(57)【要約】【課題】蛍光発光層と燐光発光層とが積層された構造を有し、良好な発光効率を示す発光素子を提供する。【解決手段】一対の電極間にＥＬ層を有し、ＥＬ層は、発光層を有し、発光層は、蛍光発光を呈する第１の発光層と燐光発光を呈する第２の発光層を接してなる積層構造を少なくとも有し、第２の発光層は、少なくとも励起錯体を形成する層を複数含み、励起錯体を形成する層は、２つの層の間に、２つの層からそれぞれ得られる発光ピークよりも長波長な発光ピークを示す層が接してなる積層構造を有する発光素子である【選択図】図１
2019096623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極間に、第１の発光層及び第２の発光層を有し、
前記第１の発光層は、蛍光発光物質を含み、
前記第２の発光層は、第１の層と、第２の層と、第３の層と、第４の層と、を有し、
前記第２の層は、前記第１の層と前記第３の層との間に位置し、
前記第３の層は、前記第２の層と前記第４の層との間に位置し、
前記第２の層、前記第３の層及び前記第４の層は、燐光物質を有し、
前記第３の層の発光ピーク波長は、前記第２の層の発光ピーク波長よりも長く、
前記第３の層の発光ピーク波長は、前記第４の層の発光ピーク波長よりも長い、発光素子。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の層の発光ピーク波長は、前記第１の発光層の発光ピーク波長よりも長い、発光素子。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第１の層、前記第２の層、前記第３の層及び前記第４の層は、それぞれ励起錯体を形成する物質を有する、発光素子。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一において、
前記第１の層は、第１の有機化合物及び第２の有機化合物を有する、発光素子。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一において、
前記第１の発光層と前記第２の発光層とが接している、発光素子。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一において、
前記第１の発光層は、ホスト材料を含み、
前記ホスト材料のＴ１準位は、前記蛍光発光物質のＴ１準位よりも低い、発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、電界を加えることにより発光が得られる有機化合物を一対の電極間に
挟んでなる発光素子、また、このような発光素子を有する発光装置、電子機器、及び照明
装置に関する。
【０００２】
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、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】
【０００３】
薄型軽量、高速応答性、直流低電圧駆動などの特徴を有する有機化合物を発光体として用
いた発光素子は、次世代のフラットパネルディスプレイへの応用が期待されている。特に
、発光素子をマトリクス状に配置した表示装置は、従来の液晶表示装置と比較して、視野
角が広く視認性が優れる点に優位性があると考えられている。
【０００４】
発光素子の発光機構は、一対の電極間に発光体を含むＥＬ層を挟んで電圧を印加すること
により、電極からキャリア（電子または正孔）が注入され、このキャリアが再結合するこ
とにより励起子を形成し、その励起子が基底状態に戻る際にエネルギーを放出して発光す
るといわれている。励起状態には一重項励起状態（Ｓ＊）と三重項励起状態（Ｔ＊）が知
られ、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光と呼ばれてい
る。そして、発光素子における統計的な生成比率は、Ｓ＊：Ｔ＊＝１：３であると考えら
れている。
【０００５】
この様な発光素子に関しては、その素子特性を向上させる為に、項間交差（一重項励起状
態から三重項励起状態へ移ること）が起こりやすい燐光発光物質を用いた発光素子の開発
が盛んに行われている。さらに、白色発光を得るために、それぞれに異なる燐光発光物質
を含む層が積層されてなる発光素子が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−５２２２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記構成の発光素子の場合、積層された発光層は、いずれも燐光発光を示す発光層（燐光
発光層）で構成されている。これは、燐光発光を利用することにより、高い発光効率が得
られるというだけでなく、蛍光発光を示す発光層（蛍光発光層）と燐光発光を示す発光層
（燐光発光層）とが積層された場合、燐光発光層で生じた三重項励起子が拡散して、三重
項励起エネルギーが蛍光発光層へ移動した後、失活するため発光効率の大幅な低下が生じ
るという問題を有しているためである。
【０００８】
そこで、本発明の一態様では、蛍光発光層と燐光発光層とが積層された構造を有していて
も良好な発光効率を示す発光素子を提供する。また、本発明の一態様は、上記発光素子を
適用し、低消費電力を実現できる発光装置を提供する。さらに、本発明の一態様は、上記
発光素子を適用し、低消費電力を実現できる電子機器および照明装置を提供する。または
、本発明の一態様は、新規な発光素子、新規な発光装置、または、新規な照明装置などを
提供する。なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、
本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。なお、これら
以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、
明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、一対の電極間にＥＬ層を有し、ＥＬ層は、発光層を有し、発光層は、
蛍光発光を呈する第１の発光層と燐光発光を呈する第２の発光層を有する積層構造を少な
くとも有し、第２の発光層は、少なくとも励起錯体を形成する層を複数含み、励起錯体を
形成する層は、２つの層の間に、２つの層からそれぞれ得られる発光ピークよりも長波長
な発光ピークを示す層が接してなる積層構造を有することを特徴とする発光素子である。
【００１０】
また、本発明の別の一態様は、一対の電極間にＥＬ層を有し、ＥＬ層は、発光層を有し、
発光層は、蛍光発光を呈する第１の発光層と燐光発光を呈する第２の発光層を接してなる
積層構造を少なくとも有し、第２の発光層は、励起錯体を形成する物質と燐光発光物質と
を含む複数の層を含み、前記複数の層は、２つの層の間に、２つの層からそれぞれ得られ
る発光ピークよりも長波長な発光ピークを示す層が接する積層構造を有することを特徴と
する発光素子である。
【００１１】
また、本発明の別の一態様は、一対の電極間にＥＬ層を有し、ＥＬ層は、発光層を有し、
発光層は、蛍光発光を呈する第１の発光層と燐光発光を呈する第２の発光層を接してなる
積層構造を少なくとも有し、第２の発光層は、励起錯体を形成する物質と燐光発光物質と
を含む複数の層を含み、前記複数の層は、同一の材料を用いて形成された２つの層の間に
、２つの層からそれぞれ得られる発光ピークよりも長波長な発光ピークを示す層が接する
積層構造を有することを特徴とする発光素子である。
【００１２】
また、本発明の別の一態様は、一対の電極間にＥＬ層を有し、ＥＬ層は、発光層を有し、
発光層は、蛍光発光を呈する第１の発光層と燐光発光を呈する第２の発光層を接してなる
積層構造を少なくとも有し、第２の発光層は、励起錯体を形成する物質と燐光発光物質と
を含む複数の層を含み、前記複数の層は、いずれも共通する有機化合物を１種または複数
種含み、かつ２つの層の間に、２つの層からそれぞれ得られる発光ピークよりも長波長な
発光ピークを示す層が接する積層構造を有することを特徴とする発光素子である。
【００１３】
また、本発明の別の一態様は、一対の電極間にＥＬ層を有し、ＥＬ層は、発光層を有し、
発光層は、蛍光発光を呈する第１の発光層と燐光発光を呈する第２の発光層を接してなる
積層構造を少なくとも有し、第１の発光層は、蛍光発光物質を含み、第２の発光層は、燐
光発光物質を含む層を複数含み、燐光発光物質を含む層は、２つの層の間に、２つの層か
らそれぞれ得られる発光ピークよりも長波長な発光ピークを示す層が接する積層構造を有
することを特徴とする発光素子である。
【００１４】
また、本発明の別の一態様は、一対の電極間にＥＬ層を有し、ＥＬ層は、発光層を有し、
発光層は、蛍光発光を呈する第１の発光層と燐光発光を呈する第２の発光層を接してなる
積層構造を少なくとも有し、第１の発光層は、蛍光発光物質と、蛍光発光物質よりもＴ１
準位が低いホスト材料を含み、第２の発光層は、励起錯体を形成する物質と燐光発光物質
とを含む複数の層を含み、複数の層は、２つの層の間に、２つの層からそれぞれ得られる
発光ピークよりも長波長な発光ピークを示す層が接する積層構造を有することを特徴とす
る発光素子である。
【００１５】
また、本発明の別の一態様は、一対の電極間にＥＬ層を有し、ＥＬ層は、発光層を有し、
発光層は、蛍光発光を呈する第１の発光層と燐光発光を呈する第２の発光層を接してなる
積層構造を少なくとも有し、第１の発光層は、蛍光発光物質と、蛍光発光物質よりもＴ１
準位が低いホスト材料を含み、第２の発光層は、励起錯体を形成する物質と燐光発光物質
とを含む複数の層を含み、複数の層は、同一の材料を用いて形成された２つの層の間に、
２つの層からそれぞれ得られる発光ピークよりも長波長な発光ピークを示す層が接する積
層構造を有することを特徴とする発光素子である。
【００１６】
また、本発明の別の一態様は、一対の電極間にＥＬ層を有し、ＥＬ層は、発光層を有し、
発光層は、蛍光発光を呈する第１の発光層と燐光発光を呈する第２の発光層を接してなる
積層構造を少なくとも有し、第１の発光層は、蛍光発光物質と、蛍光発光物質よりもＴ１
準位が低いホスト材料を含み、第２の発光層は、励起錯体を形成する物質と燐光発光物質
とを含む複数の層を含み、複数の層は、いずれも共通する有機化合物を１種または複数種
含み、かつ２つの層の間に、２つの層からそれぞれ得られる発光ピークよりも長波長な発
光ピークを示す層が接する積層構造を有することを特徴とする発光素子である。
【００１７】
また、本発明の別の一態様は、一対の電極間にＥＬ層を有し、ＥＬ層は、発光層を有し、
発光層は、蛍光発光を呈する第１の発光層と燐光発光を呈する第２の発光層を接してなる
積層構造を少なくとも有し、第１の発光層は、蛍光発光物質と、蛍光発光物質よりもＴ１
準位が低いホスト材料を含み、第２の発光層は、燐光発光物質を含む層を複数含み、燐光
発光物質を含む層は、２つの層の間に、２つの層からそれぞれ得られる発光ピークよりも
長波長な発光ピークを示す層が接する積層構造を有することを特徴とする発光素子である
。
【００１８】
また、本発明の一態様は、上記各構成を有する発光素子を用いた発光装置である。
【００１９】
また、本発明の一態様は、発光素子を有する発光装置だけでなく、発光装置を有する電子
機器および照明装置も範疇に含めるものである。従って、本明細書中における発光装置と
は、画像表示デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネク
ター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴ
ＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣ
Ｐの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子に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
置に含まれる場合がある。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の一態様により、蛍光発光層と燐光発光層とが積層された構造を有していても良好
な発光効率を示す発光素子を提供することができる。また、本発明の一態様は、上記発光
素子を適用し、低消費電力を実現した発光装置を提供することができる。さらに、本発明
の一態様は、上記発光素子を適用し、低消費電力を実現した電子機器および照明装置を提
供することができる。または、本発明の一態様により、新規な発光素子、新規な発光装置
、または、新規な照明装置などを提供することができる。なお、これらの効果の記載は、
他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効
果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの
記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これ
ら以外の効果を抽出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一態様である発光素子の構造について説明する図。
【図２】発光装置について説明する図。
【図３】電子機器について説明する図。
【図４】照明装置について説明する図。
【図５】発光素子１および比較発光素子２の構造について説明する図。
【図６】発光素子１および比較発光素子２の発光スペクトルを示す図。
【図７】発光素子１の信頼性を示す図。
【図８】発光素子３の輝度−パワー効率特性を示す図。
【図９】発光素子３の発光スペクトルを示す図。
【図１０】発光素子４の輝度−電流効率特性を示す図。
【図１１】発光素子４の発光スペクトルを示す図。
【図１２】発光層におけるエネルギー準位の相関を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子について説明する。
【００２４】
本発明の一態様である発光素子は、一対の電極間に発光層を含むＥＬ層を挟んで形成され
ており、発光層は、蛍光発光が得られる発光層（Ｉ）と、燐光発光が得られる発光層（Ｉ
Ｉ）を有する。なお、当該発光素子では発光層（Ｉ）と発光層（ＩＩ）との間に電荷発生
層が設けられていなくても（タンデム型の素子でなくても）蛍光発光と燐光発光を共に効
率よく得ることができる。以下、本発明の一態様である発光素子の素子構造について、図
１を用いて詳細に説明する。
【００２５】
図１に示す発光素子は、一対の電極（第１の電極１０１、第２の電極１０２）間に発光層
１０６を含むＥＬ層１０３が挟まれており、ＥＬ層１０３は、第１の電極（陽極）１０１
側から正孔（ホール）注入層１０４、正孔（ホール）輸送層１０５、発光層１０６、電子
輸送層１０７、電子注入層１０８等が順次積層された構造を有する。また、発光層１０６
は、発光層（Ｉ）１０６ａと、発光層（ＩＩ）１０６ｂとが積層された構造を有する。な
お、発光層（Ｉ）１０６ａと、発光層（ＩＩ）１０６ｂとの積層順は、特に限定されず適
宜変えることができることとする。
【００２６】
発光層（Ｉ）１０６ａは、蛍光発光物質とホスト材料（有機化合物）を含んでおり、ホス
ト材料から生成される三重項励起子を効率良く三重項−三重項消滅（ＴＴＡ：ｔｒｉｐｌ
ｅｔ−ｔｒｉｐｌｅｔ  ａｎｎｉｈｉｌａｔｉｏｎ）させることにより、一重項励起子に
変換し、一重項励起子からのエネルギー移動により蛍光発光物質を発光させる構成を有す
る。
【００２７】
具体的には、発光層（Ｉ）１０６ａにおけるホスト材料のＴ１準位（最低三重項励起エネ
ルギー準位）が、蛍光発光物質のＴ１準位よりも低いことが好ましい。通常、発光層にお
ける存在比率は、ホスト材料の方が圧倒的に高い。ホスト材料のＴ１準位が蛍光発光物質
のＴ１準位よりも低くなるように組み合わせて用いることで、発光層（Ｉ）１０６ａで生
じた三重項励起子が、発光層（Ｉ）１０６ａ中にわずかにしか存在しない蛍光発光物質（
分子）にトラップされ局在化してしまうことによる、三重項励起子同士の衝突確率の低下
を防ぎ、ＴＴＡの発生確率を高めることができる。これにより、発光層（Ｉ）１０６ａに
おける蛍光発光の発光効率を高めることができる。なお、発光層（Ｉ）１０６ａに用いる
蛍光発光物質としては、公知の物質を用いることができ、その発光色は、青色（例えば、
４００ｎｍと４８０ｎｍとの間に発光スペクトルのピークを有する）、緑色（例えば、５
００ｎｍと５６０ｎｍとの間に発光スペクトルのピークを有する）、赤色（例えば、５８
０ｎｍと６８０ｎｍとの間に発光スペクトルのピークを有する）、橙色、黄色など、適宜
用いることができるものとする。
【００２８】
発光層（ＩＩ）１０６ｂは、少なくとも３つの異なる層が積層された構造を含み、それぞ
れを図１で示すように第１の層１０６（ｂ１）、第２の層１０６（ｂ２）、第３の層１０
６（ｂ３）とする。これらの３つの層は、いずれも励起錯体（エキサイプレックス）を形
成することができる２種類の有機化合物と燐光発光物質とを含む。なお、各層において、
形成された励起錯体の発光波長は、励起錯体を形成する有機化合物のそれぞれの発光波長
（蛍光波長）に比べて長波長側に存在するため、これらの蛍光スペクトルを、より長波長
側に位置する発光スペクトルに変換することができ、駆動電圧をより低減することができ
る。また、励起錯体から燐光発光物質へエネルギー移動することができるため、高い発光
効率も実現できる。なお、発光層（ＩＩ）１０６ｂにおいては、上記３つの層に加えて、
燐光発光物質を含まない有機化合物からなる層を有していても良い。
【００２９】
さらに、上記の３つの層は、第２の層１０６（ｂ２）から得られる燐光発光の発光ピーク
が第１の層１０６（ｂ１）および第３の層１０６（ｂ３）のそれぞれの燐光発光の発光ピ
ークよりも長波長になるように形成する。
【００３０】
具体的には、第２の層１０６（ｂ２）に用いる第２の燐光発光物質は、第１の層１０６（
ｂ１）に用いる第１の燐光発光物質や、第３の層１０６（ｂ３）に用いる第３の燐光発光
物質よりも発光ピークが長波長である物質を用いることとする。なお、発光層（ＩＩ）１
０６ｂが有するこれらの３つの層に用いる燐光発光物質としては、公知の物質を用いるこ
とができ、その発光色は、青色（例えば、４００ｎｍと４８０ｎｍとの間に発光スペクト
ルのピークを有する）、緑色（例えば、５００ｎｍと５６０ｎｍとの間に発光スペクトル
のピークを有する）、赤色（例えば、５８０ｎｍと６８０ｎｍとの間に発光スペクトルの
ピークを有する）、橙色、黄色など、上記の構成に合わせて適宜用いることができるもの
とする。
【００３１】
なお、発光層（ＩＩ）１０６ｂにこのような構成を用いることにより、第２の層１０６（
ｂ２）において、第２の層１０６（ｂ２）で生成される励起錯体から発光ピークが最も長
波長である燐光発光物質へのエネルギー移動を効率良く行うことができ、また他の層への
励起子の拡散を抑制できるため、発光層（ＩＩ）１０６ｂにおける燐光発光の発光効率を
高めることができる。なお、発光層（ＩＩ）１０６ｂは、上述した３つの層のみで形成さ
れていてもよいが、燐光発光物質を含まず励起錯体を形成することができる２種類の有機
化合物を含む層をさらに有していても良い。
【００３２】
発光層（Ｉ）１０６ａや発光層（ＩＩ）１０６ｂにおいて、蛍光発光物質や燐光発光物質
以外に用いるホスト材料などの有機化合物としては、主として１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上
の電子移動度を有する電子輸送性材料や、主として１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動
度を有する正孔輸送性材料が挙げられる。但し、発光層（ＩＩ）１０６ｂのうち燐光発光
物質を含む層においては、各層毎に上記有機化合物のうちの励起錯体を形成しうる組み合
わせである２種以上を用いることとする。
【００３３】
また、発光層（Ｉ）１０６ａや発光層（ＩＩ）１０６ｂにおいて、発光物質（蛍光発光物
質や燐光発光物質）を、上記有機化合物に分散させた構成とすることにより、発光層にお
ける結晶化を抑制することができる。また、発光物質の濃度が高いことによる濃度消光を
抑制し、発光素子の発光効率を高くすることができる。
【００３４】
また、発光層（ＩＩ）１０６ｂにおいて、上記有機化合物のＴ１準位は、上記燐光発光物
質のＴ１準位よりも高いことが好ましい。電子輸送性材料や正孔輸送性材料のＴ１準位が
燐光発光物質のＴ１準位よりも低いと、発光に寄与する燐光発光物質の三重項励起エネル
ギーを電子輸送性材料や正孔輸送性材料が消光（クエンチ）してしまい、発光効率の低下
を招くためである。
【００３５】
以上のような条件を満たす発光素子を作製することにより、蛍光発光と燐光発光が得られ
る発光素子を得ることができる。また、上述した材料を用いて作製された蛍光発光が得ら
れる発光層（Ｉ）１０６ａと燐光発光が得られる発光層（ＩＩ）１０６ｂのそれぞれから
得られる発光色の組み合わせ（「発光層（Ｉ）１０６ａで得られる発光色＼発光層（ＩＩ
）１０６ｂで得られる発光色」と示す）としては、例えば、「青色＼緑色・赤色・緑色」
、「青色＼青色・赤色・緑色」、「青色＼黄色・赤色・緑色」、「青色＼緑色・赤色・黄
色」、「青色＼黄色・赤色・黄色」、「緑色＼緑色・赤色・緑色」、「緑色＼青色・赤色
・緑色」、「緑色＼黄色・赤色・緑色」、「緑色＼緑色・赤色・黄色」、「緑色＼黄色・
赤色・黄色」、「赤色＼緑色・赤色・緑色」、「赤色＼青色・赤色・緑色」、「赤色＼黄
色・赤色・緑色」、「赤色＼緑色・赤色・黄色」、「赤色＼黄色・赤色・黄色」などが挙
げられる。なお、発光層（Ｉ）１０６ａと発光層（ＩＩ）１０６ｂとの積層関係が逆にな
る場合も同様の組み合わせが可能である。
【００３６】
なお、通常、蛍光が得られる発光層と燐光が得られる発光層とを積層すると、燐光発光層
で生じた三重項励起エネルギーが蛍光発光層のホスト材料に移動して無放射失活するため
、発光効率の低下を引き起こすことが知られている。しかし、本発明の一態様で示す発光
素子は、燐光発光層において形成される励起錯体から燐光発光物質へ三重項励起エネルギ
ーが移動して発光が得られる構成であり、励起錯体から燐光発光物質以外への励起子の拡
散が原理的に起こりにくい状況にあるため、蛍光発光だけでなく燐光発光も効率良く得る
ことができる。但し、本発明の一態様では、発光層（Ｉ）１０６ａにおいて、ＴＴＡによ
る一重項励起状態を容易に生成できる構成を有していることから、発光層（ＩＩ）１０６
ｂにおいて生じた励起錯体からの三重項励起エネルギーの移動があった場合でも、これを
蛍光発光に変換することが可能となる。
【００３７】
発光素子における各物質及び励起錯体のエネルギー準位の相関図を図１２に示す。図中、
ＳＦＨは発光層（Ｉ）１０６ａにおけるホスト材料の一重項励起準位、ＴＦＨは発光層（
Ｉ）１０６ａにおけるホスト材料の三重項励起準位、ＳＦＧは発光層（Ｉ）１０６ａにお
けるゲスト材料（蛍光発光物質）の一重項励起準位、ＴＦＧは発光層（Ｉ）１０６ａにお
けるゲスト材料（蛍光発光物質）の三重項励起準位、ＳＰＨは発光層（ＩＩ）１０６ｂに
おけるホスト材料（第１の有機化合物又は第２の有機化合物）の一重項励起準位、ＴＰＨ
は発光層（ＩＩ）１０６ｂにおけるホスト材料（第１の有機化合物又は第２の有機化合物
）の三重項励起準位、ＳＥは発光層（ＩＩ）１０６ｂにおける励起錯体の一重項励起準位
、ＴＥは、発光層（ＩＩ）１０６ｂにおける励起錯体の三重項励起準位、ＴＰＧは発光層
（ＩＩ）１０６ｂにおけるゲスト材料（燐光発光物質）の三重項励起準位である。
【００３８】
図１２に示すように、発光層（Ｉ）１０６ａでは、ホスト材料の三重項励起分子の衝突に
よりＴＴＡが起こり、ホスト材料の三重項励起分子の一部が一重項励起分子に変換される
（一部は熱失活する）。そして、このＴＴＡにより生じたホスト材料の一重項励起状態（
ＳＦＨ）にあるエネルギーが、蛍光発光物質の一重項励起状態（ＳＦＧ）に移動し、その
エネルギーが蛍光に変換される。
【００３９】
また、発光層（ＩＩ）１０６ｂでは、励起錯体の励起準位（ＳＥ、ＴＥ）は、ホスト材料
（第１の有機化合物及び第２の有機化合物）の励起準位（ＳＰＨ、ＴＰＨ）よりも小さい
ため、励起錯体からホスト材料への励起エネルギーの移動は起こらない。また、励起錯体
から他の励起錯体へのエネルギー移動も起こらない。しかし、励起錯体の励起エネルギー
がゲスト材料（燐光発光物質）に移動すると、発光に変換することができる。このように
発光層（ＩＩ）１０６ｂにおいては、三重項励起エネルギーの拡散がほとんどなく、発光
に変換することができる。
【００４０】
従って、発光層（Ｉ）１０６ａと発光層（ＩＩ）１０６ｂが接している界面でのエネルギ
ー移動が多少ある場合でも（例えば、該界面に存在する燐光発光物質のＴＰＧからＴＦＨ
やＴＦＧへのエネルギー移動など）、発光層（Ｉ）１０６ａと発光層（ＩＩ）１０６ｂの
どちらからも良好な効率で発光を得ることができる。また、発光層（Ｉ）１０６ａでは、
ＴＴＡによる三重項励起エネルギーによる一重項励起状態の生成が行われるため、界面に
おけるエネルギー移動が生じた場合であってもその一部が蛍光発光へ変換されるため、エ
ネルギーの損失を抑制することが可能である。
【００４１】
次に、上記の発光素子を作製する上での具体例について説明する。
【００４２】
第１の電極（陽極）１０１および第２の電極（陰極）１０２には、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。具体的には、酸化インジウ
ム−酸化スズ（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（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘ
ｉｄｅ）、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、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）、チタン（Ｔｉ）
の他、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、およびカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等
のアルカリ土類金属、マグネシウム（Ｍｇ）、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、Ａｌ
Ｌｉ）、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、その他グラフェン等を用いることができる。なお、第１の電極（陽極）１０１
および第２の電極（陰極）１０２は、例えばスパッタリング法や蒸着法（真空蒸着法を含
む）等により形成することができる。
【００４３】
正孔注入層１０４は、正孔輸送性の高い正孔輸送層１０５を介して発光層１０６に正孔を
注入する層であり、正孔輸送性材料とアクセプター性物質を含む層である。正孔輸送性材
料とアクセプター性物質を含むことで、アクセプター性物質により正孔輸送性材料から電
子が引き抜かれて正孔（ホール）が発生し、正孔輸送層１０５を介して発光層１０６に正
孔が注入される。なお、正孔輸送層１０５は、正孔輸送性材料を用いて形成される。
【００４４】
正孔注入層１０４および正孔輸送層１０５に用いる正孔輸送性材料としては、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（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、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：ＴＤＡＴＡ）
、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］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳
香族アミン化合物、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
が挙げられる。その他、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）
、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ
）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾー
ル（略称：ＣｚＰＡ）等のカルバゾール誘導体、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。
【００４５】
さらに、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を用いること
もできる。
【００４６】
また、正孔注入層１０４に用いるアクセプター性物質としては、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、酸化モリブデン
が特に好ましい。
【００４７】
発光層１０６は、発光層（Ｉ）１０６ａと発光層（ＩＩ）１０６ｂが積層された層であり
、これらの層についての構成は上述した通りである。
【００４８】
発光層（Ｉ）１０６ａに用いる蛍光発光物質としては、下記の一重項励起エネルギーを発
光に変える物質が挙げられる。
【００４９】
例えば、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−（ｔｅ
ｒｔ−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：Ｐ
ＣＢＡＰＡ）、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：２ＰＣＡＰ
ＰＡ）、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−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−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：Ｄ
ＣＪＴＢ）、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。
【００５０】
また、発光層（ＩＩ）１０６ｂに用いる燐光発光物質としては、下記の三重項励起エネル
ギーを発光に変える物質が挙げられる。
【００５１】
例えば、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（ｐｉ
ｃ））、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）、トリス（２−フェニ
ルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニル
ピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａ
ｃａｃ））、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（ＩＩ
Ｉ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ））、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））、ビス
（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセ
チルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ））、ビス｛２−［４’−（パー
フルオロフェニル）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（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルベ
ンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ
（ｂｔ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジ
ナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）
２（ａｃａｃ））、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩ
Ｉ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））、（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（ＩＩ
Ｉ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））、（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−ｉＰ
ｒ）２（ａｃａｃ）］）、（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（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（ｔＢｕｐ
ｐｍ）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）］）、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）、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（Ｐｈｅ
ｎ））、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））な
どが挙げられる。
【００５２】
なお、上記燐光発光物質に代えて、熱活性化遅延蛍光を示す熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ
）材料を用いることもできる。なお、ＴＡＤＦ材料における遅延蛍光とは、通常の蛍光と
同様のスペクトルを持ちながら、寿命が著しく長い発光をいう。その寿命は、１０−６秒
以上、好ましくは１０−３秒以上である。
【００５３】
具体的なＴＡＤＦ材料としては、例えば、フラーレンやその誘導体、プロフラビン等のア
クリジン誘導体、エオシン等が挙げられる。また、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）
、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパ
ラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリン
としては、例えば、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）等が挙げられる。さらに、２−（ビフェニル−４−イル）−４
，６−ビス（１２−フェニルインドロ［２，３−ａ］カルバゾール−１１−イル）−１，
３，５−トリアジン（ＰＩＣ−ＴＲＺ）等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複
素芳香環を有する複素環化合物を用いることもできる。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とＴ１のエネルギー差が
小さくなるため、特に好ましい。
【００５４】
発光層（Ｉ）１０６ａに用いる有機化合物としては、９−フェニル−３−［４−（１０−
フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、３
−［４−（１−ナフチル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：Ｐ
ＣＰＮ）、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−９
Ｈ−フルオレン−９−イル）−ビフェニル−４’−イル｝アントラセン（略称：ＦＬＰＰ
Ａ）等のアントラセン化合物が挙げられる。なお、アントラセン骨格を有する物質をホス
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。
【００５５】
発光層（ＩＩ）１０６ｂに用いる有機化合物である電子輸送性材料としては、含窒素複素
芳香族化合物のようなπ電子不足型複素芳香族化合物が好ましく、例えば、２−［３−（
ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２
ｍＤＢＴＰＤＢｑ−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−［４−（３，６−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ジベンゾ
［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、７−［３−（ジベンゾチオ
フェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：７ｍＤＢＴＰＤ
Ｂｑ−ＩＩ）、及び、６−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ
［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：６ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）等のキノキサリンないしは
ジベンゾキノキサリン誘導体が挙げられる。
【００５６】
また、発光層（ＩＩ）１０６ｂに用いる有機化合物である正孔輸送性材料としては、π電
子過剰型複素芳香族化合物（例えばカルバゾール誘導体やインドール誘導体）や芳香族ア
ミン化合物が好ましく、例えば、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（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）、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’，４’’−トリス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミ
ン（略称：１’−ＴＮＡＴＡ）、２，７−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）
−Ｎ−フェニルアミノ］−スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＤＰＡ２ＳＦ）、Ｎ
，Ｎ’−ビス（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンゼン
−１，３−ジアミン（略称：ＰＣＡ２Ｂ）、Ｎ−（９，９−ジメチル−２−ジフェニルア
ミノ−９Ｈ−フルオレン−７−イル）ジフェニルアミン（略称：ＤＰＮＦ）、Ｎ，Ｎ’，
Ｎ’’−トリフェニル−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−トリス（９−フェニルカルバゾール−３−イ
ル）ベンゼン−１，３，５−トリアミン（略称：ＰＣＡ３Ｂ）、２−［Ｎ−（９−フェニ
ルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］スピロ−９，９’−ビフルオレン（
略称：ＰＣＡＳＦ）、２−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミ
ノ］スピロ−９，９’−ビフルオレン（略称：ＤＰＡＳＦ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（カ
ルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−９，９−ジメチルフルオレ
ン−２，７−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｆ）、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニ
ル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＴＰＤ）、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
−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−Ｎ−｛９，９−ジメチル−２−
［Ｎ’−フェニル−Ｎ’−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）アミノ］
−９Ｈ−フルオレン−７−イル｝フェニルアミン（略称：ＤＦＬＡＤＦＬ）、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−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−
フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ１）、３，６−ビス
［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバ
ゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ２）、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）、３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナ
フチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＴＰＮ２）、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）が挙げられる。
【００５７】
電子輸送層１０７は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層１０７には、Ａ
ｌｑ３、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）、Ｂ
Ａｌｑ、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）などの金属錯体を用いることができる。また、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）、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）、３−（４−ｔｅｒ
ｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリア
ゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフ
ェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡ
Ｚ）、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）
、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：Ｂｚ
Ｏｓ）などの複素芳香族化合物も用いることができる。また、ポリ（２，５−ピリジンジ
イル）（略称：ＰＰｙ）、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）のような高分子化合物を用いることもできる。ここに述べた
物質は、主に１×１０−６ｃｍ２／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１０７として用
いてもよい。
【００５８】
また、電子輸送層１０７は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が２層以上積層
したものとしてもよい。
【００５９】
電子注入層１０８は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層１０８には、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）、
リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれら
の化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）のような希土類金
属化合物を用いることができる。また、電子注入層１０８にエレクトライドを用いてもよ
い。該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、上述した電子輸送層１０７を構成する物質
を用いることもできる。
【００６０】
また、電子注入層１０８に、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合材
料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生
するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、
発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電
子輸送層１０７を構成する物質（金属錯体や複素芳香族化合物等）を用いることができる
。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的に
は、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マ
グネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ
金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、
バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いるこ
ともできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合物を用いること
もできる。
【００６１】
なお、上述した正孔注入層１０４、正孔輸送層１０５、発光層１０６（発光層（Ｉ）１０
６ａ、発光層（ＩＩ）１０６ｂ）、電子輸送層１０７、電子注入層１０８は、それぞれ、
蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができ
る。
【００６２】
上述した発光素子は、第１の電極１０１および第２の電極１０２との間に生じた電位差に
よりキャリアが注入され、ＥＬ層１０３において正孔と電子とが再結合することにより発
光する。そして、この発光は、第１の電極１０１および第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および第２の電極１
０２のいずれか一方、または両方が透光性を有する電極となる。
【００６３】
以上、本実施の形態で説明した構造を有する発光素子を形成することにより、蛍光発光と
燐光発光が得られる発光素子において、特に燐光発光の発光効率を高め、発光素子全体と
して発光効率の高い発光素子を得ることができる。
【００６４】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いる
ことができるものとする。
【００６５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を有する発光装置の一例として、アク
ティブマトリクス型の発光装置について図２を用いて説明する。なお、本実施の形態に示
す発光装置には、実施の形態１で説明した発光素子を適用することが可能である。
【００６６】
なお、図２（Ａ）は発光装置を示す上面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）を鎖線Ａ−Ａ
’で切断した断面図である。本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の発光装置は、
素子基板２０１上に設けられた画素部２０２と、駆動回路部（ソース線駆動回路）２０３
と、駆動回路部（ゲート線駆動回路）２０４ａ及び２０４ｂと、を有する。画素部２０２
、駆動回路部２０３、及び駆動回路部２０４ａ及び２０４ｂは、シール材２０５によって
、素子基板２０１と封止基板２０６との間に封止されている。
【００６７】
また、素子基板２０１上には、駆動回路部２０３、及び駆動回路部２０４ａ及び２０４ｂ
に外部からの信号（例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信
号等）や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線２０７が設けられる
。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）２０８を設
ける例を示している。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。
【００６８】
次に、断面構造について図２（Ｂ）を用いて説明する。素子基板２０１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、ソース線駆動回路である駆動回路部２０３と
、画素部２０２が示されている。
【００６９】
駆動回路部２０３はＦＥＴ２０９とＦＥＴ２１０とを組み合わせた構成について例示して
いる。なお、駆動回路部２０３が有するＦＥＴ２０９とＦＥＴ２１０は、単極性（Ｎ型ま
たはＰ型のいずれか一方のみ）のトランジスタを含む回路で形成されても良いし、Ｎ型の
トランジスタとＰ型のトランジスタを含むＣＭＯＳ回路で形成されても良い。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ー一体型を示すが、必ずしもその必
要はなく、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。
【００７０】
また、画素部２０２はスイッチング用ＦＥＴ２１１と、電流制御用ＦＥＴ２１２と電流制
御用ＦＥＴ２１２の配線（ソース電極又はドレイン電極）に電気的に接続された第１の電
極（陽極）２１３とを含む複数の画素により形成される。また、本実施の形態においては
、スイッチング用ＦＥＴ２１１と、電流制御用ＦＥＴ２１２との２つのＦＥＴにより画素
部２０２を構成する例について示したが、これに限定されない。例えば、３つ以上のＦＥ
Ｔと、容量素子とを組み合わせた画素部２０２としてもよい。
【００７１】
ＦＥＴ２０９、２１０、２１１、２１２としては、例えば、スタガ型や逆スタガ型のトラ
ンジスタを適用することができる。ＦＥＴ２０９、２１０、２１１、２１２に用いること
のできる半導体材料としては、例えば、ＩＶ族（ケイ素等）半導体、ＩＩＩ族（ガリウム
等）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。また
、該半導体材料の結晶性については、特に限定されず、例えば、非晶質半導体、または結
晶性半導体を用いることができる。特に、ＦＥＴ２０９、２１０、２１１、２１２として
は、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。ＦＥＴ２０９、２１０、２１１、２１２として、例えば、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。
【００７２】
また、第１の電極２１３の端部を覆って絶縁物２１４が形成されている。ここでは、絶縁
物２１４として、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いることにより形成する。また、本実
施の形態においては、第１の電極２１３を陽極として用いる。
【００７３】
また、絶縁物２１４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の
が好ましい。絶縁物２１４の形状を上記のように形成することで、絶縁物２１４の上層に
形成される膜の被覆性を良好なものとすることができる。例えば、絶縁物２１４の材料と
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かを使用することができ
、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリ
コン等を使用することができる。
【００７４】
第１の電極（陽極）２１３上には、ＥＬ層２１５及び第２の電極（陰極）２１６が積層形
成されている。ＥＬ層２１５は、少なくとも発光層が設けられており、発光層は、実施の
形態１で説明した積層構造を有する。また、ＥＬ層２１５には、発光層の他に正孔注入層
、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層等を適宜設けることができる。
【００７５】
なお、第１の電極（陽極）２１３、ＥＬ層２１５及び第２の電極（陰極）２１６との積層
構造で、発光素子２１７が形成されている。第１の電極（陽極）２１３、ＥＬ層２１５及
び第２の電極（陰極）２１６に用いる材料としては、実施の形態１に示す材料を用いるこ
とができる。また、ここでは図示しないが、第２の電極（陰極）２１６は外部入力端子で
あるＦＰＣ２０８に電気的に接続されている。
【００７６】
また、図２（Ｂ）に示す断面図では発光素子２１７を１つのみ図示しているが、画素部２
０２において、本発明の一態様である発光素子を含む複数の発光素子がマトリクス状に配
置されているものとする。なお、画素部２０２には、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得ら
れる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、フルカラー表示可能な発光装置を形成すること
ができる。また、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子の他に、例えば、ホワ
イト（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）等の発光が得られる発光素
子を形成してもよい。例えば、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子に上述の
数種類の発光が得られる発光素子を追加することにより、色純度の向上、消費電力の低減
等の効果が得ることができる。また、各発光色を狭線化させるべく、電極間での光の共振
効果を利用した微小光共振器（マイクロキャビティー）構造を有する構成としても良い。
また、カラーフィルタと組み合わせることによってフルカラー表示可能な発光装置として
もよい。さらに、本発明の一態様である発光素子の構成にタンデム構造を組み合わせた発
光素子を適用しても良い。
【００７７】
さらに、シール材２０５で封止基板２０６を素子基板２０１と貼り合わせることにより、
素子基板２０１、封止基板２０６、およびシール材２０５で囲まれた空間２１８に発光素
子２１７が備えられた構造になっている。なお、空間２１８には、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２０５で充填される構成も含むものとする。
【００７８】
なお、シール材２０５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、
封止基板２０６に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ−Ｒ
ｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  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。シール材として
ガラスフリットを用いる場合には、接着性の観点から素子基板２０１及び封止基板２０６
はガラス基板であることが好ましい。
【００７９】
以上のようにして、アクティブマトリクス型の発光装置を得ることができる。なお、本実
施の形態では、発光装置の一例として、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、実施の形態１で説明した本発明の一態様である発光素子を適用したパッシブマト
リクス型の発光装置を作製することもできる。
【００８０】
なお、アクティブマトリクス型の発光装置の場合において、トランジスタ（ＦＥＴ）の構
造は、特に限定されない。例えば、スタガ型や逆スタガ型のＦＥＴを適宜用いることがで
きる。また、ＦＥＴ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ＦＥＴか
らなるものでもよいし、Ｎ型のＦＥＴまたはＰ型のＦＥＴのいずれか一方のみからなるも
のであってもよい。さらに、ＦＥＴ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。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることができる。また、半導体
材料としては、ＩＶ族（ケイ素等）半導体、ＩＩＩ族（ガリウム等）半導体、化合物半導
体（酸化物半導体を含む）の他、有機半導体等を用いることができる。
【００８１】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用い
ることができる。
【００８２】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を適用して作製された発光装置を用い
て完成させた様々な電子機器の一例について、図３を用いて説明する。
【００８３】
発光装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、又はテレビジ
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図３に示す。
【００８４】
図３（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７１００は、筐
体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。表示部７１０３により、映像を表示す
ることが可能であり、発光装置を表示部７１０３に用いることができる。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。
【００８５】
テレビジョン装置７１００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。
【００８６】
なお、テレビジョン装置７１００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又は無線によ
る通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）又は双方向（送
信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
【００８７】
図３（Ｂ）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、コンピュータは、発光装置をその表示部７２０３に用いることにより作製すること
ができる。
【００８８】
図３（Ｃ）は、スマートウオッチであり、筐体７３０２、表示パネル７３０４、操作ボタ
ン７３１１、７３１２、接続端子７３１３、バンド７３２１、留め金７３２２、等を有す
る。
【００８９】
ベゼル部分を兼ねる筐体７３０２に搭載された表示パネル７３０４は、非矩形状の表示領
域を有している。表示パネル７３０４は、時刻を表すアイコン７３０５、その他のアイコ
ン７３０６等を表示することができる。
【００９０】
なお、図３（Ｃ）に示すスマートウオッチは、様々な機能を有することができる。例えば
、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネ
ル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラ
ム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュ
ータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を
行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示す
る機能、等を有することができる。
【００９１】
また、筐体７３０２の内部に、スピーカ、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速
度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電
圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むも
の）、マイクロフォン等を有することができる。なお、スマートウオッチは、発光装置を
その表示パネル７３０４に用いることにより作製することができる。
【００９２】
図３（Ｄ）は、携帯電話機（スマートフォンを含む）の一例を示している。携帯電話機７
４００は、筐体７４０１に、表示部７４０２、マイク７４０６、スピーカ７４０５、カメ
ラ７４０７、外部接続部７４０４、操作用ボタン７４０３などを備えている。また、本発
明の一態様に係る発光素子を、可撓性を有する基板に形成した場合、図３（Ｄ）に示すよ
うな曲面を有する表示部７４０２に適用することが可能である。
【００９３】
図３（Ｄ）に示す携帯電話機７４００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。また、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。
【００９４】
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。
【００９５】
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又は番号ボタンを表示させることが好ま
しい。
【００９６】
また、携帯電話機７４００内部に、ジャイロセンサや加速度センサ等の検出装置を設ける
ことで、携帯電話機７４００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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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７４
０２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又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。
【０１００】
さらに、携帯電話機（スマートフォンを含む）の別の構成として、図３（Ｄ’−１）や図
３（Ｄ’−２）のような構造を有する携帯電話機に適用することもできる。
【０１０１】
なお、図３（Ｄ’−１）や図３（Ｄ’−２）のような構造を有する場合には、文字情報や
画像情報などを筐体７５００（１）、７５００（２）の第１面７５０１（１）、７５０１
（２）だけでなく、第２面７５０２（１）、７５０２（２）に表示させることができる。
このような構造を有することにより、携帯電話機を胸ポケットに収納したままの状態で、
第２面７５０２（１）、７５０２（２）などに表示された文字情報や画像情報などを使用
者が容易に確認することができる。
【０１０２】
以上のようにして、本発明の一態様である発光素子を含む発光装置を適用して電子機器を
得ることができる。なお、適用できる電子機器は、本実施の形態に示したものに限らず、
あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【０１０３】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用い
ることができる。
【０１０４】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を含む発光装置を適用した照明装置の
一例について、図４を用いて説明する。
【０１０５】
図４は、発光装置を室内の照明装置８００１として用いた例である。なお、発光装置は大
面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面を有
する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置８００２を形成することもで
きる。本実施の形態で示す発光装置に含まれる発光素子は薄膜状であり、筐体のデザイン
の自由度が高い。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。
さらに、室内の壁面に大型の照明装置８００３を備えても良い。
【０１０６】
また、発光装置をテーブルの表面に用いることによりテーブルとしての機能を備えた照明
装置８００４とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光装置を用いることに
より、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。
【０１０７】
以上のように、発光装置を適用した様々な照明装置が得られる。なお、これらの照明装置
は本発明の一態様に含まれるものとする。
【０１０８】
また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用い
ることができる。
【実施例１】
【０１０９】
本実施例では、本発明の一態様である発光素子として発光素子１および比較のための比較
発光素子２を作製し、それぞれの特性比較を行った。
【０１１０】
発光素子１および比較発光素子２の素子構造については、蛍光発光が得られる発光層（Ｉ
）と燐光発光が得られる発光層（ＩＩ）をいずれも有しているが、発光層（ＩＩ）の構成
がそれぞれ異なる。しかし、その他は同じであるため、発光素子１を説明する図５（Ａ）
および比較発光素子２を説明する図５（Ｂ）は、共通の符号を用いて、まとめて説明する
。なお、発光素子１の発光層（ＩＩ）５０６ｂは、積層構造を有しており、第２の層５０
６（ｂ２）と第４の層５０６（ｂ４）との間に形成される第３の層５０６（ｂ３）が、第
２の層５０６（ｂ２）や第４の層５０６（ｂ４）から得られる発光の発光ピークよりも長
波長の発光ピークを示す構成を有する。また、本実施例で用いる材料の構造式と略称を以
下に示す。
【０１１１】
【化１】
2019096623.tif 000003
【０１１２】
【化２】
2019096623.tif 000004
【０１１３】
≪発光素子１および比較発光素子２の作製≫
第１の電極５０１は、陽極として機能する電極であり、屈折率が１．８４のガラス製の基
板５００上にインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）をスパッタリング法により、１１０ｎｍの膜
厚で成膜し、形成した。電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
【０１１４】
ここで、前処理として、基板５００の表面を水で洗浄した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒
行った。その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、
真空蒸着装置内の加熱室において、１９０℃で６０分間の真空焼成を行った後、基板５０
０を３０分程度放冷した。
【０１１５】
第１の電極５０１上には、ＥＬ層５０３、第２の電極５０２が順次形成される。なお、図
５（Ａ）に示すように発光素子１におけるＥＬ層５０３には、正孔注入層５０４、正孔輸
送層５０５、発光層５０６（発光層（Ｉ）５０６ａ、発光層（ＩＩ）５０６ｂ）、電子輸
送層５０７、電子注入層５０８が含まれる。また、発光層（ＩＩ）５０６ｂは、含まれる
物質の異なる複数の層（５０６（ｂ１）、５０６（ｂ２）、５０６（ｂ３）、５０６（ｂ
４））からなる積層構造を有する。また、図５（Ｂ）に示すように比較発光素子２におけ
る発光層５０６は、発光層（ＩＩ）５０６ｂ’の構成が発光素子１と異なる。従って、本
実施の形態では、発光素子１と比較発光素子２の共通部分については、まとめて説明し、
異なる部分のみを個別に説明することとする。
【０１１６】
正孔注入層５０４は、真空蒸着装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、１，３，５−トリ（
ジベンゾチオフェン−４−イル）−ベンゼン（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と酸化モリブデ
ン（ＶＩ）とを、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン＝１：０．５（質量比）となるよう
に共蒸着して第１の電極５０１上に形成した。共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ
異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。なお、発光素子１および比較発光素子
２のいずれの場合も、膜厚を３０ｎｍとした。
【０１１７】
正孔輸送層５０５は、正孔注入層５０４上にＰＣＰＰｎを１０ｎｍの膜厚で蒸着して形成
した。
【０１１８】
発光層（Ｉ）５０６ａは、正孔輸送層５０５上に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
）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス［３−（９−フェニル−９
Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭ
ｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）を、ｃｇＤＢＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．
０２５（質量比）となるように共蒸着して形成した。膜厚は、１０ｎｍとした。
【０１１９】
図５（Ａ）に示す発光素子１の発光層（ＩＩ）５０６ｂは、複数の層からなる積層構造を
有し、具体的には第１の層５０６（ｂ１）、第２の層５０６（ｂ２）、第３の層５０６（
ｂ３）、第４の層５０６（ｂ４）からなる積層構造を有する。なお、第２の層５０６（ｂ
２）、第３の層５０６（ｂ３）、第４の層５０６（ｂ４）は、いずれも励起錯体からのエ
ネルギー移動に基づく燐光発光が得られる構成である。
【０１２０】
第１の層５０６（ｂ１）は、発光層（Ｉ）５０６ａ上に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：２ｍＤ
ＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、Ｎ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−Ｎ−［４−（９−
フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９，９−ジメチル−９Ｈ−フル
オレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）を、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢ
ｉＦ＝０．２：０．８（質量比）となるよう共蒸着して形成した。膜厚は、２ｎｍとした
。
【０１２１】
第２の層５０６（ｂ２）は、第１の層５０６（ｂ１）上に２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、
ＰＣＢＢｉＦ、（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）］）を
、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）
］＝０．１：０．９：０．０６（質量比）となるよう共蒸着して形成した。膜厚は、５ｎ
ｍとした。
【０１２２】
第３の層５０６（ｂ３）は、第２の層５０６（ｂ２）上に２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、
ＰＣＢＢｉＦ、ビス｛４，６−ジメチル−２−［５−（２，６−ジメチルフェニル）−３
−（３，５−ジメチルフェニル）−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，４−
ペンタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ
−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］）を、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ
（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］＝０．１：０．９：０．０３（質量比）とな
るよう共蒸着して形成した。膜厚は、５ｎｍとした。
【０１２３】
第４の層５０６（ｂ４）は、第３の層５０６（ｂ３）上に２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、
ＰＣＢＢｉＦ、［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］を、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−Ｉ
Ｉ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］＝０．８：０．２：０．０
６（質量比）となるよう共蒸着して形成した。膜厚は、２０ｎｍとした。
【０１２４】
図５（Ｂ）に示す比較発光素子２の発光層（ＩＩ）５０６ｂ’は、複数の層からなる積層
構造を有し、具体的には第１の層５０６（ｂ１）、第２の層５０６（ｂ２’）、第３の層
５０６（ｂ３’）からなる積層構造を有する。なお、第１の層５０６（ｂ１）については
、発光素子１における第１の層５０６（ｂ１）と同じであるので同様に作製すればよく、
説明は省略する。
【０１２５】
第２の層５０６（ｂ２’）は、第１の層５０６（ｂ１）上に２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ
、ＰＣＢＢｉＦ、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］を、２ｍＤＢＴＢＰ
ＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−ｄｍｐ）２（ａｃａｃ）］＝０．
１：０．９：０．０６（質量比）となるよう共蒸着して形成した。膜厚は、５ｎｍとした
。
【０１２６】
第３の層５０６（ｂ３’）は、第２の層５０６（ｂ２’）上に２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−Ｉ
Ｉ、ＰＣＢＢｉＦ、［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］を、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ
−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］＝０．８：０．２：０
．０６（質量比）となるよう共蒸着して形成した。膜厚は、２０ｎｍとした。
【０１２７】
電子輸送層５０７は、発光層（ＩＩ）（５０６ｂ、５０６ｂ’）上に２ｍＤＢＴＢＰＤＢ
ｑ−ＩＩを１５ｎｍの膜厚で蒸着した後、Ｂｐｈｅｎ（略称）を１５ｎｍの膜厚で蒸着し
て形成した。
【０１２８】
電子注入層５０８は、電子輸送層５０７上にフッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚で
蒸着して形成した。
【０１２９】
第２の電極５０２は、陰極として機能する電極であり、電子注入層５０８上に銀（Ａｇ）
とマグネシウム（Ｍｇ）とを１：０．５（質量比）で共蒸着して１ｎｍの膜厚で形成した
後、銀をスパッタリング法により１５０ｎｍの膜厚で成膜して形成した。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。
【０１３０】
なお、図５には示さないが、作製した発光素子１および比較発光素子２は、大気に曝され
ないように窒素雰囲気のグローブボックス内において封止した（具体的に、シール材を素
子の周囲に塗布し、３６５ｎｍの紫外光を６Ｊ／ｃｍ２照射し、及び８０℃にて１時間熱
処理した。）。
【０１３１】
以上により得られた発光素子１および比較発光素子２の素子構造を表１に示す。但し、発
光素子１における発光層（Ｉ）５０６ａについては、表中の＊１で示し、発光層（ＩＩ）
５０６ｂに含まれる第１の層５０６（ｂ１）については、表中の＊２で示し、第２の層５
０６（ｂ２）については、表中の＊３で示し、第３の層５０６（ｂ３）については、表中
の＊４で示し、第４の層５０６（ｂ４）については、表中の＊５で示す。また、比較発光
素子２における第１の層５０６（ｂ１）については、表中の＊２で示し、第２の層５０６
（ｂ２’）については、表中の＊６で示し、第３の層５０６（ｂ３’）については、表中
の＊５で示す。
【０１３２】
【表１】
2019096623.tif 000005
【０１３３】
≪発光素子１および比較発光素子２の素子特性≫
まず、作製した発光素子１および比較発光素子２に対し、屈折率２．０の半球型のレンズ
を、光が放出される側の基板表面に屈折率１．７８の接触液を用いて接着した。これらの
素子特性について、室温（２５℃に保たれた雰囲気）で積分球を用いて全光束を測定した
結果を以下の表２に示す。なお、表２に示す結果は、１０００ｃｄ／ｍ２付近における発
光素子１および比較発光素子２の主な初期特性値である。
【０１３４】
【表２】
2019096623.tif 000006
【０１３５】
上記結果から、本実施例で作製した発光素子１は、比較発光素子２に比べて高い外部量子
効率を示すことがわかった。また、相関色温度もＪＩＳ規格に定められている室内用照明
の規定範囲（具体的には、相関色温度が２６００Ｋ〜７１００Ｋ）にある電球色発光（２
６００Ｋ〜３２５０Ｋ）を示すという結果が得られた。
【０１３６】
また、発光素子１および比較発光素子２に３．７５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流し
た際の駆動初期の発光スペクトルを、図６に示す。図６に示す通り、発光素子１および比
較発光素子２の発光スペクトルは、いずれも４７０ｎｍ付近、５４７ｎｍ付近、６１３ｎ
ｍ付近にピークを有しており、発光層（Ｉ）５０６ａから得られる蛍光発光、および発光
層（ＩＩ）（５０６ｂ、５０６ｂ’）から得られる燐光発光に由来していることが示唆さ
れる。
【０１３７】
なお、発光素子１と比較発光素子２を比較した際の外部量子効率の差は、発光素子１にお
ける発光層（ＩＩ）５０６ｂの積層構造に起因するものと考えられる。これは、図６にお
いて、発光素子１の５４７ｎｍ付近および６１３ｎｍ付近に発光ピークを有する緑色およ
び赤色発光の強度が、比較発光素子２の強度に比べて大きくなっていることで説明できる
。
【０１３８】
すなわち、発光素子１は、発光層（ＩＩ）５０６ｂにおいて、第２の層５０６（ｂ２）と
第４の層５０６（ｂ４）との間に形成される第３の層５０６（ｂ３）が、第２の層５０６
（ｂ２）や第４の層５０６（ｂ４）から得られる発光の発光ピークよりも長波長の発光ピ
ークを示すように形成されており、この結果、第３の層５０６（ｂ３）で生成される励起
子が他の層へ拡散するのを抑制できるため発光効率が上がったものと考えられる。
【０１３９】
さらに、図６において、発光素子１の４７０ｎｍ付近に発光ピークを有する青色発光の強
度が、比較発光素子２の強度に比べて小さくなっていることに関しては、発光層（ＩＩ）
５０６ｂにおける燐光発光が上記の理由により効率良く行われるようになり、発光層（Ｉ
）５０６ａへのエネルギー移動の確率が低くなったためであると説明することができる。
【０１４０】
これらの結果として、発光素子１の蛍光発光と燐光発光との発光比率における燐光発光の
割合が、比較発光素子２に比べて高くなり、外部量子効率が高くなったものと考えられる
。
【０１４１】
また、発光素子１についての信頼性試験の結果を図７に示す。図７において、縦軸は初期
輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す
。なお、信頼性試験は、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で
発光素子１を駆動させた。その結果、発光素子１は、長寿命な発光素子であることがわか
った。
【０１４２】
また、本実施例で作製した発光素子１と同じ構成の素子を屈折率１．８４の基板上に、発
光面積が９０ｍｍ×９０ｍｍとなるように形成し、基板の光が放出される側の面をフロス
ト加工することにより、発光面積が９０ｍｍ×９０ｍｍの照明装置を作製した。なお、陽
極のＩＴＯの膜厚は７０ｎｍとした。また、作製した照明装置は、輝度１０００ｃｄ／ｍ
２付近において平均演色性評価数Ｒａが８４と良好であり、パワー効率も９２ｌｍ／Ｗと
非常に高い効率を示した。また、この照明装置は色温度２８００Ｋであり電球色の規格に
合致した特性を示している。
【実施例２】
【０１４３】
本実施例では、本発明の一態様である発光素子として発光素子３を作製し、特性評価を行
った。なお、発光素子３は、実施例１で示した発光素子１と同じ構造を有しており、図５
（Ａ）で示したように発光層（Ｉ）５０６ａは、蛍光発光が得られる発光層であり、発光
層（ＩＩ）５０６ｂは、燐光発光が得られる発光層である。また、発光層（ＩＩ）５０６
ｂは、積層構造を有しており、第２の層５０６（ｂ２）と第４の層５０６（ｂ４）との間
に形成される第３の層５０６（ｂ３）が、第２の層５０６（ｂ２）や第４の層５０６（ｂ
４）から得られる発光の発光ピークよりも長波長の発光ピークを示すように形成されてい
る。また、本実施例で用いる材料の構造式と略称を以下に示す。
【０１４４】
【化３】
2019096623.tif 000007
【０１４５】
【化４】
2019096623.tif 000008
【０１４６】
≪発光素子３の作製≫
第１の電極５０１は、陽極として機能する電極であり、屈折率１．８４のガラス製の基板
５００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より、
７０ｎｍの膜厚で成膜し、形成した。電極面積は８１ｃｍ２とした。また、基板の光が放
出される側の面はフロスト加工した。
【０１４７】
本実施例で示す発光素子３は、実施例１で示す発光素子１および比較発光素子２に対して
電極面積が異なるのみで作製方法などは共通であるため、発光素子３の特徴となる素子構
成について以下の表３に示すこととし、詳細な説明は省略する。なお、発光層（Ｉ）５０
６ａおよび発光層（ＩＩ）５０６ｂのうち、発光層（Ｉ）５０６ａは、蛍光発光が得られ
る構成であり、発光層（ＩＩ）５０６ｂに含まれる第２の層５０６（ｂ２）、第３の層５
０６（ｂ３）、第４の層５０６（ｂ４）は、発光素子１と同様にいずれも励起錯体からの
エネルギー移動に基づく燐光発光が得られる構成である。また、表３中、発光素子３にお
ける発光層（Ｉ）５０６ａについては、表中の＊１で示し、発光層（ＩＩ）５０６ｂに含
まれる第１の層５０６（ｂ１）については、表中の＊２で示し、第２の層５０６（ｂ２）
については、表中の＊３で示し、第３の層５０６（ｂ３）については、表中の＊４で示し
、第４の層５０６（ｂ４）については、表中の＊５で示す。
【０１４８】
【表３】
2019096623.tif 000009
【０１４９】
≪発光素子３の素子特性≫
作製した発光素子３の素子特性について、室温（２５℃に保たれた雰囲気）で測定した結
果を図８および以下の表４に示す。なお、表４に示す結果は、１０００ｃｄ／ｍ２付近に
おける発光素子３の主な初期特性値である。
【０１５０】
【表４】
2019096623.tif 000010
【０１５１】
上記結果から、本実施例で作製した発光素子３は、実施例１で示した発光素子１と同様に
高い外部量子効率を示すことがわかった。また、相関色温度もＪＩＳ規格に定められてい
る室内用照明の規定範囲（具体的には、相関色温度が２６００Ｋ〜７１００Ｋ）にある電
球色発（２６００Ｋ〜３２５０Ｋ）光を示すという結果が得られた。
【０１５２】
また、発光素子３に１．２ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の駆動初期の発光ス
ペクトルを、図９に示す。図９に示す通り、発光素子３の発光スペクトルは、４７０ｎｍ
付近、５４７ｎｍ付近、６１３ｎｍ付近にピークを有しており、発光層（Ｉ）５０６ａか
ら得られる蛍光発光、および発光層（ＩＩ）５０６ｂから得られる燐光発光に由来してい
ることが示唆される。
【０１５３】
また、本実施例で示す発光素子３は、４７０ｎｍ付近に発光ピークを有する青色発光の強
度に比べて、６１３ｎｍ付近に発光ピークを有する赤色発光の強度が非常に大きい。従っ
て、発光素子３の発光層（ＩＩ）５０６ｂにおいて、第２の層５０６（ｂ２）と第４の層
５０６（ｂ４）との間に形成される第３の層５０６（ｂ３）において生成される励起子の
他の層への拡散を抑えられて、蛍光発光と燐光発光との発光比率における燐光発光の割合
が高くなり、外部量子効率が高くなったものと考えられる。
【実施例３】
【０１５４】
本実施例では、本発明の一態様である発光素子として発光素子４を作製し、特性評価を行
った。なお、発光素子４は、実施例１で示した発光素子１と類似の構造を有しており、図
５（Ａ）で示したように発光層（Ｉ）５０６ａは、蛍光発光が得られる発光層であり、発
光層（ＩＩ）５０６ｂは、燐光発光が得られる発光層である。また、発光層（ＩＩ）５０
６ｂは、積層構造を有しており、第２の層５０６（ｂ２）と第４の層５０６（ｂ４）との
間に形成される第３の層５０６（ｂ３）が、第２の層５０６（ｂ２）や第４の層５０６（
ｂ４）から得られる発光の発光ピークよりも長波長の発光ピークを示すように形成されて
いる。また、本実施例で用いる材料の構造式と略称を以下に示す。
【０１５５】
【化５】
2019096623.tif 000011
【０１５６】
【化６】
2019096623.tif 000012
【０１５７】
≪発光素子４の作製≫
第１の電極５０１は、陽極として機能する電極であり、ガラス製の基板５００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より、１１０ｎｍの膜厚
で成膜し、形成した。電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
【０１５８】
本実施例で示す発光素子４は、実施例１で示す発光素子１と作製方法などは共通であるた
め、発光素子４の特徴となる素子構成について以下の表５に示すこととし、詳細な説明は
省略する。なお、発光素子４の発光層（Ｉ）５０６ａおよび発光層（ＩＩ）５０６ｂのう
ち、発光層（Ｉ）５０６ａは、蛍光発光が得られる構成であり、発光層（ＩＩ）５０６ｂ
に含まれる第２の層５０６（ｂ２）、第３の層５０６（ｂ３）、第４の層５０６（ｂ４）
は、励起錯体からのエネルギー移動に基づく燐光発光が得られる構成である。また、表５
中、発光素子４の発光層（Ｉ）５０６ａについては、表中の＊１で示し、発光層（ＩＩ）
５０６ｂに含まれる第１の層５０６（ｂ１）については、表中の＊２で示し、第２の層５
０６（ｂ２）については、表中の＊３で示し、第３の層５０６（ｂ３）については、表中
の＊４で示し、第４の層５０６（ｂ４）については、表中の＊５で示す。
【０１５９】
【表５】
2019096623.tif 000013
【０１６０】
≪発光素子４の素子特性≫
作製した発光素子４の素子特性について、室温（２５℃に保たれた雰囲気）で測定した結
果を図１０および以下の表６に示す。なお、表６に示す結果は、１０００ｃｄ／ｍ２付近
における発光素子４の主な初期特性値である。
【０１６１】
【表６】
2019096623.tif 000014
【０１６２】
上記結果から、本実施例で作製した発光素子４は、高い外部量子効率を示すことがわかっ
た。また、相関色温度もＪＩＳ規格に定められている室内用照明の規定範囲（具体的には
、相関色温度が２６００Ｋ〜７１００Ｋ）にある電球色発光（２６００Ｋ〜３２５０Ｋ）
を示すという結果が得られた。
【０１６３】
また、発光素子４に３．７５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の駆動初期の発光
スペクトルを、図１１に示す。図１１に示す通り、発光素子４の発光スペクトルは、４６
９ｎｍ付近、５５０ｎｍ付近、６１１ｎｍ付近にピークを有しており、発光層（Ｉ）５０
６ａから得られる蛍光発光、および発光層（ＩＩ）５０６ｂから得られる燐光発光に由来
していることが示唆される。
【０１６４】
また、本実施例で示す発光素子４は、４６９ｎｍ付近に発光ピークを有する青色発光の強
度に比べて、６１１ｎｍ付近に発光ピークを有する赤色発光の強度が非常に大きい。従っ
て、発光素子４の発光層（ＩＩ）５０６ｂにおいて、第２の層５０６（ｂ２）と第４の層
５０６（ｂ４）との間に形成される第３の層５０６（ｂ３）において生成される励起子の
他の層への拡散を抑えられて、蛍光発光と燐光発光との発光比率における燐光発光の割合
が高くなり、外部量子効率が高くなったものと考えられる。
【０１６５】
また、本実施例で作製した発光素子４と同じ構成の素子を屈折率１．８４の基板上に、発
光面積が９０ｍｍ×９０ｍｍとなるように形成し、基板の光が放出される側の面をフロス
ト加工することにより、発光面積が９０ｍｍ×９０ｍｍの照明装置を作製した。なお、陽
極にはＩＴＯを用い、その厚さは７０ｎｍとした。また、作製した照明装置は、輝度１０
００ｃｄ／ｍ２付近において平均演色性評価数Ｒａが８３と良好であり、パワー効率も８
１ｌｍ／Ｗと高い効率を示した。また、この照明装置は色温度が３２００Ｋであり、温白
色の規格に合致した特性を示している。
【符号の説明】
【０１６６】
１０１    第１の電極
１０２    第２の電極
１０３    ＥＬ層
１０４    正孔注入層
１０５    正孔輸送層
１０６    発光層
１０６ａ    発光層（Ｉ）、１０６ｂ    発光層（ＩＩ）
１０６（ｂ１）    第１の層
１０６（ｂ２）    第２の層
１０６（ｂ３）    第３の層
１０７    電子輸送層
１０８    電子注入層
２０１    素子基板
２０２    画素部
２０３    駆動回路部（ソース線駆動回路）
２０４ａ、２０４ｂ    駆動回路部（ゲート線駆動回路）
２０５    シール材
２０６    封止基板
２０７    配線
２０８    ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
２０９    ＦＥＴ
２１０    ＦＥＴ
２１１    スイッチング用ＦＥＴ
２１２    電流制御用ＦＥＴ
２１３    第１の電極（陽極）
２１４    絶縁物
２１５    ＥＬ層
２１６    第２の電極（陰極）
２１７    発光素子
２１８    空間
５００    基板
５０１    第１の電極
５０２    第２の電極
５０３    ＥＬ層
５０４    正孔注入層
５０５    正孔輸送層
５０６    発光層
５０６ａ    発光層（Ｉ）、５０６ｂ    発光層（ＩＩ）
５０６（ｂ１）    第１の層
５０６（ｂ２）    第２の層
５０６（ｂ３）    第３の層
５０６（ｂ４）    第４の層
５０６ｂ’    発光層（ＩＩ）
５０６（ｂ２’）    第２の層
５０６（ｂ３’）    第３の層
５０７    電子輸送層
５０８    電子注入層
７１００    テレビジョン装置
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
７３０２    筐体
７３０４    表示パネル
７３０５    時刻を表すアイコン
７３０６    その他のアイコン
７３１１    操作ボタン
７３１２    操作ボタン
７３１３    接続端子
７３２１    バンド
７３２２    留め金
７４００    携帯電話機
７４０１    筐体
７４０２    表示部
７４０３    操作用ボタン
７４０４    外部接続部
７４０５    スピーカ
７４０６    マイク
７４０７    カメラ
７５００（１）、７５００（２）    筐体
７５０１（１）、７５０１（２）    第１面
７５０２（１）、７５０２（２）    第２面
８００１    照明装置
８００２    照明装置
８００３    照明装置
８００４    照明装置
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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