WO2024141864A1 - 発光デバイス - Google Patents

発光デバイス

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WO2024141864A1
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渡部剛吉
木戸裕允
瀬尾広美
大澤信晴
佐々木俊毅
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株式会社半導体エネルギー研究所
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Abstract

発光効率の高い発光デバイスを提供する。 発光デバイスは、陽極および陰極の間に有機化合物層を有する。有機化合物層は、発光層および電子注入層を少なくとも有する。発光層は、発光物質を有する。電子注入層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の混合層である。第１の有機化合物は、強塩基性を有し、第２の有機化合物は、電子輸送性を有する。電子注入層は、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲におけるいずれかの波長に対する常光屈折率が１．５０以上１．７５未満である。

Description

発光デバイス
本発明の一態様は、有機化合物、発光デバイス、発光装置、受発光装置、表示装置、電子機器、照明装置、及び電子デバイスに関する。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、又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、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、撮像装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
有機化合物を用いたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用する発光デバイス（有機ＥＬデバイス）の実用化が進んでいる。これら発光デバイスの基本的な構成は、一対の電極間に発光材料を含む有機化合物層（ＥＬ層）を挟んだものである。この素子に電圧を印加して、キャリアを注入し、当該キャリアの再結合エネルギーを利用することにより、発光材料からの発光を得ることができる。
このような発光デバイスは自発光型であるためディスプレイの画素として用いると、液晶に比べ、視認性が高く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレイ素子として好適である。また、このような発光デバイスを用いたディスプレイは、薄型軽量に作製できることも大きな利点である。さらに非常に応答速度が速いことも特徴の一つである。
また、これらの発光デバイスは発光層を二次元に連続して形成することが可能であるため、面状に発光を得ることができる。これは、白熱電球又はＬＥＤ等に代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。
このように発光デバイスを用いたディスプレイ又は照明装置等はさまざまな電子機器に好適であるが、より良好な特性を有する発光デバイスを求めて研究開発が進められている。
有機ＥＬデバイスの電子注入層に用いた場合に、優れた電子注入性、電子輸送性が得られる有機薄膜としては、例えば、ヘキサヒドロピリミドピリミジン化合物と、電子を輸送する第２の材料とを含む単一の膜、またはヘキサヒドロピリミドピリミジン化合物を含む膜と、第２の材料を含む膜との積層膜が知られている（特許文献１及び非特許文献１）。
また、有機ＥＬデバイスに関する問題の一つに、光取り出し効率の低さが挙げられる。特に、隣接する層の屈折率の違いから起こる反射による減衰は、ＥＬデバイスの効率を下げる大きな要因となっている。この影響を低減させるために、ＥＬ層内部に低屈折率材料からなる層を形成する構成が提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
国際公開第２０２１／０４５１７８号
Ｔｓｕｂａｓａ　Ｓａｓａｋｉ　ｅｔ　ａｌ．，"Ｕｎｒａｖｅｌｌｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ／ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｉｎ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ　ｄｉｏｄｅｓ"，Ｎａｔｕｒｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，１２，２７０６（２０２１） Ｊａｅｈｏ　Ｌｅｅ　ｅｔ　ａｌ．，"Ｓｙｎｅｒｇｅｔｉｃ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｆｏｒ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｇｒａｐｈｅｎｅ−ｂａｓｅｄ　ｆｌｅｘｉｂｌｅ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ　ｄｉｏｄｅｓ"，Ｎａｔｕｒｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，７，１１７９１（２０１６）
本発明の一態様は、発光効率の高い発光デバイスを提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、消費電力の小さい発光デバイスを提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、良好な信頼性を有する発光デバイスを提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、製造プロセスにおける設計自由度が高い発光デバイスを提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、高精細な発光デバイスを提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、新規な発光デバイスを提供することを課題の一つとする。本発明の一態様は、これらの発光デバイスを備える、発光装置、電子機器、表示装置、及び電子デバイスを各々提供することを課題の一つとする。
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。
本発明の一態様は、陽極および陰極の間に有機化合物層を有し、有機化合物層は、発光層および電子注入層を少なくとも有し、発光層は、発光物質を有し、電子注入層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の混合層であり、第１の有機化合物は、強塩基性を有し、第２の有機化合物は、電子輸送性を有し、電子注入層は、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲におけるいずれかの波長に対する常光屈折率が１．５０以上１．７５未満である、発光デバイスである。
本発明の一態様は、陽極および陰極の間に有機化合物層を有し、有機化合物層は、発光層および電子注入層を少なくとも有し、発光層は、発光物質を有し、電子注入層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の混合層であり、第１の有機化合物は、強塩基性を有し、第２の有機化合物は、電子輸送性を有し、電子注入層は、６３３ｎｍの波長に対する常光屈折率が１．４５以上１．７０未満である、発光デバイスである。
本発明の一態様は、陽極および陰極の間に有機化合物層を有し、有機化合物層は、発光層および電子注入層を少なくとも有し、発光層は、発光物質を有し、電子注入層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の混合層であり、第１の有機化合物は、強塩基性を有し、第２の有機化合物は、電子輸送性を有し、第１の有機化合物の４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率と、第２の有機化合物の４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率と、を足して２で割った数値が１．５０以上１．７５未満である、発光デバイスである。
本発明の一態様は、陽極および陰極の間に有機化合物層を有し、有機化合物層は、発光層および電子注入層を少なくとも有し、発光層は、発光物質を有し、電子注入層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の混合層であり、第１の有機化合物は、強塩基性を有し、第２の有機化合物は、電子輸送性を有し、第１の有機化合物の６３３ｎｍの波長に対する常光屈折率と、第２の有機化合物の６３３ｎｍの波長に対する常光屈折率と、を足して２で割った数値が１．４５以上１．７０未満である、発光デバイスである。
本発明の一態様は、陽極および陰極の間に有機化合物層を有し、有機化合物層は、発光層および電子注入層を少なくとも有し、発光層は、発光物質を有し、電子注入層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の混合層であり、第１の有機化合物は、強塩基性を有し、第２の有機化合物は、電子輸送性を有し、第１の有機化合物は、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率が１．５０以上１．８０未満であり、第２の有機化合物は、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率が１．５０以上１．７５未満である、発光デバイスである。
本発明の一態様は、陽極および陰極の間に有機化合物層を有し、有機化合物層は、発光層および電子注入層を少なくとも有し、発光層は、発光物質を有し、電子注入層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の混合層であり、第１の有機化合物は、強塩基性を有し、第２の有機化合物は、電子輸送性を有し、第１の有機化合物は、６３３ｎｍの波長に対する常光屈折率が１．４５以上１．７５未満であり、第２の有機化合物は、６３３ｎｍの波長に対する常光屈折率が１．４５以上１．７０未満である、発光デバイスである。
上記発光デバイスにおいて、第１の有機化合物は、グアニジン骨格を有することが好ましい。
本発明の一態様は、陽極および陰極の間に有機化合物層を有し、有機化合物層は、発光層および電子注入層を少なくとも有し、発光層は、発光物質を有し、電子注入層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の混合層であり、第１の有機化合物は、グアニジン骨格を有し、第２の有機化合物は、電子輸送性を有し、電子注入層は、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲におけるいずれかの波長に対する常光屈折率が１．５０以上１．７５未満である、発光デバイスである。
本発明の一態様は、陽極および陰極の間に有機化合物層を有し、有機化合物層は、発光層および電子注入層を少なくとも有し、発光層は、発光物質を有し、電子注入層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の混合層であり、第１の有機化合物は、グアニジン骨格を有し、第２の有機化合物は、電子輸送性を有し、電子注入層は、６３３ｎｍの波長に対する常光屈折率が１．４５以上１．７０未満である、発光デバイスである。
本発明の一態様は、陽極および陰極の間に有機化合物層を有し、有機化合物層は、発光層および電子注入層を少なくとも有し、発光層は、発光物質を有し、電子注入層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の混合層であり、第１の有機化合物は、グアニジン骨格を有し、第２の有機化合物は、電子輸送性を有し、第１の有機化合物の４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率と、第２の有機化合物の４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率と、を足して２で割った数値が１．５０以上１．７５未満である、発光デバイスである。
本発明の一態様は、陽極および陰極の間に有機化合物層を有し、有機化合物層は、発光層および電子注入層を少なくとも有し、発光層は、発光物質を有し、電子注入層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の混合層であり、第１の有機化合物は、グアニジン骨格を有し、第２の有機化合物は、電子輸送性を有し、第１の有機化合物の６３３ｎｍの波長に対する常光屈折率と、第２の有機化合物の６３３ｎｍの波長に対する常光屈折率と、を足して２で割った数値が１．４５以上１．７０未満である、発光デバイスである。
本発明の一態様は、陽極および陰極の間に有機化合物層を有し、有機化合物層は、発光層および電子注入層を少なくとも有し、発光層は、発光物質を有し、電子注入層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の混合層であり、第１の有機化合物は、グアニジン骨格を有し、第２の有機化合物は、電子輸送性を有し、第１の有機化合物は、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率が１．５０以上１．８０未満であり、第２の有機化合物は、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率が１．５０以上１．７５未満である、発光デバイスである。
本発明の一態様は、陽極および陰極の間に有機化合物層を有し、有機化合物層は、発光層および電子注入層を少なくとも有し、発光層は、発光物質を有し、電子注入層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の混合層であり、第１の有機化合物は、グアニジン骨格を有し、第２の有機化合物は、電子輸送性を有し、第１の有機化合物は、６３３ｎｍの波長に対する常光屈折率が１．４５以上１．７５未満であり、第２の有機化合物は、６３３ｎｍの波長に対する常光屈折率が１．４５以上１．７０未満である、発光デバイスである。
上記発光デバイスにおいて、第１の有機化合物は、１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン骨格を有することが好ましい。
上記発光デバイスにおいて、第１の有機化合物は、酸解離定数ｐＫａが８以上の強塩基性を示すことが好ましい。
上記発光デバイスにおいて、第１の有機化合物は、電子輸送性の骨格を有さないことが好ましい。
上記発光デバイスにおいて、第１の有機化合物の分子内の総炭素数に対するｓｐ３混成軌道で結合を形成している総炭素数の割合が、１０％以上６０％以下であることが好ましい。
上記発光デバイスにおいて、第２の有機化合物の分子内の総炭素数に対するｓｐ３混成軌道で結合を形成している総炭素数の割合が、１０％以上６０％以下であることが好ましい。
上記発光デバイスにおいて、第２の有機化合物の１Ｈ−ＮＭＲ測定結果における、４ｐｐｍ未満のシグナルの積分値は、４ｐｐｍ以上のシグナルの積分値より大きいことが好ましい。
または、本発明の他の一態様は、上記いずれかに記載の発光デバイスと、トランジスタ、または、基板と、を有する発光装置である。
または、本発明の他の一態様は、上記いずれかに記載の発光デバイスと、センサ、スピーカ、または、マイクと、を有する電子機器である。
本発明の一態様により、発光効率の高い発光デバイスを提供することができる。本発明の一態様により、消費電力の小さい発光デバイスを提供することができる。本発明の一態様により、良好な信頼性を有する発光デバイスを提供することができる。本発明の一態様により、製造プロセスにおける設計自由度が高い発光デバイスを提供することができる。本発明の一態様により、高精細な発光デバイスを提供することができる。本発明の一態様により、新規な発光デバイスを提供することができる。本発明の一態様により、これらの発光デバイスを備える、発光装置、電子機器、表示装置、及び電子デバイスを各々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１は、発光デバイスを表す図である。
図２Ａ及び図２Ｂは、発光デバイスの駆動メカニズムを表すバンド図である。
図３Ａ及び図３Ｂは、発光デバイスを表す図である。
図４Ａ及び図４Ｂは、発光デバイスを表す図である。
図５Ａ及び図５Ｂは、発光装置の上面図および断面図である。
図６Ａ乃至図６Ｄは、発光デバイスを表す図である。
図７Ａ乃至図７Ｅは、発光装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図８Ａ乃至図８Ｅは、発光装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図９Ａ乃至図９Ｃは、発光装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図１０Ａ乃至図１０Ｃは、発光装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図１１Ａ乃至図１１Ｃは、発光装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図１２Ａ乃至図１２Ｃは、発光装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図１３Ａ乃至図１３Ｃは、発光装置の作製方法の一例を示す断面図である。
図１４Ａ乃至図１４Ｇは、画素の構成例を示す上面図である。
図１５Ａ乃至図１５Ｉは、画素の構成例を示す上面図である。
図１６Ａ及び図１６Ｂは、表示モジュールの構成例を示す斜視図である。
図１７Ａ及び図１７Ｂは、発光装置の構成例を示す断面図である。
図１８は、発光装置の構成例を示す斜視図である。
図１９Ａは、発光装置の構成例を示す断面図である。図１９Ｂ及び図１９Ｃは、トランジスタの構成例を示す断面図である。
図２０は、発光装置の構成例を示す断面図である。
図２１Ａ乃至図２１Ｄは、発光装置の構成例を示す断面図である。
図２２Ａ乃至図２２Ｄは、電子機器の一例を示す図である。
図２３Ａ乃至図２３Ｆは、電子機器の一例を示す図である。
図２４Ａ乃至図２４Ｇは、電子機器の一例を示す図である。
図２５は、実施例に係る屈折率の測定結果を示す図である。
図２６は、実施例に係る試料の電流効率−輝度特性を表す図である。
図２７は、実施例に係る試料の輝度−電圧特性を表す図である。
図２８は、実施例に係る試料のブルーインデックス（ＢＩ）−輝度特性を表す図である。
図２９は、実施例に係る試料の電流密度−電圧特性を表す図である。
図３０は、実施例に係る試料の外部量子効率−輝度特性を表す図である。
図３１は、実施例に係る試料の輝度−電流密度特性を表す図である。
図３２は、実施例に係る試料の電界発光スペクトルを表す図である。
図３３は、実施例に係る試料の規格化輝度−時間変化特性を表す図である。
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、同様の機能を指す場合には、ハッチングパターンを同じくし、特に符号を付さない場合がある。
また、図面において示す各構成の、位置、大きさ、及び、範囲などは、理解の簡単のため、実際の位置、大きさ、及び、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、及び、範囲などに限定されない。
本明細書等において、発光デバイス（発光素子ともいう）は、一対の電極間にＥＬ層を有する。ＥＬ層は、少なくとも発光層を有する。本明細書等において、受光デバイス（受光素子ともいう）は、一対の電極間に少なくとも光電変換層として機能する活性層を有する。本明細書等では、一対の電極の一方を画素電極と記し、他方を共通電極と記すことがある。
なお、本明細書中における発光装置とは、有機ＥＬデバイスを用いた画像表示デバイスを含む。また、有機ＥＬ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、又は有機ＥＬ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。
なお、光学的異方性を有する材料に光を入射する場合、光軸に平行な振動面の光を異常光（線）、垂直な振動面の光を常光（線）と呼ぶが当該材料の常光に対する屈折率と異常光に対する屈折率が異なることがある。このような場合、異方性解析を実施することで、常光屈折率と異常光屈折率を分離して各々の屈折率を算出することができる。本明細書等においては、測定した材料に常光屈折率と異常光屈折率の双方が存在した場合、常光屈折率を指標として用いるものとする。
（実施の形態１）
有機ＥＬ素子（以下発光デバイスともいう）は、電極間（第１の電極と第２の電極との間）に発光物質を含む有機化合物層を有しており、電極から当該有機化合物層に注入層されたキャリア（正孔および電子）を再結合させることによって生じたエネルギーによって、発光を得る構成を有している。
図１に、本発明の一態様の発光デバイス１３０を示す。発光デバイス１３０は、絶縁層１０５上に設けられている。また、発光デバイス１３０は、陽極を含む第１の電極１０１と、陰極を含む第２の電極１０２と、第１の電極１０１及び第２の電極１０２の間に位置する有機化合物層１０３と、を有する。有機化合物層１０３は、発光層１１３と、電子注入層１１５と、を含む。なお、有機化合物層はＥＬ層ともいう。
ここで、電子注入層１１５に、強塩基性を有する第１の有機化合物と、電子輸送性を有する第２の有機化合物との、少なくとも２種類以上の有機化合物を含む混合層を用いることが好ましい。さらに、当該混合層は、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率が１．５０以上１．７５未満であることが好ましく、当該混合層は、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲の波長全域における常光屈折率が１．５０以上１．７５未満であることがより好ましい。また、当該混合層は、６３３ｎｍの波長に対する常光屈折率が１．４５以上１．７０未満であることが好ましい。
上記混合層を用いた電子注入層１１５は屈折率の低い層であり、有機化合物層内部にこのような屈折率の低い層を設けることによって、光の取り出し効率が向上し、発光効率の高い発光デバイスを得ることができる。通常、発光デバイスを構成する有機化合物の屈折率は、１．８~１．９程度であり、本発明の一態様の発光デバイスは屈折率の低い電子注入層を有することによって、発光効率の良好な発光デバイスとすることができる。
特に、電子注入層１１５は、発光層１１３と陰極を含む第２の電極１０２との間に設けられることから、トップエミッション型の発光デバイスに好適である。
ここで、第１の有機化合物の常光屈折率をｎｏ１とし、第２の有機化合物の常光屈折率をｎｏ２とする。上記混合層の屈折率を上述の範囲とするには、例えば、ｎｏ１とｎｏ２を足して２で割った数値が、上述の範囲であることが好ましい。具体的には、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対するｎｏ１と、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対するｎｏ２を足して２で割った数値が、１．５０以上１．７５未満であることが好ましい。また、６３３ｎｍの波長に対するｎｏ１と、６３３ｎｍの波長に対するｎｏ２を足して２で割った数値が、１．４５以上１．７０未満であることが好ましい。
なお、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対するｎｏ１とｎｏ２を足して２で割った数値が１．５０以上１．７５未満、または６３３ｎｍの波長に対するｎｏ１とｎｏ２を足して２で割った数値が１．４５以上１．７０未満であれば、ｎｏ１及びｎｏ２の一方又は両方が上述の範囲でなくてもよい。
また、上記混合層の屈折率を上述の範囲とするには、例えば、ｎｏ１及びｎｏ２の一方又は両方が、上述の範囲であることが好ましい。具体的には、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対するｎｏ１が１．５０以上１．８０未満であることが好ましく、１．５０以上１．７５未満であることがより好ましい。また、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対するｎｏ２が１．５０以上１．８０未満であることが好ましく、１．５０以上１．７５未満であることがより好ましい。また、６３３ｎｍの波長に対するｎｏ１が１．４５以上１．７５未満であることが好ましく、１．４５以上１．７０未満であることがより好ましい。また、６３３ｎｍの波長に対するｎｏ２が１．４５以上１．７５未満であることが好ましく、１．４５以上１．７０未満であることがより好ましい。
なお、本明細書等では、屈折率が上記の範囲である有機化合物を、低屈折率の有機化合物と呼ぶことがある。また、屈折率が上記の範囲であって、電子輸送性を有する有機化合物を、低屈折率の電子輸送性を有する有機化合物と呼ぶことがある。
上述したように、本発明の一態様では、第１の有機化合物として、酸解離定数（ｐＫａ）が大きい強塩基性を有する有機化合物を用いる。この場合、発光デバイス１３０は、第１の電極１０１（陽極）側から注入されたホールを強塩基性を有する有機化合物がトラップ、またはブロックした後、電子注入層１１５から電子が注入されることで、駆動する。
なお、強塩基性を有する有機化合物がホールをブロックするのは、ｐＫａが大きい材料は大きなダイポールモーメントを有することに由来する。このダイポールモーメントがホールと相互に作用することにより、電子注入層１１５はホールをブロックすることができる。
また、強塩基性を有する有機化合物は求核性が高い。つまり、求核性が高い材料は、ホールを受け取ってカチオンラジカルになった分子と反応し、新たな分子または中間状態を生成する場合がある。この反応によりホールが消費され、電子注入層１１５における正孔輸送性を大きく低減する場合もある。
また、強塩基性を有する有機化合物の最高被占有軌道（Ｈｉｇｈｅｓｔ　Ｏｃｃｕｐｉｅｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｏｒｂｉｔａｌ：ＨＯＭＯ）準位および最低空軌道（Ｌｏｗｅｓｔ　Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｏｒｂｉｔａｌ：ＬＵＭＯ）準位に、ホールと電子がそれぞれ注入されると、キャリアが再結合し、不安定な励起状態が形成されやすくなるため、信頼性が低下し、発光デバイスとしての特性が低下する。
そこで、強塩基性を有する第１の有機化合物を用いた電子注入層１１５に、電子輸送性を有する第２の有機化合物を混合することで、ホールをトラップまたはブロックする分子と、電子を流れる分子を分離することができる。これにより、電子注入層１１５におけるキャリアの再結合確率を低下させ、不安定な励起状態の形成を抑制できるため、発光デバイスの信頼性が改善する。つまり、電子注入層１１５に用いる混合層が、ホールをトラップするための第１の有機化合物と、電子を輸送するための第２の有機化合物と、を有することで、不安定な励起状態の形成が抑制され、発光デバイスの信頼性が向上する。
従って、電子輸送性を有する第２の有機化合物は、強塩基性を有する第１の有機化合物よりも、ＬＵＭＯ準位が低い有機化合物を用いることが好ましい。また、電子輸送性を有する第２の有機化合物は、強塩基性を有する第１の有機化合物よりも、ＨＯＭＯ準位が低い有機化合物を用いることが好ましい。
別言すると、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位より高いことが好ましい。例えば、第１の有機化合物は、第２の有機化合物よりも、ＬＵＭＯ準位が０．０５ｅＶ以上、好ましくは０．１ｅＶ以上、さらに好ましくは０．２ｅＶ以上、高い有機化合物を用いるとよい。このような構成にすることで、室温のエネルギー、または電界などの影響により、第１の有機化合物が電子を受容する確率を低減することができる。
また、第１の有機化合物は、第２の有機化合物よりも、ＨＯＭＯ準位が０．０５ｅＶ以上、好ましくは０．１ｅＶ以上、さらに好ましくは０．２ｅＶ以上、高い有機化合物を用いるとよい。このような構成にすることで、室温のエネルギー、または電界などの影響により、第２の有機化合物がホールを受容する確率を低減することができる。
電子注入層１１５の膜厚を厚くするほど、電子注入層１１５に蓄積したホールと電極に蓄積した電子の距離が遠くなり、電気二重層の電界が緩和され、作製した発光デバイスが高電圧化する場合がある。例えば、電子注入層１１５は、２ｎｍ以上１３ｎｍ以下、好ましくは、５ｎｍ以上１０ｎｍ以下の膜厚で設けるとよい。
また、屈折率が低い層を設けることによって光取り出し効率の向上効果を得るためには、屈折率が低い層の膜厚は厚い方が好ましい。例えば、電子注入層１１５は、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下、好ましくは、１５ｎｍ以上３５ｎｍ以下の膜厚で設けるとよい。
なお、電子注入層１１５の膜厚は、発光デバイスの高電圧化が抑制され、高効率化の効果が得られるよう、上述の範囲で設けるとよい。
また、電子注入層１１５に屈折率が低く強塩基性を有する第１の有機化合物と、屈折率が低く電子輸送性を有する第２の有機化合物を用いることで、光取り出し効率を向上させ、発光デバイスの発光効率を向上させることができ、さらに、電子注入性を高めることができるため、発光デバイスの駆動電圧を低減でき、消費電力を低減することができる。また、屈折率が低い有機化合物を用いると、発光デバイスの駆動電圧が上昇してしまう場合があるが、強塩基性を有する有機化合物と組み合わせることで、駆動電圧の上昇を抑制し、消費電力の低い発光デバイスを作製することができる。
＜第１の有機化合物＞
第１の有機化合物におけるＬＵＭＯ準位は、−２．５０ｅＶ以上−１．００ｅＶ以下であることが好ましい。また、第１の有機化合物におけるＨＯＭＯ準位は、−５．７ｅＶ以上−４．８ｅＶ以下であることが好ましい。
また、第１の有機化合物は、電子輸送性を有する骨格を持たないことが好ましい。例えば、第１の有機化合物として、芳香環に窒素原子（Ｎ）を含まない有機化合物がある。
また、第１の有機化合物は、酸解離定数ｐＫａが８以上の強塩基性を有する有機化合物であることが好ましい。酸解離定数ｐＫａが８以上の強塩基性を有する有機化合物を有することによって、第１の有機化合物はホールをブロックし、電子注入層に正孔を蓄積することが可能となる。
なお、第１の有機化合物は、酸解離定数ｐＫａが８以上、好ましくは酸解離定数ｐＫａが１０より大きい有機化合物であることが好ましい。また、酸解離定数ｐＫａが１２以上、好ましくは酸解離定数ｐＫａが１３より大きい有機化合物であることがより好ましい。
なお、塩基性骨格の酸解離定数ｐＫａには、当該骨格の一部を水素で置換した有機化合物の値を用いることができる。また、塩基性骨格を有する有機化合物の酸性度の指標として、当該塩基性骨格の酸解離定数ｐＫａを用いることができる。また、複数の塩基性骨格を有する有機化合物は、酸解離定数ｐＫａの最も高い塩基性骨格の酸解離定数ｐＫａを当該有機化合物の酸性度の指標として用いることができる。
または、有機化合物の酸解離定数ｐＫａは、以下のような計算によって求めてもよい。
まず、計算モデルとなる各分子における分子構造の初期構造は、第一原理計算から得られた最安定構造（一重項基底状態）とする。
上記第一原理計算としては、シュレディンガー社製量子化学計算ソフトウェアのＪａｇｕａｒを使用し、一重項基底状態における最安定構造を密度汎関数法（ＤＦＴ）で計算する。基底関数としては６−３１Ｇ＊＊を用い、汎関数はＢ３ＬＹＰ−Ｄ３を用いた。量子化学計算を行う構造は、シュレディンガー社製Ｍａｅｓｔｒｏ　ＧＵＩを用い、Ｍｉｘｅｄ　ｔｏｒｓｉｏｎａｌ／Ｌｏｗ−ｍｏｄｅ　ｓａｍｐｌｉｎｇにて立体配座解析を行いサンプリングを行う。
ｐＫａ計算では各分子の１つ以上の原子を塩基性サイトとして指定し、プロトン化した分子が水中で安定する構造を探索するためＭａｃｒｏ　Ｍｏｄｅｌを使用し、ＯＰＬＳ２００５力場を用いた配座探索を行った結果、最も低エネルギーである配座異性体を使用する。ＪａｇｕａｒのｐＫａ計算モジュールを使用し、Ｂ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ＊で構造最適化した後、ｃｃ−ｐＶＴＺ（＋）で一点計算し、官能基に対する経験的補正を用いてｐＫａ値を算出する。１つ以上の原子を塩基性サイトとして指定している分子では、得られた結果のうち最も大きい値をｐＫａ値として採用する。
酸解離定数ｐＫａの高い有機化合物としては、具体的には、下記構造式（１２０）乃至（１２３）で表される塩基性骨格を有する有機化合物を例として挙げることができる。
また、上記ｐＫａが８以上の有機化合物は、具体的には、環を構成する原子に２以上の窒素を有するビシクロ環構造と、環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環または環を構成する炭素が６乃至３０の芳香族炭化水素環と、を有する有機化合物、より具体的には、１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン骨格と、環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環または環を構成する炭素が６乃至３０の芳香族炭化水素環と、を有する有機化合物であることが好ましい。なお、環を構成する原子に２以上の窒素を有するビシクロ環構造と、環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環と、を有する有機化合物、より具体的には、１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン骨格と、環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環と、を有する有機化合物がより好ましい。また、グアニジン骨格を有する有機化合物が好ましい。
また、さらに具体的には、下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物であることが好ましい。
ただし、上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物において、Ｘは下記一般式（Ｇ１−１）で表される基、Ｙは下記一般式（Ｇ１−２）で表される基である。また、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立に水素または重水素を表し、ｈは１乃至６の整数を表し、Ａｒは置換または無置換の環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環または環を構成する炭素が６乃至３０の芳香族炭化水素環を表す。なお、Ａｒは置換または無置換の環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環が好ましい。
ただし、上記一般式（Ｇ１−１）および（Ｇ１−２）において、Ｒ３乃至Ｒ６はそれぞれ独立に水素または重水素を表し、ｍは０乃至４の整数を表し、ｎは１乃至５の整数を表し、且つｍ＋１≧ｎである。なお、ｍまたはｎが２以上の場合、複数となるＲ３乃至Ｒ６はそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。
また、上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物は、下記一般式（Ｇ２−１）乃至（Ｇ２−６）のいずれか一であることが好ましい。
ただし、Ｒ１１乃至Ｒ２６はそれぞれ独立に水素または重水素を表し、ｈは１乃至６の整数を表し、Ａｒは置換または無置換の環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環または環を構成する炭素が６乃至３０の芳香族炭化水素環である有機化合物である。なお、Ａｒは置換または無置換の環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環が好ましい。
なお、上記一般式（Ｇ１）および一般式（Ｇ２−１）乃至（Ｇ２−６）において、Ａｒで表される置換または無置換の環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環または環を構成する炭素が６乃至３０の芳香族炭化水素環としては、具体的には、ピリジン環、ビピリジン環、ピリミジン環、ビピリミジン環、ピラジン環、ビピラジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、ベンゾキノリン環、フェナントロリン環、キノキサリン環、ベンゾキノキサリン環、ジベンゾキノキサリン環、アザフルオレン環、ジアザフルオレン環、カルバゾール環、ベンゾカルバゾール環、ジベンゾカルバゾール環、ジベンゾフラン環、ベンゾナフトフラン環、ジナフトフラン環、ジベンゾチオフェン環、ベンゾナフトチオフェン環、ジナフトチオフェン環、ベンゾフロピリジン環、ベンゾフロピリミジン環、ベンゾチオピリジン環、ベンゾチオピリミジン環、ナフトフロピリジン環、ナフトフロピリミジン環、ナフトチオピリジン環、ナフトチオピリミジン環、アクリジン環、キサンテン環、フェノチアジン環、フェノキサジン環、フェナジン環、トリアゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、チアゾール環、チアジアゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピラゾール環、ピロール環などを挙げることができる。また、上記一般式（Ｇ１）および一般式（Ｇ２−１）乃至（Ｇ２−６）において、Ａｒで表される置換または無置換の環を構成する炭素が６乃至３０の芳香族炭化水素環としては、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、ジメチルフルオレン環、ジフェニルフルオレン環、スピロフルオレン環、アントラセン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ピレン環、テトラセン環、クリセン環、ベンゾ［ａ］アントラセン環などを挙げることができる。また、中でも、下記構造式（Ａｒ−１）乃至（Ａｒ−２７）のいずれか一であることが好ましい。
なお、上記Ａｒが環を構成する原子として窒素を含み、当該Ａｒは、当該窒素または当該窒素に隣接する炭素の結合手によって上記一般式（Ｇ１）におけるカッコ内の骨格に結合することが好ましい。
上記一般式（Ｇ１）および一般式（Ｇ２−１）乃至（Ｇ２−６）で表される有機化合物としては、具体的には、下記構造式（１０８）で表す１，１’−（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２，７−ジイル）ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）（略称：２，７ｈｐｐ２ＳＦ）、および下記構造式（１０９）で表す１−（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン（略称：２ｈｐｐＳＦ）などの、下記構造式（１０１）~（１１７）で表される有機化合物を例として挙げることができる。なお、この中でも、下記構造式（１０６）~（１０９）のようなスピロフルオレン骨格を有する有機化合物、または下記構造式（１０２）、（１０４）、（１０５）、（１０９）、（１１０）および（１１５）のようにヘキサヒドロピリミドピリミジン骨格が一つである有機化合物が好ましく、特に、下記構造式（１０９）で表される有機化合物が好ましい。
なお、酸解離定数ｐＫａが８以上の強塩基性を有する物質は、注入された電子とブロックした正孔が酸解離定数ｐＫａが８以上の強塩基性を有する物質上で再結合するのを抑制する観点から、電子輸送性の骨格を有さないことが好ましい。酸解離定数ｐＫａが８以上の強塩基性を有する物質としては、具体的には、１−（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン（略称：２ｈｐｐＳＦ）、１，１’−（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２，７−ジイル）ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）（略称：２，７ｈｐｐ２ＳＦ）、１−（２’，７’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン（略称：２’，７’ｔＢｕ−２ｈｐｐＳＦ）、１，１’−ピリジン−２，６−ジイル−ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）（略称：ｈｐｐ２Ｐｙ）、２，９−ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン−１−イル）−１，１０−フェナントロリン（略称：２，９ｈｐｐ２Ｐｈｅｎ）、４，７−ジ−１−ピロリジニル−１，１０−フェナントロリン（略称：Ｐｙｒｒｄ−Ｐｈｅｎ）または８，８’−ピリジン−２，６−ジイル−ビス（５，６，７，８−テトラヒドロイミダゾ［１，２−ａ］ピリミジン）（略称：２，６ｔｉｐ２Ｐｙ）などの有機化合物、などを用いることができる。具体的には、例えば、２ｈｐｐＳＦはｐＫａが１３．９５であり、２，７ｈｐｐ２ＳＦはｐＫａが１４．８３であり、２’，７’ｔＢｕ−２ｈｐｐＳＦはｐＫａが１４．１８であり、ｈｐｐ２ＰｙはｐＫａが１４．４１であり、２，９ｈｐｐ２ＰｈｅｎはｐＫａが１３．３５であり、Ｐｙｒｒｄ−ＰｈｅｎはｐＫａが１１．２３であり、２，６ｔｉｐ２ＰｙはｐＫａが９．５８である。
また、大気暴露、または水溶液を用いた洗浄工程などを含むプロセスにより、発光デバイスを作成する場合、第１の有機化合物の溶解度は低いほうが好ましい。例えば、第１の有機化合物の溶解度は、第１の有機化合物が有する、一例としてｈｐｐ基などの親水性を示す基の数、および一例としてｔｅｒｔ−ブチル基などの疎水性を示す基の数が影響する。そのため、第１の有機化合物が有する親水性を示す基の数は少ない方が好ましく、１が好ましい。また、第１の有機化合物の疎水性を示す基の数は、親水性を示す基の数より多い方が好ましく、具体的には２以上が好ましい。
また、具体的には、第１の有機化合物の水に対する溶解度は０．７７ｍｇ／ｍｌ未満であることが好ましく、０．０６５ｍｇ／ｍｌ以下であることがさらに好ましく、０．００２３ｍｇ／ｍｌ以下であることがさらに好ましく、１×１０−５ｍｇ／ｍｌ以下であることがさらに好ましい。
具体的には、例えば、構造式（１０８）で表す１，１’−（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２，７−ジイル）ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）（略称：２，７ｈｐｐ２ＳＦ）は溶解度が０．２３ｍｇ／ｍｌ以上０．３９ｍｇ／ｍｌ未満であり、構造式（１０９）で表す１−（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン（略称：２ｈｐｐＳＦ）は溶解度が０．０１８ｍｇ／ｍｌ以上０．０２２ｍｇ／ｍｌ未満であり、１，１’−（２’，７’−ｔｅｒｔ−ブチル−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２，７−ジイル）ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）（略称：２’，７’ｔＢｕ−２，７ｈｐｐ２ＳＦ）は溶解度が０．０５８ｍｇ／ｍｌ以上０．０６５ｍｇ／ｍｌ未満であり、１−（２’，７’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン（略称：２’，７’ｔＢｕ−２ｈｐｐＳＦ）は溶解度が０．００２３ｍｇ／ｍｌ未満であり、溶解度が低いため好ましい。
また、溶解度が高い第１の有機化合物を添加する場合でも、電子注入層１１５中における第１の有機化合物の濃度を調整することにより、不良のない発光デバイスを提供することができる。具体的には、電子注入層１１５中における第１の有機化合物の濃度（重量％）をｙとし、第１の有機化合物の水に対する溶解度（ｍｇ／ｍｌ）をｘとしたとき、ｙ＝−８．７３５×ｌｎ（ｘ）−２．３１５４の値以下であることが好ましい。
また、上述の強塩基性を有する有機化合物、またはｐＫａの高い有機化合物、例えば、上記構造式（１２０）乃至（１２３）で表される塩基性骨格を有する有機化合物、環を構成する原子に２以上の窒素を有するビシクロ環構造と、環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環または環を構成する炭素が６乃至３０の芳香族炭化水素環と、を有する有機化合物、１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン骨格と、環を構成する炭素が２乃至３０の複素芳香族炭化水素環または環を構成する炭素が６乃至３０の芳香族炭化水素環と、を有する有機化合物、グアニジン骨格を有する有機化合物は、ｓｐ３混成軌道で結合を形成している炭化水素基を複数有するため、屈折率が低く、当該有機化合物を電子注入層に用いることで、発光デバイスの光取り出し効率の向上させることができる。
また、このような有機化合物は、当該有機化合物の分子内の総炭素数に対するｓｐ３混成軌道で結合を形成している総炭素数の割合が、１０％以上６０％以下であることが好ましく、１０％以上５０％以下であるとより好ましい。具体的には、例えば、有機化合物の分子内の総炭素数に対するｓｐ３混成軌道で結合を形成している総炭素数の割合は、２ｈｐｐＳＦは２２％であり、２，７ｈｐｐ２ＳＦは３３％であり、２’，７’ｔＢｕ−２ｈｐｐＳＦは３８％であり、２，９ｈｐｐ２Ｐｈｅｎは４６％であり、Ｐｙｒｒｄ−Ｐｈｅｎは４０％であり、２，６ｔｉｐ２Ｐｙは３５％である。
また、第１の有機化合物は、屈折率が低く強塩基性を有する有機化合物が好ましい。具体的には、例えば、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率が１．５０以上１．８０未満であって、強塩基性を有する有機化合物が好ましく、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲の波長全域における常光屈折率が１．５０以上１．８０未満であって、強塩基性を有する有機化合物がより好ましい。または、屈折率が低く強塩基性を有する有機化合物としては、５００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率が１．４５以上１．７５未満であって、強塩基性を有する有機化合物が好ましく、５００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の範囲の波長全域における常光屈折率が１．４５以上１．７５未満であって、強塩基性を有する有機化合物がより好ましい。
＜第２の有機化合物＞
一方、第２の有機化合物は、低屈折率の電子輸送性を有する有機化合物である。低屈折率の電子輸送性を有する有機化合物としては、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率が１．５０以上１．７５未満であって、電子輸送性を有する有機化合物が好ましく、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲の波長全域における常光屈折率が１．５０以上１．７５未満であって、電子輸送性を有する有機化合物がより好ましい。または、低屈折率の電子輸送性を有する有機化合物としては、５００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率が１．４５以上１．７０未満であって、電子輸送性を有する有機化合物が好ましく、５００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の範囲の波長全域における常光屈折率が１．４５以上１．７０未満であって、電子輸送性を有する有機化合物がより好ましい。
電子輸送性を有し、且つ屈折率が上述の範囲にある有機化合物としては、例えば以下のような物質を挙げることができる。なお、これら以外の物質であっても、電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００における電子移動度が１×１０−７ｃｍ２／Ｖｓ以上好ましくは１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であって、且つ、屈折率が上述の範囲となる膜を形成することが可能な物質であれば同様に用いることができる。
低屈折率の電子輸送性を有する有機化合物としては、１個以上３個以下の窒素を含む６員環の複素芳香環を少なくとも１つ有し、環を形成する炭素数が６乃至１４の芳香族炭化水素環を複数有し、複数の当該芳香族炭化水素環のうち少なくとも２つはベンゼン環であり、ｓｐ３混成軌道で結合を形成している炭化水素基を複数有する有機化合物が挙げられる。
また、このような有機化合物は、当該有機化合物の分子内の総炭素数に対するｓｐ３混成軌道で結合を形成している総炭素数の割合が、１０％以上６０％以下であることが好ましく、１０％以上５０％以下であるとより好ましい。または、このような有機化合物は、１Ｈ−ＮＭＲで当該有機化合物の測定を行った結果における４ｐｐｍ未満のシグナルの積分値が、４ｐｐｍ以上のシグナルの積分値の１／２倍以上であることが好ましい。
なお、上記電子輸送性を有する有機化合物の分子量は、５００以上２０００以下であると好ましい。なお、当該有機化合物が有するすべてのｓｐ３混成軌道で結合を形成している炭化水素基は、上記環を形成する炭素数が６乃至１４の芳香族炭化水素環に結合していることが好ましい。
当該電子輸送性を有する有機化合物としては、下記一般式（Ｇｅ１１）または（Ｇｅ１１−１）で表される有機化合物が好ましい。
式中、Ａは１個以上３個以下の窒素を含む６員環の複素芳香環を表し、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、トリアジン環のいずれかが好ましい。
また、Ｒ２００は、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至１０の脂環式基、または上記一般式（Ｇｅ１１−１）で表される置換基、のいずれかを表す。
Ｒ２０１乃至Ｒ２１５の少なくとも一は、置換基を有するフェニル基であり、他は各々独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至１０の脂環式基、置換または無置換の環を形成する炭素数が６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換のピリジル基、のいずれかを表す。なお、Ｒ２０１、Ｒ２０３、Ｒ２０５、Ｒ２０６、Ｒ２０８、Ｒ２１０、Ｒ２１１、Ｒ２１３およびＲ２１５は水素であることが好ましい。上記置換基を有するフェニル基は１つまたは２つの置換基を有し、当該置換基は各々独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至１０の脂環式基、置換または無置換の環を形成する炭素数が６乃至１４の芳香族炭化水素基、のいずれかである。
なお、上記一般式（Ｇｅ１１）で表される有機化合物は、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数３乃至１０の脂環式基から選ばれる炭化水素基を複数有し、分子内の総炭素数に対するｓｐ３混成軌道で結合を形成している総炭素数の割合は、１０％以上６０％以下である。
また、電子輸送性を有する有機化合物としては、下記一般式（Ｇｅ１２）で表される有機化合物が好ましい。
式中、Ｑ１乃至Ｑ３のうち２または３はＮを表す。なお、式中、Ｑ１乃至Ｑ３のうちの２がＮである場合、残りの１はＣＨを表す。
またＲ２０１乃至Ｒ２１５の少なくともいずれか一は、置換基を有するフェニル基であり、他は各々独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至１０の脂環式基、置換または無置換の環を形成する炭素数が６乃至１４の芳香族炭化水素基、及び、ピリジル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、もしくはトリアジニル基のいずれか一を含む、置換または無置換の基、のいずれかを表す。なお、Ｒ２０１、Ｒ２０３、Ｒ２０５、Ｒ２０６、Ｒ２０８、Ｒ２１０、Ｒ２１１、Ｒ２１３およびＲ２１５は水素であることが好ましい。上記置換基を有するフェニル基は１つまたは２つの置換基を有し、当該置換基は各々独立に、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至１０の脂環式基、置換または無置換の環を形成する炭素数が６乃至１４の芳香族炭化水素基、のいずれかである。
なお、上記一般式（Ｇｅ１２）で表される有機化合物は、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数３乃至１０の脂環式基から選ばれる炭化水素基を複数有し、分子内の総炭素数に対するｓｐ３混成軌道で結合を形成している総炭素数の割合は、１０％以上６０％以下であることが好ましい。
また、上記一般式（Ｇｅ１１）または（Ｇｅ１２）で表される有機化合物において、置換基を有するフェニル基が下記式（Ｇｅ１１−２）で表される基であることが好ましい。
式中、αは置換または無置換のフェニレン基を表し、メタ位置換のフェニレン基であることが好ましい。また、メタ位置換のフェニレン基が置換基を一つ有する場合、当該置換基もメタ位に置換していることが好ましい。なお、当該置換基としては炭素数１乃至６のアルキル基、または炭素数３乃至１０の脂環式基であることが好ましく、炭素数１乃至６のアルキル基であることがより好ましく、ｔ−ブチル基であることがさらに好ましい。
Ｒ２２０は、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数３乃至１０の脂環式基、または、置換もしくは無置換の環を形成する炭素数が６乃至１４の芳香族炭化水素基を表す。
また、ｊおよびｋは１または２を表す。なお、ｊが２の場合、複数のαは各々同じでも異なっていてもよい。また、ｋが２の場合、複数のＲ２２０は各々同じでも異なっていてもよい。なお、Ｒ２２０はフェニル基であることが好ましく、２か所のメタ位の一方または両方に炭素数１乃至６のアルキル基、または炭素数３乃至１０の脂環式基を有するフェニル基であることがより好ましい。なお、当該フェニル基が２か所のメタ位の一方または両方に有する置換基は炭素数１乃至６のアルキル基であることがより好ましく、ｔ−ブチル基であることがさらに好ましい。
上記一般式（Ｇｅ１２）で表される有機化合物としては、具体的には、２−｛（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル）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：ｍｍｔＢｕｍＢＰＴｚｎ）、２−（３，３’’，５，５’’−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチル−１，１’：３’，１’’−ターフェニル−５’−イル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍｍｔＢｕｍＴＰＴｚｎ）、２−（３，３’’，５’，５’’−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチル−１，１’：３’，１’’−ターフェニル−５−イル）−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍｍｔＢｕｍＴＰＴｚｎ−０２）、２−｛（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル）ビフェニル−３−イル｝−４，６−ビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，５−トリアジン（略称：ｍｍｔＢｕｍＢＰ−ｄｍｍｔＢｕＰＴｚｎ）、２−｛３−［（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル］−５−（ピリミジン−５−イル）フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍｍｔＢｕＰｈ−ｍＰｍＰＴｚｎ）、２−｛３−［（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル］−５−（ピラジン−２−イル）フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍｍｔＢｕＰｈ−ｍＰｒＰＴｚｎ）などの有機化合物を例として挙げることができる。
上述の＜第１の有機化合物＞で記載した有機化合物と、＜第２の有機化合物＞で記載した有機化合物とを、共蒸着することにより、混合層を形成することができる。当該混合層を中間層の電子注入層とすることにより、発光デバイスの発光効率を向上させることができる。
そのためには、第１の有機化合物と第２の有機化合物の混合層としては、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率が１．５０以上１．７５未満であると好ましく、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲の波長全域における常光屈折率が１．５０以上１．７５未満であるとより好ましい。または、第１の有機化合物と第２の有機化合物の混合層としては、５００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率が１．４５以上１．７０未満であると好ましく、５００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の範囲の波長全域における常光屈折率が１．４５以上１．７０未満であるとより好ましい。
また、第１の有機化合物の４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率と、第２の有機化合物の４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率と、を足して２で割った数値が１．５０以上１．７５未満であると好ましい。または、第１の有機化合物の５００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率と、第２の有機化合物の５００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率と、を足して２で割った数値が１．４５以上１．７０未満であると好ましい。
＜発光デバイスの構成＞
以下では、上述した有機化合物を有する発光デバイス１３０について、上述した構成以外の具体的な構成について説明する。
［電極］
以下では、第１の電極１０１及び第２の電極１０２の構成について説明する。
第１の電極１０１は、陽極を含む電極である。第１の電極１０１は、積層構造を有していてもよく、その場合、有機化合物層１０３に触れる層が陽極として機能する。陽極は、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いて形成することが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）、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、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（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタリング法により成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。作製方法の例としては、酸化インジウム−酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し１~２０ｗｔ％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形成する方法などがある。また、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）は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５~５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１~１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することもできる。この他に、陽極に用いられる材料は、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）等が挙げられる。又は、陽極に用いられる材料として、グラフェンも用いることができる。なお、後述する複合材料を陽極と接する層（代表的には正孔注入層）として用いることで、仕事関数に関わらず、電極材料を選択することができるようになる。
第２の電極１０２は、陰極を含む電極である。第２の電極１０２は、積層構造を有していてもよく、その場合、有機化合物層１０３と接する層が陰極として機能する。陰極を形成する物質としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。このような陰極材料の具体例としては、リチウム（Ｌｉ）またはセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等の元素周期表の第１族または第２族に属する元素、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。しかしながら、第２の電極１０２と電子輸送層との間に、電子注入層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、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−酸化スズ等様々な導電性材料を陰極として用いることができる。
なお、第２の電極１０２を可視光に対し透過性を有する材料で形成した場合、第２の電極１０２側から光を発する発光デバイスとすることができる。
これら導電性材料は、真空蒸着法またはスパッタリング法などの乾式法、インクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することが可能である。また、ゾル−ゲル法を用いて湿式法で形成しても良いし、金属材料のペーストを用いて湿式法で形成してもよい。
［有機化合物層］
以下では、有機化合物層１０３の構成について説明する。
有機化合物層１０３には、発光層１１３及び電子注入層１１５以外に他の機能層が含まれていてもよい。図１では、有機化合物層１０３には、発光層１１３および電子注入層１１５の他に、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、および電子輸送層１１４が設けられている構成を図示している。このとき、有機化合物層１０３は、積層構造を有している。図１では当該積層構造として、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層、及び電子注入層１１５を有する構造を図示した。なお、本発明における有機化合物層１０３の構成は、これに限られず、いずれかの層が設けられていなくともよいし、他の層が設けられていてもよい。なお、他の層としては、代表的には、キャリアブロック層（正孔ブロック層、電子ブロック層）、励起子ブロック層、中間層などがある。
また、図１では、第１の電極１０１が絶縁層１０５側に形成される例を示したが、絶縁層１０５側に第２の電極１０２が形成される、いわゆる逆積みの構成であってもよい。この際、発光デバイスは絶縁層１０５側から、第２の電極１０２、電子注入層１１５、電子輸送層１１４、発光層１１３、正孔輸送層１１２、正孔注入層１１１、第１の電極１０１という順の積層構造となる。このような、逆積み構造の発光デバイスである場合、比較的安定な正孔注入層１１１が表面となるため、より信頼性の良好な発光デバイスとすることができる。
電子注入層１１５は、上述したように、塩基性骨格を有する第１の有機化合物と電子輸送性を有する第２の有機化合物と、を有する層である。なお、当該層は、金属、金属化合物および金属錯体のいずれかまたは複数が混合していてもよい。
また、電子注入層１１５における塩基性骨格を有する第１の有機化合物は、電子供与性を有さないことが好ましい。また、塩基性を有する第１の有機化合物は、電子輸送性を有する第２の有機化合物に対する電子供与性を有さないことが好ましい。塩基性を有する第１の有機化合物が電子供与性を有する場合、水、または酸素などの大気成分により容易に反応するため、安定性に乏しくなってしまう。塩基性を有する第１の有機化合物と電子輸送性を有する第２の有機化合物を有することで、電子注入層１１５のホール輸送性を著しく低下させることができるため、塩基性を有する第１の有機化合物が電子供与性を有さなくても、電子注入層としての機能することができる。そのため、水、または酸素などの大気成分に安定な発光デバイスを作製することができる。また、電子注入層１１５は、電子スピン共鳴（ＥＳＲ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｓｐｉｎ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）で観測されるシグナルが小さい、あるいはシグナルが観測されないことが好ましい。例えば、ｇ値２．００付近に観測されるシグナルに起因するスピン密度が１×１０１７ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１６ｓｐｉｎｓ／ｃｍ３未満がより好ましい。
正孔注入層１１１は、陽極に接して設けられ、正孔を有機化合物層１０３に注入しやすくする機能を有する。正孔注入層１１１は、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）等のフタロシアニン系の化合物、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の錯体化合物、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）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、またはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／（ポリスチレンスルホン酸）（略称：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によって形成することができる。
また、正孔注入層１１１は電子のアクセプタ性を有する材料により形成してもよい。アクセプタ性を有する材料としては、電子吸引基（ハロゲン基、シアノ基など）を有する有機化合物を用いることができ、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挙げることができる。特に、ＨＡＴ−ＣＮのように複素原子を複数有する縮合芳香環に電子吸引基が結合している化合物が、熱的に安定であり好ましい。また、電子吸引基（特にフルオロ基のようなハロゲン基、シアノ基など）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く、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］などが挙げられる。アクセプタ性を有する材料としては以上で述べた有機化合物以外にも、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用いることができる。
また、正孔注入層１１１はアクセプタ性を有する材料と、正孔輸送性を有する有機化合物とを含む複合材料を同様に用いて形成してもよい。アクセプタ性を有する材料は、正孔輸送性を有する有機化合物に対する電子受容性を有することが好ましい。アクセプタ性を有する材料としては、前段に挙げたような材料を用いることができる。
複合材料に用いる正孔輸送性を有する有機化合物としては、芳香族アミン化合物、複素芳香族化合物、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の有機化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる正孔輸送性を有する有機化合物としては、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する有機化合物であることが好ましい。複合材料に用いられる正孔輸送性を有する有機化合物は、縮合芳香族炭化水素環、または、π電子過剰型複素芳香環を有する化合物であることが好ましい。縮合芳香族炭化水素環としては、アントラセン環、ナフタレン環等が好ましい。また、π電子過剰型複素芳香環としては、ピロール骨格、フラン骨格、チオフェン骨格の少なくともいずれか１を環に含む縮合芳香環が好ましく、具体的にはカルバゾール環、ジベンゾチオフェン環あるいはそれらにさらに芳香環または複素芳香環が縮合した環が好ましい。
このような正孔輸送性を有する有機化合物としては、カルバゾール骨格、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格およびアントラセン骨格のいずれかを有していることがより好ましい。特に、ジベンゾフラン環またはジベンゾチオフェン環を含む置換基を有する芳香族アミン、ナフタレン環を有する芳香族モノアミン、または９−フルオレニル基がアリーレン基を介してアミンの窒素に結合する芳香族モノアミンであっても良い。なお、これら正孔輸送性を有する有機化合物が、Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）アミノ基を有する物質であると、寿命の良好な発光デバイスを作製することができるため好ましい。
以上のような正孔輸送性を有する有機化合物としては、具体的には、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（ビフェニル−４−イル）アミン（略称：ＹＧＴＢｉ１ＢＰ−０２）、４−［４’−（カルバゾール−９−イル）ビフェニル−４−イル］−４’−（２−ナフチル）−４’’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ＹＧＴＢｉβＮＢ）、Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−Ｎ−［４−（１−ナフチル）フェニル］−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＰＣＢＮＢＳＦ）、Ｎ，Ｎ−ビス（ビフェニル−４−イル）−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＢＢＡＳＦ）、Ｎ，Ｎ−ビス（ビフェニル−４−イル）−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−４−アミン（略称：ＢＢＡＳＦ（４））、Ｎ−（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−（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、Ｎ−（９，９−ジフェニル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＦＬＰ（２））、Ｎ−（９，９−ジフェニル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−２−アミン（略称：ＰＣＡＦＬＰ（２）−０２）等を挙げることができる。
また、正孔輸送性を有する有機化合物としては、その他芳香族アミン化合物として、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）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を用いることもができる。
なお、正孔注入層１１１においては、複合材料に用いられる正孔輸送性を有する有機化合物はそのＨＯＭＯ準位が−５．７ｅＶ以上−５．４ｅＶ以下の比較的低いＨＯＭＯ準位を有する物質であることがさらに好ましい。複合材料に用いられる正孔輸送性を有する有機化合物が比較的低いＨＯＭＯ準位を有することによって、正孔輸送層１１２への正孔の注入が容易となり、また、寿命の良好な発光デバイスを得ることが容易となる。また、複合材料に用いられる正孔輸送性を有する有機化合物が比較的低いＨＯＭＯ準位を有する物質であることによって、正孔の誘起が適度に抑制されさらに寿命の良好な発光デバイスとすることができる。
正孔注入層１１１を形成することによって、正孔の注入性が良好となり、駆動電圧の小さい発光デバイスを得ることができる。
なお、アクセプタ性を有する材料の中でもアクセプタ性を有する有機化合物は蒸着が容易で成膜がしやすいため、用いやすい材料である。
正孔輸送層１１２は、正孔輸送性を有する有機化合物を含んで形成される。正孔輸送性を有する有機化合物としては、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有していることが好ましい。
上記正孔輸送性を有する有機化合物としては、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル（略称：ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）−９−フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）、９，９’−ビス（ビフェニル−４−イル）−３，３’−ビ−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＢｉｓＢＰＣｚ）、９，９’−ビス（ビフェニル−３−イル）−３，３’−ビ−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＢｉｓｍＢＰＣｚ）、９−（ビフェニル−３−イル）−９’−（ビフェニル−４−イル）−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（略称：ｍＢＰＣＣＢＰ）、９−（２−ナフチル）−９’−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（略称：βＮＣＣＰ）、９−（３−ビフェニル）−９’−（２−ナフチル）−３，３’−ビ−９Ｈ−カルバゾール（略称：βＮＣＣｍＢＰ）、９−（４−ビフェニル）−９’−（２−ナフチル）−３，３’−ビ−９Ｈ−カルバゾール（略称：βＮＣＣＢＰ）、９，９’−ジ−２−ナフチル−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール（略称：ＢｉｓβＮＣｚ）、９−（２−ナフチル）−９’−［１，１’：４’，１”−ターフェニル］−３−イル−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール、９−（２−ナフチル）−９’−［１，１’：３’，１”−ターフェニル］−３−イル−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール、９−（２−ナフチル）−９’−［１，１’：３’，１”−ターフェニル］−５’−イル−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール、９−（２−ナフチル）−９’−［１，１’：４’，１”−ターフェニル］−４−イル−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール、９−（２−ナフチル）−９’−［１，１’：３’，１”−ターフェニル］−４−イル−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール、９−（２−ナフチル）−９’−（トリフェニレン−２−イル）−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール、９−フェニル−９’−（トリフェニレン−２−イル）−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール（略称：ＰＣＣｚＴｐ）、９，９’−ビス（トリフェニレン−２−イル）−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール、９−（４−ビフェニル）−９’−（トリフェニレン−２−イル）−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール、９−（トリフェニレン−２−イル）−９’−［１，１’：３’，１”−ターフェニル］−４−イル−３，３’−９Ｈ，９’Ｈ−ビカルバゾール、などのカルバゾール骨格を有する化合物、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、２，８−ジフェニル−４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩ）、４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−６−フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物、または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）などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。上述した中でも、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。なお、正孔注入層１１１の複合材料に用いられる正孔輸送性を有する有機化合物として挙げた物質も正孔輸送層１１２を構成する材料として好適に用いることができる。
発光層１１３は発光物質とホスト材料を有していることが好ましい。なお、発光層１１３は、その他の材料を同時に含んでいても構わない。また、組成の異なる２層の積層であってもよい。
発光物質は蛍光発光物質であっても、りん光発光物質であっても、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を示す物質であっても、その他の発光物質であっても構わない。
発光層１１３において、蛍光発光物質として適用可能な材料としては、例えば以下のようなものが挙げられる。また、これ以外の蛍光発光物質も用いることができる。
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−［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（ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（１，６−ピレン−ジイル）ビス［（６−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）などが挙げられる。特に、１，６ＦＬＰＡＰｒｎおよび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。
発光層１１３において、発光物質としてりん光発光物質を用いる場合、適用可能な材料としては、例えば以下のようなものが挙げられる。
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］）のような４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体、トリス［３−メチル−１−（２−メチルフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］）、トリス（１−メチル−５−フェニル−３−プロピル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｐｒｐｔｚ１−Ｍｅ）３］）のような１Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体、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］）のようなイミダゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体、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）のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。これらは青色のりん光発光を示す化合物であり、４５０ｎｍから５２０ｎｍまでの波長域において発光のピークを有する化合物である。
また、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）］）のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、（アセチルアセトナト）ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（５−イソプロピル−３−メチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）２（ａｃａｃ）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，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−（メチル−ｄ３）−８−［４−（１−メチルエチル−１−ｄ）−２−ピリジニル−κＮ］ベンゾフロ［２，３−ｂ］ピリジン−７−イル−κＣ｝ビス｛５−（メチル−ｄ３）−２−［５−（メチル−ｄ３）−２−ピリジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（５ｍｔｐｙ−ｄ６）２（ｍｂｆｐｙｐｙ−ｉＰｒ−ｄ４））、［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））、［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））のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。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までの波長域において発光のピークを有する。なお、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も際だって優れるため、特に好ましい。
また、（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）］）のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、（アセチルアセトナト）ビス（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）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、トリス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）３］）、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）のような白金錯体、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ）］）、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。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までの波長域において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、色度の良い赤色発光が得られる。
また、以上で述べたりん光性化合物の他、公知のりん光性化合物を選択し、用いてもよい。
ＴＡＤＦ材料としては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が挙げられる。該金属含有ポルフィリンとしては、例えば、以下の構造式に示される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）等も挙げられる。
また、以下の構造式に示される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）、等の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も用いることができる。該複素環化合物は、π電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有するため、電子輸送性及び正孔輸送性が共に高く、好ましい。中でも、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アクセプタ性が高く、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、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、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。
また、ＴＡＤＦ材料として、一重項励起状態と三重項励起状態間が熱平衡状態にあるＴＡＤＦ材料を用いてもよい。このようなＴＡＤＦ材料は発光寿命（励起寿命）が短くなるため、発光デバイスにおける高輝度領域での効率低下を抑制することができる。具体的には、下記に示す分子構造のような材料が挙げられる。
なお、ＴＡＤＦ材料とは、Ｓ１準位とＴ１準位との差が小さく、逆項間交差によって三重項励起エネルギーから一重項励起エネルギーへエネルギーを変換することができる機能を有する材料である。そのため、三重項励起エネルギーをわずかな熱エネルギーによって一重項励起エネルギーにアップコンバート（逆項間交差）が可能で、一重項励起状態を効率よく生成することができる。また、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる。
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。
また、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。
発光層１１３のホスト材料としては、電子輸送性を有する材料および／または正孔輸送性を有する材料、上記ＴＡＤＦ材料など様々なキャリア輸送材料を用いることができる。
正孔輸送性を有する材料としては、アミン骨格、π電子過剰型複素芳香環骨格などを有する有機化合物が好ましい。例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル（略称：ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジアミノビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）−９−フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）などのカルバゾール骨格を有する化合物、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、２，８−ジフェニル−４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩ）、４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−６−フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ−ＩＩ）、４−｛３−［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩ）などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。上述した中でも、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。また、正孔輸送層における、正孔輸送性を有する材料の例として挙げた有機化合物も用いることができる。
電子輸送性を有する材料としては、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）などの金属錯体、π電子不足型複素芳香環を有する有機化合物が好ましい。π電子不足型複素芳香環を有する有機化合物としては、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）、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などのアゾール骨格を有する有機化合物、３，５−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリジン（略称：３５ＤＣｚＰＰｙ）、１，３，５−トリ［３−（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、２，９−ジ（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢｐｈｅｎ）、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）、２，２’−ビフェニル−４，４’−ジイルビス（１，１０−フェナントロリン）（略称：Ｐｈｅｎ２ＢＰ）などのピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３−（３’−ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）、２−［４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−３，１’−ビフェニル−１−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍｐＰＣＢＰＤＢｑ）、２−［４−（３，６−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、７−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、６−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、９−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ナフト［１’，２’：４，５］フロ［２，３−ｂ］ピラジン（略称：９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ）、９−［（３’−ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−４−イル］ナフト［１’，２’：４，５］フロ［２，３−ｂ］ピラジン（略称：９ｐｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ）、４，６−ビス［３−（フェナントレン−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６−ビス［３−（４−ジベンゾチエニル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ−ＩＩ）、４，６−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）、９，９’−［ピリミジン−４，６−ジイルビス（ビフェニル−３，３’−ジイル）］ビス（９Ｈ−カルバゾール）（略称：４，６ｍＣｚＢＰ２Ｐｍ）、８−（ビフェニル−４−イル）−４−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−［１］ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン（略称：８ＢＰ−４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ）、３，８−ビス［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ベンゾフロ［２，３−ｂ］ピラジン（略称：３，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｒ）、４，８−ビス［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−［１］ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン（略称：４，８ｍＤＢｔＰ２Ｂｆｐｍ）、８−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）（ビフェニル−３−イル）］ナフト［１’，２’：４，５］フロ［３，２−ｄ］ピリミジン（略称：８ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｍ）、８−［（２，２’−ビナフタレン）−６−イル］−４−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−［１］ベンゾフロ［３，２−ｄ］ピリミジン（略称：８（βＮ２）−４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ）、２，２’−（ピリジン−２，６−ジイル）ビス（４−フェニルベンゾ［ｈ］キナゾリン）（略称：２，６（Ｐ−Ｂｑｎ）２Ｐｙ）、２，２’−（ピリジン−２，６−ジイル）ビス｛４−［４−（２−ナフチル）フェニル］−６−フェニルピリミジン｝（略称：２，６（ＮＰ−ＰＰｍ）２Ｐｙ）、６−（ビフェニル−３−イル）−４−［３，５−ビス（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−２−フェニルピリミジン（略称：６ｍＢＰ−４Ｃｚ２ＰＰｍ）、２，６−ビス（４−ナフタレン−１−イルフェニル）−４−［４−（３−ピリジル）フェニル］ピリミジン（略称：２，４ＮＰ−６ＰｙＰＰｍ）、４−［３，５−ビス（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−２−フェニル−６−（ビフェニル−４−イル）ピリミジン（略称：６ＢＰ−４Ｃｚ２ＰＰｍ）、７−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−２−イル）キナゾリン−２−イル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ＰＣ−ｃｇＤＢＣｚＱｚ）などのジアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、２−（ビフェニル−４−イル）−４−フェニル−６−（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−１，３，５−トリアジン（略称：ＢＰ−ＳＦＴｚｎ）、２−｛３−［３−（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−８−イル）フェニル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＢｎｆＢＰＴｚｎ）、２−｛３−［３−（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−６−イル）フェニル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＢｎｆＢＰＴｚｎ−０２）、２−｛４−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、９−［３−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）フェニル］−９’−フェニル−２，３’−ビ−９Ｈ−カルバゾール（略称：ｍＰＣＣｚＰＴｚｎ−０２）、２−［３’−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）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）、５−［３−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）フェニル］−７，７−ジメチル−５Ｈ，７Ｈ−インデノ［２，１−ｂ］カルバゾール（略称：ｍＩＮｃ（ＩＩ）ＰＴｚｎ）、２−｛３−［３−（ジベンゾチオフェン−４−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：ｍＤＢｔＢＰＴｚｎ）、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−［３−（２，６−ジメチル−３−ピリジニル）−５−（９−フェナントレニル）フェニル］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＰｎ−ｍＤＭｅＰｙＰＴｚｎ）、１１−［４−（ビフェニル−４−イル）−６−フェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル］−１１，１２−ジヒドロ−１２−フェニルインドロ［２，３−ａ］カルバゾール（略称：ＢＰ−Ｉｃｚ（ＩＩ）Ｔｚｎ）、２−［３’−（トリフェニレン−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：ｍＴｐＢＰＴｚｎ）、３−［９−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−２−ジベンゾフラニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＤＢｆＴｚｎ）、２−（ビフェニル−３−イル）−４−フェニル−６−｛８−［（１，１’：４’，１’’−ターフェニル）−４−イル］−１−ジベンゾフラニル｝−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＢＰ−ＴＰＤＢｆＴｚｎ）などのトリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物が挙げられる。上述した中でも、ジアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物またはピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンまたはピラジン）骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。
ホスト材料として適用可能なＴＡＤＦ材料としては、先にＴＡＤＦ材料として挙げたものを同様に用いることができる。ＴＡＤＦ材料をホスト材料として用いると、ＴＡＤＦ材料で生成した三重項励起エネルギーが、逆項間交差によって一重項励起エネルギーに変換され、さらに発光物質へエネルギー移動することで、発光デバイスの発光効率を高めることができる。このとき、ＴＡＤＦ材料がエネルギードナーとして機能し、発光物質がエネルギーアクセプターとして機能する。
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、効率良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１２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。このような発光団としては、例えば、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、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。
蛍光発光物質を発光物質として用いる場合、ホスト材料としては、アントラセン骨格を有する材料が好適である。アントラセン骨格を有する物質を蛍光発光物質のホスト材料として用いると、発光効率、耐久性共に良好な発光層を実現することが可能である。ホスト材料として用いるアントラセン骨格を有する物質としては、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物質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が、カルバゾール骨格にベンゼン環がさらに縮合したベンゾカルバゾール骨格を含む場合、カルバゾール骨格を有するホスト材料よりもＨＯＭＯ準位が０．１ｅＶ程度高くなり、正孔が入りやすくなるためより好ましい。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、カルバゾール骨格を有するホスト材料よりもＨＯＭＯ準位が０．１ｅＶ程度高くなり、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。したがって、さらにホスト材料として好ましいのは、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（あるいはベンゾカルバゾール骨格またはジベンゾカルバゾール骨格）を同時に有する物質である。なお、上記の正孔注入・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。このような物質の例としては、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、３−［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）、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）、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−（１−ナフチル）−１０−（２−ナフチル）アントラセン（略称：α，βＡＤＮ）、２−（１０−フェニルアントラセン−９−イル）ジベンゾフラン、２−（１０−フェニル−９−アントラセニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン（略称：Ｂｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡ）、９−（２−ナフチル）−１０−［３−（２−ナフチル）フェニル］アントラセン（略称：βＮ−ｍβＮＰＡｎｔｈ）、１−｛４−［１０−（ビフェニル−４−イル）−９−アントラセニル］フェニル｝−２−エチル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ＥｔＢＩｍＰＢＰｈＡ）、等が挙げられる。特に、ＣｚＰＡ、ｃｇＤＢＣｚＰＡ、２ｍＢｎｆＰＰＡ、ＰＣｚＰＡは非常に良好な特性を示すため、好ましい選択である。
なお、ホスト材料は複数種の物質を混合した材料であっても良く、混合したホスト材料を用いる場合は、電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料とを混合することが好ましい。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することによって、発光層１１３の輸送性を容易に調整することができ、再結合領域の制御も簡便に行うことができる。正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する材料の含有量の重量比は、正孔輸送性を有する材料：電子輸送性を有する材料＝１：１９~１９：１とすればよい。
なお、上記混合された材料の一部として、りん光発光物質を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。
また、これら混合された材料同士で励起錯体を形成しても良い。当該励起錯体は発光物質の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するような組み合わせを選択することで、エネルギー移動がスムーズとなり、効率よく発光が得られるため好ましい。また、当該構成を用いることで駆動電圧も低下するため好ましい。
なお、励起錯体を形成する材料の少なくとも一方は、りん光発光物質であってもよい。そうすることで、三重項励起エネルギーを逆項間交差によって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。
効率よく励起錯体を形成する材料の組み合わせとしては、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、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。なお、材料のＬＵＭＯ準位およびＨＯＭＯ準位は、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定される材料の電気化学特性（還元電位および酸化電位）から導出することができる。
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。
電子輸送層１１４は、電子輸送性を有する物質を含む層である。電子輸送性を有する物質としては、電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００における電子移動度が、１×１０−７ｃｍ２／Ｖｓ以上好ましくは１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質が好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性が高い物質であれば、これら以外のものを用いることができる。なお、上記有機化合物としてはπ電子不足型複素芳香環を有する有機化合物が好ましい。π電子不足型複素芳香環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芳香環を含む有機化合物、ピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、ジアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物およびトリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物のいずれかまたは複数であることが好ましい。
電子輸送層１１４に適用可能な電子輸送性を有する有機化合物としては、発光層１１３のホスト材料として適用可能な電子輸送性を有する材料を同様に用いることができる。中でも、ジアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、ピリジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンまたはピラジン）骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物、トリアジン骨格を有する複素芳香環を含む有機化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。
また、電子輸送層１１４は電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００における電子移動度が１×１０−７ｃｍ２／Ｖｓ以上５×１０−５ｃｍ２／Ｖｓ以下であることが好ましい。電子輸送層１１４における電子の輸送性を落とすことにより発光層への電子の注入量を制御することができ、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。この構成は、特に正孔注入層を複合材料として形成し、当該複合材料における正孔輸送性を有する材料のＨＯＭＯ準位が−５．７ｅＶ以上−５．４ｅＶ以下の比較的低いＨＯＭＯ準位を有する物質である場合に、寿命が良好となるため特に好ましい。なお、この際、電子輸送性を有する材料は、そのＨＯＭＯ準位が−６．０ｅＶ以上であることが好ましい。
電子注入層１１５としては、上述した塩基性骨格を有する有機化合物の他に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、８−ヒドロキシキノリナト−リチウム（略称：Ｌｉｑ）、イッテルビウム（Ｙｂ）のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、又はそれらの化合物もしくは錯体を含む層を用いることができる。電子注入層１１５は、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含有させたものまたは、エレクトライドを用いてもよい。エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。
なお、電子注入層１１５として、電子輸送性を有する物質（好ましくはビピリジン骨格を有する有機化合物）に上記アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物を微結晶状態となる濃度以上（５０ｗｔ％以上）含ませた層を用いることも可能である。当該層は、屈折率の低い層であることから、より外部量子効率の良好な発光デバイスを提供することが可能となる。
また、有機化合物層１０３の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々の方法を用いることができる。例えば、真空蒸着法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法、インクジェット法またはスピンコート法など用いても構わない。
また上述した各電極または各層を異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。
ここで、強塩基性を有する有機化合物を電子注入層に用いた発光デバイスのメカニズムについて説明する。
Ｌｉ化合物に代表されるアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属またはこれらの化合物に代えて強塩基性を有する有機化合物を用いると、強塩基性を有する有機化合物はドナーとして機能しないことから、電極（ｃａｔｈｏｄｅ）のフェルミ準位（ＥＦ）と電子輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位との差が大きいと、電子の注入が困難となる（図２Ａ）。そのため、塩基性を有する有機化合物をＬｉ化合物の代わりに電子注入層に用いた発光デバイスは駆動電圧の上昇が顕著であった。
ここで本発明者らは、電子輸送層を、電子輸送性を有する有機化合物と、正孔輸送性を有する有機化合物の混合層とすることによって、強塩基性を有する有機化合物をＬｉ化合物の代わりに電子注入層に用いた発光デバイスにおいて駆動電圧の大幅な上昇を抑制することができることを見出した。
これは、強塩基性を有する有機化合物が含まれるＥＬ層が電子を流すが正孔をブロックする（流さない）という新たな知見と、電荷の蓄積による電気双極子の発生、それによる真空準位のシフトという、駆動メカニズムにより説明することが可能となる。
まず、陽極からＥＬ層に注入された正孔は、電子輸送層が正孔をブロックするまたは電子輸送層の正孔輸送性が低いために、発光層または電子輸送層における電子注入層側の界面付近に蓄積する。なお、この際、電子注入層が正孔をブロックする層または正孔の移動度が著しく低い層であることが、好ましい。電子注入層が塩基性の強い有機化合物を含む場合、正孔は電子注入層の第１の電子輸送層側の界面付近に蓄積する（図２Ｂ）。
また、強塩基性を有する有機化合物を含む電子注入層を用いた発光デバイスは、上述したように電圧が印加されても、電極のフェルミ準位と電子輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位の差により電子が注入されにくく、電子は陰極における電子注入層側の界面付近に蓄積する（なお、電子注入層が電子輸送性を有する材料を含まない場合、すなわち強塩基性を有する有機化合物の単膜の場合は、電子は、強塩基性を有する有機化合物の単膜側に蓄積する）。
このように、本発明の一態様の発光デバイスでは、電子注入層の電子輸送層側の界面付近に正孔が、陰極の電子注入層側に電子が蓄積する。蓄積した電荷は、電気二重層を形成し、電気双極子が発生し、真空準位のシフトが起こり、陰極材料のフェルミ準位と電子注入層の電子輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位が近づき、低い電圧で電子がＥＬ層に注入されるようになるのである。
続いて、複数の発光ユニットを積層した構成の発光デバイス（積層型デバイス、タンデム型デバイスともいう）の態様について、図３Ａを参照して説明する。この発光デバイスは、陽極と陰極との間に、複数の発光ユニットを有する発光デバイスである。一つの発光ユニットは、図１で示した有機化合物層１０３とほぼ同様な構成を有する。つまり、図３Ａで示す発光デバイスは複数の発光ユニットを有する発光デバイスであり、図１で示した発光デバイスは、１つの発光ユニットを有する発光デバイスであるということができる。
図３Ａにおいて、第１の電極５０１と第２の電極５０２との間には、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２が積層されており、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２との間には中間層５１３が設けられている。第１の電極５０１と第２の電極５０２はそれぞれ図１における第１の電極１０１と第２の電極１０２に相当し、図１の説明で述べたものと同じものを適用することができる。また、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２は同じ構成であっても異なる構成であってもよい。
中間層５１３は、第１の電極５０１と第２の電極５０２に電圧を印加したときに、一方の発光ユニットに電子を注入し、他方の発光ユニットに正孔を注入する機能を有する。すなわち、図３Ａにおいて、陽極の電位の方が陰極の電位よりも高くなるように電圧を印加した場合、中間層５１３は、第１の発光ユニット５１１に電子を注入し、第２の発光ユニット５１２に正孔を注入するものであればよい。
中間層５１３には、電荷発生層が含まれている。また、電荷発生層には少なくともＰ型層１１７が含まれる。Ｐ型層１１７は、上述の正孔注入層１１１を構成することができる材料として挙げた複合材料を用いて形成することが好ましい。またＰ型層１１７は、複合材料を構成する材料として上述したアクセプタ性を有する材料を含む膜と正孔輸送性を有する材料を含む膜とを積層して構成しても良い。Ｐ型層１１７に電位を印加することによって、第１の発光ユニット５１１が有する電子輸送層に電子が、第２の発光ユニット５１２が有する正孔輸送層に正孔が注入され、発光デバイスが動作する。
なお、中間層５１３はＰ型層１１７の他に電子リレー層１１８及びＮ型層１１９のいずれか一又は両方が設けられていることが好ましい。図３Ｂには、中間層５１３が、Ｐ型層１１７と、電子リレー層１１８と、Ｎ型層１１９とを有する構成を示している。なお、中間層５１３に含まれる層の積層順は、第１の電極５０１と第２の電極５０２の間に印加する電圧等によって適宜選択するとよい。
電子リレー層１１８は少なくとも電子輸送性を有する物質を含み、Ｎ型層１１９とＰ型層１１７との相互作用を防いで電子をスムーズに受け渡す機能を有する。電子リレー層１１８に含まれる電子輸送性を有する物質のＬＵＭＯ準位は、Ｐ型層１１７におけるアクセプタ性物質のＬＵＭＯ準位と、第１の発光ユニット５１１が有する電子輸送層における中間層５１３に接する層に含まれる物質のＬＵＭＯ準位との間であることが好ましい。電子リレー層１１８に用いられる電子輸送性を有する物質におけるＬＵＭＯ準位は−５．０ｅＶ以上、好ましくは−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下とするとよい。なお、電子リレー層１１８に用いられる電子輸送性を有する物質としてはフタロシアニン系の材料又は金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
Ｎ型層１１９には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウム、炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、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）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。
また、Ｎ型層１１９が、電子輸送性を有する物質とドナー性物質を含んで形成される場合には、ドナー性物質として、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウム、炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、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）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））の他、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、等の有機化合物を用いることもできる。なお、電子輸送性を有する物質としては、先に説明した電子輸送層１１４を構成する材料と同様の材料を用いて形成することができる。
また、Ｎ型層１１９と同じ位置にＮ型層１１９の代わりに、上述の電子注入層１１５に用いるとして説明した塩基性の強い有機化合物を含む層を形成してもよい。この構成である場合も、タンデム型の発光デバイスを作製することができる。
この場合、強塩基性を有する有機化合物を含む層をＮ型層１１９の代わりに用いたタンデム型の発光デバイスは電圧が印加されても、塩基性の強い有機化合物はドナーとして機能しないことから、塩基性の強い有機化合物を含む層（以下この層をＤＬＬと称する）では電子が発生しない。一方で、陽極から第１の発光ユニット５１１に注入された正孔は、ＤＬＬまたは第１の発光ユニット５１１の発光層から電子輸送層の間に蓄積する。
電圧の印加、および正孔の蓄積により、Ｐ型層１１７から電子が誘起されるが、Ｐ型層１１７で誘起された電子は、初期状態ではＰ型層１１７に含まれるアクセプタ性を有する材料とＤＬＬに含まれる電子輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位の差が大きいことから、Ｐ型層１１７におけるＤＬＬ側の界面に蓄積する（なお、ＤＬＬが電子輸送性を有する材料を含まない場合、すなわち強塩基性を有する有機化合物の単膜の場合は、Ｐ型層１１７で発生した電子は、強塩基性を有する有機化合物の単膜側に蓄積する）。蓄積した電子は、ＤＬＬまたは第１の発光ユニット５１１の発光層から電子輸送層の間に蓄積した正孔と共に電気二重層を形成し、電気双極子が発生する。
この結果、真空準位のシフトが起こり、Ｐ型層１１７に含まれるアクセプタ性を有する材料とＤＬＬの電子輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位が近づき、Ｐ型層１１７で発生した電子がＤＬＬに注入されるようになる。ＤＬＬに注入された電子が、さらに第１の発光ユニット５１１に注入され、第１の発光ユニット５１１に含まれる発光層に到達し再結合することにより第１の発光ユニット５１１で発光が得られ、強塩基性を有する有機化合物を含むＤＬＬをＮ型層１１９の代わりに用いた発光デバイスは、タンデム型の発光デバイスとして機能することが可能となる。
なお、この際、強塩基性を有する有機化合物を含む層が、電子注入層１１５と同様の構成を有していることが好ましい。すなわち、強塩基性を有する有機化合物を含む層が、強塩基性を有する第３の有機化合物と、第３の有機化合物よりもＬＵＭＯ準位が低い第４の有機化合物との、少なくとも２種類以上の有機化合物を含む混合層を用いる構成であると好ましい。すなわち、強塩基性を有する第３の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、第４の有機化合物のＬＵＭＯ準位より高いことが好ましい。これにより、不安定な励起状態の形成が抑制され、信頼性が向上する。
なお、上記強塩基性を有する有機化合物は、電子輸送性の骨格を有さないことが好ましい。これは、電子注入層１１５に注入された電子と、強塩基性を有する有機化合物にトラップされたホールとの再結合を抑制し、第１の発光ユニット５１１に効率よく注入させるためである。
なお、第１の発光ユニット５１１の陰極側の面が中間層５１３に接している場合は、中間層５１３が第１の発光ユニット５１１の電子注入層の役割も担うことができるため、第１の発光ユニット５１１は電子注入層を設けなくとも良い。また、第２の発光ユニット５１２の陽極側の面が中間層５１３に接している場合は、中間層５１３の電荷発生層が第２の発光ユニット５１２の正孔注入層の役割も担うことができるため、第２の発光ユニット５１２は正孔注入層を設けなくとも良い。
図３Ａでは、２つの発光ユニットを有する発光デバイスについて説明したが、３つ以上の発光ユニットを積層した発光デバイスについても、同様に適用することが可能である。本実施の形態に係る発光デバイスのように、一対の電極間に複数の発光ユニットを中間層５１３で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度発光を可能とし、さらに長寿命な素子を実現できる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現することができる。
また、それぞれの発光ユニットの発光色を異なるものにすることで、発光デバイス全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つの発光ユニットを有する発光デバイスにおいて、第１の発光ユニットで赤と緑の発光色、第２の発光ユニットで青の発光色を得ることで、発光デバイス全体として白色発光する発光デバイスを得ることも可能である。
また、上述の有機化合物層１０３、第１の発光ユニット５１１、第２の発光ユニット５１２及び電荷発生層などの各層および電極は、例えば、蒸着法（真空蒸着法を含む）、液滴吐出法（インクジェット法ともいう）、塗布法、グラビア印刷法等の方法を用いて形成することができる。また、それらは低分子材料、中分子材料（オリゴマー、デンドリマーを含む）、または高分子材料を含んでも良い。
図４Ａに、本発明の一態様の発光装置に含まれる、隣り合う二つの発光デバイス（発光デバイス１３０ａ、発光デバイス１３０ｂ）を示す。
発光デバイス１３０ａは、絶縁層１７５上の第１の電極１０１ａと、対向する第２の電極１０２との間に有機化合物層１０３ａを有している。有機化合物層１０３ａは、正孔注入層１１１ａ、正孔輸送層１１２ａ、発光層１１３ａ、電子輸送層１１４ａ、及び電子注入層１１５ａを有する構成を示したが、異なる積層構造を有する層であってもよい。
発光デバイス１３０ｂは、絶縁層１７５上の第１の電極１０１ｂと、対向する第２の電極１０２との間に有機化合物層１０３ｂを有している。有機化合物層１０３ｂは、正孔注入層１１１ｂ、正孔輸送層１１２ｂ、発光層１１３ｂ、電子輸送層１１４ｂ、及び電子注入層１１５ｂを有する構成を示したが、異なる積層構造を有する層であってもよい。
一般的に発光デバイスにおける電子注入層には、仕事関数の小さいリチウム（Ｌｉ）等のアルカリ金属またはアルカリ金属の化合物が用いられる。上記アルカリ金属またはその化合物を用いることで、優れた電子注入性を確保できる。また、上記アルカリ金属またはその化合物が電子輸送性材料と相互作用することで、電荷注入能力が確保でき、電子輸送層へ電子を注入することができる。したがって、上記アルカリ金属またはその化合物を電子注入層に用いることで、デバイスの低電圧化が実現可能となる。
しかし、上記アルカリ金属またはその化合物は、酸化されやすく不安定な材料である。したがって、発光デバイスを作製する工程中に、水または酸素等の大気成分等と反応してしまうと、発光デバイスの大幅な駆動電圧の上昇、または著しい発光効率の低下を引き起こしてしまう問題がある。このため、有機ＥＬデバイスは、真空または窒素などの不活性ガスの雰囲気で、作製する必要がある。
また、有機化合物層を所定の形状に作製する方法の一つとして、メタルマスクを用いた真空蒸着法（マスク蒸着）が広く用いられている。しかし、高密度化、高精細化が進むことで、マスク蒸着は、合わせ精度の問題、基板との配置間隔の問題に代表される種々の理由により、これ以上の高精細化は限界に近づいている。一方、フォトリソグラフィ法を用いて有機化合物膜の形状を加工することで、より緻密なパターンを形成することができる。この方法はさらに、大面積化も容易であることから、フォトリソグラフィ法を用いた有機化合物膜の加工に関する研究も進められている。
例えば、本発明の一態様の発光デバイスを、フォトリソグラフィ法等のリソグラフィ法により作製してもよい。フォトリソグラフィ法により作製した場合、少なくとも発光層およびそれよりも第１の電極側の有機化合物層は同時に加工されることからその端部は垂直方向に概略揃う形状となる。
また、発光デバイスをフォトリソグラフィ法により作製する場合、加工する工程中に、電子注入層が大気、レジスト樹脂、水、または薬液等に暴露されてしまうと、電子注入層にアルカリ金属またはその化合物を含むデバイスは、この工程によって、電子注入層が劣化し、大幅な特性の悪化が生じる恐れがある。つまり、電子注入層におけるアルカリ金属またはその化合物の層がフォトリソグラフィ工程に曝されることによって、発光デバイスの大幅な駆動電圧の上昇、または著しい発光効率の低下が生じる恐れがある。
そこで、発光デバイス１３０ａにおける電子注入層１１５ａの構成、および発光デバイス１３０ｂにおける電子注入層１１５ｂの構成は、上述した電子注入層１１５の構成であることが好ましい。
なお、第２の電極１０２は発光デバイス１３０ａおよび発光デバイス１３０ｂで一続きの共有された層であることが好ましい。また、有機化合物層１０３ａと有機化合物層１０３ｂは、電子注入層１１５ａが形成された後と、電子注入層１１５ｂが形成された後に各々フォトリソグラフィ法により加工されているため互いに独立している。また、有機化合物層１０３ａの端部（輪郭）は、フォトリソグラフィ法により加工されているため基板に対して垂直方向に概略一致している。また、有機化合物層１０３ｂの端部（輪郭）は、フォトリソグラフィ法により加工されているため基板に対して垂直方向に概略一致している。
また、フォトリソグラフィ法により加工されていることから、有機化合物層１０３ａと有機化合物層１０３ｂとの間には、間隙ｄが存在する。また、第１の電極１０１ａと第１の電極１０１ｂとの間の距離は、有機化合物層をフォトリソグラフィ法により加工することからマスク蒸着を行う際よりも小さくすることができ、２μｍ以上５μｍ以下とすることができる。また、間隔ｄには絶縁層を設けることができ、当該絶縁層と第２の電極１０２とが接する構造となる。
図４Ｂに、フォトリソグラフィ法により作製した、隣り合う二つのタンデム型の発光デバイス（発光デバイス１３０ｃ、発光デバイス１３０ｄ）を示す。
発光デバイス１３０ｃは、絶縁層１７５上の第１の電極５０１ｃと、対向する第２の電極５０２との間に有機化合物層１０３ｃを有している。有機化合物層１０３ｃは第１の発光ユニット５１１ｃと、第２の発光ユニット５１２ｃとが、中間層５１３ｃを挟んで積層した構成を有する。なお、図４Ｂでは２つの発光ユニットが積層する例を示したが、３つ以上の発光ユニットが積層する構成であってもよい。第１の発光ユニット５１１ｃは、正孔注入層１１１ｃ、第１の正孔輸送層１１２ｃ＿１、第１の発光層１１３ｃ＿１、及び第１の電子輸送層１１４ｃ＿１を有する。中間層５１３ｃは、第２の層１１７ｃ、電子リレー層１１８ｃ、及び第１の層１１９ｃを有する。電子リレー層１１８ｃはあっても無くても構わない。第２の発光ユニット５１２ｃは、第２の正孔輸送層１１２ｃ＿２、第２の発光層１１３ｃ＿２、第２の電子輸送層１１４ｃ＿２、及び電子注入層１１５ｃを有する。
発光デバイス１３０ｄは、絶縁層１７５上の第１の電極５０１ｄと、対向する第２の電極５０２との間に有機化合物層１０３ｄを有している。有機化合物層１０３ｄは第１の発光ユニット５１１ｄと、第２の発光ユニット５１２ｄとが、中間層５１３ｄを挟んで積層した構成を有する。なお、図４Ｂでは２つの発光ユニットが積層する例を示したが、３つ以上の発光ユニットが積層する構成であってもよい。第１の発光ユニット５１１ｄは、正孔注入層１１１ｄ、第１の正孔輸送層１１２ｄ＿１、第１の発光層１１３ｄ＿１、及び第１の電子輸送層１１４ｄ＿１を有する。中間層５１３ｄは、第２の層１１７ｄ、電子リレー層１１８ｄ、及び第１の層１１９ｄを有する。電子リレー層１１８ｄはあっても無くても構わない。第２の発光ユニット５１２ｄは、第２の正孔輸送層１１２ｄ＿２、第２の発光層１１３ｄ＿２、第２の電子輸送層１１４ｄ＿２、及び電子注入層１１５ｄを有する。
発光デバイス１３０ｃにおける電子注入層１１５ｃの構成、および発光デバイス１３０ｄにおける電子注入層１１５ｄの構成は、上述した電子注入層１１５の構成であることが好ましい。
なお、第２の電極５０２は発光デバイス１３０ｃおよび発光デバイス１３０ｄで一続きの共有された層であることが好ましい。また、有機化合物層１０３ｃと有機化合物層１０３ｄは、電子注入層１１５ｃが形成された後と、電子注入層１１５ｄが形成された後に各々フォトリソグラフィ法により加工されているため互いに独立している。また、有機化合物層１０３ｃの端部（輪郭）は、フォトリソグラフィ法により加工されているため基板に対して垂直方向に概略一致している。また、有機化合物層１０３ｄの端部（輪郭）は、フォトリソグラフィ法により加工されているため基板に対して垂直方向に概略一致している。
また、フォトリソグラフィ法により加工されていることから、有機化合物層１０３ｃと有機化合物層１０３ｄとの間には、間隙ｄが存在する。また、第１の電極５０１ｃと第１の電極５０１ｄとの間の距離は、有機化合物層をフォトリソグラフィ法により加工することからマスク蒸着を行う際よりも小さくすることができ、２μｍ以上５μｍ以下とすることができる。
本実施の形態は、他の実施の形態、又は実施例と適宜組み合わせることができる。また、本明細書において、１つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。
（実施の形態２）
図５Ａおよび図５Ｂに例示するように、先の実施の形態で説明した発光デバイス１３０は、絶縁層１７５上に複数形成することで、発光装置を構成する。本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置について詳しく説明する。
発光装置１０００は、複数の画素１７８がマトリクス状に配列された画素部１７７を有する。画素１７８は、副画素１１０Ｒ、副画素１１０Ｇ、及び副画素１１０Ｂを有する。
本明細書等において、例えば副画素１１０Ｒ、副画素１１０Ｇ、及び副画素１１０Ｂに共通する事項は、副画素１１０と呼称して説明する場合がある。また、アルファベットで区別する構成要素について、該当する構造に共通する事項は、アルファベットを省略した符号を用いて説明する場合がある。
副画素１１０Ｒは赤色の光を呈し、副画素１１０Ｇは緑色の光を呈し、副画素１１０Ｂは青色の光を呈する。これにより、画素部１７７に画像を表示することができる。なお、本実施の形態では、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の副画素を例に挙げて説明するが、本発明は当該構成に限らない。つまり、その他の色の副画素の組み合わせを用いてもよい。例えば、副画素は３つに限られず、４つ以上としてもよい。４つの副画素としては、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ、白色（Ｗ）の４色の副画素、Ｒ、Ｇ、Ｂ、黄色（Ｙ）の４色の副画素、及び、Ｒ、Ｇ、Ｂ、赤外光（ＩＲ）の４つの副画素、等が挙げられる。
本明細書等において、行方向をＸ方向、列方向をＹ方向という場合がある。Ｘ方向とＹ方向は交差し、例えば垂直に交差する。
図５Ａでは、異なる色の副画素がＸ方向に並べて配置されており、同じ色の副画素が、Ｙ方向に並べて配置されている例を示す。なお、異なる色の副画素がＹ方向に並べて配置され、同じ色の副画素が、Ｘ方向に並べて配置されていてもよい。
画素部１７７の外側には、接続部１４０および領域１４１を設けてもよい。例えば、領域１４１は画素部１７７と接続部１４０の間に設けるとよい。領域１４１には、有機化合物層１０３を設ける。また、接続部１４０には、導電層１５１Ｃを設ける。
図５Ａでは、領域１４１、及び接続部１４０が画素部１７７の右側に位置する例を示すが、領域１４１、及び接続部１４０の位置は特に限定されない。また、領域１４１、及び接続部１４０は、単数であっても複数であってもよい。
図５Ｂは、図５Ａにおける一点鎖線Ａ１−Ａ２間の断面図の例である。図５Ｂに示すように、発光装置１０００は、絶縁層１７１と、絶縁層１７１上の導電層１７２と、絶縁層１７１上、及び導電層１７２上の絶縁層１７３と、絶縁層１７３上の絶縁層１７４と、絶縁層１７４上の絶縁層１７５と、を有する。絶縁層１７１は、基板（図示せず）上に設けるとよい。絶縁層１７５、絶縁層１７４、及び絶縁層１７３には、導電層１７２に達する開口が設けられ、当該開口を埋め込むようにプラグ１７６を設ける。
画素部１７７において、絶縁層１７５及びプラグ１７６上に、発光デバイス１３０が設けられる。また、発光デバイス１３０を覆うように、保護層１３１が設けられている。保護層１３１上には、樹脂層１２２によって基板１２０が貼り合わされている。また、隣り合う発光デバイス１３０の間には、無機絶縁層１２５と、無機絶縁層１２５上の絶縁層１２７と、を設けてもよい。
図５Ｂでは、無機絶縁層１２５及び絶縁層１２７の断面が複数示されているが、発光装置１０００を上面から見た場合、無機絶縁層１２５及び絶縁層１２７は、それぞれ１つに繋がっていることが好ましい。つまり、絶縁層１２７は、画素電極上に開口部を有する絶縁層とするとよい。
図５Ｂでは、発光デバイス１３０として、発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、及び発光デバイス１３０Ｂを示している。発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、及び発光デバイス１３０Ｂは、互いに異なる色の光を発するものとする。例えば、発光デバイス１３０Ｒは赤色の光を発することができ、発光デバイス１３０Ｇは緑色の光を発することができ、発光デバイス１３０Ｂは青色の光を発することができる。また、発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、又は発光デバイス１３０Ｂは、他の可視光又は赤外光を発してもよい。
本発明の一態様の発光装置は、例えば発光デバイスが形成されている基板とは反対方向に光を射出する上面射出型（トップエミッション型）とすることができる。なお、本発明の一態様の発光装置は、下面射出型（ボトムエミッション型）であってもよい。
発光デバイス１３０は、実施の形態１に示したような構成を有する。発光デバイス１３０Ｒは、導電層１５１Ｒと導電層１５２Ｒとからなる画素電極１５０Ｒと、画素電極１５０Ｒ上の有機化合物層１０３Ｒと、有機化合物層１０３Ｒ上の共通電極１５５と、を有する。発光デバイス１３０Ｇは、導電層１５１Ｇと導電層１５２Ｇとからなる画素電極１５０Ｇと、画素電極１５０Ｇ上の有機化合物層１０３Ｇと、有機化合物層１０３Ｇ上の共通電極１５５と、を有する。発光デバイス１３０Ｂは、導電層１５１Ｂと導電層１５２Ｂとからなる画素電極１５０Ｂと、画素電極１５０Ｂ上の有機化合物層１０３Ｂと、有機化合物層１０３Ｂ上の共通電極１５５と、を有する。
有機化合物層１０３は、発光層および電子注入層を少なくとも有し、その他の機能層（正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層等）を有することができる。また、有機化合物層１０３の一部を共通層として形成してもよい。共通層としては電子輸送層、電子注入層を適用することができる。これらを共通層とする場合は、発光層まで形成した後にフォトリソグラフィ法による加工を行い、加工後に対象となる層（電子輸送層、電子注入層）を成膜すればよい。
発光デバイス１３０が有する画素電極１５０と共通電極１５５のうち、一方は陽極として機能し、他方は陰極として機能する。以下では、特に断りが無い場合は、画素電極１５０が陽極として機能し、共通電極１５５が陰極として機能するものとして説明する。画素電極１５０は、実施の形態１で説明した第１の電極１０１及び第２の電極１０２の一方に相当する。共通電極１５５は、実施の形態１で説明した第１の電極１０１及び第２の電極１０２の他方に相当する。
有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂは、各々または、発光色毎に、島状に独立している。有機化合物層１０３を発光デバイス１３０毎に島状に設けることで、高精細な発光装置においても隣接する発光デバイス１３０間のリーク電流を抑制できる。これにより、クロストークを防ぐことができ、コントラストの極めて高い発光装置を実現できる。特に、低輝度における電流効率の高い発光装置を実現できる。
有機化合物層１０３は、発光デバイス１３０の画素電極１５０の上面及び側面を覆うように設けてもよい。これにより、有機化合物層１０３の端部が画素電極１５０の端部よりも内側に位置する構成に比べて、発光装置１０００の開口率を高めることが容易となる。また、発光デバイス１３０の画素電極１５０の側面を有機化合物層１０３で覆うことで、画素電極１５０と共通電極１５５とが接することを抑制できるため、発光デバイス１３０のショートを抑制できる。また、有機化合物層１０３の発光領域（すなわち、画素電極１５０と重なる領域）と、有機化合物層１０３の端部との距離を大きくできる。さらに、有機化合物層１０３の端部は、加工によりダメージを受けている可能性があるため、有機化合物層１０３の端部から離れた領域を発光領域として用いることで、発光デバイス１３０の信頼性を高められる。
また、本発明の一態様の発光装置では、発光デバイスの画素電極を、積層構成としてもよい。例えば、図５Ｂに示す例では、発光デバイス１３０の画素電極１５０を、導電層１５１と、導電層１５２と、の積層構成としている。
例えば、発光装置１０００がトップエミッション型である場合、導電層１５１は可視光に対する反射率が高い層とし、導電層１５２は可視光の透過性を有し、かつ仕事関数が大きい層とすることが好ましい。画素電極１５０の可視光に対する反射率が高いほど、有機化合物層１０３が発する光の取り出し効率を高くすることができる。また、画素電極１５０が陽極として機能する場合、画素電極１５０の仕事関数が大きいほど、有機化合物層１０３への正孔の注入が容易となる。従って、発光デバイス１３０の画素電極１５０を、可視光に対する反射率が高い導電層１５１と、仕事関数が大きい導電層１５２と、の積層構成とすることにより、発光デバイス１３０を、光取り出し効率が高く、且つ駆動電圧の低い発光デバイスとすることができる。
具体的には、導電層１５１の可視光に対する反射率は、例えば４０％以上１００％以下、７０％以上１００％以下とすることが好ましい。また、導電層１５２は、可視光の透過性を有する電極とする場合、可視光に対する透過率を例えば４０％以上とすることが好ましい。
また、積層構造を有する画素電極の形成後に成膜した膜を、ウェットエッチング法などにより除去する際にエッチングに用いる薬液が構造体に含浸する場合がある。含浸した薬液が画素電極に接触すると、画素電極を構成する複数の層間においてガルバニック腐食などが発生し、画素電極が変質することがある。
そこで、導電層１５１の上面及び側面を覆うように、導電層１５２を形成することが好ましい。導電層１５２で導電層１５１を覆うことで、含浸した薬液が導電層１５１に接触することなく、画素電極１５０へのガルバニック腐食の発生を抑制できる。従って、発光装置１０００は、歩留まりが高い方法で作製できるため、低価格の発光装置とすることができる。また、発光装置１０００に不良が発生することを抑制できるため、発光装置１０００は信頼性が高い発光装置とすることができる。
導電層１５１として、例えば金属材料を用いることができる。具体的には、例えばアルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、イットリウム（Ｙ）、ネオジム（Ｎｄ）等の金属、及びこれらを適宜組み合わせて含む合金を用いることもできる。
導電層１５２として、インジウム、スズ、亜鉛、ガリウム、チタン、アルミニウム、及びシリコンの中から選ばれるいずれか一又は複数を有する酸化物を用いることができる。例えば、酸化インジウム、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを含む酸化亜鉛、酸化チタン、ガリウムを含むインジウム亜鉛酸化物、アルミニウムを含むインジウム亜鉛酸化物、シリコンを含むインジウムスズ酸化物、及びシリコンを含むインジウム亜鉛酸化物等のいずれか一又は複数を含む導電性酸化物を用いることが好ましい。特に、シリコンを含むインジウムスズ酸化物は仕事関数が大きい、例えば仕事関数が４．０ｅＶ以上であるため、導電層１５２として好適に用いることができる。
また、導電層１５１、および導電層１５２は、異なる材料を有する複数の層の積層構成であってもよい。この場合、導電層１５１が、導電性酸化物等の導電層１５２に用いることができる材料を用いた層を有してもよく、また、導電層１５２が、金属材料等の導電層１５１に用いることができる材料を用いた層を有してもよい。例えば、導電層１５１が２層以上の積層構成である場合は、導電層１５２と接する層は、導電層１５２の導電層１５１と接する層に用いる材料と同じ材料を含む層とすることができる。
なお、導電層１５１の端部は、テーパ形状を有することが好ましい。具体的には、導電層１５１の端部は、テーパ角９０°未満のテーパ形状を有することが好ましい。この場合、導電層１５１の側面に沿って設けられる導電層１５２もテーパ形状を有する。導電層１５２の側面をテーパ形状とすることで、導電層１５２の側面に沿って設けられる有機化合物層１０３の被覆性を高めることができる。
また、導電層１５１、または導電層１５２が積層構造を有する場合、少なくとも１つの側面がテーパ形状を有していることが好ましい。また、各導電層を構成する積層構造において、層毎に異なるテーパ形状であってもよい。
なお、本明細書等において、テーパ形状とは、構造の側面の少なくとも一部が、基板面または被形成面に対して傾斜して設けられている形状のことを指す。例えば、傾斜した側面と基板面とがなす角（以下、テーパ角と呼ぶ場合がある）が９０°未満である領域を有する。なお、構造の側面及び基板面は、必ずしも完全に平坦である必要はなく、微細な曲率を有する略平面状、または微細な凹凸を有する略平面状であってもよい。
図６Ａにおいては、導電層１５１が異なる材料を含む複数の層の積層構造である場合の図を示している。図６Ａに示すように、導電層１５１は、導電層１５１＿１と、導電層１５１＿１上の導電層１５１＿２と、導電層１５１＿２上の導電層１５１＿３と、を有する構成である。つまり、図６Ａに示す導電層１５１は、３層積層構成である。このように、導電層１５１が複数の層の積層構成である場合は、導電層１５１を構成する層のうち少なくとも１つの層の可視光に対する反射率を、導電層１５２の可視光に対する反射率より高くすればよい。
図６Ａに示す例では、導電層１５１＿２が、導電層１５１＿１と導電層１５１＿３により挟まれる構成である。導電層１５１＿１、及び導電層１５１＿３には、導電層１５１＿２より変質しにくい材料を用いることが好ましい。例えば、導電層１５１＿１には、絶縁層１７５と接することによるマイグレーションの発生が、導電層１５１＿２より起こりにくい材料を用いることができる。また、導電層１５１＿３には、導電層１５１＿２より酸化されにくく、さらに酸化物の電気抵抗率が、導電層１５１＿２に用いる材料の酸化物より低い材料を用いることができる。
以上より、導電層１５１＿２を、導電層１５１＿１と導電層１５１＿３で挟む構成とすることで、導電層１５１＿２の材料選択の幅を広げることができる。これにより、例えば導電層１５１＿２を、導電層１５１＿１及び導電層１５１＿３のうち少なくとも一方より、可視光に対する反射率が高い層とすることができる。例えば、導電層１５１＿２としてアルミニウムを用いることができる。なお、導電層１５１＿２には、アルミニウムを含む合金を用いてもよい。また、導電層１５１＿１として、可視光に対する反射率がアルミニウムと比較すると低いが、絶縁層１７５と接してもアルミニウムよりマイグレーションが発生しにくい材料であるチタンを用いることができる。さらに、導電層１５１＿３として、可視光に対する反射率がアルミニウムと比較すると低いが、アルミニウムより酸化されにくく、また酸化物の電気抵抗率が酸化アルミニウムの電気抵抗率より低い材料であるチタンを用いることができる。
また、導電層１５１＿３として、銀、又は銀を含む合金を用いてもよい。銀は、可視光に対する反射率がチタンより高いという特性を有する。さらに、銀は、アルミニウムより酸化されにくく、また酸化銀の電気抵抗率は酸化アルミニウムの電気抵抗率より低いという特性を有する。以上により、導電層１５１＿３として銀、又は銀を含む合金を用いると、導電層１５１の可視光に対する反射率を好適に高くしつつ、導電層１５１＿２の酸化による画素電極１５０の電気抵抗の上昇を抑制できる。ここで、銀を含む合金として、例えば銀とパラジウムと銅の合金（Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、ＡＰＣとも記す）を適用できる。なお、導電層１５１＿３として銀、又は銀を含む合金を用い、導電層１５１＿２としてアルミニウムを用いると、導電層１５１＿３の可視光に対する反射率を、導電層１５１＿２の可視光に対する反射率より高くすることができる。ここで、導電層１５１＿２として銀、又は銀を含む合金を用いてもよい。また、導電層１５１＿１に銀、又は銀を含む合金を用いてもよい。
一方、チタンを用いた膜は、銀を用いた膜よりエッチングによる加工性に優れる。よって、導電層１５１＿３としてチタンを用いることにより、導電層１５１＿３を容易に形成できる。なお、アルミニウムを用いた膜も、銀を用いた膜よりエッチングによる加工性に優れる。
以上のように、導電層１５１を複数の層の積層構造とすることにより、発光装置の特性を向上させることができる。例えば、発光装置１０００を、光取り出し効率が高く、且つ信頼性が高い発光装置とすることができる。
ここで、発光デバイス１３０にマイクロキャビティ構造が適用されている場合は、導電層１５１＿３として、可視光に対する反射率が高い材料である銀、又は銀を含む合金を用いると、発光装置１０００の光取り出し効率を好適に高めることができる。
また、導電層１５１の材料選択、または加工方法によっては、図６Ａに示すように、導電層１５１＿２の側面が導電層１５１＿１の側面より内側に位置し、導電層１５１に突出部が形成される場合がある。これにより、導電層１５２の導電層１５１に対する被覆性が低下し、導電層１５２の段切れが発生する恐れがある。
そこで、図６Ａのように絶縁層１５６を設けることが好ましい。図６Ａでは、導電層１５１＿２の側面と重なる領域を有するように、導電層１５１＿１上に絶縁層１５６が設けられる例を示している。これにより、突出部に起因した導電層１５２の段切れまたは薄膜化の発生を抑制できるため、接続不良または駆動電圧の上昇を抑制することができる。
なお、図６Ａにおいては、導電層１５１＿２の側面が絶縁層１５６に全て覆われる構造を図示したが、導電層１５１＿２の側面の一部が絶縁層１５６に覆われなくてもよい。以降に示す構成の画素電極１５０においても、同様に導電層１５１＿２の側面の一部が絶縁層１５６に覆われなくてもよい。
また、図６Ａに示すように、絶縁層１５６は、湾曲面を有することが好ましい。これにより、例えば絶縁層１５６の導電層１５２側の側面が絶縁層１７５の下面に対して垂直である場合より、絶縁層１５６を覆う導電層１５２における段切れの発生を抑制できる。また、絶縁層１５６が、導電層１５２側の側面にテーパ形状、具体的にはテーパ角が９０°未満のテーパ形状を有する場合であっても、例えば絶縁層１５６の導電層１５２側の側面が絶縁層１７５の下面に対して垂直である場合より、絶縁層１５６を覆う導電層１５２における段切れの発生を抑制できる。以上より、発光装置１０００を、歩留まりが高い方法で作製できる。また、不良の発生を抑制し、発光装置１０００は信頼性が高い発光装置とすることができる。
なお、本発明の一態様はこれに限らない。例えば、図６Ｂ乃至図６Ｄに、画素電極１５０及び絶縁層１５６のその他の構成を示す。なお、上述したように、画素電極１５０は、導電層１５１と導電層１５２とから構成される。
図６Ｂは、絶縁層１５６が導電層１５１＿２の側面だけでなく、導電層１５１＿１、導電層１５１＿２、および導電層１５１＿３の側面を覆っている構成である。
図６Ｃは、絶縁層１５６が設けられていない構成である。
図６Ｄは、導電層１５１が積層構造を有しておらず、導電層１５２が積層構造を有している構成である。
導電層１５２＿１は、導電層１５２＿２に対する密着性が、例えば絶縁層１７５より高い層とする。導電層１５２＿１として、例えばインジウム、スズ、亜鉛、ガリウム、チタン、アルミニウム、及びシリコンの中から選ばれるいずれか一又は複数を有する酸化物を用いることができる。例えば、酸化インジウム、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを含む酸化亜鉛、酸化チタン、インジウムチタン酸化物、チタン酸亜鉛、アルミニウム亜鉛酸化物、ガリウムを含むインジウム亜鉛酸化物、アルミニウムを含むインジウム亜鉛酸化物、シリコンを含むインジウムスズ酸化物、及びシリコンを含むインジウム亜鉛酸化物等のいずれか一又は複数を含む導電性酸化物を用いることが好ましい。以上により、導電層１５２＿２の膜剥がれを抑制することができる。また、導電層１５２＿２を絶縁層１７５と接しない構成とすることができる。
導電層１５２＿２は、可視光に対する反射率（例えば４００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の範囲内の所定の波長の光に対する反射率）が、導電層１５１、導電層１５２＿１、及び導電層１５２＿２より高い層とする。導電層１５２＿２の可視光に対する反射率は、例えば７０％以上１００％以下とすることができ、好ましくは８０％以上１００％以下であり、より好ましくは９０％以上１００％以下である。また、導電層１５２＿２として、例えば銀、又は銀を含む合金を用いることができる。銀を含む合金として、例えば銀、パラジウム、及び銅の合金（ＡＰＣ）が挙げられる。以上により、発光装置１０００を、光取り出し効率が高い発光装置とすることができる。なお、導電層１５２＿２として、銀以外の金属を用いてもよい。
導電層１５２＿１は、導電層１５１及び導電層１５２を陽極として機能させる場合、仕事関数が大きい層とすることが好ましい。導電層１５２＿３は、例えば、導電層１５２＿２より仕事関数が大きい層とする。導電層１５２＿３として、例えば、導電層１５２＿１に用いることができる材料と同様の材料を用いることができる。例えば、導電層１５２＿１と導電層１５２＿３に同一種の材料を用いる構成とすることができる。
なお、導電層１５１及び導電層１５２を陰極として機能させる場合、仕事関数が小さい層とすることが好ましい。導電層１５２＿３は、例えば、導電層１５２＿２より仕事関数が小さい層とする。
また、導電層１５２＿３は、可視光に対する透過率（例えば４００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の範囲内の所定の波長の光に対する透過率）が高い層とすることが好ましい。例えば、導電層１５２＿３の可視光に対する透過率は、導電層１５１、及び導電層１５２＿２の可視光に対する透過率より高いことが好ましい。例えば、導電層１５２＿３の可視光に対する透過率は、６０％以上１００％以下とすることができ、好ましくは７０％以上１００％以下であり、より好ましくは８０％以上１００％以下である。以上により、有機化合物層１０３が発する光のうち、導電層１５２＿３に吸収される光を少なくすることができる。また、前述のように、導電層１５２＿３下の導電層１５２＿２は、可視光に対する反射率が高い層とすることができる。よって、発光装置１０００を、光取り出し効率が高い発光装置とすることができる。
図６Ａでは、有機化合物層１０３と共通電極１５５との間に共通層１０４が設けられている。なお、共通層１０４は、設けられていても設けられていなくても構わないが、設けられていることが加工時の有機化合物層１０３へのダメージを低減できることから好ましい。共通層１０４が設けられている場合、共通層１０４は、電子注入層であることが好ましい。また、共通層１０４が設けられている場合、有機化合物層１０３と共通層１０４との積層構造が、実施の形態１における有機化合物層１０３に相当する。
続いて図５に示す構成を有する発光装置１０００の作製方法例を図７乃至図１３を用いて説明する。
［作製方法例１］
発光装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜等）は、スパッタリング法、化学気相堆積（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ：Ｐｕｌｓｅｄ　Ｌａｓｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、又は原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ　Ｌａｙｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を用いて形成できる。ＣＶＤ法としては、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ：Ｐｌａｓｍａ　Ｅｎｈａｎｃｅｄ　ＣＶＤ）法、及び、熱ＣＶＤ法等がある。また、熱ＣＶＤ法のひとつに、有機金属化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ：Ｍｅｔａｌ　Ｏｒｇａｎｉｃ　ＣＶＤ）法がある。
また、発光装置を構成する薄膜（絶縁膜、半導体膜、及び、導電膜等）は、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ法、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、又はナイフコート等の湿式の成膜方法により形成できる。
特に、発光デバイスの作製には、蒸着法等の真空プロセス、及び、スピンコート法、インクジェット法等の溶液プロセスを用いることができる。蒸着法としては、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法、分子線蒸着法、真空蒸着法等の物理蒸着法（ＰＶＤ法）、及び、化学蒸着法（ＣＶＤ法）等が挙げられる。特に有機化合物層に含まれる機能層（正孔注入層、正孔輸送層、正孔ブロック層、発光層、電子ブロック層、電子輸送層、及び電子注入層等）については、蒸着法（真空蒸着法等）、塗布法（ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法等）、印刷法（インクジェット法、スクリーン（孔版印刷）法、オフセット（平版印刷）法、フレキソ（凸版印刷）法、グラビア法、又は、マイクロコンタクト法等）等の方法により形成できる。
また、発光装置を構成する薄膜を加工する際には、例えばフォトリソグラフィ法を用いて加工できる。又は、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオフ法等により薄膜を加工してもよい。また、メタルマスク等の遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の薄膜を直接形成してもよい。
フォトリソグラフィ法としては、代表的には以下の２つの方法がある。１つは、加工したい薄膜上にレジストマスクを形成して、例えばエッチングにより当該薄膜を加工し、レジストマスクを除去する方法である。もう１つは、感光性を有する薄膜を成膜した後に、露光、現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法である。
薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、又はサンドブラスト法等を用いることができる。
まず、図７Ａに示すように、基板（図示せず）上に絶縁層１７１を形成する。続いて、絶縁層１７１上に導電層１７２、及び導電層１７９を形成し、導電層１７２、及び導電層１７９を覆うように絶縁層１７１上に絶縁層１７３を形成する。続いて、絶縁層１７３上に絶縁層１７４を形成し、絶縁層１７４上に絶縁層１７５を形成する。
基板としては、少なくとも後の熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有する基板を用いることができる。基板として、絶縁性基板を用いる場合には、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、又は有機樹脂基板等を用いることができる。また、シリコン又は炭化シリコン等を材料とした単結晶半導体基板、多結晶半導体基板、シリコンゲルマニウム等の化合物半導体基板、ＳＯＩ基板等の半導体基板を用いることができる。
続いて、図７Ａに示すように、絶縁層１７５、絶縁層１７４、及び絶縁層１７３に、導電層１７２に達する開口を形成する。続いて、当該開口を埋め込むように、プラグ１７６を形成する。
続いて、図７Ａに示すように、プラグ１７６上、及び絶縁層１７５上に、後に導電層１５１Ｒ、導電層１５１Ｇ、導電層１５１Ｂ、及び導電層１５１Ｃとなる導電膜１５１ｆを形成する。導電膜１５１ｆの形成には、例えば、スパッタリング法又は真空蒸着法を用いることができる。また、導電膜１５１ｆとして、例えば金属材料を用いることができる。
続いて、図７Ａに示すように、例えば導電膜１５１ｆ上にレジストマスク１９１を形成する。レジストマスク１９１は、感光性材料（フォトレジスト）を塗布し、露光及び現像を行うことで形成できる。
続いて、図７Ｂに示すように、例えばレジストマスク１９１と重ならない領域の導電膜１５１ｆを、例えばエッチング法、具体的には例えばドライエッチング法を用いて除去する。なお、導電膜１５１ｆが、例えばインジウムスズ酸化物等の導電性酸化物を用いた層を含む場合は、当該層はウェットエッチング法を用いて除去してもよい。これにより、導電層１５１Ｒ、導電層１５１Ｇ、導電層１５１Ｂ、及び導電層１５１Ｃが形成される。なお、例えば導電膜１５１ｆの一部をドライエッチング法により除去する場合、絶縁層１７５の導電層１５１と重ならない領域に凹部（ザグリともいう）が形成される場合がある。
続いて、図７Ｃに示すように、レジストマスク１９１を除去する。レジストマスク１９１は、例えば、酸素プラズマを用いたアッシングにより除去できる。又は、酸素ガスと、ＣＦ４、Ｃ４Ｆ８、ＳＦ６、ＣＨＦ３、Ｃｌ２、Ｈ２Ｏ、ＢＣｌ３、又はＨｅ等の第１８族元素と、を用いてもよい。又は、ウェットエッチングにより、レジストマスク１９１を除去してもよい。
続いて、図７Ｄに示すように、導電層１５１Ｒ上、導電層１５１Ｇ上、導電層１５１Ｂ上、導電層１５１Ｃ上、及び絶縁層１７５上に、後に絶縁層１５６Ｒ、絶縁層１５６Ｇ、絶縁層１５６Ｂ、及び絶縁層１５６Ｃとなる絶縁膜１５６ｆを形成する。絶縁膜１５６ｆの形成には、例えばＣＶＤ法、ＡＬＤ法、スパッタリング法、又は真空蒸着法を用いることができる。
絶縁膜１５６ｆには、無機材料を用いることができる。絶縁膜１５６ｆには、例えば、酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、又は窒化酸化絶縁膜等の無機絶縁膜を用いることができる。例えば、絶縁膜１５６ｆとして、シリコンを含む酸化絶縁膜、窒化絶縁膜、酸化窒化絶縁膜、又は窒化酸化絶縁膜等を用いることができる。例えば、絶縁膜１５６ｆとして、酸化窒化シリコンを用いることができる。
続いて、図７Ｅに示すように、絶縁膜１５６ｆを加工することにより、絶縁層１５６Ｒ、絶縁層１５６Ｇ、絶縁層１５６Ｂ、及び絶縁層１５６Ｃを形成する。例えば、絶縁膜１５６ｆの上面に対し、略均一にエッチングを施すことにより、絶縁層１５６を形成できる。このように均一にエッチングして平坦化することをエッチバック処理ともいう。なお、絶縁層１５６を、フォトリソグラフィ法を用いて形成してもよい。
続いて、図８Ａに示すように、導電層１５１Ｒ上、導電層１５１Ｇ上、導電層１５１Ｂ上、導電層１５１Ｃ上、絶縁層１５６Ｒ上、絶縁層１５６Ｇ上、絶縁層１５６Ｂ上、絶縁層１５６Ｃ上、及び絶縁層１７５上に、後に導電層１５２Ｒ、導電層１５２Ｇ、導電層１５２Ｂ、及び導電層１５２Ｃとなる導電膜１５２ｆを形成する。具体的には、例えば導電層１５１Ｒ、導電層１５１Ｇ、導電層１５１Ｂ、導電層１５１Ｃ、絶縁層１５６Ｒ、絶縁層１５６Ｇ、絶縁層１５６Ｂ、及び絶縁層１５６Ｃを覆うように、導電膜１５２ｆを形成する。
導電膜１５２ｆの形成には、例えば、スパッタリング法又は真空蒸着法を用いることができる。また、導電膜１５２ｆの形成には、ＡＬＤ法を用いることができる。また、導電膜１５２ｆとして、例えば導電性酸化物を用いることができる。又は、導電膜１５２ｆとして、金属材料を用いる膜と、当該膜上の導電性酸化物を用いる膜と、の積層構成を適用できる。例えば、導電膜１５２ｆとして、チタン、銀、又は銀を含む合金を用いる膜と、当該膜上の導電性酸化物を用いる膜と、の積層構成を適用できる。
続いて、図８Ｂに示すように、例えばフォトリソグラフィ法を用いて導電膜１５２ｆを加工し、導電層１５２Ｒ、導電層１５２Ｇ、導電層１５２Ｂ、及び導電層１５２Ｃを形成する。具体的には、例えばレジストマスクの形成後、エッチング法により導電膜１５２ｆの一部を除去する。導電膜１５２ｆは、例えばウェットエッチング法により除去できる。なお、導電膜１５２ｆを、ドライエッチング法により除去してもよい。以上により、導電層１５１と、導電層１５２と、を有する画素電極１５０が形成される。
続いて、導電層１５２の疎水化処理を行うことが好ましい。疎水化処理では、処理対象となる表面を親水性から疎水性にすること、又は、処理対象となる表面の疎水性を高めることができる。導電層１５２の疎水化処理を行うことで、導電層１５２と、後の工程で形成される有機化合物層１０３と、の密着性を高め、膜剥がれを抑制できる。なお、疎水化処理は行わなくてもよい。
続いて、図８Ｃに示すように、後に有機化合物層１０３Ｂとなる有機化合物膜１０３Ｂｆを、導電層１５２Ｒ上、導電層１５２Ｇ上、導電層１５２Ｂ上、及び絶縁層１７５上に形成する。
なお、本発明において、有機化合物膜１０３Ｂｆは、少なくとも１以上の発光層を有する複数の有機化合物層を有する。具体的には、実施の形態１で説明した発光デバイス１３０の構造を参照することができる。また、少なくとも１以上の発光層を有する複数の有機化合物層が中間層を介して積層された構造を有してもよい。
図８Ｃに示すように、導電層１５２Ｃ上には、有機化合物膜１０３Ｂｆを形成していない。例えば、成膜エリアを規定するためのマスク（ファインメタルマスクと区別して、エリアマスク、又はラフメタルマスク等ともいう）を用いることで、有機化合物膜１０３Ｂｆを所望の領域にのみ成膜できる。エリアマスクを用いた成膜工程と、レジストマスクを用いた加工工程と、を採用することで、比較的簡単なプロセスにて発光デバイスを作製できる。
有機化合物膜１０３Ｂｆは、例えば、蒸着法、具体的には真空蒸着法により形成できる。また、有機化合物膜１０３Ｂｆは、転写法、印刷法、インクジェット法、又は塗布法等の方法で形成してもよい。
続いて、図８Ｄに示すように、有機化合物膜１０３Ｂｆ上に、後に犠牲層１５８Ｂとなる犠牲膜１５８Ｂｆと、後にマスク層１５９Ｂとなるマスク膜１５９Ｂｆと、を順に形成する。
犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆの形成には、例えば、スパッタリング法、ＡＬＤ法（熱ＡＬＤ法、ＰＥＡＬＤ法）、ＣＶＤ法、真空蒸着法を用いることができる。また、前述の湿式の成膜方法を用いて形成してもよい。
また、犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆは、有機化合物膜１０３Ｂｆの耐熱温度よりも低い温度で形成する。犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆを形成する際の基板温度としては、それぞれ、代表的には、２００℃以下、好ましくは１５０℃以下、より好ましくは１２０℃以下、より好ましくは１００℃以下、さらに好ましくは８０℃以下である。
なお、本実施の形態では、犠牲膜１５８Ｂｆとマスク膜１５９Ｂｆの２層構造でマスク膜を形成する例を示すが、マスク膜は単層構造であってもよく、３層以上の積層構造であってもよい。
有機化合物膜１０３Ｂｆ上に犠牲層を設けることで、発光装置の作製工程中に有機化合物膜１０３Ｂｆが受けるダメージを低減し、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
犠牲膜１５８Ｂｆには、有機化合物膜１０３Ｂｆの加工条件に対する耐性の高い膜、具体的には、有機化合物膜１０３Ｂｆとのエッチングの選択比が大きい膜を用いる。マスク膜１５９Ｂｆには、犠牲膜１５８Ｂｆとのエッチングの選択比が大きい膜を用いる。
犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆには、ウェットエッチング法により除去できる膜を用いることが好ましい。ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆの加工時に、有機化合物膜１０３Ｂｆに加わるダメージを低減できる。
ウェットエッチング法を用いる場合、特に酸性の薬液を用いることが好ましい。酸性の薬液としては、リン酸、フッ化水素酸、硝酸、酢酸、シュウ酸、および硫酸などのいずれか一を含む薬液、または、２種以上の酸の混合薬液（混酸ともいう）を用いるとよい。
犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆとしては、それぞれ、例えば、金属膜、合金膜、金属酸化物膜、半導体膜、有機絶縁膜、及び、無機絶縁膜等のうち一種又は複数種を用いることができる。
また、犠牲膜１５８Ｂｆおよびマスク膜１５９Ｂｆに、紫外線に対して遮光性を有する材料を含む膜を用いることで、例えば露光工程で有機化合物層に紫外線が照射されることを抑制できる。有機化合物層が紫外線によってダメージを受けることを抑制することで、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
なお、紫外線に対して遮光性を有する材料を含む膜は、後述する無機絶縁膜１２５ｆの材料として用いても、同様の効果を奏する。
犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆには、それぞれ、例えば、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、チタン、アルミニウム、イットリウム、ジルコニウム、及びタンタル等の金属材料、又は該金属材料を含む合金材料を用いることができる。特に、アルミニウム又は銀等の低融点材料を用いることが好ましい。
また、犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆには、それぞれ、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ酸化物、酸化インジウム、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ酸化物、インジウムチタン酸化物（Ｉｎ−Ｔｉ酸化物）、インジウムスズ亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ酸化物）、インジウムチタン亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｔｉ−Ｚｎ酸化物）、インジウムガリウムスズ亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｇａ−Ｓｎ−Ｚｎ酸化物）、シリコンを含むインジウムスズ酸化物等の金属酸化物を用いることができる。
なお、上記ガリウムに代えて元素Ｍ（Ｍは、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、又はマグネシウムから選ばれた一種又は複数種）を用いてもよい。
また、犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆとして、例えば、シリコン又はゲルマニウム等の半導体材料を用いることは、半導体の製造プロセスと親和性の高いため好ましい。又、上記半導体材料の酸化物又は窒化物を用いることができる。又は、炭素等の非金属材料、又はその化合物を用いることができる。又は、チタン、タンタル、タングステン、クロム、アルミニウム等の金属、又はこれらの一以上を含む合金が挙げられる。又は、酸化チタンもしくは酸化クロム等の上記金属を含む酸化物、又は窒化チタン、窒化クロム、もしくは窒化タンタル等の窒化物を用いることができる。
また、犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆとしては、それぞれ、各種無機絶縁膜を用いることができる。特に、酸化絶縁膜は、窒化絶縁膜に比べて有機化合物膜１０３Ｂｆとの密着性が高く好ましい。例えば、犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆには、それぞれ、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化シリコン等の無機絶縁材料を用いることができる。犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆとして、例えば、ＡＬＤ法を用いて、酸化アルミニウム膜を形成できる。ＡＬＤ法を用いることで、下地（特に有機化合物層）へのダメージを低減できるため好ましい。
また、犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆの一方又は双方に、有機材料を用いてもよい。例えば、有機材料として、少なくとも有機化合物膜１０３Ｂｆの最上部に位置する膜に対して化学的に安定な溶媒に、溶解しうる材料を用いてもよい。特に、水又はアルコールに溶解する材料を好適に用いることができる。このような材料の成膜の際には、水又はアルコール等の溶媒に溶解させた状態で、湿式の成膜方法で塗布した後に、溶媒を蒸発させるための加熱処理を行うことが好ましい。このとき、減圧雰囲気下での加熱処理を行うことで、低温且つ短時間で溶媒を除去できるため、有機化合物膜１０３Ｂｆへの熱的なダメージを低減でき、好ましい。
犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆには、それぞれ、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリグリセリン、プルラン、水溶性のセルロース、アルコール可溶性のポリアミド樹脂、又は、パーフルオロポリマー等のフッ素樹脂等の有機樹脂を用いてもよい。
例えば、犠牲膜１５８Ｂｆとして、蒸着法又は上記湿式の成膜方法のいずれかを用いて形成した有機膜（例えば、ＰＶＡ膜）を用い、マスク膜１５９Ｂｆとして、スパッタリング法を用いて形成した無機膜（例えば、窒化シリコン膜）を用いることができる。
続いて、図８Ｄに示すように、マスク膜１５９Ｂｆ上にレジストマスク１９０Ｂを形成する。レジストマスク１９０Ｂは、感光性材料（フォトレジスト）を塗布し、露光及び現像を行うことで形成できる。
レジストマスク１９０Ｂは、ポジ型のレジスト材料及びネガ型のレジスト材料のどちらを用いて作製してもよい。
レジストマスク１９０Ｂは、導電層１５２Ｂと重なる位置に設ける。レジストマスク１９０Ｂは、導電層１５２Ｃと重なる位置にも設けることが好ましい。これにより、導電層１５２Ｃが発光装置の作製工程中にダメージを受けることを抑制できる。なお、導電層１５２Ｃ上にレジストマスク１９０Ｂを設けなくてもよい。また、レジストマスク１９０Ｂは、図８ＣのＢ１−Ｂ２間の断面図に示すように、有機化合物膜１０３Ｂｆの端部から導電層１５２Ｃの端部（有機化合物膜１０３Ｂｆ側の端部）までを覆うように設けることが好ましい。
続いて、図８Ｅに示すように、レジストマスク１９０Ｂを用いて、マスク膜１５９Ｂｆの一部を除去し、マスク層１５９Ｂを形成する。マスク層１５９Ｂは、導電層１５２Ｂ上と、導電層１５２Ｃ上と、に残存する。その後、レジストマスク１９０Ｂを除去する。続いて、マスク層１５９Ｂをマスク（ハードマスクともいう）に用いて、犠牲膜１５８Ｂｆの一部を除去し、犠牲層１５８Ｂを形成する。
犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆは、それぞれ、ウェットエッチング法又はドライエッチング法により加工できる。犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆの加工は、ウェットエッチングにより行うことが好ましい。
ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆの加工時に、有機化合物膜１０３Ｂｆに加わるダメージを低減できる。ウェットエッチング法を用いる場合、例えば、現像液、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）水溶液、希フッ酸、シュウ酸、リン酸、酢酸、硝酸、又はこれらの混合液体を用いた薬液等を用いることが好ましい。また、ウェットエッチング法を用いる場合、水、リン酸、希フッ酸、及び硝酸を含む混酸系薬液を用いてもよい。なお、ウェットエッチング処理に用いる薬液は、アルカリ性であってもよく、酸性であってもよい。
マスク膜１５９Ｂｆの加工においては、有機化合物膜１０３Ｂｆが露出しないため、犠牲膜１５８Ｂｆの加工よりも、加工方法の選択の幅は広い。具体的には、マスク膜１５９Ｂｆの加工の際に、エッチングガスに酸素を含むガスを用いた場合でも、有機化合物膜１０３Ｂｆの劣化をより抑制できる。
ウェットエッチング法を用いる場合、特に酸性の薬液を用いることが好ましい。酸性の薬液としては、リン酸、フッ化水素酸、硝酸、酢酸、シュウ酸、および硫酸などのいずれか一を含む薬液、または、２種以上の酸の混合薬液（混酸ともいう）を用いるとよい。
また、犠牲膜１５８Ｂｆの加工においてドライエッチング法を用いる場合は、エッチングガスに酸素を含むガスを用いないことで、有機化合物膜１０３Ｂｆの劣化を抑制できる。ドライエッチング法を用いる場合、例えば、ＣＦ４、Ｃ４Ｆ８、ＳＦ６、ＣＨＦ３、Ｃｌ２、Ｈ２Ｏ、ＢＣｌ３、又はＨｅ等の第１８族元素を含むガスをエッチングガスに用いることが好ましい。
レジストマスク１９０Ｂは、レジストマスク１９１と同様の方法で除去できる。このとき、犠牲膜１５８Ｂｆが最表面に位置し、有機化合物膜１０３Ｂｆは露出していないため、レジストマスク１９０Ｂの除去工程において、有機化合物膜１０３Ｂｆにダメージが入ることを抑制できる。また、レジストマスク１９０Ｂの除去方法の選択の幅を広げることができる。
続いて、図８Ｅに示すように、有機化合物膜１０３Ｂｆを加工して、有機化合物層１０３Ｂを形成する。例えば、マスク層１５９Ｂ及び犠牲層１５８Ｂをハードマスクに用いて、有機化合物膜１０３Ｂｆの一部を除去し、有機化合物層１０３Ｂを形成する。
これにより、図８Ｅに示すように、導電層１５２Ｂ上に、有機化合物層１０３Ｂ、犠牲層１５８Ｂ、及び、マスク層１５９Ｂの積層構造が残存する。また、導電層１５２Ｒ及び導電層１５２Ｇは露出する。
有機化合物膜１０３Ｂｆの加工は、ドライエッチング又は、ウェットエッチングを用いることができる。例えば、ドライエッチング法により加工する場合は、酸素を含むエッチングガスを用いることができる。エッチングガスが酸素を含むことで、エッチングの速度を速めることができる。したがって、エッチング速度を十分な速さに維持しつつ、低パワーの条件でエッチングを行うことができる。このため、有機化合物膜１０３Ｂｆに与えるダメージを抑制できる。さらに、エッチング時に生じる反応生成物の付着等の不具合を抑制できる。
また、酸素を含まないエッチングガスを用いてもよい。例えば、酸素を含まないエッチングガスを用いることで、有機化合物膜１０３Ｂｆの劣化を抑制できる。
以上のように、本発明の一態様では、マスク膜１５９Ｂｆ上にレジストマスク１９０Ｂを形成し、レジストマスク１９０Ｂを用いて、マスク膜１５９Ｂｆの一部を除去することにより、マスク層１５９Ｂを形成する。その後、マスク層１５９Ｂをハードマスクに用いて、有機化合物膜１０３Ｂｆの一部を除去することにより、有機化合物層１０３Ｂを形成する。よって、フォトリソグラフィ法を用いて有機化合物膜１０３Ｂｆを加工することにより、有機化合物層１０３Ｂが形成されるということができる。なお、レジストマスク１９０Ｂを用いて、有機化合物膜１０３Ｂｆの一部を除去してもよい。その後、レジストマスク１９０Ｂを除去してもよい。
ここで、導電層１５２Ｇの疎水化処理を必要に応じて行ってもよい。有機化合物膜１０３Ｂｆの加工時に、例えば導電層１５２Ｇの表面状態が親水性に変化する場合がある。例えば導電層１５２Ｇの疎水化処理を行うことで、例えば導電層１５２Ｇと後の工程で形成される層（ここでは有機化合物層１０３Ｇ）との密着性を高め、膜剥がれを抑制できる。
続いて、図９Ａに示すように、後に有機化合物層１０３Ｇとなる有機化合物膜１０３Ｇｆを、導電層１５２Ｒ上、導電層１５２Ｇ上、マスク層１５９Ｂ上、及び絶縁層１７５上に形成する。
有機化合物膜１０３Ｇｆは、有機化合物膜１０３Ｂｆの形成に用いることができる方法と同様の方法で形成できる。また、有機化合物膜１０３Ｇｆは、有機化合物膜１０３Ｂｆと同様の構成とすることができる。
続いて、図９Ｂに示すように、有機化合物膜１０３Ｇｆ上、及びマスク層１５９Ｂ上に、後に犠牲層１５８Ｇとなる犠牲膜１５８Ｇｆと、後にマスク層１５９Ｇとなるマスク膜１５９Ｇｆと、を順に形成する。その後、レジストマスク１９０Ｇを形成する。犠牲膜１５８Ｇｆ及びマスク膜１５９Ｇｆの材料及び形成方法は、犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆに適用できる条件と同様である。レジストマスク１９０Ｇの材料及び形成方法は、レジストマスク１９０Ｂに適用できる条件と同様である。
レジストマスク１９０Ｇは、導電層１５２Ｇと重なる位置に設ける。
続いて、図９Ｃに示すように、レジストマスク１９０Ｇを用いて、マスク膜１５９Ｇｆの一部を除去し、マスク層１５９Ｇを形成する。マスク層１５９Ｇは、導電層１５２Ｇ上に残存する。その後、レジストマスク１９０Ｇを除去する。続いて、マスク層１５９Ｇをマスクに用いて、犠牲膜１５８Ｇｆの一部を除去し、犠牲層１５８Ｇを形成する。続いて、有機化合物膜１０３Ｇｆを加工して、有機化合物層１０３Ｇを形成する。例えば、マスク層１５９Ｇ及び犠牲層１５８Ｇをハードマスクに用いて、有機化合物膜１０３Ｇｆの一部を除去し、有機化合物層１０３Ｇを形成する。
これにより、図９Ｃに示すように、導電層１５２Ｇ上に、有機化合物層１０３Ｇ、犠牲層１５８Ｇ、及び、マスク層１５９Ｇの積層構造が残存する。また、マスク層１５９Ｂ及び導電層１５２Ｒは露出する。
また、例えば導電層１５２Ｒの疎水化処理を行ってもよい。
続いて、図１０Ａに示すように、後に有機化合物層１０３Ｒとなる有機化合物膜１０３Ｒｆを、導電層１５２Ｒ上、マスク層１５９Ｇ上、マスク層１５９Ｂ上、及び絶縁層１７５上に形成する。
有機化合物膜１０３Ｒｆは、有機化合物膜１０３Ｂｆの形成に用いることができる方法と同様の方法で形成できる。また、有機化合物膜１０３Ｒｆは、有機化合物膜１０３Ｂｆと同様の構成とすることができる。
続いて、図１０Ｂに示すように、有機化合物膜１０３Ｒｆ上、及びマスク層１５９Ｂ上に、後に犠牲層１５８Ｒとなる犠牲膜１５８Ｒｆと、後にマスク層１５９Ｒとなるマスク膜１５９Ｒｆと、を順に形成する。その後、レジストマスク１９０Ｒを形成する。犠牲膜１５８Ｒｆ及びマスク膜１５９Ｒｆの材料及び形成方法は、犠牲膜１５８Ｂｆ及びマスク膜１５９Ｂｆに適用できる条件と同様である。レジストマスク１９０Ｒの材料及び形成方法は、レジストマスク１９０Ｂに適用できる条件と同様である。
レジストマスク１９０Ｒは、導電層１５２Ｒと重なる位置に設ける。
続いて、図１０Ｃに示すように、レジストマスク１９０Ｒを用いて、マスク膜１５９Ｒｆの一部を除去し、マスク層１５９Ｒを形成する。マスク層１５９Ｒは、導電層１５２Ｒ上に残存する。その後、レジストマスク１９０Ｒを除去する。続いて、マスク層１５９Ｒをマスクに用いて、犠牲膜１５８Ｒｆの一部を除去し、犠牲層１５８Ｒを形成する。続いて、有機化合物膜１０３Ｒｆを加工して、有機化合物層１０３Ｒを形成する。例えば、マスク層１５９Ｒ及び犠牲層１５８Ｒをハードマスクに用いて、有機化合物膜１０３Ｒｆの一部を除去し、有機化合物層１０３Ｒを形成する。
これにより、図１０Ｃに示すように、導電層１５２Ｒ上に、有機化合物層１０３Ｒ、犠牲層１５８Ｒ、及び、マスク層１５９Ｒの積層構造が残存する。また、マスク層１５９Ｂは露出する。
なお、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、有機化合物層１０３Ｂの側面は、それぞれ、被形成面に対して垂直又は概略垂直であることが好ましい。例えば、被形成面と、これらの側面との成す角度を、６０°以上９０°以下とすることが好ましい。
上記のように、フォトリソグラフィ法を用いて形成した有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂのうち隣接する２つの間の距離は、８μｍ以下、５μｍ以下、３μｍ以下、２μｍ以下、又は、１μｍ以下にまで狭めることができる。ここで、当該距離とは、例えば、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂのうち、隣接する２つの対向する端部の間の距離で規定できる。このように、島状の有機化合物層の間の距離を狭めることで、高い精細度と、大きな開口率を有する発光装置を提供できる。また、隣り合う発光デバイス間における画素電極１５０同士の距離も、狭めることができ、例えば１０μｍ以下、８μｍ以下、５μｍ以下、３μｍ以下、２μｍ以下とすることができる。なお、隣り合う発光デバイス間における画素電極１５０同士の距離は２μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。
次に、図１１Ａに示すように、マスク層１５９Ｒ、マスク層１５９Ｇ、及びマスク層１５９Ｂを除去する。
なお、本実施の形態では、マスク層１５９Ｒ、マスク層１５９Ｇ、及びマスク層１５９Ｂを除去する場合を例に挙げて説明するが、マスク層１５９Ｒ、マスク層１５９Ｇ、及びマスク層１５９Ｂは除去しなくてもよい。例えば、マスク層１５９Ｒ、マスク層１５９Ｇ、及びマスク層１５９Ｂが、前述の、紫外線に対して遮光性を有する材料を含む場合は、除去せずに次の工程に進むことで、有機化合物層を光照射（照明光を含む）から保護することができる。
マスク層の除去工程には、マスク層の加工工程と同様の方法を用いることができる。特に、ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、マスク層を除去する際に、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂに加わるダメージを低減できる。
また、マスク層を、水又はアルコール等の溶媒に溶解させることで除去してもよい。アルコールとしては、エチルアルコール、メチルアルコール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、又はグリセリン等が挙げられる。
マスク層を除去した後に、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂに含まれる水、並びに有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂ表面に吸着する水を除去するため、乾燥処理を行ってもよい。例えば、不活性雰囲気又は減圧雰囲気下における加熱処理を行うことができる。加熱処理は、基板温度として５０℃以上２００℃以下、好ましくは６０℃以上１５０℃以下、より好ましくは７０℃以上１２０℃以下の温度で行うことができる。減圧雰囲気とすることで、より低温で乾燥が可能であるため好ましい。
続いて、図１１Ｂに示すように、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、有機化合物層１０３Ｂ、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂを覆うように、後に無機絶縁層１２５となる無機絶縁膜１２５ｆを形成する。
後述するように、無機絶縁膜１２５ｆの上面に接して、後に絶縁層１２７となる絶縁膜が形成される。このため、無機絶縁膜１２５ｆの上面は、絶縁層１２７となる絶縁膜に用いる材料（例えば、アクリル樹脂を含む感光性の樹脂組成物）に対して親和性が高いことが好ましい。当該親和性を向上させるため、無機絶縁膜１２５ｆの上面に表面処理を行ってもよい。具体的には、無機絶縁膜１２５ｆの表面を疎水化すること（又は疎水性を高めること）が好ましい。例えば、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）等のシリル化剤を用いて処理を行うことが好ましい。このように無機絶縁膜１２５ｆの上面を疎水化することにより、絶縁膜１２７ｆを密着性良く形成できる。
続いて、図１１Ｃに示すように、無機絶縁膜１２５ｆ上に、後に絶縁層１２７となる絶縁膜１２７ｆを形成する。
無機絶縁膜１２５ｆ及び絶縁膜１２７ｆは、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂへのダメージが少ない形成方法で成膜することが好ましい。特に、無機絶縁膜１２５ｆは、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂの側面に接して形成されるため、絶縁膜１２７ｆよりも、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂへのダメージが少ない形成方法で成膜することが好ましい。
また、無機絶縁膜１２５ｆ及び絶縁膜１２７ｆは、それぞれ、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂの耐熱温度よりも低い温度で形成する。また、無機絶縁膜１２５ｆは成膜する際の基板温度を高くすることで、膜厚が薄くても、不純物濃度が低く、水及び酸素の少なくとも一方に対するバリア性の高い膜とすることができる。
無機絶縁膜１２５ｆ及び絶縁膜１２７ｆを形成する際の基板温度としては、それぞれ、６０℃以上、８０℃以上、１００℃以上、又は、１２０℃以上、かつ、２００℃以下、１８０℃以下、１６０℃以下、１５０℃以下、又は１４０℃以下であることが好ましい。
無機絶縁膜１２５ｆとしては、上記の基板温度の範囲で、３ｎｍ以上、５ｎｍ以上、又は、１０ｎｍ以上、かつ、２００ｎｍ以下、１５０ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、又は、５０ｎｍ以下の厚さの絶縁膜を形成することが好ましい。
無機絶縁膜１２５ｆは、例えば、ＡＬＤ法を用いて形成することが好ましい。ＡＬＤ法を用いることで、成膜ダメージを小さくすることができ、また、被覆性の高い膜を成膜可能なため好ましい。無機絶縁膜１２５ｆとしては、例えば、ＡＬＤ法を用いて、酸化アルミニウム膜を形成することが好ましい。
そのほか、無機絶縁膜１２５ｆは、ＡＬＤ法よりも成膜速度が速いスパッタリング法、ＣＶＤ法、又は、ＰＥＣＶＤ法を用いて形成してもよい。これにより、信頼性の高い発光装置を生産性高く作製できる。
絶縁膜１２７ｆは、前述の湿式の成膜方法を用いて形成することが好ましい。絶縁膜１２７ｆは、例えば、スピンコートにより、感光性材料を用いて形成することが好ましく、より具体的には、アクリル樹脂を含む感光性の樹脂組成物を用いて形成することが好ましい。
絶縁膜１２７ｆは、例えば、重合体、酸発生剤、及び溶媒を有する樹脂組成物を用いて形成することが好ましい。重合体は、１種又は複数種の単量体を用いて形成され、１種又は複数種の構造単位（構成単位ともいう）が規則的又は不規則に繰り返された構造を有する。酸発生剤としては、光の照射により酸を発生する化合物、及び、加熱により酸を発生する化合物の一方又は双方を用いることができる。樹脂組成物は、さらに、感光剤、増感剤、触媒、接着助剤、界面活性剤、酸化防止剤のうち一つ又は複数を有していてもよい。
また、絶縁膜１２７ｆの形成後に加熱処理（プリベークともいう）を行うことが好ましい。当該加熱処理は、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び、有機化合物層１０３Ｂの耐熱温度よりも低い温度で行う。加熱処理の際の基板温度としては、５０℃以上２００℃以下が好ましく、６０℃以上１５０℃以下がより好ましく、７０℃以上１２０℃以下がさらに好ましい。これにより、絶縁膜１２７ｆ中に含まれる溶媒を除去できる。
続いて、露光を行って、絶縁膜１２７ｆの一部に、可視光線又は紫外線を感光させる。ここで、絶縁膜１２７ｆにアクリル樹脂を含むポジ型の感光性の樹脂組成物を用いる場合、後の工程で絶縁層１２７を形成しない領域に可視光線又は紫外線を照射する。絶縁層１２７は、導電層１５２Ｒ、導電層１５２Ｇ、及び導電層１５２Ｂのいずれか２つに挟まれる領域、及び、導電層１５２Ｃの周囲に形成される。このため、導電層１５２Ｒ上、導電層１５２Ｇ上、導電層１５２Ｂ上、及び、導電層１５２Ｃ上に、可視光線又は紫外線を照射する。なお、絶縁膜１２７ｆにネガ型の感光性材料を用いる場合、絶縁層１２７が形成される領域に可視光線又は紫外線を照射する。
絶縁膜１２７ｆへの露光領域によって、後に形成する絶縁層１２７の幅を制御できる。本実施の形態では、絶縁層１２７が導電層１５１の上面と重なる部分を有するように加工する。
ここで、犠牲層１５８（犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂ）、及び無機絶縁膜１２５ｆの一方又は双方として、酸素に対するバリア絶縁層（例えば、酸化アルミニウム膜等）を設けることで、有機化合物層１０３（有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂ）に酸素が拡散することを低減できる。有機化合物層１０３は、光（可視光線又は紫外線）が照射されると、有機化合物層１０３に含まれる有機化合物が励起状態となり、雰囲気中に含まれる酸素との反応が促進される場合がある。より具体的には、酸素を有する雰囲気下において、光（可視光線又は紫外線）が有機化合物層１０３に照射されると有機化合物層１０３が有する有機化合物に酸素が結合する可能性がある。犠牲層１５８及び無機絶縁膜１２５ｆを島状の有機化合物層１０３上に設けることによって、有機化合物層１０３に含まれる有機化合物に雰囲気中の酸素が結合することを低減できる。
続いて、図１２Ａに示すように、現像を行って、絶縁膜１２７ｆの露光させた領域を除去し、絶縁層１２７ａを形成する。絶縁層１２７ａは、導電層１５２Ｒ、導電層１５２Ｇ、及び導電層１５２Ｂのいずれか２つに挟まれる領域と、導電層１５２Ｃを囲う領域に形成される。ここで、絶縁膜１２７ｆにアクリル樹脂を用いる場合、現像液として、アルカリ性の溶液を用いることができ、例えば、ＴＭＡＨ水溶液を用いることができる。
続いて、図１２Ｂに示すように、絶縁層１２７ａをマスクとして、エッチング処理を行って、無機絶縁膜１２５ｆの一部を除去し、犠牲層１５８の一部の膜厚を薄くする。これにより、絶縁層１２７ａの下に、無機絶縁層１２５が形成される。なお、以下では、絶縁層１２７ａをマスクに用いた無機絶縁膜１２５ｆを加工するエッチング処理を、第１のエッチング処理ということがある。
つまり、第１のエッチング処理では、犠牲層１５８を完全に除去せず、膜厚が薄くなった状態でエッチング処理を停止する。このように、有機化合物層１０３上に犠牲層１５８を残存させておくことで、後の工程の処理で、有機化合物層１０３が損傷することを防ぐことができる。
第１のエッチング処理は、ドライエッチング又はウェットエッチングによって行うことができる。なお、無機絶縁膜１２５ｆを、犠牲層１５８と同様の材料を用いて成膜していた場合、無機絶縁膜１２５ｆの加工、および露出した犠牲層１５８の薄膜化を第１のエッチング処理により一括で行うことができるため、好ましい。
側面がテーパ形状である絶縁層１２７ａをマスクとしてエッチングを行うことで、無機絶縁層１２５の側面、及び犠牲層１５８の側面上端部を比較的容易にテーパ形状にすることができる。
例えば、第１のエッチング処理をドライエッチングで行う場合、塩素系のガスを用いることができる。塩素系ガスとしては、Ｃｌ２、ＢＣｌ３、ＳｉＣｌ４、及びＣＣｌ４等を、単独又は２以上のガスを混合して用いることができる。また、上記塩素系ガスに、酸素ガス、水素ガス、ヘリウムガス、及びアルゴンガス等を、単独又は２以上のガスを混合して、適宜添加できる。ドライエッチングを用いることにより、犠牲層１５８の膜厚が薄い領域を、良好な面内均一性で形成できる。
また、例えば、第１のエッチング処理をウェットエッチングで行うことができる。ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、有機化合物層１０３に加わるダメージを低減できる。
ウェットエッチングは、酸性の薬液を用いることが好ましい。酸性の薬液としては、リン酸、フッ化水素酸、硝酸、酢酸、シュウ酸、および硫酸などのいずれか一を含む薬液、または、２種以上の酸の混合薬液（混酸ともいう）を用いるとよい。
また、アルカリ溶液を用いて行うことができる。例えば、酸化アルミニウム膜のウェットエッチングには、アルカリ溶液であるＴＭＡＨ水溶液を用いることができる。この場合、パドル方式でウェットエッチングを行うことができる。
続いて、加熱処理（ポストベークともいう）を行う。加熱処理を行うことで、絶縁層１２７ａを、側面にテーパ形状を有する絶縁層１２７に変形させることができる（図１２Ｃ）。当該加熱処理は、有機化合物層１０３の耐熱温度よりも低い温度で行う。加熱処理は、基板温度として５０℃以上２００℃以下、好ましくは６０℃以上１５０℃以下、より好ましくは７０℃以上１３０℃以下の温度で行うことができる。加熱雰囲気は、大気雰囲気であってもよく、不活性雰囲気であってもよい。また、加熱雰囲気は、大気圧雰囲気であってもよく、減圧雰囲気であってもよい。本工程の加熱処理は、絶縁膜１２７ｆの形成後の加熱処理（プリベーク）よりも、基板温度を高くすることが好ましい。
加熱処理により、絶縁層１２７と無機絶縁層１２５との密着性を向上させ、絶縁層１２７の耐食性も向上させることができる。また、絶縁層１２７ａが変形することにより、無機絶縁層１２５の端部を絶縁層１２７で覆う形状にすることができる。
第１のエッチング処理にて、犠牲層１５８を完全に除去せず、膜厚が薄くなった状態の犠牲層１５８を残存させておくことで、当該加熱処理において、有機化合物層１０３がダメージを受けて劣化することを防ぐことができる。したがって、発光デバイスの信頼性を高めることができる。
続いて、図１３Ａに示すように、絶縁層１２７をマスクとして、エッチング処理を行って、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂの一部を除去する。なお、この際に、無機絶縁層１２５の一部も除去される場合がある。当該エッチング処理により、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂに開口が形成され、当該開口から有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、有機化合物層１０３Ｂ、及び導電層１５２Ｃの上面が露出する。なお、以下では、絶縁層１２７をマスクに用い、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂを露出するエッチング処理を、第２のエッチング処理ということがある。
第２のエッチング処理はウェットエッチングで行う。ウェットエッチング法を用いることで、ドライエッチング法を用いる場合に比べて、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂに加わるダメージを低減できる。ウェットエッチングは、第１のエッチング処理と同様に酸性の薬液、またはアルカリ溶液を用いて行うことができる。
また、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂの一部を露出した後、さらに加熱処理を行ってもよい。当該加熱処理により、有機化合物層１０３に含まれる水、及び有機化合物層１０３の表面に吸着する水等を除去できる。また、当該加熱処理により、絶縁層１２７の形状が変化することがある。具体的には、絶縁層１２７が、無機絶縁層１２５の端部、犠牲層１５８Ｒ、犠牲層１５８Ｇ、及び犠牲層１５８Ｂの端部、及び、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂの上面のうち、少なくとも一つを覆うように広がることがある。
なお、図１３Ａでは、犠牲層１５８の端部の一部（具体的には、第１のエッチング処理により形成されたテーパ形状の部分）を絶縁層１２７が覆い、第２のエッチング処理により形成されたテーパ形状の部分は露出している例を示す（図６Ａ参照）。
また、絶縁層１２７は、犠牲層１５８の端部全体を覆っていてもよい。例えば、絶縁層１２７の端部が垂れて、犠牲層１５８の端部を覆う場合がある。また、例えば、絶縁層１２７の端部が、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂの少なくとも一つの上面に接する場合がある。
続いて、図１３Ｂに示すように、有機化合物層１０３Ｒ上、有機化合物層１０３Ｇ上、有機化合物層１０３Ｂ上、導電層１５２Ｃ上、及び絶縁層１２７上に共通電極１５５を形成する。共通電極１５５は、スパッタリング法、又は真空蒸着法等の方法で形成できる。又は、蒸着法で形成した膜と、スパッタリング法で形成した膜を積層させて、共通電極１５５を形成してもよい。
続いて、図１３Ｃに示すように、共通電極１５５上に保護層１３１を形成する。保護層１３１は、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、又はＡＬＤ法等の方法で形成できる。
続いて、樹脂層１２２を用いて、保護層１３１上に、基板１２０を貼り合わせることで、発光装置１０００を作製できる。前述のように、本発明の一態様の発光装置の作製方法では、導電層１５１の側面と重なる領域を有するように絶縁層１５６を設け、且つ導電層１５１及び絶縁層１５６を覆うように導電層１５２を形成する。これにより、発光装置の歩留まりを高め、また不良の発生を抑制できる。
以上のように、本発明の一態様の発光装置の作製方法では、島状の有機化合物層１０３Ｒ、島状の有機化合物層１０３Ｇ、及び有機化合物層１０３Ｂは、ファインメタルマスクを用いて形成されるのではなく、膜を一面に成膜した後に加工することで形成されるため、島状の層を均一の厚さで形成できる。そして、高精細な発光装置又は高開口率の発光装置を実現できる。また、精細度又は開口率が高く、副画素間の距離が極めて短くても、隣接する副画素において、有機化合物層１０３Ｒ、有機化合物層１０３Ｇ、及び、有機化合物層１０３Ｂが互いに接することを抑制できる。したがって、副画素間にリーク電流が発生することを抑制できる。これにより、クロストークを防ぐことができ、コントラストの極めて高い発光装置を実現できる。また、フォトリソグラフィ法を用いて作製されたタンデム型の発光デバイスを有する発光装置であっても、良好な特性の発光装置を提供することができる。
本実施の形態は、他の実施の形態、又は実施例と適宜組み合わせることができる。また、本明細書において、１つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置について図１４Ａ乃至図１５Ｉを用いて説明する。
［画素のレイアウト］
本実施の形態では、主に、図５Ａとは異なる画素レイアウトについて説明する。副画素の配列に特に限定はなく、様々な方法を適用できる。副画素の配列としては、例えば、ストライプ配列、Ｓストライプ配列、マトリクス配列、デルタ配列、ベイヤー配列、及びペンタイル配列が挙げられる。
本実施の形態で図に示す副画素の上面形状は、発光領域の上面形状に相当する。
なお、副画素の上面形状としては、例えば、三角形、四角形（長方形、正方形を含む）、五角形等の多角形、これら多角形の角が丸い形状、楕円形、又は円形等が挙げられる。
また、副画素を構成する回路レイアウトは、図に示す副画素の範囲に限定されず、その外側に配置されていてもよい。
図１４Ａに示す画素１７８には、Ｓストライプ配列が適用されている。図１４Ａに示す画素１７８は、副画素１１０Ｒ、副画素１１０Ｇ、及び副画素１１０Ｂの、３つの副画素から構成される。
図１４Ｂに示す画素１７８は、角が丸い略台形の上面形状を有する副画素１１０Ｒと、角が丸い略三角形の上面形状を有する副画素１１０Ｇと、角が丸い略四角形又は略六角形の上面形状を有する副画素１１０Ｂと、を有する。また、副画素１１０Ｒは、副画素１１０Ｇよりも発光面積が広い。このように、各副画素の形状及びサイズはそれぞれ独立に決定できる。例えば、信頼性の高い発光デバイスを有する副画素ほど、サイズを小さくすることができる。
図１４Ｃに示す画素１２４ａ、及び画素１２４ｂには、ペンタイル配列が適用されている。図１４Ｃでは、副画素１１０Ｒ及び副画素１１０Ｇを有する画素１２４ａと、副画素１１０Ｇ及び副画素１１０Ｂを有する画素１２４ｂと、が交互に配置されている例を示す。
図１４Ｄ乃至図１４Ｆに示す画素１２４ａ、及び画素１２４ｂは、デルタ配列が適用されている。画素１２４ａは上の行（１行目）に、２つの副画素（副画素１１０Ｒ、及び副画素１１０Ｇ）を有し、下の行（２行目）に、１つの副画素（副画素１１０Ｂ）を有する。画素１２４ｂは上の行（１行目）に、１つの副画素（副画素１１０Ｂ）を有し、下の行（２行目）に、２つの副画素（副画素１１０Ｒ、及び副画素１１０Ｇ）を有する。
図１４Ｄは、各副画素が、角が丸い略四角形の上面形状を有する例であり、図１４Ｅは、各副画素が、円形の上面形状を有する例であり、図１４Ｆは、各副画素が、角が丸い略六角形の上面形状を有する例である。
図１４Ｆでは、各副画素が、最密に配列した六角形の領域の内側に配置されている。各副画素は、その１つの副画素に着目したとき、６つの副画素に囲まれるように、配置されている。また、同じ色の光を呈する副画素が隣り合わないように設けられている。例えば、副画素１１０Ｒに着目したとき、これを囲むように３つの副画素１１０Ｇと３つの副画素１１０Ｂが、交互に配置されるように、それぞれの副画素が設けられている。
図１４Ｇは、各色の副画素がジグザグに配置されている例である。具体的には、上面視において、行方向に並ぶ２つの副画素（例えば、副画素１１０Ｒと副画素１１０Ｇ、又は、副画素１１０Ｇと副画素１１０Ｂ）の上辺の位置がずれている。
図１４Ａ乃至図１４Ｇに示す各画素において、例えば、副画素１１０Ｒを赤色の光を呈する副画素Ｒとし、副画素１１０Ｇを緑色の光を呈する副画素Ｇとし、副画素１１０Ｂを青色の光を呈する副画素Ｂとすることが好ましい。なお、副画素の構成はこれに限定されず、副画素が呈する色とその並び順は適宜決定できる。例えば、副画素１１０Ｇを赤色の光を呈する副画素Ｒとし、副画素１１０Ｒを緑色の光を呈する副画素Ｇとしてもよい。
フォトリソグラフィ法では、加工するパターンが微細になるほど、光の回折の影響を無視できなくなるため、露光によりフォトマスクのパターンを転写する際に忠実性が損なわれ、レジストマスクを所望の形状に加工することが困難になる。そのため、フォトマスクのパターンが矩形であっても、角が丸まったパターンが形成されやすい。したがって、副画素の上面形状が、多角形の角が丸い形状、楕円形、又は円形等になることがある。
さらに、本発明の一態様の発光装置の作製方法では、レジストマスクを用いて有機化合物層を島状に加工する。有機化合物層上に形成したレジスト膜は、有機化合物層の耐熱温度よりも低い温度で硬化する必要がある。そのため、有機化合物層の材料の耐熱温度及びレジスト材料の硬化温度によっては、レジスト膜の硬化が不十分になる場合がある。硬化が不十分なレジスト膜は、加工時に所望の形状から離れた形状をとることがある。その結果、有機化合物層の上面形状が、多角形の角が丸い形状、楕円形、又は円形等になることがある。例えば、上面形状が正方形のレジストマスクを形成しようとした場合に、円形の上面形状のレジストマスクが形成され、有機化合物層の上面形状が円形になることがある。
なお、有機化合物層の上面形状を所望の形状とするために、設計パターンと、転写パターンとが、一致するように、あらかじめマスクパターンを補正する技術（ＯＰＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：光近接効果補正）技術）を用いてもよい。具体的には、ＯＰＣ技術では、例えばマスクパターン上の図形コーナー部に補正用のパターンを追加する。
図１５Ａ乃至図１５Ｉに示すように、画素は副画素を４種類有する構成とすることができる。
図１５Ａ乃至図１５Ｃに示す画素１７８は、ストライプ配列が適用されている。
図１５Ａは、各副画素が、長方形の上面形状を有する例であり、図１５Ｂは、各副画素が、２つの半円と長方形をつなげた上面形状を有する例であり、図１５Ｃは、各副画素が、楕円形の上面形状を有する例である。
図１５Ｄ乃至図１５Ｆに示す画素１７８は、マトリクス配列が適用されている。
図１５Ｄは、各副画素が、正方形の上面形状を有する例であり、図１５Ｅは、各副画素が、角が丸い略正方形の上面形状を有する例であり、図１５Ｆは、各副画素が、円形の上面形状を有する例である。
図１５Ｇ及び図１５Ｈでは、１つの画素１７８が、２行３列で構成されている例を示す。
図１５Ｇに示す画素１７８は、上の行（１行目）に、３つの副画素（副画素１１０Ｒ、副画素１１０Ｇ、及び副画素１１０Ｂ）を有し、下の行（２行目）に、１つの副画素（副画素１１０Ｗ）を有する。言い換えると、画素１７８は、左の列（１列目）に、副画素１１０Ｒを有し、中央の列（２列目）に副画素１１０Ｇを有し、右の列（３列目）に副画素１１０Ｂを有し、さらに、この３列にわたって、副画素１１０Ｗを有する。
図１５Ｈに示す画素１７８は、上の行（１行目）に、３つの副画素（副画素１１０Ｒ、副画素１１０Ｇ、及び副画素１１０Ｂ）を有し、下の行（２行目）に、３つの副画素１１０Ｗを有する。言い換えると、画素１７８は、左の列（１列目）に、副画素１１０Ｒ及び副画素１１０Ｗを有し、中央の列（２列目）に副画素１１０Ｇ及び副画素１１０Ｗを有し、右の列（３列目）に副画素１１０Ｂ及び副画素１１０Ｗを有する。図１５Ｈに示すように、上の行と下の行との副画素の配置を揃える構成とすることで、例えば製造プロセスで生じうるゴミを効率よく除去することが可能となる。したがって、表示品位の高い発光装置を提供できる。
図１５Ｇ及び図１５Ｈに示す画素１７８では、副画素１１０Ｒ、副画素１１０Ｇ、及び副画素１１０Ｂのレイアウトがストライプ配列となるため、表示品位を高めることができる。
図１５Ｉでは、１つの画素１７８が、３行２列で構成されている例を示す。
図１５Ｉに示す画素１７８は、上の行（１行目）に、副画素１１０Ｒを有し、中央の行（２行目）に、副画素１１０Ｇを有し、１行目から２行目にわたって副画素１１０Ｂを有し、下の行（３行目）に、１つの副画素（副画素１１０Ｗ）を有する。言い換えると、画素１７８は、左の列（１列目）に、副画素１１０Ｒ、及び副画素１１０Ｇを有し、右の列（２列目）に副画素１１０Ｂを有し、さらに、この２列にわたって、副画素１１０Ｗを有する。
図１５Ｉに示す画素１７８では、副画素１１０Ｒ、副画素１１０Ｇ、及び副画素１１０ＢのレイアウトがいわゆるＳストライプ配列となるため、表示品位を高めることができる。
図１５Ａ乃至図１５Ｉに示す画素１７８は、副画素１１０Ｒ、副画素１１０Ｇ、副画素１１０Ｂ、及び副画素１１０Ｗの、４つの副画素から構成される。例えば、副画素１１０Ｒを赤色の光を呈する副画素とし、副画素１１０Ｇを緑色の光を呈する副画素とし、副画素１１０Ｂを青色の光を呈する副画素とし、副画素１１０Ｗを白色の光を呈する副画素とすることができる。なお、副画素１１０Ｒ、副画素１１０Ｇ、副画素１１０Ｂ、及び副画素１１０Ｗのうち少なくとも１つを、シアンの光を呈する副画素、マゼンタの光を呈する副画素、黄色の光を呈する副画素、又は近赤外光を呈する副画素としてもよい。
以上のように、本発明の一態様の発光装置は、発光デバイスを有する副画素からなる構成の画素について、様々なレイアウトを適用できる。
本実施の形態は、他の実施の形態、又は実施例と適宜組み合わせることができる。また、本明細書において、１つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置について説明する。
本実施の形態の発光装置は、高精細な発光装置とすることができる。したがって、本実施の形態の発光装置は、例えば、腕時計型、及び、ブレスレット型等の情報端末機（ウェアラブル機器）の表示部、並びに、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）等のＶＲ向け機器、及び、メガネ型のＡＲ向け機器等の頭部に装着可能なウェアラブル機器の表示部に用いることができる。
また、本実施の形態の発光装置は、高解像度の発光装置又は大型な発光装置とすることができる。したがって、本実施の形態の発光装置は、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用等のモニタ、デジタルサイネージ、及び、パチンコ機等の大型ゲーム機等の比較的大きな画面を備える電子機器の他、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、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、及び、音響再生装置の表示部に用いることができる。
［表示モジュール］
図１６Ａに、表示モジュール２８０の斜視図を示す。表示モジュール２８０は、発光装置１００Ａと、ＦＰＣ２９０と、を有する。なお、表示モジュール２８０が有する発光装置は発光装置１００Ａに限られず、後述する発光装置１００Ｂ乃至発光装置１００Ｄのいずれかであってもよい。
表示モジュール２８０は、基板２９１及び基板２９２を有する。表示モジュール２８０は、表示部２８１を有する。表示部２８１は、表示モジュール２８０における画像を表示する領域であり、後述する画素部２８４に設けられる各画素からの光を視認できる領域である。
図１６Ｂに、基板２９１側の構成を模式的に示した斜視図を示している。基板２９１上には、回路部２８２と、回路部２８２上の画素回路部２８３と、画素回路部２８３上の画素部２８４と、が積層されている。また、基板２９１上の画素部２８４と重ならない部分に、ＦＰＣ２９０と接続するための端子部２８５が設けられている。端子部２８５と回路部２８２とは、複数の配線により構成される配線部２８６により電気的に接続されている。
画素部２８４は、周期的に配列した複数の画素２８４ａを有する。図１６Ｂの右側に、１つの画素２８４ａの拡大図を示している。画素２８４ａには、先の実施の形態で説明した各種構成を適用できる。図１６Ｂでは、画素２８４ａが図５Ａに示す画素１７８と同様の構成を有する場合を例に示す。
画素回路部２８３は、周期的に配列した複数の画素回路２８３ａを有する。
１つの画素回路２８３ａは、１つの画素２８４ａが有する複数の素子の駆動を制御する回路である。１つの画素回路２８３ａは、１つの発光デバイスの発光を制御する回路が３つ設けられる構成とすることができる。例えば、画素回路２８３ａは、１つの発光デバイスにつき、１つの選択トランジスタと、１つの電流制御用トランジスタ（駆動トランジスタ）と、容量と、を少なくとも有する構成とすることができる。このとき、選択トランジスタのゲートにはゲート信号が、ソース又はドレインにはビデオ信号が、それぞれ入力される。これにより、アクティブマトリクス型の発光装置が実現されている。
回路部２８２は、画素回路部２８３の各画素回路２８３ａを駆動する回路を有する。例えば、ゲート線駆動回路、及び、ソース線駆動回路の一方又は双方を有することが好ましい。このほか、演算回路、メモリ回路、及び電源回路等の少なくとも一つを有していてもよい。
ＦＰＣ２９０は、外部から回路部２８２にビデオ信号又は電源電位等を供給するための配線として機能する。また、ＦＰＣ２９０上にＩＣが実装されていてもよい。
表示モジュール２８０は、画素部２８４の下側に画素回路部２８３及び回路部２８２の一方又は双方が積層された構成とすることができるため、表示部２８１の開口率（有効表示面積比）を極めて高くすることができる。例えば表示部２８１の開口率は、４０％以上１００％未満、好ましくは５０％以上９５％以下、より好ましくは６０％以上９５％以下とすることができる。また、画素２８４ａを極めて高密度に配置することが可能で、表示部２８１の精細度を極めて高くすることができる。例えば、表示部２８１には、２０００ｐｐｉ以上、好ましくは３０００ｐｐｉ以上、より好ましくは５０００ｐｐｉ以上、さらに好ましくは６０００ｐｐｉ以上であって、２００００ｐｐｉ以下、又は３００００ｐｐｉ以下の精細度で、画素２８４ａが配置されることが好ましい。
このような表示モジュール２８０は、極めて高精細であることから、ＨＭＤ等のＶＲ向け機器又はメガネ型のＡＲ向け機器に好適に用いることができる。例えば、レンズを通して表示モジュール２８０の表示部を視認する構成の場合であっても、表示モジュール２８０は極めて高精細な表示部２８１を有するためにレンズで表示部を拡大しても画素が視認されず、没入感の高い表示を行うことができる。また、表示モジュール２８０はこれに限られず、比較的小型の表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。例えば腕時計等の装着型の電子機器の表示部に好適に用いることができる。
［発光装置１００Ａ］
図１７Ａに示す発光装置１００Ａは、基板３０１、発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、発光デバイス１３０Ｂ、容量２４０、及び、トランジスタ３１０を有する。
基板３０１は、図１６Ａ及び図１６Ｂにおける基板２９１に相当する。トランジスタ３１０は、基板３０１にチャネル形成領域を有するトランジスタである。基板３０１としては、例えば単結晶シリコン基板等の半導体基板を用いることができる。トランジスタ３１０は、基板３０１の一部、導電層３１１、低抵抗領域３１２、絶縁層３１３、及び、絶縁層３１４を有する。導電層３１１は、ゲート電極として機能する。絶縁層３１３は、基板３０１と導電層３１１の間に位置し、ゲート絶縁層として機能する。低抵抗領域３１２は、基板３０１に不純物がドープされた領域であり、ソース又はドレインとして機能する。絶縁層３１４は、導電層３１１の側面を覆って設けられる。
また、基板３０１に埋め込まれるように、隣接する２つのトランジスタ３１０の間に素子分離層３１５が設けられている。
また、トランジスタ３１０を覆って絶縁層２６１が設けられ、絶縁層２６１上に容量２４０が設けられている。
容量２４０は、導電層２４１と、導電層２４５と、これらの間に位置する絶縁層２４３と、を有する。導電層２４１は、容量２４０の一方の電極として機能し、導電層２４５は、容量２４０の他方の電極として機能し、絶縁層２４３は、容量２４０の誘電体として機能する。
導電層２４１は絶縁層２６１上に設けられ、絶縁層２５４に埋め込まれている。導電層２４１は、絶縁層２６１に埋め込まれたプラグ２７１によってトランジスタ３１０のソース又はドレインの一方と電気的に接続されている。絶縁層２４３は導電層２４１を覆って設けられる。導電層２４５は、絶縁層２４３を介して導電層２４１と重なる領域に設けられている。
容量２４０を覆って、絶縁層２５５が設けられ、絶縁層２５５上に絶縁層１７４が設けられ、絶縁層１７４上に絶縁層１７５が設けられている。絶縁層１７５上に発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、及び、発光デバイス１３０Ｂが設けられている。図１７Ａでは、発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、及び、発光デバイス１３０Ｂが図１３Ｃに示す積層構造を有する例を示す。隣り合う発光デバイスの間の領域には、絶縁物が設けられる。例えば図１７Ａでは、当該領域に無機絶縁層１２５と、無機絶縁層１２５上の絶縁層１２７と、が設けられている。
発光デバイス１３０Ｒが有する導電層１５１Ｒの側面と重なる領域を有するように絶縁層１５６Ｒが設けられ、発光デバイス１３０Ｇが有する導電層１５１Ｇの側面と重なる領域を有するように絶縁層１５６Ｇが設けられ、発光デバイス１３０Ｂが有する導電層１５１Ｂの側面と重なる領域を有するように絶縁層１５６Ｂが設けられる。また、導電層１５１Ｒ及び絶縁層１５６Ｒを覆うように導電層１５２Ｒが設けられ、導電層１５１Ｇ及び絶縁層１５６Ｇを覆うように導電層１５２Ｇが設けられ、導電層１５１Ｂ及び絶縁層１５６Ｂを覆うように導電層１５２Ｂが設けられる。さらに、発光デバイス１３０Ｒが有する有機化合物層１０３Ｒ上には、犠牲層１５８Ｒが位置し、発光デバイス１３０Ｇが有する有機化合物層１０３Ｇ上には、犠牲層１５８Ｇが位置し、発光デバイス１３０Ｂが有する有機化合物層１０３Ｂ上には、犠牲層１５８Ｂが位置する。
導電層１５１Ｒ、導電層１５１Ｇ、及び導電層１５１Ｂは、絶縁層２４３、絶縁層２５５、絶縁層１７４、及び絶縁層１７５に埋め込まれたプラグ２５６、絶縁層２５４に埋め込まれた導電層２４１、及び、絶縁層２６１に埋め込まれたプラグ２７１によってトランジスタ３１０のソース又はドレインの一方と電気的に接続されている。絶縁層１７５の上面の高さと、プラグ２５６の上面の高さは、一致又は概略一致している。プラグには各種導電材料を用いることができる。
また、発光デバイス１３０Ｒ上、発光デバイス１３０Ｇ上、及び、発光デバイス１３０Ｂ上には保護層１３１が設けられている。保護層１３１上には、樹脂層１２２によって基板１２０が貼り合わされている。発光デバイス１３０から基板１２０までの構成要素についての詳細は、実施の形態２を参照できる。基板１２０は、図１６Ａにおける基板２９２に相当する。
図１７Ｂは、図１７Ａに示す発光装置１００Ａの変形例である。図１７Ｂに示す発光装置は、着色層１３２Ｒ、着色層１３２Ｇ、及び着色層１３２Ｂを有し、発光デバイス１３０が着色層１３２Ｒ、着色層１３２Ｇ、及び着色層１３２Ｂのうち一つと重なる領域を有する。図１７Ｂに示す発光装置において、発光デバイス１３０は、例えば白色光を発することができる。また、例えば着色層１３２Ｒは赤色の光を透過し、着色層１３２Ｇは緑色の光を透過し、着色層１３２Ｂは青色の光を透過できる。
［発光装置１００Ｂ］
図１８に、発光装置１００Ｂの斜視図を示し、図１９Ａに、発光装置１００Ｂの断面図を示す。
発光装置１００Ｂは、基板３５２と基板３５１とが貼り合わされた構成を有する。図１８では、基板３５２を破線で明示している。
発光装置１００Ｂは、画素部１７７、接続部１４０、回路３５６、及び配線３５５等を有する。図１８では発光装置１００ＢにＩＣ３５４及びＦＰＣ３５３が実装されている例を示している。このため、図１８に示す構成は、発光装置１００Ｂと、ＩＣ（集積回路）と、ＦＰＣと、を有する表示モジュールということもできる。ここで、発光装置の基板に、ＦＰＣ等のコネクタが取り付けられたもの、又は当該基板にＩＣが実装されたものを、表示モジュールと呼ぶ。
接続部１４０は、画素部１７７の外側に設けられる。接続部１４０は、画素部１７７の一辺又は複数の辺に沿って設けることができる。接続部１４０は、単数であっても複数であってもよい。図１８では、表示部の四辺を囲むように接続部１４０が設けられている例を示す。接続部１４０では、発光デバイスの共通電極１５５と、導電層とが電気的に接続されており、共通電極１５５に電位を供給できる。
回路３５６としては、例えば走査線駆動回路を用いることができる。
配線３５５は、画素部１７７及び回路３５６に信号及び電力を供給する機能を有する。当該信号及び電力は、ＦＰＣ３５３を介して外部から、又はＩＣ３５４から配線３５５に入力される。
図１８では、ＣＯＧ方式又はＣＯＦ（Ｃｈｉｐ　ｏｎ　Ｆｉｌｍ）方式等により、基板３５１にＩＣ３５４が設けられている例を示す。ＩＣ３５４は、例えば走査線駆動回路又は信号線駆動回路等を有するＩＣを適用できる。なお、発光装置１００Ｂ及び表示モジュールは、ＩＣを設けない構成としてもよい。また、ＩＣを、例えばＣＯＦ方式により、ＦＰＣに実装してもよい。
図１９Ａに、発光装置１００Ｂの、ＦＰＣ３５３を含む領域の一部、回路３５６の一部、画素部１７７の一部、接続部１４０の一部、及び、端部を含む領域の一部をそれぞれ切断したときの断面の一例を示す。
図１９Ａに示す発光装置１００Ｂは、基板３５１と基板３５２の間に、トランジスタ２０１、トランジスタ２０５、赤色の光を発する発光デバイス１３０Ｒ、緑色の光を発する発光デバイス１３０Ｇ、及び、青色の光を発する発光デバイス１３０Ｂ等を有する。
発光デバイス１３０Ｒ、発光デバイス１３０Ｇ、及び発光デバイス１３０Ｂは、画素電極の構成が異なる点以外は、それぞれ、図１３Ｃに示す積層構造を有する。発光デバイスの詳細は実施の形態１および実施の形態２を参照できる。
発光デバイス１３０Ｒは、導電層２２４Ｒと、導電層２２４Ｒ上の導電層１５１Ｒと、導電層１５１Ｒ上の導電層１５２Ｒと、を有する。発光デバイス１３０Ｇは、導電層２２４Ｇと、導電層２２４Ｇ上の導電層１５１Ｇと、導電層１５１Ｇ上の導電層１５２Ｇと、を有する。発光デバイス１３０Ｂは、導電層２２４Ｂと、導電層２２４Ｂ上の導電層１５１Ｂと、導電層１５１Ｂ上の導電層１５２Ｂと、を有する。ここで、導電層２２４Ｒ、導電層１５１Ｒ、及び導電層１５２Ｒの全てをまとめて、発光デバイス１３０Ｒの画素電極と呼ぶこともでき、導電層２２４Ｒを除いた導電層１５１Ｒ及び導電層１５２Ｒを、発光デバイス１３０Ｒの画素電極と呼ぶこともできる。同様に、導電層２２４Ｇ、導電層１５１Ｇ、及び導電層１５２Ｇの全てをまとめて、発光デバイス１３０Ｇの画素電極と呼ぶこともでき、導電層２２４Ｇを除いた導電層１５１Ｇ及び導電層１５２Ｇを、発光デバイス１３０Ｇの画素電極と呼ぶこともできる。また、導電層２２４Ｂ、導電層１５１Ｂ、及び導電層１５２Ｂの全てをまとめて、発光デバイス１３０Ｂの画素電極と呼ぶこともでき、導電層２２４Ｂを除いた導電層１５１Ｂ及び導電層１５２Ｂを、発光デバイス１３０Ｂの画素電極と呼ぶこともできる。
導電層２２４Ｒは、絶縁層２１４に設けられた開口を介して、トランジスタ２０５が有する導電層２２２ｂと接続されている。導電層２２４Ｒの端部よりも外側に導電層１５１Ｒの端部が位置している。導電層１５１Ｒの側面と接する領域を有するように絶縁層１５６Ｒが設けられ、導電層１５１Ｒ及び絶縁層１５６Ｒを覆うように導電層１５２Ｒが設けられる。
発光デバイス１３０Ｇにおける導電層２２４Ｇ、導電層１５１Ｇ、導電層１５２Ｇ、絶縁層１５６Ｇ、及び発光デバイス１３０Ｂにおける導電層２２４Ｂ、導電層１５１Ｂ、導電層１５２Ｂ、絶縁層１５６Ｂについては、発光デバイス１３０Ｒにおける導電層２２４Ｒ、導電層１５１Ｒ、導電層１５２Ｒ、絶縁層１５６Ｒと同様であるため詳細な説明は省略する。
導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂには、絶縁層２１４に設けられた開口を覆うように凹部が形成される。当該凹部には、層１２８が埋め込まれている。
層１２８は、導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂの凹部を平坦化する機能を有する。導電層２２４Ｒ及び層１２８上、導電層２２４Ｇ及び層１２８上、並びに導電層２２４Ｂ及び層１２８上には、導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂと電気的に接続される導電層１５１Ｒ、導電層１５１Ｇ、及び導電層１５１Ｂが設けられている。したがって、導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂの凹部と重なる領域も発光領域として使用でき、画素の開口率を高めることができる。
層１２８は、絶縁層であってもよく、導電層であってもよい。層１２８には、各種無機絶縁材料、有機絶縁材料、及び導電材料を適宜用いることができる。特に、層１２８は、絶縁材料を用いて形成されることが好ましく、有機絶縁材料を用いて形成されることが特に好ましい。層１２８には、例えば前述の絶縁層１２７に用いることができる有機絶縁材料を適用できる。
発光デバイス１３０Ｒ上、発光デバイス１３０Ｇ上、及び発光デバイス１３０Ｂ上には保護層１３１が設けられている。保護層１３１と基板３５２は接着層１４２を介して接着されている。基板３５２には、遮光層１５７が設けられている。発光デバイス１３０の封止には、固体封止構造又は中空封止構造等が適用できる。図１９Ａでは、基板３５２と基板３５１との間の空間が、接着層１４２で充填されており、固体封止構造が適用されている。又は、当該空間を不活性ガス（窒素又はアルゴン等）で充填し、中空封止構造を適用してもよい。このとき、接着層１４２は、発光デバイスと重ならないように設けられていてもよい。また、当該空間を、枠状に設けられた接着層１４２とは異なる樹脂で充填してもよい。
図１９Ａでは、接続部１４０が、導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電層２２４Ｃと、導電層１５１Ｒ、導電層１５１Ｇ、及び導電層１５１Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電層１５１Ｃと、導電層１５２Ｒ、導電層１５２Ｇ、及び導電層１５２Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電層１５２Ｃと、を有する例を示している。また、図１９Ａでは、導電層１５１Ｃの側面と重なる領域を有するように絶縁層１５６Ｃが設けられる例を示している。
発光装置１００Ｂは、トップエミッション型である。発光デバイスが発する光は、基板３５２側に射出される。基板３５２には、可視光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。画素電極は可視光を反射する材料を含み、対向電極（共通電極１５５）は可視光を透過する材料を含む。
トランジスタ２０１及びトランジスタ２０５は、いずれも基板３５１上に形成されている。これらのトランジスタは、同一の材料及び同一の工程により作製できる。
基板３５１上には、絶縁層２１１、絶縁層２１３、絶縁層２１５、及び絶縁層２１４がこの順で設けられている。絶縁層２１１は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層２１３は、その一部が各トランジスタのゲート絶縁層として機能する。絶縁層２１５は、トランジスタを覆って設けられる。絶縁層２１４は、各トランジスタを覆って設けられ、平坦化層としての機能を有する。なお、ゲート絶縁層の数及びトランジスタを覆う絶縁層の数は限定されず、それぞれ単層であっても２層以上であってもよい。
トランジスタを覆う絶縁層の少なくとも一層に、水及び水素等の不純物が拡散しにくい材料を用いることが好ましい。これにより、絶縁層をバリア層として機能させることができる。このような構成とすることで、トランジスタに外部から不純物が拡散することを効果的に抑制でき、発光装置の信頼性を高めることができる。
絶縁層２１１、絶縁層２１３、及び絶縁層２１５としては、それぞれ、無機絶縁膜を用いることが好ましい。無機絶縁膜としては、例えば、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、又は窒化アルミニウム膜等を用いることができる。また、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化ジルコニウム膜、酸化ガリウム膜、酸化タンタル膜、酸化マグネシウム膜、酸化ランタン膜、酸化セリウム膜、及び酸化ネオジム膜等を用いてもよい。また、上述の絶縁膜を２以上積層して用いてもよい。
平坦化層として機能する絶縁層２１４には、有機絶縁層が好適である。有機絶縁層に用いることができる材料としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂、及びこれら樹脂の前駆体等が挙げられる。また、絶縁層２１４を、有機絶縁層と、無機絶縁層との積層構造にしてもよい。絶縁層２１４の最表層は、エッチング保護層としての機能を有することが好ましい。これにより、導電層２２４Ｒ、導電層１５１Ｒ、又は導電層１５２Ｒ等の加工時に、絶縁層２１４に凹部が形成されることを抑制できる。又は、絶縁層２１４には、導電層２２４Ｒ、導電層１５１Ｒ、又は導電層１５２Ｒ等の加工時に、凹部が設けられてもよい。
トランジスタ２０１及びトランジスタ２０５は、ゲートとして機能する導電層２２１と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２１１と、ソース及びドレインとして機能する導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂと、半導体層２３１と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２１３と、ゲートとして機能する導電層２２３と、を有する。ここでは、同一の導電膜を加工して得られる複数の層に、同じハッチングパターンを付している。絶縁層２１１は、導電層２２１と半導体層２３１との間に位置する。絶縁層２１３は、導電層２２３と半導体層２３１との間に位置する。
本実施の形態の発光装置が有するトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、プレーナ型のトランジスタ、縦型トランジスタ、スタガ型のトランジスタ、又は逆スタガ型のトランジスタ等を用いることができる。また、トップゲート型又はボトムゲート型のいずれのトランジスタ構造としてもよい。又は、チャネルが形成される半導体層の上下にゲートが設けられていてもよい。
トランジスタ２０１及びトランジスタ２０５には、チャネルが形成される半導体層を２つのゲートで挟持する構成が適用されている。２つのゲートを接続し、これらに同一の信号を供給することによりトランジスタを駆動してもよい。又は、２つのゲートのうち、一方に閾値電圧を制御するための電位を与え、他方に駆動のための電位を与えることで、トランジスタの閾値電圧を制御してもよい。
トランジスタ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。
トランジスタの半導体層は、金属酸化物を有することが好ましい。つまり、本実施の形態の発光装置は、金属酸化物をチャネル形成領域に用いたトランジスタ（以下、ＯＳトランジスタ）を用いることが好ましい。
結晶性を有する酸化物半導体としては、ＣＡＡＣ（ｃ−ａｘｉｓ−ａｌｉｇｎｅｄ　ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）−ＯＳ、又はｎｃ（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）−ＯＳ等が挙げられる。
又は、シリコンをチャネル形成領域に用いたトランジスタ（Ｓｉトランジスタ）を用いてもよい。シリコンとしては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、又は非晶質シリコン等が挙げられる。特に、半導体層に低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ（Ｌｏｗ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｐｏｌｙ　Ｓｉｌｉｃｏｎ））を有するトランジスタ（以下、ＬＴＰＳトランジスタともいう）を用いることができる。ＬＴＰＳトランジスタは、電界効果移動度が高く、周波数特性が良好である。
ＬＴＰＳトランジスタ等のＳｉトランジスタを適用することで、高周波数で駆動する必要のある回路（例えばソースドライバ回路）を表示部と同一基板上に作り込むことができる。これにより、発光装置に実装される外部回路を簡略化でき、部品コスト及び実装コストを削減できる。
ＯＳトランジスタは、非晶質シリコンを用いたトランジスタと比較して電界効果移動度が極めて高い。また、ＯＳトランジスタは、オフ状態におけるソース−ドレイン間のリーク電流（以下、オフ電流ともいう）が著しく小さく、当該トランジスタと直列に接続された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。また、ＯＳトランジスタを適用することで、発光装置の消費電力を低減できる。
また、画素回路に含まれる発光デバイスの発光輝度を高くする場合、発光デバイスに流す電流量を大きくする必要がある。このためには、画素回路に含まれている駆動トランジスタのソース−ドレイン間電圧を高くする必要がある。ＯＳトランジスタは、Ｓｉトランジスタと比較して、ソース−ドレイン間において耐圧が高いため、ＯＳトランジスタのソース−ドレイン間には高い電圧を印加できる。したがって、画素回路に含まれる駆動トランジスタをＯＳトランジスタとすることで、発光デバイスに流れる電流量を大きくし、発光デバイスの発光輝度を高くすることができる。
また、トランジスタが飽和領域で動作する場合において、ＯＳトランジスタは、Ｓｉトランジスタよりも、ゲート−ソース間電圧の変化に対して、ソース−ドレイン間電流の変化を小さくすることができる。このため、画素回路に含まれる駆動トランジスタとしてＯＳトランジスタを適用することによって、ゲート−ソース間電圧の変化によって、ソース−ドレイン間に流れる電流を細かく定めることができるため、発光デバイスに流れる電流量を制御できる。このため、画素回路における階調を大きくすることができる。
また、トランジスタが飽和領域で動作するときに流れる電流の飽和特性において、ＯＳトランジスタは、ソース−ドレイン間電圧が徐々に高くなった場合においても、Ｓｉトランジスタよりも安定した電流（飽和電流）を流すことができる。このため、ＯＳトランジスタを駆動トランジスタとして用いることで、例えば、発光デバイスの電流−電圧特性にばらつきが生じた場合においても、発光デバイスに安定した電流を流すことができる。つまり、ＯＳトランジスタは、飽和領域で動作する場合において、ソース−ドレイン間電圧を高くしても、ソース−ドレイン間電流がほぼ変化しないため、発光デバイスの発光輝度を安定させることができる。
上記のとおり、画素回路に含まれる駆動トランジスタにＯＳトランジスタを用いることで、「黒浮きの抑制」、「発光輝度の上昇」、「多階調化」、及び「発光デバイスのばらつきの抑制」等を図ることができる。
半導体層は、例えば、インジウムと、Ｍ（Ｍは、ガリウム、アルミニウム、シリコン、ホウ素、イットリウム、スズ、銅、バナジウム、ベリリウム、チタン、鉄、ニッケル、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、ランタン、セリウム、ネオジム、ハフニウム、タンタル、タングステン、及びマグネシウムから選ばれた一種又は複数種）と、亜鉛と、を有することが好ましい。特に、Ｍは、アルミニウム、ガリウム、イットリウム、及びスズから選ばれた一種又は複数種であることが好ましい。
特に、半導体層として、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、及び亜鉛（Ｚｎ）を含む酸化物（ＩＧＺＯとも記す）を用いることが好ましい。又は、インジウム、スズ、及び亜鉛を含む酸化物を用いることが好ましい。又は、インジウム、ガリウム、スズ、及び亜鉛を含む酸化物を用いることが好ましい。又は、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、及び亜鉛（Ｚｎ）を含む酸化物（ＩＡＺＯとも記す）を用いることが好ましい。又は、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、及び亜鉛（Ｚｎ）を含む酸化物（ＩＡＧＺＯとも記す）を用いることが好ましい。
半導体層がＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の場合、当該Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物におけるＩｎの原子数比はＭの原子数比以上であることが好ましい。このようなＩｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物の金属元素の原子数比として、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１又はその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝１：１：１．２又はその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝２：１：３又はその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝３：１：２又はその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：３又はその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝４：２：４．１又はその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：３又はその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：６又はその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：７又はその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：１：８又はその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝６：１：６又はその近傍の組成、Ｉｎ：Ｍ：Ｚｎ＝５：２：５又はその近傍の組成、等が挙げられる。また、半導体層がＩｎ−Ｚｎ酸化物の場合、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物の金属元素の原子数比として、例えば、Ｉｎ：Ｚｎ＝１：１またはその近傍の組成、Ｉｎ：Ｚｎ＝２：１またはその近傍の組成、および、Ｉｎ：Ｚｎ＝４：１またはその近傍の組成が挙げられる。なお、近傍の組成とは、所望の原子数比の±３０％の範囲を含む。
例えば、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝４：２：３又はその近傍の組成と記載する場合、Ｉｎを４としたとき、Ｇａが１以上３以下であり、Ｚｎが２以上４以下である場合を含む。また、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝５：１：６又はその近傍の組成と記載する場合、Ｉｎを５としたときに、Ｇａが０．１より大きく２以下であり、Ｚｎが５以上７以下である場合を含む。また、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１又はその近傍の組成と記載する場合、Ｉｎを１としたときに、Ｇａが０．１より大きく２以下であり、Ｚｎが０．１より大きく２以下である場合を含む。
回路３５６が有するトランジスタと、画素部１７７が有するトランジスタは、同じ構造であってもよく、異なる構造であってもよい。回路３５６が有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、２種類以上あってもよい。同様に、画素部１７７が有する複数のトランジスタの構造は、全て同じであってもよく、２種類以上あってもよい。
画素部１７７が有するトランジスタの全てをＯＳトランジスタとしてもよく、画素部１７７が有するトランジスタの全てをＳｉトランジスタとしてもよく、画素部１７７が有するトランジスタの一部をＯＳトランジスタとし、残りをＳｉトランジスタとしてもよい。
例えば、画素部１７７にＬＴＰＳトランジスタとＯＳトランジスタとの双方を用いることで、消費電力が低く、駆動能力の高い発光装置を実現できる。また、ＬＴＰＳトランジスタと、ＯＳトランジスタとを、組み合わせる構成をＬＴＰＯと呼称する場合がある。なお、例えば配線の導通、非導通を制御するためのスイッチとして機能するトランジスタにＯＳトランジスタを適用し、電流を制御するトランジスタにＬＴＰＳトランジスタを適用することが好ましい。
例えば、画素部１７７が有するトランジスタの一は、発光デバイスに流れる電流を制御するためのトランジスタとして機能し、駆動トランジスタと呼ぶことができる。駆動トランジスタのソース及びドレインの一方は、発光デバイスの画素電極と電気的に接続される。当該駆動トランジスタには、ＬＴＰＳトランジスタを用いることが好ましい。これにより、画素回路において発光デバイスに流れる電流を大きくできる。
一方、画素部１７７が有するトランジスタの他の一は、画素の選択、非選択を制御するためのスイッチとして機能し、選択トランジスタとも呼ぶことができる。選択トランジスタのゲートはゲート線と電気的に接続され、ソース及びドレインの一方は、ソース線（信号線）と電気的に接続される。選択トランジスタには、ＯＳトランジスタを適用することが好ましい。これにより、フレーム周波数を著しく小さく（例えば１ｆｐｓ以下）しても、画素の階調を維持できるため、静止画を表示する際にドライバを停止することで、消費電力を低減できる。
このように本発明の一態様の発光装置は、高い開口率と、高い精細度と、高い表示品位と、低い消費電力と、を兼ね備えることができる。
なお、本発明の一態様の発光装置は、ＯＳトランジスタを有し、且つＭＭＬ（メタルマスクレス）構造の発光デバイスを有する構成である。当該構成とすることで、トランジスタに流れうるリーク電流、及び隣接する発光デバイス間に流れうるリーク電流（横方向リーク電流、横リーク電流、又はラテラルリーク電流と呼称する場合がある）を、極めて低くすることができる。また、上記構成とすることで、発光装置に画像を表示した場合に、観察者が画像のきれ、画像のするどさ、高い彩度、及び高いコントラスト比のいずれか一又は複数を観測できる。なお、トランジスタに流れうるリーク電流、及び発光デバイス間の横リーク電流が極めて低い構成とすることで、黒表示時に生じうる光漏れ（いわゆる黒浮き）等が限りなく少ない表示とすることができる。
特に、ＭＭＬ構造の発光デバイスの中でも、先に示すＳＢＳ構造を適用することで、発光デバイスの間に設けられる層（例えば、発光デバイスの間で共通して用いる有機層、共通層ともいう）が分断された構成となるため、サイドリークをなくす、又はサイドリークを極めて少なくすることができる。
図１９Ｂ及び図１９Ｃに、トランジスタの別の構成例を示す。
トランジスタ２０９及びトランジスタ２１０は、ゲートとして機能する導電層２２１と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２１１と、チャネル形成領域２３１ｉ及び一対の低抵抗領域２３１ｎを有する半導体層２３１と、一対の低抵抗領域２３１ｎの一方と接続する導電層２２２ａと、一対の低抵抗領域２３１ｎの他方と接続する導電層２２２ｂと、ゲート絶縁層として機能する絶縁層２２５と、ゲートとして機能する導電層２２３と、導電層２２３を覆う絶縁層２１５と、を有する。絶縁層２１１は、導電層２２１とチャネル形成領域２３１ｉとの間に位置する。絶縁層２２５は、少なくとも導電層２２３とチャネル形成領域２３１ｉとの間に位置する。さらに、トランジスタを覆う絶縁層２１８を設けてもよい。
図１９Ｂに示すトランジスタ２０９では、絶縁層２２５が半導体層２３１の上面及び側面を覆う例を示す。導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂは、それぞれ、絶縁層２２５及び絶縁層２１５に設けられた開口を介して低抵抗領域２３１ｎと接続される。導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂのうち、一方はソースとして機能し、他方はドレインとして機能する。
一方、図１９Ｃに示すトランジスタ２１０では、絶縁層２２５は、半導体層２３１のチャネル形成領域２３１ｉと重なり、低抵抗領域２３１ｎとは重ならない。例えば、導電層２２３をマスクとして絶縁層２２５を加工することで、図１９Ｃに示す構造を作製できる。図１９Ｃでは、絶縁層２２５及び導電層２２３を覆って絶縁層２１５が設けられ、絶縁層２１５の開口を介して、導電層２２２ａ及び導電層２２２ｂがそれぞれ低抵抗領域２３１ｎと接続されている。
基板３５１の、基板３５２が重ならない領域には、接続部２０４が設けられている。接続部２０４では、配線３５５が導電層１６６及び接続層２４２を介してＦＰＣ３５３と電気的に接続されている。導電層１６６は、導電層２２４Ｒ、導電層２２４Ｇ、及び導電層２２４Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層１５１Ｒ、導電層１５１Ｇ、及び導電層１５１Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、導電層１５２Ｒ、導電層１５２Ｇ、及び導電層１５２Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電膜と、の積層構造である例を示す。接続部２０４の上面では、導電層１６６が露出している。これにより、接続部２０４とＦＰＣ３５３とを接続層２４２を介して電気的に接続できる。
基板３５２の基板３５１側の面には、遮光層１５７を設けることが好ましい。遮光層１５７は、隣り合う発光デバイスの間、接続部１４０、及び、回路３５６等に設けることができる。また、基板３５２の外側には各種光学部材を配置できる。
基板３５１及び基板３５２としては、それぞれ、基板１２０に用いることができる材料を適用できる。
接着層１４２としては、樹脂層１２２に用いることができる材料を適用できる。
接続層２４２としては、異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｆｉｌｍ）、又は異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｐａｓｔｅ）等を用いることができる。
［発光装置１００Ｃ］
図２０Ａに示す発光装置１００Ｃは、ボトムエミッション型の発光装置である点で、図１９Ａに示す発光装置１００Ｂと主に相違する。
発光デバイスが発する光は、基板３５１側に射出される。基板３５１には、可視光に対する透過性が高い材料を用いることが好ましい。一方、基板３５２に用いる材料の透光性は問わない。
基板３５１とトランジスタ２０１との間、基板３５１とトランジスタ２０５との間には、遮光層１５７を形成することが好ましい。図２０Ａでは、基板３５１上に遮光層１５７が設けられ、遮光層１５７上に絶縁層１５３が設けられ、絶縁層１５３上にトランジスタ２０１、トランジスタ２０５などが設けられている例を示す。
発光デバイス１３０Ｒは、導電層１１２Ｒと、導電層１１２Ｒ上の導電層１２６Ｒと、導電層１２６Ｒ上の導電層１２９Ｒと、を有する。
発光デバイス１３０Ｂは、導電層１１２Ｂと、導電層１１２Ｂ上の導電層１２６Ｂと、導電層１２６Ｂ上の導電層１２９Ｂと、を有する。
導電層１１２Ｒ、導電層１１２Ｂ、導電層１２６Ｒ、導電層１２６Ｂ、導電層１２９Ｒ、及び導電層１２９Ｂには、それぞれ、可視光に対する透過性が高い材料を用いる。共通電極１５５には可視光を反射する材料を用いることが好ましい。
なお、図２０Ａでは、発光デバイス１３０Ｇを図示していないが、発光デバイス１３０Ｇも設けられている。
また、図２０Ａなどでは、層１２８の上面が平坦部を有する例を示すが、層１２８の形状は、特に限定されない。
複数の発光素子が共通して有する共通電極１５５は、接続部１４０に設けられた導電層１２３と電気的に接続される。導電層１２３は、導電層１１２Ｒ及び導電層１１２Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電層と、導電層１２６Ｒ及び導電層１２６Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電層と、導電層１２９Ｒ及び導電層１２９Ｂと同一の導電膜を加工して得られた導電層と、の積層構造である例を示す。
［発光装置１００Ｄ］
図２１Ａに示す発光装置１００Ｄは、図１９Ａに示す発光装置１００Ｂの変形例であり、着色層１３２Ｒ、着色層１３２Ｇ、及び着色層１３２Ｂを有する点で、発光装置１００Ｂと主に相違する。
発光装置１００Ｄにおいて、発光デバイス１３０は、着色層１３２Ｒ、着色層１３２Ｇ、及び着色層１３２Ｂのうち一つと重なる領域を有する。着色層１３２Ｒ、着色層１３２Ｇ、及び着色層１３２Ｂは、基板３５２の基板３５１側の面に設けることができる。着色層１３２Ｒの端部、着色層１３２Ｇの端部、及び着色層１３２Ｂの端部は、遮光層１５７と重ねることができる。
発光装置１００Ｄにおいて、発光デバイス１３０は、例えば白色光を発することができる。また、例えば着色層１３２Ｒは赤色の光を透過し、着色層１３２Ｇは緑色の光を透過し、着色層１３２Ｂは青色の光を透過できる。なお、発光装置１００Ｃは、保護層１３１と接着層１４２の間に着色層１３２Ｒ、着色層１３２Ｇ、及び着色層１３２Ｂを設ける構成としてもよい。
図１９Ａ及び図２１Ａ等では、層１２８の上面が平坦部を有する例を示すが、層１２８の形状は、特に限定されない。図２１Ｂ乃至図２１Ｄに、層１２８の変形例を示す。
図２１Ｂ及び図２１Ｄに示すように、層１２８の上面は、断面視において、中央及びその近傍が窪んだ形状、つまり、凹曲面を有する形状を有する構成とすることができる。
また、図２１Ｃに示すように、層１２８の上面は、断面視において、中央及びその近傍が膨らんだ形状、つまり、凸曲面を有する形状を有する構成とすることができる。
また、層１２８の上面は、凸曲面及び凹曲面の一方又は双方を有していてもよい。また、層１２８の上面が有する凸曲面及び凹曲面の数はそれぞれ限定されず、一つ又は複数とすることができる。
また、層１２８の上面の高さと、導電層２２４Ｒの上面の高さと、は、一致又は概略一致していてもよく、互いに異なっていてもよい。例えば、層１２８の上面の高さは、導電層２２４Ｒの上面の高さより低くてもよく、高くてもよい。
また、図２１Ｂは、導電層２２４Ｒに形成された凹部の内部に層１２８が収まっている例ともいえる。一方、図２１Ｄのように、導電層２２４Ｒに形成された凹部の外側に層１２８が存在する、つまり、当該凹部よりも層１２８の上面の幅が広がって形成されていてもよい。
本実施の形態は、他の実施の形態、又は実施例と適宜組み合わせることができる。また、本明細書において、１つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器について説明する。
本実施の形態の電子機器は、表示部に本発明の一態様の発光装置を有する。本発明の一態様の発光装置は信頼性が高く、また高精細化及び高解像度化が容易である。したがって、様々な電子機器の表示部に用いることができる。
電子機器としては、例えば、テレビジョン装置、デスクトップ型もしくはノート型のパーソナルコンピュータ、コンピュータ用等のモニタ、デジタルサイネージ、パチンコ機等の大型ゲーム機等の比較的大きな画面を備える電子機器の他、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、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、等が挙げられる。
特に、本発明の一態様の発光装置は、精細度を高めることが可能なため、比較的小さな表示部を有する電子機器に好適に用いることができる。このような電子機器としては、例えば、腕時計型及びブレスレット型の情報端末機（ウェアラブル機器）、並びに、ヘッドマウントディスプレイ等のＶＲ向け機器、メガネ型のＡＲ向け機器、及び、ＭＲ向け機器等、頭部に装着可能なウェアラブル機器等が挙げられる。
本発明の一態様の発光装置は、ＨＤ（画素数１２８０×７２０）、ＦＨＤ（画素数１９２０×１０８０）、ＷＱＨＤ（画素数２５６０×１４４０）、ＷＱＸＧＡ（画素数２５６０×１６００）、４Ｋ（画素数３８４０×２１６０）、８Ｋ（画素数７６８０×４３２０）といった極めて高い解像度を有していることが好ましい。特に４Ｋ、８Ｋ、又はそれ以上の解像度とすることが好ましい。また、本発明の一態様の発光装置における画素密度（精細度）は、１００ｐｐｉ以上が好ましく、３００ｐｐｉ以上が好ましく、５００ｐｐｉ以上がより好ましく、１０００ｐｐｉ以上がより好ましく、２０００ｐｐｉ以上がより好ましく、３０００ｐｐｉ以上がより好ましく、５０００ｐｐｉ以上がより好ましく、７０００ｐｐｉ以上がさらに好ましい。このように高い解像度及び高い精細度の一方又は双方を有する発光装置を用いることで、携帯型又は家庭用途等のパーソナルユースの電子機器において、臨場感及び奥行き感等をより高めることが可能となる。また、本発明の一態様の発光装置の画面比率（アスペクト比）については、特に限定はない。例えば、発光装置は、１：１（正方形）、４：３、１６：９、及び１６：１０等様々な画面比率に対応できる。
本実施の形態の電子機器は、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）を有していてもよい。
本実施の形態の電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像等）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻等を表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）を実行する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出す機能等を有することができる。
図２２Ａ乃至図２２Ｄを用いて、頭部に装着可能なウェアラブル機器の一例を説明する。これらウェアラブル機器は、ＡＲのコンテンツを表示する機能、ＶＲのコンテンツを表示する機能、ＳＲのコンテンツを表示する機能、ＭＲのコンテンツを表示する機能のうち少なくとも一つを有する。電子機器が、ＡＲ、ＶＲ、ＳＲ、及びＭＲ等の少なくとも一つのコンテンツを表示する機能を有することで、使用者の没入感を高めることが可能となる。
図２２Ａに示す電子機器７００Ａ、及び、図２２Ｂに示す電子機器７００Ｂは、それぞれ、一対の表示パネル７５１と、一対の筐体７２１と、通信部（図示しない）と、一対の装着部７２３と、制御部（図示しない）と、撮像部（図示しない）と、一対の光学部材７５３と、フレーム７５７と、一対の鼻パッド７５８と、を有する。
表示パネル７５１には、本発明の一態様の発光装置を適用できる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。
電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂは、それぞれ、光学部材７５３の表示領域７５６に、表示パネル７５１で表示した画像を投影できる。光学部材７５３は透光性を有するため、使用者は光学部材７５３を通して視認される透過像に重ねて、表示領域に表示された画像を見ることができる。したがって、電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂは、それぞれ、ＡＲ表示が可能な電子機器である。
電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂには、撮像部として、前方を撮像することのできるカメラが設けられていてもよい。また、電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂは、それぞれ、ジャイロセンサ等の加速度センサを備えることで、使用者の頭部の向きを検知して、その向きに応じた画像を表示領域７５６に表示することもできる。
通信部は無線通信機を有し、当該無線通信機により例えば映像信号を供給できる。なお、無線通信機に代えて、又は無線通信機に加えて、映像信号及び電源電位が供給されるケーブルを接続可能なコネクタを備えていてもよい。
また、電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂには、バッテリ（図示しない）が設けられており、無線及び有線の一方又は双方によって充電できる。
筐体７２１には、タッチセンサモジュールが設けられていてもよい。タッチセンサモジュールは、筐体７２１の外側の面がタッチされることを検出する機能を有する。タッチセンサモジュールにより、使用者のタップ操作又はスライド操作等を検出し、様々な処理を実行できる。例えば、タップ操作によって動画の一時停止又は再開等の処理を実行することが可能となり、スライド操作により、早送り又は早戻しの処理を実行すること等が可能となる。また、２つの筐体７２１のそれぞれにタッチセンサモジュールを設けることで、操作の幅を広げることができる。
タッチセンサモジュールとしては、様々なタッチセンサを適用できる。例えば、静電容量方式、抵抗膜方式、赤外線方式、電磁誘導方式、表面弾性波方式、又は光学方式等、種々の方式を採用できる。特に、静電容量方式又は光学方式のセンサを、タッチセンサモジュールに適用することが好ましい。
光学方式のタッチセンサを用いる場合には、受光素子として、光電変換デバイス（光電変換素子ともいう）を用いることができる。光電変換デバイスの活性層には、無機半導体及び有機半導体の一方又は双方を用いることができる。
図２２Ｃに示す電子機器８００Ａ、及び、図２２Ｄに示す電子機器８００Ｂは、それぞれ、一対の表示部８２０と、筐体８２１と、通信部８２２と、一対の装着部８２３と、制御部８２４と、一対の撮像部８２５と、一対のレンズ８３２と、を有する。
表示部８２０には、本発明の一態様の発光装置を適用できる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。
表示部８２０は、筐体８２１の内部の、レンズ８３２を通して視認できる位置に設けられる。また、一対の表示部８２０に異なる画像を表示させることで、視差を用いた３次元表示を行うこともできる。
電子機器８００Ａ、及び、電子機器８００Ｂは、それぞれ、ＶＲ向けの電子機器ということができる。電子機器８００Ａ又は電子機器８００Ｂを装着した使用者は、レンズ８３２を通して、表示部８２０に表示される画像を視認できる。
電子機器８００Ａ、及び、電子機器８００Ｂは、それぞれ、レンズ８３２及び表示部８２０が、使用者の目の位置に応じて最適な位置となるように、これらの左右の位置を調整可能な機構を有していることが好ましい。また、レンズ８３２と表示部８２０との距離を変えることで、ピントを調整する機構を有していることが好ましい。
装着部８２３により、使用者は電子機器８００Ａ又は電子機器８００Ｂを頭部に装着できる。なお、例えば図２２Ｃにおいては、メガネのつる（テンプル等ともいう）のような形状として例示しているがこれに限定されない。装着部８２３は、使用者が装着できればよく、例えば、ヘルメット型又はバンド型の形状としてもよい。
撮像部８２５は、外部の情報を取得する機能を有する。撮像部８２５が取得したデータは、表示部８２０に出力できる。撮像部８２５には、イメージセンサを用いることができる。また、望遠、及び広角等の複数の画角に対応可能なように複数のカメラを設けてもよい。
なお、ここでは撮像部８２５を有する例を示したが、対象物の距離を測定することのできる測距センサ（以下、検知部ともよぶ）を設ければよい。すなわち、撮像部８２５は、検知部の一態様である。検知部としては、例えばイメージセンサ、又は、ライダー（ＬＩＤＡＲ：Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）等の距離画像センサを用いることができる。カメラによって得られた画像と、距離画像センサによって得られた画像とを用いることにより、より多くの情報を取得し、より高精度なジェスチャー操作を可能とすることができる。
電子機器８００Ａは、骨伝導イヤフォンとして機能する振動機構を有していてもよい。例えば、表示部８２０、筐体８２１、及び装着部８２３のいずれか一又は複数に、当該振動機構を有する構成を適用できる。これにより、別途、ヘッドフォン、イヤフォン、又はスピーカ等の音響機器を必要とせず、電子機器８００Ａを装着しただけで映像と音声を楽しむことができる。
電子機器８００Ａ、及び、電子機器８００Ｂは、それぞれ、入力端子を有していてもよい。入力端子には映像出力機器等からの映像信号、及び、電子機器内に設けられるバッテリを充電するための電力等を供給するケーブルを接続できる。
本発明の一態様の電子機器は、イヤフォン７５０と無線通信を行う機能を有していてもよい。イヤフォン７５０は、通信部（図示しない）を有し、無線通信機能を有する。イヤフォン７５０は、無線通信機能により、電子機器から情報（例えば音声データ）を受信できる。例えば、図２２Ａに示す電子機器７００Ａは、無線通信機能によって、イヤフォン７５０に情報を送信する機能を有する。また、例えば、図２２Ｃに示す電子機器８００Ａは、無線通信機能によって、イヤフォン７５０に情報を送信する機能を有する。
また、電子機器がイヤフォン部を有していてもよい。図２２Ｂに示す電子機器７００Ｂは、イヤフォン部７２７を有する。例えば、イヤフォン部７２７と制御部とは、互いに有線接続されている構成とすることができる。イヤフォン部７２７と制御部とをつなぐ配線の一部は、筐体７２１又は装着部７２３の内部に配置されていてもよい。
同様に、図２２Ｄに示す電子機器８００Ｂは、イヤフォン部８２７を有する。例えば、イヤフォン部８２７と制御部８２４とは、互いに有線接続されている構成とすることができる。イヤフォン部８２７と制御部８２４とをつなぐ配線の一部は、筐体８２１又は装着部８２３の内部に配置されていてもよい。また、イヤフォン部８２７と装着部８２３とがマグネットを有していてもよい。これにより、イヤフォン部８２７を装着部８２３に磁力によって固定でき、収納が容易となり好ましい。
なお、電子機器は、イヤフォン又はヘッドフォン等を接続できる音声出力端子を有していてもよい。また、電子機器は、音声入力端子及び音声入力機構の一方又は双方を有していてもよい。音声入力機構としては、例えば、マイク等の集音装置を用いることができる。電子機器が音声入力機構を有することで、電子機器に、いわゆるヘッドセットとしての機能を付与してもよい。
このように、本発明の一態様の電子機器としては、メガネ型（電子機器７００Ａ、及び、電子機器７００Ｂ等）と、ゴーグル型（電子機器８００Ａ、及び、電子機器８００Ｂ等）と、のどちらも好適である。
また、本発明の一態様の電子機器は、有線又は無線によって、イヤフォンに情報を送信できる。
図２３Ａに示す電子機器６５００は、スマートフォンとして用いることのできる携帯情報端末機である。
電子機器６５００は、筐体６５０１、表示部６５０２、電源ボタン６５０３、ボタン６５０４、スピーカ６５０５、マイク６５０６、カメラ６５０７、及び光源６５０８等を有する。表示部６５０２はタッチパネル機能を備える。
表示部６５０２に、本発明の一態様の発光装置を適用できる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。
図２３Ｂは、筐体６５０１のマイク６５０６側の端部を含む断面概略図である。
筐体６５０１の表示面側には透光性を有する保護部材６５１０が設けられ、筐体６５０１と保護部材６５１０に囲まれた空間内に、表示パネル６５１１、光学部材６５１２、タッチセンサパネル６５１３、プリント基板６５１７、及びバッテリ６５１８等が配置されている。
保護部材６５１０には、表示パネル６５１１、光学部材６５１２、及びタッチセンサパネル６５１３が接着層（図示しない）により固定されている。
表示部６５０２よりも外側の領域において、表示パネル６５１１の一部が折り返されており、当該折り返された部分にＦＰＣ６５１５が接続されている。ＦＰＣ６５１５には、ＩＣ６５１６が実装されている。ＦＰＣ６５１５は、プリント基板６５１７に設けられた端子に接続されている。
表示パネル６５１１には本発明の一態様のフレキシブルディスプレイを適用できる。このため、極めて軽量な電子機器を実現できる。また、表示パネル６５１１が極めて薄いため、電子機器の厚さを抑えつつ、大容量のバッテリ６５１８を搭載することもできる。また、表示パネル６５１１の一部を折り返して、画素部の裏側にＦＰＣ６５１５との接続部を配置することにより、狭額縁の電子機器を実現できる。
図２３Ｃにテレビジョン装置の一例を示す。テレビジョン装置７１００は、筐体７１７１に表示部７０００が組み込まれている。ここでは、スタンド７１７３により筐体７１７１を支持した構成を示している。
表示部７０００に、本発明の一態様の発光装置を適用できる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。
図２３Ｃに示すテレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１７１が備える操作スイッチ、及び、別体のリモコン操作機７１５１により行うことができる。又は、表示部７０００にタッチセンサを備えていてもよく、指等で表示部７０００に触れることでテレビジョン装置７１００を操作してもよい。リモコン操作機７１５１は、当該リモコン操作機７１５１から出力する情報を表示する表示部を有していてもよい。リモコン操作機７１５１が備える操作キー又はタッチパネルにより、チャンネル及び音量の操作を行うことができ、表示部７０００に表示される映像を操作できる。
なお、テレビジョン装置７１００は、受信機及びモデム等を備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができる。また、モデムを介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者同士等）の情報通信を行うことも可能である。
図２３Ｄに、ノート型パーソナルコンピュータの一例を示す。ノート型パーソナルコンピュータ７２００は、筐体７２１１、キーボード７２１２、ポインティングデバイス７２１３、及び外部接続ポート７２１４等を有する。筐体７２１１に、表示部７０００が組み込まれている。
表示部７０００に、本発明の一態様の発光装置を適用できる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。
図２３Ｅ及び図２３Ｆに、デジタルサイネージの一例を示す。
図２３Ｅに示すデジタルサイネージ７３００は、筐体７３０１、表示部７０００、及びスピーカ７３０３等を有する。さらに、ＬＥＤランプ、操作キー（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子、各種センサ、マイクロフォン等を有することができる。
図２３Ｆは円柱状の柱７４０１に取り付けられたデジタルサイネージ７４００である。デジタルサイネージ７４００は、柱７４０１の曲面に沿って設けられた表示部７０００を有する。
図２３Ｅ及び図２３Ｆにおいて、表示部７０００に、本発明の一態様の発光装置を適用できる。したがって信頼性が高い電子機器とすることができる。
表示部７０００が広いほど、一度に提供できる情報量を増やすことができる。また、表示部７０００が広いほど、人の目につきやすく、例えば、広告の宣伝効果を高めることができる。
表示部７０００にタッチパネルを適用することで、表示部７０００に画像又は動画を表示するだけでなく、使用者が直感的に操作でき、好ましい。また、路線情報もしくは交通情報等の情報を提供するための用途に用いる場合には、直感的な操作によりユーザビリティを高めることができる。
また、図２３Ｅ及び図２３Ｆに示すように、デジタルサイネージ７３００又はデジタルサイネージ７４００は、使用者が所持するスマートフォン等の情報端末機７３１１又は情報端末機７４１１と無線通信により連携可能であることが好ましい。例えば、表示部７０００に表示される広告の情報を、情報端末機７３１１又は情報端末機７４１１の画面に表示させることができる。また、情報端末機７３１１又は情報端末機７４１１を操作することで、表示部７０００の表示を切り替えることができる。
また、デジタルサイネージ７３００又はデジタルサイネージ７４００に、情報端末機７３１１又は情報端末機７４１１の画面を操作手段（コントローラ）としたゲームを実行させることもできる。これにより、不特定多数の使用者が同時にゲームに参加し、楽しむことができる。
図２４Ａ乃至図２４Ｇに示す電子機器は、筐体９０００、表示部９００１、スピーカ９００３、操作キー９００５（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子９００６、センサ９００７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン９００８、等を有する。
図２４Ａ乃至図２４Ｇに示す電子機器は、様々な機能を有する。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像等）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻等を表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して処理する機能、等を有することができる。なお、電子機器の機能はこれらに限られず、様々な機能を有することができる。電子機器は、複数の表示部を有していてもよい。また、電子機器にカメラ等を設け、静止画又は動画を撮影し、記録媒体（外部又はカメラに内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。
図２４Ａ乃至図２４Ｇに示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
図２４Ａは、携帯情報端末９１７１を示す斜視図である。携帯情報端末９１７１は、例えばスマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末９１７１は、スピーカ９００３、接続端子９００６、又はセンサ９００７等を設けてもよい。また、携帯情報端末９１７１は、文字及び画像情報をその複数の面に表示できる。図２４Ａでは３つのアイコン９０５０を表示した例を示している。また、破線の矩形で示す情報９０５１を表示部９００１の他の面に表示することもできる。情報９０５１の一例としては、電子メール、ＳＮＳ、電話等の着信の通知、電子メール又はＳＮＳ等の題名、送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、電波強度等がある。又は、情報９０５１が表示されている位置にはアイコン９０５０等を表示してもよい。
図２４Ｂは、携帯情報端末９１７２を示す斜視図である。携帯情報端末９１７２は、表示部９００１の３面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報９０５２、情報９０５３、情報９０５４がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末９１７２を収納した状態で、携帯情報端末９１７２の上方から観察できる位置に表示された情報９０５３を確認することもできる。使用者は、携帯情報端末９１７２をポケットから取り出すことなく表示を確認し、例えば電話を受けるか否かを判断できる。
図２４Ｃは、タブレット端末９１７３を示す斜視図である。タブレット端末９１７３は、一例として、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲーム等の種々のアプリケーションの実行が可能である。タブレット端末９１７３は、筐体９０００の正面に表示部９００１、カメラ９００２、マイクロフォン９００８、スピーカ９００３を有し、筐体９０００の左側面には操作用のボタンとしての操作キー９００５、底面には接続端子９００６を有する。
図２４Ｄは、腕時計型の携帯情報端末９２００を示す斜視図である。携帯情報端末９２００は、例えばスマートウォッチ（登録商標）として用いることができる。また、表示部９００１はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、携帯情報端末９２００は、例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末９２００は、接続端子９００６により、他の情報端末と相互にデータ伝送を行うこと、及び、充電を行うこともできる。なお、充電動作は無線給電により行ってもよい。
図２４Ｅ乃至図２４Ｇは、折り畳み可能な携帯情報端末９２０１を示す斜視図である。また、図２４Ｅは携帯情報端末９２０１を展開した状態、図２４Ｇは折り畳んだ状態、図２４Ｆは図２４Ｅと図２４Ｇの一方から他方に変化する途中の状態の斜視図である。携帯情報端末９２０１は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末９２０１が有する表示部９００１は、ヒンジ９０５５によって連結された３つの筐体９０００に支持されている。例えば、表示部９００１は、曲率半径０．１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる。
本実施の形態は、他の実施の形態、又は実施例と適宜組み合わせることができる。また、本明細書において、１つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、構成例を適宜組み合わせることが可能である。
本実施例では、電子輸送性を有する材料の屈折率について説明する。本実施例で使用した有機化合物の構造式を以下に示す。
各材料の屈折率は、分光エリプソメーター（ジェー・エー・ウーラム・ジャパン社製Ｍ−２０００Ｕ）を用いて測定した。測定には、石英基板と、当該石英基板上に各材料が真空蒸着法により約５０ｎｍ成膜された膜と、を含む試料を使用した。
上記構造式（ｉ）で表される２，９−ジ（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢｐｈｅｎ）、上記構造式（ｉｉ）で表される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）、及び上記構造式（ｉｉｉ）で表される２−［（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル）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：ｍｍｔＢｕｍＢＰＴｚｎ）の屈折率を図２５に示す。なお、ＮＢｐｈｅｎ、ｍＰＰｈｅｎ２Ｐ、及びｍｍｔＢｕｍＢＰＴｚｎは、電子輸送性を有する材料である。また、ｍｍｔＢｕｍＢＰＴｚｎは、分子内の総炭素数に対するｓｐ３混成軌道で結合を形成している総炭素数の割合が、１０％以上６０％以下の材料である。
また、上記構造式（ｉｖ）で表される１，１’−（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２，７−ジイル）ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）（略称：２，７ｈｐｐ２ＳＦ）、上記構造式（ｖ）で表される１−（２’，７’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン（略称：２’，７’ｔＢｕ−２ｈｐｐＳＦ）、及び上記構造式（ｖｉ）で表される１，１’−ピリジン−２，６−ジイル−ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）（略称：ｈｐｐ２Ｐｙ）、上記構造式（ｖｉｉ）で表される１−（９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン（略称：２ｈｐｐＳＦ）、上記構造式（ｖｉｉｉ）で表される１，１’−（２’，７’−ｔｅｒｔ−ブチル−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２，７−ジイル）ビス（１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）（略称：２’，７’ｔＢｕ−２，７ｈｐｐ２ＳＦ）の屈折率も図２５に併記する。なお、２，７ｈｐｐ２ＳＦ、２’，７’ｔＢｕ−２ｈｐｐＳＦ、ｈｐｐ２Ｐｙ、２ｈｐｐＳＦ、及び２’，７’ｔＢｕ−２，７ｈｐｐ２ＳＦは、実施の形態１の第１の有機化合物として適用可能な材料である。例えば、２，７ｈｐｐ２ＳＦは酸解離定数ｐＫａが１４．８３であり、２’，７’ｔＢｕ−２ｈｐｐＳＦは酸解離定数ｐＫａが１４．１８であり、ｈｐｐ２Ｐｙは酸解離定数ｐＫａが１４．４１であり、２ｈｐｐＳＦは酸解離定数ｐＫａが１３．９５であり、これらの有機化合物はｐＫａが８以上の強塩基性を有する。また、２，７ｈｐｐ２ＳＦ、２’，７’ｔＢｕ−２ｈｐｐＳＦ、２ｈｐｐＳＦ、及び２’，７’ｔＢｕ−２，７ｈｐｐ２ＳＦは、分子内の総炭素数に対するｓｐ３混成軌道で結合を形成している総炭素数の割合が、１０％以上６０％以下の材料である。
図２５において、横軸は波長（ｎｍ）を示し、縦軸は屈折率を示す。なお、図２５には、常光線の屈折率であるｎの結果を示した。
また、上述の材料の、波長４５８ｎｍにおける屈折率、及び波長６３３ｎｍにおける屈折率を表１に示す。
図２５から、ｍｍｔＢｕｍＢＰＴｚｎは青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で常光屈折率が１．５０以上１．７５未満の範囲にあり、また、６３３ｎｍにおける常光屈折率も１．４５以上１．７０未満の範囲にあり、屈折率の低い材料であることがわかった。
また、図２５から、２，７ｈｐｐ２ＳＦ、２’，７’ｔＢｕ−２ｈｐｐＳＦ、ｈｐｐ２Ｐｙ、２ｈｐｐＳＦ、及び２’，７’ｔＢｕ−２，７ｈｐｐ２ＳＦは、いずれも青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で常光屈折率が１．５０以上１．８０未満の範囲にあり、また、６３３ｎｍにおける常光屈折率も１．４５以上１．７５未満の範囲にあり、屈折率の低い材料であることがわかった。
したがって、例えば、２，７ｈｐｐ２ＳＦ、２’，７’ｔＢｕ−２ｈｐｐＳＦ、ｈｐｐ２Ｐｙ、２ｈｐｐＳＦ、及び２’，７’ｔＢｕ−２，７ｈｐｐ２ＳＦを実施の形態１の第１の有機化合物として用い、ｍｍｔＢｕｍＢＰＴｚｎを実施の形態１の第２の有機化合物として用い、第１の有機化合物と第２の有機化合物とを１：１の混合比で混合した混合層は、青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で常光屈折率が１．５０以上１．７５未満の範囲にあり、また、６３３ｎｍにおける常光屈折率も１．４５以上１．７０未満の範囲にあり、屈折率の低い層となることがわかった。また、当該混合層を電子注入層に用いることで、発光効率の高い発光デバイスを作製することができる。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様のデバイス１Ａと、比較用のデバイス１Ｂと、を作製し、その特性を評価した結果について説明する。
デバイス１Ａ及びデバイス１Ｂに用いた有機化合物の構造式を以下に示す。
デバイス１Ａ及びデバイス１Ｂは、図１に示すように、絶縁層１０５上に形成された第１の電極１０１上に、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４及び電子注入層１１５が順次積層され、電子注入層１１５上に第２の電極１０２が積層された構造を有する。
＜デバイス１Ａの作製方法＞
まず、絶縁層１０５としてガラス基板を用意した。当該ガラス基板上に透明電極として、酸化ケイ素を含むインジウムスズ酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法により７０ｎｍの膜厚で成膜して、第１の電極１０１を形成した。なお、電極面積は４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、基板上にデバイス１Ａを形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した。その後、１×１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った。その後、３０分程度自然冷却させた。
次に、第１の電極１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、第１の電極１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法によりＮ−（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）と、分子量６７２でフッ素を含む電子アクセプタ材料（ＯＣＨＤ−００３）と、をＰＣＢＢｉＦ：ＯＣＨＤ−００３＝１：０．０３（重量比）となるように１０ｎｍ共蒸着し、正孔注入層１１１を形成した。
次に、正孔注入層１１１上に、ＰＣＢＢｉＦを膜厚３０ｎｍとなるように蒸着した後、９−［３−（トリフェニルシリル）フェニル］−３，９’−ビ−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＳｉＣｚＣｚ）、を膜厚５ｎｍとなるように蒸着し、正孔輸送層１１２を形成した。
次に、正孔輸送層１１２上に発光層１１３を形成した。抵抗加熱を用いた蒸着法により、９，９’−｛６−［３−（トリフェニルシリル）フェニル］−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル｝ビス（９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＳｉＴｒｚＣｚ２）と、ＰＳｉＣｚＣｚと、（２−｛３−［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾイミダゾール−１−イル−２−イリデン−κＣ２］フェノキシ−κＣ２｝−９−（４−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ピリジニル−κＮ）カルバゾール−２，１−ジイル−κＣ）白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＮ−ＴＢＢＩ）と、をＳｉＴｒｚＣｚ２：ＰＳｉＣｚＣｚ：ＰｔＯＮ−ＴＢＢＩ＝０．４５：０．４５：０．１０（重量比）で、膜厚３５ｎｍになるよう共蒸着し、発光層１１３を形成した。なお、ＳｉＴｒｚＣｚ２とＰＳｉＣｚＣｚは励起錯体を形成する組み合わせである。
次に、発光層１１３上に、２−フェニル−４，６−ビス［３−（トリフェニルシリル）フェニル］−１，３，５−トリアジン（略称：ｍＳｉＴｒｚ）を膜厚５ｎｍになるよう蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。
次に、電子輸送層１１４上に、２−［（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル）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：ｍｍｔＢｕｍＢＰＴｚｎ）と１−（２’，７’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−９，９’−スピロビ［９Ｈ−フルオレン］−２−イル）−１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン（略称：２’，７’ｔＢｕ−２ｈｐｐＳＦ）とを１：１（重量比）で膜厚２０ｎｍになるよう共蒸着し、続いて、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸着して、電子注入層１１５を形成した。
次に、電子注入層１１５上に、アルミニウム（Ａｌ）を膜厚２００ｎｍになるよう蒸着し、第２の電極１０２を形成した。
以上により、デバイス１Ａを作製した。
＜比較用のデバイス１Ｂの作製方法＞
続いて、比較用のデバイス１Ｂの作製方法を説明する。
デバイス１Ｂは、電子注入層１１５の構成がデバイス１Ａと異なる。具体的には、デバイス１Ｂは、抵抗加熱を用いた蒸着法により、２，９−ジ（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢｐｈｅｎ）を膜厚２０ｎｍになるよう蒸着し、続いて、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸着して、電子注入層１１５を形成した。
なお、他の構成はデバイス１Ａと同様にして作製した。
デバイス１Ａ及び比較用のデバイス１Ｂの素子構造を表２に示す。
＜各デバイス特性＞
デバイス１Ａ及び比較用のデバイス１Ｂを、窒素雰囲気のグローブボックス内において、各デバイスが大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、デバイス１Ａ及びデバイス１Ｂの発光特性について測定を行った。
デバイス１Ａ及びデバイス１Ｂの電流効率−輝度特性を図２６に、輝度−電圧特性を図２７に、ブルーインデックス（ＢＩ）−輝度特性を図２８に、電流密度−電圧特性を図２９に、外部量子効率−輝度特性を図３０に、輝度−電流密度特性を図３１に、電界発光スペクトルを図３２に示す。
なお、ブルーインデックス（ＢＩ）とは、電流効率（ｃｄ／Ａ）をさらにＣＩＥ（ｘ，ｙ）色度のｙ値で割った値であり、青色発光の発光特性を表す指標の一つである。青色発光は、色度ｙ値が小さいほど色純度の高い発光となる傾向にある。色度ｙ値が小さく色純度の高い青色発光は、広い色度範囲の青色を表現することが可能であり、色純度の高い青色発光を用いることで、ディスプレイにおいて白色を表現するために必要な青色の輝度が低下することから、ディスプレイの消費電力を低減する効果が得られる。そのため、青色純度の指標の一つとなる色度ｙ値を考慮した電流効率であるＢＩが青色発光の効率を表す手段として好適に用いられ、ＢＩが高い発光デバイスほどディスプレイに用いられる青色発光デバイスとしての効率が良好であるということができる。
また、デバイス１Ａ及びデバイス１Ｂそれぞれの、輝度１０００ｃｄ／ｍ２における主要な特性を下表に示す。なお、輝度、ＣＩＥ色度、発光スペクトルの測定には分光放射計（トプコン社製、ＳＲ−ＵＬ１Ｒ）を用いた。また、外部量子効率は、分光放射計を用いて測定した輝度と発光スペクトルを用い、配光特性がランバーシアン型であると仮定し算出した。
図２６乃至図３２、表３及び表４より、デバイス１Ａとデバイス１Ｂは、電界発光スペクトルのピーク波長が４６４ｎｍ付近の青色発光を示した。また、デバイス１Ａは、比較用のデバイス１Ｂより電流効率、ＢＩ値、及び外部量子効率が高く、高い発光効率を示した。
実施例１で示したように、デバイス１Ａの電子注入層に用いたｍｍｔＢｕｍＢＰＴｚｎおよび２’，７’ｔＢｕ−２ｈｐｐＳＦは青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で常光屈折率が１．５０以上１．７５未満の範囲にあり、低い屈折率を有する。また、ｍｍｔＢｕｍＢＰＴｚｎと２’，７’ｔＢｕ−２ｈｐｐＳＦを１：１の混合比で混合した混合層は、青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で常光屈折率が１．５０以上１．７５未満の範囲にあり、低い屈折率を有する。一方、デバイス１Ｂの電子注入層に用いたＮＢｐｈｅｎは青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で常光屈折率が１．７５以上の高い屈折率を有し、ＮＢｐｈｅｎを有する層は青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で常光屈折率が１．７５以上の高い屈折率を有する。
すなわち、デバイス１Ａは、電子注入層に青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で常光屈折率が１．５０以上１．７５未満である有機化合物を有する。また、デバイス１Ａの電子注入層は、青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で１．５０以上１．７５未満の常光屈折率を有する。したがって、デバイス１Ａは、高い発光効率を示すことが分かった。
＜信頼性試験結果＞
さらに、デバイス１Ａ及び比較用のデバイス１Ｂについて、信頼性試験を行った。図３３では、発光開始した時点での輝度を１００％として、一定電流密度（１０ｍＡ／ｃｍ２）で駆動させた場合の輝度（％）の経時変化を示す。なお、デバイス１Ａの初期輝度は３１９０ｃｄ／ｍ２であり、デバイス１Ｂの初期輝度は３１１０ｃｄ／ｍ２であった。
図３３より、一定電流密度の信頼性試験において、デバイス１Ａは、比較用のデバイス１Ｂと同等の信頼性を示した。デバイス１Ａは、デバイス１Ｂより高い電流効率を示すため、同一の電流密度で発光させたときにより高い輝度を示す。したがって、デバイス１Ａは、デバイス１Ｂと同一の輝度で発光させたときの電流密度を低くすることができ、より高い信頼性を示すことができることが分かった。
以上のことから、本発明の一態様により、高い発光効率を示す発光デバイスを提供できることが分かった。また、本発明の一態様により、高い信頼性を示す発光デバイスを提供できることが分かった。
１００Ａ：発光装置、１００Ｂ：発光装置、１００Ｃ：発光装置、１００Ｄ：発光装置、１０１ａ：第１の電極、１０１ｂ：第１の電極、１０１：第１の電極、１０２：第２の電極、１０３ａ：有機化合物層、１０３Ｂ：有機化合物層、１０３ｂ：有機化合物層、１０３Ｂｆ：有機化合物膜、１０３ｃ：有機化合物層、１０３ｄ：有機化合物層、１０３Ｇ：有機化合物層、１０３Ｇｆ：有機化合物膜、１０３Ｒ：有機化合物層、１０３Ｒｆ：有機化合物膜、１０３：有機化合物層、１０４：共通層、１０５：絶縁層、１１０Ｂ：副画素、１１０Ｇ：副画素、１１０Ｒ：副画素、１１０Ｗ：副画素、１１０：副画素、１１１ａ：正孔注入層、１１１ｂ：正孔注入層、１１１ｃ：正孔注入層、１１１ｄ：正孔注入層、１１１：正孔注入層、１１２ａ：正孔輸送層、１１２Ｂ：導電層、１１２ｂ：正孔輸送層、１１２ｃ＿１：第１の正孔輸送層、１１２ｃ＿２：第２の正孔輸送層、１１２ｄ＿１：第１の正孔輸送層、１１２ｄ＿２：第２の正孔輸送層、１１２Ｒ：導電層、１１２：正孔輸送層、１１３ａ：発光層、１１３ｂ：発光層、１１３ｃ＿１：第１の発光層、１１３ｃ＿２：第２の発光層、１１３ｄ＿１：第１の発光層、１１３ｄ＿２：第２の発光層、１１３：発光層、１１４ａ：電子輸送層、１１４ｂ：電子輸送層、１１４ｃ＿１：第１の電子輸送層、１１４ｃ＿２：第２の電子輸送層、１１４ｄ＿１：第１の電子輸送層、１１４ｄ＿２：第２の電子輸送層、１１４：電子輸送層、１１５ａ：電子注入層、１１５ｂ：電子注入層、１１５ｃ：電子注入層、１１５ｄ：電子注入層、１１５：電子注入層、１１７ｃ：第２の層、１１７ｄ：第２の層、１１７：Ｐ型層、１１８ｃ：電子リレー層、１１８ｄ：電子リレー層、１１８：電子リレー層、１１９ｃ：第１の層、１１９ｄ：第１の層、１１９：Ｎ型層、１２０：基板、１２２：樹脂層、１２３：導電層、１２４ａ：画素、１２４ｂ：画素、１２５ｆ：無機絶縁膜、１２５：無機絶縁層、１２６Ｂ：導電層、１２６Ｒ：導電層、１２７ａ：絶縁層、１２７ｆ：絶縁膜、１２７：絶縁層、１２８：層、１２９Ｂ：導電層、１２９Ｒ：導電層、１３０ａ：発光デバイス、１３０Ｂ：発光デバイス、１３０ｂ：発光デバイス、１３０ｃ：発光デバイス、１３０ｄ：発光デバイス、１３０Ｇ：発光デバイス、１３０Ｒ：発光デバイス、１３０：発光デバイス、１３１：保護層、１３２Ｂ：着色層、１３２Ｇ：着色層、１３２Ｒ：着色層、１４０：接続部、１４１：領域、１４２：接着層、１５０Ｂ：画素電極、１５０Ｇ：画素電極、１５０Ｒ：画素電極、１５０：画素電極、１５１＿１：導電層、１５１＿２：導電層、１５１＿３：導電層、１５１Ｂ：導電層、１５１Ｃ：導電層、１５１ｆ：導電膜、１５１Ｇ：導電層、１５１Ｒ：導電層、１５１：導電層、１５２＿１：導電層、１５２＿２：導電層、１５２＿３：導電層、１５２Ｂ：導電層、１５２Ｃ：導電層、１５２ｆ：導電膜、１５２Ｇ：導電層、１５２Ｒ：導電層、１５２：導電層、１５３：絶縁層、１５５：共通電極、１５６Ｂ：絶縁層、１５６Ｃ：絶縁層、１５６ｆ：絶縁膜、１５６Ｇ：絶縁層、１５６Ｒ：絶縁層、１５６：絶縁層、１５７：遮光層、１５８Ｂ：犠牲層、１５８Ｂｆ：犠牲膜、１５８Ｇ：犠牲層、１５８Ｇｆ：犠牲膜、１５８Ｒ：犠牲層、１５８Ｒｆ：犠牲膜、１５８：犠牲層、１５９Ｂ：マスク層、１５９Ｂｆ：マスク膜、１５９Ｇ：マスク層、１５９Ｇｆ：マスク膜、１５９Ｒ：マスク層、１５９Ｒｆ：マスク膜、１６６：導電層、１７１：絶縁層、１７２：導電層、１７３：絶縁層、１７４：絶縁層、１７５：絶縁層、１７６：プラグ、１７７：画素部、１７８：画素、１７９：導電層、１９０Ｂ：レジストマスク、１９０Ｇ：レジストマスク、１９０Ｒ：レジストマスク、１９１：レジストマスク、２０１：トランジスタ、２０４：接続部、２０５：トランジスタ、２０９：トランジスタ、２１０：トランジスタ、２１１：絶縁層、２１３：絶縁層、２１４：絶縁層、２１５：絶縁層、２１８：絶縁層、２２１：導電層、２２２ａ：導電層、２２２ｂ：導電層、２２３：導電層、２２４Ｂ：導電層、２２４Ｃ：導電層、２２４Ｇ：導電層、２２４Ｒ：導電層、２２５：絶縁層、２３１ｉ：チャネル形成領域、２３１ｎ：低抵抗領域、２３１：半導体層、２４０：容量、２４１：導電層、２４２：接続層、２４３：絶縁層、２４５：導電層、２５４：絶縁層、２５５：絶縁層、２５６：プラグ、２６１：絶縁層、２７１：プラグ、２８０：表示モジュール、２８１：表示部、２８２：回路部、２８３ａ：画素回路、２８３：画素回路部、２８４ａ：画素、２８４：画素部、２８５：端子部、２８６：配線部、２９０：ＦＰＣ、２９１：基板、２９２：基板、３０１：基板、３１０：トランジスタ、３１１：導電層、３１２：低抵抗領域、３１３：絶縁層、３１４：絶縁層、３１５：素子分離層、３５１：基板、３５２：基板、３５３：ＦＰＣ、３５４：ＩＣ、３５５：配線、３５６：回路、５０１ｃ：第１の電極、５０１ｄ：第１の電極、５０１：第１の電極、５０２：第２の電極、５１１ｃ：第１の発光ユニット、５１１ｄ：第１の発光ユニット、５１１：第１の発光ユニット、５１２ｃ：第２の発光ユニット、５１２ｄ：第２の発光ユニット、５１２：第２の発光ユニット、５１３ｃ：中間層、５１３ｄ：中間層、５１３：中間層、７００Ａ：電子機器、７００Ｂ：電子機器、７２１：筐体、７２３：装着部、７２７：イヤフォン部、７５０：イヤフォン、７５１：表示パネル、７５３：光学部材、７５６：表示領域、７５７：フレーム、７５８：鼻パッド、８００Ａ：電子機器、８００Ｂ：電子機器、８２０：表示部、８２１：筐体、８２２：通信部、８２３：装着部、８２４：制御部、８２５：撮像部、８２７：イヤフォン部、８３２：レンズ、１０００：発光装置、６５００：電子機器、６５０１：筐体、６５０２：表示部、６５０３：電源ボタン、６５０４：ボタン、６５０５：スピーカ、６５０６：マイク、６５０７：カメラ、６５０８：光源、６５１０：保護部材、６５１１：表示パネル、６５１２：光学部材、６５１３：タッチセンサパネル、６５１５：ＦＰＣ、６５１６：ＩＣ、６５１７：プリント基板、６５１８：バッテリ、７０００：表示部、７１００：テレビジョン装置、７１５１：リモコン操作機、７１７１：筐体、７１７３：スタンド、７２００：ノート型パーソナルコンピュータ、７２１１：筐体、７２１２：キーボード、７２１３：ポインティングデバイス、７２１４：外部接続ポート、７３００：デジタルサイネージ、７３０１：筐体、７３０３：スピーカ、７３１１：情報端末機、７４００：デジタルサイネージ、７４０１：柱、７４１１：情報端末機、９０００：筐体、９００１：表示部、９００２：カメラ、９００３：スピーカ、９００５：操作キー、９００６：接続端子、９００７：センサ、９００８：マイクロフォン、９０５０：アイコン、９０５１：情報、９０５２：情報、９０５３：情報、９０５４：情報、９０５５：ヒンジ、９１７１：携帯情報端末、９１７２：携帯情報端末、９１７３：タブレット端末、９２００：携帯情報端末、９２０１：携帯情報端末

Claims (13)

  1. 　陽極および陰極の間に有機化合物層を有し、
    　前記有機化合物層は、発光層および電子注入層を少なくとも有し、
    　前記発光層は、発光物質を有し、
    　前記電子注入層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の混合層であり、
    　前記第１の有機化合物は、強塩基性を有し、
    　前記第２の有機化合物は、電子輸送性を有し、
    　前記電子注入層は、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲におけるいずれかの波長に対する常光屈折率が１．５０以上１．７５未満である、発光デバイス。
  2. 　陽極および陰極の間に有機化合物層を有し、
    　前記有機化合物層は、発光層および電子注入層を少なくとも有し、
    　前記発光層は、発光物質を有し、
    　前記電子注入層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の混合層であり、
    　前記第１の有機化合物は、強塩基性を有し、
    　前記第２の有機化合物は、電子輸送性を有し、
    　前記第１の有機化合物の４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率と、前記第２の有機化合物の４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率と、を足して２で割った数値が１．５０以上１．７５未満である、発光デバイス。
  3. 　陽極および陰極の間に有機化合物層を有し、
    　前記有機化合物層は、発光層および電子注入層を少なくとも有し、
    　前記発光層は、発光物質を有し、
    　前記電子注入層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の混合層であり、
    　前記第１の有機化合物は、強塩基性を有し、
    　前記第２の有機化合物は、電子輸送性を有し、
    　前記第１の有機化合物は、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率が１．５０以上１．８０未満であり、
    　前記第２の有機化合物は、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率が１．５０以上１．７５未満である、発光デバイス。
  4. 　陽極および陰極の間に有機化合物層を有し、
    　前記有機化合物層は、発光層および電子注入層を少なくとも有し、
    　前記発光層は、発光物質を有し、
    　前記電子注入層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の混合層であり、
    　前記第１の有機化合物は、グアニジン骨格を有し、
    　前記第２の有機化合物は、電子輸送性を有し、
    　前記電子注入層は、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲におけるいずれかの波長に対する常光屈折率が１．５０以上１．７５未満である、発光デバイス。
  5. 　陽極および陰極の間に有機化合物層を有し、
    　前記有機化合物層は、発光層および電子注入層を少なくとも有し、
    　前記発光層は、発光物質を有し、
    　前記電子注入層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の混合層であり、
    　前記第１の有機化合物は、グアニジン骨格を有し、
    　前記第２の有機化合物は、電子輸送性を有し、
    　前記第１の有機化合物の４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率と、前記第２の有機化合物の４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率と、を足して２で割った数値が１．５０以上１．７５未満である、発光デバイス。
  6. 　陽極および陰極の間に有機化合物層を有し、
    　前記有機化合物層は、発光層および電子注入層を少なくとも有し、
    　前記発光層は、発光物質を有し、
    　前記電子注入層は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の混合層であり、
    　前記第１の有機化合物は、グアニジン骨格を有し、
    　前記第２の有機化合物は、電子輸送性を有し、
    　前記第１の有機化合物は、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率が１．５０以上１．８０未満であり、
    　前記第２の有機化合物は、４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の範囲のいずれかの波長に対する常光屈折率が１．５０以上１．７５未満である、発光デバイス。
  7. 　請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
    　前記第１の有機化合物は、グアニジン骨格を有する、発光デバイス。
  8. 　請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
    　前記第１の有機化合物は、１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２Ｈ−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン骨格を有する、発光デバイス。
  9. 　請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
    　前記第１の有機化合物は、酸解離定数ｐＫａが８以上の強塩基性を示す、発光デバイス。
  10. 　請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
    　前記第１の有機化合物は、電子輸送性の骨格を有さない、発光デバイス。
  11. 　請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
    　前記第１の有機化合物の分子内の総炭素数に対するｓｐ３混成軌道で結合を形成している総炭素数の割合が、１０％以上６０％以下である、発光デバイス。
  12. 　請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
    　前記第２の有機化合物の分子内の総炭素数に対するｓｐ３混成軌道で結合を形成している総炭素数の割合が、１０％以上６０％以下である、発光デバイス。
  13. 　請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
    　前記第２の有機化合物の１Ｈ−ＮＭＲ測定結果における、４ｐｐｍ未満のシグナルの積分値は、４ｐｐｍ以上のシグナルの積分値より大きい、発光デバイス。
PCT/IB2023/062966 2022-12-27 2023-12-20 発光デバイス WO2024141864A1 (ja)

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