JP5355962B2 - 発光素子、発光装置および電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、エレクトロルミネッセンスを利用した発光素子を有する発光装置および電子機器に関する。
有機化合物は無機化合物に比べて、多様な構造をとることができ、適切な分子設計により様々な機能を有する材料を合成できる可能性がある。これらの利点から、近年、機能性有機材料を用いたフォトエレクトロニクスやエレクトロニクスに注目が集まっている。
例えば、有機化合物を機能性有機材料として用いたエレクトロニクスデバイスの例として、太陽電池や発光素子、有機トランジスタ等が挙げられる。これらは有機化合物の電気物性および光物性を利用したデバイスであり、特に発光素子はめざましい発展を見せている。
発光素子の発光機構は、一対の電極間に発光層を挟んで電圧を印加することにより、陰極から注入された電子および陽極から注入された正孔が発光層の発光中心で再結合して分子励起子を形成し、その分子励起子が基底状態に緩和する際にエネルギーを放出して発光するといわれている。励起状態には一重項励起と三重項励起が知られ、発光はどちらの励起状態を経ても可能であると考えられている。
また、このような発光素子においては、一対の電極および発光層を膜状に形成するため、大面積の素子を形成することにより、面状の発光を容易に得ることができる。このことは、白熱電球やＬＥＤ（点光源）、あるいは蛍光灯（線光源）などの光源では得難い特色であるため、上述した発光素子は照明等の光源としての利用価値も高い。
これらの応用分野を考えると、上述したような発光素子において、白色発光素子の開発は重要なテーマの一つと言える。十分な輝度、発光効率、素子寿命そして色度の白色発光素子が得られれば、それとカラーフィルタを組み合わせることにより良質なフルカラーディスプレイを作製できる。また、バックライトや照明などの白色光源への応用も考えられている。
例えば、赤、緑、青の各波長領域にそれぞれピークを有する発光スペクトルを持つ白色発光素子（以下、「３波長型白色発光素子」と記す）の研究開発も進められている（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照）。非特許文献１は赤、緑、青の３つの発光層を積層する構成であり、非特許文献２は１つの発光層の中に赤、緑、青の発光を示す発光材料を添加する構成である。
しかしながら、これらの３波長型白色発光素子は、発光効率や素子寿命の点で実用化に十分な特性を備えているとは言えず、より大きな改善が必要である。また、非特許文献１でも示されているような発光素子は、流れる電流密度に依存してスペクトルが変化するなど、安定した白色光が得られない場合が多いことが知られている。
Ｊ．Ｋｉｄｏ、外２名、サイエンス、ｖｏｌ．２６７、１３３２−１３３４（１９９５） Ｊ．Ｋｉｄｏ、外２名、アプライド フィジクス レターズ、Ｖｏｌ．６７（１６）、２２８１−２２８３（１９９５）
上記問題を鑑み、本発明は、発光効率の高い発光素子を提供することを目的とする。特に、白色発光素子において、発光効率の高い発光素子を提供することを目的とする。
また、これらの発光素子を用いることにより、低消費電力の発光装置および電子機器を提供することを目的とする。
本発明者らは、アントラセンの２位に結合したアリール基にジアリールアミノ基が置換されている２，９，１０−トリアリールアントラセン誘導体を発光素子に用いることで、高効率の発光素子が得られることを見いだした。また、長寿命の発光素子が得られることを見いだした。特に、アントラセンの２位に結合したアリール基にジアリールアミノ基が置換されている２，９，１０−トリアリールアントラセン誘導体の発光波長が白色発光素子に好適であり、このアントラセン誘導体と他の発光物質を組み合わせることで、高効率の白色発光素子が得られることを見いだした。また、長寿命の白色発光素子が得られることを見いだした。
本発明に係る発光素子は、一対の電極間に複数の発光層を有している。第１の発光層はアントラセンの２位に結合したアリール基にジアリールアミノ基が置換されている２，９，１０−トリアリールアントラセン誘導体を含んでいる。第２の発光層は２，９，１０−トリアリールアントラセン誘導体とは異なる第２の発光性物質を含んでいる。そして、電流を流すことにより、２，９，１０−トリアリールアントラセン誘導体の発光色と第２の発光性物質の発光色との混色の発光を得ることができる発光素子である。
よって、本発明の一は、一対の電極間に、第１の発光層と第２の発光層を有し、第１の発光層はアントラセンの２位に結合したアリール基にジアリールアミノ基が置換されている２，９，１０−トリアリールアントラセン誘導体を含み、第２の発光層は２，９，１０−トリアリールアントラセン誘導体とは異なる第２の発光性物質を含み、２，９，１０−トリアリールアントラセン誘導体の発光色と第２の発光性物質の発光色との混色の発光を示すことを特徴とする発光素子である。
また、本発明の一は、一対の電極間に、第１の発光層と第２の発光層を有し、第１の発光層は一般式（１）で表されるアントラセン誘導体を含み、第２の発光層は第２の発光性物質を含み、第２の発光性物質の発光色は、一般式（１）で表されるアントラセン誘導体とは異なる発光色であり、一般式（１）で表されるアントラセン誘導体の発光色と第２の発光性物質の発光色との混色の発光を示すことを特徴とする発光素子である。
（式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（１−１）〜一般式（１−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（１−１）〜一般式（１−３）において、Ａｒ１１〜Ａｒ１３は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、αは、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３２は、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、βは、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
また、本発明の一は、一対の電極間に、第１の発光層と第２の発光層を有し、第１の発光層は一般式（２）で表されるアントラセン誘導体を含み、第２の発光層は第２の発光性物質を含み、第２の発光性物質の発光色は、一般式（２）で表されるアントラセン誘導体とは異なる発光色であり、一般式（２）で表されるアントラセン誘導体の発光色と第２の発光性物質の発光色との混色の発光を示すことを特徴とする発光素子である。
（式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（２−１）〜一般式（２−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（２−１）〜一般式（２−３）において、Ａｒ１１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ１１〜Ｒ２４は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３３〜Ｒ３７は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ｒ４３〜Ｒ４６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
また、本発明の一は、一対の電極間に、第１の発光層と第２の発光層を有し、第１の発光層は一般式（３）で表されるアントラセン誘導体を含み、第２の発光層は第２の発光性物質を含み、第２の発光性物質の発光色は、一般式（３）で表されるアントラセン誘導体とは異なる発光色であり、一般式（３）で表されるアントラセン誘導体の発光色と第２の発光性物質の発光色との混色の発光を示すことを特徴とする発光素子である。
（式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（３−１）〜一般式（３−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（３−１）〜一般式（３−３）において、Ａｒ１１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ２５〜Ｒ２６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
また、本発明の一は、一対の電極間に、第１の発光層と第２の発光層を有し、第１の発光層は一般式（４）で表されるアントラセン誘導体を含み、第２の発光層は第２の発光性物質を含み、第２の発光性物質の発光色は、一般式（４）で表されるアントラセン誘導体とは異なる発光色であり、一般式（４）で表されるアントラセン誘導体の発光色と第２の発光性物質の発光色との混色の発光を示すことを特徴とする発光素子である。
（式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（４−１）〜一般式（４−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（４−１）〜一般式（４−３）において、Ａｒ１１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ２５〜Ｒ２６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表す。）
また、本発明の一は、一対の電極間に、第１の発光層と第２の発光層を有し、第１の発光層は一般式（５）で表されるアントラセン誘導体を含み、第２の発光層は第２の発光性物質を含み、第２の発光性物質の発光色は、一般式（５）で表されるアントラセン誘導体とは異なる発光色であり、一般式（５）で表されるアントラセン誘導体の発光色と第２の発光性物質の発光色との混色の発光を示すことを特徴とする発光素子である。
（式中、Ｒ１〜Ｒ１０は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（５−１）〜一般式（５−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（５−１）〜一般式（５−３）において、Ａｒ１１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ２５〜Ｒ２６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表す。）
上記構成において、Ａｒ３は、一般式（１１−１）〜一般式（１１−５）で表される置換基のいずれかであることが好ましい。
（式中、Ｒ５１〜Ｒ６２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
また、上記構成において、Ａｒ１とＡｒ２は、同一の構造を有する置換基であるアントラセン誘導体を用いることが好ましい。
また、上記構成において、上述したアントラセン誘導体の発光色と、第２の発光性物質の発光色は、補色の関係であることが好ましい。補色の関係であることにより、発光素子全体として白色発光を得ることができる。
また、本発明に係る発光素子は、第１の陽極と第１の陰極との間に、第１の発光層と第２の発光層とを有する第１の発光素子と、第２の陽極と第２の陰極との間に、第３の発光層と第４の発光層とを有する第２の発光素子とが直列に接続されている。そして、第１の陰極と第２の陽極は接している。第１の発光層はアントラセンの２位に結合したアリール基にジアリールアミノ基が置換されている２，９，１０−トリアリールアントラセン誘導体を含み、第２の発光層は２，９，１０−トリアリールアントラセン誘導体とは異なる第２の発光性物質を含んでいる。そして、第１の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示す。第３の発光層は第３の発光性物質を含み、第４の発光層は第４の発光性物質を含んでいる。そして、第２の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第２の発光スペクトルを示す。そして、電流を流すことにより、第１の発光スペクトルと第２の発光スペクトルが合成された発光スペクトルを示す発光素子を得ることができる。
よって、本発明の一は、第１の陽極と第１の陰極との間に、第１の発光層と第２の発光層とを有する第１の発光素子と、第２の陽極と第２の陰極との間に、第３の発光層と第４の発光層とを有する第２の発光素子とが直列に接続された発光素子であり、第１の陰極と第２の陽極は接しており、第１の発光層は２，９，１０−トリアリールアントラセン誘導体を含み、第２の発光層は２，９，１０−トリアリールアントラセン誘導体とは異なる第２の発光性物質を含み、第１の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し、第３の発光層は第３の発光性物質を含み、第４の発光層は第４の発光性物質を含み、第２の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第２の発光スペクトルを示し、第１の発光スペクトルと第２の発光スペクトルが合成された発光スペクトルを示すことを特徴とする発光素子である。
また、本発明の一は、第１の陽極と第１の陰極との間に、第１の発光層と第２の発光層とを有する第１の発光素子と、第２の陽極と第２の陰極との間に、第３の発光層と第４の発光層とを有する第２の発光素子とが直列に接続された発光素子であり、第１の陰極と第２の陽極は接しており、第１の発光層は一般式（１）で表されるアントラセン誘導体を含み、第２の発光層は第２の発光性物質を含み、第１の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し、第３の発光層は第３の発光性物質を含み、第４の発光層は第４の発光性物質を含み、第２の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第２の発光スペクトルを示し、第１の発光スペクトルと第２の発光スペクトルが合成された発光スペクトルを示すことを特徴とする発光素子である。
（式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（１−１）〜一般式（１−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（１−１）〜一般式（１−３）において、Ａｒ１１〜Ａｒ１３は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、αは、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３２は、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、βは、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
また、本発明の一は、第１の陽極と第１の陰極との間に、第１の発光層と第２の発光層とを有する第１の発光素子と、第２の陽極と第２の陰極との間に、第３の発光層と第４の発光層とを有する第２の発光素子とが直列に接続された発光素子であり、第１の陰極と第２の陽極は接しており、第１の発光層は一般式（２）で表されるアントラセン誘導体を含み、第２の発光層は第２の発光性物質を含み、第１の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し、第３の発光層は第３の発光性物質を含み、第４の発光層は第４の発光性物質を含み、第２の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第２の発光スペクトルを示し、第１の発光スペクトルと第２の発光スペクトルが合成された発光スペクトルを示すことを特徴とする発光素子である。
（式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（２−１）〜一般式（２−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（２−１）〜一般式（２−３）において、Ａｒ１１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ１１〜Ｒ２４は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３３〜Ｒ３７は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ｒ４３〜Ｒ４６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
また、本発明の一は、第１の陽極と第１の陰極との間に、第１の発光層と第２の発光層とを有する第１の発光素子と、第２の陽極と第２の陰極との間に、第３の発光層と第４の発光層とを有する第２の発光素子とが直列に接続された発光素子であり、第１の陰極と第２の陽極は接しており、第１の発光層は一般式（３）で表されるアントラセン誘導体を含み、第２の発光層は第２の発光性物質を含み、第１の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し、第３の発光層は第３の発光性物質を含み、第４の発光層は第４の発光性物質を含み、第２の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第２の発光スペクトルを示し、第１の発光スペクトルと第２の発光スペクトルが合成された発光スペクトルを示すことを特徴とする発光素子である。
（式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（３−１）〜一般式（３−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（３−１）〜一般式（３−３）において、Ａｒ１１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ２５〜Ｒ２６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
また、本発明の一は、第１の陽極と第１の陰極との間に、第１の発光層と第２の発光層とを有する第１の発光素子と、第２の陽極と第２の陰極との間に、第３の発光層と第４の発光層とを有する第２の発光素子とが直列に接続された発光素子であり、第１の陰極と第２の陽極は接しており、第１の発光層は一般式（４）で表されるアントラセン誘導体を含み、第２の発光層は第２の発光性物質を含み、第１の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し、第３の発光層は第３の発光性物質を含み、第４の発光層は第４の発光性物質を含み、第２の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第２の発光スペクトルを示し、第１の発光スペクトルと第２の発光スペクトルが合成された発光スペクトルを示すことを特徴とする発光素子である。
（式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（４−１）〜一般式（４−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（４−１）〜一般式（４−３）において、Ａｒ１１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ２５〜Ｒ２６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表す。）
また、本発明の一は、第１の陽極と第１の陰極との間に、第１の発光層と第２の発光層とを有する第１の発光素子と、第２の陽極と第２の陰極との間に、第３の発光層と第４の発光層とを有する第２の発光素子とが直列に接続された発光素子であり、第１の陰極と第２の陽極は接しており、第１の発光層は一般式（５）で表されるアントラセン誘導体を含み、第２の発光層は第２の発光性物質を含み、第１の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し、第３の発光層は第３の発光性物質を含み、第４の発光層は第４の発光性物質を含み、第２の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第２の発光スペクトルを示し、第１の発光スペクトルと第２の発光スペクトルが合成された発光スペクトルを示すことを特徴とする発光素子である。
（式中、Ｒ１〜Ｒ１０は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（５−１）〜一般式（５−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（５−１）〜一般式（５−３）において、Ａｒ１１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ２５〜Ｒ２６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表す。）
上記構成において、Ａｒ３は、一般式（１１−１）〜一般式（１１−５）で表される置換基のいずれかであることが好ましい。
（式中、Ｒ５１〜Ｒ６２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
また、上記構成において、Ａｒ１とＡｒ２は、同一の構造を有する置換基であるアントラセン誘導体を用いることが好ましい。
また、上記構成において、上述したアントラセン誘導体の発光色と、第２の発光性物質の発光色は、補色の関係であることが好ましい。補色の関係であることにより、第１の発光素子は白色発光を示すことができる。
また、上記構成において、第３の発光性物質の発光色と、第４の発光性物質の発光色は、補色の関係であることが好ましい。補色の関係であることにより、第２の発光素子は白色発光を示すことができる。
また、上記構成において、第１の発光スペクトルのピークと第２の発光スペクトルのピークとは重ならないことが好ましい。このような構成とすることにより、ブロードな発光スペクトルを示す発光素子を得ることができる。
また、本発明の発光素子を用いた発光装置も本発明の範疇に含むものである。よって、本発明の発光装置は、上述した発光素子と、発光素子の発光を制御する制御手段とを有することを特徴とする。なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置を含む）を含む。また、パネルにコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
また、本発明の発光素子を表示部に用いた電子機器も本発明の範疇に含めるものとする。したがって、本発明の電子機器は、表示部を有し、表示部は、上述した発光素子と発光素子の発光を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
本発明を適用することにより、高効率の発光素子を得ることができる。
また、本発明を適用することにより、高効率の白色発光素子を得ることができる。
また、本発明を適用することにより、低消費電力の発光装置および電子機器を得ることができる。
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる場合がある。
なお、本明細書において、ピークとは、ショルダーピークも含む。つまり、スペクトルに肩を有する場合には、その肩もピークとみなす。
また、発光素子は、発光を取り出すために、一対の電極の少なくともどちらか一方の電極が透光性を有していれば良い。従って、基板上に透光性を有する電極を形成し、基板側から光を取り出す素子構造だけではなく、基板とは逆側から光を取りだす構造、基板側および基板とは逆側から光を取り出す構造も適用可能である。
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明で用いるアントラセン誘導体について説明する。
本発明では、アントラセンの２位に結合したアリール基にジアリールアミノ基が置換されている２，９，１０−トリアリールアントラセン誘導体を用いる。アントラセンの２位に結合したアリール基にジアリールアミノ基が置換されている２，９，１０−トリアリールアントラセン誘導体は、発光効率が高い。また、酸化還元反応を繰り返しても安定であるため、本発明の好適に用いることができる。
アントラセンの２位に結合したアリール基にジアリールアミノ基が置換されている２，９，１０−トリアリールアントラセン誘導体としては、一般式（１）で表されるアントラセン誘導体が特に好ましい。
（式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（１−１）〜一般式（１−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（１−１）〜一般式（１−３）において、Ａｒ１１〜Ａｒ１３は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、αは、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３２は、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、βは、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
一般式（１）において、Ａｒ１〜Ａｒ２で表される置換基としては、例えば、構造式（１２−１）〜構造式（１２−９）で表される置換基が挙げられる。
一般式（１）において、Ａｒ３で表される置換基としては、例えば、構造式（１３−１）〜構造式（１３−９）で表される置換基が挙げられる。
一般式（１−１）において、Ａｒ１１〜Ａｒ１３で表される置換基としては、例えば、構造式（２１−１）〜構造式（２１−９）で表される置換基が挙げられる。
また、一般式（１−１）において、αで表される置換基としては、例えば、構造式（２２−１）〜構造式（２２−９）で表される置換基が挙げられる。
よって、一般式（１−１）で表される置換基としては、例えば、構造式（３１−１）〜構造式（３１−２３）で表される置換基が挙げられる。
また、一般式（１−２）において、Ａｒ２１で表される置換基としては、例えば、構造式（２３−１）〜構造式（２３−９）で表される置換基が挙げられる。
また、一般式（１−２）において、Ｒ３１で表される置換基としては、例えば、構造式（２４−１）〜構造式（２４−１８）で表される置換基が挙げられる。
また、一般式（１−２）において、Ｒ３２で表される置換基としては、例えば、構造式（２５−１）〜構造式（２５−１７）で表される置換基が挙げられる。
よって、一般式（１−２）で表される置換基としては、例えば、構造式（３２−１）〜構造式（３２−４２）で表される置換基が挙げられる。
また、一般式（１−３）において、Ａｒ３１で表される置換基としては、例えば、構造式（２６−１）〜構造式（２６−９）で表される置換基が挙げられる。
また、一般式（１−３）において、βで表される置換基としては、例えば、構造式（２７−１）〜構造式（２７−９）で表される置換基が挙げられる。
また、一般式（１−３）において、Ｒ４１〜Ｒ４２で表される置換基としては、例えば、構造式（２８−１）〜構造式（２８−１８）で表される置換基が挙げられる。
よって、一般式（１−３）で表される置換基としては、例えば、構造式（３３−１）〜構造式（３３−３４）で表される置換基が挙げられる。
また、一般式（１）で表されるアントラセン誘導体のうち、一般式（２）で表されるアントラセン誘導体であることが好ましい。
（式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（２−１）〜一般式（２−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（２−１）〜一般式（２−３）において、Ａｒ１１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ１１〜Ｒ２４は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３３〜Ｒ３７は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ｒ４３〜Ｒ４６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
また、一般式（１）で表されるアントラセン誘導体のうち、一般式（３）で表されるアントラセン誘導体であることが好ましい。
（式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（３−１）〜一般式（３−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（３−１）〜一般式（３−３）において、Ａｒ１１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ２５〜Ｒ２６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
また、一般式（１）で表されるアントラセン誘導体のうち、一般式（４）で表されるアントラセン誘導体であることが好ましい。
（式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（４−１）〜一般式（４−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（４−１）〜一般式（４−３）において、Ａｒ１１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ２５〜Ｒ２６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表す。）
また、一般式（１）で表されるアントラセン誘導体のうち、一般式（５）で表されるアントラセン誘導体であることが好ましい。
（式中、Ｒ１〜Ｒ１０は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（５−１）〜一般式（５−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（５−１）〜一般式（５−３）において、Ａｒ１１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ２５〜Ｒ２６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表す。）
上記一般式（１）〜一般式（５）において、合成の容易さの点から、Ａｒ３は、一般式（１１−１）〜一般式（１１−５）で表される置換基のいずれかであるであることが好ましい。
（式中、Ｒ５１〜Ｒ６２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
また、上記一般式（１）〜一般式（５）において、合成の容易さの点から、Ａｒ１とＡｒ２は、同一の構造を有する置換基であることが好ましい。
上述したアントラセン誘導体の具体例としては、構造式（１０１）〜構造式（２２３）で表されるアントラセン誘導体を挙げることができる。但し、本発明はこれらに限定されない。
構造式（１０１）〜構造式（１３１）で表されるアントラセン誘導体は、一般式（１）において、Ａが一般式（１−１）である場合の具体例であり、構造式（１３２）〜構造式（１８１）で表されるアントラセン誘導体は、一般式（１）において、Ａが一般式（１−２）である場合の具体例であり、構造式（１８２）〜構造式（２２３）で表されるアントラセン誘導体は、一般式（１）において、Ａが一般式（１−３）である場合の具体例である。
これらのアントラセン誘導体の合成方法としては、種々の反応の適用が可能である。例えば、下記の反応スキーム（Ａ−１）〜（Ａ−６）および（Ｂ−１）〜（Ｂ−３）に示す合成反応を行うことによって合成することができる。
カルバゾールを骨格に含む化合物（化合物Ａ）と、Ｎ−ブロモコハク酸イミド（ＮＢＳ）、Ｎ−ヨードコハク酸イミド（ＮＩＳ）、臭素（Ｂｒ２）、ヨウ化カリウム（ＫＩ）、ヨウ素（Ｉ２）等のハロゲンまたはハロゲン化物とを反応させ、３−ハロゲン化カルバゾールを骨格に含む化合物（化合物Ｂ）を合成した後、さらにパラジウム触媒（Ｐｄ触媒）などの金属触媒、またはヨウ化銅などの金属化合物、または、銅などの金属を用いて、化合物Ｂとアリールアミンとのカップリング反応を行うことによって化合物Ｃを得る。合成スキーム（Ａ−１）において、ハロゲン元素（Ｘ１）は、ヨウ素又は臭素であることが好ましい。また、Ｒ３１は、水素原子、または炭素数１〜４のアルキル基、または炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ３２は、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基を表す。また、Ａｒ１１は、炭素数６〜２５のアリール基を表す。
カルバゾールを骨格に含む化合物（化合物Ｄ）と芳香族化合物のジハロゲン化物とを反応させて、Ｎ−（ハロゲン化アリール）カルバゾールを骨格に含む化合物（化合物Ｅ）を合成した後、さらにパラジウムなどの金属触媒、またはヨウ化銅などの金属化合物、または、銅などの金属を用いて、化合物Ｅとアリールアミンとのカップリング反応を行うことによって化合物Ｆを得る。合成スキーム（Ａ−２）において、芳香族化合物のジハロゲン化物のハロゲン元素（Ｘ２、Ｘ３）は、ヨウ素又は臭素であることが好ましい。また、Ｘ２とＸ３とは、同じであっても異なっていてもよい。また、Ｒ４１およびＲ４２は、それぞれ、水素原子、または炭素数１〜４のアルキル基、または炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表す。また、βは、炭素数６〜２５のアリーレン基を表す。また、Ａｒ３１は、炭素数６〜２５のアリール基を表す。
２−アミノアントラキノン（化合物Ｇ）をＳａｎｄｍｅｙｅｒ反応により、アントラキノンのハロゲン化物（化合物Ｈ）を合成する。アントラキノンのハロゲン化物（化合物Ｈ）をアリールリチウムと反応させることにより、９，１０−ジヒドロアントラセン誘導体のジオール体（化合物Ｉ）を合成する。９，１０−ジヒドロアントラセン誘導体のジオール体（化合物Ｉ）をホスフィン酸ナトリウム・一水和物、ヨウ化カリウム、酢酸を用いて、脱ＯＨ反応を行うことにより、９，１０−ジアリールハロゲン化アントラセン（化合物Ｊ）を合成する。
なお、合成スキーム（Ａ−３）〜（Ａ−５）において、Ｘ４はハロゲン元素を表す。また、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表す。
９，１０−ジアリールハロゲン化アントラセン（化合物Ｊ）とハロゲン化アレーンの有機ホウ素化合物、または、ハロゲン化アリールボロン酸とをカップリング反応させることにより、化合物Ｋを合成する。合成スキーム（Ａ−６）において、Ｒ６３は水素または炭素数１〜４のアルキル基を表す。また、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表す。また、Ｘ４とＸ５とは、同じであっても異なっていてもよく、ハロゲン元素を表す。特に、収率の点から、Ｘ４がヨウ素でありＸ５が臭素である組み合わせが好ましい。
合成スキーム（Ａ−６）で合成した化合物Ｋを用いて、合成スキーム（Ｂ−１）に示す反応により、本発明のアントラセン誘導体を合成することができる。化合物Ｋとアリールアミン化合物とを、パラジウム触媒等の金属触媒、またはヨウ化銅などの金属化合物、または、銅などの金属を用いて、カップリング反応させることにより、一般式（１−１ａ）で表される本発明のアントラセン誘導体を合成することができる。合成スキーム（Ｂ−１）において、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａｒ１１〜Ａｒ１３は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、αは、炭素数６〜２５のアリーレン基を表す。なお、一般式（１−１ａ）で表される化合物は、上述した一般式（１）におけるＡが一般式（１−１）である場合に対応する。
合成スキーム（Ａ−１）で合成した化合物Ｃおよび合成スキーム（Ａ−６）で合成した化合物Ｋを用いて、合成スキーム（Ｂ−２）に示す反応により、本発明のアントラセン誘導体を合成することができる。化合物Ｃと化合物Ｋとを、パラジウム触媒等の金属触媒、またはヨウ化銅などの金属化合物、または、銅などの金属を用いて、カップリング反応させることにより、一般式（１−２ａ）で表される本発明のアントラセン誘導体を合成することができる。合成スキーム（Ｂ−２）において、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３２は、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。なお、一般式（１−２ａ）で表される化合物は、上述した一般式（１）におけるＡが一般式（１−２）である場合に対応する。
合成スキーム（Ａ−２）で合成した化合物Ｆおよび合成スキーム（Ａ−６）で合成した化合物Ｋを用いて、合成スキーム（Ｂ−３）に示す反応により、本発明のアントラセン誘導体を合成することができる。化合物Ｆと化合物Ｋとを、パラジウム触媒等の金属触媒、またはヨウ化銅などの金属化合物、または、銅などの金属を用いて、カップリング反応させることにより、一般式（１−３ａ）で表される本発明のアントラセン誘導体を合成することができる。合成スキーム（Ｂ−３）において、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａｒ３１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、βは、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。なお、一般式（１−３ａ）で表される化合物は、上述した一般式（１）におけるＡが一般式（１−３）である場合に対応する。
本実施の形態で示したアントラセン誘導体は、発光量子収率が高く、青〜黄緑色に発光する。よって、発光素子に好適に用いることができる。また、本実施の形態で示したアントラセン誘導体は、酸化還元反応を繰り返しても安定である。よって、本実施の形態で示したアントラセン誘導体を発光素子に用いることにより、長寿命な発光素子を得ることができる。
９，１０−ジフェニルアントラセンのようなアントラセン誘導体は、青色発光が可能であることが知られているが、正孔が入りにくいため、発光素子において効率良く発光させることが難しい。一方で、アントラセン誘導体に正孔が入りやすくするために、アミンユニットを導入すると、発光波長が大きく長波長シフトしてしまい、短波長の発光が得られにくくなる。しかしながら、本実施の形態で示したアントラセン誘導体は、発光に寄与し、かつ、電子輸送性に寄与するアントラセン骨格と、正孔輸送性に寄与するアミンユニットＡとが、アリーレン基Ａｒ３を介して結合している分子構造を有しているため、短波長の発光が効率良く得られるという特徴がある。
また、本実施の形態で示したアントラセン誘導体は、アミンユニットＡを１つだけ有するため、真空蒸着時に分解しにくく、蒸着法による成膜が容易である。よって、発光素子の作製に好適である。また、本実施の形態で示したアントラセン誘導体は、アミンユニットＡを１つだけ有するため、安価に生産できる。よって、発光素子に用いることで、発光素子のコストを削減することができる。
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の発光素子の構成の一例について、図１を用いて説明する。
図１において、第１の発光素子１１０は、基板１００上に、第１の陽極１１１、第１の発光層１１２Ａ、第２の発光層１１２Ｂ、第１の陰極１１３が順に積層された構成を有している。図１では、第１の陽極１１１は透光性を有する電極であり、第１の陰極１１３は光反射性を有する電極である構成を示した。なお、第１の発光層１１２Ａと第２の発光層１１２Ｂは逆の積層順であっても良い。
基板１００は発光素子の支持体として用いられる。基板１００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、発光素子の作製工程において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の陽極１１１および第１の陰極１１３としては、様々な金属、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。例えば、仕事関数の大きい材料である、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（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。また、仕事関数の小さい材料である、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（マグネシウムと銀の合金、アルミニウムとリチウムの合金）、ユーロピウム（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を用いることもできる。また、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、アルミニウムを含む合金（例えばＡｌＳｉ）等を用いることができる。アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらを含む合金の膜は、真空蒸着法を用いて形成することができる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む合金はスパッタリング法により形成することも可能である。また、銀ペーストなどをインクジェット法などにより成膜することも可能である。また、第１の陽極および第１の陰極は、単層膜に限らず、積層膜で形成することもできる。
これらの導電性材料を用いて第１の陽極および第１の陰極を形成することができるが、キャリアの注入障壁を考慮すると、陽極としては、仕事関数の大きい材料を用いることが好ましい。また、陰極としては、仕事関数の小さい材料を用いることが好ましい。
また、発光層で発光する光を外部に取り出すため、第１の陽極又は第１の陰極のいずれか一方あるいは両方は、発光を通過させるように形成する。例えば、ＩＴＯ等の透光性を有する導電性材料を用いて形成するか、あるいは、銀、アルミニウム等を数ｎｍ乃至数十ｎｍの厚さとなるように形成する。また、膜厚を薄くした銀、アルミニウムなどの金属薄膜と、ＩＴＯ膜等の透光性を有する導電性材料を用いた薄膜との積層構造とすることもできる。また、第１の陽極および第１の陰極は、種々の方法を用いて形成すればよい。
第１の発光層１１２Ａは、実施の形態１で示したアントラセン誘導体を含む。実施の形態１で示したアントラセン誘導体は、青緑色〜黄緑色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示し、高効率の発光を得ることができる。よって、実施の形態１で示したアントラセン誘導体を用いることにより、発光効率の高い発光素子を得ることができる。また、実施の形態１で示したアントラセン誘導体は、酸化還元反応の繰り返しに対して安定であり、電気化学的に安定である。よって、実施の形態１で示したアントラセン誘導体を用いることにより、劣化しにくく、長寿命の発光素子を得ることができる。また、実施の形態１で示したアントラセン誘導体（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させることにより、発光層を構成しても良い。この場合、ホスト材料としてはアントラセン誘導体が好ましく、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）が電気化学的に安定であるため好ましい。
また、第２の発光層１１２Ｂは、実施の形態１で示したアントラセン誘導体とは異なる発光性物質を含んでいる。つまり、第１の発光層１１２Ａと第２の発光層１１２Ｂとは、異なる発光色を示す。第２の発光層１１２Ｂには、種々の発光性物質を用いることができる。例えば、蛍光を発光する蛍光材料や燐光を発光する燐光材料を用いることができる。
このような発光素子に対し、第１の陽極１１１側をプラスに、第１の陰極１１３側をマイナスにバイアスを印加すると、第１の発光層からの発光と第２の発光層からの発光を合成した発光が得られる。第１の発光層からの発光と第２の発光層からの発光を合成した発光は、図１（Ｂ）に示すように、２つのピークを有する第１の発光スペクトル１３０を示す。すなわち、本実施の形態で示す発光素子は、２波長型の発光スペクトルを示す。
なお、本明細書において、ピークとは、ショルダーピークも含む。つまり、スペクトルに肩を有する場合には、その肩もピークとみなす。
例えば、第１の発光層１１２Ａに含まれる実施の形態１で示したアントラセン誘導体の発光色と第２の発光層１１２Ｂに含まれる第２の発光性物質の発光色とが補色の関係である場合、第１の発光素子の発光色は、白色となる。なお、補色とは、混色したときに無彩色となる色の組み合わせをいう。
実施の形態１で示したアントラセン誘導体は、青色〜黄緑色の発光を示す。よって、例えば、実施の形態１で示したアントラセン誘導体のうち、青色の発光を示すアントラセン誘導体を第１の発光層１１２Ａに用い、黄色〜橙色の発光を示す発光性物質を第２の発光層１１２Ｂ用いることで、白色発光を示す発光素子を得ることができる。また、青緑色〜緑色の発光を示すアントラセン誘導体を第１の発光層１１２Ａに用い、赤色の発光を示す発光性物質を第２の発光層１１２Ｂに用いることで、白色発光を示す発光素子を得ることができる。
例えば、赤色の波長領域（６００ｎｍ以上７００ｎｍ未満）に発光スペクトルのピークを有する材料としては、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、｛２−イソプロピル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、｛２，６−ビス［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）などの４Ｈ−ピラン誘導体や、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）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））、トリス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）３）などの燐光材料を用いることができる。また、ポリ（３−アルキルチオフェン）等のポリマーを用いても良い。なかでも、ＢｉｓＤＣＭ、ＤＣＪＴＩ、ＢｉｓＤＣＪＴＭのような４Ｈ−ピラン誘導体は、発光効率が高く、好ましい。特に、ＤＣＪＴＩ、ＢｉｓＤＣＪＴＭは、６２０ｎｍ付近に発光スペクトルのピークを有するため、実施の形態１で示したアントラセン誘導体と組み合わせて白色発光素子を得るためには、好ましい。また、これらの発光性物質（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させることにより、発光層を構成しても良い。この場合のホスト材料としては、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）や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）などの芳香族アミン化合物が好ましい。ホスト材料としては他に、ビス（８−キノキリノラト）亜鉛（略称：Ｚｎｑ２）やビス［２−シンナモイル−８−キノリノラト］亜鉛（略称：Ｚｎｓｑ２）などの金属錯体を用いることができる。これらの赤色の発光を示す発光性物質と、青緑色〜緑色の発光を示す実施の形態１で示したアントラセン誘導体を用いることにより、白色発光素子を得ることができる。
例えば、黄色〜橙色の波長領域（５４０ｎｍ以上６００ｎｍ未満）に発光スペクトルのピークを有する材料としては、ルブレン、（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、ビス［２−（２−チエニル）ピリジナト］イリジウムアセチルアセトナート（Ｉｒ（ｔｈｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルキノリナト）イリジウムアセチルアセトナート（Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））などを用いることができる。特に、ルブレンのようなテトラセン誘導体が、高効率かつ化学的に安定であるため好ましい。また、これらの発光性物質（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させることにより、発光層を構成しても良い。この場合のホスト材料としては、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）や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）などの芳香族アミン化合物が好ましい。また、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン）等のポリマーを用いても良い。これらの黄色〜橙色の発光を示す発光性物質と、青色の発光を示す実施の形態１で示したアントラセン誘導体を用いることにより、白色発光素子を得ることができる。
なお、上述した発光性物質の発光色は、ホスト材料や素子構成により、多少変化する場合がある。
また、図１では、第１の陰極１１３を光反射性の電極とし、第１の陽極及び基板１００を通過させて発光を取り出す構成を示している。この場合は、第２の発光層１１２Ｂよりも長波長の発光スペクトルを示す第１の発光層１１２Ａを光反射性の電極から遠い距離に配置することで光の干渉を抑制する構造とすることが好ましい。よって、実施の形態１で示したアントラセン誘導体を第２の発光層１１２Ｂとして用いてもよい。その場合、第１の発光層１１２Ａに含まれる発光性物質は、実施の形態１で示したアントラセン誘導体とは異なる物質であることが好ましい。
また、図１（Ａ）の説明では、第１の陰極１１３を光反射性の電極とした例を示したが、第１の陰極１１３を透光性の電極とし、さらに第１の陰極の上方に光反射性の膜を形成する構造としてもよい。その場合、光の干渉を考慮して、第１の陰極１１３、第２の発光層１１２Ｂ、第１の発光層１１２Ａなどの膜厚を調節することが好ましい。また、光反射性の電極は、電気抵抗の低い材料、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）などを含む導電性材料を用いると、発光素子の低消費電力化が図れるため好ましい。
また、第１の陰極１１３を光反射性の電極とするのではなく、第１の陰極１１３を透光性の電極とし、第１の陽極１１１を光反射性の電極として、図１（Ａ）に示す方向とは逆の方向に発光を取り出す構造としてもよい。また、第１の陽極１１１を光反射性の電極とするのではなく、第１の陽極１１１を透光性の電極とし、第１の陽極の下方に光反射性の膜を設ける構造としてもよい。
また、図１では、基板側に陽極を設ける構成を示したが、基板側に陰極を設ける構成であってもよい。
さらに、各積層の膜厚を調節し、意図的に光を僅かに干渉させることで、突出した鋭いピークの発生を抑え、台形の発光スペクトルとなるようにして、連続的なスペクトルを有する自然光に近づけてもよい。また、各積層の膜厚を調節し、意図的に光を僅かに干渉させることで、発光スペクトルのピークの位置も変化させることもできる。発光スペクトルに現れる複数のピーク強度をほぼ同じになるように各積層の膜厚を調節し、さらに、互いのピークの間隔を狭くすることによってより台形に近い発光スペクトルを有する白色発光を得ることができる。
本発明を適用することにより、各層の膜厚や、各層の材料を調節し、光の干渉などを利用することにより、連続的なスペクトルを有する自然光に近い白色を発光する発光素子を得ることができる。よって、本発明の発光素子は、照明装置として好適に用いることができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の発光素子の構成の一例について、図２を用いて説明する。
図２は、基板２００上に、第１の発光素子２１０と第２の発光素子２２０が積層された構成となっている。第１の発光素子２１０と第２の発光素子２２０は直列に接続している。以下、図２に示すように複数の発光素子が積層された構成となっている発光素子を、積層型発光素子という。第１の発光素子２１０は実施の形態２で示した発光素子と同様な構成であり、第１の陽極２１１と第１の陰極２１３の間に第１の発光層２１２Ａ及び第２の発光層２１２Ｂを有している。また、第２の発光素子２２０は、第２の陽極２２１と第２の陰極２２３の間に第３の発光層２２２Ａ及び第４の発光層２２２Ｂを有している。また、図２において、第１の陽極２１１は透光性を有する電極であり、第２の陰極２２３は光反射性を有する電極である。
基板２００は、実施の形態１で示したように、発光素子の支持体として用いられる。基板２００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、発光素子の作製工程において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の陽極２１１、第１の陰極２１３、第２の陽極２２１および第２の陰極２２３は、実施の形態１で示したように、様々な金属、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。例えば、仕事関数の大きい材料である、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（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。また、仕事関数の小さい材料である、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（マグネシウムと銀の合金、アルミニウムとリチウムの合金）、ユーロピウム（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を用いることもできる。また、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、アルミニウムを含む合金（ＡｌＳｉ）等を用いることができる。アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらを含む合金の膜は、真空蒸着法を用いて形成することができる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む合金はスパッタリング法により形成することも可能である。また、銀ペーストなどをインクジェット法などにより成膜することも可能である。また、これらの電極は、単層膜に限らず、積層膜で形成することもできる。
なお、キャリアの注入障壁を考慮すると、陽極としては、仕事関数の大きい材料を用いることが好ましい。また、陰極としては、仕事関数の小さい材料を用いることが好ましい。
また、光の取り出し効率の点から、積層型発光素子の内部に位置する電極は、透光性を有する電極であることが好ましい。すなわち、本実施の形態で示す積層型発光素子において、陰極と接している陽極および陽極と接している陰極は透光性を有することが好ましい。つまり、図２に示す構成においては、第１の陰極２１３および第２の陽極２２１は、透光性を有する電極であることが好ましい。
また、積層型発光素子の内部に位置する電極は、外部に位置する電極よりも低い導電率であっても機能する。
したがって、積層型発光素子の内部に位置する陰極、すなわち、陽極と接している陰極は、電子を注入できればよく、酸化リチウム、フッ化リチウム、炭酸セシウム等の絶縁体や半導体を用いることができる。あるいは、電子輸送性の高い物質に、ドナー性物質が添加された構成であってもよい。
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、キノリン骨格また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１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
ドナー性物質を添加することにより、電子注入性を高くすることができるため、発光素子の駆動電圧を低減することができる。ドナー性物質としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における第１３族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、インジウム（Ｉｎ）、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物をドナー性物質として用いてもよい。
また、積層型発光素子の内部に位置する陽極、すなわち、陰極と接している陽極は、正孔を注入できればよく、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化レニウム、酸化ルテニウム等の半導体や絶縁体を用いることができる。あるいは、正孔輸送性の高い物質に、アクセプター物質が添加された構成であってもよい。
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またはα−ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（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］−１，１’−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１０−６ｃｍ２／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、上記以外の物質を用いても構わない。
アクセプター性物質を添加することにより、正孔注入性を高くすることができるため、発光素子の駆動電圧を低減することができる。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：Ｆ４−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。
また、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を添加した構成および／または電子輸送性の高い物質にドナー性物質を添加した構成を用いることにより、第１の陰極および／または第２の陽極を厚膜化しても、駆動電圧の上昇を抑制することができる。よって、第１の陰極および／または第２の陽極を厚膜化することにより、微小な異物や衝撃等によるショートを防止することができるため、信頼性の高い発光素子を得ることができる。駆動電圧の上昇を抑制しつつ、光学設計により、第１の陰極および／または第２の陽極の膜厚を最適化することが可能となる。
また、第１の発光素子２１０は、実施の形態１で示したアントラセン誘導体を含む第１の発光層２１２Ａと、第１の発光層２１２Ａとは異なる発光色を示す発光性物質を含む第２の発光層２１２Ｂを有する。なお、第１の発光層２１２Ａと第２の発光層２１２Ｂは逆の積層順であっても良い。
また、第２の発光素子２２０は、第３の発光層２２２Ａと第４の発光層２２２Ｂを有する。第３の発光層２２２Ａと第４の発光層２２２Ｂとは異なる発光色を示す。なお、第３の発光層２２２Ａと第４の発光層２２２Ｂは逆の積層順であっても良い。
このような発光素子に対し、第１の陽極２１１側をプラスに、第２の陰極２２３側をマイナスにバイアスを印加すると、ある電流密度Ｊの電流が発光素子に流れる。このとき、第１の陽極２１１から第１の発光層及び第２の発光層に正孔が、第１の陰極２１３から第１の発光層及び第２の発光層に電子がそれぞれ注入され、再結合に至ることにより、第１の発光素子２１０からの発光が得られる。この第１の発光素子からの発光は、図２（Ｂ）に示す第１の発光スペクトル２３０を有する。第１の発光スペクトル２３０は少なくとも２つのピークを有する。また、第２の陽極２２１から第３の発光層及び第４の発光層に正孔が、第２の陰極２２３から第３の発光層及び第４の発光層に電子がそれぞれ注入され、再結合に至ることにより、第２の発光素子２２０からの発光が得られる。この第２の発光素子からの発光は、図２（Ｂ）に示す第２の発光スペクトル２４０を有する。第２の発光スペクトル２４０は少なくとも２つのピークを有する。つまり、第１の発光素子と第２の発光素子の両方から発光が得られる。
なお、等価回路上では、第１の発光素子２１０および第２の発光素子２２０に共通の電流密度Ｊの電流が流れ、それぞれその電流密度Ｊに対応した輝度で発光することになる。ここでは、第１の陽極２１１、第１の陰極２１３及び第２の陽極２２１を透光性の電極とすることにより、第１の発光素子からの発光と第２の発光素子からの発光の両方を取り出すことができる。また、第２の陰極２２３は、光反射性を有する電極とすることで発光を反射させて、光を取り出す面側に効率よく発光を得ることができる。
本実施の形態において、第１の発光スペクトル２３０が有する２つのピークと、第２の発光スペクトル２４０が有する２つのピークとが異なる位置にあることが好ましい。つまり、第１の発光スペクトルのピークと第２の発光スペクトルのピークとは重ならない位置にあることが好ましい。このような構成にすることにより、ブロードなスペクトルを有する発光を得ることができる。
特に、４００ｎｍ以上４７０ｎｍ未満の波長領域、４７０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満の波長領域、５４０ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長領域、６００ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長領域に、それぞれピークを有することが好ましい。このような構成にすることにより、可視光領域全体にわたり、ブロードなスペクトルを有する白色発光を得ることができる。このような構成の発光素子は演色性に優れているため、照明装置に好適である。
さらに、第１の発光層２１２Ａに含まれる実施の形態１で示したアントラセン誘導体の発光色と第２の発光層２１２Ｂに含まれる第２の発光性物質の発光色とが補色の関係にあることが好ましい。また、第３の発光層２２２Ａに含まれる第３の発光性物質の発光色と第４の発光層２２２Ｂに含まれる第４の発光性物質の発光色とが補色の関係にあることが好ましい。このような構成とすることにより、第１の発光素子からの発光色は白色となり、第２の発光素子からの発光色は白色となる。そして、第１の発光素子からの発光と第２の発光素子からの発光が合成されて、積層型発光素子としては白色発光を得ることができる。
実施の形態１で示したアントラセン誘導体は、青色〜黄緑色の発光を示す。よって、例えば、実施の形態１で示したアントラセン誘導体のうち、青色の発光を示すアントラセン誘導体と、黄色〜橙色の発光を示す発光性物質とを組み合せることで白色発光素子を得ることができる。また、青緑色〜緑色の発光を示すアントラセン誘導体と、赤色の発光を示す発光性物質とを組み合せることで白色発光素子を得ることができる。そして、第１の発光素子と第２の発光素子を積層した発光素子（積層型発光素子）としては、白色発光素子を得ることができる。
実施の形態１で示したアントラセン誘導体は、発光効率が高く、また、長寿命であるため、第１の発光素子および第２の発光素子に用いることが好ましい。しかし、本実施の形態で示す発光素子はそれに限定されず、実施の形態１で示したアントラセン誘導体を第１の発光素子、第２の発光素子の少なくとも一方に用いていればよい。
また、実施の形態１で示したアントラセン誘導体以外の発光性物質を発光層に用いる場合には、種々の発光性物質を用いることができる。例えば、蛍光を発光する蛍光材料や燐光を発光する燐光材料を用いることができる。
例えば、黄色〜橙色の波長領域（５４０ｎｍ以上６００ｎｍ未満）に発光スペクトルのピークを有する材料としては、実施の形態２で示した材料を用いることができる。また、赤色の波長領域（６００ｎｍ以上７００ｎｍ未満）に発光スペクトルのピークを有する材料としては、実施の形態２で示した材料を用いることができる。
また、青色の波長領域（４００ｎｍ以上４７０ｎｍ未満）に発光スペクトルのピークを有する材料としては、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）などを用いることができる。また、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）などのスチリルアリーレン誘導体や、９，１０−ジフェニルアントラセン、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ビス（２−ナフチル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）などのアントラセン誘導体を用いることができる。また、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）等のポリマーを用いても良い。また、青色の波長領域（４００ｎｍ以上４７０ｎｍ未満）に発光スペクトルのピークを有する材料としては、スチリルアミン誘導体が好ましく、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）や、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）スチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＰＣＡ２Ｓ）などが挙げられる。特にＹＧＡ２Ｓは、４５０ｎｍ付近にピークを有しており好ましい。また、これらの発光性物質（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させることにより、発光層を構成しても良い。この場合のホスト材料としては、アントラセン誘導体が好ましく、９，１０−ビス（２−ナフチル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）や、９−［４−（Ｎ―カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン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）が好適である。特に、ＣｚＰＡは電気化学的に安定であるため好ましい。
青緑色〜緑色の波長領域（４７０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満）に発光スペクトルのピークを有する材料としては、クマリン３０、クマリン６などのクマリン誘導体やＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＴＺ）２、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）クロロガリウム（Ｇａ（ｍｑ）２Ｃｌ）などの金属錯体を用いることができる。また、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウムピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス［２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウムアセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））などをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。また、上述のペリレンやＴＢＰを５ｗｔ％以上の高濃度で適当なホスト材料に分散させることによっても得られる。また、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）等のポリマーを用いても良い。また、青緑色〜緑色の波長領域（４７０ｎｍ以上５４０ｎｍ未満）に発光スペクトルのピークを有する材料としては、アントラセン誘導体が効率の高い発光が得られるため好ましい。例えば、２位にアミノ基が置換されたアントラセン誘導体は高効率な緑色発光が得られるため好ましく、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）が特に長寿命であり好適である。また、これらの発光性物質（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させることにより、発光層を構成しても良く、この場合のホスト材料としては、アントラセン誘導体が好ましく、先に述べたＣｚＰＡが電気化学的に安定であるため好ましい。また、緑色発光と青色発光を組み合わせ、青色から緑色の波長領域に２つのピークを持つ発光素子を作製する場合、青色発光層のホストにＣｚＰＡのような電子輸送性のアントラセン誘導体を用い、緑色発光層のホストにＮＰＢのようなホール輸送性の芳香族アミン化合物を用いると、青色発光層と緑色発光層との界面で発光が得られるため好ましい。すなわちこの場合、２ＰＣＡＰＡのような緑色発光材料のホストとしては、ＮＰＢの如き芳香族アミン化合物が好ましい。
なお、上述した発光性物質の発光色は、ホスト材料や素子構成により、多少変化する場合がある。
上述の構成の白色発光素子は、実施の形態２で示した発光素子に比べ、電圧の変化や電流密度の変化による発光色の変化が生じにくい。例えば、経時劣化により、第４の発光層２２２Ｂの発光輝度が変化したとしても、積層型発光素子全体の発光輝度に対する第４の発光層２２２Ｂの寄与は１／４程度であるため、色度の変化は比較的小さい。
また、本実施の形態で示す積層型発光素子は、単に１つのピークしか有さない発光素子を直列に積層するより、積層する発光素子の数を減らすことができる。よって、発光素子を積層することにより生じる駆動電圧の上昇を抑えることができるため有用である。また、本実施の形態で示す積層型発光素子は、ある電流密度Ｊに対して得られる第１の発光素子の輝度と第２の発光素子の輝度の両方を加算した輝度が得られるため、電流に対する輝度（すなわち電流効率）も高い値が得られる。
また、図２に示す発光素子において、第２の発光層２１２Ｂよりも長波長の発光スペクトルを示す第１の発光層２１２Ａを光反射性の電極から遠い距離に配置することで光の干渉を防ぐ構造とすることが好ましい。また、第４の発光層２２２Ｂよりも長波長の発光スペクトルを示す第３の発光層２２２Ａを光反射性の電極から遠い位置に配置することで光の干渉を抑制する構造とすることが好ましい。
なお、図２では、第２の陰極２２３を光反射性の電極とし、第１の陽極及び基板２００を通過させて発光を取り出す構成を示している。よって、光の干渉などを考慮して、第４の発光層２２２Ｂ、第３の発光層２２２Ａ、第２の陽極２２１、第２の発光層２１２Ｂ、第１の発光層２１２Ａなどの膜厚を調整することが好ましい。
また、図２（Ａ）の説明では、第２の陰極２２３を光反射性の電極とした例を示したが、第２の陰極２２３を透光性の電極とし、さらに第２の陰極の上方に光反射性の膜を形成する構造としてもよい。その場合、光の干渉を考慮して、第２の陰極２２３、第４の発光層２２２Ｂ、第３の発光層２２２Ａ、第２の陽極２２１、第２の発光層２１２Ｂ、第１の発光層２１２Ａなどの膜厚を調節することが好ましい。光反射性の電極は、電気抵抗の低い材料、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）などを含む導電性材料を用いると、発光素子の低消費電力化が図れるため好ましい。
また、上述の説明では、第２の陰極２２３を光反射性の電極とし、第１の陽極２１１及び基板２００を通過させて発光を取り出す構成としているが、特にこの構造に限定されない。例えば、基板上に第２の発光素子２２０を形成し、その上に第１の発光素子２１０を形成し、第２の陽極２２１を光反射性の電極とし、第２の陰極２２３、第１の陽極２１１、及び第１の陰極２１３を透光性の電極として、図２（Ａ）に示す方向とは逆の方向に発光を取り出す構造としてもよい。また、第２の陽極２２１を光反射性の電極とするのではなく、第２の陽極２２１を透光性の電極とし、第２の陽極の下方に光反射性の膜を設ける構造としてもよい。
また、図２では、基板側に陽極を設ける構成を示したが、基板側に陰極を設ける構成であってもよい。
さらに、各積層の膜厚を調節し、意図的に光を僅かに干渉させることで、突出した鋭いピークの発生を抑え、台形の発光スペクトルとなるようにして、連続的なスペクトルを有する自然光に近づけてもよい。また、各積層の膜厚を調節し、意図的に光を僅かに干渉させることで、発光スペクトルのピークの位置も変化させることもできる。発光スペクトルに現れる複数のピーク強度をほぼ同じになるように各積層の膜厚を調節し、さらに、互いのピークの間隔を狭くすることによってより台形に近い発光スペクトルを有する白色発光を得ることができる。
本発明を適用することにより、各層の膜厚や、各層の材料を調節し、光の干渉などを利用することにより、連続的なスペクトルを有する自然光に近い白色を発光する発光素子を得ることができる。よって、本発明の発光素子は、照明装置として好適に用いることができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の発光素子の構成の一例について、図３を用いて説明する。
図３は、基板３００上に、第１の発光素子３１０と第２の発光素子３２０が積層された構成となっている。第１の発光素子３１０と第２の発光素子３２０は、直列に接続している。第１の発光素子３１０は、実施の形態２で示した発光素子であり、第１の陽極３１１と第１の陰極３１３との間に第１の発光層３１２Ａ及び第２の発光層３１２Ｂを有している。また、第２の発光素子３２０は、第２の陽極３２１と第２の陰極３２３との間に、第３の発光層３２２を有している。また、図３において、第１の陽極３１１は透光性を有する電極であり、第２の陰極３２３は光反射性を有する電極である。
基板３００は、実施の形態２および実施の形態３で示したものと同様な構成を用いることができる。
第１の陽極３１１、第１の陰極３１３、第２の陽極３２１および第２の陰極３２３についても、実施の形態２および実施の形態３で示したものと同様な構成を用いることができる。
また、第１の発光素子３１０は、実施の形態１で示したアントラセン誘導体を含む第２の発光層３１２Ｂと、第２の発光層３１２Ｂとは異なる発光色を示す発光性物質を含む第１の発光層３１２Ａを有する。なお、第１の発光層３１２Ａと第２の発光層３１２Ｂは逆の積層順であっても良い。
また、第２の発光素子３２０は、第３の発光層３２２を有する。第３の発光層３２２は、第１の発光層３１２Ａおよび第２の発光層３１２Ｂとは異なる発光色を示す。
このような発光素子に対し、第１の陽極３１１側をプラスに、第２の陰極３２３側をマイナスにバイアスを印加すると、第１の発光素子からの発光と第２の発光素子からの発光の両方が得られる。第１の発光素子からの発光は、第１の発光スペクトル３３０を有する。第１の発光スペクトル３３０は少なくとも２つのピークを有する。また、第２の発光素子からの発光は、第２の発光スペクトル３４０を有する。第２の発光スペクトル３４０は、少なくとも１つのピークを有する。
本実施の形態において、第１の発光スペクトル３３０が有する２つのピークと、第２の発光スペクトル３４０が有する１つのピークとが異なる位置にあることが好ましい。つまり、第１の発光スペクトルのピークと第２の発光スペクトルのピークとは重ならない位置にあることが好ましい。このような構成にすることにより、ブロードなスペクトルを有する発光を得ることができる。
特に、４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波長領域、５００ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長領域、６００ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長領域に、それぞれピークを有することが好ましい。このような構成にすることにより、可視光領域全体にわたり、ブロードなスペクトルを有する白色発光を得ることができる。このような構成の発光素子は演色性に優れているため、照明装置に好適である。
さらに、第１の発光層３１２Ａ、第２の発光層３１２Ｂおよび第３の発光層３２２は、それぞれ、緑色発光、青色発光、赤色発光を示すことが好ましい。このような構成にすることにより、積層型発光素子としては白色発光を得ることができる。
実施の形態１で示したアントラセン誘導体は、青色〜黄緑色の発光を示す。よって、例えば、実施の形態１で示したアントラセン誘導体のうち、青色の発光を示すアントラセン誘導体と、緑色の発光を示す発光性物質と、赤色の発光を示す発光性物質とを組み合せることで白色発光素子を得ることができる。また、青色の発光を示す発光性物質と、緑色の発光を示すアントラセン誘導体と、赤色の発光を示す発光性物質とを組み合せることで白色発光素子を得ることができる。
実施の形態１で示したアントラセン誘導体は、発光効率が高く、また、長寿命であるため、３つの発光層のうちの２つの発光層に用いることが好ましい。しかし、本実施の形態で示す発光素子はそれに限定されず、実施の形態１で示したアントラセン誘導体を３つの発光層のうちの少なくとも一つに用いていればよい。
また、実施の形態１で示したアントラセン誘導体以外の発光性物質を発光層に用いる場合には、種々の発光性物質を用いることができる。例えば、蛍光を発光する蛍光材料や燐光を発光する燐光材料を用いることができる。
例えば、６００ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長領域に発光スペクトルのピークを有する材料としては、実施の形態２で示した材料を用いることができる。
また、５００ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長領域に発光スペクトルのピークを有する材料としては、ルブレン、（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、ビス［２−（２−チエニル）ピリジナト］イリジウムアセチルアセトナート（Ｉｒ（ｔｈｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルキノリナト）イリジウムアセチルアセトナート（Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））などを用いることができる。また、ビス［２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２］イリジウムアセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）などを用いることができる。特に、ルブレンのようなテトラセン誘導体が、高効率かつ化学的に安定であるため好ましい。また、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）が特に長寿命であり好適である。また、これらの発光性物質（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させることにより、発光層を構成しても良い。この場合のホスト材料としては、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）や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）などの芳香族アミン化合物が好ましい。また、アントラセン誘導体が好ましく、先に述べたＣｚＰＡが電気化学的に安定であるため好ましい。また、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン）等のポリマーを用いても良い。
また、４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波長領域に発光スペクトルのピークを有する材料としては、実施の形態１で示したアントラセン誘導体を用いることができる。
上述の構成の白色発光素子は、実施の形態２で示した発光素子に比べ、電圧の変化や電流密度の変化による発光色の変化が生じにくい。例えば、経時劣化により、第１の発光層３１２Ａの発光輝度が変化したとしても、積層型発光素子全体の発光輝度に対する第１の発光層３１２Ａの寄与は１／３程度であるため、色度の変化は比較的小さい。
また、上述の構成の白色発光素子は、赤色の波長領域、緑色の波長領域、青色の波長領域のそれぞれにピークを有するため、カラーフィルタを用いたフルカラーディスプレイに好適に用いることができる。
また、本実施の形態で示す発光素子は、実施の形態１で示したアントラセン誘導体を含む。実施の形態１で示したアントラセン誘導体は、青緑色〜黄緑色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示し、高効率の発光を得ることができる。よって、実施の形態１で示したアントラセン誘導体を用いることにより、発光効率の高い発光素子を得ることができる。また、実施の形態１で示したアントラセン誘導体は、酸化還元反応の繰り返しに対して安定であり、電気化学的に安定である。よって、実施の形態１で示したアントラセン誘導体を用いることにより、劣化しにくく、長寿命の発光素子を得ることができる。
また、本実施の形態で示す積層型発光素子は、単に１つのピークしか有さない発光素子を直列に積層するより、積層する発光素子の数を減らすことができる。よって、発光素子を積層することにより生じる駆動電圧の上昇を抑えることができるため有用である。また、本実施の形態で示す積層型発光素子は、ある電流密度Ｊに対して得られる第１の発光素子の輝度と第２の発光素子の輝度の両方を加算した輝度が得られるため、電流に対する輝度（すなわち電流効率）も高い値が得られる。
また、図３に示す発光素子において、第２の発光層３１２Ｂよりも長波長の発光スペクトルを示す第１の発光層３１２Ａを光反射性の電極から遠い距離に配置することで光の干渉を防ぐ構造とすることが好ましい。
なお、図３では、第２の陰極３２３を光反射性の電極とし、第１の陽極及び基板３００を通過させて発光を取り出す構成を示している。よって、光の干渉を考慮して、第３の発光層３２２、第２の陽極３２１、第２の発光層３１２Ｂ、第１の発光層３１２Ａなどの膜厚を調整することが好ましい。
また、図３では、第２の陰極３２３を光反射性の電極とした例を示したが、第２の陰極３２３を透光性の電極とし、さらに第２の陰極の上方に光反射性の膜を形成する構造としてもよい。その場合、光の干渉を考慮して、第２の陰極３２３、第３の発光層３２２、第２の陽極３２１、第２の発光層３１２Ｂ、第１の発光層３１２Ａなどの膜厚を調節することが好ましい。光反射性の電極は、電気抵抗の低い材料、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）などを含む導電性材料を用いると、発光素子の低消費電力化が図れるため好ましい。
また、図３では、第２の陰極３２３を光反射性の電極とし、第１の陽極３１１及び基板３００を通過させて発光を取り出す構成としているが、特にこの構造に限定されない。例えば、基板上に第２の発光素子３２０を形成し、その上に第１の発光素子３１０を形成し、第２の陽極３２１を光反射性の電極とし、第２の陰極３２３、第１の陽極３１１、及び第１の陰極３１３を透光性の電極として、図３（Ａ）に示す方向とは逆の方向に発光を取り出す構造としてもよい。また、第２の陽極３２１を光反射性の電極とするのではなく、第２の陽極３２１を透光性の電極とし、第２の陽極の下方に光反射性の膜を設ける構造としてもよい。
また、図３では、基板側に陽極を設ける構成を示したが、基板側に陰極を設ける構成であってもよい。
さらに、各積層の膜厚を調節し、意図的に光を僅かに干渉させることで、突出した鋭いピークの発生を抑え、台形の発光スペクトルとなるようにして、連続的なスペクトルを有する自然光に近づけてもよい。また、各積層の膜厚を調節し、意図的に光を僅かに干渉させることで、発光スペクトルのピークの位置も変化させることもできる。発光スペクトルに現れる複数のピーク強度をほぼ同じになるように各積層の膜厚を調節し、さらに、互いのピークの間隔を狭くすることによってより台形に近い発光スペクトルを有する白色発光を得ることができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態５）
本実施の形態では、図１（Ａ）、図２（Ａ）および図３（Ａ）で示した第１の発光素子および第２の発光素子に関し、用いることのできる材料や素子構成について説明する。
図１（Ａ）、図２（Ａ）および図３（Ａ）において、第１の陽極と第１の発光層との間に、正孔注入層および／または正孔輸送層を挿入しても良い。また、図１（Ａ）、図２（Ａ）および図３（Ａ）において、第１の陰極と第２の発光層との間には、電子注入層および／または電子輸送層を挿入しても良い。図４に、第１の陽極５１１と第１の発光層５１２Ａとの間に、正孔注入層５５１および正孔輸送層５５２を挿入し、第１の陰極５１３と第２の発光層５１２Ｂとの間に電子輸送層５５３および電子注入層５５４を挿入した構成の発光素子を示す。
また、図４（Ａ）では、第１の陽極５１１を基板５００側に設けた構成について示したが、図４（Ｂ）に示すように、第１の陰極５１３を基板５００側に設けてもよい。この場合、正孔注入層５５１、正孔輸送層５５２、電子輸送層５５３、電子注入層５５４は、図４（Ａ）に示す構成とは逆の順序に積層されている。
また、第１の発光素子と同様に、図２（Ａ）において、第２の陽極と第３の発光層との間には、正孔注入層および／または正孔輸送層を挿入しても良い。また、図２（Ａ）において、第２の陰極と第４の発光層との間には、電子注入層および／または電子輸送層を挿入していても良い。
また、第１の発光素子と同様に、図３（Ａ）において、第２の陽極と第３の発光層との間には、正孔注入層および／または正孔輸送層を挿入しても良い。また、図３（Ａ）において、第２の陰極と第３の発光層との間には、電子注入層および／または電子輸送層を挿入していても良い。
なお、正孔注入層は陽極からホールを受け取る機能を示す層であり、正孔輸送層は発光層に正孔を受け渡す機能を示す層である。また、電子注入層は陰極から電子を受け取る機能を示す層であり、電子輸送層は発光層に電子を受け渡す機能を示す層である。
これら各層に用いることのできる材料を具体的に例示する。ただし、本発明に適用できる材料は、これらに限定されるものではない。
正孔注入層は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、酸化モリブデンや酸化バナジウム、酸化ルテニウム、酸化タングステン、酸化マンガン等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、或いはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層を形成することができる。
また、正孔注入層として、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、陽極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：Ｆ４−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、複合材料に用いる正孔輸送性の高い物質としては、１０−６ｃｍ２／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正孔輸送性の高い物質を具体的に列挙する。
例えば、複合材料に用いることのできる芳香族アミン化合物としては、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］−１，１’−ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）等を用いることができる。また、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メチルフェニル）（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）等を用いることができる。
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、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−（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）、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）、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］−２−ｔｅｒｔ−ブチル−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、１×１０−６ｃｍ２／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、正孔注入層としては、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）を用いることができる。例えば、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が挙げられる。また、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＡｎｉ／ＰＳＳ）等の酸を添加した高分子化合物を用いることができる。
また、上述したＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ等の高分子化合物と、上述したアクセプター性物質を用いて複合材料を形成し、正孔注入層として用いてもよい。
正孔輸送層は、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またはα−ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（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］−１，１’−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１０−６ｃｍ２／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、正孔輸送層として、ＰＶＫ、ＰＶＴＰＡ、ＰＴＰＤＭＡ、Ｐｏｌｙ−ＴＰＤなどの高分子化合物を用いることもできる。
電子輸送層は、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：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、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることができる。また、この他ビス［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１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わない。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、電子輸送層として、高分子化合物を用いることができる。例えば、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（ピリジン−３，５−ジイル）］（略称：ＰＦ−Ｐｙ）、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−ｃｏ−（２，２’−ビピリジン−６，６’−ジイル）］（略称：ＰＦ−ＢＰｙ）などを用いることができる。
また、電子注入層を設けてもよい。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（ＣａＦ２）等のようなアルカリ金属化合物、又はアルカリ土類金属化合物を用いることができる。さらに、電子輸送性を有する物質とアルカリ金属又はアルカリ土類金属が組み合わされた層も使用できる。例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの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とアルカリ金属又はアルカリ土類金属を組み合わせた層を用いることは、陰極からの電子注入が効率良く起こるためより好ましい。
なお、以上で述べた本発明の発光素子を作製するに当たっては、発光素子中の各層の積層法を限定されるものではない。積層が可能ならば、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。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。乾式法としては、真空蒸着法、スパッタリング法などが挙げられる。また、湿式法としては、インクジェット法またはスピンコート法などが挙げられる。
例えば、上述した材料のうち、高分子化合物を用いて湿式法でＥＬ層を形成してもよい。または、低分子の有機化合物を用いて湿式法で形成することもできる。また、低分子の有機化合物を用いて真空蒸着法などの乾式法を用いてＥＬ層を形成してもよい。
また、例えば、電極についても、ゾル−ゲル法を用いて湿式法で形成しても良いし、金属材料のペーストを用いて湿式法で形成してもよい。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。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明を適用し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、パッシブマトリクス型の発光装置を表示装置として用いた場合について、図５〜図９を用いて説明する。図５は表示装置の主要部を示す概略構成図である。
基板４１０には、第１の電極４１６と、その電極と交差する方向に伸びる第２の電極４１８が設けられている。少なくとも、第１の電極４１６と第２の電極４１８との交差部は、実施の形態２〜実施の形態５で説明したものと同様な発光素子を形成している。図５の表示装置は、第１の電極４１６と第２の電極４１８を複数本配置して、画素となる発光素子をマトリクス状に配列させ、表示部４１４を形成している。この表示部４１４は、第１の電極４１６と第２の電極４１８の電位を制御して個々の発光素子の発光及び非発光を制御して、動画及び静止画を表示することができる。
この表示装置は、基板４１０の一方向に延設される第１の電極４１６と、それと交差する第２の電極４１８のそれぞれに映像を表示する信号を印加して発光素子の発光及び非発光を選択する。すなわち、画素の駆動は、もっぱら外部回路から与えられる信号で行う単純マトリクス型の表示装置である。このような表示装置は、構成が簡単であるので、大面積化をしても容易に製造をすることができる。
なお、対向基板４１２は必要に応じて設ければ良く、表示部４１４の位置に合わせて設けることで保護部材とすることもできる。これは、板状の硬材としなくても、樹脂フィルム若しくは樹脂材料を塗布して代用することもできる。第１の電極４１６及び第２の電極４１８は基板４１０の端部に引き出され、外部回路と接続する端子を形成している。すなわち第１の電極４１６及び第２の電極４１８は基板４１０の端部でフレキシブル配線基板４２０、４２２とコンタクトを形成する。外部回路としては、映像信号を制御するコントローラ回路の他、電源回路、チューナ回路などが含まれる。
図６は表示部４１４の構成を示す部分拡大図を示す。基板４１０に形成された第１の電極４１６の側端部は隔壁層４２４が形成されている。そして、少なくとも第１の電極４１６の露出面上にはＥＬ層４２６が形成されている。
ＥＬ層は、発光素子の一対の電極間に形成された層を示す。ＥＬ層は、実施の形態２で示したように、発光層を２層有する構成としてもよいし、実施の形態３で示したように発光層を４層有する構成であってもよい。また、実施の形態４で示したように、発光層を３層有する構成であってもよい。複数の発光層のうち、一層は、実施の形態１で示したアントラセン誘導体を含んでいる。また、実施の形態５で示したように、発光層以外に各機能層を設けてもよい。なお、ＥＬ層を構成する他の材料としては、低分子化合物、オリゴマー、デンドリマー、高分子化合物など種々の材料を用いることができる。
第２の電極４１８は、ＥＬ層４２６上に設けられている。第２の電極４１８は第１の電極４１６と交差するので、隔壁層４２４上に延設されている。隔壁層４２４は、第１の電極４１６と第２の電極４１８の間で短絡が起こらないように絶縁材料で形成されている。隔壁層４２４が第１の電極４１６の端部を覆う部位では、段差が急峻とならないように隔壁層４２４の側端部に勾配を持たせ、所謂テーパー形状としている。隔壁層４２４をこのような形状とすることで、ＥＬ層４２６や第２の電極４１８の被覆性が向上し、ひび割れや断裂などの不良を無くすことができる。
図７は表示部４１４の平面図であり、第１の電極４１６、第２の電極４１８、隔壁層４２４、ＥＬ層４２６の配置を示している。補助電極４２８は第２の電極４１８を酸化インジウム−酸化スズ、酸化亜鉛などの酸化物透明導電膜で形成する場合に、抵抗損失を低減するために設けると好ましいものである。この場合、補助電極４２８はチタン、タングステン、クロム、タンタルなどの高融点金属、若しくは高融点金属とアルミニウム、銀などの低抵抗金属とを組み合わせて形成すると良い。
図７において、Ａ−Ｂ線及びＣ−Ｄ線に沿った断面図を図８（Ａ）（Ｂ）に示す。図８（Ａ）は第１の電極４１６が配列する断面図であり、図８（Ｂ）は第２の電極４１８が配列する断面図を示す。第１の電極４１６と第２の電極４１８の交差部にはＥＬ層４２６が形成され、その部位に発光素子が形成される。図８（Ｂ）で示す補助電極４２８は隔壁層４２４上にあって、第２の電極４１８と接触するように設けている。補助電極４２８を隔壁層４２４上に設けることにより、第１の電極４１６と第２の電極４１８の交差部に形成される発光素子を遮光することがないので、発光した光を有効に利用することができる。また、補助電極４２８が第１の電極４１６と短絡してしまうことを防ぐことができる。
図８では、対向基板４１２に色変換層４３０を配設した一例を示している。色変換層４３０は、ＥＬ層４２６で発光した光を波長変換して発光色を異ならせるためのものである。この場合、ＥＬ層４２６で発光する光は、エネルギーの高い青色若しくは紫外光であることが好ましい。色変換層４３０として、赤色、緑色、青色に変換するものを配列させれば、フルカラー表示可能な発光装置を有する表示装置とすることができる。また、色変換層４３０を着色層（カラーフィルタ）に置き換えて、フルカラー表示可能な発光装置としてもよい。その場合は、ＥＬ層４２６は白色発光するように構成すれば良い。また、色変換層やカラーフィルタは光を取り出す方向に設ければよく、基板４１０を通して光を取り出す場合には、色変換層やカラーフィルタを基板４１０側に設ければよい。また、色変換層やカラーフィルタを設けず、モノカラーの表示装置とすることも可能である。
また、全面に同じ発光色を発光する発光層を含むＥＬ層を形成し、単色の発光素子を設けてもよく、モノクロ表示可能な発光装置、或いはエリアカラー表示可能な発光装置としてもよい。
充填材４３２は基板４１０と対向基板４１２を固定するものであり適宜設ければ良い。
上記において、第１の電極４１６としてアルミニウム、チタン、タンタルなどを用い、第２の電極４１８として酸化インジウム、酸化インジウム・酸化スズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム酸化亜鉛、酸化亜鉛を用いれば、対向基板４１２側に表示部４１４が形成される表示装置とすることができる。第１の電極４１６として酸化インジウム、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム酸化亜鉛、酸化亜鉛を用い、第２の電極４１８としてアルミニウム、チタン、タンタルなどを用いれば、基板４１０側に表示部４１４が形成される表示装置とすることができる。また、第１の電極４１６と第２の電極４１８を共に透光性を有する電極で形成すれば、両面表示型の表示装置とすることができる。
また、表示部４１４の他の構成を図９に示す。図９（Ａ）は、発光装置を示す斜視図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）をＸ−Ｙで切断した断面図である。図９の構造は、第１の電極９５２の端部が絶縁層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９５１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、ＥＬ層９５５及び第２の電極９５６を、隔壁層９５４を使って自己整合的に形成することができる。
また、必要であれば、光の取り出し面に偏光板、又は円偏光板（楕円偏光板を含む）、位相差板（λ／４板、λ／２板）、カラーフィルタなどの光学フィルムを適宜設けてもよい。また、偏光板又は円偏光板に反射防止膜を設けてもよい。例えば、表面の凹凸により反射光を拡散し、映り込みを低減できるアンチグレア処理を施すことができる。
また、図５では、駆動回路を基板上に設けていない例を示したが、本発明は特に限定されず、基板に駆動回路を有するＩＣチップを実装させてもよい。
ＩＣチップを実装させる場合、画素部の周辺（外側）の領域に、画素部へ各信号を伝送する駆動回路が形成されたデータ線側ＩＣ、走査線側ＩＣをＣＯＧ方式によりそれぞれ実装する。ＣＯＧ方式以外の実装技術としてＴＣＰやワイヤボンディング方式を用いて実装してもよい。ＴＣＰはＴＡＢテープにＩＣを実装したものであり、ＴＡＢテープを素子形成基板上の配線に接続してＩＣを実装する。データ線側ＩＣ、および走査線側ＩＣは、シリコン基板を用いたものであってもよいし、ガラス基板、石英基板もしくはプラスチック基板上にＴＦＴで駆動回路を形成したものであってもよい。また、片側に一つのＩＣを設けても良いし、片側に複数個に分割して設けても構わない。
以上のようにして、本発明を適用したパッシブマトリクス型の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、発光効率が高く、低消費電力の発光装置を得ることができる。
また、実施の形態１で示したアントラセン誘導体は、電気化学的に安定であるため、長寿命の発光装置を得ることができる。
本実施の形態で示した発光装置において、カラーフィルタを用いることにより、フルカラー表示可能な発光装置を得ることができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明を適用し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、アクティブマトリクス型の発光装置について、図１０を用いて説明する。
図１０（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図１０（Ｂ）は図１０（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はソース側駆動回路６０１及びゲート側駆動回路６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
次に、断面構造について図１０（Ｂ）を用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路６０１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
なお、ソース側駆動回路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回路で形成される。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。
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に用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定されない。非晶質半導体膜を用いてもよいし、結晶性半導体膜を用いてもよい。また、単結晶半導体膜を用いてもよい。単結晶半導体膜は、スマートカット法などを用いて作製することができる。
また、画素部６０２はスイッチング用ＴＦＴ６１１と、電流制御用ＴＦＴ６１２と当該電流制御用ＴＦＴの配線（ソース電極又はドレイン電極）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ことが好ましい。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。また、絶縁物６１４としては、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸窒化シリコン等を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。
第１の電極６１３は、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、亜鉛膜、白金膜などの単層膜の他、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることができる。
ＥＬ層６１６は、一対の電極間に形成された層である。実施の形態２で示したように、発光層を２層有する構成としてもよいし、実施の形態３で示したように発光層を４層有する構成であってもよい。また、実施の形態４で示したように、発光層を３層有する構成であってもよい。複数の発光層のうち、一層は、実施の形態１で示したアントラセン誘導体を含んでいる。また、実施の形態５で示したように、発光層以外に各機能層を設けてもよい。なお、ＥＬ層を構成する他の材料としては、低分子化合物、オリゴマー、デンドリマー、高分子化合物など種々の材料を用いることができる。
第２の電極６１７は、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、ＣａＦ２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、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（ＺｎＯ）等）との積層を用いるのが良い。
また、図１０（Ｂ）に示す断面図では発光素子６１８を１つのみ図示しているが、画素部６０２において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。画素部６０２には、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、フルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、全面に同じ発光色を発光する発光素子を形成することで、モノクロ表示可能な発光装置、或いはエリアカラー表示可能な発光装置としてもよい。また、白色発光が得られる発光素子を設け、カラーフィルタと組み合わせることによってフルカラー表示可能な発光装置としてもよい。
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、本発明を適用した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。
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、発光効率が高く、低消費電力の発光装置を得ることができる。
また、実施の形態１で示したアントラセン誘導体は、電気化学的に安定であるため、長寿命の発光装置を得ることができる。
本実施の形態で示した発光装置において、カラーフィルタを用いることにより、フルカラー表示可能な発光装置を得ることができる。
（実施の形態８）
本実施の形態では、実施の形態６〜実施の形態７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、発光効率の高い表示部を有する。また、消費電力の低減された表示部を有する。長寿命の表示部を有する。
本発明の発光素子を有する電子機器として、ビデオカメラやデジタルカメラ等のカメラ、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１１に示す。
図１１（Ａ）は本発明に係るテレビ装置であり、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１〜実施の形態５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、発光効率が高く、長寿命であるという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９１０３も同様の特徴を有するため、このテレビ装置は画質の劣化が少なく、低消費電力化が図られている。このような特徴により、テレビ装置において、劣化補償機能回路や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、筐体９１０１や支持台９１０２の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係るテレビ装置は、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、それにより住環境に適合した製品を提供することができる。
図１１（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１〜実施の形態５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、発光効率が高く、長寿命であるという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９２０３も同様の特徴を有するため、このコンピュータは画質の劣化が少なく、低消費電力化が図られている。このような特徴により、コンピュータにおいて、劣化補償機能回路や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体９２０１や筐体９２０２の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係るコンピュータは、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、環境に適合した製品を提供することができる。
図１１（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１〜実施の形態５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、発光効率が高く、長寿命であるという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９４０３も同様の特徴を有するため、この携帯電話は画質の劣化が少なく、低消費電力化が図られている。このような特徴により、携帯電話において、劣化補償機能回路や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体９４０１や筐体９４０２の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係る携帯電話は、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、携帯に適した製品を提供することができる。
図１１（Ｄ）は本発明の係るカメラであり、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１〜実施の形態５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、発光効率が高く、長寿命であるという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９５０２も同様の特徴を有するため、このカメラは画質の劣化が少なく、低消費電力化が図られている。このような特徴により、カメラにおいて、劣化補償機能回路や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体９５０１の小型軽量化を図ることが可能である。本発明に係るカメラは、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、携帯に適した製品を提供することができる。
以上の様に、本発明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。本発明の発光素子を用いることにより、低消費電力の表示部を有する電子機器を提供することが可能となる。また、寿命の長い表示部を有する電子機器を提供することが可能となる。
また、本発明の発光装置は、照明装置として用いることもできる。本発明の発光素子を照明装置として用いる一態様を、図１２を用いて説明する。
図１２は、本発明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１２に示した液晶表示装置は、筐体９０１、液晶層９０２、バックライト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９０３は、本発明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。
本発明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、発光効率が高く、消費電力の低減されたバックライトが得られる。また、本発明の発光装置は、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、本発明の発光装置は薄型で低消費電力であるため、表示装置の薄型化、低消費電力化も可能となる。また、本発明の発光装置は長寿命であるため、本発明の発光装置を用いた液晶表示装置も長寿命である。
図１３は、本発明を適用した発光装置を、照明装置である電気スタンドとして用いた例である。図１３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、本発明の発光装置が用いられている。本発明の発光装置は、発光効率が高く、長寿命であるため、電気スタンドも発光効率が高く、長寿命である。
図１４は、本発明を適用した発光装置を、室内の照明装置３００１として用いた例である。本発明の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。また、本発明の発光装置は、薄型で低消費電力であるため、薄型化、低消費電力化の照明装置として用いることが可能となる。このように、本発明を適用した発光装置を、室内の照明装置３００１として用いた部屋に、図１１（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ができる。このような場合、両装置は低消費電力であるので、電気料金を心配せずに、明るい部屋で迫力のある映像を鑑賞することができる。
本実施例では、本発明に用いることのできる構造式（１０１）で表される２−｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）の合成方法を具体的に説明する。
［ステップ１］２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセンの合成
（ｉ）２−ブロモ−９，１０−アントラキノンの合成
２−ブロモ−９，１０−アントラキノンの合成スキームを（Ｃ−１）に示す。
臭化銅（ＩＩ）４６ｇ（０．２０ｍｏｌ）、アセトニトリル５００ｍＬを１Ｌ三口フラスコへ入れた。さらに、亜硝酸ｔｅｒｔ−ブチル１７ｇ（０．１７ｍｏｌ）を加え。この混合物を６５℃に加熱した。この混合物へ、２−アミノ−９，１０−アントラキノン２５ｇ（０．１１ｍｏｌ）を加え、同温度で６時間撹拌した。反応後、反応溶液を３ｍｏｌ／Ｌの塩酸５００ｍＬ中に注ぎ、この懸濁液を３時間撹拌したところ、固体が析出した。この析出物を吸引濾過により回収し、吸引濾過しながら、水、エタノールで洗浄した。濾物をトルエンに溶かしてフロリジール（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濾過し、得られたろ液を濃縮して固体を得た。この固体を、クロロホルム、ヘキサンの混合溶媒により再結晶したところ目的物である２−ブロモ−９，１０−アントラキノンの乳白色粉末状固体を１８．６ｇ、収率５８％で得た。
（ｉｉ）２−ブロモ−９，１０−ジフェニル−９，１０−ジヒドロアントラセン−９，１０−ジオールの合成
２−ブロモ−９，１０−ジフェニル−９，１０−ジヒドロアントラセン−９，１０−ジオールの合成スキームを（Ｃ−２）に示す。
２−ブロモ−９，１０−アントラキノン４．９ｇ（１７ｍｍｏｌ）を３００ｍＬ三口フラスコへ入れ、フラスコ内を窒素置換し、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１００ｍＬを加えて、よく溶かした。その後、この溶液へ、フェニルリチウム１８ｍＬ（３７ｍｍｏｌ）を滴下して加え、室温で約１２時間撹拌した。反応後、溶液を水で洗浄後、水層を酢酸エチルで抽出した。抽出溶液と有機層をあわせて、硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥後、この混合物を吸引濾過し、濾液を濃縮して、目的物の２−ブロモ−９，１０−ジフェニル−９，１０−ジヒドロアントラセン−９，１０−ジオールを得た（約７．６ｇ）。
（ｉｉｉ）２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセンの合成
２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセンの合成スキームを（Ｃ−３）に示す。
得られた２−ブロモ−９，１０−ジフェニル−９，１０−ジヒドロアントラセン−９，１０−ジオール約７．６ｇ（１７ｍｍｏｌ）、ヨウ化カリウム５．１ｇ（３１ｍｍｏｌ）、ホスフィン酸ナトリウム一水和物９．７ｇ（９２ｍｍｏｌ）、氷酢酸５０ｍＬを５００ｍＬ三口フラスコへ入れ、１２０℃で２時間還流した。その後、反応混合物へ５０％ホスフィン酸３０ｍＬを加え、１２０℃で１時間撹拌した。反応後、溶液を水で洗浄後、水層を酢酸エチルで抽出した。抽出溶液と、有機層とを合わせて、硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥後、この混合物を吸引濾過し、得られた濾液を濃縮したところ、固体を得た。この固体をトルエンに溶かしてからセライト（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、ヘキサンの混合溶媒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得た。（ｉｉ）と（ｉｉｉ）の２段階での収率は７４％であった。
［ステップ２］２−（４−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセンの合成
（ｉ）２−ヨード−９，１０−ジフェニルアントラセンの合成
２−ヨード−９，１０−ジフェニルアントラセンの合成スキームを（Ｃ−４）に示す。
２−ブロモ−９，１０−ジフェニルアントラセン１０ｇ（２４ｍｍｏｌ）を５００ｍＬ三口フラスコに入れ、当該フラスコ内を窒素置換した後、テトラヒドロフラン１５０ｍＬを加え、溶解した。この溶液を−７８℃で撹拌した。この溶液に１．６ｍｍｏｌ／Ｌのｎ−ブチルリチウム溶液１９ｍＬをシリンジにより滴下し−７８℃で１時間撹拌して反応させたところ白色固体が析出した。反応後この反応混合物に、ヨウ素１２ｇ（４９ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン８０ｍＬに溶解した溶液を滴下ロートより滴下した。滴下後、この混合物を−７８℃で１時間、室温で１２時間撹拌した。反応後、反応溶液にチオ硫酸ナトリウム水溶液を加え、１時間室温で撹拌した。この混合物に酢酸エチルを加え、抽出を行った。水層と有機層を分離し、有機層をチオ硫酸ナトリウム水溶液、飽和食塩水の順に洗浄した。水層と有機層を分離し、有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥した。この混合物を吸引ろ過して硫酸マグネシウムを除去した。得られたろ液を濃縮したところ、固体を得た。この固体にメタノールを加え、超音波を照射して洗浄したところ固体が析出した。この固体を吸引濾過により回収したところ、淡黄色粉末状固体を収量９．９ｇ、収率９０％で得た。
（ｉｉ）２−（４−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセンの合成
２−（４−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセンの合成スキームを（Ｃ−５）に示す。
４−ブロモフェニルボロン酸２．０ｇ（９．９ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（０）０．０２ｇ（０．０８９ｍｍｏｌ）、２−ヨード−９，１０−ジフェニルアントラセン５．０ｇ（１１ｍｍｏｌ）、トリス（ｏ−トリル）ホスフィン ０．３０ｇ（０．９９ｍｍｏｌ）を２００ｍＬ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５０ｍＬ、炭酸カリウム水溶液（２ｍｏｌ／Ｌ）２０ｍＬ、エタノール１０ｍＬを加えた。この混合物を１００℃で８時間加熱攪拌し、反応させた。反応後、反応混合物にトルエンを加え、この懸濁液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水の順で洗浄した。有機層と水層を分離し、有機層をセライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、アルミナ、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）を通して吸引ろ過し、ろ液を得た。得られたろ液を濃縮したところ、固体を得た。この固体にメタノールを加え、超音波を照射して洗浄したところ固体が析出した。吸引濾過によりこの固体を回収したところ、淡黄色粉末状固体を収量４．６ｇ、収率８７％で得た。核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が２−（４−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセンであることを確認した。
２−（４−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセンの１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３３−７．３６（ｍ，２Ｈ），７．４０（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ），７．４９−７．７２（ｍ、１５Ｈ），７．７８（ｄ，Ｊ＝９．３Ｈｚ，１Ｈ），７．８５（ｄ，Ｊ＝１．５Ｈｚ，１Ｈ）。また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図１５（Ａ）、図５（Ｂ）に示す。なお、図１５（Ｂ）は、図１５（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。
［ステップ３］２ＤＰＡＰＰＡの合成法
２ＤＰＡＰＰＡの合成スキームを（Ｃ−６）に示す。
実施例１のステップ２で合成した２−（４−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセン０．８４ｇ（１．７ｍｍｏｌ）、ナトリウム ｔｅｒｔ−ブトキシド０．３０ｇ（３．１ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン０．５３ｇ（１．６０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）０．０３ｇ（０．０６ｍｍｏｌ）を５０ｍＬ三口フラスコに入れ、当該フラスコ内を窒素置換した。この混合物にトルエン１０ｍＬ、トリｔｅｒｔ−ブチルホスフィンの１０ｗｔ％ヘキサン溶液０．０２ｍＬを加えた。この混合物を８０℃で５時間加熱攪拌し、反応させた。反応後、反応混合物にトルエンを加え、この懸濁液をフロリジール（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、ろ液を得た。得られたろ液を水、飽和食塩水で洗浄した後、有機層に硫酸マグネシウムを加えて乾燥した。この混合物を吸引ろ過して硫酸マグネシウムを除去し、ろ液を得た。このろ液を濃縮して得られた固体を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。カラムクロマトグラフィーは展開溶媒として、トルエン：ヘキサン＝１：１０の混合溶媒を用い、次いでトルエン：ヘキサン＝１：３の混合溶媒を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固体を得た。この固体をジクロロメタンとメタノールの混合溶媒で再結晶したところ、淡黄色粉末状固体を収量０．８４ｇ、収率６６％で得た。核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が２−｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）であることを確認した。
２ＤＰＡＰＰＡの１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。１Ｈ ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６，３００ＭＨｚ，１２０℃）：δ＝６．９３−７．１２（ｍ，１５Ｈ），７．２４−７．５４（ｍ，１４Ｈ），７．７２−７．５６（ｍ，１０Ｈ），７．７９（ｓ，１Ｈ）。また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）に示す。なお、図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）における６．５ｐｐｍ〜８．０ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。
また、２ＤＰＡＰＰＡのトルエン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを図１７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、石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図１７に示した。図１７において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は強度（任意単位）を表す。トルエン溶液の場合では２８４ｎｍ、３１９ｎｍ、３６２ｎｍ付近に吸収が見られた。また、最大発光波長はトルエン溶液の場合では５０５ｎｍ（励起波長３６１ｎｍ）であった。
また、２ＤＰＡＰＰＡの薄膜状態におけるイオン化ポテンシャルを大気中の光電子分光計（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した結果、５．２６ｅＶであった。その結果、ＨＯＭＯ準位が−５．２６ｅＶであることがわかった。さらに、２ＤＰＡＰＰＡ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２．６５ｅＶであった。得られたエネルギーギャップの値とＨＯＭＯ準位からＬＵＭＯ準位を求めたところ、−２．６１ｅＶであった。
本実施例では、本発明に用いることのできる構造式（１３２）で表される２−｛４−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］フェニル｝−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）の合成方法を具体的に説明する。
［ステップ１］Ｎ−フェニル−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミン（略称：ＰＣＡ）の合成
（ｉ）３−ブロモ−９−フェニルカルバゾールの合成
３−ブロモ−９−フェニルカルバゾールの合成スキームを（Ｄ−１）に示す。
２Ｌマイヤーフラスコに、９−フェニルカルバゾール２４．３ｇ（１００ｍｍｏｌ）を入れ、氷酢酸６００ｍＬに溶かし、Ｎ−ブロモコハク酸イミド１７．８ｇ（１００ｍｍｏｌ）をゆっくり加え、室温で約１２時間撹拌した。この氷酢酸溶液を氷水１Ｌに撹拌しながら滴下した。析出した白色固体を吸引濾過により回収し、吸引濾過しながら水で３回洗浄した。この固体をジエチルエーテル１５０ｍＬに溶解し、この溶液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水で洗浄した。この有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた。この混合物を吸引濾過し、得られたろ液を濃縮して油状物を得た。この油状物にメタノール約５０ｍＬを加え、溶解させた。この溶液を静置することで白色固体が析出した。この固体を吸引濾過により回収し乾燥させることで、白色粉末の３−ブロモ−９−フェニルカルバゾールを２８．４ｇ（収率８８％）を得た。
（ｉｉ）Ｎ−フェニル−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミン（略称：ＰＣＡ）の合成
Ｎ−フェニル−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミン（略称：ＰＣＡ）の合成スキームを（Ｄ−２）に示す。
５００ｍＬ三口フラスコに、３−ブロモ−９−フェニルカルバゾールを１９ｇ（６０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を０．３４ｇ（０．６０ｍｍｏｌ）、１，１−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセンを１．６ｇ（３．０ｍｍｏｌ）、ナトリウム ｔｅｒｔ−ブトキシドを１３ｇ（０．１８ｍｏｌ）入れ、窒素置換した後、脱水キシレンを１１０ｍＬ、アニリンを７．０ｇ（７５ｍｍｏｌ）加えた。これを窒素気流下にて９０℃、７．５時間加熱撹拌した。反応終了後、反応液に加熱したトルエン約５００ｍＬを加え、これをフロリジール（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。得られたろ液を濃縮し、ここにヘキサン、酢酸エチルを加えて超音波を照射したところ固体が析出した。この固体を吸引濾過により回収した後、乾燥させたところ、乳白色粉末のＮ−フェニル−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミン（略称：ＰＣＡ）１５ｇ（収率７５％）を得た。核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物がＮ−フェニル−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミン（略称：ＰＣＡ）であることを確認した。
この化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）；６．８４（ｔ、Ｊ＝６．９Ｈｚ、１Ｈ）、６．９７（ｄ、Ｊ＝７．８Ｈｚ、２Ｈ）、７．２０−７．６１（ｍ、１３Ｈ）、７．９０（ｓ、１Ｈ）、８．０４（ｄ、Ｊ＝７．８Ｈｚ、１Ｈ）。また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）に示す。なお、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）における５．０ｐｐｍ〜９．０ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。また、ＤＭＳＯ−ｄ６溶媒を用いたデータを示す。１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ６）：δ＝６．７３（ｔ、ｊ＝７．５、１Ｈ）、７．０２（ｄ、ｊ＝８．１、２Ｈ）、７．１６−７．７０（ｍ、１２Ｈ）、７．９５（ｓ、１Ｈ）、８．０６（ｓ、１Ｈ）、８．１７（ｄ、ｊ＝７．８、１Ｈ）。１３Ｃ ＮＭＲ（７５．５ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ６）：δ＝１０９．５５、１１０．３０、１１０．４９、１１４．７１、１１８．２２、１１９．７０、１２０．１４、１２０．６１、１２２．５８、１２３．３５、１２６．１８、１２６．４８、１２７．３７、１２９．１５、１３０．１４、１３５．７１、１３６．２７、１３７．１１、１４０．４１、１４５．６１。
［ステップ２］２ＰＣＡＰＰＡの合成法
２ＰＣＡＰＰＡの合成スキームを（Ｄ−３）に示す。
実施例１のステップ２で合成した２−（４−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセン０．５２ｇ（１．１ｍｍｏｌ）、ナトリウム ｔｅｒｔ−ブトキシド０．３０ｇ（３．１ｍｍｏｌ）、Ｎ−フェニル−９−フェニルカルバゾール−３−アミン０．３２ｇ（０．９６ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）０．０３０ｇ（０．０６０ｍｍｏｌ）を５０ｍＬ三口フラスコに入れ、当該フラスコ内を窒素置換した。この混合物にトルエン１０ｍＬ、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィンの１０ｗｔ％ヘキサン溶液０．０２ｍＬを加えた。この混合物を８０℃で５時間加熱攪拌し、反応させた。反応後、反応混合物にトルエンを加え、この懸濁液をフロリジール（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。得られたろ液を水、飽和食塩水で洗浄した後、有機層に硫酸マグネシウムを加えて乾燥した。この混合物を吸引ろ過して硫酸マグネシウムを除去し、得られたろ液を濃縮して固体を得た。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。カラムクロマトグラフィーは展開溶媒として、まずトルエン：ヘキサン＝１：１０の混合溶媒を用い、次いでトルエン：ヘキサン＝１：３の混合溶媒を用いて行った。得られたフラクションを濃縮して、固体を得た。この固体をジクロロメタンとメタノールの混合溶媒で再結晶したところ、淡黄色粉末状固体を収量０．５０ｇ、収率６１％で得た。核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が２−｛４−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］フェニル｝−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）であることを確認した。
得られた黄色固体１．４ｇの昇華精製をトレインサブリメーション法により行った。昇華精製は７．０Ｐａの減圧下、アルゴンの流量を３ｍＬ／ｍｉｎとして３３５℃で１５時間行った。収量１．１ｇで収率は７９％であった。
また、得られた化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ，５０℃）：δ＝６．０３−７．０２（ｍ，１Ｈ），７．０４−７．７８（ｍ，３４Ｈ），７．８６（ｓ，１Ｈ），７．９３（ｓ，１Ｈ），７．９９（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ）。また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）に示す。なお、図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）における６．５ｐｐｍ〜８．５ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。
また、２ＰＣＡＰＰＡのトルエン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを図２０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、石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図２０に示した。図２０において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は強度（任意単位）を表す。トルエン溶液の場合では２８５ｎｍ、３６２ｎｍ付近に吸収が見られた。また、最大発光波長はトルエン溶液の場合では４７７ｎｍ（励起波長３６３ｎｍ）であった。
また、２ＰＣＡＰＰＡの薄膜状態におけるイオン化ポテンシャルを大気中の光電子分光計（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した結果、５．３２ｅＶであった。その結果、ＨＯＭＯ準位が−５．３２ｅＶであることがわかった。さらに、２ＰＣＡＰＰＡ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２．６３ｅＶであった。得られたエネルギーギャップの値とＨＯＭＯ準位からＬＵＭＯ準位を求めたところ、−２．６９ｅＶであった。
本実施例では、本発明に用いることのできる構造式（１８２）で表される２−（４−｛Ｎ−［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝フェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）の合成方法を具体的に説明する。
［ステップ１］４−（カルバゾール−９−イル）ジフェニルアミン（略称：ＹＧＡ）の合成
（ｉ）Ｎ−（４−ブロモフェニル）カルバゾールの合成
Ｎ−（４−ブロモフェニル）カルバゾールの合成スキームを（Ｅ−１）に示す。
まず、Ｎ−（４−ブロモフェニル）カルバゾールの合成方法について説明する。３００ｍＬの三口フラスコに、１，４−ジブロモベンゼンを５６ｇ（０．２４ｍｏｌ）、カルバゾールを３１ｇ（０．１８ｍｏｌ）、よう化銅（Ｉ）を４．６ｇ（０．０２４ｍｏｌ）、炭酸カリウムを６６ｇ（０．４８ｍｏｌ）、１８−クラウン−６−エーテルを２．１ｇ（０．００８ｍｏｌ）入れ、窒素置換し、１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン（略称：ＤＭＰＵ）を８ｍＬ加え、１８０℃で６時間撹拌した。反応混合物を室温まで冷ましてから、吸引ろ過により沈殿物を除去し、得られたろ液を希塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水の順で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥し、乾燥後、この混合物を自然ろ過した。得られたろ液を濃縮したところ、油状物質を得た。この油状物質をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝９：１）により精製して、得られた固体を、クロロホルム、ヘキサンの混合溶媒により再結晶したところ、目的物であるＮ−（４−ブロモフェニル）カルバゾールの淡褐色プレート状結晶を２１ｇ、収率３５％で得た。核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物がＮ−（４−ブロモフェニル）カルバゾールであることを確認した。
この化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）；δ＝８．１４（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），７．７３（ｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，２Ｈ），７．４６（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，２Ｈ），７．４２−７．２６（ｍ，６Ｈ）。
（ｉｉ）４−（カルバゾール−９−イル）ジフェニルアミン（略称：ＹＧＡ）の合成
４−（カルバゾール−９−イル）ジフェニルアミン（略称：ＹＧＡ）の合成スキームを（Ｅ−２）に示す。
２００ｍＬの三口フラスコに、上記（ｉ）で得たＮ−（４−ブロモフェニル）カルバゾールを５．４ｇ（１７．０ｍｍｏｌ）、アニリンを１．８ｍＬ（２０．０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を１００ｍｇ（０．１７ｍｍｏｌ）、ナトリウム ｔｅｒｔ−ブトキシドを３．９ｇ（４０ｍｍｏｌ）入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物へ、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）を０．１ｍＬ、トルエンを５０ｍＬ加えた。この混合物を８０℃、６時間撹拌した。反応後、反応混合物を、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）、アルミナを通してろ過し、ろ液を水、飽和食塩水で洗浄した。有機層を、硫酸マグネシウムで乾燥し、この混合物を自然ろ過した。ろ液を濃縮して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（ヘキサン：酢酸エチル＝９：１）により精製したところ目的物である４−（カルバゾール−９−イル）ジフェニルアミン（略称：ＹＧＡ）を４．１ｇ、収率７３％で得た。核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が４−（カルバゾール−９−イル）ジフェニルアミン（略称：ＹＧＡ）であることを確認した。
この化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ６）；δ＝８．４７（ｓ，１Ｈ），８．２２（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ），７．４４−７．１６（ｍ，１４Ｈ），６．９２−６．８７（ｍ，１Ｈ）。また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図２１（Ａ）、図２１（Ｂ）に示す。なお、図２１（Ｂ）は、図２１（Ａ）における６．５ｐｐｍ〜８．５ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。
［ステップ２］２ＹＧＡＰＰＡの合成法
２ＹＧＡＰＰＡの合成スキームを（Ｅ−３）に示す。
実施例１のステップ２で合成した２−（４−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセン０．５１ｇ（１．１ｍｍｏｌ）、ナトリウム ｔｅｒｔ−ブトキシド０．２０ｇ（２．１ｍｍｏｌ）、４−（カルバゾール−９−イル）ジフェニルアミン０．３５ｇ（１．１ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）０．０２ｇ（０．０４ｍｍｏｌ）を５０ｍＬ三口フラスコに入れ、当該フラスコ内を窒素置換した。この混合物にトルエン１０ｍＬ、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィンの１０ｗｔ％ヘキサン溶液０．０２ｍＬを加えた。 この混合物を８０℃で３時間加熱攪拌し、反応させた。反応後、反応混合物にトルエンを加え、この懸濁液をフロリジール（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。得られたろ液を水、飽和食塩水で洗浄した後、有機層に硫酸マグネシウムを加えて乾燥した。この混合物を吸引ろ過して硫酸マグネシウムを除去し、得られたろ液を濃縮して固体を得た。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。カラムクロマトグラフィーはまずトルエン：ヘキサン＝１：１０を展開溶媒として用い、次いでトルエン：ヘキサン＝１：５の混合溶媒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固体を得た。この固体をジクロロメタンとメタノールの混合溶媒で再結晶したところ、粉末状黄色固体を収量０．５１ｇ、収率６５％で得た。核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が，２−（４−｛Ｎ−［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝フェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）であることを確認した。
得られた黄色固体１．４ｇの昇華精製をトレインサブリメーション法により行った。昇華精製は７．０Ｐａの減圧下、アルゴンの流量を３ｍＬ／ｍｉｎとして３３３℃で９時間行った。収量１．２ｇで収率は８６％であった。
また、得られた化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．０６−７．１５（ｍ，１Ｈ），７．１７−７．７４（ｍ，３３Ｈ），７．７８（ｄ，Ｊ＝９．８Ｈｚ，１Ｈ），７．９０（ｓ，１Ｈ），８．１４（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）。また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図１７（Ａ）、図２２（Ｂ）に示す。なお、図２２（Ｂ）は、図２２（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。
また、２ＹＧＡＰＰＡのトルエン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを図２３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、石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図２３に示した。図２３において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は強度（任意単位）を表す。トルエン溶液の場合では２８６ｎｍ、２９３ｎｍ、３１２ｎｍ、３５７ｎｍ付近に吸収が見られた。また、最大発光波長はトルエン溶液の場合では４５４ｎｍ（励起波長３５６ｎｍ）であった。
また、２ＹＧＡＰＰＡの薄膜状態におけるイオン化ポテンシャルを大気中の光電子分光計（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した結果、５．４８ｅＶであった。その結果、ＨＯＭＯ準位が−５．４８ｅＶであることがわかった。さらに、２ＹＧＡＰＰＡ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２．７５ｅＶであった。得られたエネルギーギャップの値とＨＯＭＯ準位からＬＵＭＯ準位を求めたところ、−２．７３ｅＶであった。
また、２ＹＧＡＰＰＡ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−Ｂｕ４ＮＣｌＯ４）（（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ＤＭＦに溶解させ、電解溶液を調整した。さらに測定対象である２ＹＧＡＰＰＡを１０ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように電解溶液に溶解させようとしたが、２ＹＧＡＰＰＡは溶解性が悪く、溶け残りが生じたため、溶け残りが沈殿した状態で上澄み液を採取し、測定に使用した。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、カウンター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。
２ＹＧＡＰＰＡの酸化反応特性については次のようにして調べた。参照電極に対する作用電極の電位を−０．２７Ｖから０．７０Ｖまで変化させた後、０．７０Ｖから−０．２７Ｖ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。また、２ＹＧＡＰＰＡの還元反応特性については次のようにして調べた。参照電極に対する作用電極の電位を−０．３５Ｖから−２．６０Ｖまで変化させた後、−２．６０Ｖから−０．３５Ｖ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２４に２ＹＧＡＰＰＡの酸化側のＣＶ測定結果を、図２５に２ＹＧＡＰＰＡの還元側のＣＶ測定結果をそれぞれ示す。図２４および図２５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、縦軸は作用電極とカウンター電極との間に流れた電流値（μＡ）を表す。図２４から、０．５７〜０．５９Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋電極）付近に酸化を示す電流が観測された。また、図２５から、−２．２１Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋電極）付近に還元を示す電流が観測された。
１００サイクルもの走査を繰り返しているにもかかわらず、酸化反応および還元反応において、ＣＶ曲線のピーク位置やピーク強度にあまり変化が見られない。このことから、本発明のアントラセン誘導体は酸化還元反応の繰り返しに対して極めて安定であることが分かった。
本実施例では、本発明に用いることのできる構造式（１７４）で表される２−｛３−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］フェニル｝−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ｍＰＣＡＰＰＡ）の合成方法を具体的に説明する。
［ステップ１］２−（３−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセンの合成
２−（３−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセン）の合成スキームを（Ｆ−１）に示す
３−ブロモフェニルボロン酸２．０ｇ（１０ｍｍｏｌ）、９，１０−ジフェニル−２−ヨードアントラセン４．６ｇ（１０ｍｍｏｌ）、トリス（ｏ−トリル）ホスフィン０．１５ｍｇ（０．５０ｍｍｏｌ）を２００ｍＬ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５０ｍＬ、炭酸カリウム水溶液（２ｍｏｌ／Ｌ）１４ｍＬを加えた。フラスコ内を減圧しながら攪拌して脱気し、脱気後、混合物に酢酸パラジウム（ＩＩ）２３ｍｇ（０．１０ｍｍｏｌ）を加えた。この混合物を１１０℃で８時間還流した。反応後、反応混合物にトルエンを加え、この懸濁液を水で洗浄した。有機層と水層を分離し、水層をトルエンで抽出し、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て硫酸マグネシウムを除去し、ろ液を濃縮し油状物を得た。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；ヘキサン）により精製したところ、乳白色固体を０．４ｇ、収率１８％で得た。核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が２−（３−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセンであることを確認した。
２−（３−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセンの１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３３−７．３６（ｍ，２Ｈ），７．４３−７．４６（ｍ，２Ｈ），７．５０−７．７３（ｍ、１５Ｈ），７．７８（ｄ，Ｊ＝９．３Ｈｚ，１Ｈ），７．８５（ｄ，Ｊ＝１．２Ｈｚ，１Ｈ）。また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図２６（Ａ）、図２６（Ｂ）に示す。なお、図２６（Ｂ）は、図２６（Ａ）における７．０ｐｐｍ〜８．０ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。
［ステップ２］２ｍＰＣＡＰＰＡの合成法
２ｍＰＣＡＰＰＡの合成スキームを（Ｆ−２）に示す。
２−（３−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセン０．４５ｇ（０．９３ｍｍｏｌ）、ナトリウム ｔｅｒｔ−ブトキシド０．２ｇ（２．１ｍｍｏｌ）、Ｎ−フェニル−９−フェニルカルバゾール−３−アミン ０．３１ｇ（０．９３ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）０．０２ｇ（０．０４ｍｍｏｌ）を５０ｍＬ三口フラスコに入れ、当該フラスコ内を窒素置換した。この混合物にトルエン１０ｍＬ、トリｔｅｒｔ−ブチルホスフィンの１０％ヘキサン溶液０．０２ｍＬを加えた。この混合物を８０℃で５時間加熱攪拌し、反応させた。 反応後、反応混合物にトルエンを加え、この懸濁液をフロリジール（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。得られたろ液を水、飽和食塩水で洗浄した後、水層と有機層を分離した。有機層に硫酸マグネシウムを加えて乾燥した。この混合物を吸引ろ過して硫酸マグネシウムを除去し、得られたろ液を濃縮して固体を得た。この固体をトルエンと少量のヘキサンに溶解し、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の展開溶媒は、トルエン：ヘキサン＝１：９を用い、次いでトルエン：ヘキサン＝１：３の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して固体を得た。この固体をクロロホルムとメタノールの混合溶媒で再結晶したところ、黄色粉末状固体を収量０．４６ｇ、収率６７％で得た。核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が、２−｛３−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］フェニル｝−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ｍＰＣＡＰＰＡ）であることを確認した。
また、得られた化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝６．９１−７．７５（ｍ，３５Ｈ），７．７９（ｓ，１Ｈ），７．９３（ｓ，１Ｈ），７．９９（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，１Ｈ）。また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図２７（Ａ）、図２７（Ｂ）に示す。なお、図２７（Ｂ）は、図２７（Ａ）における６．５ｐｐｍ〜８．５ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。
また、２ｍＰＣＡＰＰＡのトルエン溶液の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを図２８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、石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図２８に示した。図２８において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は強度（任意単位）を表す。トルエン溶液の場合では３６６ｎｍ、３８４ｎｍ、４０６ｎｍ付近に吸収が見られた。また、最大発光波長はトルエン溶液の場合では４８５ｎｍ（励起波長３６９ｎｍ）であった。
また、２ｍＰＣＡＰＰＡの薄膜状態におけるイオン化ポテンシャルを大気中の光電子分光計（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した結果、５．３４ｅＶであった。その結果、ＨＯＭＯ準位が−５．３４ｅＶであることがわかった。さらに、２ｍＰＣＡＰＰＡ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２．８３ｅＶであった。得られたエネルギーギャップの値とＨＯＭＯ準位からＬＵＭＯ準位を求めたところ、−２．５１ｅＶであった。
本実施例では、本発明に用いることのできる構造式（２１６）で表される２−（３−｛Ｎ−［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝フェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ｍＹＧＡＰＰＡ）の合成方法を具体的に説明する。
［ステップ１］２ｍＹＧＡＰＰＡの合成法
２ｍＹＧＡＰＰＡの合成スキームを（Ｇ−１）に示す。
２−（３−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセン０．４５ｇ（０．９３ｍｍｏｌ）、ナトリウム ｔｅｒｔ−ブトキシド０．２ｇ（２．１ｍｍｏｌ）、４−（９−カルバゾリル）ジフェニルアミン０．３１ｇ（０．９３ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）０．０１０ｇ（０．０２ｍｍｏｌ）を５０ｍＬ三口フラスコに入れ、当該フラスコ内を窒素置換した。この混合物にトルエン１０ｍＬ、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィンの１０ｗｔ％ヘキサン溶液０．０１ｍＬを加えた。この混合物を８０℃で５時間加熱攪拌し、反応させた。反応後、反応混合物にトルエンを加え、この懸濁液をフロリジール（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得た。得られたろ液を、水と飽和食塩水で洗浄した後、水層と有機層を分離した。有機層に硫酸マグネシウムを加えて乾燥した。この混合物を吸引ろ過して硫酸マグネシウムを除去し、得られたろ液を濃縮して固体を得た。この固体をトルエンと少量のヘキサンに溶解し、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、展開溶媒としてトルエン：ヘキサン＝１：９の混合溶媒を用い、次いでトルエン：ヘキサン＝１：２の混合溶媒を用いた。フラクションを濃縮して得た固体を、クロロホルムとメタノールの混合溶媒で再結晶したところ、黄色粉末状固体を収量０．４５ｇ、収率６５％で得た。核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が、２−（３−｛Ｎ−［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝フェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ｍＹＧＡＰＰＡ）であることを確認した。
また、得られた化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．０６−７．７２（ｍ，３４Ｈ），７．７５（ｄ，Ｊ＝９．３Ｈｚ，１Ｈ），７．８３（ｓ，１Ｈ），８．１５（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）。また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図２９（Ａ）、図２９（Ｂ）に示す。なお、図２９（Ｂ）は、図２９（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。
本実施例では、本発明を適用した発光素子について、図３０を用いて説明する。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。なお、本明細書中で既に構造式を示した材料については省略する。
（発光素子１）
まず、ガラス基板１３００上に、酸化珪素を含むインジウムスズ酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の陽極１３１１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、第１の陽極が形成された面が下方となるように、第１の陽極が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の陽極１３１１上に、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）と共蒸着することにより、正孔注入層１３１２として、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層を形成した。その膜厚は５０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデンの比率は、重量比で４：１（＝ＮＰＢ：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、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔注入層１３１２上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層１３１３を形成した。
さらに、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）と｛２，６−ビス［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）とを共蒸着することにより、正孔輸送層１３１３上に１０ｎｍの膜厚の第１の発光層１３１４を形成した。ここで、ＹＧＡＰＡとＢｉｓＤＣＪＴＭとの重量比は、１：０．００２５（＝ＹＧＡＰＡ：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）となるように調節した。なお、ゲスト材料であるＢｉｓＤＣＪＴＭは赤色発光を示す。
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）と構造式（１３２）で表される２−｛４−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］フェニル｝−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）とを共蒸着することにより、第１の発光層１３１４上に２０ｎｍの膜厚の第２の発光層１３１５を形成した。ここで、ＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＰＡ）となるように調節した。なお、ゲスト材料である２ＰＣＡＰＰＡは青緑色発光を示す。
その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、第２の発光層１３１５上にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層１３１６を形成した。
さらに、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）とリチウム（Ｌｉ）とを共蒸着することにより、電子輸送層１３１６上に２０ｎｍの膜厚の電子注入層１３１７を形成した。ここで、ＢＰｈｅｎとＬｉとの重量比は、１：０．０１（＝ＢＰｈｅｎ：Ｌｉ）となるように調整した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層１３１７上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第１の陰極１３１８を形成することで、発光素子１を形成した。
（比較発光素子２）
第２の発光層の２ＰＣＡＰＰＡの代わりに９，１０−ビス｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ＤＰＡＢＰＡ）を用いて比較発光素子２を形成した。つまり、第２の発光層を、ＣｚＰＡと９，１０−ビス｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ＤＰＡＢＰＡ）とを共蒸着することにより、２０ｎｍの膜厚で形成した。ここで、ＣｚＰＡとＤＰＡＢＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：ＤＰＡＢＰＡ）となるように調節した。第２の発光層以外は、発光素子１と同様に形成した。なお、ゲスト材料であるＤＰＡＢＰＡは青緑色発光を示す。
以上により得られた発光素子１および比較発光素子２を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように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。
発光素子１および比較発光素子２の電流密度−輝度特性を図３１に示す。また、電圧−輝度特性を図３２に示す。また、輝度−電流効率特性を図３３に示す。また、１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図３４に示す。
図３４からわかるように、比較発光素子２の発光スペクトルは、２つのピークを有している。また、比較発光素子２は、輝度１０６０ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．３３、ｙ＝０．３８）であり、白色の発光であった。また、輝度１０６０ｃｄ／ｍ２のときの電流効率は８．９ｃｄ／Ａであり、外部量子効率は４．１％であった。また、輝度１０６０ｃｄ／ｍ２のときの電圧は４．０Ｖ、電流密度は１１．８Ａ／ｃｍ２であり、パワー効率は７．０ｌｍ／Ｗであった。
また、図３４からわかるように、発光素子１の発光スペクトルは、２つのピークを有している。また、発光素子１は、輝度７９０ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．２９、ｙ＝０．３７）であり、白色の発光であった。また、輝度７９０ｃｄ／ｍ２のときの電流効率は１０．８ｃｄ／Ａであり、外部量子効率は５．２％であり、高い発光効率を示した。また、輝度７９０ｃｄ／ｍ２のときの電圧は３．８Ｖ、電流密度は７．４ｍＡ／ｃｍ２であり、パワー効率は８．９ｌｍ／Ｗであり、高いパワー効率を示した。
以上のことから、発光素子１と比較発光素子２は、いずれも白色発光を示したが、発光素子１は比較発光素子２に比べ、高い発光効率を有していることがわかる。また、発光素子１は、比較発光素子２に比べ、消費電力が低減されていることがわかる。
よって、本発明を適用することにより、発光効率の高い白色発光素子を得ることができる。また、低消費電力の白色発光素子を得ることができる。
本実施例では、本発明を適用した発光素子について、図３５を用いて説明する。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。なお、本明細書中で既に構造式を示した材料については省略する。
（発光素子３）
まず、ガラス基板２３００上に、酸化珪素を含むインジウムスズ酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の陽極２３１１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、第１の陽極が形成された面が下方となるように、第１の陽極が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の陽極２３１１上に、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）と共蒸着することにより、正孔注入層２３１２として、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層を形成した。その膜厚は５０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデンの比率は、重量比で４：１（＝ＮＰＢ：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、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔注入層２３１２上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２３１３を形成した。
さらに、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）と｛２，６−ビス［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）とを共蒸着することにより、正孔輸送層２３１３上に１０ｎｍの膜厚の第１の発光層２３１４を形成した。ここで、ＹＧＡＰＡとＢｉｓＤＣＪＴＭとの重量比は、１：０．００２５（＝ＹＧＡＰＡ：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）となるように調節した。なお、ゲスト材料であるＢｉｓＤＣＪＴＭは赤色発光を示す。
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）と構造式（１３２）で表される２−｛４−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］フェニル｝−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）とを共蒸着することにより、第１の発光層２３１４上に２０ｎｍの膜厚の第２の発光層２３１５を形成した。ここで、ＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＰＡ）となるように調節した。なお、ゲスト材料である２ＰＣＡＰＰＡは青緑色発光を示す。
その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、第２の発光層２３１５上にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層２３１６を形成した。
さらに、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）とリチウム（Ｌｉ）とを共蒸着することにより、電子輸送層２３１６上に２０ｎｍの膜厚の第１の陰極２３１７を形成した。ここで、ＢＰｈｅｎとＬｉとの重量比は、１：０．０１（＝ＢＰｈｅｎ：Ｌｉ）となるように調整した。
次に、第１の陰極２３１７上に、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）と共蒸着することにより、第２の陽極２３２１として、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層を形成した。その膜厚は１００ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデンの比率は、重量比で４：１（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン）となるように調節した。
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第２の陽極２３２１上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２３２２を形成した。
さらに、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）とルブレンとを共蒸着することにより、正孔輸送層２３２２上に１０ｎｍの膜厚の第３の発光層２３２３を形成した。ここで、ＹＧＡＰＡとルブレンとの重量比は、１：０．００５（＝ＹＧＡＰＡ：ルブレン）となるように調節した。なお、ゲスト材料であるルブレンは黄色〜橙色発光を示す。
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）と４，４’−ビス｛Ｎ−［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝スチルベン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）とを共蒸着することにより、第３の発光層２３２３上に２０ｎｍの膜厚の第４の発光層２３２４を形成した。ここで、ＣｚＰＡとＹＧＡ２Ｓとの重量比は、１：０．０４（＝ＣｚＰＡ：ＹＧＡ２Ｓ）となるように調節した。なお、ゲスト材料であるＹＧＡ２Ｓは青色発光を示す。
その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、第４の発光層２３２４上にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層２３２５を形成した。
さらに、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）とリチウム（Ｌｉ）とを共蒸着することにより、電子輸送層２３２５上に２０ｎｍの膜厚の電子注入層２３２６を形成した。ここで、ＢＰｈｅｎとＬｉとの重量比は、１：０．０１（＝ＢＰｈｅｎ：Ｌｉ）となるように調整した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層２３２６上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の陰極２３２７を形成することで、発光素子３を形成した。発光素子３は、第１の発光素子２３１０と第２の発光素子２３２０とが直列に接続した構成となっている。
（比較発光素子４）
第２の発光層の２ＰＣＡＰＰＡの代わりに９，１０−ビス｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ＤＰＡＢＰＡ）を用いて比較発光素子４を形成した。つまり、第２の発光層を、ＣｚＰＡと９，１０−ビス｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ＤＰＡＢＰＡ）とを共蒸着することにより、２０ｎｍの膜厚で形成した。ここで、ＣｚＰＡとＤＰＡＢＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：ＤＰＡＢＰＡ）となるように調節した。第２の発光層以外は、発光素子３と同様に形成した。なお、ゲスト材料であるＤＰＡＢＰＡは青緑色発光を示す。
以上により得られた発光素子３および比較発光素子４を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように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。
発光素子３および比較発光素子４の電流密度−輝度特性を図３６に示す。また、電圧−輝度特性を図３７に示す。また、輝度−電流効率特性を図３８に示す。また、１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図３９に示す。
図３９からわかるように、比較発光素子４の発光スペクトルは、異なる４つのピークを有している。また、比較発光素子４は、輝度１０８０ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．３８、ｙ＝０．４０）であり、白色の発光であった。また、輝度１０８０ｃｄ／ｍ２のときの電流効率は１４．７ｃｄ／Ａであり、外部量子効率は６．２％であった。また、輝度１０８０ｃｄ／ｍ２のときの電圧は８．０Ｖ、電流密度は７．４Ａ／ｃｍ２であり、パワー効率は５．８ｌｍ／Ｗであった。
また、図３９からわかるように、発光素子３の発光スペクトルは、異なる４つのピークを有している。また、発光素子３は、輝度１０９０ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．３７、ｙ＝０．４１）であり、白色の発光であった。また、輝度１０９０ｃｄ／ｍ２のときの電流効率は１６．９ｃｄ／Ａであり、外部量子効率は７．０％であり、高い発光効率を示した。また、輝度１０９０ｃｄ／ｍ２のときの電圧は８．０Ｖ、電流密度は６．５ｍＡ／ｃｍ２であり、パワー効率は６．６ｌｍ／Ｗであり、高いパワー効率を示した。
以上のことから、発光素子３と比較発光素子４は、いずれも白色発光を示したが、発光素子３は比較発光素子４に比べ、高い発光効率を有していることがわかる。また、発光素子３は、比較発光素子４に比べ、消費電力が低減されていることがわかる。
また、発光素子３および比較発光素子４について、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定した定電流駆動による連続点灯試験を行った。その結果を図４０に示す（縦軸は、１０００ｃｄ／ｍ２を１００％とした時の規格化輝度である）。
図４０より、発光素子３は、比較発光素子４に比べ輝度の減少が少なく、長寿命であることがわかる。
よって、本発明を適用することにより、発光効率の高い白色発光素子を得ることができる。また、低消費電力の白色発光素子を得ることができる。また、長寿命の白色発光素子を得ることができる。
本実施例では、本発明を適用した発光素子について、図３０を用いて説明する。
（発光素子５）
まず、ガラス基板１３００上に、酸化珪素を含むインジウムスズ酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の陽極１３１１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、第１の陽極が形成された面が下方となるように、第１の陽極が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の陽極１３１１上に、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）と共蒸着することにより、正孔注入層１３１２として、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層を形成した。その膜厚は５０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデンの比率は、重量比で４：１（＝ＮＰＢ：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、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔注入層１３１２上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層１３１３を形成した。
さらに、ＮＰＢと｛２，６−ビス［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）とを共蒸着することにより、正孔輸送層１３１３上に１０ｎｍの膜厚の第１の発光層１３１４を形成した。ここで、ＮＰＢとＢｉｓＤＣＪＴＭとの重量比は、１：０．０１（＝ＮＰＢ：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）となるように調節した。なお、ゲスト材料であるＢｉｓＤＣＪＴＭは赤色発光を示す。
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）と構造式（１３２）で表される２−｛４−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］フェニル｝−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）とを共蒸着することにより、第１の発光層１３１４上に２０ｎｍの膜厚の第２の発光層１３１５を形成した。ここで、ＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＰＡ）となるように調節した。なお、ゲスト材料である２ＰＣＡＰＰＡは青緑色発光を示す。
その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、第２の発光層１３１５上にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、その後、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、二層積層した構成の電子輸送層１３１６を形成した。
さらに、電子輸送層１３１６上にフッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚で成膜し、電子注入層１３１７を形成した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層１３１７上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第１の陰極１３１８を形成することで、発光素子５を形成した。
（比較発光素子６）
第２の発光層の２ＰＣＡＰＰＡの代わりに９，１０−ビス｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ＤＰＡＢＰＡ）を用いて比較発光素子６を形成した。つまり、第２の発光層を、ＣｚＰＡと９，１０−ビス｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ＤＰＡＢＰＡ）とを共蒸着することにより、２０ｎｍの膜厚で形成した。ここで、ＣｚＰＡとＤＰＡＢＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：ＤＰＡＢＰＡ）となるように調節した。第２の発光層以外は、発光素子５と同様に形成した。なお、ゲスト材料であるＤＰＡＢＰＡは青緑色発光を示す。
以上により得られた発光素子５および比較発光素子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、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。
発光素子５および比較発光素子６の電流密度−輝度特性を図４１に示す。また、電圧−輝度特性を図４２に示す。また、輝度−電流効率特性を図４３に示す。また、１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図４４に示す。また、輝度−外部量子効率特性を図４５に示す。
図４４からわかるように、比較発光素子６の発光スペクトルは、２つのピークを有している。また、比較発光素子６は、輝度６５０ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．３７、ｙ＝０．３９）であり、白色の発光であった。また、輝度６５０ｃｄ／ｍ２のときの電流効率は４．０ｃｄ／Ａであり、外部量子効率は２．１％であった。また、輝度６５０ｃｄ／ｍ２のときの電圧は３．２Ｖ、電流密度は１６．３Ａ／ｃｍ２であり、パワー効率は３．９ｌｍ／Ｗであった。
また、図４４からわかるように、発光素子５の発光スペクトルは、２つのピークを有している。また、発光素子５は、輝度９２０ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．３１、ｙ＝０．４０）であり、白色の発光であった。また、輝度９２０ｃｄ／ｍ２のときの電流効率は５．３ｃｄ／Ａであり、外部量子効率は２．７％であり、高い発光効率を示した。また、輝度９２０ｃｄ／ｍ２のときの電圧は３．２Ｖ、電流密度は１７．２ｍＡ／ｃｍ２であり、パワー効率は５．２ｌｍ／Ｗであり、高いパワー効率を示した。
以上のことから、発光素子５と比較発光素子６は、いずれも白色発光を示したが、発光素子５は比較発光素子６に比べ、高い発光効率を有していることがわかる。また、発光素子５は、比較発光素子６に比べ、消費電力が低減されていることがわかる。
また、発光素子５および比較発光素子６について、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定した定電流駆動による連続点灯試験を行った。その結果を図４６に示す（縦軸は、１０００ｃｄ／ｍ２を１００％とした時の規格化輝度である）。
図４６より、発光素子５は、比較発光素子６に比べ輝度の減少が少なく、長寿命であることがわかる。
よって、本発明を適用することにより、発光効率の高い白色発光素子を得ることができる。また、低消費電力の白色発光素子を得ることができる。また、長寿命の白色発光素子を得ることができる。
本実施例では、本発明を適用した発光素子について、図３５を用いて説明する。
（発光素子７）
まず、ガラス基板２３００上に、酸化珪素を含むインジウムスズ酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の陽極２３１１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、第１の陽極が形成された面が下方となるように、第１の陽極が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の陽極２３１１上に、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）と共蒸着することにより、正孔注入層２３１２として、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層を形成した。その膜厚は５０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデンの比率は、重量比で４：１（＝ＮＰＢ：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、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔注入層２３１２上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２３１３を形成した。
さらに、ＮＰＢと｛２，６−ビス［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）とを共蒸着することにより、正孔輸送層２３１３上に１０ｎｍの膜厚の第１の発光層２３１４を形成した。ここで、ＮＰＢとＢｉｓＤＣＪＴＭとの重量比は、１：０．００５（＝ＮＰＢ：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）となるように調節した。なお、ゲスト材料であるＢｉｓＤＣＪＴＭは赤色発光を示す。
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）と構造式（１３２）で表される２−｛４−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］フェニル｝−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）とを共蒸着することにより、第１の発光層２３１４上に２０ｎｍの膜厚の第２の発光層２３１５を形成した。ここで、ＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＰＡ）となるように調節した。なお、ゲスト材料である２ＰＣＡＰＰＡは青緑色発光を示す。
その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、第２の発光層２３１５上にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層２３１６を形成した。
さらに、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）とリチウム（Ｌｉ）とを共蒸着することにより、電子輸送層２３１６上に２０ｎｍの膜厚の第１の陰極２３１７を形成した。ここで、ＢＰｈｅｎとＬｉとの重量比は、１：０．０１（＝ＢＰｈｅｎ：Ｌｉ）となるように調整した。
次に、第１の陰極２３１７上に、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）と共蒸着することにより、第２の陽極２３２１として、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層を形成した。その膜厚は１００ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデンの比率は、重量比で４：１（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン）となるように調節した。
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第２の陽極２３２１上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２３２２を形成した。
さらに、ＮＰＢとルブレンとを共蒸着することにより、正孔輸送層２３２２上に１０ｎｍの膜厚の第３の発光層２３２３を形成した。ここで、ＮＰＢとルブレンとの重量比は、１：０．０１（＝ＮＰＢ：ルブレン）となるように調節した。なお、ゲスト材料であるルブレンは黄色〜橙色発光を示す。
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）と４，４’−ビス｛Ｎ−［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝スチルベン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）とを共蒸着することにより、第３の発光層２３２３上に２０ｎｍの膜厚の第４の発光層２３２４を形成した。ここで、ＣｚＰＡとＹＧＡ２Ｓとの重量比は、１：０．０４（＝ＣｚＰＡ：ＹＧＡ２Ｓ）となるように調節した。なお、ゲスト材料であるＹＧＡ２Ｓは青色発光を示す。
その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、第４の発光層２３２４上にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層２３２５を形成した。
さらに、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）とリチウム（Ｌｉ）とを共蒸着することにより、電子輸送層２３２５上に２０ｎｍの膜厚の電子注入層２３２６を形成した。ここで、ＢＰｈｅｎとＬｉとの重量比は、１：０．０１（＝ＢＰｈｅｎ：Ｌｉ）となるように調整した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層２３２６上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の陰極２３２７を形成することで、発光素子７を形成した。発光素子７は、第１の発光素子２３１０と第２の発光素子２３２０とが直列に接続した構成となっている。
（比較発光素子８）
第２の発光層の２ＰＣＡＰＰＡの代わりに９，１０−ビス｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ＤＰＡＢＰＡ）を用いて比較発光素子８を形成した。つまり、第２の発光層を、ＣｚＰＡと９，１０−ビス｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ＤＰＡＢＰＡ）とを共蒸着することにより、２０ｎｍの膜厚で形成した。ここで、ＣｚＰＡとＤＰＡＢＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：ＤＰＡＢＰＡ）となるように調節した。第２の発光層以外は、発光素子７と同様に形成した。なお、ゲスト材料であるＤＰＡＢＰＡは青緑色発光を示す。
以上により得られた発光素子７および比較発光素子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、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。
発光素子７および比較発光素子８の電流密度−輝度特性を図４７に示す。また、電圧−輝度特性を図４８に示す。また、輝度−電流効率特性を図４９に示す。また、１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図５０に示す。
図５０からわかるように、比較発光素子８の発光スペクトルは、異なる４つのピークを有している。また、比較発光素子８は、輝度１０２０ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．２９、ｙ＝０．３４）であり、白色の発光であった。また、輝度１０２０ｃｄ／ｍ２のときの電流効率は８．２ｃｄ／Ａであり、外部量子効率は３．７％であった。また、輝度１０２０ｃｄ／ｍ２のときの電圧は８．４Ｖ、電流密度は１２．５Ａ／ｃｍ２であり、パワー効率は３．１ｌｍ／Ｗであった。
また、図５０からわかるように、発光素子７の発光スペクトルは、異なる４つのピークを有している。また、発光素子７は、輝度９２０ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．２９、ｙ＝０．３４）であり、白色の発光であった。また、輝度９２０ｃｄ／ｍ２のときの電流効率は８．８ｃｄ／Ａであり、外部量子効率は３．９％であり、高い発光効率を示した。また、輝度９２０ｃｄ／ｍ２のときの電圧は８．４Ｖ、電流密度は１０．４ｍＡ／ｃｍ２であり、パワー効率は３．３ｌｍ／Ｗであり、高いパワー効率を示した。
以上のことから、発光素子７と比較発光素子８は、いずれも白色発光を示したが、発光素子７は比較発光素子８に比べ、高い発光効率を有していることがわかる。また、発光素子７は、比較発光素子８に比べ、消費電力が低減されていることがわかる。
また、発光素子７および比較発光素子８について、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定した定電流駆動による連続点灯試験を行った。その結果を図５１に示す（縦軸は、１０００ｃｄ／ｍ２を１００％とした時の規格化輝度である）。
図５１より、発光素子７は、比較発光素子８に比べ輝度の減少が少なく、長寿命であることがわかる。
よって、本発明を適用することにより、発光効率の高い白色発光素子を得ることができる。また、低消費電力の白色発光素子を得ることができる。また、長寿命の白色発光素子を得ることができる。
本実施例では、本発明を適用した発光素子について、図３０を用いて説明する。
（発光素子９）
まず、ガラス基板１３００上に、酸化珪素を含むインジウムスズ酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の陽極１３１１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、第１の陽極が形成された面が下方となるように、第１の陽極が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の陽極１３１１上に、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）と共蒸着することにより、正孔注入層１３１２として、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層を形成した。その膜厚は５０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデンの比率は、重量比で４：１（＝ＮＰＢ：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、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔注入層１３１２上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層１３１３を形成した。
さらに、ＮＰＢと｛２，６−ビス［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）とを共蒸着することにより、正孔輸送層１３１３上に１０ｎｍの膜厚の第１の発光層１３１４を形成した。ここで、ＮＰＢとＢｉｓＤＣＪＴＭとの重量比は、１：０．００５（＝ＮＰＢ：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）となるように調節した。なお、ゲスト材料であるＢｉｓＤＣＪＴＭは赤色発光を示す。
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）と構造式（１０１）で表される２−｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）とを共蒸着することにより、第１の発光層１３１４上に２０ｎｍの膜厚の第２の発光層１３１５を形成した。ここで、ＣｚＰＡと２ＤＰＡＰＰＡとの重量比は、１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：２ＤＰＡＰＰＡ）となるように調節した。なお、ゲスト材料であるＤＰＡＰＰＡは青緑色発光を示す。
その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、第２の発光層１３１５上にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、その後、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、二層積層した構成の電子輸送層１３１６を形成した。
さらに、電子輸送層１３１６上にフッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚で成膜し、電子注入層１３１７を形成した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層１３１７上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第１の陰極１３１８を形成することで、発光素子９を形成した。
（比較発光素子１０）
第２の発光層の２ＤＰＡＰＰＡの代わりに９，１０−ビス｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ＤＰＡＢＰＡ）を用いて比較発光素子１０を形成した。つまり、第２の発光層を、ＣｚＰＡと９，１０−ビス｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ＤＰＡＢＰＡ）とを共蒸着することにより、２０ｎｍの膜厚で形成した。ここで、ＣｚＰＡとＤＰＡＢＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：ＤＰＡＢＰＡ）となるように調節した。第２の発光層以外は、発光素子９と同様に形成した。なお、ゲスト材料であるＤＰＡＢＰＡは青緑色発光を示す。
以上により得られた発光素子９および比較発光素子１０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。
発光素子９および比較発光素子１０の電流密度−輝度特性を図５２に示す。また、電圧−輝度特性を図５３に示す。また、輝度−電流効率特性を図５４に示す。また、１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図５５に示す。また、輝度−外部量子効率特性を図５６に示す。
図５５からわかるように、比較発光素子１０の発光スペクトルは、２つのピークを有している。また、比較発光素子１０は、輝度９２０ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．３０、ｙ＝０．４０）であり、白色の発光であった。また、輝度９２０ｃｄ／ｍ２のときの電流効率は８．０ｃｄ／Ａであり、外部量子効率は３．７％であった。また、輝度９２０ｃｄ／ｍ２のときの電圧は３．４Ｖ、電流密度は１０．５Ａ／ｃｍ２であり、パワー効率は７．４ｌｍ／Ｗであった。
また、図５５からわかるように、発光素子９の発光スペクトルは、２つのピークを有している。また、発光素子９は、輝度８２０ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．３４、ｙ＝０．４２）であり、白色の発光であった。また、輝度８２０ｃｄ／ｍ２のときの電流効率は１０．２ｃｄ／Ａであり、外部量子効率は４．７％であり、高い発光効率を示した。また、輝度８２０ｃｄ／ｍ２のときの電圧は３．４Ｖ、電流密度は８．０ｍＡ／ｃｍ２であり、パワー効率は９．５ｌｍ／Ｗであり、高いパワー効率を示した。
以上のことから、発光素子９と比較発光素子１０は、いずれも白色発光を示したが、発光素子９は比較発光素子１０に比べ、高い発光効率を有していることがわかる。また、発光素子９は、比較発光素子１０に比べ、消費電力が低減されていることがわかる。
よって、本発明を適用することにより、発光効率の高い白色発光素子を得ることができる。また、低消費電力の白色発光素子を得ることができる。
本実施例では、本発明を適用した発光素子について、図３０を用いて説明する。
（発光素子１１）
まず、ガラス基板１３００上に、酸化珪素を含むインジウムスズ酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の陽極１３１１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、第１の陽極が形成された面が下方となるように、第１の陽極が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の陽極１３１１上に、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）と共蒸着することにより、正孔注入層１３１２として、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層を形成した。その膜厚は５０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデンの比率は、重量比で４：１（＝ＮＰＢ：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、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔注入層１３１２上に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）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層１３１３を形成した。
さらに、ＮＰＢとルブレンとを共蒸着することにより、正孔輸送層１３１３上に１０ｎｍの膜厚の第１の発光層１３１４を形成した。ここで、ＮＰＢとルブレンとの重量比は、１：０．０１５（＝ＮＰＢ：ルブレン）となるように調節した。なお、ゲスト材料であるルブレンは黄色〜橙色発光を示す。
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）と構造式（１８２）で表される２−（４−｛Ｎ−［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝フェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）とを共蒸着することにより、第１の発光層１３１４上に２０ｎｍの膜厚の第２の発光層１３１５を形成した。ここで、ＣｚＰＡと２ＹＧＡＰＰＡとの重量比は、１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：２ＹＧＡＰＰＡ）となるように調節した。なお、ゲスト材料である２ＹＧＡＰＰＡは青色発光を示す。
その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、第２の発光層１３１５上にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、その後、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、二層積層した構成の電子輸送層１３１６を形成した。
さらに、電子輸送層１３１６上にフッ化リチウム（ＬｉＦ）を１ｎｍの膜厚で成膜し、電子注入層１３１７を形成した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層１３１７上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第１の陰極１３１８を形成することで、発光素子１１を形成した。
以上により得られた発光素子１１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１１の電流密度−輝度特性を図５７に示す。また、電圧−輝度特性を図５８に示す。また、輝度−電流効率特性を図５９に示す。また、１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図６０に示す。
図６０からわかるように、発光素子１１の発光スペクトルは、２つのピークを有している。また、発光素子１１は、輝度１０９０ｃｄ／ｍ２のときのＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．３２、ｙ＝０．３６）であり、白色の発光であった。また、輝度１０９０ｃｄ／ｍ２のときの電流効率は７．７ｃｄ／Ａであり、外部量子効率は３．０％であり、高い発光効率を示した。また、輝度１０９０ｃｄ／ｍ２のときの電圧は３．４Ｖ、電流密度は１４．２ｍＡ／ｃｍ２であり、パワー効率は７．１ｌｍ／Ｗであり、高いパワー効率を示した。
以上のことから、発光素子１１は高い発光効率を有していることがわかる。また、発光素子１１は消費電力が低減されていることがわかる。
よって、本発明を適用することにより、発光効率の高い白色発光素子を得ることができる。また、低消費電力の白色発光素子を得ることができる。
本発明の発光素子を説明する図。 本発明の発光素子を説明する図。 本発明の発光素子を説明する図。 本発明の発光素子を説明する図。 本発明の発光装置を説明する図。 本発明の発光装置を説明する図。 本発明の発光装置を説明する図。 本発明の発光装置を説明する図。 本発明の発光装置を説明する図。 本発明の発光装置を説明する図。 本発明の電子機器を説明する図。 本発明の電子機器を説明する図。 本発明の照明装置を説明する図。 本発明の照明装置を説明する図。 ２−（４−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセンの１Ｈ ＮＭＲデータを示す図。 ２−｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）の１Ｈ ＮＭＲデータを示す図。 ２−｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図。 Ｎ−フェニル−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミン（略称：ＰＣＡ）の１Ｈ ＮＭＲデータを示す図。 ２−｛４−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］フェニル｝−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）の１Ｈ ＮＭＲデータを示す図。 ２−｛４−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］フェニル｝−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図。 ４−（カルバゾール−９−イル）ジフェニルアミン（略称：ＹＧＡ）の１Ｈ ＮＭＲデータを示す図。 ２−（４−｛Ｎ−［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝フェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）の１Ｈ ＮＭＲデータを示す図。 ２−（４−｛Ｎ−［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝フェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図。 ２−（４−｛Ｎ−［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝フェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）の酸化反応特性を示す図。 ２−（４−｛Ｎ−［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝フェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）の還元反応特性を示す図。 ２−（３−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセンの１Ｈ ＮＭＲデータを示す図。 ２−｛３−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］フェニル｝−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ｍＰＣＡＰＰＡ）の１Ｈ ＮＭＲデータを示す図。 ２−｛３−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］フェニル｝−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ｍＰＣＡＰＰＡ）の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを示す図。 ２−（３−｛Ｎ−［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝フェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：２ｍＹＧＡＰＰＡ）の１Ｈ ＮＭＲデータを示す図。 実施例の発光素子を説明する図。 実施例６で作製した発光素子の電流密度―輝度特性を示す図。 実施例６で作製した発光素子の電圧―輝度特性を示す図。 実施例６で作製した発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。 実施例６で作製した発光素子の発光スペクトルを示す図。 実施例の発光素子を説明する図。 実施例７で作製した発光素子の電流密度―輝度特性を示す図。 実施例７で作製した発光素子の電圧―輝度特性を示す図。 実施例７で作製した発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。 実施例７で作製した発光素子の発光スペクトルを示す図。 実施例７で作製した発光素子の規格化輝度時間変化を示す図。 実施例８で作製した発光素子の電流密度―輝度特性を示す図。 実施例８で作製した発光素子の電圧―輝度特性を示す図。 実施例８で作製した発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。 実施例８で作製した発光素子の発光スペクトルを示す図。 実施例８で作製した発光素子の輝度―外部量子効率特性を示す図。 実施例８で作製した発光素子の規格化輝度時間変化を示す図。 実施例９で作製した発光素子の電流密度―輝度特性を示す図。 実施例９で作製した発光素子の電圧―輝度特性を示す図。 実施例９で作製した発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。 実施例９で作製した発光素子の発光スペクトルを示す図。 実施例９で作製した発光素子の規格化輝度時間変化を示す図。 実施例１０で作製した発光素子の電流密度―輝度特性を示す図。 実施例１０で作製した発光素子の電圧―輝度特性を示す図。 実施例１０で作製した発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。 実施例１０で作製した発光素子の発光スペクトルを示す図。 実施例１０で作製した発光素子の輝度―外部量子効率特性を示す図。 実施例１１で作製した発光素子の電流密度―輝度特性を示す図。 実施例１１で作製した発光素子の電圧―輝度特性を示す図。 実施例１１で作製した発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。 実施例１１で作製した発光素子の発光スペクトルを示す図。
符号の説明
１００ 基板
１１０ 第１の発光素子
１１１ 第１の陽極
１１２Ａ 第１の発光層
１１２Ｂ 第２の発光層
１１３ 第１の陰極
１３０ 第１の発光スペクトル
２００ 基板
２１０ 第１の発光素子
２１１ 第１の陽極
２１２Ａ 第１の発光層
２１２Ｂ 第２の発光層
２１３ 第１の陰極
２２０ 第２の発光素子
２２１ 第２の陽極
２２２Ａ 第３の発光層
２２２Ｂ 第４の発光層
２２３ 第２の陰極
２３０ 第１の発光スペクトル
２４０ 第２の発光スペクトル
３００ 基板
３１０ 第１の発光素子
３１１ 第１の陽極
３１２Ａ 第１の発光層
３１２Ｂ 第２の発光層
３１３ 第１の陰極
３２０ 第２の発光素子
３２１ 第２の陽極
３２２ 第３の発光層
３２３ 第２の陰極
３３０ 第１の発光スペクトル
３４０ 第２の発光スペクトル
４１０ 基板
４１２ 対向基板
４１４ 表示部
４１６ 第１の電極
４１８ 第２の電極
４２０ フレキシブル配線基板
４２４ 隔壁層
４２６ ＥＬ層
４２８ 補助電極
４３０ 色変換層
４３２ 充填材
５００ 基板
５１１ 第１の陽極
５１２Ａ 第１の発光層
５１２Ｂ 第２の発光層
５１３ 第１の陰極
５５１ 正孔注入層
５５２ 正孔輸送層
５５３ 電子輸送層
５５４ 電子注入層
６０１ 駆動回路部（ソース側駆動回路）
６０２ 画素部
６０３ 駆動回路部（ゲート側駆動回路）
６０４ 封止基板
６０５ シール材
６０７ 空間
６０８ 配線
６０９ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
６１０ 素子基板
６１１ スイッチング用ＴＦＴ
６１２ 電流制御用ＴＦＴ
６１３ 第１の電極
６１４ 絶縁物
６１６ ＥＬ層
６１７ 第２の電極
６１８ 発光素子
６２３ Ｎチャネル型ＴＦＴ
６２４ Ｐチャネル型ＴＦＴ
９０１ 筐体
９０２ 液晶層
９０３ バックライト
９０４ 筐体
９０５ ドライバＩＣ
９０６ 端子
９５１ 基板
９５２ 第１の電極
９５３ 絶縁層
９５４ 隔壁層
９５５ ＥＬ層
９５６ 第２の電極
１３００ ガラス基板
１３１１ 第１の陽極
１３１２ 正孔注入層
１３１３ 正孔輸送層
１３１４ 第１の発光層
１３１５ 第２の発光層
１３１６ 電子輸送層
１３１７ 電子注入層
１３１８ 第１の陰極
２００１ 筐体
２００２ 光源
２３００ ガラス基板
２３１０ 第１の発光素子
２３１１ 第１の陽極
２３１２ 正孔注入層
２３１３ 正孔輸送層
２３１４ 第１の発光層
２３１５ 第２の発光層
２３１６ 電子輸送層
２３１７ 第１の陰極
２３２０ 第２の発光素子
２３２１ 第２の陽極
２３２２ 正孔輸送層
２３２３ 第３の発光層
２３２４ 第４の発光層
２３２５ 電子輸送層
２３２６ 電子注入層
２３２７ 第２の陰極
３００１ 照明装置
３００２ テレビ装置
９１０１ 筐体
９１０２ 支持台
９１０３ 表示部
９１０４ スピーカー部
９１０５ ビデオ入力端子
９２０１ 本体
９２０２ 筐体
９２０３ 表示部
９２０４ キーボード
９２０５ 外部接続ポート
９２０６ ポインティングデバイス
９４０１ 本体
９４０２ 筐体
９４０３ 表示部
９４０４ 音声入力部
９４０５ 音声出力部
９４０６ 操作キー
９４０７ 外部接続ポート
９４０８ アンテナ
９５０１ 本体
９５０２ 表示部
９５０３ 筐体
９５０４ 外部接続ポート
９５０５ リモコン受信部
９５０６ 受像部
９５０７ バッテリー
９５０８ 音声入力部
９５０９ 操作キー
９５１０ 接眼部

Claims (20)

  1. 一対の電極間に、第１の発光層と第２の発光層を有し、
    前記第１の発光層は一般式（１）で表されるアントラセン誘導体を含み、
    前記第２の発光層は第２の発光性物質を含み、
    前記第２の発光性物質の発光色は、前記一般式（１）で表されるアントラセン誘導体とは異なる発光色であり、
    前記一般式（１）で表されるアントラセン誘導体の発光色と前記第２の発光性物質の発光色との混色の発光を示すことを特徴とする発光素子。

    （式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（１−１）〜一般式（１−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（１−１）〜一般式（１−３）において、Ａｒ１１〜Ａｒ１３は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、αは、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３２は、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、βは、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
  2. 一対の電極間に、第１の発光層と第２の発光層を有し、
    前記第１の発光層は一般式（２）で表されるアントラセン誘導体を含み、
    前記第２の発光層は第２の発光性物質を含み、
    前記第２の発光性物質の発光色は、前記一般式（２）で表されるアントラセン誘導体とは異なる発光色であり、
    前記一般式（２）で表されるアントラセン誘導体の発光色と前記第２の発光性物質の発光色との混色の発光を示すことを特徴とする発光素子。

    （式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（２−１）〜一般式（２−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（２−１）〜一般式（２−３）において、Ａｒ１１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ１１〜Ｒ２４は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３３〜Ｒ３７は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ｒ４３〜Ｒ４６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
  3. 一対の電極間に、第１の発光層と第２の発光層を有し、
    前記第１の発光層は一般式（３）で表されるアントラセン誘導体を含み、
    前記第２の発光層は第２の発光性物質を含み、
    前記第２の発光性物質の発光色は、前記一般式（３）で表されるアントラセン誘導体とは異なる発光色であり、
    前記一般式（３）で表されるアントラセン誘導体の発光色と前記第２の発光性物質の発光色との混色の発光を示すことを特徴とする発光素子。

    （式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（３−１）〜一般式（３−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（３−１）〜一般式（３−３）において、Ａｒ１１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ２５〜Ｒ２６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
  4. 一対の電極間に、第１の発光層と第２の発光層を有し、
    前記第１の発光層は一般式（４）で表されるアントラセン誘導体を含み、
    前記第２の発光層は第２の発光性物質を含み、
    前記第２の発光性物質の発光色は、前記一般式（４）で表されるアントラセン誘導体とは異なる発光色であり、
    前記一般式（４）で表されるアントラセン誘導体の発光色と前記第２の発光性物質の発光色との混色の発光を示すことを特徴とする発光素子。

    （式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（４−１）〜一般式（４−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（４−１）〜一般式（４−３）において、Ａｒ１１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ２５〜Ｒ２６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表す。）
  5. 一対の電極間に、第１の発光層と第２の発光層を有し、
    前記第１の発光層は一般式（５）で表されるアントラセン誘導体を含み、
    前記第２の発光層は第２の発光性物質を含み、
    前記第２の発光性物質の発光色は、前記一般式（５）で表されるアントラセン誘導体とは異なる発光色であり、
    前記一般式（５）で表されるアントラセン誘導体の発光色と前記第２の発光性物質の発光色との混色の発光を示すことを特徴とする発光素子。

    （式中、Ｒ１〜Ｒ１０は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（５−１）〜一般式（５−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（５−１）〜一般式（５−３）において、Ａｒ１１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ２５〜Ｒ２６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表す。）
  6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
    Ａｒ３は、一般式（１１−１）〜一般式（１１−５）で表される置換基のいずれかであるアントラセン誘導体を用いることを特徴とする発光素子。

    （式中、Ｒ５１〜Ｒ６２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
  7. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
    Ａｒ１とＡｒ２は、同一の構造を有する置換基であるアントラセン誘導体を用いることを特徴とする発光素子。
  8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
    前記アントラセン誘導体の発光色と、前記第２の発光性物質の発光色は、補色の関係であることを特徴とする発光素子。
  9. 第１の陽極と第１の陰極との間に、第１の発光層と第２の発光層とを有する第１の発光素子と、
    第２の陽極と第２の陰極との間に、第３の発光層と第４の発光層とを有する第２の発光素子とが直列に接続された発光素子であり、
    前記第１の陰極と前記第２の陽極は接しており、
    前記第１の発光層は一般式（１）で表されるアントラセン誘導体を含み、
    前記第２の発光層は第２の発光性物質を含み、
    前記第１の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し、
    前記第３の発光層は第３の発光性物質を含み、
    前記第４の発光層は第４の発光性物質を含み、
    前記第２の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第２の発光スペクトルを示し、
    前記第１の発光スペクトルと前記第２の発光スペクトルが合成された発光スペクトルを示すことを特徴とする発光素子。

    （式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（１−１）〜一般式（１−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（１−１）〜一般式（１−３）において、Ａｒ１１〜Ａｒ１３は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、αは、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３２は、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、βは、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
  10. 第１の陽極と第１の陰極との間に、第１の発光層と第２の発光層とを有する第１の発光素子と、
    第２の陽極と第２の陰極との間に、第３の発光層と第４の発光層とを有する第２の発光素子とが直列に接続された発光素子であり、
    前記第１の陰極と前記第２の陽極は接しており、
    前記第１の発光層は一般式（２）で表されるアントラセン誘導体を含み、
    前記第２の発光層は第２の発光性物質を含み、
    前記第１の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し、
    前記第３の発光層は第３の発光性物質を含み、
    前記第４の発光層は第４の発光性物質を含み、
    前記第２の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第２の発光スペクトルを示し、
    前記第１の発光スペクトルと前記第２の発光スペクトルが合成された発光スペクトルを示すことを特徴とする発光素子。

    （式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（２−１）〜一般式（２−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（２−１）〜一般式（２−３）において、Ａｒ１１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ１１〜Ｒ２４は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ｒ３３〜Ｒ３７は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ｒ４３〜Ｒ４６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
  11. 第１の陽極と第１の陰極との間に、第１の発光層と第２の発光層とを有する第１の発光素子と、
    第２の陽極と第２の陰極との間に、第３の発光層と第４の発光層とを有する第２の発光素子とが直列に接続された発光素子であり、
    前記第１の陰極と前記第２の陽極は接しており、
    前記第１の発光層は一般式（３）で表されるアントラセン誘導体を含み、
    前記第２の発光層は第２の発光性物質を含み、
    前記第１の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し、
    前記第３の発光層は第３の発光性物質を含み、
    前記第４の発光層は第４の発光性物質を含み、
    前記第２の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第２の発光スペクトルを示し、
    前記第１の発光スペクトルと前記第２の発光スペクトルが合成された発光スペクトルを示すことを特徴とする発光素子。

    （式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（３−１）〜一般式（３−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（３−１）〜一般式（３−３）において、Ａｒ１１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ２５〜Ｒ２６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
  12. 第１の陽極と第１の陰極との間に、第１の発光層と第２の発光層とを有する第１の発光素子と、
    第２の陽極と第２の陰極との間に、第３の発光層と第４の発光層とを有する第２の発光素子とが直列に接続された発光素子であり、
    前記第１の陰極と前記第２の陽極は接しており、
    前記第１の発光層は一般式（４）で表されるアントラセン誘導体を含み、
    前記第２の発光層は第２の発光性物質を含み、
    前記第１の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し、
    前記第３の発光層は第３の発光性物質を含み、
    前記第４の発光層は第４の発光性物質を含み、
    前記第２の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第２の発光スペクトルを示し、
    前記第１の発光スペクトルと前記第２の発光スペクトルが合成された発光スペクトルを示すことを特徴とする発光素子。

    （式中、Ａｒ１〜Ａｒ２は、それぞれ、炭素数６〜２５のアリール基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（４−１）〜一般式（４−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（４−１）〜一般式（４−３）において、Ａｒ１１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ２５〜Ｒ２６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表す。）
  13. 第１の陽極と第１の陰極との間に、第１の発光層と第２の発光層とを有する第１の発光素子と、
    第２の陽極と第２の陰極との間に、第３の発光層と第４の発光層とを有する第２の発光素子とが直列に接続された発光素子であり、
    前記第１の陰極と前記第２の陽極は接しており、
    前記第１の発光層は一般式（５）で表されるアントラセン誘導体を含み、
    前記第２の発光層は第２の発光性物質を含み、
    前記第１の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第１の発光スペクトルを示し、
    前記第３の発光層は第３の発光性物質を含み、
    前記第４の発光層は第４の発光性物質を含み、
    前記第２の発光素子は少なくとも２つのピークを有する第２の発光スペクトルを示し、
    前記第１の発光スペクトルと前記第２の発光スペクトルが合成された発光スペクトルを示すことを特徴とする発光素子。

    （式中、Ｒ１〜Ｒ１０は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基を表し、Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリーレン基を表し、Ａは、一般式（５−１）〜一般式（５−３）で表されるいずれかの置換基を表す。一般式（５−１）〜一般式（５−３）において、Ａｒ１１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ２５〜Ｒ２６は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ３１は、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒ３１は、フェニル基、または、１−ナフチル基、または２−ナフチル基のいずれかを表し、Ｒ４１〜Ｒ４２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜２５のアリール基のいずれかを表す。）
  14. 請求項９乃至請求項１３のいずれか一項において、
    Ａｒ３は、一般式（１１−１）〜一般式（１１−５）で表される置換基のいずれかであるアントラセン誘導体を用いることを特徴とする発光素子。

    （式中、Ｒ５１〜Ｒ６２は、それぞれ、水素原子、または、炭素数１〜４のアルキル基、または、炭素数６〜１５のアリール基、または、ハロゲン原子、または、炭素数１〜４のハロアルキル基のいずれかを表す。）
  15. 請求項９乃至請求項１２のいずれか一項において、
    Ａｒ１とＡｒ２は、同一の構造を有する置換基であるアントラセン誘導体を用いることを特徴とする発光素子。
  16. 請求項９乃至請求項１５のいずれか一項において、
    前記アントラセン誘導体の発光色と、前記第２の発光性物質の発光色は、補色の関係であることを特徴とする発光素子。
  17. 請求項９乃至請求項１５のいずれか一項において、
    前記第３の発光性物質の発光色と、前記第４の発光性物質の発光色は、補色の関係であることを特徴とする発光素子。
  18. 請求項９乃至請求項１７のいずれか一項において、
    前記第１の発光スペクトルのピークと前記第２の発光スペクトルのピークとは重ならないことを特徴とする発光素子。
  19. 請求項１乃至請求項１８のいずれか一項に記載の発光素子と、前記発光素子の発光を制御する制御手段とを有する発光装置。
  20. 表示部を有し、
    前記表示部は、請求項１乃至請求項１８のいずれか一項に記載の発光素子と前記発光素子の発光を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする電子機器。

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