成方法について説明する。［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣ
Ｎｐ）３］の構造を以下に示す。
Figure 0007154357000020
≪ステップ１：４－アミノ－３，５－ジイソブチルベンゾニトリルの合成≫
９．４ｇ（５０ｍｍｏｌ）の４－アミノ－３，５－ジクロロベンゾニトリルと、２６ｇ
（２５３ｍｍｏｌ）のイソブチルボロン酸と、５４ｇ（２５３ｍｍｏｌ）のリン酸三カリ
ウムと、２．０ｇ（４．８ｍｍｏｌ）の２－ジシクロヘキシルホスフィノ－２’，６’－
ジメトキシビフェニル（Ｓ－ｐｈｏｓ）と、５００ｍＬのトルエンと、を１０００ｍＬの
三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換し、フラスコ内を減圧しながら撹拌し、この
混合物を脱気した。脱気後、０．８８ｇ（０．９６ｍｍｏｌ）のトリス（ジベンジリデン
アセトン）パラジウム（０）を加え、窒素気流下、１３０℃で８時間撹拌し反応させた。
得られた反応溶液にトルエンを加えて、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号
：５３１－１６８５５、以下同じ）、酸化アルミニウム、セライトの順で積層したろ過補
助剤を通してろ過した。得られたろ液を濃縮し、油状物を得た。得られた油状物をシリカ
カラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、トルエンを用いた。得られた
フラクションを濃縮して、１０ｇの黄色油状物を、収率８７％で得た。得られた黄色油状
物が４－アミノ－３，５－ジイソブチルベンゾニトリルであることを、核磁気共鳴法（Ｎ
ＭＲ）により確認した。ステップ１の合成スキームを下記式に示す。
Figure 0007154357000021
≪ステップ２：４－（４－シアノ－２，６－ジイソブチルフェニル）－３－（２－メチル
フェニル）－５－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール（略称：Ｈｍｐｐｔｚ－ｄ
ｉＢｕＣＮｐ）の合成≫
ステップ１で合成した４－アミノ－３，５－ジイソブチルベンゾニトリルを１１ｇ（４
８ｍｍｏｌ）と、４．７ｇ（１６ｍｍｏｌ）のＮ－（２－メチルフェニル）クロロメチリ
デン－Ｎ’－フェニルクロロメチリデンヒドラジンと、４０ｍＬのＮ，Ｎ－ジメチルアニ
リンと、を３００ｍＬの三口フラスコに入れ、窒素気流下、１６０℃で７時間撹拌し反応
させた。反応後、反応溶液を３００ｍＬの１Ｍ塩酸に入れ３時間撹拌した。有機層と水層
を分液し、水層を酢酸エチルで抽出した。有機層と得られた抽出溶液を合わせて、飽和炭
酸水素ナトリウム、及び飽和食塩水で洗浄し、有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて乾
燥させた。得られた混合物を自然ろ過し、ろ液を濃縮して油状物を得た。得られた油状物
をシリカカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、ヘキサン：酢酸エチ
ル＝５：１の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して、固体を得た。得られ
た固体にヘキサンを加えて超音波を照射し、吸引ろ過することで、２．０ｇの白色固体を
、収率２８％で得た。得られた白色固体がＨｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐであることを、
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により確認した。ステップ２の合成スキームを下記式に示す。
Figure 0007154357000022
≪ステップ３：トリス｛２－［４－（４－シアノ－２，６－ジイソブチルフェニル）－５
－（２－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－ｄｉＢｕＣＮｐ）３］
）の合成≫
ステップ２で合成した２．０ｇ（４．５ｍｍｏｌ）のＨｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐと
、０．４４ｇ（０．８９ｍｍｏｌ）のトリス（アセチルアセトナト）イリジウム（ＩＩＩ
）とを、三方コックを付けた反応容器に入れ、アルゴン気流下、２５０℃にて４３時間撹
拌し反応させた。得られた反応混合物をジクロロメタンに加え、不溶物を取り除いた。得
られたろ液を濃縮し、固体を得た。得られた固体をシリカカラムクロマトグラフィーによ
り精製した。展開溶媒には、ジクロロメタンを用いた。得られたフラクションを濃縮して
、固体を得た。得られた固体を酢酸エチル／ヘキサンで再結晶し、０．３２ｇの黄色固体
を、収率２３％で得た。得られた黄色固体のうち０．３１ｇをトレインサブリメーション
法により昇華精製した。圧力が２．６Ｐａ、アルゴン流量が５．０ｍＬ／ｍｉｎの条件で
、３１０℃で１９時間加熱して行った。昇華精製後、０．２６ｇの黄色固体を、回収率８
４％で得た。ステップ３の合成スキームを下記式に示す。
Figure 0007154357000023
上記ステップ３で得られた黄色固体のプロトン（１Ｈ）を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によ
り測定した。以下に得られた値を示す。これより、［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ
）３］が得られたことがわかった。
１Ｈ－ＮＭＲ δ（ＣＤＣｌ３）：０．３３（ｄ，１８Ｈ），０．９２（ｄ，１８Ｈ）
，１．５１－１．５８（ｍ，３Ｈ），１．８０－１．８８（ｍ，６Ｈ），２．１０－２．
１５（ｍ，６Ｈ），２．２６－２．３０（ｍ，３Ｈ），２．５５（ｓ，９Ｈ），６．１２
（ｄ，３Ｈ），６．５２（ｔ，３Ｈ），６．５６（ｄ，３Ｈ），６．７２（ｔ，３Ｈ），
６．８３（ｔ，３Ｈ），６．９７（ｄ，３Ｈ），７．１６（ｔ，３Ｈ），７．２３（ｄ，
３Ｈ），７．３８（ｓ，３Ｈ），７．５５（ｓ，３Ｈ）。
（参考例２）
本参考例では、実施例１で用いた、トリス｛４’－シアノ－２’，６’－ジメチル－３
－［３－メチル－１－（２，４，６－トリメチルフェニル）－１Ｈ－１，２，４－トリア
ゾール－５－イル－κＮ４］－１，１’－ビフェニル－４－イル－κＣ｝イリジウム（Ｉ
ＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ＭｄｍＣＮ５ｂｔｚ１－ｔｍｐ）３］）の合成例を具体的に例示
する。［Ｉｒ（ＭｄｍＣＮ５ｂｔｚ１－ｔｍｐ）３］の構造を以下に示す。
Figure 0007154357000024
≪ステップ１：４－シアノ－２，６－ジメチルフェニルボロン酸 ピナコールエステルの
合成≫
まず、５．０ｇ（２４ｍｍｏｌ）の４－ブロモ－３，５－ジメチルベンゾニトリルと、
７．３ｇ（２９ｍｍｏｌ）のビス（ピナコラト）ジボロンと、８．４ｇ（８６ｍｍｏｌ）
の酢酸カリウムと、１２０ｍＬのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）と、を三口フラスコ
に入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物に、０．２０ｇ（０．２４ｍｍｏｌ）の
［１，１’－ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロロメ
タン付加物と、０．２０ｇ（０．４８ｍｍｏｌ）の２－ジシクロヘキシルホスフィノ－２
’，６’－ジメトキシビフェニル（Ｓ－ｐｈｏｓ）と、を加え、９０℃で７時間加熱撹拌
した。その後、この混合物にさらに０．２０ｇ（０．２４ｍｍｏｌ）の［１，１’－ビス
（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロロメタン付加物と、０
．２０ｇ（０．４８ｍｍｏｌ）の２－ジシクロヘキシルホスフィノ－２’，６’－ジメト
キシビフェニル（Ｓ－ｐｈｏｓ）と、３．５ｇ（１４ｍｍｏｌ）のビス（ピナコラト）ジ
ボロンと、を加え、１００℃で１７時間加熱撹拌し反応させた。得られた反応溶液に水を
加え、有機層と水層に分液し、水層はトルエンで抽出した。有機層と抽出溶液を合わせた
溶液を、水、及び飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。得ら
れた混合物を自然ろ過し、ろ液を濃縮して固体を得た。この固体をフラッシュカラムクロ
マトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、最初にトルエン：酢酸エチル＝１０：１
（ｖ：ｖ）の混合溶媒を用い、次いでトルエン：酢酸エチル＝５：１（ｖ：ｖ）の混合溶
媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して、固体を得た。この固体をトルエンとヘキ
サンで洗浄し、白色固体を３．５ｇ、収率５７％で得た。核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により
得られた白色固体が４－シアノ－２，６－ジメチルフェニルボロン酸 ピナコールエステ
ルであることを確認した。ステップ１の合成スキームを下記式に示す。
Figure 0007154357000025
≪ステップ２：５－（４’－シアノ－２’，６’－ジメチル－１，１’－ビフェニル－３
－イル）－３－メチル－１－（２，４，６－トリメチルフェニル）－１Ｈ－１，２，４－
トリアゾール（略称：ＨＭｄｍＣＮ５ｂｔｚ１－ｔｍｐ）の合成≫
次に、５－（３－ブロモフェニル）－１－（２，４，６－トリメチルフェニル）－３－
メチル－１Ｈ－１，２，４－トリアゾールを４．０ｇ（１１ｍｍｏｌ）と、上記ステップ
１で得られた４－シアノ－２，６－ジメチルフェニルボロン酸 ピナコールエステルを３
．２ｇ（１２ｍｍｏｌ）と、４．１ｇ（２０ｍｍｏｌ）のリン酸カリウムと、７５ｍＬの
トルエンと、７ｍＬの水と、を三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混
合物に、０．２６ｇ（０．４５ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム
（０）と、０．３７ｇ（０．９０ｍｍｏｌ）の２－ジシクロヘキシルホスフィノ－２’，
６’－ジメトキシビフェニル（Ｓ－ｐｈｏｓ）と、を加え、９０℃で７．５時間加熱撹拌
し反応させた。反応後、得られた反応溶液を有機層と水層に分液し、水層をトルエンで抽
出し、抽出溶液と有機層を合わせて水、及び飽和食塩水で洗浄した。有機層に無水硫酸マ
グネシウムを加えて乾燥させ、得られた混合物を自然ろ過し、ろ液を濃縮して油状物を得
た。この油状物をフラッシュカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、
トルエンを用い、その後酢酸エチルを添加してトルエン：酢酸エチル＝４：１まで極性を
あげて行った。得られたフラクションを濃縮して、固体を得た。この固体をエタノールで
洗浄し、白色固体を３．９ｇ、収率８５％で得た。核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により得られ
た白色固体が５－（４’－シアノ－２’，６’－ジメチル－１，１’－ビフェニル－３－
イル）－３－メチル－１－（２，４，６－トリメチルフェニル）－１Ｈ－１，２，４－ト
リアゾール（略称：ＨＭｄｍＣＮ５ｂｔｚ１－ｔｍｐ）であることを確認した。ステップ
２の合成スキームを下記式に示す。
Figure 0007154357000026
≪ステップ３：トリス｛４’－シアノ－２’，６’－ジメチル－３－［３－メチル－１－
（２，４，６－トリメチルフェニル）－１Ｈ－１，２，４－トリアゾール－５－イル－κ
Ｎ４］－１，１’－ビフェニル－４－イル－κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ
（ＭｄｍＣＮ５ｂｔｚ１－ｔｍｐ）３］）の合成≫
次に、上記ステップ２で得られた配位子であるＨＭｄｍＣＮ５ｂｔｚ１－ｔｍｐのうち
１．０ｇ（２．５ｍｍｏｌ）と、０．３３ｇ（１．１ｍｍｏｌ）の塩化イリジウム水和物
と、１５ｍＬの２－エトキシエタノールと、５ｍＬの水と、を５０ｍＬのナス型フラスコ
に入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。このフラスコに１００Ｗ、１００℃の条件でマ
イクロ波を１時間照射することにより加熱し、反応を行った。反応後、得られた反応溶液
を濃縮し、黄色油状物を得た。この油状物に、０．５８ｇ（２．２ｍｍｏｌ）のトリフル
オロメタンスルホン酸銀と、配位子であるＨＭｄｍＣＮ５ｂｔｚ１－ｔｍｐのうち２．２
８ｇ（５．６１ｍｍｏｌ）と、を加え、フラスコ内を窒素置換し、１６５℃で２３時間加
熱撹拌し反応させた。反応後、得られた反応混合物をジクロロメタンに溶解し、吸引ろ過
して不溶固体を除去した。得られたろ液をシリカカラムクロマトグラフィーにより精製し
た。展開溶媒には、ジクロロメタン：酢酸エチル＝５：１（ｖ：ｖ）を用いた。得られた
フラクションを濃縮して、固体を得た。この固体を酢酸エチル／ヘキサンで再結晶し、黄
色固体を８ｍｇ、収率０．５％で得た。核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により得られた黄色固体
が［Ｉｒ（ＭｄｍＣＮ５ｂｔｚ１－ｔｍｐ）３］であることを確認した。ステップ３の合
成スキームを下記式に示す。
Figure 0007154357000027
上記ステップ３で得られた黄色固体のプロトン（１Ｈ）を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によ
り測定した。以下に得られた値を示す。このことから、［Ｉｒ（ＭｄｍＣＮ５ｂｔｚ１－
ｔｍｐ）３］が得られたことがわかった。
１Ｈ－ＮＭＲ δ（ＣＤ２Ｃｌ２）：１．７１（ｓ，９Ｈ），１．８６（ｓ，９Ｈ），
１．９０（ｓ，９Ｈ），２．１０（ｓ，９Ｈ），２．１２（ｓ，９Ｈ），２．２８（ｓ，
９Ｈ），６．１９（ｄ，３Ｈ），６．４４（ｄｄ，３Ｈ），６．７０（ｄ，３Ｈ），６．
９５（ｓ，３Ｈ），７．００（ｓ，３Ｈ），７．２５（ｓ，６Ｈ）。
（参考例３）
本参考例では、実施例３で用いた有機金属錯体である、トリス｛２－［１－（４－シア
ノ－２，６－ジイソブチルフェニル）－１Ｈ－イミダゾール－２－イル－κＮ３］フェニ
ル－κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３］）の合
成方法について説明する。［Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３］の構造式を以下に示す
。
Figure 0007154357000028
≪ステップ１：１－（４－シアノ－２，６－ジイソブチルフェニル）－２－フェニル－４
，５－ジヒドロ－１Ｈ－イミダゾールの合成≫
２２ｇ（１１７ｍｍｏｌ）のＮ－（２－クロロエチル）ベンズアミドと、２６０ｍＬの
脱水キシレンと、を１０００ｍＬの三口フラスコに入れた。この混合溶液に３３ｇ（１５
８ｍｍｏｌ）の五塩化リンを加え、１４０℃で１時間加熱撹拌し反応させた。反応後、室
温まで冷やし、２８ｇ（１２０ｍｍｏｌ）の４－アミノ－３，５－ジイソブチルベンゾニ
トリルと６０ｍＬの脱水キシレンとの混合溶液を滴下し、１４０℃で５時間加熱撹拌した
。この反応混合物を５００ｍＬの水にゆっくりと加え、室温で３０分撹拌した。この混合
物にクロロホルムを加えて抽出した。得られた抽出液を１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液にゆ
っくりと加え、室温で３０分撹拌した。この混合物の水層と有機層を分液し、得られた抽
出溶液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、次いで飽和食塩水で洗浄した。洗浄後、有機層
に無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させ、得られた混合物を自然ろ過して、ろ液を得た
。得られたろ液を濃縮して固体を得た。得られた固体に酢酸エチル／ヘキサンの混合溶媒
を加えて吸引ろ過をし、白色固体を３３ｇ、収率７９％で得た。核磁気共鳴法（ＮＭＲ）
により得られた白色固体が１－（４－シアノ－２，６－ジイソブチルフェニル）－２－フ
ェニル－４，５－ジヒドロ－１Ｈ－イミダゾールであることを確認した。ステップ１の合
成スキームを下記式（ａ－２）に示す。
Figure 0007154357000029
≪ステップ２：１－（４－シアノ－２，６－ジイソブチルフェニル）－２－フェニル－１
Ｈ－イミダゾール（略称：Ｈｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）の合成≫
ステップ１で合成した１－（４－シアノ－２，６－ジイソブチルフェニル）－２－フェ
ニル－４，５－ジヒドロ－１Ｈ－イミダゾールのうち１５ｇ（４２ｍｍｏｌ）と、アセト
ニトリルとを２００ｍＬの三口フラスコに入れた。１３ｇ（８４ｍｍｏｌ）の過マンガン
酸カリウムと２９ｇの酸化アルミニウムとを乳鉢に一緒に入れて細かくすり潰した粉末を
、上記混合溶液に加え、室温で１７時間撹拌し反応させた。この反応混合物をセライトに
通して吸引ろ過した。得られたろ液を濃縮し、油状物を得た。得られた油状物にトルエン
を加え、セライト、酸化アルミニウム、セライトの順で積層したろ過補助剤を通してろ過
した。得られたろ液を濃縮し、油状物を得た。得られた油状物をシリカカラムクロマトグ
ラフィーにより精製した。展開溶媒には、ヘキサン：酢酸エチル＝５：１の混合溶媒を用
いた。得られたフラクションを濃縮して、無色油状物を８．０ｇ、収率５３％で得た。核
磁気共鳴法（ＮＭＲ）により得られた無色油状物が１－（４－シアノ－２，６－ジイソブ
チルフェニル）－２－フェニル－１Ｈ－イミダゾール（略称：Ｈｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ
）であることを確認した。ステップ２の合成スキームを下記式（ｂ－２）に示す。
Figure 0007154357000030
≪ステップ３：［Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３］の合成≫
ステップ２で合成した１－（４－シアノ－２，６－ジイソブチルフェニル）－２－フェ
ニル－１Ｈ－イミダゾールのうち５．０ｇ（１４ｍｍｏｌ）と、１．４ｇ（２．８ｍｍｏ
ｌ）のトリス（アセチルアセトナト）イリジウム（ＩＩＩ）とを、三方コックを付けた反
応容器に入れ、アルゴン気流下、２５０℃にて３８時間加熱し反応させた。得られた反応
混合物にトルエンを加え、不溶物を取り除いた。得られたろ液を濃縮し、固体を得た。得
られた固体をシリカカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、まずトル
エンを用いた。次いで、トルエン：酢酸エチル＝９：１の混合溶媒を用いた。得られたフ
ラクションを濃縮して、固体を得た。得られた固体を酢酸エチル／ヘキサンで再結晶し、
０．６ｇの黄色固体を、収率１８％で得た。得られた０．６ｇの黄色固体をトレインサブ
リメーション法により昇華精製した。圧力が２．６Ｐａ、アルゴン流量が５．０ｍＬ／ｍ
ｉｎの条件で、２８０℃で１７時間加熱した。昇華精製後、０．４ｇの黄色固体を、回収
率６７％で得た。ステップ３の合成スキームを下記式（ｃ－２）に示す。
Figure 0007154357000031
上記ステップ３で得られた黄色固体のプロトン（１Ｈ）を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によ
り測定した。以下に得られた値を示す。このことから、［Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ
）３］が得られたことがわかった。
１Ｈ－ＮＭＲ δ（ＣＤＣｌ３）：０．４３（ｄ，９Ｈ），０．５６（ｄ，９Ｈ），０
．７９（ｔ，１８Ｈ），１．４２－１．５０（ｍ，３Ｈ），１．７３－１．８１（ｍ，３
Ｈ），１．９７－２．０２（ｍ，３Ｈ），２．１２－２．１７（ｍ，３Ｈ），２．２４－
２．２９（ｍ，３Ｈ），２．４６－２．５０（ｍ，３Ｈ），６．０５（ｄ，３Ｈ），６．
４０（ｔ，３Ｈ），６．５９（ｔ，３Ｈ），６．７１－６．７６（ｍ，９Ｈ），７．５４
（ｄ，６Ｈ）。
（参考例４）
本参考例では、実施の形態で示した有機金属錯体である、トリス｛２－［５－（２－メ
チルフェニル）－４－（３，３’，５，５’－テトラメチル－１，１’－ビフェニル－４
－イル）－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－ｔｅｔｍｂ）３］）の合成方法について
説明する。［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｔｅｔｍｂ）３］の構造を以下に示す。
Figure 0007154357000032
≪ステップ１：４－（４－ブロモ－２，６－ジメチルフェニル）－５－（２―メチルフェ
ニル）－３－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾールの合成≫
Ｎ－（２－メチルフェニル）クロロメチリデン－Ｎ’－フェニルクロロメチリデンヒド
ラジン８．５ｇ（２８ｍｍｏｌ）と、４－ブロモ－２，６－ジメチルアニリン１７ｇ（８
５ｍｍｏｌ）と、Ｎ，Ｎ－ジメチルアニリン４０ｍＬとを３００ｍＬ三口フラスコに入れ
、窒素気流下、１８０℃で１４時間加熱撹拌した。所定時間反応後、反応溶液を１Ｍ塩酸
に入れ２日間撹拌した。反応後、酢酸エチルによる抽出を行った。その後、シリカカラム
クロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、ヘキサン：酢酸エチル＝２：１の混
合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して、白色固体を得た。得られた固体を酢
酸エチル／ヘキサンで再結晶し、白色固体を５．５ｇ、収率４６％で得た。得られた白色
固体が４－（４－ブロモ－２，６－ジメチルフェニル）－５－（２―メチルフェニル）－
３－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾールであることを、核磁気共鳴法（ＮＭＲ）
により確認した。ステップ１の合成スキームを下に示す。
Figure 0007154357000033
≪ステップ２：５－（２―メチルフェニル）－４－（３，３’，５，５’－テトラメチル
－１，１’－ビフェニル－４－イル）－２－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール
（略称：Ｈｍｐｐｔｚ－ｔｅｔｍｂ）の合成≫
ステップ１で合成した４－（４－ブロモ－２，６－ジメチルフェニル）－５－（２―メ
チルフェニル）－３－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール５．５ｇ（１３ｍｍｏ
ｌ）と、３，５－ジメチルフェニルボロン酸２．３ｇ（１６ｍｍｏｌ）と、リン酸三カリ
ウム３．３ｇ（１６ｍｍｏｌ）と、２－ジシクロヘキシルホスフィノ－２’，６’－ジメ
トキシビフェニル（Ｓ－ｐｈｏｓ）０．３２ｇ（０．７８ｍｍｏｌ）と、トルエン６０ｍ
Ｌとを２００ｍＬ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換し、フラスコ内を減圧しな
がら攪拌し、この混合物を脱気した。脱気後、酢酸パラジウム（ＩＩ）０．０８８ｇ（０
．３９ｍｍｏｌ）を加え、窒素気流下、１００℃で２２時間攪拌した。所定時間反応後、
得られた反応溶液に水を加え、クロロホルムによる抽出を行った。その後、シリカカラム
クロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、トルエン：酢酸エチル＝３：１の混
合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して、白色固体を得た。得られた固体を酢
酸エチルで再結晶し、白色固体を４．０ｇ、収率６９％で得た。得られた白色固体がＨｍ
ｐｐｔｚ－ｔｅｔｍｂであることを、核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により確認した。ステップ
２の合成スキームを下に示す。
Figure 0007154357000034
≪ステップ３：トリス｛２－［５－（２－メチルフェニル）－４－（３，３’，５，５’
－テトラメチル－１，１’－ビフェニル－４－イル）－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（ｍｐｐｔ
ｚ－ｔｅｔｍｂ）３］）の合成≫
ステップ２で合成したＨｍｐｐｔｚ－ｔｅｔｍｂ４．０ｇ（９．０ｍｍｏｌ）と、トリ
ス（アセチルアセトナト）イリジウム（ＩＩＩ）０．８８ｇ（１．８ｍｍｏｌ）とを、三
方コックを付けた反応容器に入れ、アルゴン気流下、２５０℃にて４３時間加熱した。得
られた反応混合物にジクロロメタンを加えて超音波を照射し、吸引ろ過で固体を得た。こ
の固体にトルエンを加えて加熱し溶解させ、自然ろ過することで不純物の固体を取り除い
た。得られたろ液を再結晶したところ、目的物である黄色固体を０．９３ｇ、収率３４％
で得た。得られた固体０．９２ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧
力１．７×１０－２Ｐａ、アルゴン流量０ｍＬ／ｍｉｎの条件で、３７５℃で２４時間加
熱して行った。昇華精製後、０．０４６ｇの黄色固体を、回収率５％で得た。ステップ３
の合成スキームを下に示す。
Figure 0007154357000035
上記ステップ３で得られた黄色固体のプロトン（１Ｈ）を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によ
り測定した。以下に得られた値を示す。また、１Ｈ－ＮＭＲスペクトルを図３８に示す。
このことから、［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｔｅｔｍｂ）３］が得られたことがわかった。
１Ｈ－ＮＭＲ δ（ＣＤＣｌ３）：１．９５（ｓ，９Ｈ），２．０９（ｓ，９Ｈ），２
．３８（ｓ，２７Ｈ），６．４１（ｄ，３Ｈ），６．５８（ｔ，３Ｈ），６．７５（ｔ，
３Ｈ），６．８４（ｄ，３Ｈ），６．９０（ｔ，３Ｈ），６．９８（ｄ，３Ｈ），７．０
１（ｓ，３Ｈ），７．１４－７．２０（ｍ，６Ｈ），７．２４（ｓ，６Ｈ），７．３４（
ｄ，６Ｈ）
続いて、［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｔｅｔｍｂ）３］のジクロロメタン溶液の紫外可視吸収ス
ペクトル（以下、単に「吸収スペクトル」という）及び発光スペクトルを測定した。吸収
スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用い、
ジクロロメタン溶液（０．０１００ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行っ
た。また、発光スペクトルの測定には、絶対ＰＬ量子収率測定装置（（株）浜松ホトニク
ス製 Ｃ１１３４７－０１）を用い、グローブボックス（（株）ブライト製 ＬＡＢｓｔ
ａｒＭ１３（１２５０／７８０）にて、窒素雰囲気下でジクロロメタン脱酸素溶液（０．
０１００ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、密栓し、室温で測定を行った。得られた吸収
スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図３９に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度
および発光強度を表す。なお、図３９に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液（０
．０１００ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、ジクロロメ
タンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様の発光素子４、発光素子５および比
較発光素子３について説明する。発光素子４、発光素子５および比較発光素子３で用いた
有機化合物の構造式を以下に示す。
Figure 0007154357000036
（発光素子４の作製方法）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリン
グ法にて成膜し、第１の電極１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面
積は４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００
℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０－４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着
装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度
放冷した。
次に、第１の電極１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１０１が形成さ
れた基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、第１の電極１０１上に、
抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｉ）で表される１，３，５－トリ－（４－ジ
ベンゾチオフェニル）－ベンゼン（略称：ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ）と酸化モリブデン（ＶＩ）
とを、２：１（＝ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ：酸化モリブデン）となるように４０ｎｍ共蒸着して
正孔注入層１１１を形成した。
次に、正孔注入層１１１上に、上記構造式（ｖｉｉ）で表される３，３’－ビス（９－フ
ェニル－９Ｈ－カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）を２０ｎｍの膜厚となるように蒸着し
て正孔輸送層１１２を形成した。
続いて、上記構造式（ｉｖ）で表される９，９’－（ピリミジン－４，６－ジイルジ－
３，１－フェニレン）ビス（９Ｈ－カルバゾール）（略称：４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）と、
ＰＣＣＰと、上記構造式（ｘｉｉ）で表されるトリス［３－（２－メチルピリジン－５－
イル）－２－（２－ピリジニル－κＮ）フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：
［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］）とを重量比０．５：０．５：０．１（＝４，６ｍＣｚＰ２
Ｐｍ：ＰＣＣＰ：［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］）となるように２０ｎｍ共蒸着した後、４
，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣＣＰと［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］とを、重量比０．８：０．
２：０．１（＝４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣＣＰ：［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］）となる
ように２０ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。
その後、発光層１１３上に、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを膜厚２０ｎｍとなるように蒸着した
後、上記構造式（ｖｉ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を膜厚１
０ｎｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。
電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸
着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように
蒸着することで第２の電極１０２を形成して本実施例の発光素子４を作製した。
（発光素子５の作製方法）
発光素子５は発光素子４の［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］に替えて上記構造式（ｘｉｉｉ）
で表されるトリス［４’－メチル－２－（２－ピリジニル－κＮ）（１，１’－ビフェニ
ル）－３－イル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ）３］）を用
いた他は、発光素子４と同様に作製した。
（比較発光素子３の作製方法）
比較発光素子３は発光素子４の［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］に替えて上記構造式（ｘｉｖ
）で表されるトリス（２－フェニルピリジナト－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略
称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］を用いた他は、発光素子４と同様に作製した。
発光素子４、発光素子５および比較発光素子３の素子構造を以下の表にまとめる。
Figure 0007154357000037
Figure 0007154357000038
Figure 0007154357000039
発光素子４、発光素子５および比較発光素子３を、窒素雰囲気のグローブボックス内にお
いて、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業（シール材を素
子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発
光素子の初期特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）
で行った。
発光素子４、発光素子５および比較発光素子３の輝度－電流密度特性を図４０に、電流効
率－輝度特性を図４１に、輝度－電圧特性を図４２に、電流－電圧特性を図４３に、外部
量子効率－輝度特性を図４４に、発光スペクトルを図４５に示す。
Figure 0007154357000040
図４０乃至図４５及び表１４より、１０００ｃｄ／ｍ２付近における外部量子効率が、発
光素子４は２９．２％、発光素子５は２８．４％、比較発光素子３は２５．４％であるこ
とがわかった。
なお、発光素子４で用いた［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］の平面性パラメータＡ×Ｂ／Ｃ２
は５．７、発光素子５で用いた［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ）３］の平面性パラメータＡ×Ｂ／Ｃ
２は５．８、比較発光素子３で用いた［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］の平面性パラメータは１．９
と算出された。このように、平面性のパラメータが大きいトリス型のイリジウム錯体を用
いた発光素子は、非常に効率の良好な発光素子とすることができる。
＜合成例１＞
本実施例では、実施例４で用いたイリジウム錯体であるトリス［３－（２－メチルピリジ
ン－５－イル）－２－（２－ピリジニル－κＮ）フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）
（略称：［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］）の合成方法について説明する。［Ｉｒ（ｍｐｙｐ
ｐｙ）３］の構造式を以下に示す。
Figure 0007154357000041
≪ステップ１：２－［２－（２－メチル－５－ピリジル）フェニル］ピリジン（略称：Ｈ
ｍｐｙｐｐｙ）の合成≫
２－フェニルピリジン２．３ｇ（１５ｍｍｏｌ）、５－ブロモ－２－メチルピリジン２．
５ｇ（１５ｍｍｏｌ）、トリフェニルホスフィン０．３８ｇ（１．５ｍｍｏｌ）、炭酸カ
リウム８．０ｇ（５８ｍｍｏｌ）、ベンゼンルテニウム（ＩＩ）クロリドダイマー ０．
１８ｇ（０．３６ｍｍｏｌ）を２００ｍＬ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換し
、フラスコ内を減圧しながらこの混合物を撹拌し、脱気した。脱気後、１－メチル―２―
ピロリドン（ＮＭＰ）５８ｍＬを加え、窒素気流下、１２０℃で７時間撹拌した。得られ
た反応溶液にトルエンを加え、セライトを通して吸引ろ過した。得られたろ液を濃縮し、
油状物を得た。得られた油状物をシリカカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開
溶媒には、ヘキサン：酢酸エチル＝５：１の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを
濃縮して、黄色油状物を２．５ｇ、収率６９％で得た。核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により得
られた黄色油状物が２－［２－（２－メチル－５－ピリジル）フェニル］ピリジン（略称
：Ｈｍｐｙｐｐｙ）であることを確認した。ステップ１の合成スキームを以下に示す。
Figure 0007154357000042
≪ステップ２：ジ－μ－クロロ－テトラキス［３－（２－メチルピリジン－５－イル）－
２－（２－ピリジニル－κＮ）フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（
ｍｐｙｐｐｙ）２Ｃｌ］２）の合成≫
ステップ１で合成した２－［２－（２－メチル－５－ピリジル）フェニル］ピリジン（略
称：Ｈｍｐｙｐｐｙ）２．４ｇ（１０ｍｍｏｌ）、塩化イリジウム一水和物１．３ｇ（４
．５ｍｍｏｌ）、２－エトキシエタノール３０ｍＬ、水１０ｍＬを１００ｍＬ丸底フラス
コに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波（２．４５ＧＨｚ
１００Ｗ）を３時間照射することで、反応させた。反応後、反応溶液を吸引ろ過し、黄
色固体を１．７ｇ、収率５３％で得た。ステップ２の合成スキームを以下に示す。
Figure 0007154357000043
≪ステップ３：トリス［３－（２－メチルピリジン－５－イル）－２－（２－ピリジニル
－κＮ）フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］）
の合成≫
ステップ２で合成した［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）２Ｃｌ］２１．７ｇ（１．２ｍｍｏｌ）、
Ｈｍｐｙｐｐｙ１．５ｇ（６．１ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム１．７ｇ（１２ｍｍｏｌ）、
フェノール１０ｇを２００ｍＬ三口フラスコに加え、窒素気流下、１９０℃で３１時間加
熱した。この反応混合物にメタノールを加えて超音波を照射し、吸引ろ過をして黄色固体
を得た。得られた固体をジクロロメタンと水を加えて溶解し、抽出した。その後、抽出し
た溶液を濃縮し、得られた固体にジクロロメタンを加えて、セライト、中性シリカゲル、
セライトの順で積層したろ過補助剤を通してろ過した。さらに、酢酸エチルで洗浄し、得
られたろ液を濃縮して固体を得た。得られた固体を酢酸エチルで再結晶し、黄色固体を０
．４５ｇ、収率２０％で得た。得られた固体０．４４ｇをトレインサブリメーション法に
より昇華精製した。圧力２．６Ｐａ、アルゴン流量５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、３２０℃で
１６時間加熱して行った。昇華精製後、黄色固体を０．３５ｇ、回収率８０％で得た。ス
テップ３の合成スキームを下に示す。
Figure 0007154357000044
上記ステップ３で得られた黄色固体のプロトン（１Ｈ）を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により
測定した。以下に得られた値を示す。また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図４６に示す。この
ことから、［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］が得られたことがわかった。
１Ｈ－ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：２．６４（ｓ，９Ｈ），６．７２－６．７８（ｍ，６
Ｈ），６．８７－６．９８（ｍ，９Ｈ），７．１６－７．２１（ｍ，６Ｈ），７．４５（
ｂｒ，３Ｈ），７．５８（ｄ，３Ｈ），８．５３（ｓ，３Ｈ）．
続いて、［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］のジクロロメタン溶液の紫外可視吸収スペクトル（
以下、単に「吸収スペクトル」という）及び発光スペクトルを測定した。吸収スペクトル
の測定には、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用い、ジクロロメ
タン溶液（０．００９３ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行った。また、
発光スペクトルの測定には、絶対ＰＬ量子収率測定装置（（株）浜松ホトニクス製 Ｃ１
１３４７－０１）を用い、グローブボックス（（株）ブライト製 ＬＡＢｓｔａｒＭ１３
（１２５０／７８０））にて、窒素雰囲気下でジクロロメタン脱酸素溶液（０．００９３
ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、密栓し、室温で測定を行った。得られた吸収スペクト
ル及び発光スペクトルの測定結果を図４７に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度および発
光強度を表す。なお、図４７に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液（０．００９
３ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、ジクロロメタンのみ
を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。
図４７に示す通り、イリジウム錯体［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］は、５２８ｎｍに発光ピ
ークを有しており、ジクロロメタンからは緑色の発光が観測された。
次に、本実施例で得られた［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］を液体クロマトグラフ質量分析（
Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，
略称：ＬＣ／ＭＳ分析）によって分析した。
ＬＣ／ＭＳ分析は、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製Ｕｌｔｉｍａｔｅ３０
００によりＬＣ（液体クロマトグラフィー）分離を行い、サーモフィッシャーサイエンテ
ィフィック社製Ｑ ＥｘａｃｔｉｖｅによりＭＳ分析（質量分析）を行った。
ＬＣ分離は、任意のカラムを用いてカラム温度は４０℃とし、溶媒を適宜選択し、サンプ
ルは任意の濃度の［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］を有機溶媒に溶かして調整し、注入量は５
．０μＬとした。
Ｔａｒｇｅｔｅｄ－ＭＳ２法により、［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］由来のイオンであるｍ
／ｚ＝９２９．２９のＭＳ２測定を行なった。Ｔａｒｇｅｔｅｄ－ＭＳ２の設定は、ター
ゲットイオンの質量範囲をｍ／ｚ＝９２９．２９±２．０（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｗｉｎ
ｄｏｗ＝４）とし、検出はポジティブモードで行った。コリジョンセル内でターゲットイ
オンを加速するエネルギーＮＣＥ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｅｎｅ
ｒｇｙ）を２０として測定した。得られたＭＳスペクトルを図４８に示す。
図４８の結果から、［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］は、主としてｍ／ｚ＝６８３付近にプロ
ダクトイオンが検出されることがわかった。なお、図４８に示す結果は、［Ｉｒ（ｍｐｙ
ｐｐｙ）３］に由来する特徴的な結果を示すものであることから、混合物中に含まれる［
Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］を同定する上での重要なデータであるといえる。
なお、ｍ／ｚ＝６８３付近のプロダクトイオンは、［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ）３］の配位子
であるＨｍｐｙｐｐｙが一つ脱離した状態のカチオンと推定され、［Ｉｒ（ｍｐｙｐｐｙ
）３］が、Ｈｍｐｙｐｐｙを含んでいることを示唆するものである。
＜合成例２＞
本実施例では、実施例４で用いた有機金属錯体であるトリス［４’－メチル－２－（２－
ピリジニル－κＮ）（１，１’－ビフェニル）－３－イル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）
（略称：［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ）３］）の合成方法について説明する。［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ
）３］の構造式を以下に示す。
Figure 0007154357000045
≪ステップ１：４’－メチル－２－（１，１’－ビフェニル）－２－イル－ピリジン（略
称：Ｈｍ６ｂｐｙ）の合成≫
２－フェニルピリジン１５ｇ（９７ｍｍｏｌ）、４－ブロモトルエン１３ｇ（７７ｍｍｏ
ｌ）、トリフェニルホスフィン２．５ｇ（９．７ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム５３ｇ（３８
６ｍｍｏｌ）、ベンゼンルテニウム（ＩＩ）クロリドダイマー １．２ｇ（２．４ｍｍｏ
ｌ）を２００ｍＬ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換し、フラスコ内を減圧しな
がら撹拌し、この混合物を脱気した。脱気後、１－メチル―２―ピロリドン（ＮＭＰ）１
００ｍＬを加え、窒素気流下、１２０℃で１８時間撹拌した。所定時間経過後、酢酸エチ
ルによる抽出を行った。その後、シリカカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開
溶媒には、ヘキサン：酢酸エチル＝１０：１の混合溶媒を用いた。得られたフラクション
を濃縮して、緑色油状物を１１ｇ、収率５９％で得た。核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により得
られた緑色油状物が４’－メチル－２－（１，１’－ビフェニル）－２－イル－ピリジン
（略称：Ｈｍ６ｂｐｙ）であることを確認した。ステップ１の合成スキームを下に示す。
Figure 0007154357000046
≪ステップ２：ジ－μ－クロロ－テトラキス［４’－メチル－２－（２－ピリジニル－κ
Ｎ）（１，１’－ビフェニル）－３－イル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ
（ｍ６ｂｐｙ）２Ｃｌ］２）の合成≫
ステップ１で合成した４’－メチル－２－（１，１’－ビフェニル）－２－イル－ピリジ
ン（略称：Ｈｍ６ｂｐｙ）５．０ｇ（２０ｍｍｏｌ）、塩化イリジウム一水和物２．９ｇ
（９．６ｍｍｏｌ）、２－エトキシエタノール３５ｍＬ、水１２ｍＬを１００ｍＬ丸底フ
ラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波（２．４５Ｇ
Ｈｚ １００Ｗ）を３時間照射することで、反応させた。反応後、反応溶液を吸引ろ過し
、黄色固体を３．８ｇ、収率５５％で得た。ステップ２の合成スキームを下に示す。
Figure 0007154357000047
≪ステップ３：トリス［４’－メチル－２－（２－ピリジニル－κＮ）（１，１’－ビフ
ェニル）－３－イル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ）３］）
の合成≫
ステップ２で合成した［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ）２Ｃｌ］２３．８ｇ（２．６ｍｍｏｌ）、Ｈ
ｍ６ｂｐｙ１．９ｇ（７．９ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム３．６ｇ（２６ｍｍｏｌ）、フェ
ノール１５ｇをフラスコに加え、窒素気流下、１９０℃で３．５時間加熱した。この反応
混合物にエタノールを加えて超音波を照射し、吸引ろ過をして黄色固体を得た。得られた
黄色固体を水、エタノールの順で洗浄した。得られた固体にジクロロメタンを加えて、セ
ライト、中性シリカゲル、セライトの順で積層したろ過補助剤を通してろ過した。得られ
たろ液を濃縮して固体を得た。得られた固体にエタノールを加えて超音波を照射し、吸引
ろ過を行って黄色固体を４．７ｇ、収率９８％で得た。得られた固体２．６ｇをトレイン
サブリメーョン法により昇華精製した。圧力２．１Ｐａ、アルゴン流量１０．７ｍＬ／ｍ
ｉｎの条件で、２９０℃で２１時間加熱して行った。昇華精製後、１．３ｇの黄色固体を
、回収率５０％で得た。ステップ３の合成スキームを下に示す。
Figure 0007154357000048
上記ステップ３で得られた黄色固体のプロトン（１Ｈ）を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により
測定した。以下に得られた値を示す。また、１Ｈ－ＮＭＲチャートを図４９に示す。この
ことから、本合成例において、本発明の有機金属錯体の一態様である、［Ｉｒ（ｍ６ｂｐ
ｙ）３］が得られたことがわかった。
１Ｈ－ＮＭＲ．δ（ＣＤ２Ｃｌ２）：２．４０（ｓ，９Ｈ），６．６７－６．６９（ｍ，
３Ｈ），６．７４－６．８０（ｍ，６Ｈ），６．８５（ｄ，３Ｈ），６．９２（ｄ，３Ｈ
），７．１５－７．２２（ｍ，１５Ｈ），７．４８（ｄ，３Ｈ）．
続いて、［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ）３］のジクロロメタン溶液の紫外可視吸収スペクトル（以
下、単に「吸収スペクトル」という）及び発光スペクトルを測定した。吸収スペクトルの
測定には、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用い、ジクロロメタ
ン溶液（０．００９３ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行った。また、発
光スペクトルの測定には、絶対ＰＬ量子収率測定装置（（株）浜松ホトニクス製 Ｃ１１
３４７－０１）を用い、グローブボックス（（株）ブライト製 ＬＡＢｓｔａｒＭ１３（
１２５０／７８０）にて、窒素雰囲気下でジクロロメタン脱酸素溶液（０．００９３ｍｍ
ｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、密栓し、室温で測定を行った。得られた吸収スペクトル及
び発光スペクトルの測定結果を図５０に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度および発光強
度を表す。なお、図５０に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液（０．００９３ｍ
ｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、ジクロロメタンのみを石
英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。
図５０に示す通り、イリジウム錯体［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ）３］は、５２８ｎｍに発光ピー
クを有しており、ジクロロメタンからは緑色の発光が観測された。
次に、本実施例で得られた［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ）３］を液体クロマトグラフ質量分析（Ｌ
ｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，略
称：ＬＣ／ＭＳ分析）によって分析した。
ＬＣ／ＭＳ分析は、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製Ｕｌｔｉｍａｔｅ３０
００によりＬＣ（液体クロマトグラフィー）分離を行い、サーモフィッシャーサイエンテ
ィフィック社製Ｑ ＥｘａｃｔｉｖｅによりＭＳ分析（質量分析）を行った。
ＬＣ分離は、任意のカラムを用いてカラム温度は４０℃とし、送液条件は溶媒を適宜選択
し、サンプルは任意の濃度の［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ）３］を有機溶媒に溶かして調整し、注
入量は５．０μＬとした。
Ｔａｒｇｅｔｅｄ－ＭＳ２法により、［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ）３］由来のイオンであるｍ／
ｚ＝９２４．２９のＭＳ２測定を行なった。Ｔａｒｇｅｔｅｄ－ＭＳ２の設定は、ターゲ
ットイオンの質量範囲をｍ／ｚ＝９２４．２９±２．０（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｗｉｎｄ
ｏｗ＝４）とし、検出はポジティブモードで行った。コリジョンセル内でターゲットイオ
ンを加速するエネルギーＮＣＥ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｅｎｅｒ
ｇｙ）を４０として測定した。得られたＭＳスペクトルを図５１に示す。
図５１の結果から、［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ）３］は、主としてｍ／ｚ＝８３４付近、６８１
付近、５８９付近にプロダクトイオンが検出されることがわかった。なお、図５１に示す
結果は、［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ）３］に由来する特徴的な結果を示すものであることから、
混合物中に含まれる［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ）３］を同定する上での重要なデータであるとい
える。
なお、ｍ／ｚ＝８３４付近のプロダクトイオンは、［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ）３］におけるト
リル基が脱離した状態のカチオンと推定され、６８１付近のプロダクトイオンは、［Ｉｒ
（ｍ６ｂｐｙ）３］におけるＨｍ６ｂｐｙが脱離した状態のカチオンと推定され、５８９
付近のプロダクトイオンは、［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ）３］におけるＨｍ６ｂｐｙとトリル基
が脱離した状態のカチオンと推定され、［Ｉｒ（ｍ６ｂｐｙ）３］が、Ｈｍ６ｂｐｙおよ
びトリル基を含んでいることを示唆するものである。
１０１ 第１の電極
１０２ 第２の電極
１０３ ＥＬ層
１１１ 正孔注入層
１１２ 正孔輸送層
１１３ 発光層
１１４ 電子輸送層
１１５ 電子注入層
１１６ 電荷発生層
１１７ Ｐ型層
１１８ 電子リレー層
１１９ 電子注入バッファ層
１６０ 長方形
１６１ Ｃ３対称軸
１６２ Ｃ３対称軸法線方向
１６３ Ｃ３対称軸方向
４００ 基板
４０１ 第１の電極
４０３ ＥＬ層
４０４ 第２の電極
４０５ シール材
４０６ シール材
４０７ 封止基板
４１２ パッド
４２０ ＩＣチップ
５０１ 第１の電極
５０２ 第２の電極
５０３ ＥＬ層
５１１ 第１の発光ユニット
５１２ 第２の発光ユニット
５１３ 電荷発生層
６０１ 駆動回路部（ソース線駆動回路）
６０２ 画素部
６０３ 駆動回路部（ゲート線駆動回路）
６０４ 封止基板
６０５ シール材
６０７ 空間
６０８ 配線
６０９ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
６１０ 素子基板
６１１ スイッチング用ＦＥＴ
６１２ 電流制御用ＦＥＴ
６１３ 第１の電極
６１４ 絶縁物
６１６ ＥＬ層
６１７ 第２の電極
６１８ 発光素子
６２３ ｎチャネル型ＦＥＴ
６２４ ｐチャネル型ＦＥＴ
６３１ 着色層
６３２ 遮光膜
６３３ａ 配向膜
６３３ｂ 配向膜
６３４ 着色層
６３５ 導電膜
６４０ 液晶素子
６４１ 接着層
６４２ 接着層
６４３ 導電膜
６４４ ＥＬ層
６４５ａ 導電膜
６４５ｂ 導電膜
６４６ 絶縁膜
６４７ 絶縁膜
６４８ 導電膜
６４９ 接続層
６５１ 基板
６５２ 導電膜
６５３ 半導体膜
６５４ 導電膜
６５５ 開口
６５６ 偏光板
６５９ 回路
６６０ 発光素子
６６１ 基板
６６２ 表示部
６６３ 導電膜
６６６ 配線
６７２ ＦＰＣ
６７３ ＩＣ
６８１ 絶縁膜
６８２ 絶縁膜
６８３ 絶縁膜
６８４ 絶縁膜
６８５ 絶縁膜
６８６ 接続体
６８７ 接続部
６８８ 表示パネル
６８９ トランジスタ
６９０ 接続部
６９１ トランジスタ
６９２ トランジスタ
６９３ 接続部
６９４ 液晶層
６９５ 導電膜
６９６ 絶縁膜
６９７ 絶縁膜
６９８ 絶縁膜
６９９ 導電膜
７３０ 絶縁膜
７７０ 平坦化絶縁膜
７７２ 導電膜
７８２ 発光素子
７８３ 液滴吐出装置
７８４ 液滴
７８５ 層
７８６ ＥＬ層
７８８ 導電膜
９０１ 筐体
９０２ 液晶層
９０３ バックライトユニット
９０４ 筐体
９０５ ドライバＩＣ
９０６ 端子
９５１ 基板
９５２ 電極
９５３ 絶縁層
９５４ 隔壁層
９５５ ＥＬ層
９５６ 電極
１００１ 基板
１００２ 下地絶縁膜
１００３ ゲート絶縁膜
１００６ ゲート電極
１００７ ゲート電極
１００８ ゲート電極
１０２０ 第１の層間絶縁膜
１０２１ 第２の層間絶縁膜
１０２２ 電極
１０２４Ｗ 発光素子の第１の電極
１０２４Ｒ 発光素子の第１の電極
１０２４Ｇ 発光素子の第１の電極
１０２４Ｂ 発光素子の第１の電極
１０２５ 隔壁
１０２８ ＥＬ層
１０２９ 発光素子の第２の電極
１０３１ 封止基板
１０３２ シール材
１０３３ 透明な基材
１０３４Ｒ 赤色の着色層
１０３４Ｇ 緑色の着色層
１０３４Ｂ 青色の着色層
１０３５ 黒色層（ブラックマトリックス）
１０３６ オーバーコート層
１０３７ 第３の層間絶縁膜
１０４０ 画素部
１０４１ 駆動回路部
１０４２ 周辺部
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 点線
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
１４１５ 材料供給源
１４１６ ヘッド
２００１ 筐体
２００２ 光源
３００１ 照明装置
５０００ 表示領域
５００１ 表示領域
５００２ 表示領域
５００３ 表示領域
５００４ 表示領域
５００５ 表示領域
７１０１ 筐体
７１０３ 表示部
７１０５ スタンド
７１０７ 表示部
７１０９ 操作キー
７１１０ リモコン操作機
７２０１ 本体
７２０２ 筐体
７２０３ 表示部
７２０４ キーボード
７２０５ 外部接続ポート
７２０６ ポインティングデバイス
７２１０ 第２の表示部
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ 操作ボタン
７４０４ 外部接続ポート
７４０５ スピーカ
７４０６ マイク
９０３３ 留め具
９０３４ スイッチ
９０３５ 電源スイッチ
９０３６ スイッチ
９３１０ 携帯情報端末
９３１１ 表示パネル
９３１２ 表示領域
９３１３ ヒンジ
９３１５ 筐体
９６３０ 筐体
９６３１ 表示部
９６３１ａ 表示部
９６３１ｂ 表示部
９６３２ａ タッチパネル領域
９６３２ｂ タッチパネル領域
９６３３ 太陽電池
９６３４ 充放電制御回路
９６３５ バッテリー
９６３６ ＤＣＤＣコンバータ
９６３７ 操作キー
９６３８ コンバータ
９６３９ ボタン

Claims (6)

  1. 第１の電極と、
    第２の電極と、
    前記第１の電極と前記第２の電極との間に発光層と、を有し、
    前記発光層はトリス型のイリジウム錯体を有し、
    前記イリジウム錯体は、膜面に垂直配置された遷移双極子が存在する割合を表す配向性パラメータが０．２５以下である、発光素子。
  2. 請求項１において、
    前記イリジウム錯体が、トリアゾール骨格を有する配位子又はイミダゾール骨格を有する配位子を有する発光素子。
  3. 請求項１において、
    前記イリジウム錯体が、ピリジン骨格を有する配位子を有する発光素子。
  4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の発光素子と、
    トランジスタ、または、基板と、を有する発光装置。
  5. 請求項４に記載の発光装置と、
    センサ、操作ボタン、スピーカ、または、マイクと、を有する電子機器。
  6. 請求項４に記載の発光装置と、
    筐体と、を有する照明装置。
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