(57)【要約】屈折率の小さい有機化合物を提供することを目的とする。または、屈折率が小さく且つ電子供与性を有する新規有機化合物を提供する。または、発光効率の高いＥＬデバイスを提供する。フッ素原子を含むアリールアミン骨格またはアクリジン骨格を有する有機化合物、および当該有機化合物を用いたＥＬデバイスを提供する。当該ＥＬデバイスは、フッ素原子を含むアリールアミン骨格またはアクリジン骨格を有する有機化合物と当該有機化合物に電子受容性を示す物質とを含む正孔注入層を有することが好ましい。
2020100013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と、
陰極と、
前記陽極および前記陰極の間に位置するＥＬ層を有し、
前記ＥＬ層は、第１の層を有し、
前記第１の層は、第１の物質と第２の物質とを含み、
前記第１の物質は前記第２の物質に対して電子供与性を示す物質であり、
前記第１の物質は、アリールアミン骨格またはアクリジン骨格を有し、
前記第１の物質にはフッ素原子が含まれるＥＬデバイス。
【請求項２】
陽極と、
陰極と、
前記陽極および前記陰極の間に位置するＥＬ層を有し、
前記ＥＬ層は、第１の層を有し、
前記第１の層は、第１の物質と第２の物質とを含み、
前記第１の物質は、前記第２の物質に対して電子供与性を示す物質であり、
前記第１の物質は、アリールアミン骨格またはアクリジン骨格を有し、
前記第１の物質は、前記アリールアミン骨格または前記アクリジン骨格における窒素原子の孤立電子対が共役可能である芳香族環を一つまたは複数有し、
前記芳香族環の１つまたは２つにフッ素原子が結合しているＥＬデバイス。
【請求項３】
請求項２において、前記芳香族環の１にフッ素原子が結合しているＥＬデバイス。
【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、
前記第１の物質の屈折率が１．８以下であるＥＬデバイス。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記ＥＬ層は正孔注入層と発光層とを含み、
前記発光層は前記正孔注入層と前記陰極との間に設けられ、
前記正孔注入層は前記陽極と接して設けられ、
前記第１の層が前記正孔注入層であるＥＬデバイス。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記ＥＬ層は複数の発光ユニットと、
前記複数の発光ユニット間に設けられた電荷発生層とを有し、
前記第１の層が前記電荷発生層であるＥＬデバイス。
【請求項７】
請求項６において、
前記ＥＬ層は、さらに第２の層を有し、
前記第２の層は、第３の物質と第４の物質とを有し、
前記第３の物質は、前記第４の物質に対して電子供与性を示す物質であり、
前記第３の物質は、アリールアミン骨格またはアクリジン骨格を有する有機化合物であり、
前記第３の物質にはフッ素原子が含まれるＥＬデバイス。
【請求項８】
請求項６において、
前記ＥＬ層は、さらに第２の層を有し、
前記第２の層は、第３の物質と第４の物質とを有し、
前記第３の物質は、前記第４の物質に対して電子供与性を示す物質であり、
前記第３の物質は、アリールアミン骨格またはアクリジン骨格を有する有機化合物であり、
前記第１の物質は、前記アリールアミン骨格または前記アクリジン骨格における窒素原子の孤立電子対が共役可能である芳香族環を一つまたは複数有し、
前記芳香族環の一つまたは２つにフッ素原子が結合しているＥＬデバイス。
【請求項９】
請求項７または請求項８において、
前記第３の物質の屈折率が１．８以下であるＥＬデバイス。
【請求項１０】
請求項７乃至請求項９のいずれか一項において、
前記複数の発光ユニットにおける最も陽極側の発光ユニットは、前記陽極に接する正孔注入層を有し、
前記第２の層が前記正孔注入層であるＥＬデバイス。
【請求項１１】
請求項７乃至請求項１０のいずれか一項において、
前記第１の物質と前記第３の物質とが同じ物質であり、
前記第２の物質と前記第４の物質とが同じ物質であるＥＬデバイス。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれか一項において、
前記有機化合物に含まれるフッ素原子が５個以上であるＥＬデバイス。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１１のいずれか一項において、
前記有機化合物に含まれるフッ素原子が７原子％以上４０原子％以下であるＥＬデバイス。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれか一項において、
前記フッ素原子が結合している芳香族環がベンゼン環またはナフタレン環であるＥＬデバイス。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１４のいずれか一項において、
前記フッ素原子が結合している芳香族環が、パーフルオロアリール基であるＥＬデバイス。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１５のいずれか一項において、
前記フッ素原子が結合している芳香族環がパーフルオロフェニル基またはパーフルオロビフェニル基であるＥＬデバイス。
【請求項１７】
請求項１乃至請求項１６のいずれか一個において、
前記正孔注入層の膜厚が２０ｎｍ以上であるＥＬデバイス。
【請求項１８】
請求項１乃至請求項１７のいずれか一項において、
前記第２の物質がモリブデン酸化物であるＥＬデバイス。
【請求項１９】
下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物。
【化１】
2020100013.tif 000037
（但し、上記一般式（Ｇ１）において、Ｒ１乃至Ｒ４およびＲ７乃至Ｒ１０はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数１乃至６のフッ化アルキル基のいずれかであり、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のフッ化アルキル基および置換または無置換のフェニル基のいずれかである。また、Ｒ１３はフッ素または下記一般式（ｇ１）で表される基のいずれかである。）
【化２】
2020100013.tif 000038
（但し、上記一般式（ｇ１）において、Ｒ２１乃至Ｒ２４およびＲ２７乃至Ｒ３０はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数１乃至６のフッ化アルキル基のいずれかであり、Ｒ２５およびＲ２６は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のフッ化アルキル基および置換または無置換のフェニル基のいずれかである。）
【請求項２０】
請求項１９において、Ｒ１３が前記一般式（ｇ１）で表される基である有機化合物。
【請求項２１】
請求項１９において、Ｒ１３がフッ素である有機化合物。
【請求項２２】
下記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物。
【化３】
2020100013.tif 000039
（但し、上記一般式（Ｇ２）において、Ｒ１乃至Ｒ４およびＲ７乃至Ｒ１０はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数１乃至６のフッ化アルキル基のいずれかであり、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のフッ化アルキル基および置換または無置換のフェニル基のいずれかである。また、Ｒ３３はフッ素または下記一般式（ｇ１）で表される基のいずれかである。）
【化４】
2020100013.tif 000040
（但し、上記一般式（ｇ１）において、Ｒ２１乃至Ｒ２４およびＲ２７乃至Ｒ３０はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数１乃至６のフッ化アルキル基のいずれかであり、Ｒ２５およびＲ２６は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のフッ化アルキル基および置換または無置換のフェニル基のいずれかである。）
【請求項２３】
請求項２２において、Ｒ３３が前記一般式（ｇ１）で表される有機化合物。
【請求項２４】
請求項２２において、Ｒ３３がフッ素である有機化合物。
【請求項２５】
請求項１９乃至請求項２４のいずれか一項において、Ｒ２５およびＲ２６がフェニル基である有機化合物。
【請求項２６】
請求項１９乃至請求項２５のいずれか以降において、Ｒ２１乃至Ｒ２４およびＲ２７乃至Ｒ３０が水素である有機化合物。
【請求項２７】
請求項１９乃至請求項２７のいずれか一項において、Ｒ５およびＲ６がフェニル基である有機化合物。
【請求項２８】
下記構造式（１００）で表される有機化合物。
【化５】
2020100013.tif 000041
【請求項２９】
下記構造式（２００）で表される有機化合物。
【化６】
2020100013.tif 000042
【請求項３０】
請求項１９乃至請求項２９のいずれか一で表される有機化合物を含むＥＬデバイス。
【請求項３１】
請求項１９乃至請求項２９のいずれか一で表される有機化合物を正孔輸送材料として含むＥＬデバイス。
【請求項３２】
請求項１９乃至請求項３０のいずれか一で表される有機化合物を正孔注入層に含むＥＬデバイス。
【請求項３３】
陽極と、
陰極と、
前記陽極および前記陰極の間に設けられたＥＬ層とを有し、
前記ＥＬ層は、正孔注入層と発光層を含み、
前記発光層は前記正孔注入層と前記陰極との間に位置し、
前記正孔注入層は前記陽極に接して設けられ、
前記正孔注入層は、請求層１９乃至請求項３０のいずれか一で表される有機化合物と第２の物質を含み、
前記有機化合物は前記第２の物質に電子供与性を示す物質であるＥＬデバイス。
【請求項３４】
請求項３０乃至請求項３３のいずれか一項において、
前記有機化合物の屈折率が１．８以下であるＥＬデバイス。
【請求項３５】
請求項３０乃至請求項３４のいずれか一項において、
前記正孔注入層の膜厚が２０ｎｍ以上であるＥＬデバイス。
【請求項３６】
請求項３０乃至請求項３５のいずれか一項において、
前記第２の物質がモリブデン酸化物であるＥＬデバイス。
【請求項３７】
請求項１乃至請求項１８および請求項３０乃至請求項３６のいずれか一項に記載のＥＬデバイスと、トランジスタ、または、基板と、を有する発光装置。
【請求項３８】
請求項３７に記載の発光装置と、センサ、操作ボタン、スピーカ、または、マイクと、
を有する電子機器。
【請求項３９】
請求項３７に記載の発光装置と、筐体と、を有する照明装置。
【請求項４０】
請求項１９乃至請求項２９のいずれか一項に記載の有機化合物を含む電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明の一態様は、有機化合物、ＥＬデバイス、ディスプレイモジュール、照明モジュール、表示装置、発光装置、電子機器、照明装置および電子デバイスに関する。なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、撮像装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
【背景技術】
【０００２】有機化合物を用いたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用するＥＬデバイス（有機ＥＬデバイス）の実用化が進んでいる。これらＥＬデバイスの基本的な構成は、一対の電極間に発光材料を含む有機化合物層（ＥＬ層）を挟んだものである。この素子に電圧を印加して、キャリアを注入し、当該キャリアの再結合エネルギーを利用することにより、発光材料からの発光を得ることができる。【０００３】このようなＥＬデバイスは自発光型であるためディスプレイの画素として用いると、液晶に比べ、視認性が高く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレイ素子として好適である。また、このようなＥＬデバイスを用いたディスプレイは、薄型軽量に作製できることも大きな利点である。さらに非常に応答速度が速いことも特徴の一つである。【０００４】また、これらのＥＬデバイスは発光層を二次元に連続して形成することが可能であるため、面状に発光を得ることができる。これは、白熱電球やＬＥＤに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。【０００５】このようにＥＬデバイスを用いたディスプレイや照明装置はさまざまな電子機器に好適に適用することができるが、より良好な特性を有するＥＬデバイスを求めて研究開発が進められている。【０００６】有機ＥＬデバイスを語る際にしばしば問題となるものの一つに、光取出し効率の低さが挙げられる。特に、屈折率の違いから起こる反射による減衰は、素子の効率を下げる大きな要因となっており、この影響を低減させるために、ＥＬ層内部に低屈折率材料からなる層を形成する構成が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。【０００７】この構成を備えたＥＬデバイスは、従来の構成を有するＥＬデバイスよりも発光効率の高いＥＬデバイスとすることが可能であるが、低屈折率材料からなる層を、ＥＬデバイスにおけるその他の重要な特性に悪影響を与えずにＥＬ層内部に形成するのは容易なことではない。なぜならば、低い屈折率と、高いキャリア輸送性またはＥＬデバイスに用いた場合の信頼性はトレードオフの関係にあるからである。それは、有機化合物におけるキャリア輸送性や信頼性は不飽和結合の存在に由来するところが大きく、不飽和結合を多く有する有機化合物は、屈折率が高い傾向があるためである。
［先行技術文献］
［特許文献］【０００８】
【非特許文献１】Ｊａｅｈｏ  Ｌｅｅ、他１２名，「Ｓｙｎｅｒｇｅｔｉｃ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ｆｏｒ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｇｒａｐｈｅｎｅ−ｂａｓｅｄ  ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ」，ｎａｔｕｒｅ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ，平成２８年６月２日，ＤＯＩ：１０．１０３８／ｎｃｏｍｍｓ１１７９１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】本発明の一態様では、新規有機化合物を提供することを目的とする。または、本発明の一態様では、屈折率の小さい有機化合物を提供することを目的とする。または、本発明の一態様では、屈折率が小さく且つ電子供与性の高い新規有機化合物を提供することを目的とする。【００１０】または、本発明の他の一態様では、発光効率の高いＥＬデバイスを提供することを目的とする。または、本発明の一態様では、消費電力の小さいＥＬデバイス、発光装置、電子機器、表示装置および電子デバイスを各々提供することを目的とする。【００１１】なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。【００１２】本発明は上述の課題のうちいずれか一を解決すればよいものとする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】本発明の一態様は、陽極と、陰極と、前記陽極および前記陰極の間に位置するＥＬ層を有し、前記ＥＬ層は、第１の層を有し、前記第１の層は、第１の物質と第２の物質とを含み、前記第１の物質は前記第２の物質に対して電子供与性を示す物質であり、前記第１の物質は、アリールアミン骨格またはアクリジン骨格を有し、前記第１の物質にはフッ素原子が含まれるＥＬデバイスである。【００１４】または、本発明の他の一態様は、陽極と、陰極と、前記陽極および前記陰極の間に位置するＥＬ層を有し、前記ＥＬ層は、第１の層を有し、前記第１の層は、第１の物質と第２の物質とを含み、前記第１の物質は、前記第２の物質に対して電子供与性を示す物質であり、前記第１の物質は、アリールアミン骨格またはアクリジン骨格を有し、前記第１の物質は、前記アリールアミン骨格または前記アクリジン骨格の窒素原子の孤立電子対が共役可能である芳香族環を一つまたは複数有し、前記芳香族環の１つまたは２つにフッ素原子が結合しているＥＬデバイスである。【００１５】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記芳香族環の１にフッ素原子が結合しているＥＬデバイスである。【００１６】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の物質の屈折率が１．８以下であるＥＬデバイスである。【００１７】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記ＥＬ層は正孔注入層と発光層とを含み、前記発光層は前記正孔注入層と前記陰極との間に設けられ、前記正孔注入層は前記陽極と接して設けられ、前記第１の層が前記正孔注入層であるＥＬデバイスである。【００１８】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記ＥＬ層は複数の発光ユニットと、前記複数の発光ユニット間に設けられた電荷発生層とを有し、前記第１の層が前記電荷発生層であるＥＬデバイスである。【００１９】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記ＥＬ層は、さらに第２の層を有し、前記第２の層は、第３の物質と第４の物質とを有し、前記第３の物質は、前記第４の物質に対して電子供与性を示す物質であり、前記第３の物質は、アリールアミン骨格またはアクリジン骨格を有する有機化合物であり、前記第３の物質にはフッ素原子が含まれるＥＬデバイスである。【００２０】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記ＥＬ層は、さらに第２の層を有し、前記第２の層は、第３の物質と第４の物質とを有し、前記第３の物質は、前記第４の物質に対して電子供与性を示す物質であり、前記第３の物質は、アリールアミン骨格またはアクリジン骨格を有する有機化合物であり、前記第１の物質は、前記アリールアミン骨格または前記アクリジン骨格における窒素原子の孤立電子対が共役可能である芳香族環を一つまたは複数有し、前記芳香族環の一つまたは２つにフッ素原子が結合しているＥＬデバイスである。【００２１】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第３の物質の屈折率が１．８以下であるＥＬデバイスである。【００２２】または、本発明の他の一態様は、前記複数の発光ユニットにおける最も陽極側の発光ユニットは、前記陽極に接する正孔注入層を有し、前記第２の層が前記正孔注入層であるＥＬデバイスである。【００２３】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の物質と前記第３の物質とが同じ物質であり、前記第２の物質と前記第４の物質とが同じ物質であるＥＬデバイスである。【００２４】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記有機化合物に含まれるフッ素原子が５個以上であるＥＬデバイスである。【００２５】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記有機化合物に含まれるフッ素原子が７原子％以上４０原子％以下であるＥＬデバイスである。【００２６】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記フッ素原子が結合している芳香族環がベンゼン環またはナフタレン環であるＥＬデバイスである。【００２７】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記フッ素原子が結合している芳香族環が、パーフルオロアリール基であるＥＬデバイスである。【００２８】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記フッ素原子が結合している芳香族環がパーフルオロフェニル基またはパーフルオロビフェニル基であるＥＬデバイスである。【００２９】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記正孔注入層の膜厚が２０ｎｍ以上であるＥＬデバイスである。【００３０】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第２の物質がモリブデン酸化物であるＥＬデバイスである。【００３１】または、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物である。【００３２】
【化１】
2020100013.tif 000003
【００３３】但し、上記一般式（Ｇ１）において、Ｒ１乃至Ｒ４およびＲ７乃至Ｒ１０はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数１乃至６のフッ化アルキル基のいずれかであり、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のフッ化アルキル基および置換または無置換のフェニル基のいずれかである。また、Ｒ１３はフッ素または下記一般式（ｇ１）で表される基のいずれかである。【００３４】
【化２】
2020100013.tif 000004
【００３５】但し、上記一般式（ｇ１）において、Ｒ２１乃至Ｒ２４およびＲ２７乃至Ｒ３０はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数１乃至６のフッ化アルキル基のいずれかであり、Ｒ２５およびＲ２６は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のフッ化アルキル基および置換または無置換のフェニル基のいずれかである。【００３６】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、Ｒ１３が前記一般式（ｇ１）で表される基である有機化合物である。【００３７】または、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物である。【００３８】
【化３】
2020100013.tif 000005
【００３９】但し、上記一般式（Ｇ２）において、Ｒ１乃至Ｒ４およびＲ７乃至Ｒ１０はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数１乃至６のフッ化アルキル基のいずれかであり、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のフッ化アルキル基および置換または無置換のフェニル基のいずれかである。また、Ｒ３３はフッ素または下記一般式（ｇ１）で表される基のいずれかである。【００４０】
【化４】
2020100013.tif 000006
【００４１】但し、上記一般式（ｇ１）において、Ｒ２１乃至Ｒ２４およびＲ２７乃至Ｒ３０はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数１乃至６のフッ化アルキル基のいずれかであり、Ｒ２５およびＲ２６は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のフッ化アルキル基および置換または無置換のフェニル基のいずれかである。【００４２】または、本発明の他の一態様は、上記構成においてＲ３３が前記一般式（ｇ１）で表される有機化合物である。【００４３】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、Ｒ２５およびＲ２６がフェニル基である有機化合物である。【００４４】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、Ｒ２１乃至Ｒ２４およびＲ２７乃至Ｒ３０が水素である有機化合物である。【００４５】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、Ｒ５およびＲ６がフェニル基である有機化合物である。【００４６】または、本発明の他の一態様は、上記構成において下記構造式（１００）で表される有機化合物である。【００４７】
【化５】
2020100013.tif 000007
【００４８】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、下記構造式（２００）で表される有機化合物である。【００４９】
【化６】
2020100013.tif 000008
【００５０】または、本発明の他の一態様は、上記いずれか一で表される有機化合物を含むＥＬデバイスである。【００５１】または、本発明の他の一態様は、上記いずれか一で表される有機化合物を正孔輸送材料として含むＥＬデバイスである。【００５２】または、本発明の他の一態様は、上記いずれか一で表される有機化合物を正孔注入層に含むＥＬデバイスである。【００５３】または、本発明の他の一態様は、陽極と、陰極と、前記陽極および前記陰極の間に設けられたＥＬ層とを有し、前記ＥＬ層は、正孔注入層と発光層を含み、前記発光層は前記正孔注入層と前記陰極との間に位置し、前記正孔注入層は前記陽極に接して設けられ、前記正孔注入層は、上記いずれか一で表される有機化合物と第２の物質を含み、前記有機化合物は前記第２の物質に電子供与性を示す物質であるＥＬデバイスである。【００５４】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記有機化合物の屈折率が１．８以下であるＥＬデバイスである。【００５５】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記正孔注入層の膜厚が２０ｎｍ以上であるＥＬデバイスである。【００５６】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第２の物質がモリブデン酸化物であるＥＬデバイスである。【００５７】または、本発明の他の一態様は、上記いずれかに記載のＥＬデバイスと、トランジスタ、または、基板と、を有する発光装置である。【００５８】または、本発明の他の一態様は上記発光装置と、センサ、操作ボタン、スピーカ、または、マイクと、を有する電子機器である。【００５９】または、本発明の他の一態様は、上記の発光装置と、筐体と、を有する照明装置である。【００６０】または、本発明の他の一態様は上記いずれかに記載の有機化合物を含む電子デバイスである。【００６１】なお、本明細書中における発光装置とは、ＥＬデバイスを用いた画像表示デバイスを含む。また、ＥＬデバイスにコネクター、例えば異方導電性フィルム又はＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、又はＥＬデバイスにＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールは、発光装置を有する場合がある。さらに、照明器具等は、発光装置を有する場合がある。
【発明の効果】
【００６２】本発明の一態様では、新規有機化合物を提供することができる。または、本発明の一態様では、屈折率の小さい有機化合物を提供することができる。または、本発明の一態様では、屈折率が小さく且つ電子供与性が高い有機化合物を提供することができる。【００６３】または、本発明の他の一態様では、発光効率の高いＥＬデバイスを提供することができる。または、本発明の一態様では、消費電力の小さいＥＬデバイス、発光装置、電子機器、表示装置および電子デバイスを各々提供することができる。【００６４】なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】図１Ａ乃至図１Ｃは、ＥＬデバイスの概略図である。
図２Ａおよび図２Ｂは、アクティブマトリクス型発光装置の概念図である。
図３Ａおよび図３Ｂは、アクティブマトリクス型発光装置の概念図である。
図４は、アクティブマトリクス型発光装置の概念図である。
図５Ａおよび図５Ｂは、パッシブマトリクス型発光装置の概念図である。
図６Ａおよび図６Ｂは、照明装置を表す図である。
図７Ａ、図７Ｂ１、図７Ｂ２および図７Ｃは、電子機器を表す図である。
図８Ａ乃至図８Ｃは、電子機器を表す図である。
図９は、照明装置を表す図である。
図１０は、照明装置を表す図である。
図１１は、車載表示装置及び照明装置を表す図である。
図１２Ａおよび図１２Ｂは、電子機器を表す図である。
図１３Ａ乃至図１３Ｃは、電子機器を表す図である。
図１４Ａおよび図１４Ｂは、Ｆ９ＢＰＰａｄの１Ｈ  ＮＭＲチャートである。
図１５Ａおよび図１５Ｂは、Ｆ９ＢＰＰａｄの１９Ｆ−ＮＭＲチャートである。
図１６Ａおよび図１６Ｂは、Ｐａｄ２Ｆ８ＢＰの１Ｈ  ＮＭＲチャートである。
図１７Ａおよび図１７Ｂは、Ｐａｄ２Ｆ８ＢＰの１９Ｆ−ＮＭＲチャートである。
図１８は、Ｆ９ＢＰＰａｄ、Ｐａｄ２Ｆ８ＢＰ、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩおよびＦＡＴＰＡを用いた複合材料の屈折率を表すグラフである。
図１９は、Ｆ９ＢＰＰａｄのトルエン溶液中における吸収スペクトルおよび発光スペクトルである。
図２０は、Ｐａｄ２Ｆ８ＢＰのトルエン溶液中における吸収スペクトルおよび発光スペクトルである。
図２１は、ＥＬデバイス１−０、ＥＬデバイス２−０、比較ＥＬデバイス１−０および比較ＥＬデバイス２−０の輝度−電流密度特性である。
図２２は、ＥＬデバイス１−０、ＥＬデバイス２−０、比較ＥＬデバイス１−０および比較ＥＬデバイス２−０の電流効率−輝度特性である。
図２３は、ＥＬデバイス１−０、ＥＬデバイス２−０、比較ＥＬデバイス１−０および比較ＥＬデバイス２−０の輝度−電圧特性である。
図２４は、ＥＬデバイス１−０、ＥＬデバイス２−０、比較ＥＬデバイス１−０および比較ＥＬデバイス２−０の電流−電圧特性である。
図２５は、ＥＬデバイス１−０、ＥＬデバイス２−０、比較ＥＬデバイス１−０および比較ＥＬデバイス２−０の外部量子効率−輝度特性である。
図２６は、ＥＬデバイス１−０、ＥＬデバイス２−０、比較ＥＬデバイス１−０および比較ＥＬデバイス２−０の発光スペクトルである。
図２７は、実施例のＥＬデバイスと、比較例のＥＬデバイスの１０００ｃｄ／ｍ２付近における色度ｘと外部量子効率との関係である。
図２８は、実施例のＥＬデバイスと、比較例のＥＬデバイスの規格化輝度−時間変化特性である。
図２９は、Ｆ９ＢＰＰａｄのＭＳスペクトルである。
図３０は、Ｐａｄ２Ｆ８ＢＰのＭＳスペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００６６】以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００６７】（実施の形態１）
有機ＥＬデバイス（以下、ＥＬデバイスとも言う）は、通常、発光層やキャリア輸送層、キャリア注入層など、機能分離された複数の層から構成される有機化合物を含む層（ＥＬ層ともいう）を一対の電極間に挟んだ構造を有する。陽極と発光層との間には、正孔注入層や正孔輸送層が形成され、電極からＥＬ層へ正孔をスムーズに注入し、発光層へ正孔を速やかに輸送および注入する役割を担う。
【００６８】非特許文献１で報告されているように、有機ＥＬデバイスはその内部に周辺の材料よりも低屈折率の層を設けることによって、発光効率を向上させることができる。有機ＥＬデバイスはその名の通り、有機化合物を含むＥＬ層を用いたＥＬデバイスであるが、有機化合物の屈折率は当該有機化合物を構成する原子の原子屈折に大きく依存する。すなわち、有機化合物を構成する原子のうち原子屈折の小さな原子の割合が多い有機化合物は屈折率の小さな有機化合物となりやすく、当該有機化合物を用いて作製した有機ＥＬデバイスは発光効率の高いＥＬデバイスとすることが可能となる。
【００６９】ここで、原子屈折の小さな原子として代表的なものにフッ素原子が挙げられる。しかし、フッ素原子は電子吸引性が高いため、フッ素原子を多く含む有機化合物は正孔輸送性や電子供与性に不利な影響を与えると予測され、正孔輸送性材料や電子供与性材料としては殆ど用いられてこなかった。
【００７０】しかし、本発明者らは、アリールアミン骨格またはアクリジン骨格を有する有機化合物は、その分子構造中にフッ素原子を含んでいても電子供与性材料として好適に用いることができることを見出した。原子屈折の低いフッ素を含む上記有機化合物は、屈折率が低い有機化合物とすることができ、上記有機化合物を用いて作製した正孔注入層は屈折率の小さな層とすることができることから、発光効率の高いＥＬデバイスを提供することが可能となる。
【００７１】なお、アリールアミン骨格またはアクリジン骨格を有する有機化合物では、それら骨格が有する窒素における孤立電子対が電子の供与性に寄与するため、当該孤立電子対が共役可能な範囲の芳香族環にフッ素が置換するとその電子吸引性の影響が大きく、より有機化合物の電子供与性が低下すると考えられていた。しかし、アリールアミン骨格またはアクリジン骨格を有する有機化合物は、そのような芳香族環にフッ素が置換していても電子供与性を大きく損なわず、電子受容性材料と共に用いることで電子供与性材料として機能することが可能であり、ＥＬデバイスの正孔注入層として好適に用いることができることが、発明者らの成果によりわかった。このことにより、より多くのフッ素原子を分子内に含む有機化合物を電子供与性材料として用いることが容易となり、より低屈折率な層を発光層内部に形成することができる。その結果、より発光効率の良好なＥＬデバイスを提供可能となった。
【００７２】上記アリールアミン骨格、またはアクリジン骨格が有する窒素における孤立電子対が共役可能な範囲に存在する芳香族環において、当該芳香族環の水素がフッ素で置換されている有機化合物は、当該窒素に複数の芳香族環が結合している場合、すべての芳香族環にフッ素原子が結合している構成よりも１または２の芳香族環にフッ素原子が結合していることが好ましい。
【００７３】また、有機化合物に含まれるフッ素原子の割合が大きいほど屈折率を小さくすることが可能であるため、上記芳香族環には、４以上のフッ素原子が結合していることが好ましい。また置換可能な位置すべてにフッ素原子が結合していることがさらに好ましい。
【００７４】また、上記芳香族環は、ベンゼン環またはナフタレン環であることが好ましく、より好ましくはベンゼン環である。
【００７５】上記当該有機化合物におけるアリールアミン骨格、またはアクリジン骨格の窒素における孤立電子対が共役可能な範囲にフッ素原子を有する芳香族環は、一つであることが、電子供与性が低くなりすぎないため好適である。
【００７６】なお、当該有機化合物の、アリールアミン骨格、またはアクリジン骨格の窒素における孤立電子対が共役可能な範囲外に、フッ素原子を有する置換基が結合していても良い。フッ素原子を有する置換基の例としてはフッ化アルキル基やフッ化アリール基などを挙げることができ、フッ化アリール基がより好ましい。その中でもフッ素原子を５個以上有するアリール基、特にパーフルオロアリール基はフッ素原子の数が多く、より低屈折率な有機化合物が得られるため好適である。なお、アリールアミン骨格、またはアクリジン骨格の窒素における孤立電子対が共役可能な芳香族環にフッ素原子を有し、且つ範囲外にもフッ素原子を有する有機化合物が、分子内におけるフッ素原子の比率が高くなり、屈折率もさらに小さくすることが可能であるためより好ましい。
【００７７】また、上記有機化合物を電子供与性材料として用いたＥＬデバイスは、発光効率が向上しつつ、且つ発光効率以外の主要な特性（駆動電圧や寿命等）も、フッ素原子を含まない有機化合物を用いたＥＬデバイスと同様に良好なまま保つことが可能であることも大きな特徴である。
【００７８】すなわち、本発明者らは、電子吸引性の高いフッ素原子を多く含みながら、良好な電子供与性を保った低屈折率の有機化合物を見出し、当該有機化合物を用いた発光効率の良好なＥＬデバイスを実現した。特に、当該有機化合物を第１の物質とし、当該第１の物質が電子供与性を示すような物質を第２の物質とした場合、第１の物質と第２の物質とを含む層を正孔注入層や、タンデム素子における中間層（電荷発生層）として用いたＥＬデバイスは、発光効率の向上のみならず、発光効率以外の主要な特性（駆動電圧や寿命等）も良好なＥＬデバイスとすることができる。
【００７９】なお、当該有機化合物（第１の物質）の分子内におけるフッ素原子の割合が４０原子％を超えると電子供与性が低くなりすぎ、ドナー材料として機能が低下してくるためフッ素原子の割合は４０原子％以下であることが好ましい。また、低い屈折率を実現するためには、７原子％以上のフッ素原子が含まれていることが好ましい。
【００８０】以上のような有機化合物（第１の物質）の好ましい態様の一部を具体的な例として表すと以下のような一般式で表すことができる。
【００８１】
【化７】
2020100013.tif 000009
【００８２】但し、上記一般式（Ｇ１）において、Ｒ１乃至Ｒ４およびＲ７乃至Ｒ１０はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数１乃至６のフッ化アルキル基のいずれかであり、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のフッ化アルキル基および置換または無置換のフェニル基のいずれかである。また、Ｒ１３はフッ素または下記一般式（ｇ１）で表される基のいずれかである。
【００８３】
【化８】
2020100013.tif 000010
【００８４】但し、上記一般式（ｇ１）において、Ｒ２１乃至Ｒ２４およびＲ２７乃至Ｒ３０はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数１乃至６のフッ化アルキル基のいずれかであり、Ｒ２５およびＲ２６は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のフッ化アルキル基および置換または無置換のフェニル基のいずれかである。
【００８５】なお、上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物において、Ｒ１３はフッ素であることがより屈折率の低い有機化合物となるため好ましく、上記一般式（ｇ１）で表される基であることがより強い電子供与性を付与するために好ましい。
【００８６】また、本発明の一態様の有機化合物は下記一般式（Ｇ２）として表すこともできる。
【００８７】
【化９】
2020100013.tif 000011
【００８８】但し、上記一般式（Ｇ２）において、Ｒ１乃至Ｒ４およびＲ７乃至Ｒ１０はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数１乃至６のフッ化アルキル基のいずれかであり、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のフッ化アルキル基および置換または無置換のフェニル基のいずれかである。また、Ｒ３３はフッ素または上記一般式（ｇ１）で表される基のいずれかである。
【００８９】
【化１０】
2020100013.tif 000012
【００９０】但し、上記一般式（Ｇ３）において、Ｒ１乃至Ｒ４およびＲ７乃至Ｒ１０はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数１乃至６のフッ化アルキル基のいずれかであり、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のフッ化アルキル基および置換または無置換のフェニル基のいずれかである。また、Ｒ２１乃至Ｒ２４およびＲ２７乃至Ｒ３０はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数１乃至６のフッ化アルキル基のいずれかであり、Ｒ２５およびＲ２６は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のフッ化アルキル基および置換または無置換のフェニル基のいずれかである。
【００９１】なお、上記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物において、Ｒ３３はフッ素であることがより屈折率の低い有機化合物となるため好ましい。すなわち、本発明の好ましい一態様は、下記一般式（Ｇ４）で表される有機化合物である。
【００９２】
【化１１】
2020100013.tif 000013
【００９３】但し、上記一般式（Ｇ４）において、Ｒ１乃至Ｒ４およびＲ７乃至Ｒ１０はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数１乃至６のフッ化アルキル基のいずれかであり、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のフッ化アルキル基および置換または無置換のフェニル基のいずれかである。
【００９４】また、上記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物において、Ｒ３３は上記一般式（ｇ１）で表される有機化合物であることがより強い電子供与性を付与するため好ましい。すなわち、本発明の好ましい一態様は、上記一般式（Ｇ３）で表される有機化合物である。
【００９５】なお、上記一般式（Ｇ１）乃至一般式（Ｇ４）で表される有機化合物において、Ｒ５およびＲ６が置換または無置換のフェニル基、特に無置換のフェニル基であることがガラス転移温度（Ｔｇ）を向上させ、ＥＬデバイスの耐熱性を保つため好ましい。また、上記一般式（Ｇ１）または上記一般式（Ｇ３）において、Ｒ２５またはＲ２６が置換または無置換のフェニル基、特に無置換のフェニル基であることが同様の理由により好ましい。
【００９６】また、上記一般式（Ｇ１）乃至一般式（Ｇ４）で表される有機化合物において、Ｒ２およびＲ９が水素であることが屈折率を低く維持するため好ましい。また、上記一般式（Ｇ１）または上記一般式（Ｇ３）において、Ｒ２２またはＲ２９が水素であることが同様の理由により好ましい。
【００９７】また、上記一般式（Ｇ１）乃至一般式（Ｇ４）で表される有機化合物において、Ｒ１乃至Ｒ４およびＲ７乃至Ｒ１０が水素であることが屈折率を低く維持するため好ましい。また、上記一般式（Ｇ１）または上記一般式（Ｇ３）において、Ｒ２１乃至Ｒ２４およびＲ２７乃至Ｒ３０が水素であることが同様の理由により好ましい。
【００９８】上記一般式（Ｇ１）乃至一般式（Ｇ４）で表される有機化合物において、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のフッ化アルキル基の具体的な例としては、下記式（１−１）乃至式（１−２３）で表される基などを挙げることができる。また、上記置換または無置換のフェニル基が置換基を有する場合、当該置換基としては下記式（１−１）乃至式（１−２３）で表される基の他、フルオロ基、フェニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、フルオレニル基、ジメチルフルオレニル基、ジフェニルトリアジニル基などを用いることができる。
【００９９】
【化１２】
2020100013.tif 000014
【０１００】上記構成を有する有機化合物の具体的な例を以下に示す。
【０１０１】
【化１３】
2020100013.tif 000015
【０１０２】
【化１４】
2020100013.tif 000016
【０１０３】
【化１５】
2020100013.tif 000017
【０１０４】
【化１６】
2020100013.tif 000018
【０１０５】
【化１７】
2020100013.tif 000019
【０１０６】
【化１８】
2020100013.tif 000020
【０１０７】
【化１９】
2020100013.tif 000021
【０１０８】
【化２０】
2020100013.tif 000022
【０１０９】
【化２１】
2020100013.tif 000023
【０１１０】続いて、上記一般式（Ｇ１）または一般式（Ｇ２）で表される有機化合物の合成方法の例について説明する。
【０１１１】上記一般式（Ｇ１）または一般式（Ｇ２）で表される有機化合物は、下記合成スキームに示すように、９，１０−ジヒドロアクリジンの誘導体（ｇ１−１）と、フッ素化ベンゼン誘導体（ｍ１）またはフッ素化ビフェニル誘導体（ｍ２）とを、強塩基存在下で作用させることにより合成することができる。
【０１１２】
【化２２】
2020100013.tif 000024
【０１１３】
【化２３】
2020100013.tif 000025
【０１１４】但し、上記合成スキームにおいて、Ｒ１乃至Ｒ４およびＲ７乃至Ｒ１０はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数１乃至６のフッ化アルキル基のいずれかであり、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のフッ化アルキル基および置換または無置換のフェニル基のいずれかである。また、Ｘ４またはＸ１６はフッ素または塩素であり、Ｒ１３またはＲ３３はフッ素または下記一般式（ｇ１）で表される基である。
【０１１５】
【化２４】
2020100013.tif 000026
【０１１６】但し、上記一般式（ｇ１）において、Ｒ２１乃至Ｒ２４およびＲ２７乃至Ｒ３０はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数１乃至６のフッ化アルキル基のいずれかであり、Ｒ２５およびＲ２６は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のフッ化アルキル基および置換または無置換のフェニル基のいずれかである。
【０１１７】上記合成スキームを芳香族求電子置換反応によって行う場合、塩基としては、リチウムアミド、ナトリウムアミド、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの無機塩基や、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド等の有機塩基等が挙げられる。また、当該反応において溶媒を使用する場合、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、ジメトキシエタン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等を用いることができる。
【０１１８】上記一般式（Ｇ１）または一般式（Ｇ２）で表される有機化合物は、下記合成スキームに示すように、９，１０−ジヒドロアクリジンの誘導体（ｇ１−１）と、フッ素化ベンゼン誘導体（ｍ３）またはフッ素化ビフェニル誘導体（ｍ４）とを、パラジウム触媒と塩基存在下で作用させることによっても合成することができる。
【０１１９】
【化２５】
2020100013.tif 000027
【０１２０】
【化２６】
2020100013.tif 000028
【０１２１】但し、上記合成スキームにおいて、Ｒ１乃至Ｒ４およびＲ７乃至Ｒ１０はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数１乃至６のフッ化アルキル基のいずれかであり、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のフッ化アルキル基および置換または無置換のフェニル基のいずれかである。また、Ｘ４またはＸ１６はハロゲン又はトリフラート基を表す。ハロゲンとしては、ヨウ素、臭素、または塩素が好ましい。また、Ｒ１３またはＲ３３はフッ素または下記一般式（ｇ１）で表される基である。
【０１２２】
【化２７】
2020100013.tif 000029
【０１２３】但し、上記一般式（ｇ１）において、Ｒ２１乃至Ｒ２４およびＲ２７乃至Ｒ３０はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基および炭素数１乃至６のフッ化アルキル基のいずれかであり、Ｒ２５およびＲ２６は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数１乃至６のフッ化アルキル基および置換または無置換のフェニル基のいずれかである。
【０１２４】但し、上記合成スキームにおいて、Ｘ４またはＸ１６はハロゲン又はトリフラート基を表す。ハロゲンとしては、ヨウ素、臭素、または塩素が好ましい。
【０１２５】上記合成スキームはバックワルド・ハートウィグ反応として行うとよい。当該反応では、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）、アリル塩化パラジウム二量体（ＩＩ）等のパラジウム錯体または化合物と、それに配位するトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィンや、ジ−ｔｅｒｔ−ブチル（１−メチル−２，２−ジフェニルシクロプロピル）ホスフィンや、トリシクロヘキシルホスフィン等の配位子を用いるパラジウム触媒を利用する。塩基としては、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド等の有機塩基や、炭酸カリウム等の無機塩基等が挙げられる。また、当該反応に溶媒を使用する場合、トルエン、キシレン、１，３，５−トリメチルベンゼン等を用いることができる。
【０１２６】以上のように、一般式（Ｇ１）または一般式（Ｇ２）で表される有機化合物を合成することができる。
【０１２７】ここで、上述したように、代表的には一般式（Ｇ１）または一般式（Ｇ２）で表されるような上記アリールアミン骨格またはアクリジン骨格を有し、フッ素を含む有機化合物（第１の物質）は、当該有機化合物が電子供与性を示すことが可能である第２の物質と共に用いることによってＥＬデバイスにおける正孔注入層や中間層として好適に用いることができる。第１の物質と第２の物質は、混合して用いられてもよいし、各々の薄膜を積層しても良いが、共蒸着により混合した複合材料を用いることが好ましい。
【０１２８】一対の物質において一方の物質が他方の物質に電子供与性を示せば、他方の物質は一方の物質に電子受容性を示すという事ができる。そのため、第２の物質は第１の物質に対して電子受容性を有する物質と言うことができる。第２の物質として用いることが可能な電子受容性を有する物質としては、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を挙げることができる。その中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい物質である。
【０１２９】また、上述した物質の他に電子受容性を有する物質としては、電子吸引基（ハロゲン基やシアノ基）を有する有機化合物を挙げることができる。電子吸引基（特にフルオロ基のようなハロゲン基やシアノ基）を有する［３］ラジアレン誘導体は、電子受容性が非常に高いため電子受容性を有する有機化合物として好適に用いることができる。このような有機化合物としては、例えば、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）、３，６−ジフルオロ−２，５，７，７，８，８−ヘキサシアノキノジメタン、クロラニル、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ−ＣＮ）、１，３，４，５，７，８−ヘキサフルオロテトラシアノ−ナフトキノジメタン（略称：Ｆ６−ＴＣＮＮＱ）等や、α，α’，α’’−１，２，３−シクロプロパントリイリデントリス［４−シアノ−２，３，５，６−テトラフルオロベンゼンアセトニトリル］、α，α’，α’’−１，２，３−シクロプロパントリイリデントリス［２，６−ジクロロー３，５−ジフルオロ−４−（トリフルオロメチル）ベンゼンアセトニトリル］、α，α’，α’’−１，２，３−シクロプロパントリイリデントリス［２，３，４，５，６−ペンタフルオロベンゼンアセトニトリル］を用いることができる。電子受容性を有する有機化合物としては、ＨＡＴ−ＣＮのように複素原子を複数有する縮合芳香環に電子吸引基が結合している化合物が、熱的に安定であり好ましい。
【０１３０】この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅（ＩＩ）フタロシアニン（ＣｕＰＣ）等のフタロシアニン系の錯体化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス｛４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物等を用いることもできる。
【０１３１】なお、電子供与性材料と電子受容性材料を共蒸着することにより混合させた複合材料を陽極と接する正孔注入層として用いることにより、仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶことができる。つまり、陽極として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料も用いることができるようになる。
【０１３２】（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で示したＥＬデバイスの詳しい態様について説明する。図１に、本発明の一態様のＥＬデバイスを表す図を示す。図１Ａに示したＥＬデバイスは、陽極１０１と、陰極１０２、ＥＬ層１０３を有する。本発明の一態様のＥＬデバイスは、ＥＬ層１０３に実施の形態１で説明した上記アリールアミン骨格またはアクリジン骨格を有し、フッ素を含む有機化合物（第１の物質）を含んでいる。第１の物質はＥＬ層１０３中において、第２の物質と共に第１の層を形成していることが好ましい。なお、第１の物質は、第２の物質に電子供与性を示すものとする。
【０１３３】図１において、第１の層は正孔注入層１１１として用いることが好ましい。また、ＥＬ層１０３は、第１の層の他に発光層１１３をはじめとする各種機能層を有しており、上記発光層１１３および正孔注入層１１１の他、正孔輸送層１１２、電子輸送層１１４、電子注入層１１５などを有していても良い。発光層１１３には発光材料が含まれており、本発明の一態様のＥＬデバイスは、当該発光材料から発光を得る。発光層１１３には、ホスト材料や、その他の材料が含まれていても良い。上記第１の物質は、発光層１１３に含まれていても、正孔輸送層１１２に含まれていても、正孔注入層に含まれていても、そのいずれに含まれていても構わない。なお、ＥＬデバイスの構成はこれらに限られることはない。
【０１３４】上記第１の物質は屈折率が低い有機化合物であることから、それをＥＬ層内部に用いることによって、外部量子効率の良好なＥＬデバイスを得ることができる。また、第１の物質と第２の物質とを含む第１の層も屈折率の小さな層とすることができ、同様に、第１の層を有するＥＬデバイスは、外部量子効率の良好なＥＬデバイスとすることができる。また、第１の層は正孔注入層として好適に機能し、第１の層が正孔注入層であるＥＬデバイスは、外部量子効率等の発光効率が高く、かつ発光効率以外の主要な性能（駆動電圧や寿命など）も良好なＥＬデバイスとすることが可能である。
【０１３５】続いて、上述のＥＬデバイスの詳細な構造や材料の例について説明する。
【０１３６】陽極１０１は、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いて形成することが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタリング法により成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。作製方法の例としては、酸化インジウム−酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成する方法などがある。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することもできる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。グラフェンも用いることができる。なお、後述する複合材料をＥＬ層１０３における陽極１０１と接する層に用いることで、仕事関数に関わらず、電極材料を選択することができるようになる。
【０１３７】ＥＬ層１０３は積層構造を有していることが好ましいが、当該積層構造については特に限定はなく、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、キャリアブロック層、励起子ブロック層、電荷発生層など、様々な層構造を適用することができる。本実施の形態では、図１Ａに示すように、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３に加えて、電子輸送層１１４及び電子注入層１１５を有する構成、及び図１Ｂに示すように、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３に加えて、電子輸送層１１４及び電子注入層１１５、電荷発生層１１６を有する構成の２種類の構成について説明する。各層を構成する材料について以下に具体的に示す。
【０１３８】本発明の一態様のＥＬデバイスは、実施の形態１で説明したような屈折率の小さい第１の層を有するが、当該第１の層は正孔注入層１１１であることが好ましい。
【０１３９】正孔注入層１１１を第１の層としない場合には、電子受容性を有する物質を用いて形成することが可能である。電子受容性を有する物質としては、実施の形態１において、第２の物質として用いることが可能な物質として挙げたものの他、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等も用いることができる。電子受容性を有する物質は、隣接する正孔輸送層（あるいは正孔輸送材料）から、電界の印加により電子を引き抜くことができ、電子を引きぬくことで隣接する正孔輸送層（あるいは正孔輸送材料）に正孔を注入する（発生させる）ことができる。
【０１４０】また、正孔注入層１１１として、正孔輸送性を有する物質に電子受容性物質を含有させた複合材料を用いることもできる。なお、正孔輸送性の物質に電子受容性物質を含有させた複合材料を用いることにより、仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶことができる。つまり、陽極１０１として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料も用いることができるようになる。当該電子受容性物質としては、実施の形態１において、第２の物質として用いることが可能な物質として挙げたものを用いることができる。
【０１４１】複合材料に用いる正孔輸送性の物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の有機化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる正孔輸送性の物質としては、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。以下では、複合材料における正孔輸送性の物質として用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。
【０１４２】複合材料に用いることのできる芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’−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）、１，１−ビス−（４−ビス（４−メチル−フェニル）−アミノ−フェニル）−シクロヘキサン（略称：ＴＡＰＣ）等を挙げることができる。カルバゾール誘導体としては、具体的には、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。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。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。
【０１４３】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。
【０１４４】正孔輸送層１１２は、正孔輸送性を有する材料を含んで形成される。正孔輸送性を有する材料としては、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有していることが好ましい。
【０１４５】上記正孔輸送性を有する材料としては、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物や、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）−９−フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）などのカルバゾール骨格を有する化合物や、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、２，８−ジフェニル−４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩ）、４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−６−フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物や、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ−ＩＩ）、４−｛３−［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ一ＩＩ）などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物やカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。なお、正孔注入層１１１の複合材料に用いられる正孔輸送性を有する材料として挙げた物質も正孔輸送層１１２を構成する材料として好適に用いることができる。
【０１４６】発光層１１３は、ホスト材料と発光材料を含む層である。発光材料は蛍光発光物質であっても、りん光発光物質であっても、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を示す物質であっても、その他の発光材料であっても構わない。また、単層であっても、異なる発光材料が含まれる複数の層からなっていても良い。
【０１４７】発光層１１３において、蛍光発光物質として用いることが可能な材料としては、例えば以下のようなものが挙げられる。また、これ以外の蛍光発光物質も用いることができる。
【０１４８】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−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン、（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）、Ｎ，Ｎ’−（ピレン−１，６−ジイル）ビス［（６，Ｎ−ジフェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン）−８−アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ−０３）などが挙げられる。特に、１，６ＦＬＰＡＰｒｎや１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ、１，６ＢｎｆＡＰｒｎ−０３のようなピレンジアミン化合物に代表される縮合芳香族ジアミン化合物は、ホールトラップ性が高く、発光効率や信頼性に優れているため好ましい。
【０１４９】発光層１１３において、りん光発光物質として用いることが可能な材料としては、例えば以下のようなものが挙げられる。
【０１５０】トリス｛２−［５−（２−メチルフェニル）−４−（２，６−ジメチルフェニル）−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−イル−κＮ２］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｍｐ）３］）、トリス（５−メチル−３，４−ジフェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３］）、トリス［４−（３−ビフェニル）−５−イソプロピル−３−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ−３ｂ）３］）のような４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス［３−メチル−１−（２−メチルフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］）、トリス（１−メチル−５−フェニル−３−プロピル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｐｒｐｔｚ１−Ｍｅ）３］）のような１Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ｆａｃ−トリス［１−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｍｉ）３］）、トリス［３−（２，６−ジメチルフェニル）−７−メチルイミダゾ［１，２−ｆ］フェナントリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｐｉｍｐｔ−Ｍｅ）３］）のようなイミダゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：［Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ）］）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。これらは青色のりん光発光を示す化合物であり、４４０ｎｍから５２０ｎｍに発光のピークを有する化合物である。
【０１５１】また、トリス（４−メチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）３］）、トリス（４−ｔ−ブチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−メチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［６−（２−ノルボルニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［５−メチル−６−（２−メチルフェニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、（アセチルアセトナト）ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（５−イソプロピル−３−メチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）２（ａｃａｃ）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ）］）、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）３］）、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）３］）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。これらは主に緑色のりん光発光を示す化合物であり、５００ｎｍ〜６００ｎｍに発光のピークを有する。なお、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。
【０１５２】また、（ジイソブチリルメタナト）ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］）、ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｐｍ）］）、ビス［４，６−ジ（ナフタレン−１−イル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）２（ｄｐｍ）］）のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）３］）、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）のような白金錯体や、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ）］）、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。これらは、赤色のりん光発光を示す化合物であり、６００ｎｍから７００ｎｍに発光のピークを有する。また、ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、色度の良い赤色発光が得られる。
【０１５３】また、以上で述べたりん光性化合物の他、公知のりん光性発光材料を選択し、用いてもよい。
【０１５４】ＴＡＤＦ材料としてはフラーレン及びその誘導体、アクリジン及びその誘導体、エオシン誘導体等を用いることができる。またマグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリンとしては、例えば、以下の構造式に示されるプロトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｐｒｏｔｏ  ＩＸ））、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｍｅｓｏ  ＩＸ））、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｈｅｍａｔｏ  ＩＸ））、コプロポルフィリンテトラメチルエステル−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｃｏｐｒｏ  ＩＩＩ−４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｅｔｉｏ  Ｉ））、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体（ＰｔＣｌ２ＯＥＰ）等も挙げられる。
【０１５５】
【化２８】
2020100013.tif 000030
【０１５６】また、以下の構造式に示される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）や、９−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−９’−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（略称：ＰＣＣｚＴｚｎ）、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）、等のπ電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環の一方または両方を有する複素環化合物も用いることができる。該複素環化合物は、π電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有するため、電子輸送性及び正孔輸送性が共に高く、好ましい。中でも、π電子不足型複素芳香環を有する骨格のうち、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）、およびトリアジン骨格は、安定で信頼性が良好なため好ましい。特に、ベンゾフロピリミジン骨格、ベンゾチエノピリミジン骨格、ベンゾフロピラジン骨格、ベンゾチエノピラジン骨格はアクセプタ性が高く、信頼性が良好なため好ましい。また、π電子過剰型複素芳香環を有する骨格の中でも、アクリジン骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格、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、当該骨格の少なくとも一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、インドロカルバゾール骨格、ビカルバゾール骨格、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、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環の電子供与性とπ電子不足型複素芳香環の電子受容性が共に強くなり、Ｓ１準位とＴ１準位のエネルギー差が小さくなるため、熱活性化遅延蛍光を効率よく得られることから特に好ましい。なお、π電子不足型複素芳香環の代わりに、シアノ基のような電子吸引基が結合した芳香環を用いても良い。また、π電子過剰型骨格として、芳香族アミン骨格、フェナジン骨格等を用いることができる。また、π電子不足型骨格として、キサンテン骨格、チオキ���ンテンジオキサイド骨格、オキサジアゾール骨格、トリアゾール骨格、イミダゾール骨格、アントラキノン骨格、フェニルボランやボラントレン等の含ホウ素骨格、ベンゾニトリルまたはシアノベンゼン等のニトリル基またはシアノ基を有する芳香環や複素芳香環、ベンゾフェノン等のカルボニル骨格、ホスフィンオキシド骨格、スルホン骨格等を用いることができる。このように、π電子不足型複素芳香環およびπ電子過剰型複素芳香環の少なくとも一方の代わりにπ電子不足型骨格およびπ電子過剰型骨格を用いることができる。
【０１５７】
【化２９】
2020100013.tif 000031
【０１５８】なお、ＴＡＤＦ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ことができ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、一重項励起状態を効率よく生成することができる。また、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる。
【０１５９】また、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、Ｓ１準位とＴ１準位との差が極めて小さく、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ことが可能なＴＡＤＦ材料としての機能を有する。
【０１６０】なお、Ｔ１準位の指標としては、低温（例えば７７Ｋから１０Ｋ）で観測される燐光スペクトルを用いればよい。ＴＡＤＦ材料としては、その蛍光スペクトルの短波長側の裾において接線を引き、その外挿線の波長のエネルギーをＳ１準位とし、燐光スペクトルの短波長側の裾において接線を引き、その外挿線の波長のエネルギーをＴ１準位とした際に、そのＳ１とＴ１の差が０．３ｅＶ以下であることが好ましく、０．２ｅＶ以下であることがさらに好ましい。
【０１６１】また、ＴＡＤＦ材料を発光中心材料として用いる場合、ホスト材料のＳ１準位はＴＡＤＦ材料のＳ１準位より高い方が好ましい。また、ホスト材料のＴ１準位はＴＡＤＦ材料のＴ１準位より高いことが好ましい。
【０１６２】発光層のホスト材料としては、電子輸送性を有する材料や正孔輸送性を有する材料、上記ＴＡＤＦ材料など様々なキャリア輸送材料を用いることができる。
【０１６３】正孔輸送性を有する材料としては、上記正孔輸送層１１２に含まれる正孔輸送性を有する材料として挙げた物質を好適に用いることができる。
【０１６４】電子輸送性を有する材料としては、例えば、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体や、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ）などのポリアゾール骨格を有する複素環化合物や、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）、４，６−ビス［３−（フェナントレン−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６−ビス［３−（４−ジベンゾチエニル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ−ＩＩ）などのジアジン骨格を有する複素環化合物や、３，５−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリジン（略称：３５ＤＣｚＰＰｙ）、１，３，５−トリ［３−（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）などのピリジン骨格を有する複素環化合物が挙げられる。上述した中でも、ジアジン骨格を有する複素環化合物やピリジン骨格を有する複素環化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンやピラジン）骨格を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。
【０１６５】蛍光発光物質を発光材料として用いる場合、ホスト材料としては、アントラセン骨格を有する材料が好適である。アントラセン骨格を有する物質を蛍光発光物質のホスト材料として用いると、発光効率、耐久性共に良好な発光層を実現することが可能である。アントラセン骨格を有する材料はＨＯＭＯ準位が深い材料が多い為、本発明の一態様を好適に適用することができる。ホスト材料として用いるアントラセン骨格を有する物質としては、ジフェニルアントラセン骨格、特に９，１０−ジフェニルアントラセン骨格を有する物質が化学的に安定であるため好ましい。また、ホスト材料がカルバゾール骨格を有する場合、正孔の注入・輸送性が高まるため好ましいが、カルバゾールにベンゼン環がさらに縮合したベンゾカルバゾール骨格を含む場合、カルバゾールよりもＨＯＭＯが０．１ｅＶ程度浅くなり、正孔が入りやすくなるためより好ましい。特に、ホスト材料がジベンゾカルバゾール骨格を含む場合、カルバゾールよりもＨＯＭＯが０．１ｅＶ程度浅くなり、正孔が入りやすくなる上に、正孔輸送性にも優れ、耐熱性も高くなるため好適である。したがって、さらにホスト材料として好ましいのは、９，１０−ジフェニルアントラセン骨格およびカルバゾール骨格（あるいはベンゾカルバゾール骨格やジベンゾカルバゾール骨格）を同時に有する物質である。なお、上記の正孔注入・輸送性の観点から、カルバゾール骨格に換えて、ベンゾフルオレン骨格やジベンゾフルオレン骨格を用いてもよい。このような物質の例としては、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、３−［４−（１−ナフチル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＮ）、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、６−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン（略称：２ｍＢｎｆＰＰＡ）、９−フェニル−１０−｛４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）ビフェニル−４’−イル｝アントラセン（略称：ＦＬＰＰＡ）等が挙げられる。特に、ＣｚＰＡ、ｃｇＤＢＣｚＰＡ、２ｍＢｎｆＰＰＡ、ＰＣｚＰＡは非常に良好な特性を示すため、好ましい選択である。
【０１６６】なお、ホスト材料は複数種の物質を混合した材料であっても良く、混合したホスト材料を用いる場合は、電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料とを混合することが好ましい。電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料を混合することによって、発光層１１３の輸送性を容易に調整することができ、再結合領域の制御も簡便に行うことができる。正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する材料の含有量の比は、正孔輸送性を有する材料：電子輸送性を有する材料＝１：９〜９：１とすればよい。
【０１６７】また、これら混合された材料同士で励起錯体を形成しても良い。当該励起錯体は発光材料の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するような組み合わせを選択することで、エネルギー移動がスムーズとなり、効率よく発光が得られるため好ましい。また、当該構成を用いることで駆動電圧も低下するため好ましい。
【０１６８】電子輸送層１１４は、電子輸送性を有する物質を含む層である。電子輸送性を有する物質としては、上記ホスト材料に用いることが可能な電子輸送性を有する物質として挙げたものを用いることができる。
【０１６９】電子輸送層１１４と陰極１０２との間に、電子注入層１１５として、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含む層を設けても良い。電子注入層１１５は、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含有させたものや、エレクトライドを用いてもよい。エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。
【０１７０】なお、電子注入層１１５として、電子輸送性を有する物質（好ましくはビピリジン骨格を有する有機化合物）に上記アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物を微結晶状態となる濃度以上（５０ｗｔ％以上）含ませた層を用いることも可能である。当該層は、屈折率の低い層であることから、より外部量子効率の良好なＥＬデバイスを提供することが可能となる。
【０１７１】また、電子注入層１１５の代わりに電荷発生層１１６を設けても良い（図１Ｂ）。電荷発生層１１６は、電位をかけることによって当該層の陰極側に接する層に正孔を、陽極側に接する層に電子を注入することができる層のことである。電荷発生層１１６には、少なくともＰ型層１１７が含まれる。Ｐ型層１１７は、上述の正孔注入層１１１を構成することができる材料として挙げた複合材料を用いて形成することが好ましい。またＰ型層１１７は、複合材料を構成する材料として上述したアクセプタ材料を含む膜と正孔輸送材料を含む膜とを積層して構成しても良い。Ｐ型層１１７に電位をかけることによって、電子輸送層１１４に電子が、陰極である陰極１０２に正孔が注入され、ＥＬデバイスが動作する。また、第１の層をＰ型層１１７として用いる事もできる。これにより、低屈折率のＰ型層１１７を形成することが可能となり、外部量子効率の良好なＥＬデバイスを得ることができる。
【０１７２】なお、電荷発生層１１６はＰ型層１１７の他に電子リレー層１１８及び電子注入バッファ層１１９のいずれか一又は両方がもうけられていることが好ましい。
【０１７３】電子リレー層１１８は少なくとも電子輸送性を有する物質を含み、電子注入バッファ層１１９とＰ型層１１７との相互作用を防いで電子をスムーズに受け渡す機能を有する。電子リレー層１１８に含まれる電子輸送性を有する物質のＬＵＭＯ準位は、Ｐ型層１１７における電子受容性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層１１４における電荷発生層１１６に接する層に含まれる物質のＬＵＭＯ準位との間であることが好ましい。電子リレー層１１８に用いられる電子輸送性を有する物質におけるＬＵＭＯ準位の具体的なエネルギー準位は−５．０ｅＶ以上、好ましくは−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下とするとよい。なお、電子リレー層１１８に用いられる電子輸送性を有する物質としてはフタロシアニン系の材料又は金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
【０１７４】電子注入バッファ層１１９には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。
【０１７５】また、電子注入バッファ層１１９が、電子輸送性を有する物質とドナー性物質を含んで形成される場合には、ドナー性物質として、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセン等の有機化合物を用いることもできる。なお、電子輸送性を有する物質としては、先に説明した電子輸送層１１４を構成する材料と同様の材料を用いて形成することができる。
【０１７６】陰極１０２を形成する物質としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。このような陰極材料の具体例としては、リチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等の元素周期表の第１族または第２族に属する元素、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。しかしながら、陰極１０２と電子輸送層との間に、電子注入層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を陰極１０２として用いることができる。これら導電性材料は、真空蒸着法やスパッタリング法などの乾式法、インクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することが可能である。また、ゾル−ゲル法を用いて湿式法で形成しても良いし、金属材料のペーストを用いて湿式法で形成してもよい。
【０１７７】また、ＥＬ層１０３の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々の方法を用いることができる。例えば、真空蒸着法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法、インクジェット法またはスピンコート法など用いても構わない。
【０１７８】また上述した各電極または各層を異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。
【０１７９】なお、陽極１０１と陰極１０２との間に設けられる層の構成は、上記のものには限定されない。しかし、発光領域と電極やキャリア注入層に用いられる金属とが近接することによって生じる消光が抑制されるように、陽極１０１および陰極１０２から離れた部位に正孔と電子とが再結合する発光領域を設けた構成が好ましい。
【０１８０】また、発光層１１３に接する正孔輸送層や電子輸送層、特に発光層１１３における再結合領域に近いキャリア輸送層は、発光層で生成した励起子からのエネルギー移動を抑制するため、そのバンドギャップが発光層を構成する発光材料もしくは、発光層に含まれる発光材料が有するバンドギャップより大きいバンドギャップを有する物質で構成することが好ましい。
【０１８１】続いて、複数の発光ユニットを積層した構成のＥＬデバイス（積層型素子、タンデム型素子ともいう）の態様について、図１Ｃを参照して説明する。このＥＬデバイスは、陽極と陰極との間に、複数の発光ユニットを有するＥＬデバイスである。一つの発光ユニットは、図１Ａで示したＥＬ層１０３とほぼ同様な構成を有する。つまり、図１Ｃで示すＥＬデバイスは複数の発光ユニットを有するＥＬデバイスであり、図１Ａ又は図１Ｂで示したＥＬデバイスは、１つの発光ユニットを有するＥＬデバイスであるということができる。
【０１８２】図１Ｃにおいて、陽極５０１と陰極５０２との間には、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２が積層されており、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２との間には電荷発生層５１３が設けられている。陽極５０１と陰極５０２はそれぞれ図１Ａにおける陽極１０１と陰極１０２に相当し、図１Ａの説明で述べたものと同じものを適用することができる。また、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２は同じ構成であっても異なる構成であってもよい。
【０１８３】電荷発生層５１３は、陽極５０１と陰極５０２に電圧を印加したときに、一方の発光ユニットに電子を注入し、他方の発光ユニットに正孔を注入する機能を有する。すなわち、図１Ｃにおいて、陽極の電位の方が陰極の電位よりも高くなるように電圧を印加した場合、電荷発生層５１３は、第１の発光ユニット５１１に電子を注入し、第２の発光ユニット５１２に正孔を注入するものであればよい。
【０１８４】電荷発生層５１３は、図１Ｂにて説明した電荷発生層１１６と同様の構成で形成することが好ましい。有機化合物と金属酸化物の複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。なお、発光ユニットの陽極側の面が電荷発生層５１３に接している場合は、電荷発生層５１３が発光ユニットの正孔注入層の役割も担うことができるため、発光ユニットは正孔注入層を設けなくとも良い。
【０１８５】また、電荷発生層５１３に電子注入バッファ層１１９を設ける場合、当該電子注入バッファ層１１９が陽極側の発光ユニットにおける電子注入層の役割を担うため、陽極側の発光ユニットには必ずしも電子注入層を形成する必要はない。
【０１８６】図１Ｃでは、２つの発光ユニットを有するＥＬデバイス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ＥＬデバイスについても、同様に適用することが可能である。本実施の形態に係るＥＬデバイスのように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層５１３で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度発光を可能とし、さらに長寿命な素子を実現できる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現することができる。
【０１８７】また、それぞれの発光ユニットの発光色を異なるものにすることで、ＥＬデバイス全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つの発光ユニットを有するＥＬデバイスにおいて、第１の発光ユニットで赤と緑の発光色、第２の発光ユニットで青の発光色を得ることで、ＥＬデバイス全体として白色発光するＥＬデバイスを得ることも可能である。
【０１８８】また、上述のＥＬ層１０３や第１の発光ユニット５１１、第２の発光ユニット５１２及び電荷発生層などの各層や電極は、例えば、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）、塗布法、グラビア印刷法等の方法を用いて形成することができる。また、それらは低分子材料、中分子材料（オリゴマー、デンドリマーを含む）、または高分子材料を含んでも良い。
【０１８９】（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２に記載のＥＬデバイスを用いた発光装置について説明する。
【０１９０】本実施の形態では、実施の形態２に記載のＥＬデバイスを用いて作製された発光装置について図２を用いて説明する。なお、図２Ａは、発光装置を示す上面図、図２Ｂは図２ＡをＡ−ＢおよびＣ−Ｄで切断した断面図である。この発光装置は、ＥＬデバイスの発光を制御するものとして、点線で示された駆動回路部（ソース線駆動回路）６０１、画素部６０２、駆動回路部（ゲート線駆動回路）６０３を含んでいる。また、６０４は封止基板、６０５はシール材であり、シール材６０５で囲まれた内側は、空間６０７になっている。
【０１９１】なお、引き回し配線６０８はソース線駆動回路６０１及びゲート線駆動回路６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１９２】次に、断面構造について図２Ｂを用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース線駆動回路６０１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
【０１９３】素子基板６１０はガラス、石英、有機樹脂、金属、合金、半導体などからなる基板の他、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樹脂等からなるプラスチック基板を用いて作製すればよい。
【０１９４】画素や駆動回路に用いられるトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、逆スタガ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型のトランジスタでもボトムゲート型トランジスタでもよい。トランジスタに用いる半導体材料は特に限定されず、例えば、シリコン、ゲルマニウム、炭化シリコン、窒化ガリウム等を用いることができる。または、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系金属酸化物などの、インジウム、ガリウム、亜鉛のうち少なくとも一つを含む酸化物半導体を用いてもよい。
【０１９５】トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
【０１９６】ここで、上記画素や駆動回路に設けられるトランジスタの他、後述するタッチセンサ等に用いられるトランジスタなどの半導体装置には、酸化物半導体を適用することが好ましい。特にシリコンよりもバンドギャップの広い酸化物半導体を適用することが好ましい。シリコンよりもバンドギャップの広い酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ状態における電流を低減できる。
【０１９７】上記酸化物半導体は、少なくともインジウム（Ｉｎ）又は亜鉛（Ｚｎ）を含むことが好ましい。また、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、ＣｅまたはＨｆ等の金属）で表記される酸化物を含む酸化物半導体であることがより好ましい。
【０１９８】ここで、本発明の一態様に用いることができる酸化物半導体について、以下に説明を行う。
【０１９９】酸化物半導体は、単結晶酸化物半導体と、それ以外の非単結晶酸化物半導体と、に分けられる。非単結晶酸化物半導体としては、例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ（ｃ−ａｘｉｓ  ａｌｉｇｎｅｄ  ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶酸化物半導体、ｎｃ−ＯＳ（ｎａｎｏ  ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、擬似非晶質酸化物半導体（ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ：ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−ｌｉｋｅ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、および非晶質酸化物半導体などがある。
【０２００】ＣＡＡＣ−ＯＳは、ｃ軸配向性を有し、かつａ−ｂ面方向において複数のナノ結晶が連結し、歪みを有した結晶構造となっている。なお、歪みとは、複数のナノ結晶が連結する領域において、格子配列の揃った領域と、別の格子配列の揃った領域と、の間で格子配列の向きが変化している箇所を指す。
【０２０１】ナノ結晶は、六角形を基本とするが、正六角形状とは限らず、非正六角形状である場合がある。また、歪みにおいて、五角形、および七角形などの格子配列を有する場合がある。なお、ＣＡＡＣ−ＯＳにおいて、歪み近傍においても、明確な結晶粒界（グレインバウンダリーともいう）を確認することは難しい。すなわち、格子配列の歪みによって、結晶粒界の形成が抑制されていることがわかる。これは、ＣＡＡＣ−ＯＳが、ａ−ｂ面方向において酸素原子の配列が稠密でないことや、金属元素が置換することで原子間の結合距離が変化することなどによって、歪みを許容することができるためである。
【０２０２】また、ＣＡＡＣ−ＯＳは、インジウム、および酸素を有する層（以下、Ｉｎ層）と、元素Ｍ、亜鉛、および酸素を有する層（以下、（Ｍ，Ｚｎ）層）とが積層した、層状の結晶構造（層状構造ともいう）を有する傾向がある。なお、インジウムと元素Ｍは、互いに置換可能であり、（Ｍ，Ｚｎ）層の元素Ｍがインジウムと置換した場合、（Ｉｎ，Ｍ，Ｚｎ）層と表すこともできる。また、Ｉｎ層のインジウムが元素Ｍと置換した場合、（Ｉｎ，Ｍ）層と表すこともできる。
【０２０３】ＣＡＡＣ−ＯＳは結晶性の高い酸化物半導体である。一方、ＣＡＡＣ−ＯＳは、明確な結晶粒界を確認することが難しいため、結晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。また、酸化物半導体の結晶性は不純物の混入や欠陥の生成などによって低下する場合があるため、ＣＡＡＣ−ＯＳは不純物や欠陥（酸素欠損（ＶＯ：ｏｘｙｇｅｎ  ｖａｃａｎｃｙともいう）など）の少ない酸化物半導体ともいえる。したがって、ＣＡＡＣ−ＯＳを有する酸化物半導体は、物理的性質が安定する。そのため、ＣＡＡＣ−ＯＳを有する酸化物半導体は熱に強く、信頼性が高い。
【０２０４】ｎｃ−ＯＳは、微小な領域（例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の領域、特に１ｎｍ以上３ｎｍ以下の領域）において原子配列に周期性を有する。また、ｎｃ−ＯＳは、異なるナノ結晶間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、膜全体で配向性が見られない。したがって、ｎｃ−ＯＳは、分析方法によっては、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳや非晶質酸化物半導体と区別が付かない場合がある。
【０２０５】なお、インジウムと、ガリウムと、亜鉛と、を有する酸化物半導体の一種である、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（以下、ＩＧＺＯ）は、上述のナノ結晶とすることで安定な構造をとる場合がある。特に、ＩＧＺＯは、大気中では結晶成長がし難い傾向があるため、大きな結晶（ここでは、数ｍｍの結晶、または数ｃｍの結晶）よりも小さな結晶（例えば、上述のナノ結晶）とする方が、構造的に安定となる場合がある。
【０２０６】ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、ｎｃ−ＯＳと非晶質酸化物半導体との間の構造を有する酸化物半導体である。ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、鬆または低密度領域を有する。すなわち、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳは、ｎｃ−ＯＳおよびＣＡＡＣ−ＯＳと比べて、結晶性が低い。
【０２０７】酸化物半導体は、多様な構造をとり、それぞれが異なる特性を有する。本発明の一態様の酸化物半導体は、非晶質酸化物半導体、多結晶酸化物半導体、ａ−ｌｉｋｅ  ＯＳ、ｎｃ−ＯＳ、ＣＡＡＣ−ＯＳのうち、二種以上を有していてもよい。
【０２０８】また、上述の酸化物半導体以外として、ＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ−Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）−ＯＳを用いてもよい。
【０２０９】ＣＡＣ−ＯＳは、材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有し、材料の全体では半導体としての機能を有する。なお、ＣＡＣ−ＯＳを、トランジスタの活性層に用いる場合、導電性の機能は、キャリアとなる電子（またはホール）を流す機能であり、絶縁性の機能は、キャリアとなる電子を流さない機能である。導電性の機能と、絶縁性の機能とを、それぞれ相補的に作用させることで、スイッチングさせる機能（Ｏｎ／Ｏｆｆさせる機能）をＣＡＣ−ＯＳに付与することができる。ＣＡＣ−ＯＳにおいて、それぞれの機能を分離させることで、双方の機能を最大限に高めることができる。
【０２１０】また、ＣＡＣ−ＯＳは、導電性領域、及び絶縁性領域を有する。導電性領域は、上述の導電性の機能を有し、絶縁性領域は、上述の絶縁性の機能を有する。また、材料中において、導電性領域と、絶縁性領域とは、ナノ粒子レベルで分離している場合がある。また、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ材料中に偏在する場合がある。また、導電性領域は、周辺がぼけてクラウド状に連結して観察される場合がある。
【０２１１】また、ＣＡＣ−ＯＳにおいて、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下のサイズで材料中に分散している場合がある。
【０２１２】また、ＣＡＣ−ＯＳは、異なるバンドギャップを有する成分により構成される。例えば、ＣＡＣ−ＯＳは、絶縁性領域に起因するワイドギャップを有する成分と、導電性領域に起因するナローギャップを有する成分と、により構成される。当該構成の場合、キャリアを流す際に、ナローギャップを有する成分において、主にキャリアが流れる。また、ナローギャップを有する成分が、ワイドギャップを有する成分に相補的に作用し、ナローギャップを有する成分に連動してワイドギャップを有する成分にもキャリアが流れる。このため、上記ＣＡＣ−ＯＳをトランジスタのチャネル形成領域に用いる場合、トランジスタのオン状態において高い電流駆動力、つまり大きなオン電流、及び高い電界効果移動度を得ることができる。
【０２１３】すなわち、ＣＡＣ−ＯＳは、マトリックス複合材（ｍａｔｒｉｘ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、または金属マトリックス複合材（ｍｅｔａｌ  ｍａｔｒｉｘ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）と呼称することもできる。
【０２１４】半導体層として上述の酸化物半導体材料を用いることで、電気特性の変動が抑制され、信頼性の高いトランジスタを実現できる。
【０２１５】また、上述の半導体層を有するトランジスタはその低いオフ電流により、トランジスタを介して容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各表示領域に表示した画像の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その結果、極めて消費電力の低減された電子機器を実現できる。
【０２１６】トランジスタの特性安定化等のため、下地膜を設けることが好ましい。下地膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの無機絶縁膜を用い、単層で又は積層して作製することができる。下地膜はスパッタリング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法（プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  ＣＶＤ）法など）、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、塗布法、印刷法等を用いて形成できる。なお、下地膜は、必要で無ければ設けなくてもよい。
【０２１７】なお、ＦＥＴ６２３は駆動回路部６０１に形成されるトランジスタの一つを示すものである。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成すれば良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。
【０２１８】また、画素部６０２はスイッチング用ＦＥＴ６１１と、電流制御用ＦＥＴ６１２とそのドレインに電気的に接続された陽極６１３とを含む複数の画素により形成されているが、これに限定されず、３つ以上のＦＥＴと、容量素子とを組み合わせた画素部としてもよい。
【０２１９】なお、陽極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成することができる。
【０２２０】また、後に形成するＥＬ層等の被覆性を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物６１４として、ネガ型の感光性樹脂、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができる。
【０２２１】陽極６１３上には、ＥＬ層６１６、および陰極６１７がそれぞれ形成されている。ここで、陽極として機能する陽極６１３に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ＩＴＯ膜、またはケイ素を含有したインジウム錫酸化物膜、２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜の他、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。
【０２２２】また、ＥＬ層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。ＥＬ層６１６は、実施の形態２で説明したような構成を含んでいる。また、ＥＬ層６１６を構成する他の材料としては、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。
【０２２３】さらに、ＥＬ層６１６上に形成され、陰極として機能する陰極６１７に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金や化合物（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ等）等）を用いることが好ましい。なお、ＥＬ層６１６で生じた光が陰極６１７を透過させる場合には、陰極６１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム、ケイ素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いるのが良い。
【０２２４】なお、陽極６１３、ＥＬ層６１６、陰極６１７でもって、ＥＬデバイス６１８が形成されている。当該ＥＬデバイス６１８は実施の形態２に記載のＥＬデバイスである。なお、画素部は複数のＥＬデバイスが形成されてなっているが、本実施の形態における発光装置では、実施の形態２に記載のＥＬデバイスと、それ以外の構成を有するＥＬデバイスの両方が混在していても良い。
【０２２５】さらにシール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた空間６０７にＥＬデバイス６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７には、充填材が充填されており、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材で充填される場合もある。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥材を設けことで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。
【０２２６】なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル樹脂等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【０２２７】図２には示されていないが、陰極上に保護膜を設けても良い。保護膜は有機樹脂膜や無機絶縁膜で形成すればよい。また、シール材６０５の露出した部分を覆うように、保護膜が形成されていても良い。また、保護膜は、一対の基板の表面及び側面、封止層、絶縁層、等の露出した側面を覆って設けることができる。
【０２２８】保護膜には、水などの不純物を透過しにくい材料を用いることができる。したがって、水などの不純物が外部から内部に拡散することを効果的に抑制することができる。
【０２２９】保護膜を構成する材料としては、酸化物、窒化物、フッ化物、硫化物、三元化合物、金属またはポリマー等を用いることができ、例えば、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、ハフニウムシリケート、酸化ランタン、酸化珪素、チタン酸ストロンチウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化スカンジウム、酸化エルビウム、酸化バナジウムまたは酸化インジウム等を含む材料や、窒化アルミニウム、窒化ハフニウム、窒化珪素、窒化タンタル、窒化チタン、窒化ニオブ、窒化モリブデン、窒化ジルコニウムまたは窒化ガリウム等を含む材料、チタンおよびアルミニウムを含む窒化物、チタンおよびアルミニウムを含む酸化物、アルミニウムおよび亜鉛を含む酸化物、マンガンおよび亜鉛を含む硫化物、セリウムおよびストロンチウムを含む硫化物、エルビウムおよびアルミニウムを含む酸化物、イットリウムおよびジルコニウムを含む酸化物等を含む材料を用いることができる。
【０２３０】保護膜は、段差被覆性（ステップカバレッジ）の良好な成膜方法を用いて形成することが好ましい。このような手法の一つに、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法がある。ＡＬＤ法を用いて形成することができる材料を、保護膜に用いることが好ましい。ＡＬＤ法を用いることで緻密な、クラックやピンホールなどの欠陥が低減された、または均一な厚さを備える保護膜を形成することができる。また、保護膜を形成する際に加工部材に与える損傷を、低減することができる。
【０２３１】例えばＡＬＤ法を用いて保護膜を形成することで、複雑な凹凸形状を有する表面や、タッチパネルの上面、側面及び裏面にまで均一で欠陥の少ない保護膜を形成することができる。
【０２３２】以上のようにして、実施の形態２に記載のＥＬデバイスを用いて作製された発光装置を得ることができる。
【０２３３】本実施の形態における発光装置は、実施の形態２に記載のＥＬデバイスを用いているため、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、実施の形態２に記載のＥＬデバイスは発光効率が良好なため、消費電力の小さい発光装置とすることが可能である。
【０２３４】図３には白色発光を呈するＥＬデバイスを形成し、着色層（カラーフィルタ）等を設けることによってフルカラー化した発光装置の例を示す。図３Ａ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、ＥＬデバイスの陽極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、ＥＬデバイスの陰極１０２９、封止基板１０３１、シール材１０３２などが図示されている。
【０２３５】また、図３Ａでは着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）は透明な基材１０３３に設けている。また、ブラックマトリクス１０３５をさらに設けても良い。着色層及びブラックマトリクス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、及びブラックマトリクス１０３５は、オーバーコート層１０３６で覆われている。また、図３Ａにおいては、光が着色層を透過せずに外部へと出る発光層と、各色の着色層を透過して外部に光が出る発光層とがあり、着色層を透過しない光は白、着色層を透過する光は赤、緑、青となることから、４色の画素で映像を表現することができる。
【０２３６】図３Ｂでは着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）をゲート絶縁膜１００３と第１の層間絶縁膜１０２０との間に形成する例を示した。このように、着色層は基板１００１と封止基板１０３１の間に設けられていても良い。
【０２３７】また、以上に説明した発光装置では、ＦＥＴが形成されている基板１００１側に光を取り出す構造（ボトムエミッション型）の発光装置としたが、封止基板１０３１側に発光を取り出す構造（トップエミッション型）の発光装置としても良い。トップエミッション型の発光装置の断面図を図４に示す。この場合、基板１００１は光を通さない基板を用いることができる。ＦＥＴとＥＬデバイスの陽極とを接続する接続電極を作製するまでは、ボトムエミッション型の発光装置と同様に形成する。その後、第３の層間絶縁膜１０３７を電極１０２２を覆って形成する。この絶縁膜は平坦化の役割を担っていても良い。第３の層間絶縁膜１０３７は第２の層間絶縁膜と同様の材料の他、他の公知の材料を用いて形成することができる。
【０２３８】ＥＬデバイスの陽極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂはここでは陽極とするが、陰極であっても構わない。また、図４のようなトップエミッション型の発光装置である場合、陽極を反射電極とすることが好ましい。ＥＬ層１０２８の構成は、実施の形態１においてＥＬ層１０３として説明したような構成とし、且つ、白色の発光が得られるような素子構造とする。
【０２３９】図４のようなトップエミッションの構造では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）を設けた封止基板１０３１で封止を行うことができる。封止基板１０３１には画素と画素との間に位置するようにブラックマトリクス１０３５を設けても良い。着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）やブラックマトリックスはオーバーコート層１０３６によって覆われていても良い。なお封止基板１０３１は透光性を有する基板を用いることとする。また、ここでは赤、緑、青、白の４色でフルカラー表示を行う例を示したが特に限定されず、赤、黄、緑、青の４色や赤、緑、青の３色でフルカラー表示を行ってもよい。
【０２４０】トップエミッション型の発光装置では、マイクロキャビティ構造の適用が好適に行える。マイクロキャビティ構造を有するＥＬデバイスは、陽極を反射電極、陰極を半透過・半反射電極とすることにより得られる。反射電極と半透過・半反射電極との間には少なくともＥＬ層を有し、少なくとも発光領域となる発光層を有している。
【０２４１】なお、反射電極は、可視光の反射率が４０％乃至１００％、好ましくは７０％乃至１００％であり、かつその抵抗率が１×１０−２Ωｃｍ以下の膜であるとする。また、半透過・半反射電極は、可視光の反射率が２０％乃至８０％、好ましくは４０％乃至７０％であり、かつその抵抗率が１×１０−２Ωｃｍ以下の膜であるとする。
【０２４２】ＥＬ層に含まれる発光層から射出される発光は、反射電極と半透過・半反射電極とによって反射され、共振する。
【０２４３】当該ＥＬデバイスは、透明導電膜や上述の複合材料、キャリア輸送材料などの厚みを変えることで反射電極と半透過・半反射電極の間の光学的距離を変えることができる。これにより、反射電極と半透過・半反射電極との間において、共振する波長の光を強め、共振しない波長の光を減衰させることができる。
【０２４４】なお、反射電極によって反射されて戻ってきた光（第１の反射光）は、発光層から半透過・半反射電極に直接入射する光（第１の入射光）と大きな干渉を起こすため、反射電極と発光層の光学的距離を（２ｎ−１）λ／４（ただし、ｎは１以上の自然数、λは増幅したい発光の波長）に調節することが好ましい。当該光学的距離を調節することにより、第１の反射光と第１の入射光との位相を合わせ発光層からの発光をより増幅させることができる。
【０２４５】なお、上記構成においてＥＬ層は、複数の発光層を有する構造であっても、単一の発光層を有する構造であっても良く、例えば、上述のタンデム型ＥＬデバイスの構成と組み合わせて、一つのＥＬデバイスに電荷発生層を挟んで複数のＥＬ層を設け、それぞれのＥＬ層に単数もしくは複数の発光層を形成する構成に適用してもよい。
【０２４６】マイクロキャビティ構造を有することで、特定波長の正面方向の発光強度を強めることが可能となるため、低消費電力化を図ることができる。なお、赤、黄、緑、青の４色の副画素で映像を表示する発光装置の場合、黄色発光による輝度向上効果のうえ、全副画素において各色の波長に合わせたマイクロキャビティ構造を適用できるため良好な特性の発光装置とすることができる。
【０２４７】本実施の形態における発光装置は、実施の形態２に記載のＥＬデバイスを用いているため、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、実施の形態２に記載のＥＬデバイスは発光効率が良好なため、消費電力の小さい発光装置とすることが可能である。
【０２４８】ここまでは、アクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、以下からはパッシブマトリクス型の発光装置について説明する。図５には本発明を適用して作製したパッシブマトリクス型の発光装置を示す。なお、図５Ａは、発光装置を示す斜視図、図５Ｂは図５ＡをＸ−Ｙで切断した断面図である。図５において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間にはＥＬ層９５５が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因したＥＬデバイスの不良を防ぐことが出来る。また、パッシブマトリクス型の発光装置においても、実施の形態２に記載のＥＬデバイスを用いており、信頼性の良好な発光装置、又は消費電力の小さい発光装置とすることができる。
【０２４９】以上、説明した発光装置は、マトリクス状に配置された多数の微小なＥＬデバイスをそれぞれ制御することが可能であるため、画像の表現を行う表示装置として好適に利用できる発光装置である。
【０２５０】また、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０２５１】（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態２に記載のＥＬデバイスを照明装置として用いる例を図６を参照しながら説明する。図６Ｂは照明装置の上面図、図６Ａは図６Ｂにおけるｅ−ｆ断面図である。
【０２５２】本実施の形態における照明装置は、支持体である透光性を有する基板４００上に、陽極４０１が形成されている。陽極４０１は実施の形態１における陽極１０１に相当する。陽極４０１側から発光を取り出す場合、陽極４０１は透光性を有する材料により形成する。
【０２５３】陰極４０４に電圧を供給するためのパッド４１２が基板４００上に形成される。
【０２５４】陽極４０１上にはＥＬ層４０３が形成されている。ＥＬ層４０３は実施の形態１におけるＥＬ層１０３の構成、又は発光ユニット５１１、５１２及び電荷発生層５１３を合わせた構成などに相当する。なお、これらの構成については当該記載を参照されたい。
【０２５５】ＥＬ層４０３を覆って陰極４０４を形成する。陰極４０４は実施の形態２における陰極１０２に相当する。発光を陽極４０１側から取り出す場合、陰極４０４は反射率の高い材料によって形成される。陰極４０４はパッド４１２と接続することによって、電圧が供給される。
【０２５６】以上、陽極４０１、ＥＬ層４０３、及び陰極４０４を有するＥＬデバイスを本実施の形態で示す照明装置は有している。当該ＥＬデバイスは発光効率の高いＥＬデバイスであるため、本実施の形態における照明装置は消費電力の小さい照明装置とすることができる。
【０２５７】以上の構成を有するＥＬデバイスが形成された基板４００と、封止基板４０７とをシール材４０５、４０６を用いて固着し、封止することによって照明装置が完成する。シール材４０５、４０６はどちらか一方でもかまわない。また、内側のシール材４０６（図６Ｂでは図示せず）には乾燥剤を混ぜることもでき、これにより、水分を吸着することができ、信頼性の向上につながる。
【０２５８】また、パッド４１２と陽極４０１の一部をシール材４０５、４０６の外に伸張して設けることによって、外部入力端子とすることができる。また、その上にコンバーターなどを搭載したＩＣチップ４２０などを設けても良い。
【０２５９】以上、本実施の形態に記載の照明装置は、ＥＬデバイスに実施の形態２に記載のＥＬデバイスを用いており、消費電力の小さい発光装置とすることができる。
【０２６０】（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態２に記載のＥＬデバイスをその一部に含む電子機器の例について説明する。実施の形態２に記載のＥＬデバイスは発光効率が良好であり、消費電力が小さいＥＬデバイスである。その結果、本実施の形態に記載の電子機器は、消費電力が小さい発光部を有する電子機器とすることが可能である。
【０２６１】上記ＥＬデバイスを適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を以下に示す。
【０２６２】図７Ａは、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置は、筐体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。表示部７１０３により、映像を表示することが可能であり、表示部７１０３は、実施の形態２に記載のＥＬデバイスをマトリクス状に配列して構成されている。
【０２６３】テレビジョン装置の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー７１０９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機７１１０から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。
【０２６４】なお、テレビジョン装置は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
【０２６５】図７Ｂ１はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。なお、このコンピュータは、実施の形態２に記載のＥＬデバイスをマトリクス状に配列して表示部７２０３に用いることにより作製される。図７Ｂ１のコンピュータは、図７Ｂ２のような形態であっても良い。図７Ｂ２のコンピュータは、キーボード７２０４、ポインティングデバイス７２０６の代わりに第２の表示部７２１０が設けられている。第２の表示部７２１０はタッチパネル式となっており、第２の表示部７２１０に表示された入力用の表示を指や専用のペンで操作することによって入力を行うことができる。また、第２の表示部７２１０は入力用表示だけでなく、その他の画像を表示することも可能である。また表示部７２０３もタッチパネルであっても良い。二つの画面がヒンジで接続されていることによって、収納や運搬をする際に画面を傷つける、破損するなどのトラブルの発生も防止することができる。
【０２６６】図７Ｃは、携帯端末の一例を示している。携帯電話機は、筐体７４０１に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機は、実施の形態２に記載のＥＬデバイスをマトリクス状に配列して作製された表示部７４０２を有している。
【０２６７】図７Ｃに示す携帯端末は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力することができる構成とすることもできる。この場合、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。
【０２６８】表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。
【０２６９】例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好ましい。
【０２７０】また、携帯端末内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、携帯端末の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
【０２７１】また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、又は筐体７４０１の操作ボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
【０２７２】また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号を検知し、表示部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。
【０２７３】表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
【０２７４】なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１乃至実施の形態４に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。
【０２７５】以上の様に実施の形態２に記載のＥＬデバイスを備えた発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。実施の形態２に記載のＥＬデバイスを用いることにより消費電力の小さい電子機器を得ることができる。
【０２７６】図８Ａは、掃除ロボットの一例を示す模式図である。
【０２７７】掃除ロボット５１００は、上面に配置されたディスプレイ５１０１、側面に配置された複数のカメラ５１０２、ブラシ５１０３、操作ボタン５１０４を有する。また図示されていないが、掃除ロボット５１００の下面には、タイヤ、吸い込み口等が備えられている。掃除ロボット５１００は、その他に赤外線センサ、超音波センサ、加速度センサ、ピエゾセンサ、光センサ、ジャイロセンサなどの各種センサを備えている。また、掃除ロボット５１００は、無線による通信手段を備えている。
【０２７８】掃除ロボット５１００は自走し、ゴミ５１２０を検知し、下面に設けられた吸い込み口からゴミを吸引することができる。
【０２７９】また、掃除ロボット５１００はカメラ５１０２が撮影した画像を解析し、壁、家具または段差などの障害物の有無を判断することができる。また、画像解析により、配線などブラシ５１０３に絡まりそうな物体を検知した場合は、ブラシ５１０３の回転を止めることができる。
【０２８０】ディスプレイ５１０１には、バッテリーの残量や、吸引したゴミの量などを表示することができる。掃除ロボット５１００が走行した経路をディスプレイ５１０１に表示させてもよい。また、ディスプレイ５１０１をタッチパネルとし、操作ボタン５１０４をディスプレイ５１０１に設けてもよい。
【０２８１】掃除ロボット５１００は、スマートフォンなどの携帯電子機器５１４０と通信することができる。カメラ５１０２が撮影した画像は、携帯電子機器５１４０に表示させることができる。そのため、掃除ロボット５１００の持ち主は、外出先からでも、部屋の様子を知ることができる。また、ディスプレイ５１０１の表示をスマートフォンなどの携帯電子機器で確認することもできる。
【０２８２】本発明の一態様の発光装置はディスプレイ５１０１に用いることができる。
【０２８３】図８Ｂに示すロボット２１００は、演算装置２１１０、照度センサ２１０１、マイクロフォン２１０２、上部カメラ２１０３、スピーカ２１０４、ディスプレイ２１０５、下部カメラ２１０６、障害物センサ２１０７、および移動機構２１０８を備える。
【０２８４】マイクロフォン２１０２は、使用者の話し声及び環境音等を検知する機能を有する。また、スピーカ２１０４は、音声を発する機能を有する。ロボット２１００は、マイクロフォン２１０２およびスピーカ２１０４を用いて、使用者とコミュニケーションをとることが可能である。
【０２８５】ディスプレイ２１０５は、種々の情報の表示を行う機能を有する。ロボット２１００は、使用者の望みの情報をディスプレイ２１０５に表示することが可能である。ディスプレイ２１０５は、タッチパネルを搭載していてもよい。また、ディスプレイ２１０５は取り外しのできる情報端末であっても良く、ロボット２１００の定位置に設置することで、充電およびデータの受け渡しを可能とする。
【０２８６】上部カメラ２１０３および下部カメラ２１０６は、ロボット２１００の周囲を撮像する機能を有する。また、障害物センサ２１０７は、移動機構２１０８を用いてロボット２１００が前進する際の進行方向における障害物の有無を察知することができる。ロボット２１００は、上部カメラ２１０３、下部カメラ２１０６および障害物センサ２１０７を用いて、周囲の環境を認識し、安全に移動することが可能である。本発明の一態様の発光装置はディスプレイ２１０５に用いることができる。
【０２８７】図８Ｃはゴーグル型ディスプレイの一例を表す図である。ゴーグル型ディスプレイは、例えば、筐体５０００、表示部５００１、スピーカ５００３、ＬＥＤランプ５００４、接続端子５００６、センサ５００７（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５００８、表示部５００２、支持部５０１２、イヤホン５０１３等を有する。
【０２８８】本発明の一態様の発光装置は表示部５００１および第２の表示部５００２に用いることができる。
【０２８９】図９は、実施の形態２に記載のＥＬデバイスを、照明装置である電気スタンドに用いた例である。図９に示す電気スタンドは、筐体２００１と、光源２００２を有し、光源２００２としては、実施の形態３に記載の照明装置を用いても良い。
【０２９０】図１０は、実施の形態２に記載のＥＬデバイスを、室内の照明装置３００１として用いた例である。実施の形態２に記載のＥＬデバイスは発光効率の高いＥＬデバイスであるため、消費電力の小さい照明装置とすることができる。また、実施の形態２に記載のＥＬデバイスは大面積化が可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。また、実施の形態２に記載のＥＬデバイスは、薄型であるため、薄型化した照明装置として用いることが可能となる。
【０２９１】実施の形態２に記載のＥＬデバイスは、自動車のフロントガラスやダッシュボードにも搭載することができる。図１１に実施の形態２に記載のＥＬデバイスを自動車のフロントガラスやダッシュボードに用いる一態様を示す。表示領域５２００乃至表示領域５２０３は実施の形態２に記載のＥＬデバイスを用いて設けられた表示領域である。
【０２９２】表示領域５２００と表示領域５２０１は自動車のフロントガラスに設けられた実施の形態２に記載のＥＬデバイスを搭載した表示装置である。実施の形態２に記載のＥＬデバイスは、陽極と陰極を透光性を有する電極で作製することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の表示装置とすることができる。シースルー状態の表示であれば、自動車のフロントガラスに設置したとしても、視界の妨げになることなく設置することができる。なお、駆動のためのトランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料による有機トランジスタや、酸化物半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いると良い。
【０２９３】表示領域５２０２はピラー部分に設けられた実施の形態２に記載のＥＬデバイスを搭載した表示装置である。表示領域５２０２には、車体に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。また、同様に、ダッシュボード部分に設けられた表示領域５２０３は車体によって遮られた視界を、自動車の外側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めることができる。見えない部分を補完するように映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。
【０２９４】表示領域５２０３はまたナビゲーション情報、速度計や回転計、走行距離、燃料計、ギア状態、エアコンの設定などを表示することで、様々な情報を提供することができる。表示は使用者の好みに合わせて適宜その表示項目やレイアウトを変更することができる。なお、これら情報は表示領域５２００乃至表示領域５２０２にも表示することができる。また、表示領域５２００乃至表示領域５２０３は照明装置として用いることも可能である。
【０２９５】また、図１２Ａ、図１２Ｂに、折りたたみ可能な携帯情報端末５１５０を示す。折りたたみ可能な携帯情報端末５１５０は筐体５１５１、表示領域５１５２および屈曲部５１５３を有している。図１２Ａに展開した状態の携帯情報端末５１５０を示す。図１２Ｂに折りたたんだ状態の携帯情報端末５１５０を示す。携帯情報端末５１５０は、大きな表示領域５１５２を有するにも関わらず、折りたためばコンパクトで可搬性に優れる。
【０２９６】表示領域５１５２は屈曲部５１５３により半分に折りたたむことができる。屈曲部５１５３は伸縮可能な部材と複数の支持部材とで構成されており、折りたたむ場合は、伸縮可能な部材が伸び。屈曲部５１５３は２ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以上の曲率半径を有して折りたたまれる。
【０２９７】なお、表示領域５１５２は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。本発明の一態様の発光装置を表示領域５１５２に用いることができる。
【０２９８】また、図１３Ａ〜図１３Ｃに、折りたたみ可能な携帯情報端末９３１０を示す。図１３Ａに展開した状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１３Ｂに展開した状態又は折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１３Ｃに折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０を示す。携帯情報端末９３１０は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。
【０２９９】表示パネル９３１１はヒンジ９３１３によって連結された３つの筐体９３１５に支持されている。なお、表示パネル９３１１は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。また、表示パネル９３１１は、ヒンジ９３１３を介して２つの筐体９３１５間を屈曲させることにより、携帯情報端末９３１０を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。本発明の一態様の発光装置を表示パネル９３１１に用いることができる。
【実施例１】
【０３００】≪合成例１≫
本実施例では、本発明の一態様である有機化合物、１０−（２，２’，３，３’，４’，５，５’，６，６’−ノナフルオロ−４−ビフェニリル）９，９−ジフェニル−９Ｈ，１０Ｈ−アクリジン（略称：Ｆ９ＢＰＰａｄ）および１０，１０’−（２，２’，３，３’，５，５’，６，６’−オクタフルオロビフェニレン−４，４’−ジイル）ビス（９，９−ジフェニル−９Ｈ，１０Ｈ−アクリジン）（略称：Ｐａｄ２Ｆ８ＢＰ）の合成方法について説明する。Ｆ９ＢＰＰａｄおよびＰａｄ２Ｆ８ＢＰの構造を以下に示す。【０３０１】
【化３０】
2020100013.tif 000032
【０３０２】＜ステップ１：１０−（２，２’，３，３’，４’，５，５’，６，６’−ノナフルオロ−４−ビフェニリル）９，９−ジフェニル−９Ｈ，１０Ｈ−アクリジンおよび１０，１０’−（２，２’，３，３’，５，５’，６，６’−オクタフルオロビフェニレン−４，４’−ジイル）ビス（９，９−ジフェニル−９Ｈ，１０Ｈ−アクリジン）の合成＞
三口フラスコにリチウムアミド０．４１ｇ（１６．５ｍｍｏｌ）を入れ、一旦減圧操作をした後、フラスコ内を窒素置換した。このフラスコに脱水ＴＨＦ１５ｍＬを加え、撹拌した。この懸濁液に、９，９−ジフェニル−１０Ｈ−アクリジン５．０ｇ（１５ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液４５ｍＬをシリンジにて滴下した。この混合懸濁液を約３時間室温にて撹拌し、反応させた。この混合物を−７８℃に冷却した。冷却後、この混合物にデカフルオロビフェニル５．０ｇ（１５ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液１５ｍＬをシリンジにて滴下し、約２時間反応させた。この混合物を室温まで昇温し、一晩撹拌した。撹拌後、この混合物に水約５０ｍＬを加え、分液した。得られた水層を酢酸エチルで抽出した。分液して得られた有機層と抽出で得られた酢酸エチルを混合し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、分液した。得られた有機層を硫酸マグネシウムを用いて水分を乾燥させた後、ろ別しエバポレータで溶媒を留去した。得られた混合物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて分離精製し、二種類の白色固体を得た。得られた二種類の白色固体のうち、一方は、１０−（２，２’，３，３’，４’，５，５’，６，６’−ノナフルオロ−４−ビフェニリル）９，９−ジフェニル−９Ｈ，１０Ｈ−アクリジン（略称：Ｆ９ＢＰＰａｄ）３．２ｇ（４．９５ｍｍｏｌ）（収率３３％）で、他方は１０，１０’−（２，２’，３，３’，５，５’，６，６’−オクタフルオロビフェニレン−４，４’−ジイル）ビス（９，９−ジフェニル−９Ｈ，１０Ｈ−アクリジン）（略称：Ｐａｄ２Ｆ８ＢＰ）３．１ｇ（３．２０ｍｍｏｌ）、（収率４３％）であった。ステップ１の合成スキームを以下に示す。【０３０３】
【化３１】
2020100013.tif 000033
【０３０４】上記ステップ１で得られた白色固体を核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲおよび１９Ｆ−ＮＭＲ）により分析した。数値データを以下に示す。また、Ｆ９ＢＰＰａｄの１Ｈ−ＮＭＲチャートを図１４Ａ、図１４Ｂに、１９Ｆ−ＮＭＲチャートを図１５Ａ、図１５Ｂに、Ｐａｄ２Ｆ８ＢＰの１Ｈ−ＮＭＲチャートを図１６Ａ、図１６Ｂに、１９Ｆ−ＮＭＲチャートを図１７Ａ、図１７Ｂに示す。この結果より、ステップ１の合成方法によって、１０−（２，２’，３，３’，４’，５，５’，６，６’−ノナフルオロ−４−ビフェニリル）９，９−ジフェニル−９Ｈ，１０Ｈ−アクリジンおよび１０，１０’−（２，２’，３，３’，５，５’，６，６’−オクタフルオロビフェニレン−４，４’−ジイル）ビス（９，９−ジフェニル−９Ｈ，１０Ｈ−アクリジン）が合成できたことが確認できた。【０３０５】Ｆ９ＢＰＰａｄ
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：７．１７−７．２８（ｍ，８Ｈ），６．９４−７．０４（ｍ，８Ｈ），６．４８（ｄ，２Ｈ，Ｊ＝７．５Ｈｚ）．
１９Ｆ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：−１５９．９，−１４９．３，−１４１．７，−１３６．９，−１３６．３．【０３０６】Ｐａｄ２Ｆ８ＢＰ
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：７．１８−７．２９（ｍ，１６Ｈ），６．９５−７．０５（ｍ，１６Ｈ），６．５０（ｄ，４Ｈ，Ｊ＝８．０Ｈｚ）．
１９Ｆ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：−１４１．０，−１３６．０．【０３０７】次に、得られた固体をトレインサブリメーション法により昇華精製した。Ｆ９ＢＰＰａｄの固体３．１ｇを用いて、昇華精製を、圧力３．０Ｐａ、アルゴン流量１７．９ｍＬ／ｍｉｎの条件で、１９５℃で加熱して行ったところ、白色の結晶性固体を２．９ｇ、回収率９４％で得た。また、Ｐａｄ２Ｆ８ＢＰの固体３．０ｇを用いて昇華精製を、圧力３．０Ｐａ、アルゴン流量１８．８ｍＬ／ｍｉｎの条件で、２９０℃で加熱して行ったところ、白色固体を２．６ｇ、回収率８９％で得た。【０３０８】続いて、Ｆ９ＢＰＰａｄのトルエン溶液における吸収スペクトルと発光スペクトルを図１９に、Ｐａｄ２Ｆ８ＢＰのトルエン溶液における吸収スペクトルと発光スペクトルを図２０に示す。【０３０９】次に、本実施例で得られたＦ９ＢＰＰａｄおよびＰａｄ２Ｆ８ＢＰを液体クロマトグラフ質量分析（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，略称：ＬＣ／ＭＳ分析）によって分析した。【０３１０】ＬＣ／ＭＳ分析は、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製Ｕｌｔｉｍａｔｅ３０００によりＬＣ（液体クロマトグラフィー）分離を行い、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製ＱＥｘａｃｔｉｖｅによりＭＳ分析（質量分析）を行った。【０３１１】ＬＣ分離は、任意のカラムを用いてカラム温度は４０℃とし、送液条件は溶媒を適宜選択し、サンプルは任意の濃度のＦ９ＢＰＰａｄおよびＰａｄ２Ｆ８ＢＰを有機溶媒に溶かして調整し、注入量は５．０μＬとした。【０３１２】ＰＲＭ法により、Ｆ９ＢＰＰａｄ由来のイオンであるｍ／ｚ＝６４８．１３のＭＳ２測定を行なった。ＰＲＭの設定は、ターゲットイオンの質量範囲をｍ／ｚ＝６４８．１３±２．０（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ｗｉｎｄｏｗ＝４）とし、検出はポジティブモードで行った。コリジョンセル内でターゲットイオンを加速するエネルギーＮＣＥ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ｅｎｅｒｇｙ）を２０として測定した。得られたＭＳスペクトルを図２９に示す。【０３１３】ＰＲＭ法により、Ｐａｄ２Ｆ８ＢＰ由来のイオンであるｍ／ｚ＝９６１．２８のＭＳ２測定を行なった。ＰＲＭの設定は、ターゲットイオンの質量範囲をｍ／ｚ＝９６１．２８±２．０（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ｗｉｎｄｏｗ＝４）とし、検出はポジティブモードで行った。コリジョンセル内でターゲットイオンを加速するエネルギーＮＣＥ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ｅｎｅｒｇｙ）を３０として測定した。得られたＭＳスペクトルを図３０に示す。
【実施例２】
【０３１４】本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様のＥＬデバイスおよび比較ＥＬデバイスについて説明する。本実施例で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。【０３１５】
【化３２】
2020100013.tif 000034
【０３１６】（ＥＬデバイス１−０の作製方法）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法にて成膜し、陽極１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。【０３１７】次に、基板上にＥＬデバイスを形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。【０３１８】その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。【０３１９】次に、陽極１０１が形成された面が下方となるように、陽極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダに固定し、陽極１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（１００）で表される１０−（２，２’，３，３’，４’，５，５’，６，６’−ノナフルオロ−４−ビフェニリル）９，９−ジフェニル−９Ｈ，１０Ｈ−アクリジン（略称：Ｆ９ＢＰＰａｄ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、重量比で２：０．５（＝Ｆ９ＢＰＰａｄ：ＭｏＯｘ）となるように５０ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。【０３２０】次に、正孔注入層１１１上に、上記構造式（ｉ）で表されるＮ−（１，１’−ビフェニル−４−イル）−９，９−ジメチル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）を膜厚２０ｎｍとなるように蒸着して正孔輸送層１１２を形成した。【０３２１】続いて、上記構造式（ｉｉ）で表される２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）と、ＰＣＢＢｉＦと、上記構造式（ｉｉｉ）で表される（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）］）とを、重量比で０．７：０．３：０．０６（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように２０ｎｍ共蒸着した後、０．８：０．２：０．０６（＝２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）となるように２０ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。【０３２２】その後、発光層１１３上に、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩを膜厚３０ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｉｖ）で表される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）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。【０３２３】電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍとなるように蒸着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで陰極１０２を形成して本実施例のＥＬデバイス１−０を作製した。【０３２４】（ＥＬデバイス１−１乃至ＥＬデバイス１−３の作製方法）
ＥＬデバイス１−１はＥＬデバイス１−０における正孔注入層１１１を、Ｆ９ＢＰＰａｄと酸化モリブデン（ＶＩ）とを、重量比で２：０．５（＝Ｆ９ＢＰＰａｄ：酸化モリブデン）となるように５０ｎｍ共蒸着した後、上記構造式（ｖ）で表される４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、重量比で２：０．５（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように５ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した他はＥＬデバイス１−０と同様に作製した。【０３２５】ＥＬデバイス１−２はＥＬデバイス１−１におけるＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンを共蒸着して形成する層を、１０ｎｍとなるように形成した他はＥＬデバイス１−１と同様に作製した。【０３２６】ＥＬデバイス１−３はＥＬデバイス１−１におけるＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンを共蒸着して形成する層を、１５ｎｍとなるように形成した他はＥＬデバイス１−１と同様に作製した。【０３２７】（ＥＬデバイス２−０乃至ＥＬデバイス２−３の作製方法）
ＥＬデバイス２−０は、ＥＬデバイス１−０における正孔注入層１１１で用いたＦ９ＢＰＰａｄを上記構造式（２００）で表される１０，１０’−（２，２’，３，３’，５，５’，６，６’−オクタフルオロビフェニレン−４，４’−ジイル）ビス（９，９−ジフェニル−９Ｈ，１０Ｈ−アクリジン）（略称：Ｐａｄ２Ｆ８ＢＰ）に変えた他はＥＬデバイス１−０と同様に作製した。【０３２８】ＥＬデバイス２−１はＥＬデバイス１−１における、ＥＬデバイス２−２はＥＬデバイス１−２における、ＥＬデバイス２−３はＥＬデバイス１−３におけるＦ９ＢＰＰａｄをそれぞれＰａｄ２Ｆ８ＢＰに変えて作製した。【０３２９】（比較ＥＬデバイス１−０乃至比較ＥＬデバイス１−３の作製方法）
比較ＥＬデバイス１−０は、ＥＬデバイス１−０における正孔注入層１１１で用いたＦ９ＢＰＰａｄをＤＢＴ３Ｐ−ＩＩに変えた他はＥＬデバイス１−０と同様に作製した。【０３３０】比較ＥＬデバイス１−１はＥＬデバイス１−１における、比較ＥＬデバイス１−２はＥＬデバイス１−２における、比較ＥＬデバイス１−３はＥＬデバイス１−３におけるＦ９ＢＰＰａｄをそれぞれＤＢＴ３Ｐ−ＩＩに変えて作製した。【０３３１】（比較ＥＬデバイス２−０乃至比較ＥＬデバイス２−３の作製方法）
比較ＥＬデバイス２−０は、ＥＬデバイス１−０における正孔注入層１１１で用いたＦ９ＢＰＰａｄを上記構造式（ｖｉ）で表される４，４，８，８，１２，１２−ヘキサ−ｐ−トリル−４Ｈ−８Ｈ−１２Ｈ−１２Ｃ−アザ−ジベンゾ［ｃｄ，ｍｎ］ピレン（略称：ＦＡＴＰＡ）に変えた他はＥＬデバイス１−０と同様に作製した。【０３３２】比較ＥＬデバイス２−１はＥＬデバイス１−１における、比較ＥＬデバイス２−２はＥＬデバイス１−２における、比較ＥＬデバイス２−３はＥＬデバイス１−３におけるＦ９ＢＰＰａｄをそれぞれＦＡＴＰＡに変えて作製した。【０３３３】また、ＥＬデバイス１−０乃至ＥＬデバイス１−３、ＥＬデバイス２−０乃至ＥＬデバイス２−３、比較ＥＬデバイス１−０乃至比較ＥＬデバイス１−３および比較ＥＬデバイス２−０乃至比較ＥＬデバイス２−３の素子構造を以下の表にまとめる。【０３３４】
【表１】
2020100013.tif 000035
【０３３５】これらＥＬデバイスを、窒素雰囲気のグローブボックス内において、ＥＬデバイスが大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これらＥＬデバイスの初期特性について測定を行った。なお、ＥＬデバイスを作製したガラス基板に、取出し効率向上のための特別な措置は行っていない。【０３３６】また、図１８に、Ｆ９ＢＰＰａｄ、Ｐａｄ２Ｆ８ＢＰ、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩおよびＦＡＴＰＡを用いた複合材料の屈折率を測定した結果を示す。なお、屈折率ｎには、常光線の屈折率であるｎ  ｏｒｄｉｎａｒｙと異常光線の屈折率であるｎ  ｅｘｔｒａ−ｏｒｄｉｎａｒｙと、両者の平均値であるｎ  ａｖｅｒａｇｅがある。本明細書で単に「屈折率」と記載した場合、異方性解析を行わなかった場合はｎ  ａｖｅｒａｇｅを、異方性解析を行った場合はｎ  ｏｒｄｉｎａｒｙと読み替えても構わない。尚、ｎ  Ｏｒｄｉｎａｒｙの値を２倍した値と、ｎ  ｅｘｔｒａ−ｏｒｄｉｎａｒｙの値の和を３で割った値がｎ  ａｖｅｒａｇｅである。なお、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩは正孔注入層における電子供与性材料として用いることで良好な特性を得る事が出来る材料である。【０３３７】図１８に示したように、Ｆ９ＢＰＰａｄ、Ｐａｄ２Ｆ８ＢＰを用いた複合材料は、屈折率が低い材料であり、本発明の一態様のＥＬデバイスは当該複合材料を用いて正孔輸送層を形成していることから、正孔輸送層の屈折率が小さいＥＬデバイスとすることができた。なお、ＥＬデバイスに用いられる他の有機化合物の屈折率は１．７０から１．９０程度である。【０３３８】ＥＬデバイス１−０、ＥＬデバイス２−０、比較ＥＬデバイス１−０および比較ＥＬデバイス２−０の輝度−電流密度特性を図２１に、電流効率−輝度特性を図２２に、輝度−電圧特性を図２３に、電流−電圧特性を図２４に、外部量子効率−輝度特性を図２５に、発光スペクトルを図２６に示す。【０３３９】また、ＥＬデバイス１−０乃至ＥＬデバイス１−３、ＥＬデバイス２−０乃至ＥＬデバイス２−３、比較ＥＬデバイス１−０乃至比較ＥＬデバイス１−３および比較ＥＬデバイス２−０乃至比較ＥＬデバイス２−３の１０００ｃｄ／ｍ２付近における主要な特性を表２に示す。なお、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、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。【０３４０】
【表２】
2020100013.tif 000036
【０３４１】図２１乃至図２６より、本発明の一態様のＥＬデバイスであるＥＬデバイス１−０およびＥＬデバイス２−０は、比較ＥＬデバイス１−０および比較ＥＬデバイス２−０と同様の駆動性能を有し、且つ、発光効率の良好なＥＬデバイスであることがわかる。【０３４２】なお、本実施例では、屈折率の異なる材料を用いてＥＬデバイスを作製しているため、各ＥＬデバイスを同じ膜厚で形成したとしても電極間の光学的距離は異なるＥＬデバイスとなる。また、蒸着によるＥＬデバイスの作製は厳密な膜厚制御が難しいことから、あらかじめ想定した膜厚通りに素子が作製されない場合もある。【０３４３】本実施例におけるＥＬデバイスは、陰極としてアルミニウムを用いているため陰極での反射が大きく、また、陽極においても屈折率の違いからある程度の反射が起こるため、干渉によって光が増幅または減衰される構造となっている。どの波長の光が干渉または増幅されるのかは、原理的に電極間の光学的距離に依存する。【０３４４】ここで、物質は固有の発光スペクトルを有していることから、発光強度の高い波長において増幅がなされれば効率よく増幅が行われ、その発光効率は高くなる。一方、発光強度の低い波長の光が増幅される場合は、前述の場合より効率が落ちることになる。すなわち、電極間の光学的距離によっても発光効率が増減することになる。【０３４５】上述したように、本実施例では、屈折率の異なる材料を用いていること、膜厚の精密な制御が困難であることから電極間の光学的距離が異なっており、発光効率の厳密な比較は図２５では行うことができない。【０３４６】そこで、図２７に、ＥＬデバイス１−０乃至ＥＬデバイス１−３、ＥＬデバイス２−０乃至ＥＬデバイス２−３、比較ＥＬデバイス１−０乃至比較ＥＬデバイス１−３および比較ＥＬデバイス２−０乃至比較ＥＬデバイス２−３の１０００ｃｄ／ｍ２付近における色度ｘと外部量子効率との関係を表す図を示した。【０３４７】横軸が色度ｘであるのは、干渉効果は電極間の光学的距離で決まるが、同じ発光物質を用いて同じような干渉効果を受けた光は同様の発光スペクトルになることから、同じ色度の発光は同じ干渉効果を受けており電極間の光学的距離が同一とみなすことが可能となるためである。【０３４８】すなわち、図２７を用いることで、前述の材料の屈折率の違いや蒸着操作に由来する光学的距離の違いをキャンセルし、純粋に低屈折率の層による発光効率の向上効果を検証することができるようになる。【０３４９】図２７より、同様の屈折率を有するＰａｄ２Ｆ８ＢＰとＦＡＴＰＡを用いたＥＬデバイス２−０乃至２−３と比較ＥＬデバイス２−０乃至２−３は、同じ色度において同様の外部量子効率を示している。また、屈折率のより低いＦ９ＢＰＰａｄを用いたＥＬデバイス１−０乃至１−３は、ＥＬデバイス２−０乃至２−３と比較ＥＬデバイス２−０乃至２−３よりも高い外部量子効率を示し、ＥＬデバイスの有機化合物として用いられる有機化合物として通常の屈折率を有するＤＢＴ３Ｐ−ＩＩを用いた比較ＥＬデバイス１−０乃至１−３と比較すると最大１５％もの効率向上効果を得る事ができた。【０３５０】なお、表２からもわかるように、本発明の一態様のＥＬデバイスは、駆動電圧等の大幅な劣化もなく、駆動特性も良好なＥＬデバイスである。【０３５１】また、図２８にＥＬデバイス１−０、ＥＬデバイス１−２、ＥＬデバイス２−０、ＥＬデバイス２−２、比較ＥＬデバイス１−０、比較ＥＬデバイス１−２および比較ＥＬデバイス２−０、比較ＥＬデバイス２−２に、２ｍＡの定電流駆動を行った際の駆動時間に対する輝度変化を表す図を示す。図２８より、各ＥＬデバイスの輝度変化に大きな差は見られず、本発明の一態様のＥＬデバイスは、良好な寿命を保ったまま、良好な発光効率を示すＥＬデバイスであることがわかった。
【符号の説明】
【０３５２】１０１：陽極、１０２：陰極、１０３：ＥＬ層、１１１：正孔注入層、１１２：正孔輸送層、１１３：発光層、１１４：電子輸送層、１１５：電子注入層、１１６：電荷発生層、１１７：Ｐ型層、１１８：電子リレー層、１１９：電子注入バッファ層、４００：基板、４０１：陽極、４０３：ＥＬ層、４０４：陰極、４０５：シール材、４０６：シール材、４０７：封止基板、４１２：パッド、４２０：ＩＣチップ、５０１：陽極、５０２：陰極、５１１：第１の発光ユニット、５１２：第２の発光ユニット、５１３：電荷発生層、６０１：駆動回路部（ソース線駆動回路）、６０２：画素部、６０３：駆動回路部（ゲート線駆動回路）、６０４：封止基板、６０５：シール材、６０７：空間、６０８：配線、６０９：ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）、６１０：素子基板、６１１：スイッチング用ＦＥＴ、６１２：電流制御用ＦＥＴ、６１３：陽極、６１４：絶縁物、６１６：ＥＬ層、６１７：陰極、６１８：ＥＬデバイス、９５１：基板、９５２：電極、９５３：絶縁層、９５４：隔壁層、９５５：ＥＬ層、９５６：電極、１００１：基板、１００２：下地絶縁膜、１００３：ゲート絶縁膜、１００６：ゲート電極、１００７：ゲート電極、１００８：ゲート電極、１０２０：第１の層間絶縁膜、１０２１：第２の層間絶縁膜、１０２２：電極、１０２４Ｗ：陽極、１０２４Ｒ：陽極、１０２４Ｇ：陽極、１０２４Ｂ：陽極、１０２５：隔壁、１０２８：ＥＬ層、１０２９：陰極、１０３１：封止基板、１０３２：シール材、１０３３：透明な基材、１０３４Ｒ：赤色の着色層、１０３４Ｇ：緑色の着色層、１０３４Ｂ：青色の着色層、１０３５：ブラックマトリクス、１０３６：オーバーコート層、１０３７：第３の層間絶縁膜、１０４０：画素部、１０４１：駆動回路部、１０４２：周辺部、２００１：筐体、２００２：光源、２１００：ロボット、２１１０：演算装置、２１０１：照度センサ、２１０２：マイクロフォン、２１０３：上部カメラ、２１０４：スピーカ、２１０５：ディスプレイ、２１０６：下部カメラ、２１０７：障害物センサ、２１０８：移動機構、３００１：照明装置、５０００：筐体、５００１：表示部、５００２：第２の表示部、５００３：スピーカ、５００４：ＬＥＤランプ、５００６：接続端子、５００７：センサ、５００８：マイクロフォン、５０１２：支持部、５０１３：イヤホン、５１００：掃除ロボット、５１０１：ディスプレイ、５１０２：カメラ、５１０３：ブラシ、５１０４：操作ボタン、５１５０：携帯情報端末、５１５１：筐体、５１５２：表示領域、５１５３：屈曲部、５１２０：ゴミ、５２００：表示領域、５２０１：表示領域、５２０２：表示領域、５２０３：表示領域、７１０１：筐体、７１０３：表示部、７１０５：スタンド、７１０７：表示部、７１０９：操作キー、７１１０：リモコン操作機、７２０１：本体、７２０２：筐体、７２０３：表示部、７２０４：キーボード、７２０５：外部接続ポート、７２０６：ポインティングデバイス、７２１０：第２の表示部、７４０１：筐体、７４０２：表示部、７４０３：操作ボタン、７４０４：外部接続ポート、７４０５：スピーカ、７４０６：マイク、９３１０：携帯情報端末、９３１１：表示パネル、９３１２：表示領域、９３１３：ヒンジ、９３１５：筐体
【図１Ａ】
2020100013.tif 000043
【図１Ｂ】
2020100013.tif 000044
【図１Ｃ】
2020100013.tif 000045
【図２Ａ】
2020100013.tif 000046
【図２Ｂ】
2020100013.tif 000047
【図３Ａ】
2020100013.tif 000048
【図３Ｂ】
2020100013.tif 000049
【図４】
2020100013.tif 000050
【図５Ａ】
2020100013.tif 000051
【図５Ｂ】
2020100013.tif 000052
【図６Ａ】
2020100013.tif 000053
【図６Ｂ】
2020100013.tif 000054
【図７Ａ】
2020100013.tif 000055
【図７Ｂ１】
2020100013.tif 000056
【図７Ｂ２】
2020100013.tif 000057
【図７Ｃ】
2020100013.tif 000058
【図８Ａ】
2020100013.tif 000059
【図８Ｂ】
2020100013.tif 000060
【図８Ｃ】
2020100013.tif 000061
【図９】
2020100013.tif 000062
【図１０】
2020100013.tif 000063
【図１１】
2020100013.tif 000064
【図１２Ａ】
2020100013.tif 000065
【図１２Ｂ】
2020100013.tif 000066
【図１３Ａ】
2020100013.tif 000067
【図１３Ｂ】
2020100013.tif 000068
【図１３Ｃ】
2020100013.tif 000069
【図１４Ａ】
2020100013.tif 000070
【図１４Ｂ】
2020100013.tif 000071
【図１５Ａ】
2020100013.tif 000072
【図１５Ｂ】
2020100013.tif 000073
【図１６Ａ】
2020100013.tif 000074
【図１６Ｂ】
2020100013.tif 000075
【図１７Ａ】
2020100013.tif 000076
【図１７Ｂ】
2020100013.tif 000077
【図１８】
2020100013.tif 000078
【図１９】
2020100013.tif 000079
【図２０】
2020100013.tif 000080
【図２１】
2020100013.tif 000081
【図２２】
2020100013.tif 000082
【図２３】
2020100013.tif 000083
【図２４】
2020100013.tif 000084
【図２５】
2020100013.tif 000085
【図２６】
2020100013.tif 000086
【図２７】
2020100013.tif 000087
【図２８】
2020100013.tif 000088
【図２９】
2020100013.tif 000089
【図３０】
2020100013.tif 000090
【国際調査報告】
2020100013.tif 000091
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