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JPWO2019215540A1 - 有機化合物、発光素子、発光装置、電子機器、表示装置及び照明装置 - Google Patents

有機化合物、発光素子、発光装置、電子機器、表示装置及び照明装置 Download PDF

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Abstract

新規な有機化合物を提供する。または、良好な色度の発光を呈する有機化合物を提供する。または、良好な色度の青色発光を呈する有機化合物を提供する。または、発光効率の良好な発光素子を提供する。または、キャリア輸送性の高い有機化合物を提供する。または、信頼性の良好な有機化合物を提供する。置換または無置換のナフトビスベンゾフラン骨格、置換または無置換のナフトビスベンゾチオフェン骨格および置換または無置換のナフトベンゾチエノベンゾフラン骨格のいずれか１に、置換または無置換のジベンゾフラニル基、置換または無置換のジベンゾチオフェニル基、および置換または無置換のカルバゾリル基のいずれか１が結合しているアミノ基を、少なくとも一つ有する有機化合物を提供する。

Description

本発明の一態様は、有機化合物及び当該有機化合物を用いた発光素子、ディスプレイモジュール、照明モジュール、表示装置、発光装置、電子機器及び照明装置に関する。なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、撮像装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
有機ＥＬ素子を用いた表示装置、発光装置は一部実用化もされ、その応用が広まりつつある。液晶ディスプレイが大きな進歩を遂げている昨今、次世代のディスプレイと言われる有機ＥＬディスプレイには、当然ながら高い品質が求められている。
有機ＥＬディスプレイ用の材料としては、様々な物質が開発されてきているが、実用に耐えうるほどの特性を有する物質はそう多いわけではない。また、組み合わせの多様性や、相性などを考慮すると、選択肢は多ければ多いほど良いことに間違いはない。
有機ＥＬ素子は、複数の機能をそれぞれ異なる物質に担わせる機能分離型の構成を有するが、その中でも発光材料、特に消費電力に影響する発光効率と、表示品質を改善するための発光色に対する要望は大きい。
特許文献１乃至特許文献４にはナフトビスベンゾフラン骨格を有する有機化合物が開示されている。
特開２０１４−２３７６８２号公報 特開２０１０−５９１４７号公報 特開２０１３−２３２５２１号公報 特表２０１６−５０３７６１号公報
本発明の一態様では、新規な有機化合物を提供することを目的とする。または、良好な色度の発光を呈する有機化合物を提供することを目的とする。または、良好な色度の青色発光を呈する有機化合物を提供することを目的とする。または、発光効率の良好な発光素子を提供することを目的とする。または、キャリア輸送性の高い有機化合物を提供することを目的とする。または、信頼性の良好な有機化合物を提供することを目的とする。
また、本発明の一態様では、新規発光素子を提供することを目的とする。または、発光効率の良好な発光素子を提供することを目的とする。または、良好な色度の発光を呈する発光素子を提供することを目的とする。または、良好な色度の青色発光を呈する発光素子を提供することを目的とする。または、寿命の良好な発光素子を提供することを目的とする。または、駆動電圧の小さな発光素子を提供することを目的とする。
または、本発明の他の一態様は、消費電力の小さい発光装置、電子機器および表示装置を各々提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様では、信頼性の高い発光装置、電子機器及び表示装置を各々提供することを目的とする。または、本発明の他の一態様では、表示品質の良好な発光装置、電子機器及び表示装置を各々提供することを目的とする。
本発明は上述の課題のうちいずれか一を解決すればよいものとする。
本発明の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物である。
Figure 2019215540
但し、式中Ｂは置換または無置換のナフトビスベンゾフラン骨格、置換または無置換のナフトビスベンゾチオフェン骨格および置換または無置換のナフトベンゾチエノベンゾフラン骨格のいずれかである。
また、Ａｒ１は置換または無置換の炭素数６乃至２５の芳香族炭化水素基、置換または無置換のジベンゾフラニル基、置換または無置換のジベンゾチオフェニル基、および置換または無置換のカルバゾリル基のいずれかである。なお、当該置換または無置換のジベンゾフラニル基、置換または無置換のジベンゾチオフェニル基、および置換または無置換のカルバゾリル基は、さらにベンゼン環が縮合した構造であってもよい。
Ａは、置換または無置換の少なくとも一つのベンゼン環が縮合したジベンゾフラニル基、置換または無置換の少なくとも一つのベンゼン環が縮合したジベンゾチオフェニル基、および置換または無置換の少なくとも一つのベンゼン環が縮合したカルバゾリル基のいずれかであり、α１乃至α３はそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至２５の二価の芳香族炭化水素基である。ｌ、ｍ、ｎはそれぞれ独立に０乃至２の整数を表し、ｑは１又は２である。
または、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物である。
Figure 2019215540
但し、式中Ｂは置換または無置換のナフトビスベンゾフラン骨格、置換または無置換のナフトビスベンゾチオフェン骨格および置換または無置換のナフトベンゾチエノベンゾフラン骨格のいずれかである。Ａｒ１は置換もしくは無置換の炭素数６乃至２５の芳香族炭化水素基または下記一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）で表される基のいずれかであり、Ａは下記一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）で表される基のいずれかである。α１乃至α３はそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至１４の二価の芳香族炭化水素基のいずれかである。ｌ、ｍ、ｎはそれぞれ独立に０乃至２の整数を表し、ｑは１または２である。
Figure 2019215540
一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）においては、Ｒ１乃至Ｒ９は、そのいずれか１が単結合を表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基のいずれかを表す。
なお、Ａは、上記一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）のいずれかであるが、上記一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）におけるＲ１乃至Ｒ８のうち、Ｒ１およびＲ２、Ｒ２およびＲ３、Ｒ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、Ｒ６およびＲ７、並びにＲ７およびＲ８の少なくとも一つの組み合わせにおいて縮合してベンゼン環を形成した構造を有しているものとする。また、Ａが一般式（ｇ３）で表され、且つ当該一般式（ｇ３）におけるＲ９が単結合を表す場合、ｎは１または２の値を採る。
また、Ａｒ１が上記一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）で表される基である場合、上記一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）におけるＲ１乃至Ｒ８のうち、Ｒ１およびＲ２、Ｒ２およびＲ３、Ｒ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、Ｒ６およびＲ７、並びにＲ７およびＲ８は、互いに縮合してベンゼン環を形成した構造を有していてもよい。また、Ａｒ１が一般式（ｇ３）で表され、かつ当該一般式（ｇ３）においてＲ９が単結合を表す場合、ｍは１または２であるものとする。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ｂが、下記一般式（Ｂ１）乃至一般式（Ｂ４）で表される骨格のいずれかである有機化合物である。
Figure 2019215540
但し、式中Ｘ２およびＸ３はそれぞれ独立に酸素原子または硫黄原子を表す。
なお、上記一般式（Ｂ１）においては、Ｒ１０乃至Ｒ２１のいずれか１または２が単結合を表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。
また、上記一般式（Ｂ２）においては、Ｒ３０乃至Ｒ４１のいずれか１または２が単結合を表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。
また、上記一般式（Ｂ３）においては、Ｒ５０乃至Ｒ６１のいずれか１または２が単結合を表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。
また、上記一般式（Ｂ４）においては、Ｒ７０乃至Ｒ８１のいずれか１または２が単結合を表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記一般式（Ｇ１）におけるｑが２である有機化合物である。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記一般式（Ｇ１）におけるｑが２であり、前記Ｂが、下記一般式（Ｂ１）乃至一般式（Ｂ４）で表される骨格のいずれかである有機化合物である。
Figure 2019215540
但し、式中Ｘ２およびＸ３はそれぞれ独立に酸素原子または硫黄原子を表す。
なお、上記一般式（Ｂ１）において、Ｒ１２およびＲ１８が単結合を表し、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１３乃至Ｒ１７、Ｒ１９乃至Ｒ２１がそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。
また、上記一般式（Ｂ２）において、Ｒ３２およびＲ３８が単結合を表し、Ｒ３０、Ｒ３１、Ｒ３３乃至Ｒ３７、Ｒ３９乃至Ｒ４１がそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。
また、上記一般式（Ｂ３）において、Ｒ５２およびＲ５８が単結合を表し、Ｒ５０、Ｒ５１、Ｒ５３乃至Ｒ５７、Ｒ５９乃至Ｒ６１がそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。
また、上記一般式（Ｂ４）において、Ｒ７２およびＲ７７が単結合を表し、Ｒ７０、Ｒ７１、Ｒ７３乃至Ｒ７６、Ｒ７８乃至Ｒ８１がそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。
または、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ１−１）で表される有機化合物である。
Figure 2019215540
但し上記一般式（Ｇ１−１）において、Ｂは下記一般式（Ｂ１−１）または（Ｂ３−１）を表す。Ａｒ１は置換もしくは無置換の炭素数６乃至２５の芳香族炭化水素基であり、Ａは下記一般式（ｇ０）で表される基である。ｍは０乃至２の整数を表す。α２は置換または無置換の炭素数６乃至１４の二価の芳香族炭化水素基である。
Figure 2019215540
但し、上記一般式（Ｂ１−１）または（Ｂ３−１）において、Ｘ２およびＸ３はそれぞれ独立に酸素原子または硫黄原子を表す。Ｒ１２、Ｒ１８、Ｒ５２およびＲ５８は単結合を表す。
Figure 2019215540
但し、上記一般式（ｇ０）において、Ｘ０は酸素原子または硫黄原子、または、置換もしくは無置換のフェニル基が結合した窒素原子である。また、Ｒ２は単結合を表す。また、Ｒ３乃至Ｒ８のうち、Ｒ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、Ｒ６およびＲ７、並びにＲ７およびＲ８は、その少なくとも一つの組み合わせにおいてベンゼン環が縮合した構造を有し、残りは水素原子を表す。
または、本発明の他の一態様は、上記構成において、分子量が１３００以下である前記有機化合物である。
または、本発明の他の一態様は、下記構造式のいずれかで表される有機化合物である。
Figure 2019215540
Figure 2019215540
または、本発明の他の一態様は、上記構成を有する有機化合物を含む発光素子である。
または、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光素子と、トランジスタ、または、基板と、を有する発光装置である。
または、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光装置と、センサ、操作ボタン、スピーカ、または、マイクと、を有する電子機器である。
または、本発明の他の一態様は、上記構成を有する発光装置と、筐体と、を有する照明装置である。
または、本発明の他の一態様は、上記構成を有する有機化合物を含む電子デバイスである。
なお、本明細書における発光装置とは、発光素子を用いた画像表示デバイスを含む。また、発光素子にコネクター、例えば異方導電性フィルム又はＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、又は発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも、発光装置に含む場合がある。さらに、照明器具等は、発光装置を有する場合がある。
本発明の一態様では、新規な有機化合物を提供することができる。または、良好な色度の発光を呈する有機化合物を提供することができる。または、良好な色度の青色発光を呈する有機化合物を提供することができる。または、発光効率の良好な発光素子を提供することができる。または、キャリア輸送性の高い有機化合物を提供することができる。または、信頼性の良好な有機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、新規発光素子を提供することができる。または、発光効率の良好な発光素子を提供することができる。または、良好な色度の発光を呈する発光素子を提供することができる。または、良好な色度の青色発光を呈する発光素子を提供することができる。または、寿命の良好な発光素子を提供することができる。または、駆動電圧の小さな発光素子を提供することができる。
または、本発明の他の一態様は、消費電力の小さい発光装置、電子機器および表示装置を各々提供することができる。または、本発明の他の一態様では、信頼性の高い発光装置、電子機器及び表示装置を各々提供することができる。または、本発明の他の一態様では、表示品質の良好な発光装置、電子機器及び表示装置を各々提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
（Ａ）乃至（Ｃ）発光素子の概略図。 （Ａ）乃至（Ｄ）発光素子の作製方法の一例を表す図。 液滴吐出装置の概念図。 アクティブマトリクス型発光装置の概念図。 アクティブマトリクス型発光装置の概念図。 アクティブマトリクス型発光装置の概念図。 （Ａ）、（Ｂ）パッシブマトリクス型発光装置の概念図。 （Ａ）、（Ｂ）照明装置を表す図。 （Ａ）乃至（Ｄ）電子機器を表す図。 光源装置を表す図。 照明装置を表す図。 照明装置を表す図。 車載表示装置及び照明装置を表す図。 （Ａ）、（Ｂ）電子機器を表す図。（Ｃ）ブロック図。 （Ａ）乃至（Ｃ）電子機器を表す図。 （Ａ）、（Ｂ）３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２の１Ｈ ＮＭＲスペクトル ３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２のトルエン溶液における吸収スペクトルおよび発光スペクトル ３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２の薄膜状態における吸収スペクトルおよび発光スペクトル ３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２のＭＳスペクトル （Ａ）、（Ｂ）３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２の１Ｈ ＮＭＲスペクトル ３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２のトルエン溶液における吸収スペクトルおよび発光スペクトル ３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２の薄膜状態における吸収スペクトルおよび発光スペクトル ３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２のＭＳスペクトル 発光素子１および比較発光素子１の輝度−電流密度特性を表す図 発光素子１および比較発光素子１の電流効率−輝度特性を表す図 発光素子１および比較発光素子１の輝度−電圧特性を表す図 発光素子１および比較発光素子１の電流−電圧特性を表す図 発光素子１および比較発光素子１の外部量子効率−輝度特性を表す図 発光素子１および比較発光素子１の発光スペクトル 発光素子１および比較発光素子１の規格化輝度−時間変化特性を表す図 発光素子２および比較発光素子２の輝度−電流密度特性を表す図 発光素子２および比較発光素子２の電流効率−輝度特性を表す図 発光素子２および比較発光素子２の輝度−電圧特性を表す図 発光素子２および比較発光素子２の電流−電圧特性を表す図 発光素子２および比較発光素子２の外部量子効率−輝度特性を表す図 発光素子２および比較発光素子２の発光スペクトル 発光素子２および比較発光素子２の規格化輝度−時間変化特性を表す図 ３，１０Ｂｎｆ（ＩＩ）Ａ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２の質量スペクトルを表す図 （Ａ）、（Ｂ）２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）の１Ｈ ＮＭＲスペクトル ２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）のトルエン溶液における吸収スペクトルおよび発光スペクトル ２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）の薄膜状態における吸収スペクトルおよび発光スペクトル ２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）のＭＳスペクトル 発光素子３および比較発光素子２の輝度−電流密度特性を表す図 発光素子３および比較発光素子２の電流効率−輝度特性を表す図 発光素子３および比較発光素子２の輝度−電圧特性を表す図 発光素子３および比較発光素子２の電流−電圧特性を表す図 発光素子３および比較発光素子２の外部量子効率−輝度特性を表す図 発光素子３および比較発光素子２の発光スペクトル 発光素子３および比較発光素子２の規格化輝度−時間変化特性を表す図 発光素子４および比較発光素子２の輝度−電流密度特性を表す図 発光素子４および比較発光素子２の電流効率−輝度特性を表す図 発光素子４および比較発光素子２の輝度−電圧特性を表す図 発光素子４および比較発光素子２の電流−電圧特性を表す図 発光素子４および比較発光素子２の外部量子効率−輝度特性を表す図 発光素子４および比較発光素子２の発光スペクトル 発光素子５の輝度−電流密度特性を表す図 発光素子５の電流効率−輝度特性を表す図 発光素子５の輝度−電圧特性を表す図 発光素子５の電流−電圧特性を表す図 発光素子５の外部量子効率−輝度特性を表す図 発光素子５の発光スペクトル
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
（実施の形態１）
本発明の一態様の有機化合物は、下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物である。
Figure 2019215540
上記一般式（Ｇ１）において、骨格Ｂは置換または無置換のナフトビスベンゾフラン骨格、置換または無置換のナフトビスベンゾチオフェン骨格および置換または無置換のナフトベンゾチエノベンゾフラン骨格のいずれかを表している。
上記骨格Ｂには、１または２のアリールアミノ基が結合する（すなわち、ｑは１または２）が、当該アリールアミノ基は、ベンゼン環が１つ以上縮合した構造を有する、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基およびカルバゾリル基のいずれか一を有している。
すなわち、上記一般式（Ｇ１）においてＡは、少なくとも一つのベンゼン環が縮合した構造を有するジベンゾフラニル基、少なくとも一つのベンゼン環が縮合した構造を有するジベンゾチオフェニル基および少なくとも一つのベンゼン環が縮合した構造を有するカルバゾリル基の３つの基のうちのいずれかを表している。なお、これらの基は置換基を有していてもいなくても良く、また、これらの基に縮合するベンゼン環は、１または２であることが好ましい。
また、上記一般式（Ｇ１）においてＡｒ１は、炭素数６乃至２５の芳香族炭化水素基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基およびカルバゾリル基のいずれかを表す。なお、Ａｒ１がジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基およびカルバゾリル基のいずれかである場合、これらの基にはベンゼン環が縮合していても良く、また、これらの基は置換基を有していてもいなくてもよい。
なお、上記ＡまたはＡｒ１が、ベンゼン環が縮合した構造を有する、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基およびカルバゾリル基のいずれかである場合、当該ベンゼン環が縮合している位置は、これらの基にもともと含まれるベンゼン骨格であるものとし、すなわちＡまたはＡｒ１はベンゼン環が２個縮合した骨格、いわゆるナフタレン骨格を少なくとも有することになる。
上記一般式（Ｇ１）において、α１、α２およびα３はそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至２５の二価の芳香族炭化水素基のいずれか一であり、ｌ、ｍおよびｎはそれぞれ独立に０、１および２のいずれかの数値を採る。
上記置換もしくは無置換のナフトビスベンゾフラン骨格、置換もしくは無置換のナフトビスベンゾチオフェン骨格または置換もしくは無置換のナフトベンゾチエノベンゾフラン骨格は、発光団として非常に有用な骨格である。当該骨格を有する有機化合物は、発光効率が高く、また、良好な青色発光を呈するため、当該有機化合物を用いた発光素子は、発光効率の良好な青色発光素子とすることができる。青色蛍光材料は様々な物質が開発されているが、本有機化合物は色度が非常に良好な青色発光を呈するため、８Ｋディスプレイに準拠する超広色域の国際規格であるＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．２０２０規格をカバーする色域を表現するための青色発光材料として、非常に有望な材料である。
本発明者らは、これら発光団として有用な骨格に、ベンゼン環が縮合した構造を有するジベンゾフラニル基、ベンゼン環が縮合した構造を有するジベンゾチオフェニル基およびベンゼン環が縮合した構造を有するカルバゾリル基のいずれかを一つ以上有する特殊なアリールアミンを有する有機化合物を用いた発光素子が、特に特性の良好な発光素子となることを見出した。具体的には、発光効率がより良好となる、色純度が良好となる、などの効果がある。
上記一般式（Ｇ１）においてＡの選択肢および、Ａｒ１の選択肢の一部の基である、上記ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基およびカルバゾリル基は、以下の一般式（ｇ１）乃至一般式（ｇ３）のように表すことも可能である。
Figure 2019215540
上記一般式（ｇ１）乃至一般式（ｇ３）において、Ｒ１乃至Ｒ９は、そのいずれか１が単結合を表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基のいずれかを表す。
なお、上記一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）で表される基は、下記一般式（ｇ０）として表すこともできる。
Figure 2019215540
上記一般式（ｇ０）において、Ｘ０は酸素原子、硫黄原子または置換もしくは無置換のフェニル基が結合した窒素原子である。また、Ｒ１乃至Ｒ８は、そのいずれか１が単結合を表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基のいずれかを表す。
ただし、Ａが上記一般式（ｇ０）または一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）のいずれか一で表される基である場合、当該Ａは、Ｒ１およびＲ２、Ｒ２およびＲ３、Ｒ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、Ｒ６およびＲ７、並びにＲ７およびＲ８の少なくとも一つの組み合わせにおいて縮合してベンゼン環を形成した縮合多環構造を有する基であるものとする。
また、Ａｒ１が上記一般式（ｇ０）または一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）のいずれか一で表される基である場合、Ｒ１乃至Ｒ８のうち、Ｒ１およびＲ２、Ｒ２およびＲ３、Ｒ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、Ｒ６およびＲ７、並びにＲ７およびＲ８は、互いに縮合してベンゼン環を形成した縮合多環構造を有していてもよい。
なお、Ａが上記一般式（ｇ３）で表される基であり、且つ上記一般式（ｇ３）で表される基におけるＲ９が単結合を表す場合、上記一般式（Ｇ１）におけるｎは１または２であることが好ましい。また、Ａｒ１が上記一般式（ｇ３）で表される基であり、かつ（ｇ３）においてＲ９が単結合を表す場合、上記一般式（Ｇ１）におけるｍは１または２であるものとする。
Ａｒ１とＡのどちらかまたは両方が上記一般式（ｇ１）で表される基である場合、Ｒ１乃至Ｒ３のいずれか一が単結合であることが好ましい。また、同様に、Ａｒ１とＡのどちらかまたは両方が上記一般式（ｇ２）で表される基である場合、Ｒ１乃至Ｒ３のいずれか一が単結合であることが好ましい。また、Ａｒ１とＡのどちらかまたは両方が上記一般式（ｇ３）で表される基である場合は、Ｒ２またはＲ３が単結合であることが好ましい。
なお、上記一般式（ｇ０）乃至（ｇ３）は、Ｒ１乃至Ｒ８のいずれか一である単結合で、上記一般式（Ｇ１）におけるα２、α３、あるいはＮに結合している。
また、上記一般式（Ｇ１）におけるＡが上記一般式（ｇ３）で表される基であり且つＲ９が単結合である場合を除き、ｎは０である構成が合成ステップが少なく、昇華温度も低くなり、好ましい態様である。また、ｌやｎはそれぞれＡによらず０であることが合成ステップが少なく、昇華温度も低くなり、好ましい。
上記一般式（Ｇ１）におけるＡが上記一般式（ｇ３）で表される基であり且つＲ９が単結合である場合は、ｎは１である構成が合成しやすく、化学的に安定であるため好ましい態様である。Ａｒ１が上記一般式（ｇ３）で表される基であり且つＲ９が単結合である場合も、同様の理由からｍは１である構成が好ましい。
また、一般式（Ｇ１）におけるＡおよびＡｒ１のいずれか一方または両方が、上記一般式（ｇ１）で表される基または上記一般式（ｇ２）で表される基、好ましくは上記一般式（ｇ１）で表される基であることが、上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物が短波長発光となるため好ましい構成である。
この際、上記一般式（ｇ１）で表される基または上記一般式（ｇ２）で表される基の、α２、α３、あるいはＮと結合する単結合の位置はＲ１またはＲ２であるとより短波長発光となり好ましい。また、上記一般式（ｇ１）で表される基または上記一般式（ｇ２）で表される基の、α２、α３、あるいはＮと結合する単結合の位置がＲ２またはＲ３であると発光量子収率がより高くなり好ましい。また、単結合の位置がＲ２であると、発光スペクトルが狭線化するため好ましい構成である。
また、一般式（Ｇ１）におけるＡｒ１とＡのどちらかまたは両方が上記一般式（ｇ３）で表される基であると信頼性が良好となり好ましい構成である。
また、Ａｒ１は置換又は無置換の炭素数６乃至２５の芳香族炭化水素基であることが昇華温度が低くなり、好ましい。
またｑは２である方が、量子収率が高くなり、好ましい。ｑは１である方が、昇華温度が低くなり、好ましい。
なお、本明細書では昇華温度は蒸発温度の意味も含むものとする。
上記一般式（Ｇ１）におけるＡで表される基の代表的な例を、以下の構造式（Ａｒ−２００）乃至（Ａｒ−２８４）に示す。なおこれらは、さらに炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基などの置換基を有していてもよい。
Figure 2019215540
Figure 2019215540
Figure 2019215540
Figure 2019215540
Figure 2019215540
また、上記一般式（Ｇ１）における、Ａｒ１は置換または無置換の炭素数６乃至２５の芳香族炭化水素基、置換または無置換のジベンゾフラニル基、置換または無置換のジベンゾチオフェニル基および置換または無置換のカルバゾリル基のいずれかを表し、これらの基にはベンゼン環が縮合していてもよい。置換または無置換の炭素数６乃至２５の芳香族炭化水素基としては、具体的にはフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ジメチルフルオレニル基、スピロフルオレニル基、ジフェニルフルオレニル基、フェナントリル基、アントリル基、ジヒドロアントリル基、トリフェニレニル基、ピレニル基等を挙げることができる。Ａｒ１の代表的な例を以下の構造式（Ａｒ−５０）乃至（Ａｒ−６６）、（Ａｒ−１００）乃至（Ａｒ−１１９）、（Ａｒ−１３０）乃至（Ａｒ−１４０）、（Ａｒ−２００）乃至（Ａｒ−２８４）に示す。なおこれらは、さらに炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基などの置換基を有していてもよい。
Figure 2019215540
Figure 2019215540
Figure 2019215540
Figure 2019215540
Figure 2019215540
Figure 2019215540
Figure 2019215540
Figure 2019215540
なお、（Ａｒ−５０）、（Ａｒ−５３）、（Ａｒ−５４）、（Ａｒ−２２５）乃至（Ａｒ−２３１）、（Ａｒ−２３８）乃至（Ａｒ−２４４）のように、Ａｒ１が一般式（ｇ３）のＲ９で一般式（Ｇ１）におけるα２、窒素（アミン）と結合している構造を有する有機化合物は、共役が伸びづらく、短波長発光が得られるため、好ましい。
また、（Ａｒ−５１）、（Ａｒ−５５）、（Ａｒ−５６）、（Ａｒ−５７）、（Ａｒ−６０）、（Ａｒ−２０９）乃至（Ａｒ−２１４）、（Ａｒ−２３２）乃至（Ａｒ−２３７）、（Ａｒ−２４５）乃至（Ａｒ−２５０）、（Ａｒ−２６０）乃至（Ａｒ−２６５）のように、一般式（Ｇ１）におけるα２、窒素（アミン）に一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）のＲ３で結合している有機化合物は、正孔輸送性が高く、長波長発光が得られる、信頼性が良好などの効果が得られるため好ましい。中でも特にカルバゾリル基でその効果が高い。
また、（Ａｒ−５２）、（Ａｒ−５９）、（Ａｒ−６２）、（Ａｒ−２００）乃至（Ａｒ−２０８）、（Ａｒ−２５１）乃至（Ａｒ−２５９）、（Ａｒ−２７６）乃至（Ａｒ−２８４）のように、一般式（Ｇ１）におけるα２、窒素（アミン）に一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）のＲ２で結合している有機化合物は、キャリア輸送性が高く、駆動電圧の低減が期待でき、好ましい構成である。
また、（Ａｒ−５１）、（Ａｒ−５２）、（Ａｒ−５５）、（Ａｒ−５６）、（Ａｒ−２３２）乃至（Ａｒ−２３７）、（Ａｒ−２４５）乃至（Ａｒ−２５０）、（Ａｒ−２７６）乃至（Ａｒ−２８４）のように、一般式（ｇ３）のＲ９はアリール基が結合している方が、信頼性が良好などの効果が得られるため好ましい。
また、（Ａｒ−５８）、（Ａｒ−６１）、（Ａｒ−６３）乃至（Ａｒ−６６）、（Ａｒ−２１４）乃至（Ａｒ−２２４）、（Ａｒ−２６６）乃至（Ａｒ−２７５）のように、一般式（Ｇ１）におけるα２、窒素（アミン）に一般式（ｇ１）乃至（ｇ２）がＲ１で結合している有機化合物は共役が伸びづらく、短波長発光が得られ、信頼性が良好であるため、好ましい。
また、（Ａｒ−１００）乃至（Ａｒ−１０４）、（Ａｒ−１０６）乃至（Ａｒ−１０８）の様に、フェニル基が連結したものは、共役が伸びづらく発光波長が短波長となり、好ましい。
また、（Ａｒ−１００）乃至（Ａｒ−１１９）の様に、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環のように六員環の縮合数が２つ以下であるもの、またはフェナントレン環の様に六員環の縮合数が３つ以上であっても六員環に対して他の六員環がｂ位とｄ位で縮合されている炭化水素で構成されているものは、共役が広がりづらく、発光が短波長となるため、好ましい。
上記一般式（Ｇ１）におけるα１乃至α３は、それぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至２５の二価の芳香族炭化水素基を表すが、具体的にはフェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、ジメチルフルオレニル基、などがあげられる。α１乃至α３の代表的な例としては、下記構造式（Ａｒ−１）乃至（Ａｒ−２７）で表される基を挙げることができる。なお、これらはさらに、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基などの置換基を有していてもよい。
Figure 2019215540
Figure 2019215540
なお、α１乃至α３は（Ａｒ−１）乃至（Ａｒ−１１）の様に、フェニレン基またはフェニレン基が数個つながった基であると共役が伸び辛く、一重項励起準位が高く保たれるため好ましい。特にメタフェニレン基が含まれる構成は、その効果が顕著であるため好ましい態様である。また、α１乃至α３がパラフェニレン基である構成は発光材料として信頼性が高くなり、好ましい態様である。また、（Ａｒ−２４）乃至（Ａｒ−２７）の様に、置換基がフルオレンの９位などのシグマ結合を有する炭素で連結している場合、共役が伸び辛く、Ｓ１準位が高く保たれるため、発光波長がより短波長となり好ましい構成である。
上記一般式（Ｇ１）において、ｌ、ｍおよびｎがそれぞれ２の場合、α１、α２およびα３はそれぞれ異なる置換基同士が連結していてもよい。例えば、（Ａｒ−１７）や（Ａｒ−１８）はナフチレンとフェニレンが連結したものである。
上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物において、Ｂで表される置換もしくは無置換のナフトビスベンゾフラン骨格、置換もしくは無置換のナフトビスベンゾチオフェン骨格または置換もしくは無置換のナフトベンゾチエノベンゾフラン骨格は、下記一般式（Ｂ１）乃至（Ｂ４）で表される骨格のいずれかであることが好ましい。
Figure 2019215540
上記一般式（Ｂ１）乃至一般式（Ｂ４）において、Ｘ２およびＸ３はそれぞれ独立に酸素原子または硫黄原子を表している。なお、これらは二つとも同じ原子であることが合成が簡便となり好ましい。また、どちらも酸素原子である構成が、合成が容易であり、一重項励起準位が高くより短波長の発光を得る事ができる、高い発光収率が得られる、などの効果があるため好ましい態様である。なお、Ｘ２、Ｘ３は酸素原子の数が多いほど短波長の発光を呈し、硫黄原子の数が多いほど長波長の発光を呈するため、目的の一重項励起準位や発光波長により任意に酸素原子または硫黄原子の数を選択することができる。
上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物は、Ｂで表される骨格によってその発光波長に傾向がみられ、Ｂが一般式（Ｂ２）で表される骨格、一般式（Ｂ４）で表される骨格、一般式（Ｂ１）で表される骨格、一般式（Ｂ３）で表される骨格の順で長波長になる。そのため、より短波長な青色発光を得たい場合は、一般式（Ｂ２）で表される化合物が好ましい。比較的長波長な青色発光を得たい場合は、一般式（Ｂ３）で表される化合物が好ましい。
また、上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物は、Ｂで表される骨格が一般式（Ｂ３）で表される骨格であると、発光スペクトルが狭線化し、色純度の高い発光が得られるため好ましい。
また、上記一般式（Ｂ１）で表される骨格においては、Ｒ１０乃至Ｒ２１のいずれか１または２が単結合を表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。なお、単結合は、Ｒ１０乃至Ｒ２１のうちＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１７およびＲ１８のいずれか１または２であることが、合成が簡便であるため好ましい構成である。
また、上記一般式（Ｂ１）においてＲ１０乃至Ｒ２１のいずれか２が単結合である場合（すなわち、上記一般式（Ｇ１）におけるｑが２である場合）、Ｒ１１またはＲ１２、およびＲ１７またはＲ１８が単結合であることが合成の容易さから好ましい。この場合、Ｒ１１およびＲ１７が単結合であると長波長発光を得る観点で好ましく、また、Ｒ１２およびＲ１８が単結合であると短波長発光が得られ、発光量子効率が良好で、モル吸光係数も高く、発光させた時の信頼性も良いことから好ましい。
また、上記一般式（Ｂ２）においては、Ｒ３０乃至Ｒ４１のいずれか１または２が単結合を表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。なお、単結合は、Ｒ３０乃至Ｒ４１のうちＲ３１、Ｒ３２、Ｒ３７およびＲ３８のいずれか１または２であることが、合成が簡便であるため好ましい。
また、上記一般式（Ｂ２）においてＲ３０乃至Ｒ４１のいずれか２が単結合である場合（すなわち、上記一般式（Ｇ１）におけるｑが２である場合）、Ｒ３１またはＲ３２、およびＲ３７またはＲ３８が単結合であることが合成の容易さから好ましい。また、この場合、Ｒ３１およびＲ３７が単結合であると長波長発光を得る観点で好ましく、Ｒ３２およびＲ３８が単結合であると短波長発光が得られ、発光量子効率も良好で、モル吸光係数も高く、発光させた時の信頼性も良いことから好ましい。
また、上記一般式（Ｂ３）においては、Ｒ５０乃至Ｒ６１のいずれか１または２が単結合を表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換のジアリールアミノ基のいずれかを表す。なお、単結合は、Ｒ５０乃至Ｒ６１のうちＲ５１、Ｒ５２、Ｒ５７およびＲ５８のいずれか１または２であることが、合成が簡便であるため好ましい。
また、上記一般式（Ｂ３）においてＲ５０乃至Ｒ６１のいずれか２が単結合である場合（すなわち、上記一般式（Ｇ１）におけるｑが２である場合）、Ｒ５１またはＲ５２、およびＲ５７またはＲ５８が単結合であることが合成の容易さから好ましい。また、この場合、Ｒ５１およびＲ５７が単結合であると長波長発光を得る観点で好ましく、Ｒ５２およびＲ５８が単結合であると短波長発光が得られ、発光量子効率も良好で、モル吸光係数も高く、発光させた時の信頼性も良いことから好ましい。
また、上記一般式（Ｂ４）においては、Ｒ７０乃至Ｒ８１のいずれか１または２が単結合を表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。なお、単結合は、Ｒ７０乃至Ｒ８１のうちＲ７１、Ｒ７２、Ｒ７７およびＲ７８のいずれか１または２であることが、合成が簡便であるため好ましい。
また、上記一般式（Ｂ４）においてＲ７０乃至Ｒ８１のいずれか２が単結合である場合（すなわち、上記一般式（Ｇ１）におけるｑが２である場合）、Ｒ７１またはＲ７２のいずれか一方、およびＲ７７またはＲ７８のいずれか一方が単結合であることが合成の容易さから好ましい。また、この場合、Ｒ７１およびＲ７８が単結合であると長波長発光を得る観点で好ましく、Ｒ７２およびＲ７７が単結合であると短波長発光が得られ、発光量子効率も良好で、モル吸光係数も高く、発光させた時の信頼性も良いことから好ましい。
なお、ここでの単結合とは、上記一般式（Ｇ１）のα１または窒素（アミン）との結合手を表している。
また、上記一般式（Ｂ１）乃至一般式（Ｂ４）において、Ｒ１０乃至Ｒ２１、Ｒ３０乃至Ｒ４１、Ｒ５０乃至Ｒ６１、Ｒ７０乃至Ｒ８１で表す置換基の内、単結合であるもの以外は、水素である方が、合成が簡便で、昇華温度も低いため好ましい構成である。一方、水素以外の置換基を用いることで、耐熱性や溶剤への溶解性などを向上させることができ、発光波長を長波長にシフトさせることができる。
なお、上記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物は、下記一般式（Ｇ１−１）で表される有機化合物であることが好ましい。
Figure 2019215540
但し上記一般式（Ｇ１−１）において、Ｂは下記一般式（Ｂ１−１）または（Ｂ３−１）で表される骨格である。また、Ａｒ１は置換もしくは無置換の炭素数６乃至２５の芳香族炭化水素基であり、Ａは下記一般式（ｇ０）で表される基である。また、ｍは０乃至２の整数を表す。また、α２は置換または無置換の炭素数６乃至１４の二価の芳香族炭化水素基である。
Figure 2019215540
但し、上記一般式（Ｂ１−１）または（Ｂ３−１）において、Ｘ２およびＸ３はそれぞれ独立に酸素原子または硫黄原子を表す。また、Ｒ１２、Ｒ１８、Ｒ５２およびＲ５８は単結合を表す。
Figure 2019215540
また、上記一般式（ｇ０）において、Ｘ０は酸素原子、硫黄原子または置換もしくは無置換のフェニル基が結合した窒素原子のいずれかである。Ｘ０は、合成が簡便であるため、酸素原子であることが好ましい。
また、Ｒ１乃至Ｒ８のうち、Ｒ２は単結合を表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基のいずれ一かを表す。なお、Ｒ１およびＲ３乃至Ｒ８は水素であることが、合成が簡便であることから好ましい。
なお、上記一般式（ｇ０）で表される基は、Ｒ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、Ｒ６およびＲ７、並びにＲ７およびＲ８の少なくとも一つの組み合わせにおいて縮合してベンゼン環を形成した、縮合多環構造を有する基であるものとする。
また、上記一般式（ｇ０）で表される基は、下記一般式（ｇ０−１）乃至（ｇ０−３）で表される基であることが好ましい。
Figure 2019215540
なお、上記一般式（Ｇ１）または（Ｇ１−１）で表される有機化合物の分子量は、昇華性を考慮すると１３００以下、好ましくは１０００以下であるとよい。膜質を考慮すると分子量が６５０以上である方が好ましい。
なお、上述の有機化合物に結合する骨格または基が置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基のいずれかであることが好ましい。
上記Ｒで表される置換基、または、置換基にさらに結合する置換基において、炭素数１乃至１０の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などを挙げることができる。また、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロヘキシル基、などを挙げることができる。また、炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオレニル基などを挙げることができる。
また、上記Ｒで表される置換基が炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基である場合、当該ジアリールアミノ基の有する二つのアリール基は、それぞれ独立に炭素数６乃至１６の芳香族炭化水素基であることがより好ましい。当該芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオレニル基、ナフチルフェニル基などを挙げることができる。
なお、これらのうち、炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基および炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基はさらに炭素数１乃至６の脂肪族炭化水素基、炭素数３乃至６の脂環式炭化水素基等を置換基として有していてもよい。
以上のような構成を有する本発明の有機化合物の例を以下に示す。
Figure 2019215540
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Figure 2019215540
一般式（Ｂ１）乃至一般式（Ｂ４）において、Ｘ２およびＸ３は、化合物（２３８）のように、異なっていてもよい。ただし、Ｘ２およびＸ３は同じである方が、一般式（Ｇ１）におけるＢの骨格の合成が簡便であり、好ましい。
本発明の一態様は、二つのアリールアミノ基の一方が、ベンゼン環が縮合したジベンゾフラニル基、ベンゼン環が縮合したジベンゾチオフェニル基およびベンゼン環が縮合したカルバゾリル基のいずれかを有するアリールアミノ基であり、もう一方のアリールアミノ基がジアリールアミノ基である構成であってもよい。ただし、２つのアリールアミノ基が同じ基である有機化合物の方が合成が簡便となるため好ましい構成である。なお、２つのアリールアミノ基のうち、少なくとも１がベンゼン環が縮合したジベンゾフラニル基、ベンゼン環が縮合したジベンゾチオフェニル基およびベンゼン環が縮合したカルバゾリル基のいずれかを有するアリールアミノ基であると、当該有機化合物を発光材料として用いた発光素子の信頼性が良好となり好ましい。
また、一般式（Ｇ１）におけるｌが２の場合、二つのα１はそれぞれ異なる骨格であっても同じ骨格であってもよい。また、ｍが２である場合も、二つのα２はそれぞれ異なる骨格であっても同じ骨格であってもよく、ｎが２である場合も同様に二つのα３は異なる骨格であっても同じ骨格であってもよい。
続いて、上述したような本発明の有機化合物を合成する方法の一例について説明する。一般式（Ｇ１）で表される有機化合物を以下に示す。
Figure 2019215540
但し、式中Ｂは置換もしくは無置換のナフトビスベンゾフラン骨格、置換もしくは無置換のナフトビスベンゾチオフェン骨格またはナフトベンゾチエノベンゾフラン骨格を表す。また、Ａｒ１は置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換のジベンゾフラニル基、置換または無置換のジベンゾチオフェニル基、および置換または無置換のカルバゾリル基のいずれかであり、これらはベンゼン環が縮合していてもよい。Ａは置換または無置換の少なくとも１つのベンゼン環が縮環したジベンゾフラニル基、置換または無置換の少なくとも１つのベンゼン環が縮環したジベンゾチオフェニル基、および置換または無置換の少なくとも１つのベンゼン環が縮環したカルバゾリル基のいずれかであり、また、α１乃至α３はそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至１４の二価の芳香族炭化水素基である。また、ｌ、ｍ、ｎはそれぞれ独立に０乃至２の整数を表し、ｑは１又は２である。
一般式（Ｇ１）で表される有機化合物は、下記合成スキームに示すように、化合物（ａ１）と、アリールアミン化合物（ａ２）とをクロスカップリング反応させることで、得ることができる。Ｘ１の例としては塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲンや、スルホニル基などがあげられる。Ｄ１はｌが０（つまり化合物（ａ２）が二級アミン）の場合は水素を表し、１以上（つまり化合物（ａ２）が三級アミン）の場合はボロン酸やジアルコキシボロン酸、アリールアルミニウム、アリールジルコニウム、アリール亜鉛、又はアリールスズ等を表すものとする。
Figure 2019215540
この反応は様々な条件によって進行させることができ、その一例として、塩基存在下にて金属触媒を用いた合成方法を適用することができる。例えば、ｌが０の場合はウルマンカップリングやハートウィッグ・ブッフバルト反応を用いることができる。ｌが１以上の場合は鈴木・宮浦反応を用いることができる。
なお、ここでは化合物（ａ１）に対して化合物（ａ２）をｑ等量反応さ
せているが、ｑが２以上、つまり化合物（Ｇ１）中のＢに対するｑのカッコ内で表される置換基が２つ以上で、且つそれらの置換基が同じでない場合、化合物（ａ２）を１種類ずつ化合物（ａ１）に対して反応させてもよい。
以上のように、本発明の一態様の有機化合物を合成することができる。
なお、上記化合物（ａ１）として用いることができる物質としては下記一般式（Ｂ１−ａ１）乃至一般式（Ｂ４−ａ１）のようなものが挙げられる。これらは本発明の一態様の化合物を合成するのに有用な化合物である。また、その原料も同様に有用である。合成法に関しては、ハロゲンの置換位置を適宜変更することで、後述の各実施例と同様に合成できる。
Figure 2019215540
上記一般式（Ｂ１−ａ１）乃至一般式（Ｂ４−ａ１）において、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立に酸素原子または硫黄原子を表す。
また、上記一般式（Ｂ１−ａ１）においては、Ｒ１０乃至Ｒ２１のいずれか１または２がハロゲンを表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。なお、ハロゲンは、Ｒ１０乃至Ｒ２１のうちＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１７およびＲ１８のいずれか１または２であることが合成が簡便であるため好ましい。
また、上記一般式（Ｂ１−ａ１）においてＲ１０乃至Ｒ２１のいずれか２がハロゲンである場合、Ｒ１１またはＲ１２、のいずれか一方、およびＲ１７またはＲ１８のいずれか一方がハロゲンであることが合成の容易さから好ましい。また、この場合、Ｒ１１およびＲ１７がハロゲンであることが好ましく、Ｒ１２およびＲ１８がハロゲンであることが好ましい。
また、上記一般式（Ｂ２−ａ１）においては、Ｒ３０乃至Ｒ４１のいずれか１または２がハロゲンを表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。なお、ハロゲンは、Ｒ３０乃至Ｒ４１のうちＲ３１、Ｒ３２、Ｒ３７およびＲ３８のいずれか１または２であることが合成が簡便であるため好ましい。
また、上記一般式（Ｂ２−ａ１）においてＲ３０乃至Ｒ４１のいずれか２がハロゲンである場合、Ｒ３１またはＲ３２、およびＲ３７またはＲ３８がハロゲンであることが合成の容易さから好ましい。また、この場合、Ｒ３１およびＲ３７がハロゲンであることが好ましく、Ｒ３２およびＲ３８がハロゲンであることが好ましい。
また、上記一般式（Ｂ３−ａ１）においては、Ｒ５０乃至Ｒ６１のいずれか１または２が単結合を表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０ハロゲン炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換のジアリールアミノのいずれかを表す。なお、ハロゲンは、Ｒ５０乃至Ｒ６１のうちＲ５１、Ｒ５２、Ｒ５７およびＲ５８のいずれか１または２であることが好ましい。
また、上記一般式（Ｂ３−ａ１）においてＲ５０乃至Ｒ６１のいずれか２がハロゲンである場合、Ｒ５１またはＲ５２、およびＲ５７またはＲ５８がハロゲンであることが合成の容易さから好ましい。また、この場合、Ｒ５１およびＲ５７がハロゲンであることが好ましく、Ｒ５２およびＲ５８がハロゲンであることが好ましい。
また、上記一般式（Ｂ４−ａ１）においては、Ｒ７０乃至Ｒ８１のいずれか１または２がハロゲンを表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。なお、ハロゲンは、Ｒ７０乃至Ｒ８１のうちＲ７１、Ｒ７２、Ｒ７７およびＲ７８のいずれか１または２であることが好ましい。
また、上記一般式（Ｂ４−ａ１）においてＲ７０乃至Ｒ８１のいずれか２がハロゲンである場合、Ｒ７１またはＲ７２、およびＲ７７またはＲ７８がハロゲンであることが合成の容易さから好ましい。また、この場合、Ｒ７１およびＲ７８がハロゲンであることが好ましく、Ｒ７２およびＲ７７がハロゲンであることが好ましい。
（実施の形態２）
本発明の一態様である発光素子の例について図１（Ａ）を用いて以下、詳細に説明する。
本実施の形態における発光素子は、陽極１０１と、陰極１０２とからなる一対の電極と、陽極１０１と陰極１０２との間に設けられたＥＬ層１０３とから構成されている。ＥＬ層１０３は、少なくとも発光層１１３を含むいくつかの機能層が積層されることにより構成される。当該機能層としては、代表的には、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４および電子注入層１１５等を挙げることができるが、その他、キャリアブロック層や、励起子ブロック層、電荷発生層などを含んでいてもよい。
陽極１０１は、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いて形成することが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物からなる膜は、通常スパッタリング法により成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。作製方法の例としては、酸化インジウム−酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成する方法などがある。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５ｗｔ％以上５ｗｔ％以下、酸化亜鉛を０．１ｗｔ％以上１ｗｔ％以下含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することもできる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。また、グラフェンも用いることができる。なお、正孔注入層１１１に第１の物質と第２の物質とを含む複合材料を用いた場合には、仕事関数に関わらず、上述以外の電極材料を選択することもできる。
正孔注入層１１１はアクセプタ性の比較的高い第１の物質で形成すればよい。また、アクセプタ性を有する第１の物質と、正孔輸送性を有する第２の物質とが混合された複合材料により形成されていることが好ましい。複合材料を正孔注入層１１１の材料として用いる場合には、第１の物質は第２の物質に対してアクセプタ性を示す物質を用いる。第１の物質が第２の物質から電子を引き抜くことで第１の物質に電子が発生し、電子を引き抜かれた第２の物質には正孔が発生する。引き抜かれた電子と発生した正孔は、電界により電子が陽極１０１へ流れ、正孔が正孔輸送層１１２を介し発光層１１３へ注入されるため、駆動電圧の低い発光素子を得る事ができる。
第１の物質は、遷移金属酸化物又は元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物、電子吸引基（ハロゲン基やシアノ基）を有する有機化合物等が好ましい。
上記の遷移金属酸化物、元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物としては、バナジウム酸化物、ニオブ酸化物、タンタル酸化物、クロム酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物、レニウム酸化物、チタン酸化物、ルテニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物及び銀酸化物がアクセプタ性が高いため好ましい。中でも特に、モリブデン酸化物は大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好適である。
上記電子吸引基（ハロゲン基やシアノ基）を有する有機化合物としては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、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ−ＣＮ）、１，３，４，５，７，８−ヘキサフルオロテトラシアノ−ナフトキノジメタン（略称：Ｆ６−ＴＣＮＮＱ）等を挙げることができる。特に、ＨＡＴ−ＣＮのように複素原子を複数有する縮合芳香環に電子吸引基が結合している化合物が、熱的に安定であり好ましい。
第２の物質は、正孔輸送性を有する物質であり、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有することが好ましい。第２の物質として用いることのできる材料としては、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス｛４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等の芳香族アミン、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等のカルバゾール誘導体、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、コロネン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等の芳香族炭化水素が挙げられる。芳香族炭化水素はビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。また、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４、４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］−フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）−９−フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）などのカルバゾール骨格を有する化合物、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、２，８−ジフェニル−４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩ）、４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−６−フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ−ＩＩ）、４−｛３−［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩ）などのフラン骨格を有する化合物を用いることができる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物やカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。
また本発明の一態様の有機化合物も正孔輸送性を有する物質であり、第２の物質として用いることができる。
また、正孔注入層１１１は湿式法で形成することもできる。この場合、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／ショウノウスルホン酸水溶液（ＰＡＮＩ／ＣＳＡ）、ＰＴＰＤＥＳ、Ｅｔ−ＰＴＰＤＥＫ、またはＰＰＢＡ、ポリアニリン／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＡＮＩ／ＰＳＳ）等の酸を添加した導電性高分子化合物などを用いることができる。
正孔輸送層１１２は正孔輸送性を有する材料を含む層である。当該正孔輸送性を有する材料としては、上記正孔注入層１１１を構成する物質として挙げた第２の物質と同じ材料を用いることができる。正孔輸送層１１２は、単層で形成されていても、複数の層で形成されていてもよい。複数の層で形成されている場合、正孔の注入を容易に行うために、正孔注入層１１１側の層から発光層１１３側の層に向かい、そのＨＯＭＯ準位が階段状に深くなってゆく構成であることが好ましい。このような構成は、発光層１１３におけるホスト材料のＨＯＭＯ準位が深い青色蛍光発光素子に対して非常に好適である。
なお、上記正孔輸送層１１２をそのＨＯＭＯ準位を発光層１１３に向けて階段状に深くした複数の層で形成する構成は、正孔注入層１１１を有機アクセプタ（上述の電子吸引基（ハロゲン基やシアノ基）を有する有機化合物）で形成した素子に特に好適であり、キャリア注入性が良く駆動電圧の低い特性の非常に良好な素子を得ることができる。
また本発明の一態様の有機化合物も正孔輸送性を有する物質であり、正孔輸送性を有する材料として用いることができる。
なお、正孔輸送層１１２は湿式法で形成することもできる。湿式法で正孔輸送層１１２を形成する場合は、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）等の高分子化合物を用いることができる。
発光層１１３は、蛍光発光物質を含む層、りん光発光物質を含む層、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を発する物質を含む層、量子ドット類を含む層および金属ハロゲンペロブスカイト類を含む層など、いずれの発光物質を含む層であってもよいが、実施の形態１で説明した本発明の一態様の有機化合物を発光物質として含むことが好ましい。本発明の一態様の有機化合物を発光物質として用いることによって、効率が良好で且つ、色度の非常に良好な発光素子を得ることが容易となる。
また、発光層１１３は単層であっても、複数の層からなっていてもよい。複数の層からなる発光層を形成する場合、りん光発光物質が含まれる層と蛍光発光物質が含まれる層が積層されていてもよい。この際、りん光発光物質が含まれる層では、後述の励起錯体を利用することが好ましい。
また本発明の一態様の有機化合物も良好な量子収率を有する物質であり、発光材料として用いることができる。
蛍光発光物質としては、例えば以下のような物質を用いることができる。また、これ以外の蛍光発光物質も用いることができる。５，６−ビス［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６−ビス［４’−（１０−フェニル−９−アントリル）ビフェニル−４−イル］−２，２’−ビピリジン（略称：ＰＡＰＰ２ＢＰｙ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）などが挙げられる。特に、１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎのようなピレンジアミン化合物に代表される縮合芳香族ジアミン化合物は、ホールトラップ性が高く、発光効率や信頼性に優れているため好ましい。
発光層１１３において、りん光発光物質として用いることが可能な材料としては、例えば以下のようなものが挙げられる。トリス｛２−［５−（２−メチルフェニル）−４−（２，６−ジメチルフェニル）−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−イル−κＮ２］フェニル−κＣ｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｔｚ−ｄｍｐ）３］）、トリス（５−メチル−３，４−ジフェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ）３］）、トリス［４−（３−ビフェニル）−５−イソプロピル−３−フェニル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｔｚ−３ｂ）３］）のような４Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス［３−メチル−１−（２−メチルフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］）、トリス（１−メチル−５−フェニル−３−プロピル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｐｒｐｔｚ１−Ｍｅ）３］）のような１Ｈ−トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ｆａｃ−トリス［１−（２，６−ジイソプロピルフェニル）−２−フェニル−１Ｈ−イミダゾール］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｉＰｒｐｍｉ）３］）、トリス［３−（２，６−ジメチルフェニル）−７−メチルイミダゾ［１，２−ｆ］フェナントリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｐｉｍｐｔ−Ｍｅ）３］）のようなイミダゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：［Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ）］）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。これらは青色のりん光発光を示す化合物であり、４４０ｎｍから５２０ｎｍに発光スペクトルのピークを有する化合物である。
また、トリス（４−メチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）３］）、トリス（４−ｔ−ブチル−６−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）３］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−メチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［６−（２−ノルボルニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｎｂｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［５−メチル−６−（２−メチルフェニル）−４−フェニルピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｍｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、（アセチルアセトナト）ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（５−イソプロピル−３−メチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）２（ａｃａｃ）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ）］）、トリス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｂｚｑ）３］）、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）３］）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。これらは主に緑色のりん光発光を示す化合物であり、５００ｎｍ乃至６００ｎｍに発光スペクトルのピークを有する。なお、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。
また、（ジイソブチリルメタナト）ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｉｂｍ）］）、ビス［４，６−ビス（３−メチルフェニル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（５ｍｄｐｐｍ）２（ｄｐｍ）］）、ビス［４，６−ジ（ナフタレン−１−イル）ピリミジナト］（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄ１ｎｐｍ）２（ｄｐｍ）］）のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）］）、ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ｄｐｍ）］）、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）３］）、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ）］）のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）のような白金錯体や、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ）］）、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。これらは、赤色のりん光発光を示す化合物であり、６００ｎｍから７００ｎｍに発光スペクトルのピークを有する。また、ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、色度の良い赤色発光が得られる。
また、以上で述べたりん光性化合物の他、様々なりん光性発光材料を選択し、用いてもよい。
ＴＡＤＦ材料としてはフラーレン及びその誘導体、アクリジン及びその誘導体、エオシン誘導体等を用いることができる。またマグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンを用いることができる。該金属含有ポルフィリンとしては、例えば、以下の構造式に示されるプロトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｐｒｏｔｏ ＩＸ））、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｍｅｓｏ ＩＸ））、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｈｅｍａｔｏ ＩＸ））、コプロポルフィリンテトラメチルエステル−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｃｏｐｒｏ ＩＩＩ−４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ２（Ｅｔｉｏ Ｉ））、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体（ＰｔＣｌ２ＯＥＰ）等が挙げられる。
Figure 2019215540
また、以下の構造式に示される２−（ビフェニル４−イル）−４，６−ビス（１２−フェニルインドロ［２，３−ａ］カルバゾール−１１−イル）−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＩＣ−ＴＲＺ）や、９−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−９’−フェニル−９Ｈ，９’Ｈ−３，３’−ビカルバゾール（略称：ＰＣＣｚＴｚｎ）、２−｛４−［３−（Ｎ−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＣＣｚＰＴｚｎ）、２−［４−（１０Ｈ−フェノキサジン−１０−イル）フェニル］−４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン（略称：ＰＸＺ−ＴＲＺ）、３−［４−（５−フェニル−５，１０−ジヒドロフェナジン−１０−イル）フェニル］−４，５−ジフェニル−１，２，４−トリアゾール（略称：ＰＰＺ−３ＴＰＴ）、３−（９，９−ジメチル−９Ｈ−アクリジン−１０−イル）−９Ｈ−キサンテン−９−オン（略称：ＡＣＲＸＴＮ）、ビス［４−（９，９−ジメチル−９，１０−ジヒドロアクリジン）フェニル］スルホン（略称：ＤＭＡＣ−ＤＰＳ）、１０−フェニル−１０Ｈ，１０’Ｈ−スピロ［アクリジン−９，９’−アントラセン］−１０’−オン（略称：ＡＣＲＳＡ）等のπ電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環の両方を有する複素環化合物も用いることができる。該複素環化合物は、π電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有するため、電子輸送性及び正孔輸送性が共に高く、好ましい。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強くなり、Ｓ１準位とＴ１準位のエネルギー差が小さくなるため、熱活性化遅延蛍光を効率よく得られることから特に好ましい。なお、π電子不足型複素芳香環の代わりに、シアノ基のような電子吸引基が結合した芳香環を用いてもよい。
Figure 2019215540
また、量子ドットとしては、第１４族元素、第１５族元素、第１６族元素、複数の第１４族元素からなる化合物、第４族から第１４族に属する元素と第１６族元素との化合物、第２族元素と第１６族元素との化合物、第１３族元素と第１５族元素との化合物、第１３族元素と第１７族元素との化合物、第１４族元素と第１５族元素との化合物、第１１族元素と第１７族元素との化合物、酸化鉄類、酸化チタン類、カルコゲナイドスピネル類、各種半導体クラスター、金属ハロゲンペロブスカイト類などのナノサイズ粒子を挙げることができる。
具体的には、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、硫化水銀（ＨｇＳ）、セレン化水銀（ＨｇＳｅ）、テルル化水銀（ＨｇＴｅ）、砒化インジウム（ＩｎＡｓ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、砒化アルミニウム（ＡｌＡｓ）、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、セレン化鉛（ＩＩ）（ＰｂＳｅ）、テルル化鉛（ＩＩ）（ＰｂＴｅ）、硫化鉛（ＩＩ）（ＰｂＳ）、セレン化インジウム（Ｉｎ２Ｓｅ３）、テルル化インジウム（Ｉｎ２Ｔｅ３）、硫化インジウム（Ｉｎ２Ｓ３）、セレン化ガリウム（Ｇａ２Ｓｅ３）、硫化砒素（ＩＩＩ）（Ａｓ２Ｓ３）、セレン化砒素（ＩＩＩ）（Ａｓ２Ｓｅ３）、テルル化砒素（ＩＩＩ）（Ａｓ２Ｔｅ３）、硫化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ２Ｓ３）、セレン化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ２Ｓｅ３）、テルル化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ２Ｔｅ３）、硫化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｓ３）、セレン化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｓｅ３）、テルル化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ２Ｔｅ３）、ケイ素（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、錫（Ｓｎ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、リン（Ｐ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、リン化ホウ素（ＢＰ）、砒化ホウ素（ＢＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、硫化アルミニウム（Ａｌ２Ｓ３）、硫化バリウム（ＢａＳ）、セレン化バリウム（ＢａＳｅ）、テルル化バリウム（ＢａＴｅ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、セレン化カルシウム（ＣａＳｅ）、テルル化カルシウム（ＣａＴｅ）、硫化ベリリウム（ＢｅＳ）、セレン化ベリリウム（ＢｅＳｅ）、テルル化ベリリウム（ＢｅＴｅ）、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、セレン化マグネシウム（ＭｇＳｅ）、硫化ゲルマニウム（ＧｅＳ）、セレン化ゲルマニウム（ＧｅＳｅ）、テルル化ゲルマニウム（ＧｅＴｅ）、硫化錫（ＩＶ）（ＳｎＳ２）、硫化錫（ＩＩ）（ＳｎＳ）、セレン化錫（ＩＩ）（ＳｎＳｅ）、テルル化錫（ＩＩ）（ＳｎＴｅ）、酸化鉛（ＩＩ）（ＰｂＯ）、フッ化銅（Ｉ）（ＣｕＦ）、塩化銅（Ｉ）（ＣｕＣｌ）、臭化銅（Ｉ）（ＣｕＢｒ）、ヨウ化銅（Ｉ）（ＣｕＩ）、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ）、セレン化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｓｅ）、酸化ニッケル（ＩＩ）（ＮｉＯ）、酸化コバルト（ＩＩ）（ＣｏＯ）、硫化コバルト（ＩＩ）（ＣｏＳ）、四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、硫化鉄（ＩＩ）（ＦｅＳ）、酸化マンガン（ＩＩ）（ＭｎＯ）、硫化モリブデン（ＩＶ）（ＭｏＳ２）、酸化バナジウム（ＩＩ）（ＶＯ）、酸化バナジウム（ＩＶ）（ＶＯ２）、酸化タングステン（ＩＶ）（ＷＯ２）、酸化タンタル（Ｖ）（Ｔａ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２、Ｔｉ２Ｏ５、Ｔｉ２Ｏ３、Ｔｉ５Ｏ９など）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化ゲルマニウム（Ｇｅ３Ｎ４）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、セレンと亜鉛とカドミウムの化合物（ＣｄＺｎＳｅ）、インジウムと砒素とリンの化合物（ＩｎＡｓＰ）、カドミウムとセレンと硫黄の化合物（ＣｄＳｅＳ）、カドミウムとセレンとテルルの化合物（ＣｄＳｅＴｅ）、インジウムとガリウムと砒素の化合物（ＩｎＧａＡｓ）、インジウムとガリウムとセレンの化合物（ＩｎＧａＳｅ）、インジウムとセレンと硫黄の化合物（ＩｎＳｅＳ）、銅とインジウムと硫黄の化合物（例えばＣｕＩｎＳ２）およびこれらの組合せなどを挙げることができるが、これらに限定されない。また、組成が任意の比率で表される、いわゆる合金型量子ドットを用いてもよい。例えば、ＣｄＳｘＳｅ１−ｘ（ｘは０から１の任意の数）で表される合金型量子ドットは、ｘを変化させることで発光波長を変えることができるため、青色発光を得るには有効な手段の一つである。
量子ドットの構造としては、コア型、コア−シェル型、コア−マルチシェル型などがあり、そのいずれを用いてもよいが、コアを覆ってより広いバンドギャップを持つ別の無機材料でシェルを形成することによって、ナノ結晶表面に存在する欠陥やダングリングボンドの影響を低減することができる。これにより、発光の量子効率が大きく改善するためコア−シェル型やコア−マルチシェル型の量子ドットを用いることが好ましい。シェルの材料の例としては、硫化亜鉛（ＺｎＳ）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）が挙げられる。
また、量子ドットは、表面原子の割合が高いことから、反応性が高く、凝集が起こりやすい。そのため、量子ドットの表面には保護剤が付着している又は保護基が設けられていることが好ましい。当該保護剤が付着している又は保護基が設けられていることによって、凝集を防ぎ、溶媒への溶解性を高めることができる。また、反応性を低減させ、電気的安定性を向上させることも可能である。保護剤（又は保護基）としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン類、ポリオキシエチレンｎ−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンｎ−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、トリ（ｎ−ヘキシル）アミン、トリ（ｎ−オクチル）アミン、トリ（ｎ−デシル）アミン等の第３級アミン類、トリプロピルホスフィンオキシド、トリブチルホスフィンオキシド、トリヘキシルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリデシルホスフィンオキシド等の有機リン化合物、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類、また、ピリジン、ルチジン、コリジン、キノリン類等の含窒素芳香族化合物等の有機窒素化合物、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン等のアミノアルカン類、ジブチルスルフィド等のジアルキルスルフィド類、ジメチルスルホキシドやジブチルスルホキシド等のジアルキルスルホキシド類、チオフェン等の含硫黄芳香族化合物等の有機硫黄化合物、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸、アルコール類、ソルビタン脂肪酸エステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、３級アミン変性ポリウレタン類、ポリエチレンイミン類等が挙げられる。
なお、量子ドットは、棒状の量子ロッドであってもよい。量子ロッドはｃ軸方向に偏光した指向性を有する光を呈するため、量子ロッドを発光材料として用いることにより、より外部量子効率が良好な発光素子を得ることができる。
なお、当該量子ドットを発光材料としてホスト材料に分散した発光層を形成する場合は、ホスト材料に量子ドットを分散させる、またはホスト材料と量子ドットとを適当な液媒体に溶解または分散させてウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、ラングミュア・ブロジェット法など）により層を形成した後、液媒体を除去、または焼成することにより形成すればよい。
ウェットプロセスに用いる液媒体としては、たとえば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の有機溶媒を用いることができる。
発光層のホスト材料としては、蛍光発光物質を用いる場合は、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、３−［４−（１−ナフチル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＮ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、６−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン（略称：２ｍＢｎｆＰＰＡ）、９−フェニル−１０−｛４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）−ビフェニル−４’−イル｝アントラセン（略称：ＦＬＰＰＡ）等のアントラセン骨格を有する材料が好適である。アントラセン骨格を有する物質を蛍光発光物質のホスト材料として用いると、発光効率、耐久性共に良好な発光層を実現することが可能である。特に、ＣｚＰＡ、ｃｇＤＢＣｚＰＡ、２ｍＢｎｆＰＰＡ、ＰＣｚＰＡは非常に良好な特性を示すため、好ましい選択である。
上記材料以外の材料をホスト材料として用いる場合、電子輸送性を有する材料や正孔輸送性を有する材料など様々なキャリア輸送材料を用いることができる。
電子輸送性を有する材料としては、例えば、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体や、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ）などのポリアゾール骨格を有する複素環化合物や、２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、２−［３’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＣｚＢＰＤＢｑ）、４，６−ビス［３−（フェナントレン−９−イル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＰｎＰ２Ｐｍ）、４，６−ビス［３−（４−ジベンゾチエニル）フェニル］ピリミジン（略称：４，６ｍＤＢＴＰ２Ｐｍ−ＩＩ）などのジアジン骨格を有する複素環化合物や、３，５−ビス［３−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］ピリジン（略称：３５ＤＣｚＰＰｙ）、１，３，５−トリ［３−（３−ピリジル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴｍＰｙＰＢ）などのピリジン骨格を有する複素環化合物が挙げられる。上述した中でも、ジアジン骨格を有する複素環化合物やピリジン骨格を有する複素環化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジン（ピリミジンやピラジン）骨格を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与する。
正孔輸送性を有する材料としては、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−３’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ｍＢＰＡＦＬＰ）、４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）、４，４’−ジフェニル−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＢｉ１ＢＰ）、４−（１−ナフチル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＮＢ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、９，９−ジメチル−Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］フルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＦ）、Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル］スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−アミン（略称：ＰＣＢＡＳＦ）などの芳香族アミン骨格を有する化合物や、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、３，６−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）−９−フェニルカルバゾール（略称：ＣｚＴＰ）、３，３’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）（略称：ＰＣＣＰ）などのカルバゾール骨格を有する化合物や、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾチオフェン）（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）、２，８−ジフェニル−４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩ）、４−［４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］−６−フェニルジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ）などのチオフェン骨格を有する化合物や、４，４’，４’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリ（ジベンゾフラン）（略称：ＤＢＦ３Ｐ−ＩＩ）、４−｛３−［３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル］フェニル｝ジベンゾフラン（略称：ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩ）などのフラン骨格を有する化合物が挙げられる。上述した中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物やカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため好ましい。また、以上で述べた正孔輸送材料の他、様々な物質の中から正孔輸送材料を選択し、用いてもよい。
発光物質として蛍光発光物質を用いる場合は、９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、３−［４−（１−ナフチル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＮ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、６−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン（略称：２ｍＢｎｆＰＰＡ）、９−フェニル−１０−｛４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）−ビフェニル−４’−イル｝−アントラセン（略称：ＦＬＰＰＡ）等のアントラセン骨格を有する材料が好適である。アントラセン骨格を有する物質を蛍光発光物質のホスト材料として用いると、発光効率、耐久性共に良好な発光層を実現することが可能である。特に、ＣｚＰＡ、ｃｇＤＢＣｚＰＡ、２ｍＢｎｆＰＰＡ、ＰＣｚＰＡは非常に良好な特性を示すため、好ましい選択である。
なお、ホスト材料は複数種の物質を混合した材料であっても良く、混合したホスト材料を用いる場合は、電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料とを混合することが好ましい。電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料を混合することによって、発光層１１３の輸送性を容易に調整することができ、再結合領域の制御も簡便に行うことができる。正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する材料の含有量の比は、正孔輸送性を有する材料：電子輸送性を有する材料＝１：９乃至９：１（重量比）とすればよい。
また、これら混合されたホスト材料同士で励起錯体を形成してもよい。当該励起錯体は、蛍光発光物質、りん光発光物質及びＴＡＤＦ材料の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するような組み合わせを選択することで、エネルギー移動がスムーズとなり、効率よく発光が得られるようになる。また、当該構成は駆動電圧も低下させることができるため好ましい構成である。
以上のような構成を有する発光層１１３は、真空蒸着法での共蒸着や、混合溶液を用いた方法として、グラビア印刷法、オフセット印刷法、インクジェット法、スピンコート法やディップコート法などを用いて作製することができる。
電子輸送層１１４は、電子輸送性を有する物質を含む層である。電子輸送性を有する物質としては、上記ホスト材料に用いることが可能な電子輸送性を有する材料や、アントラセン骨格を有する材料を用いることができる。
また、電子輸送層と発光層との間に電子キャリアの移動を制御する層を設けてもよい。これは上述したような電子輸送性の高い材料に、電子トラップ性の高い物質を少量添加した層であって、電子キャリアの移動を抑制することによって、キャリアバランスを調節することが可能となる。このような構成は、発光層を電子が突き抜けてしまうことにより発生する問題（例えば素子寿命の低下）の抑制に大きな効果を発揮する。
また、電子輸送層１１４と陰極１０２との間に、陰極１０２に接して電子注入層１１５を設けてもよい。電子注入層１１５としては、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）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を用いることができる。例えば、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含有させた層を用いることができる。また、電子注入層１１５にエレクトライドを用いてもよい。エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。なお、電子注入層１１５として、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させた層を用いることにより、陰極１０２からの電子注入が効率良く行われるためより好ましい。
また、電子注入層１１５の代わりに電荷発生層１１６を設けてもよい（図１（Ｂ））。電荷発生層１１６は、電位をかけることによって当該層の陰極側に接する層に正孔を、陽極側に接する層に電子を注入することができる層のことである。電荷発生層１１６には、少なくともＰ型層１１７が含まれる。Ｐ型層１１７は、上述の正孔注入層１１１を構成することができる材料として挙げた複合材料を用いて形成することが好ましい。またＰ型層１１７は、複合材料を構成する材料として上述したアクセプター材料を含む膜と正孔輸送材料を含む膜とを積層して構成してもよい。Ｐ型層１１７に電位をかけることによって、電子輸送層１１４に電子が、陰極１０２に正孔が注入され、発光素子が動作する。この際、電子輸送層１１４の電荷発生層１１６に接する位置に、本発明の一態様の有機化合物を含む層が存在することによって、発光素子の駆動時間の蓄積に伴う輝度低下が抑制され、寿命の長い発光素子を得ることができる。
なお、電荷発生層１１６はＰ型層１１７の他に電子リレー層１１８及び電子注入バッファ層１１９のいずれか一又は両方が設けられていることが好ましい。
電子リレー層１１８は少なくとも電子輸送性を有する物質を含み、電子注入バッファ層１１９とＰ型層１１７との相互作用を防いで電子をスムーズに受け渡す機能を有する。電子リレー層１１８に含まれる電子輸送性を有する物質のＬＵＭＯ準位は、Ｐ型層１１７におけるアクセプター性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層１１４における電荷発生層１１６に接する層に含まれる物質のＬＵＭＯ準位との間であることが好ましい。電子リレー層１１８に用いられる電子輸送性を有する物質におけるＬＵＭＯ準位の具体的なエネルギー準位は−５．０ｅＶ以上、好ましくは−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下とするとよい。なお、電子リレー層１１８に用いられる電子輸送性を有する物質としてはフタロシアニン系の材料又は金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
電子注入バッファ層１１９には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。
また、電子注入バッファ層１１９が、電子輸送性を有する物質とドナー性物質を含んで形成される場合には、ドナー性物質として、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセン等の有機化合物を用いることもできる。なお、電子輸送性を有する物質としては、先に説明した電子輸送層１１４を構成する材料と同様の材料を用いることができる。
陰極１０２を形成する物質としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。このような陰極材料の具体例としては、リチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等の元素周期表の第１族または第２族に属する元素、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。しかしながら、陰極１０２と電子輸送層との間に、電子注入層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を陰極１０２として用いることができる。これら導電性材料は、真空蒸着法やスパッタリング法などの乾式法、インクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することが可能である。また、ゾル−ゲル法を用いて湿式法で形成してもよいし、金属材料のペーストを用いて湿式法で形成してもよい。
ＥＬ層１０３の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々の方法を用いることができる。例えば、真空蒸着法やウェットプロセス法（スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法（グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法等）、スプレーコート法、カーテンコート法、ラングミュア・ブロジェット法など）などを用いても構わない。
また上述した各電極または各層を異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。
ここで、液滴吐出法を用いて発光物質を含む層７８６を形成する方法について、図２を用いて説明する。図２（Ａ）乃至図２（Ｄ）は、発光物質を含む層７８６の作製方法を説明する断面図である。
まず、平坦化絶縁膜７７０上に導電膜７７２が形成され、導電膜７７２の一部を覆うように絶縁膜７３０が形成される（図２（Ａ）参照）。
次に、絶縁膜７３０の開口である導電膜７７２の露出部に、液滴吐出装置７８３より液滴７８４を吐出し、組成物を含む層７８５を形成する。液滴７８４は、溶媒を含む組成物であり、導電膜７７２上に付着する（図２（Ｂ）参照）。
なお、液滴７８４を吐出する工程を減圧下で行ってもよい。
次に、組成物を含む層７８５より溶媒を除去し、固化することによって発光物質を含む層７８６を形成する（図２（Ｃ）参照）。
なお、溶媒の除去方法としては、乾燥工程または加熱工程を行えばよい。
次に、発光物質を含む層７８６上に導電膜７８８を形成し、発光素子７８２を形成する（図２（Ｄ）参照）。
このように発光物質を含む層７８６を液滴吐出法で形成すると、選択的に組成物を吐出することができるため、材料のロスを削減することができる。また、形状を加工するためのリソグラフィ工程なども必要ないために工程も簡略化することができ、低コスト化が達成できる。
なお、上記説明した液滴吐出法とは、組成物の吐出口を有するノズル、あるいは１つ又は複数のノズルを有するヘッド等の液滴を吐出する手段を有するものの総称とする。
次に、液滴吐出法に用いる液滴吐出装置について、図３を用いて説明する。図３は、液滴吐出装置１４００を説明する概念図である。
液滴吐出装置１４００は、液滴吐出手段１４０３を有する。また、液滴吐出手段１４０３は、ヘッド１４０５と、ヘッド１４１２と、ヘッド１４１６とを有する。
ヘッド１４０５、ヘッド１４１２、およびヘッド１４１６は制御手段１４０７に接続され、それをコンピュータ１４１０で制御することにより予めプログラミングされたパターンを描画することができる。
また、描画するタイミングとしては、例えば、基板１４０２上に形成されたマーカー１４１１を基準に行えば良い。あるいは、基板１４０２の外縁を基準にして基準点を確定させてもよい。ここでは、マーカー１４１１を撮像手段１４０４で検出し、画像処理手段１４０９にてデジタル信号に変換したものをコンピュータ１４１０で認識して制御信号を発生させて制御手段１４０７に送る。
撮像手段１４０４としては、電荷結合素子（ＣＣＤ）や相補型金属−酸化物−半導体（ＣＭＯＳ）を利用したイメージセンサなどを用いることができる。なお、基板１４０２上に形成されるべきパターンの情報は記憶媒体１４０８に格納されたものであり、この情報を基にして制御手段１４０７に制御信号を送り、液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５、ヘッド１４１２、ヘッド１４１６を個別に制御することができる。吐出する材料は、材料供給源１４１３、材料供給源１４１４、材料供給源１４１５より配管を通してヘッド１４０５、ヘッド１４１２、ヘッド１４１６にそれぞれ供給される。
ヘッド１４０５の内部は、点線１４０６が示すように液状の材料を充填する空間と、吐出口であるノズルを有する構造となっている。図示しないが、ヘッド１４１２およびヘッド１４１６もヘッド１４０５と同様な内部構造を有する。ヘッド１４０５、ヘッド１４１２、およびヘッド１４１６のノズルを異なるサイズで設けると、異なる材料を異なる幅で同時に描画することができる。一つのヘッドで、複数種の発光材料などをそれぞれ吐出し、描画することができ、広領域に描画する場合は、スループットを向上させるため複数のノズルより同材料を同時に吐出し、描画することができる。大型基板を用いる場合、ヘッド１４０５、ヘッド１４１２、ヘッド１４１６は基板上を、図３中に示すＸ、Ｙ、Ｚの矢印の方向に自在に走査し、描画する領域を自由に設定することができ、同じパターンを一枚の基板に複数描画することができる。
また、組成物を吐出する工程は、減圧下で行ってもよい。吐出時に基板を加熱しておいてもよい。組成物を吐出後、乾燥と焼成の一方又は両方の工程を行う。乾燥と焼成の工程は、両工程とも加熱処理の工程であるが、その目的、温度と時間が異なるものである。乾燥の工程、焼成の工程は、常圧下又は減圧下で、レーザ光の照射や瞬間熱アニール、加熱炉などにより行う。なお、この加熱処理を行うタイミング、加熱処理の回数は特に限定されない。乾燥と焼成の工程を良好に行うためには、そのときの温度は、基板の材質及び組成物の性質に依存する。
以上のように、液滴吐出装置を用いて発光物質を含む層７８６を作製することができる。
液滴吐出装置を用いて発光物質を含む層７８６を作製する場合において、各種有機材料や有機無機ハロゲンペロブスカイト類を溶媒に溶解または分散させた組成物を用いて湿式法により形成する場合、種々の有機溶剤を用いて塗布用組成物とすることが出来る。前記組成物に用いることが出来る有機溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エタノール、メタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、メチレンクロライド、四塩化炭素、酢酸エチル、ヘキサン、シクロヘキサン等種々の有機溶剤を用いることが出来る。特に、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の低極性なベンゼン誘導体を用いることで、好適な濃度の溶液を作ることができ、また、インク中に含まれる材料が酸化などにより劣化することを防止できるため好ましい。また、作製後の膜の均一性や膜厚の均一性などを考慮すると沸点が１００℃以上であることが好ましく、トルエン、キシレン、メシチレンが更に好ましい。
なお、上記構成は、他の実施の形態や本実施の形態中の他の構成と適宜組み合わせることが可能である。
続いて、複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子（積層型素子ともいう）の態様について、図１（Ｃ）を参照して説明する。この発光素子は、陽極と陰極との間に、複数の発光ユニットを有する発光素子である。一つの発光ユニットは、図１（Ａ）で示したＥＬ層１０３と同様な構成を有する。つまり、図１（Ａ）又は図１（Ｂ）で示した発光素子は、１つの発光ユニットを有する発光素子であり、図１（Ｃ）で示した発光素子は複数の発光ユニットを有する発光素子であるということができる。
図１（Ｃ）において、第１の電極５０１と第２の電極５０２との間には、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２が積層されており、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２との間には電荷発生層５１３が設けられている。第１の電極５０１と第２の電極５０２はそれぞれ図１（Ａ）における陽極１０１と陰極１０２に相当し、図１（Ａ）の説明を適用することができる。また、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２は同じ構成であっても異なる構成であってもよい。
電荷発生層５１３は、第１の電極５０１と第２の電極５０２に電圧を印加したときに、一方の発光ユニットに電子を注入し、他方の発光ユニットに正孔を注入する機能を有する。すなわち、図１（Ｃ）において、第１の電極の電位の方が第２の電極の電位よりも高くなるように電圧を印加した場合、電荷発生層５１３は、第１の発光ユニット５１１に電子を注入し、第２の発光ユニット５１２に正孔を注入するものであればよい。
電荷発生層５１３は、図１（Ｂ）にて説明した電荷発生層１１６と同様の構成で形成することが好ましい。有機化合物と金属酸化物の複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。なお、発光ユニットの陽極側の面が電荷発生層５１３に接している場合は、電荷発生層５１３が発光ユニットの正孔注入層の役割も担うことができるため、発光ユニットは正孔注入層を設けなくとも良い。
また、電荷発生層５１３に電子注入バッファ層１１９を設ける場合、当該層が陽極側の発光ユニットにおける電子注入層の役割を担うため、当該発光ユニットには必ずしも重ねて電子注入層を形成する必要はない。
図１（Ｃ）では、２つの発光ユニットを有する発光素子について説明したが、３つ以上の発光ユニットを積層した発光素子についても、同様に上記構成を適用することが可能である。本実施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層５１３で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度発光を可能とし、さらに長寿命な素子を実現できる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現することができる。
また、それぞれの発光ユニットの発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１に記載の発光素子を用いた発光装置について説明する。
本発明の一態様の発光装置について図４を用いて説明する。なお、図４（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＡ−ＢおよびＣ−Ｄで切断した断面図である。この発光装置は、発光素子の発光を制御するものとして、点線で示された駆動回路部（ソース線駆動回路）６０１、画素部６０２、駆動回路部（ゲート線駆動回路）６０３を含んでいる。また、６０４は封止基板、６０５はシール材であり、シール材６０５で囲まれた内側は、空間６０７になっている。
なお、引き回し配線６０８はソース線駆動回路６０１及びゲート線駆動回路６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていてもよい。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。
次に、断面構造について図４（Ｂ）を用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース線駆動回路６０１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
なお、ソース線駆動回路６０１はｎチャネル型ＦＥＴ６２３とｐチャネル型ＦＥＴ６２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成してもよい。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。
また、画素部６０２はスイッチング用ＦＥＴ６１１と、電流制御用ＦＥＴ６１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成されているが、これに限定されず、３つ以上のＦＥＴと、容量素子とを組み合わせた画素部としてもよい。
ＦＥＴに用いる半導体の種類及び結晶性については特に限定されず、非晶質半導体を用いてもよいし、結晶性半導体を用いてもよい。ＦＥＴに用いる半導体の例としては、第１３族半導体、第１４族半導体、化合物半導体、酸化物半導体、有機半導体材料を用いることができるが、特に、酸化物半導体を用いると好ましい。該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、またはＮｄ）等が挙げられる。なお、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材料を用いることが、トランジスタのオフ電流を低減することができるため、好ましい構成である。
なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成することができる。
また、被覆性を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ乃至３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物６１４として、ネガ型の感光性樹脂、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができる。
第１の電極６１３上には、ＥＬ層６１６及び第２の電極６１７がそれぞれ形成されている。これらはそれぞれ図１（Ａ）（Ｂ）で説明した陽極１０１、ＥＬ層１０３及び陰極１０２又は図１（Ｃ）で説明した第１の電極５０１、ＥＬ層５０３及び第２の電極５０２に相当する。
ＥＬ層６１６には有機金属錯体が含まれることが好ましい。当該有機金属錯体は、発光層における発光中心物質として用いられることが好ましい。
さらにシール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光素子６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７には、充填材が充填されており、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材６０５で充填される場合もある。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥材を設けると水分の影響による劣化を抑制することができ、好ましい構成である。
シール材６０５にはエポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、素子基板６１０及び封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル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。
例えば、本明細書等において、様々な基板を用いて、トランジスタや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）に代表されるプラスチックがある。または、一例としては、アクリル樹脂等の合成樹脂などがある。または、一例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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。
また、基板として、可撓性基板を用い、可撓性基板上に直接、トランジスタや発光素子を形成してもよい。または、基板とトランジスタの間や、基板と発光素子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。
つまり、ある基板を用いてトランジスタや発光素子を形成し、その後、別の基板にトランジスタや発光素子を転置し、別の基板上にトランジスタや発光素子を配置してもよい。トランジスタや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。
図５には白色発光を呈する発光素子を形成し、着色層（カラーフィルタ）等を設けることによってフルカラー化した発光装置の例を示す。図５（Ａ）には基板１００１、下地絶縁膜１００２、ゲート絶縁膜１００３、ゲート電極１００６、１００７、１００８、第１の層間絶縁膜１０２０、第２の層間絶縁膜１０２１、周辺部１０４２、画素部１０４０、駆動回路部１０４１、発光素子の第１の電極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、発光素子の陰極１０２９、封止基板１０３１、シール材１０３２などが図示されている。
また、図５（Ａ）では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）は透明な基材１０３３に設けている。また、黒色層（ブラックマトリックス）１０３５をさらに設けてもよい。着色層及び黒色層が設けられた透明な基材１０３３は、位置合わせし、基板１００１に固定する。なお、着色層、及び黒色層は、オーバーコート層１０３６で覆われている。また、図５（Ａ）においては、光が着色層を透過せずに外部へと出る発光層と、各色の着色層を透過して外部に光が出る発光層とがあり、着色層を透過しない光は白、着色層を透過する光は赤、青、緑となることから、４色の画素で映像を表現することができる。
図５（Ｂ）では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）をゲート絶縁膜１００３と第１の層間絶縁膜１０２０との間に形成する例を示した。このように、着色層は基板１００１と封止基板１０３１の間に設けられていてもよい。
また、以上に説明した発光装置では、ＦＥＴが形成されている基板１００１側に光を取り出す構造（ボトムエミッション型）の発光装置としたが、封止基板１０３１側に発光を取り出す構造（トップエミッション型）の発光装置としてもよい。トップエミッション型の発光装置の断面図を図６に示す。この場合、基板１００１は光を通さない基板を用いることができる。ＦＥＴと発光素子の陽極とを接続する接続電極を作製するまでは、ボトムエミッション型の発光装置と同様に形成する。その後、第３の層間絶縁膜１０３７を電極１０２２を覆って形成する。この絶縁膜は平坦化の役割を担っていてもよい。第３の層間絶縁膜１０３７は第２の層間絶縁膜と同様の材料の他、他の様々な材料を用いて形成することができる。
発光素子の第１の電極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂはここでは陽極とするが、陰極であっても構わない。また、図６のようなトップエミッション型の発光装置である場合、第１の電極を反射電極とすることが好ましい。ＥＬ層１０２８の構成は、図１（Ａ）、（Ｂ）のＥＬ層１０３または図１（Ｃ）のＥＬ層５０３として説明したような構成とし、且つ、白色の発光が得られるような素子構造とする。
図６のようなトップエミッションの構造では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）を設けた封止基板１０３１で封止を行うことができる。封止基板１０３１には画素と画素との間に位置するように黒色層（ブラックマトリックス）１０３５を設けてもよい。着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）や黒色層はオーバーコート層によって覆われていてもよい。なお封止基板１０３１は透光性を有する基板を用いることとする。
また、ここでは赤、緑、青、白の４色でフルカラー表示を行う例を示したが特に限定されず、赤、緑、青の３色や赤、緑、青、黄の４色でフルカラー表示を行ってもよい。
図７には本発明の一態様であるパッシブマトリクス型の発光装置を示す。なお、図７（Ａ）は、発光装置を示す斜視図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）をＸ−Ｙで切断した断面図である。図７において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間にはＥＬ層９５５が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことが出来る。
以上、説明した発光装置は、マトリクス状に配置された多数の微小な発光素子を、画素部に形成されたＦＥＴでそれぞれ制御することが可能であるため、画像の表現を行う表示装置として好適に利用できる発光装置である。
≪照明装置≫
本発明の一態様である照明装置を図８を参照しながら説明する。図８（Ｂ）は照明装置の上面図、図８（Ａ）は図８（Ｂ）におけるｅ−ｆ断面図である。
当該照明装置は、支持体である透光性を有する基板４００上に、第１の電極４０１が形成されている。第１の電極４０１は図１（Ａ）、（Ｂ）の陽極１０１に相当する。第１の電極４０１側から発光を取り出す場合、第１の電極４０１は透光性を有する材料により形成する。
第２の電極４０４に電圧を供給するためのパッド４１２が基板４００上に形成される。
第１の電極４０１上にはＥＬ層４０３が形成されている。ＥＬ層４０３は図１（Ａ）、（Ｂ）のＥＬ層１０３又は図１（Ｃ）のＥＬ層５０３などに相当する。なお、これらの構成については当該記載を参照されたい。
ＥＬ層４０３を覆って第２の電極４０４を形成する。第２の電極４０４は図１（Ａ）、（Ｂ）の陰極１０２に相当する。発光を第１の電極４０１側から取り出す場合、第２の電極４０４は反射率の高い材料を含んで形成される。第２の電極４０４はパッド４１２と接続することによって、電圧が供給される。
第１の電極４０１、ＥＬ層４０３及び第２の電極４０４によって発光素子が形成される。当該発光素子を、シール材４０５、４０６を用いて封止基板４０７を固着し、封止することによって照明装置が完成する。シール材４０５、４０６はどちらか一方でもかまわない。また、内側のシール材４０６（図８（Ｂ）では図示せず）には乾燥剤を混ぜることもでき、これにより、水分を吸着することができ、信頼性の向上につながる。
また、パッド４１２と第１の電極４０１の一部をシール材４０５、４０６の外に伸張して設けることによって、外部入力端子とすることができる。また、その上にコンバータなどを搭載したＩＣチップ４２０などを設けてもよい。
≪電子機器≫
本発明の一態様である電子機器の例について説明する。電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を以下に示す。
図９（Ａ）は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置は、筐体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。表示部７１０３により、映像を表示することが可能であり、表示部７１０３は、発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。
テレビジョン装置の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー７１０９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機７１１０から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。
なお、テレビジョン装置は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
図９（Ｂ１）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。なお、このコンピュータは、発光素子をマトリクス状に配列して表示部７２０３に用いることにより作製される。図９（Ｂ１）のコンピュータは、図９（Ｂ２）のような形態であってもよい。図９（Ｂ２）のコンピュータは、キーボード７２０４、ポインティングデバイス７２０６の代わりに第２の表示部７２１０が設けられている。第２の表示部７２１０はタッチパネル式となっており、第２の表示部７２１０に表示された入力用の表示を指や専用のペンで操作することによって入力を行うことができる。また、第２の表示部７２１０は入力用表示だけでなく、その他の画像を表示することも可能である。また表示部７２０３もタッチパネルであってもよい。二つの画面がヒンジで接続されていることによって、収納や運搬をする際に画面を傷つける、破損するなどのトラブルの発生も防止することができる。
図９（Ｃ）（Ｄ）は、携帯情報端末の一例を示している。携帯情報端末は、筐体７４０１に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯情報端末は、発光素子をマトリクス状に配列して作製された表示部７４０２を有している。
図９（Ｃ）及び（Ｄ）に示す携帯情報端末は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力することができる構成とすることもできる。この場合、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。
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。
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好ましい。
また、携帯情報端末内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、携帯情報端末の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、又は筐体７４０１の操作ボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
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。
表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
なお、上記電子機器は、本明細書中に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。
また、表示部に本発明の一態様の発光素子を用いることが好ましい。当該発光素子は発光効率が良好な発光素子とすることが可能である。また、駆動電圧の小さい発光素子とすることが可能である。このため、本発明の一態様の発光素子を含む電子機器は消費電力の小さい電子機器とすることができる。
図１０は、発光素子をバックライトに適用した液晶表示装置の一例である。図１０に示した液晶表示装置は、筐体９０１、液晶層９０２、バックライトユニット９０３、筐体９０４を有し、液晶層９０２は、ドライバＩＣ９０５と接続されている。バックライトユニット９０３には、発光素子が用いられており、端子９０６により、電流が供給されている。
発光素子には本発明の一態様の発光素子を用いることが好ましく、当該発光素子を液晶表示装置のバックライトに適用することにより、消費電力の低減されたバックライトが得られる。
図１１は、本発明の一態様である電気スタンドの例である。図１１に示す電気スタンドは、筐体２００１と、光源２００２を有し、光源２００２として発光素子を用いた照明装置が用いられている。
図１２は、室内の照明装置３００１の例である。当該照明装置３００１には本発明の一態様の発光素子を用いることが好ましい。
本発明の一態様である自動車を図１３に示す。当該自動車はフロントガラスやダッシュボードに発光素子が搭載されている。表示領域５０００乃至表示領域５００５は発光素子を用いて設けられた表示領域である。本発明の一態様の発光素子を用いることが好ましく、これにより表示領域５０００乃至表示領域５００５は消費電力を抑えられるため、車載に好適である。
表示領域５０００と表示領域５００１は、自動車のフロントガラスに設けられた、発光素子を用いる表示装置である。この発光素子を、第１の電極と第２の電極を透光性を有する電極で作製することによって、反対側が透けて見える、いわゆるシースルー状態の表示装置とすることができる。シースルー状態の表示であれば、自動車のフロントガラスに設置したとしても、視界の妨げになることなく設置することができる。なお、駆動のためのトランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材料による有機トランジスタや、酸化物半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有するトランジスタを用いると良い。
表示領域５００２はピラー部分に設けられた発光素子を用いる表示装置である。表示領域５００２には、車体に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。また、同様に、ダッシュボード部分に設けられた表示領域５００３は車体によって遮られた視界を、自動車の外側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めることができる。見えない部分を補完するように映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。
表示領域５００４や表示領域５００５はナビゲーション情報、速度計や回転数、走行距離、燃料計、ギア状態、空調の設定など表示することで、様々な情報を提供することができる。表示は使用者の好みに合わせて適宜その表示項目やレイアウトを変更することができる。なお、これら情報は表示領域５０００乃至表示領域５００３にも表示することができる。また、表示領域５０００乃至表示領域５００５は照明装置として用いることも可能である。
図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は２つ折り可能なタブレット型端末の一例である。図１４（Ａ）は、開いた状態であり、タブレット型端末は、筐体９６３０、表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂ、表示モード切り替えスイッチ９０３４、電源スイッチ９０３５、省電力モード切り替えスイッチ９０３６、留め具９０３３、を有する。なお、当該タブレット型端末は、本発明の一態様の発光素子を備えた発光装置を表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂの一方又は両方に用いることにより作製される。
表示部９６３１ａは、一部をタッチパネル領域９６３２ａとすることができ、表示された操作キー９６３７にふれることでデータ入力をすることができる。なお、表示部９６３１ａにおいては、一例として半分の領域が表示のみの機能を有する構成、もう半分の領域がタッチパネルの機能を有する構成を示しているが該構成に限定されない。表示部９６３１ａの全ての領域がタッチパネルの機能を有する構成としてもよい。例えば、表示部９６３１ａの全面をキーボードボタンを表示させてタッチパネルとし、表示部９６３１ｂを表示画面として用いることができる。
また、表示部９６３１ｂにおいても表示部９６３１ａと同様に、表示部９６３１ｂの一部をタッチパネル領域９６３２ｂとすることができる。また、タッチパネルのキーボード表示切り替えボタン９６３９が表示されている位置を指やスタイラスなどでふれることで表示部９６３１ｂにキーボードボタンを表示することができる。
また、タッチパネル領域９６３２ａとタッチパネル領域９６３２ｂに対して同時にタッチ入力することもできる。
また、表示モード切り替えスイッチ９０３４は、縦表示または横表示などの表示の向きを切り替え、白黒表示やカラー表示の切り替えなどを選択できる。省電力モード切り替えスイッチ９０３６は、タブレット型端末に内蔵している光センサで検出される使用時の外光の光量に応じて表示の輝度を最適なものとすることができる。タブレット型端末は光センサだけでなく、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサなどの他の検出装置を内蔵させてもよい。
また、図１４（Ａ）では表示部９６３１ｂと表示部９６３１ａの表示面積が同じ例を示しているが特に限定されず、一方のサイズともう一方のサイズが異なっていてもよく、表示の品質も異なっていてもよい。例えば一方が他方よりも高精細な表示を行える表示パネルとしてもよい。
図１４（Ｂ）は、閉じた状態であり、本実施の形態におけるタブレット型端末では、筐体９６３０、太陽電池９６３３、充放電制御回路９６３４、バッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６を備える例を示す。なお、図１４（Ｂ）では充放電制御回路９６３４の一例としてバッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６を有する構成について示している。
なお、タブレット型端末は２つ折り可能なため、未使用時に筐体９６３０を閉じた状態にすることができる。従って、表示部９６３１ａ、表示部９６３１ｂを保護できるため、耐久性に優れ、長期使用の観点からも信頼性の優れたタブレット型端末を提供できる。
また、この他にも図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示したタブレット型端末は、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示する機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示部に表示する機能、表示部に表示した情報をタッチ入力操作又は編集するタッチ入力機能、様々なソフトウェア（プログラム）によって処理を制御する機能、等を有することができる。
タブレット型端末の表面に装着された太陽電池９６３３によって、電力をタッチパネル、表示部、または映像信号処理部等に供給することができる。なお、太陽電池９６３３は、筐体９６３０の一面または二面に設けられていると効率的なバッテリー９６３５の充電を行う構成とすることができるため好適である。
また、図１４（Ｂ）に示す充放電制御回路９６３４の構成、及び動作について図１４（Ｃ）にブロック図を示し説明する。図１４（Ｃ）には、太陽電池９６３３、バッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６、コンバータ９６３８、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３、表示部９６３１について示しており、バッテリー９６３５、ＤＣＤＣコンバータ９６３６、コンバータ９６３８、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３が、図１４（Ｂ）に示す充放電制御回路９６３４に対応する箇所となる。
まず外光により太陽電池９６３３により発電がされる場合の動作の例について説明する。太陽電池で発電した電力は、バッテリー９６３５を充電するための電圧となるようＤＣＤＣコンバータ９６３６で昇圧または降圧がなされる。そして、表示部９６３１の動作に太陽電池９６３３で充電された電力が用いられる際にはスイッチＳＷ１をオンにし、コンバータ９６３８で表示部９６３１に必要な電圧に昇圧または降圧をすることとなる。また、表示部９６３１での表示を行わない際には、ＳＷ１をオフにし、ＳＷ２をオンにしてバッテリー９６３５の充電を行う構成とすればよい。
なお、太陽電池９６３３については、発電手段の一例として示したが、発電手段は特に限定されず、圧電素子（ピエゾ素子）や熱電変換素子（ペルティエ素子）などの他の発電手段によってバッテリー９６３５の充電を行う構成であってもよい。無線（非接触）で電力を送受信して充電する無接点電力伝送モジュールや、また他の充電手段を組み合わせて行う構成としてもよく、発電手段を有さなくとも良い。
また、上記表示部９６３１を具備していれば、図１４に示した形状のタブレット型端末に限定されない。
また、図１５（Ａ）〜（Ｃ）に、折りたたみ可能な携帯情報端末９３１０を示す。図１５（Ａ）に展開した状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１５（Ｂ）に展開した状態又は折りたたんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１５（Ｃ）に折りたたんだ状態の携帯情報端末９３１０を示す。携帯情報端末９３１０は、折りたたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。
表示パネル９３１１はヒンジ９３１３によって連結された３つの筐体９３１５に支持されている。なお、表示パネル９３１１は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。また、表示パネル９３１１は、ヒンジ９３１３を介して２つの筐体９３１５間を屈曲させることにより、携帯情報端末９３１０を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。本発明の一態様の発光装置を表示パネル９３１１に用いることができる。表示パネル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。
また本発明の一態様の有機化合物は、有機薄膜太陽電池などの電子デバイスに用いることができる。より具体的には、キャリア輸送性があるため、キャリア輸送層、キャリア注入層に用いることができる。また、アクセプタ性物質との混合膜を用いることで、電荷発生層として用いることができる。また、光励起するため、発電層として用いることができる。
（合成例１）
本合成例では、本発明の一態様の有機化合物である、Ｎ，Ｎ’−ビス（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−９−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’’］ビスベンゾフラン−３，１０−ジアミン（略称：３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）の合成方法について詳細に説明する。３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２の構造式を以下に示す。
Figure 2019215540
＜ステップ１：３，７−ビス（４−クロロ−２−フルオロフェニル）−２，６−ジメトキシナフタレンの合成＞
５００ｍＬ三口フラスコに１１ｇ（２４ｍｍｏｌ）の３，７−ジヨード−２，６−ジメトキシナフタレンと、１４ｇ（７８ｍｍｏｌ）の４−クロロ−２−フルオロフェニルボロン酸と、２２ｇ（０．１６ｍｏｌ）の炭酸カリウムと、０．７４ｇ（２．４ｍｍｏｌ）のトリス（２−メチルフェニル）ホスフィンを入れた。この混合物に、１２０ｍＬのトルエンを加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物に０．１１ｇ（０．４９ｍｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加え、窒素気流下、１１０℃で５０．５時間攪拌した。
撹拌後、この混合物にトルエンを加え、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、アルミナを通して吸引ろ過し、濾液を得た。濾液を濃縮して固体を得た。
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：トルエン：ヘキサン＝１：１）で精製した。得られた固体を酢酸エチルで再結晶し、白色固体を５．７ｇ、収率５３％で得た。ステップ１の合成スキームを以下に示す。
Figure 2019215540
＜ステップ２：３，７−ビス（４−クロロ−２−フルオロフェニル）−２，６−ジヒドロキシナフタレンの合成＞
２００ｍＬ三口フラスコに５．７ｇ（１３ｍｍｏｌ）の３，７−ビス（４−クロロ−２−フルオロフェニル）−２，６−ジメトキシナフタレンを入れ、フラスコ内を窒素置換した。このフラスコに３２ｍＬのジクロロメタンを加えた。この溶液に２８ｍＬ（２８ｍｍｏｌ）の三臭化ホウ素（約１．０ｍｏｌ／Ｌジクロロメタン溶液）と２０ｍＬのジクロロメタンを滴下した。滴下終了後、この溶液を窒素気流下、室温で終夜攪拌した。
攪拌後、この溶液に氷冷下で約２０ｍＬの水を加えて、攪拌した。攪拌後、有機層と水層を分離し水層をジクロロメタン、酢酸エチルで抽出した。抽出溶液と有機層を合わせて、飽和食塩水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムにより水分を吸着させ、乾燥後この混合物を自然ろ過した。得られた濾液を濃縮し、白色固体を５．４ｇ得た。ステップ２の合成スキームを以下に示す。
Figure 2019215540
＜ステップ３：３，１０−ジクロロナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’］ビスベンゾフランの合成＞
２００ｍＬの三口フラスコに５．４ｇ（１３ｍｍｏｌ）の３，７−ビス（４−クロロ−２−フルオロフェニル）−２，６−ジヒドロキシナフタレンと７．１ｇ（５２ｍｍｏｌ）の炭酸カリウムを入れた。この混合物に、Ｎ−メチル−２−ピロリドン１３０ｍＬを加え、この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。脱気後、この混合物を、窒素気流下、１２０℃で７時間攪拌した。撹拌後、この混合物に水を加え、析出した固体を濾取した。この固体を水、エタノールで洗浄した。洗浄した固体にエタノールを加え、加熱撹拌後、濾過し固体を得た。得られた固体に酢酸エチルを加え、加熱撹拌後、濾過して淡黄色固体を４．５ｇ、収率９２％で得た。ステップ３の合成スキームを以下に示す。
Figure 2019215540
＜ステップ４：Ｎ，Ｎ’−ビス（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−９−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’’］ビスベンゾフラン−３，１０−ジアミン（略称：３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）の合成＞
２００ｍＬ三口フラスコに１．０ｇ（２．７ｍｍｏｌ）の３，１０−ジクロロナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’］ビスベンゾフランと、２．１ｇ（６．８ｍｍｏｌ）のＮ−フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−９−アミン、９７ｍｇ（０．２７ｍｍｏｌ）のジ（１−アダマンチル）−ｎ−ブチルホスフィン、１．６ｇ（１６ｍｍｏｌ）のナトリウム ｔｅｒｔ−ブトキシド、３０ｍＬのキシレンを加えた。この混合物を、減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物に３１ｍｇ（５４μｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加え、窒素気流下、１５０℃で２１時間攪拌した。
撹拌後、この混合物を濾過し、固体を得た。得られた固体を水、エタノールで洗浄した。この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：トルエン）で精製し、固体を得た。得られた固体をトルエンで２回再結晶し、黄色固体を１．９ｇ、収率７４％で得た。
得られた固体１．２ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力２．４×１０−２Ｐａ、アルゴン流量０ｍＬ／ｍｉｎの条件で、３９０℃で加熱して行った。昇華精製後、黄色固体を０．６ｇ、回収率４５％で得た。ステップ４の合成スキームを以下に示す。
Figure 2019215540
得られた固体の１Ｈ ＮＭＲデータを図１６に、数値データを以下に示す。これにより、本合成例において、本発明の一態様の有機化合物である３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２が得られたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤ２Ｃｌ２，５００ＭＨｚ）：δ＝７．１３−７．１８（ｍ，４Ｈ），７．２５−７．３７（ｍ，１２Ｈ），７．４７（ｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，２Ｈ），７．５５（ｔ，Ｊ１＝８．５Ｈｚ，２Ｈ），７．６９−７．７４（ｍ，４Ｈ），７．９０（ｄ，Ｊ１＝９．０Ｈｚ，２Ｈ），７．９５（ｄ，Ｊ１＝８．５Ｈｚ，２Ｈ），８．００（ｓ，２Ｈ），８．０４（ｄ，Ｊ１＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），８．２９（ｄ，Ｊ１＝９．０Ｈｚ，２Ｈ），８．４０（ｓ，２Ｈ），８．５７（ｄ，Ｊ１＝８．０Ｈｚ，２Ｈ）．
次に、３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２のトルエン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を図１７に示す。また、３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２の薄膜の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを図１８に示す。固体薄膜は石英基板上に真空蒸着法にて作製した。トルエン溶液の吸収スペクトルは、紫外可視分光光度計（（株）日本分光製 Ｖ５５０型）を用いて測定し、トルエンのみを石英セルに入れて測定したスペクトルを差し引いて示した。また、薄膜の吸収スペクトルの測定には、分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製 分光光度計Ｕ４１００）を用いた。また、薄膜の発光スペクトルの測定には、蛍光光度計（（株）浜松ホトニクス製 ＦＳ９２０）を用いた。溶液の発光スペクトルと発光量子収率の測定には絶対ＰＬ量子収率測定装置（（株）浜松ホトニクス製 Ｑｕａｎｔａｕｒｕｓ−ＱＹ）を用いた。
図１７より、３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２のトルエン溶液は４３０ｎｍ、４０８ｎｍ、３８２ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４４６ｎｍ、４７２ｎｍ（励起波長４０５ｎｍ）であった。また、図１８より、３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２の薄膜は、４３６ｎｍ、４１６ｎｍ、３８９ｎｍ、２８５ｎｍおよび２５７ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４７３ｎｍ、４９５ｎｍ（励起波長３７５ｎｍ）に見られた。この結果から、３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２が青色に発光することを確認し、発光物質や可視領域の蛍光発光物質のホストとして利用可能であることがわかった。
また、トルエン溶液での発光量子収率を測定したところ、９６％と非常に高く、発光材料として好適であることがわかった。
次に、本実施例で得られた３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２を液体クロマトグラフ質量分析（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，略称：ＬＣ／ＭＳ分析）によって分析した。
ＬＣ／ＭＳ分析は、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製Ｕｌｔｉｍａｔｅ３０００により液体クロマトグラフィー（ＬＣ）分離を行い、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製Ｑ Ｅｘａｃｔｉｖｅにより質量分析（ＭＳ分析）を行った。
ＬＣ分離は、任意のカラムを用いてカラム温度は４０℃とし、送液条件は溶媒を適宜選択し、サンプルは任意の濃度となるよう３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２を有機溶媒に溶かして調整し、注入量は５．０μＬとした。
並列反応モニタリング（Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ（ＰＲＭ））法により、３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２由来のイオンであるｍ／ｚ＝９２２．２８のＭＳ２測定を行なった。ＰＲＭの設定は、ターゲットイオンの質量範囲をｍ／ｚ＝９２２．２８±２．０（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｗｉｎｄｏｗ＝４）とし、検出はポジティブモードで行った。コリジョンセル内でターゲットイオンを加速するエネルギーＮＣＥ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｅｎｅｒｇｙ）を６０として測定した。得られたＭＳスペクトルを図１９に示す。
図１９の結果から、３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２は、主としてｍ／ｚ＝８４４、７０３、６１３、５３７、３９７、３０７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、図に示す結果は、３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２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３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２を同定する上での重要なデータであるといえる。
なお、ｍ／ｚ＝８４４付近のプロダクトイオンは、３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２におけるフェニル基が離脱した状態のカチオンと推定され、３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２が、フェニル基を含んでいることを示唆するものである。
なお、ｍ／ｚ＝７０３付近のプロダクトイオンは、３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２におけるベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラニル基が離脱した状態のカチオンと推定され、３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２が、ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラニル基を含んでいることを示唆するものである。
なお、ｍ／ｚ＝６１３付近のプロダクトイオンは、３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２におけるＮ−（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−９−イル）−Ｎ−フェニルアミノ基が離脱した状態のカチオンと推定され、３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２が、Ｎ−（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−９−イル）−Ｎ−フェニルアミノ基を含んでいることを示唆するものである。
（合成例２）
本合成例では、本発明の一態様の有機化合物である、Ｎ，Ｎ’−ビス（ベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラン−９−イル）−Ｎ，Ｎ’−（ジフェニル）ナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’’］ビスベンゾフラン−３，１０−ジアミン（略称：３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）の合成方法について詳細に説明する。３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２の構造式を以下に示す。
Figure 2019215540
＜ステップ１：３，７−ビス（４−クロロ−２−フルオロフェニル）−２，６−ジメトキシナフタレンの合成＞
実施例１の合成例１におけるステップ１と同様に合成した。
＜ステップ２：３，７−ビス（４−クロロ−２−フルオロフェニル）−２，６−ジヒドロキシナフタレンの合成＞
実施例１の合成例１におけるステップ２と同様に合成した。
＜ステップ３：３，１０−ジクロロナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’］ビスベンゾフランの合成＞
実施例１の合成例１におけるステップ３と同様に合成した。
＜ステップ４：Ｎ，Ｎ’−ビス（ベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラン−９−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’’］ビスベンゾフラン−３，１０−ジアミン（略称：３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）の合成＞
２００ｍＬ三口フラスコに０．８４ｇ（２．２ｍｍｏｌ）の３，１０−ジクロロナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’］ビスベンゾフランと、１．７ｇ（５．３ｍｍｏｌ）のＮ−フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラン−９−アミン、８０ｍｇ（０．２２ｍｍｏｌ）のジ（１−アダマンチル）−ｎ−ブチルホスフィン、１．３ｇ（１３ｍｍｏｌ）のナトリウム ｔｅｒｔ−ブトキシドを入れた。この混合物に、２５ｍＬのキシレンを加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物に２５ｍｇ（４４μｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加え、窒素気流下、１５０℃で１５時間攪拌した。
撹拌後、この混合物をろ過し、固体を回収した。回収した固体をエタノール、水で洗浄した。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：トルエン）で精製し、固体を得た。
得られた固体をトルエンで２回再結晶し、黄色固体を１．６ｇ、収率７９％で得た。得られた固体１．２ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力２．４×１０−２Ｐａ、アルゴン流量０ｍＬ／ｍｉｎの条件で、４００℃で加熱して行った。昇華精製後、黄色固体を０．９５ｇ、回収率８１％で得た。ステップ４の合成スキームを以下に示す。
Figure 2019215540
得られた固体の１Ｈ ＮＭＲデータを図２０に、数値データを以下に示す。これにより、本合成例において、本発明の一態様の有機化合物である３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２が得られたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤ２Ｃｌ２，５００ＭＨｚ）：δ＝７．１４−７．１９（ｍ，４Ｈ），７．２６−７．３９（ｍ，１２Ｈ），７．５２（ｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，２Ｈ），７．５７（ｔ，Ｊ１＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），７．６３（ｔ，Ｊ１＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），７．８２（ｄ，Ｊ１＝８．５Ｈｚ，２Ｈ），７．９３−８．０３（ｍ，１０Ｈ），８．３５（ｄ，Ｊ１＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），８．４２（ｓ，２Ｈ）．
次に、３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２のトルエン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を図２１に、薄膜状態の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを図２２に示す。装置および測定方法については実施例１と同様であるため記載を省略する。
図２１より、３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２のトルエン溶液は４２９ｎｍ、４０７ｎｍ、３５６ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４４５ｎｍ、４７２ｎｍ（励起波長４０８ｎｍ）。また、図２２より、３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２の薄膜は、４３５ｎｍ、４１４ｎｍ、３６１ｎｍおよび２５４ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４７４ｎｍ、５０２ｎｍ（励起波長４１０ｎｍ）に見られた。この結果から、３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２が青色に発光することを確認し、発光物質や可視領域の蛍光発光物質のホストとして利用可能であることがわかった。
また、トルエン溶液での発光量子収率を測定したところ、９６％と非常に高く、発光材料として好適であることがわかった。
次に、本実施例で得られた３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２をＬＣ／ＭＳ分析した。装置および測定方法については実施例１と同様であるため説明を省略する。得られたＭＳスペクトルを図２３に示す。
図２３の結果から、３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２は、主としてｍ／ｚ＝８４４、７０４、６１３、５３７、３９７、３０７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、図に示す結果は、３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２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３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２を同定する上での重要なデータであるといえる。
なお、ｍ／ｚ＝８４４付近のプロダクトイオンは、３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２におけるフェニル基が離脱した状態のカチオンと推定され、３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２が、フェニル基を含んでいることを示唆するものである。
なお、ｍ／ｚ＝７０４付近のプロダクトイオンは、３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２におけるベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラニル基が離脱した状態のカチオンと推定され、３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２が、ベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラニル基を含んでいることを示唆するものである。
なお、ｍ／ｚ＝６１３付近のプロダクトイオンは、３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２におけるＮ−（ベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラン−９−イル）−Ｎ−フェニルアミノ基が離脱した状態のカチオンと推定され、３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２が、Ｎ−（ベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラン−９−イル）−Ｎ−フェニルアミノ基を含んでいることを示唆するものである。
（合成例３）
本合成例では、本発明の一態様の有機化合物である、Ｎ，Ｎ’−ビス（ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−３−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’’］ビスベンゾフラン−３，１０−ジアミン（略称：３，１０Ｂｎｆ（ＩＩ）Ａ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）の合成方法について詳細に説明する。３，１０Ｂｎｆ（ＩＩ）Ａ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２の構造式を以下に示す。
Figure 2019215540
＜ステップ１：３，７−ビス（４−クロロ−２−フルオロフェニル）−２，６−ジメトキシナフタレンの合成＞
実施例１の合成例１におけるステップ１と同様に合成した。
＜ステップ２：３，７−ビス（４−クロロ−２−フルオロフェニル）−２，６−ジヒドロキシナフタレンの合成＞
実施例１の合成例１におけるステップ２と同様に合成した。
＜ステップ３：３，１０−ジクロロナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’］ビスベンゾフランの合成＞
実施例１の合成例１におけるステップ３と同様に合成した。
＜ステップ４：Ｎ，Ｎ’−ビス（ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−３−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’’］ビスベンゾフラン−３，１０−ジアミン（略称：３，１０Ｂｎｆ（ＩＩ）Ａ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）の合成＞
２００ｍＬ三口フラスコに１．０ｇ（２．７ｍｍｏｌ）の３，１０−ジクロロナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’］ビスベンゾフランと、２．０ｇ（６．５ｍｍｏｌ）のＮ−フェニル−ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−３−アミンと、９７ｍｇ（０．２７ｍｍｏｌ）のジ（１−アダマンチル）−ｎ−ブチルホスフィンと、１．６ｇ（１６ｍｍｏｌ）のナトリウム ｔｅｒｔ−ブトキシドを入れた。この混合物に、３０ｍＬのキシレンを加え、減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物に３１ｍｇ（５４μｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加え、窒素気流下、１５０℃で２２時間攪拌した。
撹拌後、この混合物をろ過し、固体を回収した。回収した固体をエタノール、水で洗浄した。得られた固体にトルエンを加え、加熱撹拌後、固体を回収した。再度同様の操作を行い、黄色固体を１．９ｇ、収率７７％で得た。ステップ４の合成スキームを以下に示す。
Figure 2019215540
得られた黄色固体のＥＩ−ＭＳ測定（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｍｐａｃｔ−Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を行った。イオン化には７０ｅＶの加速電子を用いた。質量スペクトルを図３８に示す。なお、図３８において、横軸はｍ／ｚ（質量電荷比）を、縦軸は強度（任意単位）をそれぞれ表す。図３８に示すスペクトルより、ｍ／ｚ＝９２２が分子イオンに由来する。このことから、本合成例において、本発明の一態様の有機化合物である３，１０Ｂｎｆ（ＩＩ）Ａ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２が得られたことがわかった。
（合成例４）
本合成例では、本発明の一態様の有機化合物である、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（７−フェニルベンゾ［ｃ］カルバゾール−１０−イル）ナフト［２，１−ｂ；６，５−ｂ’］ビスベンゾフラン−２，９−ジアミン（略称：２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ））の合成方法について詳細に説明する。２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）の構造式を以下に示す。
Figure 2019215540
＜ステップ１：１，５−ビス（４−クロロ−２−フルオロフェニル）−２，６−ジヒドロキシナフタレンの合成＞
５００ｍＬ三口フラスコに６．２ｇ（１９ｍｍｏｌ）の１，５−ジブロモ−２，６−ジヒドロキシナフタレンと、７．５ｇ（４３ｍｍｏｌ）の５−クロロ−２−フルオロフェニルボロン酸と、２５ｇ（７８ｍｍｏｌ）の炭酸セシウムと、０．８０ｇ（１．９ｍｍｏｌ）の２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’−６’−ジメトキシ−１，１’−ビフェニル（略称：ＳＰｈｏｓ）を入れた。この混合物に、１９５ｍＬのトルエンを加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物に０．１７ｇ（０．７８ｍｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加え、窒素気流下、１１０℃で７時間攪拌した。撹拌後、混合物にトルエンを加え、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）を通して吸引ろ過し、濾液を得た。得られた濾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（中性シリカゲル、展開溶媒：トルエン）で精製し、固体を得た。
得られた固体をトルエンで再結晶して白色固体を２．９ｇ、収率３５％で得た。ステップ１の合成スキームを以下に示す。
Figure 2019215540
＜ステップ２：２，９−ジクロロナフト［２，１−ｂ；６，５−ｂ’］ビスベンゾフランの合成＞
２００ｍＬの三口フラスコに２．８ｇ（６．８ｍｍｏｌ）の１，５−ビス（４−クロロ−２−フルオロフェニル）−２，６−ジヒドロキシナフタレンと、３．７ｇ（２７ｍｍｏｌ）の炭酸カリウムを入れた。この混合物に、Ｎ−メチル−２−ピロリドン７０ｍＬを加え、この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。脱気後、この混合物を、窒素気流下、１２０℃で７．５時間攪拌した。撹拌後、この混合物に水を加え、析出した固体を濾取した。この固体を水、エタノールで洗浄した。得られた固体にエタノールを加え、加熱撹拌後、固体を回収した。得られた固体にトルエンを加え、加熱撹拌後、析出した固体を回収し、白色固体を２．３ｇ、収率９１％で得た。ステップ２の合成スキームを以下に示す。
Figure 2019215540
＜ステップ３：Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（７−フェニルベンゾ［ｃ］カルバゾール−１０−イル）ナフト［２，１−ｂ；６，５−ｂ’］ビスベンゾフラン−２，９−ジアミン（略称：２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ））の合成＞
２００ｍＬ三口フラスコに０．８８ｇ（２．３ｍｍｏｌ）の２，９−ジクロロナフト［２，１−ｂ；６，５−ｂ’］ビスベンゾフランと、２．２ｇ（５．８ｍｍｏｌ）のＮ−フェニル−Ｎ−（７−フェニル−７Ｈ−ベンゾ［ｃ］カルバゾール−１０−イル）アミン、８３ｍｇ（０．２３ｍｍｏｌ）のジ（１−アダマンチル）−ｎ−ブチルホスフィン、１．３ｇ（１４ｍｍｏｌ）のナトリウム ｔｅｒｔ−ブトキシドを入れた。この混合物に、２５ｍＬのキシレンを加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物に２７ｍｇ（４６μｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加え、窒素気流下、１５０℃で１０時間攪拌した。
撹拌後、この混合物にトルエンを加え、フロリジール、セライト、アルミナを通して吸引ろ過し、濾液を得た。得られた濾液を濃縮して油状物を得た。この油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：トルエン：ヘキサン＝１：２、次いでトルエン：ヘキサン＝２：３）で精製し、固体を得た。
得られた固体をトルエンで再結晶し、黄色固体を１．７ｇ、収率６８％で得た。ステップ３の合成スキームを以下に示す。
Figure 2019215540
得られた固体１．１ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。圧力２．７×１０−２Ｐａ、アルゴン流量０ｍＬ／ｍｉｎの条件で、４２０℃で加熱して行った。昇華精製後、黄色固体を０．７４ｇ、回収率６７％で得た。
得られた固体の１Ｈ ＮＭＲデータを図３９に、数値データを以下に示す。これにより、本合成例において、本発明の一態様の有機化合物である２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）が得られたことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤ２Ｃｌ２，３００ＭＨｚ）：δ＝７．０１−７．０７（ｍ，２Ｈ），７．２５−７．３５（ｍ，１２Ｈ），７．３９−７．４４（ｍ，４Ｈ），７．４９−７．７０（ｍ，１６Ｈ），７．８３−７．８９（ｍ，４Ｈ），７．９７（ｄ，Ｊ１＝８．４Ｈｚ，２Ｈ），８．２５（ｄ，Ｊ１＝８．４Ｈｚ，２Ｈ），８．５１−８．５８（ｍ，６Ｈ）．
次に、２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）のトルエン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを測定した結果を図４０に、薄膜状態の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを図４１に示す。装置および測定方法については実施例１と同様であるため記載を省略する。
測定結果より、２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）のトルエン溶液は４２２ｎｍ、４０２ｎｍ、３５０ｎｍ、２９５ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは４４５ｎｍ、４７３ｎｍ（励起波長３９９ｎｍ）であった。また、図より、２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）の薄膜は、４２８ｎｍ、４１１ｎｍ、３５６ｎｍ、３００ｎｍおよび２７４ｎｍに吸収ピークが見られ、発光波長のピークは５２７ｎｍ（励起波長４１５ｎｍ）に見られた。この結果から、２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）が青色に発光することを確認し、発光物質や可視領域の蛍光発光物質のホストとして利用可能であることがわかった。
また、トルエン溶液での量子収率を測定したところ、９１％と非常に高く、２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）は発光材料として好適であることがわかった。
次に、本実施例で得られた２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）のＬＣ／ＭＳ分析を行った。装置および測定方法については実施例１と同様である部分は説明を省略する。ＰＲＭの設定は、ターゲットイオンの質量範囲をｍ／ｚ＝１０７２．３８±２．０（ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｗｉｎｄｏｗ＝４）、ＮＣＥを６０として測定した。得られたＭＳスペクトルを図４２に示す。
図の結果から、２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）は、主としてｍ／ｚ＝９９４、９１８、７７９、７０２、３８２、３０６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、図に示す結果は、２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）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２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）を同定する上での重要なデータであるといえる。
なお、ｍ／ｚ＝９９４付近のプロダクトイオンは、２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）におけるフェニル基が離脱した状態のカチオンと推定され、２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）が、フェニル基を含んでいることを示唆するものである。
なお、ｍ／ｚ＝９１８付近のプロダクトイオンは、２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）におけるフェニル基が２つ離脱した状態のカチオンと推定され、２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）が、フェニル基を含んでいることを示唆するものである。
なお、ｍ／ｚ＝７７９付近のプロダクトイオンは、２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）における７−フェニル−７Ｈ−ベンゾ［ｃ］カルバゾールが離脱した状態のカチオンと推定され、２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）が、７−フェニル−７Ｈ−ベンゾ［ｃ］カルバゾールを含んでいることを示唆するものである。
なお、ｍ／ｚ＝３８２付近のプロダクトイオンは、２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）におけるＮ−（７−フェニル−７Ｈ−ベンゾ［ｃ］カルバゾール−１０−イル）−Ｎ−フェニルナフト［２，１−ｂ；６，５−ｂ‘］ビスベンゾフラン−２−アミンが離脱した状態のカチオンと推定され、２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ）が、Ｎ−（７−フェニル−７Ｈ−ベンゾ［ｃ］カルバゾール−１０−イル）−Ｎ−フェニルナフト［２，１−ｂ；６，５−ｂ‘］ビスベンゾフラン−２−アミンを含んでいることを示唆するものである。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様の発光素子である発光素子１および比較例の発光素子である比較発光素子１について詳細に説明する。発光素子１および比較発光素子１で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。
Figure 2019215540
（発光素子１の作製方法）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法にて成膜し、陽極１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面積は４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
次に、陽極１０１が形成された面が下方となるように、陽極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、陽極１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｉ）で表される９−フェニル−３−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを重量比４：２（＝ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように、１０ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。
次に、正孔注入層１１１上に、ＰＣｚＰＡを３０ｎｍ蒸着して正孔輸送層１１２を形成した。
続いて、上記構造式（ｉｉ）で表される７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）と、上記構造式（ｉｉｉ）で表されるＮ，Ｎ’−ビス（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−９−イル）−Ｎ，Ｎ’−（ジフェニル）ナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’］ビスベンゾフラン−３，１０−ジアミン（略称：３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）とを重量比１：０．０１（＝ｃｇＤＢＣｚＰＡ：３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。
その後、発光層１１３上に、ｃｇＤＢＣｚＰＡを膜厚１５ｎｍとなるように蒸着し、上記構造式（ｉｖ）で表される２，９−ジ（２−ナフチル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。
電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを膜厚２００ｎｍとなるように蒸着することで陰極１０２を形成して発光素子１を作製した。
（比較発光素子１の作製方法）
比較発光素子１は、発光素子１における発光層１１３に用いた３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２を上記構造式（ｖ）で表される３，１０−ビス（ジフェニルアミノ）ナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＤＰｈＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ））に変えて発光層１１３を形成し、また、ｃｇＤＢＣｚＰＡを膜厚１０ｎｍとなるよう蒸着した後、上記構造式（ｖｉ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を膜厚１５ｎｍとなるように蒸着して電子輸送層１１４を形成することにより作製した。比較発光素子１で用いた３，１０ＤＰｈＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）と、発光素子１で用いた３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２は、主骨格であるナフトビスベンゾフランの構造は同一であるが、結合するアミンの構造が異なる物質である。
発光素子１および比較発光素子１の素子構造を以下の表にまとめる。
Figure 2019215540
発光素子１および比較発光素子１を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光素子の初期特性について測定を行った。なお、測定は室温で行った。
発光素子１および比較発光素子１の輝度−電流密度特性を図２４に、電流効率−輝度特性を図２５に、輝度−電圧特性を図２６に、電流−電圧特性を図２７に、外部量子効率−輝度特性を図２８に、発光スペクトルを図２９に示す。また、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近における素子特性を表２にまとめる。
Figure 2019215540
図２４乃至図２９及び表２より、発光素子１は、１０００ｃｄ／ｍ２における外部量子効率が９．３％と良好な結果を示した。また、発光素子１は、比較発光素子１よりも効率の良好な発光素子であることがわかった。
また、電流値を２ｍＡとし、電流密度一定の条件における駆動時間に対する輝度の変化を表すグラフを図３０に示す。図３０に示すように、発光素子１は、２５０時間駆動後にも初期輝度の９０％以上を保っており、寿命の良好な発光素子であることがわかった。また、発光素子１は、比較発光素子１よりも寿命の良好な発光素子であることがわかった。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様の発光素子である発光素子２および比較例の発光素子である比較発光素子２について詳細に説明する。発光素子２および比較発光素子２で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。
Figure 2019215540
（発光素子２の作製方法）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法にて成膜し、陽極１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面積は４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
次に、陽極１０１が形成された面が下方となるように、陽極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、陽極１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｖｉ）で表される３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを重量比４：２（＝ＰＣＰＰｎ：酸化モリブデン）となるように、１０ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。
次に、正孔注入層１１１上に、ＰＣＰＰｎを３０ｎｍ蒸着して正孔輸送層１１２を形成した。
続いて、上記構造式（ｉｉ）で表される７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）と、上記構造式（ｉｉｉ）で表されるＮ，Ｎ’−ビス（ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２−ｄ］フラン−９−イル）−Ｎ，Ｎ’−（ジフェニル）ナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’］ビスベンゾフラン−３，１０−ジアミン（略称：３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）とを重量比１：０．０１（＝ｃｇＤＢＣｚＰＡ：３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。
その後、発光層１１３上に、ｃｇＤＢＣｚＰＡを膜厚１５ｎｍとなるように蒸着し、上記構造式（ｉｖ）で表される２，９−ジ（２−ナフチル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。
電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを膜厚２００ｎｍとなるように蒸着することで陰極１０２を形成して本実施例の発光素子２を作製した。
（比較発光素子２の作製方法）
比較発光素子２は、発光素子２における発光層１１３に用いた３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２を上記構造式（ｖ）で表される３，１０−ビス（ジフェニルアミノ）ナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＤＰｈＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ））に変えて発光層１１３を形成し、また、ｃｇＤＢＣｚＰＡを膜厚１０ｎｍとなるよう蒸着した後、上記構造式（ｖｉ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を膜厚１５ｎｍとなるように蒸着して電子輸送層１１４を形成することにより作製した。比較発光素子２で用いた３，１０ＤＰｈＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）と、発光素子２で用いた３，１０ＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）０２は、主骨格であるナフトビスベンゾフランの構造は同一であるが、結合するアミンの構造が異なる物質である。
発光素子２および比較発光素子２の素子構造を以下の表にまとめる。
Figure 2019215540
発光素子２および比較発光素子２を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光素子の初期特性について測定を行った。なお、測定は室温で行った。
発光素子２および比較発光素子２の輝度−電流密度特性を図３１に、電流効率−輝度特性を図３２に、輝度−電圧特性を図３３に、電流−電圧特性を図３４に、外部量子効率−輝度特性を図３５に、発光スペクトルを図３６に示す。また、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近における素子特性を表４にまとめる。
Figure 2019215540
図３１乃至図３６及び表４より、発光素子２は、１０００ｃｄ／ｍ２における外部量子効率が１１．９％と良好な特性を示す発光素子であることがわかった。また、発光素子２は、比較発光素子２よりも良好な効率で発光する素子であることもわかった。
また、電流値を２ｍＡとし、電流密度一定の条件における駆動時間に対する輝度の変化を表すグラフを図３７に示す。図３７に示すように、発光素子２は、１００時間駆動後にも初期輝度の９０％以上を保っており、非常に寿命の良好な発光素子であることがわかった。また、発光素子２は比較発光素子２よりも寿命の良好な発光素子であることもわかった。
このことから、ベンゾナフトフラニル基を含むアミノ基を置換基としてもつ、本発明の一態様のナフトビスベンゾフラン化合物は、寿命が良好な材料であることがわかった。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様の発光素子である発光素子３および比較例の発光素子である比較発光素子３について詳細に説明する。発光素子３および比較発光素子３で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。
Figure 2019215540
（発光素子３の作製方法）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法にて成膜し、陽極１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面積は４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
次に、陽極１０１が形成された面が下方となるように、陽極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、陽極１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｖｉ）で表される３−［４−（９−フェナントリル）フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを重量比４：２（＝ＰＣＰＰｎ：酸化モリブデン）となるように、１０ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。
次に、正孔注入層１１１上に、ＰＣＰＰｎを３０ｎｍ蒸着して正孔輸送層１１２を形成した。
続いて、上記構造式（ｉｉ）で表される７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）と、上記構造式Ｎ，Ｎ’−ビス（ベンゾ［ｂ］ナフト［２，１−ｄ］フラン−９−イル）−Ｎ，Ｎ’−（ジフェニル）ナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’’］ビスベンゾフラン−３，１０−ジアミン（略称：３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）とを重量比１：０．０１（＝ｃｇＤＢＣｚＰＡ：３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。
その後、発光層１１３上に、ｃｇＤＢＣｚＰＡを膜厚１５ｎｍとなるように蒸着し、上記構造式（ｉｖ）で表される２，９−ジ（２−ナフチル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。
電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを膜厚２００ｎｍとなるように蒸着することで陰極１０２を形成して本実施例の発光素子３を作製した。
（比較発光素子３の作製方法）
比較発光素子３は、発光素子３における発光層１１３に用いた３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２を上記構造式（ｖ）で表される３，１０−ビス（ジフェニルアミノ）ナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＤＰｈＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ））に変えて発光層１１３を形成し、また、ｃｇＤＢＣｚＰＡを膜厚１０ｎｍとなるよう蒸着した後、上記構造式（ｖｉ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を膜厚１５ｎｍとなるように蒸着して電子輸送層１１４を形成することにより作製した。比較発光素子３で用いた３，１０ＤＰｈＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）と、発光素子３で用いた３，１０ａＢｎｆＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２は、主骨格であるナフトビスベンゾフランの構造は同一であるが、結合するアミンの構造が異なる物質である。
発光素子３および比較発光素子３の素子構造を以下の表にまとめる。
Figure 2019215540
発光素子３および比較発光素子３を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光素子の初期特性について測定を行った。なお、測定は室温で行った。
発光素子３および比較発光素子３の輝度−電流密度特性を図４３に、電流効率−輝度特性を図４４に、輝度−電圧特性を図４５に、電流−電圧特性を図４６に、外部量子効率−輝度特性を図４７に、発光スペクトルを図４８に示す。また、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近における素子特性を表６にまとめる。
Figure 2019215540
図４３乃至図４８及び表６より、発光素子３は、実用輝度である１０００ｃｄ／ｍ２付近における外部量子効率が１１．３％と良好な特性を示す発光素子であることがわかり、発光素子３は、比較発光素子３よりも良好な効率で発光する素子であることもわかった。
また、電流値を２ｍＡとし、電流密度一定の条件における駆動時間に対する輝度の変化を表すグラフを図４９に示す。図４９に示すように、発光素子３は、１００時間駆動後にも初期輝度の９０％程度の輝度を保っており、非常に寿命の良好な発光素子であることがわかった。発光素子３は比較発光素子よりも寿命の良好な発光素子であることもわかった。
このことから、ベンゾナフトフラニル基を含むアミノ基を置換基としてもつ、本発明の一態様のナフトビスベンゾフラン化合物を用いた発光素子は、効率良く発光する発光素子とすることができ、且つ寿命が良好な発光素子であることがわかった。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様の発光素子である発光素子４および比較例の発光素子である比較発光素子４について詳細に説明する。発光素子４および比較発光素子４で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。
Figure 2019215540
（発光素子４の作製方法）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法にて成膜し、陽極１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面積は４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
次に、陽極１０１が形成された面が下方となるように、陽極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、陽極１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｖｉ）で表される３−［４−（９−フェナントリル）フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを重量比４：２（＝ＰＣＰＰｎ：酸化モリブデン）となるように、１０ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。
次に、正孔注入層１１１上に、ＰＣＰＰｎを３０ｎｍ蒸着して正孔輸送層１１２を形成した。
続いて、上記構造式（ｉｉ）で表される７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）と、上記構造式（ｉｘ）で表されるＮ，Ｎ’−ビス（ベンゾ［ｂ］ナフト［２，３−ｄ］フラン−３−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’’］ビスベンゾフラン−３，１０−ジアミン（略称：３，１０Ｂｎｆ（ＩＩ）Ａ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）とを重量比１：０．０１５（＝ｃｇＤＢＣｚＰＡ：３，１０Ｂｎｆ（ＩＩ）Ａ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２）となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。
その後、発光層１１３上に、ｃｇＤＢＣｚＰＡを膜厚１５ｎｍとなるように蒸着し、上記構造式（ｉｖ）で表される２，９−ジ（２−ナフチル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。
電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを膜厚２００ｎｍとなるように蒸着することで陰極１０２を形成して本実施例の発光素子４を作製した。
（比較発光素子４の作製方法）
比較発光素子４は、発光素子４における発光層１１３に用いた３，１０Ｂｎｆ（ＩＩ）Ａ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２を上記構造式（ｖ）で表される３，１０−ビス（ジフェニルアミノ）ナフト［２，３−ｂ；６，７−ｂ’］ビスベンゾフラン（略称：３，１０ＤＰｈＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ））に変えて発光層１１３を形成し、また、ｃｇＤＢＣｚＰＡを膜厚１０ｎｍとなるよう蒸着した後、上記構造式（ｖｉ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を膜厚１５ｎｍとなるように蒸着して電子輸送層１１４を形成することにより作製した。比較発光素子４で用いた３，１０ＤＰｈＡ２Ｎｂｆ（ＩＶ）と、発光素子４で用いた３，１０Ｂｎｆ（ＩＩ）Ａ２Ｎｂｆ（ＩＶ）−０２は、主骨格であるナフトビスベンゾフランの構造は同一であるが、結合するアミンの構造が異なる物質である。
発光素子４および比較発光素子４の素子構造を以下の表にまとめる。
Figure 2019215540
発光素子４および比較発光素子４を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光素子の初期特性について測定を行った。なお、測定は室温で行った。
発光素子４および比較発光素子４の輝度−電流密度特性を図５０に、電流効率−輝度特性を図５１に、輝度−電圧特性を図５２に、電流−電圧特性を図５３に、外部量子効率−輝度特性を図５４に、発光スペクトルを図５５に示す。また、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近における素子特性を表８にまとめる。
Figure 2019215540
図５０乃至図５５及び表８より、発光素子４は、実用輝度である１０００ｃｄ／ｍ２付近における外部量子効率が１１．４％と良好な特性を示す発光素子であることがわかり、発光素子４は、比較発光素子４よりも良好な効率で発光する素子であることもわかった。
本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様の発光素子である発光素子５について詳細に説明する。発光素子５で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。
Figure 2019215540
（発光素子５の作製方法）
まず、ガラス基板上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパッタリング法にて成膜し、陽極１０１を形成した。なお、その膜厚は７０ｎｍとし、電極面積は４ｍｍ２（２ｍｍ×２ｍｍ）とした。
次に、基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
次に、陽極１０１が形成された面が下方となるように、陽極１０１が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、陽極１０１上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式（ｖｉ）で表される３−［４−（９−フェナントリル）フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを重量比４：２（＝ＰＣＰＰｎ：酸化モリブデン）となるように、１０ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。
次に、正孔注入層１１１上に、ＰＣＰＰｎを３０ｎｍ蒸着して正孔輸送層１１２を形成した。
続いて、上記構造式（ｉｉ）で表される７−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−７Ｈ−ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）と、上記構造式（ｘ）で表されるＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（７−フェニルベンゾ［ｃ］カルバゾール−１０−イル）ナフト［２，１−ｂ；６，５−ｂ’］ビスベンゾフラン−２，９−ジアミン（略称：２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ））とを重量比１：０．０３（＝ｃｇＤＢＣｚＰＡ：２，９ＰｃＢＣＡ２Ｎｂｆ（ＩＩＩ））となるように２５ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。
その後、発光層１１３上に、ｃｇＤＢＣｚＰＡを膜厚１５ｎｍとなるように蒸着し、上記構造式（ｉｖ）で表される２，９−ジ（２−ナフチル）−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。
電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚１ｎｍとなるように蒸着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを膜厚２００ｎｍとなるように蒸着することで陰極１０２を形成して本実施例の発光素子５を作製した。
発光素子５の素子構造を以下の表にまとめる。
Figure 2019215540
発光素子５を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業（シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、これら発光素子の初期特性について測定を行った。なお、測定は室温で行った。
発光素子５の輝度−電流密度特性を図５６に、電流効率−輝度特性を図５７に、輝度−電圧特性を図５８に、電流−電圧特性を図５９に、外部量子効率−輝度特性を図６０に、発光スペクトルを図６１に示す。また、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近における素子特性を表１０にまとめる。
Figure 2019215540
図５６乃至図６１及び表１０より、発光素子５は、輝度１０００ｃｄ／ｍ２付近における外部量子効率が１０．５％と良好な特性を示す発光素子であることがわかった。
１０１：陽極、１０２：陰極、１０３：ＥＬ層、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、１１６：電荷発生層、１１７：Ｐ型層、１１８：電子リレー層、１１９：電子注入バッファ層、４００：基板、４０１：第１の電極、４０３：ＥＬ層、４０４：第２の電極、４０５：シール材、４０６：シール材、４０７：封止基板、４１２：パッド、４２０：ＩＣチップ、５０１：第１の電極、５０２：第２の電極、５０３：ＥＬ層、５１１：第１の発光ユニット、５１２：第２の発光ユニット、５１３：電荷発生層、６０１：駆動回路部（ソース線駆動回路）、６０２：画素部、６０３：駆動回路部（ゲート線駆動回路）、６０４：封止基板、６０５：シール材、６０７：空間、６０８：配線、６０９：ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）、６１０：素子基板、６１１：スイッチング用ＦＥＴ、６１２：電流制御用ＦＥＴ、６１３：第１の電極、６１４：絶縁物、６１６：ＥＬ層、６１７：第２の電極、６１８：発光素子、６２３：ｎチャネル型ＦＥＴ、６２４：ｐチャネル型ＦＥＴ、７３０：絶縁膜、７７０：平坦化絶縁膜、７７２：導電膜、７８２：発光素子、７８３：液滴吐出装置、７８４：液滴、７８５：層、７８６：発光物質を含む層、７８８：導電膜、９０１：筐体、９０２：液晶層、９０３：バックライトユニット、９０４：筐体、９０５：ドライバＩＣ、９０６：端子、９５１：基板、９５２：電極、９５３：絶縁層、９５４：隔壁層、９５５：ＥＬ層、９５６：電極、１００１ 基板、１００２ 下地絶縁膜、１００３ ゲート絶縁膜、１００６ ゲート電極、１００７ ゲート電極、１００８ ゲート電極、１０２０ 第１の層間絶縁膜、１０２１ 第２の層間絶縁膜、１０２２ 電極、１０２４Ｗ 発光素子の第１の電極、１０２４Ｒ 発光素子の第１の電極、１０２４Ｇ 発光素子の第１の電極、１０２４Ｂ 発光素子の第１の電極、１０２５ 隔壁、１０２８ ＥＬ層、１０２９ 陰極、１０３１ 封止基板、１０３２ シール材、１０３３ 透明な基材、１０３４Ｒ 赤色の着色層、１０３４Ｇ 緑色の着色層、１０３４Ｂ 青色の着色層、１０３５ 黒色層（ブラックマトリックス）、１０３６ オーバーコート層、１０３７ 第３の層間絶縁膜、１０４０ 画素部、１０４１ 駆動回路部、１０４２ 周辺部、１４００：液滴吐出装置、１４０２：基板、１４０３：液滴吐出手段、１４０４：撮像手段、１４０５：ヘッド、１４０６：点線、１４０７：制御手段、１４０８：記憶媒体、１４０９：画像処理手段、１４１０：コンピュータ、１４１１：マーカー、１４１２：ヘッド、１４１３：材料供給源、１４１４：材料供給源、１４１５：材料供給源、１４１６：ヘッド、２００１：筐体、２００２：光源、３００１：照明装置、５０００：表示領域、５００１：表示領域、５００２：表示領域、５００３：表示領域、５００４：表示領域、５００５：表示領域、７１０１：筐体、７１０３：表示部、７１０５：スタンド、７１０７：表示部、７１０９：操作キー、７１１０：リモコン操作機、７２０１：本体、７２０２：筐体、７２０３：表示部、７２０４：キーボード、７２０５：外部接続ポート、７２０６：ポインティングデバイス、７２１０：第２の表示部、７４０１：筐体、７４０２：表示部、７４０３：操作ボタン、７４０４：外部接続ポート、７４０５：スピーカ、７４０６：マイク、９０３３：留め具、９０３４：スイッチ、９０３５：電源スイッチ、９０３６：スイッチ、９３１０：携帯情報端末、９３１１：表示パネル、９３１２：表示領域、９３１３：ヒンジ、９３１５：筐体、９６３０：筐体、９６３１：表示部、９６３１ａ：表示部、９６３１ｂ：表示部、９６３２ａ：タッチパネル領域、９６３２ｂ：タッチパネル領域、９６３３：太陽電池、９６３４：充放電制御回路、９６３５：バッテリー、９６３６：ＤＣＤＣコンバータ、９６３７：操作キー、９６３８：コンバータ、９６３９：ボタン

Claims (13)

  1. 下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物。
    Figure 2019215540
    （但し、式中Ｂは置換または無置換のナフトビスベンゾフラン骨格、置換または無置換のナフトビスベンゾチオフェン骨格および置換または無置換のナフトベンゾチエノベンゾフラン骨格のいずれかである。また、Ａｒ１は置換または無置換の炭素数６乃至２５の芳香族炭化水素基、置換または無置換のジベンゾフラニル基、置換または無置換のジベンゾチオフェニル基、および置換または無置換のカルバゾリル基のいずれか一であり、前記置換または無置換のジベンゾフラニル基、前記置換または無置換のジベンゾチオフェニル基および前記置換または無置換のカルバゾリル基はベンゼン環が縮合した構造であってもよい。Ａは置換または無置換の少なくとも１つのベンゼン環が縮合したジベンゾフラニル基、置換または無置換の少なくとも１つのベンゼン環が縮合したジベンゾチオフェニル基、および置換または無置換の少なくとも１つのベンゼン環が縮合したカルバゾリル基のいずれかである。また、α１乃至α３はそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至２５の二価の芳香族炭化水素基であり、ｌ、ｍ、ｎはそれぞれ独立に０乃至２の整数のいずれかを表し、ｑは１又は２である。）
  2. 下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物。
    Figure 2019215540
    （但し、式中Ｂは置換または無置換のナフトビスベンゾフラン骨格、置換または無置換のナフトビスベンゾチオフェン骨格および置換または無置換のナフトベンゾチエノベンゾフラン骨格のいずれかである。Ａｒ１は置換もしくは無置換の炭素数６乃至２５の芳香族炭化水素基または下記一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）で表される基のいずれかであり、Ａは下記一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）で表される基のいずれかである。α１乃至α３はそれぞれ独立に置換または無置換の炭素数６乃至１４の二価の芳香族炭化水素基のいずれかである。ｌ、ｍ、ｎはそれぞれ独立に０乃至２の整数のいずれかを表し、ｑは１または２である。）
    Figure 2019215540
    （一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）において、Ｒ１乃至Ｒ９は、そのいずれか１が単結合を表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基のいずれかを表す。
    なお、Ａは、Ｒ１乃至Ｒ８のうち、Ｒ１およびＲ２、Ｒ２およびＲ３、Ｒ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、Ｒ６およびＲ７、並びにＲ７およびＲ８の少なくとも一つの組み合わせにおいて縮合してベンゼン環を形成した構造を有する。また、Ａが一般式（ｇ３）で表され、且つ（ｇ３）におけるＲ９が単結合を表す場合、ｎは１または２であるものとする。
    また、Ａｒ１が上記一般式（ｇ１）乃至（ｇ３）で表される基である場合、Ｒ１乃至Ｒ８のうち、Ｒ１およびＲ２、Ｒ２およびＲ３、Ｒ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、Ｒ６およびＲ７、並びにＲ７およびＲ８は、互いに縮合してベンゼン環を形成した構造であってもよい。また、Ａｒ１が一般式（ｇ３）で表され、かつ（ｇ３）においてＲ９が単結合を表す場合、ｍは１または２であるものとする。）
  3. 請求項１または請求項２において、前記Ｂが、下記一般式（Ｂ１）乃至一般式（Ｂ４）で表される骨格のいずれかである有機化合物。
    Figure 2019215540
    （但し、式中Ｘ２およびＸ３はそれぞれ独立に酸素原子または硫黄原子を表す。なお、上記一般式（Ｂ１）において、Ｒ１０乃至Ｒ２１のいずれか１または２が単結合を表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。また、上記一般式（Ｂ２）において、Ｒ３０乃至Ｒ４１のいずれか１または２が単結合を表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。また、上記一般式（Ｂ３）において、Ｒ５０乃至Ｒ６１のいずれか１または２が単結合を表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。また、上記一般式（Ｂ４）において、Ｒ７０乃至Ｒ８１のいずれか１または２が単結合を表し、残りがそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。）
  4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一において、前記一般式（Ｇ１）におけるｑが２である有機化合物。
  5. 請求項１または請求項２において、前記一般式（Ｇ１）におけるｑが２であり、前記Ｂが、下記一般式（Ｂ１）乃至一般式（Ｂ４）で表される骨格のいずれかである有機化合物。
    Figure 2019215540
    （但し、式中Ｘ２およびＸ３はそれぞれ独立に酸素原子または硫黄原子を表す。なお、上記一般式（Ｂ１）において、Ｒ１２およびＲ１８が単結合を表し、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１３乃至Ｒ１７、Ｒ１９乃至Ｒ２１がそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。また、上記一般式（Ｂ２）において、Ｒ３２およびＲ３８が単結合を表し、Ｒ３０、Ｒ３１、Ｒ３３乃至Ｒ３７、Ｒ３９乃至Ｒ４１がそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。また、上記一般式（Ｂ３）において、Ｒ５２およびＲ５８が単結合を表し、Ｒ５０、Ｒ５１、Ｒ５３乃至Ｒ５７、Ｒ５９乃至Ｒ６１がそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。また、上記一般式（Ｂ４）において、Ｒ７２およびＲ７７が単結合を表し、Ｒ７０、Ｒ７１、Ｒ７３乃至Ｒ７６、Ｒ７８乃至Ｒ８１がそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至１０の炭化水素基、炭素数３乃至１０の環式炭化水素基、置換または無置換の炭素数６乃至１４の芳香族炭化水素基、置換または無置換の炭素数１２乃至３２のジアリールアミノ基のいずれかを表す。）
  6. 下記一般式（Ｇ１−１）で表される有機化合物。
    Figure 2019215540
    （但し上記一般式（Ｇ１−１）において、Ｂは下記一般式（Ｂ１−１）または（Ｂ３−１）を表す。Ａｒ１は置換もしくは無置換の炭素数６乃至２５の芳香族炭化水素基であり、Ａは下記一般式（ｇ０）で表される基である。ｍは０乃至２の整数を表す。α２は置換または無置換の炭素数６乃至１４の二価の芳香族炭化水素基である。）
    Figure 2019215540
    （但し、上記一般式（Ｂ１−１）または（Ｂ３−１）において、Ｘ２およびＸ３はそれぞれ独立に酸素原子または硫黄原子を表す。Ｒ１２、Ｒ１８、Ｒ５２およびＲ５８は単結合を表す。）
    Figure 2019215540
    （但し、上記一般式（ｇ０）において、Ｘ０は酸素原子または硫黄原子、または、置換もしくは無置換のフェニル基が結合した窒素原子である。また、Ｒ１乃至Ｒ８のうち、Ｒ２は単結合を表し、Ｒ３およびＲ４、Ｒ５およびＲ６、Ｒ６およびＲ７、並びにＲ７およびＲ８は、その少なくとも一つの組み合わせにおいて縮合してベンゼン環を形成し、残りは水素原子を表す。）
  7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、分子量が１３００以下である前記有機化合物。
  8. 下記構造式のいずれ一かで表される有機化合物。
    Figure 2019215540
    Figure 2019215540
  9. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の有機化合物を含む発光素子。
  10. 請求項９に記載の発光素子と、トランジスタ、または、基板と、を有する発光装置。
  11. 請求項１０に記載の発光装置と、センサ、操作ボタン、スピーカ、または、マイクと、
    を有する電子機器。
  12. 請求項１０に記載の発光装置と、筐体と、を有する照明装置。
  13. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の有機化合物を含む電子デバイス。
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