(57)【要約】【課題】有機金属錯体が溶解した組成物、並びに組成物を用いた発光素子の作製方法を提供することを目的とする。また、有機金属錯体が溶解した組成物を用いて作製した発光素子、発光装置、電子機器を提供することを目的とする。【解決手段】ピラジン骨格を有する配位子が第９族原子あるいは第１０族原子に結合した有機金属錯体と、溶媒とを有する組成物を提供する。この組成物を用いて発光素子を作製することにより、工業化に適した発光素子の作製方法を実現することができる。また、この組成物を用いることにより、発光効率の高い発光素子、消費電力が低い発光装置および電子機器を得ることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極間に、
一般式（Ｇ３）で表される構造を有する有機金属錯体（ただし、式（Ｃ７）および（Ｃ１０）で表される有機金属錯体を除く）と、高分子化合物と、を含む層を有することを特徴とする発光素子。
【化１】
2014027292.tif 000037
（式中、Ｒ１はアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ２はアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ３は水素、またはアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ４〜Ｒ７は、それぞれ、アルキル基、またはハロゲン、またはハロアルキル基を表す。また、Ｍは中心金属であり、第９族元素、または第１０族元素のいずれかを表す。）
【化２】
2014027292.tif 000038
【請求項２】
一対の電極間に、
一般式（Ｇ４）で表される有機金属錯体（ただし、式（Ｃ７）および（Ｃ１０）で表される有機金属錯体を除く）と、高分子化合物と、を含む層を有することを特徴とする発光素子。
【化３】
2014027292.tif 000039
（式中、Ｒ１はアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ２はアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ３は水素、またはアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ４〜Ｒ７は、それぞれ、アルキル基、またはハロゲン、またはハロアルキル基を表す。また、Ｍは中心金属であり、第９族元素、または第１０族元素のいずれかを表す。また、Ｌはモノアニオン性の配位子である。また、前記Ｍが第９族元素の場合ｎ＝２であり、前記Ｍが第１０族元素の場合ｎ＝１である。）
【化４】
2014027292.tif 000040
【請求項３】
請求項２において、
前記Ｌは、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、カルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、フェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、２つの配位元素がいずれも窒素であるモノアニオン性の二座キレート配位子のいずれかであることを特徴とする発光素子。
【請求項４】
請求項２において、
前記Ｌは、下記構造式（Ｌ１）〜（Ｌ８）で表されるモノアニオン性の配位子のいずれかであることを特徴とする発光素子。
【化５】
2014027292.tif 000041
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記Ｒ３は、水素であることを特徴とする発光素子。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
前記Ｒ１は、置換または無置換のフェニル基であることを特徴とする発光素子。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記Ｒ２は、置換または無置換のフェニル基であることを特徴とする発光素子。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
前記Ｍは、イリジウムまたは白金であることを特徴とする発光素子。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、
前記有機金属錯体と前記高分子化合物とを含む層は、低分子化合物を含む層と接していることを特徴とする発光素子。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の発光素子と、前記発光素子の発光を制御する制御手段とを有する発光装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の発光素子を有する照明装置。
【請求項１２】
表示部を有し、
前記表示部は、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の発光素子と前記発光素子の発光を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機金属錯体を有する組成物に関する。また、エレクトロルミネッセンスを
用いた発光素子、発光装置、電子機器および発光素子の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機化合物は、光を吸収することで励起状態となる。そして、この励起状態を経由する
ことにより、種々の反応（光化学反応）を起こす場合や発光（ルミネッセンス）を生じる
場合があり、様々な応用がなされている。
【０００３】
光化学反応の一例として、一重項酸素の不飽和有機分子との反応（酸素付加）がある（
例えば、非特許文献１参照）。酸素分子は基底状態が三重項状態であるため、一重項状態
の酸素（一重項酸素）は直接の光励起では生成しない。しかしながら、他の三重項励起分
子の存在下においては一重項酸素が生成し、酸素付加反応に至ることができる。この時、
三重項励起分子となりうる化合物は、光増感剤と呼ばれる。
【０００４】
このように、一重項酸素を生成するためには、光励起により三重項励起分子となりうる
光増感剤が必要である。しかしながら、通常の有機化合物は基底状態が一重項状態である
ため、三重項励起状態への光励起は禁制遷移となり、三重項励起分子は生じにくい。した
がって、このような光増感剤としては、一重項励起状態から三重項励起状態への項間交差
を起こしやすい化合物（あるいは、直接三重項励起状態へ光励起されるという禁制遷移を
許容する化合物）が求められている。言い換えれば、そのような化合物は光増感剤として
の利用が可能であり、有益と言える。
【０００５】
また、そのような化合物は、しばしば燐光を放出することがある。燐光とは多重度の異
なるエネルギー間の遷移によって生じる発光のことであり、通常の有機化合物では三重項
励起状態から一重項基底状態へ戻る際に生じる発光のことをさす（これに対し、一重項励
起状態から一重項基底状態へ戻る際の発光は、蛍光と呼ばれる）。燐光を放出できる化合
物、すなわち三重項励起状態を発光に変換できる化合物（以下、燐光性化合物と称す）の
応用分野としては、有機化合物を発光物質とする発光素子が挙げられる。
【０００６】
この発光素子の構成は、電極間に発光物質である有機化合物を含む発光層を設けただけ
の単純な構造であり、薄型軽量・高速応答性・直流低電圧駆動などの特性から、次世代の
フラットパネルディスプレイ素子として注目されている。また、この発光素子を用いたデ
ィスプレイは、コントラストや画質に優れ、視野角が広いという特徴も有している。
【０００７】
有機化合物を発光物質とする発光素子の発光機構は、キャリア注入型である。すなわち
、電極間に発光層を挟んで電圧を印加することにより、電極から注入された電子およびホ
ールが再結合して発光物質が励起状態となり、その励起状態が基底状態に戻る際に発光す
る。そして、励起状態の種類としては、先に述べた光励起の場合と同様、一重項励起状態
（Ｓ＊）と三重項励起状態（Ｔ＊）が可能である。また、発光素子におけるその統計的な
生成比率は、Ｓ＊：Ｔ＊＝１：３であると考えられている。
【０００８】
一重項励起状態を発光に変換する化合物（以下、蛍光性化合物と称す）は室温において
、三重項励起状態からの発光（燐光）は観測されず、一重項励起状態からの発光（蛍光）
のみが観測される。したがって、蛍光性化合物を用いた発光素子における内部量子効率（
注入したキャリアに対して発生するフォトンの割合）の理論的限界は、Ｓ＊：Ｔ＊＝１：
３であることを根拠に２５％とされている。
【０００９】
一方、上述した燐光性化合物を用いれば、内部量子効率は７５〜１００％にまで理論上
は可能となる。つまり、蛍光性化合物に比べて３〜４倍の発光効率が可能となる。このよ
うな理由から、高効率な発光素子を実現するために、燐光性化合物を用いた発光素子の開
発が近年盛んに行われている（例えば、非特許文献２参照）。特に、燐光性化合物として
は、その燐光量子収率の高さゆえに、イリジウム等を中心金属とする有機金属錯体が注目
されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】井上晴夫、外３名、基礎化学コース  光化学Ｉ（丸善株式会社）、Ｐ１０６−１１０
【非特許文献２】チハヤ  アダチ、外５名、アプライド  フィジクス  レターズ、Ｖｏｌ．７８、Ｎｏ．１１、１６２２−１６２４（２００１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
非特許文献２で開示されているような有機金属錯体は、項間交差を起こしやすいため光
増感剤としての利用などが期待できる。また、三重項励起状態からの発光（燐光）を生じ
やすいため、発光素子へ応用することにより、高効率な発光素子が期待される。しかしな
がら、このような有機金属錯体の種類はまだ少ないのが現状である。
【００１２】
また、非特許文献２に記載されているような有機金属錯体は、一般に真空蒸着法により
成膜され、発光素子に用いられている。しかしながら、真空蒸着法は、材料利用効率が低
いことや基板サイズが限られるなどの問題点を有している。よって、発光素子を製品化し
、大量に生産することを考慮した場合、真空蒸着法以外の成膜方法を用いることが検討さ
れている。
【００１３】
大型基板に有機化合物の膜を成膜する方法として、インクジェット法やスピンコート法
などが提案されている。このような成膜には、有機化合物を溶媒に溶かした溶液が用いら
れている。
【００１４】
しかしながら、上述した有機金属錯体は溶解性が低く、インクジェット法やスピンコー
ト法を用いて成膜するのに十分な濃度の溶液を得ることができなかった。
【００１５】
よって、本発明は、有機金属錯体が溶解した組成物、並びに組成物を用いた発光素子の
作製方法を提供することを目的とする。
【００１６】
また、有機金属錯体が溶解した組成物を用いて作製した発光素子、発光装置、電子機器
を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者らは、ピラジン骨格を有する有機金属錯体は、溶媒への溶解性が高いことを見
いだした。
【００１８】
よって、本発明の一は、ピラジン骨格を有する配位子が第９族原子あるいは第１０族原
子に結合した有機金属錯体と、溶媒とを有する組成物である。
【００１９】
また、本発明の一は、一般式（Ｇ１）で表される構造を有する有機金属錯体と、溶媒と
を有する組成物である。
【００２０】
【化１】
2014027292.tif 000002
【００２１】
（式中、Ａｒはアリーレン基を表す。また、Ｒ１は水素、またはアルキル基、またはアリ
ール基のいずれかを表す。また、Ｒ２はアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す
。また、Ｒ３は水素、またはアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｍ
は中心金属であり、第９族元素、または第１０族元素のいずれかを表す。）
【００２２】
また、本発明の一は、一般式（Ｇ２）で表される有機金属錯体と、溶媒とを有する組成
物である。
【００２３】
【化２】
2014027292.tif 000003
【００２４】
（式中、Ａｒはアリーレン基を表す。また、Ｒ１は水素、またはアルキル基、またはアリ
ール基のいずれかを表す。また、Ｒ２はアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す
。また、Ｒ３は水素、またはアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｍ
は中心金属であり、第９族元素、または第１０族元素のいずれかを表す。また、Ｌはモノ
アニオン性の配位子である。また、Ｍが第９族元素の場合ｎ＝２であり、Ｍが第１０族元
素の場合ｎ＝１である。）
【００２５】
上記構成において、溶媒への溶解性の点から、Ｒ１は、アルキル基、またはアリール基
であることが好ましい。
【００２６】
また、本発明の一は、一般式（Ｇ３）で表される構造を有する有機金属錯体と、溶媒と
を有する組成物である。
【００２７】
【化３】
2014027292.tif 000004
【００２８】
（式中、Ａｒはアリーレン基を表す。また、Ｒ１はアルキル基、またはアリール基のいず
れかを表す。また、Ｒ２はアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ３
は水素、またはアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ４〜Ｒ７は、
それぞれ、アルキル基、またはハロゲン、またはハロアルキル基を表す。また、Ｍは中心
金属であり、第９族元素、または第１０族元素のいずれかを表す。）
【００２９】
また、本発明の一は、一般式（Ｇ４）で表される有機金属錯体と、溶媒とを有する組成
物である。
【００３０】
【化４】
2014027292.tif 000005
【００３１】
（式中、Ａｒはアリーレン基を表す。また、Ｒ１はアルキル基、またはアリール基のいず
れかを表す。また、Ｒ２はアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ３
は水素、またはアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ４〜Ｒ７は、
それぞれ、アルキル基、またはハロゲン、またはハロアルキル基を表す。また、Ｍは中心
金属であり、第９族元素、または第１０族元素のいずれかを表す。また、Ｌはモノアニオ
ン性の配位子である。また、Ｍが第９族元素の場合ｎ＝２であり、Ｍが第１０族元素の場
合ｎ＝１である。）
【００３２】
上記構成において、溶媒への溶解性を考慮すると、Ｌは下記構造式（Ｌ１）〜（Ｌ８）
で表されるモノアニオン性の配位子のいずれかであることが好ましい。
【００３３】
【化５】
2014027292.tif 000006
【００３４】
また、上記構成において、合成しやすさの点から、Ｒ３は水素であることが好ましい。
【００３５】
また、上記構成において、発光効率の点から、中心金属Ｍは、イリジウムまたは白金で
あることが好ましい。
【００３６】
なお、上記組成物を発光素子の作製に用いることを考慮した場合、有機金属錯体は、溶
媒に、０．６ｇ／Ｌ以上の濃度で溶解しているが好ましい。より好ましくは、０．９ｇ／
Ｌ以上の濃度で溶解していることが望ましい。
【００３７】
また、上記構成において、溶媒としては種々の溶媒を用いることができるが、上記有機
金属錯体は、芳香環を有さない有機溶媒にも溶解することが特徴である。特に、エーテル
やアルコールに溶解することが特徴である。
【００３８】
また、上記組成物を発光素子の作製に用いることを考慮した場合、成膜するために溶媒
を除去する必要があるため、溶媒は、沸点が５０℃以上２００℃以下の有機溶媒であるこ
とが好ましい。
【００３９】
また、上記構成において、さらに有機半導体材料を含んでいてもよい。
【００４０】
また、上記構成において、さらにバインダーを含んでいてもよい。
【００４１】
また、上記組成物を用いて作製した発光素子も本発明に含まれる。すなわち、本発明の
一は、一対の電極間に、一般式（Ｇ１）で表される構造を有する有機金属錯体と、高分子
化合物とを含む層を有する発光素子である。
【００４２】
【化６】
2014027292.tif 000007
【００４３】
（式中、Ａｒはアリーレン基を表す。また、Ｒ１は水素、またはアルキル基、またはアリ
ール基のいずれかを表す。また、Ｒ２はアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す
。また、Ｒ３は水素、またはアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｍ
は中心金属であり、第９族元素、または第１０族元素のいずれかを表す。）
【００４４】
また、本発明の一は、一対の電極間に、一般式（Ｇ２）で表される有機金属錯体と、高
分子化合物とを含む層を有する発光素子である。
【００４５】
【化７】
2014027292.tif 000008
【００４６】
（式中、Ａｒはアリーレン基を表す。また、Ｒ１は水素、またはアルキル基、またはアリ
ール基のいずれかを表す。また、Ｒ２はアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す
。また、Ｒ３は水素、またはアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｍ
は中心金属であり、第９族元素、または第１０族元素のいずれかを表す。また、Ｌはモノ
アニオン性の配位子である。また、Ｍが第９族元素の場合ｎ＝２であり、Ｍが第１０族元
素の場合ｎ＝１である。）
【００４７】
上記構成において、Ｒ１は、アルキル基、またはアリール基であることを特徴とする。
【００４８】
また、本発明の一は、一対の電極間に、一般式（Ｇ３）で表される構造を有する有機金
属錯体と、高分子化合物とを含む層を有する発光素子である。
【００４９】
【化８】
2014027292.tif 000009
【００５０】
（式中、Ａｒはアリーレン基を表す。また、Ｒ１はアルキル基、またはアリール基のいず
れかを表す。また、Ｒ２はアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ３
は水素、またはアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ４〜Ｒ７は、
それぞれ、アルキル基、またはハロゲン、またはハロアルキル基を表す。また、Ｍは中心
金属であり、第９族元素、または第１０族元素のいずれかを表す。）
【００５１】
また、本発明の一は、一対の電極間に、一般式（Ｇ４）で表される有機金属錯体と、高
分子化合物とを含む層を有する発光素子である。
【００５２】
【化９】
2014027292.tif 000010
【００５３】
（式中、Ａｒはアリーレン基を表す。また、Ｒ１はアルキル基、またはアリール基のいず
れかを表す。また、Ｒ２はアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ３
は水素、またはアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ４〜Ｒ７は、
それぞれ、アルキル基、またはハロゲン、またはハロアルキル基を表す。また、Ｍは中心
金属であり、第９族元素、または第１０族元素のいずれかを表す。また、Ｌはモノアニオ
ン性の配位子である。また、Ｍが第９族元素の場合ｎ＝２であり、Ｍが第１０族元素の場
合ｎ＝１である。）
【００５４】
上記構成において、Ｌは下記構造式（Ｌ１）〜（Ｌ８）で表されるモノアニオン性の配
位子のいずれかであることが好ましい。
【００５５】
【化１０】
2014027292.tif 000011
【００５６】
また、上記構成において、合成しやすさの点から、Ｒ３は水素であることが好ましい。
【００５７】
また、上記構成において、発光効率の点から、Ｍは、イリジウムまたは白金であること
が好ましい。
【００５８】
また、上記構成において、高分子化合物は、有機半導体材料であることを特徴とする。
【００５９】
また、上記構成において、高分子化合物は、バインダーであることを特徴とする。また
、有機金属錯体と、高分子化合物とを含む層は、さらに有機半導体材料を含むことを特徴
とする。
【００６０】
上記構成において、有機金属錯体と、高分子化合物とを含む層は、発光層であることが
好ましい。
【００６１】
また、発光層と接する正孔輸送層は、低分子化合物を含むことを特徴とする。また、発
光層と接する電子輸送層は、低分子化合物を含むことを特徴とする。
【００６２】
また、本発明の発光装置は、上記の発光素子を有することを特徴とする。またさらに、
発光素子の発光を制御する制御手段を有することを特徴とする。なお、本明細書中におけ
る発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を含
む。また、パネルにコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃ
ｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）テー
プもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジ
ュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュールを含む。ま
た本明細書中における発光装置は、発光素子に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含むものとする。
【００６３】
また、本発明の発光素子を表示部に用いた電子機器も本発明の範疇に含めるものとする
。したがって、本発明の電子機器は、表示部を有し、表示部は、上述した発光素子と発光
素子の発光を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００６４】
また、上記組成物を用いた発光素子の作製方法も本発明に含めるものとする。よって、
本発明の一は、第１の電極を形成する第１の工程と、上記組成物を塗布し、溶媒を除去す
る第２の工程と、第２の電極を形成する第３の工程と、を有することを特徴とする発光素
子の作製方法である。
【００６５】
また、本発明の一は、第１の電極を形成する第１の工程と、蒸着法により、有機化合物
を含む層を形成する第２の工程と、上記組成物を塗布し、溶媒を除去する第３の工程と、
第２の電極を形成する第４の工程と、を有することを特徴とする発光素子の作製方法であ
る。
【００６６】
また、本発明の一は、第１の電極を形成する第１の工程と、上記組成物を塗布し、溶媒
を除去する第２の工程と、蒸着法により、有機化合物を含む層を形成する第３の工程と、
第２の電極を形成する第４の工程と、を有することを特徴とする発光素子の作製方法であ
る。
【発明の効果】
【００６７】
本発明の組成物は、有機金属錯体が溶解しており、発光素子の作製に好適に用いること
ができる。
【００６８】
また、本発明の組成物を用いて発光素子を作製することにより、工業化に適した発光素
子の作製方法を実現することができる。
【００６９】
また、本発明の組成物を用いた作製された発光素子は、高い発光効率を実現することが
できる。
【００７０】
また、本発明の発光装置および電子機器は、高い発光効率を実現できる発光素子を有し
ているため、消費電力が低い。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の発光素子を説明する図。
【図２】本発明の発光素子を説明する図。
【図３】本発明の発光素子を説明する図。
【図４】本発明の発光装置を説明する図。
【図５】本発明の発光装置を説明する図。
【図６】本発明の電子機器を説明する図。
【図７】本発明の電子機器を説明する図。
【図８】本発明の照明装置を説明する図。
【図９】本発明の照明装置を説明する図。
【図１０】実施例２の発光素子の電流密度―輝度特性を示す図。
【図１１】実施例２の発光素子の電圧―輝度特性を示す図。
【図１２】実施例２の発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。
【図１３】実施例２の発光素子の発光スペクトルを示す図。
【図１４】実施例３の発光素子の電流密度―輝度特性を示す図。
【図１５】実施例３の発光素子の電圧―輝度特性を示す図。
【図１６】実施例３の発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。
【図１７】実施例３の発光素子の発光スペクトルを示す図。
【図１８】実施例４の発光素子の電流密度―輝度特性を示す図。
【図１９】実施例４の発光素子の電圧―輝度特性を示す図。
【図２０】実施例４の発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。
【図２１】実施例４の発光素子の発光スペクトルを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００７２】
以下、本発明の実施の態様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が可能である。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。
【００７３】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の組成物について説明する。
【００７４】
本発明の組成物は、ピラジン骨格を有する有機金属錯体を含む。ピラジン骨格を有する
有機金属錯体は溶媒への溶解性が高く、有機金属錯体を含む層を成膜するのに適した濃度
に調整することが可能である。
【００７５】
ピラジン骨格を有する有機金属錯体は、ピラジン骨格を有する配位子が、第９族原子（
Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ）あるいは第１０族原子（Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ）に結合していることが好
ましい。つまり、中心金属が第９族元素あるいは第１０族元素であることが好ましい。ピ
ラジン骨格を有する配位子が第９族原子あるいは第１０族原子に結合していることにより
、高い発光効率を実現することができる。
【００７６】
ピラジン骨格を有する有機金属錯体として種々のものが挙げられるが、配位子が２−ア
リールピラジン誘導体である場合、その配位子は中心金属に対してシクロメタル化するこ
とができる。そしてシクロメタル化錯体は、高い燐光量子収率が可能である。したがって
配位子は、２−アリールピラジン誘導体であることが好ましい。よって、一般式（Ｇ１）
で表される構造を有する有機金属錯体であることが好ましい。
【００７７】
【化１１】
2014027292.tif 000012
【００７８】
（式中、Ａｒはアリーレン基を表す。また、Ｒ１は水素、またはアルキル基、またはアリ
ール基のいずれかを表す。また、Ｒ２はアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す
。また、Ｒ３は水素、またはアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｍ
は中心金属であり、第９族元素、または第１０族元素のいずれかを表す。）
【００７９】
また、一般式（Ｇ１）で表される構造を有する有機金属錯体のうち、ピラジン誘導体以
外の配位子Ｌも有する混合配位子型の有機金属錯体であることが好ましい。これは、合成
上容易なためである。また、溶媒に対する溶解性の点からも、モノアニオン性の配位子Ｌ
を有する有機金属錯体であることが好ましい。よって、一般式（Ｇ２）で表される有機金
属錯体であることが好ましい。
【００８０】
【化１２】
2014027292.tif 000013
【００８１】
（式中、Ａｒはアリーレン基を表す。また、Ｒ１は水素、またはアルキル基、またはアリ
ール基のいずれかを表す。また、Ｒ２はアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す
。また、Ｒ３は水素、またはアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｍ
は中心金属であり、第９族元素、または第１０族元素のいずれかを表す。また、Ｌはモノ
アニオン性の配位子である。また、Ｍが第９族元素の場合ｎ＝２であり、Ｍが第１０族元
素の場合ｎ＝１である。）
【００８２】
本発明者らは、一般式（Ｇ１）で表される構造を有する有機金属錯体および一般式（Ｇ
２）で表される有機金属錯体において、Ｒ１がアルキル基、またはアリール基である場合
に、特に、溶媒に対する溶解性が高くなることを見いだした。よって、一般式（Ｇ１）で
表される構造を有する有機金属錯体および一般式（Ｇ２）で表される有機金属錯体におい
て、Ｒ１は、アルキル基、またはアリール基であることが好ましい。
【００８３】
また、２−アリールピラジン誘導体の一種である２−フェニルピラジン誘導体が配位子
である場合、その配位子は中心金属に対してオルトメタル化することができる（オルトメ
タル化は、シクロメタル化の一種である）。そしてこのように、２−フェニルピラジンが
オルトメタル化したオルトメタル錯体は、特に高い燐光量子収率が達成できることを本発
明者らは見出した。したがって、配位子が２−フェニルピラジン誘導体である有機金属錯
体であることが好ましい。よって、一般式（Ｇ３）で表される構造を有する有機金属錯体
であることが好ましい。
【００８４】
【化１３】
2014027292.tif 000014
【００８５】
（式中、Ａｒはアリーレン基を表す。また、Ｒ１はアルキル基、またはアリール基のいず
れかを表す。また、Ｒ２はアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ３
は水素、またはアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ４〜Ｒ７は、
それぞれ、アルキル基、またはハロゲン、またはハロアルキル基を表す。また、Ｍは中心
金属であり、第９族元素、または第１０族元素のいずれかを表す。）
【００８６】
また、一般式（Ｇ３）で表される構造を有する有機金属錯体のうち、ピラジン誘導体以
外の配位子Ｌも有する混合配位子型の有機金属錯体であることが好ましい。これは、合成
上容易なためである。また、溶媒に対する溶解性の点からも、モノアニオン性の配位子Ｌ
を有する有機金属錯体であることが好ましい。よって、一般式（Ｇ４）で表される有機金
属錯体であることが好ましい。
【００８７】
【化１４】
2014027292.tif 000015
【００８８】
（式中、Ａｒはアリーレン基を表す。また、Ｒ１はアルキル基、またはアリール基のいず
れかを表す。また、Ｒ２はアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ３
は水素、またはアルキル基、またはアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ４〜Ｒ７は、
それぞれ、アルキル基、またはハロゲン、またはハロアルキル基を表す。また、Ｍは中心
金属であり、第９族元素、または第１０族元素のいずれかを表す。また、Ｌはモノアニオ
ン性の配位子である。また、Ｍが第９族元素の場合ｎ＝２であり、Ｍが第１０族元素の場
合ｎ＝１である。）
【００８９】
アリーレン基Ａｒの具体例としては、置換または無置換の１，２−フェニレン基、１，
２−ナフチレン基、２，３−ナフチレン基、スピロフルオレン−２，３−ジイル基、９，
９−ジメチルフルオレン−２，３−ジイル基のような９，９−ジアルキルフルオレン−２
，３−ジイル基等を適用することができる。特に、アリーレン基Ａｒを、置換または無置
換の１，２−フェニレン基とすることで、分子量の増大による蒸発温度の上昇を抑制でき
るため、有機金属錯体を昇華精製等の目的で蒸発させる際には有効となる。該１，２−フ
ェニレン基が置換基を有する場合、その置換基としてより具体的には、メチル基、エチル
基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等のアルキル基や、メトキシ基、エトキシ基、
イソプロポキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等のアルコキシ基や、フェニル基、４−ビフェ
ニリル基等のアリール基や、フルオロ基等のハロゲン基や、トリフルオロメチル基が挙げ
られる。なお、アリーレン基Ａｒの具体例の中でも特に好ましくは、無置換の１，２−フ
ェニレン基である。
【００９０】
また、上述した構成において、アルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピ
ル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基、ペンチル基などを挙げることができる。
なお、上述の有機金属錯体において、溶媒への溶解性を考慮すると、炭素数５以上のアル
キル基であることが好ましい。しかしながら、上述の有機金属錯体は、炭素数４以下のア
ルキル基であっても溶解性が高いという特徴を有している。つまり、上述の有機金属錯体
において、アルキル基が、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等
の炭素数４以下のアルキル基であるということも本発明の組成物の特徴の一つである。
【００９１】
また、上述した構成において、ハロゲン基としてはフルオロ基、クロロ基などが挙げら
れ、化学的安定性の観点からはフルオロ基が好ましい。また、ハロアルキル基としては、
トリフルオロメチル基が好ましい。
【００９２】
また、上述した構成において、アリール基としては、置換または無置換のフェニル基、
１−ナフチル基、２−ナフチル基、スピロフルオレン−２−イル基、９，９−ジメチルフ
ルオレン−２−イル基のような９，９−ジアルキルフルオレン−２−イル基等を挙げるこ
とができる。なお、溶媒への溶解性を考慮した場合、炭素数６〜２５のアリール基である
ことが好ましい。上記のアリール基が置換基を有する場合、その置換基としては、メチル
基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等のアルキル基や、メトキシ基、エ
トキシ基、イソプロポキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等のアルコキシ基や、フェニル基、
４−ビフェニリル基等のアリール基や、フルオロ基等のハロゲン基や、トリフルオロメチ
ル基が挙げられる。
【００９３】
一般式（Ｇ２）および一般式（Ｇ４）において、モノアニオン性の配位子Ｌは、ベータ
ジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、またはカルボキシル基を有
するモノアニオン性の二座キレート配位子、またはフェノール性水酸基を有するモノアニ
オン性の二座キレート配位子、または２つの配位元素がいずれも窒素であるモノアニオン
性の二座キレート配位子のいずれかである場合、配位能力が高く好ましい。溶媒に対する
溶解性の点からも好ましい。
【００９４】
より具体的には、以下の構造式（Ｌ１）〜（Ｌ８）に示すモノアニオン性の配位子が挙
げられる。なお、これらに限定されることはない。
【００９５】
【化１５】
2014027292.tif 000016
【００９６】
また、一般式（Ｇ１）〜一般式（Ｇ４）において、合成のしやすさの点から、Ｒ３は水
素であることが好ましい。Ｒ３が水素の場合、配位子の立体障害が小さくなるため金属イ
オンに結合しやすく、合成の収率の観点で好ましい。
【００９７】
また、上述の有機金属錯体の中心金属Ｍとしては、重原子効果の観点からイリジウムま
たは白金が好ましい。特にイリジウムの場合は、顕著な重原子効果が得られるために非常
に高効率である上に、化学的にも安定であるため好ましい。
【００９８】
上述した有機金属錯体としては、具体的に、以下の構造式（１）〜（４９）で表される
有機金属錯体が挙げられる。なお、本発明はこれに限定されない。
【００９９】
【化１６】
2014027292.tif 000017
【０１００】
【化１７】
2014027292.tif 000018
【０１０１】
【化１８】
2014027292.tif 000019
【０１０２】
【化１９】
2014027292.tif 000020
【０１０３】
【化２０】
2014027292.tif 000021
【０１０４】
【化２１】
2014027292.tif 000022
【０１０５】
【化２２】
2014027292.tif 000023
【０１０６】
【化２３】
2014027292.tif 000024
【０１０７】
【化２４】
2014027292.tif 000025
【０１０８】
【化２５】
2014027292.tif 000026
【０１０９】
【化２６】
2014027292.tif 000027
【０１１０】
【化２７】
2014027292.tif 000028
【０１１１】
【化２８】
2014027292.tif 000029
【０１１２】
【化２９】
2014027292.tif 000030
【０１１３】
また、本発明の組成物において、上述した有機金属錯体を溶解させることができる溶媒
としては種々の溶媒を用いることができる。例えば、トルエン、メトキシベンゼン（アニ
ソール）のような芳香環（例えばベンゼン環）を有する溶媒に溶解させることが出来る。
また、上述した有機金属錯体は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジメチルホルムア
ミド（ＤＭＦ）、クロロホルムなど芳香環を有さない有機溶媒に対しても溶解することが
可能である。
【０１１４】
また特に、上述した有機金属錯体は、ジエチルエーテル、ジオキサンなどのエーテルや、
メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、２−メトキシエタノール、２
−エトキシエタノールなどのアルコールに対しても溶解することが可能である。アルコー
ルを溶媒として用いた組成物は、発光素子の作製に用いた場合、発光素子のＥＬ層を積層
することが可能となる点で、大きな効果を有する。つまり蒸着法などを用いて形成された
有機化合物を含む層上に、アルコールを溶媒として用いた組成物を利用して、さらに層を
形成することができる。
【０１１５】
なお、上記組成物を発光素子の作製の膜の形成に用いることを考慮した場合、有機金属
錯体は、溶媒に対して、０．６ｇ／Ｌ以上の濃度で溶解しているが好ましい。より好まし
くは、０．９ｇ／Ｌ以上の濃度で溶解していることが望ましい。
【０１１６】
また、上記組成物を発光素子の作製などの膜の形成に用いることを考慮した場合、膜を
形成するために溶媒を除去する必要があるため、溶媒は、沸点が５０℃以上２００℃以下
の有機溶媒であることが好ましい。
【０１１７】
また、本実施の形態で示す組成物を発光素子の作製に用いることを考慮した場合、さら
に有機半導体材料を含むことが好ましい。有機半導体材料としては、常温で、固体状態で
ある芳香族化合物、もしくはヘテロ芳香族化合物が挙げられる。特に、有機半導体材料と
しては、低分子化合物や高分子化合物を用いることができるが、成膜した膜の膜質の点か
ら、特に高分子化合物であることが好ましい。また、低分子化合物を用いる場合には、溶
媒への溶解性を高める置換基を有している低分子化合物（中分子化合物と呼んでもよい）
を用いることが好ましい。
【０１１８】
また、成膜した膜の性質を向上させるために、さらにバインダーを含んでいてもよい。
バインダーとしては、電気的に不活性な高分子化合物を用いることが好ましい。具体的に
は、ポリメチルメタクリレート（略称：ＰＭＭＡ）や、ポリイミドなどを用いることがで
きる。
【０１１９】
本実施の形態で示した組成物は、有機金属錯体が溶解しており、発光素子の作製に好適
に用いることができる。特に、有機金属錯体を含む膜を成膜するのに十分な濃度で、有機
金属錯体が溶解しているため、発光素子の作製に好適に用いることができる。
【０１２０】
また、本実施の形態で示した組成物は、高効率の発光が可能なピラジン骨格を有する有
機金属錯体を含んでおり、特性に優れた発光素子の作製に適した組成物である。
【０１２１】
また、発光素子を作製する際に、溶媒としてアルコールを用いた組成物を用いた場合、
発光素子のＥＬ層を積層することが可能となる。つまり蒸着法などを用いて形成された有
機化合物を含む層上に、アルコールを溶媒として用いた組成物を利用して、さらに層を形
成することができる。よって、特性に優れた発光素子を作製することができる。
【０１２２】
（実施の形態２）
本発明の組成物を用いた発光素子および発光素子の作製方法の一態様について図１を用
いて以下に説明する。
【０１２３】
なお、本明細書中において、複合とは、単に２つの材料を混合させるだけでなく、複数
の材料を混合することによって材料間での電荷の授受が行われ得る状態になることを言う
。
【０１２４】
本発明の発光素子は、一対の電極間に複数の層を有している。当該複数の層は、キャリ
ア注入性の高い物質やキャリア輸送性の高い物質からなる層を積層することによって作製
される。これらの層は、電極から離れたところに発光領域が形成されるように積層されて
いる。すなわち、電極から離れた部位でキャリアの再結合が行われるように積層されたも
のである。
【０１２５】
図１において、基板１００は発光素子の支持体として用いられる。基板１００としては
、例えばガラス、またはプラスチックなどを用いることができる。なお、発光素子の支持
体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。
【０１２６】
また、本実施の形態において、発光素子は、第１の電極１０１と、第２の電極１０２と
、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間に設けられたＥＬ層１０３とから構成され
ている。なお、本実施の形態では、第１の電極１０１は陽極として機能し、第２の電極１
０２は陰極として機能するものとして、以下説明をする。つまり、第１の電極１０１の電
位の方が、第２の電極１０２の電子よりも高くなるように、第１の電極１０１と第２の電
極１０２に電圧を印加したときに発光が得られるものとして、以下説明をする。
【０１２７】
第１の電極１０１としては、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）、珪素
若しくは酸化珪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（Ｉ
ＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、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。例えば、
酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）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ことができる。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ができる。この他、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（Ｍ
ｏ）、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。
【０１２８】
また、第１の電極１０１と接する層として、後述する複合材料を含む層を用いた場合に
は、第１の電極１０１として、仕事関数の大小に関わらず、様々な金属、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。例えば、アルミニウム（Ａ
ｌ）、銀（Ａｇ）、アルミニウムを含む合金（ＡｌＳｉ）等を用いることができる。また
、仕事関数の小さい材料である、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわ
ちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（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）等のアルカリ土類金属、およびこれらを
含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユーロピウム（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を用いることもできる。アルカリ金属、アルカリ土
類金属、これらを含む合金の膜は、真空蒸着法を用いて形成することができる。また、ア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む合金はスパッタリング法により形成することも
可能である。また、銀ペーストなどをインクジェット法などにより成膜することも可能で
ある。
【０１２９】
ＥＬ層１０３は、層の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質また
は正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性
（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質等を含む層と、本実施の形態で示す発光層と
を適宜組み合わせて構成すればよい。例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸
送層、電子注入層等を適宜組み合わせて構成することができる。各層を構成する材料につ
いて以下に具体的に示す。
【０１３０】
正孔注入層１１１は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質と
しては、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物
、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）
や銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、或いはポリ（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）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳ
Ｓ）等の高分子等によっても正孔注入層を形成することができる。
【０１３１】
また、正孔注入層として、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有させた複
合材料を用いることができる。なお、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有
させたものを用いることにより、電極の仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶこと
ができる。つまり、第１の電極１０１として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数
の小さい材料を用いることができる。アクセプター性物質としては、７，７，８，８−テ
トラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、
クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また
元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体
的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸
化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも
特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい
。
【０１３２】
複合材料に用いる正孔輸送性の高い物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール
誘導体、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の高い物質と
しては、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但
し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。以
下では、複合材料に用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。
【０１３３】
例えば、複合材料に用いることのできる芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ビス
（４−メチルフェニル）（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）等を挙げることができ
る。
【０１３４】
複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、３−［Ｎ−
（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバ
ゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３
−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）
、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］
−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等を挙げることができる。
【０１３５】
また、複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、４，４’−ジ（Ｎ
−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバ
ゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フ
ェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カ
ルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用いることがで
きる。
【０１３６】
また、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ
−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−
ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，
５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９
，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１
０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラ
セン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎ
ｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）
、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］−２−ｔｅｒｔ−ブチル−アントラ
セン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７
−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラ
メチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，
１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェ
ニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタ
フェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン
、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等が挙げられる。
また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、１×１０−
６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４〜４２である芳香族炭化水素を用い
ることがより好ましい。
【０１３７】
なお、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよ
い。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−
ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−
ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。
【０１３８】
また、正孔注入層１１１としては、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマ
ー等）を用いることができる。例えば、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ
）、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛
Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フ
ェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチル
フェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）など
の高分子化合物が挙げられる。また、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポ
リ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／ポリ（スチレンスル
ホン酸）（ＰＡｎｉ／ＰＳＳ）等の酸を添加した高分子化合物を用いることができる。
【０１３９】
また、上述したＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ等の高分子化合
物と、上述したアクセプター性物質を用いて複合材料を形成し、正孔注入層１１１として
用いてもよい。
【０１４０】
正孔輸送層１１２は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質と
しては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェ
ニル（略称：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，
Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、
４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：Ｔ
ＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルア
ミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９
，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］−１，１’−ビフェニル（略
称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は
、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正
孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送性の
高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したも
のとしてもよい。
【０１４１】
また、正孔輸送層１１２として、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰ
Ｄなどの高分子化合物を用いることもできる。
【０１４２】
発光層１１３は、発光性の高い物質を含む層である。実施の形態１で示した組成物を用
いて、発光層１１３を形成することができる。具体的には、実施の形態１で示した組成物
を、インクジェット法またはスピンコート法等を用いて塗布し、その後、溶媒を除去すれ
ばよい。溶媒を除去する方法としては、加熱処理、減圧処理、または減圧下で加熱処理を
行う方法などが挙げられる。
【０１４３】
この時、組成物に含まれる溶媒はアルコールであることが好ましい。理由は以下の通り
である。発光素子に用いるような低分子化合物の多くは、アルコールに溶解しにくいとい
う性質を持つ。したがって、組成物に含まれる溶媒がアルコールである場合、発光層より
も先に形成した層が、蒸着法などを用いて形成された低分子化合物を含む層であっても、
組成物を湿式塗布して発光層を積層することが可能となるのである。
【０１４４】
電子輸送層１１４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。例えば、トリス（８−キ
ノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）
アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）
ベリリウム（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（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリ
ン骨格を有する金属錯体等を用いることができる。また、この他ビス［２−（２−ヒドロ
キシフェニル）ベンズオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２
−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキ
サゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、
金属錯体以外にも、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）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒ
ｔ−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：Ｏ
ＸＤ−７）、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）、バソフェナントロリン（略称：
ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。ここに述
べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正
孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても
構わない。また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上
積層したものとしてもよい。
【０１４５】
また、電子輸送層１１４として、高分子化合物を用いることができる。例えば、ポリ［
（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイ
ル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル
）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）など
を用いることができる。
【０１４６】
また、電子注入層１１５を設けてもよい。電子注入層１１５としては、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）等のようなアル
カリ金属化合物、又はアルカリ土類金属化合物を用いることができる。さらに、電子輸送
性を有する物質とアルカリ金属又はアルカリ土類金属が組み合わされた層も使用できる。
例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたものを用いることができる。なお、
電子注入層として、電子輸送性を有する物質とアルカリ金属又はアルカリ土類金属を組み
合わせた層を用いることは、第２の電極１０２からの電子注入が効率良く起こるためより
好ましい。
【０１４７】
第２の電極１０２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、元素周期表の第１族または第２族に属する元素
、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（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）等のアルカリ土類金属、および
これらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユ−ロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙ
ｂ）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。アルカリ金属、アルカリ土
類金属、これらを含む合金の膜は、真空蒸着法を用いて形成することができる。また、ア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む合金はスパッタリング法により形成することも
可能である。また、銀ペーストなどをインクジェット法などにより成膜することも可能で
ある。
【０１４８】
また、第２の電極１０２と電子輸送層１１４との間に、電子注入層１１５を設けること
により、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、珪素若しくは酸化珪素を含有
した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を第２の電極１０２として用いること
ができる。これら導電性材料は、スパッタリング法やインクジェット法、スピンコート法
等を用いて成膜することが可能である。
【０１４９】
以上のような構成を有する本実施の形態で示した発光素子は、第１の電極１０１と第２
の電極１０２との間に電圧を加えることにより電流が流れる。そして、発光性の高い物質
を含む層である発光層１１３において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。つ
まり発光層１１３に発光領域が形成されるような構成となっている。
【０１５０】
発光は、第１の電極１０１または第２の電極１０２のいずれか一方または両方を通って
外部に取り出される。従って、第１の電極１０１または第２の電極１０２のいずれか一方
または両方は、透光性を有する物質で成る。第１の電極１０１のみが透光性を有する電極
である場合、光は第１の電極１０１を通って基板側から取り出される。また、第２の電極
１０２のみが透光性を有する電極である場合、光は第２の電極１０２を通って基板と逆側
から取り出される。第１の電極１０１および第２の電極１０２がいずれも透光性を有する
電極である場合、光は第１の電極１０１および第２の電極１０２を通って、基板側および
基板側と逆側の両方から取り出される。
【０１５１】
なお、図１では、陽極として機能する第１の電極１０１を基板１００側に設けた構成に
ついて示したが、陰極として機能する第２の電極１０２を基板１００側に設けてもよい。
図２では、基板１００上に、陰極として機能する第２の電極１０２、ＥＬ層１０３、陽極
として機能する第１の電極１０１とが順に積層された構成となっている。ＥＬ層１０３は
、図１に示す構成とは逆の順序に積層されている。
【０１５２】
ＥＬ層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。また各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。乾式法と
しては、真空蒸着法、スパッタリング法などが挙げられる。また、湿式法としては、イン
クジェット法またはスピンコート法などが挙げられる。
【０１５３】
例えば、上述した材料のうち、高分子化合物を用いて湿式法でＥＬ層を形成してもよい
。または、低分子の有機化合物を用いて湿式法で形成することもできる。また、低分子の
有機化合物を用いて真空蒸着法などの乾式法を用いてＥＬ層を形成してもよい。
【０１５４】
ただし、発光層１１３については、実施の形態１で示した組成物を用いて、湿式法にて
形成する。具体的には、実施の形態１で示した組成物を、インクジェット法またはスピン
コート法等を用いて塗布し、その後、溶媒を除去すればよい。溶媒を除去する方法として
は、加熱処理、減圧処理、または減圧下で加熱処理を行う方法などが挙げられる。湿式法
を用いることにより、材料利用効率を向上させることができ、発光素子の製造コストを低
減することができる。
【０１５５】
また、電極についても、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。また、スパッタリング法や真空蒸着法などの
乾式法を用いて形成しても良い。
【０１５６】
なお、本実施の形態で示した発光素子を表示装置に適用し、発光層を塗り分ける場合に
は、発光層は湿式法により形成することが好ましい。発光層をインクジェット法を用いて
形成することにより、大型基板であっても発光層の塗り分けが容易となり、生産性が向上
する。
【０１５７】
以下、具体的な発光素子の形成方法を示す。
【０１５８】
例えば、図１に示した構成において、第１の電極１０１を乾式法であるスパッタリング
法、正孔注入層１１１を湿式法であるインクジェット法やスピンコート法、正孔輸送層１
１２を乾式法である真空蒸着法、発光層１１３を湿式法であるインクジェット法、電子輸
送層１１４を乾式法である真空蒸着法、電子注入層１１５を乾式法である真空蒸着法、第
２の電極１０２を湿式法であるインクジェット法やスピンコート法を用いて形成してもよ
い。また、第１の電極１０１を湿式法であるインクジェット法、正孔注入層１１１を乾式
法である真空蒸着法、正孔輸送層１１２を湿式法であるインクジェット法やスピンコート
法、発光層１１３を湿式法であるインクジェット法、電子輸送層１１４を湿式法であるイ
ンクジェット法やスピンコート法、電子注入層１１５を湿式法であるインクジェット法や
スピンコート法、第２の電極１０２を湿式法であるインクジェット法やスピンコート法を
用いて形成してもよい。なお、上記の方法に限らず、湿式法と乾式法を適宜組み合わせれ
ばよい。
【０１５９】
例えば、図１に示した構成の場合、第１の電極１０１を乾式法であるスパッタリング法
、正孔注入層１１１および正孔輸送層１１２を湿式法であるインクジェット法やスピンコ
ート法、発光層１１３を湿式法であるインクジェット法、電子輸送層１１４および電子注
入層１１５を乾式法である真空蒸着法、第２の電極１０２を乾式法である真空蒸着法で形
成することができる。つまり、第１の電極１０１が所望の形状で形成されている基板上に
、正孔注入層１１１から発光層１１３までを湿式法で形成し、電子輸送層１１４から第２
の電極１０２までを乾式法で形成することができる。この方法では、正孔注入層１１１か
ら発光層１１３までを大気圧で形成することができ、発光層１１３の塗り分けも容易であ
る。また、電子輸送層１１４から第２の電極１０２までは、真空一貫で形成することがで
きる。よって、工程を簡略化し、生産性を向上させることができる。
【０１６０】
一例を以下に示す。第１の電極１０１上に、正孔注入層１１１としてＰＥＤＯＴ／ＰＳ
Ｓを形成する。ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳは水溶性であるため、水溶液としてスピンコート法や
インクジェット法などにより、成膜することができる。正孔輸送層１１２は設けず、正孔
注入層１１１上に発光層１１３を設ける。発光層１１３は、すでに形成されている正孔注
入層１１１（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）が溶解しない溶媒（トルエン、ドデシルベンゼン、あ
るいはドデシルベンゼンとテトラリンとの混合溶媒、エーテル類、アルコール類など）を
含む実施の形態１に示した組成物を用いてインクジェット法を用いて形成することができ
る。次に、発光層１１３上に電子輸送層１１４を形成するが、電子輸送層１１４を湿式法
で形成する場合には、すでに形成されている正孔注入層１１１および発光層１１３が溶解
しない溶媒を用いて形成しなくてはならない。その場合、溶媒の選択肢が狭まるため、乾
式法を用いて形成する方が容易である。よって、電子輸送層１１４から第２の電極１０２
までを乾式法である真空蒸着法を用いて真空一貫で形成することにより、工程を簡略化す
ることができる。
【０１６１】
また、図２に示した構成の場合、上記の方法とは逆の順番で、第２の電極１０２を乾式
法であるスパッタリングまたは真空蒸着法、電子注入層１１５から電子輸送層１１４を乾
式法である真空蒸着法、発光層１１３を湿式法であるインクジェット法、正孔輸送層１１
２および正孔注入層１１１を湿式法であるインクジェット法やスピンコート法、第１の電
極１０１を湿式法であるインクジェット法やスピンコート法により形成することができる
。この方法では、第２の電極１０２から電子輸送層１１４までを乾式法により真空一貫で
形成し、発光層１１３から第１の電極１０１までを大気圧で形成することができる。よっ
て、工程を簡略化し、生産性を向上させることができる。実施の形態１で示した組成物は
、蒸着法などを用いて形成した層の上に塗布することが可能であるため、このような作製
方法も可能となる。
【０１６２】
なお、本実施の形態においては、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に発光素子
を作製している。一基板上にこのような発光素子を複数作製することで、パッシブマトリ
クス型の発光装置を作製することができる。また、ガラス、プラスチックなどからなる基
板上に、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、ＴＦＴと電気的に接続された電
極上に発光素子を作製してもよい。これにより、ＴＦＴによって発光素子の駆動を制御す
るアクティブマトリクス型の発光装置を作製できる。なお、ＴＦＴの構造は、特に限定さ
れない。スタガ型のＴＦＴでもよいし、逆スタガ型のＴＦＴでもよい。また、ＴＦＴ基板
に形成される駆動用回路についても、Ｎ型およびＰ型のＴＦＴからなるものでもよいし、
若しくはＮ型のＴＦＴまたはＰ型のＴＦＴのいずれか一方からのみなるものであってもよ
い。また、ＴＦＴに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定されない。非晶質半
導体膜を用いてもよいし、結晶性半導体膜を用いてもよい。
【０１６３】
本発明の発光素子は、実施の形態１で示した組成物を用いて形成されているため、量産
性に優れている。また、材料利用効率が高いため、製造コストが低減することができる。
【０１６４】
また、本発明の発光素子は、高効率の発光が可能な有機金属錯体を含む組成物を形成さ
れているため、発光効率が高い。
【０１６５】
（実施の形態３）
本実施の形態は、本発明に係る複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子（以下、積
層型素子という）の態様について、図３を参照して説明する。この発光素子は、第１の電
極と第２の電極との間に、複数の発光ユニットを有する積層型発光素子である。発光ユニ
ットとしては、実施の形態２で示したＥＬ層と同様な構成を用いることができる。つまり
、実施の形態２で示した発光素子は、１つの発光ユニットを有する発光素子であり、本実
施の形態では、複数の発光ユニットを有する発光素子について説明する。
【０１６６】
図３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５
１１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との間には電荷発生層５１３が設けられている。第１の電極５０１と
第２の電極５０２は実施の形態２と同様な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
もよく、その構成は実施の形態２と同様なものを適用することができる。
【０１６７】
電荷発生層５１３には、有機化合物と金属酸化物の複合材料が含まれている。この有機化
合物と金属酸化物の複合材料は、実施の形態２で示した複合材料であり、有機化合物と酸
化バナジウムや酸化モリブデンや酸化タングステン等の金属酸化物を含む。有機化合物と
しては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、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、種々の化合物を用いることができる。なお
、有機化合物としては、正孔移動度が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものを適用するこ
とが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを
用いてもよい。有機化合物と金属酸化物の複合体は、キャリア注入性、キャリア輸送性に
優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。
【０１６８】
なお、電荷発生層５１３は、有機化合物と金属酸化物の複合体と他の材料とを組み合わせ
て形成してもよい。例えば、有機化合物と金属酸化物の複合体を含む層と、電子供与性物
質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形
成してもよい。また、有機化合物と金属酸化物の複合体を含む層と、透明導電膜とを組み
合わせて形成してもよい。
【０１６９】
第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２に挟まれる電荷発生層５１３は、
第１の電極５０１と第２の電極５０２の間に電圧を印加したときに、一方の側の発光ユニ
ットに電子を注入し、他方の側の発光ユニットに正孔を注入するものであれば、どのよう
な構成でも良い。例えば、図３において、第１の電極の電位の方が第２の電極の電位より
も高くなるように電圧を印加した場合、電荷発生層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。
【０１７０】
本実施の形態では、２つの発光ユニットを有する発光素子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素子についても、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素子のように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層で
仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での発光が可能であり
、そのため長寿命素子を実現できる。また、照明を応用例とした場合は、電極材料の抵抗
による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。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。
【０１７１】
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、発光素子全体とし
て、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つの発光ユニットを有する発光素子
において、第１の発光ユニットの発光色と第２の発光ユニットの発光色を補色の関係にな
るようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である
。なお、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係に
ある色を発光する物質から得られた光を混合すると、白色発光を得ることができる。また
、３つの発光ユニットを有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第１の発光ユニ
ットの発光色が赤色であり、第２の発光ユニットの発光色が緑色であり、第３の発光ユニ
ットの発光色が青色である場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。
【０１７２】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
【０１７３】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の発光素子を有する発光装置について説明する。
【０１７４】
本実施の形態では、画素部に本発明の発光素子を有する発光装置について図４を用いて
説明する。なお、図４（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＡ−
Ａ’およびＢ−Ｂ’で切断した断面図である。この発光装置は、発光素子の発光を制御す
るものとして、点線で示された駆動回路部（ソース側駆動回路）６０１、画素部６０２、
駆動回路部（ゲート側駆動回路）６０３を含んでいる。また、６０４は封止基板、６０５
はシール材であり、シール材６０５で囲まれた内側は、空間６０７になっている。
【０１７５】
なお、引き回し配線６０８はソース側駆動回路６０１及びゲート側駆動回路６０３に入
力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプ
リントサーキット）６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号
等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント
配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光
装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものと
する。
【０１７６】
次に、断面構造について図４（Ｂ）を用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路
部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路６０１
と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
【０１７７】
なお、ソース側駆動回路６０１はＮチャネル型ＴＦＴ６２３とＰチャネル型ＴＦＴ６２
４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路
、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、画素
部が形成された基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要
はなく、駆動回路を画素部が形成された基板上ではなく外部に形成することもできる。
【０１７８】
また、画素部６０２はスイッチング用ＴＦＴ６１１と、電流制御用ＴＦＴ６１２とその
ドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成される。
なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ
型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。
【０１７９】
また、被覆性を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部または下端部に曲率を有
する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性ア
クリルを用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有
する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物６１４として、光の照射によってエッ
チャントに不溶解性となるネガ型、或いは光の照射によってエッチャントに溶解性となる
ポジ型のいずれも使用することができる。
【０１８０】
第１の電極６１３上には、ＥＬ層６１６、および第２の電極６１７がそれぞれ形成され
ている。ここで、第１の電極６１３に用いる材料としては、さまざまな金属、合金、電気
伝導性化合物、およびこれらの混合物を用いることができる。第１の電極を陽極として用
いる場合には、その中でも、仕事関数の大きい（仕事関数４．０ｅＶ以上）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好ましい。例えば、珪素を
含有した酸化インジウム−酸化スズ膜、酸化インジウム−酸化亜鉛膜、窒化チタン膜、ク
ロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜の他、窒化チタンとアルミニウム
を主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン
膜との３層構造等の積層膜を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線として
の抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることが
できる。
【０１８１】
また、ＥＬ層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート
法等の種々の方法によって形成される。なお、ＥＬ層６１６の一部は、実施の形態１示し
た組成物を用いて形成されている。また、ＥＬ層６１６を構成する材料としては、低分子
化合物、または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマーを含む）でのいずれを用いても
よい。また、ＥＬ層に用いる材料としては、有機化合物だけでなく、無機化合物を用いて
もよい。
【０１８２】
また、第２の電極６１７に用いる材料としては、さまざまな金属、合金、電気伝導性化
合物、およびこれらの混合物を用いることができる。第２の電極を陰極として用いる場合
には、その中でも、仕事関数の小さい（仕事関数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好ましい。例えば、元素周期表の第
１族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（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）
等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）等が挙げられる
。なお、ＥＬ層６１６で生じた光を第２の電極６１７を透過させる場合には、第２の電極
６１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（酸化インジウム−酸化スズ（Ｉ
ＴＯ）、珪素若しくは酸化珪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（ＩＺＯ）、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（ＩＷＺ
Ｏ）等）との積層を用いることも可能である。
【０１８３】
さらにシール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、
素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光素
子６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７には、充填材が充填されてお
り、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材６０５が充填され
る場合もある。
【０１８４】
なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料
はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板６０４
に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉ
ｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステル
またはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【０１８５】
以上のようにして、本発明の発光素子を有する発光装置を得ることができる。
【０１８６】
本発明の発光装置は、実施の形態１で示した組成物を用いて形成されている発光素子を
有しているため、量産性に優れている。また、材料利用効率が高いため、製造コストが低
減されており、低コストの発光装置を得ることができる。
【０１８７】
また、本発明の発光装置は、発光効率の高い発光素子を有しているため、消費電力が低
減されている。
【０１８８】
以上のように、本実施の形態では、トランジスタによって発光素子の駆動を制御するア
クティブマトリクス型の発光装置について説明したが、この他、パッシブマトリクス型の
発光装置であってもよい。図５には本発明を適用して作製したパッシブマトリクス型の発
光装置を示す。なお、図５（Ａ）は、発光装置を示す斜視図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）を
Ｘ−Ｙで切断した断面図である。図５において、基板９５１上には、電極９５２と電極９
５６との間にはＥＬ層９５５が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆わ
れている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の
側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていく
ような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（
絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁
層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このよ
うに、隔壁層９５４を設けることで、陰極をパターニングすることができる。また、パッ
シブマトリクス型の発光装置においても、発光効率の高い発光素子を含むことによって、
低消費電力で駆動させることができる。
【０１８９】
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態４に示す発光装置をその一部に含む本発明の電子機器に
ついて説明する。本発明の電子機器は、実施の形態１に示した組成物を用いて作製された
発光素子を有する表示部を有する。また、消費電力の低減された表示部を有する。
【０１９０】
本発明の組成物を用いて作製された発光素子を有する電子機器として、ビデオカメラ、
デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カ
ーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバ
イルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画
像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の
記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。こ
れらの電子機器の具体例を図６に示す。
【０１９１】
図６（Ａ）は本発明に係るテレビ装置であり、筐体９１０１、支持台９１０２、表示部
９１０３、スピーカー部９１０４、ビデオ入力端子９１０５等を含む。このテレビ装置に
おいて、表示部９１０３は、実施の形態２〜３で説明したものと同様の発光素子をマトリ
クス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率が高いという特徴を有して
いる。その発光素子で構成される表示部９１０３も同様の特徴を有するため、このテレビ
装置は低消費電力化が図られている。このような特徴により、テレビ装置において、電源
回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、筐体９１０１や支持台９１０２
の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係るテレビ装置は、低消費電力、高画質
及び小型軽量化が図られているので、それにより住環境に適合した製品を提供することが
できる。
【０１９２】
図６（Ｂ）は本発明に係るコンピュータであり、本体９２０１、筐体９２０２、表示部
９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、ポインティングデバイス９２
０６等を含む。このコンピュータにおいて、表示部９２０３は、実施の形態２〜３で説明
したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、
発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９２０３も同
様の特徴を有するため、このコンピュータは低消費電力化が図られている。このような特
徴により、コンピュータにおいて、電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができ
るので、本体９２０１や筐体９２０２の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係
るコンピュータは、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、環境に適合
した製品を提供することができる。
【０１９３】
図６（Ｃ）は本発明に係る携帯電話であり、本体９４０１、筐体９４０２、表示部９４
０３、音声入力部９４０４、音声出力部９４０５、操作キー９４０６、外部接続ポート９
４０７、アンテナ９４０８等を含む。この携帯電話において、表示部９４０３は、実施の
形態２〜３で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。
当該発光素子は、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表
示部９４０３も同様の特徴を有するため、この携帯電話は低消費電力化が図られている。
このような特徴により、携帯電話において、電源回路を大幅に削減、若しくは縮小するこ
とができるので、本体９４０１や筐体９４０２の小型軽量化を図ることが可能である。本
発明に係る携帯電話は、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、携帯に
適した製品を提供することができる。
【０１９４】
図６（Ｄ）は本発明の係るカメラであり、本体９５０１、表示部９５０２、筐体９５０
３、外部接続ポート９５０４、リモコン受信部９５０５、受像部９５０６、バッテリー９
５０７、音声入力部９５０８、操作キー９５０９、接眼部９５１０等を含む。このカメラ
において、表示部９５０２は、実施の形態２〜３で説明したものと同様の発光素子をマト
リクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率が高いという特徴を有し
ている。その発光素子で構成される表示部９５０２も同様の特徴を有するため、このカメ
ラは低消費電力化が図られている。このような特徴により、カメラにおいて、電源回路を
大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体９５０１の小型軽量化を図ること
が可能である。本発明に係るカメラは、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られてい
るので、携帯に適した製品を提供することができる。
【０１９５】
以上の様に、本発明の発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野
の電子機器に適用することが可能である。本発明の発光素子を用いることにより、低消費
電力な表示部を有する電子機器を提供することが可能となる。また、本発明の電子機器は
、実施の形態１で示した組成物を用いて形成されている発光素子を有しているため、量産
性に優れている。また、材料利用効率が高いため、製造コストが低減されており、低コス
トの電子機器を得ることができる。
【０１９６】
また、本発明の発光装置は、照明装置として用いることもできる。本発明の発光素子を
照明装置として用いる一態様を、図７を用いて説明する。
【０１９７】
図７は、本発明の発光装置をバックライトとして用いた液晶表示装置の一例である。図
７に示した液晶表示装置は、筐体９０１、液晶層９０２、バックライト９０３、筐体９０
４を有し、液晶層９０２は、ドライバＩＣ９０５と接続されている。また、バックライト
９０３は、本発明の発光装置が用いられおり、端子９０６により、電流が供給されている
。
【０１９８】
本発明の発光装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、消費電力の
低減されたバックライトが得られる。また、本発明の発光装置は、面発光の照明装置であ
り大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化が可能であり、同時に液晶表示装
置の大面積化も可能になる。さらに、本発明の発光装置は薄型で低消費電力であるため、
表示装置の薄型化、低消費電力化も可能となる。また、本発明の発光装置は、実施の形態
１で示した組成物を用いて形成されているため、量産性に優れている。また、材料利用効
率が高いため、製造コストが低減されており、低コストの発光装置を得ることができる。
よって、本発明の発光装置を用いた液晶表示装置も同様の特徴を有する。
【０１９９】
図８は、本発明を適用した発光装置を、照明装置である電気スタンドとして用いた例で
ある。図８に示す電気スタンドは、筐体２００１と、光源２００２を有し、光源２００２
として、本発明の発光装置が用いられている。本発明の発光装置は、高輝度の発光が可能
であるため、細かい作業をする場合など、手元を明るく照らすことが可能である。本発明
の発光装置は、実施の形態１で示した組成物を用いて形成されているため、量産性に優れ
ている。また、材料利用効率が高いため、製造コストが低減されており、低コストの発光
装置を得ることができる。
【０２００】
図９は、本発明を適用した発光装置を、室内の照明装置３００１として用いた例である
。本発明の発光装置は大面積化が可能であるため、大面積の照明装置として用いることが
できる。また、本発明の発光装置は、薄型で低消費電力であるため、薄型化、低消費電力
化の照明装置として用いることが可能となる。このように、本発明を適用した発光装置を
、室内の照明装置３００１として用いた部屋に、図６（Ａ）で説明したような、本発明に
係るテレビ装置を設置して公共放送や映画を鑑賞することができる。このような場合、両
装置は低消費電力であるので、電気料金を心配せずに、明るい部屋で迫力のある映像を鑑
賞することができる。
【実施例１】
【０２０１】
本実施例１では、実施の形態１で述べたようなピラジン骨格を有する有機金属錯体の溶
解性を評価した。評価は、各種溶媒に対する溶解度を調べることにより行った。溶媒は、
芳香環を有する溶媒として、トルエンおよびアニソールを用いた。また、芳香環を有さな
い溶媒として、エーテルであるジエチルエーテル、アルコールである２−エトキシエタノ
ール、イソプロパノール、エタノールおよびメタノールを用いた。
【０２０２】
ピラジン骨格を有する有機金属錯体としては、実施の形態１で開示した錯体のうち、構
造式（１）、（３）、（１１）、（１７）、（１８）、（１９）、（２０）、（２５）、
（３３）、（３６）、（４４）および（４５）で表される各物質、計１２サンプルを評価
対象として選び、その溶解度を調査した。また、比較サンプルＡとして、非特許文献１で
開示されているｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）（下記構造式（１０１））の溶解度を評価した
。また、比較サンプルＢとして、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）（下記構造式（１０２）
）の溶解度を評価した。
【０２０３】
【化３０】
2014027292.tif 000031
【０２０４】
各サンプルの溶解度試験結果を下記表１に示す。表１では、溶解度ｘ［ｇ／Ｌ］が、ｘ
＜０．６のものをバツ、０．９＞ｘ≧０．６のものを三角、１．２＞ｘ≧０．９のものを
丸、ｘ≧１．２のものを二重丸で示してある。
【０２０５】
【表１】
2014027292.tif 000032
【０２０６】
まず、比較サンプルＡ（ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ））に比べ、サンプル１〜１２（ピラ
ジン骨格を有する有機金属錯体）はいずれも溶解度が高く、芳香環を有する溶媒であるト
ルエンやアニソールに対しては、十分に高い溶解性（０．９ｇ／Ｌ以上）を示した。した
がって、湿式法により作成する発光素子に用いる塗布用組成物に好適である。
【０２０７】
なお、サンプル１〜３は、ピラジン骨格を有する有機金属錯体の中では比較的溶解性が悪
く、トルエンやアニソールにしか溶解していないが、それでも、分子量が小さく比較的溶
解性のある比較サンプルＢ（Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））と同程度以上の溶解性は示
している。なお、サンプル１〜３の錯体は、いずれも一般式（Ｇ１）や一般式（Ｇ２）に
おいて、Ｒ１が水素の錯体である。
【０２０８】
また、サンプル４〜１２に関しては、トルエンやアニソールのみならず、比較サンプル
Ｂ（Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））が溶解しづらかったエーテルであるジエチルエーテ
ルや、アルコールである２−エトキシエタノールに対してすら、高い溶解性を示している
ことがわかる。すなわち、サンプル４〜１２は、比較サンプルよりも遙かに高い溶解性を
有している。特に、２−エトキシエタノールに対しては、サンプル４〜１２の全てのサン
プルが非常に高い溶解性（１．２ｇ／Ｌ以上）を示していることがわかる。
【０２０９】
なお、サンプル４〜９の錯体は、一般式（Ｇ１）や一般式（Ｇ２）おいてＲ１がアルキ
ル基の錯体である。また、サンプル１０〜１２の錯体は、一般式（Ｇ１）や一般式（Ｇ２
）においてＲ１がアリール基の錯体である。このように、一般式（Ｇ１）や一般式（Ｇ２
）において、Ｒ１に置換基（アルキル基やアリール基など）を導入することにより溶解性
が高くなることを、本発明者らは見出した。特に、サンプル１０〜１２のように、剛直な
アリール基を導入しているにも関わらず、芳香環を持たない溶媒（表１中のエーテル類や
アルコール類）に対する溶解度が向上する現象は、非常に特徴的と言える。
【実施例２】
【０２１０】
本実施例２では、本発明の塗布用組成物の調製、および該組成物を用いた発光素子の作製
について例示する。
【０２１１】
≪本発明の塗布用組成物１の作製≫
まず、トルエン１５．４ｍＬとクロロホルム１５．４ｍＬを混合した混合溶媒３０．８
ｍＬに、高分子化合物の有機半導体であるポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶ
Ｋ）（アルドリッチ製、Ｍｎ＝４２，０００）を０．１９４ｇ、低分子化合物の有機半導
体である４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（５−フェニル−１，３，４−
オキサジアゾール−２−イル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＯ１１）を０．１１７
ｇ、ピラジン骨格を有する有機金属錯体である（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（ａｃａ
ｃ）、実施の形態１の構造式（３６））を０．０１７ｇ溶解させることにより、本発明の
塗布用組成物１を作製した。ＰＶＫ、ＹＧＡＯ１１、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）の
構造式を下記に示す。
【０２１２】
【化３１】
2014027292.tif 000033
【０２１３】
≪本発明の発光素子１の作製≫
次に、本発明の発光素子１の作製方法を以下に示す。まず、１１０ｎｍの膜厚でインジ
ウム錫珪素酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜されたガラス基板を用意した。ＩＴＳＯ表面は、２
ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆った。なお、ＩＴＳＯは発
光素子の陽極である。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、まず、水と
２−エトキシエタノールを３：２の体積比で混合した混合液をＩＴＳＯ上に滴下し、スピ
ンコートした。
【０２１４】
次に、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（スタルク社製、ＡＩ４０８３ｓｐ．ｇｒ）１５ｍＬと２−
エトキシエタノール１０ｍＬを混合した混合溶液を調製し、この混合溶液をＩＴＳＯ上に
滴下した。直後に、２０００ｒｐｍの回転数で６０秒、次いで３０００ｒｐｍの回転数で
１０秒スピンコートした。さらに、基板端部を拭き取り、ＩＴＳＯに接続している端子を
露出させた後、ロータリーポンプで減圧した真空乾燥機内において１１０℃で２時間焼成
し、ＩＴＳＯ上に正孔注入層であるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを形成した。膜厚は５０ｎｍであ
った。
【０２１５】
次に、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ上に、先に調製した本発明の塗布用組成物１を、酸素濃度が
１０ｐｐｍ以下であるグローブボックス内でスピンコートした。スピンコートは、まず３
００ｒｐｍの回転数で５秒間行い、次いで１０００ｒｐｍの回転数で５５秒間行った。さ
らに、基板端部を拭き取り、ＩＴＳＯに接続している端子を露出させた後、常圧下の７０
℃で１０分、次いで減圧下の７０℃で２０分焼成することで、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ上に発
光層を形成した。
【０２１６】
次に、ＩＴＳＯが形成された面が下方となるように、基板を真空蒸着装置内に設けられ
たホルダーに固定した。
【０２１７】
真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、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）を１０ｎｍ蒸着する
ことにより、第１の電子輸送層を形成した。さらに、第１の電子輸送層上に、バソフェナ
ントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を４０ｎｍ蒸着することにより、第２の電子輸送層を形
成した。さらに、第２の電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍ蒸着するこ
とにより、電子注入層を形成した。最後に、陰極としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し
、本発明の発光素子を得た。なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を
用いた。また、ＢＡｌｑおよびＢＰｈｅｎの構造式を下記に示す。
【０２１８】
【化３２】
2014027292.tif 000034
【０２１９】
≪発光素子１の動作特性≫
以上により得られた発光素子１を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子
が大気に曝されないように封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測
定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０２２０】
発光素子１の電流密度−輝度特性を図１０に、電圧−輝度特性を図１１に、輝度−電流
効率特性を図１２に示す。また、１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図１３に
示す。
【０２２１】
発光素子１は、輝度１０６０ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．６５、ｙ
＝０．３５）であり、赤色の発光であった。また、輝度１０６０ｃｄ／ｍ２のときの電流
効率は４．７ｃｄ／Ａであり、高い効率を示した。また、輝度１０６０ｃｄ／ｍ２のとき
の電圧は９．６Ｖ、電流密度は、２２．５ｍＡ／ｃｍ２であり、パワー効率は１．５ｌｍ
／Ｗであり、高いパワー効率を示した。また、図１３に示すように発光ピーク波長は６１
６ｎｍであった。
【０２２２】
よって、本発明を適用することにより、発光効率が高く、消費電力の低い発光素子を得
ることができる。
【０２２３】
また、本発明の組成物を用いることにより、有機化合物を含む層上に、さらに湿式法を
用いて層を形成することができることがわかる。よって、量産性に優れており、工業化に
適している。また、材料利用効率が高く、製造コストを低減することができる。
【実施例３】
【０２２４】
本実施例３では、本発明の塗布用組成物の調製、および該組成物を用いた発光素子の作製
について例示する。
【０２２５】
≪本発明の塗布用組成物２の作製≫
まず、トルエン１２．７ｍＬとクロロホルム１２．７ｍＬを混合した混合溶媒２５．４
ｍＬに、バインダポリマーであるポリ（メチルメタクリレート）（略称：ＰＭＭＡ）（ア
ルドリッチ製、Ｍｗ＝９９６，０００）を０．１１６ｇ、低分子化合物の有機半導体であ
る４，４’−（キノキサリン−２，３−ジイル）ビス［Ｎ−（ビフェニル−４−イル）−
Ｎ−フェニルアニリン］（略称：ＢＰＡＰＱ）を０．１５１ｇ、ピラジン骨格を有する有
機金属錯体である（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）、実施の形態１の構造式
（３６））を０．０１９ｇ溶解させることにより、本発明の塗布用組成物２を作製した。
ＰＭＭＡ、ＢＰＡＰＱ、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）の構造式を下記に示す。
【０２２６】
【化３３】
2014027292.tif 000035
【０２２７】
≪本発明の発光素子２の作製≫
発光素子２は、塗布用組成物１に換えて塗布用組成物２を用いた以外は、発光素子１と
同様にして作製した。
【０２２８】
≪発光素子２の動作特性≫
以上により得られた発光素子２を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子
が大気に曝されないように封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測
定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０２２９】
発光素子２の電流密度−輝度特性を図１４に、電圧−輝度特性を図１５に、輝度−電流
効率特性を図１６に示す。また、１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図１７に
示す。
【０２３０】
発光素子２は、輝度１０６０ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．６４、ｙ
＝０．３６）であり、赤色の発光であった。また、輝度１０６０ｃｄ／ｍ２のときの電流
効率は４．９ｃｄ／Ａであり、高い効率を示した。また、輝度１０６０ｃｄ／ｍ２のとき
の電圧は９．２Ｖ、電流密度は、２１．８ｍＡ／ｃｍ２であり、パワー効率は１．７ｌｍ
／Ｗであり、高いパワー効率を示した。また、図１７に示すように発光ピーク波長は６１
３ｎｍであった。
【０２３１】
よって、本発明を適用することにより、発光効率が高く、消費電力の低い発光素子を得
ることができる。
【０２３２】
また、本発明の組成物を用いることにより、有機化合物を含む層上に、さらに湿式法を
用いて層を形成することができることがわかる。よって、量産性に優れており、工業化に
適している。また、材料利用効率が高く、製造コストを低減することができる。
【実施例４】
【０２３３】
本実施例４では、本発明の塗布用組成物の調製、および該組成物を用いた発光素子の作製
について例示する。
【０２３４】
≪本発明の塗布用組成物３の作製≫
まず、２−メトキシエタノール（関東化学製）３０ｍＬに、低分子化合物の有機半導体
であるビス（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）（ケミプロ化成製、昇華精製品）（略称：ＢＡｌｑ）を０．４５ｇ、低分子化
合物の有機半導体であるＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル
−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン  （東京化成製）（略称：ＴＰＤ）を
０．０２６ｇ、ピラジン骨格を有する有機金属錯体である（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）、実施の形態１の構造式（３６））を０．０４７ｇ溶解させることにより
、本発明の塗布用組成物３を作製した。なお、本発明の塗布用組成物は、スピンコートを
おこなう直前に１時間、酸素除去を目的としたアルゴンによるバブリングをおこなった。
ＢＡｌｑ、ＴＰＤ、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）の構造式を下記に示す。
【０２３５】
【化３４】
2014027292.tif 000036
【０２３６】
≪溶液Ａの作製≫
１，４−ジオキサン（脱水）（関東化学製）４０ｍＬに、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾー
ル）（アルドリッチ製、Ｍｗ＝１１０００００  ）（略称：ＰＶＫ）を０．１０ｇ、４，
４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ケミプロ化成、
昇華精製品）（略称：ＮＰＢ）を０．０２５５ｇ溶解させることにより、溶液Ａを作製し
た。
【０２３７】
≪本発明の発光素子３の作製≫
次に、本発明の発光素子３の作製方法を以下に示す。まず、１１０ｎｍの膜厚でインジ
ウム錫珪素酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜されたガラス基板を用意した。ＩＴＳＯ表面は、２
ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆った。なお、ＩＴＳＯは発
光素子の陽極である。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、まず、水と
２−エトキシエタノールを３：２の体積比で混合した混合液をＩＴＳＯ上に滴下し、スピ
ンコートした。
【０２３８】
次に、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（スタルク社製、ＡＩ４０８３ｓｐ．ｇｒ）１５ｍＬと２−
エトキシエタノール１０ｍＬを混合した混合溶液を調製し、この混合溶液をＩＴＳＯ上に
滴下した。直後に、２０００ｒｐｍの回転数で６０秒、次いで３０００ｒｐｍの回転数で
１０秒スピンコートした。さらに、基板端部を拭き取り、ＩＴＳＯに接続している端子を
露出させた後、ロータリーポンプで減圧した真空乾燥機内において１１０℃で２時間焼成
し、ＩＴＳＯ上に正孔注入層であるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを形成した。膜厚は５０ｎｍであ
った。
【０２３９】
次に、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ上に、先に調整した溶液Ａを、グローブボックス内（酸素濃
度２０ｐｐｍ以下、水分濃度１０ｐｐｍ以下）で、スピンコートした。スピンコートは、
まず３００ｒｐｍの回転数で２秒間行い、次いで１０００ｒｐｍの回転数で６０秒間行い
、２５００ｒｐｍの回転数で１０秒間行った。さらに、基板端部を拭き取り、ＩＴＳＯに
接続している端子を露出させた。その後、ロータリーポンプで減圧した真空乾燥機内にお
いて１２０℃で１時間の真空加熱乾燥を行い、正孔輸送層を形成した。なお、同溶液Ａを
用いて上記の成膜条件でガラス基板上に成膜し、表面形状測定装置（アルバック製、ＤＥ
ＫＴＡＫ  Ｖ２００Ｓｉ）で測定したところ、膜厚は１５ｎｍであった。
【０２４０】
次に、正孔輸送層上に、先に調製した本発明の塗布用組成物３を、グローブボックス内
（酸素濃度２０ｐｐｍ以下、水分濃度１０ｐｐｍ以下）で、スピンコートした。スピンコ
ートは、まず３００ｒｐｍの回転数で２秒間行い、次いで５００ｒｐｍの回転数で６０秒
間行い、２５００ｒｐｍの回転数で１０秒間行ったさらに、基板端部を拭き取り、ＩＴＳ
Ｏに接続している端子を露出させた。その後、ロータリーポンプで減圧した真空乾燥機内
において１００℃で１時間の真空加熱乾燥を行い、発光層を形成した。なお、同塗布用組
成物３を用いて上記の成膜条件でガラス基板上に成膜し、表面形状測定装置（アルバック
製、ＤＥＫＴＡＫ  Ｖ２００Ｓｉ）で測定したところ、膜厚は４０ｎｍであった。
【０２４１】
次に、ＩＴＳＯが形成された面が下方となるように、基板を真空蒸着装置内に設けられ
たホルダーに固定した。
【０２４２】
真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、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）を１０ｎｍ蒸着する
ことにより、第１の電子輸送層を形成した。さらに、第１の電子輸送層上に、バソフェナ
ントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を２０ｎｍ蒸着することにより、第２の電子輸送層を形
成した。さらに、第２の電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍ蒸着するこ
とにより、電子注入層を形成した。最後に、陰極としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し
、本発明の発光素子を得た。なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を
用いた。また、ＢＡｌｑおよびＢＰｈｅｎの構造式を下記に示す。
【０２４３】
≪本発明の発光素子４の作製≫
次に、本発明の発光素子４の作製方法を以下に示す。発光素子４は、発光層上に、バソ
フェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を３０ｎｍ蒸着することにより電子輸送層を形成
し、電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍ蒸着することにより、電子注入
層を形成した。その他は、発光素子３と同様にして作製した。
【０２４４】
≪発光素子３および発光素子４の動作特性≫
以上により得られた発光素子３および発光素子４を、窒素雰囲気のグローブボックス内
において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、これらの発光素
子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行
った。
【０２４５】
発光素子３および発光素子４の電流密度−輝度特性を図１８に、電圧−輝度特性を図１
９に、輝度−電流効率特性を図２０に示す。また、１ｍＡの電流を流したときの発光スペ
クトルを図２１に示す。
【０２４６】
発光素子３は、輝度１０００ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．６７、ｙ
＝０．３３）であり、赤色の発光であった。また、輝度１０００ｃｄ／ｍ２のときの電流
効率は４．１ｃｄ／Ａであり、高い効率を示した。また、輝度１０００ｃｄ／ｍ２のとき
の電圧は１７．０Ｖ、電流密度は、２４．６ｍＡ／ｃｍ２であり、パワー効率は０．７ｌ
ｍ／Ｗであった。また、図２１に示すように発光ピーク波長は６２２ｎｍであった。
【０２４７】
また、発光素子４は、輝度９８０ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．６７
、ｙ＝０．３３）であり、赤色の発光であった。また、輝度９８０ｃｄ／ｍ２のときの電
流効率は３．７ｃｄ／Ａであり、高い効率を示した。また、輝度９８０ｃｄ／ｍ２のとき
の電圧は１４．２Ｖ、電流密度は、２６．７ｍＡ／ｃｍ２であり、パワー効率は０．８ｌ
ｍ／Ｗであった。また、図２１に示すように発光ピーク波長は６２２ｎｍであった。
【０２４８】
以上から、電子輸送層の構成を変化させても、発光効率の高い発光素子を得ることがで
きることがわかる。よって、本発明を適用することにより、発光効率が高い発光素子を得
ることができる。
【０２４９】
また、本発明の組成物を用いることにより、有機化合物を含む層上に、さらに湿式法を
用いて層を形成することができることがわかる。特に、本実施例で示したように、アルコ
ールに不溶である層（本実施例では正孔輸送層）を湿式法にて形成した後、その上に、ア
ルコールを用いた本発明の組成物を湿式法により塗布することで、湿式法を用いた積層が
実現可能となる。よって、量産性に優れ、工業化に適している。また、材料利用効率が高
く、製造コストを低減することができる。
【符号の説明】
【０２５０】
１００    基板
１０１    第１の電極
１０２    第２の電極
１０３    ＥＬ層
１１１    正孔注入層
１１２    正孔輸送層
１１３    発光層
１１４    電子輸送層
１１５    電子注入層
５０１    第１の電極
５０２    第２の電極
５１１    第１の発光ユニット
５１２    第２の発光ユニット
５１３    電荷発生層
６０１    駆動回路部（ソース側駆動回路）
６０２    画素部
６０３    駆動回路部（ゲート側駆動回路）
６０４    封止基板
６０５    シール材
６０７    空間
６０８    配線
６０９    ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
６１０    素子基板
６１１    スイッチング用ＴＦＴ
６１２    電流制御用ＴＦＴ
６１３    第１の電極
６１４    絶縁物
６１６    ＥＬ層
６１７    第２の電極
６１８    発光素子
６２３    Ｎチャネル型ＴＦＴ
６２４    Ｐチャネル型ＴＦＴ
９０１    筐体
９０２    液晶層
９０３    バックライト
９０４    筐体
９０５    ドライバＩＣ
９０６    端子
９５１    基板
９５２    電極
９５３    絶縁層
９５４    隔壁層
９５５    ＥＬ層
９５６    電極
２００１    筐体
２００２    光源
３００１    照明装置
９１０１    筐体
９１０２    支持台
９１０３    表示部
９１０４    スピーカー部
９１０５    ビデオ入力端子
９２０１    本体
９２０２    筐体
９２０３    表示部
９２０４    キーボード
９２０５    外部接続ポート
９２０６    ポインティングデバイス
９４０１    本体
９４０２    筐体
９４０３    表示部
９４０４    音声入力部
９４０５    音声出力部
９４０６    操作キー
９４０７    外部接続ポート
９４０８    アンテナ
９５０１    本体
９５０２    表示部
９５０３    筐体
９５０４    外部接続ポート
９５０５    リモコン受信部
９５０６    受像部
９５０７    バッテリー
９５０８    音声入力部
９５０９    操作キー
９５１０    接眼部
【図１】
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【図２】
2014027292.tif 000043
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014027292.tif 000048
【図８】
2014027292.tif 000049
【図９】
2014027292.tif 000050
【図１０】
2014027292.tif 000051
【図１１】
2014027292.tif 000052
【図１２】
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【図１３】
2014027292.tif 000054
【図１４】
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【図１５】
2014027292.tif 000056
【図１６】
2014027292.tif 000057
【図１７】
2014027292.tif 000058
【図１８】
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【図１９】
2014027292.tif 000060
【図２０】
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【図２１】
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