JP6683785B2

JP6683785B2 - 発光素子用材料の製造方法

Info

Publication number: JP6683785B2
Application number: JP2018181664A
Authority: JP
Inventors: 英子吉住; 朋広久保田; 瀬尾　哲史; 哲史瀬尾; 隼人山脇; 靖北野
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2020-04-22
Anticipated expiration: 2034-09-12
Also published as: CN104447586B; CN109912518A; TWI665195B; US9695158B2; US20170294594A1; KR20150031193A; TW201514171A; JP2019011354A; KR102309996B1; CN104447586A; JP6411827B2; JP2015227324A; US20150080574A1; CN109912518B

Description

本発明は、物、方法、または、製造方法に関する。または、本発明は、プロセス、マシン
、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。特に
、本発明の一態様は、半導体装置、表示装置、発光装置、それらの駆動方法、または、そ
れらの製造方法に関する。特に、本発明の一態様は、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘
導体およびその新規な合成方法に関する。また、上記ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘
導体を用いた発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置に関する。

一対の電極間にＥＬ層を設けた構造を有する発光素子は、電界を印加することにより両電
極からキャリア（正孔または電子）が注入され、ＥＬ層でのキャリアの再結合によるエネ
ルギーに基づき発光が得られる自発光型の素子である。

発光素子のＥＬ層に用いられるＥＬ材料としては、主として有機化合物が用いられており
、発光素子の素子特性向上に寄与することから、様々な新規の有機化合物の開発が行われ
ている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−２０１８６９号公報

有機化合物の合成では、簡便で安価な方法を用いるのが望ましいが、技術的に除去できな
い物質（不純物）が極力含まれないようにすることが重要である。例えば、ジベンゾ［ｆ
，ｈ］キノキサリン誘導体の合成では、モノクロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導
体を原料として用いる方法（例えば、特許文献１参照）が知られているが、この合成方法
では複数の塩素を有するジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体が不純物として含まれや
すい。このような不純物を完全に除去するのは難しく、最終生成物に混在している場合が
ある。

なお、発光素子の作製において、ＥＬ層の形成はその素子特性に影響を与えるため非常に
重要であり、ＥＬ層に用いるＥＬ材料に塩化物などの不純物が含まれると、発光素子の素
子特性が低下するという問題を有する。

そこで、本発明の一態様では、不純物を低減させたジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導
体および不純物を低減させたジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体を合成する新たな合
成方法を提供する。また、本発明の別の一態様では、上記のジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサ
リン誘導体をＥＬ材料として用いた、発光効率および信頼性の高い発光素子、発光装置、
電子機器、または照明装置を提供する。または、本発明の別の一態様では、新規な材料を
提供する。または、本発明の別の一態様では、新規な発光素子、発光装置を提供する。な
お、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態
様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は
、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面
、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。

本発明の一態様は、２−（クロロアリール）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体を合
成中間体として経由することで、昇華精製によって最終生成物に含まれる不純物を容易に
除去できるため、不純物を低減させることが可能となるジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン
誘導体の合成方法および不純物を低減させたジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体であ
る。

なお、上記合成方法には、２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体と、クロロ
アリールボロン酸とのカップリングにより、合成中間体として２−（クロロアリール）ジ
ベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体を得る。このとき、２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］
キノキサリン誘導体のジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン骨格が複数個の塩素で置換された
不純物が含まれているが、化学反応によりジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン骨格の複数個
の塩素原子はクロロアリール基もしくは水素原子に置換されている。ゆえに、この反応を
経由して得られた、２−（クロロアリール）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体と、
アリールボロン酸またはヘテロアリールボロン酸とのカップリングにより、最終生成物と
して不純物を低減させたジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体を生成することができる
合成方法を含むこととする。また、合成中間体である、上記２−（クロロアリール）ジベ
ンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体も本発明の一態様に含むこととする。

従って、本発明の一態様は、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン骨格の２位にアリール基を
有し、前記アリール基は置換基としてアリール基またはヘテロアリール基を少なくとも一
つ有し、かつ塩素の含有量が１０ｐｐｍ以下であることを特徴とする、ジベンゾ［ｆ，ｈ
］キノキサリン誘導体である。

また、本発明の別の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表され、かつ塩素の含有量が１０ｐ
ｐｍ以下であることを特徴とする、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体である。

（但し、一般式（Ｇ１）中、Ａｒ^１は、置換または無置換の炭素数６〜１３のアリーレン
基を表し、かつＡｒ^２は、置換または無置換の炭素数６〜４０のアリール基またはヘテロ
アリール基を表す。Ｒ^１〜Ｒ^８は、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、ま
たは炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。また、ｎ＝１〜
３である。）

また、本発明の別の一態様は、２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体と、ク
ロロアリールボロン酸と、をカップリングさせ、得られた２−（クロロアリール）ジベン
ゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体と、アリールボロン酸またはヘテロアリールボロン酸と
、をカップリングさせることにより得られる、塩素の含有量が１０ｐｐｍ以下であるジベ
ンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体である。

また、本発明の別の一態様は、２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体と、ク
ロロアリールボロン酸と、をカップリングさせ、得られた２−（クロロアリール）ジベン
ゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体と、アリールボロン酸またはヘテロアリールボロン酸と
、をカップリングさせることにより得られる、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体の
合成方法である。

また、本発明の別の一態様は、上記各構成に示すジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体
のいずれかを用いた発光素子である。

また、本発明の別の一態様は、上記構成に示す合成方法により得られたジベンゾ［ｆ，ｈ
］キノキサリン誘導体を用いた発光素子である。

また、本発明の別の一態様は、一対の電極間にＥＬ層を挟んでなる発光素子であって、Ｅ
Ｌ層が少なくとも有する発光層に主成分として含まれる物質の塩素の含有量を１０ｐｐｍ
以下とすることにより、１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で電流を流して生じる１０％の輝度
の低下が２００時間以上であることを特徴とする発光素子である。

また、本発明の別の一態様は、一対の電極間にＥＬ層を挟んでなる発光素子であって、Ｅ
Ｌ層が少なくとも有する発光層に主成分として用いるジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘
導体の塩素の含有量を１０ｐｐｍ以下とすることにより、１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で
電流を流して生じる１０％の輝度の低下が２００時間以上であることを特徴とする発光素
子である。

また、本発明の別の一態様は、一対の電極間にＥＬ層を挟んでなる発光素子であって、Ｅ
Ｌ層が少なくとも有する発光層に主成分として用いる下記一般式（Ｇ１）で示されるジベ
ンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体の塩素の含有量を１０ｐｐｍ以下とすることにより、
１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で電流を流して生じる１０％の輝度の低下が２００時間以上
であることを特徴とする発光素子である。

（但し、一般式（Ｇ１）中、Ａｒ^１は、置換または無置換の炭素数６〜１３のアリーレン
基を表し、かつＡｒ^２は、置換または無置換の炭素数６〜４０のアリール基またはヘテロ
アリール基を表す。Ｒ^１〜Ｒ^８は、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、ま
たは炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。また、ｎ＝１〜
３である。）

また、本発明の別の一態様は、上記各構成に示す発光素子を用いた発光装置である。

なお、本発明の一態様は、発光素子を有する発光装置だけでなく、発光装置を適用した電
子機器および照明装置も範疇に含めるものである。従って、本明細書中における発光装置
とは、画像表示デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネ
クター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅｐｒｉｎｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ）もしくは
ＴＣＰ（ＴａｐｅＣａｒｒｉｅｒＰａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、Ｔ
ＣＰ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
ＯｎＧｌａｓｓ）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。

本発明の一態様により、不純物を低減させたジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体、お
よびその合成方法を提供することができる。また、本発明の一態様により、上記ジベンゾ
［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体をＥＬ材料として用いた、発光効率および信頼性の高い発
光素子、発光装置、電子機器、または照明装置を提供することができる。または、本発明
の一態様により、新規な材料を提供することができる。または、本発明の一態様では、新
規な発光素子、発光装置を提供することができる。なお、これらの効果の記載は、他の効
果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全
てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載か
ら、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外
の効果を抽出することが可能である。

発光素子の構造について説明する図。発光素子の構造について説明する図。発光装置について説明する図。電子機器について説明する図。照明器具について説明する図。構造式（１００）に示す中間体の^１Ｈ−ＮＭＲチャート。構造式（２００）に示すＥＬ材料の^１Ｈ−ＮＭＲチャート。発光素子１、比較発光素子２および比較発光素子３の構造を説明する図。発光素子１、比較発光素子２および比較発光素子３の電流密度−輝度特性を示す図。発光素子１、比較発光素子２および比較発光素子３の電圧−輝度特性を示す図。発光素子１、比較発光素子２および比較発光素子３の信頼性を示す図。構造式（１０１）に示す中間体の^１Ｈ−ＮＭＲチャート。ＥＬ材料の塩素含有量と発光素子の信頼性との相関を示す図。

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が可能である。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容
に限定して解釈されるものではない。

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様であるジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体の合成
方法について説明する。なお、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体には、２−アリー
ルまたは２−ヘテロアリールジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体が含まれることとす
る。

本発明の一態様は、２−（クロロアリール）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体を合
成中間体として経由することで、昇華精製によって最終生成物に含まれる不純物を容易に
除去できるため、不純物を低減させたジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体が得られる
ことを特徴とする合成方法である。

例えば、一般式（Ｇ０）で表される２−（クロロアリール）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサ
リン誘導体は、以下のような合成スキーム（Ａ−１）により合成することができる。すな
わち、下記合成スキーム（Ａ−１）に示すように、２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキ
サリン誘導体（一般式（Ａ１））とクロロアリールボロン酸（一般式（Ａ２））とを反応
させることにより、２−（クロロアリール）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体が得
られる。

なお、上記合成スキーム（Ａ−１）中、Ａｒ^１は、置換または無置換の炭素数６〜１３の
アリーレン基を表す。また、Ｒ^１〜Ｒ^８は、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基、フェニ
ル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。また、
ｎ＝１〜３である。またＲ^９は、水素またはアルキル基を表す。なお、Ｒ^９は連結して環
構造を形成しても良い。例えば、ピナコールボリル基のようなジアルコキシボリル基を用
いても良い。

ここで、上記合成スキーム（Ａ−１）において、原料である２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ
］キノキサリン誘導体（一般式（Ａ１））は、通常、２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノ
キサリン誘導体のクロロ体（モノクロロ体もしくはジクロロ体）（例えば下記一般式（Ａ
１’））を不純物として含む可能性が高い。そのため、２−（クロロアリール）ジベンゾ
［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体のクロロ体（モノクロロ体もしくはジクロロ体）（一般式
（Ｇ０）が複数個の塩素で置換された不純物（例えば下記一般式（Ｇ０’））が生成され
得る。しかしながら、本実施の形態で示すジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体の合成
方法は、反応による目的物の生成収率を保ちつつ、反応系に存在しうる２−クロロジベン
ゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体のクロロ体（モノクロロ体もしくはジクロロ体）（一般
式（Ａ１）が複数個の塩素で置換された不純物（例えば下記一般式（Ａ１’））、もしく
は２−（クロロアリール）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体のクロロ体（モノクロ
ロ体もしくはジクロロ体）（一般式（Ｇ０）が複数個の塩素で置換された不純物（例えば
下記一般式（Ｇ０’））に対し、塩素原子を水素原子に置換する脱塩素化反応が起こりや
すいことを特徴とするため、下記一般式（Ｇ０’）のような不純物の生成を抑制すること
ができる。なお、一般式（Ｇ０）で表される２−（クロロアリール）ジベンゾ［ｆ，ｈ］
キノキサリン誘導体の溶解性を高め、Ａｒ^１の立体的な障害を小さくすることで、上記脱
塩素化反応を促進させることができる。したがって、合成スキーム（Ａ−１）中のＡｒ^１
は、置換または無置換のフェニル基とするのが好ましい。

次に、合成スキーム（Ａ−２）に示すように２−（クロロアリール）ジベンゾ［ｆ，ｈ］
キノキサリン誘導体（一般式（Ｇ０））と、アリールボロン酸またはヘテロアリールボロ
ン酸（一般式（Ａ３））と、をカップリングさせることにより、アリール基またはヘテロ
アリール基を置換基として有するジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体（一般式（Ｇ１
））を合成する。

なお、上記合成スキーム（Ａ−２）中、Ａｒ^１は、置換または無置換の炭素数６〜１３の
アリーレン基を表し、かつＡｒ^２は、置換または無置換の炭素数６〜４０のアリール基ま
たはヘテロアリール基を表す。また、Ｒ^１〜Ｒ^８は、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基
、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す
。また、ｎ＝１〜３である。またＲ^９は、水素またはアルキル基を表す。なお、Ｒ^９は連
結して環構造を形成しても良い。例えば、ピナコールボリル基のようなジアルコキシボリ
ル基を用いても良い。

上述した通り、合成スキーム（Ａ−１）により生成された２−（クロロアリール）ジベン
ゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体（一般式（Ｇ０））は、一般式（Ｇ０）が複数個の塩素
で置換された不純物（例えば上記一般式（Ｇ０’））の含有量が極めて少ない。その結果
、合成スキーム（Ａ−２）により合成されたジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体（一
般式（Ｇ１））は、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体のクロロ体（下記一般式（Ｇ
１’））を生じにくいという特徴がある。このことが発光素子の長寿命化につながる。

実際、実施例でも詳述するように、下記合成スキーム（Ｂ−１）で示す方法により合成さ
れるジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体（一般式（Ｇ１））に比べ、これを用いた発
光素子を長寿命化させることができる。

なお、上記合成スキーム（Ｂ−１）では、２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘
導体（一般式（Ａ１））と、アリール基またはヘテロアリール基（Ａｒ^１およびＡｒ^２）
を置換基として有するボロン酸（一般式（Ｂ２））とをカップリングすることにより、ジ
ベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体（一般式（Ｇ１））を合成する。なお、上記合成ス
キーム（Ｂ−１）中に示す記号は、上記合成スキーム（Ａ−２）に準ずる。

この場合、原料である２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体（一般式（Ａ１
））は、通常、２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体のクロロ体（モノクロ
ロ体もしくはジクロロ体）（一般式（Ａ１’））を不純物として含む可能性が高く、分離
・精製も難しい。

そして、このような２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体のクロロ体（モノ
クロロ体もしくはジクロロ体）（一般式（Ａ１’））を含む２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ
］キノキサリン誘導体（一般式（Ａ１））を用いて上記合成スキーム（Ｂ−１）で示す反
応を行うと、下記合成スキーム（Ｂ−１’）で示すようにボロン酸（一般式（Ｂ２））で
終端されない塩素が残り、結果としてジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体のクロロ体
（一般式（Ｇ１’））が生じてしまう。このことに起因して発光素子の信頼性に大きな悪
影響を及ぼす。

上記合成スキーム（Ｂ−１’）の反応において、ボロン酸（一般式（Ｂ２））が、２−ク
ロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体のクロロ体（一般式（Ａ１’））のすべての
塩素を終端することができれば、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体のクロロ体（一
般式（Ｇ１’））の生成を抑えることができ、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体の
クロロ体（一般式（Ｇ１’））に起因した悪影響を避けることができる。

しかしながら、２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体のクロロ体（モノクロ
ロ体もしくはジクロロ体）（一般式（Ａ１’））は、塩素同士が隣り合う炭素（具体的に
は、ピラジンの２位および３位）に結合している場合、立体障害が大きいため、アリール
ボロン酸（一般式（Ｂ２））により、すべての塩素を終端させるのは困難である。すなわ
ち、２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体のクロロ体（モノクロロ体もしく
はジクロロ体）（一般式（Ａ１’））が存在する場合には、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサ
リン誘導体のクロロ体（一般式（Ｇ１’））の生成を抑制するのは困難である。

また、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体のクロロ体（一般式（Ｇ１’））は、一旦
生成されると、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体（一般式（Ｇ１））と性質が似て
いるため、分離することが困難である。特に、Ｒ^１およびＲ^２が共にフェニル基で、かつ
該フェニル基のオルト位が互いに連結してジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン環を形成して
いる場合、溶解性が悪く、分離が困難となる。

したがって、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体のクロロ体（一般式（Ｇ１’））の
生成を抑制することができる本発明の一態様である合成方法（合成スキーム（Ａ−１）お
よび合成スキーム（Ａ−２）に示す）を用いることで、不純物を低減させたジベンゾ［ｆ
，ｈ］キノキサリン誘導体を合成することができる。

なお、２−（クロロアリール）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体（一般式（Ｇ０）
）は有用な新規化合物であり、本発明の一態様である。上述の合成方法において、合成ス
キーム（Ａ−１）で用いた化合物（一般式（Ａ１）および一般式（Ａ２））は、様々な種
類が市販されているか、あるいは合成可能であるため、これらを用いることで、２−（ク
ロロアリール）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体（一般式（Ｇ０））として、数多
くの種類を合成することができる。以下に、一般式（Ｇ０）で表される２−（クロロアリ
ール）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体の具体的な構造式を示す。（下記構造式（
１００）〜（１１６）。）ただし、本発明の一態様はこれらに限定されることはない。

また、本発明の一態様である合成法において、上述した２−（クロロアリール）ジベンゾ
［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体（一般式（Ｇ０））を中間体として得られる、ジベンゾ［
ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体（一般式（Ｇ１））の具体的な構造式を以下に示す。（下記
構造式（２００）〜（２１３）。）ただし、本発明の一態様はこれらに限定されることは
ない。

なお、本発明の一態様である合成方法により合成される、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリ
ン誘導体（一般式（Ｇ１））は、その分子量が４００以上２０００以下であることが好ま
しい。これは、分子量が４００未満の場合、発光素子を作製する際の結晶化等により、膜
質が悪くなり、信頼性に悪影響を及ぼすためである。また、分子量が２０００より大きい
と、昇華精製や真空蒸着が困難となるためである。

以上、本発明の一態様であるジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体の合成方法について
説明したが、この合成方法の場合には、合成中間体として２−（クロロアリール）ジベン
ゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体を生成することから、昇華精製によって最終生成物に含
まれる不純物を容易に除去することができる。

すなわち、本発明の一態様である合成法により得られたジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン
誘導体（すなわち、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン骨格の２位にアリール基を有し、前
記アリール基は置換基としてアリール基またはヘテロアリール基を少なくとも一つ有する
ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体）は、上述した本発明の一態様の合成方法により
、塩素の含有量を１０ｐｐｍ以下とすることができる。

なお、本発明の一態様である合成方法により、不純物を低減させたジベンゾ［ｆ，ｈ］キ
ノキサリン誘導体を合成することができるので、得られたジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリ
ン誘導体をＥＬ材料として用いることで、発光効率および信頼性の高い発光素子、発光装
置、電子機器、または照明装置を実現することができる。また、消費電力が低い発光素子
、発光装置、電子機器、または照明装置を実現することができる。

本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いること
ができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様である合成方法により得られたジベンゾ［ｆ，ｈ］キ
ノキサリン誘導体（すなわち、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン骨格の２位にアリール基
を有し、前記アリール基は置換基としてアリール基またはヘテロアリール基を少なくとも
一つ有するジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体）をＥＬ材料として用いることができ
る発光素子の一態様について図１を用いて説明する。

本実施の形態に示す発光素子は、図１に示すように一対の電極（第１の電極（陽極）１０
１と第２の電極（陰極）１０３）間に発光層１１３を含むＥＬ層１０２が挟まれており、
ＥＬ層１０２は、発光層１１３の他に、正孔（または、ホール）注入層１１１、正孔（ま
たは、ホール）輸送層１１２、電子輸送層１１４、電子注入層１１５などを含んで形成さ
れる。

このような発光素子に対して電圧を印加することにより、第１の電極１０１側から注入さ
れた正孔と第２の電極１０３側から注入された電子とが、発光層１１３において再結合し
、発光層１１３に含まれる発光物質を励起状態にする。そして、励起状態の発光物質が基
底状態に戻る際に発光する。

なお、本発明の一態様である合成方法により合成されるジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン
誘導体は、本実施の形態で説明するＥＬ層１０２のいずれか一層または複数層に用いるこ
とができるが、発光層１１３や、正孔（または、ホール）輸送層１１２、または電子輸送
層１１４に用いるのがより好ましい。すなわち、以下に説明する発光素子の構成の一部に
用いることとする。

なお、特に本発明の一態様である合成方法により得られたジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリ
ン誘導体を発光層に用いることにより、本発明の一態様の発光層に主成分として含まれる
物質の塩素の含有量を１０ｐｐｍ以下とすることができ、その結果、１０ｍＡ／ｃｍ^２の
電流密度で電流を流して生じる１０％の輝度の低下が２００時間以上である発光素子を作
製することができる。

すなわち本発明の発光素子の一態様は、一対の電極間にＥＬ層を挟んでなる発光素子であ
って、前記ＥＬ層が少なくとも有する発光層に主成分として含まれる物質の塩素の含有量
を１０ｐｐｍ以下とすることにより、１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で電流を流して生じる
１０％の輝度の低下が２００時間以上であることを特徴とする発光素子である。

また、本発明の発光素子の一態様は、一対の電極間にＥＬ層を挟んでなる発光素子であっ
て、前記ＥＬ層が少なくとも有する発光層に主成分として用いるジベンゾ［ｆ，ｈ］キノ
キサリン誘導体（例えば一般式（Ｇ１））の塩素の含有量を１０ｐｐｍ以下とすることに
より、１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度で電流を流して生じる１０％の輝度の低下が２００時
間以上であることを特徴とする発光素子である。

以下に本実施の形態に示す発光素子を作製する上での具体例について説明する。

第１の電極（陽極）１０１および第２の電極（陰極）１０３には、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。具体的には、酸化インジウ
ム−酸化スズ（ＩＴＯ：ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）、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（ＩｎｄｉｕｍＺｉｎ
ｃＯｘｉｄｅ）、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、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）、チタン
（Ｔｉ）の他、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、およびカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（
Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、マグネシウム（Ｍｇ）、およびこれらを含む合金（ＭｇＡ
ｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属および
これらを含む合金、その他グラフェン等を用いることができる。なお、第１の電極（陽極
）１０１および第２の電極（陰極）１０３は、例えばスパッタリング法や蒸着法（真空蒸
着法を含む）等により形成することができる。

正孔注入層１１１は、正孔輸送性の高い正孔輸送層１１２を介して発光層１１３に正孔を
注入する層であり、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層である。正孔輸
送性の高い物質とアクセプター性物質を含むことで、アクセプター性物質により正孔輸送
性の高い物質から電子が引き抜かれて正孔（ホール）が発生し、正孔輸送層１１２を介し
て発光層１１３に正孔が注入される。なお、正孔輸送層１１２は、正孔輸送性の高い物質
を用いて形成される。

正孔注入層１１１および正孔輸送層１１２に用い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（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）、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：ＴＤＡ
ＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ
］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９
’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）な
どの芳香族アミン化合物、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：ＰＣｚＰＣＮ
１）等が挙げられる。その他、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：Ｃ
ＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：Ｔ
ＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カル
バゾール（略称：ＣｚＰＡ）等のカルバゾール誘導体、等を用いることができる。ここに
述べた物質は、主に１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、
電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。

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

また、正孔注入層１１１に用いるアクセプター性物質としては、遷移金属酸化物や元素周
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
、酸化モリブデンが特に好ましい。

発光層１１３は、発光物質を含む層である。なお、発光層１１３は、発光物質のみで構成
されていても、ホスト材料中に発光中心物質（ゲスト材料）が分散された状態で構成され
ていても良い。なお、ホスト材料としては、三重項励起エネルギーの大きい物質を用いる
構成が好ましい。

発光層１１３において、発光物質、および発光中心物質として用いることが可能な材料に
は、特に限定は無く、一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質、または三重項励起
エネルギーを発光に変える発光物質を用いることができる。なお、上記発光物質および発
光中心物質としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。

一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、例えば、蛍光を発する物質が挙
げられる。

蛍光を発する物質としては、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フ
ェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）
、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）
トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４
’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰ
ＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル
］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１
１−テトラ−（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−
９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニ
ルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−
９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，
４−フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（
９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン
（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェ
ニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡ
ＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニル
ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、
クマリン３０、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−
９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，
１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバ
ゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−ア
ントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２Ｄ
ＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリ
ル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢ
ＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カ
ルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２
ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈ
ＡＰｈＡ）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン、（略称：ＤＰＱｄ
）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェ
ニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル
］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：
ＤＣＭ１）、｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−
ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロ
パンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェ
ニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニ
ル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］
フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、｛２−イソプロピル
−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，
５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン
｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１
，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉ
ｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニト
リル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニ
ル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣ
Ｍ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，
３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニ
ル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）な
どが挙げられる。

三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、例えば、燐光を発する物質や熱
活性化遅延蛍光を示す熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料が挙げられる。なお、ＴＡＤＦ
材料における遅延蛍光とは、通常の蛍光と同様のスペクトルを持ちながら、寿命が著しく
長い発光をいう。その寿命は、１０^−６秒以上、好ましくは１０^−３秒以上である。

燐光を発する物質としては、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェ
ニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ
_３ｐｐｙ）_２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト
−Ｎ，Ｃ^２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）、
トリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）_３）、
ビス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉ
ｒ（ｐｐｙ）_２（ａｃａｃ））、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン
）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）_３（Ｐｈｅｎ））、ビス（ベンゾ［ｈ
］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）_２（
ａｃａｃ））、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジ
ウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｄｐｏ）_２（ａｃａｃ））、ビス｛
２−［４’−（パーフルオロフェニル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’｝イリジウム
（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）_２（ａｃａｃ））、ビ
ス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセト
ナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）_２（ａｃａｃ））、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α
］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略
称：Ｉｒ（ｂｔｐ）_２（ａｃａｃ））、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ^２’
）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）_２（ａｃａｃ））
、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト
］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）_２（ａｃａｃ））、（アセチルアセト
ナト）ビス（３，５−ジメチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称
：［Ｉｒ（ｍｐｐｒ−Ｍｅ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（５−イ
ソプロピル−３−メチル−２−フェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉ
ｒ（ｍｐｐｒ−ｉＰｒ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５
−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）_２（ａｃａ
ｃ））、ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）（ジピバロイルメタナト）イリジ
ウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｔｐｐｒ）_２（ｄｐｍ）］）、（アセチルアセトナト）
ビス（６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−フェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称
：［Ｉｒ（ｔＢｕｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）、（アセチルアセトナト）ビス（４，６−
ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａ
ｃ）］）、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−
ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）、トリス（１，３−ジフェニル−１，３
−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（
ＤＢＭ）_３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロ
アセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）
_３（Ｐｈｅｎ））などが挙げられる。

なお、上述した三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質を分散状態にするために用
いる物質（すなわちホスト材料）としては、例えば、２，３−ビス（４−ジフェニルアミ
ノフェニル）キノキサリン（略称：ＴＰＡＱｎ）、ＮＰＢのようなアリールアミン骨格を
有する化合物の他、ＣＢＰ、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリ
フェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）等のカルバゾール誘導体や、ビス［２−（２−ヒドロ
キシフェニル）ピリジナト］亜鉛（略称：Ｚｎｐｐ_２）、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−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）、トリス
（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ_３）等の金属錯体が好ましい。また、
ＰＶＫのような高分子化合物を用いることもできる。

また、ＴＡＤＦ材料としては、例えば、フラーレンやその誘導体、プロフラビン等のアク
リジン誘導体、エオシン等が挙げられる。また、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、
カドミウム（Ｃｄ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｎ）、もしくはパラ
ジウム（Ｐｄ）等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリンと
しては、例えば、プロトポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（ＰｒｏｔｏＩＸ）
）、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（ＭｅｓｏＩＸ））、ヘマトポルフ
ィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（ＨｅｍａｔｏＩＸ））、コプロポルフィリンテト
ラメチルエステル−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（ＣｏｐｒｏＩＩＩ−４Ｍｅ））、オク
タエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（ＯＥＰ））、エチオポルフィリン−
フッ化スズ錯体（ＳｎＦ_２（ＥｔｉｏＩ））、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯
体（ＰｔＣｌ_２ＯＥＰ）等が挙げられる。さらに、２−（ビフェニル−４−イル）−４，
６−ビス（１２−フェニルインドロ［２，３−ａ］カルバゾール−１１−イル）−１，３
，５−トリアジン（ＰＩＣ−ＴＲＺ）等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素
芳香環を有する複素環化合物を用いることもできる。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ
電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ
電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強くなり、Ｓ１とＴ１のエネルギー差が小
さくなるため、特に好ましい。

なお、発光層１１３において、上述した一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質や
三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質（ゲスト材料）とホスト材料とを含んで形
成することにより、発光層１１３からは、発光効率の高い発光を得ることができる。

電子輸送層１１４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層１１４には、Ａ
ｌｑ_３、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ_３）、
ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ_２）、Ｂ
Ａｌｑ、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）などの金属錯体を用いることができる。また、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）、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−ｔｅｒ
ｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリア
ゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフ
ェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡ
Ｚ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）
、４，４’−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：Ｂｚ
Ｏｓ）などの複素芳香族化合物も用いることができる。また、ポリ（２，５−ピリジンジ
イル）（略称：ＰＰｙ）、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）のような高分子化合物を用いることもできる。ここに述べた
物質は、主に１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正
孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層１１４として用
いてもよい。

また、電子輸送層１１４は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が２層以上積層
したものとしてもよい。

電子注入層１１５は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層１１５には、フ
ッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）、
リチウム酸化物（ＬｉＯ_ｘ）等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれら
の化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム（ＥｒＦ_３）のような希土類金
属化合物を用いることができる。また、電子注入層１１５にエレクトライドを用いてもよ
い。該エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子
を高濃度添加した物質等が挙げられる。なお、上述した電子輸送層１１４を構成する物質
を用いることもできる。

また、電子注入層１１５に、有機化合物と電子供与体（ドナー）とを混合してなる複合材
料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生
するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、
発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電
子輸送層１１４を構成する物質（金属錯体や複素芳香族化合物等）を用いることができる
。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的に
は、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マ
グネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ
金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、
バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いるこ
ともできる。また、テトラチアフルバレン（略称：ＴＴＦ）等の有機化合物を用いること
もできる。

なお、上述した正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４
、電子注入層１１５は、それぞれ、蒸着法（真空蒸着法を含む）、インクジェット法、塗
布法等の方法で形成することができる。

上述した発光素子は、第１の電極１０１および第２の電極１０３との間に生じた電位差に
より電流が流れ、ＥＬ層１０２において正孔と電子とが再結合することにより発光する。
そして、この発光は、第１の電極１０１および第２の電極１０３のいずれか一方または両
方を通って外部に取り出される。従って、第１の電極１０１および第２の電極１０３のい
ずれか一方、または両方が透光性を有する電極となる。

なお、本実施の形態で示した発光素子は、本発明の一態様である合成方法により得られた
ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体をＥＬ材料として用いた発光素子の一例である。
また、上記発光素子を備えた発光装置の構成としては、パッシブマトリクス型の発光装置
やアクティブマトリクス型の発光装置の他、マイクロキャビティー構造の発光素子を備え
た発光装置などを作製することができ、これらは、いずれも本発明の一態様に含まれるも
のとする。

なお、アクティブマトリクス型の発光装置の場合において、トランジスタ（ＦＥＴ）の構
造は、特に限定されない。例えば、スタガ型や逆スタガ型のＦＥＴを適宜用いることがで
きる。また、ＦＥＴ基板に形成される駆動用回路についても、Ｎ型およびＰ型のＦＥＴか
らなるものでもよいし、Ｎ型のＦＥＴまたはＰ型のＦＥＴのいずれか一方のみからなるも
のであってもよい。さらに、ＦＥＴ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。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることができる。また、半導体
材料としては、ＩＶ族（ケイ素等）半導体、ＩＩＩ族（ガリウム等）半導体、化合物半導
体（酸化物半導体を含む）の他、有機半導体等を用いることができる。

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いる
ことができるものとする。

（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様である合成方法により得られたジベンゾ［ｆ，ｈ］キ
ノキサリン誘導体をＥＬ材料としてＥＬ層に用い、電荷発生層を挟んでＥＬ層を複数有す
る構造の発光素子（以下、タンデム型発光素子という）を作製する場合について説明する
。

本実施の形態に示す発光素子は、図２（Ａ）に示すように一対の電極（第１の電極２０１
および第２の電極２０４）間に、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ
層２０２（２））を有するタンデム型発光素子である。

本実施の形態において、第１の電極２０１は、陽極として機能する電極であり、第２の電
極２０４は陰極として機能する電極である。なお、第１の電極２０１および第２の電極２
０４は、実施の形態２と同様な構成を用いることができる。また、複数のＥＬ層（第１の
ＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ層２０２（２））は、実施の形態２で示したＥＬ層と同
様な構成であっても良いが、いずれかが同様の構成であっても良い。すなわち、第１のＥ
Ｌ層２０２（１）と第２のＥＬ層２０２（２）は、同じ構成であっても異なる構成であっ
てもよく、その構成は実施の形態２と同様なものを適用することができる。

また、複数のＥＬ層（第１のＥＬ層２０２（１）、第２のＥＬ層２０２（２））の間には
、電荷発生層２０５が設けられている。電荷発生層２０５は、第１の電極２０１と第２の
電極２０４に電圧を印加したときに、一方のＥＬ層に電子を注入し、他方のＥＬ層に正孔
を注入する機能を有する。本実施の形態の場合には、第１の電極２０１に第２の電極２０
４よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層２０５から第１のＥＬ層２
０２（１）に電子が注入され、第２のＥＬ層２０２（２）に正孔が注入される。

なお、電荷発生層２０５は、光の取り出し効率の点から、可視光に対して透光性を有する
（具体的には、電荷発生層２０５に対する可視光の透過率が、４０％以上）ことが好まし
い。また、電荷発生層２０５は、第１の電極２０１や第２の電極２０４よりも低い導電率
であっても機能する。

電荷発生層２０５は、正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体（アクセプター）が添加
された構成であっても、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体（ドナー）が添加され
た構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。

正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体が添加された構成とする場合において、正孔輸
送性の高い有機化合物としては、例えば、ＮＰＢやＴＰＤ、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、
４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルア
ミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる
。ここに述べた物質は、主に１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である
。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても
構わない。

また、電子受容体としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフ
ルオロキノジメタン（略称：Ｆ_４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。ま
た、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に
属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、
酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レ
ニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定
であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。

一方、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体が添加された構成とする場合において、
電子輸送性の高い有機化合物としては、例えば、Ａｌｑ、Ａｌｍｑ_３、ＢｅＢｑ_２、ＢＡ
ｌｑ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、Ｚｎ（ＢＯＸ）_２、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
、ＰＢＤやＯＸＤ−７、ＴＡＺ、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰなども用いることができる。ここに
述べた物質は、主に１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、
正孔よりも電子の輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない
。

また、電子供与体としては、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２、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
合物を電子供与体として用いてもよい。

なお、上述した材料を用いて電荷発生層２０５を形成することにより、ＥＬ層が積層され
た場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。

本実施の形態では、ＥＬ層を２層有する発光素子について説明したが、図２（Ｂ）に示す
ように、ｎ層（ただし、ｎは、３以上）のＥＬ層（２０２（１）〜２０２（ｎ））を積層
した発光素子についても、同様に適用することが可能である。本実施の形態に係る発光素
子のように、一対の電極間に複数のＥＬ層を有する場合、ＥＬ層とＥＬ層との間にそれぞ
れ電荷発生層（２０５（１）〜２０５（ｎ−１））を配置することで、電流密度を低く保
ったまま、高輝度領域での発光が可能である。電流密度を低く保てるため、長寿命素子を
実現できる。また、照明を応用例とした場合は、電極材料の抵抗による電圧降下を小さく
できるので、大面積での均一発光が可能となる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低
い発光装置を実現することができる。

また、それぞれのＥＬ層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望
の色の発光を得ることができる。例えば、２つのＥＬ層を有する発光素子において、第１
のＥＬ層の発光色と第２のＥＬ層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素
子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合する
と無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色の光と、発光する物質
から得られた光とを混合すると、白色発光を得ることができる。

また、３つのＥＬ層を有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第１のＥＬ層の発
光色が赤色であり、第２のＥＬ層の発光色が緑色であり、第３のＥＬ層の発光色が青色で
ある場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。

なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用い
ることができる。

（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様である合成方法により得られたジベンゾ［ｆ，ｈ］キ
ノキサリン誘導体を、ＥＬ材料として発光層に用いた発光素子を有する発光装置について
説明する。

また、上記発光装置は、パッシブマトリクス型の発光装置でもアクティブマトリクス型の
発光装置でもよい。なお、本実施の形態に示す発光装置には、他の実施形態で説明した発
光素子を適用することが可能である。

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３を用いて説明する。

なお、図３（Ａ）は発光装置を示す上面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）を鎖線Ａ−Ａ
’で切断した断面図である。本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の発光装置は、
素子基板３０１上に設けられた画素部３０２と、駆動回路部（ソース線駆動回路）３０３
と、駆動回路部（ゲート線駆動回路）３０４ａ及び３０４ｂと、を有する。画素部３０２
、駆動回路部３０３、及び駆動回路部３０４ａ及び３０４ｂは、シール材３０５によって
、素子基板３０１と封止基板３０６との間に封止されている。

また、素子基板３０１上には、駆動回路部３０３、及び駆動回路部３０４ａ及び３０４ｂ
に外部からの信号（例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信
号等）や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線３０７が設けられる
。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）３０８を設
ける例を示している。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプ
リント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には
、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含む
ものとする。

次に、断面構造について図３（Ｂ）を用いて説明する。素子基板３０１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、ソース線駆動回路である駆動回路部３０３と
、画素部３０２が示されている。

駆動回路部３０３はＦＥＴ３０９とＦＥＴ３１０とを組み合わせた構成について例示して
いる。なお、駆動回路部３０３は、単極性（Ｎ型またはＰ型のいずれか一方のみ）のトラ
ンジスタを含む回路で形成されても良いし、Ｎ型のトランジスタとＰ型のトランジスタを
含むＣＭＯＳ回路で形成されても良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形
成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に駆動
回路を形成することもできる。

また、画素部３０２はスイッチング用ＦＥＴ３１１と、電流制御用ＦＥＴ３１２と電流制
御用ＦＥＴ３１２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（陽極）３１３とを含む複数の画素により形成される。また、本実施の形態においては
、スイッチング用ＦＥＴ３１１と、電流制御用ＦＥＴ３１２との２つのＦＥＴにより画素
部３０２を構成する例について示したが、これに限定されない。例えば、３つ以上のＦＥ
Ｔと、容量素子とを組み合わせた画素部３０２としてもよい。

ＦＥＴ３０９、３１０、３１１、３１２としては、例えば、スタガ型や逆スタガ型のトラ
ンジスタを適用することができる。ＦＥＴ３０９、３１０、３１１、３１２に用いること
のできる半導体材料としては、例えば、ＩＶ族（シリコン等）半導体、ＩＩＩ族半導体、
化合物半導体、酸化物半導体、有機半導体を用いることができる。また、該半導体材料の
結晶性については、特に限定されず、例えば、非晶質半導体、または結晶性半導体を用い
ることができる。特に、ＦＥＴ３０９、３１０、３１１、３１２としては、酸化物半導体
を用いると好ましい。該酸化物半導体としては、例えば、Ｉｎ−Ｇａ酸化物、Ｉｎ−Ｍ−
Ｚｎ酸化物（Ｍは、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｃｅ、またはＮｄ）等が挙げられる。
ＦＥＴ３０９、３１０、３１１、３１２として、例えば、エネルギーギャップが２ｅＶ以
上、好ましくは２．５ｅＶ以上、さらに好ましくは３ｅＶ以上の酸化物半導体を用いるこ
とで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。

また、第１の電極３１３の端部を覆って絶縁物３１４が形成されている。ここでは、絶縁
物３１４として、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いることにより形成する。また、本実
施の形態においては、第１の電極３１３を陽極として用いる。

また、絶縁物３１４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
のが好ましい。絶縁物３１４の形状を上記のように形成することで、絶縁物３１４の上層
に形成される膜の被覆性を良好なものとすることができる。例えば、絶縁物３１４の材料
として、ネガ型の感光性樹脂、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれかを使用することがで
き、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シ
リコン等を使用することができる。

第１の電極（陽極）３１３上には、ＥＬ層３１５及び第２の電極（陰極）３１６が積層形
成されている。ＥＬ層３１５は、少なくとも発光層が設けられている。また、ＥＬ層３１
５には、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層等
を適宜設けることができる。

なお、第１の電極（陽極）３１３、ＥＬ層３１５及び第２の電極（陰極）３１６との積層
構造で、発光素子３１７が形成されている。第１の電極（陽極）３１３、ＥＬ層３１５及
び第２の電極（陰極）３１６に用いる材料としては、実施の形態２に示す材料を用いるこ
とができる。また、ここでは図示しないが、第２の電極（陰極）３１６は外部入力端子で
あるＦＰＣ３０８に電気的に接続されている。

また、図３（Ｂ）に示す断面図では発光素子３１７を１つのみ図示しているが、画素部３
０２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３０
２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、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発
光が得られる発光素子の他に、例えば、ホワイト（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ
）、シアン（Ｃ）等の発光が得られる発光素子を形成してもよい。例えば、３種類（Ｒ、
Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子に上述の数種類の発光が得られる発光素子を追加する
ことにより、色純度の向上、消費電力の低減等の効果が得ることができる。また、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３０５で封止基板３０６を素子基板３０１と貼り合わせることにより、
素子基板３０１、封止基板３０６、およびシール材３０５で囲まれた空間３１８に発光素
子３１７が備えられた構造になっている。なお、空間３１８には、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３０５で充填される構成も含むものとする。

なお、シール材３０５にはエポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また
、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、
封止基板３０６に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ−Ｒ
ｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）、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。シール材として
ガラスフリットを用いる場合には、接着性の観点から素子基板３０１及び封止基板３０６
はガラス基板であることが好ましい。

以上のようにして、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。

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

（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様である合成方法により得られたジベンゾ［ｆ，ｈ］キ
ノキサリン誘導体をＥＬ材料として用いた発光装置を適用して完成させた様々な電子機器
の一例について、図４を用いて説明する。

発光装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、又はテレビジ
ョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオ
カメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携
帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げ
られる。これらの電子機器の具体例を図４に示す。

図４（Ａ）は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置７１００は、筐
体７１０１に表示部７１０３が組み込まれている。表示部７１０３により、映像を表示す
ることが可能であり、発光装置を表示部７１０３に用いることができる。また、ここでは
、スタンド７１０５により筐体７１０１を支持した構成を示している。

テレビジョン装置７１００の操作は、筐体７１０１が備える操作スイッチや、別体のリモ
コン操作機７１１０により行うことができる。リモコン操作機７１１０が備える操作キー
７１０９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部７１０３に表示され
る映像を操作することができる。また、リモコン操作機７１１０に、当該リモコン操作機
７１１０から出力する情報を表示する表示部７１０７を設ける構成としてもよい。

なお、テレビジョン装置７１００は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機に
より一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線又は無線によ
る通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）又は双方向（送
信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。

図４（Ｂ）はコンピュータであり、本体７２０１、筐体７２０２、表示部７２０３、キー
ボード７２０４、外部接続ポート７２０５、ポインティングデバイス７２０６等を含む。
なお、コンピュータは、発光装置をその表示部７２０３に用いることにより作製すること
ができる。

図４（Ｃ）は、スマートウオッチであり、筐体７３０２、表示パネル７３０４、操作ボタ
ン７３１１、７３１２、接続端子７３１３、バンド７３２１、留め金７３２２、等を有す
る。

ベゼル部分を兼ねる筐体７３０２に搭載された表示パネル７３０４は、非矩形状の表示領
域を有している。表示パネル７３０４は、時刻を表すアイコン７３０５、その他のアイコ
ン７３０６等を表示することができる。

なお、図４（Ｃ）に示すスマートウオッチは、様々な機能を有することができる。例えば
、様々な情報（静止画、動画、テキスト画像など）を表示部に表示する機能、タッチパネ
ル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア（プログラ
ム）によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュ
ータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を
行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示す
る機能、等を有することができる。

また、筐体７３０２の内部に、スピーカ、センサ（力、変位、位置、速度、加速度、角速
度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電
圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むも
の）、マイクロフォン等を有することができる。なお、スマートウオッチは、発光装置を
その表示パネル７３０４に用いることにより作製することができる。

図４（Ｄ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０１に
、表示部７４０２、マイク７４０６、スピーカ７４０５、カメラ７４０７、外部接続部７
４０４、操作用ボタン７４０３などを備えている。また、本発明の一態様に係る発光素子
を、可撓性を有する基板に形成した場合、図４（Ｄ）に示すような曲面を有する表示部７
４０２に適用することが可能である。

図４（Ｄ）に示す携帯電話機７４００は、表示部７４０２を指などで触れることで、情報
を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、
表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。

表示部７４０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表
示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示
モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。

例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部７４０２を文字の入力を
主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合
、表示部７４０２の画面のほとんどにキーボード又は番号ボタンを表示させることが好ま
しい。

また、携帯電話機７４００内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを
有する検出装置を設けることで、携帯電話機７４００の向き（縦か横か）を判断して、表
示部７４０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。

また、画面モードの切り替えは、表示部７４０２を触れること、又は筐体７４０１のボタ
ン７４０３の操作により行われる。また、表示部７４０２に表示される画像の種類によっ
て切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデー
タであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。

また、入力モードにおいて、表示部７４０２の光センサで検出される信号を検知し、表示
部７４０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モード
から表示モードに切り替えるように制御してもよい。

表示部７４０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部７４
０２に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。ま
た、表示部に近赤外光を発光するバックライト又は近赤外光を発光するセンシング用光源
を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。

以上のようにして、本発明の一態様である作製方法により作製された発光素子を含む発光
装置を適用して電子機器を得ることができる。なお、適用できる電子機器は、本実施の形
態に示したものに限らず、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。

（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様である合成方法により得られたジベンゾ［ｆ，ｈ］キ
ノキサリン誘導体を含む発光装置を適用した照明装置の一例について、図５を用いて説明
する。

図５は、発光装置を室内の照明装置８００１として用いた例である。なお、発光装置は大
面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面を有
する筐体を用いることで、発光領域が曲面を有する照明装置８００２を形成することもで
きる。本実施の形態で示す発光装置に含まれる発光素子は薄膜状であり、筐体のデザイン
の自由度が高い。したがって、様々な意匠を凝らした照明装置を形成することができる。
さらに、室内の壁面に大型の照明装置８００３を備えても良い。

また、発光装置をテーブルの表面に用いることによりテーブルとしての機能を備えた照明
装置８００４とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光装置を用いることに
より、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。

以上のように、発光装置を適用した様々な照明装置が得られる。なお、これらの照明装置
は本発明の一態様に含まれるものとする。

また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用い
ることができる。

≪合成例１≫
本実施例では、本発明の一態様である合成方法として、２−［３’−（ジベンゾチオフェ
ン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤ
ＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）（構造式（２００））の合成方法について説明する。なお、２ｍ
ＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩの構造を以下に示す。

＜ステップ１；２−（３−クロロフェニル）ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリンの合成＞
まず、２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（構造式（３０１））１９．９ｇ（７
５ｍｍｏｌ）、３−クロロフェニルボロン酸１２．９ｇ（８２．５ｍｍｏｌ）、炭酸カリ
ウム３１．１ｇ（２２５ｍｍｏｌ）、トルエン３８０ｍＬ、エタノール１００ｍＬ、水
１１５ｍＬを１Ｌ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物を減圧下
で攪拌することで脱気した。

次に、この混合物に、酢酸パラジウム（ＩＩ）（略称：Ｐｄ（ＯＡｃ）_２）０．５１ｇ（
２．２５ｍｍｏｌ）、トリス（２−メチルフェニル）ホスフィン１．５３ｇ（４．５ｍｍ
ｏｌ）を加えた。この混合物を窒素気流下、約８０℃で６時間攪拌した。反応後、析出し
た灰色固体を吸引濾過により濾別し、ついでこの固体をエタノール、水、エタノールの順
で洗浄した。得られた固体を減圧下、７０℃で乾燥し目的物を２４．３ｇ、収率９５％で
得た。

ステップ１の合成スキームを下記（ａ−１）に示す。

上記ステップ１で得られた灰色固体の核磁気共鳴分光法（^１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果
を下記に示す。また、^１Ｈ−ＮＭＲチャートを図６（Ａ）（Ｂ）に示す。なお、図６（Ｂ
）は、図６（Ａ）に対して横軸（δ）を６．５（ｐｐｍ）から１０（ｐｐｍ）の範囲とし
た拡大図である。このことから、上記ステップ１において、２−（３−クロロフェニル）
ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（構造式（１００））が得られたことがわかった。

^１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，５００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．５０−７．５７（ｍ、
２Ｈ）、７．７４−７．８５（ｍ、４Ｈ）、８．２０（ｔｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、１．５Ｈ
ｚ、１Ｈ）、８．３８（ｔ、Ｊ＝２．０Ｈｚ、１Ｈ）、８．６６（ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、
２Ｈ）、９．２３（ｄｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、２．０Ｈｚ、１Ｈ）、９．３６（ｓ、１Ｈ）
、９．４０（ｄｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、２．０Ｈｚ、１Ｈ）。

＜ステップ２：２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］
ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）の合成＞
次に、上記ステップ１で得られた２−（３−クロロフェニル）ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキ
サリン２３．９ｇ（７０ｍｍｏｌ）、３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニルボ
ロン酸２３．４ｇ（７７ｍｍｏｌ）、リン酸三カリウム４４．６ｇ（２１０ｍｍｏｌ）、
ｔ−ブタノール１５．６ｇ（２１０ｍｍｏｌ）、ジオキサン４７０ｍＬを１Ｌ三口フラス
コに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物を、減圧下で撹拌することで脱気した
。

次に、この混合物に、酢酸パラジウム（ＩＩ）１５７ｍｇ（０．７０ｍｍｏｌ）、ジ（１
−アダマンチル）−ｎ−ブチルホスフィン（略称：ｃａｔａＣＸｉｕｍ（登録商標））５
０２ｍｇ（１．４ｍｍｏｌ）、２−（３−クロロフェニル）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサ
リンを加えた。この混合物を窒素気流下、約１００℃で１４時間攪拌した。反応後、析出
した灰色固体を吸引濾過により濾別し、ついでこの固体をエタノール、水、エタノール、
トルエンの順で洗浄した。得られた固体を減圧下、１００℃で乾燥し、目的物を３７．６
ｇ、収率９５％で得た。

得られた目的物の固体３５ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精
製は、圧力２．７Ｐａの条件で、目的物を温度３２５℃で加熱して行った。冷却後、淡黄
色固体を２９．６ｇ、収率８４％で得た。ステップ２の合成スキームを下記（ａ−２）に
示す。

上記ステップ２で得られた淡黄色固体の核磁気共鳴分光法（^１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結
果を下記に示す。また、^１Ｈ−ＮＭＲチャートを図７（Ａ）（Ｂ）に示す。なお、図７（
Ｂ）は、図７（Ａ）に対して横軸（δ）を６．５（ｐｐｍ）から１０（ｐｐｍ）の範囲と
した拡大図である。このことから、上記ステップ２において、２−［３’−（ジベンゾチ
オフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：
２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）（構造式（２００））が得られたことがわかった。

^１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，５００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．４４−７．５２（ｍ、
２Ｈ）、７．６２（ｄ、Ｊ＝５．０Ｈｚ、２Ｈ）、７．６８−７．７５（ｍ、３Ｈ）、７
．７５−７．８９（ｍ、７Ｈ）、８．１８（ｓ、１Ｈ）、８．１９−８．２４（ｍ、２Ｈ
）、８．３５（ｄ、Ｊ＝７．０Ｈｚ、１Ｈ）、８．６７（ｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、２Ｈ）、
８．７０（ｓ、１Ｈ）、９．２６（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、１Ｈ）、９．４５（ｄ、Ｊ＝８
．０Ｈｚ、１Ｈ）、９．４８（ｓ、１Ｈ）。

ここで、ステップ１の原料に用いた、２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（構造
式（３０１））の純度分析をＡＣＱＵＩＴＹＵｌｔｒａＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＬ
Ｃ（以下ＵＰＬＣ）により行った。これにより、２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサ
リン（構造式（３０１））以外の不純物として、ｍ／ｚ（質量電荷の比）＝２３１の物質
が、面積比で０．３％、ｍ／ｚ＝２９９の物質が、面積比で０．８％含まれており、純度
は９８．７％と算出された。これらの不純物は、以下に示すようにジベンゾ［ｆ，ｈ］キ
ノキサリン（構造式（３０２））と２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリンのモノク
ロロ体（構造式（３０３））と推定される。

以上のことより、実施形態１の合成方法（合成スキーム（Ａ−１））において、原料とし
て示した２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体（一般式（Ａ１））は、通常
、下記一般式（Ａ１’）で表される２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体の
クロロ体（モノクロロ体またはジクロロ体）を不純物として含んでいることがわかる。

但し、上記一般式（Ａ１’）中、Ｒ^１〜Ｒ^８は、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基、フ
ェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。

次に、ステップ１で得られた化合物（中間体）である２−（３−クロロフェニル）ジベン
ゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（構造式（１００））の純度分析を同様に行った。これにより
、２−（３−クロロフェニル）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（構造式（１００））以
外の不純物として、ｍ／ｚ（質量電荷の比）＝２６５の物質が、面積比で０．１％、ｍ／
ｚ＝３０７の物質が、面積比で０．３％、ｍ／ｚ＝４１７の物質が、面積比で０．３％、
ｍ／ｚ＝４９３の物質が、面積比で０．１％含まれており、純度は９９．２％と算出され
た。これらの不純物は、それぞれ２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン、２−フェ
ニルジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン、２−［３−（３’−クロロフェニル）−フェニル
］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン、２−｛３−［３’−（３’’−クロロフェニル）−
フェニル］−フェニル｝ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリンと推定される。但し、これらの
不純物は、以降の反応で消費されるか、精製により除去可能である。また、純度分析の結
果から、本合成法では、原料の２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（構造式（３
０１））に含まれうる不純物である２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリンのモノク
ロロ体（構造式（３０３））に由来する不純物（クロロ体（モノクロロ体またはジクロロ
体））が、ほとんど検出されないことが分かった。

したがって、実施形態１の合成方法（合成スキーム（Ａ−１））において、原料として示
した２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体（一般式（Ａ１））が、一般式（
Ａ１’）で表される２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体のクロロ体（モノ
クロロ体またはジクロロ体）を不純物として含んでいた場合であっても、中間体以外に生
成されるのは除去可能なモノクロロ体であるため、目的物の精製が容易であることがわか
る。

また、本実施例の目的物である、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩについて、燃焼イオンクロ
マトグラフィーにより塩素の含有量を測定した。この結果、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ
に含まれる塩素の含有量は、１ｐｐｍ（μｇ／ｇ）と非常に微量であった。

本実施例では、本発明の一態様である発光素子１およびその比較のために作製した比較発
光素子２および比較発光素子３について図８を用いて説明する。なお、本実施例で用いる
材料の化学式を以下に示す。

≪発光素子１、比較発光素子２および比較発光素子３の作製≫
まず、ガラス製の基板８００上に酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）をスパ
ッタリング法により成膜し、陽極として機能する第１の電極８０１を形成した。なお、そ
の膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。

次に、基板８００上に発光素子１、比較発光素子２および比較発光素子３を形成するため
の前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理
を３７０秒行った。

その後、１０^−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着
装置内の加熱室において、１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板８００を３０
分程度放冷した。

次に、第１の電極８０１が形成された面が下方となるように、基板８００を真空蒸着装置
内に設けられたホルダーに固定した。本実施例では、真空蒸着法により、ＥＬ層８０２を
構成する正孔注入層８１１、正孔輸送層８１２、発光層８１３、電子輸送層８１４、電子
注入層８１５が順次形成される場合について説明する。

真空蒸着装置内を１０^−４Ｐａに減圧した後、１，３，５−トリ（ジベンゾチオフェン−
４−イル）ベンゼン（略称：ＤＢＴ３Ｐ−ＩＩ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＤＢＴ
３Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン＝４：２（質量比）となるように共蒸着することにより、第
１の電極８０１上に正孔注入層８１１を形成した。膜厚は２０ｎｍとした。なお、共蒸着
とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。

次に、４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン
（略称：ＢＰＡＦＬＰ）を２０ｎｍ蒸着することにより、正孔輸送層８１２を形成した。

次に、正孔輸送層８１２上に発光層８１３を形成した。２−［３’−（ジベンゾチオフェ
ン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤ
ＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）、４，４’−ジ（１−ナフチル）−４’’−（９−フェニル−９
Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＮＢＢ）、（アセチル
アセトナト）ビス（４，６−ジフェニルピリミジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［
Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］）を、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：
［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］＝０．７：０．３：０．０５（質量比）となるよう
共蒸着し、２０ｎｍの膜厚で形成した後、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ：ＰＣＢＮＢＢ：
［Ｉｒ（ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］＝０．８：０．２：０．０５（質量比）となるよう
共蒸着し、２０ｎｍの膜厚で形成することにより積層構造を有する発光層８１３を４０ｎ
ｍの膜厚で形成した。

次に、発光層８１３上に２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩを２０ｎｍ蒸着した後、バソフェナ
ントロリン（略称：Ｂｐｈｅｎ）を１０ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層８１４を形
成した。さらに電子輸送層８１４上に、フッ化リチウムを１ｎｍ蒸着することにより、電
子注入層８１５を形成した。

なお、発光素子１（発光層８１３および電子輸送層８１４）に用いた２ｍＤＢＴＢＰＤＢ
ｑ−ＩＩは、本発明の一態様である合成方法（具体的には、実施例１で示した合成方法）
により合成したものを用いており、比較発光素子２および比較発光素子３に用いた２ｍＤ
ＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩは、従来の合成方法（具体的には、本実施例で示した参考合成例）
により合成したものを用いた。

最後に、電子注入層８１５上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように蒸着し、陰
極となる第２の電極８０３を形成し、発光素子１、比較発光素子２および比較発光素子３
を得た。なお、上述した蒸着過程において、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。

以上により得られた発光素子１、比較発光素子２および比較発光素子３の素子構造を表１
に示す。

また、作製した発光素子１、比較発光素子２および比較発光素子３は、大気に曝されない
ように窒素雰囲気のグローブボックス内において封止した（シール材を素子の周囲に塗布
し、封止時にＵＶ処理及び８０℃にて１時間熱処理）。

≪発光素子１、比較発光素子２および比較発光素子３の動作特性≫
作製した発光素子１、比較発光素子２および比較発光素子３の動作特性について測定した
。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、比較発光素子２および比較発光素子３の電流密度−輝度特性を図９に示す。
なお、図９において、縦軸は、輝度（ｃｄ／ｍ^２）、横軸は電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）を
示す。また、発光素子１、比較発光素子２および比較発光素子３の電圧−輝度特性を図１
０に示す。なお、図１０において、縦軸は、輝度（ｃｄ／ｍ^２）、横軸は、電圧（Ｖ）を
示す。

また、１０００ｃｄ／ｍ^２付近における発光素子１、比較発光素子２および比較発光素子
３の主な初期特性値を以下の表２に示す。なお、いずれの発光素子においても、［Ｉｒ（
ｄｐｐｍ）_２（ａｃａｃ）］に由来する橙色発光が得られた。

また、発光素子１、比較発光素子２および比較発光素子３についての信頼性試験の結果を
図１１に示す。図１１において、縦軸は初期輝度を１００％とした時の規格化輝度（％）
を示し、横軸は素子の駆動時間（ｈ）を示す。なお、信頼性試験は、初期輝度を５０００
ｃｄ／ｍ^２に設定し、電流密度一定の条件で発光素子１、比較発光素子２および比較発光
素子３を駆動させた。

なお、発光素子１は、本発明の一態様である合成方法、すなわち、昇華精製による分離除
去が可能である２−（クロロアリール）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体を合成中
間体として経由する合成方法により合成された２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩをＥＬ材料と
してＥＬ層に用いた発光素子であるのに対して、比較発光素子２および比較発光素子３は
、本実施例に参考例として示す従来の合成法により合成された２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−Ｉ
ＩをＥＬ材料としてＥＬ層に用いた発光素子である。したがって、本発明の一態様である
合成方法により得られた２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩをＥＬ材料として用いて作製された
発光素子１は、比較発光素子２および比較発光素子３に比べて、高い信頼性を有する長寿
命な発光素子であることがわかった。

（参考合成方法：従来の合成方法）
以下に、参考合成方法として、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニ
ル−３−イル］ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）
の従来の合成方法を示す。

≪２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩの合成≫
２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩの合成スキームを（ｂ−１）に示す。

２００ｍＬ三口フラスコに２−クロロジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリン０．８３ｇ（３．
２ｍｍｏｌ）、３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−３−ビフェニルボロン酸１．
３ｇ（３．５ｍｍｏｌ）、トルエン４０ｍＬ、エタノール４ｍＬ、２Ｍの炭酸カリウム水
溶液５ｍＬを加えた。この混合物を、減圧下で撹拌することで脱気し、フラスコ内を窒素
置換した。この混合物に、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）８０
ｍｇ（７０μｍｏｌ）を加えた。この混合物を窒素気流下、８０℃で１６時間撹拌した。
所定時間経過後、析出した固体を濾別し、黄色固体を得た。この固体にエタノールを加え
て超音波を照射し、吸引濾過にて固体を得た。得られた固体をトルエンに溶解し、該トル
エン溶液をアルミナ、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８
５５）を通して吸引濾過し、得られた濾液を濃縮して黄色固体を得た。さらに、この固体
をトルエンにより再結晶を行ったところ、収量１．１ｇ、収率５７％で黄色粉末を得た。

上記合成方法にて反応スケールを増して得られた黄色粉末４０．３ｇをトレインサブリメ
ーション法により昇華精製した。昇華精製は、圧力７．６Ｐａ、アルゴン流量１００ｍＬ
／ｍｉｎの条件で、黄色粉末を３５０℃で加熱して行った。昇華精製後、目的物の黄色粉
末を加熱温度３１０℃より大きく３４５℃以下の高温部では収量６．４ｇ、収率１５．９
％で、また加熱温度３１０℃の中温部では２．９ｇ、収率７．２％で得た。

ここで、原料である２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリンの純度分析をＡＣＱＵＩ
ＴＹＵｌｔｒａＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＬＣ（以下ＵＰＬＣ）により行った。これ
により、２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン以外の面積比として、ｍ／ｚ（質量
電荷数の比）＝２３２が０．４％、ｍ／ｚ＝２９９が０．９％であり、純度は９８．７％
と算出された。これらの不純物はジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリンと２−クロロジベンゾ
［ｆ，ｈ］キノキサリンのモノクロロ体（構造式（３０３））と推定される。構造式（３
０３）を以下に示す。このように、原料である２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリ
ンなどの２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体は、通常、構造式（３０３）
に示すようなジハロゲン化物を不純物として含んでいることがわかる。

以上の合成および精製法で得られた２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩの純度分析をＵＰＬＣ（
高速液体クロマトグラフィー）により行った。これにより、不純物としてｍ／ｚ（質量電
荷数の比）＝５９９が昇華精製の加熱温度高温部より回収したサンプルからは０．１％よ
り小さい面積比で検出され、また、加熱温度中温部より回収したサンプルからは０．１％
の面積比で検出された。

また、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩに含まれるハロゲン元素濃度を調べるため、燃焼イオ
ンクロマトグラフ法により塩素の定量を行ったところ昇華精製の加熱温度高温部より回収
したサンプルからは６３ｐｐｍの塩素が検出され、また、加熱温度中温部より回収したサ
ンプルからは２７６ｐｐｍの塩素が検出された。

これらの結果から、この不純物は２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩの一塩素置換体（構造式（
３０４））と推定される。構造式（３０４）を以下に示す。このことから、原料が含有し
ていた構造式（３０３）で表される２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリンのモノク
ロロ体が、１当量のボロン酸と反応し、置換基として塩素を含むＥＬ材料（目的物である
２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）が不純物として残ることがわかった。また、上述した比較
発光素子２および比較発光素子３のデータから、この置換基として塩素を含むＥＬ材料の
クロロ体は素子の信頼性に悪影響を及ぼすことが示唆され、ＥＬ材料中の塩素含有量が６
３ｐｐｍである昇華精製の加熱温度高温部より回収したサンプルを用いた比較発光素子２
よりも、塩素含有量が２７６ｐｐｍとより多い昇華精製の加熱温度中温部より回収したサ
ンプルを用いた比較発光素子３は、輝度劣化時間がより早いことがわかる。

ゆえにＥＬ材料中の塩素含有量が定量的に素子の信頼性（劣化率）と相関していることが
示唆され、塩素含有量を１０ｐｐｍ以下に抑えられる本発明の一態様の合成方法が素子の
劣化率を最小限に抑えられ、高い信頼性を得られることがわかる。

以上のことから、実施形態で述べたように、２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン
誘導体のクロロ体（モノクロロ体またはジクロロ体）（一般式（Ａ１’））を含む２−ク
ロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体（一般式（Ａ１））を用いて上記合成スキー
ム（Ｂ−１）で示す反応を行うと、合成スキーム（Ｂ−１’）で示すように、ジベンゾ［
ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体のクロロ体（一般式（Ｇ１’））が生じてしまうことがわか
った。また、このようなジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体のクロロ体（一般式（Ｇ
１’））が発光素子の信頼性に大きな悪影響を及ぼすことがわかった。

≪ＥＬ材料の塩素含有量と発光素子の動作特性≫
さらに、ＥＬ材料の塩素含有量と発光素子の信頼性との相関について詳細に調べた。

本実施例で発光素子に用いた、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩについて、複数の合成ロット
で得られたものをサンプリングし、燃焼イオンクロマトグラフィーにより塩素の含有量を
測定した。

なお、本発明の一態様である合成方法により得られた２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩとして
、４種類のサンプル（サンプル１〜サンプル４）を得たが、いずれも塩素の含有量はすべ
て１ｐｐｍ（μｇ／ｇ）と非常に微量であった。また、下記に示す従来の合成方法により
得られた２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩとして６種類のサンプル（サンプル５〜サンプル１
０）を得たところ、塩素の含有量は、下記の表３に示す通りであった。

これらのサンプル（サンプル１〜サンプル１０）を用いた発光素子（発光素子１〜発光素
子１０）を作製し、４５０時間まで信頼性試験を行った。なお、作製した発光素子の構造
や信頼性試験の条件は上述と同じである。

各発光素子の４５０時間経過時の規格化輝度（％）を横軸とし、各発光素子に用いたサン
プルの塩素含有量（ｐｐｍ）を縦軸としたプロットおよびこのプロットから求めた近似曲
線を図１３に示す。この近似曲線より、塩素の含有量が減少すると信頼性が向上する領域
が１０〜２０ｐｐｍ付近まであるが、それ以下の塩素の含有量であれば信頼性は飽和して
いく領域であることがわかる。つまりＥＬ材料の塩素の含有量を１０ｐｐｍ以下とするこ
とで、安定した高い信頼性が得られることがわかる。

≪合成例２≫
本実施例では、本発明の一態様である合成方法として、実施例１の反応条件を変えた２−
［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］
キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）（構造式（２００））の合成方法に
ついて説明する。なお、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩの構造を以下に示す。

＜ステップ１；２−（３−クロロフェニル）ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリンの合成＞
まず、２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（構造式（３０１））１３２．４ｇ（
５００ｍｍｏｌ）、３−クロロフェニルボロン酸８６．０ｇ（５５０ｍｍｏｌ）、炭酸カ
リウム１５９．０ｇ（１．５ｍｏｌ）、トルエン２．５Ｌ、エタノール６３０ｍＬ、水
７５０ｍＬを１Ｌ三口フラスコに入れ、減圧下に脱気処理をした後、フラスコ内を窒素置
換した。

次に、この混合物に、酢酸パラジウム（ＩＩ）（略称：Ｐｄ（ＯＡｃ）_２）２．２３ｇ（
１０ｍｍｏｌ）、トリス（２，６−ジメトキシフェニル）ホスフィン８．８５ｇ（２０ｍ
ｍｏｌ）を加え、この混合物を約４時間加熱還流させた。その後、フラスコの温度を室温
まで冷却し、析出物を濾別した。この析出物を水、エタノールおよびトルエンにて洗浄し
た。得られたろ物を加熱したトルエンに溶解し、この溶液をセライトでろ過した。得られ
たろ液を室温まで冷却し、析出物をろ別した。得られたろ物を１００℃で減圧乾燥させ、
目的物である淡黄色固体を１４９．５ｇ、収率８８％で得た。

ステップ１の合成スキームを下記（ｃ−１）に示す。

上記ステップ１で得られた淡黄色固体の核磁気共鳴分光法（^１Ｈ−ＮＭＲ）による分析を
行い、上記ステップ１において、２−（３−クロロフェニル）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキ
サリン（構造式（１００））が得られたことを確認した。

＜ステップ２：２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］
ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ）の合成＞
次に、上記ステップ１で得られた２−（３−クロロフェニル）ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキ
サリン３５．０ｇ（１０３ｍｍｏｌ）、３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル
ボロン酸３３．５ｇ（１１０ｍｍｏｌ）、リン酸三カリウム６３．７ｇ（３００ｍｍｏｌ
）、ｔ−ブタノール２９ｍＬ、ジエチレングリコールジメチルエーテル６７０ｍＬを１Ｌ
三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物を、減圧下で撹拌すること
で脱気した。

次に、この混合物に、酢酸パラジウム（ＩＩ）０．６９ｇ（３．１ｍｍｏｌ）、ジ（１−
アダマンチル）−ｎ−ブチルホスフィン（略称：ｃａｔａＣＸｉｕｍ（登録商標））２．
２２ｇ（６．２ｍｍｏｌ）を加え、この混合物を約８時間加熱還流させた。その後、フラ
スコの温度を室温まで冷却し、析出物を濾別した。この析出物を水、エタノールおよびト
ルエンにて洗浄した。得られたろ物を加熱したトルエンに溶解し、この溶液をセライトで
ろ過した。得られたろ液を室温まで冷却し、析出物をろ別した。得られたろ物を１００℃
で減圧乾燥させ、目的物である淡黄色結晶性の固体を５３．０ｇ、収率９４％で得た。

上記方法を用いてスケールアップした反応で得られた目的物の固体１１０ｇをトレインサ
ブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は、圧力５．６×１０^−３Ｐａの条件で
、目的物を温度３５０℃で加熱して行った。冷却後、淡黄色固体を６７．２ｇ、収率６２
％で得た。ステップ２の合成スキームを下記（ｃ−２）に示す。

上記ステップ２で得られた淡黄色固体の核磁気共鳴分光法（^１Ｈ−ＮＭＲ）による分析を
行い、上記ステップ２において、２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェ
ニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（略称：２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ
）（構造式（２００））が得られたことを確認した。

次に、ステップ１で得られた化合物（中間体）である２−（３−クロロフェニル）ジベン
ゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（構造式（１００））の純度分析を同様に行った。これにより
、２−（３−クロロフェニル）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（構造式（１００））以
外の不純物として、ｍ／ｚ（質量電荷の比）＝２６５の物質が、面積比で０．２％、ｍ／
ｚ＝３０７の物質が、面積比で０．２％、ｍ／ｚ＝４１７の物質が、面積比で０．１％、
ｍ／ｚ＝４５９の物質が、面積比で０．１％、ｍ／ｚ＝６１１の物質が、面積比で０．２
％含まれており、純度は９９．２％と算出された。これらの不純物は、それぞれ２−クロ
ロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン、２−フェニルジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン、２
−（３−クロロフェニル）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン、２−（１，１’：３’，１
’’−テルフェニル）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン、２，２’−（１，１’−ビフェ
ニル−３，３’−ジイル）ジ（ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン）と推定される。但し、
これらの不純物は、以降の反応で消費されるか、精製により除去可能である。また、純度
分析の結果から、本合成法では、原料の２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン（構
造式（３０１））に含まれうる不純物である２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン
のモノクロロ体（構造式（３０３））に由来する不純物（クロロ体（モノクロロ体または
ジクロロ体））が、ほとんど検出されないことが分かった。

また、本実施例の目的物である、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩについて、燃焼イオンクロ
マトグラフィーにより塩素の含有量を測定した。この結果、２ｍＤＢＴＢＰＤＢｑ−ＩＩ
に含まれる塩素の含有量は、１ｐｐｍ（μｇ／ｇ）と非常に微量であった。ゆえに反応条
件を変えても、本発明が実施可能であることがわかる。

≪合成例３≫
本実施例では、本発明の一態様であり、昇華精製による分離除去が可能な合成中間体、２
−（クロロアリール）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体の具体的な合成方法として
、実施の形態１の構造式（１０１）に示す２−（４−クロロフェニル）ジベンゾ［ｆ、ｈ
］キノキサリンの合成方法について説明する。なお、２−（４−クロロフェニル）ジベン
ゾ［ｆ、ｈ］キノキサリンの構造を以下に示す。

＜ステップ；２−（４−クロロフェニル）ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリンの合成＞
まず、２００ｍＬ三口フラスコに２−クロロジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリン（構造式（
３０１））４．０ｇ（１５ｍｍｏｌ）、４−クロロフェニルボロン酸２．５ｇ（１７ｍｍ
ｏｌ）、トルエン７６ｍＬ、エタノール１９ｍＬ、２Ｍの炭酸カリウム水溶液２２．７ｍ
Ｌを加えた。この混合物を、減圧下で撹拌することで脱気し、フラスコ内を窒素置換した
。

次に、この混合物に、酢酸パラジウム（ＩＩ）（略称：Ｐｄ（ＯＡｃ）_２）６８ｍｇ（１
５ｍｍｏｌ）とトリス（２−メチルフェニル）ホスフィン０．１８ｇ（０．６０ｍｍｏｌ
）を加えた。この混合物を窒素気流下、８０℃で８時間撹拌した。所定時間経過後、析出
した固体を濾別し、褐色固体を得た。得られた固体のトルエン溶液をアルミナ、セライト
を通して吸引ろ過し、得られたろ液を濃縮して黄色固体を得た。さらに、この固体をトル
エンにより再結晶を行ったところ、収量３．８ｇ、収率７５％で黄色固体を得た。

上記ステップの合成スキームを下記（ｄ−１）に示す。

上記ステップで得られた黄色固体の核磁気共鳴分光法（^１Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を
下記に示す。また、^１Ｈ−ＮＭＲチャートを図１２（Ａ）（Ｂ）に示す。なお、図１２（
Ｂ）は、図１２（Ａ）に対して横軸（δ）を７（ｐｐｍ）から１０（ｐｐｍ）の範囲とし
た拡大図である。このことから、上記ステップにおいて、２−（４−クロロフェニル）ジ
ベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリン（構造式（１０１））が得られたことがわかった。

^１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，５００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．４５−７．５０（ｍ、
３Ｈ）、７．５４−７．６０（ｍ、３Ｈ）、７．６４（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、１Ｈ）、７
．７１（ｄｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、１．７Ｈｚ、１Ｈ）、７．８２−７．８６（ｍ、３Ｈ）
、８．１７（ｄｄ、Ｊ＝８．０Ｈｚ、１．８Ｈｚ、１Ｈ）、８．１９−８．２３（ｍ、１
Ｈ）。

１０１第１の電極
１０２ＥＬ層
１０３第２の電極
１１１正孔注入層
１１２正孔輸送層
１１３発光層
１１４電子輸送層
１１５電子注入層
２０１第１の電極
２０２（１）第１のＥＬ層
２０２（２）第２のＥＬ層
２０２（ｎ−１）第（ｎ−１）のＥＬ層
２０２（ｎ）第（ｎ）のＥＬ層
２０４第２の電極
２０５電荷発生層
２０５（１）第１の電荷発生層
２０５（２）第２の電荷発生層
２０５（ｎ−２）第（ｎ−２）の電荷発生層
２０５（ｎ−１）第（ｎ−１）の電荷発生層
３０１素子基板
３０２画素部
３０３駆動回路部（ソース線駆動回路）
３０４ａ、３０４ｂ駆動回路部（ゲート線駆動回路）
３０５シール材
３０６封止基板
３０７配線
３０８ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
３０９ＦＥＴ
３１０ＦＥＴ
３１１スイッチング用ＦＥＴ
３１２電流制御用ＦＥＴ
３１３第１の電極（陽極）
３１４絶縁物
３１５ＥＬ層
３１６第２の電極（陰極）
３１７発光素子
３１８空間
８００基板
８０１第１の電極
８０２ＥＬ層
８０３第２の電極
８１１正孔注入層
８１２正孔輸送層
８１３発光層
８１４電子輸送層
８１５電子注入層
７１００テレビジョン装置
７１０１筐体
７１０３表示部
７１０５スタンド
７１０７表示部
７１０９操作キー
７１１０リモコン操作機
７２０１本体
７２０２筐体
７２０３表示部
７２０４キーボード
７２０５外部接続ポート
７２０６ポインティングデバイス
７３０２筐体
７３０４表示パネル
７３０５時刻を表すアイコン
７３０６その他のアイコン
７３１１操作ボタン
７３１２操作ボタン
７３１３接続端子
７３２１バンド
７３２２留め金
７４００携帯電話機
７４０１筐体
７４０２表示部
７４０３操作用ボタン
７４０４外部接続部
７４０５スピーカ
７４０６マイク
７４０７カメラ
８００１照明装置
８００２照明装置
８００３照明装置
８００４照明装置

Claims

式（Ａ１）で表される２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体と、式（Ａ２）で表されるクロロアリールボロン酸とを、カップリングさせることにより式（Ｇ０）で表される２−（クロロアリール）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体を合成し、
得られた式（Ｇ０）で表される２−（クロロアリール）ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体と、式（Ａ３）で表されるアリールボロン酸もしくはヘテロアリールボロン酸とをカップリングさせることにより、式（Ｇ１）で表されるジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体を合成し、
得られた式（Ｇ１）で表されるジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体を昇華精製する、発光素子用材料の製造方法。

（但し、上記式（Ａ−１）中、Ａｒ^１は、置換または無置換の炭素数６〜１３のアリーレン基を表す。Ｒ^１〜Ｒ^８は、それぞれ、水素、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。Ｒ^９は、水素またはアルキル基を表す。なお、Ｒ^９は連結して環構造を形成しても良い。また、ｎ＝１〜３である。）

（但し、上記式（Ａ−２）中、Ａｒ^１は、置換または無置換の炭素数６〜１３のアリーレン基を表し、Ａｒ^２は、置換または無置換の炭素数６〜４０のアリール基またはヘテロアリール基を表す。Ｒ^１〜Ｒ^８は、それぞれ、水素、炭素数１〜６のアルキル基、フェニル基、または炭素数１〜６のアルキル基を置換基として有するフェニル基を表す。Ｒ^９は、水素またはアルキル基を表す。なお、Ｒ^９は連結して環構造を形成しても良い。また、ｎ＝１〜３である。）
式（３０１）で表される２−クロロジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン誘導体と、式（４０１）で表される３−クロロフェニルボロン酸とをカップリングさせることにより、式（１００）で表される２−（３−クロロフェニル）ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリンを合成し、
得られた式（１００）で表される２−（３−クロロフェニル）ジベンゾ［ｆ、ｈ］キノキサリンと、式（５０１）で表される３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニルボロン酸とをカップリングさせることにより、式（２００）で表される２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリンを合成し、
得られた式（２００）で表される２−［３’−（ジベンゾチオフェン−４−イル）ビフェニル−３−イル］ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリンを昇華精製する、発光素子用材料の製造方法。