JP2015119191A - 複合材料、発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置 - Google Patents

複合材料、発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置 Download PDF

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Abstract

【課題】有機化合物と無機化合物とを複合した複合材料であって、キャリア輸送性の高い
複合材料を提供する。また、有機化合物へのキャリア注入性の高い複合材料を提供する。
また、電荷移動相互作用による吸収が生じにくい複合材料を提供する。また、該複合材料
を発光素子に適用することにより、発光効率の高い発光素子を提供する。また、駆動電圧
の低い発光素子を提供する。また、長寿命の発光素子を提供する。
【解決手段】ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格を有する複素環化合物と、
該複素環化合物に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む複合材料を提供する。また
、一対の電極間に発光物質を含む層を有し、該発光物質を含む層は、該複合材料を含む層
を有する発光素子を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機化合物と無機化合物とを複合した複合材料、発光素子、発光装置、電子機
器、及び照明装置に関する。
近年、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ
）を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成
は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層を挟んだものである。この素子に電圧を
印加することにより、発光性の有機化合物からの発光を得ることができる。
このような発光素子は自発光型であるため、液晶ディスプレイに比べ画素の視認性が高く
、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
適であると考えられている。また、このような発光素子は、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。
また、これらの発光素子は膜状に形成することが可能であるため、大面積の素子を容易に
形成することができる。このことは、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。
このように、有機ＥＬを用いた発光素子は、発光装置や照明などへの応用が期待されてい
る。一方で、有機ＥＬを用いた発光素子には課題も多い。その課題の一つとして、消費電
力の低減が挙げられる。消費電力を低減するためには、発光素子の駆動電圧を低減するこ
とが重要である。そして、有機ＥＬを用いた発光素子は流れる電流量によって発光強度が
決まるため、駆動電圧を低減するためには、低い電圧で多くの電流を流すことが必要とな
ってくる。
これまでに、駆動電圧を低減させるための手法として、バッファー層を電極と発光性の有
機化合物を含む層との間に設けるという試みがなされている。例えば、カンファースルホ
ン酸をドープしたポリアニリン（ＰＡＮＩ）からなるバッファー層をインジウム錫酸化物
（ＩＴＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）と発光層との間に設けることにより、駆
動電圧を低減できることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。これは、ＰＡＮ
Ｉの発光層へのキャリア注入性が優れているためと説明されている。なお、非特許文献１
では、バッファー層であるＰＡＮＩも電極の一部と見なしている。
しかしながら、非特許文献１に記載してある通り、ＰＡＮＩは膜厚を厚くすると透過率が
悪くなるという問題点がある。具体的には、２５０ｎｍ程度の膜厚で、透過率は７０％を
切ると報告されている。すなわち、バッファー層に用いている材料自体の透明性に問題が
あるため、素子内部で発生した光を効率良く取り出すことができない。
また、特許文献１によれば、発光素子（特許文献１では発光ユニットと記載されている）
を直列に接続することにより、ある電流密度当たりの輝度、すなわち電流効率を高めよう
という試みがなされている。特許文献１においては、発光素子を直列に接続する際の接続
部分に、有機化合物と金属酸化物（具体的には酸化バナジウムおよび酸化レニウム）とを
混合した層を適用しており、この層はホール（正孔）や電子を発光ユニットへ注入できる
とされている。
しかしながら、特許文献１で開示されている有機化合物と金属酸化物との混合層は、実施
例を見てもわかる通り、赤外領域だけでなく可視光領域（５００ｎｍ付近）にも大きな吸
収ピークが見られ、やはり透明性に問題が生じている。これは、電荷移動相互作用により
発生する吸収バンドの影響である。したがって、やはり素子内部で発生した光を効率良く
取り出すことができず、素子の発光効率が低下する。
特開２００３−２７２８６０号公報
Ｙ．Ｙａｎｇ、他１名、アプライド フィジクス レターズ、Ｖｏｌ．６４（１０）、１２４５−１２４７（１９９４）
そこで、本発明の一態様では、有機化合物と無機化合物とを複合した複合材料であって、
キャリア輸送性の高い複合材料を提供することを課題の一とする。また、有機化合物への
キャリア注入性の高い複合材料を提供することを課題の一とする。また、電荷移動相互作
用による光吸収が生じにくい複合材料を提供することを課題の一とする。
また、本発明の一態様は、該複合材料を発光素子に適用することにより、発光効率の高い
発光素子を提供することを課題の一とする。また、駆動電圧の低い発光素子を提供するこ
とを課題の一とする。また、長寿命の発光素子を提供することを課題の一とする。また、
該発光素子を用いた発光装置、該発光装置を用いた電子機器、又は照明装置を提供するこ
とを課題の一とする。
なお、以下に開示する発明は、上記課題の少なくともいずれか一つを解決することを目的
とする。
本発明の一態様は、ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格を有する複素環化合
物と、該複素環化合物に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む複合材料である。
チオフェン及びフランは、π過剰系ヘテロ芳香環であるため、いずれもホール輸送性を示
す。よって、上記複合材料は、キャリア輸送性が高い。
また、上記複合材料は、有機化合物へのキャリア注入性が高い。また、電荷移動相互作用
による光吸収が生じにくい。また、可視光に対する透光性（以下、透光性と記載する）が
高い。
また、本発明の一態様は、ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格の４位に炭素
数６以上７０以下の置換基が結合した複素環化合物と、該複素環化合物に対して電子受容
性を示す無機化合物とを含む複合材料である。
ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格の４位に置換基を有する複素環化合物を
複合材料に用いることで、電荷移動相互作用に基づく光吸収の発生を抑制することができ
るため、好ましい。また、複合材料の膜質が安定化するため好ましい。
上記複合材料において、該置換基が有する環は、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナント
レン環、トリフェニレン環、フルオレン環、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環か
ら選ばれる一種又は複数種であることが好ましい。これによって、電荷移動相互作用に基
づく光吸収の発生を抑制するだけでなく、複素環化合物自体の吸収ピークが可視光領域（
３８０ｎｍ〜７６０ｎｍ）よりも短波長側に生じるよう制御できるため、透光性が特に高
い複合材料を得ることができる。
特に、置換基が有する環は、ベンゼン環、フルオレン環、ジベンゾチオフェン環、ジベン
ゾフラン環から選ばれる一種又は複数種であることが好ましい。これによって、該無機化
合物との間に、電荷移動相互作用に基づく光吸収がほとんど生じなくなる。
また、本発明の一態様は、ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格の４位にフェ
ニル基が結合し、フェニル基が１以上の置換基を有し、フェニル基及び１以上の置換基の
炭素数の総和が１２以上７０以下である複素環化合物と、該複素環化合物に対して電子受
容性を示す無機化合物とを含む複合材料である。
ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格の４位に共役が小さいフェニル基が結合
した複素環化合物を複合材料に用いることで、電荷移動相互作用に基づく光吸収の発生を
抑制することができるため、好ましい。また、複合材料の膜質が安定化するため好ましい
。また、共役が広がりにくくなるため、透光性向上の観点でも有効である。
上記複合材料において、該１以上の置換基が有する環は、それぞれ独立に、ベンゼン環、
ナフタレン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、フルオレン環、ジベンゾチオフェ
ン環、ジベンゾフラン環から選ばれる一種又は複数種であることが好ましい。これによっ
て、電荷移動相互作用に基づく光吸収の発生を抑制するだけでなく、複素環化合物自体の
吸収ピークが可視光領域よりも短波長側に生じるように制御できるため、特に透光性の高
い複合材料を得ることができる。
特に、該１以上の置換基が有する環は、それぞれ独立に、ベンゼン環、フルオレン環、ジ
ベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環から選ばれる一種又は複数種であることが好まし
い。これによって、該無機化合物との間に、電荷移動相互作用に基づく光吸収がほとんど
生じなくなる。
また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ１）で表される複素環化合物と、該複素環化合物に
対して電子受容性を示す無機化合物とを含む複合材料である。
式中、Ａは酸素又は硫黄を表し、Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜４の
アルキル基、又は環を構成する炭素数が６〜２５のアリール基を表し、Ｒ８〜Ｒ１２は、
それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチ
ル基、置換もしくは無置換のフェナントリル基、置換もしくは無置換のトリフェニレニル
基、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル
基、又は置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基を表す。ただし、Ｒ８〜Ｒ１２のうち
、少なくとも１つは、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル
基、置換もしくは無置換のフェナントリル基、置換もしくは無置換のトリフェニレニル基
、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基
、又は置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基を表す。
特に、Ｒ８〜Ｒ１２は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のフェニル基、置換
もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、又は
置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基を表すことが好ましい。ただし、Ｒ８〜Ｒ１２
のうち、少なくとも１つは、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のフ
ルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、又は置換もしくは無置換
のジベンゾフラニル基を表す。
また、本発明の一態様は、ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格を有する複素
環化合物と、遷移金属酸化物とを含む複合材料である。
上記複合材料は、キャリア輸送性が高い。また、有機化合物へのキャリア注入性が高い。
また、電荷移動相互作用による光吸収が生じにくい。また、透光性が高い。
また、本発明の一態様は、ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格の４位に炭素
数６以上７０以下の置換基が結合した複素環化合物と、遷移金属酸化物とを含む複合材料
である。
ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格の４位に置換基を有する複素環化合物を
複合材料に用いることで、電荷移動相互作用に基づく光吸収の発生を抑制することができ
るため、好ましい。また、複合材料の膜質が安定化するため好ましい。
上記複合材料において、該置換基が有する環は、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナント
レン環、トリフェニレン環、フルオレン環、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環か
ら選ばれる一種又は複数種であることが好ましい。これによって、電荷移動相互作用に基
づく光吸収の発生を抑制するだけでなく、複素環化合物自体の吸収ピークが可視光領域よ
りも短波長側に生じるよう制御できるため、特に透光性の高い複合材料を得ることができ
る。
特に、該置換基が有する環は、ベンゼン環、フルオレン環、ジベンゾチオフェン環、ジベ
ンゾフラン環から選ばれる一種又は複数種であることが好ましい。これによって、該遷移
金属酸化物との間に、電荷移動相互作用に基づく光吸収がほとんど生じなくなる。
また、本発明の一態様は、ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格の４位にフェ
ニル基が結合し、フェニル基が１以上の置換基を有し、フェニル基及び１以上の置換基の
炭素数の総和が１２以上７０以下である複素環化合物と、遷移金属酸化物とを含む複合材
料である。
ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格の４位に共役が小さいフェニル基が結合
した複素環化合物を複合材料に用いることで、電荷移動相互作用に基づく光吸収の発生を
抑制することができるため好ましい。また、複合材料の膜質が安定化するため好ましい。
また、共役が広がりにくくなるため、透光性向上の観点でも有効である。
上記複合材料において、該１以上の置換基が有する環は、それぞれ独立に、ベンゼン環、
ナフタレン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、フルオレン環、ジベンゾチオフェ
ン環、ジベンゾフラン環から選ばれる一種又は複数種であることが好ましい。これによっ
て、電荷移動相互作用に基づく光吸収の発生を抑制するだけでなく、複素環化合物自体の
吸収ピークが可視光領域よりも短波長側に生じるよう制御できるため、特に透光性の高い
複合材料を得ることができる。
特に、該１以上の置換基が有する環は、それぞれ独立に、ベンゼン環、フルオレン環、ジ
ベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環から選ばれる一種又は複数種であることが好まし
い。これによって、該遷移金属酸化物との間に、電荷移動相互作用に基づく光吸収がほと
んど生じなくなる。
また、本発明の一態様は、一般式（Ｇ１）で表される複素環化合物と、遷移金属酸化物と
を含む複合材料である。
式中、Ａは酸素又は硫黄を表し、Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜４の
アルキル基、又は環を構成する炭素数が６〜２５のアリール基を表し、Ｒ８〜Ｒ１２は、
それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチ
ル基、置換もしくは無置換のフェナントリル基、置換もしくは無置換のトリフェニレニル
基、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル
基、又は置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基を表す。ただし、Ｒ８〜Ｒ１２のうち
、少なくとも１つは、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル
基、置換もしくは無置換のフェナントリル基、置換もしくは無置換のトリフェニレニル基
、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基
、又は置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基を表す。
特に、Ｒ８〜Ｒ１２は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のフェニル基、置換
もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、又は
置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基を表すことが好ましい。ただし、Ｒ８〜Ｒ１２
のうち、少なくとも１つは、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のフ
ルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、又は置換もしくは無置換
のジベンゾフラニル基を表す。
また、上記複合材料に含まれる遷移金属酸化物としては、チタン酸化物、バナジウム酸化
物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロ
ム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物から選ば
れる一種又は複数種であることが好ましい。
上記複合材料に用いる複素環化合物の最高被占有軌道準位（ＨＯＭＯ準位）は、光電子分
光法での測定値が−５．７ｅＶ以下であることが好ましい。
また、本発明の一態様は、一対の電極間に発光物質を含む層（以下、ＥＬ層とも記す）を
有し、発光物質を含む層は、上記複合材料を含む層を有する発光素子である。
上記発光素子において、複合材料を含む層は、一対の電極のうち、陽極として機能する電
極と接することが好ましい。また、複合材料を含む層は、一対の電極のうち、陰極として
機能する電極と接することが好ましい。
また、上記発光素子は、複合材料を含む層を２層有していても良く、該複合材料を含む層
のうち、一方の層は、一対の電極のうち陽極として機能する電極と接し、他方の層は、陰
極として機能する電極と接することが好ましい。
また、本発明の一態様は、一対の電極間に発光物質を含む層を複数有し、複数の発光物質
を含む層の間に、上記複合材料を含む層を有する発光素子である。すなわち、複数の発光
ユニットを積層した構成の有機ＥＬ発光素子（タンデム型の有機ＥＬ発光素子）における
中間層（電荷発生層とも記す）に、上記複合材料を用いることができる。
また、本発明の一態様は、上記発光素子を有する発光装置である。また、該発光装置を表
示部に有する電子機器である。また、該発光素子を発光部に有する照明装置である。
本発明の一態様によれば、有機化合物と無機化合物とを複合した複合材料であって、キャ
リア輸送性の高い複合材料を提供することができる。また、有機化合物へのキャリア注入
性の高い複合材料を提供することができる。また、電荷移動相互作用による光吸収が生じ
にくい複合材料を提供することができる。
また、本発明の一態様によれば、該複合材料を発光素子に適用することにより、発光効率
の高い発光素子を提供することができる。また、駆動電圧の低い発光素子を提供すること
ができる。また、長寿命の発光素子を提供することができる。また、該発光素子を用いた
発光装置、該発光装置を用いた電子機器、又は照明装置を提供することができる。
本発明の一態様の発光素子を示す図。 本発明の一態様の発光素子を示す図。 本発明の一態様の発光装置を示す図。 本発明の一態様の発光装置を示す図。 本発明の一態様の電子機器を示す図。 本発明の一態様の照明装置を示す図。 本発明の一態様の複合材料の吸光度を示す図。 本発明の一態様の複合材料の吸光度を示す図。 本発明の一態様の複合材料の吸光度を示す図。 本発明の一態様の複合材料の吸光度を示す図。 本発明の一態様の複合材料の吸光度を示す図。 本発明の一態様の複合材料の吸光度を示す図。 本発明の一態様の複合材料の吸光度を示す図。 本発明の一態様の複合材料の吸光度を示す図。 本発明の一態様の複合材料の吸光度を示す図。 実施例の発光素子を示す図。 実施例２の発光素子の電圧−輝度特性を示す図。 実施例２の発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。 実施例２の発光素子の信頼性試験の結果を示す図。 実施例３の発光素子の電圧−輝度特性を示す図。 実施例３の発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。 実施例３の発光素子の信頼性試験の結果を示す図。 実施例４の発光素子の電圧−輝度特性を示す図。 実施例４の発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。 本発明の一態様の複合材料の吸光度を示す図。 本発明の一態様の複合材料の吸光度を示す図。 本発明の一態様の複合材料の吸光度を示す図。 本発明の一態様の複合材料の吸光度を示す図。 本発明の一態様の複合材料の吸光度を示す図。 実施例６の発光素子の電圧−輝度特性を示す図。 実施例６の発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。 実施例６の発光素子の信頼性試験の結果を示す図。 実施例７の発光素子の電圧−輝度特性を示す図。 実施例７の発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。 実施例８の発光素子の電圧−輝度特性を示す図。 実施例８の発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。 実施例９の発光素子の電圧−輝度特性を示す図。 実施例９の発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。 ＰＣｚＰＡと、その複合材料の吸光度を示す図。 ＮＰＢと、その複合材料の吸光度を示す図。 実施例１０のＥＳＲ測定の結果に係る図。 実施例１０のＥＳＲ測定の結果に係る図。
実施の形態について、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。なお、以下に説明する発明の構成において
、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、
その繰り返しの説明は省略する。
まず、本発明の背景となる技術と本発明との相違について、概要を説明する。特許文献１
で示されているように、芳香族アミンと電子受容性の無機化合物が混合された複合材料は
、電子受容性の無機化合物が芳香族アミンから電子を奪うことにより、芳香族アミンにホ
ールが、無機化合物に電子が発生すると解釈されている。換言すれば、このような複合材
料は、芳香族アミンと電子受容性の無機化合物とが電荷移動錯体を形成していると解釈さ
れる。そして、このような現象を利用して、これまでにキャリア輸送性、キャリア注入性
に優れた複合材料がいくつか報告されている。
しかしながらこのような場合、一般的には、電荷移動相互作用に基づく吸収バンドが発生
することが知られている。この吸収バンドは深赤色〜近赤外領域に発生すると言われてい
るが、実際には、多くの場合、可視光領域にも吸収バンドが生じる。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又はα−
ＮＰＤ）と酸化バナジウム、又はＮＰＢと酸化モリブデンを混合した複合材料は、１３０
０ｎｍ付近の吸収バンド以外に、５００ｎｍ付近にも吸収バンドが生じる。このことは、
発光素子のような光学デバイスにとっては大きなデメリットとなる。
本発明者らは、ジベンゾフラン骨格もしくはジベンゾチオフェン骨格を含む複素環化合物
と電子受容性を示す無機化合物、又は、該複素環化合物と遷移金属酸化物とを複合させる
ことにより、電荷移動相互作用に基づく光吸収が確認できない（ほとんど発生しない）に
も関わらず、優れたキャリア輸送性やキャリア注入性を発現できることを見出した。従来
、電荷移動相互作用によって発生するホールおよび電子が、キャリア輸送性・キャリア注
入性発現の要素と考えられていたわけであるから、電荷移動相互作用による光吸収が明確
に観察されないにも関わらず優れたキャリア輸送性やキャリア注入性を発現できる本発明
は、その一般論とは矛盾しており、予測不可能の驚くべき機能であると言える。
さらに、ジベンゾチオフェンやジベンゾフランは、それ自体のエネルギーギャップが大き
い。したがって、ジベンゾフラン骨格もしくはジベンゾチオフェン骨格を含むことで、該
複素環化合物自体が可視光領域に吸収ピークを持たない化合物となるよう設計できる。し
たがって、透光性向上の観点で大きなメリットがある。
また、ジベンゾチオフェンやジベンゾフランは、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測
定によると、ＨＯＭＯ準位が−６ｅＶ以下と非常に低い。したがって、ジベンゾフラン骨
格またはジベンゾチオフェン骨格を含む複素環化合物単体は、他の有機化合物への正孔注
入性には優れていると考えられるが、ＡｌやＩＴＯに代表されるような導電材料（仕事関
数が３〜５ｅＶ程度）から正孔を受け取ることは困難であると考えられる。しかしながら
、本発明の一態様のような複合材料を形成することにより、他の有機化合物への優れた正
孔注入性を保ちつつ、電極からの正孔注入性の問題点を克服することができる。このよう
な複合材料の性質は、発光素子に用いた際に、駆動電圧の低減に寄与する。また、透光性
が高いことから、発光効率を高めることができる。さらには、深いＨＯＭＯ準位により発
光素子中にキャリアの蓄積を防止できると考えられるため、長寿命化を達成できる。
以下では、本発明の態様について、具体例を列挙しながら説明する。
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の複合材料について説明する。
本発明の一態様の複合材料は特定の骨格を有する有機化合物と無機化合物との複合材料で
ある。本発明の一態様の複合材料の作製方法に限定は無く、例えば、当該有機化合物と無
機化合物を同時に蒸着する共蒸着法により形成することができる。本発明の一態様の複合
材料において、有機化合物と無機化合物の混合比は質量比で８：１〜１：２（＝有機化合
物：無機化合物）程度が好ましく、さらに望ましくは４：１〜１：１（＝有機化合物：無
機化合物）である。混合比は複合材料を共蒸着法によって形成する場合は、有機化合物と
無機化合物の蒸着レートをそれぞれ調節することによって制御することができる。
まず、本発明の一態様の複合材料に用いることが可能な有機化合物は、ジベンゾチオフェ
ン骨格又はジベンゾフラン骨格を有する複素環化合物である。
該複素環化合物を複合材料に用いることで、キャリア輸送性が高い材料とすることができ
る。また、有機化合物へのキャリア注入性が高い材料とすることができる。また、無機化
合物との電荷移動相互作用による光吸収が生じにくい材料とすることができる。また、該
複素環化合物を複合材料に用いることで、透光性が高い材料とすることができる。
特に、ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格の４位に炭素数６以上７０以下の
置換基が結合した複素環化合物を用いることが好ましい。ジベンゾチオフェン骨格又はジ
ベンゾフラン骨格の４位に置換基を有する複素環化合物を複合材料に用いることで、電荷
移動相互作用に基づく光吸収の発生を抑制することができるためである。また、ジベンゾ
チオフェンやジベンゾフランが、４位にバルキーな（嵩高い）置換基（例えば炭素数が６
以上）を有する場合、ジベンゾチオフェンやジベンゾフランと該置換基との立体障害によ
り、分子全体が立体的な骨格となる。このことにより、複合材料の膜質が安定化する。ま
た、該複合材料を作製する際には、該複素環化合物と無機化合物とを共蒸着することが好
ましいが、この場合は該複素環化合物が気化しやすいことが望まれる。したがって、分子
量の観点から、該置換基の炭素数は７０以下であることが好ましい。なお、該複素環化合
物の分子量としては、１２００以下程度が好ましい。
なお、本発明者らがこれまで実験及び検討を行ってきた結果では、芳香族炭化水素化合物
（例えばアントラセン化合物）と、無機化合物とを混合した際、芳香族炭化水素化合物と
無機化合物の混合比における無機化合物の比率が低い場合には、混合により形成される複
合材料は結晶化しやすい。逆に、無機化合物の比率が高い場合には、結晶化は抑制できる
ものの、芳香族炭化水素化合物が有する骨格（例えばアントラセン骨格）と無機化合物と
の電荷移動相互作用に由来するわずかな吸収ピークが可視光領域で増大する。一方で、本
発明の一態様に示すように、ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格の４位に置
換基が結合した複素環化合物を用いる場合は、例えば該置換基にアントラセン骨格を含み
、かつ無機化合物の比率が低い場合においても、複合材料の結晶化は抑制され、複合材料
の膜質が安定化する。したがって、本発明の一態様の複合材料の場合には、複素環化合物
がアントラセン骨格を含んでいたとしても、結晶化を抑制する目的で無機化合物の比率を
高くする必要がなく、電荷移動相互作用に由来する吸収ピークが可視光領域に観測される
ことを防ぐことができる。
また、本発明者らがこれまで実験及び検討を行ってきた結果では、アリールカルバゾール
化合物と、無機化合物とを混合した際も、アリールカルバゾール化合物と無機化合物の混
合比における無機化合物の比率が低い場合には、混合により形成される複合材料は結晶化
しやすい。逆に、無機化合物の比率が高い場合には、結晶化は抑制できるものの、アリー
ルカルバゾール骨格と無機化合物との電荷移動相互作用に由来するわずかな吸収ピークが
可視光領域で増大する。一方で、本発明の一態様に示すように、ジベンゾチオフェン骨格
又はジベンゾフラン骨格の４位に置換基が結合した複素環化合物を用いる場合は、例えば
該置換基にアリールカルバゾール骨格を含み、かつ無機化合物の比率が低い場合において
も、複合材料の結晶化は抑制され、複合材料の膜質が安定化する。したがって、本発明の
一態様の複合材料の場合には、複素環化合物がアリールカルバゾール骨格を含んでいたと
しても、結晶化を抑制する目的で無機化合物の比率を高くする必要がなく、電荷移動相互
作用に由来する吸収ピークが可視光領域に観測されることを防ぐことができる。
上記置換基が有する環は、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、トリフェニレ
ン環、フルオレン環、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環から選ばれる一種又は複
数種であることが好ましい。これらの環は、いずれもキャリア輸送性（特に正孔輸送性）
を発現するのに重要な共役環であるが、それと同時に、エネルギーギャップの広い共役環
でもある。したがって、上記置換基が有する環がこれらの環のみであることで、電荷移動
相互作用に基づく光吸収の発生を抑制するだけでなく、複素環化合物の吸収ピークが可視
光領域よりも短波長側に生じるよう制御できるため、該複素環化合物を用いることで、透
光性の高い複合材料を得ることができる。
特に、上記置換基が有する環は、ベンゼン環、フルオレン環、ジベンゾチオフェン環、ジ
ベンゾフラン環から選ばれる一種又は複数種であることが好ましい。これによって、無機
化合物との間に、電荷移動相互作用に基づく光吸収がほとんど生じなくなることを本発明
者らは見いだした。特に、複素環化合物と無機化合物の混合比において、無機化合物の比
率を上げても、電荷移動相互作用による光吸収はほとんど生じない。具体的には、複素環
化合物と無機化合物の混合比が質量比で４：１〜１：１（＝複素環化合物：無機化合物）
であっても、電荷移動相互作用に基づく光吸収がほとんど生じない。なお、無機化合物の
濃度が高いと、複合材料の導電性が高くなるため好ましい。また、本発明者らは、電荷移
動相互作用による光吸収がほとんど生じないにも関わらず、発光素子に用いた際には、良
好なキャリア輸送性・キャリア注入性、信頼性を発現できることを見いだした。
さらに、ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格の４位にフェニル基が結合し、
フェニル基が１以上の置換基を有し、フェニル基及び１以上の置換基の炭素数の総和が１
２以上７０以下である複素環化合物を用いることが好ましい。ジベンゾチオフェン骨格又
はジベンゾフラン骨格の４位に共役が小さいフェニル基が結合した複素環化合物を複合材
料に用いることで、電荷移動相互作用に基づく光吸収の発生を抑制することができるため
である。また、フェニル基は共役が小さいため、フェニル基にさらに置換基を結合させて
分子量を増大させたとしても、広いエネルギーギャップを保つことができ、透光性向上の
観点でも有効である。さらに、ジベンゾチオフェンやジベンゾフランが、４位にバルキー
な部位（例えば、上記のフェニル基を含めて炭素数の総和が１２以上の骨格）を有する場
合、ジベンゾチオフェンやジベンゾフランと該バルキーな部位との立体障害により、分子
全体が立体的な骨格となる。このことにより、複合材料の膜質が安定化する。また、該複
合材料を作製する際には、該複素環化合物と無機化合物とを共蒸着することが好ましいが
、この場合は該複素環化合物が気化しやすいことが望まれる。したがって、分子量の観点
から、該バルキーな部位は炭素数の総和が７０以下であることが好ましい。なお、該複素
環化合物の分子量としては、１２００以下程度が好ましい。
該１以上の置換基が有する環は、それぞれ独立に、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナン
トレン環、トリフェニレン環、フルオレン環、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環
から選ばれる一種又は複数種であることが好ましい。これらの環は、いずれもキャリア輸
送性（特に正孔輸送性）を発現するのに重要な共役環であるが、それに加えて、エネルギ
ーギャップの広い共役環でもある。したがって、置換基が有する環がこれらの環のみであ
ることで、電荷移動相互作用に基づく光吸収の発生を抑制するだけでなく、複素環化合物
の吸収ピークが可視光領域よりも短波長側に生じるように制御できるため、該複素環化合
物を用いることで、透光性の高い複合材料を得ることができる。
特に、上記１以上の置換基が有する環は、それぞれ独立に、ベンゼン環、フルオレン環、
ジベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環から選ばれる一種又は複数種であることが好ま
しい。これによって、無機化合物との間に、電荷移動相互作用に基づく光吸収がほとんど
生じなくなることを、本発明者らは見出した。特に、複素環化合物と無機化合物の混合比
において、無機化合物の比率を上げても、電荷移動相互作用による光吸収はほとんど生じ
ない。具体的には、複素環化合物と無機化合物の混合比が質量比で４：１〜１：１（＝複
素環化合物：無機化合物）であっても、電荷移動相互作用に基づく光吸収がほとんど生じ
ない。なお、無機化合物の濃度が高いと、複合材料の導電性が高くなるため好ましい。ま
た、本発明者らは、電荷移動相互作用による光吸収がほとんど生じないにも関わらず、発
光素子に用いた際には、良好なキャリア輸送性・キャリア注入性、信頼性を発現できるこ
とを見いだした。
また、本発明の一態様の複合材料に用いることができる有機化合物は、一般式（Ｇ１）で
表される複素環化合物である。
一般式（Ｇ１）中、Ａは酸素又は硫黄を表し、Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、炭
素数１〜４のアルキル基、又は環を構成する炭素数が６〜２５のアリール基を表し、Ｒ８
〜Ｒ１２は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無
置換のナフチル基、置換もしくは無置換のフェナントリル基、置換もしくは無置換のトリ
フェニレニル基、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾ
チオフェニル基、又は置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基を表す。ただし、Ｒ８〜
Ｒ１２のうち、少なくとも１つは、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置
換のナフチル基、置換もしくは無置換のフェナントリル基、置換もしくは無置換のトリフ
ェニレニル基、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチ
オフェニル基、又は置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基を表す。
特に、Ｒ８〜Ｒ１２は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のフェニル基、置換
もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、又は
置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基を表すことが好ましい。ただし、Ｒ８〜Ｒ１２
のうち、少なくとも１つは、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のフ
ルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、又は置換もしくは無置換
のジベンゾフラニル基を表す。
以下の構造式（１００）〜（１２８）に本発明の一態様の複合材料に用いることが可能な
有機化合物の一例を示す。
続いて、本発明の一態様の複合材料に用いることが可能な無機化合物について説明する。
本発明の一態様の複合材料に用いる複素環化合物に対して電子受容性を示す無機化合物を
用いることができる。例えば、塩化鉄（ＩＩＩ）や塩化アルミニウムなどは、電子受容性
が高い無機化合物の一例である。
または、本発明の一態様の複合材料には、無機化合物として遷移金属酸化物を用いること
ができる。好ましくは元素周期表における４〜８族に属する金属の酸化物が望ましい。特
にチタン酸化物、バナジウム酸化物、タンタル酸化物、モリブデン酸化物、タングステン
酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフ
ニウム酸化物、銀酸化物が好ましい。この中でもモリブデン酸化物は蒸着がしやすく、吸
湿性が低く、安定であることから特に扱いやすい材料である。
遷移金属酸化物は、上述した塩化鉄（ＩＩＩ）等の強力なルイス酸に比べれば、電子受容
性はそれほど高くない（反応性は低い）と考えられる。また、上述した通り、本発明の一
態様である複合材料においては、電荷移動相互作用に基づく光吸収の発生が抑制される（
あるいはほとんど発生しない）。これらのことから、本発明において、遷移金属酸化物は
一般的な意味合いでの電子受容体として作用しているという証明はし難い。しかしながら
一方で、実施例で後述するように、実験的には、電界を印加した際には複素環化合物単体
では流せないほどの電流を流せる事実がある。したがって、本発明の一態様である複合材
料において遷移金属酸化物を用いた場合、少なくとも電界印加のアシストにより容易にキ
ャリアが発生しているものと考えられる。したがって本明細書では、少なくとも電界印加
のアシストによりキャリアが発生していれば、複合材料中の無機化合物（上述のような遷
移金属酸化物など）は電子受容性を有するものとして扱う。
以上に述べた本発明の一態様の複合材料に含まれる複素環化合物のＨＯＭＯ準位は、光電
子分光法での測定値が−５．７ｅＶ以下であることが好ましい。上述したとおり、ジベン
ゾチオフェンやジベンゾフランは、ＣＶ測定によると、ＨＯＭＯ準位が−６ｅＶ以下と非
常に低い。したがって、ジベンゾフラン骨格またはジベンゾチオフェン骨格を含む複素環
化合物単体も、ＨＯＭＯ準位を−５．７ｅＶ以下という低い値をとることが容易である。
複素環化合物が低いＨＯＭＯ準位を有する場合、他の有機化合物への正孔注入性には優れ
ていると考えられるが、ＡｌやＩＴＯに代表されるような導電材料（仕事関数が３〜５ｅ
Ｖ程度）から正孔を受け取ることは困難であると考えられる。しかしながら、本発明の一
態様のような複合材料を形成することにより、他の有機化合物への優れた正孔注入性を保
ちつつ、電極からの正孔注入性の問題点を克服することができる。このような複合材料の
性質は、発光素子に用いた際に、駆動電圧の低減に寄与する。また、透光性が高いことか
ら、発光効率を高めることができる。さらには、深いＨＯＭＯ準位によりキャリアの蓄積
を防止できるため、長寿命化を達成できる。
以上で述べたように、本発明の一態様の複合材料は、ＨＯＭＯ準位が低く、キャリア輸送
性が高い材料である。また、本発明の一態様の複合材料は、有機化合物へのキャリア注入
性に優れた材料である。また、本発明の一態様の複合材料は、電荷移動相互作用に基づく
光吸収が生じにくい材料である。
したがって、本発明の一態様の複合材料は、発光素子や、光電変換素子、トランジスタ等
の半導体素子に用いることが可能である。
また、本発明の一態様の複合材料は、キャリア輸送性および有機化合物へのキャリア注入
性に優れることから、発光素子等に用いることで、駆動電圧を低下させることができる。
また、本発明の一態様の複合材料が透光性を有することから、発光素子等に用いることで
、高い発光効率を実現できる。
また、本発明の一態様の複合材料は電荷の蓄積を抑制することから、発光素子等に用いる
ことで、長寿命の素子を作製することができる。
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２）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光素子について図１を用いて説明する。
本実施の形態の発光素子は、一対の電極間にＥＬ層（発光物質を含む層）を挟持して形成
される。ＥＬ層は、少なくとも、実施の形態１で示した本発明の一態様の複合材料を含む
層と、発光層とを有する。さらに、ＥＬ層は、そのほかの層を有していても良い。例えば
、電極から離れたところに発光領域が形成されるように、つまり電極から離れた部位でキ
ャリアの再結合が行われるように、キャリア注入性の高い物質やキャリア輸送性の高い物
質からなる層を備えていても良い。本明細書では、キャリア注入性の高い物質やキャリア
輸送性の高い物質からなる層をキャリアの注入、輸送などの機能を有する、機能層ともよ
ぶ。機能層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などを用いるこ
とができる。なお、本実施の形態において、本発明の一態様の複合材料を含む層は、正孔
注入層として用いる。
また、本発明の一態様の複合材料を含む層と、発光層との間に、一層以上の層（正孔輸送
層など）を設ける事が好ましい。そのことで、発光層で生じた励起エネルギーが、該複合
材料を含む層へ伝わることでの消光（効率低下）を抑制でき、より高効率な素子を得るこ
とができる。
図１に示す発光素子は、第１の電極１０１及び第２の電極１０８の一対の電極間にＥＬ層
１０２が設けられている。ＥＬ層１０２は、第１の電極１０１上に正孔注入層７０１、正
孔輸送層７０２、発光層７０３、電子輸送層７０４、電子注入層７０５の順で積層されて
いる。なお、本実施の形態に示す発光素子において、第１の電極１０１は陽極として機能
し、第２の電極１０８は陰極として機能する。
発光素子の支持体（図１（Ａ）の基板１００参照）としては、例えばガラス基板、石英基
板、又はプラスチック基板などを用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。
可撓性基板とは、曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリ
カーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォンからなるプラスチック基板等が
挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニ
ル、塩化ビニル等からなる）、無機蒸着フィルムなどを用いることもできる。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１０１としては、様々な金属、合金、導電性化合物、及びこれらの混合物など
を用いることができる。例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔ
ｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化
インジウム−酸化亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び
酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（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−酸化亜鉛膜は、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、ＩＷＺＯ膜は、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、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コ
バルト、銅、パラジウム、又は金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる
。
第１の電極１０１の材料としては、仕事関数の大きい（仕事関数が４．０ｅＶ以上）材料
を用いることが好ましい。なお、第１の電極１０１と、本発明の一態様の複合材料を含む
層とが接する構成の発光素子については、第１の電極１０１に用いる材料は、仕事関数の
大きい材料に限定されず、仕事関数の小さい材料を用いることもできる。例えば、アルミ
ニウム、銀、アルミニウムを含む合金（例えば、Ａｌ−Ｓｉ）等を用いることもできる。
正孔注入層７０１は、本発明の一態様の複合材料を含む層である。
本発明の一態様の複合材料に用いる複素環化合物（実施の形態１参照）はＨＯＭＯ準位が
低く、正孔輸送層７０２及び発光層７０３への正孔注入性が良好である。一方、第１の電
極１０１との間に注入障壁が生じ、第１の電極１０１から正孔が注入されにくい。
しかし、本発明の一態様の発光素子は、正孔注入層７０１に、本発明の一態様の複合材料
（該複素環化合物と、該複素環化合物に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む材料
）を用いるため、第１の電極１０１と正孔注入層７０１との間の注入障壁を緩和すること
ができる。したがって、第１の電極１０１から発光層７０３までの注入障壁が小さく、キ
ャリア注入性の高い素子の実現が可能となり、駆動電圧の低い発光素子を提供することが
できる。
さらに、本発明の一態様の複合材料はキャリアの発生効率が高く、キャリア輸送性が高い
。そのため、本発明の一態様の複合材料を用いることで、発光効率の高い発光素子を実現
することができる。
また、該複素環化合物は、可視光領域に大きな吸収ピークが生じない。さらに、該複素環
化合物は、ＨＯＭＯ準位が低く、該無機化合物との間に、電荷移動相互作用に基づく光吸
収が生じにくい。したがって、本発明の一態様の複合材料は、可視光領域に吸収ピークが
生じにくく、高い透光性を有する。よって、このことからも、本発明の一態様の複合材料
を用いることで、発光効率の高い発光素子を実現することができると言える。
また、本発明の一態様の複合材料は、電荷の蓄積を抑制できるため、長寿命の発光素子を
提供することができる。
正孔輸送層７０２は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送層７０２の材料と
して、本発明の一態様の複合材料に用いる複素環化合物を用いても良い。そのほか、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又はα−ＮＰＤ）、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−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）、４，４’−ビス［Ｎ−（９，９−ジメチルフルオレ
ン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＦＬＤＰＢｉ）、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）等の芳香族アミン化合物を用いることができる。ここに述べ
た物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子
よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、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７０２には、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：Ｃ
ＢＰ）、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）、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）のようなカルバゾール誘導体や、
２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤ
ＮＡ）、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）のようなアントラセン誘導体を用いても良い
。
特に、本発明の一態様である複合材料における複素環化合物は、低いＨＯＭＯ準位を有す
るため、正孔輸送層にも低いＨＯＭＯ準位を有する材料を適用することができる。このよ
うな構成とすることにより、発光層と正孔輸送層との界面における電荷の蓄積を防ぐこと
ができ、発光素子を長寿命化できる。具体的には、正孔輸送層のＨＯＭＯ準位は−５．６
ｅＶ以下であることが好ましい。また、このような観点から、正孔輸送層に用いる化合物
としては、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ア
ントラセン誘導体などが好ましい。
なお、正孔輸送層７０２には、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）、ポリ
（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［
４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）
メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニ
ル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）などの高分
子化合物を用いることもできる。
発光層７０３は、発光性の有機化合物を含む層である。発光性の有機化合物としては、例
えば、蛍光を発光する蛍光性化合物や燐光を発光する燐光性化合物を用いることができる
。
発光層７０３に用いることができる蛍光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料と
して、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−（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）などが挙
げられる。また、緑色系の発光材料として、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）、Ｎ−［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）などが挙げられる。また、黄色系の発光
材料として、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）などが挙げられる。また、赤色系の発光材料と
して、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）などが挙げられる。
また、発光層７０３に用いることができる燐光性化合物としては、例えば、青色系の発光
材料として、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］
イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス
［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩ
Ｉ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオ
ロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略
称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニ
ル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩ
ｒ（ａｃａｃ））などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、トリス（２−フェ
ニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス
（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（
略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、ビス（１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾイミ
ダゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｂｉ）２（ａｃ
ａｃ））、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）などが挙げられる。また、黄色系の発光材料と
して、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（Ｉ
ＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（４
’−パーフルオロフェニルフェニル）ピリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセト
ナート（略称：Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルベンゾチ
アゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ
）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）−５−メチルピラジナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｐｒ−Ｍｅ）
２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス｛２−（４−メトキシフェニル）−３，
５−ジメチルピラジナト｝イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｄｍｍｏｐｐｒ）２（ａ
ｃａｃ））などが挙げられる。また、橙色系の発光材料として、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：Ｉ
ｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））、（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））など
が挙げられる。また、赤色系の発光材料として、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α
］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］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））、（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））、（ジピバロイルメタナト）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（ｄｐｍ））、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）等の有機金属錯体が挙げられる。また、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））、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））等の希土類
金属錯体は、希土類金属イオンからの発光（異なる多重度間の電子遷移）であるため、燐
光性化合物として用いることができる。
なお、発光層７０３としては、上述した発光性の有機化合物（ゲスト材料）を他の物質（
ホスト材料）に分散させた構成としてもよい。ホスト材料としては、各種のものを用いる
ことができ、発光性の物質よりも最低空軌道準位（ＬＵＭＯ準位）が高く、ＨＯＭＯ準位
が低い物質を用いることが好ましい。
ホスト材料としては、具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）
（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（
略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（Ｉ
Ｉ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェ
ノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（
ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（Ｉ
Ｉ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（Ｉ
Ｉ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅ
ｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビ
ス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル
］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−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）、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）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュ
プロイン（略称：ＢＣＰ）などの複素環化合物や、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）、３，６−ジフェニル−
９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称
：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称
：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅ
ｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、
９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイ
ル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル
）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、３，３’，３’’−（ベンゼン−１，３，５
−トリイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称
：ＤＰＡｎｔｈ）、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセンなどの縮合芳
香族化合物、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェ
ニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニ
ル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、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）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル
−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：Ｐ
ＣＡＰＢＡ）、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）、ＮＰＢ（又はα−ＮＰＤ）、
ＴＰＤ、ＤＦＬＤＰＢｉ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物などを用いることができる
。
また、ホスト材料は複数種用いることができる。例えば、結晶化を抑制するためにルブレ
ン等の結晶化を抑制する物質をさらに添加してもよい。また、ゲスト材料へのエネルギー
移動をより効率良く行うためにＮＰＢ、あるいはＡｌｑ等をさらに添加してもよい。
ゲスト材料をホスト材料に分散させた構成とすることにより、発光層７０３の結晶化を抑
制することができる。また、ゲスト材料の濃度が高いことによる濃度消光を抑制すること
ができる。
また、発光層７０３として高分子化合物を用いることができる。具体的には、青色系の発
光材料として、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）（略称：ＰＦＯ
）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，５−ジメ
トキシベンゼン−１，４−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＤＭＯＰ）、ポリ｛（９，９−ジオ
クチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−［Ｎ，Ｎ’−ジ−（ｐ−ブチルフェニル）
−１，４−ジアミノベンゼン］｝（略称：ＴＡＢ−ＰＦＨ）などが挙げられる。また、緑
色系の発光材料として、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（略称：ＰＰＶ）、ポリ［（９
，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ａｌｔ−ｃｏ−（ベンゾ［２，１，３
］チアジアゾール−４，７−ジイル）］（略称：ＰＦＢＴ）、ポリ［（９，９−ジオクチ
ル−２，７−ジビニレンフルオレニレン）−ａｌｔ−ｃｏ−（２−メトキシ−５−（２−
エチルヘキシロキシ）−１，４−フェニレン）］などが挙げられる。また、橙色〜赤色系
の発光材料として、ポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキソキシ）−１，４−フ
ェニレンビニレン］（略称：ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ（３−ブチルチオフェン−２，５−
ジイル）（略称：Ｒ４−ＰＡＴ）、ポリ｛［９，９−ジヘキシル−２，７−ビス（１−シ
アノビニレン）フルオレニレン］−ａｌｔ−ｃｏ−［２，５−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニ
ルアミノ）−１，４−フェニレン］｝、ポリ｛［２−メトキシ−５−（２−エチルヘキシ
ロキシ）−１，４−ビス（１−シアノビニレンフェニレン）］−ａｌｔ−ｃｏ−［２，５
−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアミノ）−１，４−フェニレン］｝（略称：ＣＮ−ＰＰＶ
−ＤＰＤ）などが挙げられる。
また、複数の発光層を設け、それぞれの発光層の発光色を異なるものにすることで、発光
素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つの発光層を有する発
光素子において、第１の発光層の発光色と第２の発光層の発光色を補色の関係になるよう
にすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお
、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色
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
以上の発光層を有する発光素子の場合でも同様である。
電子輸送層７０４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送性の高い物質とし
ては、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：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロ
キシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８
−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）など、キ
ノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げられる。また、この他ビス
［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］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（ＢＴ
Ｚ）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１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物
質である。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。
電子注入層７０５は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層７０５には、リ
チウム、セシウム、カルシウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム、
リチウム酸化物等のようなアルカリ金属、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。また、フッ化エルビウムのような希土類金属化合物を用いることができ
る。また、上述した電子輸送層７０４を構成する物質を用いることもできる。
なお、上述した正孔注入層７０１、正孔輸送層７０２、発光層７０３、電子輸送層７０４
、電子注入層７０５は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗
布法等の方法で形成することができる。
図２（Ａ）に示す発光素子は、基板１００上において、第１の電極１０１及び第２の電極
１０８の一対の電極間に、ＥＬ層１０２が設けられている。ＥＬ層１０２は、正孔注入層
７０１、正孔輸送層７０２、発光層７０３、電子輸送層７０４、電子注入層７０５を有し
ている。図２（Ａ）における発光素子は、基板１００上に、陰極として機能する第２の電
極１０８と、第２の電極１０８上に順に積層した電子注入層７０５、電子輸送層７０４、
発光層７０３、正孔輸送層７０２、正孔注入層７０１と、さらにその上に設けられた陽極
として機能する第１の電極１０１から構成されている。
また、それぞれのＥＬ層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望
の色の発光を得ることができる。例えば、２つのＥＬ層を有する発光素子において、第１
のＥＬ層の発光色と第２のＥＬ層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素
子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。また、３つ以上のＥＬ層を
有する発光素子の場合でも同様である。
ＥＬ層は、図１（Ｂ）に示すように、第１の電極１０１と第２の電極１０８との間に複数
積層されていても良い。この場合、積層された第１のＥＬ層８００と第２のＥＬ層８０１
との間には、電荷発生層８０３を設けることが好ましい。電荷発生層８０３は本発明の一
態様の複合材料を用いて形成することができる。本発明の一態様の複合材料は、電圧印加
時におけるキャリアの発生効率が高く、正孔輸送性が高い。そのため、本発明の一態様の
複合材料を用いることで、駆動電圧の低い発光素子を実現することができる。また、発光
効率の高い発光素子を実現することができる。
また、該複素環化合物は、吸収ピークが可視光領域に生じにくい。また、該複素環化合物
はＨＯＭＯ準位が低く、該無機化合物との間に、電荷移動相互作用に基づく光吸収が生じ
にくい、したがって、本発明の一態様の複合材料は、可視光領域に吸収ピークが生じにく
く、高い透光性を有する。よって、このことからも、本発明の一態様の複合材料を用いる
ことで、発光効率の高い発光素子を実現することができると言える。
また、電荷発生層８０３は本発明の一態様の複合材料からなる層と他の材料からなる層と
の積層構造でもよい。この場合、他の材料からなる層としては、電子供与性物質と電子輸
送性の高い物質とを含む層や、透明導電膜からなる層などを用いることができる。このよ
うな構成を有する発光素子は、エネルギーの移動や消光などの問題が起こり難く、材料の
選択の幅が広がることで高い発光効率と長い寿命とを併せ持つ発光素子とすることが容易
である。また、一方のＥＬ層で燐光発光、他方で蛍光発光を得ることも容易である。この
構造は上述のＥＬ層の構造と組み合わせて用いることができる。
同様に、図２（Ｂ）に示すように、３つ以上のＥＬ層８０２を積層した発光素子も適用す
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、電荷発生
層を挟んで複数のＥＬ層を配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度で発光す
る長寿命素子を実現できる。
ＥＬ層は、図１（Ｃ）に示すように、第１の電極１０１と第２の電極１０８との間に、正
孔注入層７０１、正孔輸送層７０２、発光層７０３、電子輸送層７０４、電子注入バッフ
ァー層７０６、電子リレー層７０７、及び第２の電極１０８と接する複合材料層７０８を
有していても良い。
第２の電極１０８と接する複合材料層７０８を設けることで、特にスパッタリング法を用
いて第２の電極１０８を形成する際に、ＥＬ層１０２が受けるダメージを低減することが
できるため、好ましい。複合材料層７０８は、本発明の一態様の複合材料を用いることが
できる。
さらに、電子注入バッファー層７０６を設けることで、複合材料層７０８と電子輸送層７
０４との間の注入障壁を緩和することができるため、複合材料層７０８で生じた電子を電
子輸送層７０４に容易に注入することができる。
電子注入バッファー層７０６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）、又は希土類金属の化合物（酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含
む））等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。
また、電子注入バッファー層７０６が、電子輸送性の高い物質とドナー性物質を含んで形
成される場合には、電子輸送性の高い物質に対して質量比で、０．００１以上０．１以下
の比率でドナー性物質を添加することが好ましい。なお、ドナー性物質としては、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）、又は希土類金属
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、電子輸送性の高い物質としては、先に説明した電子輸送層７０４の材料と同様
の材料を用いて形成することができる。
さらに、電子注入バッファー層７０６と複合材料層７０８との間に、電子リレー層７０７
を形成することが好ましい。電子リレー層７０７は、必ずしも設ける必要は無いが、電子
輸送性の高い電子リレー層７０７を設けることで、電子注入バッファー層７０６へ電子を
速やかに送ることが可能となる。
複合材料層７０８と電子注入バッファー層７０６との間に電子リレー層７０７が挟まれた
構造は、複合材料層７０８に含まれるアクセプター性物質と、電子注入バッファー層７０
６に含まれるドナー性物質とが相互作用を受けにくく、互いの機能を阻害しにくい構造で
ある。したがって、駆動電圧の上昇を抑制することができる。
電子リレー層７０７は、電子輸送性の高い物質を含み、該電子輸送性の高い物質のＬＵＭ
Ｏ準位は、複合材料層７０８に含まれるアクセプター性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送
層７０４に含まれる電子輸送性の高い物質のＬＵＭＯ準位との間となるように形成する。
また、電子リレー層７０７がドナー性物質を含む場合には、当該ドナー性物質のドナー準
位も複合材料層７０８に含まれるアクセプター性物質のＬＵＭＯ準位と、電子輸送層７０
４に含まれる電子輸送性の高い物質のＬＵＭＯ準位との間となるようにする。具体的なエ
ネルギー準位の数値としては、電子リレー層７０７に含まれる電子輸送性の高い物質のＬ
ＵＭＯ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。
電子リレー層７０７に含まれる電子輸送性の高い物質としてはフタロシアニン系の材料又
は金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
電子リレー層７０７に含まれるフタロシアニン系材料としては、ＣｕＰｃ、ＳｎＰｃ（Ｐ
ｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｔｉｎ（ＩＩ） ｃｏｍｐｌｅｘ）、ＺｎＰｃ（Ｐｈｔｈ
ａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｚｉｎｃ ｃｏｍｐｌｅｘ）、ＣｏＰｃ（Ｃｏｂａｌｔ（ＩＩ）
ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ， β−ｆｏｒｍ）、ＦｅＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎ
ｉｎｅ Ｉｒｏｎ）及びＰｈＯ−ＶＯＰｃ（Ｖａｎａｄｙｌ ２，９，１６，２３−ｔｅ
ｔｒａｐｈｅｎｏｘｙ−２９Ｈ，３１Ｈ−ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）のいずれかを
用いることが好ましい。
電子リレー層７０７に含まれる金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体としては
、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体を用いることが好ましい。金属−酸素の二重結
合はアクセプター性（電子を受容しやすい性質）を有するため、電子の移動（授受）がよ
り容易になる。また、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体は安定であると考えられる
。したがって、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体を用いることにより発光素子を低
電圧でより安定に駆動することが可能になる。
金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体としてはフタロシアニン系材料が好まし
い。具体的には、ＶＯＰｃ（Ｖａｎａｄｙｌ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、ＳｎＯ
Ｐｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｔｉｎ（ＩＶ） ｏｘｉｄｅ ｃｏｍｐｌｅｘ）
及びＴｉＯＰｃ（Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ ｃｏ
ｍｐｌｅｘ）のいずれかは、分子構造的に金属−酸素の二重結合が他の分子に対して作用
しやすく、アクセプター性が高いため好ましい。
なお、上述したフタロシアニン系材料としては、フェノキシ基を有するものが好ましい。
具体的にはＰｈＯ−ＶＯＰｃのような、フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体が好
ましい。フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体は、溶媒に可溶である。そのため、
発光素子を形成する上で扱いやすいという利点を有する。また、溶媒に可溶であるため、
成膜に用いる装置のメンテナンスが容易になるという利点を有する。
電子リレー層７０７はさらにドナー性物質を含んでいても良い。ドナー性物質としては、
アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属及びこれらの化合物（アルカリ金属化合物
（酸化リチウムなどの酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウムなどの炭酸塩
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）、又は希土
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などの有機化合物を用いるこ
とができる。電子リレー層７０７にこれらドナー性物質を含ませることによって、電子の
移動が容易となり、発光素子をより低電圧で駆動することが可能になる。
電子リレー層７０７にドナー性物質を含ませる場合、電子輸送性の高い物質としては上記
した材料の他、複合材料層７０８に含まれるアクセプター性物質のアクセプター準位より
高いＬＵＭＯ準位を有する物質を用いることができる。具体的なエネルギー準位としては
、−５．０ｅＶ以上、好ましくは−５．０ｅＶ以上−３．０ｅＶ以下の範囲にＬＵＭＯ準
位を有する物質を用いることが好ましい。このような物質としては例えば、ペリレン誘導
体や、含窒素縮合芳香族化合物などが挙げられる。なお、含窒素縮合芳香族化合物は、安
定であるため、電子リレー層７０７を形成する為に用いる材料として、好ましい材料であ
る。
ペリレン誘導体の具体例としては、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水
物（略称：ＰＴＣＤＡ）、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシリックビスベン
ゾイミダゾール（略称：ＰＴＣＢＩ）、Ｎ，Ｎ’−ジオクチル−３，４，９，１０−ペリ
レンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＰＴＣＤＩ−Ｃ８Ｈ）、Ｎ，Ｎ’−ジヘキシル−
３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：Ｈｅｘ ＰＴＣ）等が挙
げられる。
また、含窒素縮合芳香族化合物の具体例としては、ピラジノ［２，３−ｆ］［１，１０］
フェナントロリン−２，３−ジカルボニトリル（略称：ＰＰＤＮ）、２，３，６，７，１
０，１１−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）６）、２，３−ジフェニルピリド［２，３−ｂ］ピラジン（略称：２Ｐ
ＹＰＲ）、２，３−ビス（４−フルオロフェニル）ピリド［２，３−ｂ］ピラジン（略称
：Ｆ２ＰＹＰＲ）等が挙げられる。
その他にも、７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（略称：ＴＣＮＱ）、１，４，
５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＮＴＣＤＡ）、パーフルオロペン
タセン、銅ヘキサデカフルオロフタロシアニン（略称：Ｆ１６ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ’−ビ
ス（２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−ペンタデカフルオ
ロオクチル）−１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＮＴＣＤ
Ｉ−Ｃ８Ｆ）、３’，４’−ジブチル−５，５’’−ビス（ジシアノメチレン）−５，５
’’−ジヒドロ−２，２’：５’，２’’−テルチオフェン）（略称：ＤＣＭＴ）、メタ
ノフラーレン（例えば、［６，６］−フェニルＣ６１酪酸メチルエステル）等を用いるこ
とができる。
なお、電子リレー層７０７にドナー性物質を含ませる場合、電子輸送性の高い物質とドナ
ー性物質との共蒸着などの方法によって電子リレー層７０７を形成すれば良い。
正孔注入層７０１、正孔輸送層７０２、発光層７０３、及び電子輸送層７０４は前述の材
料を用いてそれぞれ形成すれば良い。
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３）
本実施の形態では、本発明の一態様の、発光素子を有する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−
Ｂ及びＣ−Ｄで切断した断面図である。
図３（Ａ）において、点線で示された４０１は駆動回路部（ソース側駆動回路）、４０２
は画素部、４０３は駆動回路部（ゲート側駆動回路）である。また、４０４は封止基板、
４０５はシール材であり、シール材４０５で囲まれた内側は、空間になっている。
なお、引き回し配線４０８はソース側駆動回路４０１及びゲート側駆動回路４０３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）４０９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又は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４１０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側駆動回路４０１と
、画素部４０２中の一つの画素が示されている。
なお、ソース側駆動回路４０１はｎチャネル型ＴＦＴ４２３とｐチャネル型ＴＦＴ４２４
とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路は、ＴＦＴで形成される種
々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路又は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４０２はスイッチング用ＴＦＴ４１１と、電流制御用ＴＦＴ４１２とそのド
レインに電気的に接続された第１の電極４１３とを含む複数の画素により形成される。な
お、第１の電極４１３の端部を覆って絶縁物４１４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４１４の上端部又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４１４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４１４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４１４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４１３上には、ＥＬ層４１６、及び第２の電極４１７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４１３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、又は珪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る。
また、ＥＬ層４１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法などの液滴吐出法
、印刷法、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４１６は、実施の
形態１で示した複合材料を含んでいる。また、ＥＬ層４１６を構成する他の材料としては
、低分子材料、オリゴマー、デンドリマー、又は高分子材料であっても良い。
さらに、ＥＬ層４１６上に形成され、陰極として機能する第２の電極４１７に用いる材料
としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａ、又はこれらの合金や化合物
、Ｍｇ−Ａｇ、Ｍｇ−Ｉｎ、Ａｌ−Ｌｉ等）を用いることが好ましい。なお、ＥＬ層４１
６で生じた光が第２の電極４１７を透過するためには、第２の電極４１７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、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化亜鉛等）との積
層を用いるのが良い。
さらにシール材４０５で封止基板４０４を素子基板４１０と貼り合わせることにより、素
子基板４１０、封止基板４０４、及びシール材４０５で囲まれた空間４０７に発光素子４
１８が備えられた構造になっている。なお、空間４０７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４０５で充填される場
合もある。
なお、シール材４０５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４０４に
用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎ
ｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステル又
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、本発明の一態様の発光素子を有するアクティブマトリクス型の発光装
置を得ることができる。
また、本発明の発光素子は、上述したアクティブマトリクス型の発光装置のみならずパッ
シブマトリクス型の発光装置に用いることもできる。図４に本発明の発光素子を用いたパ
ッシブマトリクス型の発光装置の斜視図及び断面図を示す。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５０１上の第１の電極５０２と第２の電極５０３との間にはＥＬ層５
０４が設けられている。第１の電極５０２の端部は絶縁層５０５で覆われている。そして
、絶縁層５０５上には隔壁層５０６が設けられている。隔壁層５０６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るような傾斜を有する。つ
まり、隔壁層５０６の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層５０５と接する辺
）の方が上辺（絶縁層５０５と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層５０６を設
けることで、クロストーク等に起因した発光素子の不良を防ぐことができる。
以上により、本発明の一態様の発光素子を有するパッシブマトリクス型の発光装置を得る
ことができる。
なお、本実施の形態で示した発光装置（アクティブマトリクス型、パッシブマトリクス型
）は、いずれも本発明の一態様の発光素子を用いて形成されることから、消費電力の低い
発光装置を得ることができる。
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４）
本実施の形態では、本発明を適用した一態様である発光装置を用いて完成させた様々な電
子機器および照明器具の一例について、図５、図６を用いて説明する。
発光装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、又はテレビジ
ョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオ
カメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携
帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げ
られる。これらの電子機器および照明器具の具体例を図５に示す。
図５（Ａ）は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置７１００は、筐
体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。表示部７１０３により、映像を表示す
ることが可能であり、発光装置を表示部７１０３に用いることができる。また、ここでは
、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。
テレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモ
コン操作機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー
７１０９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示され
る映像を操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機
７１１０から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。
なお、テレビジョン装置７１００は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機に
より一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線又は無線によ
る通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）又は双方向（送
信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
図５（Ｂ）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キー
ボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。
なお、コンピュータは、発光装置をその表示部７２０３に用いることにより作製される。
図５（Ｃ）は携帯型遊技機であり、筐体７３０１と筐体７３０２の２つの筐体で構成され
ており、連結部７３０３により、開閉可能に連結されている。筐体７３０１には表示部７
３０４が組み込まれ、筐体７３０２には表示部７３０５が組み込まれている。また、図５
（Ｃ）に示す携帯型遊技機は、その他、スピーカ部７３０６、記録媒体挿入部７３０７、
ＬＥＤランプ７３０８、入力手段（操作キー７３０９、接続端子７３１０、センサ７３１
１（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７３１２）等を備えてい
る。もちろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、少なくとも表示部７３０
４および表示部７３０５の両方、又は一方に発光装置を用いていればよく、その他付属設
備が適宜設けられた構成とすることができる。図５（Ｃ）に示す携帯型遊技機は、記録媒
体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能や、他の携
帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する機能を有する。なお、図５（Ｃ）に示す携
帯型遊技機が有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。
図５（Ｄ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７４００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７４００は、発光装
置を表示部７４０２に用いることにより作製される。
図５（Ｄ）に示す携帯電話機７４００は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報
を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、
表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。
表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表
示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示
モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を
主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合
、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボード又は番号ボタンを表示させることが好ま
しい。
また、携帯電話機７４００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、携帯電話機７４００の向き（縦か横か）を判断して、表
示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、又は筐体７４０１の操作
ボタン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類に
よって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画の
データであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号を検知し、表示
部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モード
から表示モードに切り替えるように制御してもよい。
表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４
０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。ま
た、表示部に近赤外光を発光するバックライト又は近赤外光を発光するセンシング用光源
を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
図５（Ｅ）は卓上照明器具であり、照明部７５０１、傘７５０２、可変アーム７５０３、
支柱７５０４、台７５０５、電源７５０６を含む。なお、卓上照明器具は、発光装置を照
明部７５０１に用いることにより作製される。なお、照明器具には天井固定型の照明器具
又は壁掛け型の照明器具なども含まれる。
図６は、発光装置を、室内の照明装置８１１として用いた例である。発光装置は大面積化
も可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。その他、ロール型の照
明装置８１２として用いることもできる。なお、図６に示すように、室内の照明装置８１
１を備えた部屋で、図５（Ｅ）で説明した卓上照明器具８１３を併用してもよい。
以上のようにして、発光装置を適用して電子機器や照明器具を得ることができる。発光装
置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１乃至実施の形態３に示した構成を適宜組
み合わせて用いることができる。
本実施例では、本発明の一態様の複合材料の具体例を例示する。本発明の一態様の複合材
料は、ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格を有する複素環化合物と、該複素
環化合物に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む。本実施例の構成例１〜９に用い
た複素環化合物、及び該複素環化合物のＨＯＭＯ準位（光電子分光法での測定値）を表１
に示す。また、該複素環化合物の構造式を以下に示す。
また、構成例１〜９において、無機化合物としては、酸化モリブデンを用いた。
本発明の一態様の複合材料の作製方法について、構成例１を例に挙げて説明する。構成例
２〜９は、構成例１と同様に作製したため、説明を省略する。
（構成例１）
まず、ガラス基板を真空蒸着装置内の基板ホルダーに固定する。そして、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）と酸化モリブデン（ＶＩ）とをそれぞれ別の抵抗加熱式
の蒸発源に入れ、真空に引いた状態で、共蒸着法によりＤＢＴＦＬＰ−ＩＶと酸化モリブ
デンとを含む膜を形成した。この時、ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶと酸化モリブデン（ＶＩ）の比
率が質量比で４：２（＝ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ：酸化モリブデン）、４：１、４：０．５と
なるようにそれぞれ共蒸着した。なお、膜厚は５０ｎｍとした。
このようにして成膜したＤＢＴＦＬＰ−ＩＶと酸化モリブデンの複合膜（構成例１）の吸
収スペクトルを測定した結果を、図７に示す。また、比較のため、ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶの
みの膜（膜厚５０ｎｍ）の吸収スペクトルも合わせて図示する。なお、構成例２〜９も、
それぞれの構成例で用いた複素環化合物のみの膜の吸収スペクトルを比較として示す。
同様に、１，３，５−トリ（ジベンゾチオフェン−４−イル）−ベンゼン（略称：ＤＢＴ
３Ｐ−ＩＩ）と酸化モリブデンの複合膜（構成例２）の吸収スペクトルを測定した結果を
図８に示す。なお、膜厚はすべて５０ｎｍとした。
また、４，４’−（ビフェニル−２，２’−ジイル）−ビス−ジベンゾチオフェン（略称
：ｏＤＢＴＢＰ−ＩＩ）と酸化モリブデンの複合膜（構成例３）の吸収スペクトルを測定
した結果を図９に示す。なお、ｏＤＢＴＢＰ−ＩＩと酸化モリブデン（ＶＩ）の比率が質
量比で４：１（＝ｏＤＢＴＢＰ−ＩＩ：酸化モリブデン）の膜のみ、膜厚は４７ｎｍであ
った。そのほかの膜の膜厚は５０ｎｍとした。
また、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）と酸化モリブデンの複合
膜（構成例４）の吸収スペクトルを測定した結果を図１０に示す。なお、膜厚はすべて５
０ｎｍとした。
また、４−［３−（トリフェニレン−２−イル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：
ｍＤＢＴＰＴｐ−ＩＩ）と酸化モリブデンの複合膜（構成例５）の吸収スペクトルを測定
した結果を図１１に示す。なお、膜厚はすべて５０ｎｍとした。
また、３，６−ジ−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾ
ール（略称：ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩ）と酸化モリブデンの複合膜（構成例６）の吸収スペク
トルを測定した結果を図１２に示す。なお、膜厚はすべて５０ｎｍとした。
また、４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾチオフ
ェン（略称：２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩ）と酸化モリブデンの複合膜（構成例７）の吸収ス
ペクトルを測定した結果を図１３に示す。なお、膜厚はすべて５０ｎｍとした。
また、４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾフラン
（略称：２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩ）と酸化モリブデンの複合膜（構成例８）の吸収スペク
トルを測定した結果を図１４に示す。なお、膜厚はすべて５０ｎｍとした。
そして、４−［４−（９−フェニルアントラセン−１０−イル）フェニル］ジベンゾチオ
フェン（略称：ｍＤＢＴＰＡ−ＩＩ）と酸化モリブデンの複合膜（構成例９）の吸収スペ
クトルを測定した結果を図１５に示す。なお、膜厚はすべて５０ｎｍとした。
図７乃至図１５において、横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸は吸光度（単位なし）を表す。
図７乃至図１５より、構成例１〜９に示す本発明の一態様の複合材料は、可視光領域に顕
著な吸収ピークがほとんど見られず、透光性の高い材料であることが分かった。構成例７
〜９は、アントラセン骨格を有する。本発明の一態様の複合材料は、アントラセン骨格、
テトラセン骨格、ペリレン骨格などを含む複素環化合物を用いると、厚膜化した際に、こ
れらの骨格に由来するわずかな吸収ピークが可視光領域に観測される。一方、構成例１〜
６は、波長が３６０ｎｍ以上の領域に顕著な吸収ピークが見られず、特に透光性の高い材
料であることが分かった。
また、構成例１〜９に示す本発明の一態様の複合材料は、赤外領域（波長が７００ｎｍ以
上の領域）においても、顕著な吸収ピークがほとんど見られなかった。
また、複素環化合物と酸化モリブデンからなる本発明の一態様の複合材料の吸収スペクト
ルは、該複素環化合物の吸収スペクトルとはほとんど同じ形状を有しており、酸化モリブ
デンの濃度が高い膜（具体的には、各構成例において、複素環化合物と酸化モリブデンの
比率が質量比で４：２の膜）においても、可視光領域から赤外領域までに顕著な吸収ピー
クがほとんど見られなかった。このことから、本発明の一態様の複合材料は、電荷移動相
互作用による光吸収が生じにくいことが示唆された。
本実施例では、本発明の一態様の発光素子について、図１６（Ａ）を用いて説明する。本
実施例で用いた材料の構造式を以下に示す。
以下に、本実施例の発光素子１、比較発光素子２、及び比較発光素子３の作製方法を示す
。
（発光素子１）
まず、ガラス基板１１００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、陽極として機能する第１の電極１１０１を形成した。なお、そ
の膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
次に、基板１１００上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し
、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着
装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板１１００を３
０分程度放冷した。
次に、第１の電極１１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１１０１が形
成された基板１１００を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐ
ａ程度まで減圧した後、第１の電極１１０１上に、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：ＤＢＴＦＬ
Ｐ−ＩＶ）と酸化モリブデン（ＶＩ）を共蒸着することで、正孔注入層１１１１を形成し
た。その膜厚は、５０ｎｍとし、ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶと酸化モリブデン（ＶＩ）の比率は
、質量比で４：２（＝ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶ：酸化モリブデン）となるように調節した。な
お、共蒸着法とは、一つの処理室内で、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である
。
次に、正孔注入層１１１１上に、３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−
フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜
し、正孔輸送層１１１２を形成した。
さらに、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略
称：ＣｚＰＡ）、及びＮ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イ
ル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰ
ＡＰｒｎ）を共蒸着し、正孔輸送層１１１２上に発光層１１１３を形成した。ここで、Ｃ
ｚＰＡ、及び１，６ＦＬＰＡＰｒｎの質量比は、１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：１，６ＦＬ
ＰＡＰｒｎ）となるように調節した。また、発光層１１１３の膜厚は３０ｎｍとした。
次に、発光層１１１３上に、ＣｚＰＡを膜厚１０ｎｍとなるように成膜し、第１の電子輸
送層１１１４ａを形成した。
その後、第１の電子輸送層１１１４ａ上にバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を
膜厚１５ｎｍとなるように成膜し、第２の電子輸送層１１１４ｂを形成した。
さらに、第２の電子輸送層１１１４ｂ上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚で
蒸着し、電子注入層１１１５を形成した。
最後に、陰極として機能する第２の電極１１０３として、アルミニウムを２００ｎｍの膜
厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子１を作製した。
なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
（比較発光素子２）
比較発光素子２の正孔注入層１１１１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）及び酸化モリブ
デン（ＶＩ）を共蒸着することで形成した。その膜厚は、５０ｎｍとし、ＰＣｚＰＡと酸
化モリブデン（ＶＩ）の比率は、質量比で４：２（＝ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン）とな
るように調節した。正孔注入層１１１１以外は、発光素子１と同様に作製した。
（比較発光素子３）
比較発光素子３の正孔注入層１１１１は、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）及び酸化モリブデン（ＶＩ）
を共蒸着することで形成した。その膜厚は、５０ｎｍとし、ＢＰＡＦＬＰと酸化モリブデ
ン（ＶＩ）の比率は、質量比で４：２（＝ＢＰＡＦＬＰ：酸化モリブデン）となるように
調節した。正孔注入層１１１１以外は、発光素子１と同様に作製した。
以上により得られた発光素子１、比較発光素子２及び比較発光素子３の素子構造を表２に
示す。
これらの発光素子を、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、これら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。
なお、上記３つの発光素子は、同一基板上に形成した。また、上記３つの発光素子の第１
の電極、正孔輸送層〜第２の電極、封止は、同時に形成及び操作を行っている。
発光素子１、比較発光素子２及び比較発光素子３の電圧−輝度特性を図１７に示す。図１
７において、横軸は電圧（Ｖ）を、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を表す。また、輝度−電流
効率特性を図１８に示す。図１８において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を、縦軸は電流効
率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、各発光素子における輝度１０００ｃｄ／ｍ２のときの電圧
（Ｖ）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、外部量子効率（％）を表３
に示す。
表３に示す通り、それぞれ１０００ｃｄ／ｍ２の輝度の時の発光素子１のＣＩＥ色度座標
は（ｘ，ｙ）＝（０．１５，０．２３）であり、比較発光素子２のＣＩＥ色度座標は（ｘ
，ｙ）＝（０．１５，０．２２）であり、比較発光素子３のＣＩＥ色度座標は（ｘ、ｙ）
＝（０．１５，０．２２）であった。これらの結果から、発光素子１、比較発光素子２及
び比較発光素子３は、１，６ＦＬＰＡＰｒｎに由来する青色発光が得られたことがわかっ
た。
図１７からわかるように、同じ電圧において、発光素子１は比較発光素子３に比べて高い
輝度が得られ、比較発光素子２と同等の輝度が得られている。また、図１８及び表３から
わかるように、発光素子１は、比較発光素子２及び比較発光素子３よりも高い電流効率、
外部量子効率を得られている。
次に、発光素子１、比較発光素子２及び比較発光素子３の信頼性試験を行った。信頼性試
験の結果を図１９に示す。図１９において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化
輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。
信頼性試験は、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で本実施例
の発光素子を駆動した。
図１９から、発光素子１の２６０時間後の輝度は、初期輝度の５４％を保っていた。一方
、比較発光素子２の２００時間後の輝度は、初期輝度の５０％以下であった。また、比較
発光素子３の６２時間後の輝度は、初期輝度の５０％以下であった。
本発明の一態様を適用した発光素子１は、比較発光素子２及び比較発光素子３に比べて、
長寿命であることが明らかとなった。
以上の結果から、本発明の一態様の複合材料を、発光素子の正孔注入層として用いること
で、高い発光効率の素子を実現できることが示された。また、本発明の一態様の複合材料
を、発光素子の正孔注入層として用いることで、駆動電圧の低い発光素子を提供できるこ
とが示された。また、本発明の一態様の複合材料を正孔注入層として用いることで、長寿
命な発光素子を作製できることが示された。
本実施例では、本発明の一態様の発光素子について、図１６（Ａ）を用いて説明する。本
実施例で用いた材料の構造式を以下に示す。なお、既に示した材料については省略する。
以下に、本実施例の発光素子４の作製方法を示す。
（発光素子４）
発光素子４の正孔注入層１１１１は、１，３，５−トリ（ジベンゾチオフェン−４−イル
）−ベンゼン（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）及び酸化モリブデン（ＶＩ）を共蒸着すること
で形成した。その膜厚は、５０ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデン（ＶＩ）の
比率は、質量比で４：２（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した
。正孔注入層１１１１以外は、実施例２に示した発光素子１と同様に作製した。
以上により得られた発光素子４の素子構造を表４に示す。
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４が大気に曝されな
いように封止する作業を行った後、発光素子４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の電圧−輝度特性を図２０に示す。図２０において、横軸は電圧（Ｖ）を、縦
軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を表す。また、輝度−電流効率特性を図２１に示す。図２１にお
いて、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、発光素
子４における輝度１０００ｃｄ／ｍ２のときの電圧（Ｖ）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、
電流効率（ｃｄ／Ａ）、外部量子効率（％）を表５に示す。
表５に示す通り、１０００ｃｄ／ｍ２の輝度の時の発光素子４のＣＩＥ色度座標は（ｘ，
ｙ）＝（０．１５，０．２２）であった。この結果から、発光素子４は、１，６ＦＬＰＡ
Ｐｒｎに由来する青色発光が得られたことがわかった。
図２０、図２１及び表５からわかるように、発光素子４は、高い発光効率を示している。
また、発光素子４は、駆動電圧が低い発光素子であることがわかる。
次に、発光素子４の信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図２２に示す。図２２にお
いて、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動
時間（ｈ）を示す。
信頼性試験は、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で本実施例
の発光素子を駆動した。
図２２から、発光素子４の３１０時間後の輝度は、初期輝度の５５％を保っていた。
以上の結果から、本発明の一態様の複合材料を用いることで、発光効率の高い発光素子を
実現できることが示された。また、本発明の一態様の複合材料を用いることで、駆動電圧
の低い発光素子を作製できることが示された。また、本発明の一態様の複合材料を用いる
ことで、長寿命の発光素子を提供できることが示された。
本実施例では、本発明の一態様の発光素子について、図１６（Ａ）を用いて説明する。本
実施例で用いた材料の構造式を以下に示す。なお、既に示した材料については省略する。
以下に、本実施例の発光素子５の作製方法を示す。
（発光素子５）
発光素子５の正孔注入層１１１１は、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−Ｉ
ＩＩ）及び酸化モリブデン（ＶＩ）を共蒸着することで形成した。その膜厚は、５０ｎｍ
とし、ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩと酸化モリブデン（ＶＩ）の比率は、質量比で４：２（＝Ｄ
ＢＴＦＬＰ−ＩＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。正孔注入層１１１１以外
は、実施例２に示した発光素子１と同様に作製した。
以上により得られた発光素子５の素子構造を表６に示す。
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５が大気に曝されな
いように封止する作業を行った後、発光素子５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５の電圧−輝度特性を図２３に示す。図２３において、横軸は電圧（Ｖ）を、縦
軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を表す。また、輝度−電流効率特性を図２４に示す。図２４にお
いて、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、発光素
子５における輝度１０００ｃｄ／ｍ２のときの電圧（Ｖ）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、
電流効率（ｃｄ／Ａ）、外部量子効率（％）を表７に示す。
表７に示す通り、１０００ｃｄ／ｍ２の輝度の時の発光素子５のＣＩＥ色度座標は（ｘ，
ｙ）＝（０．１５，０．２３）であった。この結果から、発光素子５は、１，６ＦＬＰＡ
Ｐｒｎに由来する青色発光が得られたことがわかった。
図２３、図２４及び表７からわかるように、発光素子５は、高い発光効率を示している。
また、発光素子５は、駆動電圧が低い発光素子であることがわかる。
以上の結果から、本発明の一態様の複合材料を用いることで、発光効率の高い発光素子を
実現できることが示された。また、本発明の一態様の複合材料を用いることで、駆動電圧
の低い発光素子を作製できることが示された。
本実施例では、本発明の一態様の複合材料の具体例を例示する。本発明の一態様の複合材
料は、ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格を有する複素環化合物と、該複素
環化合物に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む。本実施例の構成例１０〜１４に
用いた複素環化合物、及び構成例１０〜１３に用いた複素環化合物のＨＯＭＯ準位（光電
子分光法での測定値）を表８に示す。また、本実施例で用いた複素環化合物の構造式を以
下に示す。
また、構成例１０〜１４において、無機化合物としては、酸化モリブデンを用いた。
本発明の一態様の複合材料の作製方法について、構成例１０を例に挙げて説明する。構成
例１１〜１４は、構成例１０と同様に作製したため、説明を省略する。
（構成例１０）
まず、ガラス基板を真空蒸着装置内の基板ホルダーに固定する。そして、３−〔４−（ジ
ベンゾチオフェン−４−イル）−フェニル〕−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称
：ＤＢＴＰＰＣ−ＩＩ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とをそれぞれ別の抵抗加熱式の蒸発源
に入れ、真空に引いた状態で、共蒸着法によりＤＢＴＰＰＣ−ＩＩと酸化モリブデンとを
含む膜を形成した。この時、ＤＢＴＰＰＣ−ＩＩと酸化モリブデン（ＶＩ）の比率が質量
比で４：２（＝ＤＢＴＰＰＣ−ＩＩ：酸化モリブデン）、４：１、４：０．５となるよう
にそれぞれ共蒸着した。なお、膜厚は５０ｎｍとした。
このようにして成膜したＤＢＴＰＰＣ−ＩＩと酸化モリブデンの複合膜（構成例１０）の
吸収スペクトルを測定した結果を、図２５に示す。また、比較のため、ＤＢＴＰＰＣ−Ｉ
Ｉのみの膜（膜厚５０ｎｍ）の吸収スペクトルも合わせて図示する。なお、構成例１１、
１２、１４も、それぞれの構成例で用いた複素環化合物のみの膜の吸収スペクトルを比較
として示す。
同様に、３−〔３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−フェニル〕−９−フェニル−９
Ｈ−カルバゾール（略称：ｍＤＢＴＰＰＣ−ＩＩ）と酸化モリブデンの複合膜（構成例１
１）の吸収スペクトルを測定した結果を図２６に示す。なお、膜厚はすべて５０ｎｍとし
た。
また、４−［４−（９−フェナントリル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴ
ＰＰｎ−ＩＩ）と酸化モリブデンの複合膜（構成例１２）の吸収スペクトルを測定した結
果を図２７に示す。なお、構成例１２で示す複合膜は、ＤＢＴＰＰｎ−ＩＩと酸化モリブ
デン（ＶＩ）の比率が質量比で４：２（＝ＤＢＴＰＰｎ−ＩＩ：酸化モリブデン）の膜の
みである。また、該複合膜、及びＤＢＴＰＰｎ−ＩＩのみの膜の膜厚は、どちらも５０ｎ
ｍとした。
また、４，４’−｛（１，１’：２’，１’’：２’’，１’’’）−クアテルフェニル
−３，３’’’−イル｝−ビスジベンゾチオフェン（略称：ｍＺ−ＤＢＴ２−ＩＩ）と酸
化モリブデンの複合膜（構成例１３）の吸収スペクトルを測定した結果を図２８に示す。
なお、構成例１３では、ｍＺ−ＤＢＴ２−ＩＩと酸化モリブデンの比率が質量比で４：２
（＝ｍＺ−ＤＢＴ２−ＩＩ：酸化モリブデン）の膜のみを示す（膜厚５０ｎｍ）。
そして、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）と酸化モリブデンの複合膜
（構成例１４）の吸収スペクトルを測定した結果を図２９に示す。なお、膜厚はすべて５
０ｎｍとした。
図２５乃至図２９において、横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸は吸光度（単位なし）を表す。
図２５乃至図２９より、構成例１０〜１４に示す本発明の一態様の複合材料は、可視光領
域に顕著な吸収ピークがほとんど見られず、透光性の高い材料であることが分かった。ま
た、構成例１０〜１４に示す本発明の一態様の複合材料は、赤外領域（波長が７００ｎｍ
以上の領域）においても、顕著な吸収ピークがほとんど見られなかった。
また、複素環化合物と酸化モリブデンからなる本発明の一態様の複合材料の吸収スペクト
ルは、該複素環化合物の吸収スペクトルとはほとんど同じ形状を有しており、酸化モリブ
デンの濃度が高い膜（具体的には、各構成例において、複素環化合物と酸化モリブデンの
比率が質量比で４：２の膜）においても、可視光領域から赤外領域までに顕著な吸収ピー
クがほとんど見られなかった。このことから、本発明の一態様の複合材料は、電荷移動相
互作用による光吸収が生じにくいことが示唆された。
本実施例では、本発明の一態様の発光素子について、図１６（Ａ）を用いて説明する。本
実施例で用いた材料の構造式を以下に示す。なお、既に示した材料については省略する。
以下に、本実施例の発光素子６の作製方法を示す。
（発光素子６）
まず、実施例２に示した発光素子１と同様に、ガラス基板１１００上にＩＴＳＯを成膜す
ることで、第１の電極１１０１を形成した。
次に、第１の電極１１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１１０１が形
成された基板１１００を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐ
ａ程度まで減圧した後、第１の電極１１０１上に、４，４’−｛（１，１’：２’，１’
’：２’’，１’’’）−クアテルフェニル−３，３’’’−イル｝−ビスジベンゾチオ
フェン（略称：ｍＺ−ＤＢＴ２−ＩＩ）と酸化モリブデン（ＶＩ）を共蒸着することで、
正孔注入層１１１１を形成した。その膜厚は、５０ｎｍとし、ｍＺ−ＤＢＴ２−ＩＩと酸
化モリブデン（ＶＩ）の比率は、質量比で４：２（＝ｍＺ−ＤＢＴ２−ＩＩ：酸化モリブ
デン）となるように調節した。
次に、正孔注入層１１１１上に、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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔
輸送層１１１２を形成した。
さらに、ＣｚＰＡ、及びＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス〔３−
（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−ピレン−１，６−ジアミン
（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）を共蒸着し、正孔輸送層１１１２上に発光層１
１１３を形成した。ここで、ＣｚＰＡ、及び１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎの質量比は、
１：０．０４（＝ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）となるように調節した。ま
た、発光層１１１３の膜厚は３０ｎｍとした。
次に、発光層１１１３上に、ＣｚＰＡを膜厚１０ｎｍとなるように成膜し、第１の電子輸
送層１１１４ａを形成した。
その後、第１の電子輸送層１１１４ａ上にＢＰｈｅｎを膜厚１５ｎｍとなるように成膜し
、第２の電子輸送層１１１４ｂを形成した。
さらに、第２の電子輸送層１１１４ｂ上に、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚で蒸着し、電子注入層
１１１５を形成した。
最後に、陰極として機能する第２の電極１１０３として、アルミニウムを２００ｎｍの膜
厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子６を作製した。
なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
以上により得られた発光素子６の素子構造を表９に示す。
発光素子６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、発光素子６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６の電圧−輝度特性を図３０に示す。図３０において、横軸は電圧（Ｖ）を、縦
軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を表す。また、輝度−電流効率特性を図３１に示す。図３１にお
いて、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、発光素
子６における輝度１０００ｃｄ／ｍ２のときの電圧（Ｖ）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、
電流効率（ｃｄ／Ａ）、外部量子効率（％）を表１０に示す。
表１０に示す通り、１０００ｃｄ／ｍ２の輝度の時の発光素子６のＣＩＥ色度座標は（ｘ
，ｙ）＝（０．１４，０．１６）であった。この結果から、発光素子６は、１，６ｍＭｅ
ｍＦＬＰＡＰｒｎに由来する青色発光が得られたことがわかった。
図３０、図３１及び表１０からわかるように、発光素子６は、高い発光効率を示している
。また、発光素子６は、駆動電圧が低い発光素子であることがわかる。
次に、発光素子６の信頼性試験を行った。信頼性試験の結果を図３２に示す。図３２にお
いて、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）を示し、横軸は素子の駆動
時間（ｈ）を示す。
信頼性試験は、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で発光素子
６を駆動した。
図３２から、発光素子６の２８０時間後の輝度は、初期輝度の５４％を保っていた。
以上の結果から、本発明の一態様の複合材料を、発光素子の正孔注入層として用いること
で、高い発光効率の素子を実現できることが示された。また、本発明の一態様の複合材料
を、発光素子の正孔注入層として用いることで、駆動電圧の低い発光素子を提供できるこ
とが示された。また、本発明の一態様の複合材料を正孔注入層として用いることで、長寿
命な発光素子を作製できることが示された。
本実施例では、本発明の一態様の発光素子について、図１６（Ａ）を用いて説明する。本
実施例で用いた材料の構造式を以下に示す。なお、既に示した材料については省略する。
以下に、本実施例の発光素子７の作製方法を示す。
（発光素子７）
発光素子７の正孔注入層１１１１は、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−Ｉ
Ｉ）及び酸化モリブデン（ＶＩ）を共蒸着することで形成した。その膜厚は、５０ｎｍと
し、ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩと酸化モリブデン（ＶＩ）の比率は、質量比で４：２（＝
ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。
発光素子７の正孔輸送層１１１２は、ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩを１０ｎｍの膜厚で成膜
することで形成した。正孔注入層１１１１及び正孔輸送層１１１２以外は、実施例６に示
した発光素子６と同様に作製した。
以上により得られた発光素子７の素子構造を表１１に示す。
発光素子７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、発光素子７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７の電圧−輝度特性を図３３に示す。図３３において、横軸は電圧（Ｖ）を、縦
軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を表す。また、輝度−電流効率特性を図３４に示す。図３４にお
いて、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、発光素
子７における輝度１０００ｃｄ／ｍ２のときの電圧（Ｖ）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、
電流効率（ｃｄ／Ａ）、外部量子効率（％）を表１２に示す。
表１２に示す通り、１０００ｃｄ／ｍ２の輝度の時の発光素子７のＣＩＥ色度座標は（ｘ
，ｙ）＝（０．１４，０．１６）であった。この結果から、発光素子７は、１，６ｍＭｅ
ｍＦＬＰＡＰｒｎに由来する青色発光が得られたことがわかった。
図３２、図３３及び表１２からわかるように、発光素子７は、高い発光効率を示している
。また、発光素子７は、駆動電圧が低い発光素子であることがわかる。
以上の結果から、本発明の一態様の複合材料を、発光素子の正孔注入層として用いること
で、高い発光効率の素子を実現できることが示された。また、本発明の一態様の複合材料
を、発光素子の正孔注入層として用いることで、駆動電圧の低い発光素子を提供できるこ
とが示された。
本実施例では、本発明の一態様の発光素子について、図１６（Ａ）を用いて説明する。本
実施例で用いた材料は先の実施例で用いた材料であるため、化学式は省略する。
以下に、本実施例の発光素子８の作製方法を示す。
（発光素子８）
発光素子８の正孔注入層１１１１は、ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩ及び酸化モリブデン（Ｖ
Ｉ）を共蒸着することで形成した。その膜厚は、５０ｎｍとし、ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−Ｉ
Ｉと酸化モリブデン（ＶＩ）の比率は、質量比で４：２（＝ｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩ：
酸化モリブデン）となるように調節した。
発光素子８の正孔輸送層１１１２は、ＰＣｚＰＡを１０ｎｍの膜厚で成膜することで形成
した。正孔注入層１１１１及び正孔輸送層１１１２以外は、実施例６に示した発光素子６
と同様に作製した。
以上により得られた発光素子８の素子構造を表１３に示す。
発光素子８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、発光素子８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８の電圧−輝度特性を図３５に示す。図３５において、横軸は電圧（Ｖ）を、縦
軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を表す。また、輝度−電流効率特性を図３６に示す。図３６にお
いて、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表す。また、発光素
子８における輝度１０００ｃｄ／ｍ２のときの電圧（Ｖ）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、
電流効率（ｃｄ／Ａ）、外部量子効率（％）を表１４に示す。
表１４に示す通り、１０００ｃｄ／ｍ２の輝度の時の発光素子８のＣＩＥ色度座標は（ｘ
，ｙ）＝（０．１４，０．１８）であった。この結果から、発光素子８は、１，６ｍＭｅ
ｍＦＬＰＡＰｒｎに由来する青色発光が得られたことがわかった。
図３４、図３５及び表１４からわかるように、発光素子８は、高い発光効率を示している
。また、発光素子８は、駆動電圧が低い発光素子であることがわかる。
以上の結果から、本発明の一態様の複合材料を、発光素子の正孔注入層として用いること
で、高い発光効率の素子を実現できることが示された。また、本発明の一態様の複合材料
を、発光素子の正孔注入層として用いることで、駆動電圧の低い発光素子を提供できるこ
とが示された。
本実施例では、本発明の一態様の発光素子について、図１６（Ｂ）を用いて説明する。本
実施例で用いた材料の構造式を以下に示す。なお、先の実施例で用いた材料の構造式は省
略する。
以下に、本実施例の発光素子９、比較発光素子１０の作製方法を示す。
（発光素子９）
まず、ガラス基板１１００上に、ＩＴＳＯ膜をスパッタリング法にて成膜し、陽極として
機能する第１の電極１１０１を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は
２ｍｍ×２ｍｍとした。
基板１１００上に発光素子を形成するための前処理としては、基板表面を水で洗浄し、２
００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。
その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着
装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板１１００を３
０分程度放冷した。
次に、第１の電極１１０１が形成された面が下方となるように、第１の電極１１０１が形
成された基板１１００を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐ
ａ程度まで減圧した後、第１の電極１１０１上に、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデン（
ＶＩ）を共蒸着することで、第１の正孔注入層１１１１ａを形成した。その膜厚は、５０
ｎｍとし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデン（ＶＩ）の比率は、質量比で４：２（＝Ｄ
ＢＴ３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン）となるように調節した。
次に、第１の正孔注入層１１１１ａ上に、ＰＣＰＮを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し
、第１の正孔輸送層１１１２ａを形成した。
さらに、ＣｚＰＡ、及び１，６ＦＬＰＡＰｒｎを共蒸着し、第１の正孔輸送層１１１２ａ
上に第１の発光層１１１３ａを形成した。ここで、ＣｚＰＡ、及び１，６ＦＬＰＡＰｒｎ
の質量比は、１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）となるように調節した
。また、第１の発光層１１１３ａの膜厚は３０ｎｍとした。
次に、第１の発光層１１１３ａ上に、ＣｚＰＡを膜厚１０ｎｍ、ＢＰｈｅｎを膜厚１５ｎ
ｍとなるように成膜し、第１の電子輸送層１１１４ａを形成した。
さらに、第１の電子輸送層１１１４ａ上に、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．１ｎｍの膜
厚で蒸着し、第１の電子注入層１１１５ａを形成した。
その後、第１の電子注入層１１１５ａ上に、銅フタロシアニン（略称ＣｕＰｃ）を膜厚２
ｎｍで蒸着し、電子リレー層１１１６を形成した。
次に、電子リレー層１１１６上に、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデン（ＶＩ）を共蒸着
することで、第２の正孔注入層１１１１ｂを形成した。その膜厚は５０ｎｍとし、ＤＢＴ
３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデン（ＶＩ）の比率は、質量比で４：２（＝ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ：
酸化モリブデン）となるように調節した。なお、本実施例の第２の正孔注入層１１１１ｂ
は、先の実施の形態で説明した電荷発生層として機能する。
次に、第２の正孔注入層１１１１ｂ上に、ＰＣＰＮを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し
、第２の正孔輸送層１１１２ｂを形成した。
さらに、ＣｚＰＡ、及び１，６ＦＬＰＡＰｒｎを共蒸着し、第２の正孔輸送層１１１２ｂ
上に第２の発光層１１１３ｂを形成した。ここで、ＣｚＰＡ、及び１，６ＦＬＰＡＰｒｎ
の質量比は、１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）となるように調節した
。また、第２の発光層１１１３ｂの膜厚は３０ｎｍとした。
次に、第２の発光層１１１３ｂ上に、ＣｚＰＡを膜厚１０ｎｍ、ＢＰｈｅｎを膜厚１５ｎ
ｍとなるように成膜し、第２の電子輸送層１１１４ｂを形成した。
さらに、第２の電子輸送層１１１４ｂ上に、ＬｉＦを１ｎｍの膜厚で蒸着し、第２の電子
注入層１１１５ｂを形成した。
最後に、陰極として機能する第２の電極１１０３として、アルミニウムを２００ｎｍの膜
厚となるように蒸着することで、本実施例の発光素子９を作製した。
（比較発光素子１０）
比較発光素子１０の第１の正孔注入層１１１１ａは、ＰＣｚＰＡ及び酸化モリブデン（Ｖ
Ｉ）を共蒸着することで形成した。その膜厚は、５０ｎｍとし、ＰＣｚＰＡと酸化モリブ
デン（ＶＩ）の比率は、質量比で４：２（＝ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように
調節した。
比較発光素子１０の第２の正孔注入層１１１１ｂは、ＰＣｚＰＡ及び酸化モリブデン（Ｖ
Ｉ）を共蒸着することで形成した。その膜厚は、６０ｎｍとし、ＰＣｚＰＡと酸化モリブ
デン（ＶＩ）の比率は、質量比で４：２（＝ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン）となるように
調節した。第１の正孔注入層１１１１ａ及び第２の正孔注入層１１１１ｂ以外は、発光素
子９と同様に作製した。
なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
以上により得られた発光素子９、比較発光素子１０の素子構造を表１５に示す。なお、発
光素子９は、表１５における物質ＸがＤＢＴ３Ｐ−ＩＩであり、膜厚Ｙが５０ｎｍである
。そして、比較発光素子１０は、表１５における物質ＸがＰＣｚＰＡであり、膜厚Ｙが６
０ｎｍである。
これらの発光素子を、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、これら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。
なお、上記２つの発光素子は、同一基板上に形成した。また、上記２つの発光素子の第１
の電極、第１の正孔輸送層〜電子リレー層、第２の正孔輸送層〜第２の電極、封止は、同
時に形成及び操作を行っている。
発光素子９及び比較発光素子１０の電圧−輝度特性を図３７に示す。図３７において、横
軸は電圧（Ｖ）を表し、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を表す。また、輝度−電流効率特性を
図３８に示す。図３８において、横軸は輝度（ｃｄ／ｍ２）を、縦軸は電流効率（ｃｄ／
Ａ）を表す。また、発光素子９及び比較発光素子１０における輝度１０００ｃｄ／ｍ２の
ときの電圧（Ｖ）、ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）、電流効率（ｃｄ／Ａ）、パワー効率（ｌ
ｍ／Ｗ）、外部量子効率（％）を表１６に示す。
表１６に示す通り、１０００ｃｄ／ｍ２の輝度の時の発光素子９及び比較発光素子１０の
ＣＩＥ色度座標はどちらも（ｘ，ｙ）＝（０．１４，０．２０）であった。
図３８、表１６からわかるように、発光素子９は比較発光素子１０に比べて高い電流効率
、パワー効率、外部量子効率を得られている。
ここで、比較発光素子１０に用いたＰＣｚＰＡと酸化モリブデンとを含む複合材料に関し
て、吸収スペクトルを測定し、発光素子９に用いたＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンと
を含む複合材料（図８）と比較した。
ＰＣｚＰＡと酸化モリブデン（ＶＩ）とを５０ｎｍの膜厚になるように共蒸着して形成し
た膜（質量比で４：２、４：１、４：０．５（＝ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン））の吸収
スペクトルを図３９に示す。なお、図３９において、横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸は吸光
度（単位なし）を表す。
図３９に示すように、ＰＣｚＰＡと酸化モリブデンとを含む複合材料は、可視光領域に吸
収ピークを有する。一方、実施例１で示した通り、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンと
を含む複合材料は、可視光領域に顕著な吸収ピークがほとんど見られない（図８）。
このことから、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンとを含む複合材料は、ＰＣｚＰＡと酸
化モリブデンとを含む複合材料に比べて可視光領域における透過性が高いため、発光素子
９は、比較発光素子１０に比べて、高い電流効率が得られたと考えられる。
以上の結果から、本発明の一態様の複合材料を、タンデム型の発光素子の正孔注入層、電
荷発生層に用いることで、高い発光効率の素子を実現できることが示された。また、本発
明の一態様の複合材料を、タンデム型の発光素子の正孔注入層、電荷発生層に用いること
で、駆動電圧の低い発光素子を提供できることが示された。また、本発明の一態様の複合
材料は、電荷移動相互作用による光吸収が観察されないにも関わらず、タンデム型の発光
素子の電荷発生層として極めて有効に機能することがわかった。
本実施例では、本発明の一態様の複合材料について、電子スピン共鳴（ＥＳＲ：Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎ Ｓｐｉｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）法を用いて評価した結果を説明する。本実施
例では、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンとを含む本発明の一態様の複合材料と、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）
と酸化モリブデンとを含む従来の複合材料との比較を行う。ＮＰＢの構造式を以下に示す
。
＜複合材料の吸収スペクトルに関する比較＞
まず、ＮＰＢと酸化モリブデンとを含む従来の複合材料に関して、吸収スペクトルを測定
し、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンとを含む本発明の一態様の複合材料（図８）と比
較した。
ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）とを５０ｎｍの膜厚となるように共蒸着して形成した膜
（質量比で４：２、４：１、４：０．５（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン）の吸収スペクトル
を図４０に示す。なお、図４０において、横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸は吸光度（単位な
し）を表す。
図４０と図８とを比較するとわかるように、ＮＰＢを複合材料に用いると、５００ｎｍ付
近および１３００ｎｍ付近に電荷移動相互作用に基づく大きな光吸収が生じてしまう（し
かも、酸化モリブデンの濃度を増やすとピーク強度が大きくなる）が、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ
を用いるとその問題点が解消されることがわかる。なお、ＮＰＢのＨＯＭＯ準位（光電子
分光法での測定値）は−５．４ｅＶであり、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は−５．９
ｅＶである。このことからも、ＮＰＢはＤＢＴ３Ｐ−ＩＩに比べて電荷移動相互作用を起
こしやすい傾向にあることが示唆される。
このように、吸収スペクトルから電荷移動相互作用の有無に関する傾向は得られるが、本
実施例では、さらにＥＳＲ測定による定性的かつ定量的な評価を行い、本発明の一態様の
複合材料と従来の複合材料との違いを考察した。以下にその内容を示す。
＜ＥＳＲ測定用試料＞
本実施例の試料１乃至６、及び比較試料１乃至１３について説明する。
本発明の一態様を適用した試料１乃至６は、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンとの複合
材料を含む複合膜である。比較試料１乃至１３は、ＮＰＢと酸化モリブデンとの複合材料
を含む複合膜である。
全ての試料は、石英基板上に、有機化合物（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ又はＮＰＢ）及び酸化モリ
ブデン（ＶＩ）を共蒸着させることで形成した。石英基板のサイズは、２．８ｍｍ×２０
ｍｍ（比較試料１〜３は、３．０ｍｍ×２０ｍｍ）とした。
具体的には、まず、複合材料の蒸着される面が下方となるように、石英基板を真空蒸着装
置内に設けられたホルダーに固定した。そして、真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後
、有機化合物（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ又はＮＰＢ）と、酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着す
ることにより、石英基板上に有機化合物（ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ又はＮＰＢ）及び酸化モリブ
デンとの複合材料を含む複合膜を形成した。上記複合膜の膜厚は、全ての試料において５
０ｎｍとなるように調整した。
各試料における有機化合物と酸化モリブデン（ＶＩ）のモル比は、蒸着レートによって調
節した。表１７に、各試料における有機化合物と酸化モリブデン（ＶＩ）の質量比及びモ
ル比を示す。なお、各試料は４つずつ（比較試料３は、８つ）用意し、ＥＳＲ測定では４
つ（比較試料３は、８つ）を重ねて測定を行った。さらに、表１７には、各試料のｇ値も
示す。
＜ＥＳＲ測定＞
測定は、電子スピン共鳴測定装置 ＪＥＳ−ＦＡ２００（日本電子製）を使用し、共振周
波数約９．４ＧＨｚ、変調周波数１００ｋＨｚ、変調幅０．６ｍＴ、時定数０．１ｓｅｃ
、掃引時間４ｍｉｎ、測定温度は室温、の条件で行った。そして、Ｍｎ２＋第３及び第４
シグナルの位置により磁場補正を行った。測定により得られる電子スピン共鳴（ＥＳＲ）
スペクトルの強度は、不対電子の数を反映しており、その強度を比較することにより有機
化合物と酸化モリブデンの間における電荷移動相互作用の生じやすさを間接的に把握する
ことができる。なお、ＥＳＲスペクトルのピークから算出されたｇ値は、２．００１〜２
．００６の範囲であり、自由電子のｇ値（２．００２３）近傍の数値を示していた。
＜測定結果＞
図４１に、試料６及び比較試料１１のＥＳＲスペクトルを示す。図４１において、横軸は
磁場（単位：ｍＴ）を、縦軸は強度を表す。
図４１からわかる通り、試料６は、比較試料１１に比べて、磁場３３６〜３４０ｍＴ付近
の強度が極めて低い。該強度が低いほど、複合材料内において、電荷移動相互作用により
発生する不対電子の数が少ない。つまり、試料６は、比較試料１１に比べて、複合材料内
において、電荷移動相互作用が生じにくいと言える。
この結果から、本発明の一態様の複合材料である、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンと
を含む複合材料は、ＮＰＢと酸化モリブデンとを含む複合材料に比べて、電荷移動相互作
用が生じにくく、該電荷移動相互作用に基づく光吸収の発生を抑制することができると示
唆された。
図４２は、各試料における有機化合物に対する酸化モリブデン（ＶＩ）のモル比と、各試
料のＥＳＲスペクトルにおける正のピークの値（Ａ）及び負のピークの値（Ｂ）の比の値
（Ａ／Ｂ）との関係を示すグラフである。例として、図４１では、比較試料１１における
Ａ及びＢを示した。図４２（Ａ）（Ｂ）において、横軸は、各試料における有機化合物及
び酸化モリブデン（ＶＩ）のモル比（１：Ｘ（＝有機化合物：酸化モリブデン））のＸの
値を表し、縦軸は、各試料におけるＡ／Ｂの値を示す。
図４２（Ａ）は、有機化合物としてＤＢＴ３Ｐ−ＩＩを用いた試料１乃至６について、図
４２（Ｂ）は、有機化合物としてＮＰＢを用いた比較試料１乃至１３について示している
。
図４２（Ａ）（Ｂ）からわかる通り、試料１乃至６の多くは、Ａ／Ｂの値が１．０付近に
あり、比較試料１乃至１３の多くは、Ａ／Ｂの値が、１．１〜１．２付近にあった。つま
り、本発明の一態様の複合材料である、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩと酸化モリブデンとを含む複合
材料は、ＥＳＲスペクトルの正のピークと負のピークの形状が対称的であるのに対し、Ｎ
ＰＢと酸化モリブデンとを含む複合材料はその形状が非対称であると言える。
ＥＳＲスペクトルにおいて、正のピークと負のピークの形状が対称的である場合は、複合
材料内において不対電子が局在化しており、非対称である場合は、不対電子があたかも半
導体のように非局在化していると考えられる。
ここで、表１７より、試料１乃至６のｇ値は、２．００５〜２．００６であり、比較試料
１乃至１３のｇ値は、２．００１〜２．００３であることがわかる。ｇ値は不対電子近傍
の原子のスピン軌道相互作用の影響を受けるため、重原子が近傍にあれば大きな値を示す
。このことから、試料１乃至６において、不対電子は、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩにおける硫黄原
子（Ｓ）の影響を強く受けており、一方、比較試料１乃至１３において、不対電子は、Ｎ
ＰＢにおける窒素原子（Ｎ）や炭素原子（Ｃ）の影響を受けていると示唆される。
＜考察＞
以上で得られたＥＳＲスペクトルの強度、ピークの対称性、及びｇ値から、以下のように
考察を行った。
まず、ＮＰＢを用いた複合材料は、ＥＳＲスペクトルの強度が高いため、電荷移動相互作
用が生じやすいことを示している。また、比較試料１乃至１３では、酸化モリブデンがＮ
ＰＢから電子を奪うことにより、主として窒素原子に不対電子が生じ、該不対電子は窒素
原子や周辺の炭素原子に非局在化していると考えられる。なぜならば、ｇ値が比較的小さ
く、また、ＥＳＲスペクトルの正のピークと負のピークの形状が非対称であるためである
。
ここで、該不対電子が存在している軌道には、電子の抜けた穴、すなわちホールが生じて
いるため、そのホールも非局在化していることになる。したがって、窒素原子からベンゼ
ン環にかけて広がる共役系を、ホールが移動しやすくなっており、分子間を移動すること
も容易となっていると推察される（芳香族アミンが優れたホール輸送性を示す所以である
）。つまり、ＮＰＢ上に生じたホールは、そのまま伝導に寄与するキャリアとなっている
と考えられる。
以上のことから、ＮＰＢは窒素原子を介して、電荷移動相互作用が生じやすく、該電荷移
動相互作用によって発生するＮＰＢ上のホールが、そのままキャリア輸送性・キャリア注
入性に寄与していると示唆される。
一方、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩを用いた複合材料は、ＥＳＲスペクトルの強度が極めて低いため
、電荷移動相互作用がほとんど生じていないことを示している。また、試料１乃至６では
、極わずかにではあるが、酸化モリブデンがＤＢＴ３Ｐ−ＩＩから電子を奪うことにより
硫黄原子上に不対電子が生じていると考えられるが、該不対電子は硫黄原子に局在化して
いると考えられる。なぜならば、ｇ値が比較的大きく、またＥＳＲスペクトルの正のピー
クと負のピークが対称形状であるためである。
ここで、該不対電子が存在している軌道には、電子の抜けた穴、すなわちホールが生じて
いるため、そのホールも局在化していることになる。したがって、硫黄原子上に生じたわ
ずかなホールも、硫黄原子上にとどまってしまい、伝導に寄与するキャリアにはなりにく
い。以上のことから、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩは電荷移動相互作用が生じにくく、また、仮にＤ
ＢＴ３Ｐ−ＩＩ上にホールが生成したとしても、キャリアにはなりにくいことが示唆され
る。
しかし、ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩを用いた複合材料は、電圧を印加することでホールを注入・輸
送することができる。このことは、以下のように説明できる。つまり、試料１乃至６のよ
うな複合材料は、電圧を印加することで、酸化モリブデンがＤＢＴ３Ｐ−ＩＩからさらに
電子を奪うことにより、今度は硫黄原子ではなく、炭素原子上に不対電子ができる（すな
わちホールができる）と考えられる。このホールは、炭素原子同士のπ結合により非局在
化し、ジベンゾチオフェン環（又はベンゼン環）に広がる共役系を移動すると考えられる
。よって、電荷移動相互作用が生じにくいにも関わらず、優れたキャリア輸送性・キャリ
ア注入性を発現することができると示唆される。実際に、先の実施例で示した通り、本発
明の一態様の複合材料を用いた発光素子は高い発光効率を示している。
以上、本実施例から、本発明の一態様の複合材料は、電荷移動相互作用が生じにくく、該
電荷移動相互作用に基づく光吸収の発生を抑制することができると示唆された。また、電
荷移動相互作用が生じにくいにも関わらず、優れたキャリア注入性・輸送性を示す機構が
示唆された。
（参考例１）
上記実施例で用いた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）の合成方法について
説明する。ＤＢＴＦＬＰ−ＩＶの構造を以下に示す。
１００ｍＬ三口フラスコに９−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−フルオレ
ンを１．６ｇ（４．０ｍｍｏｌ）、４−フェニルジベンゾチオフェン−６−ボロン酸を１
．２ｇ（４．０ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）を４．０ｍｇ（２０μｍｏｌ）、ト
リ（オルト−トリル）ホスフィンを１２ｍｇ（４０μｍｏｌ）、トルエン３０ｍＬ、エタ
ノール３ｍＬ、２ｍｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水溶液３ｍＬを加えた。この混合物を、減圧下
で攪拌しながら脱気した後、窒素雰囲気下、９０℃で６時間加熱撹拌し、反応させた。
反応後、この反応混合液にトルエン１５０ｍＬを加えた後、この有機層をフロリジール（
和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、アルミナ（メルク、中性
）、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）の順で濾過
して濾液を得た。得られた濾物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒 トル
エン：ヘキサン＝１：３）による精製を行った。得られたフラクションを濃縮し、アセト
ンとメタノールを加えて超音波をかけたのち、再結晶化したところ、目的物の白色粉末を
収量１．６ｇ、収率７３％で得た。また、上記合成法の反応スキームを下記（Ａ−１）に
示す。
シリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒 酢酸エチル：ヘキ
サン＝１：１０）は、目的物では０．４０、９−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル
−９Ｈ−フルオレンでは０．４８だった。
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物であるＤＢＴＦＬＰ−ＩＶである
ことを確認した。
得られた化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：７．１６−７．５９（ｍ，２２Ｈ），７
．６９−７．７１（ｍ，２Ｈ），７．７９（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ），８．１４−８
．１８（ｍ，２Ｈ）。
（参考例２）
上記実施例で用いた４，４’−（ビフェニル−２，２’−ジイル）−ビス−ジベンゾチオ
フェン（略称：ｏＤＢＴＢＰ−ＩＩ）の合成方法について説明する。ｏＤＢＴＢＰ−ＩＩ
の構造を以下に示す。
１００ｍＬ三口フラスコに２，２’−ジブロモビフェニルを１．６ｇ（５．０ｍｍｏｌ）
、ジベンゾチオフェン−４−ボロン酸を３．２ｇ（１１ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（Ｉ
Ｉ）を４４ｍｇ（０．２ｍｍｏｌ）、トリ（オルト−トリル）ホスフィンを１２０ｍｇ（
０．４ｍｍｏｌ）、トルエン３０ｍＬ、エタノール３ｍＬ、２ｍｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水
溶液２０ｍＬを加えた。この混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気した後、窒素雰囲気下
、９０℃で１０時間加熱撹拌し、反応させた。
反応後、この反応混合液にトルエン１５０ｍＬを加えた後、この有機層をフロリジール、
セライトの順で濾過して濾液を得た。得られた濾物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ
ー（展開溶媒 トルエン：ヘキサン＝１：３）による精製を行った。得られたフラクショ
ンを濃縮し、アセトンとメタノールを加えて超音波をかけたのち、再結晶化したところ、
目的物であるｏＤＢＴＢＰ−ＩＩの白色粉末を収量１．８ｇ、収率６９％で得た。また、
上記合成法の反応スキームを下記（Ｂ−１）に示す。
シリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒 酢酸エチル：ヘキ
サン＝１：１０）は、ｏＤＢＴＢＰ−ＩＩでは０．５６、２，２’−ジブロモビフェニル
では０．７７だった。
（参考例３）
上記実施例で用いた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）の合成方法
について説明する。ＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩの構造を以下に示す。
１００ｍＬ三口フラスコに９−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−フルオレ
ンを１．６ｇ（４．０ｍｍｏｌ）、２，８−ジフェニルジベンゾチオフェン−４−ボロン
酸を１．７ｇ（４．４ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）を１１ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ
）、トリ（オルト−トリル）ホスフィンを３０ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トルエン３０ｍ
Ｌ、エタノール３ｍＬ、２ｍｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水溶液５ｍＬを加えた。この混合物を
、減圧下で攪拌しながら脱気した後、窒素雰囲気下、９０℃で６．５時間加熱撹拌し、反
応させた。
反応後、この反応混合液にトルエン１５０ｍＬを加えた後、この有機層をフロリジール、
アルミナ、セライトの順で濾過して濾液を得た。得られた濾物をシリカゲルカラムクロマ
トグラフィー（展開溶媒 トルエン：ヘキサン＝１：３）による精製を行った。得られた
フラクションを濃縮し、アセトンとメタノールを加えて超音波をかけたのち、再結晶化し
たところ、目的物の白色粉末を収量２．３ｇ、収率９０％で得た。また、上記合成法の反
応スキームを下記（Ｃ−１）に示す。
シリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒 酢酸エチル：ヘキ
サン＝１：１０）は、目的物では０．３３、９−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル
−９Ｈ−フルオレンでは０．６０だった。
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物であるＤＢＴＦＬＰ−ＩＩＩであ
ることを確認した。
得られた化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：７．２３−７．５２（ｍ，２０Ｈ），７
．６５−７．７６（ｍ，８Ｈ），７．８１（ｄ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，１Ｈ），７．８８（ｄ
，Ｊ＝８．１Ｈｚ，１Ｈ），８．４０（ｄｄ，Ｊ＝１１．７Ｈｚ，１．５Ｈｚ，２Ｈ）。
（参考例４）
上記実施例で用いた３，６−ジ−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−フェニル−９
Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩ）の合成方法について説明する。ＤＢＴ２
ＰＣ−ＩＩの構造を以下に示す。
２００ｍＬ三口フラスコに３，６−ジブロモ−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールを２．
０ｇ（５．０ｍｍｏｌ）、ジベンゾチオフェン−４−ボロン酸を３．２ｇ（１１ｍｍｏｌ
）、酢酸パラジウム（ＩＩ）を１０ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トリ（オルト−トリル）ホ
スフィンを３０ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トルエン５０ｍＬ、エタノール５ｍＬ及び２ｍ
ｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水溶液７．５ｍＬを加え、この混合物を減圧下で攪拌しながら脱気
した後、窒素雰囲気下、９０℃で６時間加熱撹拌し、反応させた。反応後、この反応混合
液を室温まで冷ました後、水、エタノール、トルエン、ヘキサンの順で洗浄しながら、濾
過して濾物を得た。得られた濾物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒 ト
ルエン：ヘキサン＝１：３）によって精製を行った。これにより得られたフラクションを
濃縮し、アセトンとエタノールを加えて超音波をかけたのち、再結晶化したところ、白色
粉末を収量１．４ｇ、収率４７％で得た。また、上記合成法の反応スキームを下記（Ｄ−
１）に示す。
得られた白色粉末を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．４４−７．７０（ｍ、
１５Ｈ）、７．８２−７．８６（ｍ、４Ｈ）、８．１５−８．２２（ｍ、４Ｈ）、８．５
７（ｄ、Ｊ＝１．５Ｈｚ、２Ｈ）
（参考例５）
上記実施例で用いた４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジ
ベンゾチオフェン（略称：２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩ）の合成方法について説明する。２ｍ
ＤＢＴＰＰＡ−ＩＩの構造を以下に示す。
２ｍＤＢＴＰＰＡ−ＩＩの合成方法を合成スキーム（Ｅ−１）に示すと共に、その反応に
関し以下において詳述する。
２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセン１．６ｇ（４．０ｍｍｏｌ）、３−（ジ
ベンゾチオフェン−４−イル）フェニルボロン酸１．２ｇ（４．０ｍｍｏｌ）、トリ（オ
ルト−トリル）ホスフィン０．３０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）を、１００ｍＬ三口フラスコに
入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物に、トルエン２５ｍＬ、エタノール５．０
ｍＬ、２．０ｍｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水溶液５．０ｍＬを加えた。この混合物を減圧しな
がら攪拌することで脱気した。
この混合物に酢酸パラジウム（ＩＩ）４５ｍｇ（０．２０ｍｍｏｌ）を加え、窒素気流下
、８０℃で５時間攪拌した。攪拌後、この混合物の水層をトルエンで抽出し、抽出溶液と
有機層を合わせて、飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥し、乾
燥後この混合物を自然濾過した。得られた濾液を濃縮して、油状物を得た。得られた油状
物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。クロマトグラフィーは、ヘ
キサン：トルエン＝５：１の混合溶媒を展開溶媒として用いて行った。得られた固体をト
ルエンとヘキサンの混合溶媒により再結晶化したところ、目的物の黄色粉末を１．６ｇ、
収率７０％で得た。
得られた黄色粉末状固体１．６ｇ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３．０Ｐａ、アルゴンガスを流量４．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、
２９０℃で黄色粉末状固体を加熱した。昇華精製後、目的物の黄色固体を１．４ｇ、収率
８７％で得た。
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物である４−［３−（９，１０−ジ
フェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：２ｍＤＢＴＰＰＡ−
ＩＩ）であることを確認した。
得られた物質の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３３（ｑ，Ｊ１＝３．３Ｈｚ，２
Ｈ），７．４６−７．７３（ｍ，２０Ｈ），７．８０−７．８７（ｍ，２Ｈ），７．９９
（ｓｔ，Ｊ１＝１．８Ｈｚ，１Ｈ），８．０３（ｓｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，１Ｈ），８．
１４−８．２０（ｍ，２Ｈ）
（参考例６）
上記実施例で用いた４−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］ジ
ベンゾフラン（略称：２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩ）の合成方法について説明する。２ｍＤＢ
ＦＰＰＡ−ＩＩの構造を以下に示す。
２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩの合成方法を合成スキーム（Ｆ−１）に示すと共に、その反応に
関し以下において詳述する。
２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセン１．２ｇ（３．０ｍｍｏｌ）、３−（ジ
ベンゾフラン−４−イル）フェニルボロン酸０．８７ｇ（３．０ｍｍｏｌ）、トリ（オル
ト−トリル）ホスフィン０．２３ｇ（０．７５ｍｍｏｌ）を、１００ｍＬ三口フラスコに
入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物に、トルエン１５ｍＬ、エタノール５．０
ｍＬ、２．０ｍｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水溶液３．０ｍＬを加えた。この混合物を減圧しな
がら攪拌することで脱気した。
この混合物に酢酸パラジウム（ＩＩ）３４ｍｇ（０．１５ｍｍｏｌ）を加え、窒素気流下
、８０℃で４時間攪拌した。攪拌後、この混合物の水層を酢酸エチルで抽出し、抽出溶液
と有機層を合わせて、飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥し、
乾燥後この混合物を自然濾過した。得られた濾液を濃縮して得た固体をシリカゲルカラム
クロマトグラフィーにより精製した。クロマトグラフィーは、ヘキサン：トルエン＝５：
１の混合溶媒を展開溶媒に用いて行った。得られた固体をトルエンとヘキサンの混合溶媒
により再結晶化したところ、目的物の黄色粉末を１．４ｇ、収率７９％で得た。
得られた黄色粉末状固体１．４ｇ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３．０Ｐａ、アルゴンガスを流量４．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、
２７０℃で黄色粉末状固体を加熱した。昇華精製後、目的物の黄色固体を１．１ｇ、収率
８１％で得た。
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物である４−［３−（９，１０−ジ
フェニル−２−アントリル）フェニル］ジベンゾフラン（略称：２ｍＤＢＦＰＰＡ−ＩＩ
）であることを確認した。
得られた物質の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３１−７．６７（ｍ，１９Ｈ），
７．６９−７．７３（ｍ，３Ｈ），７．８０−７．８６（ｍ，２Ｈ），７．９５（ｄｄ，
Ｊ１＝０．９０Ｈｚ，Ｊ２＝１．８Ｈｚ，１Ｈ），７．９８−８．０１（ｍ，２Ｈ），８
．０７（ｓ，１Ｈ）
（参考例７）
上記実施例で用いた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）の合成方法について具体的に説明する。ＢＰＡＦＬ
Ｐの構造を以下に示す。
＜ステップ１：９−（４−ブロモフェニル）−９−フェニルフルオレンの合成法＞
１００ｍＬ三口フラスコにて、マグネシウムを１．２ｇ（５０ｍｍｏｌ）減圧下で３０分
加熱撹拌し、マグネシウムを活性化させた。これを室温にまで冷まして窒素雰囲気にした
後、ジブロモエタン数滴を加えて発泡、発熱するのを確認した。ここにジエチルエーテル
１０ｍＬ中に溶かした２−ブロモビフェニルを１２ｇ（５０ｍｍｏｌ）ゆっくり滴下した
後、２．５時間加熱還流撹拌してグリニヤール試薬とした。
４−ブロモベンゾフェノンを１０ｇ（４０ｍｍｏｌ）、ジエチルエーテルを１００ｍＬ、
を５００ｍＬ三口フラスコに入れた。ここに先に合成したグリニヤール試薬をゆっくり滴
下した後、９時間加熱還流撹拌した。
反応後、この混合液を濾過して濾物を得た。得られた濾物を酢酸エチル１５０ｍＬに溶か
し、ここに１Ｎ−塩酸を酸性になるまで加えて２時間撹拌した。この液体の有機層の部分
を水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて水分を取り除いた。この懸濁液を濾過し、得ら
れた濾液を濃縮し粘性の高い物質を得た。
５００ｍＬなすフラスコに、この粘性の高い物質と、氷酢酸５０ｍＬと、塩酸１．０ｍＬ
とを入れ、窒素雰囲気下、１３０℃で１．５時間加熱撹拌し、反応させた。
反応後、この反応混合液を濾過して濾物を得た。得られた濾物を水、水酸化ナトリウム水
溶液、水、メタノールの順で洗浄したのち乾燥させ、目的物の白色粉末を収量１１ｇ、収
率６９％で得た。また、上記合成法の反応スキームを下記（Ｇ−１）に示す。
＜ステップ２：４−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）の合成法＞
１００ｍＬ三口フラスコへ、９−（４−ブロモフェニル）−９−フェニルフルオレンを３
．２ｇ（８．０ｍｍｏｌ）、４−フェニル−ジフェニルアミンを２．０ｇ（８．０ｍｍｏ
ｌ）、ナトリウム ｔｅｒｔ−ブトキシドを１．０ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジ
リデンアセトン）パラジウム（０）を２３ｍｇ（０．０４ｍｍｏｌ）加え、フラスコ内の
雰囲気を窒素置換した。この混合物へ、脱水キシレン２０ｍＬを加えた。この混合物を、
減圧下で攪拌しながら脱気した後、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘ
キサン溶液）０．２ｍＬ（０．１ｍｍｏｌ）を加えた。この混合物を、窒素雰囲気下、１
１０℃で２時間加熱撹拌し、反応させた。
反応後、この反応混合液にトルエン２００ｍＬを加え、この懸濁液をフロリジール、セラ
イトを通して濾過した。得られた濾液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（
展開溶媒 トルエン：ヘキサン＝１：４）による精製を行った。得られたフラクションを
濃縮し、アセトンとメタノールを加えて超音波をかけたのち、再結晶化したところ、目的
物の白色粉末を収量４．１ｇ、収率９２％で得た。また、上記合成法の反応スキームを下
記（Ｇ−２）に示す。
シリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒 酢酸エチル：ヘキ
サン＝１：１０）は、目的物は０．４１、９−（４−ブロモフェニル）−９−フェニルフ
ルオレンは０．５１、４−フェニル−ジフェニルアミンは０．２７だった。
上記ステップ２で得られた化合物を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定
データを示す。測定結果から、フルオレン誘導体であるＢＰＡＦＬＰ（略称）が得られた
ことがわかった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝６．６３−７．０２（ｍ、
３Ｈ）、７．０６−７．１１（ｍ、６Ｈ）、７．１９−７．４５（ｍ、１８Ｈ）、７．５
３−７．５５（ｍ、２Ｈ）、７．７５（ｄ、Ｊ＝６．９Ｈｚ、２Ｈ）。
（参考例８）
上記実施例で用いたＮ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル
）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡ
Ｐｒｎ）の合成方法について具体的に説明する。１，６ＦＬＰＡＰｒｎの構造を以下に示
す。
１，６−ジブロモピレン３．０ｇ（８．３ｍｍｏｌ）、４−（９−フェニル−９Ｈ−フル
オレン−９−イル）ジフェニルアミン（略称：ＦＬＰＡ）６．８ｇ（１７ｍｍｏｌ）を３
００ｍＬ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、１００ｍＬ
のトルエンと、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィンの１０ｗｔ％ヘキサン溶液０．１０
ｍＬと、ナトリウム ｔｅｒｔ−ブトキシド２．４ｇ（２５ｍｍｏｌ）を加えた。この混
合物を、減圧下で攪拌しながら脱気した。この混合物を８０℃で加熱して原料が溶けるの
を確認してから、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）４８ｍｇ（０．０８
３ｍｍｏｌ）を加えた。この混合物を、８０℃で１．５時間攪拌した。攪拌後、析出した
黄色固体を、混合物を冷まさずに吸引濾過により回収した。得られた固体を３Ｌのトルエ
ンに懸濁し、１１０℃で加熱した。この懸濁液を１１０℃のままアルミナ、セライト、フ
ロリジールを通して吸引濾過し、さらに１１０℃に熱した２００ｍＬのトルエンを流した
。得られた濾液を約３００ｍＬまで濃縮して再結晶化したところ、目的物を５．７ｇ、収
率６７％で得た。
得られた黄色固体３．５６ｇ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５．０Ｐａ、アルゴンガスを流量５．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、３５
３℃で加熱した。昇華精製後、目的物の黄色固体２．５４ｇ、収率７１％で得た。上記合
成例の合成スキームを下記（Ｈ−１）に示す。
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）及びＭＳスペクトルによって、合成例によって得られた化合物が
目的物であるＮ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェ
ニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ
）であることを確認した。
上記合成例で得られた化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝６．８８−６．９１（ｍ，６Ｈ），７
．００−７．０３（ｍ，８Ｈ），７．１３−７．４０（ｍ，２６Ｈ），７．７３−７．８
０（ｍ，６Ｈ），７．８７（ｄ，Ｊ＝９．０Ｈｚ，２Ｈ），８．０６−８．０９（ｍ，４
Ｈ）
（参考例９）
上記実施例で用いた３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェニル−９
Ｈ−カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）の合成方法について具体的に説明する。ＰＣＰＰ
ｎの構造を以下に示す。
＜ステップ１：４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニルボロン酸
の合成法＞
３００ｍＬ三口フラスコに、３−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバ
ゾールを８．０ｇ（２０ｍｍｏｌ）入れ、フラスコ内の雰囲気を窒素置換したのち、脱水
テトラヒドロフラン（略称：ＴＨＦ）１００ｍＬを加えて−７８℃にした。この混合液に
１．６５ｍｏｌ／Ｌのｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液１５ｍＬ（２４ｍｍｏｌ）を滴下
し、２時間撹拌した。この混合物にホウ酸トリメチル３．４ｍＬ（３０ｍｍｏｌ）を加え
、−７８℃で２時間、室温で１８時間撹拌した。反応後、この反応溶液に１Ｍ希塩酸を酸
性になるまで加えて７時間撹拌した。これを酢酸エチルで抽出し、得られた有機層を飽和
食塩水で洗浄した。洗浄後、有機層に硫酸マグネシウムを加えて水分を吸着させた。この
懸濁液を濾過し、得られた濾液を濃縮し、ヘキサンを加え超音波をかけたのち、再結晶し
たところ、目的の白色粉末を収量６．４ｇ、収率８８％で得た。上記ステップ１の反応ス
キームを下記（Ｉ−１）に示す。
シリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒 酢酸エチル：ヘキ
サン＝１：１０）は、目的物は０（原点）であり、３−（４−ブロモフェニル）−９−フ
ェニル−９Ｈ−カルバゾールは０．５３だった。また、展開溶媒に酢酸エチルを用いたシ
リカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値は、目的物は０．７２で、３−（
４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールは０．９３だった。
＜ステップ２：３−［４−（９−フェナントリル）−フェニル］−９−フェニル−９Ｈ−
カルバゾール（略称：ＰＣＰＰｎ）の合成法＞
２００ｍＬ三口フラスコへ９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル−フェニル−４
−ボロン酸を１．５ｇ（５．０ｍｍｏｌ）、９−ブロモフェナントレンを３．２ｇ（１１
ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）を１１ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トリ（オルト−ト
リル）ホスフィンを３０ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トルエン３０ｍＬ、エタノール３ｍＬ
、２ｍｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水溶液５ｍＬの混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気した後
、窒素雰囲気下、９０℃で６時間加熱撹拌し、反応させた。
反応後、この反応混合液にトルエン２００ｍＬを加え、この混合液の有機層をフロリジー
ル、アルミナ、セライトを通して濾過した。得られた濾液を水で洗浄し、硫酸マグネシウ
ムを加えて水分を吸着させた。この懸濁液を濾過して濾液を得た。得られた濾液を濃縮し
、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによる精製を行った。このとき、クロマトグラフ
ィーの展開溶媒として、トルエンとヘキサンの混合溶媒（トルエン：ヘキサン＝１：４）
を用いた。得られたフラクションを濃縮し、アセトンとメタノールを加えて超音波をかけ
たのち、再結晶したところ、目的物の白色粉末を収量２．２ｇ、収率７５％で得た。ステ
ップ２の反応スキームを下記（Ｉ−２）に示す。
シリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒 酢酸エチル：ヘキ
サン＝１：１０）は、目的物は０．３３、９−ブロモフェナントレンは０．７０だった。
また、得られた化合物を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示
す。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．３０−７．３５（ｍ，
１１Ｈ），７．４３−７．７８（ｍ，１６Ｈ），７．８６−７．９３（ｍ，３Ｈ），８．
０１（ｄｄ，Ｊ＝０．９Ｈｚ，７．８Ｈｚ，１Ｈ），８．２３（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１
Ｈ），８．４７（ｄ，Ｊ＝１．５Ｈｚ，１Ｈ），８．７４（ｄ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，１Ｈ）
，８．８０（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ）。
（参考例１０）
上記実施例で用いた３−〔４−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−フェニル〕−９−フ
ェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴＰＰＣ−ＩＩ）の合成方法について具体的に
説明する。ＤＢＴＰＰＣ−ＩＩの構造を以下に示す。
１００ｍＬ三口フラスコにて、３−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カル
バゾール２．４ｇ（６．０ｍｍｏｌ）、ジベンゾチオフェン−４−ボロン酸１．７ｇ（６
．０ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）１３ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トリ（オルト−
トリル）ホスフィン３６ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トルエン２０ｍＬ、エタノール３ｍＬ
、２ｍｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水溶液５ｍＬの混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気した後
、窒素雰囲気下、９０℃で４時間加熱しながら撹拌し、反応させた。
反応後、この反応混合液にトルエン２００ｍＬを加え、この混合液の有機層をフロリジー
ル（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、アルミナ（メルク、
中性）、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）を通し
て濾過した。得られた濾液を水で洗浄した後、硫酸マグネシウムを加えて水分を吸着させ
た。この懸濁液を濾過して濾液を得た。得られた濾液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマ
トグラフィーによる精製を行った。クロマトグラフィーの展開溶媒としては、トルエンと
ヘキサンの混合溶媒（トルエン：ヘキサン＝１：４）を用いた。得られたフラクションを
濃縮し、アセトンとメタノールを加えて超音波をかけたのち、再結晶したところ、白色粉
末を収量２．３ｇ、収率７７％で得た。また、上記合成法の反応スキームを下記（Ｊ−１
）に示す。
シリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒 酢酸エチル：ヘキ
サン＝１：１０）は、上記反応で得られた白色粉末は０．４０、３−（４−ブロモフェニ
ル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールは０．６０だった。
上記反応で得られた白色粉末を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定デー
タを示す。測定結果から、上記反応で得られた白色粉末が目的物であるＤＢＴＰＰＣ−Ｉ
Ｉであることを確認した。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．３０−７．３６（ｍ，
１Ｈ），７．４４−７．５２（ｍ，６Ｈ），７．５５−７．６７（ｍ，６Ｈ），７．７５
（ｄｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，１．５Ｈｚ，１Ｈ），７．８５−７．８８（ｍ，５Ｈ），８．
１６−８．２４（ｍ，３Ｈ），８．４６（ｄ，Ｊ＝１．５Ｈｚ，１Ｈ）。
（参考例１１）
上記実施例で用いた３−〔３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−フェニル〕−９−フ
ェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ｍＤＢＴＰＰＣ−ＩＩ）の合成方法について具体的
に説明する。ｍＤＢＴＰＰＣ−ＩＩの構造を以下に示す。
１００ｍＬ三口フラスコにて３−（３−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバ
ゾール２．４ｇ（６．０ｍｍｏｌ）、ジベンゾチオフェン−４−ボロン酸１．７ｇ（６．
０ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）１３ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トリ（オルト−ト
リル）ホスフィン３６ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トルエン２０ｍＬ、エタノール３ｍＬ、
２ｍｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水溶液５ｍＬの混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気した後、
窒素雰囲気下、９０℃で６時間加熱しながら撹拌し、反応させた。
反応後、この反応混合液にトルエン２００ｍＬを加え、この混合液の有機層をフロリジー
ル（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、アルミナ（メルク、
中性）、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）を通し
て濾過した。得られた濾液を水で洗浄した後、硫酸マグネシウムを加えて水分を吸着させ
た。この懸濁液を濾過して濾液を得た。得られた濾液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマ
トグラフィーによる精製を行った。クロマトグラフィーの展開溶媒は、トルエンとヘキサ
ンの混合溶媒（トルエン：ヘキサン＝１：４）を用いた。得られたフラクションを濃縮し
、アセトンとヘキサンを加えて超音波をかけたのち、再結晶したところ、白色粉末を収量
２．６ｇ、収率８７％で得た。また、上記合成法の反応スキームを下記（Ｋ−１）に示す
。
シリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒 酢酸エチル：ヘキ
サン＝１：１０）は、上記反応で得られた白色粉末は０．３８、３−（３−ブロモフェニ
ル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールは０．５４だった。
上記反応で得られた白色粉末を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定デー
タを示す。測定結果から、上記反応で得られた白色粉末はｍＤＢＴＰＰＣ−ＩＩがである
ことを確認した。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．２７−７．３３（ｍ，
１Ｈ），７．４１−７．５１（ｍ，６Ｈ），７．５８−７．６５（ｍ，７Ｈ），７．７０
−７．８６（ｍ，４Ｈ），８．１２（ｔ，Ｊ＝１．５Ｈｚ，１Ｈ），８．１７−８．２２
（ｍ，３Ｈ），８．４４（ｄ，Ｊ＝１．８Ｈｚ，１Ｈ）。
（参考例１２）
上記実施例で用いた４−［４−（９−フェナントリル）フェニル］ジベンゾチオフェン（
略称：ＤＢＴＰＰｎ−ＩＩ）の合成方法について具体的に説明する。ＤＢＴＰＰｎ−ＩＩ
の構造を以下に示す。
１．２ｇ（３．６ｍｍｏｌ）の９−（４−ブロモフェニル）フェナントレンと、０．８ｇ
（３．５ｍｍｏｌ）のジベンゾチオフェン−４−ボロン酸と、５３ｍｇ（０．２ｍｍｏｌ
）のトリ（オルト−トリル）ホスフィンを５０ｍＬの三口フラスコに入れ、フラスコ内を
窒素置換した。この混合物に３．５ｍＬの２．０Ｍ炭酸カリウム水溶液と、１３ｍＬのト
ルエンと、４．０ｍＬのエタノールを加え、減圧下で攪拌することにより脱気した。この
混合物に８．０ｍｇ（３６μｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加え、窒素気流下、８
０℃で７時間攪拌した。所定時間経過後、得られた混合物の水層から有機物をトルエンで
抽出した。
得られた抽出溶液と有機層を合わせ、飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥した
。この混合物を自然濾過により濾別し、濾液を濃縮して油状物を得た。この油状物をシリ
カゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。カラムクロマトグラフィーはヘキサン
：トルエン＝２０：１を展開溶媒として用いることにより行った。得られたフラクション
を濃縮して油状物を得た。この油状物をトルエンとヘキサンの混合溶媒で再結晶したとこ
ろ、目的物である白色粉末を収量０．８ｇ、収率５３％で得た。
得られた白色粉末０．８ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製
は、圧力２．４Ｐａ、アルゴン流量５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、白色粉末を２４０℃で加熱
して行った。昇華精製後、白色粉末を収量０．７ｇ、収率８８％で得た。上述の合成スキ
ームを下記（Ｌ−１）に示す。
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物である４−［４−（９−フェナン
トリル）フェニル］ジベンゾチオフェン（略称：ＤＢＴＰＰｎ−ＩＩ）であることを確認
した。
得られた化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．４６−７．５３（ｍ，
２Ｈ），７．５８−７．７３（ｍ，８Ｈ），７．８０（ｓ，１Ｈ），７．８７−７．９６
（ｍ，４Ｈ），８．０７（ｄ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，１Ｈ），８．１８−８．２４（ｍ，２Ｈ
），８．７６（ｄ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，１Ｈ），８．８２（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ）。
（参考例１３）
上記実施例で用いた４，４’−｛（１，１’：２’，１’’：２’’，１’’’）−クア
テルフェニル−３，３’’’−イル｝−ビスジベンゾチオフェン（略称：ｍＺ−ＤＢＴ２
−ＩＩ）の合成方法について説明する。
２００ｍｌ三口フラスコにて、２，２’−ジブロモビフェニル１．０ｇ（３．２ｍｍｏｌ
）、３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−フェニルボロン酸２．１ｇ（６．７ｍｍｏ
ｌ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）４７ｍｇ（４０μｍｏｌ
）、トルエン２０ｍＬ、エタノール２ｍＬ、２ｍｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水溶液７ｍＬの混
合物を、減圧下で攪拌しながら脱気した後、窒素雰囲気下、８５℃で６時間加熱撹拌し、
その後、１００℃で６時間加熱撹拌し、反応させた。さらに、テトラキス（トリフェニル
ホスフィン）パラジウム（０）４７ｍｇ（４０μｍｏｌ）を混合物に加え、窒素雰囲気下
、１００℃で２時間加熱撹拌し、反応させた。
反応後、この反応混合液にトルエン３００ｍＬを加え、この混合液の有機層をフロリジー
ル（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、アルミナ（メルク、
中性）、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）を通し
て濾過した。得られた濾液を水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて水分を吸着させた。
この懸濁液を濾過して濾液を得た。得られた濾液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグ
ラフィーによる精製を行った。このとき、クロマトグラフィーの展開溶媒として、トルエ
ンとヘキサンの混合溶媒（トルエン：ヘキサン＝１：５）を用いた。得られたフラクショ
ンを濃縮し、ヘキサンを加えて超音波をかけたのち、再結晶したところ、目的物の白色粉
末を収量２．２ｇ、収率５１％で得た。また、上記合成法の反応スキームを下記（Ｍ−１
）に示す。
シリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒 酢酸エチル：ヘキ
サン＝１：１０）は、目的物は０．２５だった。
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物であるｍＺ−ＤＢＴ２−ＩＩであ
ることを確認した。
得られた化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝６．７３（ｔｄ，Ｊ＝０
．９８Ｈｚ，１．９５Ｈｚ，７．４Ｈｚ，２Ｈ）、７．０１−７．０６（ｍ，４Ｈ）７．
３４−７．３９（ｍ，４Ｈ）、７．４１−７．４７（ｍ，１１Ｈ）、７．５３−７．５９
（ｍ，３Ｈ）７．６９−７．７２（ｍ，２Ｈ）７．９８（ｄｄ，Ｊ＝１．５Ｈｚ，６．８
Ｈｚ，２Ｈ）、８．０８−８．１１（ｍ，２Ｈ）。
（参考例１４）
上記実施例で用いた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）の合成方法につ
いて説明する。
２００ｍＬ三口フラスコにて、９−（３−ブロモフェニル）−９−フェニルフルオレン３
．５ｇ（８．９ｍｍｏｌ）、３−（ジベンゾフラン−４−イル）フェニルボロン酸２．８
ｇ（９．８ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）２２ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トリ（オ
ルト−トリル）ホスフィン８９．５ｍｇ（０．３ｍｍｏｌ）、トルエン３８ｍｌ、エタノ
ール３．８ｍｌ、２ｍｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水溶液１２．７ｍｌの混合物を、減圧下で撹
拌しながら脱気した後、窒素雰囲気下、８０℃で１５．５時間加熱撹拌し、反応させた。
反応後、この反応混合液にトルエンを３００ｍＬ加え、この混合液の有機層をアルミナ（
メルク、中性）、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５
）を通して濾過した。得られた濾液を水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて水分を吸着
させた。この懸濁液をろ過して濾液を得た。得られた濾液を濃縮し、シリカゲルカラムク
ロマトグラフィーによる精製を行った。このとき、クロマトグラフィーの展開溶媒として
、トルエンとヘキサンの混合溶媒（トルエン：ヘキサン＝２：５）を用いた。得られたフ
ラクションを濃縮し、メタノールを加えて超音波をかけた後、再結晶をしたところ、目的
物の白色粉末を収量３．０ｇ、収率６０％で得た。また、上記合成法の反応スキームを下
記（Ｎ−１）に示す。
シリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒 酢酸エチル：ヘキ
サン＝１：１０）は、目的物は０．３３であった。
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物であるｍｍＤＢＦＦＬＢｉ−ＩＩ
であることを確認した。
得られた化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．１８−７．６０（ｍ
，２２Ｈ）、７．７８（ｄ，Ｊ＝６．４Ｈｚ，２Ｈ）、７．８５（ｔｄ，Ｊ＝１．５Ｈｚ
，７．３Ｈｚ，１Ｈ）、７．９６（ｄｄ，Ｊ＝１．４７Ｈｚ，７．８１Ｈｚ，１Ｈ）、７
．９９−８．００（ｍ，２Ｈ）。
（参考例１５）
上記実施例で用いた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）を製造する合成例を示す。
ＰＣＰＮの合成スキームを（ｏ−１）に示す。
２００ｍＬ三口フラスコにて、３−ブロモ−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール５．０ｇ
（１５．５ｍｍｏｌ）、４−（１−ナフチル）フェニルボロン酸４．２ｇ（１７．１ｍｍ
ｏｌ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）３８．４ｍｇ（０．２ｍｍｏｌ）、トリ（オルト−トリ
ル）ホスフィン１０４ｍｇ（０．３ｍｍｏｌ）、トルエン５０ｍＬ、エタノール５ｍＬ、
２ｍｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水溶液３０ｍＬの混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気した後
、窒素雰囲気下、８５℃で９時間加熱撹拌し、反応させた。
反応後、この反応混合液にトルエン５００ｍＬを加え、この混合液の有機層をフロリジー
ル（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、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）を通して濾過した。得ら
れた濾液を水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて水分を吸着させた。この懸濁液を濾過
して濾液を得た。得られた濾液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによる精
製を行った。このとき、クロマトグラフィーの展開溶媒として、トルエンとヘキサンの混
合溶媒（トルエン：ヘキサン＝１：４）を用いた。得られたフラクションを濃縮し、メタ
ノールを加えて超音波をかけたのち、再結晶化したところ、目的物の白色粉末を収量６．
２４ｇ、収率９０％で得た。
核磁気共鳴分光法（１Ｈ−ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物である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）であ
ることを確認した。
得られた物質の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．３０−７．３５（ｍ
，１Ｈ），７．４４−７．６７（ｍ，１４Ｈ），７．７６（ｄｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，１．
８Ｈｚ，１Ｈ），７．８４−７．９５（ｍ，４Ｈ），８．０４（ｄ，Ｊ＝７．８，１Ｈ）
，８．２３（ｄ，Ｊ＝７．８，１Ｈ），８．４６（ｄ，Ｊ＝１．５，１Ｈ）。
１００ 基板
１０１ 第１の電極
１０２ ＥＬ層
１０８ 第２の電極
４０１ ソース側駆動回路
４０２ 画素部
４０３ ゲート側駆動回路
４０４ 封止基板
４０５ シール材
４０７ 空間
４０８ 配線
４０９ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
４１０ 素子基板
４１１ スイッチング用ＴＦＴ
４１２ 電流制御用ＴＦＴ
４１３ 第１の電極
４１４ 絶縁物
４１６ ＥＬ層
４１７ 第２の電極
４１８ 発光素子
４２３ ｎチャネル型ＴＦＴ
４２４ ｐチャネル型ＴＦＴ
５０１ 基板
５０２ 第１の電極
５０３ 第２の電極
５０４ ＥＬ層
５０５ 絶縁層
５０６ 隔壁層
７０１ 正孔注入層
７０２ 正孔輸送層
７０３ 発光層
７０４ 電子輸送層
７０５ 電子注入層
７０６ 電子注入バッファー層
７０７ 電子リレー層
７０８ 複合材料層
８００ ＥＬ層
８０１ ＥＬ層
８０２ ＥＬ層
８０３ 電荷発生層
８１１ 照明装置
８１２ 照明装置
８１３ 卓上照明器具
１１００ 基板
１１０１ 第１の電極
１１０３ 第２の電極
１１１１ 正孔注入層
１１１１ａ 第１の正孔注入層
１１１１ｂ 第２の正孔注入層
１１１２ 正孔輸送層
１１１２ａ 第１の正孔輸送層
１１１２ｂ 第２の正孔輸送層
１１１３ 発光層
１１１３ａ 第１の発光層
１１１３ｂ 第２の発光層
１１１４ａ 第１の電子輸送層
１１１４ｂ 第２の電子輸送層
１１１５ 電子注入層
１１１５ａ 第１の電子注入層
１１１５ｂ 第２の電子注入層
１１１６ 電子リレー層
７１００ テレビジョン装置
７１０１ 筐体
７１０３ 表示部
７１０５ スタンド
７１０７ 表示部
７１０９ 操作キー
７１１０ リモコン操作機
７２０１ 本体
７２０２ 筐体
７２０３ 表示部
７２０４ キーボード
７２０５ 外部接続ポート
７２０６ ポインティングデバイス
７３０１ 筐体
７３０２ 筐体
７３０３ 連結部
７３０４ 表示部
７３０５ 表示部
７３０６ スピーカ部
７３０７ 記録媒体挿入部
７３０８ ＬＥＤランプ
７３０９ 操作キー
７３１０ 接続端子
７３１１ センサ
７３１２ マイクロフォン
７４００ 携帯電話機
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ 操作ボタン
７４０４ 外部接続ポート
７４０５ スピーカ
７４０６ マイク
７５０１ 照明部
７５０２ 傘
７５０３ 可変アーム
７５０４ 支柱
７５０５ 台
７５０６ 電源

Claims (16)

  1. ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格を有する複素環化合物と、モリブデン酸化物とを含む複合材料。
  2. ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格の４位に炭素数６以上７０以下の置換基が結合した複素環化合物と、モリブデン酸化物とを含む複合材料。
  3. ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格の４位にフェニル基が結合し、前記フェニル基が１以上の置換基を有し、前記フェニル基及び前記１以上の置換基の炭素数の総和が１２以上７０以下である複素環化合物と、モリブデン酸化物とを含む複合材料。
  4. 請求項２又は請求項３において、
    前記置換基が有する環は、それぞれ独立に、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、フルオレン環、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環から選ばれる一種又は複数種である複合材料。
  5. 式（Ｇ１）で表される複素環化合物と、モリブデン酸化物とを含む複合材料。

    （式中、Ａは酸素又は硫黄を表し、Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又は環を構成する炭素数が６〜２５のアリール基を表し、Ｒ８〜Ｒ１２は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のフェナントリル基、置換もしくは無置換のトリフェニレニル基、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、又は置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基を表す。ただし、Ｒ８〜Ｒ１２のうち、少なくとも１つは、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のナフチル基、置換もしくは無置換のフェナントリル基、置換もしくは無置換のトリフェニレニル基、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、又は置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基を表す。）
  6. 式（Ｇ１）で表される複素環化合物と、モリブデン酸化物とを含む複合材料。

    （式中、Ａは酸素又は硫黄を表し、Ｒ１〜Ｒ７は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜４のアルキル基、又は環を構成する炭素数が６〜２５のアリール基を表し、Ｒ８〜Ｒ１２は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、又は置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基を表す。ただし、Ｒ８〜Ｒ１２のうち、少なくとも１つは、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のフルオレニル基、置換もしくは無置換のジベンゾチオフェニル基、又は置換もしくは無置換のジベンゾフラニル基を表す。）
  7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
    前記複素環化合物と、前記モリブデン酸化物とは、混合されている複合材料。
  8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
    前記複素環化合物の最高被占有軌道準位は、光電子分光法での測定値が−５．７ｅＶ以下である複合材料。
  9. 一対の電極間に、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の複合材料を含む層を有する発光素子。
  10. 請求項９において、
    前記複合材料を含む層が、前記一対の電極のうち陽極として機能する電極と接する発光素子。
  11. 請求項９において、
    前記複合材料を含む層が、前記一対の電極のうち陰極として機能する電極と接する発光素子。
  12. 請求項９において、
    前記複合材料を含む層を２層有し、一方の層は、前記一対の電極のうち陽極として機能する電極と接し、他方の層は、前記一対の電極のうち陰極として機能する電極と接する発光素子。
  13. 一対の電極間に発光物質を含む層を複数有し、
    複数の前記発光物質を含む層の間に、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の複合材料を含む層を有する発光素子。
  14. 請求項９乃至請求項１３のいずれか一項に記載の発光素子を有する発光装置。
  15. 請求項１４に記載の発光装置を表示部に有する電子機器。
  16. 請求項１４に記載の発光装置を発光部に有する照明装置。
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