(57)【要約】【課題】駆動電圧の低下に伴い、消費電力の抑制が実現された発光素子、この発光素子を備える発光装置、光源、認証装置および電子機器を提供すること。【解決手段】本発明の発光素子は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に設けられ、発光材料と、前記発光材料を保持するホスト材料として機能するテトラセン骨格を有する第１テトラセン系化合物とを含み、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより６００ｎｍ以上の波長域の光を発光する発光層と、前記発光層と前記陰極との間に設けられ、前記陰極側に位置する第１電子輸送層と、前記発光層側に位置し、テトラセン骨格を有する第２テトラセン系化合物を含む第２電子輸送層とを備える電子輸送層とを有する。【選択図】図１
2018152485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられ、発光材料と、前記発光材料を保持するホスト材料として機能するテトラセン骨格を有する第１テトラセン系化合物とを含み、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより６００ｎｍ以上の波長域の光を発光する発光層と、
前記発光層と前記陰極との間に設けられ、前記陰極側に位置する第１電子輸送層と、前記発光層側に位置し、テトラセン骨格を有する第２テトラセン系化合物を含む第２電子輸送層とを備える電子輸送層とを有することを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記第１テトラセン系化合物と、前記第２テトラセン系化合物とは、同種または同一のものである請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第１テトラセン系化合物と、前記第２テトラセン系化合物とは、複素環骨格を有しないテトラセン骨格を有する請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第１電子輸送層は、アントラセン骨格と含窒素複素環骨格とを有するアントラセン系化合物を含み、かつ、その平均厚さが８ｎｍ未満である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項５】
前記第１テトラセン系化合物のホモと前記第２テトラセン系化合物のホモとの差は、０．１ｅＶ以下である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項６】
前記第２電子輸送層は、その平均厚さが２５ｎｍ以上２００ｎｍ以下である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項７】
前記陽極と前記陰極との間に５００ｍＡ／ｃｍ２以上２０００ｍＡ／ｃｍ２以下の電流密度で通電して用いられる請求項１ないし６のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発光素子を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発光素子を備えることを特徴とする光源。
【請求項１０】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発光素子を備えることを特徴とする認証装置。
【請求項１１】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発光素子を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子、発光装置、光源、認証装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（いわゆる有機ＥＬ素子）は、陽極と陰極との間に少なくとも１層の発光性有機層を介挿した構造を有する発光素子である。このような発光素子では、陰極と陽極との間に電界を印加することにより、発光層に陰極側から電子が注入されるとともに陽極側から正孔が注入され、発光層中で電子と正孔が再結合することにより励起子が生成され、この励起子が基底状態に戻る際に、そのエネルギー分が光として放出される。
【０００３】
このような発光素子としては、６００ｎｍを超える長波長域、特に、７００ｎｍを超える近赤外域で発光するものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の発光素子では、チアジアゾール系のドーパント材料とテトラセン系のホスト材料とを発光層に用いることで、発光波長の長波長化を図るとともに、高効率かつ、長寿命な発光素子を実現している。
【０００５】
また、特許文献２に記載の発光素子では、チアジアゾール系等のドーパント材料を含む発光層を備える発光素子において、発光層以外における素子構成、特に、電子輸送層、電子注入層の素子構成を工夫することで、発光波長の長波長化を図るとともに、高効率かつ、長寿命な発光素子を実現している。
【０００６】
さらに、引用文献１、２に記載の発光素子では、発光層のホスト材料として、テトラセン系のホスト材料を用いることによっても、発光素子の高効率化および長寿命化が図られている。
【０００７】
しかしながら、このような発光素子では、発光層のホスト材料として、テトラセン系のホスト材料を用いることで、上述した、発光素子の高効率化および長寿命化が図られるものの、発光層（ホスト材料）と電子輸送層との界面にはホモギャップが存在し、これをホールが乗り越えることとなるため、駆動電圧が高くなり、消費電力も高くなるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−２１９０７８号公報
【特許文献２】特開２０１６−１５４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、駆動電圧の低下に伴い、消費電力の抑制が実現された発光素子、この発光素子を備える発光装置、光源、認証装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の発光素子は、陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられ、発光材料と、前記発光材料を保持するホスト材料として機能するテトラセン骨格を有する第１テトラセン系化合物とを含み、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより６００ｎｍ以上の波長域の光を発光する発光層と、
前記発光層と前記陰極との間に設けられ、前記陰極側に位置する第１電子輸送層と、前記発光層側に位置し、テトラセン骨格を有する第２テトラセン系化合物を含む第２電子輸送層とを備える電子輸送層とを有することを特徴とする。
【００１１】
これにより、発光素子の駆動電圧の低下を図ることができ、結果として、消費電力の抑制された発光素子を実現することができる。
【００１２】
本発明の発光素子では、前記第１テトラセン系化合物と、前記第２テトラセン系化合物とは、同種または同一のものであることが好ましい。
【００１３】
これにより、第２電子輸送層のホモレベルを、発光層に含まれるホスト材料のホモレベルと、より確実に同等、または近いものとすることができる。これにより、発光素子の駆動電圧の低下が図られ、結果として、消費電力の抑制された発光素子が実現される。
【００１４】
本発明の発光素子では、前記第１テトラセン系化合物と、前記第２テトラセン系化合物とは、複素環骨格を有しないテトラセン骨格を有することが好ましい。
【００１５】
これにより、正孔の注入による酸化・還元に対して比較的強いものとなるため、正孔により変質・劣化するのを抑制することができる。その結果、発光素子１の長寿命化が図られる。
【００１６】
本発明の発光素子では、前記第１電子輸送層は、アントラセン骨格と含窒素複素環骨格とを有するアントラセン系化合物を含み、かつ、その平均厚さが８ｎｍ未満であることが好ましい。
【００１７】
これにより、第１電子輸送層の変質・劣化を抑制することができ、その結果、発光素子１の長寿命化が図られる。
【００１８】
本発明の発光素子では、前記第１テトラセン系化合物のホモと前記第２テトラセン系化合物のホモとの差は、０．１ｅＶ以下であることが好ましい。
【００１９】
これにより、第２電子輸送層のホモレベルと、発光層に含まれるホスト材料のホモレベルとが同等、または近いものと言うことができ、その結果、発光素子１の駆動電圧の低下が図られることから、消費電力の抑制された発光素子１が実現される。
【００２０】
本発明の発光素子では、前記第２電子輸送層は、その平均厚さが２５ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２１】
これにより、第１電子輸送層に、電子を輸送する電子輸送層と、発光層を越えた正孔を輸送する正孔輸送層としての双方の機能を、第２電子輸送層に好適に発揮させることができる。
【００２２】
本発明の発光素子では、前記陽極と前記陰極との間に５００ｍＡ／ｃｍ２以上２０００ｍＡ／ｃｍ２以下の電流密度で通電して用いられることが好ましい。
【００２３】
このような通電密度で通電したとしても、電子輸送層の変質・劣化が抑制され、長寿命化が図られた発光素子とすることができる。
【００２４】
本発明の発光装置は、本発明の発光素子を備えることを特徴とする。
このような発光装置は、近赤外域での発光が可能である。また、消費電力が抑制された発光素子を備えるので、信頼性に優れる。
【００２５】
本発明の光源は、本発明の発光素子を備えることを特徴とする。
このような光源は、近赤外域での発光が可能である。また、消費電力が抑制された発光素子を備えるので、信頼性に優れる。
【００２６】
本発明の認証装置は、本発明の発光素子を備えることを特徴とする。
このような認証装置は、近赤外光を用いて生体認証を行うことができる。また、消費電力が抑制された発光素子を備えるので、信頼性に優れる。
【００２７】
本発明の電子機器は、本発明の発光素子を備えることを特徴とする。
このような電子機器は、消費電力が抑制された発光素子を備えるので、信頼性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る発光素子を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の発光装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
【図３】本発明の認証装置の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の発光素子、発光装置、光源、認証装置および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態について説明する。
【００３０】
図１は、本発明の実施形態に係る発光素子を模式的に示す断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図１中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
【００３１】
発光素子（エレクトロルミネッセンス素子）１は、本実施形態では、図１に示すように、陽極３と正孔注入層４と発光層５と電子輸送層６と電子注入層７と陰極８とがこの順に積層されてなるものである。すなわち、発光素子１は、陽極３と陰極８と、陽極３と陰極８との間に介挿された、陽極３側から陰極８側へ向かって正孔注入層４と発光層５と電子輸送層６と電子注入層７とがこの順で積層されている積層体１４とを有している。
【００３２】
そして、発光素子１は、その全体が基板２上に設けられるとともに、封止部材９で封止されている。
【００３３】
このような発光素子１にあっては、陽極３と陰極８と、陽極３と陰極８との間に設けられた発光層５とを有している。そして、陽極３および陰極８に駆動電圧が印加され、陽極３と陰極８との間、すなわち発光層５に通電することにより、発光層５に対し、それぞれ、陰極８側から電子が供給（注入）されるとともに、陽極３側から正孔が供給（注入）される。そして、発光層５では、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン（励起子）が生成され、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー（蛍光やりん光）を放出（発光）する。これにより、発光素子１（発光層５）は、発光する。
【００３４】
本実施形態では、この発光素子１は、後述するように、下記一般式（ＩＲＤ１）で表わされる化合物であるチアジアゾール系化合物、下記一般式（ＩＲＤ２）で表わされる化合物であるベンゾ−ビス−チアジアゾール系化合物、および、下記式（ＩＲＤ３）で表わされる化合物であるピロメテン系ホウ素錯体等を発光材料として含んでいる。これにより、７００ｎｍ以上の波長域のような近赤外域で発光する。なお、本明細書において、「近赤外域」とは、７００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の波長域を言う。また、発光素子１は、発光材料として６００ｎｍ以上７００ｎｍ未満の黄色（橙色を含む）・赤色の波長域で発光する化合物を発光材料として含んでいるものであってもよい。すなわち、本発明では、発光素子１は、６００ｎｍ以上の波長域の光を発光する。
【００３５】
基板２は、陽極３を支持するものである。本実施形態の発光素子１は、基板２側から光を取り出す構成（ボトムエミッション型）であるため、基板２および陽極３は、それぞれ、実質的に透明（無色透明、着色透明または半透明）とされている。
【００３６】
基板２の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料や、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３７】
このような基板２の平均厚さは、特に限定されないが、０．１ｍｍ以上３０ｍｍ以下程度であるのが好ましく、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度であるのがより好ましい。
【００３８】
なお、発光素子１が基板２と反対側から光を取り出す構成（トップエミッション型）の場合、基板２には、透明基板および不透明基板のいずれも用いることができる。
【００３９】
不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料で構成された基板、ステンレス鋼のような金属基板の表面に酸化膜（絶縁膜）を形成したもの、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
【００４０】
また、このような発光素子１では、陽極３と陰極８との間の距離（すなわち積層体１４の平均厚さ）は、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であるのが好ましく、１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であるのがより好ましく、１００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であるのがさらに好ましい。これにより、簡単かつ確実に、発光素子１の駆動電圧を実用的な範囲内にすることができる。
【００４１】
以下、発光素子１を構成する各部を順次説明する。
（陽極）
陽極３は、正孔注入層４に正孔を注入する電極である。この陽極３の構成材料としては、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。
【００４２】
陽極３の構成材料としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｓｂ含有ＳｎＯ２、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４３】
特に、陽極３は、ＩＴＯで構成されているのが好ましい。ＩＴＯは、透明性を有するとともに、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料である。これにより、陽極３から正孔注入層４へ効率的に正孔を注入することができる。
【００４４】
また、陽極３の正孔注入層４側の面（図１にて上面）は、プラズマ処理が施されているのが好ましい。これにより、陽極３と正孔注入層４との接合面の化学的および機械的な安定性を高めることができる。その結果、陽極３から正孔注入層４への正孔注入性を向上させることができる。なお、かかるプラズマ処理については、後述する発光素子１の製造方法の説明において詳述する。
【００４５】
このような陽極３の平均厚さは、特に限定されないが、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下程度であるのが好ましく、５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下程度であるのがより好ましい。
【００４６】
（陰極）
一方、陰極８は、後述する電子注入層７を介して電子輸送層６に電子を注入する電極である。この陰極８の構成材料としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。
【００４７】
陰極８の構成材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｓ、Ｒｂまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば、複数層の積層体、複数種の混合層等として）用いることができる。
【００４８】
特に、陰極８の構成材料として合金を用いる場合には、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極８の構成材料として用いることにより、陰極８の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
【００４９】
このような陰極８の平均厚さは、特に限定されないが、１００ｎｍ以上１００００ｎｍ以下程度であるのが好ましく、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下程度であるのがより好ましい。
【００５０】
なお、本実施形態の発光素子１は、ボトムエミッション型であるため、陰極８に、光透過性は、特に要求されない。また、トップエミッション型である場合には、陰極８側から光を透過させる必要があるので、陰極８の平均厚さは、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下程度であるのが好ましい。
【００５１】
（正孔注入層）
正孔注入層４は、陽極３からの正孔注入効率を向上させる機能を有する（すなわち正孔注入性を有する）ものである。これにより、発光素子１の発光効率を高めることができる。ここで、正孔注入層４は、陽極３から注入された正孔を発光層５まで輸送する機能をも有する（すなわち正孔輸送性を有する）ものである。したがって、正孔注入層４は、前述したように正孔輸送性を有することから、正孔輸送層であるということもできる。なお、正孔注入層４と発光層５との間に、正孔注入層４とは異なる材料（例えばベンジジン誘導体等のアミン系化合物）で構成された正孔輸送層を別途設けてもよい。
【００５２】
この正孔注入層４は、正孔注入性を有する材料（正孔注入性材料）を含んでいる。
この正孔注入層４に含まれる正孔注入性材料としては、特に限定されず、例えば、銅フタロシアニンや、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−フェニル−３−メチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、Ｎ，Ｎ’−ビス−（４−ジフェニルアミノ−フェニル）−Ｎ, Ｎ’−ジフェニル−ビフェニル−４−４’−ジアミン等のアミン系材料が挙げられる。
【００５３】
中でも、正孔注入層４に含まれる正孔注入性材料としては、正孔注入性および正孔輸送性に優れるという観点から、アミン系材料を用いるのが好ましく、ジアミノベンゼン誘導体、ベンジジン誘導体（ベンジジン骨格を有する材料）、分子内に「ジアミノベンゼン」ユニットと「ベンジジン」ユニットとの両方を有するトリアミン系化合物、テトラアミン系化合物（具体的には、例えば、下記式ＨＩＬ−１〜ＨＩＬ−２７で表されるような化合物）を用いるのがより好ましい。
【００５４】
【化１】
2018152485.tif 000003
【００５５】
【化２】
2018152485.tif 000004
【００５６】
【化３】
2018152485.tif 000005
【００５７】
また、正孔注入層４の構成材料のルモ（ＬＵＭＯ）は、発光層５に用いるホスト材料のルモとの差が０．５ｅＶ以上であることが好ましい。これにより、電子が発光層５から正孔注入層４へ抜けてしまうのを低減し、発光効率を高めることができる。
【００５８】
また、正孔注入層４の構成材料のホモ（ＨＯＭＯ）は、４．７ｅＶ以上５．８ｅＶ以下であることが好ましく、また、正孔注入層４の構成材料のルモは、２．２ｅＶ以上３．０ｅＶ以下であることが好ましい。
【００５９】
また、正孔注入層４は、正孔注入性を有する材料（正孔注入性材料）の他に、さらに、後述する第２電子輸送層６ａに含まれる第２テトラセン系化合物を含んで構成されることが好ましい。これにより、電子が発光層５から抜けて、たとえ正孔注入層４中に電子が注入されたとしても、第２テトラセン系化合物により電子を輸送することができるため、注入された電子により正孔注入性を有する材料が変質・劣化するのを抑制または防止することができる。その結果、発光素子１の長寿命化を図ることができる。
【００６０】
このような正孔注入層４の平均厚さは、特に限定されないが、５ｎｍ以上９０ｎｍ以下程度であるのが好ましく、１０ｎｍ以上７０ｎｍ以下程度であるのがより好ましい。
【００６１】
なお、この正孔注入層４は、他の層の構成材料の組み合わせ等によっては、省略してもよい。
【００６２】
（発光層）
発光層５は、前述した陽極３と陰極８との間に通電することにより、発光するものである。
【００６３】
この発光層５は、本発明では、発光ドーパントとして機能する発光材料と、発光材料を保持するホスト材料として機能するテトラセン骨格を有する第１テトラセン系化合物とを含む。
【００６４】
この発光層５において、発光材料は、発光層５を６００ｎｍ以上の長波長域、好ましくは７００ｎｍ以上の近赤外域で発光し得るものを含んで構成される。
【００６５】
この発光材料としては、発光層５を７００ｎｍ以上の近赤外域で発光し得るものとする場合、例えば、下記一般式（ＩＲＤ１）で表わされる化合物であるチアジアゾール系化合物（以下、単に「チアジアゾール系化合物」とも言う）、下記一般式（ＩＲＤ２）で表わされる化合物であるベンゾ−ビス−チアジアゾール系化合物（以下、単に「ベンゾ−ビス−チアジアゾール系化合物」とも言う）、および、下記式（ＩＲＤ３）で表わされる化合物であるピロメテン系ホウ素錯体（以下、単に「ピロメテン系ホウ素錯体」とも言う）等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これにより、発光層５を、７００ｎｍ以上の波長域（近赤外域）で確実に発光するものとし得る。
【００６６】
【化４】
2018152485.tif 000006
［前記一般式（ＩＲＤ１）中、Ｒは、それぞれ独立して、アリール基、アリールアミノ基、トリアリールアミン、または、これらの誘導体のうちの少なくとも１種を含む基を示す。］
【００６７】
前記一般式（ＩＲＤ１）中の基Ｒとして、アリール基、アリールアミノ基、トリアリールアミン、または、これらの誘導体が挙げられ、これらのうちの２種以上を組み合わせたものを用いることができ、かかる基Ｒを備えるチアジアゾール系化合物を発光ドーパントとして含む発光層５は、７００ｎｍ以上の波長域（近赤外域）での発光を得ることができる。
【００６８】
上記のような基Ｒを備えるチアジアゾール系化合物としては、具体的には、例えば、下記式ＩＲＤ１−１〜ＩＲＤ１−１２で表わされる化合物またはその誘導体が挙げられる。
【００６９】
【化５】
2018152485.tif 000007
【００７０】
【化６】
2018152485.tif 000008
［前記一般式（ＩＲＤ２）中、各Ｒは、それぞれ独立して、フェニル基、チオフェニル基、フリル基、または、これらの誘導体のうちの少なくとも１種を含む基を示す。］
【００７１】
前記一般式（ＩＲＤ２）中の各基Ｒとしては、フェニル基、チオフェニル基、フリル基、または、これらの誘導体のうちの少なくとも１種を含むものであれば、特に限定されないが、例えば、フェニル基、チオフェニル基（チオフェン基）、フリル基（フラン基）、オキサゾール基およびオキサジアゾール基等を含むもの挙げられ、これらのうちの２種以上を組み合わせたものであることが好ましい。これにより、かかる基Ｒを備えるベンゾ−ビス−チアジアゾール系化合物を発光ドーパントとして含む発光層５は、７００ｎｍ以上の波長域（近赤外域）での発光を得るもの、特に、より長波長領域と言うことができる８５０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の波長域での発光を得るものとなる。
【００７２】
上記のような基Ｒを備えるベンゾ−ビス−チアジアゾール系化合物としては、具体的には、例えば、下記式ＩＲＤ２−１〜ＩＲＤ２−２１で表わされる化合物またはその誘導体が挙げられる。
【００７３】
【化７】
2018152485.tif 000009
【００７４】
【化８】
2018152485.tif 000010
【００７５】
【化９】
2018152485.tif 000011
【００７６】
【化１０】
2018152485.tif 000012
［前記式（ＩＲＤ３）中、Ｘは、水素が結合している炭素原子、または、窒素原子を示し、Ｒは、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、アリル基、アルコキシ基、もしくは複素環基を示す。］
【００７７】
ここで、前記式（ＩＲＤ３）中のＲとして用いる複素環基としては、特に限定されないが、ピロール、フラン、チオフェン等の五員複素環基、または、ピリジン等の六員複素環基を用いることが好ましい。
【００７８】
このようなピロメテン系ホウ素錯体を含む発光層５は、７００ｎｍ以上の波長域（近赤外域）での発光を得ることができる。
【００７９】
また、発光層５に用いる発光材料としては、前記式（ＩＲＤ３）で表される化合物であり、かつ、近赤外域での発光が可能なものであればよいが、具体的には、例えば、下記式ＩＲＤ３−１〜ＩＲＤ３−５で表わされる化合物またはその誘導体が挙げられる。
【００８０】
【化１１】
2018152485.tif 000013
【００８１】
また、発光層５を、６００ｎｍ以上７００ｎｍ未満の黄色（橙色を含む）・赤色の波長域で発光するものとする場合、発光材料としては、例えば、以下に示すような赤色発光材料および黄色発光材料が挙げられる。
【００８２】
赤色発光材料としては、例えば、下記化学式（ＲＤ−１）で表わされる化合物（ジインデノペリレン誘導体）等のペリレン誘導体、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、ナイルレッド、２−（（１，１−ジメチルエチル）−６−（２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ（ｉｊ）キノリジン−９−イル）エテニル）−４Ｈ−ピラン−４Ｈ−イリデン）プロパンジニトリル（ＤＣＪＴＢ）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）等を挙げられる。また、黄色発光材料としては、例えば、下記化学式（ＹＤ−１）で示されるテトラセン系化合物、テトラフェニルナフタセン（通称：ルブレン）等が挙げられる。
【００８３】
【化１２】
2018152485.tif 000014
【００８４】
【化１３】
2018152485.tif 000015
【００８５】
なお、発光層５は、上述した発光材料以外の他の発光材料（各種蛍光材料、各種燐光材料）が含まれていてもよい。
【００８６】
また、発光層５は、前述したような発光材料に加えて、この発光材料がゲスト材料（ドーパント）として添加（担持）されるホスト材料を含んで構成されている。このホスト材料は、正孔と電子とを再結合して励起子を生成するとともに、その励起子のエネルギーを発光材料に移動（フェルスター移動またはデクスター移動）させて、発光材料を励起する機能を有する。そのため、発光層５を、発光材料（ゲスト材料）の他に、ホスト材料を含有する構成とすることで、発光素子１の発光効率を高めることができる。このようなホスト材料は、例えば、ゲスト材料である発光材料をドーパントとしてホスト材料にドープして用いることができる。
【００８７】
このようなホスト材料として、本発明では、テトラセン骨格を有する第１テトラセン系化合物を含んでいる。
【００８８】
この第１テトラセン系化合物のようなアセン系材料は、前述したようなゲスト材料（発光材料）との不本意な相互作用が少ない。また、ホスト材料として第１テトラセン系材料を用いると、ホスト材料からゲスト材料（発光材料）へのエネルギー移動を効率的に行うことができる。そのため、発光素子１の発光効率を優れたものとすることができる。これは、アセン系材料のπ電子雲とゲスト材料の電子雲との重なりが大きくなること、等によるものと考えられる。
【００８９】
このようなことから、ホスト材料として第１テトラセン系化合物を用いると、発光素子１の発光効率を高めることができる。
【００９０】
また、第１テトラセン系化合物は、電子および正孔に対する耐性に優れる。また、第１テトラセン系化合物は、熱安定性にも優れる。そのため、発光層５ひいては発光素子１の長寿命化を図ることができる。また、第１テトラセン系化合物は、熱安定性に優れるため、気相成膜法を用いて発光層５を形成する場合に、成膜時の熱によるホスト材料の分解を防止することができる。そのため、優れた膜質を有する発光層５を形成することができ、その結果、この点でも、発光素子１の発光効率を高めるとともに長寿命化を図ることができる。
【００９１】
さらに、第１テトラセン系化合物は、それ自体発光しにくいので、ホスト材料が発光素子１の発光スペクトルに悪影響を及ぼすのを防止することもできる。
【００９２】
また、第１テトラセン系化合物は、複素環骨格を有するもの、および、複素環骨格を有しないものの何れであってもよいが、複素環骨格を有しないテトラセン骨格を有するものであることが好ましい。
【００９３】
複素環骨格を有する化合物は、一般的に、正孔に対する耐久性が低い。そのため、複素環骨格を有する第１テトラセン系化合物の種類によっては、発光層５も注入された正孔により発光層５が劣化する傾向を示し、その結果、発光素子１の素子寿命が短くなるおそれがある。
【００９４】
これに対して、第１テトラセン系化合物として、複素環骨格を有しないテトラセン骨格を有するもの、換言すれば、テトラセン骨格を分子内に有し、かつ、炭素原子および水素原子で構成されているものとすることで、正孔の注入による酸化・還元に対して比較的強いものとなる。そのため、正孔により変質・劣化するのを抑制することができる。その結果、発光素子１の長寿命化が図られる。
【００９５】
このような第１テトラセン系材料としては、１つの分子内に少なくとも１つのテトラセン骨格を有し、かつ、複素環骨格を有しないものであれば、特に限定されないが、例えば、下記式ＩＲＨ１で表わされる化合物を用いるのが好ましい。
【００９６】
【化１４】
2018152485.tif 000016
［前記式ＩＲＨ１中、ｎは、１〜１２の自然数を示し、Ｒは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、アリールアミノ基を示す。］
【００９７】
前述したような発光材料として挙げた各種化合物（ベンゾ−ビス−チアジアゾール系化合物等）は、極性が高い（分極が大きい）。そのため、発光材料として用いた場合、発光層中の濃度が高いときに、発光材料の分子同士の相互作用により発光効率が低下する現象である濃度消光を生じやすい。
【００９８】
一方、第１テトラセン系化合物は、極性が低い（分極が小さい）。そのため、第１テトラセン系化合物をホスト材料として用いることにより、前述したような発光材料の分子同士の相互作用を低減し、濃度消光性を低減することができる。
【００９９】
これに対し、例えば、極性が高い（分極が大きい）Ａｌｑ３をホスト材料として用いた場合、ホスト材料および発光材料の双方の極性が高く（分極が大きく）なるため、発光材料の分子同士の相互作用が生じやすく、濃度消光性が高くなってしまう。
【０１００】
また、第１テトラセン系化合物と同じアセン系材料であるアントラセン系材料は、ホスト材料として用いた場合、濃度消光性を低減する効果があるものの、第１テトラセン系化合物をホスト材料として用いた場合と比べて、発光効率が低くなる。これは、アントラセン系材料をホスト材料として用いると、ホスト材料から発光材料へのエネルギー移動が十分でないこと、および、ホスト材料のルモに注入された電子が陽極側へ突き抜ける確率が高いことが原因であると推察される。かかる点を考慮すると、アントラセン系材料と第１テトラセン系化合物とを比較すると、第１テトラセン系化合物がホスト材料として好ましく用いられることから、本発明では、ホスト材料として第１テトラセン系化合物が用いられる。
【０１０１】
よって、ホスト材料としてテトラセン骨格を有する第１テトラセン系化合物を用いることにより、発光素子１の発光効率を高めることができる。
【０１０２】
また、第１テトラセン系化合物は、電子および正孔に対する耐性に優れる。また、第１テトラセン系化合物は、熱安定性にも優れる。そのため、発光素子１は、長寿命化を図ることができる。また、第１テトラセン系化合物は、熱安定性に優れるため、気相成膜法を用いて発光層５を形成する場合に、成膜時の熱によるホスト材料の分解を防止することができる。そのため、優れた膜質を有する発光層５を形成することができ、その結果、この点でも、発光素子１の発光効率を高めるとともに長寿命化を図ることができる。
【０１０３】
さらに、第１テトラセン系化合物は、それ自体発光しにくいので、ホスト材料が発光素子１の発光スペクトルに悪影響を及ぼすのを防止することもできる。
【０１０４】
また、ホスト材料として用いる第１テトラセン系化合物としては、前記式ＩＲＨ１で表され、かつ、前述したようなホスト材料としての機能を発揮し得るものであれば、特に限定されないが、下記式ＩＲＨ１−Ａで表わされる化合物を用いるのが好ましく、下記ＩＲＨ１−Ｂで表わされる化合物を用いるのがより好ましい。
【０１０５】
【化１５】
2018152485.tif 000017
［前記式ＩＲＨ１−Ａ、ＩＲＨ１−Ｂ中、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、アリールアミノ基を示す。また、Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同じであっても異なっていてもよい。］
【０１０６】
また、第１テトラセン系化合物（ホスト材料）は、炭素原子および水素原子で構成されていること、すなわち、複素環骨格を有しないテトラセン骨格を有することが好ましい。これにより、ホスト材料の極性を低くし、ホスト材料と発光材料との不本意な相互作用が生じるのを防止することができる。そのため、発光素子１の発光効率を高めることができる。また、電位および正孔に対するホスト材料の耐性を高めることができる。そのため、発光素子１の長寿命化を図ることができる。
【０１０７】
具体的には、第１テトラセン系化合物としては、例えば、下記式ＩＲＨ１−１〜ＩＲＨ１−２７で表される化合物を用いるのが好ましい。
【０１０８】
【化１６】
2018152485.tif 000018
【０１０９】
【化１７】
2018152485.tif 000019
【０１１０】
また、発光層５に用いるホスト材料のホモは、５．０ｅＶ以上５．８ｅＶ以下であることが好ましく、また、このホスト材料のルモは、２．５ｅＶ以上３．６ｅＶ以下であることが好ましい。
【０１１１】
このような発光材料およびホスト材料を含む発光層５中における発光材料の含有量（ドープ量）は、０．５ｗｔ％以上５．０ｗｔ％以下であるのが好ましく、０．７５ｗｔ％以上２．０ｗｔ％以下であるのがより好ましく、１．５ｗｔ％以上２．０ｗｔ％以下であるのがさらに好ましい。発光材料の含有量が前記下限値未満では、ホスト材料の種類によってはホストからの発光が強くなる傾向を示す。また、前記上限値超では、ホスト材料の種類によっては濃度消光による発光効率低下が顕著となる傾向を示すことがあるため、発光材料の含有量を前記範囲内に設定することにより、発光素子１の発光効率と寿命とのバランスを優れたものとすることができる。
【０１１２】
また、発光層５の平均厚さは、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であるのが好ましく、２５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であるのがより好ましい。発光層５の平均厚さが前記下限値未満では、発光材料の種類によっては、発光層５の周辺層での再結合が増大する傾向を示し、不要な発光が増大してしまうおそれがある。また、前記上限値超では、発光材料の種類によっては、発光層５における電圧が徐々に上昇する傾向を示し、発光層５の発光効率の低下を招くおそれがあるため、発光層５の厚さを前記範囲内に設定することにより、発光素子１の駆動電圧を抑制しつつ、高効率および長寿命な発光素子１とすることができる。
【０１１３】
（電子輸送層）
電子輸送層６は、発光層５と陰極８との間に設けられ、陰極８から電子注入層７を介して注入された電子を発光層５に輸送する機能を有するものである。
【０１１４】
この電子輸送層６は、本発明では、図１に示すように、陰極８側に位置する第１電子輸送層６ｂと、発光層５側に位置する第２電子輸送層６ａとを備えている。すなわち、電子輸送層６は、第１電子輸送層６ｂと、第１電子輸送層６ｂと発光層５との間に設けられた第２電子輸送層６ａとを有している。
【０１１５】
＜第２電子輸送層＞
第２電子輸送層６ａは、本発明では、テトラセン骨格を有する第２テトラセン系化合物を含むものである。
【０１１６】
ここで、従来の６００ｎｍ以上の近赤外域の光を発光する発光素子では、発光層からのホール抜けを抑制するために、陰極側の隣接層である電子輸送層等に含まれる構成材料には、６．０ｅＶ程度の深いホモを有するものとして、例えば、アントラセン骨格を有する化合物が用いられていた。
【０１１７】
しかしながら、発光層５に含まれるホスト材料として、前述した理由により、テトラセン骨格を有する第１テトラセン系化合物が用いられるが、この場合、第１テトラセン系化合物が備える高いホール輸送性に起因して、陰極８側、すなわち電子輸送層側にホールが抜けて来ることとなる。この際、ホールは、電子輸送層がアントラセン骨格を有する化合物を含むために、０．３〜０．４ｅＶ程度の障壁を乗り越える必要が生じ、その結果、発光素子の駆動電圧が高くなると言う問題があった。
【０１１８】
これに対して、本発明では、発光層５に隣接する第２電子輸送層６ａを、テトラセン骨格を有する第２テトラセン系化合物を含むものとし、第２電子輸送層６ａのホモレベルを、発光層５に含まれるホスト材料のホモレベルと同等、または近いものとする。これにより、従来乗り越える必要があったエネルギー障壁が低くなる。そのため、発光素子１の駆動電圧の低下を図ることができ、結果として、消費電力の抑制された発光素子１を実現することができる。また、発光素子１の消費電力を抑制することは、発光素子１の駆動による発熱（ジュール熱）を低減することにもつながるため、発熱に起因する発光素子１の劣化を抑制し得ることから、長寿命化が図られた発光素子１を実現することができる。
【０１１９】
また、第２電子輸送層６ａに含まれる第２テトラセン系化合物は、アントラセン骨格を有する化合物と比較して、キャリア移動度（ホール・電子共に）が高い。そのため、第２電子輸送層６ａにおけるキャリア輸送の面でも有利に働き、かかる観点からも、発光素子１の駆動電圧の低電圧化を図ることができる。
【０１２０】
ところで、本発明のように、発光層５に含まれるホスト材料として第１テトラセン系化合物を用い、第２電子輸送層６ａを、第２テトラセン系化合物を含むものとすることで、これら同士のホモレベルが同等、または近くなる。そのため、正孔注入層４から発光層５に注入されたホールを発光層５内に閉じ込める閉込め効率が低くなり、その結果、発光層５の発光効率が低下することが懸念される。
【０１２１】
しかしながら、６００ｎｍ以上の長波長域、特に７００ｎｍ以上の近赤外域で発光する発光素子１では、６００ｎｍ未満の短波長域である可視光（青〜緑）を発光する発光素子と比較して、発光材料（発光ドーパント）のホモ−ルモギャップが狭いことから、準位的なキャリア（ホール）トラップが生じ易い。さらに、発光素子１を、特に７００ｎｍ以上の近赤外域で発光するものに適用した場合には、発光材料の骨格には、ホモ／ルモレベルを調整するために、トリフェニルアミンのような電子供与基や、ベンゾチアジアゾールのような電子吸引基が含まれることとなる。そのため、かかる観点からも、ホールと電子との双方のキャリアをトラップ（捕捉）し易くなる。
【０１２２】
これらのことから、発光層５に含まれる第１テトラセン系化合物と、第２電子輸送層６ａに含まれる第２テトラセン系化合物とのホモレベルが同等、または近かったとしても、ホールと電子との再結合は、６００ｎｍ以上の長波長域で発光する発光材料を含む発光層５で生じ易くなるので、発光素子１の発光効率の低下を確実に抑制または防止することができる。
【０１２３】
以上をまとめると、陽極３と陰極８との間に発光層５および電子輸送層６を備える発光素子１において、発光層５を、発光材料と、前記発光材料を保持するホスト材料として機能するテトラセン骨格を有する第１テトラセン系化合物とを含み、陽極３と陰極８との間に通電することにより６００ｎｍ以上の波長域の光を発光するものとし、さらに、電子輸送層６を、陰極８側に位置する第１電子輸送層６ｂと、発光層５側に位置し、テトラセン骨格を有する第２テトラセン系化合物を含む第２電子輸送層６ａとを備えるものとしたことにより、発光素子１の駆動電圧を低くすることができ、結果として、発光効率がよく、消費電力の少ない発光素子１を提供することができる。
【０１２４】
また、第２電子輸送層６ａに含まれる第２テトラセン系化合物は、複素環骨格を有するもの、および、複素環骨格を有しないものの何れであってもよいが、複素環骨格を有しないテトラセン骨格を有するものであることが好ましい。
【０１２５】
複素環骨格を有する化合物は、一般的に、正孔に対する耐久性が低い。そのため、複素環骨格を有する第２テトラセン系化合の種類によっては、発光層５から突き抜けてきた正孔により第２電子輸送層６ａが劣化する傾向を示し、その結果、発光素子１の素子寿命が短くなるおそれがある。
【０１２６】
これに対して、第２テトラセン系化合物として、複素環骨格を有しないテトラセン骨格を有するもの、換言すれば、テトラセン骨格を分子内に有し、かつ、炭素原子および水素原子で構成されているものとすることで、正孔の移動による酸化・還元に対して比較的強いものとなるため、正孔により変質・劣化するのを抑制することができる。その結果、発光素子１の長寿命化が図られる。
【０１２７】
また、この第２電子輸送層６ａが、第１電子輸送層６ｂに正孔が到達するのを防止するブロック層として機能するため、含窒素複素環骨格を有するアントラセン系化合物を含む第１電子輸送層６ｂが正孔により変質・劣化するのを抑制または防止することができる。
【０１２８】
さらに、第２電子輸送層６ａに含まれる第２テトラセン系化合物は、発光層５に含まれる発光材料として機能する第１テトラセン系化合物と、同種または同一のものであることが好ましい。これにより、第２電子輸送層６ａのホモレベルを、発光層５に含まれるホスト材料のホモレベルと、より確実に同等、または近いものとすることができる。
【０１２９】
そのため、第２テトラセン系材料としては、第１テトラセン系材料で説明した、上記式ＩＲＨ１で表わされる化合物を用いるのが好ましい。
【０１３０】
具体的には、第２電子輸送層６ａの第２テトラセン系化合物のホモは、発光層５に用いるホスト材料としての第１テトラセン系化合物のホモとの差が０．１ｅＶ以下であることが好ましい。これにより、第２電子輸送層６ａのホモレベルと、発光層５に含まれるホスト材料のホモレベルとが同等、または近いものと言うことができ、その結果、発光素子１の駆動電圧の低下が図られることから、消費電力の抑制された発光素子１が実現される。
【０１３１】
さらに、第２テトラセン系化合物のホモは、５．０ｅＶ以上５．８ｅＶ以下であることが好ましく、また、第２テトラセン系化合物のルモは、２．５ｅＶ以上３．６ｅＶ以下であることが好ましい。
【０１３２】
なお、第２電子輸送層６ａの平均厚さは、発光層５に含まれる発光材料の種類によっても若干異なるが、２５ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることがより好ましい。これにより、第１電子輸送層６ｂに、電子を輸送する電子輸送層と、発光層５を越えた正孔を輸送する正孔輸送層としての双方の機能を、第２電子輸送層６ａに好適に発揮させることができる。
【０１３３】
＜第１電子輸送層＞
第１電子輸送層６ｂは、アントラセン骨格と含窒素複素環骨格とを有するアントラセン系化合物を含み、かつ、その平均厚さが８ｎｍ未満の厚さを備えるものであることが好ましい。
【０１３４】
ここで、アントラセン骨格を有する化合物は、電子輸送性に優れる化合物である。また、含窒素複素環骨格を有する化合物は、電子注入層７を介した陰極８からの電子注入性に優れる化合物である。そのため、電子注入層７に接触して設けられる第１電子輸送層６ｂの構成材料として、アントラセン骨格と含窒素複素環骨格とを有するアントラセン系化合物を用いることにより、第１電子輸送層６ｂは、優れた電子輸送性と、電子注入層７を介した陰極８からの電子注入性との双方を併せ持つものとなる。
【０１３５】
また、第１電子輸送層６ｂは、その平均厚さが８ｎｍ未満のように薄く設定されている。
【０１３６】
第１電子輸送層６ｂは、その構成材料として、含窒素複素環骨格を含むアントラセン系化合物が用いられるが、このような含窒素複素環骨格を含んでいることに起因して、アントラセン系化合物は、結晶性を示すものとなる。そのため、発光素子１を、陽極３と陰極８との間に対して５００ｍＡ／ｃｍ２以上２０００ｍＡ／ｃｍ２以下程度の電流密度による通電を繰り返して使用すると、第１電子輸送層６ｂ中において、アントラセン系化合物が結晶化する傾向を示す。これに対して、第１電子輸送層６ｂの平均厚さを８ｎｍ未満のように薄く設定することにより、アントラセン系化合物の結晶化に起因する、第１電子輸送層６ｂの変質・劣化を抑制することができ、その結果、発光素子１の長寿命化が図られる。
【０１３７】
さらに、正孔が第２電子輸送層６ａから抜けて、たとえ第１電子輸送層６ｂ中に正孔が注入されたとしても、第１電子輸送層６ｂの厚さが薄いため、正孔は、この第１電子輸送層６ｂをさらに抜けて、電子注入層７または陰極８において消滅する。そのため、かかる観点からも、第１電子輸送層６ｂの変質・劣化を抑制することができ、その結果、発光素子１の長寿命化が図られる。
【０１３８】
なお、第１電子輸送層６ｂは、その平均厚さが８ｎｍ未満であることが好ましいが、３ｎｍ以上５ｎｍ以下であることがより好ましい。これにより、第１電子輸送層６ｂとしての機能を発揮させつつ、第１電子輸送層６ｂの膜厚を薄く設定することにより得られる効果をより顕著に発揮させることができる。
【０１３９】
また、含窒素複素環骨格としては、複素環中に窒素原子を有するものであれば特に限定されないが、例えば、アザインドリジン骨格、オキサジアゾール骨格、ピリジン骨格、ピリミジン骨格、キノキサリン骨格、および、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）のようなフェナントロリン骨格等が挙げられるが、中でも、アザインドリジン骨格であることが好ましい。アザインドリジン骨格は、金属材料に対する親和性が低い骨格である。そのため、第１電子輸送層６ｂに接する電子注入層７に含まれるアルカリ金属やアルカリ土類金属等を取り込み、これに起因して、第１電子輸送層６ｂの電子輸送性および電子注入性が低下するのを抑制または防止することができる。
【０１４０】
したがって、アントラセン系化合物としては、アントラセン骨格とアザインドリジン骨格との双方を分子内に有するアザインドリジン系化合物（以下、単に「アザインドリジン系化合物」ともいう）が好ましく用いられる。これにより、第２電子輸送層６ａへ電子を長期に亘って効率的に輸送・注入することができる。その結果、発光素子１の発光効率を高めることができる。
【０１４１】
このアザインドリジン系化合物は、１つの分子内に含まれるアザインドリジン骨格およびアントラセン骨格の数がそれぞれ１つまたは２つであるのが好ましい。これにより、第２電子輸送層６ａへ電子を長期に亘ってより効率的に輸送・注入することができる。その結果、発光素子１の発光効率をより高めることができる。
【０１４２】
このアザインドリジン系化合物としては、例えば、下記一般式ＥＴＬ１で表わされる化合物が挙げられ、具体的には、下記式ＥＴＬ１−１〜２４で表わされるような化合物、下記式ＥＴＬ１−２５〜３６で表わされるような化合物、下記式ＥＴＬ１−３７〜５６で表わされる化合物が挙げられる。
【０１４３】
【化１８】
2018152485.tif 000020
［前記式ＥＴＬ１中、Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、アリールアミノ基を示す。また、Ｒ１〜Ｒ７は、互いに同じであっても異なっていてもよい。］
【０１４４】
【化１９】
2018152485.tif 000021
【０１４５】
【化２０】
2018152485.tif 000022
【０１４６】
【化２１】
2018152485.tif 000023
【０１４７】
なお、このようなアザインドリジン系化合物は、前述の通り、電子輸送性および電子注入性に優れるが、その理由は、以下に示すものによると考えられる。
【０１４８】
前述したようなアザインドリジン骨格およびアントラセン骨格を分子内に有するアザインドリジン系化合物は、その分子全体がπ共役系で繋がっているため、電子雲が分子全体に亘って拡がっている。
【０１４９】
そして、かかるアザインドリジン系化合物のアザインドリジン骨格の部分は、電子を受け入れる機能と、その受け取った電子をアントラセン骨格の部分へ送り出す機能とを有する。一方、かかるアザインドリジン系化合物のアントラセン骨格の部分は、アザインドリジン骨格の部分から電子を受け入れる機能と、その受け入れた電子を、第１電子輸送層６ｂの陽極３側に隣接する層、すなわち第２電子輸送層６ａへ受け渡す機能とを有する。
【０１５０】
より具体的に説明すると、かかるアザインドリジン系化合物のアザインドリジン骨格の部分は、２つの窒素原子を有する。その一方（アントラセン骨格の部分に近い側）の窒素原子がｓｐ２混成軌道を有し、他方（アントラセン骨格の部分に遠い側）の窒素原子がｓｐ３混成軌道を有する。ｓｐ２混成軌道を有する窒素原子は、アザインドリジン系化合物の分子の共役系の一部を構成するとともに、炭素原子よりも電気陰性度が高く、電子を引き付ける強さが大きいため、電子を受け入れる部分として機能する。一方、ｓｐ３混成軌道を有する窒素原子は、通常の共役系ではないが、非共有電子対を有するため、その電子がアザインドリジン系化合物の分子の共役系に向けて電子を送り出す部分として機能する。
【０１５１】
一方、かかるアザインドリジン系化合物のアントラセン骨格の部分は、電気的に中性であるため、アザインドリジン骨格の部分から電子を容易に受け入れることができる。また、かかるアザインドリジン系化合物のアントラセン骨格の部分は、第２電子輸送層６ａの構成材料である第２テトラセン系材料と軌道の重なりが大きくなるため、第２テトラセン系材料へ電子を容易に受け渡すことができる。
【０１５２】
また、かかるアザインドリジン系化合物は、前述したように電子輸送性および電子注入性に優れるため、結果として、発光素子１の駆動電圧を低電圧化することができる。
【０１５３】
また、アザインドリジン骨格の部分は、ｓｐ２混成軌道を有する窒素原子が還元されても安定であり、ｓｐ３混成軌道を有する窒素原子が酸化されても安定である。そのため、かかるアザインドリジン系化合物は、電子および正孔に対する安定性が高いものとなる。その結果、発光素子１の長寿命化を図ることができる。
【０１５４】
さらに、第１電子輸送層６ｂの構成材料（アントラセン系材料）のホモと、第２電子輸送層６ａの構成材料（第２テトラセン系材料）のホモとの差は、０．２ｅＶ以上であり、かつ、第１電子輸送層６ｂの構成材料（アントラセン系材料）のルモと、第２電子輸送層６ａの構成材料（第２テトラセン系材料）のルモとの差は、０．２ｅＶ以上であることが好ましい。これにより、正孔が第２電子輸送層６ａから第１電子輸送層６ｂへ抜けてしまうのを低減しつつ、電子を第１電子輸送層６ｂから第２電子輸送層６ａに円滑に輸送することができるため、発光素子１の高効率化が図られる。
【０１５５】
また、第１電子輸送層６ｂの構成材料（アントラセン系材料）の電子移動度は、第２電子輸送層６ａの構成材料（第２テトラセン系材料）の電子移動度よりも小さいことが好ましい。これにより、電子を第１電子輸送層６ｂから第２電子輸送層６ａにより円滑に輸送することができる。
【０１５６】
また、第１電子輸送層６ｂの構成材料（アントラセン系化合物）のホモは、５．８ｅＶ以上６．５ｅＶ以下であることが好ましく、また、第１電子輸送層６ｂの構成材料のルモは、２．８ｅＶ以上３．５ｅＶ以下であることが好ましい。
【０１５７】
さらに、アントラセン系化合物および第２テトラセン系化合物は、それぞれ、そのガラス転移温度（Ｔｇ）が１２５℃以上のものであることが好ましい。これにより、陽極３と陰極８との間にたとえ５００ｍＡ／ｃｍ２以上２０００ｍＡ／ｃｍ２以下程度の電流密度で通電して発光素子１を使用したとしても、電子輸送層６（第１電子輸送層６ｂおよび第２電子輸送層６ａ）が流動性を帯びるのを抑制または防止することができる。そのため、これに起因する、発光素子１の発光効率の低下が抑制または防止される。
【０１５８】
（電子注入層）
電子注入層７は、陰極８からの電子注入効率を向上させる機能を有するものである。
【０１５９】
この電子注入層７の構成材料（電子注入性材料）としては、例えば、各種の無機絶縁材料、各種の無機半導体材料が挙げられる。
【０１６０】
このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド（酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物）、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらを主材料として電子注入層７を構成することにより、電子注入性をより向上させることができる。特にアルカリ金属化合物（アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等）は仕事関数が非常に小さく、これを用いて電子注入層７を構成することにより、発光素子１は、高い輝度が得られるものとなる。
【０１６１】
アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Ｌｉ２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ２Ｓ、Ｎａ２Ｓｅ、ＮａＯ等が挙げられる。
【０１６２】
アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、ＭｇＯ、ＣａＳｅ等が挙げられる。
【０１６３】
アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣｓＦ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ、ＮａＣｌ等が挙げられる。
【０１６４】
アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２、ＢｅＦ２等が挙げられる。
【０１６５】
また、無機半導体材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、ＳｂおよびＺｎのうちの少なくとも１つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１６６】
電子注入層７の平均厚さは、特に限定されないが、０．１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下程度であるのが好ましく、０．２ｎｍ以上１００ｎｍ以下程度であるのがより好ましく、０．２ｎｍ以上５０ｎｍ以下程度であるのがさらに好ましい。
【０１６７】
なお、この電子注入層７は、陰極８および電子輸送層６の構成材料や厚さ等によっては、省略してもよい。
【０１６８】
（封止部材）
封止部材９は、陽極３、積層体１４、および陰極８を覆うように設けられ、これらを気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。封止部材９を設けることにより、発光素子１の信頼性の向上や、変質・劣化の防止（耐久性向上）等の効果が得られる。
【０１６９】
封止部材９の構成材料としては、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉまたはこれらを含む合金、酸化シリコン、各種樹脂材料等を挙げることができる。なお、封止部材９の構成材料として導電性を有する材料を用いる場合には、短絡を防止するために、封止部材９と陽極３、積層体１４および陰極８との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。
【０１７０】
また、封止部材９は、平板状として、基板２と対向させ、これらの間を、例えば熱硬化性樹脂等のシール材で封止するようにしてもよい。
【０１７１】
以上のような発光素子１は、例えば、次のようにして製造することができる。
［１］  まず、基板２を用意し、この基板２上に陽極３を形成する。
陽極３は、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着等の乾式メッキ法、電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。
【０１７２】
［２］  次に、陽極３上に正孔注入層４を形成する。
正孔注入層４は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成するのが好ましい。
【０１７３】
なお、正孔注入層４は、例えば、正孔注入性材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔注入層形成用材料を、陽極３上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することによっても形成することができる。
【０１７４】
正孔注入層形成用材料の供給方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いることもできる。かかる塗布法を用いることにより、正孔注入層４を比較的容易に形成することができる。
【０１７５】
正孔注入層形成用材料の調製に用いる溶媒または分散媒としては、例えば、各種無機溶媒や、各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
【０１７６】
なお、乾燥は、例えば、大気圧または減圧雰囲気中での放置、加熱処理、不活性ガスの吹付け等により行うことができる。
【０１７７】
また、本工程に先立って、陽極３の上面には、酸素プラズマ処理を施すようにしてもよい。これにより、陽極３の上面に親液性を付与すること、陽極３の上面に付着する有機物を除去（洗浄）すること、陽極３の上面付近の仕事関数を調整すること等を行うことができる。
【０１７８】
ここで、酸素プラズマ処理の条件としては、例えば、プラズマパワー１００Ｗ以上８００Ｗ以下程度、酸素ガス流量５０ｍＬ／ｍｉｎ以上１００ｍＬ／ｍｉｎ以下程度、被処理部材（陽極３）の搬送速度０．５ｍｍ／ｓｅｃ以上１０ｍｍ／ｓｅｃ以下程度とするのが好ましい。
【０１７９】
［３］  次に、正孔注入層４上に、発光層５を形成する。
発光層５は、例えば、真空蒸着等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
【０１８０】
［４］  次に、発光層５上に、電子輸送層６（第１電子輸送層６ｂおよび第２電子輸送層６ａ）を形成する。
【０１８１】
電子輸送層６（第１電子輸送層６ｂおよび第２電子輸送層６ａ）は、例えば、真空蒸着等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成するのが好ましい。
【０１８２】
なお、電子輸送層６は、例えば、電子輸送性材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる電子輸送層形成用材料を、発光層５上に供給した後、乾燥（脱溶媒または脱分散媒）することによっても形成することができる。
【０１８３】
［５］  次に、電子輸送層６上に、電子注入層７を形成する。
電子注入層７の構成材料として無機材料を用いる場合、電子注入層７は、例えば、ＣＶＤ法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセス、無機微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
【０１８４】
［６］  次に、電子注入層７上に、陰極８を形成する。
陰極８は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、金属箔の接合、金属微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
【０１８５】
以上のような工程を経て、発光素子１が得られる。
最後に、得られた発光素子１を覆うように封止部材９を被せ、基板２に接合する。
【０１８６】
（発光装置）
次に、本発明の発光装置の実施形態について説明する。
【０１８７】
図２は、本発明の発光装置を適用したディスプレイ装置の実施形態を示す縦断面図である。
【０１８８】
図２に示すディスプレイ装置１００は、基板２１と、複数の発光素子１Ａと、各発光素子１Ａをそれぞれ駆動するための複数の駆動用トランジスター２４とを有している。ここで、ディスプレイ装置１００は、トップエミッション構造のディスプレイパネルである。
【０１８９】
基板２１上には、複数の駆動用トランジスター２４が設けられ、これらの駆動用トランジスター２４を覆うように、絶縁材料で構成された平坦化層２２が形成されている。
【０１９０】
各駆動用トランジスター２４は、シリコンからなる半導体層２４１と、半導体層２４１上に形成されたゲート絶縁層２４２と、ゲート絶縁層２４２上に形成されたゲート電極２４３と、ソース電極２４４と、ドレイン電極２４５とを有している。
【０１９１】
平坦化層上には、各駆動用トランジスター２４に対応して発光素子１Ａが設けられている。
【０１９２】
発光素子１Ａは、平坦化層２２上に、反射膜３２、腐食防止膜３３、陽極３、積層体（有機ＥＬ発光部）１４、陰極１３、陰極カバー３４がこの順に積層されている。本実施形態では、各発光素子１Ａの陽極３は、画素電極を構成し、各駆動用トランジスター２４のドレイン電極２４５に導電部（配線）２７により電気的に接続されている。また、各発光素子１Ａの陰極１３は、共通電極とされている。
【０１９３】
図２における発光素子１Ａは、６００ｎｍ以上の近赤外域の光を発光する発光素子１である。
【０１９４】
隣接する発光素子１Ａ同士の間には、隔壁３１が設けられている。また、これらの発光素子１Ａ上には、これらを覆うように、エポキシ樹脂で構成されたエポキシ層３５が形成されている。
そして、エポキシ層３５上には、これらを覆うように封止基板２０が設けられている。
【０１９５】
以上説明したようなディスプレイ装置１００は、例えば軍事用途等の近赤外線ディスプレイとして用いることができる。
【０１９６】
このようなディスプレイ装置１００によれば、近赤外域での発光が可能である。また、近赤外域で発光し得る、消費電力が抑制された発光素子１を備えるので、信頼性に優れる。
【０１９７】
（認証装置）
次に、本発明の認証装置の実施形態を説明する。
【０１９８】
図３は、本発明の認証装置の実施形態を示す図である。
図３に示す認証装置１０００は、生体Ｆ（本実施形態では指先）の生体情報を用いて個人を認証する生体認証装置である。
【０１９９】
この認証装置１０００は、光源１００Ｂと、カバーガラス１００１と、マイクロレンズアレイ１００２と、受光素子群１００３と、発光素子駆動部１００６と、受光素子駆動部１００４と、制御部１００５とを有する。
【０２００】
光源１００Ｂは、６００ｎｍ以上の近赤外域の光を発光する発光素子１を複数備えるものであり、撮像対象物である生体Ｆへ向けて、近赤外域の光を照射する。例えば、この光源１００Ｂの複数の発光素子１は、カバーガラス１００１の外周部に沿って配置される。
カバーガラス１００１は、生体Ｆが接触または近接する部位である。
【０２０１】
マイクロレンズアレイ１００２は、カバーガラス１００１の生体Ｆが接触または近接する側と反対側に設けられている。このマイクロレンズアレイ１００２は、複数のマイクロレンズがマトリクス状に配列して構成されている。
【０２０２】
受光素子群１００３は、マイクロレンズアレイ１００２に対してカバーガラス１００１とは反対側に設けられている。この受光素子群１００３は、マイクロレンズアレイ１００２の複数のマイクロレンズに対応してマトリクス状に設けられた複数の受光素子で構成されている。この受光素子群１００３の各受光素子としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ等を用いることができる。
【０２０３】
発光素子駆動部１００６は、光源１００Ｂを駆動する駆動回路である。
受光素子駆動部１００４は、受光素子群１００３を駆動する駆動回路である。
【０２０４】
制御部１００５は、例えば、ＭＰＵであり、発光素子駆動部１００６および受光素子駆動部１００４の駆動を制御する機能を有する。
【０２０５】
また、制御部１００５は、受光素子群１００３の受光結果と、予め記憶された生体認証情報との比較により、生体Ｆの認証を行う機能を有する。
【０２０６】
例えば、制御部１００５は、受光素子群１００３の受光結果に基づいて、生体Ｆに関する画像パターン（例えば静脈パターン）を生成する。そして、制御部１００５は、その画像パターンと、生体認証情報として予め記憶された画像パターンとを比較し、その比較結果に基づいて、生体Ｆの認証（例えば静脈認証）を行う。
【０２０７】
このような認証装置１０００によれば、近赤外光を用いて生体認証を行うことができる。また、近赤外域で発光し得る、消費電力が抑制された発光素子１を光源１００Ｂとして備えるので、信頼性に優れる。
このような認証装置１０００は、各種の電子機器に組み込むことができる。
【０２０８】
（電子機器）
図４は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
【０２０９】
この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部を備える表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
【０２１０】
このパーソナルコンピューター１１００において、本体部１１０４には、前述した認証装置１０００が設けられている。
【０２１１】
このようなパーソナルコンピューター１１００によれば、近赤外域で発光し得る、消費電力が抑制された発光素子１を備えるので、信頼性に優れる。
【０２１２】
なお、本発明の電子機器は、図４のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）の他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計、ウェアラブル機器、携帯電話機、ディジタルスチルカメラ、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、ラップトップ型パーソナルコンピューター、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、脈拍計測装置、脈波計測装置、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター、その他各種モニター類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
【０２１３】
また、本発明の電子機器は、前述した光源１００Ｂを備える構成のものとして、例えば、血中酸素濃度測定機、血糖値測定機、肌診断機、体脂肪測定機、体内蛍光物質観察機、皮膚癌診断機器、瞳観察装置、血管観察機器のような医療機器（生体センサー）、赤外スキャナー機器等が、認証装置１０００を備える構成以外のものとして挙げることができる。
【０２１４】
このような医療機器や、赤外スキャナー機器が備える光源１００Ｂに、発光素子１を適用する場合、これらの電子機器は、小型・軽量であることが望まれること、さらに、スマートフォン、タブレット端末、時計、ウェアラブル機器のような持ち運び可能な電子機器に発光素子１を適用する場合、これらの電子機器には外部電源を使用することができず、充電池を使用することが求められ、搭載される充電池の放電容量に限界があることから、消費電力が抑制された発光素子１が好ましく適用される。
【０２１５】
また、発光素子１の消費電力を抑制することで、発光素子１の駆動による発熱を低減することができるが、発光素子１を医療機器（生体センサー）が備える光源１００Ｂに適用した場合、発光素子１の発熱に起因するノイズの発生を抑制することができ、医療機器（生体センサー）の精度の向上が図られる。かかる観点からも、発光素子１は、医療機器（生体センサー）が備える光源１００Ｂとして、好適に適用される。
【０２１６】
以上、本発明の発光素子、発光装置、光源、認証装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
また、本発明の発光素子および発光装置は照明用の光源として用いてもよい。
【実施例】
【０２１７】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１−１．発光材料の製造
以下の工程を経ることにより、前記式ＩＲＤ１−２で表されるベンゾ−ビス−チアジアゾール系化合物を合成した。
【０２１８】
【化２２】
2018152485.tif 000024
【０２１９】
合成（Ａ１−１）
５リットルのフラスコに発煙硝酸１５００ｍｌを入れ冷却した。そこへ１０〜５０℃に保つようにして硫酸１５００ｍｌを分割添加した。さらにそこへ原料のジブロモベンゾチアジアゾールである化合物（ａ）１５０ｇを１時間かけて少量ずつ添加した。その際に溶液温度は５℃以下になるように行った。全量添加後、室温（２５℃）において２０時間反応させた。反応後、氷３ｋｇに反応液を注ぎ、一晩攪拌した。その後、ろ過してメタノール、ヘプタンで洗浄した。
【０２２０】
ろ過して残った物を２００ｍｌのトルエンで熱溶解させた後、室温まで徐冷後にろ過し、残ったものを少量のトルエンで洗浄後、減圧乾燥させた。
【０２２１】
これにより、ＨＰＬＣ純度９５％の化合物（ｂ）（４、７−ジブロモ−５、６−ジニトロ−ベンゾ[１、２、５]チアジアゾール）６０ｇを得た。
【０２２２】
合成（Ａ１−２）
Ａｒ下、５リットルのフラスコに、得られたジブロモ体である化合物（ｂ）３０ｇとトリフェニルアミンのボロン酸体１６０ｇ、トルエン２５００ｍｌ、２Ｍ炭酸セシウム水溶液（１５２ｇ／（蒸留水）２３４ｍｌ）を入れ、９０℃で一晩反応させた。反応後ろ過、分液、濃縮し、得られた粗体５２ｇをシリカゲルカラム（ＳｉＯ２  ５ｋｇ）で分離し、赤紫色固体を得た。
【０２２３】
これにより、ＨＰＬＣ純度９６％の化合物（ｃ）（５、６−ジニトロ−４、７−ジフェニル−ベンゾ[１、２、５]チアジアゾール）６ｇを得た。
【０２２４】
合成（Ａ１−３）
Ａｒ下、１リットルのフラスコに、得られたジニトロ体である化合物（ｃ）６ｇ、還元鉄７ｇ、酢酸６００ｍｌを入れ、８０℃で４時間反応させて室温まで冷却させた。反応後、反応液をイオン交換水１．５リットルに注ぎ、そこへ酢酸エチル１．５リットルをさらに添加した。添加後、固体が析出していたので、テトラヒドロフラン１リットルと食塩３００ｇを添加し、分液した。水層は１リットルのテトラヒドロフランで再抽出した。濃縮乾燥したものを再度、少量の水、メタノールにて洗浄し、橙色固体を得た。
【０２２５】
これにより、ＨＰＬＣ純度８０％の化合物（ｄ）（４、７−ジフェニル−ベンゾ[１、２、５]チアジアゾロ−５、６−ジアミン）７ｇを得た。
【０２２６】
合成（Ａ１−４）
Ａｒ下、１リットルのフラスコに、得られたジアミン体である化合物（ｄ）４．５ｇ、ベンジル３．７ｇ、溶媒として酢酸３００ｍｌを入れ、８０℃にて２時間反応させた。反応後、室温まで冷却させ、反応液をイオン交換水１リットルに注ぎ、結晶をろ過、水洗し、７ｇの黒緑色固体を得た。そして、その黒緑色固体をシリカゲルカラム（ＳｉＯ２  １ｋｇ）で精製した。
【０２２７】
これにより、ＨＰＬＣ純度９９％の化合物（ｅ）（前記式ＩＲＤ１−２で表わされる化合物）４ｇを得た。この化合物（ｅ）を質量分析したところ、Ｍ＋：４９２であった。
【０２２８】
さらに、得られた化合物（ｅ）を設定温度３４０℃で昇華精製した。その昇華精製後の化合物（ｅ）のＨＰＬＣ純度は９９％であった。
【０２２９】
１−２．ホスト材料の製造
前記式ＩＲＨ１−２等で表されるテトラセン系化合物および前記式ＥＴＬ１−３、前記式ＥＴＬ２−３０等で表されるアントラセン系化合物は、それぞれ、特開２０１３−１７７３２７および特開２０１３−１７９１２３に記載の製造方法を参照して合成した。
【０２３０】
２．発光素子の製造
（実施例１）
＜１＞  まず、平均厚さ０．５ｍｍの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ１００ｎｍのＩＴＯ電極（陽極）を形成した。
【０２３１】
そして、基板をアセトン、２−プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理およびアルゴンプラズマ処理を施した。これらのプラズマ処理は、それぞれ、プラズマパワー１００Ｗ、ガス流量２０ｓｃｃｍ、処理時間５ｓｅｃで行った。
【０２３２】
＜２＞  次に、ＩＴＯ電極上に、前記式ＨＩＬ−１で表わされる化合物を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ７０ｎｍの正孔注入層（ＨＩＬ）を形成した。
【０２３３】
＜３＞  次に、正孔注入層上に、発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ２５ｎｍの発光層を形成した。発光層の構成材料としては、発光材料（ゲスト材料）として前記式ＩＲＤ１−２で表わされる化合物（ベンゾ−ビス−チアジアゾール系化合物）を用い、ホスト材料として前記式ＩＲＨ１−２で表わされる化合物（第１テトラセン系材料）を用いた。また、発光層中の発光材料（ドーパント）の含有量（ドープ濃度）を２．０ｗｔ％とした。
【０２３４】
＜４＞  次に、発光層上に、前記式ＩＲＨ１−２で表わされる化合物（第２テトラセン系材料）を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ５５ｎｍの第２電子輸送層（ＥＴＬ２）を形成した。
【０２３５】
＜５＞  次に、第２電子輸送層上に、前記ＥＴＬ１−３で表される化合物（アザインドリジン系化合物）を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ５ｎｍの第１電子輸送層（ＥＴＬ１）を形成した。
【０２３６】
＜６＞  次に、第１電子輸送層上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ１ｎｍの電子注入層を形成した。
【０２３７】
＜７＞  次に、電子注入層上に、Ａｌを真空蒸着法により成膜した。これにより、Ａｌで構成される平均厚さ１００ｎｍの陰極を形成した。
【０２３８】
＜８＞  次に、形成した各層を覆うように、ガラス製の保護カバー（封止部材）を被せ、エポキシ樹脂により固定、封止した。
以上の工程により、発光素子を製造した。
【０２３９】
（実施例２）
前記工程＜４＞で第２電子輸送層の形成に用いる化合物として前記式ＥＴＬ２−３で表わされる化合物を用いた以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０２４０】
（実施例３）
前記工程＜３＞で用いる発光材料（ドーパント）として前記式（ＲＤ−１）で表わされる化合物を用いた以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０２４１】
（比較例１）
前記工程＜４＞で第２電子輸送層の形成に用いる化合物として前記式ＥＴＬ１−３で表わされる化合物を用いた以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０２４２】
（比較例２）
前記工程＜４＞で第２電子輸送層の形成に用いる化合物として前記式ＥＴＬ２−３０で表わされる化合物を用いた以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０２４３】
（比較例３）
前記工程＜５＞で第１電子輸送層の形成に用いる化合物として前記式ＩＲＨ１−２で表わされる化合物を用いた以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０２４４】
（比較例４）
前記工程＜３＞で用いるホスト材料、前記工程＜４＞で第２電子輸送層の形成に用いる化合物として、ともに、前記式ＥＴＬ２−３０で表わされる化合物を用いた以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０２４５】
（比較例５）
前記工程＜３＞で用いる発光材料（ドーパント）として下記式（ＧＤ−１）で表わされる化合物を用いた以外は、前述した実施例１と同様にして発光素子を製造した。
【０２４６】
【化２３】
2018152485.tif 000025
【０２４７】
３．評価
各実施例および各比較例について、一定電流電源（株式会社東陽テクニカ製  ＫＥＩＴＨＬＥＹ２４００）を用いて、発光素子に３．０ｍＡの電流を流し、そのときの駆動電圧、発光波長（発光ピーク波長）および発光パワーを、高速分光放射計（相馬光学製  Ｓ−９０００）を用いて測定し、発光パワーと、投入した投入電力とから電力効率を求めた。
【０２４８】
さらに、発光素子に１００ｍＡ／ｃｍ２の定電流を流し、輝度が初期の輝度の８０％となる時間（ＬＴ８０）も測定した。
これらの測定結果を表１に示す。
【０２４９】
【表１】
2018152485.tif 000026
【０２５０】
表１から明らかなように、各実施例の発光素子は、発光材料として発光層が６００ｎｍ以上の波長域の光を発光するものを用い、さらに、ホスト材料として第１テトラセン系化合物を用い、かつ、第２電子輸送層を、第２テトラセン系化合物を含むものとすることで、各比較例の発光素子に比し、駆動電圧の低下が図られ、消費電力の抑制が実現されたものであると言うことができる。
【符号の説明】
【０２５１】
１…発光素子、１Ａ…発光素子、２…基板、３…陽極、４…正孔注入層、５…発光層、６…電子輸送層、６ａ…第２電子輸送層、６ｂ…第１電子輸送層、７…電子注入層、８…陰極、９…封止部材、１３…陰極、１４…積層体、２０…封止基板、２１…基板、２２…平坦化層、２４…駆動用トランジスター、２７…導電部、３１…隔壁、３２…反射膜、３３…腐食防止膜、３４…陰極カバー、３５…エポキシ層、１００…ディスプレイ装置、１００Ｂ…光源、２４１…半導体層、２４２…ゲート絶縁層、２４３…ゲート電極、２４４…ソース電極、２４５…ドレイン電極、１０００…認証装置、１００１…カバーガラス、１００２…マイクロレンズアレイ、１００３…受光素子群、１００４…受光素子駆動部、１００５…制御部、１００６…発光素子駆動部、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、Ｆ…生体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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