(57)【要約】【課題】ブロードな発光スペクトルを有する発光を呈する発光素子を提供する。【解決手段】第１の有機化合物と第２の有機化合物とが励起錯体を形成する組み合わせである。第１の有機化合物は三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有する。第２の有機化合物の最低励起三重項準位は、第１の有機化合物の最低励起三重項準位以上であり、第１の有機化合物の最低励起三重項準位は、励起錯体の最低励起三重項準位以上である。発光層が呈する発光は、第１の有機化合物が呈する発光、及び励起錯体が呈する発光を含む発光素子である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層を有する発光素子であって、
前記発光層は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、を有し、
前記第１の有機化合物および前記第２の有機化合物の一方は、前記第１の有機化合物および前記第２の有機化合物の他方のＬＵＭＯ準位以上のＬＵＭＯ準位を有し、且つ、前記第１の有機化合物および前記第２の有機化合物の他方のＨＯＭＯ準位以上のＨＯＭＯ準位を有し、
前記第１の有機化合物と、前記第２の有機化合物と、が励起錯体を形成する組み合わせであり、
前記第１の有機化合物は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、
前記第２の有機化合物の最低励起三重項準位は、前記第１の有機化合物の最低励起三重項準位以上であり、
前記第１の有機化合物の最低励起三重項準位は、前記励起錯体の最低励起三重項準位以上であり、
前記発光層が呈する発光は、前記第１の有機化合物が呈する発光、及び前記励起錯体が呈する発光を有する、
ことを特徴とする発光素子。
【請求項２】
発光層を有する発光素子であって、
前記発光層は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、を有し、
前記第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位以上であり、
前記第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位以上であり、
前記第１の有機化合物と、前記第２の有機化合物と、が励起錯体を形成する組み合わせであり、
前記第１の有機化合物は、三重項ＭＬＣＴ遷移の吸収帯を有する有機金属錯体であり、
前記第２の有機化合物の最低励起三重項準位は、前記第１の有機化合物の最低励起三重項準位以上であり、
前記第１の有機化合物の最低励起三重項準位は、前記励起錯体の最低励起三重項準位以上であり、
前記発光層が呈する発光は、前記第１の有機化合物が呈する発光、及び前記励起錯体が呈する発光を有する、
ことを特徴とする発光素子。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記励起錯体が呈する発光と前記第１の有機化合物が呈する発光との強度比は、１：９から９：１である、
ことを特徴とする発光素子。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記励起錯体が呈する発光は、前記第１の有機化合物が呈する発光より高い強度を有する、
ことを特徴とする発光素子。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のいずれか一項において、
前期発光層はさらに第３の有機化合物を有し、
前記第３の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、前記第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位以上である、
ことを特徴とする発光素子。
【請求項６】
請求項５において、
前記第３の有機化合物は、正孔を輸送することができる機能を有する、
ことを特徴とする発光素子。
【請求項７】
請求項６において、
前記第３の有機化合物は、π電子過剰型複素芳香族骨格または芳香族アミン骨格の少なくとも一方を有する、
ことを特徴とする発光素子。
【請求項８】
請求項２乃至請求項７のいずれか一項において、
前記第２の有機化合物は、電子を輸送することができる機能を有する、
ことを特徴とする発光素子。
【請求項９】
請求項８において、
前記第２の有機化合物は、π電子不足型複素芳香族骨格を有する、
ことを特徴とする発光素子。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか一項において、
前記第１の有機化合物は、イリジウムを有する、
ことを特徴とする発光素子。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記第１の有機化合物は、前記イリジウムに配位する配位子を有し、
前記配位子は、含窒素五員複素環骨格を有する、
ことを特徴とする発光素子。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の発光素子と、
カラーフィルタまたはトランジスタの少なくとも一方と、
を有する表示装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の表示装置と、
筐体またはタッチセンサの少なくとも一方と、
を有する電子機器。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の発光素子と、
筐体またはタッチセンサの少なくとも一方と、
を有する照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、発光素子、または該発光素子を有する表示装置、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。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。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】
近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）を利用した発光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性の物質を含む層（ＥＬ層）を挟んだ構成である。この素子の電極間に電圧を印加することにより、発光性の物質からの発光が得られる。
【０００４】
上述の発光素子は自発光型であるため、これを用いた表示装置は、視認性に優れ、バックライトが不要であり、消費電力が少ない等の利点を有する。さらに、薄型軽量に作製でき、応答速度が高いなどの利点も有する。
【０００５】
発光性の物質に有機化合物を用い、一対の電極間に当該発光性の有機化合物を含むＥＬ層を設けた発光素子（例えば、有機ＥＬ素子）の場合、一対の電極間に電圧を印加することにより、陰極から電子が、陽極から正孔（ホール）がそれぞれ発光性のＥＬ層に注入され、電流が流れる。そして、注入された電子及び正孔が再結合することによって発光性の有機化合物が励起状態となり、励起された発光性の有機化合物から発光を得ることができる。
【０００６】
有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態（Ｓ＊）と三重項励起状態（Ｔ＊）があり、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。また、発光素子におけるそれらの統計的な生成比率は、Ｓ＊：Ｔ＊＝１：３である。そのため、蛍光を発する化合物（蛍光性化合物）を用いた発光素子より、燐光を発する化合物（燐光性化合物）を用いた発光素子の方が、高い発光効率を得ることが可能となる。したがって、三重項励起状態のエネルギーを発光に変換することが可能な燐光性化合物を用いた発光素子の開発が近年盛んに行われている。
【０００７】
三重項励起状態のエネルギーの一部を発光に変換することが可能な材料として、燐光性化合物の他に、熱活性化遅延蛍光（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  Ａｃｔｉｖａｔｅｄ  Ｄｅｌａｙｅｄ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＴＡＤＦ）材料が知られている。熱活性化遅延蛍光材料では、三重項励起状態から逆項間交差により一重項励起状態が生成され、一重項励起状態から発光に変換される。
【０００８】
２種類の有機化合物で形成される励起錯体は、一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギー差が小さくなるため、当該励起錯体を熱活性化遅延蛍光材料として用いる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１４−４５１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
熱活性化遅延蛍光材料を有する発光素子において、発光効率を高めるためには、三重項励起状態から一重項励起状態が効率よく生成することが好ましいが、熱活性化遅延蛍光材料として励起錯体を用いた発光素子については、発光効率をさらに向上させる手法の開発が求められている。
【００１１】
また、発光素子から白色等の多色発光を得るためには、異なる色を呈する発光性物質を同時に効率よく発光させる必要があるが、所望の発光色を得るよう制御することは難しい。
【００１２】
したがって、本発明の一態様では、発光効率が高い発光素子を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、発光スペクトルの幅が広い発光を呈する発光素子を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、消費電力が低減された発光素子を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、新規な発光素子を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、新規な発光装置を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様では、新規な表示装置を提供することを課題の一とする。
【００１３】
なお、上記の課題の記載は、他の課題の存在を妨げない。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。上記以外の課題は、明細書等の記載から自ずと明らかであり、明細書等の記載から上記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】
【００１４】
本発明の一態様は、励起錯体を形成する組み合わせの２種類の有機化合物を有する発光素子であり、一方の有機化合物が三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有する発光素子である。
【００１５】
また、本発明の一態様は、発光層を有する発光素子であって、発光層は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、を有し、第１の有機化合物および第２の有機化合物の一方は、第１の有機化合物および第２の有機化合物の他方のＬＵＭＯ準位以上のＬＵＭＯ準位を有し、且つ、第１の有機化合物および第２の有機化合物の他方のＨＯＭＯ準位以上のＨＯＭＯ準位を有し、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、が励起錯体を形成する組み合わせであり、第１の有機化合物は、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる機能を有し、第２の有機化合物の最低励起三重項準位は、第１の有機化合物の最低励起三重項準位以上であり、第１の有機化合物の最低励起三重項準位は、励起錯体の最低励起三重項準位以上であり、発光層が呈する発光は、第１の有機化合物が呈する発光、及び励起錯体が呈する発光を有する発光素子である。
【００１６】
また、本発明の他の一態様は、発光層を有する発光素子であって、発光層は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、を有し、第１の有機化合物のＬＵＭＯ準位は、第２の有機化合物のＬＵＭＯ準位以上であり、第１の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位以上であり、第１の有機化合物と、第２の有機化合物と、が励起錯体を形成する組み合わせであり、第１の有機化合物は、三重項ＭＬＣＴ遷移の吸収帯を有する有機金属錯体であり、第２の有機化合物の最低励起三重項準位は、第１の有機化合物の最低励起三重項準位以上であり、第１の有機化合物の最低励起三重項準位は、励起錯体の最低励起三重項準位以上であり、発光層が呈する発光は、第１の有機化合物が呈する発光、及び励起錯体が呈する発光を有する発光素子である。
【００１７】
上記各構成において、励起錯体が呈する発光と第１の有機化合物が呈する発光との強度比は、１：９から９：１であると好ましい。また、励起錯体が呈する発光は、第１の有機化合物が呈する発光より高い強度を有すると好ましい。
【００１８】
また、上記各構成の発光素子は、さらに第３の有機化合物を有し、第３の有機化合物のＨＯＭＯ準位は、第２の有機化合物のＨＯＭＯ準位以上であると好ましい。また、第３の有機化合物は、正孔を輸送することができる機能を有すると好ましい。また、第３の有機化合物は、π電子過剰型複素芳香族骨格または芳香族アミン骨格の少なくとも一方を有すると好ましい。
【００１９】
また、上記各構成において、第２の有機化合物は、電子を輸送することができる機能を有すると好ましい。また、第２の有機化合物は、π電子不足型複素芳香族骨格を有すると好ましい。
【００２０】
また、上記各構成において、第１の有機化合物は、イリジウムを有すると好ましい。また、第１の有機化合物は、イリジウムに配位する配位子を有し、配位子は、含窒素五員複素環骨格を有すると好ましい。
【００２１】
また、本発明の他の一態様は、上記各構成の発光素子と、カラーフィルタまたはトランジスタの少なくとも一方と、を有する表示装置である。また、本発明の他の一態様は、当該表示装置と、筐体またはタッチセンサの少なくとも一方と、を有する電子機器である。また、本発明の他の一態様は、上記各構成の発光素子と、筐体またはタッチセンサの少なくとも一方と、を有する照明装置である。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も範疇に含める。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、発光素子にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられた表示モジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられた表示モジュール、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装された表示モジュールも発光装置に含む場合がある。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の一態様により、発光効率が高い発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様により、発光スペクトルの幅が広い発光を呈する発光素子を提供することができる。または、本発明の一態様により、消費電力が低減された発光素子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、新規な表示装置を提供することができる。
【００２３】
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げない。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】
【００２４】
【図１】本発明の一態様の発光素子の断面模式図。
【図２】本発明の一態様の発光素子の発光層の断面模式図、及びエネルギー準位の相関を説明する図。
【図３】本発明の一態様の発光素子の発光層の断面模式図、及びエネルギー準位の相関を説明する図。
【図４】本発明の一態様の発光素子の発光層のエネルギー準位の相関を説明する図。
【図５】本発明の一態様の発光素子の断面模式図。
【図６】本発明の一態様の発光素子の断面模式図。
【図７】本発明の一態様の発光素子の断面模式図。
【図８】本発明の一態様の表示装置を説明する上面図及び断面模式図。
【図９】本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。
【図１０】本発明の一態様の表示装置を説明する断面模式図。
【図１１】本発明の一態様の電子機器について説明する図。
【図１２】本発明の一態様の表示装置を説明する斜視図。
【図１３】本発明の一態様の照明装置について説明する図。
【図１４】実施例に係る、発光素子の輝度−電流密度特性を説明する図。
【図１５】実施例に係る、発光素子の輝度−電圧特性を説明する図。
【図１６】実施例に係る、発光素子の電流効率−輝度特性を説明する図。
【図１７】実施例に係る、発光素子の電力効率−輝度特性を説明する図。
【図１８】実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。
【図１９】実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。
【図２０】実施例に係る、発光素子の輝度−電流密度特性を説明する図。
【図２１】実施例に係る、発光素子の輝度−電圧特性を説明する図。
【図２２】実施例に係る、発光素子の電流効率−輝度特性を説明する図。
【図２３】実施例に係る、発光素子の電力効率−輝度特性を説明する図。
【図２４】実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。
【図２５】実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。
【図２６】実施例に係る、薄膜の発光スペクトルを説明する図。
【図２７】実施例に係る、薄膜の発光スペクトルを説明する図。
【図２８】実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトルを説明する図。
【図２９】実施例に係る、発光素子の輝度−電流密度特性を説明する図。
【図３０】実施例に係る、発光素子の輝度−電圧特性を説明する図。
【図３１】実施例に係る、発光素子の電流効率−輝度特性を説明する図。
【図３２】実施例に係る、発光素子の電力効率−輝度特性を説明する図。
【図３３】実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。
【図３４】実施例に係る、発光素子の電界発光スペクトルを説明する図。
【図３５】実施例に係る、薄膜の発光スペクトルを説明する図。
【図３６】実施例に係る、薄膜の発光スペクトルを説明する図。
【図３７】実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトルを説明する図。
【図３８】実施例に係る、薄膜の過渡発光特性を説明する図。
【図３９】実施例に係る、薄膜の時間分解発光スペクトルを説明する図。
【図４０】実施例に係る、薄膜の発光スペクトルを説明する図。
【図４１】実施例に係る、薄膜の発光スペクトルを説明する図。
【図４２】実施例に係る、薄膜の過渡発光特性を説明する図。
【図４３】実施例に係る、薄膜の過渡発光特性を説明する図。
【図４４】実施例に係る、薄膜の発光スペクトルを説明する図。
【図４５】実施例に係る、ゲスト材料の吸収スペクトルを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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ない。
【００２６】
なお、図面等において示す各構成の、位置、大きさ、範囲などは、理解の簡単のため、実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。
【００２７】
また、本明細書等において、第１、第２等として付される序数詞は便宜上用いており、工程順又は積層順を示さない場合がある。そのため、例えば、「第１の」を「第２の」又は「第３の」などと適宜置き換えて説明することができる。また、本明細書等に記載されている序数詞と、本発明の一態様を特定するために用いられる序数詞は一致しない場合がある。
【００２８】
また、本明細書等において、図面を用いて発明の構成を説明するにあたり、同じものを指す符号は異なる図面間でも共通して用いる場合がある。
【００２９】
また、本明細書等において、「膜」という用語と、「層」という用語とは、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。
【００３０】
また、本明細書等において、一重項励起状態（Ｓ＊）は、励起エネルギーを有する一重項状態のことである。また、Ｓ１準位は一重項励起エネルギー準位の最も低い準位であり、最も低い一重項励起状態（Ｓ１状態）の励起エネルギー準位のことである。また、三重項励起状態（Ｔ＊）は、励起エネルギーを有する三重項状態のことである。また、Ｔ１準位は、三重項励起エネルギー準位の最も低い準位であり、最も低い三重項励起状態（Ｔ１状態）の励起エネルギー準位のことである。なお、本明細書等において、単に一重項励起状態および一重項励起エネルギー準位と表記した場合であっても、Ｓ１状態およびＳ１準位を表す場合がある。また、三重項励起状態および三重項励起エネルギー準位と表記した場合であっても、Ｔ１状態およびＴ１準位を表す場合がある。
【００３１】
また、本明細書等において蛍光性化合物とは、一重項励起状態から基底状態へ緩和する際に可視光領域に発光を与える化合物である。燐光性化合物とは、三重項励起状態から基底状態へ緩和する際に、室温において可視光領域に発光を与える化合物である。換言すると燐光性化合物とは、三重項励起エネルギーを可視光へ変換可能な化合物の一つである。
【００３２】
なお、本明細書等において、室温とは、０℃以上４０℃以下の範囲の温度をいう。
【００３３】
また、本明細書等において、青色の波長領域は、４００ｎｍ以上４９０ｎｍ未満であり、青色の発光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する。また、緑色の波長領域は、４９０ｎｍ以上５８０ｎｍ未満であり、緑色の発光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する。また、赤色の波長領域は、５８０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下であり、赤色の発光は、該波長領域に少なくとも一つの発光スペクトルピークを有する。
【００３４】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子について、図１乃至図４を用いて以下説明する。
【００３５】
＜発光素子の構成例１＞
まず、本発明の一態様の発光素子の構成について、図１を用いて、以下説明する。
【００３６】
図１は、本発明の一態様の発光素子１５０の断面模式図である。
【００３７】
発光素子１５０は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）を有し、該一対の電極間に設けられたＥＬ層１００を有する。ＥＬ層１００は、少なくとも発光層１３０を有する。
【００３８】
また、図１に示すＥＬ層１００は、発光層１３０の他に、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子輸送層１１８、及び電子注入層１１９等の機能層を有する。
【００３９】
なお、本実施の形態においては、一対の電極のうち、電極１０１を陽極として、電極１０２を陰極として説明するが、発光素子１５０の構成としては、その限りではない。つまり、電極１０１を陰極とし、電極１０２を陽極とし、当該電極間の各層の積層を、逆の順番にしてもよい。すなわち、陽極側から、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１２と、発光層１３０と、電子輸送層１１８と、電子注入層１１９と、が積層する順番とすればよい。
【００４０】
なお、ＥＬ層１００の構成は、図１に示す構成に限定されず、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子輸送層１１８、及び電子注入層１１９の中から選ばれた少なくとも一つを有する構成とすればよい。あるいは、ＥＬ層１００は、正孔または電子の注入障壁を低減する、正孔または電子の輸送性を向上する、正孔または電子の輸送性を阻害する、または電極による消光現象を抑制する、ことができる等の機能を有する機能層を有する構成としてもよい。なお、機能層はそれぞれ単層であっても、複数の層が積層された構成であってもよい。
【００４１】
＜発光素子の発光機構１＞
次に、発光層１３０の発光機構について、以下説明を行う。
【００４２】
図２（Ａ）は、図１に示す発光層１３０の一例を示す断面模式図である。図２（Ａ）に示す発光層１３０は、ゲスト材料１３１と、ホスト材料１３２と、を有する。
【００４３】
本発明の一態様の発光素子１５０においては、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）間に電圧を印加することにより、陰極から電子が、陽極から正孔（ホール）が、それぞれＥＬ層１００に注入され、電流が流れる。そして、注入された電子及び正孔が再結合することによって、励起子が形成される。キャリア（電子および正孔）の再結合によって生じる励起子のうち、一重項励起子と三重項励起子の比（以下、励起子生成確率）は、統計的確率により、１：３となる。すなわち、一重項励起子が生成する割合は２５％であり、三重項励起子が生成する割合は７５％であるため、三重項励起子を発光に寄与させることが、発光素子の発光効率を向上させるためには重要である。
【００４４】
したがって、発光層１３０に用いる発光材料としては、三重項励起エネルギーを発光に変換する機能を有する材料であると好ましい。発光性の化合物のうち、燐光を発することができる化合物（以下、燐光性化合物ともいう）は、三重項励起エネルギーを発光に変換する機能を有する。したがって、発光素子１５０の発光材料として燐光性化合物を用いると好ましい。
【００４５】
発光層１３０における発光材料として燐光性化合物を用いる場合、燐光性化合物のＴ１準位は発光層１３０が有する他の材料（ホスト材料１３２等）のＴ１準位より低いことが好ましい。これにより、燐光性化合物の三重項励起エネルギーのクエンチが生じにくくなり、効率よく燐光性化合物から発光を得ることができる。
【００４６】
また、三重項励起エネルギーを発光に変換する機能を有する材料としては、燐光性化合物の他に、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料が挙げられる。なお、熱活性化遅延蛍光材料とは、Ｓ１準位とＴ１準位との差が小さく、逆項間交差によって三重項励起エネルギーから一重項励起エネルギーへエネルギーを変換する機能を有する材料である。そのため、三重項励起エネルギーをわずかな熱エネルギーによって一重項励起エネルギーにアップコンバート（逆項間交差）が可能で、一重項励起状態からの発光（蛍光）を効率よく呈することができる。２種類の物質で励起状態を形成する励起錯体（エキサイプレックス、エキシプレックスまたはＥｘｃｉｐｌｅｘともいう）は、三重項励起エネルギーの一部を発光に変換することが可能な熱活性化遅延蛍光材料としての機能を有する。そのため、発光素子１５０の発光材料として、励起錯体を用いると好ましい。
【００４７】
発光層１３０における発光材料として励起錯体を用いる場合、励起錯体のＴ１準位は発光層１３０が有する他の材料（ホスト材料１３２等）のＴ１準位より低いことが好ましい。これにより、励起錯体の三重項励起エネルギーのクエンチが生じにくくなり、励起錯体による三重項励起エネルギーの逆項間交差、及びそれに続く一重項励起エネルギーからの発光を効率よく得ることができる。
【００４８】
上記エネルギー準位の関係によると、燐光性化合物および励起錯体を発光層１３０中の発光材料として用い、当該燐光性化合物および励起錯体に基づく双方の発光を効率よく得ることは困難となる。しかしながら、ゲスト材料１３１に燐光性化合物を用い、当該ゲスト材料１３１と、ホスト材料１３２と、で励起錯体を形成する構成であるとき、当該励起錯体と、ゲスト材料１３１と、の双方から効率よく発光を取り出すことが可能であることを本発明者らは見出した。
【００４９】
≪エネルギー移動機構≫
ここで、分子間のエネルギー移動過程の支配因子について説明する。分子間のエネルギー移動の機構としては、フェルスター機構（双極子−双極子相互作用）と、デクスター機構（電子交換相互作用）の２つの機構が提唱されている。ここでは、励起状態である第１の材料から基底状態である第２の材料への励起エネルギーの供与に関し、第１の材料と第２の材料との分子間のエネルギー移動過程について説明するが、どちらか一方が励起錯体の場合も同様である。
【００５０】
≪フェルスター機構≫
フェルスター機構では、エネルギー移動に、分子間の直接的接触を必要とせず、第１の材料及び第２の材料の双極子振動の共鳴現象を通じてエネルギー移動が起こる。双極子振動の共鳴現象によって第１の材料が第２の材料にエネルギーを受け渡し、励起状態の第１の材料が基底状態になり、基底状態の第２の材料が励起状態になる。なお、フェルスター機構の速度定数ｋｈ＊→ｇを数式（１）に示す。
【００５１】
【数１】
2017199903.tif 000003
【００５２】
数式（１）において、νは、振動数を表し、ｆ’ｈ（ν）は、第１の材料の規格化された発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル）を表し、εｇ（ν）は、第２の材料のモル吸光係数を表し、Ｎは、アボガドロ数を表し、ｎは、媒体の屈折率を表し、Ｒは、第１の材料と第２の材料の分子間距離を表し、τは、実測される励起状態の寿命（蛍光寿命や燐光寿命）を表し、ｃは、光速を表し、φは、発光量子収率（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光量子収率、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光量子収率）を表し、Ｋ２は、第１の材料と第２の材料の遷移双極子モーメントの配向を表す係数（０から４）である。なお、ランダム配向の場合はＫ２＝２／３である。
【００５３】
≪デクスター機構≫
デクスター機構では、第１の材料と第２の材料が軌道の重なりを生じる接触有効距離に近づき、励起状態の第１の材料の電子と、基底状態の第２の材料との電子の交換を通じてエネルギー移動が起こる。なお、デクスター機構の速度定数ｋｈ＊→ｇを数式（２）に示す。
【００５４】
【数２】
2017199903.tif 000004
【００５５】
数式（２）において、ｈは、プランク定数であり、Ｋは、エネルギーの次元を持つ定数であり、νは、振動数を表し、ｆ’ｈ（ν）は、第１の材料の規格化された発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル）を表し、ε’ｇ（ν）は、第２の材料の規格化された吸収スペクトルを表し、Ｌは、実効分子半径を表し、Ｒは、第１の材料と第２の材料の分子間距離を表す。
【００５６】
ここで、第１の材料から第２の材料へのエネルギー移動効率φＥＴは、数式（３）で表される。ｋｒは、第１の材料の発光過程（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光）の速度定数を表し、ｋｎは、第１の材料の非発光過程（熱失活や項間交差）の速度定数を表し、τは、実測される第１の材料の励起状態の寿命を表す。
【００５７】
【数３】
2017199903.tif 000005
【００５８】
数式（３）より、エネルギー移動効率φＥＴを高くするためには、エネルギー移動の速度定数ｋｈ＊→ｇを大きくし、他の競合する速度定数ｋｒ＋ｋｎ（＝１／τ）が相対的に小さくなれば良いことがわかる。
【００５９】
≪励起錯体への励起エネルギー移動≫
まず、フェルスター機構によるエネルギー移動を考える。数式（３）に数式（１）を代入することでτを消去することができる。したがって、フェルスター機構の場合、エネルギー移動効率φＥＴは、第１の材料の励起状態の寿命τに依存しない。また、エネルギー移動効率φＥＴは、発光量子収率φ（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光量子収率、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光量子収率）が高い方が良いと言える。
【００６０】
また、第１の材料の発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル）と第２の材料の吸収スペクトル（一重項基底状態から一重項励起状態への遷移に相当する吸収）との重なりが大きいことが好ましい。さらに、第２の材料のモル吸光係数も高い方が好ましい。このことは、第１の材料の発光スペクトルと、第２の材料の最も長波長側に現れる吸収帯とが重なることを意味する。なお、第２の材料として励起錯体を用いる場合、一重項基底状態から一重項励起状態への直接遷移、及び一重項基底状態から三重項励起状態への直接遷移が禁制であることから、第２の材料におけるモル吸光係数は無視できる量である。このことから、フェルスター機構による第１の材料から第２の材料への励起エネルギー移動過程は無視できる。
【００６１】
次に、デクスター機構によるエネルギー移動を考える。数式（２）によれば、速度定数ｋｈ＊→ｇを大きくするには第１の材料の発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル）と第２の材料の吸収スペクトル（一重項基底状態から一重項励起状態への遷移に相当する吸収）との重なりが大きい方が良いことがわかる。したがって、エネルギー移動効率の最適化は、第１の材料の発光スペクトルと、第２の材料の最も長波長側に現れる吸収帯とが重なることによって実現される。この場合においても、第２の材料として励起錯体を用いる場合、一重項基底状態から一重項励起状態への直接遷移、及び一重項基底状態から三重項励起状態への直接遷移が禁制であることから、第２の材料の吸収スペクトルは無視できる程度である。このことから、デクスター機構による第１の材料から第２の材料への励起エネルギー移動過程は無視できる。
【００６２】
したがって、第２の材料として励起錯体を用いる場合、第１の材料から第２の材料へのエネルギー移動過程については、フェルスター機構、及びデクスター機構の双方の機構によるエネルギー移動が生じない。
【００６３】
≪エネルギー準位の相関≫
本発明の一態様において、ゲスト材料１３１は、燐光性化合物であると好ましい。以下の説明においては、ゲスト材料１３１として、燐光性化合物を用いる構成について説明する。なお、ゲスト材料１３１を燐光性化合物として読み替えてもよい。
【００６４】
また、発光層１３０が有するゲスト材料１３１およびホスト材料１３２は、励起錯体を形成する組み合わせであると好ましい。
【００６５】
ゲスト材料１３１とホスト材料１３２との組み合わせは、励起錯体を形成することが可能な組み合わせであればよいが、一方が正孔を輸送する機能（正孔輸送性）を有する化合物であり、他方が電子を輸送する機能（電子輸送性）を有する化合物であることが、より好ましい。この場合、ドナー−アクセプター型の励起錯体を形成しやすくなり、効率よく励起錯体を形成することができる。また、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２との組み合わせが、正孔輸送性を有する化合物と電子輸送性を有する化合物との組み合わせである場合、その混合比によってキャリアバランスを容易に制御することが可能となる。具体的には、正孔輸送性を有する化合物：電子輸送性を有する化合物＝１：９から９：１（重量比）の範囲が好ましい。また、該構成を有することで、容易にキャリアバランスを制御することができることから、キャリア再結合領域の制御も簡便に行うことができる。
【００６６】
また、効率よく励起錯体を形成するゲスト材料及びホスト材料の組み合わせとしては、ゲスト材料１３１及びホスト材料１３２のうち一方のＨＯＭＯ（Ｈｉｇｈｅｓｔ  Ｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ、最高被占軌道ともいう）準位が他方のＨＯＭＯ準位より高く、一方のＬＵＭＯ（Ｌｏｗｅｓｔ  Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ、最低空軌道ともいう）準位が他方のＬＵＭＯ準位より高いことが好ましい。
【００６７】
なお、化合物のＬＵＭＯ準位およびＨＯＭＯ準位は、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定される化合物の電気化学特性（還元電位および酸化電位）から導出することができる。
【００６８】
例えば、ゲスト材料１３１が正孔輸送性を有し、ホスト材料１３２が電子輸送性を有する場合、図２（Ｂ）に示すエネルギーバンド図のように、ゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位がホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位より高いことが好ましく、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位がホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位より高いことが好ましい。具体的には、ゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位とホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、好ましくは０．１ｅＶ以上であり、より好ましくは０．２ｅＶ以上であり、さらに好ましくは０．３ｅＶ以上である。また、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とのエネルギー差は、好ましくは０．１ｅＶ以上であり、より好ましくは０．２ｅＶ以上であり、さらに好ましくは０．３ｅＶ以上である。該エネルギー差を有することで、一対の電極（電極１０１および電極１０２）から注入されたキャリアである正孔及び電子が、ゲスト材料１３１およびホスト材料１３２に、それぞれ注入されやすくなり好適である。
【００６９】
なお、図２（Ｂ）において、Ｇｕｅｓｔ（１３１）はゲスト材料１３１を表し、Ｈｏｓｔ（１３２）はホスト材料１３２を表し、ΔＥＧはゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表し、ΔＥＨ１はホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表し、ΔＥＥｘはホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表す、表記及び符号である。
【００７０】
また、このとき、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とが形成する励起錯体は、ゲスト材料１３１にＨＯＭＯの分子軌道を有し、ホスト材料１３２にＬＵＭＯの分子軌道を有する励起錯体となる。また、該励起錯体の励起エネルギーは、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＥｘ）に概ね相当し、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＧ）及びホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＨ１）より小さくなる。したがって、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで励起錯体を形成することで、より小さい励起エネルギーで励起状態を形成することが可能となる。また、該励起錯体は、より小さい励起エネルギーに相当するエネルギーを有するため、安定な励起状態を形成することができる。
【００７１】
また、発光層１３０におけるゲスト材料１３１と、ホスト材料１３２とのエネルギー準位の相関を図２（Ｃ）に示す。なお、図２（Ｃ）における表記及び符号は、以下の通りである。
・Ｇｕｅｓｔ（１３１）：ゲスト材料１３１（燐光性化合物）
・Ｈｏｓｔ（１３２）：ホスト材料１３２
・ＳＧ：ゲスト材料１３１のＳ１準位
・ＴＧ：ゲスト材料１３１のＴ１準位
・ＳＨ１：ホスト材料１３２のＳ１準位
・ＴＨ１：ホスト材料１３２のＴ１準位
・ＳＥ：励起錯体のＳ１準位
・ＴＥ：励起錯体のＴ１準位
【００７２】
本発明の一態様の発光素子においては、発光層１３０が有するゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで励起錯体を形成する。励起錯体のＳ１準位（ＳＥ）と励起錯体のＴ１準位（ＴＥ）とは、互いに隣接したエネルギー準位となる（図２（Ｃ）  ルートＥ１参照）。
【００７３】
励起錯体は、２種類の物質からなる励起状態であり、光励起の場合、励起状態となった一方の物質が基底状態である近接する他方の物質と相互作用することによって形成される。そして、光を発することによって基底状態になると、励起錯体を形成していた２種類の物質は、また元の別々の物質として振る舞う。電気励起の場合は、一方が励起状態になると、速やかに近接する他方と相互作用することで励起錯体を形成する。あるいは、一方が正孔を、他方が電子を受け取り、互いに相互作用することで速やかに励起錯体を形成することができる。励起錯体の励起エネルギー準位（ＳＥおよびＴＥ）は、励起錯体を形成する各物質（ゲスト材料１３１およびホスト材料１３２）のＳ１準位（ＳＧおよびＳＨ１）より低くなるため、より低い励起エネルギーで励起状態を形成することが可能となる。これによって、発光素子１５０の駆動電圧を低減することができる。
【００７４】
励起錯体のＳ１準位（ＳＥ）とＴ１準位（ＴＥ）は、互いに隣接したエネルギー準位であるため、熱活性化遅延蛍光を呈する機能を有する。すなわち、励起錯体は三重項励起エネルギーを逆項間交差（アップコンバージョン）によって一重項励起エネルギーに変換する機能を有する（図２（Ｃ）  ルートＥ２参照）。したがって、発光層１３０で生成した三重項励起エネルギーの一部は励起錯体により一重項励起エネルギーに変換される。そのためには、励起錯体のＳ１準位（ＳＥ）とＴ１準位（ＴＥ）とのエネルギー差は、０ｅＶより大きく０．２ｅＶ以下であると好ましく、０ｅＶより大きく０．１ｅＶ以下であるとより好ましい。なお、逆項間交差を効率よく生じさせるためには、励起錯体のＴ１準位（ＴＥ）が、励起錯体を形成する各物質（ゲスト材料１３１およびホスト材料１３２）のＴ１準位（ＴＧおよびＴＨ１）よりも低いことが好ましい。これにより、ゲスト材料１３１及びホスト材料１３２による励起錯体の三重項励起エネルギーのクエンチが生じにくくなり、効率よく逆項間交差が発生する。
【００７５】
また、励起錯体は励起状態でしか存在せず、励起錯体の励起エネルギー準位（ＳＥ及びＴＥ）は、励起錯体が形成している状態でしか存在しないエネルギー準位であるため、励起錯体を形成する各物質（ゲスト材料１３１及びホスト材料１３２）の基底状態から励起錯体の励起状態への直接遷移は生じない。そのため、ゲスト材料１３１単体の励起エネルギー準位（ＳＧ及びＴＧ）またはホスト材料１３２単体の励起エネルギー準位（ＳＨ１及びＴＨ１）から、励起錯体の励起エネルギー準位（ＳＥ及びＴＥ）への励起エネルギーの移動は生じない。そのため、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２との励起錯体の生成確率を適切に制御することで、当該励起錯体からの発光と、ゲスト材料１３１からの発光と、の双方を効率よく取り出すことが可能となる。
【００７６】
そのためには、ホスト材料１３２のＴ１準位（ＴＨ１）は、ゲスト材料１３１のＴ１準位（ＴＧ）以上であると好ましい。また、ゲスト材料１３１のＴ１準位（ＴＧ）は、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで形成する励起錯体のＴ１準位（ＴＥ）以上であると好ましい。そうすることで、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで形成する励起錯体の励起エネルギーのクエンチが生じにくくなり、励起錯体によって効率よく三重項励起エネルギーから一重項励起エネルギーへの逆項間交差、及びそれに続く一重項励起エネルギーからの発光を得ることが可能となる。さらに、上述のように、ゲスト材料１３１の励起エネルギーのクエンチも生じにくくなるため、ゲスト材料１３１から効率よく発光を得ることが可能となる。
【００７７】
また、ゲスト材料１３１においてキャリアの直接再結合過程が支配的になると、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで励起錯体を形成する過程が生じにくくなる。そのため、ゲスト材料１３１においてキャリアが直接再結合する過程と、励起錯体の生成過程を経たエネルギー移動過程（図２（Ｃ）  ルートＥ１及びＥ２）との双方の過程が所望の確率で生じることが好ましい。そのためには、ホスト材料１３２とゲスト材料１３１との重量比は、ゲスト材料１３１の重量比が低いことが好ましく、具体的にはホスト材料１３２に対するゲスト材料１３１の重量比が、好ましくは０．０１以上０．５以下であり、より好ましくは０．０５以上０．３以下である。
【００７８】
ゲスト材料１３１からの発光と、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで形成する励起錯体からの発光と、を所望の割合で取り出すことによって、発光素子が呈する発光の色を制御することが可能となる。例えば、発光素子が呈する発光の色が白色またはその近傍となるよう、ゲスト材料１３１からの発光と、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで形成する励起錯体からの発光と、の割合を調整すればよく、具体的には、ゲスト材料１３１からの発光：ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで形成する励起錯体からの発光＝１：９から９：１の範囲が好ましく、１：５から５：１の範囲がより好ましい。なお、発光素子が呈する発光が、これらの発光以外の発光を有していてもよい。
【００７９】
なお、ゲスト材料１３１が電子輸送性を有し、ホスト材料１３２が正孔輸送性を有する構成であってもよい。その場合、図４（Ａ）に示すエネルギーバンド図のように、ホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位がゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位より高いことが好ましく、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位がゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位より高いことが好ましい。
【００８０】
＜発光素子の発光機構２＞
次に、図２（Ａ）に示す発光層と異なる構成例について、図３（Ａ）を用いて、以下説明を行う。
【００８１】
図３（Ａ）は、図１に示す発光層１３０の一例を示す断面模式図である。図３（Ａ）に示す発光層１３０は、ゲスト材料１３１と、ホスト材料１３２と、ホスト材料１３３と、を有する。
【００８２】
発光層１３０中では、ホスト材料１３２またはホスト材料１３３が重量比で最も多く存在し、ゲスト材料１３１は、ホスト材料１３２またはホスト材料１３３中に分散される。ここで、ゲスト材料１３１は、燐光性化合物であると好ましい。また、ゲスト材料１３１およびホスト材料１３２は、励起錯体を形成する組み合わせであると好ましい。
【００８３】
また、効率よく励起錯体を形成するホスト材料の組み合わせとしては、ゲスト材料１３１及びホスト材料１３２のうち一方のＨＯＭＯ準位が発光層１３０中の材料のうち最も高いＨＯＭＯ準位を有し、他方のＬＵＭＯ準位が発光層１３０中の材料うち最も低いＬＵＭＯ準位を有すると好ましい。すなわち、ゲスト材料１３１及びホスト材料１３２のうち一方のＨＯＭＯ準位が他方のＨＯＭＯ準位およびホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位より高く、他方のＬＵＭＯ準位が一方のＬＵＭＯ準位およびホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位より低いことが好ましい。そうすることで、ホスト材料１３２とホスト材料１３３とで励起錯体を形成する反応を抑制することができる。
【００８４】
例えば、ゲスト材料１３１が正孔輸送性を有し、ホスト材料１３２が電子輸送性を有する場合、図３（Ｂ）に示すエネルギーバンド図のように、ゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位がホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位およびホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位より高いことが好ましく、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位がゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位およびホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位より低いことが好ましい。このとき、ホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位は、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位より高くても低くてもよい。また、ホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位は、ホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位より高くても低くてもよい。
【００８５】
なお、図３（Ｂ）において、Ｇｕｅｓｔ（１３１）はゲスト材料１３１を表し、Ｈｏｓｔ（１３２）はホスト材料１３２を表し、Ｈｏｓｔ（１３３）はホスト材料１３３を表し、ΔＥＧはゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表し、ΔＥＨ１はホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表し、ΔＥＨ２はホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表し、ΔＥＥｘはホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差を表す、表記及び符号である。
【００８６】
また、このとき、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とが形成する励起錯体の励起エネルギーは、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位とゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＥｘ）に概ね相当し、ホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（ΔＥＨ２）より小さいことが好ましい。
【００８７】
図３（Ａ）に示す発光層１３０におけるゲスト材料１３１と、ホスト材料１３２と、ホスト材料１３３とのエネルギー準位の相関を図３（Ｃ）に示す。なお、図３（Ｃ）における表記及び符号は、以下の通りである。
・Ｇｕｅｓｔ（１３１）：ゲスト材料１３１（燐光性化合物）
・Ｈｏｓｔ（１３２）：ホスト材料１３２
・Ｈｏｓｔ（１３３）：ホスト材料１３３
・ＳＧ：ゲスト材料１３１のＳ１準位
・ＴＧ：ゲスト材料１３１のＴ１準位
・ＳＨ１：ホスト材料１３２のＳ１準位
・ＴＨ１：ホスト材料１３２のＴ１準位
・ＳＨ２：ホスト材料１３３のＳ１準位
・ＴＨ２：ホスト材料１３３のＴ１準位
・ＳＥ：励起錯体のＳ１準位
・ＴＥ：励起錯体のＴ１準位
【００８８】
本発明の一態様の発光素子においては、発光層１３０が有するゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで励起錯体を形成する。励起錯体のＳ１準位（ＳＥ）と励起錯体のＴ１準位（ＴＥ）とは、互いに隣接したエネルギー準位となる（図３（Ｃ）  ルートＥ１参照）。
【００８９】
ホスト材料１３２のＴ１準位（ＴＨ１）およびホスト材料１３３のＴ１準位（ＴＨ２）は、ゲスト材料１３１のＴ１準位（ＴＧ）以上であると好ましい。また、ゲスト材料１３１のＴ１準位（ＴＧ）は、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで形成する励起錯体のＴ１準位（ＴＥ）以上であると好ましい。そうすることで、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで形成する励起錯体の励起エネルギーのクエンチが生じにくくなり、励起錯体によって効率よく三重項励起エネルギーから一重項励起エネルギーへの逆項間交差、及びそれに続く一重項励起エネルギーからの発光を得ることが可能となる。さらに、ゲスト材料１３１の励起エネルギーのクエンチも生じにくくなるため、ゲスト材料１３１から効率よく発光を得ることが可能となる。
【００９０】
なお、ゲスト材料１３１においてキャリアの直接再結合過程が支配的になると、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２とで励起錯体を形成する過程が生じにくくなる。そのため、ゲスト材料１３１においてキャリアが直接再結合する過程と、励起錯体の生成過程を経たエネルギー移動過程（図３（Ｃ）  ルートＥ１及びＥ２）との双方の過程が所望の確率で生じることが好ましい。そのためには、発光層１３０にゲスト材料１３１及びホスト材料１３２以外の材料を添加することが好ましい。すなわち、発光層１３０にゲスト材料１３１とホスト材料１３２とに加えてホスト材料１３３を用いることで、ゲスト材料１３１とホスト材料１３２との励起錯体の生成確率を適切に制御することができる。また、ホスト材料１３２及びホスト材料１３３の総量とゲスト材料１３１との重量比は、ゲスト材料１３１の重量比が低いことが好ましく、具体的にはホスト材料１３２及びホスト材料１３３の総量に対するゲスト材料１３１の重量比が、好ましくは０．０１以上０．５以下であり、より好ましくは０．０５以上０．３以下である。
【００９１】
なお、ゲスト材料１３１が電子輸送性を有し、ホスト材料１３２が正孔輸送性を有する構成であってもよい。その場合、図４（Ｂ）に示すエネルギーバンド図のように、ホスト材料１３２のＨＯＭＯ準位がゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位およびホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位より高いことが好ましく、ゲスト材料１３１のＬＵＭＯ準位がホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位およびホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位より低いことが好ましい。このとき、ホスト材料１３３のＬＵＭＯ準位は、ホスト材料１３２のＬＵＭＯ準位より高くても低くてもよい。また、ホスト材料１３３のＨＯＭＯ準位は、ゲスト材料１３１のＨＯＭＯ準位より高くても低くてもよい。
【００９２】
＜材料＞
次に、本発明の一態様に係わる発光素子の構成要素の詳細について、以下説明を行う。
【００９３】
≪発光層≫
発光層１３０に用いることができる材料について、それぞれ以下に説明する。
【００９４】
ゲスト材料１３１およびホスト材料１３２としては、互いに励起錯体を形成する組み合わせであれば、特に限定はないが、一方が電子を輸送する機能を有し、他方が正孔を輸送する機能を有すると好ましい。
【００９５】
ホスト材料１３２が正孔を輸送する機能を有するとき、ホスト材料１３２はπ電子過剰型複素芳香族骨格または芳香族アミン骨格の少なくとも一を有すると好ましい。
【００９６】
ホスト材料１３２が有するπ電子過剰型複素芳香族骨格としては、フラン骨格、チオフェン骨格、及びピロール骨格は安定で信頼性が良好なため、当該骨格の中から選ばれるいずれか一つまたは複数を有することが好ましい。なお、フラン骨格としてはジベンゾフラン骨格が、チオフェン骨格としてはジベンゾチオフェン骨格が、それぞれ好ましい。また、ピロール骨格としては、インドール骨格、カルバゾール骨格が好ましく、３−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール骨格が特に好ましい。なお、これらの骨格は置換基を有していても良い。
【００９７】
また、ホスト材料１３２が有する芳香族アミン骨格としては、ＮＨ結合を有さないいわゆる３級アミンが好ましく、特にトリアリールアミン骨格が好ましい。トリアリールアミン骨格のアリール基としては、環を形成する炭素数が６乃至１３の置換又は無置換のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナントレニル基、トリフェニレニル基等が挙げられる。
【００９８】
π電子過剰型複素芳香族骨格および芳香族アミン骨格を有する構造は、正孔輸送性に優れ、安定で信頼性が良好なため、特に好ましく、例えば、カルバゾール骨格およびアリールアミン骨格を有する構造が挙げられる。
【００９９】
上記のπ電子過剰型複素芳香族骨格および芳香族アミン骨格としては、例えば、下記一般式（１０１）乃至（１１７）で表される骨格が挙げられる。なお、一般式（１１５）乃至（１１７）中のＸは、酸素原子または硫黄原子を表す。
【０１００】
【化１】
2017199903.tif 000006
【０１０１】
または、ホスト材料１３２が電子を輸送する機能を有するとき、ホスト材料１３２はπ電子不足型複素芳香族骨格を有すると好ましい。π電子不足型複素芳香族骨格としては、ピリジン骨格、ジアジン骨格（ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格）、及びトリアジン骨格が好ましく、中でもジアジン骨格またはトリアジン骨格は安定で信頼性が良好なため好ましい。
【０１０２】
上記のπ電子不足型複素芳香族骨格としては、例えば、下記一般式（２０１）乃至（２１８）で表される骨格が挙げられる。なお、一般式（２０９）乃至（２１１）中のＸは、酸素原子または硫黄原子を表す。
【０１０３】
【化２】
2017199903.tif 000007
【０１０４】
また、正孔輸送性を有する骨格（具体的にはπ電子過剰型複素芳香族骨格および芳香族アミン骨格の少なくとも一方）と、電子輸送性を有する骨格（具体的にはπ電子不足型複素芳香族骨格）とが、直接またはアリーレン基を介して結合した化合物を用いてもよい。なお、当該アリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ビフェニルジイル基、ナフタレンジイル基、フルオレンジイル基等が挙げられる。
【０１０５】
上記の正孔輸送性を有する骨格と、電子輸送性を有する骨格とを結合する結合基としては、例えば、下記一般式（３０１）乃至（３１５）で表される骨格が挙げられる。
【０１０６】
【化３】
2017199903.tif 000008
【０１０７】
上述した芳香族アミン骨格（具体的には例えばトリアリールアミン骨格）、π電子過剰型複素芳香族骨格（具体的には例えばフラン骨格、チオフェン骨格、ピロール骨格を有する環）、π電子不足型複素芳香族骨格（具体的には例えばジアジン骨格またはトリアジン骨格を有する環）、あるいは上記の一般式（１０１）乃至（１１７）、一般式（２０１）乃至（２１８）、及び一般式（３０１）乃至（３１５）は、置換基を有していてもよい。当該置換基としては、炭素数１乃至炭素数６のアルキル基、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至炭素数１２の置換もしくは無置換のアリール基も置換基として選択することができる。炭素数１乃至炭素数６のアルキル基としては具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基としては具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至炭素数１２のアリール基としては、例えば、置換または無置換のフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などを具体例として挙げることができる。また、上記置換基は互いに結合して環を形成してもよい。このような例としては、例えば、フルオレン骨格における９位の炭素が置換基としてフェニル基を二つ有する場合、当該フェニル基同士が結合することによって、スピロフルオレン骨格を形成するような場合が挙げられる。なお、無置換の場合、合成の容易さや原料の価格の面で有利である。
【０１０８】
また、Ａｒは、単結合または炭素数６乃至炭素数１３のアリーレン基を表し、該アリーレン基は置換基を有していてもよく、該置換基は互いに結合して環を形成してもよい。このような例としては、例えば、フルオレニル基の９位の炭素が置換基としてフェニル基を二つ有し、当該フェニル基同士が結合することによって、スピロフルオレン骨格を形成するような場合が挙げられる。炭素数６乃至炭素数１３のアリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフタレンジイル基、ビフェニルジイル基、フルオレンジイル基などを具体例として挙げることができる。なお、該アリーレン基が置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数１乃至炭素数６のアルキル基、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至炭素数１２のアリール基も置換基として選択することができる。炭素数１乃至炭素数６のアルキル基としては具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基としては具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至炭素数１２のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などを具体例として挙げることができる。
【０１０９】
また、Ａｒで表されるアリーレン基は、例えば、下記構造式（Ａｒ−１）乃至（Ａｒ−１８）で表される基を適用することができる。なお、Ａｒとして用いることのできる基はこれらに限られない。
【０１１０】
【化４】
2017199903.tif 000009
【０１１１】
また、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、水素、炭素数１乃至炭素数６のアルキル基、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至炭素数１３の置換もしくは無置換のアリール基のいずれかを表す。炭素数１乃至炭素数６のアルキル基としては具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基、としては具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至炭素数１３のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基などを具体例として挙げることができる。さらに、上述したアリール基やフェニル基は置換基を有していてもよく、該置換基は互いに結合して環を形成してもよい。当該置換基としては、炭素数１乃至炭素数６のアルキル基、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基、または炭素数６乃至炭素数１２のアリール基も置換基として選択することができる。炭素数１乃至炭素数６のアルキル基としては具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至炭素数６のシクロアルキル基としては具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。また、炭素数６乃至炭素数１２のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などを具体例として挙げることができる。
【０１１２】
また、Ｒ１及びＲ２で表されるアルキル基またはアリール基は、例えば、下記構造式（Ｒ−１）乃至（Ｒ−２９）で表される基を適用することができる。なお、アルキル基またはアリール基として用いることのできる基はこれらに限られない。
【０１１３】
【化５】
2017199903.tif 000010
【０１１４】
また、一般式（１０１）乃至（１１７）、一般式（２０１）乃至（２１８）、一般式（３０１）乃至（３１５）、及びＡｒ、Ｒ１及びＲ２が有することができる置換基は、例えば、上記構造式（Ｒ−１）乃至（Ｒ−２４）で表されるアルキル基またはアリール基を適用することができる。なお、アルキル基またはアリール基として用いることのできる基はこれらに限られない。
【０１１５】
ホスト材料１３２としては、例えば以下の正孔輸送性材料および電子輸送性材料を用いることができる。
【０１１６】
正孔輸送性材料としては、電子よりも正孔の輸送性の高い材料を用いることができ、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する材料であることが好ましい。具体的には、芳香族アミン、カルバゾール誘導体などを用いることができる。また、該正孔輸送性材料は高分子化合物であっても良い。
【０１１７】
これら正孔輸送性の高い材料として、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。
【０１１８】
また、カルバゾール誘導体としては、具体的には、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）、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−［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。
【０１１９】
また、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）、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。
【０１２０】
また、正孔輸送性の高い材料としては、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−（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）、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：ｍ−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）、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）、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）、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）、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）、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）、４−フェニルジフェニル−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミン（略称：ＰＣＡ１ＢＰ）、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，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）、Ｎ−（４−ビフェニル）−Ｎ−（９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＢｉＦ）、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）、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−���−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）、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）、２，７−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−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−（４−フェニル）フェニルアニリン（略称：ＹＧＡ１ＢＰ）、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）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。また、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）、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）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、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）、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）、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）、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）、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）、４−［３−（トリフェニレン−２−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ｍＤＢＴＰＴｐ−ＩＩ）等のアミン化合物、カルバゾール化合物、チオフェン化合物、フラン化合物、フルオレン化合物、トリフェニレン化合物、フェナントレン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１×１０−６ｃｍ２／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、これら以外の物質を用いてもよい。
【０１２１】
電子輸送性材料としては、正孔よりも電子の輸送性の高い材料を用いることができ、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する材料であることが好ましい。電子を受け取りやすい材料（電子輸送性を有する材料）としては、亜鉛やアルミニウムを有する金属錯体や、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などを用いることができる。金属錯体としては、キノリン配位子、ベンゾキノリン配位子、オキサゾール配位子、またはチアゾール配位子を有する金属錯体が挙げられる。また、π電子不足型複素芳香族化合物としては、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体などが挙げられる。
【０１２２】
例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（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（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）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等である。また、この他ビス［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）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−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）、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）、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）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）などの複素環化合物や、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）、２−［４−（３，６−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ＣｚＰＤＢｑ−ＩＩＩ）、７−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：７ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、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）、４，６−ビス［３−（フェナントレン−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６−ビス［３−（４−ジベンゾチエニル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ−ＩＩ）、４，６−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）などのジアジン骨格を有する複素環化合物や、２−｛４−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）などのトリ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、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などの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、上記以外の物質を用いても構わない。
【０１２３】
ゲスト材料１３１としては、三重項励起エネルギーを発光に変換する機能を有すると好ましい。ゲスト材料１３１が重金属を有する場合、スピン軌道相互作用（電子のスピン角運動量と軌道角運動量との相互作用）により、一重項状態と三重項状態との項間交差が促進されるため、ゲスト材料１３１において一重項基底状態と三重項励起状態との間の遷移が許容となる。すなわち、ゲスト材料１３１の一重項基底状態と三重項励起状態との間の遷移に係わる発光の効率および吸収の確率を高めることができる。そのためには、ゲスト材料１３１がスピン軌道相互作用の大きい金属元素を有すると好ましく、特に白金族元素（ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、または白金（Ｐｔ））を有することが好ましく、中でもイリジウムを有することで、一重項基底状態と三重項励起状態との間の直接遷移に係わる遷移確率を高めることができ、好ましい。
【０１２４】
また、ゲスト材料１３１（燐光性化合物）としては、イリジウム、ロジウム、または白金系の有機金属錯体、あるいは金属錯体が挙げられる。また、ポルフィリン配位子を有する白金錯体や有機イリジウム錯体が挙げられ、中でも有機イリジウム錯体、例えばイリジウム系オルトメタル錯体が好ましい。オルトメタル化する配位子としては４Ｈ−トリアゾール配位子、１Ｈ−トリアゾール配位子、イミダゾール配位子、ピリジン配位子、ピリミジン配位子、ピラジン配位子、あるいはイソキノリン配位子などが挙げられる。このとき、ゲスト材料１３１（燐光性化合物）は三重項ＭＬＣＴ（Ｍｅｔａｌ  ｔｏ  Ｌｉｇａｎｄ  Ｃｈａｒｇｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）遷移の吸収帯を有する。
【０１２５】
青色または緑色に発光ピークを有する物質としては、例えば、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）、トリス［３−（５−ビフェニル）−５−イソプロピル−４−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒ５ｂｔｚ）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：ＦＩｒ（ａｃａｃ））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。上述した中でも、４Ｈ−トリアゾール骨格、１Ｈ−トリアゾール骨格およびイミダゾール骨格のような含窒素五員複素環骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、高い三重項励起エネルギーを有し、信頼性や発光効率にも優れるため、特に好ましい。
【０１２６】
また、緑色または黄色に発光ピークを有する物質としては、例えば、トリス（４−メチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｍ）３）、トリス（４−ｔ−ブチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３）、（アセチルアセトナト）ビス（６−メチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［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）（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−ジメチル−２−［６−（２，６−ジメチルフェニル）−４−ピリミジニル−κＮ３］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｐｐｍ−ｄｍｐ）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や、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））など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。上述した中でも、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。
【０１２７】
また、黄色または赤色に発光ピークを有する物質としては、例えば、（ジイソブチリルメタナト）ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ））、ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｐｍ））、ビス［４，６−ジ（ナフタレン−１−イル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）２（ｄｐｍ））のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））、ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）３）、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）のような白金錯体や、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ））のような希土類金属錯体が挙げられる。上述した中でも、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。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。
【０１２８】
また、発光層１３０において、ホスト材料１３３に用いることが可能な材料としては、特に限定はないが、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（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（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、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−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）、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）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、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）などの複素環化合物、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）、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）などの芳香族アミン化合物が挙げられる。また、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［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：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、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）、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）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセン、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）、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）、３，６−ジフェニル−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：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、３，３’，３’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）などを挙げることができる。また、これら及び公知の物質の中から、上記ゲスト材料１３１のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いればよい。
【０１２９】
なお、発光層１３０は２層以上の複数層でもって構成することもできる。例えば、第１の発光層と第２の発光層を正孔輸送層側から順に積層して発光層１３０とする場合、第１の発光層のホスト材料として正孔輸送性を有する物質を用い、第２の発光層のホスト材料として電子輸送性を有する物質を用いる構成などがある。
【０１３０】
また、発光層１３０において、ゲスト材料１３１、ホスト材料１３２、及びホスト材料１３３以外の材料を有していても良い。
【０１３１】
また、発光層１３０に蛍光性化合物を用いても良い。蛍光性化合物としては、特に限定はないが、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、スチルベン誘導体、アクリドン誘導体、クマリン誘導体、フェノキサジン誘導体、フェノチアジン誘導体などが好ましい。
【０１３２】
具体的には、５，６−ビス［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６−ビス［４’−（１０−フェニル−９−アントリル）ビフェニル−４−イル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰＰ２ＢＰｙ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｔＢｕ−ＦＬＰＡＰｒｎ）、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−３，８−ジシクロヘキシルピレン−１，６−ジアミン（略称：ｃｈ−１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、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６、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、２，８−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−５，１１−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−６，１２−ジフェニルテトラセン（略称：ＴＢＲｂ）、ナイルレッド、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）、５，１０，１５，２０−テトラフェニルビスベンゾ［５，６］インデノ［１，２，３−ｃｄ：１’，２’，３’−ｌｍ］ペリレン、などが挙げられる。
【０１３３】
また、ゲスト材料１３１としては、三重項励起エネルギーを一重項励起エネルギーに変換する機能を有する材料であればよい。三重項励起エネルギーを一重項励起エネルギーに変換する機能を有する材料としては、燐光性化合物の他に、熱活性化遅延蛍光材料が挙げられる。したがって、燐光性化合物と記載した部分に関しては、熱活性化遅延蛍光材料と読み替えても構わない。また、熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、Ｓ１準位とＴ１準位のエネルギー差が好ましくは０ｅＶより大きく０．２ｅＶ以下、さらに好ましくは０ｅＶより大きく０．１ｅＶ以下であることが挙げられる。
【０１３４】
また、熱活性化遅延蛍光を示す材料は、単独で三重項励起状態から逆項間交差により一重項励起状態を生成できる材料であっても良い。熱活性化遅延蛍光材料が、一種類の材料から構成される場合、例えば以下の材料を用いることができる。
【０１３５】
まず、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。
【０１３６】
また、一種の材料から構成される熱活性化遅延蛍光材料としては、π電子過剰型複素芳香族骨格及びπ電子不足型複素芳香族骨格を有する複素環化合物も用いることができる。具体的には、２−（ビフェニル−４−イル）−４，６−ビス（１２−フェニルインドロ［２，３−ａ］カルバゾール−１１−イル）−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＩＣ−ＴＲＺ）、２−｛４−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、２−［４−（１０Ｈ−フェノキサジン−１０−イル）フェニル］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＸＺ−ＴＲＺ）、３−［４−（５−フェニル−５，１０−ジヒドロフェナジン−１０−イル）フェニル］−４，５−ジフェニル−１，２，４−トリアゾール（略称：ＰＰＺ−３ＴＰＴ）、３−（９，９−ジメチル−９Ｈ−アクリジン−１０−イル）−９Ｈ−キサンテン−９−オン（略称：ＡＣＲＸＴＮ）、ビス［４−（９，９−ジメチル−９，１０−ジヒドロアクリジン）フェニル］スルホン（略称：ＤＭＡＣ−ＤＰＳ）、１０−フェニル−１０Ｈ，１０’Ｈ−スピロ［アクリジン−９，９’−アントラセン］−１０’−オン（略称：ＡＣＲＳＡ）等が挙げられる。該複素環化合物は、π電子過剰型複素芳香族骨格及びπ電子不足型複素芳香族骨格を有するため、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族骨格とπ電子不足型複素芳香族骨格とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香族骨格のドナー性とπ電子不足型複素芳香族骨格のアクセプター性が共に強く、Ｓ１準位とＴ１準位の差が小さくなるため、特に好ましい。
【０１３７】
≪一対の電極≫
電極１０１及び電極１０２は、発光層１３０へ正孔と電子を注入する機能を有する。電極１０１及び電極１０２は、金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物や積層体などを用いて形成することができる。金属としてはアルミニウム（Ａｌ）が典型例であり、その他、銀（Ａｇ）、タングステン、クロム、モリブデン、銅、チタンなどの遷移金属、リチウム（Ｌｉ）やセシウムなどのアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム（Ｍｇ）などの第２族金属を用いることができる。遷移金属としてイッテルビウム（Ｙｂ）などの希土類金属を用いても良い。合金としては、上記金属を含む合金を使用することができ、例えばＭｇＡｇ、ＡｌＬｉなどが挙げられる。導電性化合物としては、例えば、インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ、以下ＩＴＯ）、珪素または酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（略称：ＩＴＳＯ）、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、タングステン及び亜鉛を含有したインジウム酸化物などの金属酸化物が挙げられる。導電性化合物としてグラフェンなどの無機炭素系材料を用いても良い。上述したように、これらの材料の複数を積層することによって電極１０１及び電極１０２の一方または双方を形成しても良い。
【０１３８】
また、発光層１３０から得られる発光は、電極１０１及び電極１０２の一方または双方を通して取り出される。したがって、電極１０１及び電極１０２の少なくとも一つは可視光を透過する機能を有する。光を透過する機能を有する導電性材料としては、可視光の透過率が４０％以上１００％以下、好ましくは６０％以上１００％以下であり、かつその抵抗率が１×１０−２Ω・ｃｍ以下の導電性材料が挙げられる。また、光を取り出す方の電極は、光を透過する機能と、光を反射する機能と、を有する導電性材料により形成されても良い。該導電性材料としては、可視光の反射率が２０％以上８０％以下、好ましくは４０％以上７０％以下であり、かつその抵抗率が１×１０−２Ω・ｃｍ以下の導電性材料が挙げられる。光を取り出す方の電極に金属や合金などの光透過性の低い材料を用いる場合には、可視光を透過できる程度の厚さ（例えば、１ｎｍから１０ｎｍの厚さ）で電極１０１及び電極１０２の一方または双方を形成すればよい。
【０１３９】
なお、本明細書等において、光を透過する機能を有する電極には、可視光を透過する機能を有し、且つ導電性を有する材料を用いればよく、例えば上記のようなＩＴＯに代表される酸化物導電体層に加えて、酸化物半導体層、または有機物を含む有機導電体層を含む。有機物を含む有機導電体層としては、例えば、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含む層、有機化合物と電子受容体（アクセプター）とを混合してなる複合材料を含む層等が挙げられる。また、透明導電層の抵抗率としては、好ましくは１×１０５Ω・ｃｍ以下、さらに好ましくは１×１０４Ω・ｃｍ以下である。
【０１４０】
また、電極１０１及び電極１０２の成膜方法は、スパッタリング法、蒸着法、印刷法、塗布法、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）法、ＣＶＤ法、パルスレーザ堆積法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を適宜用いることができる。
【０１４１】
≪正孔注入層≫
正孔注入層１１１は、一対の電極の一方（電極１０１または電極１０２）からのホール注入障壁を低減することでホール注入を促進する機能を有し、例えば遷移金属酸化物、フタロシアニン誘導体、あるいは芳香族アミンなどによって形成される。遷移金属酸化物としては、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物などが挙げられる。フタロシアニン誘導体としては、フタロシアニンや金属フタロシアニンなどが挙げられる。芳香族アミンとしてはベンジジン誘導体やフェニレンジアミン誘導体などが挙げられる。ポリチオフェンやポリアニリンなどの高分子化合物を用いることもでき、例えば自己ドープされたポリチオフェンであるポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）などがその代表例である。
【０１４２】
正孔注入層１１１として、正孔輸送性材料と、これに対して電子受容性を示す材料の複合材料を有する層を用いることもできる。あるいは、電子受容性を示す材料を含む層と正孔輸送性材料を含む層の積層を用いても良い。これらの材料間では定常状態、あるいは電界存在下において電荷の授受が可能である。電子受容性を示す材料としては、キノジメタン誘導体やクロラニル誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体などの有機アクセプターを挙げることができる。具体的には、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、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ−ＣＮ）等の電子吸引基（ハロゲン基やシアノ基）を有する化合物である。また、遷移金属酸化物、例えば第４族から第８族金属の酸化物を用いることができる。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、酸化レニウムなどである。中でも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。
【０１４３】
正孔輸送性材料としては、電子よりも正孔の輸送性の高い材料を用いることができ、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する材料であることが好ましい。具体的には、発光層１３０に用いることができる正孔輸送性材料として挙げた芳香族アミンおよびカルバゾール誘導体を用いることができる。また、芳香族炭化水素およびスチルベン誘導体などを用いることができる。また、該正孔輸送性材料は高分子化合物であっても良い。
【０１４４】
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以上炭素数４２以下である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。
【０１４５】
なお、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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
≪正孔輸送層≫
正孔輸送層１１２は正孔輸送性材料を含む層であり、正孔注入層１１１の材料として例示した材料を使用することができる。正孔輸送層１１２は正孔注入層１１１に注入された正孔を発光層１３０へ輸送する機能を有するため、正孔注入層１１１のＨＯＭＯ準位と同じ、あるいは近いＨＯＭＯ準位を有することが好ましい。
【０１４８】
上記正孔輸送性材料として、正孔注入層１１１の材料として例示した材料を用いることができる。また、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外の物質を用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層だけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層してもよい。
【０１４９】
≪電子輸送層≫
電子輸送層１１８は、電子注入層１１９を経て一対の電極の他方（電極１０１または電極１０２）から注入された電子を発光層１３０へ輸送する機能を有する。電子輸送性材料としては、正孔よりも電子の輸送性の高い材料を用いることができ、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する材料であることが好ましい。電子を受け取りやすい化合物（電子輸送性を有する材料）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や金属錯体などを用いることができる。具体的には、発光層１３０に用いることができる電子輸送性材料として挙げたキノリン配位子、ベンゾキノリン配位子、オキサゾール配位子、あるいはチアゾール配位子を有する金属錯体が挙げられる。また、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体などが挙げられる。また、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質であることが好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わない。また、電子輸送層１１８は、単層だけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層してもよい。
【０１５０】
また、電子輸送層１１８と発光層１３０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。
【０１５１】
≪電子注入層≫
電子注入層１１９は電極１０２からの電子注入障壁を低減することで電子注入を促進する機能を有し、例えば第１族金属、第２族金属、あるいはこれらの酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩などを用いることができる。また、先に示す電子輸送性材料と、これに対して電子供与性を示す材料の複合材料を用いることもできる。電子供与性を示す材料としては、第１族金属、第２族金属、あるいはこれらの酸化物などを挙げることができる。具体的には、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）、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１１９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。また、電子注入層１１９に、電子輸送層１１８で用いることが出来る物質を用いても良い。
【０１５２】
また、電子注入層１１９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１１８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。
【０１５３】
なお、上述した、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層は、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、ノズルプリント法、グラビア印刷等の方法で形成することができる。また、上述した、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層には、上述した材料の他、量子ドットなどの無機化合物または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を用いてもよい。
【０１５４】
なお、量子ドットとしては、コロイド状量子ドット、合金型量子ドット、コア・シェル型量子ドット、コア型量子ドット、などを用いてもよい。また、２族と１６族、１３族と１５族、１３族と１７族、１１族と１７族、または１４族と１５族の元素グループを含む量子ドットを用いてもよい。または、カドミウム（Ｃｄ）、セレン（Ｓｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、硫黄（Ｓ）、リン（Ｐ）、インジウム（Ｉｎ）、テルル（Ｔｅ）、鉛（Ｐｂ）、ガリウム（Ｇａ）、ヒ素（Ａｓ）、アルミニウム（Ａｌ）、等の元素を有する量子ドットを用いてもよい。
【０１５５】
ウェットプロセスに用いる液媒体としては、たとえば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の有機溶媒を用いることができる。
【０１５６】
また、発光層に用いることができる高分子化合物としては、例えば、ポリ［２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン］（略称：ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ（２，５−ジオクチル−１，４−フェニレンビニレン）等のポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）誘導体、ポリ（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレニル−２，７−ジイル）（略称：ＰＦ８）、ポリ［（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレニル−２，７−ジイル）−ａｌｔ−（ベンゾ［２，１，３］チアジアゾール−４，８−ジイル）］（略称：Ｆ８ＢＴ）、ポリ［（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレニル−２，７−ジイル）−ａｌｔ−（２，２’−ビチオフェン−５，５’−ジイル）］（略称Ｆ８Ｔ２）、ポリ［（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニレン）−ａｌｔ−（９，１０−アントラセン）］、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ａｌｔ−（２，５−ジメチル−１，４−フェニレン）］等のポリフルオレン誘導体、ポリ（３−ヘキシルチオフェン−２，５−ジイル）（略称：Ｐ３ＨＴ）等のポリアルキルチオフェン（ＰＡＴ）誘導体、ポリフェニレン誘導体等が挙げられる。また、これらの高分子化合物や、ポリ（９−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（２−ビニルナフタレン）、ポリ［ビス（４−フェニル）（２，４，６−トリメチルフェニル）アミン］（略称：ＰＴＡＡ）等の高分子化合物に、発光性の化合物をドープして発光層に用いてもよい。発光性の化合物としては、先に挙げた発光性の化合物を用いることができる。
【０１５７】
≪基板≫
また、本発明の一態様に係る発光素子は、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に作製すればよい。基板上に作製する順番としては、電極１０１側から順に積層しても、電極１０２側から順に積層しても良い。
【０１５８】
なお、本発明の一態様に係る発光素子を形成できる基板としては、例えばガラス、石英、又はプラスチックなどを用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレートからなるプラスチック基板等が挙げられる。また、フィルム、無機蒸着フィルムなどを用いることもできる。なお、発光素子、及び光学素子の作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。あるいは、発光素子、及び光学素子を保護する機能を有するものであればよい。
【０１５９】
例えば、本発明等においては、様々な基板を用いて発光素子を形成することが出来る。基板の種類は、特に限定されない。その基板の一例としては、半導体基板（例えば単結晶基板又はシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含むセルロースナノファイバ（ＣＮＦ）や紙、又は基材フィルムなどがある。ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、以下が挙げられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に代表されるプラスチックがある。または、一例としては、アクリル等の樹脂などがある。または、一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルなどがある。または、一例としては、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又は紙類などがある。
【０１６０】
また、基板として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、発光素子を形成してもよい。または、基板と発光素子との間に剥離層を設けてもよい。剥離層は、その上に発光素子を一部あるいは全部完成させた後、基板より分離し、他の基板に転載するために用いることができる。その際、耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも発光素子を転載できる。なお、上述の剥離層には、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜との無機膜の積層構造の構成や、基板上にポリイミド等の樹脂膜が形成された構成等を用いることができる。
【０１６１】
つまり、ある基板を用いて発光素子を形成し、その後、別の基板に発光素子を転置し、別の基板上に発光素子を配置してもよい。発光素子が転置される基板の一例としては、上述した基板に加え、セロファン基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、又はゴム基板などがある。これらの基板を用いることにより、壊れにくい発光素子、耐熱性の高い発光素子、軽量化された発光素子、または薄型化された発光素子とすることができる。
【０１６２】
また、上述した基板上に、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を形成し、ＦＥＴと電気的に接続された電極上に発光素子１５０を作製してもよい。これにより、ＦＥＴによって発光素子の駆動を制御するアクティブマトリクス型の表示装置を作製できる。
【０１６３】
以上、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１６４】
（実施の形態２）
本実施の形態においては、実施の形態１に示す構成と異なる構成の発光素子、及び当該発光素子の発光機構について、図５を用いて、以下説明を行う。なお、図５において、図１に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符号を省略する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する場合がある。
【０１６５】
＜発光素子の構成例＞
図５は、発光素子２５０の断面模式図である。
【０１６６】
図５に示す発光素子２５０は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）の間に、複数の発光ユニット（図５においては、発光ユニット１０６及び発光ユニット１０８）を有する。１つの発光ユニットは、図１で示すＥＬ層１００と同様な構成を有する。つまり、図１で示した発光素子１５０は、１つの発光ユニットを有し、発光素子２５０は、複数の発光ユニットを有する。なお、発光素子２５０において、電極１０１が陽極として機能し、電極１０２が陰極として機能するとして、以下説明するが、発光素子２５０の構成としては、逆であっても構わない。
【０１６７】
また、図５に示す発光素子２５０において、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８とが積層されており、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８との間には電荷発生層１１５が設けられる。なお、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８は、同じ構成でも異なる構成でもよい。例えば、発光ユニット１０６に、図１で示すＥＬ層１００と同様の構成を用いると好ましい。
【０１６８】
また、発光素子２５０は、発光層１３０と、発光層１７０と、を有する。また、発光ユニット１０６は、発光層１３０の他に、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子輸送層１１３、及び電子注入層１１４を有する。また、発光ユニット１０８は、発光層１７０の他に、正孔注入層１１６、正孔輸送層１１７、電子輸送層１１８、及び電子注入層１１９を有する。
【０１６９】
電荷発生層１１５は、正孔輸送性材料に電子受容体であるアクセプター性物質が添加された構成であっても、電子輸送性材料に電子供与体であるドナー性物質が添加された構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。
【０１７０】
電荷発生層１１５に、有機化合物とアクセプター性物質の複合材料が含まれる場合、該複合材料には実施の形態１に示す正孔注入層１１１に用いることができる複合材料を用いればよい。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール化合物、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用いることができる。なお、有機化合物としては、正孔移動度が１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上である物質を適用することが好ましい。ただし、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外の物質を用いてもよい。有機化合物とアクセプター性物質の複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。なお、発光ユニット１０８のように、発光ユニットの陽極側の面が電荷発生層１１５に接している場合は、電荷発生層１１５が発光ユニットの正孔注入層または正孔輸送層の役割も担うことができるため、該発光ユニットには正孔注入層または正孔輸送層を設けなくとも良い。
【０１７１】
なお、電荷発生層１１５は、有機化合物とアクセプター性物質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、有機化合物とアクセプター性物質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、有機化合物とアクセプター性物質の複合材料を含む層と、透明導電性材料を含む層とを組み合わせて形成してもよい。
【０１７２】
なお、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８とに挟まれる電荷発生層１１５は、電極１０１と電極１０２とに電圧を印加したときに、一方の発光ユニットに電子を注入し、他方の発光ユニットに正孔を注入するものであれば良い。例えば、図５において、電極１０１の電位の方が電極１０２の電位よりも高くなるように電圧を印加した場合、電荷発生層１１５は、発光ユニット１０６に電子を注入し、発光ユニット１０８に正孔を注入する。
【０１７３】
なお、電荷発生層１１５は、光取出し効率の点から、可視光に対して透光性（具体的には、電荷発生層１１５に対する可視光の透過率が４０％以上）を有することが好ましい。また、電荷発生層１１５は、一対の電極（電極１０１及び電極１０２）よりも低い導電率であっても機能する。電荷発生層１１５の導電率が一対の電極と同程度に高い場合、電荷発生層１１５によって発生したキャリアが、膜面方向に流れることで、電極１０１と電極１０２とが重ならない領域で発光が生じてしまう場合がある。このような不良を抑制するためには、電荷発生層１１５は、一対の電極よりも導電率が低い材料で形成されると好ましい。
【０１７４】
上述した材料を用いて電荷発生層１１５を形成することにより、発光層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
【０１７５】
また、図５においては、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。発光素子２５０に示すように、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、さらに長寿命な発光素子を実現できる。また、消費電力が低い発光素子を実現することができる。
【０１７６】
なお、複数のユニットのうち、少なくとも一つのユニットに、図１で示すＥＬ層１００の構成を適用することによって、発光効率の高い、発光素子を提供することができる。
【０１７７】
また、発光ユニット１０６が有する発光層１３０は、実施の形態１で示した構成を有すると好ましい。そうすることで、発光素子２５０は、発光効率の高い発光素子となり好適である。
【０１７８】
なお、発光ユニット１０６および発光ユニット１０８に用いるゲスト材料としては、同じであっても異なっていてもよい。発光ユニット１０６と発光ユニット１０８とで同じゲスト材料を有する場合、発光素子２５０は少ない電流値で高い発光輝度を呈する発光素子となり好ましい。また、発光ユニット１０６と発光ユニット１０８とで異なるゲスト材料を有する場合、発光素子２５０は多色発光を呈する発光素子となり好ましい。特に、演色性の高い白色発光、あるいは少なくとも赤色と緑色と青色とを有する発光、になるようゲスト材料を選択することが好適である。
【０１７９】
なお、発光ユニット１０６、発光ユニット１０８、及び電荷発生層１１５は、蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗布法、グラビア印刷等の方法で形成することができる。
【０１８０】
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。
【０１８１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１及び実施の形態２に示す構成と異なる構成の発光素子の例について、図６及び図７を用いて以下に説明する。
【０１８２】
＜発光素子の構成例１＞
図６は、本発明の一態様の発光素子を示す断面図である。なお、図６において、図１に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符号を省略する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する場合がある。
【０１８３】
図６に示す発光素子２６０は、基板２００側に光を取り出す下面射出（ボトムエミッション）型の発光素子であってもよく、基板２００と反対方向に光を取り出す上面射出（トップエミッション）型の発光素子であってもよい。なお、本発明の一態様はこれに限定されず、発光素子が呈する光を基板２００の上方および下方の双方に取り出す両面射出（デュアルエミッション）型の発光素子であっても良い。
【０１８４】
発光素子２６０が、ボトムエミッション型である場合、電極１０１は、光を透過する機能を有することが好ましい。また、電極１０２は、光を反射する機能を有することが好ましい。あるいは、発光素子２６０が、トップエミッション型である場合、電極１０１は、光を反射する機能を有することが好ましい。また、電極１０２は、光を透過する機能を有することが好ましい。
【０１８５】
発光素子２６０は、基板２００上に電極１０１と、電極１０２とを有する。また、電極１０１と電極１０２との間に、発光層１２３Ｂと、発光層１２３Ｇと、発光層１２３Ｒと、を有する。また、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１２と、電子輸送層１１８と、電子注入層１１９と、を有する。
【０１８６】
また、電極１０１は、複数の導電層で形成されてもよい。その場合、光を反射する機能を有する導電層と、光を透過する機能を有する導電層とが積層する構成であると好ましい。
【０１８７】
なお、電極１０１は、実施の形態１で示した電極１０１または電極１０２と同様の構成および材料を用いることができる。
【０１８８】
図６においては、電極１０１と電極１０２とで挟持された領域２２１Ｂ、領域２２１Ｇ、及び領域２２１Ｒ、の間に隔壁１４５を有する。隔壁１４５は、絶縁性を有する。隔壁１４５は、電極１０１の端部を覆い、該電極と重なる開口部を有する。隔壁１４５を設けることによって、各領域の基板２００上の電極１０１を、それぞれ島状に分離することが可能となる。
【０１８９】
なお、発光層１２３Ｂと、発光層１２３Ｇとは、隔壁１４５と重なる領域において、互いに重なる領域を有していてもよい。また、発光層１２３Ｇと、発光層１２３Ｒとは、隔壁１４５と重なる領域において、互いに重なる領域を有していてもよい。また、発光層１２３Ｒと、発光層１２３Ｂとは、隔壁１４５と重なる領域において、互いに重なる領域を有していてもよい。
【０１９０】
隔壁１４５としては、絶縁性であればよく、無機材料または有機材料を用いて形成される。該無機材料としては、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等が挙げられる。該有機材料としては、例えば、アクリル樹脂、またはポリイミド樹脂等の感光性の樹脂材料が挙げられる。
【０１９１】
また、発光層１２３Ｒ、発光層１２３Ｇ、発光層１２３Ｂは、それぞれ異なる色を呈する機能を有する発光材料を有することが好ましい。例えば、発光層１２３Ｒが赤色を呈する機能を有する発光材料を有することで、領域２２１Ｒは赤色の発光を呈し、発光層１２３Ｇが緑色を呈する機能を有する発光材料を有することで、領域２２１Ｇは緑色の発光を呈し、発光層１２３Ｂが青色を呈する機能を有する発光材料を有することで、領域２２１Ｂは青色の発光を呈する。このような構成を有する発光素子２６０を、表示装置の画素に用いることで、フルカラー表示が可能な表示装置を作製することができる。また、それぞれの発光層の膜厚は、同じであっても良いし、異なっていても良い。
【０１９２】
また、発光層１２３Ｂ、発光層１２３Ｇ及び発光層１２３Ｒ、のいずれか一つまたは複数の発光層は、実施の形態１で示した発光層１３０の構成を有することが好ましい。そうすることで、発光効率の良好な発光素子を作製することができる。
【０１９３】
なお、発光層１２３Ｂ、発光層１２３Ｇ、発光層１２３Ｒ、のいずれか一つまたは複数の発光層は、２層以上が積層された構成としても良い。
【０１９４】
以上のように、少なくとも一つの発光層が実施の形態１で示した発光層を有し、該発光層を有する発光素子２６０を、表示装置の画素に用いることで、発光効率の高い表示装置を作製することができる。すなわち、発光素子２６０を有する表示装置は、消費電力を低減することができる。
【０１９５】
なお、光を取り出す電極上に、カラーフィルタを設けることで、発光素子２６０の色純度を向上させることができる。そのため、発光素子２６０を有する表示装置の色純度を高めることができる。
【０１９６】
また、光を取り出す電極上に、偏光板を設けることで、発光素子２６０の外光反射を低減することができる。そのため、発光素子２６０を有する表示装置のコントラスト比を高めることができる。
【０１９７】
なお、発光素子２６０における他の構成については、実施の形態１における発光素子の構成を参酌すればよい。
【０１９８】
＜発光素子の構成例２＞
次に、図６に示す発光素子と異なる構成例について、図７（Ａ）（Ｂ）を用いて、以下説明を行う。
【０１９９】
図７（Ａ）（Ｂ）は、本発明の一態様の発光素子を示す断面図である。なお、図７（Ａ）（Ｂ）において、図６に示す符号と同様の機能を有する箇所には、同様のハッチパターンとし、符号を省略する場合がある。また、同様の機能を有する箇所には、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する場合がある。
【０２００】
図７（Ａ）（Ｂ）は、一対の電極間に、発光層を有する発光素子の構成例である。図７（Ａ）に示す発光素子２６２ａは、基板２００と反対の方向に光を取り出す上面射出（トップエミッション）型の発光素子、図７（Ｂ）に示す発光素子２６２ｂは、基板２００側に光を取り出す下面射出（ボトムエミッション）型の発光素子である。ただし、本発明の一態様はこれに限定されず、発光素子が呈する光を発光素子が形成される基板２００の上方および下方の双方に取り出す両面射出（デュアルエミッション）型であっても良い。
【０２０１】
発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂは、基板２００上に電極１０１と、電極１０２と、電極１０３と、電極１０４とを有する。また、電極１０１と電極１０２との間、及び電極１０２と電極１０３との間、及び電極１０２と電極１０４との間に、少なくとも発光層１３０と、電荷発生層１１５とを有する。また、正孔注入層１１１と、正孔輸送層１１２と、発光層１７０と、電子輸送層１１３と、電子注入層１１４と、正孔注入層１１６と、正孔輸送層１１７と、電子輸送層１１８と、電子注入層１１９と、を有する。
【０２０２】
また、電極１０１は、導電層１０１ａと、導電層１０１ａ上に接する導電層１０１ｂと、を有する。また、電極１０３は、導電層１０３ａと、導電層１０３ａ上に接する導電層１０３ｂと、を有する。電極１０４は、導電層１０４ａと、導電層１０４ａ上に接する導電層１０４ｂと、を有する。
【０２０３】
図７（Ａ）に示す発光素子２６２ａ、及び図７（Ｂ）に示す発光素子２６２ｂは、電極１０１と電極１０２とで挟持された領域２２２Ｂ、電極１０２と電極１０３とで挟持された領域２２２Ｇ、及び電極１０２と電極１０４とで挟持された領域２２２Ｒ、の間に、隔壁１４５を有する。隔壁１４５は、絶縁性を有する。隔壁１４５は、電極１０１、電極１０３、及び電極１０４の端部を覆い、該電極と重なる開口部を有する。隔壁１４５を設けることによって、各領域の基板２００上の該電極を、それぞれ島状に分離することが可能となる。
【０２０４】
また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂは、領域２２２Ｂ、領域２２２Ｇ、及び領域２２２Ｒから呈される光が取り出される方向に、それぞれ光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒを有する基板２２０を有する。各領域から呈される光は、各光学素子を介して発光素子外部に射出される。すなわち、領域２２２Ｂから呈される光は、光学素子２２４Ｂを介して射出され、領域２２２Ｇから呈される光は、光学素子２２４Ｇを介して射出され、領域２２２Ｒから呈される光は、光学素子２２４Ｒを介して射出される。
【０２０５】
また、光学素子２２４Ｂ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｒは、入射される光から特定の色を呈する光を選択的に透過する機能を有する。例えば、光学素子２２４Ｂを介して射出される領域２２２Ｂから呈される光は、青色を呈する光となり、光学素子２２４Ｇを介して射出される領域２２２Ｇから呈される光は、緑色を呈する光となり、光学素子２２４Ｒを介して射出される領域２２２Ｒから呈される光は、赤色を呈する光となる。
【０２０６】
光学素子２２４Ｒ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｂには、例えば、着色層（カラーフィルタともいう）、バンドパスフィルタ、多層膜フィルタなどを適用できる。また、光学素子に色変換素子を適用することができる。色変換素子は、入射される光を、当該光の波長より長い波長の光に変換する光学素子である。色変換素子として、量子ドットを用いる素子であると好適である。量子ドットを用いることにより、表示装置の色再現性を高めることができる。
【０２０７】
なお、光学素子２２４Ｒ、光学素子２２４Ｇ、及び光学素子２２４Ｂ上に複数の光学素子を重ねて設けてもよい。他の光学素子としては、例えば円偏光板や反射防止膜などを設けることができる。円偏光板を、表示装置の発光素子が発する光が取り出される側に設けると、表示装置の外部から入射した光が、表示装置の内部で反射されて、外部に射出される現象を防ぐことができる。また、反射防止膜を設けると、表示装置の表面で反射される外光を弱めることができる。これにより、表示装置が発する発光を、鮮明に観察できる。
【０２０８】
なお、図７（Ａ）（Ｂ）において、各光学素子を介して各領域から射出される光を、青色（Ｂ）を呈する光、緑色（Ｇ）を呈する光、赤色（Ｒ）を呈する光、として、それぞれ破線の矢印で模式的に図示している。
【０２０９】
また、各光学素子の間には、遮光層２２３を有する。遮光層２２３は、隣接する領域から発せられる光を遮光する機能を有する。なお、遮光層２２３を設けない構成としても良い。
【０２１０】
遮光層２２３としては、外光の反射を抑制する機能を有する。または、遮光層２２３としては、隣接する発光素子から発せられる光の混色を防ぐ機能を有する。遮光層２２３としては、金属、黒色顔料を含んだ樹脂、カーボンブラック、金属酸化物、複数の金属酸化物の固溶体を含む複合酸化物等を用いることができる。
【０２１１】
なお、基板２００、及び光学素子を有する基板２２０としては、実施の形態１を参酌すればよい。
【０２１２】
さらに、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂは、マイクロキャビティ構造を有する。
【０２１３】
≪マイクロキャビティ構造≫
発光層１３０、及び発光層１７０から射出される光は、一対の電極（例えば、電極１０１と電極１０２）の間で共振される。また、発光層１３０及び発光層１７０は、射出される光のうち所望の波長の光が強まる位置に形成される。例えば、電極１０１の反射領域から発光層１３０の発光領域までの光学距離と、電極１０２の反射領域から発光層１３０の発光領域までの光学距離と、を調整することにより、発光層１３０から射出される光のうち所望の波長の光を強めることができる。また、電極１０１の反射領域から発光層１７０の発光領域までの光学距離と、電極１０２の反射領域から発光層１７０の発光領域までの光学距離と、を調整することにより、発光層１７０から射出される光のうち所望の波長の光を強めることができる。すなわち、複数の発光層（ここでは、発光層１３０及び発光層１７０）を積層する発光素子の場合、発光層１３０及び発光層１７０のそれぞれの光学距離を最適化することが好ましい。
【０２１４】
また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおいては、各領域で導電層（導電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、及び導電層１０４ｂ）の厚さを調整することで、発光層１３０及び発光層１７０から呈される光のうち所望の波長の光を強めることができる。なお、各領域で正孔注入層１１１及び正孔輸送層１１２のうち、少なくとも一つの厚さを異ならせることで、発光層１３０及び発光層１７０から呈される光を強めても良い。
【０２１５】
例えば、電極１０１乃至電極１０４において、光を反射する機能を有する導電性材料の屈折率が、発光層１３０または発光層１７０の屈折率よりも小さい場合においては、電極１０１が有する導電層１０１ｂの膜厚を、電極１０１と電極１０２との間の光学距離がｍＢλＢ／２（ｍＢは自然数、λＢは領域２２２Ｂで強める光の波長を、それぞれ表す）となるよう調整する。同様に、電極１０３が有する導電層１０３ｂの膜厚を、電極１０３と電極１０２との間の光学距離がｍＧλＧ／２（ｍＧは自然数、λＧは領域２２２Ｇで強める光の波長を、それぞれ表す）となるよう調整する。さらに、電極１０４が有する導電層１０４ｂの膜厚を、電極１０４と電極１０２との間の光学距離がｍＲλＲ／２（ｍＲは自然数、λＲは領域２２２Ｒで強める光の波長を、それぞれ表す）となるよう調整する。
【０２１６】
上記のように、マイクロキャビティ構造を設け、各領域の一対の電極間の光学距離を調整することで、各電極近傍における光の散乱および光の吸収を抑制し、高い光取り出し効率を実現することができる。なお、上記構成においては、導電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、導電層１０４ｂは、光を透過する機能を有することが好ましい。また、導電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、導電層１０４ｂ、を構成する材料は、互いに同じであっても良いし、異なっていても良い。また、導電層１０１ｂ、導電層１０３ｂ、導電層１０４ｂは、それぞれ２層以上の層が積層された構成であっても良い。
【０２１７】
なお、図７（Ａ）に示す発光素子２６２ａは、上面射出型の発光素子であるため、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、及び導電層１０４ａは、光を反射する機能を有することが好ましい。また、電極１０２は、光を透過する機能と、光を反射する機能とを有することが好ましい。
【０２１８】
また、図７（Ｂ）に示す発光素子２６２ｂは、下面射出型の発光素子であるため、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、導電層１０４ａは、光を透過する機能と、光を反射する機能と、を有することが好ましい。また、電極１０２は、光を反射する機能を有することが好ましい。
【０２１９】
また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおいて、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、または導電層１０４ａ、に同じ材料を用いても良いし、異なる材料を用いても良い。導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、導電層１０４ａ、に同じ材料を用いる場合、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂの製造コストを低減できる。なお、導電層１０１ａ、導電層１０３ａ、導電層１０４ａは、それぞれ２層以上の層が積層された構成であっても良い。
【０２２０】
また、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおける発光層１３０は、実施の形態１で示した構成を有することが好ましい。そうすることで、高い発光効率を示す発光素子を作製することができる。
【０２２１】
また、発光層１３０及び発光層１７０は、例えば発光層１７０ａ及び発光層１７０ｂのように、一方または双方で２層が積層された構成としてもよい。２層の発光層に、第１の発光材料及び第２の発光材料という、異なる色を呈する機能を有する２種類の発光材料をそれぞれ用いることで、複数の色を含む発光を得ることができる。特に発光層１３０と、発光層１７０と、が呈する発光により、白色となるよう、各発光層に用いる発光材料を選択すると好ましい。
【０２２２】
また、発光層１３０または発光層１７０は、一方または双方で３層以上が積層された構成としても良く、発光材料を有さない層が含まれていても良い。
【０２２３】
以上のように、実施の形態１で示した発光層の構成を有する発光素子２６２ａまたは発光素子２６２ｂを、表示装置の画素に用いることで、発光効率の高い表示装置を作製することができる。すなわち、発光素子２６２ａまたは発光素子２６２ｂを有する表示装置は、消費電力を低減することができる。
【０２２４】
なお、発光素子２６２ａ及び発光素子２６２ｂにおける他の構成については、発光素子２６０、あるいは実施の形態１及び実施の形態２で示した発光素子の構成を参酌すればよい。
【０２２５】
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。
【０２２６】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する表示装置について、図８乃至図１０を用いて説明する。
【０２２７】
＜表示装置の構成例１＞
図８（Ａ）は表示装置６００を示す上面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の一点鎖線Ａ−Ｂ、及び一点鎖線Ｃ−Ｄで切断した断面図である。表示装置６００は、駆動回路部（信号線駆動回路部６０１、及び走査線駆動回路部６０３）、並びに画素部６０２を有する。なお、信号線駆動回路部６０１、走査線駆動回路部６０３、及び画素部６０２は、発光素子の発光を制御する機能を有する。
【０２２８】
また、表示装置６００は、素子基板６１０と、封止基板６０４と、シール材６０５と、シール材６０５で囲まれた領域６０７と、引き回し配線６０８と、ＦＰＣ６０９と、を有する。
【０２２９】
なお、引き回し配線６０８は、信号線駆動回路部６０１及び走査線駆動回路部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ＦＰＣ６０９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ＦＰＣ６０９しか図示されていないが、ＦＰＣ６０９にはプリント配線基板（ＰＷＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｗｉｒｉｎｇ  Ｂｏａｒｄ）が取り付けられていても良い。
【０２３０】
また、信号線駆動回路部６０１は、Ｎチャネル型のトランジスタ６２３とＰチャネル型のトランジスタ６２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。なお、信号線駆動回路部６０１または走査線駆動回路部６０３は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路、またはＮＭＯＳ回路を用いることが出来る。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路部を形成したドライバと画素とを同一の表面上に設けた表示装置を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路部を基板上ではなく外部に形成することもできる。
【０２３１】
また、画素部６０２は、スイッチング用のトランジスタ６１１と、電流制御用のトランジスタ６１２と、電流制御用のトランジスタ６１２のドレインに電気的に接続された下部電極６１３と、を有する。なお、下部電極６１３の端部を覆って隔壁６１４が形成されている。隔壁６１４としては、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることができる。
【０２３２】
また、被覆性を良好にするため、隔壁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、隔壁６１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、隔壁６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ以上３μｍ以下）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、隔壁６１４として、ネガ型の感光性樹脂、また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。
【０２３３】
なお、トランジスタ（トランジスタ６１１、６１２、６２３、６２４）の構造は、特に限定されない。例えば、スタガ型のトランジスタを用いてもよい。また、トランジスタの極性についても特に限定はなく、Ｎチャネル型およびＰチャネル型のトランジスタを有する構造、及びＮチャネル型のトランジスタまたはＰチャネル型のトランジスタのいずれか一方のみからなる構造を用いてもよい。また、トランジスタに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定はない。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、１４族（ケイ素等）半導体、化合物半導体（酸化物半導体を含む）、有機半導体等を用いることができる。トランジスタとしては、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を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができるため好ましい。該酸化物半導体としては、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（Ｍは、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、錫（Ｓｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、またはネオジム（Ｎｄ）を表す）等が挙げられる。
【０２３４】
下部電極６１３上には、ＥＬ層６１６、および上部電極６１７がそれぞれ形成されている。なお、下部電極６１３は、陽極として機能し、上部電極６１７は、陰極として機能する。
【０２３５】
また、ＥＬ層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法（真空蒸着法を含む）、液滴吐出法（インクジェット法ともいう）、スピンコート法等の塗布法、グラビア印刷法等の種々の方法によって形成される。また、ＥＬ層６１６を構成する材料としては、低分子化合物、または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマーを含む）であっても良い。
【０２３６】
なお、下部電極６１３、ＥＬ層６１６、及び上部電極６１７により、発光素子６１８が形成される。発光素子６１８は、実施の形態１乃至実施の形態３の構成を有する発光素子であると好ましい。なお、画素部に複数の発光素子が形成される場合、実施の形態１乃至実施の形態３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。
【０２３７】
また、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で囲まれた領域６０７に発光素子６１８が備えられた構造になっている。なお、領域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に用いることができる紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂で充填される場合もあり、例えば、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）系樹脂、またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）系樹脂を用いることができる。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥剤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。
【０２３８】
また、発光素子６１８と互いに重なるように、光学素子６２１が封止基板６０４の下方に設けられる。また、封止基板６０４の下方には、遮光層６２２が設けられる。光学素子６２１及び遮光層６２２としては、それぞれ、実施の形態３に示す光学素子、及び遮光層と同様の構成とすればよい。
【０２３９】
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にく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。
【０２４０】
以上のようにして、実施の形態１乃至実施の形態３に記載の発光素子及び光学素子を有する表示装置を得ることができる。
【０２４１】
＜表示装置の構成例２＞
次に、表示装置の別の一例について、図９（Ａ）（Ｂ）を用いて説明を行う。なお、図９（Ａ）（Ｂ）は、本発明の一態様の表示装置の断面図である。
【０２４２】
図９（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、発光素子の下部電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、発光素子の上部電極１０２６、封止層１０２９、封止基板１０３１、シール材１０３２などが図示されている。
【０２４３】
また、図９（Ａ）では、光学素子の一例として、着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、及び青色の着色層１０３４Ｂ）を透明な基材１０３３に設けている。また、遮光層１０３５をさらに設けても良い。着色層及び遮光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、及び遮光層は、オーバーコート層１０３６で覆われている。また、図９（Ａ）においては、着色層を透過する光は赤、緑、青となることから、３色の画素で映像を表現することができる。
【０２４４】
図９（Ｂ）では、光学素子の一例として、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ている。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。
【０２４５】
なお、光学素子の一例として、着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）を第１の層間絶縁膜１０２０と第２の層間絶縁膜１０２１との間に形成してもよい。
【０２４６】
また、以上に説明した表示装置では、トランジスタ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）の表示装置としたが、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）の表示装置としても良い。
【０２４７】
＜表示装置の構成例３＞
トップエミッション型の表示装置の断面図の一例を図１０（Ａ）（Ｂ）に示す。図１０（Ａ）（Ｂ）は、本発明の一態様の表示装置を説明する断面図であり、図９（Ａ）（Ｂ）に示す駆動回路部１０４１、周辺部１０４２等を省略して例示している。
【０２４８】
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。トランジスタ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表示装置と同様に形成する。その後、電極１０２２を覆うように、第３の層間絶縁膜１０３７を形成する。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。
【０２４９】
発光素子の下部電極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１０（Ａ）（Ｂ）のようなトップエミッション型の表示装置である場合、下部電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂは光を反射する機能を有することが好ましい。また、ＥＬ層１０２８上に上部電極１０２６が設けられる。上部電極１０２６は光を反射する機能と、光を透過する機能を有し、下部電極１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂと、上部電極１０２６との間で、マイクロキャビティ構造を採用し、特定波長における光強度を増加させると好ましい。
【０２５０】
図１０（Ａ）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、及び青色の着色層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遮光層１０３５を設けても良い。なお、封止基板１０３１は透光性を有する基板を用いると好適である。
【０２５１】
また、図１０（Ａ）においては、複数の発光素子と、該複数の発光素子にそれぞれ着色層を設ける構成を例示したが、これに限定されない。例えば、図１０（Ｂ）に示すように、緑色の着色層を設けずに、赤色の着色層１０３４Ｒ、及び青色の着色層１０３４Ｂを設けて、赤、緑、青の３色でフルカラー表示を行う構成としてもよい。図１０（Ａ）に示すように、発光素子と、該発光素子にそれぞれ着色層を設ける構成とした場合、外光反射を抑制できるといった効果を奏する。一方で、図１０（Ｂ）に示すように、発光素子に、緑色の着色層を設けずに、赤色の着色層、及び青色の着色層を設ける構成とした場合、緑色の発光素子から射出された光のエネルギー損失が少ないため、消費電力を低くできるといった効果を奏する。
【０２５２】
以上に示す表示装置は、３色（赤色、緑色、青色）の副画素を有する構成を示したが、４色（赤色、緑色、青色、黄色、あるいは赤色、緑色、青色、白色）の副画素を有する構成としてもよい。その場合、黄色の光を透過する機能、あるいは青色、緑色、黄色、赤色の中から選ばれる複数の光を透過する機能を有する着色層を用いることができる。該着色層が青色、緑色、黄色、赤色の中から選ばれる複数の光を透過する機能を有するとき、該着色層を透過した光は白色であってもよい。黄色あるいは白色の発光を呈する発光素子は発光効率が高いため、このような構成を有する表示装置は、消費電力を低減することができる。
【０２５３】
また、図８に示す表示装置６００は、素子基板６１０、封止基板６０４、及びシール材６０５で囲まれた領域６０７に、封止層を形成してもよい。該封止層には、例えば、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）系樹脂、またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）系樹脂等の樹脂を用いることができる。また、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の無機材料を用いてもよい。領域６０７に封止層を形成することで、水などの不純物による発光素子６１８の劣化を抑制することができ好ましい。なお、封止層を形成する場合、シール材６０５を設けなくてもよい。
【０２５４】
また、封止層を多層にすることで、水などの不純物が、表示装置６００の外部から表示装置内部の発光素子６１８まで侵入するのを効果的に防ぐことができるため好ましい。なお、封止層が多層の場合、樹脂と無機材料とを積層させると好ましい構成である。
【０２５５】
なお、本実施の形態に示す構成は、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。
【０２５６】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子を有する電子機器、発光装置、及び照明装置について、図１１乃至図１３を用いて説明を行う。
【０２５７】
＜電子機器に関する説明＞
図１１（Ａ）乃至図１１（Ｇ）は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐体９０００、表示部９００１、スピーカ９００３、操作キー９００５（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子９００６、センサ９００７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン９００８、等を有することができる。また、センサ９００７は、脈拍センサや指紋センサ等のように生体情報を測定する機能を有してもよい。
【０２５８】
図１１（Ａ）乃至図１１（Ｇ）に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチセンサ機能、カレンダー、日付また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または受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラムまた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。なお、図１１（Ａ）乃至図１１（Ｇ）に示す電子機器が有することのできる機能はこれらに限定されず、様々な機能を有することができる。また、図１１（Ａ）乃至図１１（Ｇ）には図示していないが、電子機器には、複数の表示部を有する構成としてもよい。また、該電子機器にカメラ等を設け、静止画を撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を記録媒体（外部またはカメラに内蔵）に保存する機能、撮影した画像を表示部に表示する機能、等を有していてもよい。
【０２５９】
図１１（Ａ）乃至図１１（Ｇ）に示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。
【０２６０】
図１１（Ａ）は、携帯情報端末９１００を示す斜視図である。携帯情報端末９１００が有する表示部９００１は、可撓性を有する。そのため、湾曲した筐体９０００の湾曲面に沿って表示部９００１を組み込むことが可能である。また、表示部９００１はタッチセンサを備え、指やスタイラスなどで画面に触れることで操作することができる。例えば、表示部９００１に表示されたアイコンに触れることで、アプリケーションを起動することができる。
【０２６１】
図１１（Ｂ）は、携帯情報端末９１０１を示す斜視図である。携帯情報端末９１０１は、例えば電話機、手帳又は情報閲覧装置等から選ばれた一つ又は複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとして用いることができる。なお、携帯情報端末９１０１は、スピーカ９００３、接続端子９００６、センサ９００７等を省略して図示しているが、図１１（Ａ）に示す携帯情報端末９１００と同様の位置に設けることができる。また、携帯情報端末９１０１は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。例えば、３つの操作ボタン９０５０（操作アイコンまたは単にアイコンともいう）を表示部９００１の一の面に表示することができる。また、破線の矩形で示す情報９０５１を表示部９００１の他の面に表示することができる。なお、情報９０５１の一例としては、電子メールやＳＮＳ（ソーシャル・ネットワーキング・サービス）や電話などの着信を知らせる表示、電子メールやＳＮＳなどの題名、電子メールやＳＮＳなどの送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、電波等の受信信号の強度を示す表示などがある。または、情報９０５１が表示されている位置に、情報９０５１の代わりに、操作ボタン９０５０などを表示してもよい。
【０２６２】
筐体９０００の材料としては、例えば、合金、プラスチック、セラミックス等を用いることができる。プラスチックとしては強化プラスチックを用いることもできる。強化プラスチックの一種である炭素繊維強化樹脂複合材（Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ：ＣＦＲＰ）は軽量であり且つ腐食しない利点がある。また、他の強化プラスチックとしては、ガラス繊維を用いた強化プラスチック、アラミド繊維を用いた強化プラスチックを挙げることができる。合金としては、アルミニウム合金やマグネシウム合金が挙げられるが、中でもジルコニウムと銅とニッケルとチタンを含む非晶質合金（金属ガラスとも呼ばれる）が弾性強度の点で優れている。この非晶質合金は、室温においてガラス遷移領域を有する非晶質合金であり、バルク凝固非晶質合金とも呼ばれ、実質的に非晶質原子構造を有する合金である。凝固鋳造法により、少なくとも一部の筐体の鋳型内に合金材料が鋳込まれ、凝固させて一部の筐体をバルク凝固非晶質合金で形成する。非晶質合金は、ジルコニウム、銅、ニッケル、チタン以外にもベリリウム、シリコン、ニオブ、ボロン、ガリウム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、コバルト、イットリウム、バナジウム、リン、炭素などを含んでもよい。また、非晶質合金は、凝固鋳造法に限定されず、真空蒸着法、スパッタ法、電解めっき法、無電解メッキ法などによって形成してもよい。また、非晶質合金は、全体として長距離秩序（周期構造）を持たない状態を維持するのであれば、微結晶またはナノ結晶を含んでもよい。なお、合金とは、単一の固体相構造を有する完全固溶体合金と、２つ以上の相を有する部分溶体の両方を含むこととする。筐体９０００に非晶質合金を用いることで高い弾性を有する筐体を実現できる。従って、携帯情報端末９１０１を落下させても、筐体９０００が非晶質合金であれば、衝撃が加えられた瞬間には一時的に変形しても元に戻るため、携帯情報端末９１０１の耐衝撃性を向上させることができる。
【０２６３】
図１１（Ｃ）は、携帯情報端末９１０２を示す斜視図である。携帯情報端末９１０２は、表示部９００１の３面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報９０５２、情報９０５３、情報９０５４がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば、携帯情報端末９１０２の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末９１０２を収納した状態で、その表示（ここでは情報９０５３）を確認することができる。具体的には、着信した電話の発信者の電話番号又は氏名等を、携帯情報端末９１０２の上方から観察できる位置に表示する。使用者は、携帯情報端末９１０２をポケットから取り出すことなく、表示を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。
【０２６４】
図１１（Ｄ）は、腕時計型の携帯情報端末９２００を示す斜視図である。携帯情報端末９２００は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。また、表示部９００１はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、携帯情報端末９２００は、通信規格された近距離無線通信を実行することが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末９２００は、接続端子９００６を有し、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。また接続端子９００６を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は接続端子９００６を介さずに無線給電により行ってもよい。
【０２６５】
図１１（Ｅ）（Ｆ）（Ｇ）は、折り畳み可能な携帯情報端末９２０１を示す斜視図である。また、図１１（Ｅ）が携帯情報端末９２０１を展開した状態の斜視図であり、図１１（Ｆ）が携帯情報端末９２０１を展開した状態または折り畳んだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の斜視図であり、図１１（Ｇ）が携帯情報端末９２０１を折り畳んだ状態の斜視図である。携帯情報端末９２０１は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末９２０１が有する表示部９００１は、ヒンジ９０５５によって連結された３つの筐体９０００に支持されている。ヒンジ９０５５を介して２つの筐体９０００間を屈曲させることにより、携帯情報端末９２０１を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。例えば、携帯情報端末９２０１は、曲率半径１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下で曲げることができる。
【０２６６】
また、電子機器としては、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などのカメラ、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）、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、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。
【０２６７】
また、本発明の一態様の電子機器は、二次電池を有していてもよく、非接触電力伝送を用いて、二次電池を充電することができると好ましい。
【０２６８】
二次電池としては、例えば、ゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池（リチウムイオンポリマー電池）等のリチウムイオン二次電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池などが挙げられる。
【０２６９】
本発明の一態様の電子機器は、アンテナを有していてもよい。アンテナで信号を受信することで、表示部で映像や情報等の表示を行うことができる。また、電子機器が二次電池を有する場合、アンテナを、非接触電力伝送に用いてもよい。
【０２７０】
また、本発明の一態様の電子機器又は照明装置は可撓性を有するため、家屋やビルの内壁もしくは外壁、又は、自動車の内装もしくは外装の曲面に沿って組み込むことも可能である。例えば、自動車のダッシュボードや、フロントガラス、天井等に照明を設置することができる。
【０２７１】
＜発光装置に関する説明＞
本実施の形態で示す、発光装置３０００の斜視図を図１２（Ａ）に、図１２（Ａ）に示す一点鎖線Ｅ−Ｆ間に相当する断面図を図１２（Ｂ）に、それぞれ示す。なお、図１２（Ａ）において、図面の煩雑さを避けるために、構成要素の一部を破線で表示している。
【０２７２】
図１２（Ａ）（Ｂ）に示す発光装置３０００は、基板３００１と、基板３００１上の発光素子３００５と、発光素子３００５の外周に設けられた第１の封止領域３００７と、第１の封止領域３００７の外周に設けられた第２の封止領域３００９と、を有する。
【０２７３】
また、発光素子３００５からの発光は、基板３００１及び基板３００３のいずれか一方または双方から射出される。図１２（Ａ）（Ｂ）においては、発光素子３００５からの発光が下方側（基板３００１側）に射出される構成について説明する。
【０２７４】
また、図１２（Ａ）（Ｂ）に示すように、発光装置３０００は、発光素子３００５が第１の封止領域３００７と、第２の封止領域３００９とに、囲まれて配置される二重封止構造である。二重封止構造とすることで、発光素子３００５側に入り込む外部の不純物（例えば、水、酸素など）を、好適に抑制することができる。ただし、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９を、必ずしも設ける必要はない。例えば、第１封止領域３００７のみの構成としてもよい。
【０２７５】
なお、図１２（Ｂ）において、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９は、基板３００１及び基板３００３と接して設けられる。ただし、これに限定されず、例えば、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９の一方または双方は、基板３００１の上方に形成される絶縁膜、あるいは導電膜と接して設けられる構成としてもよい。または、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９の一方または双方は、基板３００３の下方に形成される絶縁膜、あるいは導電膜と接して設けられる構成としてもよい。
【０２７６】
基板３００１及び基板３００３としては、それぞれ先の実施の形態に記載の基板２００と、基板２２０と同様の構成とすればよい。発光素子３００５としては、先の実施の形態に記載の発光素子と同様の構成とすればよい。
【０２７７】
第１の封止領域３００７としては、ガラスを含む材料（例えば、ガラスフリット、ガラスリボン等）を用いればよい。また、第２の封止領域３００９としては、樹脂を含む材料を用いればよい。第１の封止領域３００７として、ガラスを含む材料を用いることで、生産性や封止性を高めることができる。また、第２の封止領域３００９として、樹脂を含む材料を用いることで、耐衝撃性や耐熱性を高めることができる。ただし、第１の封止領域３００７と、第２の封止領域３００９とは、これに限定されず、第１の封止領域３００７が樹脂を含む材料で形成され、第２の封止領域３００９がガラスを含む材料で形成されてもよい。
【０２７８】
また、上述のガラスフリットとしては、例えば、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化セシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化ホウ素、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化テルル、酸化アルミニウム、二酸化珪素、酸化鉛、酸化スズ、酸化リン、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化鉄、酸化銅、二酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タングステン、酸化ビスマス、酸化ジルコニウム、酸化リチウム、酸化アンチモン、ホウ酸鉛ガラス、リン酸スズガラス、バナジン酸塩ガラス又はホウケイ酸ガラス等を含む。赤外光を吸収させるため、少なくとも一種類以上の遷移金属を含むことが好ましい。
【０２７９】
また、上述のガラスフリットとしては、例えば、基板上にフリットペーストを塗布し、これに加熱処理、またはレーザ照射などを行う。フリットペーストには、上記ガラスフリットと、有機溶媒で希釈した樹脂（バインダとも呼ぶ）とが含まれる。また、ガラスフリットにレーザ光の波長の光を吸収する吸収剤を添加したものを用いても良い。また、レーザとして、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザや半導体レーザなどを用いることが好ましい。また、レーザ照射の際のレーザの照射形状は、円形でも四角形でもよい。
【０２８０】
また、上述の樹脂を含む材料としては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ポリイミド、ポリカーボネートまたはアクリル樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂を用いることができる。もしくは、シリコーンなどのシロキサン結合を有する樹脂を含む材料を用いることができる。
【０２８１】
なお、第１の封止領域３００７及び第２の封止領域３００９のいずれか一方または双方にガラスを含む材料を用いる場合、当該ガラスを含む材料と、基板３００１との熱膨張率が近いことが好ましい。上記構成とすることで、熱応力によりガラスを含む材料または基板３００１にクラックが入るのを抑制することができる。
【０２８２】
例えば、第１の封止領域３００７にガラスを含む材料を用い、第２の封止領域３００９に樹脂を含む材料を用いる場合、以下の優れた効果を有する。
【０２８３】
第２の封止領域３００９は、第１の封止領域３００７よりも、発光装置３０００の外周部に近い側に設けられる。発光装置３０００は、外周部に向かうにつれ、外力等による歪みが大きくなる。よって、歪みが大きくなる発光装置３０００の外周部側、すなわち第２の封止領域３００９に、樹脂を含む材料によって封止し、第２の封止領域３００９よりも内側に設けられる第１の封止領域３００７にガラスを含む材料を用いて封止することで、外力等の歪みが生じても発光装置３０００が壊れにくくなる。
【０２８４】
また、図１２（Ｂ）に示すように、基板３００１、基板３００３、第１の封止領域３００７、及び第２の封止領域３００９に囲まれた領域には、第１の領域３０１１が形成される。また、基板３００１、基板３００３、発光素子３００５、及び第１の封止領域３００７に囲まれた領域には、第２の領域３０１３が形成される。
【０２８５】
第１の領域３０１１及び第２の領域３０１３としては、例えば、希ガスまたは窒素ガス等の不活性ガスが充填されていると好ましい。あるいは、アクリルやエポキシ等の樹脂が充填されていると好ましい。なお、第１の領域３０１１及び第２の領域３０１３としては、大気圧状態よりも減圧状態であると好ましい。
【０２８６】
また、図１２（Ｂ）に示す構成の変形例を図１２（Ｃ）に示す。図１２（Ｃ）は、発光装置３０００の変形例を示す断面図である。
【０２８７】
図１２（Ｃ）は、基板３００３の一部に凹部を設け、該凹部に乾燥剤３０１８を設ける構成である。それ以外の構成については、図１２（Ｂ）に示す構成と同じである。
【０２８８】
乾燥剤３０１８としては、化学吸着によって水分等を吸着する物質、または物理吸着によって水分等を吸着する物質を用いることができる。例えば、乾燥剤３０１８として用いることができる物質としては、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物（酸化カルシウムや酸化バリウム等）、硫酸塩、金属ハロゲン化物、過塩素酸塩、ゼオライト、シリカゲル等が挙げられる。
【０２８９】
＜照明装置に関する説明＞
図１３は、発光素子を室内の照明装置８５０１として用いた例である。なお、発光素子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８５０２を形成することもできる。本実施の形態で示す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８５０３を備えても良い。また、照明装置８５０１、８５０２、８５０３に、タッチセンサを設けて、電源のオンまたはオフを行ってもよい。
【０２９０】
また、発光素子をテーブルの表面側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８５０４とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光素子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。
【０２９１】
以上のようにして、本発明の一態様の発光素子を適用して表示モジュール、発光装置、電子機器、及び照明装置を得ることができる。なお、適用できる照明装置及び電子機器は、本実施の形態に示したものに限らず、あらゆる分野の照明装置及び電子機器に適用することが可能である。
【０２９２】
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】
【０２９３】
本実施例では、本発明の一態様の発光素子の作製例と、該発光素子の特性について、説明する。本実施例で作製した発光素子の構成は図１と同様である。素子構造の詳細を表１及び表２に示す。また、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。
【０２９４】
【化６】
2017199903.tif 000011
【０２９５】
【表１】
2017199903.tif 000012
【０２９６】
【表２】
2017199903.tif 000013
【０２９７】
＜発光素子の作製＞
以下に、本実施例で作製した発光素子の作製方法を示す。
【０２９８】
≪発光素子１の作製≫
ガラス基板上に電極１０１として、ＩＴＳＯ膜を厚さが１１０ｎｍになるように形成した。なお、電極１０１の電極面積は、４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
【０２９９】
次に、電極１０１上に正孔注入層１１１として、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）と、を重量比（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になるように、且つ厚さが６０ｎｍになるように共蒸着した。
【０３００】
次に、正孔注入層１１１上に正孔輸送層１１２として、ＰＣＣＰを厚さが２０ｎｍになるように蒸着した。
【０３０１】
次に、正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、４−［３’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−１，１’−ビフェニル−３−イル］−２，６−ジフェニルピリミジン（略称：Ｐｍ−０１）と、トリス｛２−［１−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−１Ｈ−イミダゾール−２−イル−κＮ３］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）と、を重量比（Ｐｍ−０１：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）が１：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。発光層１３０においては、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３がゲスト材料（第１の有機化合物）であり、Ｐｍ−０１がホスト材料（第２の有機化合物）である。
【０３０２】
次に、発光層１３０上に、電子輸送層１１８として、Ｐｍ−０１を厚さが１０ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。次に、電子輸送層１１８上に、電子注入層１１９として、ＬｉＦを厚さが１ｎｍになるように蒸着した。
【０３０３】
次に、電子注入層１１９上に、電極１０２として、アルミニウム（Ａｌ）を厚さが２００ｎｍになるように形成した。
【０３０４】
次に、窒素雰囲気のグローブボックス内において、封止するためのガラス基板を、有機ＥＬ用シール材を用いて、有機材料を形成したガラス基板に固定することで、発光素子１を封止した。具体的には、ガラス基板に形成した有機材料の周囲にシール材を塗布し、該ガラス基板と封止するためのガラス基板とを貼り合わせ、波長が３６５ｎｍの紫外光を６Ｊ／ｃｍ２照射し、８０℃にて１時間熱処理した。以上の工程により発光素子１を得た。
【０３０５】
≪発光素子２乃至発光素子８の作製≫
発光素子２乃至発光素子８は、先に示す発光素子１と、発光層１３０の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子１と同様の作製方法とした。
【０３０６】
発光素子２の発光層１３０として、ＰＣＣＰと、Ｐｍ−０１と、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３と、を重量比（ＰＣＣＰ：Ｐｍ−０１：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）が０．３３：０．６６：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。
【０３０７】
発光素子３の発光層１３０として、ＰＣＣＰと、Ｐｍ−０１と、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３と、を重量比（ＰＣＣＰ：Ｐｍ−０１：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）が０．６６：０．３３：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。
【０３０８】
発光素子４の発光層１３０として、ＰＣＣＰと、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３と、を重量比（ＰＣＣＰ：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）が１：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。なお、発光素子４は、第２の有機化合物であるＰｍ−０１を有さない発光層の構成を有する比較発光素子である。
【０３０９】
発光素子５の発光層１３０として、ＰＣＣＰと、Ｐｍ−０１と、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３と、を重量比（ＰＣＣＰ：Ｐｍ−０１：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）が０．３：０．６：０．０５になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。
【０３１０】
発光素子６の発光層１３０として、ＰＣＣＰと、Ｐｍ−０１と、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３と、を重量比（ＰＣＣＰ：Ｐｍ−０１：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）が０．３：０．６：０．１になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。
【０３１１】
発光素子７の発光層１３０として、ＰＣＣＰと、Ｐｍ−０１と、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３と、を重量比（ＰＣＣＰ：Ｐｍ−０１：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）が０．３：０．６：０．２になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。
【０３１２】
発光素子８の発光層１３０として、ＰＣＣＰと、Ｐｍ−０１と、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３と、を重量比（ＰＣＣＰ：Ｐｍ−０１：Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）が０．３：０．６：０．３になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着した。
【０３１３】
＜発光素子の特性＞
次に、上記作製した発光素子１乃至８の特性を測定した。輝度およびＣＩＥ色度の測定には色彩輝度計（トプコン社製、ＢＭ−５Ａ）を用い、電界発光スペクトルの測定にはマルチチャンネル分光器（浜松ホトニクス社製、ＰＭＡ−１１）を用いた。
【０３１４】
発光素子１乃至発光素子４の輝度−電流密度特性を図１４に、輝度−電圧特性を図１５に、電流効率−輝度特性を図１６に、電力効率−輝度特性を図１７に、それぞれ示す。また、発光素子５乃至発光素子８の輝度−電流密度特性を図２０に、輝度−電圧特性を図２１に、電流効率−輝度特性を図２２に、電力効率−輝度特性を図２３に、それぞれ示す。なお、各発光素子の測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０３１５】
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における、発光素子１乃至発光素子８の素子特性を表３及び表４に示す。
【０３１６】
【表３】
2017199903.tif 000014
【０３１７】
【表４】
2017199903.tif 000015
【０３１８】
また、発光素子１乃至発光素子４、及び発光素子５乃至発光素子８に、それぞれ２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の電界発光スペクトルを図１８及び図２４にそれぞれ示す。
【０３１９】
図１８及び図２４に示すように、発光素子４の電界発光スペクトルは、ピーク波長が４７０ｎｍの青色の発光を主に示した。一方、発光素子１乃至発光素子３、及び発光素子５乃至８の電界発光スペクトルは、ピーク波長が４７０ｎｍの青色の発光を示すと共に、緑色から黄色の波長領域にブロードな発光を示した。発光素子１乃至発光素子８の電界発光スペクトルの半値全幅はそれぞれ、１１９ｎｍ、１０６ｎｍ、７５ｎｍ、５４ｎｍ、８３ｎｍ、９２ｎｍ、１３４ｎｍ、１５３ｎｍであり、発光素子１乃至発光素子３、及び発光素子５乃至発光素子８の電界発光スペクトルは、発光素子４より幅が広いスペクトル形状を示した。一方、発光素子４の電界発光スペクトルは幅が狭いスペクトル形状であり、主にゲスト材料であるＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３からの発光を示した。
【０３２０】
次に、発光素子４のピーク波長における強度で規格化された発光素子１乃至発光素子３及び発光素子５乃至発光素子８の電界発光スペクトルから発光素子４の電界発光スペクトルをそれぞれ差し引いた差分スペクトルを図１９及び図２５に示す。図１９及び図２５より、発光素子１乃至発光素子３及び発光素子５乃至発光素子８は、発光素子４の電界発光スペクトルが示すゲスト材料の発光に加えて黄色の波長領域にブロードな発光を有することが分かった。また、該ブロードな発光のピーク波長は５４０ｎｍから５５０ｎｍ付近であった。また、ゲスト材料の発光と、該ブロードな発光との強度比（ゲスト材料の発光：ブロードな発光）は、発光素子１で１：０．６５、発光素子２で１：０．４５、発光素子３で１：０．２０、発光素子５で１：０．２２、発光素子６で１：０．２９、発光素子７で１：０．６８、発光素子８で１：１．０４であった。
【０３２１】
後に示すように、発光素子１乃至発光素子３、及び発光素子５乃至発光素子８の発光層に用いたＰｍ−０１とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３は、励起錯体を形成する組み合わせである。そのため、発光素子１乃至発光素子３、及び発光素子５乃至発光素子８が幅の広いスペクトル形状を示した原因は、Ｐｍ−０１とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３とで励起錯体を形成し、該励起錯体からの発光が得られているためであるといえる。
【０３２２】
発光素子２及び発光素子３はＰｍ−０１（第２の有機化合物）とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３（第１の有機化合物）とに加えてＰＣＣＰ（第３の有機化合物）を有する発光素子であり、発光素子１はＰＣＣＰ（第３の有機化合物）を有さない発光素子であり、発光素子４は、Ｐｍ−０１（第２の有機化合物）を有さない発光素子である。また、発光素子３は、発光素子２よりＰＣＣＰの割合が大きい発光素子である。そうすることで、発光素子１乃至発光素子４で、Ｐｍ−０１（第２の有機化合物）とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３（第１の有機化合物）と形成する励起錯体に由来するブロードな発光の割合が変化していることがわかる。このように、発光層が有するＰＣＣＰ（第３の有機化合物）の割合を変化させることで、Ｐｍ−０１（第２の有機化合物）とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３（第１の有機化合物）との相互作用を制御し、Ｐｍ−０１（第２の有機化合物）とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３（第１の有機化合物）との励起錯体の形成割合を制御することができ、その結果、発光素子の発光色を制御することができる。
【０３２３】
また、発光素子５乃至発光素子８は、発光層におけるＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３（第１の有機化合物）の割合が順に大きくなる発光素子である。そうすることで、発光素子５乃至発光素子８でＰｍ−０１（第２の有機化合物）とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３（第１の有機化合物）とで形成する励起錯体に由来するブロードな発光の割合が変化していることが分かる。このように、発光層が有するＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３（第１の有機化合物）の割合を変化させることで、Ｐｍ−０１（第２の有機化合物）とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３（第１の有機化合物）との相互作用を制御し、Ｐｍ−０１（第２の有機化合物）とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３（第１の有機化合物）との励起錯体の形成割合を制御することができ、その結果、発光素子の発光色を制御することができる。
【０３２４】
また、図１４乃至図１７、図２０乃至図２３、表３及び表４で示すように、発光素子１乃至発光素子３、及び発光素子５乃至発光素子８は、発光素子４より低い駆動電圧で駆動している。また、発光素子１乃至発光素子３、及び発光素子５乃至発光素子８は、発光素子４より電力効率が高く、いずれも１０ｌｍ／Ｗ以上の高い電力効率を示した。したがって、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）と、第２の有機化合物（Ｐｍ−０１）とを有する本発明の一態様の発光素子は、駆動電圧が低く、消費電力が低い発光素子である。
【０３２５】
また、発光素子２、発光素子３、及び発光素子５乃至発光素子８は、２０ｃｄ／Ａ以上の高い電流効率を示した。すなわち、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３）と、第２の有機化合物（Ｐｍ−０１）と、さらに他の材料（ＰＣＣＰ）を有する発光層の構成を有する発光素子は、高い電流効率を示す発光素子である。
【０３２６】
＜ＣＶ測定結果＞
次に、上記の化合物の電気化学的特性（酸化反応特性および還元反応特性）をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定した。なお測定には、電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデル６００Ａまたは６００Ｃ）を用い、各化合物をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（略称：ＤＭＦ）に溶解させた溶液を測定した。測定では、参照電極に対する作用電極の電位を適切な範囲で変化させて各々酸化ピーク電位、及び還元ピーク電位を得た。また、参照電極のレドックスポテンシャルが−４．９４ｅＶであることが見積もられているため、この数値と得られたピーク電位から、各化合物のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位を算出した。
【０３２７】
ＣＶ測定の結果、Ｐｍ−０１の酸化電位は０．９５Ｖ、還元電位は−２．１７Ｖであった。また、ＣＶ測定より算出したＰｍ−０１のＨＯＭＯ準位は−５．８９ｅＶ、ＬＵＭＯ準位は−２．７８ｅＶであった。このことから、Ｐｍ−０１は、低いＬＵＭＯ準位を有することが分かった。また、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３の酸化電位は０．１１Ｖであった。また、ＣＶ測定より算出したＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３のＨＯＭＯ準位は−５．０５ｅＶであった。このことから、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３は、高いＨＯＭＯ準位を有することが分かった。なお、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３の還元電位は低く明確な還元ピークが観測できなかったことから、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３は高いＬＵＭＯ準位を有すると推定される。また、ＰＣＣＰの酸化電位は０．６８５Ｖ、還元電位は−２．９８Ｖであった。また、ＣＶ測定より算出したＰＣＣＰのＨＯＭＯ準位は−５．６３ｅＶ、ＬＵＭＯ準位は−１．９６ｅＶであった。
【０３２８】
以上のように、Ｐｍ−０１のＬＵＭＯ準位は、ＰＣＣＰのＬＵＭＯ準位およびＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３のＬＵＭＯ準位より低く、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３のＨＯＭＯ準位は、ＰＣＣＰのＨＯＭＯ準位およびＰｍ−０１のＨＯＭＯ準位より高い。そのため、発光素子１乃至３、及び発光素子５乃至発光素子８のように、発光層に当該化合物を用いた場合、一対の電極から注入されたキャリアである電子および正孔が、効率よくＰｍ−０１とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３にそれぞれ注入され、Ｐｍ−０１とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３とで励起錯体を形成することができる。
【０３２９】
また、Ｐｍ−０１とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３とで形成する励起錯体は、Ｐｍ−０１にＬＵＭＯ準位を有し、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３にＨＯＭＯ準位を有する励起錯体となる。また、Ｐｍ−０１のＬＵＭＯ準位とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、２．２８ｅＶである。これは、図２４で示した発光素子８の電界発光スペクトルのピーク波長から算出される発光エネルギー（２．２８ｅＶ）と概ね一致している。また、図１８及び図２４で示した発光素子１乃至３、及び発光素子５乃至発光素子７の電界発光スペクトルの幅が広い波長領域の発光のエネルギーとも概ね一致している。このことから、発光素子１乃至発光素子３、及び発光素子５乃至発光素子８の電界発光スペクトルは、Ｐｍ−０１及びＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３で形成する励起錯体に基づく発光と、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３に基づく発光とを有するスペクトルであるといえる。なお、励起錯体は、Ｓ１準位とＴ１準位の差が小さいため、当該発光エネルギーが励起錯体のＴ１準位のエネルギー（２．２８ｅＶ）と見なすことができる。
【０３３０】
＜Ｔ１準位の測定＞
次に、発光層１３０に用いた化合物のＴ１準位を求めるため、石英基板上に真空蒸着法によりＰｍ−０１及びＰＣＣＰの薄膜をそれぞれ作製し、これらの薄膜の発光スペクトルを低温（１０Ｋ）で測定した。
【０３３１】
測定には、顕微ＰＬ装置  ＬａｂＲＡＭ  ＨＲ−ＰＬ  （（株）堀場製作所）を用い、測定温度は１０Ｋ、励起光として波長が３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザを用い、検出器にはＣＣＤ検出器を用いた。
【０３３２】
なお、該発光スペクトルの測定は、通常の発光スペクトルの測定に加えて、発光寿命が長い発光に着目した時間分解発光スペクトルの測定も行った。本発光スペクトルの測定は、低温（１０Ｋ）で行ったため、通常の発光スペクトルの測定では、主な発光成分である蛍光に加えて、一部燐光も観測された。また、発光寿命が長い発光に着目した時間分解発光スペクトルの測定では、主に燐光が観測された。Ｐｍ−０１及びＰＣＣＰの低温で測定した時間分解発光スペクトルを図２６及び図２７にそれぞれ示す。
【０３３３】
上記測定した発光スペクトルの結果より、Ｐｍ−０１の発光スペクトルの燐光成分の最も短波長側のピーク（ショルダーを含む）の波長は４５１ｎｍであった。また、ＰＣＣＰの発光スペクトルの燐光成分の最も短波長側のピーク（ショルダーを含む）の波長は４６７ｎｍであった。
【０３３４】
したがって、上記ピーク波長より、Ｐｍ−０１のＴ１準位は２．７５ｅＶであり、ＰＣＣＰのＴ１準位は２．６６ｅＶと算出された。
【０３３５】
＜ゲスト材料の吸収スペクトル＞
次に、上記発光素子に用いたゲスト材料であるＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３の吸収スペクトルの測定結果を図２８に示す。
【０３３６】
吸収スペクトルを測定するため、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３を溶解させたジクロロメタン溶液を作製し、石英セルを用いて吸収スペクトルを測定した。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。測定したサンプルのスペクトルから石英セル及び溶媒の吸収スペクトルを差し引いた。測定は、室温（２３℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０３３７】
図２８に示すように、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３の吸収スペクトルにおける最も低エネルギー側（長波長側）の吸収端は、４６０ｎｍ付近である。また、吸収スペクトルのデータより、吸収端を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もった結果、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３の吸収端は４７４ｎｍであり、遷移エネルギーは２．６１ｅＶと算出された。Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３は燐光性化合物であるため、最も低エネルギー側の吸収端は、三重項ＭＬＣＴ遷移に基づく吸収帯である。したがって、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３のＴ１準位は、該吸収端より２．６１ｅＶと算出される。
【０３３８】
以上の測定結果から、ＰＣＣＰのＴ１準位およびＰｍ−０１のＴ１準位は、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３のＴ１準位より高く、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３のＴ１準位は、Ｐｍ−０１とＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３とで形成する励起錯体のエネルギー準位（２．２８ｅＶ）、すなわち励起錯体のＴ１準位より大きい。そのため、Ｉｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３とＰｍ−０１とで形成する励起錯体の発光、及びＩｒ（ｉＰｒｐｉｍ）３の発光の双方が効率よく発光することができる。
【０３３９】
また、該励起錯体のエネルギー準位は、ＰＣＣＰのＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（３．６７ｅＶ）、及びＰｍ−０１のＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（３．１１ｅＶ）より小さい。そのため、該励起錯体を形成することで、駆動電圧が低い発光素子を得ることができる。
【０３４０】
以上、本発明の一態様により、発光効率が高い発光素子を提供することができる。また、本発明の一態様により、発光スペクトルの幅が広い発光を呈する発光素子を提供することができる。また、本発明の一態様により、駆動電圧が低く消費電力が低い発光素子を提供することができる。
【実施例２】
【０３４１】
本実施例では、本発明の一態様の発光素子の作製例と、該発光素子の特性について、説明する。本実施例で作製した発光素子の構成は図１と同様である。素子構造の詳細を表５に示す。また、使用した化合物の構造と略称を以下に示す。
【０３４２】
【化７】
2017199903.tif 000016
【０３４３】
【表５】
2017199903.tif 000017
【０３４４】
＜発光素子の作製＞
以下に、本実施例で作製した発光素子の作製方法を示す。
【０３４５】
≪発光素子９の作製≫
ガラス基板上に電極１０１として、ＩＴＳＯ膜を厚さが７０ｎｍになるように形成した。なお、電極１０１の電極面積は、４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
【０３４６】
次に、電極１０１上に正孔注入層１１１として、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）と、を重量比（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：ＭｏＯ３）が１：０．５になるように、且つ厚さが１５ｎｍになるように共蒸着した。
【０３４７】
次に、正孔注入層１１１上に正孔輸送層１１２として、ＰＣＣＰを厚さが２０ｎｍになるように蒸着した。
【０３４８】
次に、正孔輸送層１１２上に発光層１３０として、ＰＣＣＰと、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、トリス｛２−［５−（２−メチルフェニル）−４−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−イル−κＮ２］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３）と、を重量比（ＰＣＣＰ：４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３）が１：０．３：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着し、続いて、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３と、を重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３）が１：０．０６になるように、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸着した。発光層１３０においては、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３がゲスト材料（第１の有機化合物）であり、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍがホスト材料（第２の有機化合物）である。
【０３４９】
次に、発光層１３０上に、電子輸送層１１８として、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍを厚さが１０ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。次に、電子輸送層１１８上に、電子注入層１１９として、ＬｉＦを厚さが１ｎｍになるように蒸着した。
【０３５０】
次に、電子注入層１１９上に、電極１０２として、アルミニウム（Ａｌ）を厚さが２００ｎｍになるように形成した。
【０３５１】
次に、窒素雰囲気のグローブボックス内において、封止するためのガラス基板を、有機ＥＬ用シール材を用いて、有機材料を形成したガラス基板に固定することで、発光素子９を封止した。具体的な方法は発光素子１と同様である。以上の工程により発光素子９を得た。
【０３５２】
≪発光素子１０の作製≫
発光素子１０は、先に示す発光素子９と、発光層１３０及び電子輸送層１１８の形成工程のみ異なり、それ以外の工程は発光素子９と同様の作製方法とした。
【０３５３】
発光素子２の発光層１３０として、ＰＣＣＰと、３５ＤＣｚＰＰｙと、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３と、を重量比（ＰＣＣＰ：３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３）が１：０．３：０．０６になるように、且つ厚さが３０ｎｍになるように共蒸着し、続いて、３５ＤＣｚＰＰｙと、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３と、を重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３）が１：０．０６になるように、且つ厚さが１０ｎｍになるように共蒸着した。発光層１３０においては、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３がゲスト材料（第１の有機化合物）であり、３５ＤＣｚＰＰｙがホスト材料（第２の有機化合物）である。
【０３５４】
次に、発光層１３０上に、電子輸送層１１８として、３５ＤＣｚＰＰｙを厚さが１０ｎｍになるよう、及びＢＰｈｅｎの厚さが１５ｎｍになるよう、順次蒸着した。
【０３５５】
＜発光素子の特性＞
作製した発光素子９及び発光素子１０の輝度−電流密度特性を図２９に、輝度−電圧特性を図３０に、電流効率−輝度特性を図３１に、電力効率−輝度特性を図３２に、それぞれ示す。なお、各発光素子の測定方法は実施例１と同様であり、測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０３５６】
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における、発光素子９及び１０の素子特性を表６に示す。
【０３５７】
【表６】
2017199903.tif 000018
【０３５８】
また、発光素子９及び１０に、それぞれ２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の電界発光スペクトルを図３３にそれぞれ示す。
【０３５９】
図３３に示すように、発光素子９及び発光素子１０の電界発光スペクトルの半値全幅はそれぞれ７４ｎｍ及び６４ｎｍであり、発光素子９は発光素子１０より幅の広い電界発光スペクトルを示した。発光素子９の電界発光スペクトルは、ピーク波長が４７３ｎｍの青色の発光を示すと共に、緑色の波長領域にブロードな発光を示した。一方、発光素子１０は主にゲスト材料であるＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３からの発光を示した。
【０３６０】
次に、発光素子１０のピーク波長における強度で規格化された発光素子９の電界発光スペクトルから発光素子１０の電界発光スペクトルを差し引いた差分スペクトルを図３４に示す。図３４より、発光素子９は、発光素子１０の電界発光スペクトルが示すゲスト材料の発光に加えて長波長側に発光を有することが分かった。また、該長波長側のピーク波長は５２０ｎｍ付近であった。また、発光素子９のゲスト材料の発光と、該長波長側の発光との強度比（ゲスト材料に由来する発光：長波長側の発光）は１：０．１５であった。
【０３６１】
後に示すように、発光素子９の発光層に用いた４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３は、励起錯体を形成する組み合わせである。そのため、発光素子９が幅の広いスペクトル形状を示した原因は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３とで励起錯体を形成し、該励起錯体からの発光が得られているためであるといえる。
【０３６２】
また、図２９乃至図３２、及び表６で示すように、発光素子９は、発光素子１０より低い駆動電圧で駆動している。また、発光素子９は高い電力効率を示している。したがって、第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３）と、第２の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）とを有する本発明の一態様の発光素子は、駆動電圧が低く、消費電力が低い発光素子である。
【０３６３】
＜ＣＶ測定結果＞
次に、上記の化合物の電気化学的特性（酸化反応特性および還元反応特性）をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定した。なお測定方法は実施例１と同様である。また、ＰＣＣＰの測定結果は実施例１を参酌すればよい。
【０３６４】
ＣＶ測定の結果、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍの酸化電位は０．９５Ｖ、還元電位は−２．０６Ｖであった。また、ＣＶ測定より算出した４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＨＯＭＯ準位は−５．８９ｅＶ、ＬＵＭＯ準位は−２．８８ｅＶであった。このことから、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍは、低いＬＵＭＯ準位を有することが分かった。また、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３の酸化電位は０．３４Ｖ、還元電位は−２．９８Ｖであった。また、ＣＶ測定より算出したＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３のＨＯＭＯ準位は−５．２８ｅＶ、ＬＵＭＯ準位は−１．９６ｅＶであった。このことから、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３は、高いＨＯＭＯ準位を有することが分かった。また、３５ＤＣｚＰＰｙの酸化電位は０．９６Ｖ、還元電位は−２．５６Ｖであった。また、ＣＶ測定より算出した３５ＤＣｚＰＰｙのＨＯＭＯ準位は−５．９０ｅＶ、ＬＵＭＯ準位は−２．３９ｅＶであった。
【０３６５】
以上のように、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位は、ＰＣＣＰのＬＵＭＯ準位およびＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３のＬＵＭＯ準位より低く、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３のＨＯＭＯ準位は、ＰＣＣＰのＨＯＭＯ準位および４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＨＯＭＯ準位より高い。そのため、発光素子９のように、発光層に当該化合物を用いた場合、一対の電極から注入されたキャリアである電子および正孔が、効率よく４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３にそれぞれ注入され、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３とで励起錯体を形成することができる。
【０３６６】
また、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３とで形成する励起錯体は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍにＬＵＭＯ準位を有し、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３にＨＯＭＯ準位を有する励起錯体となる。また、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位とＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、２．４０ｅＶである。これは、図３３で示した発光素子９の電界発光スペクトルの幅が広い波長領域の発光のエネルギー（２．３８ｅＶ）と概ね一致している。このことから、発光素子９の電界発光スペクトルは、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ及びＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３で形成する励起錯体に基づく発光と、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３に基づく発光とを有するスペクトルであるといえる。なお、励起錯体は、Ｓ１準位とＴ１準位の差が小さいため、当該発光エネルギーが励起錯体のＴ１準位のエネルギー（２．３８ｅＶ）と見なすことができる。
【０３６７】
なお、３５ＤＣｚＰＰｙのＬＵＭＯ準位は、ＰＣＣＰのＬＵＭＯ準位およびＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３のＬＵＭＯ準位より低く、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３のＨＯＭＯ準位は、ＰＣＣＰのＨＯＭＯ準位および３５ＤＣｚＰＰｙのＨＯＭＯ準位より高い。そのため、発光素子１０のように、発光層に当該化合物を用いた場合、一対の電極から注入されたキャリアである電子および正孔が、効率よく３５ＤＣｚＰＰｙとＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３にそれぞれ注入される。
【０３６８】
しかしながら、３５ＤＣｚＰＰｙのＬＵＭＯ準位と、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、２．９０ｅＶと大きい。これは、図３３で示した発光素子１０の電界発光スペクトルのピーク波長から算出される発光エネルギー（２．６１ｅＶ）より大きいため、３５ＤＣｚＰＰｙとＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３とで励起錯体を形成するよりもＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３が励起し発光する方がエネルギー的に安定である。すなわち、３５ＤＣｚＰＰｙとＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３は励起錯体を形成しない組み合わせであり、発光素子１０からは、３５ＤＣｚＰＰｙ及びＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３で形成する励起錯体に基づく発光は観測されない。
【０３６９】
＜Ｔ１準位の測定＞
次に、発光層１３０に用いた化合物のＴ１準位を求めるため、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ及び３５ＤＣｚＰＰｙの発光スペクトルを低温（１０Ｋ）で測定した。なお、測定方法は、実施例１と同様である。また、ＰＣＣＰの測定結果は実施例１を参酌すればよい。４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ及び３５ＤＣｚＰＰｙの低温で測定した時間分解発光スペクトルを図３５及び図３６にそれぞれ示す。
【０３７０】
上記測定した発光スペクトルの結果より、４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍの発光スペクトルの燐光成分の最も短波長側のピーク（ショルダーを含む）の波長は４５９ｎｍであった。また、３５ＤＣｚＰＰｙの発光スペクトルの燐光成分の最も短波長側のピーク波長の（ショルダーを含む）は４５１ｎｍであった。
【０３７１】
したがって、上記ピーク波長より、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＴ１準位は２．７０ｅＶであり、３５ＤＣｚＰＰｙのＴ１準位は２．７５ｅＶと算出された。
【０３７２】
＜ゲスト材料の吸収スペクトル＞
次に、上記発光素子に用いたゲスト材料であるＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３の吸収スペクトルの測定結果を図３７に示す。なお、測定方法は、実施例１と同様である。
【０３７３】
図３７に示すように、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３の吸収スペクトルにおける最も低エネルギー側（長波長側）の吸収端は、４６０ｎｍ付近である。また、吸収スペクトルのデータより、吸収端を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もった結果、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３の吸収端は４７２ｎｍであり、遷移エネルギーは２．６３ｅＶと算出された。Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３は燐光性化合物であるため、最も低エネルギー側の吸収端は、三重項ＭＬＣＴ遷移に基づく吸収帯である。したがって、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３のＴ１準位は、該吸収端より２．６３ｅＶと算出される。
【０３７４】
以上の測定結果から、ＰＣＣＰのＴ１準位および４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＴ１準位は、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３のＴ１準位より高く、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３のＴ１準位は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３とで形成する励起錯体のエネルギー準位（２．３８ｅＶ）、すなわち、励起錯体のＴ１準位より高い。そのため、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３と４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍとで形成する励起錯体の発光、及びＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３の発光の双方が効率よく発光することができる。
【０３７５】
また、該励起錯体のエネルギー準位は、ＰＣＣＰのＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（３．６７ｅＶ）、及び４，６ｍＣｚＰ２ＰｍのＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（３．０１ｅＶ）より小さい。そのため、該励起錯体を形成することで、駆動電圧が低い発光素子を得ることができる。
【０３７６】
一方、ＰＣＣＰのＴ１準位および３５ＤＣｚＰＰｙのＴ１準位は、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３のＴ１準位より高いが、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３のＴ１準位は、３５ＤＣｚＰＰｙのＬＵＭＯ準位とＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３のＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（２．９０ｅＶ）より小さい。そのため、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３と３５ＤＣｚＰＰｙとで励起錯体を形成するよりもＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３が励起し発光する方がエネルギー的に安定である。すなわち、３５ＤＣｚＰＰｙとＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３は励起錯体を形成しない組み合わせであり、発光素子１０からは、３５ＤＣｚＰＰｙ及びＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３で形成する励起錯体に基づく発光は観測されない。
【０３７７】
＜時間分解発光測定＞
次に、上記発光層に用いた化合物の組み合わせを有する薄膜サンプルを作製し、時間分解発光測定による過渡発光特性の測定を行った。
【０３７８】
薄膜１として、石英基板上に４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍと、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３と、を重量比（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３）が１：０．１２５になるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。
【０３７９】
薄膜２として、石英基板上に３５ＤＣｚＰＰｙと、Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３と、を重量比（３５ＤＣｚＰＰｙ：Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３）が１：０．１２５になるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。
【０３８０】
測定にはピコ秒蛍光寿命測定システム（浜松ホトニクス社製）を用いた。本測定では、薄膜が呈する発光の寿命を測定するため、薄膜にパルスレーザを照射し、レーザ照射後から減衰していく発光をストリークカメラにより時間分解測定した。パルスレーザには波長が３３７ｎｍの窒素ガスレーザを用い、５００ｐｓのパルスレーザを１０Ｈｚの周期で薄膜に照射し、繰り返し測定したデータを積算することにより、Ｓ／Ｎ比の高いデータを得た。また、測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０３８１】
測定によって得られた薄膜１及び薄膜２の過渡発光特性を図３８に示す。
【０３８２】
薄膜２の過渡発光特性は、単一指数関数で良くフィッティングできる一次減衰を示した。一方、薄膜１の過渡発光特性は、初期発光成分に加えて、遅延発光成分が含まれていることが分かった。すなわち、薄膜１は、少なくとも２つの成分からなる発光であることが示唆された。
【０３８３】
次に、薄膜１の初期発光成分の発光スペクトルと、遅延発光成分の発光スペクトルとを図３９にそれぞれ示す。初期発光成分の発光スペクトルは−０．８μｓから０．９μｓにおける薄膜１の発光を、遅延発光成分の発光スペクトルは０．９μｓから４４μｓのにおける薄膜１の発光をそれぞれ測定した発光スペクトルである。
【０３８４】
図３９に示すように、薄膜１の初期発光成分の発光スペクトルと遅延発光成分の発光スペクトルは異なるスペクトル形状を示しており、遅延発光成分の発光は初期発光成分の発光より発光波長が長波長である発光スペクトルを示している。
【０３８５】
薄膜１の遅延発光成分の発光スペクトルのピーク波長から算出される発光エネルギー（２．３９ｅＶ）は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３とが形成する励起錯体のエネルギーと概ね一致している。また、励起錯体は熱活性化遅延蛍光を呈する機能を有することから、薄膜１の遅延発光成分は、４，６ｍＣｚＰ２ＰｍとＩｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３との励起錯体に基づく発光であるといえる。
【０３８６】
以上のように、本実施例で作製した発光素子９は、励起錯体を形成する組み合わせである第１の有機化合物（Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｉＰｒｐ）３）と第２の有機化合物（４，６ｍＣｚＰ２Ｐｍ）とを有する本発明の一態様の発光素子である。
【０３８７】
以上、本発明の一態様により、発光効率が高い発光素子を提供することができる。また、本発明の一態様により、発光スペクトルの幅が広い発光を呈する発光素子を提供することができる。また、本発明の一態様により、駆動電圧が低く消費電力が低い発光素子を提供することができる。
【実施例３】
【０３８８】
本実施例では、本発明の一態様の発光素子に用いることができる薄膜の発光特性について、説明する。本実施例で使用した化合物の構造と略称を以下に示す。
【０３８９】
【化８】
2017199903.tif 000019
【０３９０】
＜薄膜サンプルの作製＞
薄膜３として、石英基板上にｍ−ＭＴＤＡＴＡと、ビス［２−メチル−３−（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ピリミジニル−κＮ３）ピリジル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ））と、を重量比（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ：Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ））が１：０．０１になるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。
【０３９１】
薄膜４として、石英基板上にｍ−ＭＴＤＡＴＡと、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）と、を重量比（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ：Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ））が１：０．２５になるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。
【０３９２】
薄膜５として、石英基板上にｍＣＰと、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）と、を重量比（ｍＣＰ：Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ））が１：０．０１になるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。
【０３９３】
薄膜６として、石英基板上にｍＣＰと、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）と、を重量比（ｍＣＰ：Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ））が１：０．２５になるように、且つ厚さが５０ｎｍになるように共蒸着した。
【０３９４】
＜発光スペクトル＞
上記作製した薄膜３乃至薄膜６の発光スペクトルを測定した。発光スペクトルの測定は、ＰＬ−ＥＬ測定装置（浜松ホトニクス社製）を用いた。また、測定は室温（２３℃に保たれた雰囲気）で行った。測定結果を図４０及び図４１に示す。
【０３９５】
薄膜５及び薄膜６からは、燐光性化合物であるＩｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）が呈する緑色の発光が観測された。一方、薄膜３及び薄膜４からは、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）の発光に加えて、長波長側に幅が広いスペクトル形状を有する発光が観測された。
【０３９６】
＜時間分解発光測定＞
次に、薄膜３乃至薄膜６の時間分解発光測定を行った。測定にはピコ秒蛍光寿命測定システム（浜松ホトニクス社製）を用いた。測定方法は、実施例２と同様である。
【０３９７】
測定によって得られた薄膜３乃至薄膜６の過渡発光特性を図４２及び図４３に示す。
【０３９８】
薄膜５及び薄膜６の過渡発光特性は、単一指数関数に近い減衰曲線を示した。一方、薄膜３及び４の過渡発光特性は、初期発光成分に加えて、遅延発光成分が含まれていることが分かった。すなわち、薄膜３及び薄膜４は、少なくとも２つの成分からなる発光であることが示唆された。
【０３９９】
＜ＣＶ測定結果＞
次に、上記の化合物の電気化学的特性（酸化反応特性および還元反応特性）をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって測定した。なお測定方法は実施例１と同様である。
【０４００】
ＣＶ測定の結果、ｍ−ＭＴＤＡＴＡの酸化電位は０．０４Ｖ、還元電位は−２．７２Ｖであった。また、ＣＶ測定より算出したｍ−ＭＴＤＡＴＡのＨＯＭＯ準位は−４．９８ｅＶ、ＬＵＭＯ準位は−２．２２ｅＶであった。このことから、ｍ−ＭＴＤＡＴＡは、高いＨＯＭＯ準位を有することが分かった。また、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）の酸化電位は０．９１Ｖ、還元電位は−２．０４Ｖであった。また、ＣＶ測定より算出したＩｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）のＨＯＭＯ準位は−５．８５ｅＶ、ＬＵＭＯ準位は−２．９０ｅＶであった。このことから、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）は、低いＬＵＭＯ準位を有することが分かった。また、ｍＣＰの酸化電位は０．９７Ｖであった。また、ＣＶ測定より算出したｍＣＰのＨＯＭＯ準位は−５．９１ｅＶであった。なお、ｍＣＰの還元電位は低く明確な還元ピークが観測できなかったことから、ｍＣＰは高いＬＵＭＯ準位を有すると推定される。
【０４０１】
以上のように、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）のＬＵＭＯ準位は、ｍ−ＭＴＤＡＴＡのＬＵＭＯ準位より低く、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）のＨＯＭＯ準位は、ｍ−ＭＴＤＡＴＡのＨＯＭＯ準位より低い。そのため、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）とｍ−ＭＴＤＡＴＡとで励起錯体を形成することができる組み合わせである。
【０４０２】
また、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）とｍ−ＭＴＤＡＴＡとで形成する励起錯体は、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）にＬＵＭＯ準位を有し、ｍ−ＭＴＤＡＴＡにＨＯＭＯ準位を有する励起錯体となる。また、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）のＬＵＭＯ準位とｍ−ＭＴＤＡＴＡのＨＯＭＯ準位とのエネルギー差は、２．０８ｅＶである。これは、図４０で示した薄膜４の発光スペクトルのピーク波長から算出される発光のエネルギー（２．０６ｅＶ）と概ね一致している。このことから、薄膜３及び４の発光スペクトルは、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）とｍ−ＭＴＤＡＴＡとで形成する励起錯体に基づく発光と、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）に基づく発光とを有するスペクトルであるといえる。なお、励起錯体は、Ｓ１準位とＴ１準位の差が小さいため、当該発光エネルギーが励起錯体のＴ１準位のエネルギー（２．０６ｅＶ）と見なすことができる。
【０４０３】
なお、ｍＣＰのＨＯＭＯ準位は、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）のＨＯＭＯ準位より低い。そのため、ｍＣＰとＩｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）とは励起錯体を形成しない組み合わせであり、薄膜５及び薄膜６からは、ｍＣＰとＩｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）とで形成する励起錯体に基づく発光は観測されない。
【０４０４】
＜Ｔ１準位の測定＞
次に、薄膜３及び薄膜４に用いた化合物のＴ１準位を求めるため、ｍ−ＭＴＤＡＴＡの発光スペクトルを低温（１０Ｋ）で測定した。なお、測定方法は、実施例１と同様である。ｍ−ＭＴＤＡＴＡの低温で測定した時間分解発光スペクトルを図４４に示す。
【０４０５】
上記測定した発光スペクトルの結果より、ｍ−ＭＴＤＡＴＡの発光スペクトルの燐光成分の最も短波長側のピーク（ショルダーを含む）の波長は４８４ｎｍであった。したがって、上記ピーク波長より、ｍ−ＭＴＤＡＴＡのＴ１準位は２．５６ｅＶと算出された。
【０４０６】
＜ゲスト材料の吸収スペクトル＞
次に、薄膜３及び薄膜４に用いたゲスト材料であるＩｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）の吸収スペクトルの測定結果を図４５に示す。なお、測定方法は、実施例１と同様である。
【０４０７】
図４５に示すように、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）の吸収スペクトルにおける最も低エネルギー側（長波長側）の吸収端は、４９０ｎｍ付近である。また、吸収スペクトルのデータより、吸収端を求め、直接遷移を仮定した遷移エネルギーを見積もった結果、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）の吸収端は４９６ｎｍであり、遷移エネルギーは２．５０ｅＶと算出された。Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）は燐光性化合物であるため、最も低エネルギー側の吸収端は、三重項ＭＬＣＴ遷移に基づく吸収帯である。したがって、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）のＴ１準位は、該吸収端より２．５０ｅＶと算出される。
【０４０８】
以上の測定結果から、ｍ−ＭＴＤＡＴＡのＴ１準位は、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）のＴ１準位より高く、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）のＴ１準位は、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）のＬＵＭＯ準位とｍ−ＭＴＤＡＴＡのＨＯＭＯ準位とのエネルギー差（２．０８ｅＶ）、あるいはＩｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）とｍ−ＭＴＤＡＴＡとで形成する励起錯体の発光エネルギー（２．０６ｅＶ）、すなわち励起錯体のＴ１準位より高い。そのため、Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）とｍ−ＭＴＤＡＴＡとで形成する励起錯体の発光、及びＩｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ）の発光の双方が効率よく発光することができる。
【０４０９】
以上のように、本実施例で作製した薄膜３及び薄膜４は、励起錯体を形成する組み合わせである第１の有機化合物（Ｉｒ（ｔＢｕｍｐｙｐｍ）２（ａｃａｃ））と第２の有機化合物（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）とを有する薄膜であり、本発明の一態様の発光素子に好適に用いることができる。
【０４１０】
以上、本発明の一態様により、発光スペクトルの幅が広い発光を呈する発光素子を提供することができる。
【符号の説明】
【０４１１】
１００    ＥＬ層
１０１    電極
１０１ａ    導電層
１０１ｂ    導電層
１０２    電極
１０３    電極
１０３ａ    導電層
１０３ｂ    導電層
１０４    電極
１０４ａ    導電層
１０４ｂ    導電層
１０６    発光ユニット
１０８    発光ユニット
１１１    正孔注入層
１１２    正孔輸送層
１１３    電子輸送層
１１４    電子注入層
１１５    電荷発生層
１１６    正孔注入層
１１７    正孔輸送層
１１８    電子輸送層
１１９    電子注入層
１２３Ｂ    発光層
１２３Ｇ    発光層
１２３Ｒ    発光層
１３０    発光層
１３１    ゲスト材料
１３２    ホスト材料
１３３    ホスト材料
１４５    隔壁
１５０    発光素子
１７０    発光層
１７０ａ    発光層
１７０ｂ    発光層
２００    基板
２２０    基板
２２１Ｂ    領域
２２１Ｇ    領域
２２１Ｒ    領域
２２２Ｂ    領域
２２２Ｇ    領域
２２２Ｒ    領域
２２３    遮光層
２２４Ｂ    光学素子
２２４Ｇ    光学素子
２２４Ｒ    光学素子
２５０    発光素子
２６０    発光素子
２６２ａ    発光素子
２６２ｂ    発光素子
６００    表示装置
６０１    信号線駆動回路部
６０２    画素部
６０３    走査線駆動回路部
６０４    封止基板
６０５    シール材
６０７    領域
６０８    配線
６０９    ＦＰＣ
６１０    素子基板
６１１    トランジスタ
６１２    トランジスタ
６１３    下部電極
６１４    隔壁
６１６    ＥＬ層
６１７    上部電極
６１８    発光素子
６２１    光学素子
６２２    遮光層
６２３    トランジスタ
６２４    トランジスタ
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    層間絶縁膜
１０２１    層間絶縁膜
１０２２    電極
１０２４Ｂ    下部電極
１０２４Ｇ    下部電極
１０２４Ｒ    下部電極
１０２５    隔壁
１０２６    上部電極
１０２８    ＥＬ層
１０２９    封止層
１０３１    封止基板
１０３２    シール材
１０３３    基材
１０３４Ｂ    着色層
１０３４Ｇ    着色層
１０３４Ｒ    着色層
１０３５    遮光層
１０３６    オーバーコート層
１０３７    層間絶縁膜
１０４０    画素部
１０４１    駆動回路部
１０４２    周辺部
３０００    発光装置
３００１    基板
３００３    基板
３００５    発光素子
３００７    封止領域
３００９    封止領域
３０１１    領域
３０１３    領域
３０１８    乾燥剤
８５０１    照明装置
８５０２    照明装置
８５０３    照明装置
８５０４    照明装置
９０００    筐体
９００１    表示部
９００３    スピーカ
９００５    操作キー
９００６    接続端子
９００７    センサ
９００８    マイクロフォン
９０５０    操作ボタン
９０５１    情報
９０５２    情報
９０５３    情報
９０５４    情報
９０５５    ヒンジ
９１００    携帯情報端末
９１０１    携帯情報端末
９１０２    携帯情報端末
９２００    携帯情報端末
９２０１    携帯情報端末
【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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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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