(57)【要約】【課題】薄型軽量、消費電力の小ささなど、発光素子の利点を損なわずに耐熱性が向上された発光素子を提供する。【解決手段】第１の電極と、第２の電極と、第１の電極と、第２の電極との間に挟まれたＥＬ層とを有し、ＥＬ層は、少なくとも縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層と、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層に接する２，９−ビス（ナフタレンー２ーイル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＮＢＰｈｅｎ）を含む層を有する発光素子を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極と、
第２の電極と、
前記第１の電極と、前記第２の電極との間に挟まれたＥＬ層とを有し、
前記ＥＬ層は、少なくとも縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層と、前記縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層に接するＮＢｐｈｅｎを含む層を有することを特徴とする発光素子。
【請求項２】
第１の電極と、
第２の電極と、
前記第１の電極と、前記第２の電極との間に挟まれたＥＬ層とを有し、
前記ＥＬ層は、少なくとも三環以上の縮合環骨格を有する縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層と、前記縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層に接するＮＢｐｈｅｎを含む層を有することを特徴とする発光素子。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層が縮合複素芳香族化合物を含む層である発光素子。
【請求項４】
請求項３において、前記縮合複素芳香族化合物を含む層に含まれる縮合複素芳香族化合物は、一つの縮合環骨格内に２つの窒素原子が含まれることを特徴とする発光素子。
【請求項５】
請求項３又は請求項４において、
前記発光素子がりん光発光を呈することを特徴とする発光素子。
【請求項６】
請求項３乃至請求項５のいずれか一項において、
前記縮合複素芳香族化合物を含む層に、さらにイリジウムが含まれることを特徴とする発光素子。
【請求項７】
請求項６において、
前記イリジウムは、前記縮合複素芳香族化合物を含む層の一部に含まれ、前記ＮＢｐｈｅｎを含む層と接する領域には含まれないことを特徴とする発光素子。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の発光素子を有するディスプレイモジュール。
【請求項９】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の発光素子を有する照明モジュール。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の発光素子と、前記発光素子を制御する手段を備えた発光装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の発光素子を表示部に有し、前記発光素子を制御する手段を備えた表示装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の発光素子を照明部に有し、前記発光素子を制御する手段を備えた照明装置。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の発光素子を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物、方法、または、製造方法に関する。または、本発明は、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。特に、本発明の一態様は、半導体装置、表示装置、発光装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法に関する。特に、本発明の一態様は、有機化合物を発光物質として用いた発光素子、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。
【背景技術】
【０００２】
近年、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）の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光物質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することにより、発光物質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、液晶ディスプレイに比べ画素の視認性が高く、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と考えられている。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。また、非常に応答速度が速いことも特徴の一つである。
【０００４】
さらに、有機ＥＬ素子は面状に発光を得ることができる。よって、大面積の素子を容易に形成することができる。このことは、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】
このような特徴を有する有機ＥＬ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されるが、その使用環境は様々である。例えば、車載用のナビゲーションシステムのディスプレイなどは、常に車の中に設置されるが、夏場、炎天下に放置された車中のダッシュボードは８０℃以上まで温度が上昇することも稀ではない。上記発光素子は、様々な有機化合物を積層して形成されているため、高温環境にさらされることによって使用に耐えないほど劣化してしまうことがある。
【０００６】
このように、高温環境にさらされても、その後の特性劣化が抑制された耐熱性の高い発光素子が求められている。（たとえば特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３４０７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の一態様では耐熱性が向上された発光素子を提供することを課題とする。
【０００９】
または、本発明の他の一態様では薄型軽量、消費電力の小ささなど、発光素子の利点を損なわずに耐熱性が向上された発光素子を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、新規な発光素子を提供することを課題とする。
【００１０】
または、本発明の他の一態様は、上述の発光素子を用いることにより、耐熱性に優れたディスプレイモジュール、照明モジュール、発光装置、表示装置、電子機器、及び照明装置を各々提供することを目的とする。
【００１１】
または、本発明の他の一態様は、上述の発光素子を用いることにより、薄型軽量、消費電力の小ささなど、発光素子を用いた利点を損なわず、且つ耐熱性に優れたディスプレイモジュール、照明モジュール、発光装置、表示装置、電子機器、及び照明装置を各々提供することを目的とする。
【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、第１の電極と、第２の電極と、第１の電極と、第２の電極との間に挟まれたＥＬ層とを有し、ＥＬ層は、少なくとも縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層と、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層に接する２，９−ビス（ナフタレンー２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を含む層を有することを特徴とする発光素子である。
【００１４】
また、本発明の他の一態様は、第１の電極と、第２の電極と、第１の電極と、第２の電極との間に挟まれたＥＬ層とを有し、ＥＬ層は、少なくとも三環以上の縮合環骨格を有する縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層と、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層に接するＮＢＰｈｅｎを含む層を有することを特徴とする発光素子である。
【００１５】
また、本発明の他の一態様は、上記構成において縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層が縮合複素芳香族化合物を含む層である発光素子である。
【００１６】
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、縮合複素芳香族化合物を含む層に含まれる縮合複素芳香族化合物は、一つの縮合環骨格内に２つの窒素原子が含まれることを特徴とする発光素子である。
【００１７】
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、発光素子がりん光発光を呈することを特徴とする発光素子である。
【００１８】
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、縮合複素芳香族化合物を含む層に、さらにイリジウムが含まれることを特徴とする発光素子である。
【００１９】
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、イリジウムは、縮合複素芳香族化合物を含む層の一部に含まれ、ＮＢＰｈｅｎを含む層と接する領域には含まれないことを特徴とする発光素子である。
【００２０】
また、本発明の一態様は、上記いずれかに記載の発光素子を有するディスプレイモジュールである。
【００２１】
また、本発明の一態様は、上記いずれかに記載の発光素子を有する照明モジュールである。
【００２２】
また、本発明の一態様は、上記いずれかに記載の発光素子と、発光素子を制御する手段を備えた発光装置である。
【００２３】
また、本発明の一態様は、上記いずれかに記載の発光素子を表示部に有し、発光素子を制御する手段を備えた表示装置である。
【００２４】
また、本発明の一態様は、上記いずれかに記載の発光素子を照明部に有し、発光素子を制御する手段を備えた照明装置である。
【００２５】
また、本発明の一態様は、上記いずれかに記載の発光素子を有する電子機器である。
【００２６】
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も全て発光装置に含むものとする。さらに、照明器具等に用いられる発光装置も含むものとする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の一態様では耐熱性が向上された発光素子を提供することができる。
【００２８】
また、本発明の他の一態様では薄型軽量、消費電力の小ささなど、発光素子の利点を損なわずに耐熱性が向上された発光素子を提供することができる。
【００２９】
また、本発明の他の一態様は、上述の発光素子を用いることにより、耐熱性に優れたディスプレイモジュール、照明モジュール、発光装置、表示装置、電子機器、及び照明装置を各々提供することができる。
【００３０】
また、本発明の他の一態様は、上述の発光素子を用いることにより、薄型軽量、消費電力の小ささなど、発光素子を用いた利点を損なわず、且つ耐熱性に優れたディスプレイモジュール、照明モジュール、発光装置、表示装置、電子機器、及び照明装置を各々提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】発光素子の概念図。
【図２】アクティブマトリクス型発光装置の概念図。
【図３】アクティブマトリクス型発光装置の概念図。
【図４】アクティブマトリクス型発光装置の概念図。
【図５】パッシブマトリクス型発光装置の概念図。
【図６】照明装置を表す図。
【図７】電子機器を表す図。
【図８】光源装置を表す図。
【図９】照明装置を表す図。
【図１０】照明装置を表す図。
【図１１】車載表示装置及び照明装置を表す図。
【図１２】電子機器を表す図。
【図１３】発光素子１及び比較発光素子１の電流密度−輝度特性。
【図１４】発光素子１及び比較発光素子１の輝度−電流効率特性。
【図１５】発光素子１及び比較発光素子１の電圧−輝度特性。
【図１６】発光素子１及び比較発光素子１の発光スペクトル。
【図１７】発光素子２及び比較発光素子２の電流密度−輝度特性。
【図１８】発光素子２及び比較発光素子２の輝度−電流効率特性。
【図１９】発光素子２及び比較発光素子２の電圧−輝度特性。
【図２０】発光素子２及び比較発光素子２の発光スペクトル。
【図２１】発光素子３及び比較発光素子３の電流密度−輝度特性。
【図２２】発光素子３及び比較発光素子３の輝度−電流効率特性。
【図２３】発光素子３及び比較発光素子３の電圧−輝度特性。
【図２４】発光素子３及び比較発光素子３の発光スペクトル。
【図２５】発光素子１乃至３及び比較発光素子１乃至３の高温保存試験（輝度変化）。
【図２６】発光素子１乃至３及び比較発光素子１乃至３の高温保存試験（電圧変化）。
【図２７】発光素子４乃至発光素子６の電流密度−輝度特性。
【図２８】発光素子４乃至発光素子６の輝度−電流効率特性。
【図２９】発光素子４乃至発光素子６の電圧−輝度特性。
【図３０】発光素子４乃至発光素子６の発光スペクトル。
【図３１】発光素子４乃至発光素子６の規格化輝度時間変化。
【図３２】サンプル１のＵＰＬＣクロマトグラム。
【図３３】サンプル２のＵＰＬＣクロマトグラム。
【図３４】サンプル３のＵＰＬＣクロマトグラム。
【図３５】不純物１のマススペクトル。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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。
【００３３】
（実施の形態１）
発光素子の耐熱性は、用いられる材料の耐熱性（Ｔｇや熱分解温度など）に大きく左右されることが知られているが、あまりその他の要因の検証は行われていなかった。今回本発明者らは、発光素子の積層構造によっても耐熱性に影響が現れることを見出し、電子輸送層としてＮＢＰｈｅｎを含む層と縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層を積層することで、従来よりも耐熱性を向上させた発光素子を得るに至った。
【００３４】
本発明の一態様の発光素子の模式図を図１（Ａ）に示した。当該発光素子は、少なくとも一対の電極（第１の電極１０１、第２の電極１０２）と縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎと、前記縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎに接するＮＢＰｈｅｎを含む層１１４ｍとを含むＥＬ層１０３を有する。
【００３５】
図１（Ａ）においては、ＥＬ層１０３として、さらに正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、及び電子注入層１１５が図示されているが、この積層構造は一例であり、本発明の一態様の発光素子におけるＥＬ層１０３の構成はこれに限られない。なお、図１（Ａ）においては、第１の電極１０１が陽極として機能し、第２の電極１０２が陰極として機能するものとして図示している。
【００３６】
本実施の形態の発光素子では、ＮＢＰｈｅｎを含む層１１４ｍと縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎとが接して形成されている。ＮＢＰｈｅｎを含む層１１４ｍは電子輸送性を有する層であることから、発光領域よりも陰極側に設けられていることが好ましい。また、ＮＢＰｈｅｎを含む層１１４ｍは縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎが接している面と反対の面において電子注入層１１５や第２の電極１０２に接していても良い。
【００３７】
上記縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物としては、三環以上の縮合環骨格を有する化合物が好ましい。三環以上の縮合環骨格を有する化合物とＮＢＰｈｅｎとの界面が、熱的・電気的に非常に安定なためである。
【００３８】
本構成を有する本発明の一態様の発光素子は、高温（例えば８５℃以上）の環境で保存を行っても、輝度の低下が小さい発光素子である。また、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎが縮合複素芳香族化合物を含む層である場合、駆動電圧の変化も抑制することが可能となる。
【００３９】
縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎが縮合複素芳香族化合物を含む層である場合、当該縮合複素芳香族化合物は、一つの縮合環骨格内に二つの窒素原子が含まれる構成を有することが、信頼性の良好な発光素子を得ることができ、また、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。
【００４０】
上記縮合複素芳香族化合物は、りん光発光物質のホスト材料や、りん光発光層に隣接する電子輸送層の材料として好適であるため、当該発光素子はりん光発光を呈する発光素子であることが好ましい。また、当該構成を有するりん光発光素子は、耐熱性の向上した信頼性の高い発光素子とすることができ、りん光発光を用いることによる高い発光効率と、高い信頼性を併せ持つ発光素子とすることができる。
【００４１】
上記縮合芳香族化合物、縮合複素芳香族化合物として用いることが好適である化合物としては、以下のものが挙げられる。例えば、縮合芳香族化合物としては、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：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）等のアントラセン化合物や、５，１２−ビス（２，４−ジフェニルフェニル）テトラセン等のテトラセン化合物などの三環以上の縮合環骨格を有する化合物が好適である。中でもアントラセン化合物は、寿命の長い発光素子を得やすい為特に好ましい。また、縮合複素芳香族化合物としては、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）などのジアジン骨格を有する三環以上の縮合複素環化合物や、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢＱｕ−ＩＩ）、２−｛３−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢＱｕ−ＩＩ）などのピリジン骨格を有する縮合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ため、上述した中では、２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ、２ｍＣｚＢＰＤＢｑのようなジベンゾキノキサリン誘導体が好適である。
【００４２】
（実施の形態２）
本実施の形態では実施の形態１で説明した発光素子の詳細な構造の例について図１（Ａ）を用いて以下に説明する。
【００４３】
本実施の形態における発光素子は、一対の電極間に複数の層からなるＥＬ層を有する。本実施の形態において、発光素子は、第１の電極１０１と、第２の電極１０２と、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間に設けられたＥＬ層１０３とから構成されている。なお、本形態では第１の電極１０１は陽極として機能し、第２の電極１０２は陰極として機能するものとして、以下説明をする。
【００４４】
第１の電極１０１は陽極として機能させるため、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乃至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乃至５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１乃至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における第１の電極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。
【００４５】
ＥＬ層１０３の積層構造については、実施の形態１で示した構成を有していれば他は特に限定されない。例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、キャリアブロック層、中間層等を適宜組み合わせて構成することができる。本実施の形態では、ＥＬ層１０３は、第１の電極１０１の上に順に積層した正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、電子注入層１１５を有する構成について説明する。このうち、電子輸送層１１４に、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎとＮＢＰｈｅｎを含む層１１４ｍが積層して設けられている構成とする。各層を構成する材料について以下に具体的に示す。
【００４６】
正孔注入層１１１は、正孔注入性の高い物質を含む層である。モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス｛４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−（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）等の高分子等によっても正孔注入層１１１を形成することができる。
【００４７】
また、正孔注入層１１１として、正孔輸送性の物質にアクセプター性物質を含有させた複合材料を用いることができる。なお、正孔輸送性の物質にアクセプター性物質を含有させたものを用いることにより、電極の仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶことができる。つまり、第１の電極１０１として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料も用いることができるようになる。アクセプター性物質としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【００４８】
複合材料に用いる正孔輸送性の物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の有機化合物を用いることができる。以下では、複合材料における正孔輸送性の物質として用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。
【００４９】
例えば、芳香族アミン化合物としては、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）等を挙げることができる。
【００５０】
複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等を挙げることができる。
【００５１】
また、複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、他に、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を用いることができる。
【００５２】
また、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４から４２である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。
【００５３】
なお、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。
【００５４】
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）等の高分子化合物を用いることもできる。
【００５５】
正孔注入層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可能となる。
【００５６】
正孔輸送層１１２は、正孔輸送性の物質を含む層である。正孔輸送性の物質としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：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）、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）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、正孔輸送性が高く、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。また、上述の複合材料における正孔輸送性の物質として挙げた有機化合物も正孔輸送層１１２に用いることができる。また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）等の高分子化合物を用いることもできる。なお、正孔輸送性の物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
【００５７】
発光層１１３は、蛍光発光を呈する層であっても、りん光発光を呈する層や熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を呈する層であってもいずれでも構わない。また、単層であっても、異なる発光物質が含まれる複数の層からなっていても良い。
【００５８】
発光層１１３において、蛍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。また、これ以外の他の様々な蛍光発光物質を用いることができる。
【００５９】
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’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（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。
【００６０】
蛍光発光物質を分散するためのホスト材料としては以下のようなものが好ましい。
【００６１】
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）等のアントラセン化合物が挙げられる。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、好ましい選択である。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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））、ビス［２−（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ピリミジニル−κＮ３）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（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［４−（２−ノルボルニル）−６−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（（ｅｎｄｏ−，ｅｘｏ−混合物））（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。
【００６５】
また、ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］（ジイソブチリルメタナト）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。
【００６６】
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。
【００６７】
ＴＡＤＦ材料としては以下のようなものを用いることができる。
【００６８】
フラーレン及びその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、エオシン等。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。
【００６９】
【化１】
2015144233.tif 000003
【００７０】
また、以下の構造式に示される２−（ビフェニルー４ーイル）−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、特に好ましい。
【００７１】
【化２】
2015144233.tif 000004
【００７２】
上記りん光発光物質又はＴＡＤＦ材料を分散するためのホスト材料としては以下のようなものを挙げることができる。
【００７３】
例えば、電子輸送性を有する材料としては、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。
【００７４】
また、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。
【００７５】
また、以上で述べたキャリア輸送材料の他、様々な物質の中からキャリア輸送材料を用いても良い。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。また、これら混合された材料同士で励起錯体を形成しても良い。当該励起錯体はりん光発光物質又は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が好ましい。
【００７６】
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、混合溶液としてインクジェット法や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。
【００７７】
電子輸送層１１４は、電子輸送性の物質を含む層である。本実施の形態では、電子輸送層１１４は、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎとＮＢＰｈｅｎを含む層１１４ｍとの積層構造を有している。これらの層の詳細については、実施の形態１で説明したので繰り返しとなる説明は省略する場合もある。なお、これらの２層は、発光層１１３側に縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎ、第２の電極１０２側にＮＢＰｈｅｎを含む層１１４ｍが形成される。また、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎと発光層１１３との間に、さらに異なる電子輸送性を有する物質を含む層を有していても良い。
【００７８】
また、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎに含まれる縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を発光層におけるホスト材料のうちの一つとして用いることが好ましい。このような構成を有することによって、電子輸送層１１４から発光層１１３への電子の注入障壁が低下するため、発光素子の駆動電圧を低減することができる。この場合、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎに発光領域が形成されているとみなすこともでき、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎにりん光発光物質（代表的にはイリジウム錯体）が含まれているということもできる。すなわちこの構成は、ＮＢＰｈｅｎを含む層が縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層に接しており、前記縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層がさらにイリジウムを含む構成である。
【００７９】
一方、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎにはイリジウムを含まない構成とすることもできる。このような構成の場合、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎにはりん光発光物質（イリジウム錯体）のキャリアトラップ性が働かず、かつ発光層１１３と縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎは同じ縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含むことになるので、駆動電圧を低減する効果が最も顕著である。しかし、このように縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎをイリジウムを含まない構成とすると、従来は、この１１４ｎの上に積層する層との界面で耐熱性に問題が生じやすかった。しかしながら本願構成のように、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎの上にＮＢＰｈｅｎを含む層を積層することで、駆動電圧をより低減する効果はそのままに、この問題点を克服できることがわかった。
【００８０】
また、電子輸送層１１４と発光層１１３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。
【００８１】
また、電子輸送層１１４と第２の電極１０２との間に、第２の電極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。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、第２の電極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。
【００８２】
第２の電極１０２を形成する物質としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。このような陰極材料の具体例としては、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、第２の電極１０２と電子輸送層との間に、電子注入層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を第２の電極１０２として用いることができる。これら導電性材料は、スパッタリング法やインクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することが可能である。
【００８３】
また、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、インクジェット法またはスピンコート法など用いても構わない。また各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。
【００８４】
電極についても、ゾル−ゲル法を用いて湿式法で形成しても良いし、金属材料のペーストを用いて湿式法で形成してもよい。また、スパッタリング法や真空蒸着法などの乾式法を用いて形成しても良い。
【００８５】
以上のような構成を有する発光素子は、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間に与えられた電位差により電流が流れ、発光層１１３において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。
【００８６】
発光は、第１の電極１０１または第２の電極１０２のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第１の電極１０１または第２の電極１０２のいずれか一方または両方は、透光性を有する電極で成る。第１の電極１０１のみが透光性を有する電極である場合、発光は第１の電極１０１を通って取り出される。また、第２の電極１０２のみが透光性を有する電極である場合、発光は第２の電極１０２を通って取り出される。第１の電極１０１および第２の電極１０２がいずれも透光性を有する電極である場合、発光は第１の電極１０１および第２の電極１０２を通って、両方から取り出される。
【００８７】
なお、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間に設けられる層の構成は、上記のものには限定されない。しかし、発光領域と電極やキャリア注入層に用いられる金属とが近接することによって生じる消光が抑制されるように、第１の電極１０１および第２の電極１０２から離れた部位に正孔と電子とが再結合する発光領域を設けた構成が好ましい。
【００８８】
また、発光層１１３に接する正孔輸送層や電子輸送層、特に発光層１１３における発光領域に近い方に接するキャリア輸送層は、発光層で生成した励起子からのエネルギー移動を抑制するため、そのバンドギャップが発光層を構成する発光物質もしくは、発光層に含まれる発光中心物質が有するバンドギャップより大きいバンドギャップを有する物質で構成することが好ましい。
【００８９】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
【００９０】
続いて、複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子（以下、積層型素子ともいう）の態様について、図１（Ｂ）を参照して説明する。この発光素子は、第１の電極と第２の電極との間に、複数の発光ユニットを有する発光素子である。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）で示した発光素子は、１つの発光ユニットを有する発光素子であり、本実施の形態では、複数の発光ユニットを有する発光素子ということができる。
【００９１】
図１（Ｂ）において、第１の電極５０１と第２の電極５０２との間には、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２が積層されており、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２との間には電荷発生層５１３が設けられている。第１の電極５０１と第２の電極５０２はそれぞれ図１（Ａ）における第１の電極１０１と第２の電極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。
【００９２】
電荷発生層５１３には、有機化合物と金属酸化物の複合材料が含まれている。この有機化合物と金属酸化物の複合材料は、図１（Ａ）で示した正孔注入層１１１に用いることができる複合材料を用いることができる。なお、発光ユニットの陽極側が電荷発生層に接している場合は、電荷発生層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。
【００９３】
なお、電荷発生層５１３は、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と他の材料により構成される層を組み合わせた積層構造として形成してもよい。例えば、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形成してもよい。また、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、透明導電膜とを組み合わせて形成してもよい。
【００９４】
また、電荷発生層５１３と当該電荷発生層の陽極側の発光ユニットとの間には、電子注入バッファ層を設けても良い。電子注入バッファ層は、アルカリ金属の極薄い膜と、電子輸送性の物質を含む電子リレー層との積層で構成する。アルカリ金属の極薄い膜は、電子注入層１１５に相当し、電子の注入障壁を低減させる機能を有する。電子リレー層はアルカリ金属の膜と電荷発生層との相互作用を防ぎ、電子をスムーズに受け渡す機能を有する。
【００９５】
当該電子注入バッファ層の電子リレー層に含まれる電子輸送性の物質は、当該電子注入バッファ層が接する電荷発生層５１３に含まれるアクセプター性物質のＬＵＭＯ準位と、電子注入バッファ層が接するＮＢＰｈｅｎを含む層に含まれる物質（ＮＢＰｈｅｎ）のＬＵＭＯ準位との間のＬＵＭＯ準位を有する物質を選択することが好ましい。具体的には、電子リレー層における電子輸送性の物質のＬＵＭＯ準位は−５．０ｅＶ以上、好ましくは−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下とするとよい。なお、電子注入バッファ領域における電子輸送性の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。
【００９６】
電子注入バッファ層を形成する場合、電子注入バッファ層のアルカリ金属の膜が陽極側の発光ユニットにおける電子注入層の役割を担うため、当該発光ユニットには重ねて電子注入層を形成する必要はない。
【００９７】
ここで、上記アルカリ金属の膜がリチウムを含む膜であった場合、上記構造を有する発光素子を用いた表示装置は、隣り合う画素間におけるクロストークを抑制することが可能となるため、非常に高品質な画像、映像を提供することができる表示装置とすることができる。
【００９８】
図１（Ｂ）では、２つの発光ユニットを有する発光素子について説明したが、３つ以上の発光ユニットを積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。本実施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度発光を可能とし、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。
【００９９】
また、それぞれの発光ユニットの発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つの発光ユニットを有する発光素子において、第１の発光ユニットで赤と緑の発光色、第２の発光ユニットで青の発光色を得ることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。
【０１００】
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。
【０１０１】
以上のような構成を有する本実施の形態における発光素子は、耐熱性の良好な発光素子とすることができる。特に、縮合複素芳香族化合物を含む層とＮＢＰｈｅｎを含む層の積層構造を有する発光素子は、高温保存試験前後の特性測定において、輝度の低下のみならず、電圧の低下も抑制することができ、非常に有効である。
【０１０２】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の異なる一態様について説明する。実施の形態１または実施の形態２に記載の発光素子は電子輸送層１１４における陰極側の層（ＮＢＰｈｅｎを含む層１１４ｍ）にＮＢＰｈｅｎを用いている。
【０１０３】
当該ＮＢＰｈｅｎは、不純物、特にＮＢＰｈｅｎの一塩素置換体が少ない方が信頼性が良好な発光素子を得ることができるため好ましい。
【０１０４】
通常、ＥＬ層１０３に用いられる材料の不純物濃度は、発光層１１３から離れた位置にある層についてはあまり影響を及ぼさないことが多い。しかし、ＮＢＰｈｅｎは、発光層１１３から離れた位置に存在していても、その不純物濃度（特にＮＢＰｈｅｎの一塩素置換体）が発光素子の信頼性に影響を及ぼす。このため、ＮＢＰｈｅｎを用いた発光素子においては、不純物（特にＮＢＰｈｅｎの一塩素置換体）の濃度が低い方が好ましい。具体的にはＮＢＰｈｅｎ中の塩素量が１００ｐｐｍ以下の材料を素子に用いることで素子の劣化率を最小限に抑えられ、高い信頼性を有する発光素子を得ることができる。なお、この不純物濃度は１００μｌの吸収液を用いて燃焼イオンクロマトグラフィにより測定する事で求められる１ｇのＮＢＰｈｅｎ固体当たりの塩素量を示し、ＮＢＰｈｅｎ固体中に存在する塩素量は１．０×１０−２ｇ／ｋｇ、ＮＢＰｈｅｎ固体中に存在する一塩素置換体量は１．７×１０−１ｇ／ｋｇと換算される。
【０１０５】
なお、信頼性向上の効果を実現するにあたっては、実施の形態１または実施の形態２に記載の発光素子における縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎがどのような材料で構成されていても構わない。すなわち、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎに縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物が含まれていなくても良く、任意の電子輸送材料を用いることができる。この場合、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎを第１の電子輸送層１１４ｎとして説明する場合もある。
【０１０６】
以上より、本実施の形態の発光素子は、少なくとも一対の電極（第１の電極１０１、第２の電極１０２）と発光層１１３と、ＮＢＰｈｅｎを含む電子輸送層１１４とを有するＥＬ層１０３を有する発光素子であり、ＮＢＰｈｅｎを含む電子輸送層１１４に含まれるＮＢＰｈｅｎ中の塩素量が１００ｐｐｍ以下の発光素子である。少なくとも一対の電極（第１の電極１０１、第２の電極１０２）と発光層１１３と、第１の電子輸送層１１４ｎ及びＮＢＰｈｅｎを含む層１１４ｍとを含む電子輸送層１１４を有するＥＬ層１０３を有する発光素子であり、ＮＢＰｈｅｎを含む層１１４ｍに含まれるＮＢＰｈｅｎ中の塩素量が１００ｐｐｍ以下の発光素子である。または、少なくとも一対の電極（第１の電極１０１、第２の電極１０２）と発光層１１３と、発光層１１３から離れて形成されたＮＢＰｈｅｎを含む層１１４ｍを含む電子輸送層１１４を有するＥＬ層１０３を有する発光素子であり、ＮＢＰｈｅｎを含む層１１４ｍに含まれるＮＢＰｈｅｎ中の塩素量が１００ｐｐｍ以下の発光素子である。このような発光素子は、信頼性の良好な発光素子とすることができる。なお、この不純物濃度は上記測定法により測定する場合での値を指す。
【０１０７】
なお、塩素含有量が１００ｐｐｍ以下のＮＢＰｈｅｎも本発明の一態様である。特に、ＮＢＰｈｅｎの一塩素置換体に由来する塩素の含有量が１００ｐｐｍ以下のＮＢＰｈｅｎは、本発明の一態様である。なお、この不純物濃度は上記測定法により測定する場合での値を指す。
【０１０８】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子を用いた発光装置について説明する。
【０１０９】
本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子を用いて作製された発光装置について図２を用いて説明する。なお、図２（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図２（Ｂ）は図２（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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
また、画素部６０２はスイッチング用ＦＥＴ６１１と、電流制御用ＦＥＴ６１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。
【０１１４】
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。
【０１１５】
第１の電極６１３上には、ＥＬ層６１６、および第２の電極６１７がそれぞれ形成されている。ここで、陽極として機能する第１の電極６１３に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ＩＴＯ膜、またはケイ素を含有したインジウム錫酸化物膜、２乃至２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜の他、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。
【０１１６】
また、ＥＬ層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。ＥＬ層６１６は、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかで説明したような構成を含んでいる。
【０１１７】
さらに、ＥＬ層６１６上に形成され、陰極として機能する第２の電極６１７に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金や化合物（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ等）等）を用いることが好ましい。なお、ＥＬ層６１６で生じた光が第２の電極６１７を透過させる場合には、第２の電極６１７として、透明導電膜（ＩＴＯ、２乃至２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム、ケイ素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）や、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜との積層膜を用いるのが良い。
【０１１８】
なお、第１の電極６１３、ＥＬ層６１６、第２の電極６１７でもって、発光素子が形成されている。当該発光素子は実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかの構成を有する発光素子である。なお、画素部は複数の発光素子が形成されているが、本実施の形態における発光装置では、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子と、それ以外の構成を有する発光素子の両方が含まれていても良い。
【０１１９】
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。
【０１２０】
なお、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、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。
【０１２１】
以上のようにして、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子を用いて作製された発光装置を得ることができる。
【０１２２】
本実施の形態における発光装置は、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子を用いているため、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかで示した発光素子は耐熱性の高い発光素子であるため、耐熱性の高い発光装置とすることができる。または、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかで示した発光素子は信頼性の高い発光素子であるため、信頼性の高い発光装置とすることができる。
【０１２３】
図３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３（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、発光素子の第１の電極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、発光素子の第２の電極１０２９、封止基板１０３１、シール材１０３２などが図示されている。
【０１２４】
また、図３（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１０３６で覆われている。また、図３（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。
【０１２５】
図３（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。
【０１２６】
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４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。
【０１２７】
発光素子の第１の電極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４のようなトップエミッション型の発光装置である場合、第１の電極を反射電極とすることが好ましい。ＥＬ層１０２８の構成は、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかにおいてＥＬ層１０３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。
【０１２８】
図４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（ブラックマトリックス）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。
【０１２９】
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、黄色、緑、青の４色でフルカラー表示を行ってもよい。
【０１３０】
本実施の形態における発光装置は、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子を用いているため、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかで示した発光素子は耐熱性の良好な発光素子であるため、信頼性の良好な発光装置とすることができる。
【０１３１】
ここまでは、アクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、以下からはパッシブマトリクス型の発光装置について説明する。図５には本発明を適用して作製したパッシブマトリクス型の発光装置を示す。なお、図５（Ｂ）は図５（Ａ）をＸ−Ｙで切断した断面図である。図５において、基板９５１上には、電極９５２と電極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。また、パッシブマトリクス型の発光装置においても、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかで示した耐熱性の発光素子を用いており、信頼性の良好な発光装置とすることができる。
【０１３２】
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。
【０１３３】
また、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１３４】
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子を照明装置として用いる例を図６を参照しながら説明する。図６（Ｂ）は照明装置の上面図、図６（Ａ）は図６（Ｂ）におけるｅ−ｆ断面図である。
【０１３５】
本実施の形態における照明装置は、支持体である透光性を有する基板４００上に、第１の電極４０１が形成されている。第１の電極４０１は実施の形態１における第１の電極１０１に相当する。第１の電極４０１側から発光を取り出す場合、第１の電極４０１は透光性を有する材料により形成する。
【０１３６】
第２の電極４０４に電圧を供給するためのパッド４１２が基板４００上に形成される。
【０１３７】
第１の電極４０１上にはＥＬ層４０３が形成されている。ＥＬ層４０３は実施の形態１におけるＥＬ層１０３の構成、又は発光ユニット５１１、５１２及び電荷発生層５１３を合わせた構成などに相当する。なお、これらの構成については当該記載を参照されたい。
【０１３８】
ＥＬ層４０３を覆って第２の電極４０４を形成する。第２の電極４０４は実施の形態１における第２の電極１０２に相当する。発光を第１の電極４０１側から取り出す場合、第２の電極４０４は反射率の高い材料によって形成される。第２の電極４０４はパッド４１２と接続することによって、電圧が供給される。
【０１３９】
以上、第１の電極４０１、ＥＬ層４０３、及び第２の電極４０４を有する発光素子を本実施の形態で示す照明装置は有している。当該発光素子は発光効率の高い発光素子であるため、本実施の形態における照明装置は消費電力の小さい照明装置とすることができる。
【０１４０】
以上の構成を有する発光素子を、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６（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。
【０１４１】
また、パッド４１２と第１の電極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ーなどを搭載したＩＣチップ４２０などを設けても良い。
【０１４２】
以上、本実施の形態に記載の照明装置は、ＥＬ素子に実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかで示した耐熱性の発光素子を用いており、信頼性の良好な照明装置とすることができる
【０１４３】
（実施の形態６）
本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子をその一部に含む電子機器の例について説明する。実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子は耐熱性が良好であり、信頼性の良好な発光素子である。その結果、本実施の形態に記載の電子機器は、信頼性の良好な表示部を有する電子機器とすることが可能である。
【０１４４】
上記発光素子を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を以下に示す。
【０１４５】
図７（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、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
図７（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、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかで説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して表示部７２０３に用いることにより作製される。図７（Ｂ１）のコンピュータは、図７（Ｂ２）のような形態であっても良い。図７（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。
【０１４９】
図７（Ｃ）は携帯型遊技機であり、筐体７３０１と筐体７３０２の２つの筐体で構成されており、連結部７３０３により、開閉可能に連結されている。筐体７３０１には、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかで説明した発光素子をマトリクス状に配列して作製された表示部７３０４が組み込まれ、筐体７３０２には表示部７３０５が組み込まれている。また、図７（Ｃ）に示す携帯型遊技機は、その他、スピーカ部７３０６、記録媒体挿入部７３０７、ＬＥＤランプ７３０８、入力手段（操作キー７３０９、接続端子７３１０、センサ７３１１（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７３１２）等を備えている。もちろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、少なくとも表示部７３０４および表示部７３０５の両方、または一方に実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子をマトリクス状に配列して作製された表示部を用いていればよく、その他付属設備が適宜設けられた構成とすることができる。図７（Ｃ）に示す携帯型遊技機は、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や、他の携帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する機能を有する。なお、図７（Ｃ）に示す携帯型遊技機が有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。
【０１５０】
図７（Ｄ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機は、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、携帯電話機は、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の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。
【０１５１】
図７（Ｄ）に示す携帯電話機は、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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１乃至実施の形態５に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。
【０１５９】
以上の様に実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子を備えた発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子を用いることにより耐熱性が高く、信頼性の良い電子機器を得ることができる。
【０１６０】
図８は、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の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８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。また、バックライトユニット９０３には、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の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。
【０１６１】
実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子を液晶表示装置のバックライトに適用したことにより、消費電力の低減されたバックライトが得られる。また、実施の形態２に記載の発光素子を用いることで、面発光の照明装置が作製でき、また大面積化も可能である。これにより、バックライトの大面積化が可能であり、液晶表示装置の大面積化も可能になる。さらに、実施の形態２に記載の発光素子を適用した発光装置は従来と比較し厚みを小さくできるため、表示装置の薄型化も可能となる。
【０１６２】
図９は、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子を、照明装置である電気スタンドに用いた例である。図９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、実施の形態５に記載の照明装置が用いられている。
【０１６３】
図１０は、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子を、室内の照明装置３００１として用いた例である。実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子は耐熱性の高い発光素子であるため、信頼性の良い照明装置とすることができる。また、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子は大面積化が可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。また、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子は、薄型であるため、薄型化した照明装置として用いることが可能となる。
【０１６４】
実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子は、自動車のフロントガラスやダッシュボードにも搭載することができる。図１１に一態様を示す。
【０１６５】
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実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子を搭載した表示装置である。実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子は、第１の電極と第２の電極を透光性を有する電極で作製することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の表示装置とすることができる。シースルー状態の表示であれば、自動車のフロントガラスに設置したとしても、視界の妨げになることなく設置することができる。なお、駆動のためのトランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料による有機トランジスタや、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。
【０１６６】
表示領域５００２はピラー部分に設けられた実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子を搭載した表示装置である。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。
【０１６７】
表示領域５００４や表示領域５００５はナビゲーション情報、スピードメーターやタコメーター、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。表示させる内容は使用者の好みに合わせて適宜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。
【０１６８】
実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子は耐熱性の高い発光素子とすることができる。このことから、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子は真夏など、非常に高温の環境におかれる車載用の発光装置又は照明装置として非常に好適に用いることができる。
【０１６９】
図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は２つ折り可能なタブレット型端末の一例である。図１２（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、を有する。なお、当該タブレット端末は、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
また、図１２（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。
【０１７５】
図１２（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１２（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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
また、この他にも図１２（Ａ）及び図１２（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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
また、図１２（Ｂ）に示す充放電制御回路９６３４の構成、及び動作について図１２（Ｃ）にブロック図を示し説明する。図１２（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１２（Ｂ）に示す充放電制御回路９６３４に対応する箇所となる。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
また、上記表示部９６３１を具備していれば、図１２に示した形状のタブレット型端末に限定されない。
【実施例１】
【０１８３】
本実施例では、本発明の一態様の発光素子（発光素子１乃至発光素子３）及び比較発光素子（比較発光素子１乃至３）について説明する。発光素子１乃至３及び比較発光素子１乃至３において用いた有機化合物の構造式を以下に示す。
【０１８４】
【化３】
2015144233.tif 000005
【０１８５】
以下に、本実施例の発光素子１乃至３及び比較例発光素子比較発光素子１乃至３の作製方法を示す。
【０１８６】
（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、第１の電極１０１を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。ここで、第１の電極１０１は、発光素子の陽極として機能する電極である。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
次に、第１の電極１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極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）を共蒸着することで、正孔注入層１１１を形成した。その膜厚は、３０ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンの比率は、重量比で１：０．５（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
【０１９０】
次に、正孔注入層１１１上に、上記構造式（ｉｉ）で表される、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）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層１１２を形成した。
【０１９１】
さらに、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（ｉｉｉ）で表される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）と上記構造式（ｉｖ）で表される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）と、上記構造式（ｖ）で表されるビス｛４，６−ジメチル−２−［３−（３，５−ジメチルフェニル）−５−フェニル−２−ピラジニル−κＮ］フェニル−κＣ｝（２，６−ジメチル−３，５−ヘプタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−Ｐ）２（ｄｉｂｍ）］）とを、重量比０．８：０．２：０．０６（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−Ｐ）２（ｄｉｂｍ）］）となるように４０ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。
【０１９２】
その後、発光層１１３上に２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩを膜厚２０ｎｍとなるように成膜し（縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎ）、さらに、上記構造式（ｖｉ）で表される２，９−ビス（ナフタレンー２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を２０ｎｍとなるように成膜して（ＮＢＰｈｅｎを含む層）、電子輸送層１１４を形成した。
【０１９３】
電子輸送層１１４を形成したら、その後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚となるように蒸着し、電子注入層１１５を形成し、最後に、陰極として機能する第２の電極１０２として、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子１を作製した。
【０１９４】
（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で用いたＮＢＰｈｅｎを上記構造式（ｘｉ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）に換えた他は発光素子１と同様に作製した。
【０１９５】
（発光素子２の作製方法）
発光素子２は、発光素子１における［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ−Ｐ）２（ｄｉｂｍ）］を上記構造式（ｖｉｉ）で表されるトリス（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］）に換え、第１の電極１０１であるＩＴＳＯの膜厚を７０ｎｍに、電子輸送層１１４における縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎの膜厚を１５ｎｍとした他は発光素子１と同様に作製した。
【０１９６】
（比較発光素子２の作製方法）
比較発光素子２は発光素子２で用いたＮＢＰｈｅｎをＢＰｈｅｎに換えた他は発光素子１と同様に作製した。
【０１９７】
（発光素子３の作製方法）
発光素子３は発光素子１と基本の作製方法は同様であるが、第１の電極１０１の膜厚を７０ｎｍとし、正孔輸送層は上記構造式（ｖｉｉｉ）で表される３−〔４−（９−フェナントリル）−フェニル〕−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）を２０ｎｍとなるように成膜することで形成した。また、発光層は上記構造式（ｉｘ）で表される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）と、上記構造式（ｘ）で表されるＮ，Ｎ’−ビス（ジベンゾフラン−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦｒＡＰｒｎ−ＩＩ）とを、重量比１：０．０５（ｃｇＤＢＣｚＰＡ：１，６ＦｒＡＰｒｎ−ＩＩ）となるように２５ｎｍ成膜することで形成した。また、電子輸送層１１４における縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎはｃｇＤＢＣｚＰＡを用いて５ｎｍとなるように形成し、ＮＢＰｈｅｎを含む層１１４ｍはその膜厚を１０ｎｍとすることによって形成した。
【０１９８】
（比較発光素子３の作製方法）
比較発光素子３は発光素子３で用いたＮＢＰｈｅｎをＢＰｈｅｎに換えた他は発光素子１と同様に作製した。
【０１９９】
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。なお、発光素子１及び比較発光素子１は赤色のりん光を発する発光素子、発光素子２及び比較発光素子２は緑色のりん光を発する発光素子、発光素子３及び比較発光素子３は青色の蛍光を発する発光素子である。また、発光素子１、発光素子２、比較発光素子１及び比較発光素子２における、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎには縮合複素芳香族化合物が含まれ、発光素子３及び比較発光素子３には縮合芳香族化合物が含まれている。
【０２００】
発光素子１乃至３及び比較発光素子１乃至３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、これら発光素子の信頼性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃）で行った。
【０２０１】
発光素子１及び比較発光素子１の電流密度−輝度特性を図１３に、輝度−電流効率特性を図１４に、電圧−輝度特性を図１５に、発光スペクトルを図１６に示す。また、発光素子２及び比較発光素子２の電流密度−輝度特性を図１７に、輝度−電流効率特性を図１８に、電圧−輝度特性を図１９に、発光スペクトルを図２０に示す。発光素子３及び比較発光素子３の電流密度−輝度特性を図２１に、輝度−電流効率特性を図２２に、電圧−輝度特性を図２３に、発光スペクトルを図２４に示す。
【０２０２】
以上のように、上記発光素子及び比較発光素子はともに非常に良好な初期特性を示すことがわかった。
【０２０３】
続いて、これら発光素子の耐熱性試験を行った。まず、これらの素子を１０００ｃｄ／ｃｍ２で発光させた際の電流値を測定した。さらにその電流値を用いて、輝度と駆動電圧を測定した。次に、各素子を８５℃の恒温槽で保存し、規定時間経過後に取り出した。素子が十分に冷めてから、室温で初めに測定した電流値を用いて発光させ、輝度と駆動電圧を測定した。結果を図２５、図２６に示す。
【０２０４】
図２５は、恒温槽での保存時間と輝度の変化を示したグラフであり、（Ａ）が比較発光素子１乃至３の、（Ｂ）が発光素子１乃至３の結果となっている。これらのグラフからわかるように、比較発光素子１乃至３では、８５℃における保存時間が長ければ長いほど、同じ電流を流した場合の発光強度が低下していることがわかる。一方で、発光素子１乃至３では輝度低下はみとめられなかった。
【０２０５】
図２６は、恒温槽での保存時間と電圧の変化を示したグラフであり、（Ａ）が比較発光素子１乃至３の、（Ｂ）が発光素子１乃至３の結果となっている。図２６（Ａ）から、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎが縮合芳香族化合物である発光素子３及び比較発光素子３においては、８５℃の保存時間に対する電圧の変化はほとんど起こらないことが分かった。一方で、図２６（Ｂ）から縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎが縮合複素芳香族化合物である比較発光素子１及び比較発光素子２は、高温保存を行ったことによって、顕著な電圧変化が起きていることがわかる。しかし、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎに接してＮＢＰｈｅｎを含む層を設けた発光素子１、発光素子２は電圧の変化がほとんど起こらなくなることがわかる。
【０２０６】
このように、初期特性は同様に良好な発光素子と比較発光素子であるが、高温保存の結果、大きな違いが現れた。ここで重要な点は、互いの初期特性がほとんど変わらず良いことである。本発明の一態様によって、発光素子としての性能を維持したまま、高温における信頼性を向上させた発光素子とすることが可能となった。
【実施例２】
【０２０７】
本実施例では、本発明の一態様の発光素子（発光素子４乃至発光素子６）について説明する。発光素子４乃至６において用いた有機化合物の構造式を以下に示す。
【０２０８】
【化４】
2015144233.tif 000006
【０２０９】
以下に、本実施例の発光素子４乃至６の作製方法を示す。
【０２１０】
（発光素子４乃至発光素子６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、第１の電極１０１を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。ここで、第１の電極１０１は、発光素子の陽極として機能する電極である。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
次に、第１の電極１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｘｉｉ）で表される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）と酸化モリブデン（ＶＩ）を共蒸着することで、正孔注入層１１１を形成した。その膜厚は、５０ｎｍとし、ＰＣｚＰＡと酸化モリブデンの比率は、重量比で４：２（＝ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように調節した。
【０２１４】
次に、正孔注入層１１１上に、ＰＣｚＰＡを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層１１２を形成した。
【０２１５】
さらに、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（ｘｉｉｉ）で表される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）と上記構造式（ｘｉｖ）で表される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）とを、重量比１：０．０４（＝ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。
【０２１６】
その後、発光層１１３上にＣｚＰＡを膜厚１０ｎｍとなるように成膜し（縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層１１４ｎ）、さらに、上記構造式（ｖｉ）で表される２，９−ビス（ナフタレンー２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍとなるように成膜して（ＮＢＰｈｅｎを含む層）、電子輸送層１１４を形成した。
【０２１７】
電子輸送層１１４を形成したら、その後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚となるように蒸着し、電子注入層１１５を形成し、最後に、陰極として機能する第２の電極１０２として、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子４乃至発光素子６を作製した。
【０２１８】
発光素子４乃至６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、これら発光素子の信頼性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃）で行った。
【０２１９】
発光素子４乃至発光素子６の電流密度−輝度特性を図２７に、輝度−電流効率特性を図２８に、電圧−輝度特性を図２９に、発光スペクトルを図３０に示す。
【０２２０】
以上のように、上記発光素子はともに非常に良好な初期特性を示すことがわかった。
【０２２１】
続いて、電流密度一定の条件で、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２とし、駆動時間に対する輝度変化を測定した結果を図３１に示す。図３１より、いずれの素子も良好な特性を示したが、発光素子６よりも発光素子５が、発光素子５よりも発光素子４がより良好な特性を示すことがわかった。
【０２２２】
ここで、発光素子４乃至発光素子６は、ＮＢＰｈｅｎを含む層に用いたＮＢＰｈｅｎに不純物濃度の異なる材料（サンプル１乃至サンプル３）を用いており、発光素子４にはサンプル１を、発光素子５にはサンプル２を、発光素子６にはサンプル３を、それぞれ使用した。
【０２２３】
ＮＢＰｈｅｎにおける不純物の検出にはウォーターズ社製Ａｃｑｕｉｔｙ  ＵＰＬＣ、ウォーターズ社製Ｘｅｖｏ  Ｇ２  Ｔｏｆ  ＭＳ、及びウォーターズ社製Ａｃｑｕｉｔｙ  ＵＰＬＣ  ＰＤＡ  ｅλ検出器を用いた。
【０２２４】
分析においては、各サンプル１ｍｇを２ｍｌのクロロホルムに溶かした後、アセトニトリルで１０倍に希釈し、得られた溶液を測定サンプルとして用いた。カラムにはＷａｔｅｒｓ社製ＡＣＱＵＩＴＹ  ＵＰＬＣ  ＢＥＨ  Ｃ８（粒子径１．７μｍ、１００×２．１ｍｍ）を用い、４０℃で分析を行った。移動相はＡ：アセトニトリル、Ｂ：０．１％ギ酸水溶液とし、流速０．５ｍＬ／ｍｉｎで、Ａを６５％で１分間保持し１０分後に９５％まで一定の割合で増やすグラジエント方式で行った。注入量は５μＬとした。
【０２２５】
測定により得られたクロマトグラム（検出器：ＰＤＡ（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ  Ａｒｒａｙ）（吸収波長：２１０−５００ｎｍ））を図３２乃至図３４に示す。なお、図３２には、発光素子４に用いたＮＢＰｈｅｎ（サンプル１）の測定結果を示し、図３３には、発光素子５に用いたＮＢＰｈｅｎ（サンプル２）の測定結果を示し、図３４には、発光素子６に用いたＮＢＰｈｅｎ（サンプル３）の測定結果をそれぞれ示す。なお、図３２、図３３、図３４において、横軸は時間（ｍｉｎ）を、縦軸は強度（任意単位）を表す。また、各サンプル中に含まれる不純物の含有率は、上記クロマトグラムからピーク面積を算出することにより求めた。この時、１分以内に検出されたピークは、材料を溶かすために使用したクロロホルムであるため、ピーク面積の算出から除外した。また、各ピークに対してマススペクトルの算出を行った。
【０２２６】
ＭＳ分析では、エレクトロスプレーイオン化法（ＥｌｅｃｔｒｏＳｐｒａｙ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ、略称：ＥＳＩ）によるイオン化を行った。この時のキャピラリー電圧は３．０ｋＶ、サンプルコーン電圧は３０Ｖとし、検出はポジティブモードで行った。
【０２２７】
ＰＤＡで検出された物質のうち、ｍ／ｚ＝５８５はＮＢＰｈｅｎと考えられる。不純物１（ｍ／ｚ＝６１９）は図３５に示すマススペクトルから、置換位置は不明だが、下記構造式で示されるＮＢＰｈｅｎの一塩素置換体と推定される。
【０２２８】
【化５】
2015144233.tif 000007
【０２２９】
分析の結果、不純物と推定されるｍ／ｚ＝６１９のピーク割合は、サンプル１では０．００％、サンプル２では０．２２％、サンプル３では０．２９％であることがわかった。
【０２３０】
さらに、燃焼イオンクロマトグラフ法により塩素量を求めた。分析は三菱化学アナリテック社製自動試料燃焼装置ＡＱＦ−２１００Ｈ、および、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製イオンクロマトグラフィーシステムＤｉｏｎｅｘ  ＩＣＳ−２１００を用いて行った。
【０２３１】
約１３ｍｇの各サンプルをセラミック製のボートに量り取り、燃焼用サンプルとした。燃焼装置のヒーター温度は、入り口側が１０００℃、出口側が９００℃とした。ガス流量は、Ａｒ２００ｍｌ／ｍｉｎ、Ｏ２  ４００ｍｌ／ｍｉｎ、加湿Ａｒ１００ｍｌ／ｍｉｎとし、一定流量で流し続けた。当該ガスを吸収液（イオンクロマトグラフの内部標準としてリン酸３０ｐｐｍを添加した純水）にバブリングさせることで、燃焼時に発生するガスを吸収させた。
【０２３２】
サンプルの燃焼は、ボートコントローラーを使用し、一定の条件で当該ボートを移動させることで、高温下、上記サンプルを酸素と反応させることで行った。ボートの移動条件は、以下の通りである。サンプルセット位置を０ｍｍとして、１３０ｍｍの位置まで２０ｍｍ／ｓｅｃで移動させ、９０ｓｅｃ待機させた。次に１６０ｍｍの位置まで０．１２ｍｍ／ｓｅｃで移動させ、９０ｓｅｃ待機させた。最後に燃焼管の一番奥となる２６５ｍｍの位置まで２０ｍｍ／ｓｅｃで移動させ、９０ｓｅｃ待機させた後、ボートを回収した。上記燃焼によって発生したガスを吸収させた吸収液１００μｌをイオンクロマトへ導入し、塩素量を測定した。
【０２３３】
イオンクロマトグラフ分析はＤｉｏｎｅｘ  ＩｏｎＰａｃ  ＡＧ２０（４×５０ｍｍ）、Ｄｉｏｎｅｘ  ＩｏｎＰａｃ  ＡＳ２０（４×２５０ｍｍ）のカラムを用いて３５℃で行った。溶離液はＫＯＨとし、流量は１．０ｍｌ／ｍｉｎとした。ＫＯＨの濃度は１０ｍｍｏｌ／Ｌから開始し、７ｍｉｎに１５ｍｍｏｌ／Ｌ、１８ｍｉｎに４０ｍｍｏｌ／Ｌとなる様にグラジエント測定を行った。
【０２３４】
検出器は電気伝導度検出器を用いた。検量線の作成には関東化学社製陰イオン混合標準液を用いた。
【０２３５】
分析の結果、サンプル１の塩素量は１３．５ｐｐｍ、サンプル２の塩素量は１１４．５ｐｐｍ、サンプル３の塩素量は１５９．２ｐｐｍであることがわかった。これらとＵＰＬＣを用いた不純物の含有率の結果をまとめて表１に示す。
【０２３６】
【表１】
2015144233.tif 000008
【０２３７】
また、上述した発光素子４乃至発光素子６のデータから、このＮＢＰｈｅｎの一塩素置換体が少ない方が素子の信頼性が良好であることがわかる。これらの結果より、ＮＢＰｈｅｎ中の塩素量が１００ｐｐｍ以下の材料を素子に用いることで素子の劣化率を最小限に抑えられ、高い信頼性を有する発光素子を得られることがわかる。なお、この不純物濃度は、ＮＢＰｈｅｎ固体中に存在する塩素濃度として１．０×１０−２ｇ／ｋｇ、ＮＢＰｈｅｎ中に存在する一塩素置換体濃度として１．７×１０−１ｇ／ｋｇと換算される。
【符号の説明】
【０２３８】
１０１    第１の電極
１０２    第２の電極
１０３    ＥＬ層
１１１    正孔注入層
１１２    正孔輸送層
１１３    発光層
１１４    電子輸送層
１１４ｎ    縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層
１１４ｍ    ＮＢＰｈｅｎを含む層
１１５    電子注入層
４００    基板
４０１    第１の電極
４０３    ＥＬ層
４０４    第２の電極
４０５    シール材
４０６    シール材
４０７    封止基板
４１２    パッド
４２０    ＩＣチップ
５０１    第１の電極
５０２    第２の電極
５１１    第１の発光ユニット
５１２    第２の発光ユニット
５１３    電荷発生層
６０１    駆動回路部（ソース線駆動回路）
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    第１の電極
６１４    絶縁物
６１６    ＥＬ層
６１７    第２の電極
６１８    発光素子
６２３    ｎチャネル型ＦＥＴ
６２４    ｐチャネル型ＦＥＴ
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  発光素子の第１の電極
１０２４Ｒ  発光素子の第１の電極
１０２４Ｇ  発光素子の第１の電極
１０２４Ｂ  発光素子の第１の電極
１０２５  隔壁
１０２８  ＥＬ層
１０２９  発光素子の第２の電極
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  黒色層（ブラックマトリックス）
１０３６  オーバーコート層
１０３７  第３の層間絶縁膜
１０４０  画素部
１０４１  駆動回路部
１０４２  周辺部
２００１    筐体
２００２    光源
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
７３０１    筐体
７３０２    筐体
７３０３    連結部
７３０４    表示部
７３０５    表示部
７３０６    スピーカ部
７３０７    記録媒体挿入部
７３０８    ＬＥＤランプ
７３０９    操作キー
７３１０    接続端子
７３１１    センサ
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
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】
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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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【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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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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