(57)【要約】【課題】新規な有機化合物または発光素子用材料を提供する。また、Ｔ１準位の高い有機化合物または発光素子用材料を提供する。また、青色りん光素子のホスト材料またはキャリア輸送材料に好適な有機化合物または発光素子用材料を提供する。【解決手段】５位にアルキル基を有し、４位と６位にメタ位に置換基を有するフェニレン基を有するピリミジン骨格を含み且つ、分子量が３０００以下の有機化合物および発光素子用材料を提供する。当該有機化合物および発光素子用材料は、二つのフェニレン基にそれぞれ置換基を有し、当該置換基はカルバゾール骨格、フルオレン骨格、ジベンゾチオフェン骨格およびジベンゾフラン骨格を含むことが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物。
【化１】
2018131407.tif 000045
（ただし、一般式（Ｇ１）において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表し、ＡおよびＢの位置の炭素原子にそれぞれ独立に、下記一般式（Ｇ２−１）または（Ｇ２−２）で表される基が結合する。）
【化２】
2018131407.tif 000046
（ただし、一般式（Ｇ２−１）において、Ｘ１は窒素原子、酸素原子、硫黄原子および炭素原子のいずれか１を表す。Ｘ１が窒素原子または炭素原子である場合、窒素原子は一つの、炭素原子は一つまたは二つの置換基を有していても良い。また、Ｒ１１乃至Ｒ１８はそれぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表す。なお、Ｒ１１乃至Ｒ１４はその一つが結合手であっても良く、当該結合手またはＸ１が窒素の場合は当該窒素が有する結合手のいずれか１によって一般式（Ｇ１）におけるＡの位置の炭素またはＢの位置の炭素に結合する。）
【化３】
2018131407.tif 000047
（ただし、一般式（Ｇ２−２）において、Ｘ２は窒素原子、酸素原子、硫黄原子および炭素原子のいずれか１を表す。Ｘ２が窒素原子または炭素原子である場合、窒素原子は一つの、炭素原子は一つまたは二つの置換基を有していても良い。また、Ｒ２１乃至Ｒ２８はそれぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表す。なお、Ｒ２１乃至Ｒ２４はその一つが結合手であっても良く、当該結合手またはＸ２が窒素である場合は当該窒素が有する結合手のいずれか１によって一般式（Ｇ１）におけるＡの位置の炭素またはＢの位置の炭素に結合する。また、α、βは隣接する二つの環と縮合する環を表し、αは下記一般式（Ｇ３）で表される環を、βは下記一般式（Ｇ４）で表される環を表す。）
【化４】
2018131407.tif 000048
（一般式（Ｇ３）で表される環は、式（Ｇ３）中ａｃの位置またはａｄの位置で隣接する二つの環と縮合する。また、Ｒ３１およびＲ３２はそれぞれ独立に水素または炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表す。）
【化５】
2018131407.tif 000049
（一般式（Ｇ４）で表される環は、式（Ｇ４）中ｂｄの位置で隣接する二つの環と縮合する。また、Ｘ３は窒素原子、酸素原子、硫黄原子および炭素原子のいずれか１を表す。Ｘ３が窒素原子または炭素原子である場合、窒素原子は一つの、炭素原子は一つまたは二つの置換基を有していても良い。）
【請求項２】
下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物。
【化６】
2018131407.tif 000050
（ただし、一般式（Ｇ１）において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表し、ＡおよびＢの位置の炭素原子にそれぞれ独立に、下記一般式（Ｇ２−１）で表される基が結合する。）
【化７】
2018131407.tif 000051
（ただし、一般式（Ｇ２−１）において、Ｘ１は窒素原子、酸素原子、硫黄原子および炭素原子のいずれか１を表す。１が窒素原子または炭素原子である場合、窒素原子は一つの、炭素原子は一つまたは二つの置換基を有していても良い。また、Ｒ１１乃至Ｒ１８はそれぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表す。なお、Ｒ１１乃至Ｒ１４はその一つが結合手であっても良い、当該結合手またはＸ１が窒素の場合は当該窒素が有する結合手のいずれか１によって一般式（Ｇ１）におけるＡの位置の炭素またはＢの位置の炭素に結合する。）
【請求項３】
請求項２において、Ｘ１の少なくとも一方が窒素原子である有機化合物。
【請求項４】
請求項３において、Ｘ１の窒素が一般式（Ｇ１）におけるＡの位置の炭素またはＢの位置の炭素に結合する有機化合物。
【請求項５】
下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物を含む有機化合物。
【化８】
2018131407.tif 000052
（ただし、一般式（Ｇ１）において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表し、ＡおよびＢの位置の炭素原子にそれぞれ独立に、下記一般式（Ｇ２−２）
で表される基が結合する。）
【化９】
2018131407.tif 000053
（ただし、一般式（Ｇ２−２）において、Ｘ２は窒素原子、酸素原子、硫黄原子および炭素原子のいずれか１を表す。Ｘ２が窒素原子または炭素原子である場合、窒素原子は一つの、炭素原子は一つまたは二つの置換基を有していても良い。また、Ｒ２１乃至Ｒ２８はそれぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表す。なおＲ２１乃至Ｒ２４はその一つが結合手であっても良い、当該結合手またはＸ２が窒素である場合は当該窒素が有する結合手のいずれか１によって一般式（Ｇ１）におけるＡの位置の炭素またはＢの位置の炭素に結合する。また、α、βは隣接する二つの環と縮合する環を表し、αは下記一般式（Ｇ３）で表される環を、βは下記一般式（Ｇ４）で表される環を示す。）
【化１０】
2018131407.tif 000054
（一般式（Ｇ３）で表される環は、式（Ｇ３）中、ａｃの位置またはａｄの位置で隣接する二つの環と縮合する。またＲ３１およびＲ３２はそれぞれ独立に水素または炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表す。）
【化１１】
2018131407.tif 000055
（一般式（Ｇ４）で表される環は、式（Ｇ４）中、ｂｄの位置で隣接する二つの環と縮合する、またＸ３は窒素原子、酸素原子、硫黄原子及び炭素原子のいずれか１を表す。Ｘ３が窒素原子または炭素原子である場合、窒素原子は一つの、炭素原子は一つまたは二つの置換基を有していても良い。）
【請求項６】
請求項５において、Ｘ２の少なくとも一方が窒素原子である有機化合物。
【請求項７】
請求項６において、Ｘ２の窒素が一般式（Ｇ１）におけるＡの位置の炭素またはＢの位置の炭素に結合する有機化合物。
【請求項８】
下記一般式（Ｇ５）で表される有機化合物。
【化１２】
2018131407.tif 000056
（ただし、一般式（Ｇ５）で表される式において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基を表し、Ｒ４１乃至Ｒ４８およびＲ５１乃至Ｒ５８は各々独立に、水素または炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか一を表す。）
【請求項９】
下記一般式（Ｇ６）で表される有機化合物。
【化１３】
2018131407.tif 000057
（ただし、一般式（Ｇ６）で表される式において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基を表し、Ｒ６１乃至Ｒ６７およびＲ７１乃至Ｒ７７は各々独立に、水素または炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか一を表す。）
【請求項１０】
下記一般式（Ｇ７）乃至（Ｇ１０）で表される有機化合物。
【化１４】
2018131407.tif 000058
（ただし、一般式（Ｇ７）乃至（Ｇ１０）において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基を表す。）
【請求項１１】
下記一般式（ｇ１）で表される有機化合物。
【化１５】
2018131407.tif 000059
（ただし、一般式（ｇ１）において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表す。）
【請求項１２】
下記構造式（１００）で表される有機化合物。
【化１６】
2018131407.tif 000060
【請求項１３】
下記一般式（Ｇ１）で表される骨格を有し且つ分子量３０００以下の有機化合物を含む発光素子。
【化１７】
2018131407.tif 000061
（ただし、一般式（Ｇ１）において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表す。また、一般式（Ｇ１）で表される有機化合物はＡおよびＢの位置の炭素原子それぞれに置換基を有する。）
【請求項１４】
下記一般式（Ｇ１）で表される骨格を有し且つ分子量３０００以下の有機化合物を含む発光素子。
【化１８】
2018131407.tif 000062
（ただし、一般式（Ｇ１）において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表し、ＡおよびＢの位置の炭素原子それぞれにカルバゾール骨格、フルオレン骨格、ジベンゾチオフェン骨格およびジベンゾフラン骨格のいずれか一の骨格を含む置換基を有する。）
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の有機化合物を含む発光素子。
【請求項１６】
請求項１３乃至請求項１５のいずれか一項において、
前記発光素子は少なくとも発光層を有し、前記発光層が前記有機化合物を含む発光素子。
【請求項１７】
請求項１３乃至請求項１６のいずれか一項に記載の発光素子と、トランジスタ、または、基板と、を有する発光装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の発光装置と、センサ、操作ボタン、スピーカ、または、マイクと、を有する電子機器。
【請求項１９】
請求項１８に記載の構成を有する発光装置と、筐体と、を有する照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、発光素子、ディスプレイモジュール、照明モジュール、表示装置、発光装置、電子機器及び照明装置に関する。なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、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。
【背景技術】
【０００２】
有機化合物を用いたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用する発光素子（有機ＥＬ素子）の実用化が進んでいる。これら発光素子の基本的な構成は、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。
【０００３】
このような発光素子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、このような発光素子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。
【０００４】
また、これらの発光素子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、白熱電球やＬＥＤ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。
【０００５】
このように発光素子を用いたディスプレイや照明装置はさまざまな電子機器に適用好適であるが、より良好な効率、寿命を有する発光素子を求めて研究開発が進められている。
【０００６】
良好な効率を有する発光素子を実現する方法の一つとして、りん光発光物質を用いた発光素子の開発が盛んにおこなわれている。赤色、緑色などの素子に関しては実用化もされているが、青色りん光素子に関しては開発が遅れているのが現状である。
【０００７】
青色りん光素子に関しては、青色発光を呈する発光物質の開発もさることながら、それを分散して効率良く光らせるためのホスト材料の開発も不可欠である。特許文献１では、Ｔ１準位が高く、青色りん光材料を励起することが可能なホスト材料について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１６−２１３４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明の一態様では、新規な有機化合物または発光素子用材料を提供することを目的とする。また、本発明の一態様では、Ｔ１準位の高い有機化合物または発光素子用材料を提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様では、青色りん光素子のホスト材料またはキャリア輸送材料に好適な有機化合物または発光素子用材料を提供することを目的とする。
【００１０】
または、本発明の一態様では、発光効率の良好な発光素子を提供することを目的とする。または、色純度の良好な発光素子を提供することを目的とする。発光効率の良好な発光素子を提供することを課題とする。または、色純度の良好な発光素子を提供することを課題とする。
【００１１】
または、本発明の他の一態様では、信頼性の高い発光装置、電子機器及び表示装置を各々提供することを課題とする。または、本発明の他の一態様では、消費電力の小さい発光装置、電子機器及び表示装置を各々提供することを課題とする。または、本発明の他の一態様では、表示品質の良好な発光装置、電子機器および表示装置を各々提供することを課題とする。
【００１２】
本発明は上述の課題のうちいずれか一を解決すればよいものとする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様は下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物である。
【００１４】
【化１】
2018131407.tif 000002
【００１５】
ただし、一般式（Ｇ１）において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表し、ＡおよびＢの位置の炭素原子にそれぞれ独立に、下記一般式（Ｇ２−１）または（Ｇ２−２）で表される基が結合する。
【００１６】
【化２】
2018131407.tif 000003
【００１７】
ただし、一般式（Ｇ２−１）において、Ｘ１は窒素原子、酸素原子、硫黄原子および炭素原子のいずれか１を表す。Ｘ１が窒素原子または炭素原子である場合、窒素原子は一つの、炭素原子は一つまたは二つの置換基を有していても良い。また、Ｒ１１乃至Ｒ１８はそれぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表す。なお、Ｒ１１乃至Ｒ１４はその一つが結合手であっても良く、当該結合手またはＸ１が窒素の場合は当該窒素が有する結合手のいずれか１によって一般式（Ｇ１）におけるＡの位置の炭素またはＢの位置の炭素に結合する。
【００１８】
【化３】
2018131407.tif 000004
【００１９】
ただし、一般式（Ｇ２−２）において、Ｘ２は窒素原子、酸素原子、硫黄原子および炭素原子のいずれか１を表す。Ｘ２が窒素原子または炭素原子である場合、窒素原子は一つの、炭素原子は一つまたは二つの置換基を有していても良い。また、Ｒ２１乃至Ｒ２８はそれぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表す。なお、Ｒ２１乃至Ｒ２４はその一つが結合手であっても良く、当該結合手またはＸ２が窒素である場合は当該窒素が有する結合手のいずれか１によって一般式（Ｇ１）におけるＡの位置の炭素またはＢの位置の炭素に結合する。また、α、βは隣接する二つの環と縮合する環を表し、αは下記一般式（Ｇ３）で表される環を、βは下記一般式（Ｇ４）で表される環を表す。
【００２０】
【化４】
2018131407.tif 000005
【００２１】
一般式（Ｇ３）で表される環は、式（Ｇ３）中ａｃの位置またはａｄの位置で隣接する二つの環と縮合する。また、Ｒ３１およびＲ３２はそれぞれ独立に水素または炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表す。
【００２２】
【化５】
2018131407.tif 000006
【００２３】
一般式（Ｇ４）で表される環は、式（Ｇ４）中ｂｄの位置で隣接する二つの環と縮合する。また、Ｘ３は窒素原子、酸素原子、硫黄原子および炭素原子のいずれか１を表す。Ｘ３が窒素原子または炭素原子である場合、窒素原子は一つの、炭素原子は一つまたは二つの置換基を有していても良い。
【００２４】
または、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物である。
【００２５】
【化６】
2018131407.tif 000007
【００２６】
ただし、一般式（Ｇ１）において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表し、ＡおよびＢの位置の炭素原子にそれぞれ独立に、下記一般式（Ｇ２−１）で表される基が結合する。
【００２７】
【化７】
2018131407.tif 000008
【００２８】
ただし、一般式（Ｇ２−１）において、Ｘ１は窒素原子、酸素原子、硫黄原子および炭素原子のいずれか１を表す。１が窒素原子または炭素原子である場合、窒素原子は一つの、炭素原子は一つまたは二つの置換基を有していても良い。また、Ｒ１１乃至Ｒ１８はそれぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表す。なお、Ｒ１１乃至Ｒ１４はその一つが結合手であっても良い、当該結合手またはＸ１が窒素の場合は当該窒素が有する結合手のいずれか１によって一般式（Ｇ１）におけるＡの位置の炭素またはＢの位置の炭素に結合する。
【００２９】
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、請求項２において、Ｘ１の少なくとも一方が窒素原子である有機化合物である。
【００３０】
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、Ｘ１の窒素が一般式（Ｇ１）におけるＡの位置の炭素またはＢの位置の炭素に結合する有機化合物である。
【００３１】
または、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物を含む有機化合物である。
【００３２】
【化８】
2018131407.tif 000009
【００３３】
ただし、一般式（Ｇ１）において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表し、ＡおよびＢの位置の炭素原子にそれぞれ独立に、下記一般式（Ｇ２−２）
で表される基が結合する。
【００３４】
【化９】
2018131407.tif 000010
【００３５】
ただし、一般式（Ｇ２−２）において、Ｘ２は窒素原子、酸素原子、硫黄原子および炭素原子のいずれか１を表す。Ｘ２が窒素原子または炭素原子である場合、窒素原子は一つの、炭素原子は一つまたは二つの置換基を有していても良い。また、Ｒ２１乃至Ｒ２８はそれぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表す。なおＲ２１乃至Ｒ２４はその一つが結合手であっても良い、当該結合手またはＸ２が窒素である場合は当該窒素が有する結合手のいずれか１によって一般式（Ｇ１）におけるＡの位置の炭素またはＢの位置の炭素に結合する。また、α、βは隣接する二つの環と縮合する環を表し、αは下記一般式（Ｇ３）で表される環を、βは下記一般式（Ｇ４）で表される環を示す。
【００３６】
【化１０】
2018131407.tif 000011
【００３７】
一般式（Ｇ３）で表される環は、式（Ｇ３）中、ａｃの位置またはａｄの位置で隣接する二つの環と縮合する。またＲ３１およびＲ３２はそれぞれ独立に水素または炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表す。
【００３８】
【化１１】
2018131407.tif 000012
【００３９】
一般式（Ｇ４）で表される環は、式（Ｇ４）中、ｂｄの位置で隣接する二つの環と縮合する、またＸ３は窒素原子、酸素原子、硫黄原子及び炭素原子のいずれか１を表す。Ｘ３が窒素原子または炭素原子である場合、窒素原子は一つの、炭素原子は一つまたは二つの置換基を有していても良い。
【００４０】
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、Ｘ２の少なくとも一方が窒素原子である有機化合物である。
【００４１】
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、Ｘ２の窒素が一般式（Ｇ１）におけるＡの位置の炭素またはＢの位置の炭素に結合する有機化合物である。
【００４２】
または、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ５）で表される有機化合物である。
【００４３】
【化１２】
2018131407.tif 000013
【００４４】
ただし、一般式（Ｇ５）で表される式において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基を表し、Ｒ４１乃至Ｒ４８およびＲ５１乃至Ｒ５８は各々独立に、水素または炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか一を表す。
【００４５】
または、本発明の他の一態様は下記一般式（Ｇ６）で表される有機化合物である。
【００４６】
【化１３】
2018131407.tif 000014
【００４７】
または、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ７）乃至（Ｇ１０）で表される有機化合物である。
【００４８】
【化１４】
2018131407.tif 000015
【００４９】
ただし、一般式（Ｇ７）乃至（Ｇ１０）において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基を表す。
【００５０】
または、本発明の他の一態様は、下記一般式（ｇ１）で表される有機化合物である。
【００５１】
【化１５】
2018131407.tif 000016
【００５２】
ただし、一般式（ｇ１）において、Ｒ２は炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表す。
【００５３】
または、本発明の他の一態様は、下記構造式（１００）で表される有機化合物である。
【００５４】
【化１６】
2018131407.tif 000017
【００５５】
または、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される骨格を有し、且つ分子量３０００以下の有機化合物を含む発光素子である。
【００５６】
【化１７】
2018131407.tif 000018
【００５７】
ただし、一般式（Ｇ１）において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表し、ＡおよびＢの位置の炭素原子それぞれに置換基を有する。
【００５８】
または、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される骨格を有し、且つ分子量３０００以下の有機化合物を含む発光素子である。
【００５９】
【化１８】
2018131407.tif 000019
【００６０】
ただし、一般式（Ｇ１）において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表し、ＡおよびＢの位置の炭素原子それぞれにカルバゾール骨格を含む置換基を有する。
【００６１】
または、本発明の他の一態様は、上記の有機化合物を含む発光素子である。
【００６２】
または、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、当該発光素子が少なくとも発光層を有し、前記発光層が前記有機化合物を含む発光素子である。
【００６３】
または、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子と、トランジスタ、または、基板と、を有する発光装置である。
【００６４】
または、本発明の他の一態様は、上記記載の発光装置と、センサ、操作ボタン、スピーカ、または、マイクと、を有する電子機器である。
【００６５】
または、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光装置と、筐体と、を有する照明装置である」。
【００６６】
または、本発明の他の一態様は、上記構成の発光素子と、トランジスタ、または、基板と、を有する発光装置である。
【００６７】
または、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光装置と、センサ、操作ボタン、スピーカ、または、マイクと、を有する電子機器である。
【００６８】
または、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光装置と、筐体と、を有する照明装置である。
【００６９】
なお、本明細書中における発光装置とは、発光素子を用いた画像表示デバイスを含む。また、発光素子にコネクター、例えば異方導電性フィルム又はＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、又は発光素子に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は、発光装置を有する場合がある。さらに、照明器具等は、発光装置を有する場合がある。
【発明の効果】
【００７０】
本発明の一態様では、寿命の良好な発光素子を提供することができる。または、発光効率の良好な発光素子を提供することができる。または、色純度の良好な発光素子を得ることができる。または、本発明の一態様では新規有機化合物を提供することができる。
【００７１】
または、本発明の他の一態様では、信頼性の高い発光装置、電子機器及び表示装置を各々提供することができる。または、本発明の他の一態様では、消費電力の小さい発光装置、電子機器及び表示装置を各々提供することができる。または、本発明の他の一態様では、表示品質の良好な発光装置、電子機器および表示装置を各々提供することができる。
【００７２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】発光素子の概略図。
【図２】発光素子の作製方法の一例を表す図。
【図３】発光素子の作製方法の一例を表す図。
【図４】アクティブマトリクス型発光装置の概念図。
【図５】アクティブマトリクス型発光装置の概念図。
【図６】アクティブマトリクス型発光装置の概念図。
【図７】パッシブマトリクス型発光装置の概念図。
【図８】照明装置を表す図。
【図９】電子機器を表す図。
【図１０】光源装置を表す図。
【図１１】照明装置を表す図。
【図１２】照明装置を表す図。
【図１３】車載表示装置及び照明装置を表す図。
【図１４】電子機器を表す図。
【図１５】電子機器を表す図。
【図１６】５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍの１Ｈ−ＮＭＲデータ。
【図１７】５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍのトルエン溶液における吸収スペクトルおよび発光スペクトル。
【図１８】５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍの薄膜における吸収スペクトルおよび発光スペクトル。
【図１９】発光素子１、比較発光素子１および比較発光素子２の輝度−電流密度特性。
【図２０】発光素子１、比較発光素子１および比較発光素子２の輝度−電圧特性。
【図２１】発光素子１、比較発光素子１および比較発光素子２の電流効率−輝度特性。
【図２２】発光素子１、比較発光素子１および比較発光素子２の電流−電圧特性。
【図２３】発光素子１、比較発光素子１および比較発光素子２の色度−輝度特性。
【図２４】発光素子１、比較発光素子１および比較発光素子２の外部量子効率−輝度特性。
【図２５】発光素子１、比較発光素子１および比較発光素子２の発光スペクトル。
【図２６】発光素子１、比較発光素子１および比較発光素子２の規格化輝度時間変化特性を表す図。
【発明を実施するための形態】
【００７４】
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。
【００７５】
（実施の形態１）
本発明の一態様の発光素子は、５位にアルキル基を有し、４位と６位にメタ位に置換基を有するフェニレン基を有するピリミジン骨格を含み且つ、分子量が３０００以下の有機化合物を用いた発光素子である。また、当該有機化合物は、二つのフェニレン基にそれぞれ置換基を有する。
【００７６】
当該有機化合物は、バンドギャップおよびＴ１準位の高い物質であるために、りん光発光素子のホスト材料として非常に好適に用いることができる。また、当該有機化合物は、電子輸送性にも優れているため、電子輸送層を構成する材料としても好適である。
【００７７】
また、上記有機化合物はピリミジン骨格の５位にアルキル基が結合していることによって、フェニレン基のねじれが引き起こされ、比較的ＬＵＭＯの浅い有機化合物とすることができる。また、Ｔ１準位も、ピリミジン骨格の５位にアルキル基が結合していることによって、その値を大きくすることが可能となる。
【００７８】
りん光発光物質（特に緑から青色のりん光発光物質）は、そのＨＯＭＯ準位が高い（浅い）位置にあるものが多く、ホスト材料とりん光発光物質で励起錯体を形成してしまう場合がある。りん光発光物質とホスト材料とで励起錯体が形成されると、当該りん光発光物質からの発光が得られなくなってしまう。その上、得られた発光は励起錯体からの発光が混じるため効率が落ちる、信頼性が悪化する、などの影響を及ぼす場合がある。
【００７９】
ここで、当該有機化合物は上述のようにＬＵＭＯ準位が比較的浅いことから、りん光発光物質との励起錯体を形成しにくく、発光スペクトルの変化による色純度の低下や、発光効率の低下、信頼性の低下を抑制することが可能となる。
【００８０】
また、上記有機化合物は、５位にアルキル基が結合していることによって、Ｔ１準位もより高くなるため、特に、緑から青色の三重項励起準位の高いりん光発光材料を発光物質として用いた発光素子のホスト材料やキャリア輸送材料として特に好適である。
【００８１】
なお、上記有機化合物のフェニレン基に置換する基としては、カルバゾール骨格を有する置換基が好ましい。
【００８２】
以上のような構成を有する発光素子は、以下の一般式（Ｇ１）で表される有機化合物を含み且つ分子量３０００以下の発光素子と言い表すこともできる。
【００８３】
【化１９】
2018131407.tif 000020
【００８４】
ただし、一般式（Ｇ１）において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表し、ＡおよびＢの位置の炭素原子それぞれに置換基を有する。
【００８５】
または、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される骨格を有し且つ分子量３０００以下の有機化合物を含む発光素子である。
【００８６】
【化２０】
2018131407.tif 000021
【００８７】
ただし、一般式（Ｇ１）において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表し、ＡおよびＢの位置の炭素原子それぞれにカルバゾール骨格を含む置換基を有する。
【００８８】
上述の有機化合物は、５位にアルキル基を有することによって、ＬＵＭＯ準位やＴ１準位が高くなることを述べた。ここで、類似する３物質のＨＯＭＯ準位、ＬＵＭＯ準位、バンドギャップおよびＴ１準位を計算により求めて比較を行った。当該物質の構造式を以下に示す。
【００８９】
【化２１】
2018131407.tif 000022
【００９０】
上述の構造式を有する物質のうち、（１）が５位にアルキル基を有し、４位と６位にメタ位に置換基を有するフェニレン基を有するピリミジン骨格を含む有機化合物であり、（２）が２位にアルキル基を有し、４位と６位にメタ位に置換基を有するフェニレン基を有するピリミジン骨格を含む有機化合物、（３）が５位にも２位にもアルキル基を有さず、４位と６位にメタ位に置換基を有するフェニレン基を有するピリミジン骨格を含む有機化合物である。
【００９１】
計算には、量子化学計算プログラム、Ｇａｕｓｓｉａｎ０９を使用し、ハイパフォーマンスコンピュータ（ＳＧＩ社製、ＩＣＥ  Ｘ）を用いて行った。
【００９２】
まず、一重項基底状態における最安定構造を密度汎関数法（ＤＦＴ）で計算した。基底関数として、６−３１１Ｇ（ｄ，ｐ）を用いた。汎関数はＢ３ＬＹＰを用いた。次に、時間依存密度汎関数法（ＴＤ−ＤＦＴ）を用いて、一重項基底状態の最安定構造から一重項励起状態および三重項励起状態への遷移に係わるエネルギーを算出した。なお、ＤＦＴの全エネルギーは、ポテンシャルエネルギー、電子間静電エネルギー、電子の運動エネルギーと複雑な電子間の相互作用を全て含む交換相関エネルギーの和で表される。ＤＦＴでは、電子密度で表現された一電子ポテンシャルの汎関数（関数の関数の意）で交換相関相互作用を近似している。結果を以下に示す。
【００９３】
【表１】
2018131407.tif 000023
【００９４】
このように、５位にアルキル基を有し、４位と６位にメタ位に置換基を有するフェニレン基を有するピリミジン骨格を含む有機化合物は、同様の構成を有し、ピリミジン骨格の２位にアルキル基を有する物質およびピリミジン骨格にアルキル基を有さない物質よりも、ＬＵＭＯ準位が０．２ｅＶ以上も浅くなっていることがわかる。また、Ｔ１準位も０．１ｅＶ以上大きく、ピリミジン骨格へのアルキル基の有無およびその位置のわずかな違いによって、これほど大きな違いが出ることがわかった。そして、これは特に、緑から青のりん光発光素子のホスト材料やキャリア輸送材料としての使用に非常に好適であるということがいえる。
【００９５】
図１に、本発明の一態様の発光素子を表す図を示す。本発明の一態様の発光素子は、陽極１０１と、陰極１０２、ＥＬ層１０３を有し、当該ＥＬ層に上述の有機化合物を用いている。
【００９６】
ＥＬ層１０３は、発光層１１３を有しており、正孔輸送層１１２を有していても良い。発光層１１３には発光材料とホスト材料とが含まれており、本発明の一態様の発光素子は、当該発光材料から発光を得る。本発明の一態様の発光素子は、当該発光材料がりん光発光物質、特に緑から青色のりん光を呈するりん光発光物質である場合に特に好適に適用することができる。本発明の一態様の有機化合物は、発光層１１３に含まれていても、電子輸送層１１４に含まれていても、そのどちらに含まれていても、さらにそのほかの層に含まれていても構わない。
【００９７】
なお、図１にはこれらに加えて正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子注入層１１５が図示されているが、発光素子の構成はこれらに限られることはない。
【００９８】
当該有機化合物は、ホスト材料として用いることが好ましい。また、発光層においてさらに正孔輸送材料と共蒸着することによって、当該有機化合物と上記正孔輸送材料による励起錯体を形成する構成であっても良い。適切な発光波長を有する励起錯体を形成することによって、発光材料への有効なエネルギー移動を実現し、高い効率、良好な寿命を有する発光素子を提供することが可能となる。この際、当該有機化合物と上記正孔輸送材料とで形成する励起錯体の発光スペクトルが、前記発光材料の最も長波長側の吸収帯と重なっていることで、効率よくエネルギー移動することが可能となる。
【００９９】
また、当該有機化合物はピリミジン骨格の５位にアルキル基を有することによって、類似骨格の有機化合物よりも、ＬＵＭＯ準位を大きく浅くすることができ、発光物質との励起錯体の形成を抑制することが容易であることから、発光効率の低下や、信頼性の悪化を抑制することができる。また、Ｔ１準位も大きくなるために、特に緑から青色の短波長のりん光を発する発光物質を用いた発光素子に用いられることが好ましい。
【０１００】
続いて、上述の発光素子の詳細な構造や材料の例について説明する。本発明の一態様の発光素子は、上述のように陽極１０１と陰極１０２の一対の電極間に複数の層からなるＥＬ層１０３を有し、当該ＥＬ層１０３は少なくとも発光層１１３を含む。
【０１０１】
ＥＬ層１０３に含まれるそれ以外の層については特に限定はなく、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、キャリアブロック層、励起子ブロック層、電荷発生層など、様々な層構造を適用することができる。
【０１０２】
ＥＬ層１０３の積層構造については、本実施の形態では、図１（Ａ）に示すように、発光層１１３に加えて、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子輸送層１１４及び電子注入層１１５を有する構成、及び図１（Ｂ）に示すように、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３に加えて、電子輸送層１１４及び電子注入層１１５、電荷発生層１１６を有する構成の２種類の構成について説明する。電極およびＥＬ層を構成する材料について以下に具体的に示す。
【０１０３】
陽極１０１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、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。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ＥＬ層１０３における陽極１０１と接する層に用いることで、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。
【０１０４】
正孔注入層１１１は、アクセプタ性を有する物質を含む層である。アクセプタ性を有する物質としては、電子吸引基（ハロゲン基やシアノ基）を有する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）、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）、３，６−ジフルオロ−２，５，７，７，８，８−ヘキサシアノキノジメタン、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（ＨＡＴ−ＣＮ）等の有機アクセプタや、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、マンガン酸化物等の無機酸化物、その他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）等のフタロシアニン系の金属錯体、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス｛４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、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／ＰＳＳ）等の高分子等を用いることができる。
【０１０５】
有機アクセプタとしては、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。アクセプタ性を有する有機化合物は、隣接する正孔輸送層（あるいは正孔輸送材料）から、電界の印加により電子を引き抜くことができる。
【０１０６】
また、正孔注入層１１１としては、正孔輸送性を有する物質にアクセプタ性物質を含有させた複合材料を用いることもできる。なお、正孔輸送性の物質にアクセプタ性物質を含有させた複合材料を用いることにより、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、陽極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も用いることができるようになる。当該アクセプタ性物質としては、上述の有機アクセプタや、遷移金属酸化物、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用いることができる。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としては、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、酸化レニウムなどが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。有機アクセプタとしては、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）、クロラニル等が好ましい。
【０１０７】
複合材料に用いる正孔輸送性を有する物質は、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有することが好ましい。当該正孔輸送性を有する物質としては、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス｛４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（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）等の芳香族アミン、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等のカルバゾール誘導体、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、コロネン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等の芳香族炭化水素が挙げられる。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。また、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’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、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−９−Ｈ−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］−スピロ−９，９’−ビフルオレン−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を用いることができる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物や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。
【０１０８】
また、正孔注入層１１１は湿式法で形成することもできる。この場合、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／ショウノウスルホン酸水溶液（ＰＡＮＩ／ＣＳＡ）、ＰＴＰＤＥＳ、Ｅｔ−ＰＴＰＤＥＫ、またはＰＰＢＡ、ポリアニリン／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＡＮＩ／ＰＳＳ）等の酸を添加した導電性高分子化合物などを用いることができる。
【０１０９】
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素子を得ることができる。また、有機アクセプタ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。
【０１１０】
正孔輸送層１１２は、先に述べた正孔輸送性を有する材料の中から、又はその他さまざまな正孔輸送性を有する材料の中から、適宜用いれば良い。
【０１１１】
発光層１１３は、蛍光発光物質を含む層、りん光発光物質を含む層、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を発する物質を含層、量子ドット類含む層および金属ハロゲンペロブスカイト類を含む層など、いずれの発光物質を含む層であっても良い。また、単層であっても、複数の層からなっていても良い。複数の層からなる発光層を形成する場合、りん光発光物質が含まれる層と蛍光発光物質が含まれる層が積層されていても良い。この際、りん光発光物質が含まれる層では、後述の励起錯体を利用することが好ましい。
【０１１２】
蛍光発光物質としては、例えば以下のような物質を用いることができる。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）、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（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、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）などが挙げられる。特に、１，６ＦＬＰＡＰｒｎや１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎのようなピレンジアミン化合物に代表される縮合芳香族ジアミン化合物は、ホールトラップ性が高く、発光効率や信頼性に優れているため好ましい。
【０１１３】
発光層１１３において、りん光発光物質として用いることが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や、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や、ｆａｃ−トリス［１−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｍｉ）３］）、トリス［３−（２，６−ジメチルフェニル）−７−メチルイミダゾ［１，２−ｆ］フェナントリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｐｉｍｐｔ−Ｍｅ）３］）のようなイミダゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、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、４４０ｎｍから５２０ｎｍに発光のピークを有する化合物である。
【０１１４】
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や、（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や、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）］）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乃至６００ｎｍに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、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。
【０１１５】
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や、（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や、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）のような白金錯体や、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に発光のピークを有する。また、ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、色度の良い赤色発光が得られる。
【０１１６】
また、以上で述べたりん光性化合物の他、様々なりん光性発光材料を選択し、用いてもよい。
【０１１７】
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。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。
【０１１８】
【化２２】
2018131407.tif 000024
【０１１９】
また、以下の構造式に示される２−ビフェニル−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）や、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）、９−［４−（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−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（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。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強くなり、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。
【０１２０】
【化２３】
2018131407.tif 000025
【０１２１】
また、量子ドットとしては、第１４族元素、第１５族元素、第１６族元素、複数の第１４族元素からなる化合物、第４族から第１４族に属する元素と第１６族元素との化合物、第２族元素と第１６族元素との化合物、第１３族元素と第１５族元素との化合物、第１３族元素と第１７族元素との化合物、第１４族元素と第１５族元素との化合物、第１１族元素と第１７族元素との化合物、酸化鉄類、酸化チタン類、カルコゲナイドスピネル類、各種半導体クラスター、金属ハロゲンペロブスカイト類などのナノサイズ粒子を挙げることができる。
【０１２２】
具体的には、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、硫化水銀（ＨｇＳ）、セレン化水銀（ＨｇＳｅ）、テルル化水銀（ＨｇＴｅ）、砒化インジウム（ＩｎＡｓ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、砒化アルミニウム（ＡｌＡｓ）、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、セレン化鉛（ＩＩ）（ＰｂＳｅ）、テルル化鉛（ＩＩ）（ＰｂＴｅ）、硫化鉛（ＩＩ）（ＰｂＳ）、セレン化インジウム（Ｉｎ２Ｓｅ３）、テルル化インジウム（Ｉｎ２Ｔｅ３）、硫化インジウム（Ｉｎ２Ｓ３）、セレン化ガリウム（Ｇａ２Ｓｅ３）、硫化砒素（ＩＩＩ）（Ａｓ２Ｓ３）、セレン化砒素（ＩＩＩ）（Ａｓ２Ｓｅ３）、テルル化砒素（ＩＩＩ）（Ａｓ２Ｔｅ３）、硫化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ２Ｓ３）、セレン化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ２Ｓｅ３）、テルル化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ２Ｔｅ３）、硫化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｓ３）、セレン化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｓｅ３）、テルル化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｔｅ３）、ケイ素（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、錫（Ｓｎ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、リン（Ｐ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、リン化ホウ素（ＢＰ）、砒化ホウ素（ＢＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、硫化アルミニウム（Ａｌ２Ｓ３）、硫化バリウム（ＢａＳ）、セレン化バリウム（ＢａＳｅ）、テルル化バリウム（ＢａＴｅ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、セレン化カルシウム（ＣａＳｅ）、テルル化カルシウム（ＣａＴｅ）、硫化ベリリウム（ＢｅＳ）、セレン化ベリリウム（ＢｅＳｅ）、テルル化ベリリウム（ＢｅＴｅ）、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、セレン化マグネシウム（ＭｇＳｅ）、硫化ゲルマニウム（ＧｅＳ）、セレン化ゲルマニウム（ＧｅＳｅ）、テルル化ゲルマニウム（ＧｅＴｅ）、硫化錫（ＩＶ）（ＳｎＳ２）、硫化錫（ＩＩ）（ＳｎＳ）、セレン化錫（ＩＩ）（ＳｎＳｅ）、テルル化錫（ＩＩ）（ＳｎＴｅ）、酸化鉛（ＩＩ）（ＰｂＯ）、フッ化銅（Ｉ）（ＣｕＦ）、塩化銅（Ｉ）（ＣｕＣｌ）、臭化銅（Ｉ）（ＣｕＢｒ）、ヨウ化銅（Ｉ）（ＣｕＩ）、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ）、セレン化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｓｅ）、酸化ニッケル（ＩＩ）（ＮｉＯ）、酸化コバルト（ＩＩ）（ＣｏＯ）、硫化コバルト（ＩＩ）（ＣｏＳ）、四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、硫化鉄（ＩＩ）（ＦｅＳ）、酸化マンガン（ＩＩ）（ＭｎＯ）、硫化モリブデン（ＩＶ）（ＭｏＳ２）、酸化バナジウム（ＩＩ）（ＶＯ）、酸化バナジウム（ＩＶ）（ＶＯ２）、酸化タングステン（ＩＶ）（ＷＯ２）、酸化タンタル（Ｖ）（Ｔａ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２、Ｔｉ２Ｏ５、Ｔｉ２Ｏ３、Ｔｉ５Ｏ９など）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化ゲルマニウム（Ｇｅ３Ｎ４）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、セレンと亜鉛とカドミウムの化合物（ＣｄＺｎＳｅ）、インジウムと砒素とリンの化合物（ＩｎＡｓＰ）、カドミウムとセレンと硫黄の化合物（ＣｄＳｅＳ）、カドミウムとセレンとテルルの化合物（ＣｄＳｅＴｅ）、インジウムとガリウムと砒素の化合物（ＩｎＧａＡｓ）、インジウムとガリウムとセレンの化合物（ＩｎＧａＳｅ）、インジウムとセレンと硫黄の化合物（ＩｎＳｅＳ）、銅とインジウムと硫黄の化合物（例えばＣｕＩｎＳ２）およびこれらの組合せなどを挙げることができるが、これらに限定されない。また、組成が任意の比率で表される、いわゆる合金型量子ドットを用いても良い。例えば、ＣｄＳｘＳｅ１−ｘ（ｘは０から１の任意の数）で表される合金型量子ドットは、ｘの比率を変化させることで発光波長を変えることができるため、青色発光を得るには有効な手段の一つである。
【０１２３】
量子ドットの構造としては、コア型、コア−シェル型、コア−マルチシェル型などがあり、そのいずれを用いても良いが、コアを覆ってより広いバンドギャップを持つ別の無機材料でシェルを形成することによって、ナノ結晶表面に存在する欠陥やダングリングボンドの影響を低減することができる。これにより、発光の量子効率が大きく改善するためコア−シェル型やコア−マルチシェル型の量子ドットを用いることが好ましい。シェルの材料の例としては、硫化亜鉛（ＺｎＳ）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）が挙げられる。
【０１２４】
また、量子ドットは、表面原子の割合が高いことから、反応性が高く、凝集が起こりやすい。そのため、量子ドットの表面には保護剤が付着している又は保護基が設けられていることが好ましい。当該保護剤が付着している又は保護基が設けられていることによって、凝集を防ぎ、溶媒への溶解性を高めることができる。また、反応性を低減させ、電気的安定性を向上させることも可能である。保護剤（又は保護基）としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン類、ポリオキシエチレンｎ−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンｎ−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、トリ（ｎ−ヘキシル）アミン、トリ（ｎ−オクチル）アミン、トリ（ｎ−デシル）アミン等の第３級アミン類、トリプロピルホスフィンオキシド、トリブチルホスフィンオキシド、トリヘキシルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリデシルホスフィンオキシド等の有機リン化合物、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類、また、ピリジン、ルチジン、コリジン、キノリン類等の含窒素芳香族化合物等の有機窒素化合物、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン等のアミノアルカン類、ジブチルスルフィド等のジアルキルスルフィド類、ジメチルスルホキシドやジブチルスルホキシド等のジアルキルスルホキシド類、チオフェン等の含硫黄芳香族化合物等の有機硫黄化合物、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸、アルコール類、ソルビタン脂肪酸エステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、３級アミン変性ポリウレタン類、ポリエチレンイミン類等が挙げられる。
【０１２５】
なお、量子ドットは、棒状の量子ロッドであっても良い。量子ロッドはｃ軸方向に偏光した指向性を有する光を呈するため、量子ロッドを発光材料として用いることにより、より外部量子効率が良好な発光素子を得ることができる。
【０１２６】
なお、当該量子ドットを発光材料としてホストに分散した発光層を形成する場合は、ホスト材料に量子ドットを分散させる、またはホスト材料と量子ドットとを適当な液媒体に溶解または分散させてウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ラングミュア・ブロジェット法など）により層を形成した後、溶媒を除去、または焼成することにより形成すればよい。
【０１２７】
ウェットプロセスに用いる液媒体としては、たとえば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の有機溶媒を用いることができる。
【０１２８】
蛍光発光物質を用いる場合は、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）等の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。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。
【０１２９】
上記材料以外の材料をホスト材料として用いる場合、電子輸送性を有する材料や正孔輸送性を有する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。
【０１３０】
ただし発光層のホスト材料としては、前述したような５位にアルキル基を有し、４位と６位にメタ位に置換基を有するフェニレン基を有するピリミジン骨格を含む有機化合物を用いることが好ましい。当該有機化合物は、バンドギャップおよびＴ１準位の高い物質であるために、りん光発光素子のホスト材料として非常に好適に用いることができる。
【０１３１】
また、上記有機化合物は５位にアルキル基が結合していることによって、フェニレン基のねじれが引き起こされることから、比較的ＬＵＭＯの浅い有機化合物である。また、Ｔ１準位も高くなることから、特に緑から青色のりん光発光物質を用いた場合のホスト材料としての使用に好適である。
【０１３２】
ここでは、当該有機化合物をより詳細に説明する。当該有機化合物は下記一般式（Ｇ１）で表される分子量３０００以下の有機化合物と言い表すこともできる。
【０１３３】
【化２４】
2018131407.tif 000026
【０１３４】
ただし、一般式（Ｇ１）において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表し、ＡおよびＢの位置の炭素原子それぞれに置換基を有する。
【０１３５】
または、当該有機化合物は下記一般式（Ｇ１）で表される骨格を有し且つ分子量３０００以下の有機化合物である。
【０１３６】
【化２５】
2018131407.tif 000027
【０１３７】
ただし、一般式（Ｇ１）において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表し、ＡおよびＢの位置の炭素原子それぞれにカルバゾール骨格、フルオレン骨格、ジベンゾチオフェン骨格およびジベンゾフラン骨格のいずれか一の骨格を含む置換基を有する。
【０１３８】
また、当該有機化合物は、以下のように表すこともできる。
【０１３９】
【化２６】
2018131407.tif 000028
【０１４０】
ただし、一般式（Ｇ１）において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表し、ＡおよびＢの位置の炭素原子にそれぞれ独立に、下記一般式（Ｇ２−１）または（Ｇ２−２）で表される基が結合する。
【０１４１】
【化２７】
2018131407.tif 000029
【０１４２】
ただし、一般式（Ｇ２−１）において、Ｘ１は窒素原子、酸素原子、硫黄原子および炭素原子のいずれか１を表す。Ｘ１が窒素原子または炭素原子である場合、窒素原子は一つの、炭素原子は一つまたは二つの置換基を有していても良い。また、Ｒ１１乃至Ｒ１８はそれぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表す。なお、Ｒ１１乃至Ｒ１４はその一つが結合手であっても良く、当該結合手またはＸ１が窒素の場合は当該窒素が有する結合手のいずれか１によって一般式（Ｇ１）におけるＡの位置の炭素またはＢの位置の炭素に結合する。
【０１４３】
【化２８】
2018131407.tif 000030
【０１４４】
ただし、一般式（Ｇ２−２）において、Ｘ２は窒素原子、酸素原子、硫黄原子および炭素原子のいずれか１を表す。Ｘ２が窒素原子または炭素原子である場合、窒素原子は一つの、炭素原子は一つまたは二つの置換基を有していても良い。また、Ｒ２１乃至Ｒ２８はそれぞれ独立に、水素、炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表す。なお、Ｒ２１乃至Ｒ２４はその一つが結合手であっても良く、当該結合手またはＸ２が窒素である場合は当該窒素が有する結合手のいずれか１によって一般式（Ｇ１）におけるＡの位置の炭素またはＢの位置の炭素に結合する。また、α、βは隣接する二つの環と縮合する環を表し、αは下記一般式（Ｇ３）で表される環を、βは下記一般式（Ｇ４）で表される環を表す。
【０１４５】
【化２９】
2018131407.tif 000031
【０１４６】
一般式（Ｇ３）で表される環は、式（Ｇ３）中ａｃの位置またはａｄの位置で隣接する二つの環と縮合する。また、Ｒ３１およびＲ３２はそれぞれ独立に水素または炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか１を表す。
【０１４７】
【化３０】
2018131407.tif 000032
【０１４８】
一般式（Ｇ４）で表される環は、式（Ｇ４）中ｂｄの位置で隣接する二つの環と縮合する。また、Ｘ３は窒素原子、酸素原子、硫黄原子および炭素原子のいずれか１を表す。Ｘ３が窒素原子または炭素原子である場合、窒素原子は一つの、炭素原子は一つまたは二つの置換基を有していても良い。
【０１４９】
なお、上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物において、ＡまたはＢに置換するカルバゾール骨格を有する基としては、上記一般式（Ｇ２−１）で表される基が好ましい。
【０１５０】
また、ＡまたはＢに置換するカルバゾール骨格を有する基は、同じ基であることが合成の簡便さから好ましい。
【０１５１】
なお、Ｘ１は窒素であることが好ましい。また、その場合、Ｘ１の窒素が一般式（Ｇ１）におけるＡの位置の炭素またはＢの位置の炭素に結合することが好ましい。
【０１５２】
すなわち、下記一般式（Ｇ５）で表される有機化合物が好ましい。
【０１５３】
【化３１】
2018131407.tif 000033
【０１５４】
ただし、一般式（Ｇ５）で表される式において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基を表し、Ｒ４１乃至Ｒ４８およびＲ５１乃至Ｒ５８は各々独立に、水素または炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか一を表す。
【０１５５】
なお、Ｘ１の原子が硫黄原子、酸素原子および炭素原子のいずれかである場合、一般式（Ｇ２−１）で表される基はＲ１８の位置で、一般式（Ｇ１）におけるＡまたはＢの位置の炭素原子に結合していることが好ましい。
【０１５６】
すなわち、下記一般式（Ｇ６）で表される有機化合物が好ましい。
【０１５７】
【化３２】
2018131407.tif 000034
【０１５８】
ただし、一般式（Ｇ６）で表される式において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基を表し、Ｒ６１乃至Ｒ６７およびＲ７１乃至Ｒ７７は各々独立に、水素または炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか一を表す。
【０１５９】
また、これらの中でも下記一般式（Ｇ７）乃至（Ｇ１０）で表される有機化合物が、合成が容易であり好ましい。
【０１６０】
【化３３】
2018131407.tif 000035
【０１６１】
ただし、上記一般式（Ｇ７）乃至（Ｇ１０）で表される有機化合物において、Ｒ１は炭素数１乃至６のアルキル基を表す。
【０１６２】
また、上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物において、ＡまたはＢの位置の炭素原子に置換するカルバゾール骨格を有する基が、上記一般式（Ｇ２−２）で表される基であると好ましい。また、ＡまたはＢの位置の炭素原子両方に置換するカルバゾール骨格を有する基が、上記一般式（Ｇ２−２）で表される基であることが合成の簡便さから好ましい構成である。なお、この場合一般式（Ｇ２−２）で表される基はＸ２の少なくとも一方、好ましくは両方が窒素原子であることが好ましい。また、当該Ｘ２の窒素が一般式（Ｇ１）におけるＡおよびＢの位置の炭素に結合することが好ましい。
【０１６３】
上述の一般式（Ｇ１）乃至（Ｇ１０）で表される有機化合物の具体的な例について以下に示す。
【０１６４】
【化３４】
2018131407.tif 000036
【０１６５】
【化３５】
2018131407.tif 000037
【０１６６】
【化３６】
2018131407.tif 000038
【０１６７】
【化３７】
2018131407.tif 000039
【０１６８】
なお、これら有機化合物は、電子輸送性を有するため、後述するような複数のホスト材料による励起錯体を発光物質へのエネルギー移動に利用する発光素子に用いる場合には、電子輸送性を有する材料の一つとして用いることができる。
【０１６９】
その他、発光層においてホスト材料として用いることが可能な材料を以下に示す。
【０１７０】
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）などの金属錯体や、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）などのポリアゾール骨格を有する複素環化合物や、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）、４，６−ビス［３−（フェナントレン−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６−ビス［３−（４−ジベンゾチエニル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ−ＩＩ）などのジアジン骨格を有する複素環化合物や、３，５−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリジン（略称：３５ＤＣｚＰＰｙ）、１，３，５−トリ［３−（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）などのピリジン骨格を有する複素環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環化合物やピリジン骨格を有する複素環化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンやピラジン）骨格を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。
【０１７１】
正孔輸送性を有する材料としては、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’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、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］スピロ−９，９’−ビフルオレン−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や、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や、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や、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や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、以上で述べた正孔輸送材料の他、様々な物質の中から正孔輸送材料を用いても良い。
【０１７２】
発光物質として蛍光発光物質を用いる場合は、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）等の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。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。
【０１７３】
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＝１：９乃至９：１とすればよい。
【０１７４】
また、これら混合されたホスト材料同士で励起錯体を形成しても良い。当該励起錯体は、蛍光発光物質、りん光発光物質及びＴＡＤＦ材料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ようになる。また、当該構成は駆動電圧も低下するため好ましい構成である。
【０１７５】
以上のような構成を有する発光層１１３は、真空蒸着法での共蒸着や、混合溶液として、グラビア印刷法、オフセット印刷法、インクジェット法、スピンコート法やディップコート法などを用いて作製することができる。
【０１７６】
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、上記ホスト材料に用いることが可能な電子輸送性を有する材料として挙げた材料や、アントラセン骨格を有する材料を用いることができる。
【０１７７】
また、電子輸送層と発光層との間に電子キャリアの移動を制御する層を設けても良い。これは上述したような電子輸送性の高い材料に、電子トラップ性の高い物質を少量添加した層であって、電子キャリアの移動を抑制することによって、キャリアバランスを調節することが可能となる。このような構成は、発光層を電子が突き抜けてしまうことにより発生する問題（例えば素子寿命の低下）の抑制に大きな効果を発揮する。
【０１７８】
また、電子輸送層１１４と陰極１０２との間に、陰極１０２に接して電子注入層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又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を用いることができる。例えば、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を用いることができる。また、電子注入層１１５に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からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたものを用いることにより、陰極１０２からの電子注入が効率良く行われるためより好ましい。
【０１７９】
また、電子注入層１１５の代わりに電荷発生層１１６を設けても良い（図３（Ｂ））。電荷発生層１１６は、電位をかけることによって当該層の陰極側に接する層に正孔を、陽極側に接する層に電子を注入することができる層のことである。電荷発生層１１６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ー材料を含む膜と正孔輸送材料を含む膜とを積層して構成しても良い。Ｐ型層１１７に電位をかけることによって、電子輸送層１１４に電子が、陰極である陰極１０２に正孔が注入され、発光素子が動作する。この際、電子輸送層１１４の電荷発生層１１６に接する位置に、本発明の一態様の有機化合物を含む層が存在することによって、発光素子の駆動時間の蓄積に伴う輝度低下が抑制され、寿命の長い発光素子を得ることができる。
【０１８０】
なお、電荷発生層１１６はＰ型層１１７の他に電子リレー層１１８及び電子注入バッファ層１１９のいずれか一又は両方がもうけられていることが好ましい。
【０１８１】
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、電子注入バッファ層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ー性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層１１４における電荷発生層１１６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準位の具体的なエネルギー準位は−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。
【０１８２】
電子注入バッファ層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、炭酸リチウムや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。
【０１８３】
また、電子注入バッファ層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、炭酸リチウムや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。
【０１８４】
陰極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、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、陰極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１０２として用いることができる。これら導電性材料は、真空蒸着法や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。
【０１８５】
ＥＬ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、真空蒸着法やウェットプロセス法（スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法（グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法等）、スプレーコート法、カーテンコート法、ラングミュア・ブロジェット法など）など用いても構わない。
【０１８６】
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。
【０１８７】
ここで、液滴吐出法を用いてＥＬ層７８６を形成する方法について、図２を用いて説明する。図２（Ａ）乃至図２（Ｄ）は、ＥＬ層７８６の作製方法を説明する断面図である。
【０１８８】
まず、平坦化絶縁膜７７０上に導電膜７７２が形成され、導電膜７７２の一部を覆うように絶縁膜７３０が形成される（図２（Ａ）参照）。
【０１８９】
次に、絶縁膜７３０の開口である導電膜７７２の露出部に、液滴吐出装置７８３より液滴７８４を吐出し、組成物を含む層７８５を形成する。液滴７８４は、溶媒を含む組成物であり、導電膜７７２上に付着する（図２（Ｂ）参照）。
【０１９０】
なお、液滴７８４を吐出する工程を減圧下で行ってもよい。
【０１９１】
次に、組成物を含む層７８５より溶媒を除去し、固化することによってＥＬ層７８６を形成する（図２（Ｃ）参照）。
【０１９２】
なお、溶媒の除去方法としては、乾燥工程または加熱工程を行えばよい。
【０１９３】
次に、ＥＬ層７８６上に導電膜７８８を形成し、発光素子７８２を形成する（図２（Ｄ）参照）。
【０１９４】
このようにＥＬ層７８６を液滴吐出法で行うと、選択的に組成物を吐出することができるため、材料のロスを削減することができる。また、形状を加工するためのリソグラフィ工程なども必要ないために工程も簡略化することができ、低コスト化が達成できる。
【０１９５】
なお、上記説明した液滴吐出法とは、組成物の吐出口を有するノズル、あるいは１つ又は複数のノズルを有するヘッド等の液滴を吐出する手段を有するものの総称とする。
【０１９６】
次に、液滴吐出法に用いる液滴吐出装置について、図３を用いて説明する。図３は、液滴吐出装置１４００を説明する概念図である。
【０１９７】
液滴吐出装置１４００は、液滴吐出手段１４０３を有する。また、液滴吐出手段１４０３は、ヘッド１４０５と、ヘッド１４１２と、ヘッド１４１６とを有する。
【０１９８】
ヘッド１４０５、及びヘッド１４１２は制御手段１４０７に接続され、それがコンピュータ１４１０で制御することにより予めプログラミングされたパターンに描画することができる。
【０１９９】
また、描画するタイミングとしては、例えば、基板１４０２上に形成されたマーカー１４１１を基準に行えば良い。あるいは、基板１４０２の外縁を基準にして基準点を確定させても良い。ここでは、マーカー１４１１を撮像手段１４０４で検出し、画像処理手段１４０９にてデジタル信号に変換したものをコンピュータ１４１０で認識して制御信号を発生させて制御手段１４０７に送る。
【０２００】
撮像手段１４０４としては、電荷結合素子（ＣＣＤ）や相補型金属−酸化物−半導体（ＣＭＯＳ）を利用したイメージセンサなどを用いることができる。なお、基板１４０２上に形成されるべきパターンの情報は記憶媒体１４０８に格納されたものであり、この情報を基にして制御手段１４０７に制御信号を送り、液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５、ヘッド１４１２、ヘッド１４１６を個別に制御することができる。吐出する材料は、材料供給源１４１３、材料供給源１４１４、材料供給源１４１５より配管を通してヘッド１４０５、ヘッド１４１２、ヘッド１４１６にそれぞれ供給される。
【０２０１】
ヘッド１４０５、ヘッド１４１２、ヘッド１４１６の内部は、点線１４０６が示すように液状の材料を充填する空間と、吐出口であるノズルを有する構造となっている。図示しないが、ヘッド１４１２もヘッド１４０５と同様な内部構造を有する。ヘッド１４０５とヘッド１４１２のノズルを異なるサイズで設けると、異なる材料を異なる幅で同時に描画することができる。一つのヘッドで、複数種の発光材料などをそれぞれ吐出し、描画することができ、広領域に描画する場合は、スループットを向上させるため複数のノズルより同材料を同時に吐出し、描画することができる。大型基板を用いる場合、ヘッド１４０５、ヘッド１４１２、ヘッド１４１６は基板上を、図３中に示すＸ、Ｙ、Ｚの矢印の方向に自在に走査し、描画する領域を自由に設定することができ、同じパターンを一枚の基板に複数描画することができる。
【０２０２】
また、組成物を吐出する工程は、減圧下で行ってもよい。吐出時に基板を加熱しておいてもよい。組成物を吐出後、乾燥と焼成の一方又は両方の工程を行う。乾燥と焼成の工程は、両工程とも加熱処理の工程であるが、その目的、温度と時間が異なるものである。乾燥の工程、焼成の工程は、常圧下又は減圧下で、レーザ光の照射や瞬間熱アニール、加熱炉などにより行う。なお、この加熱処理を行うタイミング、加熱処理の回数は特に限定されない。乾燥と焼成の工程を良好に行うためには、そのときの温度は、基板の材質及び組成物の性質に依存する。
【０２０３】
以上のように、液滴吐出装置を用いてＥＬ層７８６を作製することができる。
【０２０４】
液滴吐出装置を用いてＥＬ層７８６を作製する場合において、各種有機材料や有機無機ハロゲンペロブスカイト類を溶媒に溶解または分散させた組成物として湿式法により形成する場合、種々の有機溶剤を用いて塗布用組成物とすることが出来る。前記組成物に用いることが出来る有機溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エタノール、メタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、メチレンクロライド、四塩化炭素、酢酸エチル、ヘキサン、シクロヘキサン等種々の有機溶剤を用いることが出来る。特に、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の低極性なベンゼン誘導体を用いることで、好適な濃度の溶液を作ることが出来、また、インク中に含まれる材料が酸化などにより劣化することを防止できるため好ましい。また、作製後の膜の均一性や膜厚の均一性などを考慮すると沸点が１００℃以上であることが好ましく、トルエン、キシレン、メシチレンが更に好ましい。
【０２０５】
なお、上記構成は、他の実施の形態や本実施の形態中の他の構成と適宜組み合わせることが可能である。
【０２０６】
続いて、複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子（積層型素子ともいう）の態様について、図１（Ｃ）を参照して説明する。この発光素子は、陽極と陰極との間に、複数の発光ユニットを有する発光素子である。一つの発光ユニットは、図１（Ａ）で示したＥＬ層１０３と同様な構成を有する。つまり、図１（Ａ）又は図１（Ｂ）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、図１（Ｃ）で示した発光素子は複数の発光ユニットを有する発光素子であるということができる。
【０２０７】
図１（Ｃ）において、陽極５０１と陰極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との間には電荷発生層５１３が設けられている。陽極５０１と陰極５０２はそれぞれ図１（Ａ）における陽極１０１と陰極１０２に相当し、図１（Ａ）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。
【０２０８】
電荷発生層５１３は、陽極５０１と陰極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１（Ｃ）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、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。
【０２０９】
電荷発生層５１３は、図１（Ｂ）にて説明した電荷発生層１１６と同様の構成で形成することが好ましい。有機化合物と金属酸化物の複合材料は、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。なお、発光ユニットの陽極側の面が電荷発生層５１３に接している場合は、電荷発生層５１３が発光ユニットの正孔注入層の役割も担うことができるため、発光ユニットは正孔注入層を設けなくとも良い。
【０２１０】
また、電荷発生層５１３に電子注入バッファ層１１９を設ける場合、当該層が陽極側の発光ユニットにおける電子注入バッファ層の役割を担うため、当該発光ユニットには必ずしも重ねて電子注入層を形成する必要はない。
【０２１１】
図１（Ｃ）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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１に記載の発光素子を用いた発光装置について説明する。
【０２１４】
本発明の一態様の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−ＢおよびＣ−Ｄで切断した断面図である。この発光装置は、発光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（ソース線駆動回路）６０１、画素部６０２、駆動回路部（ゲート線駆動回路）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。
【０２１５】
なお、引き回し配線６０８はソース線駆動回路６０１及びゲート線駆動回路６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となる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。
【０２１６】
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線駆動回路６０１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
【０２１７】
なお、ソース線駆動回路６０１はｎチャネル型ＦＥＴ６２３とｐチャネル型ＦＥＴ６２４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、基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。
【０２１８】
また、画素部６０２はスイッチング用ＦＥＴ６１１と、電流制御用ＦＥＴ６１２とそのドレインに電気的に接続された陽極６１３とを含む複数の画素により形成されているが、これに限定されず、３つ以上のＦＥＴと、容量素子とを組み合わせた画素部としてもよい。
【０２１９】
ＦＥＴに用いる半導体の種類及び結晶性については特に限定されず、非晶質半導体を用いてもよいし、結晶性半導体を用いてもよい。ＦＥＴに用いる半導体の例としては、第１３族半導体、第１４族半導体、半導体、化合物半導体、酸化物半導体、有機半導体材料を用いることができるが、特に、酸化物半導体を用いると好ましい。該酸化物半導体としては、例えば、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、またはＮｄ）等が挙げられる。なお、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ以上の酸化物半導体材料を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができるため、好ましい構成である。
【０２２０】
なお、陽極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成することができる。
【０２２１】
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乃至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、ネガ型の感光性樹脂、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができる。
【０２２２】
陽極６１３上には、ＥＬ層６１６及び陰極６１７がそれぞれ形成されている。これらはそれぞれ図１（Ａ）で説明した陽極１０１、ＥＬ層１０３及び陰極１０２又は図１（Ｂ）で説明した陽極５０１、ＥＬ層５０３及び陰極５０２に相当する。
【０２２３】
ＥＬ層６１６には有機金属錯体が含まれることが好ましい。当該有機金属錯体は、発光層における発光中心物質として用いられることが好ましい。
【０２２４】
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で充填される場合もある。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥材を設けると水分の影響による劣化を抑制することができ、好ましい構成である。
【０２２５】
シール材６０５にはエポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、素子基板６１０及び封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【０２２６】
例えば、本明細書等において、様々な基板を用いて、トランジスタや発光素子を形成することが出来る。基板の種類は、特定のものに限定されることはない。その基板の一例としては、半導体基板（例えば単結晶基板又はシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどがある。ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、以下のものがあげられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）に代表されるプラスチックがある。または、一例としては、アクリル等の合成樹脂などがある。または、一例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルなどがある。または、一例としては、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又は紙類などがある。特に、半導体基板、単結晶基板、又はＳＯＩ基板などを用いてトランジスタを製造することによって、特性、サイズ、又は形状などのばらつきが少なく、電流能力が高く、サイズの小さいトランジスタを製造することができる。このようなトランジスタによって回路を構成すると、回路の低消費電力化、又は回路の高集積化を図ることができる。
【０２２７】
また、基板として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、トランジスタや発光素子を形成してもよい。または、基板とトランジスタの間や、基板と発光素子の間に剥離層を設けてもよい。剥離層は、その上に半導体装置を一部あるいは全部完成させた後、基板より分離し、他の基板に転載するために用いることができる。その際、トランジスタは耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも転載できる。なお、上述の剥離層には、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜との無機膜の積層構造の構成や、基板上にポリイミド等の有機樹脂膜が形成された構成等を用いることができる。
【０２２８】
つまり、ある基板を用いてトランジスタや発光素子を形成し、その後、別の基板にトランジスタや発光素子を転置し、別の基板上にトランジスタや発光素子を配置してもよい。トランジスタや発光素子が転置される基板の一例としては、上述したトランジスタを形成することが可能な基板に加え、紙基板、セロファン基板、アラミドフィルム基板、ポリイミドフィルム基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、又はゴム基板などがある。これらの基板を用いることにより、特性のよいトランジスタの形成、消費電力の小さいトランジスタの形成、壊れにくい装置の製造、耐熱性の付与、軽量化、又は薄型化を図ることができる。
【０２２９】
図５には白色発光を呈する発光素子を形成し、着色層（カラーフィルタ）等を設けることによってフルカラー化した発光装置の例を示す。図５（Ａ）には基板１００１、下地絶縁膜１００２、ゲート絶縁膜１００３、ゲート電極１００６、１００７、１００８、第１の層間絶縁膜１０２０、第２の層間絶縁膜１０２１、周辺部１０４２、画素部１０４０、駆動回路部１０４１、発光素子の陽極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、発光素子の陰極１０２９、封止基板１０３１、シール材１０３２などが図示されている。
【０２３０】
また、図５（Ａ）では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）は透明な基材１０３３に設けている。また、黒色層（ブラックマトリックス）１０３５をさらに設けても良い。着色層及び黒色層が設けられた透明な基材１０３３は、位置合わせし、基板１００１に固定する。なお、着色層、及び黒色層は、オーバーコート層で覆われている。また、図５（Ａ）においては、光が着色層を透過せずに外部へと出る発光層と、各色の着色層を透過して外部に光が出る発光層とがあり、着色層を透過しない光は白、着色層を透過する光は赤、青、緑となることから、４色の画素で映像を表現することができる。
【０２３１】
図５（Ｂ）では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）をゲート絶縁膜１００３と第１の層間絶縁膜１０２０との間に形成する例を示した。このように、着色層は基板１００１と封止基板１０３１の間に設けられていても良い。
【０２３２】
また、以上に説明した発光装置では、ＦＥＴが形成されている基板１００１側に光を取り出す構造（ボトムエミッション型）の発光装置としたが、封止基板１０３１側に発光を取り出す構造（トップエミッション型）の発光装置としても良い。トップエミッション型の発光装置の断面図を図６に示す。この場合、基板１００１は光を通さない基板を用いることができる。ＦＥＴと発光素子の陽極とを接続する接続電極を作製するまでは、ボトムエミッション型の発光装置と同様に形成する。その後、第３の層間絶縁膜１０３７を電極１０２２を覆って形成する。この絶縁膜は平坦化の役割を担っていても良い。第３の層間絶縁膜１０３７は第２の層間絶縁膜と同様の材料の他、他の様々な材料を用いて形成することができる。
【０２３３】
発光素子の陽極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂはここでは陽極とするが、陰極であっても構わない。また、図６のようなトップエミッション型の発光装置である場合、陽極を反射電極とすることが好ましい。ＥＬ層１０２８の構成は、図１（Ａ）のＥＬ層１０３または図１（Ｂ）のＥＬ層５０３として説明したような構成とし、且つ、白色の発光が得られるような素子構造とする。
【０２３４】
図６のようなトップエミッションの構造では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）を設けた封止基板１０３１で封止を行うことができる。封止基板１０３１には画素と画素との間に位置するように黒色層（ブラックマトリックス）１０３５を設けても良い。着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）や黒色層はオーバーコート層によって覆われていても良い。なお封止基板１０３１は透光性を有する基板を用いることとする。
【０２３５】
また、ここでは赤、緑、青、白の４色でフルカラー表示を行う例を示したが特に限定されず、赤、緑、青の３色や赤、緑、青、黄の４色でフルカラー表示を行ってもよい。
【０２３６】
図７には本発明の一態様であるパッシブマトリクス型の発光装置を示す。なお、図７（Ａ）は、発光装置を示す斜視図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）をＸ−Ｙで切断した断面図である。図７において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間にはＥＬ層９５５が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことが出来る。
【０２３７】
以上、説明した発光装置は、マトリクス状に配置された多数の微小な発光素子を、画素部に形成されたＦＥＴでそれぞれ制御することが可能であるため、画像の表現を行う表示装置として好適に利用できる発光装置である。
【０２３８】
≪照明装置≫
本発明の一態様である照明装置を図８を参照しながら説明する。図８（Ｂ）は照明装置の上面図、図８（Ａ）は図８（Ｂ）におけるｅ−ｆ断面図である。
【０２３９】
当該照明装置は、支持体である透光性を有する基板４００上に、陽極４０１が形成されている。陽極４０１は図１（Ａ）、（Ｂ）の陽極１０１に相当する。陽極４０１側から発光を取り出す場合、陽極４０１は透光性を有する材料により形成する。
【０２４０】
陰極４０４に電圧を供給するためのパッド４１２が基板４００上に形成される。
【０２４１】
陽極４０１上にはＥＬ層４０３が形成されている。ＥＬ層４０３は図１（Ａ）、（Ｂ）のＥＬ層１０３又はＥＬ層５０３などに相当する。なお、これらの構成については当該記載を参照されたい。
【０２４２】
ＥＬ層４０３を覆って陰極４０４を形成する。陰極４０４は図１（Ａ）の陰極１０２に相当する。発光を陽極４０１側から取り出す場合、陰極４０４は反射率の高い材料を含んで形成される。陰極４０４はパッド４１２と接続することによって、電圧が供給される。
【０２４３】
陽極４０１、ＥＬ層４０３及び陰極４０４によって発光素子が形成される。当該発光素子を、シール材４０５、４０６を用いて封止基板４０７を固着し、封止することによって照明装置が完成する。シール材４０５、４０６はどちらか一方でもかまわない。また、内側のシール材４０６（図８（Ｂ）では図示せず）には乾燥剤を混ぜることもでき、これにより、水分を吸着することができ、信頼性の向上につながる。
【０２４４】
また、パッド４１２と陽極４０１の一部をシール材４０５、４０６の外に伸張して設けることによって、外部入力端子とすることができる。また、その上にコンバータなどを搭載したＩＣチップ４２０などを設けても良い。
【０２４５】
≪電子機器≫
本発明の一態様である電子機器の例について説明する。電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を以下に示す。
【０２４６】
図９（Ａ）は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置は、筐体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。表示部７１０３により、映像を表示することが可能であり、表示部７１０３は、発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。
【０２４７】
テレビジョン装置の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー７１０９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機７１１０から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。
【０２４８】
なお、テレビジョン装置は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
【０２４９】
図９（Ｂ１）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。なお、このコンピュータは、発光素子をマトリクス状に配列して表示部７２０３に用いることにより作製される。図９（Ｂ１）のコンピュータは、図９（Ｂ２）のような形態であっても良い。図９（Ｂ２）のコンピュータは、キーボード７２０４、ポインティングデバイス７２０６の代わりに第２の表示部７２１０が設けられている。第２の表示部７２１０はタッチパネル式となっており、第２の表示部７２１０に表示された入力用の表示を指や専用のペンで操作することによって入力を行うことができる。また、第２の表示部７２１０は入力用表示だけでなく、その他の画像を表示することも可能である。また表示部７２０３もタッチパネルであっても良い。二つの画面がヒンジで接続されていることによって、収納や運搬をする際に画面を傷つける、破損するなどのトラブルの発生も防止することができる。
【０２５０】
図９（Ｃ）（Ｄ）は、携帯情報端末の一例を示している。携帯情報端末は、筐体７４０１に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯情報端末は、発光素子をマトリクス状に配列して作製された表示部７４０２を有している。
【０２５１】
図９（Ｃ）及び（Ｄ）に示す携帯情報端末は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力することができる構成とすることもできる。この場合、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。
【０２５２】
表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。
【０２５３】
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好ましい。
【０２５４】
また、携帯電話機内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、携帯電話機の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
【０２５５】
また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、又は筐体７４０１の操作ボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
【０２５６】
また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号を検知し、表示部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。
【０２５７】
表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
【０２５８】
なお、上記電子機器は、本明細書中に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。
【０２５９】
また、表示部に本発明の一態様の発光素子を用いることが好ましい。当該発光素子は発光効率が良好な発光素子とすることが可能である。また、駆動電圧の小さい発光素子とすることが可能である。このため、本発明の一態様の発光素子を含む電子機器は消費電力の小さい電子機器とすることができる。
【０２６０】
図１０は、発光素子をバックライトに適用した液晶表示装置の一例である。図１０に示した液晶表示装置は、筐体９０１、液晶層９０２、バックライトユニット９０３、筐体９０４を有し、液晶層９０２は、ドライバＩＣ９０５と接続されている。バックライトユニット９０３には、発光素子が用いられおり、端子９０６により、電流が供給されている。
【０２６１】
発光素子には本発明の一態様の発光素子を用いることが好ましく、当該発光素子を液晶表示装置のバックライトに適用することにより、消費電力の低減されたバックライトが得られる。
【０２６２】
図１１は、本発明の一態様である電気スタンドの例である。図１１に示す電気スタンドは、筐体２００１と、光源２００２を有し、光源２００２として発光素子を用いた照明装置が用いられている。
【０２６３】
図１２は、室内の照明装置３００１の例である。当該照明装置３００１には本発明の一態様の発光素子を用いることが好ましい。
【０２６４】
本発明の一態様である自動車を図１３に示す。当該自動車はフロントガラスやダッシュボードに発光素子が搭載されている。表示領域５０００乃至表示領域５００５は発光素子を用いて設けられた表示領域である。本発明の一態様の発光素子を用いることが好ましく、これにより表示領域５０００乃至表示領域５００５は消費電力を抑えられるため、車載に好適である。
【０２６５】
表示領域５０００と表示領域５００１は、自動車のフロントガラスに設けられた、発光素子を用いる表示装置である。この発光素子を、陽極と陰極を透光性を有する電極で作製することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の表示装置とすることができる。シースルー状態の表示であれば、自動車のフロントガラスに設置したとしても、視界の妨げになることなく設置することができる。なお、駆動のためのトランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料による有機トランジスタや、酸化物半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いると良い。
【０２６６】
表示領域５００２はピラー部分に設けられた発光素子を用いる表示装置である。表示領域５００２には、車体に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。また、同様に、ダッシュボード部分に設けられた表示領域５００３は車体によって遮られた視界を、自動車の外側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めることができる。見えない部分を補完するように映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。
【０２６７】
表示領域５００４や表示領域５００５はナビゲーション情報、速度計や回転数、走行距離、給油量、ギア状態、空調の設定など、その他様々な情報を提供することができる。表示は使用者の好みに合わせて適宜その表示項目やレイアウトを変更することができる。なお、これら情報は表示領域５０００乃至表示領域５００３にも設けることができる。また、表示領域５０００乃至表示領域５００５は照明装置として用いることも可能である。
【０２６８】
図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は２つ折り可能なタブレット型端末の一例である。図１４（Ａ）は、開いた状態であり、タブレット型端末は、筐体９６３０、表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂ、表示モード切り替えスイッチ９０３４、電源スイッチ９０３５、省電力モード切り替えスイッチ９０３６、留め具９０３３、操作スイッチ９０３８、を有する。なお、当該タブレット端末は、本発明の一態様の発光素子を備えた発光装置を表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂの一方又は両方に用いることにより作製される。
【０２６９】
表示部９６３１ａは、一部をタッチパネル領域９６３２ａとすることができ、表示された操作キー９６３７にふれることでデータ入力をすることができる。なお、表示部９６３１ａにおいては、一例として半分の領域が表示のみの機能を有する構成、もう半分の領域がタッチパネルの機能を有する構成を示しているが該構成に限定されない。表示部９６３１ａの全ての領域がタッチパネルの機能を有する構成としても良い。例えば、表示部９６３１ａの全面をキーボードボタン表示させてタッチパネルとし、表示部９６３１ｂを表示画面として用いることができる。
【０２７０】
また、表示部９６３１ｂにおいても表示部９６３１ａと同様に、表示部９６３１ｂの一部をタッチパネル領域９６３２ｂとすることができる。また、タッチパネルのキーボード表示切り替えボタン９６３９が表示されている位置に指やスタイラスなどでふれることで表示部９６３１ｂにキーボードボタンを表示することができる。
【０２７１】
また、タッチパネル領域９６３２ａとタッチパネル領域９６３２ｂに対して同時にタッチ入力することもできる。
【０２７２】
また、表示モード切り替えスイッチ９０３４は、縦表示または横表示などの表示の向きを切り替え、白黒表示やカラー表示の切り替えなどを選択できる。省電力モード切り替えスイッチ９０３６は、タブレット型端末に内蔵している光センサで検出される使用時の外光の光量に応じて表示の輝度を最適なものとすることができる。タブレット型端末は光センサだけでなく、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサなどの他の検出装置を内蔵させてもよい。
【０２７３】
また、図１４（Ａ）では表示部９６３１ｂと表示部９６３１ａの表示面積が同じ例を示しているが特に限定されず、一方のサイズともう一方のサイズが異なっていてもよく、表示の品質も異なっていてもよい。例えば一方が他方よりも高精細な表示を行える表示パネルとしてもよい。
【０２７４】
図１４（Ｂ）は、閉じた状態であり、本実施の形態におけるタブレット型端末では、筐体９６３０、太陽電池９６３３、充放電制御回路９６３４、バッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６を備える例を示す。なお、図１４（Ｂ）では充放電制御回路９６３４の一例としてバッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６を有する構成について示している。
【０２７５】
なお、タブレット型端末は２つ折り可能なため、未使用時に筐体９６３０を閉じた状態にすることができる。従って、表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂを保護できるため、耐久性に優れ、長期使用の観点からも信頼性の優れたタブレット型端末を提供できる。
【０２７６】
また、この他にも図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示したタブレット型端末は、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示する機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示部に表示する機能、表示部に表示した情報をタッチ入力操作又は編集するタッチ入力機能、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、等を有することができる。
【０２７７】
タブレット型端末の表面に装着された太陽電池９６３３によって、電力をタッチパネル、表示部、または映像信号処理部等に供給することができる。なお、太陽電池９６３３は、筐体９６３０の一面または二面に設けられていると効率的なバッテリー９６３５の充電を行う構成とすることができるため好適である。
【０２７８】
また、図１４（Ｂ）に示す充放電制御回路９６３４の構成、及び動作について図１４（Ｃ）にブロック図を示し説明する。図１４（Ｃ）には、太陽電池９６３３、バッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６、コンバータ９６３８、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３、表示部９６３１について示しており、バッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６、コンバータ９６３８、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３が、図１０（Ｂ）に示す充放電制御回路９６３４に対応する箇所となる。
【０２７９】
まず外光により太陽電池９６３３により発電がされる場合の動作の例について説明する。太陽電池で発電した電力は、バッテリー９６３５を充電するための電圧となるようＤＣＤＣコンバータ９６３６で昇圧または降圧がなされる。そして、表示部９６３１の動作に太陽電池９６３３で充電された電力が用いられる際にはスイッチＳＷ１をオンにし、コンバータ９６３８で表示部９６３１に必要な電圧に昇圧または降圧をすることとなる。また、表示部９６３１での表示を行わない際には、ＳＷ１をオフにし、ＳＷ２をオンにしてバッテリー９６３５の充電を行う構成とすればよい。
【０２８０】
なお、太陽電池９６３３については、発電手段の一例として示したが、発電手段は特に限定されず、圧電素子（ピエゾ素子）や熱電変換素子（ペルティエ素子）などの他の発電手段によってバッテリー９６３５の充電を行う構成であってもよい。無線（非接触）で電力を送受信して充電する無接点電力伝送モジュールや、また他の充電手段を組み合わせて行う構成としてもよく、発電手段を有さなくとも良い。
【０２８１】
また、上記表示部９６３１を具備していれば、図１４に示した形状のタブレット型端末に限定されない。
【０２８２】
また、図１５（Ａ）〜（Ｃ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末９３１０を示す。図１５（Ａ）に展開した状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１５（Ｂ）に展開した状態又は折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１５（Ｃ）に折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０を示す。携帯情報端末９３１０は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。
【０２８３】
表示パネル９３１１はヒンジ９３１３によって連結された３つの筐体９３１５に支持されている。なお、表示パネル９３１１は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。また、表示パネル９３１１は、ヒンジ９３１３を介して２つの筐体９３１５間を屈曲させることにより、携帯情報端末９３１０を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。本発明の一態様の発光装置を表示パネル９３１１に用いることができる。表示パネル９３１１における表示領域９３１２は折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０の側面に位置する表示領域である。表示領域９３１２には、情報アイコンや使用頻度の高いアプリやプログラムのショートカットなどを表示させることができ、情報の確認やアプリなどの起動をスムーズに行うことができる。
【実施例１】
【０２８４】
≪合成例１≫
本合成例は、本発明の一態様の有機化合物である９，９’−［（５−メチルピリミジン−４，６−ジイル）ビス（３，１−フェニレン）］ビス（９Ｈ−カルバゾール）（略称：５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）の合成方法について詳しく説明する。５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍの構造式を以下に示す。
【０２８５】
【化３８】
2018131407.tif 000040
【０２８６】
＜５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍの合成方法＞
０．８５ｇ（５．２ｍｍｏｌ）の４，６−ジクロロ−５−メチルピリミジンと、３．３ｇ（１１ｍｍｏｌ）の３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニルボロン酸と、０．１６ｇ（０．５３ｍｍｏｌ）のトリス（２−メチルフェニル）ホスフィンを１００ｍＬ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物に１１ｍＬの２Ｍ炭酸カリウム水溶液と２７ｍＬのトルエンと９ｍＬのエタノールを加え、減圧下で攪拌することにより脱気した。この混合物に２３ｍｇ（０．１０ｍｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加え、窒素気流下、９０℃で６時間攪拌した。
【０２８７】
撹拌後、この混合物に水を加え、水層を酢酸エチルで抽出した。得られた抽出液と有機層を合わせ、水と、飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥した。この混合物を自然濾過により濾別し、濾液を濃縮して褐色油状物を得た。この油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘキサン：酢酸エチル＝５：１）により精製した。得られたフラクションを濃縮し、黄色固体を得た。この固体を熱酢酸エチルで再結晶したところ、目的物である淡黄色固体を収量１．３ｇ、収率４３％で得た。
【０２８８】
得られた淡黄色固体１．３ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は、圧力２．８Ｐａ、アルゴン流量５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、淡黄色固体を２３５℃で加熱して行った。昇華精製後、白色固体を収量０．９５ｇ、回収率７３％で得た。合成スキームを以下に示す。
【０２８９】
【化３９】
2018131407.tif 000041
【０２９０】
得られた白色固体の１Ｈ−ＮＭＲを測定した。チャートを図１６に示す。また、数値データを以下に示す。これにより、本合成例によって５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍが得られたことがわかった。
【０２９１】
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝２．５６（ｓ、３Ｈ）、７．２７−７．３３（ｍ、４Ｈ）、７．３９−７．４８（ｍ、８Ｈ）、７．７０−７．８０（ｍ、６Ｈ）、７．８６−７．８７（ｍ、２Ｈ）、８．１５（ｄ、Ｊ＝７．８Ｈｚ、２Ｈ）、９．２２（ｓ、１Ｈ）。
【０２９２】
次に、５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍのトルエン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を図１７に示す。また、薄膜の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを図１８に示す。固体薄膜は石英基板上に真空蒸着法にて作製した。トルエン溶液の吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製  Ｖ５５０型）を用い、トルエンのみを石英セルに入れて測定したスペクトルを差し引いた。また、薄膜の吸収スペクトルの測定には、分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製  分光光度計Ｕ４１００）を用いた。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製  ＦＳ９２０）を用いた。
【０２９３】
図１７より、５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍのトルエン溶液は３４０ｎｍ、３２５ｎｍ、２９１ｎｍ、および２８６ｎｍ付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４１８ｎｍ（励起波長３４０ｎｍ）であった。また、図１８より、５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍの薄膜は３４３ｎｍ、３３０ｎｍ、３１４ｎｍ、２９５ｎｍ、２８８ｎｍ、２６５ｎｍ、２４１ｎｍおよび２０９ｎｍ付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４１８ｎｍ付近（励起波長３４３ｎｍ）に見られた。この結果から、５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍが可視域の蛍光発光物質のホストとしても利用可能であることがわかった。
【実施例２】
【０２９４】
発光素子１、比較発光素子１および比較発光素子２で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。
【０２９５】
【化４０】
2018131407.tif 000042
【０２９６】
（発光素子１の作製方法）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法にて成膜し、陽極１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面積は４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
【０２９７】
次に、基板上に発光素子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時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
【０２９８】
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
【０２９９】
次に、陽極１０１が形成された面が下方となるように、陽極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、陽極１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｉ）で表される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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを重量比で２：１（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように１５ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。
【０３００】
次に、正孔注入層１１１上に、上記構造式（ｉｉ）で表される３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）を膜厚２０ｎｍとなるように蒸着し正孔輸送層１１２を形成した。
【０３０１】
続いて、ＰＣＣＰと、上記構造式（１００）で表される９，９’−［（５−メチルピリミジン−４，６−ジイル）ビス（３，１−フェニレン）］ビス（９Ｈ−カルバゾール）（略称：５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）と、上記構造式（ｉｉｉ）で表されるトリス｛２−［５−（２−メチルフェニル）−４−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−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−ｄｉＰｒｐ）３］）とを、重量比１：０．３：０．０６（＝ＰＣＣＰ：５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３］）となるように３０ｎｍ共蒸着した後、５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３］とを、重量比１：０．０６（＝５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３］）となるように１０ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。
【０３０２】
その後、発光層１１３上に、５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを膜厚１０ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を膜厚１５ｎｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。
【０３０３】
電子輸送層１１４を形成した後、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、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで陰極１０２を形成して本実施例の発光素子１を作製した。
【０３０４】
（比較発光素子１の作製方法）
比較発光素子１は、発光素子１における５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを、上記構造式（ｖ）で表される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）に替えた他は、発光素子１と同様に作製した。
【０３０５】
（比較発光素子２の作製方法）
比較発光素子２は、発光素子１における５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを、上記構造式（ｖｉ）で表される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）に替えた他は、発光素子１と同様に作製した。
【０３０６】
発光素子１、比較発光素子１および比較発光素子２の素子構造を以下の表にまとめる。
【０３０７】
【表２】
2018131407.tif 000043
【０３０８】
発光素子１、比較発光素子１及び比較発光素子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、これら発光素子の初期特性及び信頼性について測定を行った。なお、測定は２５℃に保たれた雰囲気で行った。
【０３０９】
発光素子１、比較発光素子１および比較発光素子２の輝度−電流密度特性を図１９に、輝度−電圧特性を図２０に、電流効率−輝度特性を図２１に、電流−電圧特性を図２２に、色度−輝度特性を図２３に、外部量子効率−輝度特性を図２４に、発光スペクトルを図２５に示す。また、各発光素子の１０００ｃｄ／ｍ２付近における主要な特性を表３に示す。
【０３１０】
【表３】
2018131407.tif 000044
【０３１１】
図１９乃至図２４および表３より、本発明の一態様である発光素子１は、比較発光素子１と同等に駆動電圧が小さく、効率が良好で、良好な青色を呈する発光素子であることがわかった。また、比較発光素子２との比較では、電子輸送材料として用いた物質の５位のメチル基があるかないかの違いしかないのにもかかわらず、その効率と駆動電圧に明らかな違いがみられた。これは、５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍにおける５位のメチル基が、フェニレン基の角度に影響を及ぼした結果、５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位が４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位よりも浅くなり、発光材料である［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３］と、電子輸送材料とのエキサイプレックス形成が抑制され、発光材料である［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３］の発光を妨げにくくなった結果であると考えられる。
【０３１２】
なお、比較発光素子２において、発光材料と他の材料とのエキサイプレックス形成が比較的多くあるということは、図２４の発光スペクトルからもわかる。比較発光素子２の発光スペクトルの形状は、ほかの２素子と比較して、長波長側のピークが大きいが、これは、発光物質が他の物質とエキサイプレックスを形成し、よりエネルギーの小さい励起状態を形成したことを示唆している。また、図２３の色度−輝度特性や、表２の色度を見るとわかるように、比較発光素子２は、長波長側の第２のピークの割合が大きい為に、他の２素子と色味が変化してしまっている。輝度が高くなるにつれて、色が変化することもエキサイプレックスが形成された発光デバイスの特徴である。
【０３１３】
また、初期輝度を２０００ｃｄ／ｍ２とし、電流密度一定の条件の条件における駆動時間に対する輝度の変化を表すグラフを図２６に示す。図２６で示すように、発光素子１は、駆動時間の蓄積に伴う輝度低下が小さい、寿命の良好な発光素子であることがわかった。比較発光素子２は、効率が低い為に、輝度を一定とした駆動試験においては付加が大きく、輝度低下が大きかったものと考えられる。一方、比較発光素子１は、発光効率は発光素子１と同程度であるものの、輝度低下が大きい。これは、アシスト材料であるＰＣＣＰとのエキサイプレックス形成の有無にかかわり、ＰＣＣＰと電子輸送材料である５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍがエキサイプレックスを形成する発光素子１では、一重項励起状態と三重項励起状態が近い位置にあるため、励起させるためのエネルギーを比較的低く抑えることができる。一方、３，５ＤＣｚＰＰｙは、ＬＵＭＯが浅い為にＰＣＣＰとエキサイプレックスを形成しない。そのため、発光材料の三重項励起状態にエネルギー移動できるほどの三重項励起エネルギーを得るためには、さらに高いエネルギー準位である一重項励起状態を形成しなければならず、その高いエネルギーは、材料自身に大きな負荷を与える。そのため、３，５ＤＣｚＰＰｙを用いた比較発光素子１は、高い効率を有していながら、発光素子１と比較して寿命の短い素子になったと考えられる。
【０３１４】
以上のように、５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを電子輸送材料として用いた発光素子１は、発光効率も、寿命もどちらも良好な、特性の良い発光素子であることがわかった。これは、５Ｍｅ−４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍが５位にアルキル基を有することで、フェニレン基の角度を制御した結果、ＬＵＭＯ準位が浅くなり、発光材料とのエキサイプレックス形成の抑制が可能となった結果である。
【０３１５】
なお、５位にアルキル基が付くことで、三重項励起準位が高くなるという効果もあり、りん光発光素子における利用価値も高めることができる。
【符号の説明】
【０３１６】
１０１    陽極
１０２    陰極
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
１１６    電荷発生層
１１７    Ｐ型層
１１８    電子リレー層
１１９    電子注入バッファ層
４００    基板
４０１    陽極
４０３    ＥＬ層
４０４    陰極
４０５    シール材
４０６    シール材
４０７    封止基板
４１２    パッド
４２０    ＩＣチップ
５０１    陽極
５０２    陰極
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（ソース線駆動回路）
６０２    画素部
６０３    駆動回路部（ゲート線駆動回路）
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ＦＥＴ
６１２    電流制御用ＦＥＴ
６１３    陽極
６１４    絶縁物
６１６    ＥＬ層
６１７    陰極
６１８    発光素子
７３０    絶縁膜
７７０    平坦化絶縁膜
７７２    導電膜
７８２    発光素子
７８３    液滴吐出装置
７８４    液滴
７８５    層
７８６    ＥＬ層
７８８    導電膜
９０１    筐体
９０２    液晶層
９０３    バックライトユニット
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
１００１  基板
１００２  下地絶縁膜
１００３  ゲート絶縁膜
１００６  ゲート電極
１００７  ゲート電極
１００８  ゲート電極
１０２０  第１の層間絶縁膜
１０２１  第２の層間絶縁膜
１０２２  電極
１０２４Ｗ  陽極
１０２４Ｒ  陽極
１０２４Ｇ  陽極
１０２４Ｂ  陽極
１０２５  隔壁
１０２８  ＥＬ層
１０２９  陰極
１０３１  封止基板
１０３２  シール材
１０３３  透明な基材
１０３４Ｒ  赤色の着色層
１０３４Ｇ  緑色の着色層
１０３４Ｂ  青色の着色層
１０３５  ブラックマトリクス
１０３７  第３の層間絶縁膜
１０４０  画素部
１０４１  駆動回路部
１０４２  周辺部
１４００    液滴吐出装置
１４０２    基板
１４０３    液滴吐出手段
１４０４    撮像手段
１４０５    ヘッド
１４０６    点線
１４０７    制御手段
１４０８    記憶媒体
１４０９    画像処理手段
１４１０    コンピュータ
１４１１    マーカー
１４１２    ヘッド
１４１３    材料供給源
１４１４    材料供給源
１４１５    材料供給源
１４１６    ヘッド
２００１    筐体
２００２    光源
３００１    照明装置
５０００    表示領域
５００１    表示領域
５００２    表示領域
５００３    表示領域
５００４    表示領域
５００５    表示領域
７１０１    筐体
７１０３    表示部
７１０５    スタンド
７１０７    表示部
７１０９    操作キー
７１１０    リモコン操作機
７２０１    本体
７２０２    筐体
７２０３    表示部
７２０４    キーボード
７２０５    外部接続ポート
７２０６    ポインティングデバイス
７２１０    第２の表示部
７４０１    筐体
７４０２    表示部
７４０３    操作ボタン
７４０４    外部接続ポート
７４０５    スピーカ
７４０６    マイク
９０３３    留め具
９０３４    スイッチ
９０３５    電源スイッチ
９０３６    スイッチ
９０３８    操作スイッチ
９３１０    携帯情報端末
９３１１    表示パネル
９３１２    表示領域
９３１３    ヒンジ
９３１５    筐体
９６３０    筐体
９６３１    表示部
９６３１ａ    表示部
９６３１ｂ    表示部
９６３２ａ    タッチパネル領域
９６３２ｂ    タッチパネル領域
９６３３    太陽電池
９６３４    充放電制御回路
９６３５    バッテリー
９６３６    ＤＣＤＣコンバータ
９６３７    操作キー
９６３８    コンバータ
９６３９    ボタン
【図１】
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【図２】
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【図３】
2018131407.tif 000065
【図４】
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【図５】
2018131407.tif 000067
【図６】
2018131407.tif 000068
【図７】
2018131407.tif 000069
【図８】
2018131407.tif 000070
【図９】
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【図１０】
2018131407.tif 000072
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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