WO2020208474A1

WO2020208474A1 - 発光デバイス、発光装置、発光モジュール、電子機器、及び照明装置

Info

Publication number: WO2020208474A1
Application number: PCT/IB2020/053071
Authority: WO
Inventors: 山岡諒平; 橋本直明; 鈴木恒徳; 瀬尾哲史
Original assignee: 株式会社半導体エネルギー研究所
Priority date: 2019-04-12
Filing date: 2020-04-01
Publication date: 2020-10-15
Also published as: KR20210149797A; US20220173347A1; CN113678572A; JPWO2020208474A1

Abstract

長寿命の発光デバイスを提供する。信頼性の高い発光デバイスを提供する。　第１の電極、第１の発光層、第１の層、第２の層、第３の層、第２の発光層、及び第２の電極をこの順で積層して有する発光デバイスである。第１の層は、第１の有機化合物と、第１の物質と、を有する。第２の層は、第２の有機化合物を有する。第３の層は、第２の物質を有する。第１の有機化合物は、電子輸送性材料である。第１の物質は、金属塩、金属酸化物、または有機金属塩である。第２の有機化合物は、電子輸送性材料である。第２の物質は、電子注入性材料である。第２の層は、第１の層よりも第１の物質の濃度が低い。

Description

発光デバイス、発光装置、発光モジュール、電子機器、及び照明装置

本発明の一態様は、発光デバイス（発光素子ともいう）、発光装置、発光モジュール、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。本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、電子機器、照明装置、入力装置（例えば、タッチセンサなど）、入出力装置（例えば、タッチパネルなど）、それらの駆動方法、又はそれらの製造方法を一例として挙げることができる。

有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）現象を利用した発光デバイス（有機ＥＬデバイス、有機ＥＬ素子ともいう）の研究開発が盛んに行われている。有機ＥＬデバイスの基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層（以下、発光層とも記す）を挟んだものである。この有機ＥＬデバイスに電圧を印加することにより、発光性の有機化合物からの発光を得ることができる。

発光性の有機化合物としては、例えば、一重項励起状態を発光に変換する化合物（蛍光性化合物、蛍光発光物質ともいう）や、三重項励起状態を発光に変換する化合物（燐光性化合物、燐光発光物質ともいう）が挙げられる。特許文献１では、燐光性化合物として、イリジウムなどを中心金属とする有機金属錯体が開示されている。

有機ＥＬデバイスは、薄型軽量化が容易である、入力信号に対し高速に応答可能である、直流低電圧電源を用いて駆動可能である等の特徴を有し、表示装置に好適である。

また、有機ＥＬデバイスは、膜状に形成することができるため、面状に発光を得ることができる。よって、大面積の発光デバイスを容易に形成することができる。このことは、ＬＥＤ（発光ダイオード）に代表される点光源及び蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、有機ＥＬデバイスは、照明装置等に応用できる面光源としての利用価値も高い。

特開２００７−１３７８７２号公報

本発明の一態様は、長寿命の発光デバイスを提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、信頼性の高い発光デバイスを提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、駆動電圧の低い発光デバイスを提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、発光効率の高い発光デバイスを提供することを課題の一とする。

なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。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ものとする。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。

本発明の一態様の発光デバイスは、第１の電極、第１の発光層、第１の層、第２の層、第３の層、第２の発光層、及び第２の電極をこの順で積層して有する発光デバイスである。第１の層は、第１の有機化合物と、第１の物質と、を有する。第２の層は、第２の有機化合物を有する。第３の層は、第２の物質を有する。第１の有機化合物は、電子輸送性材料である。第１の物質は、金属、金属塩、金属酸化物、または有機金属塩である。第２の有機化合物は、電子輸送性材料である。第２の物質は、電子注入性材料である。第２の層は、第１の層に比べて、第１の物質の濃度が低い。特に、第２の層は、第１の物質を含まないことが好ましい。

第１の有機化合物と第２の有機化合物とは、同一の有機化合物であることが好ましい。

第３の層は、さらに、第３の有機化合物を有することが好ましい。第３の有機化合物は、電子輸送性材料であることが好ましい。第３の有機化合物は、第１の有機化合物及び第２の有機化合物の少なくとも一方と同一の有機化合物であることが好ましい。

第１の物質は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有する、有機金属錯体であることが好ましい。

第１の物質は、窒素及び酸素を有する配位子と、アルカリ金属またはアルカリ土類金属と、を有する有機金属錯体であることが好ましい。

第１の物質は、キノリノール配位子と、アルカリ金属またはアルカリ土類金属と、を有する有機金属錯体であることが好ましい。

第２の物質は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、または希土類金属を有することが好ましい。

第１の有機化合物は、ＨＯＭＯ準位が−６．０ｅＶ以上であり、かつ電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００における電子移動度が１×１０^−７ｃｍ^２／Ｖｓ以上５×１０^−５ｃｍ^２／Ｖｓ以下であることが好ましい。

第１の層は、第１の発光層側の第１の領域と、第２の発光層側の第２の領域と、を有することが好ましい。第１の領域と第２の領域とは、第１の有機化合物と第１の物質の濃度比が異なることが好ましい。特に、第２の領域は、第１の領域よりも、第１の物質の濃度が低いことが好ましい。

本発明の一態様の発光デバイスは、さらに、正孔注入層を有することが好ましい。正孔注入層は、第１の電極と第１の発光層との間に位置することが好ましい。正孔注入層は、第１の化合物及び第２の化合物を有することが好ましい。第１の化合物は、第２の化合物に対する電子受容性を有することが好ましい。第２の化合物のＨＯＭＯ準位は、−５．７ｅＶ以上−５．４ｅＶ以下であることが好ましい。

本発明の一態様の発光デバイスは、さらに、第１の正孔輸送層を有することが好ましい。第１の正孔輸送層は、正孔注入層と第１の発光層との間に位置することが好ましい。第１の正孔輸送層は、第３の化合物を有することが好ましい。第３の化合物のＨＯＭＯ準位は、第２の化合物のＨＯＭＯ準位以下の値であることが好ましい。第３の化合物のＨＯＭＯ準位と第２の化合物のＨＯＭＯ準位との差は、０．２ｅＶ以内であることが好ましい。第２の化合物及び第３の化合物は、それぞれ、カルバゾール骨格、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、及びアントラセン骨格のうち少なくとも一つを有することが好ましい。

本発明の一態様の発光デバイスは、さらに、第２の正孔輸送層を有することが好ましい。第２の正孔輸送層は、第１の正孔輸送層と第１の発光層との間に位置することが好ましい。第２の正孔輸送層は、第４の化合物を有することが好ましい。第４の化合物のＨＯＭＯ準位は、第３の化合物のＨＯＭＯ準位よりも低いことが好ましい。第２の化合物、第３の化合物、及び第４の化合物は、それぞれ、カルバゾール骨格、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、及びアントラセン骨格のうち少なくとも一つを有することが好ましい。

第１の発光層は、青色の光を発する発光物質を有することが好ましい。

第１の発光層は、青色の光を発する蛍光発光物質を有することが好ましい。

本発明の一態様は、上記いずれかの構成の発光デバイスと、トランジスタ及び基板の一方または双方と、を有する発光装置である。

本発明の一態様は、上記の発光装置を有し、フレキシブルプリント回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ、以下、ＦＰＣと記す）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｐａｃｋａｇｅ）等のコネクタが取り付けられたモジュール、またはＣＯＧ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）方式もしくはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｆｉｌｍ）方式等により集積回路（ＩＣ）が実装された発光モジュール等の発光モジュールである。なお、本発明の一態様の発光モジュールは、コネクタ及びＩＣのうち一方のみを有していてもよく、双方を有していてもよい。

本発明の一態様は、上記の発光モジュールと、アンテナ、バッテリ、筐体、カメラ、スピーカ、マイク、及び操作ボタンのうち少なくとも一つと、を有する電子機器である。

本発明の一態様は、上記いずれかの構成の発光デバイスと、筐体、カバー、及び支持台のうち少なくとも一つと、を有する、照明装置である。

本発明の一態様により、長寿命の発光デバイスを提供できる。または、本発明の一態様により、信頼性の高い発光デバイスを提供できる。または、本発明の一態様により、駆動電圧の低い発光デバイスを提供できる。または、本発明の一態様により、発光効率の高い発光デバイスを提供できる。

なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。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。明細書、図面、請求項の記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。

図１Ａ~図１Ｄは、発光デバイスの一例を示す図である。
図２Ａ~図２Ｄは、第１の層における第１の物質の濃度を説明する図である。図２Ｅ、図２Ｆは、第１の層及び第２の層における第１の物質の濃度を説明する図である。
図３Ａは、発光装置の一例を示す上面図である。図３Ｂ、図３Ｃは、発光装置の一例を示す断面図である。
図４Ａ~図４Ｄは、発光装置の一例を示す断面図である。
図５Ａは、発光装置の一例を示す上面図である。図５Ｂは、発光装置の一例を示す断面図である。図５Ｃ、図５Ｄは、トランジスタの一例を示す断面図である。
図６Ａ~図６Ｄは、電子機器の一例を示す図である。
図７Ａ~図７Ｆは、電子機器の一例を示す図である。
図８Ａ~図８Ｃは、電子機器の一例を示す図である。
図９Ａ、図９Ｂは、実施例の発光デバイスを示す図である。
図１０は、実施例１の発光デバイスの輝度−電流効率特性を示す図である。
図１１は、実施例１の発光デバイスの電圧−電流特性を示す図である。
図１２は、実施例１の発光デバイスの発光スペクトルを示す図である。
図１３は、実施例１の発光デバイスの信頼性試験の結果を示す図である。
図１４は、実施例１の発光デバイスの信頼性試験の結果を示す図である。
図１５は、実施例２の発光デバイスの輝度−電流効率特性を示す図である。
図１６は、実施例２の発光デバイスの電圧−電流特性を示す図である。
図１７は、実施例２の発光デバイスの発光スペクトルを示す図である。
図１８は、実施例２の発光デバイスの信頼性試験の結果を示す図である。
図１９は、実施例２の発光デバイスの信頼性試験の結果を示す図である。

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、図面に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。

なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、又は、状況に応じて、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である。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である。

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光デバイスについて図１~図２を用いて説明する。

本発明の一態様の発光デバイスは、第１の電極、第１の発光層、第１の層、第２の層、第３の層、第２の発光層、及び第２の電極をこの順で積層して有する。第１の層は、第１の有機化合物と、第１の物質と、を有する。第２の層は、第２の有機化合物を有する。第３の層は、第２の物質を有する。第１の有機化合物及び第２の有機化合物は、それぞれ、電子輸送性の高い材料（電子輸送性材料ともいう）である。第１の物質は、金属、金属塩、金属酸化物、または有機金属塩である。第２の物質は、電子注入性の高い材料（電子注入性材料ともいう）である。

本発明の一態様の発光デバイスは、第１の発光層に正孔が注入されやすく、かつ、電子が注入されにくい構成である。第１の電極側から正孔が容易に注入され、かつ、第２の電極側から発光層への電子の注入量が抑制されることで、発光層が電子過多の状態になることを抑制できる。そして、時間の経過に従って発光層に電子が注入されていくことで輝度が上昇し、当該輝度上昇により初期劣化を相殺することができる。初期劣化が抑制され、駆動寿命が非常に長い発光デバイスを用いることで、信頼性を高めることができる。

ここで、第１の物質（金属、金属塩、金属酸化物、または有機金属塩）を有する第１の層と、第２の物質（電子注入性材料）を有する第３の層と、を接して設けた場合、駆動電圧が上昇するなど、発光デバイスの特性が低くなってしまうことがある。

そこで、本発明の一態様の発光デバイスでは、第１の層と第３の層との間に第２の層を設ける。第２の層は、第２の有機化合物（電子輸送性材料）を有する層である。第２の層は、第１の層よりも第１の物質の濃度が低いという特徴を有する。このような第２の層を用いることで、発光デバイスの特性を高めることができる。具体的には、発光デバイスにおいて、駆動電圧の上昇を抑制し、駆動寿命を長くし、信頼性を高めることができる。

特に、第２の層は、第１の物質を含まないことが好ましい。つまり、本明細書等において、第２の層は、第１の層よりも第１の物質の濃度が低いという場合、第２の層が第１の物質を含まない構成も含む。

本発明の一態様の発光デバイスは、複数の発光ユニットが積層されたタンデム構造である。具体的には、本発明の一態様の発光デバイスは、少なくとも、第１の発光層を含む発光ユニットと、第２の発光層を含む発光ユニットと、の２つの発光ユニットを有する。タンデム構造の発光デバイスは、シングル構造の発光デバイスに比べて、電流効率が高く、同一の輝度で光らせる場合に必要な電流が少ない。そのため、発光デバイスの寿命が長く、信頼性を高めることができる。

発光デバイスを用いて表示装置を作製する場合、各色の副画素に共通の発光層を有するタンデム構造の発光デバイスを設け、カラーフィルタ、色変換層、及び微小光共振器（マイクロキャビティ）構造の少なくとも一つと組み合わせることで、フルカラー表示可能な表示装置を作製することができる。

各色の副画素にそれぞれ異なる発光層を蒸着する場合、メタルマスクの開口部を所望の位置に配置する精度（アライメント精度ともいう）が高く要求される。特に、高精細な表示装置は画素密度が高く、極めて高いアライメント精度が求められる。また、メタルマスクのたわみに起因して膜が所望の領域よりも広い範囲に形成されてしまうため、大型基板での採用が困難である。

一方、本発明の一態様の発光デバイスを用いて、フルカラー表示が可能な表示装置を作製する場合、各色の副画素にそれぞれ異なる発光層を蒸着する工程が不要である。そのため、高精細な表示装置や大型の表示装置を生産性高く作製することができる。

［発光デバイスの構成］
図１Ａ~図１Ｄに、本発明の一態様の発光デバイスを示す。

図１Ａに示す発光デバイスは、第１の電極１１０１、機能層１１０５ａ、発光層１１１３ａ、第１の層１１２１、第２の層１１２２、第３の層１１２３、機能層１１０５ｂ、発光層１１１３ｂ、機能層１１０５ｃ、及び、第２の電極１１０３を有する。

なお、本明細書等では、一対の電極（第１の電極１１０１及び第２の電極１１０３）間に設けられた複数の層（図１Ａでは、機能層１１０５ａ、発光層１１１３ａ、第１の層１１２１、第２の層１１２２、第３の層１１２３、機能層１１０５ｂ、発光層１１１３ｂ、及び機能層１１０５ｃ）をまとめてＥＬ層と呼ぶことがある。

本実施の形態では、第１の電極１１０１が陽極として機能し、第２の電極１１０３が陰極として機能する場合を例に挙げて説明する。第１の電極が陰極として機能し、第２の電極１１０３が陽極として機能する場合は、ＥＬ層の積層順が逆になる。

機能層１１０５ａ、機能層１１０５ｂ、及び機能層１１０５ｃには、それぞれ、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、正孔ブロック層、電子ブロック層、及び電荷発生層などの少なくとも１層を用いることができる。

図１Ａに示す発光デバイスは、発光層１１１３ａを含む発光ユニットと、発光層１１１３ｂを含む発光ユニットと、を有するタンデム構造の発光デバイスである。２つの発光ユニットの間には、電荷発生領域が存在する。電荷発生領域は、第１の電極１１０１と第２の電極１１０３に電圧を印加したときに、２つの発光ユニットの一方に電子を注入し、他方に正孔（ホール）を注入する機能を有する。従って、図１Ａにおいて、第１の電極１１０１に第２の電極１１０３よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生領域から発光層１１１３ａを含む発光ユニットに電子が注入され、発光層１１１３ｂを含む発光ユニットに正孔が注入される。

発光層１１１３ａ及び発光層１１１３ｂは、それぞれ、発光物質や複数の有機化合物を適宜組み合わせて有しており、所望の波長の蛍光発光や燐光発光が得られる構成とすることができる。発光層１１１３ａ及び発光層１１１３ｂは、同じ色の光を呈する構成であってもよく、互いに異なる色の光を呈する構成であってもよい。発光層に用いることができる材料については、後述する。

＜第１の層＞
第１の層１１２１は、第１の有機化合物と、第１の物質と、を有する。

第１の有機化合物は、電子輸送性材料である。電子輸送性材料は、正孔よりも電子の輸送性が高い。

第１の有機化合物は、最高被占有軌道準位（ＨＯＭＯ準位）が−６．０ｅＶ以上であることが好ましい。

第１の有機化合物は、電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００における電子移動度が、１×１０^−７ｃｍ^２／Ｖｓ以上１×１０^−５ｃｍ^２／Ｖｓ以下であることが好ましく、１×１０^−７ｃｍ^２／Ｖｓ以上５×１０^−５ｃｍ^２／Ｖｓ以下であることがさらに好ましい。

第１の有機化合物の電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００における電子移動度が発光層１１１３ａのホスト材料の電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００における電子移動度よりも小さいことが好ましい。第１の層１１２１における電子輸送性を低くすることにより発光層１１１３ａへの電子の注入量を制御することができ、発光層１１１３ａが電子過多の状態になることを防ぐことができる。

第１の有機化合物は、アントラセン骨格を有することが好ましく、アントラセン骨格と複素環骨格とを有することがさらに好ましい。当該複素環骨格としては、含窒素５員環骨格が好ましい。当該含窒素５員環骨格としては、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環のように２つの複素原子を環に含む含窒素５員環骨格を有することが特に好ましい。

第１の有機化合物としては、例えば、２−｛４−［９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）−２−アントリル］フェニル｝−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ＺＡＤＮ）、９−（１−ナフチル）−１０−［４−（２−ナフチル）フェニル］アントラセン（略称：αＮ−βＮＰＡｎｔｈ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）などが挙げられる。

その他、第１の有機化合物としては、後述する発光層に用いることができる電子輸送性材料、及び、蛍光発光物質と組み合わせて用いることができる有機化合物（ホスト材料）等を用いることができる。

第１の物質は、金属、金属塩、金属酸化物、または有機金属塩である。

金属としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び希土類金属が挙げられる。具体的には、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどが挙げられる。

金属塩としては、例えば、上記金属のハロゲン化物、及び上記金属の炭酸塩が挙げられる。具体的には、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＲｂＦ、ＣｓＦ、ＭｇＦ_２、ＣａＦ_２、ＳｒＦ_２、ＢａＦ_２、ＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＲｂＣｌ、ＣｓＣｌ、ＭｇＣｌ_２、ＣａＣｌ_２、ＳｒＣｌ_２、ＢａＣｌ_２、Ｌｉ_２ＣＯ_３、Ｃｓ_２ＣＯ_３などが挙げられる。

金属酸化物としては、例えば、上記金属の酸化物が挙げられる。具体的には、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｃｓ_２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯなどが挙げられる。

有機金属塩としては、例えば、有機金属錯体が挙げられる。

上記有機金属錯体としては、８−（キノリノラト）リチウム（略称：Ｌｉｑ）、８−（キノリノラト）ナトリウム（略称：Ｎａｑ）、８−（キノリノラト）カリウム（略称：Ｋｑ）、（８−キノリノラト）マグネシウム（略称：Ｍｇｑ_２）、（８−キノリノラト）亜鉛（略称：Ｚｎｑ_２）などが挙げられる。

第１の物質としては、特に、Ｌｉｑが好ましい。

第１の層１１２１は、発光層１１１３ａ側の第１の領域と、発光層１１１３ｂ側の第２の領域を有していてもよい。第１の領域と第２の領域とは、第１の有機化合物と第１の物質の濃度比が異なることが好ましい。例えば、第２の領域は、第１の領域よりも、第１の物質の濃度が低いことが好ましい。

＜第２の層＞
第２の層１１２２は、第２の有機化合物を有する。

第２の有機化合物は、電子輸送性材料である。第２の有機化合物として用いることができる材料は、第１の有機化合物に用いることができる材料と同様である。

第１の有機化合物と第２の有機化合物とは、同一の有機化合物であってもよく、互いに異なる有機化合物であってもよい。

第２の層は、第１の層に比べて第１の物質の濃度が低いことが好ましい。特に、第２の層は、第１の物質を含まないことが好ましい。

第１の層１１２１と第３の層１１２３との間に第２の層１１２２を設けることで、第３の層１１２３から第２の層１１２２、さらには第１の層１１２１への電子注入性が高まり、発光デバイスの駆動電圧を低下させることができる。

第１の層１１２１と第３の層１１２３とが接する構成では、第２の物質（または第２の物質が有する金属）が第１の層１１２１に拡散しにくいことがある。第１の層１１２１と第３の層１１２３との間に第２の層１１２２を設けることで、第３の層１１２３に含まれる第２の物質（または第２の物質が有する金属）が第２の層１１２２に拡散しやすくなり、発光デバイスの駆動電圧を低下させることができる。これにより、発光デバイスの信頼性を高めることができる。

＜第３の層＞
第３の層１１２３は、第２の物質を有する。

第２の物質は、電子注入性材料である。

電子注入性材料としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、及びこれらの化合物を用いることができる。アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属としては、例えば、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウムが挙げられる。当該化合物としては、例えば、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、希土類金属化合物が挙げられる。当該化合物としては、金属酸化物及び金属塩が挙げられる。具体的には、例えば、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）などの金属酸化物、炭酸リチウム（Ｌｉ_２ＣＯ_３）、炭酸セシウム（Ｃｓ_２ＣＯ_３）などの炭酸塩が挙げられる。電子注入性材料として、エレクトライドを用いてもよい。エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質が挙げられる。

第３の層１１２３は、さらに、第３の有機化合物を有していてもよい。このとき、第２の物質は、第３の有機化合物に対して電子供与性（ドナー性）を示すことが好ましい。

第３の有機化合物は、電子輸送性材料である。第３の有機化合物として用いることができる材料は、第１の有機化合物に用いることができる材料と同様である。

第３の有機化合物と第１の有機化合物とは、同一の有機化合物であってもよく、互いに異なる有機化合物であってもよい。同様に、第３の有機化合物と第２の有機化合物とは、同一の有機化合物であってもよく、互いに異なる有機化合物であってもよい。

図１Ｂ及び図１Ｃは、それぞれ、図１Ａにおける機能層１１０５ａ、機能層１１０５ｂ、及び機能層１１０５ｃを、具体的に示した例である。

図１Ｂに示す発光デバイスは、第１の電極１１０１、正孔注入層１１１１ａ、正孔輸送層１１１２ａ、発光層１１１３ａ、第１の層１１２１、第２の層１１２２、第３の層１１２３、正孔注入層１１１１ｂ、正孔輸送層１１１２ｂ、発光層１１１３ｂ、電子輸送層１１１４ｂ、電子注入層１１１５ｂ、及び、第２の電極１１０３を有する。

正孔注入層１１１１ａは、第１の化合物及び第２の化合物を有することが好ましい。

第１の化合物は、電子受容性材料（アクセプター性材料）であり、第２の化合物に対する電子受容性を有する。

第２の化合物は、正孔輸送性材料である。正孔輸送性材料は、電子よりも正孔の輸送性が高い。

第２の化合物の最高被占有軌道準位（ＨＯＭＯ準位）は比較的低い（深い）ことが好ましい。具体的には、第２の化合物のＨＯＭＯ準位は、−５．７ｅＶ以上−５．４ｅＶ以下であることが好ましい。第２の化合物のＨＯＭＯ準位が比較的低いことで、正孔輸送層１１１２ａへの正孔の注入が容易となり、好ましい。

第１の化合物としては、電子吸引基（特にフルオロ基のようなハロゲン基やシアノ基）を有する有機化合物を用いることができる。

第１の化合物としては、例えば、キノジメタン誘導体、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用いることができる。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：Ｆ_４−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）、１，３，４，５，７，８−ヘキサフルオロテトラシアノ−ナフトキノジメタン（略称：Ｆ６−ＴＣＮＮＱ）、２−（７−ジシアノメチレン−１，３，４，５，６，８，９，１０−オクタフルオロ−７Ｈ−ピレン−２−イリデン）マロノニトリル等を挙げることができる。特に、ＨＡＴ−ＣＮのように複素原子を複数有する縮合芳香環に電子吸引基が結合している化合物が、熱的に安定であり好ましい。また、電子吸引基（特にフルオロ基のようなハロゲン基やシアノ基）を有する［３］ラジアレン誘導体は、電子受容性が非常に高いため好ましい。電子吸引基を有する［３］ラジアレン誘導体としては、例えば、α，α’，α’’−１，２，３−シクロプロパントリイリデントリス［４−シアノ−２，３，５，６−テトラフルオロベンゼンアセトニトリル］、α，α’，α’’−１，２，３−シクロプロパントリイリデントリス［２，６−ジクロロ−３，５−ジフルオロ−４−（トリフルオロメチル）ベンゼンアセトニトリル］、α，α’，α’’−１，２，３−シクロプロパントリイリデントリス［２，３，４，５，６−ペンタフルオロベンゼンアセトニトリル］などが挙げられる。

第２の化合物は、正孔輸送性骨格を有することが好ましい。当該正孔輸送性骨格としては、正孔輸送性材料のＨＯＭＯ準位が高く（浅く）なりすぎない、カルバゾール骨格、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、及びアントラセン骨格が好ましい。

第２の化合物は、カルバゾール骨格、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、及びアントラセン骨格のうち少なくとも一つを有することが好ましい。正孔輸送性材料は、ジベンゾフラン環またはジベンゾチオフェン環を含む置換基を有する芳香族アミン、ナフタレン環を有する芳香族モノアミン、または９−フルオレニル基がアリーレン基を介してアミンの窒素に結合する芳香族モノアミンであってもよい。

第２の化合物が、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）アミノ基を有すると、長寿命な発光デバイスを作製することができるため好ましい。

第２の化合物としては、例えば、Ｎ−（４−ビフェニル）−６，Ｎ−ジフェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−８−アミン（略称：ＢｎｆＡＢＰ）、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）−６−フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−８−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ）、４，４’−ビス（６−フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−８−イル−４’’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ＢｎｆＢＢ１ＢＰ）、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−６−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（６））、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−８−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（８））、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−４−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４））、Ｎ，Ｎ−ビス［４−（ジベンゾフラン−４−イル）フェニル］−４−アミノ−ｐ−ターフェニル（略称：ＤＢｆＢＢ１ＴＰ）、Ｎ−［４−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−Ｎ−フェニル−４−ビフェニルアミン（略称：ＴｈＢＡ１ＢＰ）、４−（２−ナフチル）−４’，４’’−ジフェニルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢ）、４−［４−（２−ナフチル）フェニル］−４’，４’’−ジフェニルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢｉ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（６；１’−ビナフチル−２−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡαＮβＮＢ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（７；１’−ビナフチル−２−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡαＮβＮＢ−０３）、４，４’−ジフェニル−４’’−（７−フェニル）ナフチル−２−イルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡＰβＮＢ−０３）、４，４’−ジフェニル−４’’−（６；２’−ビナフチル−２−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡ（βＮ２）Ｂ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（７；２’−ビナフチル−２−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡ（βＮ２）Ｂ−０３）、４，４’−ジフェニル−４’’−（４；２’−ビナフチル−１−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮαＮＢ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（５；２’−ビナフチル−１−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮαＮＢ−０２）、４−（４−ビフェニリル）−４’−（２−ナフチル）−４’’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ＴＰＢｉＡβＮＢ）、４−（３−ビフェニリル）−４’−［４−（２−ナフチル）フェニル］−４’’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ｍＴＰＢｉＡβＮＢｉ）、４−（４−ビフェニリル）−４’−［４−（２−ナフチル）フェニル］−４’’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ＴＰＢｉＡβＮＢｉ）、４−フェニル−４’−（１−ナフチル）トリフェニルアミン（略称：αＮＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ビス（１−ナフチル）トリフェニルアミン（略称：αＮＢＢ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−［４’−（カルバゾール−９−イル）ビフェニル−４−イル］トリフェニルアミン（略称：ＹＧＴＢｉ１ＢＰ）、４’−［４−（３−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］トリス（１，１’−ビフェニル−４−イル）アミン（略称：ＹＧＴＢｉ１ＢＰ−０２）、４−［４’−（カルバゾール−９−イル）ビフェニル−４−イル］−４’−（２−ナフチル）−４’’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ＹＧＴＢｉβＮＢ）、Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−Ｎ−［４−（１−ナフチル）フェニル］−９，９’−スピロビ（９Ｈ−フルオレン）−２−アミン（略称：ＰＣＢＮＢＳＦ）、Ｎ，Ｎ−ビス（［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＢＢＡＳＦ）、Ｎ，Ｎ−ビス（［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−４−アミン（略称：ＢＢＡＳＦ（４））、Ｎ−（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９，９’−スピロビ（９Ｈ−フルオレン）−４−アミン（略称：ｏＦＢｉＳＦ）、Ｎ−（４−ビフェニル）−Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）ジベンゾフラン−４−アミン（略称：ＦｒＢｉＦ）、Ｎ−［４−（１−ナフチル）フェニル］−Ｎ−［３−（６−フェニルジベンゾフラン−４−イル）フェニル］−１−ナフチルアミン（略称：ｍＰＤＢｆＢＮＢＮ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−４’−［４−（９−フェニルフルオレン−９−イル）フェニル］トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＢｉ）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、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）、Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−９，９−ジメチル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）、３，３’−（ナフタレン−１，４−ジイル）ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣｚＮ２）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＦＬＰＡＰＡ）等が挙げられる。

図１Ｂに示す正孔輸送層１１１２ａは、正孔注入層１１１１ａによって注入された正孔を発光層１１１３ａに輸送する層である。

正孔輸送層１１１２ａは、第３の化合物を有することが好ましい。

第３の化合物は、正孔輸送性材料である。正孔輸送性材料としては、第２の化合物に用いることができる正孔輸送性材料を用いることができる。

第３の化合物のＨＯＭＯ準位は、第２の化合物のＨＯＭＯ準位以下の値であることが好ましい。第３の化合物のＨＯＭＯ準位と第２の化合物のＨＯＭＯ準位との差は、０．２ｅＶ以内であることが好ましい。

第２の化合物及び第３の化合物は、それぞれ、カルバゾール骨格、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、及びアントラセン骨格のうち少なくとも一つを有することが好ましい。

第２の化合物と第３の化合物が同一の正孔輸送性骨格（特にジベンゾフラン骨格）を有すると、正孔の注入がスムーズになるため好ましい。

第２の化合物と第３の化合物が同じであると、正孔の注入がスムーズとなるため、より好ましい。

正孔注入層１１１１ｂは、正孔輸送層１１１２ｂに正孔を注入しやすくする機能を有する。

正孔注入層１１１１ｂは、上述の第１の化合物及び第２の化合物を有していてもよい。また、後述する正孔注入性の高い材料（正孔注入性材料）を有していてもよい。

正孔輸送層１１１２ｂは、正孔注入層１１１１ｂによって注入された正孔を発光層１１１３ｂに輸送する層である。

正孔輸送層１１１２ｂは、正孔輸送性材料を有することが好ましい。正孔輸送性材料としては、第２の化合物に用いることができる正孔輸送性材料を用いることができる。また、後述するその他の正孔輸送性材料を有していてもよい。

電子輸送層１１１４ｂは、電子注入層１１１５ｂによって注入された電子を発光層１１１３ｂに輸送する層である。

電子輸送層１１１４ｂは、電子輸送性材料を有することが好ましい。電子輸送性材料としては、第１の有機化合物に用いることができる電子輸送性材料を用いることができる。

電子注入層１１１５ｂは、ＥＬ層に電子を注入しやすくする機能を有する。第２の電極１１０３に用いる材料の仕事関数の値と、電子注入層１１１５ｂに用いる材料の最低空軌道準位（ＬＵＭＯ準位）と、の差は、小さい（０．５ｅＶ以内）ことが好ましい。

電子注入層１１１５ｂは、電子注入性材料を有することが好ましい。電子注入性材料としては、第２の物質に用いることができる電子注入性材料を用いることができる。電子注入層１１１５ｂには、後述する、電子輸送性材料と電子供与性材料（ドナー性材料）とを含む複合材料を用いることもできる。

図１Ｃに示す発光デバイスは、正孔輸送層１１１２ａが、正孔輸送層１１１２ａ１と正孔輸送層１１１２ａ２との積層構造である点、第３の層１１２３と正孔注入層１１１１ｂとの間に第４の層１１２４を有する点、及び、発光層１１１３ｂと電子輸送層１１１４ｂとの間に発光層１１１３ｃを有する点で、図１Ｂに示す発光デバイスと異なる。

正孔輸送層１１１２ａ１及び正孔輸送層１１１２ａ２は、正孔を発光層１１１３ａ側に輸送する層である。

正孔輸送層１１１２ａ１は、第３の化合物を有することが好ましい。

正孔輸送層１１１２ａ１は、図１Ｂにおける正孔輸送層１１１２ａと同様の構成とすることができる。

正孔輸送層１１１２ａ２は、第４の化合物を有することが好ましい。正孔輸送層１１１２ａ２は、電子ブロック層としての機能を有することが好ましい。

第４の化合物は、正孔輸送性材料である。正孔輸送性材料としては、第２の化合物に用いることができる正孔輸送性材料を用いることができる。

第４の化合物のＨＯＭＯ準位は、第３の化合物のＨＯＭＯ準位よりも低いことが好ましい。第４の化合物のＨＯＭＯ準位と第３の化合物のＨＯＭＯ準位との差は、０．２ｅＶ以内であることが好ましい。

第２の化合物、第３の化合物、及び第４の化合物は、それぞれ、カルバゾール骨格、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、及びアントラセン骨格のうち少なくとも一つを有することが好ましい。

第２の化合物、第３の化合物、及び第４の化合物が同一の正孔輸送性骨格（特にジベンゾフラン骨格）を有すると、正孔の注入がスムーズになるため好ましい。

正孔注入層１１１１ａ、正孔輸送層１１１２ａ１、止孔輸送層１１１２ａ２に用いる正孔輸送性材料が、上記の関係を有することで、各層への正孔注入がスムーズに行われ、駆動電圧の上昇や発光層１１１３ａにおける正孔の過少状態を防ぐことができる。

第４の層１１２４は、電子輸送性材料を有することが好ましい。第４の層１１２４を設けることで、第３の層１１２３と正孔注入層１１１１ｂの相互作用を抑制し、電子をスムーズに受け渡すことができる。

第４の層１１２４が有する電子輸送性材料のＬＵＭＯ準位は、正孔注入層１１１１ｂが有する電子受容性材料のＬＵＭＯ準位と、第３の層１１２３に含まれる第２の物質のＬＵＭＯ準位との間であることが好ましい。第４の層１１２４に用いられる電子輸送性材料のＬＵＭＯ準位の具体的なエネルギー準位は−５．０ｅＶ以上が好ましく、−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下がより好ましい。第４の層１１２４に用いられる電子輸送性材料としてはフタロシアニン（略称：Ｈ_２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の材料又は金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体が挙げられる。

図１Ｃに示す発光デバイスは、発光層１１１３ａを有する発光ユニットと、発光層１１１３ｂ及び発光層１１１３ｃを有する発光ユニットと、の２つの発光ユニットを有する。例えば、発光層１１１３ａが青色の蛍光を発し、発光層１１１３ｂが緑色の燐光を発し、発光層１１１３ｃが赤色の燐光を発する構成とすることで、発光デバイス全体として白色発光する発光デバイスを得ることができる。

図１Ｄに示す発光デバイスは、図１Ａに示す発光デバイスの構成に加えて、機能層１１０５ｃと第２の電極１１０３との間に、発光層１１１３ｃ及び機能層１１０５ｄを有する。

発光デバイスが有する発光ユニットは２つに限られない。図１Ｄに示す発光デバイスは、発光層１１１３ａを含む発光ユニットと、発光層１１１３ｂを含む発光ユニットと、発光層１１１３ｃを含む発光ユニットと、の３つの発光ユニットを有する例である。例えば、図１Ｄにおいて、発光層１１１３ａが第１の青色の光を発する構成とし、発光層１１１３ｂが緑色、黄色、または黄緑色の光と赤色の光とを発する構成とし、発光層１１１３ｃが第２の青色の光を発する構成とすることで、発光デバイス全体として白色発光する発光デバイスを得ることが可能となる。

機能層１１０５ｃは、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層、正孔注入層、及び正孔輸送層の少なくとも１層を有する。機能層１１０５ｃは、電荷発生領域を有する。

機能層１１０５ｄは、例えば、電子輸送層及び電子注入層を有していてもよい。

［発光デバイスにおける発光モデル］
本発明の一態様の発光デバイスにおける発光モデルについて説明する。

ここでは、図１Ｂに示す正孔輸送層１１１２ａ、発光層１１１３ａ、及び第１の層１１２１を用いて、発光デバイスの発光モデルを説明する。発光デバイスは図１Ｂの構成に限定されず、他の構成においても当該発光モデルを適用することができる。

発光層１１１３ａが電子過多の状態になると、発光層１１１３ａ内の局所的な領域に発光領域が形成される。別言すると、発光層１１１３ａ内における発光領域の幅が狭い。そのため、発光層１１１３ａの局所的な領域において、集中的に電子とホールとの再結合が行われ、劣化が促進されてしまう。また、発光層１１１３ａにおいて再結合できなかった電子が、発光層１１１３ａを通過することで、寿命、または発光効率が低下する場合がある。

一方で、本発明の一態様の発光デバイスでは、第１の層１１２１における電子輸送性を低くすることにより、発光層１１１３ａにおける発光領域の幅を広げることができる。発光領域の幅を広げることによって、発光層１１１３ａにおける電子とホールとの再結合領域を分散させることができる。したがって、寿命が長く発光効率の良好な発光デバイスを提供することができる。

本発明の一態様の発光デバイスは、電流密度一定の条件における駆動試験によって得られる輝度の劣化曲線において、極大値を有する場合がある。すなわち、本発明の一態様の発光デバイスは、時間の経過に伴って輝度が上昇する挙動を示すことがある。当該挙動は、駆動初期の急激な劣化（いわゆる初期劣化）を相殺することができる。したがって、発光デバイスを、当該挙動を示す構成とすることで、発光デバイスの初期劣化を小さくし、かつ駆動寿命を非常に長くすることができる。

なお、極大値を有する劣化曲線の微分を取ると、その値が０となる部分が存在する。したがって、劣化曲線の微分に０となる部分が存在する発光デバイスを、本発明の一態様の発光デバイスと言い換えることができる。

本発明の一態様の発光デバイスは、駆動初期において、発光領域が第１の層１１２１側まで広がる場合がある。すなわち、本発明の一態様の発光デバイスでは、駆動初期では正孔の注入障壁が小さいこと、及び第１の層１１２１の電子輸送性が比較的低いことにより、発光領域（すなわち再結合領域）が発光層１１１３ａ全体に形成されることがある。

また、第１の層１１２１に含まれる第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位が−６．０ｅＶ以上と比較的高いことから、正孔の一部が第１の層１１２１まで達し、第１の層１１２１でも再結合が起こる場合がある。なお、この現象は、発光層１１１３ａに含まれるホスト材料（またはアシスト材料）と、第１の有機化合物と、のＨＯＭＯ準位の差が０．２ｅＶ以内である場合にも起こることがある。

本発明の一態様の発光デバイスでは、駆動時間が経過することによって、キャリアバランスが変化し、第１の層１１２１での再結合が生じにくくなり、再結合したキャリアのエネルギーを有効に発光に寄与させることができる。そのため、駆動初期と比較して輝度が上昇しうる。この輝度上昇が発光デバイスの駆動初期に現れる急激な輝度低下、いわゆる初期劣化を相殺することで、初期劣化が小さく、また駆動寿命の長い発光デバイスを提供できる。なお、本明細書等において、上記の発光デバイスをＲｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ−Ｓｉｔｅ　Ｔａｉｌｏｒｉｎｇ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ構造（ＲｅＳＴＩ構造）と呼称する場合がある。

本発明の一態様の発光デバイスにおいて、第１の層１１２１は、厚さ方向において、第１の有機化合物と第１の物質との混合比（濃度）が異なる部分を有することが好ましい。具体的には、電子輸送性材料と、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の有機金属錯体と、の混合比（濃度）が異なる部分を有することが好ましい。

第１の層１１２１における、第１の物質の濃度は、飛行時間型二次イオン質量分析（ＴｏＦ−ＳＩＭＳ：Ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｉｏｎ　ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）で得られる原子や分子の検出量により推察できる。同じ二種類の材料で構成され、混合比が互いに異なる部分において、ＴｏＦ−ＳＩＭＳ分析によってそれぞれ検出された値の大小は、注目する原子や分子の存在量の大小に相当する。そのため、電子輸送性材料及び有機金属錯体の検出量を比較することによって、混合比の大小の見当をつけることができる。

第１の層１１２１における第１の物質の含有量は、第１の電極１１０１側に比べて、第２の電極１１０３側の方が少ないことが好ましい。つまり、第１の物質の濃度が、第２の電極１１０３側から第１の電極１１０１側に向かって上昇するように、第１の層１１２１が形成されることが好ましい。すなわち、第１の層１１２１は、第１の有機化合物の濃度が高い部分よりも発光層１１１３ａ側に第１の有機化合物の濃度が低い部分を有する。換言すると、第１の層１１２１は、第１の物質の濃度が低い部分よりも発光層１１１３ａ側に第１の物質の濃度が高い部分を有する。

第１の層１１２１において、第１の有機化合物の濃度が高い部分（第１の物質の濃度が低い部分）における電子移動度は、電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００において１×１０^−７ｃｍ^２／Ｖｓ以上５×１０^−５ｃｍ^２／Ｖｓ以下であることが好ましい。

例えば、第１の層１１２１における第１の物質の含有量（濃度）は、図２Ａ~図２Ｄに示す構成とすることができる。なお、図２Ａ、図２Ｂは、第１の層１１２１内に明確な境界がない場合を表し、図２Ｃ、図２Ｄは、第１の層１１２１内に明確な境界がある場合を表している。

第１の層１１２１内に明確な境界が無い場合、第１の有機化合物と第１の物質との濃度は、それぞれ、連続的に変化する。図２Ａ、図２Ｂに、第１の物質の濃度が連続的に変化する例を示す。また、第１の層１１２１内に明確な境界がある場合、第１の有機化合物と第１の物質との濃度は、それぞれ、階段状に変化する。図２Ｃ、図２Ｄに、第１の物質の濃度が階段状に変化する例を示す。なお、第１の有機化合物と第１の物質との濃度が階段状に変化する場合、第１の層１１２１は、複数の層により構成されていると示唆される。例えば、図２Ｃは、第１の層１１２１が２層の積層構造である場合を表し、図２Ｄは、第１の層１１２１が３層の積層構造である場合を表す。なお、図２Ｃ、図２Ｄにおいて、破線は、複数の層の境界の領域を表す。

第２の層１１２２が第１の物質を含む場合、上述の通り、第１の物質の濃度は、第１の層に比べて第２の層の方が低いことが好ましい。

例えば、第１の層１１２１及び第２の層１１２２における第１の物質の含有量（濃度）は、図２Ｅ、図２Ｆに示す構成とすることができる。

例えば、第１の物質の濃度は、図２Ｅ、図２Ｆに示すように階段状に変化する。図２Ｅは、第１の層１１２１が単層構造である場合を表し、図２Ｆは、第１の層１１２１が２層の積層構造である場合を表す。

本発明の一態様の発光デバイスにおけるキャリアバランスの変化は、第１の層１１２１（及び第２の層１１２２）の電子移動度の変化によってもたらされると考えられる。

本発明の一態様の発光デバイスは、第１の層１１２１内部に、第１の物質の濃度差が存在する。第１の層１１２１は、当該第１の物質の濃度が低い領域と発光層１１１３ａとの間に、当該第１の物質の濃度が高い領域を有する。すなわち、第１の物質の濃度が低い領域が高い領域よりも第２の電極１１０３側に位置する構成を有する。

または、本発明の一態様の発光デバイスは、第１の層１１２１と第２の層１１２２とで、第１の物質の濃度差が存在する。当該発光デバイスは、第２の層１１２２と発光層１１１３ａとの間に、第２の層１１２２よりも第１の物質の濃度が高い第１の層１１２１を有する。すなわち、第１の物質の濃度が低い領域が高い領域よりも第２の電極１１０３側に位置する構成を有する。

以上のような構成を有する本発明の一態様の発光デバイスは、寿命が非常に長い。特に、初期輝度を１００％とした場合、輝度が９５％になるまでの時間（ＬＴ９５ともいう）を極めて長くすることができる。

［発光デバイスの材料］
以下では、発光デバイスに用いることができる材料について詳述する。なお、機能層１１０５ａ（正孔注入層１１１１ａ、正孔輸送層１１１２ａ）、第１の層１１２１、第２の層１１２２、第３の層１１２３、及び第４の層１１２４に用いることが好ましい材料は、それぞれ上述の通りであるが、以下に示す材料を用いてもよい。

＜電極＞
発光デバイスの一対の電極を形成する材料としては、金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを適宜用いることができる。具体的には、Ｉｎ−Ｓｎ酸化物（ＩＴＯともいう）、Ｉｎ−Ｓｉ−Ｓｎ酸化物（ＩＴＳＯともいう）、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｗ−Ｚｎ酸化物が挙げられる。その他、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、イットリウム（Ｙ）、ネオジム（Ｎｄ）などの金属、及びこれらを適宜組み合わせて含む合金を用いることもできる。その他、上記例示のない元素周期表の第１族または第２族に属する元素（例えば、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ））、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）などの希土類金属及びこれらを適宜組み合わせて含む合金、グラフェン等を用いることができる。

本発明の一態様の発光デバイスには、マイクロキャビティ構造が適用されていることが好ましい。したがって、発光デバイスが有する一対の電極の一方は、可視光に対する透過性及び反射性を有する電極（半透過・半反射電極）を有することが好ましく、他方は、可視光に対する反射性を有する電極（反射電極）を有することが好ましい。発光デバイスがマイクロキャビティ構造を有することで、発光層から得られる発光を両電極間で共振させ、発光デバイスから射出される光を強めることができる。

なお、半透過・半反射電極は、可視光に対する透過性を有する電極（透明電極ともいう）と、反射電極と、の積層構造とすることができる。

透明電極の可視光の透過率は、４０％以上とする。半透過・半反射電極の可視光の反射率は、１０％以上９５％以下、好ましくは３０％以上８０％以下とする。反射電極の可視光の反射率は、４０％以上１００％以下、好ましくは７０％以上１００％以下とする。

第１の電極１１０１と第２の電極１１０３の抵抗率は、それぞれ、１×１０^−２Ωｃｍ以下が好ましい。

第１の電極１１０１と第２の電極１１０３の作製には、スパッタリング法や真空蒸着法を用いることができる。

＜正孔注入層及び正孔輸送層＞
正孔注入層は、ＥＬ層に正孔を注入しやすくする機能を有する。例えば、正孔注入層は、陽極から注入された正孔を、正孔輸送層（または発光層など）に注入する機能を有することができる。例えば、正孔注入層は、正孔を発生させ、当該正孔を正孔輸送層（または発光層など）に注入する機能を有することができる。

正孔注入層には、正孔注入性の高い材料（正孔注入性材料）を用いることができる。

正孔注入層には、正孔輸送性の高い材料（正孔輸送性材料）と電子受容性材料とを含む複合材料を用いることもできる。この場合、電子受容性材料により正孔輸送性材料から電子が引き抜かれて正孔注入層で正孔が発生し、正孔輸送層を介して発光層に正孔が注入される。なお、正孔注入層は、正孔輸送性材料と電子受容性材料とを含む複合材料からなる単層で形成してもよく、正孔輸送性材料と電子受容性材料とをそれぞれ別の層で積層して形成してもよい。

正孔輸送層は、正孔を発光層に輸送する層である。

正孔輸送層には、正孔輸送性材料を用いることができる。正孔輸送層に用いる正孔輸送性材料は、正孔注入層のＨＯＭＯ準位と同じまたは近いＨＯＭＯ準位を有することが好ましい。

正孔注入性材料としては、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の遷移金属酸化物、Ｈ_２Ｐｃ、ＣｕＰＣ等のフタロシアニン系の化合物等を用いることができる。

正孔注入性材料としては、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−（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）、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）、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）、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）等の芳香族アミン化合物等を用いることができる。

正孔注入性材料としては、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：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）等を用いることができる。または、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（略称：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、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等を用いることもできる。

正孔注入層に用いる電子受容性材料としては、第１の化合物に用いることができる材料と同様の材料を用いることができる。

正孔注入層に用いる電子受容性材料としては、元素周期表における第４族~第８族に属する金属の酸化物を用いることもできる。具体的には、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムが挙げられる。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。

正孔注入層及び正孔輸送層に用いる正孔輸送性材料としては、１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質が好ましい。なお、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものも用いることができる。

正孔注入層及び正孔輸送層に用いることができる正孔輸送性材料としては、第２の化合物に用いることができる正孔輸送性材料が挙げられる。以下に、正孔注入層及び正孔輸送層に用いることができるその他の正孔輸送性材料を列挙する（一部、上記と重複を含む）。

正孔輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香族化合物（例えばカルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フラン誘導体など）や芳香族アミン（芳香族アミン骨格を有する化合物）等が好ましい。

カルバゾール誘導体（カルバゾール骨格を有する化合物）としては、ビカルバゾール誘導体（例えば、３，３’−ビカルバゾール誘導体）、カルバゾリル基を有する芳香族アミン等が挙げられる。

ビカルバゾール誘導体（例えば、３，３’−ビカルバゾール誘導体）としては、具体的には、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）、９，９’−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−３，３’−ビ−９Ｈ−カルバゾール、９，９’−ビス（１，１’−ビフェニル−３−イル）−３，３’−ビ−９Ｈ−カルバゾール、９−（１，１’−ビフェニル−３−イル）−９’−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（略称：ｍＢＰＣＣＢＰ）、９−（２−ナフチル）−９’−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（略称：βＮＣＣＰ）などが挙げられる。

カルバゾリル基を有する芳香族アミンとしては、具体的には、ＰＣＢＡ１ＢＰ、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）、ＰＣＢＢｉＦ、ＰＣＢＢｉ１ＢＰ、ＰＣＢＡＮＢ、ＰＣＢＮＢＢ、４−フェニルジフェニル−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミン（略称：ＰＣＡ１ＢＰ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンゼン−１，３−ジアミン（略称：ＰＣＡ２Ｂ）、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−トリフェニル−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−トリス（９−フェニルカルバゾール−３−イル）ベンゼン−１，３，５−トリアミン（略称：ＰＣＡ３Ｂ）、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）、ＰＣＢＡＳＦ、ＰＣｚＰＣＡ１、ＰＣｚＰＣＡ２、ＰＣｚＰＣＮ１、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）、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）、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）、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）などが挙げられる。

カルバゾール誘導体としては、上記に加えて、ＰＣｚＮ２、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−［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）、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）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）等が挙げられる。

チオフェン誘導体（チオフェン骨格を有する化合物）及びフラン誘導体（フラン骨格を有する化合物）としては、具体的には、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、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、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）、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）等が挙げられる。

芳香族アミンとしては、具体的には、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ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）、ＢＰＡＦＬＰ、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）、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）、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）、ＴＤＡＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、ＤＰＡＢ、ＤＮＴＰＤ、ＤＰＡ３Ｂ等が挙げられる。

正孔輸送性材料としては、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤなどの高分子化合物を用いることもできる。

正孔輸送性材料は、上記に限られることなく公知の様々な材料を１種または複数種組み合わせて、正孔注入層及び正孔輸送層に用いることができる。

＜発光層＞
発光層は、発光物質を含む層である。発光層は、１種または複数種の発光物質を有することができる。発光物質としては、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色などの発光色を呈する物質を適宜用いる。また、発光物質として、近赤外光を発する物質を用いることもできる。

発光層は、発光物質（ゲスト材料）に加えて、１種または複数種の有機化合物（ホスト材料、アシスト材料等）を有していてもよい。１種または複数種の有機化合物としては、本実施の形態で説明する正孔輸送性材料及び電子輸送性材料の一方または双方を用いることができる。また、１種または複数種の有機化合物として、バイポーラ性材料を用いてもよい。

発光層に用いることができる発光物質として、特に限定は無く、一重項励起エネルギーを可視光領域もしくは近赤外光領域の発光に変える発光物質、または三重項励起エネルギーを可視光領域もしくは近赤外光領域の発光に変える発光物質を用いることができる。

一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、蛍光を発する物質（蛍光発光物質）が挙げられ、例えば、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタレン誘導体などが挙げられる。特にピレン誘導体は発光量子収率が高いので好ましい。ピレン誘導体の具体例としては、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−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（ジベンゾフラン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦｒＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ジベンゾチオフェン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＴｈＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−（ピレン−１，６−ジイル）ビス［（Ｎ−フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン）−６−アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−（ピレン−１，６−ジイル）ビス［（Ｎ−フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン）−８−アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ−０２）、Ｎ，Ｎ’−（ピレン−１，６−ジイル）ビス［（６，Ｎ−ジフェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン）−８−アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ−０３）などが挙げられる。特に、これら１，６ＦＬＰＡＰｒｎ、１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ、１，６ＢｎｆＡＰｒｎ−０３のようなピレンジアミン化合物に代表される縮合芳香族ジアミン化合物は、ホールトラップ性が高く、発光効率や信頼性に優れているため、好ましい。

その他にも、５，６−ビス［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６−ビス［４’−（１０−フェニル−９−アントリル）ビフェニル−４−イル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰＰ２ＢＰｙ）、Ｎ，Ｎ’−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）、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）、４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）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：ＰＣＢＡＰＢＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、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）、３，１０−ビス［Ｎ−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）、３，１０−ビス［Ｎ−（ジベンゾフラン−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＦｒＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）等を用いることができる。

三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、例えば、燐光を発する物質（燐光発光物質）や熱活性化遅延蛍光を示す物質（熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ　Ａｃｔｉｖａｔｅｄ　Ｄｅｌａｙｅｄ　Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）材料）が挙げられる。

燐光発光物質としては、例えば、４Ｈ−トリアゾール骨格、１Ｈ−トリアゾール骨格、イミダゾール骨格、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、またはピリジン骨格を有する有機金属錯体（特にイリジウム錯体）、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錯体（特にイリジウム錯体）、白金錯体、希土類金属錯体等が挙げられる。

青色または緑色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が４５０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下である燐光発光物質としては、以下のような物質が挙げられる。

例えば、トリス｛２−［５−（２−メチルフェニル）−４−（２，６−ジメチルフェニル）−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−イル−κＮ２］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｍｐ）_３］）、トリス（５−メチル−３，４−ジフェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）_３］）、トリス［４−（３−ビフェニル）−５−イソプロピル−３−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ−３ｂ）_３］）、トリス［３−（５−ビフェニル）−５−イソプロピル−４−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒ５ｂｔｚ）_３］）、のような４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属錯体、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錯体、ｆａｃ−トリス［１−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｍｉ）_３］）、トリス［３−（２，６−ジメチルフェニル）−７−メチルイミダゾ［１，２−ｆ］フェナントリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｐｉｍｐｔ−Ｍｅ）_３］）のようなイミダゾール骨格を有する有機金属錯体、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：ＦＩｒ（ａｃａｃ））のように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錯体等が挙げられる。

緑色または黄色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が４９５ｎｍ以上５９０ｎｍ以下である燐光発光物質としては、以下のような物質が挙げられる。

例えば、トリス（４−メチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）_３］）、トリス（４−ｔ−ブチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_３］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−メチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［６−（２−ノルボルニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［５−メチル−６−（２−メチルフェニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス｛４，６−ジメチル−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、（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、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）］）、［２−（４−フェニル−２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］ビス［２−（２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（４ｄｐｐｙ）］）、ビス［２−（２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］［２−（４−メチル−５−フェニル−２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］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、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ^２’）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，Ｃ^２’｝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，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｔ）_２（ａｃａｃ）］）などの有機金属錯体の他、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。

黄色または赤色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が５７０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下である燐光発光物質としては、以下のような物質が挙げられる。

例えば、（ジイソブチリルメタナト）ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）_２（ｄｉｂｍ）］）、ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）_２（ｄｐｍ）］）、ビス［４，６−ジ（ナフタレン−１−イル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）_２（ｄｐｍ）］）、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］）のようなピリミジン骨格を有する有機金属錯体、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）_２（ａｃａｃ）］）、ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）_２（ｄｐｍ）］）、ビス｛４，６−ジメチル−２−［３−（３，５−ジメチルフェニル）−５−フェニル−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，６−ジメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ^２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−Ｐ）_２（ｄｉｂｍ）］）、ビス｛４，６−ジメチル−２−［５−（４−シアノ−２，６−ジメチルフェニル）−３−（３，５−ジメチルフェニル）−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ^２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍＣＰ）_２（ｄｐｍ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［２−メチル−３−フェニルキノキサリナト−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｑ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（２，３−ジフェニルキノキサリナト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｑ）_２（ａｃａｃ）］）、（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）］）、ビス｛４，６−ジメチル−２−［５−（５−シアノ−２−メチルフェニル）−３−（３，５−ジメチルフェニル）−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｍ５ＣＰ）_２（ｄｐｍ）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属錯体や、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）］）、ビス［４，６−ジメチル−２−（２−キノリニル−κＮ）フェニル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ^２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）のようなピリジン骨格を有する有機金属錯体、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、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。

発光層に用いる有機化合物（ホスト材料、アシスト材料等）としては、発光物質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ることができる。

蛍光発光物質と組み合わせて用いる有機化合物としては、一重項励起状態のエネルギー準位が大きく、三重項励起状態のエネルギー準位が小さい有機化合物を用いるのが好ましい。

一部上記の具体例と重複するが、発光物質（蛍光発光物質、燐光発光物質）との好ましい組み合わせという観点から、以下に有機化合物の具体例を示す。

蛍光発光物質と組み合わせて用いることができる有機化合物としては、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、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る。

蛍光発光物質と組み合わせて用いる有機化合物の具体例としては、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、３，６−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）、ＰＣＰＮ、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）、ＹＧＡＰＡ、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−（９，１０−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）、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）、ＣｚＰＡ、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、６−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン（略称：２ｍＢｎｆＰＰＡ）、９−フェニル−１０−｛４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）ビフェニル−４’−イル｝アントラセン（略称：ＦＬＰＰＡ）、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、１，３，５−トリ（１−ピレニル）ベンゼン（略称：ＴＰＢ３）、５，１２−ジフェニルテトラセン、５，１２−ビス（ビフェニル−２−イル）テトラセン、９−（１−ナフチル）−１０−［４−（２−ナフチル）フェニル］アントラセン（略称：αＮ−βＮＰＡｎｔｈ）などが挙げられる。

燐光発光物質と組み合わせて用いる有機化合物としては、発光物質の三重項励起エネルギー（基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差）よりも三重項励起エネルギーの大きい有機化合物を選択すればよい。

励起錯体を形成させるべく複数の有機化合物（例えば、第１のホスト材料、及び第２のホスト材料（またはアシスト材料）等）を発光物質と組み合わせて用いる場合は、これらの複数の有機化合物を燐光発光物質（特に有機金属錯体）と混合して用いることが好ましい。

このような構成とすることにより、励起錯体から発光物質へのエネルギー移動であるＥｘＴＥＴ（Ｅｘｃｉｐｌｅｘ−Ｔｒｉｐｌｅｔ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ）を用いた発光を効率よく得ることができる。なお、複数の有機化合物の組み合わせとしては、励起錯体が形成されやすいものがよく、正孔を受け取りやすい化合物（正孔輸送性材料）と、電子を受け取りやすい化合物（電子輸送性材料）とを組み合わせることが特に好ましい。発光物質の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するような組み合わせを選択することで、エネルギー移動がスムーズとなり、効率よく発光を得ることができる。なお、正孔輸送性材料及び電子輸送性材料の具体例については、本実施の形態で示す材料を用いることができる。この構成により、発光デバイスの高効率、低電圧駆動、長寿命を同時に実現できる。

励起錯体を形成する材料の組み合わせとしては、正孔輸送性材料のＨＯＭＯ準位が電子輸送性材料のＨＯＭＯ準位以上の値であると好ましい。正孔輸送性材料のＬＵＭＯ準位（最低空軌道準位）が電子輸送性材料のＬＵＭＯ準位以上の値であると好ましい。材料のＬＵＭＯ準位及びＨＯＭＯ準位は、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定される材料の電気化学特性（還元電位及び酸化電位）から導出することができる。

励起錯体の形成は、例えば正孔輸送性材料の発光スペクトル、電子輸送性材料の発光スペクトル、及びこれら材料を混合した混合膜の発光スペクトルを比較し、混合膜の発光スペクトルが、各材料の発光スペクトルよりも長波長シフトする（または長波長側に新たなピークを持つ）現象を観測することにより確認することができる。または、正孔輸送性材料の過渡フォトルミネッセンス（ＰＬ）、電子輸送性材料の過渡ＰＬ、及びこれら材料を混合した混合膜の過渡ＰＬを比較し、混合膜の過渡ＰＬ寿命が、各材料の過渡ＰＬ寿命よりも長寿命成分を有する、または遅延成分の割合が大きくなるなどの過渡応答の違いを観測することにより、確認することができる。また、上述の過渡ＰＬは過渡エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）と読み替えても構わない。すなわち、正孔輸送性材料の過渡ＥＬ、電子輸送性材料の過渡ＥＬ、及びこれらの混合膜の過渡ＥＬを比較し、過渡応答の違いを観測することによっても、励起錯体の形成を確認することができる。

燐光発光物質と組み合わせて用いることができる有機化合物としては、芳香族アミン（芳香族アミン骨格を有する化合物）、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体（チオフェン誘導体）、ジベンゾフラン誘導体（フラン誘導体）、亜鉛やアルミニウム系の金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体等が挙げられる。

正孔輸送性の高い有機化合物である芳香族アミン、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体の具体例としては、上記に示した正孔輸送性材料の具体例と同じものが挙げられる。

電子輸送性の高い有機化合物である、亜鉛やアルミニウム系の金属錯体の具体例としては、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：Ａｌｍｑ_３）、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：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（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げられる。

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骨格を有する金属錯体、チアゾール骨格を有する金属錯体なども用いることができる。

電子輸送性の高い有機化合物である、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体の具体例としては、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）、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）、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−ＥｔＴＡＺ）、２−｛４−［９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）−２−アントリル］フェニル｝−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ＺＡＤＮ）、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）、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）、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢｐｈｅｎ）、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）、２−［４−（３，６−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、７−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、及び６−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）などが挙げられる。

電子輸送性の高い有機化合物である、ジアジン骨格を有する複素環化合物、トリア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の具体例としては、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）、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）、９−［３−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）フェニル］−９’−フェニル−２，３’−ビ−９Ｈ−カルバゾール（略称：ｍＰＣＣｚＰＴｚｎ−０２）、２−［３’−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−１，１’−ビフェニル−３−イル］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＦＢＰＴｚｎ）、２−［（１，１’−ビフェニル）−４−イル］−４−フェニル−６−［９，９’−スピロビ（９Ｈ−フルオレン）−２−イル］−１，３，５−トリアジン（略称：ＢＰ−ＳＦＴｚｎ）、２−｛３−［３−（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−８−イル）フェニル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＢｎｆＢＰＴｚｎ）、２−｛３−［３−（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−６−イル）フェニル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＢｎｆＢＰＴｚｎ−０２）、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）などが挙げられる。

電子輸送性の高い有機化合物としては、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。

ＴＡＤＦ材料とは、Ｓ_１準位（一重項励起状態のエネルギー準位）とＴ_１準位（三重項励起状態のエネルギー準位）との差が小さく、逆項間交差によって三重項励起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ことができ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、一重項励起状態を効率よく生成することができる。また、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる。熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、Ｓ_１準位とＴ_１準位のエネルギー差が０ｅＶ以上０．２ｅＶ以下、好ましくは０ｅＶ以上０．１ｅＶ以下であることが挙げられる。また、ＴＡＤＦ材料における遅延蛍光とは、通常の蛍光と同様のスペクトルを持ちながら、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。

２種類の物質で励起状態を形成する励起錯体は、Ｓ_１準位とＴ_１準位との差が極めて小さく、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ことが可能なＴＡＤＦ材料としての機能を有する。

Ｔ_１準位の指標としては、低温（例えば７７Ｋから１０Ｋ）で観測される燐光スペクトルを用いればよい。ＴＡＤＦ材料としては、その蛍光スペクトルの短波長側の裾において接線を引き、その外挿線の波長のエネルギーをＳ_１準位とし、燐光スペクトルの短波長側の裾において接線を引き、その外挿線の波長のエネルギーをＴ_１準位とした際に、そのＳ_１とＴ_１の差が０．３ｅＶ以下であることが好ましく、０．２ｅＶ以下であることがさらに好ましい。

ＴＡＤＦ材料は、ゲスト材料として用いてもよく、ホスト材料として用いてもよい。

ＴＡＤＦ材料としては、例えば、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。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（Ｐｒｏｔｏ　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（Ｃｏｐｒｏ　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_２ＯＥＰ）等が挙げられる。

その他にも、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）、ＰＣＣｚＰＴｚｎ、２−［４−（１０Ｈ−フェノキサジン−１０−イル）フェニル］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＸＺ−ＴＲＺ）、３−［４−（５−フェニル−５，１０−ジヒドロフェナジン−１０−イル）フェニル］−４，５−ジフェニル−１，２，４−トリアゾール（略称：ＰＰＺ−３ＴＰＴ）、３−（９，９−ジメチル−９Ｈ−アクリジン−１０−イル）−９Ｈ−キサンテン−９−オン（略称：ＡＣＲＸＴＮ）、ビス［４−（９，９−ジメチル−９，１０−ジヒドロアクリジン）フェニル］スルホン（略称：ＤＭＡＣ−ＤＰＳ）、１０−フェニル−１０Ｈ，１０’Ｈ−スピロ［アクリジン−９，９’−アントラセン］−１０’−オン（略称：ＡＣＲＳＡ）、等の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ができる。該複素環化合物は、π電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有するため、電子輸送性及び正孔輸送性が共に高く、好ましい。なお、π電子不足型複素芳香環の代わりに、シアノ基のような電子吸引基が結合した芳香環を用いてもよい。また、π電子不足型複素芳香環の代わりに、π電子不足型骨格を用いることができる。同様に、π電子過剰型複素芳香環の代わりに、π電子過剰型骨格を用いることができる。

π電子不足型複素芳香環を有する骨格のうち、ピリジン骨格、ジアジン骨格（ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格）、及びトリアジン骨格は、安定で信頼性が良好なため好ましい。特に、ベンゾフロピリミジン骨格、ベンゾチエノピリミジン骨格、ベンゾフロピラジン骨格、ベンゾチエノピラジン骨格は電子受容性が高く、信頼性が良好なため好ましい。

π電子過剰型複素芳香環を有する骨格のうち、アクリジン骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格、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、当該骨格の少なくとも一つを有することが好ましい。特に、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、インドール骨格、カルバゾール骨格、インドロカルバゾール骨格、ビカルバゾール骨格、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、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、一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギー差が小さくなるため、特に好ましい。

π電子過剰型骨格として、芳香族アミン骨格、フェナジン骨格等を用いることができる。π電子不足型骨格として、キサンテン骨格、チオキサンテンジオキサイド骨格、オキサジアゾール骨格、トリアゾール骨格、イミダゾール骨格、アントラキノン骨格、フェニルボランやボラントレン等の含ホウ素骨格、ベンゾニトリルまたはシアノベンゼン等のニトリル基またはシアノ基を有する芳香環や複素芳香環、ベンゾフェノン等のカルボニル骨格、ホスフィンオキシド骨格、スルホン骨格等を用いることができる。

なお、発光物質としてＴＡＤＦ材料を用いる場合、他の有機化合物と組み合わせて用いることもできる。特に、上述したホスト材料（正孔輸送性材料、電子輸送性材料）と組み合わせることができる。ＴＡＤＦ材料を用いる場合、ホスト材料のＳ_１準位はＴＡＤＦ材料のＳ_１準位より高い方が好ましい。また、ホスト材料のＴ_１準位はＴＡＤＦ材料のＴ_１準位より高いことが好ましい。

また、ＴＡＤＦ材料をホスト材料に用い、蛍光発光物質をゲスト材料に用いてもよい。ＴＡＤＦ材料をホスト材料として用いると、ＴＡＤＦ材料で生成した三重項励起エネルギーが、逆項間交差によって一重項励起エネルギーに変換され、さらに発光物質へエネルギー移動することで、発光デバイスの発光効率を高めることができる。このとき、ＴＡＤＦ材料がエネルギードナーとして機能し、発光物質がエネルギーアクセプターとして機能する。従って、ホスト材料としてＴＡＤＦ材料を用いることは、ゲスト材料として蛍光発光物質を用いる場合に非常に有効である。また、このとき、高い発光効率を得るためには、ＴＡＤＦ材料のＳ_１準位は、蛍光発光物質のＳ_１準位より高いことが好ましい。また、ＴＡＤＦ材料のＴ_１準位は、蛍光発光物質のＳ_１準位より高いことが好ましい。したがって、ＴＡＤＦ材料のＴ_１準位は、蛍光発光物質のＴ_１準位より高いことが好ましい。

また、蛍光発光物質の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈するＴＡＤＦ材料を用いることが好ましい。そうすることで、ＴＡＤＦ材料から蛍光発光物質への励起エネルギーの移動がスムーズとなり、効率よく発光が得られるため、好ましい。

また、効率よく三重項励起エネルギーから逆項間交差によって一重項励起エネルギーが生成されるためには、ＴＡＤＦ材料でキャリア再結合が生じることが好ましい。また、ＴＡＤＦ材料で生成した三重項励起エネルギーが蛍光発光物質の三重項励起エネルギーに移動しないことが好ましい。そのためには、蛍光発光物質は、蛍光発光物質が有する発光団（発光の原因となる骨格）の周囲に保護基を有すると好ましい。該保護基としては、π結合を有さない置換基が好ましく、飽和炭化水素が好ましく、具体的には炭素数３以上１０以下のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３以上１０以下のシクロアルキル基、炭素数３以上１０以下のトリアルキルシリル基が挙げられ、保護基が複数あるとさらに好ましい。π結合を有さない置換基は、キャリアを輸送する機能に乏しいため、キャリア輸送やキャリア再結合に影響をほとんど与えずに、ＴＡＤＦ材料と蛍光発光物質の発光団との距離を遠ざけることができる。ここで、発光団とは、蛍光発光物質において発光の原因となる原子団（骨格）を指す。発光団は、π結合を有する骨格が好ましく、芳香環を含むことが好ましく、縮合芳香環または縮合複素芳香環を有すると好ましい。縮合芳香環または縮合複素芳香環としては、フェナントレン骨格、スチルベン骨格、アクリドン骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格等が挙げられる。特にナフタレン骨格、アントラセン骨格、フルオレン骨格、クリセン骨格、トリフェニレン骨格、テトラセン骨格、ピレン骨格、ペリレン骨格、クマリン骨格、キナクリドン骨格、ナフトビスベンゾフラン骨格を有する蛍光発光物質は蛍光量子収率が高いため好ましい。

＜電子注入層及び電子輸送層＞
電子注入層は、ＥＬ層に電子を注入しやすくする機能を有する。例えば、電子注入層は、陰極から注入された電子を、電子輸送層（または発光層など）に注入する機能を有することができる。例えば、電子注入層は、電子を発生させ、当該電子を電子輸送層（または発光層など）に注入する機能を有することができる。

電子注入層には、電子注入性の高い材料（電子注入性材料）を用いることができる。

電子注入層には、電子輸送性の高い材料（電子輸送性材料）と電子供与性材料（ドナー性材料）とを含む複合材料を用いることもできる。この場合、電子供与性材料により電子輸送性材料から正孔が引き抜かれて電子注入層で電子が発生し、電子輸送層を介して発光層に電子が注入される。なお、電子注入層は、電子輸送性材料と電子供与性材料とを含む複合材料からなる単層で形成してもよく、電子輸送性材料と電子供与性材料とをそれぞれ別の層で積層して形成してもよい。

電子輸送層は、電子を発光層に輸送する層である。

電子輸送層には、電子輸送性材料を用いることができる。

電子注入性材料としては、第２の物質に用いることができる材料と同様の材料が挙げられる。

電子注入層に用いる電子供与性材料としては、電子輸送性材料に対し電子供与性を示す物質を用いることができる。具体的には、第２の物質に用いることができる材料と同様の材料が挙げられる。

電子注入層及び電子輸送層に用いる電子輸送性材料は、１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質が好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものも用いることができる。

電子輸送性材料としては、第１の有機化合物に用いることができる電子輸送性材料を用いることができる。

本発明の一態様の発光デバイスの作製には、蒸着法などの真空プロセスや、スピンコート法やインクジェット法などの溶液プロセスを用いることができる。蒸着法を用いる場合には、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法、分子線蒸着法、真空蒸着法などの物理蒸着法（ＰＶＤ法）や、化学蒸着法（ＣＶＤ法）等を用いることができる。特にＥＬ層に含まれる機能層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層など）については、蒸着法（真空蒸着法等）、塗布法（ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法等）、印刷法（インクジェット法、スクリーン（孔版印刷）法、オフセット（平版印刷）法、フレキソ（凸版印刷）法、グラビア法、マイクロコンタクト法等）などの方法により形成することができる。

発光デバイスを構成する機能層の材料は、それぞれ、上述の材料に限定されない。例えば、機能層の材料として、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）、中分子化合物（低分子と高分子の中間領域の化合物：分子量４００以上４０００以下）、無機化合物（量子ドット材料等）等を用いてもよい。なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。

以上のように、本実施の形態の発光デバイスは、第１の物質（金属、金属塩、金属酸化物、または有機金属塩）を有する第１の層と、第２の物質（電子注入性材料）を有する第３の層と、の間に、第１の層よりも第１の物質の濃度が低い第２の層を有する。このような構成とすることで、第３の層から第２の層、さらには第１の層への電子注入性が高まり、発光デバイスの駆動電圧を低下させることができる。これにより、発光デバイスの信頼性を高めることができる。

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。また、本明細書において、１つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。

（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３~図５を用いて説明する。

［発光装置の構成例１］
図３Ａに、発光装置の上面図を示し、図３Ｂ、図３Ｃに、図３Ａの一点鎖線Ｘ１−Ｙ１間及びＸ２−Ｙ２間の断面図を示す。図３Ａ~図３Ｃに示す発光装置は、例えば、照明装置に用いることができる。発光装置は、ボトムエミッション、トップエミッション、デュアルエミッションのいずれであってもよい。

図３Ｂに示す発光装置は、基板４９０ａ、基板４９０ｂ、導電層４０６、導電層４１６、絶縁層４０５、有機ＥＬデバイス４５０（第１の電極４０１、ＥＬ層４０２、及び第２の電極４０３）、及び接着層４０７を有する。有機ＥＬデバイス４５０には、実施の形態１に示す、本発明の一態様の発光デバイスの構成を適用することが好ましい。

有機ＥＬデバイス４５０は、基板４９０ａ上の第１の電極４０１と、第１の電極４０１上のＥＬ層４０２と、ＥＬ層４０２上の第２の電極４０３とを有する。基板４９０ａ、接着層４０７、及び基板４９０ｂによって、有機ＥＬデバイス４５０は封止されている。

第１の電極４０１、導電層４０６、導電層４１６の端部は絶縁層４０５で覆われている。導電層４０６は第１の電極４０１と電気的に接続し、導電層４１６は第２の電極４０３と電気的に接続する。第１の電極４０１を介して絶縁層４０５に覆われた導電層４０６は、補助配線として機能し、第１の電極４０１と電気的に接続する。有機ＥＬデバイス４５０の電極と電気的に接続する補助配線を有すると、電極の抵抗に起因する電圧降下を抑制できるため、好ましい。導電層４０６は、第１の電極４０１上に設けられていてもよい。また、絶縁層４０５上等に、第２の電極４０３と電気的に接続する補助配線を有していてもよい。

基板４９０ａ及び基板４９０ｂには、それぞれ、ガラス、石英、セラミック、サファイア、有機樹脂などを用いることができる。基板４９０ａ及び基板４９０ｂに可撓性を有する材料を用いると、表示装置の可撓性を高めることができる。

発光装置の発光面には、光取り出し効率を高めるための光取り出し構造、ゴミの付着を抑制する帯電防止膜、汚れを付着しにくくする撥水性の膜、使用に伴う傷の発生を抑制するハードコート膜、衝撃吸収層等を配置してもよい。

絶縁層４０５に用いることのできる絶縁材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂、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、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料が挙げられる。

接着層４０７としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤などの各種硬化型接着剤を用いることができる。これら接着剤としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等が挙げられる。特に、エポキシ樹脂等の透湿性が低い材料が好ましい。また、二液混合型の樹脂を用いてもよい。また、接着シート等を用いてもよい。

図３Ｃに示す発光装置は、バリア層４９０ｃ、導電層４０６、導電層４１６、絶縁層４０５、有機ＥＬデバイス４５０、接着層４０７、バリア層４２３、及び基板４９０ｂを有する。

図３Ｃに示すバリア層４９０ｃは、基板４２０、接着層４２２、及びバリア性の高い絶縁層４２４を有する。

図３Ｃに示す発光装置では、バリア性の高い絶縁層４２４とバリア層４２３との間に、有機ＥＬデバイス４５０が配置されている。したがって、基板４２０及び基板４９０ｂに比較的防水性の低い樹脂フィルムなどを用いても、有機ＥＬデバイスに水などの不純物が入り込み寿命が低減することを、抑制することができる。

基板４２０及び基板４９０ｂには、それぞれ、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）等のポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、アクリル樹脂、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（ナイロン、アラミド等）、ポリシロキサン樹脂、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、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、ＡＢＳ樹脂、セルロースナノファイバー等を用いることができる。基板４２０及び基板４９０ｂには、可撓性を有する程度の厚さのガラスを用いてもよい。

バリア性の高い絶縁層４２４としては、無機絶縁膜を用いることが好ましい。無機絶縁膜としては、例えば、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜などを用いることができる。また、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜、及び酸化ネオジム膜等を用いてもよい。また、上述の絶縁膜を２以上積層して用いてもよい。

バリア層４２３には、少なくとも１層の無機膜を有することが好ましい。例えば、バリア層４２３には、無機膜の単層構造や、無機膜と有機膜との積層構造を適用することができる。無機膜としては、上記無機絶縁膜が好適である。当該積層構造としては、例えば、酸化窒化シリコン膜と、酸化シリコン膜と、有機膜と、酸化シリコン膜と、窒化シリコン膜と、を順に形成する構成などが挙げられる。保護層を無機膜と有機膜との積層構造とすることで、有機ＥＬデバイス４５０に入り込みうる不純物（代表的には、水素、水など）を好適に抑制することができる。

バリア性の高い絶縁層４２４及び有機ＥＬデバイス４５０は、可撓性を有する基板４２０上に直接形成することができる。この場合、接着層４２２は不要である。また、絶縁層４２４及び有機ＥＬデバイス４５０は、硬質基板上に剥離層を介して形成した後、基板４２０に転置することができる。例えば、剥離層に、熱、力、レーザ光などを与えることにより、硬質基板から絶縁層４２４及び有機ＥＬデバイス４５０を剥離した後、接着層４２２を用いて基板４２０を貼り合わせることで、基板４２０に転置してもよい。剥離層としては、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜とを含む無機膜の積層構造や、ポリイミド等の有機樹脂膜等を用いることができる。硬質基板を用いる場合、樹脂基板などに比べて、高温をかけて絶縁層４２４を形成することができるため、絶縁層４２４を緻密で極めてバリア性の高い絶縁膜とすることができる。

［発光装置の構成例２］
図４Ａに、発光装置の断面図を示す。図４Ａに示す発光装置は、トランジスタと発光デバイスとが電気的に接続されてなるアクティブマトリクス型の発光装置である。

図４Ａに示す発光装置は、基板２０１、トランジスタ２１０、発光デバイス２０３Ｒ、発光デバイス２０３Ｇ、発光デバイス２０３Ｂ、カラーフィルタ２０６Ｒ、カラーフィルタ２０６Ｇ、カラーフィルタ２０６Ｂ、基板２０５等を有する。

図４Ａでは、基板２０１上にトランジスタ２１０が設けられ、トランジスタ２１０上に絶縁層２０２が設けられ、絶縁層２０２上に発光デバイス２０３Ｒ、２０３Ｇ、２０３Ｂが設けられている。

トランジスタ２１０、及び、発光デバイス２０３Ｒ、２０３Ｇ、２０３Ｂは、基板２０１、基板２０５、及び接着層２０８によって囲まれた空間２０７に封止されている。空間２０７は、例えば、減圧雰囲気、不活性雰囲気、または樹脂で充填された構成を適用できる。

図４Ａに示す発光装置は、１つの画素が、赤色の副画素（Ｒ）、緑色の副画素（Ｇ）、及び青色の副画素（Ｂ）を有する構成である。

本発明の一態様の発光装置は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する。１つの画素は、１つ以上の副画素を有する。１つの副画素は、１つの発光デバイスを有する。例えば、画素には、副画素を３つ有する構成（Ｒ、Ｇ、Ｂの３色、または、黄色（Ｙ）、シアン（Ｃ）、及びマゼンタ（Ｍ）の３色など）、または、副画素を４つ有する構成（Ｒ、Ｇ、Ｂ、白色（Ｗ）の４色、または、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙの４色など）を適用できる。

図４Ｂに、発光デバイス２０３Ｒ、発光デバイス２０３Ｇ、及び、発光デバイス２０３Ｂの詳細な構成を示す。発光デバイス２０３Ｒ、２０３Ｇ、２０３Ｂは、共通のＥＬ層２１３を有し、また、各発光デバイスの発光色に応じて、各発光デバイスの電極間の光学距離が調整されたマイクロキャビティ構造を有する。各発光デバイスには、実施の形態１に示す、本発明の一態様の発光デバイスの構成を適用することが好ましい。

第１の電極２１１は、反射電極として機能し、第２の電極２１５は、半透過・半反射電極として機能する。

発光デバイス２０３Ｒは、赤色の光の強度が強められるよう、第１の電極２１１と第２の電極２１５との間が光学距離２２０Ｒとなるように調整されている。同様に、発光デバイス２０３Ｇは、緑色の光の強度が強められるよう、第１の電極２１１と第２の電極２１５との間が光学距離２２０Ｇとなるように調整され、発光デバイス２０３Ｂは、青色の光の強度が強められるよう、第１の電極２１１と第２の電極２１５との間が光学距離２２０Ｂとなるように調整されている。

図４Ｂに示すように、発光デバイス２０３Ｒにおいて導電層２１２Ｒを第１の電極２１１上に形成し、発光デバイス２０３Ｇにおいて導電層２１２Ｇを第１の電極２１１上に形成することで、光学調整を行うことができる。さらに、発光デバイス２０３Ｂにおいて、導電層２１２Ｒ及び導電層２１２Ｇとは異なる厚さの導電層を、第１の電極２１１上に形成して、光学距離２２０Ｂを調整してもよい。なお、図４Ａに示すように、第１の電極２１１、導電層２１２Ｒ、及び導電層２１２Ｇの端部は、絶縁層２０４に覆われている。

図４Ａに示す発光装置は、発光デバイスから得られた発光が基板２０５に形成された各色のカラーフィルタを介して射出されるトップエミッション型の発光装置である。カラーフィルタは、可視光のうち特定の波長域を通過させ、特定の波長域を阻止することができる。

赤色の副画素（Ｒ）では、発光デバイス２０３Ｒからの発光が、赤色のカラーフィルタ２０６Ｒを介して射出される。図４Ａに示すように、発光デバイス２０３Ｒと重なる位置に赤の波長域のみを通過させるカラーフィルタ２０６Ｒを設けることにより、発光デバイス２０３Ｒから赤色発光を得ることができる。

同様に、緑色の副画素（Ｇ）では、発光デバイス２０３Ｇからの発光が、緑色のカラーフィルタ２０６Ｇを介して射出され、青色の副画素（Ｂ）では、発光デバイス２０３Ｂからの発光が、青色のカラーフィルタ２０６Ｂを介して射出される。

なお、１種のカラーフィルタの端部には、ブラックマトリックス２０９（黒色層ともいえる）が設けられていてもよい。さらに、各色のカラーフィルタ及びブラックマトリックス２０９は、可視光を透過するオーバーコート層で覆われていてもよい。

図４Ｃに示す発光装置は、１つの画素が、赤色の副画素（Ｒ）、緑色の副画素（Ｇ）、青色の副画素（Ｂ）、白色の副画素（Ｗ）を有する構成である。図４Ｃにおいて、白色の副画素（Ｗ）が有する発光デバイス２０３Ｗからの光は、カラーフィルタを介さずに発光装置の外部に射出される。

なお、発光デバイス２０３Ｗにおける第１の電極２１１と第２の電極２１５との間の光学距離は、発光デバイス２０３Ｒ、２０３Ｇ、２０３Ｂのいずれかと同じであってもよく、いずれとも異なっていてもよい。

例えば、発光デバイス２０３Ｗから発せられる光が色温度の低い白色光であるなど、青色の波長の光の強度を強めたい場合には、図４Ｃに示すように、発光デバイス２０３Ｗにおける光学距離を、発光デバイス２０３Ｂにおける光学距離２２０Ｂと等しくすることが好ましい。これにより、発光デバイス２０３Ｗから得られる光を所望の色温度の白色光に近づけることができる。

図４Ａでは、トップエミッション型の発光装置を示したが、図４Ｄに示すように、トランジスタ２１０が形成されている基板２０１側に光を取り出す構造（ボトムエミッション型）の発光装置も本発明の一態様である。

ボトムエミッション型の発光装置では、各色のカラーフィルタを、基板２０１と発光デバイスとの間に設けることが好ましい。図４Ｄでは、基板２０１上にトランジスタ２１０を形成し、トランジスタ２１０上に絶縁層２０２ａを形成し、絶縁層２０２ａ上にカラーフィルタ２０６Ｒ、２０６Ｇ、２０６Ｂを形成し、カラーフィルタ２０６Ｒ、２０６Ｇ、２０６Ｂ上に絶縁層２０２ｂを形成し、絶縁層２０２ｂ上に発光デバイス２０３Ｒ、２０３Ｇ、２０３Ｂを形成する例を示す。

トップエミッション型の発光装置の場合には、基板２０１として遮光性の基板及び透光性の基板を用いることができ、基板２０５として透光性の基板を用いることができる。

ボトムエミッション型の発光装置の場合には、基板２０５として遮光性の基板及び透光性の基板を用いることができ、基板２０１として透光性の基板を用いることができる。

［発光装置の構成例３］
本発明の一態様の発光装置は、パッシブマトリクス型またはアクティブマトリクス型とすることができる。アクティブマトリクス型の発光装置について図５を用いて説明する。

図５Ａに発光装置の上面図を示す。図５Ｂに、図５Ａに示す一点鎖線Ａ−Ａ’間の断面図を示す。

図５Ａ、図５Ｂに示すアクティブマトリクス型の発光装置は、画素部３０２、回路部３０３、回路部３０４ａ、及び回路部３０４ｂを有する。

回路部３０３、回路部３０４ａ、及び回路部３０４ｂは、それぞれ、走査線駆動回路（ゲートドライバ）または信号線駆動回路（ソースドライバ）として機能することができる。または、外付けのゲートドライバまたはソースドライバと、画素部３０２と、を電気的に接続する回路であってもよい。

第１の基板３０１上には、引き回し配線３０７が設けられる。引き回し配線３０７は、外部入力端子であるＦＰＣ３０８と電気的に接続される。ＦＰＣ３０８は、回路部３０３、回路部３０４ａ、及び回路部３０４ｂに外部からの信号（例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等）や電位を伝達する。また、ＦＰＣ３０８にはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていてもよい。図５Ａ、図５Ｂに示す構成は、発光デバイス（または発光装置）及びＦＰＣを有する発光モジュールということもできる。

画素部３０２は、有機ＥＬデバイス３１７、トランジスタ３１１、及びトランジスタ３１２を有する画素を、複数有する。有機ＥＬデバイス３１７には、実施の形態１に示す、本発明の一態様の発光デバイスの構成を適用することが好ましい。トランジスタ３１２は、有機ＥＬデバイス３１７が有する第１の電極３１３と電気的に接続されている。トランジスタ３１１は、スイッチング用トランジスタとして機能する。トランジスタ３１２は、電流制御用トランジスタとして機能する。なお、各画素が有するトランジスタの数は、特に限定されることはなく、必要に応じて適宜設けることができる。

回路部３０３は、トランジスタ３０９、トランジスタ３１０等を含む、複数のトランジスタを有する。回路部３０３は、単極性（Ｎ型またはＰ型のいずれか一方のみ）のトランジスタを含む回路で形成されてもよいし、Ｎ型のトランジスタとＰ型のトランジスタを含むＣＭＯＳ回路で形成されてもよい。また、外部に駆動回路を有する構成としてもよい。

本実施の形態の発光装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタ、スタガ型のトランジスタ、逆スタガ型のトランジスタ等を用いることができる。また、トップゲート型またはボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。または、チャネルが形成される半導体層の上下にゲートが設けられていてもよい。

トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、または一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。

トランジスタの半導体層は、金属酸化物（酸化物半導体ともいう）を有することが好ましい。または、トランジスタの半導体層は、シリコンを有していてもよい。シリコンとしては、アモルファスシリコン、結晶性のシリコン（低温ポリシリコン、単結晶シリコンなど）などが挙げられる。

半導体層は、例えば、インジウムと、Ｍ（Ｍは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、及びマグネシウムから選ばれた一種または複数種）と、亜鉛と、を有することが好ましい。特に、Ｍは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、及びスズから選ばれた一種または複数種であることが好ましい。

特に、半導体層として、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、及び亜鉛（Ｚｎ）を含む酸化物（ＩＧＺＯとも記す）を用いることが好ましい。

半導体層がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の場合、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物を成膜するために用いるスパッタリングターゲットは、Ｉｎの原子数比がＭの原子数比以上であることが好ましい。このようなスパッタリングターゲットの金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：８、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝６：１：６、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：２：５等が挙げられる。

回路部３０３、回路部３０４ａ、回路部３０４ｂが有するトランジスタと、画素部３０２が有するトランジスタは、同じ構造であってもよく、異なる構造であってもよい。回路部３０３、回路部３０４ａ、回路部３０４ｂが有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、２種類以上あってもよい。同様に、画素部３０２が有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、２種類以上あってもよい。

第１の電極３１３の端部は、絶縁層３１４により覆われている。なお、絶縁層３１４には、ネガ型の感光性樹脂、ポジ型の感光性樹脂（アクリル樹脂）などの有機化合物や、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン等の無機化合物を用いることができる。絶縁層３１４の上端部または下端部には、曲率を有する曲面を有するのが好ましい。これにより、絶縁層３１４の上層に形成される膜の被覆性を良好なものとすることができる。

第１の電極３１３上にはＥＬ層３１５が設けられ、ＥＬ層３１５上には第２の電極３１６が設けられる。ＥＬ層３１５は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層等を有する。

複数のトランジスタ及び複数の有機ＥＬデバイス３１７は、第１の基板３０１、第２の基板３０６、及びシール材３０５によって、封止されている。第１の基板３０１、第２の基板３０６、及びシール材３０５で囲まれた空間３１８は、不活性気体（窒素やアルゴン等）や有機物（シール材３０５を含む）で充填されていてもよい。

シール材３０５には、エポキシ樹脂やガラスフリットを用いることができる。なお、シール材３０５には、できるだけ水分や酸素を透過しない材料を用いることが好ましい。シール材としてガラスフリットを用いる場合には、接着性の観点から第１の基板３０１及び第２の基板３０６はガラス基板であることが好ましい。

図５Ｃ、図５Ｄに、発光装置に用いることができるトランジスタの例を示す。

図５Ｃに示すトランジスタ３２０は、ゲートとして機能する導電層３２１、ゲート絶縁層として機能する絶縁層３２８、チャネル形成領域３２７ｉ及び一対の低抵抗領域３２７ｎを有する半導体層３２７、一対の低抵抗領域３２７ｎの一方と接続する導電層３２２ａ、一対の低抵抗領域３２７ｎの他方と接続する導電層３２２ｂ、ゲート絶縁層として機能する絶縁層３２５、ゲートとして機能する導電層３２３、並びに、導電層３２３を覆う絶縁層３２４を有する。絶縁層３２８は、導電層３２１とチャネル形成領域３２７ｉとの間に位置する。絶縁層３２５は、導電層３２３とチャネル形成領域３２７ｉとの間に位置する。トランジスタ３２０は、絶縁層３２６によって覆われていることが好ましい。絶縁層３２６をトランジスタ３２０の構成要素に含んでいてもよい。

導電層３２２ａ及び導電層３２２ｂは、それぞれ、絶縁層３２４に設けられた開口を介して低抵抗領域３２７ｎと接続される。導電層３２２ａ及び導電層３２２ｂのうち、一方はソースとして機能し、他方はドレインとして機能する。

絶縁層３２５は、少なくとも半導体層３２７のチャネル形成領域３２７ｉと重ねて設けられる。絶縁層３２５は、一対の低抵抗領域３２７ｎの上面及び側面を覆っていてもよい。

図５Ｄに示すトランジスタ３３０は、ゲートとして機能する導電層３３１、ゲート絶縁層として機能する絶縁層３３８、ソース及びドレインとして機能する導電層３３２ａ及び導電層３３２ｂ、半導体層３３７、ゲート絶縁層として機能する絶縁層３３５、並びに、ゲートとして機能する導電層３３３を有する。絶縁層３３８は、導電層３３１と半導体層３３７との間に位置する。絶縁層３３５は、導電層３３３と半導体層３３７との間に位置する。トランジスタ３３０は、絶縁層３３４によって覆われていることが好ましい。絶縁層３３４を、トランジスタ３３０の構成要素に含んでもよい。

トランジスタ３２０及びトランジスタ３３０には、チャネルが形成される半導体層を２つのゲートで挟持する構成が適用されている。２つのゲートを接続し、これらに同一の信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。または、２つのゲートのうち、一方に閾値電圧を制御するための電位を与え、他方に駆動のための電位を与えることで、トランジスタの閾値電圧を制御してもよい。

トランジスタを覆う絶縁層の少なくとも一層に、水や水素などの不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。これにより、絶縁層をバリア層として機能させることができる。このような構成とすることで、トランジスタに外部から不純物が拡散することを効果的に抑制でき、発光装置の信頼性を高めることができる。

絶縁層３２５、絶縁層３２６、絶縁層３２８、絶縁層３３４、絶縁層３３５、及び絶縁層３３８としては、それぞれ、無機絶縁膜を用いることが好ましい。無機絶縁膜としては、例えば、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜などを用いることができる。また、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜、及び酸化ネオジム膜等を用いてもよい。また、上述の絶縁膜を２以上積層して用いてもよい。

なお、発光装置を構成する各種導電層に用いることができる材料としては、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、またはタングステンなどの金属、またはこれを主成分とする合金などが挙げられる。またこれらの材料を含む膜を単層で、または積層構造として用いることができる。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅−マグネシウム−アルミニウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、タングステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、その上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層構造等がある。なお、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛等の酸化物を用いてもよい。また、マンガンを含む銅を用いると、エッチングによる形状の制御性が高まるため好ましい。

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、本発明の一態様の電子機器について図を用いて説明する。

電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、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、生体認証機器、検査機器が挙げられる。

本発明の一態様の電子機器は、表示部に本発明の一態様の発光装置を有するため、信頼性が高い。

本実施の形態の電子機器の表示部には、例えばフルハイビジョン、４Ｋ２Ｋ、８Ｋ４Ｋ、１６Ｋ８Ｋ、またはそれ以上の解像度を有する映像を表示させることができる。また、表示部の画面サイズとしては、対角２０インチ以上、対角３０インチ以上、対角５０インチ以上、対角６０インチ以上、または対角７０インチ以上とすることができる。

本発明の一態様の電子機器は可撓性を有するため、家屋もしくはビルの内壁もしくは外壁、または、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。

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、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、表示部で映像または情報等の表示を行うことができる。また、電子機器がアンテナ及び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。

本実施の形態の電子機器は、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの）を有していてもよい。

本実施の形態の電子機器は、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、タッチパネル機能、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）を実行する機能、無線通信機能、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す機能等を有することができる。

図６Ａにテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置７１００は、筐体７１０１に表示部７０００が組み込まれている。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。

表示部７０００に、本発明の一態様の発光装置を適用することができる。表示部７０００に本発明の一態様の発光装置を用いることで、テレビジョン装置７１００の信頼性を高めることができる。

図６Ａに示すテレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７１１１により行うことができる。または、表示部７０００にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７０００に触れることで操作してもよい。リモコン操作機７１１１は、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有していてもよい。リモコン操作機７１１１が備える操作キーまたはタッチパネルにより、チャンネル及び音量の操作を行うことができ、表示部７０００に表示される映像を操作することができる。

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

図６Ｂに、ノート型パーソナルコンピュータの一例を示す。ノート型パーソナルコンピュータ７２００は、筐体７２１１、キーボード７２１２、ポインティングデバイス７２１３、外部接続ポート７２１４等を有する。筐体７２１１に、表示部７０００が組み込まれている。

表示部７０００に、本発明の一態様の発光装置を適用することができる。表示部７０００に本発明の一態様の発光装置を用いることで、ノート型パーソナルコンピュータ７２００の信頼性を高めることができる。

図６Ｃ、図６Ｄに、デジタルサイネージの一例を示す。

図６Ｃに示すデジタルサイネージ７３００は、筐体７３０１、表示部７０００、及びスピーカ７３０３等を有する。さらに、ＬＥＤランプ、操作キー（電源スイッチ、または操作スイッチを含む）、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することができる。

図６Ｄは円柱状の柱７４０１に取り付けられたデジタルサイネージ７４００である。デジタルサイネージ７４００は、柱７４０１の曲面に沿って設けられた表示部７０００を有する。

図６Ｃ、図６Ｄにおいて、表示部７０００に、本発明の一態様の発光装置を適用することができる。表示部７０００に本発明の一態様の発光装置を用いることで、デジタルサイネージ７３００、７４００の信頼性を高めることができる。

表示部７０００が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表示部７０００が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることができる。

表示部７０００にタッチパネルを適用することで、表示部７０００に画像または動画を表示するだけでなく、使用者が直感的に操作することができ、好ましい。また、路線情報もしくは交通情報などの情報を提供するための用途に用いる場合には、直感的な操作によりユーザビリティを高めることができる。

また、図６Ｃ、図６Ｄに示すように、デジタルサイネージ７３００またはデジタルサイネージ７４００は、ユーザが所持するスマートフォン等の情報端末機７３１１または情報端末機７４１１と無線通信により連携可能であることが好ましい。例えば、表示部７０００に表示される広告の情報を、情報端末機７３１１または情報端末機７４１１の画面に表示させることができる。また、情報端末機７３１１または情報端末機７４１１を操作することで、表示部７０００の表示を切り替えることができる。

また、デジタルサイネージ７３００またはデジタルサイネージ７４００に、情報端末機７３１１または情報端末機７４１１の画面を操作手段（コントローラ）としたゲームを実行させることもできる。これにより、不特定多数のユーザが同時にゲームに参加し、楽しむことができる。

図７Ａ~図７Ｆに、可撓性を有する表示部７００１を有する携帯情報端末の一例を示す。表示部７００１に本発明の一態様の発光装置を用いることで、携帯情報端末の信頼性を高めることができる。

表示部７００１は、本発明の一態様の発光装置を用いて作製される。例えば、曲率半径０．０１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる発光装置を適用できる。また、表示部７００１はタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７００１に触れることで携帯情報端末を操作することができる。

図７Ａ~図７Ｃに、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。図７Ａでは、展開した状態、図７Ｂでは、展開した状態または折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態、図７Ｃでは、折りたたんだ状態の携帯情報端末７６００を示す。携帯情報端末７６００は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により一覧性に優れる。

表示部７００１はヒンジ７６０２によって連結された３つの筐体７６０１に支持されている。ヒンジ７６０２を介して２つの筐体７６０１間を屈曲させることにより、携帯情報端末７６００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。

図７Ｄ、図７Ｅに、折りたたみ可能な携帯情報端末の一例を示す。図７Ｄでは、表示部７００１が内側になるように折りたたんだ状態、図７Ｅでは、表示部７００１が外側になるように折りたたんだ状態の携帯情報端末７６５０を示す。携帯情報端末７６５０は表示部７００１及び非表示部７６５１を有する。携帯情報端末７６５０を使用しない際に、表示部７００１が内側になるように折りたたむことで、表示部７００１の汚れまたは傷つきを抑制できる。

図７Ｆに腕時計型の携帯情報端末の一例を示す。携帯情報端末７８００は、バンド７８０１、表示部７００１、入出力端子７８０２、操作ボタン７８０３等を有する。バンド７８０１は、筐体としての機能を有する。また、携帯情報端末７８００は、可撓性を有するバッテリ７８０５を搭載することができる。バッテリ７８０５は例えば表示部７００１またはバンド７８０１と重ねて配置してもよい。

バンド７８０１、表示部７００１、及びバッテリ７８０５は可撓性を有する。そのため、携帯情報端末７８００を所望の形状に湾曲させることが容易である。

操作ボタン７８０３は、時刻設定のほか、電源のオン、オフ動作、無線通信のオン、オフ動作、マナーモードの実行及び解除、省電力モードの実行及び解除など、様々な機能を持たせることができる。例えば、携帯情報端末７８００に組み込まれたオペレーティングシステムにより、操作ボタン７８０３の機能を自由に設定することもできる。

また、表示部７００１に表示されたアイコン７８０４に指等で触れることで、アプリケーションを起動することができる。

また、携帯情報端末７８００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７８００は入出力端子７８０２を有していてもよい。入出力端子７８０２を有する場合、他の情報端末とコネクタを介して直接データのやりとりを行うことができる。また入出力端子７８０２を介して充電を行うこともできる。なお、本実施の形態で例示する携帯情報端末の充電動作は、入出力端子を介さずに非接触電力伝送により行ってもよい。

図８Ａに自動車９７００の外観を示す。図８Ｂに自動車９７００の運転席を示す。自動車９７００は、車体９７０１、車輪９７０２、フロントガラス９７０３、ライト９７０４、フォグランプ９７０５等を有する。本発明の一態様の発光装置は、自動車９７００の表示部などに用いることができる。例えば、図８Ｂに示す表示部９７１０~表示部９７１５に本発明の一態様の発光装置を設けることができる。または、ライト９７０４またはフォグランプ９７０５に本発明の一態様の発光装置を用いてもよい。

表示部９７１０と表示部９７１１は、自動車のフロントガラスに設けられた表示装置である。本発明の一態様の発光装置は、電極及び配線を、透光性を有する導電性材料で作製することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態とすることができる。表示部９７１０または表示部９７１１がシースルー状態であれば、自動車９７００の運転時にも視界の妨げになることがない。よって、本発明の一態様の発光装置を自動車９７００のフロントガラスに設置することができる。なお、発光装置を駆動するためのトランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料を用いた有機トランジスタ、または酸化物半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いるとよい。

表示部９７１２はピラー部分に設けられた表示装置である。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部９７１２に映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。表示部９７１３はダッシュボード部分に設けられた表示装置である。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部９７１３に映し出すことによって、ダッシュボードで遮られた視界を補完することができる。すなわち、自動車の外側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めることができる。また、見えない部分を補完する映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。

また、図８Ｃは、運転席と助手席にベンチシートを採用した自動車の室内を示している。表示部９７２１は、ドア部に設けられた表示装置である。例えば、車体に設けられた撮像手段からの映像を表示部９７２１に映し出すことによって、ドアで遮られた視界を補完することができる。また、表示部９７２２は、ハンドルに設けられた表示装置である。表示部９７２３は、ベンチシートの座面の中央部に設けられた表示装置である。なお、表示装置を座面または背もたれ部分などに設置して、当該表示装置を、当該表示装置の発熱を熱源としたシートヒーターとして利用することもできる。

表示部９７１４、表示部９７１５、または表示部９７２２はナビゲーション情報、スピードメーター、タコメーター、走行距離、燃料計、ギア状態、空調の設定などを表示することで、様々な情報を提供することができる。また、表示部に表示される表示項目及びレイアウトなどは、使用者の好みに合わせて適宜変更することができる。なお、上記情報は、表示部９７１０~表示部９７１３、表示部９７２１、表示部９７２３にも表示することができる。また、表示部９７１０~表示部９７１５、表示部９７２１~表示部９７２３は照明装置として用いることも可能である。また、表示部９７１０~表示部９７１５、表示部９７２１~表示部９７２３は加熱装置として用いることも可能である。

本実施例では、本発明の一態様の発光デバイスを作製し、評価した結果について説明する。

本実施例では、発光デバイスとして、本発明の一態様が適用されたデバイス１及びデバイス２と、比較用の比較デバイス３と、を作製し、評価した結果について説明する。本実施例で用いるデバイス１、デバイス２、及び比較デバイス３の構造を図９Ａに示し、具体的な構成について表１に示す。また、本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。

≪発光デバイスの作製≫
本実施例で示すデバイス１、デバイス２、及び比較デバイス３は、図９Ａに示すように、基板８００上に第１の電極８０１が形成され、第１の電極８０１上に正孔注入層８１１ａ、正孔輸送層８１２ａ１、正孔輸送層８１２ａ２、発光層８１３ａ、第１の層８２１、第２の層８２２、第３の層８２３、第４の層８２４、正孔注入層８１１ｂ、正孔輸送層８１２ｂ、発光層８１３ｂ１、発光層８１３ｂ２、発光層８１３ｂ３、電子輸送層８１４ｂ１、電子輸送層８１４ｂ２、及び電子注入層８１５ｂが順次積層され、電子注入層８１５ｂ上に第２の電極８０３が形成された構造を有する。

本実施例で作製した発光デバイスには、いずれも、青色の光を強める構成のマイクロキャビティ構造を適用した。

まず、基板８００上に第１の電極８０１を形成した。電極面積は、４ｍｍ^２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。基板８００には、ガラス基板を用いた。第１の電極８０１は、銀（Ａｇ）とパラジウム（Ｐｄ）と銅（Ｃｕ）の合金（Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ））をスパッタリング法により、膜厚１００ｎｍとなるように成膜し、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法により、膜厚１０ｎｍとなるように成膜することで、形成した。なお、本実施例において、第１の電極８０１は、陽極として機能する。

ここで、前処理として、基板の表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１０^−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。

次に、第１の電極８０１上に正孔注入層８１１ａを形成した。正孔注入層８１１ａは、真空蒸着装置内を１０^−４Ｐａに減圧した後、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）−６−フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−８−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ）とＡＬＤ−ＭＰ００１Ｑ（分析工房株式会社、材料シリアル番号：１Ｓ２０１８０３１４）とを、重量比が１：０．１（＝ＢＢＡＢｎｆ：ＡＬＤ−ＭＰ００１Ｑ）、膜厚が１０ｎｍとなるように共蒸着して形成した。ＡＬＤ−ＭＰ００１Ｑは、ＢＢＡＢｎｆに対して電子受容性を有する。

次に、正孔注入層８１１ａ上に正孔輸送層８１２ａ１を形成した。正孔輸送層８１２ａ１は、ＢＢＡＢｎｆを用い、膜厚が１０ｎｍになるように蒸着して形成した。

次に、正孔輸送層８１２ａ１上に正孔輸送層８１２ａ２を形成した。正孔輸送層８１２ａ２は、３，３’−（ナフタレン−１，４−ジイル）ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣｚＮ２）を用い、膜厚が１０ｎｍになるように蒸着して形成した。

次に、正孔輸送層８１２ａ２上に発光層８１３ａを形成した。発光層８１３ａは、ホスト材料として、９−（１−ナフチル）−１０−［４−（２−ナフチル）フェニル］アントラセン（略称：αＮ−βＮＰＡｎｔｈ）を用い、ゲスト材料（蛍光発光物質）として、３，１０−ビス［Ｎ−（ジベンゾフラン−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＦｒＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）を用い、重量比が１：０．０１５（＝αＮ−βＮＰＡｎｔｈ：３，１０ＦｒＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２］、膜厚が２５ｎｍとなるように共蒸着して形成した。

次に、発光層８１３ａ上に第１の層８２１を形成した。デバイス１及びデバイス２における第１の層８２１は、２−｛４−［９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）−２−アントリル］フェニル｝−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ＺＡＤＮ）と８−（キノリノラト）リチウム（略称：Ｌｉｑ）（ケミプロ化成、シリアル番号：１８１２０１）とを、重量比が１：１（＝ＺＡＤＮ：Ｌｉｑ）、膜厚が２０ｎｍとなるように蒸着して形成した。比較デバイス３における第１の層８２１は、ＺＡＤＮとＬｉｑとを、重量比が１：１（＝ＺＡＤＮ：Ｌｉｑ）、膜厚が２５ｎｍとなるように蒸着して形成した。

次に、第１の層８２１上に第２の層８２２を形成した。デバイス１における第２の層８２２は、ＺＡＤＮを用い、デバイス２における第２の層８２２は、２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢｐｈｅｎ）を用い、それぞれ、膜厚が５ｎｍになるように蒸着して形成した。比較デバイス３では、第２の層８２２を設けなかった。

次に、第２の層８２２上（または第１の層８２１上）に第３の層８２３を形成した。第３の層８２３は、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）を用い、膜厚が０．１ｎｍになるように蒸着して形成した。

次に、第３の層８２３上に第４の層８２４を形成した。第４の層８２４は、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を用い、膜厚が２ｎｍとなるように蒸着して形成した。

次に、第４の層８２４上に正孔注入層８１１ｂを形成した。正孔注入層８１１ｂは、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）と酸化モリブデンとを、重量比が１：０．５（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）、膜厚が１０ｎｍとなるように共蒸着して形成した。

次に、正孔注入層８１１ｂ上に正孔輸送層８１２ｂを形成した。正孔輸送層８１２ｂは、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）を用い、膜厚が１５ｎｍになるように蒸着して形成した。

次に、正孔輸送層８１２ｂ上に発光層８１３ｂ１を形成した。発光層８１３ｂ１は、ホスト材料として、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）を用い、アシスト材料として、ＰＣＢＢｉＦを用い、ゲスト材料（燐光発光物質）として、ビス｛４，６−ジメチル−２−［３−（３，５−ジメチルフェニル）−５−フェニル−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，６−ジメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−Ｐ）_２（ｄｉｂｍ）］）を用い、重量比が０．６：０．４：０．０６（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−Ｐ）_２（ｄｉｂｍ）］）、膜厚が１０ｎｍとなるように共蒸着して形成した。

次に、発光層８１３ｂ１上に発光層８１３ｂ２を形成した。発光層８１３ｂ２は、ホスト材料として、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩを用い、アシスト材料として、ＰＣＢＢｉＦを用い、ゲスト材料（燐光発光物質）として、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］）を用い、重量比が０．８：０．２：０．０６（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_３］）、膜厚が３０ｎｍとなるように共蒸着して形成した。

次に、発光層８１３ｂ２上に発光層８１３ｂ３を形成した。発光層８１３ｂ３は、発光層８１３ｂ１と同様の材料、重量比を用い、膜厚が５ｎｍとなるように形成した。

次に、発光層８１３ｂ３上に電子輸送層８１４ｂ１を形成した。電子輸送層８１４ｂ１は、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩを用い、膜厚が１０ｎｍとなるように蒸着して形成した。

次に、電子輸送層８１４ｂ１上に電子輸送層８１４ｂ２を形成した。電子輸送層８１４ｂ２は、ＮＢｐｈｅｎを用い、膜厚が１５ｎｍとなるように蒸着して形成した。

次に、電子輸送層８１４ｂ２上に電子注入層８１５ｂを形成した。電子注入層８１５ｂは、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を用い、膜厚が１ｎｍとなるように蒸着して形成した。

次に、電子注入層８１５ｂ上に第２の電極８０３を形成した。第２の電極８０３は、銀（Ａｇ）とマグネシウム（Ｍｇ）とを、体積比が１：０．１（＝Ａｇ：Ｍｇ）、膜厚が２５ｎｍとなるように共蒸着した後、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）をスパッタリング法により、膜厚が７０ｎｍとなるように成膜することで、形成した。なお、本実施例において、第２の電極８０３は、陰極として機能する。

以上の工程により、基板８００上に一対の電極間にＥＬ層を挟んでなる発光デバイスを形成した。なお、上記工程で説明した正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、第１の層~第４の層は、本発明の一態様におけるＥＬ層を構成する機能層である。また、上述した作製方法における蒸着工程では、全て抵抗加熱法による蒸着法を用いた。

また、上記に示すように作製した発光デバイスは、別の基板（図示せず）により封止される。なお、別の基板（図示せず）を用いた封止の際は、窒素雰囲気のグローブボックス内において、紫外光により固化する接着剤を塗布した別の基板（図示せず）を基板８００上に固定し、基板８００上に形成された発光デバイスの周囲に接着剤が付着するよう基板同士を接着させた。封止時には３６５ｎｍの紫外光を６Ｊ／ｃｍ^２照射し接着剤を固化し、８０℃にて１時間熱処理することにより接着剤を安定化させた。

≪発光デバイスの動作特性≫
デバイス１、デバイス２、及び比較デバイス３の動作特性について測定した。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

図１０に、各発光デバイスの輝度−電流効率特性を示す。図１１に、各発光デバイスの電圧−電流特性を示す。

表２に１０００ｃｄ／ｍ^２付近における各発光デバイスの主な初期特性値を示す。

図１０、図１１、及び表２に示すように、各発光デバイスは、発光効率が高いことがわかった。図１１に示すように、比較デバイス３に比べて、デバイス１及びデバイス２は、電圧−電流特性が良好であることがわかった。

また、各発光デバイスに２．５ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトルを、図１２に示す。上述の通り、各発光デバイスには、青色の光を強める構成のマイクロキャビティ構造が適用されている。図１２に示すように、各発光デバイスは、４５１ｎｍ付近に最大ピークを有する発光スペクトルを示した。

≪発光デバイスの信頼性特性≫
次に、各発光デバイスに対する信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図１３及び図１４に示す。図１３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、横軸は駆動時間（ｈ）を示す。図１４において、縦軸は初期電圧を０とした時の電圧変化（ΔＶ）を示し、横軸は駆動時間（ｈ）を示す。なお、信頼性試験は、電流密度を５０ｍＡ／ｃｍ^２に設定し、各発光デバイスを駆動させた。

図１３に示すように、比較デバイス３では、駆動初期に輝度が上昇するものの、その後、急速に輝度が降下するなど、輝度変化が大きく不安定であることがわかった。一方、デバイス１及びデバイス２は、比較デバイス３に比べて、輝度の長期的な変化が小さく、高い信頼性を示すことがわかった。具体的には、デバイス１のＬＴ９０（輝度が初期輝度の９０％まで低下する時間）は９５時間であり、デバイス２のＬＴ９０は１１２時間であった。一方、比較デバイス３のＬＴ９０は６４時間であった。

図１４に示すように、デバイス１及びデバイス２は、比較デバイス３に比べて、電圧の長期的な変化が小さく、電圧上昇しにくいことがわかった。

デバイス１及びデバイス２は、Ｌｉｑを含む第１の層８２１と、Ｌｉ_２Ｏ膜である第３の層８２３と、の間に、Ｌｉｑを含まない第２の層８２２を有する点で、比較デバイス３と異なる。第１の層８２１と第３の層８２３とを接して設ける構成に比べて、第１の層８２１と第３の層８２３との間に第２の層８２２を設ける構成の方が、発光デバイスの信頼性を高められることがわかった。また、デバイス１とデバイス２との比較から、第２の層８２２には、第１の層８２１と同じ有機化合物（本実施例ではＺＡＤＮ）を用いてもよく、異なる有機化合物（本実施例ではＮＢｐｈｅｎ）を用いてもよいことがわかった。

本実施例では、発光デバイスとして、本発明の一態様が適用されたデバイス４と、比較用の比較デバイス５と、を作製し、評価した結果について説明する。本実施例で用いるデバイス４及び比較デバイス５の構造を図９Ｂに示し、具体的な構成について表３に示す。なお、デバイス４及び比較デバイス５の作製方法については実施例１を参照できる。また、本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。

≪発光デバイスの動作特性≫
デバイス４及び比較デバイス５の動作特性について測定した。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

図１５に、各発光デバイスの輝度−電流効率特性を示す。図１６に、各発光デバイスの電圧−電流特性を示す。

表４に１０００ｃｄ／ｍ^２付近における各発光デバイスの主な初期特性値を示す。

図１５、図１６、及び表４に示すように、デバイス４は、比較デバイス５に比べて、輝度−電流効率特性及び電圧−電流特性が良好であることがわかった。

また、各発光デバイスに１２．５ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトルを、図１７に示す。本実施例の各発光デバイスは、青色の光を発する発光ユニットが２つ積層されたタンデム構造である。各発光デバイスは、発光層８１３ａ、８１３ｂに含まれる、３，１０−ビス［Ｎ−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）の発光に由来して、４５７ｎｍ付近に最大ピークを有する発光スペクトルを示した。

≪発光デバイスの信頼性特性≫
次に、各発光デバイスに対する信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図１８及び図１９に示す。図１８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。図１９において、縦軸は初期電圧を０とした時の電圧変化（ΔＶ）を示し、横軸は駆動時間（ｈ）を示す。なお、信頼性試験は、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ^２に設定し、各発光デバイスを駆動させた。

信頼性試験の結果より、デバイス４は、比較デバイス５に比べて、高い信頼性を示すことがわかった。具体的には、デバイス４のＬＴ９５は４４６時間であった。一方、比較デバイス５のＬＴ９５は１時間未満であった。

図１９に示すように、デバイス４は、比較デバイス５に比べて、電圧の長期的な変化が小さく、電圧上昇しにくいことがわかった。

デバイス４は、Ｌｉｑを含む第１の層８２１と、Ｌｉ_２Ｏ膜である第３の層８２３と、の間に、Ｌｉｑを含まない第２の層８２２を有する点で、比較デバイス５と異なる。第１の層８２１と第３の層８２３とを接して設ける構成に比べて、第１の層８２１と第３の層８２３との間に第２の層８２２を設ける構成の方が、発光デバイスの信頼性を高められることがわかった。

２０１：基板、２０２：絶縁層、２０２ａ：絶縁層、２０２ｂ：絶縁層、２０３Ｂ：発光デバイス、２０３Ｇ：発光デバイス、２０３Ｒ：発光デバイス、２０３Ｗ：発光デバイス、２０４：絶縁層、２０５：基板、２０６Ｂ：カラーフィルタ、２０６Ｇ：カラーフィルタ、２０６Ｒ：カラーフィルタ、２０７：空間、２０８：接着層、２０９：ブラックマトリックス、２１０：トランジスタ、２１１：第１の電極、２１２Ｇ：導電層、２１２Ｒ：導電層、２１３：ＥＬ層、２１５：第２の電極、２２０Ｂ：光学距離、２２０Ｇ：光学距離、２２０Ｒ：光学距離、３０１：基板、３０２：画素部、３０３：回路部、３０４ａ：回路部、３０４ｂ：回路部、３０５：シール材、３０６：基板、３０７：配線、３０８：ＦＰＣ、３０９：トランジスタ、３１０：トランジスタ、３１１：トランジスタ、３１２：トランジスタ、３１３：第１の電極、３１４：絶縁層、３１５：ＥＬ層、３１６：第２の電極、３１７：有機ＥＬデバイス、３１８：空間、３２０：トランジスタ、３２１：導電層、３２２ａ：導電層、３２２ｂ：導電層、３２３：導電層、３２４：絶縁層、３２５：絶縁層、３２６：絶縁層、３２７：半導体層、３２７ｉ：チャネル形成領域、３２７ｎ：低抵抗領域、３２８：絶縁層、３３０：トランジスタ、３３１：導電層、３３２ａ：導電層、３３２ｂ：導電層、３３３：導電層、３３４：絶縁層、３３５：絶縁層、３３７：半導体層、３３８：絶縁層、４０１：第１の電極、４０２：ＥＬ層、４０３：第２の電極、４０５：絶縁層、４０６：導電層、４０７：接着層、４１６：導電層、４２０：基板、４２２：接着層、４２３：バリア層、４２４：絶縁層、４５０：有機ＥＬデバイス、４９０ａ：基板、４９０ｂ：基板、４９０ｃ：バリア層、８００：基板、８０１：第１の電極、８０３：第２の電極、８１１ａ：正孔注入層、８１１ｂ：正孔注入層、８１２ａ１：正孔輸送層、８１２ａ２：正孔輸送層、８１２ｂ：正孔輸送層、８１３ａ：発光層、８１３ｂ：発光層、８１３ｂ１：発光層、８１３ｂ２：発光層、８１３ｂ３：発光層、８１４ｂ１：電子輸送層、８１４ｂ２：電子輸送層、８１５ｂ：電子注入層、８２１：第１の層、８２２：第２の層、８２３：第３の層、８２４：第４の層、１１０１：第１の電極、１１０３：第２の電極、１１０５ａ：機能層、１１０５ｂ：機能層、１１０５ｃ：機能層、１１０５ｄ：機能層、１１１１ａ：正孔注入層、１１１１ｂ：正孔注入層、１１１２ａ：正孔輸送層、１１１２ａ１：正孔輸送層、１１１２ａ２：正孔輸送層、１１１２ｂ：正孔輸送層、１１１３ａ：発光層、１１１３ｂ：発光層、１１１３ｃ：発光層、１１１４ｂ：電子輸送層、１１１５ｂ：電子注入層、１１２１：第１の層、１１２２：第２の層、１１２３：第３の層、１１２４：第４の層、７０００：表示部、７００１：表示部、７１００：テレビジョン装置、７１０１：筐体、７１０３：スタンド、７１１１：リモコン操作機、７２００：ノート型パーソナルコンピュータ、７２１１：筐体、７２１２：キーボード、７２１３：ポインティングデバイス、７２１４：外部接続ポート、７３００：デジタルサイネージ、７３０１：筐体、７３０３：スピーカ、７３１１：情報端末機、７４００：デジタルサイネージ、７４０１：柱、７４１１：情報端末機、７６００：携帯情報端末、７６０１：筐体、７６０２：ヒンジ、７６５０：携帯情報端末、７６５１：非表示部、７８００：携帯情報端末、７８０１：バンド、７８０２：入出力端子、７８０３：操作ボタン、７８０４：アイコン、７８０５：バッテリ、９７００：自動車、９７０１：車体、９７０２：車輪、９７０３：フロントガラス、９７０４：ライト、９７０５：フォグランプ、９７１０：表示部、９７１１：表示部、９７１２：表示部、９７１３：表示部、９７１４：表示部、９７１５：表示部、９７２１：表示部、９７２２：表示部、９７２３：表示部

Claims

　第１の電極、第１の発光層、第１の層、第２の層、第３の層、第２の発光層、及び第２の電極をこの順で積層して有し、
　前記第１の層は、第１の有機化合物と、第１の物質と、を有し、
　前記第２の層は、第２の有機化合物を有し、
　前記第３の層は、第２の物質を有し、
　前記第１の有機化合物は、電子輸送性材料であり、
　前記第１の物質は、金属、金属塩、金属酸化物、または有機金属塩であり、
　前記第２の有機化合物は、電子輸送性材料であり、
　前記第２の物質は、電子注入性材料であり、
　前記第２の層は、前記第１の層に比べて、前記第１の物質の濃度が低い、発光デバイス。
　請求項１において、
　前記第２の層は、前記第１の物質を含まない、発光デバイス。
　請求項１または２において、
　前記第１の有機化合物と前記第２の有機化合物とは、同一の有機化合物である、発光デバイス。
　請求項１乃至３のいずれか一において、
　前記第３の層は、さらに、第３の有機化合物を有し、
　前記第３の有機化合物は、電子輸送性材料である、発光デバイス。
　請求項４において、
　前記第３の有機化合物は、前記第１の有機化合物及び前記第２の有機化合物の少なくとも一方と同一の有機化合物である、発光デバイス。
　請求項１乃至５のいずれか一において、
　前記第１の物質は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を有する、有機金属錯体である、発光デバイス。
　請求項１乃至６のいずれか一において、
　前記第１の物質は、窒素及び酸素を有する配位子と、アルカリ金属またはアルカリ土類金属と、を有する有機金属錯体である、発光デバイス。
　請求項１乃至７のいずれか一において、
　前記第１の物質は、キノリノール配位子と、アルカリ金属またはアルカリ土類金属と、を有する有機金属錯体である、発光デバイス。
　請求項１乃至８のいずれか一において、
　前記第２の物質は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、または希土類金属を有する、発光デバイス。
　請求項１乃至９のいずれか一において、
　前記第１の有機化合物は、ＨＯＭＯ準位が−６．０ｅＶ以上であり、かつ電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００における電子移動度が１×１０^−７ｃｍ^２／Ｖｓ以上５×１０^−５ｃｍ^２／Ｖｓ以下である、発光デバイス。
　請求項１乃至１０のいずれか一において、
　前記第１の層は、前記第１の発光層側の第１の領域と、前記第２の発光層側の第２の領域と、を有し、
　前記第１の領域と前記第２の領域とは、前記第１の有機化合物と前記第１の物質の濃度比が異なる、発光デバイス。
　請求項１乃至１０のいずれか一において、
　前記第１の層は、前記第１の発光層側の第１の領域と、前記第２の発光層側の第２の領域と、を有し、
　前記第２の領域は、前記第１の領域よりも、前記第１の物質の濃度が低い、発光デバイス。
　請求項１乃至１２のいずれか一において、
　さらに、正孔注入層を有し、
　前記正孔注入層は、前記第１の電極と前記第１の発光層との間に位置し、
　前記正孔注入層は、第１の化合物及び第２の化合物を有し、
　前記第１の化合物は、前記第２の化合物に対する電子受容性を有し、
　前記第２の化合物のＨＯＭＯ準位は、−５．７ｅＶ以上−５．４ｅＶ以下である、発光デバイス。
　請求項１３において、
　さらに、第１の正孔輸送層を有し、
　前記第１の正孔輸送層は、前記正孔注入層と前記第１の発光層との間に位置し、
　前記第１の正孔輸送層は、第３の化合物を有し、
　前記第３の化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第２の化合物のＨＯＭＯ準位以下の値であり、
　前記第３の化合物のＨＯＭＯ準位と前記第２の化合物のＨＯＭＯ準位との差は、０．２ｅＶ以内である、発光デバイス。
　請求項１４において、
　前記第２の化合物及び前記第３の化合物は、それぞれ、カルバゾール骨格、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、及びアントラセン骨格のうち少なくとも一つを有する、発光デバイス。
　請求項１４において、
　さらに、第２の正孔輸送層を有し、
　前記第２の正孔輸送層は、前記第１の正孔輸送層と前記第１の発光層との間に位置し、
　前記第２の正孔輸送層は、第４の化合物を有し、
　前記第４の化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第３の化合物のＨＯＭＯ準位よりも低い、発光デバイス。
　請求項１６において、
　前記第２の化合物、前記第３の化合物、及び前記第４の化合物は、それぞれ、カルバゾール骨格、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、及びアントラセン骨格のうち少なくとも一つを有する、発光デバイス。
　請求項１乃至１７のいずれか一において、
　前記第１の発光層は、青色の光を発する発光物質を有する、発光デバイス。
　請求項１乃至１８のいずれか一において、
　前記第１の発光層は、青色の光を発する蛍光発光物質を有する、発光デバイス。
　請求項１乃至１９のいずれか一に記載の発光デバイスと、
　トランジスタ及び基板のうち少なくとも一つと、を有する、発光装置。
　請求項２０に記載の発光装置と、
　コネクタ及び集積回路のうち少なくとも一つと、を有する、発光モジュール。
　請求項２１に記載の発光モジュールと、
　アンテナ、バッテリ、筐体、カメラ、スピーカ、マイク、及び操作ボタンのうち少なくとも一つと、を有する、電子機器。
　請求項１乃至１９のいずれか一に記載の発光デバイスと、
　筐体、カバー、及び支持台のうち少なくとも一つと、を有する、照明装置。