(57)【要約】【課題】発光効率が良好な発光素子を提供する。また、駆動電圧の低い発光素子を提供する。また、発光素子の輸送層やホスト材料、発光材料として用いることが可能な新規化合物を提供する。【解決手段】ベンゾチエノピリミジン骨格を含む新規化合物を提供する。また、一対の電極と、一対の電極の間に挟まれたＥＬ層を有し、ＥＬ層に、当該ベンゾチエノピリミジン骨格を有する物質を含む発光素子を提供する。ＥＬ層は、イリジウム錯体を有していてもよい。ベンゾチエノピリミジン骨格がベンゾチエノ［３，２−ｄ］ピリミジン骨格である発光素子としてもよい。【選択図】図１
2020047930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極と、
前記一対の電極の間に挟まれたＥＬ層を有し、
前記ＥＬ層に、ベンゾチエノピリミジン骨格を有する物質を含む発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、発光素子、化合物、ディスプレイモジュール、照明モジュール、発光
装置、表示装置、照明装置及び電子機器に関する。
【０００２】
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の
一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。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、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として
挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
薄型軽量、入力信号に対する高速な応答性、低消費電力などのメリットから、次世代の照
明装置や表示装置として有機化合物を発光物質とする発光素子（有機ＥＬ素子）を用いた
表示装置の開発が加速している。
【０００４】
有機ＥＬ素子は電極間に発光層を挟んで電圧を印加することにより、電極から注入された
電子およびホールが再結合して発光物質が励起状態となり、その励起状態が基底状態に戻
る際に発光する。発光物質が発する光の波長はその発光物質特有のものであり、異なる種
類の有機化合物を発光物質として用いることによって、様々な波長すなわち様々な色の発
光を呈する発光素子を得ることができる。
【０００５】
ディスプレイなど、画像を表示することを念頭においた表示装置の場合、フルカラーの映
像を再現するためには、例えば赤、緑、青の３色の光を得ることが必要になる。また、照
明装置として用いる場合は、高い演色性を得るために、可視光領域において満遍なく波長
成分を有する光を得ることが理想的であり、現実的には、異なる波長の光を２種類以上合
成する場合がある。なお、赤と緑と青の３色の光を合成することによって、高い演色性を
有する白色光を得ることができることが知られている。
【０００６】
発光物質が発する光は、その物質固有のものであることを先に述べた。しかし、寿命や消
費電力、そして発光効率まで、発光素子としての重要な性能は、発光を呈する物質のみに
依存する訳ではなく、発光層以外の層や、素子構造、そして、発光中心物質とホスト材料
との性質や相性、キャリアバランスなども大きく影響する。そのため、この分野の成熟を
みるためには多くの種類の発光素子用材料が必要となることに間違いはない。このような
理由により、様々な分子構造を有する発光素子用材料が提案されている（例えば特許文献
１参照）。
【０００７】
ところで、エレクトロルミネッセンスを利用した発光素子である場合、励起状態の生成割
合は、一重項励起状態が１に対し、三重項励起状態が３であることが一般に知られている
。そのため、三重項励起状態を発光に変えることができる燐光材料を発光中心物質として
用いた発光素子は、一重項励起状態を発光に変える蛍光材料を発光中心物質として用いた
発光素子と比較して、発光効率の高い発光素子を原理的に得ることができる。
【０００８】
しかし、ある物質における三重項励起状態は、当該物質における一重項励起状態よりもエ
ネルギー的に小さい位置にあるため、同じ波長の蛍光を発する物質と燐光を発する物質を
比較した場合、燐光を発する物質の方が大きなバンドギャップを有する物質であると言え
る。
【０００９】
ここで、ホスト−ゲスト型の発光層におけるホスト材料や、発光層に接する各輸送層を構
成する物質は、励起エネルギーを効率よく発光中心物質からの発光に変えるために、発光
中心物質よりも大きなバンドギャップ若しくは高い三重項励起準位（三重項励起状態と一
重項基底状態とのエネルギー差）を有する物質が用いられる。
【００１０】
そのため、短波長の燐光発光を効率良く得るためには、さらに大きいバンドギャップを有
するホスト材料及びキャリア輸送材料が必要となる。しかし、低駆動電圧や高い発光効率
など発光素子における重要な特性に対する要求をバランスよく実現しつつ、大きなバンド
ギャップを有する発光素子用材料となる物質を開発することは非常に困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−１５９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明の一態様は、新規の発光素子を提供することを課題の一とする。また、発
光効率が良好な発光素子を提供することを課題の一とする。また、駆動電圧の低い発光素
子を提供することを課題の一とする。また、発光効率が良好な燐光を呈する発光素子を提
供することを課題の一とする。また、発光効率が良好な緑色から青色の燐光を呈する発光
素子を提供することを課題の一とする。
【００１３】
また、本発明の一態様では発光素子の輸送層やホスト材料、発光材料として用いることが
可能な新規化合物を提供することを課題の一とする。特に、緑色より短波長の燐光を発す
る発光素子に用いても、特性の良好な発光素子を得ることが可能な新規化合物を提供する
ことを課題の一とする。
【００１４】
また、本発明の一態様では、三重項励起準位（Ｔ１準位）が高い複素環化合物を提供する
ことを課題の一とする。特に、緑色より短波長の燐光を発する発光素子に用いることで、
発光効率の良好な発光素子を得ることが可能な複素環化合物を提供することを課題の一と
する。
【００１５】
また、本発明の一態様では、キャリア輸送性が高い複素環化合物を提供することを課題の
一とする。特に、緑色より短波長の燐光を発する発光素子に用いることが可能であり、駆
動電圧の低い発光素子を得ることが可能な複素環化合物を提供することを課題の一とする
。
【００１６】
また、本発明の他の一態様では、上記複素環化合物を用いた、発光素子を提供することを
課題の一とする。
【００１７】
また、本発明の他の一態様では、上記複素環化合物を用いた、消費電力の小さいディスプ
レイモジュール、照明モジュール、発光装置、照明装置、表示装置及び電子機器を各々提
供することを課題の一とする。
【００１８】
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一
態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題
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、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題は、ベンゾチエノピリミジン骨格を含む物質及び当該物質を発光素子に適用する
ことにより実現することができる。
【００２０】
すなわち、本発明の一態様は、一対の電極と、一対の電極の間に挟まれたＥＬ層を有し、
ＥＬ層に、ベンゾチエノピリミジン骨格を有する物質を含む発光素子である。
【００２１】
また、本発明の他の一態様は、一対の電極と、一対の電極の間に挟まれたＥＬ層を有し、
ＥＬ層は少なくとも、発光中心物質を含む層を有し、発光中心物質を含む層に、ベンゾチ
エノピリミジン骨格を有する物質を含む発光素子である。
【００２２】
また、本発明の他の一態様は、一対の電極と、一対の電極の間に挟まれたＥＬ層を有し、
ＥＬ層は、イリジウム錯体とベンゾチエノピリミジン骨格を有する物質とを含む層を有す
る発光素子である。
【００２３】
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、ベンゾチエノピリミ
ジン骨格がベンゾチエノ［３，２−ｄ］ピリミジン骨格である発光素子である。
【００２４】
また、本発明の他の一態様は、一対の電極と、一対の電極の間に挟まれたＥＬ層を有し、
ＥＬ層に、下記一般式（Ｇ１）で表される物質を含む発光素子である。
【００２５】
【化１】
2020047930.tif 000003
【００２６】
式中Ａ１は炭素数６乃至１００のアリール基を表す。但し、Ａ１には複素芳香環が含まれ
ていても良い。また、Ｒ１乃至Ｒ５は各々独立に水素、置換もしくは無置換の炭素数１乃
至６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数５乃至７の単環式飽和炭化水素、置換も
しくは無置換の炭素数７乃至１０の多環式飽和炭化水素、又は置換もしくは無置換の炭素
数６乃至１３のアリール基を表す。
【００２７】
また、本発明の他の一態様は、一対の電極と、一対の電極の間に挟まれたＥＬ層を有し、
ＥＬ層に、下記一般式（Ｇ２）で表される物質を含む発光素子である。
【００２８】
【化２】
2020047930.tif 000004
【００２９】
式中、Ｒ１乃至Ｒ５は各々独立に水素、置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル
基、置換もしくは無置換の炭素数５乃至７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の
炭素数７乃至１０の多環式飽和炭化水素又は置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のア
リール基を表す。また、αは置換又は無置換のフェニレン基を表し、ｎは０乃至４の整数
を表す。また、Ｈｔｕｎｉは正孔輸送性を有する骨格を表す。
【００３０】
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、ＥＬ層はさらに発光
中心物質を有する発光素子である。
【００３１】
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子において、ＥＬ層はさらにイリ
ジウム錯体を有する発光素子である。
【００３２】
また、本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される化合物である。
【００３３】
【化３】
2020047930.tif 000005
【００３４】
上記一般式（Ｇ１）において、Ｒ１乃至Ｒ５は、各々独立に水素、置換もしくは無置換の
炭素数１乃至６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数５乃至７の単環式飽和炭化水
素、置換もしくは無置換の炭素数７乃至１０の多環式飽和炭化水素、又は置換もしくは無
置換の炭素数６乃至１３のアリール基を表し、Ａ１は、置換もしくは無置換の炭素数１３
乃至１００のアリール基を表す。但し、Ａ１には複素芳香環が含まれていても良い。
【００３５】
また、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ２）で表される化合物である。
【００３６】
【化４】
2020047930.tif 000006
【００３７】
上記一般式（Ｇ２）において、Ｈｔｕｎｉは置換又は無置換のジベンゾチオフェニル基、
置換又は無置換のジベンゾフラニル基及び置換又は無置換のカルバゾリル基のいずれかを
表す。また、Ｒ１乃至Ｒ５は各々独立に水素、置換又は無置換の炭素数１乃至６のアルキ
ル基、置換もしくは無置換の炭素数５乃至７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換
の炭素数７乃至１０の多環式飽和炭化水素又は置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３の
アリール基を表す。また、αは置換又は無置換のフェニレン基を表し、ｎは０乃至４の整
数を表す。
【００３８】
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する化合物において、ｎが２である化合物で
ある。
【００３９】
また、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ３）で表される化合物である。
【００４０】
【化５】
2020047930.tif 000007
【００４１】
上記一般式（Ｇ３）において、Ｈｔｕｎｉは置換又は無置換のジベンゾチオフェニル基、
置換又は無置換のジベンゾフラニル基及び置換又は無置換のカルバゾリル基のいずれかを
表す。また、Ｒ１乃至Ｒ５は各々独立に水素、置換又は無置換の炭素数１乃至６のアルキ
ル基、置換もしくは無置換の炭素数５乃至７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換
の炭素数７乃至１０の多環式飽和炭化水素、又は置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３
のアリール基を表す。
【００４２】
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する化合物において、Ｈｔｕｎｉが下記一般
式（Ｈｔ−１）乃至（Ｈｔ−６）で表される基のいずれかである化合物である。
【００４３】
【化６】
2020047930.tif 000008
【００４４】
上記一般式において、Ｒ６乃至Ｒ１５はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル
基又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれか一を表す。また、Ａｒ１は置換又は無
置換の炭素数１乃至６のアルキル基、又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを
表す。
【００４５】
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する化合物において、Ｈｔｕｎｉが下記一般
式（Ｈｔ−１）乃至（Ｈｔ−３）で表される基のいずれかである化合物である。
【００４６】
【化７】
2020047930.tif 000009
【００４７】
上記一般式において、Ｒ６乃至Ｒ１５はそれぞれ独立に置換又は無置換の炭素数１乃至６
のアルキル基又は置換もしくは無置換のフェニル基のいずれかを表す。
【００４８】
また、本発明の他の一態様は上記構成を有する化合物において、Ｒ６乃至Ｒ１５がすべて
水素である化合物である。
【００４９】
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する化合物において、Ｒ２及びＲ４が共に水
素である化合物である。
【００５０】
また、本発明の他の一態様は、上記構成を有する化合物において、Ｒ１乃至Ｒ５がすべて
水素である化合物である。
【００５１】
また、本発明の他の一態様は、下記構造式（１００）で表される化合物である。
【００５２】
【化８】
2020047930.tif 000010
【００５３】
また、本発明の他の一態様は上記化合物を含む発光素子用材料である。
【００５４】
また、本発明の他の一態様は、一対の電極と、一対の電極間に挟まれたＥＬ層を有し、Ｅ
Ｌ層は上記化合物を含む発光素子である。
【００５５】
また、本発明の他の一態様は、一対の電極と、一対の電極の間に挟まれたＥＬ層を有し、
ＥＬ層は少なくとも、発光中心物質を含む層を有し、発光中心物質を含む層に、上記化合
物を含む発光素子である。
【００５６】
また、本発明の他の一態様は、一対の電極と、一対の電極の間に挟まれたＥＬ層を有し、
ＥＬ層は、イリジウム錯体と上記化合物とを含む層を有する発光素子である。
【００５７】
また、本発明の他の一態様は、上記構成を備えた発光素子を有するディスプレイモジュー
ルである。
【００５８】
また、本発明の他の一態様は、上記構成を備えた発光素子を有する照明モジュールである
。
【００５９】
また、本発明の他の一態様は、上記構成を備えた発光素子と、発光素子を制御する手段を
備えた発光装置である。
【００６０】
また、本発明の他の一態様は、上記構成を備えた発光素子を表示部に有し、発光素子を制
御する手段を備えた表示装置である。
【００６１】
また、本発明の他の一態様は、上記構成を備えた発光素子を照明部に有し、発光素子を制
御する手段を備えた照明装置である。
【００６２】
また、本発明の他の一態様は、上記構成を備えた発光素子を有する電子機器である。
【発明の効果】
【００６３】
本発明の一態様にかかる発光素子は、発光効率の良好な発光素子である。また、駆動電圧
の低い発光素子である。また、発光効率の良好な緑色から青色領域の発光を呈する発光素
子である。
【００６４】
本発明の一態様にかかる複素環化合物は、大きなエネルギーギャップを有する。また、優
れたキャリア輸送性を有する。そのため、発光素子の輸送層を構成する材料や発光層にお
けるホスト材料、発光中心物質として好適に用いることが可能である。
【００６５】
また、本発明の他の一態様では、上記複素環化合物を用いた、消費電力の小さいディスプ
レイモジュール、照明モジュール、発光装置、照明装置、表示装置及び電子機器を各々提
供することができる。または、新規な発光素子、新規な発光装置などを提供することが出
来る。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。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】発光素子の概念図。
【図２】アクティブマトリクス型発光装置の概念図。
【図３】アクティブマトリクス型発光装置の概念図。
【図４】アクティブマトリクス型発光装置の概念図。
【図５】パッシブマトリクス型発光装置の概念図。
【図６】電子機器を表す図。
【図７】光源装置を表す図。
【図８】照明装置を表す図。
【図９】照明装置及び電子機器を表す図。
【図１０】車載表示装置及び照明装置を表す図。
【図１１】電子機器を表す図。
【図１２】４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ−ＩＩのＮＭＲチャート。
【図１３】４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図１４】４ｍＤＢＴＢＰＢｆｐｍ−ＩＩのＬＣ／ＭＳ分析結果。
【図１５】発光素子１の電流密度−輝度特性。
【図１６】発光素子１の電圧−輝度特性。
【図１７】発光素子１の輝度−電流効率特性。
【図１８】発光素子１の輝度−外部量子効率特性。
【図１９】発光素子１の輝度−パワー効率特性。
【図２０】発光素子１の発光スペクトル。
【図２１】発光素子１の規格化輝度時間変化特性。
【図２２】発光素子２の電流密度−輝度特性。
【図２３】発光素子２の電圧−輝度特性。
【図２４】発光素子２の輝度−電流効率特性。
【図２５】発光素子２の輝度−外部量子効率特性。
【図２６】発光素子２の輝度−パワー効率特性。
【図２７】発光素子２の発光スペクトル。
【図２８】発光素子２の規格化輝度時間変化特性。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。ただし、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。
【００６８】
なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、または、状況に応
じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜
」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用
語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。
【００６９】
（実施の形態１）
本実施の形態で説明する本発明の一態様の化合物は、ベンゾチエノピリミジン骨格を有す
る物質である。当該骨格を有する化合物は、キャリア（特に電子）の輸送性に優れる。こ
のことから、駆動電圧の低い発光素子を提供することができる。
【００７０】
また、当該化合物は高い三重項励起準位（Ｔ１準位）を持つ化合物とすることができる。
このため、燐光を発する発光中心物質を用いた発光素子に好適に用いることができる。具
体的には、当該化合物が高い三重項励起準位（Ｔ１準位）を有すると、燐光発光物質の励
起エネルギーが移動してしまうことを抑制することができるため、励起エネルギーを有効
に発光に変換することができる。燐光発光物質としては、イリジウム錯体が代表的である
。
【００７１】
なお、ベンゾチエノピリミジン骨格としては、具体的にはベンゾチエノ［３，２−ｄ］ピ
リミジン骨格等を挙げることができるが、これに限られない。
【００７２】
上記ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物の好ましい具体例を、下記一般式（Ｇ１
）で示す。
【００７３】
【化９】
2020047930.tif 000011
【００７４】
式中Ａ１は炭素数６乃至１００のアリール基を表す。但し、Ａ１には複素芳香環が含まれ
ていても良い。
【００７５】
上記炭素数６乃至１００のアリール基としては、代表的には下記一般式（Ａ１−１）乃至
（Ａ１−６）で表される基が挙げられる。なお、以下はあくまで代表例であって炭素数６
乃至１００のアリール基はこれらに限られない。
【００７６】
【化１０】
2020047930.tif 000012
【００７７】
式中ＲＡ１乃至ＲＡ６は各々独立に水素又は置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアル
キル基、置換もしくは無置換の炭素数５乃至７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置
換の炭素数７乃至１０の多環式飽和炭化水素、又は置換もしくは無置換の炭素数６乃至１
３のアリール基を表す。なお、ＲＡ１乃至ＲＡ６が芳香族環に結合しているとき、該芳香
族環において可能な置換数の範囲において、各々１乃至４の置換基を表す。
【００７８】
また、複素芳香環を含むＡ１としては、代表的には下記一般式（Ａ１−１０）乃至（Ａ１
−２５）で表される基が挙げられる。なお、以下はあくまで代表例であってＡ１は例示に
限られない。
【００７９】
【化１１】
2020047930.tif 000013
【００８０】
【化１２】
2020047930.tif 000014
【００８１】
また、Ｒ１乃至Ｒ５は各々独立に水素又は置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキ
ル基、置換もしくは無置換の炭素数５乃至７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換
の炭素数７乃至１０の多環式飽和炭化水素、又は置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３
のアリール基を表す。
【００８２】
なお、Ｒ１乃至Ｒ５における無置換の炭素数１乃至６のアルキル基の具体例としては、メ
チル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブ
チル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、ｔｅ
ｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ｓｅｃ−ヘキシル基
、ｔｅｒｔ−ヘキシル基、ネオヘキシル基、３−メチルペンチル基、２−メチルペンチル
基、２−エチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基等が挙
げられ、無置換の炭素数５乃至７の単環式飽和炭化水素の具体例としては、シクロプロピ
ル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、２−
メチルシクロヘキシル基、２，６−ジメチルシクロヘキシル基等が挙げられ、無置換の炭
素数７乃至１０の多環式飽和炭化水素の具体例としては、デカヒドロナフチル基、アダマ
ンチル基が挙げられ、無置換の炭素数６乃至１３のアリール基の具体例としては、フェニ
ル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、メシチル基、ｏ−ビフェニル基、ｍ
−ビフェニル基、ｐ−ビフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、フルオレニル基
、９，９−ジメチルフルオレニル基が挙げられる。
【００８３】
Ｒ１乃至Ｒ５について、これらが置換基をさらに有する場合、当該置換基としては炭素数
１乃至３のアルキル基に代表される特性に大きな変化を及ぼさない基を想定している。
【００８４】
また、本実施の形態で説明するベンゾチエノピリミジンについて、さらに好ましい具体例
は、下記一般式（Ｇ２）で表すことができる。
【００８５】
【化１３】
2020047930.tif 000015
【００８６】
式中、Ｒ１乃至Ｒ５については、上記一般式（Ｇ１）におけるＲ１乃至Ｒ５と同様である
ので、重複する記載を省略する。一般式（Ｇ１）におけるＲ１乃至Ｒ５の記載を参照され
たい。
【００８７】
上記一般式（Ｇ２）中、αは置換又は無置換のフェニレン基を表し、ｎは０乃至４の整数
を表す。αについて、これらが置換基をさらに有する場合、当該置換基としては炭素数１
乃至３のアルキル基に代表される、化合物の特性に大きな変化を及ぼさない基を想定して
いる。
【００８８】
なお、Ｈｔｕｎｉとベンゾチエノピリミジン骨格の相互作用を抑制し、高い三重項励起準
位（Ｔ１準位）を維持する観点から、ｎは１以上であることが好ましく、熱物性が向上し
分子の安定性が良くなるという観点から、より好ましいｎの構成は２である。さらに、ｎ
が２である場合、αとｎとで表される２価の基は１，１’−ビフェニル−３，３’−ジイ
ル基であることが好ましい。
【００８９】
また、上記一般式（Ｇ２）中、Ｈｔｕｎｉは正孔輸送性を有する骨格を表す。Ｈｔｕｎｉ
としては、高い三重項励起準位（Ｔ１準位）を維持する観点から、置換又は無置換のジベ
ンゾチオフェニル基、置換又は無置換のジベンゾフラニル基、置換又は無置換のカルバゾ
リル基を用いることが好ましい。なお、これらが置換基を有する場合、当該置換基として
は炭素数１乃至３のアルキル基に代表される特性に大きな変化を及ぼさない基を想定して
いる。
【００９０】
Ｈｔｕｎｉの具体的な例としては、下記一般式（Ｈｔ−１）乃至（Ｈｔ−６）で表される
基は合成が容易であり、好ましい例である。なお、もちろん、Ｈｔｕｎｉは以下の例示に
限られることはない。
【００９１】
【化１４】
2020047930.tif 000016
【００９２】
Ｒ６乃至Ｒ１５はそれぞれ独立に水素又は置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキ
ル基又は置換又は無置換のフェニル基のいずれか一を表す。また、Ａｒ１は炭素数１乃至
６のアルキル基、置換又は無置換のフェニル基のいずれかを表す。なお、これらが置換基
を有する場合、当該置換基としては炭素数１乃至３のアルキル基に代表される特性に大き
な変化を及ぼさない基を想定している。
【００９３】
また、上記一般式（Ｈｔ−１）乃至（Ｈｔ−３）で表される基は高い三重項励起準位（Ｔ
１準位）を有し、かつ正孔輸送性を持つため、好ましい構成である。また、（Ｈｔ−１）
乃至（Ｈｔ−３）はベンゾチエノピリミジン骨格との組み合わせでは電子ドナー部位とし
て働く（ベンゾチエノピリミジンが電子アクセプター部位として働く）。ゆえに膜の電荷
輸送に着目した場合、バルクでは導電率が、界面では注入性が向上し低電圧駆動が可能と
なるため発光素子において好ましい構成である。
【００９４】
また、上記一般式（Ｈｔ−１）乃至（Ｈｔ−６）で表される基におけるＲ６乃至Ｒ１５は
すべて水素である構成は、原料の調達や合成が容易であり、好ましい構成である。
【００９５】
また、同様の理由により、上記一般式（Ｇ２）で表される化合物において、Ｒ２及びＲ４
が共に水素である構成が好ましい。また、さらに、Ｒ１乃至Ｒ５がすべて水素である構成
が好ましい。
【００９６】
また、本実施の形態で説明するベンゾチエノピリミジンについて、さらに好ましい具体例
は、下記一般式（Ｇ３）で表すことができる。
【００９７】
【化１５】
2020047930.tif 000017
【００９８】
式中、Ｒ１乃至Ｒ５については、上記一般式（Ｇ１）におけるＲ１乃至Ｒ５と同様である
ので、重複する記載を省略する。一般式（Ｇ１）におけるＲ１乃至Ｒ５の記載を参照され
たい。また、式中、Ｈｔｕｎｉについては、上記一般式（Ｇ２）におけるＨｔｕｎｉと同
様であるので、重複する記載を省略する。一般式（Ｇ２）におけるＨｔｕｎｉの記載を参
照されたい。
【００９９】
上述の化合物の代表的な例を以下に示す。なお、本実施の形態で説明する化合物は、以下
の例示により限定されることはない。
【０１００】
【化１６】
2020047930.tif 000018
【０１０１】
【化１７】
2020047930.tif 000019
【０１０２】
【化１８】
2020047930.tif 000020
【０１０３】
【化１９】
2020047930.tif 000021
【０１０４】
以上のような化合物は、キャリアの輸送性に優れていることからキャリア輸送材料やホス
ト材料として好適である。これにより、駆動電圧の低い発光素子を提供することもできる
。また、高い三重項励起準位（Ｔ１準位）を有する化合物とすることができるため、発光
効率の高い燐光発光素子を得ることができる。特に、緑色より短波長側に発光のピークを
有する燐光発光素子においても、良好な発光効率を有する発光素子を提供することが可能
となる。また、高い三重項励起準位（Ｔ１準位）を有するということは、大きなバンドギ
ャップを有するということもまた意味するため、青色蛍光を呈する発光素子も効率よく発
光させることができる。
【０１０５】
続いて、上記一般式（Ｇ１）で表される化合物の合成方法について説明する。
【０１０６】
一般式（Ｇ１）で表される化合物は、以下のような簡便な合成スキームにより合成できる
。例えば、下記合成スキーム（ａ）に示すように、ベンゾチエノピリミジン誘導体のハロ
ゲン化合物（Ａ１）とアリール基Ａ１のボロン酸化合物（Ａ２）を反応させることにより
得られる。なお、式中Ｘはハロゲン元素を表す。また、Ｂ１はボロン酸またはボロン酸エ
ステルまたは環状トリオールボレート塩等を表す。環状トリオールボレート塩はリチウム
塩の他に、カリウム塩、ナトリウム塩を用いても良い。
【０１０７】
【化２０】
2020047930.tif 000022
【０１０８】
なお、合成スキーム（ａ）において、Ｘはハロゲンを表し、Ａ１はアリール基である。但
し、Ａ１には複素芳香環が含まれていても良い。また、Ｒ１乃至Ｒ５は各々独立に水素又
は置換もしくは無置換の炭素数１乃至６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数５乃
至７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の炭素数７乃至１０の多環式飽和炭化水
素、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基のいずれか一を表す。
【０１０９】
なお、ベンゾチエノピリミジン誘導体のボロン酸化合物とアリール基Ａ１のハロゲン化合
物を反応させても良い。
【０１１０】
上述の化合物（Ａ１）、（Ａ２）は、様々な種類が市販されているか、あるいは合成可能
であるため、一般式（Ｇ１）で表される化合物は数多くの種類を合成することができる。
したがって、本発明の化合物は、バリエーションが豊富であるという特徴がある。
【０１１１】
以上、本発明の一態様である化合物の合成方法の一例について説明したが、本発明はこれ
に限定されることはなく、他のどのような合成方法によって合成されても良い。
【０１１２】
なお、本実施の形態において、本発明の一態様について述べた。または、他の実施の形態
において、本発明の一態様について述べる。ただし、本発明の一態様は、これらに限定さ
れない。例えば、本発明の一態様として、ベンゾチエノピリミジン骨格を有する場合の例
を示したが、本発明の一態様は、これに限定されない。場合によっては、または、状況に
応じて、本発明の一態様は、ベンゾチエノピリミジン骨格以外の骨格を有していてもよい
。例えば、場合によっては、または、状況に応じて、本発明の一態様は、ベンゾチエノピ
リミジン骨格以外の骨格を有していなくてもよい。
【０１１３】
（実施の形態２）
本実施の形態では、ベンゾチエノピリミジン骨格を含む化合物を有する発光素子の一態様
について図１（Ａ）を用いて以下に説明する。
【０１１４】
本実施の形態における発光素子は、一対の電極間に複数の層を有する。本形態において、
発光素子は、第１の電極１０１と、第２の電極１０２と、第１の電極１０１と第２の電極
１０２との間に設けられたＥＬ層１０３とから構成されている。なお、図１（Ａ）では第
１の電極１０１は陽極として機能し、第２の電極１０２は陰極として機能するものとして
、図示する。つまり、第１の電極１０１の方が第２の電極１０２よりも電位が高くなるよ
うに、第１の電極１０１と第２の電極１０２に電圧を印加したときに、発光が得られる構
成となっている。もちろん、第１の電極が陰極として機能し、第２の電極が陽極として機
能してもかまわない。その場合、ＥＬ層の積層順は、以下に説明する順序と逆となる。な
お、本実施の形態における発光素子は、ＥＬ層１０３のいずれかの層に、ベンゾチエノピ
リミジン骨格を有する化合物が含まれていればよい。なお、ベンゾチエノピリミジン骨格
を有する化合物が含まれる層としては、発光層や電子輸送層が上記化合物の特性をより生
かすことができ、良好な特性を有する発光素子を得ることができるため好ましい。
【０１１５】
陽極として機能する電極としては、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ることが好ましい。具体的に
は、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ケイ
素若しくは酸化ケイ素を含有したインジウム錫酸化物、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。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛は、酸化インジウ
ムに対し１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下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ことができる。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０．５ｗｔ％以
上５ｗｔ％以下、酸化亜鉛を０．１ｗｔ％以上１ｗｔ％以下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ができる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニ
ッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ
）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例
えば、窒化チタン）等が挙げられる。また、グラフェンを用いても良い。
【０１１６】
ＥＬ層１０３の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質を含む層また
は正孔輸送性の高い物質を含む層、電子注入性の高い物質を含む層、正孔注入性の高い物
質を含む層、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質を含む層、キャリ
アブロック性を有する層等を適宜組み合わせて構成すればよい。本実施の形態では、ＥＬ
層１０３は、陽極として機能する電極側から「正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発
光層１１３、電子輸送層１１４、電子注入層１１５」の順に積層した構成を有するものと
して説明する。各層を構成する材料について以下に具体的に示す。
【０１１７】
正孔注入層１１１は、正孔注入性の物質を含む層である。モリブデン酸化物やバナジウム
酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができ
る。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）等のフ
タロシアニン系の化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ
−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス｛４−［ビス（３−
メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−（１，１’−ビフェニル
）−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、或いはポリ（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。
【０１１８】
また、正孔注入層１１１として、正孔輸送性を有する物質に当該物質に対して電子受容性
を示す物質（以下単に電子受容性物質と称する）を含有させた複合材料を用いることもで
きる。本明細書中において、複合材料とは、単に２つの材料を混合させた材料のことを指
すのではなく、複数の材料を混合することによって材料間での電荷の授受が行われ得る状
態になることを言う。この電荷の授受は、電界がかかっている場合にのみ実現される場合
も含むこととする。
【０１１９】
なお、正孔輸送性を有する物質に電子受容性物質を含有させた複合材料を用いることによ
り、材料の仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶことができるようになる。つまり
、陽極として機能する電極として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材
料も用いることができるようになる。電子受容性物質としては、７，７，８，８−テトラ
シアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロ
ラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物も使用することができる。特に元
素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を好適に用いることができる。
具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン
、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中
でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため電子
受容性物質として好適に用いることができる。
【０１２０】
複合材料に用いる正孔輸送性を有する物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール
化合物、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など
、種々の有機化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては
、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、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。ただし、電子よりも正孔の
輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、複合材料にお
ける正孔輸送性を有する物質として用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。
【０１２１】
例えば、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェ
ニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジ
フェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，
Ｎ’−ビス｛４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−Ｎ，Ｎ’−ジフェ
ニル−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，
５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（
略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる。
【０１２２】
複合材料に用いることのできるカルバゾール化合物としては、具体的には、３−［Ｎ−（
９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾ
ール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−
イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、
３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−
９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等を挙げることができる。
【０１２３】
また、複合材料に用いることのできるカルバゾール化合物としては、他に、４，４’−ジ
（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カ
ルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９
−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４
−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用い
ることができる。
【０１２４】
また、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−
ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔ
ｅｒｔ−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−ＢｕＡｎｔ
ｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、
２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン
、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テ
トラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチ
ル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０
’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル
）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェ
ニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペ
リレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等が挙げられる。また
、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、１×１０−６ｃ
ｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４以上４２以下である芳香族炭化水素を用
いることがより好ましい。
【０１２５】
なお、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい
。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジ
フェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジ
フェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。
【０１２６】
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。
【０１２７】
正孔輸送層１１２は、正孔輸送性を有する物質を含む層である。正孔輸送性を有する物質
としては、上述の複合材料として用いることができる正孔輸送性を有する物質として挙げ
たものを同様に用いることができる。なお、繰り返しとなるため詳しい説明は省略する。
複合材料の記載を参照されたい。なお、実施の形態１で説明したベンゾチエノピリミジン
骨格を有する化合物を正孔輸送層に含んでいても良い。
【０１２８】
発光層１１３は、発光性の物質を含む層である。発光層１１３は、発光物質単独の膜で構
成されていても、ホスト材料中に発光中心物質を分散された膜で構成されていても良い。
【０１２９】
発光層１１３において、発光物質、若しくは発光中心物質として用いることが可能な材料
としては特に限定は無く、これら材料が発する光は蛍光であっても燐光であっても良い。
上記発光物質又は発光中心物質としては例えば、以下のようなものが挙げられる。蛍光発
光性の物質としては、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イ
ル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰ
ＡＰｒｎ）、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（ｔ
ｅｒｔ−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：２ＰＣＡ
ＰＰＡ）、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）、９，１
０−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、５，１
２−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］−４
Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）などが挙げ
られる。青色燐光発光性の物質としては、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−κＮ
２］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（Ｉ
ＩＩ）（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−Ｍ
ｅ）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［（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，Ｃ
２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス［２−（３，５
−ビストリフルオロメチル−フェニル）−ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ
）ピコリナート（略称：［Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ）］）、ビス［２−（４’，
６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルア
セトナート（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））のような電子吸引基を有するフェニルピリジン
誘導体を配位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。なお、４Ｈ−トリアゾール
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優れるため、特に好まし
い。また、緑色発光の燐光発光物質の例としてはトリス（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（ｔＢｕｐｐ
ｍ）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。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。
赤色発光の燐光発光物質の例としては、（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（５ｍｄｐ
ｐｍ）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（ｄ
ｐｍ）］）、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，Ｃ
２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａ
ｃ）］）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。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、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
ため、白色発光素子に適用することで演色性を高めることができる。なお、ベンゾチエノ
ピリミジン骨格を有する化合物も、青色から紫外領域の発光を呈することから、発光中心
材料としての使用も可能である。ベンゾフロピリミジン骨格を有する化合物を用いても良
い。
【０１３０】
また、以上で述べた物質の他、様々な物質の中から選択してもよい。
【０１３１】
上記発光中心物質を分散するホスト材料としては、ベンゾチエノピリミジン骨格を有する
化合物を用いることが好適である。
【０１３２】
ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物は、バンドギャップが広く、高い三重項励起
準位（Ｔ１準位）を有するため、青色の蛍光を発する発光中心物質や緑色から青色の燐光
を発する発光中心物質など、エネルギーの高い発光を呈する発光中心物質を分散するホス
ト材料として特に好適に用いることができる。もちろん、青色より長波長の蛍光を発する
発光中心物質や緑色よりも長波長の燐光を発する発光中心物質などを分散するホスト材料
としても用いることが可能である。また、当該化合物はキャリア輸送性（特に電子輸送性
）が高いため、駆動電圧の低い発光素子を実現可能である。
【０１３３】
また、発光層に隣接するキャリア輸送層（好ましくは電子輸送層）を構成する材料として
用いても有効である。当該化合物が大きなバンドギャップ若しくは高い三重項励起準位（
Ｔ１準位）を有することで、発光中心材料が青色の蛍光や緑色から青色の燐光など、エネ
ルギーの高い発光を呈する材料であったとしても、ホスト材料上で再結合したキャリアの
エネルギーを、発光中心物質へ有効に移動させることが可能となり、発光効率の高い発光
素子を作製することが可能となる。なお、上記化合物をホスト材料又はキャリア輸送層を
構成する材料として用いる場合、発光中心材料としては、当該化合物よりもバンドギャッ
プが狭い若しくは一重項励起準位（Ｓ１準位）や三重項励起準位（Ｔ１準位）が低い物質
を選択することが好ましいが、これに限られることはない。
【０１３４】
上記ホスト材料として、ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物を使用しない場合、
用いることが可能な材料を以下に例示する。
【０１３５】
電子輸送性を有する材料としては、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベ
リリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−
フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノ
ラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラ
ト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラ
ト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体や、２−（４−ビフェニリル）−
５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ
）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）
−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブ
チルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−
７）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル
］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼ
ントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、
２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾ
イミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ）などのポリアゾール骨格を有する複素環化
合物や、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キ
ノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−
４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴ
ＢＰＤＢｑ−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：４，６
ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ−ＩＩ）などのジアジン骨格を有する複素環化合物や、３，５−ビス［
３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリジン（略称：３５ＤＣｚＰＰｙ）
、１，３，５−トリ［３−（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）
などのピリジン骨格を有する複素環化合物が挙げられる。上述した中でも、ジアジン骨格
を有する複素環化合物やピリジン骨格を有する複素環化合物は、信頼性が良好であり好ま
しい。特に、ジアジン（ピリミジンやピラジン）骨格を有する複素環化合物は、電子輸送
性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。なお、上述のベンゾチエノピリミジン骨格を有す
る化合物は、電子輸送性が比較的大きく、電子輸送性を有する材料に分類される。
【０１３６】
また、正孔輸送性を有する材料としては、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−
フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）
−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰ
Ｄ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェ
ニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフル
オレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−
（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、
４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルア
ミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ
−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１
−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルア
ミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル
−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、９，９
−ジメチル−Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル
）フェニル］フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−
（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］スピロ−９，９’−ビフル
オレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物や、
１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’−ジ（Ｎ−カル
バゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）
−９−フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ
−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）などのカルバゾール骨格を有する化合物や、４，４
’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：
ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、２，８−ジフェニル−４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレ
ン−９−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩ）、４−［
４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−６−フェニルジベンゾ
チオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物や、４，
４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：Ｄ
ＢＦ３Ｐ−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、電子輸送性が高く、駆動
電圧低減にも寄与するため好ましい。
【０１３７】
なお、ホスト材料としては、発光中心物質が燐光発光物質の場合は当該燐光発光物質三重
項励起準位（Ｔ１準位）よりも大きい三重項励起準位（Ｔ１準位）を有する物質を選択し
、蛍光発光物質の場合は当該蛍光発光物質よりもバンドギャップが大きい物質を選択する
ことが好ましい。また、発光層には、ホスト材料と燐光物質の他に、第３の物質が含まれ
ていても良い。なお、この記載は、発光層にホスト材料、燐光物質及び第３の物質以外の
成分が含まれていることを排除するものではない。
【０１３８】
ここで、燐光発光物質を用いた場合に、より発光効率の高い発光素子を得るための、ホス
ト材料と、燐光物質とのエネルギー移動について考える。キャリアの再結合は、ホスト材
料と燐光物質との両方で行われるため、発光効率の向上のためには、ホスト材料から燐光
物質へのエネルギー移動を効率化することが好ましい。
【０１３９】
ホスト材料から燐光物質へのエネルギー移動には二つの機構が提唱されている。一つはデ
クスター機構、もう一つがフェルスター機構である。以下に各機構について説明する。こ
こで、励起エネルギーを与える側の分子をホスト分子、励起エネルギーを受け取る側の分
子をゲスト分子と記す。
【０１４０】
≪フェルスター機構（双極子−双極子相互作用）≫
フェルスター機構は、エネルギー移動に、分子間の直接的接触を必要としない。ホスト分
子及びゲスト分子間の双極子振動の共鳴現象を通じてエネルギー移動が起こる。双極子振
動の共鳴現象によってホスト分子がゲスト分子にエネルギーを受け渡し、ホスト分子が基
底状態になり、ゲスト分子が励起状態になる。フェルスター機構の速度定数ｋｈ＊→ｇを
数式（１）に示す。
【０１４１】
【数１】
2020047930.tif 000023
【０１４２】
数式（１）において、νは、振動数を表し、ｆ’ｈ（ν）は、ホスト分子の規格化された
発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、
三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル）を表し、εｇ（ν
）は、ゲスト分子のモル吸光係数を表し、Ｎは、アボガドロ数を表し、ｎは、媒体の屈折
率を表し、Ｒは、ホスト分子とゲスト分子の分子間距離を表し、τは、実測される励起状
態の寿命（蛍光寿命や燐光寿命）を表し、ｃは、光速を表し、φは、発光量子収率（一重
項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光量子収率、三重項励起状態からのエ
ネルギー移動を論じる場合は燐光量子収率）を表し、Ｋ２は、ホスト分子とゲスト分子の
遷移双極子モーメントの配向を表す係数（０以上４以下）である。なお、ランダム配向の
場合はＫ２＝２／３である。
【０１４３】
≪デクスター機構（電子交換相互作用）≫
デクスター機構は、ホスト分子とゲスト分子が軌道の重なりを生じる接触有効距離に近づ
き、励起状態のホスト分子の電子と基底状態のゲスト分子の電子の交換を通じてエネルギ
ー移動が起こる。デクスター機構の速度定数ｋｈ＊→ｇを数式（２）に示す。
【０１４４】
【数２】
2020047930.tif 000024
【０１４５】
数式（２）において、ｈは、プランク定数であり、Ｋは、エネルギーの次元を持つ定数で
あり、νは、振動数を表し、ｆ’ｈ（ν）は、ホスト分子の規格化された発光スペクトル
（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態
からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル）を表し、ε’ｇ（ν）は、ゲスト
分子の規格化された吸収スペクトルを表し、Ｌは、実効分子半径を表し、Ｒは、ホスト分
子とゲスト分子の分子間距離を表す。
【０１４６】
ここで、ホスト分子からゲスト分子へのエネルギー移動効率φＥＴは、数式（３）で表さ
れる。ｋｒは、発光過程（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光、三
重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光）の速度定数を表し、ｋｎは、非
発光過程（熱失活や項間交差）の速度定数を表し、τは、実測される励起状態の寿命を表
す。
【０１４７】
【数３】
2020047930.tif 000025
【０１４８】
まず、数式（３）より、エネルギー移動効率ΦＥＴを高くするためには、エネルギー移動
の速度定数ｋｈ＊→ｇを、他の競合する速度定数ｋｒ＋ｋｎ（＝１／τ）に比べて遙かに
大きくすれば良いことがわかる。そして、そのエネルギー移動の速度定数ｋｈ＊→ｇを大
きくするためには、数式（１）及び数式（２）より、フェルスター機構、デクスター機構
のどちらの機構においても、ホスト分子の発光スペクトル（一重項励起状態からのエネル
ギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる
場合は燐光スペクトル）とゲスト分子の吸収スペクトルとの重なりが大きい方が良いこと
がわかる。
【０１４９】
ここで、ホスト分子の発光スペクトルとゲスト分子の吸収スペクトルとの重なりを考える
上で、ゲスト分子の吸収スペクトルにおける最も長波長（低エネルギー）側の吸収帯が重
要である。
【０１５０】
本実施の形態では、ゲスト材料として燐光性化合物を用いる。燐光性化合物の吸収スペク
トルにおいて、最も発光に強く寄与すると考えられている吸収帯は、基底状態から三重項
励起状態への直接遷移に相当する吸収波長近傍にあり、それは最も長波長側に現れる吸収
帯である。このことから、ホスト材料の発光スペクトル（蛍光スペクトル及び燐光スペク
トル）は、燐光性化合物の吸収スペクトルの最も長波長側の吸収帯と重なることが好まし
いと考えられる。
【０１５１】
例えば、有機金属錯体、特に発光性のイリジウム錯体において、最も長波長側の吸収帯と
して、５００ｎｍ付近から６００ｎｍ付近にブロードな吸収帯が現れる場合が多い。この
吸収帯は、主として、三重項ＭＬＣＴ（Ｍｅｔａｌ  ｔｏ  Ｌｉｇａｎｄ  Ｃｈａｒｇｅ
Ｔｒａｎｓｆｅｒ）遷移に由来する。ただし、該吸収帯には三重項π−π＊遷移や一重
項ＭＬＣＴ遷移に由来する吸収も一部含まれ、これらが重なって、吸収スペクトルの最も
長波長側にブロードな吸収帯を形成していると考えられる。したがって、ゲスト材料に、
有機金属錯体（特にイリジウム錯体）を用いるときは、このように最も長波長側に存在す
るブロードな吸収帯と、ホスト材料の発光スペクトルが大きく重なる状態が好ましい。
【０１５２】
ここでまず、ホスト材料の三重項励起状態からのエネルギー移動を考えてみる。上述の議
論から、三重項励起状態からのエネルギー移動においては、ホスト材料の燐光スペクトル
とゲスト材料の最も長波長側の吸収帯との重なりが大きくなればよい。
【０１５３】
しかしながら、このとき問題となるのは、ホスト分子の一重項励起状態からのエネルギー
移動である。三重項励起状態からのエネルギー移動に加え、一重項励起状態からのエネル
ギー移動も効率よく行おうとすると、上述の議論から、ホスト材料の燐光スペクトルだけ
でなく、蛍光スペクトルをもゲスト材料の最も長波長側の吸収帯と重ねるように設計しな
ければならない。換言すれば、ホスト材料の蛍光スペクトルが、燐光スペクトルと同じよ
うな位置に来るようにホスト材料を設計しなければ、ホスト材料の一重項励起状態及び三
重項励起状態の双方からのエネルギー移動を効率よく行うことはできないということにな
る。
【０１５４】
ところが、一般に、Ｓ１準位とＴ１準位は大きく異なる（Ｓ１準位＞Ｔ１準位）ため、蛍
光の発光波長と燐光の発光波長も大きく異なる（蛍光の発光波長＜燐光の発光波長）。例
えば、燐光性化合物を用いた発光素子において良く用いられる４，４’−ジ（Ｎ−カルバ
ゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）は、５００ｎｍ付近に燐光スペクトルを有するが、
一方で蛍光スペクトルは４００ｎｍ付近であり、１００ｎｍもの隔たりがある。この例か
ら考えてみても、ホスト材料の蛍光スペクトルが燐光スペクトルと同じような位置に来る
ようにホスト材料を設計することは、極めて困難である。
【０１５５】
また、蛍光発光は、燐光発光より高いエネルギー準位からの発光であるため、蛍光スペク
トルがゲスト材料の最も長波長側の吸収スペクトルに近接するような波長にあるホスト材
料のＴ１準位は、ゲスト材料のＴ１準位を下回ってしまう。
【０１５６】
そこで、燐光発光物質を発光中心物質として用いる場合、発光層に、ホスト材料、発光中
心物質の他に第３の物質を含み、ホスト材料および第３の物質は、励起錯体（エキサイプ
レックスとも言う）を形成する組み合わせであることが好ましい。
【０１５７】
この場合、発光層におけるキャリア（電子及びホール）の再結合の際にホスト材料と第３
の物質は、励起錯体を形成する。励起錯体の蛍光スペクトルは、ホスト材料単体、及び第
３の物質単体の蛍光スペクトルより長波長側にスペクトルを有する発光となるため、ホス
ト材料及び第３の物質のＴ１準位をゲスト材料のＴ１準位より高く保ったまま、一重項励
起状態からのエネルギー移動を最大限に高めることができる。また、励起錯体はＴ１準位
とＳ１準位が近接している状態であるため、蛍光スペクトルと燐光スペクトルがほぼ同じ
位置に存在する。このことから、ゲスト分子の一重項基底状態から三重項励起状態への遷
移に相当する吸収（ゲスト分子の吸収スペクトルにおける最も長波長側に存在するブロー
ドな吸収帯）に励起錯体の蛍光スペクトル及び燐光スペクトルの両方を大きく重ねること
が可能となるため、エネルギー移動効率が高い発光素子を得ることができる。
【０１５８】
第３の物質としては、上記ホスト材料や添加物として用いることが可能な材料として挙げ
た材料を用いることができる。また、ホスト材料及び第３の物質は、励起錯体を生じる組
み合わせであればよいが、電子を受け取りやすい化合物（電子輸送性を有する化合物）と
、ホールを受け取りやすい化合物（正孔輸送性を有する化合物）とを組み合わせることが
好ましい。
【０１５９】
電子輸送性を有する化合物とホール輸送性を有する化合物でホスト材料と第３の物質を構
成する場合、その混合比によってキャリアバランスを制御することもできる。具体的には
、ホスト材料：第３の物質（又は添加物）＝１：９から９：１の範囲が好ましい。なお、
この際、一種類の発光中心物質が分散した発光層を２層に分割し、ホスト材料と第３の物
質の混合割合を異ならせる構成としても良い。これにより、発光素子のキャリアバランス
を最適化することができ、寿命を向上させることが可能となる。また、一方の発光層を正
孔輸送性の層とし、他方の発光層を電子輸送性の層としても良い。
【０１６０】
以上のような構成を有する発光層は、複数の材料で構成されている場合、真空蒸着法での
共蒸着や、混合溶液としてインクジェット法やスピンコート法やディップコート法などを
用いて作製することができる。
【０１６１】
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。例えば、トリス（８−キ
ノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）
アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）
ベリリウム（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（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリ
ン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシ
フェニル）ベンズオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、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）などのオキサゾ
ール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属
錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１
，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−
ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ
−７）、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）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰ
ｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。ここに述べた
物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よ
りも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わ
ない。
【０１６２】
また、ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物を電子輸送層１１４を構成する材料と
して用いても良い。ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物は、バンドギャップが広
く、三重項励起準位（Ｔ１準位）の高い物質であるため、発光層における励起エネルギー
が電子輸送層１１４に移動することを有効に防ぎ、それを原因とする発光効率の低下を抑
制し、発光効率の高い発光素子を得ることが可能となる。また、ベンゾチエノピリミジン
骨格を有する化合物は、キャリア輸送性に優れるため、駆動電圧の低い発光素子を提供す
ることが可能となる。
【０１６３】
また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したも
のとしてもよい。
【０１６４】
また、電子輸送層と発光層との間に電子キャリアの移動を制御する層を設けても良い。こ
れは上述したような電子輸送性の高い材料に、電子トラップ性の高い物質を少量添加した
層であって、電子キャリアの移動を抑制することによって、キャリアバランスを調節する
ことが可能となる。このような構成は、発光層を電子が突き抜けてしまうことにより発生
する問題（例えば素子寿命の低下）の抑制に大きな効果を発揮する。
【０１６５】
また、発光層のホスト材料と、電子輸送層を構成する材料には、共通する骨格が存在する
ことが好ましい。これによって、キャリアの移動がよりスムーズになり、駆動電圧の低減
させることができる。さらに、上記ホスト材料と、電子輸送層を構成する材料を同じ物質
で構成すると効果が高い。
【０１６６】
また、電子輸送層１１４と第２の電極１０２との間に、第２の電極１０２に接して電子注
入層１１５を設けてもよい。電子注入層１１５としては、リチウム、カルシウム、フッ化
リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等を用
いることができる。また、電子輸送性を有する物質と、当該物質に対する電子供与性を有
する物質（以下単に電子供与性物質と証する）との複合材料を用いることもできる。電子
供与性物質としては、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挙げるこ
とができる。なお、電子注入層１１５として、このような複合材料を用いることにより、
第２の電極１０２からの電子注入が効率良く行われるためより好ましい構成となる。この
構成とすることにより、陰極として、仕事関数の小さい材料だけでなく、その他の導電材
料を用いることも可能となる。
【０１６７】
陰極として機能する電極を形成する物質としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８
ｅＶ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、元素周期表の第１族または第２族に属する
元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウ
ム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等及びこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）や
ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金
等が挙げられる。しかしながら、第２の電極１０２と電子輸送層との間に、電子注入層を
設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、ケイ素若しくは酸
化ケイ素を含有したインジウム錫酸化物等様々な導電性材料を第２の電極１０２として用
いることができる。これら導電性材料は、スパッタリング法やインクジェット法、スピン
コート法等を用いて成膜することが可能である。
【０１６８】
また、ＥＬ層１０３の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々の方法を用いる
ことができる。例えば、真空蒸着法、インクジェット法またはスピンコート法など用いて
も構わない。また各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。
【０１６９】
電極についても、ゾル−ゲル法や、金属材料のペーストを用いて湿式法で形成してもよい
。また、スパッタリング法や真空蒸着法などの乾式法を用いて形成しても良い。
【０１７０】
なお、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間に設けられるＥＬ層の構成は、上記の
ものには限定されない。しかし、発光領域と電極やキャリア注入層に用いられる金属とが
近接することによって生じる消光が抑制されるように、第１の電極１０１および第２の電
極１０２から離れた部位に正孔と電子とが再結合する発光領域を設ける構成が好ましい。
【０１７１】
また、直接発光層に接する正孔輸送層や電子輸送層、特に発光層１１３における発光領域
に近い方に接するキャリア輸送層は、発光層で生成した励起子からのエネルギー移動を抑
制するため、そのエネルギーギャップが発光層を構成する発光物質もしくは、発光層に含
まれる発光中心物質が有するエネルギーギャップより大きいエネルギーギャップを有する
物質で構成することが好ましい。
【０１７２】
以上のような構成を有する発光素子は、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間に生
じた電位差により電流が流れ、発光性の高い物質を含む層である発光層１１３において正
孔と電子とが再結合し、発光するものである。つまり発光層１１３に発光領域が形成され
るような構成となっている。
【０１７３】
発光は、第１の電極１０１または第２の電極１０２のいずれか一方または両方を通って外
部に取り出される。従って、第１の電極１０１または第２の電極１０２のいずれか一方ま
たは両方は、透光性を有する電極で成る。第１の電極１０１のみが透光性を有する電極で
ある場合、発光は第１の電極１０１を通って基板側から取り出される。また、第２の電極
１０２のみが透光性を有する電極である場合、発光は第２の電極１０２を通って基板と逆
側から取り出される。第１の電極１０１および第２の電極１０２がいずれも透光性を有す
る電極である場合、発光は第１の電極１０１および第２の電極１０２を通って、基板側お
よび基板と逆側の両方から取り出される。
【０１７４】
本実施の形態における発光素子は、エネルギーギャップの大きいベンゾチエノピリミジン
骨格を有する化合物が用いられていることから、発光中心物質がエネルギーギャップの大
きい、青色の蛍光を呈する物質や緑色から青色の燐光を発する物質であっても、効率良く
発光させることができ、発光効率の良好な発光素子を得ることができるようになる。この
ことで、より低消費電力の発光素子を提供することが可能となる。また、ベンゾチエノピ
リミジン骨格を有する化合物は、キャリアの輸送性に優れることから、駆動電圧の低い発
光素子を提供することが可能となる。
【０１７５】
このような発光素子はガラス、プラスチックなどからなる基板を支持体として作製すれば
よい。一基板上にこのような発光素子を複数作製することで、パッシブマトリクス型の発
光装置を作製することができる。また、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に、ト
ランジスタを形成し、トランジスタと電気的に接続された電極上に当該発光素子を作製し
てもよい。これにより、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マト
リクス型の発光装置を作製できる。なお、トランジスタの構造は、特に限定されない。ス
タガ型のＴＦＴでもよいし逆スタガ型のＴＦＴでもよい。また、ＴＦＴに用いる半導体の
結晶性についても特に限定されない。また、ＴＦＴ基板に形成される駆動用回路について
も、Ｎ型およびＰ型のＴＦＴからなるものでもよいし、若しくはＮ型のＴＦＴまたはＰ型
のＴＦＴのいずれか一方からのみなるものであってもよい。ＴＦＴを構成する半導体層の
材料としては、シリコン（Ｓｉ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）等の元素周期表における第１
４族元素、ガリウムヒ素及びインジウムリン等の化合物、並びに酸化亜鉛及び酸化スズ等
の酸化物など、半導体特性を示す物質であればどのような材料を用いてもよい。半導体特
性を示す酸化物（酸化物半導体）としては、インジウム、ガリウム、アルミニウム、亜鉛
及びスズから選んだ元素の複合酸化物を用いることができる。例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ
）、酸化亜鉛を含む酸化インジウム（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、並びに酸
化インジウム、酸化ガリウム、及び酸化亜鉛からなる酸化物（ＩＧＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  
Ｇａｌｌｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）をその例に挙げることができる。また、有機半
導体を用いても良い。当該半導体層は、結晶質構造、非晶質構造のどちらの構造であって
もよい。また、結晶質構造の半導体層の具体例としては、単結晶半導体、多結晶半導体、
若しくは微結晶半導体が挙げられる。
【０１７６】
（実施の形態３）
本実施の形態は、複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子（以下、積層型素子とも
いう）の態様について、図１（Ｂ）を参照して説明する。この発光素子は、第１の電極と
第２の電極との間に、複数の発光ユニットを有する発光素子である。一つの発光ユニット
は、実施の形態２で示したＥＬ層１０３と同様な構成を有する。つまり、実施の形態２で
示した発光素子は、１つの発光ユニットを有する発光素子であり、本実施の形態では、複
数の発光ユニットを有する発光素子ということができる。
【０１７７】
図１（Ｂ）において、第１の電極５０１と第２の電極５０２との間には、第１の発光ユニ
ット５１１と第２の発光ユニット５１２が積層されており、第１の発光ユニット５１１と
第２の発光ユニット５１２との間には電荷発生層５１３が設けられている。第１の電極５
０１と第２の電極５０２はそれぞれ実施の形態２における第１の電極１０１と第２の電極
１０２に相当し、実施の形態２で説明したものと同様なものを適用することができる。ま
た、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２は同じ構成であっても異なる
構成であってもよい。
【０１７８】
電荷発生層５１３には、有機化合物と金属酸化物の複合材料が含まれている。この有機化
合物と金属酸化物の複合材料は、実施の形態２で示した正孔注入層に用いることができる
複合材料を用いることができる。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾー
ル化合物、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）な
ど、種々の化合物を用いることができる。なお、有機化合物としては、正孔移動度が１×
１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましい。ただし、電子よりも正
孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。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、陽極側の界面が電荷発生層に接している発光ユ
ニットは、電荷発生層が正孔輸送層の役割も担うことができるため、正孔輸送層を設けな
くとも良い。
【０１７９】
なお、電荷発生層５１３は、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と他の材料によ
り構成される層を組み合わせた積層構造として形成してもよい。例えば、有機化合物と金
属酸化物の複合材料を含む層と、電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送
性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形成してもよい。また、有機化合物と金属酸
化物の複合材料を含む層と、透明導電膜とを組み合わせて形成してもよい。
【０１８０】
いずれにしても、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２に挟まれる電荷
発生層５１３は、第１の電極５０１と第２の電極５０２に電圧を印加したときに、一方の
発光ユニットに電子を注入し、他方の発光ユニットに正孔を注入するものであれば良い。
例えば、図１（Ｂ）において、第１の電極の電位の方が第２の電極の電位よりも高くなる
ように電圧を印加した場合、電荷発生層５１３は、第１の発光ユニット５１１に電子を注
入し、第２の発光ユニット５１２に正孔を注入するものであればよい。
【０１８１】
本実施の形態では、２つの発光ユニットを有する発光素子について説明したが、３つ以上
の発光ユニットを積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。本実
施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層で仕
切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度発光を可能とし、さらに長寿
命な素子を実現できる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現するこ
とができる。
【０１８２】
また、それぞれの発光ユニットの発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として
、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つの発光ユニットを有する発光素子に
おいて、第１の発光ユニットの発光色と第２の発光ユニットの発光色を補色の関係になる
ようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。
なお、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にあ
る色を発光する物質から得られた光を混合すると、白色発光を得ることができる。また、
３つの発光ユニットを有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第１の発光ユニッ
トの発光色が赤色であり、第２の発光ユニットの発光色が緑色であり、第３の発光ユニッ
トの発光色が青色である場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。ま
た、一方の発光ユニットでは燐光発光を示す発光中心物質を用いた発光層を、他方の発光
ユニットでは蛍光発光を示す発光中心物質を用いた発光層を適用することで、一つの発光
素子において蛍光発光、燐光発光の両方を効率よく発光させることができる。例えば、一
方の発光ユニットでは、赤色と緑色の燐光発光を得、他方の発光ユニットでは青色の蛍光
発光を得ることで、発光効率の良好な白色発光を得ることができる。
【０１８３】
本実施の形態の発光素子はベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物を含むことから、
発光効率の良好な発光素子とすることができる。また、駆動電圧の低い発光素子とするこ
とができる。又、当該複素環化合物が含まれる発光ユニットは発光中心物質由来の光を色
純度良く得られるため、発光素子全体としての色の調製が容易となる。
【０１８４】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
【０１８５】
（実施の形態４）
本実施の形態では、ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物を含む発光素子を用いた
発光装置について説明する。
【０１８６】
本実施の形態では、ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物を含む発光素子を用いて
作製された発光装置の一例について図２を用いて説明する。なお、図２（Ａ）は、発光装
置を示す上面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）をＡ−ＢおよびＣ−Ｄで切断した断面図である
。この発光装置は、発光素子の発光を制御するものとして、点線で示された駆動回路部（
ソース側駆動回路）６０１、画素部６０２、駆動回路部（ゲート側駆動回路）６０３を含
んでいる。また、６０４は封止基板、６２５は乾燥材、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。
【０１８７】
なお、引き回し配線６０８はソース側駆動回路６０１及びゲート側駆動回路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。
【０１８８】
次に、断面構造について図２（Ｂ）を用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路部
及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路６０１と
、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
【０１８９】
なお、ソース側駆動回路６０１はｎチャネル型ＴＦＴ６２３とｐチャネル型ＴＦＴ６２４
とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路、
ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、基板上
に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基
板上ではなく外部に形成することもできる。
【０１９０】
また、画素部６０２はスイッチング用ＴＦＴ６１１と、電流制御用ＴＦＴ６１２とそのド
レインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成される。な
お、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ型
の感光性樹脂膜を用いることにより形成することができる。
【０１９１】
また、上に形成される膜のカバレッジ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面が形成されるようにする。例えば、絶縁物６１４の材料とし
てポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２
μｍ以上３μｍ以下）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物６１４とし
て、ネガ型の感光材料、或いはポジ型の感光材料のいずれも使用することができる。
【０１９２】
第１の電極６１３上には、ＥＬ層６１６、および第２の電極６１７がそれぞれ形成されて
いる。ここで、陽極として機能する第１の電極６１３に用いる材料としては、仕事関数の
大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ＩＴＯ膜、またはケイ素を含有したインジ
ウム錫酸化物膜、２ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下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。
【０１９３】
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、ベンゾチエノピリミジン骨格を有
する化合物を含んでいる。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。
【０１９４】
さらに、ＥＬ層６１６上に形成され、陰極として機能する第２の電極６１７に用いる材料
としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金や化合
物、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ等）を用いることが好ましい。なお、ＥＬ層６１６で
生じた光が第２の電極６１７を透過させる場合には、第２の電極６１７として、膜厚を薄
くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、２ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下の酸化亜鉛を含む
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。
【０１９５】
なお、第１の電極６１３、ＥＬ層６１６、第２の電極６１７でもって、発光素子が形成さ
れている。当該発光素子は実施の形態２又は実施の形態３の構成を有する発光素子である
。なお、画素部は複数の発光素子が形成されてなっているが、本実施の形態における発光
装置では、実施の形態２又は実施の形態３で説明した構成を有する発光素子と、それ以外
の構成を有する発光素子の両方が含まれていても良い。
【０１９６】
さらにシール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、素
子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光素子
６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７には、充填材が充填されており
、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、樹脂若しくは乾燥材又はその
両方で充填される場合もある。
【０１９７】
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  Ｒ
ｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエス
テルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【０１９８】
以上のようにして、ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物を含む発光素子を用いて
作製された発光装置を得ることができる。
【０１９９】
図３には白色発光を呈する発光素子を形成し、着色層（カラーフィルタ）等を設けること
によってフルカラー化した発光装置の例を示す。図３（Ａ）には基板１００１、下地絶縁
膜１００２、ゲート絶縁膜１００３、ゲート電極１００６、１００７、１００８、第１の
層間絶縁膜１０２０、第２の層間絶縁膜１０２１、周辺部１０４２、画素部１０４０、駆
動回路部１０４１、発光素子の第１の電極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２
４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、発光素子の第２の電極１０２９、封止基板１０３
１、シール材１０３２などが図示されている。
【０２００】
また、図３（Ａ）では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色
の着色層１０３４Ｂ）は透明な基材１０３３に設けている。また、黒色層（ブラックマト
リックス）１０３５をさらに設けても良い。着色層及び黒色層が設けられた透明な基材１
０３３は、位置合わせし、基板１００１に固定する。なお、着色層、及び黒色層は、オー
バーコート層１０３６で覆われている。また、図３（Ａ）においては、光が着色層を透過
せずに外部へと出る発光層と、各色の着色層を透過して外部に光が出る発光層とがあり、
着色層を透過しない光は白、着色層を透過する光は赤、青、緑となることから、４色の画
素で映像を表現することができる。
【０２０１】
図３（Ｂ）では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色
層１０３４Ｂ）をゲート絶縁膜１００３と第１の層間絶縁膜１０２０との間に形成する例
を示した。このように、着色層は基板１００１と封止基板１０３１の間に設けられていて
も良い。
【０２０２】
また、以上に説明した発光装置では、ＴＦＴ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。ＴＦＴと発光素子の陽極とを接続する接続電極を作製するまでは、ボトムエ
ミッション型の発光装置と同様に形成する。その後、第３の層間絶縁膜１０３７を電極１
０２２を覆って形成する。この絶縁膜は平坦化の役割を担っていても良い。第３の層間絶
縁膜１０３７は第２の層間絶縁膜と同様の材料の他、他の様々な材料を用いて形成するこ
とができる。
【０２０３】
発光素子の第１の電極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂはここでは陽極
とするが、陰極であっても構わない。また、図４のようなトップエミッション型の発光装
置である場合、第１の電極を反射電極とすることが好ましい。ＥＬ層１０２８の構成は、
実施の形態２で説明したような構成とし、白色の発光が得られるような素子構造とする。
【０２０４】
図３、図４において、白色の発光が得られるＥＬ層の構成としては、発光層を複数層用い
ること、複数の発光ユニットを用いることなどにより実現すればよい。なお、白色発光を
得る構成はこれらに限らないことはもちろんである。
【０２０５】
図４のようなトップエミッションの構造では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着
色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）を設けた封止基板１０３１で封止を行うこと
ができる。封止基板１０３１には画素と画素との間に位置するように黒色層（ブラックマ
トリックス）１０３５を設けても良い。着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層
１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）や黒色層（ブラックマトリックス）はオーバーコ
ート層によって覆われていても良い。なお封止基板１０３１は透光性を有する基板を用い
ることとする。
【０２０６】
また、ここでは赤、緑、青、白の４色でフルカラー表示を行う例を示したが特に限定され
ず、赤、緑、青の３色でフルカラー表示を行ってもよい。また、赤、緑、青、黄の４色で
フルカラー表示を行ってもよい。
【０２０７】
本実施の形態における発光装置は、実施の形態２又は実施の形態３に記載の発光素子（ベ
ンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物を含む発光素子）を用いているため、良好な特
性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、ベンゾチエノピリミジン骨格を有
する化合物は大きなエネルギーギャップや高い三重項励起準位（Ｔ１準位）を有し、発光
物質からのエネルギーの移動を抑制することが可能であることから、発光効率の良好な発
光素子を提供することができ、もって、消費電力の低減された発光装置とすることができ
る。また、ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物はキャリア輸送性が高いことから
駆動電圧の低い発光素子を得ることができ、駆動電圧の低い発光装置を得ることができる
。
【０２０８】
ここまでは、アクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、以下からはパッシ
ブマトリクス型の発光装置について説明する。図５には本発明の一態様を適用して作製し
たパッシブマトリクス型の発光装置を示す。なお、図５（Ａ）は、発光装置を示す斜視図
、図５（Ｂ）は図５（Ａ）をＸ−Ｙで切断した断面図である。図５において、基板９５１
上には、電極９５２と電極９５６との間にはＥＬ層９５５が設けられている。電極９５２
の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設け
られている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側
壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断
面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と
接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接し
ない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因した発
光素子の不良を防ぐことが出来る。また、パッシブマトリクス型の発光装置においても、
低駆動電圧で動作する実施の形態２又は実施の形態３に記載の発光素子（ベンゾチエノピ
リミジン骨格を有する化合物を含む発光素子）を有することによって、低消費電力で駆動
させることができる。また、ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物を含むために発
光効率の高い発光素子（実施の形態２又は実施の形態３に記載の発光素子）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。
【０２０９】
例えば、本明細書等において、様々な基板を用いて、トランジスタや発光素子を形成する
ことが出来る。基板の種類は、特定のものに限定されることはない。その基板の一例とし
ては、半導体基板（例えば単結晶基板又はシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石
英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・
ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基
板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどがある。ガラス
基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソー
ダライムガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例
としては、以下のものがあげられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、
ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリテトラ
フルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に代表されるプラスチックがある。または、一例としては
、アクリル等の合成樹脂などがある。または、一例としては、ポリプロピレン、ポリエス
テル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルなどがある。または、一例としては、ポリ
アミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又は紙類などがある。特
に、半導体基板、単結晶基板、又はＳＯＩ基板などを用いてトランジスタを製造すること
によって、特性、サイズ、又は形状などのばらつきが少なく、電流能力が高く、サイズの
小さいトランジスタを製造することができる。このようなトランジスタによって回路を構
成すると、回路の低消費電力化、又は回路の高集積化を図ることができる。
【０２１０】
また、基板として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、トランジスタや発光素子を
形成してもよい。または、基板とトランジスタの間に剥離層を設けてもよい。剥離層は、
その上に半導体装置を一部あるいは全部完成させた後、基板より分離し、他の基板に転載
するために用いることができる。その際、トランジスタは耐熱性の劣る基板や可撓性の基
板にも転載できる。なお、上述の剥離層には、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜
との無機膜の積層構造の構成や、基板上にポリイミド等の有機樹脂膜が形成された構成等
を用いることができる。
【０２１１】
つまり、ある基板を用いてトランジスタや発光素子を形成し、その後、別の基板にトラン
ジスタや発光素子を転置し、別の基板上にトランジスタや発光素子を配置してもよい。ト
ランジスタや発光素子が転置される基板の一例としては、上述したトランジスタを形成す
ることが可能な基板に加え、紙基板、セロファン基板、アラミドフィルム基板、ポリイミ
ドフィルム基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナ
イロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レー
ヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、又はゴム基板などがある。これらの
基板を用いることにより、特性のよいトランジスタの形成、消費電力の小さいトランジス
タの形成、壊れにくい装置の製造、耐熱性の付与、軽量化、又は薄型化を図ることができ
る。
【０２１２】
以上、説明した発光装置は、マトリクス状に配置された多数の微小な発光素子をそれぞれ
制御することが可能であるため、画像の表現を行う表示装置として好適に利用できる発光
装置である。
【０２１３】
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態２又は実施の形態３に示す発光素子をその一部に含む電子
機器について説明する。実施の形態２又は実施の形態３記載の発光素子は、ベンゾチエノ
ピリミジン骨格を有する化合物を含むことから、消費電力が低減された発光素子であり、
その結果、本実施の形態に記載の電子機器は、消費電力が低減された表示部を有する電子
機器とすることが可能である。また、実施の形態２又は実施の形態３に記載の発光素子は
、駆動電圧の低い発光素子であるため、駆動電圧の低い電子機器とすることが可能である
。
【０２１４】
上記発光素子を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、またはテ
レビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタル
ビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう
）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機など
が挙げられる。これらの電子機器の具体例を以下に示す。
【０２１５】
図６（Ａ）は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置は、筐体７１０
１に表示部７１０３が組み込まれている。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体
７１０１を支持した構成を示している。表示部７１０３により、映像を表示することが可
能であり、表示部７１０３は、実施の形態２又は実施の形態３で説明したものと同様の発
光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、ベンゾチエノピリミ
ジン骨格を有する化合物を含むため発光効率の良好な発光素子とすることが可能である。
また、駆動電圧の低い発光素子とすることが可能である。そのため、当該発光素子で構成
される表示部７１０３を有するテレビ装置は消費電力の低減されたテレビ装置とすること
ができる。また、駆動電圧の低いテレビ装置とすることが可能である。
【０２１６】
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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
図６（Ｂ）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キー
ボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。
なお、このコンピュータは、実施の形態２又は実施の形態３で説明したものと同様の発光
素子をマトリクス状に配列して表示部７２０３に用いることにより作製される。当該発光
素子は、ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物を含むため発光効率の良好な発光素
子とすることが可能である。また、駆動電圧の低い発光素子とすることが可能である。そ
のため、当該発光素子で構成される表示部７２０３を有するコンピュータは消費電力の低
減されたコンピュータとすることができる。また、駆動電圧の低いコンピュータとするこ
とが可能である。
【０２１９】
図６（Ｃ）は携帯型遊技機であり、筐体７３０１と筐体７３０２の２つの筐体で構成され
ており、連結部７３０３により、開閉可能に連結されている。筐体７３０１には、実施の
形態２又は実施の形態３で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して作製
された表示部７３０４が組み込まれ、筐体７３０２には表示部７３０５が組み込まれてい
る。また、図６（Ｃ）に示す携帯型遊技機は、その他、スピーカ部７３０６、記録媒体挿
入部７３０７、ＬＥＤランプ７３０８、入力手段（操作キー７３０９、接続端子７３１０
、センサ７３１１（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁
気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度
、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン７３１２
）等を備えている。もちろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、少なくと
も表示部７３０４および表示部７３０５の両方、または一方に実施の形態２又は実施の形
態３で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して作製された表示部を用い
ていればよく、その他付属設備が適宜設けられた構成とすることができる。図６（Ｃ）に
示す携帯型遊技機は、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示
部に表示する機能や、他の携帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する機能を有する
。なお、図６（Ｃ）に示す携帯型遊技機が有する機能はこれに限定されず、様々な機能を
有することができる。上述のような表示部７３０４を有する携帯型遊技機は、表示部７３
０４に用いられている発光素子が、ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物を含むこ
とによって、良好な発光効率を有することから、消費電力の低減された携帯型遊技機とす
ることができる。また、表示部７３０４に用いられている発光素子がベンゾチエノピリミ
ジン骨格を有する化合物を含むことによって、低い駆動電圧で駆動させることができるこ
とから、駆動電圧の低い携帯型遊技機とすることができる。
【０２２０】
図６（Ｄ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機は、筐体７４０１に組み込ま
れた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピーカ７４
０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機は、実施の形態２又は実施の
形態３で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して作製された表示部７４
０２を有している。当該発光素子は、ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物を含む
ため発光効率の良好な発光素子とすることが可能である。また、駆動電圧の低い発光素子
とすることが可能である。そのため、当該発光素子で構成される表示部７４０２を有する
携帯電話機は消費電力の低減された携帯電話機とすることができる。また、駆動電圧の低
い携帯電話機とすることが可能である。
【０２２１】
図６（Ｄ）に示す携帯電話機は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力す
ることができる構成とすることもできる。この場合、電話を掛ける、或いはメールを作成
するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
また、携帯電話機内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検
出装置を設けることで、携帯電話機の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画
面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
【０２２５】
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。
【０２２６】
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。
【０２２７】
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７４
０２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。
【０２２８】
なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１乃至実施の形態４に示した構成を適宜組
み合わせて用いることができる。
【０２２９】
以上の様に、実施の形態２又は実施の形態３で説明したような、ベンゾチエノピリミジン
骨格を有する化合物を含む発光素子を備えた発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光
装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。ベンゾチエノピリミジン骨
格を有する化合物を用いることにより、消費電力の低減された電子機器を得ることができ
る。また、駆動電圧の低い電子機器を得ることができる。
【０２３０】
また、ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物を含む発光素子は、光源装置に用いる
こともできる。ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物を含む発光素子を光源装置に
用いる一態様を、図７を用いて説明する。なお、光源装置とは、ベンゾチエノピリミジン
骨格を有する化合物を含む発光素子を光の照射手段として有し、且つ少なくとも当該発光
素子へ電流を供給する入出力端子部を有するものとする。また、当該発光素子は、封止手
段によって、外部雰囲気より遮断されていることが好ましい。
【０２３１】
図７は、ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物を含む発光素子をバックライトに適
用した液晶表示装置の一例である。図７に示した液晶表示装置は、筐体９０１、液晶層９
０２、バックライト９０３、筐体９０４を有し、液晶層９０２は、ドライバＩＣ９０５と
接続されている。また、バックライト９０３には、上記化合物を含む発光素子が用いられ
おり、端子９０６により、電流が供給されている。
【０２３２】
上記複素環化合物を含む発光素子を液晶表示装置のバックライトに適用したことにより、
消費電力の低減されたバックライトが得られる。また、上記複素環化合物を含む発光素子
を用いることで、面発光の照明装置が作製でき、また大面積化も可能である。これにより
、バックライトの大面積化が可能であり、液晶表示装置の大面積化も可能になる。さらに
、上記複素環化合物を含む発光素子を適用したバックライトは発光装置を従来と比較し厚
みを小さくできるため、表示装置の薄型化も可能となる。
【０２３３】
図８は、ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物を含む発光素子を、照明装置である
電気スタンドに用いた例である。図８に示す電気スタンドは、筐体２００１と、光源２０
０２を有し、光源２００２として上記複素環化合物を含む発光素子が用いられている。
【０２３４】
図９は、ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物を含む発光素子を、室内の照明装置
３００１に適用した例である。上記複素環化合物を含む発光素子は消費電力の低減された
発光素子であるため、消費電力の低減された照明装置とすることができる。また、上記複
素環化合物を含む発光素子は、大面積化が可能であるため、大面積の照明装置として用い
ることができる。また、上記複素環化合物を含む発光素子は厚みが小さいため、薄型化し
た照明装置を作製することが可能となる。
【０２３５】
ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物を含む発光素子は、自動車のフロントガラス
やダッシュボードにも搭載することができる。図１０に上記複素環化合物を含む発光素子
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５０００乃
至表示領域５００５は上記複素環化合物を含む発光素子を用いて設けられた表示である。
【０２３６】
表示領域５０００と表示領域５００１は自動車のフロントガラスに設けられた上記複素環
化合物を含む発光素子を搭載した表示装置である。上記複素環化合物を含む発光素子は、
第１の電極と第２の電極を透光性を有する電極で作製することによって、反対側が透けて
見える、いわゆるシースルー状態の表示装置とすることができる。シースルー状態の表示
であれば、自動車のフロントガラスに設置したとしても、視界の妨げになることなく設置
することができる。なお、駆動のためのトランジスタなどを設ける場合には、有機半導体
材料による有機トランジスタや、酸化物半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有す
るトランジスタを用いると良い。
【０２３７】
表示領域５００２はピラー部分に設けられた上記複素環化合物を含む発光素子を搭載した
表示装置である。表示領域５００２には、車体に設けられた撮像手段からの映像を映し出
すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。また、同様に、ダッシ
ュボード部分に設けられた表示領域５００３は車体によって遮られた視界を、自動車の外
側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高め
ることができる。見えない部分を補完するように映像を映すことによって、より自然に違
和感なく安全確認を行うことができる。
【０２３８】
表示領域５００４や表示領域５００５はナビゲーション情報、スピードメーターやタコメ
ーター、走行距離、給油量、ギア状態、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５０００乃至表示領域５００３にも設ける
ことができる。また、表示領域５０００乃至表示領域５００５は照明装置として用いるこ
とも可能である。
【０２３９】
ベンゾチエノピリミジン骨格を有する化合物を含む発光素子は当該複素環化合物を含むこ
とによって、駆動電圧の低い発光素子とすることができ、または消費電力の小さい発光装
置とすることができる。このことから、表示領域５０００乃至表示領域５００５のような
大きな画面を数多く設けても、バッテリーに負荷をかけることが少なく、快適に使用する
ことができることから上記複素環化合物を含む発光素子を用いた発光装置または照明装置
は、車載用の発光装置又は照明装置として好適に用いることができる。
【０２４０】
図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は２つ折り可能なタブレット型端末の一例である。図１１
（Ａ）は、開いた状態であり、タブレット型端末は、筐体９６３０、表示部９６３１ａ、
表示部９６３１ｂ、表示モード切り替えスイッチ９０３４、電源スイッチ９０３５、省電
力モード切り替えスイッチ９０３６、留め具９０３３、操作スイッチ９０３８、を有する
。なお、当該タブレット端末は、上記複素環化合物を用いた発光素子を備えた発光装置を
表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂの一方又は両方に用いることにより作製される。
【０２４１】
表示部９６３１ａは、一部をタッチパネル領域９６３２ａとすることができ、表示された
操作キー９６３７にふれることでデータ入力をすることができる。なお、表示部９６３１
ａにおいては、一例として半分の領域が表示のみの機能を有する構成、もう半分の領域が
タッチパネルの機能を有する構成を示しているが該構成に限定されない。表示部９６３１
ａの全ての領域がタッチパネルの機能を有する構成としても良い。例えば、表示部９６３
１ａの全面をキーボードボタン表示させてタッチパネルとし、表示部９６３１ｂを表示画
面として用いることができる。
【０２４２】
また、表示部９６３１ｂにおいても表示部９６３１ａと同様に、表示部９６３１ｂの一部
をタッチパネル領域９６３２ｂとすることができる。また、タッチパネルのキーボード表
示切り替えボタン９６３９が表示されている位置に指やスタイラスなどでふれることで表
示部９６３１ｂにキーボードボタンを表示することができる。
【０２４３】
また、タッチパネル領域９６３２ａとタッチパネル領域９６３２ｂに対して同時にタッチ
入力することもできる。
【０２４４】
また、表示モード切り替えスイッチ９０３４は、縦表示または横表示などの表示の向きを
切り替え、白黒表示やカラー表示の切り替えなどを選択できる。省電力モード切り替えス
イッチ９０３６は、タブレット型端末に内蔵している光センサで検出される使用時の外光
の光量に応じて表示の輝度を最適なものとすることができる。タブレット型端末は光セン
サだけでなく、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサなどの他の検出装置を
内蔵させてもよい。
【０２４５】
また、図１１（Ａ）では表示部９６３１ｂと表示部９６３１ａの表示面積が同じ例を示し
ているが特に限定されず、一方のサイズともう一方のサイズが異なっていてもよく、表示
の品質も異なっていてもよい。例えば一方が他方よりも高精細な表示を行える表示パネル
としてもよい。
【０２４６】
図１１（Ｂ）は、閉じた状態であり、本実施の形態におけるタブレット型端末では、筐体
９６３０、太陽電池９６３３、充放電制御回路９６３４、バッテリー９６３５、ＤＣＤＣ
コンバータ９６３６を備える例を示した。なお、図１１（Ｂ）では充放電制御回路９６３
４の一例としてバッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６を有する構成について
示している。
【０２４７】
なお、タブレット型端末は２つ折り可能なため、未使用時に筐体９６３０を閉じた状態に
することができる。従って、表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂを保護できるため、耐
久性に優れ、長期使用の観点からも信頼性の優れたタブレット型端末を提供できる。
【０２４８】
また、この他にも図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示したタブレット型端末は、様々な情
報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示する機能、カレンダー、日付又は時刻など
を表示部に表示する機能、表示部に表示した情報をタッチ入力操作又は編集するタッチ入
力機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、等を有するこ
とができる。
【０２４９】
タブレット型端末の表面に装着された太陽電池９６３３によって、電力をタッチパネル、
表示部、または映像信号処理部等に供給することができる。なお、太陽電池９６３３は、
筐体９６３０の一面または二面に設けられていると効率的なバッテリー９６３５の充電を
行う構成とすることができるため好適である。
【０２５０】
また、図１１（Ｂ）に示す充放電制御回路９６３４の構成、及び動作について図１１（Ｃ
）にブロック図を示し説明する。図１１（Ｃ）には、太陽電池９６３３、バッテリー９６
３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６、コンバータ９６３８、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３、
表示部９６３１について示しており、バッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６
、コンバータ９６３８、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３が、図１１（Ｂ）に示す充放電制御回
路９６３４に対応する箇所となる。
【０２５１】
まず外光により太陽電池９６３３により発電がされる場合の動作の例について説明する。
太陽電池で発電した電力は、バッテリー９６３５を充電するための電圧となるようＤＣＤ
Ｃコンバータ９６３６で昇圧または降圧がなされる。そして、表示部９６３１の動作に太
陽電池９６３３で充電された電力が用いられる際にはスイッチＳＷ１をオンにし、コンバ
ータ９６３８で表示部９６３１に必要な電圧に昇圧または降圧をすることとなる。また、
表示部９６３１での表示を行わない際には、ＳＷ１をオフにし、ＳＷ２をオンにしてバッ
テリー９６３５の充電を行う構成とすればよい。
【０２５２】
なお、太陽電池９６３３については、発電手段の一例として示したが、発電手段は特に限
定されず、圧電素子（ピエゾ素子）や熱電変換素子（ペルティエ素子）などの他の発電手
段によってバッテリー９６３５の充電を行う構成であってもよい。無線（非接触）で電力
を送受信して充電する無接点電力伝送モジュールや、また他の充電手段を組み合わせて行
う構成としてもよく、発電手段を有さなくとも良い。
【０２５３】
また、上記表示部９６３１を具備していれば、図１１に示した形状の電子機器に特に限定
されないことは言うまでもない。
【実施例１】
【０２５４】
≪合成例１≫
本合成例では、実施の形態１で説明したベンゾチエノピリミジン化合物である４−［３´
−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ビフェニル−３−イル］ベンゾチエノ［３，２−ｄ
］ピリミジン（略称：４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍ）（構造式（１００））の合成方法について
説明する。４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍの構造式を下に示す。
【０２５５】
【化２１】
2020047930.tif 000026
【０２５６】
＜４−［３´−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ビフェニル−３−イル］ベンゾチエノ
［３，２−ｄ］ピリミジン（略称：４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍ）の合成＞
まず始めに、４−クロロ［１］ベンゾチエノ［３，２−ｄ］ピリミジン０．９９ｇ（４．
５ｍｍｏｌ）、３−［３´−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）］ビフェニルボロン酸１
．８ｇ（５．０ｍｍｏｌ）、２Ｍ炭酸カリウム水溶液２．５ｍＬ、トルエン２３ｍＬ、エ
タノール２．３ｍＬを、還流管を付けた三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した
。この混合物にテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）４２０ｍｇ（０
．３６ｍｍｏｌ）を加え、９０℃で１６時間加熱攪拌した。得られた反応物をろ過し、ろ
物を酢酸エチルにて洗浄した。この洗浄液を濃縮し、得られた固体をトルエンにて再結晶
することにより目的物である４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍ（略称）を０．６４ｇ得た（収率２８
％、黄白色固体）。この黄白色固体０．６４ｇを、トレインサブリメーション法により昇
華精製した。昇華精製条件は、圧力２．５Ｐａ、アルゴンガスを流量５ｍＬ／ｍｉｎで流
しながら、２５０℃で固体を加熱した。昇華精製後、目的物の黄白色固体を０．５２ｇ、
回収率８１％で得た。本ステップの合成スキームを下記式（Ａ−１）に示す。
【０２５７】
【化２２】
2020047930.tif 000027
【０２５８】
なお、上記ステップで得られた黄白色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分
析結果を下記に示す。これにより、４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍが得られたことがわかった。
【０２５９】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：７．３０−７．３３（ｔ，２Ｈ），７．４１−７．４
５（ｔ，２Ｈ），７．５３（ｄ，２Ｈ），７．６１−７．６４（ｔ，２Ｈ），７．６９−
７．７６（ｍ，３Ｈ），７．８３（ｄ，１Ｈ），７．８７（ｄ，１Ｈ），７．９１−７．
９４（ｔ，２Ｈ），８．１７（ｄ，２Ｈ），８．２７（ｄ，１Ｈ），８．５５（ｔｄ，１
Ｈ），８．６１（ｄ，１Ｈ），９．４１（ｓ，１Ｈ）．
【０２６０】
また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図１２（Ａ）、（Ｂ）に示す。なお、図１２（Ｂ）は、図
１２（Ａ）における７．２ｐｐｍから８．８ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートであ
る。測定結果から、目的物である４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍが得られたことを確認した。
【０２６１】
≪４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍの物性≫
次に、４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１
３（Ａ）に、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１３（Ｂ）に示す。スペクト
ルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエ
ン溶液のスペクトルは、４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し
た。また、薄膜のスペクトルは、４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍを石英基板に蒸着してサンプルを
作製した。なお、トルエン溶液の吸収スペクトルは石英セルにトルエンのみを入れて測定
した吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示し、薄膜の吸収スペクトルは石英
基板の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。
【０２６２】
図１３（Ａ）より、４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍのトルエン溶液は２１２ｎｍ、２８４ｎｍ、及
び３４１ｎｍ付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは３９０ｎｍ（励起波長３４
２ｎｍ）であった。また、図１３（Ｂ）より４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍの薄膜は２１０ｎｍ、
２４５ｎｍ、２９０ｎｍ、及び３４７ｎｍ付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピーク
は４３８ｎｍ（励起波長３６２ｎｍ）であった。４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍは吸収ピークの面
積が広く、したがって振動子強度が大きいために、発光効率が高い。ゆえに、本発明の一
態様の誘導体は発光物質としても利用可能である。
【０２６３】
また、４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍを液体クロマトグラフ質量分析（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍ
ａｔｏｇｒａｐｈｙ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，略称：ＬＣ／ＭＳ分析）に
よって分析した。
【０２６４】
ＬＣ／ＭＳ分析は、ウォーターズ社製Ａｃｑｕｉｔｙ  ＵＰＬＣおよびウォーターズ社製
Ｘｅｖｏ  Ｇ２  Ｔｏｆ  ＭＳを用いて行った。
【０２６５】
ＭＳ分析では、エレクトロスプレーイオン化法（ＥｌｅｃｔｒｏＳｐｒａｙ  Ｉｏｎｉｚ
ａｔｉｏｎ、略称：ＥＳＩ）によるイオン化を行った。この時のキャピラリー電圧は３．
０ｋＶ、サンプルコーン電圧は３０Ｖとし、検出はポジティブモードで行った。さらに、
以上の条件でイオン化された成分を衝突室（コリジョンセル）内でアルゴンガスと衝突さ
せてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンを衝突させる際のエネルギー（コリジョン
エネルギー）は５０ｅＶとした。なお、測定する質量電荷比（ｍ／ｚ）の範囲はｍ／ｚ＝
１００乃至１２００とした。結果を図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示す。図１４（Ａ）はｍ／
ｚが１００乃至１２００の範囲を示すグラフであり、図１４（Ｂ）はｍ／ｚが１００乃至
６００の範囲を示すグラフである。
【０２６６】
図１４（Ａ）及び（Ｂ）から、４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍは、主としてｍ／ｚ＝５０４、３３
７、１６６付近  にプロダクトイオンが検出されることがわかった。なお、図１４（Ａ）
及び（Ｂ）に示す結果は、４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍに由来する特徴的な結果を示すものであ
ることから、混合物中に含まれる４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍを同定する上での重要なデータで
あるといえる。
【０２６７】
なお、ｍ／ｚ＝３３７付近のプロダクトイオンは、４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍにおけるカルバ
ゾールが離脱した状態のカチオンと推定され、ｍ／ｚ＝１６６付近のプロダクトイオンは
、脱離したカルバゾールのカチオンと推定され、４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍが、カルバゾール
を含んでいることを示唆するものである。
【実施例２】
【０２６８】
本実施例では、実施の形態１で説明したベンゾチエノピリミジン化合物である４ｍＣｚＢ
ＰＢｔｐｍを、黄緑色の燐光を発する発光中心物質を用いた発光層におけるホスト材料と
して用いた発光素子（発光素子１）について説明する。
【０２６９】
なお、本実施例で用いた化合物の分子構造を下記構造式（ｉ）乃至（ｖ）及び（１００）
に示す。素子構造は図１（Ａ）の構造である。
【０２７０】
【化２３】
2020047930.tif 000028
【０２７１】
≪発光素子１の作製≫
まず、第１の電極１０１として１１０ｎｍの膜厚でケイ素を含むインジウム錫酸化物（Ｉ
ＴＳＯ）が成膜されたガラス基板を用意した。ＩＴＳＯ表面は、２ｍｍ角の大きさで表面
が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。この基板
上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間
焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。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。
【０２７２】
次に、ＩＴＳＯが形成された面が下方となるように、基板を真空蒸着装置内に設けられた
ホルダーに固定した。
【０２７３】
真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、上記構造式（ｉ）で表される、４，４’，４’
’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３
Ｐ−ＩＩ）、と酸化モリブデンとを、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン＝４：２（重量
比）となるように共蒸着することにより、正孔注入層１１１を形成した。膜厚は２０ｎｍ
とした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発さ
せる蒸着法である。
【０２７４】
続いて、上記構造式（ｉｉ）で表される４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン
−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）を２０ｎｍ蒸着することにより
正孔輸送層１１２を形成した。
【０２７５】
さらに、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（１００）で表される４−［３´−（９Ｈ−
カルバゾール−９−イル）ビフェニル−３−イル］ベンゾチエノ［３，２−ｄ］ピリミジ
ン（略称：４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍ）と、上記構造式（ｉｉｉ）で表されるＮ−（１，１’
−ビフェニル−４−イル）−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル
）フェニル］−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ
）と、上記構造式（ｉｖ）で表されるビス［２−（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ピリミジ
ニル−κＮ３）フェニル−κＣ］（２，４−ペンタンジオナト−κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウ
ム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）とを、４ｍＣｚＢＰＢ
ｔｐｍ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］＝０．７：０．３：０
．０５（重量比）となるように２０ｎｍ蒸着した後、４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍとＰＣＢＢｉ
Ｆと［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］とを４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍ：ＰＣＢＢｉＦ
：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］＝０．８：０．２：０．０５（重量比）とな
るように２０ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０２７６】
次に、上記構造式（１００）で表される４−［３´−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）
ビフェニル−３−イル］ベンゾチエノ［３，２−ｄ］ピリミジン（略称：４ｍＣｚＢＰＢ
ｔｐｍ）を２０ｎｍ、続いて上記構造式（ｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：
ＢＰｈｅｎ）を１０ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。
【０２７７】
さらに電子輸送層１１４上にフッ化リチウムを１ｎｍとなるように蒸着することによって
電子注入層１１５を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０２としてアル
ミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子１を完成させた。上述した蒸着過程においては、
蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０２７８】
≪発光素子１の動作特性≫
以上により得られた発光素子１を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子
が大気に曝されないように封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測
定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０２７９】
発光素子１の電流密度−輝度特性を図１５に、電圧−輝度特性を図１６に、輝度−電流効
率特性を図１７に、輝度−外部量子効率特性を図１８に、輝度−パワー効率特性を図１９
に示す。
【０２８０】
図１７から、発光素子１は良好な輝度−電流効率特性を示し、発光効率が良好な発光素子
であることがわかった。これより、４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍすなわち、実施の形態１で説明
したベンゾチエノピリミジン化合物が高い三重項励起準位（Ｔ１準位）及び、大きなエネ
ルギーギャップを有し、緑色の燐光を発する発光物質であっても、有効に励起することが
できることがわかる。また、図１６から、発光素子１は、良好な電圧−輝度特性を示し、
駆動電圧の低い発光素子であることがわかった。これは、４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍすなわち
、実施の形態１で説明したベンゾチエノピリミジン化合物が、優れたキャリア輸送性を有
していることを示している。また、同様に、図１５の電流密度−輝度特性や、図１８の輝
度−外部量子効率特性も良好である。結果として、図１９に示すように発光素子１は非常
に良好なパワー効率を示した。
【０２８１】
続いて、作製した発光素子１に０．１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図２０
に示す。発光強度は任意単位として相対発光強度比を示す。図２０より発光素子１は発光
中心物質である［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］起因の黄緑色の発光を呈するこ
とがわかった。
【０２８２】
また、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２とし、電流密度一定の条件で発光素子１を駆動して
、信頼性試験を行った結果を図２１に示す。図２１では、初期輝度を１００％とした規格
化輝度の変化を示している。この結果から、発光素子１は駆動時間に伴う輝度低下の小さ
い、良好な信頼性を有する発光素子であることがわかる。
【実施例３】
【０２８３】
本実施例では、実施の形態１で説明したベンゾチエノピリミジン化合物である４ｍＣｚＢ
ＰＢｔｐｍを、緑色の燐光を発する発光中心物質を用いた発光層におけるホスト材料とし
て用いた発光素子（発光素子２）について説明する。
【０２８４】
なお、本実施例で用いた化合物の分子構造を下記構造式（ｉ）乃至（ｉｉｉ）、（ｖ）、
（ｖｉ）、（１００）に示す。素子構造は図１（Ａ）の構造である。
【０２８５】
【化２４】
2020047930.tif 000029
【０２８６】
≪発光素子２の作製≫
発光素子１と発光素子２は、発光層１１３の構成以外は同じであるため、発光層１１３以
外の構成については説明を簡潔にする。
【０２８７】
まず、第１の電極１０１としてケイ素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜され
たガラス基板を用意した。次に、第１の電極１０１上に正孔注入層１１１を形成した。次
に正孔注入層１１１上に正孔輸送層１１２を形成した。
【０２８８】
正孔輸送層１１２上に、上記構造式（１００）で表される４−［３´−（９Ｈ−カルバゾ
ール−９−イル）ビフェニル−３−イル］ベンゾチエノ［３，２−ｄ］ピリミジン（略称
：４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍ）と、上記構造式（ｉｉｉ）で表されるＮ−（１，１’−ビフェ
ニル−４−イル）−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニ
ル］−９，９−ジメチル−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）と、上
記構造式（ｖｉ）で表されるトリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム
（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］）とを、４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍ：ＰＣＢＢｉＦ
：［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］＝０．５：０．５：０．０５（重量比）となるように２０ｎｍ蒸
着した後、４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍとＰＣＢＢｉＦと［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］とを４ｍＣｚＢ
ＰＢｔｐｍ：ＰＣＢＢｉＦ：［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］＝０．８：０．２：０．０５（重量比
）となるように２０ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０２８９】
次に、発光層１１３上に電子輸送層１１４を形成した。次に電子注入層１１５を形成し、
陰極として機能する第２の電極１０２を形成した。
【０２９０】
≪発光素子２の動作特性≫
以上により得られた発光素子２を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子
が大気に曝されないように封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測
定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０２９１】
発光素子２の電流密度−輝度特性を図２２に、電圧−輝度特性を図２３に、輝度−電流効
率特性を図２４に、輝度−外部量子効率特性を図２５に、輝度−パワー効率特性を図２６
に示す。
【０２９２】
図２４から、発光素子２は良好な輝度−電流効率特性を示し、発光効率が良好な発光素子
であることがわかった。これより、４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍすなわち、実施の形態１で説明
したベンゾチエノピリミジン化合物が高い三重項励起準位（Ｔ１準位）及び、大きなエネ
ルギーギャップを有し、緑色の燐光を発する発光物質であっても、有効に励起することが
できることがわかる。また、図２３から、発光素子２は、良好な電圧−輝度特性を示し、
駆動電圧の低い発光素子であることがわかった。これは、４ｍＣｚＢＰＢｔｐｍすなわち
、実施の形態１で説明したベンゾチエノピリミジン化合物が、優れたキャリア輸送性を有
していることを示している。また、同様に、図２２の電流密度−輝度特性や、図２５の輝
度−外部量子効率特性も良好である。結果として、図２６に示すように発光素子２は非常
に良好なパワー効率を示した。
【０２９３】
続いて、作製した発光素子２に０．１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図２７
に示す。発光強度は最大発光強度を１とした相対的な値として示す。図２７より発光素子
２は発光中心物質である［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］起因の緑色の発光を呈することがわかった
。
【０２９４】
また、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２とし、電流密度一定の条件で発光素子２を駆動して
、信頼性試験を行った結果を図２８に示す。図２８では、初期輝度を１００％とした規格
化輝度の変化を示している。この結果から、発光素子２は駆動時間に伴う輝度低下の小さ
い、良好な信頼性を有する発光素子であることがわかる。
【符号の説明】
【０２９５】
１０１    第１の電極
１０２    第２の電極
１０３    ＥＬ層
１１１    正孔注入層
１１２    正孔輸送層
１１３    発光層
１１４    電子輸送層
３０１    基板
３０２    第１の電極
３０４    第２の電極
３１１    電子輸送層
３１２    発光層
３１３    正孔輸送層
３１４    正孔注入層
５０１    第１の電極
５０２    第２の電極
５１１    第１の発光ユニット
５１２    第２の発光ユニット
５１３    電荷発生層
６０１    駆動回路部（ソース側駆動回路）
６０２    画素部
６０３    駆動回路部（ゲート側駆動回路）
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ＴＦＴ
６１２    電流制御用ＴＦＴ
６１３    第１の電極
６１４    絶縁物
６１６    ＥＬ層
６１７    第２の電極
６１８    発光素子
６２３    ｎチャネル型ＴＦＴ
６２４    ｐチャネル型ＴＦＴ
９０１    筐体
９０２    液晶層
９０３    バックライトユニット
９０４    筐体
９０５    ドライバＩＣ
９０６    端子
９５１    基板
９５２    電極
９５３    絶縁層
９５４    隔壁層
９５５    ＥＬ層
９５６    電極
１２０１    ソース電極
１２０２    活性層
１２０３    ドレイン電極
１２０４    ゲート電極
２００１    筐体
２００２    光源
３００１    照明装置
３００２    照明装置
５０００    表示領域
５００１    表示領域
５００２    表示領域
５００３    表示領域
５００４    表示領域
５００５    表示領域
７１０１    筐体
７１０３    表示部
７１０５    スタンド
７１０７    表示部
７１０９    操作キー
７１１０    リモコン操作機
７２０１    本体
７２０２    筐体
７２０３    表示部
７２０４    キーボード
７２０５    外部接続ポート
７２０６    ポインティングデバイス
７３０１    筐体
７３０２    筐体
７３０３    連結部
７３０４    表示部
７３０５    表示部
７３０６    スピーカ部
７３０７    記録媒体挿入部
７３０８    ＬＥＤランプ
７３０９    操作キー
７３１０    接続端子
７３１１    センサ
７４０１    筐体
７４０２    表示部
７４０３    操作ボタン
７４０４    外部接続ポート
７４０５    スピーカ
７４０６    マイク
７４００    携帯電話機
９６３０    筐体
９６３１    表示部
９６３１ａ    表示部
９６３１ｂ    表示部
９６３２ａ    タッチパネル領域
９６３２ｂ    タッチパネル領域
９６３３    太陽電池
９６３４    充放電制御回路
９６３５    バッテリー
９６３６    ＤＣＤＣコンバータ
９６３７    操作キー
９６３８    コンバータ
９６３９    キーボード表示切り替えボタン
９０３３    留め具
９０３４    表示モード切り替えスイッチ
９０３５    電源スイッチ
９０３６    省電力モード切り替えスイッチ
９０３８    操作スイッチ
【図１】
2020047930.tif 000030
【図２】
2020047930.tif 000031
【図３】
2020047930.tif 000032
【図４】
2020047930.tif 000033
【図５】
2020047930.tif 000034
【図６】
2020047930.tif 000035
【図７】
2020047930.tif 000036
【図８】
2020047930.tif 000037
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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