WO2023175442A1 - 表示装置、電子機器 - Google Patents

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WO2023175442A1
WO2023175442A1 PCT/IB2023/052111 IB2023052111W WO2023175442A1 WO 2023175442 A1 WO2023175442 A1 WO 2023175442A1 IB 2023052111 W IB2023052111 W IB 2023052111W WO 2023175442 A1 WO2023175442 A1 WO 2023175442A1
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WO
WIPO (PCT)
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layer
emitting device
light emitting
electrode
unit
Prior art date
Application number
PCT/IB2023/052111
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
池田隆之
川上祥子
大澤信晴
長坂顕
渡部剛吉
石本拓矢
久保田ゆう子
高畑正利
Original Assignee
株式会社半導体エネルギー研究所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社半導体エネルギー研究所 filed Critical 株式会社半導体エネルギー研究所
Publication of WO2023175442A1 publication Critical patent/WO2023175442A1/ja

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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/19—Tandem OLEDs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays

Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to a display device, an electronic device, or a semiconductor device.
  • one embodiment of the present invention is not limited to the above technical field.
  • the technical field of one embodiment of the invention disclosed in this specification and the like relates to products, methods, or manufacturing methods.
  • one aspect of the present invention relates to a process, machine, manufacture, or composition of matter. Therefore, more specifically, the technical fields of one embodiment of the present invention disclosed in this specification include semiconductor devices, display devices, light-emitting devices, power storage devices, storage devices, driving methods thereof, or manufacturing methods thereof; can be cited as an example.
  • Examples of organic thin films that can provide excellent electron injection and electron transport properties when used in the electron injection layer of an organic EL device include a hexahydropyrimidopyrimidine compound and a second material that transports electrons.
  • a single film or a laminated film of a film containing a hexahydropyrimidopyrimidine compound and a film containing a second material is known (Patent Document 1).
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a novel display device that is excellent in convenience, usefulness, and reliability.
  • one of the challenges is to provide a new electronic device that is convenient, useful, or reliable.
  • one of the objects is to provide a new display device, a new electronic device, or a new semiconductor device.
  • One embodiment of the present invention is a display device including a first light-emitting device and a second light-emitting device.
  • the first light emitting device comprises a first electrode, a second electrode, a first unit, a second unit and a first intermediate layer, the first unit comprising a first electrode and a second electrode. Sandwiched therebetween, the first unit includes a first luminescent material. A second unit is sandwiched between the second electrode and the first unit, and the second unit includes a second luminescent material. Further, the first intermediate layer is sandwiched between the second unit and the first unit, the first intermediate layer includes the first layer and the second layer, and the first layer is sandwiched between the second unit and the first unit. 2 units and a second layer.
  • the first layer contains an organic compound or transition metal oxide containing a halogen group or a cyano group, and the second layer contains an organic compound that exhibits electron injection properties.
  • a second light emitting device is adjacent to the first light emitting device, the second light emitting device comprising a third electrode, a fourth electrode, a third unit, a fourth unit and a second intermediate layer.
  • the third electrode has a gap between it and the first electrode.
  • the third unit is sandwiched between the third electrode and the fourth electrode, and the third unit includes a third luminescent material.
  • a fourth unit is sandwiched between the fourth electrode and the third unit, and the fourth unit includes a fourth luminescent material.
  • the second intermediate layer is sandwiched between the fourth unit and the third unit, and the second intermediate layer has a region between it and the first intermediate layer. The region separates the first intermediate layer and the second intermediate layer, and the region overlaps the gap.
  • the second intermediate layer includes a third layer and a fourth layer, the third layer is sandwiched between the fourth unit and the fourth layer, and the third layer includes a halogen group or a cyano group.
  • the fourth layer contains an organic compound that exhibits electron injection properties, and the organic compound that exhibits electron injection properties is represented by general formula (G0).
  • A is a substituted or unsubstituted aryl skeleton having 6 to 30 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heteroaryl skeleton having 2 to 30 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 4. .
  • the solubility in water of the organic compound exhibiting electron injection properties is 1,1'-pyridine-2,6-diyl-bis(1,3 , 4,6,7,8-hexahydro-2H-pyrimido[1,2-a]pyrimidine) whose solubility in water is 1/10 or less.
  • the organic compound exhibiting electron injection properties has a solubility in water at a weight fraction of greater than 0 and less than 4.0 ⁇ 10 ⁇ 4 at 1 atm and 300 K.
  • the above display device has:
  • one embodiment of the present invention is the above display device, wherein the organic compound exhibiting electron injection properties is represented by general formula (G1).
  • R 1 to R 16 are substituted or unsubstituted 1 to 4 1,3,4,6,7,8-hexahydro-2H-pyrimide [1,2-a ] pyrimidino group, others are hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms A polycyclic cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heteroaromatic hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms; In (G1), any hydrogen may be deuterium.
  • a chemical containing water can be used in the manufacturing process of a display device. Further, it is possible to suppress an increase in the driving voltage of the light emitting device due to the use of a water-containing chemical. Further, for example, a microfabrication technique using a water-containing agent can be employed. Additionally, the second intermediate layer can be separated from the first intermediate layer using microfabrication techniques. Furthermore, the current flowing between the first intermediate layer and the second intermediate layer can be suppressed. Further, it is possible to suppress the occurrence of a phenomenon in which an adjacent second light emitting device unintentionally emits light due to the operation of the first light emitting device. Further, a display device with low driving voltage can be provided. Furthermore, a display device with low power consumption can be provided. As a result, a novel display device with excellent convenience, usefulness, and reliability can be provided.
  • one embodiment of the present invention is the above display device including a first functional layer and a second functional layer.
  • the first functional layer overlaps the second functional layer, and the first functional layer includes a first pixel circuit and a second pixel circuit.
  • the second functional layer also includes a first light emitting device and a second light emitting device.
  • the first light emitting device is electrically connected to the first pixel circuit
  • the second light emitting device is electrically connected to the second pixel circuit.
  • one embodiment of the present invention is the above display device including a first pixel and a second pixel.
  • the first pixel is adjacent to a second pixel, the first pixel includes a first light emitting device and a first pixel circuit, and the second pixel includes a second light emitting device and a second pixel circuit. Be prepared.
  • the first light emitting device is electrically connected to the first pixel circuit
  • the second light emitting device is electrically connected to the second pixel circuit.
  • one embodiment of the present invention is an electronic device including the above-described display device, a sensor, an operation button, a speaker, or a microphone.
  • the light-emitting device in this specification includes an image display device using a light-emitting device.
  • a module in which a connector such as an anisotropic conductive film or TCP (Tape Carrier Package) is attached to a light emitting device a module in which a printed wiring board is provided at the end of TCP, or a COG (Chip On Glass) method in a light emitting device
  • a light emitting device may also include a module on which an IC (integrated circuit) is directly mounted.
  • lighting equipment and the like may include a light emitting device.
  • a novel display device that is highly convenient, useful, and reliable can be provided. Further, according to one aspect of the present invention, it is possible to provide a novel electronic device with excellent convenience, usefulness, and reliability. Furthermore, a new display device can be provided. Moreover, a new electronic device can be provided.
  • FIGS. 1A and 1B are diagrams illustrating the configuration of a light emitting device according to an embodiment.
  • 2A and 2B are diagrams illustrating the configuration of a light emitting device according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of a display device according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of a display device according to an embodiment.
  • 5A to 5C are diagrams illustrating the configuration of a display device according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of a display device according to an embodiment.
  • 7A to 7C are diagrams illustrating the configuration of a display device according to an embodiment.
  • FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating an active matrix light emitting device according to an embodiment.
  • FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating an active matrix light emitting device according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an active matrix light emitting device according to an embodiment.
  • FIGS. 11A and 11B are diagrams illustrating a passive matrix light emitting device according to an embodiment.
  • 12A and 12B are diagrams illustrating a lighting device according to an embodiment.
  • 13A to 13D are diagrams illustrating an electronic device according to an embodiment.
  • 14A to 14C are diagrams illustrating an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a lighting device according to an embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a lighting device according to an embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an in-vehicle display device and a lighting device according to an embodiment.
  • FIGS. 18A to 18C are diagrams illustrating an electronic device according to an embodiment.
  • 19A and 19B are diagrams illustrating the configuration of a display device according to an example.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating current density-luminance characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating the brightness-current efficiency characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating voltage-luminance characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating voltage-current characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating the emission spectrum of the light emitting device according to the example.
  • 25A and 25B are diagrams illustrating the configuration of a display device according to an example.
  • FIG. 26A and 26B are diagrams illustrating the configuration of a display device according to an example.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating current density-luminance characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating the luminance-current efficiency characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating voltage-luminance characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating voltage-current characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating the emission spectrum of the light emitting device according to the example.
  • 32A and 32B are diagrams illustrating the configuration of a display device according to an example.
  • 33A and 33B are diagrams illustrating the configuration of a display device according to an example.
  • FIG. 34 is a diagram illustrating current density-luminance characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 35 is a diagram illustrating the brightness-current efficiency characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 36 is a diagram illustrating voltage-luminance characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 37 is a diagram illustrating voltage-current characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 38 is a diagram illustrating the emission spectrum of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 39 is a diagram illustrating the driving voltage of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 40 is a diagram illustrating current density-luminance characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 40 is a diagram illustrating current density-luminance characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 41 is a diagram illustrating the luminance-current efficiency characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 42 is a diagram illustrating voltage-luminance characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 43 is a diagram illustrating voltage-current characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 44 is a diagram illustrating the emission spectrum of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 45 is a diagram illustrating the change over time in the normalized luminance of the light emitting device according to the example.
  • a display device includes a first light-emitting device and a second light-emitting device.
  • the first light emitting device comprises a first electrode, a second electrode, a first unit, a second unit and a first intermediate layer, the first unit comprising a first electrode and a second electrode. Sandwiched therebetween, the first unit includes a first luminescent material.
  • a second unit is sandwiched between the second electrode and the first unit, and the second unit includes a second luminescent material.
  • the first intermediate layer is sandwiched between the second unit and the first unit, the first intermediate layer includes the first layer and the second layer, and the first layer is sandwiched between the second unit and the first unit. 2 units and a second layer.
  • the first layer contains an organic compound or transition metal oxide containing a halogen group or a cyano group
  • the second layer contains an organic compound that exhibits electron injection properties.
  • a second light emitting device is adjacent to the first light emitting device, the second light emitting device comprising a third electrode, a fourth electrode, a third unit, a fourth unit and a second intermediate layer.
  • the third electrode has a gap between it and the first electrode.
  • the third unit is sandwiched between the third electrode and the fourth electrode, and the third unit includes a third luminescent material.
  • a fourth unit is sandwiched between the fourth electrode and the third unit, and the fourth unit includes a fourth luminescent material.
  • the second intermediate layer is sandwiched between the fourth unit and the third unit, and the second intermediate layer has a region between it and the first intermediate layer. The region separates the first intermediate layer and the second intermediate layer, and the region overlaps the gap.
  • the second intermediate layer includes a third layer and a fourth layer, the third layer is sandwiched between the fourth unit and the fourth layer, and the third layer includes a halogen group or a cyano group.
  • the fourth layer contains an organic compound that exhibits electron injection properties, and the organic compound that exhibits electron injection properties is represented by general formula (G0).
  • A is a substituted or unsubstituted aryl skeleton having 6 to 30 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heteroaryl skeleton having 2 to 30 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 4. .
  • ⁇ electrons can be supplied from the second layer to the first unit.
  • holes can be supplied from the first layer to the second unit.
  • carriers can move through the second layer.
  • a second layer with good film quality can be provided.
  • a chemical containing water can be used in the manufacturing process of the display device. Further, it is possible to suppress an increase in the driving voltage of the light emitting device due to the use of a water-containing chemical. Further, for example, a microfabrication technique using a water-containing agent can be employed. Additionally, the second intermediate layer can be separated from the first intermediate layer using microfabrication techniques. Furthermore, the current flowing between the first intermediate layer and the second intermediate layer can be suppressed.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view illustrating the structure of a light-emitting device 550X of one embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view illustrating a structure of a light-emitting device 550X of one embodiment of the present invention, which is different from the structure explained using FIG. 1A.
  • a light emitting device 550X described in this embodiment includes an electrode 551X, an electrode 552X, a unit 103X, a unit 103X2, and an intermediate layer 106X (see FIG. 1A).
  • Unit 103X is sandwiched between electrode 551X and electrode 552X, and unit 103X includes a first luminescent material EM1.
  • Intermediate layer 106X is sandwiched between unit 103X2 and unit 103X.
  • Unit 103X2 is sandwiched between electrode 552X and unit 103X, and unit 103X2 includes a second luminescent material EM2.
  • the intermediate layer 106X has a function of supplying electrons to the anode side and holes to the cathode side by applying a voltage. Further, the intermediate layer 106X can be called a charge generation layer.
  • Intermediate layer 106X includes layer 106X1 and layer 106X2.
  • Layer 106X1 is sandwiched between unit 103X2 and layer 106X2.
  • ⁇ Configuration example of layer 106X1>> For example, a material whose hole mobility is 1 ⁇ 10 ⁇ 3 cm 2 /Vs or less when the square root of the electric field strength [V/cm] is 600 can be used for the layer 106X1. Further, a film having an electrical resistivity of 1 ⁇ 10 4 [ ⁇ cm] or more and 1 ⁇ 10 7 [ ⁇ cm] or less can be used for the layer 106X1. Preferably, the layer 106X1 has an electrical resistivity of 5 ⁇ 10 4 [ ⁇ cm] or more and 1 ⁇ 10 7 [ ⁇ cm] or less, more preferably 1 ⁇ 10 5 [ ⁇ cm] or more. It has an electrical resistivity of 1 ⁇ 10 7 [ ⁇ cm] or less.
  • a substance AM1 having electron-accepting properties can be used for the layer 106X1.
  • Substance AM1 with electron accepting property Organic and inorganic compounds can be used for the electron-accepting substance AM1.
  • the substance AM1 having electron-accepting properties can extract electrons from an adjacent hole-transporting layer or a material having hole-transporting properties by applying an electric field.
  • a compound having an electron-withdrawing group (halogen group or cyano group) can be used as the electron-accepting substance AM1.
  • an organic compound having electron-accepting properties is easily vapor-deposited and can be easily formed into a film. Thereby, the productivity of the light emitting device 550X can be increased.
  • a compound such as HAT-CN in which an electron-withdrawing group is bonded to a condensed aromatic ring having a plurality of heteroatoms is thermally stable and is therefore preferable.
  • [3]radialene derivatives having an electron-withdrawing group are preferable because they have very high electron-accepting properties.
  • ⁇ , ⁇ ', ⁇ ''-1,2,3-cyclopropane triylidenetris [4-cyano-2,3,5,6-tetrafluorobenzeneacetonitrile]
  • ⁇ , ⁇ ', ⁇ ''-1,2,3-cyclopropane triylidene tris [2,6-dichloro-3,5-difluoro-4-(trifluoromethyl)benzeneacetonitrile]
  • ⁇ , ⁇ ', ⁇ ''-1,2 , 3-cyclopropane triylidene tris [2,3,4,5,6-pentafluorobenzeneacetonitrile], etc.
  • transition metal oxides such as molybdenum oxide, vanadium oxide, ruthenium oxide, tungsten oxide, and manganese oxide can be used as the electron-accepting substance AM1.
  • phthalocyanine compounds or complex compounds such as phthalocyanine (abbreviation: H2Pc ) and copper phthalocyanine (abbreviation: CuPc), 4,4'-bis[N-(4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]
  • Aromatic compounds such as biphenyl (abbreviation: DPAB), N,N'-bis[4-bis(3-methylphenyl)aminophenyl]-N,N'-diphenyl-4,4'-diaminobiphenyl (abbreviation: DNTPD)
  • a compound having an amine skeleton can be used.
  • PEDOT/PSS polystyrene sulfonic acid
  • a composite material including a substance AM1 having an electron-accepting property and a material having a hole-transporting property can be used for the layer 106X1.
  • compounds with aromatic amine skeletons, carbazole derivatives, aromatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons with vinyl groups, and polymer compounds (oligomers, dendrimers, polymers, etc.) are used to transport holes in composite materials. It can be used for materials with properties. Further, a material having a hole mobility of 1 ⁇ 10 ⁇ 6 cm 2 /Vs or more can be suitably used as a material having hole transport properties of a composite material. For example, a material having hole transport properties that can be used for the layer 112X described in Embodiment 2 can be used for the composite material.
  • a substance having a relatively deep highest occupied molecular orbital (HOMO) level can be suitably used as a material having hole transport properties in a composite material.
  • the HOMO level is preferably ⁇ 5.7 eV or more and ⁇ 5.4 eV or less.
  • Examples of compounds having an aromatic amine skeleton include N,N'-di(p-tolyl)-N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine (abbreviation: DTDPPA), 4,4'-bis[N- (4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]biphenyl (abbreviation: DPAB), DNTPD, 1,3,5-tris[N-(4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]benzene (abbreviation: DPA3B) ), etc. can be used.
  • DTDPPA N,N'-di(p-tolyl)-N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine
  • DPAB 4,4'-bis[N- (4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]biphenyl
  • DNTPD 1,3,5-tris[N-(4-diphen
  • carbazole derivatives include 3-[N-(9-phenylcarbazol-3-yl)-N-phenylamino]-9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCA1), 3,6-bis[N-(9- phenylcarbazol-3-yl)-N-phenylamino]-9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCA2), 3-[N-(1-naphthyl)-N-(9-phenylcarbazol-3-yl)amino]- 9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCN1), 4,4'-di(N-carbazolyl)biphenyl (abbreviation: CBP), 1,3,5-tris[4-(N-carbazolyl)phenyl]benzene (abbreviation: TCPB) ), 9-[4-(10-phenyl-9-anthracenyl)phenyl
  • aromatic hydrocarbons examples include 2-tert-butyl-9,10-di(2-naphthyl)anthracene (abbreviation: t-BuDNA), 2-tert-butyl-9,10-di(1-naphthyl) Anthracene, 9,10-bis(3,5-diphenylphenyl)anthracene (abbreviation: DPPA), 2-tert-butyl-9,10-bis(4-phenylphenyl)anthracene (abbreviation: t-BuDBA), 9, 10-di(2-naphthyl)anthracene (abbreviation: DNA), 9,10-diphenylanthracene (abbreviation: DPAnth), 2-tert-butylanthracene (abbreviation: t-BuAnth), 9,10-bis(4-methyl -1-naphthyl)anthracene (abbreviation: DMNA
  • aromatic hydrocarbons having a vinyl group examples include 4,4'-bis(2,2-diphenylvinyl)biphenyl (abbreviation: DPVBi), 9,10-bis[4-(2,2- diphenylvinyl)phenyl]anthracene (abbreviation: DPVPA), etc. can be used.
  • DPVBi 4,4'-bis(2,2-diphenylvinyl)biphenyl
  • DPVPA 9,10-bis[4-(2,2- diphenylvinyl)phenyl]anthracene
  • polymer compounds include poly(N-vinylcarbazole) (abbreviation: PVK), poly(4-vinyltriphenylamine) (abbreviation: PVTPA), poly[N-(4- ⁇ N'-[4- (4-diphenylamino)phenyl]phenyl-N'-phenylamino ⁇ phenyl)methacrylamide] (abbreviation: PTPDMA), poly[N,N'-bis(4-butylphenyl)-N,N'-bis(phenyl) ) benzidine] (abbreviation: Poly-TPD), etc. can be used.
  • PVK poly(N-vinylcarbazole)
  • PVTPA poly(4-vinyltriphenylamine)
  • PTPDMA poly[N-(4- ⁇ N'-[4- (4-diphenylamino)phenyl]phenyl-N'-phenylamino ⁇ phenyl)methacrylamide]
  • a substance having any one of a carbazole skeleton, a dibenzofuran skeleton, a dibenzothiophene skeleton, and an anthracene skeleton can be suitably used as a material having a hole transporting property of a composite material.
  • an aromatic amine having a substituent containing a dibenzofuran ring or a dibenzothiophene ring, an aromatic monoamine having a naphthalene ring, or a substance comprising an aromatic monoamine in which a 9-fluorenyl group is bonded to the nitrogen of the amine via an arylene group. it can be used for composite materials having hole transport properties. Note that by using a substance having an N,N-bis(4-biphenyl)amino group, the reliability of the light emitting device 550X can be improved.
  • BnfABP N-(4-biphenyl)-6,N-diphenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8-amine
  • BnfABP N,N-bis( 4-biphenyl)-6-phenylbenzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8-amine
  • BBABnf 4,4'-bis(6-phenylbenzo[b]naphtho[1,2 -d]furan-8-yl)-4''-phenyltriphenylamine
  • BnfBB1BP N,N-bis(4-biphenyl)benzo[b]naphtho[1,2-d]furan-6- Amine
  • BBABnf (6) N,N-bis(4-biphenyl)benzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8-amine
  • a composite material containing a substance AM1 having electron-accepting properties, a material having hole-transporting properties, and an alkali metal fluoride or an alkaline earth metal fluoride can be used.
  • a composite material in which the atomic ratio of fluorine atoms is 20% or more can be suitably used.
  • the refractive index of the layer 106X1 can be lowered.
  • a layer with a low refractive index can be formed inside the light emitting device 550X.
  • the external quantum efficiency of the light emitting device 550X can be improved.
  • Layer 106X2 contains an organic compound represented by general formula (G0).
  • substituent A is a substituted or unsubstituted aryl skeleton having 6 to 30 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heteroaryl skeleton having 2 to 30 carbon atoms, and n is , is an integer between 1 and 4.
  • an aryl skeleton or a heteroaryl skeleton having a skeleton represented by the following structural formulas (A-1) to (A-30) can be used as the substituent A.
  • the organic compound represented by the general formula (G0) can be said to exhibit electron injection properties.
  • holes can be supplied from the layer 106X1 to the unit 103X2.
  • carriers can move through layer 106X2.
  • the layer 106X2 with good film quality can be provided.
  • the substituents of the above aryl group or heteroaryl group include, for example, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 6 carbon atoms.
  • An aromatic hydrocarbon group having 30 or more carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaromatic hydrocarbon group having 2 or more carbon atoms and 30 or less carbon atoms, etc. can be used.
  • examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, and an n-hexyl group.
  • examples of the cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and an adamantyl group.
  • examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, and a spirofluorenyl group.
  • aromatic hydrocarbon group a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms can be used, such as a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, and a spirofluor group. Examples include an olenyl group.
  • heteroaromatic hydrocarbon group a substituted or unsubstituted heteroaromatic ring having 1 or more and 30 or less carbon atoms can be used.
  • the solubility of the organic compound represented by the general formula (G0) in water is 1,1'-pyridine-2,6-diyl-bis(1,3,4,6,7 , 8-hexahydro-2H-pyrimido[1,2-a]pyrimidine) (abbreviation: hpp2Py) is preferably 1/10 or less, more preferably 1/100 or less.
  • the structural formula of hpp2Py is shown below.
  • the organic compound represented by the general formula (G0) has a solubility in water at a weight fraction of preferably greater than 0 and less than 4.0 ⁇ 10 ⁇ 4 at 1 atmosphere and a temperature of 300 K, More preferably, the solubility is greater than 0 and less than 2.2 ⁇ 10 ⁇ 5 . Note that, in this specification, the value obtained by dividing the weight of the solute by the weight of the solution is defined as solubility.
  • Layer 106X2 contains an organic compound represented by general formula (G1).
  • R 1 to R 16 are substituted or unsubstituted 1 to 4 1,3,4,6,7,8-hexahydro-2H-pyrimide [1,2-a ] pyrimidino group, others are hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms A polycyclic cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heteroaromatic hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms; In (G1), any hydrogen may be deuterium.
  • the layer 106X2 with good film quality can be provided.
  • a chemical containing water can be used in the manufacturing process of a light emitting device. Further, it is possible to suppress an increase in the driving voltage of the light emitting device due to the use of a water-containing chemical. Further, for example, a microfabrication technique using a water-containing agent can be employed. Further, a display device with low driving voltage can be provided. Furthermore, a display device with low power consumption can be provided.
  • a novel display device with excellent convenience, usefulness, and reliability can be provided.
  • a drug containing water and phosphoric acid a drug containing water and tetramethylammonium hydroxide, etc. can be used in the production process.
  • an organic compound having the structural formula below 1-(9,9'-spirobi[9H-fluoren]-2-yl)-1,3,4,6,7,8-hexahydro-2H- Pyrimido[1,2-a]pyrimidine (abbreviation: 2hppSF), 1,1'-(9,9'-spirobi[9H-fluorene]-2,7-diyl)bis(1,3,4,6,7 , 8-hexahydro-2H-pyrimido[1,2-a]pyrimidine) (abbreviation: 2,7hpp2SF), etc. can be used for the layer 106X2.
  • Layer 106X2 also includes layer 106X21 and layer 106X22 (see FIG. 1B). Layer 106X21 is sandwiched between layer 106X22 and unit 103X.
  • the layer 106X21 contains an organic compound represented by the above general formula (G0).
  • Layer 106X22 includes metal.
  • a Group 13 element or the like can be used for layer 106X22.
  • aluminum can be used for layer 106X22.
  • aluminum can be used for layer 106X22.
  • Intermediate layer 106X comprises layer 106X3, which is sandwiched between layer 106X1 and layer 106X2 (see FIGS. 1A and 1B).
  • Layer 106X3 includes a material having electron transport properties.
  • Layer 106X3 can be referred to as an electronic relay layer.
  • the layer adjacent to the anode side of layer 106X3 can be moved away from the layer adjacent to the cathode side of layer 106X3.
  • the interaction between the layer in contact with the anode side of layer 106X3 and the layer in contact with the cathode side of layer 106X3 can be reduced. Electrons can be smoothly supplied to the layer in contact with the anode side of the layer 106X3.
  • LUMO lowest unoccupied molecular orbital
  • a material having a LUMO level in the range of ⁇ 5.0 eV or more, preferably ⁇ 5.0 eV or more and ⁇ 3.0 eV or less can be used for the layer 106X3.
  • a phthalocyanine-based material can be used for the layer 106X3.
  • a phthalocyanine-based material can be used for the layer 106X3.
  • copper phthalocyanine (abbreviation: CuPc) or a metal complex having a metal-oxygen bond and an aromatic ligand can be used for layer 106X3.
  • a light emitting device 550X described in this embodiment includes an electrode 551X, an electrode 552X, a unit 103X, a unit 103X2, and an intermediate layer 106X (see FIG. 1A).
  • Unit 103X is sandwiched between electrode 552X and electrode 551X, and unit 103X includes luminescent material EM1. Note that the unit 103X has a function of emitting the light ELX1.
  • FIG. 1A shows an example in which the light ELX1 is emitted from the electrode 552X side, the light ELX1 may be emitted from the electrode 551X side.
  • Unit 103X2 is sandwiched between electrode 552X and unit 103X, and unit 103X2 includes luminescent material EM2. Note that the unit 103X2 has a function of emitting the light ELX2.
  • the light emitting device 550X has a plurality of stacked units between the electrode 551X and the electrode 552X.
  • the number of units to be stacked is not limited to two, and three or more units can be stacked.
  • the configuration including a plurality of stacked units sandwiched between the electrode 551X and the electrode 552X and an intermediate layer 106X sandwiched between the plurality of units is referred to as a stacked light emitting device or a tandem light emitting device. Sometimes called a device.
  • unit 103X has a single layer structure or a laminated structure.
  • unit 103X includes layer 111X, layer 112X, and layer 113X (see FIG. 1A). Layer 111X is sandwiched between layer 112X and layer 113X.
  • a layer selected from functional layers such as a light emitting layer, a hole transport layer, an electron transport layer, a carrier block layer, etc. can be used for the unit 103X.
  • a layer selected from functional layers such as a hole injection layer, an electron injection layer, an exciton blocking layer, and a charge generation layer can be used for the unit 103X.
  • a material with hole transport properties can be used for layer 112X.
  • the layer 112X can be called a hole transport layer.
  • the layer 112X preferably uses a material having a larger band gap than the light-emitting material included in the layer 111X. Thereby, energy transfer from excitons generated in the layer 111X to the layer 112X can be suppressed.
  • a material having a hole mobility of 1 ⁇ 10 ⁇ 6 cm 2 /Vs or more can be suitably used as a material having hole transport properties.
  • an amine compound or an organic compound having a ⁇ -electron-excessive heteroaromatic ring skeleton can be used as the material having hole transport properties.
  • a compound having an aromatic amine skeleton, a compound having a carbazole skeleton, a compound having a thiophene skeleton, a compound having a furan skeleton, etc. can be used.
  • a compound having an aromatic amine skeleton or a compound having a carbazole skeleton is preferable because it has good reliability, high hole transportability, and contributes to reducing the driving voltage.
  • Examples of compounds having an aromatic amine skeleton include 4,4'-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl (abbreviation: NPB), N,N'-diphenyl-N,N' -bis(3-methylphenyl)-4,4'-diaminobiphenyl (abbreviation: TPD), N,N'-bis(9,9'-spirobi[9H-fluoren]-2-yl)-N,N' -diphenyl-4,4'-diaminobiphenyl (abbreviation: BSPB), 4-phenyl-4'-(9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamine (abbreviation: BPAFLP), 4-phenyl-3'-( 9-phenylfluoren-9-yl)triphenylamine (abbreviation: mBPAFLP), 4-phenyl-4'-(9-phenyl-9H-
  • Examples of compounds having a carbazole skeleton include 1,3-bis(N-carbazolyl)benzene (abbreviation: mCP), 4,4'-di(N-carbazolyl)biphenyl (abbreviation: CBP), 3,6-bis (3,5-diphenylphenyl)-9-phenylcarbazole (abbreviation: CzTP), 3,3'-bis(9-phenyl-9H-carbazole) (abbreviation: PCCP), etc. can be used.
  • mCP 1,3-bis(N-carbazolyl)benzene
  • CBP 4,4'-di(N-carbazolyl)biphenyl
  • CzTP 3,6-bis (3,5-diphenylphenyl)-9-phenylcarbazole
  • PCCP 3,3'-bis(9-phenyl-9H-carbazole)
  • Examples of compounds having a thiophene skeleton include 4,4',4''-(benzene-1,3,5-triyl)tri(dibenzothiophene) (abbreviation: DBT3P-II), 2,8-diphenyl-4 -[4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]dibenzothiophene (abbreviation: DBTFLP-III), 4-[4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]- 6-phenyldibenzothiophene (abbreviation: DBTFLP-IV), etc. can be used.
  • DBT3P-II 4,4',4''-(benzene-1,3,5-triyl)tri(dibenzothiophene)
  • DBTFLP-III 2,8-diphenyl-4 -[4-(9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)pheny
  • Examples of compounds having a furan skeleton include 4,4',4''-(benzene-1,3,5-triyl)tri(dibenzofuran) (abbreviation: DBF3P-II), 4- ⁇ 3-[3- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]phenyl ⁇ dibenzofuran (abbreviation: mmDBFFLBi-II), etc. can be used.
  • DBF3P-II 4,4',4''-(benzene-1,3,5-triyl)tri(dibenzofuran)
  • mmDBFFLBi-II 4- ⁇ 3-[3- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)phenyl]phenyl ⁇ dibenzofuran
  • ⁇ Configuration example of layer 113X>> For example, a material having an electron transporting property, a material having an anthracene skeleton, a mixed material, or the like can be used for the layer 113X. Further, the layer 113X can be called an electron transport layer. Note that a structure in which a material having a larger band gap than the light-emitting material included in the layer 111X is used for the layer 113X is preferable. Thereby, energy transfer from excitons generated in the layer 111X to the layer 113X can be suppressed.
  • a metal complex or an organic compound having a ⁇ -electron-deficient heteroaromatic ring skeleton can be used as the material having electron transport properties.
  • metal complexes include bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinato) beryllium(II) (abbreviation: BeBq 2 ), bis(2-methyl-8-quinolinolato)(4-phenylphenolato)aluminum(III) (abbreviation: BAlq), bis(8-quinolinolato)zinc(II) (abbreviation: Znq), bis[2-(2-benzooxazolyl)phenolato]zinc(II) (abbreviation: ZnPBO), bis[2- (2-benzothiazolyl)phenolato]zinc(II) (abbreviation: ZnBTZ), etc. can be used.
  • Examples of the organic compound having a ⁇ electron-deficient heteroaromatic ring skeleton include a heterocyclic compound having a polyazole skeleton, a heterocyclic compound having a diazine skeleton, a heterocyclic compound having a pyridine skeleton, a heterocyclic compound having a triazine skeleton, etc. Can be used.
  • a heterocyclic compound having a diazine skeleton or a heterocyclic compound having a pyridine skeleton is preferable because of its good reliability.
  • a heterocyclic compound having a diazine (pyrimidine or pyrazine) skeleton has high electron transport properties and can reduce the driving voltage.
  • heterocyclic compound having a polyazole skeleton examples include 2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole (abbreviation: PBD), 3-(4 -biphenylyl)-4-phenyl-5-(4-tert-butylphenyl)-1,2,4-triazole (abbreviation: TAZ), 1,3-bis[5-(p-tert-butylphenyl)-1 , 3,4-oxadiazol-2-yl]benzene (abbreviation: OXD-7), 9-[4-(5-phenyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl)phenyl]-9H -Carbazole (abbreviation: CO11), 2,2',2''-(1,3,5-benzentriyl)tris(1-phenyl-1H-benzimidazole) (abbreviation: TPBI), 2-[3-
  • heterocyclic compound having a diazine skeleton examples include 2-[3-(dibenzothiophen-4-yl)phenyl]dibenzo[f,h]quinoxaline (abbreviation: 2mDBTPDBq-II), 2-[3'-(dibenzothiophen-4-yl)phenyl] Thiophen-4-yl)biphenyl-3-yl]dibenzo[f,h]quinoxaline (abbreviation: 2mDBTBPDBq-II), 2-[3'-(9H-carbazol-9-yl)biphenyl-3-yl]dibenzo[ f, h] Quinoxaline (abbreviation: 2mCzBPDBq), 4,6-bis[3-(phenanthren-9-yl)phenyl]pyrimidine (abbreviation: 4,6mPnP2Pm), 4,6-bis[3-(4-dibenzothienyl) )
  • heterocyclic compound having a pyridine skeleton examples include 3,5-bis[3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl]pyridine (abbreviation: 35DCzPPy), 1,3,5-tri[3-(3 -pyridyl)phenyl]benzene (abbreviation: TmPyPB), etc. can be used.
  • heterocyclic compound having a triazine skeleton examples include 2-[3'-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)biphenyl-3-yl]-4,6-diphenyl-1,3, 5-triazine (abbreviation: mFBPTzn), 2-(biphenyl-4-yl)-4-phenyl-6-(9,9'-spirobi[9H-fluoren]-2-yl)-1,3,5-triazine (abbreviation: BP-SFTzn), 2- ⁇ 3-[3-(benzo[b]naphtho[1,2-d]furan-8-yl)phenyl]phenyl ⁇ -4,6-diphenyl-1,3, 5-triazine (abbreviation: mBnfBPTzn), 2- ⁇ 3-[3-(benzo[b]naphtho[1,2-d]furan-6-yl)phenyl]phenyl ⁇
  • An organic compound having an anthracene skeleton can be used for layer 113X.
  • organic compounds containing both an anthracene skeleton and a heterocyclic skeleton can be suitably used.
  • an organic compound containing both an anthracene skeleton and a nitrogen-containing five-membered ring skeleton can be used for the layer 113X.
  • an organic compound containing both a nitrogen-containing five-membered ring skeleton containing two heteroatoms in the ring and an anthracene skeleton can be used for the layer 113X.
  • a pyrazole ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring, etc. can be suitably used for the heterocyclic skeleton.
  • an organic compound containing both an anthracene skeleton and a nitrogen-containing six-membered ring skeleton can be used for the layer 113X.
  • an organic compound containing both a nitrogen-containing six-membered ring skeleton containing two heteroatoms in the ring and an anthracene skeleton can be used for the layer 113X.
  • a pyrazine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, etc. can be suitably used for the heterocyclic skeleton.
  • composition of mixed material Furthermore, a material that is a mixture of multiple types of substances can be used for the layer 113X. Specifically, a mixed material containing an alkali metal, an alkali metal compound, or an alkali metal complex, and a substance having electron transport properties can be used for the layer 113X. Note that it is more preferable that the HOMO level of the material having electron transporting properties is ⁇ 6.0 eV or higher.
  • the mixed material can be suitably used for the layer 113X.
  • a composite material of a substance having electron-accepting properties and a material having hole-transporting properties can be used for the layer 104X.
  • a composite material of a substance having electron-accepting properties and a substance having a relatively deep HOMO level HM1 of ⁇ 5.7 eV or more and ⁇ 5.4 eV or less can be used for the layer 104X (FIG. 2A reference).
  • the reliability of the light emitting device can be improved by using such a composite material in the layer 113X in combination with the configuration in which the composite material is used in the layer 104X.
  • the configuration in which the mixed material is used for the layer 113X and the composite material is used in the layer 104X is preferable to combine with the configuration in which a material having hole transport properties is used in the layer 112X.
  • a material having a HOMO level HM2 in the range of ⁇ 0.2 eV or more and 0 eV or less with respect to the relatively deep HOMO level HM1 can be used for the layer 112X (see FIG. 2A).
  • the reliability of the light emitting device can be improved.
  • the above light emitting device may be referred to as a Recombination-Site Tailoring Injection structure (ReSTI structure).
  • a configuration in which the alkali metal, alkali metal compound, or alkali metal complex exists with a concentration difference (including the case of 0) in the thickness direction of the layer 113X is preferable.
  • a metal complex containing an 8-hydroxyquinolinato structure can be used.
  • a methyl substituted product for example, a 2-methyl substituted product or a 5-methyl substituted product
  • a metal complex containing an 8-hydroxyquinolinato structure can also be used.
  • 8-hydroxyquinolinato-lithium abbreviation: Liq
  • 8-hydroxyquinolinato-sodium abbreviation: Naq
  • monovalent metal ion complexes especially lithium complexes, are preferred, and Liq is more preferred.
  • ⁇ Configuration example 1 of layer 111X>> For example, a luminescent material or a luminescent material and a host material can be used in layer 111X. Further, the layer 111X can be called a light emitting layer. Note that a configuration in which the layer 111X is arranged in a region where holes and electrons recombine is preferable. Thereby, energy generated by carrier recombination can be efficiently converted into light and emitted.
  • the layer 111X is placed away from the metal used for the electrodes and the like. This makes it possible to suppress the quenching phenomenon caused by the metal used for the electrodes and the like.
  • the distance from the reflective electrode or the like to the layer 111X is adjusted and the layer 111X is arranged at an appropriate position according to the emission wavelength.
  • the light spectrum can be narrowed by intensifying the light of a predetermined wavelength.
  • bright luminescent colors and strong intensity can be obtained.
  • a microresonator structure microcavity
  • a microresonator structure can be configured by arranging the layer 111X at an appropriate position between electrodes and the like.
  • a fluorescent material for example, a fluorescent material, a phosphorescent material, or a material exhibiting thermally activated delayed fluorescence (TADF) (also referred to as a TADF material) can be used as the luminescent material.
  • TADF thermally activated delayed fluorescence
  • Fluorescent materials can be used in layer 111X.
  • the fluorescent materials listed below can be used for the layer 111X.
  • the present invention is not limited thereto, and various known fluorescent light-emitting substances can be used for the layer 111X.
  • fused aromatic diamine compounds represented by pyrene diamine compounds such as 1,6FLPAPrn, 1,6mMemFLPAPrn, and 1,6BnfAPrn-03 are preferable because they have high hole-trapping properties and excellent luminous efficiency or reliability.
  • N-[4-(9,10-diphenyl-2-anthryl)phenyl]-N,N',N'-triphenyl-1,4-phenylenediamine abbreviation: 2DPAPPA
  • N,N,N' , N', N'', N'', N''', N'''-octaphenyldibenzo[g,p]chrysene-2,7,10,15-tetraamine abbreviation: DBC1
  • DBC1 dibenzo[g,p]chrysene-2,7,10,15-tetraamine
  • 2PCAPA coumarin 30, 9,10-diphenyl-2-[N-phenyl-N-(9-phenyl-carbazol-3-yl)-amino]-anthracene
  • 2PCAPA N-[9,10-bis(biphenyl-2- yl)-2-anthryl]-N,9-diphenyl-9H-
  • DCM1 2-(2- ⁇ 2-[4-(dimethylamino)phenyl]ethenyl ⁇ -6-methyl-4H-pyran-4-ylidene)propanedinitrile
  • DCM2 2- ⁇ 2-methyl- 6-[2-(2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H-benzo[ij]quinolidin-9-yl)ethenyl]-4H-pyran-4-ylidene ⁇ propanedinitrile
  • DCM2 N,N,N',N'-tetrakis(4-methylphenyl)tetracene-5,11-diamine
  • p-mPhTD 7,14-diphenyl-N,N,N',N'-tetrakis( 4-methylphenyl)acenaphtho[1,2-a]fluoranthene-3,10-diamine
  • p-mPhAFD 2- ⁇ 2-is
  • a phosphorescent material can be used in layer 111X.
  • a phosphorescent material illustrated below can be used for the layer 111X. Note that the present invention is not limited thereto, and various known phosphorescent materials can be used for the layer 111X.
  • organometallic iridium complexes having a 4H-triazole skeleton organometallic iridium complexes having a 1H-triazole skeleton, organometallic iridium complexes having an imidazole skeleton, organometallic iridium complexes having a phenylpyridine derivative having an electron-withdrawing group as a ligand.
  • a complex, an organometallic iridium complex having a pyrimidine skeleton, an organometallic iridium complex having a pyrazine skeleton, an organometallic iridium complex having a pyridine skeleton, a rare earth metal complex, a platinum complex, etc. can be used for the layer 111X.
  • organometallic iridium complexes having a 4H-triazole skeleton include tris ⁇ 2-[5-(2-methylphenyl)-4-(2,6-dimethylphenyl)-4H-1,2,4-triazole -3-yl- ⁇ N2]phenyl- ⁇ C ⁇ iridium(III) (abbreviation: [Ir(mpptz-dmp) 3 ]), tris(5-methyl-3,4-diphenyl-4H-1,2,4-triazolato) ) Iridium(III) (abbreviation: [Ir(Mptz) 3 ]), Tris[4-(3-biphenyl)-5-isopropyl-3-phenyl-4H-1,2,4-triazolato]iridium(III) ( Abbreviation: [Ir(iPrptz-3b) 3 ]), etc. can be used.
  • organometallic iridium complexes having a 1H-triazole skeleton examples include tris[3-methyl-1-(2-methylphenyl)-5-phenyl-1H-1,2,4-triazolato]iridium(III) ( Abbreviation: [Ir(Mptz1-mp) 3 ]), tris(1-methyl-5-phenyl-3-propyl-1H-1,2,4-triazolato)iridium(III) (abbreviation: [Ir(Prptz1-Me) ) 3 ]), etc. can be used.
  • organometallic iridium complexes having an imidazole skeleton examples include fac-tris[1-(2,6-diisopropylphenyl)-2-phenyl-1H-imidazole]iridium(III) (abbreviation: [Ir(iPrpim) 3 ]), tris[3-(2,6-dimethylphenyl)-7-methylimidazo[1,2-f]phenanthridinato]iridium(III) (abbreviation: [Ir(dmpimpt-Me) 3 ]), etc. can be used.
  • organometallic iridium complexes having a phenylpyridine derivative having an electron-withdrawing group as a ligand include bis[2-(4',6'-difluorophenyl)pyridinato-N,C2 ' ]iridium(III).
  • Tetrakis(1-pyrazolyl)borate (abbreviation: FIr6), bis[2-(4',6'-difluorophenyl)pyridinato-N,C2 ' ]iridium(III) picolinate (abbreviation: FIrpic), bis ⁇ 2- [3',5'-bis(trifluoromethyl)phenyl]pyridinato-N,C2 ' ⁇ iridium(III) picolinate (abbreviation: [Ir( CF3ppy ) 2 (pic)]), bis[2-( 4',6'-difluorophenyl)pyridinato-N, C2' ]iridium(III) acetylacetonate (abbreviation: FIracac), etc. can be used.
  • FIrpic bis[2-(4',6'-difluorophenyl)pyridinato-N,C2 ' ]iridium(III)
  • organometallic iridium complexes having a pyrimidine skeleton examples include tris(4-methyl-6-phenylpyrimidinato)iridium(III) (abbreviation: [Ir(mppm) 3 ]), tris(4-t-butyl -6-phenylpyrimidinato)iridium(III) (abbreviation: [Ir(tBuppm) 3 ]), (acetylacetonato)bis(6-methyl-4-phenylpyrimidinato)iridium(III) (abbreviation: [ Ir(mppm) 2 (acac)]), (acetylacetonato)bis(6-tert-butyl-4-phenylpyrimidinato)iridium(III) (abbreviation: [Ir(tBuppm) 2 (acac)]), (acetylacetonato)bis[6-(2-norbornyl
  • organometallic iridium complexes having a pyrazine skeleton examples include (acetylacetonato)bis(3,5-dimethyl-2-phenylpyrazinato)iridium(III) (abbreviation: [Ir(mppr-Me) 2 ( acac)]), (acetylacetonato)bis(5-isopropyl-3-methyl-2-phenylpyrazinato)iridium(III) (abbreviation: [Ir(mppr-iPr) 2 (acac)]), etc. Can be used.
  • organometallic iridium complexes having a pyridine skeleton examples include tris(2-phenylpyridinato-N,C 2' )iridium(III) (abbreviation: [Ir(ppy) 3 ]), bis(2-phenylpyridinato-N,C 2' )iridium(III) (abbreviation: [Ir(ppy) 3 ]), Pyridinato-N,C 2' )iridium(III) acetylacetonate (abbreviation: [Ir(ppy) 2 (acac)]), bis(benzo[h]quinolinato)iridium(III) acetylacetonate (abbreviation: [Ir(bzz) 2 (acac)]), tris(benzo[h]quinolinato)iridium(III) (abbreviation: [Ir(bzz) 3 ]), tris(2-phenylquinolinato-N,C 2' ) Iridium
  • rare earth metal complex examples include tris(acetylacetonato)(monophenanthroline)terbium(III) (abbreviation: [Tb(acac) 3 (Phen)]).
  • organometallic iridium complexes having a pyrimidine skeleton are outstandingly superior in reliability or luminous efficiency.
  • organometallic iridium complexes having a pyrimidine skeleton examples include (diisobutyrylmethanato)bis[4,6-bis(3-methylphenyl)pyrimidinato]iridium(III) (abbreviation: [Ir(5mdppm) 2 (dibm )]), bis[4,6-bis(3-methylphenyl)pyrimidinato](dipivaloylmethanato)iridium(III) (abbreviation: [Ir(5mdppm) 2 (dpm)]), bis[4,6 -di(naphthalen-1-yl)pyrimidinato](dipivaloylmethanato)iridium(III) (abbreviation: [Ir(d1npm) 2 (dpm)]), etc. can be used.
  • organometallic iridium complexes having a pyrazine skeleton examples include (acetylacetonato)bis(2,3,5-triphenylpyrazinato)iridium(III) (abbreviation: [Ir(tppr) 2 (acac)]) ), bis(2,3,5-triphenylpyrazinato)(dipivaloylmethanato)iridium(III) (abbreviation: [Ir(tppr) 2 (dpm)]), (acetylacetonato)bis[2 , 3-bis(4-fluorophenyl)quinoxalinato]iridium(III) (abbreviation: [Ir(Fdpq) 2 (acac)]), etc. can be used.
  • organometallic iridium complexes having a pyridine skeleton examples include tris(1-phenylisoquinolinato-N,C 2' )iridium(III) (abbreviation: [Ir(piq) 3 ]), bis(1-phenyl Isoquinolinato-N,C 2' ) iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: [Ir(piq) 2 (acac)]), etc. can be used.
  • rare earth metal complexes examples include tris(1,3-diphenyl-1,3-propanedionato) (monophenanthroline) europium(III) (abbreviation: [Eu(DBM) 3 (Phen)]), tris[ 1-(2-Thenoyl)-3,3,3-trifluoroacetonato] (monophenanthroline) europium (III) (abbreviation: [Eu(TTA) 3 (Phen)]), etc. can be used.
  • platinum complex for example, 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H,23H-porphyrin platinum (II) (abbreviation: PtOEP), etc. can be used.
  • an organometallic iridium complex having a pyrazine skeleton can emit red light with a chromaticity that can be used favorably in display devices.
  • TADF material can be used for layer 111X.
  • S1 level of the host material is preferably higher than the S1 level of the TADF material.
  • T1 level of the host material is preferably higher than the T1 level of the TADF material.
  • the TADF material illustrated below can be used as the luminescent material. Note that the material is not limited to this, and various known TADF materials can be used.
  • the difference between the S1 level and the T1 level is small, and reverse intersystem crossing (upconversion) from a triplet excited state to a singlet excited state is possible with a small amount of thermal energy.
  • a singlet excited state can be efficiently generated from a triplet excited state.
  • triplet excitation energy can be converted into luminescence.
  • exciplexes also called exciplexes, exciplexes, or exciplexes
  • the difference between the S1 level and the T1 level is extremely small, and the triplet excitation energy is compared to the singlet excitation energy. It functions as a TADF material that can be converted into
  • an index of the T1 level a phosphorescence spectrum observed at a low temperature (for example, 77K to 10K) may be used.
  • draw a tangent at the short wavelength side of the fluorescence spectrum set the energy of the wavelength of the extrapolated line as the S1 level, draw a tangent at the short wavelength side of the phosphorescent spectrum, and use the extrapolation.
  • the difference between the S1 level and the T1 level is preferably 0.3 eV or less, and more preferably 0.2 eV or less.
  • fullerene and its derivatives, acridine and its derivatives, eosin derivatives, etc. can be used as the TADF material.
  • metal-containing porphyrins containing magnesium (Mg), zinc (Zn), cadmium (Cd), tin (Sn), platinum (Pt), indium (In), or palladium (Pd) can be used in TADF materials. can.
  • protoporphyrin-tin fluoride complex SnF 2 (Proto IX)
  • mesoporphyrin-tin fluoride complex SnF 2 (Meso IX)
  • hematoporphyrin-tin fluoride complex whose structural formula is shown below.
  • a heterocyclic compound having one or both of a ⁇ -electron-rich heteroaromatic ring and a ⁇ -electron-deficient heteroaromatic ring can be used in the TADF material.
  • the heterocyclic compound has a ⁇ -electron-rich heteroaromatic ring and a ⁇ -electron-deficient heteroaromatic ring, it has high electron-transporting properties and hole-transporting properties, and is therefore preferable.
  • a pyridine skeleton, a diazine skeleton (pyrimidine skeleton, pyrazine skeleton, pyridazine skeleton), and a triazine skeleton are preferred because they are stable and have good reliability.
  • a benzofuropyrimidine skeleton, a benzothienopyrimidine skeleton, a benzofuropyrazine skeleton, and a benzothienopyrazine skeleton are preferred because they have high electron-accepting properties and good reliability.
  • the skeletons having a ⁇ -electron-rich heteroaromatic ring at least one of the acridine skeleton, phenoxazine skeleton, phenothiazine skeleton, furan skeleton, thiophene skeleton, and pyrrole skeleton is stable and reliable. It is preferable to have.
  • the furan skeleton is preferably a dibenzofuran skeleton
  • the thiophene skeleton is preferably a dibenzothiophene skeleton.
  • an indole skeleton, a carbazole skeleton, an indolocarbazole skeleton, a bicarbazole skeleton, and a 3-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-9H-carbazole skeleton are particularly preferable.
  • a substance in which a ⁇ -electron-rich heteroaromatic ring and a ⁇ -electron-deficient heteroaromatic ring are directly bonded has both the electron-donating property of the ⁇ -electron-rich heteroaromatic ring and the electron-accepting property of the ⁇ -electron-deficient heteroaromatic ring. This is particularly preferable because thermally activated delayed fluorescence can be efficiently obtained because the energy difference between the S1 level and the T1 level becomes small.
  • an aromatic ring to which an electron-withdrawing group such as a cyano group is bonded may be used.
  • an aromatic amine skeleton, a phenazine skeleton, etc. can be used.
  • examples of the ⁇ -electron-deficient skeleton include a xanthene skeleton, a thioxanthene dioxide skeleton, an oxadiazole skeleton, a triazole skeleton, an imidazole skeleton, an anthraquinone skeleton, a boron-containing skeleton such as phenylborane or boranethrene, and a nitrile such as benzonitrile or cyanobenzene. or a cyano group, a carbonyl skeleton such as benzophenone, a phosphine oxide skeleton, a sulfone skeleton, etc. can be used.
  • a ⁇ -electron-deficient skeleton and a ⁇ -electron-excessive skeleton can be used in place of at least one of the ⁇ -electron-deficient heteroaromatic ring and the ⁇ -electron-rich heteroaromatic ring.
  • a material having carrier transport properties can be used as the host material.
  • a material having a hole transporting property, a material having an electron transporting property, a substance exhibiting thermally activated delayed fluorescence (TADF), a material having an anthracene skeleton, a mixed material, etc. can be used as the host material.
  • TADF thermally activated delayed fluorescence
  • a material having an anthracene skeleton a mixed material, etc.
  • a configuration in which a material having a larger band gap than the luminescent material included in the layer 111X is used as the host material is preferable. Thereby, energy transfer from excitons to the host material occurring in the layer 111X can be suppressed.
  • a material having a hole mobility of 1 ⁇ 10 ⁇ 6 cm 2 /Vs or more can be suitably used as a material having hole transport properties.
  • a material having hole transport properties that can be used for the layer 112X can be used as the host material.
  • a metal complex or an organic compound having a ⁇ -electron-deficient heteroaromatic ring skeleton can be used as a material having electron transport properties.
  • a material having electron transporting properties that can be used for the layer 113X can be used as the host material.
  • An organic compound having an anthracene skeleton can be used as the host material.
  • an organic compound having an anthracene skeleton is suitable. Thereby, a light emitting device with good luminous efficiency and durability can be realized.
  • an organic compound having an anthracene skeleton an organic compound having a diphenylanthracene skeleton, particularly an organic compound having a 9,10-diphenylanthracene skeleton is preferable because it is chemically stable.
  • the host material has a carbazole skeleton because hole injection and transport properties are enhanced.
  • the HOMO level is about 0.1 eV shallower than that of carbazole, making it easier for holes to enter, and it is also preferable because it has excellent hole transportability and high heat resistance. It is.
  • a benzofluorene skeleton or a dibenzofluorene skeleton may be used instead of the carbazole skeleton.
  • 6-[3-(9,10-diphenyl-2-anthryl)phenyl]-benzo[b]naphtho[1,2-d]furan abbreviation: 2mBnfPPA
  • 9-phenyl-10-[4-( 9-phenyl-9H-fluoren-9-yl)biphenyl-4'-yl]anthracene abbreviation: FLPPA
  • 9-(1-naphthyl)-10-[4-(2-naphthyl)phenyl]anthracene abbreviation: ⁇ N- ⁇ NPAnth
  • 9-phenyl-3-[4-(10-phenyl-9-anthryl)phenyl]-9H-carbazole abbreviation: PCzPA
  • 9-[4-(10-phenyl-9-anthracenyl)phenyl ]-9H-carbazole abbreviation: CzPA
  • CzPA, cgDBCzPA, 2mBnfPPA, and PCzPA exhibit very good properties.
  • TADF material can be used as the host material.
  • triplet excitation energy generated in the TADF material can be converted into singlet excitation energy by reverse intersystem crossing. Additionally, excitation energy can be transferred to the luminescent material.
  • the TADF material functions as an energy donor and the luminescent material functions as an energy acceptor. Thereby, the light emitting efficiency of the light emitting device can be increased.
  • the S1 level of the TADF material is higher than the S1 level of the fluorescent material.
  • the T1 level of the TADF material is preferably higher than the S1 level of the fluorescent substance. Therefore, the T1 level of the TADF material is preferably higher than the T1 level of the fluorescent material.
  • a TADF material that emits light that overlaps with the wavelength of the lowest energy absorption band of the fluorescent substance. This is preferable because the excitation energy can be smoothly transferred from the TADF material to the fluorescent substance, and luminescence can be efficiently obtained.
  • the fluorescent substance has a protective group around the luminophore (skeleton that causes luminescence) of the fluorescent substance.
  • the protecting group is preferably a substituent having no ⁇ bond, preferably a saturated hydrocarbon, specifically an alkyl group having 3 or more and 10 or less carbon atoms, a substituted or unsubstituted cyclo group having 3 or more and 10 or less carbon atoms.
  • Examples include an alkyl group and a trialkylsilyl group having 3 to 10 carbon atoms, and it is more preferable to have a plurality of protecting groups. Since substituents that do not have a ⁇ bond have poor carrier transport function, the distance between the TADF material and the luminophore of the fluorescent substance can be increased with little effect on carrier transport or carrier recombination. .
  • the term "luminophore” refers to an atomic group (skeleton) that causes luminescence in a fluorescent substance.
  • the luminophore preferably has a skeleton having a ⁇ bond, preferably contains an aromatic ring, and preferably has a fused aromatic ring or a fused heteroaromatic ring.
  • fused aromatic ring or fused heteroaromatic ring examples include a phenanthrene skeleton, a stilbene skeleton, an acridone skeleton, a phenoxazine skeleton, a phenothiazine skeleton, and the like.
  • fluorescent substances having a naphthalene skeleton, anthracene skeleton, fluorene skeleton, chrysene skeleton, triphenylene skeleton, tetracene skeleton, pyrene skeleton, perylene skeleton, coumarin skeleton, quinacridone skeleton, or naphthobisbenzofuran skeleton are preferable because they have a high fluorescence quantum yield. .
  • TADF material that can be used as a luminescent material can be used as the host material.
  • a material that is a mixture of multiple types of substances can be used as the host material.
  • a material having an electron transporting property and a material having a hole transporting property can be used as a mixed material.
  • Example 2 of composition of mixed material A material mixed with a phosphorescent substance can be used as the host material.
  • the phosphorescent substance can be used as an energy donor that provides excitation energy to the fluorescent substance when the fluorescent substance is used as the luminescent substance.
  • a mixed material containing a material that forms an exciplex can be used for the host material.
  • a material in which the emission spectrum of the exciplex formed overlaps with the wavelength of the lowest energy absorption band of the luminescent substance can be used as the host material. Thereby, energy transfer becomes smooth and luminous efficiency can be improved. Alternatively, the driving voltage can be suppressed. With such a configuration, it is possible to efficiently obtain light emission using ExTET (Exciplex-Triplet Energy Transfer), which is energy transfer from an exciplex to a light-emitting substance (phosphorescent material).
  • ExTET Exciplex-Triplet Energy Transfer
  • a phosphorescent substance can be used as at least one of the materials forming the exciplex. This makes it possible to utilize inverse intersystem crossing. Alternatively, triplet excitation energy can be efficiently converted to singlet excitation energy.
  • the HOMO level of the material having hole transporting properties is higher than the HOMO level of the material having electron transporting properties.
  • the LUMO level of the material having hole transporting properties is higher than the LUMO level of the material having electron transporting properties.
  • the formation of an exciplex is determined by comparing, for example, the emission spectrum of a material with hole-transporting properties, the emission spectrum of a material with electron-transporting properties, and the emission spectrum of a mixed film made by mixing these materials. This can be confirmed by observing the phenomenon that the emission spectrum of each material shifts to longer wavelengths (or has a new peak on the longer wavelength side).
  • the transient PL life of the mixed film is calculated as follows: This can be confirmed by observing differences in transient response, such as having a longer-life component than the transient PL life of each material, or having a larger proportion of delayed components.
  • the above-mentioned transient PL may be read as transient electroluminescence (EL).
  • Unit 103X2 includes layer 111X2, layer 112X2, and layer 113X2. Layer 111X2 is sandwiched between layer 112X2 and layer 113X2.
  • unit 103X The configuration that can be used for unit 103X can be used for unit 103X2.
  • unit 103X2 the same configuration as unit 103X can be used for unit 103X2.
  • a unit 103X that emits red light and green light and a unit 103X2 that emits blue light can be stacked and used. Thereby, it is possible to provide a light emitting device that emits light of a desired color. For example, a light emitting device that emits white light can be provided.
  • each layer of the electrode 551X, the electrode 552X, the unit 103X, the intermediate layer 106X, and the unit 103X2 can be formed using a dry method, a wet method, a vapor deposition method, a droplet discharge method, a coating method, a printing method, or the like. . Also, different methods can be used to form each feature.
  • the light emitting device 550X can be manufactured using a vacuum evaporation device, an inkjet device, a coating device such as a spin coater, a gravure printing device, an offset printing device, a screen printing device, or the like.
  • the electrodes can be formed using a wet method or a sol-gel method using a paste of a metal material.
  • an indium oxide-zinc oxide film can be formed by a sputtering method using a target in which 1 wt% or more and 20 wt% or less of zinc oxide is added to indium oxide.
  • indium oxide containing tungsten oxide and zinc oxide (indium oxide) containing tungsten oxide and zinc oxide ( IWZO) film can be formed.
  • a light emitting device 550X described in this embodiment includes an electrode 551X, an electrode 552X, a unit 103X, a unit 103X2, and an intermediate layer 106X (see FIG. 1A). Note that, for example, the structures described in Embodiment 1 and Embodiment 2 can be used for unit 103X, unit 103X2, and intermediate layer 106X.
  • Light emitting device 550X also has layer 104X, which is sandwiched between electrode 551X and unit 103X.
  • a conductive material can be used for electrode 551X.
  • a film containing a metal, an alloy, or a conductive compound can be used for the electrode 551X in a single layer or a stacked layer.
  • a film that efficiently reflects light can be used for the electrode 551X.
  • an alloy containing silver and copper, an alloy containing silver and palladium, or a metal film such as aluminum can be used for the electrode 551X.
  • a metal film that transmits part of the light and reflects the other part of the light can be used for the electrode 551X.
  • a microresonator structure microwave cavity
  • light of a predetermined wavelength can be extracted more efficiently than other light.
  • light with a narrow half-value width of the spectrum can be extracted. Or you can extract brightly colored light.
  • a film that transmits visible light can be used for the electrode 551X.
  • a metal film, an alloy film, a conductive oxide film, or the like that is thin enough to transmit light can be used for the electrode 551X in a single layer or a stacked layer.
  • a material having a work function of 4.0 eV or more can be suitably used for the electrode 551X.
  • a conductive oxide containing indium can be used. Specifically, it contains indium oxide, indium oxide-tin oxide (abbreviation: ITO), indium oxide-tin oxide containing silicon or silicon oxide (abbreviation: ITSO), indium oxide-zinc oxide, tungsten oxide, and zinc oxide. Indium oxide (abbreviation: IWZO) or the like can be used.
  • a conductive oxide containing zinc can be used.
  • zinc oxide, zinc oxide added with gallium, zinc oxide added with aluminum, etc. can be used.
  • gold Au
  • platinum Pt
  • nickel Ni
  • tungsten W
  • Cr chromium
  • Mo molybdenum
  • iron Fe
  • Co cobalt
  • Cu copper
  • palladium Pd
  • a nitride of a metal material for example, titanium nitride
  • graphene can be used.
  • ⁇ Configuration example 1 of layer 104X>> A material with hole injection properties can be used for layer 104X. Further, the layer 104X can be called a hole injection layer. Thereby, holes can be easily injected from, for example, the electrode 551X. Alternatively, the driving voltage of the light emitting device 550X can be reduced.
  • Organic and inorganic compounds can be used as materials with electron-accepting properties.
  • a substance having electron-accepting properties can extract electrons from an adjacent hole-transporting layer or a material having hole-transporting properties by applying an electric field.
  • the electron-accepting substance AM1 that can be used for the layer 106X1 can be used for the layer 104X.
  • a composite material including a substance having electron-accepting properties and a material having hole-transporting properties can be used for the layer 104X.
  • a material with a large work function but also a material with a small work function can be used for the electrode 551X.
  • the material used for the electrode 551X can be selected from a wide range of materials regardless of the work function.
  • compounds with aromatic amine skeletons, carbazole derivatives, aromatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons with vinyl groups, and polymer compounds (oligomers, dendrimers, polymers, etc.) are used to transport holes in composite materials. It can be used for materials with properties. Further, a material having a hole mobility of 1 ⁇ 10 ⁇ 6 cm 2 /Vs or more can be suitably used as a material having hole transport properties of a composite material. For example, a material having hole transport properties that can be used for the layer 112X can be used for the composite material.
  • a substance having a relatively deep HOMO level can be suitably used as a material having hole transporting properties in a composite material.
  • the HOMO level is preferably ⁇ 5.7 eV or more and ⁇ 5.4 eV or less.
  • the reliability of the light emitting device 550X can be improved.
  • a composite material that can be used for layer 106X1 can be used for layer 104X.
  • a composite material containing a substance having electron-accepting properties, a material having hole-transporting properties, and an alkali metal fluoride or an alkaline earth metal fluoride may be used as a material having hole-injecting properties. I can do it.
  • a composite material in which the atomic ratio of fluorine atoms is 20% or more can be suitably used. This allows the refractive index of the layer 104X to be lowered. Alternatively, a layer with a low refractive index can be formed inside the light emitting device 550X. Alternatively, the external quantum efficiency of the light emitting device 550X can be improved.
  • a light emitting device 550X described in this embodiment includes an electrode 551X, an electrode 552X, a unit 103X, a unit 103X2, and an intermediate layer 106X (see FIG. 1A). Note that, for example, the structures described in Embodiment 1 and Embodiment 2 can be used for unit 103X, unit 103X2, and intermediate layer 106X.
  • Light emitting device 550X also has layer 105X, which is sandwiched between electrode 552X and unit 103X2.
  • a conductive material can be used for electrode 552X.
  • a material containing a metal, an alloy, or a conductive compound can be used for the electrode 552X in a single layer or a laminated layer.
  • the material that can be used for the electrode 551X described in Embodiment 3 can be used for the electrode 552X.
  • a material having a smaller work function than the electrode 551X can be suitably used for the electrode 552X.
  • a material having a work function of 3.8 eV or less is preferable.
  • elements belonging to Group 1 of the Periodic Table of Elements elements belonging to Group 2 of the Periodic Table of Elements, rare earth metals, and alloys containing these can be used for the electrode 552X.
  • An alloy of aluminum and silver or an alloy of aluminum and lithium can be used for electrode 552X.
  • ⁇ Configuration example 1 of layer 105X>> a material having electron injection properties can be used for the layer 105X. Further, the layer 105X can be called an electron injection layer.
  • a substance having electron-donating properties can be used for the layer 105X.
  • a composite material of a substance having electron-donating properties and a material having electron-transporting properties can be used for the layer 105X.
  • electride can be used for layer 105X.
  • electrons can be easily injected from the electrode 552X.
  • the material used for the electrode 552X can be selected from a wide range of materials regardless of the work function. Specifically, indium oxide-tin oxide containing Al, Ag, ITO, silicon, or silicon oxide can be used for the electrode 552X.
  • the driving voltage of the light emitting device 550X can be reduced.
  • Substance with electron donating property For example, alkali metals, alkaline earth metals, rare earth metals, or compounds thereof (oxides, halides, carbonates, etc.) can be used as the electron-donating substance.
  • organic compounds such as tetrathianaphthacene (abbreviation: TTN), nickelocene, decamethylnickelocene, etc. can also be used as the electron-donating substance.
  • Alkali metal compounds include lithium oxide, lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), lithium carbonate, cesium carbonate, and 8-hydroxyquinolinate-lithium (abbreviation). :Liq), etc. can be used.
  • Calcium fluoride (CaF 2 ), etc. can be used as the alkaline earth metal compound (including oxides, halides, and carbonates).
  • a material that is a composite of multiple types of substances can be used as a material that has electron injection properties.
  • a substance with electron-donating properties and a material with electron-transporting properties can be used in a composite material.
  • a metal complex or an organic compound having a ⁇ -electron-deficient heteroaromatic ring skeleton can be used as a material having electron transport properties.
  • a material having an electron transporting property that can be used for the layer 113X can be used for the layer 105X.
  • a material having an electron transporting property with a microcrystalline alkali metal fluoride can be used in a composite material.
  • a material having an electron transporting property with a microcrystalline alkaline earth metal fluoride can be used in the composite material.
  • a composite material containing 50 wt % or more of an alkali metal fluoride or an alkaline earth metal fluoride can be suitably used.
  • a composite material containing an organic compound having a bipyridine skeleton can be suitably used. This allows the refractive index of the layer 105X to be lowered. Alternatively, the external quantum efficiency of the light emitting device 550X can be improved.
  • a composite material including a first organic compound with a lone pair of electrons and a first metal can be used for layer 105X. Further, it is preferable that the total number of electrons of the first organic compound and the number of electrons of the first metal is an odd number.
  • the molar ratio of the first metal to 1 mole of the first organic compound is preferably 0.1 or more and 10 or less, more preferably 0.2 or more and 2 or less, and even more preferably 0.2 or more and 0.8 or less. be.
  • the first organic compound including the lone pair of electrons can interact with the first metal to form a single occupied molecular orbital (SOMO). Further, when electrons are injected from the electrode 552X to the layer 105X, a barrier between the two can be reduced.
  • SOMO occupied molecular orbital
  • the spin density measured using electron spin resonance (ESR) is preferably 1 ⁇ 10 16 spins/cm 3 or more, more preferably 5 ⁇ 10 16 spins/cm 3 or more, and even more preferably A composite material that is 1 ⁇ 10 17 spins/cm 3 or higher can be used for layer 105X.
  • Organic compound with lone pair of electrons For example, a material having electron transporting properties can be used in an organic compound having a lone pair of electrons.
  • a compound having an electron-deficient heteroaromatic ring can be used.
  • a compound having at least one of a pyridine ring, a diazine ring (pyrimidine ring, pyrazine ring, pyridazine ring), and a triazine ring can be used. Thereby, the driving voltage of the light emitting device 550X can be reduced.
  • the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) level of the organic compound having a lone pair of electrons is preferably ⁇ 3.6 eV or more and ⁇ 2.3 eV or less.
  • the HOMO level and LUMO level of an organic compound can generally be estimated by CV (cyclic voltammetry), photoelectron spectroscopy, optical absorption spectroscopy, inverse photoelectron spectroscopy, or the like.
  • BPhen 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline
  • NBPhen 2,9-di(naphthalen-2-yl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline
  • HATNA diquinoxalino [2,3-a:2',3'-c]phenazine
  • TmPPPyTz 2,4,6-tris[3'-(pyridin-3-yl)biphenyl-3-yl]-1,3 , 5-triazine
  • TmPPPyTz 2,2'-(1,3-phenylene)bis(9-phenyl-1,10-phenanthroline)
  • mPPhen2P 2,2'-(1,3-phenylene)bis(9-phenyl-1,10-phenanthroline
  • mPPhen2P 2,2'-(1,3-phenylene)bis(9-phenyl-1,10-phenanthroline
  • mPPhen2P 2,2'-(1,3-
  • copper phthalocyanine can be used in organic compounds with lone pairs of electrons. Note that the number of electrons in copper phthalocyanine is an odd number.
  • group metals aluminum (Al) and indium (In) are odd-numbered groups in the periodic table.
  • the elements of Group 11 have a lower melting point than the elements of Group 7 or Group 9, and are suitable for vacuum evaporation.
  • Ag is preferred because of its low melting point.
  • the moisture resistance of the light emitting device 550X can be improved.
  • a composite material of a first metal and a first organic compound that are in an even group in the periodic table may be used for the layer 105X. I can do it.
  • iron (Fe) a Group 8 metal, is an even group in the periodic table.
  • Electrode For example, a material obtained by adding a high concentration of electrons to a mixed oxide of calcium and aluminum can be used as a material having electron injection properties.
  • Example 4 of composition of composite material Furthermore, a material that is a composite of multiple types of substances can be used as a material that has electron injection properties.
  • a material that is a composite of multiple types of substances can be used as a material that has electron injection properties.
  • the structure described in Embodiment 1 that can be used for layer 106X2 can be used for layer 105X.
  • a light emitting device 550X described in this embodiment includes an electrode 551X, an electrode 552X, and a unit 103X (see FIG. 2B). Unit 103X is sandwiched between electrode 551X and electrode 552X. Light emitting device 550X also includes layer 104X and layer 105X, with layer 104X sandwiched between electrode 551X and unit 103X, and layer 105X sandwiched between electrode 552X and unit 103X. Note that a light-emitting device 550X of one embodiment of the present invention described using FIG. 2B does not include the intermediate layer 106X and the unit 103X2.
  • Embodiment 2 can be used for the unit 103X.
  • the structure described in Embodiment 3 can be used for the electrode 551X and the layer 104X.
  • ⁇ Configuration example 4 of layer 105X>> A material having electron injection properties can be used for the layer 105X.
  • the structure described in Embodiment 1 that can be used for layer 106X2 can be used for layer 105X.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the structure of a display device 700 according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a structure of a display device 700 of one embodiment of the present invention, which is different from the structure explained using FIG. 3.
  • a device manufactured using a metal mask or an FMM fine metal mask, high-definition metal mask
  • a device with an MM (metal mask) structure is sometimes referred to as a device with an MML (metal maskless) structure.
  • the distance between adjacent light emitting devices is, for example, less than 10 ⁇ m, 5 ⁇ m or less, 3 ⁇ m or less, 2 ⁇ m or less, 1.5 ⁇ m or less, 1 ⁇ m or less, or 0.5 ⁇ m or less. can be narrowed down to.
  • the distance between adjacent light emitting devices is narrowed to 500 nm or less, 200 nm or less, 100 nm or less, or even 50 nm or less. You can also do that.
  • the aperture ratio is 40% or more, 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more, or even 90% or more, but less than 100%. It can also be achieved.
  • the display device 700 described in this embodiment includes a light-emitting device 550X(i,j) and a light-emitting device 550Y(i,j) (see FIG. 3).
  • the display device 700 includes a substrate 510 and a functional layer 520.
  • the functional layer 520 includes an insulating film 521, and the light emitting device 550X (i, j) and the light emitting device 550Y (i, j) are formed on the insulating film 521.
  • Functional layer 520 is sandwiched between substrate 510 and light emitting device 550X(i,j).
  • the light emitting device 550X(i,j) includes an electrode 551X(i,j), an electrode 552X(i,j), a unit 103X(i,j), a unit 103X2(i,j), and an intermediate layer 106X( i, j). It also includes a layer 104X(i,j) and a layer 105X(i,j).
  • the light-emitting device 550X described in Embodiments 1 to 4 can be used as the light-emitting device 550X(i,j).
  • a configuration that can be used for electrode 551X can be used for electrode 551X (i, j), and a configuration that can be used for electrode 552X can be used for electrode 552X (i, j).
  • a configuration that can be used for unit 103X can be used for unit 103X(i,j), and a configuration that can be used for unit 103X2 can be used for unit 103X2(i, j).
  • the configuration that can be used for the intermediate layer 106X can be used for the intermediate layer 106X(i,j).
  • a structure that can be used for the layer 104X can be used for the layer 104X(i,j), and a structure that can be used for the layer 105X can be used for the layer 105X(i,j).
  • Light emitting device 550Y(i,j) is adjacent to light emitting device 550X(i,j).
  • the light emitting device 550Y(i,j) includes an electrode 551Y(i,j), an electrode 552Y(i,j), a unit 103Y(i,j), a unit 103Y2(i,j), and an intermediate layer 106Y( i, j). It also includes a layer 104Y(i,j) and a layer 105Y(i,j).
  • Electrode 551Y(i,j) is adjacent to electrode 551X(i,j), and a gap 551XY(i,j) is provided between electrode 551Y(i,j) and electrode 551X(i,j). Note that the potential supplied to the electrode 551Y(i,j) may be the same as or different from that of the electrode 551X(i,j). By supplying different potentials, the light emitting device 550Y(i,j) can be driven under different conditions from the light emitting device 550X(i,j).
  • Electrode 552Y(i,j) overlaps electrode 551Y(i,j).
  • Unit 103Y(i,j) is sandwiched between electrode 551Y(i,j) and electrode 552Y(i,j), and unit 103Y2(i,j) is sandwiched between electrode 552Y(i,j) and unit 103Y( i, j). Further, the intermediate layer 106Y(i,j) is sandwiched between the unit 103Y2(i,j) and the unit 103Y(i,j), and the intermediate layer 106Y(i,j) is sandwiched between the intermediate layer 106X(i,j ) is provided with a region 106XY.
  • Region 106XY separates intermediate layer 106X(i,j) and intermediate layer 106Y(i,j), and region 106XY overlaps gap 551XY(i,j).
  • the unit 103Y(i,j) includes a layer 111Y(i,j), a layer 112Y(i,j), and a layer 113Y(i,j).
  • the unit 103Y2(i,j) includes a layer 111Y2(i,j), a layer 112Y2(i,j), and a layer 113Y2(i,j).
  • Layer 104Y(i,j) is sandwiched between unit 103Y(i,j) and electrode 551Y(i,j), and layer 105Y(i,j) is sandwiched between electrode 552Y(i,j) and unit 103Y2(i , j).
  • the structure of light-emitting device 550X described in Embodiments 1 to 4 can be used for light-emitting device 550Y(i,j).
  • a configuration that can be used for electrode 551X can be used for electrode 551Y(i,j), and a configuration that can be used for electrode 552X can be used for electrode 552Y(i,j).
  • a configuration that can be used for unit 103X can be used for unit 103Y(i,j), and a configuration that can be used for unit 103X2 can be used for unit 103Y2(i,j).
  • the structure that can be used for the intermediate layer 106X can be used for the intermediate layer 106Y(i,j).
  • a structure that can be used for the layer 104X can be used for the layer 104Y(i,j), and a structure that can be used for the layer 105X can be used for the layer 105Y(i,j).
  • part of the configuration of the light emitting device 550X(i,j) can be used as part of the configuration of the light emitting device 550Y(i,j).
  • part of the conductive film that can be used for the electrode 552X(i,j) can be used for the electrode 552Y(i,j). This allows some of the configurations to be made common. Furthermore, the manufacturing process can be simplified.
  • a configuration that emits light of a hue different from that of the light emitted by the light emitting device 550X(i,j) can be used for the light emitting device 550Y(i,j).
  • the hue of the light ELY1 emitted by the unit 103Y(i,j) can be made different from the hue of the light ELX1.
  • the hue of the light ELY2 emitted by the unit 103Y2(i,j) can be made different from the hue of the light ELX2.
  • a configuration that emits light of the same hue as that of the light emitted by the light emitting device 550X (i, j) can be used for the light emitting device 550Y (i, j).
  • both light emitting device 550X(i,j) and light emitting device 550Y(i,j) may emit white light. Note that by placing a colored layer overlapping the light emitting device 550X (i, j), light of a predetermined hue can be extracted from white light. Further, another colored layer can be placed over the light emitting device 550Y(i,j) to extract light of another predetermined hue from the white light.
  • both the light emitting device 550X(i,j) and the light emitting device 550Y(i,j) may emit blue light.
  • a color conversion layer can be placed over the light emitting device 550X(i,j) to convert blue light into light of a predetermined hue.
  • another color conversion layer can be placed over the light emitting device 550Y(i,j) to convert blue light to light of another predetermined hue. Blue light can be converted into green light or red light, for example.
  • the display device 700 described in this embodiment includes an insulating film 528 (see FIG. 3).
  • the insulating film 528 has openings, one opening overlaps the electrode 551X(i,j), and the other opening overlaps the electrode 551Y(i,j). Furthermore, the insulating film 528 overlaps the gap 551XY(i,j).
  • the gap 551XY(i,j) sandwiched between the electrode 551X(i,j) and the electrode 551Y(i,j) has, for example, a groove-like shape. As a result, a step is formed along the groove. Further, a disconnected or thin portion is formed between the film deposited on the gap 551XY(i,j) and the film deposited on the electrode 551X(i,j).
  • the disconnected or thin film portions are formed along the steps, layer 106X1(i,j) and layer 106Y1(i,j). ) is formed in the region 106XY1 (i, j). Further, a disconnected or thin portion is formed in a region 106XY2(i,j) sandwiched between layer 106X2(i,j) and layer 106Y2(i,j).
  • the current flowing through the region 106XY can be suppressed.
  • the current flowing through the region 106XY1(i,j) can be suppressed.
  • the current flowing between the intermediate layer 106X(i,j) and the intermediate layer 106Y(i,j) can be suppressed.
  • the display device 700 described in this embodiment includes a light-emitting device 550X(i,j) and a light-emitting device 550Y(i,j) (see FIG. 4).
  • Light emitting device 550Y(i,j) is adjacent to light emitting device 550X(i,j).
  • the display device 700 has a part or all of the structure of the light emitting device 550X(i,j) or the light emitting device 550Y(i,j) removed in the portion overlapping with the gap 551XY(i,j), and
  • This display device 700 is different from the display device 700 described using FIG. 3 in that an insulating film 528_1, an insulating film 528_2, and an insulating film 528_3 are provided instead of the insulating film 528.
  • an insulating film 528_1, an insulating film 528_2, and an insulating film 528_3 are provided instead of the insulating film 528.
  • the insulating film 528_1 has openings, one of which overlaps with the electrode 551X(i,j), and the other opening overlaps with the electrode 551Y(i,j) (see FIG. 4). Further, the insulating film 528_1 includes an opening that overlaps the gap 551XY(i,j).
  • insulating film 528_2 has openings, one opening overlaps the electrode 551X(i,j), and the other opening overlaps the electrode 551Y(i,j). Further, the insulating film 528_2 overlaps with the gap 551XY(i,j).
  • the insulating film 528_2 includes a region in contact with the layer 104X(i,j), the unit 103X(i,j), the intermediate layer 106X(i,j), and the unit 103X2(i,j).
  • the insulating film 528_2 includes a region in contact with the layer 104Y(i,j), the unit 103Y(i,j), the intermediate layer 106Y(i,j), and the unit 103Y2(i,j).
  • the insulating film 528_2 includes a region in contact with the insulating film 521.
  • the insulating film 528_3 has openings, one opening overlaps the electrode 551X(i,j), and the other opening overlaps the electrode 551Y(i,j). Further, the insulating film 528_3 fills a groove formed in a region overlapping with the gap 551XY(i,j).
  • the current flowing through the region 106XY can be suppressed.
  • the current flowing through the region 106XY1(i,j) can be suppressed.
  • the size of the step that occurs between the top surface of unit 103X2 (i, j) and the top surface of unit 103Y2 (i, j) can be reduced.
  • one conductive film can be used for the electrode 552X(i,j) and the electrode 552Y(i,j).
  • part or all of the structure of the light emitting device 550X(i,j) or the light emitting device 550Y(i,j) may be removed from the portion overlapping with the gap 551XY(i,j). I can do it.
  • a first insulating film that will later become the insulating film 528_1 is formed on a film that will later become the unit 103Y2 (i, j).
  • an opening overlapping the gap 551XY(i,j) is formed in the first insulating film using a photolithography method.
  • part or all of the structure of the light emitting device 550Y(i,j) is removed from the region overlapping the gap 551XY(i,j).
  • a dry etching method can be used. As a result, a groove is formed in the region overlapping the gap 551XY(i,j).
  • a second insulating film that will become the insulating film 528_2 is formed using, for example, atomic layer deposition (ALD).
  • ALD atomic layer deposition
  • an insulating film 528_3 is formed using, for example, a photosensitive polymer, and the groove formed in the region overlapping with the gap 551XY(i,j) is filled.
  • openings overlapping with the electrodes 551Y(i,j) are formed in the first insulating film and the second insulating film, thereby forming the insulating film 528_1 and the insulating film 528_2. do.
  • layer 105Y(i,j) and electrode 552Y(i,j) are successively formed on unit 103Y2(i,j).
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of an apparatus according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a top view of an apparatus according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 5B is a top view illustrating a portion of FIG. 5A.
  • FIG. 5C is a cross-sectional view along cutting line X1-X2, cutting line X3-X4, and a set of pixels 703 (i, j) shown in FIG. 5A.
  • FIG. 6 is a circuit diagram illustrating the configuration of a device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of an apparatus according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view of an apparatus according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 7B is a cross-sectional view of an apparatus according to one embodiment of the present invention having a different configuration from the apparatus described using FIG. 7A.
  • FIG. 7C is a cross-sectional view of a light emitting device that can be used in the apparatus shown in FIG. 7B.
  • a variable whose value is an integer of 1 or more may be used as a sign.
  • (p) which includes a variable p that takes an integer value of 1 or more, may be used as part of a code that specifies any one of the maximum p components.
  • (m, n) which includes a variable m and a variable n that take an integer value of 1 or more, may be used as a part of a code that specifies one of the maximum m ⁇ n components.
  • a display device 700 according to one embodiment of the present invention has a region 231 (see FIG. 5A).
  • Region 231 includes a set of pixels 703(i,j).
  • a set of pixels 703(i, j) comprises pixel 702X(i,j) (see FIGS. 5B and 5C).
  • Pixel 702X(i,j) includes a pixel circuit 530X(i,j) and a light emitting device 550X(i,j).
  • Light emitting device 550X(i,j) is electrically connected to pixel circuit 530X(i,j).
  • the light-emitting devices described in Embodiments 1 to 4 can be used as the light-emitting device 550X(i,j).
  • the display device 700 has a function of displaying images.
  • the display device 700 of one embodiment of the present invention includes a functional layer 540 and a functional layer 520 (see FIG. 5C).
  • Functional layer 540 overlaps functional layer 520.
  • Functional layer 540 includes light emitting devices 550X(i,j).
  • the functional layer 520 includes a pixel circuit 530X(i,j) and wiring (see FIG. 5C).
  • the pixel circuit 530X(i,j) is electrically connected to the wiring.
  • a conductive film provided in the opening 591X or 591Y of the functional layer 520 can be used for the wiring.
  • the wiring electrically connects the terminal 519B and the pixel circuit 530X (i, j).
  • the conductive material CP electrically connects the terminal 519B and the flexible printed circuit board FPC1.
  • the display device 700 of one embodiment of the present invention includes a driver circuit GD and a driver circuit SD (see FIG. 5A).
  • the drive circuit GD supplies a first selection signal and a second selection signal.
  • the drive circuit SD supplies a first control signal and a second control signal.
  • the wiring includes a conductive film G1(i), a conductive film G2(i), a conductive film S1(j), a conductive film S2(j), a conductive film ANO, a conductive film VCOM2, and a conductive film V0 (see FIG. 6). .
  • the conductive film G1(i) is supplied with the first selection signal, and the conductive film G2(i) is supplied with the second selection signal.
  • the conductive film S1(j) is supplied with the first control signal, and the conductive film S2(j) is supplied with the second control signal.
  • Pixel circuit 530X(i,j) is electrically connected to conductive film G1(i) and conductive film S1(j).
  • the conductive film G1(i) supplies a first selection signal
  • the conductive film S1(j) supplies a first control signal.
  • Pixel circuit 530X(i,j) drives light emitting device 550X(i,j) based on the first selection signal and the first control signal. Furthermore, the light emitting device 550X(i,j) emits light.
  • One electrode of the light emitting device 550X(i,j) is electrically connected to the pixel circuit 530X(i,j), and the other electrode is electrically connected to the conductive film VCOM2.
  • the pixel circuit 530X(i,j) includes a switch SW21, a switch SW22, a transistor M21, a capacitor C21, and a node N21.
  • Transistor M21 has a gate electrode electrically connected to node N21, a first electrode electrically connected to light emitting device 550X(i,j), and a second electrode electrically connected to conductive film ANO. and an electrode.
  • the switch SW21 has a first terminal electrically connected to the node N21, a second terminal electrically connected to the conductive film S1(j), and a potential of the conductive film G1(i).
  • a gate electrode having a function of controlling a conductive state or a non-conductive state.
  • the switch SW22 includes a first terminal electrically connected to the conductive film S2(j), and a gate electrode having a function of controlling a conductive state or a non-conductive state based on the potential of the conductive film G2(i). , is provided.
  • Capacitor C21 includes a conductive film electrically connected to node N21 and a conductive film electrically connected to the second electrode of switch SW22.
  • the image signal can be stored in the node N21.
  • the potential of node N21 can be changed using switch SW22.
  • the intensity of light emitted by light emitting device 550X(i,j) can be controlled using the potential of node N21.
  • the pixel circuit 530X(i,j) includes a switch SW23, a node N22, and a capacitor C22.
  • the switch SW23 has a first terminal electrically connected to the conductive film V0, a second terminal electrically connected to the node N22, and a conductive state or a non-conductive state based on the potential of the conductive film G2(i).
  • a gate electrode having a function of controlling a conduction state.
  • Capacitor C22 includes a conductive film electrically connected to node N21 and a conductive film electrically connected to node N22.
  • the first electrode of the transistor M21 is electrically connected to the node N22.
  • Pixel 702X(i,j) includes a light emitting device 550X(i,j) and a pixel circuit 530X(i,j) (see FIG. 7A).
  • Functional layer 540 includes a light emitting device 550X(i,j) and a colored layer CFX
  • functional layer 520 includes a pixel circuit 530X(i,j).
  • the light emitting device 550X (i, j) is a top emission type light emitting device, and the light emitting device 550X (i, j) emits light ELX to the side where the functional layer 520 is not disposed.
  • the colored layer CFX transmits a portion of the light emitted by the light emitting device 550X(i,j). For example, it is possible to transmit a portion of white light and extract blue light, green light, or red light. Note that a color conversion layer may be used instead of the colored layer CFX. Thereby, light with a short wavelength can be converted into light with a long wavelength.
  • pixel 702X(i,j) ⁇ Configuration example 2 of pixel 702X(i,j)>>
  • the pixel 702X(i,j) described using FIG. 7B includes a bottom emission type light emitting device.
  • Light emitting device 550X(i,j) emits light ELX to the side where functional layer 520 is arranged.
  • the functional layer 520 includes a region 520T, and the region 520T transmits the light ELX. Further, the functional layer 520 includes a colored layer CFX, and the colored layer CFX overlaps the region 520T.
  • ⁇ Configuration example 2 of light emitting device ⁇ a light emitting device having the same configuration as the light emitting device 550X described using FIG. 7C can be used as the light emitting device 550X(i,j).
  • a light emitting device 550X described in this embodiment includes an electrode 551X, an electrode 552X, a unit 103X, a unit 103X2, a unit 103X3, an intermediate layer 106X, and an intermediate layer 106XX.
  • Unit 103X is sandwiched between electrode 551X and electrode 552X, unit 103X2 is sandwiched between electrode 552X and unit 103X, and unit 103X3 is sandwiched between electrode 552X and unit 103X2. Moreover, the intermediate layer 106X is sandwiched between the unit 103X2 and the unit 103X, and the intermediate layer 106XX is sandwiched between the unit 103X3 and the unit 103X2.
  • Unit 103X has a function of emitting light ELX1, unit 103X2 has a function of emitting light ELX21 and light ELX22, and unit 103X3 has a function of emitting light ELX3.
  • the intermediate layer 106X has a function of supplying electrons to the unit 103X and supplying holes to the unit 103X2. Further, the intermediate layer 106XX has a function of supplying electrons to the unit 103X2 and supplying holes to the unit 103X3.
  • the structure that can be used for the light-emitting device 550X described in Embodiments 1 to 4 can be used for the electrode 551X, the electrode 552X, the unit 103X, and the unit 103X2. Further, a configuration that can be used for the unit 103X can be used for the unit 103X3, and a configuration that can be used for the intermediate layer 106X can be used for the intermediate layer 106XX. For example, a luminescent material that emits blue light can be used for layer 111X and layer 111X3.
  • layers 111X21 and 111X22 can be used in unit 103X2.
  • Layer 111X21 and layer 111X22 both contain a luminescent material.
  • a luminescent material that emits red light can be used for layer 111X21.
  • a luminescent material that emits yellow light can be used for the layer 111X22.
  • FIG. 8A is a top view showing the light emitting device
  • FIG. 8B is a cross-sectional view taken along AB and CD in FIG. 8A.
  • This light emitting device has a pixel section 602 and a drive circuit section for controlling light emission of the light emitting device, and the drive circuit section includes a source line drive circuit 601 and a gate line drive circuit 603. Further, the light emitting device includes a sealing substrate 604 and a sealant 605, and the sealant 605 surrounds a space 607.
  • the routing wiring 608 is a wiring for transmitting signals input to the source line driving circuit 601 and the gate line driving circuit 603, and is used to transmit video signals, clock signals, Receives start signals, reset signals, etc.
  • a printed wiring board PWB
  • the light emitting device includes not only the light emitting device main body but also a state in which an FPC or PWB is attached to the light emitting device.
  • a drive circuit section and a pixel section are formed on the element substrate 610, and here, a source line drive circuit 601, which is the drive circuit section, and one pixel in the pixel section 602 are shown.
  • the element substrate 610 is manufactured using a substrate made of glass, quartz, organic resin, metal, alloy, semiconductor, etc., as well as a plastic substrate made of FRP (Fiber Reinforced Plastics), PVF (Polyvinyl Fluoride), polyester, acrylic resin, etc. do it.
  • FRP Fiber Reinforced Plastics
  • PVF Polyvinyl Fluoride
  • the structure of the transistor used in the pixel or the drive circuit is not particularly limited. For example, it may be an inverted staggered transistor or a staggered transistor. Further, a top gate type transistor or a bottom gate type transistor may be used.
  • the semiconductor material used for the transistor is not particularly limited, and for example, silicon, germanium, silicon carbide, gallium nitride, etc. can be used. Alternatively, an oxide semiconductor containing at least one of indium, gallium, and zinc, such as an In-Ga-Zn-based metal oxide, may be used.
  • the crystallinity of the semiconductor material used for the transistor is not particularly limited, and it may be either an amorphous semiconductor, a semiconductor with crystallinity (a microcrystalline semiconductor, a polycrystalline semiconductor, a single crystal semiconductor, or a semiconductor partially having a crystalline region). may also be used. It is preferable to use a semiconductor having crystallinity because deterioration of transistor characteristics can be suppressed.
  • oxide semiconductors are preferably used in semiconductor devices such as transistors used in touch sensors and the like that will be described later.
  • the oxide semiconductor preferably contains at least indium (In) or zinc (Zn). In addition, it must be an oxide semiconductor containing an oxide expressed as an In-M-Zn-based oxide (M is a metal such as Al, Ti, Ga, Ge, Y, Zr, Sn, La, Ce, or Hf). is more preferable.
  • M is a metal such as Al, Ti, Ga, Ge, Y, Zr, Sn, La, Ce, or Hf.
  • the semiconductor layer has a plurality of crystal parts, the c-axes of the crystal parts are oriented perpendicular to the surface on which the semiconductor layer is formed, or the top surface of the semiconductor layer, and there are grain boundaries between adjacent crystal parts. It is preferable to use an oxide semiconductor film that does not have.
  • a base film In order to stabilize the characteristics of the transistor, it is preferable to provide a base film.
  • an inorganic insulating film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, and a silicon nitride oxide film can be used, and it can be formed as a single layer or in a stacked manner.
  • the base film is formed using sputtering method, CVD (Chemical Vapor Deposition) method (plasma CVD method, thermal CVD method, MOCVD (Metal Organic CVD) method, etc.), ALD (Atomic Layer Deposition) method. Formed using method, coating method, printing method, etc. can. Note that the base film does not need to be provided if it is not necessary.
  • the FET 623 represents one of the transistors formed in the source line drive circuit 601.
  • the drive circuit may be formed of various CMOS circuits, PMOS circuits, or NMOS circuits.
  • this embodiment shows a driver-integrated type in which a drive circuit is formed on a substrate, this is not necessarily necessary, and the drive circuit can be formed outside instead of on the substrate.
  • the pixel portion 602 is formed of a plurality of pixels including a switching FET 611, a current control FET 612, and a first electrode 613 electrically connected to the drain thereof, but is not limited to this.
  • the pixel portion may be a combination of three or more FETs and a capacitive element.
  • an insulator 614 is formed to cover the end of the first electrode 613.
  • it can be formed by using a positive photosensitive acrylic resin film.
  • a curved surface having a curvature is formed at the upper end or the lower end of the insulator 614.
  • a positive photosensitive acrylic resin is used as the material for the insulator 614, it is preferable that only the upper end of the insulator 614 have a curved surface having a radius of curvature (0.2 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less).
  • a negative photosensitive resin or a positive photosensitive resin can be used as the insulator 614.
  • An EL layer 616 and a second electrode 617 are formed on the first electrode 613, respectively.
  • the material used for the first electrode 613 that functions as an anode it is desirable to use a material with a large work function.
  • a single layer such as an ITO film, an indium tin oxide film containing silicon, an indium oxide film containing 2 wt% or more and 20 wt% or less of zinc oxide, a titanium nitride film, a chromium film, a tungsten film, a Zn film, or a Pt film.
  • a stacked structure of a titanium nitride film and a film mainly composed of aluminum, a three-layer structure of a titanium nitride film, a film mainly composed of aluminum, and a titanium nitride film, etc. can be used. Note that if the layered structure is used, the resistance as a wiring is low, good ohmic contact can be made, and furthermore, it can function as an anode.
  • the EL layer 616 is formed by various methods such as a vapor deposition method using a vapor deposition mask, an inkjet method, and a spin coating method.
  • the EL layer 616 includes the structure described in any one of Embodiments 1 to 4. Further, other materials constituting the EL layer 616 may be low molecular compounds or high molecular compounds (including oligomers and dendrimers).
  • the material used for the second electrode 617 formed on the EL layer 616 and functioning as a cathode may be a material with a small work function (Al, Mg, Li, Ca, or an alloy or compound thereof (MgAg, MgIn, It is preferable to use AlLi, etc.).
  • the second electrode 617 is a thin metal film and a transparent conductive film (ITO, 2 wt% or more and 20 wt% or less). It is preferable to use a lamination with indium oxide containing zinc oxide, indium tin oxide containing silicon, zinc oxide (ZnO), etc.).
  • the first electrode 613, the EL layer 616, and the second electrode 617 constitute a light-emitting device.
  • the light-emitting device is the light-emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4. Note that a plurality of light-emitting devices are formed in the pixel portion, and the light-emitting device in this embodiment has the light-emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4 and other structures. Both of the light emitting devices may be mixed.
  • the sealing substrate 604 by bonding the sealing substrate 604 to the element substrate 610 using a sealant 605, a structure is created in which a light emitting device 618 is provided in a space 607 surrounded by the element substrate 610, the sealing substrate 604, and the sealant 605.
  • the space 607 is filled with a filler, and in addition to being filled with an inert gas (nitrogen, argon, etc.), it may also be filled with a sealing material.
  • an inert gas nitrogen, argon, etc.
  • epoxy resin or glass frit for the sealing material 605. Further, it is desirable that these materials are as impervious to moisture and oxygen as possible. Further, as a material for the sealing substrate 604, in addition to a glass substrate or a quartz substrate, a plastic substrate made of FRP (Fiber Reinforced Plastics), PVF (Polyvinyl Fluoride), polyester, acrylic resin, or the like can be used.
  • FRP Fiber Reinforced Plastics
  • PVF Polyvinyl Fluoride
  • polyester acrylic resin, or the like
  • a protective film may be provided over the second electrode 617.
  • the protective film may be formed of an organic resin film or an inorganic insulating film. Further, a protective film may be formed to cover the exposed portion of the sealing material 605. Further, the protective film can be provided to cover the exposed side surfaces of the surfaces and side surfaces of the pair of substrates, the sealing layer, the insulating layer, and the like.
  • the protective film can be made of a material that is difficult for impurities such as water to pass through. Therefore, diffusion of impurities such as water from the outside to the inside can be effectively suppressed.
  • oxides, nitrides, fluorides, sulfides, ternary compounds, metals, or polymers can be used.
  • oxides, nitrides, fluorides, sulfides, ternary compounds, metals, or polymers can be used.
  • nitride Materials containing silicon, strontium titanate, tantalum oxide, titanium oxide, zinc oxide, niobium oxide, zirconium oxide, tin oxide, yttrium oxide, cerium oxide, scandium oxide, erbium oxide, vanadium oxide or indium oxide, or aluminum nitride, nitride Materials containing hafnium, silicon nitride, tantalum nitride, titanium nitride, niobium nitride, molybdenum nitride, zirconium nitride or gallium nitride, etc., nitrides containing titanium and aluminum, oxides containing titanium and aluminum, oxides containing aluminum and zinc , sulfides containing manganese and zinc, sulfides containing cerium and strontium, oxides containing erbium and aluminum, oxides containing yttrium and zirconium, and the like can be used.
  • the protective film is preferably formed using a film forming method that provides good step coverage.
  • a film forming method that provides good step coverage.
  • One such method is an atomic layer deposition (ALD) method. It is preferable to use a material that can be formed using an ALD method for the protective film.
  • ALD atomic layer deposition
  • a protective film that is dense, has fewer defects such as cracks or pinholes, or has a uniform thickness can be formed. Furthermore, damage to the processed member when forming the protective film can be reduced.
  • a protective film using an ALD method it is possible to form a uniform protective film with few defects even on a surface having a complicated uneven shape or on the top, side, and back surfaces of a touch panel.
  • a light-emitting device manufactured using the light-emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4 can be obtained.
  • the light-emitting device in this embodiment uses the light-emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4, a light-emitting device with good characteristics can be obtained. Specifically, since the light-emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4 has good luminous efficiency, it is possible to provide a light-emitting device with low power consumption.
  • FIG. 9 shows an example of a full-color light-emitting device in which a light-emitting device that emits white light is formed and a colored layer (color filter) or the like is provided.
  • FIG. 9A shows a substrate 1001, a base insulating film 1002, a gate insulating film 1003, a gate electrode 1006, a gate electrode 1007, a gate electrode 1008, a first interlayer insulating film 1020, a second interlayer insulating film 1021, a peripheral part 1042, and a pixel.
  • a portion 1040, a drive circuit portion 1041, an electrode 1024W of a light emitting device, an electrode 1024R, an electrode 1024G, an electrode 1024B, a partition 1025, an EL layer 1028, an electrode 1029 of a light emitting device, a sealing substrate 1031, a sealing material 1032, etc. are illustrated. .
  • the colored layers (red colored layer 1034R, green colored layer 1034G, and blue colored layer 1034B) are provided on a transparent base material 1033. Further, a black matrix 1035 may be further provided. A transparent base material 1033 provided with a colored layer and a black matrix is aligned and fixed to the substrate 1001. Note that the colored layer and the black matrix 1035 are covered with an overcoat layer 1036. In addition, in FIG. 9A, the colored layers (red colored layer 1034R, green colored layer 1034G, and blue colored layer 1034B) are provided on a transparent base material 1033. Further, a black matrix 1035 may be further provided. A transparent base material 1033 provided with a colored layer and a black matrix is aligned and fixed to the substrate 1001. Note that the colored layer and the black matrix 1035 are covered with an overcoat layer 1036. In addition, in FIG.
  • FIG. 9B shows an example in which colored layers (a red colored layer 1034R, a green colored layer 1034G, and a blue colored layer 1034B) are formed between the gate insulating film 1003 and the first interlayer insulating film 1020.
  • the colored layer may be provided between the substrate 1001 and the sealing substrate 1031.
  • the light emitting device described above has a structure (bottom emission type) in which light is extracted to the substrate 1001 side where the FET is formed, but a structure (top emission type) in which light emission is extracted to the sealing substrate 1031 side. ) may be used as a light emitting device.
  • FIG. 10 shows a cross-sectional view of a top emission type light emitting device.
  • a substrate that does not transmit light can be used as the substrate 1001.
  • the manufacturing process is similar to that of a bottom emission type light emitting device until the connection electrode that connects the FET and the anode of the light emitting device is manufactured.
  • a third interlayer insulating film 1037 is formed to cover the electrode 1022. This insulating film may play the role of planarization.
  • the third interlayer insulating film 1037 can be formed using the same material as the second interlayer insulating film, as well as other known materials.
  • the electrode 1024W, electrode 1024R, electrode 1024G, and electrode 1024B of the light emitting device are assumed to be anodes here, they may be cathodes. Further, in the case of a top emission type light emitting device as shown in FIG. 10, it is preferable that the electrode 1024W, the electrode 1024R, the electrode 1024G, and the electrode 1024B be reflective electrodes.
  • the configuration of the EL layer 1028 is the same as that described for the unit 103X in any one of Embodiments 1 to 4, and has an element structure that allows white light emission.
  • sealing can be performed using a sealing substrate 1031 provided with colored layers (a red colored layer 1034R, a green colored layer 1034G, and a blue colored layer 1034B).
  • a black matrix 1035 may be provided on the sealing substrate 1031 so as to be located between pixels.
  • the colored layers (red colored layer 1034R, green colored layer 1034G, blue colored layer 1034B) or the black matrix 1035 may be covered with an overcoat layer.
  • the sealing substrate 1031 is a transparent substrate.
  • full-color display is performed using four colors, red, green, blue, and white, there is no particular limitation. Display may also be performed.
  • a microcavity structure can be suitably applied to a top emission type light emitting device.
  • a light emitting device having a microcavity structure can be obtained by using the first electrode as a reflective electrode and the second electrode as a semi-transmissive/semi-reflective electrode.
  • At least an EL layer is provided between the reflective electrode and the semi-transparent/semi-reflective electrode, and at least a light-emitting layer serving as a light-emitting region is provided.
  • the reflective electrode is a film having a visible light reflectance of 40% to 100%, preferably 70% to 100%, and a resistivity of 1 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ cm or less.
  • the semi-transparent/semi-reflective electrode is a film having a visible light reflectance of 20% to 80%, preferably 40% to 70%, and a resistivity of 1 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ cm or less. shall be.
  • Light emitted from the light emitting layer included in the EL layer is reflected by the reflective electrode and the semi-transparent/semi-reflective electrode, and resonates.
  • the optical distance between the reflective electrode and the semi-transparent/semi-reflective electrode can be changed by changing the thickness of the transparent conductive film, the above-mentioned composite material, carrier transport material, or the like.
  • the reflective electrode and the semi-transmissive/semi-reflective electrode it is possible to intensify the light at the resonant wavelength and attenuate the light at the non-resonant wavelength.
  • the light reflected by the reflective electrode causes a large interference with the light (first incident light) that directly enters the semi-transmissive/semi-reflective electrode from the light-emitting layer. It is preferable to adjust the optical distance between the electrode and the light emitting layer to (2n-1) ⁇ /4 (where n is a natural number of 1 or more, and ⁇ is the wavelength of the light emission to be amplified). By adjusting the optical distance, the phases of the first reflected light and the first incident light can be matched to further amplify the light emission from the light emitting layer.
  • the EL layer may have a structure having a plurality of light emitting layers or a structure having a single light emitting layer, and for example, in combination with the structure of the tandem light emitting device described above,
  • the present invention may be applied to a structure in which a plurality of EL layers are provided in one light emitting device with a charge generation layer sandwiched therebetween, and each EL layer is provided with one or more light emitting layers.
  • microcavity structure By having a microcavity structure, it is possible to increase the intensity of light emitted in the front direction at a specific wavelength, thereby reducing power consumption.
  • a microcavity structure tailored to the wavelength of each color in all subpixels. A light emitting device with good characteristics can be obtained.
  • the light-emitting device in this embodiment uses the light-emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4, a light-emitting device with good characteristics can be obtained. Specifically, since the light-emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4 has good luminous efficiency, it is possible to provide a light-emitting device with low power consumption.
  • FIG. 11 shows a passive matrix light emitting device manufactured by applying the present invention.
  • FIG. 11A is a perspective view showing the light emitting device
  • FIG. 11B is a cross-sectional view taken along X-Y in FIG. 11A.
  • an EL layer 955 is provided on a substrate 951 between an electrode 952 and an electrode 956.
  • the end of the electrode 952 is covered with an insulating layer 953.
  • a partition layer 954 is provided on the insulating layer 953.
  • the side walls of the partition layer 954 have an inclination such that the distance between one side wall and the other side wall becomes narrower as the side wall approaches the substrate surface.
  • the cross section of the partition layer 954 in the short side direction is trapezoidal, and the bottom side (the side facing in the same direction as the surface direction of the insulating layer 953 and touching the insulating layer 953) is closer to the top side (the side facing the surface of the insulating layer 953). (the side that faces the same direction as the side that does not touch the insulating layer 953).
  • the light-emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4 is used in a passive matrix light-emitting device, and the light-emitting device is a highly reliable light-emitting device or a light-emitting device with low power consumption. can do.
  • the light-emitting device described above is a light-emitting device that can be suitably used as a display device that expresses images, since it is possible to individually control a large number of minute light-emitting devices arranged in a matrix.
  • FIG. 12B is a top view of the illumination device
  • FIG. 12A is a sectional view taken along e-f in FIG. 12B.
  • a first electrode 401 is formed on a light-transmitting substrate 400 that is a support.
  • the first electrode 401 corresponds to the electrode 551X in any one of the first to fourth embodiments.
  • the first electrode 401 is formed of a light-transmitting material.
  • a pad 412 for supplying voltage to the second electrode 404 is formed on the substrate 400.
  • An EL layer 403 is formed on the first electrode 401.
  • the EL layer 403 has a configuration that combines the layer 104X, the unit 103X, and the layer 105X in any one of Embodiments 1 to 4, or a configuration that combines the layer 104X, the unit 103X, the intermediate layer 106X, the unit 103X2, and the layer 105X. Equivalent to etc. In addition, please refer to the said description regarding these structures.
  • a second electrode 404 is formed covering the EL layer 403.
  • the second electrode 404 corresponds to the electrode 552X in any one of the first to fourth embodiments.
  • the second electrode 404 is formed of a material with high reflectance. A voltage is supplied to the second electrode 404 by connecting it to the pad 412 .
  • the lighting device described in this embodiment includes a light-emitting device including the first electrode 401, the EL layer 403, and the second electrode 404. Since the light-emitting device is a light-emitting device with high luminous efficiency, the lighting device in this embodiment can be a lighting device with low power consumption.
  • the lighting device is completed by fixing and sealing the substrate 400 on which the light emitting device having the above configuration is formed and the sealing substrate 407 using the sealant 405 and the sealant 406. Either one of the sealing material 405 and the sealing material 406 may be used. Furthermore, a desiccant can be mixed into the inner sealing material 406 (not shown in FIG. 12B), which can absorb moisture and improve reliability.
  • the lighting device described in this embodiment uses the light-emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4 as an EL element, and can have low power consumption. .
  • Embodiment 9 an example of an electronic device including a part of the light-emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4 will be described.
  • the light-emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4 has good luminous efficiency and low power consumption.
  • the electronic device described in this embodiment can have a light emitting portion with low power consumption.
  • Examples of electronic equipment to which the above-described light-emitting device is applied include television devices (also referred to as televisions or television receivers), computer monitors, digital cameras, digital video cameras, digital photo frames, and mobile phones (mobile phones, etc.). Examples include mobile phone devices (also referred to as mobile phone devices), portable game machines, personal digital assistants, audio playback devices, and large game machines such as pachinko machines. Specific examples of these electronic devices are shown below.
  • FIG. 13A shows an example of a television device.
  • the television device includes a display portion 7103 built into a housing 7101. Further, here, a configuration in which the housing 7101 is supported by a stand 7105 is shown. An image can be displayed on the display portion 7103, and the display portion 7103 is configured by arranging the light-emitting devices described in any one of Embodiments 1 to 4 in a matrix.
  • the television device can be operated using an operation switch included in the housing 7101 or a separate remote controller 7110.
  • An operation key 7109 included in the remote controller 7110 can be used to control the channel or volume, and can also control the image displayed on the display section 7103.
  • a display section 7107 may be provided on the remote control operating device 7110 to display information to be output.
  • the television device is configured to include a receiver, a modem, or the like.
  • the receiver can receive general television broadcasts, and can be connected to a wired or wireless communication network via a modem, allowing one-way (sender to receiver) or two-way (sender to receiver) It is also possible to communicate information between recipients or between recipients.
  • FIG. 13B shows a computer, which includes a main body 7201, a housing 7202, a display portion 7203, a keyboard 7204, an external connection port 7205, a pointing device 7206, and the like.
  • this computer is manufactured by arranging the light-emitting devices described in any one of Embodiments 1 to 4 in a matrix and using them in the display portion 7203.
  • the computer in FIG. 13B may have a form as shown in FIG. 13C.
  • the computer in FIG. 13C is provided with a second display portion 7210 instead of the keyboard 7204 and pointing device 7206.
  • the second display section 7210 is a touch panel type, and input can be performed by operating the input display displayed on the second display section 7210 with a finger or a special pen.
  • the second display section 7210 can display not only input images but also other images.
  • the display portion 7203 may also be a touch panel.
  • FIG. 13D shows an example of a mobile terminal.
  • the mobile terminal includes a display portion 7402 built into a housing 7401, as well as operation buttons 7403, an external connection port 7404, a speaker 7405, a microphone 7406, and the like. Note that the mobile terminal includes a display portion 7402 in which the light-emitting devices described in any one of Embodiments 1 to 4 are arranged in a matrix.
  • the mobile terminal shown in FIG. 13D can also be configured so that information can be input by touching the display portion 7402 with a finger or the like. In this case, operations such as making a phone call or composing an email can be performed by touching the display portion 7402 with a finger or the like.
  • the screen of the display section 7402 mainly has three modes.
  • the first is a display mode that mainly displays images, and the second is an input mode that mainly inputs information such as characters.
  • the third mode is a display+input mode, which is a mixture of two modes: a display mode and an input mode.
  • the display unit 7402 may be set to a character input mode that mainly inputs characters, and the user may input the characters displayed on the screen. In this case, it is preferable to display a keyboard or number buttons on most of the screen of the display section 7402.
  • the orientation of the mobile terminal (vertical or horizontal) can be determined and the screen display on the display unit 7402 can be adjusted. It can be configured to switch automatically.
  • switching of the screen mode is performed by touching the display portion 7402 or operating the operation button 7403 on the housing 7401. Further, it is also possible to switch depending on the type of image displayed on the display section 7402. For example, if the image signal to be displayed on the display section is video data, the mode is switched to display mode, and if it is text data, the mode is switched to input mode.
  • the screen mode is switched from the input mode to the display mode. May be controlled.
  • the display portion 7402 can also function as an image sensor.
  • personal authentication can be performed by touching the display portion 7402 with a palm or finger and capturing an image of a palm print, fingerprint, or the like.
  • a backlight that emits near-infrared light or a sensing light source that emits near-infrared light is used in the display section, it is also possible to image finger veins, palm veins, and the like.
  • FIG. 14A is a schematic diagram showing an example of a cleaning robot.
  • the cleaning robot 5100 has a display 5101 placed on the top, a plurality of cameras 5102 placed on the side, a brush 5103, and an operation button 5104. Although not shown, the bottom surface of the cleaning robot 5100 is provided with tires, a suction port, and the like.
  • the cleaning robot 5100 is also equipped with various sensors such as an infrared sensor, an ultrasonic sensor, an acceleration sensor, a piezo sensor, an optical sensor, and a gyro sensor. Additionally, the cleaning robot 5100 is equipped with wireless communication means.
  • the cleaning robot 5100 is self-propelled, can detect dirt 5120, and can suck the dirt from a suction port provided on the bottom surface.
  • the cleaning robot 5100 can analyze the image taken by the camera 5102 and determine the presence or absence of obstacles such as walls, furniture, or steps. Furthermore, if an object such as wiring that is likely to become entangled with the brush 5103 is detected through image analysis, the rotation of the brush 5103 can be stopped.
  • the display 5101 can display the remaining battery power, the amount of suctioned dust, and the like.
  • the route traveled by the cleaning robot 5100 may be displayed on the display 5101. Further, the display 5101 may be a touch panel and the operation buttons 5104 may be provided on the display 5101.
  • the cleaning robot 5100 can communicate with a portable electronic device 5140 such as a smartphone. Images captured by camera 5102 can be displayed on portable electronic device 5140. Therefore, the owner of the cleaning robot 5100 can know the state of the room even from outside the home. Furthermore, the display on the display 5101 can also be checked on a portable electronic device 5140 such as a smartphone.
  • the light-emitting device of one embodiment of the present invention can be used for the display 5101.
  • the robot 2100 shown in FIG. 14B includes a calculation device 2110, a microphone 2102, an upper camera 2103, a speaker 2104, a display 2105, a lower camera 2106, an obstacle sensor 2107, and a movement mechanism 2108.
  • the microphone 2102 has a function of detecting the user's speaking voice, environmental sounds, and the like. Furthermore, the speaker 2104 has a function of emitting sound. Robot 2100 can communicate with a user using microphone 2102 and speaker 2104.
  • Display 2105 has a function of displaying various information.
  • the robot 2100 can display information desired by the user on the display 2105.
  • the display 2105 may include a touch panel. Further, the display 2105 may be a removable information terminal, and by installing it at a fixed position on the robot 2100, charging and data exchange are possible.
  • the upper camera 2103 and the lower camera 2106 have a function of capturing images around the robot 2100. Further, the obstacle sensor 2107 can detect the presence or absence of an obstacle in the direction of movement of the robot 2100 when the robot 2100 moves forward using the moving mechanism 2108.
  • the robot 2100 uses an upper camera 2103, a lower camera 2106, and an obstacle sensor 2107 to recognize the surrounding environment and can move safely.
  • the light-emitting device of one embodiment of the present invention can be used for the display 2105.
  • FIG. 14C is a diagram illustrating an example of a goggle-type display.
  • the goggle type display includes, for example, a housing 5000, a display section 5001, a speaker 5003, an LED lamp 5004, operation keys (including a power switch or an operation switch), a connection terminal 5006, a sensor 5007 (force, displacement, position, speed, Measuring acceleration, angular velocity, rotational speed, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substances, sound, time, hardness, electric field, current, voltage, power, radiation, flow rate, humidity, tilt, vibration, odor, or infrared rays a microphone 5008, a display section 5002, a support section 5012, an earphone 5013, and the like.
  • a sensor 5007 force, displacement, position, speed, Measuring acceleration, angular velocity, rotational speed, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substances, sound, time, hardness, electric field, current, voltage, power, radiation, flow rate, humidity
  • the light-emitting device of one embodiment of the present invention can be used for the display portion 5001 and the display portion 5002.
  • FIG. 15 is an example in which the light emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4 is used in a desk lamp that is a lighting device.
  • the desk lamp shown in FIG. 15 has a housing 2001 and a light source 2002, and the lighting device described in Embodiment 8 may be used as the light source 2002.
  • FIG. 16 is an example in which the light-emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4 is used as an indoor lighting device 3001. Since the light-emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4 has high luminous efficiency, a lighting device with low power consumption can be obtained. Furthermore, since the light-emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4 can be made to have a large area, it can be used as a large-area lighting device. Further, since the light emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4 is thin, it can be used as a thin lighting device.
  • the light emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4 can also be mounted on a windshield or dashboard of an automobile.
  • FIG. 17 shows an embodiment in which the light-emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4 is used for a windshield or a dashboard of an automobile.
  • Display areas 5200 to 5203 are display areas provided using the light-emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4.
  • Display area 5200 and display area 5201 are display devices equipped with the light-emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4 provided on a windshield of an automobile.
  • the first electrode and the second electrode are made of light-transmitting electrodes, so that the opposite side can be seen through, a so-called see-through device. It can be a light emitting device in any state. If the display is see-through, it can be installed on the windshield of a car without obstructing the view.
  • a light-transmitting transistor such as an organic transistor made of an organic semiconductor material or a transistor made of an oxide semiconductor is preferably used.
  • the display area 5202 is a display device equipped with the light-emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4 provided in a pillar portion.
  • a display area 5203 provided on the dashboard portion can compensate for blind spots and improve safety by projecting images from an imaging means installed outside the vehicle to compensate for the visibility obstructed by the vehicle body. I can do it.
  • safety confirmation can be performed more naturally and without any discomfort.
  • the display area 5203 can provide various information by displaying navigation information, speed or rotation, mileage, remaining fuel amount, gear status, air conditioning settings, and the like.
  • the display items or layout can be changed as appropriate according to the user's preference. Note that this information can also be provided in the display areas 5200 to 5202. Further, the display areas 5200 to 5203 can also be used as a lighting device.
  • FIGS. 18A to 18C a foldable portable information terminal 9310 is shown in FIGS. 18A to 18C.
  • FIG. 18A shows a portable information terminal 9310 in an expanded state.
  • FIG. 18B shows the mobile information terminal 9310 in a state in the process of changing from one of the unfolded state and the folded state to the other.
  • FIG. 18C shows the portable information terminal 9310 in a folded state.
  • the portable information terminal 9310 has excellent portability in the folded state, and has excellent display visibility in the unfolded state due to its wide seamless display area.
  • the display panel 9311 is supported by three housings 9315 connected by hinges 9313.
  • the display panel 9311 may be a touch panel (input/output device) equipped with a touch sensor (input device).
  • the mobile information terminal 9310 can be reversibly transformed from an expanded state to a folded state.
  • the light-emitting device of one embodiment of the present invention can be used for the display panel 9311.
  • the range of application of the light-emitting device including the light-emitting device described in any one of Embodiments 1 to 4 is extremely wide, and this light-emitting device can be applied to electronic devices in all fields. be.
  • an electronic device with low power consumption can be obtained.
  • a display device 700-A of one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 19 to 24.
  • FIG. 19A is a diagram illustrating the configuration of the display device 700-A
  • FIG. 19B is a diagram illustrating the configuration of the light emitting device 550X.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating the current density-luminance characteristics of the light emitting device 1A.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating the luminance-current efficiency characteristics of the light emitting device 1A.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating the voltage-luminance characteristics of the light emitting device 1A.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating the voltage-current characteristics of the light emitting device 1A.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating the emission spectrum when the light emitting device 1A emits light at a brightness of 1000 cd/m 2 .
  • FIG. 25A is a diagram illustrating the configuration of the display device 700-B
  • FIG. 25B is a diagram illustrating the configuration of the light emitting device 550X.
  • FIG. 26A is a diagram illustrating the configuration of the display device 700-A
  • FIG. 26B is a diagram illustrating the configuration of the light emitting device 550X.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating current density-luminance characteristics of a comparison device.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating the luminance-current efficiency characteristics of the comparison device.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating the voltage-luminance characteristics of the comparison device.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating the voltage-current characteristics of the comparison device.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating the emission spectrum when the comparative device emits light at a luminance of 1000 cd/m 2 .
  • FIG. 32A is a diagram illustrating the configuration of the display device 700-B
  • FIG. 32B is a diagram illustrating the configuration of the light emitting device 550X.
  • FIG. 39 is a diagram illustrating the driving voltage of the light emitting device according to the example.
  • a display device 700-A described in this example includes a light-emitting device 550X and a light-emitting device 550Y (see FIGS. 19A and 19B).
  • Light emitting device 550Y is adjacent to light emitting device 550X and has a gap therebetween.
  • the light emitting device 550X has an electrode 551X, an electrode 552X, a unit 103X, a unit 103X2, and an intermediate layer 106X.
  • the unit 103X is sandwiched between the electrode 551X and the electrode 552X
  • the unit 103X2 is sandwiched between the electrode 552X and the unit 103X
  • the intermediate layer 106X is sandwiched between the unit 103X2 and the unit 103X
  • the unit 103X is It is in contact with the intermediate layer 106X.
  • Light emitting device 550X also has layer 105X, which is sandwiched between electrode 552X and unit 103X2.
  • the light emitting device 550Y includes an electrode 551Y, an electrode 552Y, a unit 103Y, a unit 103Y2, and an intermediate layer 106Y.
  • the electrode 551Y has a gap 551XY between it and the electrode 551X
  • the unit 103Y is sandwiched between the electrode 551Y and the electrode 552Y
  • the unit 103Y2 is sandwiched between the electrode 552Y and the unit 103Y
  • the intermediate layer 106Y is
  • the unit 103Y is sandwiched between the unit 103Y2 and the unit 103Y
  • the unit 103Y is in contact with the intermediate layer 106Y.
  • the light emitting device 550Y also has a layer 105Y, which is sandwiched between the electrode 552Y and the unit 103Y2.
  • the unit 103Y has a gap between it and the unit 103X, and the gap overlaps with the gap 551XY.
  • the manufactured light emitting device 1A described in this example has the same configuration as the light emitting device 550X (see FIG. 19B).
  • Table 1 shows the configuration of the light emitting device 1A. Further, the structural formula of the material used in the light emitting device described in this example is shown below. Note that in the tables of this example, subscripts and superscripts are written in standard size for convenience. For example, subscripts used in abbreviations and superscripts used in units are written in standard size in tables. These descriptions in the table can be read with reference to the description in the specification.
  • a light emitting device 1A described in this example was manufactured using a method having the following steps.
  • a reflective film REFX was formed. Specifically, it was formed by a sputtering method using an alloy (abbreviation: APC) containing silver (Ag), palladium (Pd), and copper (Cu) as a target.
  • APC alloy
  • Ag silver
  • Pd palladium
  • Cu copper
  • the reflective film REFX includes APC and has a thickness of 100 nm.
  • an electrode 551X was formed on the reflective film REFX. Specifically, it was formed by a sputtering method using indium oxide-tin oxide (abbreviation: ITSO) containing silicon or silicon oxide as a target.
  • ITSO indium oxide-tin oxide
  • the electrode 551X includes ITSO, has a thickness of 100 nm, and an area of 4 mm 2 (2 mm x 2 mm).
  • the base material on which the electrode 551X was formed was washed with water, baked at 200° C. for 1 hour, and then subjected to UV ozone treatment for 370 seconds. Thereafter, the base material was introduced into a vacuum evaporation device whose internal pressure was reduced to about 10 ⁇ 4 Pa, and vacuum baking was performed at 170° C. for 30 minutes in a heating chamber within the vacuum evaporation device. Thereafter, the base material was allowed to cool for about 30 minutes.
  • layer 104X was formed on electrode 551X. Specifically, the material was codeposited using a resistance heating method.
  • PCBBiF -2-amine
  • OCHD-003 electron-accepting material
  • layer 112X1 was formed on layer 104X. Specifically, the material was deposited using a resistance heating method.
  • the layer 112X1 includes PCBBiF and has a thickness of 60 nm.
  • layer 111X was formed on layer 112X1. Specifically, the material was codeposited using a resistance heating method.
  • layer 113X11 was formed on layer 111X. Specifically, the material was deposited using a resistance heating method.
  • the layer 113 and has a thickness of 10 nm.
  • layer 113X12 was formed on layer 113X11. Specifically, the material was deposited using a resistance heating method.
  • the layer 113X12 includes 2,2'-(1,3-phenylene)bis(9-phenyl-1,10-phenanthroline) (abbreviation: mPPhen2P) and has a thickness of 15 nm.
  • layer 106X2 was formed on layer 113X12. Specifically, the material was codeposited using a resistance heating method.
  • layer 106X3 was formed over layer 106X2. Specifically, the material was deposited using a resistance heating method.
  • the layer 106X3 includes copper phthalocyanine (abbreviation: CuPc) and has a thickness of 2 nm.
  • layer 106X1 was formed on layer 106X3. Specifically, the material was codeposited using a resistance heating method.
  • layer 112X2 was formed on layer 106X1. Specifically, the material was deposited using a resistance heating method.
  • the layer 112X2 includes PCBBiF and has a thickness of 40 nm.
  • layer 111X2 was formed on layer 112X2. Specifically, the material was codeposited using a resistance heating method.
  • layer 113X21 was formed on layer 111X2. Specifically, the material was deposited using a resistance heating method.
  • the layer 113X21 includes 2mPCCzPDBq and has a thickness of 20nm.
  • layer 113X22 was formed on layer 113X21. Specifically, the material was deposited using a resistance heating method.
  • the layer 113X22 includes mPPhen2P and has a thickness of 20 nm.
  • Step 15-1 After the sample was taken out of the vacuum evaporation apparatus and exposed to the atmosphere, a sacrificial layer SCR1 was formed on the layer 113X22 in step 15-1. Specifically, the film was formed by an ALD method using trimethylaluminum (abbreviation: TMA) as a precursor and water vapor as an oxidizing agent.
  • TMA trimethylaluminum
  • the sacrificial layer SCR1 contains aluminum oxide and has a thickness of 30 nm.
  • Step 15-2 a sacrificial layer SCR2 was formed on the sacrificial layer SCR1. Specifically, a composite oxide containing indium, gallium, zinc, and oxygen (abbreviation: IGZO) was used as a target to form a film by a sputtering method.
  • IGZO composite oxide containing indium, gallium, zinc, and oxygen
  • the sacrificial layer SCR2 includes IGZO and has a thickness of 50 nm.
  • a resist is formed using a photoresist on the sacrificial layer SCR2, and using a lithography method, the sacrificial layer SCR2, sacrificial layer SCR1, layer 113X22, layer 113X21, layer 111X2, layer 112X2, layer 106X1, layer 106X3, layer 106X2, layer 113X12, layer 113X11, layer 111X1, layer 112X1 and layer 104X were processed into a predetermined shape.
  • CHF 3 trifluoromethane
  • He helium
  • the sacrificial layer SCR1 was processed using an etching gas containing the following ratio. After that, the etching conditions were changed and the laminated films from layer 104X to layer 113X22 were processed into a predetermined shape. Specifically, the processing was performed using an etching gas containing oxygen (abbreviation: O 2 ).
  • a shape in which a slit was formed in a region of the laminated film that did not overlap with the electrode 551X was adopted. Specifically, a slit with a width of 3 ⁇ m was formed at a position 3.5 ⁇ m away from the end of the electrode 551X in a region overlapping with the gap 551XY between the electrode 551X and the electrode 551Y (see FIG. 19B). As a result, a gap is formed in the region 106XY.
  • step 15-4 the sacrificial layer SCR2, the sacrificial layer SCR1, and the resist were removed to expose the layer 113X22.
  • the base material was introduced into a vacuum evaporation device whose internal pressure was reduced to about 10 ⁇ 4 Pa, and vacuum baking was performed at 110° C. for 1 hour in a heating chamber within the vacuum evaporation device. Thereafter, the base material was allowed to cool for about 30 minutes.
  • layer 105X was formed on layer 113X22. Specifically, the material was codeposited using a resistance heating method.
  • LiF lithium fluoride
  • Yb ytterbium
  • an electrode 552X was formed on the layer 105X. Specifically, the material was codeposited using a resistance heating method.
  • Ag silver
  • Mg magnesium
  • a layer CAP was formed on the electrode 552X. Specifically, the material was deposited using a resistance heating method.
  • the layer CAP contains 4,4',4''-(benzene-1,3,5-triyl)tri(dibenzothiophene) (abbreviation: DBT3P-II) and has a thickness of 70 nm.
  • ⁇ Operating characteristics of light emitting device 1A ⁇ When power was supplied, the light emitting device 1A emitted light ELX and light ELX2 (see FIG. 19B). The operating characteristics of the light emitting device 1A were measured at room temperature (see FIGS. 20 to 24). Note that a spectroradiometer (manufactured by Topcon, SR-UL1R) was used to measure the brightness, CIE chromaticity, and emission spectrum.
  • Table 2 shows the main initial characteristics when the manufactured light-emitting device emits light at a luminance of about 1000 cd/m 2 .
  • the light emitting device 1A exhibited good characteristics.
  • the driving voltage of the light emitting device 1A was comparable to that of the comparative device 1B described in the next item of this example, Reference Example 1.
  • the comparison device 1B produced by applying steps 15-1 to 15-4 No increase in driving voltage was observed in the light-emitting device 1A that had been prepared (see FIG. 39).
  • the light emitting device 1A has high resistance to atmospheric components exposed in steps 15-1 to 15-4.
  • the intermediate layer containing 2.7 hpp2SF has high resistance to the microfabrication technology applied in steps 15-1 to 15-4.
  • the intermediate layer containing 2,7 hpp2SF has high resistance to, for example, the water and the phosphoric acid-containing agent exposed in step 15-3.
  • the manufactured comparison display device 700-B described in this reference example includes a light-emitting device 550X and a light-emitting device 550Y (see FIG. 25A).
  • Light emitting device 550Y is adjacent to light emitting device 550X.
  • the display device 700-A is different from the display device 700-A described in Example 1 in that the light-emitting device 550Y does not have a gap between the light-emitting device 550Y and the light-emitting device 550X.
  • the comparative device 1B produced has the same configuration as the light emitting device 550X (see FIG. 25B).
  • comparison device 1B ⁇ Configuration of comparison device 1B ⁇
  • the configuration of comparison device 1B is the same as that of light emitting device 1A, except that no gap is formed between adjacent comparison devices (see Table 1).
  • Comparative device 1B described in this reference example was produced using a method having the following steps. Note that the method for manufacturing comparative device 1B differs from the method for manufacturing light emitting device 1A in that the step of forming a slit between unit 103X2 and unit 103Y2 was not applied, and layer 105X was formed on unit 103X2. In other words, a method of proceeding to the 16th step after completing the 14th step was applied, without applying steps 15-1 to 15-4.
  • the manufactured comparison display device 700-A described in this reference example includes a light-emitting device 550X and a light-emitting device 550Y (see FIG. 26A).
  • Light emitting device 550Y is adjacent to light emitting device 550X and has a gap therebetween.
  • the manufactured comparison device 3A described in this reference example has the same configuration as the light emitting device 550X (see FIG. 26B).
  • Table 3 shows the configuration of the comparison device 3A.
  • the comparative device 3A has a different configuration from the light emitting device 1A in the intermediate layer 106X and the layer 106X2. Specifically, it differs from the light emitting device 1A in that the intermediate layer 106X does not include the layer 106X3 and that the layer 106X2 contains Li instead of 2.7hpp2SF.
  • Comparative device 3A described in this reference example was produced using a method having the following steps.
  • the method for manufacturing the comparative device 3A includes using mPPhen2P and Li instead of mPPhen2P and 2,7hpp2SF in the eighth step, and not applying the step of forming the layer 106X3 in the ninth step.
  • This method differs from the manufacturing method of the light emitting device 1A in that the layer 106X1 is formed on the layer 106X2. In other words, a method of proceeding to the 10th step after completing the 8th step was applied.
  • different parts will be explained in detail, and the above explanation will be cited for parts using similar methods.
  • layer 106X2 was formed on layer 113X12. Specifically, the material was codeposited using a resistance heating method.
  • layer 106X1 was formed on layer 106X2. Specifically, the material was codeposited using a resistance heating method.
  • comparison device 3A emitted light ELX and light ELX2 (see FIG. 26B).
  • the operating characteristics of comparative device 3A were measured at room temperature (see FIGS. 27 to 31). Note that a spectroradiometer (manufactured by Topcon, SR-UL1R) was used to measure the brightness, CIE chromaticity, and emission spectrum.
  • Table 2 shows the main initial characteristics when the manufactured comparison device was caused to emit light at a luminance of about 1000 cd/m 2 .
  • Comparison device 3A has a higher driving voltage than comparison device 3B. Furthermore, in the comparison between the comparative device 3A and the comparative device 3B, an increase in the driving voltage was observed in steps 15-1 to 15-4. Further, the comparison device 3A has low resistance to atmospheric components exposed in steps 15-1 to 15-4. Further, it cannot be said that the intermediate layer using mPPhen2P and Li has sufficient resistance to the microfabrication technology applied in steps 15-1 to 15-4.
  • the manufactured comparison display device 700-B described in this reference example includes a light-emitting device 550X and a light-emitting device 550Y (see FIG. 32A).
  • Light emitting device 550Y is adjacent to light emitting device 550X. Note that this display device 700-A is different from the display device 700-A described in Reference Example 2 in that the light-emitting device 550Y does not have a gap between it and the light-emitting device 550X.
  • the comparative device 3B produced has the same configuration as the light emitting device 550X (see FIG. 32B).
  • comparison device 3B The configuration of comparison device 3B is the same as that of comparison device 3A, except that no gap is formed between adjacent comparison devices (see Table 3).
  • Comparative device 3B described in this reference example was produced using a method having the following steps. Note that the method for manufacturing comparative device 3B differs from the method for manufacturing comparative device 3A in that the step of forming a slit between unit 103X2 and unit 103Y2 was not applied, and layer 105X was formed on unit 103X2. In other words, a method of proceeding to the 16th step after completing the 14th step was applied, without applying steps 15-1 to 15-4.
  • the manufactured comparison display device 700-A described in this reference example includes a light-emitting device 550X and a light-emitting device 550Y (see FIG. 19A).
  • Light emitting device 550Y is adjacent to light emitting device 550X and has a gap therebetween.
  • the manufactured comparative device 4A described in this reference example has the same configuration as the light emitting device 550X (see FIG. 19B).
  • Table 4 shows the configuration of the comparison device 4A.
  • the comparative device 4A has a different configuration from the light emitting device 1A in the layer 106X2.
  • the layer 106 -a]pyrimidine) abbreviation: hpp2Py
  • mPPhen2P which differs from the light emitting device 1A.
  • Comparative device 4A described in this reference example was produced using a method having the following steps.
  • the method for manufacturing the comparative device 4A differs from the method for manufacturing the light emitting device 1A in that mPPhen2P and hpp2Py were used instead of mPPhen2P and 2,7hpp2SF in the eighth step.
  • mPPhen2P and hpp2Py were used instead of mPPhen2P and 2,7hpp2SF in the eighth step.
  • layer 106X2 was formed on layer 113X12. Specifically, the material was codeposited using a resistance heating method.
  • comparison device 4A emitted light ELX and light ELX2 (see FIG. 19B).
  • the operating characteristics of the light emitting device 1A were measured at room temperature (see FIGS. 27 to 31).
  • a spectroradiometer manufactured by Topcon, SR-UL1R was used to measure the brightness, CIE chromaticity, and emission spectrum.
  • Table 2 shows the main initial characteristics when the manufactured comparison device was caused to emit light at a luminance of about 1000 cd/m 2 .
  • Comparison device 4A has a higher driving voltage than comparison device 4B. Furthermore, in the comparison between the comparative device 4A and the comparative device 4B, an increase in the driving voltage was observed in steps 15-1 to 15-4. Furthermore, the comparison device 4A has low resistance to atmospheric components exposed in steps 15-1 to 15-4. Further, it cannot be said that the intermediate layer using mPPhen2P and hpp2Py has sufficient resistance to the microfabrication technology applied in steps 15-1 to 15-4.
  • the manufactured comparison display device 700-B described in this reference example includes a light-emitting device 550X and a light-emitting device 550Y (see FIG. 25A).
  • Light emitting device 550Y is adjacent to light emitting device 550X. Note that this display device 700-A is different from the display device 700-A described in Reference Example 4 in that the light-emitting device 550Y does not have a gap between it and the light-emitting device 550X.
  • the comparative device 4B produced has the same configuration as the light emitting device 550X (see FIG. 25B).
  • comparison device 4B ⁇ Configuration of comparison device 4B>>
  • the configuration of comparison device 4B is the same as that of comparison device 4A, except that no gap is formed between adjacent comparison devices (see Table 4).
  • Comparative device 4B described in this reference example was produced using a method having the following steps. Note that the method for manufacturing comparative device 4B differs from the method for manufacturing comparative device 4A in that the step of forming a slit between unit 103X2 and unit 103Y2 was not applied, and layer 105X was formed on unit 103X2. In other words, a method of proceeding to the 16th step after completing the 14th step was applied, without applying steps 15-1 to 15-4.
  • a display device 700-B which is one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 33 to 38.
  • FIG. 33 is a diagram illustrating the configuration of the light emitting device 550X.
  • FIG. 34 is a diagram illustrating the current density-luminance characteristics of the light emitting device 2B.
  • FIG. 35 is a diagram illustrating the luminance-current efficiency characteristics of the light emitting device 2B.
  • FIG. 36 is a diagram illustrating the voltage-luminance characteristics of the light emitting device 2B.
  • FIG. 37 is a diagram illustrating the voltage-current characteristics of the light emitting device 2B.
  • FIG. 38 is a diagram illustrating an emission spectrum when the light emitting device 2B emits light at a brightness of 1000 cd/m 2 .
  • the manufactured display device 700-B described in this example includes a light-emitting device 550X and a light-emitting device 550Y (see FIG. 33A).
  • Light emitting device 550Y is adjacent to light emitting device 550X.
  • the display device 700-A is different from the display device 700-A described in Example 1 in that the light-emitting device 550Y does not have a gap between the light-emitting device 550Y and the light-emitting device 550X.
  • the manufactured light emitting device 2B has the same configuration as the light emitting device 550X (see FIG. 33B).
  • Table 5 shows the configuration of the light emitting device 2B.
  • the layer 106X2 has a different configuration from that of the light emitting device 1A. Specifically, it differs from the light emitting device 1A in that it has a structure in which a layer 106X21 and a layer 106X22 are laminated in place of the layer 106X2.
  • Light emitting device 2B described in this reference example was manufactured using a method having the following steps.
  • the method for manufacturing the light emitting device 2B is that in the eighth step, a layer 106X21 is formed instead of the layer 106X2, and that the layer 106X22 is formed after the eighth step and before proceeding to the ninth step.
  • This differs from the manufacturing method of the light emitting device 1A in that the step 8-2 was applied and the layer 105X was formed on the unit 103X2 without applying the step of forming a slit between the unit 103X2 and the unit 103Y2.
  • a method of proceeding to the 16th step after completing the 14th step was applied, without applying steps 15-1 to 15-4.
  • different parts will be explained in detail, and the above explanation will be cited for parts using similar methods.
  • Step 8-2 a layer 106X22 was formed on the layer 106X21. Specifically, the material was deposited using a resistance heating method.
  • the layer 106X22 includes aluminum (Al) and has a thickness of 0.5 nm.
  • layer 106X3 was formed over layer 106X22. Specifically, the material was deposited using a resistance heating method.
  • the layer 106X3 includes CuPc and has a thickness of 2 nm.
  • Table 2 shows the main initial characteristics when the manufactured light-emitting device emits light at a luminance of about 1000 cd/m 2 .
  • light emitting device 2B exhibited good characteristics. For example, light emitting device 2B was driven at a lower voltage than comparative device 1B. Furthermore, the light emitting device 2B exhibited high current efficiency equivalent to that of the comparative device 1B. Therefore, 2,7hpp2SF and Al can be suitably used for the tandem intermediate layer. Further, the intermediate layer of a tandem light emitting device can be realized without using an alkali metal or an alkaline earth metal. Furthermore, high resistance to atmospheric components, water-containing chemicals, microfabrication processes, etc. can be expected.
  • 2,7hpp2SF ⁇ Solubility test of 2,7hpp2SF> 1.16 mg of 1,1'-(9,9'-spirobi[9H-fluorene]-2,7-diyl)bis(1,3,4,6,7,8-hexahydro-2H-pyrimide[1, 2-a]pyrimidine) (abbreviation: 2,7hpp2SF) was placed in a sample bottle (capacity 20 mL), and 0.5 mL of water was added. This mixture was irradiated with ultrasound for 1 minute. When visually checking to see if there was any undissolved material, white powder was found to be precipitated. Furthermore, 0.5 mL of water was added, ultrasonic irradiation was performed for 1 minute, and visual confirmation revealed that a white powder had precipitated. This process was repeated until dissolution was visually confirmed.
  • the weight of 2,7 hpp2SF dissolved in 1.0 mL of water was 0.33 mg or more and less than 0.39 mg.
  • the solubility of 2,7hpp2SF in water can be calculated to be 3.3 ⁇ 10 ⁇ 4 or more and less than 3.9 ⁇ 10 ⁇ 4 in terms of weight fraction.
  • the solubility of 2,7hpp2SF in water is 1,1'-pyridine-2,6-diyl-bis(1,3,4,6,7,8-hexahydro-2H-pyrimide[1,2- a] pyrimidine) (abbreviation: hpp2Py).
  • ⁇ 2hppSF solubility test > 1.08 mg of 1-(9,9'-spirobi[9H-fluoren]-2-yl)-1,3,4,6,7,8-hexahydro-2H-pyrimido[1,2-a]pyrimidine ( Abbreviation: 2hppSF) was placed in a sample bottle (capacity: 100 mL), and 50 mL of water was added. When visually checking to see if there was any undissolved material, white powder was found to be precipitated. Further, when 10 mL of water was added and visually confirmed, no white powder was observed to precipitate.
  • the weight of 2hppSF dissolved in 1.0 mL of water was 0.018 mg or more and less than 0.022 mg.
  • the solubility of 2hppSF in water can be calculated to be 1.8 ⁇ 10 ⁇ 5 or more and less than 2.2 ⁇ 10 ⁇ 5 in terms of weight fraction.
  • the solubility of 2hppSF in water is 1,1'-pyridine-2,6-diyl-bis(1,3,4,6,7,8-hexahydro-2H-pyrimide[1,2-a] pyrimidine) (abbreviation: hpp2Py).
  • hpp2Py 1,1'-pyridine-2,6-diyl-bis(1,3,4,6,7,8-hexahydro-2H-pyrimido[1,2-a]pyrimidine) (abbreviation: hpp2Py) was placed in a sample bottle (capacity: 5 mL), and 1.0 mL of water was added. When I visually checked to see if there was any undissolved material, I found that it had dissolved.
  • the stable structure of an organic compound in the ground state S 0 was calculated using Density Functional Theory (DFT). Note that Gaussian 16 manufactured by Gaussian was used as a quantum chemical calculation program, and a high performance computer (manufactured by HPE, SGI8600) was used for calculation.
  • DFT Density Functional Theory
  • the total energy obtained using DFT represents the complex interactions between electrons in organic compounds. Specifically, the sum of exchange-correlation energy including all of potential energy, interelectronic electrostatic energy, and electron kinetic energy can be expressed. In addition, a functional (meaning a function of functions) of one-electron potential was expressed in terms of electron density, and the exchange-correlation interaction was approximated using this functional. Thereby, the calculation accuracy of DFT is high.
  • B3LYP was applied to the mixed functional to define the weight of each parameter related to exchange and correlation energy.
  • 6-311G was applied to the basis function.
  • 6-311G is a basis function of a triple split valence basis set that uses three shortening functions for each valence orbital.
  • the basis function for example, in the case of a hydrogen atom, 1s to 3s orbits are taken into consideration, and in the case of a carbon atom, 1s to 4s and 2p to 4p orbits are taken into consideration.
  • the p function was added to hydrogen atoms, and the d function was added to non-hydrogen atoms, in order to improve calculation accuracy.
  • a display device 700-A of one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 19 and FIGS. 40 to 45.
  • FIG. 40 is a diagram illustrating current density-luminance characteristics of the light emitting device 5A.
  • FIG. 41 is a diagram illustrating the luminance-current efficiency characteristics of the light emitting device 5A.
  • FIG. 42 is a diagram illustrating voltage-luminance characteristics of the light emitting device 5A.
  • FIG. 43 is a diagram illustrating voltage-current characteristics of the light emitting device 5A.
  • FIG. 44 is a diagram illustrating an emission spectrum when the light emitting device 5A emits light at a brightness of 1000 cd/m 2 .
  • FIG. 45 is a diagram illustrating the change over time in the normalized brightness of the light emitting device 5A when emitting light at a constant current density (50 mA/cm 2 ).
  • the manufactured display device 700-A described in this example includes a light-emitting device 550X and a light-emitting device 550Y (see FIG. 19 and FIG. 19B).
  • Light emitting device 550Y is adjacent to light emitting device 550X and has a gap therebetween.
  • the manufactured light emitting device 5A described in this example has the same configuration as the light emitting device 550X (see FIG. 19B).
  • Table 8 shows the configuration of the light emitting device 5A.
  • the layer 106X2 has a different configuration from that of the light emitting device 1A.
  • the light emitting device 1A differs from the light emitting device 1A in that the layer 106X2 includes 2hppSF instead of 2.7hpp2SF.
  • a light emitting device 5A described in this example was manufactured using a method having the following steps.
  • the method for manufacturing the light emitting device 5A differs from the method for manufacturing the light emitting device 1A in that mPPhen2P and 2hppSF were used instead of mPPhen2P and 2,7hpp2SF in the eighth step.
  • mPPhen2P and 2hppSF were used instead of mPPhen2P and 2,7hpp2SF in the eighth step.
  • layer 106X2 was formed on layer 113X12. Specifically, the material was codeposited using a resistance heating method.
  • Table 9 shows the main initial characteristics when the manufactured light emitting device was caused to emit light at a luminance of about 1000 cd/m 2 . Further, Table 10 shows LT90, which is the elapsed time until the luminance decreases to 90% of the initial luminance when the light emitting device is caused to emit light at a constant current density (50 mA/cm 2 ). Tables 9 and 10 also list characteristics of other light emitting devices whose configurations will be described later.
  • the light emitting device 5A exhibited good characteristics. For example, compared to the comparative device 5B described below, the light emitting device 5A was comparable in drive voltage and current efficiency (see FIGS. 41 to 43). Moreover, compared to the comparative device 5B described later, the light emitting device 5A showed no decrease in driving life (see FIG. 45). In other words, in comparison with comparative device 5B, no increase in drive voltage or decrease in current efficiency was observed in light emitting device 5A manufactured by applying steps 15-1 to 15-4. Furthermore, the light emitting device 5A has high resistance to atmospheric components exposed in steps 15-1 to 15-4. Moreover, the intermediate layer containing 2hppSF has high resistance to the microfabrication technology applied in steps 15-1 to 15-4. Further, the intermediate layer containing 2hppSF has high resistance to, for example, the water and the phosphoric acid-containing agent exposed in step 15-3.
  • the manufactured comparison display device 700-B described in this reference example includes a light-emitting device 550X and a light-emitting device 550Y (see FIG. 25A).
  • Light emitting device 550Y is adjacent to light emitting device 550X. Note that this is different from the display device 700-A described in Example 5 in that the light-emitting device 550Y does not have a gap between it and the light-emitting device 550X.
  • the comparative device 5B produced has the same configuration as the light emitting device 550X (see FIG. 25B).
  • comparison device 5B ⁇ Configuration of comparison device 5B>>
  • the configuration of comparison device 5B is the same as that of light emitting device 5A, except that no gap is formed between adjacent comparison devices (see Table 8).
  • Comparative device 5B described in this reference example was produced using a method having the following steps. Note that the method for manufacturing comparative device 5B differs from the method for manufacturing light emitting device 5A in that the step of forming a slit between unit 103X2 and unit 103Y2 is not applied, and layer 105X is formed on unit 103X2. In other words, a method of proceeding to the 16th step after completing the 14th step was applied, without applying steps 15-1 to 15-4.
  • CFX colored layer

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Abstract

利便性、有用性または信頼性に優れた新規な表示装置を提供する。第１のタンデム型の発光デバイスと、第２のタンデム型の発光デバイスと、を有する表示装置である。第１のタンデム型の発光デバイスは第１の中間層を備え、第２のタンデム型の発光デバイスは第１のタンデム型の発光デバイスに隣接し、第２のタンデム型の発光デバイスは第２の中間層を備える。第２の中間層は第１の中間層との間に間隙を備え、第２の中間層は電子注入性を発現する有機化合物を含み、電子注入性を発現する有機化合物は、一般式（Ｇ０）で表される。ただし、Ａは、置換もしくは無置換の炭素数６以上３０以下のアリール骨格、または置換もしくは無置換の炭素数２以上３０以下のヘテロアリール骨格であり、ｎは、１以上４以下の整数である。

Description

表示装置、電子機器
本発明の一態様は、表示装置、電子機器または半導体装置に関する。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
有機ＥＬ素子の電子注入層に用いた場合に、優れた電子注入性、電子輸送性が得られる有機薄膜としては、例えば、ヘキサヒドロピリミドピリミジン化合物と、電子を輸送する第２材料とを含む単一の膜、またはヘキサヒドロピリミドピリミジン化合物を含む膜と、第２の材料を含む膜との積層膜が知られている（特許文献１）。
ＷＯ２０２１／０４５１７８号パンフレット
本発明の一態様は、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な表示装置を提供することを課題の一とする。または、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な電子機器を提供することを課題の一とする。または、新規な表示装置、新規な電子機器、または、新規な半導体装置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。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
（１）本発明の一態様は、第１の発光デバイスと、第２の発光デバイスと、を有する表示装置である。
第１の発光デバイスは、第１の電極、第２の電極、第１のユニット、第２のユニットおよび第１の中間層を備え、第１のユニットは、第１の電極および第２の電極の間に挟まれ、第１のユニットは、第１の発光性の材料を含む。第２のユニットは、第２の電極および第１のユニットの間に挟まれ、第２のユニットは、第２の発光性の材料を含む。また、第１の中間層は、第２のユニットおよび第１のユニットの間に挟まれ、第１の中間層は、第１の層および第２の層を含み、第１の層は、第２のユニットおよび第２の層の間に挟まれる。第１の層は、ハロゲン基もしくはシアノ基を含む有機化合物または遷移金属酸化物を含み、第２の層は、電子注入性を発現する有機化合物を含む。
第２の発光デバイスは、第１の発光デバイスと隣接し、第２の発光デバイスは、第３の電極、第４の電極、第３のユニット、第４のユニットおよび第２の中間層を備え、第３の電極は、第１の電極との間に間隙を備える。第３のユニットは、第３の電極および第４の電極の間に挟まれ、第３のユニットは、第３の発光性の材料を含む。第４のユニットは、第４の電極および第３のユニットの間に挟まれ、第４のユニットは、第４の発光性の材料を含む。また、第２の中間層は、第４のユニットおよび第３のユニットの間に挟まれ、第２の中間層は、第１の中間層との間に領域を備える。当該領域は、第１の中間層および第２の中間層を分離し、当該領域は間隙と重なる。
第２の中間層は、第３の層および第４の層を含み、第３の層は、第４のユニットおよび第４の層の間に挟まれ、第３の層は、ハロゲン基もしくはシアノ基を含む有機化合物または遷移金属酸化物を含む。第４の層は、電子注入性を発現する有機化合物を含み、電子注入性を発現する有機化合物は、一般式（Ｇ０）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 ただし、Ａは、置換もしくは無置換の炭素数６以上３０以下のアリール骨格、または置換もしくは無置換の炭素数２以上３０以下のヘテロアリール骨格であり、ｎは、１以上４以下の整数である。
これにより、電子を第２の層から第１のユニットに供給することができる。また、正孔を第１の層から第２のユニットに供給することができる。また、キャリアが第２の層を移動できる。また、膜質が良好な第２の層を提供できる。また、駆動電圧の低い表示装置を提供できる。また、消費電力の低い表示装置を提供できる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な表示装置を提供することができる。
（２）また、本発明の一態様は、電子注入性を発現する有機化合物の水に対する溶解度が、１気圧、３００Ｋにおいて、１，１’−ピリジン−２，６−ジイル−ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）の水に対する溶解度の１／１０以下である、上記の表示装置である。
（３）また、本発明の一態様は、電子注入性を発現する有機化合物が、１気圧、３００Ｋにおいて、水に対して、重量分率で０より大きく４．０×１０−４未満の溶解度を有する、上記の表示装置である。
（４）また、本発明の一態様は、電子注入性を発現する有機化合物が、一般式（Ｇ１）で表される、上記の表示装置である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
ただし、上記一般式（Ｇ１）において、Ｒ１乃至Ｒ１６は、置換または無置換の１以上４以下の１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジノ基を含み、他は水素、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数４乃至１０の多環式シクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６以上３０以下の芳香族炭化水素基または置換もしくは無置換の炭素数２以上３０以下の複素芳香族炭化水素基であり、また、一般式（Ｇ１）において、水素はいずれも重水素であってもよい。
これにより、水を含む薬剤を表示装置の作製工程に用いることができる。また、水を含む薬剤の使用に伴う発光デバイスの駆動電圧の上昇を抑制することができる。また、例えば、水を含む薬剤を用いた微細加工技術を採用することができる。また、微細加工技術を用いて、第１の中間層から第２の中間層を分離することができる。また、第１の中間層および第２の中間層の間を流れる電流を抑制することができる。また、第１の発光デバイスの動作に伴い、隣接する第２の発光デバイスが意図せず発光してしまう現象の発生を抑制することができる。また、駆動電圧の低い表示装置を提供できる。また、消費電力の低い表示装置を提供できる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な表示装置を提供することができる。
（５）また、本発明の一態様は、第１の機能層と、第２の機能層と、を有する上記の表示装置である。
第１の機能層は第２の機能層と重なり、第１の機能層は、第１の画素回路および第２の画素回路を含む。また、第２の機能層は第１の発光デバイスおよび第２の発光デバイスを含む。
第１の発光デバイスは第１の画素回路と電気的に接続され、第２の発光デバイスは第２の画素回路と電気的に接続される。
（６）また、本発明の一態様は、第１の画素と、第２の画素と、を有する、上記の表示装置である。
第１の画素は第２の画素と隣接し、第１の画素は、第１の発光デバイスおよび第１の画素回路を備え、第２の画素は第２の発光デバイスおよび第２の画素回路を備える。
第１の発光デバイスは第１の画素回路と電気的に接続され、第２の発光デバイスは第２の画素回路と電気的に接続される。
（７）また、本発明の一態様は、上記の表示装置と、センサ、操作ボタン、スピーカまたはマイクと、を有する電子機器である。
本明細書に添付した図面では、構成要素を機能ごとに分類し、互いに独立したブロックとしてブロック図を示しているが、実際の構成要素は機能ごとに完全に切り分けることが難しく、一つの構成要素が複数の機能に係わることもあり得る。
なお、本明細書中における発光装置とは、発光デバイスを用いた画像表示デバイスを含む。また、発光デバイスにコネクター、例えば異方導電性フィルム又はＴＣＰ（Ｔａｐｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、又は発光デバイスにＣＯＧ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも、発光装置に含む場合がある。さらに、照明器具等は、発光装置を有する場合がある。
本発明の一態様によれば、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な表示装置を提供することができる。また、本発明の一態様によれば、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な電子機器を提供することができる。また、新規な表示装置を提供することができる。また、新規な電子機器を提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
図１Ａおよび図１Ｂは、実施の形態に係る発光デバイスの構成を説明する図である。
図２Ａおよび図２Ｂは、実施の形態に係る発光デバイスの構成を説明する図である。
図３は、実施の形態に係る表示装置の構成を説明する図である。
図４は、実施の形態に係る表示装置の構成を説明する図である。
図５Ａ乃至図５Ｃは、実施の形態に係る表示装置の構成を説明する図である。
図６は、実施の形態に係る表示装置の構成を説明する図である。
図７Ａ乃至図７Ｃは、実施の形態に係る表示装置の構成を説明する図である。
図８Ａおよび図８Ｂは、実施の形態に係るアクティブマトリクス型発光装置を説明する図である。
図９Ａおよび図９Ｂは、実施の形態に係るアクティブマトリクス型発光装置を説明する図である。
図１０は、実施の形態に係るアクティブマトリクス型発光装置を説明する図である。
図１１Ａおよび図１１Ｂは、実施の形態に係るパッシブマトリクス型発光装置を説明する図である。
図１２Ａおよび図１２Ｂは、実施の形態に係る照明装置を説明する図である。
図１３Ａ乃至図１３Ｄは、実施の形態に係る電子機器を説明する図である。
図１４Ａ乃至図１４Ｃは、実施の形態に係る電子機器を説明する図である。
図１５は、実施の形態に係る照明装置を説明する図である。
図１６は、実施の形態に係る照明装置を説明する図である。
図１７は、実施の形態に係る車載表示装置及び照明装置を説明する図である。
図１８Ａ乃至図１８Ｃは、実施の形態に係る電子機器を説明する図である。
図１９Ａおよび図１９Ｂは、実施例に係る表示装置の構成を説明する図である。
図２０は、実施例に係る発光デバイスの電流密度−輝度特性を説明する図である。
図２１は、実施例に係る発光デバイスの輝度−電流効率特性を説明する図である。
図２２は、実施例に係る発光デバイスの電圧−輝度特性を説明する図である。
図２３は、実施例に係る発光デバイスの電圧−電流特性を説明する図である。
図２４は、実施例に係る発光デバイスの発光スペクトルを説明する図である。
図２５Ａおよび図２５Ｂは、実施例に係る表示装置の構成を説明する図である。
図２６Ａおよび図２６Ｂは、実施例に係る表示装置の構成を説明する図である。
図２７は、実施例に係る発光デバイスの電流密度−輝度特性を説明する図である。
図２８は、実施例に係る発光デバイスの輝度−電流効率特性を説明する図である。
図２９は、実施例に係る発光デバイスの電圧−輝度特性を説明する図である。
図３０は、実施例に係る発光デバイスの電圧−電流特性を説明する図である。
図３１は、実施例に係る発光デバイスの発光スペクトルを説明する図である。
図３２Ａおよび図３２Ｂは、実施例に係る表示装置の構成を説明する図である。
図３３Ａおよび図３３Ｂは、実施例に係る表示装置の構成を説明する図である。
図３４は、実施例に係る発光デバイスの電流密度−輝度特性を説明する図である。
図３５は、実施例に係る発光デバイスの輝度−電流効率特性を説明する図である。
図３６は、実施例に係る発光デバイスの電圧−輝度特性を説明する図である。
図３７は、実施例に係る発光デバイスの電圧−電流特性を説明する図である。
図３８は、実施例に係る発光デバイスの発光スペクトルを説明する図である。
図３９は、実施例に係る発光デバイスの駆動電圧を説明する図である。
図４０は、実施例に係る発光デバイスの電流密度−輝度特性を説明する図である。
図４１は、実施例に係る発光デバイスの輝度−電流効率特性を説明する図である。
図４２は、実施例に係る発光デバイスの電圧−輝度特性を説明する図である。
図４３は、実施例に係る発光デバイスの電圧−電流特性を説明する図である。
図４４は、実施例に係る発光デバイスの発光スペクトルを説明する図である。
図４５は、実施例に係る発光デバイスの規格化輝度の経時変化を説明する図である。
本発明の一態様の表示装置は、第１の発光デバイスと、第２の発光デバイスと、を有する。第１の発光デバイスは、第１の電極、第２の電極、第１のユニット、第２のユニットおよび第１の中間層を備え、第１のユニットは、第１の電極および第２の電極の間に挟まれ、第１のユニットは、第１の発光性の材料を含む。第２のユニットは、第２の電極および第１のユニットの間に挟まれ、第２のユニットは、第２の発光性の材料を含む。また、第１の中間層は、第２のユニットおよび第１のユニットの間に挟まれ、第１の中間層は、第１の層および第２の層を含み、第１の層は、第２のユニットおよび第２の層の間に挟まれる。第１の層は、ハロゲン基もしくはシアノ基を含む有機化合物または遷移金属酸化物を含み、第２の層は、電子注入性を発現する有機化合物を含む。
第２の発光デバイスは、第１の発光デバイスと隣接し、第２の発光デバイスは、第３の電極、第４の電極、第３のユニット、第４のユニットおよび第２の中間層を備え、第３の電極は、第１の電極との間に間隙を備える。第３のユニットは、第３の電極および第４の電極の間に挟まれ、第３のユニットは、第３の発光性の材料を含む。第４のユニットは、第４の電極および第３のユニットの間に挟まれ、第４のユニットは、第４の発光性の材料を含む。また、第２の中間層は、第４のユニットおよび第３のユニットの間に挟まれ、第２の中間層は、第１の中間層との間に領域を備える。当該領域は、第１の中間層および第２の中間層を分離し、当該領域は間隙と重なる。
第２の中間層は、第３の層および第４の層を含み、第３の層は、第４のユニットおよび第４の層の間に挟まれ、第３の層は、ハロゲン基もしくはシアノ基を含む有機化合物または遷移金属酸化物を含む。第４の層は、電子注入性を発現する有機化合物を含み、電子注入性を発現する有機化合物は、一般式（Ｇ０）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
ただし、Ａは、置換もしくは無置換の炭素数６以上３０以下のアリール骨格、または置換もしくは無置換の炭素数２以上３０以下のヘテロアリール骨格であり、ｎは、１以上４以下の整数である。
これにより、電子を第２の層から第１のユニットに供給することができる。また、正孔を第１の層から第２のユニットに供給することができる。また、キャリアが第２の層を移動できる。また、膜質が良好な第２の層を提供できる。また、水を含む薬剤を表示装置の作製工程に用いることができる。また、水を含む薬剤の使用に伴う発光デバイスの駆動電圧の上昇を抑制することができる。また、例えば、水を含む薬剤を用いた微細加工技術を採用することができる。また、微細加工技術を用いて、第１の中間層から第２の中間層を分離することができる。また、第１の中間層および第２の中間層の間を流れる電流を抑制することができる。また、第１の発光デバイスの動作に伴い、隣接する第２の発光デバイスが意図せず発光してしまう現象の発生を抑制することができる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な表示装置を提供することができる。
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。
（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５５０Ｘの構成について、図１を参照しながら説明する。
図１Ａは、本発明の一態様の発光デバイス５５０Ｘの構成を説明する断面図である。また、図１Ｂは、図１Ａを用いて説明する構成とは異なる本発明の一態様の発光デバイス５５０Ｘの構成を説明する断面図である。
＜発光デバイス５５０Ｘの構成例１＞
本実施の形態で説明する発光デバイス５５０Ｘは、電極５５１Ｘ、電極５５２Ｘ、ユニット１０３Ｘ、ユニット１０３Ｘ２および中間層１０６Ｘを備える（図１Ａ参照）。ユニット１０３Ｘは、電極５５１Ｘおよび電極５５２Ｘの間に挟まれ、ユニット１０３Ｘは第１の発光性の材料ＥＭ１を含む。中間層１０６Ｘは、ユニット１０３Ｘ２およびユニット１０３Ｘの間に挟まれる。
ユニット１０３Ｘ２は、電極５５２Ｘおよびユニット１０３Ｘの間に挟まれ、ユニット１０３Ｘ２は第２の発光性の材料ＥＭ２を含む。
《中間層１０６Ｘの構成例》
中間層１０６Ｘは、電圧を加えることにより、陽極側に電子を供給し、陰極側に正孔を供給する機能を備える。また、中間層１０６Ｘを電荷発生層ということができる。
中間層１０６Ｘは、層１０６Ｘ１および層１０６Ｘ２を含む。層１０６Ｘ１は、ユニット１０３Ｘ２および層１０６Ｘ２の間に挟まれる。
《層１０６Ｘ１の構成例》
例えば、正孔移動度が、電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００であるときに、１×１０−３ｃｍ２／Ｖｓ以下である材料を層１０６Ｘ１に用いることができる。また、１×１０４［Ω・ｃｍ］以上１×１０７［Ω・ｃｍ］以下の電気抵抗率を備える膜を、層１０６Ｘ１に用いることができる。また、好ましくは、層１０６Ｘ１は、５×１０４［Ω・ｃｍ］以上１×１０７［Ω・ｃｍ］以下の電気抵抗率を備え、より好ましくは、１×１０５［Ω・ｃｍ］以上１×１０７［Ω・ｃｍ］以下の電気抵抗率を備える。
具体的には、電子受容性を有する物質ＡＭ１を層１０６Ｘ１に用いることができる。
［電子受容性を有する物質ＡＭ１］
有機化合物および無機化合物を、電子受容性を有する物質ＡＭ１に用いることができる。電子受容性を有する物質ＡＭ１は、電界の印加により、隣接する正孔輸送層あるいは正孔輸送性を有する材料から電子を引き抜くことができる。
例えば、電子求引基（ハロゲン基またはシアノ基）を有する化合物を、電子受容性を有する物質ＡＭ１に用いることができる。なお、電子受容性を有する有機化合物は蒸着が容易で成膜がしやすい。これにより、発光デバイス５５０Ｘの生産性を高めることができる。
具体的には、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ−ＣＮ）、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、等を用いることができる。
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求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、電子求引基（特にフルオロ基のようなハロゲン基またはシアノ基）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。
具体的には、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］、等を用いることができる。
また、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を、電子受容性を有する物質ＡＭ１に用いることができる。
また、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物または錯体化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−ビス（３−メチルフェニル）アミノフェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン骨格を有する化合物を用いることができる。
また、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸（略称：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等を用いることができる。
［複合材料の構成例１］
また、例えば、電子受容性を有する物質ＡＭ１と正孔輸送性を有する材料を含む複合材料を層１０６Ｘ１に用いることができる。
例えば、芳香族アミン骨格を有する化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、ビニル基を有している芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）などを、複合材料の正孔輸送性を有する材料に用いることができる。また、正孔移動度が、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上である材料を、複合材料の正孔輸送性を有する材料に好適に用いることができる。例えば、実施の形態２において説明する層１１２Ｘに用いることができる正孔輸送性を有する材料を複合材料に用いることができる。
また、比較的深い最高被占軌道（ＨＯＭＯ：Ｈｉｇｈｅｓｔ　ｏｃｃｕｐｉｅｄ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｏｒｂｉｔａｌ）準位を有する物質を、複合材料の正孔輸送性を有する材料に好適に用いることができる。具体的には、ＨＯＭＯ準位が−５．７ｅＶ以上−５．４ｅＶ以下であると好ましい。これにより、ユニット１０３Ｘ２への正孔の注入を容易にすることができる。また、発光デバイス５５０Ｘの信頼性を向上することができる。
芳香族アミン骨格を有する化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、ＤＮＴＰＤ、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）、等を用いることができる。
カルバゾール誘導体としては、例えば、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン、等を用いることができる。
芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン、ペンタセン、コロネン、等を用いることができる。
ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）、等を用いることができる。
高分子化合物としては、例えば、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、例えば、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およびアントラセン骨格のいずれかを備える物質を、複合材料の正孔輸送性を有する材料に好適に用いることができる。また、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を備える物質を、複合材料の正孔輸送性を有する材料に用いることができる。なお、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）アミノ基を有する物質を用いると、発光デバイス５５０Ｘの信頼性を向上することができる。
これらの材料としては、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（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（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−４−イル）−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］−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）、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）、Ｎ，Ｎ−ビス（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、Ｎ，Ｎ−ビス（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−３−アミン、Ｎ，Ｎ−ビス（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−２−アミン、Ｎ，Ｎ−ビス（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−１−アミン、等を用いることができる。
［複合材料の構成例２］
例えば、電子受容性を有する物質ＡＭ１と、正孔輸送性を有する材料と、アルカリ金属のフッ化物またはアルカリ土類金属のフッ化物とを、含む複合材料を用いることができる。特に、原子比率において、フッ素原子が２０％以上である複合材料を好適に用いることができる。これにより、層１０６Ｘ１の屈折率を低下することができる。または、発光デバイス５５０Ｘの内部に屈折率の低い層を形成することができる。または、発光デバイス５５０Ｘの外部量子効率を向上することができる。
《層１０６Ｘ２の構成例１》
層１０６Ｘ２は、一般式（Ｇ０）で表される有機化合物を含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
ただし、一般式（Ｇ０）において、置換基Ａは、置換もしくは無置換の炭素数６以上３０以下のアリール骨格、または置換もしくは無置換の炭素数２以上３０以下のヘテロアリール骨格であり、ｎは、１以上４以下の整数である。例えば、下記の構造式（Ａ−１）乃至構造式（Ａ−３０）で表される骨格を有するアリール骨格またはヘテロアリール骨格を、置換基Ａに用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
これにより、電子を層１０６Ｘ２からユニット１０３Ｘに供給することができる。また、一般式（Ｇ０）で表される有機化合物は、電子注入性を発現するということができる。また、正孔を層１０６Ｘ１からユニット１０３Ｘ２に供給することができる。また、キャリアが層１０６Ｘ２を移動できる。また、膜質が良好な層１０６Ｘ２を提供できる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な表示装置を提供することができる。
なお、上記アリール基またはヘテロアリール基が有する置換基としては、例えば、炭素数１乃至４のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６以上３０以下の芳香族炭化水素基または置換もしくは無置換の炭素数２以上３０以下の複素芳香族炭化水素基、等を用いることができる。
なお、該アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基などを挙げることができる。また、該シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基などを挙げることができる。また、該アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基、スピロフルオレニル基などを挙げることができる。
また、該芳香族炭化水素基としては、置換または無置換の炭素数６以上３０以下の芳香族炭化水素基を用いることができ、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基、スピロフルオレニル基などを挙げることができる。
また、該複素芳香族炭化水素基としては、置換または無置換の炭素数１以上３０以下の複素芳香環を用いることができる。例えば、ピリジン環、ジアジン環（ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環）、トリアジン環、キノリン環、キノキサリン環、キナゾリン環、ベンゾキナゾリン環、フェナントロリン環、アザフルオランテン環、イミダゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環などを挙げることができる。
［有機化合物の例１］
また、一般式（Ｇ０）で表される有機化合物の水に対する溶解度は、１気圧、温度３００Ｋにおいて、１，１’−ピリジン−２，６−ジイル−ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）（略称：ｈｐｐ２Ｐｙ）の水に対する溶解度の１／１０以下であると好ましく、１／１００以下であるとより好ましい。ｈｐｐ２Ｐｙの構造式を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
［有機化合物の例２］
また、一般式（Ｇ０）で表される有機化合物は、１気圧、温度３００Ｋにおいて、水に対して、重量分率で好ましくは０より大きく４．０×１０−４未満の溶解度を有し、より好ましくは０より大きく２．２×１０−５未満の溶解度を有すると好ましい。なお、本明細書においては、溶質の重量を溶液の重量で除した値を溶解度とする。
《層１０６Ｘ２の構成例２》
層１０６Ｘ２は、一般式（Ｇ１）で表される有機化合物を含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
ただし、上記一般式（Ｇ１）において、Ｒ１乃至Ｒ１６は、置換または無置換の１以上４以下の１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジノ基を含み、他は水素、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数４乃至１０の多環式シクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６以上３０以下の芳香族炭化水素基または置換もしくは無置換の炭素数２以上３０以下の複素芳香族炭化水素基であり、また、一般式（Ｇ１）において、水素はいずれも重水素であってもよい。
これにより、電子を層１０６Ｘ２からユニット１０３Ｘに供給することができる。また、正孔を層１０６Ｘ１からユニット１０３Ｘ２に供給することができる。また、キャリアが層１０６Ｘ２を移動できる。また、膜質が良好な層１０６Ｘ２を提供できる。また、水を含む薬剤を発光デバイスの作製工程に用いることができる。また、水を含む薬剤の使用に伴う発光デバイスの駆動電圧の上昇を抑制することができる。また、例えば、水を含む薬剤を用いた微細加工技術を採用することができる。また、駆動電圧の低い表示装置を提供できる。また、消費電力の低い表示装置を提供できる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な表示装置を提供することができる。なお、例えば、水およびリン酸を含む薬剤、水および水酸化テトラメチルアンモニウムを含む薬剤などを、作製工程に用いることができる。
具体的には、以下に構造式を示す有機化合物、１−（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン（略称：２ｈｐｐＳＦ）、１，１’−（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２，７−ジイル）ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）（略称：２，７ｈｐｐ２ＳＦ）等を、層１０６Ｘ２に用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
《層１０６Ｘ２の構成例３》
また、層１０６Ｘ２は、層１０６Ｘ２１および層１０６Ｘ２２を備える（図１Ｂ参照）。層１０６Ｘ２１は、層１０６Ｘ２２およびユニット１０３Ｘの間に挟まれる。
層１０６Ｘ２１は、上記一般式（Ｇ０）で表される有機化合物を含む。
層１０６Ｘ２２は、金属を含む。例えば、第１３族の元素などを層１０６Ｘ２２に用いることができる。具体的には、アルミニウムを層１０６Ｘ２２に用いることができる。
例えば、アルミニウムを層１０６Ｘ２２に用いることができる。
《中間層１０６Ｘの構成例２》
中間層１０６Ｘは層１０６Ｘ３を備え、層１０６Ｘ３は、層１０６Ｘ１および層１０６Ｘ２の間に挟まれる（図１Ａおよび図１Ｂ参照）。
層１０６Ｘ３は、電子輸送性を有する材料を含む。
《層１０６Ｘ３の構成例》
層１０６Ｘ３を電子リレー層ということができる。層１０６Ｘ３を用いると、層１０６Ｘ３の陽極側に接する層を、層１０６Ｘ３の陰極側に接する層から遠ざけることができる。層１０６Ｘ３の陽極側に接する層と、層１０６Ｘ３の陰極側に接する層の間の相互作用を軽減することができる。層１０６Ｘ３の陽極側に接する層に電子をスムーズに供給することができる。
層１０６Ｘ１に含まれる電子受容性を有する物質ＡＭ１の最低空軌道（ＬＵＭＯ：Ｌｏｗｅｓｔ　ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｏｒｂｉｔａｌ）準位と、層１０６Ｘ２に含まれる物質のＬＵＭＯ準位の間に、ＬＵＭＯ準位を備える物質を、層１０６Ｘ３に好適に用いることができる。
例えば、−５．０ｅＶ以上、好ましくは−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下の範囲にＬＵＭＯ準位を備える材料を、層１０６Ｘ３に用いることができる。
具体的には、フタロシアニン系の材料を層１０６Ｘ３に用いることができる。例えば、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）または、金属−酸素結合および芳香族配位子を有する金属錯体を層１０６Ｘ３に用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
なお、本実施の形態は、本明細書で示す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２）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光デバイス５５０Ｘの構成について、図１を参照しながら説明する。
＜発光デバイス５５０Ｘの構成例１＞
本実施の形態で説明する発光デバイス５５０Ｘは、電極５５１Ｘと、電極５５２Ｘと、ユニット１０３Ｘと、ユニット１０３Ｘ２と、中間層１０６Ｘと、を有する（図１Ａ参照）。
ユニット１０３Ｘは、電極５５２Ｘおよび電極５５１Ｘの間に挟まれ、ユニット１０３Ｘは発光性の材料ＥＭ１を含む。なお、ユニット１０３Ｘは、光ＥＬＸ１を射出する機能を備える。図１Ａでは、光ＥＬＸ１が電極５５２Ｘ側から射出される例を示しているが、光ＥＬＸ１は電極５５１Ｘ側から射出されても良い。
ユニット１０３Ｘ２は、電極５５２Ｘおよびユニット１０３Ｘの間に挟まれ、ユニット１０３Ｘ２は、発光性の材料ＥＭ２を含む。なお、ユニット１０３Ｘ２は、光ＥＬＸ２を射出する機能を備える。
言い換えると、発光デバイス５５０Ｘは、積層された複数のユニットを、電極５５１Ｘおよび電極５５２Ｘの間に有する。なお、積層する複数のユニットの数は２に限られず、３以上のユニットを積層することができる。なお、電極５５１Ｘおよび電極５５２Ｘの間に挟まれた積層された複数のユニットと、複数のユニットの間に挟まれた中間層１０６Ｘと、を備える構成を、積層型の発光デバイスまたはタンデム型の発光デバイスという場合がある。
これにより、電流密度を低く保ったまま、高輝度の発光を得ることができる。または、信頼性を向上することができる。または、同一の輝度で比較して駆動電圧を低減することができる。または、消費電力を抑制することができる。
《ユニット１０３Ｘの構成例１》
ユニット１０３Ｘは単層構造または積層構造を備える。例えば、ユニット１０３Ｘは、層１１１Ｘ、層１１２Ｘおよび層１１３Ｘを備える（図１Ａ参照）。層１１１Ｘは、層１１２Ｘおよび層１１３Ｘの間に挟まれる。
例えば、発光層、正孔輸送層、電子輸送層、キャリアブロック層、などの機能層から選択した層を、ユニット１０３Ｘに用いることができる。また、正孔注入層、電子注入層、励起子ブロック層および電荷発生層などの機能層から選択した層を、ユニット１０３Ｘに用いることができる。
《層１１２Ｘの構成例》
例えば、正孔輸送性を有する材料を、層１１２Ｘに用いることができる。また、層１１２Ｘを正孔輸送層ということができる。なお、層１１１Ｘに含まれる発光性の材料より大きいバンドギャップを備える材料を、層１１２Ｘに用いる構成が好ましい。これにより、層１１１Ｘにおいて生じる励起子から層１１２Ｘへのエネルギー移動を、抑制することができる。
［正孔輸送性を有する材料］
正孔移動度が、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上である材料を、正孔輸送性を有する材料に好適に用いることができる。
例えば、アミン化合物またはπ電子過剰型複素芳香環骨格を有する有機化合物を、正孔輸送性を有する材料に用いることができる。具体的には、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、フラン骨格を有する化合物等を用いることができる。特に、芳香族アミン骨格を有する化合物または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。
芳香族アミン骨格を有する化合物としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル（略称：ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）、等を用いることができる。
カルバゾール骨格を有する化合物としては、例えば、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）、等を用いることができる。
チオフェン骨格を有する化合物としては、例えば、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）、等を用いることができる。
フラン骨格を有する化合物としては、例えば、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）、等を用いることができる。
《層１１３Ｘの構成例》
例えば、電子輸送性を有する材料、アントラセン骨格を有する材料および混合材料等を、層１１３Ｘに用いることができる。また、層１１３Ｘを電子輸送層ということができる。なお、層１１１Ｘに含まれる発光性の材料より大きいバンドギャップを有する材料を、層１１３Ｘに用いる構成が好ましい。これにより、層１１１Ｘにおいて生じる励起子から層１１３Ｘへのエネルギー移動を、抑制することができる。
［電子輸送性を有する材料］
例えば、電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００である条件において、電子移動度が１×１０−７ｃｍ２／Ｖｓ以上、５×１０−５ｃｍ２／Ｖｓ以下である材料を、電子輸送性を有する材料に好適に用いることができる。これにより、電子輸送層における電子の輸送性を抑制することができる。または、発光層への電子の注入量を制御することができる。または、発光層が電子過多の状態になることを防ぐことができる。
例えば、金属錯体またはπ電子不足型複素芳香環骨格を有する有機化合物を、電子輸送性を有する材料に用いることができる。
金属錯体としては、例えば、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）、等を用いることができる。
π電子不足型複素芳香環骨格を有する有機化合物としては、例えば、ポリアゾール骨格を有する複素環化合物、ジ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、トリアジン骨格を有する複素環化合物等を用いることができる。特に、ジアジン骨格を有する複素環化合物または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。また、ジアジン（ピリミジンまたはピラジン）骨格を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧を低減することができる。
ポリアゾール骨格を有する複素環化合物としては、例えば、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）、等を用いることができる。
ジアジン骨格を有する複素環化合物としては、例えば、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）、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）、４，８−ビス［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ベンゾ［ｈ］キナゾリン（略称：４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｑｎ）、等を用いることができる。
ピリジン骨格を有する複素環化合物としては、例えば、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）、等を用いることができる。
トリアジン骨格を有する複素環化合物としては、例えば、２−［３’−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）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−（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）、等を用いることができる。
［アントラセン骨格を有する材料］
アントラセン骨格を有する有機化合物を、層１１３Ｘに用いることができる。特に、アントラセン骨格と複素環骨格の両方を含む有機化合物を好適に用いることができる。
例えば、アントラセン骨格と含窒素５員環骨格の両方を含む有機化合物を、層１１３Ｘに用いることができる。または、２つの複素原子を環に含む含窒素５員環骨格とアントラセン骨格の両方を含む有機化合物を、層１１３Ｘに用いることができる。具体的には、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、等を当該複素環骨格に好適に用いることができる。
また、例えば、アントラセン骨格と含窒素６員環骨格の両方を含む有機化合物を、層１１３Ｘに用いることができる。または、２つの複素原子を環に含む含窒素６員環骨格とアントラセン骨格の両方を含む有機化合物を、層１１３Ｘに用いることができる。具体的には、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環等を当該複素環骨格に好適に用いることができる。
［混合材料の構成例］
また、複数種の物質を混合した材料を、層１１３Ｘに用いることができる。具体的には、アルカリ金属、アルカリ金属化合物またはアルカリ金属錯体と、電子輸送性を有する物質とを含む混合材料を、層１１３Ｘに用いることができる。なお、電子輸送性を有する材料のＨＯＭＯ準位が−６．０ｅＶ以上であるとより好ましい。
なお、別途説明する複合材料を層１０４Ｘに用いる構成と組み合わせて、当該混合材料を層１１３Ｘに好適に用いることができる。例えば、電子受容性を有する物質と正孔輸送性を有する材料の複合材料を層１０４Ｘに用いることができる。具体的には、電子受容性を有する物質と、−５．７ｅＶ以上−５．４ｅＶ以下の比較的深いＨＯＭＯ準位ＨＭ１を有する物質との複合材料を、層１０４Ｘに用いることができる（図２Ａ参照）。このような複合材料を層１０４Ｘに用いる構成と組み合わせて、当該混合材料を層１１３Ｘに用いることにより、発光デバイスの信頼性を向上することができる。
また、当該混合材料を層１１３Ｘに用いて上記複合材料を層１０４Ｘに用いる構成に、さらに、正孔輸送性を有する材料を層１１２Ｘに用いる構成を組み合わせると好ましい。例えば、上記比較的深いＨＯＭＯ準位ＨＭ１に対して、−０．２ｅＶ以上０ｅＶ以下の範囲にＨＯＭＯ準位ＨＭ２を有する物質を、層１１２Ｘに用いることができる（図２Ａ参照）。これにより、発光デバイスの信頼性を向上することができる。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。
アルカリ金属、アルカリ金属化合物またはアルカリ金属錯体が、層１１３Ｘの厚さ方向において濃度差（０である場合も含む）をもって存在する構成が好ましい。
例えば、８−ヒドロキシキノリナト構造を含む金属錯体を用いることができる。また、８−ヒドロキシキノリナト構造を含む金属錯体のメチル置換体（例えば２−メチル置換体または５−メチル置換体）等を用いることもできる。
８−ヒドロキシキノリナト構造を含む金属錯体としては、８−ヒドロキシキノリナト−リチウム（略称：Ｌｉｑ）、８−ヒドロキシキノリナト−ナトリウム（略称：Ｎａｑ）等を用いることができる。特に、一価の金属イオンの錯体、中でもリチウムの錯体が好ましく、Ｌｉｑがより好ましい。
《層１１１Ｘの構成例１》
例えば、発光性の材料、または発光性の材料およびホスト材料を、層１１１Ｘに用いることができる。また、層１１１Ｘを発光層ということができる。なお、正孔と電子が再結合する領域に層１１１Ｘを配置する構成が好ましい。これにより、キャリアの再結合により生じるエネルギーを、効率よく光にして射出することができる。
また、電極等に用いる金属から遠ざけて層１１１Ｘを配置する構成が好ましい。これにより、電極等に用いる金属による消光現象を抑制することができる。
また、反射性を備える電極等から層１１１Ｘまでの距離を調節し、発光波長に応じた適切な位置に、層１１１Ｘを配置する構成が好ましい。これにより、電極等が反射する光と、層１１１Ｘが射出する光との干渉現象を利用して、振幅を強め合うことができる。また、所定の波長の光を強めて、光のスペクトルを狭線化することができる。また、鮮やかな発光色を強い強度で得ることができる。換言すれば、電極等の間の適切な位置に層１１１Ｘを配置して、微小共振器構造（マイクロキャビティ）を構成することができる。
例えば、蛍光発光物質、りん光発光物質または熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ：Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ　Ａｃｔｉｖａｔｅｄ　Ｄｅｌａｙｅｄ　Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）を示す物質（ＴＡＤＦ材料ともいう）を、発光性の材料に用いることができる。これにより、キャリアの再結合により生じたエネルギーを、発光性の材料から光ＥＬＸ１として放出することができる（図１Ａ参照）。
［蛍光発光物質］
蛍光発光物質を層１１１Ｘに用いることができる。例えば、以下に例示する蛍光発光物質を層１１１Ｘに用いることができる。なお、これに限定されず、さまざまな公知の蛍光性発光物質を層１１１Ｘに用いることができる。
具体的には、５，６−ビス［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６−ビス［４’−（１０−フェニル−９−アントリル）ビフェニル−４−イル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰＰ２ＢＰｙ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（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，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）、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。
特に、１，６ＦＬＰＡＰｒｎまたは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、発光効率または信頼性に優れているため好ましい。
また、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、９，１０−ジフェニル−２−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニル−カルバゾール−３−イル）−アミノ］−アントラセン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（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（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（ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、等を用いることができる。
また、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）、等を用いることができる。
［りん光発光物質］
りん光発光物質を層１１１Ｘに用いることができる。例えば、以下に例示するりん光発光物質を層１１１Ｘに用いることができる。なお、これに限定されず、さまざまな公知のりん光性発光物質を層１１１Ｘに用いることができる。
例えば、４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体、１Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体、イミダゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体、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イリジウム錯体、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、ピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、希土類金属錯体、白金錯体、等を層１１１Ｘに用いることができる。
［りん光発光物質（青色）］
４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体等としては、例えば、トリス｛２−［５−（２−メチルフェニル）−４−（２，６−ジメチルフェニル）−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−イル−κＮ２］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｍｐ）３］）、トリス（５−メチル−３，４−ジフェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３］）、トリス［４−（３−ビフェニル）−５−イソプロピル−３−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ−３ｂ）３］）、等を用いることができる。
１Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体等としては、例えば、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］）、等を用いることができる。
イミダゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体等としては、例えば、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（ｉＰｒｐｉｍ）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］）、等を用いることができる。
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等としては、例えば、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：［Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ）］）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）、等を用いることができる。
なお、これらは青色のりん光発光を示す化合物であり、４４０ｎｍから５２０ｎｍに発光波長のピークを有する化合物である。
［りん光発光物質（緑色）］
ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体等としては、例えば、トリス（４−メチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）３］）、トリス（４−ｔ−ブチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−メチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［６−（２−ノルボルニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［５−メチル−６−（２−メチルフェニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、等を用いることができる。
ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体等としては、例えば、（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）］）、等を用いることができる。
ピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体等としては、例えば、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ）］）、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）３］）、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）３］）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ）］）、［２−ｄ３−メチル−８−（２−ピリジニル−κＮ）ベンゾフロ［２，３−ｂ］ピリジン−κＣ］ビス［２−（５−ｄ３−メチル−２−ピリジニル−κＮ２）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｐｐｙ−ｄ３）２（ｍｂｆｐｙｐｙ−ｄ３）］）、［２−ｄ３−メチル−（２−ピリジニル−κＮ）ベンゾフロ［２，３−ｂ］ピリジン−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（ｍｂｆｐｙｐｙ−ｄ３）］）、等を用いることができる。
希土類金属錯体としては、例えば、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）］）、などが挙げられる。
なお、これらは主に緑色のりん光発光を示す化合物であり、５００ｎｍから６００ｎｍに発光波長のピークを有する。また、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性または発光効率において、際だって優れる。
［りん光発光物質（赤色）］
ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体等としては、例えば、（ジイソブチリルメタナト）ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］）、ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｐｍ）］）、ビス［４，６−ジ（ナフタレン−１−イル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）２（ｄｐｍ）］）、等を用いることができる。
ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体等としては、例えば、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ）］）、等を用いることができる。
ピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体等としては、例えば、トリス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）３］）、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）］）、等を用いることができる。
希土類金属錯体等としては、例えば、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）］）、等を用いることができる。
白金錯体等としては、例えば、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）、等を用いることができる。
なお、これらは、赤色のりん光発光を示す化合物であり、６００ｎｍから７００ｎｍに発光のピークを有する。また、ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、表示装置に良好に用いることができる色度の赤色発光が得られる。
［熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を示す物質］
ＴＡＤＦ材料を層１１１Ｘに用いることができる。ＴＡＤＦ材料を発光物質として用いる場合、ホスト材料のＳ１準位はＴＡＤＦ材料のＳ１準位より高い方が好ましい。また、ホスト材料のＴ１準位はＴＡＤＦ材料のＴ１準位より高いことが好ましい。
例えば、以下に例示するＴＡＤＦ材料を発光性の材料に用いることができる。なお、これに限定されず、さまざまな公知のＴＡＤＦ材料を用いることができる。
なお、ＴＡＤＦ材料は、Ｓ１準位とＴ１準位との差が小さく、わずかな熱エネルギーによって三重項励起状態から一重項励起状態に逆項間交差（アップコンバート）できる。これにより、三重項励起状態から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。
また、２種類の物質で励起状態を形成する励起錯体（エキサイプレックス、エキシプレックスまたはＥｘｃｉｐｌｅｘともいう）は、Ｓ１準位とＴ１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。
なお、Ｔ１準位の指標としては、低温（例えば７７Ｋから１０Ｋ）で観測されるりん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Ｓ１準位とし、りん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Ｔ１準位とした際に、そのＳ１準位とＴ１準位の差が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。
例えば、フラーレン及びその誘導体、アクリジン及びその誘導体、エオシン誘導体等をＴＡＤＦ材料に用いることができる。また、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンをＴＡＤＦ材料に用いることができる。
具体的には、構造式を以下に示す、プロトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｐｒｏｔｏ　ＩＸ））、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｍｅｓｏ　ＩＸ））、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｈｅｍａｔｏ　ＩＸ））、コプロポルフィリンテトラメチルエステル−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｃｏｐｒｏ　ＩＩＩ−４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｅｔｉｏ　Ｉ））、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体（ＰｔＣｌ２ＯＥＰ）、等を用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
また、例えば、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環の一方または両方を有する複素環化合物をＴＡＤＦ材料に用いることができる。
具体的には、構造式を以下に示す、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）、９−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−９’−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（略称：ＰＣＣｚＴｚｎ）、２−｛４−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：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）、等を用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
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。特に、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）、およ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。
また、π電子過剰型複素芳香環を有する骨格の中でも、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を有することが好ましい。なお、フラン骨格としてはジベンゾフラン骨格が、チオフェン骨格としてはジベンゾチオフェン骨格が、それぞれ好ましい。また、ピロール骨格としては、インドール骨格、カルバゾール骨格、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特に好ましい。
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電子供与性とπ電子不足型複素芳香環の電子受容性が共に強くなり、Ｓ１準位とＴ１準位のエネルギー差が小さくなるため、熱活性化遅延蛍光を効率よく得られることから特に好ましい。なお、π電子不足型複素芳香環の代わりに、シアノ基のような電子吸引基が結合した芳香環を用いても良い。また、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。
また、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、フェニルボランまたは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または複素芳香環、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。
このように、π電子不足型複素芳香環およびπ電子過剰型複素芳香環の少なくとも一方の代わりにπ電子不足型骨格およびπ電子過剰型骨格を用いることができる。
《層１１１Ｘの構成例２》
キャリア輸送性を備える材料をホスト材料に用いることができる。例えば、正孔輸送性を有する材料、電子輸送性を有する材料、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ：Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ　Ａｃｔｉｖａｔｅｄ　Ｄｅｌａｙｅｄ　Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）を示す物質、アントラセン骨格を有する材料および混合材料等をホスト材料に用いることができる。なお、層１１１Ｘに含まれる発光性の材料より大きいバンドギャップを備える材料を、ホスト材料に用いる構成が好ましい。これにより、層１１１Ｘにおいて生じる励起子からホスト材料へのエネルギー移動を、抑制することができる。
［正孔輸送性を有する材料］
正孔移動度が、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上である材料を、正孔輸送性を有する材料に好適に用いることができる。例えば、層１１２Ｘに用いることができる正孔輸送性を有する材料を、ホスト材料に用いることができる。
［電子輸送性を有する材料］
金属錯体またはπ電子不足型複素芳香環骨格を有する有機化合物を、電子輸送性を有する材料に用いることができる。例えば、層１１３Ｘに用いることができる電子輸送性を有する材料を、ホスト材料に用いることができる。
［アントラセン骨格を有する材料］
アントラセン骨格を有する有機化合物を、ホスト材料に用いることができる。特に、発光物質に蛍光発光物質を用いる場合において、アントラセン骨格を有する有機化合物は好適である。これにより、発光効率および耐久性が良好な発光デバイスを実現することができる。
アントラセン骨格を有する有機化合物としては、ジフェニルアントラセン骨格、特に９，１０−ジフェニルアントラセン骨格を有する有機化合物が化学的に安定であるため好ましい。また、ホスト材料がカルバゾール骨格を有する場合、正孔の注入・輸送性が高まるため好ましい。特に、ホスト材料がジベンゾカルバゾール骨格を含む場合、カルバゾールよりもＨＯＭＯ準位が０．１ｅＶ程度浅くなり、正孔が入りやすくなる上に、正孔輸送性にも優れ、耐熱性も高くなるため好適である。なお、正孔注入・輸送性の観点から、カルバゾール骨格に換えて、ベンゾフルオレン骨格またはジベンゾフルオレン骨格を用いてもよい。
したがって、９，１０−ジフェニルアントラセン骨格およびカルバゾール骨格を共に有する物質、９，１０−ジフェニルアントラセン骨格およびベンゾカルバゾール骨格を共に有する物質、９，１０−ジフェニルアントラセン骨格およびジベンゾカルバゾール骨格を共に有する物質は、ホスト材料として好ましい。
例えば、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−（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−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、９−［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）、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）、等を用いることができる。
特に、ＣｚＰＡ、ｃｇＤＢＣｚＰＡ、２ｍＢｎｆＰＰＡ、ＰＣｚＰＡは非常に良好な特性を示す。
［熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を示す物質］
ＴＡＤＦ材料をホスト材料に用いることができる。ＴＡＤＦ材料をホスト材料に用いると、ＴＡＤＦ材料で生成した三重項励起エネルギーを、逆項間交差によって一重項励起エネルギーに変換することができる。さらに、励起エネルギーを発光物質に移動することができる。換言すれば、ＴＡＤＦ材料はエネルギードナーとして機能し、発光物質はエネルギーアクセプターとして機能する。これにより、発光デバイスの発光効率を高めることができる。
これは、上記発光物質が蛍光発光物質である場合に、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Ｓ１準位は、蛍光発光物質のＳ１準位より高いことが好ましい。また、ＴＡＤＦ材料のＴ１準位は、蛍光発光物質のＳ１準位より高いことが好ましい。したがって、ＴＡＤＦ材料のＴ１準位は、蛍光発光物質のＴ１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、キャリア輸送または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。
例えば、発光性の材料に用いることができるＴＡＤＦ材料を、ホスト材料に用いることができる。
［混合材料の構成例１］
また、複数種の物質を混合した材料を、ホスト材料に用いることができる。例えば、電子輸送性を有する材料と正孔輸送性を有する材料を、混合材料に用いることができる。混合材料に含まれる正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する材料の重量比の値は、（正孔輸送性を有する材料／電子輸送性を有する材料）＝（１／１９）以上（１９／１）以下とすればよい。これにより、層１１１Ｘのキャリア輸送性を容易に調整することができる。また、再結合領域の制御も簡便に行うことができる。
［混合材料の構成例２］
りん光発光物質を混合した材料を、ホスト材料に用いることができる。りん光発光物質は、発光物質として蛍光発光物質を用いる際に蛍光発光物質へ励起エネルギーを供与するエネルギードナーとして用いることができる。
［混合材料の構成例３］
励起錯体を形成する材料を含む混合材料を、ホスト材料に用いることができる。例えば、形成される励起錯体の発光スペクトルが、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材料を、ホスト材料に用いることができる。これにより、エネルギー移動がスムーズとなり、発光効率を向上することができる。または、駆動電圧を抑制することができる。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（燐光材料）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。
励起錯体を形成する材料の少なくとも一方に、りん光発光物質を用いることができる。これにより、逆項間交差を利用することができる。または、三重項励起エネルギーを効率よく一重項励起エネルギーへ変換することができる。
励起錯体を形成する材料の組み合わせとしては、正孔輸送性を有する材料のＨＯＭＯ準位が電子輸送性を有する材料のＨＯＭＯ準位以上であると好ましい。または、正孔輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位が電子輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位以上であると好ましい。これにより、効率よく励起錯体を形成することができる。なお、材料のＬＵＭＯ準位およびＨＯＭＯ準位は、電気化学特性（還元電位および酸化電位）から導出することができる。具体的には、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定法を用いて、還元電位および酸化電位を測定することができる。
なお、励起錯体の形成は、例えば正孔輸送性を有する材料の発光スペクトル、電子輸送性を有する材料の発光スペクトル、およ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（あるい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。あるいは、正孔輸送性を有する材料の過渡フォトルミネッセンス（ＰＬ）、電子輸送性を有する材料の過渡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、あるい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、正孔輸送性を有する材料の過渡ＥＬ、電子輸送性を有する材料の過渡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。
《ユニット１０３Ｘ２の構成例１》
ユニット１０３Ｘ２は、層１１１Ｘ２、層１１２Ｘ２および層１１３Ｘ２を備える。層１１１Ｘ２は、層１１２Ｘ２および層１１３Ｘ２の間に挟まれる。
ユニット１０３Ｘに用いることができる構成を、ユニット１０３Ｘ２に用いることができる。例えば、ユニット１０３Ｘと同一の構成をユニット１０３Ｘ２に用いることができる。
《ユニット１０３Ｘ２の構成例２》
また、ユニット１０３Ｘとは異なる構成をユニット１０３Ｘ２に用いることができる。例えば、ユニット１０３Ｘの発光色とは色相が異なる光を射出する構成を、ユニット１０３Ｘ２に用いることができる。
具体的には、赤色の光および緑色の光を射出するユニット１０３Ｘと、青色の光を射出するユニット１０３Ｘ２を積層して用いることができる。これにより、所望の色の光を射出する発光デバイスを提供することができる。例えば、白色の光を射出する発光デバイスを提供することができる。
＜発光デバイス５５０Ｘの作製方法＞
例えば、乾式法、湿式法、蒸着法、液滴吐出法、塗布法または印刷法等を用いて、電極５５１Ｘ、電極５５２Ｘ、ユニット１０３Ｘ、中間層１０６Ｘ、およびユニット１０３Ｘ２の各層を形成することができる。また、異なる方法を各構成の形成に用いることができる。
具体的には、真空蒸着装置、インクジェット装置、スピンコーターなどのコーティング装置、グラビア印刷装置、オフセット印刷装置、スクリーン印刷装置などを用いて発光デバイス５５０Ｘを作製することができる。
例えば、金属材料のペーストを用いる湿式法またはゾル−ゲル法を用いて、電極を形成することができる。また、酸化インジウムに対し１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いて、スパッタリング法により、酸化インジウム−酸化亜鉛膜を形成することができる。また、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５ｗｔ％以上５ｗｔ％以下、酸化亜鉛を０．１ｗｔ％以上１ｗｔ％以下含有したターゲットを用いて、スパッタリング法により酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）膜を形成することができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す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、本発明の一態様の発光デバイス５５０Ｘの構成について、図１Ａを参照しながら説明する。
＜発光デバイス５５０Ｘの構成例＞
本実施の形態で説明する発光デバイス５５０Ｘは、電極５５１Ｘと、電極５５２Ｘと、ユニット１０３Ｘと、ユニット１０３Ｘ２と、中間層１０６Ｘと、を有する（図１Ａ参照）。なお、例えば、実施の形態１および実施の形態２において説明する構成を、ユニット１０３Ｘ、ユニット１０３Ｘ２および中間層１０６Ｘに用いることができる。
また、発光デバイス５５０Ｘは層１０４Ｘを有し、層１０４Ｘは、電極５５１Ｘおよびユニット１０３Ｘの間に挟まれる。
《電極５５１Ｘの構成例》
例えば、導電性材料を電極５５１Ｘに用いることができる。具体的には、金属、合金または導電性化合物を含む膜を、単層または積層で電極５５１Ｘに用いることができる。
例えば、効率よく光を反射する膜を電極５５１Ｘに用いることができる。具体的には、銀および銅等を含む合金、銀およびパラジウム等を含む合金またはアルミニウム等の金属膜を電極５５１Ｘに用いることができる。
また、例えば、光の一部を透過し、光の他の一部を反射する金属膜を電極５５１Ｘに用いることができる。これにより、微小共振器構造（マイクロキャビティ）を発光デバイス５５０Ｘに設けることができる。または、所定の波長の光を他の光より効率よく取り出すことができる。または、スペクトルの半値幅が狭い光を取り出すことができる。または、鮮やかな色の光を取り出すことができる。
また、例えば、可視光について透光性を有する膜を、電極５５１Ｘに用いることができる。具体的には、光が透過する程度に薄い金属の膜、合金の膜または導電性酸化物の膜などを、単層または積層で、電極５５１Ｘに用いることができる。
特に、４．０ｅＶ以上の仕事関数を備える材料を電極５５１Ｘに好適に用いることができる。
例えば、インジウムを含む導電性酸化物を用いることができる。具体的には、酸化インジウム、酸化インジウム−酸化スズ（略称：ＩＴＯ）、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ（略称：ＩＴＳＯ）、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（略称：ＩＷＺＯ）等を用いることができる。
また、例えば、亜鉛を含む導電性酸化物を用いることができる。具体的には、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛、アルミニウムを添加した酸化亜鉛などを用いることができる。
また、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等を用いることができる。または、グラフェンを用いることができる。
《層１０４Ｘの構成例１》
正孔注入性を有する材料を、層１０４Ｘに用いることができる。また、層１０４Ｘを正孔注入層ということができる。これにより、正孔を、例えば、電極５５１Ｘから注入しやすくすることができる。または、発光デバイス５５０Ｘの駆動電圧を小さくすることができる。
［電子受容性を有する物質］
有機化合物および無機化合物を、電子受容性を有する物質に用いることができる。電子受容性を有する物質は、電界の印加により、隣接する正孔輸送層あるいは正孔輸送性を有する材料から電子を引き抜くことができる。例えば、層１０６Ｘ１に用いることができる電子受容性を有する物質ＡＭ１を、層１０４Ｘに用いることができる。
［複合材料の構成例１］
また、例えば、電子受容性を有する物質と正孔輸送性を有する材料を含む複合材料を層１０４Ｘに用いることができる。これにより、仕事関数が大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料を電極５５１Ｘに用いることができる。または、仕事関数に依らず、広い範囲の材料から、電極５５１Ｘに用いる材料を選ぶことができる。
例えば、芳香族アミン骨格を有する化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、ビニル基を有している芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）などを、複合材料の正孔輸送性を有する材料に用いることができる。また、正孔移動度が、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上である材料を、複合材料の正孔輸送性を有する材料に好適に用いることができる。例えば、層１１２Ｘに用いることができる正孔輸送性を有する材料を複合材料に用いることができる。
また、比較的深いＨＯＭＯ準位を有する物質を、複合材料の正孔輸送性を有する材料に好適に用いることができる。具体的には、ＨＯＭＯ準位が−５．７ｅＶ以上−５．４ｅＶ以下であると好ましい。これにより、ユニット１０３Ｘへの正孔の注入を容易にすることができる。また、層１１２Ｘへの正孔の注入を容易にすることができる。また、発光デバイス５５０Ｘの信頼性を向上することができる。例えば、層１０６Ｘ１に用いることができる複合材料を、層１０４Ｘに用いることができる。
［複合材料の構成例２］
例えば、電子受容性を有する物質と、正孔輸送性を有する材料と、アルカリ金属のフッ化物またはアルカリ土類金属のフッ化物とを、含む複合材料を、正孔注入性を有する材料に用いることができる。特に、原子比率において、フッ素原子が２０％以上である複合材料を好適に用いることができる。これにより、層１０４Ｘの屈折率を低下することができる。または、発光デバイス５５０Ｘの内部に屈折率の低い層を形成することができる。または、発光デバイス５５０Ｘの外部量子効率を向上することができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す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４）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光デバイス５５０Ｘの構成について、図１および図２を参照しながら説明する。
＜発光デバイス５５０Ｘの構成例１＞
本実施の形態で説明する発光デバイス５５０Ｘは、電極５５１Ｘと、電極５５２Ｘと、ユニット１０３Ｘと、ユニット１０３Ｘ２と、中間層１０６Ｘと、を有する（図１Ａ参照）。なお、例えば、実施の形態１および実施の形態２において説明する構成を、ユニット１０３Ｘ、ユニット１０３Ｘ２および中間層１０６Ｘに用いることができる。
また、発光デバイス５５０Ｘは層１０５Ｘを有し、層１０５Ｘは、電極５５２Ｘおよびユニット１０３Ｘ２の間に挟まれる。
《電極５５２Ｘの構成例》
例えば、導電性材料を電極５５２Ｘに用いることができる。具体的には、金属、合金または導電性化合物を含む材料を、単層または積層で電極５５２Ｘに用いることができる。
例えば、実施の形態３において説明する電極５５１Ｘに用いることができる材料を、電極５５２Ｘに用いることができる。特に、電極５５１Ｘより仕事関数が小さい材料を電極５５２Ｘに好適に用いることができる。具体的には、仕事関数が３．８ｅＶ以下である材料が好ましい。
例えば、元素周期表の第１族に属する元素、元素周期表の第２族に属する元素、希土類金属およびこれらを含む合金を、電極５５２Ｘに用いることができる。
具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）等、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等およびこれらを含む合金、例えばマグネシウムと銀の合金またはアルミニウムとリチウムの合金を、電極５５２Ｘに用いることができる。
《層１０５Ｘの構成例１》
例えば、電子注入性を有する材料を、層１０５Ｘに用いることができる。また、層１０５Ｘを電子注入層ということができる。
具体的には、電子供与性を有する物質を、層１０５Ｘに用いることができる。または、電子供与性を有する物質と電子輸送性を有する材料を複合した材料を、層１０５Ｘに用いることができる。または、エレクトライドを、層１０５Ｘに用いることができる。これにより、例えば、電極５５２Ｘから電子を注入しやすくすることができる。または、仕事関数が小さい材料だけでなく、仕事関数の大きい材料を電極５５２Ｘに用いることができる。または、仕事関数に依らず、広い範囲の材料から、電極５５２Ｘに用いる材料を選ぶことができる。具体的には、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、ケイ素または酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズなどを、電極５５２Ｘに用いることができる。または、発光デバイス５５０Ｘの駆動電圧を小さくすることができる。
［電子供与性を有する物質］
例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属またはこれらの化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩等）を、電子供与性を有する物質に用いることができる。または、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセン等の有機化合物を、電子供与性を有する物質に用いることもできる。
アルカリ金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）としては、酸化リチウム、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、炭酸リチウム、炭酸セシウム、８−ヒドロキシキノリナト−リチウム（略称：Ｌｉｑ）、等を用いることができる。
アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）としては、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、等を用いることができる。
［複合材料の構成例１］
また、複数種の物質を複合した材料を、電子注入性を有する材料に用いることができる。例えば、電子供与性を有する物質と電子輸送性を有する材料を、複合材料に用いることができる。
［電子輸送性を有する材料］
例えば、電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００である条件において、電子移動度が１×１０−７ｃｍ２／Ｖｓ以上、５×１０−５ｃｍ２／Ｖｓ以下である材料を、電子輸送性を有する材料に好適に用いることができる。これにより、発光層への電子の注入量を制御することができる。または、発光層が電子過多の状態になることを防ぐことができる。
金属錯体またはπ電子不足型複素芳香環骨格を有する有機化合物を、電子輸送性を有する材料に用いることができる。例えば、層１１３Ｘに用いることができる電子輸送性を有する材料を、層１０５Ｘに用いることができる。
［複合材料の構成例２］
また、微結晶状態のアルカリ金属のフッ化物と電子輸送性を有する材料を、複合材料に用いることができる。または、微結晶状態のアルカリ土類金属のフッ化物と電子輸送性を有する材料を、複合材料に用いることができる。特に、アルカリ金属のフッ化物またはアルカリ土類金属のフッ化物を５０ｗｔ％以上含む複合材料を好適に用いることができる。または、ビピリジン骨格を有する有機化合物を含む複合材料を好適に用いることができる。これにより、層１０５Ｘの屈折率を低下することができる。または、発光デバイス５５０Ｘの外部量子効率を向上することができる。
［複合材料の構成例３］
例えば、非共有電子対を備える第１の有機化合物および第１の金属を含む複合材料を、層１０５Ｘに用いることができる。また、第１の有機化合物の電子数と第１の金属の電子数の合計が奇数であると好ましい。また、第１の有機化合物１モルに対する第１の金属のモル比率は、好ましくは０．１以上１０以下、より好ましくは０．２以上２以下、さらに好ましくは０．２以上０．８以下である。
これにより、非共有電子対を備える第１の有機化合物は、第１の金属と相互に作用し、半占有軌道（ＳＯＭＯ：Ｓｉｎｇｌｙ　Ｏｃｃｕｐｉｅｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｏｒｂｉｔａｌ）を形成することができる。また、電極５５２Ｘから層１０５Ｘに電子を注入する場合に、両者の間にある障壁を低減することができる。
また、電子スピン共鳴法（ＥＳＲ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｓｐｉｎ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）を用いて測定したスピン密度が、好ましくは１×１０１６ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上、より好ましくは５×１０１６ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは１×１０１７ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以上である複合材料を、層１０５Ｘに用いることができる。
［非共有電子対を備える有機化合物］
例えば、電子輸送性を有する材料を、非共有電子対を備える有機化合物に用いることができる。例えば、電子不足型複素芳香環を有する化合物を用いることができる。具体的には、ピリジン環、ジアジン環（ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環）、トリアジン環の少なくとも一つを有する化合物を用いることができる。これにより、発光デバイス５５０Ｘの駆動電圧を低減することができる。
なお、非共有電子対を備える有機化合物の最低空軌道（ＬＵＭＯ：Ｌｏｗｅｓｔ　Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｏｒｂｉｔａｌ）準位が、−３．６ｅＶ以上−２．３ｅＶ以下であると好ましい。また、一般にＣＶ（サイクリックボルタンメトリ）、光電子分光法、光吸収分光法、逆光電子分光法等により、有機化合物のＨＯＭＯ準位及びＬＵＭＯ準位を見積もることができる。
例えば、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、２，９−ジ（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）、ジキノキサリノ［２，３−ａ：２’，３’−ｃ］フェナジン（略称：ＨＡＴＮＡ）、２，４，６−トリス［３’−（ピリジン−３−イル）ビフェニル−３−イル］−１，３，５−トリアジン（略称：ＴｍＰＰＰｙＴｚ）、２，２’−（１，３−フェニレン）ビス（９−フェニル−１，１０−フェナントロリン）（略称：ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ）等を、非共有電子対を備える有機化合物に用いることができる。なお、ＮＢＰｈｅｎはＢＰｈｅｎと比較して、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を備え、耐熱性に優れる。
また、例えば、銅フタロシアニンを、非共有電子対を備える有機化合物に用いることができる。なお、銅フタロシアニンの電子数は奇数である。
［第１の金属］
例えば、非共有電子対を備える第１の有機化合物の電子数が偶数である場合、周期表における奇数の族である第１の金属および第１の有機化合物の複合材料を、層１０５Ｘに用いることができる。
例えば、第７族の金属であるマンガン（Ｍｎ）、第９族の金属であるコバルト（Ｃｏ）、第１１族の金属である銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、第１３族の金属であるアルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）は、周期表において奇数の族である。なお、第１１族の元素は、第７族または第９族元素と比べて融点が低く、真空蒸着に好適である。特に、Ａｇは融点が低く好ましい。また、水または酸素との反応性が乏しい金属を第１の金属に用いることにより、発光デバイス５５０Ｘの耐湿性を向上することができる。
なお、電極５５２Ｘおよび層１０５ＸにＡｇを用いることにより、層１０５Ｘおよび電極５５２Ｘの密着性を高めることができる。
また、非共有電子対を備える第１の有機化合物の電子数が奇数である場合、周期表における偶数の族である第１の金属および第１の有機化合物の複合材料を、層１０５Ｘに用いることができる。例えば、第８族の金属である鉄（Ｆｅ）は、周期表において偶数の族である。
［エレクトライド］
例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等を、電子注入性を有する材料に用いることができる。
［複合材料の構成例４］
また、複数種の物質を複合した材料を、電子注入性を有する材料に用いることができる。例えば、実施の形態１において説明する、層１０６Ｘ２に用いることができる構成を、層１０５Ｘに用いることができる。
＜発光デバイス５５０Ｘの構成例２＞
本実施の形態で説明する発光デバイス５５０Ｘは、電極５５１Ｘと、電極５５２Ｘと、ユニット１０３Ｘと、を有する（図２Ｂ参照）。ユニット１０３Ｘは電極５５１Ｘおよび電極５５２Ｘの間に挟まれる。また、発光デバイス５５０Ｘは、層１０４Ｘおよび層１０５Ｘを有し、層１０４Ｘは電極５５１Ｘおよびユニット１０３Ｘの間に挟まれ、層１０５Ｘは電極５５２Ｘおよびユニット１０３Ｘの間に挟まれる。なお、図２Ｂを用いて説明する本発明の一態様の発光デバイス５５０Ｘは、中間層１０６Ｘおよびユニット１０３Ｘ２を有していない。
なお、例えば、実施の形態２において説明する構成を、ユニット１０３Ｘに用いることができる。また、実施の形態３において説明する構成を、電極５５１Ｘおよび層１０４Ｘに用いることができる。
《層１０５Ｘの構成例４》
電子注入性を有する材料を層１０５Ｘに用いることができる。例えば、実施の形態１において説明する、層１０６Ｘ２に用いることができる構成を、層１０５Ｘに用いることができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す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５）
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置７００の構成について、図３および図４を参照しながら説明する。
図３は、本発明の一態様の表示装置７００の構成を説明する断面図である。図４は、図３を用いて説明する構成とは異なる、本発明の一態様の表示装置７００の構成を説明する断面図である。
なお、本明細書等において、メタルマスク、またはＦＭＭ（ファインメタルマスク、高精細なメタルマスク）を用いて作製されるデバイスをＭＭ（メタルマスク）構造のデバイスと呼称する場合がある。また、本明細書等において、メタルマスク、またはＦＭＭを用いることなく作製されるデバイスをＭＭＬ（メタルマスクレス）構造のデバイスと呼称する場合がある。
ファインメタルマスクを用いた作製方法では、隣り合う発光デバイスの間隔を、例えば、１０μｍ未満にすることは困難である。ガラス基板上のフォトリソグラフィ法を用いた作製方法では、隣り合う発光デバイスの間隔を、例えば、１０μｍ未満、５μｍ以下、３μｍ以下、２μｍ以下、１．５μｍ以下、１μｍ以下、または、０．５μｍ以下にまで狭めることができる。また、シリコンウエハ上のフォトリソグラフィ法を用いた作製方法では、例えばＬＳＩ向けの露光装置を用いて、隣り合う発光デバイスの間隔を、５００ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、さらには５０ｎｍ以下にまで狭めることもできる。
これにより、隣り合う発光デバイスの間に存在する非発光領域の面積を大幅に縮小することができる。また、開口率を１００％に近づけることが可能となる。例えば、本発明の一態様の表示装置においては、開口率を、４０％以上、５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、さらには９０％以上であって、１００％未満を実現することもできる。
＜表示装置７００の構成例１＞
本実施の形態で説明する表示装置７００は、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）と、発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）とを有する（図３参照）。
また、表示装置７００は基板５１０および機能層５２０を有する。機能層５２０は絶縁膜５２１を備え、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）および発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）は、絶縁膜５２１上に形成される。機能層５２０は、基板５１０および発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）の間に挟まれる。
《発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）の構成例》
発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）は、電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）と、電極５５２Ｘ（ｉ，ｊ）と、ユニット１０３Ｘ（ｉ，ｊ）と、ユニット１０３Ｘ２（ｉ，ｊ）と、中間層１０６Ｘ（ｉ，ｊ）と、を有する。また、層１０４Ｘ（ｉ，ｊ）および層１０５Ｘ（ｉ，ｊ）を有する。
例えば、実施の形態１乃至実施の形態４において説明する発光デバイス５５０Ｘを、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができる。具体的には、電極５５１Ｘに用いることができる構成を電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができ、電極５５２Ｘに用いることができる構成を電極５５２Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができる。また、ユニット１０３Ｘに用いることができる構成をユニット１０３Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができ、ユニット１０３Ｘ２に用いることができる構成をユニット１０３Ｘ２（ｉ，ｊ）に用いることができる。また、中間層１０６Ｘに用いることができる構成を中間層１０６Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができる。また、層１０４Ｘに用いることができる構成を層１０４Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができ、層１０５Ｘに用いることができる構成を層１０５Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができる。
《発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）の構成例》
発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）は、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）に隣接する。発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）は、電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）と、電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）と、ユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）と、ユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）と、中間層１０６Ｙ（ｉ，ｊ）と、を有する。また、層１０４Ｙ（ｉ，ｊ）および層１０５Ｙ（ｉ，ｊ）を有する。
電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）は電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）に隣接し、電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）は電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）との間に間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）を備える。なお、電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）に供給する電位は、電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）と同じであっても、異なってもよい。異なる電位を供給することで、発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）を発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）とは異なる条件で駆動することができる。
電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）は電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）と重なる。
ユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）は、電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）および電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）の間に挟まれ、ユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）は、電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）およびユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）の間に挟まれる。また、中間層１０６Ｙ（ｉ，ｊ）は、ユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）およびユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）の間に挟まれ、中間層１０６Ｙ（ｉ，ｊ）は、中間層１０６Ｘ（ｉ，ｊ）との間に領域１０６ＸＹを備える。領域１０６ＸＹは、中間層１０６Ｘ（ｉ，ｊ）および中間層１０６Ｙ（ｉ，ｊ）を分離し、領域１０６ＸＹは、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる。なお、ユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）は、層１１１Ｙ（ｉ，ｊ）、層１１２Ｙ（ｉ，ｊ）および層１１３Ｙ（ｉ，ｊ）を備える。また、ユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）は、層１１１Ｙ２（ｉ，ｊ）、層１１２Ｙ２（ｉ，ｊ）および層１１３Ｙ２（ｉ，ｊ）を備える。
層１０４Ｙ（ｉ，ｊ）は、ユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）および電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）の間に挟まれ、層１０５Ｙ（ｉ，ｊ）は電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）およびユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）の間に挟まれる。
例えば、実施の形態１乃至実施の形態４において説明する発光デバイス５５０Ｘの構成を、発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができる。具体的には、電極５５１Ｘに用いることができる構成を電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができ、電極５５２Ｘに用いることができる構成を電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができる。また、ユニット１０３Ｘに用いることができる構成をユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができ、ユニット１０３Ｘ２に用いることができる構成をユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）に用いることができる。また、中間層１０６Ｘに用いることができる構成を中間層１０６Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができる。また、層１０４Ｘに用いることができる構成を層１０４Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができ、層１０５Ｘに用いることができる構成を層１０５Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができる。
なお、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）の構成の一部を発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）の構成の一部に用いることができる。例えば、電極５５２Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができる導電膜の一部を電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができる。これにより、構成の一部を共通にすることができる。また、作製工程を簡略化することができる。
また、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）が射出する光の色相と異なる色相の光を射出する構成を発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができる。例えば、ユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）が射出する光ＥＬＹ１の色相を、光ＥＬＸ１の色相と異ならせることができる。また、ユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）が射出する光ＥＬＹ２の色相を、光ＥＬＸ２の色相と異ならせることができる。
また、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）が射出する光の色相と同じ色相の光を射出する構成を発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができる。
例えば、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）および発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）が、いずれも白色の光を射出してもよい。なお、着色層を発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）に重ねて配置し、所定の色相の光を白色の光から取り出すことができる。また、別の着色層を発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）に重ねて配置し、別の所定の色相の光を白色の光から取り出すことができる。
また、例えば、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）および発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）が、いずれも青色の光を射出してもよい。なお、色変換層を発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）に重ねて配置し、青色の光を所定の色相の光に変換することができる。また、別の色変換層を発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）に重ねて配置し、青色の光を別の所定の色相の光に変換することができる。青色の光を、例えば緑色の光または赤色の光に変換することができる。
＜表示装置７００の構成例２＞
また、本実施の形態で説明する表示装置７００は、絶縁膜５２８を有する（図３参照）。
《絶縁膜５２８の構成例》
絶縁膜５２８は開口部を備え、一の開口部は電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）と重なり、他の開口部は電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）と重なる。また、絶縁膜５２８は間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる。
《間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）の構成例》
電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）および電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）の間に挟まれる間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）は、例えば、溝状の形状を備える。これにより、当該溝に沿って段差が形成される。また、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）上に堆積する膜と、電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）上に堆積する膜との間に、断絶されたまたは膜厚が薄い部分が形成される。
例えば、加熱蒸着法等の異方性を有する成膜方法を用いると、断絶されたまたは膜厚の薄い部分が、上記段差に沿って、層１０６Ｘ１（ｉ，ｊ）および層１０６Ｙ１（ｉ，ｊ）の間に挟まれる領域１０６ＸＹ１（ｉ，ｊ）に形成される。また、断絶されたまたは膜厚の薄い部分が、層１０６Ｘ２（ｉ，ｊ）および層１０６Ｙ２（ｉ，ｊ）の間に挟まれる領域１０６ＸＹ２（ｉ，ｊ）に形成される。
これにより、領域１０６ＸＹを流れる電流を抑制できる。例えば、領域１０６ＸＹ１（ｉ，ｊ）を流れる電流を抑制できる。また、中間層１０６Ｘ（ｉ，ｊ）および中間層１０６Ｙ（ｉ，ｊ）の間を流れる電流を抑制できる。また、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）の動作に伴い、隣接する発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）が意図せず発光してしまう現象の発生を抑制することができる。
＜表示装置７００の構成例３＞
本実施の形態で説明する表示装置７００は、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）と、発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）とを有する（図４参照）。発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）は、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）に隣接する。
なお、表示装置７００は、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる部分において、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）または発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）の構成の一部または全部が取り除かれている点および絶縁膜５２８に換えて、絶縁膜５２８＿１、絶縁膜５２８＿２および絶縁膜５２８＿３を備える点が、図３を用いて説明する表示装置７００とは異なる。ここでは、異なる部分について詳細に説明し、同じ構成を備える部分については、上記の説明を援用する。
《絶縁膜５２８＿１の構成例》
絶縁膜５２８＿１は開口部を備え、一の開口部は電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）と重なり、他の開口部は電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）と重なる（図４参照）。また、絶縁膜５２８＿１は間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる開口部を備える。
《絶縁膜５２８＿２の構成例》
絶縁膜５２８＿２は開口部を備え、一の開口部は電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）と重なり、他の開口部は電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）と重なる。また、絶縁膜５２８＿２は間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる。
絶縁膜５２８＿２は、層１０４Ｘ（ｉ，ｊ）、ユニット１０３Ｘ（ｉ，ｊ）、中間層１０６Ｘ（ｉ，ｊ）およびユニット１０３Ｘ２（ｉ，ｊ）と接する領域を備える。
また、絶縁膜５２８＿２は、層１０４Ｙ（ｉ，ｊ）、ユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）、中間層１０６Ｙ（ｉ，ｊ）およびユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）と接する領域を備える。
また、絶縁膜５２８＿２は、絶縁膜５２１と接する領域を備える。
《絶縁膜５２８＿３の構成例》
絶縁膜５２８＿３は開口部を備え、一の開口部は電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）と重なり、他の開口部は電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）と重なる。また、絶縁膜５２８＿３は、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる領域に形成される溝を埋める。
これにより、例えば、中間層１０６Ｘ（ｉ，ｊ）および中間層１０６Ｙ（ｉ，ｊ）の間を、電気的に絶縁することができる。また、領域１０６ＸＹを流れる電流を抑制することができる。例えば、領域１０６ＸＹ１（ｉ，ｊ）を流れる電流を抑制できる。また、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）の動作に伴い、隣接する発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）が意図せず発光してしまう現象の発生を抑制することができる。また、ユニット１０３Ｘ２（ｉ，ｊ）の上面とユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）の上面の間に生じる段差の大きさを低減することができる。また、電極５５２Ｘ（ｉ，ｊ）および電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）の間において、当該段差に伴う断絶されたまたは膜厚が薄い部分が形成される現象の発生を抑制することができる。また、一の導電膜を電極５５２Ｘ（ｉ，ｊ）および電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができる。
なお、例えば、フォトリソグラフィ法を用いて、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）または発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）の構成の一部または全部を、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる部分から取り除くことができる。
具体的には、第１のステップにおいて、後に絶縁膜５２８＿１になる第１の絶縁膜を、後にユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）になる膜上に形成する。
第２のステップにおいて、フォトリソグラフィ法を用いて、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる開口部を、第１の絶縁膜に形成する。
第３のステップにおいて、当該絶縁膜をレジストに用いて、発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）の構成の一部または全部を、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる領域から取り除く。例えば、ドライエッチング法を用いることができる。これにより、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる領域に溝が形成される。
第４のステップにおいて、例えば、原子層堆積法（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ　Ｌａｙｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を用いて、絶縁膜５２８＿２になる第２の絶縁膜を形成する。
第５のステップにおいて、例えば、感光性高分子を用いて、絶縁膜５２８＿３を形成し、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる領域に形成された溝を埋める。
第６のステップにおいて、フォトリソグラフィ法を用いて、電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）と重なる開口部を、第１の絶縁膜および第２の絶縁膜に形成し、絶縁膜５２８＿１および絶縁膜５２８＿２を形成する。
第７のステップにおいて、ユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）上に、層１０５Ｙ（ｉ，ｊ）および電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）を連続して形成する。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す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６）
本実施の形態では、本発明の一態様の装置の構成について、図５乃至図７を参照しながら説明する。
図５は本発明の一態様の装置の構成を説明する図である。図５Ａは本発明の一態様の装置の上面図であり、図５Ｂは図５Ａの一部を説明する上面図である。また、図５Ｃは、図５Ａに示す切断線Ｘ１−Ｘ２、切断線Ｘ３−Ｘ４、および一組の画素７０３（ｉ，ｊ）における断面図である。
図６は本発明の一態様の装置の構成を説明する回路図である。
図７は本発明の一態様の装置の構成を説明する図である。図７Ａは本発明の一態様の装置の断面図であり、図７Ｂは図７Ａを用いて説明する装置とは異なる構成を備える本発明の一態様の装置の断面図である。また、図７Ｃは図７Ｂに示す装置に用いることができる発光デバイスの断面図である。
なお、本明細書において、１以上の整数を値にとる変数を符号に用いる場合がある。例えば、１以上の整数の値をとる変数ｐを含む（ｐ）を、最大ｐ個の構成要素のいずれかを特定する符号の一部に用いる場合がある。また、例えば、１以上の整数の値をとる変数ｍおよび変数ｎを含む（ｍ，ｎ）を、最大ｍ×ｎ個の構成要素のいずれかを特定する符号の一部に用いる場合がある。
＜表示装置７００の構成例１＞
本発明の一態様の表示装置７００は、領域２３１を有する（図５Ａ参照）。領域２３１は、一組の画素７０３（ｉ，ｊ）を備える。
《一組の画素７０３（ｉ，ｊ）の構成例》
一組の画素７０３（ｉ，ｊ）は、画素７０２Ｘ（ｉ，ｊ）を備える（図５Ｂおよび図５Ｃ参照）。
画素７０２Ｘ（ｉ，ｊ）は、画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）および発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）を備える。発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）は、画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）と電気的に接続される。
《発光デバイスの構成例１》
例えば、実施の形態１乃至実施の形態４において説明する発光デバイスを、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができる。表示装置７００は画像を表示する機能を備える。
＜表示装置７００の構成例２＞
また、本発明の一態様の表示装置７００は、機能層５４０と、機能層５２０と、を有する（図５Ｃ参照）。機能層５４０は機能層５２０と重なる。
機能層５４０は、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）を備える。
機能層５２０は、画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）および配線を備える（図５Ｃ参照）。画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）は、配線と電気的に接続される。例えば、機能層５２０の開口部５９１Ｘまたは開口部５９１Ｙに設けられた導電膜を配線に用いることができる。また、配線は、端子５１９Ｂおよび画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）を電気的に接続する。なお、導電性材料ＣＰは、端子５１９Ｂおよびフレキシブルプリント基板ＦＰＣ１を電気的に接続する。
＜表示装置７００の構成例３＞
また、本発明の一態様の表示装置７００は、駆動回路ＧＤおよび駆動回路ＳＤを有する（図５Ａ参照）。
《駆動回路ＧＤの構成例》
駆動回路ＧＤは、第１の選択信号および第２の選択信号を供給する。
《駆動回路ＳＤの構成例》
駆動回路ＳＤは、第１の制御信号および第２の制御信号を供給する。
《配線の構成例》
配線としては、導電膜Ｇ１（ｉ）、導電膜Ｇ２（ｉ）、導電膜Ｓ１（ｊ）、導電膜Ｓ２（ｊ）、導電膜ＡＮＯ、導電膜ＶＣＯＭ２および導電膜Ｖ０を含む（図６参照）。
導電膜Ｇ１（ｉ）は第１の選択信号を供給され、導電膜Ｇ２（ｉ）は第２の選択信号を供給される。
導電膜Ｓ１（ｊ）は第１の制御信号を供給され、導電膜Ｓ２（ｊ）は第２の制御信号を供給される。
《画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）の構成例１》
画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）は、導電膜Ｇ１（ｉ）および導電膜Ｓ１（ｊ）と電気的に接続される。導電膜Ｇ１（ｉ）は第１の選択信号を供給し、導電膜Ｓ１（ｊ）は第１の制御信号を供給する。
画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）は、第１の選択信号および第１の制御信号に基づいて、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）を駆動する。また、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）は、光を射出する。
発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）は、一方の電極が画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）と電気的に接続され、他方の電極が導電膜ＶＣＯＭ２と電気的に接続される。
《画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）の構成例２》
画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）は、スイッチＳＷ２１、スイッチＳＷ２２、トランジスタＭ２１、容量Ｃ２１およびノードＮ２１を備える。
トランジスタＭ２１は、ノードＮ２１と電気的に接続されるゲート電極と、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）と電気的に接続される第１の電極と、導電膜ＡＮＯと電気的に接続される第２の電極と、を備える。
スイッチＳＷ２１は、ノードＮ２１と電気的に接続される第１の端子と、導電膜Ｓ１（ｊ）と電気的に接続される第２の端子と、導電膜Ｇ１（ｉ）の電位に基づいて、導通状態または非導通状態を制御する機能を有するゲート電極と、を備える。
スイッチＳＷ２２は、導電膜Ｓ２（ｊ）と電気的に接続される第１の端子と、導電膜Ｇ２（ｉ）の電位に基づいて、導通状態または非導通状態を制御する機能を有するゲート電極と、を備える。
容量Ｃ２１は、ノードＮ２１と電気的に接続される導電膜と、スイッチＳＷ２２の第２の電極と電気的に接続される導電膜を備える。
これにより、画像信号をノードＮ２１に格納することができる。または、ノードＮ２１の電位を、スイッチＳＷ２２を用いて、変更することができる。または、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）が射出する光の強度を、ノードＮ２１の電位を用いて、制御することができる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な装置を提供することができる。
《画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）の構成例３》
画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）は、スイッチＳＷ２３、ノードＮ２２および容量Ｃ２２を備える。
スイッチＳＷ２３は、導電膜Ｖ０と電気的に接続される第１の端子と、ノードＮ２２と電気的に接続される第２の端子と、導電膜Ｇ２（ｉ）の電位に基づいて導通状態または非導通状態を制御する機能を有するゲート電極と、を備える。
容量Ｃ２２は、ノードＮ２１と電気的に接続される導電膜と、ノードＮ２２と電気的に接続される導電膜を備える。
なお、トランジスタＭ２１の第１の電極は、ノードＮ２２と電気的に接続される。
《画素７０２Ｘ（ｉ，ｊ）の構成例１》
画素７０２Ｘ（ｉ，ｊ）は、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）および画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）を備える（図７Ａ参照）。機能層５４０は発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）および着色層ＣＦＸを含み、機能層５２０は画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）を含む。
発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）はトップエミッション型の発光デバイスであり、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）は光ＥＬＸを機能層５２０が配置されていない側に射出する。
着色層ＣＦＸは、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）が射出する光の一部を透過する。例えば、白色の光の一部を透過して、青色の光、緑色の光または赤色の光を取り出すことができる。なお、着色層ＣＦＸに換えて色変換層を用いることもできる。これにより、波長の短い光を、波長の長い光に変換することができる。
《画素７０２Ｘ（ｉ，ｊ）の構成例２》
図７Ｂを用いて説明する画素７０２Ｘ（ｉ，ｊ）は、ボトムエミッション型の発光デバイスを備える。発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）は光ＥＬＸを機能層５２０が配置されている側に射出する。
機能層５２０は領域５２０Ｔを備え、領域５２０Ｔは光ＥＬＸを透過する。また、機能層５２０は着色層ＣＦＸを備え、着色層ＣＦＸは領域５２０Ｔと重なる。
《発光デバイスの構成例２》
例えば、図７Ｃを用いて説明する発光デバイス５５０Ｘと同じ構成を備える発光デバイスを、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができる。
本実施の形態で説明する発光デバイス５５０Ｘは、電極５５１Ｘと、電極５５２Ｘと、ユニット１０３Ｘと、ユニット１０３Ｘ２と、ユニット１０３Ｘ３と、中間層１０６Ｘと、中間層１０６ＸＸと、を有する。
ユニット１０３Ｘは、電極５５１Ｘおよび電極５５２Ｘの間に挟まれ、ユニット１０３Ｘ２は、電極５５２Ｘおよびユニット１０３Ｘの間に挟まれ、ユニット１０３Ｘ３は、電極５５２Ｘおよびユニット１０３Ｘ２の間に挟まれる。また、中間層１０６Ｘはユニット１０３Ｘ２およびユニット１０３Ｘの間に挟まれ、中間層１０６ＸＸはユニット１０３Ｘ３およびユニット１０３Ｘ２の間に挟まれる。
ユニット１０３Ｘは光ＥＬＸ１を射出する機能を備え、ユニット１０３Ｘ２は光ＥＬＸ２１および光ＥＬＸ２２を射出する機能を備え、ユニット１０３Ｘ３は光ＥＬＸ３を射出する機能を備える。中間層１０６Ｘは電子をユニット１０３Ｘに供給し、正孔をユニット１０３Ｘ２に供給する機能を備える。また、中間層１０６ＸＸは電子をユニット１０３Ｘ２に供給し、正孔をユニット１０３Ｘ３に供給する機能を備える。
なお、実施の形態１乃至実施の形態４において説明する発光デバイス５５０Ｘに用いることができる構成を、電極５５１Ｘ、電極５５２Ｘ、ユニット１０３Ｘ、ユニット１０３Ｘ２に用いることができる。また、ユニット１０３Ｘに用いることができる構成を、ユニット１０３Ｘ３に用いることができ、中間層１０６Ｘに用いることができる構成を中間層１０６ＸＸに用いることができる。例えば、青色の光を発する発光性の材料を層１１１Ｘおよび層１１１Ｘ３に用いることができる。
《ユニット１０３Ｘ２の構成例》
例えば、層１１１Ｘ２１および層１１１Ｘ２２をユニット１０３Ｘ２に用いることができる。層１１１Ｘ２１および層１１１Ｘ２２は、いずれも発光性の材料を含む。例えば、赤色の光を発する発光性の材料を層１１１Ｘ２１に用いることができる。また、例えば、黄色の光を発する発光性の材料を層１１１Ｘ２２に用いることができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す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７）
本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを用いた発光装置について説明する。
本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを用いて作製された発光装置について図８を用いて説明する。なお、図８Ａは、発光装置を示す上面図、図８Ｂは図８ＡをＡ−ＢおよびＣ−Ｄで切断した断面図である。この発光装置は、発光デバイスの発光を制御するものとして、画素部６０２および駆動回路部を有し、駆動回路部はソース線駆動回路６０１およびゲート線駆動回路６０３を含んでいる。また、発光装置は封止基板６０４およびシール材６０５を備え、シール材６０５は空間６０７を囲む。
なお、引き回し配線６０８はソース線駆動回路６０１及びゲート線駆動回路６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子６０９となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
次に、断面構造について図８Ｂを用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース線駆動回路６０１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
素子基板６１０はガラス、石英、有機樹脂、金属、合金、半導体などからなる基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ　Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル樹脂等からなるプラスチック基板を用いて作製すればよい。
画素または駆動回路に用いられるトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、逆スタガ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型のトランジスタでもボトムゲート型トランジスタでもよい。トランジスタに用いる半導体材料は特に限定されず、例えば、シリコン、ゲルマニウム、炭化シリコン、窒化ガリウム等を用いることができる。または、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系金属酸化物などの、インジウム、ガリウム、亜鉛のうち少なくとも一つを含む酸化物半導体を用いてもよい。
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、又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。
ここで、上記画素または駆動回路に設けられるトランジスタの他、後述するタッチセンサ等に用いられるトランジスタなどの半導体装置には、酸化物半導体を適用することが好ましい。特にシリコンよりもバンドギャップの広い酸化物半導体を適用することが好ましい。シリコンよりもバンドギャップの広い酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ状態における電流を低減できる。
上記酸化物半導体は、少なくともインジウム（Ｉｎ）又は亜鉛（Ｚｎ）を含むことが好ましい。また、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、ＣｅまたはＨｆ等の金属）で表記される酸化物を含む酸化物半導体であることがより好ましい。
特に、半導体層として、複数の結晶部を有し、当該結晶部はｃ軸が半導体層の被形成面、または半導体層の上面に対し垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界を有さない酸化物半導体膜を用いることが好ましい。
半導体層としてこのような材料を用いることで、電気特性の変動が抑制され、信頼性の高いトランジスタを実現できる。
また、上述の半導体層を有するトランジスタはその低いオフ電流により、トランジスタを介して容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各表示領域に表示した画像の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その結果、極めて消費電力の低減された電子機器を実現できる。
トランジスタの特性安定化等のため、下地膜を設けることが好ましい。下地膜としては、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などの無機絶縁膜を用い、単層で又は積層して作製することができる。下地膜はスパッタリング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法（プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｒｇａｎｉｃ　ＣＶＤ）法など）、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ　Ｌａｙｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、塗布法、印刷法等を用いて形成できる。なお、下地膜は、必要で無ければ設けなくてもよい。
なお、ＦＥＴ６２３はソース線駆動回路６０１に形成されるトランジスタの一つを示すものである。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成すれば良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。
また、画素部６０２はスイッチング用ＦＥＴ６１１と、電流制御用ＦＥＴ６１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成されているが、これに限定されず、３つ以上のＦＥＴと、容量素子とを組み合わせた画素部としてもよい。
なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成することができる。
また、後に形成するＥＬ層等の被覆性を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ以上３μｍ以下）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物６１４として、ネガ型の感光性樹脂、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができる。
第１の電極６１３上には、ＥＬ層６１６、および第２の電極６１７がそれぞれ形成されている。ここで、陽極として機能する第１の電極６１３に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ＩＴＯ膜、またはケイ素を含有したインジウム錫酸化物膜、２ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下の酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜の他、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。
また、ＥＬ層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。ＥＬ層６１６は、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一で説明したような構成を含んでいる。また、ＥＬ層６１６を構成する他の材料としては、低分子化合物、または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマーを含む）であっても良い。
さらに、ＥＬ層６１６上に形成され、陰極として機能する第２の電極６１７に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金または化合物（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ等）等）を用いることが好ましい。なお、ＥＬ層６１６で生じた光が第２の電極６１７を透過させる場合には、第２の電極６１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、２ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下の酸化亜鉛を含む酸化インジウム、ケイ素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いるのが良い。
なお、第１の電極６１３、ＥＬ層６１６および第２の電極６１７は、発光デバイスを構成している。当該発光デバイスは実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスである。なお、画素部は複数の発光デバイスが形成されており、本実施の形態における発光装置では、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスと、それ以外の構成を有する発光デバイスの両方が混在していても良い。
さらにシール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光デバイス６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７には、充填材が充填されており、不活性気体（窒素またはアルゴン等）が充填される場合の他、シール材で充填される場合もある。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥材を設けることで水分の影響による劣化を抑制することができ、好ましい構成である。
なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂またはガラスフリットを用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分および酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板または石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ　Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル樹脂等からなるプラスチック基板を用いることができる。
図８Ａおよび図８Ｂには示されていないが、第２の電極６１７上に保護膜を設けても良い。保護膜は有機樹脂膜または無機絶縁膜で形成すればよい。また、シール材６０５の露出した部分を覆うように、保護膜が形成されていても良い。また、保護膜は、一対の基板の表面及び側面、封止層、絶縁層、等の露出した側面を覆って設けることができる。
保護膜には、水などの不純物を透過しにくい材料を用いることができる。したがって、水などの不純物が外部から内部に拡散することを効果的に抑制することができる。
保護膜を構成する材料としては、酸化物、窒化物、フッ化物、硫化物、三元化合物、金属またはポリマー等を用いることができ、例えば、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、ハフニウムシリケート、酸化ランタン、酸化珪素、チタン酸ストロンチウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化スカンジウム、酸化エルビウム、酸化バナジウムまたは酸化インジウム等を含む材料または窒化アルミニウム、窒化ハフニウム、窒化珪素、窒化タンタル、窒化チタン、窒化ニオブ、窒化モリブデン、窒化ジルコニウムまたは窒化ガリウム等を含む材料、チタンおよびアルミニウムを含む窒化物、チタンおよびアルミニウムを含む酸化物、アルミニウムおよび亜鉛を含む酸化物、マンガンおよび亜鉛を含む硫化物、セリウムおよびストロンチウムを含む硫化物、エルビウムおよびアルミニウムを含む酸化物、イットリウムおよびジルコニウムを含む酸化物等を含む材料を用いることができる。
保護膜は、段差被覆性（ステップカバレッジ）の良好な成膜方法を用いて形成することが好ましい。このような手法の一つに、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ　Ｌａｙｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法がある。ＡＬＤ法を用いて形成することができる材料を、保護膜に用いることが好ましい。ＡＬＤ法を用いることで緻密な、クラックまたはピンホールなどの欠陥が低減された、または均一な厚さを備える保護膜を形成することができる。また、保護膜を形成する際に加工部材に与える損傷を、低減することができる。
例えばＡＬＤ法を用いて保護膜を形成することで、複雑な凹凸形状を有する表面または、タッチパネルの上面、側面及び裏面にまで均一で欠陥の少ない保護膜を形成することができる。
以上のようにして、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを用いて作製された発光装置を得ることができる。
本実施の形態における発光装置は、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを用いているため、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスは発光効率が良好なため、消費電力の小さい発光装置とすることが可能である。
図９には白色発光を呈する発光デバイスを形成し、着色層（カラーフィルタ）等を設けることによってフルカラー化した発光装置の例を示す。図９Ａには基板１００１、下地絶縁膜１００２、ゲート絶縁膜１００３、ゲート電極１００６、ゲート電極１００７、ゲート電極１００８、第１の層間絶縁膜１０２０、第２の層間絶縁膜１０２１、周辺部１０４２、画素部１０４０、駆動回路部１０４１、発光デバイスの電極１０２４Ｗ、電極１０２４Ｒ、電極１０２４Ｇ、電極１０２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、発光デバイスの電極１０２９、封止基板１０３１、シール材１０３２などが図示されている。
また、図９Ａでは着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）は透明な基材１０３３に設けている。また、ブラックマトリクス１０３５をさらに設けても良い。着色層及びブラックマトリクスが設けられた透明な基材１０３３は、位置合わせし、基板１００１に固定する。なお、着色層、及びブラックマトリクス１０３５は、オーバーコート層１０３６で覆われている。また、図９Ａにおいては、光が着色層を透過せずに外部へと出る発光層と、各色の着色層を透過して外部に光が出る発光層とがあり、着色層を透過しない光は白、着色層を透過する光は赤、緑、青となることから、４色の画素で映像を表現することができる。
図９Ｂでは着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）をゲート絶縁膜１００３と第１の層間絶縁膜１０２０との間に形成する例を示した。このように、着色層は基板１００１と封止基板１０３１の間に設けられていても良い。
また、以上に説明した発光装置では、ＦＥＴが形成されている基板１００１側に光を取り出す構造（ボトムエミッション型）の発光装置としたが、封止基板１０３１側に発光を取り出す構造（トップエミッション型）の発光装置としても良い。トップエミッション型の発光装置の断面図を図１０に示す。この場合、基板１００１は光を通さない基板を用いることができる。ＦＥＴと発光デバイスの陽極とを接続する接続電極を作製するまでは、ボトムエミッション型の発光装置と同様に形成する。その後、第３の層間絶縁膜１０３７を、電極１０２２を覆って形成する。この絶縁膜は平坦化の役割を担っていても良い。第３の層間絶縁膜１０３７は第２の層間絶縁膜と同様の材料の他、他の公知の材料を用いて形成することができる。
発光デバイスの電極１０２４Ｗ、電極１０２４Ｒ、電極１０２４Ｇ、電極１０２４Ｂはここでは陽極とするが、陰極であっても構わない。また、図１０のようなトップエミッション型の発光装置である場合、電極１０２４Ｗ、電極１０２４Ｒ、電極１０２４Ｇ、電極１０２４Ｂを反射電極とすることが好ましい。ＥＬ層１０２８の構成は、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一においてユニット１０３Ｘとして説明したような構成とし、且つ、白色の発光が得られるような素子構造とする。
図１０のようなトップエミッションの構造では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）を設けた封止基板１０３１で封止を行うことができる。封止基板１０３１には画素と画素との間に位置するようにブラックマトリクス１０３５を設けても良い。着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）またはブラックマトリクス１０３５はオーバーコート層によって覆われていても良い。なお封止基板１０３１は透光性を有する基板を用いることとする。また、ここでは赤、緑、青、白の４色でフルカラー表示を行う例を示したが特に限定されず、赤、黄、緑、青の４色または赤、緑、青の３色でフルカラー表示を行ってもよい。
トップエミッション型の発光装置では、マイクロキャビティ構造の適用が好適に行える。マイクロキャビティ構造を有する発光デバイスは、第１の電極を反射電極、第２の電極を半透過・半反射電極とすることにより得られる。反射電極と半透過・半反射電極との間には少なくともＥＬ層を有し、少なくとも発光領域となる発光層を有している。
なお、反射電極は、可視光の反射率が４０％乃至１００％、好ましくは７０％乃至１００％であり、かつその抵抗率が１×１０−２Ω・ｃｍ以下の膜であるとする。また、半透過・半反射電極は、可視光の反射率が２０％乃至８０％、好ましくは４０％乃至７０％であり、かつその抵抗率が１×１０−２Ω・ｃｍ以下の膜であるとする。
ＥＬ層に含まれる発光層から射出される発光は、反射電極と半透過・半反射電極とによって反射され、共振する。
当該発光デバイスは、透明導電膜または上述の複合材料、キャリア輸送材料などの厚みを変えることで反射電極と半透過・半反射電極の間の光学的距離を変えることができる。これにより、反射電極と半透過・半反射電極との間において、共振する波長の光を強め、共振しない波長の光を減衰させることができる。
なお、反射電極によって反射されて戻ってきた光（第１の反射光）は、発光層から半透過・半反射電極に直接入射する光（第１の入射光）と大きな干渉を起こすため、反射電極と発光層の光学的距離を（２ｎ−１）λ／４（ただし、ｎは１以上の自然数、λは増幅したい発光の波長）に調節することが好ましい。当該光学的距離を調節することにより、第１の反射光と第１の入射光との位相を合わせ発光層からの発光をより増幅させることができる。
なお、上記構成においてＥＬ層は、複数の発光層を有する構造であっても、単一の発光層を有する構造であっても良く、例えば、上述のタンデム型発光デバイスの構成と組み合わせて、一つの発光デバイスに電荷発生層を挟んで複数のＥＬ層を設け、それぞれのＥＬ層に単数もしくは複数の発光層を形成する構成に適用してもよい。
マイクロキャビティ構造を有することで、特定波長の正面方向の発光強度を強めることが可能となるため、低消費電力化を図ることができる。なお、赤、黄、緑、青の４色の副画素で映像を表示する発光装置の場合、黄色発光による輝度向上効果のうえ、全副画素において各色の波長に合わせたマイクロキャビティ構造を適用できるため良好な特性の発光装置とすることができる。
本実施の形態における発光装置は、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを用いているため、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスは発光効率が良好なため、消費電力の小さい発光装置とすることが可能である。
ここまでは、アクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、以下からはパッシブマトリクス型の発光装置について説明する。図１１には本発明を適用して作製したパッシブマトリクス型の発光装置を示す。なお、図１１Ａは、発光装置を示す斜視図、図１１Ｂは図１１ＡをＸ−Ｙで切断した断面図である。図１１において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間にはＥＬ層９５５が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因した発光デバイスの不良を防ぐことが出来る。また、パッシブマトリクス型の発光装置においても、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを用いており、信頼性の良好な発光装置、又は消費電力の小さい発光装置とすることができる。
以上、説明した発光装置は、マトリクス状に配置された多数の微小な発光デバイスをそれぞれ制御することが可能であるため、画像の表現を行う表示装置として好適に利用できる発光装置である。
また、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８）
本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを照明装置として用いる例を、図１２を参照しながら説明する。図１２Ｂは照明装置の上面図、図１２Ａは図１２Ｂにおけるｅ−ｆ断面図である。
本実施の形態における照明装置は、支持体である透光性を有する基板４００上に、第１の電極４０１が形成されている。第１の電極４０１は実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一における電極５５１Ｘに相当する。第１の電極４０１側から発光を取り出す場合、第１の電極４０１は透光性を有する材料により形成する。
第２の電極４０４に電圧を供給するためのパッド４１２が基板４００上に形成される。
第１の電極４０１上にはＥＬ層４０３が形成されている。ＥＬ層４０３は実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一における層１０４Ｘ、ユニット１０３Ｘおよび層１０５Ｘを合わせた構成または層１０４Ｘ、ユニット１０３Ｘ、中間層１０６Ｘ、ユニット１０３Ｘ２および層１０５Ｘを合わせた構成などに相当する。なお、これらの構成については当該記載を参照されたい。
ＥＬ層４０３を覆って第２の電極４０４を形成する。第２の電極４０４は実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一における電極５５２Ｘに相当する。発光を第１の電極４０１側から取り出す場合、第２の電極４０４は反射率の高い材料によって形成される。第２の電極４０４はパッド４１２と接続することによって、電圧が供給される。
以上、第１の電極４０１、ＥＬ層４０３、及び第２の電極４０４を有する発光デバイスを本実施の形態で示す照明装置は有している。当該発光デバイスは発光効率の高い発光デバイスであるため、本実施の形態における照明装置は消費電力の小さい照明装置とすることができる。
以上の構成を有する発光デバイスが形成された基板４００と、封止基板４０７とを、シール材４０５およびシール材４０６を用いて固着し、封止することによって照明装置が完成する。シール材４０５およびシール材４０６はどちらか一方でもかまわない。また、内側のシール材４０６（図１２Ｂでは図示せず）には乾燥剤を混ぜることもでき、これにより、水分を吸着することができ、信頼性の向上につながる。
また、パッド４１２と第１の電極４０１の一部をシール材４０５、シール材４０６の外に伸張して設けることによって、外部入力端子とすることができる。また、その上にコンバーターなどを搭載したＩＣチップ４２０などを設けても良い。
以上、本実施の形態に記載の照明装置は、ＥＬ素子に実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを用いており、消費電力の小さい照明装置とすることができる。
（実施の形態９）
本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスをその一部に含む電子機器の例について説明する。実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスは発光効率が良好であり、消費電力の小さい発光デバイスである。その結果、本実施の形態に記載の電子機器は、消費電力が小さい発光部を有する電子機器とすることが可能である。
上記発光デバイス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、またはテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を以下に示す。
図１３Ａは、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置は、筐体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。表示部７１０３により、映像を表示することが可能であり、表示部７１０３は、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスをマトリクス状に配列して構成されている。
テレビジョン装置の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチまたは、別体のリモコン操作機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー７１０９により、チャンネルまたは音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示される映像を操作することができる。また、表示部７１０７をリモコン操作機７１１０に設け、出力する情報を表示してもよい。
なお、テレビジョン装置は、受信機またはモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者同士など）の情報通信を行うことも可能である。
図１３Ｂはコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。なお、このコンピュータは、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスをマトリクス状に配列して表示部７２０３に用いることにより作製される。図１３Ｂのコンピュータは、図１３Ｃのような形態であっても良い。図１３Ｃのコンピュータは、キーボード７２０４、ポインティングデバイス７２０６の代わりに第２の表示部７２１０が設けられている。第２の表示部７２１０はタッチパネル式となっており、第２の表示部７２１０に表示された入力用の表示を指または専用のペンで操作することによって入力を行うことができる。また、第２の表示部７２１０は入力用表示だけでなく、その他の画像を表示することも可能である。また表示部７２０３もタッチパネルであっても良い。二つの画面がヒンジで接続されていることによって、収納または運搬をする際に画面を傷つける、破損するなどのトラブルの発生も防止することができる。
図１３Ｄは、携帯端末の一例を示している。携帯端末は、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などを備えている。なお、携帯端末は、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスをマトリクス状に配列して作製された表示部７４０２を有している。
図１３Ｄに示す携帯端末は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力することができる構成とすることもできる。この場合、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。
表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好ましい。
また、携帯端末内部に、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、携帯端末の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、又は筐体７４０１の操作ボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号を検知し、表示部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。
表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４０２に掌または指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
図１４Ａは、掃除ロボットの一例を示す模式図である。
掃除ロボット５１００は、上面に配置されたディスプレイ５１０１、側面に配置された複数のカメラ５１０２、ブラシ５１０３、操作ボタン５１０４を有する。また図示されていないが、掃除ロボット５１００の下面には、タイヤ、吸い込み口等が備えられている。掃除ロボット５１００は、その他に赤外線センサ、超音波センサ、加速度センサ、ピエゾセンサ、光センサ、ジャイロセンサなどの各種センサを備えている。また、掃除ロボット５１００は、無線による通信手段を備えている。
掃除ロボット５１００は自走し、ゴミ５１２０を検知し、下面に設けられた吸い込み口からゴミを吸引することができる。
また、掃除ロボット５１００はカメラ５１０２が撮影した画像を解析し、壁、家具または段差などの障害物の有無を判断することができる。また、画像解析により、配線などブラシ５１０３に絡まりそうな物体を検知した場合は、ブラシ５１０３の回転を止めることができる。
ディスプレイ５１０１には、バッテリーの残量または、吸引したゴミの量などを表示することができる。掃除ロボット５１００が走行した経路をディスプレイ５１０１に表示させてもよい。また、ディスプレイ５１０１をタッチパネルとし、操作ボタン５１０４をディスプレイ５１０１に設けてもよい。
掃除ロボット５１００は、スマートフォンなどの携帯電子機器５１４０と通信することができる。カメラ５１０２が撮影した画像は、携帯電子機器５１４０に表示させることができる。そのため、掃除ロボット５１００の持ち主は、外出先からでも、部屋の様子を知ることができる。また、ディスプレイ５１０１の表示をスマートフォンなどの携帯電子機器５１４０で確認することもできる。
本発明の一態様の発光装置はディスプレイ５１０１に用いることができる。
図１４Ｂに示すロボット２１００は、演算装置２１１０、マイクロフォン２１０２、上部カメラ２１０３、スピーカ２１０４、ディスプレイ２１０５、下部カメラ２１０６および障害物センサ２１０７、移動機構２１０８を備える。
マイクロフォン２１０２は、使用者の話し声及び環境音等を検知する機能を有する。また、スピーカ２１０４は、音声を発する機能を有する。ロボット２１００は、マイクロフォン２１０２およびスピーカ２１０４を用いて、使用者とコミュニケーションをとることが可能である。
ディスプレイ２１０５は、種々の情報の表示を行う機能を有する。ロボット２１００は、使用者の望みの情報をディスプレイ２１０５に表示することが可能である。ディスプレイ２１０５は、タッチパネルを搭載していてもよい。また、ディスプレイ２１０５は取り外しのできる情報端末であっても良く、ロボット２１００の定位置に設置することで、充電およびデータの受け渡しを可能とする。
上部カメラ２１０３および下部カメラ２１０６は、ロボット２１００の周囲を撮像する機能を有する。また、障害物センサ２１０７は、移動機構２１０８を用いてロボット２１００が前進する際の進行方向における障害物の有無を察知することができる。ロボット２１００は、上部カメラ２１０３、下部カメラ２１０６および障害物センサ２１０７を用いて、周囲の環境を認識し、安全に移動することが可能である。本発明の一態様の発光装置はディスプレイ２１０５に用いることができる。
図１４Ｃはゴーグル型ディスプレイの一例を表す図である。ゴーグル型ディスプレイは、例えば、筐体５０００、表示部５００１、スピーカ５００３、ＬＥＤランプ５００４、操作キー（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子５００６、センサ５００７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい、又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン５００８、表示部５００２、支持部５０１２、イヤホン５０１３等を有する。
本発明の一態様の発光装置は表示部５００１および表示部５００２に用いることができる。
図１５は、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを、照明装置である電気スタンドに用いた例である。図１５に示す電気スタンドは、筐体２００１と、光源２００２を有し、光源２００２としては、実施の形態８に記載の照明装置を用いても良い。
図１６は、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを、室内の照明装置３００１として用いた例である。実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスは発光効率の高い発光デバイスであるため、消費電力の小さい照明装置とすることができる。また、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスは大面積化が可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。また、実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスは、薄型であるため、薄型化した照明装置として用いることが可能となる。
実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスは、自動車のフロントガラスまたはダッシュボードにも搭載することができる。図１７に実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを自動車のフロントガラスまたはダッシュボードに用いる一態様を示す。表示領域５２００乃至表示領域５２０３は実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを用いて設けられた表示領域である。
表示領域５２００と表示領域５２０１は自動車のフロントガラスに設けられた実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを搭載した表示装置である。実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスは、第１の電極と第２の電極を透光性を有する電極で作製することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の発光デバイスとすることができる。シースルー状態の表示であれば、自動車のフロントガラスに設置したとしても、視界の妨げになることなく設置することができる。なお、駆動のためのトランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料による有機トランジスタまたは、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良い。
表示領域５２０２はピラー部分に設けられた実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを搭載した表示装置である。表示領域５２０２には、車体に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。また、同様に、ダッシュボード部分に設けられた表示領域５２０３は車体によって遮られた視界を、自動車の外側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めることができる。見えない部分を補完するように映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。
表示領域５２０３は、ナビゲーション情報、速度または回転、走行距離、燃料残量、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。表示は使用者の好みに合わせて適宜その表示項目またはレイアウトを変更することができる。なお、これら情報は表示領域５２００乃至表示領域５２０２にも設けることができる。また、表示領域５２００乃至表示領域５２０３は照明装置として用いることも可能である。
また、図１８Ａ乃至図１８Ｃに、折りたたみ可能な携帯情報端末９３１０を示す。図１８Ａに展開した状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１８Ｂに展開した状態又は折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１８Ｃに折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０を示す。携帯情報端末９３１０は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。
表示パネル９３１１はヒンジ９３１３によって連結された３つの筐体９３１５に支持されている。なお、表示パネル９３１１は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。また、表示パネル９３１１は、ヒンジ９３１３を介して２つの筐体９３１５間を屈曲させることにより、携帯情報端末９３１０を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。本発明の一態様の発光装置を表示パネル９３１１に用いることができる。
なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１乃至実施の形態４に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。
以上の様に実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを備えた発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。実施の形態１乃至実施の形態４のいずれか一に記載の発光デバイスを用いることにより消費電力の小さい電子機器を得ることができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す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、本発明の一態様の表示装置７００−Ａについて、図１９乃至図２４を参照しながら説明する。
図１９Ａは表示装置７００−Ａの構成を説明する図であり、図１９Ｂは発光デバイス５５０Ｘの構成を説明する図である。
図２０は、発光デバイス１Ａの電流密度−輝度特性を説明する図である。
図２１は、発光デバイス１Ａの輝度−電流効率特性を説明する図である。
図２２は、発光デバイス１Ａの電圧−輝度特性を説明する図である。
図２３は、発光デバイス１Ａの電圧−電流特性を説明する図である。
図２４は、発光デバイス１Ａを１０００ｃｄ／ｍ２の輝度で発光させた際の発光スペクトルを説明する図である。
図２５Ａは表示装置７００−Ｂの構成を説明する図であり、図２５Ｂは発光デバイス５５０Ｘの構成を説明する図である。
図２６Ａは表示装置７００−Ａの構成を説明する図であり、図２６Ｂは発光デバイス５５０Ｘの構成を説明する図である。
図２７は、比較デバイスの電流密度−輝度特性を説明する図である。
図２８は、比較デバイスの輝度−電流効率特性を説明する図である。
図２９は、比較デバイスの電圧−輝度特性を説明する図である。
図３０は、比較デバイスの電圧−電流特性を説明する図である。
図３１は、比較デバイスを１０００ｃｄ／ｍ２の輝度で発光させた際の発光スペクトルを説明する図である。
図３２Ａは表示装置７００−Ｂの構成を説明する図であり、図３２Ｂは発光デバイス５５０Ｘの構成を説明する図である。
図３９は、実施例に係る発光デバイスの駆動電圧を説明する図である。
＜表示装置７００−Ａ＞
本実施例で説明する表示装置７００−Ａは、発光デバイス５５０Ｘと、発光デバイス５５０Ｙと、を有する（図１９Ａおよび図１９Ｂ参照）。発光デバイス５５０Ｙは、発光デバイス５５０Ｘに隣接し、発光デバイス５５０Ｘとの間に間隙を備える。
発光デバイス５５０Ｘは、電極５５１Ｘ、電極５５２Ｘ、ユニット１０３Ｘ、ユニット１０３Ｘ２および中間層１０６Ｘを有する。ユニット１０３Ｘは、電極５５１Ｘおよび電極５５２Ｘの間に挟まれ、ユニット１０３Ｘ２は、電極５５２Ｘおよびユニット１０３Ｘの間に挟まれ、中間層１０６Ｘは、ユニット１０３Ｘ２およびユニット１０３Ｘの間に挟まれ、ユニット１０３Ｘは、中間層１０６Ｘと接する。また、発光デバイス５５０Ｘは層１０５Ｘを有し、層１０５Ｘは電極５５２Ｘおよびユニット１０３Ｘ２の間に挟まれる。
発光デバイス５５０Ｙは、電極５５１Ｙ、電極５５２Ｙ、ユニット１０３Ｙ、ユニット１０３Ｙ２および中間層１０６Ｙを有する。電極５５１Ｙは、電極５５１Ｘとの間に間隙５５１ＸＹを備え、ユニット１０３Ｙは、電極５５１Ｙおよび電極５５２Ｙの間に挟まれ、ユニット１０３Ｙ２は、電極５５２Ｙおよびユニット１０３Ｙの間に挟まれ、中間層１０６Ｙは、ユニット１０３Ｙ２およびユニット１０３Ｙの間に挟まれ、ユニット１０３Ｙは、中間層１０６Ｙと接する。また、発光デバイス５５０Ｙは層１０５Ｙを有し、層１０５Ｙは電極５５２Ｙおよびユニット１０３Ｙ２の間に挟まれる。
ユニット１０３Ｙは、ユニット１０３Ｘとの間に間隙を備え、当該間隙は、間隙５５１ＸＹと重なる。
＜発光デバイス１Ａ＞
本実施例で説明する作製した発光デバイス１Ａは、発光デバイス５５０Ｘと同様の構成を備える（図１９Ｂ参照）。
《発光デバイス１Ａの構成》
発光デバイス１Ａの構成を表１に示す。また、本実施例で説明する発光デバイスに用いた材料の構造式を以下に示す。なお、本実施例の表中において、下付き文字および上付き文字は、便宜上、標準の大きさで記載される。例えば、略称に用いる下付き文字および単位に用いる上付き文字は、表中において、標準の大きさで記載される。表中のこれらの記載は、明細書の記載を参酌して読み替えることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
《発光デバイス１Ａの作製方法》
下記のステップを有する方法を用いて、本実施例で説明する発光デバイス１Ａを作製した。
［第１のステップ］
第１のステップにおいて、反射膜ＲＥＦＸを形成した。具体的には、ターゲットに銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）および銅（Ｃｕ）を含む合金（略称：ＡＰＣ）を用いて、スパッタリング法により形成した。
なお、反射膜ＲＥＦＸはＡＰＣを含み、１００ｎｍの厚さを備える。
［第２のステップ］
第２のステップにおいて、反射膜ＲＥＦＸ上に電極５５１Ｘを形成した。具体的には、ターゲットにケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ（略称：ＩＴＳＯ）を用いて、スパッタリング法により形成した。
なお、電極５５１ＸはＩＴＳＯを含み、１００ｎｍの厚さと、４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）の面積を備える。
次いで、電極５５１Ｘが形成された基材を水で洗浄し、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材を導入し、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。その後、基材を３０分程度放冷した。
［第３のステップ］
第３のステップにおいて、電極５５１Ｘ上に層１０４Ｘを形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を共蒸着した。
なお、層１０４Ｘ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）および電子受容性材料（略称：ＯＣＨＤ−００３）を、ＰＣＢＢｉＦ：ＯＣＨＤ−００３＝１：０．０３（重量比）で含み、１０ｎｍの厚さを備える。なお、ＯＣＨＤ−００３はフッ素を含み、その分子量は６７２である。
［第４のステップ］
第４のステップにおいて、層１０４Ｘ上に層１１２Ｘ１を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１１２Ｘ１はＰＣＢＢｉＦを含み、６０ｎｍの厚さを備える。
［第５のステップ］
第５のステップにおいて、層１１２Ｘ１上に層１１１Ｘを形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を共蒸着した。
なお、層１１１Ｘは４，８−ビス［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−［１］ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン（略称：４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ）、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）および［２−ｄ３−メチル−（２−ピリジニル−κＮ）ベンゾフロ［２，３−ｂ］ピリジン−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（ｍｂｆｐｙｐｙ−ｄ３））を、４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ：βＮＣＣＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｍｂｆｐｙｐｙ−ｄ３）＝０．５：０．５：０．１（重量比）で含み、４０ｎｍの厚さを備える。
［第６のステップ］
第６のステップにおいて、層１１１Ｘ上に層１１３Ｘ１１を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１１３Ｘ１１は２−｛３−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＰＣＣｚＰＤＢｑ）を含み、１０ｎｍの厚さを備える。
［第７のステップ］
第７のステップにおいて、層１１３Ｘ１１上に層１１３Ｘ１２を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１１３Ｘ１２は２，２’−（１，３−フェニレン）ビス（９−フェニル−１，１０−フェナントロリン）（略称：ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ）を含み、１５ｎｍの厚さを備える。
［第８のステップ］
第８のステップにおいて、層１１３Ｘ１２上に層１０６Ｘ２を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を共蒸着した。
なお、層１０６Ｘ２はｍＰＰｈｅｎ２Ｐおよび１，１’−（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２，７−ジイル）ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）（略称：２，７ｈｐｐ２ＳＦ）を、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：２，７ｈｐｐ２ＳＦ＝１：１（重量比）で含み、５ｎｍの厚さを備える。
［第９のステップ］
第９のステップにおいて、層１０６Ｘ２上に層１０６Ｘ３を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１０６Ｘ３は銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）を含み、２ｎｍの厚さを備える。
［第１０のステップ］
第１０のステップにおいて、層１０６Ｘ３上に層１０６Ｘ１を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を共蒸着した。
なお、層１０６Ｘ１はＰＣＢＢｉＦおよびＯＣＨＤ−００３を、ＰＣＢＢｉＦ：ＯＣＨＤ−００３＝１：０．１５（重量比）で含み、１０ｎｍの厚さを備える。
［第１１のステップ］
第１１のステップにおいて、層１０６Ｘ１上に層１１２Ｘ２を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１１２Ｘ２はＰＣＢＢｉＦを含み、４０ｎｍの厚さを備える。
［第１２のステップ］
第１２のステップにおいて、層１１２Ｘ２上に層１１１Ｘ２を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を共蒸着した。
なお、層１１１Ｘ２は４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ、βＮＣＣＰおよびＩｒ（ｐｐｙ）２（ｍｂｆｐｙｐｙ−ｄ３）を、４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ：βＮＣＣＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｍｂｆｐｙｐｙ−ｄ３）＝０．５：０．５：０．１（重量比）で含み、４０ｎｍの厚さを備える。
［第１３のステップ］
第１３のステップにおいて、層１１１Ｘ２上に層１１３Ｘ２１を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１１３Ｘ２１は２ｍＰＣＣｚＰＤＢｑを含み、２０ｎｍの厚さを備える。
［第１４のステップ］
第１４のステップにおいて、層１１３Ｘ２１上に層１１３Ｘ２２を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１１３Ｘ２２はｍＰＰｈｅｎ２Ｐを含み、２０ｎｍの厚さを備える。
［第１５−１のステップ］
試料を真空蒸着装置から取り出し、大気に暴露したのち、第１５−１のステップにおいて、層１１３Ｘ２２上に犠牲層ＳＣＲ１を形成した。具体的には、トリメチルアルミニウム（略称：ＴＭＡ）をプリカーサーに用い、水蒸気を酸化剤に用いて、ＡＬＤ法により成膜した。
なお、犠牲層ＳＣＲ１は酸化アルミニウムを含み、３０ｎｍの厚さを備える。
［第１５−２のステップ］
第１５−２のステップにおいて、犠牲層ＳＣＲ１上に犠牲層ＳＣＲ２を形成した。具体的には、ターゲットにインジウム、ガリウム、亜鉛および酸素を含む複合酸化物（略称：ＩＧＺＯ）を用いて、スパッタリング法により成膜した。
なお、犠牲層ＳＣＲ２はＩＧＺＯを含み、５０ｎｍの厚さを備える。
［第１５−３のステップ］
第１５−３のステップにおいて、犠牲層ＳＣＲ２上にフォトレジストを用いてレジストを形成し、リソグラフィ法を用いて、犠牲層ＳＣＲ２、犠牲層ＳＣＲ１、層１１３Ｘ２２、層１１３Ｘ２１、層１１１Ｘ２、層１１２Ｘ２、層１０６Ｘ１、層１０６Ｘ３、層１０６Ｘ２、層１１３Ｘ１２、層１１３Ｘ１１、層１１１Ｘ１、層１１２Ｘ１および層１０４Ｘを所定の形状に加工した。
具体的には、水およびリン酸を含む薬剤を用いて犠牲層ＳＣＲ２をエッチング加工し、その後、トリフルオロメタン（略称：ＣＨＦ３）とヘリウム（Ｈｅ）を、ＣＨＦ３：Ｈｅ＝１：９（流量比）で含むエッチングガスを用いて犠牲層ＳＣＲ１を加工した。さらにその後、エッチング条件を変更し、層１０４Ｘ乃至層１１３Ｘ２２までの積層膜を、所定の形状に加工した。具体的には、酸素（略称：Ｏ２）を含むエッチングガスを用いて加工した。
所定の形状としては、上記積層膜の電極５５１Ｘとは重ならない領域に、スリットが形成された形状を採用した。具体的には、電極５５１Ｘおよび電極５５１Ｙの間にある間隙５５１ＸＹと重なる領域に、電極５５１Ｘの端部から３．５μｍ離れた位置に、３μｍの幅を備えるスリットを形成した（図１９Ｂ参照）。これにより、領域１０６ＸＹに間隙が形成される。
［第１５−４のステップ］
第１５−４のステップにおいて、犠牲層ＳＣＲ２、犠牲層ＳＣＲ１およびレジストを除去し、層１１３Ｘ２２が露出した状態に加工した。
次いで、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基材を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１１０℃で１時間の真空焼成を行った。その後、基材を３０分程度放冷した。
［第１６のステップ］
第１６のステップにおいて、層１１３Ｘ２２上に層１０５Ｘを形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を共蒸着した。
なお、層１０５Ｘはフッ化リチウム（略称：ＬｉＦ）およびイッテルビウム（略称：Ｙｂ）を、ＬｉＦ：Ｙｂ＝２：１（体積比）で含み、１．５ｎｍの厚さを備える。
［第１７のステップ］
第１７のステップにおいて、層１０５Ｘ上に電極５５２Ｘを形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を共蒸着した。
なお、電極５５２Ｘは銀（略称：Ａｇ）およびマグネシウム（略称：Ｍｇ）を、Ａｇ：Ｍｇ＝１：０．１（体積比）で含み、１５ｎｍの厚さを備える。
［第１８のステップ］
第１８のステップにおいて、電極５５２Ｘ上に層ＣＡＰを形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層ＣＡＰ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）を含み、７０ｎｍの厚さを備える。
《発光デバイス１Ａの動作特性》
電力を供給すると発光デバイス１Ａは光ＥＬＸおよび光ＥＬＸ２を射出した（図１９Ｂ参照）。発光デバイス１Ａの動作特性を、室温にて測定した（図２０乃至図２４参照）。なお、輝度、ＣＩＥ色度および発光スペクトルの測定には、分光放射計（トプコン社製、ＳＲ−ＵＬ１Ｒ）を用いた。
作製した発光デバイスを輝度１０００ｃｄ／ｍ２程度で発光させた場合の主な初期特性を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
発光デバイス１Ａは、良好な特性を示すことがわかった。例えば、発光デバイス１Ａの駆動電圧は、本実施例の次の項目、参考例１において説明する比較デバイス１Ｂと同程度であった。また、第１５−１のステップ乃至第１５−４のステップを適用することなく作製された比較デバイス１Ｂとの比較において、当該第１５−１のステップ乃至第１５−４のステップを適用して作製された発光デバイス１Ａに、駆動電圧の上昇は認められなかった（図３９参照）。また、発光デバイス１Ａは、第１５−１のステップ乃至第１５−４のステップにおいて晒される大気成分に対して、耐性が高い。また、２，７ｈｐｐ２ＳＦを含む中間層は、第１５−１のステップ乃至第１５−４のステップにおいて適用される微細加工技術に対して、耐性が高い。また、２，７ｈｐｐ２ＳＦを含む中間層は、例えば、第１５−３のステップにおいて晒される水およびリン酸を含む薬剤に対して、耐性が高い。
（参考例１）
本参考例で説明する作製した比較表示装置７００−Ｂは、発光デバイス５５０Ｘと、発光デバイス５５０Ｙと、を有する（図２５Ａ参照）。発光デバイス５５０Ｙは発光デバイス５５０Ｘに隣接する。なお、発光デバイス５５０Ｙが、発光デバイス５５０Ｘとの間に間隙を備えていない点が、実施例１で説明する表示装置７００−Ａとは異なる。
＜比較デバイス１Ｂ＞
作製した比較デバイス１Ｂは、発光デバイス５５０Ｘと同様の構成を備える（図２５Ｂ参照）。
《比較デバイス１Ｂの構成》
比較デバイス１Ｂの構成は、隣接する他の比較デバイスとの間に間隙が形成されていない点を除いて、発光デバイス１Ａの構成と同じである（表１参照）。
《比較デバイス１Ｂの作製方法》
下記のステップを有する方法を用いて、本参考例で説明する比較デバイス１Ｂを作製した。なお、比較デバイス１Ｂの作製方法は、ユニット１０３Ｘ２およびユニット１０３Ｙ２の間にスリットを形成するステップを適用せず、ユニット１０３Ｘ２上に層１０５Ｘを形成した点が、発光デバイス１Ａの作製方法とは異なる。換言すれば、第１５−１のステップから第１５−４のステップまでを適用せず、第１４のステップを終えてから第１６のステップに進む方法を適用した。
（参考例２）
本参考例で説明する作製した比較表示装置７００−Ａは、発光デバイス５５０Ｘと、発光デバイス５５０Ｙと、を有する（図２６Ａ参照）。発光デバイス５５０Ｙは発光デバイス５５０Ｘに隣接し、発光デバイス５５０Ｘとの間に間隙を備える。
＜比較デバイス３Ａ＞
本参考例で説明する作製した比較デバイス３Ａは、発光デバイス５５０Ｘと同様の構成を備える（図２６Ｂ参照）。
《比較デバイス３Ａの構成》
比較デバイス３Ａの構成を表３に示す。なお、比較デバイス３Ａは、中間層１０６Ｘおよび層１０６Ｘ２において、発光デバイス１Ａとは構成が異なる。具体的には、中間層１０６Ｘが層１０６Ｘ３を備えていない点および層１０６Ｘ２が２，７ｈｐｐ２ＳＦに換えてＬｉを含む点が発光デバイス１Ａとは異なる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
《比較デバイス３Ａの作製方法》
下記のステップを有する方法を用いて、本参考例で説明する比較デバイス３Ａを作製した。なお、比較デバイス３Ａの作製方法は、第８のステップにおいて、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ並びに２，７ｈｐｐ２ＳＦに換えて、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ並びにＬｉを用いた点および第９のステップにおいて、層１０６Ｘ３を形成するステップを適用せず、層１０６Ｘ２上に層１０６Ｘ１を形成した点が、発光デバイス１Ａの作製方法とは異なる。換言すれば、第８のステップを終えてから第１０のステップに進む方法を適用した。ここでは、異なる部分について詳細に説明し、同様の方法を用いた部分については、上記の説明を援用する。
［第８のステップ］
第８のステップにおいて、層１１３Ｘ１２上に層１０６Ｘ２を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を共蒸着した。
なお、層１０６Ｘ２はｍＰＰｈｅｎ２ＰおよびＬｉを、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：Ｌｉ＝１：０．０１（重量比）で含み、２０ｎｍの厚さを備える。
［第１０のステップ］
第１０のステップにおいて、層１０６Ｘ２上に層１０６Ｘ１を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を共蒸着した。
なお、層１０６Ｘ１はＰＣＢＢｉＦおよびＯＣＨＤ−００３を、ＰＣＢＢｉＦ：ＯＣＨＤ−００３＝１：０．１５（重量比）で含み、１０ｎｍの厚さを備える。
《比較デバイス３Ａの動作特性》
電力を供給すると比較デバイス３Ａは光ＥＬＸおよび光ＥＬＸ２を射出した（図２６Ｂ参照）。比較デバイス３Ａの動作特性を、室温にて測定した（図２７乃至図３１参照）。なお、輝度、ＣＩＥ色度および発光スペクトルの測定には、分光放射計（トプコン社製、ＳＲ−ＵＬ１Ｒ）を用いた。
作製した比較デバイスを輝度１０００ｃｄ／ｍ２程度で発光させた場合の主な初期特性を表２に示す。
比較デバイス３Ａは、比較デバイス３Ｂと比較して、駆動電圧が高い。また、比較デバイス３Ａおよび比較デバイス３Ｂの比較において、第１５−１のステップ乃至第１５−４のステップによる駆動電圧の上昇が認められた。また、比較デバイス３Ａは、第１５−１のステップ乃至第１５−４のステップにおいて晒される大気成分に対して、耐性が低い。また、ｍＰＰｈｅｎ２ＰおよびＬｉを用いた中間層は、第１５−１のステップ乃至第１５−４のステップにおいて適用される微細加工技術に対して、十分な耐性を有しているとは言えない。
（参考例３）
本参考例で説明する作製した比較表示装置７００−Ｂは、発光デバイス５５０Ｘと、発光デバイス５５０Ｙと、を有する（図３２Ａ参照）。発光デバイス５５０Ｙは発光デバイス５５０Ｘに隣接する。なお、発光デバイス５５０Ｙが、発光デバイス５５０Ｘとの間に間隙を備えていない点が、参考例２で説明する表示装置７００−Ａとは異なる。
＜比較デバイス３Ｂ＞
作製した比較デバイス３Ｂは、発光デバイス５５０Ｘと同様の構成を備える（図３２Ｂ参照）。
《比較デバイス３Ｂの構成》
比較デバイス３Ｂの構成は、隣接する他の比較デバイスとの間に間隙が形成されていない点を除いて、比較デバイス３Ａの構成と同じである（表３参照）。
《比較デバイス３Ｂの作製方法》
下記のステップを有する方法を用いて、本参考例で説明する比較デバイス３Ｂを作製した。なお、比較デバイス３Ｂの作製方法は、ユニット１０３Ｘ２およびユニット１０３Ｙ２の間にスリットを形成するステップを適用せず、ユニット１０３Ｘ２上に層１０５Ｘを形成した点が、比較デバイス３Ａの作製方法とは異なる。換言すれば、第１５−１のステップから第１５−４のステップまでを適用せず、第１４のステップを終えてから第１６のステップに進む方法を適用した。
（参考例４）
本参考例で説明する作製した比較表示装置７００−Ａは、発光デバイス５５０Ｘと、発光デバイス５５０Ｙと、を有する（図１９Ａ参照）。発光デバイス５５０Ｙは発光デバイス５５０Ｘに隣接し、発光デバイス５５０Ｘとの間に間隙を備える。
＜比較デバイス４Ａ＞
本参考例で説明する作製した比較デバイス４Ａは、発光デバイス５５０Ｘと同様の構成を備える（図１９Ｂ参照）。
《比較デバイス４Ａの構成》
比較デバイス４Ａの構成を表４に示す。なお、比較デバイス４Ａは、層１０６Ｘ２において、発光デバイス１Ａとは構成が異なる。具体的には、層１０６Ｘ２が２，７ｈｐｐ２ＳＦに換えて１，１’−ピリジン−２，６−ジイル−ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）（略称：ｈｐｐ２Ｐｙ）およびｍＰＰｈｅｎ２Ｐを含む点が発光デバイス１Ａとは異なる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
《比較デバイス４Ａの作製方法》
下記のステップを有する方法を用いて、本参考例で説明する比較デバイス４Ａを作製した。なお、比較デバイス４Ａの作製方法は、第８のステップにおいて、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐおよび２，７ｈｐｐ２ＳＦに換えて、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐおよびｈｐｐ２Ｐｙを用いた点が、発光デバイス１Ａの作製方法とは異なる。ここでは、異なる部分について詳細に説明し、同様の方法を用いた部分については、上記の説明を援用する。
［第８のステップ］
第８のステップにおいて、層１１３Ｘ１２上に層１０６Ｘ２を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を共蒸着した。
なお、層１０６Ｘ２はｍＰＰｈｅｎ２Ｐおよびｈｐｐ２Ｐｙを、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：ｈｐｐ２Ｐｙ＝１：１（重量比）で含み、５ｎｍの厚さを備える。
《比較デバイス４Ａの動作特性》
電力を供給すると比較デバイス４Ａは光ＥＬＸおよび光ＥＬＸ２を射出した（図１９Ｂ参照）。発光デバイス１Ａの動作特性を、室温にて測定した（図２７乃至図３１参照）。なお、輝度、ＣＩＥ色度および発光スペクトルの測定には、分光放射計（トプコン社製、ＳＲ−ＵＬ１Ｒ）を用いた。
作製した比較デバイスを輝度１０００ｃｄ／ｍ２程度で発光させた場合の主な初期特性を表２に示す。
比較デバイス４Ａは、比較デバイス４Ｂと比較して、駆動電圧が高い。また、比較デバイス４Ａおよび比較デバイス４Ｂの比較において、第１５−１のステップ乃至第１５−４のステップによる駆動電圧の上昇が認められた。また、比較デバイス４Ａは、第１５−１のステップ乃至第１５−４のステップにおいて晒される大気成分に対して、耐性が低い。また、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐおよびｈｐｐ２Ｐｙを用いた中間層は、第１５−１のステップ乃至第１５−４のステップにおいて適用される微細加工技術に対して、十分な耐性を有しているとは言えない。
（参考例５）
本参考例で説明する作製した比較表示装置７００−Ｂは、発光デバイス５５０Ｘと、発光デバイス５５０Ｙと、を有する（図２５Ａ参照）。発光デバイス５５０Ｙは発光デバイス５５０Ｘに隣接する。なお、発光デバイス５５０Ｙが、発光デバイス５５０Ｘとの間に間隙を備えていない点が、参考例４で説明する表示装置７００−Ａとは異なる。
＜比較デバイス４Ｂ＞
作製した比較デバイス４Ｂは、発光デバイス５５０Ｘと同様の構成を備える（図２５Ｂ参照）。
《比較デバイス４Ｂの構成》
比較デバイス４Ｂの構成は、隣接する他の比較デバイスとの間に間隙が形成されていない点を除いて、比較デバイス４Ａの構成と同じである（表４参照）。
《比較デバイス４Ｂの作製方法》
下記のステップを有する方法を用いて、本参考例で説明する比較デバイス４Ｂを作製した。なお、比較デバイス４Ｂの作製方法は、ユニット１０３Ｘ２およびユニット１０３Ｙ２の間にスリットを形成するステップを適用せず、ユニット１０３Ｘ２上に層１０５Ｘを形成した点が、比較デバイス４Ａの作製方法とは異なる。換言すれば、第１５−１のステップから第１５−４のステップまでを適用せず、第１４のステップを終えてから第１６のステップに進む方法を適用した。
本実施例では、本発明の一態様の表示装置７００−Ｂについて、図３３乃至図３８を参照しながら説明する。
図３３は、発光デバイス５５０Ｘの構成を説明する図である。
図３４は、発光デバイス２Ｂの電流密度−輝度特性を説明する図である。
図３５は、発光デバイス２Ｂの輝度−電流効率特性を説明する図である。
図３６は、発光デバイス２Ｂの電圧−輝度特性を説明する図である。
図３７は、発光デバイス２Ｂの電圧−電流特性を説明する図である。
図３８は、発光デバイス２Ｂを１０００ｃｄ／ｍ２の輝度で発光させた際の発光スペクトルを説明する図である。
＜表示装置７００−Ｂ＞
本実施例で説明する作製した表示装置７００−Ｂは、発光デバイス５５０Ｘと、発光デバイス５５０Ｙと、を有する（図３３Ａ参照）。発光デバイス５５０Ｙは発光デバイス５５０Ｘに隣接する。なお、発光デバイス５５０Ｙが、発光デバイス５５０Ｘとの間に間隙を備えていない点が、実施例１で説明する表示装置７００−Ａとは異なる。
＜発光デバイス２Ｂ＞
作製した発光デバイス２Ｂは、発光デバイス５５０Ｘと同様の構成を備える（図３３Ｂ参照）。
《発光デバイス２Ｂの構成》
発光デバイス２Ｂの構成を表５に示す。なお、層１０６Ｘ２において、発光デバイス１Ａとは構成が異なる。具体的には、層１０６Ｘ２に換えて、層１０６Ｘ２１および層１０６Ｘ２２を積層した構成を備える点が発光デバイス１Ａとは異なる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
《発光デバイス２Ｂの作製方法》
下記のステップを有する方法を用いて、本参考例で説明する発光デバイス２Ｂを作製した。なお、発光デバイス２Ｂの作製方法は、第８のステップにおいて、層１０６Ｘ２に換えて層１０６Ｘ２１を形成した点、第８のステップを終えてから第９のステップに進む前に、層１０６Ｘ２２を形成する第８−２のステップを適用した点およびユニット１０３Ｘ２およびユニット１０３Ｙ２の間にスリットを形成するステップを適用せず、ユニット１０３Ｘ２上に層１０５Ｘを形成した点が、発光デバイス１Ａの作製方法とは異なる。換言すれば、第１５−１のステップから第１５−４のステップまでを適用せず、第１４のステップを終えてから第１６のステップに進む方法を適用した。ここでは、異なる部分について詳細に説明し、同様の方法を用いた部分については、上記の説明を援用する。
［第８−２のステップ］
第８−２のステップにおいて、層１０６Ｘ２１上に層１０６Ｘ２２を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１０６Ｘ２２はアルミニウム（Ａｌ）を含み、０．５ｎｍの厚さを備える。
［第９のステップ］
第９のステップにおいて、層１０６Ｘ２２上に層１０６Ｘ３を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を蒸着した。
なお、層１０６Ｘ３はＣｕＰｃを含み、２ｎｍの厚さを備える。
《発光デバイス２Ｂの動作特性》
電力を供給すると発光デバイス２Ｂは光ＥＬＸおよびＥＬＸ２を射出した（図３３Ｂ参照）。発光デバイス２Ｂの動作特性を、室温にて測定した（図３４乃至図３８参照）。なお、輝度、ＣＩＥ色度および発光スペクトルの測定には、分光放射計（トプコン社製、ＳＲ−ＵＬ１Ｒ）を用いた。
作製した発光デバイスを輝度１０００ｃｄ／ｍ２程度で発光させた場合の主な初期特性を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
発光デバイス２Ｂは、良好な特性を示すことがわかった。例えば、発光デバイス２Ｂは、比較デバイス１Ｂより低い電圧で駆動した。また、発光デバイス２Ｂは、比較デバイス１Ｂと同等の高い電流効率を示した。したがって、２，７ｈｐｐ２ＳＦとＡｌをタンデムの中間層に好適に用いることができる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を用いることなくタンデム型の発光デバイスの中間層を実現できる。また、大気成分、水を含む薬剤、及び微細加工工程等に対する高い耐性が期待できる。
本実施例では、本発明の一態様の表示装置に用いることができる有機化合物の溶解度について説明する。
＜２，７ｈｐｐ２ＳＦの溶解度試験＞
１．１６ｍｇの１，１’−（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２，７−ジイル）ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）（略称：２，７ｈｐｐ２ＳＦ）を、サンプル瓶（容量２０ｍＬ）へいれ、水０．５ｍＬを加えた。この混合物へ超音波を１分間照射した。目視で溶け残りがあるか確認したところ、白色粉末の沈殿が確認された。更に０．５ｍＬの水を加え、１分間の超音波照射を行い目視で確認したところ、白色粉末の沈殿が確認された。これを繰り返し目視で溶解が確認されるまで続けた。
合計の水の量が３．０ｍＬまでは、白色粉末の沈殿が確認された。更に０．５ｍＬの水を加えて超音波を照射したところ、白色粉末の沈殿は確認されなかった。
以上の結果から、１．０ｍＬの水に溶解する２，７ｈｐｐ２ＳＦの重量は０．３３ｍｇ以上０．３９ｍｇ未満であることが分かった。なお、水に対する２，７ｈｐｐ２ＳＦの溶解度は、重量分率で３．３×１０−４以上３．９×１０−４未満であると換算できる。また、水に対する２，７ｈｐｐ２ＳＦの溶解度は、水に対する１，１’−ピリジン−２，６−ジイル−ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）（略称：ｈｐｐ２Ｐｙ）の溶解度の１／１０以下であった。
＜２ｈｐｐＳＦの溶解度試験＞
１．０８ｍｇの１−（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン（略称：２ｈｐｐＳＦ）を、サンプル瓶（容量１００ｍＬ）へいれ、水５０ｍＬを加えた。目視で溶け残りがあるか確認したところ、白色粉末の沈殿が確認された。更に１０ｍＬの水を加え、目視で確認したところ、白色粉末の沈殿は確認されなかった。
以上の結果から、１．０ｍＬの水に溶解する２ｈｐｐＳＦの重量は０．０１８ｍｇ以上０．０２２ｍｇ未満であることが分かった。なお、水に対する２ｈｐｐＳＦの溶解度は、重量分率で１．８×１０−５以上２．２×１０−５未満であると換算できる。また、水に対する２ｈｐｐＳＦの溶解度は、水に対する１，１’−ピリジン−２，６−ジイル−ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）（略称：ｈｐｐ２Ｐｙ）の溶解度の１／１０以下であった。
（参考例６）
＜ｈｐｐ２Ｐｙの溶解度試験＞
５０．２ｍｇの１，１’−ピリジン−２，６−ジイル−ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）（略称：ｈｐｐ２Ｐｙ）をサンプル瓶（容量５ｍＬ）へいれ、水１．０ｍＬを加えた。目視で溶け残りがあるか確認したところ、溶解していた。
以上の結果から、１．０ｍＬの水に溶解するｈｐｐ２Ｐｙの重量は５０．２ｍｇ以上であることが分かった。なお、水に対するｈｐｐ２Ｐｙの溶解度は、重量分率で４．８×１０−２以上であると換算できる。
本実施例では、本発明の一態様の表示装置に用いることができる有機化合物を、計算科学の手法を用いて評価した結果を説明する。
具体的には、基底状態Ｓ０の安定構造における最高被占軌道（ＨＯＭＯ：Ｈｉｇｈｅｓｔ　Ｏｃｃｕｐｉｅｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｏｒｂｉｔａｌ）と最低空軌道（ＬＵＭＯ：Ｌｏｗｅｓｔ　Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｏｒｂｉｔａｌ）のエネルギー準位を計算した結果を説明する。
＜計算方法＞
基底状態Ｓ０における安定構造の計算方法について説明する。
《基底状態Ｓ０における安定構造》
本実施例では、有機化合物の基底状態Ｓ０における安定構造を、密度汎関数法（ＤＦＴ：Ｄｅｎｓｉｔｙ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　Ｔｈｅｏｒｙ）を用いて計算した。なお、Ｇａｕｓｓｉａｎ社製Ｇａｕｓｓｉａｎ　１６を量子化学計算プログラムに用い、ハイパフォーマンスコンピュータ（ＨＰＥ社製、ＳＧＩ８６００）を計算に用いた。
ＤＦＴを用いて得た全エネルギーは、有機化合物の複雑な電子間の相互作用を表現する。具体的には、ポテンシャルエネルギー、電子間静電エネルギーおよび電子の運動エネルギーの全て含む交換相関エネルギーの和を表現できる。また、一電子ポテンシャルの汎関数（関数の関数の意）を電子密度で表現し、当該汎関数を用いて交換相関相互作用を近似した。これにより、ＤＦＴの計算精度は高い。
なお、本実施例では、混合汎関数にＢ３ＬＹＰを適用して、交換と相関エネルギーに係る各パラメータの重みを規定した。
また、基底関数に６−３１１Ｇを適用した。６−３１１Ｇは、それぞれの原子価軌道に三つの短縮関数を用いるｔｒｉｐｌｅ　ｓｐｌｉｔ　ｖａｌｅｎｃｅ基底系の基底関数である。当該基底関数を適用することにより、例えば、水素原子であれば、１ｓ乃至３ｓの軌道が考慮され、炭素原子であれば、１ｓ乃至４ｓ、２ｐ乃至４ｐの軌道が考慮される。また、分極基底系の基底関数として、水素原子にはｐ関数を、水素原子以外にはｄ関数を加え、計算精度の向上を図った。
＜計算結果＞
本実施例では、本発明の一態様の表示装置に用いることができる有機化合物の一例として、以下に構造式を示す有機化合物２ｈｐｐＳＦ、２，７ｈｐｐ２ＳＦ、（１０３）および（１０４）について計算した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
計算結果を表７に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジノ基の数が増えるほど、ＨＯＭＯ準位が上昇した。
本実施例では、本発明の一態様の表示装置７００−Ａについて、図１９および図４０乃至図４５を参照しながら説明する。
図４０は、発光デバイス５Ａの電流密度−輝度特性を説明する図である。
図４１は、発光デバイス５Ａの輝度−電流効率特性を説明する図である。
図４２は、発光デバイス５Ａの電圧−輝度特性を説明する図である。
図４３は、発光デバイス５Ａの電圧−電流特性を説明する図である。
図４４は、発光デバイス５Ａを１０００ｃｄ／ｍ２の輝度で発光させた際の発光スペクトルを説明する図である。
図４５は、一定の電流密度（５０ｍＡ／ｃｍ２）で発光させた場合における、発光デバイス５Ａの規格化輝度の経時変化を説明する図である。
＜表示装置７００−Ａ＞
本実施例で説明する作製した表示装置７００−Ａは、発光デバイス５５０Ｘと、発光デバイス５５０Ｙと、を有する（図１９および図１９Ｂ参照）。発光デバイス５５０Ｙは発光デバイス５５０Ｘに隣接し、発光デバイス５５０Ｘとの間に間隙を備える。
＜発光デバイス５Ａ＞
本実施例で説明する作製した発光デバイス５Ａは、発光デバイス５５０Ｘと同様の構成を備える（図１９Ｂ参照）。
《発光デバイス５Ａの構成》
発光デバイス５Ａの構成を表８に示す。なお、層１０６Ｘ２において、発光デバイス１Ａとは構成が異なる。具体的には、層１０６Ｘ２が２，７ｈｐｐ２ＳＦに換えて２ｈｐｐＳＦを含む点が発光デバイス１Ａとは異なる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
《発光デバイス５Ａの作製方法》
下記のステップを有する方法を用いて、本実施例で説明する発光デバイス５Ａを作製した。なお、発光デバイス５Ａの作製方法は、第８のステップにおいて、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐおよび２，７ｈｐｐ２ＳＦに換えて、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐおよび２ｈｐｐＳＦを用いた点が、発光デバイス１Ａの作製方法とは異なる。ここでは、異なる部分について詳細に説明し、同様の方法を用いた部分については、上記の説明を援用する。
［第８のステップ］
第８のステップにおいて、層１１３Ｘ１２上に層１０６Ｘ２を形成した。具体的には、抵抗加熱法を用いて材料を共蒸着した。
なお、層１０６Ｘ２はｍＰＰｈｅｎ２Ｐおよび２ｈｐｐＳＦを、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ：２ｈｐｐＳＦ＝１：０．５（重量比）で含み、５ｎｍの厚さを備える。
《発光デバイス５Ａの動作特性》
電力を供給すると発光デバイス５Ａは光ＥＬＸおよび光ＥＬＸ２を射出した（図１９Ｂ参照）。発光デバイス５Ａの動作特性を、室温にて測定した（図４０乃至図４５参照）。なお、輝度、ＣＩＥ色度および発光スペクトルの測定には、分光放射計（トプコン社製、ＳＲ−ＵＬ１Ｒ）を用いた。
作製した発光デバイスを輝度１０００ｃｄ／ｍ２程度で発光させた場合の主な初期特性を表９に示す。また、発光デバイスを一定の電流密度（５０ｍＡ／ｃｍ２）で発光させ、輝度が初期輝度の９０％に低下するまでの経過時間であるＬＴ９０を表１０に示す。また、構成を後述する他の発光デバイスの特性も表９および表１０に記載する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
発光デバイス５Ａは、良好な特性を示すことがわかった。例えば、後述する比較デバイス５Ｂと比較して、発光デバイス５Ａは、駆動電圧および電流効率において、同程度であった（図４１乃至図４３参照）。また、後述する比較デバイス５Ｂと比較して、発光デバイス５Ａは、駆動寿命の低下は認められなかった（図４５参照）。換言すると、比較デバイス５Ｂとの比較において、第１５−１のステップ乃至第１５−４のステップを適用して作製した発光デバイス５Ａに、駆動電圧の上昇および電流効率の低下は認められなかった。また、発光デバイス５Ａは、第１５−１のステップ乃至第１５−４のステップにおいて晒される大気成分に対して、高い耐性を有する。また、２ｈｐｐＳＦを含む中間層は、第１５−１のステップ乃至第１５−４のステップにおいて適用される微細加工技術に対して、高い耐性を有する。また、２ｈｐｐＳＦを含む中間層は、例えば、第１５−３のステップにおいて晒される水およびリン酸を含む薬剤に対して、高い耐性を有する。
（参考例７）
本参考例で説明する作製した比較表示装置７００−Ｂは、発光デバイス５５０Ｘと、発光デバイス５５０Ｙと、を有する（図２５Ａ参照）。発光デバイス５５０Ｙは発光デバイス５５０Ｘに隣接する。なお、発光デバイス５５０Ｙが、発光デバイス５５０Ｘとの間に間隙を備えていない点が、実施例５で説明する表示装置７００−Ａとは異なる。
＜比較デバイス５Ｂ＞
作製した比較デバイス５Ｂは、発光デバイス５５０Ｘと同様の構成を備える（図２５Ｂ参照）。
《比較デバイス５Ｂの構成》
比較デバイス５Ｂの構成は、隣接する他の比較デバイスとの間に間隙が形成されていない点を除いて、発光デバイス５Ａの構成と同じである（表８参照）。
《比較デバイス５Ｂの作製方法》
下記のステップを有する方法を用いて、本参考例で説明する比較デバイス５Ｂを作製した。なお、比較デバイス５Ｂの作製方法は、ユニット１０３Ｘ２およびユニット１０３Ｙ２の間にスリットを形成するステップを適用せず、ユニット１０３Ｘ２上に層１０５Ｘを形成した点が、発光デバイス５Ａの作製方法とは異なる。換言すれば、第１５−１のステップから第１５−４のステップまでを適用せず、第１４のステップを終えてから第１６のステップに進む方法を適用した。
ＣＦＸ：着色層、１０３Ｘ：ユニット、１０３Ｘ２：ユニット、１０３Ｙ：ユニット、１０３Ｙ２：ユニット、１０４Ｘ：層、１０４Ｙ：層、１０５Ｘ：層、１０５Ｙ：層、１０６Ｘ：中間層、１０６ＸＸ：中間層、１０６Ｘ１：層、１０６Ｘ２：層、１０６Ｘ２１：層、１０６Ｘ２２：層、１０６Ｘ３：層、１０６ＸＹ：領域、１０６ＸＹ１：領域、１０６ＸＹ２：領域、１０６Ｙ：中間層、１０６Ｙ１：層、１０６Ｙ２：層、１１１Ｘ：層、１１１Ｘ２：層、１１１Ｙ：層、１１１Ｙ２：層、１１２Ｘ：層、１１２Ｘ２：層、１１２Ｙ：層、１１２Ｙ２：層、１１３Ｘ：層、１１３Ｘ２：層、１１３Ｙ：層、１１３Ｙ２：層、２３１：領域、４００：基板、４０１：第１の電極、４０３：ＥＬ層、４０４：第２の電極、４０５：シール材、４０６：シール材、４０７：封止基板、４１２：パッド、４２０：ＩＣチップ、５１０：基板、５２０：機能層、５２０Ｔ：領域、５２１：絶縁膜、５２８：絶縁膜、５２８＿１：絶縁膜、５２８＿２：絶縁膜、５２８＿３：絶縁膜、５４０：機能層、５５０Ｘ：発光デバイス、５５０Ｙ：発光デバイス、５５１Ｘ：電極、５５１Ｙ：電極、５５１ＸＹ：間隙、５５２Ｘ：電極、５５２Ｙ：電極、６０１：ソース線駆動回路、６０２：画素部、６０３：ゲート線駆動回路、６０４：封止基板、６０５：シール材、６０７：空間、６０８：引き回し配線、６０９：外部入力端子、６１０：素子基板、６１１：スイッチング用ＦＥＴ、６１２：電流制御用ＦＥＴ、６１３：第１の電極、６１４：絶縁物、６１６：ＥＬ層、６１７：第２の電極、６１８：発光デバイス、６２３：ＦＥＴ、９５１：基板、９５２：電極、９５３：絶縁層、９５４：隔壁層、９５５：ＥＬ層、９５６：電極、１００１：基板、１００２：下地絶縁膜、１００３：ゲート絶縁膜、１００６：ゲート電極、１００７：ゲート電極、１００８：ゲート電極、１０２０：第１の層間絶縁膜、１０２１：第２の層間絶縁膜、１０２２：電極、１０２４Ｂ：電極、１０２４Ｇ：電極、１０２４Ｒ：電極、１０２４Ｗ：電極、１０２５：隔壁、１０２８：ＥＬ層、１０２９：電極、１０３１：封止基板、１０３２：シール材、１０３３：基材、１０３４Ｂ：着色層、１０３４Ｇ：着色層、１０３４Ｒ：着色層、１０３５：ブラックマトリクス、１０３６：オーバーコート層、１０３７：第３の層間絶縁膜、１０４０：画素部、１０４１：駆動回路部、１０４２：周辺部、２００１：筐体、２００２：光源、２１００：ロボット、２１０２：マイクロフォン、２１０３：上部カメラ、２１０４：スピーカ、２１０５：ディスプレイ、２１０６：下部カメラ、２１０７：障害物センサ、２１０８：移動機構、２１１０：演算装置、３００１：照明装置、５０００：筐体、５００１：表示部、５００２：表示部、５００３：スピーカ、５００４：ＬＥＤランプ、５００６：接続端子、５００７：センサ、５００８：マイクロフォン、５０１２：支持部、５０１３：イヤホン、５１００：掃除ロボット、５１０１：ディスプレイ、５１０２：カメラ、５１０３：ブラシ、５１０４：操作ボタン、５１２０：ゴミ、５１４０：携帯電子機器、５２００：表示領域、５２０１：表示領域、５２０２：表示領域、５２０３：表示領域、７１０１：筐体、７１０３：表示部、７１０５：スタンド、７１０７：表示部、７１０９：操作キー、７１１０：リモコン操作機、７２０１：本体、７２０２：筐体、７２０３：表示部、７２０４：キーボード、７２０５：外部接続ポート、７２０６：ポインティングデバイス、７２１０：第２の表示部、７４０１：筐体、７４０２：表示部、７４０３：操作ボタン、７４０４：外部接続ポート、７４０５：スピーカ、７４０６：マイク、９３１０：携帯情報端末、９３１１：表示パネル、９３１３：ヒンジ、９３１５：筐体、

Claims (7)

  1. 　第１の発光デバイスと、
    　第２の発光デバイスと、を有し、
    　前記第１の発光デバイスは、第１の電極、第２の電極、第１のユニット、第２のユニットおよび第１の中間層を備え、
    　前記第１のユニットは、前記第１の電極および前記第２の電極の間に挟まれ、
    　前記第１のユニットは、第１の発光性の材料を含み、
    　前記第２のユニットは、前記第２の電極および前記第１のユニットの間に挟まれ、
    　前記第２のユニットは、第２の発光性の材料を含み、
    　前記第１の中間層は、前記第２のユニットおよび前記第１のユニットの間に挟まれ、
    　前記第１の中間層は、第１の層および第２の層を含み、
    　前記第１の層は、前記第２のユニットおよび前記第２の層の間に挟まれ、
    　前記第１の層は、ハロゲン基もしくはシアノ基を含む有機化合物または遷移金属酸化物を含み、
    　前記第２の層は、電子注入性を発現する有機化合物を含み、
    　前記第２の発光デバイスは、前記第１の発光デバイスと隣接し、
    　前記第２の発光デバイスは、第３の電極、第４の電極、第３のユニット、第４のユニットおよび第２の中間層を備え、
    　前記第３の電極は、前記第１の電極との間に間隙を備え、
    　前記第３のユニットは、前記第３の電極および前記第４の電極の間に挟まれ、
    　前記第３のユニットは、第３の発光性の材料を含み、
    　前記第４のユニットは、前記第４の電極および前記第３のユニットの間に挟まれ、
    　前記第４のユニットは、第４の発光性の材料を含み、
    　前記第２の中間層は、前記第４のユニットおよび前記第３のユニットの間に挟まれ、
    　前記第２の中間層は、前記第１の中間層との間に領域を備え、
    　前記領域は、前記第１の中間層および前記第２の中間層を分離し、
    　前記領域は、前記間隙と重なり、
    　前記第２の中間層は、第３の層および第４の層を含み、
    　前記第３の層は、前記第４のユニットおよび前記第４の層の間に挟まれ、
    　前記第３の層は、ハロゲン基もしくはシアノ基を含む有機化合物または遷移金属酸化物を含み、
    　前記第４の層は、前記電子注入性を発現する有機化合物を含み、
    　前記電子注入性を発現する有機化合物は、一般式（Ｇ０）で表される、表示装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     　ただし、Ａは、置換もしくは無置換の炭素数６以上３０以下のアリール骨格、または置換もしくは無置換の炭素数２以上３０以下のヘテロアリール骨格であり、ｎは、１以上４以下の整数である。
  2. 　前記電子注入性を発現する有機化合物の水に対する溶解度は、１気圧、３００Ｋにおいて、１，１’−ピリジン−２，６−ジイル−ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）の水に対する溶解度の１／１０以下である、請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記電子注入性を発現する有機化合物は、１気圧、３００Ｋにおいて、水に対して、重量分率で０より大きく４．０×１０−４未満の溶解度を有する、請求項１に記載の表示装置。
  4. 　前記電子注入性を発現する有機化合物は、一般式（Ｇ１）で表される、請求項１に記載の表示装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     　ただし、上記一般式（Ｇ１）において、Ｒ１乃至Ｒ１６は、置換または無置換の１以上４以下の１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジノ基を含み、他は水素、置換または無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３乃至１０のシクロアルキル基、置換または無置換の炭素数４乃至１０の多環式シクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６以上３０以下の芳香族炭化水素基または置換もしくは無置換の炭素数２以上３０以下の複素芳香族炭化水素基であり、また、一般式（Ｇ１）において、水素はいずれも重水素であってもよい。
  5. 　第１の機能層と、
    　第２の機能層と、を有し、
    　前記第１の機能層は、前記第２の機能層と重なり、
    　前記第１の機能層は、第１の画素回路および第２の画素回路を含み、
    　前記第２の機能層は、前記第１の発光デバイスおよび前記第２の発光デバイスを含み、
    　前記第１の発光デバイスは、前記第１の画素回路と電気的に接続され、
    　前記第２の発光デバイスは、前記第２の画素回路と電気的に接続される、請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の表示装置。
  6. 　第１の画素と、
    　第２の画素と、を有し、
    　前記第１の画素は、前記第２の画素と隣接し、
    　前記第１の画素は、前記第１の発光デバイスおよび第１の画素回路を備え、
    　前記第２の画素は、前記第２の発光デバイスおよび第２の画素回路を備え、
    　前記第１の発光デバイスは、前記第１の画素回路と電気的に接続され、
    　前記第２の発光デバイスは、前記第２の画素回路と電気的に接続される、請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の表示装置。
  7. 　請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の表示装置と、センサ、操作ボタン、スピーカまたはマイクと、を有する電子機器。
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