JP7689961B2 - 発光デバイス - Google Patents

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Description

本発明の一態様は、有機化合物、発光素子、発光デバイス、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。
有機化合物を用いたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用する発光デバイス（有機ＥＬデバイス）の実用化が進んでいる。これら発光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。このデバイスに電圧を印加して、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。
このような発光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には特に好適である。また、このような発光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。
また、これらの発光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。
このように発光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であるが、より良好な特性を有する発光デバイスを求めて研究開発が進められている。
有機ＥＬデバイスが語られる際にしばしば問題として挙げられるものの一つに、光取出し効率の低さがある。これを向上させるために、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）。
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
本発明の一態様では、発光効率の高い発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様では、駆動電圧の小さい発光デバイスを提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様では、寿命の良好な発光デバイスを提供することを目的とする。また、本発明の他の一態様では消費電力の小さい発光デバイス、発光装置、電子機器、表示装置、または電子デバイスのいずれかを提供することを目的とする。また、本発明の他の一態様では信頼性の良好な発光デバイス、発光装置、電子機器、表示装置、または電子デバイスのいずれかを提供することを目的とする。
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。
本発明の一態様は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置するＥＬ層とを有し、前記ＥＬ層は、発光層と第１の層と第２の層とを有し、前記第１の層は、前記陽極と前記発光層との間に位置し、前記第１の層と前記第２の層は接しており、前記第２の層は、アリールアミン構造を有する第１の有機化合物を含み、前記第１の有機化合物は、当該アミンを構成する窒素原子に第１の基と、第２の基と、第３の基が結合しており、前記第１の基は、カルバゾール構造を含む基であり、前記第２の基は、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む基であり、前記第３の基は、炭素数６乃至炭素数１８の芳香族炭化水素構造または炭素数４乃至炭素数２６の複素芳香族炭化水素構造を含み、前記第１の層の屈折率が、前記発光層の屈折率よりも低い発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置するＥＬ層とを有し、前記ＥＬ層は、発光層と第１の層と第２の層とを有し、前記第１の層は、前記陽極と前記発光層との間に位置し、前記第１の層と前記第２の層は接しており、前記第２の層は、アリールアミン構造を有する第１の有機化合物を含み、前記第１の有機化合物は、当該アミンを構成する窒素原子に第１の基と、第２の基と、第３の基が結合しており、前記第１の基は、カルバゾール構造を含む基であり、前記第２の基は、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む基であり、前記第３の基は、炭素数６乃至炭素数１８の芳香族炭化水素構造または炭素数４乃至炭素数２６の複素芳香族炭化水素構造を含み、前記第１の層の波長４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の光における常光屈折率が、１．５以上１．７５以下である発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置するＥＬ層とを有し、前記ＥＬ層は、発光層と第１の層と第２の層とを有し、前記第１の層は、前記陽極と前記発光層との間に位置し、前記第１の層と前記第２の層は接しており、前記第２の層は、アリールアミン構造を有する第１の有機化合物を含み、前記第１の有機化合物は、当該アミンを構成する窒素原子に第１の基と、第２の基と、第３の基が結合しており、前記第１の基は、カルバゾール構造を含む基であり、前記第２の基は、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む基であり、前記第３の基は、炭素数６乃至炭素数１８の芳香族炭化水素構造または炭素数４乃至炭素数２６の複素芳香族炭化水素構造を含み、前記第１の層の波長６３３ｎｍの光に対する屈折率が、１．４５以上１．７０以下である発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置するＥＬ層とを有し、前記ＥＬ層は、発光層と第１の層と第２の層とを有し、前記第１の層は、前記陽極と前記発光層との間に位置し、前記第１の層と前記第２の層は接しており、前記第２の層は、トリアリールアミン構造を有する第１の有機化合物を含み、前記第１の有機化合物は、当該アミンを構成する窒素原子に第１の基と、第２の基と、第３の基が結合しており、前記第１の基は、カルバゾール構造を含む基であり、前記第２の基は、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む基であり、前記第３の基は、炭素数６乃至炭素数１８の芳香族炭化水素構造または炭素数４乃至炭素数２６の複素芳香族炭化水素構造を含み、前記第１の層は正孔輸送性を有する有機化合物を含み、前記正孔輸送性を有する有機化合物の波長４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の光における常光屈折率が、１．５以上１．７５以下の発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置するＥＬ層とを有し、前記ＥＬ層は、発光層と第１の層と第２の層とを有し、前記第１の層は、前記陽極と前記発光層との間に位置し、前記第１の層と前記第２の層は接しており、前記第２の層は、トリアリールアミン構造を有する第１の有機化合物を含み、前記第１の有機化合物は、当該アミンを構成する窒素原子に第１の基と、第２の基と、第３の基が結合しており、前記第１の基は、カルバゾール構造を含む基であり、前記第２の基は、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む基であり、前記第３の基は、炭素数６乃至炭素数１８の芳香族炭化水素構造または炭素数４乃至炭素数２６の複素芳香族炭化水素構造を含み、前記第１の層は正孔輸送性を有する有機化合物を含み、前記正孔輸送性を有する有機化合物の波長６３３ｎｍの光に対する屈折率が、１．４５以上１．７０以下の発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記正孔輸送性を有する有機化合物が複数のアルキル基を有する発光デバイスである。
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の基におけるカルバゾール構造は、２位、３位および９位のいずれかに結合手を有し、前記カルバゾール構造は当該結合手、または当該結合手および２価の芳香族炭化水素基を介して前記窒素原子と結合している発光デバイスである。
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の基におけるカルバゾール構造が、２位または３位に結合手を有し、前記カルバゾール構造は当該結合手、または当該結合手および２価の芳香族炭化水素基を介して前記窒素原子と結合している発光デバイスである。
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の基におけるカルバゾール構造が、２位に結合手を有し、前記カルバゾール構造は当該結合手、または当該結合手および２価の芳香族炭化水素基を介して前記窒素原子と結合している発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記２価の芳香族炭化水素基がフェニレン基である発光デバイスである。
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の基におけるジベンゾフラン構造およびジベンゾチオフェン構造が、２価の芳香族炭化水素基を介して前記窒素原子と結合している発光デバイスである。
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の基に含まれる２価の芳香族炭化水素基がフェニレン基またはビフェニルジイル基である発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記フェニレン基の結合手、または前記ビフェニルジイル基における少なくとも一つのベンゼン構造における結合手の位置関係がメタ位である発光デバイスである。
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の基が、ビフェニル基またはターフェニル基である発光デバイスである。
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の基が、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む基である発光デバイスである。
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の層が前記第１の層と前記発光層との間に位置する発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置するＥＬ層とを有し、前記ＥＬ層は、発光層と第１の層と第２の層とを有し、前記第１の層は、前記陽極と前記発光層との間に位置し、前記第１の層と前記第２の層は接しており、前記第１の層の屈折率は、前記発光層の屈折率よりも低く、前記第２の層が下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物を含む発光デバイスである。
Figure 0007689961000001
ただし、上記一般式（Ｇ１）において、Ａｒ１は下記一般式（ｇ１）で表される基であり、Ａｒ２は下記一般式（ｇ２）または（ｇ３）で表される基であり、Ａｒ３は下記一般式（ｇ１）で表される基及び炭素数６乃至１８の芳香族炭化水素基のいずれかである。
Figure 0007689961000002
ただし、上記一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）において、Ｒ１乃至Ｒ６は各々独立に、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数６乃至１３の芳香族炭化水素基のいずれかであり、Ａｒ４は置換または無置換のフェニル基である。また、ａ、ｃ、ｄおよびｅは各々独立に０乃至４の整数を表し、ｂおよびｆは各々独立に０乃至３の整数を表す。また、Ｌ１乃至Ｌ３は各々独立に炭素数６乃至１２の２価の芳香族炭化水素基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子である。
または、本発明の他の一態様は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置するＥＬ層とを有し、前記ＥＬ層は、発光層と第１の層と第２の層とを有し、前記第１の層は、前記陽極と前記発光層との間に位置し、前記第１の層と前記第２の層は接しており、前記第１の層の波長４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の光における常光屈折率が、１．５以上１．７５以下であり、前記第２の層が下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物を含む発光デバイスである。
Figure 0007689961000003
ただし、上記一般式（Ｇ１）において、Ａｒ１は下記一般式（ｇ１）で表される基であり、Ａｒ２は下記一般式（ｇ２）または（ｇ３）で表される基であり、Ａｒ３は下記一般式（ｇ１）で表される基及び炭素数６乃至１８の芳香族炭化水素基のいずれかである。
Figure 0007689961000004
ただし、上記一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）において、Ｒ１乃至Ｒ６は各々独立に、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数６乃至１３の芳香族炭化水素基のいずれかであり、Ａｒ４は置換または無置換のフェニル基である。また、ａ、ｃ、ｄおよびｅは各々独立に０乃至４の整数を表し、ｂおよびｆは各々独立に０乃至３の整数を表す。また、Ｌ１乃至Ｌ３は各々独立に炭素数６乃至１２の２価の芳香族炭化水素基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子である。
または、本発明の他の一態様は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置するＥＬ層とを有し、前記ＥＬ層は、発光層と第１の層と第２の層とを有し、前記第１の層は、前記陽極と前記発光層との間に位置し、前記第１の層と前記第２の層は接しており、前記第１の層の波長６３３ｎｍの光に対する屈折率が、１．４５以上１．７０以下であり、前記第２の層が下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物を含む発光デバイスである。
Figure 0007689961000005
ただし、上記一般式（Ｇ１）において、Ａｒ１は下記一般式（ｇ１）で表される基であり、Ａｒ２は下記一般式（ｇ２）または（ｇ３）で表される基であり、Ａｒ３は下記一般式（ｇ１）で表される基及び炭素数６乃至１８の芳香族炭化水素基のいずれかである。
Figure 0007689961000006
ただし、上記一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）において、Ｒ１乃至Ｒ６は各々独立に、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数６乃至１３の芳香族炭化水素基のいずれかであり、Ａｒ４は置換または無置換のフェニル基である。また、ａ、ｃ、ｄおよびｅは各々独立に０乃至４の整数を表し、ｂおよびｆは各々独立に０乃至３の整数を表す。また、Ｌ１乃至Ｌ３は各々独立に炭素数６乃至１２の２価の芳香族炭化水素基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子である。
または、本発明の他の一態様は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置するＥＬ層とを有し、前記ＥＬ層は、発光層と第１の層と第２の層とを有し、前記第１の層は、前記陽極と前記発光層との間に位置し、前記第１の層と前記第２の層は接しており、前記第１の層は正孔輸送性を有する有機化合物を含み、前記正孔輸送性を有する有機化合物の波長４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の光における常光屈折率が、１．５以上１．７５以下であり、前記第２の層が下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物を含む発光デバイスである。
Figure 0007689961000007
ただし、上記一般式（Ｇ１）において、Ａｒ１は下記一般式（ｇ１）で表される基であり、Ａｒ２は下記一般式（ｇ２）または（ｇ３）で表される基であり、Ａｒ３は下記一般式（ｇ１）で表される基及び炭素数６乃至１８の芳香族炭化水素基のいずれかである。
Figure 0007689961000008
ただし、上記一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）において、Ｒ１乃至Ｒ６は各々独立に、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数６乃至１３の芳香族炭化水素基のいずれかであり、Ａｒ４は置換または無置換のフェニル基である。また、ａ、ｃ、ｄおよびｅは各々独立に０乃至４の整数を表し、ｂおよびｆは各々独立に０乃至３の整数を表す。また、Ｌ１乃至Ｌ３は各々独立に炭素数６乃至１２の２価の芳香族炭化水素基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子である。
または、本発明の他の一態様は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に位置するＥＬ層とを有し、前記ＥＬ層は、発光層と第１の層と第２の層とを有し、前記第１の層は、前記陽極と前記発光層との間に位置し、前記第１の層と前記第２の層は接しており、前記第１の層は正孔輸送性を有する有機化合物を含み、前記正孔輸送性を有する有機化合物の波長６３３ｎｍの光に対する屈折率が、１．４５以上１．７０以下であり、前記第２の層が下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物を含む発光デバイスである。
Figure 0007689961000009
ただし、上記一般式（Ｇ１）において、Ａｒ１は下記一般式（ｇ１）で表される基であり、Ａｒ２は下記一般式（ｇ２）または（ｇ３）で表される基であり、Ａｒ３は下記一般式（ｇ１）で表される基及び炭素数６乃至１８の芳香族炭化水素基のいずれかである。
Figure 0007689961000010
ただし、上記一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）において、Ｒ１乃至Ｒ６は各々独立に、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数６乃至１３の芳香族炭化水素基のいずれかであり、Ａｒ４は置換または無置換のフェニル基である。また、ａ、ｃ、ｄおよびｅは各々独立に０乃至４の整数を表し、ｂおよびｆは各々独立に０乃至３の整数を表す。また、Ｌ１乃至Ｌ３は各々独立に炭素数６乃至１２の２価の芳香族炭化水素基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子である。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記正孔輸送性を有する有機化合物が複数のアルキル基を有する発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、Ｘが硫黄原子である発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、Ｌ１が下記構造式（Ｌ－１）乃至（Ｌ－７）で表される基のいずれかである発光デバイスである。
Figure 0007689961000011
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、Ｌ１が下記構造式（Ｌ－２）または（Ｌ－６）で表される基である発光デバイスである。
Figure 0007689961000012
ただし、（Ｌ－６）はアスタリスクの位置で窒素原子に結合しているものとする。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ａｒ２が下記一般式（ｇ３－１）または（ｇ３－２）で表される基である発光デバイスである。
Figure 0007689961000013
ただし、上記一般式（ｇ３－１）または（ｇ３－２）において、Ｒ５およびＲ６は各々独立に、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数６乃至１３の芳香族炭化水素基のいずれかであり、Ａｒ４は置換または無置換のフェニル基である。また、ｅは０乃至４の整数を表し、ｆは０乃至３の整数を表す。また、Ｌ３は炭素数６乃至１８の２価の芳香族炭化水素基を表す。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ａｒ２が（ｇ３－１）で表される基である発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ａｒ３が下記一般式（Ａｒ３－１）または（Ａｒ３－２）で表される基である発光デバイスである。
Figure 0007689961000014
ただし、（Ａｒ３－１）において、ｓおよびｔは各々独立に０または１である。また、（Ａｒ３－２）において、Ｒ１およびＲ２は各々独立に、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数６乃至１３の芳香族炭化水素基のいずれかであり、また、ａは０乃至４の整数を表し、ｂは０乃至３の整数を表す。また、Ｌ１は炭素数６乃至１２の２価の芳香族炭化水素基を表す。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、Ａｒ３が上記一般式（Ａｒ３－２）で表される基である発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ａｒ３が下記構造式（Ａｒ３－１－１）または（Ａｒ３－１－２）で表される基である発光デバイスである。
Figure 0007689961000015
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ａｒ３が下記構造式（Ａｒ３－１－１）で表される基である発光デバイスである。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物が、下記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物である発光デバイスである。
Figure 0007689961000016
ただし、上記一般式（Ｇ２）において、Ｘは酸素原子または硫黄原子であり、Ａｒ５は置換または無置換のフェニル基である。また、ｍは０または１であり、ｎは０乃至２の整数を表す。
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の層が前記第１の層と前記発光層との間に位置する発光デバイスである。
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の層に用いられるための前記一般式（Ｇ１）または前記一般式（Ｇ２）で表される発光デバイス用材料である。
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。
Figure 0007689961000017
ただし、上記一般式（Ｇ２）において、Ｘは酸素原子または硫黄原子であり、Ａｒ５は置換または無置換のフェニル基である。また、ｍは０または１であり、ｎは０乃至２の整数を表す。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ｘが硫黄原子の有機化合物である。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、ｎが１の有機化合物である。
または、本発明の他の一態様は、下記構造式（１００）で表される有機化合物である。
Figure 0007689961000018
または、本発明の他の一態様は、下記構造式（１０１）で表される有機化合物である。
Figure 0007689961000019
または、本発明の他の一態様は、下記構造式（１０４）で表される有機化合物である。
Figure 0007689961000020
または、本発明の他の一態様は、下記構造式（１０３）で表される有機化合物である。
Figure 0007689961000021
または、本発明の他の一態様は、上記電子デバイスまたは発光デバイスと、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。
または、本発明の他の一態様は、上記発光デバイスと、トランジスタまたは基板と、を有する発光装置である。
または、本発明の他の一態様は、上記発光デバイスと、筐体と、を有する照明装置である。
なお、本明細書中における発光装置とは、発光デバイスを用いた画像表示デバイスを含む。また、発光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、又は発光デバイスに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も発光装置に含む場合がある。さらに、照明器具等は、発光装置を有する場合がある。
本発明の一態様では、発光効率の高い発光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、駆動電圧の小さい発光デバイスを提供することができる。または、本発明の他の一態様は、寿命の長い発光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、消費電力の小さい発光デバイス、発光装置、電子機器、表示装置、または電子デバイスのいずれかを提供することができる。または、本発明の一態様では、信頼性の良好な発光デバイス、発光装置、電子機器、表示装置、または電子デバイスのいずれかを提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃおよび図１Ｄは発光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を表す図である。
図３Ａおよび図３Ｂはアクティブマトリクス型発光装置を表す図である。
図４はアクティブマトリクス型発光装置を表す図である。
図５Ａおよび図５Ｂはパッシブマトリクス型発光装置を表す図である。
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、図８Ｂおよび図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、図１３Ｂおよび図１３Ｃは電子機器を表す図である。
図１４は、発光デバイス１、発光デバイス２および比較発光デバイス１乃至比較発光デバイス３の輝度－電流密度特性である。
図１５は、発光デバイス１、発光デバイス２および比較発光デバイス１乃至比較発光デバイス３の輝度－電圧特性である。
図１６は、発光デバイス１、発光デバイス２および比較発光デバイス１乃至比較発光デバイス３の電流効率－輝度特性である。
図１７は、発光デバイス１、発光デバイス２および比較発光デバイス１乃至比較発光デバイス３の電流－電圧特性である。
図１８は、発光デバイス１、発光デバイス２および比較発光デバイス１乃至比較発光デバイス３の外部量子効率－輝度特性である。
図１９は、発光デバイス１、発光デバイス２および比較発光デバイス１乃至比較発光デバイス３のパワー効率－輝度特性である。
図２０は、発光デバイス１、発光デバイス２および比較発光デバイス１乃至比較発光デバイス３の発光スペクトルである。
図２１は、発光デバイス１、発光デバイス２および比較発光デバイス１乃至比較発光デバイス３の規格化輝度－時間変化特性である。
図２２は、デバイス３、デバイス４及び比較デバイス４乃至比較デバイス７の電流密度－電圧特性である。
図２３は、発光デバイス５、発光デバイス６および比較発光デバイス８乃至比較発光デバイス１１の輝度－電流密度特性である。
図２４は、発光デバイス５、発光デバイス６および比較発光デバイス８乃至比較発光デバイス１１の輝度－電圧特性である。
図２５は、発光デバイス５、発光デバイス６および比較発光デバイス８乃至比較発光デバイス１１の電流効率－輝度特性である。
図２６は、発光デバイス５、発光デバイス６および比較発光デバイス８乃至比較発光デバイス１１の電流－電圧特性である。
図２７は、発光デバイス５、発光デバイス６および比較発光デバイス８乃至比較発光デバイス１１の外部量子効率－輝度特性である。
図２８は、発光デバイス５、発光デバイス６および比較発光デバイス８乃至比較発光デバイス１１のパワー効率－輝度特性である。
図２９は、発光デバイス５、発光デバイス６および比較発光デバイス８乃至比較発光デバイス１１の発光スペクトルである。
図３０は、発光デバイス７の輝度－電流密度特性である。
図３１は、発光デバイス７の輝度－電圧特性である。
図３２は、発光デバイス７の電流効率－輝度特性である。
図３３は、発光デバイス７の電流－電圧特性である。
図３４は、発光デバイス７の外部量子効率－輝度特性である。
図３５は、発光デバイス７のパワー効率－輝度特性である。
図３６は、発光デバイス７の発光スペクトルである。
図３７は、発光デバイス８および比較発光デバイス１２の輝度－電流密度特性である。
図３８は、発光デバイス８および比較発光デバイス１２の輝度－電圧特性である。
図３９は、発光デバイス８および比較発光デバイス１２の電流効率－輝度特性である。
図４０は、発光デバイス８および比較発光デバイス１２の電流－電圧特性である。
図４１は、発光デバイス８および比較発光デバイス１２のＢＩ－輝度特性である。
図４２は、発光デバイス８および比較発光デバイス１２の発光スペクトルである。
図４３は、発光デバイス８および比較発光デバイス１２の規格化輝度－時間変化特性である。
図４４Ａおよび図４４Ｂは、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２の１Ｈ－ＮＭＲチャートである。
図４５は、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２の溶液状態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４６は、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２の薄膜状態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４７は、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２のＭＳスペクトルである。
図４８Ａおよび図４８Ｂは、ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２の１Ｈ－ＮＭＲチャートである。
図４９は、ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２の溶液状態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５０は、ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２の薄膜状態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５１は、ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２のＭＳスペクトルである。
図５２Ａおよび図５２Ｂは、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２の１Ｈ－ＮＭＲチャートである。
図５３は、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２の溶液状態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５４は、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２の薄膜状態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５５は、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２のＭＳスペクトルである。
図５６Ａおよび図５６Ｂは、ｐｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔの１Ｈ－ＮＭＲチャートである。
図５７は、ｐｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔの溶液状態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５８は、ｐｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔの薄膜状態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５９Ａおよび図５９Ｂは、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｆ－０２の１Ｈ－ＮＭＲチャートである。
図６０は、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｆ－０２の溶液状態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６１は、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｆ－０２の薄膜状態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６２Ａおよび図６２Ｂは、ｐｍＰＣＢｉＢＰＤＢｔ－０２の１Ｈ－ＮＭＲチャートである。
図６３は、ｐｍＰＣＢｉＢＰＤＢｔ－０２の溶液状態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６４は、ｐｍＰＣＢｉＢＰＤＢｔ－０２の薄膜状態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６５Ａおよび図６５Ｂは、ｍｍｔＢｕＢｉｄＦＢｉの１Ｈ－ＮＭＲチャートである。
図６６は、ｍｍｔＢｕＢｉｄＦＢｉの溶液状態における吸収スペクトルおよび発光スペクトルである。
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。
（実施の形態１）
図１Ａに、本発明の一態様の発光デバイスを表す図を示す。図１には、陽極１０１と、陰極１０２、ＥＬ層１０３を有し、当該ＥＬ層は、正孔輸送領域１２０、発光層１１３、電子輸送層１１４および電子注入層１１５を有する構造を示した。発光層１１３は少なくとも発光材料を有する層であり、正孔輸送領域１２０には、正孔輸送層１１２、正孔注入層１１１、電子ブロック層１２５などを含んでいる。なお、ＥＬ層１０３の構成はこれに限られることはなく、上述の層の一部が形成されていない態様や、正孔ブロック層や励起子ブロック層、中間層などその他の機能層が形成される態様であってもよい。
本発明の一態様では、ＥＬ層１０３における発光層１１３と陽極１０１との間の領域（正孔輸送領域１２０）に低屈折率層を設ける構成となっている。
低屈折率層は、陽極１０１または陰極１０２に概略並行な層状の領域であり、少なくとも発光層１１３よりも低い屈折率を示す領域である。通常、発光デバイスを構成する有機化合物の屈折率は、１．８から１．９程度であることから、低屈折率層の屈折率は１．７５以下、詳細には、青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）における常光屈折率が１．５０以上１．７５以下、または屈折率の測定に通常用いられる６３３ｎｍの光における常光屈折率が、１．４５以上１．７０以下であることが好ましい。このような低屈折率層を形成するには、成膜した膜が上述のような屈折率の値を示す材料および作製方法を用いて当該低屈折率層を形成すればよい。
なお、光学的異方性を有する材料に光を入射する場合、光軸に平行な振動面の光を異常光（線）、垂直な振動面の光を常光（線）と呼ぶが、当該材料の常光に対する屈折率と異常光に対する屈折率が異なることがある。このような場合、異方性解析を実施することで、常光屈折率と異常光屈折率を分離して各々の屈折率を算出することができる。なお、本明細書においては、測定した材料に常光屈折率と異常光屈折率の双方が存在した場合、常光屈折率を指標として用いるものとする。なお、単に屈折率と述べられている場合、常光屈折率と異常光屈折率の平均を述べていることが通常である。
また、正孔輸送領域１２０は、その全てが低屈折率層である必要はなく、正孔輸送領域１２０の厚み方向においてその少なくとも一部が低屈折率層として設けられていればよい。例えば、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子ブロック層などの、正孔輸送領域１２０に設けられる機能層の少なくとも一が低屈折率層であればよい。また、低屈折率層は、これら機能層の一部であっても良い。すなわち、正孔輸送層１１２が複数層で形成され、そのうちの一層の屈折率が低い構成であっても良い。
低屈折率層は、上述のように屈折率の小さい物質を用いて各機能層を形成することにより形成することができる。しかし、通常、高いキャリア輸送性と低い屈折率とはトレードオフの関係にある。それは、有機化合物におけるキャリア輸送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からである。屈折率が低い材料であってもキャリア輸送性が低ければ、駆動電圧の上昇、キャリアバランスの崩れによる発光効率、信頼性の低下などの問題が発生してしまい、良好な特性を有する発光デバイスを得ることができなくなってしまう。また、十分なキャリア輸送性を有し、屈折率が低い材料であっても、不安定な構造を有することでガラス転移点（Ｔｇ）、耐久性に問題があると信頼性の良好な発光デバイスを得ることができなくなってしまう。
また、低屈折率層とその他の層との界面、または低屈折率層同士の界面におけるキャリアの注入性も重要である。低屈折率の正孔輸送性を有する有機化合物は、十分な正孔移動度を有していてもホールの注入障壁が比較的大きく、当該有機化合物を用いたことで駆動電圧が上昇してしまう場合があった。低屈折率層を導入することで取り出し効率が向上し、外部量子効率が高い発光デバイスを得られても、駆動電圧が高いとエネルギー効率およびパワー効率的に不利であり、期待されたほどの消費電力の低減効果を得られないことがある。
そこで、本発明の一態様では、特定の構造を有する有機化合物を含む層を当該低屈折率層に接して設けることによって、低屈折率の正孔輸送性を有する有機化合物のキャリア注入障壁を低減し、低屈折率層を用いたことによる駆動電圧の上昇を抑制することが可能な構成を開示する。なお、当該有機化合物を含む層は、低屈折率層と発光層との間に設けることが好ましい。
駆動電圧の上昇を抑制することが可能な上記特定の構造を有する有機化合物とは、第１の基、第２の基、第３の基が窒素原子に結合したアリールアミン構造を有する第１の有機化合物である。ここで、上記第１の基はカルバゾール構造を含む基であり、第２の基はジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む基であり、第３の基は炭素数６乃至１８の芳香族炭化水素構造または炭素数４乃至炭素数２６の複素芳香族炭化水素構造を含む基であるものとする。
このような構成を有する第１の有機化合物を含む層は、低屈折率の正孔輸送性を有する有機化合物を含む層に接して設けることで、特異的に駆動電圧を改善することが可能である。正孔輸送領域１２０にこのような積層構造を設けることによって、駆動電圧の上昇を抑制し、外部量子効率、パワー効率およびエネルギー効率の非常に良好な発光デバイスを得ることが可能となる。
なお、上記第１の有機化合物における第１の基に含まれるカルバゾール構造は、２位、３位および９位のいずれかに結合手を有し、当該結合手によって上記アミンの窒素に直接または２価の芳香族炭化水素基を介して結合していることが好ましい。中でも２位または３位に結合手を有し、２位または３位で結合していることがより好ましく、２位に結合手を有し、２位で結合していることがさらに好ましい。また、上記２価の芳香族炭化水素基としては、置換または無置換のフェニレン基、置換または無置換のビフェニルジイル基が好ましく、それぞれ無置換であることがより好ましく、無置換のｐ－フェニレン基であることがさらに好ましい。
また、上記第１の有機化合物における第２の基に含まれるジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造は、２価の芳香族炭化水素基を介して上記アミンの窒素に結合していることが好ましい。当該２価の芳香族炭化水素基としては、置換または無置換のフェニレン基、置換または無置換のビフェニルジイル基が好ましく、それぞれ無置換であることがより好ましい。なお、第２の基に含まれる上記フェニレン基またはビフェニルジイル基が有するベンゼン環のいずれか一方は結合位置がメタ位であることがより好ましい。
また、上記第１の有機化合物における第３の基が炭素数６乃至１８の芳香族炭化水素構造である場合、当該芳香族炭化水素基としては、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のビフェニル基、置換または無置換のターフェニル基であることが好ましく、これらは無置換であることがより好ましい。また、第３の基がビフェニル基またはターフェニル基である場合、これらに含まれるいずれのベンゼン環もパラ位で結合していることが好ましい。
上記第１の有機化合物における第３の基が炭素数４乃至炭素数２６の複素芳香族炭化水素構造を含む基である場合、当該複素芳香族炭化水素構造は置換または無置換のジベンゾフラン構造または置換または無置換のジベンゾチオフェン構造であることが好ましく、特にジベンゾチオフェン構造であることが好ましい。
このような第１の有機化合物の好ましい例は、下記一般式（Ｇ１）として表すことが可能である。
Figure 0007689961000022
ただし、上記一般式（Ｇ１）において、Ａｒ１は下記一般式（ｇ１）で表される基であり、Ａｒ２は下記一般式（ｇ２）または（ｇ３）で表される基であり、Ａｒ３は下記一般式（ｇ１）で表される基及び炭素数６乃至１８の芳香族炭化水素基のいずれかである。
Figure 0007689961000023
ただし、上記一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）において、Ｒ１乃至Ｒ６は各々独立に、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数６乃至１３の芳香族炭化水素基のいずれかであり、Ａｒ４は置換または無置換のフェニル基である。また、ａ、ｃ、ｄおよびｅは各々独立に０乃至４の整数を表し、ｂおよびｆは各々独立に０乃至３の整数を表す。Ｌ１乃至Ｌ３は各々独立に置換または無置換の炭素数６乃至１２の２価の芳香族炭化水素基を表し、Ｘは酸素原子または硫黄原子である。
なお、上記一般式（ｇ１）で表される基において、Ｌ１は特に下記構造式（Ｌ－１）乃至構造式（Ｌ－７）で表される基であることが好ましい。
Figure 0007689961000024
また、Ｌ１は下記構造式（Ｌ－１）または（Ｌ－６）で表される基であるとより好ましい。なお、下記構造式（Ｌ－６）で表される基は、アスタリスクの位置で窒素原子に結合していることがさらに好ましい。
Figure 0007689961000025
また、上記一般式（Ｇ１）において、Ａｒ２は、上記一般式（ｇ３）で表される基であることが好ましく、特に下記一般式（ｇ３－１）または一般式（ｇ３－２）で表される基であることがより好ましく、下記一般式（ｇ３－１）で表される基であることがさらに好ましい。
Figure 0007689961000026
ただし、上記一般式（ｇ３－１）または（ｇ３－２）において、Ｒ５およびＲ６は各々独立に、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数６乃至１３の芳香族炭化水素基のいずれかであり、Ａｒ４は置換または無置換のフェニル基である。また、ｅは０乃至４の整数を表し、ｆは０乃至３の整数を表す。また、Ｌ３は炭素数６乃至１８の２価の芳香族炭化水素基を表す。
また、上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物において、Ａｒ３は、下記一般式（Ａｒ３－１）で表される基であることが好ましく、または（Ａｒ３－２）で表される基であることが好ましい。
Figure 0007689961000027
ただし、（Ａｒ３－１）において、ｓおよびｔは各々独立に０または１である。また、（Ａｒ３－２）において、Ｒ１およびＲ２は各々独立に、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数６乃至１３の芳香族炭化水素基のいずれかであり、また、ａは０乃至４の整数を表し、ｂは０乃至３の整数を表す。また、Ｌ１は炭素数６乃至１２の２価の芳香族炭化水素基を表す。
また、（Ａｒ３－１）は、下記構造式（Ａｒ３－１－１）または構造式（Ａｒ３－１－２）で表される基であることが好ましく、特に（Ａｒ３－１－１）が好ましい。
Figure 0007689961000028
なお、上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物において、Ｘは硫黄原子であることが好ましい。
また、上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物において、Ｒ１乃至Ｒ６は具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基などを挙げることができる。なお、Ｒ１乃至Ｒ６が複数である場合、当該複数の基は各々同じであっても異なっていても良い。また、二つのアルキル基が隣り合う炭素に結合していた場合、互いに結合して環を形成していても良い。
また、上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物は、特に下記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物であることが、より駆動電圧が良好な発光デバイスを提供できるため好ましい。
Figure 0007689961000029
ただし、上記一般式（Ｇ２）において、Ｘは酸素原子または硫黄原子であり、Ａｒ５は置換または無置換のフェニル基である。また、ｍは０または１であり、ｎは０乃至２の整数を表す。なお、上記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物において、Ｘは硫黄原子であることが好ましく、ｎは１であることが好ましい。
また、以上の記載において、「置換または無置換の」と述べた場合、置換基としては炭素数１乃至４のアルキル基、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基などを指すものとする。
上記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物の、具体的な例を以下に示す。なお、これらはあくまで例示である。
Figure 0007689961000030
Figure 0007689961000031
Figure 0007689961000032
Figure 0007689961000033
Figure 0007689961000034
Figure 0007689961000035
Figure 0007689961000036
なお、第１の有機化合物を含む層は正孔輸送領域１２０に含まれるいずれかの機能層として設けられれば良い。当該第１の有機化合物は、電子ブロック層として用いることが効果的なＬＵＭＯ準位を有することから、正孔輸送層１１２と発光層１１３の間に電子ブロック層として設けることが好ましい。また、各機能層を複数層で構成し、その中の一層として第１の有機化合物を含む層を設けても良い。例えば、正孔輸送層を複数層で構成し、その一層を第１の有機化合物を含む層で構成することができる。
ここで、低屈折率層を構成する上記低屈折率の正孔輸送性を有する有機化合物は、上述のように、高いキャリア輸送性と低い屈折率、さらに良好な耐久性を併せ持つことが非常に困難である。そこで、本発明の一態様の発光デバイスにおいては、上記低屈折率層を構成する材料として、下記構成を有する第２の有機化合物が好ましい。
当該正孔輸送性を有する第２の有機化合物としては、第１の芳香族基、第２の芳香族基および第３の芳香族基を有し、それら第１の芳香族基、第２の芳香族基および第３の芳香族基が同一の窒素原子に結合している有機化合物を用いることが好ましい。
当該第２の有機化合物は、分子内の総炭素数に対するｓｐ３混成軌道で結合を作っている炭素の割合が２３％以上５５％以下であることが好ましく、また、１Ｈ－ＮＭＲで当該モノアミン化合物の測定を行った結果における、４ｐｐｍ未満のシグナルの積分値が、４ｐｐｍ以上のシグナルの積分値を上回るような化合物であることが好ましい。
また、当該第２の有機化合物は、少なくとも一のフルオレン骨格を有し、前記第１の芳香族基、前記第２の芳香族基および前記第３の芳香族基のいずれか一または複数がフルオレン骨格であることが好ましい。
以上のような正孔輸送性を有する第２の有機化合物の例としては以下一般式（Ｇｈ１１）乃至（Ｇｈ１４）のような構造を有する有機化合物を挙げることができる。
Figure 0007689961000037
上記一般式（Ｇｈ１１）において、Ａｒ１、Ａｒ２はそれぞれ独立に、ベンゼン環または２個または３個のベンゼン環が互いに結合した置換基を表す。ただし、Ａｒ１、Ａｒ２の一方または両方は、炭素がｓｐ３混成軌道のみで結合を作っている炭素数１乃至１２の炭化水素基を一つまたは複数有し、Ａｒ１およびＡｒ２に結合した全ての前記炭化水素基に含まれる炭素の合計が８以上であり、且つ、Ａｒ１およびＡｒ２のどちらか一方に結合した全ての前記炭化水素基に含まれる炭素の合計が６以上である。なお、Ａｒ１またはＡｒ２に前記炭化水素基として炭素数１乃至２の直鎖アルキル基が複数結合している場合、当該直鎖アルキル基同士が結合して環を形成していても良い。
Figure 0007689961000038
上記一般式（Ｇｈ１２）において、ｍおよびｒは各々独立に１または２を表し、ｍ＋ｒは２または３である。また、ｔは０乃至４の整数を表し、０であることが好ましい。また、Ｒ５は水素または炭素数１乃至３の炭化水素基のいずれかを表す。なお、ｍが２である場合二つのフェニレン基の有する置換基の種類、置換基の数および結合手の位置は同じであっても異なっていてもよく、ｒが２である場合二つのフェニル基の有する置換基の種類、置換基の数および結合手の位置は同じであっても異なっていても良い。また、ｔが２乃至４の整数である場合、複数のＲ５は各々同じであっても異なっていても良く、Ｒ５は、隣り合う基が互いに結合して環を形成していても良い。
Figure 0007689961000039
上記一般式（Ｇｈ１２）および（Ｇｈ１３）において、ｎおよびｐは各々独立に１または２を表し、ｎ＋ｐは２または３である。ｓは０乃至４の整数を表し、０であることが好ましい。また、Ｒ４は水素または炭素数１乃至３の炭化水素基のいずれかを表し、なお、ｎが２である場合二つのフェニレン基の有する置換基の種類、置換基の数および結合手の位置は同じであっても異なっていても良く、ｐが２である場合二つのフェニル基の有する置換基の種類、置換基の数および結合手の位置は同じであっても異なっていても良い。また、ｓが２乃至４の整数である場合、複数のＲ４は各々同じであっても異なっていても良い。
Figure 0007689961000040
上記一般式（Ｇｈ１２）乃至（Ｇｈ１４）において、Ｒ１０乃至Ｒ１４およびＲ２０乃至Ｒ２４は各々独立に、水素、または炭素がｓｐ３混成軌道のみで結合を作っている炭素数１乃至１２の炭化水素基を表す。なお、Ｒ１０乃至Ｒ１４の少なくとも３、およびＲ２０乃至Ｒ２４の少なくとも３が水素であることが好ましい。炭素がｓｐ３混成軌道のみで結合を作っている炭素数１乃至１２の炭化水素基としては、ｔｅｒｔ－ブチル基およびシクロヘキシル基が好ましい。ただし、Ｒ１０乃至Ｒ１４およびＲ２０乃至Ｒ２４に含まれる炭素の合計は８以上であり、且つ、Ｒ１０乃至Ｒ１４またはＲ２０乃至Ｒ２４のどちらか一方に含まれる炭素の合計が６以上であるものとする。Ｒ４、Ｒ１０乃至Ｒ１４およびＲ２０乃至Ｒ２４は、隣り合う基が互いに結合して環を形成していても良い。
また、上記一般式（Ｇｈ１１）乃至（Ｇｈ１４）において、ｕは０乃至４の整数を表し、０であることが好ましい。ｕが２乃至４の整数である場合複数のＲ３は各々同じであっても異なっていても良い。また、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は各々独立に炭素数１乃至４のアルキル基を表し、Ｒ１およびＲ２は互いに結合して環を形成していてもよい。
また、正孔輸送領域１２０に用いることが可能な正孔輸送性を有する第２の有機化合物としては、少なくとも１の芳香族基を有し、当該芳香族基は第１乃至第３のベンゼン環と、少なくとも３つのアルキル基とを有しているアリールアミン構造を有する有機化合物もまた好ましい。なお、第１乃至第３のベンゼン環はこの順に結合しており、第１のベンゼン環がアミンの窒素に直接結合しているものとする。
また、第１のベンゼン環はさらに置換または無置換のフェニル基を有していてもよく、無置換のフェニル基を有していることが好ましい。また、前記第２のベンゼン環または前記第３のベンゼン環が、アルキル基で置換されたフェニル基を有していてもよい。
なお、当該第１乃至前記第３のベンゼン環のうち、２以上のベンゼン環、好ましくはすべてのベンゼン環の１位および３位の炭素には直接水素は結合しておらず、上述の第１乃至第３のベンゼン環、上述のアルキル基で置換されたフェニル基、上述の少なくとも３つのアルキル基、および上述のアミンの窒素のいずれかと結合しているものとする。
また、上記有機化合物は、さらに第２の芳香族基を有することが好ましい。第２の芳香族基としては、無置換の単環、または置換もしくは無置換の３環以下の縮合環を有する基であることが好ましく、中でも置換もしくは無置換の３環以下の縮合環であり、前記縮合環が、環を形成する炭素の数が６乃至１３の縮合環を有する基であることがより好ましく、フルオレン環を有する基であることがさらに好ましい。なお、第２の芳香族基としてはジメチルフルオレニル基が好ましい。
また、上記有機化合物は、さらに第３の芳香族基を有することが好ましい。第３の芳香族基は、置換または無置換のベンゼン環を１乃至３有する基である。
上述の少なくとも３つのアルキル基、フェニル基に置換するアルキル基は、炭素数２乃至炭素数５の鎖式アルキル基であることが好ましい。特に当該アルキル基としては、炭素数３乃至炭素数５の分岐を有する鎖式アルキル基が好ましく、ｔ－ブチル基がさらに好ましい。
以上のような正孔輸送性を有する第２の有機化合物の例としては下記（Ｇｈ２１）乃至（Ｇｈ２３）のような構造を有する有機化合物を挙げることができる。
Figure 0007689961000041
なお、上記一般式（Ｇｈ２１）において、Ａｒ１０１は置換または無置換のベンゼン環、または２個もしくは３個の置換または無置換のベンゼン環が互いに結合した置換基を表す。
Figure 0007689961000042
なお、上記一般式（Ｇｈ２２）において、ｘおよびｙは各々独立に１または２を表し、ｘ＋ｙは２または３である。また、Ｒ１０９は炭素数１乃至４のアルキル基を表し、ｗは０乃至４の整数を表す。また、Ｒ１４１乃至Ｒ１４５は各々独立に、水素、炭素数１乃至炭素数６のアルキル基、炭素数５乃至炭素数１２のシクロアルキル基のいずれか一を表す。ｗが２以上である場合、複数のＲ１０９は各々同じであっても異なっていても良い。またｘが２である場合、二つのフェニレン基が有する置換基の種類、置換基の数および結合手の位置は同じであっても異なっていても良い。また、ｙが２である場合、二つのＲ１４１乃至Ｒ１４５を有するフェニル基が有する置換基の種類、および置換基の数は同じであっても異なっていてもよい。
Figure 0007689961000043
なお、上記一般式（Ｇｈ２３）において、Ｒ１０１乃至Ｒ１０５は各々独立に、水素、炭素数１乃至炭素数６のアルキル基、炭素数６乃至炭素数１２のシクロ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一を表す。
また、上記一般式（Ｇｈ２１）乃至（Ｇｈ２３）において、また、Ｒ１０６、Ｒ１０７およびＲ１０８は各々独立に炭素数１乃至４のアルキル基を表し、ｖは０乃至４の整数を表す。なお、ｖが２以上である場合、複数のＲ１０８は各々同じであっても異なっていても良い。また、Ｒ１１１乃至Ｒ１１５は一つが上記一般式（ｇ１）で表される置換基であり、残りが各々独立に、水素、炭素数１乃至炭素数６のアルキル基、および置換または無置換のフェニル基のいずれか一を表す。また、上記一般式（ｇ１）において、Ｒ１２１乃至Ｒ１２５は一つが上記一般式（ｇ２）で表される置換基であり、残りが各々独立に、水素、炭素数１乃至炭素数６のアルキル基、および炭素数１乃至炭素数６のアルキル基で置換されたフェニル基のいずれか一を表す。また、上記一般式（ｇ２）において、Ｒ１３１乃至Ｒ１３５は各々独立に、水素、炭素数１乃至炭素数６のアルキル基、および炭素数１乃至炭素数６のアルキル基で置換されたフェニル基のいずれか一を表す。なお、Ｒ１１１乃至Ｒ１１５、Ｒ１２１乃至Ｒ１２５およびＲ１３１乃至Ｒ１３５のうち、少なくとも３以上が炭素数１乃至炭素数６のアルキル基であり、Ｒ１１１乃至Ｒ１１５における置換または無置換のフェニル基は１以下であり、Ｒ１２１乃至Ｒ１２５およびＲ１３１乃至Ｒ１３５における炭素数１乃至炭素数６のアルキル基で置換されたフェニル基は１以下であるものとする。また、Ｒ１１２およびＲ１１４、Ｒ１２２およびＲ１２４、並びにＲ１３２およびＲ１３４の３つの組み合わせのうち少なくとも２つの組み合わせにおいて、少なくとも一方のＲが水素以外であるものとする。
上述したような正孔輸送性を有する第２の有機化合物は、青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）における常光屈折率が１．５０以上１．７５以下、または屈折率の測定に通常用いられる６３３ｎｍの光における常光屈折率が、１．４５以上１．７０以下であり、且つ正孔輸送性の良好な有機化合物である。また、同時にＴｇが高く、信頼性の良好な有機化合物を得ることも可能である。このような正孔輸送性を有する有機化合物は、十分な正孔輸送性も備えるため正孔輸送層１１２の材料として好適に用いることができる。
なお、上記正孔輸送性を有する第２の有機化合物を正孔注入層１１１に用いる場合、当該正孔輸送性を有する有機化合物にアクセプタ性を有する物質を混合して用いることが好ましい。当該アクセプタ性を有する物質としては、電子吸引基（ハロゲン基やシアノ基）を有する化合物を用いることができ、７，７，８，８－テトラシアノ－２，３，５，６－テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４－ＴＣＮＱ）、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）、２－（７－ジシアノメチレン－１，３，４，５，６，８，９，１０－オクタフルオロ－７Ｈ－ピレン－２－イリデン）マロノニトリル等を挙げることができる。特に、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。また、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好ましく、具体的には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－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］などが挙げられる。
アクセプタ性を有する物質としては以上で述べた有機化合物以外にも、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の錯体化合物、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）、４，４’－ビス（Ｎ－｛４－［Ｎ’－（３－メチルフェニル）－Ｎ’－フェニルアミノ］フェニル｝－Ｎ－フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、或いはポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層１１１を形成することができる。アクセプタ性を有する物質は、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る。
なお、正孔輸送性を有する材料に上記アクセプタ性を有する材料を混合して正孔注入層１１１を形成した場合、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。
続いて、本発明の一態様の発光デバイスの他の構造や材料の例について説明する。本発明の一態様の発光デバイスは、上述のように陽極１０１と陰極１０２の一対の電極間に複数の層からなるＥＬ層１０３を有しており、当該ＥＬ層１０３は、発光材料を有する発光層１１３と、正孔輸送領域１２０を有している。なお、正孔輸送領域１２０は低屈折率層と、上記構成を有するモノアミン化合物を含む層との積層構造を有している。
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。この他に、陽極１０１に用いられる材料は、例えば、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。又は、陽極１０１に用いられる材料として、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。
なお、陽極１０１を可視光に対し透過性を有する材料で形成した場合、図１Ｃにしめしたように陰極側から光を発する発光デバイスとすることができる。本発光デバイスは、陽極１０１を基板側に作製した場合、いわゆるボトムエミッション型の発光デバイスとすることができる。
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、発光層、電子輸送層、電子注入層、キャリアブロック層（正孔ブロック層、電子ブロック層）、励起子ブロック層、中間層、電荷発生層など、様々な機能層を用いることができる。なお、いずれかの層が設けられていなくてもよい。本実施の形態では、図１Ａに示すように、発光層１１３に加えて、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子輸送層１１４ならびに電子注入層１１５を有する構成、および図１Ｂに示すように、電子輸送層１１４、発光層１１３、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２に加えて、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。なお、以下は各機能層を低屈折率層としない場合にそれら機能層を構成することができる材料について具体的に示している。
正孔注入層１１１は、アクセプタ性を有する物質を含む層である。アクセプタ性を有する物質としては、有機化合物と無機化合物のいずれも用いることが可能である。
アクセプタ性を有する物質としては、電子吸引基（ハロゲン基やシアノ基）を有する化合物を用いることができ、７，７，８，８－テトラシアノ－２，３，５，６－テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４－ＴＣＮＱ）、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）、２－（７－ジシアノメチレン－１，３，４，５，６，８，９，１０－オクタフルオロ－７Ｈ－ピレン－２－イリデン）マロノニトリル等を挙げることができる。特に、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。また、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好ましく、具体的には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－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］などが挙げられる。アクセプタ性を有する物質としては以上で述べた有機化合物以外にも、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の錯体化合物、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、或いはポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層１１１を形成することができる。アクセプタ性を有する物質は、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る。
また、正孔注入層１１１として、正孔輸送性を有する材料に上記アクセプタ性物質を含有させた複合材料を用いることもできる。なお、正孔輸送性を有する材料にアクセプタ性物質を含有させた複合材料を用いることにより、仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶことができる。つまり、陽極１０１として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料も用いることができるようになる。
複合材料に用いる正孔輸送性を有する材料としては、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を有する材料としては、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。以下では、複合材料における正孔輸送性を有する材料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。
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）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。また、ビニル骨格を有していてもよい。ビニル骨格を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’－ビス（２，２－ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０－ビス［４－（２，２－ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。
また、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。
複合材料に用いられる正孔輸送性を有する材料としては、カルバゾール骨格、ジベンゾフラン骨格、ジベンゾチオフェン骨格およびアントラセン骨格のいずれかを有していることがより好ましい。特に、ジベンゾフラン環またはジベンゾチオフェン環を含む置換基を有する芳香族アミン、ナフタレン環を有する芳香族モノアミン、または９－フルオレニル基がアリーレン基を介してアミンの窒素に結合する芳香族モノアミンであっても良い。なお、これら有機化合物が、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）アミノ基を有する物質であると、寿命の良好な発光デバイスを作製することができるため好ましい。以上のような有機化合物としては、具体的には、Ｎ－（４－ビフェニル）－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：ＢｎｆＡＢＰ）、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）－６－フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ）、４，４’－ビス（６－フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－イル－４’’－フェニルトリフェニルアミン（略称：ＢｎｆＢＢ１ＢＰ）、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－６－アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（６））、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（８））、Ｎ，Ｎ－ビス（４－ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３－ｄ］フラン－４－アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４））、Ｎ，Ｎ－ビス［４－（ジベンゾフラン－４－イル）フェニル］－４－アミノ－ｐ－ターフェニル（略称：ＤＢｆＢＢ１ＴＰ）、Ｎ－［４－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－Ｎ－フェニル－４－ビフェニルアミン（略称：ＴｈＢＡ１ＢＰ）、４－（２－ナフチル）－４’，４’’－ジフェニルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢ）、４－［４－（２－ナフチル）フェニル］－４’，４’’－ジフェニルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮＢｉ）、４，４’－ジフェニル－４’’－（６；１’－ビナフチル－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡαＮβＮＢ）、４，４’－ジフェニル－４’’－（７；１’－ビナフチル－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡαＮβＮＢ－０３）、４，４’－ジフェニル－４’’－（７－フェニル）ナフチル－２－イルトリフェニルアミン（略称：ＢＢＡＰβＮＢ－０３）、４，４’－ジフェニル－４’’－（６；２’－ビナフチル－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡ（βＮ２）Ｂ）、４，４’－ジフェニル－４’’－（７；２’－ビナフチル－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡ（βＮ２）Ｂ－０３）、４，４’－ジフェニル－４’’－（４；２’－ビナフチル－１－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮαＮＢ）、４，４’－ジフェニル－４’’－（５；２’－ビナフチル－１－イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＢＡβＮαＮＢ－０２）、４－（４－ビフェニリル）－４’－（２－ナフチル）－４’’－フェニルトリフェニルアミン（略称：ＴＰＢｉＡβＮＢ）、４－（３－ビフェニリル）－４’－［４－（２－ナフチル）フェニル］－４’’－フェニルトリフェニルアミン（略称：ｍＴＰＢｉＡβＮＢｉ）、４－（４－ビフェニリル）－４’－［４－（２－ナフチル）フェニル］－４’’－フェニルトリフェニルアミン（略称：ＴＰＢｉＡβＮＢｉ）、４－フェニル－４’－（１－ナフチル）トリフェニルアミン（略称：αＮＢＡ１ＢＰ）、４，４’－ビス（１－ナフチル）トリフェニルアミン（略称：αＮＢＢ１ＢＰ）、４，４’－ジフェニル－４’’－［４’－（カルバゾール－９－イル）ビフェニル－４－イル］トリフェニルアミン（略称：ＹＧＴＢｉ１ＢＰ）、４’－［４－（３－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］トリス（１，１’－ビフェニル－４－イル）アミン（略称：ＹＧＴＢｉ１ＢＰ－０２）、４－［４’－（カルバゾール－９－イル）ビフェニル－４－イル］－４’－（２－ナフチル）－４’’－フェニルトリフェニルアミン（略称：ＹＧＴＢｉβＮＢ）、Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－Ｎ－［４－（１－ナフチル）フェニル］－９，９’－スピロビ（９Ｈ－フルオレン）－２－アミン（略称：ＰＣＢＮＢＳＦ）、Ｎ，Ｎ－ビス（［１，１’－ビフェニル］－４－イル）－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－アミン（略称：ＢＢＡＳＦ）、Ｎ，Ｎ－ビス（［１，１’－ビフェニル］－４－イル）－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－４－アミン（略称：ＢＢＡＳＦ（４））、Ｎ－（１，１’－ビフェニル－２－イル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ（９Ｈ－フルオレン）－４－アミン（略称：ｏＦＢｉＳＦ）、Ｎ－（４－ビフェニル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）ジベンゾフラン－４－アミン（略称：ＦｒＢｉＦ）、Ｎ－［４－（１－ナフチル）フェニル］－Ｎ－［３－（６－フェニルジベンゾフラン－４－イル）フェニル］－１－ナフチルアミン（略称：ｍＰＤＢｆＢＮＢＮ）、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’－［４－（９－フェニルフルオレン－９－イル）フェニル］トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＢｉ）、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）、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］－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）、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）、Ｎ，Ｎ－ビス（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ－９Ｈ－フルオレン－４－アミン、Ｎ，Ｎ－ビス（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ－９Ｈ－フルオレン－３－アミン、Ｎ，Ｎ－ビス（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ－９Ｈ－フルオレン－２－アミン、Ｎ，Ｎ－ビス（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ－９Ｈ－フルオレン－１－アミン等を挙げることができる。
なお、複合材料に用いられる正孔輸送性を有する材料はそのＨＯＭＯ準位が－５．７ｅＶ以上－５．４ｅＶ以下の比較的深いＨＯＭＯ準位を有する物質であることがさらに好ましい。複合材料に用いられる正孔輸送性を有する材料が比較的深いＨＯＭＯ準位を有することによって、正孔輸送層１１２への正孔の注入が容易となり、また、寿命の良好な発光デバイスを得ることが容易となる。また、複合材料に用いられる正孔輸送性を有する材料が比較的深いＨＯＭＯ準位を有する物質であることによって、正孔の誘起が適度に抑制されさらに寿命の良好な発光デバイスとすることができる。
なお、上記複合材料にさらにアルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物を混合（好ましくは当該層中のフッ素原子の原子比率が２０％以上）することによって、当該層の屈折率を低下させることができる。これによっても、ＥＬ層１０３内部に屈折率の低い層を形成することができ、発光デバイスの外部量子効率を向上させることができる。
正孔注入層１１１を形成することによって、正孔の注入性が良好となり、駆動電圧の小さい発光デバイスを得ることができる。
なお、アクセプタ性を有する物質の中でもアクセプタ性を有する有機化合物は蒸着が容易で成膜がしやすいため、用いやすい材料である。
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。
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］－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物や、１，３－ビス（Ｎ－カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’－ジ（Ｎ－カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６－ビス（３，５－ジフェニルフェニル）－９－フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、３，３’－ビス（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）などのカルバゾール骨格を有する化合物や、４，４’，４’’－（ベンゼン－１，３，５－トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ）、２，８－ジフェニル－４－［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ－ＩＩＩ）、４－［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］－６－フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ－ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物や、４，４’，４’’－（ベンゼン－１，３，５－トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ－ＩＩ）、４－｛３－［３－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ－ＩＩ）などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物やカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。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。
発光層１１３は発光物質とホスト材料を有している。なお、発光層１１３は、その他の材料を同時に含んでいても構わない。また、組成の異なる２層の積層であってもよい。
発光物質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、その他の発光物質であっても構わない。なお、本発明の一態様は、発光層１１３が蛍光発光を呈する層、特に、青色の蛍光発光を呈する層である場合により好適に適用することができる。
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。
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’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－（１，６－ピレン－ジイル）ビス［（６－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）、３，１０－ビス［Ｎ－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］ナフト［２，３－ｂ；６，７－ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）、３，１０－ビス［Ｎ－（ジベンゾフラン－３－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］ナフト［２，３－ｂ；６，７－ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＦｒＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）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。
発光層１１３において、発光物質としてりん光発光物質を用いる場合、用いることが可能な材料としては、例えば以下のようなものが挙げられる。
トリス｛２－［５－（２－メチルフェニル）－４－（２，６－ジメチルフェニル）－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール－３－イル－κＮ２］フェニル－κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ－ｄｍｐ）３］）、トリス（５－メチル－３，４－ジフェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３］）、トリス［４－（３－ビフェニル）－５－イソプロピル－３－フェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ－３ｂ）３］）のような４Ｈ－トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス［３－メチル－１－（２－メチルフェニル）－５－フェニル－１Ｈ－１，２，４－トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１－ｍｐ）３］）、トリス（１－メチル－５－フェニル－３－プロピル－１Ｈ－１，２，４－トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｐｒｐｔｚ１－Ｍｅ）３］）のような１Ｈ－トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ｆａｃ－トリス［（１－２，６－ジイソプロピルフェニル）－２－フェニル－１Ｈ－イミダゾール］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｍｉ）３］）、トリス［３－（２，６－ジメチルフェニル）－７－メチルイミダゾ［１，２－ｆ］フェナントリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｐｉｍｐｔ－Ｍｅ）３］）のようなイミダゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ビス［２－（４’，６’－ジフルオロフェニル）ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１－ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２－（４’，６’－ジフルオロフェニル）ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２－［３’，５’－ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：［Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ）］）、ビス［２－（４’，６’－ジフルオロフェニル）ピリジナト－Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。これらは青色のりん光発光を示す化合物であり、４４０ｎｍから５２０ｎｍまでの波長域において発光のピークを有する化合物である。
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から６００ｎｍまでの波長域において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。
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までの波長域において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。
また、以上で述べたりん光性化合物の他、公知のりん光性化合物を選択し、用いてもよい。
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。
Figure 0007689961000044
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）、９－［４－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）フェニル］－９’－フェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、２－［４－（１０Ｈ－フェノキサジン－１０－イル）フェニル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ＰＸＺ－ＴＲＺ）、３－［４－（５－フェニル－５，１０－ジヒドロフェナジン－１０－イル）フェニル］－４，５－ジフェニル－１，２，４－トリアゾール（略称：ＰＰＺ－３ＴＰＴ）、３－（９，９－ジメチル－９Ｈ－アクリジン－１０－イル）－９Ｈ－キサンテン－９－オン（略称：ＡＣＲＸＴＮ）、ビス［４－（９，９－ジメチル－９，１０－ジヒドロアクリジン）フェニル］スルホン（略称：ＤＭＡＣ－ＤＰＳ）、１０－フェニル－１０Ｈ，１０’Ｈ－スピロ［アクリジン－９，９’－アントラセン］－１０’－オン（略称：ＡＣＲＳＡ）、等のπ電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環の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、チオキサ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。
Figure 0007689961000045
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。
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。
なお、Ｔ１準位の指標としては、低温（例えば７７Ｋから１０Ｋ）で観測されるりん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、りん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。
また、ＴＡＤＦ材料を発光物質として用いる場合、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。
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。
正孔輸送性を有する材料としては、アミン骨格やπ電子過剰型複素芳香環骨格を有する有機化合物が好ましい。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）、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］－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－２－アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物や、１，３－ビス（Ｎ－カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’－ジ（Ｎ－カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６－ビス（３，５－ジフェニルフェニル）－９－フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、３，３’－ビス（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）などのカルバゾール骨格を有する化合物や、４，４’，４’’－（ベンゼン－１，３，５－トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ）、２，８－ジフェニル－４－［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ－ＩＩＩ）、４－［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］－６－フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ－ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物や、４，４’，４’’－（ベンゼン－１，３，５－トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ－ＩＩ）、４－｛３－［３－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ－ＩＩ）などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物やカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。また、正孔輸送層１１２における、正孔輸送性を有する材料の例として挙げた有機化合物も用いることができる。
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、π電子不足型複素芳香環骨格を有する有機化合物が好ましい。π電子不足型複素芳香環骨格を有する有機化合物としては、例えば、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、２－［３’－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－１，１’－ビフェニル－３－イル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＦＢＰＴｚｎ）、２－［（１，１’－ビフェニル）－４－イル］－４－フェニル－６－［９，９’－スピロビ（９Ｈ－フルオレン）－２－イル］－１，３，５－トリアジン（略称：ＢＰ－ＳＦＴｚｎ）、２－｛３－［３－（ベンゾ「ｂ」ナフト［１，２－ｄ］フラン－８－イル）フェニル］フェニル｝－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＢｎｆＢＰＴｚｎ）、２－｛３－［３－（ベンゾ「ｂ」ナフト［１，２－ｄ］フラン－６－イル）フェニル］フェニル｝－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＢｎｆＢＰＴｚｎ－０２）などのトリア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、トリア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、トリア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。
ホスト材料として用いることが可能なＴＡＤＦ材料としては、先にＴＡＤＦ材料として挙げたものを同様に用いることができる。ＴＡＤＦ材料をホスト材料として用いると、ＴＡＤＦ材料で生成した三重項励起エネルギーが、逆項間交差によって一重項励起エネルギーに変換され、さらに発光物質へエネルギー移動することで、発光デバイスの発光効率を高めることができる。このとき、ＴＡＤＦ材料がエネルギードナーとして機能し、発光物質がエネルギーアクセプターとして機能する。
これは、上記発光物質が蛍光発光物質である場合に、非常に有効である。また、このとき、高い発光効率を得るためには、ＴＡＤＦ材料のＳ１準位は、蛍光発光物質のＳ１準位より高いことが好ましい。また、ＴＡＤＦ材料のＴ１準位は、蛍光発光物質のＳ１準位より高いことが好ましい。したがって、ＴＡＤＦ材料のＴ１準位は、蛍光発光物質のＴ１準位より高いことが好ましい。
また、蛍光発光物質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ＴＡＤＦ材料を用いることが好ましい。そうすることで、ＴＡＤＦ材料から蛍光発光物質への励起エネルギーの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、効率良く三重項励起エネルギーから逆項間交差によって一重項励起エネルギーが生成されるためには、ＴＡＤＦ材料でキャリア再結合が生じることが好ましい。また、ＴＡＤＦ材料で生成した三重項励起エネルギーが蛍光発光物質の三重項励起エネルギーに移動しないことが好ましい。そのためには、蛍光発光物質は、蛍光発光物質が有する発光団（発光の原因となる骨格）の周囲に保護基を有すると好ましい。該保護基としては、π結合を有さない置換基が好ましく、飽和炭化水素が好ましく、具体的には炭素数３以上１０以下のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数３以上１０以下のシクロアルキル基、炭素数３以上１０以下のトリアルキルシリル基が挙げられ、保護基が複数あるとさらに好ましい。π結合を有さない置換基は、キャリアを輸送する機能に乏しいため、キャリア輸送やキャリア再結合に影響をほとんど与えずに、ＴＡＤＦ材料と蛍光発光物質の発光団との距離を遠ざけることができる。ここで、発光団とは、蛍光発光物質において発光の原因となる原子団（骨格）を指す。発光団は、π結合を有する骨格が好ましく、芳香環を含むことが好ましく、縮合芳香環または縮合複素芳香環を有すると好ましい。縮合芳香環または縮合複素芳香環としては、フェナントレン骨格、スチルベン骨格、アクリドン骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格等が挙げられる。特にナフタレン骨格、アントラセン骨格、フルオレン骨格、クリセン骨格、トリフェニレン骨格、テトラセン骨格、ピレン骨格、ペリレン骨格、クマリン骨格、キナクリドン骨格、ナフトビスベンゾフラン骨格を有する蛍光発光物質は蛍光量子収率が高いため好ましい。
蛍光発光物質を発光物質として用いる場合、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。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）、９－（１－ナフチル）－１０－［４－（２－ナフチル）フェニル］アントラセン（略称：αＮ－βＮＰＡｎｔｈ）等が挙げられる。特に、ＣｚＰＡ、ｃｇＤＢＣｚＰＡ２ｍＢｎｆＰＰＡ、ＰＣｚＰＡは非常に良好な特性を示すため、好ましい選択である。
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重量比は、正孔輸送性を有する材料：電子輸送性を有する材料＝１：１９～１９：１とすればよい。
なお、上記混合された材料の一部として、りん光発光物質を用いることができる。りん光発光物質は、発光物質として蛍光発光物質を用いる際に蛍光発光物質へ励起エネルギーを供与するエネルギードナーとして用いることができる。
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物質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。
なお、励起錯体を形成する材料の少なくとも一方は、りん光発光物質であってもよい。そうすることで、三重項励起エネルギーを逆項間交差によって効率よく一重項励起エネルギーへ変換することができる。
効率よく励起錯体を形成する材料の組み合わせとしては、正孔輸送性を有する材料のＨＯＭＯ準位が電子輸送性を有する材料のＨＯＭＯ準位以上であると好ましい。また、正孔輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位が電子輸送性を有する材料のＬＵＭＯ準位以上であると好ましい。なお、材料の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材料の電気化学特性（還元電位および酸化電位）から導出することができる。
なお、励起錯体の形成は、例えば正孔輸送性を有する材料の発光スペクトル、電子輸送性を有する材料の発光スペクトル、およびこれら材料を混合した混合膜の発光スペクトルを比較し、混合膜の発光スペクトルが、各材料の発光スペクトルよりも長波長シフトする（あるいは長波長側に新たなピークを持つ）現象を観測することにより確認することができる。あるいは、正孔輸送性を有する材料の過渡フォトルミネッセンス（ＰＬ）、電子輸送性を有する材料の過渡ＰＬ、及びこれら材料を混合した混合膜の過渡ＰＬを比較し、混合膜の過渡ＰＬ寿命が、各材料の過渡ＰＬ寿命よりも長寿命成分を有する、あるいは遅延成分の割合が大きくなるなどの過渡応答の違いを観測することにより、確認することができる。また、上述の過渡ＰＬは過渡エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）と読み替えても構わない。すなわち、正孔輸送性を有する材料の過渡ＥＬ、電子輸送性を有する材料の過渡ＥＬ及びこれらの混合膜の過渡ＥＬを比較し、過渡応答の違いを観測することによっても、励起錯体の形成を確認することができる。
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を用いることができる。
また、電子輸送層１１４は電界強度［Ｖ／ｃｍ］の平方根が６００における電子移動度が１×１０－７ｃｍ２／Ｖｓ以上５×１０－５ｃｍ２／Ｖｓ以下であることが好ましい。電子輸送層１１４における電子の輸送性を落とすことにより発光層への電子の注入量を制御することができ、発光層が電子過多の状態になることを防ぐことができる。この構成は、特に正孔注入層を複合材料として形成し、当該複合材料における正孔輸送性を有する材料のＨＯＭＯ準位が－５．７ｅＶ以上－５．４ｅＶ以下の比較的深いＨＯＭＯ準位を有する物質である場合に、寿命が良好となるため特に好ましい。なお、この際、電子輸送性を有する材料は、そのＨＯＭＯ準位が－６．０ｅＶ以上であることが好ましい。
また、電子輸送層１１４中においてアルカリ金属またはアルカリ金属の金属錯体は、その厚さ方向において濃度差（０である場合も含む）が存在することが好ましい。
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）、８－キノリノラト－リチウム（略称：Ｌｉｑ）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もしくは錯体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。
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発光デバイスを提供することが可能となる。
また、図１Ａの電子注入層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１０２に正孔が注入され、発光デバイスが動作する
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。
電子リレー層１１８は少なくとも電子輸送性を有する物質を含み、電子注入バッファ層１１９とＰ型層１１７との相互作用を防いで電子をスムーズに受け渡す機能を有する。電子リレー層１１８に含まれる電子輸送性を有する物質のＬＵＭＯ準位は、Ｐ型層１１７におけるアクセプタ性物質の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。
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。
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。当該材料は屈折率が低い有機化合物であることから、電子注入バッファ層１１９に用いることによって、外部量子効率の良好な発光デバイスを得ることができる。
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。
なお、陰極１０２を可視光に対し透過性を有する材料で形成した場合、図１Ｄにしめしたように陰極側から光を発する発光デバイスとすることができる。本発光デバイスは陽極１０１を基板側に作製した場合、いわゆるトップエミッション型の発光デバイスとすることができる。
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。
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。
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。
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。
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。
続いて、複数の発光ユニットを積層した構成の発光デバイス（積層型素子、タンデム型素子ともいう）の態様について説明する。この発光デバイスは、陽極と陰極との間に、複数の発光ユニットを有する発光デバイスである。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、タンデム型素子は複数の発光ユニットを有する発光デバイスであり、図１Ａ又は図１Ｂで示した発光デバイスは、１つの発光ユニットを有する発光デバイスであるということができる。
タンデム型素子において、陽極と陰極との間には、第１の発光ユニットと第２の発光ユニットが積層されており、第１の発光ユニットと第２の発光ユニットとの間には電荷発生層が設けられている。陽極と陰極はそれぞれ図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の発光ユニットと第２の発光ユニットは互いに同じ構成であっても異なる構成であってもよい。
タンデム型素子における電荷発生層は、陽極と陰極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、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、電荷発生層は、第１の発光ユニッ１に電子を注入し、第２の発光ユニットに正孔を注入するものであればよい。
電荷発生層は、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に接している場合は、電荷発生層が発光ユニットの正孔注入層の役割も担うことができるため、発光ユニットは正孔注入層を設けなくとも良い。
また、タンデム型素子の電荷発生層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。
以上、２つの発光ユニットを有するタンデム型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タンデム型素子についても、同様に適用することが可能である。一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度発光を可能とし、さらに長寿命な素子を実現できる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現することができる。
また、それぞれの発光ユニットの発光色を異なるものにすることで、発光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発光デバイスにおいて、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、発光デバイス全体として白色発光する発光デバイスを得ることも可能である。
また、上述のＥＬ層１０３や第１の発光ユニット、第２の発光ユニット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。
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。
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１に記載の発光デバイスを用いた発光装置について説明する。
本実施の形態では、実施の形態１に記載の発光デバイスを用いて作製された発光装置について図２Ａ、及び図２Ｂ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に示す一点鎖線Ａ－Ｂおよび一点鎖線Ｃ－Ｄで切断した断面図である。この発光装置は、発光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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
特に、半導体層として、複数の結晶部を有し、当該結晶部はｃ軸が半導体層の被形成面、または半導体層の上面に対し垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界を有さない酸化物半導体膜を用いることが好ましい。
半導体層としてこのような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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
また、ＥＬ層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。ＥＬ層６１６は、実施の形態１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。
さらに、ＥＬ層６１６上に形成され、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を透過する場合には、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。
なお、陽極６１３、ＥＬ層６１６、陰極６１７でもって、発光デバイスが形成されている。当該発光デバイスは実施の形態１に記載の発光デバイスである。なお、画素部は複数の発光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１に記載の発光デバイスと、それ以外の構成を有する発光デバイスの両方が混在していても良い。
さらにシール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光デバイス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。
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。
図２Ａ及び図２Ｂ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。
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。
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。
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。
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。
以上のようにして、実施の形態１に記載の発光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。
本実施の形態における発光装置は、実施の形態１に記載の発光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１に記載の発光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。
図３Ａ、及び図３Ｂには白色発光を呈する発光デバイスを形成し、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、発光デバイスの陽極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、発光デバイスの陰極１０２９、封止基板１０３１、シール材１０３２などが図示されている。
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。
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。
また、以上に説明した発光装置では、ＦＥＴが形成されている基板１００１側に光を取り出す構造（ボトムエミッション型）の発光装置としたが、封止基板１０３１側に発光を取り出す構造（トップエミッション型）の発光装置としても良い。トップエミッション型の発光装置の断面図を図４に示す。この場合、基板１００１は光を通さない基板を用いることができる。ＦＥＴと発光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。
発光デバイスの陽極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。
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。
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発光デバイスは、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。
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。
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。
当該発光デバイスは、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。
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。
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、上述のタンデム型発光デバイスの構成と組み合わせて、一つの発光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。
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。
本実施の形態における発光装置は、実施の形態１に記載の発光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１に記載の発光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。
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５Ａ、及び図５Ｂ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を一点鎖線Ｘ－Ｙで切断した断面図である。図５において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間にはＥＬ層９５５が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因した発光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１に記載の発光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。
以上、説明した発光装置は、マトリクス状に配置された多数の微小な発光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。
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。
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１に記載の発光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に示す線分ｅ－ｆにおける断面図である。
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。
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。
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。
ＥＬ層４０３を覆って陰極４０４を形成する。陰極４０４は実施の形態１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。
以上、陽極４０１、ＥＬ層４０３、及び陰極４０４を有する発光デバイスを本実施の形態で示す照明装置は有している。当該発光デバイスは発光効率の高い発光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。
以上の構成を有する発光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。
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。
以上、本実施の形態に記載の照明装置は、ＥＬ素子に実施の形態１に記載の発光デバイスを用いており、消費電力の小さい照明装置とすることができる。
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。
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１に記載の発光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１に記載の発光デバイスは発光効率が良好であり、消費電力の小さい発光デバイスである。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。
上記発光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。
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１に記載の発光デバイスをマトリクス状に配列して構成されている。
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。なお、表示部７１０７にも、マトリクス状に配列した、実施の形態１に記載の発光デバイスを適用することができる。
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。
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１に記載の発光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よい。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の代わりに表示部７２１０が設けられている。表示部７２１０はタッチパネル式となっており、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、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。
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１に記載の発光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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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３に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。
以上の様に実施の形態１に記載の発光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１に記載の発光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。
図８Ａは、掃除ロボットの一例を示す模式図である。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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および障害物センサ２１０７、移動機構２１０８を備える。
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。
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。
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。
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。
本発明の一態様の発光装置は表示部５００１および表示部５００２に用いることができる。
図９は、実施の形態１に記載の発光デバイスを、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よい。
図１０は、実施の形態１に記載の発光デバイスを、室内の照明装置３００１として用いた例である。実施の形態１に記載の発光デバイスは発光効率の高い発光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１に記載の発光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１に記載の発光デバイスは、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。
実施の形態１に記載の発光デバイスは、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１に記載の発光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１に記載の発光デバイスを用いて設けられた表示である。
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１に記載の発光デバイスを搭載した表示装置である。実施の形態１に記載の発光デバイスは、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。
表示領域５２０２はピラー部分に設けられた実施の形態１に記載の発光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。
表示領域５２０３はまたナビゲーション情報、速度計や回転計、エアコンの設定など、その他様々な情報を提供することができる。表示は使用者の好みに合わせて適宜その表示項目やレイアウトを変更することができる。なお、これら情報は表示領域５２００乃至表示領域５２０２にも設けることができる。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。
また、図１２Ａ、及び図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。
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。
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。
また、図１３Ａ乃至図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。
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。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様の発光デバイス１、発光デバイス２および比較発光デバイス１乃至比較発光デバイス３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。
Figure 0007689961000046
（発光デバイス１の作製方法）
まず、ガラス基板上に、透明電極として酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法により、５５ｎｍの膜厚で成膜して陽極１０１を形成した。なお、その電極面積は４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、基板上に発光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。
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。
次に、陽極１０１が形成された面が下方となるように、陽極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、陽極１０１上に、蒸着法により上記構造式（ｉ）で表されるＮ－（１，１’－ビフェニル－２－イル）－Ｎ－（３，３’’，５’，５’’－テトラ－ｔ－ブチル－１，１’：３’，１’’－ターフェニル－５－イル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２）と電子アクセプタ材料（ＯＣＨＤ－００１）とを、重量比で１：０．１（＝ｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２：ＯＣＨＤ－００１）となるように１０ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。
正孔注入層１１１上に、ｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２を１４０ｎｍ蒸着して正孔輸送層１１２を形成した。
続いて、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（ｉｉ）で表されるＮ－［４－（９Ｈカルバゾール－９－イル）フェニル］－Ｎ－［４－（４－ジベンゾフラニル）フェニル］－［１，１’：４’，１’’－ターフェニル］－４－アミン（略称：ＹＧＴＰＤＢｆＢ）を１０ｎｍとなるように蒸着して電子ブロック層を形成した。
その後、上記構造式（ｉｉｉ）で表される２－（１０－フェニル－９－アントラセニル）－ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３－ｄ］フラン（略称：Ｂｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡ）と、上記構造式（ｉｖ）で表される３，１０－ビス［Ｎ－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］ナフト［２，３－ｂ；６，７－ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）とを、重量比で１：０．０１５（＝Ｂｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡ：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。
こののち、上記構造式（ｖ）で表される２－［３’－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－１，１’－ビフェニル－３－イル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＦＢＰＴｚｎ）を１０ｎｍとなるように蒸着して正孔ブロック層を形成し、上記構造式（ｘｖｉｉｉ）で表される２－［３－（２，６－ジメチル－３－ピリジニル）－５－（９－フェナントレニル）フェニル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＰｎ－ｍＤＭｅＰｙＰＴｚｎ）と、上記構造式（ｖｉ）で表される８－キノリノラト－リチウム（略称：Ｌｉｑ）とを、重量比で１：１（＝ｍＰｎ－ｍＤＭｅＰｙＰＴｚｎ：Ｌｉｑ）となるように２０ｎｍ共蒸着して電子輸送層１１４を形成した。
電子輸送層１１４の形成後、Ｌｉｑを１ｎｍとなるように成膜して電子注入層１１５を形成し、最後に、アルミニウムを膜厚２００ｎｍとなるように蒸着することで陰極１０２を形成して発光デバイス１を作製した。
（発光デバイス２の作製方法）
発光デバイス２は、発光デバイス１の電子ブロック層におけるＹＧＴＰＤＢｆＢを上記構造式（ｖｉｉ）で表される４－（ジベンゾチオフェン－４－イル）－４’－フェニル－４’’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２）に変えた他は発光デバイス１と同様に作製した。
（比較発光デバイス１の作製方法）
比較発光デバイス１は、発光デバイス１の電子ブロック層におけるＹＧＴＰＤＢｆＢを上記構造式（ｖｉｉｉ）で表されるＮ－（１，１’－ビフェニル－２－イル）－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ（９Ｈ－フルオレン）－４－アミン（略称：ｏＦＢｉＳＦ）に変えた他は、発光デバイス１と同様に作製した。
（比較発光デバイス２の作製方法）
比較発光デバイス２は、発光デバイス１の電子ブロック層におけるＹＧＴＰＤＢｆＢを上記構造式（ｉｘ）で表されるＮ－［１，１’－ビフェニル］－４－イル－Ｎ－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－９，９’－スピロビ［９Ｈ－フルオレン］－４－アミン（略称：ＦＢｉＳＦ（４））に変えた他は、発光デバイス１と同様に作製した。
（比較発光デバイス３の作成方法）
比較発光デバイス３は、発光デバイス１の電子ブロック層におけるＹＧＴＰＤＢｆＢを上記構造式（ｘ）で表されるＮ－（１，１’－ビフェニル－４－イル）－Ｎ－（１，１’－ビフェニル－２－イル）－９，９’－スピロビ（９Ｈ－フルオレン）－２－アミン（略称：ｏＢＢＡＳＦ）に変えた他は、発光デバイス１と同様に作製した。
発光デバイス１、発光デバイス２および比較発光デバイス１乃至比較発光デバイス３の素子構造を以下の表にまとめた。
Figure 0007689961000047
なお、ｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２は青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で常光屈折率が１．６９以上１．７０以下であり、１．５０以上１．７５以下の範囲にあり、また、６３３ｎｍにおける常光屈折率も１．６４で、１．４５以上１．７０以下の範囲にある屈折率の低い正孔輸送材料である。また、Ｂｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡは青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で常光屈折率が１．８９以上１．９１以下であり、また、６３３ｎｍにおける常光屈折率は１．７９である。発光層１１３において、３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２の濃度が低いため、発光層１１３の屈折率はＢｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡと同等である。したがって、本発明の一態様の発光デバイスは、正孔輸送層１１２の屈折率が発光層１１３よりも低い発光デバイスである。
また、発光デバイス１および発光デバイス２の電子ブロック層に用いたＹＧＴＰＤＢｆＢとＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２は、カルバゾール構造を含む基と、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む基と、炭素数６乃至炭素数１８の芳香族炭化水素構造を含む基を有するトリアリールアミン構造を備えたモノアミン化合物である。なお、比較発光デバイス１乃至３の電子ブロック層に用いた３材料は、上記構成を備えていない有機化合物である。
上記発光デバイスおよび比較発光デバイスを、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光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（ＵＶ硬化性のシール材を素子の周囲への塗布、発光デバイスには照射しないようにシール材のみにＵＶを照射する処理、大気圧下で８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光デバイスの初期特性について測定を行った。
発光デバイス１、発光デバイス２および比較発光デバイス１乃至比較発光デバイス３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、電流－電圧特性を図１７に、外部量子効率－輝度特性を図１８に、パワー効率－輝度特性を図１９に、発光スペクトルを図２０に示す。また、発光デバイス１、発光デバイス２および比較発光デバイス１乃至比較発光デバイス３の１０００ｃｄ／ｍ２付近における主な特性を表２に示す。なお、輝度、ＣＩＥ色度、及び発光スペクトルの測定には分光放射計（トプコン社製、ＳＲ－ＵＬ１Ｒ）を用い、常温で測定した。
Figure 0007689961000048
図１４乃至図２０及び表２より、本発明の一態様の発光デバイス１、発光デバイス２および比較発光デバイス１は、外部量子効率の良好な発光デバイスであることがわかった。特に発光デバイス２は、駆動電圧が低く、結果としてパワー効率の非常に良好な発光デバイスであった。
また、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２における駆動時間に対する輝度の変化を表すグラフを図２１に示す。図２１で示すように、発光デバイス１および発光デバイス２は共に寿命の良好な発光デバイスであることがわかった。一方で、比較発光デバイス１乃至３は、発光デバイス１および２と比較して劣化の速い発光デバイスであることがわかった。
このように、低屈折率層に接して、特定の構造を有するモノアミン化合物を含む層を形成した発光デバイスは、特性の良好な発光デバイスとすることが可能である。具体的には、寿命の良好な発光デバイスとすることができる。または、発光効率の良好な発光デバイスとすることができる。または、駆動電圧の低い発光デバイスとすることができる。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様の発光デバイスの、陽極と発光層との間に形成される積層構造におけるキャリア（この場合はホール）の流れやすさについて調査した結果を示す。測定は、ホールのみが流れる測定用デバイス（ホールオンリー素子）を作製しておこなった。デバイス３およびデバイス４は、本発明の一態様の積層構造の一部を有する測定用デバイス、比較デバイス４乃至７は本発明の一態様の積層構造の一部を有さない測定用デバイスである。
デバイス３、デバイス４および比較デバイス４乃至７に用いた有機化合物の構造式を以下に示す。
Figure 0007689961000049
（デバイス３の作製方法）
まず、ガラス基板上に、銀－パラジウム－銅合金（ＡＰＣとも記す）膜を１００ｎｍ形成し、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法により、４５ｎｍの膜厚で成膜して陽極を形成した。なお、その電極面積は４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、基板上に発光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。
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。
次に、陽極１０１が形成された面が下方となるように、陽極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、陽極１０１上に、蒸着法により上記構造式（ｘｉ）で表されるＮ－［（３’，５’－ジターシャリーブチル）－１，１’－ビフェニル－４－イル］－Ｎ－（４－シクロヘキシルフェニル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ｍｍｔＢｕＢｉｃｈＰＡＦ）と電子アクセプタ材料（ＯＣＨＤ－００１）とを、重量比で１：０．１（＝ｍｍｔＢｕＢｉｃｈＰＡＦ：ＯＣＨＤ－００１）となるように１０ｎｍ共蒸着した。
続いて、ｍｍｔＢｕＢｉｃｈＰＡＦを５０ｎｍ蒸着し、（ｖｉｉ）で表される４－（ジベンゾチオフェン－４－イル）－４’－フェニル－４’’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２）を５０ｎｍ蒸着した。
この後、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２とＯＣＨＤ－００１とを重量比で１：０．１（＝ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２：ＯＣＨＤ－００１）となるように１０ｎｍ共蒸着した。
最後にアルミニウムを１００ｎｍ蒸着して測定用のデバイスであるデバイス３を作製した。
（デバイス４の作製方法）
デバイス４は、デバイス３におけるｍｍｔＢｕＢｉｃｈＰＡＦを上記構造式（ｉ）で表されるＮ－（１，１’－ビフェニル－２－イル）－Ｎ－（３，３’’，５’，５’’－テトラ－ｔ－ブチル－１，１’：３’，１’’－ターフェニル－５－イル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２）に変えた他はデバイス３と同様に作製した。
（比較デバイス４の作製方法）
比較デバイス４はデバイス３におけるｍｍｔＢｕＢｉｃｈＰＡＦを上記構造式（ｘｉｉ）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）に変えた他はデバイス３と同様に作製した。
（比較デバイス５の作製方法）
比較デバイス５は比較デバイス４におけるＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２を上記構造式（ｘｉｉｉ）で表されるＮ，Ｎ－ビス［４－（ジベンゾフラン－４－イル）フェニル］－４－アミノ－ｐ－ターフェニル（略称：ＤＢｆＢＢ１ＴＰ）に変えた他は比較デバイス４と同様に作製した。
（比較デバイス６の作製方法）
比較デバイス６は、デバイス３におけるＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２をＤＢｆＢＢ１ＴＰに変えた他はデバイス３と同様に作製した。
（比較デバイス７の作製方法）
比較デバイス７は、デバイス４におけるＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２をＤＢｆＢＢ１ＴＰに変えた他はデバイス４と同様に作製した。
デバイス３、デバイス４および比較デバイス４乃至比較デバイス７の素子構造を以下の表にまとめた。
Figure 0007689961000050
なお、上記デバイスに用いた有機化合物のうち、ｍｍｔＢｕＢｉｃｈＰＡＦが青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で常光屈折率が１．７２以上１．７３以下であり、１．５０以上１．７５以下の範囲にあり、また、６３３ｎｍにおける常光屈折率も１．６５で、１．４５以上１．７０以下の範囲にある屈折率の低い正孔輸送性を有する有機化合物であり、ｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２が青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で常光屈折率が１．６９以上１．７０以下であり、１．５０以上１．７５以下の範囲にあり、また、６３３ｎｍにおける常光屈折率も１．６４で、１．４５以上１．７０以下の範囲にある屈折率の低い正孔輸送性を有する有機化合物である。
また、上記デバイスに用いた有機化合物のうちＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２がカルバゾール構造を含む基と、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む基と、炭素数６乃至炭素数１８の芳香族炭化水素構造を含む基を有するトリアリールアミン構造を備えたモノアミン化合物である。なお、ＤＢｆＢＢ１ＴＰは、カルバゾール構造を含まないため、上記構成を備えていない有機化合物である。
上記発光デバイスおよび比較発光デバイスを、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光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（ＵＶ硬化性のシール材を素子の周囲への塗布、発光デバイスには照射しないようにシール材のみにＵＶを照射する処理、大気圧下で８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光デバイスの初期特性について測定を行った。
なお、これらデバイスは、発光デバイスにおける陽極と発光層の間の積層構造を模した、ホールのみが流れるデバイスである。このようなデバイスを測定することによって電子の注入輸送および発光層での再結合などの影響を受けずに、ホールの注入輸送性を観測することができる。
デバイス３、デバイス４および比較デバイス４乃至比較デバイス４の電流密度－電圧特性を図２２に示す。
図２２より、低屈折率材料であるｍｍｔＢｕＢｉｃｈＰＡＦおよびｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２を用いた比較デバイス６および比較デバイス７と、用いない比較デバイス５を比較すると、比較デバイス６および７の特性が低いことがわかる。これは、ｍｍｔＢｕＢｉｃｈＰＡＦおよびｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２のホール注入性や輸送性が、ＰＣＢＢｉＦのそれらよりも低いことを意味している。しかし一方で、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２をｍｍｔＢｕＢｉｃｈＰＡＦおよびｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２に接して形成したデバイス３およびデバイス４は、低屈折率材料を用いているにも関わらず、用いていない比較デバイス４と同等の特性を示した。このように、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２のようなカルバゾール構造を含む基と、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む基と、炭素数６乃至炭素数１８の芳香族炭化水素構造を含む基を有するトリアリールアミン構造を備えたモノアミン化合物を低屈折率材料に接して設けることで、電流密度－電圧特性が劇的に改善することがわかった。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様の発光デバイス５発光デバイス６および比較発光デバイス８乃至比較発光デバイス１１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。
Figure 0007689961000051
（発光デバイス５の作製方法）
まず、ガラス基板上に、透明電極として酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法により、５５ｎｍの膜厚で成膜して陽極１０１を形成した。なお、その電極面積は４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、基板上に発光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。
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。
次に、陽極１０１が形成された面が下方となるように、陽極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、陽極１０１上に、蒸着法により上記構造式（ｉ）で表されるＮ－（１，１’－ビフェニル－２－イル）－Ｎ－（３，３’’，５’，５’’－テトラ－ｔ－ブチル－１，１’：３’，１’’－ターフェニル－５－イル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２）と電子アクセプタ材料（ＯＣＨＤ－００１）とを、重量比で１：０．１（＝ｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２：ＯＣＨＤ－００１）となるように１０ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。
正孔注入層１１１上に、ｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２を１００ｎｍ蒸着して正孔輸送層１１２を形成した。
続いて、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（ｖｉｉ）で表される４－（ジベンゾチオフェン－４－イル）－４’－フェニル－４’’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２）を１０ｎｍとなるように蒸着して電子ブロック層を形成した。
その後、上記構造式（ｉｉｉ）で表される２－（１０－フェニル－９－アントラセニル）－ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３－ｄ］フラン（略称：Ｂｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡ）と、上記構造式（ｉｖ）で表される３，１０－ビス［Ｎ－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］ナフト［２，３－ｂ；６，７－ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）とを、重量比で１：０．０１５（＝Ｂｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡ：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。
こののち、上記構造式（ｖ）で表される２－［３’－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－１，１’－ビフェニル－３－イル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＦＢＰＴｚｎ）を１０ｎｍとなるように蒸着して正孔ブロック層を形成し、上記構造式（ｘｖｉｉｉ）で表される２－［３－（２，６－ジメチル－３－ピリジニル）－５－（９－フェナントレニル）フェニル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＰｎ－ｍＤＭｅＰｙＰＴｚｎ）と、上記構造式（ｖｉ）で表される８－キノリノラト－リチウム（略称：Ｌｉｑ）とを、重量比で１：１（＝ｍＰｎ－ｍＤＭｅＰｙＰＴｚｎ：Ｌｉｑ）となるように１５ｎｍ共蒸着して電子輸送層１１４を形成した。
電子輸送層１１４の形成後、Ｌｉｑを１ｎｍとなるように成膜して電子注入層１１５を形成し、最後に、アルミニウムを膜厚２００ｎｍとなるように蒸着することで陰極１０２を形成して発光デバイス５を作製した。
（発光デバイス６の作製方法）
発光デバイス６は、発光デバイス５の電子ブロック層におけるＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２を上記構造式（ｖｉｉ）で表される４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－４’－フェニル－４’’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２）に変えた他は発光デバイス５と同様に作製した。
（比較発光デバイス８の作製方法）
比較発光デバイス８は、発光デバイス５の電子ブロック層におけるＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２を上記構造式（ｘｉｉｉ）で表されるＮ，Ｎ－ビス［４－（ジベンゾフラン－４－イル）フェニル］－４－アミノ－ｐ－ターフェニル（略称：ＤＢｆＢＢ１ＴＰ）に変えた他は、発光デバイス５と同様に作製した。
（比較発光デバイス９の作製方法）
比較発光デバイス９は、発光デバイス５の正孔注入層および正孔輸送層におけるｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２を上記構造式（ｘｉｉ）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）に変えた他は発光デバイス５と同様に作製した。
（比較発光デバイス１０の作製方法）
比較発光デバイス１０は、発光デバイス６の正孔注入層および正孔輸送層におけるｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２をＰＣＢＢｉＦに変えた他は発光デバイス６と同様に作製した。
（比較発光デバイス１１の作製方法）
比較発光デバイス１１は、比較発光デバイス８の正孔注入層および正孔輸送層におけるｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２をＰＣＢＢｉＦに変えた他は発光デバイス６と同様に作製した。
発光デバイス５、発光デバイス６および比較発光デバイス８乃至比較発光デバイス１１の素子構造を以下の表にまとめた。
Figure 0007689961000052
Figure 0007689961000053
なお、ｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２は青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で常光屈折率が１．６９以上１．７０以下であり、１．５０以上１．７５以下の範囲にあり、また、６３３ｎｍにおける常光屈折率も１．６４で、１．４５以上１．７０以下の範囲にある屈折率の低い正孔輸送材料である。また、Ｂｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡは青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で常光屈折率が１．８９以上１．９１以下であり、また、６３３ｎｍにおける常光屈折率は１．７９である。発光層１１３において、３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２の濃度が低いため、発光層１１３の屈折率はＢｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡと同等である。したがって、本発明の一態様の発光デバイスは、正孔輸送層１１２の屈折率が発光層１１３よりも低い発光デバイスである。
また、発光デバイス５および発光デバイス６の電子ブロック層に用いたＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２とｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２は、カルバゾール構造を含む基と、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む基と、炭素数６乃至炭素数１８の芳香族炭化水素構造を含む基を有するトリアリールアミン構造を備えたモノアミン化合物である。
上記発光デバイスおよび比較発光デバイスを、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光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（ＵＶ硬化性のシール材を素子の周囲への塗布、発光デバイスには照射しないようにシール材のみにＵＶを照射する処理、大気圧下で８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光デバイスの初期特性について測定を行った。
発光デバイス５、発光デバイス６および比較発光デバイス８乃至比較発光デバイス１１の輝度－電流密度特性を図２３に、輝度－電圧特性を図２４に、電流効率－輝度特性を図２５に、電流－電圧特性を図２６に、外部量子効率－輝度特性を図２７に、パワー効率－輝度特性を図２８に、発光スペクトルを図２９に示す。また、発光デバイス５、発光デバイス６および比較発光デバイス８乃至比較発光デバイス１１の１０００ｃｄ／ｍ２付近における主な特性を表６に示す。なお、輝度、ＣＩＥ色度、及び発光スペクトルの測定には分光放射計（トプコン社製、ＳＲ－ＵＬ１Ｒ）を用い、常温で測定した。
Figure 0007689961000054
図２３乃至図２９及び表６より、本発明の一態様の発光デバイス５、発光デバイス６は、低屈折率材料であるｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２に接してＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２とｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２が設けられていることによって、外部量子効率が良く、且つ駆動電圧の低下も抑制されていることから、パワー効率の良好な発光素子であることがわかった。なお、ジベンゾチオフェニル基がメタ置換のフェニレン基を介してアミンの窒素に結合するｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２の方が効率向上効果が大きいため好ましい。
このように、低屈折率層に接して、特定の構造を有するモノアミン化合物を含む層を形成した発光デバイスは、特性の良好な発光デバイスとすることが可能である。具体的には、寿命の良好な発光デバイスとすることができる。または、発光効率の良好な発光デバイスとすることができる。または、駆動電圧の低い発光デバイスとすることができる。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様の発光デバイス７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。
Figure 0007689961000055
（発光デバイス７の作製方法）
まず、ガラス基板上に、透明電極として酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法により、５５ｎｍの膜厚で成膜して陽極１０１を形成した。なお、その電極面積は４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、基板上に発光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。
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。
次に、陽極１０１が形成された面が下方となるように、陽極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、陽極１０１上に、蒸着法により上記構造式（ｉ）で表されるＮ－（１，１’－ビフェニル－２－イル）－Ｎ－（３，３’’，５’，５’’－テトラ－ｔ－ブチル－１，１’：３’，１’’－ターフェニル－５－イル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２）と電子アクセプタ材料（ＯＣＨＤ－００１）とを、重量比で１：０．１（＝ｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２：ＯＣＨＤ－００１）となるように１０ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。
正孔注入層１１１上に、ｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２を１００ｎｍ蒸着して正孔輸送層１１２を形成した。
続いて、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（ｘｖ）で表される４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－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：ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着して電子ブロック層を形成した。
その後、上記構造式（ｉｉｉ）で表される２－（１０－フェニル－９－アントラセニル）－ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３－ｄ］フラン（略称：Ｂｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡ）と、上記構造式（ｉｖ）で表される３，１０－ビス［Ｎ－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］ナフト［２，３－ｂ；６，７－ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）とを、重量比で１：０．０１５（＝Ｂｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡ：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。
こののち、上記構造式（ｖ）で表される２－［３’－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－１，１’－ビフェニル－３－イル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＦＢＰＴｚｎ）を１０ｎｍとなるように蒸着して正孔ブロック層を形成し、上記構造式（ｘｖｉｉｉ）で表される２－［３－（２，６－ジメチル－３－ピリジニル）－５－（９－フェナントレニル）フェニル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＰｎ－ｍＤＭｅＰｙＰＴｚｎ）と、上記構造式（ｖｉ）で表される８－キノリノラト－リチウム（略称：Ｌｉｑ）とを、重量比で１：１（＝ｍＰｎ－ｍＤＭｅＰｙＰＴｚｎ：Ｌｉｑ）となるように１５ｎｍ共蒸着して電子輸送層１１４を形成した。
電子輸送層１１４の形成後、Ｌｉｑを１ｎｍとなるように成膜して電子注入層１１５を形成し、最後に、アルミニウムを膜厚２００ｎｍとなるように蒸着することで陰極１０２を形成して発光デバイス７を作製した。
発光デバイス７の素子構造を以下の表にまとめた。
Figure 0007689961000056
なお、ｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２は青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で常光屈折率が１．６９以上１．７０以下であり、１．５０以上１．７５以下の範囲にあり、また、６３３ｎｍにおける常光屈折率も１．６４で、１．４５以上１．７０以下の範囲にある屈折率の低い正孔輸送材料である。また、Ｂｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡは青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で常光屈折率が１．８９以上１．９１以下であり、また、６３３ｎｍにおける常光屈折率は１．７９である。発光層１１３において、３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２の濃度が低いため、発光層１１３の屈折率はＢｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡと同等である。したがって、本発明の一態様の発光デバイスは、正孔輸送層１１２の屈折率が発光層１１３よりも低い発光デバイスである。
また、発光デバイス７の電子ブロック層に用いたｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔは、カルバゾール構造を含む基と、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む基と、炭素数６乃至炭素数１８の芳香族炭化水素構造を含む基を有するトリアリールアミン構造を備えたモノアミン化合物である。
上記発光デバイスを、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光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（ＵＶ硬化性のシール材を素子の周囲への塗布、発光デバイスには照射しないようにシール材のみにＵＶを照射する処理、大気圧下で８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光デバイスの初期特性について測定を行った。
発光デバイス７の輝度－電流密度特性を図３０に、輝度－電圧特性を図３１に、電流効率－輝度特性を図３２に、電流－電圧特性を図３３に、外部量子効率－輝度特性を図３４に、パワー効率－輝度特性を図３５に、発光スペクトルを図３６に示す。また、発光デバイス７の１０００ｃｄ／ｍ２付近における主な特性を表３に示す。なお、輝度、ＣＩＥ色度、及び発光スペクトルの測定には分光放射計（トプコン社製、ＳＲ－ＵＬ１Ｒ）を用い、常温で測定した。
Figure 0007689961000057
図３０乃至図３６及び表８より、本発明の一態様の発光デバイス７は、低屈折率材料であるｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２に接してｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔが設けられていることによって、外部量子効率が良く、且つ駆動電圧の低下も抑制されていることから、パワー効率の良好な発光素子であることがわかった。
このように、低屈折率層に接して、特定の構造を有するモノアミン化合物を含む層を形成した発光デバイスは、特性の良好な発光デバイスとすることが可能である。具体的には、寿命の良好な発光デバイスとすることができる。または、発光効率の良好な発光デバイスとすることができる。または、駆動電圧の低い発光デバイスとすることができる。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様の発光デバイス８および比較発光デバイス１２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。
Figure 0007689961000058
（発光デバイス８の作製方法）
まず、ガラス基板上に、反射電極として銀（Ａｇ）をスパッタリング法により１００ｎｍの膜厚で製膜し、続いて透明電極として酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法により、１０ｎｍの膜厚で成膜して陽極１０１を形成した。なお、その電極面積は４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、基板上に発光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。
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。
次に、陽極１０１が形成された面が下方となるように、陽極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、陽極１０１上に、蒸着法により上記構造式（ｘｖｉ）で表されるＮ－３’，５’－ジターシャリーブチル－１，１’－ビフェニル－４－イル－Ｎ－１，１’－ビフェニル－２－イル－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ｍｍｔＢｕＢｉｏＦＢｉ）と電子アクセプタ材料（ＯＣＨＤ－００１）とを、重量比で１：０．１（＝ｍｍｔＢｕｍＴＰｏＦＢｉ－０２：ＯＣＨＤ－００１）となるように１０ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。
正孔注入層１１１上に、ｍｍｔＢｕＢｉｏＦＢｉを１２０ｎｍ蒸着して正孔輸送層１１２を形成した。
続いて、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（ｉｉ）で表されるＮ－［４－（９Ｈカルバゾール－９－イル）フェニル］－Ｎ－［４－（４－ジベンゾフラニル）フェニル］－［１，１’：４’，１’’－ターフェニル］－４－アミン（略称：ＹＧＴＰＤＢｆＢ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着して電子ブロック層を形成した。
その後、上記構造式（ｉｉｉ）で表される２－（１０－フェニル－９－アントラセニル）－ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３－ｄ］フラン（略称：Ｂｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡ）と、上記構造式（ｉｖ）で表される３，１０－ビス［Ｎ－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］ナフト［２，３－ｂ；６，７－ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）とを、重量比で１：０．０１５（＝Ｂｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡ：３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２）となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。
こののち、上記構造式（ｖ）で表される２－［３’－（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）－１，１’－ビフェニル－３－イル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＦＢＰＴｚｎ）を１０ｎｍとなるように蒸着して正孔ブロック層を形成し、上記構造式（ｘｖｉｉｉ）で表される２－［３－（２，６－ジメチル－３－ピリジニル）－５－（９－フェナントレニル）フェニル］－４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン（略称：ｍＰｎ－ｍＤＭｅＰｙＰＴｚｎ）と、上記構造式（ｖｉ）で表される８－キノリノラト－リチウム（略称：Ｌｉｑ）とを、重量比で１：１（＝ｍＰｎ－ｍＤＭｅＰｙＰＴｚｎ：Ｌｉｑ）となるように２０ｎｍ共蒸着して電子輸送層１１４を形成した。
電子輸送層１１４の形成後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍとなるように成膜して電子注入層１１５を形成し、最後に、銀（Ａｇ）とマグネシウム（Ｍｇ）とを体積比１：０．１、膜厚１５ｎｍとなるように共蒸着することで陰極１０２を形成して発光デバイス８を作製した。なお、陰極１０２は光を反射する機能と光を透過する機能とを有する半透過・半反射電極であり、本実施例の発光デバイスは陰極１０２から光を取り出すトップエミッション型の素子である。また、陰極１０２上には上記構造式（ｘｖｉｉ）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）を７０ｎｍ蒸着して、取出し効率を向上させている。
（比較発光デバイス１２の作製方法）
比較発光デバイス１２は、発光デバイス８の正孔注入層および正孔輸送層におけるｍｍｔＢｕＢｉｏＦＢｉを上記構造式（ｘｉｉ）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）に変え、正孔輸送層の膜厚を１００ｎｍとした他は、発光デバイス８と同様に作製した。
発光デバイス８および比較発光デバイス１２の素子構造を以下の表にまとめた。
Figure 0007689961000059
なお、ｍｍｔＢｕＢｉｏＦＢｉは青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で常光屈折率が１．７３以上１．７４以下であり、１．５０以上１．７５以下の範囲にあり、また、６３３ｎｍにおける常光屈折率も１．６６で、１．４５以上１．７０以下の範囲にある屈折率の低い正孔輸送材料である。また、Ｂｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡは青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で常光屈折率が１．８９以上１．９１以下であり、また、６３３ｎｍにおける常光屈折率は１．７９である。発光層１１３において、３，１０ＰＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）－０２の濃度が低いため、発光層１１３の屈折率はＢｎｆ（ＩＩ）ＰｈＡと同等である。したがって、本発明の一態様の発光デバイスは、正孔輸送層１１２の屈折率が発光層１１３よりも低い発光デバイスである。
また、発光デバイス８の電子ブロック層に用いたＹＧＴＰＤＢｆＢは、カルバゾール構造を含む基と、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む基と、炭素数６乃至炭素数１８の芳香族炭化水素構造を含む基を有するトリアリールアミン構造を備えたモノアミン化合物である。
上記発光デバイスを、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光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（ＵＶ硬化性のシール材を素子の周囲への塗布、発光デバイスには照射しないようにシール材のみにＵＶを照射する処理、大気圧下で８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光デバイスの初期特性について測定を行った。
発光デバイス８および比較発光デバイス１２の輝度－電流密度特性を図３７に、輝度－電圧特性を図３８に、電流効率－輝度特性を図３９に、電流－電圧特性を図４０に、ブルーインデックス－輝度特性を図４１に、発光スペクトルを図４２に示す。また、発光デバイス８および比較発光デバイス１２の１０００ｃｄ／ｍ２付近における主な特性を表１０に示す。なお、輝度、ＣＩＥ色度、及び発光スペクトルの測定には分光放射計（トプコン社製、ＳＲ－ＵＬ１Ｒ）を用い、常温で測定した。
Figure 0007689961000060
図３７乃至図４２及び表１０より、本発明の一態様の発光デバイス７は、低屈折率材料であるｍｍｔＢｕＢｉｏＦＢｉに接してＹＧＴＰＤＢｆＢが設けられていることによって、発光効率の良好な発光素子となったことがわかった。
また、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２における駆動時間に対する輝度の変化を表すグラフを図４３に示す。図４３で示すように、発光デバイス８は寿命の良好な発光デバイスであることがわかった。
このように、低屈折率層に接して、特定の構造を有するモノアミン化合物を含む層を形成した発光デバイスは、特性の良好な発光デバイスとすることが可能である。具体的には、発光効率の良好な発光デバイスとすることができる。または、駆動電圧の低い発光デバイスとすることができる。または、寿命の良好な発光デバイスとすることができる。
≪合成例１≫
本実施例では、実施の形態１で示した一般式（Ｇ１）で表される本発明の一態様のモノアミン化合物である、４－（ジベンゾチオフェン－４－イル）－４’－フェニル－４’’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２）の合成方法について説明する。ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２の構造を以下に示す。
Figure 0007689961000061
２００ｍＬ三口フラスコにＮ－（４－ビフェニル）－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）フェニル］アミンを１．８ｇ（３．７ｍｍｏｌ）、４－（４－ブロモフェニル）ジベンゾチオフェンを１．１ｇ（３．４ｍｍｏｌ）、ナトリウム ｔｅｒｔ－ブトキシドを０．９７ｇ（１０ｍｍｏｌ）入れた。この混合物へ、トルエン２０ｍＬとトリ（ｔｅｒｔ－ブチル）ホスフィンの１０％ヘキサン溶液０．２ｍＬを加え、この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物にビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を１９ｍｇ（３４μｍｏｌ）加え、窒素気流下にて１１０℃で９時間加熱撹拌した。
撹拌後、この混合物にトルエンを加え、フロリジール、セライト、アルミナを通して吸引ろ過した。得られた濾液を濃縮して固体を得た。本合成例の合成スキームを以下に示す。
Figure 0007689961000062
この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘキサン：トルエン＝２：１）で精製し、固体を得た。得られた固体を酢酸エチルで再結晶し、白色固体を２．６ｇ、収率９４％で得た。
得られた固体２．１ｇをトレインサブリメーション法により圧力３．１Ｐａ、アルゴン流量１５ｍＬ／ｍｉｎ、３４５℃の条件で昇華精製した。昇華精製後、白色固体を１．８ｇ、回収率８６％で得た。
なお、合成例で得られた白色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ－ＮＭＲ）による分析結果を図４４Ａ、図４４Ｂに示す。なお、図４４Ｂは図４４Ａにおける７ｐｐｍから８．５ｐｐｍの範囲を拡大して示したグラフである。また、数値データを下に示す。このことから、本合成例において、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２が合成できたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＤＭＳＯ－ｄ６，３００ＭＨｚ）：δ＝７．２２－７．３９（ｍ，９Ｈ），７．４２－７．４９（ｍ，３Ｈ），７．５１－７．７５（ｍ，１９Ｈ），８．０３（ｄｄ，Ｊ１＝６．０Ｈｚ，Ｊ２＝３．３Ｈｚ，１Ｈ），８．２８（ｄ，Ｊ１＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），８．３３（ｄ，Ｊ１＝８．１Ｈｚ，１Ｈ），８．３７（ｄｄ，Ｊ１＝７．５Ｈｚ，Ｊ２＝１．２Ｈｚ，１Ｈ），８．４１（ｄｄ，Ｊ１＝６．０Ｈｚ，Ｊ２＝３．０Ｈｚ，１Ｈ）．
次に、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２のトルエン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を図４５に、薄膜の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを図４６に示す。図中、横軸は波長、縦軸は吸光度および発光強度を表し、細い実線は吸光スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。また、図４５に示す吸光度は、トルエン溶液を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、トルエンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。
固体薄膜は石英基板上に真空蒸着法にて作製した。トルエン溶液の吸収スペクトルは、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用いて測定し、トルエンのみを石英セルに入れて測定したスペクトルを差し引いて示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製 分光光度計Ｕ４１００）を用いた。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製 ＦＳ９２０）を用いた。
図４５より、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２のトルエン溶液は３５５ｎｍおよび２８２ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４０６ｎｍ、４２６ｎｍ（励起波長３５７ｎｍ）であった。また、図４６より、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２の薄膜は、３５９ｎｍおよび２９０ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４２７ｎｍ（励起波長３６０ｎｍ）に見られた。
次に、本実施例で得られたＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２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。
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Ｑ ＥｘａｃｔｉｖｅによりＭＳ分析（質量分析）を行った。
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ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２を有機溶媒に溶かして調整し、注入量は５．０μＬとした。
Ｔａｒｇｅｔｅｄ－ＭＳ２法により、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２由来のイオンであるｍ／ｚ＝７４４．２６のＭＳ２測定を行なった。Ｔａｒｇｅｔｅｄ－ＭＳ２の設定は、ターゲットイオンの質量範囲をｍ／ｚ＝７４４．２６±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５０として測定した。得られたＭＳスペクトルを図４７に示す。
図４７の結果から、コリジョンエネルギーが５０ｅＶの場合、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２は、水素イオンの有無や同位体の存在に起因し、主として７４４付近にプレカーサーイオンを検出し、ｍ／ｚ＝５９２付近、４８６付近、４２７付近、３３３付近、２７４付近、２４２付近、１６８付近にプロダクトイオンが検出されることがわかった。図４７に示す結果は、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２を同定する上での重要なデータであるといえる。
なお、ｍ／ｚ＝５９２付近のプロダクトイオンは、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２におけるビフェニル基が１つ脱離した状態のカチオンと推定され、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２が、ビフェニル基を含んでいることを示唆するものである。
なお、ｍ／ｚ＝４８６付近のプロダクトイオンは、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２における４－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル基が１つ脱離した状態のカチオンと推定され、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２が、４－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル基を含んでいることを示唆するものである。
なお、ｍ／ｚ＝４２７付近のプロダクトイオンは、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２における４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）フェニル基が１つ脱離した状態のカチオンと推定され、ＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２が、４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）フェニル基を含んでいることを示唆するものである。
≪合成例２≫
本実施例では、実施の形態１で示した本発明の一態様のモノアミン化合物である、３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）－４’－フェニル－４’’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２）の合成方法について説明する。ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２の構造を以下に示す。
Figure 0007689961000063
２００ｍＬ三口フラスコにＮ－（４－ビフェニル）－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）フェニル］アミンを１．８ｇ（３．７ｍｍｏｌ）、４－（３－ブロモフェニル）ジベンゾチオフェンを１．１ｇ（３．４ｍｍｏｌ）、ナトリウム ｔｅｒｔ－ブトキシドを０．９７ｇ（１０ｍｍｏｌ）入れた。この混合物へ、トルエン２０ｍＬとトリ（ｔｅｒｔ－ブチル）ホスフィンの１０％ヘキサン溶液０．２ｍＬを加え、この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物にビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を１９ｍｇ（３４μｍｏｌ）加え、窒素気流下にて１１０℃で８時間加熱撹拌した。
撹拌後、この混合物にトルエンを加え、フロリジール、セライト、アルミナを通して吸引ろ過し、濾液を得た。得られた濾液を濃縮して固体を得た。
Figure 0007689961000064
この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘキサン：トルエン＝２：１）で精製し、固体を得た。
得られた固体をトルエン／酢酸エチルで再結晶し、白色固体を２．３ｇ、収率９１％で得た。
得られた固体２．３ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力３．０Ｐａ、アルゴン流量１５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、３３５℃で加熱して行った。
昇華精製後、白色固体を１．６ｇ、回収率６９％で得た。
なお、合成例で得られた白色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ－ＮＭＲ）による分析結果を図４８Ａ、図４８Ｂに示す。なお、図４８Ｂは図４８Ａにおける７ｐｐｍから８．５ｐｐｍの範囲を拡大して示したグラフである。また、数値データを下に示す。このことから、本合成例において、ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２が合成できたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＤＭＳＯ－ｄ６，３００ＭＨｚ）：δ＝７．１７－７．７２（ｍ，３１Ｈ），７．９１－７．９７（ｍ，１Ｈ），８．２７（ｄ，Ｊ１＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），８．３１（ｄ，Ｊ１＝８．１Ｈｚ，１Ｈ），８．３５－８．４１（ｍ，２Ｈ）．
次に、ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２のトルエン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を図４９に示す。また、薄膜の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを図５０に示す。図中、横軸は波長、縦軸は吸光度および発光強度を表し、細い実線は吸光スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。また、図４９に示す吸光度は、トルエン溶液を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、トルエンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。
固体薄膜は石英基板上に真空蒸着法にて作製した。トルエン溶液の吸収スペクトルは、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用いて測定し、トルエンのみを石英セルに入れて測定したスペクトルを差し引いて示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製 分光光度計Ｕ４１００）を用いた。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製 ＦＳ９２０）を用いた。
図４９より、ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２のトルエン溶液は３３９ｎｍおよび２８２ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４０１ｎｍ、４２０ｎｍ（励起波長３４８ｎｍ）であった。また、図５０より、ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２の薄膜は、３４４ｎｍおよび２８８ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４２０ｎｍ（励起波長３６０ｎｍ）に見られた。
次に、本実施例で得られたｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２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。
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Ｑ ＥｘａｃｔｉｖｅによりＭＳ分析（質量分析）を行った。
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ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２を有機溶媒に溶かして調整し、注入量は５．０μＬとした。
Ｔａｒｇｅｔｅｄ－ＭＳ２法により、ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２由来のイオンであるｍ／ｚ＝７４４．２６のＭＳ２測定を行なった。Ｔａｒｇｅｔｅｄ－ＭＳ２の設定は、ターゲットイオンの質量範囲をｍ／ｚ＝７４４．２６±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５０として測定した。得られたＭＳスペクトルを図５１に示す。
図５１の結果から、コリジョンエネルギーが５０ｅＶの場合、ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２は、水素イオンの有無や同位体の存在に起因し、主として７４４付近にプレカーサーイオンを検出し、ｍ／ｚ＝５９２付近、４８６付近、４２７付近、３３３付近、３１９付近、２４２付近、１６８付近にプロダクトイオンが検出されることがわかった。図５１に示す結果は、ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２を同定する上での重要なデータであるといえる。
なお、ｍ／ｚ＝５９２付近のプロダクトイオンは、ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２におけるビフェニル基が１つ脱離した状態のカチオンと推定され、ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２が、ビフェニル基を含んでいることを示唆するものである。
なお、ｍ／ｚ＝４８６付近のプロダクトイオンは、ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２における３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル基が１つ脱離した状態のカチオンと推定され、ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２が、３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル基を含んでいることを示唆するものである。
なお、ｍ／ｚ＝４２７付近のプロダクトイオンは、ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２における４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）フェニル基が１つ脱離した状態のカチオンと推定され、ｍＰＣＢＢｉＰＤＢｔ－０２が、４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）フェニル基を含んでいることを示唆するものである。
≪合成例３≫
本実施例では、実施の形態１で示した本発明の一態様のモノアミン化合物である、４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－４’－フェニル－４’’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２）の合成方法について説明する。ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２の構造を以下に示す。
Figure 0007689961000065
２００ｍＬ三口フラスコにＮ－（４－ビフェニル）－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）フェニル］アミンを１．６ｇ（３．４ｍｍｏｌ）、４－（４‘－ブロモ［１，１’－ビフェニル］－３－イル）ジベンゾチオフェンを１．３ｇ（３．０ｍｍｏｌ）、ナトリウム ｔｅｒｔ－ブトキシドを０．８８ｇ（９．１ｍｍｏｌ）入れた。この混合物へ、トルエン２０ｍＬとトリ（ｔｅｒｔ－ブチル）ホスフィンの１０％ヘキサン溶液０．２ｍＬを加え、この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物にビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を１７ｍｇ（３０μｍｏｌ）加え、窒素気流下にて１１０℃で１２時間加熱撹拌した。
撹拌後、この混合物にトルエンを加え、フロリジール、セライト、アルミナを通して吸引ろ過し、濾液を得た。得られた濾液を濃縮して固体を得た。本合成例の合成スキームを以下に示す。
Figure 0007689961000066
この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘキサン：トルエン＝２：１）で精製し、固体を得た。得られた固体をトルエン／エタノールで再沈殿し、固体を２．３ｇ、収率９１％で得た。
得られた固体２．３ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力３．０Ｐａ、アルゴン流量１５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、３８５℃で加熱して行った。
昇華精製後、白色固体を２．０ｇ、回収率８５％で得た。
なお、本合成例で得られた白色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ－ＮＭＲ）による分析結果を図５２Ａ、図５２Ｂに示す。なお、図５２Ｂは図５２Ａにおける７ｐｐｍから８．５ｐｐｍの範囲を拡大して示したグラフである。また、数値データを下に示す。このことから、本合成例において、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２が合成できたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＤＭＳＯ－ｄ６，３００ＭＨｚ）：δ＝７．１７－７．２０（ｍ，６Ｈ），７．２８－７．４７（ｍ，６Ｈ），７．５１－７．８０（ｍ，２２Ｈ），７．９９－８．０５（ｍ，２Ｈ），８．２７（ｄ，Ｊ１＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），８．３２（ｄ，Ｊ１＝８．４Ｈｚ，１Ｈ），８．３９－８．４６（ｍ，２Ｈ）．
次に、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２のトルエン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を図５３に、薄膜の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを図５４に示す。図中、横軸は波長、縦軸は吸光度および発光強度を表し、細い実線は吸光スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。また、図５３に示す吸光度は、トルエン溶液を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、トルエンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。
固体薄膜は石英基板上に真空蒸着法にて作製した。トルエン溶液の吸収スペクトルは、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用いて測定し、トルエンのみを石英セルに入れて測定したスペクトルを差し引いて示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製 分光光度計Ｕ４１００）を用いた。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製 ＦＳ９２０）を用いた。
図５３に示す通り、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２のトルエン溶液は３５５ｎｍ、２９８ｎｍおよび２８２ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４０７ｎｍ（励起波長３５６ｎｍ）であった。また、図５４より、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２の薄膜は、３５８ｎｍおよび２８９ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４２５ｎｍ（励起波長３６０ｎｍ）に見られた。
次に、本実施例で得られたｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２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。
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Ｑ ＥｘａｃｔｉｖｅによりＭＳ分析（質量分析）を行った。
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ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２を有機溶媒に溶かして調整し、注入量は５．０μＬとした。
Ｔａｒｇｅｔｅｄ－ＭＳ２法により、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２由来のイオンであるｍ／ｚ＝８２０．２９のＭＳ２測定を行なった。Ｔａｒｇｅｔｅｄ－ＭＳ２の設定は、ターゲットイオンの質量範囲をｍ／ｚ＝８２０．２９±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５０として測定した。得られたＭＳスペクトルを図５５に示す。
図５５の結果から、コリジョンエネルギーが５０ｅＶの場合、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２は、水素イオンの有無や同位体の存在に起因し、主として８２０付近にプレカーサーイオンを検出し、ｍ／ｚ＝６６８付近、５０３付近、４８６付近、４０８付近、３３３付近、２４３付近、１６８付近にプロダクトイオンが検出されることがわかった。図５５に示す結果は、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２を同定する上での重要なデータであるといえる。
なお、ｍ／ｚ＝６６８付近のプロダクトイオンは、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２におけるビフェニル基が１つ脱離した状態のカチオンと推定され、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２が、ビフェニル基を含んでいることを示唆するものである。
なお、ｍ／ｚ＝５０３付近のプロダクトイオンは、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２における４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）フェニル基が１つ脱離した状態のカチオンと推定され、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２が、４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）フェニル基を含んでいることを示唆するものである。
なお、ｍ／ｚ＝４８６付近のプロダクトイオンは、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２における４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル〕フェニル基が１つ脱離した状態のカチオンと推定され、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ－０２が、４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル〕フェニル基を含んでいることを示唆するものである。
≪合成例４≫
本実施例では、実施の形態１で示した本発明の一態様のモノアミン化合物である、４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－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：ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔ）の合成方法について説明する。ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔの構造を以下に示す。
Figure 0007689961000067
２００ｍＬ三口フラスコにＮ－ビフェニル－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］アミンを１．６ｇ（３．４ｍｍｏｌ）、４－［３－（４－ブロモフェニル）フェニル］ジベンゾチオフェンを１．３ｇ（３．０ｍｍｏｌ）、ナトリウム ｔｅｒｔ－ブトキシドを０．８８ｇ（９．１ｍｍｏｌ）入れた。この混合物へ、トルエン２０ｍＬとトリ（ｔｅｒｔ－ブチル）ホスフィンの１０％ヘキサン溶液０．２ｍＬを加え、この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物にビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を１７ｍｇ（３０μｍｏｌ）加え、窒素気流下にて１２０℃で７．５時間加熱撹拌した。
撹拌後、この混合物にトルエンを加え、フロリジール、セライト、アルミナを通して吸引ろ過し、濾液を得た。得られた濾液を濃縮して固体を得た。本合成例の合成スキームを以下に示す。
Figure 0007689961000068
この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘキサン：トルエン＝２：１、次いでヘキサン：トルエン＝３：２）で精製し、固体を得た。得られた固体をトルエン／酢酸エチルで再結晶し、白色固体を２．２ｇ、収率８６％で得た。
得られた固体２．０ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力３．２Ｐａ、アルゴン流量１５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、３８０℃で加熱して行った。
昇華精製後、淡黄色固体を１．７ｇ、回収率８５％で得た。
なお、本合成例で得られた白色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ－ＮＭＲ）による分析結果を図５６Ａ、図５６Ｂに示す。なお、図５６Ｂは図５６Ａにおける７ｐｐｍから９ｐｐｍの範囲を拡大して示したグラフである。また、数値データを下に示す。このことから、本合成例において、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔが合成できたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＤＭＳＯ－ｄ６，３００ＭＨｚ）：δ＝７．２０－７．４８（ｍ，１３Ｈ），７．５１－７．５９（ｍ，３Ｈ），７．６３－７．８１（ｍ，１８Ｈ），８．００－８．０５（ｍ，２Ｈ），８．３５（ｄ，Ｊ１＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），８．４０－８．４６（ｍ，２Ｈ），８．５９（ｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，１Ｈ）．
次に、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔのトルエン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を図５７に示す。また、薄膜の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを図５８に示す。図中、横軸は波長、縦軸は吸光度および発光強度を表し、細い実線は吸光スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。また、図５７に示す吸光度は、トルエン溶液を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、トルエンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。
固体薄膜は石英基板上に真空蒸着法にて作製した。トルエン溶液の吸収スペクトルは、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用いて測定し、トルエンのみを石英セルに入れて測定したスペクトルを差し引いて示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製 分光光度計Ｕ４１００）を用いた。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製 ＦＳ９２０）を用いた。
図５７に示す通り、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔのトルエン溶液は３４９ｎｍおよび２８２ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４０４ｎｍ（励起波長３５４ｎｍ）であった。また、図５８より、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｔの薄膜は、３５１ｎｍおよび２８５ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４２５ｎｍ（励起波長３７０ｎｍ）に見られた。
≪合成例５≫
本実施例では、実施の形態１で示した本発明の一態様のモノアミン化合物である、４－［３－（ジベンゾフラン－４－イル）フェニル］－４’－フェニル－４’’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）トリフェニルアミン（略称：ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｆ－０２）の合成方法について説明する。ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｆ－０２の構造を以下に示す。
Figure 0007689961000069
２００ｍＬ三口フラスコにＮ－ビフェニル－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－イル）フェニル］アミンを１．７ｇ（３．４ｍｍｏｌ）、４－［３－（４－ブロモフェニル）フェニル］ジベンゾフランを１．２ｇ（３．１ｍｍｏｌ）、ナトリウム ｔｅｒｔ－ブトキシドを０．９０ｇ（９．３ｍｍｏｌ）入れた。この混合物へ、トルエン２０ｍＬとトリ（ｔｅｒｔ－ブチル）ホスフィンの１０％ヘキサン溶液０．２ｍＬを加え、この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物にビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を１８ｍｇ（３１μｍｏｌ）加え、窒素気流下にて１２０℃で７時間加熱撹拌した。
撹拌後、この混合物にトルエンを加え、フロリジール、セライト、アルミナを通して吸引ろ過し、濾液を得た。得られた濾液を濃縮して固体を得た。本合成例の合成スキームを以下に示す。
Figure 0007689961000070
この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘキサン：トルエン＝２：１）で精製し、固体を得た。得られた固体を酢酸エチル／エタノールで再沈殿し、白色固体を２．２ｇ、収率８７％で得た。
得られた固体２．１ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力３．３Ｐａ、アルゴン流量１５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、３７０℃で加熱して行った。昇華精製後、白色固体を１．９ｇ、回収率８７％で得た。
なお、本合成例で得られた白色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ－ＮＭＲ）による分析結果を図５９Ａ、図５９Ｂに示す。なお、図５９Ｂは図５９Ａにおける７ｐｐｍから８．５ｐｐｍの範囲を拡大して示したグラフである。また、数値データを下に示す。このことから、本合成例において、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｆ－０２が合成できたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＤＭＳＯ－ｄ６，３００ＭＨｚ）：δ＝７．１８－７．２２（ｍ，６Ｈ），７．２８－７．８２（ｍ，２８Ｈ），７．８８（ｄ，Ｊ１＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），８．１４－８．２８（ｍ，４Ｈ），８．３２（ｄ，Ｊ１＝８．４Ｈｚ，１Ｈ）．
次に、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｆ－０２のトルエン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を図６０に示す。また、薄膜の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを図６１に示す。図中、横軸は波長、縦軸は吸光度および発光強度を表し、細い実線は吸光スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。また、図６０に示す吸光度は、トルエン溶液を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、トルエンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。
固体薄膜は石英基板上に真空蒸着法にて作製した。トルエン溶液の吸収スペクトルは、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用いて測定し、トルエンのみを石英セルに入れて測定したスペクトルを差し引いて示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製 分光光度計Ｕ４１００）を用いた。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製 ＦＳ９２０）を用いた。
図６０に示す通り、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｆ－０２のトルエン溶液は３５４ｎｍおよび２８２ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４０７ｎｍおよび４２３ｎｍ（励起波長３６０ｎｍ）であった。また、図６１より、ｐｍＰＣＢＢｉＢＰＤＢｆ－０２の薄膜は、３５８ｎｍ、２９３ｎｍおよび２５５ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４２４ｎｍおよび４４０ｎｍ（励起波長３７０ｎｍ）に見られた。
≪合成例６≫
本実施例では、実施の形態１で示した本発明の一態様のモノアミン化合物である、Ｎ－ビフェニル－４－イル－Ｎ－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル－４－イル］－９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－２－アミン（略称：ｐｍＰＣＢｉＢＰＤＢｔ－０２）の合成方法について説明する。ｐｍＰＣＢｉＢＰＤＢｔ－０２の構造を以下に示す。
Figure 0007689961000071
２００ｍＬ三口フラスコに、４－フェニル－４’－［３－（ジベンゾチオフェン－２－イル）フェニル］ジフェニルアミンを１．９ｇ（３．７ｍｍｏｌ）、２－ブロモ－９－フェニル－９Ｈ－カルバゾールを１．１ｇ（３．４ｍｍｏｌ）、ナトリウム ｔｅｒｔ－ブトキシドを１．１ｇ（１１ｍｍｏｌ）を入れた。この混合物へ、トルエン２０ｍＬとトリ（ｔｅｒｔ－ブチル）ホスフィンの１０％ヘキサン溶液０．２ｍＬを加え、この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物にビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を１９ｍｇ（３４μｍｏｌ）加え、窒素気流下にて１２０℃で７時間加熱撹拌した。撹拌後、この混合物にトルエンを加え、フロリジール、セライト、アルミナを通して吸引ろ過し、濾液を得た。濾液を濃縮して固体を得た。本合成例の合成スキームを以下に示す。
Figure 0007689961000072
この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ヘキサン：トルエン＝２：１）で精製し、固体を得た。得られた固体を酢酸エチル／エタノールで再沈殿し、白色固体を２．１ｇ、収率８５％で得た。
得られた固体２．１ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力３．４Ｐａ、アルゴン流量１５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、３４５℃で加熱して行った。昇華精製後、淡黄色固体を１．９ｇ、回収率８８％で得た。
なお、本合成例で得られた白色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ－ＮＭＲ）による分析結果を図６２Ａ、図６２Ｂに示す。なお、図６２Ｂは図６２Ａにおける７ｐｐｍから８．５ｐｐｍの範囲を拡大して示したグラフである。また、数値データを下に示す。このことから、本合成例において、ｐｍＰＣＢｉＢＰＤＢｔ－０２が合成できたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＤＭＳＯ－ｄ６，３００ＭＨｚ）：δ＝７．０５－７．１０（ｍ，２Ｈ），７．１７（ｄ，Ｊ１＝８．１Ｈｚ，４Ｈ），７．２６－７．４６（ｍ，７Ｈ），７．５１－７．７８（ｍ，１７Ｈ），７．９９－８．０４（ｍ，２Ｈ），８．１８－８．２４（ｍ，２Ｈ），８．３９－８．４５（ｍ，２Ｈ）．
次に、ｐｍＰＣＢｉＢＰＤＢｔ－０２のトルエン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を図６３に示す。また、薄膜の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを図６４に示す。図中、横軸は波長、縦軸は吸光度および発光強度を表し、細い実線は吸光スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。また、図６３に示す吸光度は、トルエン溶液を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、トルエンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。
固体薄膜は石英基板上に真空蒸着法にて作製した。トルエン溶液の吸収スペクトルは、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用いて測定し、トルエンのみを石英セルに入れて測定したスペクトルを差し引いて示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製 分光光度計Ｕ４１００）を用いた。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製 ＦＳ９２０）を用いた。
図６３に示す通り、ｐｍＰＣＢｉＢＰＤＢｔ－０２のトルエン溶液は３５７ｎｍおよび２８３ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４０５ｎｍ（励起波長３６３ｎｍ）であった。また、図６４より、ｐｍＰＣＢｉＢＰＤＢｔ－０２の薄膜は、３６２ｎｍ、２９２ｎｍおよび２７０ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４２３ｎｍ（励起波長３６３ｎｍ）に見られた。
≪合成例７≫
本実施例では、実施の形態１で示した本発明の一態様の有機化合物である、Ｎ－（３’，５’－ジターシャリーブチル－１，１’－ビフェニル－４－イル）－Ｎ－（１，１’－ビフェニル－２－イル）－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ｍｍｔＢｕＢｉｏＦＢｉ）の合成方法について説明する。ｍｍｔＢｕＢｉｏＦＢｉの構造を以下に示す。
Figure 0007689961000073
三口フラスコに４－クロロ－３’，５’－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－１，１’－ビフェニル２．２２ｇ（７．４ｍｍｏｌ）、２－（２－ビフェニリル）アミノ－９，９－ジメチルフルオレン２．９４ｇ（８．１ｍｍｏｌ）、ナトリウム－ｔｅｒｔ－ブトキシド２．３４ｇ（２４．４ｍｍｏｌ）、キシレン３７ｍＬを入れ、減圧下にて脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置換した。この混合物にジ－ｔ－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（略称：ｃＢＲＩＤＰ（登録商標））１０７．６ｍｇ（０．３１ｍｍｏｌ）、アリルパラジウムクロリドダイマー２８．１ｍｇ（０．０７７ｍｍｏｌ）を加えた。この混合物を、１００℃にて約４時間加熱した。その後、フラスコの温度を約７０℃に戻し、水約４ｍＬを加え、固体を析出させた。析出した固体をろ別した。ろ液を濃縮し、得られた溶液をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。得られた溶液を濃縮し、エタノールを加え再度濃縮することを３回繰り返しエタノール懸濁液として再結晶を行った。約－１０℃に冷却してから析出物をろ過し、得られた固体を約１３０℃で減圧乾燥させ、目的物である白色固体を２．０７ｇ、収率４５％で得た。本合成例の合成スキームを以下に示す。
Figure 0007689961000074
なお、本合成例で得られた白色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ－ＮＭＲ）による分析結果を図６５Ａ、図６５Ｂに示す。なお、図６５Ｂは図６５Ａにおける６．５ｐｐｍから８ｐｐｍの範囲を拡大して示したグラフである。また、数値データを下に示す。このことから、本合成例において、ｍｍｔＢｕＢｉｏＦＢｉが合成できたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，５００ＭＨｚ）：δ＝１．２９（ｓ，６Ｈ），１．３８（ｓ，１８Ｈ），６．７６（ｄｄ，Ｊ１＝８．０Ｈｚ，Ｊ２＝２．０Ｈｚ，１Ｈ），６．８７（ｄ，Ｊ＝２．５Ｈｚ，１Ｈ），７．００－７．０８（ｍ，５Ｈ），７．１８－７．２３（ｍ，３Ｈ），７．２７－７．４３（ｍ，１２Ｈ），７．５５（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１Ｈ）．
次に、得られた固体２．０ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は、圧力３．７７Ｐａ、アルゴン流量１５．０ｍＬ／ｍｉｎの条件で、２２５℃で加熱して行った。昇華精製後、白色固体１．９ｇ、回収率９５％で得た。
次に、ｍｍｔＢｕＢｉｏＦＢｉのトルエン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を図６６に示す。図中、横軸は波長、縦軸は吸光度および発光強度を表し、細い実線は吸光スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。また、図６６に示す吸光度は、トルエン溶液を石英セルに入れて測定した吸収スペクトルから、トルエンのみを石英セルに入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた結果を示している。
トルエン溶液の吸収スペクトルは、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用いて測定し、トルエンのみを石英セルに入れて測定したスペクトルを差し引いて示した。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）日本分光製 ＦＰ－８６００）を用いた。
図６６に示す通り、ｍｍｔＢｕＢｉｏＦＢｉのトルエン溶液は３４４ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは３９７ｎｍ（励起波長３４４ｎｍ）であった。
また、ｍｍｔＢｕＢｉｏＦＢｉの屈折率を分光エリプソメーター（ジェー・エー・ウーラム・ジャパン社製Ｍ－２０００Ｕ）を用いて測定した。測定には、石英基板上に各層の材料を真空蒸着法により約５０ｎｍ成膜した膜を使用した。
その結果、ｍｍｔＢｕＢｉｏＦＢｉは青色発光領域（４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下）全域で常光屈折率が１．５０以上１．７５以下の範囲にあり、また、６３３ｎｍにおける常光屈折率も１．４５以上１．７０以下の範囲にあり、屈折率の低い材料であることがわかった。
次に、ｍｍｔＢｕＢｉｏＦＢｉのＴｇを測定した。Ｔｇは、示差走査熱量測定装置（（株）パーキンエルマージャパン製、ＰＹＲＩＳ１ＤＳＣ）を用い、アルミセルに粉末を乗せ、測定した。この結果、ｍｍｔＢｕＢｉｏＦＢｉのＴｇは１００℃であった。
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、１２０：正孔輸送領域、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、６０１：駆動回路部（ソース線駆動回路）、６０２：画素部、６０３：駆動回路部（ゲート線駆動回路）、６０４：封止基板、６０５：シール材、６０７：空間、６０８：配線、６０９：ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）、６１０：素子基板、６１１：スイッチング用ＦＥＴ、６１２：電流制御用ＦＥＴ、６１３：陽極、６１４：絶縁物、６１６：ＥＬ層、６１７：陰極、６１８：発光デバイス、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：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：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、９３１３：ヒンジ、９３１５：筐体

Claims (16)

  1. 陽極と、
    陰極と、
    前記陽極と前記陰極との間に位置する、発光層と第１の層と第２の層とを有し、
    前記第１の層は、前記陽極と前記発光層との間に位置し、
    前記第１の層と前記第２の層は接しており、
    前記第２の層は、アリールアミン構造を有する第１の有機化合物を含み、
    前記第１の有機化合物は、当該アミンを構成する窒素原子に第１の基と、第２の基と、第３の基が結合しており、
    前記第１の基は、カルバゾール構造を含む基であり、
    前記第２の基は、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む基であり、
    前記第３の基は、炭素数６乃至炭素数１８の芳香族炭化水素構造または炭素数４乃至炭素数２６の複素芳香族炭化水素構造を含み、
    前記第１の層の屈折率が、前記発光層の屈折率よりも低い発光デバイス。
  2. 陽極と、
    陰極と、
    前記陽極と前記陰極との間に位置する、発光層と第１の層と第２の層とを有し、
    前記第１の層は、前記陽極と前記発光層との間に位置し、
    前記第１の層と前記第２の層は接しており、
    前記第２の層は、アリールアミン構造を有する第１の有機化合物を含み、
    前記第１の有機化合物は、当該アミンを構成する窒素原子に第１の基と、第２の基と、第３の基が結合しており、
    前記第１の基は、カルバゾール構造を含む基であり、
    前記第２の基は、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む基であり、
    前記第３の基は、炭素数６乃至炭素数１８の芳香族炭化水素構造または炭素数４乃至炭素数２６の複素芳香族炭化水素構造を含み、
    前記第１の層の波長４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の光における常光屈折率が、１．５以上１．７５以下である発光デバイス。
  3. 陽極と、
    陰極と、
    前記陽極と前記陰極との間に位置する、発光層と第１の層と第２の層とを有し、
    前記第１の層は、前記陽極と前記発光層との間に位置し、
    前記第１の層と前記第２の層は接しており、
    前記第２の層は、アリールアミン構造を有する第１の有機化合物を含み、
    前記第１の有機化合物は、当該アミンを構成する窒素原子に第１の基と、第２の基と、第３の基が結合しており、
    前記第１の基は、カルバゾール構造を含む基であり、
    前記第２の基は、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む基であり、
    前記第３の基は、炭素数６乃至炭素数１８の芳香族炭化水素構造または炭素数４乃至炭素数２６の複素芳香族炭化水素構造を含み、
    前記第１の層の波長６３３ｎｍの光に対する常光屈折率が、１．４５以上１．７０以下である発光デバイス。
  4. 陽極と、
    陰極と、
    前記陽極と前記陰極との間に位置する、発光層と第１の層と第２の層とを有し、
    前記第１の層は、前記陽極と前記発光層との間に位置し、
    前記第１の層と前記第２の層は接しており、
    前記第２の層は、アリールアミン構造を有する第１の有機化合物を含み、
    前記第１の有機化合物は、当該アミンを構成する窒素原子に第１の基と、第２の基と、第３の基が結合しており、
    前記第１の基は、カルバゾール構造を含む基であり、
    前記第２の基は、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む基であり、
    前記第３の基は、炭素数６乃至炭素数１８の芳香族炭化水素構造または炭素数４乃至炭素数２６の複素芳香族炭化水素構造を含み、
    前記第１の層は正孔輸送性を有する有機化合物を含み、
    前記正孔輸送性を有する有機化合物の波長４５５ｎｍ以上４６５ｎｍ以下の光における常光屈折率が、１．５以上１．７５以下である発光デバイス。
  5. 陽極と、
    陰極と、
    前記陽極と前記陰極との間に位置する、発光層と第１の層と第２の層とを有し、
    前記第１の層は、前記陽極と前記発光層との間に位置し、
    前記第１の層と前記第２の層は接しており、
    前記第２の層は、アリールアミン構造を有する第１の有機化合物を含み、
    前記第１の有機化合物は、当該アミンを構成する窒素原子に第１の基と、第２の基と、第３の基が結合しており、
    前記第１の基は、カルバゾール構造を含む基であり、
    前記第２の基は、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む基であり、
    前記第３の基は、炭素数６乃至炭素数１８の芳香族炭化水素構造または炭素数４乃至炭素数２６の複素芳香族炭化水素構造を含み、
    前記第１の層は正孔輸送性を有する有機化合物を含み、
    前記正孔輸送性を有する有機化合物の波長６３３ｎｍの光に対する常光屈折率が、１．４５以上１．７０以下である発光デバイス。
  6. 請求項４または請求項５において、
    前記正孔輸送性を有する有機化合物が複数のアルキル基を有する発光デバイス。
  7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
    前記第１の基におけるカルバゾール構造は、２位、３位および９位のいずれかに結合手を有し、
    前記カルバゾール構造は当該結合手、または当該結合手および２価の芳香族炭化水素基を介して前記窒素原子と結合している発光デバイス。
  8. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
    前記第１の基におけるカルバゾール構造が、２位または３位に結合手を有し、
    前記カルバゾール構造は当該結合手、または当該結合手および２価の芳香族炭化水素基を介して前記窒素原子と結合している発光デバイス。
  9. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
    前記第１の基におけるカルバゾール構造が、２位に結合手を有し、
    前記カルバゾール構造は当該結合手、または当該結合手および２価の芳香族炭化水素基を介して前記窒素原子と結合している発光デバイス。
  10. 請求項７乃至請求項９のいずれか一項において、
    前記２価の芳香族炭化水素基がフェニレン基である発光デバイス。
  11. 請求項１乃至請求項１０のいずれか一項において、
    前記第２の基におけるジベンゾフラン構造およびジベンゾチオフェン構造が、２価の芳香族炭化水素基を介して前記窒素原子と結合している発光デバイス。
  12. 請求項１１において、
    前記第２の基に含まれる２価の芳香族炭化水素基がフェニレン基またはビフェニルジイル基である発光デバイス。
  13. 請求項１２において、
    前記フェニレン基の結合手、または前記ビフェニルジイル基における少なくとも一つのベンゼン構造における結合手の位置関係がメタ位である発光デバイス。
  14. 請求項１乃至請求項１３のいずれか一項において、
    前記第３の基が、ビフェニル基またはターフェニル基である発光デバイス。
  15. 請求項１乃至請求項１３のいずれか一項において、
    前記第３の基が、ジベンゾフラン構造またはジベンゾチオフェン構造を含む基である発光デバイス。
  16. 請求項１乃至請求項１５のいずれか一項において、
    前記第２の層が前記第１の層と前記発光層との間に位置する発光デバイス。
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