(57)【要約】【課題】発光効率が良く、低駆動電圧であると共に長寿命な発光素子を提供する。【解決手段】本発明の一態様は、一対の電極間にＥＬ層を有する発光素子であり、ＬＣ／ＭＳ分析において、イオン化されたプレカーサーイオンの成分を３０ｅＶ以上７０ｅＶ以下の範囲のエネルギーで加速してアルゴンガスに衝突させる際、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格の７位で結合が開裂した化合物に由来するプロダクトイオンが検出される物質をＥＬ層に含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極間にＥＬ層を有する発光素子であり、
前記発光素子は、ＬＣ／ＭＳ分析において、イオン化されたプレカーサーイオンの成分を３０ｅＶ以上７０ｅＶ以下の範囲のエネルギーで加速してアルゴンガスに衝突させる際、少なくとも、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格の７位で結合が開裂した化合物に由来するプロダクトイオンが検出される物質を前記ＥＬ層に含むことを特徴とする発光素子。
【請求項２】
一対の電極間にジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含むＥＬ層を有する発光素子であり、
前記ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、ＬＣ／ＭＳ分析において、イオン化されたｍ／ｚ＝５９６．２４の成分を示し、かつ前記ｍ／ｚ＝５９６．２４の成分を３０ｅＶ以上７０ｅＶ以下の範囲のエネルギーで加速してアルゴンガスに衝突させる際、少なくとも、ｍ／ｚ＝２６６．１０付近、ｍ／ｚ＝３３０．１４付近にプロダクトイオンが検出されることを特徴とする発光素子。
【請求項３】
一対の電極間に下記一般式（Ｇ１）で表されるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含むＥＬ層を有する発光素子であり、
下記一般式（Ｇ１）で表されるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、ＬＣ／ＭＳ分析において、イオン化されたプレカーサーイオンの成分を３０ｅＶ以上７０ｅＶ以下の範囲のエネルギーで加速してアルゴンガスに衝突させる際、下記一般式（Ｇ１）で表されるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物のＡｒと窒素原子との結合が切れることにより得られるＡｒに由来するプロダクトイオンと、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格に由来するプロダクトイオンの少なくともどちらか一が検出される物質であることを特徴とする発光素子。
【化１】
2014135483.tif 000035
（但し、一般式（Ｇ１）において、Ａｒは少なくともアントラセン骨格を含む炭素数１４乃至炭素数３０のアリール基を表す。また、Ｒ１１乃至Ｒ２２はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基又は炭素数６乃至炭素数１２のアリール基のいずれかを表す。）
【請求項４】
一対の電極間に下記一般式（Ｇ５）で表されるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含むＥＬ層を有する発光素子であり、
下記一般式（Ｇ５）で表されるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、ＬＣ／ＭＳ分析において、イオン化されたプレカーサーイオンの成分を３０ｅＶ以上７０ｅＶ以下の範囲のエネルギーで加速してアルゴンガスに衝突させる際、下記一般式（Ｇ５）で表されるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物のαと窒素原子との結合が切れることにより得られるαを含むアントラセン骨格に由来するイオンと、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格に由来するイオンが検出される物質であることを特徴とする発光素子。
【化２】
2014135483.tif 000036
（但し、一般式（Ｇ５）において、Ｒ５は水素、又は炭素数１乃至炭素数４のアルキル基又は炭素数６乃至炭素数１０のアリール基のいずれか一を表し、Ｒ１乃至Ｒ４及びＲ６乃至Ｒ９はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基のいずれか一を表し、Ｒ１１乃至Ｒ２２はそれぞれ独立に水素、又は炭素数１乃至炭素数４のアルキル基、又は炭素数６乃至炭素数１２のアリール基のいずれかを表し、αは置換又は無置換のアリーレン基を表す。但し、Ｒ１〜Ｒ９を構成する炭素数と、αを構成する炭素数の合計は６以上１６以下であるとする。）
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の発光素子を用いた発光装置。
【請求項６】
請求項５に記載の発光装置を用いた電子機器。
【請求項７】
請求項５に記載の発光装置を用いた照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、半導体装置、表示装置、発光装置、照明装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法に関する。特に、本発明は、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール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】
薄型軽量に作製できること、入力信号に対する高速な応答性を有すること、低消費電力などのメリットから、有機化合物を発光物質とする発光素子（有機ＥＬ素子）の開発が進められている。
【０００３】
発光素子は、電極間に発光層を挟んで電圧を印加することにより、電極から発光層に電子及びホールが注入される。そして、注入された電子およびホールが再結合することで発光層に含まれる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が得られる。発光物質が発する光の波長はその発光物質固有のものであり、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。
【０００４】
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、寿命や消費電力など、発光素子としての重要な性能は、発光物質のみに依存する訳ではなく、発光物質を含有する発光層以外の層や、素子構造、そして、発光物質（ゲスト材料）とホスト材料との性質や相性などにも大きく影響する。そのため、様々な種類の発光素子用材料が必要となる。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乃至特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０１２２３４４号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１０／１１４２６４号
【特許文献３】国際公開第２０１１／０１０８４２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、これまで数多くの発光素子用材料の提案がなされているが、発光効率、駆動電圧、寿命等の発光素子の特性向上には、さらなる改善の余地が残されている。そこで、本発明の一態様では、発光効率が良い発光素子を提供する。または、本発明の一態様では、低駆動電圧である発光素子を提供する。または、本発明の一態様では、長寿命な発光素子を提供する。または、本発明の一態様では、耐熱性の高い発光素子を提供する。または、本発明の一態様では、比較的低い温度で成膜できる発光素子を提供する。または、本発明の一態様では、高いキャリア輸送性を有する発光素子用材料を提供する。または、本発明の一態様では、電気化学的安定性の高い発光素子用材料を提供する。または、本発明の一態様では、新規な発光素子を提供する。
【０００７】
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】
【０００８】
本発明の一態様は、一対の電極間にジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含むＥＬ層を有する発光素子であり、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格と、アントラセン骨格とを少なくとも有することを特徴とする。なお、該ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格の７位と、アントラセン骨格を含むアリール基とが結合することが好ましい。また、この構造は、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格の７位とアントラセン骨格の９位がフェニレン基やナフチレン基などのアリーレン基を介して結合する構造を含む。
【０００９】
また、本発明の一態様は、一対の電極間にＥＬ層を有する発光素子であり、ＬＣ／ＭＳ分析において、プレカーサーイオンを３０ｅＶ以上７０ｅＶ以下の範囲のエネルギーで加速してアルゴンガスに衝突させる際、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格の７位とアントラセン骨格、あるいはアリーレン基間の結合が開裂することによって派生するプロダクトイオンが検出される物質をＥＬ層に含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様は、一対の電極間にジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含むＥＬ層を有する発光素子であり、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、ＬＣ／ＭＳ分析において質量電荷比（ｍ／ｚ）＝５９６．２４の成分を与え、該成分を３０ｅＶ以上７０ｅＶ以下の範囲のエネルギーで加速してアルゴンガスに衝突させる際、少なくとも、ｍ／ｚ＝２６６．１０付近、ｍ／ｚ＝３３０．１４付近にプロダクトイオンが検出されることを特徴とする。なお、ここでいう付近とは、水素イオンの付加・脱離や同位体の存在によりプロダクトイオンの質量電荷比が変化し得ることを意味する。または、ここでいう付近とは、質量電荷比をある桁より小さい数字を、四捨五入、切り捨て、または、切り上げして表現するときに使用する。
【００１１】
なお、上記構成におけるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物（例えば、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（ｃｇＤＢＣｚＰＡ（略称）））は、７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格に由来するｍ／ｚ＝２６６．１０付近に検出されるプロダクトイオン、および９，１０−ジフェニルアントラセン骨格に由来するｍ／ｚ＝３３０．１４付近に検出されるプロダクトイオンが得られるものであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一態様は、一対の電極間に下記一般式（Ｇ１）で表されるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含むＥＬ層を有する発光素子であり、該ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、ＬＣ／ＭＳ分析において、プレカーサーイオンを３０ｅＶ以上７０ｅＶ以下の範囲のエネルギーで加速してアルゴンガスに衝突させる際、Ａｒと窒素原子との結合が切れることにより得られるＡｒに由来するプロダクトイオンと、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格に由来するプロダクトイオンの少なくともどちらか一が検出される物質であることを特徴とする。
【００１３】
【化１】
2014135483.tif 000002
【００１４】
但し、上記一般式（Ｇ１）において、Ａｒは少なくともアントラセン骨格を含む置換又は無置換の炭素数１４乃至炭素数３０のアリール基を表す。なお、アントラセン骨格が置換基を有する場合、置換基としては、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基が挙げられる。また、アントラセン骨格の１０位には、これらの置換基のほか、炭素数６乃至炭素数１０のアリール基も置換基として選択することができる。なお、本明細書全般において、「炭素数１乃至炭素数４のアルキル基」は具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、及びｔｅｒｔ−ブチル基を意味する。また、本明細書全般において、「炭素数６乃至炭素数１０のアリール基」としては、フェニル基とナフチル基が例示され、「炭素数６乃至炭素数１２のアリール基」としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基などが挙げられる。なお、本明細書中において炭素数を規定した場合、指定された構造の炭素および、その置換基の炭素も含む、全ての炭素の数を示すものとする。したがって、例えば炭素数１５のアントラセン骨格として、メチル置換アントリル基が挙げられる。
【００１５】
また、Ｒ１１乃至Ｒ２２はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基又は炭素数６乃至炭素数１２のアリール基のいずれかを表す。
【００１６】
上述したジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格の７位にアリール基（Ａｒ）が結合しており、アリール基が、少なくともアントラセン骨格を含む炭素数１４乃至炭素数３０のアリール基であることを特徴とする。このようにアリール基の炭素数が１４乃至３０であることにより、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、比較的分子量が小さく、真空蒸着に適した（比較的低温で真空蒸着できる）化合物とすることができる。また、一般には分子量が低いとその膜の耐熱性が乏しくなることが多いが、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格の剛直性により、分子量が低くてもその膜は十分な耐熱性を確保することができる。
【００１７】
また、本発明の一態様は、一対の電極間に下記一般式（Ｇ５）で表されるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含むＥＬ層を有する発光素子であり、該ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、ＬＣ／ＭＳ分析において、プレカーサーイオンを３０ｅＶ以上７０ｅＶ以下の範囲のエネルギーで加速してアルゴンガスに衝突させる際、Ａｒと窒素原子との結合が切れることにより得られるαを含むアントラセン骨格に由来するプロダクトイオンと、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格に由来するプロダクトイオンの少なくともどちらか一が検出される物質であることを特徴とする。（なお、αを含むアントラセン骨格には、アントリルフェニル基を含む。）
【００１８】
【化２】
2014135483.tif 000003
【００１９】
但し、一般式（Ｇ５）において、Ｒ５は水素、又は炭素数１乃至炭素数４のアルキル基又は炭素数６乃至炭素数１０のアリール基のいずれか一を表し、Ｒ１乃至Ｒ４及びＲ６乃至Ｒ９はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基のいずれか一を表し、Ｒ１１乃至Ｒ２２はそれぞれ独立に水素、又は炭素数１乃至炭素数４のアルキル基、又は炭素数６乃至炭素数１２のアリール基のいずれかを表し、αは置換又は無置換のアリーレン基を表す。但し、Ｒ１〜Ｒ９を構成する炭素数と、αを構成する炭素数の合計は６以上１６以下であるとする。
【００２０】
なお、一般式（Ｇ５）で示したジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物のように、アントラセン骨格が、αで示された、フェニレン基やナフチレン基などのアリーレン基を介してジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格に結合した構造である場合、特に寿命の点で有利となり、また、キャリア輸送性に優れるため、これを用いた発光素子は非常に低い電圧で駆動させることができる。
【００２１】
また、一般式（Ｇ５）で示したジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物のように、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格の７位と、アントラセン骨格の９位とが、αで示された、フェニレン基やナフチレン基などのアリーレン基を介して結合した構造を有する場合、特にバンドギャップが広く、有用である。
【００２２】
すなわち、上述したジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物において、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格の７位に、炭素数が２０乃至３０の置換または無置換のアントリルフェニル基が結合している場合、この化合物を用いることで、発光素子の素子特性の安定性及び信頼性が良好となり、また、低駆動電圧化を図ることができる。これは、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物が、上述した蒸着の容易性、高いキャリア輸送性に加え、９−アントリル基の骨格の影響によりバンドギャップが広いという特性を有することに起因する。したがって、上述したジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を発光素子のＥＬ層における発光層のホスト材料として用い、ゲスト材料と組み合わせて用いる構成も好ましい。
【００２３】
また、本発明の一態様は、発光素子を有する発光装置だけでなく、発光装置を有する電子機器および照明装置も範疇に含めるものである。従って、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイスもしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子に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。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の一態様により、発光効率が良く、低駆動電圧であると共に長寿命な発光素子を提供することができる。また、本発明の一態様である発光素子を用いることにより、消費電力の低い発光装置、電子機器、又は照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】発光素子の構造について説明する図。
【図２】発光素子の構造について説明する図。
【図３】発光装置について説明する図。
【図４】電子機器について説明する図。
【図５】電子機器について説明する図。
【図６】照明装置について説明する図。
【図７】ｃｇＤＢＣｚＰＡのＮＭＲチャート。
【図８】ｃｇＤＢＣｚＰＡの吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図９】ｃｇＤＢＣｚＰＡのＣＶチャート。
【図１０】発光素子１及び比較発光素子１の輝度−電流効率特性。
【図１１】発光素子１及び比較発光素子１の電圧−電流特性。
【図１２】発光素子１及び比較発光素子１の輝度−パワー効率特性。
【図１３】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。
【図１４】発光素子１及び比較発光素子１の発光スペクトル。
【図１５】発光素子１及び比較発光素子１の規格化輝度−時間特性。
【図１６】発光素子２及び比較発光素子２の輝度−電流効率特性。
【図１７】発光素子２及び比較発光素子２の電圧−電流特性。
【図１８】発光素子２及び比較発光素子２の輝度−パワー効率特性。
【図１９】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。
【図２０】発光素子２及び比較発光素子２の発光スペクトル。
【図２１】発光素子２及び比較発光素子２の規格化輝度−時間特性。
【図２２】発光素子３及び比較発光素子３の輝度−電流効率特性。
【図２３】発光素子３及び比較発光素子３の電圧−電流特性。
【図２４】発光素子３及び比較発光素子３の発光スペクトル。
【図２５】発光素子４、比較発光素子４−１、４−２の電流密度−輝度特性。
【図２６】発光素子４、比較発光素子４−１、４−２の輝度−電流効率特性。
【図２７】発光素子４、比較発光素子４−１、４−２の電圧−電流特性。
【図２８】発光素子４、比較発光素子４−１、４−２の輝度−パワー効率特性。
【図２９】発光素子４、比較発光素子４−１、４−２の電圧−輝度特性。
【図３０】発光素子４、比較発光素子４−１、４−２の発光スペクトル。
【図３１】発光素子４、比較発光素子４−１、４−２の規格化輝度−時間特性。
【図３２】構造式（１００）に示すジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物のＬＣ−ＭＳ測定結果を示す図。
【図３３】構造式（１００）に示すジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物のＴＯＦ−ＳＩＭＳ（正イオン）測定結果を示す図。
【図３４】本発明の一態様の発光装置を説明する図。
【図３５】本発明の一態様の発光装置を説明する図。
【図３６】本発明の一態様の照明装置を説明する図。
【図３７】タッチセンサを説明する図。
【図３８】タッチセンサを説明する回路図。
【図３９】タッチセンサを説明する断面図。
【図４０】本発明の一態様の発光装置を用いたモジュールを説明する図。
【図４１】本発明の一態様の発光素子を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
【００２７】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子について説明する。
【００２８】
本実施の形態に示す発光素子は、一対の電極間にジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含むＥＬ層を有する発光素子であり、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格と、アントラセン骨格を有するアリール基とを少なくとも有することを特徴とする。なお、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格の７位とアントラセン骨格の９位とは、アリーレン基を介して結合しても良い。当該発光素子は、当該ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物が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である。また、当該ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物が電気化学的に安定であることから、寿命の良好な発光素子である。また、当該ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物はバンドギャップが広いことから、発光効率の良好な発光素子である。以上のように、本実施の形態に示す発光素子は、種々の特性に優れた高性能な発光素子である。
【００２９】
なお、当該アリール基の炭素数が１４乃至３０である場合、当該ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は比較的低分子量となるため、真空蒸着に適した（比較的低温で真空蒸着できる）構成となる。また、一般には分子量が低いとその膜の耐熱性が乏しくなることが多いが、当該ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格の剛直性により、分子量が低くてもその膜は十分な耐熱性を確保することができるメリットがある。なお、上記アントラセン骨格とジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格は間にフェニレン基やナフチレン基などのアリーレン基を介して結合していても良い。
【００３０】
また、アントラセン骨格が、フェニレン基を介してジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格の７位に結合したジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を用いた発光素子が特に寿命の点で有利である。また、当該ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物がキャリア輸送性に優れるため、これを用いた発光素子は非常に低い電圧で駆動することができる。
【００３１】
また、上記発光素子は、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格にアントリルフェニル基が結合したジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含む発光素子ということもできる。例えば、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格の７位に９−アントリルフェニル基が結合したジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物が挙げられる。なお、当該ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は純度良く合成することが容易であることから、不純物による発光素子の劣化を抑制することが可能である。なお、素子特性の安定性及び信頼性の観点から、該アントリルフェニル基（９−アントリルフェニル基を含む）の炭素数は２０乃至３０であることが好ましい。この場合、当該ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、より比較的低温で真空蒸着できるため、蒸着時の熱分解等の劣化が起こりにくい。また、当該発光素子は、信頼性だけでなく駆動電圧にもより優れる。これは、当該ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物が、高い電気化学的な安定性や高いキャリア輸送性を有することに起因する。
【００３２】
なお、アントラセン骨格が、アリーレン基を介してジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格の７位に結合したジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物、またはジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格にアントリルフェニル基が結合したジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、特に青色蛍光などエネルギーの高い発光を呈する発光素子に好適である。
【００３３】
上述したジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、蒸着の容易性、電気化学的安定性、キャリア輸送性に加え、アントリル基とフェニル基間の立体障害の影響によりバンドギャップが広いという特性を有する。したがって、発光素子における発光層のホスト材料として用い、ゲスト材料となる発光材料と組み合わせて発光層に用いる構成において有利に働く。
【００３４】
上述した本発明の一態様である発光素子は、ＥＬ層にジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含むことを特徴とする。なお、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、ＬＣ／ＭＳ分析において、プレカーサーイオンを３０ｅＶ以上７０ｅＶ以下の範囲のエネルギーで加速してアルゴンガスに衝突させる際、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格の７位とアリーレン基間の結合が開裂することによって派生するプロダクトイオンが検出される物質であることを特徴とする。
【００３５】
なお、ＬＣ／ＭＳ分析によって検出されるプロダクトイオンは、ＥＬ層に含まれるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物の構造に由来する特徴的なものであり、上記ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物が、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格の７位において、アリーレン基としてフェニレン基を介し、アントラセン骨格の９位と結合した構造を有する場合、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格に由来するｍ／ｚ＝２６６．１０付近に検出されるプロダクトイオン、および９，１０−ジフェニルアントラセン骨格に由来するｍ／ｚ＝３３０．１４付近に検出されるプロダクトイオンが得られる。ＬＣ／ＭＳ分析の検出結果については、実施例に詳細に示す。
【００３６】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子に用いるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物について説明する。
【００３７】
本発明の一態様である発光素子に用いるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格の７位に、少なくともアントラセン骨格を含むアリール基が結合した化合物であり、下記一般式（Ｇ１）で表すことができる。
【００３８】
【化３】
2014135483.tif 000004
【００３９】
上記一般式（Ｇ１）において、Ａｒは少なくともアントラセン骨格を含む、置換又は無置換の炭素数１４乃至炭素数３０のアリール基を表す。なお、アントラセン骨格が置換基を有する場合、置換基としては、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基が挙げられる。また、アントラセン骨格の１０位には、これらの置換基のほか、炭素数６乃至炭素数１０のアリール基も置換基として選択することができる。
【００４０】
また、Ｒ１１乃至Ｒ２２はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基又は炭素数６乃至炭素数１２のアリール基のいずれかを表す。
【００４１】
さらに、一般式（Ｇ１）におけるＡｒが、少なくともアントラセン骨格とアリーレン基を含み、アントラセン骨格がアリーレン基を介してジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格と結合することにより、安定性が向上し、また、純度良く合成することが可能であるため、好ましい。また、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、キャリア輸送性に優れるため、これを用いることで発光素子の低駆動電圧化を図ることができる。
【００４２】
したがって、本発明の一態様である発光素子に用いるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、下記一般式（Ｇ２）で表すことができる。
【００４３】
【化４】
2014135483.tif 000005
【００４４】
上記一般式（Ｇ２）において、Ｒ１１乃至Ｒ２２はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基又は炭素数６乃至炭素数１２のアリール基のいずれかを表す。
【００４５】
また、一般式（Ｇ２）において、αは置換又は無置換のアリーレン基を表し、βは置換又は無置換のアントリル基を表す。αが置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基を選択することができる。また、βが置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基が挙げられる。また、アントラセン骨格の１０位には、これらの置換基のほか、炭素数６乃至炭素数１０のアリール基も置換基として選択することができる。
【００４６】
なお、上記ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物においては、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格の７位がアリーレン基を介してアントラセン骨格の９位に結合したジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物が特にバンドギャップが広く、有用である。このことは特に、発光素子における発光層のホスト材料として当該ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を用い、ゲスト材料として発光材料を発光層に添加する構成において有利に働く。
【００４７】
したがって、本発明の一態様である発光素子に用いるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、下記一般式（Ｇ３）で表すことができる。
【００４８】
【化５】
2014135483.tif 000006
【００４９】
上記一般式（Ｇ３）において、Ｒ５は水素、又は炭素数１乃至炭素数４のアルキル基又は炭素数６乃至炭素数１０のアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ１乃至Ｒ４及びＲ６乃至Ｒ９はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基のいずれかを表す。また、Ｒ１１乃至Ｒ２２はそれぞれ独立に水素、又は炭素数１乃至炭素数４のアルキル基又は炭素数６乃至炭素数１２のアリール基のいずれかを表す。αは置換又は無置換のアリーレン基を表す。αが置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基のいずれかを表す。
【００５０】
なお、一般式（Ｇ２）で表されるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格にアントリルフェニル基が結合しているジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物、一般式（Ｇ３）で表されるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格に９−アントリルフェニル基が結合しているジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物と言い換えることもできる。作製する素子の特性の安定性及び信頼性の観点から、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格に結合するアントリルフェニル基又は９−アントリルフェニル基の炭素数は２０乃至３０であることが好ましい。これは、当該ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、より比較的低温で真空蒸着できるため、蒸着時の熱分解等の劣化が起こりにくいことに起因する。なお、９−アントリルフェニル基を有するジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、特にバンドギャップが広く、発光素子における発光層のホスト材料として好適に用いることができる。
【００５１】
また、本発明の一態様である発光素子に用いるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール骨格の７位にアリーレン基を介してアントラセン骨格が結合した場合、より高い電気化学安定性やキャリア輸送性が得られる。
【００５２】
したがって、本発明の一態様である発光素子に用いるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は下記一般式（Ｇ４）又は下記一般式（Ｇ５）で表すことができる。
【００５３】
【化６】
2014135483.tif 000007
【００５４】
上記一般式（Ｇ４）において、Ｒ１１乃至Ｒ２２はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基又は炭素数６乃至炭素数１２のアリール基のいずれかを表す。また、αは置換又は無置換のアリーレン基を表す。αが置換基を有する場合、置換基としては、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基を選択することができる。また、βは置換又は無置換のアントリル基を表す。βが置換基を有する場合、置換基としては、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基が挙げられる。また、アントラセン骨格の１０位には、これらの置換基のほか、炭素数６乃至炭素数１０のアリール基も置換基として選択することができる。但し、αを構成する炭素数と、βを構成する炭素数の合計は２０乃至３０であるとする。
【００５５】
【化７】
2014135483.tif 000008
【００５６】
上記一般式（Ｇ５）において、Ｒ５は水素、又は炭素数１乃至炭素数４のアルキル基又は炭素数６乃至炭素数１０のアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ１乃至Ｒ４及びＲ６乃至Ｒ９はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基のいずれかを表す。また、Ｒ１１乃至Ｒ２２はそれぞれ独立に水素、又は炭素数１乃至炭素数４のアルキル基又は炭素数６乃至炭素数１２のアリール基のいずれかを表す。αは置換又は無置換のアリーレン基を表す。αが置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基のいずれかを表す。但し、Ｒ１〜Ｒ９を構成する炭素数と、αを構成する炭素数の合計は６以上１６以下であるとする。
【００５７】
また、Ｒ１乃至Ｒ４及びＲ６乃至Ｒ９はすべて水素であることが、合成の容易さや原料の価格の面で有利である。
【００５８】
したがって、本発明の一態様である発光素子に用いるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、下記一般式（Ｇ６）で表すことができる。
【００５９】
【化８】
2014135483.tif 000009
【００６０】
上記一般式（Ｇ６）において、αは置換又は無置換のアリーレン基を表す。αが置換基を有する場合、置換基としては、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基のいずれかを表す。また、Ｒ５は水素、又は炭素数１乃至炭素数４のアルキル基又は炭素数６乃至炭素数１０のアリール基のいずれかを表すまた、Ｒ１１乃至Ｒ２２はそれぞれ独立に水素、又は炭素数１乃至炭素数４のアルキル基、又は炭素数６乃至炭素数１２のアリール基のいずれかを表す。但し、Ｒ５を構成する炭素数と、αを構成する炭素数の合計は６以上１６以下であるとする。
【００６１】
上記同様、Ｒ１１乃至Ｒ２２はすべて水素であることが有利である。
【００６２】
したがって、本発明の一態様である発光素子に用いるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、下記一般式（Ｇ７）で表すことができる。
【００６３】
【化９】
2014135483.tif 000010
【００６４】
上記一般式（Ｇ７）において、αは置換又は無置換のアリーレン基を表す。αが置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基のいずれかを表す。また、Ｒ５は水素、又は炭素数１乃至炭素数４のアルキル基又は炭素数６乃至炭素数１０のアリール基のいずれかを表す。但し、Ｒ５を構成する炭素数と、αを構成する炭素数の合計は６以上１６以下であるとする。
【００６５】
上記一般式（Ｇ１）において、Ａｒとして表されるアリール基としては、例えば下記構造式（Ａｒ−１）乃至（Ａｒ−５１）で表される基を適用することができる。なお、Ａｒとして用いることのできる基はこれらに限られない。
【００６６】
【化１０】
2014135483.tif 000011
【００６７】
【化１１】
2014135483.tif 000012
【００６８】
【化１２】
2014135483.tif 000013
【００６９】
【化１３】
2014135483.tif 000014
【００７０】
上記一般式（Ｇ１）乃至（Ｇ６）において、Ｒ１１乃至Ｒ２２として表されるアリール基としては、例えば下記構造式（Ｒｃ−１）乃至（Ｒｃ−１７）であらわされる基を適用することができる。なお、Ｒ１１乃至Ｒ２２として用いることのできる基はこれらに限られない。
【００７１】
【化１４】
2014135483.tif 000015
【００７２】
上記一般式（Ｇ２）乃至（Ｇ７）において、αとして表されるアリーレン基としては、例えば下記構造式（α−１）乃至（α−１１）であらわされる基を適用することができる。なお、αとして用いることのできる基はこれらに限られない。
【００７３】
【化１５】
2014135483.tif 000016
【００７４】
上記一般式（Ｇ２）及び（Ｇ４）において、βとして表されるアリール基としては、例えば下記構造式（β−１）乃至（β−３７）であらわされる基を適用することができる。なお、βとして用いることのできる基はこれらに限られない。
【００７５】
【化１６】
2014135483.tif 000017
【００７６】
【化１７】
2014135483.tif 000018
【００７７】
上記一般式（Ｇ３）及び（Ｇ５）において、Ｒ１乃至Ｒ４及びＲ６乃至Ｒ９として表されるアリール基としては、例えば下記構造式（Ｒａ−１）乃至（Ｒａ−９）で表される基を適用することができる。なお、Ｒ１乃至Ｒ４及びＲ６乃至Ｒ９として用いることのできる基はこれらに限られない。
【００７８】
【化１８】
2014135483.tif 000019
【００７９】
上記一般式（Ｇ３）及び（Ｇ５）乃至（Ｇ７）において、Ｒ５として表されるアリール基としては、例えば下記構造式（Ｒ５−１）乃至（Ｒ５−１７）であらわされる基を適用することができる。なお、Ｒ５として用いることのできる基はこれらに限られない。
【００８０】
【化１９】
2014135483.tif 000020
【００８１】
上記一般式（Ｇ１）乃至（Ｇ７）として表されるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物の具体的な構造としては、下記構造式（１００）乃至（１３６）で表される物質などが挙げられる。なお、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は下記例示に限られない。
【００８２】
【化２０】
2014135483.tif 000021
【００８３】
【化２１】
2014135483.tif 000022
【００８４】
【化２２】
2014135483.tif 000023
【００８５】
【化２３】
2014135483.tif 000024
【００８６】
【化２４】
2014135483.tif 000025
【００８７】
上述したジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、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用いることで、駆動電圧の低い発光素子を提供することができる。また、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、酸化や還元に対する安定性に優れるため、これを用いることで寿命の長い発光素子を提供することができる。また、充分に広いバンドギャップを有するため、青色蛍光材料のホスト材料として用いた場合でも、十分に発光効率の高い発光素子を得ることができる。
【００８８】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子に用いる、一般式（Ｇ１）で表されるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物の合成方法について説明する。ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物の合成には種々の反応を適用することができる。例えば、以下に示す反応を行うことによって、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を合成することができる。なお、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール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）で表されるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物の合成方法１＞
ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物（Ｇ１）は、下記合成スキーム（Ａ−１）のように合成することができる。すなわち、アントラセン化合物（化合物１）と、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物（化合物２）とを、カップリングさせることにより、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物（Ｇ１）を得ることができる。
【００９０】
【化２５】
2014135483.tif 000026
【００９１】
合成スキーム（Ａ−１）において、Ａｒは、少なくともアントラセン骨格を含む置換又は無置換の炭素数１４乃至炭素数３０のアリール基を表す。また、Ｒ１１乃至Ｒ２２はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至炭素数４のアルキル基又は炭素数６乃至炭素数１２のアリール基のいずれかを表す。
【００９２】
合成スキーム（Ａ−１）において、パラジウム触媒を用いたハートウィック・ブッフバルト反応を行う場合、Ｘはハロゲン又はトリフラート基を表す。ハロゲンとしては、ヨウ素、臭素又は塩素が好ましい。当該反応では、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）、酢酸パラジウム（ＩＩ）等のパラジウム触媒と、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィンや、トリ（ｎ−ヘキシル）ホスフィンや、トリシクロヘキシルホスフィン等の配位子を用いる。なお、当該反応では、塩基としてナトリウム  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を用いることができる。また、溶媒を使用する場合、トルエン、キシレン、ベンゼン、テトラヒドロフラン等を用いることができる。但し、当該反応に用いることができる試薬類は、前記試薬類に限られるものではない。
【００９３】
また、合成スキーム（Ａ−１）において、銅、又は銅化合物を用いたウルマン反応を行う場合、Ｘはハロゲンを表す。ハロゲンとしては、ヨウ素、臭素又は塩素が好ましい。当該反応では、触媒としては銅もしくは銅化合物を用いることができる。用いる塩基としては、炭酸カリウム等の無機塩基が挙げられる。また、当該反応において、用いることができる溶媒としては、１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）ピリミジノン（ＤＭＰＵ）、トルエン、キシレン、ベンゼン等が挙げられる。ウルマン反応では、反応温度が１００℃以上の方がより短時間かつ高収率で目的物が得られるため、溶媒としては沸点の高いＤＭＰＵ、キシレンを用いることが好ましい。また、反応温度は１５０℃以上のより高温が更に好ましいため、より好ましくはＤＭＰＵを用いることとする。但し、当該反応において、用いることができる試薬類は、前記試薬類に限られるものではない。
【００９４】
以上のように、本発明の一態様である発光素子に用いるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を合成することができる。
【００９５】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様として実施の形態１で説明した発光素子の詳細な構造の例について図１を用いて説明する。
【００９６】
本実施の形態に示す発光素子は、図１に示すように一対の電極（第１の電極（陽極）１０１と第２の電極（陰極）１０３）間に発光層１１３を含むＥＬ層１０２が挟まれており、ＥＬ層１０２は、発光層１１３の他に、正孔（または、ホール）注入層１１１、正孔（または、ホール）輸送層１１２、電子輸送層１１４、電子注入層１１５、電荷発生層（Ｅ）１１６などを含んで形成される。なお、ＥＬ層１０２のいずれかの層に実施の形態２で示したジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物が含まれることとする。
【００９７】
このような発光素子に対して電圧を印加することにより、第１の電極１０１側から注入された正孔と第２の電極１０３側から注入された電子とが、発光層１１３において再結合し、発光層１１３に含まれる物質を励起状態にする。そして、励起状態の物質が基底状態に戻る際に発光する。
【００９８】
なお、ＥＬ層１０２における正孔注入層１１１は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層であり、アクセプター性物質によって正孔輸送性の高い物質から電子が引き抜かれることにより正孔（ホール）が発生する。従って、正孔注入層１１１から正孔輸送層１１２を介して発光層１１３に正孔が注入される。
【００９９】
また、電荷発生層（Ｅ）１１６は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層である。アクセプター性物質によって正孔輸送性の高い物質から電子が引き抜かれるため、引き抜かれた電子が、電子注入性を有する電子注入層１１５から電子輸送層１１４を介して発光層１１３に注入される。
【０１００】
以下に本実施の形態に示す発光素子を作製する上での具体例について説明する。
【０１０１】
第１の電極（陽極）１０１および第２の電極（陰極）１０３には、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。具体的には、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（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、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）、チタン（Ｔｉ）の他、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）等のアルカリ金属、およびカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、マグネシウム（Ｍｇ）、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金、その他グラフェン等を用いることができる。なお、第１の電極（陽極）１０１および第２の電極（陰極）１０３は、例えばスパッタリング法や蒸着法（真空蒸着法を含む）等により形成することができる。または、第１の電極（陽極）１０１、または、第２の電極（陰極）１０３は、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）などを細く形成して、ナノワイヤのようなものを形成し、その上に、導電性物質、例えば、導電性有機材料またはグラフェンなどを、塗布または印刷法などによって、形成することも可能である。
【０１０２】
また、陰極の上には、有機膜、透明半導体膜、窒化珪素膜などの絶縁膜、などを設けても良い。これにより、パッシーべーションの役割を果たし、不純物や水分の進入を低減することが出来る。また、陰極における表面プラズモン損失を低減し、光エネルギーの損失を減らすことが出来る。
【０１０３】
正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、および電荷発生層（Ｅ）１１６に用いる正孔輸送性の高い物質として、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、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−（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、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）等が挙げられる。その他、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）、ＣｚＰＡ等のカルバゾール化合物、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物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。
【０１０４】
さらに、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を用いることもできる。
【０１０５】
なお、正孔輸送性の高い物質としては、実施の形態２で示したジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を用いることができる。
【０１０６】
また、正孔注入層１１１および電荷発生層（Ｅ）１１６に用いるアクセプター性物質としては、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、酸化モリブデンが特に好ましい。
【０１０７】
発光層１１３は、発光性の物質を含む層である。発光層１１３は、発光物質のみで構成されていても、ホスト材料中に発光物質が分散された状態で構成されていても良い。
【０１０８】
発光物質として用いることが可能な材料には、特に限定は無く、これらの物質が発する光は、蛍光であっても燐光であっても良い。なお、上記発光物質としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。
【０１０９】
蛍光を発する物質としては、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン、（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、｛２−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−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）などが挙げられる。
【０１１０】
なお、蛍光を発する物質としては、実施の形態２で示したジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を用いることもできる。
【０１１１】
燐光を発する物質としては、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）、トリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−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（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、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））、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））、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−Ｎ，Ｃ２’｝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））、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））、（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）］）、（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（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（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）］）、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）、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））などが挙げられる。
【０１１２】
また、上記ホスト材料に用いることが可能な材料としては、特に限定はないが、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）、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）などの複素環化合物、ＮＰＢ、ＴＰＤ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物が挙げられる。また、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、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）、ＹＧＡＰＡ、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）２ＰＣＡＰＡ、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセン、ＤＢＣ１、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）、１，３，５−トリ（１−ピレニル）ベンゼン（略称：ＴＰＢ３）などを挙げることができる。これら及び公知の物質の中から、上記発光物質のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いればよい。また、発光物質が燐光を発する物質である場合、ホスト材料としては、発光物質の三重項励起エネルギー（基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差）よりも三重項励起エネルギーの大きい物質を選択すれば良い。
【０１１３】
なお、上記ホスト材料に用いることが可能な材料としては、実施の形態２に記載のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を用いることもできる。
【０１１４】
なお、発光層１１３は２層以上が積層された構成としてもよい。例えば、第１の発光層と第２の発光層を正孔輸送層側から順に積層して発光層１１３とする場合、第１の発光層のホスト材料として正孔輸送性を有する物質を用い、第２の発光層のホスト材料として電子輸送性を有する物質を用いる構成などがある。
【０１１５】
電子輸送層１１４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層１１４には、Ａｌｑ３、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑ、ＺｎＰＢＯ、ＺｎＢＴＺなどの金属錯体を用いることができる。また、ＰＢＤ、ＯＸＤ−７、ＴＡＺ、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰ、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などの複素芳香族化合物も用いることができる。また、ポリ（２，５−ピリジンジイル）（略称：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）のような高分子化合物を用いることもできる。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１１４として用いてもよい。
【０１１６】
なお、電子輸送性の高い物質としては、実施の形態２で示したジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を用いることもできる。また、当該ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物はバンドギャップも広いことから、発光層１１３に隣接する電子輸送層１１４の材料として用いても、発光物質の励起エネルギーを失活させる恐れが少なく、発光効率の高い発光素子を得ることが容易となる。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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、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、また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。
【０１１９】
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、電子注入性およ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、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。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。
【０１２０】
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、電荷発生層（Ｅ）１１６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。
【０１２１】
上述した発光素子は、第１の電極１０１および第２の電極１０３との間に与えられる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および第２の電極１０３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および第２の電極１０３のいずれか一方、または両方が透光性を有する電極となる。
【０１２２】
以上により説明した発光素子は、実施の形態２に記載のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を適用して形成されることから、発光素子の発光効率を高め、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、色純度の良い発光を得ることができる発光素子を提供することができるようになる。実施の形態２に記載のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、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。
【０１２３】
また、実施の形態２に記載のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、電気化学的に安定であるため、当該ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を用いることによって、寿命の長い発光素子を得ることが容易となる。
【０１２４】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができるものとする。
【０１２５】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様として、電荷発生層を挟んでＥＬ層を複数有する構造の発光素子（以下、タンデム型発光素子という）について説明する。
【０１２６】
本実施の形態に示す発光素子は、図２（Ａ）に示すように一対の電極（第１の電極２０１および第２の電極２０４）間に、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ層２０２（２））を有するタンデム型発光素子である。
【０１２７】
本実施の形態において、第１の電極２０１は、陽極として機能する電極であり、第２の電極２０４は陰極として機能する電極である。なお、第１の電極２０１および第２の電極２０４は、実施の形態４と同様な構成を用いることができる。また、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ層２０２（２））は、実施の形態４で示したＥＬ層と同様な構成であっても良いが、いずれかが同様の構成であっても良い。すなわち、第１のＥＬ層２０２（１）と第２のＥＬ層２０２（２）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４と同様なものを適用することができる。
【０１２８】
また、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ層２０２（２））の間には、電荷発生層２０５が設けられている。電荷発生層２０５は、第１の電極２０１と第２の電極２０４に電圧を印加したときに、一方のＥＬ層に電子を注入し、他方のＥＬ層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２０１に第２の電極２０４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２０５から第１のＥＬ層２０２（１）に電子が注入され、第２のＥＬ層２０２（２）に正孔が注入される。
【０１２９】
なお、電荷発生層２０５は、光の取り出し効率の点から、可視光に対して透光性を有する（具体的には、電荷発生層２０５に対する可視光の透過率が、４０％以上）ことが好ましい。また、電荷発生層２０５は、第１の電極２０１や第２の電極２０４よりも低い導電率であっても機能する。
【０１３０】
電荷発生層２０５は、正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体（アクセプター）が添加された構成であっても、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体（ドナー）が添加された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。
【０１３１】
正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体が添加された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、例えば、ＮＰＢやＴＰＤ、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、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。なお、実施の形態２に記載のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を電荷発生層２０５における正孔輸送性の高い有機化合物として用いることもできる。
【０１３２】
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：Ｆ４ＴＣＮＱ）、クロラニル等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。
【０１３３】
一方、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体が添加された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、キノリン骨格また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、この他、ＺｎＰＢＯ、ＺｎＢＴＺ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。
【０１３４】
また、電子供与体としては、アルカリ金属、希土類金属、または元素周期表における第２、第１３族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（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。
【０１３５】
本実施の形態では、ＥＬ層を２層有する発光素子について説明したが、図２（Ｂ）に示すように、ｎ層（ただし、ｎは、３以上）のＥＬ層（２０２（１）〜２０２（ｎ））を積層し、これらのＥＬ層（２０２（１）〜２０２（ｎ））の間にそれぞれ電荷発生層（２０５（１）〜２０５（ｎ−１））を配置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ＥＬ層を有する場合、ＥＬ層とＥＬ層との間に電荷発生層を配置することで、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。また、大きな発光面を有する発光装置、電子機器、及び照明装置等に応用した場合は、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。
【０１３６】
また、それぞれのＥＬ層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ＥＬ層を有する発光素子において、第１のＥＬ層の発光色と第２のＥＬ層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と混合すると、白色発光を得ることができる。
【０１３７】
また、３つのＥＬ層を有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第１のＥＬ層の発光色が赤色であり、第２のＥＬ層の発光色が緑色であり、第３のＥＬ層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。
【０１３８】
本実施の形態に示す発光素子は、実施の形態２に記載のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール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、駆動電圧の小さな発光素子とすることができる。また、寿命の長い発光素子とすることができる。さらに、実施の形態２に記載のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を発光素子に用いることで、発光物質由来の光を確実に得られるため、発光素子全体としての色の調製が容易となる。
【０１３９】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１４０】
（実施の形態６）
本実施の形態では、実施の形態２に記載のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物をＥＬ層に用いた発光素子を有する発光装置について説明する。
【０１４１】
また、上記発光装置は、パッシブマトリクス型の発光装置でもアクティブマトリクス型の発光装置でもよい。なお、本実施の形態に示す発光装置には、他の実施形態で説明した発光素子を適用することが可能である。
【０１４２】
本実施の形態では、アクティブマトリクス型の発光装置について図３を用いて説明する。
【０１４３】
なお、図３（Ａ）は発光装置を示す上面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）を鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図である。本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の発光装置は、素子基板５０１上に設けられた画素部５０２と、駆動回路部（ソース線駆動回路）５０３と、駆動回路部（ゲート線駆動回路）５０４ａ、５０４ｂと、を有する。画素部５０２、駆動回路部５０３、及び駆動回路部５０４ａ、５０４ｂは、シール材５０５によって、素子基板５０１と封止基板５０６との間に封止されている。
【０１４４】
また、素子基板５０１上には、駆動回路部５０３、及び駆動回路部５０４ａ、５０４ｂに外部からの信号（例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信号等）や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線５０７が設けられる。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）５０８を設ける例を示している。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。
【０１４５】
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５０１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、ソース線駆動回路である駆動回路部５０３と、画素部５０２が示されている。
【０１４６】
駆動回路部５０３はｎチャネル型ＦＥＴ５０９とｐチャネル型ＦＥＴ５１０とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される例を示している。なお、駆動回路部を形成する回路は、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、スタガ型、逆スタガ型いずれのＦＥＴを用いてもよい。さらに、ＦＥＴに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定されず、非晶質でも結晶性を有していてもよい。また、半導体層に酸化物半導体を用いても良い。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ー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。
【０１４７】
また、画素部５０２はスイッチング用ＦＥＴ５１１と、電流制御用ＦＥＴ５１２と電流制御用ＦＥＴ５１２の配線（ソース電極又はドレイン電極）に電気的に接続された第１の電極（陽極）５１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極（陽極）５１３の端部を覆って絶縁物５１４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を用いることにより形成する。
【０１４８】
また、上層に積層形成される膜の被覆性を良好なものとするため、絶縁物５１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにするのが好ましい。例えば、絶縁物５１４の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、絶縁物５１４の上端部に曲率半径（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５１４として、ネガ型の感光性樹脂、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができ、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸窒化シリコン等、の両者を使用することができる。
【０１４９】
第１の電極（陽極）５１３上には、ＥＬ層５１５及び第２の電極（陰極）５１６が積層形成されている。ＥＬ層５１５は、少なくとも発光層が設けられている。また、ＥＬ層５１５には、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層等を適宜設けることができる。なお、実施の形態２で示したジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電荷発生層などに適用することができる。
【０１５０】
なお、第１の電極（陽極）５１３、ＥＬ層５１５及び第２の電極（陰極）５１６との積層構造で、発光素子５１７が形成されている。第１の電極（陽極）５１３、ＥＬ層５１５及び第２の電極（陰極）５１６に用いる材料としては、実施の形態２に示す材料を用いることができる。また、ここでは図示しないが、第２の電極（陰極）５１６は外部入力端子であるＦＰＣ５０８に電気的に接続されている。
【０１５１】
また、図３（Ｂ）に示す断面図では発光素子５１７を１つのみ図示しているが、画素部５０２において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。画素部５０２には、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、フルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、カラーフィルタと組み合わせることによってフルカラー表示可能な発光装置としてもよい。
【０１５２】
さらに、シール材５０５で封止基板５０６を素子基板５０１と貼り合わせることにより、素子基板５０１、封止基板５０６、およびシール材５０５で囲まれた空間５１８に発光素子５１７が備えられた構造になっている。なお、空間５１８には、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５０５で充填される構成も含むものとする。
【０１５３】
なお、シール材５０５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５０６に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【０１５４】
以上のようにして、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。
【０１５５】
本実施の形態における発光装置は、実施の形態２に記載のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール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、実施の形態２で示したジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物はエネルギーギャップや三重項励起エネルギーが大きく、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、駆動電圧の低い発光素子を得ることができることから、駆動電圧の低い発光装置を得ることができる。また、実施の形態２に記載のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を用いた発光素子は寿命の長い発光素子であることから、信頼性の高い発光装置を提供することができる。
【０１５６】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。
【０１５７】
（実施の形態７）
本実施の形態では、実施の形態２に記載のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含む発光素子を適用して作製された発光装置を用いて完成させた様々な電子機器の一例について、図４を用いて説明する。
【０１５８】
発光装置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、又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図４に示す。
【０１５９】
図４（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７１００は、筐体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。表示部７１０３により、映像を表示することが可能であり、発光装置を表示部７１０３に用いることができる。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。なお、表示部７１０３は、実施の形態２に記載のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含む発光素子をマトリクス状に配列して構成された発光装置を有している。
【０１６０】
テレビジョン装置７１００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。
【０１６１】
なお、テレビジョン装置７１００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又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）又は双方向（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。
【０１６２】
図４（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、コンピュータは、発光装置をその表示部７２０３に用いることにより作製される。なお、表示部７２０３は、実施の形態２に記載のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含む発光素子をマトリクス状に配列して構成された発光装置を有している。
【０１６３】
図４（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。なお、表示部７３０４、７３０５は、実施の形態２に記載のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含む発光素子をマトリクス状に配列して構成された発光装置を有している。
【０１６４】
また、図４（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、マイクロフォン７３１２）、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あるいは感知する機能を含むもの）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、又は一方に発光装置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。
【０１６５】
図４（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４（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。
【０１６６】
図４（Ｄ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機７４００は、発光装置を表示部７４０２に用いることにより作製される。なお、表示部７４０２は、実施の形態２に記載のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含む発光素子をマトリクス状に配列して構成された発光装置を有している。
【０１６７】
図４（Ｄ）に示す携帯電話機７４００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。また、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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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又は番号ボタンを表示させることが好ましい。
【０１７０】
また、携帯電話機７４００内部に、ジャイロセンサや加速度センサ等の検出器を設けることで、携帯電話機７４００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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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に基づき、表示部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ないと判断される場合には、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。
【０１７３】
表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光する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。
【０１７４】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は２つ折り可能なタブレット型端末である。図５（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、当該タブレット型端末は、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。なお、表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂの一方又は両方は、実施の形態２に記載のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含む発光素子をマトリクス状に配列して構成された発光装置を有している。
【０１７５】
表示部９６３１ａは、一部をタッチパネルの領域９６３２ａとすることができ、表示された操作キー９６３７に触れることでデータ入力をすることができる。なお、表示部９６３１ａ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９６３１ａ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９６３１ａ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。
【０１７６】
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の領域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触れることで表示部９６３１ｂにキーボードボタン表示することができる。
【０１７７】
また、タッチパネルの領域９６３２ａとタッチパネルの領域９６３２ｂに対して同時にタッチ入力することもできる。
【０１７８】
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測定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、ジャイロセンサや加速度センサ等の検出器を内蔵させてもよい。
【０１７９】
また、図５（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。
【０１８０】
図５（Ｂ）は、閉じた状態であり、タブレット型端末は、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を有する。
【０１８１】
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。
【０１８２】
また、この他にも図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示したタブレット型端末は、カレンダー、日付又は時刻などの様々な情報を静止画、動画、あるいはテキスト画像として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。
【０１８３】
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、表示部９６３１ａと表示部９６３１ｂの一方または両方に電力を供給するバッテリー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。なおバッテリー９６３５としては、リチウムイオン電池を用いると、小型化を図れる等の利点がある。
【０１８４】
また、図５（Ｂ）に示す充放電制御回路９６３４の構成、及び動作について図５（Ｃ）にブロック図を示し説明する。図５（Ｃ）には、太陽電池９６３３、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、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５（Ｂ）に示す充放電制御回路９６３４のそれらに対応する。
【０１８５】
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９６３３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ＤＣＤＣコンバータ９６３６で昇圧または降圧される。そして、表示部９６３１の動作に太陽電池９６３３からの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。
【０１８６】
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、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るバッテリー９６３５の充電を行う構成であってもよい。例えば、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い。
【０１８７】
上述したように、上記電子機器の発光装置に含まれる発光素子は実施の形態２に記載のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含んでいるため、発光効率が高く、駆動電圧が低く、かつ寿命が長い。そのため、消費電力が低減され、駆動電圧が低く、かつ、信頼性の高い電子機器を製造することができる。なお、上記実施の形態で説明した表示部を具備していれば、図５に示した電子機器に特に限定されないことは言うまでもない。
【０１８８】
以上のようにして、本発明の一態様である発光装置を適用して電子機器を得ることができる。発光装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【０１８９】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１９０】
（実施の形態８）
本実施の形態では、実施の形態２に記載のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含む発光素子を適用して作製された発光装置を用いて完成させた照明装置の一例について、図６を用いて説明する。
【０１９１】
図６は、発光装置を室内の照明装置８００１として用いた例である。なお、発光装置は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面を有する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置８００２を形成することもできる。本実施の形態で示す発光装置に含まれる発光素子は薄膜状であり、筐体のデザインの自由度が高い。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。さらに、室内の壁面に大型の照明装置８００３を備えても良い。
【０１９２】
また、発光装置をテーブルの表面に用いることによりテーブルとしての機能を備えた照明装置８００４とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光装置を用いることにより、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。
【０１９３】
以上のように、発光装置を適用した様々な照明装置が得られる。なお、本実施の形態に示した照明装置は、実施の形態２に記載のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含む発光素子をマトリクス状に配列して構成された発光装置を有している。発光装置に含まれる発光素子は、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。また、寿命の長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発光装置を適用した照明装置は、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、駆動電圧の低い照明装置とすることが可能である。また、信頼性の高い照明装置とすることができる。なお、これらの照明装置は本発明の一態様に含まれるものとする。
【０１９４】
また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１９５】
（実施の形態９））
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を用いて作製される発光装置について、図３４を用いて説明する。
【０１９６】
図３４（Ａ）に、本実施の形態で示す発光装置の平面図、および平面図における一点鎖線Ｅ−Ｆ間の断面図を示す。
【０１９７】
図３４（Ａ）に示す発光装置は、第１の基板２００１上に発光素子を含む発光部２００２を有する。また、発光装置は、発光部２００２の外周を囲むように第１の封止材２００５ａが設けられ、第１の封止材２００５ａの外周を囲むように第２の封止材２００５ｂが設けられた構造（いわゆる、二重封止構造）である。
【０１９８】
したがって、発光部２００２は、第１の基板２００１、第２の基板２００６および第１の封止材２００５ａにより囲まれた空間に配置されている。発光部２００２は実施の形態２に示されたジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物を含む発光素子を有する。
【０１９９】
なお、本明細書中で、第１の封止材２００５ａ、および第２の封止材２００５ｂはそれぞれ、第１の基板２００１および第２の基板２００６に接する構成に限られない。例えば、第１の基板２００１上に形成された絶縁膜や導電膜が、第１の封止材２００５ａと接する構成であっても良い。
【０２００】
上記構成において、第１の封止材２００５ａが乾燥剤を含む樹脂層とし、第２の封止材２００５ｂがガラス層とすることにより、外部からの水分や酸素などの不純物の入り込みを抑制する効果（以下、封止性と呼ぶ）を高めることができる。
【０２０１】
このように第１の封止材２００５ａを樹脂層とすることで、第２の封止材２００５ｂのガラス層に割れやひび（以下、クラックと呼ぶ）が発生することを抑制することができる。また、第２の封止材２００５ｂによる、封止性が十分に得られなくなった場合において、第１の空間２０１３に水分や酸素などの不純物が侵入したときでも、第１の封止材２００５ａの高い封止性により、第２の空間２０１１内に不純物が入り込むのを抑制することができる。よって、発光素子に含まれる有機化合物や金属材料等の不純物による劣化を抑制することができる。
【０２０２】
また、別の構成として、図３４（Ｂ）に示すように第１の封止材２００５ａがガラス層とし、第２の封止材２００５ｂが乾燥剤を含む樹脂層とすることもできる。
【０２０３】
なお、本実施の形態で示した発光装置は、外周部になればなるほど、外力等による歪みが大きくなる。よって、外力等による歪みが比較的小さい第１の封止材２００５ａをガラス層とし、第２の封止材２００５ｂを、耐衝撃性や耐熱性に優れ、外力等による変形で壊れにくい樹脂層とすることにより、第１の空間２０１３に水分や酸素が侵入することを抑制することができる。
【０２０４】
また、上記構成に加えて、第１の空間２０１３や第２の空間２０１１に乾燥剤となる材料を有していてもよい。
【０２０５】
第１の封止材２００５ａ、または第２の封止材２００５ｂをガラス層とする場合には、例えば、ガラスフリットやガラスリボン等を用いて形成することができる。なお、ガラスフリットやガラスリボンには、少なくともガラス材料が含まれることとする。
【０２０６】
また、上述したガラスフリットとしては、ガラス材料をフリット材として含み、例えば、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化セシウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化ホウ素、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化テルル、酸化アルミニウム、二酸化珪素、酸化鉛、酸化スズ、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化鉄、酸化銅、二酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化タングステン、酸化ビスマス、酸化ジルコニウム、酸化リチウム、酸化アンチモン、ホウ酸鉛ガラス、リン酸スズガラス、バナジン酸塩ガラス又はホウケイ酸ガラス等を含む。赤外光を吸収させるため、少なくとも一種類以上の遷移金属を含むことが好ましい。
【０２０７】
また、上述したガラスフリットを用いてガラス層を形成する場合には、例えば、基板上にフリットペーストを塗布し、これに加熱処理、またはレーザ照射などを行う。フリットペーストには、上記フリット材と、有機溶媒で希釈した樹脂（バインダとも呼ぶ）とが含まれる。フリットペーストには、公知の材料、構成を用いることができる。また、フリット材にレーザ光の波長の光を吸収する吸収剤を添加したものを用いても良い。また、レーザとして、例えばＮｄ：ＹＡＧレーザや半導体レーザなどを用いることが好ましい。また、レーザ照射の際のレーザの照射形状は、円形でも四角形でもよい。
【０２０８】
なお、形成されるガラス層の熱膨張率は、基板のそれと近いことが好ましい。熱膨張率が近いほど、熱応力によりガラス層や基板にクラックが入ることを抑制できる。
【０２０９】
また、第１の封止材２００５ａ、または第２の封止材２００５ｂを樹脂層とする場合には、紫外線硬化樹脂等の光硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂等の公知の材料を用いて形成することができるが、特に水分や酸素を透過しない材料を用いることが好ましい。特に、光硬化性樹脂を用いることが好ましい。発光素子は、耐熱性の低い材料を含む場合がある。光硬化性樹脂は光が照射されることで硬化するため、発光素子が加熱されることで生じる、膜質の変化や有機化合物自体の劣化を抑制することができ、好ましい。さらに、本発明の一態様である発光素子に用いることができる有機化合物を用いてもよい。
【０２１０】
また、上記樹脂層、第１の空間２０１３、または第２の空間２０１１が含む乾燥剤としては、公知の材料を用いることができる。乾燥剤としては、化学吸着によって水分を吸着する物質、物理吸着によって水分を吸着する物質のいずれを用いてもよい。例えば、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物（酸化カルシウムや酸化バリウム等）、硫酸塩、金属ハロゲン化物、過塩素酸塩、ゼオライト、シリカゲル等が挙げられる。
【０２１１】
また、上記第１の空間２０１３、および第２の空間２０１１の一方または両方は、例えば、希ガスや窒素ガス等の不活性ガス、または有機樹脂等を有していてもよい。なお、これらの空間内は、大気圧状態または減圧状態である。
【０２１２】
以上のように、本実施の形態で示す発光装置は、第１の封止材２００５ａ、または第２の封止材２００５ｂの一方が、生産性や封止性に優れたガラス層を含み、他方が、耐衝撃性や耐熱性に優れ、外力等による変形で壊れにくい樹脂層を含む二重封止構造であり、乾燥剤を内部に有することもできる構成であることから、外部からの水分や酸素などの不純物の入り込みを抑制する封止性を高めることができる。
【０２１３】
したがって、本実施の形態に示す構成を実施することにより、水分や酸素などの不純物による発光素子の劣化が抑制された発光装置を提供することができる。
【０２１４】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態、または実施例に示す構成と適宜組み合わせることができる。
【０２１５】
（実施の形態１０）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を適用して作製された発光装置について図３５を用いて説明する。
【０２１６】
図３５（Ａ）、（Ｂ）は、複数の発光素子を有する発光装置の断面図の例である。図３５（Ａ）に示す発光装置３０００は、発光素子３０２０ａ、３０２０ｂ、３０２０ｃを有している。
【０２１７】
発光装置３０００は、基板３００１上に、それぞれ島状に分離された下部電極３００３ａ、３００３ｂ、３００３ｃを有する。下部電極３００３ａ、３００３ｂ、３００３ｃは、発光素子の陽極として機能させることができる。なお下部電極３００３ａ、３００３ｂ、３００３ｃの下に、反射電極を設けてもよい。また下部電極３００３ａ、３００３ｂ、３００３ｃの上に、透明導電層３００５ａ、３００５ｂ、３００５ｃを設けてもよい。透明導電層３００５ａ、３００５ｂ、３００５ｃは、異なる色を発する素子毎に厚さが異なることが好ましい。
【０２１８】
また、発光装置３０００は、隔壁３００７ａ、３００７ｂ、３００７ｃ、３００７ｄを有する。より具体的には、隔壁３００７ａは、下部電極３００３ａ及び透明導電層３００５ａの一方の端部を覆う。また、隔壁３００７ｂは、下部電極３００３ａ及び透明導電層３００５ａの他方の端部、並びに下部電極３００３ｂ及び透明導電層３００５ｂの一方の端部を覆う。また、隔壁３００７ｃは、下部電極３００３ｂ及び透明導電層３００５ｂの他方の端部、並びに下部電極３００３ｃ及び透明導電層３００５ｃの一方の端部を覆う。また、隔壁３００７ｄは、下部電極３００３ｃ及び透明導電層３００５ｃの他方の端部を覆う。
【０２１９】
また、発光装置３０００は、下部電極３００３ａ、３００３ｂ、３００３ｃ並びに隔壁３００７ａ、３００７ｂ、３００７ｃ、３００７ｄ上に、正孔注入層３００９を有する。
【０２２０】
また、発光装置３０００は、正孔注入層３００９上に、正孔輸送層３０１１を有する。また正孔輸送層３０１１の上に発光層３０１３ａ、３０１３ｂ、３０１３ｃを有する。また発光層３０１３ａ、３０１３ｂ、３０１３ｃ上にそれぞれ、電子輸送層３０１５を有する。
【０２２１】
また、発光装置３０００は、電子輸送層３０１５上に、電子注入層３０１７を有する。また電子注入層３０１７上に上部電極３０１９を有する。上部電極３０１９は、発光素子の陰極として機能させることができる。
【０２２２】
なお、図３５（Ａ）では下部電極３００３ａ、３００３ｂ、３００３ｃを発光素子の陽極、上部電極３０１９を発光素子の陰極として機能させる例を説明したが、陰極と陽極の積層順を入れ替えてもよい。この場合、電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層の積層順も適宜入れ替えればよい。
【０２２３】
発光層３０１３ａ、３０１３ｂ、３０１３ｃに、本発明の一態様である発光素子を適用することができる。該発光素子は低い駆動電圧、高い電流効率、または長寿命を実現することができるため、低消費電力または長寿命の発光装置３０００を提供することができる。
【０２２４】
図３５（Ｂ）に示す発光装置３１００は、発光素子３１２０ａ、３１２０ｂ、３１２０ｃを有している。また発光素子３１２０ａ、３１２０ｂ、３１２０ｃは、下部電極３１０３ａ、３１０３ｂ、３１０３ｃと、上部電極３１１９の間に複数の発光層を有する、タンデム型の発光素子である。
【０２２５】
発光装置３１００は、基板３１０１上に、それぞれ島状に分離された下部電極３１０３ａ、３１０３ｂ、３１０３ｃを有する。下部電極３１０３ａ、３１０３ｂ、３１０３ｃは、発光素子の陽極として機能させることができる。なお下部電極３１０３ａ、３１０３ｂ、３１０３ｃの下に、反射電極を設けてもよい。また下部電極３１０３ａ、３１０３ｂ上に、透明導電層３１０５ａ、３１０５ｂを設けてもよい。透明導電層３１０５ａ、３１０５ｂは、異なる色を発する素子毎に厚さが異なることが好ましい。図示しないが、下部電極３１０３ｃ上にも透明導電層を設けてもよい。
【０２２６】
また、発光装置３１００は、隔壁３１０７ａ、３１０７ｂ、３１０７ｃ、３１０７ｄを有する。より具体的には、隔壁３１０７ａは、下部電極３１０３ａ及び透明導電層３１０５ａの一方の端部を覆う。また、隔壁３１０７ｂは、下部電極３１０３ａ及び透明導電層３１０５ａの他方の端部、並びに下部電極３１０３ｂ及び透明導電層３１０５ｂの一方の端部を覆う。また、隔壁３１０７ｃは、下部電極３１０３ｂ及び透明導電層３１０５ｂの他方の端部、並びに下部電極３１０３ｃ及び透明導電層３１０５ｃの一方の端部を覆う。また、隔壁３１０７ｄは、下部電極３１０３ｃ及び透明導電層３１０５ｃの他方の端部を覆う。
【０２２７】
また、発光装置３１００は、下部電極３１０３ａ、３１０３ｂ、３１０３ｃ並びに隔壁３１０７ａ、３１０７ｂ、３１０７ｃ、３１０７ｄ上に、正孔注入層および正孔輸送層３１１０を有する。
【０２２８】
また、発光装置３１００は、正孔注入層および正孔輸送層３１１０上に、第１の発光層３１１２を有する。また第１の発光層３１１２上に、電荷発生層３１１４を介して第２の発光層３１１６を有する。
【０２２９】
また、発光装置３１００は、第２の発光層３１１６上に電子輸送層および電子注入層３１１８を有する。さらに電子輸送層および電子注入層３１１８上に上部電極３１１９を有する。上部電極３１１９は、発光素子の陰極として機能させることができる。
【０２３０】
なお、図３５（Ｂ）では下部電極３１０３ａ、３１０３ｂ、３１０３ｃを発光素子の陽極、上部電極３１１９を発光素子の陰極として機能させる例を説明したが、陰極と陽極の積層順を入れ替えてもよい。この場合、電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層の積層順も適宜入れ替えればよい。
【０２３１】
第１の発光層３１１２、第２の発光層３１１６に、本発明の一態様である発光素子を適用することができる。該発光素子は低い駆動電圧、高い電流効率、または長寿命を実現することができるため、低消費電力または長寿命の発光装置３１００を提供することができる。
【０２３２】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態、または実施例に示す構成と適宜組み合わせることができる。
【０２３３】
（実施の形態１１）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を適用して作製された照明装置について図３６を用いて説明する。
【０２３４】
図３６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、照明装置の平面図および断面図の例である。図３６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は基板側に光を取り出すボトムエミッション型の照明装置である。図３６（Ａ）の一点鎖線Ｇ−Ｈにおける断面を図３６（Ｂ）に示す。
【０２３５】
図３６（Ａ）、（Ｂ）に示す照明装置４０００は、基板４００５上に発光素子４００７を有する。また、基板４００５の外側に凹凸を有する基板４００３を有する。発光素子４００７は、下部電極４０１３と、ＥＬ層４０１４と、上部電極４０１５を有する。
【０２３６】
下部電極４０１３は、電極４００９と電気的に接続され、上部電極４０１５は電極４０１１と電気的に接続される。また、下部電極４０１３と電気的に接続される補助配線４０１７を設けてもよい。
【０２３７】
基板４００５と封止基板４０１９は、シール材４０２１で接着されている。また封止基板４０１９と発光素子４００７の間に乾燥剤４０２３が設けられていることが好ましい。
【０２３８】
基板４００３は、図３６（Ａ）のような凹凸を有するため、発光素子４００７で生じた光の取り出し効率を向上させることができる。また、基板４００３に代えて、図３６（Ｃ）の照明装置４００１のように、基板４０２５の外側に拡散板４０２７を設けてもよい。
【０２３９】
図３６（Ｄ）および（Ｅ）は、基板と反対側に光を取り出すトップエミッション型の照明装置である。
【０２４０】
図３６（Ｄ）の照明装置４１００は、基板４１２５上に発光素子４１０７を有する。発光素子４１０７は、下部電極４１１３と、ＥＬ層４１１４と、上部電極４１１５を有する。
【０２４１】
下部電極４１１３は、電極４１０９と電気的に接続され、上部電極４１１５は電極４１１１と電気的に接続される。また上部電極４１１５と電気的に接続される補助配線４１１７を設けてもよい。また補助配線４１１７の下部に、絶縁層４１２９を設けてもよい。
【０２４２】
基板４１２５と凹凸のある封止基板４１０３は、シール材４１２１で接着されている。また、封止基板４１０３と発光素子４１０７の間に平坦化膜４１０５およびバリア膜４１３１を設けてもよい。
【０２４３】
封止基板４１０３は、図３６（Ｄ）のような凹凸を有するため、発光素子４１０７で生じた光の取り出し効率を向上させることができる。また、封止基板４１０３に代えて、図３６（Ｅ）の照明装置４１０１のように、発光素子４１０７の上に拡散板４１２７を設けてもよい。
【０２４４】
ＥＬ層４０１４およびＥＬ層４１１４が有する発光層に、本発明の一態様である発光素子を適用することができる。該発光素子は低い駆動電圧、高い電流効率、または長寿命を実現することができるため、低消費電力または長寿命の照明装置４０００、４００１、４１００、４１０１を提供することができる。
【０２４５】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態、または実施例に示す構成と適宜組み合わせることができる。
【０２４６】
（実施の形態１２）
本実施の形態においては、本発明の一態様の発光装置と組み合わせることができるタッチセンサ、及びモジュールについて、図３７乃至図４０を用いて説明する。
【０２４７】
図３７（Ａ）はタッチセンサ４５００の構成例を示す分解斜視図であり、図３７（Ｂ）は、タッチセンサ４５００の構成例を示す平面図である。
【０２４８】
図３７（Ａ）、（Ｂ）に示すタッチセンサ４５００は、基板４９１０上に、Ｘ軸方向に配列された複数の導電層４５１０と、Ｘ軸方向と交差するＹ軸方向に配列された複数の導電層４５２０とが形成されている。図３７（Ａ）、（Ｂ）に示すタッチセンサ４５００は、複数の導電層４５１０が形成された平面図と、複数の導電層４５２０が形成された平面図と、を分離して表示されている。
【０２４９】
また、図３８は、導電層４５１０と導電層４５２０との交差部分の等価回路図である。図３８に示すように、導電層４５１０と導電層４５２０の交差する部分には、容量４５４０が形成される。
【０２５０】
また、導電層４５１０、４５２０は、複数の四辺形状の導電膜が接続された構造を有している。複数の導電層４５１０及び複数の導電層４５２０は、導電膜の四辺形状の部分の位置が重ならないように、配置されている。導電層４５１０と導電層４５２０の交差する部分には、導電層４５１０と導電層４５２０が接触しないように間に絶縁膜が設けられている。
【０２５１】
また、図３９は、図３７に示すタッチセンサ４５００の導電層４５１０ａ、４５１０ｂ、４５１０ｃと導電層４５２０との接続構造の一例を説明する断面図であり、導電層４５１０（導電層４５１０ａ、４５１０ｂ、４５１０ｃ）と導電層４５２０が交差する部分の断面図を一例として示す。
【０２５２】
図３９に示すように、導電層４５１０は、１層目の導電層４５１０ａおよび導電層４５１０ｂ、ならびに、絶縁層４８１０上の２層目の導電層４５１０ｃにより構成される。導電層４５１０ａと導電層４５１０ｂは、導電層４５１０ｃにより接続されている。導電層４５２０は、１層目の導電層により形成される。導電層４５１０、４５２０及び４７１０の一部を覆って絶縁層４８２０が形成されている。絶縁層４８１０、４８２０として、例えば、酸化窒化シリコン膜を形成すればよい。なお、基板４９１０と導電層４７１０、４５１０ａ、４５１０ｂ、４５２０の間に絶縁膜でなる下地膜を形成してもよい。下地膜としては、例えば、酸化窒化シリコン膜を形成することができる。
【０２５３】
導電層４５１０ａ、４５１０ｂ、４５１０ｃと導電層４５２０は、可視光に対して透光性を有する導電材料で形成される。例えば、透光性を有する導電材料として、酸化珪素を含む酸化インジウムスズ、酸化インジウムスズ、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛等がある。
【０２５４】
導電層４５１０ａは、導電層４７１０に接続されている。導電層４７１０は、ＦＰＣとの接続用端子を構成する。導電層４５２０も、導電層４５１０ａと同様、他の導電層４７１０に接続される。導電層４７１０は、例えば、タングステン膜から形成することができる。
【０２５５】
導電層４５１０、４５２０及び４７１０を覆って絶縁層４８２０が形成されている。導電層４７１０とＦＰＣとを電気的に接続するために、導電層４７１０上の絶縁層４８１０及び絶縁層４８２０には開口が形成されている。絶縁層４８２０上には、基板４９２０が接着剤又は接着フィルム等により貼り付けられている。接着剤又は接着フィルムにより基板４９１０側を表示パネルのカラーフィルタ基板に取り付けることで、タッチパネルが構成される。
【０２５６】
次に、本発明の一態様の発光装置を用いることのできるモジュールについて、図４０を用いて説明を行う。
【０２５７】
図４０に示すモジュール５０００は、上部カバー５００１と下部カバー５００２との間に、ＦＰＣ５００３に接続されたタッチパネル５００４、ＦＰＣ５００５に接続された表示パネル５００６、バックライトユニット５００７、フレーム５００９、プリント基板５０１０、バッテリー５０１１を有する。バックライトユニット５００７には、例えば実施の形態９で示した発光装置などを用いることができる。
【０２５８】
上部カバー５００１及び下部カバー５００２は、タッチパネル５００４及び表示パネル５００６のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
【０２５９】
タッチパネル５００４は、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチパネルを表示パネル５００６に重畳して用いることができる。また、表示パネル５００６の対向基板（封止基板）に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。また、表示パネル５００６の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチパネルとすることも可能である。
【０２６０】
バックライトユニット５００７は、光源５００８を有する。なお、図４０において、バックライトユニット５００７上に光源５００８を配置する構成について例示したが、これに限定さない。例えば、バックライトユニット５００７の端部に光源５００８を配置し、さらに光源５００８は、バックライトユニット５００７の端部に設け、光拡散板を用いる構成としてもよい。
【０２６１】
フレーム５００９は、表示パネル５００６の保護機能の他、プリント基板５０１０の動作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレーム５００９は、放熱板としての機能を有していてもよい。
【０２６２】
プリント基板５０１０は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であっても良いし、別途設けたバッテリー５０１１による電源であってもよい。バッテリー５０１１は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
【０２６３】
また、モジュール５０００は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加して設けてもよい。
【０２６４】
なお、本実施の形態に示す構成などは、他の実施の形態、または実施例に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０２６５】
（実施の形態１３）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子の構造について、図４１を用いて説明する。
【０２６６】
図４１（Ａ）に示す発光素子６００２は、基板６００１上に形成されている。なお、発光素子６００２は、第１の電極６００３、ＥＬ層６００４、第２の電極６００５を有している。また、図４１（Ａ）に示す発光装置では、第２の電極６００５上にバッファー層６００６が形成されており、バッファー層６００６上には、第３の電極６００７が形成されている。バッファー層６００６を設けることにより、第２の電極６００５表面で発生する表面プラズモンによる光の取出し効率の低下を防ぐことができる。
【０２６７】
なお、第２の電極６００５と第３の電極６００７は、コンタクト部６００８において、電気的に接続されている。コンタクト部６００８は、図の位置に限定されることはなく、発光領域に形成されていてもよい。
【０２６８】
なお、第１の電極６００３と第２の電極６００５は、どちらが陽極であっても陰極であってもよい。また、少なくとも一方の電極が透光性を有していればよく、両方が透光性の材料で形成されていてもよい。第１の電極６００３が、ＥＬ層６００４からの光を透過させる機能を有する場合には、ＩＴＯ等の透明導電膜を用いることができる。また、第１の電極６００３が、ＥＬ層６００４からの光を透過させない電極として機能する場合には、ＩＴＯと銀などを複数積層させた導電膜を用いてもよい。
【０２６９】
また、ＥＬ層６００４から第１の電極６００３側に光を出す構成の場合において、第２の電極６００５の膜厚は、第３の電極６００７の膜厚より薄い方が好ましく、また逆側に光を出す構成の場合には、第２の電極６００５の膜厚は、第３の電極６００７の膜厚より厚い方が好ましい。但し、この限りではない。
【０２７０】
また、バッファー層６００６には、有機膜（例えば、Ａｌｑ）や、無機絶縁材料（例えば、窒化ケイ素膜）などを用いることができる。
【０２７１】
また、本発明の一態様である発光素子を含む構成として、図４１（Ｂ）に示すような構成を用いることにより、光の取出し効率を向上させてもよい。
【０２７２】
図４１（Ｂ）は、基板６００１と接して、光散乱体６１０１と空気層６１０２で構成された光散乱層６１００が形成され、光散乱層６１００と接して、有機樹脂からなる高屈折率層６１０３が形成され、高屈折率層６１０３と接して、発光素子などを含む素子層６１０４が形成される構成である。
【０２７３】
なお、光散乱体６１０１としては、セラミックなどの粒子を用いることができる。また、高屈折率層６１０３には、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の高屈折率（例えば、屈折率が１．７〜１．８）材料を用いることができる。
【０２７４】
また、素子層６１０４には、実施の形態４あるいは５で示した発光素子を含む。
【実施例１】
【０２７５】
本実施例では、本発明の一態様である発光素子に用いるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ（構造式１００）の合成方法について説明する。
【０２７６】
＜ステップ１：５，６，８，９−テトラヒドロ−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾールの合成＞
１００ｍＬの三口フラスコに、１．０ｇ（２０ｍｍｏｌ）のヒドラジン一水和物と、１４ｍＬのエタノールを入れた。この溶液に氷浴下で２．２ｍＬの１．７Ｍの酢酸を滴下ロートにより滴下して加えた。この溶液に１０ｍＬのエタノールに溶解した１０ｇ（６８ｍｍｏｌ）のβ−テトラロンを滴下ロートにより滴下して加えて、この混合物を８０℃で７時間攪拌したところ、固体が析出した。攪拌後、この混合物を約５０ｍＬの水に入れ、室温で３０分攪拌した。攪拌後、この混合物を吸引ろ過し、固体を回収した。回収した固体にメタノール／水＝１：１を加えて超音波を照射し、固体を洗浄した。洗浄後、この混合物を吸引ろ過して固体を回収したところ、黄色粉末を３．５ｇ、収率６３％で得た。ステップ１の反応スキーム（ａ−１）を以下に示す。
【０２７７】
【化２６】
2014135483.tif 000027
【０２７８】
＜ステップ２：７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾールの合成＞
２００ｍＬの三口フラスコに６．２ｇのクロラニル（２５ｍｍｏｌ）と、４０ｍＬのキシレンと、２０ｍＬのキシレンに懸濁させた３．５ｇ（１２ｍｍｏｌ）の５，６，８，９−テトラヒドロ−７Ｈ−ベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾールを入れた。この混合物を窒素気流下、１５０℃で４時間還流した。反応後、この混合物を室温まで冷却したところ、固体が析出した。析出した固体を吸引ろ過により取り除き、ろ液を得た。得られたろ液を濃縮して得た残渣を、少量のトルエンに溶解し、この溶液を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＝２：１）により精製したところ、赤色固体を得た。得られた固体をトルエン／ヘキサンで再結晶したところ、淡赤色針状結晶を得た。得られた結晶を再びトルエン／ヘキサンで再結晶したところ、白色針状結晶を２．５ｇ、収率７８％で得た。ステップ２の反応スキーム（ｂ−１）を以下に示す。
【０２７９】
【化２７】
2014135483.tif 000028
【０２８０】
＜ステップ３：７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（ｃｇＤＢＣｚＰＡ）の合成＞
１００ｍＬ三口フラスコに、２．３ｇ（５．６ｍｍｏｌ）の９−（４−ブロモフェニル）−１０−フェニルアントラセンと、１．５ｇ（５．６ｍｏｌ）の７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾールと、１．２ｇ（１２ｍｍｏｌ）のナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドを入れた。フラスコ内を窒素置換してから、この混合物へ３０ｍＬのトルエンと、２．８ｍＬのトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）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をした。脱気後、この混合物へ０．１６ｇ（０．２８ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加えた。この混合物を窒素気流下、１１０℃で１７時間攪拌したところ、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。回収した固体を約３０ｍＬの熱したトルエンに溶解し、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固体をトルエン／ヘキサンで再結晶したところ、目的物の淡黄色粉末を２．３ｇ、収率７０％で得た。ステップ３の反応スキーム（ｃ−１）を以下に示す。
【０２８１】
【化２８】
2014135483.tif 000029
【０２８２】
得られた淡黄色粉末状固体２．３ｇをトレインサブリメーション法により精製した。昇華精製条件は、圧力３．６Ｐａ、アルゴンガスを流量６．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、３１０℃でｃｇＤＢＣｚＰＡを加熱した。昇華精製後、ｃｇＤＢＣｚＰＡの淡黄色固体を２．１ｇ、回収率９１％で得た。
【０２８３】
得られた物質の１Ｈ  ＮＭＲを測定した。以下に測定データを示す。
【０２８４】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３８−７．６７（ｍ，１１Ｈ），７．７２−７．８９（ｍ，１２Ｈ），７．９６（ｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，２Ｈ），８．１０（ｄ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ），９．３１（ｄ，Ｊ１＝８．１Ｈｚ，２Ｈ）。
【０２８５】
また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図７に示す。測定結果から、上述の構造式で表される７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）が得られたことがわかった。
【０２８６】
次に、トルエン中のｃｇＤＢＣｚＰＡの吸収スペクトル及び発光スペクトルを図８（Ａ）、薄膜状態でのｃｇＤＢＣｚＰＡの吸収スペクトル及び発光スペクトルを図８（Ｂ）に示す。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。溶液の吸収スペクトルは、ｃｇＤＢＣｚＰＡのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、この吸収スペクトルから、石英セル中のトルエンの吸収スペクトルを差し引くことで得た。また、薄膜の吸収スペクトルは、ｃｇＤＢＣｚＰＡを石英基板に蒸着してサンプルを作製し、このサンプルの吸収スペクトルから石英の吸収スペクトルを差し引くことで得た。発光スペクトルの測定にはＰＬ−ＥＬ測定装置（浜松フォトニクス社製）を用いた。トルエン中におけるｃｇＤＢＣｚＰＡの発光スペクトルは石英セル中で測定し、薄膜の発光スペクトルは、ｃｇＤＢＣｚＰＡを石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定した。図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ｃｇＤＢＣｚＰＡのトルエン中における極大吸収波長は、３９６ｎｍ付近、３６８ｎｍ付近、３５１ｎｍ付近、３０６ｎｍ付近及び２５２ｎｍ付近にあり、極大発光波長は４１７ｎｍ付近及び４３２ｎｍ付近（励起波長３６９ｎｍ）に観測されることが分かった。また、薄膜における極大吸収波長は４０２ｎｍ付近、３７５ｎｍ付近、３５７ｎｍ付近、３４３ｎｍ付近、３０６ｎｍ付近、２６８ｎｍ付近、２５２ｎｍ付近及び２２１ｎｍ付近にあり、最大発光波長は４４２ｎｍ付近（励起波長４０２ｎｍ）にあることがわかった。
【０２８７】
また、薄膜状態のｃｇＤＢＣｚＰＡのイオン化ポテンシャルの値を大気中にて光電子分光装置（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した。得られたイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した結果、ｃｇＤＢＣｚＰＡのＨＯＭＯ準位は−５．７２ｅＶであった。図８（Ｂ）の薄膜の吸収スペクトルのデータより、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから求めたｃｇＤＢＣｚＰＡの吸収端は２．９５ｅＶであった。従って、ｃｇＤＢＣｚＰＡの固体状態の光学的エネルギーギャップは２．９５ｅＶと見積もられ、先に得たＨＯＭＯ準位とこのエネルギーギャップの値から、ｃｇＤＢＣｚＰＡのＬＵＭＯ準位は−２．７７ｅＶと見積もることができる。このように、ｃｇＤＢＣｚＰＡは固体状態において２．９５ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事がわかった。
【０２８８】
また、ｃｇＤＢＣｚＰＡの酸化反応特性及び還元反応特性を評価した。これらは、サイクリックボルタンメトリ（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又は６００Ｃ）を用いた。
【０２８９】
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２ｍｍｏｌ／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（２０〜２５℃）で行った。また、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０２９０】
酸化反応特性の測定は、参照電極に対する作用電極の電位を０．０５Ｖから０．８３Ｖまで変化させた後、０．８３Ｖから０．０５Ｖ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。測定結果を図９（Ａ）に示す。
【０２９１】
測定の結果、１００サイクル測定後でも、酸化ピークに大きな変化は無くｃｇＤＢＣｚＰＡは酸化状態と中性状態との間の酸化還元の繰り返しに良好な可逆特性を示すことがわかった。
【０２９２】
還元反応特性の測定は、参照電極に対する作用電極の電位を−１．５０Ｖから−２．３０Ｖまで変化させた後、−２．３０Ｖから−１．５０Ｖ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。測定結果を図９（Ｂ）に示す。
【０２９３】
測定の結果、１００サイクル測定後でも還元ピークに大きな変化は無く、ｃｇＤＢＣｚＰＡは、還元状態と中性状態との間の酸化還元の繰り返しに良好な耐性を示すことがわかった。
【０２９４】
また、ＣＶ測定の結果からも、ｃｇＤＢＣｚＰＡのＨＯＭＯ準位及びＬＵＭＯ準位を算出した。
【０２９５】
まず、使用する参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４ｅＶであることがわかっている。ＣＶ測定からｃｇＤＢＣｚＰＡの酸化ピーク電位Ｅｐａは０．８１Ｖであった。また、還元ピーク電位Ｅｐｃは０．６９Ｖであった。したがって、半波電位（ＥｐａとＥｐｃの中間の電位）は０．７５Ｖと算出できる。このことは、ｃｇＤＢＣｚＰＡは０．７５［Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］の電気エネルギーにより酸化されることを示しており、このエネルギーはＨＯＭＯ準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であるため、ｃｇＤＢＣｚＰＡのＨＯＭＯ準位は、−４．９４−０．７５＝−５．６９［ｅＶ］であることがわかった。ＣＶ測定からｃｇＤＢＣｚＰＡの還元ピーク電位Ｅｐｃは−２．２５Ｖであった。また、酸化ピーク電位Ｅｐａは−２．１６Ｖであった。したがって、半波電位（ＥｐａとＥｐｃの中間の電位）は−２．２１Ｖと算出できる。このことは、ｃｇＤＢＣｚＰＡは−２．２１［Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］の電気エネルギーにより還元されることを示しており、このエネルギーはＬＵＭＯ準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であるため、ｃｇＤＢＣｚＰＡのＬＵＭＯ準位は、−４．９４−（−２．２１）＝−２．７４［ｅＶ］であることがわかった。
【０２９６】
なお、参照電極（Ａｇ／Ａｇ＋電極）の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、Ａｇ／Ａｇ＋電極のフェルミ準位に相当し、その算出は、真空準位からのポテンシャルエネルギーが既知の物質を当該参照電極（Ａｇ／Ａｇ＋電極）を用いて測定した値から行えば良い。
【０２９７】
本実施例で用いる参照電極（Ａｇ／Ａｇ＋電極）の真空準位に対するポテンシャルエネルギー（ｅＶ）の算出方法を具体的に説明する。メタノール中におけるフェロセンの酸化還元電位は、標準水素電極に対して＋０．６１０［Ｖ  ｖｓ．  ＳＨＥ］であることが知られている（参考文献；Ｃｈｒｉｓｔｉａｎ  Ｒ．Ｇｏｌｄｓｍｉｔｈ  ｅｔ  ａｌ．，  「Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．」，  Ｖｏｌ．１２４，  Ｎｏ．１，８３−９６，  ２００２）。一方、本実施例で用いる参照電極を用いて、メタノール中におけるフェロセンの酸化還元電位を求めたところ、＋０．１１Ｖ［ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］であった。したがって、この参照電極のポテンシャルエネルギーは、標準水素電極に対して０．５０［ｅＶ］低くなっていることがわかった。
【０２９８】
ここで、標準水素電極の真空準位からのポテンシャルエネルギーは−４．４４ｅＶであることが知られている（参考文献；大西敏博・小山珠美著、「高分子ＥＬ材料」（共立出版）、ｐ．６４−６７）。以上のことから、用いた参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．４４−０．５０＝−４．９４［ｅＶ］であると算出できる。
【０２９９】
次に、本実施例で得られたｃｇＤＢＣｚＰＡを液体クロマトグラフ質量分析（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，略称：ＬＣ／ＭＳ分析）によって分析した。
【０３００】
ＬＣ／ＭＳ分析は、ＬＣ（液体クロマトグラフィー）分離をウォーターズ社製Ａｃｑｕｉｔｙ  ＵＰＬＣにより、ＭＳ分析（質量分析）をウォーターズ社製Ｘｅｖｏ  Ｇ２  Ｔｏｆ  ＭＳを用いて行った。ＬＣ分離で用いたカラムはＡｃｑｕｉｔｙ  ＵＰＬＣ  ＢＥＨ  Ｃ８  （２．１×１００ｍｍ  １．７μｍ）、カラム温度は４０℃とした。移動相は移動相Ａをアセトニトリル、移動相Ｂを０．１％ギ酸水溶液とした。また、サンプルは任意の濃度のｃｇＤＢＣｚＰＡをクロロホルムに溶解し、アセトニトリルで希釈して調整し、注入量は５．０μＬとした。
【０３０１】
ＬＣ分離には移動相の組成を変化させるグラジエント法を用い、測定開始後０分から１分までが、移動相Ａ：移動相Ｂ＝９０：１０、その後組成を変化させ、２分における移動相Ａと移動相Ｂとの比が移動相Ａ：移動相Ｂ＝９５：５となるようにし、１０分まで保持した。組成はリニアに変化させた。
【０３０２】
ＭＳ分析では、エレクトロスプレーイオン化法（ＥｌｅｃｔｒｏＳｐｒａｙ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ、略称：ＥＳＩ）によるイオン化を行い、キャピラリー電圧は３．０ｋＶ、サンプリングコーン電圧は３０、検出はポジティブモードで行った。なお、測定する質量範囲はｍ／ｚ＝１００〜１２００とした。
【０３０３】
以上の条件で分離、イオン化された全ての成分を衝突室（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。アルゴンに衝突させる際のエネルギー（コリジョンエネルギー）は７０ｅＶとした。また、以上の条件により生成したプロダクトイオンを飛行時間（ＴＯＦ）型ＭＳで検出した結果を図３２に示す。
【０３０４】
図３２の結果から、構造式（１００）で表されるジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物、ｃｇＤＢＣｚＰＡは、主としてｍ／ｚ＝３３０．１４付近、ｍ／ｚ＝２６６．１０付近、ｍ／ｚ＝２５２．０９付近にプロダクトイオンが検出されることがわかった。この測定では、ｍ／ｚ＝５９６．２４付近の強度はｍ／ｚ＝２６６．１０付近の強度よりも大きく、ｍ／ｚ＝２６６．１０付近の強度はｍ／ｚ＝２５２．０９付近の強度よりも大きく、ｍ／ｚ＝２６６．１０付近の強度はｍ／ｚ＝３３０．１４付近の強度よりも大きい。なお、図３２に示す結果は、ｃｇＤＢＣｚＰＡに由来する特徴を示すものであることから、混合物中に含まれるｃｇＤＢＣｚＰＡを同定する上での重要なデータであるといえる。
【０３０５】
なお、ｍ／ｚ＝３３０．１４付近のプロダクトイオンは、構造式（１００）の化合物のジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾールの７位とフェニレン基の間の結合が開裂して生成した、下記式（ａ）に示す９，１０−ジフェニルアントラセンに由来すると推定される。また、ｍ／ｚ＝２６６．１０付近のプロダクトイオンは、前記結合開裂によって生じた、下記式（ｂ）に示すジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾールに由来すると推定され、ｍ／ｚ＝２５２．０９付近のプロダクトイオンは、構造式（１００）の化合物のアントラセンの９位とフェニレン基間の結合が開裂して生成した、下記式（ｃ）に示すフェニルアントラセンに由来すると推定される。特に、下記式（ｂ）に示すプロダクトイオンは、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物の特徴の一つである。
【０３０６】
【化２９】
2014135483.tif 000030
【０３０７】
また、本実施例で得られたｃｇＤＢＣｚＰＡを飛行時間二次イオン質量分析計（Ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ  ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ｉｏｎ  ｍａｓｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ：  ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）にて測定した正イオンの定性スペクトルを図３３に示す。
【０３０８】
装置は、ＴＯＦ  ＳＩＭＳ５（ＩＯＮ‐ＴＯＦ社製）、一次イオン源はＢｉ３２＋を用いた。なお、一次イオンは、パルス幅１１．３ｎｓのパルス状に照射し、その照射量は８．２×１０１０  ｉｏｎｓ／ｃｍ２以上６．７×１０１１  ｉｏｎｓ／ｃｍ２以下、加速電圧は２５ｋｅＶ、電流値は０．２ｐＡとした。試料はｃｇＤＢＣｚＰＡの粉末を用いて測定した。
【０３０９】
図３３のＴＯＦ−ＳＩＭＳ分析（正イオン）の結果から、ｃｇＤＢＣｚＰＡ（Ｅｘａｃｔ  Ｍａｓｓ＝５９５．２４）は、主としてｍ／ｚ＝５９６付近にイオンを与えることがわかった。また、プロダクトイオンとして、９，１０−ジフェニルアントラセン、９−フェニルアントラセン、及びジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾールに由来するイオンが検出されることがわかった。また、図３３に示すように、図３２で示したＬＣ／ＭＳ分析（正イオン）により得られたｃｇＤＢＣｚＰＡのプロダクトイオンと類似するプロダクトイオンがＴＯＦ−ＳＩＭＳ分析でも得られたことから、ＴＯＦ−ＳＩＭＳによる測定結果も同様に混合物中に含まれるｃｇＤＢＣｚＰＡを同定する上での重要なデータであるといえる。
【実施例２】
【０３１０】
本実施例では、本発明の一態様である発光素子として、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）を、青色の蛍光を発する発光物質を用いた発光層のホスト材料、及び電子輸送層の材料として用いた発光素子について説明する。
【０３１１】
なお、本実施例で用いる材料の構造式と略称を以下に示す。素子構造は図１と同様の構造とした。
【０３１２】
【化３０】
2014135483.tif 000031
【０３１３】
≪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（ＩＴＳＯ）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。
【０３１４】
次に、ＩＴＳＯ膜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。
【０３１５】
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、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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン＝２：１（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７０ｎｍ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。
【０３１６】
続いて、ＰＣｚＰＡを３０ｎｍ蒸着することにより正孔輸送層１１２を形成した。
【０３１７】
さらに、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（１００）で表されるｃｇＤＢＣｚＰＡと上記構造式（ｉｉｉ）で表されるＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス〔３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎとを、ｃｇＤＢＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０３（重量比）となるように２５ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０３１８】
次に、ｃｇＤＢＣｚＰＡを１０ｎｍ、続いて上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎを１５ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。
【０３１９】
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を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０３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。本明細書の実施例全てにおいて、蒸着は全て抵抗加熱法によって行った。
【０３２０】
≪比較発光素子１の作製≫
比較発光素子１は発光層１１３、電子輸送層１１４以外は発光素子１と同様に形成した。発光層１１３は正孔輸送層１１２を形成した後、上記構造式（ｉｉ）で表される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１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎとを、ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０５（重量比）となるように２５ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０３２１】
電子輸送層１１４は発光層１１３を形成した後に、ＣｚＰＡを１０ｎｍ、続いてＢＰｈｅｎを１５ｎｍ蒸着することにより形成した。
【０３２２】
発光層１１３、電子輸送層１１４の構成以外は発光素子１の構成と同様であるため、繰り返しとなる記載を省略する。発光素子１の作製方法を参照されたい。
【０３２３】
以上のように、比較発光素子１を完成させた。
【０３２４】
≪発光素子１及び比較発光素子１の動作特性≫
以上により得られた発光素子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封止する作業（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時に８０℃にて１時間熱処理）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。
【０３２５】
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１０に、電圧−電流特性を図１１に、輝度−パワー効率特性を図１２に、輝度−外部量子効率特性を図１３に示す。図１０では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。図１１では縦軸が電流（ｍＡ）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。図１２では縦軸がパワー効率（ｌｍ／Ｗ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。図１３では縦軸が外部量子効率（％）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。
【０３２６】
図１０から、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物であるｃｇＤＢＣｚＰＡを用いた発光素子１は、ＣｚＰＡを同様に用いた比較発光素子１と同様、もしくは良好な輝度−電流効率特性を示し、良好な発光効率を示す発光素子であることがわかった。
【０３２７】
また、図１１から、発光素子１は比較発光素子１と同様、もしくは良好な電圧−電流特性を示し、駆動電圧の低い発光素子であることがわかった。これは、ｃｇＤＢＣｚＰＡ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。
【０３２８】
また、図１２から、発光素子１は比較発光素子１よりも良好な輝度−パワー効率特性を示し、消費電力の低い発光素子であることがわかった。これは、ｃｇＤＢＣｚＰＡを用いた発光素子１が駆動電圧が低く、且つ発光効率が高い良好な特性を有する発光素子であることを示している。
【０３２９】
また、図１３から、発光素子１は比較発光素子１と同等の良好な輝度−外部量子効率特性を示し、発光効率の良好な発光素子であることがわかった。
【０３３０】
また、作製した発光素子１及び比較発光素子１に０．１ｍＡの電流を流したときの規格化された発光スペクトルを図１４に示す。図１４では縦軸が発光強度（任意単位）、横軸が波長（ｎｍ）を示す。図１４より発光素子１及び比較発光素子１は共に発光物質である１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ起因の青色の発光を呈することがわかった。
【０３３１】
次に、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で発光素子１及び比較発光素子１を駆動し、輝度の駆動時間に対する変化を調べた。図１５に規格化輝度−時間特性を示す。図１５から、ＣｚＰＡを用いた比較発光素子１は寿命の長い発光素子であるが、ｃｇＤＢＣｚＰＡを用いた発光素子１はそれよりもさらに長寿命な非常に良好な信頼性を有する素子であることがわかった。
【０３３２】
なお、ＣｚＰＡと比較すると、ｃｇＤＢＣｚＰＡは蒸着の安定性が良く、品質の安定した発光素子を提供しやすいという利点もある。
【０３３３】
以上のように、ｃｇＤＢＣｚＰＡを用いることで、あらゆる特性に優れ発光素子が得られることがわかった。
【実施例３】
【０３３４】
本実施例では、本発明の一態様である発光素子として、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）を青色の蛍光を発する発光物質を用いた発光層のホスト材料、及び電子輸送層の材料として用いた発光素子について説明する。
【０３３５】
なお、本実施例で用いる材料の構造式と略称を以下に示す。素子構造は図１（Ａ）と同様の構造とした。
【０３３６】
【化３１】
2014135483.tif 000032
【０３３７】
≪発光素子２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（ＩＴＳＯ）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。
【０３３８】
次に、ＩＴＳＯ膜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。
【０３３９】
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、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と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン＝２：１（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７０ｎｍとした。
【０３４０】
上記構造式（ｖ）で表される３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）を３０ｎｍ蒸着することにより正孔輸送層１１２を形成した。
【０３４１】
さらに、正孔輸送層１１２上に、ｃｇＤＢＣｚＰＡと上記構造式（ｉｉｉ）で表されるＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス〔３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎとを、ｃｇＤＢＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０３（重量比）となるように２５ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０３４２】
次に、ｃｇＤＢＣｚＰＡを１０ｎｍ、続いて上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。
【０３４３】
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を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０３としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子２を完成させた。
【０３４４】
≪比較発光素子２の作製≫
比較発光素子２は発光層１１３、電子輸送層１１４以外は発光素子２と同様に形成した。発光層１１３は正孔輸送層１１２を形成した後、上記構造式（ｉｉ）で表される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１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎとを、ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０５（重量比）となるように２５ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０３４５】
電子輸送層１１４は発光層１１３を形成した後に、ＣｚＰＡを１０ｎｍ、続いてＢＰｈｅｎを１５ｎｍ蒸着することにより形成した。
【０３４６】
発光層１１３、電子輸送層１１４の構成以外は発光素子２の構成と同様であるため、繰り返しとなる記載を省略する。発光素子２の作製方法を参照されたい。
【０３４７】
以上のように、比較発光素子２を完成させた。
【０３４８】
≪発光素子２及び比較発光素子２の動作特性≫
以上により得られた発光素子２及び比較発光素子２を、発光素子１と同様に封止した後、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。
【０３４９】
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１６に、電圧−電流特性を図１７に、輝度−パワー効率特性を図１８に、輝度−外部量子効率特性を図１９に示す。図１６では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。図１７では縦軸が電流（ｍＡ）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。図１８では縦軸がパワー効率（ｌｍ／Ｗ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。図１９では縦軸が外部量子効率（％）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。
【０３５０】
図１６から、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物であるｃｇＤＢＣｚＰＡを用いた発光素子２は、ＣｚＰＡを同様に用いた比較発光素子２と同様の輝度−電流効率特性を示し、良好な発光効率を示す発光素子であることがわかった。
【０３５１】
また、図１７から、発光素子２は比較発光素子２よりも良好な電圧−電流特性を示し、駆動電圧の小さな発光素子であることがわかった。これは、ｃｇＤＢＣｚＰＡ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。
【０３５２】
また、図１８から、発光素子２は比較発光素子２よりも良好な、非常に良好な輝度−パワー効率特性を示し、消費電力の小さな発光素子であることがわかった。これは、ｃｇＤＢＣｚＰＡを用いた発光素子２が、駆動電圧が低く、且つ発光効率が高い良好な特性を有する発光素子であることを示している。
【０３５３】
また、図１９から、発光素子２は比較発光素子２と同等の良好な輝度−外部量子効率特性を示し、発光効率の非常に良好な発光素子であることがわかった。
【０３５４】
また、作製した発光素子２及び比較発光素子２に０．１ｍＡの電流を流したときの規格化された発光スペクトルを図２０に示す。図２０では縦軸が発光強度（任意単位）、横軸が波長（ｎｍ）を示す。図２０より発光素子２及び比較発光素子２のスペクトルは完全に重なっており、共に発光物質である１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ起因の青色の発光を呈することがわかった。
【０３５５】
次に、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で発光素子２及び比較発光素子２を駆動し、輝度の駆動時間に対する変化を調べた。図２１に規格化輝度−時間特性を示す。図２１から、ＣｚＰＡを用いた比較発光素子２は寿命の長い発光素子であるが、ｃｇＤＢＣｚＰＡを用いた発光素子２はそれよりもさらに長寿命な非常に良好な信頼性を有する素子であることがわかった。
【０３５６】
なお、ＣｚＰＡと比較すると、ｃｇＤＢＣｚＰＡは蒸着の安定性が良く、品質の安定した発光素子を提供しやすいという利点もある。
【０３５７】
以上のように、ｃｇＤＢＣｚＰＡを用いることで、あらゆる特性に優れた発光素子が得られることがわかった。
【実施例４】
【０３５８】
本実施例では、本発明の一態様である発光素子として、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）を青色の蛍光を発する発光物質を用いた発光層のホスト材料、及び電子輸送層の材料として用いた発光素子について説明する。
【０３５９】
なお、本実施例で用いる材料の構造式を以下に示す。素子構造は図１（Ａ）と同様の構造とした。
【０３６０】
【化３２】
2014135483.tif 000033
【０３６１】
≪発光素子３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（ＩＴＳＯ）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。
【０３６２】
次に、ＩＴＳＯ膜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。
【０３６３】
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、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と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン＝２：１（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５０ｎｍとした。
【０３６４】
続いて、ＰＣｚＰＡを１０ｎｍ蒸着することにより正孔輸送層１１２を形成した。
【０３６５】
さらに、正孔輸送層１１２上に、ｃｇＤＢＣｚＰＡと上記構造式（ｉｉｉ）で表されるＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス〔３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎとを、ｃｇＤＢＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０５（重量比）となるように３０ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０３６６】
次に、上記構造式（ｖｉ）で表されるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍ、続いて上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。
【０３６７】
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を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０３としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子３を完成させた。
【０３６８】
≪比較発光素子３の作製≫
比較発光素子３は発光層１１３以外は発光素子３と同様に形成した。比較発光素子３では、発光層１１３は正孔輸送層１１２を形成した後、上記構造式（ｉｉ）で表される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１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎとを、ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０５（重量比）となるように３０ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０３６９】
発光層１１３の構成以外は発光素子３の構成と同様であるため、繰り返しとなる記載を省略する。発光素子３の作製方法を参照されたい。
【０３７０】
以上のように、比較発光素子３を完成させた。
【０３７１】
≪発光素子３及び比較発光素子３の動作特性≫
以上により得られた発光素子３及び比較発光素子３を、発光素子１と同様に封止した後、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。
【０３７２】
発光素子３及び比較発光素子３の輝度−電流効率特性を図２２に、電圧−電流特性を図２３に示す。図２２では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。図２３では縦軸が電流（ｍＡ）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。
【０３７３】
図２２から、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物であるｃｇＤＢＣｚＰＡを用いた発光素子３は、ＣｚＰＡを同様に用いた比較発光素子３と同等の輝度−電流効率特性を示し、良好な発光効率を示す発光素子であることがわかった。
【０３７４】
また、図２３から、発光素子３は比較発光素子３よりも非常に良好な電圧−電流特性を示し、駆動電圧の小さな発光素子であることがわかった。これは、ｃｇＤＢＣｚＰＡ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。
【０３７５】
また、作製した発光素子３及び比較発光素子３に０．１ｍＡの電流を流したときの規格化された発光スペクトルを図２４に示す。図２４では縦軸が発光強度（任意単位）、横軸が波長（ｎｍ）を示す。図２４より発光素子３及び比較発光素子３のスペクトルに大きな差は無く、共に発光物質である１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ起因の青色の発光を呈することがわかった。
【０３７６】
なお、ＣｚＰＡと比較すると、ｃｇＤＢＣｚＰＡは蒸着の安定性が良く、品質の安定した発光素子を提供しやすいという利点もある。
【０３７７】
以上のように、ｃｇＤＢＣｚＰＡを用いることで、あらゆる特性に優れた発光素子が得られることがわかった。
【実施例５】
【０３７８】
本実施例では、本発明の一態様である発光素子として、ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール化合物、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）を青色の蛍光を発する発光物質を用いた発光層のホスト材料、及び電子輸送層の材料として用いた発光素子について説明する。
【０３７９】
なお、本実施例で用いる材料の構造式と略称を以下に示す。素子構造は図１（Ａ）と同様の構造とした。
【０３８０】
【化３３】
2014135483.tif 000034
【０３８１】
≪発光素子４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（ＩＴＳＯ）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。
【０３８２】
次に、ＩＴＳＯ膜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。
【０３８３】
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、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と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン＝２：１（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５０ｎｍとした。
【０３８４】
続いて、ＰＣｚＰＡを１０ｎｍ蒸着することにより正孔輸送層１１２を形成した。
【０３８５】
さらに、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（１００）で表されるｃｇＤＢＣｚＰＡと上記構造式（ｉｉｉ）で表されるＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス〔３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎとを、ｃｇＤＢＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０３（重量比）となるように２５ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０３８６】
次に、上記構造式（ｖｉ）で表されるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍ、続いて上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。
【０３８７】
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を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０３としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子４を完成させた。
【０３８８】
≪比較発光素子４−１の作製≫
比較発光素子４−１は、発光層１１３以外は発光素子４と同様に形成した。比較発光素子４−１では、発光層１１３は正孔輸送層１１２を形成した後、上記構造式（ｖｉｉ）で表される公知のアントラセン誘導体、と１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎとを、アントラセン誘導体：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０３（重量比）となるように２５ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０３８９】
発光層１１３の構成以外は発光素子４の構成と同様であるため、繰り返しとなる記載を省略する。発光素子４の作製方法を参照されたい。
【０３９０】
以上のように、比較発光素子４−１を完成させた。
【０３９１】
≪比較発光素子４−２の作製≫
比較発光素子４−２は発光層１１３以外は発光素子４と同様に形成した。比較発光素子４−２では、発光層１１３は正孔輸送層１１２を形成した後、上記構造式（ｖｉｉｉ）で表される公知のアントラセン誘導体と１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎとを、アントラセン誘導体：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０３（重量比）となるように２５ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０３９２】
発光層１１３の構成以外は発光素子４の構成と同様であるため、繰り返しとなる記載を省略する。発光素子４の作製方法を参照されたい。
【０３９３】
以上のように、比較発光素子４−２を完成させた。
【０３９４】
≪発光素子４、比較発光素子４−１及び比較発光素子４−２の動作特性≫
以上により得られた発光素子４、比較発光素子４−１及び比較発光素子４−２を、発光素子１と同様に封止した後、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。
【０３９５】
発光素子４、比較発光素子４−１及び比較発光素子４−２の電流密度−輝度特性を図２５に、輝度−電流効率特性を図２６に、電圧−電流特性を図２７に、輝度−パワー効率特性を図２８に、電圧−輝度特性を図２９に示す。図２５では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）を示す。図２６では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。図２７では縦軸が電流（ｍＡ）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。図２８では縦軸がパワー効率（ｌｍ／Ｗ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。図２９では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。
【０３９６】
図２５から、発光素子４、比較発光素子４−１及び比較発光素子４−２は共に同等の電流密度−輝度特性を有していることがわかる。また、図２６から、発光素子４、比較発光素子４−１及び比較発光素子４−２は少なくとも実用輝度である１０００ｃｄ／ｍ２以上の輝度において、同等の輝度−電流効率特性を有していることがわかる。
【０３９７】
また、図２７から、発光素子４は比較発光素子４−１及び比較発光素子４−２と比較して、非常に良好な電圧−電流特性を有していることがわかる。これは、ｃｇＤＢＣｚＰＡが良好なキャリア輸送性を有していることを示唆している。結果として、図２８からもわかるように発光素子４は非常に良好な輝度−パワー効率特性を有する素子であることがわかった。なお、図２９から比較発光素子４−１と比較発光素子４−２は駆動電圧が高く、実用輝度である、１０００ｃｄ／ｍ２を得るために、発光素子４では３．３Ｖ程度の電圧をかければよいが、比較発光素子４−１及び比較発光素子４−２では４Ｖ以上の電圧を必要とする。特に比較発光素子４−１は駆動電圧が高い。
【０３９８】
また、作製した発光素子４、比較発光素子４−１及び比較発光素子４−２に０．１ｍＡの電流を流したときの規格化された発光スペクトルを図３０に示す。図３０では縦軸が発光強度（任意単位）、横軸が波長（ｎｍ）を示す。図３０より発光素子４、比較発光素子４−１及び比較発光素子４−２のスペクトルに大きな差は無く、共に発光物質である１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ起因の青色の発光を呈することがわかった。
【０３９９】
次に、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で発光素子４、比較発光素子４−１及び比較発光素子４−２を駆動し、輝度の駆動時間に対する変化を調べた。図３１に規格化輝度−時間特性を示す。図３１から、上記構造式（ｖｉｉｉ）で表される物質を用いた比較発光素子４−２は、寿命が他の素子に比べて短いという結果になった。また上記構造式（ｖｉｉ）で表される物質をｃｇＤＢＣｚＰＡの代わりに用いた比較発光素子４−１は発光素子４と同等の寿命を有しているように見えるが、初期に輝度上昇がある上、途中から劣化率が大きくなっているため、半減期は発光素子４の２分の１程度と見積もられる。
【０４００】
このように、比較発光素子４−１は駆動電圧に、比較発光素子４−２は駆動電圧及び寿命の両方に難があり、種々な特性に関しても良い特性を得るのは困難であることがわかる。一方、ｃｇＤＢＣｚＰＡを用いることによって、効率、駆動電圧、寿命に非常に優れた高性能な発光素子を作製することができることがわかった。特筆すべきは、その駆動電圧であり、結果として非常に良好なパワー効率を有する発光素子を提供できる。
【０４０１】
以上のように、ｃｇＤＢＣｚＰＡを用いることで、あらゆる特性に優れた発光素子が得られることがわかった。
【符号の説明】
【０４０２】
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
２０１    第１の電極
２０２（１）    第１のＥＬ層
２０２（２）    第２のＥＬ層
２０２（ｎ−１）    第（ｎ−１）のＥＬ層
２０２（ｎ）    第（ｎ）のＥＬ層
２０４    第２の電極
２０５    電荷発生層
２０５（１）    第１の電荷発生層
２０５（２）    第２の電荷発生層
２０５（ｎ−２）    第（ｎ−２）の電荷発生層
２０５（ｎ−１）    第（ｎ−１）の電荷発生層
５０１    素子基板
５０２    画素部
５０３    駆動回路部（ソース線駆動回路）
５０４ａ、５０４ｂ    駆動回路部（ゲート線駆動回路）
５０５    シール材
５０６    封止基板
５０７    配線
５０８    ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
５０９    ｎチャネル型ＦＥＴ
５１０    ｐチャネル型ＦＥＴ
５１１    スイッチングＦＥＴＴ
５１２    電流制御用ＦＥＴ
５１３    第１の電極（陽極）
５１４    絶縁物
５１５    ＥＬ層
５１６    第２の電極（陰極）
５１７    発光素子
５１８    空間
２００１    第１の基板
２００２    発光部
２００５ａ    第１の封止材
２００５ｂ    第２の封止材
２００６    第２の基板
２０１１    第２の空間
２０１３    第１の空間
３０００    発光装置
３００１    基板
３００３ａ    下部電極
３００３ｂ    下部電極
３００３ｃ    下部電極
３００５ａ    透明導電層
３００５ｂ    透明導電層
３００５ｃ    透明導電層
３００７ａ    隔壁
３００７ｂ    隔壁
３００７ｃ    隔壁
３００７ｄ    隔壁
３００９    正孔注入層
３０１１    正孔輸送層
３０１３ａ    発光層
３０１３ｂ    発光層
３０１３ｃ    発光層
３０１５    電子輸送層
３０１７    電子注入層
３０１９    上部電極
３０２０ａ    発光素子
３０２０ｂ    発光素子
３０２０ｃ    発光素子
３１００    発光装置
３１０１    基板
３１０３ａ    下部電極
３１０３ｂ    下部電極
３１０３ｃ    下部電極
３１０５ａ    透明導電層
３１０５ｂ    透明導電層
３１０７ａ    隔壁
３１０７ｂ    隔壁
３１０７ｃ    隔壁
３１０７ｄ    隔壁
３１１０    正孔注入層および正孔輸送層
３１１２    第１の発光層
３１１４    電荷発生層
３１１６    第２の発光層
３１１８    電子輸送層および電子注入層
３１１９    上部電極
３１２０ａ    発光素子
３１２０ｂ    発光素子
３１２０ｃ    発光素子
４０００    照明装置
４００１    照明装置
４００３    基板
４００５    基板
４００７    発光素子
４００９    電極
４０１１    電極
４０１３    下部電極
４０１４    ＥＬ層
４０１５    上部電極
４０１７    補助配線
４０１９    封止基板
４０２１    シール材
４０２３    乾燥剤
４０２５    基板
４０２７    拡散板
４１００    照明装置
４１０１    照明装置
４１０３    封止基板
４１０５    平坦化膜
４１０７    発光素子
４１０９    電極
４１１１    電極
４１１３    下部電極
４１１４    ＥＬ層
４１１５    上部電極
４１１７    補助配線
４１２１    シール材
４１２５    基板
４１２７    拡散板
４１２９    バリア膜
４１３１    絶縁層
４５００    タッチセンサ
４５１０    導電層
４５１０ａ    導電層
４５１０ｂ    導電層
４５１０ｃ    導電層
４５２０    導電層
４５４０    容量
４７１０    導電層
４８１０    絶縁層
４８２０    絶縁層
４９１０    基板
４９２０    基板
５０００    モジュール
５００１    上部カバー
５００２    下部カバー
５００３    ＦＰＣ
５００４    タッチパネル
５００５    ＦＰＣ
５００６    表示パネル
５００７    バックライトユニット
５００８    光源
５００９    フレーム
５０１０    プリント基板
５０１１    バッテリー
６００１    基板
６００２    発光素子
６００３    第１の電極
６００４    ＥＬ層
６００５    第２の電極
６００６    バッファー層
６００７    第３の電極
６００８    コンタクト部
６１００    光散乱層
６１０１    光散乱体
６１０２    空気層
６１０３    高屈折率層
６１０４    素子層
７１００    テレビジョン装置
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
７３１２    マイクロフォン
７４００    携帯電話機
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
８００１    照明装置
８００２    照明装置
８００３    照明装置
８００４    照明装置
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
９６３０    筐体
９６３１    表示部
９６３１ａ    表示部
９６３１ｂ    表示部
９６３２ａ    タッチパネルの領域
９６３２ｂ    タッチパネルの領域
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    ボタン
【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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