JP2009298770A - アントラセン誘導体、発光材料、発光素子用材料、塗布用組成物、発光素子、発光装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】広いエネルギーギャップを有する新規アントラセン誘導体を提供することを課題とする。
【解決手段】下記一般式（Ｇ１）で表されるアントラセン誘導体を提供する。但し、式中Ａｒ^１、Ａｒ^２はそれぞれ独立に、環を形成する炭素数が６乃至１３のアリール基の中から選ばれるいずれか一を表し、Ｒ^１、Ｒ^２はそれぞれ独立に、水素、炭素数１乃至４のアルキル基及び環を形成する炭素数が６乃至１３のアリール基の中から選ばれるいずれか一を表す。また、Ａｒ^１、Ａｒ^２、Ｒ^１、Ｒ^２は置換基を有していても良く、２つの置換基が互いに結合して環を形成していても良い。

【選択図】なし

Description

本発明は、アントラセン誘導体に関する。また、当該アントラセン誘導体を用いた発光材料、発光素子用材料、塗布用組成物、発光素子、発光装置及び電子機器に関する。

薄型軽量、高速応答性、低消費電力などのメリットから、次世代の表示装置として有機化合物を発光物質とする発光素子（有機ＥＬ素子）を用いた表示装置の開発が加速している。開発には様々な障害があったものの、ここにきて有機ＥＬテレビの市販も開始される程にまで技術は進歩してきている。

有機ＥＬ素子は電極間に発光層を挟んで電圧を印加することにより、電極から注入された電子およびホールが再結合して発光物質が励起状態となり、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。発光物質が発する光の波長はその発光物質特有のものであり、異なる種類の有機化合物を発光物質として用いることによって、様々な波長すなわち様々な色の発光を呈する発光素子を得ることができる。

ディスプレイなど、画像を表示することを念頭においた表示装置の場合、フルカラーの映像を再現するためには、少なくとも赤、緑、青の３色の光を得ることが必要になる。これには、広い波長範囲に発光スペクトルを有する光を発する発光素子とカラーフィルタを組み合わせる方法、目的の色より波長の短い光を発する発光素子と色変換層を組み合わせる方法、目的とする波長の光を発する発光素子を用いる方法などがある。これら３つの方法の中では最後の直接目的の色を得る方法が、エネルギー的にはロスが少なく好ましい構成であると言える。

前述の市販が開始された有機ＥＬテレビもこの方法を採用しているが、実際はそれに加えてカラーフィルタを用いている上、発光素子にマイクロキャビティ構造を採用し色純度を向上させている。多くのメリットを有する有機ＥＬテレビであるが、次世代のテレビとしては高品質な画像を提供することが当然のように期待され、その期待に応える為には適切な発光色を呈する発光素子を得ることが必須なのである。

発光物質が発する光は、その物質固有のものであることを先に述べた。有機ＥＬテレビの備える多くの色純度向上の為の対策が意味するのは、良好な色の発光を呈しつつ、寿命や消費電力などその他の重要な要素を満たす発光素子を得ることが非常に困難であるということである。さらに、寿命や消費電力など、発光素子の重要な性能は、発光を呈する物質のみに依存する訳ではない。発光層以外の層や、素子構造、そして、発光物質とホストとの相性なども大きく影響する。そのため、この分野の成熟をみるためには多くの種類の発光素子用材料が必要となることに間違いはない。そのため、様々な分子構造を有する発光素子用材料が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００７−１５９３３号公報

ところで、現状開発されている発光素子では、赤〜緑の光を発する発光素子の特性と比較して、青の光を発する発光素子の特性が悪く、問題となっている。これは、青の光を発する為には大きなエネルギーギャップを有する発光物質が必要であり、その発光物質を分散するホストや発光層における発光領域に隣接した輸送層に用いる物質にはさらに大きなエネルギーギャップが必要であることが一因となっている。

そこで、本発明の一態様では、広いエネルギーギャップを有する新規アントラセン誘導体を提供することを課題とする。

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、広いバンドギャップを有し、発光素子の材料として好適に用いることが出来る物質として、９，１０−ジアリールアントラセンの２位のみにカルバゾリル基が結合したアントラセン誘導体を合成することができた。

すなわち、本発明のアントラセン誘導体は、下記一般式（Ｇ１）で表されるアントラセン誘導体である。

但し、式中Ａｒ^１、Ａｒ^２はそれぞれ独立に、環を形成する炭素数が６乃至１３のアリール基の中から選ばれるいずれか一を表し、Ｒ^１、Ｒ^２はそれぞれ独立に、水素、炭素数１乃至４のアルキル基及び環を形成する炭素数が６乃至１３のアリール基の中から選ばれるいずれか一を表す。また、Ａｒ^１、Ａｒ^２、Ｒ^１、Ｒ^２は置換基を有していても良く、２つの置換基がお互いに結合して環を形成していても良い。

式中Ａｒ^１、Ａｒ^２としては、具体的には下記構造式（１−１）乃至（１−１６）で表される基が挙げられる。なお、Ａｒ^１、Ａｒ^２は各々異なる基であってもよいし、同じ基であっても良い。

また、式中Ｒ^１、Ｒ^２としては、具体的には下記構造式（２−１）乃至（２−２５）で表される基が挙げられる。なお、Ｒ^１、Ｒ^２は各々異なる基であっても良い。

上記構成を有する本発明の一態様のアントラセン誘導体は広いバンドギャップを有する新規なアントラセン誘導体である。

発光素子の概念図。 有機半導体素子の概念図。 アクティブマトリクス型発光装置の概念図。 パッシブマトリクス型発光装置の概念図。 湿式法を用いた発光素子の作製方法を表す図。 液滴吐出装置の例を表す図。 電子機器を表す図。 電子機器を表す図。 照明装置を表す図。 照明装置を表す図。 実施例２で作製した発光素子の概念図。 実施例１で作製した２ＣｚＰＡの^１Ｈ ＮＭＲチャート。 実施例１で作製した２ＣｚＰＡのトルエン溶液中の吸収スペクトル。 実施例１で作製した２ＣｚＰＡのトルエン溶液中の発光スペクトル。 実施例１で作製した２ＣｚＰＡのジオキサン溶液中の吸収スペクトル。 実施例１で作製した２ＣｚＰＡのジオキサン溶液中の発光スペクトル。 実施例１で作製した薄膜状態の２ＣｚＰＡの吸収スペクトル。 実施例１で作製した薄膜状態の２ＣｚＰＡの発光スペクトル。 実施例１で作製した２ＣｚＰＡのサイクリックボルタンメトリ測定結果。 実施例２で作製した発光素子の電流密度―輝度特性。 実施例２で作製した発光素子の電圧−輝度特性。 実施例２で作製した発光素子の輝度−電流効率特性。 実施例２で作製した発光素子の発光スペクトル。 実施例２で作製した発光素子の輝度劣化曲線。 実施例３で作製した発光素子の電流密度−輝度特性。 実施例３で作製した発光素子の電圧−輝度特性。 実施例３で作製した発光素子の輝度−電流効率特性。 実施例３で作製した発光素子の発光スペクトル。 実施例３で作製した発光素子の輝度劣化曲線。 実施例４で作製した発光素子の電流密度−輝度特性。 実施例４で作製した発光素子の電圧−輝度特性。 実施例４で作製した発光素子の輝度−電流効率特性。 実施例４で作製した発光素子の発光スペクトル。 実施例４で作製した発光素子の輝度劣化曲線。 実施例５で作製した発光素子の電流密度−輝度特性。 実施例５で作製した発光素子の電圧−輝度特性。 実施例５で作製した発光素子の輝度−電流効率特性。 実施例５で作製した発光素子の発光スペクトル。 実施例５で作製した発光素子の輝度劣化曲線。 実施例６で作製した発光素子の素子構造。 実施例６で作製した発光素子の電流密度−輝度特性。 実施例６で作製した発光素子の電圧−輝度特性。 実施例６で作製した発光素子の輝度−電流効率特性。 実施例６で作製した発光素子の輝度劣化曲線。 ９−［９，１０−ビス（２−ビフェニル）−２−アントリル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＣｚＢＰｈＡ）のトルエン溶液の吸収スペクトルを示す図。 ９−［９，１０−ビス（２−ビフェニル）−２−アントリル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＣｚＢＰｈＡ）の薄膜の吸収スペクトルを示す図。 ９−［９，１０−ビス（２−ビフェニル）−２−アントリル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＣｚＢＰｈＡ）のトルエン溶液の発光スペクトルを示す図。 ９−［９，１０−ビス（２−ビフェニル）−２−アントリル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＣｚＢＰｈＡ）の薄膜の発光スペクトルを示す図。 ９−［９，１０−ビス（２−ビフェニル）−２−アントリル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＣｚＢＰｈＡ）のＣＶ測定結果を示す図。 ９−［９，１０−ビス（２−ビフェニル）−２−アントリル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＣｚＢＰｈＡ）のＣＶ測定結果を示す図。

以下、本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、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）
本発明のアントラセン誘導体は９，１０−ジアリールアントラセンの２位にカルバゾリル基が結合した分子構造を有するアントラセン誘導体である。なお、カルバゾリル基は３位と６位に置換基を有していても良い。このような構成を有する本実施の形態におけるアントラセン誘導体は、大きなエネルギーギャップを有し、青色の発光を呈する発光素子の発光素子用材料として非常に好適に用いることができる。

上記のような本実施の形態に係るアントラセン誘導体は下記一般式（Ｇ１）でも表すことができる。

但し、式中Ａｒ^１、Ａｒ^２はそれぞれ独立に、環を形成する炭素数が６乃至１３のアリール基、の中から選ばれるいずれか一を表す。具体的には、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基等が挙げられる。なお、Ａｒ^１、Ａｒ^２はさらに置換基を有していても良く、その場合、当該置換基としては、炭素数１乃至４のアルキル基又は環を形成する炭素数が６乃至１３のアリール基が挙げられる。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基、ナフチル基またはフルオレニル基等である。Ａｒ^１、Ａｒ^２が有する置換基は１つであっても、複数であっても良く、また、２つの置換基が互いに結合して環を形成していても良い。例えば、２位でアントラセンに結合しているフルオレニル基の９位の炭素が２つのフェニル基を有し、その２つのフェニル基が互いに結合してスピロ環構造を形成している場合がこれに当たる。

以下構造式（１−１）乃至（１−１６）に、Ａｒ^１、Ａｒ^２で表される基の具体例を挙げる。

また、式中Ｒ^１、Ｒ^２はそれぞれ独立に、水素、炭素数１乃至４のアルキル基及び環を形成する炭素数が６乃至１３のアリール基の中から選ばれるいずれか一を表す。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基、ナフチル基またはフルオレニル基等である。Ｒ^１、Ｒ^２が有する置換基は１つであっても、複数であっても良く、また、２つ以上の置換基が互いに結合して環を形成していても良い。さらに、一つの炭素が２つ以上の置換基を有していても良く、その置換基同士が互いに結合していても良い。例えば、２位でアントラセンに結合しているフルオレニル基の９位の炭素が２つのフェニル基を有し、その２つのフェニル基が互いに結合してスピロ環構造を形成している場合がこれに当たる。

以下構造式（２−１）乃至（２−２５）に、Ｒ^１、Ｒ^２で表される基の具体例を挙げる。

一般式（Ｇ１）で表されるアントラセン誘導体の具体例としては、以下に示す構造式（１）乃至（４０）で表されるアントラセン誘導体を例示することができる。但し、本発明はこれに限定されない。

続いて、本実施の形態のアントラセン誘導体の合成方法について説明する。該アントラセン誘導体の合成スキームを以下に示す。

上記一般式（Ｇ１）で表される本実施の形態におけるアントラセン誘導体は、２−ハロゲン化−９，１０−ジアリールアントラセン（化合物１）と、９Ｈ−カルバゾール誘導体（化合物２）とを、パラジウム触媒を用いたハートウィック・ブッフバルト反応、または、銅や銅化合物を用いたウルマン反応により塩基存在下にてカップリングすることで得ることができる。

上記反応式において、Ａｒ^１、Ａｒ^２はそれぞれ独立に、環を形成する炭素数が６乃至１３のアリール基の中から選ばれるいずれか一を表し、Ｒ^１、Ｒ^２はそれぞれ独立に、水素、炭素数１乃至４のアルキル基及び環を形成する炭素数が６乃至１３のアリール基の中から選ばれるいずれか一を表す。Ａｒ^１、Ａｒ^２、Ｒ^１、Ｒ^２は置換基を有していても良く、２つ以上の置換基が互いに結合して環を形成していても良い。また、一つの炭素から２つ以上の置換基を有していても良く、その二つの置換基が互いに結合して、スピロ環構造を形成していても良い。Ｘ^１はハロゲン基を表し、ヨウ素、臭素、塩素のいずれか一を表す。

上記反応式において、ハートウィック・ブッフバルト反応を行う場合、用いることができるパラジウム触媒としては、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）、酢酸パラジウム（ＩＩ）等が挙げられるが、用いることができる触媒はこれらに限られるものでは無い。上記反応式において、用いることができるパラジウム触媒の配位子としては、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィンや、トリ（ｎ−ヘキシル）ホスフィンや、トリ（シクロヘキシル）ホスフィン等が挙げられる。用いることができる配位子はこれらに限られるものでは無い。

また、上記反応式において、用いることができる塩基としては、ナトリウム ｔｅｒｔ−ブトキシド等の有機塩基や、炭酸カリウム等の無機塩基等が挙げられるが、用いることができる塩基はこれらに限られるものでは無い。

また、上記反応式において、用いることができる溶媒としては、トルエン、キシレン、ベンゼン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。ただし、用いることができる溶媒はこれらに限られるものでは無い。

上記反応式においてウルマン反応を行う場合について説明する。上記反応式においてＲ^３とＲ^４は、ハロゲンやアセチル基等を表し、ハロゲンとしては塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。また、Ｒ^３がヨウ素であるヨウ化銅（Ｉ）、又はＲ^４がアセチル基である酢酸銅（ＩＩ）が好ましい。反応に用いられる銅化合物はこれらに限られるものでは無い。また、銅化合物の他に銅を用いることができる。

上記反応式において、用いることができる塩基としては、炭酸カリウム等の無機塩基が挙げられる。用いることができる塩基はこれらに限られるものでは無い。上記反応式において、用いることができる溶媒としては、１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）ピリミジノン（ＤＭＰＵ）、トルエン、キシレン、ベンゼン等が挙げられる。用いることができる溶媒はこれらに限られるものでは無い。ウルマン反応では、反応温度が１００℃以上の方がより短時間かつ高収率で目的物が得られるため、沸点の高いＤＭＰＵ、キシレン、トルエンを用いることが好ましい。また、反応温度は１５０℃以上より高い温度が更に好ましいため、より好ましくはＤＭＰＵを用いる。又、ウルマン反応においては溶媒を用いなくても良く、その場合、反応温度は基質の融点よりも高い温度が好ましい。

以上のようにして、本実施の形態におけるアントラセン誘導体を合成することができる。

以上のような本実施の形態におけるアントラセン誘導体は、大きなエネルギーギャップを有し、青色の発光を呈する発光素子の、発光中心材料や、ホスト材料、また、キャリア輸送材料として非常に好適に用いることができる。

（実施の形態２）
湿式法は、薄膜の形成材料を溶媒に溶解し、その液状の組成物を被形成領域に付着させ、溶媒を除去し固化させることによって薄膜として形成することを特徴とする方法である。この特徴から、湿式法は材料の利用効率が高い、基板の大型化に対応しやすい等の多くのメリットを有し、生産性向上、低コスト化に大きな威力を発する。しかし、発光素子に用いられる多くの低分子化合物は湿式法によって成膜すると膜質が悪く、真空蒸着法で成膜した膜と同様の使用法で用いることが困難である。また、適当な溶媒に不溶若しくは溶けにくい事も多い。このため、低分子化合物の湿式法での成膜はあまり行われていないのが現状である。

ところが、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体は、蒸着法によって膜質の良い膜を形成することができる上、適当な溶媒に可溶であり、スピンコートや液滴吐出法などの湿式法によっても良好な膜を成膜することができる。

そこで、本実施の形態では、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体を用いた塗布用組成物、及び当該組成物を用いた湿式法による成膜について詳しく説明する。

湿式法による成膜は、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体及び溶媒を含む組成物を塗布することによって行う。

溶媒としては種々の溶媒を用いることができる。例えば、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン（アニソール）、ドデシルベンゼンのような芳香環（例えばベンゼン環）を有する溶媒に溶解させることができる。あるいはドデシルベンゼンとテトラリンとの混合溶媒のように、複数種の溶媒からなる混合溶媒にも溶解させることができる。また、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体は、ジエチルエーテル、酢酸エチル、ジオキサン、メトキシエタノール、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、クロロホルムなど芳香環を有さない有機溶媒にも溶解させることが可能である。

また、当該組成物には、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体の他に別の有機材料が含まれていてもよい。他の有機材料としては、常温で、固体状態である芳香族化合物、もしくはヘテロ芳香族化合物が挙げられる。有機材料としては、低分子化合物や高分子化合物を用いることができる。また、当該組成物に含まれる実施の形態１に記載のアントラセン誘導体以外の有機化合物として低分子化合物を用いる場合には、溶媒への溶解性を高める置換基を有している低分子化合物（中分子化合物と呼んでもよい）を用いることが好ましい。

また、当該組成物には成膜した膜の性質を向上させるためのバインダーが含まれていてもよい。バインダーとしては、電気的に不活性な高分子化合物を用いることが好ましい。具体的には、ポリメチルメタクリレート（略称：ＰＭＭＡ）や、ポリイミドなどを用いることができる。

当該組成物を用いた成膜方法としては、スピンコート法、ロールコート法、スプレー法、キャスト法、ディップ法、液滴吐出（噴出）法（インクジェット法）、ディスペンサ法、各種印刷法（スクリーン（孔版）印刷、オフセット（平版）印刷、凸版印刷やグラビア（凹版）印刷など所望なパターンで形成される方法）などを用いることができる。なお、液状の組成物を用いて成膜が可能な方法であれば上記に限定されず、本発明の組成物を用いて膜を形成することができる。なお、本明細書において湿式法により形成される膜は、その形成条件によっては非常に薄膜である場合があり、一部非連続的な島状構造であるなど、膜として形態を保っていないものも含むものとする。

湿式法は、大気圧下で行うことができるため、真空装置などにかかる設備を軽減することができる。さらに、真空装置を用いずとも良いことから、真空チャンバーの大きさに処理基板の大きさが制限されず、基板の大型化にも対応できる。また、プロセス温度の側面から見ると、組成物中の溶媒を除去する程度の温度の加熱処理が必要なだけであるので、高い加熱処理では分解や変質、変形が生じてしまう基板、材料も用いることができる。

また、流動性を有する液状の組成物を用いて形成するために、材料の混合が容易であり、例えば組成物に複数のドーパントを添加することによって、得られる発光色を制御することができる。また、被形成領域に対する被覆性もよい。

また、所望のパターンに組成物を吐出できる液滴吐出法や、組成物を所望のパターンに転写、または描写できる印刷法などは、選択的に薄膜を形成することができるので、材料のロスを防ぎ有効利用することができるため、生産コストを低減することができる。さらに、フォトリソグラフィ工程による薄膜の形状加工が不要となるため、工程が簡略化し、生産性が向上するという効果もある。

本実施の形態のアントラセン誘導体を溶媒に溶解した組成物を用いて湿式法により作製した薄膜は、膜に欠陥等のない良好な膜質とすることができる。従ってそのような組成物及び薄膜を用いて信頼性の高い発光素子（デバイス）を作製することができる。

本実施の形態は湿式法を用いて薄膜及び発光素子を作製するため、材料の利用効率がよく、大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができるため、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、高信頼性の発光装置および電子機器も低コストで生産性よく得ることができる。

（実施の形態３）
実施の形態１に記載のアントラセン誘導体を用いた発光素子の一態様について図１（Ａ）を用いて以下に説明する。

本実施の形態における発光素子は、一対の電極間に複数の層を有する。本形態において、発光素子は、第１の電極１０２と、第２の電極１０４と、第１の電極１０２と第２の電極との間に設けられたＥＬ層１０３とから構成されている。なお、本形態では第１の電極１０２は陽極として機能し、第２の電極１０４は陰極として機能するものとして、以下説明をする。つまり、第１の電極１０２の方が第２の電極１０４よりも電位が高くなるように、第１の電極１０２と第２の電極１０４に電圧を印加したときに、発光が得られる構成となっている。

基板１０１は発光素子の支持体として用いられる。基板１０１としては、例えばガラス、またはプラスチックなどを用いることができる。なお、発光素子の支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。

第１の電極１０２としては、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（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（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。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）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ことができる。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ができる。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。

ＥＬ層１０３の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質を含む層または正孔輸送性の高い物質を含む層、電子注入性の高い物質を含む層、正孔注入性の高い物質を含む層、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質を含む層等と、実施の形態１で示した本発明のアントラセン誘導体を含むと層を適宜組み合わせて構成すればよい。例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等を適宜組み合わせて構成することができる。本実施の形態では、ＥＬ層１０３が、第１の電極１０２の上に順に積層した正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４を有する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。

正孔注入層１１１は、正孔注入性の高い物質を含む層である。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用いることができる。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）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−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：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、或いはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層１１１を形成することができる。

また、正孔注入層１１１として、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有させた複合材料を用いることができる。なお、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有させたものを用いることにより、電極の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、第１の電極１０２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を用いることができる。アクセプター性物質としては、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：Ｆ_４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。

複合材料に用いる正孔輸送性の高い物質としては、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、種々の化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、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。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、複合材料に用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。

例えば、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）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−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：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）等を挙げることができる。

複合材料に用いることの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）等を挙げることができる。

また、複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、他に、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を用いることができる。

また、複合材料に用いることの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。このように、１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４〜４２である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。

なお、複合材料に用いることのでき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、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。

正孔輸送層１１２は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質としては、例えば、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）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。

また、正孔輸送層１１２として、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）等の高分子化合物を用いることもできる。

なお、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体を正孔輸送層として用いても良い。

発光層１１３は、発光性の物質を含む層である。本実施の形態では、発光層１１３は実施の形態１で示したアントラセン誘導体を主構成成分として含む層である。本発明のアントラセン誘導体は、青色の発光を示すため、発光性物質として発光素子に好適に用いることができる。

電子輸送層１１４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（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（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンズオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）_２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）_２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、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）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−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）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わない。

なお、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体を電子輸送層の材料として用いても良い。

また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。

また、電子輸送層１１４と発光層１１３との間に電子キャリアの移動を制御する層を設けても良い。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、第２の電極１０４に接して電子注入層１１５を設けてもよい。電子注入層としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（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もの、例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることができる。なお、電子注入層として、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ものを用いることは、第２の電極１０４からの電子注入が効率良く行われるためより好ましい構成である。

第２の電極１０４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、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、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、第２の電極１０４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第２の電極１０４として用いることができる。これら導電性材料は、スパッタリング法やインクジェット法、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、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、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。また各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。

特に、発光層１１３は実施の形態１に記載のアントラセン誘導体が、湿式法によっても良好な膜を形成することが可能であることから、湿式法によって形成することも好ましい構成である。湿式法を利用して成膜を行う場合、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体と溶剤とを少なくとも含む組成物を実施の形態２で説明したような方法で塗布し成膜する。湿式法による成膜を用いることによって、材料の利用効率向上などの効果があるため、生産コストを低減することが可能となる。なお、湿式法により成膜する場合は、溶媒を用いるために、膜の被形成面である下層の薄膜がその溶媒によって溶解しにくい材料の組み合わせを用いることが好ましい。

電極についても、ゾル−ゲル法や、金属材料のペーストを用いて湿式法で形成してもよい。また、スパッタリング法や真空蒸着法などの乾式法を用いて形成しても良い。

以上のような構成を有する本発明の発光素子は、第１の電極１０２と第２の電極１０４との間に生じた電位差により電流が流れ、発光性の高い物質を含む層である発光層１１３において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。つまり発光層１１３に発光領域が形成されるような構成となっている。

発光は、第１の電極１０２または第２の電極１０４のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第１の電極１０２または第２の電極１０４のいずれか一方または両方は、透光性を有する電極で成る。第１の電極１０２のみが透光性を有する電極である場合、発光は第１の電極１０２を通って基板側から取り出される。また、第２の電極１０４のみが透光性を有する電極である場合、発光は第２の電極１０４を通って基板と逆側から取り出される。第１の電極１０２および第２の電極１０４がいずれも透光性を有する電極である場合、発光は第１の電極１０２および第２の電極１０４を通って、基板側および基板と逆側の両方から取り出される。

なお、第１の電極１０２と第２の電極１０４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、第１の電極１０２および第２の電極１０４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。また、層の積層順もこれに限定されず、基板側から第２の電極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、第１の電極といった、図１とは反対の順番に積層された積層構造であっても良い。

また、直接発光層に接する正孔輸送層や電子輸送層、特に発光層１１３における発光領域に近い方に接するキャリア輸送層は、そのエネルギーギャップが発光層に含まれる本発明のアントラセン誘導体が有するエネルギーギャップより大きいエネルギーギャップを有する物質で構成することが好ましい。

本実施の形態においては、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に発光素子を作製している。一基板上にこのような発光素子を複数作製することで、パッシブマトリクス型の発光装置を作製することができる。また、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、ＴＦＴと電気的に接続された電極上に発光素子を作製してもよい。これにより、ＴＦＴによって発光素子の駆動を制御するアクティブマトリクス型の発光装置を作製できる。なお、ＴＦＴの構造は、特に限定されない。スタガ型のＴＦＴでもよいし逆スタガ型のＴＦＴでもよい。また、ＴＦＴに用いる半導体の結晶性についても特に限定されず、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。また、ＴＦＴ基板に形成される駆動用回路についても、Ｎ型およびＰ型のＴＦＴからなるものでもよいし、若しくはＮ型のＴＦＴまたはＰ型のＴＦＴのいずれか一方からのみなるものであってもよい。

本発明のアントラセン誘導体は、エネルギーギャップが大きいため、青色発光として充分に波長の短い、色純度の高い発光素子を得ることができる。

（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態２で示した構成と異なる構成の発光素子について説明する。

実施の形態２で示した発光層１１３を、本発明のアントラセン誘導体を他の物質（ホスト材料とも言う）に分散させた構成とすることで、本発明のアントラセン誘導体からの発光を得ることができる。本発明のアントラセン誘導体は青色の発光を示すため、青色の発光を示す発光素子を得ることができる。

ここで、本発明のアントラセン誘導体を分散させるホスト材料としては、種々の材料を用いることができ、実施の形態２で述べた正孔輸送の高い物質や電子輸送性の高い物質の他、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）−ビフェニル（略称：ＣＢＰ）や、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）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）などが挙げられる。なお、ホスト材料としては、用いる本発明のアントラセン誘導体のエネルギーギャップより大きいエネルギーギャップを有する物質を用いることが好ましい。

なお、発光層１１３は２層以上の複数層でもって構成することもできる。例えば、第１の発光層と第２の発光層を正孔輸送層側から順に積層して発光層１１３とする場合、第１の発光層のホスト材料として正孔輸送性を有する物質を用い、第２の発光層のホスト材料として電子輸送性を有する物質を用いる構成などがある。

本発明のアントラセン誘導体は、エネルギーギャップが大きいため、青色発光として充分に波長の短い、良好な青色の発光を呈する発光素子を得ることができる。

なお、発光層１１３以外の構成は、実施の形態２に示した構成を適宜用いることができる。

（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態３又は実施の形態４で示した構成と異なる構成の発光素子について説明する。

実施の形態３で示した発光層１１３を、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体に発光性の物質を分散させた構成とすることで、発光性の物質からの発光を得る構成、即ち、本発明のアントラセン誘導体を発光層１１３のホスト材料として用いる構成を説明する。

実施の形態１に記載のアントラセン誘導体は大きなエネルギーギャップを有するため、他の発光物質も有効に励起、発光させることができ、ホスト材料として好適に用いることができ、当該発光物質に起因した発光を得ることが可能である。

このように、本発明のアントラセン誘導体を、発光層において他の発光性物質を分散させるホスト材料として用いる場合、発光性物質に起因した発光色を得ることができる。そのため、所望の色の発光を得ることが容易な発光素子とすることができる。このことから、色純度の高い発光を呈する発光素子を得ることも容易となる。

また、本発明のアントラセン誘導体に起因した発光色と、アントラセン誘導体中に分散されている発光性物質に起因した発光色との混色の発光色を得ることもできる。

発光素子は真空蒸着法により形成することができるが、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体が、湿式法によっても良好な膜を形成することが可能であることから、湿式法によって形成することも好ましい構成である。湿式法を利用して成膜を行う場合、実施の形態２に記載の組成物を塗布し成膜する。湿式法による成膜を用いることによって、材料の利用効率向上などの効果があるため、生産コストを低減することが可能となる。また、当該組成物が液状であることから、組成物中に他の物質（ここでは発光中心となる発光性物質）を分散させることが容易であり、複数種の発光性物質を分散させることも容易に実現できる。なお、湿式法により成膜する場合は、溶媒を用いるために、被形成面である下層の薄膜がその溶媒によって溶解しにくい材料の組み合わせを用いることが好ましい。

ここで、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体もしくは当該アントラセン誘導体と溶剤とを少なくとも含む組成物に分散させる発光性物質としては、種々の材料を用いることができる。具体的には、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ジュロリジン−４−イル−ビニル）−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）、５，１２−ジフェニルテトラセン（略称：ＤＰＴ）、クマリン６、ペリレン、ルブレンなどの蛍光を発光する蛍光発光性物質を用いることができる。また、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）_２（ａｃａｃ））、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））、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）_２（ａｃａｃ））、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））、（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））、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）などの燐光を発光する燐光発光性物質を用いることができる。分散させる発光物質として、燐光発光性物質を用いる場合には、燐光性発光物質の発光スペクトルのピークが５６０ｎｍ以上７００ｎｍ以下であることが好ましい。また、蛍光発光性物質を用いる場合には、発光スペクトルのピークが４５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下であることが好ましい。

なお、発光層１１３以外は、実施の形態３に示した構成を適宜用いることができる。

（実施の形態６）
本実施の形態は、複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子（以下、積層型素子ともいう）の態様について、図１（Ｂ）を参照して説明する。この発光素子は、第１の電極と第２の電極との間に、複数の発光ユニットを有する発光素子である。発光ユニットとしては、実施の形態３乃至実施の形態５で示したＥＬ層１０３と同様な構成を用いることができる。つまり、実施の形態３乃至実施の形態５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、本実施の形態では、複数の発光ユニットを有する発光素子ということができる。

図１（Ｂ）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はそれぞれ実施の形態３における第１の電極１０２と第２の電極１０４に相当し、実施の形態３で説明したものと同様な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。

電荷発生層５１３には、有機化合物と金属酸化物の複合材料が含まれている。この有機化合物と金属酸化物の複合材料は、実施の形態３で示した複合材料であり、有機化合物とバナジウム酸化物やモリブデン酸化物やタングステン酸化物等の金属酸化物を含む。有機化合物としては、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、種々の化合物を用いることができる。なお、有機化合物としては、正孔輸送性有機化合物として正孔移動度が１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。有機化合物と金属酸化物の複合体は、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、電荷発生層５１３は、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と他の材料により構成される層を組み合わせて形成してもよい。例えば、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形成してもよい。また、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、透明導電膜とを組み合わせて形成してもよい。

いずれにしても、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２に挟まれる電荷発生層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ものであれば良い。例えば、図１（Ｂ）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。

本実施の形態では、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、同様に、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、高輝度領域での長寿命素子を実現できる。また、照明を応用例とした場合は、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低く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。例えば、２つの発光ユニットを有する発光素子において、第１の発光ユニットの発光色と第２の発光ユニットの発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色を発光する物質から得られた光を混合すると、白色発光を得ることができる。また、３つの発光ユニットを有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第１の発光ユニットの発光色が赤色であり、第２の発光ユニットの発光色が緑色であり、第３の発光ユニットの発光色が青色である場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。

本実施の形態の発光素子は実施の形態１に記載のアントラセン誘導体を含むことから、当該アントラセン誘導体が含まれる発光ユニットは良好な青色の光、若しくは発光中心物質由来の光を色純度良く得られるため、発光素子全体としての色の調製が容易となる。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。

（実施の形態７）
本実施の形態では、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体を有機半導体素子の一種である縦型トランジスタ（ＳＩＴ）の活性層として用いる形態を例示する。

素子の構造としては、図２に示すように、本発明のアントラセン誘導体を含む薄膜状の活性層１２０２をソース電極１２０１およびドレイン電極１２０３で挟み、ゲート電極１２０４が活性層１２０２に埋め込まれた構造を有する。ゲート電極１２０４は、ゲート電圧を印加するための手段に電気的に接続されており、ソース電極１２０１およびドレイン電極１２０３は、ソース−ドレイン間の電圧を制御するための手段に電気的に接続されている。

このような素子構造において、ゲート電圧を印加しない状態においてソース−ドレイン間に電圧を印加すると、電流が流れる（ＯＮ状態となる）。そして、その状態でゲート電圧を印加するとゲート電極１２０４周辺に空乏層が発生し、電流が流れなくなる（ＯＦＦ状態となる）。以上の機構により、トランジスタとして動作する。

縦型トランジスタにおいては、発光素子と同様、キャリア輸送性と良好な膜質を兼ね備えた材料が活性層に求められるが、本発明のアントラセン誘導体はその条件を十分に満たしており、有用である。

（実施の形態８）
本実施の形態では、本発明のアントラセン誘導体を用いて作製された発光装置について説明する。

本実施の形態では、本発明のアントラセン誘導体を用いて作製された発光装置について図３を用いて説明する。なお、図３（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）をＡ−Ａ’およびＢ−Ｂ’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（ソース側駆動回路）６０１、画素部６０２、駆動回路部（ゲート側駆動回路）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は駆動回路部６０１及び駆動回路部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。

次に、断面構造について図３（Ｂ）を用いて説明する。素子基板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６０１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。

なお、駆動回路部６０１はｎチャネル型ＴＦＴ６２３とｐチャネル型ＴＦＴ６２４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。

また、画素部６０２はスイッチング用ＴＦＴ６１１と、電流制御用ＴＦＴ６１２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。

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、光の照射によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光の照射によってエッチャントに溶解性となるポジ型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、および第２の電極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第１の電極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。

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１で示した本発明のアントラセン誘導体を含んでいる。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。

さらに、ＥＬ層６１６上に形成され、陰極として機能する第２の電極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、ＬｉＦ、ＣａＦ_２等）を用いることが好ましい。なお、ＥＬ層６１６で生じた光が第２の電極６１７を透過させる場合には、第２の電極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。

なお、第１の電極６１３、ＥＬ層６１６、第２の電極６１７でもって、発光素子が形成されている。当該発光素子は実施の形態３乃至実施の形態６いずれかの構成を有する発光素子である。なお、画素部は複数の発光素子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３乃至実施の形態６で説明した構成を有する発光素子と、それ以外の構成を有する発光素子の両方が含まれていても良い。

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。

なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂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（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−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等からなるプラスチック基板を用いることができる。

以上のようにして、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体を用いて作製された発光装置を得ることができる。

本発明の発光装置は、実施の形態１で示したアントラセン誘導体を用いているため、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１で示したアントラセン誘導体はエネルギーギャップが高く、色純度の高い発光、特に良好な青色の発光を得ることができるため、色再現性に優れ、表示品質の高い発光装置を得ることができる。

以上のように、本実施の形態では、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、この他、パッシブマトリクス型の発光装置であってもよい。図４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の斜視図を示す。なお、図４（Ａ）は、発光装置を示す斜視図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＸ−Ｙで切断した断面図である。図４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。また、パッシブマトリクス型の発光装置においても、低駆動電圧で動作する本発明の発光素子を含むことによって、低消費電力で駆動させることができる。

（実施の形態９）
本実施の形態では、湿式法として液滴吐出法を用いて実施の形態１に記載のアントラセン誘導体を含む膜を形成する方法を発光素子におけるＥＬ層を形成する場合を例に説明する。なお、本実施の形態における成膜方法は、発光素子におけるＥＬ層の作製方法に限定されず、実施の形態２に記載の組成物（実施の形態１に記載のアントラセン誘導体と溶剤とを少なくとも含む組成物）を用いた成膜全てに応用することができる。

図５及び図６を用いて説明する。図５（Ａ）乃至（Ｄ）は図３又は図４に示す発光装置の発光素子部分の作製工程である。

図５（Ａ）において、絶縁層６１９上に第１の電極６１３が形成され、第１の電極６１３の一部を覆うように絶縁物６１４が形成されている。絶縁物６１４の開口である第１の電極６１３の露出部に、液滴吐出装置６３０より液滴６３１を吐出し、組成物を含む層６３２を形成する。液滴６３１は、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体及び溶媒を含む組成物であり、第１の電極６１３上に付着する（図５（Ｂ）参照。）。組成物を含む層６３２より溶媒を除去し、固化することによって実施の形態１に記載のアントラセン誘導体を含む層６３６を形成する（図５（Ｃ）参照。）。溶媒の除去は、乾燥によって行ってもよいし、加熱工程を加えてもよい。また、組成物の吐出工程は減圧下で行ってもよい。実施の形態１に記載のアントラセン誘導体を含む層６３６上に第２の電極６１７を形成し、発光素子６１８を作製する（図５（Ｄ）参照）。このように実施の形態１に記載のアントラセン誘導体含む層６３６を液滴吐出法で行うと、選択的に形成領域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フォト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、第１の電極６１３と実施の形態１に記載のアントラセン誘導体含む層６３６との間、又は実施の形態１に記載のアントラセン誘導体含む層６３６と第２の電極６１７との間もしくはその両方に、液滴吐出法、又は蒸着法などにより他の機能層が設けられても良い。

本実施の形態で行う液滴吐出手段とは、組成物の吐出口を有するノズルや、１つ又は複数のノズルを具備した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。

液滴吐出法に用いる液滴吐出装置の一態様を図６に示す。液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５、ヘッド１４１２は制御手段１４０７に接続され、それがコンピュータ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に描画することができる。描画するタイミングは、例えば、基板１４００上に形成されたマーカー１４１１を基準に行えば良い。或いは、基板１４００の縁を基準にして基準点を確定させても良い。これを撮像手段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。基板１４００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より配管を通してヘッド１４０５、ヘッド１４１２にそれぞれ供給される。

ヘッド１４０５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もヘッド１４０５と同様な内部構造を有する。ヘッド１４０５とヘッド１４１２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は基板上を、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。

（実施の形態１０）
本実施の形態では、実施の形態８に示す発光装置をその一部に含む本発明の電子機器について説明する。本発明の電子機器は、実施の形態１に示したアントラセン誘導体を含み、その結果、色再現性に優れ、表示品質の高い表示部を有する電子機器とすることが可能である。

実施の形態１に記載のアントラセン誘導体を用いて作製された発光素子を有する電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図７に示す。

図７（Ａ）はテレビ装置であり、筐体９１０１、支持台９１０２、表示部９１０３、スピーカー部９１０４、ビデオ入力端子９１０５等を含む。このテレビ装置において、表示部９１０３は、実施の形態３乃至実施の形態６いずれかで説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、良好な色の発光を呈することが可能な発光素子である。そのため、当該発光素子で構成される表示部９１０３を有するテレビ装置は色再現性に優れ、表示品質の高いテレビ装置とすることが可能である。

図７（Ｂ）は本発明に係るコンピュータであり、本体９２０１、筐体９２０２、表示部９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、ポインティングデバイス９２０６等を含む。このコンピュータにおいて、表示部９２０３は、実施の形態３乃至実施の形態６いずれかで説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、良好な色の発光を呈することが可能な発光素子である。そのため、当該発光素子で構成される表示部９２０３有するこのコンピュータは色再現性に優れ、表示品質の高いコンピュータとすることが可能である。

図７（Ｃ）は本発明に係る携帯電話であり、本体９４０１、筐体９４０２、表示部９４０３、音声入力部９４０４、音声出力部９４０５、操作キー９４０６、外部接続ポート９４０７、アンテナ９４０８等を含む。この携帯電話において、表示部９４０３は、実施の形態３乃至実施の形態６いずれかで説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、良好な色の発光を呈することが可能な発光素子である。そのため、当該発光素子で構成される表示部９４０３を有するこの携帯電話は色再現性に優れ、表示品質の高い携帯電話とすることが可能である。

図７（Ｄ）は本発明に係るカメラであり、本体９５０１、表示部９５０２、筐体９５０３、外部接続ポート９５０４、リモコン受信部９５０５、受像部９５０６、バッテリー９５０７、音声入力部９５０８、操作キー９５０９、接眼部９５１０等を含む。このカメラにおいて、表示部９５０２は、実施の形態３乃至実施の形態６いずれかで説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、良好な色の発光を呈することが可能な発光素子である。そのため、当該発光素子で構成される表示部９５０２を有するこのカメラは色再現性に優れ、表示品質の高いカメラとすることが可能である。

以上の様に、実施の形態８に記載の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１に記載のアントラセン誘導体を用いることにより、色再現性に優れた高品質な表示を提供することが可能な表示部を有する電子機器を得ることができる。

また、実施の形態８に記載の発光装置は、照明装置として用いることもできる。実施の形態８に記載の発光装置を照明装置として用いる一態様を、図８を用いて説明する。

図８は、実施の形態８に記載の発光装置をバックライトとして用いた液晶表示装置の一例である。図８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。また、バックライトユニット９０３は、実施の形態８に記載の発光装置が用いられおり、端子９０６により、電流が供給されている。

実施の形態８に記載の発光装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、消費電力の低減されたバックライトが得られる。また、実施の形態８に記載の発光装置は、面発光の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化が可能であり、液晶表示装置の大面積化も可能になる。さらに、実施の形態８に記載の発光装置は薄型であるため、表示装置の薄型化も可能となる。

図９は、実施の形態８に記載の発光装置を、照明装置である電気スタンドとして用いた例である。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、実施の形態８に記載の発光装置が用いられている。

図１０は、実施の形態８に記載の発光装置を、室内の照明装置３００１として用いた例である。実施の形態８に記載の発光装置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８に記載の発光装置は、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。このように、実施の形態８に記載の発光装置を、室内の照明装置３００１として用いた部屋に、図７（Ａ）で説明したような、本発明に係るテレビ装置３００２を設置して公共放送や映画を鑑賞することもできる。

本実施例では実施の形態１に構造式（１）として示したアントラセン誘導体である、９−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＣｚＰＡ）の合成方法について説明する。

まず、原料である２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセンの合成方法について説明する。

＜ステップ１：２−ブロモ−９，１０−アントラキノンの合成＞
４６ｇ（２０６ｍｍｏｌ）の臭化銅（ＩＩ）、５００ｍＬのアセトニトリルを１Ｌ三口フラスコへ入れ、１７．３ｇ（１６８ｍｍｏｌ）の亜硝酸ｔｅｒｔ−ブチルを加えた。この混合物を６５℃で加熱しながら、２５ｇ（１１１ｍｍｏｌ）の２−アミノ−９，１０−アントラキノンを加えた。この混合物を同温度で６時間撹拌した。攪拌後、この反応溶液を約５００ｍＬの塩酸（３．０ｍｏｌ／Ｌ）中に注ぎ、この混合物を３時間撹拌した。攪拌後、混合物中の析出物を濾過し、得られた濾物を水とエタノールで洗浄した。洗浄後、濾物をトルエンに溶かし、この溶液をフロリジール（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た。得られた濾液を濃縮して得た固体を、クロロホルム／ヘキサンにより再結晶したところ目的物の２−ブロモ−９，１０−アントラキノンを淡黄色粉末状固体として１８．６ｇ、収率５８％で得た。ステップ１の合成スキームを（ａ−１）に示す。

＜ステップ２：２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセンの合成＞
ステップ１で合成した４．９０ｇ（１７．０ｍｍｏｌ）の２−ブロモ−９，１０−アントラキノンを、３００ｍＬの三口フラスコへ入れ、フラスコ内を窒素置換してから、フラスコへ１００ｍＬのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を加えた。この溶液へ、１７．８ｍＬ（３７．３ｍｍｏｌ）のフェニルリチウムを滴下して加え、滴下終了後、この溶液を室温で１５時間撹拌した。攪拌後、この溶液を水で洗浄し、水層を酢酸エチルで抽出した。抽出溶液と有機層を合わせて硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥後、この混合物を自然ろ過し、得られたろ液を濃縮したところ、２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセン−９，１０−ジオールを得た。得られた２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセン−９，１０−ジオール全てと、５．０６ｇ（３０．５ｍｍｏｌ）のヨウ化カリウムと、９．７０ｇ（９１．５ｍｍｏｌ）のホスフィン酸ナトリウム一水和物と、５０ｍＬの氷酢酸を５００ｍＬの三口フラスコへ入れ、この混合物を１２０℃で２時間攪拌した。攪拌後、この混合物へ３０ｍＬの５０％ホスフィン酸を加え、さらに１２０℃で１時間撹拌した。攪拌後、この溶液を水で洗浄し、水層を酢酸エチルで抽出した。抽出溶液と有機層を合わせて硫酸マグネシウムで乾燥した。この混合物を自然ろ過し、得られたろ液を濃縮したところ、淡黄色固体を得た。得られた固体をトルエンに溶かし、この溶液をセライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、アルミナを通して吸引ろ過した。得られたろ液を濃縮して得た固体を、クロロホルム／ヘキサンにより再結晶したところ目的物である２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセンの淡黄色粉末状固体を５．１ｇ、収率７４％で得た。ステップ２の合成スキームを（ａ−２）に示す。

以上のように、原料である２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセンを合成することができた。続いて、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体である９−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−９Ｈ−カルバゾール（２ＣｚＰＡ）の合成方法について説明する。

＜ステップ３：９−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＣｚＰＡ）の合成＞
ステップ２で合成した、１．５ｇ（３．７ｍｍｏｌ）の２−ブロモ−９、１０−ジフェニルアントラセンと、６１０ｍｇ（３．７ｍｍｏｌ）の９Ｈ−カルバゾールと、１．５ｇ（１６ｍｍｏｌ）のナトリウム ｔｅｒｔ−ブトキシドを１００ｍＬの三口フラスコへ入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物へ、２０ｍＬのトルエンと、０．１０ｍＬのトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）を加えた。この混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気し、脱気後、５８ｍｇ（０．１０ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加えた。この混合物を、１１０℃で５時間還流した。還流後、この混合物を室温までさまして、約２０ｍＬのトルエンを加えてから、アルミナ、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）を通してろ過した。得られたろ液を濃縮したところ、淡褐色油状物を得た。この油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒は、ヘキサン：トルエン＝６：４の混合溶媒）により精製し、得られた淡黄色固体をエタノールにより再結晶したところ、淡黄色粉末状固体を１．７ｇ、収率９３％で得た。得られた淡黄色粉末状固体１．６ｇを圧力８．７Ｐａ、アルゴンガスを流量３．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、２３０℃で加熱し昇華精製を行った（トレインサブリメーション法）。昇華精製後、淡黄色固体を１．５ｇ回収率９３％で得た。ステップ３の合成スキームを（ａ−３）に示す。

得られた淡黄色粉末状固体を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって^１Ｈ ＮＭＲを測定し、この淡黄色粉末状固体が目的物である９−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＣｚＰＡ）であることを確認した。以下に測定データを示す。

^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３７−７．４４（ｍ、８Ｈ）、７．５１−７．６６（ｍ、１１Ｈ）、７．７３−７．７６（ｍ、２Ｈ）、７．８８（ｄ、Ｊ＝１．８Ｈｚ、１Ｈ）、７．９１（ｄ、Ｊ＝９．３Ｈｚ、１Ｈ）、８．１１（ｄ、Ｊ＝７．８Ｈｚ、２Ｈ）

また、図１２（Ａ）、（Ｂ）に^１Ｈ ＮＭＲチャートを示す。図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）における７．０ｐｐｍ〜８．５ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。

得られた２ＣｚＰＡの熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を行った。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。常圧、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、窒素気流下（流速２００ｍＬ／ｍｉｎ）の条件で測定したところ、重量と温度の関係（熱重量測定）から、５％重量減少温度は３７９℃であった。

また、２ＣｚＰＡのトルエン溶液の吸収スペクトルを図１３、発光スペクトルを図１４に、ジオキサン溶液の吸収スペクトルを図１５、発光スペクトルを図１６に示す。測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。溶液は石英セルに入れ、石英とトルエン溶液についてはトルエンの吸収スペクトルを、ジオキサン溶液についてはジオキサンの吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。図１３乃至図１６において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は強度（任意単位）を表す。図１３からトルエン溶液の場合では２８３ｎｍ、３３９ｎｍ、３７６ｎｍ及び４１２ｎｍ付近に、図１５からジオキサン溶液の場合では２１２ｎｍ、２３８ｎｍ、２５９ｎｍ、３３８ｎｍ及び３７５ｎｍ付近に吸収が見られた。また、最大発光波長は図１４からトルエン溶液の場合では４４０ｎｍ（励起波長３７０ｎｍ）、図１６からジオキサン溶液の場合ではで４４１ｎｍ（励起波長３７０ｎｍ）であることがわかった。一方、特許文献１に記載の９−１０−ジフェニルアントラセン−２，６−ジイル−９，９’−ビ（９Ｈ−カルバゾール）（化合物（１））はジオキサン溶液に置いて最大発光波長は４５６ｎｍである。従って、本発明の２ＣｚＰＡの方が特許文献１に記載の化合物（１）よりも短波長な発光を示すことが明らかとなった。このことから、アントラセンの２位のみにカルバゾール誘導体が９位で１つ結合した化合物の発光は、同じカルバゾール誘導体骨格をアントラセンの２位と６位に二つ置換した化合物の発光よりも短波長で、良好な青色を示すことが明らかとなった。

また、２ＣｚＰＡの薄膜の吸収スペクトルを図１７に、２ＣｚＰＡの薄膜の発光スペクトルを図１８に示す。測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。石英基板に蒸着してサンプルを作製し、石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。図１７において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。また、図１８において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は発光強度（任意単位）を表す。薄膜の場合では２６３ｎｍ、３４３ｎｍ、３７９ｎｍ及び４１０ｎｍ付近に吸収が見られた。また、最大発光波長は薄膜の場合では４５４ｎｍ（励起波長４１０ｎｍ）であった。

このように、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体である２ＣｚＰＡは、溶液、薄膜共に充分に波長の短い良好な青色の発光を呈することがわかった。

また、２ＣｚＰＡの酸化反応特性および還元反応特性を測定した。酸化反応特性および還元反応特性は、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって調べた。なお測定には、電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデル６００Ａ）を用いた。

ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社製、９９．８％、カタログ番号；２２７０５−６）を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂｕ_４ＮＣｌＯ_４）（（株）東京化成製、カタログ番号；Ｔ０８３６）を１００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象を１ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させて調製した。また、作用電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＰＴＥ白金電極）を、補助電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＶＣ−３用Ｐｔカウンター電極（５ｃｍ））を、参照電極としてはＡｇ／Ａｇ^＋電極（ビー・エー・エス（株）製、ＲＥ５非水溶媒系参照電極）をそれぞれ用いた。なお、測定は室温で行った。なお、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。

２ＣｚＰＡの還元反応特性については、参照電極に対する作用電極の電位を−１．０Ｖから−２．５Ｖまで変化させた後、−２．５Ｖから−１．０Ｖまで変化させる走査を１サイクルとし、１００サイクル測定した。酸化反応特性については、同様に０Ｖから１．５Ｖまで変化させた後、１．５Ｖから０Ｖまで変化させる操作を１サイクルとし、１００サイクル測定した。

図１９（Ａ）に２ＣｚＰＡの酸化側のＣＶ測定結果を、図１９（Ｂ）に還元側のＣＶ測定結果をそれぞれ示す。図１９において、横軸は参照電極に対する作用電極の電位（Ｖ）を表し、縦軸は作用電極と補助電極との間に流れた電流値（μＡ）を表す。

図１９（Ａ）から、０．９Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ^＋）付近に酸化を示す電流が、図１９（Ｂ）から−２．１６Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ^＋）付近に還元を示す電流が観測された。

ＣＶ測定において、１００サイクルもの走査を繰り返しているにもかかわらず、２ＣｚＰＡは酸化反応及び還元反応におけるＣＶ曲線のピーク位置に大きな変化が見られず、ピーク強度も酸化側でイニシャルの８１％、還元側で８９％の強度を保っていた。これにより２ＣｚＰＡは、中性状態から酸化状態への酸化反応と酸化状態から中性状態への還元の繰り返し及び中性状態から還元状態への還元反応と還元状態から中性状態への酸化の繰り返しに対して安定な物質であることがわかった。

また、薄膜状態の２ＣｚＰＡを大気中にて光電子分光法（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した結果、ＨＯＭＯ準位は−５．６８ｅＶであった。図１７の吸収スペクトルのＴａｕｃプロットから吸収端は２．８６ｅＶであった。従って、２ＣｚＰＡの固体状態のエネルギーギャップは２．８６ｅＶと見積もられ、このことは２ＣｚＰＡのＬＵＭＯ準位が−２．８２ｅＶであることを意味する。このように、２ＣｚＰＡは固体状態でも２．８６ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事がわかった。

本実施例では実施の形態１に記載のアントラセン誘導体を発光中心物質として用いた発光素子について説明する。

なお、本実施例で用いた有機化合物（２ＣｚＰＡを除く）の分子構造を下記構造式（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）に示す。素子構造は図１１（Ａ）に示した。

≪発光素子１の作製≫
まず、陽極として機能する第１の電極１０２として１１０ｎｍの膜厚でケイ素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜されたガラス基板１０１を用意した。ＩＴＳＯ表面は、周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積を２ｍｍ×２ｍｍとした。この基板１０１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１０１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１０１を３０分程度放冷した。

次に、ＩＴＳＯが形成された面が下方となるように、基板を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。

真空装置内を１０^−４Ｐａに減圧した後、上記構造式（ｉ）で表される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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＮＰＢ：酸化モリブデン（ＶＩ）＝４：１（質量比）となるように共蒸着することにより、正孔注入層１１１を形成した。膜厚は５０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。次に、ＮＰＢを１０ｎｍ蒸着することにより、正孔輸送層１１２を形成した。

さらに正孔輸送層１１２上に、上記構造式（ｉｉ）で表される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）と実施の形態１に記載のアントラセン誘導体である９−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＣｚＰＡ）をＣｚＰＡ：２ＣｚＰＡ＝１：０．２（質量比）となるように共蒸着することによって発光層１１３を形成した。膜厚は３０ｎｍとした。

次に、上記構造式（ｉｉｉ）で表されるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。さらに電子輸送層１１４上に、Ａｌｑとフッ化リチウムをＡｌｑ：フッ化リチウム＝１：０．０１（質量比）となるように共蒸着することによって電子注入層１１５を形成した。膜厚は２０ｎｍとした。最後に、陰極として機能する第２の電極１０４としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子１を完成させた。上述した蒸着過程においては、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。

≪発光素子１の動作特性≫
以上により得られた発光素子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封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

発光素子の電流密度−輝度特性を図２０、電圧−輝度特性を図２１、輝度−電流効率特性を図２２に示す。

このように、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体である２ＣｚＰＡは発光素子１の発光材料として、問題なく動作することがわかった。

また、作製した発光素子１に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図２３に示す。図２３からわかるように、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体である２ＣｚＰＡはエネルギーギャップが大きい物質であることから、２ＣｚＰＡを発光中心物質として用いた本実施例の発光素子からは、４４７ｎｍにピークを有する良好な青色の発光を得ることができた。発光素子１は、輝度１０１０ｃｄ／ｍ^２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．１６、ｙ＝０．１３）であり、非常に良好な青色発光を示した。また、輝度１０１０ｃｄ／ｍ^２のときの電流効率は２．０ｃｄ／Ａであり、外部量子効率は１．８％であった。また、輝度１０１０ｃｄ／ｍ^２のときの電圧は６．８Ｖ、電流密度は、５１．２ｍＡ／ｃｍ^２であり、パワー効率は０．９ｌｍ／Ｗであった。

次に、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ^２に設定し、電流密度一定の条件でこの素子を駆動したところ、図２４のような輝度劣化曲線が得られた。なお、図２４において、横軸は時間、縦軸は初期輝度を１００とした場合の相対輝度（％）を表している。

本実施例では実施例２で説明した発光素子とは異なる構成の発光素子、すなわち、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体を、発光中心物質を分散するホスト材料として用いた発光素子について説明する。

本実施例で用いた有機化合物の分子構造を下記構造式（ｉｖ）に示す。なお、２ＣｚＰＡ及び実施例１で用いた物質については省略した。素子構造は図１１（Ａ）に示す。

≪発光素子２の作製≫
正孔輸送層１１２を形成するまでは、実施例１と同様に作製した。

続いて、正孔輸送層１１２上に、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体である２ＣｚＰＡと上記構造式（ｉｖ）で表されるＮ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ−フェニル−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称２ＰＣＡＰＡ）、を２ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＡ＝１：０．０５（質量比）となるように共蒸着することによって発光層１１３を形成した。膜厚は４０ｎｍとした。

次に、Ａｌｑを３０ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。さらに電子輸送層１１４上に、フッ化リチウムを１ｎｍ蒸着することによって電子注入層１１５を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０４としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子２を完成させた。上述した蒸着過程においては、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。

≪発光素子２の動作特性≫
以上により得られた発光素子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封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

発光素子の電流密度−輝度特性を図２５、電圧−輝度特性を図２６、輝度−電流効率特性を図２７に示す。

このように、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体である２ＣｚＰＡは発光素子２において発光中心材料を分散するホスト材料として、問題なく動作することがわかった。

また、作製した発光素子に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図２８に示す。図２８からわかるように、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体である２ＣｚＰＡはエネルギーギャップが大きい物質であることから、発光中心物質である２ＰＣＡＰＡを有効に励起し、２ＰＣＡＰＡ由来の５１７ｎｍに発光ピークを有する緑色の光を与えることができた。発光素子２は、輝度３０３０ｃｄ／ｍ^２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．２９、ｙ＝０．６２）であり、良好な緑色発光であった。また、輝度３０３０ｃｄ／ｍ^２のときの電流効率は１３．７ｃｄ／Ａであり、高い効率を示した。また、輝度３０３０ｃｄ／ｍ^２のときの電圧は７．０Ｖ、電流密度は、２２．１ｍＡ／ｃｍ^２であり、パワー効率は６．１ｌｍ／Ｗであった。

次に、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ^２に設定し、電流密度一定の条件でこの素子を駆動したところ、図２９のような輝度劣化曲線が得られた。なお、図２９において、横軸は時間、縦軸は初期輝度を１００とした場合の相対輝度（％）を表している。

図２９より、本実施例の発光素子の輝度半減期は１００００時間程度であると見積もられ、本実施例の発光素子は駆動時間に対する劣化の割合が小さい、寿命の長い発光素子であることがわかった。

本実施例では実施例２及び実施例３で説明した発光素子とは異なる構成の発光素子、すなわち、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体を、発光中心物質を分散するホスト材料として用い、発光層と電子輸送層との間に電子キャリアの移動を抑制する層１１６を有する発光素子について説明する。

本実施例で用いた有機化合物の分子構造を下記構造式（ｖ）に示す。なお、２ＣｚＰＡ、実施例２で用いた物質及び実施例３で用いた物質については省略した。素子構造は図１１（Ｂ）に示す。

≪発光素子３の作製≫
正孔輸送層１１２を形成するまでは、実施例１と同様に作製した。

続いて、正孔輸送層１１２上に、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体である２ＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＡ、を２ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＡ＝１：０．０５（質量比）となるように共蒸着することによって発光層１１３を形成した。膜厚は３０ｎｍとした。

次に、電子キャリアの移動を抑制する層１１６としてＡｌｑと上記構造式（ｖ）で表されるＮ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）をＡｌｑ：ＤＰＱｄ＝１：０．００５（質量比）となるように共蒸着し（１０ｎｍ）、その後、電子輸送層１１４としてＡｌｑを３０ｎｍ蒸着した。さらに電子輸送層１１４上に、フッ化リチウムを１ｎｍ蒸着することによって電子注入層１１５を形成し、最後に、陰極として機能する第２の電極１０４としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜して発光素子３を完成させた。上述した蒸着過程においては、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。

≪発光素子３の動作特性≫
以上により得られた発光素子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封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

発光素子３の電流密度−輝度特性を図３０、電圧−輝度特性を図３１、輝度−電流効率特性を図３２に、１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図３３に示す。

このように、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体である２ＣｚＰＡは、本実施例におけるような素子構造を有する発光素子３においても発光中心材料を分散するとして、問題なく動作することがわかった。また、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体である２ＣｚＰＡはエネルギーギャップが大きい物質であることから、緑色領域の光を発する物質である２ＰＣＡＰＡを有効に励起し発光させることができることがわかる。なお、本実施例の発光素子３における発光のピークは、５２６ｎｍであった。なお、実施例２の発光素子１とのスペクトルの違いは、電子輸送層に含まれるＤＰＱｄが発光したことによると考えられる。発光素子３は、輝度２７９０ｃｄ／ｍ^２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．３０、ｙ＝０．６２）であり、良好な緑色発光を示した。また、輝度２７９０ｃｄ／ｍ^２のときの電流効率は１３．１ｃｄ／Ａであった。また、輝度２７９０ｃｄ／ｍ^２のときの電圧は７．０Ｖ、電流密度は、２１．３ｍＡ／ｃｍ^２であり、パワー効率は５．９ｌｍ／Ｗであった。

次に、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ^２に設定し、電流密度一定の条件でこの素子を駆動したところ、図３４のような輝度劣化曲線が得られた。なお、図３４において、横軸は時間、縦軸は初期輝度を１００とした場合の相対輝度（％）を表している。

図３４より、本実施例の発光素子の輝度半減期は１００００時間程度であると見積もられ、本実施例の発光素子は駆動時間に対する劣化の割合が小さい、寿命の長い発光素子であることがわかった。

本実施例では実施例４と同様の発光素子（但し電子輸送層の材料が異なる）、すなわち、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体を、発光中心物質を分散するホスト材料として用い、発光層と電子輸送層との間に電子キャリアの移動を制御する層を有する発光素子について説明する。

本実施例で用いた有機化合物の分子構造を下記構造式（ｖｉ）に示す。なお、２ＣｚＰＡ及び実施例２乃至実施例４で用いた物質については省略した。素子構造は図１１（Ｂ）に示す。

≪発光素子４の作製≫
発光層１１３を形成するまでは、実施例１と同様に作製した。

続いて、電子キャリアの移動を抑制する層１１６としてＡｌｑとＤＰＱｄをＡｌｑ：ＤＰＱｄ＝１：０．００５（質量比）となるように共蒸着し（１０ｎｍ）、その後、電子輸送層１１４として上記構造式（ｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）を３０ｎｍ蒸着した。さらに電子輸送層１１４上に、フッ化リチウムを１ｎｍ蒸着することによって電子注入層１１５を形成し、最後に、陰極として機能する第２の電極１０４としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜して発光素子を完成させた。上述した蒸着過程においては、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。

≪発光素子４の動作特性≫
以上により得られた発光素子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封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

発光素子４の電流密度−輝度特性を図３５、電圧−輝度特性を図３６、輝度−電流効率特性を図３７に、１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図３８に示す。

このように、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体である２ＣｚＰＡは、本実施例におけるような素子構造を有する発光素子４においても発光中心材料を分散するホスト材料として、問題なく動作することがわかった。また、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体である２ＣｚＰＡはエネルギーギャップが大きい物質であることから、緑色領域の光を発する物質である２ＰＣＡＰＡを有効に励起し発光させることができることがわかる。なお、本実施例の発光素子４における発光のピークは、５１８ｎｍであった。発光素子４は、輝度２６６０ｃｄ／ｍ^２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．３０、ｙ＝０．６１）であり、良好な緑色発光を示した。また、輝度２６６０ｃｄ／ｍ^２のときの電流効率は１４．４ｃｄ／Ａであり、高い効率を示した。また、輝度２６６０ｃｄ／ｍ^２ときの電圧は４．８Ｖ、電流密度は、１８．５ｍＡ／ｃｍ^２であり、パワー効率は９．４ｌｍ／Ｗであり、駆動電圧が低く、高いパワー効率を示した。

次に、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ^２に設定し、電流密度一定の条件でこの素子を駆動したところ、図３９のような輝度劣化曲線が得られた。なお、図３９において、横軸は時間、縦軸は初期輝度を１００とした場合の相対輝度（％）を表している。

図３９より、本実施例の発光素子４は駆動時間に対する劣化の割合が小さい、寿命の長い発光素子であることがわかった。

実施例では、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体及び溶媒を有する組成物を用いて湿式法により薄膜を形成した。

アントラセン誘導体として実施の形態１に構造式（１）として示したアントラセン誘導体である９−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＣｚＰＡ）、溶媒としてトルエンを用いた例を示す。

トルエン１５ｍｌに２ＣｚＰＡ１５０ｍｇを混合し溶解させた溶液濃度１０ｇ／Ｌの組成物を作製した。その組成物を、ガラス基板に１０００ｒｐｍで６０秒スピンコートし、１００℃で１時間大気中で焼成を行い、薄膜を形成した。得られた膜は透明であり、ムラのない均一な膜を形成することができることを確認した。

（比較例）
比較例として９、１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）を溶媒トルエンに溶解し組成物を形成し、湿式法により薄膜を形成した例を示す。

トルエン１５ｍｌにＤＰＡｎｔｈ１５０ｍｇを混合し溶解させた溶液濃度１０ｇ／Ｌの組成物を作製した。その組成物を、ガラス基板に１０００ｒｐｍで６０秒スピンコートし、１００℃で１時間大気中で焼成を行い、薄膜を形成した。得られた膜は白濁した不均一な膜であった。

以上のことから、本発明のアントラセン誘導体、及び溶媒を有する組成物を用いて湿式法により、均一で良好な膜質を有する薄膜が形成できることが確認できた。

本実施例では、本発明の組成物、および該組成物を用いた発光素子の作製について例示する。素子構造は図４０に示した。

まず、本実施例における発光素子の正孔輸送層を形成するための組成物（溶液Ａ）の形成方法について説明する。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ＢＡＹＴＲＯＮ Ｐ ＡＩ４０８３ ＬＶＷ １４２）原液に対して、２−メトキシエタノールを体積比３：２の割合で混合し、均一になるまで攪拌して組成物Ａを得た。

≪発光素子５の作製≫

１１０ｎｍの膜厚でインジウム錫珪素酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜されたガラス基板１５０を用意した。なお、ＩＴＳＯは発光素子の陽極１５１である。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、まず、水と２−メトキシエタノールとを３：２の体積比で混合した混合液をＩＴＳＯ上に滴下し、スピンコートした。スピンコートは、まず３００ｒｐｍの回転数で３秒間、ついで２０００ｒｐｍの回転数で２０秒間行った。

つぎに、前処理を行ったＩＴＳＯ上に溶液Ａを滴下し、まず３００ｒｐｍの回転数で３秒間、２０００ｒｐｍの回転数で６０秒間、ついで３０００ｒｐｍの回転数で１０秒間スピンコートを行った。端子部上の組成物Ａのスピンコート膜を、エタノールを用いて除去し、ロータリーポンプで減圧しながら１１０℃に設定した真空オーブン内で１時間加熱乾燥をすることで、膜厚５０ｎｍのＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ膜を第１の層１５２として形成した。

発光物質を有する層となる第２の層１５３を形成する為の溶液として、２ＣｚＰＡを０．１５ｇ、２ＰＣＡＰＡを０．０３１ｇはかりとったサンプル瓶に、低水分濃度（＜０．１ｐｐｍ）低酸素濃度（〜１０ｐｐｍ）の環境で脱水トルエン（関東化学製）１５ｍＬを加え、蓋をしめて１５時間攪拌を行い組成物Ｅを作製した。

第１の層１５２を形成した基板上に、低水分濃度（＜０．１ｐｐｍ）低酸素濃度（〜１０ｐｐｍ）の環境下で組成物Ｅを滴下し、３００ｒｐｍの回転数で３秒間、１０００ｒｐｍの回転数で６０秒間、２５００ｒｐｍの回転数で１０秒間スピンコートを行った。端子部上の組成物Ｅのスピンコート膜を、トルエンを用いて除去し、ロータリーポンプで減圧しながら１１０℃に設定した真空オーブン内で１時間加熱乾燥をすることで、第２の層１５３を形成した。その後１０^−４Ｐａに減圧した真空蒸着装置内で膜形成面が下側に向くように基板を設置し、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）膜を１０ｎｍ、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）膜を２０ｎｍ成膜して電子輸送層１５４を形成した。さらにフッ化リチウム膜を１ｎｍ成膜して電子注入層１５５、アルミニウム膜を２００ｎｍ成膜して陰極１５６を形成し、発光素子５を作製した。

以上により得られた発光素子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封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。

発光素子の電流密度−輝度特性を図４１、電圧−輝度特性を図４２、輝度−電流効率特性を図４３に示す。

このように、実施の形態１に記載のアントラセン誘導体である２ＣｚＰＡは、湿式法により作製した発光素子５においても発光素子として問題なく動作することがわかった。

次に、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ^２に設定し、電流密度一定の条件でこの素子を駆動したところ、図４４のような輝度劣化曲線が得られた。なお、図４４において、横軸は時間、縦軸は初期輝度を１００とした場合の相対輝度（％）を表している。

図４４より、本実施例の発光素子５は湿式法により作製された発光素子としては良好な寿命を有する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１の構造式（６）で表される９−［９，１０−ビス（２−ビフェニル）−２−アントリル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＣｚＢＰｈＡ）の合成方法を記載する。

［ステップ１］９−［９，１０−ビス（２−ビフェニル）−２−アントリル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＣｚＢＰｈＡ）の合成
２ＣｚＢＰｈＡの合成スキームを（Ｈ−１）に示す。

２．０ｇ（３．５ｍｍｏｌ）の国際公開第２００７／１２５９３４号パンフレットに従って合成した２−ブロモ−９，１０−ビス（２−ビフェニル）アントラセンと、０．６０ｇ（３．５ｍｍｏｌ）の９Ｈ−カルバゾールと、２．０ｇ（２１ｍｍｏｌ）のナトリウム ｔｅｒｔ−ブトキシドを１００ｍＬ三口フラスコへ入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物へ３０ｍＬのトルエンと０．１ｍＬのトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン１０％ヘキサン溶液を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。脱気後、混合物へ２０ｍｇ（０．０３５ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加えてから、この混合物を１００℃で３時間撹拌した。攪拌後、析出した固体を吸引濾過により回収した。得られた固体をトルエンにとかしてからこの溶液を、水、飽和食塩水の順に洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥した。この混合物を自然濾過し、得られたろ液を濃縮したところ固体得た。この固体をトルエンに溶かしてから、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、得られたろ液を濃縮した。得られた固体をジクロロメタン／ヘキサンにより再結晶したところ、目的物の淡黄色粉末状固体を２．０ｇ、収率８３％で得た。

２ＣｚＢＰｈＡ５００ｍｇをトレインサブリメーション法により昇華精製をした。昇華精製は、圧力２００Ｐａにおいて、アルゴンガスを１５．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、材料を３５０℃で加熱して行った。昇華精製後、２ＣｚＢＰｈＡを４５０ｍｇ回収し、回収率は９０％であった。

また、示差走査熱量測定装置（ＤＳＣ、パーキンエルマー社製、Ｐｙｒｉｓ１）を用いて、２ＣｚＢＰｈＡの熱物性を測定し、結晶化温度（Ｔｇ）１０２℃を得た。

また、２ＣｚＢＰｈＡのトルエン溶液の吸収スペクトルを図４５に示す。また、２ＣｚＢＰｈＡの薄膜の吸収スペクトルを図４６に示す。測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。溶液は石英セルに入れ、薄膜は石英基板に蒸着してサンプルを作製し、溶液のスペクトルは石英セルにトルエンのみを入れて測定した吸収スペクトルを、薄膜のスペクトルは石英基板の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図４５および図４６に示した。図４５および図４６において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。トルエン溶液の場合では３４１、３７９、４０６ｎｍ付近に吸収が見られ、薄膜の場合では４１１ｎｍ付近に吸収が見られた。また、２ＣｚＢＰｈＡのトルエン溶液（励起波長３３０ｎｍ）の発光スペクトルを図４７に示す。また、２ＣｚＢＰｈＡの薄膜（励起波長４１１ｎｍ）の発光スペクトルを図４８に示す。図４７および図４８において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は発光強度（任意単位）を表す。最大発光波長はトルエン溶液の場合では４４１、４６０ｎｍ（励起波長３３０ｎｍ）、薄膜の場合で４５１ｎｍ（励起波長４１１ｎｍ）であった。

また、薄膜状態の２ＣｚＢＰｈＡを大気中にて光電子分光装置（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した結果、ＨＯＭＯ準位は−５．５７ｅＶであった。さらに、図４６の２ＣｚＢＰｈＡの薄膜の吸収スペクトルのデータを用い、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから吸収端を求め、その吸収端を光学的エネルギーギャップとして見積もったところ、そのエネルギーギャップは２．８２ｅＶであった。ＨＯＭＯ準位の値と、エネルギーギャップから、ＬＵＭＯ準位を見積もったところ−２．７５ｅＶであった。

また、２ＣｚＢＰｈＡの酸化還元反応特性を測定した。酸化還元反応特性は、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定によって調べた。なお測定には、電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデル６００Ａ）を用いた。

ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（（株）アルドリッチ製、９９．８％、カタログ番号；２２７０５−６）を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂｕ_４ＮＣｌＯ_４）（（株）東京化成製、カタログ番号；Ｔ０８３６）を１００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象を１ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させて調製した。また、作用電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＰＴＥ白金電極）を、補助電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＶＣ−３用Ｐｔカウンター電極（５ｃｍ））を、参照電極としてはＡｇ／Ａｇ^＋電極（ビー・エー・エス（株）製、ＲＥ５非水溶媒系参照電極）をそれぞれ用いた。なお、測定は室温で行った。

２ＣｚＢＰｈＡの酸化反応特性については次のようにして調べた。基準電極に対する作用電極の電位を−０．０３Ｖから１．２０Ｖまで変化させた後、１．２０Ｖから−０．０３Ｖまで変化させる走査を１サイクルとし、１００サイクル測定した。なお、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに設定した。

２ＣｚＢＰｈＡの還元反応特性については次のようにして調べた。基準電極に対する作用電極の電位を−０．４１Ｖから−２．３０Ｖまで変化させた後、−２．３０Ｖから−０．４１Ｖまで変化させる走査を１サイクルとし、１００サイクル測定した。なお、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに設定した。

図４９に２ＣｚＢＰｈＡの酸化側のＣＶ測定結果を、図５０に還元側のＣＶ測定結果を示す。図４９及び図５０において、横軸は基準電極に対する作用電極の電位（Ｖ）を表し、縦軸は作用電極と補助電極との間に流れた電流値（μＡ）を表す。図４９から、＋０．９６Ｖ付近（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ^＋電極）に酸化を示す電流が観測された。図５０から、−２．０８Ｖ付近（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ^＋電極）に還元を示す電流が観測された。

Claims (13)

1. 下記一般式（１）で表されるアントラセン誘導体。
   
   但し、式中Ａｒ^１、Ａｒ^２はそれぞれ独立に、環を形成する炭素数が６乃至１３のアリール基の中から選ばれるいずれか一を表し、Ｒ^１、Ｒ^２はそれぞれ独立に、水素、炭素数１乃至４のアルキル基及び環を形成する炭素数が６乃至１３のアリール基の中から選ばれるいずれか一を表す。また、Ａｒ^１、Ａｒ^２、Ｒ^１、Ｒ^２は置換基を有していても良く、２つの置換基がお互いに結合して環を形成していても良い。
2. 下記一般式（１）で表されるアントラセン誘導体。
   
   但し、式中Ａｒ^１、Ａｒ^２はそれぞれ独立に、下記構造式（１−１）乃至（１−１６）で表される置換基のいずれか一を表し、また、Ｒ^１、Ｒ^２はそれぞれ独立に、水素又は下記構造式（２−１）乃至（２−２４）で表される置換基のいずれか一を表す。
   
   
3. 下記構造式（１）で表されるアントラセン誘導体。
   
4. 請求項１乃至請求項３に記載のアントラセン誘導体を用いた発光材料。
5. 請求項１乃至請求項３に記載のアントラセン誘導体を用いた発光素子用材料。
6. 請求項１乃至請求項３に記載のアントラセン誘導体と溶剤とを含む塗布用組成物。
7. 請求項１乃至請求項３に記載のアントラセン誘導体を用いた発光素子。
8. 請求項１乃至請求項３に記載のアントラセン誘導体を発光層に用いた発光素子。
9. 請求項１乃至請求項３に記載のアントラセン誘導体を発光層のホスト材料として用いた発光素子。
10. 請求項１乃至請求項３に記載のアントラセン誘導体を発光中心材料として用いた発光素子。
11. 請求項６に記載の塗布用組成物を用いて作製された発光素子。
12. 請求項７乃至請求項１１に記載の発光素子と、前記発光素子を制御する手段とを備えた発光装置。
13. 請求項１２に記載の発光装置を表示部に備えた電子機器。