WO2023199152A1 - 有機化合物、発光デバイス、表示装置 - Google Patents

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light emitting
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山口知也
吉住英子
植田藍莉
渡部剛吉
瀬尾哲史
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers

Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to an organic compound, a light-emitting device, a display device, an electronic device, a light-emitting device, a lighting 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.
  • novel organic compounds containing twisted aryl groups are known.
  • the organic compound in particular comprises a 2-phenylpyridine ligand having a twisted aryl group in the pyridine portion of the ligand.
  • These compounds can be used in organic luminescent devices, in particular as luminescent dopants (US Pat. No. 5,001,301).
  • One aspect of the present invention aims to provide a novel organic compound that is excellent in convenience, usefulness, or reliability. Another object of the present invention is to provide a novel light-emitting device that is convenient, useful, or reliable. Another object of the present invention is to provide a novel display device that is convenient, useful, or reliable. Alternatively, one of the challenges is to provide a new electronic device that is convenient, useful, or reliable. Another object of the present invention is to provide a novel light-emitting device that is convenient, useful, or reliable. Another object of the present invention is to provide a novel lighting device that is convenient, useful, or reliable. Alternatively, one of the objects is to provide a new organic compound, a new light emitting device, a new display device, a new electronic device, a new light emitting device, a new lighting device, or a new semiconductor device.
  • One embodiment of the present invention is an organic compound represented by general formula (G0).
  • X is a nitrogen atom or a carbon atom, and when X is a carbon atom, X is bonded to hydrogen or a substituent.
  • one of R 104 and R 105 is a cyano group
  • at least one of R 102 and R 107 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • each of R 101 to R 111 is independently , hydrogen or a substituent.
  • substituents each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms. They are 1 to 5 heteroaryl groups, amino groups, or hydroxy groups, and may also be bonded to each other to form a ring.
  • n is an integer of 1 or more and 3 or less
  • L is a ligand represented by structural formula (L0).
  • R 201 to R 208 are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and in the general formula (G0), each hydrogen may be deuterium. good.
  • the cyano group introduced into the phenyl group can stabilize the intramolecular bond energy, so that the thermophysical properties can be improved. Furthermore, the cyano group introduced into the phenyl group stabilizes the energy of the molecular orbital, so the emission wavelength can be adjusted. As a result, a novel organic compound with excellent convenience, usefulness, or reliability can be provided.
  • one embodiment of the present invention is an organic compound represented by general formula (G1).
  • X is a nitrogen atom or a carbon atom, and when X is a carbon atom, X is bonded to hydrogen or a substituent.
  • R 102 and R 107 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and each of R 101 to R 111 is independently hydrogen or a substituent.
  • substituents each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms. They are 1 to 5 heteroaryl groups, amino groups, or hydroxy groups, and may also be bonded to each other to form a ring.
  • n is an integer of 1 or more and 3 or less
  • L is a ligand represented by structural formula (L1).
  • R 201 to R 208 are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and in general formula (G1), hydrogen may be deuterium. good.
  • R 102 or R 107 has a steric hindrance between the phenyl group into which the cyano group is introduced and the phenylpyridine skeleton coordinated with iridium. bring about an effect.
  • This suppresses the free rotation of the phenyl group into which a cyano group has been introduced, improving the thermal properties of the compound, for example, suppressing thermal decomposition, and suppressing decomposition due to high temperature heating during synthesis reactions. can be used to improve the synthesis yield.
  • the sublimability of sublimation without thermal decomposition can be improved. In addition, it can exhibit resistance to use in high-temperature environments.
  • the emission wavelength can be shortened due to the twist that occurs between the phenyl group into which the cyano group is introduced and the phenylpyridine skeleton to which iridium is coordinated. Furthermore, high luminous efficiency can be achieved. As a result, a novel organic compound with excellent convenience, usefulness, or reliability can be provided.
  • one embodiment of the present invention is an organic compound represented by general formula (G2).
  • R 102 and R 107 are each independently hydrogen or a substituent.
  • the above substituents each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms, and a substituted or unsubstituted aryl group having 1 to 13 carbon atoms. to 5 heteroaryl groups, amino groups or hydroxy groups, and may also be bonded to each other to form a ring.
  • one embodiment of the present invention is an organic compound represented by general formula (G3).
  • R 102 and R 107 are each independently hydrogen or a substituent.
  • substituents each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms. They are 1 to 5 heteroaryl groups, amino groups, or hydroxy groups, and may also be bonded to each other to form a ring.
  • one embodiment of the present invention is an organic compound represented by general formula (G4).
  • R 102 and R 107 are each independently hydrogen or a substituent.
  • substituents each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms. They are 1 to 5 heteroaryl groups, amino groups, or hydroxy groups, and may also be bonded to each other to form a ring.
  • all hydrogens may be deuterium.
  • one embodiment of the present invention is a light-emitting device that includes a first electrode, a second electrode, and a first unit.
  • the first unit is sandwiched between the first electrode and the second electrode, and the first unit includes the organic compound described above.
  • the first unit contains the organic compound of one embodiment of the present invention. Furthermore, since the emission spectrum of the organic compound of one embodiment of the present invention includes light with a wavelength shorter than 500 nm, it can be used together with a fluorescent light-emitting material to efficiently transfer energy to the fluorescent light-emitting material. Further, it is possible to suppress a phenomenon in which the brightness of the light emitting device decreases with use. Furthermore, the reliability of the light emitting device can be improved. Furthermore, the reliability of the light emitting device can be improved, especially at temperatures higher than room temperature. As a result, a novel light emitting device with excellent convenience, usefulness, and reliability can be provided.
  • 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 third electrode, a fourth electrode, a second unit and a first layer.
  • the second unit is sandwiched between the third electrode and the fourth electrode, and the first layer is sandwiched between the second unit and the third electrode.
  • the second unit contains the above organic compound, and the first layer contains a second organic compound or transition metal oxide containing a halogen group or a cyano group.
  • a second light emitting device is adjacent to the first light emitting device, and the second light emitting device includes a fifth electrode, a sixth electrode, a third unit and a second layer.
  • the fifth electrode has a gap between it and the third electrode.
  • the third unit is sandwiched between the sixth electrode and the fifth electrode, and the third unit includes a luminescent material. Additionally, the second layer is sandwiched between the third unit and the fifth electrode.
  • the second layer includes a second organic compound or a transition metal oxide, and the second layer has a region between it and the first layer that is thinner than the first layer, and the region is It overlaps with the gap above.
  • one embodiment of the present invention is a 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 includes a first light emitting device and a second light emitting device.
  • the first light emitting device comprises a third electrode, a fourth electrode and a second unit, the second unit being sandwiched between the third electrode and the fourth electrode.
  • the second unit contains the organic compound described above. Note that the third electrode is electrically connected to the first pixel circuit.
  • the second light emitting device includes a fifth electrode, a sixth electrode and a third unit, the third unit being sandwiched between the fifth electrode and the sixth electrode. Note that the fifth electrode is electrically connected to the second pixel circuit, and the sixth electrode is electrically connected to the fourth electrode.
  • 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 organic compound that is highly convenient, useful, or reliable.
  • one embodiment of the present invention can provide a novel light-emitting device with excellent convenience, usefulness, or reliability.
  • one embodiment of the present invention can provide a novel display device that is highly convenient, useful, and reliable.
  • one embodiment of the present invention can provide a novel electronic device that is highly convenient, useful, and reliable.
  • one embodiment of the present invention can provide a novel light-emitting device that is highly convenient, useful, and reliable.
  • a novel lighting device that is highly convenient, useful, and reliable.
  • a novel organic compound can be provided.
  • a novel light emitting device can be provided.
  • a new display device can be provided.
  • a new electronic device can be provided.
  • a novel light emitting device can be provided.
  • a novel lighting 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.
  • 3A and 3B are diagrams illustrating the configuration of a display device according to an embodiment.
  • FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating the configuration of a display device according to an embodiment.
  • 5A to 5C are diagrams illustrating the configuration of an apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of the device according to the embodiment.
  • 7A and 7B are diagrams illustrating the configuration of an apparatus according to an embodiment.
  • FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating the configuration of an active matrix light emitting device according to an embodiment.
  • FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating the configuration of an active matrix light emitting device according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of an active matrix light emitting device according to an embodiment.
  • FIGS. 11A and 11B are diagrams illustrating the configuration of a passive matrix light emitting device according to an embodiment.
  • 12A and 12B are diagrams illustrating the configuration of a lighting device according to an embodiment.
  • 13A to 13D are diagrams illustrating the configuration of an electronic device according to an embodiment.
  • 14A to 14C are diagrams illustrating the configuration of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating the configuration of the lighting device according to the embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating the configuration of the lighting device according to the embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating the configuration of an in-vehicle display device and a lighting device according to an embodiment.
  • 18A to 18C are diagrams illustrating the configuration of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a proton NMR spectrum of an organic compound according to an example.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating absorption spectra and emission spectra of organic compounds according to Examples.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating a proton NMR spectrum of an organic compound according to an example.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating absorption spectra and emission spectra of organic compounds according to Examples.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a proton NMR spectrum of an organic compound according to an example.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating absorption spectra and emission spectra of organic compounds according to Examples.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating a proton NMR spectrum of an organic compound according to an example.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating absorption spectra and emission spectra of organic compounds according to Examples.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating the configuration of a light emitting device according to an example.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating current density-luminance characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating the luminance-current efficiency characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating voltage-luminance characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating voltage-current characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating the luminance-external quantum efficiency characteristics of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 33 is a diagram illustrating the emission spectrum of the light emitting device according to the example.
  • FIG. 34 is a diagram illustrating the change over time in the normalized luminance of the light emitting device according to the example.
  • the organic compound of one embodiment of the present invention is represented by general formula (G0).
  • X is a nitrogen atom or a carbon atom, and when X is a carbon atom, X is bonded to hydrogen or a substituent.
  • one of R 104 and R 105 is a cyano group, at least one of R 102 and R 107 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and each of R 101 to R 111 is independently , hydrogen or a substituent.
  • substituents each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms. They are 1 to 5 heteroaryl groups, amino groups, or hydroxy groups, and may also be bonded to each other to form a ring. n is an integer of 1 or more and 3 or less, and L is a ligand.
  • R 102 or R 107 brings about a steric hindrance effect between the phenyl group into which the cyano group has been introduced and the phenylpyridine skeleton to which iridium is coordinated.
  • it suppresses the free rotation of the phenyl group into which the cyano group has been introduced, and improves the thermal properties of the compound, such as suppressing thermal decomposition. can be improved.
  • the sublimability of sublimation without thermal decomposition can be improved.
  • it can exhibit resistance to use in high-temperature environments.
  • twisting occurs between the phenyl group into which the cyano group is introduced and the phenylpyridine skeleton to which iridium is coordinated.
  • the emission wavelength can be shortened.
  • high luminous efficiency can be achieved.
  • a novel organic compound with excellent convenience, usefulness, or reliability can be provided.
  • X is a nitrogen atom or a carbon atom, and when X is a carbon atom, X is bonded to hydrogen or a substituent.
  • one of R 104 and R 105 is a cyano group
  • at least one of R 102 and R 107 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • other than R 101 to R 111 are each independently hydrogen or a substituent.
  • the hydrogen may be substituted with deuterium.
  • examples of the above alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, etc. can be mentioned.
  • part or all of the hydrogen in the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms may be substituted with deuterium.
  • the substituents bonded to X and R 101 to R 111 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, a substituted or unsubstituted A substituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 1 to 5 carbon atoms, an amino group, or a hydroxy group. Further, the above substituents may be bonded to each other to form a ring.
  • examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, etc. can.
  • examples of the above-mentioned cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a 1-methylcyclohexyl group, a 2,6-dimethylcyclohexyl group, a cycloheptyl group, and a cycloalkyl group.
  • examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a phenyl group.
  • examples of the above-mentioned aryl group having 6 to 13 carbon atoms include phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, mesityl group, o-biphenyl group, m-biphenyl group, p-tolyl group, Examples include biphenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, and fluorenyl group.
  • examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a phenyl group.
  • heteroaryl group having 1 to 5 carbon atoms examples include a pyridinyl group, a pyrimidinyl group, a pyridazinyl group, a pyrazinyl group, and a triazinyl group.
  • substituents include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a phenyl group.
  • examples of the above amino group include a methylamino group, an ethylamino group, an isopropylamino group, an isobutylamino group, a phenylamino group, and a 2,6-dimethylphenylamino group.
  • n is an integer of 1 or more and 3 or less
  • L is a ligand represented by structural formula (L0).
  • R 201 to R 208 are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the hydrogen may be substituted with deuterium.
  • examples of the above alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, etc. can be mentioned.
  • part or all of the hydrogen in the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms may be substituted with deuterium.
  • n is 1 or 2
  • 2-phenylpyridine can be used as the ligand L.
  • all hydrogens may be deuterium.
  • an organic compound of one embodiment of the present invention is represented by general formula (G1).
  • X is a nitrogen atom or a carbon atom, and when X is a carbon atom, X is bonded to hydrogen or a substituent.
  • At least one of R 102 and R 107 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the others from R 101 to R 111 are each independently hydrogen or a substituent. Note that the substituents may be bonded to each other to form a ring.
  • the substituents each independently include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms, and a substituted or unsubstituted aryl group having 1 to 13 carbon atoms. 5, a heteroaryl group, an amino group, or a hydroxy group.
  • n is an integer of 1 or more and 3 or less
  • L is a ligand represented by structural formula (L1).
  • R 201 to R 208 are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • all hydrogens may be deuterium.
  • R 102 or R 107 brings about a steric hindrance effect between the phenyl group into which the cyano group has been introduced and the phenylpyridine skeleton to which iridium is coordinated.
  • the sublimability of sublimation without thermal decomposition can be improved. In addition, it can exhibit resistance to use in high-temperature environments.
  • twisting occurs between the phenyl group into which the cyano group is introduced and the phenylpyridine skeleton to which iridium is coordinated. Furthermore, the emission wavelength can be shortened. Furthermore, high luminous efficiency can be achieved. As a result, a novel organic compound with excellent convenience, usefulness, or reliability can be provided.
  • an organic compound of one embodiment of the present invention is represented by general formula (G2).
  • R 102 and R 107 are each independently hydrogen or a substituent. Note that the substituents may be bonded to each other to form a ring.
  • the substituents each independently include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms, and a substituted or unsubstituted aryl group having 1 to 13 carbon atoms. 5, a heteroaryl group, an amino group, or a hydroxy group.
  • an organic compound of one embodiment of the present invention is represented by general formula (G3).
  • R 102 and R 107 are each independently hydrogen or a substituent. Note that the substituents may be bonded to each other to form a ring.
  • the substituents each independently include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms, and a substituted or unsubstituted aryl group having 1 to 13 carbon atoms. 5, a heteroaryl group, an amino group, or a hydroxy group.
  • an organic compound of one embodiment of the present invention is represented by general formula (G4).
  • R 102 and R 107 are each independently hydrogen or a substituent. Note that the substituents may be bonded to each other to form a ring.
  • the substituents each independently include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms, and a substituted or unsubstituted aryl group having 1 to 13 carbon atoms. 5, a heteroaryl group, an amino group or a hydroxy group.
  • all hydrogens may be deuterium.
  • X is a nitrogen atom or a carbon atom, and when X is a carbon atom, X is bonded to hydrogen or a substituent.
  • one of R 104 and R 105 is a cyano group
  • at least one of R 102 and R 107 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • each of R 101 to R 111 is independently , hydrogen or a substituent.
  • substituents each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms. They are 1 to 5 heteroaryl groups, amino groups, or hydroxy groups, and may also be bonded to each other to form a ring.
  • n is an integer of 1 or more and 3 or less
  • L is a ligand represented by structural formula (L0).
  • R 201 to R 208 are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and in the general formula (G0), all hydrogens are deuterium. It's okay.
  • a pyridine derivative represented by the general formula (Gpy0) and a metal compound of iridium containing a halogen iridium chloride hydrate, ammonium hexachloroiridate, etc.
  • an organic compound represented by general formula (G0) can be synthesized by mixing with a metal complex compound (acetylacetonate complex, diethyl sulfide complex, etc.) and then heating.
  • a pyridine derivative represented by the general formula (Gpy0) and a halogen-containing iridium metal compound or an iridium organometallic complex compound are mixed in an alcoholic solvent (glycerol, ethylene glycol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol).
  • the organic compound represented by the general formula (G0) can also be synthesized by dissolving the compound in a compound (e.g.) and heating it.
  • X is a nitrogen atom or a carbon atom, and when X is a carbon atom, X is bonded to hydrogen or a substituent.
  • one of R 104 and R 105 is a cyano group
  • at least one of R 102 and R 107 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • each of R 101 to R 111 is independently , hydrogen or a substituent.
  • substituents each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 13 carbon atoms. They are 1 to 5 heteroaryl groups, amino groups, or hydroxy groups, and may also be bonded to each other to form a ring.
  • n is an integer of 1 or more and 3 or less
  • L is a ligand represented by structural formula (L0).
  • R 201 to R 208 are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and in the general formula (G0), each hydrogen may be deuterium. good.
  • the organometallic complex that is one embodiment of the present invention is characterized by having a wide variety of ligands.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view illustrating the structure of a light-emitting device according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a diagram illustrating energy levels of materials used in the light-emitting device according to one embodiment of the present invention.
  • a light emitting device 550X described in this embodiment includes an electrode 551X, an electrode 552X, and a unit 103X. Electrode 552X overlaps electrode 551X, and unit 103X is sandwiched between electrode 552X and electrode 551X.
  • the unit 103X has a single layer structure or a laminated structure.
  • unit 103X includes layer 111X, layer 112, and layer 113 (see FIG. 1A).
  • the unit 103X has a function of emitting light ELX.
  • Layer 111X is sandwiched between layer 113 and layer 112
  • layer 113 is sandwiched between electrode 552X and layer 111X
  • layer 112 is sandwiched between layer 111X and electrode 551X.
  • a layer selected from layers having functions such as a light emitting layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and a carrier block layer 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.
  • layer 112 a material with hole transporting properties can be used for layer 112. Further, layer 112 can be referred to as a hole 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 112 is preferable. Thereby, energy transfer from excitons to the layer 112 that occurs 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.
  • 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), 4,4'-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-c
  • 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), 9,9'-diphenyl-9H,9'H-3,3'-bicarbazole (abbreviation: PCCP), etc. can be used. can.
  • mCP 1,3-bis(N-carbazolyl)benzene
  • CBP 4,4'-di(N-carbazolyl)biphenyl
  • CzTP 3,6-bis (3,5-diphenylphenyl)-9-phenylcarbazole
  • PCCP 9,9'-diphenyl-9H,9'H-3,3'-bicarbazole
  • 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 113>> For example, a material having an electron transport property, a material having an anthracene skeleton, a mixed material, or the like can be used for the layer 113. Furthermore, the layer 113 can be referred to as 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 113 is preferable. Thereby, energy transfer from excitons generated in the layer 111X to the layer 113 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-[(1,1'-biphenyl)-4-yl]-4-phenyl-6-[9,9'-spirobi(9H-fluorene)-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
  • An organic compound having an anthracene skeleton can be used for layer 113.
  • 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 113.
  • 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 113.
  • 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 113.
  • 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 113.
  • a pyrazine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, etc. can be suitably used for the heterocyclic skeleton.
  • composition of mixed material a material that is a mixture of multiple types of substances can be used for the layer 113.
  • 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 113.
  • the highest occupied molecular orbital (HOMO) level of the material having electron transporting properties is ⁇ 6.0 eV or higher.
  • 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 113 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.
  • the mixed material can be suitably used for layer 113.
  • a composite material of a substance having electron-accepting properties and a material having hole-transporting properties can be used for the layer 104.
  • 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 104 (FIG. 1B reference).
  • the configuration in which the mixed material is used for the layer 113 and the composite material is used in the layer 104 is preferable to combine with the configuration in which a material having hole transport properties is used in the layer 112.
  • a material having a HOMO level HM2 in the range of ⁇ 0.2 eV or more and 0 eV or less compared to the relatively deep HOMO level HM1 can be used for the layer 112 (see FIG. 1B).
  • 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).
  • ⁇ 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.
  • the luminescent material for example, a phosphorescent substance can be used. Thereby, the energy generated by carrier recombination can be emitted from the luminescent material as light ELX (see FIG. 1A).
  • a phosphorescent material can be used in layer 111X.
  • the organic compound of one embodiment of the present invention described in Embodiment 1 can be used for the layer 111X.
  • Layer 111X contains the organic compound of one embodiment of the present invention. This suppresses the free rotation of the phenyl group into which the cyano group has been introduced, making it possible to improve the thermal properties of the compound, for example, to suppress thermal decomposition. Moreover, the sublimability of sublimation without thermal decomposition can be improved. In addition, it can exhibit resistance to use in high-temperature environments. Furthermore, the emission wavelength can be shortened due to the twist that occurs between the phenyl group into which the cyano group is introduced and the phenylpyridine skeleton to which iridium is coordinated. Furthermore, high luminous efficiency can be achieved. As a result, a novel light emitting device with excellent convenience, usefulness, and reliability can be provided.
  • a material having carrier transport properties can be used as the host material.
  • materials that have hole transport properties, materials that have electron transport properties, substances that exhibit thermally activated delayed fluorescence (TADF), materials that have an anthracene skeleton, and mixed materials of two or more selected from these. can be used as the host material.
  • TADF thermally activated delayed fluorescence
  • materials that have an anthracene skeleton, and mixed materials of two or more selected from these. can be used as the host material.
  • TADF thermally activated delayed fluorescence
  • 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 112 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 113 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.
  • the organic compound of one embodiment of the present invention can be used as a host material.
  • the organic compound of one embodiment of the present invention is a phosphorescent substance, and 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.
  • the emission spectrum of the organic compound of one embodiment of the present invention includes light with a wavelength shorter than 500 nm, a fluorescent light-emitting material with an absorption spectrum that overlaps with the emission spectrum, for example, a green emission color.
  • a fluorescent light-emitting material with an absorption spectrum that overlaps with the emission spectrum, for example, a green emission color.
  • energy can be efficiently transferred to the fluorescent light-emitting material.
  • the reliability of the light emitting device can be improved. As a result, a novel light emitting device with excellent convenience, usefulness, and reliability can be provided.
  • 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.
  • a mixed material containing a material having an electron transporting property and a material having a hole transporting property can be used as the material forming the exciplex.
  • the driving voltage can be suppressed.
  • a phosphorescent substance can also be used as at least one of the materials forming the exciplex. This makes it possible to utilize inverse intersystem crossing. Further, 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 lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) level of the material having hole transporting properties is equal to or 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).
  • a light emitting device 550X described in this embodiment includes an electrode 551X, an electrode 552X, a unit 103X, and a layer 104. Electrode 552X overlaps electrode 551X, and unit 103X is sandwiched between electrode 551X and electrode 552X. Further, layer 104 is sandwiched between electrode 551X and unit 103X. Note that, for example, the configuration described in Embodiment 2 can be used for the 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 104>> a material with hole injection properties can be used for layer 104.
  • the layer 104 can be referred to as a hole injection layer.
  • the layer 104 For example, a material whose hole mobility is 1 ⁇ 10 ⁇ 3 cm/Vs or less when the square root of the electric field strength V/cm is 600 can be used for the layer 104 . 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 104. Preferably, the layer 104 has an electrical resistivity of 5 ⁇ 10 4 ⁇ cm to 1 ⁇ 10 7 ⁇ cm, more preferably 1 ⁇ 10 5 ⁇ cm to 1 ⁇ 10 7 ⁇ cm. It has an electrical resistivity of cm or less.
  • 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.
  • a compound having an electron-withdrawing group (halogen group or cyano group) can be used as a substance having electron-accepting properties.
  • 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 substance having electron-accepting properties.
  • phthalocyanine compounds or complex compounds such as phthalocyanine (abbreviation: H2Pc) and copper phthalocyanine (abbreviation: CuPc), 4,4'-bis[N-(4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]biphenyl (
  • Aromatic amine skeletons such as N,N'-bis[4-bis(3-methylphenyl)aminophenyl]-N,N'-diphenyl-4,4'-diaminobiphenyl (abbreviation: DNTPD)
  • DNTPD diaminobiphenyl
  • polymers such as poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(styrene sulfonic acid) (PEDOT/PSS) can be used.
  • a composite material including a substance having an electron-accepting property and a material having a hole-transporting property can be used for the layer 104.
  • 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 with hole transporting properties that can be used for layer 112 can be used in 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.
  • 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), N,N'-bis[4-bis(3-methylphenyl)aminophenyl]-N,N'-diphenyl-4,4 '-diaminobiphenyl (abbreviation: DNTPD), 1,3,5-tris[N-(4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]benzene (abbreviation: DPA3B), etc. can be used.
  • DTDPPA 4,4'-bis[N- (4-diphenylaminophenyl)-N-phenylamino]biphenyl
  • 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 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 104 to 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.
  • a light emitting device 550X described in this embodiment includes an electrode 551X, an electrode 552X, a unit 103X, and a layer 105.
  • the electrode 552X includes a region overlapping with the electrode 551X
  • the unit 103X includes a region sandwiched between the electrode 551X and the electrode 552X.
  • the layer 105 includes a region sandwiched between the unit 103X and the electrode 552X. Note that, for example, the configuration described in Embodiment 2 can be used for the unit 103X.
  • 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.
  • a material with electron injection properties can be used for layer 105.
  • the layer 105 can be called an electron injection layer.
  • a substance having electron donating properties can be used for the layer 105.
  • a composite material of an electron-donating substance and an electron-transporting material can be used for the layer 105.
  • electride can be used for layer 105.
  • 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 material with an electron mobility of 1 ⁇ 10 ⁇ 7 cm 2 /Vs or more and 5 ⁇ 10 ⁇ 5 cm 2 /Vs or less is It can be suitably used for materials that have Thereby, the amount of electrons injected into the light emitting layer can be controlled. Alternatively, it is possible to prevent the light-emitting layer from being in an electron-rich state.
  • 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 with electron transporting properties that can be used for layer 113 can be used for the composite material.
  • 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 105 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 lone pairs of electrons and a first metal can be used for layer 105. 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). Furthermore, when electrons are injected from the electrode 552X into the layer 105, 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 Composite materials that are 1 ⁇ 10 17 spins/cm 3 or higher can be used for layer 105.
  • 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(2-naphthyl)-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,
  • 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 105. 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.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view illustrating the structure of a light-emitting device according to one embodiment of the present invention.
  • the light-emitting device 550X described in this embodiment includes an electrode 551X, an electrode 552X, a unit 103X, and a layer 106 (see FIG. 2A).
  • the electrode 552X includes a region overlapping with the electrode 551X
  • the unit 103X includes a region sandwiched between the electrode 551X and the electrode 552X.
  • Layer 106 includes a region sandwiched between electrode 552X and unit 103X.
  • the layer 106 has a function of supplying electrons to the anode side and supplying holes to the cathode side by applying a voltage. Further, the layer 106 can be referred to as a charge generation layer.
  • a material having hole injection properties that can be used for layer 104 described in Embodiment 3 can be used for layer 106.
  • composite materials can be used for layer 106.
  • a laminated film in which a film containing the composite material and a film containing a material having hole transport properties are laminated can be used for the layer 106.
  • the membrane containing the material having hole transport properties is sandwiched between the membrane containing the composite material and the cathode.
  • Layer 106_1 includes a region sandwiched between unit 103X and electrode 552X
  • layer 106_2 includes a region sandwiched between unit 103X and layer 106_1.
  • ⁇ Configuration example of layer 106_1>> a material having hole injection properties that can be used for the layer 104 described in Embodiment 3 can be used for the layer 106_1.
  • a composite material can be used for layer 106_1.
  • 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 106_1.
  • the layer 106_1 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.
  • ⁇ Configuration example of layer 106_2>> For example, the material that can be used for layer 105 described in Embodiment 4 can be used for layer 106_2.
  • ⁇ Configuration example 3 of layer 106>> A stacked film in which the layer 106_1, the layer 106_2, and the layer 106_3 are stacked can be used for the layer 106.
  • Layer 106_3 includes a region sandwiched between layer 106_1 and layer 106_2.
  • a material having electron transport properties can be used for the layer 106_3.
  • the layer 106_3 can be referred to as an electronic relay layer.
  • the layer that is in contact with the anode side of the layer 106_3 can be moved away from the layer that is in contact with the cathode side of the layer 106_3.
  • the interaction between the layer in contact with the anode side of the layer 106_3 and the layer in contact with the cathode side of the layer 106_3 can be reduced. Electrons can be smoothly supplied to the layer in contact with the anode side of the layer 106_3.
  • a substance having a LUMO level is provided between the LUMO level of the substance having electron accepting properties contained in the layer in contact with the cathode side of the layer 106_3 and the LUMO level of the substance contained in the layer in contact with the anode side of the layer 106_3. , can be suitably used for the layer 106_3.
  • 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 106_3.
  • a phthalocyanine-based material can be used for the layer 106_3.
  • a phthalocyanine-based material can be used for the layer 106_3.
  • copper phthalocyanine (abbreviation: CuPc) or a metal complex having a metal-oxygen bond and an aromatic ligand can be used for the layer 106_3.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating a structure of a light-emitting device according to one embodiment of the present invention, which has a structure different from that illustrated in FIG. 2A.
  • a light emitting device 550X described in this embodiment includes an electrode 551X, an electrode 552X, a unit 103X, a layer 106, and a unit 103X2 (see FIG. 2B).
  • Unit 103X is sandwiched between electrode 552X and electrode 551X, and layer 106 is sandwiched between electrode 552X and unit 103X.
  • Unit 103X2 is sandwiched between electrode 552X and layer 106. 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.
  • a structure including a plurality of stacked units sandwiched between the electrode 551X and the electrode 552X and a layer 106 sandwiched between the plurality of units is referred to as a stacked-type light-emitting device or a tandem-type light-emitting device. There are cases where this happens.
  • Unit 103X2 includes layer 111X2, layer 112_2, and layer 113_2. Layer 111X2 is sandwiched between layer 112_2 and layer 113_2.
  • 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.
  • the layer 106 has a function of supplying electrons to one of the unit 103X or the unit 103X2 and supplying holes to the other.
  • the layer 106 described in Embodiment 5 can be used.
  • each layer of the electrode 551X, the electrode 552X, the unit 103X, the layer 106, 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.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view illustrating a structure of a display device 700 according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating a structure of a display device 700 according to one embodiment of the present invention, which is different from FIG. 3A. .
  • 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.
  • 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. 3A).
  • Light emitting device 550Y(i,j) is adjacent to light emitting device 550X(i,j).
  • 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, light emitting device 550X(i,j) and light emitting device 550Y(i,j).
  • Light emitting device 550X(i, j) includes electrode 551X(i,j), electrode 552X(i,j), and unit 103X(i,j). Electrode 552X(i,j) overlaps electrode 551X(i,j), and unit 103X(i,j) is sandwiched between electrode 552X(i,j) and electrode 551X(i,j).
  • the light emitting device 550X(i,j) has a layer 104X(i,j) and a layer 105X(i,j), and the layer 104X(i,j) has a unit 103X(i,j) and an electrode 551X(i , j), and layer 105X(i,j) is sandwiched between electrode 552X(i,j) and unit 103X(i,j).
  • the unit 103X(i,j) includes a layer 111X(i,j), a layer 112X(i,j), and a layer 113X(i,j).
  • the light-emitting device 550X described in Embodiments 2 to 6 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)
  • a configuration that can be used for electrode 552X can be used for electrode 552X (i, j).
  • the configuration that can be used for the unit 103X can be used for the unit 103X(i,j).
  • a structure that can be used for layer 104 can be used for layer 104X(i,j), and a structure that can be used for layer 105 can be used for layer 105X(i,j).
  • a configuration that can be used for the layer 111X can be used for the layer 111X(i,j)
  • a configuration that can be used for the layer 112 can be used for the layer 112X(i,j)
  • a configuration that can be used for the layer 113 can be used for the layer 112X(i,j).
  • a configuration that can be used for layer 113X(i,j) can be used.
  • the light emitting device 550Y(i,j) includes an electrode 551Y(i,j), an electrode 552Y(i,j), and a unit 103Y(i,j). Electrode 552Y(i,j) overlaps electrode 551Y(i,j), and unit 103Y(i,j) is sandwiched between electrode 552Y(i,j) and electrode 551Y(i,j).
  • the light emitting device 550Y(i,j) has a layer 104Y(i,j) and a layer 105Y(i,j), and the layer 104Y(i,j) has a unit 103Y(i,j) and an electrode 551Y(i , j), and layer 105Y(i,j) is sandwiched between electrode 552Y(i,j) and unit 103Y(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).
  • part of the configuration that can be used for the configuration of the light emitting device 550X (i, j) can be used for the configuration of the light emitting device 550Y (i, j).
  • a part of the conductive film that can be used for the electrode 552X(i,j) can be used for the electrode 552Y(i,j).
  • the structure that can be used for electrode 551X can be used for electrode 551Y(i,j).
  • a structure that can be used for layer 104 can be used for layer 104Y(i,j), and a structure that can be used for layer 105 can be used for layer 105Y(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 the same hue as the emitted light color of 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.
  • a configuration that emits light of a hue different from the emitted light color of the light emitting device 550X(i,j) can be used for the light emitting device 550Y(i,j).
  • the hue of the light ELY emitted by the unit 103Y(i,j) can be made different from the hue of the light ELX.
  • Light emitting device 550Y(i,j) differs from light emitting device 550X(i,j) in the configuration of layer 111Y(i,j).
  • different parts will be described in detail, and the above description will be used for parts having the same configuration.
  • ⁇ Configuration example of layer 111Y(i,j)>> For example, a luminescent material or a luminescent material and a host material can be used in layer 111Y(i,j). Further, the layer 111Y(i,j) can be called a light emitting layer. Note that a configuration in which the layer 111Y(i,j) 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 111Y(i,j) 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 111Y(i,j) is adjusted and the layer 111Y(i,j) 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 111Y(i,j) 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 111Y(i,j).
  • the fluorescent materials listed below can be used for the layer 111Y(i,j).
  • the present invention is not limited thereto, and various known fluorescent light-emitting substances can be used for the layer 111Y(i,j).
  • 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 N-(9,10-diphenyl-2-anthryl)-N,9-diphenyl-9H-carbazol-3-amine
  • 2PCAPA N-[9,10-bis(1,1'-biphenyl-2 -yl)-2-anthryl]-N,9-diphenyl-9H-carbazol-3-amine
  • 2PCABPhA N-(9,10-diphenyl-2-
  • 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 for layer 111Y(i,j).
  • a phosphorescent material illustrated below can be used for the layer 111Y(i,j). Note that the present invention is not limited thereto, and various known phosphorescent materials can be used for the layer 111Y(i,j).
  • 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 111Y(i,j). .
  • 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 111Y(i,j).
  • 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 light-emitting material included in the layer 111Y(i,j) is used as the host material is preferable. Thereby, energy transfer from excitons to the host material occurring in the layer 111Y(i,j) 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 112 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 113 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 material. 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).
  • the display device 700 described in this embodiment includes an insulating film 528 (see FIG. 3A).
  • 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. In addition, a discontinuity or a thin portion is formed between the film deposited on the gap 551XY(i,j) and the film deposited on the electrode 551X(i,j).
  • a discontinuity or a thin film thickness portion is formed along the step between the layers 104X(i,j) and 104Y(i,j). It is formed in the region 104XY(i,j) sandwiched therebetween.
  • the current flowing through the region 104XY(i,j) can be suppressed. Further, the current flowing between the layer 104X(i,j) and the layer 104Y(i,j) can be suppressed. Further, it is possible to suppress the occurrence of a phenomenon in which the adjacent light emitting device 550Y (i, j) unintentionally emits light due to the operation of the light emitting device 550X (i, j).
  • 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. 3B).
  • Light emitting device 550Y(i,j) is adjacent to light emitting device 550X(i,j).
  • part or all of the configuration of the light emitting device 550X(i,j) or the light emitting device 550Y(i,j) is removed in the portion overlapping with the gap 551XY(i,j); Discontinuities or thin film thickness portions are formed in the region 106XY1 (i, j) and the region 106XY2 (i, j), and the film 529_1, film 529_2, and film 529_3 are provided instead of the insulating film 528.
  • FIG. 3A which is different from the display device 700 described using FIG. 3A.
  • different parts will be described in detail, and the above description will be used for parts having the same configuration.
  • the membrane 529_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. 3B). Further, the film 529_1 includes an opening that overlaps the gap 551XY(i,j).
  • a film containing a metal, a metal oxide, an organic material, or an inorganic insulating material can be used for the film 529_1.
  • a light-shielding metal film can be used. Thereby, the configuration of the light emitting device can be protected from light irradiated during the processing process.
  • the membrane 529_2 has openings, one of which overlaps with the electrode 551X(i,j), and the other opening overlaps with the electrode 551Y(i,j). Further, the film 529_2 overlaps with the gap 551XY(i,j).
  • Membrane 529_2 includes a region in contact with layer 104X(i,j) and unit 103X(i,j).
  • the film 529_2 includes a region in contact with the layer 104Y(i,j) and the unit 103Y(i,j).
  • the film 529_2 includes a region in contact with the insulating film 521.
  • the film 529_2 can be formed using an atomic layer deposition (ALD) method. Thereby, a film with good coverage can be formed.
  • ALD atomic layer deposition
  • a metal oxide film or the like can be used for the film 529_2.
  • aluminum oxide can be used.
  • the membrane 529_3 has openings, one of which overlaps with the electrode 551X(i,j), and the other opening overlaps with the electrode 551Y(i,j). Further, the film 529_3 fills a groove formed in a region overlapping with the gap 551XY(i,j).
  • the film 529_3 can be formed using a photosensitive resin. Specifically, acrylic resin or the like can be used.
  • the layer 104X(i,j) and the layer 104Y(i,j) can be electrically insulated. Further, for example, the current flowing through the region 104XY(i,j) can be suppressed. Further, it is possible to suppress the occurrence of a phenomenon in which the adjacent light emitting device 550Y (i, j) unintentionally emits light due to the operation of the light emitting device 550X (i, j). Furthermore, the size of the step that occurs between the top surface of unit 103X(i,j) and the top surface of unit 103Y(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 that can be used for the light emitting device 550X (i, j) or the light emitting device 550Y (i, j) can be formed so that it overlaps the gap 551 can be removed from the part.
  • 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 may be 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.
  • a film that will later become the unit 103Y(i,j) is formed over the gap 551XY(i,j).
  • a first film that will later become film 529_1 is formed on the film that will later become unit 103Y(i,j).
  • an opening overlapping the gap 551XY(i,j) is formed in the first film using a photolithography method.
  • part or all of the structure of light emitting device 550Y(i,j) is removed from the region overlapping gap 551XY(i,j).
  • the unit 103Y is removed using a dry etching method.
  • organic compounds can be removed using a gas containing oxygen. As a result, a groove-like structure is formed in the region overlapping the gap 551XY(i,j).
  • a second film which will later become the film 529_2, is formed on the first film using, for example, atomic layer deposition (ALD).
  • ALD atomic layer deposition
  • a film 529_3 is formed using, for example, a photosensitive polymer. As a result, the film 529_3 fills the groove-like structure formed in the region overlapping with the gap 551XY(i,j).
  • openings overlapping with the electrodes 551Y(i,j) are formed in the first film and the second film using a photolithography method to form a film 529_1 and a film 529_2.
  • a layer 105Y(i,j) is formed on the unit 103Y2(i,j), and an electrode 552Y(i,j) is formed on the layer 105Y(i,j).
  • FIG. 4A is a cross-sectional view illustrating a structure of a display device 700 according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 4B is a cross-sectional view illustrating a structure of a display device 700 according to one embodiment of the present invention, which is different from FIG. 4A. .
  • the display device 700 described in this embodiment includes a light emitting device 550X(i,j) and a photoelectric conversion device 550S(i,j) (see FIG. 4A). Photoelectric conversion device 550S (i, j) is adjacent to light emitting device 550X (i, j).
  • 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).
  • Light emitting device 550X(i, j) includes electrode 551X(i,j), electrode 552X(i,j), and unit 103X(i,j). Electrode 552X(i,j) overlaps electrode 551X(i,j), and unit 103X(i,j) is sandwiched between electrode 552X(i,j) and electrode 551X(i,j).
  • the light emitting device 550X(i,j) has a layer 104X(i,j) and a layer 105X(i,j), and the layer 104X(i,j) has a unit 103X(i,j) and an electrode 551X(i , j), and layer 105X(i,j) is sandwiched between electrode 552X(i,j) and unit 103X(i,j).
  • the light-emitting device 550X described in Embodiments 2 to 6 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)
  • a configuration that can be used for electrode 552X can be used for electrode 552X (i, j).
  • the configuration that can be used for the unit 103X can be used for the unit 103X(i,j).
  • a structure that can be used for layer 104 can be used for layer 104X(i,j), and a structure that can be used for layer 105 can be used for layer 105X(i,j).
  • the photoelectric conversion device 550S(i,j) includes an electrode 551S(i,j), an electrode 552S(i,j), and a unit 103S(i,j). Electrode 552S(i,j) overlaps electrode 551S(i,j), and unit 103S(i,j) is sandwiched between electrode 552S(i,j) and electrode 551S(i,j).
  • the photoelectric conversion device 550S(i,j) has a layer 104S(i,j) and a layer 105S(i,j), and the layer 104S(i,j) has a unit 103S(i,j) and an electrode 551S( layer 105S(i,j) is sandwiched between electrode 552S(i,j) and unit 103S(i,j).
  • the electrode 551S(i,j) is adjacent to the electrode 551X(i,j), and a gap 551XS(i,j) is provided between the electrode 551S(i,j) and the electrode 551X(i,j).
  • part of the structure that can be used for the structure of the light emitting device 550X(i,j) described in Embodiments 2 to 6 can be used for the structure of the photoelectric conversion device 550S(i,j).
  • a part of the conductive film that can be used for the electrode 552X(i,j) can be used for the electrode 552S(i,j)
  • a structure that can be used for the electrode 551X can be used for the electrode 551S(i,j). It can be used for.
  • a structure that can be used for layer 104 can be used for layer 104S(i,j), and a structure that can be used for layer 105 can be used for layer 105S(i,j). This allows some of the configurations to be made common. Furthermore, the manufacturing process can be simplified.
  • the photoelectric conversion device 550S(i,j) has a unit 103S(i,j) with a function of converting light into electric current instead of the unit 103X(i,j) with a function of emitting light. is different from light emitting device 550X(i,j).
  • different parts will be described in detail, and the above description will be used for parts having the same configuration.
  • Unit 103S(i, j) has a single layer structure or a laminated structure.
  • a layer selected from functional layers such as a hole transport layer, an electron transport layer, and a carrier block layer can be used for the unit 103S (i, j).
  • Unit 103S(i,j) includes layer 114S(i,j), layer 112S(i,j), and layer 113S(i,j) (see FIG. 4A).
  • Layer 114S(i,j) is sandwiched between layer 112S(i,j) and layer 113S(i,j). Note that the layer 112S(i,j) is sandwiched between the electrode 551S(i,j) and the layer 114S(i,j), and the layer 113 is sandwiched between the electrode 552S(i,j) and the layer 114S(i,j). caught in between.
  • the unit 103S(i,j) has a function of absorbing light hv and supplying electrons to one electrode and holes to the other electrode.
  • the unit 103S(i,j) supplies holes to the electrode 551S(i,j) and electrons to the electrode 552S(i,j).
  • part of the configuration that can be used for the configuration of unit 103X described in Embodiment 2 can be used for the configuration of unit 103S(i,j).
  • a configuration that can be used for layer 112 can be used for layer 112S(i,j)
  • a configuration that can be used for layer 113 can be used for layer 113S(i,j). This allows some of the configurations to be made common. Furthermore, the manufacturing process can be simplified.
  • the layer 114S(i,j) can be called a photoelectric conversion layer.
  • the layers 114S(i,j) absorb light hv and supply electrons to the layer adjacent to one side and holes to the layer adjacent to the other side.
  • layer 114S(i,j) supplies holes to layer 112 and electrons to layer 113.
  • materials that can be used in organic solar cells can be used for layer 114S(i,j).
  • electron-accepting materials and electron-donating materials can be used for layer 114S(i,j).
  • electron-accepting material For example, fullerene derivatives, non-fullerene electron acceptors, etc. can be used as the electron-accepting material.
  • electron-accepting materials include C 60 fullerene, C 70 fullerene, [6,6]-phenyl-C 71 -butyric acid methyl ester (abbreviation: PC71BM), [6,6]-phenyl-C 61 -butyric acid Methyl ester (abbreviation: PC61BM), 1',1'',4',4''-tetrahydro-di[1,4]methanonaphthaleno[1,2:2',3',56,60:2'', 3''][5,6]fullerene-C 60 (abbreviation: ICBA), etc. can be used.
  • non-fullerene electron acceptor for example, perylene derivatives, compounds having a dicyanomethyleneindanone group, etc. can be used.
  • N,N'-dimethyl-3,4,9,10-perylene dicarboximide abbreviation: Me-PTCDI
  • electron-donating material For example, phthalocyanine compounds, tetracene derivatives, quinacridone derivatives, rubrene derivatives, etc. can be used as the electron-donating material.
  • electron-donating materials include copper (II) phthalocyanine (abbreviation: CuPc), tin (II) phthalocyanine (abbreviation: SnPc), zinc phthalocyanine (abbreviation: ZnPc), and tetraphenyldibenzoperiflanthene (abbreviation: DBP). ), rubrene, etc. can be used.
  • CuPc copper
  • SnPc tin
  • ZnPc zinc phthalocyanine
  • DBP tetraphenyldibenzoperiflanthene
  • rubrene, etc. can be used.
  • a single layer structure or a layered structure can be used for layer 114S(i,j).
  • a bulk heterojunction type structure can be used for layer 114S(i,j).
  • a heterojunction type structure can be used for layer 114S(i,j).
  • a mixed material including an electron-accepting material and an electron-donating material can be used for layer 114S(i,j) (see FIG. 4A).
  • a structure in which a mixed material including an electron-accepting material and an electron-donating material is used for the layer 114S(i,j) can be called a bulk heterojunction type.
  • a mixed material including C 70 fullerene and DBP can be used for layer 114S(i,j).
  • Layer 114N(i,j) and layer 114P(i,j) may be used for layer 114S(i,j) (see FIG. 4B).
  • Layer 114N(i,j) is sandwiched between one electrode and layer 114P(i,j), and layer 114P(i,j) is sandwiched between layer 114N(i,j) and the other electrode.
  • layer 114N(i,j) is sandwiched between electrode 552S(i,j) and layer 114P(i,j)
  • layer 114P(i,j) is sandwiched between layer 114N(i,j) and electrode 551S( i, j).
  • n-type semiconductor can be used for layer 114N(i,j).
  • Me-PTCDI can be used for layer 114N(i,j).
  • a p-type semiconductor can be used for the layer 114P(i,j).
  • rubrene can be used in layer 114P(i,j).
  • the photoelectric conversion device 550S(i,j) having a configuration in which the layer 114P(i,j) is in contact with the layer 114N(i,j) can be called a PN junction type photodiode.
  • 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 pair 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 a device according to one embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a different cross-sectional view from FIG. 7A.
  • 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 2 to 6 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.
  • the light emitting device 550X(i,j) has one electrode electrically connected to the pixel circuit 530X(i,j), and the other electrode 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.
  • 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 indicated by a dotted line 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. .
  • 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.
  • EL layer 616 includes the configuration described in any one of Embodiments 2 to 6. 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.).
  • a light emitting device is formed by the first electrode 613, the EL layer 616, and the second electrode 617.
  • the light-emitting device is the light-emitting device described in any one of Embodiments 2 to 6.
  • 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 2 to 6 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 on the second electrode.
  • 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.
  • ALD atomic layer deposition
  • ALD method it is possible to form a protective film that is dense, has fewer defects such as cracks or pinholes, or has a uniform thickness. 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.
  • the light-emitting device in this embodiment uses the light-emitting device described in any one of Embodiments 2 to 6, a light-emitting device with good characteristics can be obtained. Specifically, since the light-emitting device described in any one of Embodiments 2 to 6 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 2 to 6, 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. It may also be displayed.
  • a microresonator structure (microcavity) can be suitably applied.
  • a light emitting device having a microresonator structure (microcavity) 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.
  • microresonator structure By having a microresonator structure (microcavity), it is possible to increase the emission intensity of a specific wavelength in the front direction, and thus it is possible to reduce power consumption.
  • all subpixels have a microresonator structure (microcavity) tailored to the wavelength of each color. ) can be applied, so 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 2 to 6, a light-emitting device with good characteristics can be obtained. Specifically, since the light-emitting device described in any one of Embodiments 2 to 6 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 2 to 6 is used also in a passive matrix type 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 second to sixth 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.
  • the EL layer 403 is formed on the first electrode 401.
  • the EL layer 403 has a configuration that combines the layer 104, the unit 103X, and the layer 105 in any one of Embodiments 2 to 6, or a configuration that combines the layer 104, the unit 103X, the layer 106, the unit 103X2, and the layer 105, etc. corresponds to 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 second to sixth 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 2 to 6 as an EL element, and can have low power consumption. .
  • Embodiment 12 In this embodiment, an example of an electronic device including a part of the light-emitting device described in any one of Embodiments 2 to 6 will be described.
  • the light-emitting device described in any one of Embodiments 2 to 6 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.
  • the display portion 7103 can display an image, and the display portion 7103 is configured by arranging the light-emitting devices described in any one of Embodiments 2 to 6 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 2 to 6 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.
  • the mobile terminal includes a display portion 7402 that is manufactured by arranging the light-emitting devices described in any one of Embodiments 2 to 6 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 2 to 6 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 11 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 2 to 6 is used as an indoor lighting device 3001. Since the light-emitting device described in any one of Embodiments 2 to 6 is a light-emitting device with high luminous efficiency, a lighting device with low power consumption can be obtained. Further, since the light emitting device described in any one of Embodiments 2 to 6 can be made large in area, it can be used as a large area lighting device. Further, since the light emitting device described in any one of Embodiments 2 to 6 is thin, it can be used as a thin lighting device.
  • the light emitting device described in any one of Embodiments 2 to 6 can also be mounted on the windshield or dashboard of an automobile.
  • FIG. 17 shows an embodiment in which the light emitting device described in any one of Embodiments 2 to 6 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 2 to 6.
  • Display area 5200 and display area 5201 are display devices equipped with the light emitting device described in any one of Embodiments 2 to 6 provided on the 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. It can be a see-through display device. 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 2 to 6 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 2 to 6 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.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating the results of measuring the 1 H NMR spectrum of Ir(mppy-3CP) 3 .
  • FIG. 20 is a diagram illustrating the results of measuring the absorption spectrum and emission spectrum of a dichloromethane solution containing Ir(mppy-3CP) 3 .
  • FIG. 21 is a diagram illustrating the results of measuring the 1 H NMR spectrum of Ir(mppy-dmCP) 3 .
  • FIG. 22 is a diagram illustrating the results of measuring the absorption spectrum and emission spectrum of a dichloromethane solution containing Ir(mppy-dmCP) 3 .
  • FIG. 23 is a diagram illustrating the results of measuring the 1 H NMR spectrum of Ir(mppy-m5CP) 3 .
  • FIG. 24 is a diagram illustrating the results of measuring the absorption spectrum and emission spectrum of a dichloromethane solution containing Ir(mppy-m5CP) 3 .
  • FIG. 25 is a diagram illustrating the results of measuring the 1 H NMR spectrum of Ir(ppy-m5CP) 3 .
  • FIG. 26 is a diagram illustrating the results of measuring the absorption spectrum and emission spectrum of a dichloromethane solution containing Ir(ppy-m5CP) 3 .
  • Step 1 Synthesis of 4-methyl-2-phenyl-5-(3-cyanophenyl)pyridine (abbreviation: Hmppy-3CP)>> 2.36 g of 5-bromo-4-methyl-2-phenylpyridine, 1.77 g of 3-cyanophenylboronic acid, 2.54 g of tripotassium phosphate, 35 mL of toluene, and 3.5 mL of water were placed in a reflux tube. The mixture was placed in a three-necked flask equipped with a 3-necked flask, and the inside was purged with nitrogen.
  • Hmppy-3CP 4-methyl-2-phenyl-5-(3-cyanophenyl)pyridine
  • Step 2 Synthesis of tris[2-(4-methyl-5-(3-cyanophenyl)-2-pyridinyl- ⁇ N)phenyl- ⁇ C]iridium(III) (abbreviation: Ir(mppy-3CP) 3 )) ⁇ 2.42 g of 4-methyl-2-phenyl-5-(3-cyanophenyl)pyridine (abbreviation: Hmppy-3CP) obtained in step 1 above and tris(2,4-pentanedionato)iridium(III) ( Abbreviation: Ir(acac) 3 ) 0.88 g was placed in a reaction vessel equipped with a three-way cock, and the inside of the reaction vessel was purged with argon. The reaction was carried out at 250° C. for 71 hours while stirring.
  • the synthesis scheme (1b) of step 2 is shown below.
  • the obtained solid was separated using silica gel column chromatography using dichloromethane as a mobile phase. Further, from the solid obtained by distilling off the mobile phase and a mixed solution of dichloromethane and methanol, 0.22 g of a yellow solid (yield 12%) was obtained using a recrystallization method. 0.22 g of the yellow solid was purified by sublimation using a train sublimation method to obtain 0.15 g (yield: 68%) of the target product in the form of a yellow solid. Note that the sublimation purification conditions were a pressure of 2.7 Pa, an argon gas flow rate of 10.5 mL/min, and a heating temperature of 370°C.
  • FIG. 20 shows the measurement results of the ultraviolet-visible absorption spectrum (hereinafter simply referred to as "absorption spectrum") and emission spectrum of a dichloromethane solution containing Ir(mppy-3CP) 3 .
  • the horizontal axis represents wavelength, and the vertical axis represents absorption intensity or emission intensity.
  • Ir(mppy-3CP) 3 has an emission peak at 540 nm, and green emission was observed from dichloromethane.
  • the absorption spectrum shown in FIG. 20 is the result of subtracting the absorption spectrum measured by placing only dichloromethane in a quartz cell from the absorption spectrum measured by placing a dichloromethane solution (0.010 mmol/L) in a quartz cell.
  • the absorption spectrum was measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (Model V550, manufactured by JASCO Corporation), and a dichloromethane solution (0.010 mmol/L) was placed in a quartz cell, and the measurement was performed at room temperature.
  • a fluorometer (FS920 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) was used, and a dichloromethane deoxygenated solution ( 0.010 mmol/L) was placed in a quartz cell, the cell was sealed tightly, and the measurement was performed at room temperature.
  • Ir(mppy-3CP) 3 has a methyl group at R 107 of the pyridine ring.
  • the methyl group suppresses the free rotation of the phenyl group into which the cyano group has been introduced.
  • Ir(mppy-3CP) 3 exhibits excellent thermophysical properties. It also narrows the width of the emission spectrum and increases the color purity of the emitted color. Further, it can be suitably used as a green light emitting material.
  • Step 1 After degassing the inside of the flask by stirring under reduced pressure, 0.56 g of dipalladium(II) acetate (abbreviation: Pd(OAc) 2 ) and 1.65 g of triphenylphosphine (abbreviation: PPh 3 ) were added. added. The reaction was carried out at 50° C. for 19.5 hours while stirring.
  • the synthesis scheme (2a) of Step 1 is shown below.
  • the resulting mixture was washed with water and methanol while being filtered under suction.
  • the obtained solid was separated using silica gel column chromatography using dichloromethane as a mobile phase. Further, from the solid obtained by distilling off the mobile phase and a mixed solution of dichloromethane and methanol, 0.16 g of a yellow solid (yield 7%) was obtained using a recrystallization method. 0.16 g of the yellow solid was purified by sublimation using a train sublimation method to obtain 0.10 g of the target product in the form of a yellow solid (yield: 63%). Note that the sublimation purification conditions were a pressure of 2.6 Pa, an argon gas flow rate of 11 mL/min, and a heating temperature of 360°C.
  • step 4 As a result of measurement using nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1H -NMR), it was confirmed that the yellow solid obtained in step 4 was Ir(mppy-dmCP) 3 .
  • the 1 H-NMR chart is shown in FIG. 21, and the analysis results are shown below.
  • FIG. 22 shows the measurement results of the ultraviolet-visible absorption spectrum and emission spectrum of a dichloromethane solution containing Ir(mppy-dmCP) 3 .
  • the horizontal axis represents wavelength, and the vertical axis represents absorption intensity or emission intensity.
  • Ir(mppy-dmCP) 3 has an emission peak at 519 nm, and green emission was observed from dichloromethane.
  • the absorption spectrum shown in FIG. 22 is the result of subtracting the absorption spectrum measured by placing only dichloromethane in a quartz cell from the absorption spectrum measured by placing a dichloromethane solution (0.0105 mmol/L) in a quartz cell.
  • the absorption spectrum was measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (Model V550, manufactured by JASCO Corporation), and a dichloromethane solution (0.0105 mmol/L) was placed in a quartz cell, and the measurement was performed at room temperature.
  • an absolute PL quantum yield measuring device (Model C11347-01 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) was used, and a nitrogen atmosphere was used in a glove box (LABstar M13 (1250/780) manufactured by Bright Co., Ltd.).
  • a dichloromethane deoxidizing solution (0.0105 mmol/L) was placed in a quartz cell, the cell was sealed tightly, and measurements were taken at room temperature.
  • Ir(mppy-dmCP) 3 has methyl at two ortho positions (R 102 and R 106 ) of the phenyl group in which a cyano group is introduced into R 104 in the general formula (G0) shown in Embodiment Mode 1. Equipped with a base. Further, a methyl group is provided at R 107 of the pyridine ring. These three methyl groups very strongly inhibit the free rotation of the phenyl group. As a result, Ir(mppy-dmCP) 3 exhibits excellent thermophysical properties. It also narrows the width of the emission spectrum and increases the color purity of the emitted color. Further, it can be suitably used as a green light emitting material.
  • Step 2 Tris[2-(4-methyl-5-(5-cyano-2-methylphenyl)-2-pyridinyl- ⁇ N)phenyl- ⁇ C]iridium(III) (abbreviation: Ir(mppy-m5CP)) 3 )) synthesis ⁇ 2.42 g of 4-methyl-2-phenyl-5-(5-cyano-2-methylphenyl)pyridine (abbreviation: Hmppy-m5CP) obtained in step 1 above and tris(2,4-pentanedionato)iridium 0.88 g of (III) (abbreviation: Ir(acac) 3 ) was placed in a reaction vessel equipped with a three-way cock, and the inside of the reaction vessel was purged with argon. The reaction was carried out at 250° C. for 67.5 hours while stirring.
  • the synthesis scheme (3b) of step 2 is shown below.
  • the obtained solid was separated using silica gel column chromatography using dichloromethane as a mobile phase. Further, from the solid obtained by distilling off the mobile phase and a mixed solution of dichloromethane and methanol, 0.24 g of a yellow solid (yield 19%) was obtained using a recrystallization method. 0.24 g of the yellow solid was purified by sublimation by a train sublimation method to obtain 0.18 g of the target product in the form of a yellow solid (yield 75%). Note that the sublimation purification conditions were a pressure of 2.6 Pa, an argon gas flow rate of 11 mL/min, and a heating temperature of 375°C.
  • the measurement results of the ultraviolet-visible absorption spectrum and emission spectrum of a dichloromethane solution containing Ir(mppy-m5CP) 3 are shown in FIG.
  • the horizontal axis represents wavelength, and the vertical axis represents absorption intensity or emission intensity.
  • Ir(mppy-m5CP) 3 has an emission peak at 523 nm, and green emission was observed from dichloromethane.
  • the absorption spectrum shown in FIG. 24 is the result of subtracting the absorption spectrum measured by placing only dichloromethane in a quartz cell from the absorption spectrum measured by placing a dichloromethane solution (0.0109 mmol/L) in a quartz cell.
  • the absorption spectrum was measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (Model V550, manufactured by JASCO Corporation), and a dichloromethane solution (0.0109 mmol/L) was placed in a quartz cell, and the measurement was performed at room temperature.
  • a fluorometer (FS920 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) was used, and a dichloromethane deoxygenated solution ( 0.0109 mmol/L) was placed in a quartz cell, the cell was sealed tightly, and the measurement was performed at room temperature.
  • Ir(mppy-m5CP) 3 has a methyl group at R 102 at the ortho position of the phenyl group in which a cyano group is introduced at R 105 in the general formula (G0) shown in Embodiment Mode 1. Further, a methyl group is provided at R 107 of the pyridine ring. These two methyl groups strongly inhibit the free rotation of the phenyl group. As a result, Ir(mppy-m5CP) 3 exhibits excellent thermophysical properties. It also narrows the width of the emission spectrum and increases the color purity of the emitted color. Further, it can be suitably used as a green light emitting material.
  • Step 2 Synthesis of tris[2-(5-(5-cyano-2-methylphenyl)-2-pyridinyl- ⁇ N)phenyl- ⁇ C]iridium(III) (abbreviation: Ir(ppy-m5CP) 3 ) ⁇ 2.22 g of 5-(5-cyano-2-methylphenyl)-2-phenylpyridine (abbreviation: Hppy-m5CP) obtained in step 1 above and tris(2,4-pentanedionato)iridium(III) ( Abbreviation: Ir(acac) 3 ) 0.78 g was placed in a reaction vessel equipped with a three-way cock, and the inside of the reaction vessel was replaced with argon. The reaction was carried out at 250° C. for 78 hours while stirring. The synthesis scheme (4b) of step 2 is shown below.
  • the solid obtained by distilling off the mobile phase was separated using silica gel column chromatography using dichloromethane as a mobile phase.
  • 0.30 g (yield 19%) of the target product in the form of a yellow solid was obtained using a recrystallization method.
  • FIG. 26 shows the measurement results of the ultraviolet-visible absorption spectrum and emission spectrum of a dichloromethane solution containing Ir(ppy-m5CP) 3 .
  • the horizontal axis represents wavelength, and the vertical axis represents absorption intensity or emission intensity.
  • Ir(ppy-m5CP) 3 has an emission peak at 540 nm, and green emission was observed from dichloromethane.
  • the absorption spectrum shown in FIG. 26 is the result of subtracting the absorption spectrum measured by placing only dichloromethane in a quartz cell from the absorption spectrum measured by placing a dichloromethane solution (0.0099 mmol/L) in a quartz cell.
  • a dichloromethane solution (0.0099 mmol/L) was placed in a quartz cell using an ultraviolet-visible spectrophotometer (Model V550, manufactured by JASCO Corporation), and measurement was performed at room temperature.
  • a fluorometer (FS920 manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) was used, and a dichloromethane deoxygenated solution ( 0.0099 mmol/L) was placed in a quartz cell, the cell was sealed tightly, and the measurement was performed at room temperature.
  • Ir(ppy-m5CP) 3 has a cyano group introduced into R 105 and a methyl group at R 102 at the ortho position of the phenyl group. This methyl group strongly suppresses the free rotation of the phenyl group. As a result, Ir(ppy-m5CP) 3 exhibits excellent thermophysical properties. It also narrows the width of the emission spectrum and increases the color purity of the emitted color. Further, it can be suitably used as a green light emitting material.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating the configuration of the light emitting device 550X.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating current density-luminance characteristics of light-emitting device 1 and light-emitting device 2.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating the luminance-current efficiency characteristics of the light-emitting device 1 and the light-emitting device 2.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating voltage-luminance characteristics of light-emitting device 1 and light-emitting device 2.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating voltage-current characteristics of light-emitting device 1 and light-emitting device 2.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating the luminance-external quantum efficiency characteristics of the light-emitting device 1 and the light-emitting device 2. Note that the external quantum efficiency was calculated from the luminance assuming that the light distribution characteristic of the light emitting device was Lambertian type.
  • FIG. 33 is a diagram illustrating the emission spectrum when light emitting device 1 and light emitting device 2 emit light at a brightness of 1000 cd/m 2 .
  • FIG. 34 is a diagram illustrating the change over time in the normalized luminance of the light emitting device 1 when emitting light at a constant current density (50 mA/cm 2 ).
  • the manufactured light emitting device 1 described in this example has the same configuration as the light emitting device 550X (see FIG. 27).
  • Table 1 shows the configuration of the light emitting device 1. 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.
  • the light emitting device 1 described in this example was manufactured using a method having the following steps.
  • an electrode 551X was formed. Specifically, it was formed by a sputtering method using indium oxide-tin oxide (abbreviation: ITSO) containing silicon or silicon oxide as a target. Note that the electrode 551X includes ITSO, has a thickness of 70 nm, and an area of 4 mm 2 (2 mm x 2 mm).
  • ITSO indium oxide-tin oxide
  • the workpiece on which the electrodes were formed was washed with water, baked at 200° C. for 1 hour, and then subjected to UV ozone treatment for 370 seconds. Thereafter, it was introduced into a vacuum evaporation apparatus 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 apparatus. Thereafter, it was left to cool for about 30 minutes.
  • DBT3P-II 4,4',4''-(benzene-1,3,5-triyl)tri(dibenzothiophene)
  • MoOx molybdenum oxide
  • layer 112X was formed on layer 104X. Specifically, the material was deposited using a resistance heating method. Note that the layer 112X contains 4,4'-diphenyl-4''-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamine (abbreviation: PCBBi1BP) and has a thickness of 20 nm.
  • PCBBi1BP 4,4'-diphenyl-4''-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)triphenylamine
  • layer 113X1 was formed on layer 111X. Specifically, the material was deposited using a resistance heating method. Note that the layer 113X1 includes mPCCzPTzn-02 and has a thickness of 20 nm.
  • layer 113X2 was formed on layer 113X1. Specifically, the material was deposited using a resistance heating method. Note that the layer 113X2 contains 2,9-di(2-naphthyl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (abbreviation: NBphen) and has a thickness of 10 nm.
  • NBphen 2,9-di(2-naphthyl)-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline
  • layer 105X was formed on layer 113X2. Specifically, the material was deposited using a resistance heating method. Note that the layer 105X contains lithium fluoride (LiF) and has a thickness of 1 nm.
  • LiF lithium fluoride
  • electrode 552X was formed on layer 105X. Specifically, the material was deposited using a resistance heating method. Note that the electrode 552X includes aluminum (Al) and has a thickness of 200 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 . Further, in an environment of 85° C., the light emitting device was caused to emit light at a constant current density (50 mA/cm 2 ), and the elapsed time LT50 until the brightness decreased to 50% of the initial brightness was measured. LT50 is shown in Table 3. Table 2 also lists the characteristics of other light emitting devices whose configurations will be described later.
  • the light emitting device 1 exhibited good characteristics. For example, the light emitting device 1 was able to increase the elapsed time LT50 until the luminance decreased to 50% of the initial brightness in a severe high temperature environment of 85°C. Furthermore, compared to Comparative Device 1, the configuration of which will be explained in Reference Example 1, which will be described later, a longer driving life was achieved. Furthermore, heat resistance was improved by introducing the cyano group without impairing the properties of good driving voltage and good external quantum efficiency.
  • the manufactured light emitting device 2 described in this example has the same configuration as the light emitting device 550X (see FIG. 27).
  • the configuration of light emitting device 2 differs from light emitting device 1 in layer 111X.
  • the layer 111X contains tris[2-(4-methyl-5-(5-cyano-2-methylphenyl)-2-pyridinyl- ⁇ N)phenyl- ⁇ C instead of Ir(mppy-3CP) 3 ]
  • the method for manufacturing light-emitting device 2 differs from the method for manufacturing light-emitting device 1 in that Ir(mppy-m5CP) 3 was used instead of Ir(mppy-3CP) 3 in the fourth step.
  • Ir(mppy-m5CP) 3 was used instead of Ir(mppy-3CP) 3 in the fourth step.
  • 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 2 exhibited good characteristics. For example, the light emitting device 2 emitted green light with high color purity. It also had color purity that could be suitably used for full-color displays.
  • the manufactured comparative device 1 described in this reference example has the same configuration as the light emitting device 550X (see FIG. 27).
  • the configuration of comparative device 1 differs from light emitting device 1 in layer 111X.
  • the layer 111X contains [2-(4-methyl-5 - phenyl-2-pyridinyl- ⁇ N)phenyl- ⁇ C]bis[2-(2-pyridinyl- It differs from light-emitting device 1 in that it contains ⁇ N) phenyl- ⁇ C]iridium (III) (abbreviation: Ir(ppy) 2 (mdppy)).
  • Comparative device 1 described in this example was manufactured using a method having the following steps.
  • the method for manufacturing comparative device 1 differs from the method for manufacturing light emitting device 1 in that Ir(ppy) 2 (mdppy) was used instead of Ir(mppy-3CP) 3 in the fourth step.
  • Ir(ppy) 2 (mdppy) was used instead of Ir(mppy-3CP) 3 in the fourth step.
  • comparison device 1 emitted light EL1 (see FIG. 27).
  • the operating characteristics of Comparative Device 1 were measured at room temperature (see FIGS. 28 to 33).
  • Table 2 shows the main initial characteristics when the manufactured comparative device 1 was caused to emit light at a luminance of about 1000 cd/m 2 . Further, in an environment of 85° C., Comparative Device 1 was caused to emit light at a constant current density (50 mA/cm 2 ), and the elapsed time LT50 until the brightness decreased to 50% of the initial brightness was measured. LT50 is shown in Table 3.
  • ANO conductive film, C21: capacitance, C22: capacitance, CFX: colored layer, CP: conductive material, GD: drive circuit, hv: light, M21: transistor, N21: node, N22: node, SD: drive circuit, SW21: switch, SW22: switch, SW23: switch, ELX: light, ELY: light, 103S: unit, 103X: unit, 103Y: unit, 104S: layer, 104X: layer, 104XY: region, 104Y: layer, 104: layer, 105S: layer, 105X: layer, 105Y: layer, 105: layer, 106_1: layer, 106_2: layer, 106_3: layer, 106: layer, 111X: layer, 111Y: layer, 112_2: layer, 112S: layer, 112X: layer, 112: layer, 113_2: layer, 113S: layer, 113X: layer, 113: layer, 114N

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Abstract

利便性、有用性または信頼性に優れた新規な有機化合物を提供する。一般式（Ｇ０）で表される有機化合物。ただし、一般式（Ｇ０）において、Ｘは、窒素原子または炭素原子であり、Ｘが炭素原子であるとき、Ｘは、水素または置換基と結合し、Ｒ１０４およびＲ１０５のいずれか一方は、シアノ基であり、Ｒ１０２およびＲ１０７の少なくとも一は、炭素数１乃至６のアルキル基であり、Ｒ１０１乃至Ｒ１１１の他は、それぞれ独立に、水素または置換基である。置換基は、それぞれ独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至５のヘテロアリール基、アミノ基またはヒドロキシ基であり、また、互いに結合して環を形成してもよい。また、ｎは１以上３以下の整数であり、Ｌは配位子である。

Description

有機化合物、発光デバイス、表示装置
本発明の一態様は、有機化合物、発光デバイス、表示装置、電子機器、発光装置、照明装置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。
例えば、ねじれたアリール基を含む新規な有機化合物が知られている。当該有機化合物は、特に、配位子のピリジン部分にねじれたアリール基を有する２−フェニルピリジン配位子を含む。これらの化合物は、有機発光性デバイスにおいて、特に発光性ドーパントとして使用することができる（特許文献１）。
ＷＯ２０１０／０２８１５１号
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有機化合物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発光デバイス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、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な発光装置を提供することを課題の一とする。または、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な照明装置を提供することを課題の一とする。または、新規な有機化合物、新規な発光デバイス、新規な表示装置、新規な電子機器、新規な発光装置、新規な照明装置、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、一般式（Ｇ０）で表される有機化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
ただし、一般式（Ｇ０）において、Ｘは、窒素原子または炭素原子であり、Ｘが炭素原子であるとき、Ｘは、水素または置換基と結合する。
また、Ｒ１０４およびＲ１０５のいずれか一方はシアノ基であり、Ｒ１０２およびＲ１０７の少なくとも一は、炭素数１乃至６のアルキル基であり、Ｒ１０１乃至Ｒ１１１の他は、それぞれ独立に、水素または置換基である。
上記の置換基は、それぞれ独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至５のヘテロアリール基、アミノ基またはヒドロキシ基であり、また、互いに結合して環を形成してもよい。
ｎは１以上３以下の整数であり、Ｌは構造式（Ｌ０）で表される配位子である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
構造式（Ｌ０）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２０８は、それぞれ独立に、水素または炭素数１乃至６のアルキル基であり、また、一般式（Ｇ０）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、フェニル基に導入されたシアノ基が分子内の結合エネルギーを安定化することができるため熱物性を向上させることができる。また、フェニル基に導入されたシアノ基が分子軌道のエネルギーを安定化するため発光波長を調節することができる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な有機化合物を提供することができる。
（２）また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ１）で表される有機化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
ただし、一般式（Ｇ１）において、Ｘは、窒素原子または炭素原子であり、Ｘが炭素原子であるとき、Ｘは、水素または置換基と結合する。
また、Ｒ１０２およびＲ１０７の少なくとも一は、炭素数１乃至６のアルキル基であり、Ｒ１０１乃至Ｒ１１１の他は、それぞれ独立に、水素または置換基である。
上記の置換基は、それぞれ独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至５のヘテロアリール基、アミノ基またはヒドロキシ基であり、また、互いに結合して環を形成してもよい。
ｎは１以上３以下の整数であり、Ｌは構造式（Ｌ１）で表される配位子である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
構造式（Ｌ１）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２０８は、それぞれ独立に、水素または炭素数１乃至６のアルキル基であり、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。
以上のような構成を有する一般式（Ｇ１）で表される有機化合物において、Ｒ１０２またはＲ１０７は、シアノ基が導入されたフェニル基とイリジウムが配位するフェニルピリジン骨格の間に、立体障害効果をもたらす。これにより、シアノ基が導入されたフェニル基の自由な回転が抑制され、化合物の熱物性を向上させること、例えば、熱分解を抑制すること、合成反応中での高温加熱により分解を抑制することができ、合成の収率を向上させることができる。また、熱分解することなく昇華する昇華性を向上することができる。また、高温環境下での使用に耐性を発現することができる。また、シアノ基が導入されたフェニル基とイリジウムが配位するフェニルピリジン骨格の間に生じるねじれによって、発光波長を短くすることができる。また、高い発光効率を実現できる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な有機化合物を提供することができる。
（３）また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ２）で表される有機化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
ただし、一般式（Ｇ２）において、Ｒ１０２およびＲ１０７の少なくとも一は、炭素数１乃至６のアルキル基であり、Ｒ１０２乃至Ｒ１１２の他は、それぞれ独立に、水素または置換基である。
上記置換基は、それぞれ独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至５のヘテロアリール基、アミノ基またはヒドロキシ基であり、また、互いに結合して環を形成してもよい。
また、一般式（Ｇ２）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、合成のステップを短縮し、収率を向上することができる。また、分子配向させやすく、発光効率を向上することができる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な有機化合物を提供することができる。
（４）また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ３）で表される有機化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
ただし、一般式（Ｇ３）において、Ｒ１０２およびＲ１０７の少なくとも一は、炭素数１乃至６のアルキル基であり、Ｒ１０２乃至Ｒ１１２の他は、それぞれ独立に、水素または置換基である。
上記の置換基は、それぞれ独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至５のヘテロアリール基、アミノ基またはヒドロキシ基であり、また、互いに結合して環を形成してもよい。
また、一般式（Ｇ３）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、合成の収率を向上することができる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な有機化合物を提供することができる。
（５）また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ４）で表される有機化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
ただし、一般式（Ｇ４）において、Ｒ１０２およびＲ１０７の少なくとも一は、炭素数１乃至６のアルキル基であり、Ｒ１０２乃至Ｒ１０７の他は、それぞれ独立に、水素または置換基である。
上記の置換基は、それぞれ独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至５のヘテロアリール基、アミノ基またはヒドロキシ基であり、また、互いに結合して環を形成してもよい。
また、一般式（Ｇ４）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、ホモレプティック型の構造であっても、熱安定性を高めることができる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な有機化合物を提供することができる。
（６）また、本発明の一態様は、第１の電極と、第２の電極と、第１のユニットと、を有する発光デバイスである。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、上記の有機化合物を含む。
これにより、前記第１のユニットは本発明の一態様の有機化合物を含む。また、本発明の一態様の有機化合物の発光スペクトルは５００ｎｍより短い波長の光を含むため、蛍光性の発光材料と共に用いて、当該蛍光性の発光材料に効率よくエネルギーを移動することができる。また、発光デバイスの輝度が、使用に伴い低下してしまう現象を抑制することができる。また、発光デバイスの信頼性を向上することができる。また、特に室温より高い温度における発光デバイスの信頼性を向上することができる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な発光デバイスを提供することができる。
（７）また、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３の電極、第４の電極、第２のユニットおよび第１の層を備える。第２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１の層は、第２のユニットおよび第３の電極の間に挟まれる。
第２のユニットは上記の有機化合物を含み、第１の層は、ハロゲン基もしくはシアノ基を含む第２の有機化合物または遷移金属酸化物を含む。
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５の電極、第６の電極、第３のユニットおよび第２の層を備える。第５の電極は、第３の電極との間に間隙を備える。また、第３のユニットは第６の電極および第５の電極の間に挟まれ、第３のユニットは、発光性の材料を含む。また、第２の層は、第３のユニットおよび第５の電極の間に挟まれる。
第２の層は、第２の有機化合物または遷移金属酸化物を含み、第２の層は、第１の層との間に、第１の層より膜厚が薄い領域を備え、当該領域は上記の間隙と重なる。
これにより、例えば、膜厚が薄い領域を流れる電流を抑制できる。また、第１の層および第２の層の間を流れる電流を抑制できる。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。
（８）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。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３の電極、第４の電極および第２のユニットを備え、第２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る。第２のユニットは、上記の有機化合物を含む。なお、第３の電極は、第１の画素回路と電気的に接続される。
第２の発光デバイスは、第５の電極、第６の電極および第３のユニットを備え、第３のユニットは、第５の電極および第６の電極の間に挟まれる。なお、第５の電極は、第２の画素回路と電気的に接続され、第６の電極は、第４の電極と電気的に接続される。
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有機化合物を提供することができる。また、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発光デバイスを提供することができる。また、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ができる。また、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電子機器を提供することができる。また、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発光装置を提供することができる。また、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照明装置を提供することができる。また、新規な有機化合物を提供することができる。また、新規な発光デバイス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。また、新規な発光装置を提供することができる。また、新規な照明装置を提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。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３Ａおよび図３Ｂ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４Ａおよび図４Ｂ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、実施の形態に係る装置の構成を説明する図である。
図７Ａおよび図７Ｂは、実施の形態に係る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の構成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の構成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の構成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の構成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の構成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の構成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の構成を説明する図である。
図１５は、実施の形態に係る照明装置の構成を説明する図である。
図１６は、実施の形態に係る照明装置の構成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および照明装置の構成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の構成を説明する図である。
図１９は、実施例に係る有機化合物のプロトンＮＭＲスペクトルを説明する図である。
図２０は、実施例に係る有機化合物の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを説明する図である。
図２１は、実施例に係る有機化合物のプロトンＮＭＲスペクトルを説明する図である。
図２２は、実施例に係る有機化合物の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを説明する図である。
図２３は、実施例に係る有機化合物のプロトンＮＭＲスペクトルを説明する図である。
図２４は、実施例に係る有機化合物の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを説明する図である。
図２５は、実施例に係る有機化合物のプロトンＮＭＲスペクトルを説明する図である。
図２６は、実施例に係る有機化合物の吸収スペクトルおよび発光スペクトル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構成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電流密度−輝度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輝度−電流効率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−輝度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電圧−電流特性を説明する図である。
図３２は、実施例に係る発光デバイスの輝度−外部量子効率特性を説明する図である。
図３３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３４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。
本発明の一態様の有機化合物は、一般式（Ｇ０）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
ただし、一般式（Ｇ０）において、Ｘは、窒素原子または炭素原子であり、Ｘが炭素原子であるとき、Ｘは、水素または置換基と結合する。また、Ｒ１０４およびＲ１０５のいずれか一方はシアノ基であり、Ｒ１０２およびＲ１０７の少なくとも一は、炭素数１乃至６のアルキル基であり、Ｒ１０１乃至Ｒ１１１の他は、それぞれ独立に、水素または置換基である。上記の置換基は、それぞれ独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至５のヘテロアリール基、アミノ基またはヒドロキシ基であり、また、互いに結合して環を形成してもよい。ｎは１以上３以下の整数であり、Ｌは配位子である。
これにより、Ｒ１０２またはＲ１０７は、シアノ基が導入されたフェニル基とイリジウムが配位するフェニルピリジン骨格の間に、立体障害効果をもたらす。また、シアノ基が導入されたフェニル基の自由な回転を抑制し、化合物の熱物性、例えば、熱分解を抑制すること、合成反応中での高温加熱により分解を抑制し、合成の収率を向上させることができる。また、熱分解することなく昇華する昇華性を向上することができる。また、高温環境下での使用に耐性を発現することができる。また、シアノ基が導入されたフェニル基とイリジウムが配位するフェニルピリジン骨格の間に、ねじれが生じる。また、発光波長を短くすることができる。また、高い発光効率を実現できる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な有機化合物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、本発明の一態様の有機化合物について説明する。
＜有機化合物の例１＞
本実施の形態で説明する本発明の一態様の有機化合物は、一般式（Ｇ０）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
ただし、一般式（Ｇ０）において、Ｘは窒素原子または炭素原子であり、Ｘが炭素原子であるとき、Ｘは水素または置換基と結合する。
Ｒ１０１乃至Ｒ１１１のうち、Ｒ１０４およびＲ１０５のいずれか一方はシアノ基であり、Ｒ１０２およびＲ１０７の少なくとも一は炭素数１乃至６のアルキル基であり、Ｒ１０１乃至Ｒ１１１の他は、それぞれ独立に、水素または置換基である。
なお、当該水素は重水素に置換されていてもよい。また、炭素数１以上６以下の上記の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、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などを挙げることができる。また、当該炭素数１以上６以下のアルキル基の水素は一部または全部が重水素に置換されていてもよい。
また、Ｘが炭素原子であるときにＸと結合する置換基およびＲ１０１乃至Ｒ１１１は、それぞれ独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至５のヘテロアリール基、アミノ基またはヒドロキシ基である。また、上記の置換基は、互いに結合して環を形成してもよい。
なお、炭素数１乃至６の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、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などを挙げることができる。
また、炭素数３乃至７の上記の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、１−メチルシクロヘキシル基、２，６−ジメチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などを挙げることができる。なお、これらが置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数１乃至６のアルキル基、フェニル基を挙げることができる。
また、炭素数６乃至１３の上記のアリール基としては、例えば、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、メシチル基、ｏ−ビフェニル基、ｍ−ビフェニル基、ｐ−ビフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、フルオレニルなどを挙げることができる。なお、これらが置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数１乃至６のアルキル基、フェニル基を挙げることができる。
また、炭素数１乃至５の上記のヘテロアリール基としては、例えば、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基などを挙げることができる。なお、これらが置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数１乃至６のアルキル基、フェニル基を挙げることができる。
また、上記のアミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、イソプロピルアミノ基、イソブチルアミノ基、フェニルアミノ基、２，６−ジメチルフェニルアミノ基などを挙げることができる。
なお、Ｘが炭素原子であるときにＸと結合する置換基およびＲ１０１乃至Ｒ１１１に係る上記の説明は、本明細書の全般において、本発明の一態様の有機化合物の当該置換基の説明に援用される。
ｎは１以上３以下の整数であり、Ｌは構造式（Ｌ０）で表される配位子である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
ただし、構造式（Ｌ０）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２０８は、それぞれ独立に、水素または炭素数１乃至６のアルキル基である。なお、当該水素は重水素に置換されていてもよい。また、炭素数１以上６以下の上記の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、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などを挙げることができる。また、当該炭素数１以上６以下のアルキル基の水素は一部または全部が重水素に置換されていてもよい。ｎが１または２のとき、例えば、２−フェニルピリジンを配位子Ｌに用いることができる。
また、一般式（Ｇ０）において、水素はいずれも重水素であってもよい。
上記構成を有する有機化合物の具体的な例を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
＜有機化合物の例２＞
また、本発明の一態様の有機化合物は、一般式（Ｇ１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
ただし、一般式（Ｇ１）において、Ｘは、窒素原子または炭素原子であり、Ｘが炭素原子であるとき、Ｘは、水素または置換基と結合する。
Ｒ１０２およびＲ１０７の少なくとも一は、炭素数１乃至６のアルキル基であり、Ｒ１０１乃至Ｒ１１１の他は、それぞれ独立に、水素または置換基である。なお、置換基は互いに結合して環を形成してもよい。
置換基は、それぞれ独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至５のヘテロアリール基、アミノ基またはヒドロキシ基である。
ｎは１以上３以下の整数であり、Ｌは、構造式（Ｌ１）で表される配位子である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
ただし、構造式（Ｌ１）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２０８は、それぞれ独立に、水素または炭素数１乃至６のアルキル基である。
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、Ｒ１０２またはＲ１０７は、シアノ基が導入されたフェニル基とイリジウムが配位するフェニルピリジン骨格の間に、立体障害効果をもたらす。また、シアノ基が導入されたフェニル基の自由な回転を抑制し、化合物の熱物性を向上させること、例えば、熱分解を抑制すること、合成反応中での高温加熱により分解を抑制することができ、合成の収率を向上させることができる。また、熱分解することなく昇華する昇華性を向上することができる。また、高温環境下での使用に耐性を発現することができる。また、シアノ基が導入されたフェニル基とイリジウムが配位するフェニルピリジン骨格の間に、ねじれが生じる。また、発光波長を短くすることができる。また、高い発光効率を実現できる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な有機化合物を提供することができる。
上記構成を有する有機化合物の具体的な例を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
＜有機化合物の例３＞
また、本発明の一態様の有機化合物は、一般式（Ｇ２）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
ただし、一般式（Ｇ２）において、Ｒ１０２およびＲ１０７の少なくとも一は、炭素数１乃至６のアルキル基であり、Ｒ１０２乃至Ｒ１１２の他は、それぞれ独立に、水素または置換基である。なお、置換基は互いに結合して環を形成してもよい。
置換基は、それぞれ独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至５のヘテロアリール基、アミノ基またはヒドロキシ基である。
また、一般式（Ｇ２）において、水素はいずれも重水素であってもよい。
上記構成を有する有機化合物の具体的な例を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
＜有機化合物の例４＞
また、本発明の一態様の有機化合物は、一般式（Ｇ３）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
ただし、一般式（Ｇ３）において、Ｒ１０２およびＲ１０７の少なくとも一は、炭素数１乃至６のアルキル基であり、Ｒ１０２乃至Ｒ１１２の他は、それぞれ独立に、水素または置換基である。なお、置換基は互いに結合して環を形成してもよい。
置換基は、それぞれ独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至５のヘテロアリール基、アミノ基またはヒドロキシ基である。
また、一般式（Ｇ３）において、水素はいずれも重水素であってもよい。
上記構成を有する有機化合物の具体的な例を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
＜有機化合物の例５＞
また、本発明の一態様の有機化合物は、一般式（Ｇ４）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
ただし、一般式（Ｇ４）において、Ｒ１０２およびＲ１０７の少なくとも一は、炭素数１乃至６のアルキル基であり、Ｒ１０２乃至Ｒ１０７の他は、それぞれ独立に、水素または置換基である。なお、置換基は互いに結合して環を形成してもよい。
置換基は、それぞれ独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至５のヘテロアリール基、アミノ基またはヒドロキシ基である。
また、一般式（Ｇ４）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、ホモレプティック型の構造であっても、熱安定性を高めることができる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な有機化合物を提供することができる。
上記構成を有する有機化合物の具体的な例を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
＜有機化合物の合成方法の例＞
本発明の一態様の有機化合物の合成方法について説明する。なお、合成方法はこれに限定されない。他の合成方法または公知の合成方法を用いても合成することができる。
《一般式（Ｇ０）で表される有機化合物の合成方法》
下記一般式（Ｇ０）で表される有機化合物は、以下のような合成スキーム（ａ）で示す方法により合成することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
ただし、一般式（Ｇ０）において、Ｘは、窒素原子または炭素原子であり、Ｘが炭素原子であるとき、Ｘは、水素または置換基と結合する。
また、Ｒ１０４およびＲ１０５のいずれか一方はシアノ基であり、Ｒ１０２およびＲ１０７の少なくとも一は、炭素数１乃至６のアルキル基であり、Ｒ１０１乃至Ｒ１１１の他は、それぞれ独立に、水素または置換基である。
上記の置換基は、それぞれ独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至５のヘテロアリール基、アミノ基またはヒドロキシ基であり、また、互いに結合して環を形成してもよい。
なお、ｎは１以上３以下の整数であり、Ｌは構造式（Ｌ０）で表される配位子である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
ただし、構造式（Ｌ０）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２０８は、それぞれ独立に、水素または炭素数１乃至６のアルキル基であり、また、一般式（Ｇ０）において、水素はいずれも重水素であってもよい。
例えば、合成スキーム（ａ）に示すように、一般式（Ｇｐｙ０）で表されるピリジン誘導体と、ハロゲンを含むイリジウムの金属化合物（塩化イリジウム水和物、ヘキサクロロイリジウム酸アンモニウム等）、またはイリジウムの有機金属錯体化合物（アセチルアセトナト錯体、ジエチルスルフィド錯体等）とを混合した後、加熱することにより、一般式（Ｇ０）で表される有機化合物を合成することができる。
また、一般式（Ｇｐｙ０）で表されるピリジン誘導体と、ハロゲンを含むイリジウムの金属化合物、またはイリジウムの有機金属錯体化合物とをアルコール系溶媒（グリセロール、エチレングリコール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール等）に溶解した後、加熱することにより、一般式（Ｇ０）で表される有機化合物を合成することもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
上記合成スキーム（ａ）において、Ｘは、窒素原子または炭素原子であり、Ｘが炭素原子であるとき、Ｘは、水素または置換基と結合する。
また、Ｒ１０４およびＲ１０５のいずれか一方はシアノ基であり、Ｒ１０２およびＲ１０７の少なくとも一は、炭素数１乃至６のアルキル基であり、Ｒ１０１乃至Ｒ１１１の他は、それぞれ独立に、水素または置換基である。
上記の置換基は、それぞれ独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至５のヘテロアリール基、アミノ基またはヒドロキシ基であり、また、互いに結合して環を形成してもよい。
ｎは１以上３以下の整数であり、Ｌは構造式（Ｌ０）で表される配位子である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
構造式（Ｌ０）において、Ｒ２０１乃至Ｒ２０８は、それぞれ独立に、水素または炭素数１乃至６のアルキル基であり、また、一般式（Ｇ０）において、水素はいずれも重水素であってもよい。
なお、上述の化合物（Ｇｐｙ０）、（Ｌ０）は、様々な種類が市販されているか、あるいは合成可能であるため、一般式（Ｇ０）で表されるピリジン誘導体は数多くの種類を合成することができる。したがって、本発明の一態様である有機金属錯体は、その配位子のバリエーションが豊富であるという特徴がある。
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１Ａおよび図１Ｂ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の構成を説明する断面図であり、図１Ｂは、本発明の一態様の発光デバイスに用いる材料のエネルギー準位を説明するダイアグラムである。
＜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、を有する。電極５５２Ｘは、電極５５１Ｘと重なり、ユニット１０３Ｘは、電極５５２Ｘおよび電極５５１Ｘの間に挟まれる。
＜ユニット１０３Ｘの構成例＞
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１１２および層１１３を備える（図１Ａ参照）。ユニット１０３Ｘは光ＥＬＸを射出する機能を備える。
層１１１Ｘは層１１３および層１１２の間に挟まれ、層１１３は電極５５２Ｘおよび層１１１Ｘの間に挟まれ、層１１２は層１１１Ｘおよび電極５５１Ｘ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、などの機能を有する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１１２の構成例》
例えば、正孔輸送性を有する材料を、層１１２に用いることができる。また、層１１２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１１２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１１２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）、４，４’−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）、９，９’−ジフェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（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１１３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１１３に用いることができる。また、層１１３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１１３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１１３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−［（１，１’−ビフェニル）−４−イル］−４−フェニル−６−［９，９’−スピロビ（９Ｈ−フルオレン）−２−イル］−１，３，５−トリアジン（略称：ＢＰ−ＳＦＴｚｎ）、２−｛３−［３−（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−８−イル）フェニル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＢｎｆＢＰＴｚｎ）、２−｛３−［３−（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−６−イル）フェニル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＢｎｆＢＰＴｚｎ−０２）、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１１３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１１３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１１３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１１３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１１３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１１３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１１３に用いることができる。なお、電子輸送性を有する材料の最高被占軌道（ＨＯＭＯ：Ｈｉｇｈｅｓｔ　ｏｃｃｕｐｉｅｄ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｏｒｂｉｔａｌ）準位が−６．０ｅＶ以上であるとより好ましい。
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１１３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。
なお、別途説明する複合材料を層１０４に用いる構成と組み合わせて、当該混合材料を層１１３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１０４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１０４に用いることができる（図１Ｂ参照）。このような複合材料を層１０４に用いる構成と組み合わせて、当該混合材料を層１１３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１１３に用いて上記複合材料を層１０４に用いる構成に、さらに、正孔輸送性を有する材料を層１１２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１１２に用いることができる（図１Ｂ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。
《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。
発光性の材料として、例えば、りん光発光物質を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ＥＬＸとして放出することができる（図１Ａ参照）。
［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、実施の形態１において説明する本発明の一態様の有機化合物を層１１１Ｘに用いることができる。
例えば、｛２−［５−（メチル−ｄ３）−４−フェニル−２−ピリジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝ビス［２−（２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（５ｍ４ｄｐｐｙ−ｄ３））、ビス｛２−［５−（メチル−ｄ３）−４−フェニル−２−ピリジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝［２−（２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（５ｍ４ｄｐｐｙ−ｄ３）２（ｐｐｙ））、または、｛２−［４−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（メチル−ｄ３）−２−ピリジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝ビス｛２−［４−（メチル−ｄ３）−５−（２−メチルプロピル−１，１−ｄ２）−２−ピリジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（５ｉＢｕ４ｍｐｐｙ−ｄ５）２（４ｍｍｔＢｕｐ５ｍｐｐｙ−ｄ３））、等を層１１１Ｘに用いることができる。
層１１１Ｘは本発明の一態様の有機化合物を含む。これにより、シアノ基が導入されたフェニル基の自由な回転が抑制され、化合物の熱物性を向上させること、例えば、熱分解を抑制することができる。また、熱分解することなく昇華する昇華性を向上することができる。また、高温環境下での使用に耐性を発現することができる。また、シアノ基が導入されたフェニル基とイリジウムが配位するフェニルピリジン骨格の間に生じるねじれによって、発光波長を短くすることができる。また、高い発光効率を実現できる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な発光デバイスを提供することができる。
《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これらから選ばれる２以上の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１１２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１１３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。
［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］
本発明の一態様の有機化合物を、ホスト材料に用いることができる。本発明の一態様の有機化合物はりん光発光物質であり、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。
これにより、本発明の一態様の有機化合物の発光スペクトルは５００ｎｍより短い波長の光を含むため、当該発光スペクトルと重なる領域を有する吸収スペクトルを備える蛍光性の発光材料、例えば、発光色が緑色の蛍光性の発光材料と共に用いて、当該蛍光性の発光材料に効率よくエネルギーを移動することができる。また、発光デバイスの輝度が、使用に伴い低下してしまう現象を抑制することができる。また、発光デバイスの信頼性を向上することができる。その結果、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な発光デバイスを提供することができる。
［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。具体的には、電子輸送性を有する材料と正孔輸送性を有する材料を含む混合材料を、励起錯体を形成する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もできる。これにより、逆項間交差を利用することができる。また、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最低空軌道（ＬＵＭＯ：Ｌｏｗｅｓｔ　ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｏｒｂｉｔａｌ）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。
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および図１Ｂ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、層１０４と、を有する。電極５５２Ｘは、電極５５１Ｘと重なり、ユニット１０３Ｘは、電極５５１Ｘおよび電極５５２Ｘの間に挟まれる。また、層１０４は、電極５５１Ｘおよびユニット１０３Ｘの間に挟まれる。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。
＜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１０４の構成例１》
例えば、正孔注入性を有する材料を、層１０４に用いることができる。また、層１０４を正孔注入層ということができる。
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、１×１０−３ｃｍ／Ｖｓ以下である材料を層１０４に用いることができる。また、１×１０４Ω・ｃｍ以上１×１０７Ω・ｃｍ以下の電気抵抗率を備える膜を、層１０４に用いることができる。また、好ましくは、層１０４は、５×１０４Ω・ｃｍ以上１×１０７Ω・ｃｍ以下の電気抵抗率を備え、より好ましくは、１×１０５Ω・ｃｍ以上１×１０７Ω・ｃｍ以下の電気抵抗率を備える。
《層１０４の構成例２》
具体的には、電子受容性を有する物質を、層１０４に用いることができる。または、複数種の物質を含む複合材料を、層１０４に用いることができる。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、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）（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と正孔輸送性を有する材料を含む複合材料を層１０４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１１２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１１２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）、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）、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（［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＢＢＡＳＦ）、Ｎ，Ｎ−ビス（［１，１’−ビフェニル］−４−イル）−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−４−アミン（略称：ＢＢＡＳＦ（４））、Ｎ−（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−４−アミン（略称：ｏＦＢｉＳＦ）、Ｎ−（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１０４の屈折率を低下させることができる。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１Ａおよび図１Ｂ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、層１０５と、を有する。電極５５２Ｘは、電極５５１Ｘと重なる領域を備え、ユニット１０３Ｘは、電極５５１Ｘおよび電極５５２Ｘの間に挟まれる領域を備える。また、層１０５は、ユニット１０３Ｘおよび電極５５２Ｘの間に挟まれる領域を備える。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。
＜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１０５の構成例》
例えば、電子注入性を有する材料を、層１０５に用いることができる。また、層１０５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１０５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１０５に用いることができる。または、エレクトライドを、層１０５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１１３に用いることができる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。
［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１０５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１０５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１０５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１０５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（２−ナフチル）−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金属および第１の有機化合物の複合材料を、層１０５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１０５にＡｇを用いることにより、層１０５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１０５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。
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、本発明の一態様の発光デバイス５５０Ｘの構成について、図２Ａを参照しながら説明する。
図２Ａは本発明の一態様の発光デバイス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＞
また、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、層１０６と、を有する（図２Ａ参照）。電極５５２Ｘは、電極５５１Ｘと重なる領域を備え、ユニット１０３Ｘは、電極５５１Ｘおよび電極５５２Ｘの間に挟まれる領域を備える。層１０６は、電極５５２Ｘおよびユニット１０３Ｘの間に挟まれる領域を備える。
《層１０６の構成例１》
層１０６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、層１０６を電荷発生層ということができる。
例えば、実施の形態３において説明する層１０４に用いることができる正孔注入性を有する材料を層１０６に用いることができる。具体的には、複合材料を層１０６に用いることができる。
また、例えば、当該複合材料を含む膜および正孔輸送性を有する材料を含む膜を積層した積層膜を、層１０６に用いることができる。なお、正孔輸送性を有する材料を含む膜は、当該複合材料を含む膜および陰極の間に挟まれる。
《層１０６の構成例２》
層１０６＿１および層１０６＿２を積層した積層膜を、層１０６に用いることができる。層１０６＿１は、ユニット１０３Ｘおよび電極５５２Ｘの間に挟まれる領域を備え、層１０６＿２は、ユニット１０３Ｘおよび層１０６＿１の間に挟まれる領域を備える。
《層１０６＿１の構成例》
例えば、実施の形態３において説明する層１０４に用いることができる正孔注入性を有する材料を層１０６＿１に用いることができる。具体的には、複合材料を層１０６＿１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１０６＿１に用いることができる。また、好ましくは、層１０６＿１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。
《層１０６＿２の構成例》
例えば、実施の形態４において説明する層１０５に用いることができる材料を、層１０６＿２に用いることができる。
《層１０６の構成例３》
層１０６＿１、層１０６＿２および層１０６＿３を積層した積層膜を、層１０６に用いることができる。層１０６＿３は、層１０６＿１および層１０６＿２の間に挟まれる領域を備える。
《層１０６＿３の構成例》
例えば、電子輸送性を有する材料を層１０６＿３に用いることができる。また、層１０６＿３を電子リレー層ということができる。層１０６＿３を用いると、層１０６＿３の陽極側に接する層を、層１０６＿３の陰極側に接する層から遠ざけることができる。層１０６＿３の陽極側に接する層と、層１０６＿３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１０６＿３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１０６＿３の陰極側に接する層に含まれる電子受容性を有する物質のＬＵＭＯ準位と、層１０６＿３の陽極側に接する層に含まれる物質のＬＵＭＯ準位の間に、ＬＵＭＯ準位を備える物質を、層１０６＿３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１０６＿３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１０６＿３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１０６＿３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６）
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２Ｂを参照しながら説明する。
図２Ｂは、図２Ａに図示する構成とは異なる構成を備える本発明の一態様の発光デバイス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＞
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、層１０６と、ユニット１０３Ｘ２と、を有する（図２Ｂ参照）。
ユニット１０３Ｘは、電極５５２Ｘおよび電極５５１Ｘの間に挟まれ、層１０６は、電極５５２Ｘおよびユニット１０３Ｘの間に挟まれる。
ユニット１０３Ｘ２は、電極５５２Ｘおよび層１０６の間に挟まれる。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層１０６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１０３Ｘ２の構成例１》
ユニット１０３Ｘ２は、層１１１Ｘ２、層１１２＿２および層１１３＿２を備える。層１１１Ｘ２は、層１１２＿２および層１１３＿２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。
《層１０６の構成例》
層１０６は、ユニット１０３Ｘまたはユニット１０３Ｘ２の一方に電子を供給し、他方に正孔を供給する機能を備える。例えば、実施の形態５において説明する層１０６を用いることができる。
＜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、層１０６、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７）
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３Ａおよび図３Ｂを参照しながら説明する。
図３Ａ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り、図３Ｂは、図３Ａ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３Ａ参照）。発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）は、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）と隣接する。
なお、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、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）および発光デバイス５５０Ｙ（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、を有する。電極５５２Ｘ（ｉ，ｊ）は電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）と重なり、ユニット１０３Ｘ（ｉ，ｊ）は、電極５５２Ｘ（ｉ，ｊ）および電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）の間に挟まれる。また、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）は層１０４Ｘ（ｉ，ｊ）および層１０５Ｘ（ｉ，ｊ）を有し、層１０４Ｘ（ｉ，ｊ）はユニット１０３Ｘ（ｉ，ｊ）および電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）の間に挟まれ、層１０５Ｘ（ｉ，ｊ）は電極５５２Ｘ（ｉ，ｊ）およびユニット１０３Ｘ（ｉ，ｊ）の間に挟まれる。なお、ユニット１０３Ｘ（ｉ，ｊ）は層１１１Ｘ（ｉ，ｊ）、層１１２Ｘ（ｉ，ｊ）および層１１３Ｘ（ｉ，ｊ）を備える。
例えば、実施の形態２乃至実施の形態６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る。また、層１０４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１０５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。また、層１１１Ｘに用いることができる構成を層１１１Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができ、層１１２に用いることができる構成を層１１２Ｘ（ｉ，ｊ）に用いることができ、層１１３に用いることができる構成を層１１３Ｘ（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、電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）と、電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）と、ユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）と、を有する。電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）は電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）と重なり、ユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）は、電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）および電極５５１Ｙ（ｉ，ｊ）の間に挟まれる。また、発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）は層１０４Ｙ（ｉ，ｊ）および層１０５Ｙ（ｉ，ｊ）を有し、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１０３Ｙ（ｉ，ｊ）の間に挟まれる。
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、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）の構成に用いることができる構成の一部を、発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）の構成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。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る。また、層１０４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１０５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。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）の発光色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。
また、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）の発光色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ＥＬＹの色相を、光ＥＬＸの色相と異ならせることができる。
《ユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）の構成例》
発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）は、層１１１Ｙ（ｉ，ｊ）の構成が発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）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。
《層１１１Ｙ（ｉ，ｊ）の構成例》
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１１１Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができる。また、層１１１Ｙ（ｉ，ｊ）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１１１Ｙ（ｉ，ｊ）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１１１Ｙ（ｉ，ｊ）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１１１Ｙ（ｉ，ｊ）までの距離を調節し、発光波長に応じた適切な位置に、層１１１Ｙ（ｉ，ｊ）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１１１Ｙ（ｉ，ｊ）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１１１Ｙ（ｉ，ｊ）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ＥＬＹとして放出することができる（図３Ａおよび図３Ｂ参照）。
［蛍光発光物質］
蛍光発光物質を層１１１Ｙ（ｉ，ｊ）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１１１Ｙ（ｉ，ｊ）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１１１Ｙ（ｉ，ｊ）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、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、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１１１Ｙ（ｉ，ｊ）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１１１Ｙ（ｉ，ｊ）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１１１Ｙ（ｉ，ｊ）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１１１Ｙ（ｉ，ｊ）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１１１Ｙ（ｉ，ｊ）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-C000036
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-C000037
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１１１Ｙ（ｉ，ｊ）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１１１Ｙ（ｉ，ｊ）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１１１Ｙ（ｉ，ｊ）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１１２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１１３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１１１Ｙ（ｉ，ｊ）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。
＜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３Ａ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、断絶または膜厚の薄い部分が、上記段差に沿って、層１０４Ｘ（ｉ，ｊ）および層１０４Ｙ（ｉ，ｊ）の間に挟まれる領域１０４ＸＹ（ｉ，ｊ）に形成される。
これにより、例えば、領域１０４ＸＹ（ｉ，ｊ）を流れる電流を抑制できる。また、層１０４Ｘ（ｉ，ｊ）および層１０４Ｙ（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３Ｂ参照）。発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）は、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）と隣接する。
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、領域１０６ＸＹ１（ｉ，ｊ）および領域１０６ＸＹ２（ｉ，ｊ）に、断絶または膜厚の薄い部分が形成されている点および絶縁膜５２８に換えて、膜５２９＿１、膜５２９＿２および膜５２９＿３を備える点が、図３Ａ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。
《膜５２９＿１の構成例》
膜５２９＿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３Ｂ参照）。また、膜５２９＿１は間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる開口部を備える。例えば、金属、金属酸化物、有機材料または無機絶縁材料を含む膜を、膜５２９＿１に用いることができる。具体的には、遮光性の金属膜を用いることができる。これにより、発光デバイスの構成を、加工工程において照射される光から、保護することができる。
《膜５２９＿２の構成例》
膜５２９＿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、膜５２９＿２は間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる。
膜５２９＿２は、層１０４Ｘ（ｉ，ｊ）およびユニット１０３Ｘ（ｉ，ｊ）と接する領域を備える。
また、膜５２９＿２は、層１０４Ｙ（ｉ，ｊ）およびユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）と接する領域を備える。
また、膜５２９＿２は、絶縁膜５２１と接する領域を備える。例えば、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ　Ｌａｙｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて、膜５２９＿２を形成することができる。これにより、被覆性のよい膜を形成することができる。具体的には、金属酸化膜などを、膜５２９＿２に用いることができる。例えば、酸化アルミニウムを用いることができる。
《膜５２９＿３の構成例》
膜５２９＿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、膜５２９＿３は、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる領域に形成される溝を埋める。例えば、感光性樹脂を用いて膜５２９＿３を形成することができる。具体的には、アクリル樹脂などを用いることができる。
これにより、例えば、層１０４Ｘ（ｉ，ｊ）および層１０４Ｙ（ｉ，ｊ）の間を、電気的に絶縁することができる。また、例えば、領域１０４ＸＹ（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１０３Ｘ（ｉ，ｊ）の上面とユニット１０３Ｙ（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技術を用いて、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）または発光デバイス５５０Ｙ（ｉ，ｊ）に用いることができる構成の一部もしくは全部を、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる部分から取り除くことができる。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。
具体的には、第１のステップにおいて、後にユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）になる膜を、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）上に形成する。
第２のステップにおいて、後に膜５２９＿１になる第１の膜を、後にユニット１０３Ｙ（ｉ，ｊ）になる膜上に形成する。
第３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の膜に形成する。
第４のステップにおいて、第１の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て、ユニット１０３Ｙを取り除く。具体的には、酸素を含むガスを用いて、有機化合物を取り除くことができる。これにより、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる領域に、溝状の構造が形成される。
第５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、後に膜５２９＿２になる第２の膜を第１の膜上に形成する。
第６のステップにおいて、例えば、感光性高分子を用いて、膜５２９＿３を形成する。これにより、膜５２９＿３が、間隙５５１ＸＹ（ｉ，ｊ）と重なる領域に形成された溝状の構造を埋める。
第７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の膜および第２の膜に形成し、膜５２９＿１および膜５２９＿２を形成する。
第８のステップにおいて、ユニット１０３Ｙ２（ｉ，ｊ）上に、層１０５Ｙ（ｉ，ｊ）を形成し、層１０５Ｙ（ｉ，ｊ）上に電極５５２Ｙ（ｉ，ｊ）を形成する。
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８）
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４Ａおよび図４Ｂを参照しながら説明する。
図４Ａ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り、図４Ｂは、図４Ａ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。
＜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、光電変換デバイス５５０Ｓ（ｉ，ｊ）とを有する（図４Ａ参照）。光電変換デバイス５５０Ｓ（ｉ，ｊ）は、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）と隣接する。
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、を有する。電極５５２Ｘ（ｉ，ｊ）は電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）と重なり、ユニット１０３Ｘ（ｉ，ｊ）は、電極５５２Ｘ（ｉ，ｊ）および電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）の間に挟まれる。また、発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）は層１０４Ｘ（ｉ，ｊ）および層１０５Ｘ（ｉ，ｊ）を有し、層１０４Ｘ（ｉ，ｊ）はユニット１０３Ｘ（ｉ，ｊ）および電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）の間に挟まれ、層１０５Ｘ（ｉ，ｊ）は電極５５２Ｘ（ｉ，ｊ）およびユニット１０３Ｘ（ｉ，ｊ）の間に挟まれる。
例えば、実施の形態２乃至実施の形態６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る。また、層１０４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１０５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。
《光電変換デバイス５５０Ｓ（ｉ，ｊ）の構成例》
光電変換デバイス５５０Ｓ（ｉ，ｊ）は、電極５５１Ｓ（ｉ，ｊ）と、電極５５２Ｓ（ｉ，ｊ）と、ユニット１０３Ｓ（ｉ，ｊ）と、を有する。電極５５２Ｓ（ｉ，ｊ）は電極５５１Ｓ（ｉ，ｊ）と重なり、ユニット１０３Ｓ（ｉ，ｊ）は、電極５５２Ｓ（ｉ，ｊ）および電極５５１Ｓ（ｉ，ｊ）の間に挟まれる。また、光電変換デバイス５５０Ｓ（ｉ，ｊ）は層１０４Ｓ（ｉ，ｊ）および層１０５Ｓ（ｉ，ｊ）を有し、層１０４Ｓ（ｉ，ｊ）はユニット１０３Ｓ（ｉ，ｊ）および電極５５１Ｓ（ｉ，ｊ）の間に挟まれ、層１０５Ｓ（ｉ，ｊ）は電極５５２Ｓ（ｉ，ｊ）およびユニット１０３Ｓ（ｉ，ｊ）の間に挟まれる。
電極５５１Ｓ（ｉ，ｊ）は電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）に隣接し、電極５５１Ｓ（ｉ，ｊ）は電極５５１Ｘ（ｉ，ｊ）との間に間隙５５１ＸＳ（ｉ，ｊ）を備える。
なお、実施の形態２乃至実施の形態６において説明する発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）の構成に用いることができる構成の一部を、光電変換デバイス５５０Ｓ（ｉ，ｊ）の構成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５５２Ｓ（ｉ，ｊ）に用いることができ、電極５５１Ｘに用いることができる構成を電極５５１Ｓ（ｉ，ｊ）に用いることができる。また、層１０４に用いることができる構成を層１０４Ｓ（ｉ，ｊ）に用いることができ、層１０５に用いることができる構成を層１０５Ｓ（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。
なお、光電変換デバイス５５０Ｓ（ｉ，ｊ）は、光を射出する機能を備えるユニット１０３Ｘ（ｉ，ｊ）に換えて、光を電流に変換する機能を備えるユニット１０３Ｓ（ｉ，ｊ）を有する点が発光デバイス５５０Ｘ（ｉ，ｊ）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。
《ユニット１０３Ｓ（ｉ，ｊ）の構成例》
ユニット１０３Ｓ（ｉ，ｊ）は単層構造または積層構造を備える。例えば、光電変換層の他、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１０３Ｓ（ｉ，ｊ）に用いることができる。
ユニット１０３Ｓ（ｉ，ｊ）は、層１１４Ｓ（ｉ，ｊ）、層１１２Ｓ（ｉ，ｊ）および層１１３Ｓ（ｉ，ｊ）を備える（図４Ａ参照）。層１１４Ｓ（ｉ，ｊ）は層１１２Ｓ（ｉ，ｊ）および層１１３Ｓ（ｉ，ｊ）の間に挟まれる。なお、層１１２Ｓ（ｉ，ｊ）は電極５５１Ｓ（ｉ，ｊ）および層１１４Ｓ（ｉ，ｊ）の間に挟まれ、層１１３は電極５５２Ｓ（ｉ，ｊ）および層１１４Ｓ（ｉ，ｊ）の間に挟まれる。
なお、ユニット１０３Ｓ（ｉ，ｊ）は光ｈｖを吸収して、一方の電極に電子を、他方の電極に正孔を供給する機能を備える。例えば、ユニット１０３Ｓ（ｉ，ｊ）は電極５５１Ｓ（ｉ，ｊ）に正孔を、電極５５２Ｓ（ｉ，ｊ）に電子を供給する。
なお、実施の形態２において説明するユニット１０３Ｘの構成に用いることができる構成の一部を、ユニット１０３Ｓ（ｉ，ｊ）の構成に用いることができる。例えば、層１１２に用いることができる構成を層１１２Ｓ（ｉ，ｊ）に用いることができ、層１１３に用いることができる構成を層１１３Ｓ（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。
《層１１４Ｓ（ｉ，ｊ）の構成例１》
層１１４Ｓ（ｉ，ｊ）を光電変換層ということができる。層１１４Ｓ（ｉ，ｊ）は光ｈｖを吸収し、一方に接する層に電子を、他方に接する層に正孔を供給する。例えば、層１１４Ｓ（ｉ，ｊ）は層１１２に正孔を、層１１３に電子を供給する。例えば、有機太陽電池に用いることができる材料を、層１１４Ｓ（ｉ，ｊ）に用いることができる。具体的には、電子受容性の材料および電子供与性の材料を、層１１４Ｓ（ｉ，ｊ）に用いることができる。
［電子受容性の材料の例］
例えば、フラーレン誘導体、非フラーレン電子受容体等を電子受容性の材料に用いることができる。
電子受容性の材料としては、例えば、Ｃ６０フラーレン、Ｃ７０フラーレン、［６，６］−フェニル−Ｃ７１−酪酸メチルエステル（略称：ＰＣ７１ＢＭ）、［６，６］−フェニル−Ｃ６１−酪酸メチルエステル（略称：ＰＣ６１ＢＭ）、１’，１’’，４’，４’’−テトラヒドロ−ジ［１，４］メタノナフタレノ［１，２：２’，３’，５６，６０：２’’，３’’］［５，６］フラーレン−Ｃ６０（略称：ＩＣＢＡ）等を用いることができる。
また、非フラーレン電子受容体としては、例えば、ペリレン誘導体、ジシアノメチレンインダノン基を有する化合物、等を用いることができる。Ｎ，Ｎ’−ジメチル−３，４，９，１０−ペリレンジカルボキシミド（略称：Ｍｅ−ＰＴＣＤＩ）、等を用いることができる。
［電子供与性の材料の例］
例えば、フタロシアニン化合物、テトラセン誘導体、キナクリドン誘導体、ルブレン誘導体、等を電子供与性の材料に用いることができる。
電子供与性の材料としては、例えば、銅（ＩＩ）フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）、すず（ＩＩ）フタロシアニン（略称：ＳｎＰｃ）、亜鉛フタロシアニン（略称：ＺｎＰｃ）、テトラフェニルジベンゾペリフランテン（略称：ＤＢＰ）、ルブレン等を用いることができる。
《層１１４Ｓ（ｉ，ｊ）の構成例２》
例えば、単層構造または積層構造を層１１４Ｓ（ｉ，ｊ）に用いることができる。具体的には、バルクヘテロ接合型の構造を層１１４Ｓ（ｉ，ｊ）に用いることができる。または、ヘテロ接合型の構造を層１１４Ｓ（ｉ，ｊ）に用いることができる。
［バルクヘテロ接合型の例］
例えば、電子受容性の材料および電子供与性の材料を含む混合材料を層１１４Ｓ（ｉ，ｊ）に用いることができる（図４Ａ参照）。なお、電子受容性の材料および電子供与性の材料を含む混合材料を層１１４Ｓ（ｉ，ｊ）に用いる構成をバルクヘテロ接合型ということができる。
具体的には、Ｃ７０フラーレンおよびＤＢＰを含む混合材料を層１１４Ｓ（ｉ，ｊ）に用いることができる。
［ヘテロ接合型の例］
層１１４Ｎ（ｉ，ｊ）および層１１４Ｐ（ｉ，ｊ）を層１１４Ｓ（ｉ，ｊ）に用いることができる（図４Ｂ参照）。層１１４Ｎ（ｉ，ｊ）は一方の電極および層１１４Ｐ（ｉ，ｊ）の間に挟まれ、層１１４Ｐ（ｉ，ｊ）は層１１４Ｎ（ｉ，ｊ）および他方の電極の間に挟まれる。例えば、層１１４Ｎ（ｉ，ｊ）は電極５５２Ｓ（ｉ，ｊ）および層１１４Ｐ（ｉ，ｊ）の間に挟まれ、層１１４Ｐ（ｉ，ｊ）は層１１４Ｎ（ｉ，ｊ）および電極５５１Ｓ（ｉ，ｊ）の間に挟まれる。
ｎ型の半導体を層１１４Ｎ（ｉ，ｊ）に用いることができる。例えば、Ｍｅ−ＰＴＣＤＩを層１１４Ｎ（ｉ，ｊ）に用いることができる。
また、ｐ型の半導体を層１１４Ｐ（ｉ，ｊ）に用いることができる。例えば、ルブレンを層１１４Ｐ（ｉ，ｊ）に用いることができる。
なお、層１１４Ｐ（ｉ，ｊ）が層１１４Ｎ（ｉ，ｊ）と接する構成を備える光電変換デバイス５５０Ｓ（ｉ，ｊ）を、ＰＮ接合型のフォトダイオードということができる。
（実施の形態９）
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とは異なる断面図である。
＜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。
例えば、実施の形態２乃至実施の形態６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１》
配線は、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、一方の電極を画素回路５３０Ｘ（ｉ，ｊ）と電気的に接続され、他方の電極を導電膜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、波長の短い光から、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。
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１０）
本実施の形態では、実施の形態２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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および点線で示された駆動回路部を有し、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２乃至実施の形態６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、第２の電極６１７でもって、発光デバイスが形成されている。当該発光デバイスは実施の形態２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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。なお、図８Ｂには示されていないが、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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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、微小共振器構造（マイクロキャビティ）の適用が好適に行える。微小共振器構造（マイクロキャビティ）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。
微小共振器構造（マイクロキャビティ）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微小共振器構造（マイクロキャビティ）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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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１１）
本実施の形態では、実施の形態２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６のいずれか一における層１０４、ユニット１０３Ｘおよび層１０５を合わせた構成または層１０４、ユニット１０３Ｘ、層１０６、ユニット１０３Ｘ２および層１０５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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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１２）
本実施の形態では、実施の形態２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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、あるいは受信者間同士など）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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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１１に記載の照明装置を用いても良い。
図１６は、実施の形態２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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表示装置とすることができる。シースルー状態の表示であれば、自動車のフロントガラスに設置したとしても、視界の妨げになることなく設置することができる。なお、駆動のためのトランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料による有機トランジスタまたは、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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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２乃至実施の形態６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、本発明の一態様の有機化合物の物性および合成例について、図１９乃至図２６を参照しながら説明する。
図１９は、Ｉｒ（ｍｐｐｙ−３ＣＰ）３の１Ｈ　ＮＭＲスペクトルを測定した結果を説明する図である。
図２０は、Ｉｒ（ｍｐｐｙ−３ＣＰ）３を含むジクロロメタン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を説明する図である。
図２１は、Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｄｍＣＰ）３の１Ｈ　ＮＭＲスペクトルを測定した結果を説明する図である。
図２２は、Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｄｍＣＰ）３を含むジクロロメタン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を説明する図である。
図２３は、Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３の１Ｈ　ＮＭＲスペクトルを測定した結果を説明する図である。
図２４は、Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３を含むジクロロメタン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を説明する図である。
図２５は、Ｉｒ（ｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３の１Ｈ　ＮＭＲスペクトルを測定した結果を説明する図である。
図２６は、Ｉｒ（ｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３を含むジクロロメタン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を説明する図である。
（合成例１）
本合成例１では、実施の形態１において構造式（１３６）で示す、トリス［２−（４−メチル−５−（３−シアノフェニル）−２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｙ−３ＣＰ）３）の合成方法の一例を説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
《ステップ１；　４−メチル−２−フェニル−５−（３−シアノフェニル）ピリジン（略称：Ｈｍｐｐｙ−３ＣＰ）の合成》
５−ブロモ−４−メチル−２−フェニルピリジン２．３６ｇと、３−シアノフェニルボロン酸１．７７ｇと、リン酸三カリウム２．５４ｇと、トルエン３５ｍＬと、水３．５ｍＬとを、還流管を付けた三口フラスコに入れ、内部を窒素置換した。フラスコ内を減圧下で撹拌することで脱気した後、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（略称：Ｐｄ２（ｄｂａ）３）０．０８９ｇと、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル（略称：Ｓ−Ｐｈｏｓ）０．１６ｇと、を加えた。攪拌しながら、１１０℃で７．５時間反応させた。ステップ１の合成スキーム（１ａ）を以下に示す。
所定時間経過後、溶媒を留去し、水を加え、トルエンを用いて目的物を抽出した。抽出液からトルエンを留去して得た残渣を、ヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒（ヘキサン：酢酸エチル＝５：１）を移動相とするシリカゲルカラムクロマトグラフィー法を用いて分離し、移動相を留去して、白色固体状のピリジン誘導体２．４３ｇ（収率９２％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
《ステップ２；　トリス［２−（４−メチル−５−（３−シアノフェニル）−２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｙ−３ＣＰ）３））の合成》
上記ステップ１で得た４−メチル−２−フェニル−５−（３−シアノフェニル）ピリジン（略称：Ｈｍｐｐｙ−３ＣＰ）２．４２ｇと、トリス（２，４−ペンタンジオナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ａｃａｃ）３）０．８８ｇとを、三方コックを付けた反応容器に入れ、反応容器内をアルゴン置換した。撹拌しながら、２５０℃で７１時間反応させた。ステップ２の合成スキーム（１ｂ）を以下に示す。
所定時間経過後、得られた固体を、ジクロロメタンを移動相とするシリカゲルカラムクロマトグラフィー法を用いて分離した。さらに、移動相を留去して得た固体およびジクロロメタン並びにメタノールの混合溶液から、再結晶法を用いて、黄色固体０．２２ｇ（収率１２％）を得た。当該黄色固体０．２２ｇを、トレインサブリメーション法により昇華精製して、黄色固体状の目的物０．１５ｇ（収率６８％）を得た。なお、昇華精製条件は、圧力が２．７Ｐａ、アルゴンガスの流量が１０．５ｍＬ／ｍｉｎ、加熱温度が３７０℃であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）を用いて測定した結果、上記ステップ２で得た黄色固体がＩｒ（ｍｐｐｙ−３ＣＰ）３）であることが確認できた。１Ｈ−ＮＭＲチャートを図１９に、分析結果を下記に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤ２Ｃｌ２）：２．３４（ｓ，９Ｈ），６．７９（ｄ，３Ｈ），６．８４（ｔ，３Ｈ），６．９２（ｔ，３Ｈ），７．２９（ｓ，３Ｈ），７．３２（ｄ，３Ｈ），７．４１（ｓ，３Ｈ），７．５２（ｔ，３Ｈ），７．６４（ｄ，３Ｈ），７．７１（ｄ，３Ｈ），７．８３（ｓ，３Ｈ）．
Ｉｒ（ｍｐｐｙ−３ＣＰ）３を含むジクロロメタン溶液の紫外可視吸収スペクトル（以下、単に「吸収スペクトル」という）及び発光スペクトルの測定結果を図２０に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度または発光強度を表す。Ｉｒ（ｍｐｐｙ−３ＣＰ）３は、５４０ｎｍに発光ピークを有しており、ジクロロメタンからは緑色の発光が観測された。なお、図２０に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液（０．０１０ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、ジクロロメタンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果である。
吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製Ｖ５５０型）を用い、ジクロロメタン溶液（０．０１０ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行った。
また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製　ＦＳ９２０）を用い、グローブボックス（（株）ブライト製ＬＡＢｓｔａｒＭ１３（１２５０／７８０）にて、窒素雰囲気下でジクロロメタン脱酸素溶液（０．０１０ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、密栓し、室温で測定を行った。
Ｉｒ（ｍｐｐｙ−３ＣＰ）３は、ピリジン環のＲ１０７にメチル基を備える。メチル基は、シアノ基が導入されたフェニル基の自由な回転を抑制する。これにより、Ｉｒ（ｍｐｐｙ−３ＣＰ）３は優れた熱物性を発現する。また、発光スペクトルの幅を狭め、発光色の色純度を高める。また、緑色の発光材料として好適に利用することができる。
（合成例２）
本合成例２では、実施の形態１において構造式（１０４）で示す、トリス［２−（４−メチル−５−（４−シアノ−２，６−ジメチルフェニル）−２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｄｍＣＰ）３）の合成方法の一例を説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
《ステップ１；　５−ブロモ−４−メチル−２−フェニルピリジンの合成》
２，５−ジブロモ−４−メチルピリジン１５．８７ｇと、フェニルボロン酸９．２７ｇと、炭酸カリウム２３．５１ｇと、アセトニトリル５３０ｍＬと、メタノール２６５ｍＬとを、還流管を付けた三口フラスコに入れ、内部を窒素置換した。フラスコ内を減圧下で撹拌することで脱気した後、酢酸ジパラジウム（ＩＩ）（略称：Ｐｄ（ＯＡｃ）２）０．５６ｇと、トリフェニルホスフィン（略称：ＰＰｈ３）１．６５ｇとを、加えた。撹拌しながら、５０℃で１９．５時間反応させた。ステップ１の合成スキーム（２ａ）を以下に示す。
所定時間経過後、溶媒を留去し、水を加え、ジクロロメタンを用いて目的物を抽出した。抽出液からジクロロメタンを留去して得た残渣を、ヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒（ヘキサン：酢酸エチル＝１０：１）を移動相とするシリカゲルカラムクロマトグラフィー法を用いて分離し、無色オイル状のピリジン誘導体１３．４０ｇ（収率８５％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
《ステップ２；　４−メチル−２−フェニル−５−（４−シアノ−２，６−ジメチルフェニル）ピリジン（略称：Ｈｍｐｐｙ−ｄｍＣＰ）の合成》
上記ステップ１で得た５−ブロモ−４−メチル−２−フェニルピリジン３．２５ｇと、３，５−ジメチル−４−（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン−２−イル）ベンゾニトリル４．０９ｇと、リン酸三カリウム１０．９６ｇと、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル（略称：Ｓ−Ｐｈｏｓ）４．１３ｇと、トルエン１６０ｍＬとを、還流管を付けた三口フラスコに入れ、内部を窒素置換した。フラスコ内を減圧下で撹拌することで脱気した後、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（略称：Ｐｄ２（ｄｂａ）３）２．２５ｇを加えた。攪拌しながら、１３０℃で１５時間反応させた。ステップ２の合成スキーム（２ｂ）を以下に示す。
所定時間経過後、得られた混合物を吸引ろ過した。ろ液からジクロロメタンを留去して得た残渣を、ヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒（ヘキサン：酢酸エチル＝１０：１）を移動相とするシリカゲルカラムクロマトグラフィー法を用いて分離し、黄白色固体のピリジン誘導体２．１８ｇ（収率５５％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
《ステップ３；　ジ−μ−クロロ−テトラキス［２−（４−メチル−５−（４−シアノ−２，６−ジメチルフェニル）−２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］ジイリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｄｍＣＰ）２Ｃｌ］２）の合成》
２−エトキシエタノール１５ｍＬと水５ｍＬ、ステップ２で得た４−メチル−２−フェニル−５−（４−シアノ−２，６−ジメチルフェニル）ピリジン（略称：Ｈｍｐｐｙ−ｄｍＣＰ）２．０１ｇと、塩化イリジウム水和物（ＩｒＣｌ３・Ｈ２Ｏ）（フルヤ金属社製）０．９９ｇとを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、このフラスコに、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を１００Ｗの出力で２時間照射して、反応させた。ステップ３の合成スキーム（２ｃ）を以下に示す。
所定時間経過後、得られた残渣を吸引ろ過しながら、メタノールで洗浄し、黄色固体の複核錯体ジ−μ−クロロ−テトラキス［２−（４−メチル−５−（４−シアノ−２，６−ジメチルフェニル）−２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］ジイリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｄｍＣＰ）２Ｃｌ］２）１．８２ｇ（収率６７％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
《ステップ４；　トリス［２−（４−メチル−５−（４−シアノ−２，６−ジメチルフェニル）−２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｄｍＣＰ）３）の合成》
ステップ３で得たジ−μ−クロロ−テトラキス［２−（４−メチル−５−（４−シアノ−２，６−ジメチルフェニル）−２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］ジイリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｄｍＣＰ）２Ｃｌ］２）１．８２ｇと、ステップ２で得た４−メチル−２−フェニル−５−（４−シアノ−２，６−ジメチルフェニル）ピリジン（略称：Ｈｍｐｐｙ−ｄｍＣＰ）１．７０ｇと、炭酸カリウム１．５１ｇと、フェノール８ｇとを、還流管を付けた三口フラスコに入れ、内部を窒素置換した。その後、攪拌しながら、１８５℃で２４時間反応させた。ステップ４の合成スキーム（２ｄ）を以下に示す。
所定時間経過後、得られた混合物を吸引ろ過しながら、水およびメタノールで洗浄した。得られた固体を、ジクロロメタンを移動相とするシリカゲルカラムクロマトグラフィー法を用いて分離した。さらに、移動相を留去して得た固体およびジクロロメタン並びにメタノールの混合溶液から、再結晶法を用いて、黄色固体０．１６ｇ（収率７％）を得た。当該黄色固体０．１６ｇを、トレインサブリメーション法により昇華精製して、黄色固体状の目的物０．１０ｇ（収率６３％）を得た。なお、昇華精製条件は、圧力が２．６Ｐａ、アルゴンガスの流量が１１ｍＬ／ｍｉｎ、加熱温度が３６０℃であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）を用いて測定した結果、上記ステップ４で得た黄色固体がＩｒ（ｍｐｐｙ−ｄｍＣＰ）３であることが確認できた。１Ｈ−ＮＭＲチャートを図２１に、分析結果を下記に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：１．３８（ｓ，９Ｈ），１．６５（ｓ，９Ｈ），１．９６（ｓ，９Ｈ），６．８８−６．９６（ｍ，９Ｈ），７．３０（ｓ，３Ｈ），７．３２（ｄ，６Ｈ），７．６３（ｄ，３Ｈ），７．７５（ｓ，３Ｈ）．
Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｄｍＣＰ）３を含むジクロロメタン溶液の紫外可視吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図２２に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度または発光強度を表す。Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｄｍＣＰ）３は、５１９ｎｍに発光ピークを有しており、ジクロロメタンからは緑色の発光が観測された。なお、図２２に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液（０．０１０５ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、ジクロロメタンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果である。
吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製Ｖ５５０型）を用い、ジクロロメタン溶液（０．０１０５ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行った。
また、発光スペクトルの測定には、絶対ＰＬ量子収率測定装置（（株）浜松ホトニクス製Ｃ１１３４７−０１型）を用い、グローブボックス（（株）ブライト製ＬＡＢｓｔａｒＭ１３（１２５０／７８０）にて、窒素雰囲気下でジクロロメタン脱酸素溶液（０．０１０５ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、密栓し、室温で測定を行った。
Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｄｍＣＰ）３は、実施の形態１で示した一般式（Ｇ０）においてシアノ基がＲ１０４に導入されたフェニル基の、２か所のオルト位（Ｒ１０２およびＲ１０６）にメチル基を備える。また、ピリジン環のＲ１０７にメチル基を備える。これらの３つのメチル基は、当該フェニル基の自由な回転を非常に強く抑制する。これにより、Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｄｍＣＰ）３は優れた熱物性を発現する。また、発光スペクトルの幅を狭め、発光色の色純度を高める。また、緑色の発光材料として好適に利用することができる。
（合成例３）
本合成例３では、実施の形態１の構造式（１３７）で表される本発明の有機金属錯体、トリス［２−（４−メチル−５−（５−シアノ−２−メチルフェニル）−２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３）の合成方法を説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
《ステップ１；　４−メチル−２−フェニル−５−（５−シアノ−２−メチルフェニル）ピリジン（略称：Ｈｍｐｐｙ−３ＣＰ）の合成》
５−ブロモ−４−メチル−２−フェニルピリジン２．３１ｇと、５−シアノ−２−フェニルボロン酸２．２３ｇと、リン酸三カリウム７．８８ｇと、トルエン１１５ｍＬとを、還流管を付けた三口フラスコに入れ、内部を窒素置換した。フラスコ内を減圧下で撹拌することで脱気した後、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（略称：Ｐｄ２（ｄｂａ）３）１．０８ｇと、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル（略称：Ｓ−Ｐｈｏｓ）２．０１ｇとを加えた。撹拌しながら、１３０℃で７．５時間反応させた。ステップ１の合成スキーム（３ａ）を以下に示す。
所定時間経過後、溶媒を留去し、水を加え、トルエンを用いて目的物を抽出した。抽出液からトルエンを留去して得た残渣を、トルエンと酢酸エチルの混合溶媒（トルエン：酢酸エチル＝３０：１）を移動相とするシリカゲルカラムクロマトグラフィー法を用いて分離し、黄色オイル状のピリジン誘導体２．１２ｇ（収率８０％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
《ステップ２；　トリス［２−（４−メチル−５−（５−シアノ−２−メチルフェニル）−２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３））の合成》
上記ステップ１で得た４−メチル−２−フェニル−５−（５−シアノ−２−メチルフェニル）ピリジン（略称：Ｈｍｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）２．４２ｇと、トリス（２，４−ペンタンジオナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ａｃａｃ）３）０．８８ｇとを、三方コックを付けた反応容器に入れ、反応容器内をアルゴン置換した。攪拌しながら、２５０℃で６７．５時間反応させた。ステップ２の合成スキーム（３ｂ）を以下に示す。
所定時間経過後、得られた固体を、ジクロロメタンを移動相とするシリカゲルカラムクロマトグラフィー法を用いて分離した。さらに、移動相を留去して得た固体およびジクロロメタン並びにメタノールの混合溶液から、再結晶法を用いて、黄色固体０．２４ｇ（収率１９％）を得た。当該黄色固体０．２４ｇを、トレインサブリメーション法により昇華精製して、黄色固体状の目的物０．１８ｇ（収率７５％）を得た。なお、昇華精製条件は、圧力が２．６Ｐａ、アルゴンガスの流量が１１ｍＬ／ｍｉｎ、加熱温度が３７５℃であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）を用いて測定した結果、上記ステップ２で得た黄色固体がＩｒ（ｍｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３）であることが確認できた。１Ｈ−ＮＭＲチャートを図２３に、分析結果を下記に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤ２Ｃｌ２）：１．３８（ｓ，３Ｈ），１．４９（ｄ，３Ｈ），２．０４（ｓ，６Ｈ），２．０７（ｓ，６Ｈ），６．８４−６．９６（ｍ，９Ｈ），７．１５−７．３６（ｍ，８Ｈ），７．４４（ｄ，１Ｈ），７．５４−７．５８（ｍ，３Ｈ），７．６５−７．７３（ｍ，３Ｈ），７．７８−７．８６（ｍ，３Ｈ）．
Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３を含むジクロロメタン溶液の紫外可視吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図２４に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度または発光強度を表す。Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３は、５２３ｎｍに発光ピークを有しており、ジクロロメタンからは緑色の発光が観測された。なお、図２４に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液（０．０１０９ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、ジクロロメタンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果である。
吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製Ｖ５５０型）を用い、ジクロロメタン溶液（０．０１０９ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行った。
また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製　ＦＳ９２０）を用い、グローブボックス（（株）ブライト製ＬＡＢｓｔａｒＭ１３（１２５０／７８０）にて、窒素雰囲気下でジクロロメタン脱酸素溶液（０．０１０９ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、密栓し、室温で測定を行った。
Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３は、実施の形態１で示した一般式（Ｇ０）においてシアノ基がＲ１０５に導入されたフェニル基の、オルト位のＲ１０２にメチル基を備える。また、ピリジン環のＲ１０７にメチル基を備える。これらの２つのメチル基は、当該フェニル基の自由な回転を強く抑制する。これにより、Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３は優れた熱物性を発現する。また、発光スペクトルの幅を狭め、発光色の色純度を高める。また、緑色の発光材料として好適に利用することができる。
（合成例４）
本合成例４では、実施の形態１において構造式（１３８）で示す、トリス［２−（５−（５−シアノ−２−メチルフェニル）−２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３）の合成方法の一例を説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
《ステップ１；　５−（５−シアノ−２−メチルフェニル）−２−フェニルピリジン（略称：Ｈｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）の合成》
５−ブロモ−２−メチルピリジン９．８２ｇと、５−シアノ−２−メチルフェニルボロン酸８．０３ｇと、リン酸三カリウム１０．６２ｇと、トルエン１５０ｍＬと、水１５ｍＬとを、還流管を付けた三口フラスコに入れ、内部を窒素置換した。フラスコ内を減圧下で撹拌することで脱気した後、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（略称：Ｐｄ２（ｄｂａ）３）０．３８ｇと、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル（略称：Ｓ−Ｐｈｏｓ）０．７０ｇと、を加えた。攪拌しながら、１１０℃で２時間反応させた。ステップ１の合成スキーム（４ａ）を以下に示す。
所定時間経過後、溶媒を留去し、水を加え、トルエンを用いて目的物を抽出した。抽出液からトルエンを留去して得た残渣を、ヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒（ヘキサン：酢酸エチル＝１０：１）を移動相とするシリカゲルカラムクロマトグラフィー法を用いて分離し、無色オイル状のピリジン誘導体１１．２１ｇ（収率９８％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
《ステップ２；　トリス［２−（５−（５−シアノ−２−メチルフェニル）−２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３）の合成》
上記ステップ１で得た５−（５−シアノ−２−メチルフェニル）−２−フェニルピリジン（略称：Ｈｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）２．２２ｇと、トリス（２，４−ペンタンジオナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ａｃａｃ）３）０．７８ｇとを、三方コックを付けた反応容器に入れ、反応容器内をアルゴン置換した。攪拌しながら、２５０℃で７８時間反応させた。ステップ２の合成スキーム（４ｂ）を以下に示す。
所定時間経過後、得られた固体を、ヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒（ヘキサン：酢酸エチル＝２：１）を移動相とするシリカゲルカラムクロマトグラフィー法を用いて分離した。次に、移動相を留去して得た固体を、ジクロロメタンを移動相とするシリカゲルカラムクロマトグラフィー法を用いて分離した。さらに、移動相を留去して得た固体およびジクロロメタン並びにメタノールの混合溶液から、再結晶法を用いて、黄色固体状の目的物０．３０ｇ（収率１９％）を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）を用いて測定した結果、上記ステップ２で得た黄色固体がＩｒ（ｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３）であることが確認できた。１Ｈ−ＮＭＲチャートを図２５に、分析結果を下記に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：１．９３（ｓ，９Ｈ），６．９２（ｄ，６Ｈ），６．９６−６．９９（ｍ，３Ｈ），７．２２（ｄ，３Ｈ），７．２９（ｄ，３Ｈ），７．４９−７．５１（ｍ，６Ｈ），７．５５（ｄｄ，３Ｈ），７．７２（ｄ，３Ｈ），７．９８（ｄ，３Ｈ）．
Ｉｒ（ｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３を含むジクロロメタン溶液の紫外可視吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図２６に示す。横軸は波長、縦軸は吸収強度または発光強度を表す。Ｉｒ（ｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３は、５４０ｎｍに発光ピークを有しており、ジクロロメタンからは緑色の発光が観測された。なお、図２６に示す吸収スペクトルは、ジクロロメタン溶液（０．００９９ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、ジクロロメタンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果である。
吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製Ｖ５５０型）を用い、ジクロロメタン溶液（０．００９９ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行った。
また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製　ＦＳ９２０）を用い、グローブボックス（（株）ブライト製ＬＡＢｓｔａｒＭ１３（１２５０／７８０）にて、窒素雰囲気下でジクロロメタン脱酸素溶液（０．００９９ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、密栓し、室温で測定を行った。
Ｉｒ（ｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３は、シアノ基がＲ１０５に導入され他フェニル基のオルト位のＲ１０２にメチル基を備える。このメチル基は、当該フェニル基の自由な回転を強く抑制する。これにより、Ｉｒ（ｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３は優れた熱物性を発現する。また、発光スペクトルの幅を狭め、発光色の色純度を高める。また、緑色の発光材料として好適に利用することができる。
本実施例では、本発明の一態様の発光デバイス１について、図２７乃至図３４を参照しながら説明する。
図２７は、発光デバイス５５０Ｘの構成を説明する図である。
図２８は、発光デバイス１、発光デバイス２の電流密度−輝度特性を説明する図である。
図２９は、発光デバイス１、発光デバイス２の輝度−電流効率特性を説明する図である。
図３０は、発光デバイス１、発光デバイス２の電圧−輝度特性を説明する図である。
図３１は、発光デバイス１、発光デバイス２の電圧−電流特性を説明する図である。
図３２は、発光デバイス１、発光デバイス２の輝度−外部量子効率特性を説明する図である。なお、発光デバイスの配光特性がランバーシアン型と仮定して、輝度から外部量子効率を算出した。
図３３は、発光デバイス１、発光デバイス２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３４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１の規格化輝度の経時変化を説明する図である。
＜発光デバイス１＞
本実施例で説明する作製した発光デバイス１は、発光デバイス５５０Ｘと同様の構成を備える（図２７参照）。
《発光デバイス１の構成》
発光デバイス１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-T000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
《発光デバイス１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１を作製した。
［第１のステップ］
第１のステップにおいて、電極５５１Ｘを形成した。具体的には、ターゲットにケイ素も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、７０ｎｍの厚さと、４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）の面積を備える。
次いで、電極が形成されたワークピースを水で洗浄し、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、３０分程度放冷した。
［第２のステップ］
第２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）および酸化モリブデン（略称：ＭｏＯｘ）を、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：ＭｏＯｘ＝２：１（重量比）で含み、４０ｎｍの厚さを備える。
［第３のステップ］
第３のステップにおいて、層１０４Ｘ上に層１１２Ｘ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１１２Ｘは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）を含み、２０ｎｍの厚さを備える。
［第４のステップ］
第４のステップにおいて、層１１２Ｘ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９−［３−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）フェニル］−９’−フェニル−２，３’−ビ−９Ｈ−カルバゾール（略称：ｍＰＣＣｚＰＴｚｎ−０２）、９，９’−ジフェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（略称：ＰＣＣＰ）およびトリス［２−（４−メチル−５−（３−シアノフェニル）−２−ピリジニルーκＮ）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｙ−３ＣＰ）３）を、ｍＰＣＣｚＰＴｚｎ−０２：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｍｐｐｙ−３ＣＰ）３＝０．６：０．４：０．１（重量比）で含み、４０ｎｍ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１１１Ｘ上に層１１３Ｘ１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１１３Ｘ１はｍＰＣＣｚＰＴｚｎ−０２を含み、２０ｎｍ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１１３Ｘ１上に層１１３Ｘ２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１１３Ｘ２は２，９−ジ（２−ナフチル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢｐｈｅｎ）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１１３Ｘ２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蒸着した。なお、層１０５Ｘはフッ化リチウム（ＬｉＦ）を含み、１ｎｍ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蒸着した。なお、電極５５２Ｘはアルミニウム（Ａｌ）を含み、２００ｎｍの厚さを備える。
《発光デバイス１の動作特性》
電力を供給すると発光デバイス１は光ＥＬ１を射出した（図２７参照）。発光デバイス１の動作特性を、室温（２３℃）にて測定した（図２８乃至図３３参照）。なお、輝度およびＣＩＥ色度の測定には、色彩輝度計（トプコン社製、ＢＭ−５Ａ）を用い、発光スペクトルの測定には、マルチチャンネル分光器（浜松フォトニクス社製、ＰＭＡ−１１）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。また、８５℃の環境において、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５０％に低下するまでの経過時間ＬＴ５０を測定した。ＬＴ５０を表３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２に記載する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000055
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000056
発光デバイス１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１は、８５℃の厳しい高温環境において、初期輝度の５０％に低下するまでの経過時間ＬＴ５０を長くすることができた。また、後述する参考例１において構成を説明する比較デバイス１と比較して、駆動寿命の長寿命化を実現した。また、良好な駆動電圧および良好な外部量子効率の特性を損なうことなく、シアノ基の導入により、耐熱性が向上した。
＜発光デバイス２＞
本実施例で説明する作製した発光デバイス２は、発光デバイス５５０Ｘと同様の構成を備える（図２７参照）。発光デバイス２の構成は、層１１１Ｘにおいて発光デバイス１と異なる。具体的には、層１１１Ｘが、Ｉｒ（ｍｐｐｙ−３ＣＰ）３に換えてトリス［２−（４−メチル−５−（５−シアノ−２−メチルフェニル）−２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３）を含む点が発光デバイス１とは異なる。
《発光デバイス２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２を作製した。
なお、発光デバイス２の作製方法は、第４のステップにおいて、Ｉｒ（ｍｐｐｙ−３ＣＰ）３に換えて、Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３を用いた点が発光デバイス１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４のステップ］
第４のステップにおいて、層１１２Ｘ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ｍＰＣＣｚＰＴｚｎ−０２、ＰＣＣＰおよびＩｒ（ｍｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３を、ｍＰＣＣｚＰＴｚｎ−０２：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｍｐｐｙ−ｍ５ＣＰ）３＝０．６：０．４：０．１（重量比）で含み、４０ｎｍの厚さを備える。
《発光デバイス２の動作特性》
電力を供給すると発光デバイス１、発光デバイス２は光ＥＬ１を射出した（図２７参照）。発光デバイス２の動作特性を、室温にて測定した（図２８乃至図３３参照）。
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。
発光デバイス２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２は、色純度の高い緑色の光を発した。また、フルカラーディスプレイに好適に用いることができる色純度を備えていた。
（参考例１）
本参考例で説明する作製した比較デバイス１は、発光デバイス５５０Ｘと同様の構成を備える（図２７参照）。
《比較デバイス１の構成》
比較デバイス１の構成は、層１１１Ｘにおいて発光デバイス１と異なる。具体的には、層１１１Ｘが、Ｉｒ（ｍｐｐｙ−３ＣＰ）３に換えて［２−（４−メチル−５−フェニル−２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］ビス［２−（２−ピリジニル−κＮ）フェニル−κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｍｄｐｐｙ））を含む点が発光デバイス１とは異なる。
《比較デバイス１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比較デバイス１を作製した。
なお、比較デバイス１の作製方法は、第４のステップにおいて、Ｉｒ（ｍｐｐｙ−３ＣＰ）３に換えて、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｍｄｐｐｙ）を用いた点が発光デバイス１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４のステップ］
第４のステップにおいて、層１１２Ｘ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ｍＰＣＣｚＰＴｚｎ−０２、ＰＣＣＰおよびＩｒ（ｐｐｙ）２（ｍｄｐｐｙ）を、ｍＰＣＣｚＰＴｚｎ−０２：ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｍｄｐｐｙ）＝０．６：０．４：０．１（重量比）で含み、４０ｎｍの厚さを備える。
《比較デバイス１の動作特性》
電力を供給すると比較デバイス１は光ＥＬ１を射出した（図２７参照）。比較デバイス１の動作特性を、室温にて測定した（図２８乃至図３３参照）。
作製した比較デバイス１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。また、８５℃の環境において、比較デバイス１を一定の電流密度（５０ｍＡ／ｃｍ２）で発光させ、輝度が初期輝度の５０％に低下するまでの経過時間ＬＴ５０を測定した。ＬＴ５０を表３に示す。
ＡＮＯ：導電膜、Ｃ２１：容量、Ｃ２２：容量、ＣＦＸ：着色層、ＣＰ：導電性材料、ＧＤ：駆動回路、ｈｖ：光、Ｍ２１：トランジスタ、Ｎ２１：ノード、Ｎ２２：ノード、ＳＤ：駆動回路、ＳＷ２１：スイッチ、ＳＷ２２：スイッチ、ＳＷ２３：スイッチ、ＥＬＸ：光、ＥＬＹ：光、１０３Ｓ：ユニット、１０３Ｘ：ユニット、１０３Ｙ：ユニット、１０４Ｓ：層、１０４Ｘ：層、１０４ＸＹ：領域、１０４Ｙ：層、１０４：層、１０５Ｓ：層、１０５Ｘ：層、１０５Ｙ：層、１０５：層、１０６＿１：層、１０６＿２：層、１０６＿３：層、１０６：層、１１１Ｘ：層、１１１Ｙ：層、１１２＿２：層、１１２Ｓ：層、１１２Ｘ：層、１１２：層、１１３＿２：層、１１３Ｓ：層、１１３Ｘ：層、１１３：層、１１４Ｎ：層、１１４Ｐ：層、１１４Ｓ：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、５１９Ｂ：端子、５２０Ｔ：領域、５２０：機能層、５２１：絶縁膜、５２８：絶縁膜、５２９＿１：膜、５２９＿２：膜、５２９＿３：膜、５３０Ｘ：画素回路、５４０：機能層、５５０Ｓ：光電変換デバイス、５５０Ｘ：発光デバイス、５５０Ｙ：発光デバイス、５５１Ｓ：電極、５５１Ｘ：電極、５５１ＸＳ：間隙、５５１ＸＹ：間隙、５５１Ｙ：電極、５５２Ｓ：電極、５５２Ｘ：電極、５５２Ｙ：電極、５９１Ｘ：開口部、５９１Ｙ：開口部、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、７００：表示装置、７０２Ｘ：画素、７０３：画素、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 (8)

  1. 　一般式（Ｇ０）で表される有機化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     　ただし、前記一般式（Ｇ０）において、
    　Ｘは、窒素原子または炭素原子であり、
    　Ｘが炭素原子であるとき、Ｘは、水素または置換基と結合し、
    　Ｒ１０４およびＲ１０５のいずれか一方は、シアノ基であり、
    　Ｒ１０２およびＲ１０７の少なくとも一は、炭素数１乃至６のアルキル基であり、
    　Ｒ１０１乃至Ｒ１１１の他は、それぞれ独立に、水素または置換基と結合し、
    　前記置換基は、それぞれ独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至５のヘテロアリール基、アミノ基またはヒドロキシ基であり、
    　前記置換基は、互いに結合して環を形成してもよく、
    　ｎは、１以上３以下の整数であり、
    　Ｌは、構造式（Ｌ０）で表される配位子であり、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     　前記構造式（Ｌ０）において、
    　Ｒ２０１乃至Ｒ２０８は、それぞれ独立に、水素または炭素数１乃至６のアルキル基であり、
    　また、一般式（Ｇ０）において、水素はいずれも重水素であってもよい。
  2. 　一般式（Ｇ１）で表される有機化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     　ただし、前記一般式（Ｇ１）において、
    　Ｘは、窒素原子または炭素原子であり、
    　Ｘが炭素原子であるとき、Ｘは、水素または置換基と結合し、
    　Ｒ１０２およびＲ１０７の少なくとも一は、炭素数１乃至６のアルキル基であり、
    　Ｒ１０１乃至Ｒ１１１の他は、それぞれ独立に、水素または置換基と結合し、
    　前記置換基は、それぞれ独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至５のヘテロアリール基、アミノ基またはヒドロキシ基であり、
    　前記置換基は、互いに結合して環を形成してもよく、
    　ｎは、１以上３以下の整数であり、
    　Ｌは、構造式（Ｌ１）で表される配位子であり、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     　前記構造式（Ｌ１）において、
    　Ｒ２０１乃至Ｒ２０８は、それぞれ独立に、水素または炭素数１乃至６のアルキル基であり、
    　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。
  3. 　一般式（Ｇ２）で表される有機化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     　ただし、前記一般式（Ｇ２）において、
    　Ｒ１０２およびＲ１０７の少なくとも一は、炭素数１乃至６のアルキル基であり、
    　Ｒ１０２乃至Ｒ１１２の他は、それぞれ独立に、水素または置換基と結合し、
    　前記置換基は、それぞれ独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至５のヘテロアリール基、アミノ基またはヒドロキシ基であり、
    　前記置換基は、互いに結合して環を形成してもよく、
    　また、一般式（Ｇ２）において、水素はいずれも重水素であってもよい。
  4. 　一般式（Ｇ３）で表される有機化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
     　ただし、前記一般式（Ｇ３）において、
    　Ｒ１０２およびＲ１０７の少なくとも一は、炭素数１乃至６のアルキル基であり、
    　Ｒ１０２乃至Ｒ１１２の他は、それぞれ独立に、水素または置換基と結合し、
    　前記置換基は、それぞれ独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至５のヘテロアリール基、アミノ基またはヒドロキシ基であり、
    　前記置換基は、互いに結合して環を形成してもよく、
    　また、一般式（Ｇ３）において、水素はいずれも重水素であってもよい。
  5. 　一般式（Ｇ４）で表される有機化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
     　ただし、前記一般式（Ｇ４）において、
    　Ｒ１０２およびＲ１０７の少なくとも一は、炭素数１乃至６のアルキル基であり、
    　Ｒ１０２乃至Ｒ１０７の他は、それぞれ独立に、水素または置換基と結合し、
    　前記置換基は、それぞれ独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至７のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数１乃至５のヘテロアリール基、アミノ基またはヒドロキシ基であり、
    　前記置換基は、互いに結合して環を形成してもよく、
    　また、一般式（Ｇ４）において、水素はいずれも重水素であってもよい。
  6. 　第１の電極と、
    　第２の電極と、
    　第１のユニットと、を有し、
    　前記第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、
    　前記第１のユニットは、請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の有機化合物を含む、発光デバイス。
  7. 　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３の電極、第４の電極、第２のユニットおよび第１の層を備え、
    　前記第２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１の層は、前記第２のユニットおよび前記第３の電極の間に挟まれ、
    　前記第２のユニットは、請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の有機化合物を含み、
    　前記第１の層は、ハロゲン基もしくはシアノ基を含む第２の有機化合物または遷移金属酸化物を含み、
    　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５の電極、第６の電極、第３のユニットおよび第２の層を備え、
    　前記第５の電極は、前記第３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６の電極および前記第５の電極の間に挟まれ、
    　前記第３のユニットは、発光性の材料を含み、
    　前記第２の層は、前記第３のユニットおよび前記第５の電極の間に挟まれ、
    　前記第２の層は、前記第２の有機化合物または前記遷移金属酸化物を含み、
    　前記第２の層は、前記第１の層との間に、前記第１の層より膜厚が薄い領域を備え、
    　前記領域は、前記間隙と重なる、表示装置。
  8. 　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、第１の発光デバイスおよび第２の発光デバイスを含み、
    　前記第１の発光デバイスは、第３の電極、第４の電極および第２のユニットを備え、
    　前記第２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２のユニットは、請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の有機化合物を含み、
    　前記第３の電極は、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、第５の電極、第６の電極および第３のユニットを備え、
    　前記第３のユニットは、前記第５の電極および前記第６の電極の間に挟まれ、
    　前記第５の電極は、前記第２の画素回路と電気的に接続され、
    　前記第６の電極は、前記第４の電極と電気的に接続される、表示装置。
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