JP4906073B2

JP4906073B2 - 発光装置及びそれを用いた電子機器

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Publication number: JP4906073B2
Application number: JP2006138952A
Authority: JP
Inventors: 信晴大澤; 英子井上; 哲史瀬尾; 智子下垣
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2006-05-18
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2026-05-18
Also published as: JP2006352102A

Description

本発明は、三重項励起状態からの発光を得られる発光素子、及びその発光素子を用いた発光装置、電子機器に関する。

電極間を流れる正孔と電子とが再結合し、生成された励起子が基底状態に戻るときに発光する発光素子は、画素あるいは光源として活用できる為、近年ますます開発が進められている。発光素子の開発において発光効率の向上は、発光素子を画素として用いた発光装置、或いは発光素子を光源として用いた照明装置の低消費電力化にとって重要である。

これまでに、燐光物質を用いることによって発光効率を向上させることが知られている。例えば特許文献１には、陰極と陽極との間に燐光物質がドープされた混合層を設けることによって陰極側への正孔の移動を抑制した結果、効率良く発光するようにできた発光素子について記載されている。

特許文献１のような技術によって効率良く発光させることも有効ではあると考えられる。しかしながら、特許文献１を実施する為には、三種の材料を同時に精度良く蒸着させる必要があり、製造マージンが低くなる場合が生じ得ると考えられる。従って、高効率で発光する発光素子を得るための新たな技術を開発することが求められる。

特表２００４−５１５８９５号公報

本発明は、有機金属錯体を効率良く発光させることのできる発光素子を提供することを課題とする。また、本発明は、効率良く動作させることのできる発光装置を提供することを課題とする。

本発明の実施には、下記一般式（１）で表される有機金属錯体が用いられる。

一般式（１）において、Ｒ^１、Ｒ^２は、それぞれ、電子吸引基を表す。また、Ｒ^３、Ｒ^４は、それぞれ、水素または炭素数１〜４のアルキル基のいずれかを表す。また、Ｌは、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の配位子、またはカルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、またはフェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子等のモノアニオン性の配位子を表す。ここで、電子吸引基としては、ハロゲン基、−ＣＦ_３基、シアノ基、アルコキシカルボニル基のなかから選ばれるいずれかの基であることが好ましい。また、炭素数１〜４のアルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｓｅｃ−ブチル基のなかから選ばれるいずれかの基であることが好ましい。また、Ｌは、具体的には、下記構造式（１）〜構造式（７）で表される配位子のなかから選ばれるいずれかのモノアニオン性の配位子であることが好ましい。

以下、本発明について具体的に説明する。

本発明の一は、第１の電極と第２の電極との間に、発光層と、発光層に接して設けられた正孔輸送層と、発光層に接して設けられた電子輸送層と、電子輸送層と第２の電極との間に設けられた混合層とを有する発光素子である。
正孔輸送層に含まれる正孔輸送性物質について特に限定はないが、１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する正孔輸送性物質であることが好ましく、発光層１１３において用いられるホストよりも励起エネルギーが大きく１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する正孔輸送性物質であることがより好ましい。また、電子輸送層に含まれる第１の電子輸送性物質について特に限定はないが、１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する電子輸送性物質であることが好ましく、発光層１１３において用いられるホストよりも励起エネルギーが大きく１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する電子輸送性物質であることがより好ましい。また、混合層は、第２の電子輸送性物質と、第２の電子輸送性物質に対して電子供与性を示す物質とを含んでいる。発光層は、一般式（１）で表される有機金属錯体とホストとを含んでいる。なお、第１の電子輸送性物質と第２の電子輸送性物質とは、異なっていてもよいし、同一であってもよい。また、第２の電子輸送性物質は、ホストよりも励起エネルギーが小さくてもよい。
また、第１の電極と第２の電極との間には、正孔注入層、または、第２の正孔輸送性物質と、第２の正孔輸送性物質に対して電子受容性を示す物質とを含む第２の混合層が設けられていてもよい。なお、正孔輸送層に含まれている正孔輸送性物質と第２の正孔輸送性物質とは、異なっていてもよいし、同一であってもよい。また第２の正孔輸送性物質は、ホストよりも励起エネルギーが小さくてもよい。このような構成を有する発光素子とすることによって、第１の電極の電位が第２の電極の電位よりも高くなるように電圧を印加したときに、効率良く発光させることができる。

本発明の一は、以上に説明した本発明の発光素子を画素または光源として用いていることを特徴とする発光装置である。

本発明の一は、以上に説明した本発明の発光素子を画素または光源として用いている発光装置を表示部に用いた電子機器である。

本発明の実施によって、効率良く発光する発光素子を得ることができる。これは、本発明によって電子と正孔とをバランス良く発光層へ注入させることができ、また、注入された電子と正孔を有効に利用して発光させることができるようになった為である。
本発明の実施によって、電流効率良く動作させることのできる発光装置を得ることができる。これは、外部量子効率が向上した本発明の発光素子を用いることで、低い電圧でも高い輝度の発光を得ることができるようになった為である。
本発明の実施によって、低消費電力で動作させることのできる電子機器を得ることができる。これは、本発明の発光素子を用いることで電流効率良く動作させることのできる発光装置を表示手段または照明手段として用いている為である。

以下、本発明の一態様について説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、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）
本発明の発光素子の一態様について図１を用いて説明する。

図１には、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間に、発光層１１３とを有する発光素子が示されている。また、発光層１１３と第２の電極１０２との間には、電子輸送性物質及びその電子輸送性物質に対して電子供与性を示す物質とを含む第１の混合層１１５が設けられている。さらに、発光層１１３よりも第１の電極１０１側には発光層１１３に接して正孔輸送層１１２が設けられており、第２の電極１０２側には発光層１１３に接して電子輸送層１１４が設けられている。なお、図１の発光素子では、第１の電極１０１と正孔輸送層１１２との間に正孔注入層１１１が設けられている。発光層１１３には発光物質が含まれている。このような発光素子において、第１の電極１０１の電位が第２の電極１０２の電位よりも高くなるように第１の電極１０１と第２の電極１０２とに電圧を印加したとき、発光層１１３には、第１の電極１０１側から正孔が注入され、第２の電極１０２側から電子が注入される。そして、発光層１１３に注入された正孔と電子とは再結合する。発光層１１３には発光物質が含まれており、再結合によって生成された励起エネルギーによって発光物質は励起状態となる。励起状態となった発光物質は、基底状態に戻るときに発光する。

以下、第１の電極１０１、第２の電極１０２、及び第１の電極１０１と第２の電極１０２との間に設けられた各層について具体的に説明する。

第１の電極１０１を形成する物質について特に限定はないが、インジウム錫酸化物、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物、２〜２０％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、窒化タンタル等の仕事関数の高い物質を用いることが好ましい。但し、正孔注入層１１１に換えて正孔を発生する機能を有する層を設けた場合には、アルミニウム、またはマグネシウム等の仕事関数の低い物質を用いて第１の電極１０１を形成することもできる。

第２の電極１０２を形成する物質としては、アルミニウム、及びマグネシウム等の仕事関数の低い物質の他、インジウム錫酸化物、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物、２〜２０％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、窒化タンタル等の仕事関数の高い物質等も用いることができる。

なお、第１の電極１０１と第２の電極１０２とは、いずれか一方または両方の電極が発光した光を透過できるように形成されていることが好ましい。

正孔注入層１１１は、第１の電極１０１から正孔輸送層１１２へ正孔の注入を補助する機能を有する層である。正孔注入層１１１を設けることによって、第１の電極１０１と正孔輸送層１１２との間のイオン化ポテンシャルの差が緩和され、正孔が注入され易くなる。正孔注入層１１１は、正孔輸送層１１２を形成している物質よりもイオン化ポテンシャルが小さく、第１の電極１０１を形成している物質よりもイオン化ポテンシャルが大きい物質、または正孔輸送層１１２と第１の電極１０１との間に１〜２ｎｍの薄膜として設けたときに、正孔輸送層１１２側の準位が高くなるようなエネルギーバンドの勾配をもつ物質を用いて形成することが好ましい。正孔注入層１１１を形成するのに用いることのできる物質の具体例として、フタロシアニン（略称：Ｈ_２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）、４，４’−ビス｛Ｎ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）等の低分子、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子が挙げられる。つまり、正孔注入層１１１におけるイオン化ポテンシャルが正孔輸送層１１２におけるイオン化ポテンシャルよりも小さくなるような物質を選択することによって、正孔注入層１１１を形成することができる。

正孔輸送層１１２は、正孔を輸送する機能を有する層であり、本形態の発光素子においては、正孔注入層１１１から発光層１１３へ正孔を輸送する機能を有する。また、本形態のように発光層１１３に接して正孔輸送層１１２が設けられている場合は、正孔輸送層１１２は、発光層１１３において生成された励起エネルギーが発光層１１３からその他の層へ移動しないように阻止する機能も有する。
正孔輸送層１１２の形成に用いる正孔輸送性物質について特に限定はないが、１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する正孔輸送性物質を用いることが好ましく、発光層１１３において用いられるホストよりも励起エネルギーが大きく１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する正孔輸送性物質を用いることがより好ましい。１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する正孔輸送性材料を用いることで正孔移動度に起因した駆動電圧の増加を抑えることができる。また、ホストよりも励起エネルギーが大きく１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する正孔輸送性物質を用いることで、発光層１１３から正孔輸送層１１２へ励起エネルギーが移動してしまうことを防ぐことができ、励起エネルギーの移動に起因した発光効率の低下を低減することができる。ここで、正孔輸送性物質とは、電子よりも正孔の移動度が高い物質であり、好ましくは、電子の移動度に対する正孔の移動度の比の値（＝正孔移動度／電子移動度）が１００よりも大きい物質をいう。
正孔輸送性物質の具体例としては、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）、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ジ（ｍ−トリル）アミノ］ベンゼン（略称：ｍ−ＭＴＤＡＢ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）等が挙げられる。これらの正孔輸送性物質の中からホストとして用いる物質よりも励起エネルギーの大きいものを適宜選択して用いればよい。
また、正孔輸送層１１２の厚さについて特に限定はないが、５〜３０ｎｍであることが好ましい。このような厚さとすることによって、正孔輸送層１１２からさらに他の層（本形態においては正孔注入層１１１、また正孔輸送層１１２と正孔注入層１１１の間にさらに層を設けた場合はその層。）への励起エネルギーの移動を抑えることができると共に、正孔輸送層１１２の厚さに起因した駆動電圧の増加も抑えることができる。
以上のように正孔輸送層１１２を設けることによって、第１の電極１０１と発光層１１３との距離を離すことができる為、第１の電極１０１に含まれている金属に起因して発光が消光することを防ぐことができる。また、励起エネルギーが発光層１１３から他の層へ移動するのを防ぐことができる為、量子効率良く発光させることができる。

発光層１１３は、先にも述べたように、発光物質（ゲストともいう。）を含んでいる。より具体的には発光物質は、分散状態で発光層１１３に含まれている。そして、発光層１１３には、発光物質と共に、発光物質よりも広い三重項励起状態のエネルギーギャップ（エネルギーギャップとはＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位との間のエネルギーギャップをいう。）を有する物質が含まれている。このような発光物質よりも広いエネルギーギャップを有する物質は、発光層１１３の発光物質よりも高い濃度で、発光層１１３の主成分として含まれており、ホストという。ホストは、発光物質が発光するのを補助する機能を有する。
本形態の発光素子には、発光物質として下記一般式（１）で表される有機金属錯体が含まれている。一般式（１）で表される有機金属錯体を用いることによって正孔と電子の再結合効率を向上させることができる。また、三重項励起状態の励起寿命等に起因する非発光遷移の増加が起こり難くなり、励起と発光の繰り返しを効率良く行うことができる。

一般式（１）において、Ｒ^１、Ｒ^２は、それぞれ、電子吸引基を表す。また、Ｒ^３、Ｒ^４は、それぞれ、水素または炭素数１〜４のアルキル基のいずれかを表す。また、Ｌは、ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の配位子、またはカルボキシル基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子、またはフェノール性水酸基を有するモノアニオン性の二座キレート配位子のいずれかを表す。ここで、電子吸引基としては、ハロゲン基、−ＣＦ_３基、シアノ基、アルコキシカルボニル基の中から選ばれるいずれかの基であることが好ましい。また、炭素数１〜４のアルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｓｅｃ−ブチル基の中から選ばれるいずれかの基であることが好ましい。また、Ｌは、具体的には、下記構造式（１）〜構造式（７）で表される配位子の中から選ばれるいずれかの配位子であることが好ましい。

また、一般式（１）で表される有機金属錯体の中でも特に、構造式（８）〜（３１）で表される有機金属錯体を用いることが好ましい。

また、ホストとしては、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、４，４’，４’’−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）等のカルバゾール誘導体、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）のようなアリールアミン骨格を有する化合物、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ピリジナト］亜鉛（略称：Ｚｎｐｐ_２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：ＺｎＢＯＸ）等の金属錯体等を用いることが好ましい。

電子輸送層１１４は、電子を輸送する機能を有する層であり、本形態の発光素子においては、第１の混合層１１５から発光層１１３へ電子を輸送する機能を有する。また、本形態のように発光層１１３に接して電子輸送層１１４が設けられている場合は、電子輸送層１１４は、発光層１１３において生成された励起エネルギーが発光層１１３からその他の層へ移動しないように阻止する機能も有する。
電子輸送層１１４の形成に用いる電子輸送性物質について特に限定はないが、１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する電子輸送性物質を用いることが好ましく、発光層１１３において用いられるホストよりも励起エネルギーが大きく１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する電子輸送性物質を用いることがより好ましい。１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する電子輸送性材料を用いることで電子移動度に起因した駆動電圧の増加を抑えることができる。また、ホストよりも励起エネルギーが大きく１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する電子輸送性物質を用いることで、発光層１１３から電子輸送層１１４へ励起エネルギーが移動してしまうことを防ぐことができ、励起エネルギーの移動に起因した発光効率の低下を低減することができる。ここで、電子輸送性物質とは、正孔よりも電子の移動度が高い物質であり、好ましくは、正孔の移動度に対する電子の移動度の比の値（＝電子移動度／正孔移動度）が１００よりも大きい物質をいう。
電子輸送性物質の具体例としては、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）_２）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）等が挙げられる。これらの電子輸送性物質の中からホストとして用いる物質よりも励起エネルギーが大きいものを適宜選択して用いればよい。
また、電子輸送層１１４の厚さについて特に限定はないが、５〜３０ｎｍであることが好ましい。このような厚さとすることによって、電子輸送層１１４からさらに他の層（本形態においては第１の混合層１１５、また電子輸送層１１４と第１の混合層１１５の間にさらに層を設けた場合はその層。）への励起エネルギーの移動を抑えることができると共に、電子輸送層１１４の厚さに起因した駆動電圧の増加も抑えることができる。
以上のように電子輸送層１１４を設けることによって、後述する第１の混合層１１５と発光層１１３との距離を離すことができる為、第１の混合層１１５に含まれている金属に起因して発光が消光することを防ぐことができる。また、励起エネルギーが発光層１１３から他の層へ移動するのを防ぐことができる為、量子効率良く発光させることができる。

以上に正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４のそれぞれについて説明したが、正孔輸送層１１２の形成に用いられる正孔輸送性物質、ホスト、電子輸送層１１４の形成に用いられる電子輸送性物質は下記（ｉ）、（ｉｉ）のような関係を満たしていることが好ましい。
（ｉ）正孔輸送層１１２の形成に用いられる正孔輸送性物質のイオン化ポテンシャルとホストのイオン化ポテンシャルとの差の絶対値が０．４ｅＶ以下
（ｉｉ）電子輸送層１１４の形成に用いられる電子輸送性物質の電子親和力とホストの電子親和力との差の絶対値が０．５ｅＶ以下
これらの関係を満たすことによって正孔輸送層１１２から発光層１１３への正孔の注入、および電子輸送層１１４から発光層１１３への電子の注入が容易となり、その結果、電流効率をより高めることができる。

ここで、正孔輸送層１１２の形成に用いられる正孔輸送性物質と、ホストと、電子輸送層１１４の形成に用いられる電子輸送性物質との好ましい組み合わせの具体例（１）〜（３）を表１に示す。

表１に記載された物質のイオン化ポテンシャル及び電子親和力を表２に示す。表２に記載されたイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）は、光電子分光装置（ＡＣ−２、（株）理研計器）による測定に基づく値である。また、表２に記載された電子親和力（Ｅａ）は、各々の物質の吸収スペクトルを基に各々の物質のエネルギーギャップ（ΔＥ）の値を求めた後、測定により求められたイオン化ポテンシャルの値からエネルギーギャップの値を差し引きすることにより算出された値である。なお、吸収スペクトルを基にエネルギーギャップの値を求める際、１．２４μｍ＝１ｅＶとして換算した。なお、表１に記載されていない物質のＩｐ、Ｅａ、ΔＥａについても参考として表２に記載しておく。

なお、表１に示された組み合わせの中で最も好ましいものは、（１）で表される組み合わせである。（１）のように組み合わせることによって、実施例１に記載されているような外部量子効率が２０％を超える発光素子を作製することが可能となる。

第１の混合層１１５は、電子輸送性物質と、その電子輸送性物質に対して電子供与性を示す物質とを含む層である。第１の混合層１１５に含まれる電子輸送性物質は、必ずしもホストよりも大きい励起エネルギーを有する物質を選択する必要はない。
第１の混合層１１５の形成に用いることのできる電子輸送性物質の具体例としては、電子輸送層１１４についての説明で記載した電子輸送性物質の他、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ_３）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ_２）、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（略称：ＢＡｌｑ）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）_２）等の金属錯体の他、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）、４，４−ビス（５−メチルベンズオキサゾリル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）等の電子輸送性物質も用いることができる。
また、電子供与性を示す物質としては、リチウム、ナトリウム、セシウム等のアルカリ金属（周期表Ｉ族の金属）、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ土類金属（周期表ＩＩ族の金属）等の金属を用いることが好ましい。
以上のように第１の混合層１１５を設けることで、第２の電極１０２側から発光層１１３へより多くの電子を注入することができる。

以上のような構成を有する発光素子では、電子と正孔とをバランス良く発光層１１３へ注入することができる。これは、第１の混合層１１５のような電子輸送性物質と、その電子輸送性物質に対して電子供与性を示す物質とを含む層を設けることによって、発光層１１３に対しより多くの電子を注入することができ、その結果、発光層１１３に注入される電子に対して正孔が過多となってしまうことを防ぐことができる為である。また、以上のような構成を有する発光素子は、発光層１１３へ注入された電子と正孔のなかで発光に寄与する電子と正孔の割合が高い、つまり電流効率が高い。これは、一般式（１）で表される有機金属錯体を発光物質として用いることによって、発光層１１３に注入された電子及び正孔を、有効に発光に活用できるようになる為、より具体的に説明すると、一般式（１）で表される有機金属錯体を発光物質として用いることによって、電子と正孔とを効率良く再結合させることができる、つまりキャリアの再結合効率を向上させることができると共に、励起と発光の繰り返しを効率良く行うことができるようになる為である。
このように、本発明を実施することで、電流効率が向上し、その結果、外部量子効率の良好な発光素子を得ることができる。

なお、以上に説明した発光素子において、正孔注入層１１１に換えて、正孔輸送性物質と、正孔輸送性物質に対して電子受容性を示す物質とを含む第２の混合層を設けてもよい。第２の混合層の形成に用いる正孔輸送性物質は、必ずしもホストよりも大きい励起エネルギーを有する物質を選択する必要はない。第２の混合層の形成には、正孔輸送層１１２についての説明で記載した正孔輸送性物質を用いることができる。また、電子受容性を示す物質としては、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、レニウム酸化物等の金属酸化物を用いることが好ましい。

また、以上に説明した発光素子において、正孔輸送層１１２と正孔注入層１１１との間には、正孔輸送層１１２の形成に用いられている正孔輸送性物質と異なる正孔輸送性物質を用いて形成された正孔輸送層がさらに設けられていても構わない。また、このようにして設けられる正孔輸送層は発光層１１３とは接していない為、ホストよりも励起エネルギーの小さい正孔輸送性物質を用いて形成してもよい。また、電子輸送層１１４と第１の混合層１１５との間においても、電子輸送層１１４の形成に用いられている電子輸送性物質と異なる電子輸送性物質を用いて形成された電子輸送層がさらに設けられていても構わない。また、このようにして設けられる電子輸送層は発光層１１３とは接していない為、ホストよりも励起エネルギーの小さい電子輸送性物質を用いて形成してもよい。

また、以上に説明した発光素子の作製方法について特に限定はなく、スパッタリング法、蒸着法、インクジェット法等の方法を適宜選択して用いて作製すればよい。また、特に発光層１１３及び第１の混合層１１５のように複数の化合物が混合した層は、例えば共蒸着法を用いて形成すればよい。ここで、共蒸着とは、一つの処理室内に設けられた複数の蒸着源からそれぞれ原料を気化させ、気化した化合物を混合状態となるように被処理物上に堆積させる蒸着法をいう。

また、第１の電極１０１から順に発光層等を積層して最後に第２の電極１０２を形成する順序で以上に説明した発光素子を作製してもよいし、または、第２の電極１０２から順に発光層等を積層して最後に第１の電極１０１を形成する順序で以上に説明した発光素子を作製してもよい。

（実施の形態２）
本発明の実施に用いる有機金属錯体の合成方法について説明する。なお、合成方法は、ここで開示する方法に限定されるものではなく、他の合成方法を適用しても構わない。

構造式（８）〜構造式（３１）のいずれかで表される本発明の有機金属錯体は、以下の合成スキーム（ａ−１）〜合成スキーム（ａ−３）で表されるような合成方法によって得られる。合成スキーム（ａ−１）のようにして電子吸引基を含む配位子を合成する。そして、合成された電子吸引基を含む配位子を、合成スキーム（ａ−２）で表されるように、塩化イリジウム塩酸塩水和物と混合して、イリジウムに配位させる。さらに、合成スキーム（ａ−３）で表されるように、モノアニオン性の配位子をイリジウムに配位させる。

ここで、合成スキーム（ａ−１）〜合成スキーム（ａ−３）において、Ｒ^５、Ｒ^６は、それぞれ、フルオロ基、−ＣＦ_３基、シアノ基、アルコキシカルボニル基のいずれかを表す。また、Ｒ^７、Ｒ^８は、それぞれ、水素またはメチル基を表す。また、Ｌは、アセチルアセトンまたはピコリン酸を表す。

なお、本発明の有機金属錯体の合成方法は、合成スキーム（ａ−１）〜合成スキーム（ａ−３）で表されるものには限定されない。例えば、（ａ−１）で得られる配位子において、Ｒ^７とＲ^８の両方がアルキル置換された配位子に関しては、まず、フェニル基のパラ位が電子吸引基で置換された２，３−ジフェニル−１，４−ジヒドロピラジン−５，６−ジオンを原料とし、ＰＯＣｌ_３等を用いて５，６位がクロロ化したジクロロ体を形成し、得られたジクロロ体とアルキル金属とをカップリングすることにより得られる。また、塩化イリジウム塩酸塩水和物に換えてテトラクロロ白金酸カリウム等の白金を含む塩を用いることによって、白金を中心金属として含む本発明の有機金属錯体を得ることもできる。また、アセチルアセトンまたはピコリン酸に換えて、マロン酸ジメチル、サリチルアルデヒド、サリチリデンアミン、テトラピラゾラトボロナート等の配位子を用いることによって、構造式（２）、（４）〜（７）で表されるような配位子を含む、本発明の有機金属錯体を得ることもできる。

（実施の形態３）
本発明の発光素子は効率よく発光させることができる為、実施の形態１で説明した本発明の発光素子を画素として用いることによって、電流効率良く表示動作を行うことができる発光装置を得ることができる。

本形態では、表示機能を有する発光装置の回路構成および駆動方法について図２〜６を用いて説明する。

図２は本発明を適用した発光装置を上面からみた模式図である。図２において、基板６５００上には、画素部６５１１と、ソース信号線駆動回路６５１２と、書込用ゲート信号線駆動回路６５１３と、消去用ゲート信号線駆動回路６５１４とが設けられている。ソース信号線駆動回路６５１２と、書込用ゲート信号線駆動回路６５１３と、消去用ゲート信号線駆動回路６５１４とは、それぞれ、配線群を介して、外部入力端子であるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６５０３と接続している。そして、ソース信号線駆動回路６５１２と、書込用ゲート信号線駆動回路６５１３と、消去用ゲート信号線駆動回路６５１４とは、それぞれ、ＦＰＣ６５０３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。またＦＰＣ６５０３にはプリント配線基盤（ＰＷＢ）６５０４が取り付けられている。なお、駆動回路部は、上記のように必ずしも画素部６５１１と同一基板上に設けられている必要はなく、例えば、配線パターンが形成されたＦＰＣ上にＩＣチップを実装したもの（ＴＣＰ）等を利用し、基板外部に設けられていてもよい。

画素部６５１１には、列方向に延びた複数のソース信号線が行方向に並んで配列している。また、電流供給線が行方向に並んで配列している。また、画素部６５１１には、行方向に延びた複数のゲート信号線が列方向に並んで配列している。また画素部６５１１には、発光素子を含む一組の回路が複数配列している。

図３は、一画素を動作するための回路を表した図である。図３に示す回路には、第１のトランジスタ９０１と第２のトランジスタ９０２と発光素子９０３とが含まれている。

第１のトランジスタ９０１と、第２のトランジスタ９０２とは、それぞれ、ゲート電極と、ドレイン領域と、ソース領域とを含む三端子の素子であり、ドレイン領域とソース領域の間にチャネル領域を有する。ここで、ソース領域とドレイン領域とは、トランジスタの構造や動作条件等によって変わるため、いずれがソース領域またはドレイン領域であるかを限定することが困難である。そこで、本形態においては、ソースまたはドレインとして機能する領域を、それぞれトランジスタの第１電極、トランジスタの第２電極と表記する。

ゲート信号線９１１と、書込用ゲート信号線駆動回路９１３とはスイッチ９１８によって電気的に接続または非接続の状態になるように設けられている。また、ゲート信号線９１１と、消去用ゲート信号線駆動回路９１４とはスイッチ９１９によって電気的に接続または非接続の状態になるように設けられている。また、ソース信号線９１２は、スイッチ９２０によってソース信号線駆動回路９１５または電源９１６のいずれかに電気的に接続するように設けられている。そして、第１のトランジスタ９０１のゲートはゲート信号線９１１に電気的に接続している。また、第１のトランジスタの第１電極はソース信号線９１２に電気的に接続し、第２電極は第２のトランジスタ９０２のゲート電極と電気的に接続している。第２のトランジスタ９０２の第１電極は電流供給線９１７と電気的に接続し、第２電極は発光素子９０３に含まれる一の電極と電気的に接続している。なお、スイッチ９１８は、書込用ゲート信号線駆動回路９１３に含まれていてもよい。またスイッチ９１９についても消去用ゲート信号線駆動回路９１４の中に含まれていてもよい。また、スイッチ９２０についてもソース信号線駆動回路９１５の中に含まれていてもよい。

また画素部におけるトランジスタや発光素子等の配置について特に限定はないが、例えば図４の上面図に表すように配置することができる。図４において、第１のトランジスタ１００１の第１電極はソース信号線１００４に接続し、第２の電極は第２のトランジスタ１００２のゲート電極に接続している。また第２トランジスタの第１電極は電流供給線１００５に接続し、第２電極は発光素子の電極１００６に接続している。ゲート信号線１００３の一部は第１のトランジスタ１００１のゲート電極として機能する。

次に、駆動方法について説明する。図５は時間経過に伴ったフレームの動作について説明する図である。図５において、横方向は時間経過を表し、縦方向はゲート信号線の走査段数を表している。

本発明の発光装置を用いて画像表示を行うとき、表示期間においては、画面の書き換え動作と表示動作とが繰り返し行われる。この書き換え回数について特に限定はないが、画像をみる人がちらつき（フリッカ）を感じないように少なくとも１秒間に６０回程度とすることが好ましい。ここで、一画面（１フレーム）の書き換え動作と表示動作を行う期間を１フレーム期間という。

１フレームは、図５に示すように、書き込み期間５０１ａ、５０２ａ、５０３ａ、５０４ａと保持期間５０１ｂ、５０２ｂ、５０３ｂ、５０４ｂとを含む４つのサブフレーム５０１、５０２、５０３、５０４に時分割されている。発光するための信号を与えられた発光素子は、保持期間において発光状態となっている。各々のサブフレームにおける保持期間の長さの比は、第１のサブフレーム５０１：第２のサブフレーム５０２：第３のサブフレーム５０３：第４のサブフレーム５０４＝２^３：２^２：２^１：２^０＝８：４：２：１となっている。これによって４ビット階調を表現することができる。但し、ビット数及び階調数はここに記すものに限定されず、例えば８つのサブフレームを設け８ビット階調を行えるようにしてもよい。

１フレームにおける動作について説明する。まず、サブフレーム５０１において、１行目から最終行まで順に書き込み動作が行われる。従って、行によって書き込み期間の開始時間が異なる。書き込み期間５０１ａが終了した行から順に保持期間５０１ｂへと移る。当該保持期間において、発光するための信号を与えられている発光素子は発光状態となっている。また、保持期間５０１ｂが終了した行から順に次のサブフレーム５０２へ移り、サブフレーム５０１の場合と同様に１行目から最終行まで順に書き込み動作が行われる。以上のような動作を繰り返し、サブフレーム５０４の保持期間５０４ｂ迄終了する。サブフレーム５０４における動作を終了したら次のフレームへ移る。このように、各サブフレームにおいて発光した時間の積算時間が、１フレームにおける各々の発光素子の発光時間となる。この発光時間を発光素子ごとに変えて一画素内で様々に組み合わせることによって、明度および色度の異なる様々な表示色を形成することができる。

サブフレーム５０４のように、最終行目までの書込が終了する前に、既に書込を終え、保持期間に移行した行における保持期間を強制的に終了させたいときは、保持期間５０４ｂの後に消去期間５０４ｃを設け、強制的に非発光の状態となるように制御することが好ましい。そして、強制的に非発光状態にした行については、一定期間、非発光の状態を保つ（この期間を非発光期間５０４ｄとする。）。そして、最終行目の書き込み期間５０４ａが終了したら直ちに、一行目から順に次の（またはフレーム）の書込期間に移行する。これによって、サブフレーム５０４の書き込み期間５０４ａと、その次のサブフレームの書き込み期間とが重畳することを防ぐことができる。

なお、本形態では、サブフレーム５０１乃至５０４は保持期間の長いものから順に並んでいるが、必ずしも本実施例のような並びにする必要はなく、例えば保持期間の短いものから順に並べられていてもよいし、または保持期間の長いものと短いものとがランダムに並んでいてもよい。また、サブフレームは、さらに複数のフレームに分割されていてもよい。つまり、同じ映像信号を与えている期間、ゲート信号線の走査を複数回行ってもよい。

ここで、書込期間および消去期間における、図３で示す回路の動作について説明する。

まず書込期間における動作について説明する。書込期間において、ｎ行目（ｎは自然数）のゲート信号線９１１は、スイッチ９１８を介して書込用ゲート信号線駆動回路９１３と電気的に接続し、消去用ゲート信号線駆動回路９１４とは非接続である。また、ソース信号線９１２はスイッチ９２０を介してソース信号線駆動回路９１５と電気的に接続している。ここで、ｎ行目（ｎは自然数）のゲート信号線９１１に接続した第１のトランジスタ９０１のゲートに信号が入力され、第１のトランジスタ９０１はオンとなる。そして、この時、１列目から最終列目迄のソース信号線に同時に映像信号が入力される。なお、各列のソース信号線９１２から入力される映像信号は互いに独立したものである。ソース信号線９１２から入力された映像信号は、各々のソース信号線９１２に接続した第１のトランジスタ９０１を介して第２のトランジスタ９０２のゲート電極に入力される。この時第２のトランジスタ９０２に入力された信号によって、発光素子９０３は発光または非発光が決まる。例えば、第２のトランジスタ９０２がＰチャネル型である場合は、第２のトランジスタ９０２のゲート電極にＬｏｗＬｅｖｅｌの信号が入力されることによって発光素子９０３が発光する。一方、第２のトランジスタ９０２がＮチャネル型である場合は、第２のトランジスタ９０２のゲート電極にＨｉｇｈＬｅｖｅｌの信号が入力されることによって発光素子９０３が発光する。

次に消去期間における動作について説明する。消去期間において、ｎ行目（ｎは自然数）のゲート信号線９１１は、スイッチ９１９を介して消去用ゲート信号線駆動回路９１４と電気的に接続し、書込用ゲート信号線駆動回路９１３とは非接続である。また、ソース信号線９１２はスイッチ９２０を介して電源９１６と電気的に接続している。ここで、ｎ行目のゲート信号線９１１に接続した第１のトランジスタ９０１のゲートに信号が入力され、第１のトランジスタ９０１はオンとなる。そして、この時、１列目から最終列目迄のソース信号線に同時に消去信号が入力される。ソース信号線９１２から入力された消去信号は、各々のソース信号線に接続した第１のトランジスタ９０１を介して第２のトランジスタ９０２のゲート電極に入力される。この時第２のトランジスタ９０２に入力された信号によって、電流供給線９１７から発光素子９０３への電流の供給が阻止される。そして、発光素子９０３は強制的に非発光となる。例えば、第２のトランジスタ９０２がＰチャネル型である場合は、第２のトランジスタ９０２のゲート電極にＨｉｇｈＬｅｖｅｌの信号が入力されることによって発光素子９０３は非発光となる。一方、第２のトランジスタ９０２がＮチャネル型である場合は、第２のトランジスタ９０２のゲート電極にＬｏｗＬｅｖｅｌの信号が入力されることによって発光素子９０３は非発光となる。

なお、消去期間では、ｎ行目（ｎは自然数）については、以上に説明したような動作によって消去する為の信号を入力する。しかし、前述のように、ｎ行目が消去期間であると共に、他の行（ｍ行目（ｍは自然数）とする。）については書込期間となる場合がある。このような場合、同じ列のソース信号線を利用してｎ行目には消去の為の信号を、ｍ行目には書込の為の信号を入力する必要があるため、以下に説明するような動作させることが好ましい。

先に説明した消去期間における動作によって、ｎ行目の発光素子９０３が非発光となった後、直ちに、ゲート信号線９１１と消去用ゲート信号線駆動回路９１４とを非接続の状態とすると共に、スイッチ９２０を切り替えてソース信号線９１２とソース信号線駆動回路９１５と接続させる。そして、ソース信号線９１２とソース信号線駆動回路９１５とを接続させる共に、ゲート信号線９１１と書込用ゲート信号線駆動回路９１３とを接続させる。そして、書込用ゲート信号線駆動回路９１３からｍ行目のゲート信号線９１１に選択的に信号が入力され、第１のトランジスタがオンすると共に、ソース信号線駆動回路９１５からは、１列目から最終列目迄のソース信号線に書込の為の信号が入力される。この信号によって、ｍ行目の発光素子９０３は、発光または非発光となる。

以上のようにしてｍ行目について書込期間を終えたら、直ちに、ｎ＋１行目の消去期間に移行する。その為に、ゲート信号線９１１と書込用ゲート信号線駆動回路９１３を非接続とすると共に、スイッチ９２０を切り替えてソース信号線９１２を電源９１６と接続する。また、ゲート信号線９１１と書込用ゲート信号線駆動回路９１３を非接続とすると共に、ゲート信号線９１１については、消去用ゲート信号線駆動回路９１４と接続状態にする。そして、消去用ゲート信号線駆動回路９１４からｎ＋１行目のゲート信号線９１１に選択的に信号を入力して第１のトランジスタ９０１に信号をオンすると共に、電源９１６から消去信号が入力される。このようにして、ｎ＋１行目の消去期間を終えたら、直ちに、ｍ＋１行目の書込期間に移行する。以下、同様に、消去期間と書込期間とを繰り返し、最終行目の消去期間まで動作させればよい。

なお、本形態では、ｎ行目の消去期間とｎ＋１行目の消去期間との間にｍ行目の書込期間を設ける態様について説明したが、これに限らず、ｎ−１行目の消去期間とｎ行目の消去期間との間にｍ行目の書込期間を設けてもよい。

また、本形態では、サブフレーム５０４のように非発光期間５０４ｄを設けるときおいて、消去用ゲート信号線駆動回路９１４と或る一のゲート信号線９１１とを非接続状態にすると共に、書込用ゲート信号線駆動回路９１３と他のゲート信号線とを接続状態にする動作を繰り返している。このような動作は、特に非発光期間を設けないフレームにおいて行っても構わない。

（実施の形態４）
本発明の発光素子を含む発光装置の一態様について、図６の断面図を用いて説明する。

図６において、点線で囲まれているのは、本発明の発光素子１２を駆動するために設けられているトランジスタ１１である。発光素子１２は、実施の形態１で説明した本発明の発光素子である。トランジスタ１１のドレインと第１の電極１３とは、第１層間絶縁膜１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）を貫通している配線１７によって電気的に接続されている。また、発光素子１２は、隔壁層１８によって、隣接して設けられている別の発光素子と分離されている。このような構成を有する本発明の発光装置は、本形態において、基板１０上に設けられている。

なお、図６に示されたトランジスタ１１は、半導体層を中心として基板と逆側にゲート電極が設けられたトップゲート型のものである。但し、トランジスタ１１の構造については、特に限定はなく、例えばボトムゲート型のものでもよい。またボトムゲートの場合には、チャネルを形成する半導体層の上に保護膜が形成されたもの（チャネル保護型）でもよいし、或いはチャネルを形成する半導体層の一部が凹状になったもの（チャネルエッチ型）でもよい。

また、トランジスタ１１を構成する半導体層は、結晶性、非結晶性のいずれのものでもよい。また、セミアモルファス等でもよい。

なお、セミアモルファス半導体とは、次のようなものである。非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいるものである。また少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎｍの結晶粒を含んでいる。ラマンスペクトルが５２０ｃｍ^−１よりも低波数側にシフトしている。Ｘ線回折ではＳｉ結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。未結合手（ダングリングボンド）を終端するために水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。所謂微結晶半導体（マイクロクリスタル半導体）とも言われている。微結晶半導体はＳｉＨ_４、Ｓｉ_２Ｈ_６、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２、ＳｉＨＣｌ_３、ＳｉＣｌ_４、またはＳｉＦ_４をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成することができる。これらの気体をＨ_２、又は、Ｈ_２とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。希釈率は２〜１０００倍の範囲。圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ。基板加熱温度は３００℃以下でよく、好ましくは１００〜２５０℃。膜中の不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０^２０／ｃｍ^３以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０^１９／ｃｍ^３以下、好ましくは１×１０^１９／ｃｍ^３以下とする。

また、結晶性の半導体層の具体例としては、単結晶または多結晶性の珪素、或いはシリコンゲルマニウム等から成るものが挙げられる。これらはレーザー結晶化によって形成されたものでもよいし、例えばニッケル等を用いた固相成長法による結晶化によって形成されたものでもよい。

なお、半導体層が非晶質の物質、例えばアモルファスシリコンで形成される場合には、トランジスタ１１およびその他のトランジスタ（発光素子を駆動するための回路を構成するトランジスタ）は全てＮチャネル型トランジスタで構成された回路を有する発光装置であることが好ましい。それ以外については、Ｎチャネル型またはＰチャネル型のいずれか一のトランジスタで構成された回路を有する発光装置でもよいし、両方のトランジスタで構成された回路を有する発光装置でもよい。

さらに、第１層間絶縁膜１６は、図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように多層でもよいし、または単層でもよい。なお、１６ａは酸化珪素や窒化珪素のような無機物から成り、１６ｂはアクリル、シロキサン（シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基として、フルオロ基またはアルキル基等の有機基を含む化合物である。）、または塗布成膜可能な酸化珪素等物質から成る。さらに、１６ｃはアルゴン（Ａｒ）を含む窒化珪素膜から成る。なお、各層を構成する物質については、特に限定はなく、ここに述べたもの以外のものを用いてもよい。また、これら以外の物質から成る層をさらに組み合わせてもよい。このように、第１層間絶縁膜１６は、無機物または有機物の両方を用いて形成されたものでもよいし、または無機物と有機物のいずれか一で形成されたものでもよい。

隔壁層１８は、エッジ部において、曲率半径が連続的に変化する形状であることが好ましい。また隔壁層１８は、アクリルやシロキサン、レジスト、酸化珪素等を用いて形成される。なお隔壁層１８は、無機物と有機物のいずれか一で形成されたものでもよいし、または両方を用いて形成されたものでもよい。

なお、図６（Ａ）、（Ｃ）では、第１層間絶縁膜１６のみがトランジスタ１１と発光素子１２の間に設けられた構成であるが、図６（Ｂ）のように、第１層間絶縁膜１６（１６ａ、１６ｂ）の他、第２層間絶縁膜１９（１９ａ、１９ｂ）が設けられた構成のものであってもよい。図６（Ｂ）に示す発光装置においては、第１の電極１３は第２層間絶縁膜１９を貫通し、配線１７と接続している。

第２層間絶縁膜１９は、第１層間絶縁膜１６と同様に、多層でもよいし、または単層でもよい。１９ａはアクリル、シロキサン、または塗布成膜可能な酸化珪素等の物質から成る。さらに、１９ｂはアルゴン（Ａｒ）を含む窒化珪素膜から成る。なお、各層を構成する物質については、特に限定はなく、ここに述べたもの以外のものを用いてもよい。また、これら以外の物質から成る層をさらに組み合わせてもよい。このように、第２層間絶縁膜１９は、無機物または有機物の両方を用いて形成されたものでもよいし、または無機膜と有機膜のいずれか一で形成されたものでもよい。

発光素子１２において、第１の電極および第２の電極がいずれも透光性を有する物質で構成されている場合、図６（Ａ）の白抜きの矢印で表されるように、第１の電極１３側と第２の電極１４側の両方から発光を取り出すことができる。また、第２の電極１４のみが透光性を有する物質で構成されている場合、図６（Ｂ）の白抜きの矢印で表されるように、第２の電極１４側のみから発光を取り出すことができる。この場合、第１の電極１３は反射率の高い材料で構成されているか、または反射率の高い材料から成る膜（反射膜）が第１の電極１３の下方に設けられていることが好ましい。また、第１の電極１３のみが透光性を有する物質で構成されている場合、図６（Ｃ）の白抜きの矢印で表されるように、第１の電極１３側のみから発光を取り出すことができる。この場合、第２の電極１４は反射率の高い材料で構成されているか、または反射膜が第２の電極１４の上方に設けられていることが好ましい。

また、発光素子１２は、第１の電極１３の電位よりも第２の電極１４の電位が高くなるように電圧を印加したときに動作するように層１５が積層されたものであってもよいし、或いは、第１の電極１３の電位よりも第２の電極１４の電位が低くなるように電圧を印加したときに動作するように層１５が積層されたものであってもよい。前者の場合、トランジスタ１１はＮチャネル型トランジスタであり、後者の場合、トランジスタ１１はＰチャネル型トランジスタである。

以上のように、本実施の形態では、トランジスタによって発光素子の駆動を制御するアクティブ型の発光装置について説明したが、この他、トランジスタ等の駆動用の素子を特に設けずに発光素子を駆動させるパッシブ型の発光装置であってもよい。図７には本発明を適用して作製したパッシブ型の発光装置の斜視図を示す。図７の発光装置において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間に、発光層等を含む層９５５が設けられた構成を有する本発明の発光素子を有する。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことが出来る。また、パッシブ型の発光装置においても、低駆動電圧で動作する本発明の発光素子を含むことによって、低消費電力で駆動させることができる。

（実施の形態５）
本発明の発光素子を画素または光源として用いた発光装置は電流効率良く動作させることができる為、このような発光装置を表示部に用いることで低い消費電力で動作させることができる電子機器を得られる。

本発明を適用した発光装置を実装した電子機器の一実施例を図８に示す。

図８（Ａ）は、本発明を適用して作製したコンピュータであり、本体５５２１、筐体５５２２、表示部５５２３、キーボード５５２４などによって構成されている。実施の形態１で説明したような本発明の発光素子を画素として用いた発光装置（例えば実施の形態３、４で説明したよう構成を含む発光装置）を表示部として組み込むことで、低い消費電力で動作させることのできるコンピュータを完成できる。また、本発明の発光素子を光源として用いた発光装置を、バックライトとして組み込んでもコンピュータを完成させることができる。具体的には、図９に示すように、筐体５５１１と筐体５５１４とに液晶装置５５１２と発光装置５５１３とが嵌め込まれた照明装置を表示部として組み込めばよい。なお、図９において、液晶装置５５１２には外部入力端子５５１５が装着されており、発光装置５５１３には、外部入力端子５５１６が装着されている。

図８（Ｂ）は、本発明を適用して作製した電話機であり、本体５５５２には表示部５５５１と、音声出力部５５５４、音声入力部５５５５、操作スイッチ５５５６、５５５７、アンテナ５５５３等によって構成されている。本発明の発光素子を有する発光装置を表示部として組み込むことで、低い消費電力で駆動させることができる電話機を完成できる。

図８（Ｃ）は、本発明を適用して作製したテレビ受像機であり、表示部５５３１、筐体５５３２、スピーカー５５３３などによって構成されている。本発明の発光素子を有する発光装置を表示部として組み込むことで、低い消費電力で動作させることのできるテレビ受像機を完成できる。

以上のように本発明の発光装置は、各種電子機器の表示部として用いるのに非常に適している。なお、電子機器は、本形態で述べたものに限定されるものではなく、ナビゲーション装置等、その他の電子機器であってもよい。

本実施例では、二つの発光素子、電子輸送性物質としてＴＡＺを用いて作製した発光素子（１）と、電子輸送性物質としてＢＣＰを用いて作製した発光素子（２）とについて図１０を用いて説明する。これらの発光素子は、それぞれ異なる電子輸送性物質を用いて形成されているが、その他の構成については同様である。なお、発光素子（１）は表１の（１）の組み合わせに対応し、発光素子（２）は表１の（２）の組み合わせに対応している。

先ず、基板２００上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物を用いて第１の電極２０１をスパッタリング法によって形成した。第１の電極２０１の厚さは１１０ｎｍとなるようにした。

次に、第１の電極２０１の上に、蒸着法によって、ＤＮＴＰＤを用いて第１の層２１１を４０ｎｍの厚さとなるように形成した。このように形成された第１の層２１１は正孔注入層として機能する。

次に、第１の層２１１の上に、蒸着法によって、ＴＣＴＡを用いて第２の層２１２を２０ｎｍの厚さとなるように形成した。第２の層２１２は正孔輸送層として機能する。

次に、第２の層２１２の上に、ＣＢＰと、構造式（１６）で表されるＩｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）_２ａｃａｃとを含む第３の層２１３を、３０ｎｍの厚さとなるように、共蒸着法によって形成した。また、ＣＢＰとＩｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）_２ａｃａｃの重量比は１：０．０５（＝ＣＢＰ：Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）_２ａｃａｃ）となるようにした。これによって、Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）_２ａｃａｃはＣＢＰからなる層に分散したような状態となる。第３の層２１３は発光層として機能し、またＩｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）ａｃａｃは発光物質として機能する。

次に、発光素子（１）においては、第３の層２１３の上に、蒸着法によって、ＴＡＺを用いて第４の層２１４を２０ｎｍの厚さとなるように形成した。また、発光素子（２）においては、第３の層２１３の上に、蒸着法によって、ＢＣＰからなる第４の層２１４を２０ｎｍの厚さとなるように形成した。第４の層２１４はそれぞれ電子輸送層として機能する。

次に、発光素子（１）においては、第４の層２１４の上に、共蒸着法によって、ＴＡＺとリチウムとを含む第５の層２１５を３０ｎｍの厚さとなるように形成した。また、ＴＡＺとリチウムの重量比は１：０．０１（＝ＴＡＺ：リチウム）となるようにした。また、発光素子（２）においては、第４の層２１４の上に、ＢＣＰとリチウムとを含む第５の層２１５を３０ｎｍの厚さとなるように形成した。また、ＢＣＰとリチウムの重量比は１：０．０１（＝ＢＣＰ：リチウム）となるようにした。

次に、第５の層２１５の上にアルミニウムを用いて第２の電極２０２を蒸着法によって形成した。第２の電極２０２の厚さは２００ｎｍとなるようにした。

以上のようにして発光素子（１）、（２）をそれぞれ作製した。なお、発光素子（１）、（２）において、第１の電極２０１および第２の電極２０２は、それぞれの発光取り出し面の面積が４ｍｍ^２となるように形成されている。

以上のようにして作製した発光素子（１）、（２）に対し、第１の電極２０１の電位が第２の電極２０２の電位よりも高くなるように電圧を印加し、発光素子（１）、（２）を発光させたときに得られた特性について次に説明する。

図１１は電圧−輝度特性について、図１２は電圧−電流特性について、図１３は電流密度−輝度特性について、図１４は輝度−電流効率特性について、それぞれ、プロットした図である。図１１において、横軸は電圧（Ｖ）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。図１２において、横軸は電圧（Ｖ）、縦軸は電流（ｍＡ）を表す。図１３において、横軸は電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。図１４において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、図１１〜１４において●で表されるプロットは発光素子（１）について、○で表されるプロットは発光素子（２）についてのものである。また、図１５（Ａ）は発光素子（１）に１ｍＡの電流を流したときに得られた発光スペクトル、図１５（Ｂ）は、発光素子（２）に１ｍＡの電流を流したときに得られた発光スペクトルについて示す図である。図１５（Ａ）、（Ｂ）において、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は発光強度（任意単位）を表す。

図１１〜１４より、発光素子（１）、（２）は共に効率良く発光していることが分かる。特に、発光素子（１）は、電流効率が非常に優れている発光素子であることが分かる。また、図１５（Ａ）、（Ｂ）より、発光素子（１）、（２）のいずれにおいても、Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）_２ａｃａｃに由来した黄色の発光が得られていることが分かる。図１６は、図１３で表される電流密度−輝度特性、及び図１５で表される発光スペクトルを基に発光素子（１）、（２）の外部量子効率についてプロットした図である。図１６において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）、縦軸は外部量子効率（％）を表す。また、●であらわされるプロットは発光素子（１）についてのプロット、○であらわされるプロットは発光素子（２）についてのプロットである。図１６から、発光素子（１）、（２）のいずれについても外部量子効率が良好であることが分かる。特に発光素子（１）については、外部量子効率が２０％を超える場合もあり、非常に優れた発光素子であることが分かる。

本実施例では、一般式（１）で表される有機金属錯体の一であり、下記構造式（３２）で表される有機金属錯体を用いた本発明の発光素子の一実施例について説明する。なお、本実施例の発光素子は、第１の電極と第２に電極との間に５層の層が設けられているという点で実施例１に記載の発光素子と同じである為、本実施例についても実施例１の説明に用いた図１０を用いて説明する。

次に、第１の電極２０１の上に、ＮＰＢと三酸化モリブデンとを共蒸着することによって、第１の層２１１を４０ｎｍの厚さとなるように形成した。なお、ＮＰＢと三酸化モリブデンとの混合比が質量比でＮＰＢ：三酸化モリブデン＝４：１となるように、ＮＰＢと三酸化モリブデンそれぞれの蒸着レートを調節した。このように形成された第１の層２１１は、正孔輸送性物質であるＮＰＢと、正孔輸送性物質に対し電子受容性を示す金属酸化物の一つであるモリブデン酸化物を含む混合層であり、正孔を発生する機能を有する。

次に、第２の層２１２の上に、ＣＢＰと、構造式（３２）で表されるＩｒ（Ｆｄｐｐｒ−ｉＰｒ）_２（ｐｉｃ）とを含む第３の層２１３を、３０ｎｍの厚さとなるように、共蒸着法によって形成した。また、ＣＢＰとＩｒ（Ｆｄｐｐｒ−ｉＰｒ）_２（ｐｉｃ）の重量比は１：０．０５（＝ＣＢＰ：Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−ｉＰｒ）_２（ｐｉｃ））となるようにした。これによって、Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−ｉＰｒ）_２（ｐｉｃ）はＣＢＰを主成分として含む層に分散されたような状態となる。第３の層２１３は発光層として機能し、またＩｒ（Ｆｄｐｐｒ−ｉＰｒ）_２（ｐｉｃ）は発光物質として機能する。

次に、第３の層２１３の上に、蒸着法によって、ＴＡＺを用いて第４の層２１４を２０ｎｍの厚さとなるように形成した。第４の層２１４は電子輸送層として機能する。

次に、第４の層２１４の上に、ＴＡＺとリチウムとを含む第５の層２１５を３０ｎｍの厚さとなるように形成した。また、ＴＡＺとリチウムの重量比は１：０．０１（＝ＴＡＺ：リチウム）となるようにした。

以上のようにして本実施例の発光素子を作製した。なお、本発光素子において、第１の電極２０１および第２の電極２０２は、発光取り出し面の面積が４ｍｍ^２となるように形成されている。

以上のようにして作製した発光素子に対し、第１の電極２０１の電位が第２の電極２０２の電位よりも高くなるように電圧を印加し、発光素子を発光させたときに得られた特性について次に説明する。

図１７は電圧−輝度特性について、図１８は電圧−電流特性について、図１９は電流密度−輝度特性について、図２０は輝度−電流効率特性について、それぞれ、プロットされた図である。図１７において、横軸は電圧（Ｖ）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。図１８において、横軸は電圧（Ｖ）、縦軸は電流（ｍＡ）を表す。図１９において、横軸は電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。図２０において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、図２１は発光素子に１ｍＡの電流を流したときに得られた発光スペクトルについて示す図である。図２１において、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は発光強度（任意単位）を表す。

図２１より、発光素子は、Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−ｉＰｒ）_２（ｐｉｃ）に由来した緑黄色の発光が得られていることが分かる。図２２は、図１９で表される電流密度−輝度特性、及び図２１で表される発光スペクトルを基に発光素子の外部量子効率についてプロットした図である。図２２において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）、縦軸は外部量子効率（％）を表す。図２２から、発光素子は外部量子効率が良好であることが分かる。外部量子効率の最大値は約２０％であり、非常に効率良く発光する発光素子であることが分かる。

（合成例１）
一般式（１）で表される有機金属錯体の一つであり、実施例１の実施に用いられ、構造式（１６）で表される有機金属錯体であるＩｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）_２ａｃａｃの合成方法について説明する。

構造式（１６）で表される本発明の有機金属錯体（名称：（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）−５−メチルピラジナト］イリジウム（ＩＩＩ））の合成法について説明する。
〔ステップ１：配位子（略称：ＨＦｄｐｐｒ−Ｍｅ）の合成〕
まず、エタノールを溶媒として、４，４’−ジフルオロベンジル［東京化成製］を５．３１ｇと１，２−ジアミノプロパン［関東化学製］を１．６０ｇ混合した後、３時間還流した。還流された混合液をエバポレーターで濃縮後、エタノールで洗浄後再結晶させ、２，３−ビス（４−フルオロフェニル）−５−メチル−５，６−ジヒドロピラジンを得た（淡黄色粉末、収率８６％）。
次に、エタノールを溶媒として、上記で得られた２，３−ビス（４−フルオロフェニル）−５−メチル−５，６−ジヒドロピラジンを５．２９ｇと塩化鉄（ＩＩＩ）を６．０４ｇ混合し、３時間おだやかに加熱攪拌した。反応後、水を加えて得られた固体を、ジクロロメタンを展開溶媒としたカラムで精製し、配位子２，３−ビス（４−フルオロフェニル）−５−メチルピラジン（ＨＦｄｐｐｒ−Ｍｅ）を得た（乳白色粉末、収率７２％）。
ステップ１の合成に係る合成スキーム（ｂ−１）を次に示す。

〔ステップ２：複核錯体（略称：［Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）_２Ｃｌ］_２）の合成〕
次に、２−エトキシエタノール３０ｍｌと水１０ｍｌとの混合液を溶媒として、上記で得られた配位子ＨＦｄｐｐｒ−Ｍｅを３．７５ｇ、塩化イリジウム塩酸塩水和物（ＩＩＩ）（ＩｒＣｌ_３・ＨＣｌ・Ｈ_２Ｏ）［シグマ−アルドリッチ製］を１．５９ｇ混合し、窒素雰囲気下１６時間還流することにより、複核錯体［Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）_２Ｃｌ］_２を得た（赤茶色粉末、収率８７％）。
ステップ２の合成に係る合成スキーム（ｂ−２）を次に示す。

〔ステップ３：本発明の有機金属錯体（略称：［Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ａｃａｃ）］）の合成〕
さらに、２−エトキシエタノール３０ｍｌを溶媒として、上記で得られた［Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）_２Ｃｌ］_２を１．９１ｇ、アセチルアセトン（Ｈａｃａｃ）を０．３７ｍｌ、炭酸ナトリウムを１．２８ｇ混合し、窒素雰囲気下にて１６時間還流し、黄橙色粉末（収率３４％）を得た。
ステップ３の合成に係る合成スキーム（ｂ−３）を次に示す。

得られた黄橙色粉末を核磁気共鳴分光法（^１Ｈ−ＮＭＲ）によって分析したところ、下記のような結果が得られ、構造式（１６）で表されるＩｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ａｃａｃ）であることが分かった。

^１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ_３）：８．２７（ｓ，２Ｈ），７．６６（ｄｄ，４Ｈ），７．２２（ｍ，４Ｈ），６．７８（ｄｄ，２Ｈ），６．２６（ｔｄ，２Ｈ），５．９２（ｄｄ，２Ｈ），５．３１（ｓ，１Ｈ），２．７０（ｓ，６Ｈ），１．８９（ｓ，６Ｈ）

また、得られた本発明の有機金属錯体Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ａｃａｃ）の分解温度Ｔ_ｄを示差熱熱重量同時測定装置（セイコー電子株式会社製ＴＧ／ＤＴＡ３２０型）により測定したところ、Ｔ_ｄ＝２９１℃であり、良好な耐熱性を示すことがわかった。

次に、Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ａｃａｃ）のジクロロメタン溶液に溶かし、発光スペクトル（蛍光光度計浜松ホトニクス株式会社製ＦＳ９２０）の測定を行った。その結果、Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ａｃａｃ）の発光スペクトルは５６４ｎｍにピークを有する黄色の発光であることが分かった。

（合成例２）
一般式（１）で表される有機金属錯体の一つであり、実施例１の実施に用いられ、構造式（３２）で表される有機金属錯体であるＩｒ（Ｆｄｐｐｒ−ｉＰｒ）_２（ｐｉｃ）の合成方法について説明する。

〔ステップ１：配位子（略称：ＨＦｄｐｐｒ−ｉＰｒ）の合成〕
まず、１５０ｍＬの脱水エタノールに、５．３６ｇの４，４’−ジフルオロベンジル［（株）東京化成工業製］と１．３１ｇの無水エチレンジアミン［（株）東京化成工業製］とを混合し、その混合物を窒素雰囲気下にて３時間還流した。反応溶液を室温まで放冷した後、１．６０ｇのアセトンと１．４７ｇの水酸化カリウムを添加し、さらにその溶液を窒素雰囲気下にて６時間還流した。反応後、反応溶液に水を加え、酢酸エチルを用いて有機層の抽出を行った。抽出により得られた有機層を硫酸ナトリウムにて乾燥し、ろ過した後、ろ液の溶媒を留去した。得られた残渣をジクロロメタンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製することで、配位子である２，３−ビス（４−フルオロフェニル）−５−イソプロピルピラジン（ＨＦｄｐｐｒ−ｉＰｒ）４．００ｇを得た（淡黄色油状物、収率５９％）。ステップ１の合成に係る合成スキーム（ｃ−１）を次に示す。

〔ステップ２：複核錯体（略称：［Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−ｉＰｒ）_２Ｃｌ］_２）の合成〕
次に、３０ｍＬの２−エトキシエタノールと１０ｍＬの水とを混合した混合溶媒に、上記ステップ１で得た配位子ＨＦｄｐｐｒ−ｉＰｒを４．００ｇ、塩化イリジウム（ＩＩＩ）水和物（ＩｒＣｌ_３・Ｈ_２Ｏ）［シグマ−アルドリッチ社製］を１．６１ｇ混合し、その混合物を窒素雰囲気下にて１９時間還流することにより、複核錯体［Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−ｉＰｒ）_２Ｃｌ］_２を得た（橙色粉末、収率７２％）。ステップ２の合成に係る合成スキーム（ｃ−２）を次に示す。

〔ステップ３：本発明の有機金属錯体（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−ｉＰｒ）_２（ｐｉｃ））の合成〕
さらに、２５ｍＬのジクロロメタンに、上記ステップ２で得た複核錯体［Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−ｉＰｒ）_２Ｃｌ］_２を１．６１ｇ、ピコリン酸を０．９４ｇ混合し、その混合物を窒素雰囲気下にて１８時間還流することにより、山吹色粉末を得た（収率９０％）。ステップ３の合成に係る合成スキーム（ｃ−３）を次に示す。

得られた山吹色粉末を核磁気共鳴分光法（^１Ｈ−ＮＭＲ）によって分析したところ、下記のような結果が得られ、本発明の有機金属錯体のひとつであり、構造式（３２）で表されるＩｒ（Ｆｄｐｐｒ−ｉＰｒ）_２（ｐｉｃ）であることが分かった。

^１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ_３）：１．１５（ｄ，６Ｈ），１．３２（ｔ，６Ｈ），２．９３（ｑｕｉｎ，１Ｈ），３．１６（ｑｕｉｎ，１Ｈ），５．８２（ｄｄ，１Ｈ），６．０７（ｄｄ，１Ｈ），６．３１（ｔｄ，１Ｈ），６．３８（ｔｄ，１Ｈ），６．８５（ｄｄ，１Ｈ），６．９２（ｄｄ，１Ｈ），７．１１−７．３２（ｍ，５Ｈ），７．５３（ｍ，１Ｈ），７．５９−７．６９（ｍ，４Ｈ），７．８０（ｄ，１Ｈ），８．０５（ｔｄ，１Ｈ），８．４３（ｄ，１Ｈ），８．６０（ｓ，１Ｈ）．

また、得られた本発明の有機金属錯体Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−ｉＰｒ）_２（ｐｉｃ）の分解温度Ｔ_ｄをＴＧ／ＤＴＡ（示差熱熱重量同時測定装置セイコー電子株式会社製ＴＧ／ＤＴＡ３２０型）により測定したところ、Ｔ_ｄ＝３４８℃であり、良好な耐熱性を示すことがわかった。

次に、Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−ｉＰｒ）_２（ｐｉｃ）のジクロロメタン溶液に溶かし、発光スペクトル（蛍光光度計浜松ホトニクス株式会社製ＦＳ９２０）の測定を行った。その結果、Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−ｉＰｒ）_２（ｐｉｃ）の発光スペクトルは５５９ｎｍにピークを有する黄色の発光であることが分かった。

本発明の発光素子の一態様について説明する図。本発明の発光装置の一態様について説明する上面図。本発明の発光装置に設けられた画素を駆動する為の回路の一態様について説明する図。本発明の発光装置に含まれる画素部の一態様について説明する図。本発明の発光装置に含まれる画素を駆動するための駆動方法について説明するフレーム図。本発明の発光装置の断面の一態様について説明する図。本発明の発光装置の一態様について説明する図。本発明を適用した電子機器の一態様について説明する図。本発明を適用した電子機器の一態様について説明する図。実施例１で作製した発光素子について説明する図。実施例１で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。実施例１で作製した発光素子の電圧−電流特性を示す図。実施例１で作製した発光素子の電流密度−輝度特性を示す図。実施例１で作製した発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。実施例１で作製した発光素子の発光スペクトル。実施例１で作製した発光素子の輝度−外部量子効率を示す図。実施例２で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。実施例２で作製した発光素子の電圧−電流特性を示す図。実施例２で作製した発光素子の電流密度−輝度特性を示す図。実施例２で作製した発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。実施例２で作製した発光素子の発光スペクトル。実施例２で作製した発光素子の輝度−外部量子効率を示す図。

符号の説明

１０基板
１１トランジスタ
１２発光素子
１２発光素子
１３第１の電極
１４第２の電極
１５層
１６層間絶縁膜
１７配線
１８隔壁層
１９層間絶縁膜
１０１第１の電極
１０２第２の電極
１１１正孔注入層
１１２正孔輸送層
１１３発光層
１１４電子輸送層
１１５第１の混合層
２００基板
２０１第１の電極
２０２第２の電極
２１１第１の層
２１２第２の層
２１３第３の層
２１４第４の層
２１５第５の層
５０１サブフレーム
５０２サブフレーム
５０３サブフレーム
５０４サブフレーム
９０１トランジスタ
９０２トランジスタ
９０３発光素子
９１１ゲート信号線
９１２ソース信号線
９１３書込用ゲート信号線駆動回路
９１４消去用ゲート信号線駆動回路
９１５ソース信号線駆動回路
９１６電源
９１７電流供給線
９１８スイッチ
９１９スイッチ
９２０スイッチ
９５１基板
９５２電極
９５３絶縁層
９５４隔壁層
９５５層
９５６電極
１００１トランジスタ
１００２トランジスタ
１００３ゲート信号線
１００４ソース信号線
１００５電流供給線
１００６電極
５０１ａ書き込み期間
５０１ｂ保持期間
５０２ａ書き込み期間
５０２ｂ保持期間
５０３ａ書き込み期間
５０３ｂ保持期間
５０４ａ書き込み期間
５０４ｂ保持期間
５０４ｂ保持期間
５０４ｃ消去期間
５０４ｄ非発光期間
５５１１筐体
５５１２液晶装置
５５１３発光装置
５５１４筐体
５５１５外部入力端子
５５１６外部入力端子
５５２１本体
５５２２筐体
５５２３表示部
５５２４キーボード
５５３１表示部
５５３２筐体
５５３３スピーカー
５５５１表示部
５５５２本体
５５５３アンテナ
５５５４音声出力部
５５５５音声入力部
５５５６操作スイッチ
６５００基板
６５０３ＦＰＣ
６５０４プリント配線基盤（ＰＷＢ）
６５１１画素部
６５１２ソース信号線駆動回路
６５１３書込用ゲート信号線駆動回路
６５１４消去用ゲート信号線駆動回路

Claims

第１の電極と第２の電極との間に、発光層と、前記発光層に接して設けられた正孔輸送層と、前記発光層に接して設けられた電子輸送層と、前記電子輸送層と前記第２の電極との間に設けられた混合層と、を有し、
前記正孔輸送層は、正孔輸送性物質を含み、
前記電子輸送層は、第１の電子輸送性物質を含み、
前記発光層は、一般式（１）で表される有機金属錯体と、ホストとを含み、
前記混合層は、第２の電子輸送性物質と、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含むことを特徴とする発光装置。

（式中、Ｒ^１、Ｒ^２は、それぞれ、ハロゲン基、−ＣＦ _３基、シアノ基、アルコキシカルボニル基の中から選ばれるいずれかの基を表す。また、Ｒ^３、Ｒ^４は、それぞれ、水素または炭素数１乃至４のアルキル基のいずれかを表す。Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。）
第１の電極と第２の電極との間に、発光層と、前記発光層に接して設けられた正孔輸送層と、前記発光層に接して設けられた電子輸送層と、前記正孔輸送層と前記第１の電極との間に設けられた正孔注入層と、前記電子輸送層と前記第２の電極との間に設けられた混合層と、を有し、
前記正孔輸送層は、正孔輸送性物質を含み、
前記電子輸送層は、第１の電子輸送性物質を含み、
前記発光層は、一般式（１）で表される有機金属錯体と、ホストとを含み、
前記混合層は、第２の電子輸送性物質と、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含むことを特徴とする発光装置。

（式中、Ｒ ^１、Ｒ ^２は、それぞれ、ハロゲン基、−ＣＦ _３基、シアノ基、アルコキシカルボニル基の中から選ばれるいずれかの基を表す。また、Ｒ ^３、Ｒ ^４は、それぞれ、水素または炭素数１乃至４のアルキル基のいずれかを表す。Ｌは、モノアニオン性の配位子を表す。）
前記一般式（１）で表される前記有機金属錯体における前記モノアニオン性の配位子は、構造式（１）乃至構造式（７）のいずれかで表される配位子であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置。
第１の電極と第２の電極との間に、発光層と、前記発光層に接して設けられた正孔輸送層と、発光層に接して設けられた電子輸送層と、前記電子輸送層と前記第２の電極との間に設けられた混合層とを有し、
前記正孔輸送層は、正孔輸送性物質を含み、
前記電子輸送層は、第１の電子輸送性物質を含み、
前記発光層は、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）−５−メチルピラジナト］イリジウム（ＩＩＩ）と、ホストとを含み、
前記混合層は、第２の電子輸送性物質と、アルカリ金属またはアルカリ土類金属とを含むことを特徴とする発光装置。
前記正孔輸送性物質は、前記ホストよりも励起エネルギーが大きく、
前記第１の電子輸送性物質は、前記ホストよりも励起エネルギーが大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の発光装置。
前記正孔輸送性物質は、前記ホストとのイオン化ポテンシャルの差の絶対値が０．４ｅＶ以下であり、
前記第１の電子輸送性物質は、前記ホストとの電子親和力の差の絶対値が０．５ｅＶ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の発光装置。
前記正孔輸送性物質は、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ジ（ｍ−トリル）アミノ］ベンゼン、及び４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミンのなかから選ばれるいずれか一の物質であり、
前記第１の電子輸送性物質は、バソキュプロイン、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛、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、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール、及びバソフェナントロリンのなかから選ばれるいずれか一の物質であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の発光装置。
前記ホストは、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル、４，４’，４’’−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ピリジナト］亜鉛、及びビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛のなかから選ばれるいずれか一の物質であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の発光装置。
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の発光装置を含む電子機器。