(57)【要約】【課題】発光成分のうちのＴＴＡに基づく遅延蛍光成分の割合が高い新規の化合物を提供する【解決手段】アントラセン骨格と、アリーレン基と、カルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基を有し、アントラセン骨格とカルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基は、アリーレン基を介して結合し、アントラセン骨格の２位または３位にアリール基を有する有機化合物である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｇ１）で表される有機化合物。
【化１】
2017155040.tif 000074
（一般式（Ｇ１）中、Ａｒ１およびＡｒ３は、それぞれ独立に置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基を表す。また、Ａｒ２は独立に置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリーレン基を示す。また、Ｃｚは、カルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基を表し、前記カルバゾール骨格は、前記Ａｒ２に直接結合する。Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。）
【請求項２】
一般式（Ｇ２）で表される有機化合物。
【化２】
2017155040.tif 000075
（一般式（Ｇ２）中、Ａｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基を表す。また、Ａｒ２は、独立に置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリーレン基を示す。また、Ｃｚは、カルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基を表し、前記カルバゾール骨格は、前記Ａｒ２に直接結合する。Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ８〜Ｒ１２は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。なお、Ｒ８〜Ｒ１２は、いずれか隣り合う置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。
【請求項３】
請求項１または２において、前記Ａｒ２が置換または無置換のフェニレン基であることを特徴とする有機化合物。
【請求項４】
一般式（Ｇ３）で表される有機化合物。
【化３】
2017155040.tif 000076
（一般式（Ｇ３）中、Ａｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基を表す。また、Ｃｚは、カルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基を表す。Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。Ｒ８〜Ｒ１６は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。なお、Ｒ８〜Ｒ１６は、いずれか隣り合う置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。
【請求項５】
一般式（Ｇ４）で表される有機化合物。
【化４】
2017155040.tif 000077
（一般式（Ｇ４）中、Ａｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基を表す。また、Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ８〜Ｒ２４は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１２のアリールアミノ基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれか一を表す。また、Ｒ８〜Ｒ２４のいずれか隣り合う置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。
【請求項６】
一般式（Ｇ５）で表される有機化合物。
【化５】
2017155040.tif 000078
（一般式（Ｇ５）中、Ａｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基を表す。また、Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ８〜Ｒ１６は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１２のアリールアミノ基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれか一を表す。また、Ｒ８〜Ｒ１６のいずれか隣り合う置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。
【請求項７】
構造式（１００）、構造式（１０２）、構造式（１０３）、構造式（１０４）、および構造式（２００）のいずれか一で表される有機化合物。
【化６】
2017155040.tif 000079
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の有機化合物を用いた発光素子。
【請求項９】
一対の電極間にＥＬ層を有し、
前記ＥＬ層は、請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の有機化合物を有する発光素子。
【請求項１０】
一対の電極間にＥＬ層を有し、
前記ＥＬ層は、発光層を有し、
前記発光層は、請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の有機化合物を有する発光素子。
【請求項１１】
請求項８乃至請求項１０のいずれか一に記載の発光素子と、
トランジスタおよび基板のいずれか一と、
を有する発光装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の発光装置と、
マイク、カメラ、操作用ボタン、外部接続部、およびスピーカのいずれか一と、
を有する電子機器。
【請求項１３】
請求項１１に記載の発光装置と、
筐体、カバー、および支持台のいずれか一と、
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、有機化合物に関する。また、発光層を挟んでなる一対の電極間に電界を加えることにより発光が得られる発光素子、または発光素子を有する発光装置、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、蓄電装置、記憶装置、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】
近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光物質を含む層（ＥＬ層）を挟んだものである。この素子の電極間に電圧を印加することにより、発光物質からの発光が得られる。
【０００３】
上述の発光素子は自発光型であるため、これを用いた表示装置は、視認性に優れ、バックライトが不要であり、消費電力が少ない等の利点を有する。さらに、薄型軽量に作製でき、応答速度が高いなどの利点を有する。
【０００４】
発光素子の発光機構は、一対の電極間に発光物質を含むＥＬ層を挟んで電圧を印加することにより、陰極から注入された電子および陽極から注入された正孔がＥＬ層の発光中心で再結合して分子励起子を形成し、その分子励起子が基底状態に緩和する際にエネルギーを放出して発光するといわれている。
【０００５】
分子励起子を形成する有機化合物の励起状態には、一重項励起状態（Ｓ＊）と三重項励起状態（Ｔ＊）があり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光と呼ばれている。また、発光素子におけるそれらの統計的な生成比率は、Ｓ＊：Ｔ＊＝１：３であると考えられている。そのため、蛍光を発する化合物を用いた発光素子より、燐光を発する化合物を用いた発光素子の方が、高い発光効率を得ることが可能となる。したがって、三重項励起状態を発光に変換することが可能な燐光性化合物を用いた発光素子の開発が近年盛んに行われている。
【０００６】
燐光性化合物を用いた発光素子のうち、特に青色の発光を呈する発光素子においては、高い三重項励起エネルギー準位を有する安定な化合物の開発が困難であるため、未だ実用化に至っていない。そのため、青色の発光を呈する発光素子においては、より安定な蛍光性化合物を用いた発光素子の開発が行われており、蛍光性化合物を用いた発光素子（蛍光発光素子）の高効率化が求められている。
【０００７】
蛍光性化合物を用いた発光素子において、三重項励起状態の一部を発光に変換することが可能な発光機構として、三重項−三重項消滅（ＴＴＡ：ｔｒｉｐｌｅｔ−ｔｒｉｐｌｅｔ  ａｎｎｉｈｉｌａｔｉｏｎ）が知られている。ＴＴＡとは、２つの三重項励起子が近接することによって、励起エネルギーおよびスピン角運動量の交換、および受け渡しが行われるものであり、結果として、一重項励起子が生成されるとされている。
【０００８】
なお、ＴＴＡを発生させる化合物として、アントラセン骨格を有する化合物が知られている。非特許文献１では、アントラセン骨格を有する化合物を発光素子のホスト材料に用いることで、青色の発光を呈する発光素子において高い外部量子効率を示すことが報告されている。また、アントラセン骨格を有する化合物を用いた発光素子の発光全体に対するＴＴＡによる遅延蛍光成分の割合は、１０％程度であることが報告されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ツネノリ  スズキ、他６名、ジャパニーズ  ジャーナル  オブ  アプライド  フィジックス、ｖｏｌ．５３、０５２１０２（２０１４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、蛍光性化合物を用いた発光素子における発光効率を高めるためには、ＴＴＡにより、発光に寄与しない三重項励起子のエネルギーが発光に寄与する一重項励起子のエネルギーに変換されることが重要である。また、このようなエネルギー変換が効率良く行われる発光素子は、発光成分のうちのＴＴＡに基づく遅延蛍光成分の割合が高くなる。そこで、本発明の一態様では、発光成分のうちのＴＴＡに基づく遅延蛍光成分の割合が高い新規の化合物を提供することを課題の一とする。また、本発明の一態様では、発光成分のうちＴＴＡによる遅延蛍光成分の割合が高い発光素子を提供することを課題の一とする。
【００１１】
また、蛍光性化合物を用いた発光素子は、燐光性化合物を用いた発光素子に比べ、同じ輝度を得るのに多くの電流が必要となってしまう。したがって、駆動電圧の低減は消費電力を削減する上で重要である。そこで、本発明の一態様では、駆動電圧の低い発光素子を提供することを課題の一とする。また、発光素子は多くの電流を流すと劣化しやすくなることから、長寿命化も課題の一とする。
【００１２】
また、本発明の一態様では、新規な化合物を提供することを課題の一とする。また、本発明の一態様では、新規な化合物を有する発光素子を提供することを課題の一とする。また、本発明の一態様では、発光効率が高く、消費電力が低減された、長寿命な発光装置を提供することを課題の一とする。
【００１３】
なお、このような課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様は、アントラセン骨格と、アリーレン基と、カルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基を有し、アントラセン骨格とカルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基は、アリーレン基を介して結合し、アントラセン骨格の２位または３位にアリール基を有することを特徴とする有機化合物である。
【００１５】
また、本発明の別の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物である。
【００１６】
【化１】
2017155040.tif 000002
【００１７】
但し、一般式（Ｇ１）中、Ａｒ１およびＡｒ３は、それぞれ独立に置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基を表す。また、Ａｒ２は独立に置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリーレン基を示す。また、Ｃｚは、カルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基を表し、前記カルバゾール骨格は、前記Ａｒ２に直接結合する。Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。
【００１８】
また、本発明の別の一態様は、下記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物である。
【００１９】
【化２】
2017155040.tif 000003
【００２０】
但し、一般式（Ｇ２）中、Ａｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基を表す。また、Ａｒ２は、独立に置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリーレン基を示す。また、Ｃｚは、カルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基を表し、前記カルバゾール骨格は、前記Ａｒ２に直接結合する。Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ８〜Ｒ１２は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。なお、Ｒ８〜Ｒ１２は、いずれか隣り合う置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。
【００２１】
上記各構成において、Ａｒ２が置換または無置換のフェニレン基であることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の別の一態様は、下記一般式（Ｇ３）で表される有機化合物である。
【００２３】
【化３】
2017155040.tif 000004
【００２４】
但し、一般式（Ｇ３）中、Ａｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基を表す。また、Ｃｚは、カルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基を表す。Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。Ｒ８〜Ｒ１６は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。なお、Ｒ８〜Ｒ１６は、いずれか隣り合う置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。
【００２５】
また、本発明の別の一態様は、下記一般式（Ｇ４）で表される有機化合物である。
【００２６】
【化４】
2017155040.tif 000005
【００２７】
但し、一般式（Ｇ４）中、Ａｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基を表す。また、Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ８〜Ｒ２４は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１２のアリールアミノ基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれか一を表す。また、Ｒ８〜Ｒ２４のいずれか隣り合う置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。
【００２８】
また、本発明の別の一態様は、下記一般式（Ｇ５）で表される有機化合物である。
【００２９】
【化５】
2017155040.tif 000006
【００３０】
但し、一般式（Ｇ５）中、Ａｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基を表す。また、Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ８〜Ｒ１６は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１２のアリールアミノ基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれか一を表す。また、Ｒ８〜Ｒ１６のいずれか隣り合う置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。
【００３１】
また、本発明の別の一態様は、下記構造式（１００）で表される有機化合物である。
【００３２】
【化６】
2017155040.tif 000007
【００３３】
また、本発明の別の一態様は、下記構造式（２００）で表される有機化合物である。
【００３４】
【化７】
2017155040.tif 000008
【００３５】
上述した本発明の一態様である有機化合物は、アントラセン骨格と、アリーレン基と、カルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基を有し、アントラセン骨格とカルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基は、アリーレン基を介して結合し、アントラセン骨格の２位または３位にアリール基を有する構造を有する。このように、アントラセン骨格の９位または１０位にカルバゾール骨格を含む複素環基がアリーレン基を介して結合した構造と、アントラセン骨格の２位または３位にアリール基を有する構造とが共存する化合物は、発光素子の駆動電圧を低減し、信頼性を向上させることができる。このような効果は、該複素環基と該アリール基が一体となって初めて得ることができる。また、このような化合物により、ＴＴＡに基づく遅延蛍光成分の割合が大きく、発光効率の高い発光素子を得ることもできる。
【００３６】
なお、該複素環基がアリーレン基を介して結合するアントラセン骨格の部位は、化合物が有する置換基の種類に応じて９位または１０位のいずれかとなる。また、該複素環基がアリーレン基を介して結合するアントラセン骨格の部位が９位の場合、該アリール基が結合するアントラセン骨格の部位は３位となり、該複素環基がアリーレン基を介して結合するアントラセン骨格の部位が１０位の場合、該アリール基が結合するアントラセン骨格の部位は２位となる。
【００３７】
また、本発明の別の一態様は、一対の電極間にＥＬ層を有し、ＥＬ層は、発光層を有し、発光層は、上記に記載の有機化合物のいずれか一を少なくとも有する発光素子である。
【００３８】
なお、本発明の一態様は、発光素子を有する発光装置だけでなく、発光装置を有する照明装置も範疇に含めるものである。従って、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、または光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置に対しコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の一態様により、発光成分のうちのＴＴＡに基づく遅延蛍光成分の割合が高い新規の化合物を提供するができる。また、本発明の一態様では、発光成分のうちＴＴＡによる遅延蛍光成分の割合が高い発光素子を提供することができる。また、本発明の一態様では、新規な化合物を提供することができる。また、本発明の一態様では、新規な化合物を有する発光素子を提供することができる。また、本発明の一態様では、発光効率が高く、消費電力が低減された、新規な発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】発光素子の構造について説明する図。
【図２】発光素子の構造について説明する図。
【図３】発光装置について説明する図。
【図４】発光装置について説明する図。
【図５】電子機器について説明する図。
【図６】電子機器について説明する図。
【図７】自動車について説明する図。
【図８】照明装置について説明する図。
【図９】照明装置について説明する図。
【図１０】タッチパネルの一例を示す図。
【図１１】タッチパネルの一例を示す図。
【図１２】タッチパネルの一例を示す図。
【図１３】タッチセンサのブロック図及びタイミングチャート。
【図１４】タッチセンサの回路図。
【図１５】表示装置のブロック図。
【図１６】表示装置の回路構成。
【図１７】表示装置の断面構造。
【図１８】発光素子について説明する図。
【図１９】構造式（１００）に示す有機化合物の１Ｈ−ＮＭＲチャート。
【図２０】構造式（１００）に示す有機化合物の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図２１】構造式（１００）に示す有機化合物のＬＣ−ＭＳ測定結果を示す図。
【図２２】構造式（２００）に示す有機化合物の１Ｈ−ＮＭＲチャート。
【図２３】構造式（２００）に示す有機化合物の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図２４】構造式（２００）に示す有機化合物のＬＣ−ＭＳ測定結果を示す図。
【図２５】発光素子の構造について説明する図。
【図２６】発光素子１−１、比較発光素子１−２および比較発光素子１−３の電流密度−輝度特性を示す図。
【図２７】発光素子１−１、比較発光素子１−２および比較発光素子１−３の電圧−輝度特性を示す図。
【図２８】発光素子１−１、比較発光素子１−２および比較発光素子１−３の輝度−電流効率特性を示す図。
【図２９】発光素子１−１、比較発光素子１−２および比較発光素子１−３の電圧−電流特性を示す図。
【図３０】発光素子１−１、比較発光素子１−２および比較発光素子１−３の発光スペクトルを示す図。
【図３１】発光素子１−１、比較発光素子１−２および比較発光素子１−３の信頼性を示す図。
【図３２】発光素子２−１、比較発光素子２−２および比較発光素子２−３の電流密度−輝度特性を示す図。
【図３３】発光素子２−１、比較発光素子２−２および比較発光素子２−３の電圧−輝度特性を示す図。
【図３４】発光素子２−１、比較発光素子２−２および比較発光素子２−３の輝度−電流効率特性を示す図。
【図３５】発光素子２−１、比較発光素子２−２および比較発光素子２−３の電圧−電流特性を示す図。
【図３６】発光素子２−１、比較発光素子２−２および比較発光素子２−３の発光スペクトルを示す図。
【図３７】発光素子２−１、比較発光素子２−２および比較発光素子２−３の信頼性を示す図。
【図３８】発光素子５、発光素子６、比較発光素子７、および比較発光素子８の電流密度−輝度特性を示す図。
【図３９】発光素子５、発光素子６、比較発光素子７、および比較発光素子８の電圧−輝度特性を示す図。
【図４０】発光素子５、発光素子６、比較発光素子７、および比較発光素子８の輝度−電流効率特性を示す図。
【図４１】発光素子５、発光素子６、比較発光素子７、および比較発光素子８の電圧−電流特性を示す図。
【図４２】発光素子５および発光素子６の発光スペクトルを示す図。
【図４３】発光素子５、発光素子６、比較発光素子７、および比較発光素子８の信頼性を示す図。
【図４４】発光素子９、発光素子１０、比較発光素子１１、および比較発光素子１２の電流密度−輝度特性を示す図。
【図４５】発光素子９、発光素子１０、比較発光素子１１、および比較発光素子１２の電圧−輝度特性を示す図。
【図４６】発光素子９、発光素子１０、比較発光素子１１、および比較発光素子１２の輝度−電流効率特性を示す図。
【図４７】発光素子９、発光素子１０、比較発光素子１１、および比較発光素子１２の電圧−電流特性を示す図。
【図４８】発光素子９および発光素子１０の発光スペクトルを示す図。
【図４９】発光素子９、発光素子１０、比較発光素子１１、および比較発光素子１２の信頼性を示す図。
【図５０】発光素子１３および発光素子１４の電流密度−輝度特性を示す図。
【図５１】発光素子１３および発光素子１４の電圧−輝度特性を示す図。
【図５２】発光素子１３および発光素子１４の輝度−電流効率特性を示す図。
【図５３】発光素子１３および発光素子１４の電圧−電流特性を示す図。
【図５４】発光素子１３および発光素子１４の発光スペクトルを示す図。
【図５５】発光素子１３および発光素子１４の減衰曲線を示す図。
【図５６】構造式（１０３）に示す有機化合物の１Ｈ−ＮＭＲチャート。
【図５７】構造式（１０３）に示す有機化合物の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図５８】構造式（１０２）に示す有機化合物の１Ｈ−ＮＭＲチャート。
【図５９】構造式（１０２）に示す有機化合物の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図６０】構造式（１０４）に示す有機化合物の１Ｈ−ＮＭＲチャート。
【図６１】構造式（１０４）に示す有機化合物の紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図６２】発光素子１５、比較発光素子１６および比較発光素子１７の電流密度−輝度特性を示す図。
【図６３】発光素子１５、比較発光素子１６および比較発光素子１７の電圧−輝度特性を示す図。
【図６４】発光素子１５、比較発光素子１６および比較発光素子１７の輝度−電流効率特性を示す図。
【図６５】発光素子１５、比較発光素子１６および比較発光素子１７の電圧−電流特性を示す図。
【図６６】発光素子１５、比較発光素子１６および比較発光素子１７の発光スペクトルを示す図。
【図６７】発光素子１５、比較発光素子１６、および比較発光素子１７の信頼性を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
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が可能である。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。
【００４２】
なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、または、状況に応じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。
【００４３】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様である有機化合物について説明する。
【００４４】
本実施の形態で示す有機化合物は、アントラセン骨格と、アリーレン基と、カルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基を有し、アントラセン骨格とカルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基は、アリーレン基を介して結合し、アントラセン骨格の２位または３位にアリール基を有することを特徴とする有機化合物である。
【００４５】
本実施の形態で示す有機化合物は、下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物である。
【００４６】
【化８】
2017155040.tif 000009
【００４７】
なお、一般式（Ｇ１）において、Ａｒ１およびＡｒ３は、それぞれ独立に置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基を表す。また、Ａｒ２は独立に置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリーレン基を示す。また、Ｃｚは、カルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基を表し、前記カルバゾール骨格は、前記Ａｒ２に直接結合する。Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。
【００４８】
また、本実施の形態で示す有機化合物は、下記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物である。
【００４９】
【化９】
2017155040.tif 000010
【００５０】
なお、一般式（Ｇ２）において、Ａｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基を表す。また、Ａｒ２は、独立に置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリーレン基を示す。また、Ｃｚは、カルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基を表し、前記カルバゾール骨格は、前記Ａｒ２に直接結合する。Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ８〜Ｒ１２は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。なお、Ｒ８〜Ｒ１２は、いずれか隣り合う置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。
【００５１】
また、本実施の形態で示す有機化合物は、下記一般式（Ｇ３）で表される有機化合物である。
【００５２】
【化１０】
2017155040.tif 000011
【００５３】
なお、一般式（Ｇ３）において、Ａｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基を表す。また、Ｃｚは、カルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基を表す。Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。Ｒ８〜Ｒ１６は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。なお、Ｒ８〜Ｒ１６は、いずれか隣り合う置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。
【００５４】
また、本実施の形態で示す有機化合物は、下記一般式（Ｇ４）で表される有機化合物である。
【００５５】
【化１１】
2017155040.tif 000012
【００５６】
なお、一般式（Ｇ４）において、Ａｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基を表す。また、Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ８〜Ｒ２４は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１２のアリールアミノ基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれか一を表す。また、Ｒ８〜Ｒ２４のいずれか隣り合う置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。
【００５７】
また、本実施の形態で示す有機化合物は、下記一般式（Ｇ５）で表される有機化合物である。
【００５８】
【化１２】
2017155040.tif 000013
【００５９】
なお、一般式（Ｇ５）において、Ａｒ１は、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基を表す。また、Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ８〜Ｒ１６は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１２のアリールアミノ基、ビニル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１３のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれか一を表す。また、Ｒ８〜Ｒ１６のいずれか隣り合う置換基同士が互いに結合して環を形成しても良い。
【００６０】
なお、上記一般式（Ｇ１）〜上記一般式（Ｇ５）のいずれかにおいて、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリーレン基、置換もしくは無置換の複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１３または６〜１４のアリール基、置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれか、が置換基を有する場合、該置換基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基のような炭素数１〜６のアルキル基や、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、１−ノルボルニル基、２−ノルボルニル基のような炭素数５〜７のシクロアルキル基や、フェニル基、ビフェニル基のような炭素数６〜１２のアリール基が挙げられる。
【００６１】
また、上記一般式（Ｇ１）〜上記一般式（Ｇ５）のいずれかにおいて、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基を有する場合の具体例としては、フェニル基、ナフチル基（１−ナフチル基、２−ナフチル基）、トリル基（ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基）、ビフェニル基（ビフェニル−２−イル基、ビフェニル−３−イル基、ビフェニル−４−イル基）、キシリル基、ペンタレニル基、インデニル基、フルオレニル基、アントラニル基、ターフェニル基、フェナントリル基、クアテルフェニル基、スピロフルオレニル基、フェニルアントラニル基、ジフェニルアントラニル基等が挙げられる。
【００６２】
また、上記一般式（Ｇ１）〜上記一般式（Ｇ５）のいずれかにおいて、置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリーレン基を有する場合の具体例としては、フェニレン基、トルエンジイル基、ナフチレン基、ビフェニルジイル基、キシレンジイル基、ペンタレンジイル基、インデンジイル基、フルオレンジイル基、アントラセンジイル基等が挙げられる。
【００６３】
また、上記一般式（Ｇ１）〜上記一般式（Ｇ５）のいずれかにおいて、置換もしくは無置換の複素環基を有する場合の具体例としては、カルバゾリル基、フェニルカルバゾリル基（１−フェニルカルバゾリル基、２−フェニルカルバゾリル基、３−フェニルカルバゾリル基、４−フェニルカルバゾリル基、）、ジフェニルカルバゾリル基（１，８−ジフェニルカルバゾリル基、２，７−ジフェニルカルバゾリル基、３，６−ジフェニルカルバゾリル基、４，５−ジフェニルカルバゾリル基）、ベンゾカルバゾリル基（［ａ］ベンゾカルバゾリル基、［ｂ］ベンゾカルバゾリル基、［ｃ］ベンゾカルバゾリル基、［ｄ］ベンゾカルバゾリル基）、ジベンゾカルバゾリル基（［ａ，ｃ］ジベンゾカルバゾリル基、［ａ，ｇ］ジベンゾカルバゾリル基、［ａ，ｈ］ジベンゾカルバゾリル基、［ａ，ｉ］ジベンゾカルバゾリル基、［ｂ，ｇ］ジベンゾカルバゾリル基、［ｂ，ｈ］ジベンゾカルバゾリル基、［ｂ，ｉ］ベンゾカルバゾリル基）、トリベンゾカルバゾール基等が挙げられる。
【００６４】
また、上記一般式（Ｇ１）〜上記一般式（Ｇ５）のいずれかにおいて、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基を有する場合の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ｓｅｃ−ヘキシル基、ｔｅｒｔ−ヘキシル基、ネオヘキシル基、３−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、２−エチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。
【００６５】
また、上記一般式（Ｇ１）〜上記一般式（Ｇ５）のいずれかにおいて、置換もしくは無置換の炭素数６〜１３または６〜１４のアリール基を有する場合の具体例としては、フェニル基、トリル基（ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基）、ナフチル基（１−ナフチル基、２−ナフチル基）、ビフェニル基（ビフェニル−２−イル基、ビフェニル−３−イル基、ビフェニル−４−イル基）、キシリル基、ペンタレニル基、インデニル基、フルオレニル基、フェナントリル基等が挙げられる。なお、上述の置換基同士が結合して環を形成していても良く、このような例としては、例えば、フルオレニル基の９位の炭素が置換基としてフェニル基を２つ有し、当該フェニル基同士が結合することによって、スピロフルオレン骨格が形成される場合等が挙げられる。
【００６６】
また、上記一般式（Ｇ１）〜上記一般式（Ｇ５）のいずれかにおいて、置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基を有する場合の具体例としては、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジル基、インドリル基、トリアジニル基、ベンゾイミダゾリル基、キノリル基等が挙げられる。
【００６７】
上記一般式（Ｇ１）〜上記一般式（Ｇ５）のいずれかに示す本発明の一態様である有機化合物は、アントラセン骨格と、アリーレン基と、カルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基を有し、アントラセン骨格とカルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基は、アリーレン基を介して結合し、アントラセン骨格の２位または３位にアリール基を有することを特徴とする有機化合物である。このように、アントラセン骨格の９位または１０位にカルバゾール骨格を含む複素環基がアリーレン基を介して結合した構造と、アントラセン骨格の２位または３位にアリール基を有する構造とが共存する化合物は、発光素子の駆動電圧を低減し、信頼性を向上させることができる。このような効果は、該複素環基と該アリール基が一体となって初めて得ることができる。また、このような化合物により、ＴＴＡに基づく遅延蛍光成分の割合が大きく、発光効率の高い発光素子を得ることもできる。
【００６８】
従来、アントラセン骨格の９位または１０位にカルバゾール骨格を含む複素環基がアリーレン基を介して結合した構造を有し、アントラセン骨格の２位または３位にはアリール基を有さない化合物として、例えば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）が知られている。ＣｚＰＡは、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）に対してカルバゾールを導入することにより、膜質が安定になると同時にキャリアが入りやすくなる。実際、ＤＰＡｎｔｈのＨＯＭＯが−５．８４ｅＶ、ＬＵＭＯが−２．７０ｅＶであるのに対し、ＣｚＰＡのＨＯＭＯは−５．７９ｅＶ、ＬＵＭＯは−２．７３ｅＶであり、正孔、電子のいずれもＣｚＰＡの方が少し入りやすくなっている。したがって、ＣｚＰＡをホストとして用いた発光素子は、比較的低電圧での駆動が達成できる。ただし、寿命がまだ不十分であるという問題があった。
【００６９】
一方、アントラセン骨格の２位または３位にアリール基を有するが、カルバゾール骨格を含む複素環基を有さない化合物として、例えば２，９，１０−トリフェニルアントラセン（略称：２ＰＰＡ）が知られている。２ＰＰＡのＨＯＭＯは−５．８１ｅＶ、ＬＵＭＯは−２．７７ｅＶであり、ＣｚＰＡより正孔は若干入りにくいが、電子はむしろ入りやすい。ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間のエネルギーギャップは同等であるため、２ＰＰＡをホストとして用いた発光素子はＣｚＰＡと同等の電圧で動作すると予想されるが、実際の動作電圧はＣｚＰＡよりもかなり高くなってしまう。電流−電圧特性の結果から、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ準位の問題ではなく、モルフォロジー等の影響でキャリア（特に正孔）が入りにくくなっていることが示唆されている。また、２ＰＰＡを用いた発光素子の寿命も非常に悪い。つまり、モルフォロジー等の問題によるキャリア注入性の悪化や、寿命の短さから、アントラセン骨格の２位または３位にアリール基を導入する利点は一見ないように思える。
【００７０】
ところが、驚くべきことに、アントラセン骨格の９位または１０位にカルバゾール骨格を含む複素環基がアリーレン基を介して結合した構造と、アントラセン骨格の２位または３位にアリール基を有する構造とが共存することで、駆動電圧が低減されるのみならず、大きく長寿命化することが本発明者らにより見出された。例えば、ＣｚＰＡのアントラセン骨格の３位にフェニル基を導入した９−［４−（３，１０−ジフェニルアントラセン−９−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２Ｐｈ−ＣｚＰＡ）は、ＣｚＰＡよりも低い電圧で動作可能である。２Ｐｈ−ＣｚＰＡのＨＯＭＯは−５．７７ｅＶ、ＬＵＭＯは−２．８０ｅＶであり、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯギャップが少し小さくなっていることが低電圧化の要因の一つである。このことは、アントラセン骨格の９位または１０位にカルバゾール骨格を含む複素環基がアリーレン基を介して結合した構造と、アントラセン骨格の２位または３位にアリール基を有する構造の双方が揃って初めて得られる物性である。当然、モルフォロジーの問題は存在しない。さらに特筆すべき点は、２Ｐｈ−ＣｚＰＡがＣｚＰＡや２ＰＰＡに比べて大きく長寿命化する点である。つまり、アントラセン骨格の９位または１０位にカルバゾール骨格を含む複素環基がアリーレン基を介して結合した構造と、アントラセン骨格の２位または３位にアリール基を有する構造とは、長寿命化の観点で一体不可分の構成である。
【００７１】
さらに、２Ｐｈ−ＣｚＰＡはＣｚＰＡと同等の高い発光効率を得ることができる。高い発光効率は、ＴＴＡに基づく遅延蛍光成分の割合が大きいことに由来する。すなわち、アントラセン骨格の２位または３位に導入したアリール基は、本発明の一態様の化合物においては少なくともＴＴＡを阻害しない。むしろ、該アリール基はＴ１からＴｎへの遷移確率の上昇に寄与するため、ＴＴＡには有利となる可能性がある（実施例にて後述）。
【００７２】
また、上記の効果は、カルバゾール骨格が縮合環を有する場合などにも同様にみられる。したがって、上記効果を得るにはカルバゾール骨格が存在することが重要なのであり、必ずしもカルバゾール単環である必要はない。
【００７３】
なお、上述したＨＯＭＯおよびＬＵＭＯの測定値は、サイクリックボルタンメトリ測定により見積もったものである。
【００７４】
次に、上述した本発明の一態様である有機化合物の具体的な構造式を下記に示す。ただし、本発明はこれらに限定されることはない。
【００７５】
【化１３】
2017155040.tif 000014
【００７６】
【化１４】
2017155040.tif 000015
【００７７】
【化１５】
2017155040.tif 000016
【００７８】
【化１６】
2017155040.tif 000017
【００７９】
【化１７】
2017155040.tif 000018
【００８０】
【化１８】
2017155040.tif 000019
【００８１】
【化１９】
2017155040.tif 000020
【００８２】
【化２０】
2017155040.tif 000021
【００８３】
【化２１】
2017155040.tif 000022
【００８４】
【化２２】
2017155040.tif 000023
【００８５】
【化２３】
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【００８６】
【化２４】
2017155040.tif 000025
【００８７】
【化２５】
2017155040.tif 000026
【００８８】
【化２６】
2017155040.tif 000027
【００８９】
【化２７】
2017155040.tif 000028
【００９０】
【化２８】
2017155040.tif 000029
【００９１】
【化２９】
2017155040.tif 000030
【００９２】
【化３０】
2017155040.tif 000031
【００９３】
次に、本発明の一態様である有機化合物の合成方法の一例について説明する。
【００９４】
ここでは、本発明の一態様であり、下記一般式（Ｇ１）で表されるジベンゾ有機化合物の合成方法の一例について説明する。
【００９５】
【化３１】
2017155040.tif 000032
【００９６】
下記合成スキーム（Ａ）に示すように、アントラセン誘導体のハロゲン化物（ａ１）と、カルバゾール骨格を含む複素環化合物（ａ２）とを、塩基存在下で金属触媒、金属、または金属化合物によりカップリングさせることにより、本発明の一態様であり、一般式（Ｇ１）で表される有機化合物を得ることができる。
【００９７】
【化３２】
2017155040.tif 000033
【００９８】
上記合成スキーム（Ａ）において、Ａｒ１およびＡｒ３は、それぞれ独立に置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基を表す。また、Ａｒ２は独立に置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリーレン基を示す。また、Ｃｚは、カルバゾール骨格を含む置換もしくは無置換の複素環基を表し、前記カルバゾール骨格は、前記Ａｒ２に直接結合する。Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜１４のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３〜１２のヘテロアリール基のいずれかを表す。
【００９９】
合成スキーム（Ａ）において、バックワルド・ハートウィグ反応を行う場合、Ｘはハロゲン又はトリフラート基を表す。ハロゲンとしては、ヨウ素、臭素、または塩素が好ましい。当該反応では、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）、アリル塩化パラジウム（ＩＩ）等のパラジウム錯体または化合物と、それに配位するトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィンや、ジ−ｔｅｒｔ−ブチル（１−メチル−２，２−ジフェニルシクロプロピル）ホスフィンや、トリシクロヘキシルホスフィン等の配位子を用いるパラジウム触媒を利用する。塩基としては、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド等の有機塩基や、炭酸カリウム等の無機塩基等が挙げられる。また、溶媒を使用する場合、トルエン、キシレン、１，３，５−トリメチルベンゼン（メシチレン）、ベンゼン、テトラヒドロフラン等を用いることができる。
【０１００】
また、合成スキーム（Ａ）において、ウルマン反応を行う場合、Ｘはハロゲンを表す。ハロゲンとしては、ヨウ素、臭素、または塩素が好ましい。触媒としては、銅または銅化合物を用いる。銅化合物を触媒として用いる場合、合成スキーム（Ａ）中における、Ｒ８、Ｒ９は、それぞれ、ハロゲンやアセチル基等を表し、ハロゲンとしては塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。なお、Ｒ８がヨウ素であるヨウ化銅（Ｉ）、またはＲ９がアセチル基である酢酸銅（ＩＩ）を用いることが好ましい。用いる塩基としては、炭酸カリウム等の無機塩基が挙げられる。また、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、１，３，５−トリメチルベンゼン（メシチレン）、ベンゼン等を用いる。ただし、上記溶媒はこれらに限られるものでは無い。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、１，３，５−トリメチルベンゼンを用いることが好ましい。また、反応温度は１５０℃以上のより高い温度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。
【０１０１】
以上のように、一般式（Ｇ１）の有機化合物を合成することができる。
【０１０２】
なお、本実施の形態に示す有機化合物は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１０３】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子について図１を用いて説明する。
【０１０４】
本実施の形態に示す発光素子は、図１（Ａ）に示すように一対の電極（第１の電極（陽極）１０１と第２の電極（陰極）１０３）間に発光層１１３を含むＥＬ層１０２が挟まれた構造を有する。なお、発光層１１３には、ホスト材料１２１とゲスト材料１２２が含まれる。また、ＥＬ層１０２は、図１（Ｂ）に示すように発光層１１３の他に、正孔輸送層１１２、正孔（または、ホール）注入層１１１、電子輸送層１１４、および電子注入層１１５などを含んで形成される。
【０１０５】
このような発光素子に対して電圧を印加することにより、第１の電極１０１側から注入された正孔と第２の電極１０３側から注入された電子とが、発光層１１３において再結合し、励起子を形成する。そして、ＴＴＡによる三重項励起子から一重項励起子への変換、や励起子からのエネルギー移動を経て、発光層１１３中に含まれるゲスト材料１２２が発光する。
【０１０６】
なお、ＥＬ層１０２における正孔注入層１１１は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層であり、アクセプター性物質によって正孔輸送性の高い物質から電子が引き抜かれることにより正孔（ホール）が発生する。従って、正孔注入層１１１から正孔輸送層１１２を介して発光層１１３に正孔が注入される。
【０１０７】
なお、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層は、層内において、アクセプター性物質によって正孔輸送性の高い物質から電子が引き抜かれるため、引き抜かれた電子が発生する層であると見ることができる。すなわち、陰極側に設けることにより、電子輸送層１１４を介して発光層１１３に電子を注入することができる。このように、正孔や電子等の電荷を発生させることができる機能を有するいわゆる電荷発生層は、発光素子の機能層として、本発明の一態様である発光素子内に適宜設けることができることとする。
【０１０８】
以下に本実施の形態に示す発光素子を作製する上での具体例について説明する。
【０１０９】
第１の電極（陽極）１０１および第２の電極（陰極）１０３には、金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、酸化インジウム−酸化スズ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン（Ｔｉ）の他、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、マグネシウム（Ｍｇ）、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金、その他グラフェン等を用いることができる。なお、第１の電極（陽極）１０１および第２の電極（陰極）１０３は、例えばスパッタリング法や蒸着法（真空蒸着法を含む）等により形成することができる。
【０１１０】
正孔注入層１１１、および正孔輸送層１１２（上述した電荷発生層も含む）に用いる正孔輸送性の高い物質としては、例えば、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）、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）、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（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）、４−フェニルジフェニル−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミン（略称：ＰＣＡ１ＢＰ）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）、Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−（４−フェニル）フェニルアニリン（略称：ＹＧＡ１ＢＰ）、１，３，５−トリ（ジベンゾチオフェン−４−イル）−ベンゼン（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、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−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−［３−（トリフェニレン−２−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ｍＤＢＴＰＴｐ−ＩＩ）、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等が挙げられる。その他、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）等のカルバゾール化合物やアミン化合物、ジベンゾチオフェン化合物、ジベンゾフラン化合物、フルオレン化合物、トリフェニレン化合物、フェナントレン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、��発明の一態様である発光素子の正孔輸送層には、これらの材料のうち、正孔輸送層１１２及び発光層１１３におけるホスト材料およびゲスト材料との間に、上述したＴ１準位のエネルギーについての関係を満たす組み合わせになるように選択することが好ましい。
【０１１１】
さらに、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）などの高分子化合物を用いることもできる。
【０１１２】
また、正孔注入層１１１（上述した電荷発生層も含む）に用いるアクセプター性物質としては、遷移金属酸化物や元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化モリブデンが特に好ましい。
【０１１３】
発光層１１３は、ホスト材料１２１とゲスト材料１２２を含み、ホスト材料１２１のＴ１準位は、ゲスト材料１２２のＴ１準位よりも低い関係にあるのが好ましい。
【０１１４】
ホスト材料１２１としては、実施の形態１で示した本発明の一態様である有機化合物を用いるのが特に好ましい。その他、ホスト材料１２１として用いることができる好ましい例としては、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）や、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）、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）等のアントラセン化合物が挙げられる。アントラセン化合物は、Ｓ１準位が高く、Ｔ１準位が低いため、好ましい。
【０１１５】
また、ゲスト材料の好ましい例としては、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’−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（ジベンゾフラン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦｒＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（ジベンゾチオフェン−２−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＴｈＡＰｒｎ）等のピレン化合物、アントラセン化合物、トリフェニレン化合物、フルオレン化合物、カルバゾール化合物、ジベンゾチオフェン化合物、ジベンゾフラン化合物、ジベンゾキノキサリン化合物、キノキサリン化合物、ピリジン化合物、ピリミジン化合物、フェナントレン化合物、ナフタレン化合物等が挙げられる。特に、ピレン化合物は、発光量子収率が高く、好ましい。
【０１１６】
電子輸送層１１４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層１１４には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などの金属錯体を用いることができる。また、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４’’−ビフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）などの複素芳香族化合物も用いることができる。また、ポリ（２，５−ピリジンジイル）（略称：ＰＰｙ）、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）のような高分子化合物を用いることもできる。ここに述べた物質は、主に１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層１１４として用いてもよい。
【０１１７】
また、電子輸送層１１４は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
【０１１８】
電子注入層１１５は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層１１５は、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、リチウム酸化物（ＬｉＯｘ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、マグネシウム（Ｍｇ）、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）のような希土類金属化合物を用いることができる。また、上述した電子輸送層１１４を構成する物質を用いることもできる。
【０１１９】
また、電子注入層１１５に、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、上述した電子輸送層１１４を構成する物質（金属錯体や複素芳香族化合物等）等を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。例えば、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属等が好ましい。具体的には、リチウム、セシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウムの他、マグネシウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合物を用いることもできる。
【０１２０】
なお、上述した正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４、電子注入層１１５（上述した電荷発生層も含む）は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
【０１２１】
また、上述した発光素子において、発光層１１３で得られた発光は、第１の電極１０１および第２の電極１０３のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第１の電極１０１および第２の電極１０３のいずれか一方、または両方が透光性を有する電極となる。
【０１２２】
以上により説明した発光素子は、発光層１１３からの蛍光発光を利用した蛍光発光素子である。なお、このような蛍光発光素子において、三重項−三重項消滅（ＴＴＡ）により、通常は発光に寄与しない三重項励起子から生成された一重項励起子を発光に利用することができる場合には、通常の蛍光発光素子に比べて、高効率な発光素子を実現することができる。
【０１２３】
なお、上記発光素子を備えた発光装置の構成としては、パッシブマトリクス型の発光装置やアクティブマトリクス型の発光装置の他、上記とは別の構造を有する発光素子を備えたマイクロキャビティー構造の発光装置などを作製することができ、これらは、いずれも本発明に含まれるものとする。
【０１２４】
なお、アクティブマトリクス型の発光装置の場合において、ＴＦＴの構造は、特に限定されない。例えば、スタガ型や逆スタガ型のＴＦＴを適宜用いることができる。また、ＴＦＴ基板に形成される駆動用回路についても、Ｎ型およびＰ型のＴＦＴからなるものでもよいし、Ｎ型のＴＦＴまたはＰ型のＴＦＴのいずれか一方のみからなるものであってもよい。また、ＴＦＴに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定されない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることができる。また、半導体材料としては、１４族（ケイ素、ゲルマニウム等）半導体、化合物半導体（酸化物半導体を含む）の他、有機半導体等を用いることができる。
【０１２５】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができるものとする。
【０１２６】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様であり、ＥＬ層を複数有する構造の発光素子（以下、タンデム型発光素子という）について説明する。
【０１２７】
本実施の形態に示す発光素子は、図２（Ａ）に示すように一対の電極（第１の電極２０１および第２の電極２０４）間に、電荷発生層２０５を介して複数のＥＬ層（第１のＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ層２０２（２））を有するタンデム型発光素子である。
【０１２８】
本実施の形態において、第１の電極２０１は、陽極として機能する電極であり、第２の電極２０４は陰極として機能する電極である。なお、第１の電極２０１および第２の電極２０４は、実施の形態２と同様な構成を用いることができる。また、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ層２０２（２））は、実施の形態２で示したＥＬ層と両方とも同様な構成であっても良いが、いずれか一方が同様の構成であっても良い。すなわち、第１のＥＬ層２０２（１）と第２のＥＬ層２０２（２）は、同じ構成であっても異なる構成であってもよく、同じ構成である場合は、実施の形態２を適用することができる。
【０１２９】
また、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ層２０２（２））の間に設けられている電荷発生層２０５は、第１の電極２０１と第２の電極２０４に電圧を印加したときに、一方のＥＬ層に電子を注入し、他方のＥＬ層に正孔を注入する機能を有する。本実施の形態の場合には、第１の電極２０１に第２の電極２０４よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層２０５から第１のＥＬ層２０２（１）に電子が注入され、第２のＥＬ層２０２（２）に正孔が注入される。
【０１３０】
なお、電荷発生層２０５は、光の取り出し効率の点から、可視光に対して透光性を有する（具体的には、電荷発生層２０５の可視光の透過率が、４０％以上）ことが好ましい。また、電荷発生層２０５は、第１の電極２０１や第２の電極２０４よりも低い導電率であっても機能する。
【０１３１】
電荷発生層２０５は、正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体（アクセプター）が添加された構成であっても、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体（ドナー）が添加された構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。
【０１３２】
正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体が添加された構成とする場合において、正孔輸送性の高い有機化合物としては、実施の形態２で正孔注入層１１１、および正孔輸送層１１２に用いる正孔輸送性の高い物質として示した物質を用いることができる。例えば、ＮＰＢやＴＰＤ、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
【０１３３】
また、電子受容体としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【０１３４】
一方、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体が添加された構成とする場合において、電子輸送性の高い有機化合物としては、実施の形態２で電子輸送層１１４に用いる電子輸送性の高い物質として示した物質を用いることができる。例えば、Ａｌｑ、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑなど、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることができる。また、この他、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、ＰＢＤやＯＸＤ−７、ＴＡＺ、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰなども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
【０１３５】
また、電子供与体としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における第２、第１３族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、インジウム（Ｉｎ）、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。
【０１３６】
なお、上述した材料を用いて電荷発生層２０５を形成することにより、ＥＬ層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。また、電荷発生層２０５の形成方法としては、蒸着法（真空蒸着法を含む）、印刷法（例えば、凸版印刷法、凹版印刷法、グラビア印刷法、平版印刷法、孔版印刷法等）、インクジェット法、塗布法等の方法を単独または組み合わせて用いて形成することができる。
【０１３７】
本実施の形態では、ＥＬ層を２層有する発光素子について説明したが、図２（Ｂ）に示すように、ｎ層（ただし、ｎは、３以上）のＥＬ層（２０２（１）〜２０２（ｎ））を積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。本実施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数のＥＬ層を有する場合、ＥＬ層とＥＬ層との間にそれぞれ電荷発生層（２０５（１）〜２０５（ｎ−１））を配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での発光が可能である。電流密度を低く保てるため、長寿命素子を実現できる。
【０１３８】
また、それぞれのＥＬ層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つのＥＬ層を有する発光素子において、第１のＥＬ層の発光色と第２のＥＬ層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色の光を互いに混合すると、白色発光を得ることができる。具体的には、第１のＥＬ層から青色発光が得られ、第２のＥＬ層から黄色発光または橙色発光が得られる組み合わせが挙げられる。この場合、青色発光と黄色発光（または橙色発光）が両方とも同じ蛍光発光、または燐光発光である必要はなく、青色発光が蛍光発光であり、黄色発光（または橙色発光）が燐光発光である組み合わせや、その逆の組み合わせとしてもよい。
【０１３９】
また、３つのＥＬ層を有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第１のＥＬ層の発光色が赤色であり、第２のＥＬ層の発光色が緑色であり、第３のＥＬ層の発光色が青色である場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。
【０１４０】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１４１】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置について説明する。
【０１４２】
なお、上記発光装置は、パッシブマトリクス型の発光装置でもアクティブマトリクス型の発光装置でもよい。また、本実施の形態に示す発光装置には、他の実施形態で説明した発光素子を適用することが可能である。
【０１４３】
本実施の形態では、まずアクティブマトリクス型の発光装置について図３を用いて説明する。
【０１４４】
なお、図３（Ａ）は発光装置を示す上面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）を鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図である。本実施の形態に係る発光装置は、素子基板３０１上に設けられた画素部３０２と、駆動回路部（ソース線駆動回路）３０３と、駆動回路部（ゲート線駆動回路）（３０４ａ、３０４ｂ）と、を有する。画素部３０２、駆動回路部３０３、及び駆動回路部（３０４ａ、３０４ｂ）は、シール材３０５によって、素子基板３０１と封止基板３０６との間に封止されている。
【０１４５】
また、素子基板３０１上には、駆動回路部３０３、及び駆動回路部（３０４ａ、３０４ｂ）に外部からの信号（例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信号等）や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線３０７が設けられる。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）３０８を設ける例を示している。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１４６】
次に、断面構造について図３（Ｂ）を用いて説明する。素子基板３０１上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、ソース線駆動回路である駆動回路部３０３と、画素部３０２が示されている。
【０１４７】
駆動回路部３０３はＦＥＴ３０９とＦＥＴ３１０とを組み合わせた構成について例示している。なお、駆動回路部３０３は、単極性（ｎチャネル型またはｐチャネル型のいずれか一方のみ）のトランジスタを含む回路で形成されても良いし、ｎチャネル型のトランジスタとｐチャネル型のトランジスタを含むＣＭＯＳ回路で形成されても良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。
【０１４８】
また、画素部３０２はスイッチング用ＦＥＴ（図示せず）と、電流制御用ＦＥＴ３１２とを有し、電流制御用ＦＥＴ３１２の配線（ソース電極又はドレイン電極）は、発光素子３１７ａおよび発光素子３１７ｂの第１の電極（陽極）（３１３ａ、３１３ｂ）と電気的に接続されている。また、本実施の形態においては、画素部３０２に２つのＦＥＴ（スイッチング用ＦＥＴ、電流制御用ＦＥＴ３１２）を用いて構成する例について示したが、これに限定されない。例えば、３つ以上のＦＥＴと、容量素子とを組み合わせる構成としてもよい。
【０１４９】
ＦＥＴ３０９、３１０、３１２としては、例えば、スタガ型や逆スタガ型のトランジスタを適用することができる。ＦＥＴ３０９、３１０、３１２に用いることのできる半導体材料としては、例えば、第１３族半導体、第１４族（シリコン等）半導体、化合物半導体、酸化物半導体、有機半導体を用いることができる。また、該半導体材料の結晶性については、特に限定されず、例えば、非晶質半導体、または結晶性半導体を用いることができる。特に、ＦＥＴ３０９、３１０、３１２としては、酸化物半導体を用いると好ましい。なお、酸化物半導体としては、例えば、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−Ｚｎ酸化物（Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、ＨｆまたはＮｄ）等が挙げられる。ＦＥＴ３０９、３１０、３１２として、例えば、エネルギーギャップが２ｅＶ以上、好ましくは２．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ以上の酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。
【０１５０】
また、第１の電極（３１３ａ、３１３ｂ）には、光学調整のための導電膜（３２０ａ、３２０ｂ）を積層した構造を含む。例えば、図３（Ｂ）に示すように発光素子３１７ａと発光素子３１７ｂとで取り出す光の波長が異なる場合には、導電膜３２０ａと導電膜３２０ｂとの膜厚は異なる。また、第１の電極（３１３ａ、３１３ｂ）の端部を覆って絶縁物３１４が形成されている。ここでは、絶縁物３１４として、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いることにより形成する。また、本実施の形態においては、第１の電極（３１３ａ、３１３ｂ）を陽極として用いる。
【０１５１】
また、絶縁物３１４の上端部または下端部に曲率を有する面を形成するのが好ましい。絶縁物３１４の形状を上記のように形成することで、絶縁物３１４の上層に形成される膜の被覆性を良好なものとすることができる。例えば、絶縁物３１４の材料として、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かを使用することができ、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン等を使用することができる。
【０１５２】
第１の電極（３１３ａ、３１３ｂ）上には、ＥＬ層３１５及び第２の電極３１６が積層形成される。ＥＬ層３１５は、少なくとも発光層が設けられており、第１の電極（３１３ａ、３１３ｂ）、ＥＬ層３１５及び第２の電極３１６からなる発光素子（３１７ａ、３１７ｂ）は、ＥＬ層３１５の端部が、第２の電極３１６で覆われた構造を有する。また、ＥＬ層３１５の構成については、実施の形態２や実施の形態３に示す単層構造または積層構造と同様であっても異なっていてもよい。さらに、発光素子ごとに異なっていてもよい。
【０１５３】
なお、第１の電極（３１３ａ、３１３ｂ）、ＥＬ層３１５及び第２の電極３１６に用いる材料としては、実施の形態２に示す材料を用いることができる。また、発光素子（３１７ａ、３１７ｂ）の第１の電極（３１３ａ、３１３ｂ）は、領域３２１において、引き回し配線３０７と電気的に接続されＦＰＣ３０８を介して外部信号が入力される。さらに、発光素子（３１７ａ、３１７ｂ）の第２の電極３１６は、領域３２２において、引き回し配線３２３と電気的に接続され、ここでは図示しないが、ＦＰＣ３０８を介して外部信号が入力される。
【０１５４】
また、図３（Ｂ）に示す断面図では発光素子（３１７ａ、３１７ｂ）を２つのみ図示しているが、画素部３０２において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。すなわち、画素部３０２には、２種類（例えば（Ｂ、Ｙ））の発光が得られる発光素子だけでなく、３種類（例えば（Ｒ、Ｇ、Ｂ））の発光が得られる発光素子や、４種類（例えば（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙ）または（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）等）の発光が得られる発光素子等をそれぞれ形成し、フルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。なお、この時の発光層の形成には、発光素子の発光色などに応じて異なる材料を用いた発光層を形成（いわゆる塗り分け形成）してもよいし、複数の発光素子が同じ材料を用いて形成された共通の発光層を有し、カラーフィルタと組み合わせることによってフルカラー化を実現させてもよい。このように数種類の発光が得られる発光素子を組み合わせることにより、色純度の向上、消費電力の低減等の効果が得ることができる。さらに、量子ドットとの組み合わせにより発光効率を向上させ、消費電力を低減させた発光装置としてもよい。
【０１５５】
さらに、シール材３０５で封止基板３０６を素子基板３０１と貼り合わせることにより、素子基板３０１、封止基板３０６、およびシール材３０５で囲まれた空間３１８に発光素子（３１７ａ、３１７ｂ）が備えられた構造になっている。
【０１５６】
また、封止基板３０６には、有色層（カラーフィルタ）３２４が設けられており、隣り合う有色層の間には、黒色層（ブラックマトリクス）３２５が設けられている。なお、黒色層（ブラックマトリクス）３２５と一部重なるように隣り合う有色層（カラーフィルタ）３２４の一方または両方が設けられていてもよい。なお、発光素子３１７ａ、３１７ｂで得られた発光は、有色層（カラーフィルタ）３２４を介して外部に取り出される。
【０１５７】
なお、空間３１８には、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材３０５で充填される構成も含むものとする。また、シール材を塗布して貼り合わせる場合には、ＵＶ処理や熱処理等のいずれか、またはこれらを組み合わせて行うのが好ましい。
【０１５８】
また、シール材３０５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３０６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樹脂等からなるプラスチック基板を用いることができる。シール材としてガラスフリットを用いる場合には、接着性の観点から素子基板３０１及び封止基板３０６はガラス基板であることが好ましい。
【０１５９】
なお、発光素子と電気的に接続されるＦＥＴの構造は、図３（Ｂ）とはゲート電極の位置が異なる構造、すなわち図３（Ｃ）に示すＦＥＴ３２６、ＦＥＴ３２７、ＦＥＴ３２８に示す構造としてもよい。また、封止基板３０６に設けられる有色層（カラーフィルタ）３２４は、図３（Ｃ）に示すように黒色層（ブラックマトリクス）３２５と重なる位置でさらに隣り合う有色層（カラーフィルタ）３２４とも重なるように設けられていてもよい。
【０１６０】
以上のようにして、アクティブマトリクス型の発光装置を得ることができる。
【０１６１】
また、本発明の一態様である発光装置としては、上述したアクティブマトリクス型の発光装置のみならずパッシブマトリクス型の発光装置とすることもできる。
【０１６２】
図４（Ａ）（Ｂ）にパッシブマトリクス型の発光装置を示す。図４（Ａ）には、パッシブマトリクス型の発光装置の上面図、図４（Ｂ）には、画素部４００の断面図をそれぞれ示す。
【０１６３】
図４に示すように、基板４０１上には、第１の電極４０２と、ＥＬ層（４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃ）と、第２の電極４０４とを有する発光素子４０５が形成される。なお、第１の電極４０２は、島状であり、一方向（図４（Ａ）では、横方向）にストライプ状に複数形成されている。また、第１の電極４０２上の一部には、絶縁膜４０６が形成されている。絶縁膜４０６上には絶縁材料を用いてなる隔壁４０７が設けられる。隔壁４０７の側壁は、図４（Ｂ）に示すように基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなるような傾斜を有する。
【０１６４】
なお、絶縁膜４０６は、第１の電極４０２上の一部に開口部を有するため、ＥＬ層（４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃ）および第２の電極４０４を第１の電極４０２上に所望の形状に分離形成することができる。図４（Ａ）および図４（Ｂ）には、メタルマスク等のマスクと絶縁膜４０６上の隔壁４０７とを組み合わせてＥＬ層（４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃ）および第２の電極４０４を形成する例を示す。また、ＥＬ層４０３ａ、ＥＬ層４０３ｂ、ＥＬ層４０３ｃは、それぞれ異なる発光色（例えば、赤、緑、青、黄、橙、白等）を呈する場合の例を示す。
【０１６５】
また、ＥＬ層（４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃ）を形成した後、第２の電極４０４が形成される。従って、第２の電極４０４は、ＥＬ層（４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃ）上に第１の電極４０２と接することなく形成される。
【０１６６】
なお、封止の方法については、アクティブマトリクス型の発光装置の場合と同様に行うことができるので、説明は省略する。
【０１６７】
以上のようにして、パッシブマトリクス型の発光装置を得ることができる。
【０１６８】
例えば、本明細書等において、様々な基板を用いて、トランジスタまたは発光素子を形成することが出来る。基板の種類は、特定のものに限定されることはない。その基板の一例としては、半導体基板（例えば単結晶基板又はシリコン基板）、ＳＯＩ基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどがある。ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどがある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、以下のものがあげられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）に代表されるプラスチックがある。または、一例としては、アクリル等の合成樹脂などがある。または、一例としては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルなどがある。または、一例としては、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又は紙類などがある。特に、半導体基板、単結晶基板、又はＳＯＩ基板などを用いてトランジスタを製造することによって、特性、サイズ、又は形状などのばらつきが少なく、電流供給能力が高く、サイズの小さいトランジスタを製造することができる。このようなトランジスタによって回路を構成すると、回路の低消費電力化、又は回路の高集積化を図ることができる。
【０１６９】
また、基板として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、トランジスタまたは発光素子を形成してもよい。または、基板とトランジスタまたは発光素子との間に剥離層を設けてもよい。剥離層は、その上に半導体装置を一部あるいは全部完成させた後、基板より分離し、他の基板に転載するために用いることができる。その際、トランジスタまたは発光素子は耐熱性の劣る基板や可撓性の基板にも転載できる。なお、上述の剥離層には、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜との無機膜の積層構造の構成や、基板上にポリイミド等の有機樹脂膜が形成された構成等を用いることができる。
【０１７０】
つまり、ある基板を用いてトランジスタまたは発光素子を形成し、その後、別の基板にトランジスタまたは発光素子を転置し、別の基板上にトランジスタまたは発光素子を配置してもよい。トランジスタまたは発光素子が転置される基板の一例としては、上述したトランジスタまたは発光素子を形成することが可能な基板に加え、紙基板、セロファン基板、アラミドフィルム基板、ポリイミドフィルム基板、石材基板、木材基板、布基板（天然繊維（絹、綿、麻）、合成繊維（ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル）若しくは再生繊維（アセテート、キュプラ、レーヨン、再生ポリエステル）などを含む）、皮革基板、又はゴム基板などがある。これらの基板を用いることにより、特性のよいトランジスタの形成、消費電力の小さいトランジスタの形成、壊れにくい装置の製造、耐熱性の付与、軽量化、又は薄型化を図ることができる。
【０１７１】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。
【０１７２】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置を適用して完成させた様々な電子機器や自動車の一例について、説明する。
【０１７３】
発光装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、又はテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図５、図６に示す。
【０１７４】
図５（Ａ）は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置７１００は、筐体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。表示部７１０３により、映像を表示することが可能であり、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。なお、本発明の一態様である発光装置を表示部７１０３に用いることができる。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。
【０１７５】
テレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー７１０９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機７１１０から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。
【０１７６】
なお、テレビジョン装置７１００は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
【０１７７】
図５（Ｂ）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。なお、コンピュータは、本発明の一態様である発光装置をその表示部７２０３に用いることにより作製することができる。また、表示部７２０３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。
【０１７８】
図５（Ｃ）は、スマートウオッチであり、筐体７３０２、表示部７３０４、操作ボタン７３１１、７３１２、接続端子７３１３、バンド７３２１、留め金７３２２、等を有する。
【０１７９】
ベゼル部分を兼ねる筐体７３０２に搭載された表示部７３０４は、非矩形状の表示領域を有している。表示部７３０４は、時刻を表すアイコン７３０５、その他のアイコン７３０６等を表示することができる。また、表示部７３０４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。
【０１８０】
なお、図５（Ｃ）に示すスマートウオッチは、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。
【０１８１】
また、筐体７３０２の内部に、スピーカ、センサ（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）、マイクロフォン等を有することができる。なお、スマートウオッチは、発光装置をその表示部７３０４に用いることにより作製することができる。
【０１８２】
図５（Ｄ）、図５（Ｄ’−１）、及び図５（Ｄ’−２）は、携帯電話機（スマートフォンを含む）の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１に、表示部７４０２、マイク７４０６、スピーカ７４０５、カメラ７４０７、外部接続部７４０４、操作用ボタン７４０３などを備えている。また、本発明の一態様に係る発光素子を、可撓性を有する基板に形成して発光装置を作製した場合、図５（Ｄ）に示すような曲面を有する表示部７４０２に適用することが可能である。
【０１８３】
図５（Ｄ）に示す携帯電話機７４００は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。
【０１８４】
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。
【０１８５】
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボード又は番号ボタンを表示させることが好ましい。
【０１８６】
また、携帯電話機７４００内部に、ジャイロセンサや加速度センサ等の検出装置を設けることで、携帯電話機７４００の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
【０１８７】
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の操作用ボタン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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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又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。
【０１９０】
さらに、携帯電話機（スマートフォンを含む）の別の構成として、図５（Ｄ’−１）や図５（Ｄ’−２）のような構造を有する携帯電話機に適用することもできる。
【０１９１】
なお、図５（Ｄ’−１）や図５（Ｄ’−２）のような構造を有する場合には、文字情報や画像情報などを筐体７５００（１）、７５００（２）の第１面７５０１（１）、７５０１（２）だけでなく、第２面７５０２（１）、７５０２（２）に表示させることができる。このような構造を有することにより、携帯電話機を胸ポケットに収納したままの状態で、第２面７５０２（１）、７５０２（２）などに表示された文字情報や画像情報などを使用者が容易に確認することができる。
【０１９２】
また、発光装置を適用した電子機器として、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すような折りたたみ可能な携帯情報端末が挙げられる。図６（Ａ）には、展開した状態の携帯情報端末９３１０を示す。また、図６（Ｂ）には、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。さらに、図６（Ｃ）には、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。
【０１９３】
表示部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、表示部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、表示部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部９３１１に用いることができる。表示部９３１１における表示領域９３１２は折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０の側面に位置する表示領域である。表示領域９３１２には、情報アイコンや使用頻度の高いアプリやプログラムのショートカットなどを表示させることができ、情報の確認やアプリなどの起動をスムーズに行うことができる。
【０１９４】
また、発光装置を適用した自動車を図７（Ａ）（Ｂ）に示す。すなわち、発光装置を、自動車と一体にして設けることができる。具体的には、図７（Ａ）に示す自動車の外側のライト５１０１（車体後部も含む）、タイヤのホイール５１０２、ドア５１０３の一部または全体などに適用することができる。また、図７（Ｂ）に示す自動車の内側の表示部５１０４、ハンドル５１０５、シフトレバー５１０６、座席シート５１０７、インナーリアビューミラー５１０８等に適用することができる。その他、ガラス窓の一部に適用してもよい。
【０１９５】
以上のようにして、本発明の一態様である発光装置を適用して電子機器や自動車を得ることができる。なお、適用できる電子機器や自動車は、本実施の形態に示したものに限らず、あらゆる分野において適用することが可能である。
【０１９６】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０１９７】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を適用して作製される照明装置の構成について図８を用いて説明する。
【０１９８】
図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）には、照明装置の断面図の一例を示す。なお、図８（Ａ）、（Ｂ）は基板側に光を取り出すボトムエミッション型の照明装置であり、図８（Ｃ）、（Ｄ）は、封止基板側に光を取り出すトップエミッション型の照明装置である。
【０１９９】
図８（Ａ）に示す照明装置４０００は、基板４００１上に発光素子４００２を有する。また、基板４００１の外側に凹凸を有する基板４００３を有する。発光素子４００２は、第１の電極４００４と、ＥＬ層４００５と、第２の電極４００６を有する。
【０２００】
第１の電極４００４は、電極４００７と電気的に接続され、第２の電極４００６は電極４００８と電気的に接続される。また、第１の電極４００４と電気的に接続される補助配線４００９を設けてもよい。なお、補助配線４００９上には、絶縁層４０１０が形成されている。
【０２０１】
また、基板４００１と封止基板４０１１は、シール材４０１２で接着されている。また、封止基板４０１１と発光素子４００２の間には、乾燥剤４０１３が設けられていることが好ましい。なお、基板４００３は、図８（Ａ）のような凹凸を有するため、発光素子４００２で生じた光の取り出し効率を向上させることができる。
【０２０２】
また、基板４００３に代えて、図８（Ｂ）の照明装置４１００のように、基板４００１の外側に拡散板４０１５を設けてもよい。
【０２０３】
図８（Ｃ）の照明装置４２００は、基板４２０１上に発光素子４２０２を有する。発光素子４２０２は第１の電極４２０４と、ＥＬ層４２０５と、第２の電極４２０６とを有する。
【０２０４】
第１の電極４２０４は、電極４２０７と電気的に接続され、第２の電極４２０６は電極４２０８と電気的に接続される。また第２の電極４２０６と電気的に接続される補助配線４２０９を設けてもよい。また、補助配線４２０９の下部に、絶縁層４２１０を設けてもよい。
【０２０５】
基板４２０１と凹凸のある封止基板４２１１は、シール材４２１２で接着されている。また、封止基板４２１１と発光素子４２０２の間にバリア膜４２１３および平坦化膜４２１４を設けてもよい。なお、封止基板４２１１は、図８（Ｃ）のような凹凸を有するため、発光素子４２０２で生じた光の取り出し効率を向上させることができる。
【０２０６】
また、封止基板４２１１に代えて、図８（Ｄ）の照明装置４３００のように、発光素子４２０２の上に拡散板４２１５を設けてもよい。
【０２０７】
なお、本実施の形態で示すＥＬ層４００５、４２０５に、本発明の一態様である有機金属錯体を適用することができる。この場合、消費電力の低い照明装置を提供することができる。
【０２０８】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０２０９】
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置を適用した応用品である照明装置の一例について、図９を用いて説明する。
【０２１０】
図９は、発光装置を室内の照明装置８００１として用いた例である。なお、発光装置は大面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面を有する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置８００２を形成することもできる。本実施の形態で示す発光装置に含まれる発光素子は薄膜状であり、筐体のデザインの自由度が高い。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。さらに、室内の壁面に照明装置８００３を備えても良い。
【０２１１】
なお、上記以外にも室内に備えられた家具の一部に発光装置を適用することにより、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。
【０２１２】
以上のように、発光装置を適用した様々な照明装置が得られる。なお、これらの照明装置は本発明の一態様に含まれるものとする。
【０２１３】
また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０２１４】
（実施の形態８）
本実施の形態においては、本発明の一態様の発光素子または本発明の一態様の発光装置を有するタッチパネルについて、図１０〜図１４を用いて説明を行う。
【０２１５】
図１０（Ａ）（Ｂ）は、タッチパネル２０００の斜視図である。なお、図１０（Ａ）（Ｂ）において、明瞭化のため、タッチパネル２０００の代表的な構成要素を示す。
【０２１６】
タッチパネル２０００は、表示パネル２５０１とタッチセンサ２５９５とを有する（図１０（Ｂ）参照）。また、タッチパネル２０００は、基板２５１０、基板２５７０、及び基板２５９０を有する。
【０２１７】
表示パネル２５０１は、基板２５１０上に複数の画素及び該画素に信号を供給することができる複数の配線２５１１を有する。複数の配線２５１１は、基板２５１０の外周部にまで引き回され、その一部が端子２５１９を構成している。端子２５１９はＦＰＣ２５０９（１）と電気的に接続する。
【０２１８】
基板２５９０には、タッチセンサ２５９５と、タッチセンサ２５９５と電気的に接続する複数の配線２５９８とを有する。複数の配線２５９８は、基板２５９０の外周部に引き回され、その一部は端子２５９９を構成する。そして、端子２５９９はＦＰＣ２５０９（２）と電気的に接続される。なお、図１０（Ｂ）では明瞭化のため、基板２５９０の裏面側（基板２５１０と対向する面側）に設けられるタッチセンサ２５９５の電極や配線等を実線で示している。
【０２１９】
タッチセンサ２５９５として、例えば静電容量方式のタッチセンサを適用できる。静電容量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。
【０２２０】
投影型静電容量方式としては、主に駆動方式の違いから自己容量方式、相互容量方式などがある。相互容量方式を用いると同時多点検出が可能となるため好ましい。
【０２２１】
まず、投影型静電容量方式のタッチセンサを適用する場合について、図１０（Ｂ）を用いて説明する。なお、投影型静電容量方式の場合には、指等の検知対象の近接または接触を検知することができる、様々なセンサを適用することができる。
【０２２２】
投影型静電容量方式のタッチセンサ２５９５は、電極２５９１と電極２５９２とを有する。電極２５９１と電極２５９２は、複数の配線２５９８のうちのそれぞれ異なる配線と電気的に接続する。また、電極２５９２は、図１０（Ａ）（Ｂ）に示すように、一方向に繰り返し配置された複数の四辺形が角部で配線２５９４により、一方向に接続される形状を有する。電極２５９１も同様に複数の四辺形が角部で接続される形状を有するが、接続される方向は、電極２５９２が接続される方向と交差する方向となる。なお、電極２５９１が接続される方向と、電極２５９２が接続される方向とは、必ずしも直交する関係にある必要はなく、０度を超えて９０度未満の角度をなすように配置されてもよい。
【０２２３】
なお、配線２５９４の電極２５９２との交差部の面積は、できるだけ小さくなる形状が好ましい。これにより、電極が設けられていない領域の面積を低減でき、透過率のバラツキを低減できる。その結果、タッチセンサ２５９５を透過する光の輝度のバラツキを低減することができる。
【０２２４】
なお、電極２５９１及び電極２５９２の形状はこれに限定されず、様々な形状を取りうる。例えば、複数の電極２５９１をできるだけ隙間が生じないように配置し、絶縁層を介して電極２５９２を複数設ける構成としてもよい。このとき、隣接する２つの電極２５９２の間に、これらとは電気的に絶縁されたダミー電極を設けると、透過率の異なる領域の面積を低減できるため好ましい。
【０２２５】
次に、図１１を用いて、タッチパネル２０００の詳細について説明する。図１１は、図１０（Ａ）に示す一点鎖線Ｘ１−Ｘ２間の断面図に相当する。
【０２２６】
タッチパネル２０００は、タッチセンサ２５９５と表示パネル２５０１とを有する。
【０２２７】
タッチセンサ２５９５は、基板２５９０に接して千鳥格子状に配置された電極２５９１及び電極２５９２と、電極２５９１及び電極２５９２を覆う絶縁層２５９３と、隣り合う電極２５９１を電気的に接続する配線２５９４とを有する。なお、隣り合う電極２５９１の間には、電極２５９２が設けられている。
【０２２８】
電極２５９１及び電極２５９２は、透光性を有する導電材料を用いて形成することができる。透光性を有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物を用いることができる。また、グラフェン化合物を用いることもできる。なお、グラフェン化合物を用いる場合は、例えば膜状に形成された酸化グラフェンを還元して形成することができる。還元する方法としては、熱を加える方法やレーザを照射する方法等を挙げることができる。
【０２２９】
電極２５９１及び電極２５９２の形成方法としては、例えば、透光性を有する導電性材料を基板２５９０上にスパッタリング法により成膜した後、フォトリソグラフィ法等の様々なパターニング技術により、不要な部分を除去することで形成することができる。
【０２３０】
絶縁層２５９３に用いる材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂、シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機絶縁材料を用いることができる。
【０２３１】
また、絶縁層２５９３の一部に形成された配線２５９４により、隣接する電極２５９１が電気的に接続される。なお、配線２５９４に用いる材料は、電極２５９１及び電極２５９２に用いる材料よりも導電性の高い材料を用いることにより電気抵抗を低減することができるため好ましい。
【０２３２】
また、配線２５９８は、電極２５９１または電極２５９２と電気的に接続される。なお、配線２５９８の一部は、端子として機能する。配線２５９８には、例えば、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、チタン、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、またはパラジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。
【０２３３】
また、端子２５９９により、配線２５９８とＦＰＣ２５０９（２）とが電気的に接続される。なお、端子２５９９には、様々な異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）や、異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）などを用いることができる。
【０２３４】
また、配線２５９４に接して接着層２５９７が設けられる。すなわち、タッチセンサ２５９５は、接着層２５９７を介して、表示パネル２５０１に重なるように貼り合わされる。なお、接着層２５９７と接する表示パネル２５０１の表面は、図１１（Ａ）に示すように基板２５７０を有していてもよいが、必ずしも必要ではない。
【０２３５】
接着層２５９７は、透光性を有する。例えば、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂を用いることができ、具体的には、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、またはシロキサン系樹脂を用いることができる。
【０２３６】
図１１（Ａ）に示す表示パネル２５０１は、基板２５１０と基板２５７０との間にマトリクス状に配置された複数の画素と駆動回路とを有する。また、各画素は発光素子と、発光素子を駆動する画素回路とを有する。
【０２３７】
図１１（Ａ）には、表示パネル２５０１の画素の一例として、画素２５０２Ｒを示し、駆動回路の一例として走査線駆動回路２５０３ｇを示す。
【０２３８】
画素２５０２Ｒは、発光素子２５５０Ｒと、発光素子２５５０Ｒに電力を供給することができるトランジスタ２５０２ｔとを有する。
【０２３９】
トランジスタ２５０２ｔは、絶縁層２５２１で覆われている。なお、絶縁層２５２１は、先に形成されたトランジスタ等に起因する凹凸を平坦化するための機能を有する。また、絶縁層２５２１に不純物の拡散を抑制できる機能を付与してもよい。この場合、不純物の拡散によるトランジスタ等の信頼性の低下を抑制できるので好ましい。
【０２４０】
発光素子２５５０Ｒは、トランジスタ２５０２ｔと配線を介して電気的に接続される。なお、配線と直接接続されるのは、発光素子２５５０Ｒの一方の電極である。なお、発光素子２５５０Ｒの一方の電極端部は、絶縁体２５２８で覆われている。
【０２４１】
発光素子２５５０Ｒは、一対の電極間にＥＬ層を有してなる。また、発光素子２５５０Ｒと重なる位置に着色層２５６７Ｒが設けられており、発光素子２５５０Ｒが発する光の一部は、着色層２５６７Ｒを透過して、図中に示す矢印の方向に射出される。また、着色層の端部に遮光層２５６７ＢＭが設けられており、発光素子２５５０Ｒと着色層２５６７Ｒとの間には、封止層２５６０を有する。
【０２４２】
なお、発光素子２５５０Ｒからの光を取り出す方向に封止層２５６０が設けられている場合には、封止層２５６０は、透光性を有するのが好ましい。また、封止層２５６０は、空気より大きい屈折率を有すると好ましい。
【０２４３】
走査線駆動回路２５０３ｇは、トランジスタ２５０３ｔと、容量素子２５０３ｃとを有する。なお、駆動回路を画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができる。従って、画素回路のトランジスタ２５０２ｔと同様に、駆動回路（走査線駆動回路２５０３ｇ）のトランジスタ２５０３ｔも絶縁層２５２１で覆われている。
【０２４４】
また、トランジスタ２５０３ｔに信号を供給することができる配線２５１１が設けられている。なお、配線２５１１と接して端子２５１９が設けられる。また、端子２５１９は、ＦＰＣ２５０９（１）と電気的に接続されており、ＦＰＣ２５０９（１）は、画像信号及び同期信号等の信号を供給する機能を有する。なお、ＦＰＣ２５０９（１）にはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。
【０２４５】
図１１（Ａ）において示す表示パネル２５０１には、ボトムゲート型のトランジスタを適用する場合について示したが、トランジスタの構造はこれに限られることはなく様々な構造のトランジスタを適用することができる。また、図１１（Ａ）に示す、トランジスタ２５０２ｔ及びトランジスタ２５０３ｔには、酸化物半導体を含む半導体層をチャネル領域として用いることができる。その他、アモルファスシリコンを含む半導体層や、レーザーアニールなどの処理により結晶化させた多結晶シリコンを含む半導体層をチャネル領域として用いることができる。
【０２４６】
また、図１１（Ａ）に示すボトムゲート型のトランジスタとは異なるトップゲート型のトランジスタを表示パネル２５０１に適用する場合の構成について、図１１（Ｂ）に示す。なお、トランジスタの構造が変わった場合でも、チャネル領域に用いることができるバリエーションについては同様とする。
【０２４７】
図１１（Ａ）で示したタッチパネル２０００は、図１１（Ａ）に示すように画素からの光が外部に射出される側の表面に、少なくとも画素と重なるように反射防止層２５６７ｐを有するのが好ましい。なお、反射防止層２５６７ｐとして、円偏光板等を用いることができる。
【０２４８】
図１１（Ａ）で示した基板２５１０、基板２５７０、基板２５９０としては、例えば、水蒸気の透過率が１×１０−５ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下、好ましくは１×１０−６ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下である可撓性を有する材料を好適に用いることができる。または、これらの基板の熱膨張率が、およそ等しい材料を用いることが好ましい。例えば、線膨張率が１×１０−３／Ｋ以下、好ましくは５×１０−５／Ｋ以下、より好ましくは１×１０−５／Ｋ以下である材料が挙げられる。
【０２４９】
次に、図１１に示すタッチパネル２０００と構成の異なるタッチパネル２０００’について、図１２を用いて説明する。但し、タッチパネル２０００と同様にタッチパネルとして適用することができる。
【０２５０】
図１２には、タッチパネル２０００’の断面図を示す。図１２に示すタッチパネル２０００’は、図１１に示すタッチパネル２０００と、表示パネル２５０１に対するタッチセンサ２５９５の位置が異なる。ここでは異なる構成についてのみ説明し、同様の構成を用いることができる部分は、タッチパネル２０００の説明を援用することとする。
【０２５１】
着色層２５６７Ｒは、発光素子２５５０Ｒと重なる位置にある。また、図１２（Ａ）に示す発光素子２５５０Ｒからの光は、トランジスタ２５０２ｔが設けられている方向に射出される。すなわち、発光素子２５５０Ｒからの光（一部）は、着色層２５６７Ｒを透過して、図中に示す矢印の方向に射出される。なお、着色層２５６７Ｒの端部には遮光層２５６７ＢＭが設けられている。
【０２５２】
また、タッチセンサ２５９５は、表示パネル２５０１の発光素子２５５０Ｒから見てトランジスタ２５０２ｔが設けられている側に設けられている（図１２（Ａ）参照）。
【０２５３】
また、接着層２５９７は、表示パネル２５０１が有する基板２５１０と接しており、図１２（Ａ）に示す構造の場合には、表示パネル２５０１とタッチセンサ２５９５とを貼り合わせている。但し、接着層２５９７により貼り合わされる表示パネル２５０１とタッチセンサ２５９５との間に基板２５１０を設けない構成としてもよい。
【０２５４】
また、タッチパネル２０００の場合と同様にタッチパネル２０００’の場合も表示パネル２５０１には、様々な構造のトランジスタを適用することができる。なお、図１２（Ａ）においては、ボトムゲート型のトランジスタを適用する場合について示したが、図１２（Ｂ）に示すようにトップゲート型のトランジスタを適用してもよい。
【０２５５】
次に、タッチパネルの駆動方法の一例について、図１３を用いて説明を行う。
【０２５６】
図１３（Ａ）は、相互容量方式のタッチセンサの構成を示すブロック図である。図１３（Ａ）では、パルス電圧出力回路２６０１、電流検出回路２６０２を示している。なお、図１３（Ａ）では、パルス電圧が与えられる電極２６２１をＸ１−Ｘ６として、電流の変化を検知する電極２６２２をＹ１−Ｙ６として、それぞれ６本の配線で例示している。また、図１３（Ａ）は、電極２６２１と、電極２６２２とが重畳することで形成される容量２６０３を示している。なお、電極２６２１と電極２６２２とはその機能を互いに置き換えてもよい。
【０２５７】
パルス電圧出力回路２６０１は、Ｘ１−Ｘ６の配線に順にパルス電圧を印加するための回路である。Ｘ１−Ｘ６の配線にパルス電圧が印加されることで、容量２６０３を形成する電極２６２１と電極２６２２との間に電界が生じる。この電極間に生じる電界が遮蔽等により容量２６０３の相互容量に変化を生じさせることを利用して、被検知体の近接、または接触を検出することができる。
【０２５８】
電流検出回路２６０２は、容量２６０３での相互容量の変化による、Ｙ１〜Ｙ６の配線での電流の変化を検出するための回路である。Ｙ１−Ｙ６の配線では、被検知体の近接、または接触がないと検出される電流値に変化はないが、検出する被検知体の近接、または接触により相互容量が減少する場合には電流値が減少する変化を検出する。なお電流の検出は、積分回路等を用いて行えばよい。
【０２５９】
次に、図１３（Ｂ）には、図１３（Ａ）で示す相互容量方式のタッチセンサにおける入出力波形のタイミングチャートを示す。図１３（Ｂ）では、１フレーム期間で各行列での被検知体の検出を行うものとする。また図１３（Ｂ）では、被検知体を検出しない場合（非タッチ）と被検知体を検出する場合（タッチ）との２つの場合について示している。なおＹ１−Ｙ６の配線については、検出される電流値に対応する電圧値とした波形を示している。
【０２６０】
Ｘ１−Ｘ６の配線には、順にパルス電圧が与えられ、該パルス電圧にしたがってＹ１−Ｙ６の配線での波形が変化する。被検知体の近接または接触がない場合には、Ｘ１−Ｘ６の配線の電圧の変化に応じてＹ１−Ｙ６の波形が一様に変化する。一方、被検知体が近接または接触する箇所では、電流値が減少するため、これに対応する電圧値の波形も変化する。このように、相互容量の変化を検出することにより、被検知体の近接または接触を検知することができる。
【０２６１】
また、図１３（Ａ）ではタッチセンサとして配線の交差部に容量２６０３のみを設けるパッシブ型のタッチセンサの構成を示したが、トランジスタと容量とを備えたアクティブ型のタッチセンサとしてもよい。図１４にアクティブ型のタッチセンサに含まれる一つのセンサ回路の例を示している。
【０２６２】
図１４に示すセンサ回路は、容量２６０３と、トランジスタ２６１１と、トランジスタ２６１２と、トランジスタ２６１３とを有する。
【０２６３】
トランジスタ２６１３はゲートに信号Ｇ２が与えられ、ソースまたはドレインの一方に電圧ＶＲＥＳが与えられ、他方が容量２６０３の一方の電極およびトランジスタ２６１１のゲートと電気的に接続する。トランジスタ２６１１は、ソースまたはドレインの一方がトランジスタ２６１２のソースまたはドレインの一方と電気的に接続し、他方に電圧ＶＳＳが与えられる。トランジスタ２６１２は、ゲートに信号Ｇ１が与えられ、ソースまたはドレインの他方が配線ＭＬと電気的に接続する。容量２６０３の他方の電極には電圧ＶＳＳが与えられる。
【０２６４】
次に、図１４に示すセンサ回路の動作について説明する。まず信号Ｇ２としてトランジスタ２６１３をオン状態とする電位が与えられることで、トランジスタ２６１１のゲートが接続されるノードｎに電圧ＶＲＥＳに対応した電位が与えられる。次に、信号Ｇ２としてトランジスタ２６１３をオフ状態とする電位が与えられることで、ノードｎの電位が保持される。続いて、指等の被検知体の近接または接触により、容量２６０３の相互容量が変化することに伴い、ノードｎの電位がＶＲＥＳから変化する。
【０２６５】
読み出し動作は、信号Ｇ１にトランジスタ２６１２をオン状態とする電位を与える。ノードｎの電位に応じてトランジスタ２６１１に流れる電流、すなわち配線ＭＬに流れる電流が変化する。この電流を検出することにより、被検知体の近接または接触を検出することができる。
【０２６６】
トランジスタ２６１１、トランジスタ２６１２、及びトランジスタ２６１３としては、酸化物半導体層をチャネル領域が形成される半導体層に用いることが好ましい。とくにトランジスタ２６１３にこのようなトランジスタを適用することにより、ノードｎの電位を長期間に亘って保持することが可能となり、ノードｎにＶＲＥＳを供給しなおす動作（リフレッシュ動作）の頻度を減らすことができる。
【０２６７】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０２６８】
（実施の形態９）
本実施の形態においては、本発明の一態様の発光素子を有する表示装置として、反射型の液晶素子と、発光素子と、を有し、透過モードと反射モードの両方の表示を行うことのできる表示装置について、図１５〜図１７を用いて説明する。なお、このような表示装置は、ＥＲ−ｈｙｂｒｉｄ  ｄｉｓｐｌａｙ（Ｅｍｉｓｓｉｖｅ  ＯＬＥＤ  ａｎｄ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ＬＣ  Ｈｙｂｒｉｄ  ｄｉｓｐｌａｙ）とも呼ぶことができる。
【０２６９】
なお、本実施の形態で示す表示装置は、屋外など外光の明るい場所において、反射モードを用いた表示により、極めて電力消費が低い駆動を行うことができる。一方、夜間や室内など外光が暗い場所では、透過モードを用いた表示により、最適な輝度で画像を表示することができるという特徴を有する。従って、これらを組み合わせて表示させることにより、従来の表示パネルに比べて、低い消費電力で、且つコントラストの高い表示を行うことができる。
【０２７０】
本実施の形態で示す表示装置の一例としては、反射電極を備えた液晶素子と、発光素子とが積層され、発光素子と重なる位置に反射電極の開口部が設けられ、反射モードの際には可視光を反射電極によって反射させ、透過モードの場合には、反射電極の開口部から発光素子の光が射出される構成を有する表示装置について示す。なお、これらの素子（液晶素子および発光素子）の駆動に用いるトランジスタは、同一平面上に配置されていることが好ましい。また、積層される液晶素子と、発光素子とは、絶縁層を介して形成されることが好ましい。
【０２７１】
図１５（Ａ）には、本実施の形態で説明する表示装置のブロック図を示す。表示装置５００は、回路（Ｇ）５０１、回路（Ｓ）５０２、および表示部５０３を有する。なお、表示部５０３には、画素５０４が、方向Ｒ及び方向Ｃにマトリクス状に複数配置されている。また、回路（Ｇ）５０１は、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線ＡＮＯ、及び配線ＣＳＣＯＭが、それぞれ複数電気的に接続されており、さらにこれらの配線は、方向Ｒに複数配列された画素５０４とも電気的に接続されている。回路（Ｓ）５０２は、配線Ｓ１及び配線Ｓ２が、それぞれ複数電気的に接続されており、さらにこれらの配線は、方向Ｃに複数配列された画素５０４とも電気的に接続されている。
【０２７２】
また、画素５０４は、液晶素子と発光素子を有し、これらは、互いに重なる部分を有する。
【０２７３】
図１５（Ｂ１）には、画素５０４が有する液晶素子の反射電極として機能する導電膜５０５の形状について示す。なお、導電膜５０５の一部で発光素子と重なる位置５０６に開口部５０７が設けられている。すなわち、発光素子からの光は、この開口部５０７を介して射出される。
【０２７４】
図１５（Ｂ１）に示す画素５０４は、方向Ｒに隣接する画素５０４が異なる色を呈するように配列されている。さらに、開口部５０７は、方向Ｒに一列に配列されることのないように設けられている。このような配列にすることは、隣接する画素５０４が有する発光素子間におけるクロストークを抑制する効果を有する。さらに、素子形成が容易になるといったメリットも有する。
【０２７５】
開口部５０７の形状としては、例えば多角形、四角形、楕円形、円形または十字等の形状とすることができる。また、細長い筋状、スリット状等の形状としてもよい。
【０２７６】
なお、導電膜５０５の配列のバリエーションとしては、図１５（Ｂ２）に示す配列としてもよい。
【０２７７】
導電膜５０５の総面積（開口部５０７を除く）に対する開口部５０７の割合は、表示装置の表示に影響を与える。すなわち、開口部５０７の面積が大きいと液晶素子による表示が暗くなり、開口部５０７の面積が小さいと発光素子による表示が暗くなるという問題が生じる。また、上記の比率だけでなく、開口部５０７の面積そのものが小さい場合にも、発光素子から射出される光の取り出し効率が低下するという問題が生じる。なお、上記導電膜５０５の総面積（開口部５０７を除く）に対する開口部５０７の面積の割合としては、５％以上６０％以下とするのが液晶素子および発光素子を組み合わせた際の表示品位を保つ上で好ましい。
【０２７８】
次に、画素５０４の回路構成の一例について図１６を用いて説明する。図１６では、隣接する２つの画素５０４を示す。
【０２７９】
画素５０４は、トランジスタＳＷ１、容量素子Ｃ１、液晶素子５１０、トランジスタＳＷ２、トランジスタＭ、容量素子Ｃ２、及び発光素子５１１等を有する。なお、これらは、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線ＡＮＯ、配線ＣＳＣＯＭ、配線Ｓ１、及び配線Ｓ２のいずれかと画素５０４において、電気的に接続されている。また、液晶素子５１０は配線ＶＣＯＭ１と、発光素子５１１は配線ＶＣＯＭ２と、それぞれ電気的に接続されている。
【０２８０】
また、トランジスタＳＷ１のゲートは、配線Ｇ１と接続され、トランジスタＳＷ１のソース又はドレインの一方は、配線Ｓ１と接続され、ソース又はドレインの他方は、容量素子Ｃ１の一方の電極、及び液晶素子５１０の一方の電極と接続されている。なお、容量素子Ｃ１の他方の電極は、配線ＣＳＣＯＭと接続されている。また、液晶素子５１０の他方の電極は、配線ＶＣＯＭ１と接続されている。
【０２８１】
また、トランジスタＳＷ２のゲートは、配線Ｇ２と接続され、トランジスタＳＷ２のソース又はドレインの一方は、配線Ｓ２と接続され、ソース又はドレインの他方は、容量素子Ｃ２の一方の電極、及びトランジスタＭのゲートと接続されている。なお、容量素子Ｃ２の他方の電極は、トランジスタＭのソース又はドレインの一方、及び配線ＡＮＯと接続されている。また、トランジスタＭのソース又はドレインの他方は、発光素子５１１の一方の電極と接続されている。また、発光素子５１１の他方の電極は、配線ＶＣＯＭ２と接続されている。
【０２８２】
なお、トランジスタＭは、半導体を挟む２つのゲートを有し、これら２つのゲートは、電気的に接続されている。このような構造とすることにより、トランジスタＭが流す電流量を増大させることができる。
【０２８３】
配線Ｇ１から与えられる信号によって、トランジスタＳＷ１の導通状態または非導通状態が制御される。また、配線ＶＣＯＭ１からは、所定の電位が与えられる。また、配線Ｓ１から与えられる信号によって、液晶素子５１０の液晶の配向状態を制御することができる。また、配線ＣＳＣＯＭからは、所定の電位が与えられる。
【０２８４】
配線Ｇ２から与えられる信号によって、トランジスタＳＷ２の導通状態または非導通状態が制御される。また、配線ＶＣＯＭ２及び配線ＡＮＯからそれぞれ与えられる電位の電位差によって、発光素子５１１を発光させることができる。また、配線Ｓ２から与えられる信号によって、トランジスタＭの導通状態を制御することができる。
【０２８５】
したがって、本実施の形態で示す構成において、例えば反射モードの場合には、配線Ｇ１及び配線Ｓ１から与えられる信号により液晶素子５１０を制御し、光学変調を利用して表示させることができる。また、透過モードの場合には、配線Ｇ２及び配線Ｓ２から与えられる信号により発光素子５１１を発光させることができる。さらに両方のモードを同時に用いる場合には、配線Ｇ１、配線Ｇ２、配線Ｓ１及び配線Ｓ２のそれぞれから与えられる信号に基づき所望の駆動を行うことができる。
【０２８６】
次に、本実施の形態で説明する表示装置５００の断面概略図を図１７に示し、詳細を説明する。
【０２８７】
表示装置５００は、基板５２１と基板５２２との間に、発光素子５２３および液晶素子５２４を有する。なお、発光素子５２３および液晶素子５２４は、絶縁層５２５を介してそれぞれ形成される。すなわち、基板５２１と絶縁層５２５との間に発光素子５２３を有し、基板５２２と絶縁層５２５との間に液晶素子５２４を有する。
【０２８８】
絶縁層５２５と発光素子５２３との間には、トランジスタ５１５、トランジスタ５１６、トランジスタ５１７、および着色層５２８等を有する。
【０２８９】
基板５２１と発光素子５２３との間には、接着層５２９を有する。また、発光素子５２３は、絶縁層５２５側から一方の電極となる導電層５３０、ＥＬ層５３１、他方の電極となる導電層５３２の順に積層された積層構造を有する。なお、発光素子５２３は、ボトムエミッション型の発光素子であるため、導電層５３２は可視光を反射する材料を含み、導電層５３０は可視光を透過する材料を含む。発光素子５２３が発する光は、着色層５２８、絶縁層５２５を透過し、さらに開口部５３３を通って液晶素子５２４を透過した後、基板５２２から外部に射出される。
【０２９０】
絶縁層５２５と基板５２２との間には、液晶素子５２４の他、着色層５３４、遮光層５３５、絶縁層５４６および構造体５３６等を有する。また、液晶素子５２４は、一方の電極となる導電層５３７、液晶５３８、他方の電極となる導電層５３９、および配向膜５４０、５４１等を有する。なお、液晶素子５２４は、反射型の液晶素子であり、導電層５３９は、反射電極として機能するため反射率の高い材料を用いる。また、導電層５３７は、透明電極として機能するため可視光を透過する材料を含む。さらに、導電層５３７および導電層５３９の液晶５３８側には、それぞれ配向膜５４０、５４１を有する。また、絶縁層５４６は、着色層５３４及び遮光層５３５を覆うように設けられており、オーバーコートとしての機能を有する。なお、配向膜５４０、５４１は不要であれば設けなくてもよい。
【０２９１】
導電層５３９の一部には、開口部５３３が設けられている。なお、導電層５３９に接して導電層５４３を有しており、導電層５４３は、透光性を有するため、導電層５４３には可視光を透過する材料を用いる。
【０２９２】
構造体５３６は、絶縁層５２５と基板５２２とが必要以上に接近することを抑制するスペーサとしての機能を有する。なお、構造体５３６は不要であれば設けなくてもよい。
【０２９３】
トランジスタ５１５のソース又はドレインのいずれか一方は、発光素子５２３の導電層５３０と電気的に接続されている。例えばトランジスタ５１５は、図１６に示すトランジスタＭに対応する。
【０２９４】
トランジスタ５１６のソース又はドレインのいずれか一方は、端子部５１８を介して液晶素子５２４の導電層５３９及び導電層５４３と電気的に接続されている。すなわち、端子部５１８は、絶縁層５２５の両面に設けられる導電層同士を電気的に接続する機能を有する。なお、トランジスタ５１６は、図１６に示すトランジスタＳＷ１に対応する。
【０２９５】
基板５２１と基板５２２とが重ならない領域には、端子部５１９が設けられている。端子部５１９は端子部５１８と同様に、絶縁層５２５の両面に設けられる導電層同士を電気的に接続する。端子部５１９は、導電層５４３と同一の導電膜を加工して得られた導電層と電気的に接続されている。これにより、端子部５１９とＦＰＣ５４４とを接続層５４５を介して電気的に接続することができる。
【０２９６】
また、接着層５４２が設けられる一部の領域には、接続部５４７が設けられている。接続部５４７において、導電層５４３と同一の導電膜を加工して得られた導電層と、導電層５３７の一部が、接続体５４８によって電気的に接続されている。したがって、導電層５３７に、ＦＰＣ５４４から入力される信号または電位を、接続体５４８を介して供給することができる。
【０２９７】
導電層５３７と導電層５４３の間に、構造体５３６が設けられている。構造体５３６は、液晶素子５２４のセルギャップを保持する機能を有する。
【０２９８】
導電層５４３としては、金属酸化物、金属窒化物、または低抵抗化された酸化物半導体等の酸化物を用いることが好ましい。酸化物半導体を用いる場合には、水素、ボロン、リン、窒素、及びその他の不純物の濃度、並びに酸素欠損量の少なくとも一が、トランジスタに用いる半導体層に比べて高められた材料を、導電層５４３に用いればよい。
【０２９９】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
【０３００】
（実施の形態１０）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子について説明する。なお、本実施の形態で説明する発光素子は、実施の形態２で説明した発光素子と異なる構成を有する。従って、発光素子の素子構造およびその作製方法について図１８（Ａ）（Ｂ）を用いて説明する。但し、実施の形態２で説明した発光素子と共通する部分については、実施の形態２の説明を参照することとして、説明を省略する。
【０３０１】
本実施の形態で説明する発光素子は、基板３２００上に形成された一対の電極（陰極３２０１と陽極３２０３）間に発光層３２１３を含むＥＬ層３２０２が挟まれた構造を有する。なお、ＥＬ層３２０２は、実施の形態２におけるＥＬ層と同様に発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層等を積層して形成することができる。
【０３０２】
本実施の形態では、図１８（Ａ）に示すように、基板３２００上に形成された陰極３２０１上に、電子注入層３２１４、発光層３２１３、正孔輸送層３２１５、および正孔注入層３２１６を順次積層してなるＥＬ層３２０２を有し、正孔注入層３２１６上に陽極３２０３が形成された構造を有する発光素子について説明する。なお、ここでは、電子輸送層を設けていないが、電子注入層３２１４に電子輸送性の高い材料を含めることにより、電子輸送層の機能を兼ねるように形成することもできる。
【０３０３】
上述した発光素子は、陰極３２０１および陽極３２０３の間に与えられる電位差により電流が流れ、ＥＬ層３２０２において正孔と電子とが再結合することにより発光する。そして、この発光は、陰極３２０１および陽極３２０３のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、陰極３２０１および陽極３２０３のいずれか一方、または両方が透光性を有する電極であり、透光性を有する電極側から光を取り出すことができる。
【０３０４】
本実施の形態で示す発光素子は、図１８（Ａ）に示すように陰極３２０１の端部が、絶縁物３２１７で覆われている。なお、絶縁物３２１７は、図１８（Ｂ）に示すように隣り合う陰極３２０１同士（例えば、３２０１ａと３２０１ｂ）の間を埋めるように形成される。
【０３０５】
また、絶縁物３２１７は、絶縁性の有機化合物や無機化合物を用いることができる。有機化合物としては、感光性の樹脂（レジスト材料など）を用いることができ、例えばアクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂等を用いることができる。また、無機化合物としては、例えば、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン等を用いることができる。なお、絶縁物３２１７の表面は、撥水性を有することが好ましく、その処理方法としては、プラズマ処理の他、薬液（アルカリ性溶液、有機溶媒）処理などが挙げられる。
【０３０６】
本実施の形態において、陰極３２０１上に形成される電子注入層３２１４は、高分子化合物を用いて形成する。但し、非水溶媒に溶解しにくく、電子輸送性の高い高分子化合物を用いるのが好ましい。具体的には、実施の形態２において、電子注入層１１５および電子輸送層１１４に用いることができる材料として挙げたもの（高分子化合物だけでなくアルカリ金属やアルカリ土類金属、またはそれらの化合物を含む）を適宜組み合わせて用い、これらを極性溶媒に溶解させ、塗布法により形成する。
【０３０７】
なお、ここで用いる極性溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブチルアルコール、エチレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。
【０３０８】
電子注入層３２１４上には、発光層３２１３が形成される。発光層３２１３は、実施の形態２において、発光層３２１３に用いることができる材料（発光物質）として挙げたものを適宜組み合わせて非極性溶媒に溶解（または、分散）させたインクを湿式法（インクジェット法または印刷法）により成膜（または塗布）し、形成する。なお、電子注入層３２１４は、発光色の異なる発光素子に対して共通であるが、発光層３２１３には、発光色に応じた材料を選択する。また、非極性溶媒としては、トルエンやキシレン等の芳香族系の溶媒やピリジンなどの複素芳香族系の溶媒を用いることができる。その他にもヘキサン、２−メチルヘキサン、シクロヘキサン、クロロホルムなどの溶媒を用いることができる。
【０３０９】
図１８（Ｂ）に示すように、溶液を塗布するための装置（以下、溶液塗布装置という。）のヘッド部３３００から発光層３２１３を形成するためのインクが塗布される。なお、ヘッド部３３００は、インクを噴射する機能を持つ複数の噴射部３３０１ａ〜３３０１ｃを有しており、それぞれに圧電素子（ピエゾ素子）３３０２ａ〜３３０２ｃが設けられる。また、噴射部３３０１ａ〜３３０１ｃのそれぞれには異なる発光色を示す発光物質を含むインク３３０３ａ〜３３０３ｃが充填されている。
【０３１０】
噴射部３３０１ａ〜３３０１ｃからインク３３０３ａ〜３３０３ｃがそれぞれ噴射されることにより、発光色の異なる発光層（３２１３ａ、３２１３ｂ、３２１３ｃ）がそれぞれ形成される。
【０３１１】
発光層３２１３上には、正孔輸送層３２１５が形成される。正孔輸送層３２１５は、実施の形態２において、正孔輸送層３２１５に用いることができる材料として挙げたものを適宜組み合わせて用いることができる。なお、正孔輸送層３２１５の形成方法として、真空蒸着法や塗布方法を用いることができる。なお、塗布法を用いる場合には、溶媒に溶解させたものを発光層３２１３および絶縁物３２１７上に塗布する。なお、塗布方法としては、インクジェット法、スピンコート法、印刷法等を用いることができる。
【０３１２】
また、正孔輸送層３２１５上には、正孔注入層３２１６が形成され、正孔注入層３２１６上には、陽極３２０３が形成される。なお、これらの形成は、実施の形態２に示した材料を適宜組み合わせて用い、真空蒸着法により形成することができる。
【０３１３】
以上により発光素子を形成することができる。なお、発光層において、本発明の一態様である有機金属錯体を用いる場合には、有機金属錯体に基づく燐光発光が得られるため、蛍光性化合物のみを用いた発光素子に比べて、高効率な発光素子を実現することができる。
【０３１４】
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができるものとする。
【実施例１】
【０３１５】
≪合成例１≫
本実施例では、実施の形態１の構造式（１００）で表される本発明の一態様である有機化合物、９−［４−（３，１０−ジフェニルアントラセン−９−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２Ｐｈ−ＣｚＰＡ）の合成方法について説明する。なお、２Ｐｈ−ＣｚＰＡの構造を以下に示す。
【０３１６】
【化３３】
2017155040.tif 000034
【０３１７】
＜ステップ１：２−フェニルアントラセンの合成＞
三口フラスコに２−ブロモアントラセン１０．６７ｇ（４１．５ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸６．０７ｇ（４９．８ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム２０．６ｇ（１４９ｍｍｏｌ）、トルエン２１０ｍＬ、エタノール５０ｍＬと水７５ｍＬを入れ、減圧下に脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置換した。ここで、酢酸パラジウム（ＩＩ）（略称：Ｐｄ（ＯＡｃ）２）９３ｍｇ（０．４２ｍｍｏｌ）、トリス（２−メチルフェニル）ホスフィン２５３ｍｇ（０．８３ｍｍｏｌ）を加え、この混合物を、３時間加熱還流させた。その後、フラスコの温度を室温に戻し、析出した固体をろ別した。ろ液は有機層と水層に分液し、有機層を取得した。この有機層にろ別した固体を加え、加熱溶解し、セライト、アルミナ、フロリジールにてろ過した。このろ液を濃縮し、析出した固体をエタノールにて再結晶した。冷却後、室温にて析出物をろ過し、得られた固体を７５℃で減圧乾燥させ、目的物である白色固体を１０．１ｇ、収率９５％で得た。また、ステップ１の合成スキームを下記式（ａ−１）に示す。
【０３１８】
【化３４】
2017155040.tif 000035
【０３１９】
なお、上記ステップ１で得られた白色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。このことから、ステップ１において、２−フェニルアントラセンが合成できたことがわかった。
【０３２０】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：７．３７（ｔｄ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，１．５Ｈｚ，１Ｈ），７．４１−７．５１（ｍ，４Ｈ），７．７０−７．７８（ｍ，３Ｈ），７．９５−８．０１（ｂｒｍ，２Ｈ），８．０３（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，１Ｈ），８．１８（ｓ，１Ｈ），８．４１（ｓ，１Ｈ），８．４４（ｓ，１Ｈ）．
【０３２１】
＜ステップ２：２−フェニル−９−ブロモアントラセンの合成＞
次に、２−フェニルアントラセン１０．０ｇ（３９ｍｍｏｌ）を５００ｍＬの３つ口フラスコに入れ、テトラヒドロフラン４００ｍＬを加え加熱して溶解させた。この混合溶液に、Ｎ−ブロモスクシンイミド７．３５ｇを加えた。この溶液を約２０時間加熱還流させた。還流後、室温まで冷却し濃縮した。析出した固体をメタノールに懸濁させ、スラリー洗浄した後にろ取した。得られた固体を減圧下に乾燥すると、目的物である黄色の固体を１２．２ｇ、収率９３％で得た。また、ステップ２の合成スキームを下記式（ａ−２）に示す。
【０３２２】
【化３５】
2017155040.tif 000036
【０３２３】
なお、上記ステップ２で得られた黄色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。このことから、ステップ２において、２−フェニル−９−ブロモアントラセンが合成できたことがわかった。
【０３２４】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：７．４２（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），７．４６−７．５４（ｍ，３Ｈ），７．５９（ｍ，１Ｈ），７．７７（ｄｄ，Ｊ＝９Ｈｚ，１．５Ｈｚ，１Ｈ），７．８１（ｄｄ，Ｊ＝８Ｈｚ，１．５Ｈｚ，２Ｈ），７．９８（ｄ，Ｊ＝９Ｈｚ，１Ｈ），８．０５（ｄ，Ｊ＝９Ｈｚ，１Ｈ），８．４２（ｓ，１Ｈ），８．５１（ｄ，Ｊ＝９．５Ｈｚ，１Ｈ），８．７０（ｓ，１Ｈ）．
【０３２５】
＜ステップ３：２，９−ジフェニルアントラセンの合成＞
次に、２−フェニル−９−ブロモアントラセン１２．１ｇ（３６ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸５．３ｇ（４４ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム１８．１ｇ（１３１ｍｍｏｌ）、トルエン１８０ｍＬ、エタノール４５ｍＬ、水６５ｍＬを５００ｍＬの３つ口フラスコに入れ、減圧下に脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置換した。ここで、酢酸パラジウム（ＩＩ）（略称：Ｐｄ（ＯＡｃ）２）８２ｍｇ（０．３６ｍｍｏｌ）、トリス（２−メチルフェニル）ホスフィン２２１ｍｇ（０．７３ｍｍｏｌ）を加え、５時間加熱還流した。得られた混合物に水およびトルエンを加え、分液した。この水層をトルエンにて抽出した。得られた有機層と抽出液を混合し水で洗浄した後、硫酸マグネシウムを加えて水分を乾燥させた。この溶液をろ過し、溶媒を留去した。得られた残渣をトルエンとエタノールから再結晶することにより、目的物である黄色固体の２，９−ジフェニルアントラセンを９．６ｇ、収率８０％で得た。また、ステップ３の合成スキームを下記式（ａ−３）に示す。
【０３２６】
【化３６】
2017155040.tif 000037
【０３２７】
なお、上記ステップ３で得られた黄色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。このことから、ステップ３において、有機化合物、２，９−ジフェニルアントラセンが合成できたことがわかった。
【０３２８】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：７．３０−７．３７（ｍ，２Ｈ），７．３９−７．４８（ｍ，５Ｈ），７．５０−７．５５（ｍ，１Ｈ），７．５６−７．６１（ｍ，４Ｈ），７．６６（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，１Ｈ），７．７５（ｄｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，１．５Ｈｚ，１Ｈ），７．８６（ｓ，１Ｈ），８．０５（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，１Ｈ），８．１３（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，１Ｈ），８．５１（ｓ，１Ｈ）．
【０３２９】
＜ステップ４：２，９−ジフェニル−１０−ブロモアントラセンの合成＞
次に、２，９−ジフェニルアントラセン９．６ｇ（２９ｍｍｏｌ）を５００ｍＬの３つ口フラスコに入れ、酢酸エチル１４５ｍＬを加え、加熱して溶解させた。この混合溶液に、Ｎ−ブロモスクシンイミド５．４２ｇ（３０ｍｍｏｌ）を加えた。この溶液を約２０時間加熱還流させた。還流後、室温まで冷却し濃縮した。析出した固体をメタノールに懸濁させ、スラリー洗浄した後にろ取した。得られた固体を減圧下に乾燥すると、目的物である黄色の固体を１０．４ｇ、収率８７％で得た。また、ステップ４の合成スキームを下記式（ａ−４）に示す。
【０３３０】
【化３７】
2017155040.tif 000038
【０３３１】
なお、上記ステップ４で得られた黄色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。このことから、ステップ４において、有機化合物、２，９−ジフェニル−１０−ブロモアントラセンが合成できたことがわかった。
【０３３２】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：７．３１−７．４５（ｍ，６Ｈ），７．５３−７．６１（ｍ，６Ｈ），７．６４（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ、１Ｈ），７．８４（ｓ，１Ｈ），７．８６（ｄｄ，Ｊ＝９Ｈｚ，１．５Ｈｚ，１Ｈ），８．６０（ｄ，Ｊ＝９Ｈｚ，１Ｈ），８．６８（ｄ，Ｊ＝９Ｈｚ，１Ｈ）．
【０３３３】
＜ステップ５：３，１０−ジフェニルアントラセン−９−イルボロン酸の合成＞
上記ステップ４で合成した２，９−ジフェニル−１０−ブロモアントラセン１０．２ｇ（２５ｍｍｏｌ）を、５００ｍＬのフラスコに入れ、フラスコ内を減圧にした後、フラスコ内を窒素置換した。これに、テトラヒドロフラン１２０ｍＬを加え、撹拌して溶解し、−８０℃に冷却した。冷却後、この溶液にｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液１９ｍＬ（１．５５Ｍ，３０ｍｍｏｌ）を滴下し２時間反応させた。この反応液にトリメチルボロン酸３．５ｍＬ（３１ｍｍｏｌ）を滴下し、３０分反応させた。この反応溶液を、室温に昇温し、さらに一晩反応させた。得られた反応溶液に１ｍｏｌ／Ｌの塩酸５０ｍＬを加えた。この混合液を有機層と水層に分液し、水層を酢酸エチルで抽出した。得られた抽出液と有機層を混合し、この溶液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で中和した後、飽和食塩水で洗浄した。得られた溶液に、硫酸マグネシウムを加えて水分を乾燥し、ろ過した。得られた溶液を濃縮し、析出した固体をヘキサンでスラリー洗浄しろ過した。得られた固体を減圧下に乾燥すると、目的物である黄色の固体を８．１ｇ、収率８７％で得た。また、ステップ５の合成スキームを下記式（ａ−５）に示す。
【０３３４】
【化３８】
2017155040.tif 000039
【０３３５】
なお、上記ステップ５で得られた黄色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。このことから、ステップ５において、有機化合物、３，１０−ジフェニルアントラセン−９−イルボロン酸が合成できたことがわかった。
【０３３６】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：５．２５（ｓ，２Ｈ），７．３０−７．３８（ｍ，２Ｈ），７．３９−７．４４（ｍ，４Ｈ），７．４７−７．５１（ｍ，１Ｈ），７．５２−７．６１（ｍ，５Ｈ），６．６７（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，１Ｈ），７．７８（ｄｄ，Ｊ＝９Ｈｚ，１．５Ｈｚ，１Ｈ），７．８７（ｄ，Ｊ＝１Ｈｚ，１Ｈ），８．１５（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，１Ｈ），８．２２（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，１Ｈ）．
【０３３７】
＜ステップ６：９−（４−ブロモフェニル）−３，１０−ジフェニルアントラセンの合成＞
上記ステップ５で合成した３，１０−ジフェニルアントラセン−９−イルボロン酸８．１ｇ（２２ｍｍｏｌ）、１−ブロモ−４−ヨードベンゼン７．３ｇ（２６ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム８．９ｇ（６５ｍｍｏｌ）、トルエン１１０ｍＬ、エタノール２８ｍＬ、水３３ｍＬを丸底フラスコに入れ、減圧下に脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置換した。ここで、酢酸パラジウム（ＩＩ）（略称：Ｐｄ（ＯＡｃ）２）９７ｍｇ（０．４３ｍｍｏｌ）、トリフェニルホスフィン２２６ｍｇ（０．８６ｍｍｏｌ）を加え、５時間加熱還流した。その後、フラスコの温度を室温に戻し、得られた混合溶液を有機層と水層に分液した。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、ろ過した。この有機層を濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。得られた溶液を濃縮し、析出した固体をエタノールにて再結晶した。室温にて析出した固体をろ過し、得られたろ物を減圧下に乾燥すると、目的物である黄色固体を８．９ｇ、収率８５％で得た。また、ステップ６の合成スキームを下記式（ａ−６）に示す。
【０３３８】
【化３９】
2017155040.tif 000040
【０３３９】
なお、上記ステップ６で得られた黄色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。このことから、ステップ６おいて、有機化合物、９−（４−ブロモフェニル）−３，１０−ジフェニルアントラセンが合成できたことがわかった。
【０３４０】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：７．３０−７．４３（ｍ，７Ｈ），７．５０（ｄ，Ｊ＝７Ｈｚ，２Ｈ），７．５３−７．５７（ｍ，３Ｈ），７．５９−７．７２（ｍ，５Ｈ），７．７３−７．７８（ｍ，３Ｈ），７．９０（ｓ，１Ｈ）．
【０３４１】
＜ステップ７：９−［４−（３，１０−ジフェニルアントラセン−９−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２Ｐｈ−ＣｚＰＡ）の合成＞
９−（４−ブロモフェニル）−３，１０−ジフェニルアントラセン４．３ｇ（８．９ｍｍｏｌ）、９Ｈ−カルバゾール１．６ｇ（９．３ｍｍｏｌ）、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム２．６ｇ（２７ｍｍｏｌ）、メシチレン４５ｍＬを２００ｍＬのフラスコに入れ、減圧下に脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置換した。ここで、アリル塩化パラジウムダイマー（ＩＩ）（略称：［（Ａｌｌｙｌ）ＰｄＣｌ］２）３２ｍｇ（０．０８９ｍｍｏｌ）、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）１２５ｍｇ（０．３５ｍｍｏｌ）を加え、３時間加熱還流した。この反応溶液を、セライト、アルミナ、フロリジールにてろ過した。この溶液に水を加え、得られた混合溶液を有機層と水層に分液した。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで水分を乾燥させた後ろ過した。この有機層を濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。得られた溶液を濃縮し、析出した固体をエタノールにて再結晶した。室温にて析出した固体をろ過し、得られたろ物を減圧下に乾燥すると、目的物である黄色固体を４．９ｇ、収率９６％で得た。また、ステップ７の合成スキームを下記式（ａ−７）に示す。
【０３４２】
【化４０】
2017155040.tif 000041
【０３４３】
なお、上記ステップ７で得られた黄色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図１９に示す。このことから、本実施例において、有機化合物、２Ｐｈ−ＣｚＰＡが合成できたことがわかった。
【０３４４】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：７．３１−７．４７（ｍ，７Ｈ），７．４９−７．６０（ｍ，７Ｈ），７．６１−７．６６（ｍ，２Ｈ），７．６７−７．７７（ｍ，６４Ｈ），７．８２−７．８７（ｍ，３Ｈ），７．９１−７．９７（ｍ，２Ｈ），８．２２（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ）．
【０３４５】
次に、得られた固体４．８ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製としては、圧力３．０Ｐａ、アルゴン流量１５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、２８５℃で加熱して行った。昇華精製後、黄色固体４．１ｇ、回収率８６％で得た。
【０３４６】
次に、２Ｐｈ−ＣｚＰＡのトルエン溶液の紫外可視吸収スペクトル（以下、単に「吸収スペクトル」という）及び発光スペクトルを測定した。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、トルエン溶液（０．０３ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行った。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、トルエン溶液（０．０１ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行った。得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図２０に示す。横軸は波長、縦軸は吸光度および発光強度を表す。また、図２０において２本の実線が示されているが、細い実線は吸収スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。図２０に示す吸光度は、トルエン溶液（０．０３ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れて測定した吸光度から、トルエンのみを石英セルに入れて測定した吸光度を差し引いた結果を示している。
【０３４７】
図２０に示す通り、有機化合物、２Ｐｈ−ＣｚＰＡは、４２７ｎｍ、４４７ｎｍに発光ピークを有しており、トルエン溶液からは青紫色の発光が観測された。
【０３４８】
次に、有機化合物、２Ｐｈ−ＣｚＰＡを液体クロマトグラフ質量分析（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（略称：ＬＣ／ＭＳ分析））によって質量（ＭＳ）分析した。
【０３４９】
ＬＣ／ＭＳ分析は、ＬＣ（液体クロマトグラフィー）分離をウォーターズ社製Ａｃｑｕｉｔｙ  ＵＰＬＣ（登録商標）により、ＭＳ分析（質量分析）をウォーターズ社製Ｘｅｖｏ  Ｇ２  Ｔｏｆ  ＭＳにより行った。ＬＣ分離で用いたカラムはＡｃｑｕｉｔｙ  ＵＰＬＣ  ＢＥＨ  Ｃ８  （２．１×１００ｍｍ  １．７μｍ）、カラム温度は４０℃とした。移動相は移動相Ａをアセトニトリル、移動相Ｂを０．１％ギ酸水溶液とした。また、サンプルは任意の濃度の２Ｐｈ−ＣｚＰＡをトルエンに溶解し、アセトニトリルで希釈して調整し、注入量は５．０μＬとした。
【０３５０】
ＬＣ分離は、測定開始後０分から１０分における移動相Ａと移動相Ｂとの比が移動相Ａ：移動相Ｂ＝９５：５となるようにした。
【０３５１】
ＭＳ分析では、エレクトロスプレーイオン化法（ＥｌｅｃｔｒｏＳｐｒａｙ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ（略称：ＥＳＩ））によるイオン化を行った。この時のキャピラリー電圧は３．０ｋＶ、サンプルコーン電圧は３０Ｖとし、検出はポジティブモードで行った。以上の条件でイオン化されたｍ／ｚ＝５７２の成分を衝突室（コリジョンセル）内でアルゴンガスに衝突させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンに衝突させる際のエネルギー（コリジョンエネルギー）は７０ｅＶとした。なお、測定する質量範囲はｍ／ｚ（質量電荷の比）＝１００〜１２００とした。図２１に解離させたプロダクトイオンを飛行時間（ＴＯＦ）型ＭＳで検出した結果を示す。
【０３５２】
図２１の結果から、２Ｐｈ−ＣｚＰＡは、主としてｍ／ｚ＝５７２付近にプロダクトイオンが検出されることがわかった。なお、図２１に示す結果は、２Ｐｈ−ＣｚＰＡに由来する特徴的な結果を示すものであることから、混合物中に含まれる２Ｐｈ−ＣｚＰＡを同定する上での重要なデータであるといえる。
【０３５３】
なお、コリジョンエネルギー７０ｅＶで測定した際に観測されたｍ／ｚ＝４０６のフラグメントイオンは、２Ｐｈ−ＣｚＰＡのＣ−Ｎ結合が切断されて生成した、２，９，１０−トリフェニルアントラセンに由来すると推定され、２Ｐｈ−ＣｚＰＡの特徴の１つである。
【実施例２】
【０３５４】
≪合成例２≫
本実施例では、実施の形態１の構造式（２００）で表される本発明の一態様である有機化合物、７−［４−（３，１０−ジフェニルアントラセン−９−イル）フェニル］ジベンゾ［ｃ，ｇ］−７Ｈ−カルバゾール（略称：２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡ）の合成方法について説明する。なお、２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡの構造を以下に示す。
【０３５５】
【化４１】
2017155040.tif 000042
【０３５６】
＜ステップ１：２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡの合成＞
９−（４−ブロモフェニル）−３，１０−ジフェニルアントラセン４．３ｇ（８．９ｍｍｏｌ）（実施例１のステップ６参照）、ジベンゾ［ｃ，ｇ］−７Ｈ−カルバゾール２．５ｇ（９．３ｍｍｏｌ）、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム２．６ｇ（２７ｍｍｏｌ）、メシチレン４５ｍＬを２００ｍＬのフラスコに入れ、減圧下に脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置換した。ここで、アリル塩化パラジウムダイマー（ＩＩ）（略称：［（Ａｌｌｙｌ）ＰｄＣｌ］２）３２ｍｇ（０．０８９ｍｍｏｌ）、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）１２５ｍｇ（０．３５ｍｍｏｌ）を加え、６時間加熱還流した。この反応溶液を、セライト、アルミナ、フロリジールにてろ過した。この溶液に水を加え、得られた混合溶液を有機層と水層に分液した。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで水分を乾燥させた後ろ過した。この有機層を濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。得られた溶液を濃縮し、析出した固体をエタノールにて再結晶した。室温にて析出した固体をろ過し、得られたろ物を減圧下に乾燥すると、目的物である黄色固体を４．８ｇ、収率８１％で得た。また、ステップ１の合成スキームを下記式（ｂ−１）に示す。
【０３５７】
【化４２】
2017155040.tif 000043
【０３５８】
なお、上記ステップ１で得られた黄色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図２２に示す。このことから、ステップ１において、有機化合物、２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡが合成できたことがわかった。
【０３５９】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：７．３４（ｔ，Ｊ＝７Ｈｚ，１Ｈ），７．３９−７．５１（ｍ，４Ｈ），７．５３−７．６１（ｍ，７Ｈ），７．６２−７．６７（ｍ，２Ｈ），７．７２−７．７９（ｍ，４Ｈ），７．８０−７．９０（ｍ，７Ｈ），７．９３−７．９８（ｍ，４Ｈ），８．１０（ｄ，Ｊ＝８Ｈｚ，２Ｈ），９．３２（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ）．
【０３６０】
次に、得られた固体４．７ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製としては、圧力３．０Ｐａ、アルゴン流量１５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、３５５℃で加熱して行った。昇華精製後、黄色固体４．１ｇ、回収率８７％で得た。
【０３６１】
次に、２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡのトルエン溶液の紫外可視吸収スペクトル（以下、単に「吸収スペクトル」という）及び発光スペクトルを測定した。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、トルエン溶液（０．０２ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行った。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、トルエン溶液（０．０１ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れ、室温で測定を行った。得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図２３に示す。横軸は波長、縦軸は吸光度および発光強度を表す。また、図２３において２本の実線が示されているが、細い実線は吸収スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。図２３に示す吸光度は、トルエン溶液（０．０２ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れて測定した吸光度から、トルエンのみを石英セルに入れて測定した吸光度を差し引いた結果を示している。
【０３６２】
図２３に示す通り、有機化合物、２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡは、４２５ｎｍ、４４７ｎｍに発光ピークを有しており、トルエン溶液からは、青紫色の発光が観測された。
【０３６３】
次に、有機化合物、２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡを液体クロマトグラフ質量分析（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（略称：ＬＣ／ＭＳ分析））によって質量（ＭＳ）分析した。
【０３６４】
ＬＣ／ＭＳ分析は、ＬＣ（液体クロマトグラフィー）分離をウォーターズ社製Ａｃｑｕｉｔｙ  ＵＰＬＣ（登録商標）により、ＭＳ分析（質量分析）をウォーターズ社製Ｘｅｖｏ  Ｇ２  Ｔｏｆ  ＭＳにより行った。ＬＣ分離で用いたカラムはＡｃｑｕｉｔｙ  ＵＰＬＣ  ＢＥＨ  Ｃ８  （２．１×１００ｍｍ  １．７μｍ）、カラム温度は４０℃とした。移動相は移動相Ａをアセトニトリル、移動相Ｂを０．１％ギ酸水溶液とした。また、サンプルは任意の濃度の２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡをトルエンに溶解し、アセトニトリルで希釈して調整し、注入量は５．０μＬとした。
【０３６５】
ＬＣ分離は、測定開始後０分から１０分における移動相Ａと移動相Ｂとの比が移動相Ａ：移動相Ｂ＝９５：５となるようにした。
【０３６６】
ＭＳ分析では、エレクトロスプレーイオン化法（ＥｌｅｃｔｒｏＳｐｒａｙ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ（略称：ＥＳＩ））によるイオン化を行った。この時のキャピラリー電圧は３．０ｋＶ、サンプルコーン電圧は３０Ｖとし、検出はポジティブモードで行った。以上の条件でイオン化されたｍ／ｚ＝６７２の成分を衝突室（コリジョンセル）内でアルゴンガスに衝突させてプロダクトイオンに解離させた。アルゴンに衝突させる際のエネルギー（コリジョンエネルギー）は７０ｅＶとした。なお、測定する質量範囲はｍ／ｚ（質量電荷の比）＝１００〜１２００とした。図２４に解離させたプロダクトイオンを飛行時間（ＴＯＦ）型ＭＳで検出した結果を示す。
【０３６７】
図２４の結果から、２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡは、主としてｍ／ｚ＝６７２付近にプロダクトイオンが検出されることがわかった。なお、図２４に示す結果は、２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡに由来する特徴的な結果を示すものであることから、混合物中に含まれる２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡを同定する上での重要なデータであるといえる。
【０３６８】
なお、コリジョンエネルギー７０ｅＶで測定した際に観測されたｍ／ｚ＝４０６のフラグメントイオンは、２Ｐｈ−ＣｚＰＡのＣ−Ｎ結合が切断されて生成した、２，９，１０−トリフェニルアントラセンに由来するものと推定され、また、ｍ／ｚ＝２６６のフラグメントイオンは、７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾールに由来するものと推定され、２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡに含まれる各骨格を示すデータであるといえる。
【実施例３】
【０３６９】
本実施例では、本発明の一態様である発光素子として、実施例１で合成方法の一例を示した２Ｐｈ−ＣｚＰＡを発光層のホスト材料に用いた発光素子１−１を作製し、また、比較発光素子として、ＣｚＰＡを発光層のホスト材料に用いた比較発光素子１−２、および２ＰＰＡを発光層のホスト材料に用いた比較発光素子１−３を作製し、それぞれの発光素子の特性について測定した結果を示す。なお、本実施例における発光素子１−１、比較発光素子１−２および比較発光素子１−３の説明には、図２５を用いることとする。なお、本実施例で用いる材料の化学式を以下に示す。
【０３７０】
【化４３】
2017155040.tif 000044
【０３７１】
≪発光素子１−１、比較発光素子１−２および比較発光素子１−３の作製≫
まず、ガラス製の基板９００上に酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）をスパッタリング法により成膜し、陽極として機能する第１の電極９０１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。
【０３７２】
次に、基板９００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。
【０３７３】
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９００を３０分程度放冷した。
【０３７４】
次に、第１の電極９０１が形成された面が下方となるように、基板９００を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。本実施例では、真空蒸着法により、ＥＬ層９０２を構成する正孔注入層９１１、正孔輸送層９１２、発光層９１３、電子輸送層９１４、電子注入層９１５が順次形成される場合について説明する。
【０３７５】
真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）と酸化モリブデンとを、ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン＝４：２（質量比）となるように共蒸着することにより、第１の電極９０１上に正孔注入層９１１を形成した。膜厚は１０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
【０３７６】
次に、発光素子１−１および比較発光素子１−２の場合はＰＣｚＰＡを３０ｎｍ、比較発光素子１−３の場合はＰＣｚＰＡを２０ｎｍ蒸着することにより、正孔輸送層９１２を形成した。
【０３７７】
次に、正孔輸送層９１２上に発光層９１３を形成した。発光素子１−１の場合は、９−［４−（３，１０−ジフェニルアントラセン−９−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２Ｐｈ−ＣｚＰＡ）、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）を、２Ｐｈ−ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０３（重量比）となるように共蒸着した。なお、膜厚は、２５ｎｍとした。また、比較発光素子１−２の場合は、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）、１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎを、ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０３（重量比）となるように共蒸着した。なお、膜厚は、２５ｎｍとした。また、比較発光素子１−３の場合は、２，９，１０−トリフェニルアントラセン（略称：２ＰＰＡ）、１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎを、２ＰＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０３（重量比）となるように共蒸着した。なお、膜厚は、２５ｎｍとした。以上により、発光層９１３を形成した。
【０３７８】
次に、発光層９１３上に電子輸送層９１４を形成した。発光素子１−１の場合は、２Ｐｈ−ＣｚＰＡを１０ｎｍ蒸着した後、バソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着した。比較発光素子１−２の場合は、ＣｚＰＡを１０ｎｍ蒸着した後、Ｂｐｈｅｎを１５ｎｍ蒸着した。比較発光素子１−３の場合は、２ＰＰＡを１０ｎｍ蒸着した後、Ｂｐｈｅｎを１５ｎｍ蒸着した。
【０３７９】
次に、電子輸送層９１４上にフッ化リチウムを１ｎｍ蒸着することにより、電子注入層９１５を形成した。
【０３８０】
最後に、電子注入層９１５上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着し、陰極となる第２の電極９０３を形成し、発光素子１−１、比較発光素子１−２および比較発光素子１−３を得た。なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０３８１】
以上により得られた各発光素子の素子構造を表１に示す。
【０３８２】
【表１】
2017155040.tif 000045
【０３８３】
また、作製した各発光素子は、大気に曝されないように窒素雰囲気のグローブボックス内において封止した（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、及び８０℃にて１時間熱処理）。
【０３８４】
≪発光素子１−１、比較発光素子１−２および比較発光素子１−３の動作特性≫
次に、作製した各発光素子の動作特性について測定した。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１−１、比較発光素子１−２および比較発光素子１−３の電流密度−輝度特性を図２６、電圧−輝度特性を図２７、輝度−電流効率特性を図２８、電圧−電流特性を図２９にそれぞれ示す。
【０３８６】
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における各発光素子の主な初期特性値を以下の表２に示す。
【０３８７】
【表２】
2017155040.tif 000046
【０３８８】
また、各発光素子に１２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトルを図３０に示す。図３０において、発光素子１−１の発光スペクトルは４６７ｎｍ付近にピークを有しており、発光素子１−１のＥＬ層に用いた有機化合物、１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎの青色発光に由来していることが示唆される。比較発光素子１−２も同様のスペクトルであるが、比較発光素子１−３は短波長側に裾を引くスペクトルとなった。この短波長側の裾は正孔輸送層であるＰＣｚＰＡに由来すると考えられる。このことは、ＰＣｚＰＡから２ＰＰＡにホールが入りにくいことを示唆している。その影響で、比較発光素子１−３は、駆動電圧（電流−電圧特性）や発光効率も非常に悪くなっている。
【０３８９】
本発明の一態様である発光素子１−１（２Ｐｈ−ＣｚＰＡ）は、比較発光素子１−２（ＣｚＰＡ）と同等の高い効率が得られた。これは後述する通り、２Ｐｈ−ＣｚＰＡで効率的なＴＴＡが生じている結果と考えられる。
【０３９０】
一方、発光素子１−１（２Ｐｈ−ＣｚＰＡ）と比較発光素子１−２（ＣｚＰＡ）の駆動電圧を比較すると、駆動電圧は発光素子１−１の方が低減されている結果となった。２Ｐｈ−ＣｚＰＡは、骨格だけ見ればＣｚＰＡと２ＰＰＡを合わせたような分子骨格であるが、駆動電圧はＣｚＰＡと２ＰＰＡの平均値になるのではなく、駆動電圧が比較的低いＣｚＰＡよりもさらに低減されている。このことは、予想しえない驚くべき効果であると言える。ＣＶ測定の結果から、ＣｚＰＡのＨＯＭＯが−５．７９ｅＶ、ＬＵＭＯが−２．７３ｅＶであるのに対し、２Ｐｈ−ＣｚＰＡのＨＯＭＯは−５．７７ｅＶ、ＬＵＭＯは−２．８０ｅＶであった。すなわち、カルバゾール骨格と、アントラセンの３位に結合したフェニル基の双方を有することによってはじめて、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯギャップがわずかに小さくなり、駆動電圧が低減したと考えられる。
【０３９１】
次に、各発光素子に対する信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図３１に示す。図３１において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。なお、信頼性試験は、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で発光素子を駆動させた。
【０３９２】
図３１に示す結果より、比較発光素子１−３は著しく劣化することが分かる。一方、比較発光素子１−２は比較的良好な信頼性を示すが、発光素子１−１はそれよりもさらに高い信頼性を示すことがわかった。２Ｐｈ−ＣｚＰＡは、骨格だけ見ればＣｚＰＡと２ＰＰＡを合わせたような分子骨格であるが、駆動寿命はＣｚＰＡと２ＰＰＡの平均値になるのではなく、駆動寿命が比較的長いＣｚＰＡよりもさらに長寿命化されている。このことは、予想しえない驚くべき効果であると言える。フェニル基の導入によりＬＵＭＯ準位が低下し、かつカルバゾール骨格がホールを受容すると同時に膜のモルフォロジーを安定化させ、長寿命化につながったものと考えられる。すなわち、寿命に関しても、カルバゾール骨格とアントラセンの３位に結合したフェニル基の一体不可分の効果である。
【実施例４】
【０３９３】
本実施例では、本発明の一態様である発光素子として、実施例１で合成方法の一例を示した２Ｐｈ−ＣｚＰＡを発光層のホスト材料に用いた発光素子２−１を作製し、また、比較発光素子として、ＣｚＰＡを発光層のホスト材料に用いた比較発光素子２−２、および２ＰＰＡを発光層のホスト材料に用いた比較発光素子２−３を作製し、それぞれの発光素子の特性について測定した結果を示す。なお、本実施例における発光素子２−１および比較発光素子２−２および比較発光素子２−３の作製方法については、正孔注入層９１１、および、正孔輸送層９１２にＰＣｚＰＡに代わり、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）を使用した以外は実施例３と同様であるので説明を省略する。また、本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。
【０３９４】
【化４４】
2017155040.tif 000047
【０３９５】
≪発光素子２−１、比較発光素子２−２および比較発光素子２−３の作製≫
本実施例で作製した発光素子２−１、比較発光素子２−２および比較発光素子２−３の素子構造を表３に示す。
【０３９６】
【表３】
2017155040.tif 000048
【０３９７】
≪発光素子２−１、比較発光素子２−２および比較発光素子２−３の動作特性≫
次に、作製した各発光素子の動作特性について測定した。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０３９８】
発光素子２−１、比較発光素子２−２および比較発光素子２−３の電流密度−輝度特性を図３２、電圧−輝度特性を図３３、輝度−電流効率特性を図３４、電圧−電流特性を図３５にそれぞれ示す。
【０３９９】
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における各発光素子の主な初期特性値を以下の表４に示す。
【０４００】
【表４】
2017155040.tif 000049
【０４０１】
また、各発光素子に１２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトルを図３６に示す。図３６において、発光素子２−１の発光スペクトルは４６６ｎｍ付近にピークを有しており、発光素子２−１のＥＬ層に用いた有機化合物、１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎの青色発光に由来していることが示唆される。
【０４０２】
次に、各発光素子に対する信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図３７に示す。図３７において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。なお、信頼性試験は、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で発光素子を駆動させた。
【０４０３】
発光素子２−１と、各比較発光素子とを比較すると、発光効率、駆動電圧、信頼性のいずれにおいても傾向は実施例３と全く同様である。すなわち、正孔輸送層を他の化合物に換えても、２Ｐｈ−ＣｚＰＡをホストとして用いることで、実施例３で述べたのと同じ効果が得られていることが分かった。結果として、発光素子２−１は、比較発光素子２−２と同等の高い効率を達成しつつ、予想しえない駆動電圧の低減および長寿命化を実現することができている。
【０４０４】
なお、発光素子２−１、比較発光素子２−２および比較発光素子２−３では、ＨＴＬにＬＵＭＯ準位の高い材料であるＰＣＰＰｎを用いて素子を作成した。このＰＣＰＰｎという材料は、そのＬＵＭＯ準位の高さから、電子ブロック性を有しているため、発光素子１−１で使用していたＰＣｚＰＡと比較して電子キャリアのＨＴＬへの抜けを抑制し、発光層内での再結合率を高め、ひいては発光素子２−１の効率の向上に寄与していると考えることができる。
【実施例５】
【０４０５】
本実施例では、本発明の一態様である発光素子として、実施例１で合成方法の一例を示した２Ｐｈ−ＣｚＰＡを発光層のホスト材料に用いた発光素子５、実施例２で合成方法の一例を示した２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡを発光層のホスト材料に用いた発光素子６をそれぞれ作製し、また比較発光素子として、ＣｚＰＡを発光層のホスト材料に用いた比較発光素子７、ｃｇＤＢＣｚＰＡを発光層のホスト材料に用いた比較発光素子８をそれぞれ作製し、これらの発光素子の特性について測定した結果を示す。なお、本実施例における発光素子５、発光素子６、比較発光素子７、および比較発光素子８の作製方法については、発光層のゲスト材料に、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〕−アントラセン−９，１０−ジアミン（略称：９，１０ｍＭｅｍＦＬＰＡ２Ａ）を使用した以外は実施例３と同様であるので説明を省略する。また、本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。
【０４０６】
【化４５】
2017155040.tif 000050
【０４０７】
≪発光素子５、発光素子６、比較発光素子７、および比較発光素子８の作製≫
本実施例で作製した発光素子５、発光素子６、比較発光素子７、および比較発光素子８の素子構造を表５に示す。
【０４０８】
【表５】
2017155040.tif 000051
【０４０９】
≪発光素子５、発光素子６、比較発光素子７、および比較発光素子８の動作特性≫
次に、作製した発光素子５、発光素子６、比較発光素子７、および比較発光素子８の動作特性について測定した。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０４１０】
発光素子５、発光素子６、比較発光素子７、および比較発光素子８の電流密度−輝度特性を図３８、電圧−輝度特性を図３９、輝度−電流効率特性を図４０、電圧−電流特性を図４１にそれぞれ示す。
【０４１１】
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における各発光素子の主な初期特性値を以下の表６に示す。
【０４１２】
【表６】
2017155040.tif 000052
【０４１３】
また、発光素子５および発光素子６に１２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトルを図４２に示す。図４２において、発光素子５および発光素子６の発光スペクトルは５２２ｎｍ付近にピークを有しており、各発光素子のＥＬ層に用いた有機化合物、９，１０ｍＭｅｍＦＬＰＡ２Ａの緑色発光に由来していることが示唆される。なお、図４２には図示しないが、比較発光素子７および８も同様に９，１０ｍＭｅｍＦＬＰＡ２Ａに由来した発光スペクトルが得られた。
【０４１４】
重要なことは、発光素子５（２Ｐｈ−ＣｚＰＡ）は比較発光素子７（ＣｚＰＡ）に比べて駆動電圧が低減している点である。実施例３で述べた２Ｐｈ−ＣｚＰＡの駆動電圧に関する予想しえない効果は、発光ドーパントが変わっても発揮されることがわかる。なお、発光素子５（２Ｐｈ−ＣｚＰＡ）は比較発光素子７（ＣｚＰＡ）よりも発光効率が高い。これは、緑色発光ドーパントに対するエネルギー移動効率が改善されたためと考えられる。
【０４１５】
また、発光素子６（２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡ）は比較発光素子８（ｃｇＤＢＣｚＰＡ）に比べて、やはり駆動電圧が低減している点も注目すべきである。２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡは、骨格だけ見ればｃｇＤＢＣｚＰＡと２ＰＰＡを合わせたような分子骨格である。しかしその駆動電圧は、駆動電圧の高い２ＰＰＡとｃｇＤＢＣｚＰＡとの平均値になるのではなく、駆動電圧が比較的低いｃｇＤＢＣｚＰＡよりもさらに低減されている。このことは、予想しえない驚くべき効果であると言える。ＣＶ測定の結果から、ｃｇＤＢＣｚＰＡのＨＯＭＯが−５．６９ｅＶ、ＬＵＭＯが−２．７４ｅＶであるのに対し、２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡのＨＯＭＯは−５．７０ｅＶ、ＬＵＭＯは−２．８１ｅＶであった。すなわち、カルバゾール骨格と、アントラセンの３位に結合したフェニル基の双方を有することによってはじめて、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯギャップがわずかに小さくなり、駆動電圧が低減したと考えられる。特にこの場合、ＬＵＭＯへの影響が大きいと言える。なお、この結果から、カルバゾール骨格がカルバゾール単環ではなく縮合環を有していても、本発明の一態様の効果は得られることが実証できている。すなわち、カルバゾール骨格を有することが本発明にとって重要である。
【０４１６】
次に、各発光素子に対する信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図４３に示す。図４３において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。なお、信頼性試験は、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で発光素子を駆動させた。
【０４１７】
図４３に示す結果より、発光素子５は、比較発光素子７に比べて高い信頼性を示すことがわかった。実施例３で述べた２Ｐｈ−ＣｚＰＡの駆動寿命に関する予想しえない効果は、発光ドーパントが変わっても発揮されることがわかる。
【０４１８】
また、発光素子６は、比較発光素子８に比べて高い信頼性を示すことがわかった。２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡは、骨格だけ見ればｃｇＤＢＣｚＰＡと２ＰＰＡを合わせたような分子骨格である。しかしその駆動寿命は、寿命が著しく悪い２ＰＰＡとｃｇＤＢＣｚＰＡとの平均値になるのではなく、駆動寿命が比較的長いｃｇＤＢＣｚＰＡよりもさらに長寿命化されている。このことは、予想しえない驚くべき効果であると言える。フェニル基の導入によりＬＵＭＯ準位が低下し、かつカルバゾール骨格がホールを受容すると同時に膜のモルフォロジーを安定化させ、長寿命化につながったものと考えられる。すなわち、寿命に関しても、カルバゾール骨格とアントラセンの３位に結合したフェニル基の一体不可分の効果である。またこの結果から、カルバゾール骨格がカルバゾール単環ではなく縮合環を有していても、本発明の一態様の効果は得られることが実証できている。すなわち、カルバゾール骨格を有することが本発明にとって重要である。
【実施例６】
【０４１９】
本実施例では、本発明の一態様である発光素子として、実施例１で合成方法の一例を示した２Ｐｈ−ＣｚＰＡを発光層のホスト材料に用いた発光素子９、実施例２で合成方法の一例を示した２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡを発光層のホスト材料に用いた発光素子１０をそれぞれ作製し、また比較発光素子として、ＣｚＰＡを発光層のホスト材料に用いた比較発光素子１１、ｃｇＤＢＣｚＰＡを発光層のホスト材料に用いた比較発光素子１２をそれぞれ作製し、これらの発光素子の特性について測定した結果を示す。なお、本実施例における発光素子９、発光素子１０、比較発光素子１１、および比較発光素子１２の作製方法については、正孔注入層および正孔輸送層に用いる材料をＰＣｚＰＡからＰＣＰＰｎに変更した以外は実施例５と同様であるので説明を省略する。また、本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。
【０４２０】
【化４６】
2017155040.tif 000053
【０４２１】
≪発光素子９、発光素子１０、比較発光素子１１、および比較発光素子１２の作製≫
本実施例で作製した発光素子９、発光素子１０、比較発光素子１１、および比較発光素子１２の素子構造を表７に示す。
【０４２２】
【表７】
2017155040.tif 000054
【０４２３】
≪発光素子９、発光素子１０、比較発光素子１１、および比較発光素子１２の動作特性≫
次に、作製した発光素子９、発光素子１０、比較発光素子１１、および比較発光素子１２の動作特性について測定した。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０４２４】
発光素子９、発光素子１０、比較発光素子１１、および比較発光素子１２の電流密度−輝度特性を図４４、電圧−輝度特性を図４５、輝度−電流効率特性を図４６、電圧−電流特性を図４７にそれぞれ示す。
【０４２５】
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における各発光素子の主な初期特性値を以下の表８に示す。
【０４２６】
【表８】
2017155040.tif 000055
【０４２７】
また、発光素子９および発光素子１０に１２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトルを図４８に示す。図４８において、発光素子９および発光素子１０の発光スペクトルは５１９ｎｍ付近にピークを有しており、各発光素子のＥＬ層に用いた有機化合物、９，１０ｍＭｅｍＦＬＰＡ２Ａの緑色発光に由来していることが示唆される。
【０４２８】
次に、各発光素子に対する信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図４９に示す。図４９において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。なお、信頼性試験は、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で発光素子を駆動させた。
【０４２９】
発光素子９と比較発光素子１１とを比較すると、効率、駆動電圧、信頼性のいずれにおいても傾向は実施例５と全く同様である。すなわち、正孔輸送層を他の化合物に換えても、２Ｐｈ−ＣｚＰＡをホストとして用いることで、実施例５で述べたのと同じ効果が得られていることが分かった。結果として、発光素子９は、比較発光素子１１よりも高い効率を達成しつつ、予想しえない駆動電圧の低減および長寿命化を実現することができている。
【０４３０】
また、発光素子１０と比較発光素子１２とを比較すると、駆動電圧、信頼性のいずれにおいても傾向は実施例５と全く同様である。すなわち、正孔輸送層を他の化合物に換えても、２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡをホストとして用いることで、実施例５で述べたのと同じ効果が得られていることが分かった。結果として、発光素子１０は、比較発光素子１２と同等の高い効率を達成しつつ、予想しえない駆動電圧の低減および長寿命化を実現することができている。
【実施例７】
【０４３１】
本実施例では、本発明の一態様である発光素子として、実施例１で合成方法の一例を示した２Ｐｈ−ＣｚＰＡを発光層に用いた発光素子１３を作製し、実施例２で合成方法の一例を示した２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡを発光層に用いた発光素子１４を作製した。また、各発光素子の特性について測定した結果を示す。なお、本実施例における発光素子１３および発光素子１４の作製方法については、発光層からゲスト材料を省き、電子輸送層に２，２’−（ピリジン−２，６−ジイル）ビス（４−フェニルベンゾ［ｈ］キナゾリン）（略称：２，６（Ｐ−Ｂｑｎ）２Ｐｙ）を用いた以外は実施例４と同様であるので説明を省略する。また、本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。
【０４３２】
【化４７】
2017155040.tif 000056
【０４３３】
≪発光素子１３および発光素子１４の作製≫
本実施例で作製した発光素子１３および発光素子１４の素子構造を表９に示す。
【０４３４】
【表９】
2017155040.tif 000057
【０４３５】
≪発光素子１３および発光素子１４の動作特性≫
次に、作製した発光素子１３および発光素子１４の動作特性について測定した。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０４３６】
発光素子１３および発光素子１４の電流密度−輝度特性を図５０、電圧−輝度特性を図５１、輝度−電流効率特性を図５２、電圧−電流特性を図５３にそれぞれ示す。
【０４３７】
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における各発光素子の主な初期特性値を以下の表１０に示す。
【０４３８】
【表１０】
2017155040.tif 000058
【０４３９】
また、発光素子１３および発光素子１４に１２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトルを図５４に示す。図５４において、発光素子１３および発光素子１４の発光スペクトルは４５８ｎｍ付近にピークを有しており、各発光素子のＥＬ層に用いた有機化合物、２Ｐｈ−ＣｚＰＡまたは２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡの発光に由来していることが示唆される。
【０４４０】
＜発光素子の遅延蛍光測定＞
次に、発光素子１３および発光素子１４について、遅延蛍光測定を行った。測定にはピコ秒蛍光寿命測定システム（浜松ホトニクス社製）を用いた。本測定では、発光素子における蛍光発光の寿命を測定するため、発光素子に矩形パルス電圧を印加し、その電圧の立下りから減衰していく発光をストリークカメラにより時間分解測定した。パルス電圧は１０Ｈｚの周期で印加し、繰り返し測定したデータを積算することにより、Ｓ／Ｎ比の高いデータを得た。また、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０４４１】
測定により得られた減衰曲線を図５５に示す。なお、図５５において、横軸は、パルス電圧の立下りからの経過時間（μｓ）を示し、縦軸は、相対発光強度（任意単位）を示す。さらに、図５５に示す減衰曲線について、下記式（１）を用いてフィッティングを行った。
【０４４２】
【数１】
2017155040.tif 000059
【０４４３】
但し、数式（１）において、Ｌは規格化した発光強度を表し、ｔは経過時間を表す。
【０４４４】
図５５に示す減衰曲線のフィッティングを行った結果、ｎを１及び２としてフィッティングを行うことができた。なお、減衰曲線のフィッティングを求め、そのフィッティング曲線をｔ＝０に外挿することにより発光素子から得られる全発光に占める遅延蛍光成分の割合を求めた。その結果、発光素子１３から得られる遅延蛍光成分は２７．５％、発光素子１４から得られる遅延蛍光成分は１７．４％と算出された。すなわち、どちらの発光素子からも１５％以上の遅延蛍光成分が観測された。
【０４４５】
以上の結果から、２Ｐｈ−ＣｚＰＡ、および２Ｐｈ−ｃｇＤＢＣｚＰＡのいずれの化合物も、効率よくＴＴＡを生成できることがわかる。この一因としては、アントラセンの２位にフェニル基を有することで、当該分子のＴ１からＴｎへの遷移の振動子強度が増加した事が考えられる。蛍光発光素子において、その効率の向上にはホスト材料でＴＴＡの発生割合を向上させ、ＴＴＡによって生成した多くの一重項エネルギーをドーパントに移動させることが有用な方法の一つであると考えられている。ホスト材料のＴＴＡの発生割合を増加させるためには、ホスト分子のＴ１からＴｎへの遷移確率の上昇による寄与が大きい。この遷移確率の上昇には分子内のＴ１からＴｎへの遷移の振動子強度の増加による寄与が大きいとされており、アントラセンの２位にフェニル基を置換することでＴ１からＴｎへの遷移の振動子強度が増加する結果が計算によって得られている。
【０４４６】
このように、本発明の一態様の化合物は効率よくＴＴＡを引き起こせるため、実施例３〜６で示した通り、蛍光ドーパントのホストとして用いることで、高効率な蛍光素子を実現できる。
【実施例８】
【０４４７】
≪合成例３≫
本実施例では、実施の形態１の構造式（１０３）で表される本発明の一態様である有機化合物、９−［４−（３，１０−ジフェニルアントラセン−９−イル）フェニル］−３−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰ）の合成方法について説明する。なお、２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰの構造を以下に示す。
【０４４８】
【化４８】
2017155040.tif 000060
【０４４９】
＜ステップ１：３−フェニル−９Ｈ−カルバゾールの合成＞
３−ブロモ−９Ｈ−カルバゾール１２．３ｇ（５０ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸６．７１ｇ（５５ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム２２．８ｇ（１６５ｍｍｏｌ）、トルエン１００ｍＬ、エタノール２５ｍＬ、水道水８２ｍＬを３００ｍＬのフラスコに入れ、減圧下に脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置換した。この混合物に酢酸パラジウム１１２ｍｇ（０．５０ｍｍｏｌ）、トリス（オルトトリル）ホスフィン３０４ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）を加え約４時間加熱還流し、反応させた。
【０４５０】
室温まで冷却後、この反応液を有機層と水層に分液した。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄した。この溶液に硫酸マグネシウムを加えて水分を乾燥させた後、ろ別した。この溶液を濃縮し、得られた混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。得られた溶液を濃縮し、得られた混合物をエタノールで再結晶した。析出した固体を室温にてろ過し、得られたろ物を減圧下に乾燥させると目的物である白色固体を１１．１ｇ、収率９１％で得た。また、ステップ１の合成スキームを下記式（ｃ−１）に示す。
【０４５１】
【化４９】
2017155040.tif 000061
【０４５２】
なお、上記ステップ１で得られた白色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。このことから、本実施例において、有機化合物、３−フェニル−９Ｈ−カルバゾールが合成できたことがわかった。
【０４５３】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：８．２９（ｄ，Ｊ＝１．５Ｈｚ，１Ｈ），８．１３（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），８．０７−８．１０（ｂｒｓ，１Ｈ），７．７１（ｄｄ，Ｊ＝１．０Ｈｚ，８．５Ｈｚ，２Ｈ），７．６７（ｄｄ，Ｊ＝１．５Ｈｚ，８．０Ｈｚ，１Ｈ），７．４１−７．５１（ｍ，５Ｈ），７．３４（ｔｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１．０Ｈｚ，１Ｈ）７．２６（ｔｄ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，１．５Ｈｚ，１Ｈ）．
【０４５４】
＜ステップ２：２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰの合成＞
９−（４−ブロモフェニル）−３，１０−ジフェニルアントラセン４．８５ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）（実施例１のステップ６参照）、３−フェニル−９Ｈ−カルバゾール２．５５ｇ（１０．５ｍｍｏｌ）、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム２．８８ｇ（３０．０ｍｍｏｌ）、メシチレン５０ｍＬを２００ｍＬのフラスコに入れ、減圧下に脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置換した。ここで、アリル塩化パラジウムダイマー（ＩＩ）（略称：［（Ａｌｌｙｌ）ＰｄＣｌ］２）３７ｍｇ（０．１０ｍｍｏｌ）、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）１４１ｍｇ（０．４０ｍｍｏｌ）を加え、１１時間加熱還流した。
【０４５５】
この反応溶液を、セライト、アルミナ、フロリジールにてろ過し、熱したトルエンで洗浄した。この溶液を濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。得られた溶液を濃縮し、この混合物をトルエンとエタノールにて再結晶した。室温にて析出した固体をろ過し、得られたろ物を減圧下に乾燥すると、目的物である黄色固体を５．９ｇ、収率９１％で得た。また、ステップ２の合成スキームを下記式（ｃ−２）に示す。
【０４５６】
【化５０】
2017155040.tif 000062
【０４５７】
なお、上記ステップ２で得られた黄色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図５６に示す。このことから、本実施例において、上述の構造式で表される本発明の一態様である有機化合物、２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰが合成できたことがわかった。
【０４５８】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：８．４２（ｓ，１Ｈ），８．２６（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），７．９５（ｓ，１Ｈ），７．９４（ｄ，Ｊ＝９．０Ｈｚ，１Ｈ），７．８５−７．８９（ｍ，３Ｈ），７．７０−７．７９（ｍ，９Ｈ），７．６２−７．６６（ｍ，２Ｈ），７．４９−７．６０（ｍ，８Ｈ），７．３１−７．４７（ｍ，７Ｈ）．
【０４５９】
次に、得られた固体３．０ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製としては、圧力３．２Ｐａ、アルゴン流量１２ｍＬ／ｍｉｎの条件で、３１５℃で加熱して行った。昇華精製後、黄色固体２．４ｇ、回収率７８％で得た。
【０４６０】
次に、２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰのトルエン溶液の紫外可視吸収スペクトル（以下、単に「吸収スペクトル」という）及び発光スペクトルを測定した。なお、測定方法は、実施例１と同様なので説明は省略する。得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図５７に示す。横軸は波長、縦軸は吸光度および発光強度を表す。また、図５７において２本の実線が示されているが、細い実線は吸収スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。図５７に示す吸光度は、トルエン溶液（０．０２ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れて測定した吸光度から、トルエンのみを石英セルに入れて測定した吸光度を差し引いた結果を示している。
【実施例９】
【０４６１】
≪合成例４≫
本実施例では、実施の形態１の構造式（１０２）で表される本発明の一態様である有機化合物、９−［４−（３，１０−ジフェニルアントラセン−９−イル）フェニル］−２−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰ−０２）の合成方法について説明する。なお、２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰ−０２の構造を以下に示す。
【０４６２】
【化５１】
2017155040.tif 000063
【０４６３】
＜ステップ１：２−フェニル−９Ｈ−カルバゾールの合成＞
２−ブロモ−９Ｈ−カルバゾール１２．１ｇ（５０ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸６．７１ｇ（５５ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム２２．８ｇ（１６５ｍｍｏｌ）、トルエン１００ｍＬ、エタノール２５ｍＬ、水道水８２ｍＬを３００ｍＬのフラスコに入れ、減圧下に脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置換した。この混合物に酢酸パラジウム１１２ｍｇ（０．５０ｍｍｏｌ）、トリス（オルトトリル）ホスフィン３０４ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）を加え約６時間加熱還流し、反応させた。
【０４６４】
室温まで冷却後、この反応液を有機層と水層に分液した。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄した。この溶液に硫酸マグネシウムを加えて水分を乾燥させた後、ろ別した。この溶液を濃縮し、得られた混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。得られた溶液を濃縮し、得られた混合物をエタノールで再結晶した。析出した固体を室温にてろ過し、得られたろ物を減圧下に乾燥させると目的物である白色固体を８．６ｇ、収率７１％で得た。また、ステップ１の合成スキームを下記式（ｄ−１）に示す。
【０４６５】
【化５２】
2017155040.tif 000064
【０４６６】
なお、上記ステップ１で得られた白色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。このことから、ステップ１において、有機化合物、２−フェニル−９Ｈ−カルバゾールが合成できたことがわかった。
【０４６７】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：８．１１（ｄ，Ｊ＝８Ｈｚ，１Ｈ），８．０８（ｄ，Ｊ＝８Ｈｚ，１Ｈ），８．０３（ｂｒｓ，１Ｈ），７．６６−７．７０（ｍ，２Ｈ），７．６１−７．６３（ｍ，１Ｈ），７．３９−７．５０（ｍ，５Ｈ），７．３２−７．３７（ｍ，１Ｈ）７．２４（ｔｄ，Ｊ＝５．５Ｈｚ，２．５Ｈｚ，１Ｈ）．
【０４６８】
＜ステップ２：２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰ−０２の合成＞
９−（４−ブロモフェニル）−３，１０−ジフェニルアントラセン４．４ｇ（９．０ｍｍｏｌ）（実施例１のステップ６参照）、２−フェニル−９Ｈ−カルバゾール２．３ｇ（９．４５ｍｍｏｌ）、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム２．６ｇ（２７ｍｍｏｌ）、メシチレン４５ｍＬを２００ｍＬのフラスコに入れ、減圧下に脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置換した。ここで、アリル塩化パラジウムダイマー（ＩＩ）（略称：［（Ａｌｌｙｌ）ＰｄＣｌ］２）３３ｍｇ（０．０９ｍｍｏｌ）、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）１２７ｍｇ（０．３６ｍｍｏｌ）を加え、約９時間加熱還流した。
【０４６９】
この反応溶液を、セライト、アルミナ、フロリジールにてろ過した。このろ液を濃縮し、トルエン溶液を加えて溶解させ、この溶液をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。得られた溶液を濃縮し、析出した固体をトルエンとエタノールにて再結晶した。室温にて析出した固体をろ過し、得られたろ物を減圧下に乾燥すると、目的物である黄色固体を５．３ｇ、収率９１％で得た。また、ステップ２の合成スキームを下記式（ｄ−２）に示す。
【０４７０】
【化５３】
2017155040.tif 000065
【０４７１】
なお、上記ステップ２で得られた黄色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図５８に示す。このことから、本実施例において、上述の構造式で表される本発明の一態様である有機化合物、２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰ−０２が合成できたことがわかった。
【０４７２】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：８．２６（ｄ，Ｊ＝８Ｈｚ，１Ｈ），８．２２（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），７．９５（ｓ，１Ｈ），７．９４（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），７．８４−７．８９（ｍ，４Ｈ），７．７１−７．７８（ｍ，６Ｈ），７．６８（ｄ，Ｊ＝９Ｈｚ，１Ｈ），７．３１−７．６６（ｍ，１８Ｈ）．
【０４７３】
次に、得られた固体２．８ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製としては、圧力３．０Ｐａ、アルゴン流量１３ｍＬ／ｍｉｎの条件で、３１５℃で加熱して行った。昇華精製後、黄色固体２．４ｇ、回収率８４％で得た。
【０４７４】
次に、２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰ−０２のトルエン溶液の紫外可視吸収スペクトル（以下、単に「吸収スペクトル」という）及び発光スペクトルを測定した。なお、測定方法は、実施例１と同様なので説明は省略する。得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図５９に示す。横軸は波長、縦軸は吸光度および発光強度を表す。また、図５９において２本の実線が示されているが、細い実線は吸収スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。図５９に示す吸光度は、トルエン溶液（０．０２ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れて測定した吸光度から、トルエンのみを石英セルに入れて測定した吸光度を差し引いた結果を示している。
【実施例１０】
【０４７５】
≪合成例５≫
本実施例では、実施の形態１の構造式（１０４）で表される本発明の一態様である有機化合物、９−［４−（３，１０−ジフェニルアントラセン−９−イル）フェニル］−４−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰ−０３）の合成方法について説明する。なお、２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰ−０３の構造を以下に示す。
【０４７６】
【化５４】
2017155040.tif 000066
【０４７７】
＜ステップ１：４−フェニル−９Ｈ−カルバゾールの合成＞
４−ブロモ−９Ｈ−カルバゾール１２．３ｇ（５０ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸６．７１ｇ（５５ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム２２．８ｇ（１６５ｍｍｏｌ）、トルエン１００ｍＬ、エタノール２５ｍＬ、水道水８２ｍＬを３００ｍＬのフラスコに入れ、減圧下に脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置換した。この混合物に酢酸パラジウム１１２ｍｇ（０．５０ｍｍｏｌ）、トリス（オルトトリル）ホスフィン３０４ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）を加え約８時間加熱還流し、反応させた。
【０４７８】
室温まで冷却後、この反応液を有機層と水層に分液した。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄した。この溶液に硫酸マグネシウムを加えて水分を乾燥させた後、ろ別した。この溶液を濃縮し、得られた混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。得られた溶液を濃縮し、得られた混合物をエタノールで再結晶した。析出した固体を室温にてろ過し、得られたろ物を減圧下に乾燥させると目的物である白色固体を７．７ｇ、収率６３％で得た。また、ステップ１の合成スキームを下記式（ｅ−１）に示す。
【０４７９】
【化５５】
2017155040.tif 000067
【０４８０】
なお、上記ステップ１で得られた白色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。このことから、ステップ１において、有機化合物、４−フェニル−９Ｈ−カルバゾールが合成できたことがわかった。
【０４８１】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：８．１４（ｂｒｓ，１Ｈ），７．６１―７．６５（ｍ，２Ｈ），７．５０−７．５５（ｍ，２Ｈ），７．３８−７．４９（ｍ，５Ｈ），７．３２−７．３８（ｍ，１Ｈ），７．１１（ｄｄ，Ｊ＝１Ｈｚ，６．５Ｈｚ，１Ｈ），６．９５−７．００（ｍ，１Ｈ）．
【０４８２】
＜ステップ２：２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰ−０３の合成＞
９−（４−ブロモフェニル）−３，１０−ジフェニルアントラセン４．４ｇ（９．０ｍｍｏｌ）（実施例１のステップ６参照）、４−フェニル−９Ｈ−カルバゾール２．３ｇ（９．４５ｍｍｏｌ）、ｔｅｒｔ−ブトキシナトリウム２．６ｇ（２７ｍｍｏｌ）、メシチレン４５ｍＬを２００ｍＬのフラスコに入れ、減圧下に脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置換した。ここで、アリル塩化パラジウムダイマー（ＩＩ）（略称：［（Ａｌｌｙｌ）ＰｄＣｌ］２）３３ｍｇ（０．０９ｍｍｏｌ）、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）１２７ｍｇ（０．３６ｍｍｏｌ）を加え、約１１時間加熱還流した。
【０４８３】
この反応溶液を、セライト、アルミナ、フロリジールにてろ過した。この有機層を濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。得られた溶液を濃縮し、析出した固体をトルエンとエタノールにて再結晶した。室温にて析出した固体をろ過し、得られたろ物を減圧下に乾燥すると、目的物である黄色固体を３．０ｇ、収率５１％で得た。また、ステップ２の合成スキームを下記式（ｅ−２）に示す。
【０４８４】
【化５６】
2017155040.tif 000068
【０４８５】
なお、上記ステップ２で得られた黄色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。また、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図６０に示す。このことから、本実施例において、上述の構造式で表される本発明の一態様である有機化合物、２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰ−０３が合成できたことがわかった。
【０４８６】
１Ｈ−ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：７．９５（ｓ，１Ｈ），７．９５（ｄ，Ｊ＝１１．５Ｈｚ，１Ｈ），７．８３−７．８８（ｍ，３Ｈ），７．７０−７．７９（ｍ，６Ｈ），７．６１−７．６８（ｍ，４Ｈ），７．５０−７．６０（ｍ，１０Ｈ），７．３７−７．４７（ｍ，５Ｈ），７．３１−７．３６（ｍ，１Ｈ），７．２２（ｄ，Ｊ＝６Ｈｚ，１Ｈ），７．０９（ｔ，Ｊ＝７Ｈｚ，１Ｈ）．
【０４８７】
次に、得られた固体５．０ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製としては、圧力３．０Ｐａ、アルゴン流量１３ｍＬ／ｍｉｎの条件で、３２０℃で加熱して行った。昇華精製後、黄色固体４．５ｇ、回収率９１％で得た。
【０４８８】
次に、２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰ−０３のトルエン溶液の紫外可視吸収スペクトル（以下、単に「吸収スペクトル」という）及び発光スペクトルを測定した。なお、測定方法は、実施例１と同様なので説明は省略する。得られた吸収スペクトル及び発光スペクトルの測定結果を図６１に示す。横軸は波長、縦軸は吸光度および発光強度を表す。また、図６１において２本の実線が示されているが、細い実線は吸収スペクトルを示し、太い実線は発光スペクトルを示している。図６１に示す吸光度は、トルエン溶液（０．０２ｍｍｏｌ／Ｌ）を石英セルに入れて測定した吸光度から、トルエンのみを石英セルに入れて測定した吸光度を差し引いた結果を示している。
【実施例１１】
【０４８９】
本実施例では、本発明の一態様である発光素子として、実施例９で合成方法の一例を示した２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰ−０２を発光層のホスト材料に用いた発光素子１５、比較発光素子として、ＣｚＰＡを発光層のホスト材料に用いた比較発光素子１６、また、２−フェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡＰＩＩ）を発光層のホスト材料に用いた比較発光素子１７をそれぞれ作製し、これらの発光素子の特性について測定した結果を示す。なお、本実施例における発光素子１５、比較発光素子１６、および比較発光素子１７の作製方法については、他の実施例を参照することとし、説明を省略する。また、本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。
【０４９０】
【化５７】
2017155040.tif 000069
【０４９１】
≪発光素子１５、比較発光素子１６、および比較発光素子１７の作製≫
本実施例で作製した発光素子１５、比較発光素子１６、および比較発光素子１７の素子構造を表１１に示す。
【０４９２】
【表１１】
2017155040.tif 000070
【０４９３】
≪発光素子１５、比較発光素子１６、および比較発光素子１７の動作特性≫
次に、作製した発光素子１５、比較発光素子１６、および比較発光素子１７の動作特性について測定した。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０４９４】
発光素子１５、比較発光素子１６、および比較発光素子１７の電流密度−輝度特性を図６２、電圧−輝度特性を図６３、輝度−電流効率特性を図６４、電圧−電流特性を図６５にそれぞれ示す。
【０４９５】
また、１０００ｃｄ／ｍ２付近における各発光素子の主な初期特性値を以下の表１２に示す。
【０４９６】
【表１２】
2017155040.tif 000071
【０４９７】
また、発光素子１５、比較発光素子１６、および比較発光素子１７に１２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で電流を流した際の発光スペクトルを図６６に示す。図６６において、発光素子１５、比較発光素子１６、および比較発光素子１７の発光スペクトルは、いずれも４６６ｎｍ付近にピークを有しており、各発光素子のＥＬ層に用いた有機化合物、１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎの青色発光に由来していることが示唆される。
【０４９８】
次に、各発光素子に対する信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図６７に示す。図６７において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。なお、信頼性試験は、各発光素子の電流密度の初期値を５０ｍＡ／ｃｍ２に設定し、電流密度一定の条件で発光素子を駆動させた。
【０４９９】
発光素子１５と比較発光素子１６とを比較すると、効率、駆動電圧、信頼性のいずれにおいても発光素子１５の方が良好な特性を示している。発光素子１５で用いた２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰ−０２は、比較発光素子１６で用いたＣｚＰＡの構造に対して、アントリル基にフェニル基が導入されている点が異なる。なお、アントリル基は、これらの分子のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位を決定する骨格であるため、ここにフェニル基を導入することで、２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰ−０２のＨＯＭＯ準位を高くすることができる。アントリル基にフェニル基を導入した２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰ−０２は、ＣｚＰＡやＣｚＰＡＰＩＩと比較してＨＯＭＯ準位が高くなる。従って、２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰ−０２を発光層に用いると、発光層へのキャリア注入障壁を小さくすることができるので、発光素子１５の駆動電圧は低下する。
【０５００】
また、発光素子１５と比較発光素子１７とを比較すると、効率、駆動電圧、信頼性のいずれにおいても発光素子１５の方が良好な特性を示している。発光素子１５で用いた２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰ−０２および比較発光素子１７で用いたＣｚＰＡＰＩＩは、いずれもカルバゾリル基にフェニル基を導入した構造を有するが、カルバゾリル基は、これらの分子のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位の決定には支配的には作用しないため、フェニル基が導入されてもＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位は影響を受けず、発光素子の駆動電圧に変化は見られなかった。
【０５０１】
従って、分子のＨＯＭＯ準位およびＬＵＭＯ準位を決定する基にフェニル基のような、ＨＯＭＯ準位を高くし、ＬＵＭＯ準位を低くする置換基を導入した有機化合物を発光層に用いることで、発光素子の駆動電圧を低減させることができる。
【０５０２】
また、比較発光素子１６と比較発光素子１７とを比較すると、ＣｚＰＡのカルバゾリル基にフェニル基を導入しても効率の向上や駆動電圧の低減は実現できず、これらの特性はＣｚＰＡとＣｚＰＡＰＩＩで同等の結果を与えている。さらに、信頼性については、比較発光素子１６よりも比較発光素子１７の方が低下しており、このことはＣｚＰＡのカルバゾリル基にフェニル基を導入したＣｚＰＡＰＩＩの構造に起因するものと考えられる。しかし、発光素子１５は、２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰ−０２が、カルバゾリル基にフェニル基を導入した構造を有するにもかかわらず信頼性が向上する結果が得られた。このことは、２Ｐｈ−ＣｚＰＡＰ−０２が、アントリル基にフェニル基を導入した構造を有すことに起因する結果であると言える。このように共通の構造を有していても分子の修飾により特性の向上が得られることは、想像に難しい結果であると言える。
【０５０３】
（参考合成例）
以下に、本明細書中の実施例で用いた、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〕−アントラセン−９，１０−ジアミン（略称：９，１０ｍＭｅｍＦＬＰＡ２Ａ）の合成方法について説明する。なお、９，１０ｍＭｅｍＦＬＰＡ２Ａの構造を以下に示す。
【０５０４】
【化５８】
2017155040.tif 000072
【０５０５】
９，１０−ジブロモアントラセン０．５ｇ（１．４ｍｍｏｌ）、３−メチルフェニル−３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニルアミン１．３ｇ（３．０ｍｍｏｌ）、ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシド０．４ｇ（４．４ｍｍｏｌ）を１００ｍＬ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。
【０５０６】
この混合物にトルエン１４．７ｍＬ、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィンの１０％ヘキサン溶液０．２ｍＬを加えた。この混合物を８０℃にした後、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）６２．９ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）とトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィンの１０％ヘキサン溶液０．２ｍＬを加え１１．８時間攪拌した。攪拌後、トルエンを加えて加熱し、熱いまま、フロリジール、セライト、アルミナを通して吸引ろ過し、ろ液を得た。
【０５０７】
得られたろ液を濃縮し固体を得た。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒はヘキサン：トルエン＝３：２）により精製し、黄色固体を得た。得られた黄色固体をトルエンで再結晶を行い目的の黄色固体を１．０ｇ  ６６％の収率で得た。
【０５０８】
得られた黄色固体１．０ｇを、トレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製条件は、圧力２．５×１０−２Ｐａ、アルゴンガスを流さないで、３１５℃で固体を加熱した。昇華精製後、目的の黄色固体を０．８ｇ、回収率８２％で得た。また、上記合成方法の合成スキームを下記式（ｆ−１）に示す。
【０５０９】
【化５９】
2017155040.tif 000073
【０５１０】
なお、上記合成方法で得られた黄色固体の核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。このことから、有機化合物、９，１０ｍＭｅｍＦＬＰＡ２Ａが合成できたことがわかった。
【０５１１】
１Ｈ−ＮＭＲ．（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝２．２２（ｓ，３Ｈ），２．２４（ｓ，３Ｈ），６．４１−６．６７（ｍ，７Ｈ），６．８０−７．３５（ｍ，３３Ｈ），７．４９（ｔ，Ｊ＝１．８Ｈｚ，１Ｈ），７．５３（ｔ，Ｊ＝１．８Ｈｚ、１Ｈ），７．７３（ｄ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，４Ｈ），８．０８−８．１２（ｍ，４Ｈ）．
【符号の説明】
【０５１２】
１０１    第１の電極
１０２    ＥＬ層
１０３    第２の電極
１１１    正孔注入層
１１２    正孔輸送層
１１３    発光層
１１４    電子輸送層
１１５    電子注入層
１２１    ホスト材料
１２２    ゲスト材料
２０１    第１の電極
２０２（１）    第１のＥＬ層
２０２（２）    第２のＥＬ層
２０２（ｎ−１）    第（ｎ−１）のＥＬ層
２０２（ｎ）    第（ｎ）のＥＬ層
２０４    第２の電極
２０５（１）〜２０５（ｎ−１）    電荷発生層
３０１    素子基板
３０２    画素部
３０３    駆動回路部（ソース線駆動回路）
３０４ａ、３０４ｂ    駆動回路部（ゲート線駆動回路）
３０５    シール材
３０６    封止基板
３０７    配線
３０８    ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
３０９    ＦＥＴ
３１０    ＦＥＴ
３１２    電流制御用ＦＥＴ
３１３ａ、３１３ｂ    第１の電極（陽極）
３１４    絶縁物
３１５    ＥＬ層
３１６    第２の電極（陰極）
３１７ａ、３１７ｂ    発光素子
３１８    空間
３２０ａ、３２０ｂ    導電膜
３２１、３２２    領域
３２３    引き回し配線
３２４    有色層（カラーフィルタ）
３２５    黒色層（ブラックマトリクス）
３２６、３２７、３２８    ＦＥＴ
４００    画素部
４０１    基板
４０２    第１の電極
４０４    第２の電極
４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃ    ＥＬ層
４０５    発光素子
４０６    絶縁膜
４０７    隔壁
５００    表示装置
５０３    表示部
５０４    画素
５０５    導電膜
５０６    位置
５０７    開口部
５１０    液晶素子
５１１    発光素子
５１５    トランジスタ
５１６    トランジスタ
５１７    トランジスタ
５１８    端子部
５１９    端子部
５２１    基板
５２２    基板
５２３    発光素子
５２４    液晶素子
５２５    絶縁層
５２８    着色層
５２９    接着層
５３０    導電層
５３１    ＥＬ層
５３２    導電層
５３３    開口部
５３４    着色層
５３５    遮光層
５３６    構造体
５３７    導電層
５３８    液晶
５３９    導電層
５４０    配向膜
５４１    配向膜
５４２    接着層
５４３    導電層
５４４    ＦＰＣ
５４５    接続層
５４６    絶縁層
５４７    接続部
５４８    接続体
９００    基板
９０１    第１の電極
９０２    ＥＬ層
９０３    第２の電極
９１１    正孔注入層
９１２    正孔輸送層
９１３    発光層
９１４    電子輸送層
９１５    電子注入層
２０００    タッチパネル
２０００’    タッチパネル
２５０１    表示パネル
２５０２Ｒ    画素
２５０２ｔ    トランジスタ
２５０３ｃ    容量素子
２５０３ｇ    走査線駆動回路
２５０３ｔ    トランジスタ
２５０９    ＦＰＣ
２５１０    基板
２５１１    配線
２５１９    端子
２５２１    絶縁層
２５２８    絶縁体
２５５０Ｒ    発光素子
２５６０    封止層
２５６７ＢＭ    遮光層
２５６７ｐ    反射防止層
２５６７Ｒ    着色層
２５７０    基板
２５９０    基板
２５９１    電極
２５９２    電極
２５９３    絶縁層
２５９４    配線
２５９５    タッチセンサ
２５９７    接着層
２５９８    配線
２５９９    端子
２６０１    パルス電圧出力回路
２６０２    電流検出回路
２６０３    容量
２６１１    トランジスタ
２６１２    トランジスタ
２６１３    トランジスタ
２６２１    電極
２６２２    電極
３２００    基板
３２０１    陰極
３２０２    ＥＬ層
３２０３    陽極
３２１３    発光層
３２１４    電子注入層
３２１５    正孔輸送層
３２１６    正孔注入層
３２１７    絶縁物
３３００    ヘッド部
３３０１ａ    噴射部
３３０１ｃ    噴射部
３３０２ａ    圧電素子
３３０２ｃ    圧電素子
３３０３ａ    インク
３３０３ｃ    インク
４０００    照明装置
４００１    基板
４００２    発光素子
４００３    基板
４００４    電極
４００５    ＥＬ層
４００６    電極
４００７    電極
４００８    電極
４００９    補助配線
４０１０    絶縁層
４０１１    封止基板
４０１２    シール材
４０１３    乾燥剤
４０１５    拡散板
４１００    照明装置
４２００    照明装置
４２０１    基板
４２０２    発光素子
４２０４    電極
４２０５    ＥＬ層
４２０６    電極
４２０７    電極
４２０８    電極
４２０９    補助配線
４２１０    絶縁層
４２１１    封止基板
４２１２    シール材
４２１３    バリア膜
４２１４    平坦化膜
４２１５    拡散板
４３００    照明装置
５１０１    ライト
５１０２    ホイール
５１０３    ドア
５１０４    表示部
５１０５    ハンドル
５１０６    シフトレバー
５１０７    座席シート
５１０８    インナーリアビューミラー
７１００    テレビジョン装置
７１０１    筐体
７１０３    表示部
７１０５    スタンド
７１０７    表示部
７１０９    操作キー
７１１０    リモコン操作機
７２０１    本体
７２０２    筐体
７２０３    表示部
７２０４    キーボード
７２０５    外部接続ポート
７２０６    ポインティングデバイス
７３０２    筐体
７３０４    表示部
７３０５    時刻を表すアイコン
７３０６    その他のアイコン
７３１１    操作ボタン
７３１２    操作ボタン
７３１３    接続端子
７３２１    バンド
７３２２    留め金
７４００    携帯電話機
７４０１    筐体
７４０２    表示部
７４０３    操作用ボタン
７４０４    外部接続部
７４０５    スピーカ
７４０６    マイク
７４０７    カメラ
７５００（１）、７５００（２）    筐体
７５０１（１）、７５０１（２）    第１面
７５０２（１）、７５０２（２）    第２面
８００１    照明装置
８００２    照明装置
８００３    照明装置
９３１０    携帯情報端末
９３１１    表示部
９３１２    表示領域
９３１３    ヒンジ
９３１５    筐体
【図１】
2017155040.tif 000080
【図２】
2017155040.tif 000081
【図３】
2017155040.tif 000082
【図４】
2017155040.tif 000083
【図５】
2017155040.tif 000084
【図６】
2017155040.tif 000085
【図７】
2017155040.tif 000086
【図８】
2017155040.tif 000087
【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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