JP7340076B2 - 発光素子 - Google Patents

Description

本発明は、発光素子、照明装置、発光装置、及び電子機器に関する。特に、エレクトロル
ミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、以下ＥＬとも記す）現象を利
用した発光素子、照明装置、発光装置、及び電子機器に関する。

ＥＬ現象を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。このような発光素子の基
本的な構成は、一対の電極間に、発光性の有機化合物を含む層（以下、ＥＬ層とも記す）
を挟んだものである。ＥＬ現象を利用した発光素子は、薄型軽量化できる、入力信号に高
速に応答できる、直流低電圧駆動が可能である、などの特性から、次世代のフラットパネ
ルディスプレイ素子として注目されている。また、該発光素子を用いたディスプレイは、
コントラストや画質に優れ、視野角が広いという特徴も有している。さらに、該発光素子
は面光源であるため、液晶ディスプレイのバックライトや照明等の光源としての応用も考
えられている。

発光物質に有機化合物を用い、一対の電極間に該有機化合物を含む層を設けた発光素子の
場合、該素子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
それぞれ該有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。そして、注入した電子及び正
孔が該有機化合物を励起状態に至らしめ、励起された該有機化合物から発光が得られる。

有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態と三重項励起状態が可能
であり、一重項励起状態（Ｓ^＊）からの発光が蛍光、三重項励起状態（Ｔ^＊）からの発光
が燐光と呼ばれている。ここで、蛍光を発する化合物（以下、蛍光性化合物とも記す）は
室温において、通常、燐光は観測されず蛍光のみが観測される。したがって、蛍光性化合
物を用いた発光素子における内部量子効率（注入したキャリアに対して発生するフォトン
の割合）の理論的限界は、上記の一重項励起状態と三重項励起状態の比率を根拠に２５％
とされている。

一方、燐光を発する化合物（以下、燐光性化合物とも記す）を用いれば、理論上、内部量
子効率は１００％にまで高めることが可能となる。つまり、蛍光性化合物に比べて高い発
光効率を得ることが可能になる。このような理由から、発光効率の高い発光素子を実現す
るために、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。

特に、燐光性化合物としては、その燐光量子収率の高さゆえに、イリジウム等を中心金属
とする有機金属錯体が注目されており、例えば、特許文献１には、イリジウムを中心金属
とする有機金属錯体が燐光材料として開示されている。

国際公開第００／７０６５５号パンフレット

燐光性化合物を用いた発光素子であっても、発光効率、信頼性、コスト等の面で未だ改善
の余地が残されており、素子構造の改良や物質開発等が行われている。

そこで、本発明の一態様は、発光効率の高い発光素子を提供することを目的の一とする。
または、本発明の一態様は、寿命が長い発光素子を提供することを目的の一とする。

または、本発明の一態様は、上述の発光素子を用いることにより、消費電力の低い発光装
置、電子機器、もしくは照明装置を提供することを目的の一とする。または、本発明の一
態様は、上述の発光素子を用いることにより、信頼性の高い発光装置、電子機器、もしく
は照明装置を提供することを目的の一とする。

なお、本発明の一態様は、上記の課題の全てを解決する必要はないものとする。

本発明の一態様は、陽極と、陽極上の、正孔輸送性化合物及び化合物を含む正孔輸送層と
、正孔輸送層上の、ホスト材料及びゲスト材料を含む発光層と、発光層上の陰極と、を有
し、該化合物は、燐光性化合物又は熱活性化遅延蛍光材料であり、該ホスト材料は、電子
輸送性化合物であり、該ゲスト材料は、燐光性化合物又は熱活性化遅延蛍光材料であり、
該化合物は、該ゲスト材料よりも発光のピークが短波長側にあり、該ゲスト材料のみが発
光する発光素子である。

または、本発明の一態様は、陽極と、陽極上の、正孔輸送性化合物及び化合物を含む正孔
輸送層と、正孔輸送層上に接する、ホスト材料及びゲスト材料を含む発光層と、発光層上
の陰極と、を有し、該化合物は、燐光性化合物又は熱活性化遅延蛍光材料であり、該ホス
ト材料は、電子輸送性化合物であり、該ゲスト材料は、燐光性化合物又は熱活性化遅延蛍
光材料であり、該化合物は、該ゲスト材料よりも発光のピークが短波長側にあり、該ゲス
ト材料のみが発光する発光素子である。

上記各構成の発光素子において、該正孔輸送性化合物は、電子ブロック性を有することが
好ましい。

上記各構成の発光素子において、該電子輸送性化合物は、正孔ブロック性を有することが
好ましい。

上記各構成の発光素子において、該電子輸送性化合物と該化合物は、励起錯体を形成する
組み合わせであることが好ましい。

上記各構成の発光素子において、該化合物及び該ゲスト材料は、イリジウムを含む有機金
属錯体であることが好ましい。

上記各構成の発光素子を有する照明装置や、上記各構成の発光素子と、該発光素子を制御
する手段を有する発光装置も本発明の一態様である。また、該発光装置を表示部に有する
電子機器も本発明の一態様である。

なお、本明細書中における発光装置とは、発光素子を用いた表示装置を含む。また、発光
装置にコネクター、例えば異方導電性フィルム、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐ
ａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられた
モジュール、又は発光装置にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集
積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。さらに、照明器
具等に用いられる発光装置も含むものとする。

本発明の一態様では、発光効率の高い発光素子を提供できる。または、本発明の一態様は
、寿命が長い発光素子を提供できる。

また、本発明の一態様では、上述の発光素子を用いることにより、消費電力の低い発光装
置、電子機器、又は照明装置を提供できる。また、本発明の一態様では、上述の発光素子
を用いることにより、信頼性の高い発光装置、電子機器、又は照明装置を提供できる。

本発明の一態様の発光素子の一例を示す図。 本発明の一態様の発光装置の一例を示す図。 本発明の一態様の発光装置の一例を示す図。 本発明の一態様の電子機器の一例を示す図。 本発明の一態様の照明装置の一例を示す図。 実施例の発光素子を示す図。 実施例１の発光素子の電流密度－輝度特性を示す図。 実施例１の発光素子の電圧－電流特性を示す図。 実施例１の発光素子の輝度－外部量子効率特性を示す図。 実施例１の発光素子の発光スペクトルを示す図。 実施例１の発光素子の信頼性試験の結果を示す図。 実施例２の発光素子の電流密度－輝度特性を示す図。 実施例２の発光素子の電圧－電流特性を示す図。 実施例２の発光素子の輝度－外部量子効率特性を示す図。 実施例２の発光素子の発光スペクトルを示す図。 実施例３の発光素子の電流密度－輝度特性を示す図。 実施例３の発光素子の電圧－電流特性を示す図。 実施例３の発光素子の輝度－外部量子効率特性を示す図。 実施例３の発光素子の発光スペクトルを示す図。 実施例４の発光素子の電流密度－輝度特性を示す図。 実施例４の発光素子の電圧－電流特性を示す図。 実施例４の発光素子の輝度－外部量子効率特性を示す図。 実施例４の発光素子の発光スペクトルを示す図。

実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定さ
れず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し
得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の
記載内容に限定して解釈されるものではない。

なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同
一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の
機能を指す場合には、ハッチパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。

また、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。

（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を用いて説明する。

本発明の一態様の発光素子は、陽極と、陽極上の、正孔輸送性化合物及び化合物を含む正
孔輸送層と、正孔輸送層上の、ホスト材料（電子輸送性化合物）及びゲスト材料を含む発
光層と、発光層上の陰極と、を有する。該化合物は、燐光性化合物又は熱活性化遅延蛍光
材料であり、ゲスト材料よりも発光のピークが短波長側にある。該発光素子からはゲスト
材料の発光のみが取り出される。該発光素子において、正孔輸送層と発光層とが接する構
成も本発明の一態様である。

なお、本明細書中において、熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ ａｃｔｉｖａｔｅ
ｄ ｄｅｌａｙｅｄ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）を示す物質を、熱活性化遅
延蛍光材料と記す。ここで、遅延蛍光とは、通常の蛍光と同じスペクトルをもちながら、
寿命が著しく長い発光をいう。その寿命は、１０^－６秒以上、好ましくは１０^－３秒以上
である。

ここで、発光層のホスト材料として電子輸送性化合物を用い、正孔輸送層が正孔輸送性化
合物のみからなる層である発光素子の場合、正孔輸送層と発光層の界面近傍でキャリア（
電子及び正孔）の再結合が起こりやすく、発光層のゲスト材料だけでなく、正孔輸送性化
合物が励起されることがある。これは、正孔輸送性化合物の電子ブロック性や電子輸送性
化合物の正孔ブロック性が高いほど顕著になる。このとき、正孔輸送性化合物が蛍光性化
合物であると、正孔輸送性化合物の一重項励起状態の励起子のエネルギーと三重項励起状
態の励起子のエネルギーの双方を、発光層のゲスト材料の励起状態に移動させることは困
難である。したがって、このような発光素子では、生成された励起子のエネルギーの一部
しか、発光層のゲスト材料の発光に利用できないため、発光層のゲスト材料の発光が得に
くく、発光素子の発光効率は低い。

一方、本発明の一態様の発光素子では、正孔輸送層に正孔輸送性化合物だけでなく、燐光
性化合物又は熱活性化遅延蛍光材料を有する。このとき、燐光性化合物又は熱活性化遅延
蛍光材料には、発光層のゲスト材料に比べて、発光のピークが短波長側にある化合物を用
いる。

該化合物と該ゲスト材料の発光のピークは、例えば、同じ溶液中でのそれぞれのフォトル
ミネッセンス測定における発光スペクトルを用いて比較することができる。例えば、該化
合物のトルエン溶媒中での発光スペクトルと、該ゲスト材料のトルエン溶媒中での発光ス
ペクトルと、を用いて、発光のピークを比較すればよい。

または、該化合物とホスト材料とを発光層に有する発光素子の発光スペクトルと、該ゲス
ト材料と該ホスト材料とを発光層に有する発光素子の発光スペクトルと、を用いてもよい
。このとき、２つの発光素子は、発光層以外の構成は同様であることが好ましい。または
、本発明の一態様の発光素子における正孔輸送性化合物及び化合物を発光層に用いた発光
素子の発光スペクトルと、本発明の一態様の発光素子におけるホスト材料及びゲスト材料
を発光層に用いた発光素子の発光スペクトルと、を用いてもよい。このとき、２つの発光
素子は、発光層以外の構成は同様であることが好ましい。

まず、正孔輸送層に正孔輸送性化合物及び燐光性化合物を有する場合について説明する。
正孔輸送層と発光層の界面近傍、もしくは正孔輸送層にてキャリアの再結合が起こり、正
孔輸送層中の燐光性化合物が励起されると、燐光性化合物で生じた一重項励起状態は、項
間交差により三重項励起状態に変換される。すなわち、正孔輸送層における励起子は基本
的に三重項励起状態に集約される。この三重項励起状態の励起子のエネルギーは、双極子
－双極子相互作用（フェルスター機構）を利用したエネルギー移動によって、発光層のゲ
スト材料の励起状態に移動することができる。これは、燐光性化合物が発光性である（燐
光量子収率が高いほど好ましい）ことと、ゲスト材料が一重項基底状態から一重項励起状
態もしくは三重項励起状態への電子遷移に相当する直接吸収を有している（一重項励起状
態もしくは三重項励起状態の吸収スペクトルが存在する）ことに起因している。これらの
条件を満たせば、フェルスター機構による燐光性化合物からゲスト材料への三重項－一重
項エネルギー移動もしくは三重項－三重項エネルギー移動が可能となる。つまり、燐光性
化合物は、一重項励起状態の励起子のエネルギーと三重項励起状態の励起子のエネルギー
の双方を、発光層のゲスト材料の励起状態に移動させることができる。これにより、正孔
輸送層と発光層の界面近傍、もしくは正孔輸送層にて生成した励起子のエネルギーをゲス
ト材料の発光に利用することができる。

次に、正孔輸送層に正孔輸送性化合物及び熱活性化遅延蛍光材料を有する場合について説
明する。正孔輸送層と発光層の界面近傍、もしくは正孔輸送層にてキャリアの再結合が起
こり、正孔輸送層中の熱活性化遅延蛍光材料が励起されると、熱活性化遅延蛍光材料で生
じた三重項励起状態は、逆項間交差により一重項励起状態に変換される。すなわち、正孔
輸送層における励起子は基本的に一重項励起状態に集約される。この一重項励起状態の励
起子のエネルギーは、フェルスター機構を利用したエネルギー移動によって、発光層のゲ
スト材料の励起状態に移動することができる。これは、熱活性化遅延蛍光材料が発光性で
ある（蛍光量子収率が高いほど好ましい）ことと、ゲスト材料が一重項基底状態から一重
項励起状態もしくは三重項励起状態への電子遷移に相当する直接吸収を有している（一重
項励起状態もしくは三重項励起状態の吸収スペクトルが存在する）ことに起因している。
これらの条件を満たせば、フェルスター機構による熱活性化遅延蛍光材料からゲスト材料
への一重項－一重項エネルギー移動もしくは一重項－三重項エネルギー移動が可能となる
。つまり、熱活性化遅延蛍光材料は、一重項励起状態の励起子のエネルギーと三重項励起
状態の励起子のエネルギーの双方を、発光層のゲスト材料の励起状態に移動させることが
できる。これにより、正孔輸送層と発光層の界面近傍、もしくは正孔輸送層にて生成した
励起子のエネルギーをゲスト材料の発光に利用することができる。

以上のように、本発明の一態様の発光素子では、発光層にて生成された励起子のエネルギ
ーだけでなく、正孔輸送層と発光層の界面近傍や正孔輸送層にて生成された励起子のエネ
ルギーをもゲスト材料の発光に利用することができる。つまり、正孔輸送層内におけるキ
ャリアの再結合によって、正孔輸送層が有する燐光性化合物又は熱活性化遅延蛍光材料が
励起されても、燐光性化合物又は熱活性化遅延蛍光材料はほとんど発光せず、発光素子か
らはゲスト材料の発光のみが取り出される。したがって、本発明の一態様を適用すること
で、発光効率の高い発光素子を得ることができる。

特に、正孔輸送性化合物は、電子ブロック性を有することが好ましい。これにより、電子
が発光層から正孔輸送層（のより陽極側）に進入することを抑制し、正孔輸送層と発光層
の界面近傍でのキャリアの再結合確率を高めることができる。本明細書等において、電子
ブロック性を有する正孔輸送性化合物は、陰極側で接する層に含まれる化合物よりもＬＵ
ＭＯ準位が浅く（高く）、電子注入性及び電子輸送性が極めて低い化合物である。

特に、電子輸送性化合物は、正孔ブロック性を有することが好ましい。これにより、正孔
が正孔輸送層から発光層（のより陰極側）に進入することを抑制し、正孔輸送層と発光層
の界面近傍でのキャリアの再結合確率を高めることができる。本明細書等において、正孔
ブロック性を有する電子輸送性化合物は、陽極側で接する層に含まれる化合物よりもＨＯ
ＭＯ準位が深く（低く）、正孔注入性及び正孔輸送性が極めて低い化合物である。

特に、電子輸送性化合物と、正孔輸送層が有する燐光性化合物又は熱活性化遅延蛍光材料
とは、励起錯体を形成する組み合わせであっても良い。本発明の一態様の発光素子では、
正孔輸送層と発光層の界面近傍におけるキャリアの再結合の際に、電子輸送性化合物と、
正孔輸送層が有する燐光性化合物又は熱活性化遅延蛍光材料と、が励起錯体を形成しても
、励起錯体の励起エネルギーがゲスト材料の励起状態に移動することができる。

つまり、電子輸送性化合物と、正孔輸送層が有する燐光性化合物又は熱活性化遅延蛍光材
料と、が励起錯体を形成しても、励起錯体はほとんど発光せず、発光素子からはゲスト材
料の発光のみが取り出される。したがって、本発明の一態様の発光素子は、発光効率が高
い。

また、本発明の一態様の発光素子において、励起錯体が形成される電圧のしきい値は、該
励起錯体の発光スペクトルのピークのエネルギーによって決まる。例えば、励起錯体の発
光スペクトルのピークが６２０ｎｍ（２．０ｅＶ）であれば、その励起錯体を電気エネル
ギーで形成するのに必要な電圧のしきい値も２．０Ｖ程度である。

ここで、励起錯体の発光スペクトルのピークのエネルギーが高すぎる（波長が短すぎる）
と、励起錯体が形成される電圧のしきい値も増大してしまう。この場合、励起錯体からゲ
スト材料にエネルギー移動してゲスト材料を発光させるために、より大きな電圧を要する
ことになり、余分なエネルギーを消費してしまうため、好ましくない。

この観点から、励起錯体の発光スペクトルのピークのエネルギーが低い（波長が長い）ほ
ど、該電圧のしきい値は小さくなり好ましい。

本発明の一態様には、励起錯体の発光スペクトルのピーク波長が、ゲスト材料の吸収スペ
クトルの最も長波長側に位置する吸収帯のピーク波長以上（すなわち、励起錯体の発光の
ピークのエネルギーが、ゲスト材料の吸収のピークのエネルギー以下）である発光素子が
含まれる。該発光素子は、キャリアの再結合によってゲスト材料が発光を始める電圧の値
よりも、キャリアの再結合によって励起錯体が形成される電圧の値の方が小さい。

つまり、発光素子に印加される電圧が、ゲスト材料が発光を始める値未満であっても、キ
ャリアが再結合し励起錯体を形成することで、発光素子に再結合電流が流れ始める。した
がって、発光開始電圧の低い発光素子や、駆動電圧の低い（電圧－電流特性の良い）発光
素子を実現することができる。

また、これにより、ゲスト材料が発光を始める値に電圧が達した頃には、発光層中に十分
な数のキャリアが存在し、ゲスト材料の発光に寄与できるキャリアの再結合が円滑に、か
つ数多く行われる。よって、ゲスト材料のしきい値電圧（発光開始電圧）付近において、
輝度は急激に高くなる。つまり、電圧－輝度特性の発光開始電圧付近の立ち上がりを急峻
にすることができるため、所望の輝度に要する駆動電圧も低くすることができる。また、
実用的な輝度を得る場合には、ゲスト材料のしきい値電圧（発光開始電圧）以上の電圧で
駆動するため、ゲスト材料の発光が支配的であり、発光素子は高い電流効率を実現するこ
ともできる。

ゲスト材料には、蛍光性化合物、燐光性化合物、熱活性化遅延蛍光材料のいずれを用いて
もよい。

また、正孔輸送層が有する燐光性化合物やゲスト材料として用いる燐光性化合物としては
、イリジウムを含む有機金属錯体が好ましい。イリジウムを含む有機金属錯体は、量子収
率が高い、モル吸光係数が大きいなどの利点がある。フェルスター機構によるエネルギー
移動は、正孔輸送層が有する燐光性化合物の燐光量子収率が高いほど起こりやすく、例え
ば、０．１以上が好ましく、０．５以上が特に好ましい。また、フェルスター機構による
エネルギー移動は、ゲスト材料のモル吸光係数が大きいほど起こりやすく、例えば、ゲス
ト材料の最も長波長側に位置する吸収帯のモル吸光係数は、２０００Ｍ^－１・ｃｍ^－１以
上が好ましく、５０００Ｍ^－１・ｃｍ^－１以上が特に好ましい。このような大きなモル吸
光係数を有する化合物としては、例えば、ビス（３，５－ジメチル－２－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（ｍｐｐｒ－Ｍｅ
）_２（ｄｐｍ）］）、（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）］）、（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）］）、トリス（４－ｔ－ブチル－６－
フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_３］）、
トリス［２－メチル－３－（６－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ピリミジニル－κＮ３）ピリジ
ル－κＣ４］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_３］）などが挙
げられる。

≪発光素子の構成例≫
図１（Ａ）に示す発光素子は、第１の電極２０１及び第２の電極２０５の間にＥＬ層２０
３を有する。本実施の形態では、第１の電極２０１が陽極として機能し、第２の電極２０
５が陰極として機能する。

第１の電極２０１と第２の電極２０５の間に、発光素子のしきい値電圧より高い電圧を印
加すると、ＥＬ層２０３に第１の電極２０１側から正孔が注入され、第２の電極２０５側
から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層２０３において再結合し、ＥＬ層
２０３に含まれる発光物質が発光する。

ＥＬ層２０３は、発光物質を含む発光層３０３と、発光層３０３及び陽極の間の正孔輸送
層３０２と、を少なくとも有する。

また、ＥＬ層中に発光層を複数設け、それぞれの層の発光色を異なるものにすることで、
発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、発光層を２つ有する
発光素子において、第１の発光層の発光色と第２の発光層の発光色を補色の関係になるよ
うにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。な
お、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある
色を発光する物質から得られた光を混合すると、白色発光を得ることができる。また、発
光層を３つ以上有する発光素子の場合でも同様である。

また、ＥＬ層２０３は、発光層、正孔輸送層以外の層として、正孔注入性の高い物質、電
子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、又はバイポーラ性の物質（電子輸送性及び
正孔輸送性が高い物質）等を含む層をさらに有していてもよい。ＥＬ層２０３には低分子
系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもでき、無機化合物を含んでいてもよ
い。

図１（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極２０１及び第２の電極２０５の間にＥＬ層２０
３を有し、該ＥＬ層２０３では、正孔注入層３０１、正孔輸送層３０２、発光層３０３、
電子輸送層３０４及び電子注入層３０５が、第１の電極２０１側からこの順に積層されて
いる。

図１（Ｃ）（Ｄ）に示す発光素子のように、第１の電極２０１及び第２の電極２０５の間
に複数のＥＬ層が積層されていてもよい。この場合、積層されたＥＬ層の間には、中間層
２０７を設けることが好ましい。中間層２０７は、電荷発生領域を少なくとも有する。

例えば、図１（Ｃ）に示す発光素子は、第１のＥＬ層２０３ａと第２のＥＬ層２０３ｂと
の間に、中間層２０７を有する。また、図１（Ｄ）に示す発光素子は、ＥＬ層をｎ層（ｎ
は２以上の自然数）有し、各ＥＬ層の間には、中間層２０７を有する。

ＥＬ層２０３（ｍ）とＥＬ層２０３（ｍ＋１）の間に設けられた中間層２０７における電
子と正孔の挙動について説明する。第１の電極２０１と第２の電極２０５の間に、発光素
子のしきい値電圧より高い電圧を印加すると、中間層２０７において正孔と電子が発生し
、正孔は第２の電極２０５側に設けられたＥＬ層２０３（ｍ＋１）へ移動し、電子は第１
の電極２０１側に設けられたＥＬ層２０３（ｍ）へ移動する。ＥＬ層２０３（ｍ＋１）に
注入された正孔は、第２の電極２０５側から注入された電子と再結合し、当該ＥＬ層２０
３（ｍ＋１）に含まれる発光物質が発光する。また、ＥＬ層２０３（ｍ）に注入された電
子は、第１の電極２０１側から注入された正孔と再結合し、当該ＥＬ層２０３（ｍ）に含
まれる発光物質が発光する。よって、中間層２０７において発生した正孔と電子は、それ
ぞれ異なるＥＬ層において発光に至る。

なお、ＥＬ層同士を接して設けることで、両者の間に中間層と同じ構成が形成される場合
は、中間層を介さずにＥＬ層同士を接して設けることができる。例えば、ＥＬ層の一方の
面に電荷発生領域が形成されている場合、その面に接してＥＬ層を設けることができる。

また、それぞれのＥＬ層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望
の色の発光を得ることができる。例えば、２つのＥＬ層を有する発光素子において、第１
のＥＬ層の発光色と第２のＥＬ層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素
子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。また、３つ以上のＥＬ層を
有する発光素子の場合でも同様である。

≪発光素子の材料≫
以下に、それぞれの層に用いることができる材料を例示する。なお、各層は、単層構造で
あっても、二層以上の積層構造であってもよい。

〈陽極〉
陽極として機能する電極は、導電性を有する金属、合金、導電性化合物等を１種又は複数
種用いて形成することができる。特に、仕事関数の大きい（４．０ｅＶ以上）材料を用い
ることが好ましい。例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏ
ｘｉｄｅ）、珪素もしくは酸化珪素を含有したインジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸
化物、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、グラフェン、金、白金
、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、チタ
ン、又は金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。また、銀、銅、アル
ミニウム、チタン等をナノワイヤ状（もしくは線状、細線状）に形成し、その上に導電性
物質（導電性有機材料やグラフェンなど）を、塗布法又は印刷法等によって形成すること
で電極を形成してもよい。

なお、陽極が電荷発生領域と接する場合は、仕事関数の大きさを考慮せずに、様々な導電
性材料を用いることができ、例えば、アルミニウム、銀、アルミニウムを含む合金等も用
いることができる。

〈陰極〉
陰極として機能する電極は、導電性を有する金属、合金、導電性化合物などを１種又は複
数種用いて形成することができる。特に、仕事関数が小さい（３．８ｅＶ以下）材料を用
いることが好ましい。例えば、元素周期表の第１族又は第２族に属する元素（例えば、リ
チウム、セシウム等のアルカリ金属、カルシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属
、マグネシウム等）、これら元素を含む合金（例えば、Ｍｇ－Ａｇ、Ａｌ－Ｌｉ）、ユー
ロピウム、イッテルビウム等の希土類金属、これら希土類金属を含む合金、アルミニウム
、銀等を用いることができる。

なお、陰極が電荷発生領域と接する場合は、仕事関数の大きさを考慮せずに、様々な導電
性材料を用いることができる。例えば、ＩＴＯ、珪素又は酸化珪素を含有したインジウム
スズ酸化物等も用いることができる。

電極は、それぞれ、真空蒸着法やスパッタリング法を用いて形成すればよい。また、銀ペ
ースト等を用いる場合には、塗布法やインクジェット法を用いればよい。

発光は、第１の電極２０１又は第２の電極２０５のいずれか一方又は両方を通って外部に
取り出される。従って、第１の電極２０１又は第２の電極２０５のいずれか一方又は両方
は、透光性を有する。第１の電極２０１のみが透光性を有する電極である場合、発光は第
１の電極２０１を通って取り出される。また、第２の電極２０５のみが透光性を有する電
極である場合、発光は第２の電極２０５を通って取り出される。第１の電極２０１及び第
２の電極２０５がいずれも透光性を有する電極である場合、発光は第１の電極２０１及び
第２の電極２０５を通って、両方から取り出される。なお、光を取り出さない側の電極に
は光を反射する材料を用いることが好ましい。

また、陰極（もしくは上部電極）上に有機膜、透明半導体膜、窒化珪素膜などの絶縁膜、
などを設けてもよい。これらの膜はパッシベーション膜としての役割を果たし、発光素子
への不純物や水分の侵入を抑制することができる。または、陰極における表面プラズモン
による光エネルギーの損失を低減することができる。

〈発光層〉
上記の通り、本実施の形態の発光素子の発光層は、ホスト材料である電子輸送性化合物と
、ゲスト材料と、を含む。ホスト材料は、ゲスト材料を分散する材料である。また、発光
層は、ゲスト材料やホスト材料以外の材料をさらに含んでいてもよい。例えば、発光層が
、ホスト材料である電子輸送性化合物と、ゲスト材料のほかに、さらに電子輸送性化合物
や正孔輸送性化合物等を含んでいてもよい。本明細書中では、発光層に含まれる割合が最
も多い化合物を、その発光層におけるホスト材料とする。

発光層において、ゲスト材料をホスト材料に分散させた構成とすることにより、発光層の
結晶化を抑制することができる。また、ゲスト材料の濃度が高いことによる濃度消光を抑
制し、発光素子の発光効率を高くすることができる。

なお、発光層に正孔輸送性化合物を含まない構成、又は、発光層に正孔輸送性化合物を１
０ｗｔ％以下で含む構成が適用された本発明の一態様の発光素子は、正孔輸送層と発光層
の界面近傍や正孔輸送層にて生成された励起子のエネルギーのより多くをゲスト材料の発
光に利用でき、発光効率の高い発光素子を得ることができるため好ましい。

なお、ホスト材料（もしくは、発光層に含まれるゲスト材料以外の材料）のＴ_１準位（三
重項励起エネルギーの準位）は、ゲスト材料のＴ_１準位よりも高いことが好ましい。ホス
ト材料のＴ_１準位がゲスト材料のＴ_１準位よりも低いと、発光に寄与するゲスト材料の三
重項励起エネルギーをホスト材料が消光（クエンチ）してしまい、発光効率の低下を招く
ためである。

発光層３０３のゲスト材料として用いることができる燐光性化合物を以下に例示する。

青色の発光を呈する燐光性化合物としては、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－κ
Ｎ２］フェニル－κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｍｐ）_３
］）、トリス（５－メチル－３，４－ジフェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト）イ
リジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）_３］）、トリス［４－（３－ビフェニル
）－５－イソプロピル－３－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト］イリジウム（
ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ－３ｂ）_３］）のような４Ｈ－トリアゾール骨格
を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス［３－メチル－１－（２－メチルフェニル）
－５－フェニル－１Ｈ－１，２，４－トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉ
ｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）_３］）、トリス（１－メチル－５－フェニル－３－プロピル－１
Ｈ－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、ｆａ
ｃ－トリス［１－（２，６－ジイソプロピルフェニル）－２－フェニル－１Ｈ－イミダゾ
ール］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｍｉ）_３］）、トリス［３－（２
，６－ジメチルフェニル）－７－メチルイミダゾ［１，２－ｆ］フェナントリジナト］イ
リジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｐｉｍｐｔ－Ｍｅ）_３］）のようなイミダゾー
ル骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ビス［２－（４’，６’－ジフルオロフェニ
ル）ピリジナト－Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１－ピラゾリル）ボラ
ート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２－（４’，６’－ジフルオロフェニル）ピリジナト－
Ｎ，Ｃ^２’］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，Ｃ^２’｝イリジウ
ム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：［Ｉｒ（ＣＦ_３ｐｐｙ）_２（ｐｉｃ）］）、ビス［２
－（４’，６’－ジフルオロフェニル）ピリジナト－Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）
アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）のような電子吸引基を有するフェニルピ
リジン誘導体を配位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。

上述した中でも、４Ｈ－トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や
発光効率が優れるため、特に好ましい。

緑色の発光を呈する燐光性化合物としては、トリス（４－メチル－６－フェニルピリミジ
ナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）_３］）、トリス（４－ｔ－ブチ
ル－６－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）
_３］）、（アセチルアセトナト）ビス（６－メチル－４－フェニルピリミジナト）イリジ
ウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト
）ビス（６－ｔｅｒｔ－ブチル－４－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略
称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［４－（
２－ノルボルニル）－６－フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（ｅｎｄｏ－，
ｅｘｏ－混合物）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセト
ナト）ビス［５－メチル－６－（２－メチルフェニル）－４－フェニルピリミジナト］イ
リジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルア
セトナト）ビス（４，６－ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉ
ｒ（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，Ｃ^２’
）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）_３］）、ビス（２－フェニルピリジナ
ト－Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）
_２（ａｃａｃ）］）、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルア
セトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）_２（ａｃａｃ）］）、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリ
ナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）_３］）、トリス（２－フェニルキ
ノリナト－Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）_３］）、ビス（２
－フェニルキノリナト－Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称
：［Ｉｒ（ｐｑ）_２（ａｃａｃ）］）のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム
錯体の他、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ
）（略称：［Ｔｂ（ａｃａｃ）_３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる
。

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
が際だって優れるため、特に好ましい。

赤色の発光を呈する燐光性化合物としては、（ジイソブチリルメタナト）ビス［４，６－
ビス（３－メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍ
ｄｐｐｍ）_２（ｄｉｂｍ）］）、ビス［４，６－ビス（３－メチルフェニル）ピリミジナ
ト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）_２
（ｄｐｍ）］）、ビス［４，６－ジ（ナフタレン－１－イル）ピリミジナト］（ジピバロ
イルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）_２（ｄｐｍ）］）の
ようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、（アセチルアセトナト）ビス
（２，３，５－トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐ
ｒ）_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，Ｃ^２’）
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，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ
）_２（ａｃａｃ）］）のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、２，
３，７，８，１２，１３，１７，１８－オクタエチル－２１Ｈ，２３Ｈ－ポルフィリン白
金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）のような白金錯体や、トリス（１，３－ジフェニル－１
，３－プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［
Ｅｕ（ＤＢＭ）_３（Ｐｈｅｎ）］）、トリス［１－（２－テノイル）－３，３，３－トリ
フルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ
（ＴＴＡ）_３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。

上述した中でも、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率
が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ため、白色発光素子に適用すると演色性を高める
ことができる。

また、発光層３０３のゲスト材料として用いることができる熱活性化遅延蛍光材料を以下
に例示する。

熱活性化遅延蛍光材料として、具体的には、フラーレンやその誘導体、プロフラビン等の
アクリジン誘導体、エオシン等が挙げられる。また、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ
）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくは
パラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリ
ンとしては、例えば、プロトポルフィリン－フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ_２（Ｐｒｏｔ
ｏ ＩＸ））、メソポルフィリン－フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ_２（Ｍｅｓｏ ＩＸ）
）、ヘマトポルフィリン－フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ_２（Ｈｅｍａｔｏ ＩＸ））、
コプロポルフィリンテトラメチルエステル－フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ_２（Ｃｏｐｒ
ｏ ＩＩＩ－４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン－フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ_２
（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン－フッ化スズ錯体（略称：ＳｎＦ_２（Ｅｔｉｏ Ｉ）
）、オクタエチルポルフィリン－塩化白金錯体（略称：ＰｔＣｌ_２（ＯＥＰ））等が挙げ
られる。さらに、２－（ビフェニル－４－イル）－４，６－ビス（１２－フェニルインド
ロ［２，３－ａ］カルバゾール－１１－イル）－１，３，５－トリアジン（略称：ＰＩＣ
－ＴＲＺ）等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有する複素環化合
物を用いることもできる。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが
直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ電子不足型複素芳香環のア
クセプター性が共に強くなり、Ｓ_１準位（一重項励起エネルギーの準位）とＴ_１準位の差
が小さくなるため、特に好ましい。

また、発光層３０３のゲスト材料として用いることができる蛍光性化合物を以下に例示す
る。

蛍光性化合物としては、例えば、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’－ジフェニルピレン－１，６－ジアミン（略称：１
，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニ
ル］－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルスチルベン－４，４’－ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４
－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４’－（１０－フェニル－９－アントリル）トリ
フェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４’－
（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ
）、Ｎ，９－ジフェニル－Ｎ－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－
９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１－
テトラ－ｔｅｒｔ－ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）、４－（１０－フェニル－９－アン
トリル）－４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン
（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’－（２－ｔｅｒｔ－ブチルアントラセン－９，１０
－ジイルジ－４，１－フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェ
ニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９－ジフェニル－Ｎ－［４－（９，１０
－ジフェニル－２－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：
２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ－［４－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）フェニル］－
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）
、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’－オクタフェニルジベンゾ
［ｇ，ｐ］クリセン－２，７，１０，１５－テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン
３０、Ｎ－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）－Ｎ，９－ジフェニル－９Ｈ－カ
ルバゾール－３－アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ－［９，１０－ビス（１，１’－ビ
フェニル－２－イル）－２－アントリル］－Ｎ，９－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－
３－アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル
）－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ
）、Ｎ－［９，１０－ビス（１，１’－ビフェニル－２－イル）－２－アントリル］－Ｎ
，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）
、９，１０－ビス（１，１’－ビフェニル－２－イル）－Ｎ－［４－（９Ｈ－カルバゾー
ル－９－イル）フェニル］－Ｎ－フェニルアントラセン－２－アミン（略称：２ＹＧＡＢ
ＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９－トリフェニルアントラセン－９－アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ
）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’－ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレ
ン、５，１２－ビス（１，１’－ビフェニル－４－イル）－６，１１－ジフェニルテトラ
セン（略称：ＢＰＴ）、２－（２－｛２－［４－（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル
｝－６－メチル－４Ｈ－ピラン－４－イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）
、２－｛２－メチル－６－［２－（２，３，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ
［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝プロパンジ
ニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（４－メチルフェニル）
テトラセン－５，１１－ジアミン（略称：ｐ－ｍＰｈＴＤ）、７，１４－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，５
Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝
プロパンジニトリル（略称：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：ＢｉｓＤ
ＣＭ）、２－｛２，６－ビス［２－（８－メトキシ－１，１，７，７－テトラメチル－２
，３，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテ
ニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）
などが挙げられる。

電子輸送性化合物としては、正孔よりも電子の輸送性の高い化合物であればよく、特に、
１０^－６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する化合物であることが好ましい。

電子輸送性化合物としては、例えば、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型複素
芳香族化合物や、キノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、オキサゾール
系配位子又はチアゾール系配位子を有する金属錯体などが挙げられる。

具体的には、例えば、ビス（１０－ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略
称：ＢｅＢｑ_２）、ビス（２－メチル－８－キノリノラト）（４－フェニルフェノラト）
アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８－キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎ
ｑ）、ビス［２－（２－ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（
ＢＯＸ）_２）、ビス［２－（２－ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：
Ｚｎ（ＢＴＺ）_２）などの金属錯体、２－（４－ビフェニリル）－５－（４－ｔｅｒｔ－
ブチルフェニル）－１，３，４－オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、３－（４－ビフェ
ニリル）－４－フェニル－５－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－１，２，４－トリア
ゾール（略称：ＴＡＺ）、１，３－ビス［５－（ｐ－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）、２，２’，２’’－（１，３，５－ベンゼントリイル）トリス（
１－フェニル－１Ｈ－ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、２－［３－（ジベンゾ
チオフェン－４－イル）フェニル］－１－フェニル－１Ｈ－ベンゾイミダゾール（略称：
ｍＤＢＴＢＩｍ－ＩＩ）などのポリアゾール骨格を有する複素環化合物、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：２ｍ
ＤＢＴＰＤＢｑ－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
－［４－（３，６－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］ジベンゾ［
ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ－ＩＩＩ）、７－［３－（ジベンゾチオフ
ェン－４－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：７ｍＤＢＴＰＤＢ
ｑ－ＩＩ）、及び６－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ
，ｈ］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ－ＩＩ）、２－［３’－（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：２
ｍＣｚＢＰＤＢｑ）などのキノキサリン骨格又はジベンゾキノキサリン骨格を有する複素
環化合物、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－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フ
ェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）、４，６－ビス［３－（４－ジベン
ゾチエニル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ－ＩＩ）などのジア
ジン骨格（ピリミジン骨格やピラジン骨格）を有する複素環化合物、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：３，５ＤＣｚＰＰｙ）、
１，３，５－トリ［３－（３－ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）、
３，３’，５，５’－テトラ［（ｍ－ピリジル）－フェン－３－イル］ビフェニル（略称
：ＢＰ４ｍＰｙ）などのピリジン骨格を有する複素環化合物が挙げられる。上述した中で
も、キノキサリン骨格又はジベンゾキノキサリン骨格を有する複素環化合物、ジアジン（
ピリミジンやピラジン）骨格を有する複素環化合物、ピリジン骨格を有する複素環化合物
は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン骨格を有する複素環化合物は、電子輸
送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。

さらに、トリス（８－キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（４－メチ
ル－８－キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ_３）などのキノリン骨格又はベン
ゾキノリン骨格を有する金属錯体や、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソ
キュプロイン（略称：ＢＣＰ）、３－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－４－（４－エ
チルフェニル）－５－（４－ビフェニリル）－１，２，４－トリアゾール（略称：ｐ－Ｅ
ｔＴＡＺ）、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）等の複素芳香族化合物が挙げられる。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）等の高分子化合物が挙げられる。

〈正孔輸送層〉
上記の通り、本実施の形態の発光素子の正孔輸送層は、正孔輸送性化合物と、燐光性化合
物又は熱活性化遅延蛍光材料と、を含む。

正孔輸送層が有する燐光性化合物又は熱活性化遅延蛍光材料は、例えば、発光層に用いる
ことができる燐光性化合物や熱活性化遅延蛍光材料として例示した物質を適用することが
できる。ただし、正孔輸送層が有する燐光性化合物又は熱活性化遅延蛍光材料と発光層が
有するゲスト材料とは同一材料ではなく、正孔輸送層には、発光層が有するゲスト材料よ
りも発光のピークが短波長側にある化合物を用いる。

なお、正孔輸送層では、層全体にわたって、正孔輸送性化合物に燐光性化合物又は熱活性
化遅延蛍光材料が分散されていてもよいし、発光層との界面近傍に、燐光性化合物又は熱
活性化遅延蛍光材料が添加されていてもよい。

正孔輸送性化合物としては、電子よりも正孔の輸送性の高い化合物であればよく、特に、
１０^－６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する化合物であることが好ましい。

正孔輸送性化合物としては、例えば、芳香族アミン骨格を有する化合物、カルバゾール骨
格を有する化合物、チオフェン骨格を有する化合物、又はフラン骨格を有する化合物等が
挙げられ、特に、π電子過剰型複素芳香族化合物が好ましい。また、芳香族アミン骨格を
有する化合物やカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸
送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。

具体的には、４－フェニル－４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）ト
リフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’－ジフェニル－４’’－（９－フ
ェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ
）、４－（１－ナフチル）－４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）ト
リフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’－ジ（１－ナフチル）－４’’－（
９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢ
Ｂ）、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）、３－［Ｎ－（１－ナフチル）
－Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）アミノ］－９－フェニルカルバゾール（
略称：ＰＣｚＰＣＮ１）、４，４’，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）、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，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－（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）、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
）、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－［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）
、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）、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－（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－（９，９－ジメチル－９
Ｈ－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）、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：ＰＣｚＰＣ
Ａ１）、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－（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：ＰＣ
ｚＤＰＡ１）、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）、４，４’－ビス（Ｎ－｛
４－［Ｎ’－（３－メチルフェニル）－Ｎ’－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：ＤＮＴＰＤ）、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：ＰＣ
ｚＴＰＮ２）等が挙げられる。

さらに、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又はα－ＮＰＤ）、４，４’，４’’－トリス（Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ）
トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’－トリス［Ｎ－（３－メチ
ルフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，
４’－ビス［Ｎ－（スピロ－９，９’－ビフルオレン－２－イル）－Ｎ－フェニルアミノ
］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４，４’，４’’－トリス（Ｎ－カルバゾリル）トリ
フェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、４－フェニル－４’－（９－フェニルフルオレン－
９－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４－フェニル－３’－（９－フ
ェニルフルオレン－９－イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４，４’
－ビス［Ｎ－（９，９－ジメチルフルオレン－２－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］ビフェ
ニル（略称：ＤＦＬＤＰＢｉ）などの芳香族アミン化合物や、１，３－ビス（Ｎ－カルバ
ゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’－ジ（Ｎ－カルバゾリル）ビフェニル（略
称：ＣＢＰ）、３，６－ビス（３，５－ジフェニルフェニル）－９－フェニルカルバゾー
ル（略称：ＣｚＴＰ）、３，３’－ビス（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール）（略称：
ＰＣＣＰ）、ＣｚＰＡ、ＰＣｚＰＡなどのカルバゾール誘導体が挙げられる。また、ポリ
（Ｎ－ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、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：ＰＴＰ
ＤＭＡ）、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）等の高分子化合物が挙げられる。

また、４，４’，４’’－（１，３，５－ベンゼントリイル）トリ（ジベンゾチオフェン
）（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）などのチオフェン骨格を有する化合
物や、４，４’，４’’－（１，３，５－ベンゼントリイル）トリ（ジベンゾフラン）（
略称：ＤＢＦ３Ｐ－ＩＩ）、４－｛３－［３－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－
イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ－ＩＩ）などの
フラン骨格を有する化合物が挙げられる。

〈電子輸送層〉
電子輸送層３０４は、電子輸送性の物質を含む層である。

電子輸送性の物質としては、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であればよく、特に、１
０^－６ｃｍ^２／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。

電子輸送層３０４には、例えば、発光層に用いることができる物質として例示した電子輸
送性化合物を適用することができる。

〈正孔注入層〉
正孔注入層３０１は、正孔注入性の物質を含む層である。

正孔注入性の物質としては、例えば、モリブデン酸化物、チタン酸化物、バナジウム酸化
物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウ
ム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の金属酸
化物等を用いることができる。

また、フタロシアニン（略称：Ｈ_２Ｐｃ）、銅（ＩＩ）フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ
）等のフタロシアニン系の化合物を用いることができる。

また、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ＤＰＡＢ、ＤＮＴＰＤ、１，３，５－トリス［Ｎ－（
４－ジフェニルアミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）
、ＰＣｚＰＣＡ１、ＰＣｚＰＣＡ２、ＰＣｚＰＣＮ１等の芳香族アミン化合物を用いるこ
とができる。

また、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ－ＴＰＤ等の高分子化合物、ポリ（
３，４－エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／Ｐ
ＳＳ）、ポリアニリン／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＡｎｉ／ＰＳＳ）等の酸を添加
した高分子化合物を用いることができる。

また、正孔注入層３０１を、電荷発生領域としてもよい。陽極と接する正孔注入層３０１
が電荷発生領域であると、仕事関数を考慮せずに様々な導電性材料を該陽極に用いること
ができる。電荷発生領域を構成する材料については後述する。

〈電子注入層〉
電子注入層３０５は、電子注入性の物質を含む層である。

電子注入性の物質としては、例えば、リチウム、セシウム、カルシウム、酸化リチウム、
炭酸リチウム、炭酸セシウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム、フ
ッ化エルビウム等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属又はこれらの化
合物（酸化物、炭酸塩、ハロゲン化物など）を用いることができる。

また、電子注入層３０５を、電荷発生領域としてもよい。陰極と接する電子注入層３０５
が電荷発生領域であると、仕事関数を考慮せずに様々な導電性材料を該陰極に用いること
ができる。電荷発生領域を構成する材料については後述する。

〈電荷発生領域〉
正孔注入層、電子注入層、中間層などに用いる電荷発生領域は、正孔輸送性の物質に電子
受容体（アクセプター）が添加された構成であっても、電子輸送性の物質に電子供与体（
ドナー）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
もよい。

正孔輸送性の物質や電子輸送性の物質としては、発光層に用いることができる物質として
例示した正孔輸送性化合物や電子輸送性化合物が挙げられる。

また、電子受容体としては、７，７，８，８－テトラシアノ－２，３，５，６－テトラフ
ルオロキノジメタン（略称：Ｆ４－ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。ま
た、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に
属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、
酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レ
ニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定
であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。

また、電子供与体としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、又は元素周
期表における第１３族に属する金属及びその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体
的には、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム、インジウム
、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセ
ンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。

なお、上述したＥＬ層２０３及び中間層２０７を構成する層は、それぞれ、蒸着法（真空
蒸着法を含む）、転写法、印刷法、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することが
できる。

本実施の形態における発光素子は、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、第１の電極２０１側から順に積層しても、第２
の電極２０５側から順に積層しても良い。発光装置は一基板上に一つの発光素子を形成し
たものでも良いが、複数の発光素子を形成しても良い。一基板上にこのような発光素子を
複数作製することで、素子分割された照明装置やパッシブマトリクス型の発光装置を作製
することができる。また、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に、例えば薄膜トラ
ンジスタ（ＴＦＴ）を形成し、ＴＦＴと電気的に接続された電極上に発光素子を作製して
もよい。これにより、ＴＦＴ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
の発光装置を作製できる。なお、ＴＦＴの構造は、特に限定されない。スタガ型のＴＦＴ
でもよいし逆スタガ型のＴＦＴでもよい。また、ＴＦＴに用いる半導体の結晶性について
も特に限定されず、非晶質半導体を用いてもよいし、結晶性半導体を用いてもよい。また
、ＴＦＴ基板に形成される駆動用回路についても、Ｎ型及びＰ型のＴＦＴからなるもので
もよいし、若しくはＮ型のＴＦＴ又はＰ型のＴＦＴのいずれか一方からのみなるものであ
ってもよい。

本実施の形態で示した発光素子を用いて、パッシブマトリクス型の発光装置や、トランジ
スタによって発光素子の駆動が制御されたアクティブマトリクス型の発光装置を作製する
ことができる。また、該発光装置を電子機器又は照明装置等に適用することができる。

以上、本発明の一態様の発光素子は、発光効率が良好である。また、本発明の一態様の発
光素子は、寿命が長い。

本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置について図２及び図３を用いて説明する。
本実施の形態の発光装置は、本発明の一態様の発光素子を有する。該発光素子の発光効率
は高いため、消費電力の低い発光装置を実現できる。

図２（Ａ）は、本発明の一態様の発光装置を示す平面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ
）を一点鎖線Ａ－Ｂで切断した断面図である。

本実施の形態の発光装置は、支持基板４０１、封止基板４０５及び封止材４０７に囲まれ
た空間４１５内に、発光素子４０３を有する。発光素子４０３は、ボトムエミッション構
造の発光素子であり、具体的には、支持基板４０１上に可視光を透過する第１の電極４２
１を有し、第１の電極４２１上にＥＬ層４２３を有し、ＥＬ層４２３上に第２の電極４２
５を有する。発光素子４０３は実施の形態１で示した本発明の一態様が適用された発光素
子である。封止基板４０５は発光素子４０３側に乾燥剤４１８を有する。

第１の端子４０９ａは、補助配線４１７及び第１の電極４２１と電気的に接続する。第１
の電極４２１上には、補助配線４１７と重なる領域に、絶縁層４１９が設けられている。
第１の端子４０９ａと第２の電極４２５は、絶縁層４１９によって電気的に絶縁されてい
る。第２の端子４０９ｂは、第２の電極４２５と電気的に接続する。なお、本実施の形態
では、補助配線４１７上に第１の電極４２１が形成されている構成を示すが、第１の電極
４２１上に補助配線４１７を形成してもよい。

支持基板４０１と大気との界面に光取り出し構造４１１ａを有することが好ましい。大気
と支持基板４０１の界面に光取り出し構造４１１ａを設けることで、全反射の影響で大気
に取り出せない光を低減し、発光装置の光の取り出し効率を向上させることができる。

また、発光素子４０３と支持基板４０１との界面に光取り出し構造４１１ｂを有すること
が好ましい。光取り出し構造４１１ｂが凹凸を有する場合、光取り出し構造４１１ｂと第
１の電極４２１の間に、平坦化層４１３を設けることが好ましい。これによって、第１の
電極４２１を平坦な膜とすることができ、ＥＬ層４２３における第１の電極４２１の凹凸
に起因するリーク電流の発生を抑制することができる。また、平坦化層４１３と支持基板
４０１との界面に、光取り出し構造４１１ｂを有するため、全反射の影響で大気に取り出
せない光を低減し、発光装置の光の取り出し効率を向上させることができる。

平坦化層４１３は、光取り出し構造４１１ｂと接する面よりも、第１の電極４２１と接す
る面のほうが平坦である。平坦化層４１３の材料としては、透光性を有し、高屈折率であ
るガラス、樹脂等を用いることができる。

図３（Ａ）は、本発明の一態様の発光装置を示す平面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ
）を一点鎖線Ｃ－Ｄで切断した断面図であり、図３（Ｃ）は発光部の変形例を示す断面図
である。

本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の発光装置は、支持基板５０１上に、発光部
５５１（断面は図３（Ｂ）の発光部５５１ａ又は図３（Ｃ）の発光部５５１ｂである）、
駆動回路部５５２（ゲート側駆動回路部）、駆動回路部５５３（ソース側駆動回路部）及
び封止材５０７を有する。発光部５５１及び駆動回路部５５２、５５３は、支持基板５０
１、封止基板５０５及び封止材５０７で形成された空間５１５に封止されている。

本発明の一態様の発光装置には、塗り分け方式、カラーフィルタ方式、色変換方式のいず
れを適用してもよい。図３（Ｂ）にはカラーフィルタ方式を適用して作製した場合の発光
部５５１ａを示し、図３（Ｃ）には塗り分け方式を適用して作製した場合の発光部５５１
ｂを示す。

発光部５５１ａ及び発光部５５１ｂは、それぞれ、スイッチング用のトランジスタ５４１
ａと、電流制御用のトランジスタ５４１ｂと、トランジスタ５４１ｂの配線（ソース電極
又はドレイン電極）に電気的に接続された第１の電極５２１とを含む複数の発光ユニット
により形成されている。

発光部５５１ａが有する発光素子５０３は、ボトムエミッション構造であり、可視光を透
過する第１の電極５２１と、ＥＬ層５２３と、第２の電極５２５とで構成されている。ま
た、第１の電極５２１の端部を覆って隔壁５１９が形成されている。

発光部５５１ｂが有する発光素子５０４は、トップエミッション構造であり、第１の電極
５６１と、ＥＬ層５６３と、可視光を透過する第２の電極５６５とで構成されている。ま
た、第１の電極５６１の端部を覆って隔壁５１９が形成されている。ＥＬ層５６３におい
て、少なくとも発光素子によって異なる材料からなる層（例えば発光層）は塗り分けられ
ている。

支持基板５０１上には、駆動回路部５５２、５５３に外部からの信号（ビデオ信号、クロ
ック信号、スタート信号、又はリセット信号等）や電位を伝達する外部入力端子を接続す
るための引き出し配線５１７が設けられる。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ５０９
（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を設ける例を示している。

駆動回路部５５２、５５３は、トランジスタを複数有する。図３（Ｂ）では、駆動回路部
５５２が有するトランジスタのうち、２つのトランジスタ（トランジスタ５４２及びトラ
ンジスタ５４３）を示している。

工程数の増加を防ぐため、引き出し配線５１７は、発光部や駆動回路部に用いる電極や配
線と同一の材料、同一の工程で作製することが好ましい。本実施の形態では、引き出し配
線５１７を、発光部５５１及び駆動回路部５５２に含まれるトランジスタのソース電極及
びドレイン電極と同一の材料、同一の工程で作製した例を示す。

図３（Ｂ）において、封止材５０７は、引き出し配線５１７上の第１の絶縁層５１１と接
している。封止材５０７は金属との密着性が低い場合がある。したがって、封止材５０７
は、引き出し配線５１７上に設けられた無機絶縁膜と接することが好ましい。このような
構成とすることで、封止性及び密着性が高く、信頼性の高い発光装置を実現することがで
きる。無機絶縁膜としては、金属や半導体の酸化物膜、金属や半導体の窒化物膜、金属や
半導体の酸窒化物膜が挙げられ、具体的には、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒
化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化チタン膜等が挙げられる
。

また、第１の絶縁層５１１は、トランジスタを構成する半導体への不純物の拡散を抑制す
る効果を奏する。また、第２の絶縁層５１３は、トランジスタ起因の表面凹凸を低減する
ために平坦化機能を有する絶縁膜を選択することが好適である。

図３（Ｂ）に示す封止基板５０５には、発光素子５０３（の発光領域）と重なる位置に、
着色層であるカラーフィルタ５３３が設けられており、隔壁５１９と重なる位置に、ブラ
ックマトリクス５３１が設けられている。さらに、カラーフィルタ５３３及びブラックマ
トリクス５３１を覆うオーバーコート層５３５が設けられている。また、図３（Ｃ）に示
す封止基板５０５には、乾燥剤５０６が設けられている。

本発明の一態様の発光装置に用いることができる材料の一例を記す。

［基板］
発光素子からの光を取り出す側の基板には該光を透過する材料を用いる。例えば、ガラス
、石英、セラミック、サファイア、有機樹脂などの材料を用いることができる。また、フ
レキシブルな発光装置の基板には可撓性を有する材料を用いる。

ガラスとしては、例えば、無アルカリガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウ
ケイ酸ガラス等を用いることができる。

可撓性及び可視光に対する透過性を有する材料としては、例えば、可撓性を有する程度の
厚さのガラスや、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）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチ
ルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ
）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド
樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低い材料を用いることが
好ましく、例えば、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＴ等を好適に用いるこ
とができる。また、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを有機樹脂に
混ぜて熱膨張係数を下げた基板を使用することもできる。このような材料を用いた基板は
、重量が軽いため、該基板を用いた発光装置も軽量にすることができる。

また、発光を取り出さない側の基板は、透光性を有していなくてもよいため、上記に挙げ
た基板の他に、金属材料や合金材料を用いた金属基板等を用いることもできる。金属材料
や合金材料は熱伝導性が高く、封止基板全体に熱を容易に伝導できるため、発光装置の局
所的な温度上昇を抑制することができ、好ましい。可撓性や曲げ性を得るためには、金属
基板の厚さは、１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下であ
ることがより好ましい。

金属基板を構成する材料としては、特に限定はないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッ
ケル、又はアルミニウム合金もしくはステンレス等の金属の合金などを好適に用いること
ができる。

また、導電性の基板の表面を酸化する、又は表面に絶縁膜を形成するなどにより、絶縁処
理が施された基板を用いてもよい。例えば、スピンコート法やディップ法などの塗布法、
電着法、蒸着法、又はスパッタリング法などを用いて絶縁膜を形成してもよいし、酸素雰
囲気で放置する又は加熱するほか、陽極酸化法などによって、基板の表面に酸化膜を形成
してもよい。

可撓性の基板としては、上記材料を用いた層が、発光装置の表面を傷などから保護するハ
ードコート層（例えば、窒化シリコン層など）や、押圧を分散可能な材質の層（例えば、
アラミド樹脂層など）等と積層されて構成されていてもよい。また、水分等による発光素
子の寿命の低下等を抑制するために、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜等の窒素と珪
素を含む膜や、窒化アルミニウム膜等の窒素とアルミニウムを含む膜等の透水性の低い絶
縁膜を有していてもよい。

基板は、複数の層を積層して用いることもできる。特に、ガラス層を有する構成とすると
、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い発光装置とすることができる。

例えば、発光素子に近い側からガラス層、接着層、及び有機樹脂層を積層した基板を用い
ることができる。当該ガラス層の厚さとしては２０μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは
２５μｍ以上１００μｍ以下とする。このような厚さのガラス層は、水や酸素に対する高
いバリア性と可撓性を同時に実現できる。また、有機樹脂層の厚さとしては、１０μｍ以
上２００μｍ以下、好ましくは２０μｍ以上５０μｍ以下とする。このような有機樹脂層
をガラス層よりも外側に設けることにより、ガラス層の割れやクラックを抑制し、機械的
強度を向上させることができる。このようなガラス材料と有機樹脂の複合材料を基板に適
用することにより、極めて信頼性が高いフレキシブルな発光装置とすることができる。

［絶縁膜］
支持基板と発光素子の間や支持基板とトランジスタの間に、絶縁膜を形成してもよい。絶
縁膜は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどの無機
絶縁材料を用いて形成できる。特に、トランジスタや発光素子への水分等の侵入を抑制す
るため、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等の透水性の低い絶縁膜
を用いることが好ましい。同様の目的や材料で、トランジスタや発光素子を覆う絶縁膜を
設けてもよい。

［発光素子］
本発明の一態様の発光装置は、実施の形態１に示した発光素子を１以上有する。

［隔壁］
隔壁には、有機樹脂又は無機絶縁材料を用いることができる。有機樹脂としては、例えば
、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、エポキシ樹脂、又
はフェノール樹脂等を用いることができる。無機絶縁材料としては、酸化シリコン、酸化
窒化シリコン等を用いることができる。隔壁の作製が容易となるため、特に感光性の樹脂
を用いることが好ましい。

隔壁の形成方法は、特に限定されず、例えば、フォトリソグラフィ法、スパッタ法、蒸着
法、液滴吐出法（インクジェット法等）、印刷法（スクリーン印刷、オフセット印刷等）
等を用いればよい。

［補助配線］
補助配線は必ずしも設ける必要は無いが、電極の抵抗に起因する電圧降下を抑制できるた
め、設けることが好ましい。

補助配線の材料は、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ
）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、スカンジウム（Ｓｃ）、
ニッケル（Ｎｉ）、から選ばれた材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層
で又は積層して形成する。また、補助配線の材料としてアルミニウムを用いることもでき
る。アルミニウムを用いる場合には、透明酸化物導電材料を直接接して設けると腐食する
恐れがある。そのため、腐食が生じないように補助配線を積層構造とし、ＩＴＯなどと接
しない層にアルミニウムを用いることが好ましい。補助配線の膜厚は、０．１μｍ以上３
μｍ以下とすることができ、好ましくは、０．１μｍ以上０．５μｍ以下である。

補助配線の材料にペースト（銀ペーストなど）を用いると、補助配線を構成する金属が粒
状になって凝集する。そのため、補助配線の表面が粗く隙間の多い構成となり、例えば絶
縁層４１９上に補助配線を設けても、ＥＬ層が補助配線を完全に覆うことが難しく、上部
電極と補助配線との電気的な接続をとることが容易になり好ましい。

［封止材］
発光装置の封止方法は限定されず、例えば、固体封止であっても中空封止であってもよい
。例えば、ガラスフリットなどのガラス材料や、二液混合型の樹脂などの常温で硬化する
硬化樹脂、光硬化性の樹脂、熱硬化性の樹脂などの樹脂材料を用いることができる。発光
装置は、窒素やアルゴンなどの不活性な気体で充填されていてもよく、ＰＶＣ（ポリビニ
ルクロライド）樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、
ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等の樹脂
で充填されていてもよい。また、樹脂内に乾燥剤が含まれていてもよい。

［光取り出し構造］
光取り出し構造としては、半球レンズ、マイクロレンズアレイ、凹凸構造が施されたフィ
ルム、光拡散フィルム等を用いることができる。例えば、基板上に上記レンズやフィルム
を、該基板又は該レンズもしくはフィルムと同程度の屈折率を有する接着剤等を用いて接
着することで、光取り出し構造を形成することができる。

［トランジスタ］
本発明の一態様の発光装置はトランジスタを有していてもよい。トランジスタの構造は限
定されず、トップゲート型のトランジスタを用いてもよいし、逆スタガ型などのボトムゲ
ート型のトランジスタを用いてもよい。また、ｎチャネル型トランジスタを用いても、ｐ
チャネル型トランジスタを用いてもよい。また、トランジスタに用いる材料についても特
に限定されない。例えば、シリコンやＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ系金属酸化物等の酸化物半導体を
チャネル形成領域に用いたトランジスタを適用することができる。

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様を適用した発光装置を用いた電子機器及び照明装置の
一例について、図４及び図５を用いて説明する。

本実施の形態の電子機器は、表示部に本発明の一態様の発光装置を有する。また、本実施
の形態の照明装置は、発光部（照明部）に本発明の一態様の発光装置を有する。本発明の
一態様の発光装置を適用することで、消費電力の低い電子機器や照明装置を実現できる。

発光装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、又はテレビジ
ョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオ
カメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携
帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げ
られる。これらの電子機器及び照明装置の具体例を図４及び図５に示す。

図４（Ａ）は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置７１００は、筐
体７１０１に表示部７１０２が組み込まれている。表示部７１０２では、映像を表示する
ことが可能である。本発明の一態様を適用した発光装置は、表示部７１０２に用いること
ができる。また、ここでは、スタンド７１０３により筐体７１０１を支持した構成を示し
ている。

テレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が有する操作スイッチや、別体のリモ
コン操作機７１１１により行うことができる。リモコン操作機７１１１が有する操作キー
により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０２に表示される映像を
操作することができる。また、リモコン操作機７１１１に、当該リモコン操作機７１１１
から出力する情報を表示する表示部を設ける構成としてもよい。

なお、テレビジョン装置７１００は、受信機やモデムなどを有する構成とする。受信機に
より一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線又は無線によ
る通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）又は双方向（送
信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。

図４（Ｂ）は、コンピュータの一例を示している。コンピュータ７２００は、本体７２０
１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポ
インティングデバイス７２０６等を含む。なお、コンピュータは、本発明の一態様の発光
装置をその表示部７２０３に用いることにより作製される。

図４（Ｃ）は、携帯型ゲーム機の一例を示している。携帯型ゲーム機７３００は、筐体７
３０１ａ及び筐体７３０１ｂの二つの筐体で構成されており、連結部７３０２により、開
閉可能に連結されている。筐体７３０１ａには表示部７３０３ａが組み込まれ、筐体７３
０１ｂには表示部７３０３ｂが組み込まれている。また、図４（Ｃ）に示す携帯型ゲーム
機は、スピーカ部７３０４、記録媒体挿入部７３０５、操作キー７３０６、接続端子７３
０７、センサ７３０８（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）、ＬＥＤランプ、マイ
クロフォン等を有している。もちろん、携帯型ゲーム機の構成は上述のものに限定されず
、少なくとも表示部７３０３ａ、表示部７３０３ｂの両方、又は一方に本発明の一態様の
発光装置を用いていればよく、その他付属設備が適宜設けられた構成とすることができる
。図４（Ｃ）に示す携帯型ゲーム機は、記録媒体に記録されているプログラム又はデータ
を読み出して表示部に表示する機能や、他の携帯型ゲーム機と無線通信を行って情報を共
有する機能を有する。なお、図４（Ｃ）に示す携帯型ゲーム機が有する機能はこれに限定
されず、様々な機能を有することができる。

図４（Ｄ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１に
組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピ
ーカ７４０５、マイク７４０６などを有している。なお、携帯電話機７４００は、本発明
の一態様の発光装置を表示部７４０２に用いることにより作製される。

図４（Ｄ）に示す携帯電話機７４００は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報
を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、
表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。

表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表
示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示
モードと入力モードの二つのモードが混合した表示＋入力モードである。

例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を
主とする入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。

また、携帯電話機７４００内部に、ジャイロセンサ、加速度センサ等の傾きを検出するセ
ンサを有する検出装置を設けることで、携帯電話機７４００の向き（縦か横か）を判断し
て、表示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。

また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、又は筐体７４０１の操作
ボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類に
よって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画の
データであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。

また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号を検知し、表示
部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モード
から表示モードに切り替えるように制御してもよい。

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

図４（Ｅ）は、二つ折り可能なタブレット型端末（開いた状態）の一例を示している。タ
ブレット型端末７５００は、筐体７５０１ａ、筐体７５０１ｂ、表示部７５０２ａ、表示
部７５０２ｂを有する。筐体７５０１ａと筐体７５０１ｂは、軸部７５０３により接続さ
れており、該軸部７５０３を軸として開閉動作を行うことができる。また、筐体７５０１
ａは、電源７５０４、操作キー７５０５、スピーカ７５０６等を有している。なお、タブ
レット型端末７５００は、本発明の一態様の発光装置を表示部７５０２ａ、表示部７５０
２ｂの両方、又は一方に用いることにより作製される。

表示部７５０２ａや表示部７５０２ｂは、少なくとも一部をタッチパネルの領域とするこ
とができ、表示された操作キーに触れることでデータ入力をすることができる。例えば、
表示部７５０２ａの全面にキーボードボタンを表示させてタッチパネルとし、表示部７５
０２ｂを表示画面として用いることができる。

図５（Ａ）に示す室内の照明装置７６０１、ロール型の照明装置７６０２、卓上照明装置
７６０３、及び面状照明装置７６０４は、それぞれ本発明の一態様の発光装置を用いた照
明装置の一例である。本発明の一態様の発光装置は大面積化も可能であるため、大面積の
照明装置として用いることができる。また、厚みが薄いため、壁に取り付けて使用するこ
とができる。

図５（Ｂ）に示す卓上照明装置は、照明部７７０１、支柱７７０３、支持台７７０５等を
有する。照明部７７０１には、本発明の一態様の発光装置が用いられている。本発明の一
態様では、発光部が曲面を有する照明装置、又はフレキシブルに曲がる照明部を有する照
明装置を実現することができる。このように、フレキシブルな発光装置を照明装置に用い
ることで、照明装置のデザインの自由度が向上するのみでなく、例えば、自動車の天井、
ダッシュボード等の曲面を有する場所にも照明装置を設置することが可能となる。

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。

本実施例では、本発明の一態様の発光素子について図６を用いて説明する。本実施例で用
いる材料の化学式を以下に示す。

以下に、本実施例の発光素子１、発光素子２、比較発光素子３、及び比較発光素子４の作
製方法を示す。

（発光素子１）
ガラス基板１１００上に、珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）膜をスパッタリン
グ法にて成膜することで、陽極として機能する第１の電極１１０１を形成した。なお、そ
の膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。

次に、ガラス基板１１００上に発光素子を形成するための前処理として、ガラス基板１１
００表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った
。

その後、１０^－４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置にガラス基板１１００を導
入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、ガ
ラス基板１１００を３０分程度放冷した。

次に、第１の電極１１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１１０１が形
成されたガラス基板１１００を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０
^－４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極１１０１上に、４，４’，４’’－（１，３，
５－ベンゼントリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ）と酸化
モリブデン（ＶＩ）を共蒸着することで、正孔注入層１１１１を形成した。その膜厚は、
４０ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩと酸化モリブデンの比率は、重量比で２：１（＝ＤＢＴ
３Ｐ－ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理
室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。

次に、正孔注入層１１１１上に、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）及びトリス（２－フェニルピリジナト
－Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）_３］）を共蒸着すること
で、正孔輸送層１１１２を形成した。その膜厚は、２０ｎｍとし、ＢＰＡＦＬＰと［Ｉｒ
（ｐｐｙ）_３］の比率は、重量比で１：０．０２（＝ＢＰＡＦＬＰ：［Ｉｒ（ｐｐｙ）_３
］）となるように調節した。

次に、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）及び（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）］）を共蒸着し、正孔輸送層１１１２上に
発光層１１１３を形成した。ここで、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐ
ｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の重量比は、１：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ：［
Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調節した。また、発光層１１１３
の膜厚は４０ｎｍとした。

次に、発光層１１１３上に、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩを膜厚１５ｎｍとなるように成
膜し、さらに、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を膜厚１０ｎｍとなるように
成膜することで、電子輸送層１１１４を形成した。

その後、電子輸送層１１１４上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚で蒸着し、
電子注入層１１１５を形成した。

最後に、陰極として機能する第２の電極１１０３として、アルミニウムを２００ｎｍの膜
厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子１を作製した。

なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。

（発光素子２）
発光素子２の正孔輸送層１１１２は、ＢＰＡＦＬＰ及びトリス［３－（６－ｔｅｒｔ－ブ
チル－４－ピリミジニル－κＮ３）－９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル－κ
Ｃ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｃｚｐｍ）_３］）を共蒸着すること
で形成した。ここで、ＢＰＡＦＬＰ及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｃｚｐｍ）_３］の重量比は、１
：０．０２（＝ＢＰＡＦＬＰ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｃｚｐｍ）_３］）となるように調節した
。また、正孔輸送層１１１２の膜厚は２０ｎｍとした。正孔輸送層１１１２以外は発光素
子１と同様に作製した。

（比較発光素子３）
比較発光素子３の正孔輸送層１１１２は、ＢＰＡＦＬＰを膜厚２０ｎｍとなるように成膜
することで形成した。正孔輸送層１１１２以外は発光素子１と同様に作製した。

（比較発光素子４）
比較発光素子４の正孔輸送層１１１２は、ＢＰＡＦＬＰ及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（
ａｃａｃ）］を共蒸着することで形成した。ここで、ＢＰＡＦＬＰ及び［Ｉｒ（ｔＢｕｐ
ｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の重量比は、１：０．０２（＝ＢＰＡＦＬＰ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐ
ｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調節した。また、正孔輸送層１１１２の膜厚は２
０ｎｍとした。正孔輸送層１１１２以外は発光素子１と同様に作製した。

以上により得られた本実施例の発光素子の素子構造を表１に示す。

本実施例の発光素子を大気に曝さないように、窒素雰囲気のグローブボックス内において
それぞれ封止した。その後、これら発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測
定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

本実施例の発光素子の電流密度－輝度特性を図７に示す。図７において、横軸は電流密度
（ｍＡ／ｃｍ^２）を、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、電圧－電流特性を図８に
示す。図８において、横軸は電圧（Ｖ）を、縦軸は電流（ｍＡ）を表す。また、輝度－外
部量子効率特性を図９に示す。図９において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を、縦軸は外部
量子効率（％）を表す。また、本実施例の発光素子に０．１ｍＡの電流を流した際の発光
スペクトルを図１０に示す。図１０において、横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸は発光強度（
任意単位）を表す。また、本実施例の発光素子の輝度１０００ｃｄ／ｍ^２付近のときの電
圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ
）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）、外部量子効率（％）を表２に示す。

輝度１０００ｃｄ／ｍ^２付近のとき、発光素子１のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．
３９，０．５９）であり、発光素子２のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．３９，０．
６０）であり、比較発光素子３のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．４０，０．５９）
であり、比較発光素子４のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．４０，０．５９）であっ
た。この結果から、本実施例の発光素子は、［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］に
由来する緑色発光が得られたことがわかった。

発光素子１及び発光素子２は、比較発光素子３及び比較発光素子４に比べて、電流効率、
パワー効率、外部量子効率がそれぞれ高かった。

本実施例の各発光素子は、発光層１１１３に電子輸送性化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－
ＩＩ）及び燐光性化合物（［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）を有し、正孔輸送
層１１１２に正孔輸送性化合物（ＢＰＡＦＬＰ）を有する。比較発光素子３は、正孔輸送
層１１１２に燐光性化合物を有さない構成であり、比較発光素子４は、正孔輸送層１１１
２が有する燐光性化合物と発光層１１１３が有する燐光性化合物が同一である構成である
。一方、本発明の一態様が適用された発光素子１及び発光素子２は、正孔輸送層１１１２
に、発光層１１１３が有する燐光性化合物よりも発光のピークが短波長側にある燐光性化
合物を有する。このような構成とすることで、発光効率の高い発光素子を実現できる。

また、図８に示すように、発光素子１及び発光素子２は、比較発光素子３及び比較発光素
子４に比べて、発光開始電圧が低かった。

本発明の一態様が適用された発光素子１及び発光素子２では、正孔輸送層１１１２が有す
る燐光性化合物と、発光層１１１３が有する電子輸送性化合物が励起錯体を形成する組み
合わせである。特に、該発光素子は、キャリアの再結合によって発光層１１１３が有する
燐光性化合物（［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）が発光を始める電圧の値より
も、キャリアの再結合によって励起錯体が形成される電圧の値の方が小さい。

つまり、発光素子に印加される電圧が、［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］が発光
を始める値未満であっても、キャリアが再結合し励起錯体を形成することで、発光素子に
再結合電流が流れ始める。したがって、発光開始電圧が低い発光素子を実現することがで
きる。

また、各発光素子の信頼性を試験した。信頼性試験の結果を図１１に示す。図１１におい
て、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時
間（ｈ）を示す。信頼性試験は、室温で行い、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ^２に設定し、
電流密度一定の条件で発光素子を駆動した。図１１から、発光素子１の１６０時間後の輝
度は初期輝度の８６％を保っており、発光素子２の１６０時間後の輝度は初期輝度の８３
％を保っていた。一方、比較発光素子３の６９時間後の輝度は初期輝度の８５％未満であ
り、比較発光素子４の６９時間後の輝度は初期輝度の８６％未満であった。この信頼性試
験の結果から、発光素子１及び発光素子２は、比較発光素子３及び比較発光素子４に比べ
て長寿命であることが明らかとなった。

以上、本発明の一態様を適用することで、発光効率が高く、寿命が長い発光素子を実現で
きることが示された。

本実施例では、本発明の一態様の発光素子について図６を用いて説明する。本実施例で用
いる材料の化学式を以下に示す。なお、既に示した材料については省略する。

以下に、本実施例の発光素子５及び比較発光素子６の作製方法を示す。

（発光素子５）
発光素子５は、正孔輸送層１１１２及び発光層１１１３以外は発光素子１と同様に作製し
た。

発光素子５の正孔輸送層１１１２は、ＢＰＡＦＬＰ及びトリス［２－メチル－３－（６－
ｔｅｒｔ－ブチル－４－ピリミジニル－κＮ３）ピリジル－κＣ４］イリジウム（ＩＩＩ
）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_３］）を共蒸着することで形成した。ここで、Ｂ
ＰＡＦＬＰ及び［Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_３］の重量比は、１：０．０２（＝ＢＰＡＦ
ＬＰ：［Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_３］）となるように調節した。また、正孔輸送層１１
１２の膜厚は２０ｎｍとした。

発光素子５の発光層１１１３は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ及びトリス（４－ｔ－ブチ
ル－６－フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）
_３］）を共蒸着することで形成した。ここで、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ及び［Ｉｒ（
ｔＢｕｐｐｍ）_３］の重量比は、１：０．０５（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ：［Ｉｒ
（ｔＢｕｐｐｍ）_３］）となるように調節した。また、発光層１１１３の膜厚は４０ｎｍ
とした。

（比較発光素子６）
比較発光素子６は、発光層１１１３以外は比較発光素子３と同様に作製した。そして、比
較発光素子６の発光層１１１３は、発光素子５の発光層１１１３と同様に作製した。

以上により得られた本実施例の発光素子の素子構造を表３に示す。

本実施例の発光素子を大気に曝さないように、窒素雰囲気のグローブボックス内において
それぞれ封止した。その後、これら発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測
定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

本実施例の発光素子の電流密度－輝度特性を図１２に示す。図１２において、横軸は電流
密度（ｍＡ／ｃｍ^２）を、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、電圧－電流特性を図
１３に示す。図１３において、横軸は電圧（Ｖ）を、縦軸は電流（ｍＡ）を表す。また、
輝度－外部量子効率特性を図１４に示す。図１４において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を
、縦軸は外部量子効率（％）を表す。また、本実施例の発光素子に０．１ｍＡの電流を流
した際の発光スペクトルを図１５に示す。図１５において、横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸
は発光強度（任意単位）を表す。また、本実施例の発光素子の輝度１０００ｃｄ／ｍ^２付
近のときの電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効
率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）、外部量子効率（％）を表４に示す。

輝度１０００ｃｄ／ｍ^２付近のとき、発光素子５及び比較発光素子６のＣＩＥ色度座標は
（ｘ，ｙ）＝（０．３９，０．６０）であった。この結果から、本実施例の発光素子は、
［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_３］に由来する緑色発光が得られたことがわかった。

発光素子５は、比較発光素子６に比べて、電流効率、パワー効率、外部量子効率がそれぞ
れ高かった。

本実施例の各発光素子は、発光層１１１３に電子輸送性化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－
ＩＩ）及び燐光性化合物（［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_３］）を有し、正孔輸送層１１１２に
正孔輸送性化合物（ＢＰＡＦＬＰ）を有する。比較発光素子６は、正孔輸送層１１１２に
燐光性化合物を有さない構成である。一方、本発明の一態様が適用された発光素子５は、
正孔輸送層１１１２に、発光層１１１３が有する燐光性化合物よりも発光のピークが短波
長側にある燐光性化合物を有する。このような構成とすることで、発光効率の高い発光素
子を実現できる。

以上、本発明の一態様を適用することで、発光効率が高い発光素子を実現できることが示
された。

本実施例では、本発明の一態様の発光素子について図６を用いて説明する。本実施例で用
いる材料の化学式を以下に示す。なお、既に示した材料については省略する。

以下に、本実施例の発光素子７及び比較発光素子８の作製方法を示す。

（発光素子７）
発光素子７は、正孔輸送層１１１２以外は発光素子５と同様に作製した。

発光素子７の正孔輸送層１１１２は、９－［３－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９
－イル）フェニル］９Ｈ－カルバゾール（略称：ｍＣｚＦＬＰ）及び［Ｉｒ（ｔＢｕｍｐ
ｙｐｍ）_３］を共蒸着することで形成した。ここで、ｍＣｚＦＬＰ及び［Ｉｒ（ｔＢｕｍ
ｐｙｐｍ）_３］の重量比は、１：０．０２（＝ｍＣｚＦＬＰ：［Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ
）_３］）となるように調節した。また、正孔輸送層１１１２の膜厚は２０ｎｍとした。

（比較発光素子８）
比較発光素子８は、正孔輸送層１１１２以外は比較発光素子６と同様に作製した。比較発
光素子８の正孔輸送層１１１２は、ｍＣｚＦＬＰを膜厚２０ｎｍとなるように成膜するこ
とで形成した。

以上により得られた本実施例の発光素子の素子構造を表５に示す。

本実施例の発光素子を大気に曝さないように、窒素雰囲気のグローブボックス内において
それぞれ封止した。その後、これら発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測
定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

本実施例の発光素子の電流密度－輝度特性を図１６に示す。図１６において、横軸は電流
密度（ｍＡ／ｃｍ^２）を、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、電圧－電流特性を図
１７に示す。図１７において、横軸は電圧（Ｖ）を、縦軸は電流（ｍＡ）を表す。また、
輝度－外部量子効率特性を図１８に示す。図１８において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を
、縦軸は外部量子効率（％）を表す。また、本実施例の発光素子に０．１ｍＡの電流を流
した際の発光スペクトルを図１９に示す。図１９において、横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸
は発光強度（任意単位）を表す。また、本実施例の発光素子の輝度１０００ｃｄ／ｍ^２付
近のときの電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効
率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）、外部量子効率（％）を表６に示す。

輝度１０００ｃｄ／ｍ^２付近のとき、発光素子７のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．
３８，０．６０）であり、比較発光素子８のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．３９，
０．６０）であった。この結果から、本実施例の発光素子は、［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_３
］に由来する緑色発光が得られたことがわかった。

発光素子７は、比較発光素子８に比べて、電流効率、パワー効率、外部量子効率がそれぞ
れ高かった。

本実施例の各発光素子は、発光層１１１３に電子輸送性化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－
ＩＩ）及び燐光性化合物（［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_３］）を有し、正孔輸送層１１１２に
正孔輸送性化合物（ｍＣｚＦＬＰ）を有する。比較発光素子８は、正孔輸送層１１１２に
燐光性化合物を有さない構成である。一方、本発明の一態様が適用された発光素子７は、
正孔輸送層１１１２に、発光層１１１３が有する燐光性化合物よりも発光のピークが短波
長側にある燐光性化合物を有する。このような構成とすることで、発光効率の高い発光素
子を実現できる。

以上、本発明の一態様を適用することで、発光効率が高い発光素子を実現できることが示
された。

本実施例では、本発明の一態様の発光素子について図６を用いて説明する。本実施例で用
いる材料の化学式を以下に示す。なお、既に示した材料については省略する。

以下に、本実施例の発光素子９及び比較発光素子１０の作製方法を示す。

（発光素子９）
発光素子９は、発光層１１１３以外は発光素子１と同様に作製した。

発光素子９の発光層１１１３は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ及び（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（ｄｐ
ｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）を共蒸着することで形成した。ここで、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ
－ＩＩ及び［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］の重量比は、１：０．０５（＝２ｍＤＢ
ＴＢＰＤＢｑ－ＩＩ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）となるように調節した。ま
た、発光層１１１３の膜厚は４０ｎｍとした。

（比較発光素子１０）
比較発光素子１０は、発光層１１１３以外は比較発光素子３と同様に作製した。比較発光
素子１０の発光層１１１３は、発光素子９の発光層１１１３と同様に作製した。

以上により得られた本実施例の発光素子の素子構造を表７に示す。

本実施例の発光素子を大気に曝さないように、窒素雰囲気のグローブボックス内において
それぞれ封止した。その後、これら発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測
定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

本実施例の発光素子の電流密度－輝度特性を図２０に示す。図２０において、横軸は電流
密度（ｍＡ／ｃｍ^２）を、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、電圧－電流特性を図
２１に示す。図２１において、横軸は電圧（Ｖ）を、縦軸は電流（ｍＡ）を表す。また、
輝度－外部量子効率特性を図２２に示す。図２２において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を
、縦軸は外部量子効率（％）を表す。また、本実施例の発光素子に０．１ｍＡの電流を流
した際の発光スペクトルを図２３に示す。図２３において、横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸
は発光強度（任意単位）を表す。また、本実施例の発光素子の輝度１０００ｃｄ／ｍ^２付
近のときの電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効
率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌｍ／Ｗ）、外部量子効率（％）を表８に示す。

輝度１０００ｃｄ／ｍ^２付近のとき、発光素子９のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．
５４，０．４６）であり、比較発光素子１０のＣＩＥ色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．５４
，０．４５）であった。この結果から、本実施例の発光素子は、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（
ａｃａｃ）］に由来する橙色発光が得られたことがわかった。

発光素子９は、比較発光素子１０に比べて、電流効率、パワー効率、外部量子効率がそれ
ぞれ高かった。

本実施例の各発光素子は、発光層１１１３に電子輸送性化合物（２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ－
ＩＩ）及び燐光性化合物（［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）を有し、正孔輸送層１
１１２に正孔輸送性化合物（ＢＰＡＦＬＰ）を有する。比較発光素子１０は、正孔輸送層
１１１２に燐光性化合物を有さない構成である。一方、本発明の一態様が適用された発光
素子９は、正孔輸送層１１１２に、発光層１１１３が有する燐光性化合物よりも発光のピ
ークが短波長側にある燐光性化合物を有する。このような構成とすることで、発光効率の
高い発光素子を実現できる。

また、発光素子９は、比較発光素子１０に比べて、発光開始電圧が低かった。

本発明の一態様が適用された発光素子９では、正孔輸送層１１１２が有する燐光性化合物
と、発光層１１１３が有する電子輸送性化合物が励起錯体を形成する組み合わせである。
特に、該発光素子は、キャリアの再結合によって発光層１１１３が有する燐光性化合物（
［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）が発光を始める電圧の値よりも、キャリアの再結
合によって励起錯体が形成される電圧の値の方が小さい。

つまり、発光素子に印加される電圧が、［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］が発光を始
める値未満であっても、キャリアが再結合し励起錯体を形成することで、発光素子に再結
合電流が流れ始める。したがって、発光開始電圧が低い発光素子を実現することができる
。

以上、本発明の一態様を適用することで、発光効率が高い発光素子を実現できることが示
された。

（参考例１）
上記実施例１で用いたトリス［３－（６－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ピリミジニル－κＮ３
）－９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称
：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｃｚｐｍ）_３］）の合成方法の一例を示す。

＜ステップ１；４－ｔｅｒｔ－ブチル－６－ヒドロキシピリミジンの合成＞
まず、ホルムアミジン酢酸塩７．２ｇ、ナトリウムメトキシド７．５ｇ、メタノール７０
ｍＬを１００ｍＬ三口フラスコに入れ、この混合溶液に４，４－ジメチルオキソ吉草酸メ
チル１０ｇを加え、室温で２４時間撹拌した。所定時間経過後、この混合溶液に、水１７
ｍＬと酢酸７．２ｍＬの混合溶液を加え、室温で撹拌した。この混合物を濃縮し、得られ
た残渣を水に溶解し、酢酸エチルで抽出した。得られた抽出溶液を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
を濃縮して固体を得た。この固体を酢酸エチルで洗浄し、４－ｔｅｒｔ－ブチル－６－ヒ
ドロキシピリミジンを得た（白色粉末、収率４９％）。ステップ１の合成スキームを下記
（ａ－１）に示す。

＜ステップ２；４－ｔｅｒｔ－ブチル－６－クロロピリミジンの合成＞
次に、上記ステップ１で得た４－ｔｅｒｔ－ブチル－６－ヒドロキシピリミジン４．７ｇ
、塩化ホスホリル１４ｍＬを５０ｍＬ三口フラスコに入れ、１．５時間加熱還流した。還
流後、減圧下にて塩化ホスホリルを留去した。得られた残渣をジクロロメタンに溶解し、
水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄した。得られた有機層に無水硫酸マグネシウム
を加え、乾燥させた。この混合物を自然ろ過し、ろ液を濃縮した。得られた残渣を、ヘキ
サン：酢酸エチル＝１０：１を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーによ
り精製し、４－ｔｅｒｔ－ブチル－６－クロロピリミジンを得た（白色粉末、収率７８％
）。ステップ２の合成スキームを下記（ａ－２）に示す。

＜ステップ３；４－ｔｅｒｔ－ブチル－６－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－
イル）ピリミジン（略称：ＨｔＢｕｐｃｚｐｍ）の合成＞
次に、上記ステップ２で得た４－ｔｅｒｔ－ブチル－６－クロロピリミジン１．００ｇと
９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イルボロン酸３．４４ｇ、炭酸ナトリウム１．
３２ｇ、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）ジクロリド（略称：ＰｄＣ
ｌ_２（ＰＰｈ_３）_２）０．０５０ｇ、水２０ｍＬ、ＤＭＦ２０ｍＬを、還流管を付けたナ
スフラスコに入れ、内部をアルゴン置換した。この反応容器にマイクロ波（２．４５ＧＨ
ｚ １００Ｗ）を６０分間照射することで加熱した。その後この溶液に水を加え、ジクロ
ロメタンにて有機層を抽出した。得られた有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネ
シウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液をろ過した。この溶液の溶媒を留去した後、得ら
れた残渣を、ヘキサン：酢酸エチル＝２：１を展開溶媒とするフラッシュカラムクロマト
グラフィーで精製し、ＨｔＢｕｐｃｚｐｍを得た（白色粉末、収率９５％）。なお、マイ
クロ波の照射はマイクロ波合成装置（ＣＥＭ社製 Ｄｉｓｃｏｖｅｒ）を用いた。ステッ
プ３の合成スキームを下記（ａ－３）に示す。

＜ステップ４；ジ－μ－クロロ－テトラキス［３－（６－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ピリミ
ジニル－κＮ３）－９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル－κＣ］ジイリジウム
（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｃｚｐｍ）_２Ｃｌ］_２）の合成＞
次に、２－エトキシエタノール３０ｍＬと水１０ｍＬ、上記ステップ３で得たＨｔＢｕｐ
ｃｚｐｍ２．１０ｇ、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ_３・Ｈ_２Ｏ）（Ｓｉｇｍａ－Ａｌ
ｄｒｉｃｈ社製）０．８０ｇを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアル
ゴン置換した。その後、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ １００Ｗ）を１時間照射し、反応
させた。溶媒を留去した後、得られた残渣をエタノールで吸引ろ過、洗浄し、［Ｉｒ（ｔ
Ｂｕｐｃｚｐｍ）_２Ｃｌ］_２を得た（緑色粉末、収率７２％）。また、ステップ４の合成
スキームを下記（ａ－４）に示す。

＜ステップ５；［Ｉｒ（ｔＢｕｐｃｚｐｍ）_３］の合成＞
さらに、フェノール１０ｇ、上記ステップ４で得た［Ｉｒ（ｔＢｕｐｃｚｐｍ）_２Ｃｌ］
_２ １．０７ｇ、ＨｔＢｕｐｃｚｐｍ１．０６ｇ、炭酸カリウム０．７７ｇを、還流管を
付けた１００ｍＬ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。その後、１８５℃で
９時間加熱し、反応させた。得られた残渣にメタノールを加えて超音波にかけ、吸引ろ過
した。得られた固体をジクロロメタンに溶解させ、水、飽和食塩水で洗浄した。得られた
有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、乾燥した後の溶液をろ過した。この溶液の溶媒を
留去した後、得られた残渣を、ジクロロメタンに溶解させ、セライト（和光純薬工業株式
会社、カタログ番号：５３１－１６８５５）／アルミナ／セライトでろ過した後、ジクロ
ロメタンとエタノールの混合溶媒にて再結晶することにより、［Ｉｒ（ｔＢｕｐｃｚｐｍ
）_３］を黄色粉末として得た（収率７４％）。ステップ５の合成スキームを下記（ａ－５
）に示す。

なお、上記ステップ５で得られた黄色粉末の核磁気共鳴分光法（^１Ｈ ＮＭＲ）による分
析結果を下記に示す。このことから、［Ｉｒ（ｔＢｕｐｃｚｐｍ）_３］が得られたことが
わかった。

^１Ｈ ＮＭＲ．δ（ＣＤ_２Ｃｌ_２）：１．３９（ｓ，２７Ｈ），６．４１（ｔ，３Ｈ）
，６．５０（ｓ，３Ｈ），６．６７（ｔ，６Ｈ），６．９３（ｄ，６Ｈ），７．２７（ｔ
，３Ｈ），７．３２－７．３７（ｍ，６Ｈ），７．９３（ｓ，３Ｈ），８．１０（ｄ，３
Ｈ），８．５０（ｓ，３Ｈ），８．５４（ｓ，３Ｈ）．

（参考例２）
上記実施例２で用いたトリス［２－メチル－３－（６－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ピリミジ
ニル－κＮ３）ピリジル－κＣ４］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙ
ｐｍ）_３］）の合成方法の一例を示す。

＜ステップ１；４－ｔｅｒｔ－ブチル－６－ヒドロキシピリミジンの合成＞
まず、ホルムアミジン酢酸塩７．２ｇ、ナトリウムメトキシド７．５ｇ、メタノール７０
ｍＬを１００ｍＬ三口フラスコに入れ、この混合溶液に４，４－ジメチルオキソ吉草酸メ
チル１０ｇを加え、室温で２４時間撹拌した。所定時間経過後、この混合溶液に、水１７
ｍＬと酢酸７．２ｍＬの混合溶液を加え、室温で撹拌した。この混合物を濃縮し、得られ
た残渣を水に溶解し、酢酸エチルで抽出した。得られた抽出溶液を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
を濃縮して固体を得た。この固体を酢酸エチルで洗浄し、４－ｔｅｒｔ－ブチル－６－ヒ
ドロキシピリミジンを得た（白色固体、収率４９％）。ステップ１の合成スキームを下記
（ｂ－１）に示す。

＜ステップ２；４－ｔｅｒｔ－ブチル－６－クロロピリミジンの合成＞
次に、上記ステップ１で得た４－ｔｅｒｔ－ブチル－６－ヒドロキシピリミジン４．７ｇ
、塩化ホスホリル１４ｍＬを５０ｍＬ三口フラスコに入れ、１．５時間加熱還流した。還
流後、減圧下にて塩化ホスホリルを留去した。得られた残渣をジクロロメタンに溶解し、
水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄した。得られた有機層に無水硫酸マグネシウム
を加え、乾燥させた。この混合物を自然ろ過し、ろ液を濃縮して固体を得た。この固体を
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＝１０：１（ｖ／ｖ）の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して４－ｔ
ｅｒｔ－ブチル－６－クロロピリミジンを得た（白色固体、収率７８％）。ステップ２の
合成スキームを下記（ｂ－２）に示す。

＜ステップ３；４－（２－メチルピリジン－３－イル）－６－ｔｅｒｔ－ブチルピリミジ
ン（略称：ＨｔＢｕｍｐｙｐｍ）の合成＞
次に、上記ステップ２で得た４－ｔｅｒｔ－ブチル－６－クロロピリミジン２．０ｇ、２
－メチルピリジン－３－ボロン酸 ピナコールエステル３．０ｇ、１Ｍ酢酸カリウム水溶
液１７ｍＬ、１Ｍ炭酸ナトリウム水溶液１７ｍＬ、アセトニトリル４０ｍＬを１００ｍＬ
丸底フラスコにいれ、フラスコ内をアルゴン置換した。この混合物にテトラキス（トリフ
ェニルホスフィン）パラジウム（０）０．７８ｇを加え、１００℃、１００Ｗの条件でマ
イクロ波を１時間照射し、反応させた。この反応混合物を酢酸エチルで抽出し、飽和食塩
水で洗浄した。得られた抽出溶液に無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させ、混合物を自
然ろ過してろ液を得た。得られたろ液を酢酸エチルとヘキサンの混合溶媒に溶解し、セラ
イト・アルミナ・セライトを通して、ろ過した。得られたろ液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＝３：２（ｖ／ｖ）
の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して油状物を得た。この油状物をヘキ
サンと酢酸エチルの混合溶媒に溶解して、さらにセライト・アルミナ・セライトの順に積
層したろ過補助剤を通してろ過した。得られたろ液を濃縮してＨｔＢｕｍｐｙｐｍを得た
（淡黄色油状物、収率９２％）。ステップ３の合成スキームを下記（ｂ－３）に示す。

＜ステップ４；［Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_３］の合成＞
次に、上記ステップ３で得られたＨｔＢｕｍｐｙｐｍ３．３１ｇ、トリス（アセチルアセ
トナト）イリジウム（ＩＩＩ）１．４２ｇを、三方コックを付けた反応容器に入れ、反応
容器内をアルゴン置換した。その後、２５０℃にて５０時間半加熱し、反応させた。得ら
れた残渣を酢酸エチル：メタノール＝４：１を展開溶媒とするフラッシュカラムクロマト
グラフィーにより精製した。フラクションの溶媒を留去し得られた固体を、ジクロロメタ
ンとヘキサンの混合溶媒にて２回再結晶することにより、［Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_３
］を得た（黄褐色粉末、収率２２％）。ステップ４の合成スキームを下記（ｂ－４）に示
す。

なお、上記ステップ４で得られた黄褐色粉末の核磁気共鳴分光法（^１Ｈ ＮＭＲ）による
分析結果を下記に示す。このことから、［Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）_３］が得られたこと
がわかった。

^１Ｈ ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ_３）：１．４１（ｓ，２７Ｈ），２．９４（ｓ，９Ｈ），
６．６４（ｄ，３Ｈ），７．７０（ｄ，３Ｈ），８．１２（ｓ，３Ｈ），８．２４（ｓ，
３Ｈ）．

（参考例３）
上記実施例３で用いた９－［３－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニ
ル］９Ｈ－カルバゾール（略称：ｍＣｚＦＬＰ）の合成方法の一例を示す。

９－（３－ブロモフェニル）－９－フェニル－９Ｈ－フルオレン４．９ｇ（１２．４ｍｍ
ｏｌ）、カルバゾール２．１ｇ（１２．４ｍｍｏｌ）とナトリウム ｔｅｒｔ－ブトキシ
ド３．６ｇ（３７．２ｍｍｏｌ）を１００ｍＬ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置
換した。この混合物にキシレン３１．０ｍＬ、トリ（ｔｅｒｔ－ブチル）ホスフィンの１
０％ヘキサン溶液０．２ｍＬ、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）４８．
１ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）を加え、１４０℃にして３．５時間攪拌した。攪拌後、ビス（
ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）４７．７ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）とトリ（ｔ
ｅｒｔ－ブチル）ホスフィンの１０％ヘキサン溶液０．６ｍＬを加え１．５時間攪拌した
。

攪拌後、酢酸エチルを７０ｍＬ、トルエンを１５０ｍＬ加えて加熱し、フロリジール（和
光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０－００１３５）、セライト、アルミナを通し
て吸引ろ過し、ろ液を得た。得られたろ液を濃縮し得た固体を、シリカゲルカラムクロマ
トグラフィー（展開溶媒はヘキサン：トルエン＝７：３）により精製したところ目的の白
色固体を得た。得られた白色固体をトルエンとヘキサンの混合溶媒で再結晶を行い、目的
の白色固体を２．７ｇ、収率４６％で得た。

得られた白色固体１．５ｇを、トレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精
製条件は、圧力２．７Ｐａ、アルゴンガスを流量５．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、１８
６℃で固体を加熱した。昇華精製後、目的物の白色固体を１．４ｇ、回収率９３％で得た
。上記合成法の反応スキームを下記（ｃ－１）に示す。

上記反応スキーム（ｃ－１）で得られた化合物を核磁気共鳴法（^１Ｈ ＮＭＲ）により測
定した。以下に測定データを示す。このことから、ｍＣｚＦＬＰが得られたことがわかっ
た。

^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，５００ＭＨｚ）：δ＝７．１９－７．４９（ｍ，２１Ｈ）
，７．７７（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ），８．１０（ｄ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，２Ｈ）．

２０１ 第１の電極
２０３ ＥＬ層
２０３ａ ＥＬ層
２０３ｂ ＥＬ層
２０５ 第２の電極
２０７ 中間層
３０１ 正孔注入層
３０２ 正孔輸送層
３０３ 発光層
３０４ 電子輸送層
３０５ 電子注入層
４０１ 支持基板
４０３ 発光素子
４０５ 封止基板
４０７ 封止材
４０９ａ 第１の端子
４０９ｂ 第２の端子
４１１ａ 光取り出し構造
４１１ｂ 光取り出し構造
４１３ 平坦化層
４１５ 空間
４１７ 補助配線
４１８ 乾燥剤
４１９ 絶縁層
４２１ 第１の電極
４２３ ＥＬ層
４２５ 第２の電極
５０１ 支持基板
５０３ 発光素子
５０４ 発光素子
５０５ 封止基板
５０６ 乾燥剤
５０７ 封止材
５０９ ＦＰＣ
５１１ 絶縁層
５１３ 絶縁層
５１５ 空間
５１７ 配線
５１９ 隔壁
５２１ 第１の電極
５２３ ＥＬ層
５２５ 第２の電極
５３１ ブラックマトリクス
５３３ カラーフィルタ
５３５ オーバーコート層
５４１ａ トランジスタ
５４１ｂ トランジスタ
５４２ トランジスタ
５４３ トランジスタ
５５１ 発光部
５５１ａ 発光部
５５１ｂ 発光部
５５２ 駆動回路部
５５３ 駆動回路部
５６１ 第１の電極
５６３ ＥＬ層
５６５ 第２の電極
１１００ ガラス基板
１１０１ 第１の電極
１１０３ 第２の電極
１１１１ 正孔注入層
１１１２ 正孔輸送層
１１１３ 発光層
１１１４ 電子輸送層
１１１５ 電子注入層
７１００ テレビジョン装置
７１０１ 筐体
７１０２ 表示部
７１０３ スタンド
７１１１ リモコン操作機
７２００ コンピュータ
７２０１ 本体
７２０２ 筐体
７２０３ 表示部
７２０４ キーボード
７２０５ 外部接続ポート
７２０６ ポインティングデバイス
７３００ 携帯型ゲーム機
７３０１ａ 筐体
７３０１ｂ 筐体
７３０２ 連結部
７３０３ａ 表示部
７３０３ｂ 表示部
７３０４ スピーカ部
７３０５ 記録媒体挿入部
７３０６ 操作キー
７３０７ 接続端子
７３０８ センサ
７４００ 携帯電話機
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ 操作ボタン
７４０４ 外部接続ポート
７４０５ スピーカ
７４０６ マイク
７５００ タブレット型端末
７５０１ａ 筐体
７５０１ｂ 筐体
７５０２ａ 表示部
７５０２ｂ 表示部
７５０３ 軸部
７５０４ 電源
７５０５ 操作キー
７５０６ スピーカ
７６０１ 照明装置
７６０２ 照明装置
７６０３ 卓上照明装置
７６０４ 面状照明装置
７７０１ 照明部
７７０３ 支柱
７７０５ 支持台

Claims (2)

1. 一対の電極間に、正孔注入層と、第１の層と、前記第１の層に接する第２の層と、を有し、
   前記第１の層は、前記正孔注入層と前記第２の層の間に位置し、
   前記第２の層は、発光層であり、
   前記第１の層は、第１の有機化合物と、第１のイリジウム錯体と、を有し、
   前記第２の層は、第２の有機化合物と、第２のイリジウム錯体と、を有し、
   前記第１の有機化合物は、芳香族アミン骨格を有する化合物、カルバゾール骨格を有する化合物、チオフェン骨格を有する化合物、又はフラン骨格を有する化合物であり、
   前記第２の有機化合物は、π電子不足型複素芳香族化合物であり、
   前記第１のイリジウム錯体は、前記第２のイリジウム錯体よりも発光のピークが短波長側にあり、
   前記第２の有機化合物と前記第１のイリジウム錯体は、励起錯体を形成する組み合わせであり、
   前記励起錯体の発光は取り出されず、前記第２のイリジウム錯体の発光が取り出される、発光素子。
2. 請求項１において、
   前記励起錯体の発光スペクトルのピーク波長は、前記第２のイリジウム錯体の吸収スペクトルの最も長波長側に位置する吸収帯のピーク波長以上である、発光素子。

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