(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極間に一般式（Ｇ１）で表される構造を有する複素環化合物を含む発光素子。
【化１】
0005611778.tif 000091
（式中、Ａｒ１、Ａｒ２は、それぞれ独立に、炭素数６〜１３の置換又は無置換のアリール基を表し、Ｒ１〜Ｒ１１は、それぞれ独立に、水素、又は炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３の置換又は無置換のアリール基のいずれかを表し、Ａは、一般式（Ｓ１）又は一般式（Ｓ２）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（Ｓ１）及び一般式（Ｓ２）において、Ｘは、酸素又は硫黄を表し、Ｒ１２〜Ｒ１８は、それぞれ独立に、水素、又は炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３の置換又は無置換のアリール基のいずれかを表す。）
【請求項２】
一対の電極間に一般式（Ｇ２−１）で表される構造を有する複素環化合物を含む発光素子。
【化２】
0005611778.tif 000092
（式中、Ａｒ１、Ａｒ２は、それぞれ独立に、炭素数６〜１３の置換又は無置換のアリール基を表し、Ｘは、酸素又は硫黄を表し、Ｒ１〜Ｒ１８は、それぞれ独立に、水素、又は炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３の置換又は無置換のアリール基のいずれかを表す。）
【請求項３】
一対の電極間に一般式（Ｇ３）で表される構造を有する複素環化合物を含む発光素子。
【化３】
0005611778.tif 000093
（式中、Ａｒ１、Ａｒ２は、それぞれ独立に、炭素数６〜１３の置換又は無置換のアリール基を表し、Ｘは、酸素又は硫黄を表し、Ｒ１〜Ｒ７及びＲ１２〜Ｒ１８は、それぞれ独立に、水素、又は炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３の置換又は無置換のアリール基のいずれかを表す。）
【請求項４】
一対の電極間に一般式（Ｇ４）で表される構造を有する複素環化合物を含む発光素子。
【化４】
0005611778.tif 000094
（式中、Ａｒ１、Ａｒ２は、それぞれ独立に、炭素数６〜１３の置換又は無置換のアリール基を表し、Ｘは、酸素又は硫黄を表す。）
【請求項５】
一対の電極間に構造式（１００）で表される複素環化合物を含む発光素子。
【化５】
0005611778.tif 000095
【請求項６】
一対の電極間に構造式（３００）で表される複素環化合物を含む発光素子。
【化６】
0005611778.tif 000096
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複素環化合物に関する。また、当該複素環化合物を用いた発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を含む層を挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の物質からの発光を得ることができる。
【０００３】
このような発光素子は自発光型であるため、液晶ディスプレイに比べ画素の視認性が高く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレイ素子として好適であると考えられている。また、このような発光素子は、薄型軽量に作製できることも大きな利点である。さらに応答速度が非常に速いことも特徴の一つである。
【０００４】
そして、これらの発光素子は膜状に形成することが可能であるため、面状の発光を容易に得ることができる。よって、面状の発光を利用した大面積の素子を形成することができる。このことは、白熱電球やＬＥＤに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。
【０００５】
ＥＬを利用した発光素子は、一対の電極間に挟まれた発光性の物質を含む層に対して陰極から電子を注入し、これと同時に陽極から正孔を注入することで駆動される。陰極から注入された電子、及び陽極から注入された正孔が発光性の物質を含む層において再結合して分子励起子が形成され、その分子励起子が基底状態に戻る際にエネルギーを放出する。このエネルギーが可視光に対応する波長の光として放出された場合、発光として認識することができる。有機化合物の励起状態には一重項励起と三重項励起が存在し、発光はどちらの励起状態からでも可能である。
【０００６】
発光素子の発光波長は、基底状態と励起状態とのエネルギー差、すなわちエネルギーギャップによって決定される。従って、発光を担う分子の構造を適宜選択、修飾することで、任意の発光色を得ることが可能である。そして光の三原色である赤、青、緑の発光が可能な発光素子を用いて発光装置を作製することで、フルカラー表示可能な発光装置を作製することができる。
【０００７】
優れたフルカラーの発光装置を作製する為には、寿命や発光効率など優れた特性を有する赤、青、緑の発光素子が必要である。近年の材料開発の結果、赤色、及び緑色の発光素子に関しては、良好な特性が達成されている。しかし、青色の発光素子に関しては、十分な特性を有する発光素子の実現はされていない。例えば、特許文献１及び特許文献２では、比較的高い発光効率を示す発光素子が報告されている。しかしながら、優れたフルカラーディスプレイの実現には、より一層高い発光効率を実現する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ＷＯ２００８／１４３２２９号公報
【特許文献２】ＷＯ２００５／１１３５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の一態様は、青色の発光を呈する新規複素環化合物を提供することを目的とする。また、本発明の一態様は、発光効率の高い発光素子を提供することを目的とする。また、本発明の一態様は、この発光素子を用いることにより、消費電力の低減された発光装置、電子機器、及び照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される構造を有する複素環化合物である。
【００１１】
【化１】
0005611778.tif 000002
【００１２】
一般式（Ｇ１）中、Ａｒ１、Ａｒ２は、それぞれ独立に、炭素数６〜１３の置換又は無置換のアリール基を表し、Ｒ１〜Ｒ１１は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３の置換もしくは無置換のアリール基のいずれかを表し、Ａは、一般式（Ｓ１）又は一般式（Ｓ２）で表される置換基を表す。一般式（Ｓ１）及び一般式（Ｓ２）において、Ｘは、酸素又は硫黄を表し、Ｒ１２〜Ｒ１８は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３の置換もしくは無置換のアリール基を表す。
【００１３】
本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ２−１）で表される構造を有する複素環化合物である。
【００１４】
【化２】
0005611778.tif 000003
【００１５】
一般式（Ｇ２−１）中、Ａｒ１、Ａｒ２は、それぞれ独立に、炭素数６〜１３の置換又は無置換のアリール基を表し、Ｘは、酸素又は硫黄を表し、Ｒ１〜Ｒ１８は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３の置換もしくは無置換のアリール基のいずれかを表す。
【００１６】
本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ３）で表される構造を有する複素環化合物である。
【００１７】
【化３】
0005611778.tif 000004
【００１８】
一般式（Ｇ３）中、Ａｒ１、Ａｒ２は、それぞれ独立に、炭素数６〜１３の置換又は無置換のアリール基を表し、Ｘは、酸素又は硫黄を表し、Ｒ１〜Ｒ７及びＲ１２〜Ｒ１８は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３の置換もしくは無置換のアリール基のいずれかを表す。
【００１９】
本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ４）で表される構造を有する複素環化合物である。
【００２０】
【化４】
0005611778.tif 000005
【００２１】
一般式（Ｇ４）中、Ａｒ１、Ａｒ２は、それぞれ独立に、炭素数６〜１３の置換又は無置換のアリール基を表し、Ｘは、酸素又は硫黄を表す。
【００２２】
本発明の一態様の複素環化合物は、上記一般式（Ｇ１）で表される構造を有するジベンゾフラン誘導体、及びジベンゾチオフェン誘導体である。よって、本発明の一態様は、下記構造式（１００）で表されるジベンゾフラン誘導体である。
【００２３】
【化５】
0005611778.tif 000006
【００２４】
また、本発明の一態様は、下記構造式（３００）で表されるジベンゾチオフェン誘導体である。
【００２５】
【化６】
0005611778.tif 000007
【００２６】
以上で述べた一般式（Ｇ１）、（Ｇ２−１）、（Ｇ３）、（Ｇ４）、構造式（１００）、（３００）で表される本発明の一態様である複素環化合物は、発光素子や有機トランジスタなどの有機デバイスの材料として好適に用いることができる。したがって、上述の複素環化合物を含む発光素子は、本発明の一態様である。
【００２７】
また、本発明の一態様は、上述の複素環化合物を含む発光層を有する発光素子である。本発明の一態様である複素環化合物は、青色の発光を呈し、高い発光効率を示すため、発光素子における発光層の材料として好適に用いることができる。
【００２８】
また、本発明の一態様は、上述の複素環化合物と、発光物質とを含む発光層を有する発光素子である。本発明の一態様である複素環化合物は、広いエネルギーギャップを有するため、発光素子において、発光層の発光物質を分散させるホスト材料として用いることで、高い発光効率を得ることができる。特に、青色発光の発光物質に対するホスト材料として用いることで、高い発光効率の青色発光素子が得られる。
【００２９】
また、本発明の一態様は、一対の電極間に発光層と正孔輸送層を少なくとも有し、正孔輸送層に上述の複素環化合物を含む発光素子である。本発明の一態様の複素環化合物は、高い正孔輸送性を示すため、発光素子における正孔輸送層の材料として好適に用いることができる。
【００３０】
また、このようにして得られた本発明の一態様の発光素子は発光効率が高いため、この発光素子を用いた発光装置（画像表示デバイス）は低消費電力を実現できる。したがって、上述の発光素子を用いた発光装置は、本発明の一態様である。また、その発光装置を用いた電子機器及び照明装置も本発明の一態様に含むものとする。
【００３１】
なお、本明細書中における発光装置とは、発光素子を用いた画像表示デバイスを含む。また、発光素子にコネクター、例えば異方導電性フィルムもしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、又は発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。さらに、照明器具等に用いられる発光装置も含むものとする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の一態様は、青色の発光を呈する新規複素環化合物を提供できる。また、本発明の一態様である複素環化合物は、発光効率が高い。したがって、本発明の一態様の複素環化合物を発光素子に用いることにより、発光効率の高い発光素子を得ることができる。また、本発明の一態様の複素環化合物を用いることにより、消費電力の低減された発光装置、電子機器及び照明装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一態様の発光素子を説明する図。
【図２】本発明の一態様の発光素子を説明する図。
【図３】本発明の一態様の発光装置を説明する図。
【図４】本発明の一態様の発光装置を説明する図。
【図５】本発明の一態様の電子機器を説明する図。
【図６】本発明の一態様の照明装置を説明する図。
【図７】本発明の一態様の照明装置を説明する図。
【図８】本発明の一態様の照明装置を説明する図。
【図９】４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾフランの１Ｈ  ＮＭＲチャートを示す図。
【図１０】４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾフラン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示す図。
【図１１】４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾフランの薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。
【図１２】４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾフランのＣＶ測定結果を示す図。
【図１３】４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾチオフェンの１Ｈ  ＮＭＲチャートを示す図。
【図１４】４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾチオフェン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示す図。
【図１５】４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾチオフェンの薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。
【図１６】４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾチオフェンのＣＶ測定結果を示す図。
【図１７】発光素子１及び比較発光素子１の輝度−電流効率特性を示す図。
【図１８】発光素子１及び比較発光素子１の電圧−輝度特性を示す図。
【図１９】発光素子１及び比較発光素子１の輝度−外部量子効率特性を示す図。
【図２０】発光素子１及び比較発光素子１の発光スペクトルを示す図。
【図２１】発光素子１及び比較発光素子１の信頼性試験の結果を示す図。
【図２２】発光素子２及び比較発光素子２の輝度−電流効率特性を示す図。
【図２３】発光素子２及び比較発光素子２の電圧−輝度特性を示す図。
【図２４】発光素子２及び比較発光素子２の輝度−外部量子効率特性を示す図。
【図２５】発光素子２及び比較発光素子２の発光スペクトルを示す図。
【図２６】発光素子２及び比較発光素子２の信頼性試験の結果を示す図。
【図２７】発光素子３の輝度−電流効率特性を示す図。
【図２８】発光素子３の電圧−輝度特性を示す図。
【図２９】発光素子３の輝度−外部量子効率特性を示す図。
【図３０】発光素子３の発光スペクトルを示す図。
【図３１】発光素子３の信頼性試験の結果を示す図。
【図３２】発光素子４の輝度−電流効率特性を示す図。
【図３３】発光素子４の電圧−輝度特性を示す図。
【図３４】発光素子４の輝度−外部量子効率特性を示す図。
【図３５】発光素子４の発光スペクトルを示す図。
【図３６】発光素子４の信頼性試験の結果を示す図。
【図３７】実施例の発光素子を説明する図。
【図３８】４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−２，８−ジフェニルジベンゾフランの１Ｈ  ＮＭＲチャートを示す図。
【図３９】４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−２，８−ジフェニルジベンゾフラン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示す図。
【図４０】４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−２，８−ジフェニルジベンゾフランの薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。
【図４１】４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−２，８−ジフェニルジベンゾフランのＣＶ測定結果を示す図。
【図４２】発光素子５の輝度−電流効率特性を示す図。
【図４３】発光素子５の電圧−輝度特性を示す図。
【図４４】発光素子５の輝度−外部量子効率特性を示す図。
【図４５】発光素子５の発光スペクトルを示す図。
【図４６】発光素子５の信頼性試験の結果を示す図。
【図４７】２−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾフランの１Ｈ  ＮＭＲチャートを示す図。
【図４８】２−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾフラン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示す図。
【図４９】２−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾフランの薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを示す図。
【図５０】２−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾフランのＣＶ測定結果を示す図。
【図５１】発光素子６の輝度−電流効率特性を示す図。
【図５２】発光素子６の電圧−輝度特性を示す図。
【図５３】発光素子６の輝度−外部量子効率特性を示す図。
【図５４】発光素子６の発光スペクトルを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００３５】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の複素環化合物について説明する。
【００３６】
本発明の一態様は、一般式（Ｇ１）で表される複素環化合物である。
【００３７】
【化７】
0005611778.tif 000008
【００３８】
一般式（Ｇ１）中、Ａｒ１、Ａｒ２は、それぞれ独立に、炭素数６〜１３の置換又は無置換のアリール基を表し、Ｒ１〜Ｒ１１は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３の置換もしくは無置換のアリール基のいずれかを表し、Ａは、一般式（Ｓ１）又は一般式（Ｓ２）で表される置換基を表す。また、一般式（Ｓ１）及び一般式（Ｓ２）において、Ｘは、酸素又は硫黄を表し、Ｒ１２〜Ｒ１８は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３の置換もしくは無置換のアリール基を表す。なお、本明細書中で示すアリール基の炭素数は、主骨格の環を形成する炭素数を示しており、それに結合する置換基の炭素数を含むものではない。
【００３９】
また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ１）において、Ａに一般式（Ｓ１）が置換された複素環化合物（Ｇ２−１）である。
【００４０】
【化８】
0005611778.tif 000009
【００４１】
また、一般式（Ｇ２−１）において、Ｒ８〜Ｒ１１に水素が置換された本発明の一態様の複素環化合物（Ｇ３）は合成が容易であるため好ましい。
【００４２】
【化９】
0005611778.tif 000010
【００４３】
さらに、一般式（Ｇ２−１）において、Ｒ１〜Ｒ１８に水素が置換された本発明の一態様の複素環化合物（Ｇ４）は合成が容易であるため好ましい。
【００４４】
【化１０】
0005611778.tif 000011
【００４５】
また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ１）において、Ａに一般式（Ｓ２）が置換された複素環化合物（Ｇ２−２）である。
【００４６】
【化１１】
0005611778.tif 000012
【００４７】
一般式（Ｇ１）中におけるＡｒ１、Ａｒ２の具体的な構造としては、構造式（１−１）〜構造式（１−１６）に示す置換基が挙げられる。
【００４８】
【化１２】
0005611778.tif 000013
【００４９】
また、一般式（Ｇ１）中におけるＲ１〜Ｒ１１の具体的な構造としては、先に示した構造式（１−１）〜構造式（１−１６）に加え、構造式（２−１）〜構造式（２−９）に示す置換基が挙げられる。
【００５０】
【化１３】
0005611778.tif 000014
【００５１】
また、一般式（Ｓ１）、（Ｓ２）におけるＲ１２〜Ｒ１８の具体的な構造としては、先に示した構造式（１−１）〜構造式（１−１６）及び構造式（２−１）〜構造式（２−９）に示す置換基が挙げられる。
【００５２】
一般式（Ｇ１）に示される複素環化合物の具体例としては、構造式（１００）〜構造式（２０３）に示されるジベンゾフラン誘導体、構造式（３００）〜構造式（４００）に示されるジベンゾチオフェン誘導体を挙げることができる。但し、本発明はこれらに限定されない。
【００５３】
【化１４】
0005611778.tif 000015
【００５４】
【化１５】
0005611778.tif 000016
【００５５】
【化１６】
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【００５６】
【化１７】
0005611778.tif 000018
【００５７】
【化１８】
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【００５８】
【化１９】
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【００５９】
【化２０】
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【００６０】
【化２１】
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【００６１】
【化２２】
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【００６２】
【化２３】
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【００６３】
【化２４】
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【００６４】
【化２５】
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【００６５】
【化２６】
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【００６６】
【化２７】
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【００６７】
【化２８】
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【００６８】
【化２９】
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【００６９】
【化３０】
0005611778.tif 000031
【００７０】
【化３１】
0005611778.tif 000032
【００７１】
【化３２】
0005611778.tif 000033
【００７２】
【化３３】
0005611778.tif 000034
【００７３】
【化３４】
0005611778.tif 000035
【００７４】
【化３５】
0005611778.tif 000036
【００７５】
【化３６】
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【００７６】
【化３７】
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【００７７】
【化３８】
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【００７８】
【化３９】
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【００７９】
【化４０】
0005611778.tif 000041
【００８０】
【化４１】
0005611778.tif 000042
【００８１】
【化４２】
0005611778.tif 000043
【００８２】
【化４３】
0005611778.tif 000044
【００８３】
【化４４】
0005611778.tif 000045
【００８４】
【化４５】
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【００８５】
【化４６】
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【００８６】
【化４７】
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【００８７】
【化４８】
0005611778.tif 000049
【００８８】
本発明の一態様である複素環化合物の合成方法としては種々の反応を適用することができる。例えば、以下に示す合成反応を行うことによって、一般式（Ｇ１）で表される本発明の一態様の複素環化合物を合成することができる。合成方法１では、一般式（Ｇ１）において、Ａに一般式（Ｓ１）が置換された本発明の一態様の複素環化合物（Ｇ２−１）の合成方法を示す。また、合成方法２では、一般式（Ｇ１）において、Ａに一般式（Ｓ２）が置換された本発明の一態様の複素環化合物（Ｇ２−２）の合成方法を示す。なお、本発明の一態様である複素環化合物の合成方法は、以下の合成方法に限定されない。
【００８９】
＜一般式（Ｇ１）で表される複素環化合物の合成方法１＞
はじめに、合成スキーム（Ａ−１）を以下に示す。
【００９０】
【化４９】
0005611778.tif 000050
【００９１】
本発明の一態様の複素環化合物（Ｇ２−１）は、合成スキーム（Ａ−１）のようにして合成することができる。すなわち、アントラセン誘導体のハロゲン化物（化合物Ａ）と、ジベンゾフラン誘導体、又はジベンゾチオフェン誘導体（化合物Ｂ１）の有機ホウ素化合物とを、パラジウム触媒を用いた鈴木・宮浦反応によりカップリングすることで、本実施の形態で示す複素環化合物（化合物Ｇ２−１）を得ることができる。
【００９２】
合成スキーム（Ａ−１）において、Ｘは酸素又は硫黄を表す。また、合成スキーム（Ａ−１）において、Ｄはハロゲンを表し、ハロゲンとしては、ヨウ素、臭素が好ましい。
【００９３】
合成スキーム（Ａ−１）において、Ｒ１０１及びＲ１０２は、水素、又は炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ１０１とＲ１０２は同じであっても異なっていても良く、互いに結合して環を形成していても良い。
【００９４】
合成スキーム（Ａ−１）において、用いることができるパラジウム触媒としては、酢酸パラジウム（ＩＩ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）等が挙げられる。また、合成スキーム（Ａ−１）において、用いることができるパラジウム触媒の配位子としては、トリ（オルト−トリル）ホスフィンや、トリフェニルホスフィンや、トリシクロヘキシルホスフィン等が挙げられる。
【００９５】
また、合成スキーム（Ａ−１）において、用いることができる塩基としては、ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシド等の有機塩基や、炭酸カリウム等の無機塩基等が挙げられる。
【００９６】
また、合成スキーム（Ａ−１）において、用いることができる溶媒としては、トルエンと水の混合溶媒、トルエンとエタノール等のアルコールと水の混合溶媒、キシレンと水の混合溶媒、キシレンとエタノール等のアルコールと水の混合溶媒、ベンゼンと水の混合溶媒、ベンゼンとエタノール等のアルコールと水の混合溶媒、１，２−ジメトキシエタン等のエーテル類と水の混合溶媒などが挙げられる。また、トルエンと水、又はトルエンとエタノールと水の混合溶媒がより好ましい。
【００９７】
以上によって、本実施の形態の複素環化合物を合成することができる。
【００９８】
＜一般式（Ｇ１）で表される複素環化合物の合成方法２＞
はじめに、合成スキーム（Ｂ−１）を以下に示す。
【００９９】
【化５０】
0005611778.tif 000051
【０１００】
本発明の一態様の複素環化合物（Ｇ２−２）は、合成スキーム（Ｂ−１）のようにして合成することができる。アントラセン誘導体のハロゲン化物（化合物Ａ）と、ジベンゾフラン誘導体、又はジベンゾチオフェン誘導体（化合物Ｂ２）の有機ホウ素化合物とを、パラジウム触媒を用いた鈴木・宮浦反応によりカップリングすることで、本実施の形態で示す複素環化合物（化合物Ｇ２−２）を得ることができる。
【０１０１】
合成スキーム（Ｂ−１）において、Ｘは酸素又は硫黄を表す。また、合成スキーム（Ｂ−１）において、Ｄはハロゲンを表し、ハロゲンとしては、ヨウ素、臭素が好ましい。
【０１０２】
合成スキーム（Ｂ−１）において、Ｒ１０１及びＲ１０２は、水素、又は炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ１０１とＲ１０２は同じであっても異なっていても良く、互いに結合して環を形成していても良い。
【０１０３】
合成スキーム（Ｂ−１）において、用いることができるパラジウム触媒としては、酢酸パラジウム（ＩＩ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）等が挙げられる。合成スキーム（Ｂ−１）において、用いることができるパラジウム触媒の配位子としては、トリ（オルト−トリル）ホスフィンや、トリフェニルホスフィンや、トリシクロヘキシルホスフィン等が挙げられる。
【０１０４】
合成スキーム（Ｂ−１）において、用いることができる塩基としては、ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシド等の有機塩基や、炭酸カリウム等の無機塩基等が挙げられる。
【０１０５】
合成スキーム（Ｂ−１）において、用いることができる溶媒としては、トルエンと水の混合溶媒、トルエンとエタノール等のアルコールと水の混合溶媒、キシレンと水の混合溶媒、キシレンとエタノール等のアルコールと水の混合溶媒、ベンゼンと水の混合溶媒、ベンゼンとエタノール等のアルコールと水の混合溶媒、１，２−ジメトキシエタン等のエーテル類と水の混合溶媒などが挙げられる。また、トルエンと水、又はトルエンとエタノールと水の混合溶媒がより好ましい。
【０１０６】
以上によって、本実施の形態の複素環化合物を合成することができる。
【０１０７】
本実施の形態の複素環化合物は、青色の発光を呈し、正孔輸送性を有する。また、本実施の形態の複素環化合物は、高い発光効率を示す。したがって、本実施の形態の複素環化合物を、発光素子に用いることにより、発光効率の高い発光素子を得ることができる。また、本実施の形態の複素環化合物を用いることにより、消費電力の低減された発光装置、電子機器及び照明装置を得ることができる。
【０１０８】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の複素環化合物をＥＬ層に用いた発光素子について図１を用いて説明する。
【０１０９】
本実施の形態の発光素子は、一対の電極間に少なくとも発光層を有するＥＬ層を挟持して形成される。ＥＬ層は発光層の他に複数の層を有してもよい。当該複数の層は、電極から離れたところに発光領域が形成されるように、つまり電極から離れた部位でキャリアの再結合が行われるように、キャリア注入性の高い物質やキャリア輸送性の高い物質からなる層を組み合わせて積層されたものである。本明細書では、キャリア注入性の高い物質やキャリア輸送性の高い物質からなる層をキャリアの注入、輸送などに機能する、機能層ともよぶ。機能層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などを用いることができる。
【０１１０】
図１（Ａ）に示す本実施の形態の発光素子において、第１の電極１０１及び第２の電極１０３の一対の電極間に発光層１１３を有するＥＬ層１０２が設けられている。ＥＬ層１０２は、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を有している。図１（Ａ）における発光素子は、基板１００上に、第１の電極１０１と、第１の電極１０１の上に順に積層した正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、電子注入層１１５と、さらにその上に設けられた第２の電極１０３から構成されている。なお、本実施の形態に示す発光素子において、第１の電極１０１は陽極として機能し、第２の電極１０３は陰極として機能する。
【０１１１】
基板１００は発光素子の支持体として用いられる。基板１００としては、例えばガラス、石英、又はプラスチックなどを用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォンからなるプラスチック基板等が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルムを用いることもできる。なお、発光素子の支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。
【０１１２】
第１の電極１０１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、及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、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、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、ＩＺＯは、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、ＩＷＺＯは、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。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）、又は金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。
【０１１３】
但し、ＥＬ層１０２のうち、第１の電極１０１に接して形成される層が、後述する有機化合物と電子受容体（アクセプター）とを混合してなる複合材料を用いて形成される場合には、第１の電極１０１に用いる物質は、仕事関数の大小に関わらず、様々な金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを用いることができる。例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、アルミニウムを含む合金（Ａｌ−Ｓｉ等）等も用いることもできる。
【０１１４】
第１の電極１０１上に形成されるＥＬ層１０２は、少なくとも発光層１１３を有しており、またＥＬ層１０２の一部には、本発明の一態様である複素環化合物を含んで形成される。ＥＬ層１０２の一部には公知の物質を用いることもでき、低分子系化合物及び高分子系化合物のいずれを用いることもできる。なお、ＥＬ層１０２を形成する物質には、有機化合物のみから成るものだけでなく、無機化合物を一部に含む構成も含めるものとする。
【０１１５】
また、ＥＬ層１０２は、発光層１１３の他、図１に示すように正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子輸送層１１４、電子注入層１１５などを適宜組み合わせて積層することにより形成される。
【０１１６】
正孔注入層１１１は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物、チタン酸化物、バナジウム酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の金属酸化物を用いることができる。また、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅（ＩＩ）フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物を用いることができる。
【０１１７】
また、低分子の有機化合物である４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、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）、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）等の芳香族アミン化合物等を用いることができる。
【０１１８】
さらに、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を用いることもできる。例えば、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、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）などの高分子化合物が挙げられる。また、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＡｎｉ／ＰＳＳ）等の酸を添加した高分子化合物を用いることができる。
【０１１９】
また、正孔注入層１１１として、有機化合物と電子受容体（アクセプター）とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子受容体によって有機化合物に正孔が発生するため、正孔注入性及び正孔輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した正孔の輸送に優れた材料（正孔輸送性の高い物質）であることが好ましい。
【０１２０】
複合材料に用いる有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の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、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、複合材料に用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。
【０１２１】
複合材料に用いることのできる有機化合物としては、例えば、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ＤＰＡＢ、ＤＮＴＰＤ、ＤＰＡ３Ｂ、ＰＣｚＰＣＡ１、ＰＣｚＰＣＡ２、ＰＣｚＰＣＮ１、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又はα−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物や、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のカルバゾール誘導体を用いることができる。
【０１２２】
また、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン、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）アントラセン等の芳香族炭化水素化合物を用いることができる。
【０１２３】
さらに、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、ペンタセン、コロネン、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）等の芳香族炭化水素化合物を用いることができる。
【０１２４】
また、電子受容体としては、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）、クロラニル等の有機化合物や、遷移金属酸化物を挙げることができる。また、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挙げることができる。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、扱いやすいため好ましい。
【０１２５】
なお、上述したＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ等の高分子化合物と、上述した電子受容体を用いて複合材料を形成し、正孔注入層１１１に用いてもよい。
【０１２６】
正孔輸送層１１２は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。実施の形態１で示した本発明の一態様の複素環化合物は、正孔輸送性に優れているため、正孔輸送層１１２として好適に用いることができる。
【０１２７】
正孔輸送性の高い物質としては、例えば、ＮＰＢ、ＴＰＤ、４，４’−ビス［Ｎ−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＦＬＤＰＢｉ）、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）等の芳香族アミン化合物を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、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。
【０１２８】
また、正孔輸送層１１２には、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤなどの高分子化合物を用いることもできる。
【０１２９】
発光層１１３は、発光物質を含む層である。発光物質としては、実施の形態１で示した本発明の一態様の複素環化合物の他に、例えば、蛍光を発光する蛍光性化合物や燐光を発光する燐光性化合物を用いることができる。
【０１３０】
発光層１１３に用いることができる蛍光性物質としては、例えば、青色系の発光材料として、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−（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）などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、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）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）］−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、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）などが挙げられる。
【０１３１】
また、発光層１１３に用いることができる燐光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料として、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、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（１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｂｉ）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））などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（４’−パーフルオロフェニルフェニル）ピリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ））などが挙げられる。また、橙色系の発光材料として、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））などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））、（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））、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）等の有機金属錯体が挙げられる。また、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））、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））等の希土類金属錯体は、希土類金属イオンからの発光（異なる多重度間の電子遷移）であるため、燐光性化合物として用いることができる。
【０１３２】
なお、発光層１１３としては、上述した発光物質（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成としてもよい。本発明の一態様の複素環化合物を発光層１１３に用いることにより、正孔輸送性の高い発光層とすることができる。発光層１１３は、実施の形態１で示した本発明の一態様の複素環化合物をホスト材料に用いることができ、実施の形態１の複素環化合物に発光物質であるゲスト材料を分散させた構成とすることで、ゲスト材料からの発光を得ることができる。
【０１３３】
本発明の一態様の複素環化合物をホスト材料（他の発光物質を分散させる材料）として用いる場合、他の発光物質に起因した発光色を得ることができる。また、本発明の一態様の複素環化合物に起因した発光色と、その複素環化合物中に分散されている発光物質に起因した発光色との混色の発光色を得ることもできる。
【０１３４】
発光物質を分散させるための物質としては、実施の形態１で示した本発明の一態様の複素環化合物の他に、各種のものを用いることができ、発光物質よりも最低空軌道準位（ＬＵＭＯ準位）が高く、最高被占有軌道準位（ＨＯＭＯ準位）が低い物質を用いることが好ましい。
【０１３５】
発光物質を分散させるための物質としては、本発明の一態様の複素環化合物の他に、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などの複素環化合物や、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、３，６−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、３，３’，３’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセンなどの縮合芳香族化合物、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、Ｎ−（９，１０−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）、ＮＰＢ（又はα−ＮＰＤ）、ＴＰＤ、ＤＦＬＤＰＢｉ、ＢＳＰＢなど���芳香族アミン化合物などを用いることができる。
【０１３６】
また、発光性の物質（ゲスト材料）を分散させるための物質（ホスト材料）は複数種用いることができる。
【０１３７】
また、発光物質として高分子化合物を用いることができる。具体的には、青色系の発光材料として、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）（略称：ＰＦＯ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，５−ジメトキシベンゼン−１，４−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＤＭＯＰ）、ポリ｛（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−［Ｎ，Ｎ’−ジ−（ｐ−ブチルフェニル）−１，４−ジアミノベンゼン］｝（略称：ＴＡＢ−ＰＦＨ）などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（略称：ＰＰＶ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ａｌｔ−ｃｏ−（ベンゾ［２，１，３］チアジアゾール−４，７−ジイル）］（略称：ＰＦＢＴ）、ポリ［（９，９−ジオクチル−２，７−ジビニレンフルオレニレン）−ａｌｔ−ｃｏ−（２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシロキシ）−１，４−フェニレン）］などが挙げられる。また、橙色〜赤色系の発光材料として、ポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキソキシ）−１，４−フェニレンビニレン］（略称：ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ（３−ブチルチオフェン−２，５−ジイル）（略称：Ｒ４−ＰＡＴ）、ポリ｛［９，９−ジヘキシル−２，７−ビス（１−シアノビニレン）フルオレニレン］−ａｌｔ−ｃｏ−［２，５−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアミノ）−１，４−フェニレン］｝、ポリ｛［２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシロキシ）−１，４−ビス（１−シアノビニレンフェニレン）］−ａｌｔ−ｃｏ−［２，５−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアミノ）−１，４−フェニレン］｝（略称：ＣＮ−ＰＰＶ−ＤＰＤ）などが挙げられる。
【０１３８】
電子輸送層１１４は、電子輸送性の高い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、キノリン骨格又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）ベンゾオキサゾラト］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：ＢＰｈｅｎ）、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。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。
【０１３９】
電子注入層１１５は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層１１５には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、カルシウム（Ｃａ）、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）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）のような希土類金属化合物を用いることができる。また、上述した電子輸送層１１４を構成する物質を用いることもできる。
【０１４０】
あるいは、電子注入層１１５に、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性及び電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層１１４を構成する物質（金属錯体や複素芳香族化合物等）を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、Ｌｉ、Ｃｓ、マグネシウム（Ｍｇ）、Ｃａ、エルビウム（Ｅｒ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合物を用いることもできる。
【０１４１】
なお、上述した正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、電子注入層１１５は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
【０１４２】
第２の電極１０３は、第２の電極１０３が陰極として機能する際は仕事関数の小さい（好ましくは３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを用いて形成することができる。具体的には、元素周期表の第１族又は第２族に属する元素、すなわちＬｉやＣｓ等のアルカリ金属、及びＭｇ、Ｃａ、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、及びこれらを含む合金（Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、Ｙｂ等の希土類金属及びこれらを含む合金の他、ＡｌやＡｇなどを用いることができる。
【０１４３】
但し、ＥＬ層１０２のうち、第２の電極１０３に接して形成される層が、上述する有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合材料を用いる場合には、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を用いることができる。
【０１４４】
なお、第２の電極１０３を形成する場合には、真空蒸着法やスパッタリング法を用いることができる。また、銀ペーストなどを用いる場合には、塗布法やインクジェット法などを用いることができる。
【０１４５】
上述した発光素子は、第１の電極１０１と第２の電極１０３との間に生じた電位差により電流が流れ、ＥＬ層１０２において正孔と電子とが再結合することにより発光する。そして、この発光は、第１の電極１０１又は第２の電極１０３のいずれか一方又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又は第２の電極１０３のいずれか一方、又は両方が可視光に対する透光性を有する電極となる。
【０１４６】
なお、第１の電極１０１と第２の電極１０３との間に設けられる層の構成は、上記のものに限定されない。発光領域と金属とが近接することによって生じる消光を防ぐように、第１の電極１０１及び第２の電極１０３から離れた部位に正孔と電子とが再結合する発光領域を設けた構成であれば上記以外のものでもよい。
【０１４７】
つまり、層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又は正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質、正孔ブロック材料等から成る層を、実施の形態１に示した複素環化合物を含む発光層と自由に組み合わせて構成すればよい。
【０１４８】
図１（Ｂ）に示す発光素子は、基板１００上に、第１の電極１０１及び第２の電極１０３の一対の電極間に、ＥＬ層１０２が設けられている。ＥＬ層１０２は、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を有している。図１（Ｂ）における発光素子は、基板１００上に、陰極として機能する第２の電極１０３と、第２の電極１０３上に順に積層した電子注入層１１５、電子輸送層１１４、発光層１１３、正孔輸送層１１２、正孔注入層１１１と、さらにその上に設けられた陽極として機能する第１の電極１０１から構成されている。
【０１４９】
以下、具体的な発光素子の形成方法を示す。
【０１５０】
本実施の形態の発光素子は一対の電極間にＥＬ層が挟持される構造となっている。ＥＬ層は少なくとも発光層を有し、実施の形態１に示した複素環化合物を用いて形成される。また、ＥＬ層には、発光層の他に機能層（正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層など）を含んでもよい。電極（第１の電極及び第２の電極）、発光層、及び機能層は液滴吐出法（インクジェット法）、スピンコート法、印刷法などの湿式法を用いて形成してもよく、真空蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタリング法などの乾式法を用いて形成してもよい。湿式法を用いれば、大気圧下で形成することができるため、簡易な装置及び工程で形成することができ、工程が簡略化し、生産性が向上するという効果がある。一方乾式法は、材料を溶解させる必要がないために溶液に難溶の材料も用いることができ、材料の選択の幅が広い。
【０１５１】
発光素子を構成する薄膜のすべての形成を湿式法で行ってもよい。この場合、湿式法で必要な設備のみで発光素子を作製することができる。また、発光層を形成するまでの積層を湿式法で行い、発光層上に積層する機能層や第１の電極などを乾式法により形成してもよい。さらに、発光層を形成する前の第２の電極や機能層を乾式法により形成し、発光層、及び発光層上に積層する機能層や第１の電極を湿式法によって形成してもよい。もちろん、本実施の形態はこれに限定されず、用いる材料や必要とされる膜厚、界面状態によって適宜湿式法と乾式法を選択し、組み合わせて発光素子を作製することができる。
【０１５２】
本実施の形態においては、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に発光素子を作製している。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、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、ＴＦＴと電気的に接続された電極上に発光素子を作製してもよい。これにより、ＴＦＴ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、ＴＦＴ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ず、非晶質半導体を用いてもよいし、結晶性半導体を用いてもよい。また、ＴＦＴ基板に形成される駆動用回路についても、Ｎ型及びＰ型のＴＦＴからなるものでもよいし、若しくはＮ型又はＰ型のいずれか一方からのみなるものであってもよい。
【０１５３】
実施の形態１に示した本発明の一態様の複素環化合物は、高い正孔輸送性と高い発光効率を示す。したがって、実施の形態１に示した複素環化合物を発光素子に用いることで、発光効率の高い発光素子を得ることができる。
【０１５４】
また、このようにして得られた本発明の一態様の発光素子は発光効率が高いため、この発光素子を用いた発光装置（画像表示デバイス）は低消費電力を実現できる。
【０１５５】
なお、本実施の形態で示した発光素子を用いて、パッシブマトリクス型の発光装置や、ＴＦＴによって発光素子の駆動が制御されたアクティブマトリクス型の発光装置を作製することができる。
【０１５６】
本実施の形態においては、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１５７】
（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、積層型素子という）の態様について、図２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。
【０１５８】
図２（Ａ）において、第１の電極３０１と第２の電極３０３との間には、第１の発光ユニット３１１と第２の発光ユニット３１２が積層されている。本実施の形態において、第１の電極３０１は陽極として機能する電極であり、第２の電極３０３は陰極として機能する電極である。第１の電極３０１と第２の電極３０３は実施の形態２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３１１と第２の発光ユニット３１２は同じ構成であっても異なる構成であってもよく、その構成は実施の形態２と同様なものを適用することができる。
【０１５９】
また、第１の発光ユニット３１１と第２の発光ユニット３１２の間には、電荷発生層３１３が設けられている。電荷発生層３１３は、第１の電極３０１と第２の電極３０３に電圧を印加したときに、一方の発光ユニットに電子を注入し、他方の発光ユニットに正孔を注入する機能を有する。本実施の形態の場合には、第１の電極３０１に第２の電極３０３よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層３１３から第１の発光ユニット３１１に電子が注入され、第２の発光ユニット３１２に正孔が注入される。
【０１６０】
なお、電荷発生層３１３は、光の取り出し効率の点から、可視光に対する透光性を有することが好ましい。また、電荷発生層３１３は、第１の電極３０１や第２の電極３０３よりも低い導電率であっても機能する。
【０１６１】
電荷発生層３１３は、正孔輸送性の高い有機化合物と電子受容体（アクセプター）とを含む構成であっても、電子輸送性の高い有機化合物と電子供与体（ドナー）とを含む構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。
【０１６２】
正孔輸送性の高い有機化合物と電子受容体とを含む構成とする場合において、正孔輸送性の高い有機化合物としては、本発明の一態様の複素環化合物の他、例えば、ＮＰＢやＴＰＤ、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
【０１６３】
また、電子受容体としては、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、遷移金属酸化物を挙げることができる。また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挙げることができる。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、扱いやすいため好ましい。
【０１６４】
一方、電子輸送性の高い有機化合物と電子供与体とを含む構成とする場合において、電子輸送性の高い有機化合物としては、例えば、Ａｌｑ、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑなど、キノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることができる。また、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、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、ＰＢＤやＯＸＤ−７、ＴＡＺ、ＢＰｈｅｎ、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有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
【０１６５】
また、電子供与体としては、アルカリ金属又はアルカリ土類金属又は希土類金属又は元素周期表における第１３族に属する金属及びその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、Ｌｉ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙｂ、インジウム（Ｉｎ）、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。
【０１６６】
なお、上述した材料を用いて電荷発生層３１３を形成することにより、ＥＬ層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
【０１６７】
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、同様に、図２（Ｂ）に示すように、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、高輝度領域での発光が可能である。電流密度を低く保てるため、長寿命素子を実現できる。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の、発光素子を有する発光装置について図３を用いて説明する。なお、図３（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）をＡ−Ｂ及びＣ−Ｄで切断した断面図である。
【０１７１】
図３（Ａ）において、点線で示された４０１は駆動回路部（ソース側駆動回路）、４０２は画素部、４０３は駆動回路部（ゲート側駆動回路）である。また、４０４は封止基板、４０５はシール材であり、シール材４０５で囲まれた内側は、空間４０７になっている。
【０１７２】
なお、引き回し配線４０８はソース側駆動回路４０１及びゲート側駆動回路４０３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）４０９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。
【０１７３】
次に、断面構造について図３（Ｂ）を用いて説明する。素子基板４１０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４０１と、画素部４０２中の一つの画素が示されている。
【０１７４】
なお、ソース側駆動回路４０１はｎチャネル型ＴＦＴ４２３とｐチャネル型ＴＦＴ４２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路は、ＴＦＴで形成される種々の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。
【０１７５】
また、画素部４０２はスイッチング用ＴＦＴ４１１と、電流制御用ＴＦＴ４１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極４１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極４１３の端部を覆って絶縁物４１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。
【０１７６】
また、被覆性を良好なものとするため、絶縁物４１４の上端部又は下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物４１４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４１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物４１４として、光の照射によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光の照射によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
【０１７７】
第１の電極４１３上には、発光層４１６、及び第２の電極４１７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４１３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、又は珪素を含有したインジウム錫酸化物膜、２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜、Ｃｒ膜、Ｗ膜、亜鉛（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る。
【０１７８】
また、発光層４１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法などの液滴吐出法、印刷法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。発光層４１６は、実施の形態１で示した複素環化合物を含んでいる。また、発光層４１６を構成する他の材料としては、低分子材料、オリゴマー、デンドリマー、又は高分子材料であっても良い。
【０１７９】
さらに、発光層４１６上に形成され、陰極として機能する第２の電極４１７に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａ、又はこれらの合金や化合物、Ｍｇ−Ａｇ、Ｍｇ−Ｉｎ、Ａｌ−Ｌｉ、ＬｉＦ、ＣａＦ２等）を用いることが好ましい。なお、発光層４１６で生じた光が第２の電極４１７を透過させる場合には、第２の電極４１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いるのが良い。
【０１８０】
さらにシール材４０５で封止基板４０４を素子基板４１０と貼り合わせることにより、素子基板４１０、封止基板４０４、及びシール材４０５で囲まれた空間４０７に発光素子４１８が備えられた構造になっている。なお、空間４０７には、充填材が充填されており、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材４０５で充填される場合もある。
【０１８１】
なお、シール材４０５にはエポキシ系樹脂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４０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステル又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。
【０１８２】
以上のようにして、本発明の一態様の発光素子を有するアクティブマトリクス型の発光装置を得ることができる。
【０１８３】
また、本発明の発光素子は、上述したアクティブマトリクス型の発光装置のみならずパッシブマトリクス型の発光装置に用いることもできる。図４に本発明の発光素子を用いたパッシブマトリクス型の発光装置の斜視図及び断面図を示す。なお、図４（Ａ）は、発光装置を示す斜視図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＸ−Ｙで切断した断面図である。
【０１８４】
図４において、基板５０１上の第１の電極５０２と第２の電極５０３との間にはＥＬ層５０４が設けられている。第１の電極５０２の端部は絶縁層５０５で覆われている。そして、絶縁層５０５上には隔壁層５０６が設けられている。隔壁層５０６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るような傾斜を有する。つまり、隔壁層５０６の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層５０５と接する辺）の方が上辺（絶縁層５０５と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層５０６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できる。
【０１８５】
以上により、本発明の一態様の発光素子を有するパッシブマトリクス型の発光装置を得ることができる。
【０１８６】
なお、本実施の形態で示した発光装置（アクティブマトリクス型、パッシブマトリクス型）は、いずれも本発明の一態様の発光素子を用いて形成されることから、発光効率の高い発光装置を得ることができる。
【０１８７】
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。
【０１８８】
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態４に示す本発明の一態様の発光装置をその一部に含む電子機器について説明する。電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的には、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図５に示す。
【０１８９】
図５（Ａ）は本発明の一態様に係るテレビ装置であり、筐体６１１、支持台６１２、表示部６１３、スピーカー部６１４、ビデオ入力端子６１５等を含む。このテレビ装置において、表示部６１３には、本発明の一態様の発光装置を適用することができる。本発明の一態様の発光装置は、高い発光効率が得られるという特徴を有していることから、本発明の一態様の発光装置を適用することで消費電力の低減されたテレビ装置を得ることができる。
【０１９０】
図５（Ｂ）は本発明の一態様に係るコンピュータであり、本体６２１、筐体６２２、表示部６２３、キーボード６２４、外部接続ポート６２５、ポインティングデバイス６２６等を含む。このコンピュータにおいて、表示部６２３には、本発明の発光装置を適用することができる。本発明の一態様の発光装置は、高い発光効率が得られることから、本発明の一態様の発光装置を適用することで消費電力の低減されたコンピュータを得ることができる。
【０１９１】
図５（Ｃ）は本発明の一態様に係る携帯電話であり、本体６３１、筐体６３２、表示部６３３、音声入力部６３４、音声出力部６３５、操作キー６３６、外部接続ポート６３７、アンテナ６３８等を含む。この携帯電話において、表示部６３３には、本発明の発光装置を適用することができる。本発明の一態様の発光装置は、高い発光効率が得られることから、本発明の一態様の発光装置を適用することで消費電力の低減された携帯電話を得ることができる。
【０１９２】
図５（Ｄ）は本発明の一態様に係るカメラであり、本体６４１、表示部６４２、筐体６４３、外部接続ポート６４４、リモコンからの信号受信部６４５、受像部６４６、バッテリー６４７、音声入力部６４８、操作キー６４９、接眼部６５０等を含む。このカメラにおいて、表示部６４２には、本発明の一態様の発光装置を適用することができる。本発明の一態様の発光装置は、高い発光効率が得られることから、本発明の一態様の発光装置を適用することで消費電力の低減されたカメラを得ることができる。
【０１９３】
以上の様に、本発明の一態様の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。本発明の一態様の発光装置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。
【０１９４】
また、本発明の一態様の発光装置は、照明装置として用いることもできる。図６は、本発明の一態様の発光装置をバックライトとして用いた液晶表示装置の一例である。図６に示した液晶表示装置は、筐体７０１、液晶層７０２、バックライト７０３、筐体７０４を有し、液晶層７０２は、ドライバＩＣ７０５と接続されている。また、バックライト７０３は、本発明の一態様の発光装置が用いられおり、端子７０６により、電流が供給されている。
【０１９５】
このように本発明の一態様の発光装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、低消費電力のバックライトが得られる。また、本発明の一態様の発光装置は、面発光の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化も可能である。従って、低消費電力であり、大面積化された液晶表示装置を得ることができる。
【０１９６】
図７は、本発明の一態様の発光装置を、照明装置である電気スタンドとして用いた例である。図７に示す電気スタンドは、筐体８０１と、光源８０２を有し、光源８０２として、本発明の一態様の発光装置が用いられている。本発明の一態様の発光装置は発光効率の高い発光素子を有しているため、低消費電力の電気スタンドとして用いることが可能となる。
【０１９７】
図８は、本発明の一態様の発光装置を、室内の照明装置９０１として用いた例である。本発明の一態様の発光装置は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。また、本発明の一態様の発光装置は、発光効率の高い発光素子を有しているため、低消費電力の照明装置として用いることが可能となる。このように、本発明の一態様の発光装置を、室内の照明装置９０１として用いた部屋に、図５（Ａ）で説明したような、本発明の一態様のテレビ装置９０２を設置して公共放送や映画を鑑賞することができる。
【０１９８】
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。
【実施例１】
【０１９９】
≪合成例１≫
本実施例では、下記構造式（１００）で示される４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾフラン（略称：２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩ）の合成方法について説明する。
【０２００】
【化５１】
0005611778.tif 000052
【０２０１】
２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩの合成方法を合成スキーム（Ｃ−１）に示すと共に、その反応に関し以下において詳述する。
【０２０２】
【化５２】
0005611778.tif 000053
【０２０３】
２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセン１．２ｇ（３．０ｍｍｏｌ）、３−（ジベンゾフラン−４−イル）フェニルボロン酸０．８７ｇ（３．０ｍｍｏｌ）、トリ（オルト−トリル）ホスフィン０．２３ｇ（０．７５ｍｍｏｌ）を、１００ｍＬ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、トルエン１５ｍＬ、エタノール５．０ｍＬ、２．０ｍｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水溶液３．０ｍＬを加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。
【０２０４】
この混合物に酢酸パラジウム（ＩＩ）３４ｍｇ（０．１５ｍｍｏｌ）を加え、窒素気流下、８０℃で４時間攪拌した。攪拌後、この混合物の水層を酢酸エチルで抽出し、抽出溶液と有機層を合わせて、飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥し、乾燥後この混合物を自然ろ過した。得られたろ液を濃縮して得た固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。クロマトグラフィーは、ヘキサン：トルエン＝５：１の混合溶媒を展開溶媒に用いて行った。得られた固体をトルエンとヘキサンの混合溶媒により再結晶化したところ、目的物の黄色粉末を１．４ｇ、収率７９％で得た。
【０２０５】
得られた黄色粉末状固体１．４ｇ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３．０Ｐａ、アルゴンガスを流量４．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、２７０℃で黄色粉末状固体を加熱した。昇華精製後、目的物の黄色固体を１．１ｇ、収率８１％で得た。
【０２０６】
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物である４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾフラン（略称：２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩ）であることを確認した。
【０２０７】
得られた物質の１Ｈ  ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３１−７．６７（ｍ，１９Ｈ），７．６９−７．７３（ｍ，３Ｈ），７．８０−７．８６（ｍ，２Ｈ），７．９５（ｄｄ，Ｊ１＝０．９０Ｈｚ，Ｊ２＝１．８Ｈｚ，１Ｈ），７．９８−８．０１（ｍ，２Ｈ），８．０７（ｓ，１Ｈ）
【０２０８】
また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図９（Ａ）（Ｂ）に示す。なお、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）における７．２ｐｐｍ〜８．２ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。
【０２０９】
得られた２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩの熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）を行った。測定には高真空差動型示差熱天秤（ブルカー・エイエックスエス株式会社製、ＴＧ−ＤＴＡ２４１０ＳＡ）を用いた。常圧、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、窒素気流下（流速２００ｍＬ／ｍｉｎ）の条件で測定したところ、重量と温度の関係（熱重量測定）から、測定開始時における重量に対し５％の重量減少が見られる温度（５％重量減少温度）は４１８．０℃であり、良好な耐熱性を示した。
【０２１０】
また、２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩのトルエン溶液の吸収スペクトルを図１０（Ａ）に、発光スペクトルを図１０（Ｂ）にそれぞれ示す。また、２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩの薄膜の吸収スペクトルを図１１（Ａ）に、発光スペクトルを図１１（Ｂ）にそれぞれ示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。溶液は石英セルに入れ、薄膜は石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定を行った。吸収スペクトルについては、溶液について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、薄膜について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示した。図１０及び図１１において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は強度（任意単位）を表す。トルエン溶液の場合では４０６ｎｍ付近に吸収が見られ、発光波長は４２４、及び４４７ｎｍ（励起波長３８４ｎｍ）であった。また、薄膜の場合では２４６、２８９、３７１、３９１、及び４１３ｎｍ付近に吸収が見られ、発光波長は４３７、及び４５８ｎｍ（励起波長３９２ｎｍ）であった。
【０２１１】
また、２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩの薄膜状態におけるＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位の測定を行った。ＨＯＭＯ準位の値は、大気中の光電子分光装置（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定したイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算することにより得た。また、ＬＵＭＯ準位の値は、図１１（Ａ）に示した２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩの薄膜の吸収スペクトルのデータを用い、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから吸収端を求め、その吸収端を光学的エネルギーギャップとしてＨＯＭＯ準位の値に加算することにより得た。その結果、２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は、−５．６６ｅＶであり、ＬＵＭＯ準位は、−２．７９ｅＶであった。
【０２１２】
また、２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩの酸化反応特性及び還元反応特性を測定した。酸化反応特性及び還元反応特性は、サイクリックボルタンメトリー（ＣＶ）測定によって調べた。なお測定には、電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデル６００Ａ）を用いた。
【０２１３】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製、９９．８％、カタログ番号：２２７０５−６）を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂｕ４ＮＣｌＯ４）（（株）東京化成製、カタログ番号：Ｔ０８３６）を１００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象を１ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させて調製した。また、作用電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＰＴＥ白金電極）を、補助電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＶＣ−３用Ｐｔカウンター電極（５ｃｍ））を、参照電極としてはＡｇ／Ａｇ＋電極（ビー・エー・エス（株）製、ＲＥ５非水溶媒系参照電極）をそれぞれ用いた。なお、測定は室温で行った。なお、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０２１４】
２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩの還元反応特性については、参照電極に対する作用電極の電位を−１．４８Ｖから−２．２７Ｖまで変化させた後、−２．２７Ｖから−１．４８Ｖまで変化させる走査を１サイクルとし、１００サイクル測定した。酸化反応特性については、同様に０．１８Ｖから１．０２Ｖまで変化させた後、１．０２Ｖから０．１８Ｖまで変化させる走査を１サイクルとし、１００サイクル測定した。
【０２１５】
測定結果により、０．８９Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋）付近に酸化を示すピーク電流が、−２．１６Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋）付近に還元を示すピーク電流が観測された。得られたグラフを図１２に示す。
【０２１６】
１００サイクルもの走査を繰り返しているにもかかわらず、２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩは酸化反応及び還元反応におけるＣＶ曲線のピーク位置に大きな変化が見られず、ピーク強度も酸化側でイニシャルの７６％、還元側で９０％の強度を保っていた。これにより２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩは、中性状態から酸化状態への酸化反応と酸化状態から中性状態への還元反応の繰り返し、及び中性状態から還元状態への還元反応と還元状態から中性状態への酸化反応の繰り返しに対して比較的安定な物質であることがわかった。
【実施例２】
【０２１７】
≪合成例２≫
本実施例では、下記構造式（３００）で表される４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩ）の合成方法について説明する。
【０２１８】
【化５３】
0005611778.tif 000054
【０２１９】
２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩの合成方法を合成スキーム（Ｄ−１）に示すと共に、その反応に関し以下において詳述する。
【０２２０】
【化５４】
0005611778.tif 000055
【０２２１】
２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセン１．６ｇ（４．０ｍｍｏｌ）、３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニルボロン酸１．２ｇ（４．０ｍｍｏｌ）、トリ（オルト−トリル）ホスフィン０．３０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を、１００ｍＬ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、トルエン２５ｍＬ、エタノール５．０ｍＬ、２．０ｍｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水溶液５．０ｍＬを加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。
【０２２２】
この混合物に酢酸パラジウム（ＩＩ）４５ｍｇ（０．２０ｍｍｏｌ）を加え、窒素気流下、８０℃で５時間攪拌した。攪拌後、この混合物の水層をトルエンで抽出し、抽出溶液と有機層を合わせて、飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥し、乾燥後この混合物を自然ろ過した。得られたろ液を濃縮して、油状物を得た。得られた油状物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。クロマトグラフィーは、ヘキサン：トルエン＝５：１の混合溶媒を展開溶媒として用いて行った。得られた固体をトルエンとヘキサンの混合溶媒により再結晶化したところ、目的物の黄色粉末を１．６ｇ、収率７０％で得た。
【０２２３】
得られた黄色粉末状固体１．６ｇ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３．０Ｐａ、アルゴンガスを流量４．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、２９０℃で黄色粉末状固体を加熱した。昇華精製後、目的物の黄色固体を１．４ｇ、収率８７％で得た。
【０２２４】
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物である４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩ）であることを確認した。
【０２２５】
得られた物質の１Ｈ  ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３３（ｑ，Ｊ１＝３．３Ｈｚ，２Ｈ），７．４６−７．７３（ｍ，２０Ｈ），７．８０−７．８７（ｍ，２Ｈ），７．９９（ｓｔ，Ｊ１＝１．８Ｈｚ，１Ｈ），８．０３（ｓｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，１Ｈ），８．１４−８．２０（ｍ，２Ｈ）
【０２２６】
また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図１３（Ａ）（Ｂ）に示す。なお、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）における７．２ｐｐｍ〜８．３ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。
【０２２７】
得られた２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩの熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）を行った。測定には高真空差動型示差熱天秤（ブルカー・エイエックスエス株式会社製、ＴＧ−ＤＴＡ２４１０ＳＡ）を用いた。常圧、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、窒素気流下（流速２００ｍＬ／ｍｉｎ）の条件で測定したところ、重量と温度の関係（熱重量測定）から、５％重量減少温度は４４１．１℃であり、良好な耐熱性を示した。
【０２２８】
また、２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩのトルエン溶液の吸収スペクトルを図１４（Ａ）に、発光スペクトルを図１４（Ｂ）にそれぞれ示す。また、２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩの薄膜の吸収スペクトルを図１５（Ａ）に、発光スペクトルを図１５（Ｂ）にそれぞれ示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。溶液は石英セルに入れ、薄膜は石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定を行った。吸収スペクトルについては、溶液について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、薄膜について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示した。図１４及び図１５において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は強度（任意単位）を表す。トルエン溶液の場合では４０７ｎｍ付近に吸収が見られ、発光波長は４２３、及び４４６ｎｍ（励起波長３８５ｎｍ）であった。また、薄膜の場合では２４４、２９３、３７１、３９２、及び４１４ｎｍ付近に吸収が見られ、発光波長は４３７、及び４５９ｎｍ（励起波長３９１ｎｍ）であった。
【０２２９】
また、２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩの薄膜状態におけるＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位の測定を行った。ＨＯＭＯ準位の値は、大気中の光電子分光装置（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定したイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算することにより得た。また、ＬＵＭＯ準位の値は、図１５（Ａ）に示した２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩの薄膜の吸収スペクトルのデータを用い、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから吸収端を求め、その吸収端を光学的エネルギーギャップとしてＨＯＭＯ準位の値に加算することにより得た。その結果、２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は、−５．７１ｅＶであり、ＬＵＭＯ準位は、−２．８５ｅＶであった。
【０２３０】
また、２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩの酸化反応特性及び還元反応特性を測定した。酸化反応特性及び還元反応特性は、サイクリックボルタンメトリー（ＣＶ）測定によって調べた。なお測定には、電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデル６００Ａ）を用いた。
【０２３１】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製、９９．８％、カタログ番号：２２７０５−６）を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂｕ４ＮＣｌＯ４）（（株）東京化成製、カタログ番号：Ｔ０８３６）を１００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象を１ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させて調製した。また、作用電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＰＴＥ白金電極）を、補助電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＶＣ−３用Ｐｔカウンター電極（５ｃｍ））を、参照電極としてはＡｇ／Ａｇ＋電極（ビー・エー・エス（株）製、ＲＥ５非水溶媒系参照電極）をそれぞれ用いた。なお、測定は室温で行った。なお、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０２３２】
２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩの還元反応特性については、参照電極に対する作用電極の電位を−１．４６Ｖから−２．２５Ｖまで変化させた後、−２．２５Ｖから−１．４６Ｖまで変化させる走査を１サイクルとし、１００サイクル測定した。酸化反応特性については、同様に０．３２Ｖから１．００Ｖまで変化させた後、１．００Ｖから０．３２Ｖまで変化させる走査を１サイクルとし、１００サイクル測定した。
【０２３３】
測定結果により、０．８８Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋）付近に酸化を示すピーク電流が、−２．１６Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋）付近に還元を示すピーク電流が観測された。得られたグラフを図１６に示す。
【０２３４】
１００サイクルもの走査を繰り返しているにもかかわらず、２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩは酸化反応及び還元反応におけるＣＶ曲線のピーク位置に大きな変化が見られず、ピーク強度も酸化側でイニシャルの７６％、還元側で９０％の強度を保っていた。これにより２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩは、中性状態から酸化状態への酸化反応と酸化状態から中性状態への還元反応の繰り返し、及び中性状態から還元状態への還元反応と還元状態から中性状態への酸化反応の繰り返しに対して比較的安定な物質であることがわかった。
【実施例３】
【０２３５】
本実施例では、本発明の一態様の発光素子について図３７（Ａ）を用いて説明する。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。
【０２３６】
【化５５】
0005611778.tif 000056
【０２３７】
以下に、本実施例の発光素子１及び比較発光素子１の作製方法を示す。
【０２３８】
（発光素子１）
まず、ガラス基板１１００上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極１１０１を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。ここで、第１の電極１１０１は、発光素子の陽極として機能する電極である。
【０２３９】
次に、基板１１００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。
【０２４０】
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１１００を３０分程度放冷した。
【０２４１】
次に、第１の電極１１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１１０１が形成された基板１１００を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極１１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔輸送性の高い物質である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）とアクセプター性物質である酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することで、正孔注入層１１１１を形成した。その膜厚は、５０ｎｍとし、ＣｚＰＡと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で４：２（＝ＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
【０２４２】
次に、正孔注入層１１１１上に、４−フェニル−４’−［４−（９−フェニルフルオレン−９−イル）フェニル］トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＢｉ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層１１１２を形成した。
【０２４３】
さらに、実施例１にて合成した２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩと、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）と、を共蒸着し、正孔輸送層上に発光層１１１３を形成した。ここで、２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩと、ＰＣＢＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。また、発光層１１１３の膜厚は３０ｎｍとした。
【０２４４】
その後、発光層１１１３上にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、続いてＡｌｑ層の上にバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を膜厚１５ｎｍとなるように成膜し、Ａｌｑ及びＢＰｈｅｎからなる電子輸送層１１１４を形成した。
【０２４５】
さらに、電子輸送層１１１４上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層１１１５を形成した。
【０２４６】
最後に、陰極として機能する第２の電極１１０３として、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子１を作製した。
【０２４７】
なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０２４８】
（比較発光素子１）
比較発光素子１の発光層１１１３は、発光素子１に用いた材料に替えて、４−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾフラン（略称：２ＤＢＦＰＰＡ−ＩＩ）と、ＰＣＢＡＰＡとを共蒸着することで形成した。ここで、２ＤＢＦＰＰＡ−ＩＩと、ＰＣＢＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝２ＤＢＦＰＰＡ−ＩＩ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。また、発光層１１１３の膜厚は３０ｎｍとした。発光層１１１３以外は発光素子１と同様に作製した。
【０２４９】
以上により得られた発光素子１、比較発光素子１の素子構造を表１に示す。
【０２５０】
【表１】
0005611778.tif 000057
【０２５１】
発光素子１及び比較発光素子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ガラス基板により封止する作業を行った後、これら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。
【０２５２】
発光素子１及び比較発光素子１の輝度−電流効率特性を図１７に示す。図１７において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、電圧―輝度特性を図１８に示す。図１８において、横軸は印加した電圧（Ｖ）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を表している。また、輝度―外部量子効率特性を図１９に示す。図１９において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）、縦軸は外部量子効率（％）を表している。また、１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図２０に示す。図２０において、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は強度（任意単位）を表す。また、各発光素子における輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、外部量子効率（％）を表２に示す。
【０２５３】
【表２】
0005611778.tif 000058
【０２５４】
図２０及び表２のＣＩＥ色度座標からわかるように、作製した発光素子１及び比較発光素子１は青色の発光を示している。図１７〜１９及び表２からわかるように、発光素子１は比較発光素子１に比べ、色度が良好で、電流効率及び外部量子効率が高い。
【０２５５】
以上示したように、実施例１で作製した２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩを発光層のホスト材料として用いることにより、色度が良好で発光効率の高い発光素子を作製することができた。
【０２５６】
次に、発光素子１及び比較発光素子１の信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図２１に示す。図２１において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。信頼性試験は、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で本実施例の発光素子１及び比較発光素子１を駆動した。図２１から、発光素子１及び比較発光素子１の４１０時間後の輝度は初期輝度の８６％を保っていた。したがって、発光素子１は比較発光素子１よりも色度が良く発光効率が高いことに加えて、比較発光素子１と同等の信頼性を示すことが明らかとなった。
【０２５７】
発光素子１と比較発光素子１を比べると、発光素子１の方が、色度が良好で高い発光効率を示した。発光素子１と比較発光素子１における発光層のホスト材料の構造の違いは、ホスト材料であるジベンゾフラン誘導体が有するアントラセン骨格の２位とジベンゾフラン骨格の４位が、比較発光素子１ではパラ位のフェニレン基を介して結合しているが、発光素子１ではメタ位のフェニレン基を介して結合している点である。パラ位のフェニレン基を介するか、メタ位のフェニレン基を介するか、によって発光素子１と比較発光素子１の発光効率に差が生じた。従って、本発明の一態様のジベンゾフラン誘導体において、アントラセン骨格の２位とジベンゾフラン骨格の４位がメタ位のフェニレン基を介して結合している点は、高い発光効率の実現に効果があることが明らかとなった。また、本発明の一態様のジベンゾフラン誘導体を発光素子に用いることにより、色度が良好で発光効率の高い発光素子を提供できることが明らかとなった。
【実施例４】
【０２５８】
本実施例では、本発明の一態様の発光素子について図３７（Ｂ）を用いて説明する。
【０２５９】
以下に、本実施例の発光素子２及び比較発光素子２の作製方法を示す。本実施例で用いた材料は実施例３で用いた材料と同じであるため、化学式は省略する。
【０２６０】
（発光素子２）
まず、ガラス基板１１００上に、ＩＴＳＯをスパッタリング法にて成膜し、第１の電極１１０１を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。ここで、第１の電極１１０１は、発光素子の陽極として機能する電極である。
【０２６１】
次に、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。
【０２６２】
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。
【０２６３】
次に、第１の電極が形成された面が下方となるように、第１の電極１１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極上に、正孔輸送性の高い物質であるＣｚＰＡとアクセプター性物質である酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着し、正孔注入層１１１１を形成した。その膜厚は、５０ｎｍとし、ＣｚＰＡと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で４：２（＝ＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように調節した。
【０２６４】
次に、正孔注入層１１１１上に、ＢＰＡＦＬＢｉを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層１１１２を形成した。
【０２６５】
さらに、正孔輸送層１１１２上に、ＰＣＢＡＰＡを２５ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の発光層１１１３ａを形成した。そして、第１の発光層１１１３ａ上に、実施例１にて合成した２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩと、ＰＣＢＡＰＡと、を共蒸着することにより、第２の発光層１１１３ｂを形成した。ここで、２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩと、ＰＣＢＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。また、第２の発光層１１１３ｂの膜厚は３０ｎｍとした。
【０２６６】
その後、第２の発光層１１１３ｂ上にＡｌｑを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、続いてＡｌｑ層の上にＢＰｈｅｎを膜厚１５ｎｍとなるように成膜し、Ａｌｑ及びＢＰｈｅｎからなる電子輸送層１１１４を形成した。
【０２６７】
さらに、電子輸送層１１１４上に、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層１１１５を形成した。
【０２６８】
最後に、陰極として機能する第２の電極１１０３として、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子２を作製した。
【０２６９】
なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０２７０】
（比較発光素子２）
比較発光素子２の第２の発光層１１１３ｂは、発光素子２に用いた材料に替えて、２ＤＢＦＰＰＡ−ＩＩと、ＰＣＢＡＰＡと、を共蒸着することで形成した。ここで、２ＤＢＦＰＰＡ−ＩＩと、ＰＣＢＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝２ＤＢＦＰＰＡ−ＩＩ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。また、第２の発光層１１１３ｂの膜厚は３０ｎｍとした。第２の発光層１１１３ｂ以外は発光素子２と同様に作製した。
【０２７１】
以上により得られた発光素子２、比較発光素子２の素子構造を表３に示す。
【０２７２】
【表３】
0005611778.tif 000059
【０２７３】
発光素子２及び比較発光素子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ガラス基板により封止する作業を行った後、これら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。
【０２７４】
発光素子２及び比較発光素子２の輝度−電流効率特性を図２２に示す。図２２において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、電圧―輝度特性を図２３に示す。図２３において、横軸は印加した電圧（Ｖ）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を表している。また、輝度―外部量子効率特性を図２４に示す。図２４において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）、縦軸は外部量子効率（％）を表している。また、１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図２５に示す。図２５において、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は強度（任意単位）を表す。また、各発光素子における輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、外部量子効率（％）を表４に示す。
【０２７５】
【表４】
0005611778.tif 000060
【０２７６】
図２５及び表４のＣＩＥ色度座標からわかるように、作製した発光素子２及び比較発光素子２は青色の発光を示している。図２２〜２４及び表４からわかるように、発光素子２は比較発光素子２に比べ、電流効率及び外部量子効率が高い。
【０２７７】
以上示したように、実施例１で作製した２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩを発光層のホスト材料として用いることにより、二層構造の発光層を有する発光素子においても、発光効率の高い発光素子を作製することができた。
【０２７８】
次に、発光素子２及び比較発光素子２の信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図２６に示す。図２６において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。信頼性試験は、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で本実施例の発光素子２及び比較発光素子２を駆動した。図２６から、発光素子２及び比較発光素子２の１７０時間後の輝度は初期輝度の９１％を保っていた。したがって、発光素子２は比較発光素子２よりも発光効率が高いことに加えて、比較発光素子２と同等の信頼性を示すことが明らかとなった。また、この信頼性試験の結果から、本発明の一態様を適用した発光素子は、長寿命な発光素子の実現に効果があることが明らかとなった。
【０２７９】
発光素子２と比較発光素子２を比べると、発光素子２の方が、色度が良好で高い発光効率を示した。発光素子２と比較発光素子２における発光層のホスト材料の構造の違いは、ホスト材料であるジベンゾフラン誘導体が有するアントラセン骨格の２位とジベンゾフラン骨格の４位が、比較発光素子２ではパラ位のフェニレン基を介して結合しているが、発光素子２ではメタ位のフェニレン基を介して結合している点である。パラ位のフェニレン基を介するか、メタ位のフェニレン基を介するか、によって発光素子２と比較発光素子２の発光効率に差が生じた。従って、本発明の一態様のジベンゾフラン誘導体において、アントラセン骨格の２位とジベンゾフラン骨格の４位がメタ位のフェニレン基を介して結合している点は、高い発光効率の実現に効果があることが明らかとなった。また、本発明の一態様のジベンゾフラン誘導体を発光素子に用いることにより、色度が良好で発光効率の高い発光素子を提供できることが明らかとなった。
【実施例５】
【０２８０】
本実施例では、本発明の一態様の発光素子について図３７（Ａ）を用いて説明する。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。なお、既に示した材料については省略する。
【０２８１】
【化５６】
0005611778.tif 000061
【０２８２】
以下に、本実施例の発光素子３の作製方法を示す。
【０２８３】
（発光素子３）
まず、ガラス基板１１００上に、ＩＴＳＯをスパッタリング法にて成膜し、第１の電極１１０１を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。ここで、第１の電極１１０１は、発光素子の陽極として機能する電極である。
【０２８４】
次に、基板１１００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。
【０２８５】
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１１００を３０分程度放冷した。
【０２８６】
次に、第１の電極１１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１１０１が形成された基板１１００を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極１１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔輸送性の高い物質であるＣｚＰＡとアクセプター性物質である酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、正孔注入層１１１１を形成した。その膜厚は、５０ｎｍとし、ＣｚＰＡと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で４：２（＝ＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
【０２８７】
次に、正孔注入層１１１１上に、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１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層１１１２を形成した。
【０２８８】
さらに、正孔輸送層１１１２上に、実施例２にて合成した２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩと、ＰＣＢＡＰＡと、を共蒸着することにより、正孔輸送層１１１２上に発光層１１１３を形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩと、ＰＣＢＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。また、発光層１１１３の膜厚は３０ｎｍとした。
【０２８９】
その後、発光層１１１３上にＡｌｑを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、続いてＡｌｑ層の上にＢＰｈｅｎを膜厚１５ｎｍとなるように成膜し、Ａｌｑ及びＢＰｈｅｎからなる電子輸送層１１１４を形成した。
【０２９０】
さらに、電子輸送層１１１４上に、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層１１１５を形成した。
【０２９１】
最後に、陰極として機能する第２の電極１１０３として、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子３を作製した。
【０２９２】
なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０２９３】
以上により得られた発光素子３の素子構造を表５に示す。
【０２９４】
【表５】
0005611778.tif 000062
【０２９５】
発光素子３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ガラス基板により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。
【０２９６】
発光素子３の輝度−電流効率特性を図２７に示す。図２７において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、電圧―輝度特性を図２８に示す。図２８において、横軸は印加した電圧（Ｖ）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を表している。また、輝度―外部量子効率特性を図２９に示す。図２９において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）、縦軸は外部量子効率（％）を表している。また、１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図３０に示す。図３０において、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は強度（任意単位）を表す。また、発光素子３における輝度８１０ｃｄ／ｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、外部量子効率（％）を表６に示す。
【０２９７】
【表６】
0005611778.tif 000063
【０２９８】
図３０及び表６のＣＩＥ色度座標からわかるように、作製した発光素子３は青色の発光を示している。図２７〜２９及び表６からわかるように、発光素子３は、色度が良好で、電流効率及び外部量子効率が高い。
【０２９９】
以上示したように、実施例２で作製した２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩを発光層のホスト材料として用いても、発光効率の高い発光素子を作製することができた。
【０３００】
次に、発光素子３の信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図３１に示す。図３１において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。信頼性試験は、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で本実施例の発光素子３を駆動した。図３１から、発光素子３の２２０時間後の輝度は初期輝度の８０％を保っていた。したがって、発光素子３は高い信頼性を示すことが明らかとなった。また、この信頼性試験の結果から、本発明の一態様を適用した発光素子は、長寿命な発光素子の実現に効果があることが明らかとなった。
【実施例６】
【０３０１】
本実施例では、本発明の一態様の発光素子について図３７（Ｂ）を用いて説明する。
【０３０２】
以下に、本実施例の発光素子４の作製方法を示す。本実施例で用いた材料は実施例５で用いた材料と同じであるため、化学式は省略する。
【０３０３】
（発光素子４）
まず、ガラス基板１１００上に、ＩＴＳＯをスパッタリング法にて成膜し、第１の電極１１０１を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。ここで、第１の電極１１０１は、発光素子の陽極として機能する電極である。
【０３０４】
次に、基板１１００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。
【０３０５】
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１１００を３０分程度放冷した。
【０３０６】
次に、第１の電極１１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１１０１が形成された基板１１００を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極１１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔輸送性の高い物質であるＣｚＰＡとアクセプター性物質である酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、正孔注入層１１１１を形成した。その膜厚は、５０ｎｍとし、ＣｚＰＡと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で４：２（＝ＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
【０３０７】
次に、正孔注入層１１１１上に、ＢＰＡＦＬＰを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層１１１２を形成した。
【０３０８】
さらに、正孔輸送層１１１２上に、ＰＣＢＡＰＡを２５ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の発光層１１１３ａを形成した。そして、第１の発光層１１１３ａ上に、実施例にて合成した２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩと、ＰＣＢＡＰＡと、を共蒸着することにより、第２の発光層１１１３ｂを形成した。ここで、２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩと、ＰＣＢＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。また、第２の発光層１１１３ｂの膜厚は３０ｎｍとした。
【０３０９】
その後、第２の発光層１１１３ｂ上にＡｌｑを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、続いてＡｌｑ層の上にＢＰｈｅｎを膜厚１５ｎｍとなるように成膜し、Ａｌｑ及びＢＰｈｅｎからなる電子輸送層１１１４を形成した。
【０３１０】
さらに、電子輸送層１１１４上に、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層１１１５を形成した。
【０３１１】
最後に、陰極として機能する第２の電極１１０３として、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子４を作製した。
【０３１２】
なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０３１３】
以上により得られた発光素子４の素子構造を表７に示す。
【０３１４】
【表７】
0005611778.tif 000064
【０３１５】
発光素子４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ガラス基板により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。
【０３１６】
発光素子４の輝度−電流効率特性を図３２に示す。図３２において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、電圧―輝度特性を図３３に示す。図３３において、横軸は印加した電圧（Ｖ）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を表している。また、輝度―外部量子効率特性を図３４に示す。図３４において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）、縦軸は外部量子効率（％）を表している。また、１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図３５に示す。図３５において、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は強度（任意単位）を表す。また、発光素子４における輝度１１００ｃｄ／ｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、外部量子効率（％）を表８に示す。
【０３１７】
【表８】
0005611778.tif 000065
【０３１８】
図３５及び表８のＣＩＥ色度座標からわかるように、作製した発光素子４は青色の発光を示している。図３２〜３４及び表８からわかるように、発光素子４は、色度が良好で、電流効率及び外部量子効率が高い。
【０３１９】
以上示したように、実施例２で作製した２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩを発光層のホスト材料として用いることにより、二層構造の発光層を有する発光素子においても、発光効率の高い発光素子を作製することができた。
【０３２０】
次に、発光素子４の信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図３６に示す。図３６において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。信頼性試験は、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で本実施例の発光素子４を駆動した。図３６から、発光素子４の１７０時間後の輝度は初期輝度の８０％を保っていた。したがって、発光素子４は高い信頼性を示すことが明らかとなった。また、この信頼性試験の結果から、本発明の一態様を適用した発光素子は、長寿命な発光素子の実現に効果があることが明らかとなった。
【実施例７】
【０３２１】
≪合成例３≫
本実施例では、実施の形態１に構造式（１４７）で示した４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−２，８−ジフェニルジベンゾフラン（略称：２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩＩ）の合成方法について説明する。
【０３２２】
【化５７】
0005611778.tif 000066
【０３２３】
＜ステップ１：２，８−ジブロモジベンゾフランの合成＞
ステップ１の合成スキームを（Ｅ−１）に示す。
【０３２４】
【化５８】
0005611778.tif 000067
【０３２５】
５００ｍＬ三口フラスコに８．４ｇ（５０ｍｍｏｌ）のジベンゾフランと、１００ｍＬの四塩化炭素を入れた。このフラスコに５０ｍＬのクロロホルムに１７ｇ（１１０ｍｍｏｌ）の臭素を溶かした溶液を滴下ロートにより２０分ほどかけて滴下した。滴下後、この溶液を室温で７日間攪拌した。攪拌後、この溶液を飽和炭酸水素ナトリウム溶液と、チオ硫酸ナトリウム水溶液と、飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥し、この混合物を自然ろ過した。得られたろ液を濃縮して得た固体をクロロホルムにより再結晶化したところ、目的物の白色粉末を６．４ｇ、収率４０％で得た。
【０３２６】
＜ステップ２：２，８−ジフェニルベンゾフランの合成＞
ステップ２の合成スキームを（Ｅ−２）に示す。
【０３２７】
【化５９】
0005611778.tif 000068
【０３２８】
３００ｍＬ三口フラスコに４．０ｇ（１２ｍｍｏｌ）の２，８−ジブロモジベンゾフランと、３．０ｇ（２４ｍｍｏｌ）のフェニルボロン酸と、０．５５ｇ（１．８ｍｍｏｌ）のトリ（オルト−トリル）ホスフィンを入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物に、４５ｍＬのトルエンと、１５ｍＬのエタノールと、１５ｍＬの炭酸カリウム水溶液（２．０ｍｏｌ／Ｌ）を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物に８１ｍｇ（０．３６ｍｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加え、窒素気流下、８０℃で６時間攪拌した。攪拌後、この混合物の水層をトルエンで抽出し、抽出溶液と有機層を合わせて、飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥し、この混合物を自然ろ過した。得られたろ液を濃縮して得た油状物を約２０ｍＬのトルエンに溶解し、この溶液をセライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、アルミナ、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）を通して吸引ろ過した。得られたろ液を濃縮して得た油状物にトルエンとヘキサンの混合溶媒を加えて超音波を照射したところ、固体が析出した。析出した固体を吸引ろ過により回収したところ、目的物の白色粉末を２．４ｇ、収率６３％で得た。
【０３２９】
＜ステップ３：２，８−ジフェニルジベンゾフラン−４−ボロン酸の合成＞
ステップ３の合成スキームを（Ｅ−３）に示す。
【０３３０】
【化６０】
0005611778.tif 000069
【０３３１】
２００ｍＬ三口フラスコに２．４ｇ（７．５ｍｍｏｌ）の２，８−ジフェニルジベンゾフランを入れて、フラスコ内を窒素置換した。このフラスコに４０ｍＬのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を加え、この溶液を−８０℃に冷却した。この溶液に５．６ｍＬ（９．０ｍｍｏｌ）のｎ−ブチルリチウム（１．６ｍｏｌ／Ｌヘキサン溶液）を、シリンジにより滴下して加えた。滴下終了後、この溶液を室温に戻しながら２時間攪拌した。攪拌後、この溶液を再び−８０℃まで冷却し、この溶液に１．７ｍＬ（１５ｍｍｏｌ）のホウ酸トリメチルを加え、室温に戻しながら３日間攪拌した。攪拌後、この溶液に約３０ｍＬの希塩酸（１．０ｍｏｌ／Ｌ）を加えて、１時間攪拌した。攪拌後、この混合物の水層を酢酸エチルで抽出し、抽出溶液と有機層を合わせて、飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥し、乾燥後この混合物を自然ろ過した。得られたろ液を濃縮したところ、油状物を得た。得られた油状物に酢酸エチルとヘキサンの混合溶媒を加えて超音波を照射したところ、固体が析出した。析出した固体を吸引ろ過により回収したところ、目的物の白色粉末を２．２ｇ、収率８２％で得た。
【０３３２】
＜ステップ４：４−（３−ブロモフェニル）−２，８−ジフェニルジベンゾフランの合成＞
ステップ４の合成スキームを（Ｅ−４）に示す。
【０３３３】
【化６１】
0005611778.tif 000070
【０３３４】
１００ｍＬ三口フラスコに１．７ｇ（６．０ｍｍｏｌ）の３−ブロモヨードベンゼンと、２．２ｇ（６．０ｍｍｏｌ）の２，８−ジフェニルジベンゾフラン−４−ボロン酸を入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物に３０ｍＬのトルエンと、６．０ｍＬの炭酸ナトリウム水溶液（２．０ｍｏｌ／Ｌ）を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物に０．３５ｇ（０．３０ｍｍｏｌ）のテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）を加え、窒素気流下、１１０℃で４時間還流した。反応後、この混合物の水層をトルエンで抽出し、抽出溶液と有機層を合わせて、飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥し、この混合物を自然ろ過した。得られたろ液を濃縮して得た油状物を約１０ｍＬのトルエンに溶解し、この溶液を、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、アルミナ、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）を通して吸引ろ過した。得られたろ液を濃縮して得られた油状物にヘキサンを加えて超音波を照射したところ、固体が析出した。析出した固体を吸引ろ過により回収したところ、目的物の白色粉末を１．２ｇ、収率４４％で得た。
【０３３５】
＜ステップ５：３−（２，８−ジフェニルジベンゾフラン−４−イル）フェニルボロン酸の合成＞
ステップ５の合成スキームを（Ｅ−５）に示す。
【０３３６】
【化６２】
0005611778.tif 000071
【０３３７】
５０ｍＬ三口フラスコに１．２ｇ（２．５ｍｍｏｌ）の４−（３−ブロモフェニル）−２，８−ジフェニルジベンゾフランを入れて、フラスコ内を窒素置換した。このフラスコに１５ｍＬのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を加え、この溶液を−８０℃に冷却した。この溶液に１．９ｍＬ（３．０ｍｍｏｌ）のｎ−ブチルリチウム（１．６ｍｏｌ／Ｌヘキサン溶液）を、シリンジにより滴下して加えた。滴下終了後、この溶液を同温度で１時間攪拌した。攪拌後、この溶液に０．５６Ｌ（５．０ｍｍｏｌ）のホウ酸トリメチルを加え、室温に戻しながら１８時間攪拌した。攪拌後、この溶液に約１０ｍＬの希塩酸（１．０ｍｏｌ／Ｌ）を加えて、１時間攪拌した。攪拌後の水層を酢酸エチルで抽出し、抽出溶液と有機層を合わせて、飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥し、乾燥後この混合物を自然ろ過した。得られたろ液を濃縮したところ、固体を得た。得られた固体にクロロホルムとヘキサンの混合溶媒を加えて超音波を照射し、固体を吸引ろ過により回収したところ、目的物の淡褐色粉末を０．６２ｇ、収率５８％で得た。
【０３３８】
＜ステップ６：４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−２，８−ジフェニルジベンゾフラン（２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩＩ）の合成＞
ステップ６の合成スキームを（Ｅ−６）に示す。
【０３３９】
【化６３】
0005611778.tif 000072
【０３４０】
５０ｍＬ三口フラスコに０．６２ｇ（１．３ｍｍｏｌ）の２−ヨード−９，１０−ジフェニルアントラセンと、０．６０ｇ（１．３ｍｍｏｌ）の３−（２，８−ジフェニルジベンゾフラン−４−イル）フェニルボロン酸と、９９ｍｇ（０．３３ｍｍｏｌ）のトリ（オルト−トリル）ホスフィンを入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物に、１０ｍＬのトルエンと、３．０ｍＬのエタノールと、２．０ｍＬの炭酸カリウム水溶液（２．０ｍｏｌ／Ｌ）を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物に１５ｍｇ（０．０６５ｍｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加え、窒素気流下、８０℃で４時間攪拌した。得られた混合物の水層をトルエンで抽出し、抽出溶液と有機層を合わせて、飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥し、この混合物を自然ろ過した。得られたろ液を濃縮して得た油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製したところ、黄色油状物を得た。クロマトグラフィーでは、展開溶媒に、ヘキサンとトルエンの混合溶媒（ヘキサン：トルエン＝３：１）を用いた。得られた油状物をトルエンとヘキサンの混合溶媒で再結晶化したところ、目的物の黄色粉末を０．５５ｇ、収率５８％で得た。
【０３４１】
得られた黄色粉末状固体０．５５ｇ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３．０Ｐａ、アルゴンガスを流量４．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、３２０℃で黄色粉末状固体を加熱した。昇華精製後、目的物の黄色固体を０．５０ｇ、収率９０％で得た。
【０３４２】
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物である４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−２，８−ジフェニルジベンゾフラン（略称：２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩＩ）であることを確認した。
【０３４３】
得られた物質の１Ｈ  ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３１−７．６５（ｍ，２１Ｈ），７．６９−７．７４（ｍ，８Ｈ），７．８１−７．８４（ｍ，２Ｈ），７．９５（ｄｔ，Ｊ１＝１．８Ｈｚ，Ｊ２＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），８．０３（ｓｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，１Ｈ），８．１０（ｓ，１Ｈ），８．０３（ｄｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，Ｊ２＝１２．３Ｈｚ，２Ｈ）
【０３４４】
また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図３８（Ａ）（Ｂ）に示す。なお、図３８（Ｂ）は、図３８（Ａ）における７．２ｐｐｍ〜８．３ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。
【０３４５】
得られた２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩＩの熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）を行った。測定には高真空差動型示差熱天秤（ブルカー・エイエックスエス株式会社製、ＴＧ−ＤＴＡ２４１０ＳＡ）を用いた。常圧、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、窒素気流下（流速２００ｍＬ／ｍｉｎ）の条件で測定したところ、重量と温度の関係（熱重量測定）から、測定開始時における重量に対し５％の重量減少が見られる温度（５％重量減少温度）は４４８℃であり、良好な耐熱性を示した。
【０３４６】
また、２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩＩのトルエン溶液の吸収スペクトルを図３９（Ａ）に、発光スペクトルを図３９（Ｂ）にそれぞれ示す。また、２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩＩの薄膜の吸収スペクトルを図４０（Ａ）に、発光スペクトルを図４０（Ｂ）にそれぞれ示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。溶液は石英セルに入れ、薄膜は石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定を行った。吸収スペクトルについては、溶液について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、薄膜について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示した。図３９及び図４０において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は強度（任意単位）を表す。トルエン溶液の場合では３６５、３８５、及び４０６ｎｍ付近に吸収が見られ、発光波長は４２３、及び４４７ｎｍ（励起波長３８５ｎｍ）であった。また、薄膜の場合では２８８、３７１、３９１、及び４１４ｎｍ付近に吸収が見られ、発光波長は４３９、及び４５９ｎｍ（励起波長４１３ｎｍ）であった。
【０３４７】
また、２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩＩの薄膜状態におけるＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位の測定を行った。ＨＯＭＯ準位の値は、大気中の光電子分光装置（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定したイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算することにより得た。また、ＬＵＭＯ準位の値は、図４０（Ａ）に示した２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩＩの薄膜の吸収スペクトルのデータを用い、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから吸収端を求め、その吸収端を光学的エネルギーギャップとしてＨＯＭＯ準位の値に加算することにより得た。その結果、２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩＩのＨＯＭＯ準位は、−５．７７ｅＶであり、ＬＵＭＯ準位は、−２．９２ｅＶであった。
【０３４８】
また、２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩＩの酸化反応特性及び還元反応特性を測定した。酸化反応特性及び還元反応特性は、サイクリックボルタンメトリー（ＣＶ）測定によって調べた。なお測定には、電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデル６００Ａ）を用いた。
【０３４９】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製、９９．８％、カタログ番号：２２７０５−６）を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂｕ４ＮＣｌＯ４）（（株）東京化成製、カタログ番号：Ｔ０８３６）を１００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象を１ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させて調製した。また、作用電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＰＴＥ白金電極）を、補助電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＶＣ−３用Ｐｔカウンター電極（５ｃｍ））を、参照電極としてはＡｇ／Ａｇ＋電極（ビー・エー・エス（株）製、ＲＥ５非水溶媒系参照電極）をそれぞれ用いた。なお、測定は室温で行った。なお、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０３５０】
２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩＩの還元反応特性については、参照電極に対する作用電極の電位を−１．５９Ｖから−２．２５Ｖまで変化させた後、−２．２５Ｖから−１．５９Ｖまで変化させる走査を１サイクルとし、１００サイクル測定した。酸化反応特性については、同様に０．２５Ｖから１．００Ｖまで変化させた後、１．００Ｖから０．２５Ｖまで変化させる走査を１サイクルとし、１００サイクル測定した。
【０３５１】
測定結果により、０．８８Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋）付近に酸化を示すピーク電流が、−２．１６Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋）付近に還元を示すピーク電流が観測された。得られたグラフを図４１に示す。
【０３５２】
１００サイクルもの走査を繰り返しているにもかかわらず、２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩＩは酸化反応及び還元反応におけるＣＶ曲線のピーク位置に大きな変化が見られず、ピーク強度も酸化側でイニシャルの８１％、還元側で８７％の強度を保っていた。これにより２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩＩは、中性状態から酸化状態への酸化反応と酸化状態から中性状態への還元反応の繰り返し、及び中性状態から還元状態への還元反応と還元状態から中性状態への酸化反応の繰り返しに対して比較的安定な物質であることがわかった。
【実施例８】
【０３５３】
本実施例では、本発明の一態様の発光素子について図３７（Ａ）を用いて説明する。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。
【０３５４】
【化６４】
0005611778.tif 000073
【０３５５】
以下に、本実施例の発光素子５の作製方法を示す。
【０３５６】
（発光素子５）
まず、ガラス基板１１００上に、ＩＴＳＯをスパッタリング法にて成膜し、第１の電極１１０１を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。ここで、第１の電極１１０１は、発光素子の陽極として機能する電極である。
【０３５７】
次に、基板１１００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。
【０３５８】
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１１００を３０分程度放冷した。
【０３５９】
次に、第１の電極１１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１１０１が形成された基板１１００を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極１１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔輸送性の高い物質である９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）とアクセプター性物質である酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することで、正孔注入層１１１１を形成した。その膜厚は、５０ｎｍとし、ＰＣｚＰＡと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で４：２（＝ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
【０３６０】
次に、正孔注入層１１１１上に、ＰＣｚＰＡを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層１１１２を形成した。
【０３６１】
さらに、実施例７にて合成した４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−２，８−ジフェニルジベンゾフラン（略称：２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩＩ）と、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：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）と、を共蒸着し、正孔輸送層上に発光層１１１３を形成した。ここで、２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩＩと、１，６ＦＬＰＡＰｒｎとの重量比は、１：０．０５（＝２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩＩ：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）となるように調節した。また、発光層１１１３の膜厚は３０ｎｍとした。
【０３６２】
その後、発光層１１１３上にＡｌｑを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、続いてＡｌｑ層の上にＢＰｈｅｎを膜厚１５ｎｍとなるように成膜し、Ａｌｑ及びＢＰｈｅｎからなる電子輸送層１１１４を形成した。
【０３６３】
さらに、電子輸送層１１１４上に、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層１１１５を形成した。
【０３６４】
最後に、陰極として機能する第２の電極１１０３として、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子５を作製した。
【０３６５】
なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０３６６】
以上により得られた発光素子５の素子構造を表９に示す。
【０３６７】
【表９】
0005611778.tif 000074
【０３６８】
発光素子５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ガラス基板により封止する作業を行った後、発光素子５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。
【０３６９】
発光素子５の輝度−電流効率特性を図４２に示す。図４２において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、電圧―輝度特性を図４３に示す。図４３において、横軸は印加した電圧（Ｖ）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を表している。また、輝度−外部量子効率特性を図４４に示す。図４４において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）、縦軸は外部量子効率（％）を表している。また、１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図４５に示す。図４５において、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は強度（任意単位）を表す。また、発光素子における輝度７８０ｃｄ／ｃｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、外部量子効率（％）を表１０に示す。
【０３７０】
【表１０】
0005611778.tif 000075
【０３７１】
図４５及び表１０のＣＩＥ色度座標からわかるように、作製した発光素子５は青色の発光を示している。図４２〜４４及び表１０からわかるように、発光素子５は色度が良好で、電流効率及び外部量子効率が高い。
【０３７２】
以上示したように、実施例７で作成した２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩＩを発光層のホスト材料として用いることにより、色度が良好で発光効率の高い発光素子を作製することができた。
【０３７３】
次に、発光素子５の信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図４６に示す。図４６において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。信頼性試験は、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で本実施例の発光素子５を駆動した。図４６から、発光素子５の１３００時間後の輝度は初期輝度の８１％を保っていた。したがって、発光素子５は高い信頼性を示すことが明らかとなった。また、この信頼性試験の結果から、本発明の一態様を適用した発光素子は、長寿命な発光素子の実現に効果があることが明らかとなった。
【実施例９】
【０３７４】
≪合成例４≫
本実施例では、実施の形態１で構造式（１５８）に示した２−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾフラン（略称：２ｍＤＢＦＰＰＡ）の合成方法について説明する。
【０３７５】
【化６５】
0005611778.tif 000076
【０３７６】
＜ステップ１：ジベンゾフラン−２−ボロン酸の合成＞
ステップ１の合成スキームを（Ｆ−１）に示す。
【０３７７】
【化６６】
0005611778.tif 000077
【０３７８】
３００ｍＬ三口フラスコに３．６ｇ（１４ｍｍｏｌ）の３−ブロモジベンゾフランを入れ、フラスコ内を窒素置換した。このフラスコに７０ｍＬのＴＨＦを加えて、この溶液を−８０℃に冷却した。この溶液に１０ｍＬ（１６ｍｍｏｌ）のｎ−ブチルリチウム（１．６ｍｏｌ／Ｌヘキサン溶液）を、シリンジにより滴下した。滴下終了後、この溶液を同温度で２時間攪拌した。攪拌後、この溶液に３．４ｍＬ（３０ｍｍｏｌ）のホウ酸トリメチルを加え、室温に戻しながら４日間攪拌した。攪拌後、この溶液に約３０ｍＬの希塩酸（１．０ｍｏｌ／Ｌ）を加えて、１時間攪拌した。攪拌後、この混合物の水層を酢酸エチルで抽出し、抽出溶液と有機層を合わせて、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥し、乾燥後この混合物を自然ろ過した。得られたろ液を濃縮したところ、固体を得た。得られた固体をヘキサンにより洗浄したところ、目的物の白色粉末を０．７０ｇ、収率２７％で得た。
【０３７９】
＜ステップ２：２−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾフラン（略称：２ｍＤＢＦＰＰＡ）の合成＞
ステップ２の合成スキームを（Ｆ−２）に示す。
【０３８０】
【化６７】
0005611778.tif 000078
【０３８１】
５０ｍＬ三口フラスコに１．２ｇ（２．４ｍｍｏｌ）の２−（３−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセンと、０．５２ｇ（２．４ｍｍｏｌ）のジベンゾフラン−２−ボロン酸と、０．１８ｇ（０．６０ｍｍｏｌ）のトリ（オルト−トリル）ホスフィンを入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物に１０ｍＬのトルエンと、３．０ｍＬのエタノールと、３．０ｍＬの炭酸ナトリウム水溶液（２．０ｍｏｌ／Ｌ）を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物に２７ｍｇ（０．１２ｍｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加え、窒素気流下、８０℃で３時間攪拌した。攪拌後、この混合物の水層をトルエンにより抽出し、抽出溶液と有機層を合わせて、飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥し、この混合物を自然ろ過した。得られたろ液を濃縮して得た油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製したところ、黄色油状物を得た。クロマトグラフィーでは、展開溶媒に、ヘキサンとトルエンの混合溶媒（ヘキサン：トルエン＝５：１）を用いた。得られた油状物をトルエンとヘキサンの混合溶媒により再結晶化したところ、目的物の黄色粉末を０．４０ｇ、収率２９％で得た。
【０３８２】
得られた黄色粉末状固体０．４０ｇ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２．６Ｐａ、アルゴンガスを流量５．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、２７０℃で黄色粉末を加熱した。昇華精製後、目的物の黄色固体を０．３５ｇ、収率８７％で得た。
【０３８３】
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物である２−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾフラン（略称：２ｍＤＢＦＰＰＡ）であることを確認した。
【０３８４】
得られた物質の１Ｈ  ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３２−７．３８（ｍ，３Ｈ），７．４３−７．７４（ｍ，２０Ｈ），７．８１−７．８３（ｍ，２Ｈ），７．９８−８．０１（ｍ，２Ｈ），８．１３（ｓｄ，Ｊ１＝１．８Ｈｚ，１Ｈ）
【０３８５】
また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図４７（Ａ）（Ｂ）に示す。なお、図４７（Ｂ）は、図４７（Ａ）における７．２ｐｐｍ〜８．２ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。
【０３８６】
得られた２ｍＤＢＦＰＰＡの熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）を行った。測定には高真空差動型示差熱天秤（ブルカー・エイエックスエス株式会社製、ＴＧ−ＤＴＡ２４１０ＳＡ）を用いた。常圧、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、窒素気流下（流速２００ｍＬ／ｍｉｎ）の条件で測定したところ、重量と温度の関係（熱重量測定）から、測定開始時における重量に対し５％の重量減少が見られる温度（５％重量減少温度）は４１５℃であり、良好な耐熱性を示した。
【０３８７】
また、２ｍＤＢＦＰＰＡのトルエン溶液の吸収スペクトルを図４８（Ａ）に、発光スペクトルを図４８（Ｂ）にそれぞれ示す。また、２ｍＤＢＦＰＰＡの薄膜の吸収スペクトルを図４９（Ａ）に、発光スペクトルを図４９（Ｂ）にそれぞれ示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。溶液は石英セルに入れ、薄膜は石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定を行った。吸収スペクトルについては、溶液について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、薄膜について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示した。図４８及び図４９において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は強度（任意単位）を表す。トルエン溶液の場合では２９１、３６６、３８４、及び４０６ｎｍ付近に吸収が見られ、発光波長は４２３、及び４４６ｎｍ（励起波長３８５ｎｍ）であった。また、薄膜の場合では２４６、２９３、３７１、及び４１３ｎｍ付近に吸収が見られ、発光波長は４３７、及び４５９ｎｍ（励起波長４１３ｎｍ）であった。
【０３８８】
また、２ｍＤＢＦＰＰＡの薄膜状態におけるＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位の測定を行った。ＨＯＭＯ準位の値は、大気中の光電子分光装置（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定したイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算することにより得た。また、ＬＵＭＯ準位の値は、図４９（Ａ）に示した２ｍＤＢＦＰＰＡの薄膜の吸収スペクトルのデータを用い、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから吸収端を求め、その吸収端を光学的エネルギーギャップとしてＨＯＭＯ準位の値に加算することにより得た。その結果、２ｍＤＢＦＰＰＡのＨＯＭＯ準位は、−５．７１ｅＶであり、ＬＵＭＯ準位は、−２．８５ｅＶであった。
【０３８９】
また、２ｍＤＢＦＰＰＡの酸化反応特性及び還元反応特性を測定した。酸化反応特性及び還元反応特性は、サイクリックボルタンメトリー（ＣＶ）測定によって調べた。なお測定には、電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデル６００Ａ）を用いた。
【０３９０】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製、９９．８％、カタログ番号：２２７０５−６）を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂｕ４ＮＣｌＯ４）（（株）東京化成製、カタログ番号：Ｔ０８３６）を１００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象を１ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させて調製した。また、作用電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＰＴＥ白金電極）を、補助電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＶＣ−３用Ｐｔカウンター電極（５ｃｍ））を、参照電極としてはＡｇ／Ａｇ＋電極（ビー・エー・エス（株）製、ＲＥ５非水溶媒系参照電極）をそれぞれ用いた。なお、測定は室温で行った。なお、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０３９１】
２ｍＤＢＦＰＰＡの還元反応特性については、参照電極に対する作用電極の電位を−１．５６Ｖから−２．２７Ｖまで変化させた後、−２．２７Ｖから−１．５６Ｖまで変化させる走査を１サイクルとし、１００サイクル測定した。酸化反応特性については、同様に０．２０Ｖから１．０５Ｖまで変化させた後、１．０５Ｖから０．２０Ｖまで変化させる走査を１サイクルとし、１００サイクル測定した。
【０３９２】
測定結果により、０．９５Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋）付近に酸化を示すピーク電流が、−２．２２Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋）付近に還元を示すピーク電流が観測された。得られたグラフを図５０に示す。
【０３９３】
１００サイクルもの走査を繰り返しているにもかかわらず、２ｍＤＢＦＰＰＡは酸化反応及び還元反応におけるＣＶ曲線のピーク位置に大きな変化が見られず、ピーク強度も酸化側でイニシャルの７３％、還元側で８９％の強度を保っていた。これにより２ｍＤＢＦＰＰＡは、中性状態から酸化状態への酸化反応と酸化状態から中性状態への還元反応の繰り返し、及び中性状態から還元状態への還元反応と還元状態から中性状態への酸化反応の繰り返しに対して比較的安定な物質であることがわかった。
【実施例１０】
【０３９４】
本実施例では、本発明の一態様の発光素子について図３７（Ａ）を用いて説明する。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。
【０３９５】
【化６８】
0005611778.tif 000079
【０３９６】
以下に、本実施例の発光素子６の作製方法を示す。
【０３９７】
（発光素子６）
まず、ガラス基板１１００上に、ＩＴＳＯをスパッタリング法にて成膜し、第１の電極１１０１を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。ここで、第１の電極１１０１は、発光素子の陽極として機能する電極である。
【０３９８】
次に、基板１１００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。
【０３９９】
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１１００を３０分程度放冷した。
【０４００】
次に、第１の電極１１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１１０１が形成された基板１１００を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極１１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔輸送性の高い物質であるＰＣｚＰＡとアクセプター性物質である酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することで、正孔注入層１１１１を形成した。その膜厚は、５０ｎｍとし、ＰＣｚＰＡと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で４：２（＝ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
【０４０１】
次に、正孔注入層１１１１上に、ＰＣｚＰＡを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層１１１２を形成した。
【０４０２】
さらに、実施例９にて合成した２−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾフラン（略称：２ｍＤＢＦＰＰＡ）と、１，６ＦＬＰＡＰｒｎと、を共蒸着し、正孔輸送層上に発光層１１１３を形成した。ここで、２ｍＤＢＦＰＰＡと、１，６ＦＬＰＡＰｒｎとの重量比は、１：０．０５（＝２ｍＤＢＦＰＰＡ：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）となるように調節した。また、発光層１１１３の膜厚は３０ｎｍとした。
【０４０３】
その後、発光層１１１３上にＡｌｑを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、続いてＡｌｑ層の上にＢＰｈｅｎを膜厚１５ｎｍとなるように成膜し、Ａｌｑ及びＢＰｈｅｎからなる電子輸送層１１１４を形成した。
【０４０４】
さらに、電子輸送層１１１４上に、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層１１１５を形成した。
【０４０５】
最後に、陰極として機能する第２の電極１１０３として、アルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子６を作製した。
【０４０６】
なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０４０７】
以上により得られた発光素子６の素子構造を表１１に示す。
【０４０８】
【表１１】
0005611778.tif 000080
【０４０９】
発光素子６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ガラス基板により封止する作業を行った後、発光素子６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。
【０４１０】
発光素子６の輝度−電流効率特性を図５１に示す。図５１において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、電圧―輝度特性を図５２に示す。図５２において、横軸は印加した電圧（Ｖ）、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を表している。また、輝度−外部量子効率特性を図５３に示す。図５３において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）、縦軸は外部量子効率（％）を表している。また、１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図５４に示す。図５４において、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は強度（任意単位）を表す。また、発光素子６における輝度１２００ｃｄ／ｍ２付近のときの電圧（Ｖ）、電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、外部量子効率（％）を表１２に示す。
【０４１１】
【表１２】
0005611778.tif 000081
【０４１２】
図５４及び表１２のＣＩＥ色度座標からわかるように、作製した発光素子６は青色の発光を示している。図５１〜５３及び表１２からわかるように、発光素子６は色度が良好で、電流効率及び外部量子効率が高い。
【０４１３】
以上示したように、実施例９で作成した２ｍＤＢＦＰＰＡを発光層のホスト材料として用いることにより、色度が良好で発光効率の高い発光素子を作製することができた。
【０４１４】
（参考例１）
上記実施例３及び４で用いた４−フェニル−４’−［４−（９−フェニルフルオレン−９−イル）フェニル］トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＢｉ）の合成方法について具体的に説明する。ＢＰＡＦＬＢｉの構造を以下に示す。
【０４１５】
【化６９】
0005611778.tif 000082
【０４１６】
［ステップ１：９−（４’−ブロモ−４−ビフェニル）−９−フェニルフルオレンの合成法］
５００ｍＬ三口フラスコに、２−ブロモビフェニルを５．１ｇ（２２ｍｍｏｌ）入れ、フラスコ内の雰囲気を窒素置換したのち、テトラヒドロフラン（略称：ＴＨＦ）２００ｍＬを加えて−７８℃にした。この混合液に１．５９ｍｏｌ／Ｌのｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液１４ｍＬ（２２ｍｍｏｌ）を滴下し、２．５時間撹拌した。この混合物に９−（４’−ブロモビフェニリル）−９−フェニルフルオレンを６．７ｇ（２０ｍｍｏｌ）を加え、−７８℃で２時間、室温で８５時間撹拌した。
【０４１７】
反応後、この反応溶液に１Ｎ−希塩酸を酸性になるまで加えて４時間撹拌した。これを水で洗浄した。洗浄後、硫酸マグネシウムを加えて水分を取り除いた。この懸濁液をろ過し、得られたろ液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒  ヘキサン）による精製を行った。得られたフラクションを濃縮し、メタノールを加えて超音波をかけたのち、再結晶化したところ、目的物の白色粉末を得た。
【０４１８】
２００ｍＬなすフラスコに、この白色粉末と、氷酢酸５０ｍＬと、塩酸１．０ｍＬとを入れ、窒素雰囲気下、１３０℃で２．５時間加熱撹拌し、反応させた。
【０４１９】
反応後、この反応混合液をろ過してろ物を得た。得られたろ物を１００ｍＬのトルエンに溶かし、水、水酸化ナトリウム水、水の順で洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて水分を取り除いた。この懸濁液をろ過し、得られたろ液を濃縮し、アセトン、メタノールを加えて超音波をかけたのち、再結晶化したところ、目的物の白色粉末を収量６．３ｇ、収率６７％で得た。また、上記反応スキームを下記（Ｊ−１）に示す。
【０４２０】
【化７０】
0005611778.tif 000083
【０４２１】
［ステップ２：４−フェニル−４’−［４−（９−フェニルフルオレン−９−イル）フェニル］トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＢｉ）の合成法］
１００ｍＬ三口フラスコへ、９−（４’−ブロモ−４−ビフェニル）−９−フェニルフルオレンを３．８ｇ（８．０ｍｍｏｌ）、４−フェニル−ジフェニルアミンを２．０ｇ（８．０ｍｍｏｌ）、ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドを１．０ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を２３ｍｇ（０．０４ｍｍｏｌ）加え、フラスコ内の雰囲気を窒素置換した。この混合物へ、脱水キシレン２０ｍＬを加えた。この混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気した後、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）０．２ｍＬ（０．１ｍｍｏｌ）を加えた。この混合物を、窒素雰囲気下、１１０℃で２時間加熱撹拌し、反応させた。
【０４２２】
反応後、この反応混合液にトルエン２００ｍＬを加え、この懸濁液をフロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）を通してろ過した。得られたろ液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒  トルエン：ヘキサン＝１：４）による精製を行った。得られたフラクションを濃縮し、アセトンとメタノールを加えて超音波をかけたのち、再結晶化したところ、目的物の白色粉末を収量４．４ｇ、収率８６％で得た。また、上記合成法の反応スキームを下記（Ｊ−２）に示す。
【０４２３】
【化７１】
0005611778.tif 000084
【０４２４】
シリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒  酢酸エチル：ヘキサン＝１：１０）は、目的物は０．５１、９−（４’−ブロモ−４−ビフェニル）−９−フェニルフルオレンは０．５６、４−フェニル−ジフェニルアミンは０．２８だった。
【０４２５】
上記ステップ２で得られた化合物を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。測定結果から、フルオレン誘導体であるＢＰＡＦＬＢｉ（略称）が得られたことがわかった。
【０４２６】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．０４（ｔ、Ｊ＝６．６、１Ｈ）、７．１２−７．４９（ｍ、３０Ｈ）、７．５５−７．５８（ｍ、２Ｈ）、７．７７（ｄ、Ｊ＝７．８、２Ｈ）。
【０４２７】
（参考例２）
上記実施例５及び６で用いた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）の合成方法について具体的に説明する。ＢＰＡＦＬＰの構造を以下に示す。
【０４２８】
【化７２】
0005611778.tif 000085
【０４２９】
［ステップ１：９−（４−ブロモフェニル）−９−フェニルフルオレンの合成法］
１００ｍＬ三口フラスコにて、マグネシウムを１．２ｇ（５０ｍｍｏｌ）減圧下で３０分加熱撹拌し、マグネシウムを活性化させた。これを室温に冷まして窒素雰囲気にした後、ジブロモエタン数滴を加えて発泡、発熱するのを確認した。ここにジエチルエーテル１０ｍＬ中に溶かした２−ブロモビフェニルを１２ｇ（５０ｍｍｏｌ）ゆっくり滴下した後、２．５時間加熱還流撹拌してグリニヤール試薬とした。
【０４３０】
４−ブロモベンゾフェノンを１０ｇ（４０ｍｍｏｌ）、ジエチルエーテルを１００ｍＬ、を５００ｍＬ三口フラスコに入れた。ここに先に合成したグリニヤール試薬をゆっくり滴下した後、９時間加熱還流撹拌した。
【０４３１】
反応後、この混合液をろ過して濾物を得た。得られた濾物を酢酸エチル１５０ｍＬに溶かし、ここに１Ｎ−塩酸を酸性になるまで加えて２時間撹拌した。この液体の有機層の部分を水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて水分を取り除いた。この懸濁液をろ過し、得られたろ液を濃縮しアメ状の物質を得た。
【０４３２】
５００ｍＬなすフラスコに、このアメ状物質と、氷酢酸５０ｍＬと、塩酸１．０ｍＬとを入れ、窒素雰囲気下、１３０℃で１．５時間加熱撹拌し、反応させた。
【０４３３】
反応後、この反応混合液をろ過して濾物を得た。得られた濾物を水、水酸化ナトリウム水、水、メタノールの順で洗浄したのち乾燥させ、目的物の白色粉末を収量１１ｇ、収率６９％で得た。また、上記合成法の反応スキームを下記（Ｊ−３）に示す。
【０４３４】
【化７３】
0005611778.tif 000086
【０４３５】
［ステップ２：４−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）の合成法］
１００ｍＬ三口フラスコへ、９−（４−ブロモフェニル）−９−フェニルフルオレンを３．２ｇ（８．０ｍｍｏｌ）、４−フェニル−ジフェニルアミンを２．０ｇ（８．０ｍｍｏｌ）、ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドを１．０ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を２３ｍｇ（０．０４ｍｍｏｌ）加え、フラスコ内の雰囲気を窒素置換した。この混合物へ、脱水キシレン２０ｍＬを加えた。この混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気した後、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）０．２ｍＬ（０．１ｍｍｏｌ）を加えた。この混合物を、窒素雰囲気下、１１０℃で２時間加熱撹拌し、反応させた。
【０４３６】
反応後、この反応混合液にトルエン２００ｍＬを加え、この懸濁液をフロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）を通してろ過した。得られたろ液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒  トルエン：ヘキサン＝１：４）による精製を行った。得られたフラクションを濃縮し、アセトンとメタノールを加えて超音波をかけたのち、再結晶化したところ、目的物の白色粉末を収量４．１ｇ、収率９２％で得た。また、上記合成法の反応スキームを下記（Ｊ−４）に示す。
【０４３７】
【化７４】
0005611778.tif 000087
【０４３８】
シリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒  酢酸エチル：ヘキサン＝１：１０）は、目的物は０．４１、９−（４−ブロモフェニル）−９−フェニルフルオレンは０．５１、４−フェニル−ジフェニルアミンは０．２７だった。
【０４３９】
上記ステップ２で得られた化合物を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。測定結果から、フルオレン誘導体であるＢＰＡＦＬＰ（略称）が得られたことがわかった。
【０４４０】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝６．６３−７．０２（ｍ、３Ｈ）、７．０６−７．１１（ｍ、６Ｈ）、７．１９−７．４５（ｍ、１８Ｈ）、７．５３−７．５５（ｍ、２Ｈ）、７．７５（ｄ、Ｊ＝６．９、２Ｈ）。
【０４４１】
（参考例３）
上記実施例８及び実施例１０で用いた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：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）を製造する例を示す。
【０４４２】
【化７５】
0005611778.tif 000088
【０４４３】
［ステップ１：４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）ジフェニルアミン（略称：ＦＬＰＡ）の合成法］
【０４４４】
９−（４−ブロモフェニル）−９−フェニルフルオレン５．８ｇ（１４．６ｍｍｏｌ）、アニリン１．７ｍＬ（１８．６ｍｍｏｌ）、ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシド４．２ｇ（４４．０ｍｍｏｌ）を２００ｍＬ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物にトルエン１４７．０ｍＬとトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィンの１０ｗｔ％ヘキサン溶液０．４ｍＬを加えた。この混合物を６０℃にし、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）６６．１ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）を加え３．５時間攪拌した。攪拌後、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、アルミナを通して吸引ろ過し、ろ液を得た。得られたろ液を濃縮した。得られたろ液を濃縮し得た固体を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒はヘキサン：トルエン＝２：１）により精製し、得られたフラクションを濃縮し、目的物の白色固体６．０ｇを収率９９％で得た。上記ステップ１の合成スキームを下記（Ｅ１−２）に示す。
【０４４５】
【化７６】
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【０４４６】
［ステップ２：４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＦＬＰＡＰＡ）の合成法］
【０４４７】
１，６−ジブロモピレン０．４ｇ（１．２ｍｍｏｌ）、４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）ジフェニルアミン（略称：ＦＬＰＡ）１．０ｇ（２．４ｍｍｏｌ）、ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシド０．３ｇ（３．６ｍｍｏｌ）を５０ｍＬ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物にトルエン１１．５ｍＬとトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィンの１０ｗｔ％ヘキサン溶液０．２ｍＬを加えた。この混合物を７０℃にし、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）３１．１ｍｇ（０．０５ｍｍｏｌ）を加え４．０時間攪拌した。攪拌後、フロリジール、セライト、アルミナを通して吸引ろ過し、ろ液を得た。得られたろ液を濃縮した。得られたろ液を濃縮し得た固体を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒はクロロホルム）により精製し、得られたフラクションを濃縮し、黄色固体を得た。得られた固体を、トルエンとヘキサンの混合溶媒により洗浄した後、吸引ろ過をおこない黄色固体を得た。得られた黄色固体をクロロホルムとヘキサンの混合溶媒で洗浄したところ、目的物の淡黄色粉末状固体０．８ｇを、収率６８％で得た。
【０４４８】
得られた黄色固体０．８ｇ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２．７Ｐａ、アルゴンガスを流量５ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、３６０℃で加熱した。昇華精製後、目的物を０．４ｇ、収率５６％で得た。上記ステップの合成スキームを下記（Ｅ２）に示す。
【０４４９】
【化７７】
0005611778.tif 000090
【０４５０】
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）及びＭＳスペクトルによって、この化合物が目的物である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：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）であることを確認した。
【０４５１】
得られた化合物の１Ｈ  ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝６．８８−６．９１（ｍ、６Ｈ）、７．００−７．０３（ｍ、８Ｈ）、７．１３−７．４０（ｍ、２６Ｈ）、７．７３−７．８０（ｍ、６Ｈ）、７．８７（ｄ、Ｊ＝９．０Ｈｚ、２Ｈ）、８．０６−８．０９（ｍ、４Ｈ）
【符号の説明】
【０４５２】
１００    基板
１０１    第１の電極
１０２    ＥＬ層
１０３    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    電子注入層
３０１    第１の電極
３０３    第２の電極
３１１    第１の発光ユニット
３１２    第２の発光ユニット
３１３    電荷発生層
４０１    ソース側駆動回路
４０２    画素部
４０３    ゲート側駆動回路
４０４    封止基板
４０５    シール材
４０７    空間
４０８    配線
４０９    ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
４１０    素子基板
４１１    スイッチング用ＴＦＴ
４１２    電流制御用ＴＦＴ
４１３    第１の電極
４１４    絶縁物
４１６    発光層
４１７    第２の電極
４１８    発光素子
４２３    ｎチャネル型ＴＦＴ
４２４    ｐチャネル型ＴＦＴ
５０１    基板
５０２    第１の電極
５０３    第２の電極
５０４    ＥＬ層
５０５    絶縁層
５０６    隔壁層
６１１    筐体
６１２    支持台
６１３    表示部
６１４    スピーカー部
６１５    ビデオ入力端子
６２１    本体
６２２    筐体
６２３    表示部
６２４    キーボード
６２５    外部接続ポート
６２６    ポインティングデバイス
６３１    本体
６３２    筐体
６３３    表示部
６３４    音声入力部
６３５    音声出力部
６３６    操作キー
６３７    外部接続ポート
６３８    アンテナ
６４１    本体
６４２    表示部
６４３    筐体
６４４    外部接続ポート
６４５    信号受信部
６４６    受像部
６４７    バッテリー
６４８    音声入力部
６４９    操作キー
６５０    接眼部
７０１    筐体
７０２    液晶層
７０３    バックライト
７０４    筐体
７０５    ドライバＩＣ
７０６    端子
８０１    筐体
８０２    光源
９０１    照明装置
９０２    テレビ装置
１１００    基板
１１０１    第１の電極
１１０３    第２の電極
１１１１    正孔注入層
１１１２    正孔輸送層
１１１３    発光層
１１１３ａ    第１の発光層
１１１３ｂ    第２の発光層
１１１４    電子輸送層
１１１５    電子注入層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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