(57)【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、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより７００ｎｍ以上の波長域の光を発光する発光層と、
前記発光層と前記陽極との間に設けられた正孔注入層と、
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する第２電子輸送層とを備える電子輸送層とを有し、
前記発光層、前記正孔注入層、前記第１電子輸送層および前記第２電子輸送層に含まれる有機材料は、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものであり、
前記発光層は、前記有機材料として、ホスト材料を、
前記正孔注入層は、前記有機材料として、正孔注入性材料を、
前記第２電子輸送層は、前記有機材料として、複素環骨格を有しないアントラセン骨格を有するアントラセン系化合物を、それぞれ、含有し、
前記ホスト材料、前記正孔注入性材料および前記アントラセン系化合物のガラス転移温度Ｔｇを、それぞれ、Ｔｇ（Host）、Ｔｇ（HIL）およびＴｇ（ETL２）としたとき、下記関係式（Ｉ）を満足することを特徴とする発光素子。
Ｔｇ（HIL）＞Ｔｇ（Host）かつＴｇ（ETL２）＞Ｔｇ（Host）  ・・・  （Ｉ）
【請求項２】
前記アントラセン系化合物は、下記一般式ＥＴＬ２−Ａで表わされる化合物である請求項１に記載の発光素子。
【化１】
0006693053.tif 000033
［式ＥＴＬ２−Ａ中、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ、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、または、置換基を有していてもよいアリールアミン基であり、Ｒ１、Ｒ２は、同一であっても異なっていてもよい。］
【請求項３】
前記アントラセン系化合物は、ガラス転移温度Ｔｇが１４５℃以上である請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
さらに、Ｔｇ（HIL）およびＴｇ（ETL２）は、下記関係式（II）を満足する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光素子。
Ｔｇ（HIL）＞Ｔｇ（ETL２）      ・・・  （II）
【請求項５】
前記陽極と前記陰極との間に０．５Ａ／ｃｍ２以上２．０Ａ／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４のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項６】
請求項１ないし５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７】
請求項１ないし５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８】
請求項１ないし５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、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し、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、７００ｎｍを超える長波長域で発光するものが知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１、２に記載の発光素子では、分子内に官能基として電子供与体であるアミンと電子受容体であるニトリル基を共存させた材料を発光層のドーパントとして用いることにより、発光波長を長波長化している。
【０００５】
また、例えば特許文献３のように、電子注入層として、アザインドリジン系材料を含むものが提案されている。
【０００６】
しかしながら、従来の近赤外域で発光する発光素子では、７００ｎｍを超える長波長域（近赤外域）で発光させることができるが、この発光素子を、例えば、静脈、指紋等の生体情報を用いて個人を認証する生体認証用の光源等として適用した場合、精度良く生体情報を得るためには、生体に対してより強い光、具体的には数〜数十ｍＷ／ｃｍ２以上程度の出力の光を照射する必要がある。
【０００７】
ここで、例えば、外部量子効率（ＥＱＥ）＝１％、極大波長１１００ｎｍの近赤外発光素子で、２０ｍＷ／ｃｍ２を出力するためには１．７Ａ／ｃｍ２で駆動する必要があると計算でき、より強い光、すなわち高出力を得るためには、より大きな電流(密度)で発光素子を駆動する必要がある。
【０００８】
ところが、このように、より大きな電流で発光素子を駆動する場合、従来の近赤外域で発光する発光素子では、十分に高効率化および長寿命化が図られているとは言えなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−９１０７３号公報
【特許文献２】特開２００１−１１０５７０号公報
【特許文献３】特開２００４−２２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、大きな電流で駆動する場合においても、近赤外域で高効率かつ長寿命に発光する発光素子、この発光素子を備える発光装置、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】
【００１１】
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、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより７００ｎｍ以上の波長域の光を発光する発光層と、
前記発光層と前記陽極との間に設けられた正孔注入層と、
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する第２電子輸送層とを備える電子輸送層とを有し、
前記発光層、前記正孔注入層、前記第１電子輸送層および前記第２電子輸送層に含まれる有機材料は、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものであり、
前記発光層は、前記有機材料として、ホスト材料を、
前記正孔注入層は、前記有機材料として、正孔注入性材料を、
前記第２電子輸送層は、前記有機材料として、複素環骨格を有しないアントラセン骨格を有するアントラセン系化合物を、それぞれ、含有し、
前記ホスト材料、前記正孔注入性材料および前記アントラセン系化合物のガラス転移温度Ｔｇを、それぞれ、Ｔｇ（Host）、Ｔｇ（HIL）およびＴｇ（ETL２）としたとき、下記関係式（Ｉ）を満足することを特徴とする。
Ｔｇ（HIL）＞Ｔｇ（Host）かつＴｇ（ETL２）＞Ｔｇ（Host）  ・・・  （Ｉ）
【００１２】
これにより、大きな電流で駆動する場合においても、近赤外域で高効率かつ長寿命に発光する発光素子とすることができる。
また、第２電子輸送層は、有機材料として、複素環骨格を有しないアントラセン骨格を有するアントラセン系化合物を含有する。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、アントラセン系化合物を、複素環骨格を有しないものとすることで、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。
さらに、発光層は、有機材料として、ホスト材料を、正孔注入層は、有機材料として、正孔注入性材料を、第２電子輸送層は、有機材料として、アントラセン系化合物を、それぞれ、含有し、ホスト材料、正孔注入性材料およびアントラセン系化合物のガラス転移温度Ｔｇを、それぞれ、Ｔｇ（Host）、Ｔｇ（HIL）およびＴｇ（ETL２）としたとき、関係式（Ｉ）を満足することにより、発光素子が加熱されることで、発光素子が備える各層の温度がＴｇ（Host）を超えて発光層が優先的に流動性を示したとしても、発光層に隣接する正孔注入層および第２電子輸送層が流動性を示すのが的確に抑制または防止されているため、発光層に含まれる有機材料（特に、発光材料）の拡散を防止することができる。
【００１５】
本発明の発光素子では、前記アントラセン系化合物は、下記一般式ＥＴＬ２−Ａで表わされる化合物であることが好ましい。
【化１】
0006693053.tif 000002
［式ＥＴＬ２−Ａ中、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ、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、または、置換基を有していてもよいアリールアミン基であり、Ｒ１、Ｒ２は、同一であっても異なっていてもよい。］
【００１６】
これにより、比較的容易に、第２アントラセン系化合物を、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものとして得ることができる。
【００１７】
本発明の発光素子では、前記アントラセン系化合物は、ガラス転移温度Ｔｇが１４５℃以上であることが好ましい。
【００１８】
これにより、第２電子輸送層に劣化が生じるのをより的確に抑制または防止することができるため、これに起因する、発光素子の発光効率の低下をより的確に抑制または防止することができる。
【００２１】
本発明の発光素子では、さらに、Ｔｇ（HIL）およびＴｇ（ETL２）は、下記関係式（II）を満足することが好ましい。
Ｔｇ（HIL）＞Ｔｇ（ETL２）      ・・・  （II）
【００２２】
これにより、発光材料と第２アントラセン系化合物との化学的な相互作用に起因した第２電子輸送層の変質・劣化による発光素子の発光特性の変化を最小限に止めることができる。
【００２３】
本発明の発光素子では、前記陽極と前記陰極との間に０．５Ａ／ｃｍ２以上２．０Ａ／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。
【００２４】
本発明の発光素子によれば、０．５Ａ／ｃｍ２以上２．０Ａ／ｃｍ２以下の電流密度のように、大きな電流(密度)で発光素子を駆動したとしても、発光素子１の劣化が生じるのを的確に抑制または防止することができるため、発光素子の高効率化および長寿命化を図ることができる。
【００２５】
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、大きな電流で駆動する場合においても、高効率および長寿命な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、大きな電流で駆動する場合においても、高効率および長寿命な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、大きな電流で駆動する場合においても、高効率および長寿命な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、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】
図１に示す発光素子（エレクトロルミネッセンス素子）１は、陽極３と、正孔注入層４と、発光層５と、第２電子輸送層６ａおよび第１電子輸送層６ｂを備える電子輸送層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では、陽極３と陰極８との間に、陽極３側から陰極８側へ正孔注入層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た積層体１４が介挿されている。
【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および陰極８に駆動電圧が印加されることにより、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）が生成し、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は、発光する。
【００３４】
また、発光素子１は、後述するような、発光材料（ゲスト材料）を含んでいることにより、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。
【００３５】
特に、この発光素子１は、本発明では、積層体１４に含まれる有機材料、すなわち、正孔注入層４、発光層５、第２電子輸送層６ａおよび第１電子輸送層６ｂに含まれる有機材料は、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものとなっている。
【００３６】
ここで、前述した背景技術で説明したように、より強い光、すなわち高出力を得るためには、より大きな電流(密度)で発光素子１を駆動する必要がある。具体的には、外部量子効率（ＥＱＥ）＝１％程度の近赤外発光素子で、数ｍＷ／ｃｍ２〜数十ｍＷ／ｃｍ２を出力するためには、０．５Ａ／ｃｍ２以上２．０Ａ／ｃｍ２以下程度の電流密度で発光素子１を駆動する必要がある。
【００３７】
このように大きな電流密度で発光素子１を駆動すると、陽極３と陰極８との間に、大きなジュール熱が発生する。そのため、発光素子１内部が非常に高温となる。
【００３８】
これに対して、発光素子１では、積層体１４に含まれる有機材料は、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないもので構成されている。そのため、発光素子１内部が非常に高温になったとしても、その温度が前記有機材料のガラス転移温度Ｔｇに到達するのを的確に防止することができる。したがって、発光素子１の内部が前記有機材料のガラス転移温度Ｔｇ以上に到達することに起因して、積層体１４全体において、前記有機材料の結晶化や、積層体１４の各層が流動性を帯びることで層構成の崩れが生じ、その結果、発光素子１に劣化が生じるのを的確に抑制または防止することができる。すなわち、発光素子１を、大きな電流で駆動したとしても、近赤外域で高効率かつ長寿命に発光し得るものとすることができる。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
このような基板２の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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、１００〜５００ｎｍであるのが好ましく、１００〜３００ｎｍであるのがより好ましく、１００〜２５０ｎｍ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。
【００４５】
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。
【００４６】
陽極３の構成材料としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ３Ｏ３、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
このような陽極３の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜２００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００５０】
（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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
このような陰極８の平均厚さは、特に限定されないが、１００〜１００００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００〜５００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００５４】
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、１〜５０ｎｍ程度であるのが好ましい。
【００５５】
（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、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。
【００５６】
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）を有機材料として含んでおり、正孔注入層４では、この正孔注入性材料が、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものとなっている。
【００５７】
この正孔注入層４に含まれる正孔注入性材料としては、正孔注入性を有し、かつ、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものであれば、特に限定されず、例えば、トリアリールアミン系化合物、または、カルバゾール骨格を有する化合物（カルバゾール系化合物）のうち比較的分子量が大きいものが好ましく用いられ、具体的には、下記一般式ＨＩＬ−Ａ、下記一般式ＨＩＬ−Ｂ、下記一般式ＨＩＬ−Ｃのようなトリアリールアミン系化合物およびカルバゾール骨格を有する化合物のうち、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものが好ましく用いられる。
【００５８】
また、より具体的には、下記一般式ＨＩＬ−Ａのうち、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるものは、例えば、ＨＩＬ−１〜ＨＩＬ−２０で表わされるトリアリールアミン系化合物が挙げられる。また、下記一般式ＨＩＬ−Ｂのうち、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるものは、例えば、ＨＩＬ−２１、ＨＩＬ−２２で表わされるスピロ骨格を備えるカルバゾール系化合物、および、ＨＩＬ−２３、ＨＩＬ−２４で表わされるスピロ骨格を備えるトリアリールアミン系化合物が挙げられる。さらに、下記一般式ＨＩＬ−Ｃのうち、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるものは、例えば、ＨＩＬ−２５〜ＨＩＬ−２７で表わされるスピロ骨格を備えるトリアリールアミン系化合物が挙げられる。
【００５９】
【化２】
0006693053.tif 000003
［一般式ＨＩＬ−Ａ中、Ｘは、ビフェニル基またはｐ−ターフェニル基を表し、Ｙ１〜Ｙ４は、それぞれ、ビフェニル基、ｐ−ターフェニル基またはｐ−クオーターフェニル基を表し、同一であっても異なっていてもよい。］
【００６０】
なお、基Ｘがビフェニル基である場合、Ｙ１〜Ｙ４のうち２つ以上がｐ−ターフェニル基またはｐ−クオーターフェニル基であることが好ましく、基Ｘがｐ−ターフェニル基である場合、Ｙ１〜Ｙ４はビフェニル基、ｐ−ターフェニル基およびｐ−クオーターフェニル基のうちいずれであってもよい。
【００６１】
【化３】
0006693053.tif 000004
【００６２】
【化４】
0006693053.tif 000005
【００６３】
【化５】
0006693053.tif 000006
【００６４】
【化６】
0006693053.tif 000007
【００６５】
【化７】
0006693053.tif 000008
［一般式ＨＩＬ−Ｂ中、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ、水素原子、アリールアミン基またはカルバゾリル基を表し、互いに同じであっても異なっていてもよい。］
【００６６】
【化８】
0006693053.tif 000009
【００６７】
【化９】
0006693053.tif 000010
［一般式ＨＩＬ−Ｃ中、Ｒ５、Ｒ６は、それぞれ、アリールアミン基またはカルバゾリル基を表し、互いに同じであっても異なっていてもよい。］
【００６８】
【化１０】
0006693053.tif 000011
【００６９】
なお、正孔注入層４に含まれる有機材料（正孔注入性材料）は、そのガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上のものであればよいが、１４５℃以上であることが好ましく、１７０℃以上であることがより好ましい。これにより、正孔注入層４に劣化が生じるのをより的確に抑制または防止することができるため、これに起因する、発光素子１の発光効率の低下をより的確に抑制または防止することができる。
【００７０】
また、正孔注入層４の構成材料（正孔注入性を有する材料）のＬＵＭＯは、発光層５に用いるホスト材料のＬＵＭＯ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。
【００７１】
また、正孔注入層４の構成材料のＨＯＭＯは、４．７ｅＶ以上５．６ｅＶ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ＬＵＭＯは、２．２ｅＶ以上３．０ｅＶ以下であることが好ましい。
【００７２】
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、後述する電子輸送層６に含まれる第１アントラセン系化合物および第２アントラセン系化合物のうちの少なくとも一方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１アントラセン系化合物および第２アン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。
【００７３】
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、５〜９０ｎｍ程度であるのが好ましく、１０〜７０ｎｍ程度であるのがより好ましい。
【００７４】
なお、正孔注入層４と発光層５との間に、正孔注入層４とは異なる有機材料（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。この場合、この有機材料も、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないもので構成される。
【００７５】
（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。
【００７６】
この発光層５は、７００ｎｍ以上の波長域（近赤外域）での発光を得るために設けられているものであり、発光ドーパントとして機能する発光材料（ゲスト材料）と、この発光材料がゲスト材料（ドーパント）として添加（担持）されるホスト材料とを有機材料として含んで構成されている。
【００７７】
かかる構成の発光層５では、これら発光材料とホスト材料とが、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しない有機材料となっている。
【００７８】
これらのうち、発光材料としては、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）、ベンゾ−ビス−チアジアゾール系化合物、および、ピロメテン系ホウ素錯体等が挙げられ、これらのうち、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものを、１種または２種以上を組み合わせて用いられる。これにより、発光層５を、７００ｎｍ以上の波長域（近赤外域）で発光するものとし得る。
【００７９】
これらの中でも、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であることが好ましい。チアジアゾール系化合物は、比較的容易に、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上のものを入手可能であることから、好ましく用いられる。
【００８０】
このチアジアゾール系化合物としては、具体的には、下記一般式ＩＲＤ１−Ａ、下記一般式ＩＲＤ１−Ｂ、下記一般式ＩＲＤ１−Ｃ、および下記一般式ＩＲＤ１−Ｄで表わされる化合物のうち、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものが好ましく用いられる。
【００８１】
また、より具体的には、下記一般式ＩＲＤ１−Ａのうち、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるものは、例えば、下記式ＩＲＤ１−１〜下記式ＩＲＤ１−４で表わされるものが挙げられる。また、下記一般式ＩＲＤ１−Ｂのうち、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるものは、例えば、下記式ＩＲＤ１−５、下記式ＩＲＤ１−６で表わされるものが挙げられる。下記一般式ＩＲＤ１−Ｃのうち、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるものは、例えば、下記式ＩＲＤ１−７〜下記式ＩＲＤ１−９で表わされるものが挙げられる。さらに、下記一般式ＩＲＤ１−Ｄのうち、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるものは、例えば、下記式ＩＲＤ１−１０〜下記式ＩＲＤ１−１２で表わされるものが挙げられる。
【００８２】
【化１１】
0006693053.tif 000012
［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。］
【００８３】
【化１２】
0006693053.tif 000013
［前記各一般式ＩＲＤ１−Ａ〜Ｄ中、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ、アリール基、アリールアミノ基またはトリアリールアミンを表し、互いに同じであっても異なっていてもよい。］
【００８４】
【化１３】
0006693053.tif 000014
【００８５】
【化１４】
0006693053.tif 000015
【００８６】
なお、発光層５は、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上のものであれば、上述した発光材料以外の発光材料（各種蛍光材料、各種燐光材料）が含まれていてもよい。
【００８７】
また、発光層５は、発光材料の種類を選択することにより、７００ｎｍ以上の波長域（近赤外域）で発光するものであればよいが、７００ｎｍ以上１３００ｎｍ以下の波長域で発光するものであることが好ましい。かかる波長領域を有する発光層５を有する発光素子１に対して、本発明がより好適に適用される。
【００８８】
また、発光層５に有機材料として含まれるホスト材料は、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。
【００８９】
このホスト材料も、発光材料と同様に、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものが用いられ、例えば、下記式ＩＲＨ−１で表わされる化合物であるテトララセン系材料のうち、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないもの特に好ましく用いられる。
【００９０】
【化１５】
0006693053.tif 000016
［前記一般式ＩＲＨ−１中、Ｒ１、Ｒ２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、Ｒ２は、互いに同じであっても異なっていてもよい。］
【００９１】
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）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。
【００９２】
一方、前記テトラセン系材料は、極性が低い（分極が小さい）。そのため、テトラセン系材料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。
【００９３】
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。
【００９４】
また、テトラセン系材料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、テトラセン系材料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ＬＵＭＯ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。このようなことから、アントラセン系材料は、適したホスト材料とは言えない。なお、このような現象は、アントラセン系材料の他、ペンタセン系材料についても同様に生じる。
【００９５】
このようなことから、ホスト材料としてテトラセン系材料（アセン系材料）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ため、ホスト材料として好ましく用いられる。
【００９６】
また、テトラセン系材料は、電子および正孔に対する耐性に優れる。また、テトラセン系材料は、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、テトラセン系材料は、熱安定性に優れるため、気相成膜法を用いて発光層を形成する場合に、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を形成することができる。さらに、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものを比較的容易に選択することができる。その結果、これらの点でも、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。
【００９７】
さらに、テトラセン系材料は、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。
【００９８】
このようなテトラセン系材料としては、上記一般式ＩＲＨ−１のうち、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるものは、例えば、下記式Ｈ−１〜Ｈ−１０で表わされるものが挙げられる。
【００９９】
下記式Ｈ−１〜Ｈ−１０で表わされるテトラセン系材料は、炭素原子および水素原子で構成されており、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。
【０１００】
【化１６】
0006693053.tif 000017
【０１０１】
【化１７】
0006693053.tif 000018
【０１０２】
なお、発光層５に有機材料として含まれる発光材料およびホスト材料は、それぞれ、そのガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上のものであればよいが、１４５℃以上であることが好ましく、１７０℃以上であることがより好ましい。これにより、発光層５に劣化が生じるのをより的確に抑制または防止することができるため、これに起因する、発光素子１の発光効率の低下をより的確に抑制または防止することができる。
【０１０３】
また、発光層５に用いるホスト材料のＨＯＭＯは、５．０ｅＶ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ＬＵＭＯは、２．５ｅＶ以上３．６ｅＶ以下であることが好ましい。
【０１０４】
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、０．２５ｗｔ％以上５．０ｗｔ％以下であるのが好ましく、０．５ｗｔ％以上２．０ｗｔ％以下であるのがより好ましく、１．０ｗｔ％以上２．０ｗｔ％以下であるのがさらに好ましい。これにより、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。
【０１０５】
また、発光層５の平均厚さは、５ｎｍ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。これにより、発光素子１の駆動電圧を抑制しつつ、発光素子１の長寿命化を図ることができる。
【０１０６】
（電子輸送層）
電子輸送層６は、発光層５と電子注入層７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。
【０１０７】
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とを有している。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。
【０１０８】
＜第１電子輸送層＞
第１電子輸送層６ｂは、本実施形態では、アントラセン骨格と含窒素複素環骨格とを有する第１アントラセン系化合物を有機材料として含んでおり、第１電子輸送層６ｂでは、この第１アントラセン系化合物が、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものとなっている。
【０１０９】
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第１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。なお、第１電子輸送層６ｂは、電子注入層７を介した陰極８からの電子注入機能をも有するものである。したがって、第１電子輸送層６ｂは、電子注入性を有することから、電子注入層であるということもできる。
【０１１０】
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第１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、第１アントラセン系化合物は、結晶性を示すものとなる。これに対して、本実施形態では、この第１アントラセン系化合物が、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものとなっている。そのため、発光素子１を、陽極３と陰極８との間に対して０．５Ａ／ｃｍ２以上２．０Ａ／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、第１アントラセン系化合物が結晶化する傾向を示すが、この第１アントラセン系化合物としてガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものを選択しているため、第１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・劣化を的確に抑制または防止することができ、その結果、発光素子１の長寿命化が図られる。
【０１１１】
また、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く、３ｎｍ以上５ｎｍ以下であることがより好ましい。第１電子輸送層６ｂの平均厚さをこのように薄く設定することにより、第１電子輸送層６ｂ中において、たとえ、第１アントラセン系化合物が結晶化する傾向を示したとしても、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、この点からも、発光素子１の長寿命化が図られる。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
したがって、第１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）のうち、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないもの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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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のうち、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものが挙げられる。
【０１１７】
また、より具体的には、下記一般式ＥＴＬ１で表わされる化合物のうち、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるものは、例えば、下記式ＥＴＬ１−１〜ＥＴＬ１−１８で表わされるような化合物が挙げられる。
【０１１８】
【化１８】
0006693053.tif 000019
［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。］
【０１１９】
【化１９】
0006693053.tif 000020
【０１２０】
【化２０】
0006693053.tif 000021
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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つの窒素原子を有し、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。
【０１２５】
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アントラセン系材料と軌道の重なりが大きくなるため、第２アントラセン系材料へ電子を容易に受け渡すことができる。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
なお、第１電子輸送層６ｂに含まれる有機材料（第１アントラセン系化合物）は、そのガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上のものであればよいが、１４５℃以上であることが好ましく、１７０℃以上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に劣化が生じるのをより的確に抑制または防止することができるため、これに起因する、発光素子１の発光効率の低下をより的確に抑制または防止することができる。
【０１２９】
＜第２電子輸送層＞
第２電子輸送層６ａは、本実施形態では、複素環骨格を有しないアントラセン骨格を有する第２アントラセン系化合物を含むものである。換言すれば、第２電子輸送層６ａは、アン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第２アントラセン系化合物を含むものである。このような第２電子輸送層６ａにおいて、この第２アントラセン系化合物が有機材料として含まれ、この第２電子輸送層６ａが、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものとなっている。
【０１３０】
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、第２アントラセン系化合物を、複素環骨格を有しないものとすることで、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。
【０１３１】
ここで、発光層５が備える発光材料は、バンドギャップが小さい材料であるため、ホスト材料とのＨＯＭＯ、ＬＵＭＯ準位の差が大きくなる。特に、電子吸引性の強い骨格を持つチアジアゾール系化合物を発光材料として用いると、発光層内で電子は準位的に発光材料にトラップされ易く、電子移動に制限が加わると考えられることから、発光層５内を移動するキャリアは、正孔が主体となる。その結果、発光層５から電子輸送層６に突き抜ける正孔の数が増大する傾向を示す。
【０１３２】
そのため、例えば、発光層５に接して設けられる電子輸送層が含窒素複素環骨格を有する化合物とすると、この化合物は、正孔に対する耐久性が低いため、発光層５から突き抜けてきた正孔により劣化してしまい、その結果、発光素子の素子寿命が短くなるという問題が生じる。
【０１３３】
これに対して、本実施形態では、発光層５に接して設けられる第２電子輸送層６ａを、複素環骨格を有しないアントラセン骨格を有する第２アントラセン系化合物を含むものとしていることから、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が変質・劣化するのを抑制または防止することができる。
【０１３４】
そして、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第１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。
【０１３５】
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に正孔が到達するのを防止するブロック層として機能を、第２電子輸送層６ａに好適に発揮させることができる。
【０１３６】
また、発光素子１における近赤外域での発光波長が長波長になるほど、光取出し効率を最適化するために発光素子１が備える積層体１４の厚さを厚くすることが求められる。そのため、ブロック層として機能する第２電子輸送層６ａの膜厚を厚くすることが、積層体１４の層構成上、適切であると考えられ、かかる観点からも、第２電子輸送層６ａの平均厚さを、前記範囲内に設定することが好ましい。そして、上記の理由により、積層体１４における占有率が高くなった第２電子輸送層６ａに含まれる有機材料（第２アントラセン系化合物）として、そのガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上のものを用いることで、第２電子輸送層６ａにおいて流動性を帯びることに起因して、発光素子１に劣化が生じるのを的確に抑制または防止することができる。さらに、炭素原子および水素原子で構成されている第２アントラセン系化合物は、熱に対して比較的安定な化合物であるため、かかる観点からも、発光素子１に劣化が生じるのを的確に抑制または防止することができる。
【０１３７】
また、第２アントラセン系化合物としては、下記式ＥＴＬ２で表される化合物のうち、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものであればよいが、下記式ＥＴＬ２−Ａまたは下記式ＥＴＬ２−Ｂで表される化合物のうち、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものであることが好ましい。これにより、比較的容易に、第２アントラセン系化合物を、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものとして得ることができる。
【０１３８】
また、より具体的には、下記式ＥＴＬ２−Ａのうち、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるものは、例えば、下記式ＥＴＬ２−１〜下記式ＥＴＬ２−２２で表わされるものが挙げられる。また、下記式ＥＴＬ２−Ｂのうち、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるものは、例えば、下記式ＥＴＬ２−２３〜下記式ＥＴＬ２−３１で表わされるものが挙げられる。
【０１３９】
【化２１】
0006693053.tif 000022
【０１４０】
【化２２】
0006693053.tif 000023
［一般式ＥＴＬ２−Ａ中、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基を表し、互いに同じであっても異なっていてもよい。］
［一般式ＥＴＬ２−Ｂ中、Ｒ３、Ｒ４は、それぞれ、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基を表し、互いに同じであっても異なっていてもよい。］
【０１４１】
【化２３】
0006693053.tif 000024
【０１４２】
【化２４】
0006693053.tif 000025
【０１４３】
【化２５】
0006693053.tif 000026
【０１４４】
なお、第２電子輸送層６ａに含まれる有機材料（第２アントラセン系材料）は、そのガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上のものであればよいが、１４５℃以上であることが好ましく、１７０℃以上であることがより好ましい。これにより、第２電子輸送層６ａに劣化が生じるのをより的確に抑制または防止することができるため、これに起因する、発光素子１の発光効率の低下をより的確に抑制または防止することができる。
【０１４５】
また、第２電子輸送層６ａの有機材料（第２アントラセン系材料）のＨＯＭＯは、発光層５に用いるホスト材料のＨＯＭＯとの差が０．２ｅＶ以上であることが好ましい。これにより、正孔が発光層５から電子輸送層６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。
【０１４６】
さらに、第２電子輸送層６ａの有機材料（第２アントラセン系材料）のＨＯＭＯは、第１電子輸送層６ｂの有機材料（第１アントラセン系材料）のＨＯＭＯとの差が０．２ｅＶ以上であり、かつ、第２電子輸送層６ａの有機材料（第２アントラセン系材料）のＬＵＭＯは、第１電子輸送層６ｂの有機材料（第１アントラセン系材料）のＬＵＭＯとの差が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。
【０１４７】
また、第２電子輸送層６ａの有機材料（第２アントラセン系材料）の電子移動度は、第１電子輸送層６ｂの有機材料（第１アントラセン系材料）の電子移動度よりも大きいことが好ましい。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。
【０１４８】
さらに、第２電子輸送層６ａの有機材料（第２アントラセン系化合物）のＨＯＭＯは、５．５ｅＶ以上６．０ｅＶ以下であることが好ましく、また、第２電子輸送層６ａの有機材料のＬＵＭＯは、２．５ｅＶ以上３．０ｅＶ以下であることが好ましい。
【０１４９】
また、第１電子輸送層６ｂの有機材料（第１アントラセン系化合物）のＨＯＭＯ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の有機材料のＬＵＭＯは、２．８ｅＶ以上３．５ｅＶ以下であることが好ましい。
【０１５０】
さらに、第１アントラセン系化合物および第２アントラセン系化合物は、それぞれ、そのガラス転移温度（Ｔｇ）が１３５℃以上のものとなっている。これにより、陽極３と陰極８との間にたとえ０．５Ａ／ｃｍ２以上２．０Ａ／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。
【０１５１】
なお、本実施形態では、第２電子輸送層６ａに含まれる第２アントラセン系化合物を、複素環骨格を有しないアントラセン骨格を有するものとして説明したが、例えば、発光素子１が発光層５からの正孔の突き抜けが抑制されている構成のものである場合には、第２アントラセン系化合物として、第１アントラセン系化合物として説明したアントラセン骨格と含窒素複素環骨格とを有する化合物を用いることができる。
【０１５２】
（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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
電子注入層７の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、０．２〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましく、０．２〜５０ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。
【０１６１】
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。
【０１６２】
（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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
以上のように構成された発光素子１によれば、正孔注入層４、発光層５、第２電子輸送層６ａおよび第１電子輸送層６ｂに含まれる有機材料は、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものとなっていることにより、大きな電流で駆動する場合においても、近赤外域での発光を可能とするとともに、高効率化および長寿命化を図ることができる。
【０１６６】
なお、正孔注入層４、発光層５、第２電子輸送層６ａおよび第１電子輸送層６ｂに含まれる有機材料は、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるか、または、ガラス転移温度を有しないものとなっていればよいが、発光層５に含まれるホスト材料、正孔注入層４に含まれる正孔注入性材料および第２電子輸送層６ａに含まれる第２アントラセン系化合物のガラス転移温度Ｔｇを、それぞれ、Ｔｇ（Host）、Ｔｇ（HIL）およびＴｇ（ETL２）としたとき、下記関係式（Ｉ）を満足することが好ましい。これにより、積層体１４が加熱されることで、積層体１４の温度がＴｇ（Host）を超えて発光層５が優先的に流動性を示したとしても、発光層５に隣接する正孔注入層４および第２電子輸送層６ａが流動性を示すのが的確に抑制または防止されているため、発光層５に含まれる有機材料（特に、発光材料）の拡散を防止することができる。
Ｔｇ（HIL）＞Ｔｇ（Host）かつＴｇ（ETL２）＞Ｔｇ（Host）  ・・・  （Ｉ）
【０１６７】
さらに、Ｔｇ（HIL）およびＴｇ（ETL２）は、下記関係式（II）を満足することが好ましい。これにより、積層体１４が加熱されることで、積層体１４の温度がＴｇ（Host）を超えて発光層５が流動性を示した際に、発光層５に隣接する正孔注入層４および第２電子輸送層６ａのうち、第２電子輸送層６ａの流動性のほうが正孔注入層４の流動性よりも高くなる。ここで、正孔注入層４に含まれる正孔注入性材料および第２電子輸送層６ａに含まれる第２アントラセン系化合物が前述したもので構成される場合、発光層５に含まれる発光材料との化学的な相互作用は、第２アントラセン系化合物の方が低い。そのため、第２電子輸送層６ａの流動性が高くなり、発光材料が拡散して、第２電子輸送層６ａ中に移動してきたとしても、発光材料と第２アントラセン系化合物との化学的な相互作用に起因した第２電子輸送層６ａの変質・劣化による発光素子１の発光特性の変化を最小限に止めることができる。
Ｔｇ（HIL）＞Ｔｇ（ETL２）      ・・・  （II）
【０１６８】
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。
【０１６９】
陽極３は、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ法）、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。
【０１７０】
［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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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１００〜８００Ｗ程度、酸素ガス流量５０〜１００ｍＬ／ｍｉｎ程度、被処理部材（陽極３）の搬送速度０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ程度、基板２の温度７０〜９０℃程度とするのが好ましい。
【０１７７】
［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。
【０１７８】
［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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
［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。
【０１８２】
［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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
（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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
基板２１上には、複数の駆動用トランジスタ２４が設けられ、これらの駆動用トランジスタ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。
【０１８８】
各駆動用トランジスタ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。
【０１８９】
平坦化層上には、各駆動用トランジスタ２４に対応して発光素子１Ａが設けられている。
【０１９０】
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。
【０１９１】
図２における発光素子１Ａは、近赤外域で発光するものであり、上述した本発明の発光素子１が適用される。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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。
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。
【０１９４】
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、高効率および長寿命な発光素子１Ａを備えるので、信頼性に優れる。
【０１９５】
（認証装置）
次に、本発明の認証装置の実施形態を説明する。
【０１９６】
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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
光源１００Ｂは、前述した発光素子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。
【０１９９】
この光源１００Ｂに用いられる発光素子は、通常、０．５Ａ／ｃｍ２以上２．０Ａ／ｃｍ２以下程度の電流密度で通電して使用されるが、このような発光素子に、高効率かつ長寿命化された本発明の発光素子１が好適に用いられる。
【０２００】
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。
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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
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。
【０２０６】
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、高効率および長寿命な発光素子１を備えるので、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。
【０２０７】
（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の構成を示す斜視図である。
【０２０８】
この図において、パーソナルコンピュータ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。
【０２０９】
このパーソナルコンピュータ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。
【０２１０】
このようなパーソナルコンピュータ１１００によれば、高効率および長寿命な発光素子１を備えるので、信頼性に優れる。
【０２１１】
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（モバイル型パーソナルコンピュータ）の他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計、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、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、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、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、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、その他各種モニタ類、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。
【０２１２】
以上、本発明の発光素子、発光装置、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。
例えば、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】
【０２１３】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．発光材料の製造
（ＩＲＤ１−２の製造）
【０２１４】
【化２６】
0006693053.tif 000027
【０２１５】
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）を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。
【０２１６】
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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
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。
【０２２０】
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。
【０２２１】
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。
【０２２２】
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、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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
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。
【０２２５】
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。
【０２２６】
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、基板を７０〜９０℃に加温した状態で、プラズマパワー１００Ｗ、ガス流量２０ｓｃｃｍ、処理時間５ｓｅｃで行った。
【０２２７】
＜２＞  次に、ＩＴＯ電極上に、前記式ＨＩＬ−１で表わされる化合物（正孔注入性材料）を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ５０ｎｍの正孔注入層を形成した。
なお、前記式ＨＩＬ−１で表わされる化合物のＴｇは、１３７℃であった。
【０２２８】
＜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（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Ｈ−１で表わされる化合物（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。
【０２２９】
なお、前記式Ｈ−１で表わされる化合物のＴｇは、１３５℃であり、また、前記式ＩＲＤ１−２で表わされる化合物のＴｇは、３０６℃であった。
【０２３０】
＜４＞  次に、発光層上に、前記ＥＴＬ２−３で表される化合物（第２アントラセン系化合物）を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ７５ｎｍの第２電子輸送層を形成した。
なお、前記式ＥＴＬ２−３で表わされる化合物のＴｇは、１４５℃であった。
【０２３１】
＜５＞  次に、第２電子輸送層上に、前記ＥＴＬ１−１で表される化合物（第１アントラセン系化合物；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電子輸送層を形成した。
なお、前記式ＥＴＬ１−３で表わされる化合物のＴｇは、１３５℃であった。
【０２３２】
＜６＞  次に、第１電子輸送層（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。
【０２３３】
＜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。
【０２３４】
＜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、実施例１の発光素子を製造した。
【０２３５】
（実施例２、３、比較例１〜７）
正孔注入層の形成に用いる正孔注入性材料、第２電子輸送層の形成に用いる第２アントラセン系化合物、および、第１電子輸送層の形成に用いる第１アントラセン系化合物の種類を、表１に示すものを用いたこと以外は、前記実施例１と同様にして、発光素子を製造した。
【０２３６】
なお、各比較例において用いられた、正孔注入性材料（ＨＩＬ−５０）、第２アントラセン系化合物（ＥＴＬ２−５０）、および、第１アントラセン系化合物（ＥＴＬ１−５０）は、それぞれ、下記式を有する化合物である。
【０２３７】
【化２７】
0006693053.tif 000028
【０２３８】
【表１】
0006693053.tif 000029
【０２３９】
３．評価
３−１．基本特性
各実施例および各比較例の発光素子について、それぞれ、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１．０Ａ／ｃｍ２の定電流を流し、そのときの７００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長域における発光強度を小型ファイバ光学分光器（オーシャンオプティクス社製  Ｓ２０００）を用いて測定し、その測定結果に基づいて、発光素子における発光出力（ｍＷ／ｃｍ２）および極大波長（ｎｍ）を求めた。
【０２４０】
また、各実施例および各比較例の発光素子について、前記と同様にして、発光素子に１．０Ａ／ｃｍ２の定電流を流すことで、発光素子に初期輝度を一定として発光させ、輝度計を用いて輝度を測定し、その輝度が初期の輝度の８０％となるまでの時間（ＬＴ８０）を測定した。
これらの測定結果を表２に示す。
【０２４１】
【表２】
0006693053.tif 000030
【０２４２】
表２に示す通り、各実施例および各比較例では、それぞれ、発光層を同一の構成のものとしているため、発光出力と極大波長は、理論通り、ほぼ同程度のものとなっていた。
【０２４３】
また、定電流寿命（ＬＴ８０）の観点からは、発光層、正孔注入層、第１電子輸送層および第２電子輸送層に含まれる有機材料として、ガラス転移温度Ｔｇが高いもの（特に、１３５℃以上）のものを用いることにより、定電流寿命の向上が図られる結果を示した。
【０２４４】
３−２．熱耐久試験
各実施例および各比較例の発光素子について、それぞれ、恒温槽において所定の温度条件下（１１０℃〜１４０℃）で２時間放置した。その後、前記３−１で説明したのと同様の方法を用いて、７００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長域における発光強度を測定した。
【０２４５】
そして、前記３−１で測定された発光強度と、所定の温度条件下で放置した後の発光強度とを比較して、以下の評価基準に照らして評価した。
【０２４６】
＜熱耐久試験の評価基準＞
〇：スペクトル形状の変化が認められず、加熱後の発光が正常である
×：スペクトル形状の変化・シフトが認められ、加熱後の発光に異常がある
その評価結果を表３に示す。
【０２４７】
【表３】
0006693053.tif 000031
【０２４８】
表３に示す通り、各実施例では、それぞれ、発光層、正孔注入層、第１電子輸送層および第２電子輸送層に含まれる有機材料として、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるものを用いたことから、１４０℃の条件下で加熱したとしても、スペクトル形状の変化を認めず、加熱後における発光は、正常であった。
【０２４９】
これに対して、各比較例では、発光層、正孔注入層、第１電子輸送層および第２電子輸送層に含まれる有機材料として、少なくとも１つにおいて、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃未満であるものが用いられており、これに起因して、１３０℃以上の条件下で加熱した場合、スペクトル形状の変化が認められ、加熱後における発光に異常が生じていた。
【０２５０】
３−３．高電流耐久試験
各実施例および比較例１の発光素子について、それぞれ、表３に示すような１．０Ａ／ｃｍ２以上の電流密度で通電して１０分間駆動させた。その後、前記３−１で説明したのと同様の方法を用いて、７００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長域における発光強度を測定した。
【０２５１】
そして、前記３−１で測定された発光強度と、１．０Ａ／ｃｍ２以上の電流密度で駆動した後の発光強度とを比較して、以下の評価基準に照らして評価した。
【０２５２】
＜熱耐久試験の評価基準＞
〇：スペクトル形状の変化が認められず、加熱後の発光が正常である
×：スペクトル形状の変化・シフトが認められ、加熱後の発光に異常がある
その評価結果を表４に示す。
【０２５３】
【表４】
0006693053.tif 000032
【０２５４】
表４に示す通り、各実施例では、それぞれ、発光層、正孔注入層、第１電子輸送層および第２電子輸送層に含まれる有機材料として、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃以上であるものを用いたことから、２．０Ａ／ｃｍ２の電流密度で駆動したとしても、スペクトル形状の変化を認めず、加熱後における発光は、正常であった。
【０２５５】
これに対して、比較例１では、発光層、正孔注入層、第１電子輸送層および第２電子輸送層に含まれる有機材料として、少なくとも１つにおいて、ガラス転移温度Ｔｇが１３５℃未満であるものが用いられており、これに起因して、１．８Ａ／ｃｍ２以上の電流密度で駆動した場合、スペクトル形状の変化が認められ、加熱後における発光に異常が生じていた。
【符号の説明】
【０２５６】
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
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
１１０２‥‥キーボード
１１０４‥‥本体部
１１０６‥‥表示ユニット
Ｆ‥‥生体
【図１】
0006693053.tif 000034
【図２】
0006693053.tif 000035
【図３】
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【図４】
0006693053.tif 000037