(57)【要約】新規有機化合物を提供する。または、正孔輸送性を有する新規有機化合物を提供する。または、新規正孔輸送材料を提供する。新規発光素子を提供する。または、寿命の良好な発光素子を提供する。または、発光効率の良好な発光素子を提供する。ベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラニル基またはベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラニル基と、ジアリールアミン骨格とを有する有機化合物を提供する。または、当該有機化合物を用いた発光素子を提供する。
2019021146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物。
【化１】
2019021146.tif 000082
（但し、一般式（Ｇ１）中、Ｒ１乃至Ｒ１０は一つが下記一般式（ｇ１）で表される基であり、残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環
式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、フッ素、炭素数１乃至６のハロアルキル基および置換または無置換の炭素数６乃至６０の芳香族炭化水素基のいずれか一を表す。）
【化２】
2019021146.tif 000083
（但し、一般式（ｇ１）において、Ａｒ３、Ａｒ４はそれぞれ独立に、置換または無置換の炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基および下記一般式（ｇ２）乃至下記一般式（ｇ４）で表される基のいずれか一を表す。また、Ａｒ１、Ａｒ２はそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至１０の２価の芳香族炭化水素基を表し、ｎおよびｍはそれぞれ独立に０乃至２の整数を表すが、Ａｒ３が下記一般式（ｇ４）で表される基である場合にはｎは１または２であり、Ａｒ４が下記一般式（ｇ４）で表される基である場合にはｍは１または２であるものとする。なお、ｎが２の場合、二つのＡｒ１はそれぞれ異なっていても同じであっても良く、また、ｍが２の場合、２つのＡｒ２はそれぞれ異なっていても同じであっても良い。また、Ａｒ３、Ａｒ４が炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基であって置換基を有する場合、当該置換基は炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、フッ素、炭素数１乃至６のハロアルキル基および下記一般式（ｇ２）乃至（ｇ４）で表される基のいずれか一または複数である。なお、ｎおよびｍが０であり、Ａｒ３およびＡｒ４がフェニル基であり、当該フェニル基の２位および６位が芳香族炭化水素基で置換されている構成は除くものとする。）
【化３】
2019021146.tif 000084
（但し、一般式（ｇ２）中、Ｒ３１乃至Ｒ４０はその１つが単結合を表し、上記一般式（ｇ１）における窒素原子、Ａｒ３またはＡｒ４に結合する。残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲンおよび炭素数１乃至６のハロアルキル基のいずれか一を表す。
また、一般式（ｇ３）中、Ｒ４１乃至Ｒ５０はその１つが単結合を表し、上記一般式（ｇ１）における窒素原子、Ａｒ３またはＡｒ４に結合する。残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲン、および炭素数１乃至６のハロアルキル基のいずれか一を表す。
また、一般式（ｇ４）中、Ｒ５１乃至Ｒ６０はその１つが単結合を表し、上記一般式（ｇ１）におけるＡｒ３またはＡｒ４に結合する。残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲンおよび炭素数１乃至６のハロアルキル基のいずれか一を表す。）
【請求項２】
請求項１において、前記一般式（ｇ１）で表される基が前記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物におけるＲ１、Ｒ８およびＲ１０のいずれか１に結合する有機化合物。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記一般式（ｇ１）で表される基が、前記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物におけるＲ１０に結合する有機化合物。
【請求項４】
下記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物。
【化４】
2019021146.tif 000085
（但し、一般式（Ｇ２）中、Ｒ１１乃至Ｒ２０は一つが下記一般式（ｇ１）で表される基であり、残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環
式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、フッ素、炭素数１乃至６のハロアルキル基および置換または無置換の炭素数６乃至６０の芳香族炭化水素基のいずれか一を表す。）
【化５】
2019021146.tif 000086
（但し、一般式（ｇ１）において、Ａｒ３、Ａｒ４はそれぞれ独立に、置換または無置換の炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基および下記一般式（ｇ２）乃至下記一般式（ｇ４）で表される基のいずれか一を表す。また、Ａｒ１、Ａｒ２はそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至１０の２価の芳香族炭化水素基を表し、ｎおよびｍはそれぞれ独立に０乃至２の整数を表すが、Ａｒ３が下記一般式（ｇ４）で表される基である場合にはｎは１または２であり、Ａｒ４が下記一般式（ｇ４）で表される基である場合にはｍは１または２であるものとする。なお、ｎが２の場合、二つのＡｒ１はそれぞれ異なっていても同じであっても良く、また、ｍが２の場合、２つのＡｒ２はそれぞれ異なっていても同じであっても良い。また、Ａｒ３、Ａｒ４が炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基であって置換基を有する場合、当該置換基は炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、フッ素、炭素数１乃至６のハロアルキル基および下記一般式（ｇ２）乃至（ｇ４）で表される基のいずれか一または複数である。
なお、ｎおよびｍが０であり、Ａｒ３およびＡｒ４がフェニル基であり且つ当該フェニル基の２位および６位が芳香族炭化水素基で置換されている構成は除くものとする。）
【化６】
2019021146.tif 000087
（但し、一般式（ｇ２）中、Ｒ３１乃至Ｒ４０はその１つが単結合を表し、上記一般式（ｇ１）における窒素原子、Ａｒ３またはＡｒ４に結合する。残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲンおよび炭素数１乃至６のハロアルキル基のいずれか一を表す。
また、一般式（ｇ３）中、Ｒ４１乃至Ｒ５０はその１つが単結合を表し、上記一般式（ｇ１）における窒素原子、Ａｒ３またはＡｒ４に結合する。残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲン、および炭素数１乃至６のハロアルキル基のいずれか一を表す。
また、一般式（ｇ４）中、Ｒ５１乃至Ｒ６０はその１つが単結合を表し、上記一般式（ｇ１）におけるＡｒ３またはＡｒ４に結合する。残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲンおよび炭素数１乃至６のハロアルキル基のいずれか一を表す。）
【請求項５】
請求項４において、前記一般式（ｇ１）で表される基が前記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物におけるＲ１８またはＲ２０に結合する有機化合物。
【請求項６】
請求項４または請求項５おいて、
前記一般式（ｇ１）で表される基が、前記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物におけるＲ２０に結合する有機化合物。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、前記Ａｒ１および前記Ａｒ２がそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基であり、前記Ａｒ３およびＡｒ４がそれぞれ独立に置換又は無置換の炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基である有機化合物。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、前記Ａｒ３および前記Ａｒ４がそれぞれ独立に、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のナフチル基のいずれか１である有機化合物。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、前記Ａｒ１及び前記Ａｒ２がそれぞれ独立に、置換または無置換のフェニレン基、置換または無置換のナフチレン基である有機化合物。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか一項において、
前記Ａｒ３および前記Ａｒ４がフェニル基である有機化合物。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一項において、
前記Ａｒ１および前記Ａｒ２がフェニレン基である有機化合物。
【請求項１２】
請求項１１において、前記ｎおよび前記ｍが２である有機化合物。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１１のいずれか一項において、
前記ｎおよび前記ｍの両方が１である有機化合物。
【請求項１４】
陽極と、
陰極と、
ＥＬ層とを有し、
前記ＥＬ層は前記陽極と前記陰極との間に位置し、
前記ＥＬ層が請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の有機化合物を含む発光素子。
【請求項１５】
陽極と、
陰極と、
ＥＬ層とを有し、
前記ＥＬ層は前記陽極と前記陰極との間に位置し、
前記ＥＬ層は発光層を有し、
前記発光層に請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の有機化合物を含む発光素子。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記発光層がさらに発光材料を含む発光素子。
【請求項１７】
請求項１６において、
前記発光層がさらに電子輸送性を有する材料を含む発光素子。
【請求項１８】
陽極と、
陰極と、
ＥＬ層とを有し、
前記ＥＬ層は前記陽極と前記陰極との間に位置し、
前記ＥＬ層は発光層と正孔輸送層とを有し、
前記発光層は発光材料を有し、
前記正孔輸送層は、前記発光層と前記陽極との間に位置し、
前記正孔輸送層に請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の有機化合物を含む発光素子。
【請求項１９】
請求項１８において、
前記ＥＬ層はさらに正孔注入層を有し、
前記正孔注入層は前記陽極と前記正孔輸送層とに接して設けられ、
前記正孔注入層がアクセプター性を有する有機化合物を含む発光素子。
【請求項２０】
請求項１９において、
前記アクセプター性を有する化合物が２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンである発光素子。
【請求項２１】
請求項１８乃至請求項２０のいずれか一項において、
前記正孔輸送層が第１の層、第２の層及び第３の層を有し、
前記第１の層は前記正孔注入層と前記第２の層との間に位置し、
前記第３の層は前記第２の層と前記発光層との間に位置し、
前記第１の層は前記正孔注入層に接しており、
前記第３の層は前記発光層に接しており、
前記第１の層は第１の正孔輸送材料を含み、
前記第２の層は前記有機化合物を含み、
前記第３の層は第３の正孔輸送材料を含み、
前記発光層はホスト材料と発光材料を含み、
前記有機化合物のＨＯＭＯ準位は前記第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位よりも深く、
前記ホスト材料のＨＯＭＯ準位は、前記有機化合物のＨＯＭＯ準位よりも深く、
前記有機化合物のＨＯＭＯ準位と前記第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位の差が０．３ｅＶ以下である発光素子。
【請求項２２】
請求項２１において、
前記第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位が−５．４ｅＶ以上である発光素子。
【請求項２３】
請求項２１または請求項２２において、前記第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位と前記有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が０．３ｅＶ以下である発光素子。
【請求項２４】
請求項２１乃至請求項２３のいずれか一項において、前記有機化合物のＨＯＭＯ準位と前記第３の正孔輸送材料とのＨＯＭＯ準位の差が０．２ｅＶ以下である発光素子。
【請求項２５】
請求項２１乃至請求項２４のいずれか一項において、前記第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位と前記有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が０．２ｅＶ以下である発光素子。
【請求項２６】
請求項２１乃至請求項２５のいずれか一項において、前記発光材料のＨＯＭＯ準位が、前記ホスト材料のＨＯＭＯ準位よりも高い発光素子。
【請求項２７】
請求項２１乃至請求項２６のいずれか一項において、
前記第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位が、前記ホスト材料のＨＯＭＯ準位と同じまたは深い発光素子。
【請求項２８】
請求項１０乃至請求項２１のいずれか一項において、
前記発光材料は蛍光発光物質である発光素子。
【請求項２９】
請求項１６乃至請求項２８のいずれか一項において、
前記発光材料が発する光は青色蛍光発光である発光素子。
【請求項３０】
請求項１６乃至請求項２９のいずれか一項において、
前記発光材料は、縮合芳香族ジアミン化合物である発光素子。（但し前記芳香族ジアミン化合物が有するアミノ基にはカルバゾリル基を含むものとする。）
【請求項３１】
請求項１６乃至請求項３０のいずれか一項において、
前記発光材料は、ジアミノピレン化合物である発光素子。
（但し、前記ジアミノピレン化合物が有するアミノ基にはカルバゾリル基を含むものとする。）
【請求項３２】
請求項１６乃至請求項３１のいずれか一項に記載の発光素子と、
トランジスタ、または、基板と、
を有する発光装置。
【請求項３３】
請求項３２に記載の発光装置と、
センサ、操作ボタン、スピーカ、または、マイクと、
を有する電子機器。
【請求項３４】
請求項３２に記載の発光装置と、
筐体と、
を有する照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明の一態様は、発光素子、ディスプレイモジュール、照明モジュール、表示装置、発光装置、電子機器及び照明装置に関する。なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、撮像装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
【背景技術】
【０００２】有機化合物を用いたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用する発光素子（有機ＥＬ素子）の実用化が進んでいる。これら発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光材料を含む有機化合物層（ＥＬ層）を挟んだものである。この素子に電圧を印加して、キャリアを注入し、当該キャリアの再結合エネルギーを利用することにより、発光材料からの発光を得ることができる。【０００３】このような発光素子は自発光型であるため、ディスプレイの画素として用いると、液晶に比べ視認性が高く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレイ素子として好適である。また、このような発光素子を用いたディスプレイは、薄型軽量に作製できることも大きな利点である。さらに非常に応答速度が速いことも特徴の一つである。【０００４】また、これらの発光素子は発光層を二次元に連続して形成することが可能であるため、面状に発光を得ることができる。これは、白熱電球やＬＥＤに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。【０００５】このように発光素子を用いたディスプレイや照明装置はさまざまな電子機器に適用好適であるが、より良好な効率、寿命を有する発光素子を求めて研究開発が進められている。【０００６】このような発光素子には、有機化合物であるＥＬ層に正孔の注入を容易にするために正孔注入層が形成される場合があるが、当該正孔注入層の材料の一つとして、アクセプタ性を有する有機化合物がある。アクセプタ性を有する有機化合物は、蒸着で容易に成膜できることから大量生産に向き、利用が広まっているが、アクセプタ性を有する有機化合物のＬＵＭＯ準位と、正孔輸送層を構成する有機化合物のＨＯＭＯ準位とが離れていると、ＥＬ層への正孔の注入は困難である。そのため、アクセプタ性を有する有機化合物のＬＵＭＯと正孔輸送層を構成する有機化合物のＨＯＭＯ準位を近づけることが必要となるが、正孔輸送層を構成する有機化合物のＨＯＭＯ準位を浅くすると、今度は発光層のＨＯＭＯ準位と正孔輸送層のＨＯＭＯ準位との差が大きくなってしまい、電極からＥＬ層に正孔を注入することができても、正孔輸送層から発光層のホスト材料への正孔の注入が困難となってしまうという問題があった。【０００７】特許文献１では正孔注入層に接する第１の正孔輸送層と、発光層との間に、第１の正孔注入層のＨＯＭＯ準位とホスト材料のＨＯＭＯ準位の間のＨＯＭＯ準位を有する正孔輸送性材料を設ける構成が開示されている。【０００８】発光素子の特性は、目覚ましく向上してきたが効率や耐久性をはじめ、あらゆる特性に対する高度な要求に対応するには未だ不十分と言わざるを得ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０６５１３６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】そこで、本発明の一態様では、本発明では新規有機化合物を提供することを目的とする。または、本発明の一態様では、正孔輸送性を有する新規有機化合物を提供することを目的とする。または、本発明の一態様は、新規正孔輸送材料を提供することを目的とする。または、新規発光素子を提供することを課題とする。または、寿命の良好な発光素子を提供することを目的とする。または、発光効率の良好な発光素子を提供することを目的とする。または、駆動電圧の低い発光素子を提供することを目的とする。【００１１】または、本発明の他の一態様では、信頼性の高い発光装置、電子機器及び表示装置を各々提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様では、消費電力の小さい発光装置、電子機器及び表示装置を各々提供することを目的とする。【００１２】本発明は上述の課題のうちいずれか一を解決すればよいものとする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物である。【００１４】
【化１】
2019021146.tif 000003
【００１５】但し、一般式（Ｇ１）中、Ｒ１乃至Ｒ１０は一つが下記一般式（ｇ１）で表される基であり、残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、フッ素、炭素数１乃至６のハロアルキル基および置換または無置換の炭素数６乃至６０の芳香族炭化水素基のいずれか一を表す。【００１６】
【化２】
2019021146.tif 000004
【００１７】また、一般式（ｇ１）において、Ａｒ３、Ａｒ４はそれぞれ独立に、置換または無置換の炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基および下記一般式（ｇ２）乃至下記一般式（ｇ４）で表される基のいずれか一を表す。Ａｒ１、Ａｒ２はそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至１０の２価の芳香族炭化水素基を表し、ｎおよびｍはそれぞれ独立に０乃至２の整数を表すが、Ａｒ３が下記一般式（ｇ４）で表される基である場合にはｎは１または２であり、Ａｒ４が下記一般式（ｇ４）で表される基である場合にはｍは１または２であるものとする。なお、ｎが２の場合、二つのＡｒ１はそれぞれ異なっていても同じであっても良く、また、同様にｍが２の場合、２つのＡｒ２はそれぞれ異なっていても同じであっても良い。また、Ａｒ３、Ａｒ４が炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基であって置換基を有する場合、当該置換基は炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、フッ素、炭素数１乃至６のハロアルキル基および下記一般式（ｇ２）乃至（ｇ４）で表される基のいずれか一または複数である。【００１８】なお、ｎおよびｍが０であり、Ａｒ３およびＡｒ４がフェニル基であり、当該フェニル基の２位および６位が芳香族炭化水素基で置換されている構成は除くものとし、また、ｎおよびｍがそれぞれ独立に１または２であり、Ａｒ１、Ａｒ２の窒素に結合する骨格がベンゼン環である場合、すなわちアニリン骨格を有する場合、当該当該アニリン骨格の２位および６位が芳香族炭化水素基で置換されている構成は除くものとする。【００１９】
【化３】
2019021146.tif 000005
【００２０】但し、一般式（ｇ２）中、Ｒ３１乃至Ｒ４０はその１つが単結合を表し、上記一般式（ｇ１）における窒素原子、Ａｒ３またはＡｒ４に結合する。残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲンおよび炭素数１乃至６のハロアルキル基のいずれか一を表す。【００２１】また、一般式（ｇ３）中、Ｒ４１乃至Ｒ５０はその１つが単結合を表し、上記一般式（ｇ１）における窒素原子、Ａｒ３またはＡｒ４に結合する。残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲンおよび炭素数１乃至６のハロアルキル基のいずれか一を表す。【００２２】また、一般式（ｇ４）中、Ｒ５１乃至Ｒ６０はその１つが単結合を表し、上記一般式（ｇ１）におけるＡｒ３またはＡｒ４に結合する。残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲンおよび炭素数１乃至６のハロアルキル基のいずれか一を表す。【００２３】また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記一般式（ｇ１）で表される基が前記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物におけるＲ１、Ｒ８およびＲ１０のいずれか１に結合する有機化合物である。【００２４】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記一般式（ｇ１）で表される基が、前記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物におけるＲ１０に結合する有機化合物である。【００２５】または、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物である。【００２６】
【化４】
2019021146.tif 000006
【００２７】但し、一般式（Ｇ２）中、Ｒ１１乃至Ｒ２０は一つが下記一般式（ｇ１）で表される基であり、残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、フッ素、炭素数１乃至６のハロアルキル基および置換または無置換の炭素数６乃至６０の芳香族炭化水素基のいずれか一を表す。【００２８】
【化５】
2019021146.tif 000007
【００２９】但し、一般式（ｇ１）において、Ａｒ３、Ａｒ４はそれぞれ独立に、置換または無置換の炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基および下記一般式（ｇ２）乃至下記一般式（ｇ４）で表される基のいずれか一を表す。また、Ａｒ１、Ａｒ２はそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至１０の２価の芳香族炭化水素基を表し、ｎおよびｍはそれぞれ独立に０乃至２の整数を表すが、Ａｒ３が下記一般式（ｇ４）で表される基である場合にはｎは１または２であり、Ａｒ４が下記一般式（ｇ４）で表される基である場合にはｍは１または２であるものとする。なお、ｎが２の場合、二つのＡｒ１はそれぞれ異なっていても同じであっても良く、また、同様にｍが２の場合、２つのＡｒ２はそれぞれ異なっていても同じであっても良い。また、Ａｒ３、Ａｒ４が炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基であって置換基を有する場合、当該置換基は炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、フッ素、炭素数１乃至６のハロアルキル基および下記一般式（ｇ２）乃至（ｇ４）で表される基のいずれか一または複数である。【００３０】なお、ｎおよびｍが０であり、Ａｒ３およびＡｒ４がフェニル基であり、当該フェニル基の２位および６位が芳香族炭化水素基で置換されている構成は除くものとし、また、ｎおよびｍがそれぞれ独立に１または２であり、Ａｒ１、Ａｒ２の窒素に結合する骨格がベンゼン環である場合、すなわちアニリン骨格を有する場合、当該アニリン骨格の２位および６位が芳香族炭化水素基で置換されている構成は除くものとする。【００３１】
【化６】
2019021146.tif 000008
【００３２】但し、一般式（ｇ２）中、Ｒ３１乃至Ｒ４０はその１つが単結合を表し、上記一般式（ｇ１）における窒素原子、Ａｒ３またはＡｒ４に結合する。残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲンおよび炭素数１乃至６のハロアルキル基のいずれか一を表す。【００３３】また、一般式（ｇ３）中、Ｒ４１乃至Ｒ５０はその１つが単結合を表し、上記一般式（ｇ１）における窒素原子、Ａｒ３またはＡｒ４に結合する。残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲン、および炭素数１乃至６のハロアルキル基のいずれか一を表す。【００３４】また、一般式（ｇ４）中、Ｒ５１乃至Ｒ６０はその１つが単結合を表し、上記一般式（ｇ１）におけるＡｒ３またはＡｒ４に結合する。残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲンおよび炭素数１乃至６のハロアルキル基のいずれか一を表す。【００３５】また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記一般式（ｇ１）で表される基が前記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物におけるＲ１８またはＲ２０に結合する有機化合物である。【００３６】また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記一般式（ｇ１）で表される基が、前記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物におけるＲ２０に結合する有機化合物である。【００３７】また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ａｒ１および前記Ａｒ２がそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基であり、前記Ａｒ３およびＡｒ４がそれぞれ独立に置換又は無置換の炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基である有機化合物である。【００３８】また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ａｒ３および前記Ａｒ４がそれぞれ独立に、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のナフチル基のいずれか１である有機化合物である。【００３９】また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ａｒ１及び前記Ａｒ２がそれぞれ独立に、置換または無置換のフェニレン基、置換または無置換のナフチレン基である有機化合物である。【００４０】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ａｒ３および前記Ａｒ４がフェニル基である有機化合物である。【００４１】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ａｒ１および前記Ａｒ２がフェニレン基である有機化合物である。【００４２】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記ｎおよび前記ｍが２である有機化合物である。【００４３】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記ｎおよび前記ｍの両方が１である有機化合物である。【００４４】または、本発明の他の一態様は、陽極と、陰極と、ＥＬ層とを有し、前記ＥＬ層は前記陽極と前記陰極との間に位置し、前記ＥＬ層に、上記有機化合物を含む発光素子である。【００４５】または、本発明の他の一態様は、陽極と、陰極と、ＥＬ層とを有し、前記ＥＬ層は前記陽極と前記陰極との間に位置し、前記ＥＬ層は発光層を有し、前記発光層に上記の有機化合物を含む発光素子である。【００４６】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光層がさらに発光材料を含む発光素子である。【００４７】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光層がさらに電子輸送性を有する材料を含む発光素子である。【００４８】または、本発明の他の一態様は、陽極と、陰極と、ＥＬ層とを有し、前記ＥＬ層は前記陽極と前記陰極との間に位置し、前記ＥＬ層は発光層と正孔輸送層とを有し、前記発光層は発光材料を有し、前記正孔輸送層は、前記発光層と前記陽極との間に位置し、前記正孔輸送層に上記有機化合物を含む発光素子である。【００４９】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記ＥＬ層はさらに正孔注入層を有し、前記正孔注入層は前記陽極と前記正孔輸送層とに接して設けられ、前記正孔注入層がアクセプタ性を有する有機化合物を含む発光素子である。【００５０】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記アクセプタ性を有する化合物が２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンである発光素子である。【００５１】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記正孔輸送層が第１の層、第２の層及び第３の層を有し、前記第１の層は前記正孔注入層と前記第２の層との間に位置し、前記第３の層は前記第２の層と前記発光層との間に位置し、前記第１の層は前記正孔注入層に接しており、前記第３の層は前記発光層に接しており、前記第１の層は第１の正孔輸送材料を含み、前記第２の層は前記有機化合物を含み、前記第３の層は第３の正孔輸送材料を含み、前記発光層はホスト材料と発光材料を含み、前記有機化合物のＨＯＭＯ準位は前記第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位よりも深く、前記ホスト材料のＨＯＭＯ準位は、前記有機化合物のＨＯＭＯ準位よりも深く、前記有機化合物のＨＯＭＯ準位と前記第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位の差が０．３ｅＶ以下である発光素子である。【００５２】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位が−５．４ｅＶ以上である発光素子である。【００５３】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位と前記有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が０．３ｅＶ以下である発光素子である。【００５４】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記有機化合物のＨＯＭＯ準位と前記第３の正孔輸送材料とのＨＯＭＯ準位の差が０．２ｅＶ以下である発光素子である。【００５５】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位と前記有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が０．２ｅＶ以下である発光素子である。【００５６】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光材料のＨＯＭＯ準位が、前記ホスト材料のＨＯＭＯ準位よりも高い発光素子である。【００５７】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位が、前記ホスト材料のＨＯＭＯ準位と同じまたは深い発光素子である。【００５８】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光材料は蛍光発光物質である発光素子である。【００５９】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光材料が発する光は青色蛍光発光である発光素子である。【００６０】または、本発明の他の一態様は、上記構成において前記発光材料が、縮合芳香族ジアミン化合物である発光素子である。なお、当該芳香族ジアミン化合物が有するアミノ基にはカルバゾリル基を含むものとする。【００６１】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光材料が、ジアミノピレン化合物である発光素子である。なお、当該ジアミノピレン化合物が有するアミノ基にはカルバゾリル基を含むものとする。【００６２】または、本発明の他の一態様は、上記構成において、トランジスタ、または、基板と、を有する発光装置である。【００６３】または、本発明の他の一態様は、上記発光装置と、センサ、操作ボタン、スピーカ、または、マイクと、を有する電子機器である。【００６４】または、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光装置と、筐体と、を有する照明装置である。【００６５】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又はＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、又は発光素子に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は、発光装置を有する場合がある。さらに、照明器具等は、発光装置を有する場合がある。
【発明の効果】
【００６６】本発明の一態様では、新規発光素子を提供することができる。または、寿命の良好な発光素子を提供することができる。または、発光効率の良好な発光素子を提供することができる。または、駆動電圧の低い発光素子を提供することができる。【００６７】または、本発明の他の一態様では、信頼性の高い発光装置、電子機器及び表示装置を各々提供することができる。または、本発明の他の一態様では、消費電力の小さい発光装置、電子機器及び表示装置を各々提供することができる。【００６８】なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】発光素子の概略図。
【図２】アクティブマトリクス型発光装置の概念図。
【図３】アクティブマトリクス型発光装置の概念図。
【図４】アクティブマトリクス型発光装置の概念図。
【図５】パッシブマトリクス型発光装置の概念図。
【図６】照明装置を表す図。
【図７】電子機器を表す図。
【図８】電子機器を表す図。
【図９】照明装置を表す図。
【図１０】照明装置を表す図。
【図１１】車載表示装置及び照明装置を表す図。
【図１２】電子機器を表す図。
【図１３】電子機器を表す図。
【図１４】２−クロロベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フランの１Ｈ  ＮＭＲチャート。
【図１５】Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−２−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２））の１Ｈ  ＮＭＲチャート。
【図１６】ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２））のトルエン溶液における吸収スペクトルと発光スペクトル。
【図１７】ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２））の薄膜状態での吸収スペクトルと発光スペクトル。
【図１８】４−クロロベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フランの１Ｈ  ＮＭＲチャート。
【図１９】Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−４−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４））の１Ｈ  ＮＭＲチャート。
【図２０】ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４））のトルエン溶液における吸収スペクトルと発光スペクトル。
【図２１】ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４））の薄膜状態での吸収スペクトルと発光スペクトル。
【図２２】発光素子１および発光素子２の輝度−電流密度特性。
【図２３】発光素子１および発光素子２の電流効率−輝度特性。
【図２４】発光素子１および発光素子２の輝度−電圧特性。
【図２５】発光素子１および発光素子２の電流−電圧特性。
【図２６】発光素子１および発光素子２の外部量子効率−輝度特性。
【図２７】発光素子１および発光素子２の発光スペクトル。
【図２８】発光素子１および発光素子２の規格化輝度−時間変化特性。
【図２９】発光素子３および発光素子４の輝度−電流密度特性。
【図３０】発光素子３および発光素子４の電流効率−輝度特性。
【図３１】発光素子３および発光素子４の輝度−電圧特性。
【図３２】発光素子３および発光素子４の電流−電圧特性。
【図３３】発光素子３および発光素子４の外部量子効率−輝度特性。
【図３４】発光素子３および発光素子４の発光スペクトル。
【図３５】発光素子３および発光素子４の規格化輝度−時間変化特性。
【図３６】発光素子５および発光素子６の輝度−電流密度特性。
【図３７】発光素子５および発光素子６の電流効率−輝度特性。
【図３８】発光素子５および発光素子６の輝度−電圧特性。
【図３９】発光素子５および発光素子６の電流−電圧特性。
【図４０】発光素子５および発光素子６の外部量子効率−輝度特性。
【図４１】発光素子５および発光素子６の発光スペクトル。
【図４２】発光素子５および発光素子６の規格化輝度−時間変化特性。
【図４３】発光素子７の輝度−電流密度特性。
【図４４】発光素子７の電流効率−輝度特性。
【図４５】発光素子７の輝度−電圧特性。
【図４６】発光素子７の電流−電圧特性。
【図４７】発光素子７の外部量子効率−輝度特性。
【図４８】発光素子７の発光スペクトル。
【図４９】発光素子８の輝度−電流密度特性。
【図５０】発光素子８の電流効率−輝度特性。
【図５１】発光素子８の輝度−電圧特性。
【図５２】発光素子８の電流−電圧特性。
【図５３】発光素子８の外部量子効率−輝度特性。
【図５４】発光素子８の発光スペクトル。
【図５５】発光素子９および発光素子１０の輝度−電流密度特性。
【図５６】発光素子９および発光素子１０の電流効率−輝度特性。
【図５７】発光素子９および発光素子１０の輝度−電圧特性。
【図５８】発光素子９および発光素子１０の電流−電圧特性。
【図５９】発光素子９および発光素子１０の外部量子効率−輝度特性。
【図６０】発光素子９および発光素子１０の発光スペクトル。
【図６１】発光素子９および発光素子１０の規格化輝度−時間変化特性。
【図６２】発光素子１１および発光素子１２の輝度−電流密度特性。
【図６３】発光素子１１および発光素子１２の電流効率−輝度特性。
【図６４】発光素子１１および発光素子１２の輝度−電圧特性。
【図６５】発光素子１１および発光素子１２の電流−電圧特性。
【図６６】発光素子１１および発光素子１２の外部量子効率−輝度特性。
【図６７】発光素子１１および発光素子１２の発光スペクトル。
【図６８】発光素子１１および発光素子１２の規格化輝度−時間変化特性。
【発明を実施するための形態】
【００７０】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。
【００７１】（実施の形態１）
本発明の一態様の有機化合物は、下記一般式（Ｇ１）または一般式（Ｇ２）で表される有機化合物である。
【００７２】
【化７】
2019021146.tif 000009
【００７３】但し、一般式（Ｇ１）中、Ｒ１乃至Ｒ１０は一つが下記一般式（ｇ１）で表される基であり、残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、フッ素、炭素数１乃至６のハロアルキル基および置換または無置換の炭素数６乃至６０の芳香族炭化水素基のいずれか一を表す。
【００７４】
【化８】
2019021146.tif 000010
【００７５】また、一般式（Ｇ２）中、Ｒ１１乃至Ｒ２０は一つが下記一般式（ｇ１）で表される基であり、残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、フッ素、炭素数１乃至６のハロアルキル基および置換または無置換の炭素数６乃至６０の芳香族炭化水素基のいずれか一を表す。
【００７６】
【化９】
2019021146.tif 000011
【００７７】一般式（ｇ１）において、Ａｒ３、Ａｒ４はそれぞれ独立に、置換または無置換の炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基および下記一般式（ｇ２）乃至下記一般式（ｇ４）で表される基のいずれか一を表す。また、Ａｒ１、Ａｒ２はそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至１０の２価の芳香族炭化水素基を表し、ｎおよびｍはそれぞれ独立に０乃至２の整数を表すが、Ａｒ３が下記一般式（ｇ４）で表される基である場合にはｎは１または２であり、Ａｒ４が下記一般式（ｇ４）で表される基である場合にはｍは１または２であるものとする。なお、ｎが２の場合、二つのＡｒ１はそれぞれ異なっていても同じであっても良く、また、同様にｍが２の場合、２つのＡｒ２はそれぞれ異なっていても同じであっても良い。また、Ａｒ３、Ａｒ４が炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基であって置換基を有する場合、当該置換基は炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、フッ素、炭素数１乃至６のハロアルキル基および下記一般式（ｇ２）乃至（ｇ４）で表される基のいずれか一または複数である。
【００７８】
【化１０】
2019021146.tif 000012
【００７９】一般式（ｇ２）中、Ｒ３１乃至Ｒ４０はその１つが単結合を表し、上記一般式（ｇ１）における窒素原子、Ａｒ３またはＡｒ４に結合する。残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲンおよび炭素数１乃至６のハロアルキル基のいずれか一を表す。
【００８０】また、一般式（ｇ３）中、Ｒ４１乃至Ｒ５０はその１つが単結合を表し、上記一般式（ｇ１）における窒素原子、Ａｒ３またはＡｒ４に結合する。残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲン、および炭素数１乃至６のハロアルキル基のいずれか一を表す。
【００８１】また、一般式（ｇ４）中、Ｒ５１乃至Ｒ６０はその１つが単結合を表し、上記一般式（ｇ１）におけるＡｒ３またはＡｒ４に結合する。残りはそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲンおよび炭素数１乃至６のハロアルキル基のいずれか一を表す。
【００８２】なお、上記一般式（Ｇ１）においてＲ１、Ｒ８およびＲ１０のいずれかが上記一般式（ｇ１）で表される基である有機化合物は合成に必要なステップ数が少なく簡便に合成が可能であり、また、信頼性の高い素子を提供できることから好ましい。特に上記一般式（Ｇ１）におけるＲ１０が上記一般式（ｇ１）で表される基である有機化合物は高い燐光順位を有するため、燐光素子に好適に用いることができる。
【００８３】また、上記一般式（Ｇ２）におけるＲ１８またはＲ２０のいずれかが上記一般式（ｇ１）で表される基である有機化合物は、合成に必要なステップ数が少なく簡便に合成が可能なため好ましい。また、当該有機化合物を用いた発光素子は信頼性の高い発光素子とすることが可能であるため好ましい。特に上記一般式（Ｇ２）におけるＲ２０が上記一般式（ｇ１）で表される基である有機化合物は、高い燐光順位を有するため、燐光素子に好適に用いることができる。
【００８４】上記一般式Ｒ１乃至Ｒ２０およびＲ３１乃至Ｒ６０に適用することができる置換基としては、具体的には、下記構造式（１−１）乃至（１−３７）で表される置換基または下記構造式（２−１）乃至（２−１３）等で表される置換基を挙げることができる。なお、下記構造式（２−１）乃至（２−１３）の置換位置は問わない。
【００８５】
【化１１】
2019021146.tif 000013
【００８６】
【化１２】
2019021146.tif 000014
【００８７】Ａｒ３、Ａｒ４はそれぞれ独立に、置換または無置換の炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基、上記一般式（ｇ２）乃至上記一般式（ｇ４）で表される基のいずれか一を表す。置換または無置換の炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基としては具体的には下記構造式（１−３８）および（１−３９）で表される基を挙げることができる。なお、これらは、置換位置を問わない。また、これらは置換基を有していても良い。
【００８８】
【化１３】
2019021146.tif 000015
【００８９】Ａｒ３、Ａｒ４が炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基であり、さらに置換基を有する場合、当該置換基としては炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、フッ素、炭素数１乃至６のハロアルキル基および上記一般式（ｇ２）乃至（ｇ４）で表される基のいずれか一または複数を取りうるが、炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基、炭素数１乃至６の炭化水素基、炭素数３乃至６の環式炭化水素基、炭素数１乃至６のアルコキシ基、シアノ基、フッ素、炭素数１乃至６のハロアルキル基の具体的な例としては、下記構造式（１−１）乃至構造式（１−３７）のようなものを挙げることができる。また、炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、１−ナフチル基および２−ナフチル基などが挙げられる。
【００９０】
【化１４】
2019021146.tif 000016
【００９１】Ａｒ３、Ａｒ４および置換基を有するＡｒ３、Ａｒ４の具体的な例としては下記構造式（１−１００）乃至（１−１３４）で表される基が好ましい。
【００９２】
【化１５】
2019021146.tif 000017
【００９３】また、Ａｒ１およびＡｒ２は炭素数６乃至１０の２価の芳香族炭化水素基であるが、代表的には以下のようなものを挙げることができる。なお、これらは置換位置を問わない。また、置換基を有していても良い。
【００９４】
【化１６】
2019021146.tif 000018
【００９５】また、ｎが２で二つのＡｒ１がそれぞれ異なっている場合およびｍが２で２つのＡｒ２がそれぞれ異なっている場合の例を下記構造式（１−４０）乃至（１−７４）に示す。
【００９６】
【化１７】
2019021146.tif 000019
【００９７】また、上記構成を有する有機化合物において、前記Ａｒ１および前記Ａｒ２がそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基であり、前記Ａｒ３およびＡｒ４がそれぞれ独立に置換又は無置換の炭素数６乃至１０の芳香族炭化水素基であると、アミン骨格に嵩高い骨格が結合していないため、高いホール輸送性の材料を提供できることから好ましい。また、大きな縮合環炭化水素を有していないため電子を受け取りにくく、ホール輸送材料として素子に用いた際に高い電子ブロック性を示すことから、高い発光効率の素子を提供でき、好ましい。
【００９８】また、ｎおよびｍが０であり、Ａｒ３およびＡｒ４がフェニル基であり、当該フェニル基の２位および６位が芳香族炭化水素基で置換されている構成は、嵩高い置換基がアミン構造に結合していることから、高い正孔輸送性を持つことが困難であるため、本発明の有機化合物としては除くものとする。また、ｎおよびｍがそれぞれ独立に１または２であり、Ａｒ１、Ａｒ２の窒素に結合する骨格がベンゼン環である場合、すなわちアニリン骨格を有する場合、当該アニリン骨格の２位および６位が芳香族炭化水素基で置換されている構成は、嵩高い置換基がアミン構造に結合していることから、高い正孔輸送性を持つことが困難であるため、本発明の有機化合物としては除くものとする。
【００９９】また、上記構成を有する有機化合物において、Ａｒ３およびＡｒ４が、置換または無置換のフェニル基、置換または無置換のナフチル基、のいずれか１であると、高い耐熱性と、高い正孔輸送性を兼ね備えた有機化合物となり、また、膜質のよい輸送層が形成できるため好ましい。なお、特にこれらがフェニル基であると膜質が良く且つ良好な正孔輸送性、および高い電子ブロック性を示すため、より好ましい構成である。
【０１００】また、上記構成を有する有機化合物において、Ａｒ１、Ａｒ２が、置換または無置換のフェニレン基、置換または無置換のナフチレン基である有機化合物は、耐熱性が高く、膜質のよい輸送層が形成でき、また、良好な正孔輸送性を有するため好ましい。なお、特にこれらがフェニレン基であると膜質が良く且つ良好な正孔輸送性を示すため、より好ましい構成である。
【０１０１】また、上記構成を有する有機化合物において、ｎおよびｍの両方が２である有機化合物が高い正孔輸送性と耐熱性を兼ね備えるために好ましい構成である。
【０１０２】また、上記構成を有する有機化合物において、ｎおよびｍの両方が１である有機化合物が高い正孔輸送性と耐熱性を兼ね備え、かつ、合成の工程において高純度化が可能であるため好適に有機ＥＬ素子に用いることができ好ましい構成である。
【０１０３】上記一般式（ｇ１）で表される基の具体的な例を以下に示す。
【０１０４】
【化１８】
2019021146.tif 000020
【０１０５】
【化１９】
2019021146.tif 000021
【０１０６】
【化２０】
2019021146.tif 000022
【０１０７】
【化２１】
2019021146.tif 000023
【０１０８】
【化２２】
2019021146.tif 000024
【０１０９】
【化２３】
2019021146.tif 000025
【０１１０】
【化２４】
2019021146.tif 000026
【０１１１】
【化２５】
2019021146.tif 000027
【０１１２】上記構成を有する有機化合物の具体的な例を以下に示す。
【０１１３】
【化２６】
2019021146.tif 000028
【０１１４】
【化２７】
2019021146.tif 000029
【０１１５】
【化２８】
2019021146.tif 000030
【０１１６】
【化２９】
2019021146.tif 000031
【０１１７】
【化３０】
2019021146.tif 000032
【０１１８】
【化３１】
2019021146.tif 000033
【０１１９】
【化３２】
2019021146.tif 000034
【０１２０】
【化３３】
2019021146.tif 000035
【０１２１】
【化３４】
2019021146.tif 000036
【０１２２】
【化３５】
2019021146.tif 000037
【０１２３】
【化３６】
2019021146.tif 000038
【０１２４】
【化３７】
2019021146.tif 000039
【０１２５】以上のような有機化合物は、下記合成スキームなどにより合成することができる。
【０１２６】ここでは、上記一般式（Ｇ１）において、Ｒ１０で表される基が上記一般式（ｇ１）で表される基を有する場合の化合物である下記一般式（Ｇ１−ａ）で表される有機化合物について、合成方法を説明する。本合成例はＲ１乃至Ｒ９に各種置換基を有する他の本発明の一態様の有機化合物においても該当する置換位置に対応する置換基を有する原料を用いることで同様の方法により合成が可能である。
【０１２７】また、下記一般式（Ｇ１−ａ）、反応スキーム（ａ−１）、（ａ−２）における置換基Ｒ１乃至Ｒ９、置換基Ａｒ１、Ａｒ２に関しては、上記一般式（Ｇ１）において説明したものと同じであるため記載を省略する。
【０１２８】一般式（Ｇ１−ａ）で表される有機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−ａ）で表される有機化合物を合成することができる。
【０１２９】
【化３８】
2019021146.tif 000040
【０１３０】＜一般式（Ｇ１−ａ）で表される有機化合物の合成方法＞
本発明の一般式（Ｇ１−ａ）で表される有機化合物は、下記合成スキーム（ａ−１）または（ａ−２）のように合成することができる。
【０１３１】まず、スキーム（ａ−１）について説明する。すなわち、ベンゾナフトフラン化合物（化合物１）とジアリールアミン（化合物２）と、をカップリングすることにより、ベンゾナフトフラニルアミノ化合物（Ｇ１−ａ）を得ることが出来る。以下に、合成スキーム（ａ−１）を示す。
【０１３２】
【化３９】
2019021146.tif 000041
【０１３３】次に、スキーム（ａ−２）について説明する。すなわち、ベンゾナフトフラン化合物（化合物３）とアリール化合物（化合物４）と、をカップリングすることにより、ベンゾナフトフラニルアミノ化合物（化合物５）を得ることが出来、続いて化合物５とアリール化合物（化合物６）をカップリングすることにより、目的物であるベンゾナフトフラニルアミノ化合物（Ｇ１−ａ）を得ることができる。以下に、合成スキーム（ａ−２）を示す。
【０１３４】
【化４０】
2019021146.tif 000042
【０１３５】上記反応スキーム（ａ−１）および（ａ−２）において、Ｘ１及びＸ５はそれぞれ独立に塩素、臭素、ヨウ素、トリフラート基を表し、Ｘ２は水素、有機錫基等を表し、Ｘ３及びＸ４はいずれか一方がアミノ基または有機スズ基を有するアミノ基を表し、Ｘ３及びＸ４のもう一方は塩素、臭素、ヨウ素、トリフラート基を表す。
【０１３６】合成スキーム（ａ−１）および（ａ−２）において、パラジウム触媒を用いたブッフバルト・ハートウィッグ反応を行う場合、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）、［１，１−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロリド、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）、アリルパラジウム（ＩＩ）クロリド（ダイマー）等のパラジウム化合物と、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン、トリ（ｎ−ヘキシル）ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ジ（１−アダマンチル）−ｎ−ブチルホスフィン、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル、トリ（オルト−トリル）ホスフィン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチル（１−メチル−２，２−ジフェニルシクロプロピル）ホスフィン（略称：ｃＢＲＩＤＰ（登録商標））等の配位子を用いる事ができる。当該反応では、ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシド等の有機塩基や、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸ナトリウム等の無機塩基等を用いることができる。当該反応では、溶媒として、トルエン、キシレン、ベンゼン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等を用いることができる。
【０１３７】また、合成スキーム（ａ−１）および（ａ−２）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、Ｘ１及びＸ５はそれぞれ独立に塩素、臭素、ヨウ素、トリフラート基を表し、Ｘ２は水素、有機錫基等を表し、Ｘ３及びＸ４はいずれか一方がアミノ基アミノ基表し、Ｘ３及びＸ４のもう一方は塩素、臭素、ヨウ素、トリフラート基を表す。当該反応では、銅もしくは銅化合物を用いる事できる。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。当該反応において、用いることができる溶媒は、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、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。
【０１３８】本合成例はＲ１乃至Ｒ９に（ｇ１）を有する化合物においても同様の方法で合成が可能である。例えば、Ｒ１０とは異なる置換位置であるＲ１乃至Ｒ９のいずれかの位置に一般式（ｇ１）や一般式（ｇ５）のようなアミノ基を有する（Ｇ１）を合成する場合は、（ａ−１）に従って（Ｇ１）を合成する場合はＸ１を有する化合物１に該当するベンゾナフトフラン化合物を、（ａ−２）に従って（Ｇ１）を合成する場合はＸ３を有する化合物３に該当するベンゾナフトフラン化合物を原料に用いれば、Ｒ１乃至Ｒ９に（ｇ１）を有する目的物を得ることができる。
【０１３９】続いて、上記一般式（Ｇ２）において、Ｒ２０が（ｇ１）で表される基を有する場合の化合物である下記一般式（Ｇ２−ａ）で表される有機化合物について、合成方法を説明する。本合成例はＲ１１乃至Ｒ１９で表される各種置換基を有する本発明の一態様の有機化合物においても該当する置換位置に対応する置換基を有する原料を用いることで同様の方法により合成が可能である。
【０１４０】また、下記一般式（Ｇ２−ａ）、反応スキーム（ｂ−１）、（ｂ−２）における置換基Ｒ１１乃至Ｒ１９、置換基Ａｒ１、Ａｒ２に関しては、上記一般式（Ｇ２）において説明したものと同じであるため記載を省略する。
【０１４１】一般式（Ｇ２−ａ）で表される有機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（Ｇ２−ａ）で表される有機化合物を合成することができる。
【０１４２】
【化４１】
2019021146.tif 000043
【０１４３】＜一般式（Ｇ２−ａ）で表される有機化合物の合成方法＞
本発明の一般式（Ｇ２−ａ）で表される有機化合物は、下記合成スキーム（ｂ−１）または（ｂ−２）のように合成することができる。
【０１４４】まず、スキーム（ｂ−１）について説明する。すなわち、ベンゾナフトフラン化合物（化合物７）とジアリールアミン（化合物２）と、をカップリングすることにより、ベンゾナフトフラニルアミノ化合物（Ｇ２−ａ）を得ることが出来る。以下に、合成スキーム（ｂ−１）を示す。
【０１４５】
【化４２】
2019021146.tif 000044
【０１４６】次に、スキーム（ｂ−２）について説明する。すなわち、ベンゾナフトフラン化合物（化合物８）とアリール化合物（化合物４）と、をカップリングすることにより、ベンゾナフトフラニルアミノ化合物（化合物９）を得ることが出来、続いて化合物７とアリール化合物（化合物６）をカップリングすることにより、目的物であるベンゾナフトフラニルアミノ化合物（Ｇ２−ａ）を得ることができる。以下に、合成スキーム（ｂ−２）を示す。
【０１４７】
【化４３】
2019021146.tif 000045
【０１４８】Ｘ５及びＸ６はそれぞれ独立に塩素、臭素、ヨウ素、トリフラート基を表し、Ｘ２は水素、有機錫基等を表し、Ｘ４及びＸ７はいずれか一方がアミノ基または有機スズ基を有するアミノ基を表し、Ｘ４及びＸ７のもう一方は塩素、臭素、ヨウ素、トリフラート基を表す。
【０１４９】合成スキーム（ｂ−１）乃至（ｂ−２）において、パラジウム触媒を用いたブッフバルト・ハートウィッグ反応を行う場合、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）、［１，１−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（ＩＩ）ジクロリド、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）、アリルパラジウム（ＩＩ）クロリド（ダイマー）等のパラジウム化合物と、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン、トリ（ｎ−ヘキシル）ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ジ（１−アダマンチル）−ｎ−ブチルホスフィン、２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，６’−ジメトキシビフェニル、トリ（オルト−トリル）ホスフィン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチル（１−メチル−２，２−ジフェニルシクロプロピル）ホスフィン（略称：ｃＢＲＩＤＰ（登録商標））等の配位子を用いる事ができる。当該反応では、ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシド等の有機塩基や、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸ナトリウム等の無機塩基等を用いることができる。当該反応では、溶媒として、トルエン、キシレン、ベンゼン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等を用いることができる。
【０１５０】また、合成スキーム（ｂ−１）及び（ｂ−２）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、Ｘ５及びＸ６はそれぞれ独立に塩素、臭素、ヨウ素、トリフラート基を表し、Ｘ２は水素、有機錫基等を表し、Ｘ４及びＸ７はいずれか一方がアミノ基アミノ基表し、Ｘ４及びＸ７のもう一方は塩素、臭素、ヨウ素、トリフラート基を表す。当該反応では、銅もしくは銅化合物を用いる事できる。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。当該反応において、用いることができる溶媒は、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、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。
【０１５１】本合成例はＲ１１乃至Ｒ１９にアミノ基を有する化合物においても、該当する位置に塩素、臭素、ヨウ素、トリフラート基を有するベンゾナフトフラン化合物を用い、同様の方法で合成が可能である。例えば、Ｒ２０とは異なる置換位置であるＲ１１乃至Ｒ１９のいずれかの位置にアミノ基を有する（Ｇ２）を合成する場合、（ｂ−１）に従って（Ｇ２）を合成する場合はＸ６を有する化合物７に該当するベンゾナフトフラン化合物を原料に用い、（ｂ−２）に従って（Ｇ２）を合成する場合はＸ７を有する化合物８に該当するベンゾナフトフラン化合物を原料に用いれば、Ｒ１１乃至Ｒ１９に（ｇ１）を有する目的物を得ることができる。
【０１５２】（実施の形態２）
【０１５３】図１に、本発明の一態様の発光素子を表す図を示す。本発明の一態様の発光素子は、第１の電極１０１と、第２の電極１０２、ＥＬ層１０３を有し、当該ＥＬ層に上述の有機化合物を含む正孔輸送材料を用いている。
【０１５４】ＥＬ層１０３は、発光層１１３を有しており、正孔輸送層１１２を有していても良い。発光層１１３には発光材料とホスト材料とが含まれており、本発明の一態様の発光素子は、当該発光材料から発光を得る。本発明の一態様の正孔輸送材料は、発光層１１３に含まれていても、正孔輸送層１１２に含まれていても、そのどちらに含まれていても構わない。
【０１５５】なお、図１にはこれらに加えて正孔注入層１１１、電子輸送層１１４、電子注入層１１５が図示されているが、発光素子の構成はこれらに限られることはない。
【０１５６】当該正孔輸送材料は、ホスト材料として用いることもできる。また、さらに電子輸送材料と共蒸着することによって、当該電子輸送材料と上記正孔輸送材料による励起錯体を形成する構成であっても良い。適切な発光波長を有する励起錯体を形成することによって、発光材料への有効なエネルギー移動を実現し、高い効率、良好な寿命を有する発光素子を提供することが可能となる。
【０１５７】また、上記正孔輸送材料は、良好な正孔輸送性を有するため正孔輸送層１１２に用いることが有効である。特に、正孔輸送層１１２と第１の電極１０１との間に正孔注入層１１１が設けられ、当該正孔注入層１１１に、電極からの正孔注入を容易とするアクセプタ性の有機化合物が用いられる場合に好適である。
【０１５８】アクセプタ性を有する有機化合物を用いて正孔注入を行う場合、正孔注入層１１１に接する正孔輸送層１１２に含まれる化合物は、当該アクセプタ性を有する有機化合物による電子の引き抜きを容易とするため、ＨＯＭＯ準位の比較的浅い正孔輸送材料であることが好ましい。しかし、ＨＯＭＯ準位の浅い正孔輸送材料は、発光層１１３への正孔の注入が困難であるために、そのようなＨＯＭＯ準位の浅い正孔輸送材料からなる正孔輸送層１１２と発光層１１３とを接して形成すると、その界面にキャリアの蓄積が起こり、発光素子の寿命や効率を低下させる原因となりうる。ここで、実施の形態１に記載の有機化合物を含む層を、ＨＯＭＯ準位の浅い正孔輸送材料と発光層１１３との間に設けることで、発光層へのスムーズな正孔の注入を行うことが可能となり、発光素子の寿命や効率の向上が実現する。
【０１５９】すなわち、上記正孔輸送層１１２は正孔注入層１１１側から第１の正孔輸送層１１２−１と、第２の正孔輸送層１１２−２とを有し、第１の正孔輸送層には、第１の正孔輸送材料が含まれ、第２の正孔輸送層には上記実施の形態１に記載の有機化合物が含まれ、実施の形態１に記載の有機化合物のＨＯＭＯ準位が第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位よりも深い発光素子が、寿命や効率の良好な発光素子とすることができるため、好ましい構成である。なお、第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位は、−５．４ｅＶ以上であると、アクセプタ性を有する有機化合物からの電子の引き抜きが容易であるため好ましい構成である。
【０１６０】また、第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位と、実施の形態１に記載の有機化合物のＨＯＭＯ準位との差が、０．３ｅＶ以下、より好ましくは０．２ｅＶ以下であることが、第１の正孔輸送層１１２−１から第２の正孔輸送層１１２−２への正孔の注入が容易となるため、好ましい構成である。
【０１６１】また、正孔輸送層１１２が、第２の正孔輸送層１１２−２と発光層との間にさらに第３の正孔輸送層１１２−３を有しており、当該第３の正孔輸送層１１２−３には第３の正孔輸送材料が含まれていても良い。この場合、当該第３の正孔輸送材料は、そのＨＯＭＯ準位が、第２の正孔輸送層１１２−２に含まれる実施の形態１に記載の有機化合物のＨＯＭＯ準位よりも深いことが好ましい。また、第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位と第２の正孔輸送層１１２−２に含まれる実施の形態１に記載の有機化合物のＨＯＭＯ準位との差は０．３ｅＶ以下が好ましく、より好ましくは０．２ｅＶ以下である。
【０１６２】また、第３の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位とホスト材料のＨＯＭＯ準位は同じか、または第３の正孔輸送材料の方が深い位置にある方が、ホールが適度に発光層内に輸送されるため寿命や効率が良好となり、より好ましい構成であると言える。
【０１６３】なお、発光材料のＨＯＭＯ準位がホスト材料のＨＯＭＯ準位よりも浅い（高い）位置にある場合、正孔輸送層のＨＯＭＯ準位の位置によっては発光材料への正孔の注入割合が多くなり、さらに、正孔が発光材料にトラップされることから発光領域の偏りによる寿命の低下が引き起こされる場合がある。そのような場合に、上記発光素子の構成の適用は好適である。このような構成になりやすいものとして、青色蛍光素子を例に挙げることができる。良好な青色蛍光を発する芳香族ジアミン化合物、特にピレンジアミン化合物などで本発明の構成は特に好ましく適用することができ、寿命、効率、色度共に良好な発光素子を得ることができる。
【０１６４】続いて、上述の発光素子の詳細な構造や材料の例について説明する。本発明の一態様の発光素子は、上述のように第１の電極１０１と第２の電極１０２の一対の電極間に複数の層からなるＥＬ層１０３を有し、当該ＥＬ層１０３は少なくとも第１の電極１０１側より、正孔注入層１１１正孔輸送層１１２及び発光層１１３を含む。
【０１６５】ＥＬ層１０３に含まれるそれ以外の層については特に限定はなく、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、キャリアブロック層、励起子ブロック層、電荷発生層など、様々な層構造を適用することができる。
【０１６６】第１の電極１０１は、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いて形成することが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタリング法により成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。作製方法の例としては、酸化インジウム−酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成する方法などがある。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することもできる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。グラフェンも用いることができる。なお、後述する複合材料をＥＬ層１０３における第１の電極１０１と接する層に用いることで、仕事関数に関わらず、電極材料を選択することができるようになる。
【０１６７】ＥＬ層１０３の積層構造については、本実施の形態では、図１（Ａ）に示すように、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３に加えて、電子輸送層１１４及び電子注入層１１５を有する構成、及び図１（Ｂ）に示すように、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３に加えて、電子輸送層１１４及び電子注入層１１５、電荷発生層１１６を有する構成の２種類の構成について説明する。各層を構成する材料について以下に具体的に示す。
【０１６８】正孔注入層１１１は、アクセプタ性を有する物質を含む層である。本発明の一態様の構成ではアクセプタ性を有する有機化合物が用いられている場合に、より適用好適な構成である。アクセプタ性を有する有機化合物としては、電子吸引基（ハロゲン基やシアノ基）を有する化合物を用いることができ、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、３，６−ジフルオロ−２，５，７，７，８，８−ヘキサシアノキノジメタン、クロラニル、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ−ＣＮ）等を用いることができる。アクセプタ性を有する有機化合物としては、ＨＡＴ−ＣＮのように複素原子を複数有する縮合芳香環に電子吸引基が結合している化合物が、熱的に安定であり好ましい。アクセプタ性を有する有機化合物は、隣接する正孔輸送層（あるいは正孔輸送材料）から、電界の印加により電子を引き抜くことができる。
【０１６９】アクセプタ性を有する有機化合物を正孔注入層１１１に用いない場合には、アクセプタ性を有する物質として、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）等のフタロシアニン系の化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス｛４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、或いはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層１１１を形成することができる。
【０１７０】また、正孔注入層１１１として、正孔輸送性を有する物質にアクセプタ性物質を含有させた複合材料を用いることもできる。なお、正孔輸送性の物質にアクセプタ性物質を含有させた複合材料を用いることにより、仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶことができる。つまり、第１の電極１０１として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料も用いることができるようになる。当該アクセプタ性物質としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル、１，３，４，５，７，８−ヘキサフルオロテトラシアノ−ナフトキノジメタン（略称：Ｆ６−ＴＣＮＮＱ）等のアクセプタ性を有する有機化合物や、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も用いることができる。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としては、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、酸化レニウムなどが電子受容性の高さから好ましい。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。
【０１７１】複合材料に用いる正孔輸送性の物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の有機化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる正孔輸送性の物質としては、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。以下では、複合材料における正孔輸送性の物質として用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。
【０１７２】複合材料に用いることのできる芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス｛４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる。カルバゾール誘導体としては、具体的には、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。なお、本発明の一態様の有機化合物も用いることができる。なお、この場合、アクセプタ性物質としては、Ｆ６−ＴＣＮＮＱを用いることが好ましい。
【０１７３】また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）等の高分子化合物を用いることもできる。
【０１７４】正孔注入層１１１を形成することによって、正孔の注入性が良好となり、駆動電圧の小さい発光素子を得ることができる。また、アクセプタ性を有する有機化合物は蒸着が容易で成膜がしやすいため、用いやすい材料である。
【０１７５】正孔輸送層１１２は、正孔輸送材料を含んで形成される。正孔輸送材料としては、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有していることが好ましい。正孔輸送層１１２には本発明の一態様の正孔輸送材料を含んでいることが好ましい。実施の形態１に記載の有機化合物を正孔輸送層１１２に含むことによって、寿命が長く、効率の良好な発光素子を得ることができる。
【０１７６】特に、正孔注入層１１１としてアクセプタ性を有する有機化合物を用いた場合は、少なくとも正孔注入層１１１を第１の正孔輸送層と第２の正孔輸送層の２層で形成し、第１の正孔輸送層にはＨＯＭＯ準位の比較的浅い第１の正孔輸送材料を、第２の正孔輸送層には実施の形態１に記載の有機化合物を含む構成をとすることによって、寿命が長く、効率の良い発光素子を得ることができる。
【０１７７】アクセプタ性を有する有機化合物のＬＵＭＯ準位と第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位の差は、アクセプタ性を有する有機化合物のアクセプタ性の強さで変わってくるため、特に限定されないが、おおむね準位の差が１ｅＶ以下程度であれば正孔を注入することができる。ＨＡＴ−ＣＮを、アクセプタ性を有する有機化合物として用いる場合、ＨＡＴ−ＣＮのＬＵＭＯ準位はサイクリックボルタンメトリ測定から−４．４１ｅＶと見積もられるので、第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位は、−５．４ｅＶ以上であることが好ましい。ただし、第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位があまり高くなりすぎると、今度は第２の正孔輸送材料への正孔注入性が悪くなる。また、ＩＴＯのような陽極の仕事関数は−５ｅＶ前後であるため、それよりもＨＯＭＯ準位の高い第１の正孔輸送材料を用いることは不利に働く。したがって、第１の正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位は、−５．０ｅＶ以下であることが好ましい。
【０１７８】また、第２の正孔輸送層と発光層との間に、さらに第３の正孔輸送層を形成しても良い。第３の正孔輸送層は、第３の正孔輸送材料を含んでいる。
【０１７９】第１の正孔輸送層、第２の正孔輸送層及び第３の正孔輸送層については、先に説明を行ったので繰り返しとなる説明は省略する。なお、それぞれに含まれる正孔輸送材料に関しては、先に述べた正孔輸送性を有する材料の中から、又はその他さまざまな正孔輸送性を有する材料の中から、当該層同士の関係に合致する材料を選択して用いれば良い。
【０１８０】発光層１１３は、ホスト材料と発光材料を含む層である。発光材料は蛍光発光物質であっても、りん光発光物質であっても、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を示す物質であっても、その他の発光材料であっても構わない。また、単層であっても、異なる発光材料が含まれる複数の層からなっていても良い。なお、本発明の一態様は、発光層１１３が蛍光発光を呈する層、特に、青色の蛍光発光を呈する層である場合により好適に適用することができる。
【０１８１】発光層１１３において、蛍光発光物質として用いることが可能な材料としては、例えば以下のようなものが挙げられる。また、これ以外の蛍光発光物質も用いることができる。
【０１８２】５，６−ビス［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６−ビス［４’−（１０−フェニル−９−アントリル）ビフェニル−４−イル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰＰ２ＢＰｙ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン、（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）、Ｎ，Ｎ’−（ピレン−１，６−ジイル）ビス［（６，Ｎ−ジフェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン）−８−アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ−０３）などが挙げられる。特に、１，６ＦＬＰＡＰｒｎや１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ、１，６ＢｎｆＡＰｒｎ−０３のようなピレンジアミン化合物に代表される縮合芳香族ジアミン化合物は、ホールトラップ性が高く、発光効率や信頼性に優れているため好ましい。
【０１８３】発光層１１３において、りん光発光物質として用いることが可能な材料としては、例えば以下のようなものが挙げられる。
【０１８４】トリス｛２−［５−（２−メチルフェニル）−４−（２，６−ジメチルフェニル）−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−イル−κＮ２］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｍｐ）３］）、トリス（５−メチル−３，４−ジフェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３］）、トリス［４−（３−ビフェニル）−５−イソプロピル−３−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ−３ｂ）３］）のような４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス［３−メチル−１−（２−メチルフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］）、トリス（１−メチル−５−フェニル−３−プロピル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｐｒｐｔｚ１−Ｍｅ）３］）のような１Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ｆａｃ−トリス［１−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｍｉ）３］）、トリス［３−（２，６−ジメチルフェニル）−７−メチルイミダゾ［１，２−ｆ］フェナントリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｐｉｍｐｔ−Ｍｅ）３］）のようなイミダゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：［Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ）］）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。これらは青色のりん光発光を示す化合物であり、４４０ｎｍから５２０ｎｍに発光のピークを有する化合物である。
【０１８５】また、トリス（４−メチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）３］）、トリス（４−ｔ−ブチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−メチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［６−（２−ノルボルニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［５−メチル−６−（２−メチルフェニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、（アセチルアセトナト）ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（５−イソプロピル−３−メチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）２（ａｃａｃ）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ）］）、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）３］）、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）３］）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。これらは主に緑色のりん光発光を示す化合物であり、５００ｎｍ〜６００ｎｍに発光のピークを有する。なお、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。
【０１８６】また、（ジイソブチリルメタナト）ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］）、ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｐｍ）］）、ビス［４，６−ジ（ナフタレン−１−イル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）２（ｄｐｍ）］）のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ］）］）、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）３］）、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）のような白金錯体や、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ）］）、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。これらは、赤色のりん光発光を示す化合物であり、６００ｎｍから７００ｎｍに発光のピークを有する。また、ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、色度の良い赤色発光が得られる。
【０１８７】また、以上で述べたりん光性化合物の他、公知のりん光性発光材料を選択し、用いてもよい。
【０１８８】ＴＡＤＦ材料としてはフラーレン及びその誘導体、アクリジン及びその誘導体、エオシン誘導体等を用いることができる。またマグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリンとしては、例えば、以下の構造式に示されるプロトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｐｒｏｔｏ  ＩＸ））、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｍｅｓｏ  ＩＸ））、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｈｅｍａｔｏ  ＩＸ））、コプロポルフィリンテトラメチルエステル−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｃｏｐｒｏ  ＩＩＩ−４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｅｔｉｏ  Ｉ））、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体（ＰｔＣｌ２ＯＥＰ）等も挙げられる。
【０１８９】
【化４４】
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【０１９０】また、以下の構造式に示される２−（ビフェニル−４−イル）−４，６−ビス（１２−フェニルインドロ［２，３−ａ］カルバゾール−１１−イル）−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＩＣ−ＴＲＺ）や、９−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−９’−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（略称：ＰＣＣｚＴｚｎ）、２−｛４−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、２−［４−（１０Ｈ−フェノキサジン−１０−イル）フェニル］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＸＺ−ＴＲＺ）、３−［４−（５−フェニル−５，１０−ジヒドロフェナジン−１０−イル）フェニル］−４，５−ジフェニル−１，２，４−トリアゾール（略称：ＰＰＺ−３ＴＰＴ）、３−（９，９−ジメチル−９Ｈ−アクリジン−１０−イル）−９Ｈ−キサンテン−９−オン（略称：ＡＣＲＸＴＮ）、ビス［４−（９，９−ジメチル−９，１０−ジヒドロアクリジン）フェニル］スルホン（略称：ＤＭＡＣ−ＤＰＳ）、１０−フェニル−１０Ｈ，１０’Ｈ−スピロ［アクリジン−９，９’−アントラセン］−１０’−オン（略称：ＡＣＲＳＡ）、等のπ電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環の両方を有する複素環化合物も用いることができる。該複素環化合物は、π電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有するため、電子輸送性及び正孔輸送性が共に高く、好ましい。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ電子不足型複素芳香環のアクセプタ性が共に強くなり、Ｓ１準位とＴ１準位のエネルギー差が小さくなるため、熱活性化遅延蛍光を効率よく得られることから特に好ましい。なお、π電子不足型複素芳香環の代わりに、シアノ基のような電子吸引基が結合した芳香環を用いても良い。
【０１９１】
【化４５】
2019021146.tif 000047
【０１９２】発光層のホスト材料としては、電子輸送性を有する材料や正孔輸送性を有する材料など様々なキャリア輸送材料を用いることができる。
【０１９３】正孔輸送性を有する材料としては、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ−−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物や、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）−９−フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）などのカルバゾール骨格を有する化合物や、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、２，８−ジフェニル−４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩ）、４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−６−フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物や、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ−ＩＩ）、４−｛３−［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩ）などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物やカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。また、実施の形態１に記載の有機化合物も好適に用いることができる。
【０１９４】電子輸送性を有する材料としては、例えば、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体や、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ）などのポリアゾール骨格を有する複素環化合物や、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）、４，６−ビス［３−（フェナントレン−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６−ビス［３−（４−ジベンゾチエニル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ−ＩＩ）などのジアジン骨格を有する複素環化合物や、３，５−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリジン（略称：３５ＤＣｚＰＰｙ）、１，３，５−トリ［３−（３−ピリジル）−フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）などのピリジン骨格を有する複素環化合物が挙げられる。上述した中でも、ジアジン骨格を有する複素環化合物やピリジン骨格を有する複素環化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンやピラジン）骨格を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。
【０１９５】蛍光発光物質を発光材料として用いる場合、ホスト材料としては、アントラセン骨格を有する材料が好適である。アントラセン骨格を有する物質を蛍光発光物質のホスト材料として用いると、発光効率、耐久性共に良好な発光層を実現することが可能である。アントラセン骨格を有する材料はＨＯＭＯ準位が深い材料が多い為、本発明の一態様を好適に適用することができる。ホスト材料として用いるアントラセン骨格を有する物質としては、ジフェニルアントラセン骨格、特に９，１０−ジフェニルアントラセン骨格を有する物質が化学的に安定であるため好ましい。また、ホスト材料がカルバゾール骨格を有する場合、正孔の注入・輸送性が高まるため好ましいが、カルバゾールにベンゼン環がさらに縮合したベンゾカルバゾール骨格を含む場合、カルバゾールよりもＨＯＭＯが０．１ｅＶ程度浅くなり、正孔が入りやすくなるためより好ましい。特に、ホスト材料がジベンゾカルバゾール骨格を含む場合、カルバゾールよりもＨＯＭＯが０．１ｅＶ程度浅くなり、正孔が入りやすくなる上に、正孔輸送性にも優れ、耐熱性も高くなるため好適である。したがって、さらにホスト材料として好ましいのは、９，１０−ジフェニルアントラセン骨格およびカルバゾール骨格（あるいはベンゾカルバゾール骨格やジベンゾカルバゾール骨格）を同時に有する物質である。なお、上記の正孔注入・輸送性の観点から、カルバゾール骨格に換えて、ベンゾフルオレン骨格やジベンゾフルオレン骨格を用いてもよい。このような物質の例としては、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、３−［４−（１−ナフチル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＮ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、６−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン（略称：２ｍＢｎｆＰＰＡ）、９−フェニル−１０−｛４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）ビフェニル−４’−イル｝アントラセン（略称：ＦＬＰＰＡ）等が挙げられる。特に、ＣｚＰＡ、ｃｇＤＢＣｚＰＡ、２ｍＢｎｆＰＰＡ、ＰＣｚＰＡは非常に良好な特性を示すため、好ましい選択である。
【０１９６】なお、本発明の一態様の発光素子は、特に青色の蛍光発光を呈する発光素子に適用することが好ましい。
【０１９７】なお、ホスト材料は複数種の物質を混合した材料であっても良く、混合したホスト材料を用いる場合は、電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料とを混合することが好ましい。電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料を混合することによって、発光層１１３の輸送性を容易に調整することができ、再結合領域の制御も簡便に行うことができる。正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する材料の含有量の比は、正孔輸送性を有する材料：電子輸送性を有する材料＝１：９〜９：１とすればよい。
【０１９８】また、これら混合された材料同士で励起錯体を形成しても良い。当該励起錯体は発光材料の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するような組み合わせを選択することで、エネルギー移動がスムーズとなり、効率よく発光が得られるため好ましい。また、当該構成を用いることで駆動電圧も低下するため好ましい。
【０１９９】電子輸送層１１４は、電子輸送性を有する物質を含む層である。電子輸送性を有する物質としては、上記ホスト材料に用いることが可能な電子輸送性を有する物質として挙げたものを用いることができる。
【０２００】電子輸送層１１４と第２の電極１０２との間に、電子注入層１１５として、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含む層を設けても良い。電子注入層１１５は、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含有させたものや、エレクトライドを用いてもよい。エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。
【０２０１】また、電子注入層１１５の代わりに電荷発生層１１６を設けても良い（図１（Ｂ））。電荷発生層１１６は、電位をかけることによって当該層の陰極側に接する層に正孔を、陽極側に接する層に電子を注入することができる層のことである。電荷発生層１１６には、少なくともＰ型層１１７が含まれる。Ｐ型層１１７は、上述の正孔注入層１１１を構成することができる材料として挙げた複合材料を用いて形成することが好ましい。またＰ型層１１７は、複合材料を構成する材料として上述したアクセプタ材料を含む膜と正孔輸送材料を含む膜とを積層して構成しても良い。Ｐ型層１１７に電位をかけることによって、電子輸送層１１４に電子が、陰極である第２の電極１０２に正孔が注入され、発光素子が動作する。
【０２０２】なお、電荷発生層１１６はＰ型層１１７の他に電子リレー層１１８及び電子注入バッファ層１１９のいずれか一又は両方がもうけられていることが好ましい。
【０２０３】電子リレー層１１８は少なくとも電子輸送性を有する物質を含み、電子注入バッファ層１１９とＰ型層１１７との相互作用を防いで電子をスムーズに受け渡す機能を有する。電子リレー層１１８に含まれる電子輸送性を有する物質のＬＵＭＯ準位は、Ｐ型層１１７におけるアクセプタ性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層１１４における電荷発生層１１６に接する層に含まれる物質のＬＵＭＯ準位との間であることが好ましい。電子リレー層１１８に用いられる電子輸送性を有する物質におけるＬＵＭＯ準位の具体的なエネルギー準位は−５．０ｅＶ以上、好ましくは−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下とするとよい。なお、電子リレー層１１８に用いられる電子輸送性を有する物質としてはフタロシアニン系の材料又は金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
【０２０４】電子注入バッファ層１１９には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。
【０２０５】また、電子注入バッファ層１１９が、電子輸送性を有する物質とドナー性物質を含んで形成される場合には、ドナー性物質として、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセン等の有機化合物を用いることもできる。なお、電子輸送性を有する物質としては、先に説明した電子輸送層１１４を構成する材料と同様の材料を用いて形成することができる。
【０２０６】第２の電極１０２を形成する物質としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。このような陰極材料の具体例としては、リチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等の元素周期表の第１族または第２族に属する元素、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。しかしながら、第２の電極１０２と電子輸送層との間に、電子注入層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を第２の電極１０２として用いることができる。
これら導電性材料は、真空蒸着法やスパッタリング法などの乾式法、インクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することが可能である。また、ゾル−ゲル法を用いて湿式法で形成しても良いし、金属材料のペーストを用いて湿式法で形成してもよい。
【０２０７】また、ＥＬ層１０３の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々の方法を用いることができる。例えば、真空蒸着法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法、インクジェット法またはスピンコート法など用いても構わない。
【０２０８】また上述した各電極または各層を異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。
【０２０９】なお、第１の電極１０１と第２の電極１０２との間に設けられる層の構成は、上記のものには限定されない。しかし、発光領域と電極やキャリア注入層に用いられる金属とが近接することによって生じる消光が抑制されるように、第１の電極１０１および第２の電極１０２から離れた部位に正孔と電子とが再結合する発光領域を設けた構成が好ましい。
【０２１０】また、発光層１１３に接する正孔輸送層や電子輸送層、特に発光層１１３における再結合領域に近いキャリア輸送層は、発光層で生成した励起子からのエネルギー移動を抑制するため、そのバンドギャップが発光層を構成する発光材料もしくは、発光層に含まれる発光材料が有するバンドギャップより大きいバンドギャップを有する物質で構成することが好ましい。
【０２１１】続いて、複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子（積層型素子、タンデム型素子ともいう）の態様について、図１（Ｃ）を参照して説明する。この発光素子は、陽極と陰極との間に、複数の発光ユニットを有する発光素子である。一つの発光ユニットは、図１（Ａ）で示したＥＬ層１０３とほぼ同様な構成を有する。つまり、図１（Ｃ）で示す発光素子は複数の発光ユニットを有する発光素子であり、図１（Ａ）又は図１（Ｂ）で示した発光素子は、１つの発光ユニットを有する発光素子であるということができる。
【０２１２】図１（Ｃ）において、陽極５０１と陰極５０２との間には、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２が積層されており、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２との間には電荷発生層５１３が設けられている。陽極５０１と陰極５０２はそれぞれ図１（Ａ）における第１の電極１０１と第２の電極１０２に相当し、図１（Ａ）の説明で述べたものと同じものを適用することができる。また、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２は同じ構成であっても異なる構成であってもよい。
【０２１３】電荷発生層５１３は、陽極５０１と陰極５０２に電圧を印加したときに、一方の発光ユニットに電子を注入し、他方の発光ユニットに正孔を注入する機能を有する。すなわち、図１（Ｃ）において、陽極の電位の方が陰極の電位よりも高くなるように電圧を印加した場合、電荷発生層５１３は、第１の発光ユニット５１１に電子を注入し、第２の発光ユニット５１２に正孔を注入するものであればよい。
【０２１４】電荷発生層５１３は、図１（Ｂ）にて説明した電荷発生層１１６と同様の構成で形成することが好ましい。有機化合物と金属酸化物の複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。なお、発光ユニットの陽極側の面が電荷発生層５１３に接している場合は、電荷発生層５１３が発光ユニットの正孔注入層の役割も担うことができるため、発光ユニットは正孔注入層を設けなくとも良い。
【０２１５】また、電荷発生層５１３に電子注入バッファ層１１９を設ける場合、当該電子注入バッファ層１１９が陽極側の発光ユニットにおける電子注入層の役割を担うため、陽極側の発光ユニットには必ずしも電子注入層を形成する必要はない。
【０２１６】図１（Ｃ）では、２つの発光ユニットを有する発光素子について説明したが、３つ以上の発光ユニットを積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。本実施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層５１３で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度発光を可能とし、さらに長寿命な素子を実現できる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現することができる。
【０２１７】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の発光ユニットで赤と緑の発光色、第２の発光ユニットで青の発光色を得ることで、発光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。
【０２１８】また、上述のＥＬ層１０３や第１の発光ユニット５１１、第２の発光ユニット５１２及び電荷発生層などの各層や電極は、例えば、蒸着法（真空蒸着法を含む）、液滴吐出法（インクジェット法ともいう）、塗布法、グラビア印刷法等の方法を用いて形成することができる。また、それらは低分子材料、中分子材料（オリゴマー、デンドリマーを含む）、または高分子材料を含んでも良い。
【０２１９】（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１に記載の発光素子を用いた発光装置について説明する。
【０２２０】本実施の形態では、実施の形態１に記載の発光素子を用いて作製された発光装置について図２を用いて説明する。なお、図２（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）をＡ−ＢおよびＣ−Ｄで切断した断面図である。この発光装置は、発光素子の発光を制御するものとして、点線で示された駆動回路部（ソース線駆動回路）６０１、画素部６０２、駆動回路部（ゲート線駆動回路）６０３を含んでいる。また、６０４は封止基板、６０５はシール材であり、シール材６０５で囲まれた内側は、空間６０７になっている。
【０２２１】なお、引き回し配線６０８はソース線駆動回路６０１及びゲート線駆動回路６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０２２２】次に、断面構造について図２（Ｂ）を用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース線駆動回路６０１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
【０２２３】素子基板６１０はガラス、石英、有機樹脂、金属、合金、半導体などからなる基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いて作製すればよい。
【０２２４】画素や駆動回路に用いられるトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、逆スタガ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型のトランジスタでもボトムゲート型トランジスタでもよい。トランジスタに用いる半導体材料は特に限定されず、例えば、シリコン、ゲルマニウム、炭化シリコン、窒化ガリウム等を用いることができる。または、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系金属酸化物などの、インジウム、ガリウム、亜鉛のうち少なくとも一つを含む酸化物半導体を用いてもよい。
【０２２５】トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。
【０２２６】ここで、上記画素や駆動回路に設けられるトランジスタの他、後述するタッチセンサ等に用いられるトランジスタなどの半導体装置には、酸化物半導体を適用することが好ましい。特にシリコンよりもバンドギャップの広い酸化物半導体を適用することが好ましい。シリコンよりもバンドギャップの広い酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ状態における電流を低減できる。
【０２２７】上記酸化物半導体は、少なくともインジウム（Ｉｎ）又は亜鉛（Ｚｎ）を含むことが好ましい。また、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ系酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、ＣｅまたはＨｆ等の金属）で表記される酸化物を含む酸化物半導体であることがより好ましい。
【０２２８】特に、半導体層として、複数の結晶部を有し、当該結晶部はｃ軸が半導体層の被形成面、または半導体層の上面に対し垂直に配向し、且つ隣接する結晶部間には粒界を有さない酸化物半導体膜を用いることが好ましい。
【０２２９】半導体層としてこのような材料を用いることで、電気特性の変動が抑制され、信頼性の高いトランジスタを実現できる。
【０２３０】また、上述の半導体層を有するトランジスタはその低いオフ電流により、トランジスタを介して容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各表示領域に表示した画像の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その結果、極めて消費電力の低減された電子機器を実現できる。
【０２３１】トランジスタの特性安定化等のため、下地膜を設けることが好ましい。下地膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの無機絶縁膜を用い、単層で又は積層して作製することができる。下地膜はスパッタリング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法（プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  ＣＶＤ）法など）、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、塗布法、印刷法等を用いて形成できる。なお、下地膜は、必要で無ければ設けなくてもよい。
【０２３２】なお、ＦＥＴ６２３は駆動回路部６０１に形成されるトランジスタの一つを示すものである。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成すれば良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。
【０２３３】また、画素部６０２はスイッチング用ＦＥＴ６１１と、電流制御用ＦＥＴ６１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成されているが、これに限定されず、３つ以上のＦＥＴと、容量素子とを組み合わせた画素部としてもよい。
【０２３４】なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成することができる。
【０２３５】また、後に形成するＥＬ層等の被覆性を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物６１４として、ネガ型の感光性樹脂、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができる。
【０２３６】第１の電極６１３上には、ＥＬ層６１６、および第２の電極６１７がそれぞれ形成されている。ここで、陽極として機能する第１の電極６１３に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ＩＴＯ膜、またはケイ素を含有したインジウム錫酸化物膜、２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜の他、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。
【０２３７】また、ＥＬ層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。ＥＬ層６１６は、実施の形態１で説明したような構成を含んでいる。また、ＥＬ層６１６を構成する他の材料としては、低分子化合物、または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマーを含む）であっても良い。
【０２３８】さらに、ＥＬ層６１６上に形成され、陰極として機能する第２の電極６１７に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金や化合物（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ等）等）を用いることが好ましい。なお、ＥＬ層６１６で生じた光が第２の電極６１７を透過させる場合には、第２の電極６１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム、ケイ素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いるのが良い。
【０２３９】なお、第１の電極６１３、ＥＬ層６１６、第２の電極６１７でもって、発光素子が形成されている。当該発光素子は実施の形態１に記載の発光素子である。なお、画素部は複数の発光素子が形成されてなっているが、本実施の形態における発光装置では、実施の形態１に記載の発光素子と、それ以外の構成を有する発光素子の両方が含まれていても良い。
【０２４０】さらにシール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光素子６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７には、充填材が充填されており、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材で充填される場合もある。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥材を設けことで水分の影響による劣化を抑制することができ、好ましい構成である。
【０２４１】なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【０２４２】図２には示されていないが、第２の電極上に保護膜を設けても良い。保護膜は有機樹脂膜や無機絶縁膜で形成すればよい。また、シール材６０５の露出した部分を覆うように、保護膜が形成されていても良い。また、保護膜は、一対の基板の表面及び側面、封止層、絶縁層、等の露出した側面を覆って設けることができる。
【０２４３】保護膜には、水などの不純物を透過しにくい材料を用いることができる。したがって、水などの不純物が外部から内部に拡散することを効果的に抑制することができる。
【０２４４】保護膜を構成する材料としては、酸化物、窒化物、フッ化物、硫化物、三元化合物、金属またはポリマー等を用いることができ、例えば、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、ハフニウムシリケート、酸化ランタン、酸化珪素、チタン酸ストロンチウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化スカンジウム、酸化エルビウム、酸化バナジウムまたは酸化インジウム等を含む材料や、窒化アルミニウム、窒化ハフニウム、窒化珪素、窒化タンタル、窒化チタン、窒化ニオブ、窒化モリブデン、窒化ジルコニウムまたは窒化ガリウム等を含む材料、チタンおよびアルミニウムを含む窒化物、チタンおよびアルミニウムを含む酸化物、アルミニウムおよび亜鉛を含む酸化物、マンガンおよび亜鉛を含む硫化物、セリウムおよびストロンチウムを含む硫化物、エルビウムおよびアルミニウムを含む酸化物、イットリウムおよびジルコニウムを含む酸化物等を含む材料を用いることができる。
【０２４５】保護膜は、段差被覆性（ステップカバレッジ）の良好な成膜方法を用いて形成することが好ましい。このような手法の一つに、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法がある。ＡＬＤ法を用いて形成することができる材料を、保護膜に用いることが好ましい。ＡＬＤ法を用いることで緻密な、クラックやピンホールなどの欠陥が低減された、または均一な厚さを備える保護膜を形成することができる。また、保護膜を形成する際に加工部材に与える損傷を、低減することができる。
【０２４６】例えばＡＬＤ法を用いて保護膜を形成することで、複雑な凹凸形状を有する表面や、タッチパネルの上面、側面及び裏面にまで均一で欠陥の少ない保護膜を形成することができる。
【０２４７】以上のようにして、実施の形態１に記載の発光素子を用いて作製された発光装置を得ることができる。
【０２４８】本実施の形態における発光装置は、実施の形態１に記載の発光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１に記載の発光素子は寿命の長い発光素子であるため、信頼性の良好な発光装置とすることができる。また、実施の形態１に記載の発光素子を用いた発光装置は発光効率が良好なため、消費電力の小さい発光装置とすることが可能である。
【０２４９】図３には白色発光を呈する発光素子を形成し、着色層（カラーフィルタ）等を設けることによってフルカラー化した発光装置の例を示す。図３（Ａ）には基板１００１、下地絶縁膜１００２、ゲート絶縁膜１００３、ゲート電極１００６、１００７、１００８、第１の層間絶縁膜１０２０、第２の層間絶縁膜１０２１、周辺部１０４２、画素部１０４０、駆動回路部１０４１、発光素子の第１の電極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、発光素子の第２の電極１０２９、封止基板１０３１、シール材１０３２などが図示されている。
【０２５０】また、図３（Ａ）では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）は透明な基材１０３３に設けている。また、ブラックマトリクス１０３５をさらに設けても良い。着色層及びブラックマトリクスが設けられた透明な基材１０３３は、位置合わせし、基板１００１に固定する。なお、着色層、及びブラックマトリクス１０３５は、オーバーコート層１０３６で覆われている。また、図３（Ａ）においては、光が着色層を透過せずに外部へと出る発光層と、各色の着色層を透過して外部に光が出る発光層とがあり、着色層を透過しない光は白、着色層を透過する光は赤、緑、青となることから、４色の画素で映像を表現することができる。
【０２５１】図３（Ｂ）では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）をゲート絶縁膜１００３と第１の層間絶縁膜１０２０との間に形成する例を示した。このように、着色層は基板１００１と封止基板１０３１の間に設けられていても良い。
【０２５２】また、以上に説明した発光装置では、ＦＥＴが形成されている基板１００１側に光を取り出す構造（ボトムエミッション型）の発光装置としたが、封止基板１０３１側に発光を取り出す構造（トップエミッション型）の発光装置としても良い。トップエミッション型の発光装置の断面図を図４に示す。この場合、基板１００１は光を通さない基板を用いることができる。ＦＥＴと発光素子の陽極とを接続する接続電極を作製するまでは、ボトムエミッション型の発光装置と同様に形成する。その後、第３の層間絶縁膜１０３７を電極１０２２を覆って形成する。この絶縁膜は平坦化の役割を担っていても良い。第３の層間絶縁膜１０３７は第２の層間絶縁膜と同様の材料の他、他の公知の材料を用いて形成することができる。
【０２５３】発光素子の第１の電極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂはここでは陽極とするが、陰極であっても構わない。また、図４のようなトップエミッション型の発光装置である場合、第１の電極を反射電極とすることが好ましい。ＥＬ層１０２８の構成は、実施の形態１においてＥＬ層１０３として説明したような構成とし、且つ、白色の発光が得られるような素子構造とする。
【０２５４】図４のようなトップエミッションの構造では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）を設けた封止基板１０３１で封止を行うことができる。封止基板１０３１には画素と画素との間に位置するようにブラックマトリクス１０３５を設けても良い。着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）やブラックマトリックスはオーバーコート層１０３６によって覆われていても良い。なお封止基板１０３１は透光性を有する基板を用いることとする。また、ここでは赤、緑、青、白の４色でフルカラー表示を行う例を示したが特に限定されず、赤、黄、緑、青の４色や赤、緑、青の３色でフルカラー表示を行ってもよい。
【０２５５】トップエミッション型の発光装置では、マイクロキャビティ構造の適用が好適に行える。マイクロキャビティ構造を有する発光素子は、第１の電極を反射電極、第２の電極を半透過・半反射電極とすることにより得られる。反射電極と半透過・半反射電極との間には少なくともＥＬ層を有し、少なくとも発光領域となる発光層を有している。
【０２５６】なお、反射電極は、可視光の反射率が４０％乃至１００％、好ましくは７０％乃至１００％であり、かつその抵抗率が１×１０−２Ωｃｍ以下の膜であるとする。また、半透過・半反射電極は、可視光の反射率が２０％乃至８０％、好ましくは４０％乃至７０％であり、かつその抵抗率が１×１０−２Ωｃｍ以下の膜であるとする。
【０２５７】ＥＬ層に含まれる発光層から射出される発光は、反射電極と半透過・半反射電極とによって反射され、共振する。
【０２５８】当該発光素子は、透明導電膜や上述の複合材料、キャリア輸送材料などの厚みを変えることで反射電極と半透過・半反射電極の間の光学的距離を変えることができる。これにより、反射電極と半透過・半反射電極との間において、共振する波長の光を強め、共振しない波長の光を減衰させることができる。
【０２５９】なお、反射電極によって反射されて戻ってきた光（第１の反射光）は、発光層から半透過・半反射電極に直接入射する光（第１の入射光）と大きな干渉を起こすため、反射電極と発光層の光学的距離を（２ｎ−１）λ／４（ただし、ｎは１以上の自然数、λは増幅したい発光の波長）に調節することが好ましい。当該光学的距離を調節することにより、第１の反射光と第１の入射光との位相を合わせ発光層からの発光をより増幅させることができる。
【０２６０】なお、上記構成においては、ＥＬ層に複数の発光層を有する構造であっても、単一の発光層を有する構造であっても良く、例えば、上述のタンデム型発光素子の構成と組み合わせて、一つの発光素子に電荷発生層を挟んで複数のＥＬ層を設け、それぞれのＥＬ層に単数もしくは複数の発光層を形成する構成に適用してもよい。
【０２６１】マイクロキャビティ構造を有することで、特定波長の正面方向の発光強度を強めることが可能となるため、低消費電力化を図ることができる。なお、赤、黄、緑、青の４色の副画素で映像を表示する発光装置の場合、黄色発光による輝度向上効果のうえ、全副画素において各色の波長に合わせたマイクロキャビティ構造を適用できるため良好な特性の発光装置とすることができる。
【０２６２】本実施の形態における発光装置は、実施の形態１に記載の発光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１に記載の発光素子は寿命の長い発光素子であるため、信頼性の良好な発光装置とすることができる。また、実施の形態１に記載の発光素子を用いた発光装置は発光効率が良好なため、消費電力の小さい発光装置とすることが可能である。
【０２６３】ここまでは、アクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、以下からはパッシブマトリクス型の発光装置について説明する。図５には本発明を適用して作製したパッシブマトリクス型の発光装置を示す。なお、図５（Ａ）は、発光装置を示す斜視図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）をＸ−Ｙで切断した断面図である。図５において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間にはＥＬ層９５５が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことが出来る。また、パッシブマトリクス型の発光装置においても、実施の形態１に記載の発光素子を用いており、信頼性の良好な発光装置、又は消費電力の小さい発光装置とすることができる。
【０２６４】以上、説明した発光装置は、マトリクス状に配置された多数の微小な発光素子をそれぞれ制御することが可能であるため、画像の表現を行う表示装置として好適に利用できる発光装置である。
【０２６５】また、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０２６６】（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１に記載の発光素子を照明装置として用いる例を図６を参照しながら説明する。図６（Ｂ）は照明装置の上面図、図６（Ａ）は図６（Ｂ）におけるｅ−ｆ断面図である。
【０２６７】本実施の形態における照明装置は、支持体である透光性を有する基板４００上に、第１の電極４０１が形成されている。第１の電極４０１は実施の形態１における第１の電極１０１に相当する。第１の電極４０１側から発光を取り出す場合、第１の電極４０１は透光性を有する材料により形成する。
【０２６８】第２の電極４０４に電圧を供給するためのパッド４１２が基板４００上に形成される。
【０２６９】第１の電極４０１上にはＥＬ層４０３が形成されている。ＥＬ層４０３は実施の形態１におけるＥＬ層１０３の構成、又は発光ユニット５１１、５１２及び電荷発生層５１３を合わせた構成などに相当する。なお、これらの構成については当該記載を参照されたい。
【０２７０】ＥＬ層４０３を覆って第２の電極４０４を形成する。第２の電極４０４は実施の形態１における第２の電極１０２に相当する。発光を第１の電極４０１側から取り出す場合、第２の電極４０４は反射率の高い材料によって形成される。第２の電極４０４はパッド４１２と接続することによって、電圧が供給される。
【０２７１】以上、第１の電極４０１、ＥＬ層４０３、及び第２の電極４０４を有する発光素子を本実施の形態で示す照明装置は有している。当該発光素子は発光効率の高い発光素子であるため、本実施の形態における照明装置は消費電力の小さい照明装置とすることができる。
【０２７２】以上の構成を有する発光素子が形成された基板４００と、封止基板４０７とをシール材４０５、４０６を用いて固着し、封止することによって照明装置が完成する。シール材４０５、４０６はどちらか一方でもかまわない。また、内側のシール材４０６（図６（Ｂ）では図示せず）には乾燥剤を混ぜることもでき、これにより、水分を吸着することができ、信頼性の向上につながる。
【０２７３】また、パッド４１２と第１の電極４０１の一部をシール材４０５、４０６の、外に伸張して設けることによって、外部入力端子とすることができる。また、その上にコンバーターなどを搭載したＩＣチップ４２０などを設けても良い。
【０２７４】以上、本実施の形態に記載の照明装置は、ＥＬ素子に実施の形態２に記載の発光素子を用いており、信頼性の良好な発光装置とすることができる。また、消費電力の小さい発光装置とすることができる。
【０２７５】（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態１に記載の発光素子をその一部に含む電子機器の例について説明する。実施の形態２に記載の発光素子は寿命が良好であり、信頼性の良好な発光素子である。その結果、本実施の形態に記載の電子機器は、信頼性の良好な発光部を有する電子機器とすることが可能である。
【０２７６】上記発光素子を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を以下に示す。
【０２７７】図７（Ａ）は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置は、筐体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。表示部７１０３により、映像を表示することが可能であり、表示部７１０３は、実施の形態１に記載の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。
【０２７８】テレビジョン装置の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー７１０９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機７１１０から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。
【０２７９】なお、テレビジョン装置は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
【０２８０】図７（Ｂ１）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。なお、このコンピュータは、実施の形態１に記載の発光素子をマトリクス状に配列して表示部７２０３に用いることにより作製される。図７（Ｂ１）のコンピュータは、図７（Ｂ２）のような形態であっても良い。図７（Ｂ２）のコンピュータは、キーボード７２０４、ポインティングデバイス７２０６の代わりに第２の表示部７２１０が設けられている。第２の表示部７２１０はタッチパネル式となっており、第２の表示部７２１０に表示された入力用の表示を指や専用のペンで操作することによって入力を行うことができる。また、第２の表示部７２１０は入力用表示だけでなく、その他の画像を表示することも可能である。また表示部７２０３もタッチパネルであっても良い。二つの画面がヒンジで接続されていることによって、収納や運搬をする際に画面を傷つける、破損するなどのトラブルの発生も防止することができる。
【０２８１】図７（Ｃ）は、携帯端末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、実施の形態１に記載の発光素子をマトリクス状に配列して作製された表示部７４０２を有している。
【０２８２】図７（Ｃ）に示す携帯端末は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力することができる構成とすることもできる。この場合、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。
【０２８３】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。
【０２８４】例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好ましい。
【０２８５】また、携帯端末内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、携帯端末の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
【０２８６】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。
【０２８７】また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号を検知し、表示部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。
【０２８８】表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
【０２８９】なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１乃至実施の形態４に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。
【０２９０】以上の様に実施の形態１に記載の発光素子を備えた発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。実施の形態１に記載の発光素子を用いることにより信頼性の高い電子機器を得ることができる。
【０２９１】図８（Ａ）は、掃除ロボットの一例を示す模式図である。
【０２９２】掃除ロボット５１００は、上面に配置されたディスプレイ５１０１、側面に配置された複数のカメラ５１０２、ブラシ５１０３、操作ボタン５１０４を有する。また図示されていないが、掃除ロボット５１００の下面には、タイヤ、吸い込み口等が備えられている。掃除ロボット５１００は、その他に赤外線センサ、超音波センサ、加速度センサ、ピエゾセンサ、光センサ、ジャイロセンサなどの各種センサを備えている。また、掃除ロボット５１００は、無線による通信手段を備えている。
【０２９３】掃除ロボット５１００は自走し、ゴミ５１２０を検知し、下面に設けられた吸い込み口からゴミを吸引することができる。
【０２９４】また、掃除ロボット５１００はカメラ５１０２が撮影した画像を解析し、壁、家具または段差などの障害物の有無を判断することができる。また、画像解析により、配線などブラシ５１０３に絡まりそうな物体を検知した場合は、ブラシ５１０３の回転を止めることができる。
【０２９５】ディスプレイ５１０１には、バッテリーの残量や、吸引したゴミの量などを表示することができる。掃除ロボット５１００が走行した経路をディスプレイ５１０１に表示させてもよい。また、ディスプレイ５１０１をタッチパネルとし、操作ボタン５１０４をディスプレイ５１０１に設けてもよい。
【０２９６】掃除ロボット５１００は、スマートフォンなどの携帯電子機器５１４０と通信することができる。カメラ５１０２が撮影した画像は、携帯電子機器５１４０に表示させることができる。そのため、掃除ロボット５１００の持ち主は、外出先からでも、部屋の様子を知ることができる。また、ディスプレイ５１０１の表示をスマートフォンなどの携帯電子機器で確認することもできる。
【０２９７】本発明の一態様の発光装置はディスプレイ５１０１に用いることができる。
【０２９８】図８（Ｂ）に示すロボット２１００は、演算装置２１１０、照度センサ２１０１、マイクロフォン２１０２、上部カメラ２１０３、スピーカ２１０４、ディスプレイ２１０５、下部カメラ２１０６および障害物センサ２１０７、移動機構２１０８を備える。
【０２９９】マイクロフォン２１０２は、使用者の話し声及び環境音等を検知する機能を有する。また、スピーカ２１０４は、音声を発する機能を有する。ロボット２１００は、マイクロフォン２１０２およびスピーカ２１０４を用いて、使用者とコミュニケーションをとることが可能である。
【０３００】ディスプレイ２１０５は、種々の情報の表示を行う機能を有する。ロボット２１００は、使用者の望みの情報をディスプレイ２１０５に表示することが可能である。ディスプレイ２１０５は、タッチパネルを搭載していてもよい。また、ディスプレイ２１０５は取り外しのできる情報端末であっても良く、ロボット２１００の定位置に設置することで、充電およびデータの受け渡しを可能とする。
【０３０１】上部カメラ２１０３および下部カメラ２１０６は、ロボット２１００の周囲を撮像する機能を有する。また、障害物センサ２１０７は、移動機構２１０８を用いてロボット２１００が前進する際の進行方向における障害物の有無を察知することができる。ロボット２１００は、上部カメラ２１０３、下部カメラ２１０６および障害物センサ２１０７を用いて、周囲の環境を認識し、安全に移動することが可能である。本発明の一態様の発光装置はディスプレイ２１０５に用いることができる。
【０３０２】図８（Ｃ）はゴーグル型ディスプレイの一例を表す図である。ゴーグル型ディスプレイは、例えば、筐体５０００、表示部５００１、スピーカ５００３、ＬＥＤランプ５００４、操作キー５００５（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子５００６、センサ５００７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい、又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン５００８、表示部５００２、支持部５０１２、イヤホン５０１３等を有する。
【０３０３】本発明の一態様の発光装置は表示部５００１および第２の表示部５００２に用いることができる。
【０３０４】図９は、実施の形態１に記載の発光素子を、照明装置である電気スタンドに用いた例である。図９に示す電気スタンドは、筐体２００１と、光源２００２を有し、光源２００２としては、実施の形態３に記載の照明装置を用いても良い。
【０３０５】図１０は、実施の形態１に記載の発光素子を、室内の照明装置３００１として用いた例である。実施の形態１に記載の発光素子は信頼性の高い発光素子であるため、信頼性の良い照明装置とすることができる。また、実施の形態２に記載の発光素子は大面積化が可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。また、実施の形態１に記載の発光素子は、薄型であるため、薄型化した照明装置として用いることが可能となる。
【０３０６】実施の形態２に記載の発光素子は、自動車のフロントガラスやダッシュボードにも搭載することができる。図１１に実施の形態２に記載の発光素子を自動車のフロントガラスやダッシュボードに用いる一態様を示す。表示領域５２００乃至表示領域５２０３は実施の形態２に記載の発光素子を用いて設けられた表示である。
【０３０７】表示領域５２００と表示領域５２０１は自動車のフロントガラスに設けられた実施の形態１に記載の発光素子を搭載した表示装置である。実施の形態２に記載の発光素子は、第１の電極と第２の電極を透光性を有する電極で作製することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の表示装置とすることができる。シースルー状態の表示であれば、自動車のフロントガラスに設置したとしても、視界の妨げになることなく設置することができる。なお、駆動のためのトランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料による有機トランジスタや、酸化物半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いると良い。
【０３０８】表示領域５２０２はピラー部分に設けられた実施の形態１に記載の発光素子を搭載した表示装置である。表示領域５２０２には、車体に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。また、同様に、ダッシュボード部分に設けられた表示領域５２０３は車体によって遮られた視界を、自動車の外側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めることができる。見えない部分を補完するように映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。
【０３０９】表示領域５２０３はまたナビゲーション情報、速度計や回転計、走行距離、燃料、ギア状態、エアコンの設定など、その他様々な情報を提供することができる。表示は使用者の好みに合わせて適宜その表示項目やレイアウトを変更することができる。なお、これら情報は表示領域５２００乃至表示領域５２０２にも設けることができる。また、表示領域５２００乃至表示領域５２０３は照明装置として用いることも可能である。
【０３１０】また、図１２（Ａ）、（Ｂ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末５１５０を示す。折りたたみ可能な携帯情報端末５１５０は筐体５１５１、表示領域５１５２および屈曲部５１５３を有している。図１２（Ａ）に展開した状態の携帯情報端末５１５０を示す。図１２（Ｂ）に折りたたんだ状態の携帯情報端末を示す。携帯情報端末５１５０は、大きな表示領域５１５２を有するにも関わらず、折りたためばコンパクトで可搬性に優れる。
【０３１１】表示領域５１５２は屈曲部５１５３により半分に折りたたむことができる。屈曲部５１５３は伸縮可能な部材と複数の支持部材とで構成されており、折りたたむ場合は、伸縮可能な部材が伸び。屈曲部５１５３は２ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以上の曲率半径を有して折りたたまれる。
【０３１２】なお、表示領域５１５２は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。本発明の一態様の発光装置を表示領域５１５２に用いることができる。
【０３１３】また、図１３（Ａ）〜（Ｃ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末９３１０を示す。図１３（Ａ）に展開した状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１３（Ｂ）に展開した状態又は折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１３（Ｃ）に折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０を示す。携帯情報端末９３１０は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。
【０３１４】表示パネル９３１１はヒンジ９３１３によって連結された３つの筐体９３１５に支持されている。なお、表示パネル９３１１は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。また、表示パネル９３１１は、ヒンジ９３１３を介して２つの筐体９３１５間を屈曲させることにより、携帯情報端末９３１０を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。本発明の一態様の発光装置を表示パネル９３１１に用いることができる。
【実施例１】
【０３１５】本実施例では、本発明の一態様の有機化合物であるＮ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−２−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２））の合成方法について詳しく説明する。ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２）の構造式を以下に示す。【０３１６】
【化４６】
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【０３１７】＜ステップ１：３−（５−クロロ−２−フルオロフェニル）−２−ナフトールの合成＞
３００ｍＬ三つ口フラスコへ８．９ｇ（４０ｍｍｏｌ）の３−ブロモ−２−ナフトールと、１０ｇ（６０ｍｍｏｌ）の５−クロロ−２−フルオロフェニルボロン酸と、０．２４ｇ（０．０８０ｍｍｏｌ）のトリ（オルト−トリル）ホスフィンと、４０ｍＬの炭酸カリウム水溶液（２．０ｍｍｏｌ／Ｌ）と、トルエン１２０ｍＬ、エタノール５０ｍＬをいれ、混合した。この混合物の減圧脱気をした後、フラスコ内を窒素置換した。この混合物を６０℃に加熱してから、９０ｍｇ（４０μｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加え、８０℃で８時間撹拌した。撹拌後、この混合物にさらに５．８ｇ（３５ｍｍｏｌ）の５−クロロ−２−フルオロフェニルボロン酸と、９０ｍｇ（４０μｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加え、８０℃で８時間撹拌した。攪拌後、室温まで冷却し、得られた混合物を水と飽和食塩水で洗浄し、水層と有機層を分離した後、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。この混合物を自然濾過し、ろ液を濃縮して乾燥させた。乾燥後、黒色固体を７．６ｇ得た。ステップ１の合成スキームを以下に示す。【０３１８】
【化４７】
2019021146.tif 000049
【０３１９】＜ステップ２：２−クロロベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フランの合成＞
５００ｍＬナスフラスコに、ステップ１で得られた７．６ｇの黒色固体と、７．６ｇ（５５ｍｍｏｌ）の炭酸カリウムと、１１０ｍＬのＮ−メチル−２−ピロリドン（略称：ＮＭＰ）を入れ、１２０℃で７時間撹拌した。得られた混合物を吸引ろ過し、炭酸カリウムを除去した。得られたろ液に２ｍｏｌ／Ｌの塩酸を１０ｍＬ加えてろ液を中和したところ、白色沈殿が生じた。この白色沈殿を吸引ろ過で回収し、酢酸エチル、水、エタノールで洗浄したところ、白色固体を３．５ｇ、ステップ１とステップ２を併せた収率として３４％で得た。ステップ２の合成スキームを以下に示す。【０３２０】
【化４８】
2019021146.tif 000050
【０３２１】得られた固体の１Ｈ  ＮＭＲデータを図１４（Ａ）、（Ｂ）に、数値データを以下に示す。なお、図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）における７．２ｐｐｍから８．３ｐｐｍの範囲を拡大して示した図である。これにより、２−クロロベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フランが得られたことがわかった。【０３２２】１Ｈ  ＮＭＲ（クロロホルム−ｄ，５００ＭＨｚ）：δ＝８．３９（ｓ，１Ｈ），８．０４−８．０３（ｍ，２Ｈ），７．９７（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），７．９２（ｓ，１Ｈ），７．５４（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），７．５２−７．４５（ｍ，３Ｈ）【０３２３】＜ステップ３：Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−２−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２））の合成＞
還流管を付けた３００ｍＬ三口フラスコに、２．０ｇ（８．０ｍｍｏｌ）の２−クロロベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フランと、２．６ｇ（８．０ｍｍｏｌ）のビス（４−ビフェニリル）アミンと、５６ｍｇ（０．１６ｍｍｏｌ）のジ−ｔｅｒｔ−ブチル（１−メチル−２，２−ジフェニルシクロプロピル）ホスフィン（商品名：ｃＢＲＩＤＰ（登録商標））と、１．５ｇ（１６ｍｍｏｌ）ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドと、トルエン１００ｍＬを入れ、この混合物を減圧脱気し、フラスコ内を窒素置換してから、ビス（ベンジリデンアセトン）パラジウム４６ｍｇ（８０μｍｏｌ）を加えた。この混合物を、１１０℃で１３時間撹拌した。撹拌後、得られた混合物に水を加え、水層と有機層を分離してから水層をトルエンにより抽出した。得られた抽出液と有機層を併せて水と飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥させた。この混合物をろ過し得られたろ液を濃縮したところ、褐色固体を３．７ｇ、収率８６％で得た。ステップ３の合成スキームを以下に示す。【０３２４】
【化４９】
2019021146.tif 000051
【０３２５】得られた固体の１Ｈ  ＮＭＲデータを図１５（Ａ）（Ｂ）に、数値データを以下に示す。なお、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）における７．０ｐｐｍから８．１ｐｐｍの範囲を拡大して示した図である。これにより、本合成例において、本発明の一態様の有機化合物であるＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２）が得られたことがわかった。【０３２６】１Ｈ  ＮＭＲ（クロロホルム−ｄ，５００ＭＨｚ）：δ＝８．３３（ｓ，１Ｈ），７．９６（ｄ，Ｊ＝１０Ｈｚ，２Ｈ），７．９２−７．９１（ｍ，２Ｈ），７．６０（ｄ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，４Ｈ），７．５３−７．３８（ｍ，１２Ｈ），７．３２（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ），７．２４（ｄ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，４Ｈ）【０３２７】得られた固体を昇華精製により精製した。昇華精製は、アルゴン流量１５ｍＬ／ｍｉｎ、圧力２．６Ｐａの条件で、固体を２７５℃に加熱して行った。昇華精製後、目的化合物の黄色固体を収量２．６ｇ、回収率７０％で得た。【０３２８】次に、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２）のトルエン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を図１６に示す。また、薄膜の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを図１７に示す。固体薄膜は石英基板上に真空蒸着法にて作製した。トルエン溶液の吸収スペクトルの測定には、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製  Ｖ５５０型）を用い、トルエンのみを石英セルに入れて測定したスペクトルを差し引いた。また、薄膜の吸収スペクトルの測定には、分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製  分光光度計Ｕ４１００）を用いた。また、発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製  ＦＳ９２０）を用いた。【０３２９】図１６より、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２）のトルエン溶液は４０２ｎｍ、３４６ｎｍ、３２２ｎｍ付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４３５ｎｍ（励起波長３８５ｎｍ）であった。また、図１７より、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２）の薄膜は３９２ｎｍ、３５０ｎｍ、２５７ｎｍ、２０７ｎｍ付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４５２ｎｍ付近（励起波長３５０ｎｍ）に見られた。この結果から、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２）Ｂが青色に発光することを確認し、発光物質や可視域の蛍光発光物質のホストとしても利用可能であることがわかった。【０３３０】また、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２）の薄膜は、大気下においても凝集しにくく、形態の変化が小さく、膜質が良好であることがわかった。【０３３１】続いて、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２）のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定を元に算出した結果を示す。算出方法を以下に示す。【０３３２】測定装置として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または６００Ｃ）を用いた。ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（（株）アルドリッチ製、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、ＲＥ７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測定時のスキャン速度は、０．１Ｖ／ｓｅｃに統一し、参照電極に対する酸化電位Ｅａ［Ｖ］および還元電位Ｅｃ［Ｖ］を測定した。Ｅａは酸化−還元波の中間電位とし、Ｅｃは還元−酸化波の中間電位とした。ここで、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］であることが分かっているため、ＨＯＭＯ準位［ｅＶ］＝−４．９４−Ｅａ、ＬＵＭＯ準位［ｅＶ］＝−４．９４−Ｅｃという式から、ＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位をそれぞれ求めることができる。【０３３３】ＣＶ測定は１００回繰り返し行い、１００サイクル目の測定での酸化−還元波と、１サイクル目の酸化−還元波を比較して、化合物の電気的安定性を調べた。【０３３４】この結果、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２）のＨＯＭＯ準位は−５．４５ｅＶ、ＬＵＭＯ準位は−２．５０ｅＶであることがわかった。また、酸化−還元波の繰り返し測定において１サイクル目と１００サイクル後の波形と比較したところ、酸化電位Ｅａ［Ｖ］測定において８９％のピーク強度を保っていたことから、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２）は酸化に対する耐性が非常に良好であることが確認された。【０３３５】また、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２）の示差走査熱量測定（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：ＤＳＣ）を、パーキンエルマー社製、Ｐｙｒｉｓ１ＤＳＣを用いて測定した。示差走査熱量測定は、昇温速度４０℃／ｍｉｎにて、−１０℃から３１０℃まで昇温した後、同温度で１分間保持してから降温速度１００℃／ｍｉｎにて−１０℃まで冷却し、−１０℃で５分間保持する操作を２回連続で行った。２サイクル目のＤＳＣ測定結果から、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２）のガラス転移点は１０６℃であることが明らかとなり、非常に高い耐熱性を有する物質であることが示された。【０３３６】また、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２）の熱重量測定−示差熱分析（Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ：ＴＧ−ＤＴＡ）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。測定は、大気圧において、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、窒素気流下（流速２００ｍＬ／ｍｉｎ）の条件で行った。熱重量測定−示差熱分析においてＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２）は、熱重量測定から求めた重量が測定開始時の−５％となる温度（分解温度）が４４０℃以上であることがわかり、高い耐熱性を有する物質であることが示された。
【実施例２】
【０３３７】本実施例では、本発明の一態様の有機化合物であるＮ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−４−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４））の合成方法について詳しく説明する。ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４）の構造式を以下に示す。【０３３８】
【化５０】
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【０３３９】＜ステップ１：３−（３−クロロ−２−フルオロフェニル）−２−ナフトールの合成＞
３００ｍＬ三つ口フラスコへ７．５ｇ（３４ｍｍｏｌ）の３−ブロモ−２−ナフトールと、５．９ｇ（３４ｍｍｏｌ）の３−クロロ−２−フルオロフェニルボロン酸と、０．２１ｇ（６７μｍｏｌ）のトリ（オルト−トリル）ホスフィンと、３０ｍＬの炭酸カリウム水溶液（２．０ｍｏｌ／Ｌ）、トルエン１１０ｍＬ、エタノール３０ｍＬをいれ、混合物の減圧脱気をした後、フラスコ内を窒素置換した。この混合物を６０℃に加熱した後、７６ｍｇ（３４μｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加え、８０℃で８時間撹拌した。撹拌後、さらに３．０ｇ（１７ｍｍｏｌ）の３−クロロ−２−フルオロフェニルボロン酸と、３６ｍｇ（１６μｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加え、８０℃で８時間撹拌した。攪拌後、室温まで冷却し、得られた混合物を水と飽和食塩水で洗浄し、水層と有機層を分離してから、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。この混合物を自然濾過し、ろ液を濃縮して乾燥させた。乾燥後、黒色固体を６．１ｇ得た。ステップ１の合成スキームを以下に示す。【０３４０】
【化５１】
2019021146.tif 000053
【０３４１】＜ステップ２：４−クロロベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フランの合成＞
５００ｍＬナスフラスコに、ステップ１で得られた黒色固体６．１ｇと、６．３ｇ（４４ｍｍｏｌ）の炭酸カリウムと、１１０ｍＬのＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を入れ、１２０℃で７時間撹拌した。得られた混合物を吸引ろ過し、炭酸カリウムを除去した。得られたろ液に２．０ｍｏｌ／Ｌの塩酸を１０ｍＬ加えて中和した。この混合物に水を加え、有機層と水層を分離してから、水層を酢酸エチルにて抽出した。得られた抽出液と有機層を合わせて水と飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。この混合物を自然濾過し得られたろ液を濃縮したところ、褐色固体４．９ｇを得た。この褐色固体を、超臨界流体クロマトグラフィー（ＳＦＣ）（移動相：液体二酸化炭素：テトラヒドロフラン＝７：３）にて精製したところ、目的物の淡黄色固体を２．２ｇ、ステップ１とステップ２を併せた収率として２６％で得た。ステップ２の合成スキームを以下に示す。【０３４２】
【化５２】
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得られた固体の１Ｈ  ＮＭＲデータを図１８（Ａ）（Ｂ）に、数値データを以下に示す。なお、図１８（Ｂ）は図１８（Ａ）における７．２ｐｐｍから８．３ｐｐｍの範囲を拡大して示した図である。これにより、４−クロロベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フランが得られたことがわかった。【０３４３】１Ｈ  ＮＭＲ（クロロホルム−ｄ，５００ＭＨｚ）：δ＝８．４２（ｓ，１Ｈ），８．０４（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，１Ｈ），８．００−７．９６（ｍ，３Ｈ），７．５７−７．４９（ｍ，３Ｈ），７．３２（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１Ｈ）【０３４４】＜ステップ３：Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−４−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４））の合成＞
還流管を付けた３００ｍＬ三口フラスコに、１．５ｇ（６．０ｍｍｏｌ）の４−クロロベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フランと、１．９ｇ（６．０ｍｍｏｌ）のビス（４−ビフェニリル）アミンと、４２ｍｇ（０．１２ｍｍｏｌ）のジ−ｔｅｒｔ−ブチル（１−メチル−２，２−ジフェニルシクロプロピル）ホスフィン（ｃＢＲＩＤＰ（登録商標））と、１．２ｇ（１２ｍｍｏｌ）ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドと、トルエン９０ｍＬを入れ、減圧脱気をしたあとにフラスコ内を窒素置換した。この混合物へ、ビス（ベンジリデンアセトン）パラジウム３４ｍｇ（６０μｍｏｌ）を加えた後、１１０℃で６時間撹拌した。得られた混合物に水を加え、水層と有機層を分離した後、水層をトルエンにて抽出した。得られた抽出液と有機層を併せて水と飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥させた。この混合物を自然濾過し、得られたろ液を濃縮したところ、目的物の褐色固体を２．７ｇ、収率８３％で得た。
ステップ３の合成スキームを以下に示す。【０３４５】
【化５３】
2019021146.tif 000055
【０３４６】得られた固体の１Ｈ  ＮＭＲデータを図１９（Ａ）（Ｂ）に、数値データを以下に示す。なお、図１９（Ｂ）は図１９（Ａ）における７．０ｐｐｍから８．６ｐｐｍの範囲を拡大して示した図である。これにより、本合成例において、本発明の一態様の有機化合物である、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４）が得られたことがわかった。【０３４７】１Ｈ  ＮＭＲ（クロロホルム−ｄ，５００ＭＨｚ）：δ＝８．４２（ｓ，１Ｈ），８．０３（ｄ，Ｊ＝１０Ｈｚ，１Ｈ），７．９１−７．８７（ｍ，２Ｈ），７．７７（ｓ，１Ｈ），７．６０（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，４Ｈ），７．５３（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，４Ｈ），７．５０−７．４５（ｍ，２Ｈ），７．４２（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，４Ｈ），７．３８−７．３４（ｍ，２Ｈ），７．３１（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ），７．２３（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，４Ｈ）【０３４８】得られた固体を昇華精製により精製した。昇華精製は、アルゴン流量１５ｍＬ／ｍｉｎ、圧力３．７Ｐａの条件で、固体を２５０℃に加熱して行った。昇華精製後、目的化合物を黄色固体として得た（収量４５０ｍｇ、回収率１７％）。【０３４９】次に、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４）のトルエン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を図２０に示す。また、薄膜の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを図２１に示す。測定は実施例１と同様に行った。【０３５０】図２０より、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４）のトルエン溶液は３８４ｎｍ、３４５ｎｍ、３２７ｎｍ付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４２１ｎｍ（励起波長３２７ｎｍ）であった。また、図２１より、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４）の薄膜は３７４ｎｍ、３５５ｎｍ、３２５ｎｍ、２５７ｎｍ、２０７ｎｍ付近に吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４３９ｎｍ付近（励起波長３５０ｎｍ）に見られた。この結果から、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４）Ｂが青色に発光することを確認し、発光物質や可視域の蛍光発光物質のホストとしても利用可能であることがわかった。【０３５１】また、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４）の薄膜は、大気下においても凝集しにくく、形態の変化が小さく、膜質が良好であることがわかった。【０３５２】続いて、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４）のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位をサイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定を元に算出した結果を示す。算出方法は実施例１と同様である。【０３５３】ＣＶ測定は１００回繰り返し行い、１００サイクル目の測定での酸化−還元波と、１サイクル目の酸化−還元波を比較して、化合物の電気的安定性を調べた。【０３５４】この結果、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４）のＨＯＭＯ準位は−５．５７ｅＶ、ＬＵＭＯ準位は−２．４８ｅＶであることがわかった。また、酸化−還元波の繰り返し測定において１サイクル目と１００サイクル後の波形と比較したところ、酸化電位Ｅａ［Ｖ］測定において８５％のピーク強度を保っていたことから、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４）は酸化に対する耐性が非常に良好であることが確認された。【０３５５】また、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４）の示差走査熱量測定を、実施例１と同様の装置で行った。示差走査熱量測定は、昇温速度４０℃／ｍｉｎにて、−１０℃から２７５℃まで昇温した後、同温度で１分間保持してか降温速度１００℃／ｍｉｎにて−１０℃まで冷却し、−１０℃で５分間保持する操作を２回連続で行った。２サイクル目のＤＳＣ測定結果から、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４）のガラス転移点は１０８℃であることが明らかとなり、非常に高い耐熱性を有する物質であることが示された。【０３５６】また、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４）の熱重量測定−示差熱分析を実施例１と同様の方法で行った。熱重量測定−示差熱分析においてＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４）は、熱重量測定から求めた重量が測定開始時の−５％となる温度（分解温度）が４１０℃であることがわかり、高い耐熱性を有する物質であることが示された。
【実施例３】
【０３５７】本実施例では、本発明の一態様の有機化合物であるＮ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラン−４−アミン（略称：ＢＢＡａＢｎｆ（１０））の合成方法について詳しく説明する。ＢＢＡａＢｎｆ（１０）の構造式を以下に示す。【０３５８】
【化５４】
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【０３５９】＜ステップ１：２−ブロモフェニル−１−ナフチルエーテルの合成＞
２００ｍＬ三口フラスコに、２．９ｇ（２０ｍｍｏｌ）の１−ナフトールと、１３ｇ（４０ｍｍｏｌ）の炭酸カリウムを加え、フラスコ内を窒素置換した。この混合物へ、１１０ｍＬのＮ−メチルピロリドンン（ＮＭＰ）と、７．５ｇ（４０ｍｍｏｌ）の１−ブロモ−２−フルオロベンゼンを加え、この混合物を１７０℃で４時間撹拌した。撹拌後、得られた混合物へ１００ｍＬの２ｍｏｌ／Ｌの塩酸を加えて室温で撹拌した。撹拌後この混合物の有機層を１００ｍＬの２ｍｏｌ／Ｌの塩酸で２回洗浄し、水層をトルエンで２回抽出した。抽出溶液と有機層を併せてから１００ｍＬの２ｍｏｌ／Ｌの塩酸と飽和食塩水を用いて洗浄し、得られた有機層へ硫酸マグネシウムを加えて乾燥した。この混合物を自然濾過し、得られたろ液を濃縮し褐色の化合物を得た。この化合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒はトルエン：ヘキサン＝１：１）で精製したところ、目的物の無色透明油状物を４．１ｇ、収率６９％で得た。ステップ１の合成スキームを以下に示す。【０３６０】
【化５５】
2019021146.tif 000057
【０３６１】＜ステップ２：ベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フランの合成＞
５００ｍＬナスフラスコに、４．１ｇ（１４ｍｍｏｌ）の２−ブロモフェニル−１−ナフチルエーテルと、０．２０ｍｇ（０．４０ｍｍｏｌ）のトリフェニルホスフィンと、１０ｇ（３０ｍｍｏｌ）の炭酸セシウムを加え、フラスコ内を窒素置換した。この混合物へ１００ｍＬのＮＭＰを加えたのち、この混合物を減圧脱気した。この混合物へ、８９ｍｇ（０．４０ｍｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加えてから、窒素気流下、１８０℃で３時間半攪拌した。撹拌後、この混合物に水を加え、水層をトルエンにより抽出した。得られた抽出液と有機層を合わせて、２ｍｏｌ／Ｌの塩酸と、飽和炭酸ナトリウム水溶液と、飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムにより乾燥した。この混合物を自然濾過し、得られた濾液を濃縮したところ、目的物の淡褐色固体を３．０ｇ、収率９９％で得た。ステップ２の合成スキームを以下に示す。【０３６２】
【化５６】
2019021146.tif 000058
【０３６３】＜ステップ３：１０−ヨードベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フランの合成＞
２００ｍＬ三口フラスコに、３．０ｇ（１４ｍｍｏｌ）のベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フランを加え、フラスコ内を窒素置換した後、７０ｍＬのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を加えた。この溶液を−７５℃に冷却してから、この溶液に８．５ｍＬ（１４ｍｍｏｌ）のｎ−ブチルリチウム（１．６４ｍｏｌ／Ｌ  ｎ−ヘキサン溶液）を滴下して加えた。滴下後、得られた溶液を室温で１時間攪拌した。撹拌後、この溶液を−７５℃に冷却してから、ヨウ素３．６ｇ（１４ｍｍｏｌ）をＴＨＦ１０ｍＬに溶かした溶液を滴下して加えた。滴下後、得られた溶液を室温に戻しながら１７時間攪拌した。撹拌後、得られた溶液にチオ硫酸ナトリウム水溶液を加え、１時間攪拌した後、この混合物の有機層を水で洗浄し、水層を酢酸エチルで抽出した。抽出液と有機層を合わせて、飽和食塩水で洗浄し、得られた有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥した。乾燥後、この混合物を自然濾過し、得られた溶液を濃縮したところ、目的の白色固体を収量４．４ｇ、収率９３％で得た。ステップ３の合成スキームを以下に示す。【０３６４】
【化５７】
2019021146.tif 000059
【０３６５】以下にクロロホルム溶液の１Ｈ  ＮＭＲ測定結果を示す。
１Ｈ  ＮＭＲ（クロロホルム−ｄ，５００ＭＨｚ）：δ＝７．１６（ｔ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），７．５９（ｔｄ，Ｊ１＝７．５Ｈｚ，Ｊ２＝１．５Ｈｚ，１Ｈ），７．６７（ｔｄ，Ｊ１＝７．５Ｈｚ，Ｊ２＝１．０Ｈｚ，１Ｈ），７．８０（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，１Ｈ），７．８３（ｄｄ，Ｊ１＝８．０Ｈｚ，Ｊ２＝１．５Ｈｚ，１Ｈ），７．９４−７．９６（ｍ，２Ｈ），７．９９（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），８．５３（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，１Ｈ）【０３６６】＜ステップ４：Ｎ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラン−４−アミン（略称：ＢＢＡａＢｎｆ（１０））の合成＞
還流管を付けた２００ｍＬ三口フラスコに、２．０ｇ（６．０ｍｍｏｌ）の１０−ヨードベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フランと、１．９ｇ（６．０ｍｍｏｌ）のビス（４−ビフェニリル）アミンと、４２ｍｇ（０．１２ｍｍｏｌ）のジ−ｔｅｒｔ−ブチル（１−メチル−２，２−ジフェニルシクロプロピル）ホスフィン（ｃＢＲＩＤＰ（登録商標））と、１．２ｇ（１２ｍｍｏｌ）ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドと、トルエン７０ｍＬを入れ、この混合物を減圧脱気した後、フラスコ内を窒素置換した。ビス（ベンジリデンアセトン）パラジウム３４ｍｇ（０．０６０ｍｍｏｌ）を加えた後、１１０℃で１０時間撹拌した。撹拌後、得られた混合物へ水を加え、水層をトルエンにて抽出した。有機層と得られた抽出液を併せて水と飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥させた。この混合物を自然濾過し、得られたろ液を濃縮した。得られた粗生成物を、シリカゲルクロマトグラフィー（移動相はヘキサン：トルエン＝５：１）により精製したところ、目的物の褐色固体を０．７５ｇ、収率２３％で得た。ステップ４の合成スキームを以下に示す。【０３６７】
【化５８】
2019021146.tif 000060
【０３６８】得られた固体の１Ｈ  ＮＭＲデータを以下に示す。これにより本合成例において、本発明の一態様の有機化合物であるＢＢＡａＢｎｆ（１０）が得られたことがわかった。【０３６９】１Ｈ  ＮＭＲ（クロロホルム−ｄ，５００ＭＨｚ）：δ＝７．９９（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，１Ｈ），７．９３（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），７．９０（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），７．８１（ｄｄ，Ｊ＝５．０，４．０Ｈｚ，１Ｈ），７．７６（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，１Ｈ），７．６０（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，４Ｈ），７．５４（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，４Ｈ），７．４９（ｔ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，１Ｈ），７．８１（ｄｄ，Ｊ＝８．０，１．５Ｈｚ，１Ｈ），７．４２（ｔ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，４Ｈ），７．３８−７．３７（ｍ，２Ｈ），７．３１（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ），７．２９（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，４Ｈ）【０３７０】得られた固体を昇華精製により精製した。昇華精製は、アルゴン流量１５ｍＬ／ｍｉｎ、圧力３．７Ｐａの条件で、固体を２７０℃に加熱して行った。昇華精製後、目的化合物をガラス状黄色固体として、収量０．４４ｇ、回収率５８％で得た。
【実施例４】
【０３７１】本実施例では、実施の形態２で説明した本発明の一態様の発光素子１および発光素子２について説明する。発光素子１および発光素子２で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。【０３７２】
【化５９】
2019021146.tif 000061
【０３７３】（発光素子１の作製方法）
まず、ガラス基板上に、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１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。【０３７４】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。【０３７５】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。【０３７６】次に、第１の電極１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、第１の電極１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｉ）で表される２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ−ＣＮ）を５ｎｍ蒸着して正孔注入層１１１を形成した。【０３７７】次に、正孔注入層１１１上に、上記構造式（ｉｉ）で表される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）を２０ｎｍの膜厚となるように蒸着して第１の正孔輸送層１１２−１を形成し、第１の正孔輸送層１１２−１上に上記構造式（ｉｉｉ）で表されるＮ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−４−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４））を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着して第２の正孔輸送層１１２−２を形成した。【０３７８】続いて、上記構造式（ｉｖ）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）と上記構造式（ｖ）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、重量比１：０．０３（＝ｃｇＤＢＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。【０３７９】その後、発光層１１３上に、ｃｇＤＢＣｚＰＡを膜厚１５ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｖｉ）で表される２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。【０３８０】電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで第２の電極１０２を形成して本実施例の発光素子１を作製した。【０３８１】（発光素子２の作製方法）
発光素子２は電子輸送層１１４を、上記構造式（ｖｉｉ）で表される２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）を１５ｎｍとなるように蒸着した後、ＮＢＰｈｅｎを膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し形成した他は、発光素子１と同様に作製した。【０３８２】発光素子１および発光素子２の素子構造を以下の表にまとめる。【０３８３】
【表１】
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【０３８４】発光素子１および発光素子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（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光素子の初期特性及び信頼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。【０３８５】発光素子１および発光素子２の輝度−電流密度特性を図２２に、電流効率−輝度特性を図２３に、輝度−電圧特性を図２４に、電流−電圧特性を図２５に、外部量子効率−輝度特性を図２６に、発光スペクトルを図２７に示す。また、各発光素子の１０００ｃｄ／ｍ２付近における主要な特性を表２に示す。【０３８６】
【表２】
2019021146.tif 000063
【０３８７】図２２乃至図２７及び表２より、本発明の一態様である発光素子１及び発光素子２は、駆動電圧や発光効率などの特性の良好な青色発光素子であることがわかった。【０３８８】また、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２における駆動時間に対する輝度の変化を表すグラフを図２８に示す。図２８で示すように、本発明一態様の発光素子である発光素子１及び発光素子２は、駆動時間の蓄積に伴う輝度低下が小さく、寿命の良好な発光素子であることがわかった。
【実施例５】
【０３８９】本実施例では、実施の形態２で説明した本発明の一態様の発光素子３および発光素子４について説明する。発光素子３および発光素子４で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。【０３９０】
【化６０】
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【０３９１】（発光素子３の作製方法）
まず、ガラス基板上に、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１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。【０３９２】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。【０３９３】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。【０３９４】次に、第１の電極１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、第１の電極１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｉｉｉ）で表されるＮ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−４−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４））と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、重量比４：２（＝ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４）：酸化モリブデン）となるように１０ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。【０３９５】次に、正孔注入層１１１上に、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４）を３０ｎｍの膜厚となるように蒸着して正孔輸送層１１２を形成した。【０３９６】続いて、上記構造式（ｉｖ）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）と上記構造式（ｖ）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、重量比１：０．０３（＝ｃｇＤＢＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。【０３９７】その後、発光層１１３上に、ｃｇＤＢＣｚＰＡを膜厚１５ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｖｉ）で表される２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。【０３９８】電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで第２の電極１０２を形成して本実施例の発光素子３を作製した。【０３９９】（発光素子４の作製方法）
発光素子４は電子輸送層１１４を、上記構造式（ｖｉｉ）で表される２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）を１５ｎｍとなるように蒸着した後、ＮＢＰｈｅｎを膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し形成した他は、発光素子３と同様に作製した。【０４００】発光素子３および発光素子４の素子構造を以下の表にまとめる。【０４０１】
【表３】
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【０４０２】発光素子３および発光素子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（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光素子の初期特性及び信頼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。【０４０３】発光素子３および発光素子４の輝度−電流密度特性を図２９に、電流効率−輝度特性を図３０に、輝度−電圧特性を図３１に、電流−電圧特性を図３２に、外部量子効率−輝度特性を図３３に、発光スペクトルを図３４に示す。また、各発光素子の１０００ｃｄ／ｍ２付近における主要な特性を表４に示す。【０４０４】
【表４】
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【０４０５】図２９乃至図３４及び表４より、本発明の一態様である発光素子３及び発光素子４は、駆動電圧や発光効率などの特性の良好な青色発光素子であることがわかった。【０４０６】また、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２における駆動時間に対する輝度の変化を表すグラフを図３５に示す。図３５で示すように、本発明一態様の発光素子である発光素子３及び発光素子４は、駆動時間の蓄積に伴う輝度低下が小さく、寿命の良好な発光素子であることがわかった。
【実施例６】
【０４０７】本実施例では、実施の形態２で説明した本発明の一態様の発光素子５および発光素子６について説明する。発光素子５および発光素子６で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。【０４０８】
【化６１】
2019021146.tif 000067
【０４０９】（発光素子５の作製方法）
まず、ガラス基板上に、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１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。【０４１０】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。【０４１１】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。【０４１２】次に、第１の電極１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、第１の電極１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｉｉｉ）で表されるＮ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−４−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４））と１，３，４，５，７，８−ヘキサフルオロテトラシアノ−ナフトキノジメタン（略称：Ｆ６−ＴＣＮＮＱ）とを、重量比１：０．５（＝ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４）：Ｆ６−ＴＣＮＮＱ）となるように１０ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。【０４１３】次に、正孔注入層１１１上に、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４）を１０ｎｍの膜厚となるように蒸着して第１の正孔輸送層１１２−１を形成し、第１の正孔輸送層１１２−１上に上記構造式（ｉｘ）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）を膜厚２０ｎｍとなるように蒸着して第２の正孔輸送層１１２−２を形成し、正孔輸送層１１２を形成した。【０４１４】続いて、上記構造式（ｉｖ）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）と上記構造式（ｖ）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、重量比１：０．０３（＝ｃｇＤＢＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。【０４１５】その後、発光層１１３上に、上記構造式（ｖｉｉ）で表される２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩを膜厚１５ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｖｉ）で表される２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。【０４１６】電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで第２の電極１０２を形成して本実施例の発光素子５を作製した。【０４１７】（発光素子６の作製方法）
発光素子６はＰＣＰＰｎを膜厚３０ｎｍとなるように蒸着し正孔輸送層１１２を形成した他は、発光素子５と同様に作製した。【０４１８】発光素子５および発光素子６の素子構造を以下の表にまとめる。【０４１９】
【表５】
2019021146.tif 000068
【０４２０】発光素子５および発光素子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（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光素子の初期特性及び信頼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。【０４２１】発光素子５および発光素子６の輝度−電流密度特性を図３６に、電流効率−輝度特性を図３７に、輝度−電圧特性を図３８に、電流−電圧特性を図３９に、外部量子効率−輝度特性を図４０に、発光スペクトルを図４１に示す。また、各発光素子の１０００ｃｄ／ｍ２付近における主要な特性を表６に示す。【０４２２】
【表６】
2019021146.tif 000069
【０４２３】図３６乃至図４１及び表６より、本発明の一態様である発光素子５および発光素子６は、駆動電圧や発光効率などの特性の良好な青色発光素子であることがわかった。【０４２４】また、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２における駆動時間に対する輝度の変化を表すグラフを図４２に示す。図４２で示すように、本発明一態様の発光素子である発光素子５及び発光素子６は、駆動時間の蓄積に伴う輝度低下が小さく、寿命の良好な発光素子であることがわかった。
【実施例７】
【０４２５】本実施例では、実施の形態２で説明した本発明の一態様の発光素子７について説明する。発光素子７で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。【０４２６】
【化６２】
2019021146.tif 000070
【０４２７】（発光素子７の作製方法）
まず、ガラス基板上に、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１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。【０４２８】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。【０４２９】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。【０４３０】次に、第１の電極１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、第１の電極１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｉ）で表される２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ−ＣＮ）を５ｎｍ蒸着して正孔注入層１１１を形成した。【０４３１】次に、正孔注入層１１１上に、上記構造式（ｉｉ）で表される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）を２０ｎｍの膜厚となるように蒸着して第１の正孔輸送層１１２−１を形成し、第１の正孔輸送層１１２−１上に上記構造式（ｘ）で表されるＮ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−２−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２））を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着して第２の正孔輸送層１１２−２を形成した。【０４３２】続いて、上記構造式（ｉｖ）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）と上記構造式（ｖ）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、重量比１：０．０３（＝ｃｇＤＢＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。【０４３３】その後、発光層１１３上に、上記構造式（ｖｉｉ）で表される２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）を膜厚１５ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｖｉ）で表される２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。【０４３４】電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで第２の電極１０２を形成して本実施例の発光素子７を作製した。【０４３５】発光素子７の素子構造を以下の表にまとめる。【０４３６】
【表７】
2019021146.tif 000071
【０４３７】発光素子７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（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、発光素子７の初期特性及び信頼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。【０４３８】発光素子７の輝度−電流密度特性を図４３に、電流効率−輝度特性を図４４に、輝度−電圧特性を図４５に、電流−電圧特性を図４６に、外部量子効率−輝度特性を図４７に、発光スペクトルを図４８に示す。また、各発光素子の１０００ｃｄ／ｍ２付近における主要な特性を表８に示す。【０４３９】
【表８】
2019021146.tif 000072
【０４４０】図４３乃至図４８及び表８より、本発明の一態様である発光素子７は、駆動電圧や発光効率などの特性の良好な青色発光素子であることがわかった。
【実施例８】
【０４４１】本実施例では、実施の形態２で説明した本発明の一態様の発光素子８について説明する。発光素子８で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。【０４４２】
【化６３】
2019021146.tif 000073
【０４４３】（発光素子８の作製方法）
まず、ガラス基板上に、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１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。【０４４４】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。【０４４５】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。【０４４６】次に、第１の電極１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、第１の電極１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｘ）で表されるＮ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−２−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２））と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、重量比４：２（＝ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２）：酸化モリブデン）となるように１０ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。【０４４７】次に、正孔注入層１１１上に、ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２）を３０ｎｍの膜厚となるように蒸着して正孔輸送層１１２を形成した。【０４４８】続いて、上記構造式（ｉｖ）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）と上記構造式（ｖ）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、重量比１：０．０３（＝ｃｇＤＢＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。【０４４９】その後、発光層１１３上に、上記構造式（ｖｉｉ）で表される２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）を膜厚１５ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｖｉ）で表される２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。【０４５０】電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで第２の電極１０２を形成して本実施例の発光素子８を作製した。【０４５１】発光素子８の素子構造を以下の表にまとめる。【０４５２】
【表９】
2019021146.tif 000074
【０４５３】発光素子８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（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、発光素子８の初期特性及び信頼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。【０４５４】発光素子８の輝度−電流密度特性を図４９に、電流効率−輝度特性を図５０に、輝度−電圧特性を図５１に、電流−電圧特性を図５２に、外部量子効率−輝度特性を図５３に、発光スペクトルを図５４に示す。また、各発光素子の１０００ｃｄ／ｍ２付近における主要な特性を表１０に示す。【０４５５】
【表１０】
2019021146.tif 000075
【０４５６】図４９乃至図５４及び表１０より、本発明の一態様である発光素子３及び発光素子４は、駆動電圧や発光効率などの特性の良好な青色発光素子であることがわかった。
【実施例９】
【０４５７】本実施例では、実施の形態２で説明した本発明の一態様の発光素子９および発光素子１０について説明する。発光素子９および発光素子１０で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。【０４５８】
【化６４】
2019021146.tif 000076
【０４５９】（発光素子９の作製方法）
まず、ガラス基板上に、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１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。【０４６０】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。【０４６１】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。【０４６２】次に、第１の電極１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、第１の電極１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｉ）で表される２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ−ＣＮ）を５ｎｍ蒸着して正孔注入層１１１を形成した。【０４６３】次に、正孔注入層１１１上に、上記構造式（ｉｉ）で表される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）を１０ｎｍの膜厚となるように蒸着して第１の正孔輸送層１１２−１を形成し、第１の正孔輸送層１１２−１上に上記構造式（ｉｉｉ）で表されるＮ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−４−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（４））を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着して第２の正孔輸送層１１２−２を形成し、第２の正孔輸送層１１２−２上に上記構造式（ｘｉ）で表される３，３’−（ナフタレン−１，４−ジイル）ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＮ２）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着をして第３の正孔輸送層１１２−３を形成した。【０４６４】  続いて、上記構造式（ｉｖ）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）と上記構造式（ｖ）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、重量比１：０．０３（＝ｃｇＤＢＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。【０４６５】その後、発光層１１３上に、ｃｇＤＢＣｚＰＡを膜厚１５ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｖｉ）で表される２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。【０４６６】電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで第２の電極１０２を形成して本実施例の発光素子１を作製した。【０４６７】（発光素子１０の作製方法）
発光素子１０は電子輸送層１１４を、上記構造式（ｖｉｉ）で表される２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）を１５ｎｍとなるように蒸着した後、ＮＢＰｈｅｎを膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し形成した他は、発光素子９と同様に作製した。【０４６８】発光素子９および発光素子１０の素子構造を以下の表にまとめる。【０４６９】
【表１１】
2019021146.tif 000077
【０４７０】発光素子９および発光素子１０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（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光素子の初期特性及び信頼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。【０４７１】発光素子９および発光素子１０の輝度−電流密度特性を図５５に、電流効率−輝度特性を図５６に、輝度−電圧特性を図５７に、電流−電圧特性を図５８に、外部量子効率−輝度特性を図５９に、発光スペクトルを図６０に示す。また、各発光素子の１０００ｃｄ／ｍ２付近における主要な特性を表１２に示す。【０４７２】
【表１２】
2019021146.tif 000078
【０４７３】図５５乃至図６０及び表１２より、本発明の一態様である発光素子９及び発光素子１０は、駆動電圧や発光効率などの特性の良好な青色発光素子であることがわかった。【０４７４】また、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２における駆動時間に対する輝度の変化を表すグラフを図６１に示す。図６１で示すように、本発明一態様の発光素子である発光素子９及び発光素子１０は、駆動時間の蓄積に伴う輝度低下が小さく、寿命の良好な発光素子であることがわかった。
【実施例１０】
【０４７５】本実施例では、実施の形態２で説明した本発明の一態様の発光素子１１および発光素子１２について説明する。発光素子１１および発光素子１２で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。【０４７６】
【化６５】
2019021146.tif 000079
【０４７７】（発光素子１１の作製方法）
まず、ガラス基板上に、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１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。【０４７８】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。【０４７９】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。【０４８０】次に、第１の電極１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、第１の電極１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｉ）で表される２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ−ＣＮ）を５ｎｍ蒸着して正孔注入層１１１を形成した。【０４８１】次に、正孔注入層１１１上に、上記構造式（ｉｉ）で表される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）を１０ｎｍの膜厚となるように蒸着して第１の正孔輸送層１１２−１を形成し、第１の正孔輸送層１１２−１上に上記構造式（ｉｉｉ）で表されるＮ，Ｎ−ビス（４−ビフェニル）ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−２−アミン（略称：ＢＢＡＢｎｆ（ＩＩ）（２））を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着して第２の正孔輸送層１１２−２を形成し、第２の正孔輸送層１１２−２上に上記構造式（ｘｉ）で表される３，３’−（ナフタレン−１，４−ジイル）ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＮ２）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着をして第３の正孔輸送層１１２−３を形成した。【０４８２】  続いて、上記構造式（ｉｖ）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）と上記構造式（ｖ）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、重量比１：０．０３（＝ｃｇＤＢＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。【０４８３】その後、発光層１１３上に、ｃｇＤＢＣｚＰＡを膜厚１５ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｖｉ）で表される２，９−ビス（ナフタレン−２−イル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。【０４８４】電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで第２の電極１０２を形成して本実施例の発光素子１１を作製した。【０４８５】（発光素子１２の作製方法）
発光素子１２は電子輸送層１１４を、上記構造式（ｖｉｉ）で表される２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）を１５ｎｍとなるように蒸着した後、ＮＢＰｈｅｎを膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し形成した他は、発光素子１１と同様に作製した。【０４８６】発光素子１１および発光素子１２の素子構造を以下の表にまとめる。【０４８７】
【表１３】
2019021146.tif 000080
【０４８８】発光素子１１および発光素子１２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（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光素子の初期特性及び信頼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。【０４８９】発光素子１１および発光素子１２の輝度−電流密度特性を図６２に、電流効率−輝度特性を図６３に、輝度−電圧特性を図６４に、電流−電圧特性を図６５に、外部量子効率−輝度特性を図６６に、発光スペクトルを図６７に示す。また、各発光素子の１０００ｃｄ／ｍ２付近における主要な特性を表１４に示す。【０４９０】
【表１４】
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【０４９１】図６２乃至図６７及び表１４より、本発明の一態様である発光素子１１及び発光素子１２は、駆動電圧や発光効率などの特性の良好な青色発光素子であることがわかった。【０４９２】また、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ２における駆動時間に対する輝度の変化を表すグラフを図６８に示す。図６８で示すように、本発明一態様の発光素子である発光素子１１及び発光素子１２は、駆動時間の蓄積に伴う輝度低下が小さく、寿命の良好な発光素子であることがわかった。
【符号の説明】
【０４９３】１０１：第１の電極、１０２：第２の電極、１０３：ＥＬ層、１１１：正孔注入層、１１２：正孔輸送層、１１２−１：第１の正孔輸送層、１１２−２：第２の正孔輸送層、１１２−３：第３の正孔輸送層、１１３：発光層、１１４：電子輸送層、１１５：電子注入層、１１６：電荷発生層、１１７：Ｐ型層、１１８：電子リレー層、１１９：電子注入バッファ層、４００：基板、４０１：第１の電極、４０３：ＥＬ層、４０４：第２の電極、４０５：シール材、４０６：シール材、４０７：封止基板、４１２：パッド、４２０：ＩＣチップ、５０１：陽極、５０２：陰極、５１１：第１の発光ユニット、５１２：第２の発光ユニット、５１３：電荷発生層、６０１：駆動回路部（ソース線駆動回路）、６０２：画素部、６０３：駆動回路部（ゲート線駆動回路）、６０４：封止基板、６０５：シール材、６０７：空間、６０８：配線、６０９：ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）、６１０：素子基板、６１１：スイッチング用ＦＥＴ、６１２：電流制御用ＦＥＴ、６１３：第１の電極、６１４：絶縁物、６１６：ＥＬ層、６１７：第２の電極、６１８：発光素子、９５１：基板、９５２：電極、９５３：絶縁層、９５４：隔壁層、９５５：ＥＬ層、９５６：電極、１００１：基板、１００２：下地絶縁膜、１００３：ゲート絶縁膜、１００６：ゲート電極、１００７：ゲート電極、１００８：ゲート電極、１０２０：第１の層間絶縁膜、１０２１：第２の層間絶縁膜、１０２２：電極、１０２４Ｗ：陽極、１０２４Ｒ：陽極、１０２４Ｇ：陽極、１０２４Ｂ：陽極、１０２５：隔壁、１０２８：ＥＬ層、１０２９：第２の電極、１０３１：封止基板、１０３２：シール材、１０３３：透明な基材、１０３４Ｒ：赤色の着色層、１０３４Ｇ：緑色の着色層、１０３４Ｂ：青色の着色層、１０３５：ブラックマトリクス、１０３６：オーバーコート層、１０３７：第３の層間絶縁膜、１０４０：画素部、１０４１：駆動回路部、１０４２：周辺部、２００１：筐体、２００２：光源、２１００：ロボット、２１１０：演算装置、２１０１：照度センサ、２１０２：マイクロフォン、２１０３：上部カメラ、２１０４：スピーカ、２１０５：ディスプレイ、２１０６：下部カメラ、２１０７：障害物センサ、２１０８：移動機構、３００１：照明装置、５０００：筐体、５００１：表示部、５００２：第２の表示部、５００３：スピーカ、５００４：ＬＥＤランプ、５００５：操作キー、５００６：接続端子、５００７：センサ、５００８：マイクロフォン、５０１２：支持部、５０１３：イヤホン、５１００：掃除ロボット、５１０１：ディスプレイ、５１０２：カメラ、５１０３：ブラシ、５１０４：操作ボタン、５１５０：携帯情報端末、５１５１：筐体、５１５２：表示領域、５１５３：屈曲部、５１２０：ゴミ、５２００：表示領域、５２０１：表示領域、５２０２：表示領域、５２０３：表示領域、７１０１：筐体、７１０３：表示部、７１０５：スタンド、７１０７：表示部、７１０９：操作キー、７１１０：リモコン操作機、７２０１：本体、７２０２：筐体、７２０３：表示部、７２０４：キーボード、７２０５：外部接続ポート、７２０６：ポインティングデバイス、７２１０：第２の表示部、７４０１：筐体、７４０２：表示部、７４０３：操作ボタン、７４０４：外部接続ポート、７４０５：スピーカ、７４０６：マイク、７４００：携帯電話機、９３１０：携帯情報端末、９３１１：表示パネル、、９３１３：ヒンジ、９３１５：筐体
【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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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【国際調査報告】
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