JP7192067B2 - 発光素子 - 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、該表示装置は、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、三重項励起状態のエネルギー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（例えば、特許文献１参
照）。
有機化合物を励起するために必要なエネルギーは、有機化合物のＬＵＭＯ準位とＨＯＭ
Ｏ準位とのエネルギー差に依存し、そのエネルギー差は概ね一重項励起状態のエネルギー
に相当する。燐光性化合物を用いた発光素子においては、三重項励起エネルギーが、発光
のエネルギーに変換される。そのため、有機化合物が形成する一重項励起状態と三重項励
起状態とでエネルギー差が大きい場合、有機化合物を励起するために必要なエネルギーは
、該エネルギー差に相当するエネルギーの分だけ、発光のエネルギーより高くなってしま
う。有機化合物を励起するために必要なエネルギーと、発光のエネルギーとの差は、発光
素子において駆動電圧の上昇として素子特性に影響を与える。そのため、駆動電圧を低減
する手法が探索されている（特許文献２参照）。
また、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、燐光性化合物を用い、高い発光効率で信頼性の優れ
た発光素子の開発が求められている。
特開２０１０－１８２６９９号公報 特開２０１２－２１２８７９号公報
高い発光効率を示す燐光性化合物として、イリジウム錯体が知られている。また、高い
発光エネルギーを有するイリジウム錯体として、含窒素五員複素環骨格を配位子に有する
イリジウム錯体が知られている。該含窒素五員複素環骨格は、高い三重項励起エネルギー
を有するが、含窒素六員複素環骨格と比較して電子受容性が低い。そのため、含窒素五員
複素環骨格を配位子に有するイリジウム錯体は、ＬＵＭＯ準位が高く、電子キャリアが注
入されにくい。そのため、含窒素五員複素環骨格を配位子に有するイリジウム錯体は、キ
ャリアの直接再結合による励起が困難であり、効率よく発光させることが難しい。また、
含窒素五員複素環骨格を配位子に有するイリジウム錯体は、ＨＯＭＯ準位が高くなりやす
く、ＬＵＭＯ準位が低い他の化合物と相互作用し、励起錯体を形成する場合がある。
また、含窒素六員複素環骨格は、電子受容性が高い。そのため、含窒素六員複素環骨格
を配位子に有するイリジウム錯体は、ＬＵＭＯ準位が低く、電子キャリアが注入されやす
い。含窒素六員複素環骨格を配位子に有するイリジウム錯体は、ＬＵＭＯ準位が低いため
、ＨＯＭＯ準位が高い他の化合物と相互作用し、励起錯体を形成する場合がある。
イリジウム錯体が、他の化合物と励起錯体を形成すると、イリジウム錯体が呈する発光
の発光効率が低下する、または発光素子の駆動電圧が上昇する、といった問題が生じる。
そのため、イリジウム錯体を用いた発光素子において、発光効率が高く、低い駆動電圧で
駆動する発光素子の開発が求められている。
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、信頼性の優れた発光素子を提供すること
を課題の一とする。または、本発明の一態様では、新規な発光素子を提供することを課題
の一とする。または、本発明の一態様では、新規な発光装置を提供することを課題の一と
する。または、本発明の一態様では、新規な表示装置を提供することを課題の一とする。
なお、上記の課題の記載は、他の課題の存在を妨げない。なお、本発明の一態様は、必
ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。上記以外の課題は、明細書等の記載
から自ずと明らかであり、明細書等の記載から上記以外の課題を抽出することが可能であ
る。
本発明の一態様は、発光層を有する発光素子であって、発光層は、第１の有機化合物と
、第２の有機化合物と、を有し、第１の有機化合物および第２の有機化合物の一方は、第
１の有機化合物および第２の有機化合物の他方のＬＵＭＯ準位以上のＬＵＭＯ準位を有し
、且つ、第１の有機化合物および第２の有機化合物の他方のＨＯＭＯ準位以上のＨＯＭＯ
準位を有し、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、が第１の励起錯体を形成する組
み合わせであり、第１の有機化合物は、三重項励起エネルギーを発光に変換することがで
きる機能を有し、発光層が呈する発光は、第１の有機化合物が呈する発光、及び第１の励
起錯体が呈する発光、を有し、発光層が呈する発光に対する、第１の励起錯体が呈する発
光の割合が、０％より大きく６０％以下である発光素子である。
また、本発明の他の一態様は、発光層を有する発光素子であって、発光層は、第１の有
機化合物と、第２の有機化合物と、を有し、第１の有機化合物および第２の有機化合物の
一方は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の他方のＬＵＭＯ準位以上のＬＵＭＯ
準位を有し、且つ、第１の有機化合物および第２の有機化合物の他方のＨＯＭＯ準位以上
のＨＯＭＯ準位を有し、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、が第１の励起錯体を
形成する組み合わせであり、第１の有機化合物は、三重項励起エネルギーを発光に変換す
ることができる機能を有し、第１の有機化合物が呈する発光のエネルギーをＥＧ＿ｅｍと
し、第１の励起錯体が呈する発光のエネルギーをＥＥｘ＿ｅｍとするとき、０ｅＶ＜ＥＧ
＿ｅｍ－ＥＥｘ＿ｅｍ≦０．２３ｅＶの関係式を満たす発光素子である。
上記構成において、ＥＧ＿ｅｍは、第１の有機化合物が呈する発光スペクトルの最も短
波長側の発光ピークの波長から算出されるエネルギーであると好ましい。
また、本発明の他の一態様は、発光層を有する発光素子であって、発光層は、第１の有
機化合物と、第２の有機化合物と、を有し、第１の有機化合物および第２の有機化合物の
一方は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の他方のＬＵＭＯ準位以上のＬＵＭＯ
準位を有し、且つ、第１の有機化合物および第２の有機化合物の他方のＨＯＭＯ準位以上
のＨＯＭＯ準位を有し、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、が第１の励起錯体を
形成する組み合わせであり、第１の有機化合物は、三重項励起エネルギーを発光に変換す
ることができる機能を有し、第１の有機化合物の吸収スペクトルの吸収端から算出される
遷移エネルギーをＥＧ＿ａｂｓとし、第１の励起錯体が呈する発光のエネルギーをＥＥｘ
＿ｅｍとするとき、０ｅＶ＜ＥＧ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍ≦０．３０ｅＶの関係式を満た
す発光素子である。
上記各構成において、ＥＥｘ＿ｅｍは、第１の励起錯体が呈する発光スペクトルの最も
短波長側の発光ピークの波長から算出されるエネルギーであると好ましい。
また、本発明の他の一態様は、発光層を有する発光素子であって、発光層は、第１の有
機化合物と、第２の有機化合物と、を有し、第１の有機化合物および第２の有機化合物の
一方は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の他方のＬＵＭＯ準位以上のＬＵＭＯ
準位を有し、且つ、第１の有機化合物および第２の有機化合物の他方のＨＯＭＯ準位以上
のＨＯＭＯ準位を有し、第１の有機化合物は、三重項励起エネルギーを発光に変換するこ
とができる機能を有し、第１の有機化合物の吸収スペクトルの吸収端から算出される遷移
エネルギーをＥＧ＿ａｂｓとし、第１の有機化合物および第２の有機化合物の一方のＨＯ
ＭＯ準位と第１の有機化合物および第２の有機化合物の他方のＬＵＭＯ準位とのエネルギ
ー差をΔＥＥｘとするとき、０ｅＶ＜ＥＧ＿ａｂｓ－ΔＥＥｘ≦０．２３ｅＶの関係式を
満たす発光素子である。
上記構成において、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、が第１の励起錯体を形
成する組み合わせであると好ましい。
また、上記各構成において、第２の有機化合物の最低励起三重項エネルギー準位は、第
１の有機化合物の最低励起三重項エネルギー準位以上であり、第１の有機化合物の最低励
起三重項エネルギー準位は、第１の励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位以上である
と好ましい。
また、上記各構成において、発光層は、さらに、第３の有機化合物を有し、第２の有機
化合物および第３の有機化合物の一方は、第２の有機化合物および第３の有機化合物の他
方のＬＵＭＯ準位以上のＬＵＭＯ準位を有し、且つ、第２の有機化合物および第３の有機
化合物の他方のＨＯＭＯ準位以上のＨＯＭＯ準位を有し、第２の有機化合物と、第３の有
機化合物と、が第２の励起錯体を形成する組み合わせであると好ましい。
また、上記構成において、第２の有機化合物の最低励起三重項エネルギー準位および第
３の有機化合物の最低励起三重項エネルギー準位は、第２の励起錯体の最低励起三重項エ
ネルギー準位以上であり、第２の励起錯体の最低励起三重項エネルギー準位は、第１の有
機化合物の最低励起三重項エネルギー準位以上であると好ましい。
また、上記各構成において、第２の有機化合物または第３の有機化合物の一方は、正孔
を輸送することができる機能を有し、第２の有機化合物または第３の有機化合物の他方は
、電子を輸送することができる機能を有すると好ましい。また、第２の有機化合物または
第３の有機化合物の一方は、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
くとも一方を有し、第２の有機化合物または第３の有機化合物の他方は、π電子不足型複
素芳香環骨格を有すると好ましい。
また、上記各構成において、発光層が呈する発光は、第１の有機化合物が呈する発光、
及び第１の励起錯体が呈する発光、を有し、発光層が呈する発光は、発光強度が１％以下
となる時間が３７μｓ以下の発光成分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、イリジウムを有すると好ましい。ま
た、第１の有機化合物は、イリジウムに配位する配位子を有し、配位子は、含窒素五員複
素環骨格を有すると好ましい。また、第２の有機化合物は、π電子不足型複素芳香環骨格
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 Ｃｉｒｃｕｉ
ｔ）、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Ｃ
ＯＧ（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、信頼性の優れた発光素子を提供することができる。または、本発
明の一態様により、新規な発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様に
より、新規な発光装置を提供することができる。または、本発明の一態様により、新規な
表示装置を提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げない。なお、本発明の一態様は、
必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書
、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかであり、明細書、図面、請求項などの記載
から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
本発明の一態様の発光素子の断面模式図。 本発明の一態様の発光素子の発光層の断面模式図、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発光層の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モジュールを説明する斜視図。 本発明の一態様の電子機器について説明する図。 本発明の一態様の表示装置を説明する斜視図。 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、外部量子効率－励起錯体の発光割合を説明する図。 実施例に係る、励起錯体の発光割合－ゲスト材料と励起錯体のエネルギー差、及び外部量子効率－ゲスト材料と励起錯体のエネルギー差、を説明する図。 実施例に係る、励起錯体の発光割合－ゲスト材料と励起錯体のエネルギー差、及び外部量子効率－ゲスト材料と励起錯体のエネルギー差、を説明する図。 実施例に係る、励起錯体の発光割合－ゲスト材料と励起錯体のエネルギー差、及び外部量子効率－ゲスト材料と励起錯体のエネルギー差、を説明する図。 実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトルを説明する図。 実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトルを説明する図。 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、薄膜の過渡発光特性を説明する図。 実施例に係る、薄膜の過渡発光特性を説明する図。 実施例に係る、薄膜の過渡発光特性を説明する図。 実施例に係る、薄膜の過渡発光特性を説明する図。 実施例に係る、薄膜の過渡発光特性を説明する図。 実施例に係る、薄膜の過渡発光特性を説明する図。 実施例に係る、薄膜の過渡発光特性を説明する図。 実施例に係る、励起錯体の発光割合－発光寿命、及び外部量子効率－発光寿命、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、薄膜の発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、発光素子の輝度－電流密度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の輝度－電圧特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電流効率－輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の外部量子効率－輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、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、外部量子効率－励起錯体の発光割合を説明する図。 実施例に係る、外部量子効率－ゲスト材料と励起錯体のエネルギー差、を説明する図。 実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトルを説明する図。 実施例に係る、外部量子効率－ゲスト材料と励起錯体のエネルギー差、を説明する図。 実施例に係る、外部量子効率－ゲスト材料と励起錯体のエネルギー差、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、薄膜の過渡発光特性を説明する図。 実施例に係る、薄膜の過渡発光特性を説明する図。 実施例に係る、薄膜の過渡発光特性を説明する図。 実施例に係る、薄膜の過渡発光特性を説明する図。 実施例に係る、薄膜の過渡発光特性を説明する図。 実施例に係る、薄膜の過渡発光特性を説明する図。 実施例に係る、薄膜の過渡発光特性を説明する図。 実施例に係る、励起錯体の発光割合－発光寿命、及び外部量子効率－発光寿命、を説明する図。 実施例に係る、発光素子の輝度－電流密度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の輝度－電圧特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電流効率－輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の外部量子効率－輝度特性を説明する図。 実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。 実施例に係る、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、外部量子効率－励起錯体の発光割合を説明する図。 実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトルを説明する図。 実施例に係る、励起錯体の発光割合－ゲスト材料と励起錯体のエネルギー差、及び外部量子効率－ゲスト材料と励起錯体のエネルギー差、を説明する図。 実施例に係る、励起錯体の発光割合－ゲスト材料と励起錯体のエネルギー差、及び外部量子効率－ゲスト材料と励起錯体のエネルギー差、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。
また、燐光発光エネルギーまたは三重項励起エネルギーは、燐光発光の最も短波長側の
発光ピーク（極大値、またはショルダーを含む）の波長または立ち上がりの波長から導出
することができる。なお、常温で燐光発光を示さない化合物における燐光発光は、低温（
例えば、１０Ｋ）環境下において、時間分解フォトルミネッセンス法を行うことで観測す
ることができる。また、熱活性化遅延蛍光の発光エネルギーは、熱活性化遅延蛍光の最も
短波長側の発光ピーク（極大値、またはショルダーを含む）の波長または立ち上がりの波
長から導出することができる。
なお、本明細書等において、室温とは、０℃以上４０℃以下の範囲の温度をいう。
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４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を用いて、以下説明する。
図１は、本発明の一態様の発光素子１５０の断面模式図である。
発光素子１５０は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）を有し、該一対の電極間
に設けられたＥＬ層１００を有する。ＥＬ層１００は、少なくとも発光層１３０を有する
。
また、図１に示すＥＬ層１００は、発光層１３０の他に、正孔注入層１１１、正孔輸送
層１１２、電子輸送層１１８、及び電子注入層１１９等の機能層を有する。
なお、本実施の形態においては、一対の電極のうち、電極１０１を陽極として、電極１
０２を陰極として説明するが、発光素子１５０の構成としては、その限りではない。つま
り、電極１０１を陰極とし、電極１０２を陽極とし、当該電極間の各層の積層を、逆の順
番にしてもよい。すなわち、陽極側から、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１２と、発
光層１３０と、電子輸送層１１８と、電子注入層１１９と、が積層する順番とすればよい
。
なお、ＥＬ層１００の構成は、図１に示す構成に限定されず、正孔注入層１１１、正孔
輸送層１１２、電子輸送層１１８、及び電子注入層１１９の中から選ばれた少なくとも一
つを有する構成とすればよい。あるいは、ＥＬ層１００は、正孔または電子の注入障壁を
低減する、正孔または電子の輸送性を向上する、正孔または電子の輸送性を阻害する、ま
たは電極による消光現象を抑制する、ことができる等の機能を有する機能層を有する構成
としてもよい。なお、機能層はそれぞれ単層であっても、複数の層が積層された構成であ
ってもよい。
＜発光素子の発光機構１＞
次に、発光層１３０の発光機構について、以下説明を行う。
図２（Ａ）は、図１に示す発光層１３０の一例を示す断面模式図である。図２（Ａ）に
示す発光層１３０は、ゲスト材料１３１と、ホスト材料１３２と、を有する。
本発明の一態様の発光素子１５０においては、一対の電極（電極１０１及び電極１０２
）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１００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。すなわち、一重項励起子が生成する割合は２５％であり、
三重項励起子が生成する割合は７５％であるため、三重項励起子を発光に寄与させること
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。
したがって、発光層１３０に用いるゲスト材料１３１としては、三重項励起エネルギー
を発光に変換する機能を有する材料であると好ましい。発光性の化合物のうち、燐光を発
することができる化合物（以下、燐光性化合物ともいう）は、三重項励起エネルギーを発
光に変換する機能を有する。したがって、発光素子１５０のゲスト材料１３１として燐光
性化合物を用いると好ましい。以下の説明においては、ゲスト材料１３１として、燐光性
化合物を用いる構成について説明する。なお、ゲスト材料１３１を燐光性化合物として読
み替えてもよい。
燐光性化合物が、効率よく三重項励起エネルギーを発光に変換するためには、重金属を
有すると好ましい。燐光性化合物が重金属を有する場合、スピン軌道相互作用（電子のス
ピン角運動量と軌道角運動量との相互作用）により、一重項状態と三重項状態との項間交
差が促進されるため、燐光性化合物において一重項基底状態と三重項励起状態との間の遷
移が許容となる。すなわち、燐光性化合物の一重項基底状態と三重項励起状態との間の遷
移確率が高まるため、当該遷移に係わる発光の効率および吸収の確率を高めることができ
る。そのためには、燐光性化合物がスピン軌道相互作用の大きい金属元素を有すると好ま
しく、具体的には遷移金属元素が好ましく、特に白金族元素（ルテニウム（Ｒｕ）、ロジ
ウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、または
白金（Ｐｔ））を有することが好ましく、中でもイリジウムを有することで、一重項基底
状態と三重項励起状態との間の直接遷移に係わる遷移確率を高めることができ好ましい。
有機化合物を励起するために必要な励起エネルギーは、有機化合物のＬＵＭＯ（Ｌｏｗ
ｅｓｔ Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ、最低空軌道とも
いう）準位とＨＯＭＯ（Ｈｉｇｈｅｓｔ Ｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒ
ｂｉｔａｌ、最高被占軌道ともいう）準位とのエネルギー差に依存し、該エネルギー差は
概ね一重項励起状態のエネルギーに相当する。また、フント則により、三重項励起状態は
、一重項励起状態よりエネルギーが安定となる。そのため、ゲスト材料１３１は、ＬＵＭ
Ｏ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＧ）よりエネルギーが小さい発光を呈する
ことができる。ゲスト材料１３１のΔＥＧは、ゲスト材料１３１が呈する発光エネルギー
（ＥＧ＿ｅｍ）、および吸収スペクトルから算出される遷移エネルギー（ＥＧ＿ａｂｓ）
よりも大きいため、ゲスト材料１３１を直接励起する場合には、ΔＥＧに相当する大きな
励起エネルギーが必要となり、発光素子１５０の駆動電圧が上昇する。
そこで、本発明の一態様では、ΔＥＧよりも小さい励起エネルギーによりゲスト材料１
３１を励起することで、低い駆動電圧で駆動し、且つ高効率な発光を呈する発光素子を提
供する。本発明の一態様の発光素子１５０においては、ゲスト材料１３１およびホスト材
料１３２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。
ゲスト材料１３１とホスト材料１３２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、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２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＝１：１９から１９：１（
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。
≪エネルギー準位の相関≫
効率よく励起錯体を形成する材料の組み合わせとしては、ゲスト材料１３１及びホスト
材料１３２のうち一方のＨＯＭＯ準位が他方のＨＯＭＯ準位以上であり、一方のＬＵＭＯ
準位が他方のＬＵＭＯ準位以上であると好ましい。
なお、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（Ｃ
Ｖ）測定によって測定される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。
例えば、ゲスト材料１３１が正孔輸送性を有し、ホスト材料１３２が電子輸送性を有す
る場合、図２（Ｂ）に示すエネルギーバンド図のように、ゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準
位がホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位以上であると好ましく、ゲスト材料１３１のＬＵＭ
Ｏ準位がホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位以上であると好ましい。そうすることで、一対
の電極（電極１０１および電極１０２）から注入されたキャリアである正孔及び電子が、
ゲスト材料１３１およびホスト材料１３２に、それぞれ注入されやすくなり好適である。
なお、図２（Ｂ）において、Ｇｕｅｓｔ（１３１）はゲスト材料１３１を表し、Ｈｏｓ
ｔ（１３２）はホスト材料１３２を表し、Ｅｘｃｉｐｌｅｘ（１３６）はゲスト材料１３
１とホスト材料１３２とで形成する励起錯体１３６を表し、ΔＥＧはゲスト材料１３１の
ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表し、ΔＥＨ１はホスト材料１３２のＬ
ＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表し、ΔＥＥｘはホスト材料１３２のＬＵ
ＭＯ準位とゲスト材料１３１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、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とが形成する励起錯体１３６は
、ゲスト材料１３１にＨＯＭＯの分子軌道を有し、ホスト材料１３２にＬＵＭＯの分子軌
道を有する励起錯体となる。また、励起錯体１３６の励起エネルギーは、ホスト材料１３
２のＬＵＭＯ準位とゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＥｘ）に概
ね相当し、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＧ）
及びホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＨ１）より
小さくなる。したがって、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで励起錯体１３６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、励起錯体１３６は、安定な励起状態を形成するこ
とができる。
また、発光層１３０におけるゲスト材料１３１と、ホスト材料１３２とのエネルギー準
位の相関を図２（Ｃ）に示す。なお、図２（Ｃ）における表記及び符号は、以下の通りで
ある。
・Ｇｕｅｓｔ（１３１）：ゲスト材料１３１（燐光性化合物）
・Ｈｏｓｔ（１３２）：ホスト材料１３２
・ＳＧ：ゲスト材料１３１のＳ１準位
・ＴＧ：ゲスト材料１３１のＴ１準位
・ＳＨ１：ホスト材料１３２のＳ１準位
・ＴＨ１：ホスト材料１３２のＴ１準位
・ＳＥ：励起錯体１３６のＳ１準位
・ＴＥ：励起錯体１３６のＴ１準位
本発明の一態様の発光素子においては、発光層１３０が有するゲスト材料１３１とホス
ト材料１３２とで励起錯体１３６を形成する。励起錯体１３６のＳ１準位（ＳＥ）と励起
錯体１３６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（Ｃ）
ルートＥ１参照）。具体的には、励起錯体１３６のＳ１準位（ＳＥ）とＴ１準位（ＴＥ
）とのエネルギー差は、好ましくは０ｅＶより大きく０．２ｅＶ以下、より好ましくは０
ｅＶより大きく０．１ｅＶ以下である。
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
子を受け取り、互いに相互作用することで速やかに励起錯体を形成することができる。励
起錯体１３６の励起エネルギー準位（ＳＥおよびＴＥ）は、励起錯体１３６を形成する各
物質（ゲスト材料１３１およびホスト材料１３２）のＳ１準位（ＳＧおよびＳＨ１）より
低くなるため、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。これに
よって、発光素子１５０の駆動電圧を低減することができる。
そして、励起錯体１３６の一重項励起エネルギーと三重項励起エネルギーの双方を、励
起錯体１３６のＳ１準位（ＳＥ）及びＴ１準位（ＴＥ）からゲスト材料１３１（燐光性化
合物）のＴ１準位（ＴＧ）へ移動させることで、ゲスト材料１３１から発光が得られる（
図２（Ｃ）ルートＥ２参照）。
なお、励起錯体１３６の失活を抑制するためには、励起錯体１３６のＴ１準位（ＴＥ）
が、ホスト材料１３２のＴ１準位（ＴＨ１）よりも低いことが好ましい。なお、本発明の
一態様においては、励起錯体１３６の三重項励起エネルギーは一重項励起エネルギーへ逆
項間交差する必要はなく、一重項励起エネルギー準位（ＳＥ）からの発光量子収率が高い
必要もないため、材料を幅広く選択することが可能となる。
ここで、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで形成する励起錯体１３６のＳ１準位
（ＳＥ）及びＴ１準位（ＴＥ）が、ゲスト材料１３１のＴ１準位（ＴＧ）より低い場合で
あっても、励起錯体１３６のＳ１準位（ＳＥ）及びＴ１準位（ＴＥ）と、ゲスト材料１３
１のＴ１準位（ＴＧ）とが近接している場合であれば、熱活性化によって、ゲスト材料１
３１とホスト材料１３２とで形成する励起錯体１３６からゲスト材料１３１への励起エネ
ルギーの移動が可能となり、ゲスト材料１３１から効率よく発光を得ることができること
を本発明者らは見出した。また、このような励起錯体１３６の形成が、発光素子を長寿命
化させ、信頼性を高めることもわかった。
ゲスト材料１３１は燐光性化合物であるため、ゲスト材料１３１の発光はゲスト材料１
３１の三重項励起状態から基底状態への遷移に基づく発光であり、ゲスト材料１３１の吸
収スペクトルの吸収端はゲスト材料１３１の基底状態から三重項励起状態への遷移に基づ
く吸収端である。また、励起錯体１３６の発光は、励起錯体の一重項励起状態から一重項
基底状態への遷移に基づく発光であり、励起錯体の一重項励起エネルギー準位と三重項励
起エネルギー準位は隣接している。
したがって、ゲスト材料１３１が呈する発光のエネルギー（ＥＧ＿ｅｍ）と励起錯体１
３６の発光のエネルギー（ＥＥｘ＿ｅｍ）とが近接している、またはゲスト材料１３１の
吸収スペクトルの吸収端から算出される遷移エネルギー（ＥＧ＿ａｂｓ）と励起錯体１３
６の発光のエネルギー（ＥＥｘ＿ｅｍ）が近接している、と好ましい。一方で、励起錯体
を生成するには、ＥＥｘ＿ｅｍがＥＧ＿ｅｍおよびＥＧ＿ａｂｓよりも小さくなることが
好ましい。これらのことから、具体的には、好ましくはＥＧ＿ｅｍ－ＥＥｘ＿ｅｍが０ｅ
Ｖより大きく０．２３ｅＶ以下（０ｅＶ＜ＥＧ＿ｅｍ－ＥＥｘ＿ｅｍ≦０．２３ｅＶ）、
より好ましくは０ｅＶより大きく０．１８ｅＶ以下（０ｅＶ＜ＥＧ＿ｅｍ－ＥＥｘ＿ｅｍ
≦０．１８ｅＶ）である。また、好ましくはＥＧ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍが０ｅＶより大
きく０．３０ｅＶ以下（０ｅＶ＜ＥＧ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍ≦０．３０ｅＶ）、より好
ましくは０ｅＶより大きく０．２５ｅＶ以下（０ｅＶ＜ＥＧ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍ≦０
．２５ｅＶ）である。
なお、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで形成する励起錯体１３６の励起エネル
ギーは、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位とのエネル
ギー差（ΔＥＥｘ）に概ね相当する。したがって、上記構成においては、ゲスト材料１３
１の吸収スペクトルの吸収端から算出される遷移エネルギー（ＥＧ＿ａｂｓ）と、ホスト
材料１３２のＬＵＭＯ準位とゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＥ
ｘ）とが近接していると好ましい。一方で、励起錯体を生成するには、ΔＥＥｘがＥＧ＿
ａｂｓよりも小さくなることが好ましい。これらのことから、具体的には、好ましくはＥ
Ｇ＿ａｂｓ－ΔＥＥｘが０ｅＶより大きく０．２３ｅＶ以下（０ｅＶ＜ＥＧ＿ａｂｓ－Δ
ＥＥｘ≦０．２３ｅＶ）、より好ましくは０ｅＶより大きく０．１８ｅＶ以下（０ｅＶ＜
ＥＧ＿ａｂｓ－ΔＥＥｘ≦０．１８ｅＶ）である。
上記のようなエネルギー関係とすることで、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで
形成する励起錯体１３６からゲスト材料１３１へ励起エネルギーの移動が可能となり、ゲ
スト材料１３１から効率よく発光を得ることができる。
また、本発明の一態様においては、ΔＥＥｘ（ΔＥＧよりも小さい）に相当する励起エ
ネルギーにより励起錯体１３６を励起し、励起錯体１３６からのエネルギー移動によって
ゲスト材料１３１の励起状態を生成するため、低い駆動電圧で、ゲスト材料１３１からの
発光を得ることができる。また、ΔＥＧが、ゲスト材料１３１が呈する発光のエネルギー
（ＥＧ＿ｅｍ）、あるいは吸収スペクトルの吸収端から算出される遷移エネルギー（ＥＧ
＿ａｂｓ）よりもかなり大きい場合（例えばゲスト材料が青色発光材料の場合）において
、本発明の一態様は特に有益である。具体的には、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨ
ＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＧ）は、ゲスト材料１３１の吸収スペクトルにおける
吸収端から算出される遷移エネルギー（ＥＧ＿ａｂｓ）より、０．３ｅＶ以上大きいと好
ましく、０．４ｅＶ以上大きいとより好ましい。また、ゲスト材料１３１が呈する発光の
エネルギー（ＥＧ＿ｅｍ）は、ＥＧ＿ａｂｓと同等か、それよりも小さいため、ゲスト材
料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＧ）が、ゲスト材料１３
１が呈する発光のエネルギー（ＥＧ＿ｅｍ）より、０．３ｅＶ以上大きいと好ましく、０
．４ｅＶ以上大きいとより好ましい。なお、発光のエネルギー（ＥＧ＿ｅｍおよびＥＥｘ
＿ｅｍ）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）の波長または立ち上がりの波長から導出することができる。
なお、ゲスト材料１３１の発光波長が短波長になり、発光のエネルギー（ＥＧ＿ｅｍ）
が大きくなるほど、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（
ΔＥＧ）は大きくなるため、それに伴い、ゲスト材料１３１を励起するためには大きなエ
ネルギーが必要となる。しかしながら、本発明の一態様においては、ゲスト材料１３１の
吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネルギー（ＥＧ＿ａｂｓ）が、ΔＥ
Ｅｘより大きく、且つΔＥＥｘ＋０．２３ｅＶ以下（ΔＥＥｘ＜ＥＧ＿ａｂｓ≦ΔＥＥｘ
＋０．２３ｅＶ）であれば、ΔＥＧよりもエネルギーが小さいΔＥＥｘ程度のエネルギー
でゲスト材料１３１を励起することができるため、発光素子の消費電力を低減することが
できる。したがって、ゲスト材料１３１の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される
遷移エネルギー（ＥＧ＿ａｂｓ）と、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位と
のエネルギー差（ΔＥＧ）と、のエネルギー差がより大きい方が（すなわち、特に青色の
発光を呈するゲスト材料である場合が）、本発明の一態様の発光機構の効果が顕著となる
。
ただし、ゲスト材料１３１の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エネル
ギー（ＥＧ＿ａｂｓ）が小さくなると、ゲスト材料１３１が呈する発光のエネルギー（Ｅ
Ｇ＿ｅｍ）も小さくなってしまうため、青色の発光のような高いエネルギーを有する発光
を得ることが難しくなってしまう。すなわち、ＥＧ＿ａｂｓとΔＥＧの差が大きくなりす
ぎると、青色の発光のような高いエネルギーを有する発光が得られ難くなる。
これらのことから、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差
（ΔＥＧ）は、ゲスト材料１３１の吸収スペクトルにおける吸収端から算出される遷移エ
ネルギー（ＥＧ＿ａｂｓ）より、０．３ｅＶ以上０．８ｅＶ以下の範囲で大きいと好まし
く、０．４ｅＶ以上０．８ｅＶ以下の範囲で大きいとより好ましく、０．５ｅＶ以上０．
８ｅＶ以下の範囲で大きいと、さらに好ましい。また、ゲスト材料１３１が呈する発光の
エネルギー（ＥＧ＿ｅｍ）は、ＥＧ＿ａｂｓと同等か、それよりも小さいため、ゲスト材
料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＧ）は、ゲスト材料１３
１が呈する発光のエネルギー（ＥＧ＿ｅｍ）より、０．３ｅＶ以上０．８ｅＶ以下の範囲
で大きいと好ましく、０．４ｅＶ以上０．８ｅＶ以下の範囲で大きいとより好ましく、０
．５ｅＶ以上０．８ｅＶ以下の範囲で大きいと、さらに好ましい。
ゲスト材料１３１が高い発光エネルギーを有する（短波長である）発光を呈するために
は、ゲスト材料１３１のＴ１準位は高いことが好ましい。そのためには、ゲスト材料１３
１が有する重金属原子に配位する配位子としても、Ｔ１準位が高いことが好ましく、電子
受容性が低くＬＵＭＯ準位が高いことが好ましい。
上記のような構造を有するゲスト材料は、ＨＯＭＯ準位が高く正孔を受け取り易い分子
構造となり易い。ゲスト材料１３１が正孔を受け取り易い分子構造を有する場合、ゲスト
材料１３１のＨＯＭＯ準位が、ホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位より高くなりやすい組み
合わせとなる。
ゲスト材料１３１が正孔輸送性を有し、ホスト材料１３２が電子輸送性を有する場合、
適度な正孔トラップは、発光層中のキャリアバランスを容易に制御することが可能となり
、発光素子の長寿命化の効果をもたらし好ましいが、ゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位が
高すぎると、上述したΔＥＥｘが小さくなってしまい、ゲスト材料１３１とホスト材料１
３２とで形成する励起錯体からゲスト材料１３１への励起エネルギーの移動が困難となっ
てしまう。そのため、ゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位と、ホスト材料１３２のＨＯＭＯ
準位との差は、好ましくは０．０５ｅＶ以上０．４ｅＶ以下である。また、ゲスト材料１
３１のＬＵＭＯ準位とホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位との差は、好ましくは０．０５ｅ
Ｖ以上であり、より好ましくは０．１ｅＶ以上であり、さらに好ましくは０．２ｅＶ以上
である。このようなエネルギー準位の相関とすることで、電子キャリアがホスト材料１３
２に注入されやすくなるため好適である。
また、ゲスト材料１３１が電子輸送性を有し、ホスト材料１３２が正孔輸送性を有する
構成であってもよい。その場合、図４（Ａ）に示すエネルギーバンド図のように、ホスト
材料１３２のＨＯＭＯ準位がゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位以上であると好ましく、ホ
スト材料１３２のＬＵＭＯ準位がゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位以上であると好ましい
。
また、この場合、適度な電子トラップは、発光層中のキャリアバランスを容易に制御す
ることが可能となり、発光素子の長寿命化の効果をもたらし好ましいが、ゲスト材料１３
１のＬＵＭＯ準位が低すぎると、上述したΔＥＥｘが小さくなってしまい、励起錯体１３
６からゲスト材料１３１への励起エネルギーの移動が困難となってしまう。そのため、ゲ
スト材料１３１のＬＵＭＯ準位と、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位との差は、好ましく
は０．０５ｅＶ以上０．４ｅＶ以下である。また、ゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位と、
ホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位との差は、好ましくは０．０５ｅＶ以上であり、より好
ましくは０．１ｅＶ以上であり、さらに好ましくは０．２ｅＶ以上である。このようなエ
ネルギー準位の相関とすることで、正孔がホスト材料１３２に注入されやすくなるため好
適である。
なお、励起錯体１３６のＳ１準位（ＳＥ）及びＴ１準位（ＴＥ）が、ゲスト材料１３１
のＴ１準位（ＴＧ）より低いとき、励起錯体１３６が有する励起エネルギーの一部がゲス
ト材料１３１に移動せずに、励起錯体１３６が発光する場合がある。ただし、励起錯体１
３６の発光が支配的となると、ゲスト材料１３１の励起状態が生成されにくくなるため、
発光素子の発光効率が低下してしまう。したがって、発光素子１５０の効率を高めるため
には、発光素子１５０が呈する発光のうち、励起錯体１３６が呈する発光が、ゲスト材料
１３１が呈する発光より少ないことが好ましい。具体的には、発光素子１５０が呈する発
光における励起錯体１３６が呈する発光の割合は、好ましくは０％より大きく６０％以下
、より好ましくは０％より大きく４０％以下である。
なお、励起錯体を形成する一方の化合物に重原子を有する化合物を用いると、スピン軌
道相互作用（電子のスピン角運動量と軌道角運動量との相互作用）により、一重項状態と
三重項状態との間の項間交差が促進される。すなわち、励起錯体において三重項励起状態
から一重項励起状態への逆項間交差が促進されるため、励起錯体において一重項励起状態
の生成確率を高めることができる。あるいは、三重項励起状態から一重項基底状態への遷
移確率を向上させることができる。そのためには、励起錯体を形成する一方の化合物がス
ピン軌道相互作用の大きい金属元素を有すると好ましく、具体的には遷移金属元素が好ま
しく、特に白金族元素（ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、
オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、または白金（Ｐｔ））を有することが好まし
く、中でもイリジウムを有することで、励起錯体の一重項状態と三重項状態との間の項間
交差または遷移を促進させることができる。
ゲスト材料１３１に燐光性化合物を用いる場合、ゲスト材料１３１のＴ１準位（ＴＧ）
は発光層１３０が有する他の材料のＴ１準位（例えば、ホスト材料１３２のＴ１準位（Ｔ
Ｈ１））より低いことが好ましい。これにより、ゲスト材料１３１（燐光性化合物）の三
重項励起エネルギーの失活が生じにくくなり、効率よくゲスト材料１３１から発光を得る
ことができる。
なお、励起錯体は励起状態でしか存在せず、励起錯体１３６の励起エネルギー準位（Ｓ
Ｅ及びＴＥ）は、励起錯体１３６が形成している状態でしか存在しないエネルギー準位で
あるため、励起錯体１３６を形成する各物質（ゲスト材料１３１またはホスト材料１３２
）の基底状態から励起錯体１３６の励起状態への直接遷移は生じない。そのため、ゲスト
材料１３１単体の励起エネルギー準位（ＳＧ及びＴＧ）またはホスト材料１３２単体の励
起エネルギー準位（ＳＨ１びＴＨ１）から、励起錯体１３６の励起エネルギー準位（ＳＥ
及びＴＥ）への励起エネルギーの移動は生じない。そのため、励起錯体１３６のＳ１準位
（ＳＥ）及びＴ１準位（ＴＥ）が、ゲスト材料１３１のＴ１準位（ＴＧ）より低い場合で
あっても、ゲスト材料１３１から効率よく発光を取り出すことが可能となる。
≪エネルギー移動機構≫
ここで、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、励起状態である第１
の材料から基底状態である第２の材料への励起エネルギーの供与に関し、第１の材料と第
２の材料との分子間のエネルギー移動過程について説明するが、どちらか一方が励起錯体
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、第１の
材料及び第２の材料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第１の材料が第２の材料にエネルギーを受け渡し、励起状態の第１
の材料が基底状態になり、基底状態の第２の材料が励起状態になる。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 0007192067000001
数式（１）において、νは、振動数を表し、ｆ’ｈ（ν）は、第１の材料の規格化され
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、第２の材料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、第１の材料と第２の材料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、第１の材料と第２の材料
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、第１の材料と第２の材料が軌道の重なりを生じる接触有効距離に
近づき、励起状態の第１の材料の電子と、基底状態の第２の材料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 0007192067000002
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、第１の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、第２
の材料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、第１の
材料と第２の材料の分子間距離を表す。
ここで、第１の材料から第２の材料へのエネルギー移動効率φＥＴは、数式（３）で表
される。ｋｒは、第１の材料の発光過程（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、第２の材料の非発光過程（熱失活や項間交差）の速度定数を表し、τは、実
測される第１の材料の励起状態の寿命を表す。
Figure 0007192067000003
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。
≪燐光性化合物または励起錯体への励起エネルギー移動≫
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、第１の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る場合
は蛍光量子収率、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光量子収率）が
高い方が良いと言える。
また、第１の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、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクト
ル）と第２の材料の吸収スペクトル（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、第２の材料のモル吸光係数も高
い方が好ましい。このことは、第１の材料の発光スペクトルと、第２の材料の吸収スペク
トル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、第２の材料として
燐光性化合物を用いる場合、一重項基底状態から一重項励起状態への遷移に加えて、一重
項基底状態から三重項励起状態への遷移も許容となる。一方、第２の材料として励起錯体
を用いる場合、一重項基底状態から一重項励起状態の直接遷移、及び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、第２の材料（励起錯体）におけるモ
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第１の材料か
ら第２の材料（励起錯体）への励起エネルギー移動過程は無視できる。
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を大きくするには第１の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、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる
場合は燐光スペクトル）と第２の材料の吸収スペクトル（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、第１の材料の発光スペクトルと、第２の材料の吸収スペ
クトル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。この場合にお
いても、第２の材料として燐光性化合物を用いる場合、一重項基底状態から一重項励起状
態への遷移に加えて、一重項基底状態から三重項励起状態への遷移も許容となる。一方、
第２の材料として励起錯体を用いる場合、一重項基底状態から一重項励起状態への直接遷
移、及び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、第２の
材料（励起錯体）の吸収スペクトルは無視できる程度である。このことから、デクスター
機構による第１の材料から第２の材料（励起錯体）への励起エネルギー移動過程は無視で
きる。
したがって、第２の材料として燐光性化合物を用いる場合、第１の材料から第２の材料
（燐光性化合物）へのエネルギー移動については、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。一方、第２の材料として励起錯体を用い
る場合、第１の材料から第２の材料（励起錯体）へのエネルギー移動過程については、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ない。す
なわち、本発明の一態様の発光素子において、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで
形成する励起錯体１３６からゲスト材料１３１へのエネルギー移動は生じる一方、ゲスト
材料１３１から励起錯体１３６へのエネルギー移動は生じないことになる。
なお、ゲスト材料１３１においてキャリアの直接再結合過程が支配的になると、ゲスト
材料１３１とホスト材料１３２とで励起錯体１３６を形成する過程が生じにくくなり、発
光素子１５０の駆動電圧が上昇してしまう。そのため、励起錯体１３６の生成過程を経た
エネルギー移動過程（図２（Ｃ） ルートＥ１及びＥ２）を経てゲスト材料１３１が発光
する過程が生じることが好ましい。そのためには、ホスト材料１３２とゲスト材料１３１
との重量比は、ゲスト材料１３１の重量比が低いことが好ましく、具体的にはホスト材料
１３２に対するゲスト材料１３１の重量比が、好ましくは０．０１以上０．５以下であり
、より好ましくは０．０５以上０．３以下である。
また、発光層１３０における励起エネルギーの失活を抑制するためには、発光層１３０
が呈する発光の発光寿命は短いことが好ましい。具体的には、発光層１３０が呈する発光
の強度が１％以下に減衰する時間が、好ましくは１０ｎｓ以上３７μｓ以下、より好まし
くは１０ｎｓ以上３０μｓ以下である。
＜発光素子の発光機構２＞
次に、図２（Ａ）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に示す発光層１３０の一例を示す断面模式図である。図３（Ａ）に
示す発光層１３０は、ゲスト材料１３１と、ホスト材料１３２と、ホスト材料１３３と、
を有する。
発光層１３０中では、ホスト材料１３２またはホスト材料１３３が重量比で最も多く存
在し、ゲスト材料１３１は、ホスト材料１３２およびホスト材料１３３中に分散される。
ここで、ゲスト材料１３１は、燐光性化合物であると好ましい。また、ゲスト材料１３１
およびホスト材料１３２は、励起錯体１３６を形成する組み合わせであると好ましい。
また、効率よく励起錯体１３６を形成するゲスト材料１３１とホスト材料１３２の組み
合わせとしては、ゲスト材料１３１及びホスト材料１３２のうち一方のＨＯＭＯ準位が発
光層１３０中の材料のうち最も高いＨＯＭＯ準位を有し、他方のＬＵＭＯ準位が発光層１
３０中の材料うち最も低いＬＵＭＯ準位を有すると好ましい。すなわち、ゲスト材料１３
１及びホスト材料１３２のうち一方のＨＯＭＯ準位が他方のＨＯＭＯ準位およびホスト材
料１３３のＨＯＭＯ準位以上であり、他方のＬＵＭＯ準位が一方のＬＵＭＯ準位およびホ
スト材料１３３のＬＵＭＯ準位以下であると好ましい。
例えば、ゲスト材料１３１が正孔輸送性を有し、ホスト材料１３２が電子輸送性を有す
る場合、図３（Ｂ）に示すエネルギーバンド図のように、ゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準
位がホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位およびホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位以上である
と好ましく、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位がゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位および
ホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位以下であると好ましい。このとき、ホスト材料１３３の
ＬＵＭＯ準位は、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位より高くても低くてもよい。
また、ホスト材料１３２とホスト材料１３３とで励起錯体１３８を形成する組み合わせ
であると好ましい。ホスト材料１３２とホスト材料１３３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。すなわち、例えばホスト材料１３２が電子輸送性を有する化
合物である場合、ゲスト材料１３１及びホスト材料１３３が正孔輸送性を有する化合物で
あると好ましく、ホスト材料１３２が正孔輸送性を有する化合物である場合、ゲスト材料
１３１及びホスト材料１３３が電子輸送性を有する化合物であると好ましい。また、ホス
ト材料１３２とホスト材料１３３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１３８を形成するホスト材料１３２とホスト材料１３３の組み
合わせとしては、ホスト材料１３２及びホスト材料１３３のうち一方のＨＯＭＯ準位が他
方のＨＯＭＯ準位以上であり、一方のＬＵＭＯ準位が他方のＬＵＭＯ準位以上であると好
ましい。
例えば、ホスト材料１３３が正孔輸送性を有する場合、図３（Ｂ）に示すエネルギーバ
ンド図のように、ホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位がホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位以
上であり、ホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位がホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位以上であ
ると好ましい。具体的には、ホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位とホスト材料１３３のＨＯ
ＭＯ準位とのエネルギー差は、好ましくは０．１ｅＶ以上であり、より好ましくは０．２
ｅＶ以上であり、さらに好ましくは０．３ｅＶ以上である。また、ホスト材料１３２のＬ
ＵＭＯ準位とホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差は、好ましくは０．１ｅ
Ｖ以上であり、より好ましくは０．２ｅＶ以上であり、さらに好ましくは０．３ｅＶ以上
である。このとき、ホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位は、ゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準
位以下であると好ましいが、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで励起錯体１３６を
形成し、且つ、ホスト材料１３２とホスト材料１３３とで励起錯体１３８を形成するため
には、ゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位とホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位とのエネルギ
ー差は、好ましくは０ｅＶ以上０．３ｅＶ以下、より好ましくは０ｅＶ以上０．２ｅＶ以
下、さらに好ましくは０ｅＶ以上０．１ｅＶ以下である。
なお、図３（Ｂ）において、Ｇｕｅｓｔ（１３１）はゲスト材料１３１を表し、Ｈｏｓ
ｔ（１３２）はホスト材料１３２を表し、Ｈｏｓｔ（１３３）はホスト材料１３３を表し
、Ｅｘｃｉｐｌｅｘ（１３６）はゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで形成する励起
錯体１３６を表し、Ｅｘｃｉｐｌｅｘ（１３８）はホスト材料１３２とホスト材料１３３
とで形成する励起錯体１３８を表し、ΔＥＧはゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭ
Ｏ準位とのエネルギー差を表し、ΔＥＨ１はホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ
準位とのエネルギー差を表し、ΔＥＨ２はホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準
位とのエネルギー差を表し、ΔＥＥｘ１はホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とゲスト材料
１３１のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表し、ΔＥＥｘ２はホスト材料１３２のＬＵＭ
Ｏ準位とホスト材料１３３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、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とが形成する励起錯体１３６の
励起エネルギーは、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位
とのエネルギー差（ΔＥＥｘ１）に概ね相当し、ホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位とＨＯ
ＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＨ２）より小さいことが好ましい。
また、ホスト材料１３２とホスト材料１３３とが形成する励起錯体１３８は、ホスト材
料１３２にＬＵＭＯの分子軌道を有し、ホスト材料１３３にＨＯＭＯの分子軌道を有する
励起錯体となる。また、励起錯体１３８の励起エネルギーは、ホスト材料１３２のＬＵＭ
Ｏ準位とホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＥｘ２）に概ね相当し
、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＧ）、ホスト
材料１３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＨ１）、及びホスト材
料１３３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、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで励起錯体１３６を形成し、ホス
ト材料１３２とホスト材料１３３とで励起錯体１３８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、励起錯体１３６及び励起錯体１３８は、安定な励起状態を形成することができる
。
図３（Ａ）に示す発光層１３０におけるゲスト材料１３１と、ホスト材料１３２と、ホ
スト材料１３３とのエネルギー準位の相関を図３（Ｃ）に示す。なお、図３（Ｃ）におけ
る表記及び符号は、以下の通りである。
・Ｇｕｅｓｔ（１３１）：ゲスト材料１３１（燐光性化合物）
・Ｈｏｓｔ（１３２）：ホスト材料１３２
・Ｈｏｓｔ（１３３）：ホスト材料１３３
・ＳＧ：ゲスト材料１３１のＳ１準位
・ＴＧ：ゲスト材料１３１のＴ１準位
・ＳＨ１：ホスト材料１３２のＳ１準位
・ＴＨ１：ホスト材料１３２のＴ１準位
・ＳＨ２：ホスト材料１３３のＳ１準位
・ＴＨ２：ホスト材料１３３のＴ１準位
・ＳＥ１：励起錯体１３６のＳ１準位
・ＴＥ１：励起錯体１３６のＴ１準位
・ＳＥ２：励起錯体１３８のＳ１準位
・ＴＥ２：励起錯体１３８のＴ１準位
本発明の一態様の発光素子においては、発光層１３０が有するゲスト材料１３１とホス
ト材料１３２とで励起錯体１３６を形成し、ホスト材料１３２とホスト材料１３３とで励
起錯体１３８を形成する。励起錯体１３６のＳ１準位（ＳＥ１）と励起錯体１３６のＴ１
準位（ＴＥ１）とは、互いに隣接したエネルギー準位となる（図３（Ｃ） ルートＥ１参
照）。また、励起錯体１３８のＳ１準位（ＳＥ２）と励起錯体１３８のＴ１準位（ＴＥ２
）とは、互いに隣接したエネルギー準位となる（図３（Ｃ） ルートＥ３参照）。具体的
には、励起錯体１３６のＳ１準位（ＳＥ１）とＴ１準位（ＴＥ１）とのエネルギー差は、
好ましくは０ｅＶより大きく０．２ｅＶ以下、より好ましくは０ｅＶより大きく０．１ｅ
Ｖ以下であり、励起錯体１３８のＳ１準位（ＳＥ２）とＴ１準位（ＴＥ２）とのエネルギ
ー差は、好ましくは０ｅＶより大きく０．２ｅＶ以下、より好ましくは０ｅＶより大きく
０．１ｅＶ以下である。
励起錯体１３６の励起エネルギー準位（ＳＥ１およびＴＥ１）は、励起錯体１３６を形
成する各物質（ゲスト材料１３１およびホスト材料１３２）のＳ１準位（ＳＧおよびＳＨ
１）より低くなり、励起錯体１３８の励起エネルギー準位（ＳＥ２およびＴＥ２）は、励
起錯体１３８を形成する各物質（ホスト材料１３２およびホスト材料１３３）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１５０の駆動電圧を低減することができる
。
そして、励起錯体１３６の一重項励起エネルギーと三重項励起エネルギーの双方を、励
起錯体１３６のＳ１準位（ＳＥ１）及びＴ１準位（ＴＥ１）からゲスト材料１３１（燐光
性化合物）のＴ１準位（ＴＧ）へ移動させ、励起錯体１３８の一重項励起エネルギーと三
重項励起エネルギーの双方を、励起錯体１３８のＳ１準位（ＳＥ２）及びＴ１準位（ＴＥ
２）からゲスト材料１３１（燐光性化合物）のＴ１準位（ＴＧ）へ移動させることで、ゲ
スト材料１３１から発光が得られる（図３（Ｃ）ルートＥ２及びルートＥ４参照）。
ホスト材料１３２のＴ１準位（ＴＨ１）およびホスト材料１３３のＴ１準位（ＴＨ２）
は、ホスト材料１３２とホスト材料１３３とで形成する励起錯体１３８のＴ１準位（ＴＥ
２）以上であると好ましい。また、ホスト材料１３２とホスト材料１３３とで形成する励
起錯体１３８のＴ１準位（ＴＥ２）は、ゲスト材料１３１のＴ１準位（ＴＧ）以上である
と好ましい。そうすることで、ホスト材料１３２とホスト材料１３３とで形成する励起錯
体１３８の励起エネルギーが、ホスト材料１３２及びホスト材料１３３によってクエンチ
されにくくなり、励起錯体１３８からゲスト材料１３１へ効率よく励起エネルギーを移動
させることが可能となる。さらに、ゲスト材料１３１の励起エネルギーのクエンチも生じ
にくくなるため、ゲスト材料１３１から効率よく発光を得ることが可能となる。なお、本
発明の一態様においては、励起錯体１３８の三重項励起エネルギーは一重項励起エネルギ
ーへ逆項間交差する必要はなく、一重項励起エネルギー準位（ＳＥ２）からの発光量子収
率が高い必要もないため、材料を幅広く選択することが可能となる。
なお、ゲスト材料１３１においてキャリアの直接再結合過程が支配的になると、ゲスト
材料１３１とホスト材料１３２とで励起錯体１３６を形成する過程、及びホスト材料１３
２とホスト材料１３３とで励起錯体１３８を形成する過程が生じにくくなり、発光素子１
５０の駆動電圧が上昇してしまう。そのため、励起錯体１３６及び励起錯体１３８の生成
過程を経たエネルギー移動過程（図３（Ｃ） ルートＥ１乃至Ｅ４）を経てゲスト材料１
３１が発光する過程が生じることが好ましい。そのためには、ホスト材料１３２及びホス
ト材料１３３の総量とゲスト材料１３１との重量比は、ゲスト材料１３１の重量比が低い
ことが好ましく、具体的にはホスト材料１３２及びホスト材料１３３の総量に対するゲス
ト材料１３１の重量比が、好ましくは０．０１以上０．５以下であり、より好ましくは０
．０５以上０．３以下である。
なお、ゲスト材料１３１が電子輸送性を有し、ホスト材料１３２が正孔輸送性を有する
構成であってもよい。その場合、図４（Ｂ）に示すエネルギーバンド図のように、ホスト
材料１３２のＨＯＭＯ準位がゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位およびホスト材料１３３の
ＨＯＭＯ準位以上であると好ましく、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位がホスト材料１３
２のＬＵＭＯ準位およびホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位以下であると好ましい。このと
き、ホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位は、ゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位より高くても
低くてもよい。
また、ホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位がホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位以下であり
、ホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位がホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位以下であると好ま
しい。具体的には、ホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位とホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位
とのエネルギー差は、好ましくは０．１ｅＶ以上であり、より好ましくは０．２ｅＶ以上
であり、さらに好ましくは０．３ｅＶ以上である。また、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準
位とホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差は、好ましくは０．１ｅＶ以上で
あり、より好ましくは０．２ｅＶ以上であり、さらに好ましくは０．３ｅＶ以上である。
このとき、ホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位は、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位以上で
あると好ましいが、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで励起錯体１３６を形成し、
且つ、ホスト材料１３２とホスト材料１３３とで励起錯体１３８を形成するためには、ゲ
スト材料１３１のＬＵＭＯ準位とホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差は、
好ましくは０ｅＶ以上０．３ｅＶ以下、より好ましくは０ｅＶ以上０．２ｅＶ以下、さら
に好ましくは０ｅＶ以上０．１ｅＶ以下である。
なお、図３（Ｂ）（Ｃ）において、図２（Ｂ）（Ｃ）に示す符号と同様の機能を有する
箇所については、その詳細な説明は省略する場合がある。その場合、先の説明を参酌すれ
ばよい。
＜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１３０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。
ホスト材料１３２としては、ゲスト材料１３１と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、ホスト材料１３２及びゲスト材料１３１の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。
ホスト材料１３２が正孔を輸送する機能を有するとき、ホスト材料１３２はπ電子過剰
型複素芳香族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。
ホスト材料１３２が有するπ電子過剰型複素芳香族骨格としては、フラン骨格、チオフ
ェン骨格、及びピロール骨格は安定で信頼性が良好なため、当該骨格の中から選ばれるい
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、ホスト材料１３２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、フェナントレニ
ル基、トリフェニレニル基等が挙げられる。
π電子過剰型複素芳香族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π電子過剰型複素芳香族骨格および芳香族アミン骨格としては、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 0007192067000004
または、ホスト材料１３２が電子を輸送する機能を有するとき、ホスト材料１３２はπ
電子不足型複素芳香族骨格を有すると好ましい。π電子不足型複素芳香族骨格としては、
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）、及び
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族骨格としては、例えば、下記一般式（２０１）乃至（２
１８）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 0007192067000005
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族骨格および芳香族
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
素芳香族骨格）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）で表される骨格が挙げられる。
Figure 0007192067000006
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
型複素芳香族骨格（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族骨格（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１２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１２のアリール基としては、例えば、置換または無置換のフェニル基、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１２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１２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 0007192067000007
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１２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、ｔ
ｅｒｔ－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１２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 0007192067000008
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。
ホスト材料１３２としては、例えば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：ＤＴＤＰ
ＰＡ）、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：ＰＣＢＢｉ１
ＢＰ）、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：ＰＣＢ
ＮＢＢ）、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。
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、亜鉛やアルミニウムを有する金
属錯体や、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型複素芳香族化合物などを用いる
ことができる。金属錯体としては、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、また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、π電子不足型
複素芳香族化合物としては、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、トリアジン誘導
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：ｍＤ
ＢＴＢＩｍ－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－１，１
０－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：２ｍＤ
ＢＴＰＤＢｑ－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：２ＣｚＰ
ＤＢｑ－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：６ｍＤＢ
ＴＰＤＢｑ－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
どの複素芳香族化合物も用いることができる。また、ポリ（２，５－ピリジンジイル）（
略称：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９－ジヘキシルフルオレン－２，７－ジイル）－ｃｏ－（
ピリジン－３，５－ジイル）］（略称：ＰＦ－Ｐｙ）、ポリ［（９，９－ジオクチルフル
オレン－２，７－ジイル）－ｃｏ－（２，２’－ビピリジン－６，６’－ジイル）］（略
称：ＰＦ－ＢＰｙ）のような高分子化合物を用いることもできる。ここに述べた物質は、
主に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。
≪ビピリジン誘導体の具体例≫
上記ビピリジン誘導体としては、下記構造式（５００）乃至（５０２）で表される化合
物などが挙げられる。下記構造式（５００）乃至（５０２）で表される化合物は本発明の
一態様の発光素子に用いられるホスト材料１３２として好適に用いることができる。なお
、上記ビピリジン誘導体は下記例示に限られない。
Figure 0007192067000009
ゲスト材料１３１としては、三重項励起エネルギーを発光に変換する機能を有すると好
ましい。ゲスト材料１３１が重金属を有する場合、スピン軌道相互作用（電子のスピン角
運動量と軌道角運動量との相互作用）により、一重項状態と三重項状態との項間交差が促
進されるため、ゲスト材料１３１において一重項基底状態と三重項励起状態との間の遷移
が許容となる。すなわち、ゲスト材料１３１の一重項基底状態と三重項励起状態との間の
遷移に係わる発光の効率および吸収の確率を高めることができる。そのためには、ゲスト
材料１３１がスピン軌道相互作用の大きい金属元素を有すると好ましく、特に白金族元素
（ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、
イリジウム（Ｉｒ）、または白金（Ｐｔ））を有することが好ましく、中でもイリジウム
を有することで、一重項基底状態と三重項励起状態との間の直接遷移に係わる遷移確率を
高めることができ、好ましい。
また、ゲスト材料１３１（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る。また、ポルフィリン配位子を有す
る白金錯体や有機イリジウム錯体が挙げられ、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。このとき
、ゲスト材料１３１（燐光性化合物）は三重項ＭＬＣＴ（Ｍｅｔａｌ ｔｏ Ｌｉｇａｎ
ｄ Ｃｈａｒｇｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）遷移の吸収帯を有する。
また、ゲスト材料１３１（燐光性化合物）としては、ホスト材料１３２と励起錯体を形
成する組み合わせであると好ましい。これにより、発光効率が高く、低い電圧で駆動する
発光素子を提供することができる。
青色または緑色に発光ピークを有する物質としては、例えば、トリス｛２－［５－（２
－メチルフェニル）－４－（２，６－ジメチルフェニル）－４Ｈ－１，２，４－トリアゾ
ール－３－イル－κＮ２］フェニル－κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐ
ｔｚ－ｄｍｐ）３）、トリス（５－メチル－３，４－ジフェニル－４Ｈ－１，２，４－ト
リアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３）、トリス［４－（３－
ビフェニル）－５－イソプロピル－３－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト］イ
リジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ－３ｂ）３）、トリス［３－（５－ビフ
ェニル）－５－イソプロピル－４－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト］イリジ
ウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒ５ｂｔｚ）３）、のような４Ｈ－トリアゾール骨格
を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス［３－メチル－１－（２－メチルフェニル）
－５－フェニル－１Ｈ－１，２，４－トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ
（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３）、トリス（１－メチル－５－フェニル－３－プロピル－１Ｈ－
１，２，４－トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｐｒｐｔｚ１－Ｍｅ）
３）のような１Ｈ－トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ｆａｃ－トリ
ス［１－（２，６－ジイソプロピルフェニル）－２－フェニル－１Ｈ－イミダゾール］イ
リジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒｐｍｉ）３）、トリス［３－（２，６－ジメチ
ルフェニル）－７－メチルイミダゾ［１，２－ｆ］フェナントリジナト］イリジウム（Ｉ
ＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｐｉｍｐｔ－Ｍｅ）３）のようなイミダゾール骨格を有する有
機金属イリジウム錯体や、ビス［２－（４’，６’－ジフルオロフェニル）ピリジナト－
Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１－ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩ
ｒ６）、ビス［２－（４’，６’－ジフルオロフェニル）ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’］イリ
ジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２－［３’，５’－ビス
（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコ
リナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２－（４’，６’－ジフ
ルオロフェニル）ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート
（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配
位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。上述した中でも、４Ｈ－トリアゾール
骨格、１Ｈ－トリアゾール骨格およびイミダゾール骨格のような含窒素五員複素環骨格を
有する有機金属イリジウム錯体は、高い三重項励起エネルギーを有し、信頼性や発光効率
にも優れるため、特に好ましい。
また、緑色または黄色に発光ピークを有する物質としては、例えば、トリス（４－メチ
ル－６－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｍ）３）、
トリス（４－ｔ－ブチル－６－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉ
ｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３）、（アセチルアセトナト）ビス（６－メチル－４－フェニルピリ
ミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチ
ルアセトナト）ビス（６－ｔｅｒｔ－ブチル－４－フェニルピリミジナト）イリジウム（
ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス
［４－（２－ノルボルニル）－６－フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称
：Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［５－メチル－６
－（２－メチルフェニル）－４－フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：
Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス｛４，６－ジメチ
ル－２－［６－（２，６－ジメチルフェニル）－４－ピリミジニル－κＮ３］フェニル－
κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｐｐｍ－ｄｍｐ）２（ａｃａｃ））、（
アセチルアセトナト）ビス（４，６－ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（
略称：Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ））のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリ
ジウム錯体や、（アセチルアセトナト）ビス（３，５－ジメチル－２－フェニルピラジナ
ト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｒ－Ｍｅ）２（ａｃａｃ））、（アセチ
ルアセトナト）ビス（５－イソプロピル－３－メチル－２－フェニルピラジナト）イリジ
ウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｒ－ｉＰｒ）２（ａｃａｃ））のようなピラジン骨
格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス（２－フェニルピリジナト－Ｎ，Ｃ２’）
イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２－フェニルピリジナト－Ｎ
，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃ
ａｃ））、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート
（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ））、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウ
ム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）３）、トリス（２－フェニルキノリナト－Ｎ，Ｃ２
’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｑ）３）、ビス（２－フェニルキノリナト－
Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃ
ａｃ））のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ビス（２，４－ジフ
ェニル－１，３－オキサゾラト－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナー
ト（略称：Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ））、ビス｛２－［４’－（パーフルオロフェニ
ル）フェニル］ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（
略称：Ｉｒ（ｐ－ＰＦ－ｐｈ）２（ａｃａｃ））、ビス（２－フェニルベンゾチアゾラト
－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）２（ａ
ｃａｃ））など有機金属イリジウム錯体の他、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェ
ナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ））のよう
な希土類金属錯体が挙げられる。上述した中でも、ピリミジン骨格を有する有機金属イリ
ジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。
また、黄色または赤色に発光ピークを有する物質としては、例えば、（ジイソブチリル
メタナト）ビス［４，６－ビス（３－メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩ
Ｉ）（略称：Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ））、ビス［４，６－ビス（３－メチル
フェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ
（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｐｍ））、ビス［４，６－ジ（ナフタレン－１－イル）ピリミジ
ナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）２（
ｄｐｍ））のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、（アセチルアセ
トナト）ビス（２，３，５－トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉ
ｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））、ビス（２，３，５－トリフェニルピラジナト）（ジピ
バロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））、（
アセチルアセトナト）ビス［２，３－ビス（４－フルオロフェニル）キノキサリナト］イ
リジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））のようなピラジン骨格を
有する有機金属イリジウム錯体や、トリス（１－フェニルイソキノリナト－Ｎ，Ｃ２’）
イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）３）、ビス（１－フェニルイソキノリナト
－Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（
ａｃａｃ））のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、２，３，７，
８，１２，１３，１７，１８－オクタエチル－２１Ｈ，２３Ｈ－ポルフィリン白金（ＩＩ
）（略称：ＰｔＯＥＰ）のような白金錯体や、トリス（１，３－ジフェニル－１，３－プ
ロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢ
Ｍ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１－（２－テノイル）－３，３，３－トリフルオロアセ
トナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）３（
Ｐｈｅｎ））のような希土類金属錯体が挙げられる。上述した中でも、ピリミジン骨格を
有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ま
しい。また、ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、色度の良い赤色発光が得
られる。
また、上述したイリジウム錯体のうち、４Ｈ－トリアゾール骨格、１Ｈ－トリアゾール
骨格およびイミダゾール骨格のような含窒素五員複素環骨格を有する有機金属イリジウム
錯体や、ピリジン骨格を有するイリジウム錯体は、配位子の電子受容性が低く、ＨＯＭＯ
準位が高くなりやすいため、本発明の一態様に好適である。
また、含窒素五員複素環骨格を有する有機金属イリジウム錯体のうち、少なくともシア
ノ基を含む置換基を有するイリジウム錯体は、シアノ基の強い電子吸引性により、ＬＵＭ
Ｏ準位およびＨＯＭＯ準位が適度に低下するため、本発明の一態様の発光素子に好適に用
いることができる。また、当該イリジウム錯体は高い三重項励起エネルギー準位を有する
ことから、当該イリジウム錯体を発光素子に用いることで、発光効率の良好な青色を呈す
る発光素子を作製することができる。また、当該イリジウム錯体は酸化および還元の繰返
しに良好な耐性を有することから、当該イリジウム錯体を発光素子に用いることで、駆動
寿命の良好な発光素子を作製することができる。
なお、素子特性の安定性及び信頼性の観点から、含窒素五員複素環骨格に、シアノ基を
含むアリール基が結合した配位子を有するイリジウム錯体であることが好ましく、該アリ
ール基の炭素数は６乃至１３であることが好ましい。この場合、当該イリジウム錯体は、
比較的低温で真空蒸着できるため、蒸着時の熱分解等の劣化が起こりにくい。
また、含窒素五員複素環骨格が有する窒素原子と、アリーレン基を介してシアノ基が結
合した配位子を有するイリジウム錯体は、三重項励起エネルギー準位を高く保つことがで
きるため、特に青色などエネルギーの高い発光を呈する発光素子に好適に用いることがで
きる。また、シアノ基を有さない場合に比べ、青色のようなエネルギーの高い発光を示し
つつ、効率の高い発光素子が得られる。さらに、このような特定の位置にシアノ基を導入
することで、青色のようなエネルギーの高い発光を示しつつ、信頼性の良い発光素子が得
られるという特徴もある。なお、上記含窒素五員複素環骨格とシアノ基との間には、フェ
ニレン基などのアリーレン基を介して結合することが好ましい。
なお、当該アリーレン基の炭素数が６乃至１３である場合、当該イリジウム錯体は比較
的低分子量の化合物となるため、真空蒸着に適した（比較的低温で真空蒸着できる）化合
物となる。また、一般には分子量が低いと成膜後の耐熱性が乏しくなることが多いが、当
該イリジウム錯体は、複数の配位子を有するため、配位子の分子量が低くても十分な耐熱
性を確保できる利点がある。
すなわち、当該イリジウム錯体は、上述した蒸着の容易性、電気化学的安定性に加え、
三重項励起エネルギー準位が高いという特性をも有する。したがって、本発明の一態様の
発光素子において、発光層のゲスト材料として当該イリジウム錯体を用いることが好適で
ある。その中でも特に、青色発光素子のゲスト材料として用いることがより好適である。
≪イリジウム錯体の例≫
上記のイリジウム錯体は、下記一般式（Ｇ１）で表されるイリジウム錯体である。
Figure 0007192067000010
上記一般式（Ｇ１）において、Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立に、炭素数６乃至１
３の置換または無置換のアリール基を表す。炭素数６乃至１３のアリール基としては、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。当該アリール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６の
アルキル基、炭素数３乃至６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル
基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、
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６のシクロアルキル基、としては具体的には、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１３のアリール基としては、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。
また、Ｑ１及びＱ２は、それぞれ独立に、ＮまたはＣ－Ｒを表し、Ｒは、水素、炭素数
１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のハロアルキル基、または炭素数６乃至１３の置
換もしくは無置換のアリール基を表す。なお、Ｑ１及びＱ２の少なくとも一方は、Ｃ－Ｒ
を有する。炭素数１乃至６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロ
ピル基、イソプロピル基、ブチル基、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１乃至６のハロアルキル基、としては、少な
くとも一つの水素が第１７族元素（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、アスタチン）によって
置換されたアルキル基であって、フッ化アルキル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、
ヨウ化アルキル基などが挙げられ、具体的には、フッ化メチル基、塩化メチル基、フッ化
エチル基、塩化エチル基などを挙げることができるが、含まれるハロゲン元素の数または
種類は、それぞれ一であっても複数であってもよい。また、炭素数６乃至１３のアリール
基としては、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、当該アリール基は置換基を有していてもよく、前記置換
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６のアルキ
ル基、炭素数３乃至６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアル
キル基としては具体的には、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１３のアリール基として
は、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。
また、Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基、及びＲが表すアリール基、の少なくとも一
は、シアノ基を有する。
また、本発明の一態様の発光素子に好適に用いることができるイリジウム錯体としては
、オルトメタル錯体であると好適である。上記のイリジウム錯体は、下記一般式（Ｇ２）
で表されるイリジウム錯体である。
Figure 0007192067000011
上記一般式（Ｇ２）において、Ａｒ１は、炭素数６乃至１３の置換または無置換のアリ
ール基を表す。炭素数６乃至１３のアリール基としては、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。当該アリール基が置
換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至６
のシクロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアル
キル基、としては具体的には、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１３のアリール基とし
ては、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。
また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数
３乃至６のシクロアルキル基、炭素数６乃至１３の置換もしくは無置換のアリール基、ま
たはシアノ基のいずれかを表す。炭素数１乃至６のアルキル基としては具体的には、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアル
キル基、としては具体的には、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１３のアリール基とし
ては、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。なお、Ｒ１乃至Ｒ４はすべて水素であることが、合成の容易さや原料の
価格の面で有利である。
また、Ｑ１及びＱ２は、それぞれ独立に、ＮまたはＣ－Ｒを表し、Ｒは、水素、炭素数
１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のハロアルキル基、または炭素数６乃至１３の置
換もしくは無置換のアリール基を表す。なお、Ｑ１及びＱ２の少なくとも一方は、Ｃ－Ｒ
を有する。炭素数１乃至６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロ
ピル基、イソプロピル基、ブチル基、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１乃至６のハロアルキル基、としては、少な
くとも一つの水素が第１７族元素（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、アスタチン）によって
置換されたアルキル基であって、フッ化アルキル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、
ヨウ化アルキル基などが挙げられ、具体的には、フッ化メチル基、塩化メチル基、フッ化
エチル基、塩化エチル基などを挙げることができるが、含まれるハロゲン元素の数または
種類は、それぞれ一であっても複数であってもよい。また、炭素数６乃至１３のアリール
基としては、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、当該アリール基は置換基を有していてもよく、前記置換
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６のアルキ
ル基、炭素数３乃至６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアル
キル基としては具体的には、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１３のアリール基として
は、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。
また、Ａｒ１及びＲ１乃至Ｒ４が表すアリール基、Ｒが表すアリール基、及びＲ１乃至
Ｒ４の少なくとも一は、シアノ基を有する。
また、本発明の一態様の発光素子に好適に用いることができるイリジウム錯体において
は、４Ｈ－トリアゾール骨格を配位子として有することで、高い三重項励起エネルギー準
位を有することができ、特に青色などのエネルギーの高い発光を呈する発光素子に好適に
用いることができるため、好ましい。上記イリジウム錯体は、下記一般式（Ｇ３）で表さ
れるイリジウム錯体である。
Figure 0007192067000012
上記一般式（Ｇ３）において、Ａｒ１は、炭素数６乃至１３の置換または無置換のアリ
ール基を表す。炭素数６乃至１３のアリール基としては、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。当該アリール基が置
換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至６
のシクロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアル
キル基、としては具体的には、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１３のアリール基とし
ては、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。
また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数
３乃至６のシクロアルキル基、炭素数６乃至１３の置換もしくは無置換のアリール基、ま
たはシアノ基のいずれかを表す。炭素数１乃至６のアルキル基としては具体的には、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアル
キル基、としては具体的には、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１３のアリール基とし
ては、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。なお、Ｒ１乃至Ｒ４はすべて水素であることが、合成の容易さや原料の
価格の面で有利である。
また、Ｒ５は、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のハロアルキル基
、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロ
ピル基、ブチル基、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１乃至６のハロアルキル基、としては、少なくとも一つの水素
が第１７族元素（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、アスタチン）によって置換されたアルキ
ル基であって、フッ化アルキル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、ヨウ化アルキル基
などが挙げられ、具体的には、フッ化メチル基、塩化メチル基、フッ化エチル基、塩化エ
チル基などを挙げることができるが、含まれるハロゲン元素の数または種類は、それぞれ
一であっても複数であってもよい。また、炭素数６乃至１３のアリール基としては、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、当該アリール基は置換基を有していてもよく、前記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６のアルキル基、炭素数３乃
至６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、
プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアルキル基としては具
体的には、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１３のアリール基としては、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。
また、Ａｒ１及びＲ１乃至Ｒ５が表すアリール基、及びＲ１乃至Ｒ４の少なくとも一は
、シアノ基を有する。
また、本発明の一態様の発光素子に好適に用いることができるイリジウム錯体において
は、イミダゾール骨格を配位子として有することで、高い三重項励起エネルギー準位を有
することができ、特に青色などのエネルギーの高い発光を呈する発光素子に好適に用いる
ことができるため、好ましい。上記イリジウム錯体は、下記一般式（Ｇ４）で表されるイ
リジウム錯体である。
Figure 0007192067000013
上記一般式（Ｇ４）において、Ａｒ１は、炭素数６乃至１３の置換または無置換のアリ
ール基を表す。炭素数６乃至１３のアリール基としては、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。当該アリール基が置
換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至６
のシクロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアル
キル基、としては具体的には、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１３のアリール基とし
ては、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。
また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数
３乃至６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアルキル基、と
しては具体的には、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１３のアリール基としては、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。なお、Ｒ１乃至Ｒ４はすべて水素であることが、合成の容易さや原料の価格の面で
有利である。
また、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数
１乃至６のハロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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１乃至６のハロアルキル基、として
は、少なくとも一つの水素が第１７族元素（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、アスタチン）
によって置換されたアルキル基であって、フッ化アルキル基、塩化アルキル基、臭化アル
キル基、ヨウ化アルキル基などが挙げられ、具体的には、フッ化メチル基、塩化メチル基
、フッ化エチル基、塩化エチル基などを挙げることができるが、含まれるハロゲン元素の
数または種類は、それぞれ一であっても複数であってもよい。また、炭素数６乃至１３の
アリール基としては、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、当該アリール基は置換基を有していてもよく、
前記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６
のアルキル基、炭素数３乃至６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的に
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅ
ｒｔ－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６のシ
クロアルキル基としては具体的には、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１３のアリール
基としては、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。
また、Ａｒ１、及びＲ１乃至Ｒ６が表すアリール基、及びＲ１乃至Ｒ４の少なくとも一
は、シアノ基を有する。
また、本発明の一態様の発光素子に好適に用いることができるイリジウム錯体において
、含窒素五員複素環骨格の窒素に結合するアリール基は、置換または無置換のフェニル基
であると、比較的低温で真空蒸着でき、且つ、三重項励起エネルギー準位が高くなるため
、特に青色などエネルギーの高い発光を呈する発光素子に好適に用いることができ、好ま
しい。上記イリジウム錯体は、下記一般式（Ｇ５）及び（Ｇ６）で表されるイリジウム錯
体である。
Figure 0007192067000014
上記一般式（Ｇ５）において、Ｒ７及びＲ１１は、炭素数１乃至６のアルキル基を表し
、Ｒ７及びＲ１１は互いに同じ構造を有する。炭素数１乃至６のアルキル基としては具体
的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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、Ｒ８乃至Ｒ１０は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素
数３乃至６のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のフェニル基、またはシアノ基のい
ずれかを表す。炭素数１乃至６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、
プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアルキル基、としては
具体的には、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。なお、Ｒ８乃至Ｒ１０の少なくとも一は、シアノ基を有する
ことが好ましい。
また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数
３乃至６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアルキル基、と
しては具体的には、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１３のアリール基としては、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。なお、Ｒ１乃至Ｒ４はすべて水素であることが、合成の容易さや原料の価格の面で
有利である。
また、Ｒ５は、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のハロアルキル基
、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロ
ピル基、ブチル基、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１乃至６のハロアルキル基、としては、少なくとも一つの水素
が第１７族元素（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、アスタチン）によって置換されたアルキ
ル基であって、フッ化アルキル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、ヨウ化アルキル基
などが挙げられ、具体的には、フッ化メチル基、塩化メチル基、フッ化エチル基、塩化エ
チル基などを挙げることができるが、含まれるハロゲン元素の数または種類は、それぞれ
一であっても複数であってもよい。また、炭素数６乃至１３のアリール基としては、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、当該アリール基は置換基を有していてもよく、前記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６のアルキル基、炭素数３乃
至６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、
プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアルキル基としては具
体的には、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１３のアリール基としては、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。
Figure 0007192067000015
上記一般式（Ｇ６）において、Ｒ７及びＲ１１は、炭素数１乃至６のアルキル基を表し
、Ｒ７及びＲ１１は互いに同じ構造を有する。炭素数１乃至６のアルキル基としては具体
的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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。
Ｒ８乃至Ｒ１０は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃
至６のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のフェニル基、またはシアノ基のいずれか
を表す。炭素数１乃至６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアルキル基、としては具体的
には、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。なお、Ｒ８乃至Ｒ１０の少なくとも一は、シアノ基を有することが
好ましい。
また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数
３乃至６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアルキル基、と
しては具体的には、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１３のアリール基としては、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。なお、Ｒ１乃至Ｒ４はすべて水素であることが、合成の容易さや原料の価格の面で
有利である。
また、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数
１乃至６のハロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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１乃至６のハロアルキル基、として
は、少なくとも一つの水素が第１７族元素（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、アスタチン）
によって置換されたアルキル基であって、フッ化アルキル基、塩化アルキル基、臭化アル
キル基、ヨウ化アルキル基などが挙げられ、具体的には、フッ化メチル基、塩化メチル基
、フッ化エチル基、塩化エチル基などを挙げることができるが、含まれるハロゲン元素の
数または種類は、それぞれ一であっても複数であってもよい。また、炭素数６乃至１３の
アリール基としては、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、当該アリール基は置換基を有していてもよく、
前記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６
のアルキル基、炭素数３乃至６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的に
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅ
ｒｔ－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６のシ
クロアルキル基としては具体的には、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１３のアリール
基としては、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。
また、本発明の一態様の発光素子に好適に用いることができるイリジウム錯体において
は、１Ｈ－トリアゾール骨格を配位子として有することで、高い三重項励起エネルギー準
位を有することができるため、特に青色などのエネルギーの高い発光を呈する発光素子に
好適に用いることができるため、好ましい。上記イリジウム錯体は、下記一般式（Ｇ７）
及び（Ｇ８）で表されるイリジウム錯体である。
Figure 0007192067000016
上記一般式（Ｇ７）において、Ａｒ１は、炭素数６乃至１３の置換または無置換のアリ
ール基を表す。炭素数６乃至１３のアリール基としては、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。当該アリール基が置
換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至６
のシクロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアル
キル基、としては具体的には、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１３のアリール基とし
ては、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。
また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数
３乃至６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアルキル基、と
しては具体的には、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１３のアリール基としては、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。なお、Ｒ１乃至Ｒ４はすべて水素であることが、合成の容易さや原料の価格の面で
有利である。
また、Ｒ６は、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のハロアルキル基
、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロ
ピル基、ブチル基、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１乃至６のハロアルキル基、としては、少なくとも一つの水素
が第１７族元素（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、アスタチン）によって置換されたアルキ
ル基であって、フッ化アルキル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、ヨウ化アルキル基
などが挙げられ、具体的には、フッ化メチル基、塩化メチル基、フッ化エチル基、塩化エ
チル基などを挙げることができるが、含まれるハロゲン元素の数または種類は、それぞれ
一であっても複数であってもよい。また、炭素数６乃至１３のアリール基としては、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、当該アリール基は置換基を有していてもよく、前記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６のアルキル基、炭素数３乃
至６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、
プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアルキル基としては具
体的には、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１３のアリール基としては、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。
また、Ａｒ１、Ｒ１乃至Ｒ４、及びＲ６が表すアリール基、及びＲ１乃至Ｒ４の少なく
とも一は、シアノ基を有する。
Figure 0007192067000017
上記一般式（Ｇ８）において、Ｒ７及びＲ１１は、炭素数１乃至６のアルキル基を表し
、Ｒ７及びＲ１１は互いに同じ構造を有する。炭素数１乃至６のアルキル基としては具体
的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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、Ｒ８乃至Ｒ１０は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素
数３乃至６のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のフェニル基、またはシアノ基のい
ずれかを表す。炭素数１乃至６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、
プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアルキル基、としては
具体的には、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。なお、Ｒ８乃至Ｒ１０の少なくとも一は、シアノ基を有する
ことが好ましい。
また、Ｒ１乃至Ｒ４は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数
３乃至６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアルキル基、と
しては具体的には、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１３のアリール基としては、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。なお、Ｒ１乃至Ｒ４はすべて水素であることが、合成の容易さや原料の価格の面で
有利である。
また、Ｒ６は、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のハロアルキル基
、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロ
ピル基、ブチル基、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１乃至６のハロアルキル基、としては、少なくとも一つの水素
が第１７族元素（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、アスタチン）によって置換されたアルキ
ル基であって、フッ化アルキル基、塩化アルキル基、臭化アルキル基、ヨウ化アルキル基
などが挙げられ、具体的には、フッ化メチル基、塩化メチル基、フッ化エチル基、塩化エ
チル基などを挙げることができるが、含まれるハロゲン元素の数または種類は、それぞれ
一であっても複数であってもよい。また、炭素数６乃至１３のアリール基としては、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、当該アリール基は置換基を有していてもよく、前記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６のアルキル基、炭素数３乃
至６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至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６のアルキル基としては具体的には、メチル基、エチル基、
プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、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６のシクロアルキル基としては具
体的には、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１３のアリール基としては、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。
上記一般式（Ｇ２）乃至（Ｇ８）のＲ１乃至Ｒ４で表されるアルキル基およびアリール
基として、例えば、上記構造式（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、アルキル基および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。
また、一般式（Ｇ１）乃至（Ｇ４）、及び（Ｇ７）において、Ａｒ１として表されるア
リール基、及び一般式（Ｇ１）において、Ａｒ２で表されるアリール基としては、例えば
、上記構造式（Ｒ－１２）乃至（Ｒ－２９）で表される基を適用することができる。なお
、Ａｒ１及びＡｒ２として用いることのできる基はこれらに限られない。
また、一般式（Ｇ５）、（Ｇ６）、及び（Ｇ８）のＲ７及びＲ１１で表されるアルキル
基は、例えば、上記構造式（Ｒ－１）乃至（Ｒ－１０）で表される基を適用することがで
きる。なお、アルキ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。
また、一般式（Ｇ５）、（Ｇ６）、及び（Ｇ８）のＲ８乃至Ｒ１０で表されるアルキル
基または置換または無置換のフェニル基は、例えば、上記構造式（Ｒ－１）乃至（Ｒ－２
２）で表される基を適用することができる。なお、アルキル基またはフェニル基として用
いることのできる基はこれらに限られない。
また、上記一般式（Ｇ３）乃至（Ｇ６）のＲ５、及び一般式（Ｇ４）、（Ｇ６）乃至（
Ｇ８）のＲ６で表されるアルキル基、アリール基、またはハロアルキル基は、例えば、上
記構造式（Ｒ－１）乃至（Ｒ－２９）、及び下記構造式（Ｒ－３０）乃至（Ｒ－３７）で
表される基を適用することができる。なお、アルキル基、アリール基、またはハロアルキ
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 0007192067000018
≪イリジウム錯体の具体例≫
上記一般式（Ｇ１）乃至（Ｇ８）として表されるイリジウム錯体の具体的な構造として
は、下記構造式（３００）乃至（３３４）で表される化合物などが挙げられる。なお、一
般式（Ｇ１）乃至（Ｇ８）として表されるイリジウム錯体は下記例示に限られない。
Figure 0007192067000019
Figure 0007192067000020
Figure 0007192067000021
Figure 0007192067000022
Figure 0007192067000023
Figure 0007192067000024
以上のように、上記に例示したイリジウム錯体は、比較的低いＨＯＭＯ準位およびＬＵ
ＭＯ準位を有することから、本発明の一態様の発光素子のゲスト材料として好適である。
これにより、発光効率の良好な発光素子を作製することができる。また、上記に例示した
イリジウム錯体は、高い三重項励起エネルギー準位を有することから、特に青色の発光素
子のゲスト材料として好適である。これにより、発光効率の良好な青色発光素子を作製す
ることができる。また、上記に例示したイリジウム錯体は、酸化および還元の繰返しに良
好な耐性を有することから、該イリジウム錯体を発光素子に用いることで、駆動寿命の良
好な発光素子を作製することができる。
また、発光層１３０において、ホスト材料１３３に用いることが可能な材料としては、
ホスト材料１３２と励起錯体を形成できる組み合わせが好ましい。具体的には、π電子過
剰型複素芳香環骨格や芳香族アミン骨格のようなドナー性の高い骨格またはπ電子不足型
複素芳香環骨格のようなアクセプター性の高い骨格の少なくとも一を有することが好まし
い。π電子過剰型複素芳香環骨格を有する化合物としては、先に挙げたジベンゾチオフェ
ン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、カルバゾール誘導体などの複素芳香族化合物が挙げら
れる。また、π電子不足型複素芳香環骨格を有する化合物としては、先に挙げたピリジン
誘導体、ジアジン誘導体（ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリダジン誘導体）及び
トリアジン誘導体などの複素芳香族化合物が挙げられる。この場合、ホスト材料１３３と
ホスト材料１３２とで形成される励起錯体の発光ピークが、ゲスト材料１３１（燐光性化
合物）の三重項ＭＬＣＴ（Ｍｅｔａｌ ｔｏ Ｌｉｇａｎｄ Ｃｈａｒｇｅ Ｔｒａｎｓ
ｆｅｒ）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、ホスト
材料１３２、ホスト材料１３３、及びゲスト材料１３１（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。
ホスト材料１３３に用いることが可能な材料としては、先に挙げ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。具体的には、例えば、トリス（８－キノリノラ
ト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：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）、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：ＣＯ
１１）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）、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：Ｄ
ＰＮＳ２）、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１３１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１３０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１３０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１３０において、ゲスト材料１３１、ホスト材料１３２、及びホスト材料
１３３以外の材料を有していても良い。
また、発光層１３０に蛍光性化合物を用いても良い。蛍光性化合物としては、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い。
具体的には、５，６－ビス［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－２
，２’－ビピリジン（略称：ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６－ビス［４’－（１０－フェニル
－９－アントリル）ビフェニル－４－イル］－２，２’－ビピリジン（略称：ＰＡＰＰ２
ＢＰｙ）、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオ
レン－９－イル）フェニル］ピレン－１，６－ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）
、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ビス［３－（９－フェニル－９Ｈ
－フルオレン－９－イル）フェニル］ピレン－１，６－ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍ
ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル
）フェニル］－Ｎ，Ｎ’－ビス（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ピレン－１，６－ジア
ミン（略称：１，６ｔＢｕ－ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－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：ＤＰＡＢ
ＰＡ）、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：２
ＰＣＡＰＡ）、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：２ＰＣＡＢＰｈ
Ａ）、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－ｔｅ
ｒｔ－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１３１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。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、燐光性化合物の他に、熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒ
ｍａｌｌｙ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｄｅｌａｙｅｄ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤ
Ｆ）材料が挙げられる。なお、熱活性化遅延蛍光材料とは、Ｓ１準位とＴ１準位との差が
小さく、逆項間交差によって三重項励起エネルギーから一重項励起エネルギーへエネルギ
ーを変換する機能を有する材料である。そのため、三重項励起エネルギーをわずかな熱エ
ネルギーによって一重項励起エネルギー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。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。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、Ｓ１準位とＴ１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（Ｓ
ｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含
有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリンとしては、例えば、プロトポルフ
ィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｐｒｏｔｏ ＩＸ））、メソポルフィリン－フッ化
スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｍｅｓｏ ＩＸ））、ヘマトポルフィリン－フッ化スズ錯体（Ｓｎ
Ｆ２（Ｈｅｍａｔｏ ＩＸ））、コプロポルフィリンテトラメチルエステル－フッ化スズ
錯体（ＳｎＦ２（Ｃｏｐｒｏ ＩＩＩ－４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン－フッ化
スズ錯体（ＳｎＦ２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｅ
ｔｉｏ Ｉ））、オクタエチルポルフィリン－塩化白金錯体（ＰｔＣｌ２ＯＥＰ）等が挙
げられる。
また、一種の材料から構成される熱活性化遅延蛍光材料としては、π電子過剰型複素芳
香族骨格及びπ電子不足型複素芳香族骨格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－Ｔ
ＲＺ）、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：ＡＣＲ
ＸＴＮ）、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族骨格及びπ電子不足型複素芳香族骨格を
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
族骨格とπ電子不足型複素芳香族骨格とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香族
骨格のドナー性とπ電子不足型複素芳香族骨格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。
≪一対の電極≫
電極１０１及び電極１０２は、発光層１３０へ正孔と電子を注入する機能を有する。電
極１０１及び電極１０２は、金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物や積層体
などを用いて形成することができる。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 Ｚ
ｉｎｃ 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１０１及び電極１０
２の一方または双方を形成しても良い。
また、発光層１３０から得られる発光は、電極１０１及び電極１０２の一方または双方
を通して取り出される。したがって、電極１０１及び電極１０２の少なくとも一つは可視
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４
０％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１０
１及び電極１０２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１０１及び電極１０２の成膜方法は、スパッタリング法、蒸着法、印刷法、
塗布法、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法、ＣＶＤ法、パル
スレーザ堆積法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を適
宜用いることができる。
≪正孔注入層≫
正孔注入層１１１は、一対の電極の一方（電極１０１または電極１０２）からのホール
注入障壁を低減することでホール注入を促進する機能を有し、例えば遷移金属酸化物、フ
タロシアニン誘導体、あるいは芳香族アミンなどによって形成される。遷移金属酸化物と
しては、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物
、マンガン酸化物などが挙げられる。フタロシアニン誘導体としては、フタロシアニンや
金属フタロシアニンなどが挙げられる。芳香族アミンとしてはベンジジン誘導体やフェニ
レンジアミン誘導体などが挙げられる。ポリチオフェンやポリアニリンなどの高分子化合
物を用いることもでき、例えば自己ドープされたポリチオフェンであるポリ（エチレンジ
オキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）などがその代表例である。
正孔注入層１１１として、正孔輸送性材料と、これに対して電子受容性を示す材料の複
合材料を有する層を用いることもできる。あるいは、電子受容性を示す材料を含む層と正
孔輸送性材料を含む層の積層を用いても良い。これらの材料間では定常状態、あるいは電
界存在下において電荷の授受が可能である。電子受容性を示す材料としては、キノジメタ
ン誘導体やクロラニル誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体などの有機アクセプター
を挙げることができる。具体的には、７，７，８，８－テトラシアノ－２，３，５，６－
テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４－ＴＣＮＱ）、クロラニル、２，３，６，７，
１０，１１－ヘキサシアノ－１，４，５，８，９，１２－ヘキサアザトリフェニレン（略
称：ＨＡＴ－ＣＮ）等の電子吸引基（ハロゲン基やシアノ基）を有する化合物である。ま
た、遷移金属酸化物、例えば第４族から第８族金属の酸化物を用いることができる。具体
的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸
化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムなどである。中でも酸化モリブデンは大気
中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
正孔輸送性材料としては、電子よりも正孔の輸送性の高い材料を用いることができ、１
×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する材料であることが好ましい。具体的に
は、発光層１３０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－ｔ
ｅｒｔ－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１１２は正孔輸送性材料を含む層であり、正孔注入層１１１の材料として例
示した材料を使用することができる。正孔輸送層１１２は正孔注入層１１１に注入された
正孔を発光層１３０へ輸送する機能を有するため、正孔注入層１１１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１１１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１１８は、電子注入層１１９を経て一対の電極の他方（電極１０１または電
極１０２）から注入された電子を発光層１３０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、亜鉛やアルミニウムを有する金属錯体や、含窒
素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型複素芳香族化合物などを用いることができる。
具体的には、発光層１３０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１１８は、単層だけでなく、上記物質からなる
層が二層以上積層してもよい。
また、電子輸送層１１８と発光層１３０との間に電子キャリアの移動を制御する層を設
けても良い。電子キャリアの移動を制御する層は、上述したような電子輸送性の高い材料
に、電子トラップ性の高い物質を少量添加した層であって、電子キャリアの移動を抑制す
ることによって、キャリアバランスを調節することが可能となる。このような構成は、発
光層を電子が突き抜けてしまうことにより発生する問題（例えば素子寿命の低下）の抑制
に大きな効果を発揮する。
≪電子注入層≫
電子注入層１１９は電極１０２からの電子注入障壁を低減することで電子注入を促進す
る機能を有し、例えば第１族金属、第２族金属、あるいはこれらの酸化物、ハロゲン化物
、炭酸塩などを用いることができる。また、先に示す電子輸送性材料と、これに対して電
子供与性を示す材料の複合材料を用いることもできる。電子供与性を示す材料としては、
第１族金属、第２族金属、あるいはこれらの酸化物などを挙げることができる。具体的に
は、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ
）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）等のようなアルカリ金
属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エル
ビウム（ＥｒＦ３）のような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子注入層
１１９にエレクトライドを用いてもよい。該エレクトライドとしては、例えば、カルシウ
ムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。また、電子
注入層１１９に、電子輸送層１１８で用いることが出来る物質を用いても良い。
また、電子注入層１１９に、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合
材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発
生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては
、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した
電子輸送層１１８を構成する物質（金属錯体や複素芳香族化合物等）を用いることができ
る。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的
には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、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。
なお、量子ドットとしては、コロイド状量子ドット、合金型量子ドット、コア・シェル
型量子ドット、コア型量子ドット、などを用いてもよい。また、２族と１６族、１３族と
１５族、１３族と１７族、１１族と１７族、または１４族と１５族の元素グループを含む
量子ドットを用いてもよい。または、カドミウム（Ｃｄ）、セレン（Ｓｅ）、亜鉛（Ｚｎ
）、硫黄（Ｓ）、リン（Ｐ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）、鉛（Ｐｂ）、ガリ
ウム（Ｇａ）、ヒ素（Ａｓ）、アルミニウム（Ａｌ）、等の元素を有する量子ドットを用
いてもよい。
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（Ｐ
ＡＴ）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：ＰＴＡ
Ａ）等の高分子化合物に、発光性の化合物をドープして発光層に用いてもよい。発光性の
化合物としては、先に挙げた発光性の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１０１側から順に積層しても、電
極１０２側から順に積層しても良い。
なお、本発明の一態様に係る発光素子を形成できる基板としては、例えばガラス、石英
、又はプラスチックなどを用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性
基板とは、曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリカーボ
ネート、ポリアリレートからなるプラスチック基板等が挙げられる。また、フィルム、無
機蒸着フィルムなどを用いることもできる。なお、発光素子、及び光学素子の作製工程に
おいて支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。あるいは、発光
素子、及び光学素子を保護する機能を有するものであればよい。
例えば、本発明等においては、様々な基板を用いて発光素子を形成することが出来る。
基板の種類は、特に限定されない。その基板の一例としては、半導体基板（例えば単結晶
基板又はシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属
基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステ
ン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状
の材料を含む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１５０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。
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５を用いて、以下説明を行う。なお、図５において、図
１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＞
図５は、発光素子２５０の断面模式図である。
図５に示す発光素子２５０は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）の間に、複数
の発光ユニット（図５においては、発光ユニット１０６及び発光ユニット１０８）を有す
る。１つの発光ユニットは、図１で示すＥＬ層１００と同様な構成を有する。つまり、図
１で示す発光素子１５０は、１つの発光ユニットを有し、図５で示す発光素子２５０は、
複数の発光ユニットを有する。なお、発光素子２５０において、電極１０１が陽極として
機能し、電極１０２が陰極として機能するとして、以下説明するが、発光素子２５０の構
成としては、逆であっても構わない。
また、図５に示す発光素子２５０において、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８
とが積層されており、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８との間には電荷発生層１
１５が設けられる。なお、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８は、同じ構成でも異
なる構成でもよい。例えば、発光ユニット１０６に、図１で示すＥＬ層１００と同様の構
成を用いると好ましい。
また、発光素子２５０は、発光層１３０と、発光層１４０と、を有する。また、発光ユ
ニット１０６は、発光層１３０の他に、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子輸送
層１１３、及び電子注入層１１４を有する。また、発光ユニット１０８は、発光層１４０
の他に、正孔注入層１１６、正孔輸送層１１７、電子輸送層１１８、及び電子注入層１１
９を有する。
電荷発生層１１５は、正孔輸送性材料に電子受容体であるアクセプター性物質が添加さ
れた構成であっても、電子輸送性材料に電子供与体であるドナー性物質が添加された構成
であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。
電荷発生層１１５に、有機化合物とアクセプター性物質の複合材料が含まれる場合、該
複合材料には実施の形態１に示す正孔注入層１１１に用いることができる複合材料を用い
ればよい。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール化合物、芳香族炭化
水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用
いることができる。なお、有機化合物としては、正孔移動度が１×１０－６ｃｍ２／Ｖｓ
以上である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１０８のように、発光ユニットの陽極側の面が
電荷発生層１１５に接している場合は、電荷発生層１１５が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１１５は、有機化合物とアクセプター性物質の複合材料を含む層と他
の材料により構成される層を組み合わせた積層構造として形成してもよい。例えば、有機
化合物とアクセプター性物質の複合材料を含む層と、電子供与性物質の中から選ばれた一
の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形成してもよい。また、
有機化合物とアクセプター性物質の複合材料を含む層と、透明導電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１０６と発光ユニット１０８とに挟まれる電荷発生層１１５は、電
極１０１と電極１０２とに電圧を印加したときに、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５において、電極１
０１の電位の方が電極１０２の電位よりも高くなるように電圧を印加した場合、電荷発生
層１１５は、発光ユニット１０６に電子を注入し、発光ユニット１０８に正孔を注入する
。
なお、電荷発生層１１５は、光取出し効率の点から、可視光に対して透光性（具体的に
は、電荷発生層１１５に対する可視光の透過率が４０％以上）を有することが好ましい。
また、電荷発生層１１５は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）よりも低い導電率
であっても機能する。電荷発生層１１５の導電率が一対の電極と同程度に高い場合、電荷
発生層１１５によって発生したキャリアが、膜面方向に流れることで、電極１０１と電極
１０２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１１５は、一対の電極よりも導電率が低い材料で形成されると好ま
しい。
上述した材料を用いて電荷発生層１１５を形成することにより、発光層が積層された場
合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
また、図５においては、２つの発光ユニットを有する発光素子について説明したが、３
つ以上の発光ユニットを積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である
。発光素子２５０に示すように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層で仕切
って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度発光を可能とし、さらに長寿命
な発光素子を実現できる。また、消費電力が低い発光素子を実現することができる。
なお、複数のユニットのうち、少なくとも一つのユニットに、図１で示すＥＬ層１００
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１０６が有する発光層１３０は、実施の形態１で示した構成と同様
の構成を有すると好ましい。そうすることで、発光素子２５０は、発光効率の高い発光素
子となり好適である。
なお、発光ユニット１０６および発光ユニット１０８に用いるゲスト材料としては、同
じであっても異なっていてもよい。発光ユニット１０６と発光ユニット１０８とで同じゲ
スト材料を有する場合、発光素子２５０は少ない電流値で高い発光輝度を呈する発光素子
となり好ましい。また、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８とで異なるゲスト材料
を有する場合、発光素子２５０は多色発光を呈する発光素子となり好ましい。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。
なお、発光ユニット１０６、発光ユニット１０８、及び電荷発生層１１５は、蒸着法（
真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗布法、グラビア印刷等の方法で形成すること
ができる。
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及び図７を用いて以下に説明する。
＜発光素子の構成例１＞
図６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において、図１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に示す発光素子２６０は、基板２００側に光を取り出す下面射出（ボトムエミッシ
ョン）型の発光素子であってもよく、基板２００と反対方向に光を取り出す上面射出（ト
ップエミッション）型の発光素子であってもよい。なお、本発明の一態様はこれに限定さ
れず、発光素子が呈する光を基板２００の上方および下方の双方に取り出す両面射出（デ
ュアルエミッション）型の発光素子であっても良い。
発光素子２６０が、ボトムエミッション型である場合、電極１０１は、光を透過する機
能を有することが好ましい。また、電極１０２は、光を反射する機能を有することが好ま
しい。あるいは、発光素子２６０が、トップエミッション型である場合、電極１０１は、
光を反射する機能を有することが好ましい。また、電極１０２は、光を透過する機能を有
することが好ましい。
発光素子２６０は、基板２００上に電極１０１と、電極１０２とを有する。また、電極
１０１と電極１０２との間に、発光層１２３Ｂと、発光層１２３Ｇと、発光層１２３Ｒと
、を有する。また、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１２と、電子輸送層１１８と、電
子注入層１１９と、を有する。
また、電極１０１は、複数の導電層で形成されてもよい。その場合、光を反射する機能
を有する導電層と、光を透過する機能を有する導電層とが積層する構成であると好ましい
。
なお、電極１０１は、実施の形態１で示した電極１０１または電極１０２と同様の構成
および材料を用いることができる。
図６においては、電極１０１と電極１０２とで挟持された領域２２１Ｂ、領域２２１Ｇ
、及び領域２２１Ｒ、の間に隔壁１４５を有する。隔壁１４５は、絶縁性を有する。隔壁
１４５は、電極１０１の端部を覆い、該電極と重なる開口部を有する。隔壁１４５を設け
ることによって、各領域の基板２００上の電極１０１を、それぞれ島状に分離することが
可能となる。
なお、発光層１２３Ｂと、発光層１２３Ｇとは、隔壁１４５と重なる領域において、互
いに重なる領域を有していてもよい。また、発光層１２３Ｇと、発光層１２３Ｒとは、隔
壁１４５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１
２３Ｒと、発光層１２３Ｂとは、隔壁１４５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１４５としては、絶縁性であればよく、無機材料または有機材料を用いて形成され
る。該無機材料としては、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シ
リコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等が挙げられる。該有機材料としては、例
えば、アクリル樹脂、またはポリイミド樹脂等の感光性の樹脂材料が挙げられる。
また、発光層１２３Ｒ、発光層１２３Ｇ、発光層１２３Ｂは、それぞれ異なる色を呈す
る機能を有する発光材料を有することが好ましい。例えば、発光層１２３Ｒが赤色を呈す
る機能を有する発光材料を有することで、領域２２１Ｒは赤色の発光を呈し、発光層１２
３Ｇが緑色を呈する機能を有する発光材料を有することで、領域２２１Ｇは緑色の発光を
呈し、発光層１２３Ｂが青色を呈する機能を有する発光材料を有することで、領域２２１
Ｂ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２６０を、表示装置の画素に
用いることで、フルカラー表示が可能な表示装置を作製することができる。また、それぞ
れの発光層の膜厚は、同じであっても良いし、異なっていても良い。
また、発光層１２３Ｂ、発光層１２３Ｇ、発光層１２３Ｒ、のいずれか一つまたは複数
の発光層は、実施の形態１で示した発光層１３０と同様の構成を有することが好ましい。
そうすることで、発光効率の良好な発光素子を作製することができる。
なお、発光層１２３Ｂ、発光層１２３Ｇ、発光層１２３Ｒ、のいずれか一つまたは複数
の発光層は、２層以上が積層された構成としても良い。
以上のように、少なくとも一つの発光層が実施の形態１で示した発光層を有し、該発光
層を有する発光素子２６０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２６０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２６０の色純
度を向上させることができる。そのため、発光素子２６０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２６０の外光反射を低
減することができる。そのため、発光素子２６０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２６０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２６２ａは、基板２００と反対の方向に光を取り出す上面射出（ト
ップエミッション）型の発光素子、図７（Ｂ）に示す発光素子２６２ｂは、基板２００側
に光を取り出す下面射出（ボトムエミッション）型の発光素子である。ただし、本発明の
一態様はこれに限定されず、発光素子が呈する光を発光素子が形成される基板２００の上
方および下方の双方に取り出す両面射出（デュアルエミッション）型であっても良い。
発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂは、基板２００上に電極１０１と、電極１０２
と、電極１０３と、電極１０４とを有する。また、電極１０１と電極１０２との間、及び
電極１０２と電極１０３との間、及び電極１０２と電極１０４との間に、少なくとも発光
層１３０と、電荷発生層１１５とを有する。また、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１
２と、発光層１４０と、電子輸送層１１３と、電子注入層１１４と、正孔注入層１１６と
、正孔輸送層１１７と、電子輸送層１１８と、電子注入層１１９と、を有する。
また、電極１０１は、導電層１０１ａと、導電層１０１ａ上に接する導電層１０１ｂと
、を有する。また、電極１０３は、導電層１０３ａと、導電層１０３ａ上に接する導電層
１０３ｂと、を有する。電極１０４は、導電層１０４ａと、導電層１０４ａ上に接する導
電層１０４ｂと、を有する。
図７（Ａ）に示す発光素子２６２ａ、及び図７（Ｂ）に示す発光素子２６２ｂは、電極
１０１と電極１０２とで挟持された領域２２２Ｂ、電極１０２と電極１０３とで挟持され
た領域２２２Ｇ、及び電極１０２と電極１０４とで挟持された領域２２２Ｒ、の間に、隔
壁１４５を有する。隔壁１４５は、絶縁性を有する。隔壁１４５は、電極１０１、電極１
０３、及び電極１０４の端部を覆い、該電極と重なる開口部を有する。隔壁１４５を設け
ることによって、各領域の基板２００上の該電極を、それぞれ島状に分離することが可能
となる。
また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂは、領域２２２Ｂ、領域２２２Ｇ、及び
領域２２２Ｒから呈される光が取り出される方向に、それぞれ光学素子２２４Ｂ、光学素
子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒを有する基板２２０を有する。各領域から呈される光
は、各光学素子を介して発光素子外部に射出される。すなわち、領域２２２Ｂから呈され
る光は、光学素子２２４Ｂを介して射出され、領域２２２Ｇから呈される光は、光学素子
２２４Ｇを介して射出され、領域２２２Ｒから呈される光は、光学素子２２４Ｒを介して
射出される。
また、光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒは、入射される光
から特定の色を呈する光を選択的に透過する機能を有する。例えば、光学素子２２４Ｂを
介して射出される領域２２２Ｂから呈される光は、青色を呈する光となり、光学素子２２
４Ｇを介して射出される領域２２２Ｇから呈される光は、緑色を呈する光となり、光学素
子２２４Ｒを介して射出される領域２２２Ｒから呈される光は、赤色を呈する光となる。
光学素子２２４Ｒ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｂには、例えば、着色層（
カラーフィルタともいう）、バンドパスフィルタ、多層膜フィルタなどを適用できる。ま
た、光学素子に色変換素子を適用することができる。色変換素子は、入射される光を、当
該光の波長より長い波長の光に変換する光学素子である。色変換素子として、量子ドット
を用いる素子であると好適である。量子ドットを用いることにより、表示装置の色再現性
を高めることができる。
なお、光学素子２２４Ｒ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｂ上に複数の光学素
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２２３を有する。遮光層２２３は、隣接する領域か
ら発せられる光を遮光する機能を有する。なお、遮光層２２３を設けない構成としても良
い。
遮光層２２３としては、外光の反射を抑制する機能を有する。または、遮光層２２３と
しては、隣接する発光素子から発せられる光の混色を防ぐ機能を有する。遮光層２２３と
しては、金属、黒色顔料を含んだ樹脂、カーボンブラック、金属酸化物、複数の金属酸化
物の固溶体を含む複合酸化物等を用いることができる。
なお、基板２００、及び光学素子を有する基板２２０としては、実施の形態１を参酌す
ればよい。
さらに、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂは、マイクロキャビティ構造を有する
。
≪マイクロキャビティ構造≫
発光層１３０、及び発光層１４０から射出される光は、一対の電極（例えば、電極１０
１と電極１０２）の間で共振される。また、発光層１３０及び発光層１４０は、射出され
る光のうち所望の波長の光が強まる位置に形成される。例えば、電極１０１の反射領域か
ら発光層１３０の発光領域までの光学距離と、電極１０２の反射領域から発光層１３０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１３０から射出される光のう
ち所望の波長の光を強めることができる。また、電極１０１の反射領域から発光層１４０
の発光領域までの光学距離と、電極１０２の反射領域から発光層１４０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１４０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１３０及び発光層
１４０）を積層する発光素子の場合、発光層１３０及び発光層１４０のそれぞれの光学距
離を最適化することが好ましい。
また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおいては、各領域で導電層（導電層１
０１ｂ、導電層１０３ｂ、及び導電層１０４ｂ）の厚さを調整することで、発光層１３０
及び発光層１４０から呈される光のうち所望の波長の光を強めることができる。なお、各
領域で正孔注入層１１１及び正孔輸送層１１２のうち、少なくとも一つの厚さを異ならせ
ることで、発光層１３０及び発光層１４０から呈される光を強めても良い。
例えば、電極１０１乃至電極１０４において、光を反射する機能を有する導電性材料の
屈折率が、発光層１３０または発光層１４０の屈折率よりも小さい場合においては、電極
１０１が有する導電層１０１ｂの膜厚を、電極１０１と電極１０２との間の光学距離がｍ
ＢλＢ／２（ｍＢは自然数、λＢは領域２２２Ｂで強める光の波長を、それぞれ表す）と
なるよう調整する。同様に、電極１０３が有する導電層１０３ｂの膜厚を、電極１０３と
電極１０２との間の光学距離がｍＧλＧ／２（ｍＧは自然数、λＧは領域２２２Ｇで強め
る光の波長を、それぞれ表す）となるよう調整する。さらに、電極１０４が有する導電層
１０４ｂの膜厚を、電極１０４と電極１０２との間の光学距離がｍＲλＲ／２（ｍＲは自
然数、λＲは領域２２２Ｒで強める光の波長を、それぞれ表す）となるよう調整する。
上記のように、マイクロキャビティ構造を設け、各領域の一対の電極間の光学距離を調
整することで、各電極近傍における光の散乱および光の吸収を抑制し、高い光取り出し効
率を実現することができる。なお、上記構成においては、導電層１０１ｂ、導電層１０３
ｂ、導電層１０４ｂは、光を透過する機能を有することが好ましい。また、導電層１０１
ｂ、導電層１０３ｂ、導電層１０４ｂ、を構成する材料は、互いに同じであっても良いし
、異なっていても良い。また、導電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、導電層１０４ｂは、そ
れぞれ２層以上の層が積層された構成であっても良い。
なお、図７（Ａ）に示す発光素子２６２ａは、上面射出型の発光素子であるため、導電
層１０１ａ、導電層１０３ａ、及び導電層１０４ａは、光を反射する機能を有することが
好ましい。また、電極１０２は、光を透過する機能と、光を反射する機能とを有すること
が好ましい。
また、図７（Ｂ）に示す発光素子２６２ｂは、下面射出型の発光素子であるため、導電
層１０１ａ、導電層１０３ａ、導電層１０４ａは、光を透過する機能と、光を反射する機
能と、を有することが好ましい。また、電極１０２は、光を反射する機能を有することが
好ましい。
また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおいて、導電層１０１ａ、導電層１０
３ａ、または導電層１０４ａ、に同じ材料を用いても良いし、異なる材料を用いても良い
。導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、導電層１０４ａ、に同じ材料を用いる場合、発光素
子２６２ａ及び発光素子２６２ｂの製造コストを低減できる。なお、導電層１０１ａ、導
電層１０３ａ、導電層１０４ａは、それぞれ２層以上の層が積層された構成であっても良
い。
また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおける発光層１３０は、実施の形態１
で示した構成と同様の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１３０及び発光層１４０は、例えば発光層１４０ａ及び発光層１４０ｂ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１３０と、
発光層１４０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１３０または発光層１４０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２６２ａまたは発
光素子２６２ｂを、表示装置の画素に用いることで、発光効率の高い表示装置を作製する
ことができる。すなわち、発光素子２６２ａまたは発光素子２６２ｂを有する表示装置は
、消費電力を低減することができる。
なお、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおける他の構成については、発光素子
２６０、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。
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８乃至図
１０を用いて説明する。
＜表示装置の構成例１＞
図８（Ａ）は表示装置６００を示す上面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の一点鎖線Ａ－Ｂ
、及び一点鎖線Ｃ－Ｄで切断した断面図である。表示装置６００は、駆動回路部（信号線
駆動回路部６０１、及び走査線駆動回路部６０３）、並びに画素部６０２を有する。なお
、信号線駆動回路部６０１、走査線駆動回路部６０３、及び画素部６０２は、発光素子の
発光を制御する機能を有する。
また、表示装置６００は、素子基板６１０と、封止基板６０４と、シール材６０５と、
シール材６０５で囲まれた領域６０７と、引き回し配線６０８と、ＦＰＣ６０９と、を有
する。
なお、引き回し配線６０８は、信号線駆動回路部６０１及び走査線駆動回路部６０３に
入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ６０９からビデ
オ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰ
Ｃ６０９しか図示されていないが、ＦＰＣ６０９にはプリント配線基板（ＰＷＢ：Ｐｒｉ
ｎｔｅｄ Ｗｉｒｉｎｇ Ｂｏａｒｄ）が取り付けられていても良い。
また、信号線駆動回路部６０１は、Ｎチャネル型のトランジスタ６２３とＰチャネル型
のトランジスタ６２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。なお、信号線駆動回
路部６０１または走査線駆動回路部６０３は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路、また
はＮＭＯＳ回路を用いることが出来る。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路部を
形成したドライバと画素とを同一の表面上に設けた表示装置を示すが、必ずしもその必要
はなく、駆動回路部を基板上ではなく外部に形成することもできる。
また、画素部６０２は、スイッチング用のトランジスタ６１１と、電流制御用のトラン
ジスタ６１２と、電流制御用のトランジスタ６１２のドレインに電気的に接続された下部
電極６１３と、を有する。なお、下部電極６１３の端部を覆って隔壁６１４が形成されて
いる。隔壁６１４としては、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることができる。
また、被覆性を良好にするため、隔壁６１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面
が形成されるようにする。例えば、隔壁６１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用
いた場合、隔壁６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ以上３μｍ以下）を有する曲
面を持たせることが好ましい。また、隔壁６１４として、ネガ型の感光性樹脂、またはポ
ジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができる。
なお、トランジスタ（トランジスタ６１１、６１２、６２３、６２４）の構造は、特に
限定されない。例えば、スタガ型のトランジスタを用いてもよい。また、トランジスタの
極性についても特に限定はなく、Ｎチャネル型およびＰチャネル型のトランジスタを有す
る構造、及びＮチャネル型のトランジスタまたはＰチャネル型のトランジスタのいずれか
一方のみからなる構造を用いてもよい。また、トランジスタに用いられる半導体膜の結晶
性についても特に限定はない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることが
できる。また、半導体材料としては、１４族（ケイ素等）半導体、化合物半導体（酸化物
半導体を含む）、有機半導体等を用いることができる。トランジスタとしては、例えば、
エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ
以上の酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができるた
め好ましい。該酸化物半導体としては、Ｉｎ－Ｇａ酸化物、Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ酸化物（Ｍは
、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ
）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、錫（Ｓｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、またはネ
オジム（Ｎｄ）を表す）等が挙げられる。
下部電極６１３上には、ＥＬ層６１６、および上部電極６１７がそれぞれ形成されてい
る。なお、下部電極６１３は、陽極として機能し、上部電極６１７は、陰極として機能す
る。
また、ＥＬ層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法（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。
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９（Ａ）（Ｂ）を用いて説明を行う。なお、図
９（Ａ）（Ｂ）は、本発明の一態様の表示装置の断面図である。
図９（Ａ）には基板１００１、下地絶縁膜１００２、ゲート絶縁膜１００３、ゲート電
極１００６、１００７、１００８、第１の層間絶縁膜１０２０、第２の層間絶縁膜１０２
１、周辺部１０４２、画素部１０４０、駆動回路部１０４１、発光素子の下部電極１０２
４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、発光素子の上部電極１
０２６、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９（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９（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９（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。
なお、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１０３
４Ｇ、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１０２
１との間に形成してもよい。
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１０（Ａ）（Ｂ）に示す。図１０
（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９（Ａ）（Ｂ）
に示す駆動回路部１０４１、周辺部１０４２等を省略して例示している。
この場合、基板１００１は光を通さない基板を用いることができる。トランジスタと発
光素子の陽極とを接続する接続電極を作製するまでは、ボトムエミッション型の表示装置
と同様に形成する。その後、電極１０２２を覆うように、第３の層間絶縁膜１０３７を形
成する。この絶縁膜は平坦化の役割を担っていても良い。第３の層間絶縁膜１０３７は第
２の層間絶縁膜と同様の材料の他、他の様々な材料を用いて形成することができる。
発光素子の下部電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂはここでは陽極とするが、陰
極であっても構わない。また、図１０（Ａ）（Ｂ）のようなトップエミッション型の表示
装置である場合、下部電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂは光を反射する機能を有
することが好ましい。また、ＥＬ層１０２８上に上部電極１０２６が設けられる。上部電
極１０２６は光を反射する機能と、光を透過する機能を有し、下部電極１０２４Ｒ、１０
２４Ｇ、１０２４Ｂと、上部電極１０２６との間で、マイクロキャビティ構造を採用し、
特定波長における光強度を増加させると好ましい。
図１０（Ａ）のようなトップエミッションの構造では、着色層（赤色の着色層１０３４
Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、及び青色の着色層１０３４Ｂ）を設けた封止基板１０３１
で封止を行うことができる。封止基板１０３１には画素と画素との間に位置するように遮
光層１０３５を設けても良い。なお、封止基板１０３１は透光性を有する基板を用いると
好適である。
また、図１０（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１０（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１０（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１０（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。
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。その場合、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を用いることができる。該着色
層が青色、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、該
着色層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、このような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８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、封止層を形成してもよい。該封止層には、例えば、ＰＶ
Ｃ（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。領域６０７に封止層を形成することで、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。
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モジュール、電子機器、発
光装置、及び照明装置について、図１１乃至図１４を用いて説明を行う。
＜表示モジュールに関する説明＞
図１１に示す表示モジュール８０００は、上部カバー８００１と下部カバー８００２と
の間に、ＦＰＣ８００３に接続されたタッチセンサ８００４、ＦＰＣ８００５に接続され
た表示装置８００６、フレーム８００９、プリント基板８０１０、バッテリ８０１１を有
する。
本発明の一態様の発光素子は、例えば、表示装置８００６に用いることができる。
上部カバー８００１及び下部カバー８００２は、タッチセンサ８００４及び表示装置８
００６のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
タッチセンサ８００４は、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチセンサを表示装置８
００６に重ねて用いることができる。また、表示装置８００６の対向基板（封止基板）に
、タッチセンサ機能を持たせるようにすることも可能である。また、表示装置８００６の
各画素内に光センサを設け、光学式のタッチセンサとすることも可能である。
フレーム８００９は、表示装置８００６の保護機能の他、プリント基板８０１０の動作
により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレー
ム８００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。
プリント基板８０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信
号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であって
も良いし、別途設けたバッテリ８０１１による電源であってもよい。バッテリ８０１１は
、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
また、表示モジュール８０００は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追
加して設けてもよい。
＜電子機器に関する説明＞
図１２（Ａ）乃至図１２（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９
００７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１２（Ａ）乃至図１２（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１２（Ａ）乃至図１２（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１２（Ａ）乃至図１２（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１２（Ａ）乃至図１２（Ｇ）に示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
図１２（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１２（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
１２（Ａ）に示す携帯情報端末９１００と同様の位置に設けることができる。また、携帯
情報端末９１０１は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。例えば、
３つの操作ボタン９０５０（操作アイコンまたは単にアイコンともいう）を表示部９００
１の一の面に表示することができる。また、破線の矩形で示す情報９０５１を表示部９０
０１の他の面に表示することができる。なお、情報９０５１の一例としては、電子メール
やＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）や電話などの着信を知らせる表示
、電子メールやＳＮＳなどの題名、電子メールやＳＮＳなどの送信者名、日時、時刻、バ
ッテリの残量、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 Ｒｅｉｎｆ
ｏｒｃｅｄ 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９１０
１の耐衝撃性を向上させることができる。
図１２（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１２（Ｄ）は、腕時計型の携帯情報端末９２００を示す斜視図である。携帯情報端末
９２００は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信
、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。また、表
示部９００１はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うこと
ができる。また、携帯情報端末９２００は、通信規格された近距離無線通信を実行するこ
とが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハン
ズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末９２００は、接続端子９００６を
有し、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。ま
た接続端子９００６を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は接続端子９００
６を介さずに無線給電により行ってもよい。
図１２（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１２（Ｅ）が携帯情報端末９２０１を展開した状態の斜視図であり、図１２
（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１２（Ｇ）が携帯情報端末９２０１を折り畳んだ状
態の斜視図である。携帯情報端末９２０１は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開し
た状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末９２
０１が有する表示部９００１は、ヒンジ９０５５によって連結された３つの筐体９０００
に支持されている。ヒンジ９０５５を介して２つの筐体９０００間を屈曲させることによ
り、携帯情報端末９２０１を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させるこ
とができる。例えば、携帯情報端末９２０１は、曲率半径１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲
げることができる。
また、電子機器としては、例えば、テレビジョン装置（テレビ、又はテレビジョン受信
機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラな
どのカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）
、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。
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。例えば、自動車のダッシュボードや、フロントガラス、天井等に照明を設置するこ
とができる。
＜発光装置に関する説明＞
本実施の形態で示す、発光装置３０００の斜視図を図１３（Ａ）に、図１３（Ａ）に示
す一点鎖線Ｅ－Ｆ間に相当する断面図を図１３（Ｂ）に、それぞれ示す。なお、図１３（
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１３（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１３（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１３（Ａ）（Ｂ）に示すように、発光装置３０００は、発光素子３００５が第
１の封止領域３００７と、第２の封止領域３００９とに、囲まれて配置される二重封止構
造である。二重封止構造とすることで、発光素子３００５側に入り込む外部の不純物（例
えば、水、酸素など）を、好適に抑制することができる。ただし、第１の封止領域３００
７及び第２の封止領域３００９を、必ずしも設ける必要はない。例えば、第１封止領域３
００７のみの構成としてもよい。
なお、図１３（Ｂ）において、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９は
、基板３００１及び基板３００３と接して設けられる。ただし、これに限定されず、例え
ば、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９の一方または双方は、基板３０
０１の上方に形成される絶縁膜、あるいは導電膜と接して設けられる構成としてもよい。
または、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９の一方または双方は、基板
３００３の下方に形成される絶縁膜、あるいは導電膜と接して設けられる構成としてもよ
い。
基板３００１及び基板３００３としては、それぞれ先の実施の形態に記載の基板２００
と、基板２２０と同様の構成とすればよい。発光素子３００５としては、先の実施の形態
に記載の発光素子と同様の構成とすればよい。
第１の封止領域３００７としては、ガラスを含む材料（例えば、ガラスフリット、ガラ
スリボン等）を用いればよい。また、第２の封止領域３００９としては、樹脂を含む材料
を用いればよい。第１の封止領域３００７として、ガラスを含む材料を用いることで、生
産性や封止性を高めることができる。また、第２の封止領域３００９として、樹脂を含む
材料を用いることで、耐衝撃性や耐熱性を高めることができる。ただし、第１の封止領域
３００７と、第２の封止領域３００９とは、これに限定されず、第１の封止領域３００７
が樹脂を含む材料で形成され、第２の封止領域３００９がガラスを含む材料で形成されて
もよい。
また、上述のガラスフリットとしては、例えば、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、
酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化セシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸
化ホウ素、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化テルル、酸化アルミニウム、二酸化珪素、酸
化鉛、酸化スズ、酸化リン、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化鉄、酸化銅、二酸化マ
ンガン、酸化モリブデン、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タングステン、酸化ビスマス、
酸化ジルコニウム、酸化リチウム、酸化アンチモン、ホウ酸鉛ガラス、リン酸スズガラス
、バナジン酸塩ガラス又はホウケイ酸ガラス等を含む。赤外光を吸収させるため、少なく
とも一種類以上の遷移金属を含むことが好ましい。
また、上述のガラスフリットとしては、例えば、基板上にフリットペーストを塗布し、
これに加熱処理、またはレーザ照射などを行う。フリットペーストには、上記ガラスフリ
ットと、有機溶媒で希釈した樹脂（バインダとも呼ぶ）とが含まれる。また、ガラスフリ
ットにレーザ光の波長の光を吸収する吸収剤を添加した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１３（Ｂ）に示すように、基板３００１、基板３００３、第１の封止領域３０
０７、及び第２の封止領域３００９に囲まれた領域には、第１の領域３０１１が形成され
る。また、基板３００１、基板３００３、発光素子３００５、及び第１の封止領域３００
７に囲まれた領域には、第２の領域３０１３が形成される。
第１の領域３０１１及び第２の領域３０１３としては、例えば、希ガスまたは窒素ガス
等の不活性ガスが充填されていると好ましい。あるいは、アクリルやエポキシ等の樹脂が
充填されていると好ましい。なお、第１の領域３０１１及び第２の領域３０１３としては
、大気圧状態よりも減圧状態であると好ましい。
また、図１３（Ｂ）に示す構成の変形例を図１３（Ｃ）に示す。図１３（Ｃ）は、発光
装置３０００の変形例を示す断面図である。
図１３（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１３（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。
＜照明装置に関する説明＞
図１４は、発光素子を室内の照明装置８５０１として用いた例である。なお、発光素子
は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面
を有する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置８５０２を形成すること
もできる。本実施の形態で示す発光素子は薄膜状であり、筐体のデザインの自由度が高い
。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。さらに、室内の
壁面に大型の照明装置８５０３を備えても良い。また、照明装置８５０１、８５０２、８
５０３に、タッチセンサを設けて、電源のオンまたはオフを行ってもよい。
また、発光素子をテーブルの表面側に用いることによりテーブルとしての機能を備えた
照明装置８５０４とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光素子を用いるこ
とにより、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。
以上のようにして、本発明の一態様の発光素子を適用して表示モジュール、発光装置、
電子機器、及び照明装置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、あらゆる分野の照明装置及び電子機器に適用する
ことが可能である。
また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用
いることができる。
本実施例では、本発明の一態様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と同様である。素子構造の詳細を表１
及び表２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 0007192067000025
Figure 0007192067000026
Figure 0007192067000027
Figure 0007192067000028
＜発光素子の作製＞
以下に、本実施例で作製した発光素子の作製方法を示す。
≪発光素子１の作製≫
ガラス基板上に電極１０１として、ＩＴＳＯ膜を厚さが７０ｎｍになるように形成した
。なお、電極１０１の電極面積は、４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、電極１０１上に正孔注入層１１１として、ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩと、酸化モリブデン
（ＭｏＯ３）と、を重量比（ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になるように、
且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着した。
次に、正孔注入層１１１上に正孔輸送層１１２として、ＰＣＣＰを厚さが２０ｎｍにな
るように蒸着した。
次に、正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、ＰＣＣＰ
と、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）と、を重量比
（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３）が０．４
：０．６：０．１２５になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着し、続いて
、重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３）
が０．８：０．２：０．１２５になるように、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸着し
た。発光層１３０においては、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３がゲスト材料（第
１の有機化合物）であり、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍがホスト材料（第２の有機化合物）であ
り、ＰＣＣＰがホスト材料（第３の有機化合物）である。
次に、発光層１３０上に、電子輸送層１１８として、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを厚さが１
０ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。次に、
電子輸送層１１８上に、電子注入層１１９として、ＬｉＦを厚さが１ｎｍになるように蒸
着した。
次に、電子注入層１１９上に、電極１０２として、アルミニウム（Ａｌ）を厚さが２０
０ｎｍになるように形成した。
次に、窒素雰囲気のグローブボックス内において、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６
Ｊ／ｃｍ２照射し、８０℃にて１時間熱処理した。以上の工程により発光素子１を得た。
≪発光素子２の作製≫
発光素子２は、先に示す発光素子１と、発光層１３０及び電子輸送層１１８の形成工程
のみ異なり、それ以外の工程は発光素子１と同様の作製方法とした。
発光素子２の発光層１３０として、２，４，６－トリス［３－（９Ｈ－カルバゾール－
９－イル）フェニル］ピリミジン（略称：ｍＣｚＰ３Ｐｍ）と、ＰＣＣＰと、Ｉｒ（ｍｐ
ｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３と、を重量比（ｍＣｚＰ３Ｐｍ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｍｐｐｔ
ｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３）が０．２：０．８：０．０６になるように、且つ厚さが２０ｎ
ｍになるように共蒸着し、続いて、重量比（ｍＣｚＰ３Ｐｍ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｍｐｐｔ
ｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３）が０．６：０．４：０．０６になるように、且つ厚さが２０ｎ
ｍになるように共蒸着した。発光層１３０において、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ
）３がゲスト材料（第１の有機化合物）であり、ｍＣｚＰ３Ｐｍがホスト材料（第２の有
機化合物）であり、ＰＣＣＰがホスト材料（第３の有機化合物）である。
次に、発光層１３０上に電子輸送層１１８として、ｍＣｚＰ３Ｐｍを厚さが１０ｎｍに
なるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。
≪発光素子３の作製≫
発光素子３は、先に示す発光素子１と、正孔輸送層１１２及び発光層１３０の形成工程
のみ異なり、それ以外の工程は発光素子１と同様の作製方法とした。
発光素子３の正孔輸送層１１２として、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）を厚さが２０ｎｍになるよう蒸着した。
次に、正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、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）と、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）と、を重量比（４，６ｍＣｚＰ
２Ｐｍ：ｍＣｚＰＩＣｚ：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３）が０．６：０．４：０．１２５
になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着し、続いて、重量比（４，６ｍＣ
ｚＰ２Ｐｍ：ｍＣｚＰＩＣｚ：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３）が０．８：０．２：０．１
２５になるように、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸着した。発光層１３０において
、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３がゲスト材料（第１の有機化合物）であり、４，６ｍＣｚ
Ｐ２Ｐｍがホスト材料（第２の有機化合物）であり、ｍＣｚＰＩＣｚがホスト材料（第３
の有機化合物）である。
≪発光素子４の作製≫
発光素子４は、先に示す発光素子１と、正孔注入層１１１、発光層１３０、及び電子輸
送層１１８の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子１と同様の作製方法とした
。
発光素子４の正孔注入層１１１として、ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩと、ＭｏＯ３と、を重量比（
ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になるように、且つ厚さが２５ｎｍになるよ
うに共蒸着した。
また、正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、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）と、ＰＣＣＰと、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－ｄｉＰｒ
ｐ）３）と、を重量比（４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰ
ｒｐ）３）が０．４：０．６：０．１２５になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるよう
に共蒸着し、続いて、重量比（４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－
ｄｉＰｒｐ）３）が０．８：０．２：０．１２５になるように、且つ厚さが１０ｎｍにな
るように共蒸着した。発光層１３０において、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３がゲス
ト材料（第１の有機化合物）であり、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍがホスト材料（第２の有機
化合物）であり、ＰＣＣＰがホスト材料（第３の有機化合物）である。
次に、発光層１３０上に電子輸送層１１８として、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍを厚さが１
０ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。
≪発光素子５乃至発光素子７の作製≫
発光素子５乃至発光素子７は、先に示す発光素子１と、発光層１３０の形成工程のみ異
なり、それ以外の工程は発光素子１と同様の作製方法とした。
発光素子５の発光層１３０として、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、ＰＣＣＰと、Ｉｒ（ｍｐ
ｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３と、を重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｍｐｐ
ｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３）が０．２：０．８：０．１２５になるように、且つ厚さが３０ｎ
ｍになるように共蒸着し、続いて、重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｍ
ｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３）が０．８：０．２：０．１２５になるように、且つ厚さが１
０ｎｍになるように共蒸着した。発光層１３０において、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ
）３がゲスト材料（第１の有機化合物）であり、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍがホスト材料（第
２の有機化合物）であり、ＰＣＣＰがホスト材料（第３の有機化合物）である。
発光素子６の発光層１３０として、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、ＰＣＣＰと、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－ｄｉＢｕＣ
Ｎｐ）３）と、を重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣ
Ｎｐ）３）が０．２：０．８：０．１２５になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるよう
に共蒸着し、続いて、重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢ
ｕＣＮｐ）３）が０．６：０．４：０．１２５になるように、且つ厚さが１０ｎｍになる
ように共蒸着した。発光層１３０において、Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３がゲスト
材料（第１の有機化合物）であり、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍがホスト材料（第２の有機化合
物）であり、ＰＣＣＰがホスト材料（第３の有機化合物）である。
発光素子７の発光層１３０として、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、ＰＣＣＰと、トリス｛２
－［１－（２，６－ジイソプロピルフェニル）－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（ｉＰｒｐｉｍ）３）と、を重量
比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）が０．２：０．８：０
．１２５になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着し、続いて、重量比（４
，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）が０．８：０．２：０．１２
５になるように、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸着した。発光層１３０において、
Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３がゲスト材料（第１の有機化合物）であり、４，６ｍＣｚＰ２Ｐ
ｍがホスト材料（第２の有機化合物）であり、ＰＣＣＰがホスト材料（第３の有機化合物
）である。
＜発光素子の特性＞
次に、上記作製した発光素子１乃至発光素子７の特性を測定した。輝度およびＣＩＥ色
度の測定には色彩輝度計（トプコン社製、ＢＭ－５Ａ）を用い、電界発光スペクトルの測
定にはマルチチャンネル分光器（浜松ホトニクス社製、ＰＭＡ－１１）を用いた。
発光素子１乃至発光素子７の輝度－電流密度特性を図１５（Ａ）（Ｂ）に、輝度－電圧
特性を図１６（Ａ）（Ｂ）に、電流効率－輝度特性を図１７（Ａ）（Ｂ）に、外部量子効
率－輝度特性を図１８（Ａ）（Ｂ）に、それぞれ示す。また、発光素子１乃至発光素子７
に、それぞれ２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の電界発光スペクトルを図
１９（Ａ）（Ｂ）に示す。なお、各発光素子の測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気）で
行った。
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における、発光素子１乃至発光素子７の素子特性を表３
に示す。
Figure 0007192067000029
発光素子１乃至発光素子７の電界発光スペクトルは、最も短波長側のピーク波長がそれ
ぞれ、４８９ｎｍ、４８５ｎｍ、４７３ｎｍ、４７８ｎｍ、４７７ｎｍ、４９８ｎｍ、４
７２ｎｍであり、青色の領域にピークを有する発光であった。該発光は、それぞれゲスト
材料に由来する発光である。また、発光素子１乃至発光素子７の電界発光スペクトルの半
値全幅はそれぞれ、６６ｎｍ、６４ｎｍ、７０ｎｍ、７１ｎｍ、７５ｎｍ、７０ｎｍ、１
３７ｎｍであり、発光素子３乃至発光素子７の電界発光スペクトルは、発光素子１及び発
光素子２より幅が広いスペクトル形状を示した。特に、発光素子７の電界発光スペクトル
は幅が広いスペクトル形状であり、ゲスト材料であるＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３に由来する
発光と共に、緑色から黄色の波長領域にブロードな発光を示した。
また、発光素子１乃至発光素子７の発光開始電圧（輝度が１ｃｄ／ｍ２を超える電圧）
はそれぞれ、２．５Ｖ、２．５Ｖ、２．７Ｖ、２．５Ｖ、２．４Ｖ、２．７Ｖ、２．５Ｖ
であった。この電圧値は、後に示すように、各発光素子が有するゲスト材料のＬＵＭＯ準
位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当する電圧より小さい。したがって、発光素子１
乃至発光素子７においては、ゲスト材料においてキャリアが直接再結合しているのではな
く、より小さいエネルギーギャップを有する材料において、キャリアが再結合しているこ
とが示唆される。
また、発光素子１乃至発光素子４は、高輝度領域での駆動電圧が、発光素子５乃至発光
素子６より低い結果となっている。また、発光素子１及び発光素子２は、駆動電圧が低く
、電流効率も高いため、高い電力効率を示した。
また、発光素子１乃至発光素子７の外部量子効率の最大値はそれぞれ、３３．８％、３
１．９％、３０．３％、２９．１％、２０．０％、２４．７％、１０．３％であり、発光
素子１乃至発光素子４は２５％を超える高い値を示した。
＜ＣＶ測定結果＞
次に、上記発光素子に用いた化合物の電気化学的特性（酸化反応特性および還元反応特
性）をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定した。なお測定には、電気
化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデル６００Ａまたは６０
０Ｃ）を用いた。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、及び還元ピーク電位を得た。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。
ホスト材料（第２の有機化合物および第３の有機化合物）である４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ
、ｍＣｚＰ３Ｐｍ、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ、ＰＣＣＰ、及びｍＣｚＰＩＣｚについては
、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用いて
酸化反応特性および還元反応特性を測定した。なお、一般に有機ＥＬ素子に用いられる有
機化合物の比誘電率は３程度であるため、極性の高い溶媒であるＤＭＦ（比誘電率が３８
）を用いて、例えばｆａｃ型のイリジウム錯体のように比較的極性の高い（特に電子吸引
性の高い置換基を有する）化合物の酸化反応特性を測定すると、正確さに欠ける場合があ
る。したがって、本実施例において、ゲスト材料（第１の有機化合物）であるＩｒ（ｍｐ
ｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰ
ｒｐ）３、Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３、及びＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３については
、極性の低いクロロホルム（比誘電率が４．８）に各化合物を溶解させた溶液を用いて酸
化反応特性を測定した。また、ゲスト材料の還元反応特性は、各化合物をＤＭＦに溶解さ
せた溶液を用いて測定した。
ＣＶ測定の結果より得られた各化合物の酸化電位および還元電位、及びＣＶ測定の結果
より算出した各化合物のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位を、表４に示す。なお、Ｉｒ（
ｉＰｒｐｉｍ）３の還元電位は低く、明確な還元ピーク電位が観測できなかったことから
、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３は高いＬＵＭＯ準位を有すると推定される。
Figure 0007192067000030
表４に示すように、ゲスト材料である第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕ
ＣＮｐ）３、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３、Ｉｒ（
ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３、及びＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）のＨＯＭＯ準位は、ホスト
材料である第２の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、ｍＣｚＰ３Ｐｍ、及び４，６ｍＣ
ｚＢＰ２Ｐｍ）のＨＯＭＯ準位以上であり、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉ
ＢｕＣＮｐ）３、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３、Ｉ
ｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３、及びＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）のＬＵＭＯ準位は、第
２の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、ｍＣｚＰ３Ｐｍ、及び４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ
）のＬＵＭＯ準位以上である。そのため、発光素子１乃至発光素子７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、
効率よく第２の有機化合物（ホスト材料）と第１の有機化合物（ゲスト材料）にそれぞれ
注入されるため、第２の有機化合物（ホスト材料）と第１の有機化合物（ゲスト材料）と
は励起錯体を形成することができる組み合わせである。
この場合、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３、Ｉｒ（Ｍｐｔ
ｚ１－ｍｐ）３、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３、Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）
３、及びＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）と第２の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、ｍＣｚ
Ｐ３Ｐｍ、及び４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ）とで形成する励起錯体は、第２の有機化合物に
ＬＵＭＯ準位を有し、第１の有機化合物にＨＯＭＯ準位を有する励起錯体となる。
＜薄膜の発光スペクトル１＞
ここで、発光素子１乃至発光素子７に用いた第１の有機化合物（ゲスト材料）と第２の
有機化合物（ホスト材料）とを有する薄膜サンプルを作製し、当該薄膜の発光スペクトル
を測定した。また、比較のため、ＬＵＭＯ準位が高い有機化合物である３５ＤＣｚＰＰｙ
と、第１の有機化合物（ゲスト材料）とを有する比較薄膜サンプルも作製した。
薄膜１として、石英基板上に４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣ
Ｎｐ）３と、を重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３
）が１：０．１２５になるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。すなわ
ち、薄膜１は、発光素子１の発光層１３０に用いた化合物を有する薄膜である。
薄膜２として、石英基板上にｍＣｚＰ３Ｐｍと、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）
３と、を重量比（ｍＣｚＰ３Ｐｍ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３）が１：０．
１２５になるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。すなわち、薄膜２は
、発光素子２の発光層１３０に用いた化合物を有する薄膜である。
比較薄膜１として、石英基板上に３５ＤＣｚＰＰｙと、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣ
Ｎｐ）３と、を重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３）が
１：０．１２５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３として、石英基板上に４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３と
、を重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３）が１：０．１２５に
なるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。すなわち、薄膜３は、発光素
子３の発光層１３０に用いた化合物を有する薄膜である。
比較薄膜２として、石英基板上に３５ＤＣｚＰＰｙと、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３と
、を重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３）が１：０．１２５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４として、石英基板上に４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍと、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒ
ｐ）３と、を重量比（４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３）が
１：０．１２５になるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。すなわち、
薄膜４は、発光素子４の発光層１３０に用いた化合物を有する薄膜である。
薄膜５として、石英基板上に４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ
）３と、を重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３）が１：
０．１２５になるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。すなわち、薄膜
５は、発光素子５の発光層１３０に用いた化合物を有する薄膜である。
比較薄膜３として、石英基板上に３５ＤＣｚＰＰｙと、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ
）３と、を重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３）が１：０．
１２５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６として、石英基板上に４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ
）３と、を重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３）が１：
０．１２５になるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。すなわち、薄膜
６は、発光素子６の発光層１３０に用いた化合物を有する薄膜である。
比較薄膜４として、石英基板上に３５ＤＣｚＰＰｙと、Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ
）３と、を重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３）が１：０．
１２５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７として、石英基板上に４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３と、を
重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）が１：０．１２５になるよう
に、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。すなわち、薄膜７は、発光素子７の発
光層１３０に用いた化合物を有する薄膜である。
比較薄膜５として、石英基板上に３５ＤＣｚＰＰｙと、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３と、を
重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）が１：０．１２５になるように、
且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。
上記作製した薄膜１乃至薄膜７、及び比較薄膜１乃至比較薄膜５の発光スペクトルを測
定した。発光スペクトルの測定は、絶対量子収率測定装置（浜松ホトニクス社製、Ｃ９９
２０－０２）を用い、励起光の波長は２５０ｎｍとした。また、測定は室温（２３℃に保
たれた雰囲気）で行った。測定結果を図２０乃至図２６に示す。
なお、３５ＤＣｚＰＰｙのＬＵＭＯ準位およびＨＯＭＯ準位を、先の記載と同様の方法
で測定したところ、ＬＵＭＯ準位は－２．３９ｅＶであり、ＨＯＭＯ準位は－５．９０ｅ
Ｖであった。このことから、３５ＤＣｚＰＰｙのＬＵＭＯ準位は、第１の有機化合物（Ｉ
ｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ
－ｄｉＰｒｐ）３、Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３、及びＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）
のＬＵＭＯ準位と概ね同程度であり、３５ＤＣｚＰＰｙと第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐ
ｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰ
ｒｐ）３、Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３、及びＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）とは励起
錯体を形成しにくい組み合わせであるといえる。そのため、上記作製した比較薄膜１乃至
５の発光は、３５ＤＣｚＰＰｙと第１の有機化合物とで形成する励起錯体に由来する発光
を含まず、第１の有機化合物に由来する発光を含むといえる。
発光スペクトルを測定したところ、図２０（Ａ）及び図２１（Ａ）に示すように、比較
薄膜１からは、燐光性化合物であるＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３が呈する青色
の発光スペクトルが観測された。一方、薄膜１及び薄膜２の発光スペクトルは、比較薄膜
１の発光スペクトルより僅かに長波長側にシフトしている発光スペクトルが観測された。
そこで、薄膜１および薄膜２の発光スペクトルから、比較薄膜１の発光スペクトルをそ
れぞれ差し引いた差分スペクトルを算出した結果を図２０（Ｂ）及び図２１（Ｂ）に示す
。その結果、薄膜１および薄膜２の発光は、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３に由
来する４８７ｎｍのピーク波長に加えて、それぞれ４８６ｎｍ及び４９４ｎｍのピーク波
長を有することが分かった。また、薄膜１および薄膜２の発光スペクトルに対する差分ス
ペクトル（薄膜１－比較薄膜１のスペクトル、及び薄膜２－比較薄膜１のスペクトル）の
割合（面積比）は、それぞれ１０．１％及び３４．０％と算出された。
ＣＶ測定の結果より、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３（第１の有機化合物）と
４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ（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る。
また、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位とＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３の
ＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、２．５２ｅＶである。このエネルギー差は、図２０（
Ｂ）で示した薄膜１の差分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．
５５ｅＶ）と概ね一致している。そのため、薄膜１で観測された発光スペクトルは、第１
の有機化合物に由来する発光に加えて、第１の有機化合物と第２の有機化合物とで形成し
た励起錯体に由来する発光が含まれているといえる。
また、図１９（Ａ）で示した発光素子１の電界発光スペクトルは、図２０（Ａ）で示し
た薄膜１の発光スペクトルと概ね一致している。このことから、発光素子１が呈する電界
発光スペクトルは、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３）及び第
２の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）で形成する励起錯体に由来する発光と、Ｉｒ（
ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３に由来する発光とを有するスペクトルであるといえる。
なお、励起錯体は、Ｓ１準位とＴ１準位の差が小さいため、該励起錯体が呈する発光のエ
ネルギーが励起錯体のＳ１準位及びＴ１準位のエネルギー（２．５５ｅＶ）と見なすこと
ができる。
また、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位とＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３
のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（２．５２ｅＶ）は、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮ
ｐ）３のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（２．９２ｅＶ）より小さい。そ
のため、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３）でキャリアが直接
再結合することなく、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３）及び
第２の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）で形成する励起錯体によってキャリアが再結
合することが可能であるため、発光素子の駆動電圧を低減することができる。
また、ＣＶ測定の結果より、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３（第１の有機化合
物）とｍＣｚＰ３Ｐｍ（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る。
また、ｍＣｚＰ３ＰｍのＬＵＭＯ準位とＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３のＨＯＭ
Ｏ準位とのエネルギー差は、２．４９ｅＶである。このエネルギー差は、図２１（Ｂ）で
示した薄膜２の差分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（２．５１ｅ
Ｖ）と概ね一致している。そのため、薄膜２で観測された発光スペクトルは、第１の有機
化合物に由来する発光に加えて、第１の有機化合物と第２の有機化合物とで形成した励起
錯体に由来する発光が含まれているといえる。
また、図１９（Ａ）で示した発光素子２の電界発光スペクトルは、図２１（Ａ）で示し
た薄膜２の発光スペクトルと概ね一致している。このことから、発光素子２が呈する電界
発光スペクトルは、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３）及び第
２の有機化合物（ｍＣｚＰ３Ｐｍ）で形成する励起錯体に由来する発光と、Ｉｒ（ｍｐｐ
ｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３に由来する発光とを有するスペクトルであるといえる。なお、
励起錯体は、Ｓ１準位とＴ１準位の差が小さいため、該励起錯体が呈する発光のエネルギ
ーが励起錯体のＳ１準位及びＴ１準位のエネルギー（２．５１ｅＶ）と見なすことができ
る。
また、ｍＣｚＰ３ＰｍのＬＵＭＯ準位とＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３のＨＯ
ＭＯ準位とのエネルギー差（２．４９ｅＶ）は、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３
のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（２．９２ｅＶ）より小さい。そのため
、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３）でキャリアが直接再結合
することなく、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３）及び第２の
有機化合物（ｍＣｚＰ３Ｐｍ）で形成する励起錯体によってキャリアが再結合することが
可能であるため、発光素子の駆動電圧を低減することができる。
また、図２２（Ａ）に示すように、比較薄膜２からは、燐光性化合物であるＩｒ（Ｍｐ
ｔｚ１－ｍｐ）３が呈する青色の発光スペクトルが観測された。一方、薄膜３の発光スペ
クトルは、比較薄膜２の発光スペクトルより長波長側にシフトしている発光スペクトルが
観測された。
そこで、薄膜３の発光スペクトルから、比較薄膜２の発光スペクトルを差し引いた差分
スペクトルを算出した結果を図２２（Ｂ）に示す。その結果、薄膜３は、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ
１－ｍｐ）３に由来するピーク波長が４７０ｎｍの発光に加えて、ピーク波長が４９７ｎ
ｍの発光を有することが分かった。また、薄膜３の発光スペクトルに対する差分スペクト
ル（薄膜３－比較薄膜２のスペクトル）の割合（面積比）は２２．９％と算出された。
ＣＶ測定の結果より、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３（第１の有機化合物）と４，６ｍＣ
ｚＰ２Ｐｍ（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る。また、４，
６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位とＩｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３のＨＯＭＯ準位とのエネ
ルギー差は、２．６６ｅＶである。このエネルギー差は、図２２（Ｂ）で示した薄膜３の
差分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（２．４９ｅＶ）と概ね一致
している。そのため、薄膜３で観測された発光スペクトルは、第１の有機化合物に由来す
る発光に加えて、第１の有機化合物と第２の有機化合物とで形成した励起錯体に由来する
発光が含まれているといえる。
また、図１９（Ａ）で示した発光素子３の電界発光スペクトルは、図２２（Ａ）で示し
た薄膜３の発光スペクトルと概ね一致している。このことから、発光素子３が呈する電界
発光スペクトルは、第１の有機化合物（Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３）及び第２の有機化
合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）で形成する励起錯体に由来する発光と、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１
－ｍｐ）３に由来する発光とを有するスペクトルであるといえる。なお、励起錯体は、Ｓ
１準位とＴ１準位の差が小さいため、該励起錯体が呈する発光のエネルギーが励起錯体の
Ｓ１準位及びＴ１準位のエネルギー（２．４９ｅＶ）と見なすことができる。
また、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位とＩｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３のＨＯＭＯ
準位とのエネルギー差（２．６６ｅＶ）は、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３のＬＵＭＯ準位
とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（３．３６ｅＶ）より小さい。そのため、第１の有機化
合物（Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３）でキャリアが直接再結合することなく、第１の有機
化合物（Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３）及び第２の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）
で形成する励起錯体によってキャリアが再結合することが可能であるため、発光素子の駆
動電圧を低減することができる。
また、図２３（Ａ）及び図２４（Ａ）に示すように、比較薄膜３からは、燐光性化合物
であるＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３が呈する青色の発光スペクトルが観測された。
一方、薄膜４及び薄膜５の発光スペクトルは、長波長側にピークを有する発光スペクトル
が観測された。
そこで、薄膜４および薄膜５の発光スペクトルから、比較薄膜３の発光スペクトルをそ
れぞれ差し引いた差分スペクトルを算出した結果を図２３（Ｂ）及び図２４（Ｂ）に示す
。その結果、薄膜４および薄膜５の発光は、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３に由来す
る４７５ｎｍのピーク波長に加えて、それぞれ５１９ｎｍ及び５３９ｎｍのピーク波長が
を有することが分かった。また、薄膜４および薄膜５の発光スペクトルに対する差分スペ
クトル（薄膜４－比較薄膜３のスペクトル、及び薄膜５－比較薄膜３のスペクトル）の割
合（面積比）は、それぞれ３８．１％及び８１．５％と算出された。
ＣＶ測定の結果より、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３（第１の有機化合物）と４，
６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ（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る。ま
た、４，６ｍＣｚＢＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位とＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３のＨＯ
ＭＯ準位とのエネルギー差は、２．４４ｅＶである。このエネルギー差は、図２３（Ｂ）
で示した薄膜４の差分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（２．３９
ｅＶ）と概ね一致している。そのため、薄膜４で観測された発光スペクトルは、第１の有
機化合物に由来する発光に加えて、第１の有機化合物と第２の有機化合物とで形成した励
起錯体に由来する発光が含まれているといえる。
また、図１９（Ａ）で示した発光素子４の電界発光スペクトルは、図２３（Ａ）で示し
た薄膜４の発光スペクトルと概ね一致している。このことから、発光素子４が呈する電界
発光スペクトルは、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３）及び第２の
有機化合物（４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ）で形成する励起錯体に由来する発光と、Ｉｒ（ｍ
ｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３に由来する発光とを有するスペクトルであるといえる。なお、
励起錯体は、Ｓ１準位とＴ１準位の差が小さいため、該励起錯体が呈する発光のエネルギ
ーが励起錯体のＳ１準位及びＴ１準位のエネルギー（２．３９ｅＶ）と見なすことができ
る。
また、４，６ｍＣｚＢＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位とＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３の
ＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（２．４４ｅＶ）は、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３
のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（３．２８ｅＶ）より小さい。そのため
、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３）でキャリアが直接再結合する
ことなく、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３）及び第２の有機化合
物（４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ）で形成する励起錯体によってキャリアが再結合することが
可能であるため、発光素子の駆動電圧を低減することができる。
また、ＣＶ測定の結果より、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３（第１の有機化合物）
と４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ（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る
。また、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位とＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３のＨ
ＯＭＯ準位とのエネルギー差は、２．３６ｅＶである。このエネルギー差は、図２４（Ｂ
）で示した薄膜５の差分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（２．３
０ｅＶ）と概ね一致している。そのため、薄膜５で観測された発光スペクトルは、第１の
有機化合物に由来する発光に加えて、第１の有機化合物と第２の有機化合物とで形成した
励起錯体に由来する発光が含まれているといえる。
また、図１９（Ｂ）で示した発光素子５の電界発光スペクトルは、図２４（Ａ）で示し
た薄膜５の発光スペクトルと概ね一致している。このことから、発光素子５が呈する電界
発光スペクトルは、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３）及び第２の
有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）で形成する励起錯体に由来する発光と、Ｉｒ（ｍｐ
ｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３に由来する発光とを有するスペクトルであるといえる。なお、励
起錯体は、Ｓ１準位とＴ１準位の差が小さいため、該励起錯体が呈する発光のエネルギー
が励起錯体のＳ１準位及びＴ１準位のエネルギー（２．３０ｅＶ）と見なすことができる
。
また、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位とＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３のＨ
ＯＭＯ準位とのエネルギー差（２．３６ｅＶ）は、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３の
ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（３．２８ｅＶ）より小さい。そのため、
第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３）でキャリアが直接再結合するこ
となく、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３）及び第２の有機化合物
（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）で形成する励起錯体によってキャリアが再結合することが可能
であるため、発光素子の駆動電圧を低減することができる。
また、図２５（Ａ）に示すように、比較薄膜４からは、燐光性化合物であるＩｒ（ｐｉ
ｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３が呈する青色の発光スペクトルが観測された。一方、薄膜６の発
光スペクトルは、比較薄膜４の発光スペクトルより長波長側にシフトしている発光スペク
トルが観測された。
そこで、薄膜６の発光スペクトルから、比較薄膜４の発光スペクトルを差し引いた差分
スペクトルを算出した結果を図２５（Ｂ）に示す。その結果、薄膜６は、Ｉｒ（ｐｉｍ－
ｄｉＢｕＣＮｐ）３に由来するピーク波長が４９７ｎｍの発光に加えて、ピーク波長が５
４６ｎｍの発光を有することが分かった。また、薄膜６の発光スペクトルに対する差分ス
ペクトル（薄膜６－比較薄膜４のスペクトル）の割合（面積比）は７２．１％と算出され
た。
ＣＶ測定の結果より、Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３（第１の有機化合物）と４，
６ｍＣｚＰ２Ｐｍ（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る。また
、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位とＩｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３のＨＯＭＯ
準位とのエネルギー差は、２．３４ｅＶである。このエネルギー差は、図２５（Ｂ）で示
した薄膜６の差分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（２．２７ｅＶ
）と概ね一致している。そのため、薄膜６で観測された発光スペクトルは、第１の有機化
合物に由来する発光に加えて、第１の有機化合物と第２の有機化合物とで形成した励起錯
体に由来する発光が含まれているといえる。
また、図１９（Ｂ）で示した発光素子６の電界発光スペクトルは、図２５（Ａ）で示し
た薄膜６の発光スペクトルと概ね一致している。このことから、発光素子６が呈する電界
発光スペクトルは、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３）及び第２の
有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）で形成する励起錯体に由来する発光と、Ｉｒ（ｐｉ
ｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３に由来する発光とを有するスペクトルであるといえる。なお、励
起錯体は、Ｓ１準位とＴ１準位の差が小さいため、該励起錯体が呈する発光のエネルギー
が励起錯体のＳ１準位及びＴ１準位のエネルギー（２．２７ｅＶ）と見なすことができる
。
また、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位とＩｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３のＨ
ＯＭＯ準位とのエネルギー差（２．３４ｅＶ）は、Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３の
ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（２．８１ｅＶ）より小さい。そのため、
第１の有機化合物（Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３）でキャリアが直接再結合するこ
となく、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３）及び第２の有機化合物
（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）で形成する励起錯体によってキャリアが再結合することが可能
であるため、発光素子の駆動電圧を低減することができる。
また、図２６（Ａ）に示すように、比較薄膜５からは、燐光性化合物であるＩｒ（ｉＰ
ｒｐｉｍ）３が呈する青色の発光スペクトルが観測された。一方、薄膜７の発光スペクト
ルは、比較薄膜５の発光スペクトルと異なる黄色の発光スペクトルが観測された。
そこで、薄膜７の発光スペクトルから、比較薄膜５の発光スペクトルを差し引いた差分
スペクトルを算出した結果を図２６（Ｂ）に示す。その結果、薄膜７の発光は、ピーク波
長が５８０ｎｍの黄色の発光に加えて、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３に由来するピーク波長が
４７２ｎｍの発光を僅かに有することが分かった。また、薄膜７の発光スペクトルに対す
る差分スペクトル（薄膜７－比較薄膜５のスペクトル）の割合（面積比）は９８．７％と
算出された。
ＣＶ測定の結果より、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３（第１の有機化合物）と４，６ｍＣｚＰ
２Ｐｍ（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る。また、４，６ｍ
ＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差
は、２．２１ｅＶである。このエネルギー差は、図２６（Ｂ）で示した薄膜７の差分スペ
クトルのピーク波長から算出される発光エネルギー（２．１４ｅＶ）と概ね一致している
。そのため、薄膜７で観測された発光は、第１の有機化合物に由来する発光を僅かに含む
、第１の有機化合物と第２の有機化合物とで形成した励起錯体に由来する発光であるとい
える。
また、図１９（Ｂ）で示した発光素子７の電界発光スペクトルは、図２６（Ａ）で示し
た薄膜７の発光スペクトルと概ね一致している。このことから、発光素子７が呈する電界
発光スペクトルは、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）及び第２の有機化合物
（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）で形成する励起錯体に由来する発光と、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）
３に由来する発光とを有するスペクトルであるといえる。なお、励起錯体は、Ｓ１準位と
Ｔ１準位の差が小さいため、該励起錯体が呈する発光のエネルギーが励起錯体のＳ１準位
及びＴ１準位のエネルギー（２．１４ｅＶ）と見なすことができる。
また、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３のＨＯＭＯ準位
とのエネルギー差（２．２１ｅＶ）は、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３のＬＵＭＯ準位とＨＯＭ
Ｏ準位とのエネルギー差より小さいと推定される。そのため、第１の有機化合物（Ｉｒ（
ｉＰｒｐｉｍ）３）でキャリアが直接再結合することなく、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｉ
Ｐｒｐｉｍ）３）及び第２の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）で形成する励起錯体に
よってキャリアが再結合することが可能であるため、発光素子の駆動電圧を低減すること
ができる。
以上のように、薄膜１乃至薄膜７が呈する発光は、第１の有機化合物（燐光性化合物）
に由来する発光に加えて、第１の有機化合物と第２の有機化合物とで形成する励起錯体に
由来する発光が含まれることが分かった。したがって、薄膜１乃至薄膜７と同様の化合物
を発光層１３０に有する発光素子１乃至発光素子７が呈する発光も、第１の有機化合物（
燐光性化合物）に由来する発光に加えて、第１の有機化合物と第２の有機化合物とで形成
する励起錯体に由来する発光を含むといえる。
＜励起錯体の発光割合と発光素子の特性との関係１＞
以上より、薄膜１乃至薄膜７における励起錯体の発光割合は、それぞれ１０．１％、３
４．０％、２２．９％、３８．１％、８１．５％、７２．１％、９８．７％と算出された
。そこで次に、発光素子１乃至発光素子７における外部量子効率の最大値と、薄膜１乃至
薄膜７が呈する発光における励起錯体の発光割合と、の関係を図２７に示す。
図２７に示すように、励起錯体の発光割合が低い薄膜１乃至薄膜４が含む化合物を有す
る発光素子１乃至発光素子４の外部量子効率は高く、励起錯体の発光割合が高い薄膜５乃
至薄膜７が含む化合物を有する発光素子５乃至発光素子７の外部量子効率は低い。薄膜５
乃至薄膜７の励起錯体の発光割合と発光素子５乃至発光素子７の外部量子効率との関係か
ら線形近似によって求めた直線が、発光素子１乃至発光素子４の外部量子効率の平均値（
３１．３％）に達するときの励起錯体の発光割合は６０％と算出された。すなわち、発光
素子が呈する発光に対する励起錯体の発光割合が６０％以下である場合に、高い外部量子
効率を示す発光素子を提供することができるといえる。さらに、発光素子１乃至発光素子
４の外部量子効率が高いことから、発光素子が呈する発光に対する励起錯体の発光割合が
４０％以下であると好ましいといえる。また、発光素子１乃至発光素子７のように、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ことで発光素子の駆動電圧を低
減することができる。以上より、発光素子が呈する発光に対する励起錯体の発光割合は０
％より大きく６０％以下が好ましく、０％より大きく４０％以下がより好ましい。
また、図２０乃至図２６より、薄膜２乃至薄膜７における第１の有機化合物（ゲスト材
料）に由来する発光のピーク波長は、それぞれ４８７ｎｍ、４７０ｎｍ、４７５ｎｍ、４
７５ｎｍ、４９７ｎｍ、４７２ｎｍであることから、第１の有機化合物（ゲスト材料）の
発光エネルギー（ＥＧ＿ｅｍ）は、それぞれ２．５５ｅＶ、２．６４ｅＶ、２．６１ｅＶ
、２．６１ｅＶ、２．４９ｅＶ、２．６３ｅＶと算出された。また、第１の有機化合物と
第２の有機化合物とで形成する励起錯体に由来する発光のピーク波長は、それぞれ４９４
ｎｍ、４９７ｎｍ、５１９ｎｍ、５３９ｎｍ、５４６ｎｍ、５８０ｎｍであることから、
第１の有機化合物と第２の有機化合物とで形成する励起錯体の発光エネルギー（ＥＥｘ＿
ｅｍ）は、それぞれ２．５１ｅＶ、２．４９ｅＶ、２．３９ｅＶ、２．３０ｅＶ、２．２
７ｅＶ、２．１４ｅＶと算出された。したがって、薄膜２乃至薄膜７において、ＥＧ＿ｅ
ｍはＥＥｘ＿ｅｍより大きい。
また、薄膜１乃至薄膜７が呈する発光における励起錯体の発光割合と、ＥＧ＿ｅｍ－Ｅ
Ｅｘ＿ｅｍとの関係を図２８（Ａ）に示す。図２８（Ａ）より、励起錯体の発光割合が小
さい薄膜１乃至薄膜４と、励起錯体の発光割合が大きい薄膜５乃至薄膜７で、傾向が変化
していること分かる。このことから、ＥＧ＿ｅｍ－ＥＥｘ＿ｅｍが０．２３ｅＶにおいて
励起錯体の発光割合が変化する境界が存在することが示された。
また、発光素子１乃至発光素子７における外部量子効率の最大値と、ＥＧ＿ｅｍ－ＥＥ
ｘ＿ｅｍとの関係を図２８（Ｂ）に示す。図２８（Ｂ）からも、励起錯体の発光割合が小
さい薄膜１乃至薄膜４と、励起錯体の発光割合が大きい薄膜５乃至薄膜７で、傾向が変化
していること分かり、ＥＧ＿ｅｍ－ＥＥｘ＿ｅｍが０．２３ｅＶにおいて励起錯体の発光
割合が急激に変化する境界が存在することが示された。つまり、ＥＧ＿ｅｍ－ＥＥｘ＿ｅ
ｍが０．２３ｅＶ以下であることにより、励起錯体の発光割合を低下させ、高い発光効率
を得ることができる。さらに、薄膜１乃至薄膜４におけるＥＧ＿ｅｍ－ＥＥｘ＿ｅｍと発
光素子１乃至発光素子４の外部量子効率との関係から線形近似によって求めた直線と、薄
膜４乃至薄膜７におけるＥＧ＿ｅｍ－ＥＥｘ＿ｅｍと発光素子４乃至発光素子７の外部量
子効率との関係から線形近似によって求めた直線と、の交点が０．１８ｅＶと算出された
。すなわち、ＥＧ＿ｅｍ－ＥＥｘ＿ｅｍが０．１８ｅＶ以下であると高い外部量子効率を
示す発光素子となり好ましいといえる。以上より、ＥＧ＿ｅｍ－ＥＥｘ＿ｅｍが０ｅＶよ
り大きく０．２３ｅＶ以下（０ｅＶ＜ＥＧ＿ｅｍ－ＥＥｘ＿ｅｍ≦０．２３ｅＶ）が好ま
しく、０ｅＶより大きく０．１８ｅＶ以下（０ｅＶ＜ＥＧ＿ｅｍ－ＥＥｘ＿ｅｍ≦０．１
８ｅＶ）がより好ましい。
＜ゲスト材料の吸収スペクトル＞
次に、上記発光素子に用いたゲスト材料であるＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３
、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３、Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄ
ｉＢｕＣＮｐ）３、及びＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３の吸収スペクトルの測定結果を図３１乃
至図３５にそれぞれ示す。
吸収スペクトルを測定するため、各ゲスト材料を溶解させたジクロロメタン溶液を作製
し、石英セルを用いて吸収スペクトルを測定した。吸収スペクトルの測定には紫外可視分
光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。測定したサンプルのスペクトル
から石英セル及び溶媒の吸収スペクトルを差し引いた。測定は、室温（２３℃に保たれた
雰囲気）で行った。
図３１に示すように、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３の吸収スペクトルにおけ
る最も低エネルギー側（長波長側）の吸収端は、４７０ｎｍ付近である。また、吸収スペ
クトルのデータより、吸収端を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もった結
果、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３の吸収端は４７９ｎｍであり、遷移エネルギ
ーは２．５９ｅＶと算出された。Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３は燐光性化合物
であるため、最も低エネルギー側の吸収端は、三重項励起状態への遷移に基づく吸収端で
ある。したがって、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３のＴ１準位は、該吸収端より
２．５９ｅＶと算出される。
また、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３のＴ１準位（２．５９ｅＶ）は、４，６
ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３とで形成する励起錯体のＴ１準
位（２．５５ｅＶ）、及びｍＣｚＰ３ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３とで
形成する励起錯体のＴ１準位（２．５１ｅＶ）以上であり、これらのエネルギー準位は近
接している。
そのため、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３の吸収スペクトルにおける最も低エ
ネルギー側（長波長側）の吸収帯は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢ
ｕＣＮｐ）３とで形成する励起錯体が呈する発光、及びｍＣｚＰ３ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔ
ｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３とで形成する励起錯体の発光スペクトルと重なる領域を有してお
り、これらの励起錯体をホスト材料として有する発光素子１及び発光素子２は、効果的に
ゲスト材料へ励起エネルギーを移動することができる。
また、図３２に示すように、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３の吸収スペクトルにおける最
も低エネルギー側（長波長側）の吸収端は、４６０ｎｍ付近である。また、吸収スペクト
ルのデータより、吸収端を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もった結果、
Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３の吸収端は４６３ｎｍであり、遷移エネルギーは２．６８ｅ
Ｖと算出された。Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３は燐光性化合物であるため、最も低エネル
ギー側の吸収端は、三重項励起状態への遷移に基づく吸収端である。したがって、Ｉｒ（
Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３のＴ１準位は、該吸収端より２．６８ｅＶと算出される。
また、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３のＴ１準位（２．６８ｅＶ）は、４，６ｍＣｚＰ２
ＰｍとＩｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３とで形成する励起錯体のＴ１準位（２．４９ｅＶ）以
上であり、これらのエネルギー準位は近接している。
そのため、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３の吸収スペクトルにおける最も低エネルギー側
（長波長側）の吸収帯は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３とで形成
する励起錯体の発光スペクトルと重なる領域を有しており、該励起錯体をホスト材料とし
て有する発光素子３は、効果的にゲスト材料へ励起エネルギーを移動することができる。
また、図３３に示すように、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３の吸収スペクトルにお
ける最も低エネルギー側（長波長側）の吸収端は、４７０ｎｍ付近である。また、吸収ス
ペクトルのデータより、吸収端を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もった
結果、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３の吸収端は４７２ｎｍであり、遷移エネルギー
は２．６３ｅＶと算出された。Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３は燐光性化合物である
ため、最も低エネルギー側の吸収端は、三重項励起状態への遷移に基づく吸収端である。
したがって、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３のＴ１準位は、該吸収端より２．６３ｅ
Ｖと算出される。
また、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３のＴ１準位（２．６３ｅＶ）は、４，６ｍＣ
ｚＢＰ２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３とで形成する励起錯体のＴ１準位（２
．３９ｅＶ）、及び４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３とで形成
する励起錯体のＴ１準位（２．３０ｅＶ）以上であり、これらのエネルギー準位は近接し
ている。
そのため、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３の吸収スペクトルにおける最も低エネル
ギー側（長波長側）の吸収帯は、４，６ｍＣｚＢＰ２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒ
ｐ）３とで形成する励起錯体が呈する発光、及び４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔ
ｚ－ｄｉＰｒｐ）３とで形成する励起錯体の発光スペクトルと重なる領域を有しており、
これらの励起錯体をホスト材料として有する発光素子４及び発光素子５は、効果的にゲス
ト材料へ励起エネルギーを移動することができる。
また、図３４に示すように、Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３の吸収スペクトルにお
ける最も低エネルギー側（長波長側）の吸収端は、４７０ｎｍ付近である。また、吸収ス
ペクトルのデータより、吸収端を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もった
結果、Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３の吸収端は４７６ｎｍであり、遷移エネルギー
は２．６１ｅＶと算出された。Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３は燐光性化合物である
ため、最も低エネルギー側の吸収端は、三重項励起状態への遷移に基づく吸収端である。
したがって、Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３のＴ１準位は、該吸収端より２．６１ｅ
Ｖと算出される。
また、Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３のＴ１準位（２．６１ｅＶ）は、４，６ｍＣ
ｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３とで形成する励起錯体のＴ１準位（２．
２７ｅＶ）以上であり、これらのエネルギー準位の差は大きい。
しかしながら、Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３の吸収スペクトルにおける最も低エ
ネルギー側（長波長側）の吸収帯は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣ
Ｎｐ）３とで形成する励起錯体の発光スペクトルと重なる領域を有しており、該励起錯体
をホスト材料として有する発光素子６は、効果的にゲスト材料へ励起エネルギーを移動す
ることができる。
また、図３５に示すように、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３の吸収スペクトルにおける最も低
エネルギー側（長波長側）の吸収端は、４７０ｎｍ付近である。また、吸収スペクトルの
データより、吸収端を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もった結果、Ｉｒ
（ｉＰｒｐｉｍ）３の吸収端は４７６ｎｍであり、遷移エネルギーは２．６１ｅＶと算出
された。Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３は燐光性化合物であるため、最も低エネルギー側の吸収
端は、三重項励起状態への遷移に基づく吸収端である。したがって、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ
）３のＴ１準位は、該吸収端より２．６１ｅＶと算出される。
また、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３のＴ１準位（２．６１ｅＶ）は、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ
とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３とで形成する励起錯体のＴ１準位（２．２７ｅＶ）以上であり
、これらのエネルギー準位の差は大きい。
そのため、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３の吸収スペクトルにおける最も低エネルギー側（長
波長側）の吸収帯は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３とで形成する励起
錯体の発光スペクトルと重なる領域が小さく、該励起錯体をホスト材料として有する発光
素子７は、ゲスト材料へ励起エネルギーを移動することが難しい。
また、以上の結果より、上記のゲスト材料においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位と
のエネルギー差が、吸収端から算出されるエネルギーより大きく、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄ
ｉＢｕＣＮｐ）３、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３、
Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３でそれぞれ０．３３ｅＶ、０．６８ｅＶ、０．６５ｅ
Ｖ、０．２０ｅＶ、大きい。また、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、発
光エネルギーより大きく、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３、Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－
ｍｐ）３、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３、Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３でそ
れぞれ０．３７ｅＶ、０．７２ｅＶ、０．６７ｅＶ、０．３２ｅＶ、大きい。そのため、
発光素子において一対の電極から注入されたキャリアが、該ゲスト材料において直接再結
合する場合においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当する大きな
エネルギーが必要となり、高い電圧が必要となる。
しかしながら、本発明の一態様の発光素子においては、ゲスト材料においてキャリアが
直接再結合することなく、励起錯体からのエネルギー移動によってゲスト材料を励起する
ことが可能であるため、駆動電圧を低減することができる。したがって、本発明の一態様
の発光素子は消費電力を低減することができる。
＜励起錯体の発光割合と発光素子の特性との関係２＞
以上より、薄膜１乃至薄膜７が有するゲスト材料の吸収スペクトルの吸収端から算出さ
れる遷移エネルギー（ＥＧ＿ａｂｓ）は、それぞれ２．５９ｅＶ、２．５９ｅＶ、２．６
８ｅＶ、２．６３ｅＶ、２．６３ｅＶ、２．６１ｅＶ、２．６１ｅＶと算出された。した
がって、薄膜１乃至薄膜７において、ＥＧ＿ａｂｓはＥＥｘ＿ｅｍより大きい。
また、薄膜１乃至薄膜７が呈する発光における励起錯体の発光割合と、ＥＧ＿ａｂｓ－
ＥＥｘ＿ｅｍとの関係を図２９（Ａ）に示す。図２９（Ａ）より、励起錯体の発光割合が
小さい薄膜１乃至薄膜４と、励起錯体の発光割合が大きい薄膜５乃至薄膜７で、傾向が変
化していること分かる。このことから、ＥＧ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍが０．３０ｅＶにお
いて励起錯体の発光割合が急激に変化する境界が存在することが示された。つまり、ＥＧ
＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍが０．３０ｅＶ以下であることにより、励起錯体の発光割合を低
下させ、高い発光効率を得ることができる。
また、発光素子１乃至発光素子７における外部量子効率の最大値と、ＥＧ＿ａｂｓ－Ｅ
Ｅｘ＿ｅｍとの関係を図２９（Ｂ）に示す。図２９（Ｂ）から、薄膜１乃至薄膜４におけ
るＥＧ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍと発光素子１乃至発光素子４の外部量子効率との関係から
線形近似によって求めた直線と、薄膜４乃至薄膜７におけるＥＧ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍ
と発光素子４乃至発光素子７の外部量子効率との関係から線形近似によって求めた直線と
、の交点が０．２３ｅＶと算出された。すなわち、ＥＧ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍが０．２
３ｅＶ以下であると高い外部量子効率を示す発光素子となり好ましいといえる。以上より
、ＥＧ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍが０ｅＶより大きく０．３０ｅＶ以下（０ｅＶ＜ＥＧ＿ａ
ｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍ≦０．３０ｅＶ）が好ましく、０ｅＶより大きく０．２３ｅＶ以下（
０ｅＶ＜ＥＧ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍ≦０．２３ｅＶ）がより好ましい。
また、既に述べたように、薄膜１乃至薄膜７において形成される励起錯体の励起エネル
ギーは、第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位と第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位とのエネル
ギー差に概ね相当する。薄膜１乃至薄膜７が有する第２の有機化合物（ホスト材料）のＬ
ＵＭＯ準位と第１の有機化合物（ゲスト材料）のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、それ
ぞれ２．５２ｅＶ、２．４９ｅＶ、２．６６ｅＶ、２．４４ｅＶ、２．３６ｅＶ、２．３
４ｅＶ、２．２１ｅＶと算出された。したがって、薄膜１乃至薄膜７において、ＥＧ＿ａ
ｂｓはΔＥＥｘより大きい。
また、薄膜１乃至薄膜７が呈する発光における励起錯体の発光割合と、ＥＧ＿ａｂｓ－
ΔＥＥｘとの関係を図３０（Ａ）に示す。図３０（Ａ）より、励起錯体の発光割合が小さ
い薄膜１乃至薄膜４と、励起錯体の発光割合が大きい薄膜５乃至薄膜７で、傾向が変化し
ていること分かる。このことから、ＥＧ＿ａｂｓ－ΔＥＥｘが０．２３ｅＶにおいて励起
錯体の発光割合が急激に変化する境界が存在することが示された。つまり、ＥＧ＿ａｂｓ
－ΔＥＥｘが０．２３ｅＶ以下であることにより、励起錯体の発光割合を低下させ、高い
発光効率を得ることができる。
また、発光素子１乃至発光素子７における外部量子効率の最大値と、ＥＧ＿ａｂｓ－Δ
ＥＥｘとの関係を図３０（Ｂ）に示す。図３０（Ｂ）から、薄膜１乃至薄膜４におけるＥ
Ｇ＿ａｂｓ－ΔＥＥｘと発光素子１乃至発光素子４の外部量子効率との関係から線形近似
によって求めた直線と、薄膜４乃至薄膜７におけるＥＧ＿ａｂｓ－ΔＥＥｘと発光素子４
乃至発光素子７の外部量子効率との関係から線形近似によって求めた直線と、の交点が０
．１８ｅＶと算出された。すなわち、ＥＧ＿ａｂｓ－ΔＥＥｘが０．１８ｅＶ以下である
と高い外部量子効率を示す発光素子となり好ましいといえる。以上より、ＥＧ＿ａｂｓ－
ΔＥＥｘが０ｅＶより大きく０．２３ｅＶ以下（０ｅＶ＜ＥＧ＿ａｂｓ－ΔＥＥｘ≦０．
２３ｅＶ）が好ましく、０ｅＶより大きく０．１８ｅＶ以下（０ｅＶ＜ＥＧ＿ａｂｓ－Δ
ＥＥｘ≦０．１８ｅＶ）がより好ましい。
＜ホスト材料の燐光スペクトル＞
次に、発光素子１乃至発光素子７が有するホスト材料（第２の有機化合物および第３の
有機化合物）のＴ１準位を求めるため、石英基板上に真空蒸着法により各化合物の薄膜を
それぞれ作製し、該薄膜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。４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、ｍＣｚＰ３Ｐ
ｍ、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ、ＰＣＣＰ、及びｍＣｚＰＩＣｚの低温で測定した時間分解
発光スペクトルの燐光成分を図３６乃至図４０にそれぞれ示す。
図３６に示すように、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。したがって、４，６ｍＣ
ｚＰ２ＰｍのＴ１準位は２．７０ｅＶと算出された。
また、図３７に示すように、ｍＣｚＰ３Ｐｍ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４６４ｎｍであった。したがって、ｍＣｚＰ３
ＰｍのＴ１準位は２．６７ｅＶと算出された。
また、図３８に示すように、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ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４５２ｎｍであった。したがって、４
，６ｍＣｚＢＰ２ＰｍのＴ１準位は２．７４ｅＶと算出された。
また、図３９に示すように、ＰＣＣＰ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４６７ｎｍであった。したがって、ＰＣＣＰのＴ１準
位は２．６６ｅＶと算出された。
また、図４０に示すように、ｍＣｚＰＩＣｚ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４４１ｎｍであった。したがって、ｍＣｚＰＩ
ＣｚのＴ１準位は２．８１ｅＶと算出された。
したがって、発光素子１乃至発光素子７において、ホスト材料（第２の有機化合物およ
び第３の有機化合物）のＴ１準位は、ゲスト材料（第１の有機化合物）のＴ１準位以上で
あり、且つ、第１の有機化合物と第２の有機化合物とで形成する励起錯体のＴ１準位以上
である。そのため、発光素子１乃至発光素子７が有する第２の有機化合物および第３の有
機化合物はホスト材料として十分なＴ１準位を有している。
＜時間分解発光測定＞
次に、上記作製した薄膜１乃至薄膜７の時間分解発光測定による過渡発光特性の測定を
行った。
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。本測定では、
薄膜が呈する発光の寿命を測定するため、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、発光の測定波長範囲は４３５ｎｍ以上５７０ｎｍ以下とし、測定時間範囲は５
０μｓ以下とした。なお、測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気）で行った。
測定によって得られた薄膜１乃至薄膜７の過渡発光特性を図４１乃至図４７にそれぞれ
示す。
薄膜１乃至薄膜７の過渡発光特性は、初期発光成分に加えて、遅延発光成分が含まれて
いることが分かった。すなわち、薄膜１乃至薄膜７は、少なくとも２つの成分からなる発
光であることが示唆された。
また、薄膜１乃至薄膜７の過渡発光特性において、発光強度が１％に減衰する時間（以
下、１％発光寿命ともいう）は、それぞれ９．５μｓ、８．８μｓ、９．６μｓ、３５μ
ｓ、７０μｓ、３８μｓ、８０μｓと求められた。
次に、薄膜１乃至薄膜７が呈する発光における励起錯体の発光割合と、過渡発光特性に
おける１％発光寿命との関係を図４８（Ａ）に示す。図４８（Ａ）より、励起錯体の発光
割合が小さい薄膜１乃至薄膜４と、励起錯体の発光割合が大きい薄膜５乃至薄膜７で、傾
向が変化していること分かる。このことから、１％発光寿命が３７μｓにおいて励起錯体
の発光割合が急激に変化する境界が存在することが示された。つまり、１％発光寿命が３
７μｓ以下であることにより、励起錯体の発光割合を低下させ、高い発光効率を得ること
ができる。
また、発光素子１乃至発光素子７における外部量子効率の最大値と、薄膜１乃至薄膜７
の過渡発光特性における１％発光寿命との関係を図４８（Ｂ）に示す。図４８（Ｂ）から
、薄膜１乃至薄膜４における１％発光寿命と発光素子１乃至発光素子４の外部量子効率と
の関係から線形近似によって求めた直線と、薄膜４乃至薄膜７における１％発光寿命と発
光素子４乃至発光素子７の外部量子効率との関係から線形近似によって求めた直線と、の
交点が３０μｓと算出された。すなわち、１％発光寿命が３０μｓ以下であると高い外部
量子効率を示す発光素子となり好ましいといえる。以上より、１％発光寿命が３７μｓ以
下であると好ましく、３０μｓ以下であるとより好ましい。
＜薄膜の発光スペクトル２＞
なお、表４に示すように、ホスト材料である第２の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ
、ｍＣｚＰ３Ｐｍ、及び４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ）のＨＯＭＯ準位は、ホスト材料である
第３の有機化合物（ＰＣＣＰ、及びｍＣｚＰＩＣｚ）のＨＯＭＯ準位以下であり、第２の
有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、ｍＣｚＰ３Ｐｍ、及び４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ）の
ＬＵＭＯ準位は、第３の有機化合物（ＰＣＣＰ、及びｍＣｚＰＩＣｚ）のＬＵＭＯ準位以
下である。そのため、発光素子１乃至発光素子７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、効率よく第２の有機
化合物（ホスト材料）と第３の有機化合物（ホスト材料）にそれぞれ注入されるため、第
２の有機化合物（ホスト材料）と第３の有機化合物（ホスト材料）とは励起錯体を形成す
ることができる組み合わせである。
そこで次に、上記発光素子のホスト材料（第２の有機化合物および第３の有機化合物）
として用いた、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、ＰＣＣＰ、及びｍＣｚＰＩＣｚの薄膜の発光スペ
クトルをそれぞれ測定した結果と、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣＣＰとの混合薄膜、及び
４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとｍＣｚＰＩＣｚとの混合薄膜の発光スペクトルをそれぞれ測定し
た結果を図４９及び図５０に示す。
上記の発光スペクトルを測定するため、石英基板上に真空蒸着法により薄膜サンプルを
作製した。また、発光スペクトルの測定にはＰＬ－ＥＬ測定装置（浜松ホトニクス社製）
を用い、室温（２３℃に保たれた雰囲気）で測定を行った。なお、薄膜の膜厚は５０ｎｍ
とした。また、混合薄膜における２種類の化合物の混合比は１：１とした。
図４９に示すように、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣＣＰとの混合薄膜の発光スペクトル
ピーク波長が５０１ｎｍであり、ピーク波長が４４０ｎｍである４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍの
薄膜、及びピーク波長が４１２ｎｍであるＰＣＣＰの薄膜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。表４に示したように、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍの
ＬＵＭＯ準位は、ＰＣＣＰのＬＵＭＯ準位より低く、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＨＯＭＯ準
位は、ＰＣＣＰのＨＯＭＯ準位より低い。また、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣＣＰとの混
合薄膜の発光は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位と、ＰＣＣＰのＨＯＭＯ準位と、
のエネルギー差に概ね相当するエネルギーを有し、該混合薄膜が呈する発光が、４，６ｍ
ＣｚＰ２Ｐｍの薄膜およびＰＣＣＰの薄膜の発光より長波長（低エネルギー）であること
から、該混合薄膜の発光は、両化合物が形成する励起錯体からの発光であるといえる。す
なわち、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣＣＰとは、互いに励起錯体を形成する組み合わせの
有機化合物である。
また、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣＣＰとをホスト材料として有する発光素子１、発光
素子５、発光素子６、及び発光素子７のゲスト材料であるＩｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣ
Ｎｐ）３、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＰｒｐ）３、Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３、及
びＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３は、その吸収スペクトルにおける最も低エネルギー側（長波長
側）の吸収帯において、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣＣＰとの混合薄膜が呈する発光（す
なわち、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣＣＰとが形成する励起錯体の発光）と重なる領域を
有している。そのため、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣＣＰとが形成する励起錯体からゲス
ト材料へ効果的に励起エネルギーを移動することができる。したがって、４，６ｍＣｚＰ
２ＰｍとＰＣＣＰとをホスト材料として有することで、駆動電圧が低い発光素子を作製す
ることができる。
なお、励起錯体は、Ｓ１準位とＴ１準位とのエネルギー差が小さいという特徴を有する
ため、励起錯体のＳ１準位およびＴ１準位は、発光スペクトルの最も短波長側のピーク波
長から導出することができる。すなわち、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣＣＰとが形成する
励起錯体のＳ１準位およびＴ１準位は、２．４７ｅＶと見なすことができる。このＴ１準
位のエネルギーは、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＴ１準位（２．７０ｅＶ）及びＰＣＣＰのＴ
１準位（２．６６ｅＶ）より低い。そのため、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣＣＰとは、４
，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＰＣＣＰとが形成する励起錯体の三重項励起エネルギーの失活を抑
制するのに十分なＴ１準位を有しており、これらの化合物を用いることで、駆動電圧が低
く、発光効率が高い発光素子を作製することができる。
また、図５０に示すように、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとｍＣｚＰＩＣｚとの混合薄膜の発
光スペクトルピーク波長が４７７ｎｍであり、ピーク波長が４４０ｎｍである４，６ｍＣ
ｚＰ２Ｐｍの薄膜、及びピーク波長が３７２ｎｍであるｍＣｚＰＩＣｚの薄膜の発光スペ
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。表４に示したように、４，
６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位は、ｍＣｚＰＩＣｚのＬＵＭＯ準位より低く、４，６ｍ
ＣｚＰ２ＰｍのＨＯＭＯ準位は、ｍＣｚＰＩＣｚのＨＯＭＯ準位より低い。また、４，６
ｍＣｚＰ２ＰｍとｍＣｚＰＩＣｚとの混合薄膜の発光は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭ
Ｏ準位と、ｍＣｚＰＩＣｚのＨＯＭＯ準位と、のエネルギー差に概ね相当するエネルギー
を有し、該混合薄膜が呈する発光が、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍの薄膜およびｍＣｚＰＩＣｚ
の薄膜の発光より長波長（低エネルギー）であることから、該混合薄膜の発光は、両化合
物が形成する励起錯体からの発光であるといえる。すなわち、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍとｍ
ＣｚＰＩＣｚとは、互いに励起錯体を形成する組み合わせの有機化合物である。
また、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとｍＣｚＰＩＣｚとをホスト材料として有する発光素子３
のゲスト材料であるＩｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３は、その吸収スペクトルにおける最も低
エネルギー側（長波長側）の吸収帯において、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとｍＣｚＰＩＣｚと
の混合薄膜が呈する発光（すなわち、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとｍＣｚＰＩＣｚとが形成す
る励起錯体の発光）と重なる領域を有している。そのため、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとｍＣ
ｚＰＩＣｚとが形成する励起錯体からゲスト材料へ効果的に励起エネルギーを移動するこ
とができる。したがって、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとｍＣｚＰＩＣｚとをホスト材料として
有することで、駆動電圧が低い発光素子を作製することができる。
なお、励起錯体は、Ｓ１準位とＴ１準位とのエネルギー差が小さいという特徴を有する
ため、励起錯体のＳ１準位およびＴ１準位は、発光スペクトルの最も短波長側のピーク波
長から導出することができる。すなわち、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとｍＣｚＰＩＣｚとが形
成する励起錯体のＳ１準位およびＴ１準位は、２．６０ｅＶと見なすことができる。この
Ｔ１準位のエネルギーは、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＴ１準位（２．７０ｅＶ）及びｍＣｚ
ＰＩＣｚのＴ１準位（２．８１ｅＶ）より低い。そのため、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとｍＣ
ｚＰＩＣｚとは、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとｍＣｚＰＩＣｚとが形成する励起錯体の三重項
励起エネルギーの失活を抑制するのに十分なＴ１準位を有しており、これらの化合物を用
いることで、駆動電圧が低く、発光効率が高い発光素子を作製することができる。
以上、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
、本発明の一態様により、駆動電圧が低く消費電力が低い発光素子を提供することができ
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と同様である。素子構造の詳細を表５
及び表６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 0007192067000031
Figure 0007192067000032
Figure 0007192067000033
＜発光素子の作製＞
以下に、本実施例で作製した発光素子の作製方法を示す。
≪発光素子８の作製≫
発光素子８は、先に示す発光素子１と、正孔注入層１１１、発光層１３０及び電子輸送
層１１８の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子１と同様の作製方法とした。
電極１０１上に正孔注入層１１１として、ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩと、酸化モリブデン（ＭｏＯ
３）と、を重量比（ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になるように、且つ厚さ
が３０ｎｍになるように共蒸着した。
正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、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：４，８ｍＣ
ｚＰ２Ｂｆｐｍ）と、ＰＣＣＰと、ＧＤ２７０（吉林ＯＬＥＤ社製）と、を重量比（４，
８ｍＣｚＰ２Ｂｆｐｍ：ＰＣＣＰ：ＧＤ２７０）が０．５：０．５：０．０５になるよう
に、且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着し、続いて、重量比（４，８ｍＣｚＰ２Ｂｆ
ｐｍ：ＰＣＣＰ：ＧＤ２７０）が０．８：０．２：０．０５になるように、且つ厚さが１
０ｎｍになるように共蒸着した。発光層１３０においては、ＧＤ２７０がゲスト材料（第
１の有機化合物）であり、４，８ｍＣｚＰ２Ｂｆｐｍがホスト材料（第２の有機化合物）
であり、ＰＣＣＰがホスト材料（第３の有機化合物）である。
次に、発光層１３０上に電子輸送層１１８として、４，８ｍＣｚＰ２Ｂｆｐｍを厚さが
１０ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。
≪発光素子９乃至発光素子１４の作製≫
発光素子９乃至発光素子１４は、先に示す発光素子１と、発光層１３０の形成工程及び
電子輸送層１１８の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子１と同様の作製方法
とした。
≪発光素子９の作製≫
正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、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：４，８ｍＤ
ＢｔＰ２Ｂｆｐｍ）と、ＰＣＣＰと、ＧＤ２７０と、を重量比（４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆ
ｐｍ：ＰＣＣＰ：ＧＤ２７０）が０．５：０．５：０．０５になるように、且つ厚さが２
０ｎｍになるように共蒸着し、続いて、重量比（４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ：ＰＣＣＰ
：ＧＤ２７０）が０．８：０．２：０．０５になるように、且つ厚さが１０ｎｍになるよ
うに共蒸着した。発光層１３０においては、ＧＤ２７０がゲスト材料（第１の有機化合物
）であり、４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍがホスト材料（第２の有機化合物）であり、ＰＣ
ＣＰがホスト材料（第３の有機化合物）である。
次に、発光層１３０上に電子輸送層１１８として、４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍを厚さ
が１０ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。
≪発光素子１０の作製≫
正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、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：４ｍＤＢＴＢ
ＰＢｆｐｍ－ＩＩ）と、ＰＣＣＰと、ＧＤ２７０と、を重量比（４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ
－ＩＩ：ＰＣＣＰ：ＧＤ２７０）が０．５：０．５：０．０５になるように、且つ厚さが
２０ｎｍになるように共蒸着し、続いて、重量比（４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ－ＩＩ：ＰＣ
ＣＰ：ＧＤ２７０）が０．８：０．２：０．０５になるように、且つ厚さが１０ｎｍにな
るように共蒸着した。発光層１３０においては、ＧＤ２７０がゲスト材料（第１の有機化
合物）であり、４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ－ＩＩがホスト材料（第２の有機化合物）であり
、ＰＣＣＰがホスト材料（第３の有機化合物）である。
次に、発光層１３０上に電子輸送層１１８として、４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ－ＩＩを厚
さが１０ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。
≪発光素子１１の作製≫
正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、ＰＣＣＰと、ＧＤ
２７０と、を重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣＣＰ：ＧＤ２７０）が０．５：０．５
：０．０５になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着し、続いて、重量比（
４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣＣＰ：ＧＤ２７０）が０．８：０．２：０．０５になるよう
に、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸着した。発光層１３０においては、ＧＤ２７０
がゲスト材料（第１の有機化合物）であり、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍがホスト材料（第２の
有機化合物）であり、ＰＣＣＰがホスト材料（第３の有機化合物）である。
次に、発光層１３０上に電子輸送層１１８として、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを厚さが１０
ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。
≪発光素子１２の作製≫
正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、４，６－ビス［３－（ジベンゾチオフェン－
４－イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩ）と、ＰＣＣＰ
と、ＧＤ２７０と、を重量比（４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩ：ＰＣＣＰ：ＧＤ２７０）
が０．５：０．５：０．０５になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着し、
続いて、重量比（４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩ：ＰＣＣＰ：ＧＤ２７０）が０．８：０
．２：０．０５になるように、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸着した。発光層１３
０においては、ＧＤ２７０がゲスト材料（第１の有機化合物）であり、４，６ｍＤＢＴＰ
２Ｐｍ－ＩＩがホスト材料（第２の有機化合物）であり、ＰＣＣＰがホスト材料（第３の
有機化合物）である。
次に、発光層１３０上に電子輸送層１１８として、４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩを厚
さが１０ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。
≪発光素子１３の作製≫
正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍと、ＰＣＣＰと、Ｇ
Ｄ２７０と、を重量比（４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ：ＰＣＣＰ：ＧＤ２７０）が０．５：０
．５：０．０５になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるように共蒸着し、続いて、重量
比（４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ：ＰＣＣＰ：ＧＤ２７０）が０．８：０．２：０．０５にな
るように、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸着した。発光層１３０においては、ＧＤ
２７０がゲスト材料（第１の有機化合物）であり、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍがホスト材料
（第２の有機化合物）であり、ＰＣＣＰがホスト材料（第３の有機化合物）である。
次に、発光層１３０上に電子輸送層１１８として、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍを厚さが１
０ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。
≪発光素子１４の作製≫
正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、５－メチル－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：５Ｍｅ－４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）
と、ＰＣＣＰと、ＧＤ２７０と、を重量比（５Ｍｅ－４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣＣＰ：
ＧＤ２７０）が０．５：０．５：０．０５になるように、且つ厚さが２０ｎｍになるよう
に共蒸着し、続いて、重量比（５Ｍｅ－４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣＣＰ：ＧＤ２７０）
が０．８：０．２：０．０５になるように、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸着した
。発光層１３０においては、ＧＤ２７０がゲスト材料（第１の有機化合物）であり、５Ｍ
ｅ－４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍがホスト材料（第２の有機化合物）であり、ＰＣＣＰがホスト
材料（第３の有機化合物）である。
次に、発光層１３０上に電子輸送層１１８として、５Ｍｅ－４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを厚
さが１０ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。
＜発光素子の特性＞
次に、上記作製した発光素子８乃至発光素子１４の特性を測定した。測定条件は先に示
す実施例１と同様である。
発光素子８乃至発光素子１４の輝度－電流密度特性を図５１（Ａ）（Ｂ）に、輝度－電
圧特性を図５２（Ａ）（Ｂ）に、電流効率－輝度特性を図５３（Ａ）（Ｂ）に、外部量子
効率－輝度特性を図５４（Ａ）（Ｂ）に、それぞれ示す。また、発光素子８乃至発光素子
１４に、それぞれ２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の電界発光スペクトル
を図５５（Ａ）（Ｂ）に示す。なお、各発光素子の測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気
）で行った。
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における、発光素子８乃至発光素子１４の素子特性を表
７に示す。
Figure 0007192067000034
発光素子８乃至発光素子１４の電界発光スペクトルは、最も短波長側のピーク波長がそ
れぞれ、５１９ｎｍ、５１８ｎｍ、５１６ｎｍ、５１６ｎｍ、５１６ｎｍ、５１７ｎｍ、
５１７ｎｍであり、緑色の領域にピークを有する発光であった。該発光は、それぞれゲス
ト材料に由来する発光である。また、発光素子８乃至発光素子１４の電界発光スペクトル
の半値全幅はそれぞれ、６４ｎｍ、６０ｎｍ、６０ｎｍ、６０ｎｍ、５８ｎｍ、５９ｎｍ
、６０ｎｍであった。
また、発光素子８乃至発光素子１４の発光開始電圧（輝度が１ｃｄ／ｍ２を超える電圧
）はそれぞれ、２．３Ｖ、２．３Ｖ、２．３Ｖ、２．４Ｖ、２．４Ｖ、２．５Ｖ、２．６
Ｖであった。この電圧値は、後に示すように、各発光素子が有するゲスト材料のＬＵＭＯ
準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当する電圧より小さい。したがって、発光素子
８乃至発光素子１４においては、ゲスト材料においてキャリアが直接再結合しているので
はなく、より小さいエネルギーギャップを有する材料において、キャリアが再結合してい
ることが示唆される。
また、発光素子８乃至発光素子１４の外部量子効率の最大値はそれぞれ、２５．３％、
２２．０％、２４．０％、２６．３％、２３．９％、２５．９％、２４．７％、２４．７
％であり、発光素子８乃至発光素子１４は２０％を超える高い値を示した。
＜ＣＶ測定結果＞
次に、上記発光素子の発光層に用いた化合物及び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’ｍＣｚＰ２ＢＰ
ｙ）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、ＧＤ２７０には測定時の溶媒としてクロロホル
ムを用いているが、測定方法は実施例１と同様に行った。
ＣＶ測定の結果より得られた各化合物の酸化電位および還元電位、及びＣＶ測定の結果
より算出した各化合物のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位を、表８に示す。
Figure 0007192067000035
表８に示すように、ゲスト材料である第１の有機化合物ＧＤ２７０のＨＯＭＯ準位は、
ホスト材料である第２の有機化合物（４，８ｍＣｚＰ２Ｂｆｐｍ、４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂ
ｆｐｍ、４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ－ＩＩ、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐ
ｍ－ＩＩ、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ、及び５Ｍｅ－４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）のＨＯＭＯ準
位以上であり、第１の有機化合物ＧＤ２７０のＬＵＭＯ準位は、第２の有機化合物（４，
８ｍＣｚＰ２Ｂｆｐｍ、４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ、４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ－ＩＩ、
４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩ、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ、及び
５Ｍｅ－４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）のＬＵＭＯ準位以上である。そのため、発光素子８乃至
発光素子１４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、効率よく第２の有機化合物（ホスト材料）と第１の有機
化合物（ゲスト材料）にそれぞれ注入されるため、第２の有機化合物（ホスト材料）と第
１の有機化合物（ゲスト材料）とは励起錯体を形成することができる組み合わせである。
この場合、第１の有機化合物ＧＤ２７０と第２の有機化合物（４，８ｍＣｚＰ２Ｂｆｐ
ｍ、４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ、４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ－ＩＩ、４，６ｍＣｚＰ２Ｐ
ｍ、４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩ、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ及び５Ｍｅ－４，６ｍＣｚ
Ｐ２Ｐｍ）とで形成する励起錯体は、第２の有機化合物にＬＵＭＯ準位を有し、第１の有
機化合物にＨＯＭＯ準位を有する励起錯体となる。
＜薄膜の発光スペクトル＞
ここで、発光素子８乃至発光素子１４に用いた第１の有機化合物（ゲスト材料）と第２
の有機化合物（ホスト材料）とを有する薄膜サンプルを作製し、当該薄膜の発光スペクト
ルを測定した。また、比較のため、ＬＵＭＯ準位が高い有機化合物である４，４’ｍＣｚ
Ｐ２ＢＰｙと、第１の有機化合物（ゲスト材料）とを有する比較薄膜サンプルも作製した
。
薄膜８として、石英基板上に４，８ｍＣｚＰ２Ｂｆｐｍと、ＧＤ２７０と、を重量比（
４，８ｍＣｚＰ２Ｂｆｐｍ：ＧＤ２７０）が１：０．０５になるように、且つ厚さが５０
ｎｍになるように共蒸着した。すなわち、薄膜８は、発光素子８の発光層１３０に用いた
化合物を有する薄膜である。
薄膜９として、石英基板上に４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍと、ＧＤ２７０と、を重量比
（４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ：ＧＤ２７０）が１：０．０５になるように、且つ厚さが
５０ｎｍになるように共蒸着した。すなわち、薄膜９は、発光素子９の発光層１３０に用
いた化合物を有する薄膜である。
薄膜１０として、石英基板上に４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ－ＩＩと、ＧＤ２７０と、を重
量比（４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ－ＩＩ：ＧＤ２７０）が１：０．０５になるように、且つ
厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。すなわち、薄膜１０は、発光素子１０の発光層
１３０に用いた化合物を有する薄膜である。
薄膜１１として、石英基板上に４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、ＧＤ２７０と、を重量比（４
，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＧＤ２７０）が１：０．０５になるように、且つ厚さが５０ｎｍに
なるように共蒸着した。すなわち、薄膜１１は、発光素子１１の発光層１３０に用いた化
合物を有する薄膜である。
薄膜１２として、石英基板上に４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩと、ＧＤ２７０と、を重
量比（４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩ：ＧＤ２７０）が１：０．０５になるように、且つ
厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。すなわち、薄膜１２は、発光素子１２の発光層
１３０に用いた化合物を有する薄膜である。
薄膜１３として、石英基板上に４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍと、ＧＤ２７０と、を重量比（
４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ：ＧＤ２７０）が１：０．０５になるように、且つ厚さが５０ｎ
ｍになるように共蒸着した。すなわち、薄膜１３は、発光素子１３の発光層１３０に用い
た化合物を有する薄膜である。
薄膜１４として、石英基板上に５Ｍｅ－４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、ＧＤ２７０と、を重
量比（５Ｍｅ－４、６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＧＤ２７０）が１：０．０５になるように、且つ
厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。すなわち、薄膜１４は、発光素子１４の発光層
１３０に用いた化合物を有する薄膜である。
比較薄膜６として、石英基板上に４，４’ｍＣｚＰ２ＢＰｙと、ＧＤ２７０と、を重量
比（４，４’ｍＣｚＰ２ＢＰｙ：ＧＤ２７０）が１：０．０５になるように、且つ厚さが
５０ｎｍになるように共蒸着した。
上記作製した薄膜８乃至薄膜１４及び比較薄膜６の発光スペクトルを測定した。発光ス
ペクトルの測定は、作製した各薄膜をバンドパスフィルタ（エドモンド・オプティクス・
ジャパン（株）製Ｕ－３６０ ２５Ｘ ２５ ４６０８５）とロングパスフィルター（エ
ドモンド・オプティクス・ジャパン（株）製４２５ＮＭ２５ＭＭ８４７４２）に挟み込み
、バンドパスフィルタ側からＬＥＤライト（日亜化学工業（株）ＮＣＳＵ０３３Ｂ）を照
射し、ロングパスフィルター側からマルチチャンネル分光器（浜松ホトニクス社製、ＰＭ
Ａ－１１）を用い測定した。測定結果を図５６乃至図６２に示す。
なお、４，４’ｍＣｚＰ２ＢＰｙのＬＵＭＯ準位とＧＤ２７０のＨＯＭＯ準位とのエネ
ルギー差は非常に大きく、４，４’ｍＣｚＰ２ＢＰｙとＧＤ２７０は励起錯体を形成しに
くい組合せであると言える。そのため、上記作製した比較薄膜６は４，４’ｍＣｚＰ２Ｂ
ＰｙとＧＤ２７０とで励起錯体は形成せず、ＧＤ２７０に由来する発光を示す薄膜である
と言える。
発光スペクトルを測定したところ、図５６（Ａ）乃至図６２（Ａ）に示すように、比較
薄膜６からは、燐光性化合物であるＧＤ２７０が呈する緑色の発光スペクトルが観測され
た。一方、薄膜８乃至薄膜１４の発光スペクトルは、比較薄膜６の発光スペクトルより僅
かに異なる発光スペクトルが観測された。
そこで、薄膜８乃至薄膜１４の発光スペクトルから、比較薄膜６の発光スペクトルをそ
れぞれ差し引いた差分スペクトルを算出した結果を図５６（Ｂ）乃至図６２（Ｂ）に示す
。その結果、薄膜８乃至薄膜１４が呈する発光は、ＧＤ２７０に由来するピーク波長が５
２０ｎｍの発光に加えて、ＧＤ２７０とは異なる発光を有することが分かった。また、薄
膜８乃至薄膜１４の発光スペクトルに対する差分スペクトル（薄膜８乃至薄膜１４におけ
る各薄膜のスペクトル－比較薄膜６のスペクトル）の割合（面積比）は、それぞれ１９．
１％、１１．８％、２．２％、１．９％、２．４％、１．０％及び１．２％、と算出され
た。
ＣＶ測定の結果より、ＧＤ２７０（第１の有機化合物）と４，８ｍＣｚＰ２Ｂｆｐｍ、
４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ、４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ－ＩＩ、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、
４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩ、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ及び５Ｍｅ－４，６ｍＣｚＰ２
Ｐｍ（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る。また、４，８ｍＣ
ｚＰ２Ｂｆｐｍ、４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ、４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ－ＩＩ、４，６
ｍＣｚＰ２Ｐｍ、４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩ、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ及び５Ｍｅ－
４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位とＧＤ２７０のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、
それぞれ、２．２５ｅＶ、２．２９ｅＶ、２．３５ｅＶ、２．４３ｅＶ、２．４９ｅＶ、
２．５１ｅＶ及び２．５９ｅＶである。このエネルギー差は、図５６（Ｂ）乃至図６２（
Ｂ）で示した薄膜８乃至薄膜１４の差分スペクトルのピーク波長から算出される発光エネ
ルギーと概ね一致している。そのため、薄膜８乃至薄膜１４で観測された発光スペクトル
は、第１の有機化合物であるＧＤ２７０に由来する発光に加えて、第１の有機化合物と第
２の有機化合物とで形成した励起錯体に由来する発光が含まれているといえる。
＜励起錯体の発光割合と発光素子の特性との関係１＞
上記より、薄膜８乃至薄膜１４における励起錯体の発光割合は、それぞれ１９．１％、
１１．８％、２．２％、１．９％、２．４％、１．０％、及び１．２％と算出された。そ
こで次に、発光素子８乃至発光素子１４における外部量子効率の最大値と、薄膜８乃至薄
膜１４が呈する発光における励起錯体の発光割合と、の関係を図６３に示す。
図６３に示すように、励起錯体の発光割合が低い薄膜８乃至薄膜１４が含む化合物を有
する発光素子８乃至発光素子１４の外部量子効率は高い。実施例１と同様に、発光素子の
呈する発光に対する励起錯体の発光割合が６０％以下である場合は高い外部量子効率を示
す発光素子を提供できると言える。また、図６３より実施例１と同様に、発光素子が呈す
る発光に対する励起錯体の発光割合は０％より大きく６０％以下が好ましく、０％より大
きく４０％以下がより好ましいと言える。
また、図５６乃至図６２より、薄膜８乃至薄膜１４及び比較薄膜６における第１の有機
化合物（ＧＤ２７０）に由来する発光のピーク波長は、５２１ｎｍであり、第１の有機化
合物（ＧＤ２７０）の発光エネルギー（ＥＧ＿ｅｍ）は、２．３８ｅＶと算出された。ま
た、第１の有機化合物と第２の有機化合物（４，８ｍＣｚＰ２Ｂｆｐｍ、４，８ｍＤＢｔ
Ｐ２Ｂｆｐｍ、４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ－ＩＩ、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、４，６ｍＤＢＴ
Ｐ２Ｐｍ－ＩＩ、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ及び５Ｍｅ－４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）とで形成
する励起錯体に由来する発光のピーク波長は、それぞれ５５１ｎｍ、５３８ｎｍ、５０３
ｎｍ、５３８ｎｍ、５２４ｎｍ、５３２ｎｍ、５１２ｎｍ、であることから、第１の有機
化合物と第２の有機化合物とで形成する励起錯体の発光エネルギー（ＥＥｘ＿ｅｍ）は、
それぞれ２．２５ｅＶ、２．３０ｅＶ、２．４７ｅＶ、２．３０ｅＶ、２．３７ｅＶ、２
．３３ｅＶ、２．４２ｅＶと算出された。
ここで、発光素子８乃至発光素子１４における外部量子効率の最大値と、ＥＧ＿ｅｍ－
ＥＥｘ＿ｅｍとの関係を図６４に示す。図６４から、ＥＧ＿ｅｍ－ＥＥｘ＿ｅｍが０ｅＶ
より大きく０．２３ｅＶ以下の領域において、高い外部量子効率が得られると言える。こ
れは実施例１と同様に、ＥＧ＿ｅｍ－ＥＥｘ＿ｅｍが０．２３ｅＶ以下であることにより
、励起錯体の発光割合が低い発光素子が得られるためである。また、実施例１と同様に、
ＥＧ＿ｅｍ－ＥＥｘ＿ｅｍが０ｅＶより大きく０．２３ｅＶ以下（０ｅＶ＜ＥＧ＿ｅｍ－
ＥＥｘ＿ｅｍ≦０．２３ｅＶ）が好ましく、０ｅＶより大きく０．１８ｅＶ以下（０ｅＶ
＜ＥＧ＿ｅｍ－ＥＥｘ＿ｅｍ≦０．１８ｅＶ）がより好ましいと言える。
＜ゲスト材料の吸収スペクトル＞
次に、上記発光素子に用いたゲスト材料であるＧＤ２７０の吸収スペクトルの測定結果
を図６５に示す。測定は実施例１と同様の方法で行った。
図６５に示すように、ＧＤ２７０の吸収スペクトルにおける最も低エネルギー側（長波
長側）の吸収端は、４８０ｎｍ付近である。また、吸収スペクトルのデータより、吸収端
を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もった結果、ＧＤ２７０の吸収端は４
８６ｎｍであり、遷移エネルギーは２．５５ｅＶと算出された。ＧＤ２７０は燐光性化合
物であるため、最も低エネルギー側の吸収端は、三重項励起状態への遷移に基づく吸収端
である。したがって、ＧＤ２７０のＴ１準位は、該吸収端より２．５５ｅＶと算出される
。
第１の有機化合物である、ＧＤ２７０のＴ１準位は上述の通り２．５５ｅＶである。一
方、第２の有機化合物（４，８ｍＣｚＰ２Ｂｆｐｍ、４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ、４ｍ
ＤＢＴＢＰＢｆｐｍ－ＩＩ、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩ、４
，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ、及び５Ｍｅ－４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）と、ＧＤ２７０とで形成す
る励起錯体のＴ１準位はそれぞれ２．２５ｅＶ、２．３０ｅＶ、２．４７ｅＶ、２．３０
ｅＶ、２．３７ｅＶ、２．３３ｅＶ、２．４２ｅＶである。よって、ＧＤ２７０のＴ１準
位は第２の有機化合物とＧＤ２７０で形成する励起錯体が有するＴ１準位以上であり、こ
れらのエネルギー準位は近接している。
そのため、ＧＤ２７０の吸収スペクトルにおける最も低エネルギー側（長波長側）の吸
収帯は、第２の有機化合物（４，８ｍＣｚＰ２Ｂｆｐｍ、４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ、
４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ－ＩＩ、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩ
、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ、及び５Ｍｅ－４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）とＧＤ２７０とで形成
する励起錯体の発光スペクトルと重なる領域を有しており、これらの励起錯体をホスト材
料として有する発光素子８乃至発光素子１４は、効果的にゲスト材料へ励起エネルギーを
移動することができる。
また、以上の結果より、上記のＧＤ２７０においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位と
のエネルギー差が、吸収端から算出されるエネルギーより０．４ｅＶ大きい。同様に、Ｇ
Ｄ２７０においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差が、発光エネルギー
より０．５７ｅＶ大きい。そのため、発光素子において一対の電極から注入されたキャリ
アが、該ゲスト材料において直接再結合する場合においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準
位とのエネルギー差に相当する大きなエネルギーが必要となり、高い電圧が必要となる。
しかしながら、本発明の一態様の発光素子においては、ゲスト材料においてキャリアが
直接再結合することなく、励起錯体からのエネルギー移動によってゲスト材料を励起する
ことが可能であるため、駆動電圧を低減することができる。したがって、本発明の一態様
の発光素子は消費電力を低減することができる。
＜励起錯体の発光割合と発光素子の特性との関係２＞
上述の通り、薄膜８乃至薄膜１４が有するゲスト材料であるＧＤ２７０が有する吸収ス
ペクトルの吸収端から算出される遷移エネルギー（ＥＧ＿ａｂｓ）は、２．５５ｅＶと算
出された。したがって、薄膜８乃至薄膜１４において、ＥＧ＿ａｂｓはＥＥｘ＿ｅｍより
大きい。
ここで、発光素子８乃至発光素子１４における外部量子効率の最大値と、ＥＧ＿ａｂｓ
－ＥＥｘ＿ｅｍとの関係を図６６に示す。図６６から、薄膜８乃至薄膜１４におけるＥＧ
＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍと発光素子８乃至発光素子１４の外部量子効率との関係を示す。
実施例１と同様に、ＥＧ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍが０．３ｅＶ以下の範囲において、高い
外部量子効率を示す発光素子が得られていることが分かる。よって実施例１と同様に、Ｅ
Ｇ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍが０ｅＶより大きく０．３０ｅＶ以下（０ｅＶ＜ＥＧ＿ａｂｓ
－ＥＥｘ＿ｅｍ≦０．３０ｅＶ）が好ましく、０ｅＶより大きく０．２３ｅＶ以下（０ｅ
Ｖ＜ＥＧ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍ≦０．２３ｅＶ）がより好ましいと言える。
また、既に述べたように、薄膜８乃至薄膜１４において形成される励起錯体の励起エネ
ルギーは、第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位と第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位とのエネ
ルギー差に概ね相当する。薄膜８乃至薄膜１４が有する第２の有機化合物（ホスト材料）
のＬＵＭＯ準位と第１の有機化合物（ゲスト材料）のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、
それぞれ２．２５ｅＶ、２．２９ｅＶ、２．３５ｅＶ、２．４３ｅＶ、２．４９ｅＶ、２
．５１ｅＶ、２．５９ｅＶと算出された。したがって、薄膜８乃至薄膜１４において、Ｅ
Ｇ＿ａｂｓはΔＥＥｘと同等かΔＥＥｘより大きい。
また、薄膜８乃至薄膜１４が呈する発光における励起錯体の発光割合と、ＥＧ＿ａｂｓ
－ΔＥＥｘとの関係を図６７（Ａ）に示す。図６７（Ａ）より、薄膜８乃至薄膜１４は励
起錯体の形成割合が小さいことが分かる。図６７（Ａ）より、実施例１と同様に、ＥＧ＿
ａｂｓ－ΔＥＥｘが０．２３ｅＶ以下であることにより、励起錯体の発光割合を低下させ
ることができると言え、高い発光効率を得ることができる。
また、発光素子８乃至発光素子１４における外部量子効率の最大値と、ＥＧ＿ａｂｓ－
ΔＥＥｘとの関係を図６７（Ｂ）に示す。図６７（Ｂ）から、薄膜８乃至薄膜１４におけ
るＥＧ＿ａｂｓ－ΔＥＥｘが０ｅＶより大きく０．２３ｅＶ以下の領域において、高い外
部量子効率が得られていることが分かる。図６７（Ｂ）から、実施例１と同様に、ＥＧ＿
ａｂｓ－ΔＥＥｘが０ｅＶより大きく０．２３ｅＶ以下（０ｅＶ＜ＥＧ＿ａｂｓ－ΔＥＥ
ｘ≦０．２３ｅＶ）が好ましく、０ｅＶより大きく０．１８ｅＶ以下（０ｅＶ＜ＥＧ＿ａ
ｂｓ－ΔＥＥｘ≦０．１８ｅＶ）がより好ましいと言える。
＜ホスト材料の燐光スペクトル＞
次に、発光素子８乃至発光素子１４が有するホスト材料（第２の有機化合物および第３
の有機化合物）のＴ１準位を求めるため、石英基板上に真空蒸着法により各化合物の薄膜
をそれぞれ作製し、該薄膜の発光スペクトルを低温（１０Ｋ）で測定した。測定方法は実
施例１と同様である。その測定結果を図６８乃至図７２に示す。また、４，６ｍＣｚＰ２
Ｐｍ、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ及びＰＣＣＰのＴ１準位は実施例１を参照すれば良い。
図６８に示すように、４，８ｍＣｚＰ２Ｂｆｐｍ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４７７ｎｍであった。したがって、４，８
ｍＣｚＰ２ＢｆｐｍのＴ１準位は２．６０ｅＶと算出された。
また、図６９に示すように、４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ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４７５ｎｍであった。したがって
、４，８ｍＤＢｔＰ２ＢｆｐｍのＴ１準位は２．６１ｅＶと算出された。
また、図７０に示すように、４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ－ＩＩ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４６５ｎｍであった。したがっ
て、４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ－ＩＩのＴ１準位は２．６７ｅＶと算出された。
また、図７１に示すように、４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩ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４７３ｎｍであった。したがっ
て、４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩのＴ１準位は２．６２ｅＶと算出された。
また、図７２に示すように、５Ｍｅ－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４４６ｎｍであった。したがっ
て、５Ｍｅ－４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＴ１準位は２．７８ｅＶと算出された。
したがって、発光素子８乃至発光素子１４において、ホスト材料（第２の有機化合物お
よび第３の有機化合物）のＴ１準位は、ゲスト材料（第１の有機化合物）のＴ１準位以上
であり、且つ、第１の有機化合物と第２の有機化合物とで形成する励起錯体のＴ１準位以
上である。そのため、発光素子８乃至発光素子１４が有する第２の有機化合物および第３
の有機化合物はホスト材料として十分なＴ１準位を有している。
＜時間分解発光測定＞
次に、上記作製した薄膜８乃至薄膜１４の時間分解発光測定による過渡発光特性の測定
を行った。測定は実施例１と同様に行った。
測定によって得られた薄膜８乃至薄膜１４の過渡発光特性を図７３乃至図７９にそれぞ
れ示す。
薄膜８乃至薄膜１４の過渡発光特性は、初期発光成分に加えて、遅延発光成分が含まれ
ていることが分かった。
また、薄膜８乃至薄膜１４の過渡発光特性において、発光強度が１％に減衰する時間（
以下、１％発光寿命ともいう）は、それぞれ１０．５μｓ、８．０μｓ、７．３μｓ、６
．８μｓ、６．７μｓ、６．６μｓ、６．６μｓと求められた。
次に、薄膜８乃至薄膜１４が呈する発光における励起錯体の発光割合と、過渡発光特性
における１％発光寿命との関係を図８０（Ａ）に示す。図８０（Ａ）より、励起錯体の発
光割合が小さい薄膜８乃至薄膜１４は発光寿命が短いことが分かる。実施例１と同様に図
８０（Ａ）から、１％発光寿命が３７μｓ以下であることにより、励起錯体の発光割合を
低下させ、高い発光効率を得ることができると言える。
また、発光素子８乃至発光素子１４における外部量子効率の最大値と、薄膜８乃至薄膜
１４の過渡発光特性における１％発光寿命との関係を図８０（Ｂ）に示す。図８０（Ｂ）
から、１％発光寿命が３７μｓ以下の範囲において、高い外部量子効率が得られているこ
とが分かる。実施例１と同様に図８０（Ｂ）から、１％発光寿命が３０μｓ以下であると
高い外部量子効率を示す発光素子となり好ましいといえる。以上より、１％発光寿命が３
７μｓ以下であると好ましく、３０μｓ以下であるとより好ましい。
以上、緑色の発光を有するゲスト材料を用いた場合においても、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、本発明の一態様により、駆動
電圧が低く消費電力が低い発光素子を提供することができる。
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と同様である。素子構造の詳細を表９
及び表１０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 0007192067000036
Figure 0007192067000037
Figure 0007192067000038
≪発光素子１５乃至発光素子２１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。発光素子１５乃至発光素子２
１は、先に示す発光素子８と、発光層１３０及び電子輸送層１１８の形成工程のみ異なり
、それ以外の工程は発光素子８と同様の作製方法とした。
≪発光素子１５の作製≫
正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、ＰＣＣＰと、トリ
ス｛３－（２，４，６－トリメチルフェニル）－４Ｈ－イミダゾール－３－イル－κＮ２
｝フェニル－κＣイリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３）と、を重量比
（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３）が１：０．５：０．０６
になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着し、続いて、重量比（４，６ｍＣ
ｚＰ２Ｐｍ：Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３）が１：０．０６になるように、且つ厚さが１０ｎ
ｍになるように共蒸着した。発光層１３０においては、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３がゲスト
材料（第１の有機化合物）であり、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍがホスト材料（第２の有機化合
物）であり、ＰＣＣＰがホスト材料（第３の有機化合物）である。
次に、発光層１３０上に電子輸送層１１８として、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを厚さが１０
ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。
≪発光素子１６の作製≫
正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍと、ＰＣＣＰと、Ｉ
ｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３と、を重量比（４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｔｍｐ
ｐｉｍ）３）が１：０．５：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共
蒸着し、続いて、重量比（４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ：Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３）が１：０
．０６になるように、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸着した。発光層１３０におい
ては、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３がゲスト材料（第１の有機化合物）であり、４，６ｍＣｚ
ＢＰ２Ｐｍがホスト材料（第２の有機化合物）であり、ＰＣＣＰがホスト材料（第３の有
機化合物）である。
次に、発光層１３０上に電子輸送層１１８として、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍを厚さが１
０ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。
≪発光素子１７の作製≫
正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、４，４’ｍＣｚＰ２ＢＰｙと、ＰＣＣＰと、
Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３と、を重量比（４，４’ｍＣｚＰ２ＢＰｙ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｔ
ｍｐｐｉｍ）３）が１：０．５：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるよう
に共蒸着し、続いて、重量比（４，４’ｍＣｚＰ２ＢＰｙ：Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３）が
１：０．０６になるように、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸着した。発光層１３０
においては、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３がゲスト材料（第１の有機化合物）であり、４，４
’ｍＣｚＰ２ＢＰｙがホスト材料（第２の有機化合物）であり、ＰＣＣＰがホスト材料（
第３の有機化合物）である。
次に、発光層１３０上に電子輸送層１１８として、４，４’ｍＣｚＰ２ＢＰｙを厚さが
１０ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。
≪発光素子１８の作製≫
正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、９－｛３－［４’－フェニル－（２，２’－
ビピリジン）－４－イル］－フェニル｝－９Ｈ－カルバゾール（略称：４’Ｐｈ－４ｍＣ
ｚＢＰＢＰｙ）と、ＰＣＣＰと、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３と、を重量比（４’Ｐｈ－４ｍ
ＣｚＢＰＢＰｙ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３）が１：０．５：０．０６になるよ
うに、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着し、続いて、重量比（４，４’ｍＣｚＰ２
ＢＰｙ：Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３）が１：０．０６になるように、且つ厚さが１０ｎｍに
なるように共蒸着した。発光層１３０においては、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３がゲスト材料
（第１の有機化合物）であり、４’Ｐｈ－４ｍＣｚＢＰＢＰｙがホスト材料（第２の有機
化合物）であり、ＰＣＣＰがホスト材料（第３の有機化合物）である。
次に、発光層１３０上に電子輸送層１１８として、４’Ｐｈ－４ｍＣｚＢＰＢＰｙを厚
さが１０ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。
≪発光素子１９の作製≫
正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、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）と、ＰＣＣ
Ｐと、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３と、を重量比（２，４ｍＣｚＰ２Ｐｙ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（
ｔｍｐｐｉｍ）３）が１：０．５：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるよ
うに共蒸着し、続いて、重量比（２，４ｍＣｚＰ２Ｐｙ：Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３）が１
：０．０６になるように、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸着した。発光層１３０に
おいては、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３がゲスト材料（第１の有機化合物）であり、２，４ｍ
ＣｚＰ２Ｐｙがホスト材料（第２の有機化合物）であり、ＰＣＣＰがホスト材料（第３の
有機化合物）である。
次に、発光層１３０上に電子輸送層１１８として、２，４ｍＣｚＰ２Ｐｙを厚さが１０
ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。
≪発光素子２０の作製≫
正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、８－［３’－（９Ｈ－カルバゾール－９－イ
ル）ビフェニル－３－イル］ベンゾ［４，５］フロ［３，２－ｂ］ピリジン（略称：ｍＣ
ｚＢＰＢｆｐｙ）と、ＰＣＣＰと、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３と、を重量比（ｍＣｚＢＰＢ
ｆｐｙ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３）が１：０．５：０．０６になるように、且
つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着し、続いて、重量比（ｍＣｚＢＰＢｆｐｙ：Ｉｒ（
ｔｍｐｐｉｍ）３）が１：０．０６になるように、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸
着した。発光層１３０においては、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３がゲスト材料（第１の有機化
合物）であり、ｍＣｚＢＰＢｆｐｙがホスト材料（第２の有機化合物）であり、ＰＣＣＰ
がホスト材料（第３の有機化合物）である。
次に、発光層１３０上に電子輸送層１１８として、ｍＣｚＢＰＢｆｐｙを厚さが１０ｎ
ｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。
≪発光素子２１の作製≫
正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、３５ＤＣｚＰＰｙと、ＰＣＣＰと、Ｉｒ（ｔ
ｍｐｐｉｍ）３と、を重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３）
が１：０．５：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着し、続い
て、重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３）が１：０．０６になるように
、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸着した。発光層１３０においては、Ｉｒ（ｔｍｐ
ｐｉｍ）３がゲスト材料（第１の有機化合物）であり、３５ＤＣｚＰＰｙがホスト材料（
第２の有機化合物）であり、ＰＣＣＰがホスト材料（第３の有機化合物）である。
次に、発光層１３０上に電子輸送層１１８として、３５ＤＣｚＰＰｙを厚さが１０ｎｍ
になるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。
＜発光素子の特性＞
次に、上記作製した発光素子１５乃至発光素子２１の特性を測定した。測定は実施例１
と同様の方法で行った。
発光素子１５乃至発光素子２１の輝度－電流密度特性を図８１（Ａ）（Ｂ）に、輝度－
電圧特性を８２（Ａ）（Ｂ）に、電流効率－輝度特性を図８３（Ａ）（Ｂ）に、外部量子
効率－輝度特性を図８４（Ａ）（Ｂ）に、それぞれ示す。また、発光素子１５乃至発光素
２１に、それぞれ２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の電界発光スペクトル
を図８５（Ａ）（Ｂ）に示す。なお、各発光素子の測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気
）で行った。
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における、発光素子１５乃至発光素子２１の素子特性を
表１１に示す。
Figure 0007192067000039
発光素子１５乃至発光素子２１の電界発光スペクトルは、最も短波長側のピーク波長が
それぞれ、４７１ｎｍ、４７２ｎｍ、４７３ｎｍ、４７２ｎｍ、４７２ｎｍ、４７２ｎｍ
、４７２ｎｍであり、青色の領域にピークを有する発光であった。該発光は、それぞれゲ
スト材料に由来する発光である。また、発光素子１５乃至発光素子２１の電界発光スペク
トルの半値全幅はそれぞれ、１２９ｎｍ、９４ｎｍ、６０ｎｍ、５７ｎｍ、５７ｎｍ、５
６ｎｍ、５５ｎｍであり、発光素子１５乃至発光素子１７の電界発光スペクトルは、発光
素子１８乃至発光素子２１より幅が広いスペクトル形状を示した。特に、発光素子１５及
び発光素子１６の電界発光スペクトルは幅が広いスペクトル形状であり、ゲスト材料であ
るＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３に由来する発光と共に、緑色から黄色の波長領域にブロードな
発光を示した。
また、発光素子１５乃至発光素子２１の発光開始電圧（輝度が１ｃｄ／ｍ２を超える電
圧）はそれぞれ、２．６Ｖ、２．６Ｖ、２．６Ｖ、２．６Ｖ、２．７Ｖ、３．０Ｖ、３．
１Ｖであった。この電圧値は、後に示すように、各発光素子が有するゲスト材料のＬＵＭ
Ｏ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当する電圧より小さい。したがって、発光素
子１５乃至発光素子２１においては、ゲスト材料においてキャリアが直接再結合している
のではなく、より小さいエネルギーギャップを有する材料において、キャリアが再結合し
ていることが示唆される。
また、発光素子１５乃至発光素子１８は、高輝度領域での駆動電圧が、発光素子１９乃
至発光素子２１より低い結果となった。
また、発光素子１５乃至発光素子２１の外部量子効率の最大値はそれぞれ、１４．９％
、２０．３％、２７．１％、２８．０％、２９．２％、２９．３％、３０．８％であり、
発光素子１７乃至発光素子２１は２５％を超える高い値を示した。
＜ＣＶ測定結果＞
次に、上記発光素子に用いた化合物及び後述する、１，３，５－トリ［３－（３－ピリ
ジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）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。測定方
法は実施例１と同様に行った。
ＣＶ測定の結果より得られた各化合物の酸化電位および還元電位、及びＣＶ測定の結果
より算出した各化合物のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位を、表１２に示す。なお、Ｉｒ
（ｔｍｐｐｉｍ）３には測定時の溶媒としてクロロホルムを用いているが、測定方法は実
施例１と同様に行った。
Figure 0007192067000040
表１２に示すように、ゲスト材料である第１の有機化合物Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３のＨ
ＯＭＯ準位は、発光素子１５乃至発光素子２１に用いたホスト材料である第２の有機化合
物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ、４，４’ｍＣｚＰ２ＢＰｙ、４’
Ｐｈ－４ｍＣｚＢＰＢＰｙ、２，４ｍＣｚＰ２Ｐｙ、ｍＣｚＢＰＢｆｐｙ、及び３５ＤＣ
ｚＰＰｙ）のＨＯＭＯ準位以上であり、第１の有機化合物Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３のＬＵ
ＭＯ準位は、第２の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ、４，
４’ｍＣｚＰ２ＢＰｙ、４’Ｐｈ－４ｍＣｚＢＰＢＰｙ、２，４ｍＣｚＰ２Ｐｙ、ｍＣｚ
ＢＰＢｆｐｙ、及び３５ＤＣｚＰＰｙ）のＬＵＭＯ準位以上である。そのため、発光素子
１５乃至発光素子２１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、効率よく第２の有機化合物（ホスト材料）と第
１の有機化合物（ゲスト材料）にそれぞれ注入されるため、第２の有機化合物（ホスト材
料）と第１の有機化合物（ゲスト材料）とは励起錯体を形成することができる組み合わせ
である。また、第１の有機化合物Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３と第２の有機化合物（４，６ｍ
ＣｚＰ２Ｐｍ、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ、４，４’ｍＣｚＰ２ＢＰｙ、４’Ｐｈ－４ｍＣ
ｚＢＰＢＰｙ、２，４ｍＣｚＰ２Ｐｙ、ｍＣｚＢＰＢｆｐｙ及び３５ＤＣｚＰＰｙ）とで
形成する励起錯体は、第２の有機化合物にＬＵＭＯ準位を有し、第１の有機化合物にＨＯ
ＭＯ準位を有する励起錯体となる。
＜薄膜の発光スペクトル＞
ここで、発光素子１５乃至発光素子２１に用いた第１の有機化合物（ゲスト材料）と第
２の有機化合物（ホスト材料）とを有する薄膜サンプルを作製し、当該薄膜の発光スペク
トルを測定した。合わせて比較薄膜７として、ＴｍＰｙＰＢとＩｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３と
を有する薄膜も作製した。ＴｍＰｙＰＢはＬＵＭＯ準位が高く、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３
とは励起錯体を形成しない材料と考えられる。
薄膜１５として、石英基板上に４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３と、
を重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３）が１：０．０６になるよう
に、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。すなわち、薄膜１５は、発光素子１５
の発光層１３０に用いた化合物を有する薄膜である。
薄膜１６として、石英基板上に４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍと、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３
と、を重量比（４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ：Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３）が１：０．０６にな
るように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。すなわち、薄膜１６は、発光素
子１６の発光層１３０に用いた化合物を有する薄膜である。
薄膜１７として、石英基板上に４，４’ｍＣｚＰ２ＢＰｙと、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３
と、を重量比（４，４’ｍＣｚＰ２ＢＰｙ：Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３）が１：０．０６に
なるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。すなわち、薄膜１７は、発光
素子１７の発光層１３０に用いた化合物を有する薄膜である。
薄膜１８として、石英基板上に４’Ｐｈ－４ｍＣｚＢＰＢＰｙと、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉ
ｍ）３と、を重量比（４’Ｐｈ－４ｍＣｚＢＰＢＰｙ：Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３）が１：
０．０６になるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。すなわち、薄膜１
８は、発光素子１８の発光層１３０に用いた化合物を有する薄膜である。
薄膜１９として、石英基板上に２，４ｍＣｚＰ２Ｐｙと、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３と
、を重量比（２，４ｍＣｚＰ２Ｐｙ：Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３）が１：０．０６になるよ
うに、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。すなわち、薄膜１９は、発光素子１
９の発光層１３０に用いた化合物を有する薄膜である。
薄膜２０として、石英基板上にｍＣｚＢＰＢｆｐｙと、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３と、
を重量比（ｍＣｚＢＰＢｆｐｙ：Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３）が１：０．０６になるように
、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。すなわち、薄膜２０は、発光素子２０の
発光層１３０に用いた化合物を有する薄膜である。
薄膜２１として、石英基板上に３５ＤＣｚＰＰｙと、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３と、を重
量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３）が１：０．０６になるように、且つ
厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。すなわち、薄膜２１は、発光素子２１の発光層
１３０に用いた化合物を有する薄膜である。
比較薄膜７として、石英基板上にＴｍＰｙＰＢと、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３と、を重量
比（ＴｍＰｙＰＢ：Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３）が１：０．０６になるように、且つ厚さが
５０ｎｍになるように共蒸着した。
上記作製した薄膜１５乃至薄膜２１及び比較薄膜７の発光スペクトルを測定した。発光
スペクトルの測定は実施例２と同様に行った。測定結果を図８６乃至図９２に示す。
なお上述の通り、ＴｍＰｙＰＢのＬＵＭＯ準位とのＩｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３のＨＯＭＯ
準位とのエネルギー差は非常に大きく、ＴｍＰｙＰＢとＩｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３は励起錯
体を形成しにくい組合せであると言える。そのため、上記作製した比較薄膜７はＴｍＰｙ
ＰＢとＩｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３とで励起錯体は形成せず、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３が呈す
る発光を示す薄膜であると言える。
発光スペクトルを測定したところ、図８６（Ａ）乃至図９２（Ａ）に示すように、比較
薄膜７からは、燐光性化合物であるＩｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３が呈する青色の発光スペクト
ルが観測された。一方、薄膜１５乃至薄膜１８の発光スペクトルは、比較薄膜７の発光ス
ペクトルと異なる発光スペクトルが観測された。また、一方、薄膜１９乃至薄膜２１の発
光スペクトルは、比較薄膜７の発光スペクトルとわずかに異なる発光スペクトルが観測さ
れた。
そこで、薄膜１５乃至薄膜２１の発光スペクトルから、比較薄膜７の発光スペクトルを
それぞれ差し引いた差分スペクトルを算出した結果を図８６（Ｂ）乃至図９２（Ｂ）に示
す。その結果、薄膜１５乃至薄膜２１が呈する発光は、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３に由来す
るピーク波長が４７１ｎｍ、５０２ｎｍの発光に加えて、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３とは異
なる発光を有することが分かった。また、薄膜１５乃至薄膜２１の発光スペクトルに対す
る差分スペクトル（薄膜１５乃至薄膜２１における各薄膜のスペクトル－比較薄膜７のス
ペクトル）の割合（面積比）は、それぞれ９５．４％、９２．７％、４７．０％、２８．
７％、１４．５％、３．２％及び２．８％、と算出された。
ＣＶ測定の結果より、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３（第１の有機化合物）と４，６ｍＣｚＰ
２Ｐｍ、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ、４，４’ｍＣｚＰ２ＢＰｙ、４’Ｐｈ－４ｍＣｚＢＰ
ＢＰｙ、２，４ｍＣｚＰ２Ｐｙ、ｍＣｚＢＰＢｆｐｙ及び３５ＤＣｚＰＰｙ（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る。また４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、４，６
ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ、４，４’ｍＣｚＰ２ＢＰｙ、４’Ｐｈ－４ｍＣｚＢＰＢＰｙ、２，４
ｍＣｚＰ２Ｐｙ、ｍＣｚＢＰＢｆｐｙ及び３５ＤＣｚＰＰｙのＬＵＭＯ準位とＩｒ（ｔｍ
ｐｐｉｍ）３のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、それぞれ、２．１７ｅＶ、２．２５ｅ
Ｖ、２．４０ｅＶ、２．４６ｅＶ、２．４８ｅＶ、２．５９ｅＶ及び２．６７ｅＶである
。このエネルギー差は、図８６（Ｂ）乃至図９２（Ｂ）で示した薄膜１５乃至薄膜２１の
発光スペクトルに対する差分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と概
ね一致している。そのため、薄膜１５乃至薄膜２１で観測された発光スペクトルは、第１
の有機化合物であるＩｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３に由来する発光に加えて、第１の有機化合物
と第２の有機化合物とで形成した励起錯体に由来する発光が含まれているといえる。
＜励起錯体の発光割合と発光素子の特性との関係１＞
上記より、薄膜１５乃至薄膜２１における励起錯体の発光割合は、それぞれ９５．４％
、９２．７％、４７．０％、２８．７％、１４．５％、３．２％及び２．８％と算出され
た。そこで次に、発光素子１５乃至発光素子２１における外部量子効率の最大値と、薄膜
１５乃至薄膜２１が呈する発光における励起錯体の発光割合と、の関係を図９３に示す。
図９３に示すように、励起錯体の発光割合が低い薄膜１７乃至薄膜２１が含む化合物を有
する発光素子１７乃至発光素子２１の外部量子効率は高く、励起錯体の発光割合が高い薄
膜１５及び薄膜１６が含む化合物を有する発光素子１５及び発光素子１６の外部量子効率
は低い。実施例１と同様に、発光素子の呈する発光に対する励起錯体の発光割合が６０％
以下である場合は高い外部量子効率を示す発光素子を提供できると言える。また、図９３
より実施例１と同様に、発光素子が呈する発光に対する励起錯体の発光割合は０％より大
きく６０％以下が好ましく、０％より大きく４０％以下がより好ましいと言える。
また、図８６乃至図９２より、第１の有機化合物と第２の有機化合物とで形成する励起
錯体に由来する発光のピーク波長は、それぞれ５６９ｎｍ、５５７ｎｍ、５３１ｎｍ、５
３５ｎｍ、５３４ｎｍ、４５８ｎｍ、４６９ｎｍであることから、第１の有機化合物と第
２の有機化合物とで形成する励起錯体の発光エネルギー（ＥＥｘ＿ｅｍ）は、それぞれ２
．１８ｅＶ、２．２３ｅＶ、２．３４ｅＶ、２．３２ｅＶ、２．３２ｅＶ、２．７１ｅＶ
、２．６４ｅＶと算出された。
＜ゲスト材料の吸収スペクトル＞
次に、上記発光素子に用いたゲスト材料であるＩｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３の吸収スペクト
ルの測定結果を図９４に示す。測定は実施例１と同様の方法で行った。
図９４に示すように、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３の吸収スペクトルにおける最も低エネル
ギー側（長波長側）の吸収端は、４４０ｎｍ付近である。また、吸収スペクトルのデータ
より、吸収端を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もった結果、Ｉｒ（ｔｍ
ｐｐｉｍ）３の吸収端は４３８ｎｍであり、遷移エネルギーは２．８３ｅＶと算出された
。Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３は燐光性化合物であるため、最も低エネルギー側の吸収端は、
三重項励起状態への遷移に基づく吸収端である。したがって、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３の
Ｔ１準位は、該吸収端より２．８３ｅＶと算出される。
一方、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３と第２の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、４，６ｍ
ＣｚＢＰ２Ｐｍ、４，４’ｍＣｚＰ２ＢＰｙ、４’Ｐｈ－４ｍＣｚＢＰＢＰｙ、２，４ｍ
ＣｚＰ２Ｐｙ、ｍＣｚＢＰＢｆｐｙ及び３５ＤＣｚＰＰｙ）とは励起錯体を形成する組み
合わせである。該励起錯体のＴ１準位はそれぞれ２．１８ｅＶ、２．２３ｅＶ、２．３４
ｅＶ、２．３２ｅＶ、２．３２ｅＶ、２．７１ｅＶ及び２．６４ｅＶである。よって、Ｉ
ｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３のＴ１準位は第２の有機化合物とＩｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３で形成す
る励起錯体が有するＴ１準位以上である。
Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３の吸収スペクトルにおける最も低エネルギー側（長波長側）の
吸収帯は、第２の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ、４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ、４，４
’ｍＣｚＰ２ＢＰｙ、４’Ｐｈ－４ｍＣｚＢＰＢＰｙ、２，４ｍＣｚＰ２Ｐｙ、ｍＣｚＢ
ＰＢｆｐｙ及び３５ＤＣｚＰＰｙ）とＩｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３とで形成する励起錯体の発
光スペクトルと重なる領域を有しており、これらの励起錯体をホスト材料として有する発
光素子１５乃至発光素子２１は、効果的にゲスト材料へ励起エネルギーを移動することが
できる。
また、以上の結果より、上記のＩｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３においては、ＬＵＭＯ準位とＨ
ＯＭＯ準位とのエネルギー差が、吸収端から算出されるエネルギーより０．４９ｅＶ大き
い。同様に、Ｉｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３においては、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネ
ルギー差が、発光エネルギーより０．６９ｅＶ大きい。そのため、発光素子において一対
の電極から注入されたキャリアが、該ゲスト材料において直接再結合する場合においては
、ＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差に相当する大きなエネルギーが必要とな
り、高い電圧が必要となる。
しかしながら、本発明の一態様の発光素子においては、ゲスト材料においてキャリアが
直接再結合することなく、励起錯体からのエネルギー移動によってゲスト材料を励起する
ことが可能であるため、駆動電圧を低減することができる。したがって、本発明の一態様
の発光素子は消費電力を低減することができる。
＜励起錯体の発光割合と発光素子の特性との関係２＞
上述の通り、薄膜１５乃至薄膜２１が有するゲスト材料であるＩｒ（ｔｍｐｐｉｍ）３
が有する吸収スペクトルの吸収端から算出される遷移エネルギー（ＥＧ＿ａｂｓ）は、２
．８３ｅＶと算出された。したがって、薄膜１５乃至薄膜２１において、ＥＧ＿ａｂｓは
ＥＥｘ＿ｅｍより大きい。
また、薄膜１５乃至薄膜２１が呈する発光における励起錯体の発光割合と、ＥＧ＿ａｂ
ｓ－ＥＥｘ＿ｅｍとの関係を図９５（Ａ）に示す。図９５（Ａ）より、実施例１と同様に
ＥＧ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍの範囲によって、励起錯体の発光割合が変化していることが
分かる。よって実施例１と同様に、ＥＧ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍが０．３０ｅＶ以下であ
ることにより、励起錯体の発光割合を低下させ、高い発光効率を得ることができると言え
る。
また、発光素子１５乃至発光素子２１における外部量子効率の最大値と、ＥＧ＿ａｂｓ
－ＥＥｘ＿ｅｍとの関係を図９５（Ｂ）に示す。図９５（Ｂ）から、薄膜１５乃至薄膜２
１におけるＥＧ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍと発光素子１５乃至発光素子２１の外部量子効率
との関係を示す。実施例１と同様に、ＥＧ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍが０．３ｅＶ以下の範
囲において、高い外部量子効率を示す発光素子が得られていることが分かる。よって実施
例１と同様に、ＥＧ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍが０ｅＶより大きく０．３０ｅＶ以下（０ｅ
Ｖ＜ＥＧ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍ≦０．３０ｅＶ）が好ましく、０ｅＶより大きく０．２
３ｅＶ以下（０ｅＶ＜ＥＧ＿ａｂｓ－ＥＥｘ＿ｅｍ≦０．２３ｅＶ）がより好ましいと言
える。
また、既に述べたように、薄膜１５乃至薄膜２１において形成される励起錯体の励起エ
ネルギーは、第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位と第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位とのエ
ネルギー差に概ね相当する。薄膜１５乃至薄膜２１が有する第２の有機化合物（ホスト材
料）のＬＵＭＯ準位と第１の有機化合物（ゲスト材料）のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差
は、それぞれ２．１７ｅＶ、２．２５ｅＶ、２．４０ｅＶ、２．４６ｅＶ、２．４８ｅＶ
、２．５９ｅＶ、２．６７ｅＶと算出された。したがって、薄膜１５乃至薄膜２１におい
て、ＥＧ＿ａｂｓはΔＥＥｘより大きい。
図９６（Ａ）より、薄膜２０及び薄膜２１は励起錯体の形成割合が小さいことが分かる。
図９６（Ａ）より、実施例１と同様に、ＥＧ＿ａｂｓ－ΔＥＥｘが０．２３ｅＶ以下であ
ることにより、励起錯体の発光割合を低下させることができると言え、高い発光効率を得
ることができる。
また、発光素子１５乃至発光素子２１における外部量子効率の最大値と、ＥＧ＿ａｂｓ
－ΔＥＥｘとの関係を図９６（Ｂ）に示す。図９６（Ｂ）から、薄膜１５乃至薄膜２１に
おけるＥＧ＿ａｂｓ－ΔＥＥｘが０ｅＶより大きく０．２３ｅＶ以下の領域において、高
い外部量子効率が得られていることが分かる。図９６（Ｂ）から、実施例１と同様に、Ｅ
Ｇ＿ａｂｓ－ΔＥＥｘが０ｅＶより大きく０．２３ｅＶ以下（０ｅＶ＜ＥＧ＿ａｂｓ－Δ
ＥＥｘ≦０．２３ｅＶ）が好ましく、０ｅＶより大きく０．１８ｅＶ以下（０ｅＶ＜ＥＧ
＿ａｂｓ－ΔＥＥｘ≦０．１８ｅＶ）がより好ましいと言える。
（参考例１）
本参考例では、実施例１でゲスト材料として用いた有機金属錯体である、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（Ｉ
ＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３）の合成方法について説明する。
＜合成例１＞
≪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、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
状物をシリカゲル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（ＮＭＲ）により確認した。ステップ１の合成スキームを下記式（ａ－１）
に示す。
Figure 0007192067000041
≪ステップ２：Ｈｍｐｐｔｚ－ｄｉＢｕＣＮｐ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。ここに酢酸エ
チルを入れ、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
物をシリカゲル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－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（ｂ－１）に示す。
Figure 0007192067000042
≪ステップ３：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ゲル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８４％で得た。ステップ３の合成スキームを下記式（ｃ－１）に示す。
Figure 0007192067000043
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、本合成例において、Ｉｒ（ｍｐｐ
ｔｚ－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３でゲスト材料としてもち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－ｄｉＢｕＣ
Ｎｐ）３）の合成方法について説明する。
＜合成例２＞
≪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 0007192067000044
≪ステップ２：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ゲルカラムクロマ
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－ｄｉＢｕＣ
Ｎｐ）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 0007192067000045
≪ステップ３：Ｉｒ（ｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐ）３の合成≫
ステップ２で合成したＨｐｉｍ－ｄｉＢｕＣＮｐのうち５．０ｇ（１４ｍｍｏｌ）と、
１．４ｇ（２．８ｍｍｏｌ）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ゲル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０．６
ｇ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／ｍｉｎ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 0007192067000046
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、本合成例において、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３）
本参考例では、実施例３でホスト材料として用いた構造式（５００）で示される有機化
合物である、９－｛３－［４’－フェニル－（２，２’－ビピリジン）－４－イル］－フ
ェニル｝－９Ｈ－カルバゾール（略称：４’Ｐｈ－４ｍＣｚＢＰＢＰｙ）の合成方法につ
いて説明する。
＜合成例３＞
≪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≫
１．２ｇ（３．９ｍｍｏｌ）の４－ブロモ－４’－フェニル－２，２’－ビピリジンと、
１．４ｇ（３．９ｍｍｏｌ）の３－［３－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］
フェニルボロン酸とを１００ｍＬ三口フラスコに入れた。この混合物に３．９ｍＬの２Ｍ
炭酸ナトリウム水溶液と１９ｍＬのトルエンと６．５ｍＬのエタノールを加え、減圧下で
攪拌することにより脱気した。この混合物に９０ｍｇ（７８．０μｍｏｌ）のテトラキス
（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）を二回に分けて加え、窒素気流下、９０℃
で計１６時間攪拌した。撹拌後、この混合物に水を加え、水層をクロロホルムで抽出した
。得られた抽出液と有機層を合わせ、水と、飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで水
分を吸着させた。この混合物を自然濾過により濾別し、濾液を濃縮し褐色油状物を得た。
この油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：酢酸エチル：ヘキサン＝
１：１０ついでクロロホルム：酢酸エチル＝１０：１）により精製した。得られたフラク
ションを濃縮し、淡黄色固体を得た。この固体にトルエンを加えて溶解し、この溶液をク
ロロホルムで滴下しながらセライト、アルミナを通して吸引濾過し、濾液を濃縮して淡黄
色固体を得た。この固体を酢酸エチル（２０ｍＬ）で再結晶したところ、目的物である白
色固体を収量１．３ｇ、収率６２％で得た。ステップ１の合成スキームを下記式（ａ－３
）に示す。
Figure 0007192067000047
上記ステップ１で得られた白色固体１．３ｇをトレインサブリメーション法により２度
昇華精製した（１回目２４０℃、２回目２２５℃。圧力２．７Ｐａ、アルゴン流量５ｍＬ
／ｍｉｎ）。昇華精製後、無色透明ガラス状固体を収量０．７１ｇ、回収率５４％で得た
。
また、下記構造式（５０１）で示される有機化合物、５－｛３－［４’－フェニル－（２
，２’－ビピリジン）－４－イル］－フェニル｝－５Ｈ－ベンゾフロ［３，２－ｃ］カル
バゾール（略称：４’Ｐｈ－４ｍＢＦｃＰＢＰｙ）、及び構造式（５０２）に示す有機化
合物、５－｛３－［４’－フェニル－（２，２’－ビピリジン）－４－イル］－フェニル
｝－５Ｈ－ベンゾチオ［３，２－ｃ］カルバゾール（略称：４’Ｐｈ－４ｍＢＴｃＰＢＰ
ｙ）は本発明の一態様にかかる発光素子に用いられる有機化合物として好適に用いること
ができる。
Figure 0007192067000048
また、構造式（５０１）及び構造式（５０２）で示される有機化合物は式（ａ－３）に示
す方法で合成することができる。式（ａ－３）において、構造式（５００－ａ）で示す有
機化合物に代えて、下記構造式（５０１－ａ）に示す有機化合物を用いることで、構造式
（５０１）に示す有機化合物を合成することができる。同様に、式（ａ－３）において、
構造式（５００－ａ）で示す有機化合物に代えて、下記構造式（５０２－ａ）に示す有機
化合物を用いることで構造式（５０２）に示す有機化合物を合成することができる。
Figure 0007192067000049
１００ ＥＬ層
１０１ 電極
１０１ａ 導電層
１０１ｂ 導電層
１０２ 電極
１０３ 電極
１０３ａ 導電層
１０３ｂ 導電層
１０４ 電極
１０４ａ 導電層
１０４ｂ 導電層
１０６ 発光ユニット
１０８ 発光ユニット
１１１ 正孔注入層
１１２ 正孔輸送層
１１３ 電子輸送層
１１４ 電子注入層
１１５ 電荷発生層
１１６ 正孔注入層
１１７ 正孔輸送層
１１８ 電子輸送層
１１９ 電子注入層
１２３Ｂ 発光層
１２３Ｇ 発光層
１２３Ｒ 発光層
１３０ 発光層
１３１ ゲスト材料
１３２ ホスト材料
１３３ ホスト材料
１３６ 励起錯体
１３８ 励起錯体
１４０ 発光層
１４０ａ 発光層
１４０ｂ 発光層
１４５ 隔壁
１５０ 発光素子
２００ 基板
２２０ 基板
２２１Ｂ 領域
２２１Ｇ 領域
２２１Ｒ 領域
２２２Ｂ 領域
２２２Ｇ 領域
２２２Ｒ 領域
２２３ 遮光層
２２４Ｂ 光学素子
２２４Ｇ 光学素子
２２４Ｒ 光学素子
２５０ 発光素子
２６０ 発光素子
２６２ａ 発光素子
２６２ｂ 発光素子
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
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
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
１０２５ 隔壁
１０２６ 上部電極
１０２８ ＥＬ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
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
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
３０１８ 乾燥剤
８０００ 表示モジュール
８００１ 上部カバー
８００２ 下部カバー
８００３ ＦＰＣ
８００４ タッチセンサ
８００５ ＦＰＣ
８００６ 表示装置
８００９ フレーム
８０１０ プリント基板
８０１１ バッテリ
８５０１ 照明装置
８５０２ 照明装置
８５０３ 照明装置
８５０４ 照明装置
９０００ 筐体
９００１ 表示部
９００３ スピーカ
９００５ 操作キー
９００６ 接続端子
９００７ センサ
９００８ マイクロフォン
９０５０ 操作ボタン
９０５１ 情報
９０５２ 情報
９０５３ 情報
９０５４ 情報
９０５５ ヒンジ
９１００ 携帯情報端末
９１０１ 携帯情報端末
９１０２ 携帯情報端末
９２００ 携帯情報端末
９２０１ 携帯情報端末

Claims (5)

  1. 第１の有機化合物と、第２の有機化合物を有する発光層を有する発光素子であって、
    前記第１の有機化合物および前記第２の有機化合物の一方は、前記第１の有機化合物および前記第２の有機化合物の他方のＬＵＭＯ準位以上のＬＵＭＯ準位を有し、且つ、前記第１の有機化合物および前記第２の有機化合物の他方のＨＯＭＯ準位以上のＨＯＭＯ準位を有し、
    前記第１の有機化合物と前記第２の有機化合物とは、励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記第１の有機化合物は、燐光性化合物であり、
    前記第１の有機化合物の吸収スペクトルの吸収端から算出される遷移エネルギーをＥ Ｇ＿ａｂｓ とし、前記第１の有機化合物および前記第２の有機化合物の前記一方のＨＯＭＯ準位と前記第１の有機化合物および前記第２の有機化合物の前記他方のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差をΔＥ Ｅｘ とするとき、
    ０ｅＶ＜Ｅ Ｇ＿ａｂｓ －ΔＥ Ｅｘ ≦０．２３ｅＶ
    の関係式を満たす、発光素子。
  2. 第１の有機化合物と、第２の有機化合物を有する発光層を有する発光素子であって、
    前記第１の有機化合物は、前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位以上のＬＵＭＯ準位を有し、且つ前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位以上のＨＯＭＯ準位を有し、
    前記第１の有機化合物と前記第２の有機化合物とは、励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記第１の有機化合物は、燐光性化合物であり、
    前記第１の有機化合物の吸収スペクトルの吸収端から算出される遷移エネルギーをＥＧ＿ａｂｓとし、前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位と前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差をΔＥＥｘとするとき、
    ０ｅＶ＜ＥＧ＿ａｂｓ－ΔＥＥｘ≦０．２３ｅＶ
    の関係式を満たす、発光素子。
  3. 第１の有機化合物と、第２の有機化合物を有する発光層を有する発光素子であって、
    前記第１の有機化合物および前記第２の有機化合物の一方は、前記第１の有機化合物および前記第２の有機化合物の他方のＬＵＭＯ準位以上のＬＵＭＯ準位を有し、且つ、前記第１の有機化合物および前記第２の有機化合物の他方のＨＯＭＯ準位以上のＨＯＭＯ準位を有し、
    前記第１の有機化合物と前記第２の有機化合物とは、励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記第１の有機化合物は、燐光性化合物であり、
    前記第１の有機化合物の吸収スペクトルの吸収端から算出される遷移エネルギーをＥＧ＿ａｂｓとし、前記第１の有機化合物および前記第２の有機化合物の前記一方のＨＯＭＯ準位と前記第１の有機化合物および前記第２の有機化合物の前記他方のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差をΔＥＥｘとするとき、
    ０ｅＶ＜ＥＧ＿ａｂｓ－ΔＥＥｘ≦０．１８ｅＶ
    の関係式を満たす発光素子。
  4. 第１の有機化合物と、第２の有機化合物を有する発光層を有する発光素子であって、
    前記第１の有機化合物は、前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位以上のＬＵＭＯ準位を有し、且つ前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位以上のＨＯＭＯ準位を有し、
    前記第１の有機化合物と前記第２の有機化合物とは、励起錯体を形成する組み合わせであり、
    前記第１の有機化合物は、燐光性化合物であり、
    前記第１の有機化合物の吸収スペクトルの吸収端から算出される遷移エネルギーをＥ Ｇ＿ａｂｓ とし、前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位と前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差をΔＥ Ｅｘ とするとき、
    ０ｅＶ＜Ｅ Ｇ＿ａｂｓ －ΔＥ Ｅｘ ≦０．１８ｅＶ
    の関係式を満たす、発光素子。
  5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
    前記第１の有機化合物は、イリジウムを有する、発光素子。
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