特開 2023-174743 蒸着用組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023174743

(43)【公開日】2023-12-08

(54)【発明の名称】蒸着用組成物

(51)【国際特許分類】

   H10K 50/12 20230101AFI20231201BHJP

   H10K 85/60 20230101ALI20231201BHJP

   H10K 71/16 20230101ALI20231201BHJP

   H10K 71/70 20230101ALI20231201BHJP

   C23C 14/12 20060101ALI20231201BHJP

   C23C 14/24 20060101ALI20231201BHJP

   H10K 101/25 20230101ALN20231201BHJP

【ＦＩ】

H10K50/12

H10K85/60

H10K71/16

H10K71/70

C23C14/12

C23C14/24 E

H10K101:25

【審査請求】有

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023172646

(22)【出願日】2023-10-04

(62)【分割の表示】P 2020557020の分割

【原出願日】2019-11-20

(31)【優先権主張番号】P 2018225634

(32)【優先日】2018-11-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000153878

【氏名又は名称】株式会社半導体エネルギー研究所

(72)【発明者】

【氏名】瀬尾 哲史

(72)【発明者】

【氏名】大澤 信晴

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 俊毅

(72)【発明者】

【氏名】木戸 裕允

【テーマコード（参考）】

3K107

4K029

【Ｆターム（参考）】

3K107AA01

3K107BB01

3K107BB02

3K107CC45

3K107DD50

3K107DD53

3K107DD59

3K107DD68

3K107FF00

3K107GG56

4K029AA09

4K029BA62

4K029CA01

4K029DB06

(57)【要約】

【課題】新規ＥＬデバイス用組成物を提供することを目的とする。または、本発明の一態様では、簡便に安定した特性のＥＬデバイスを製造することが可能なＥＬデバイス用組成物を提供することを目的とする。または、本発明の一態様では安価に安定した特性のＥＬデバイスを製造することが可能なＥＬデバイス用組成物を提供することを目的とする。
【解決手段】異なる物質をあらかじめ混合したＥＬデバイス用の組成物であって、当該組成物を用い繰り返し蒸着を行ってもＥＬデバイスの特性に変化のない組成物について検討を行った。その結果、０．１Ｐａ以下の圧力において、含まれる物質の５％重量減少温度の差が５０℃以下であるＥＬデバイス用組成物を提供する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ナフトフロピラジン骨格及びベンゾフロピリミジン骨格の少なくとも一を有する第１の有機化合物と、トリアリールアミン骨格及びカルバゾール骨格の少なくとも一を有する第２の有機化合物と、を含む蒸着用組成物であって、
前記第１の有機化合物と、前記第２の有機化合物との間の０．１Ｐａ以下の圧力下における熱重量測定で測定した５％重量減少温度の差が、５０度以下である蒸着用組成物。

【請求項2】

請求項１において、
前記第１の有機化合物が下記一般式（Ｇ１）で表される蒸着用組成物。

【化1】

（式中、Ｑは酸素を表す。また、Ａｒ^５は、置換もしくは無置換の縮合芳香環を示す。また、Ｒ^１およびＲ^２は、一方が水素、他方が正孔輸送性の骨格を有する総炭素数１乃至１００の基を表す。）

【請求項3】

請求項１または請求項２において、
前記第１の有機化合物が下記構造式（１００）で表される蒸着用組成物。

【化2】

【請求項4】

請求項１において、
前記第１の有機化合物が下記一般式（Ｇ２）で表される蒸着用組成物。

【化3】

（式中、Ｑは酸素を表す。Ａｒ^１、Ａｒ^２、Ａｒ^３、およびＡｒ^４はそれぞれ独立に、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環を表し、前記芳香族炭化水素環の置換基は、炭素数１乃至６のアルキル基、または炭素数１乃至６のアルコキシ基、または炭素数５乃至７の単環式飽和炭化水素基、または炭素数７乃至１０の多環式飽和炭化水素基、またはシアノ基のいずれか一であり、前記芳香族炭化水素環を形成する炭素数は６以上２５以下である。また、ｍおよびｎはそれぞれ０または１である。また、Ａは総炭素数１２乃至１００の基であり、かつ、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ジベンゾチオフェン環を含む複素芳香環、ジベンゾフラン環を含む複素芳香環、カルバゾール環を含む複素芳香環、ベンゾイミダゾール環、トリフェニルアミン構造のいずれか一または複数を有する。また、Ｒ^１は、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数５乃至７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の炭素数７乃至１０の多環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３乃至１２のヘテロアリール基を表す。）

【請求項5】

請求項１または請求項４において、
前記第１の有機化合物が下記構造式（２００）または（２０１）で表される蒸着用組成物。

【化4】

【請求項6】

請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
前記第２の有機化合物がビカルバゾール骨格を有する蒸着用組成物。

【請求項7】

請求項６において、
前記ビカルバゾール骨格は、２位乃至４位のいずれかにおいて２つのカルバゾリル基が互いに結合する蒸着用組成物。

【請求項8】

請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
前記第２の有機化合物がトリアリールアミン骨格とカルバゾール骨格とを有する蒸着用組成物。

【請求項9】

請求項８において、
前記トリアリールアミン骨格における窒素原子と前記カルバゾール骨格とが、フェニレン基を介して結合する蒸着用組成物。

【請求項10】

請求項８または請求項９において、
前記カルバゾール骨格が２位乃至４位または９位で結合する蒸着用組成物。

【請求項11】

請求項１乃至請求項１０のいずれか一項において、
前記第２の有機化合物が少なくとも一つのフルオレン骨格を有する蒸着用組成物。

【請求項12】

請求項１乃至請求項１１のいずれか一項において、
前記第１の有機化合物と前記第２の有機化合物とが励起錯体を形成する組み合わせである蒸着用組成物。

【請求項13】

請求項１乃至請求項１２のいずれか一項において、
前記５％重量減少温度の差が、４０度以下である蒸着用組成物。

【請求項14】

請求項１乃至請求項１２のいずれか一項において、
前記５％重量減少温度の差が、３０度以下である蒸着用組成物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一態様は、ＥＬデバイス用組成物に関する。なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、撮像装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。

【背景技術】

【0002】

有機化合物を用いたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用するＥＬデバイス（有機ＥＬデバイス）の実用化が進んでいる。これらＥＬデバイスの基本的な構成は、一対の電極間に発光材料を含む有機化合物層（ＥＬ層）を挟んだものである。このデバイスに電圧を印加して、キャリアを注入し、当該キャリアの再結合エネルギーを利用することにより、発光材料からの発光を得ることができる。

【0003】

このようなＥＬデバイスは自発光型であるためディスプレイの画素として用いると、液晶に比べ、視認性が高く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレイ素子として好適である。また、このようなＥＬデバイスを用いたディスプレイは、薄型軽量に作製できることも大きな利点である。さらに非常に応答速度が速いことも特徴の一つである。

【0004】

また、これらのＥＬデバイスは発光層を二次元に連続して形成することが可能であるため、面状に発光を得ることができる。これは、白熱電球やＬＥＤに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。

【0005】

このようなＥＬデバイスは、インクジェット法などに代表される湿式法や、蒸着法などに代表される乾式法などにより作製されるが、高精細化が容易であること、長寿命化が容易であることなどの理由により、現状、蒸着法による製造が主流となっている。

【0006】

蒸着法によりＥＬデバイスを製造する際、発光層は発光中心物質とホスト材料の少なくとも２種類の物質を共蒸着することにより形成される。共蒸着とは、異なる蒸着源から異なる物質を同時に蒸着する蒸着法のことであるが、発光層内部のキャリアバランスの改善やその他の理由の為、３種類以上の物質を共蒸着する場合もある。

【0007】

複数の物質を共蒸着する場合、その数と同じだけの蒸着源が必要となり、蒸着装置のコストやメンテナンスの手間が大きくなってしまう場合があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【非特許文献1】特開２０１５－９７２０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明の一態様では、新規ＥＬデバイス用組成物を提供することを目的とする。または、本発明の一態様では、簡便に安定した特性のＥＬデバイスを製造することが可能なＥＬデバイス用組成物を提供することを目的とする。または、本発明の一態様では安価に安定した特性のＥＬデバイスを製造することが可能なＥＬデバイス用組成物を提供することを目的とする。

【0010】

なお、これらの課題の記載は、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有する必要はない。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。

【0011】

本発明は上述の課題のうちいずれか一を解決すればよいものとする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の一態様は、少なくとも２種以上の有機化合物を含むＥＬデバイス用組成物であって、前記２種以上の有機化合物間の０．１Ｐａ以下の圧力下における熱重量測定で測定した５％重量減少温度の差が、５０度以下であるＥＬデバイス用組成物である。

【0013】

または、本発明の他の一態様は、第１の有機化合物と、第２の有機化合物とを含むＥＬデバイス用組成物であって、前記第１の有機化合物と、前記第２の有機化合物との間の０．１Ｐａ以下の圧力下における熱重量測定で測定した５％重量減少温度の差が、５０度以下であるＥＬデバイス用組成物である。

【0014】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の有機化合物が電子輸送性を有し、前記第２の有機化合物が正孔輸送性を有するＥＬデバイス用組成物である。

【0015】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の有機化合物が、ベンゾフロジアジン骨格またはベンゾチオジアジン骨格を有するＥＬデバイス用組成物である。

【0016】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の有機化合物がナフトフロピラジン骨格、フェナントロフロピラジン骨格、ナフトチオピラジン骨格、またはフェナントロチオピラジン骨格のいずれか一を有するＥＬデバイス用組成物である。

【0017】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の有機化合物が下記一般式（Ｇ１）で表されるＥＬデバイス用組成物である。

【0018】

【化1】

【0019】

上記一般式（Ｇ１）において、Ｑは酸素または硫黄を表す。また、Ａｒ^１は、置換もしくは無置換の縮合芳香環を示す。また、Ｒ^１およびＲ^２は、一方が水素、他方が正孔輸送性の骨格を有する総炭素数１乃至１００の基を表す。

【0020】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の有機化合物が下記構造式（１００）で表されるＥＬデバイス用組成物である。

【0021】

【化2】

【0022】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の有機化合物がベンゾフロピリミジン骨格またはベンゾチオピリミジン骨格を有するＥＬデバイス用組成物である。

【0023】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の有機化合物が下記一般式（Ｇ２）で表されるＥＬデバイス用組成物である。

【0024】

【化3】

【0025】

式中、Ｑは酸素または硫黄を表す。Ａｒ^１、Ａｒ^２、Ａｒ^３、およびＡｒ^４はそれぞれ独立に、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環を表し、前記芳香族炭化水素環の置換基は、炭素数１乃至６のアルキル基、または炭素数１乃至６のアルコキシ基、または炭素数５乃至７の単環式飽和炭化水素基、または炭素数７乃至１０の多環式飽和炭化水素基、またはシアノ基のいずれか一であり、前記芳香族炭化水素環を形成する炭素数は６以上２５以下である。また、ｍおよびｎはそれぞれ０または１である。また、Ａは総炭素数１２乃至１００の基であり、かつ、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ジベンゾチオフェン環を含む複素芳香環、ジベンゾフラン環を含む複素芳香環、カルバゾール環を含む複素芳香環、ベンゾイミダゾール環、トリフェニルアミン構造のいずれか一または複数を有する。また、Ｒ^１は、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数５乃至７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の炭素数７乃至１０の多環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３乃至１２のヘテロアリール基を表す。

【0026】

または、本発明の他の一態様は、前記第１の有機化合物が下記構造式（２００）または下記構造式（２０１）で表されるＥＬデバイス用組成物である。

【0027】

【化4】

【0028】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第２の有機化合物が芳香族アミン骨格を有するＥＬデバイス用組成物である。

【0029】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第２の有機化合物がカルバゾール骨格を有するＥＬデバイス用組成物である。

【0030】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第２の有機化合物がトリアリールアミン骨格を有するＥＬデバイス用組成物である。

【0031】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第２の有機化合物がビカルバゾール骨格を有するＥＬデバイス用組成物である。

【0032】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記ビカルバゾール骨格が、２位乃至４位のいずれかにおいて２つのカルバゾリル基が互いに結合するＥＬデバイス用組成物である。

【0033】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第２の有機化合物がトリアリールアミン骨格とカルバゾール骨格とを有するＥＬデバイス用組成物である。

【0034】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記トリアリールアミンにおける窒素原子と前記カルバゾール骨格とが、フェニレン基を介して結合するＥＬデバイス用組成物である。

【0035】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記カルバゾール骨格が２位乃至４位または９位で結合するＥＬデバイス用組成物である。

【0036】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第２の有機化合物が少なくとも一つのフルオレン骨格を有するＥＬデバイス用組成物である。

【0037】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の有機化合物と前記第２の有機化合物とが励起錯体を形成する組み合わせであるＥＬデバイス用組成物である。

【0038】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記５％重量減少温度の差が、４０度以下であるＥＬデバイス用組成物である。

【0039】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において前記５％重量減少温度の差が、３０度以下であるＥＬデバイス用組成物である。

【0040】

なお、本明細書中における発光装置とは、ＥＬデバイスを用いた画像表示デバイスを含む。また、ＥＬデバイスにコネクター、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ＥＬデバイスに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。

【発明の効果】

【0041】

本発明の一態様では、新規ＥＬデバイス用組成物を提供することができる。または、本発明の一態様では、簡便に安定した特性のＥＬデバイスを製造することが可能なＥＬデバイス用組成物を提供することができる。または、本発明の一態様では安価に安定した特性のＥＬデバイスを製造することが可能なＥＬデバイス用組成物を提供することができる。

【0042】

なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0043】

【図1】図１Ａ乃至図１Ｃは、ＥＬデバイスの概略図である。

【図2】図２Ａおよび図２Ｂは、アクティブマトリクス型発光装置の概念図である。

【図3】図３Ａおよび図３Ｂは、アクティブマトリクス型発光装置の概念図である。

【図4】図４は、アクティブマトリクス型発光装置の概念図である。

【図5】図５Ａおよび図５Ｂは、パッシブマトリクス型発光装置の概念図である。

【図6】図６Ａおよび図６Ｂは、照明装置を表す図である。

【図7】図７Ａ、図７Ｂ１、図７Ｂ２および図７Ｃは、電子機器を表す図である。

【図8】図８Ａ乃至図８Ｃは、電子機器を表す図である。

【図9】図９は、照明装置を表す図である。

【図10】図１０は、照明装置を表す図である。

【図11】図１１は、車載表示装置及び照明装置を表す図である。

【図12】図１２Ａおよび図１２Ｂは、電子機器を表す図である。

【図13】図１３Ａ乃至図１３Ｃは、電子機器を表す図である。

【図14】図１４Ａおよび図１４Ｂは、蒸着装置の模式図である。

【図15】図１５は、ＥＬデバイス１の輝度－電流密度特性を表す図である。

【図16】図１６は、ＥＬデバイス１の輝度－電圧特性を表す図である。

【図17】図１７は、ＥＬデバイス１の電流－電圧特性を表す図である。

【図18】図１８は、ＥＬデバイス１の外部量子効率－輝度特性を表す図である。

【図19】図１９は、ＥＬデバイス１の発光スペクトルを表す図である。

【図20】図２０は、ＥＬデバイス２の輝度－電流密度特性を表す図である。

【図21】図２１は、ＥＬデバイス２の輝度－電圧特性を表す図である。

【図22】図２２は、ＥＬデバイス２の電流－電圧特性を表す図である。

【図23】図２３は、ＥＬデバイス２の外部量子効率－輝度特性を表す図である。

【図24】図２４は、ＥＬデバイス２の発光スペクトルを表す図である。

【図25】図２５は、ＥＬデバイス３の輝度－電流密度特性を表す図である。

【図26】図２６は、ＥＬデバイス３の輝度－電圧特性を表す図である。

【図27】図２７は、ＥＬデバイス３の電流－電圧特性を表す図である。

【図28】図２８は、ＥＬデバイス３の外部量子効率－輝度特性を表す図である。

【図29】図２９は、ＥＬデバイス３の発光スペクトルを表す図である。

【図30】図３０は、ＥＬデバイス１の輝度－時間変化特性を表す図である。

【図31】図３１は、ＥＬデバイス２の輝度－時間変化特性を表す図である。

【図32】図３２は、ＥＬデバイス３の輝度－時間変化特性を表す図である。

【図33】図３３は、ＥＬデバイス４の輝度－電流密度特性を表す図である。

【図34】図３４は、ＥＬデバイス４の輝度－電圧特性を表す図である。

【図35】図３５は、ＥＬデバイス４の電流－電圧特性を表す図である。

【図36】図３６は、ＥＬデバイス４の外部量子効率－輝度特性を表す図である。

【図37】図３７は、ＥＬデバイス４の発光スペクトルを表す図である。

【図38】図３８は、ＥＬデバイス４の輝度－時間変化特性を表す図である。

【図39】図３９は、ＥＬデバイス２の高温における輝度－時間変化特性を表す図である。

【発明を実施するための形態】

【0044】

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。

【0045】

（実施の形態１）
有機ＥＬデバイスは通常一対の電極間に有機化合物を含むＥＬ層を挟んで形成されている。ＥＬ層は、機能分離された積層構造を有する。その積層構造は例えば図１Ａに示したＥＬ層１０３のように、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などの他、キャリアブロック層、電荷発生層などの各機能層から構成される。

【0046】

各機能層は、単独の物質からなる層もあれば、複数の物質が混合された層もある。特に発光層１１３は、励起子同士の干渉による消光現象の抑制や、発光領域の位置調整のため、ホスト－ゲスト型の構成が取られることが多い。

【0047】

通常、乾式法における有機ＥＬデバイスの製造において、二種類以上の異なる物質を均一に混合した状態で一つの層内に存在させた発光デバイスを得るためには、それぞれの物質ごとに異なる蒸着源を用いた共蒸着法が選択される。これは、物質は各々異なる昇華温度や蒸発温度を有しているため、蒸着源の温度をそれぞれの物質および要求される蒸着レートに適した温度に調節することが必要となるからである。

【0048】

しかし、この方法では用いる材料の種類ごとに蒸着源を準備することになるため、装置への投資額が大きくなる、混合する物質の数が装置に依存するなどの不都合がある。

【0049】

一方、より効率良く、寿命の長いＥＬデバイスへの要求から、発光層１１３の構成は、上述のホスト－ゲスト型からさらに発展し、ホスト、アシスト、ゲスト等の３つもしくはそれ以上の物質から構成される構造も実用化され始めている。

【0050】

前述のように、一つの発光層内に混合できる物質の種類は装置の蒸着源の数に依存し、また、蒸着源を増設するためにはある程度の投資が必要となる。

【0051】

ここで、あらかじめ複数の物質を混合しておき、一つの蒸着源で蒸着を行い、蒸着源の数以上の物質を成膜する方法について考える。図１４は、３種類の物質（化合物１、化合物２、ドーパント）を混合した層を蒸着により形成する際の模式図である。図１４Ａでは３種類の物質をそれぞれ異なる蒸着源から蒸着する場合の図を示しているため、３つの蒸着源を必要とする。一方、図１４Ｂは二種類の物質（化合物１、化合物２）をあらかじめ混合した組成物を一つの蒸着源から蒸着する場合の図を示しているため、３種類の物質を蒸着する場合でも２つの蒸着源で済んでいる。しかし、物質には固有の蒸発温度や昇華温度が存在するため、ただあらかじめ混合した材料を用いて成膜を行ったとしても、狙った膜厚に、狙った組成で層を形成することは困難である。

【0052】

さらに、製品化して多くの商品を市場に送り出すことを考えると、当該方法は、同じ蒸着源を連続的に用いて複数のデバイスを製造したとしても、特性変動のないＥＬデバイスが提供できる必要がある。

【0053】

物質における蒸発温度や昇華温度は物質ごとに固有の値があることは先に述べた。複数の物質を混合して一つの蒸着源で蒸着を行った場合、それらの温度が低い方の物質が多く飛んでしまい、徐々に蒸着源内部における物質の組成が変化してしまう場合がある。蒸着源内部の試料の組成が変化すると、繰り返し蒸着するごとに膜の組成が変わってしまい、結果としてＥＬデバイスの特性が変化してしまう。

【0054】

そこで、本発明者らは、異なる物質をあらかじめ混合したＥＬデバイス用の組成物であって、当該組成物を用い繰り返し蒸着を行ってもＥＬデバイスの特性に変化のない組成物について検討を行った。その結果、０．１Ｐａ以下の圧力において、含まれる物質の５％重量減少温度の差が５０℃以下であるＥＬデバイス用組成物が、繰り返しの蒸着にも組成変化が起こりにくく、また、当該組成物を用いて作製したＥＬデバイスの特性にも大きな変化が起こりにくいことを見出した。

【0055】

すなわち、本発明の一態様は、少なくとも２種以上の有機化合物を含むＥＬデバイス用組成物であって、前記２種以上の有機化合物間の０．１Ｐａ以下の圧力下における熱重量測定で測定した５％重量減少温度の差が、いずれも５０度以下であるＥＬデバイス用組成物である。

【0056】

５％重量減少温度は、熱重量測定－示差熱分析（ＴＧ－ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ－Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を行い、重量と温度の関係（熱重量測定）から求めることができる。なお、測定は、蒸着操作が０．１Ｐａ以下の圧力環境で行われることを鑑み、０．１Ｐａ以下の雰囲気で行うことが好ましい。なお、あらかじめ蒸着を行う圧力が決まっている場合は、その圧力下で測定した値を用いることが好ましい。

【0057】

このように測定した５％重量減少温度の差が５０℃以下の材料同士を混合した組成物からなる試料であれば、繰り返しの蒸着であっても、組成変化が少なく、特性が良好なＥＬデバイスを安定して作製することが可能となる。なお、５％重量減少温度の差は４０℃以下であることが好ましく、３０℃以下であることがより好ましく、２０℃以下であることがさらに好ましい。

【0058】

本発明の一態様のＥＬデバイス用組成物が第１の有機化合物と第２の有機化合物の２種類の物質からなっている場合、当該第１の有機化合物は電子輸送性を有し、当該第２の有機化合物が正孔輸送性を有することが好ましい。この場合、当該ＥＬデバイス用組成物は、ＥＬデバイスにおける発光層１１３を形成するための組成物として有用である。また、第１の有機化合物と第２の有機化合物とが励起錯体を形成する組み合わせであると、発光層１１３を形成するための組成物としてさらに有用である。また、その混合比は、重量比で第１の有機化合物：第２の有機化合物＝１：９～９：１が好ましく、２：８～８：２がさらに好ましい。

【0059】

また、第１の有機化合物を正孔輸送性を有する材料、第２の有機化合物を第１の有機化合物に電子受容性を示す物質とすることで、正孔注入層１１１を形成するための組成物として有用となる。また、第１の有機化合物を電子輸送性を有する材料、第２の有機化合物を第１の有機化合物に電子供与性を示す物質とすることで、電子輸送層１１４を形成するための組成物として有用となる。

【0060】

なお、上記第１の有機化合物が電子輸送性を有し、第２の有機化合物が正孔輸送性を有する場合、第１の有機化合物は、ベンゾフロジアジン骨格またはベンゾチオジアジン骨格を有することがより安定なＥＬデバイスを作製する為に有効である。なお、その場合、第１の有機化合物は特にナフトフロピラジン骨格、フェナントロフロピラジン骨格、ナフトチオピラジン骨格、またはフェナントロチオピラジン骨格のいずれかであることがより好ましく、下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物であることがさらに好ましい。なお、この場合、当該ＥＬデバイス用組成物は、ＥＬデバイスにおける発光層１１３を形成するための組成物として有用である。

【0061】

【化5】

上記一般式（Ｇ１）において、Ｑは酸素または硫黄を表す。また、Ａｒ^１は、置換もしくは無置換の縮合芳香環を示す。また、Ｒ^１およびＲ^２は、一方が水素、他方が正孔輸送性の骨格を有する総炭素数１乃至１００の基を表す。正孔輸送性の骨格としては、ピロール骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、カルバゾール骨格等のπ電子過剰型複素芳香環骨格や、縮合芳香族炭化水素環骨格、芳香族アミン骨格を挙げることができる。

【0062】

または、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記第１の有機化合物が下記構造式（１００）で表されるＥＬデバイス用組成物である。

【0063】

【化6】

【0064】

また、上記第１の有機化合物が電子輸送性を有し、上記第２の有機化合物が正孔輸送性を有する場合、第１の有機化合物は、ベンゾフロピリミジン骨格またはベンゾチオピリミジン骨格を有することがより安定なＥＬデバイスを作製する為に好ましく、下記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物であることがさらに好ましい。

【0065】

【化7】

【0066】

なお、式中、Ｑは酸素または硫黄を表す。Ａｒ^１、Ａｒ^２、Ａｒ^３、およびＡｒ^４はそれぞれ独立に、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環を表し、前記芳香族炭化水素環の置換基は、炭素数１乃至６のアルキル基、または炭素数１乃至６のアルコキシ基、または炭素数５乃至７の単環式飽和炭化水素基、または炭素数７乃至１０の多環式飽和炭化水素基、またはシアノ基のいずれか一であり、前記芳香族炭化水素環を形成する炭素数は６以上２５以下である。また、ｍおよびｎはそれぞれ０または１である。また、Ａは総炭素数１２乃至１００の基であり、かつ、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ジベンゾチオフェン環を含む複素芳香環、ジベンゾフラン環を含む複素芳香環、カルバゾール環を含む複素芳香環、ベンゾイミダゾール環、トリフェニルアミン構造のいずれか一または複数を有する。また、Ｒ^１は、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数５乃至７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の炭素数７乃至１０の多環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３乃至１２のヘテロアリール基を表す。なお、上記一般式（Ｇ２）において、ｍおよびｎは０であることが好ましい。

【0067】

または、本発明の他の一態様は、前記第１の有機化合物が下記構造式（２００）または下記構造式（２０１）で表されるＥＬデバイス用組成物である。

【0068】

【化8】

【0069】

また、上記第１の有機化合物が電子輸送性を有し、第２の有機化合物が正孔輸送性を有する場合、第２の有機化合物は芳香族アミン骨格を有することが、正孔輸送性が高く安定性が良好であることから好ましい。また、第２の有機化合物は、トリアリールアミン骨格またはカルバゾール骨格もしくはその両方を有していることが好ましい。

【0070】

なお、第２の有機化合物が上記トリアリールアミン骨格およびカルバゾール骨格の両方の骨格を有する有機化合物であった場合、当該トリアリールアミン骨格における窒素原子と、カルバゾール骨格はフェニレン基を介して結合している有機化合物であることが安定で信頼性が良好であるため好ましい。また、同様に第２の有機化合物が上記トリアリールアミン骨格およびカルバゾール骨格の両方の骨格を有する有機化合物であった場合、当該カルバゾール骨格は、２位乃至４位または９位で前記アミンに結合していることが信頼性の観点から好ましい。

【0071】

上記第２の有機化合物がカルバゾール骨格を有する有機化合物である場合、前記第２の有機化合物がビカルバゾール骨格を有する有機化合物であることが、正孔輸送性が良好で安定性が高いため好ましい。この際、当該ビカルバゾール骨格は、２位乃至４位のいずれかにおいて２つのカルバゾリル基が互いに結合する構造であることが好ましい。

【0072】

以上のような構成を有する本発明の一態様のＥＬデバイス用組成物は、連続で蒸着を行っても組成物自体、または成膜された膜の組成に大きな変化が起こりにくい。そのため、当該ＥＬデバイス用組成物を用いて製造されたＥＬデバイスは、良好な且つ安定した特性を示すＥＬデバイスとすることができる。

【0073】

また、複数の有機化合物を一つの蒸着源で蒸着することが可能となるため、余分または追加の設備投資を行わなくとも、良好な特性のＥＬデバイスを製造することができる。すなわち、安価に良好な特性のＥＬデバイスを製造することができる。

【0074】

（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で示したＥＬデバイス用組成物を用いて作製することが可能なＥＬデバイスの詳しい態様について説明する。図１に、実施の形態１で示したＥＬデバイス用組成物を用いて作製することが可能なＥＬデバイスを示す。図１Ａに示したＥＬデバイスは、陽極１０１と、陰極１０２、ＥＬ層１０３を有する。

【0075】

図１において、ＥＬ層１０３は、発光層１１３をはじめとする各種機能層を有しており、上記発光層の他、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、電子輸送層１１４、電子注入層１１５などを有していても良い。発光層１１３には発光材料が含まれており、本実施の形態で説明するＥＬデバイスは、当該発光材料から発光を得る。発光層１１３には、ホスト材料や、その他の材料が含まれていても良い。

【0076】

続いて、上述のＥＬデバイスの詳細な構造や材料の例について説明する。

【0077】

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膜は、通常スパッタリング法により成膜されるが、ゾル－ゲル法などを応用して作製しても構わない。作製方法の例としては、酸化インジウム－酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し１～２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成する方法などがある。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５～５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１～１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することもできる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。グラフェンも用いることができる。なお、後述する複合材料をＥＬ層１０３における陽極１０１と接する層に用いることで、仕事関数に関わらず、電極材料を選択することができるようになる。

【0078】

ＥＬ層１０３は積層構造を有していることが好ましいが、当該積層構造については特に限定はなく、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、キャリアブロック層、励起子ブロック層、電荷発生層など、様々な層構造を適用することができる。本実施の形態では、図１Ａに示すように、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３に加えて、電子輸送層１１４及び電子注入層１１５を有する構成、及び図１Ｂに示すように、正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３に加えて、電子輸送層１１４及び電子注入層１１５、電荷発生層１１６を有する構成の２種類の構成について説明する。各層を構成する材料について以下に具体的に示す。

【0079】

正孔注入層１１１は、電子受容性を有する物質を用いて形成することが可能である。電子受容性を有する物質としては、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を挙げることができる。その中でも特に、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物質である。

【0080】

また、上述した物質の他に電子吸引基（ハロゲン基やシアノ基）を有する有機化合物を挙げることができる。電子吸引基（特にフルオロ基のようなハロゲン基やシアノ基）を有する［３］ラジアレン誘導体は、電子受容性が非常に高いため電子受容性を有する物質として好適に用いることができる有機化合物である。このような有機化合物としては、例えば、７，７，８，８－テトラシアノ－２，３，５，６－テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４－ＴＣＮＱ）、３，６－ジフルオロ－２，５，７，７，８，８－ヘキサシアノキノジメタン、クロラニル、２，３，６，７，１０，１１－ヘキサシアノ－１，４，５，８，９，１２－ヘキサアザトリフェニレン（略称：ＨＡＴ－ＣＮ）、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）等や、α，α’，α’’－１，２，３－シクロプロパントリイリデントリス［４－シアノ－２，３，５，６－テトラフルオロベンゼンアセトニトリル］、α，α’，α’’－１，２，３－シクロプロパントリイリデントリス［２，６－ジクロロー３，５－ジフルオロ－４－（トリフルオロメチル）ベンゼンアセトニトリル］、α，α’，α’’－１，２，３－シクロプロパントリイリデントリス［２，３，４，５，６－ペンタフルオロベンゼンアセトニトリル］などが挙げられる。電子受容性を有する有機化合物としては、ＨＡＴ－ＣＮのように複素原子を複数有する縮合芳香環に電子吸引基が結合している化合物が、熱的に安定であり好ましい。

【0081】

この他、フタロシアニン（略称：Ｈ_２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の錯体化合物、４，４’－ビス［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’－ビス｛４－［ビス（３－メチルフェニル）アミノ］フェニル｝－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－（１，１’－ビフェニル）－４，４’－ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物等を用いることもできる。また、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等も用いることができる。

【0082】

これら電子受容性を有する物質は、隣接する正孔輸送層（あるいは正孔輸送材料）から、電界の印加により電子を引き抜くことができ、電子を引きぬくことで隣接する正孔輸送層（あるいは正孔輸送材料）に正孔を注入する（発生させる）ことができる。

【0083】

また、正孔注入層１１１として、正孔輸送性を有する物質に電子受容性を有する物質を含有させた複合材料を用いることもできる。なお、正孔輸送性を有する物質に電子受容性を有する物質を含有させた複合材料を用いることにより、仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶことができる。つまり、陽極１０１として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料も用いることができるようになる。当該電子受容性を有する物質としては、上述した電子受容性を有する物質を用いることができる。

【0084】

複合材料に用いる正孔輸送性を有する物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の有機化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる正孔輸送性を有する物質としては、１×１０^－６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。以下では、複合材料における正孔輸送性を有する物質として用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。

【0085】

複合材料に用いることのできる芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’－ジ（ｐ－トリル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－ｐ－フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’－ビス［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’－ビス｛４－［ビス（３－メチルフェニル）アミノ］フェニル｝－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－（１，１’－ビフェニル）－４，４’－ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５－トリス［Ｎ－（４－ジフェニルアミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）、１，１－ビス－（４－ビス（４－メチル－フェニル）－アミノ－フェニル）－シクロヘキサン（略称：ＴＡＰＣ）等を挙げることができる。カルバゾール誘導体としては、具体的には、３－［Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６－ビス［Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）－Ｎ－フェニルアミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３－［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）アミノ］－９－フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）、４，４’－ジ（Ｎ－カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５－トリス［４－（Ｎ－カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９－［４－（１０－フェニル－９－アントラセニル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、１，４－ビス［４－（Ｎ－カルバゾリル）フェニル］－２，３，５，６－テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。芳香族炭化水素としては、例えば、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ジ（２－ナフチル）アントラセン（略称：ｔ－ＢｕＤＮＡ）、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ジ（１－ナフチル）アントラセン、９，１０－ビス（３，５－ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ビス（４－フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ－ＢｕＤＢＡ）、９，１０－ジ（２－ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０－ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２－ｔｅｒｔ－ブチルアントラセン（略称：ｔ－ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０－ビス（４－メチル－１－ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、２－ｔｅｒｔ－ブチル－９，１０－ビス［２－（１－ナフチル）フェニル］アントラセン、９，１０－ビス［２－（１－ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７－テトラメチル－９，１０－ジ（１－ナフチル）アントラセン、２，３，６，７－テトラメチル－９，１０－ジ（２－ナフチル）アントラセン、９，９’－ビアントリル、１０，１０’－ジフェニル－９，９’－ビアントリル、１０，１０’－ビス（２－フェニルフェニル）－９，９’－ビアントリル、１０，１０’－ビス［（２，３，４，５，６－ペンタフェニル）フェニル］－９，９’－ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１－テトラ（ｔｅｒｔ－ブチル）ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’－ビス（２，２－ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０－ビス［４－（２，２－ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。

【0086】

また、ポリ（Ｎ－ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４－ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ－（４－｛Ｎ’－［４－（４－ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル－Ｎ’－フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’－ビス（４－ブチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ－ＴＰＤ）等の高分子化合物を用いることもできる。

【0087】

正孔輸送層１１２は、正孔輸送性を有する材料を含んで形成される。正孔輸送性を有する材料としては、１×１０^－６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有していることが好ましい。

【0088】

上記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。なお、正孔注入層１１１の複合材料に用いられる正孔輸送性を有する材料として挙げた物質も正孔輸送層１１２を構成する材料として好適に用いることができる。

【0089】

発光層１１３は、ホスト材料と発光材料を含む層である。発光材料は蛍光発光物質であっても、りん光発光物質であっても、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を示す物質であっても、その他の発光材料であっても構わない。また、発光層１１３は、単層であっても、異なる発光材料が含まれる複数の層からなっていても良い。

【0090】

発光層１１３において、発光材料として用いることが可能な蛍光発光物質としては、例えば以下のようなものが挙げられる。また、これ以外の蛍光発光物質も用いることができる。

【0091】

５，６－ビス［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－２，２’－ビピリジン（略称：ＰＡＰ２ＢＰｙ）、５，６－ビス［４’－（１０－フェニル－９－アントリル）ビフェニル－４－イル］－２，２’－ビピリジン（略称：ＰＡＰＰ２ＢＰｙ）、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］ピレン－１，６－ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ビス［３－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）フェニル］ピレン－１，６－ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）、Ｎ，Ｎ’－ビス［４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－Ｎ，Ｎ’－ジフェニルスチルベン－４，４’－ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４’－（１０－フェニル－９－アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－４’－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９－ジフェニル－Ｎ－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１－テトラ－ｔｅｒｔ－ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）、４－（１０－フェニル－９－アントリル）－４’－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’－（２－ｔｅｒｔ－ブチルアントラセン－９，１０－ジイルジ－４，１－フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９－ジフェニル－Ｎ－［４－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ－［４－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）フェニル］－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’－オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン－２，７，１０，１５－テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）－Ｎ，９－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ－［９，１０－ビス（１，１’－ビフェニル－２－イル）－２－アントリル］－Ｎ，９－ジフェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ－［９，１０－ビス（１，１’－ビフェニル－２－イル）－２－アントリル］－Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－トリフェニル－１，４－フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０－ビス（１，１’－ビフェニル－２－イル）－Ｎ－［４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル］－Ｎ－フェニルアントラセン－２－アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９－トリフェニルアントラセン－９－アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’－ジフェニルキナクリドン、（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２－ビス（１，１’－ビフェニル－４－イル）－６，１１－ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２－（２－｛２－［４－（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝－６－メチル－４Ｈ－ピラン－４－イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２－｛２－メチル－６－［２－（２，３，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（４－メチルフェニル）テトラセン－５，１１－ジアミン（略称：ｐ－ｍＰｈＴＤ）、７，１４－ジフェニル－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラキス（４－メチルフェニル）アセナフト［１，２－ａ］フルオランテン－３，１０－ジアミン（略称：ｐ－ｍＰｈＡＦＤ）、２－｛２－イソプロピル－６－［２－（１，１，７，７－テトラメチル－２，３，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２－｛２－ｔｅｒｔ－ブチル－６－［２－（１，１，７，７－テトラメチル－２，３，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２－（２，６－ビス｛２－［４－（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝－４Ｈ－ピラン－４－イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２－｛２，６－ビス［２－（８－メトキシ－１，１，７，７－テトラメチル－２，３，６，７－テトラヒドロ－１Ｈ，５Ｈ－ベンゾ［ｉｊ］キノリジン－９－イル）エテニル］－４Ｈ－ピラン－４－イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－（１，６－ピレン－ジイル）ビス［（６－フェニルベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン）－８－アミン］（略称：１，６ＢｎｆＡＰｒｎ－０３）などが挙げられる。特に、１，６ＦＬＰＡＰｒｎや１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ、１，６ＢｎｆＡＰｒｎ－０３のようなピレンジアミン化合物に代表される縮合芳香族ジアミン化合物は、ホールトラップ性が高く、発光効率や信頼性に優れているため好ましい。

【0092】

発光層１１３において、発光材料として用いることが可能なりん光発光物質としては、例えば以下のようなものが挙げられる。

【0093】

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，Ｃ^２’］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，Ｃ^２’］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，Ｃ^２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：［Ｉｒ（ＣＦ_３ｐｐｙ）_２（ｐｉｃ）］）、ビス［２－（４’，６’－ジフルオロフェニル）ピリジナト－Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。これらは青色のりん光発光を示す化合物であり、４４０ｎｍから５２０ｎｍに発光のピークを有する化合物である。

【0094】

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，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）_３］）、ビス（２－フェニルピリジナト－Ｎ，Ｃ^２’）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，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）_３］）、ビス（２－フェニルキノリナト－Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｑ）_２（ａｃａｃ）］）のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｔｂ（ａｃａｃ）_３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。これらは主に緑色のりん光発光を示す化合物であり、５００ｎｍ～６００ｎｍに発光のピークを有する。なお、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。

【0095】

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，Ｃ^２’）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，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：［Ｉｒ（ｐｉｑ）_２（ａｃａｃ）］）のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８－オクタエチル－２１Ｈ，２３Ｈ－ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）のような白金錯体や、トリス（１，３－ジフェニル－１，３－プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＤＢＭ）_３（Ｐｈｅｎ）］）、トリス［１－（２－テノイル）－３，３，３－トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｅｕ（ＴＴＡ）_３（Ｐｈｅｎ）］）のような希土類金属錯体が挙げられる。これらは、赤色のりん光発光を示す化合物であり、６００ｎｍから７００ｎｍに発光のピークを有する。また、ピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、色度の良い赤色発光が得られる。

【0096】

また、以上で述べたりん光性化合物の他、公知のりん光性発光材料を選択し、用いてもよい。

【0097】

発光層１１３において、用いることが可能なＴＡＤＦ材料としてはフラーレン及びその誘導体、アクリジン及びその誘導体、エオシン誘導体等を用いることができる。またマグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリンとしては、例えば、以下の構造式に示されるプロトポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｐｒｏｔｏ ＩＸ））、メソポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｍｅｓｏ ＩＸ））、ヘマトポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（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（ＳｎＦ_２（Ｃｏｐｒｏ ＩＩＩ－４Ｍｅ））、オクタエチルポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン－フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（Ｅｔｉｏ Ｉ））、オクタエチルポルフィリン－塩化白金錯体（ＰｔＣｌ_２ＯＥＰ）等も挙げられる。

【0098】

【化9】

【0099】

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一方または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。中でも、π電子不足型複素芳香環を有する骨格のうち、ピリジン骨格、ジアジン骨格（ピリミジン骨格、ピラジン骨格、ピリダジン骨格）、およびトリアジン骨格は、安定で信頼性が良好なため好ましい。特に、ベンゾフロピリミジン骨格、ベンゾチエノピリミジン骨格、ベンゾフロピラジン骨格、ベンゾチエノピラジン骨格はアクセプタ性が高く、信頼性が良好なため好ましい。また、π電子過剰型複素芳香環を有する骨格の中でも、アクリジン骨格、フェノキサジン骨格、フェノチアジン骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、及びピロール骨格は、安定で信頼性が良好なため、当該骨格の少なくとも一を有することが好ましい。なお、フラン骨格としてはジベンゾフラン骨格が、チオフェン骨格としてはジベンゾチオフェン骨格が、それぞれ好ましい。また、ピロール骨格としては、インドール骨格、カルバゾール骨格、インドロカルバゾール骨格、ビカルバゾール骨格、３－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）－９Ｈ－カルバゾール骨格が特に好ましい。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電子供与性とπ電子不足型複素芳香環の電子受容性が共に強くなり、Ｓ_１準位とＴ_１準位のエネルギー差が小さくなるため、熱活性化遅延蛍光を効率よく得られることから特に好ましい。なお、π電子不足型複素芳香環の代わりに、シアノ基のような電子吸引基が結合した芳香環を用いても良い。また、π電子過剰型骨格として、芳香族アミン骨格、フェナジン骨格等を用いることができる。また、π電子不足型骨格として、キサンテン骨格、チオキサンテンジオキサイド骨格、オキサジアゾール骨格、トリアゾール骨格、イミダゾール骨格、アントラキノン骨格、フェニルボランやボラントレン等の含ホウ素骨格、ベンゾニトリル等のニトリル基またはシアノベンゼン等のシアノ基を有する芳香環や複素芳香環、ベンゾフェノン等のカルボニル骨格、ホスフィンオキシド骨格、スルホン骨格等を用いることができる。このように、π電子不足型複素芳香環およびπ電子過剰型複素芳香環の少なくとも一方の代わりにπ電子不足型骨格およびπ電子過剰型骨格を用いることができる。

【0100】

【化10】

【0101】

なお、ＴＡＤＦ材料とは、Ｓ１準位とＴ１準位との差が小さく、逆項間交差によって三重項励起エネルギーから一重項励起エネルギーへエネルギーを変換することができる機能を有する材料である。そのため、三重項励起エネルギーをわずかな熱エネルギーによって一重項励起エネルギーにアップコンバート（逆項間交差）が可能で、一重項励起状態を効率よく生成することができる。また、三重項励起エネルギーを発光に変換することができる。

【0102】

また、２種類の物質で励起状態を形成する励起錯体（エキサイプレックス、エキシプレックスまたはＥｘｃｉｐｌｅｘともいう）は、Ｓ１準位とＴ１準位との差が極めて小さく、三重項励起エネルギーを一重項励起エネルギーに変換することが可能なＴＡＤＦ材料としての機能を有する。

【0103】

なお、Ｔ１準位の指標としては、低温（例えば７７Ｋから１０Ｋ）で観測される燐光スペクトルを用いればよい。ＴＡＤＦ材料としては、その蛍光スペクトルの短波長側の裾において接線を引き、その外挿線がＸ軸と交わる位置の波長のエネルギーをＳ１準位とし、燐光スペクトルの短波長側の裾において接線を引き、その外挿線の波長のエネルギーをＴ１準位とした際に、そのＳ１とＴ１の差が０．３ｅＶ以下であることが好ましく、０．２ｅＶ以下であることがさらに好ましい。

【0104】

また、ＴＡＤＦ材料を発光中心材料として用いる場合、ホスト材料のＳ１準位はＴＡＤＦ材料のＳ１準位より高い方が好ましい。また、ホスト材料のＴ１準位はＴＡＤＦ材料のＴ１準位より高いことが好ましい。

【0105】

発光層のホスト材料としては、電子輸送性を有する材料や正孔輸送性を有する材料、上記ＴＡＤＦ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。

【0106】

正孔輸送性を有する材料としては、上記正孔輸送層１１２に含まれる正孔輸送性を有する材料として挙げた物質を好適に用いることができるが、特に、芳香族アミン骨格を有する有機化合物であることが、正孔輸送性が高く安定性が良好であることから好ましい。また、芳香族アミン骨格を有する有機化合物の中でも、トリアリールアミン骨格またはカルバゾール骨格もしくはその両方を有していることが好ましい。

【0107】

なお、正孔輸送性を有する材料が上記トリアリールアミン骨格およびカルバゾール骨格の両方の骨格を有する有機化合物であった場合、当該トリアリールアミン骨格における窒素原子と、カルバゾール骨格はフェニレン基を介して結合している有機化合物であることが安定で信頼性が良好であるため好ましい。また、同様に正孔輸送性を有する材料が上記トリアリールアミン骨格およびカルバゾール骨格の両方の骨格を有する有機化合物であった場合、当該カルバゾール骨格は、２位乃至４位または９位で前記アミンに結合していることが信頼性の観点から好ましい。

【0108】

また、上記正孔輸送性を有する材料がカルバゾール骨格を有する有機化合物である場合、ビカルバゾール骨格を有する有機化合物であることが、正孔輸送性が良好で安定性が高いため好ましい。この際、当該ビカルバゾール骨格は、２位乃至４位のいずれかにおいて２つのカルバゾリル基が互いに結合する構造であることが好ましい。

【0109】

このような構造を有する正孔輸送性を有する材料としては、以下のようなものを挙げることができる。

【0110】

【化11】

【0111】

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：ＢｅＢｑ_２）、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。

【0112】

また、電子輸送性を有する材料としては、ベンゾフロジアジン骨格またはベンゾチオジアジン骨格を有する有機化合物が特に好ましく、中でも下記一般式（Ｇ１）で表される有機化合物が好ましい。

【0113】

【化12】

【0114】

上記一般式（Ｇ１）において、Ｑは酸素または硫黄を表す。また、Ａｒ^１は、置換もしくは無置換の縮合芳香環を示す。また、Ｒ^１およびＲ^２は、一方が水素、他方が正孔輸送性の骨格を有する総炭素数１乃至１００の基を表す。正孔輸送性の骨格としては、ピロール骨格、フラン骨格、チオフェン骨格、カルバゾール骨格等のπ電子過剰型複素芳香環骨格や、縮合芳香族炭化水素環骨格、芳香族アミン骨格を挙げることができる。

【0115】

また、特に下記構造式（１００）で表される有機化合物が好ましい。

【0116】

【化13】

【0117】

また、電子輸送性を有する材料としては、ベンゾフロピリミジン骨格またはベンゾチオピリミジン骨格を有する有機化合物もまた好ましく、中でも下記一般式（Ｇ２）で表される有機化合物が好ましい。

【0118】

【化14】

【0119】

式中、Ｑは酸素または硫黄を表す。Ａｒ^１、Ａｒ^２、Ａｒ^３、およびＡｒ^４はそれぞれ独立に、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素環を表し、前記芳香族炭化水素環の置換基は、炭素数１乃至６のアルキル基、または炭素数１乃至６のアルコキシ基、または炭素数５乃至７の単環式飽和炭化水素基、または炭素数７乃至１０の多環式飽和炭化水素基、またはシアノ基のいずれか一であり、前記芳香族炭化水素環を形成する炭素数は６以上２５以下である。また、ｍおよびｎはそれぞれ０または１である。また、Ａは総炭素数１２乃至１００の基であり、かつ、ベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ジベンゾチオフェン環を含む複素芳香環、ジベンゾフラン環を含む複素芳香環、カルバゾール環を含む複素芳香環、ベンゾイミダゾール環、トリフェニルアミン構造のいずれか一または複数を有する。また、Ｒ^１は、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数５乃至７の単環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の炭素数７乃至１０の多環式飽和炭化水素、置換もしくは無置換の炭素数６乃至１３のアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数３乃至１２のヘテロアリール基を表す。なお、上記一般式（Ｇ２）において、ｍおよびｎは０であることが好ましい。

【0120】

以上のような、電子輸送性を有する材料として好適に用いることができるベンゾフロジアジン骨格もしくはベンゾチオジアジン骨格を有する有機化合物またはベンゾフロピリミジン骨格もしくはベンゾチオピリミジン骨格を有する有機化合物としては、例えば以下のようなものを挙げることができる。

【0121】

【化15】

【0122】

なお、上述した有機化合物の中でも、特に下記構造式（２００）または（２０１）で表される有機化合物が好ましい。

【0123】

【化16】

【0124】

蛍光発光物質を発光材料として用いる場合、ホスト材料としては、アントラセン骨格を有する材料が好適である。アントラセン骨格を有する物質を蛍光発光物質のホスト材料として用いると、発光効率、耐久性共に良好な発光層を実現することが可能である。アントラセン骨格を有する材料はＨＯＭＯ準位が深い材料が多い為、本発明の一態様を好適に適用することができる。ホスト材料として用いるアントラセン骨格を有する物質としては、ジフェニルアントラセン骨格、特に９，１０－ジフェニルアントラセン骨格を有する物質が化学的に安定であるため好ましい。また、ホスト材料がカルバゾール骨格を有する場合、正孔の注入・輸送性が高まるため好ましいが、カルバゾールにベンゼン環がさらに縮合したベンゾカルバゾール骨格を含む場合、カルバゾールよりもＨＯＭＯが０．１ｅＶ程度浅くなり、正孔が入りやすくなるためより好ましい。特に、ホスト材料がジベンゾカルバゾール骨格を含む場合、カルバゾールよりもＨＯＭＯが０．１ｅＶ程度浅くなり、正孔が入りやすくなる上に、正孔輸送性にも優れ、耐熱性も高くなるため好適である。したがって、さらにホスト材料として好ましいのは、９，１０－ジフェニルアントラセン骨格およびカルバゾール骨格（あるいはベンゾカルバゾール骨格やジベンゾカルバゾール骨格）を同時に有する物質である。なお、上記の正孔注入・輸送性の観点から、カルバゾール骨格に換えて、ベンゾフルオレン骨格やジベンゾフルオレン骨格を用いてもよい。このような物質の例としては、９－フェニル－３－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＣｚＰＡ）、３－［４－（１－ナフチル）－フェニル］－９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＰＣＰＮ）、９－［４－（１０－フェニル－９－アントラセニル）フェニル］－９Ｈ－カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、７－［４－（１０－フェニル－９－アントリル）フェニル］－７Ｈ－ジベンゾ［ｃ，ｇ］カルバゾール（略称：ｃｇＤＢＣｚＰＡ）、６－［３－（９，１０－ジフェニル－２－アントリル）フェニル］－ベンゾ［ｂ］ナフト［１，２－ｄ］フラン（略称：２ｍＢｎｆＰＰＡ）、９－フェニル－１０－｛４－（９－フェニル－９Ｈ－フルオレン－９－イル）ビフェニル－４’－イル｝アントラセン（略称：ＦＬＰＰＡ）等が挙げられる。特に、ＣｚＰＡ、ｃｇＤＢＣｚＰＡ、２ｍＢｎｆＰＰＡ、ＰＣｚＰＡは非常に良好な特性を示すため、好ましい選択である。

【0125】

なお、ホスト材料は複数種の物質を混合した材料であっても良く、混合したホスト材料を用いる場合は、電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料とを混合することが好ましい。電子輸送性を有する材料と、正孔輸送性を有する材料を混合することによって、発光層１１３の輸送性を容易に調整することができ、再結合領域の制御も簡便に行うことができる。正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する材料の含有量の比は、正孔輸送性を有する材料：電子輸送性を有する材料＝１：９～９：１とすればよい。

【0126】

また、これら混合された材料同士で励起錯体を形成しても良い。当該励起錯体は発光材料の最も低エネルギー側の吸収帯の波長と重なるような発光を呈する励起錯体を形成するような組み合わせを選択することで、エネルギー移動がスムーズとなり、効率よく発光が得られるため好ましい。また、当該構成を用いることで駆動電圧も低下するため好ましい。

【0127】

発光層１１３は複数の物質を同じ層に存在させる構成であることが多い為、その製造の際に本発明の一態様のＥＬデバイス用組成物を好適に用いることができる。本発明の一態様のＥＬデバイス用組成物は、上に挙げたような材料の中から、２種以上を、当該２種以上の有機化合物間の０．１Ｐａ以下の圧力下における熱重量測定で測定した５％重量減少温度の差が、５０度以下となるように選択し、任意の割合で混合して得られる。当該ＥＬデバイス用組成物は、連続で蒸着を行っても組成物自体、または成膜された膜の組成に大きな変化が起こりにくい。そのため、当該ＥＬデバイス用組成物を用いて製造されたＥＬデバイスは、良好な且つ安定した特性を示すＥＬデバイスとすることができる。

【0128】

また、複数の有機化合物を一つの蒸着源で蒸着することが可能となるため、余分または追加の設備投資を行わなくとも、良好な特性のＥＬデバイスを製造することができる。すなわち、安価に良好な特性のＥＬデバイスを製造することができる。

【0129】

電子輸送層１１４は、電子輸送性を有する物質を含む層である。電子輸送性を有する物質としては、上記ホスト材料に用いることが可能な電子輸送性を有する物質として挙げたものを用いることができる。

【0130】

電子輸送層１１４と陰極１０２との間に、電子注入層１１５として、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含む層を設けても良い。電子注入層１１５は、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含有させたものや、エレクトライドを用いてもよい。エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。

【0131】

なお、電子注入層１１５として、電子輸送性を有する物質（好ましくはビピリジン骨格を有する有機化合物）に上記アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物を微結晶状態となる濃度以上（５０ｗｔ％以上）含ませた層を用いることも可能である。当該層は、屈折率の低い層であることから、より外部量子効率の良好なＥＬデバイスを提供することが可能となる。

【0132】

また、電子注入層１１５の代わりに電荷発生層１１６を設けても良い（図１Ｂ）。電荷発生層１１６は、電位をかけることによって陰極に正孔を、陽極側に接する層に電子を注入することができる層のことである。電荷発生層１１６には、少なくともＰ型層１１７が含まれる。Ｐ型層１１７は、上述の正孔注入層１１１を構成することができる材料として挙げた複合材料を用いて形成することが好ましい。またＰ型層１１７は、複合材料を構成する材料として上述したアクセプタ材料を含む膜と正孔輸送材料を含む膜とを積層して構成しても良い。Ｐ型層１１７に電位をかけることによって、電子輸送層１１４に電子が、陰極１０２に正孔が注入され、ＥＬデバイスが動作する。

【0133】

なお、電荷発生層１１６はＰ型層１１７の他に電子リレー層１１８及び電子注入バッファ層１１９のいずれか一又は両方がもうけられていることが好ましい。

【0134】

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における電子受容性を有する物質の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具体的なＬＵＭＯ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。

【0135】

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。

【0136】

また、電子注入バッファ層１１９が、電子輸送性を有する物質とドナー性物質を含んで形成される場合には、ドナー性物質として、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物（アルカリ金属化合物（酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む）、アルカリ土類金属化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む）、または希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む））の他、テトラチアナフタセン（略称：ＴＴＮ）、ニッケロセン、デカメチルニッケロセン等の有機化合物を用いることもできる。なお、電子輸送性を有する物質としては、先に説明した電子輸送層１１４を構成する材料と同様の材料を用いて形成することができる。

【0137】

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１１４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良いし、金属材料のペーストを用いて湿式法で形成してもよい。

【0138】

また、ＥＬ層１０３の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々の方法を用いることができる。例えば、真空蒸着法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法、インクジェット法またはスピンコート法など用いても構わない。なお、蒸着法によって複数の物質を一つの層に存在させる場合、本発明の一態様のＥＬデバイス用組成物を用いることによって、良好な且つ安定した特性のＥＬデバイスを製造することが可能となる。また、設備投資の増加やメンテナンスの手間を抑制し、コスト的にも有利である。

【0139】

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。

【0140】

なお、陽極１０１と陰極１０２との間に設けられる層の構成は、上記のものには限定されない。しかし、発光領域と電極やキャリア注入層に用いられる金属とが近接することによって生じる消光が抑制されるように、陽極１０１および陰極１０２から離れた部位に正孔と電子とが再結合する発光領域を設けた構成が好ましい。

【0141】

また、発光層１１３に接する正孔輸送層や電子輸送層、特に発光層１１３における再結合領域に近いキャリア輸送層は、発光層で生成した励起子からのエネルギー移動を抑制するため、発光層を構成する発光材料もしくは、発光層に含まれる発光材料が有するバンドギャップより大きいバンドギャップを有する物質で構成することが好ましい。

【0142】

続いて、複数の発光ユニットを積層した構成のＥＬデバイス（積層型デバイス、タンデム型デバイスともいう）の態様について、図１Ｃを参照して説明する。このＥＬデバイスは、陽極と陰極との間に、複数の発光ユニットを有するＥＬデバイスである。一つの発光ユニットは、図１Ａで示したＥＬ層１０３とほぼ同様な構成を有する。つまり、図１Ｃで示すＥＬデバイスは複数の発光ユニットを有するＥＬデバイスであり、図１Ａ又は図１Ｂで示したＥＬデバイスは、１つの発光ユニットを有するＥＬデバイスであるということができる。

【0143】

図１Ｃにおいて、陽極５０１と陰極５０２との間には、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２が積層されており、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２との間には電荷発生層５１３が設けられている。陽極５０１と陰極５０２はそれぞれ図１Ａにおける陽極１０１と陰極１０２に相当し、図１Ａの説明で述べたものと同じものを適用することができる。また、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２は同じ構成であっても異なる構成であってもよい。

【0144】

電荷発生層５１３は、陽極５０１と陰極５０２に電圧を印加したときに、一方の発光ユニットに電子を注入し、他方の発光ユニットに正孔を注入する機能を有する。すなわち、図１Ｃにおいて、陽極の電位の方が陰極の電位よりも高くなるように電圧を印加した場合、電荷発生層５１３は、第１の発光ユニット５１１に電子を注入し、第２の発光ユニット５１２に正孔を注入するものであればよい。

【0145】

電荷発生層５１３は、図１Ｂ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。

【0146】

また、電荷発生層５１３に電子注入バッファ層１１９を設ける場合、当該電子注入バッファ層１１９が陽極側の発光ユニットにおける電子注入層の役割を担うため、陽極側の発光ユニットには必ずしも電子注入層を形成する必要はない。

【0147】

図１Ｃでは、２つの発光ユニットを有するＥＬデバイス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ＥＬデバイスについても、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ＥＬデバイスのように、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ＥＬデバイスを実現できる。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。

【0148】

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、ＥＬデバイス全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つの発光ユニットを有するＥＬデバイスにおいて、第１の発光ユニットで赤と緑の発光色、第２の発光ユニットで青の発光色を得ることで、ＥＬデバイス全体として白色発光するＥＬデバイスを得ることも可能である。

【0149】

（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２に記載のＥＬデバイスを用いた発光装置について説明する。

【0150】

本実施の形態では、実施の形態２に記載のＥＬデバイスを用いて作製された発光装置について図２を用いて説明する。なお、図２Ａは、発光装置を示す上面図、図２Ｂは図２Ａ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、ＥＬデバイス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。

【0151】

なお、引き回し配線６０８はソース線駆動回路６０１及びゲート線駆動回路６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。

【0152】

次に、断面構造について図２Ｂ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。

【0153】

素子基板６１０はガラス、石英、有機樹脂、金属、合金、半導体などからなる基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル樹脂等からなるプラスチック基板を用いて作製すればよい。

【0154】

画素や駆動回路に用いられるトランジスタの構造は特に限定されない。例えば、逆スタガ型のトランジスタとしてもよいし、スタガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型のトランジスタでもボトムゲート型トランジスタでもよい。トランジスタに用いる半導体材料は特に限定されず、例えば、シリコン、ゲルマニウム、炭化シリコン、窒化ガリウム等を用いることができる。または、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ系金属酸化物などの、インジウム、ガリウム、亜鉛のうち少なくとも一つを含む酸化物半導体を用いてもよい。

【0155】

トランジスタに用いる半導体材料の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体、結晶性を有する半導体（微結晶半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は一部に結晶領域を有する半導体）のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると、トランジスタ特性の劣化を抑制できるため好ましい。

【0156】

ここで、上記画素や駆動回路に設けられるトランジスタの他、後述するタッチセンサ等に用いられるトランジスタなどの半導体装置には、酸化物半導体を適用することが好ましい。特にシリコンよりもバンドギャップの広い酸化物半導体を適用することが好ましい。シリコンよりもバンドギャップの広い酸化物半導体を用いることで、トランジスタのオフ状態における電流を低減できる。

【0157】

上記酸化物半導体は、少なくともインジウム（Ｉｎ）又は亜鉛（Ｚｎ）を含むことが好ましい。また、Ｉｎ－Ｍ－Ｚｎ系酸化物（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｌａ、ＣｅまたはＨｆ等の金属）で表記される酸化物を含む酸化物半導体であることがより好ましい。

【0158】

ここで、本発明の一態様に用いることができる酸化物半導体について、以下に説明を行う。

【0159】

酸化物半導体は、単結晶酸化物半導体と、それ以外の非単結晶酸化物半導体と、に分けられる。非単結晶酸化物半導体としては、例えば、ＣＡＡＣ－ＯＳ（ｃ－ａｘｉｓ ａｌｉｇｎｅｄ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、多結晶酸化物半導体、ｎｃ－ＯＳ（ｎａｎｏ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、擬似非晶質酸化物半導体（ａ－ｌｉｋｅ ＯＳ：ａｍｏｒｐｈｏｕｓ－ｌｉｋｅ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、および非晶質酸化物半導体などがある。

【0160】

ＣＡＡＣ－ＯＳは、ｃ軸配向性を有し、かつａ－ｂ面方向において複数のナノ結晶が連結し、歪みを有した結晶構造となっている。なお、歪みとは、複数のナノ結晶が連結する領域において、格子配列の揃った領域と、別の格子配列の揃った領域と、の間で格子配列の向きが変化している箇所を指す。

【0161】

ナノ結晶は、六角形を基本とするが、正六角形状とは限らず、非正六角形状である場合がある。また、歪みにおいて、五角形、および七角形などの格子配列を有する場合がある。なお、ＣＡＡＣ－ＯＳにおいて、歪み近傍においても、明確な結晶粒界（グレインバウンダリーともいう）を確認することは難しい。すなわち、格子配列の歪みによって、結晶粒界の形成が抑制されていることがわかる。これは、ＣＡＡＣ－ＯＳが、ａ－ｂ面方向において酸素原子の配列が稠密でないことや、金属元素が置換することで原子間の結合距離が変化することなどによって、歪みを許容することができるためである。

【0162】

また、ＣＡＡＣ－ＯＳは、インジウム、および酸素を有する層（以下、Ｉｎ層）と、元素Ｍ、亜鉛、および酸素を有する層（以下、（Ｍ，Ｚｎ）層）とが積層した、層状の結晶構造（層状構造ともいう）を有する傾向がある。なお、インジウムと元素Ｍは、互いに置換可能であり、（Ｍ，Ｚｎ）層の元素Ｍがインジウムと置換した場合、（Ｉｎ，Ｍ，Ｚｎ）層と表すこともできる。また、Ｉｎ層のインジウムが元素Ｍと置換した場合、（Ｉｎ，Ｍ）層と表すこともできる。

【0163】

ＣＡＡＣ－ＯＳは結晶性の高い酸化物半導体である。一方、ＣＡＡＣ－ＯＳは、明確な結晶粒界を確認することが難しいため、結晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。また、酸化物半導体の結晶性は不純物の混入や欠陥の生成などによって低下する場合があるため、ＣＡＡＣ－ＯＳは不純物や欠陥（酸素欠損（Ｖ_Ｏ：ｏｘｙｇｅｎ ｖａｃａｎｃｙともいう）など）の少ない酸化物半導体ともいえる。したがって、ＣＡＡＣ－ＯＳを有する酸化物半導体は、物理的性質が安定する。そのため、ＣＡＡＣ－ＯＳを有する酸化物半導体は熱に強く、信頼性が高い。

【0164】

ｎｃ－ＯＳは、微小な領域（例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の領域、特に１ｎｍ以上３ｎｍ以下の領域）において原子配列に周期性を有する。また、ｎｃ－ＯＳは、異なるナノ結晶間で結晶方位に規則性が見られない。そのため、膜全体で配向性が見られない。したがって、ｎｃ－ＯＳは、分析方法によっては、ａ－ｌｉｋｅ ＯＳや非晶質酸化物半導体と区別が付かない場合がある。

【0165】

なお、インジウムと、ガリウムと、亜鉛と、を有する酸化物半導体の一種である、インジウム－ガリウム－亜鉛酸化物（以下、ＩＧＺＯ）は、上述のナノ結晶とすることで安定な構造をとる場合がある。特に、ＩＧＺＯは、大気中では結晶成長がし難い傾向があるため、大きな結晶（ここでは、数ｍｍの結晶、または数ｃｍの結晶）よりも小さな結晶（例えば、上述のナノ結晶）とする方が、構造的に安定となる場合がある。

【0166】

ａ－ｌｉｋｅ ＯＳは、ｎｃ－ＯＳと非晶質酸化物半導体との間の構造を有する酸化物半導体である。ａ－ｌｉｋｅ ＯＳは、鬆または低密度領域を有する。すなわち、ａ－ｌｉｋｅ ＯＳは、ｎｃ－ＯＳおよびＣＡＡＣ－ＯＳと比べて、結晶性が低い。

【0167】

酸化物半導体は、多様な構造をとり、それぞれが異なる特性を有する。ここで説明する酸化物半導体は、非晶質酸化物半導体、多結晶酸化物半導体、ａ－ｌｉｋｅ ＯＳ、ｎｃ－ＯＳ、ＣＡＡＣ－ＯＳのうち、二種以上を有していてもよい。

【0168】

また、上述の酸化物半導体以外として、ＣＡＣ（Ｃｌｏｕｄ－Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）－ＯＳを用いてもよい。

【0169】

ＣＡＣ－ＯＳは、材料の一部では導電性の機能と、材料の一部では絶縁性の機能とを有し、材料の全体では半導体としての機能を有する。なお、ＣＡＣ－ＯＳを、トランジスタの半導体層に用いる場合、導電性の機能は、キャリアとなる電子（またはホール）を流す機能であり、絶縁性の機能は、キャリアとなる電子を流さない機能である。導電性の機能と、絶縁性の機能とを、それぞれ相補的に作用させることで、スイッチングさせる機能（Ｏｎ／Ｏｆｆさせる機能）をＣＡＣ－ＯＳに付与することができる。ＣＡＣ－ＯＳにおいて、それぞれの機能を分離させることで、双方の機能を最大限に高めることができる。

【0170】

また、ＣＡＣ－ＯＳは、導電性領域、及び絶縁性領域を有する。導電性領域は、上述の導電性の機能を有し、絶縁性領域は、上述の絶縁性の機能を有する。また、材料中において、導電性領域と、絶縁性領域とは、ナノ粒子レベルで分離している場合がある。また、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ材料中に偏在する場合がある。また、導電性領域は、周辺がぼけてクラウド状に連結して観察される場合がある。

【0171】

また、ＣＡＣ－ＯＳにおいて、導電性領域と、絶縁性領域とは、それぞれ０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ましくは０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下のサイズで材料中に分散している場合がある。

【0172】

また、ＣＡＣ－ＯＳは、異なるバンドギャップを有する成分により構成される。例えば、ＣＡＣ－ＯＳは、絶縁性領域に起因するワイドギャップを有する成分と、導電性領域に起因するナローギャップを有する成分と、により構成される。当該構成の場合、キャリアを流す際に、ナローギャップを有する成分において、主にキャリアが流れる。また、ナローギャップを有する成分が、ワイドギャップを有する成分に相補的に作用し、ナローギャップを有する成分に連動してワイドギャップを有する成分にもキャリアが流れる。このため、上記ＣＡＣ－ＯＳをトランジスタのチャネル形成領域に用いる場合、トランジスタのオン状態において高い電流駆動力、つまり大きなオン電流、及び高い電界効果移動度を得ることができる。

【0173】

すなわち、ＣＡＣ－ＯＳは、マトリックス複合材（ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）、または金属マトリックス複合材（ｍｅｔａｌ ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）と呼称することもできる。

【0174】

半導体層として上述の酸化物半導体材料を用いることで、電気特性の変動が抑制され、信頼性の高いトランジスタを実現できる。

【0175】

また、上述の半導体層を有するトランジスタはその低いオフ電流により、トランジスタを介して容量に蓄積した電荷を長期間に亘って保持することが可能である。このようなトランジスタを画素に適用することで、各表示領域に表示した画像の階調を維持しつつ、駆動回路を停止することも可能となる。その結果、極めて消費電力の低減された電子機器を実現できる。

【0176】

トランジスタの特性安定化等のため、下地膜を設けることが好ましい。下地膜としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜などの無機絶縁膜を用い、単層で又は積層して作製することができる。下地膜はスパッタリング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法（プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ ＣＶＤ）法など）、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、塗布法、印刷法等を用いて形成できる。なお、下地膜は、必要で無ければ設けなくてもよい。

【0177】

なお、ＦＥＴ６２３は駆動回路部６０１に形成されるトランジスタの一つを示すものである。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成すれば良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。

【0178】

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陽極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。

【0179】

なお、陽極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。

【0180】

また、後に形成するＥＬ層等の被覆性を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ～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。

【0181】

陽極６１３上には、ＥＬ層６１６、および陰極６１７がそれぞれ形成されている。ここで、陽極として機能する陽極６１３に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ＩＴＯ膜、またはケイ素を含有したインジウム錫酸化物膜、２～２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜の他、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。

【0182】

また、ＥＬ層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。ＥＬ層６１６は、実施の形態２で説明したような構成を含んでいる。また、ＥＬ層６１６を構成する他の材料としては、低分子化合物、または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマーを含む）であっても良い。

【0183】

さらに、ＥＬ層６１６上に形成され、陰極として機能する陰極６１７に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金や化合物（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ等）等）を用いることが好ましい。なお、ＥＬ層６１６で生じた光が陰極６１７を透過させる場合には、陰極６１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、２～２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム、ケイ素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いるのが良い。

【0184】

なお、陽極６１３、ＥＬ層６１６、陰極６１７でもって、ＥＬデバイス６１８が形成されている。当該ＥＬデバイス６１８は実施の形態２に記載のＥＬデバイスである。なお、画素部は複数のＥＬデバイスが形成されてなっているが、本実施の形態における発光装置では、実施の形態２に記載のＥＬデバイスと、それ以外の構成を有するＥＬデバイスの両方が混在していても良い。

【0185】

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ＥＬデバイス６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７には、充填材が充填されており、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材で充填される場合もある。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥材を設けことで水分の影響による劣化を抑制することができ、好ましい構成である。

【0186】

なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル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。

【0187】

図２には示されていないが、陰極上に保護膜を設けても良い。保護膜は有機樹脂膜や無機絶縁膜で形成すればよい。また、シール材６０５の露出した部分を覆うように、保護膜が形成されていても良い。また、保護膜は、一対の基板の表面及び側面、封止層、絶縁層、等の露出した側面を覆って設けることができる。

【0188】

保護膜には、水などの不純物を透過しにくい材料を用いることができる。したがって、水などの不純物が外部から内部に拡散することを効果的に抑制することができる。

【0189】

保護膜を構成する材料としては、酸化物、窒化物、フッ化物、硫化物、三元化合物、金属またはポリマー等を用いることができ、例えば、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、ハフニウムシリケート、酸化ランタン、酸化珪素、チタン酸ストロンチウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化スカンジウム、酸化エルビウム、酸化バナジウムまたは酸化インジウム等を含む材料や、窒化アルミニウム、窒化ハフニウム、窒化珪素、窒化タンタル、窒化チタン、窒化ニオブ、窒化モリブデン、窒化ジルコニウムまたは窒化ガリウム等を含む材料、チタンおよびアルミニウムを含む窒化物、チタンおよびアルミニウムを含む酸化物、アルミニウムおよび亜鉛を含む酸化物、マンガンおよび亜鉛を含む硫化物、セリウムおよびストロンチウムを含む硫化物、エルビウムおよびアルミニウムを含む酸化物、イットリウムおよびジルコニウムを含む酸化物等を含む材料を用いることができる。

【0190】

保護膜は、段差被覆性（ステップカバレッジ）の良好な成膜方法を用いて形成することが好ましい。このような手法の一つに、原子層堆積（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法がある。ＡＬＤ法を用いて形成することができる材料を、保護膜に用いることが好ましい。ＡＬＤ法を用いることで緻密な、クラックやピンホールなどの欠陥が低減された、または均一な厚さを備える保護膜を形成することができる。また、保護膜を形成する際に加工部材に与える損傷を、低減することができる。

【0191】

例えばＡＬＤ法を用いて保護膜を形成することで、複雑な凹凸形状を有する表面や、タッチパネルの上面、側面及び裏面にまで均一で欠陥の少ない保護膜を形成することができる。

【0192】

以上のようにして、実施の形態２に記載のＥＬデバイスを用いて作製された発光装置を得ることができる。

【0193】

本実施の形態における発光装置は、実施の形態２に記載のＥＬデバイスを用いているため、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、実施の形態２に記載のＥＬデバイスは発光効率が良好なため、消費電力の小さい発光装置とすることが可能である。

【0194】

図３には白色発光を呈するＥＬデバイスを形成し、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３Ａ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、ＥＬデバイスの陽極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂ、隔壁１０２５、ＥＬ層１０２８、ＥＬデバイスの陰極１０２９、封止基板１０３１、シール材１０３２などが図示されている。

【0195】

また、図３Ａでは着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）は透明な基材１０３３に設けている。また、ブラックマトリクス１０３５をさらに設けても良い。着色層及びブラックマトリクスが設けられた透明な基材１０３３は、位置合わせし、基板１００１に固定する。なお、着色層、及びブラックマトリクス１０３５は、オーバーコート層１０３６で覆われている。また、図３Ａにおいては、光が着色層を透過せずに外部へと出る発光層と、各色の着色層を透過して外部に光が出る発光層とがあり、着色層を透過しない光は白、着色層を透過する光は赤、緑、青となることから、４色の画素で映像を表現することができる。

【0196】

図３Ｂでは着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）をゲート絶縁膜１００３と第１の層間絶縁膜１０２０との間に形成する例を示した。このように、着色層は基板１００１と封止基板１０３１の間に設けられていても良い。

【0197】

また、以上に説明した発光装置では、ＦＥＴが形成されている基板１００１側に光を取り出す構造（ボトムエミッション型）の発光装置としたが、封止基板１０３１側に発光を取り出す構造（トップエミッション型）の発光装置としても良い。トップエミッション型の発光装置の断面図を図４に示す。この場合、基板１００１は光を通さない基板を用いることができる。ＦＥＴとＥＬデバイスの陽極とを接続する接続電極を作製するまでは、ボトムエミッション型の発光装置と同様に形成する。その後、第３の層間絶縁膜１０３７を電極１０２２を覆って形成する。この絶縁膜は平坦化の役割を担っていても良い。第３の層間絶縁膜１０３７は第２の層間絶縁膜と同様の材料の他、他の公知の材料を用いて形成することができる。

【0198】

ＥＬデバイスの陽極１０２４Ｗ、１０２４Ｒ、１０２４Ｇ、１０２４Ｂはここでは陽極とするが、陰極であっても構わない。また、図４のようなトップエミッション型の発光装置である場合、陽極を反射電極とすることが好ましい。ＥＬ層１０２８の構成は、実施の形態２においてＥＬ層１０３として説明したような構成とし、且つ、白色の発光が得られるようなデバイス構造とする。

【0199】

図４のようなトップエミッションの構造では着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）を設けた封止基板１０３１で封止を行うことができる。封止基板１０３１には画素と画素との間に位置するようにブラックマトリクス１０３５を設けても良い。着色層（赤色の着色層１０３４Ｒ、緑色の着色層１０３４Ｇ、青色の着色層１０３４Ｂ）やブラックマトリックスはオーバーコート層１０３６によって覆われていても良い。なお封止基板１０３１は透光性を有する基板を用いることとする。また、ここでは赤、緑、青、白の４色でフルカラー表示を行う例を示したが特に限定されず、赤、黄、緑、青の４色や赤、緑、青の３色でフルカラー表示を行ってもよい。

【0200】

トップエミッション型の発光装置では、マイクロキャビティ構造の適用が好適に行える。マイクロキャビティ構造を有するＥＬデバイスは、陽極を反射電極、陰極を半透過・半反射電極とすることにより得られる。反射電極と半透過・半反射電極との間には少なくともＥＬ層を有し、少なくとも発光領域となる発光層を有している。

【0201】

なお、反射電極は、可視光の反射率が４０％乃至１００％、好ましくは７０％乃至１００％であり、かつその抵抗率が１×１０^－２Ωｃｍ以下の膜であるとする。また、半透過・半反射電極は、可視光の反射率が２０％乃至８０％、好ましくは４０％乃至７０％であり、かつその抵抗率が１×１０^－２Ωｃｍ以下の膜であるとする。

【0202】

ＥＬ層に含まれる発光層から射出される発光は、反射電極と半透過・半反射電極とによって反射され、共振する。

【0203】

当該ＥＬデバイスは、透明導電膜や上述の複合材料、キャリア輸送材料などの厚みを変えることで反射電極と半透過・半反射電極の間の光学的距離を変えることができる。これにより、反射電極と半透過・半反射電極との間において、共振する波長の光を強め、共振しない波長の光を減衰させることができる。

【0204】

なお、反射電極によって反射されて戻ってきた光（第１の反射光）は、発光層から半透過・半反射電極に直接入射する光（第１の入射光）と大きな干渉を起こすため、反射電極と発光層の光学的距離を（２ｎ－１）λ／４（ただし、ｎは１以上の自然数、λは増幅したい発光の波長）に調節することが好ましい。当該光学的距離を調節することにより、第１の反射光と第１の入射光との位相を合わせ発光層からの発光をより増幅させることができる。

【0205】

なお、上記構成においてＥＬ層は、複数の発光層を有する構造であっても、単一の発光層を有する構造であっても良く、例えば、上述のタンデム型ＥＬデバイスの構成と組み合わせて、一つのＥＬデバイスに電荷発生層を挟んで複数のＥＬ層を設け、それぞれのＥＬ層に単数もしくは複数の発光層を形成する構成に適用してもよい。

【0206】

マイクロキャビティ構造を有することで、特定波長の正面方向の発光強度を強めることが可能となるため、低消費電力化を図ることができる。なお、赤、黄、緑、青の４色の副画素で映像を表示する発光装置の場合、黄色発光による輝度向上効果のうえ、全副画素において各色の波長に合わせたマイクロキャビティ構造を適用できるため良好な特性の発光装置とすることができる。

【0207】

本実施の形態における発光装置は、実施の形態２に記載のＥＬデバイスを用いているため、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、実施の形態２に記載のＥＬデバイスは発光効率が良好なため、消費電力の小さい発光装置とすることが可能である。

【0208】

ここまでは、アクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、以下からはパッシブマトリクス型の発光装置について説明する。図５には本発明を適用して作製したパッシブマトリクス型の発光装置を示す。なお、図５Ａは、発光装置を示す斜視図、図５Ｂは図５ＡをＸ－Ｙで切断した断面図である。図５において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間にはＥＬ層９５５が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因したＥＬデバイスの不良を防ぐことが出来る。また、パッシブマトリクス型の発光装置においても、実施の形態２に記載のＥＬデバイスを用いており、信頼性の良好な発光装置、又は消費電力の小さい発光装置とすることができる。

【0209】

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ＥＬデバイスをそれぞれ制御することが可能であるため、画像の表現を行う表示装置として好適に利用できる発光装置である。

【0210】

また、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。

【0211】

（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態２に記載のＥＬデバイスを照明装置として用いる例を図６を参照しながら説明する。図６Ｂは照明装置の上面図、図６Ａは図６Ｂにおけるｅ－ｆ断面図である。

【0212】

本実施の形態における照明装置は、支持体である透光性を有する基板４００上に、陽極４０１が形成されている。陽極４０１は実施の形態２における陽極１０１に相当する。陽極４０１側から発光を取り出す場合、陽極４０１は透光性を有する材料により形成する。

【0213】

陰極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。

【0214】

陽極４０１上にはＥＬ層４０３が形成されている。ＥＬ層４０３は実施の形態２におけるＥＬ層１０３の構成、又は発光ユニット５１１、５１２及び電荷発生層５１３を合わせた構成などに相当する。なお、これらの構成については当該記載を参照されたい。

【0215】

ＥＬ層４０３を覆って陰極４０４を形成する。陰極４０４は実施の形態２における陰極１０２に相当する。発光を陽極４０１側から取り出す場合、陰極４０４は反射率の高い材料によって形成される。陰極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。

【0216】

以上、陽極４０１、ＥＬ層４０３、及び陰極４０４を有するＥＬデバイスを本実施の形態で示す照明装置は有している。当該ＥＬデバイスは発光効率の高いＥＬデバイスであるため、本実施の形態における照明装置は消費電力の小さい照明装置とすることができる。

【0217】

以上の構成を有するＥＬデバイスが形成された基板４００と、封止基板４０７とをシール材４０５、４０６を用いて固着し、封止することによって照明装置が完成する。シール材４０５、４０６はどちらか一方でもかまわない。また、内側のシール材４０６（図６Ｂ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。

【0218】

また、パッド４１２と陽極４０１の一部をシール材４０５、４０６の外に伸張して設けることによって、外部入力端子とすることができる。また、その上にコンバーターなどを搭載したＩＣチップ４２０などを設けても良い。

【0219】

以上、本実施の形態に記載の照明装置は、ＥＬデバイスに実施の形態２に記載のＥＬデバイスを用いており、消費電力の小さい発光装置とすることができる。

【0220】

（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態２に記載のＥＬデバイスをその一部に含む電子機器の例について説明する。実施の形態２に記載のＥＬデバイスは発光効率が良好であり、消費電力が小さいＥＬデバイスである。その結果、本実施の形態に記載の電子機器は、消費電力が小さい発光部を有する電子機器とすることが可能である。

【0221】

上記ＥＬデバイスを適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を以下に示す。

【0222】

図７Ａは、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置は、筐体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。また、ここでは、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。表示部７１０３により、映像を表示することが可能であり、表示部７１０３は、実施の形態２に記載のＥＬデバイスをマトリクス状に配列して構成されている。

【0223】

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。

【0224】

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。

【0225】

図７Ｂ１はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キーボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。なお、このコンピュータは、実施の形態２に記載のＥＬデバイス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７Ｂ１のコンピュータは、図７Ｂ２のような形態であっても良い。図７Ｂ２のコンピュータは、キーボード７２０４、ポインティングデバイス７２０６の代わりに第２の表示部７２１０が設けられている。第２の表示部７２１０はタッチパネル式となっており、第２の表示部７２１０に表示された入力用の表示を指や専用のペンで操作することによって入力を行うことができる。また、第２の表示部７２１０は入力用表示だけでなく、その他の画像を表示することも可能である。また表示部７２０３もタッチパネルであっても良い。二つの画面がヒンジで接続されていることによって、収納や運搬をする際に画面を傷つける、破損するなどのトラブルの発生も防止することができる。

【0226】

図７Ｃは、携帯端末の一例を示している。携帯電話機は、筐体７４０１に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機は、実施の形態２に記載のＥＬデバイス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。

【0227】

図７Ｃに示す携帯端末は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報を入力することができる構成とすることもできる。この場合、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。

【0228】

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。

【0229】

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。

【0230】

また、携帯端末内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、携帯端末の向き（縦か横か）を判断して、表示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。

【0231】

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。

【0232】

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。

【0233】

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。

【0234】

なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態２乃至実施の形態４に示した構成を適宜組み合わせて用いることができる。

【0235】

以上の様に実施の形態２に記載のＥＬデバイスを備えた発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。実施の形態２に記載のＥＬデバイスを用いることにより消費電力の小さい電子機器を得ることができる。

【0236】

図８Ａは、掃除ロボットの一例を示す模式図である。

【0237】

掃除ロボット５１００は、上面に配置されたディスプレイ５１０１、側面に配置された複数のカメラ５１０２、ブラシ５１０３、操作ボタン５１０４を有する。また図示されていないが、掃除ロボット５１００の下面には、タイヤ、吸い込み口等が備えられている。掃除ロボット５１００は、その他に赤外線センサ、超音波センサ、加速度センサ、ピエゾセンサ、光センサ、ジャイロセンサなどの各種センサを備えている。また、掃除ロボット５１００は、無線による通信手段を備えている。

【0238】

掃除ロボット５１００は自走し、ゴミ５１２０を検知し、下面に設けられた吸い込み口からゴミを吸引することができる。

【0239】

また、掃除ロボット５１００はカメラ５１０２が撮影した画像を解析し、壁、家具または段差などの障害物の有無を判断することができる。また、画像解析により、配線などブラシ５１０３に絡まりそうな物体を検知した場合は、ブラシ５１０３の回転を止めることができる。

【0240】

ディスプレイ５１０１には、バッテリーの残量や、吸引したゴミの量などを表示することができる。掃除ロボット５１００が走行した経路をディスプレイ５１０１に表示させてもよい。また、ディスプレイ５１０１をタッチパネルとし、操作ボタン５１０４をディスプレイ５１０１に設けてもよい。

【0241】

掃除ロボット５１００は、スマートフォンなどの携帯電子機器５１４０と通信することができる。カメラ５１０２が撮影した画像は、携帯電子機器５１４０に表示させることができる。そのため、掃除ロボット５１００の持ち主は、外出先からでも、部屋の様子を知ることができる。また、ディスプレイ５１０１の表示をスマートフォンなどの携帯電子機器で確認することもできる。

【0242】

実施の形態３で説明した発光装置はディスプレイ５１０１に用いることができる。

【0243】

図８Ｂに示すロボット２１００は、演算装置２１１０、照度センサ２１０１、マイクロフォン２１０２、上部カメラ２１０３、スピーカ２１０４、ディスプレイ２１０５、下部カメラ２１０６、障害物センサ２１０７および移動機構２１０８を備える。

【0244】

マイクロフォン２１０２は、使用者の話し声及び環境音等を検知する機能を有する。また、スピーカ２１０４は、音声を発する機能を有する。ロボット２１００は、マイクロフォン２１０２およびスピーカ２１０４を用いて、使用者とコミュニケーションをとることが可能である。

【0245】

ディスプレイ２１０５は、種々の情報の表示を行う機能を有する。ロボット２１００は、使用者の望みの情報をディスプレイ２１０５に表示することが可能である。ディスプレイ２１０５は、タッチパネルを搭載していてもよい。また、ディスプレイ２１０５は取り外しのできる情報端末であっても良く、ロボット２１００の定位置に設置することで、充電およびデータの受け渡しを可能とする。

【0246】

上部カメラ２１０３および下部カメラ２１０６は、ロボット２１００の周囲を撮像する機能を有する。また、障害物センサ２１０７は、移動機構２１０８を用いてロボット２１００が前進する際の進行方向における障害物の有無を察知することができる。ロボット２１００は、上部カメラ２１０３、下部カメラ２１０６および障害物センサ２１０７を用いて、周囲の環境を認識し、安全に移動することが可能である。実施の形態３で説明した発光装置はディスプレイ２１０５に用いることができる。

【0247】

図８Ｃはゴーグル型ディスプレイの一例を表す図である。ゴーグル型ディスプレイは、例えば、筐体５０００、表示部５００１、スピーカ５００３、ＬＥＤランプ５００４、操作キー５００５（電源スイッチ、又は操作スイッチを含む）、接続端子５００６、センサ５００７（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい、又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン５００８、表示部５００２、支持部５０１２、イヤホン５０１３等を有する。

【0248】

実施の形態３で説明した発光装置は表示部５００１および第２の表示部５００２に用いることができる。

【0249】

図９は、実施の形態２に記載のＥＬデバイスを、照明装置である電気スタンドに用いた例である。図９に示す電気スタンドは、筐体２００１と、光源２００２を有し、光源２００２としては、実施の形態３に記載の照明装置を用いても良い。

【0250】

図１０は、実施の形態２に記載のＥＬデバイスを、室内の照明装置３００１として用いた例である。実施の形態２に記載のＥＬデバイスは発光効率の高いＥＬデバイスであるため、消費電力の小さい照明装置とすることができる。また、実施の形態２に記載のＥＬデバイスは大面積化が可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。また、実施の形態２に記載のＥＬデバイスは、薄型であるため、薄型化した照明装置として用いることが可能となる。

【0251】

実施の形態２に記載のＥＬデバイスは、自動車のフロントガラスやダッシュボードにも搭載することができる。図１１に実施の形態２に記載のＥＬデバイスを自動車のフロントガラスやダッシュボードに用いる一態様を示す。表示領域５２００乃至表示領域５２０３は実施の形態２に記載のＥＬデバイスを用いて設けられた表示領域である。

【0252】

表示領域５２００と表示領域５２０１は自動車のフロントガラスに設けられた実施の形態２に記載のＥＬデバイスを搭載した表示装置である。実施の形態２に記載のＥＬデバイスは、陽極と陰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。

【0253】

表示領域５２０２はピラー部分に設けられた実施の形態２に記載のＥＬデバイスを搭載した表示装置である。表示領域５２０２には、車体に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。また、同様に、ダッシュボード部分に設けられた表示領域５２０３は車体によって遮られた視界を、自動車の外側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高めることができる。見えない部分を補完するように映像を映すことによって、より自然に違和感なく安全確認を行うことができる。

【0254】

表示領域５２０３はまたナビゲーション情報、速度計や回転計、走行距離、燃料計、ギア状態、エアコンの設定などを表示することで、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５２００乃至表示領域５２０２にも表示することができる。また、表示領域５２００乃至表示領域５２０３は照明装置として用いることも可能である。

【0255】

また、図１２Ａ、図１２Ｂに、折りたたみ可能な携帯情報端末５１５０を示す。折りたたみ可能な携帯情報端末５１５０は筐体５１５１、表示領域５１５２および屈曲部５１５３を有している。図１２Ａに展開した状態の携帯情報端末５１５０を示す。図１２Ｂに折りたたんだ状態の携帯情報端末５１５０を示す。携帯情報端末５１５０は、大きな表示領域５１５２を有するにも関わらず、折りたためばコンパクトで可搬性に優れる。

【0256】

表示領域５１５２は屈曲部５１５３により半分に折りたたむことができる。屈曲部５１５３は伸縮可能な部材と複数の支持部材とで構成されており、折りたたむ場合は、伸縮可能な部材が伸び。屈曲部５１５３は２ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以上の曲率半径を有して折りたたまれる。

【0257】

なお、表示領域５１５２は、タッチセンサ（入力装置）を搭載したタッチパネル（入出力装置）であってもよい。実施の形態３で説明した発光装置を表示領域５１５２に用いることができる。

【0258】

また、図１３Ａ～図１３Ｃに、折りたたみ可能な携帯情報端末９３１０を示す。図１３Ａに展開した状態の携帯情報端末９３１０を示す。図１３Ｂ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１３Ｃ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。

【0259】

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。実施の形態３で説明した発光装置を表示パネル９３１１に用いることができる。

【実施例0260】

本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様のＥＬデバイス用組成物を用いて作製したＥＬデバイス１およびＥＬデバイス２と、比較用のＥＬデバイス用組成物を用いて作製したＥＬデバイス３について説明する。本実施例で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。

【0261】

【化17】

【0262】

【化18】

【0263】

（ＥＬデバイス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２ｍｍ×２ｍｍとした。

【0264】

次に、基板上にＥＬデバイス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。

【0265】

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。

【0266】

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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、重量比で２：１（＝ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ：酸化モリブデン）となるように７５ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。

【0267】

次に、正孔注入層１１１上に、上記構造式（ｉｉ）で表されるＮ－（１，１’－ビフェニル－４－イル）－Ｎ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ＰＣＢＢｉＦ）を膜厚２０ｎｍとなるように蒸着して正孔輸送層１１２を形成した。

【0268】

続いて、上記構造式（ｉｉｉ）で表される９－［（３’－ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル－３－イル］ナフト［１’，２’：４，５］フロ［２，３－ｂ］ピラジン（略称：９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ）と、上記構造式（ｉｖ）で表される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）とをあらかじめ重量比が０．８：０．２（＝９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ：ＰＣＢＡＦ）となるように混合した組成物と、上記構造式（ｖ）で表されるビス｛４，６－ジメチル－２－［５－（５－シアノ－２－メチルフェニル）－３－（３，５－ジメチルフェニル）－２－ピラジニル－κＮ］フェニル－κＣ｝（２，２，６，６－テトラメチル－３，５－ヘプタンジオナト－κ２Ｏ，Ｏ’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｍ５ＣＰ）_２（ｄｐｍ）］）とを、重量比で１：０．１（＝［９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒとＰＣＢＡＦを混合した組成物］：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｍ５ＣＰ）_２（ｄｐｍ）］）となるように４０ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。なお、発光層１１３を形成する際、上記９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒと上記ＰＣＢＡＦはあらかじめ混合した組成物の試料として、同一の蒸着源により蒸着した。

【0269】

その後、発光層１１３上に、９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒを膜厚３０ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｖｉ）で表される２，９－ビス（ナフタレン－２－イル）－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を膜厚１５ｎｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。

【0270】

電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍとなるように蒸着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで陰極１０２を形成してＥＬデバイス１を作製した。

【0271】

なお、ＥＬデバイス１は蒸着源中の試料を入れ替えずに発光層の蒸着を連続的に行った、同一の積層構造を有するｎ＝１からｎ＝８の８つのデバイスを作製した。

【0272】

（ＥＬデバイス２の作製方法）
ＥＬデバイス２はＥＬデバイス１の発光層におけるＰＣＢＡＦを上記構造式（ｖｉｉ）で表されるＮ－［４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル］－ビス（９，９－ジメチル－９Ｈ－フルオレン－２－イル）アミン（略称：ＰＣＢＦＦ）に変えた他は、ＥＬデバイス１と同様に作製した。なお、発光層１１３を形成する際、９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒとＰＣＢＦＦはあらかじめ重量比が０．８：０．２（＝９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ：ＰＣＢＦＦ）となるように混合した組成物の試料として、同一の蒸着源により蒸着した。

【0273】

なお、ＥＬデバイス２は蒸着源中の試料を入れ替えずに発光層の蒸着を連続的に行った、同一の積層構造を有するｎ＝１からｎ＝８の８つのデバイスを作製した。

【0274】

（ＥＬデバイス３の作製方法）
ＥＬデバイス３は、ＥＬデバイス１の正孔輸送層１１２におけるＰＣＢＢｉＦを上記構造式（ｖｉｉｉ）で表される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）に変え、発光層１１３を上記構造式（ｉｘ）で表される８－（２，２’－ビナフチル－６－イル）－４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル－［１］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：８（βＮ２）－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ）と、上記構造式（ｘ）で表される９，９－ジメチル－Ｎ－［４－（１－ナフチル）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］－９Ｈ－フルオレン－２－アミン（略称：ＰＣＢＮＢＦ）とをあらかじめ重量比が０．７：０．３（＝８（βＮ２）－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ）：ＰＣＢＮＢＦ）となるように混合した組成物と、［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｍ５ＣＰ）_２（ｄｐｍ）］）とを、重量比で１：０．１（＝［８（βＮ２）－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍとＰＣＢＮＢＦを混合した組成物］：［Ｉｒ（ｄｍｄｐｐｒ－ｍ５ＣＰ）_２（ｄｐｍ）］）となるように４０ｎｍ共蒸着して形成し、電子輸送層１１４における９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒを、上記構造式（ｘｉ）で表される９－［３－（４，６－ジフェニル－１，３，５－トリアジン－２－イル）フェニル］－９’－フェニル－２，３’－ビ－９Ｈ－カルバゾール（略称：ｍＰＣＣｚＰＴｚｎ－０２）に変えた他はＥＬデバイス１と同様に作製した。なお、発光層１１３を形成する際、８（βＮ２）－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍとＰＣＢＮＢＦはあらかじめ混合した組成物の試料として、同一の蒸着源により蒸着した。

【0275】

なお、ＥＬデバイス３は蒸着源中の試料を入れ替えずに発光層の蒸着を連続的に行った、同一の積層構造を有するｎ＝１からｎ＝５の５つのデバイスを作製した。

【0276】

ＥＬデバイス１乃至ＥＬデバイス３のデバイス構造を以下の表にまとめる。

【0277】

【表1】

【0278】

ここで、表２に、ＥＬデバイス１乃至ＥＬデバイス３の発光層１１３を蒸着により形成する際にあらかじめ混合した組成物として用いた各デバイス２種類の有機化合物の真空（１×１０^－２Ｐａ程度）における５％重量減少温度を測定した結果を示す。５％重量減少温度は、熱重量測定－示差熱分析（ＴＧ－ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ－Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を行い、重量と温度の関係（熱重量測定）から求めた。測定には高真空差動型示差熱天秤（ブルカー・エイエックスエス株式会社製、ＴＧ－ＤＴＡ２４１０ＳＡ）を用いた。

【0279】

【表2】

【0280】

表２に示すように、あらかじめ混合した組成物の試料に含まれる有機化合物の５％重量減少温度の差はＥＬデバイス１が４３℃、ＥＬデバイス２が２１℃、ＥＬデバイス３が６６℃であった。

【0281】

これらＥＬデバイスを、窒素雰囲気のグローブボックス内において、ＥＬデバイス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（シール材をデバイスの周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、初期特性について測定を行った。なお、輝度およびＣＩＥ色度の測定には色彩輝度計（トプコン社製、ＢＭ－５Ａ）を用い、電界発光スペクトルの測定にはマルチチャンネル分光器（浜松ホトニクス社製、ＰＭＡ－１１）を用いた。

【0282】

ＥＬデバイス１の輝度－電流密度特性を図１５に、輝度－電圧特性を図１６に、電流－電圧特性を図１７に、外部量子効率－輝度特性を図１８に、発光スペクトルを図１９に、ＥＬデバイス２の輝度－電流密度特性を図２０に、輝度－電圧特性を図２１に、電流－電圧特性を図２２に、外部量子効率－輝度特性を図２３に、発光スペクトルを図２４に、ＥＬデバイス３の輝度－電流密度特性を図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に示した。

【0283】

また、各ＥＬデバイスの輝度１０００ｃｄ／ｃｍ^２付近における主要な特性について以下の表に示した。なお、上述のデバイスの特性の他に、リファレンスとしてそれぞれ別々の蒸着源で蒸着を行ったデバイスの特性も示した。

【0284】

【表3】

【0285】

図１５乃至図２９および表３から、ＥＬデバイス１およびＥＬデバイス２はいずれも同等に良好な初期特性を示すことがわかった。一方、ＥＬデバイス３は特性のばらつきが大きいＥＬデバイスとなることがわかった。

【0286】

また、電流密度７５ｍＡ／ｃｍ^２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乃至図３２および図３９に示す。それぞれ図３０はＥＬデバイス１、図３１および図３９はＥＬデバイス２、図３２はＥＬデバイス３の結果を示している。なお、図３９は８５℃の高温における駆動時間に対する輝度の変化を表すグラフである。これらの結果より、ＥＬデバイス１およびＥＬデバイス２はいずれも同様に良好な寿命を示すことがわかった。一方ＥＬデバイス３は、寿命のばらつきも大きく、デバイス特性が安定していなかった。

【0287】

図３０乃至図３２より、蒸着用試料である２種類の材料を混合した組成物を構成する材料の高真空下における５％重量減少温度の差が５０℃以下である本発明の一態様の組成物を用いて作製したＥＬデバイス１およびＥＬデバイス２は、連続して蒸着を行ったことによる特性の劣化が少ないＥＬデバイスであることがわかった。一方、蒸着用試料である組成物を構成する材料の高真空下における５％重量減少温度に６６℃の差がある試料を用いたＥＬデバイス３は、特性の劣化やばらつきの大きいＥＬデバイスであることがわかった。

【0288】

ここで、良好な特性を示したＥＬデバイス２のデバイス群のうち、ｎ＝１乃至ｎ＝４のＥＬデバイスにおいて発光層中における９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒとＰＣＢＦＦの組成について調査した結果を示す。測定サンプルは、２ｍｍに切り出した上記デバイス２のｎ＝１からｎ＝４およびリファレンスにあたる各デバイスを４０μｌの混合溶媒（アセトニトリル：クロロホルム＝７：３）で溶かし出したものを用いた。また、蒸着前の重量比が０．８：０．２（＝９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ：ＰＣＢＦＦ）となるように混合された試料０．５ｍｇを２ｍｌのクロロホルムでとかし、アセトニトリルで５倍に希釈したものをリファレンスとして測定した。また、ＥＬデバイスを作製した後に蒸着源に残存していた試料も蒸着前の試料と同様に測定した。

【0289】

測定はウォーターズ社製Ａｃｑｕｉｔｙ ＵＰＬＣ（登録商標）により行った。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、サンプルの注入量は５．０μＬとした。結果を以下の表に示す。

【0290】

【表4】

【0291】

このように、本発明の一態様のＥＬデバイス用組成物を用いて蒸着されたＥＬデバイスにおける９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒとＰＣＢＦＦの割合は、あらかじめ混合させたＥＬデバイス用組成物の組成とほぼ同様であり、また、蒸着源に残った試料の組成も同様の組成を有していた。すなわち、本発明の一態様のＥＬデバイス用組成物は、繰り返しの蒸着を行っても蒸着された膜に組成変化が起こりにくいＥＬデバイス用組成物であることがわかった。また、その結果として、当該組成物を用いて作製したＥＬデバイスの特性にも大きなばらつきが起こりにくくなることがわかった。

【実施例0292】

本実施例では、実施の形態で説明した本発明の一態様のＥＬデバイス用組成物を用いて作製したＥＬデバイス４について説明する。本実施例で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。

【0293】

【化19】

【0294】

（ＥＬデバイス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２ｍｍ×２ｍｍとした。

【0295】

次に、基板上にＥＬデバイス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。

【0296】

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。

【0297】

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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、重量比で２：１（＝ＤＢＴ３Ｐ－ＩＩ：酸化モリブデン）となるように４５ｎｍ共蒸着して正孔注入層１１１を形成した。

【0298】

次に、正孔注入層１１１上に、上記構造式（ｖｉｉｉ）で表される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）を膜厚２０ｎｍとなるように蒸着して正孔輸送層１１２を形成した。

【0299】

続いて、上記構造式（ｘｉｉ）で表される８－（１，１’－ビフェニル－４－イル）－４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－［１］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：８ＢＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ）と、上記構造式（ｘｉｉｉ）で表される９－（１，１’－ビフェニル－３－イル）－９’－（１，１’－ビフェニル－４－イル）－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール（略称：ｍＢＰＣＣＢＰ）とをあらかじめ重量比が０．５：０．５（＝８ＢＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ：ｍＢＰＣＣＢＰ）となるように混合した組成物、上記構造式（ｘｉｖ）で表される［２－（４－メチル－５－フェニル－２－ピリジニル－κＮ）フェニル－κＣ］ビス［２－（２－ピリジニル－κＮ）フェニル－κＣ］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ｍｄｐｐｙ）］）とを、重量比で１：０．１（＝［８ＢＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍとｍＢＰＣＣＢＰを混合した組成物］：［Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ｍｄｐｐｙ）］）となるように４０ｎｍ共蒸着して発光層１１３を形成した。なお、発光層１１３を形成する際、８ＢＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍとｍＢＰＣＣＢＰは、あらかじめ混合した試料として、同一の蒸着源により蒸着した。

【0300】

その後、発光層１１３上に、８ＢＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍを膜厚２０ｎｍとなるように蒸着した後、上記構造式（ｖｉ）で表される２，９－ビス（ナフタレン－２－イル）－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン（略称：ＮＢＰｈｅｎ）を膜厚１０ｎｍとなるように蒸着し、電子輸送層１１４を形成した。

【0301】

電子輸送層１１４を形成した後、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍとなるように蒸着して電子注入層１１５を形成し、続いてアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着することで陰極１０２を形成してＥＬデバイス４を作製した。

【0302】

なお、ＥＬデバイス４は蒸着源中の試料を入れ替えずに発光層の蒸着を連続的に行った、同一の積層構造を有するｎ＝１からｎ＝４の４つのデバイスを作製した。

【0303】

ＥＬデバイス４のデバイス構造を以下の表にまとめる。

【0304】

【表5】

【0305】

ここで、表５に、ＥＬデバイス４の発光層１１３を蒸着により形成する際にあらかじめ混合した組成物として用いた各デバイス２種類の有機化合物の真空（１×１０^－２Ｐａ程度）における５％重量減少温度を測定した結果を示す。５％重量減少温度は、熱重量測定－示差熱分析（ＴＧ－ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ－Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を行い、重量と温度の関係（熱重量測定）から求めた。測定には高真空差動型示差熱天秤（ブルカー・エイエックスエス株式会社製、ＴＧ－ＤＴＡ２４１０ＳＡ）を用いた。

【0306】

【表6】

【0307】

表６に示すように、ＥＬデバイス４の作製に用いられた、あらかじめ混合した組成物の試料に含まれる有機化合物の５％重量減少温度の差は１４℃であった。

【0308】

ＥＬデバイス４を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、ＥＬデバイス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（シール材をデバイスの周囲に塗布し、封止時にＵＶ処理、８０℃にて１時間熱処理）を行った後、初期特性について測定を行った。なお、測定方法は実施例１と同様である。

【0309】

輝度－電流密度特性を図３３に、輝度－電圧特性を図３４に、電流－電圧特性を図３５に、外部量子効率－輝度特性を図３６に、発光スペクトルを図３７に示した。

【0310】

また、ＥＬデバイス４の輝度１０００ｃｄ／ｃｍ^２付近における主要な特性について以下の表に示した。なお、上述のデバイスの特性の他に、リファレンスとしてそれぞれ別々の蒸着源で蒸着を行ったデバイスの特性もリファレンスとして示した。

【0311】

【表7】

【0312】

図３３乃至図３７および表７から、ＥＬデバイス４はいずれも同等に良好な初期特性を示すことがわかった。

【0313】

また、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ^２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３８に示す。図３８より、各ＥＬデバイスは、いずれも同等に良好な寿命を有するデバイスであることがわかった。

【0314】

図３８より、蒸着用試料である２種類の材料を混合した組成物を構成する材料の高真空下における５％重量減少温度の差が５０℃以下である本発明の一態様の組成物を用いて作製したＥＬデバイス４は、連続して蒸着を行ったことによる特性や寿命の悪化が少ないＥＬデバイスであることがわかった。

【0315】

（参考例）
実施例で使用した９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ、８（βＮ２）－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍおよび８ＢＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍは未公開の物質であるため、各々の合成方法について説明する。

【0316】

≪９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒの合成方法≫
実施例１において、構造式（ｉｉｉ）として示した９－［（３’－ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル－３－イル］ナフト［１’，２’：４，５］フロ［２，３－ｂ］ピラジン（略称：９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ）の合成方法について説明する。なお、９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒの構造を以下に示す。

【0317】

【化20】

【0318】

＜ステップ１：６－クロロ－３－（２－メトキシナフタレン－１－イル）ピラジン－２－アミンの合成＞
まず、３－ブロモ－６－クロロピラジン－２－アミン４．３７ｇと２－メトキシナフタレン－１－ボロン酸４．２３ｇ、フッ化カリウム４．１４ｇ、脱水テトラヒドロフラン７５ｍＬを、還流管を付けた三口フラスコに入れ、内部を窒素置換した。フラスコ内を減圧下で撹拌することで脱気した後、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（略称：Ｐｄ_２（ｄｂａ）_３）０．５７ｇ、トリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスフィン（略称：ｔ－Ｂｕ_３Ｐ）４．５ｍＬを加え、８０℃で５４時間撹拌し、反応させた。

【0319】

所定時間経過後、得られた混合物を吸引ろ過し、ろ液を濃縮した。その後、トルエン：酢酸エチル＝９：１を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的のピラジン誘導体を得た（黄白色粉末、収量２．１９ｇ、収率３６％）。ステップ１の合成スキームを下に示す。

【0320】

【化21】

【0321】

＜ステップ２：９－クロロナフト［１’，２’：４，５］フロ［２，３－ｂ］ピラジンの合成＞
次に、上記ステップ１で得た６－クロロ－３－（２－メトキシナフタレン－１－イル）ピラジン－２－アミン２．１８ｇと脱水テトラヒドロフラン６３ｍＬ、氷酢酸８４ｍＬを三口フラスコに入れ、内部を窒素置換した。フラスコを－１０℃に冷却した後、亜硝酸ｔｅｒｔ－ブチル２．８ｍＬを滴下し、－１０℃で３０分、０℃で３時間攪拌した。所定時間経過後、得られた懸濁液に水２５０ｍＬを加え、吸引ろ過することにより、目的のピラジン誘導体を得た（黄白色粉末、収量１．４８ｇ、収率７７％）。ステップ２の合成スキームを下に示す。

【0322】

【化22】

【0323】

＜ステップ３：９－［（３’－ジベンゾチオフェン－４－イル）ビフェニル－３－イル］ナフト［１’，２’：４，５］フロ［２，３－ｂ］ピラジン（略称：９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒ）の合成＞
さらに、上記ステップ２で得た９－クロロナフト［１’，２’：４，５］フロ［２，３－ｂ］ピラジン１．４８ｇ、３’－（４－ジベンゾチオフェン）－１，１’－ビフェニル－３－ボロン酸３．４１ｇ、２Ｍ炭酸カリウム水溶液８．８ｍＬ、トルエン１００ｍＬ、エタノール１０ｍＬを三口フラスコに入れ、内部を窒素置換した。フラスコ内を減圧下で撹拌することで脱気した後、ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）ジクロリド（略称：ＰｄＣｌ_２（ＰＰｈ_３）_２）０．８４ｇを加え、８０℃で１８時間撹拌し、反応させた。

【0324】

所定時間経過後、得られた懸濁液を吸引ろ過し、水、エタノールで洗浄した。得られた固体をトルエンに溶かし、セライト、アルミナ、セライトの順で積層した濾過補助剤を通して濾過した後、トルエンとヘキサンの混合溶媒で再結晶することにより、目的物を得た（淡黄色固体、収量２．６６ｇ、収率８２％）。

【0325】

得られた淡黄色固体２．６４ｇ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２．６Ｐａ、アルゴンガスを流量１５ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、３１５℃で固体を加熱した。昇華精製後、目的物の淡黄色固体を収量２．３４ｇ、収率８９％で得た。ステップ３の合成スキームを下に示す。

【0326】

【化23】

【0327】

なお、上記ステップ３で得られた淡黄色固体の核磁気共鳴分光法（^１Ｈ－ＮＭＲ）による分析結果を下に示す。この結果から、９ｍＤＢｔＢＰＮｆｐｒが得られたことがわかった。

【0328】

^１Ｈ－ＮＭＲ．δ（ＣＤ_２Ｃｌ_２）：７．４７－７．５１（ｍ，２Ｈ），７．６０－７．６９（ｍ，５Ｈ），７．７９－７．８９（ｍ，６Ｈ），８．０５（ｄ，１Ｈ），８．１０－８．１１（ｍ，２Ｈ），８．１８－８．２３（ｍ，３Ｈ），８．５３（ｓ，１Ｈ），９．１６（ｄ，１Ｈ），９．３２（ｓ，１Ｈ）．

【0329】

≪８（βＮ２）－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍの合成方法≫
実施例１において、構造式（ｉｘ）として示した８－［（２，２’－ビナフタレン）－６－イル］－４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル－［１］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：８（βＮ２）－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ）の合成方法について説明する。８（βＮ２）－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍの構造を以下に示す。

【0330】

【化24】

【0331】

＜８－［（２，２’－ビナフタレン）－６－イル］－４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル－［１］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジンの合成＞
８－クロロ－４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－［１］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン１．２１ｇ、［２，２’－ビナフタレン］－６－イルボロン酸０．８５７ｇ、リン酸三カリウム１．６７ｇ、ジグリム２６ｍＬ、ｔ－ブタノール０．５８３ｇを三口フラスコに入れ、フラスコ内を減圧下攪拌することで脱気し、窒素置換した。

【0332】

この混合物を６０℃に加熱し、酢酸パラジウム（ＩＩ）１８．９ｍｇ、ジ（１－アダマンチル）－ｎ－ブチルホスフィン６１．１ｍｇを加え、１２０℃で１０時間攪拌した。この反応液に水を加えて吸引ろ過し、得られたろ物を水、エタノールおよびトルエンで洗浄した。このろ物を熱したトルエンで溶解し、セライト、アルミナ、セライトの順に充填したろ過補助剤に通した。得られた溶液を濃縮、乾固し、白色固体を得た。

【0333】

得られた固体全量、［２，２’－ビナフタレン］－６－イルボロン酸０．３４８ｇ、リン酸三カリウム０．６２１ｇ、ジグリム１３ｍＬ、ｔ－ブタノール０．２３９ｇを三口フラスコに入れ、フラスコ内を減圧下攪拌することで脱気し、窒素置換した。この混合物を６０℃に加熱し、酢酸パラジウム（ＩＩ）８．７ｍｇ、ジ（１－アダマンチル）－ｎ－ブチルホスフィン２５．１ｍｇを加え、１２０℃で１８．５時間攪拌した。この反応液に水を加えて吸引ろ過し、得られたろ物を水、エタノールおよびトルエンで洗浄した。

【0334】

このろ物を熱したトルエンで溶解し、セライト、アルミナ、セライトの順に充填したろ過補助剤に通した。得られた溶液を濃縮、乾固し、トルエンにて再結晶することで、目的物である白色固体を収量１．１６ｇ、収率６５％で得た。得られた白色固体１．１５ｇ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２．６４Ｐａ、アルゴンガスを流量１０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、３６５℃で固体を加熱した。昇華精製後、本発明である８（βＮ２）－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍを０．９５８ｇ（回収率８３％，白色固体）で得た。この合成スキームを下に示す。

【0335】

【化25】

【0336】

なお、上記反応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。この結果から、８（βＮ２）－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍが得られたことがわかった。

【0337】

^１Ｈ－ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ_３）：７．５０－７．７．５７（ｍ，４Ｈ）、７．６４－７．６７（ｍ，２Ｈ）、７．８２（ｔ，１Ｈ）、７．８６－８．００（ｍ，９Ｈ）、８．０５－８．０９（ｍ，２Ｈ）、８．１４（ｄ，１Ｈ）、８．２２－８．２６（ｍ，５Ｈ）、８．６９（ｓ，１Ｈ）、８．７４（ｄ，１Ｈ）、９．０７（ｓ，１Ｈ）、９．３５（ｓ，１Ｈ）。

【0338】

≪８ＢＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍの合成方法≫
実施例２において、構造式（ｘｉｉ）として示した８－（１，１’－ビフェニル－４－イル）－４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－［１］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン（略称：８ＢＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍ）の合成方法について説明する。８ＢＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍの構造を以下に示す。

【0339】

【化26】

【0340】

＜８－（１，１’－ビフェニル－４－イル）－４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－［１］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジンの合成＞
８－クロロ－４－［３－（ジベンゾチオフェン－４－イル）フェニル］－［１］ベンゾフロ［３，２－ｄ］ピリミジン１．３７ｇ、４－ビフェニルボロン酸０．６５７ｇ、リン酸三カリウム１．９１ｇ、ジグリム３０ｍＬ、ｔ－ブタノール０．６６２ｇを三口フラスコに入れ、フラスコ内を減圧下攪拌することで脱気し、窒素置換した。

【0341】

この混合物を６０℃に加熱し、酢酸パラジウム（ＩＩ）２３．３ｍｇ、ジ（１－アダマンチル）－ｎ－ブチルホスフィン６６．４ｍｇを加え、１２０℃で２７時間攪拌した。この反応液に水を加えて吸引ろ過し、得られたろ物を水、エタノール及びトルエンで洗浄した。このろ物を熱したトルエンで溶解し、セライト、アルミナ、セライトの順に充填したろ過補助剤に通した。得られた溶液を濃縮、乾固し、トルエンにて再結晶することにより、目的物である白色固体を収量１．２８ｇ、収率７４％で得た。

【0342】

この白色固体１．２６ｇ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２．５６Ｐａ、アルゴンガスを流量１０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、３１０℃で固体を加熱した。昇華精製後、目的物の淡黄色固体を１．０１ｇ、回収率８０％で得た。この合成スキームを下に示す。

【0343】

【化27】

【0344】

なお、上記反応で得られた淡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。この結果から、８ＢＰ－４ｍＤＢｔＰＢｆｐｍが得られたことがわかった。

【0345】

^１Ｈ－ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ_３）：７．３９（ｔ，１Ｈ）、７．４７－７．５３（ｍ，４Ｈ）、７．６３－７．６７（ｍ，２Ｈ）、７．６８（ｄ，２Ｈ）、７．７５（ｄ，２Ｈ）、７．７９－７．８３（ｍ，４Ｈ）、７．８７（ｄ，１Ｈ）、７．９８（ｄ，１Ｈ）、８．０２（ｄ，１Ｈ）、８．２３－８．２６（ｍ，２Ｈ）、８．５７（ｓ，１Ｈ）、８．７３（ｄ，１Ｈ）、９．０５（ｓ，１Ｈ）、９．３４（ｓ，１Ｈ）。