TW201425532A

TW201425532A - 發光元件，發光裝置，電子裝置，與照明裝置

Info

Publication number: TW201425532A
Application number: TW102143540A
Authority: TW
Inventors: Hiroki Suzuki; Satoshi Seo; Sachiko Kawakami; Tsunenori Suzuki
Original assignee: Semiconductor Energy Lab
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2014-07-01
Also published as: CN103872252A; US9537109B2; JP2014135483A; CN103872252B; TWI602901B; KR102206340B1; KR20140075600A; US20160233437A1; US9257655B2; US20140159011A1

Abstract

本發明提供一種發光效率高、驅動電壓低且使用壽命長的發光元件。本發明的一個方式是一種在一對電極之間包括EL層的發光元件，其中EL層包含如下物質，該物質是在LC/MS分析中，當將離子化了的前驅物離子的成分以30eV以上且70eV以下的能量加速且碰撞到氬氣體時，至少檢測出來源於在二苯並[c,g]咔唑骨架的7位處鍵合裂開的化合物的產物離子的物質。

Description

發光元件，發光裝置，電子裝置，與照明裝置

本發明例如係關於一種半導體裝置、顯示裝置、發光裝置、照明設備、上述裝置的驅動方法或製造方法。尤其是本發明係關於一種使用二苯並[c,g]咔唑化合物的發光元件、發光裝置、電子裝置以及照明設備。

由於可以製造為薄型、輕量並具有對輸入信號的高速回應性以及低耗電量等優點，因此對於以有機化合物為發光物質的發光元件(有機EL元件)的開發正在進行。

在發光元件中，藉由將發光層夾在電極之間並施加電壓，將電子及電洞從電極注入到發光層。然後，從電極注入的電子和電洞再結合而使包含在發光層中的發光物質成為激發態，並且當該激發態回到基態時發光。由於發光物質所發射的光的波長是該發光物質特有的，所以藉由將不同種類的有機化合物用作發光物質，可以得到呈現各種波長，即各種顏色的發光的發光元件。

上面已說明，發光物質所發射的光是該物質特有的。但是，使用壽命、耗電量等的作為發光元件的重要性能不僅取決於發光物質，而且很大程度上還取決於除含有發光物質的發光層外的其他層、元件結構、發光物質(客體材料)與主體材料的性質或相容性等。因此，需要多種發光元件用材料。根據上述理由，已經提出了具有各種分子結構的發光元件用材料(例如，參照專利文獻1至專利文獻3)。

[專利文獻1]美國專利申請公開第2008/0122344號說明書

[專利文獻2]PCT申請公開第2010/114264號

[專利文獻3]PCT申請公開第2011/010842號

如上所述，至今為止，已開發出了許多發光元件用材料，但還需要提高發光效率、驅動電壓以及使用壽命等發光元件的特性，在這些方面還有改善的餘地。因此，本發明的一個方式提供一種發光效率高的發光元件。或者，本發明的一個方式提供一種驅動電壓低的發光元件。或者，本發明的一個方式提供一種使用壽命長的發光元件。或者，本發明的一個方式提供一種耐熱性高的發光元件。或者，本發明的一個方式提供一種可以在溫度比較低的條件下成膜的發光元件。或者，本發明的一個方式提供一種具有高載子傳輸性的發光元件用材料。或者，本發明的一個方式提供一種電化學穩定性高的發光元件用材料。或者，本發明的一個方式提供一種新穎的發光元件。

注意，這些課題的記載不妨礙其他課題的存在。此外，本發明的一個方式並不需要解決所有上述課題。另外，從說明書、圖式、申請專利範圍等的記載看來除這些課題外的課題是顯然的，從而可以從說明書、圖式、申請專利範圍等的記載中抽出除這些課題外的課題。

本發明的一個方式是一種在一對電極之間包括包含二苯並[c,g]咔唑化合物的EL層的發光元件，其中二苯並[c,g]咔唑化合物至少具有二苯並[c,g]咔唑骨架以及蒽骨架。另外，該二苯並[c,g]咔唑化合物較佳為採用二苯並[c,g]咔唑骨架的7位與包含蒽骨架的芳基鍵合的結構。此外，該結構包括二苯並[c,g]咔唑骨架的7位與蒽骨架的9位隔著伸苯基或伸萘基等伸芳基鍵合的結構。

另外，本發明的一個方式是一種在一對電極之間包括EL層的發光元件，其中在EL層中包含的物質的LC/MS(Liquid Chromatography Mass Spectrometry：液相層析質譜)分析中，當將前驅物離子以30eV以上且70eV以下的能量加速且碰撞到氬氣體時，檢測出來由於二苯並[c,g]咔唑骨架的7位與蒽骨架之間的鍵合或者二苯並[c,g]咔唑骨架的7位與伸芳基之間的鍵合裂開而得到的產物離子。

此外，本發明的一個方式是一種在一對電極之間包括包含二苯並[c,g]咔唑化合物的EL層的發光元件，其中二苯並[c,g]咔唑化合物是在LC/MS分析中呈現質荷比(m/z)=596.24的成分，並且當將該成分以30eV以上且70eV以下的能量加速且碰撞到氬氣體時至少在m/z=266.10附近、m/z=330.14附近檢測出產物離子的化合物。注意，在此所述的“附近”在本說明書中意味著由於氫離子的附加/脫離或同位素的存在而使質荷比有可能發生變化。或者，在此所述的“附近”表示質荷比四捨五入、下舍入、上舍入。

另外，在上述結構的二苯並[c,g]咔唑化合物(例如，7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯並[c,g]咔唑(cgDBCzPA(簡稱)))中，可以得到如下產物離子：來源於7H-二苯並[c,g]咔唑骨架的在m/z=266.10附近檢測出的產物離子；以及來源於9,10-二苯基蒽骨架的在m/z=330.14附近檢測出的產物離子。

另外，本發明的一個方式是一種在一對電極之間包括包含以下述通式(G1)表示的二苯並[c,g]咔唑化合物的EL層的發光元件，其中在該二苯並[c,g]咔唑化合物的LC/MS分析中，當將前驅物離子以30eV以上且70eV以下的能量加速且碰撞到氬氣體時，檢測出由於斷開Ar與氮原子之間的鍵合而得到的來源於Ar的產物離子和來源於二苯並[c,g]咔唑骨架的產物離子中的至少一者。

注意，在上述通式(G1)中，Ar表示至少包含蒽骨架的取代或未取代的碳原子數為14至30的芳基。另外，在蒽骨架具有取代基時，作為取代基，可以舉出碳原子數為1至4的烷基。另外，除了上述取代基以外，還可以選擇碳原子數為6至10的芳基作為鍵合於蒽骨架的10位的取代基。在整個本說明書中，“碳原子數為1至4的烷基”具體意味著甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、s-丁基、異丁基及三級丁基。另外，在整個本說明書中，作為“碳原子數為6至10的芳基”，例示出苯基、萘基，作為“碳原子數為6至12的芳基”，可以舉出苯基、萘基、聯苯基等。此外，當在本說明書中規定碳原子數時，示出包括被指定的結構的碳以及取代基的碳的所有碳原子數。因此，例如作為碳原子數為15的蒽骨架，可以舉出甲基取代的蒽基。

另外，R¹¹至R²²分別獨立表示氫、碳原子數為1至4的烷基以及碳原子數為6至12的芳基中的任一種。

在上述二苯並[c,g]咔唑化合物中，芳基(Ar)鍵合於二苯並[c,g]咔唑骨架的7位，該芳基是至少包含蒽骨架的碳原子數為14至30的芳基。如上所述，由於芳基的碳原子數為14至30，因此作為二苯並[c,g]咔唑化合物可以得到分子量較小且適合於真空蒸鍍(能夠在較低的溫度下進行真空蒸鍍)的化合物。另外，一般而言，在很多情況下當分子量小時化合物的膜的耐熱性較低，但是在二苯並[c,g]咔唑化合物中，由於二苯並[c,g]咔唑骨架具有剛性，因此即使分子量低，其膜也能夠確保充分的耐熱性。

另外，本發明的一個方式是一種在一對電極之間包括包含以下述通式(G5)表示的二苯並[c,g]咔唑化合物的EL層的發光元件，其中在該二苯並[c,g]咔唑化合物的LC/MS分析中，當將前驅物離子以30eV以上且70eV以下的能量加速且碰撞到氬氣體時，檢測出來源於包含由於斷開Ar與氮原子之間的鍵合而得到的α的蒽骨架的產物離子和來源於二苯並[c,g]咔唑骨架的產物離子中的至少一者。(注意，蒽基苯基包括在包含α的蒽骨架中。)

注意，在通式(G5)中，R⁵表示氫、碳原子數為1至4的烷基和碳原子數為6至10的芳基中的任一種，R¹至R⁴以及R⁶至R⁹分別獨立表示氫和碳原子數為1至4的烷基中的任一種，R¹¹至R²²分別獨立表示氫、碳原子數為1至4的烷基和碳原子數為6至12的芳基中的任一種。另外，構成R¹至R⁹的碳原子數和構成α的碳原子數的總和為6以上且16以下。

另外，如通式(G5)所示的二苯並[c,g]咔唑化合物那樣，當蒽骨架隔著由α所示的伸苯基以及伸萘基等伸芳基鍵合於二苯並[c,g]咔唑骨架時，在使用壽命的方面特別有利，並且，由於載子傳輸性也優良，因此使用該二苯並[c,g]咔唑化合物的發光元件可以以非常低的電壓驅動。

此外，如通式(G5)所示的二苯並[c,g]咔唑化合物那樣，尤其是當二苯並[c,g]咔唑骨架的7位與蒽骨架的9位隔著由α所示的伸苯基以及伸萘基等伸芳基鍵合時，其能帶間隙寬而有用。

換言之，在上述二苯並[c,g]咔唑化合物中，當碳原子數為20至30的取代或未取代的蒽基苯基鍵合於二苯並[c,g]咔唑骨架的7位時，藉由使用該化合物，可以使發光元件的元件特性的穩定性及可靠性提高，並且，還可以實現低驅動電壓化。這是因為二苯並[c,g]咔唑化合物不僅具有上述的易蒸鍍性和高載子傳輸性，還具有由於9-蒽基的骨架而得到的能帶間隙寬的特性。因此，較佳為採用如下結構：作為發光元件的EL層中的發光層的主體材料使用上述二苯並[c,g]咔唑化合物，並且將發光材料與客體材料組合而使用的結構。

另外，本發明的一個方式在其範疇內不僅包括具有發光元件的發光裝置，還包括具有發光裝置的電子裝置及照明設備。因此，本說明書中的發光裝置是指影像顯示裝置或光源(包括照明設備)。此外，發光裝置還包括如下所有模組：在發光裝置中安裝有連接器諸如FPC(Flexible printed circuit：撓性印刷電路)或TCP(Tape Carrier Package：帶載封裝)的模組；在TCP端部設置有印刷線路板的模組；或者IC(積體電路)藉由COG(Chip On Glass：玻璃上晶片)方式直接安裝在發光元件上的模組。

根據本發明的一個方式，可以提供一種發光效率高、驅動電壓低且使用壽命長的發光元件。另外，藉由使用本發明的一個方式的發光元件，可以提供一種耗電量低的發光裝置、電子裝置或照明設備。

101‧‧‧第一電極

102‧‧‧EL層

103‧‧‧第二電極

111‧‧‧電洞注入層

112‧‧‧電洞傳輸層

113‧‧‧發光層

114‧‧‧電子傳輸層

115‧‧‧電子注入層

201‧‧‧第一電極

202(1)‧‧‧第一EL層

202(2)‧‧‧第二EL層

202(n-1)‧‧‧第(n-1)EL層

202(n)‧‧‧第(n)EL層

204‧‧‧第二電極

205‧‧‧電荷產生層

205(1)‧‧‧第一電荷產生層

205(2)‧‧‧第二電荷產生層

205(n-2)‧‧‧第(n-2)電荷產生層

205(n-1)‧‧‧第(n-1)電荷產生層

501‧‧‧元件基板

502‧‧‧像素部

503‧‧‧驅動電路部(源極線驅動電路)

504a、504b‧‧‧驅動電路部(閘極線驅動電路)

505‧‧‧密封材料

506‧‧‧密封基板

507‧‧‧佈線

508‧‧‧FPC(撓性印刷電路)

509‧‧‧n通道型FET

510‧‧‧p通道型FET

511‧‧‧開關用FET

512‧‧‧電流控制用FET

513‧‧‧第一電極(陽極)

514‧‧‧絕緣物

515‧‧‧EL層

516‧‧‧第二電極(陰極)

517‧‧‧發光元件

518‧‧‧空間

2001‧‧‧第一基板

2002‧‧‧發光部

2005a‧‧‧第一密封材料

2005b‧‧‧第二密封材料

2006‧‧‧第二基板

2011‧‧‧第二空間

2013‧‧‧第一空間

3000‧‧‧發光裝置

3001‧‧‧基板

3003a‧‧‧下部電極

3003b‧‧‧下部電極

3003c‧‧‧下部電極

3005a‧‧‧透明導電層

3005b‧‧‧透明導電層

3005c‧‧‧透明導電層

3007a‧‧‧分隔壁

3007b‧‧‧分隔壁

3007c‧‧‧分隔壁

3007d‧‧‧分隔壁

3009‧‧‧電洞注入層

3011‧‧‧電洞傳輸層

3013a‧‧‧發光層

3013b‧‧‧發光層

3013c‧‧‧發光層

3015‧‧‧電子傳輸層

3017‧‧‧電子注入層

3019‧‧‧上部電極

3020a‧‧‧發光元件

3020b‧‧‧發光元件

3020c‧‧‧發光元件

3100‧‧‧發光裝置

3101‧‧‧基板

3103a‧‧‧下部電極

3103b‧‧‧下部電極

3103c‧‧‧下部電極

3105a‧‧‧透明導電層

3105b‧‧‧透明導電層

3107a‧‧‧分隔壁

3107b‧‧‧分隔壁

3107c‧‧‧分隔壁

3107d‧‧‧分隔壁

3110‧‧‧電洞注入層以及電洞傳輸層

3112‧‧‧第一發光層

3114‧‧‧電荷產生層

3116‧‧‧第二發光層

3118‧‧‧電子傳輸層以及電子注入層

3119‧‧‧上部電極

3120a‧‧‧發光元件

3120b‧‧‧發光元件

3120c‧‧‧發光元件

4000‧‧‧照明設備

4001‧‧‧照明設備

4003‧‧‧基板

4005‧‧‧基板

4007‧‧‧發光元件

4009‧‧‧電極

4011‧‧‧電極

4013‧‧‧下部電極

4014‧‧‧EL層

4015‧‧‧上部電極

4017‧‧‧輔助佈線

4019‧‧‧密封基板

4021‧‧‧密封材料

4023‧‧‧乾燥劑

4025‧‧‧基板

4027‧‧‧擴散板

4100‧‧‧照明設備

4101‧‧‧照明設備

4103‧‧‧密封基板

4105‧‧‧平坦化膜

4107‧‧‧發光元件

4109‧‧‧電極

4111‧‧‧電極

4113‧‧‧下部電極

4114‧‧‧EL層

4115‧‧‧上部電極

4117‧‧‧輔助佈線

4121‧‧‧密封材料

4125‧‧‧基板

4127‧‧‧擴散板

4129‧‧‧障壁膜

4131‧‧‧絕緣層

4500‧‧‧觸摸感測器

4510‧‧‧導電層

4510a‧‧‧導電層

4510b‧‧‧導電層

4510c‧‧‧導電層

4520‧‧‧導電層

4540‧‧‧電容器

4710‧‧‧導電層

4810‧‧‧絕緣層

4820‧‧‧絕緣層

4910‧‧‧基板

4920‧‧‧基板

5000‧‧‧模組

5001‧‧‧上部覆蓋物

5002‧‧‧下部覆蓋物

5003‧‧‧FPC

5004‧‧‧觸控面板

5005‧‧‧FPC

5006‧‧‧顯示面板

5007‧‧‧背光單元

5008‧‧‧光源

5009‧‧‧框架

5010‧‧‧印刷電路板

5011‧‧‧電池

6001‧‧‧基板

6002‧‧‧發光元件

6003‧‧‧第一電極

6004‧‧‧EL層

6005‧‧‧第二電極

6006‧‧‧緩衝層

6007‧‧‧第三電極

6008‧‧‧接觸部

6100‧‧‧光散射層

6101‧‧‧光散射體

6102‧‧‧空氣層

6103‧‧‧高折射率層

6104‧‧‧元件層

7100‧‧‧電視機

7101‧‧‧外殼

7103‧‧‧顯示部

7105‧‧‧支架

7107‧‧‧顯示部

7109‧‧‧操作鍵

7110‧‧‧遙控器

7201‧‧‧主體

7202‧‧‧外殼

7203‧‧‧顯示部

7204‧‧‧鍵盤

7205‧‧‧外部連接埠

7206‧‧‧指向裝置

7301‧‧‧外殼

7302‧‧‧外殼

7303‧‧‧聯結部

7304‧‧‧顯示部

7305‧‧‧顯示部

7306‧‧‧揚聲器部

7307‧‧‧儲存介質插入部

7308‧‧‧LED燈

7309‧‧‧操作鍵

7310‧‧‧連接端子

7311‧‧‧感測器

7312‧‧‧麥克風

7400‧‧‧行動電話機

7401‧‧‧外殼

7402‧‧‧顯示部

7403‧‧‧操作按鈕

7404‧‧‧外部連接埠

7405‧‧‧揚聲器

7406‧‧‧麥克風

8001‧‧‧照明設備

8002‧‧‧照明設備

8003‧‧‧照明設備

8004‧‧‧照明設備

9033‧‧‧夾子

9034‧‧‧顯示模式切換開關

9035‧‧‧電源開關

9036‧‧‧省電模式切換開關

9038‧‧‧操作開關

9630‧‧‧外殼

9631‧‧‧顯示部

9631a‧‧‧顯示部

9631b‧‧‧顯示部

9632a‧‧‧觸控面板的區域

9632b‧‧‧觸控面板的區域

9633‧‧‧太陽能電池

9634‧‧‧充放電控制電路

9635‧‧‧電池

9636‧‧‧DCDC轉換器

9637‧‧‧操作鍵

9638‧‧‧轉換器

9639‧‧‧按鈕

在圖式中：圖1是說明發光元件的結構的圖；圖2A及圖2B是說明發光元件的結構的圖；圖3A及圖3B是說明發光裝置的圖；圖4A至圖4D是說明電子裝置的圖；圖5A至圖5C是說明電子裝置的圖；圖6是說明照明設備的圖；圖7A及圖7B是cgDBCzPA的NMR圖；圖8A及圖8B是示出cgDBCzPA的吸收光譜及發射光譜的圖；圖9A及圖9B是cgDBCzPA的CV圖；圖10是示出發光元件1及對比發光元件1的亮度-電流效率特性的圖；圖11是示出發光元件1及對比發光元件1的電壓-電流特性的圖；圖12是示出發光元件1及對比發光元件1的亮度-功率效率特性的圖；圖13是示出發光元件1及對比發光元件1的亮度-外部量子效率特性的圖；圖14是示出發光元件1及對比發光元件1的發射光譜的圖；圖15是示出發光元件1及對比發光元件1的歸一化亮度-時間特性的圖；圖16是示出發光元件2及對比發光元件2的亮度-電流效率特性的圖；圖17是示出發光元件2及對比發光元件2的電壓-電流特性的圖；圖18是示出發光元件2及對比發光元件2的亮度-功率效率特性的圖；圖19是示出發光元件2及對比發光元件2的亮度-外部量子效率特性的圖；圖20是示出發光元件2及對比發光元件2的發射光譜的圖；圖21是示出發光元件2及對比發光元件2的歸一化亮度-時間特性的圖；圖22是示出發光元件3及對比發光元件3的亮度-電流效率特性的圖；圖23是示出發光元件3及對比發光元件3的電壓-電流特性的圖；圖24是示出發光元件3及對比發光元件3的發射光譜的圖；圖25是示出發光元件4及對比發光元件4-1、4-2的電流密度-亮度特性的圖；圖26是示出發光元件4及對比發光元件4-1、4-2的亮度-電流效率特性的圖；圖27是示出發光元件4及對比發光元件4-1、4-2的電壓-電流特性的圖；圖28是示出發光元件4及對比發光元件4-1、4-2的亮度-功率效率特性的圖；圖29是示出發光元件4及對比發光元件4-1、4-2的電壓-亮度特性的圖；圖30是示出發光元件4及對比發光元件4-1、4-2的發射光譜的圖；圖31是示出發光元件4及對比發光元件4-1、4-2的歸一化亮度-時間特性的圖；圖32是示出結構式(100)所示的二苯並[c,g]咔唑化合物的LC-MS測定結果的圖；圖33是示出結構式(100)所示的二苯並[c,g]咔唑化合物的TOF-SIMS(正離子)測定結果的圖；圖34A及圖34B是說明本發明的一個方式的發光裝置的圖；圖35A及圖35B是說明本發明的一個方式的發光裝置的圖；圖36A至圖36E是說明本發明的一個方式的照明設備的圖；圖37A及圖37B是說明觸摸感測器的圖；圖38是說明觸摸感測器的電路圖；圖39是說明觸摸感測器的剖面圖；圖40是說明使用本發明的一個方式的發光裝置的模組的圖；圖41A及圖41B是說明本發明的一個方式的發光元件的圖。

下面，對本發明的實施方式進行說明。但是，本發明可以藉由多個不同方式而實施，所屬技術領域的普通技術人員可以很容易地理解一個事實就是其方式和詳細內容在不脫離本發明的精神及其範圍下可以被變換為各種各樣的形式。因此，本發明不應該被解釋為僅限於本實施方式所記載的內容中。

實施方式1

在本實施方式中，說明本發明的一個方式的發光元件。

本實施方式所示的發光元件是在一對電極之間包括包含二苯並[c,g]咔唑化合物的EL層的發光元件，其中二苯並[c,g]咔唑化合物至少包含二苯並[c,g]咔唑骨架和具有蒽骨架的芳基。另外，二苯並[c,g]咔唑骨架的7位也可以與蒽骨架的9位隔著伸芳基鍵合。由於該二苯並[c,g]咔唑化合物具有優良的載子傳輸性，所以該發光元件是驅動電壓低的發光元件。另外，由於該二苯並[c,g]咔唑化合物具有高電化學穩定性，因此該發光元件是使用壽命長的發光元件。另外，由於該二苯並[c,g]咔唑化合物的能帶間隙寬，所以該發光元件是發光效率高的發光元件。如上所述，本實施方式所示的發光元件為各種特性都很好的高性能發光元件。

另外，在該芳基的碳原子數為14至30時，該二苯並[c,g]咔唑化合物具有較低的分子量，由此得到適合於真空蒸鍍(可以在較低的溫度下進行真空蒸鍍)的結構。另外，一般而言，在很多情況下當分子量低時化合物的膜的耐熱性很低，但是在該二苯並[c,g]咔唑化合物中，由於二苯並[c,g]咔唑骨架具有剛性，因此具有即便分子量低其膜也能夠確保充分的耐熱性的優點。另外，上述蒽骨架與上述二苯並[c,g]咔唑骨架也可以隔著伸苯基或伸萘基等伸芳基鍵合。

此外，尤其是使用蒽骨架隔著伸苯基鍵合於二苯並[c,g]咔唑骨架的7位的二苯並[c,g]咔唑化合物的發光元件，在使用壽命的方面優越。另外，因為該二苯並[c,g]咔唑化合物具有優良的載子傳輸性，所以使用該二苯並[c,g]咔唑化合物的發光元件可以以非常低的電壓驅動。

另外，上述發光元件也可以說是包含蒽基苯基鍵合於二苯並[c,g]咔唑骨架的二苯並[c,g]咔唑化合物的發光元件。例如，可以舉出9-蒽基苯基鍵合於二苯並[c,g]咔唑骨架的7位的二苯並[c,g]咔唑化合物。另外，因為容易合成高純度的該二苯並[c,g]咔唑化合物，所以可以抑制由於雜質導致的發光元件的劣化。另外，從元件特性的穩定性及可靠性的觀點來看，該蒽基苯基(包括9-蒽基苯基)的碳原子數較佳為20至30。在此情況下，該二苯並[c,g]咔唑化合物可以在更低的溫度下進行真空蒸鍍，所以不容易引起蒸鍍時的熱分解等劣化。另外，該發光元件不僅在可靠性方面，還在驅動電壓方面也更具有優越性。這也是因為該二苯並[c,g]咔唑化合物具有高電化學穩定性以及高載子傳輸性。

另外，蒽骨架隔著伸芳基鍵合於二苯並[c,g] 咔唑骨架的7位的二苯並[c,g]咔唑化合物或者蒽基苯基鍵合於二苯並[c,g]咔唑骨架的二苯並[c,g]咔唑化合物特別適合於呈現藍色螢光等高能量發光的發光元件。

上述二苯並[c,g]咔唑化合物不僅具有易蒸鍍性、電化學穩定性以及載子傳輸性，還具有因蒽基與苯基之間的立體阻礙而得到的能帶間隙寬的特性。因此，有利於將該二苯並[c,g]咔唑化合物用作發光元件中的發光層的主體材料並將其與用作客體材料的發光材料組合而用於發光層中的結構。

本發明的一個方式的上述發光元件中的EL層包含二苯並[c,g]咔唑化合物。其中，在二苯並[c,g]咔唑化合物的LC/MS分析中，當將前驅物離子以30eV以上且70eV以下的能量加速且碰撞到氬氣體時，檢測出來源於在二苯並[c,g]咔唑骨架的7位與伸芳基之間的鍵合裂開而得到的產物離子。

此外，藉由LC/MS分析檢測出的產物離子是來源於包含在EL層中的二苯並[c,g]咔唑化合物的結構的具有特徵的產物離子。在上述二苯並[c,g]咔唑化合物具有二苯並[c,g]咔唑骨架的7位隔著作為伸芳基的伸苯基與蒽骨架的9位鍵合的結構的情況下，可以得到來源於二苯並[c,g]咔唑骨架的在m/z=266.10附近檢測出的產物離子、以及來源於9,10-二苯基蒽骨架的在m/z=330.14附近檢測出的產物離子。關於LC/MS分析的檢測結果，將在實施例中詳細地說明。

實施方式2

在本實施方式中，說明用於本發明的一個方式的發光元件的二苯並[c,g]咔唑化合物。

用於本發明的一個方式的發光元件的二苯並[c,g]咔唑化合物是至少包含蒽骨架的芳基鍵合於二苯並[c,g]咔唑骨架的7位的二苯並[c,g]咔唑化合物，可以以下述通式(G1)表示。

在上述通式(G1)中，Ar表示至少包含蒽骨架的取代或未取代的碳原子數為14至30的芳基。另外，在蒽骨架具有取代基時，作為取代基，可以舉出碳原子數為1至4的烷基。另外，除了上述取代基以外，還可以選擇碳原子數為6至10的芳基作為鍵合於蒽骨架的10位的取代基。

再者，當通式(G1)中的Ar至少包含蒽骨架和伸芳基，蒽骨架隔著伸芳基鍵合於二苯並[c,g]咔唑骨架時，穩定性得到提高，並且，能夠高純度地合成，因此是較佳的。此外，由於二苯並[c,g]咔唑化合物具有優良的載子傳輸性，因此藉由使用該二苯並[c,g]咔唑化合物，可以實現發光元件的低驅動電壓化。

因此，可以以下述通式(G2)表示用於本發明的一個方式的發光元件的二苯並[c,g]咔唑化合物。

在上述通式(G2)中，R¹¹至R²²分別獨立表示氫、碳原子數為1至4的烷基或碳原子數為6至12的芳基中的任一種。

另外，在通式(G2)中，α表示取代或未取代的伸芳基，β表示取代或未取代的蒽基。當α具有取代基時，作為該取代基，可以選擇碳原子數為1至4的烷基。另外，當β具有取代基時，作為該取代基，可以舉出碳原子數為1至4的烷基。另外，除了上述取代基以外還可以選擇碳原子數為6至10的芳基作為鍵合於蒽骨架的10位的取代基。

另外，在上述二苯並[c,g]咔唑化合物中，尤其是二苯並[c,g]咔唑骨架的7位隔著伸芳基鍵合於蒽骨架的9位的二苯並[c,g]咔唑化合物，其能帶間隙寬並有用。這特別有利於將該二苯並[c,g]咔唑化合物用作發光元件中的發光層的主體材料並將發光材料作為客體材料添加到發光層中的結構。

因此，可以以下述通式(G3)表示用於本發明的一個方式的發光元件的二苯並[c,g]咔唑化合物。

在上述通式(G3)中，R⁵表示氫、碳原子數為1至4的烷基和碳原子數為6至10的芳基中的任一種。另外，R¹至R⁴以及R⁶至R⁹分別獨立表示氫和碳原子數為1至4的烷基中的任一種。此外，R¹¹至R²²分別獨立表示氫、碳原子數為1至4的烷基和碳原子數為6至12的芳基中的任一種。α表示取代或未取代的伸芳基。當α具有取代基時，該取代基表示碳原子數為1至4的烷基中的任一種。

另外，“以通式(G2)表示的二苯並[c,g]咔唑化合物”和“以通式(G3)表示的二苯並[c,g]咔唑化合物”也可以分別說成“蒽基苯基鍵合於二苯並[c,g]咔唑骨架的二苯並[c,g]咔唑化合物”和“9-蒽基苯基鍵合於二苯並[c,g]咔唑骨架的二苯並[c,g]咔唑化合物”。從所製造的元件的特性的穩定性及可靠性的觀點來看，鍵合於二苯並[c,g]咔唑骨架的蒽基苯基或9-蒽基苯基的碳原子數較佳為20至30。這被認為是因為如下緣故：該二苯並[c,g]咔唑化合物可以在更低的溫度下進行真空蒸鍍，所以不容易引起蒸鍍時的熱分解等劣化的緣故。另外，尤其是具有9-蒽基苯基的二苯並[c,g]咔唑化合物具有很寬的能帶間隙，從而可以適當地應用於發光元件中的發光層的主體材料。

另外，在用於本發明的一個方式的發光元件的二苯並[c,g]咔唑化合物具有蒽骨架隔著伸芳基鍵合於二苯並[c,g]咔唑骨架的7位的分子結構的情況下，可以得到更高的電化學穩定性或載子傳輸性。

因此，可以以下述通式(G4)或下述通式(G5)表示用於本發明的一個方式的發光元件的二苯並[c,g]咔唑化合物。

在上述通式(G4)中，R¹¹至R²²分別獨立表示氫、碳原子數為1至4的烷基和碳原子數為6至12的芳基中的任一種。另外，α表示取代或未取代的伸芳基。當α具有取代基時，作為該取代基，可以選擇碳原子數為1至4的烷基。另外，β表示取代或未取代的蒽基。當β具有取代基時，作為該取代基，可以舉出碳原子數為1至4的烷基。另外，除了上述取代基以外還可以選擇碳原子數為6至10的芳基作為鍵合於蒽骨架的10位的取代基。注意，構成α的碳原子數和構成β的碳原子數的總和為20至30。

在上述通式(G5)中，R⁵表示氫、碳原子數為1至4的烷基和碳原子數為6至10的芳基中的任一種。另外，R¹至R⁴以及R⁶至R⁹分別獨立表示氫和碳原子數為1至4的烷基中的任一種。此外，R¹¹至R²²分別獨立表示氫、碳原子數為1至4的烷基和碳原子數為6至12的芳基中的任一種。α表示取代或未取代的伸芳基。當α具有取代基時，該取代基表示碳原子數為1至4的烷基中的任一種。注意，構成R¹至R⁹的碳原子數和構成α的碳原子數的總和為6以上且16以下。

另外，當R¹至R⁴以及R⁶至R⁹都是氫時，在易合成性或原料價格的方面很有利。

因此，可以以下述通式(G6)表示用於本發明的一個方式的發光元件的二苯並[c,g]咔唑化合物。

在上述通式(G6)中，α表示取代或未取代的伸芳基。當α具有取代基時，該取代基表示碳原子數為1至4的烷基中的任一種。另外，R⁵表示氫、碳原子數為1至4的烷基和碳原子數為6至10的芳基中的任一種。此外，R¹¹至R²²分別獨立表示氫、碳原子數為1至4的烷基和碳原子數為6至12的芳基中的任一種。注意，構成R⁵的碳原子數和構成α的碳原子數的總和為6以上且16以下。

與上述同樣，當R¹¹至R²²都是氫時很有利。

因此，可以以下述通式(G7)表示用於本發明的一個方式的發光元件的二苯並[c,g]咔唑化合物。

在上述通式(G7)中，α表示取代或未取代的伸芳基。當α具有取代基時，作為該取代基表示碳原子數為1至4的烷基中的任一種。另外，R⁵表示氫、碳原子數為1至4的烷基和碳原子數為6至10的芳基中的任一種。注意，構成R⁵的碳原子數和構成α的碳原子數的總和為6以上且16以下。

在上述通式(G1)中，作為以Ar表示的芳基，例如，可以應用以下述結構式(Ar-1)至(Ar-51)表示的基。注意，可以用作Ar的基不侷限於此。

在上述通式(G1)至(G6)中，作為以R¹¹至R²²表示的芳基，例如，可以應用以下述結構式(Rc-1)至(Rc-17)表示的基。注意，可以用作R¹¹至R²²的基不侷限於此。

在上述通式(G2)至(G7)中，作為以α表示的伸芳基，例如，可以應用以下述結構式(α-1)至(α-11)表示的基。注意，可以用作α的基不侷限於此。

在上述通式(G2)及(G4)中，作為以β表示的芳基，例如，可以應用以下述結構式(β-1)至(β-37)表示的基。注意，可以用作β的基不侷限於此。

在上述通式(G3)及(G5)中，作為以R¹至 R⁴及R⁶至R⁹表示的芳基，例如，可以應用以下述結構式(Ra-1)至(Ra-9)表示的基。注意，可以用作R¹至R⁴及R⁶至R⁹的基不侷限於此。

在上述通式(G3)及(G5)至(G7)中，作為以R⁵表示的芳基，例如，可以應用以下述結構式(R⁵-1)至(R⁵-17)表示的基。注意，可以用作R⁵的基不侷限於此。

作為以上述通式(G1)至(G7)表示的二苯並[c,g]咔唑化合物的具體結構，可以舉出以下述結構式(100)至(136)表示的物質等。注意，以上述通式(G1)至(G7)表示的二苯並[c,g]咔唑化合物不侷限於下述例子。

由於上述二苯並[c,g]咔唑化合物具有優良的載子傳輸性，因此藉由將該二苯並[c,g]咔唑化合物應用於載子傳輸材料或主體材料，可以提供驅動電壓低的發光元件。另外，由於二苯並[c,g]咔唑化合物對氧化或還原具有高穩定性，因此藉由使用該二苯並[c,g]咔唑化合物，可以提供使用壽命長的發光元件。另外，因為該二苯並[c,g]咔唑化合物具有非常寬的能帶間隙，所以在將該二苯並[c,g]咔唑化合物應用於藍色螢光材料的主體材料的情況下也可以得到發光效率非常高的發光元件。

實施方式3

在本實施方式中，說明以通式(G1)表示的二苯並[c,g]咔唑化合物的合成方法，該二苯並[c,g]咔唑化合物用於本發明的一個方式的發光元件。可以將各種反應應用於二苯並[c,g]咔唑化合物的合成。例如，藉由進行下面所示的反應，可以合成二苯並[c,g]咔唑化合物。另外，二苯並[c,g]咔唑化合物的合成方法不侷限於下述合成方法。

<以通式(G1)表示的二苯並[c,g]咔唑化合物的合成方法1>

二苯並[c,g]咔唑化合物(G1)可以如下述合成圖解(A-1)那樣合成。即，藉由使蒽化合物(化合物1)和二苯並[c,g]咔唑化合物(化合物2)偶合，可以得到二苯並[c,g]咔唑化合物(G1)。

在合成圖解(A-1)中，Ar表示至少包含蒽骨架的取代或未取代的碳原子數為14至30的芳基。另外，R¹¹至R²²分別獨立表示氫、碳原子數為1至4的烷基和碳原子數為6至12的芳基中的任一種。

在合成圖解(A-1)中進行使用鈀催化劑的鉿特維希-布赫瓦爾德(Hartwig-Buchwald)反應時，X表示鹵素或三氟甲磺酸酯基。作為鹵素，較佳為使用碘、溴或氯。在該反應中，利用使用雙(二亞苄基丙酮)鈀(0)、醋酸鈀(Ⅱ)等鈀催化劑和三(三級丁基)膦、三(正己基)膦、三環己基膦等配體。另外，在該反應中，作為鹼，可以使用三級丁醇鈉等有機鹼、碳酸鉀等無機鹼等。另外，在使用溶劑時，可以使用甲苯、二甲苯、苯、四氫呋喃等。注意，可以應用於該反應的試劑類不侷限於上述試劑類。

另一方面，在合成圖解(A-1)中進行使用銅或銅化合物的烏爾曼(Ullmann)反應時，X表示鹵素。作為鹵素，較佳為使用碘、溴或氯。在該反應中，作為催化劑，可以使用銅或銅化合物。作為可以使用的鹼，可以舉出碳酸鉀等無機鹼。另外，作為在該反應中可以使用的溶劑，可以舉出1,3-二甲基-3,4,5,6-四氫化-2(1H)嘧啶酮(DMPU)、甲苯、二甲苯、苯等。在烏爾曼(Ullmann)反應中，當反應溫度為100℃以上時，可以以更短時間且高收穫率得到目的物，所以作為溶劑，較佳為使用沸點高的DMPU、二甲苯。另外，反應溫度更佳為150℃以上的高溫度，所以更佳為使用DMPU。注意，可以應用於該反應的試劑類不侷限於上述試劑類。

藉由上述方法，可以合成用於本發明的一個方式的發光元件的二苯並[c,g]咔唑化合物。

實施方式4

在本實施方式中，參照圖1對實施方式1所說明的作為本發明的一個方式的發光元件的詳細結構的例子進行說明。

在本實施方式所示的發光元件中，如圖1所示，在一對電極(第一電極(陽極)101與第二電極(陰極)103)之間夾有包括發光層113的EL層102，該EL層102除了發光層113之外，還包括電洞注入層111、電洞傳輸層112、電子傳輸層114、電子注入層115、電荷產生層(E)116等。注意，實施方式2所示的二苯並 [c,g]咔唑化合物包含在EL層中的任一層中。

藉由對這種發光元件施加電壓，從第一電極101一側注入的電洞和從第二電極103一側注入的電子在發光層113中再結合以使包含在發光層113中的物質成為激發態。並且，當該處於激發態的物質回到基態時發光。

另外，EL層102中的電洞注入層111是包含電洞傳輸性高的物質和受體物質的層，由於受體物質從電洞傳輸性高的物質抽出電子，由此產生電洞。因此，電洞經過電洞傳輸層112從電洞注入層111注入到發光層113中。

另外，電荷產生層(E)116是包含電洞傳輸性高的物質和受體物質的層。由於受體物質從電洞傳輸性高的物質抽出電子，因此被抽出的電子經過電子傳輸層114從具有電子注入性的電子注入層115注入到發光層113中。

下面，說明製造本實施方式所示的發光元件時的具體例子。

作為第一電極(陽極)101及第二電極(陰極)103，可以使用金屬、合金、導電化合物及這些物質的混合物等。明確而言，除了氧化銦-氧化錫(ITO：Indium Tin Oxide)、包含矽或氧化矽的氧化銦-氧化錫、氧化銦-氧化鋅(Indium Zinc Oxide)、包含氧化鎢及氧化鋅的氧化銦、金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)、鈦(Ti)之外，還可以使用屬於元素週期表中第1族或第2族的元素，即諸如鋰(Li)和銫(Cs)等鹼金屬、諸如鈣(Ca)和鍶(Sr)等鹼土金屬、鎂(Mg)以及包含這些金屬的合金(MgAg、AlLi)、諸如銪(Eu)和鐿(Yb)等稀土金屬以及包含這些金屬的合金，此外還可以使用石墨烯等。另外，第一電極(陽極)101及第二電極(陰極)103例如可以藉由濺射法或蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)等來形成。或者，也可以藉由將銀(Ag)、銅(Cu)、鋁(Al)以及鈦(Ti)等形成為如奈米線那樣細，然後在其上藉由利用塗敷或印刷法等形成導電物質諸如導電有機材料或石墨烯等，來形成第一電極(陽極)101或第二電極(陰極)103。

另外，可以在陰極上設置絕緣膜諸如有機膜、透明半導體膜、氮化矽膜等。這起到保護的作用，可以防止雜質或水分的侵入。此外，可以減少在陰極中發生的表面電漿損失，從而可以減少光能的損失。

作為用於電洞注入層111、電洞傳輸層112以及電荷產生層(E)116的電洞傳輸性高的物質，例如可以舉出4,4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯胺]聯苯(簡稱：NPB或α-NPD)、N,N’-雙(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1’-聯苯]-4,4’-二胺(簡稱：TPD)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(簡稱：TCTA)、4,4’,4”-三(N,N-二苯胺)三苯胺(簡稱：TDATA)、4,4’,4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯胺]三苯胺(簡稱：MTDATA)、4,4’-雙[N-(螺-9,9’- 二茀-2-基)-N-苯胺]聯苯(簡稱：BSPB)等芳香胺化合物、3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯胺]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCA1)、3,6-雙[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯胺]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCA2)、3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)胺基]-9-苯基咔唑(簡稱：PCzPCN1)等。除上述以外，還可以使用4,4’-二(N-咔唑基)聯苯(簡稱：CBP)、1,3,5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(簡稱：TCPB)、CzPA等咔唑化合物等。在此所述的物質主要是電洞移動率為10^-6cm²/Vs以上的物質。但是，只要是電洞傳輸性比電子傳輸性高的物質，就可以使用上述物質之外的物質。

再者，還可以使用聚(N-乙烯咔唑)(簡稱：PVK)、聚(4-乙烯三苯胺)(簡稱：PVTPA)、聚[N-(4-{N’-[4-(4-二苯胺)苯基]苯基-N’-苯胺}苯基)甲基丙烯醯胺](簡稱：PTPDMA)、聚[N,N’-雙(4-丁基苯基)-N,N’-雙(苯基)聯苯胺](簡稱：Poly-TPD)等高分子化合物。

另外，作為電洞傳輸性高的物質，可以使用實施方式2所示的二苯並[c,g]咔唑化合物。

另外，作為用於電洞注入層111以及電荷產生層(E)116的受體物質，可以舉出屬於元素週期表中第4族至第8族的金屬的氧化物。明確而言，氧化鉬是特別較佳的。

發光層113是包含發光物質的層。發光層113 可以僅由發光物質構成或由在主體材料中分散有發光物質的狀態構成。

對作為發光物質可以使用的材料沒有特別的限制，並這些物質所發射的光可以是螢光或磷光。另外，作為上述發光物質，例如可以舉出如下材料。

作為發射螢光的物質，可以舉出N,N’-雙[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N’-二苯基二苯乙烯-4,4’-二胺(簡稱：YGA2S)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(簡稱：YGAPA)、4-(9H-咔唑-9-基)-4’-(9,10-二苯基-2-蒽基)三苯胺(簡稱：2YGAPPA)、N,9-二苯基-N-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱：PCAPA)、苝、2,5,8,11-四(三級丁基)苝(簡稱：TBP)、4-(10-苯基-9-蒽基)-4’-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(簡稱：PCBAPA)、N,N”-(2-三級丁基蒽基-9,10-二基二-4,1-伸苯基)雙[N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺](簡稱：DPABPA)、N,9-二苯基-N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱：2PCAPPA)、N-[4-(9,10-二苯基-2-蒽基)苯基]-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(簡稱：2DPAPPA)、N,N,N’,N’,N”,N”，N”‘，N”‘-八苯基二苯並[g,p]屈(chrysene)-2,7,10,15-四胺(簡稱：DBC1)、香豆素30、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱：2PCAPA)、N-[9,10-雙(1,1’-聯苯-2-基)-2-蒽基]-N，9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(簡稱：2PCABPhA)、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)- N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(簡稱：2DPAPA)、N-[9,10-雙(1,1’-聯苯-2-基)-2-蒽基]-N,N’,N’-三苯基-1,4-苯二胺(簡稱：2DPABPhA)、9,10-雙(1,1’-聯苯-2-基)-N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯基蒽-2-胺(簡稱：2YGABPhA)、N,N,9-三苯基蒽-9-胺(簡稱：DPhAPhA)、香豆素545T、N,N’-二苯基喹吖啶酮(簡稱：DPQd)、紅螢烯、5,12-雙(1,1’-聯苯-4-基)-6,11-二苯基稠四苯(簡稱：BPT)、2-(2-{2-[4-(二甲胺基)苯基]乙烯基}-6-甲基-4H-吡喃-4-亞基)丙二腈(簡稱：DCM1)、2-{2-甲基-6-[2-(2,3,6,7-四氫-1H，5H-苯並[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙二腈(簡稱：DCM2)、N,N,N’,N’-四(4-甲基苯基)稠四苯-5,11-二胺(簡稱：p-mPhTD)、7,14-二苯基-N,N,N’,N’-四(4-甲基苯基)苊並[1,2-a]丙二烯合茀-3,10-二胺(簡稱：p-mPhAFD)、{2-異丙基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氫-1H，5H-苯並[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙二腈(簡稱：DCJTI)、{2-三級丁基-6-[2-(1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氫-1H，5H-苯並[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙二腈(簡稱：DCJTB)、2-(2,6-雙{2-[4-(二甲胺基)苯基]乙烯基}-4H-吡喃-4-亞基)丙二腈(簡稱：BisDCM)、2-{2,6-雙[2-(8-甲氧基-1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氫-1H，5H-苯並[ij]喹嗪-9-基)乙烯基]-4H-吡喃-4-亞基}丙二腈(簡稱：BisDCJTM)等。

另外，作為發射螢光的物質，可以使用實施方式2所示的二苯並[c,g]咔唑化合物。

作為發射磷光的物質，可以舉出雙{2-[3’,5’-雙(三氟甲基)苯基]吡啶-N,C^2’}銥(Ⅲ)吡啶甲酸酯(簡稱：Ir(CF₃ppy)₂(pic))、雙[2-(4’,6’-二氟苯基)吡啶-N,C^2’]銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：FIracac)、三(2-苯基吡啶)銥(Ⅲ)(簡稱：Ir(ppy)₃)、雙(2-苯基吡啶)銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(ppy)₂(acac))、三(乙醯丙酮)(一啡啉)鋱(Ⅲ)(簡稱：Tb(acac)₃(Phen))、雙(苯並[h]喹啉)銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(bzq)₂(acac))、雙(2,4-二苯基-1,3-噁唑-N,C^2’)銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(dpo)₂(acac))、雙{2-[4’-(全氟苯基)苯基]吡啶-N,C^2’}銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(p-PF-ph)₂(acac))、雙(2-苯基苯並噻唑-N,C^2’)銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(bt)₂(acac))、雙[2-(2’-苯並[4,5-α]噻吩基)吡啶-N,C^3’]銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(btp)₂(acac))、雙(1-苯基異喹啉-N,C^2’)銥(Ⅲ)乙醯丙酮(簡稱：Ir(piq)₂(acac))、(乙醯丙酮)雙[2,3-雙(4-氟苯基)喹□啉合(quinoxalinato)]銥(Ⅲ)(簡稱：Ir(Fdpq)₂(acac))、(乙醯丙酮)雙(3,5-二甲基-2-苯基吡嗪)銥(III)(簡稱：[Ir(mppr-Me)₂(acac)])、(乙醯丙酮)雙(5-異丙基-3-甲基-2-苯基吡嗪)銥(III)(簡稱：[Ir(mppr-iPr)₂(acac)])、(乙醯丙酮)雙(2,3,5-三苯基吡嗪)銥(Ⅲ)(簡稱：Ir(tppr)₂(acac))、雙(2,3,5-三苯基吡嗪)(二新戊醯甲烷)銥 (III)(簡稱：[Ir(tppr)₂(dpm)])、(乙醯丙酮)雙(6-三級丁基-4-苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：[Ir(tBuppm)₂(acac)])、(乙醯丙酮)雙(4,6-二苯基嘧啶)銥(III)(簡稱：[Ir(dppm)₂(acac)])、2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H，23H-卟啉鉑(Ⅱ)(簡稱：PtOEP)、三(1,3-二苯基-1,3-丙二酮)(一啡啉)銪(Ⅲ)(簡稱：Eu(DBM)₃(Phen))、三[1-(2-噻吩甲醯基)-3,3,3-三氟丙酮](一啡啉)銪(Ⅲ)(簡稱：Eu(TTA)₃(Phen))等。

另外，雖然對可以用於上述主體材料的材料沒有特別的限制，但是例如可以舉出：三(8-羥基喹啉)鋁(Ⅲ)(簡稱：Alq)、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(Ⅲ)(簡稱：Almq₃)、雙(10-羥基苯並[h]喹啉)鈹(Ⅱ)(簡稱：BeBq₂)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基苯酚)鋁(Ⅲ)(簡稱：BAlq)、雙(8-羥基喹啉)鋅(Ⅱ)(簡稱：Znq)、雙[2-(2-苯並噁唑基)苯酚]鋅(Ⅱ)(簡稱：ZnPBO)、雙[2-(2-苯並噻唑基)苯酚]鋅(Ⅱ)(簡稱：ZnBTZ)等金屬錯合物；2-(4-聯苯基)-5-(4-三級丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(簡稱：PBD)、1,3-雙[5-(對三級丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]苯(簡稱：OXD-7)、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-三級丁基苯基)-1,2,4-三唑(簡稱：TAZ)、2,2’,2”-(1,3,5-苯三基)-三(1-苯基-1H-苯並咪唑)(簡稱：TPBI)、紅啡啉(簡稱：BPhen)、浴銅靈(簡稱：BCP)、9-[4-(5-苯基-1,3,4-噁二唑-2-基)苯基]-9H-咔唑 (簡稱：CO11)等雜環化合物；NPB、TPD、BSPB等芳香胺化合物。另外，可以舉出蒽衍生物、菲衍生物、嵌二萘衍生物、屈(chrysene)衍生物、二苯並[g,p]屈(chrysene)衍生物等縮合多環芳香化合物(condensed polycyclic aromatic compound)。具體地，可以舉出9,10-二苯基蒽(簡稱：DPAnth)、N,N-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑-3-胺(簡稱：CzA1PA)、4-(10-苯基-9-蒽基)三苯胺(簡稱：DPhPA)、YGAPA、PCAPA、N,9-二苯基-N-{4-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]苯基}-9H-咔唑-3-胺(簡稱：PCAPBA)、2PCAPA、6,12-二甲氧基-5,11-二苯屈、DBC1、CzPA、3,6-二苯基-9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：DPCzPA)、9,10-雙(3,5-二苯基苯基)蒽(簡稱：DPPA)、9,10-二(2-萘基)蒽(簡稱：DNA)、2-三級丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(簡稱：t-BuDNA)、9,9’-聯蒽(簡稱：BANT)、9,9’-(二苯乙烯-3,3’-二基)二菲(簡稱：DPNS)、9,9’-(二苯乙稀-4,4’-二基)二菲(簡稱：DPNS2)、以及1,3,5-三(1-芘基)苯(簡稱：TPB3)等。從這些物質及已知物質中可以選擇一種或多種具有比上述發光物質的能隙大的能隙的物質。另外，在發光物質是發射磷光的物質的情況下，作為主體材料選擇三重態激發能(基態和三重態激發之間的能量差)大於發光物質的三重態激發能的物質，即可。

另外，作為可以用於上述主體材料的材料，也可以使用實施方式2所記載的二苯並[c,g]咔唑化合物。

此外，發光層113也可以採用層疊有兩層以上的結構。例如，在從電洞傳輸層一側依次層疊第一發光層和第二發光層來形成發光層113的情況下，可以將具有電洞傳輸性的物質用於第一發光層的主體材料，並且將具有電子傳輸性的物質用於第二發光層的主體材料。

電子傳輸層114是包含電子傳輸性高的物質的層。作為電子傳輸層114，可以使用金屬錯合物諸如Alq₃、Almq₃、BeBq₂、BAlq、ZnPBO或ZnBTZ等。此外，也可以使用雜芳族化合物諸如PBD、OXD-7、TAZ、3-(4-三級丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-聯苯基)-1,2,4-三唑(簡稱：p-EtTAZ)、BPhen、BCP、4,4’-雙(5-甲基苯並噁唑-2-基)二苯乙烯(簡稱：BzOs)等。另外，還可以使用高分子化合物諸如聚(2,5-吡啶二基)(簡稱：PPy)、聚[(9,9-二己基茀-2,7-二基)-共-(吡啶-3,5-二基)](簡稱：PF-Py)、聚[(9,9-二辛基茀-2,7-二基)-共-(2,2’-聯吡啶-6,6’-二基)](簡稱：PF-BPy)。在此所述的物質主要是電子移動率為10^-6cm²/Vs以上的物質。另外，只要是電子傳輸性比電洞傳輸性高的物質，就也可以將上述物質之外的物質用於電子傳輸層114。

另外，作為電子傳輸性高的物質，也可以使用實施方式2所示的二苯並[c,g]咔唑化合物。另外，因為該二苯並[c,g]咔唑化合物的能帶間隙寬，所以即使將該二苯並[c,g]咔唑化合物用作與發光層113相鄰的電子傳輸層114的材料，也少擔憂發光物質的激發能量鈍化，從而容易得到發光效率高的發光元件。

另外，作為電子傳輸層，不僅可以採用單層，也可以採用由上述物質構成的兩層以上的疊層。

電子注入層115是包含電子注入性高的物質的層。作為電子注入層115，可以使用氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)、氟化鈣(CaF₂)及鋰氧化物(LiO_x)等鹼金屬、鹼土金屬或這些金屬的化合物。此外，可以使用氟化鉺(ErF₃)等稀土金屬化合物。另外，也可以使用如上所述的構成電子傳輸層114的物質。

或者，也可以將有機化合物與電子予體(施體)混合而成的複合材料用於電子注入層115。這種複合材料的電子注入性及電子傳輸性高，因為由於電子予體在有機化合物中產生電子。在此情況下，有機化合物較佳為在傳輸所產生的電子方面性能優異的材料。明確而言，例如，可以使用如上所述的構成電子傳輸層114的物質(金屬錯合物和雜芳族化合物等)。作為電子予體，只要使用對有機化合物呈現電子供給性的物質，即可。明確而言，較佳為使用鹼金屬、鹼土金屬和稀土金屬，可以舉出鋰、銫、鎂、鈣、鉺、鐿等。另外，較佳為使用鹼金屬氧化物或鹼土金屬氧化物，例如可以舉出鋰氧化物、鈣氧化物、鋇氧化物等。此外，可以使用氧化鎂等路易士鹼。另外，也可以使用四硫富瓦烯(簡稱：TTF)等有機化合物。

另外，上述的電洞注入層111、電洞傳輸層112、發光層113、電子傳輸層114、電子注入層115以及電荷產生層(E)116分別可以藉由蒸鍍法(包括真空蒸鍍法)、噴墨法、塗敷法等的方法形成。

上述發光元件由於第一電極101和第二電極103之間的電位差而流過電流，並且由於在EL層102中電洞和電子再結合而發光。並且，在該發光穿過第一電極101和第二電極103中的任一者或兩者取出到外部。因此，第一電極101和第二電極103中的任一者或兩者為具有透光性的電極。

由於如上所述的發光元件藉由應用實施方式2所記載的二苯並[c,g]咔唑化合物形成，所以可以使發光元件的發光效率得到提高，從而可以提供低耗電量的發光元件。另外，可以提供能夠得到顏色純度高的發光的發光元件。由於實施方式2所記載的二苯並[c,g]咔唑化合物的載子傳輸性優越，所以可以提供驅動電壓低的發光元件。

另外，由於實施方式2所記載的二苯並[c,g]咔唑化合物具有電化學穩定性，所以藉由使用該二苯並[c,g]咔唑化合物，可以容易得到使用壽命長的發光元件。

另外，本實施方式所示的結構可以與其他實施方式所示的結構適當地組合而實施。

實施方式5

在本實施方式中，作為本發明的一個方式，說明夾著電荷產生層具有多個EL層的結構的發光元件(以下，稱為串聯型發光元件)。

本實施方式所示的發光元件是如圖2A所示那樣的在一對電極(第一電極201與第二電極204)之間具有多個EL層(第一EL層202(1)和第二EL層202(2))的串聯型發光元件。

在本實施方式中，第一電極201是用作陽極的電極，第二電極204是用作陰極的電極。另外，作為第一電極201及第二電極204，可以採用與實施方式4相同的結構。此外，多個EL層(第一EL層202(1)和第二EL層202(2))的所有或任一個可以具有與實施方式4所示的結構相同的結構。換言之，第一EL層202(1)和第二EL層202(2)既可以具有相同結構，又可以具有不同的結構，作為其結構，可以應用與實施方式4相同的結構。

另外，在多個EL層(第一EL層202(1)和第二EL層202(2))之間設置有電荷產生層205。電荷產生層205具有如下功能：當對第一電極201和第二電極204施加電壓時，將電子注入到一者的EL層中，且將電洞注入到另一者的EL層中的功能。在本實施方式中，當對第一電極201施加電壓以使其電位高於第二電極204時，電子從電荷產生層205被注入到第一EL層202(1)中，而電洞被注入到第二EL層202(2)中。

另外，從光提取效率的觀點來看，電荷產生層205較佳為對可見光具有透光性(明確而言，對於電荷產生層205的可見光的透射率為40%以上)。另外，電荷產生層205即使其電導率小於第一電極201或第二電極204也發揮作用。

電荷產生層205既可以具有在電洞傳輸性高的有機化合物中添加有電子受體(受體)的結構，又可以具有在電子傳輸性高的有機化合物中添加有電子予體(施體)的結構。或者，也可以層疊有這兩種結構。

在採用對電洞傳輸性高的有機化合物添加有電子受體的結構的情況下，作為電洞傳輸性高的有機化合物，例如可以使用芳族胺化合物等諸如NPB、TPD、TDATA、MTDATA或BSPB等。在此所述的物質主要是電洞移動率為10^-6cm²/Vs以上的物質。但是，只要是電洞傳輸性比電子傳輸性高的有機化合物，就可以使用上述物質之外的物質。另外，也可以將實施方式2所記載的二苯並[c,g]咔唑化合物用作電荷產生層205中的電洞傳輸性高的有機化合物。

另外，作為電子受體，可以舉出7,7,8,8-四氰基-2,3,5,6-四氟喹啉並二甲烷(簡稱：F4TCNQ)、氯醌等。另外，可以舉出屬於元素週期表中第4族至第8族的金屬的氧化物。明確而言，較佳為使用氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳和氧化錸，這是因為它們具有高電子接受性。其中，尤其較佳為使用氧化鉬，因為氧化鉬在大氣中很穩定，吸濕性低，並且容易進行處理。

另一方面，在採用在電子傳輸性高的有機化合物中添加有電子予體的結構的情況下，作為電子傳輸性高的有機化合物，例如可以使用具有喹啉骨架或苯並喹啉骨架的金屬錯合物等諸如Alq、Almq₃、BeBq₂或BAlq等。除此之外，還可以使用具有噁唑基配體或噻唑基配體的金屬錯合物等諸如ZnPBO或ZnBTZ等。再者，除了金屬錯合物之外，還可以使用PBD、OXD-7、TAZ、BPhen、BCP等。在此所述的物質主要是電子移動率為10^-6cm²/Vs以上的物質。另外，只要是電子傳輸性比電洞傳輸性高的有機化合物，就可以使用上述物質之外的物質。

另外，作為電子予體，可以使用鹼金屬、稀土金屬、屬於元素週期表中第2族或第13族的金屬及它們的氧化物或碳酸鹽。明確而言，較佳為使用鋰(Li)、銫(Cs)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鐿(Yb)、銦(In)、氧化鋰、碳酸銫等。此外，也可以將如四硫萘並萘(tetrathianaphthacene)的有機化合物用作電子予體。

雖然在本實施方式中，對具有兩個EL層的發光元件進行了說明，但是，如圖2B所示那樣，可以同樣地應用於層疊有n個(注意，n是3以上)EL層(202(1)至202(n))並在這些EL層(202(1)至202(n))之間分別配置有電荷產生層(205(1)至205(n-1))的發光元件。如根據本實施方式的發光元件那樣，當在一對電極之間具有多個EL層時，藉由將電荷產生層設置在EL層與EL層之間，可以在保持低的電流密度的同時實現高亮度區域的發光。由於可以保持低的電流密度，因此能夠實現長壽命元件。另外，在應用於具有很大的發光面的發光裝置、電子裝置以及照明設備等的情況下，因為可以減少由電極材料的電阻導致的電壓下降，所以可以實現大面積的均勻發光。

此外，藉由使各EL層發射互不相同顏色的光，可以使發光元件整體發射所需顏色的光。例如，在具有兩個EL層的發光元件中，藉由使第一EL層的發光顏色和第二EL層的發光顏色處於補色關係，可以得到作為發光元件整體發射白色發光的發光元件。注意，詞語“補色關係”表示當顏色混合時得到無彩色的顏色關係。也就是說，藉由將從發射具有補色關係的顏色的光的物質得到的光混合，可以得到白色發光。

另外，具有三個EL層的發光元件的情況也與此相同，例如，當第一EL層的發射顏色是紅色，第二EL層的發射顏色是綠色，第三EL層的發射顏色是藍色時，發光元件作為整體可以得到白色發光。

由於本實施方式所示的發光元件包含實施方式2所記載的二苯並[c,g]咔唑化合物，因此可以得到發光效率高的發光元件。另外，可以得到驅動電壓低的發光元件。此外，可以得到使用壽命長的發光元件。並且，由於藉由將實施方式2所記載的二苯並[c,g]咔唑化合物用於發光元件，確實可以得到來源於發光物質的光，因此容易調整發光元件整體的發光顏色。

實施方式6

在本實施方式中，說明具有將實施方式2所記載的二苯並[c,g]咔唑化合物用於EL層的發光元件的發光裝置。

另外，上述發光裝置既可以是被動矩陣型發光裝置，又可以是主動矩陣型發光裝置。此外，可以將其他實施方式所說明的發光元件應用於本實施方式所示的發光裝置。

在本實施方式中，參照圖3A和圖3B說明主動矩陣型發光裝置。

另外，圖3A是示出發光裝置的俯視圖，圖3B是沿圖3A中的虛線A-A’切割的剖面圖。根據本實施方式的主動矩陣型發光裝置具有設置在元件基板501上的像素部502、驅動電路部(源極線驅動電路)503以及驅動電路部(閘極線驅動電路)504a、504b。將像素部502、驅動電路部503以及驅動電路部504a、504b由密封材料505密封在元件基板501與密封基板506之間。

此外，在元件基板501上設置引導佈線507，該引導佈線507用來連接對驅動電路部503及驅動電路部504a、504b傳達來自外部的信號(例如，視頻信號、時脈信號、啟動信號或重設信號等)或電位的外部輸入端子。在此，示出作為外部輸入端子設置FPC(撓性印刷電路)508的例子。另外，雖然在此只圖示FPC，但是該FPC也可以安裝有印刷線路板(PWB)。本說明書中的發光裝置不僅包括發光裝置主體，而且還包括安裝有FPC或PWB的發光裝置。

接著，參照圖3B說明剖面結構。在元件基板501上形成有驅動電路部及像素部，在此示出源極線驅動電路的驅動電路部503及像素部502。

驅動電路部503示出形成有組合n通道型FET509和p通道型FET510的CMOS電路的例子。另外，形成驅動電路部的電路也可以使用各種CMOS電路、PMOS電路或NMOS電路形成。此外，FET可以使用交錯型FET或反交錯型FET。再者，對用於FET的半導體膜的結晶性也沒有特別限制，可以使用非晶半導體膜或結晶半導體膜。另外，也可以將氧化物半導體用於半導體層。此外，在本實施方式中，雖然示出將驅動電路形成在基板上的驅動器一體型，但是不一定必須如此，也可以將驅動電路形成在基板的外部而不形成在基板上。

此外，像素部502由包括開關用FET511、電流控制用FET512及與電流控制用FET512的佈線(源極電極或汲極電極)電連接的第一電極(陽極)513的多個像素形成。另外，以覆蓋第一電極(陽極)513的端部的方式形成有絕緣物514。在此，使用正型的光敏丙烯酸樹脂形成絕緣物514。

另外，為了提高層疊在絕緣物514上的膜的覆蓋率，較佳為在絕緣物514的上端部或下端部形成具有曲率的曲面。例如，在作為絕緣物514的材料使用正型的光敏丙烯酸樹脂的情況下，較佳為使絕緣物514的上端部為具有曲率半徑(0.2μm至3μm)的曲面。此外，作為絕緣物514，可以使用負型感光性樹脂或正型感光性樹脂，並且不侷限於有機化合物，還可以使用無機化合物諸如氧化矽、氧氮化矽等。

在第一電極(陽極)513上層疊有EL層515及第二電極(陰極)516。在EL層515中至少設置有發光層。另外，在EL層515中，除了發光層之外，可以適當地設置電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電子注入層、電荷產生層等。另外，實施方式2所示的二苯並[c,g]咔唑化合物可以應用於電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層或電荷產生層等。

另外，由第一電極(陽極)513、EL層515及第二電極(陰極)516的疊層結構形成發光元件517。另外，作為用於第一電極(陽極)513、EL層515及第二電極(陰極)516的材料，可以使用實施方式2所示的材料。此外，雖然在此未圖示，但是第二電極(陰極)516電連接於作為外部輸入端子的FPC508。

此外，雖然在圖3B所示的剖面圖中僅示出一個發光元件517，但是，在像素部502中以矩陣形狀配置有多個發光元件。在像素部502中分別選擇性地形成能夠得到三種(R、G、B)發光的發光元件，而可以形成能夠進行全彩色顯示的發光裝置。此外，也可以藉由與濾色片組合來實現能夠進行全彩色顯示的發光裝置。

再者，藉由利用密封材料505將密封基板506與元件基板501貼合在一起，得到在由元件基板501、密封基板506及密封材料505圍繞的空間518中具備有發光元件517的結構。另外，在空間518中，既可以填充有惰性氣體(氮、氬等)，又可以填充有密封材料505。

另外，作為密封材料505，較佳為使用環氧類樹脂。另外，這些材料較佳為儘量不使水分、氧透過的材料。此外，作為用於密封基板506的材料，除了玻璃基板、石英基板之外，還可以使用由FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics：玻璃纖維強化塑膠)、PVF(聚氟乙烯)、聚酯或丙烯酸樹脂等構成的塑膠基板。

藉由上述步驟，可以得到主動矩陣型的發光裝置。

由於本實施方式的發光裝置使用包含實施方式2所記載的二苯並[c,g]咔唑化合物的發光元件，所以可以得到具有優良特性的發光裝置。明確而言，由於實施方式2所示的二苯並[c,g]咔唑化合物的能隙或三重態激發能大，可以抑制從發光物質的能量的移動，因此可以提供發光效率高的發光元件，以可以實現耗電量降低了的發光裝置。另外，由於可以得到驅動電壓低的發光元件，所以可以得到驅動電壓低的發光裝置。另外，由於使用實施方式2所記載的二苯並[c,g]咔唑化合物的發光元件為使用壽命長的發光元件，所以可以提供可靠性高的發光裝置。

實施方式7

在本實施方式中，參照圖4A至圖4D對使用應用包含實施方式2所記載的二苯並[c,g]咔唑化合物的發光元件來製造的發光裝置的各種電子裝置的一個例子進行說明。

作為應用發光裝置的電子裝置，例如可以舉出電視機(也稱為電視或電視接收機)、用於電腦等的顯示器、數位相機、數位攝影機、數位相框、行動電話機(也稱為行動電話、行動電話裝置)、可攜式遊戲機、可攜式資訊終端、音頻再現裝置、彈珠機等的大型遊戲機等。圖4A至圖4D示出這些電子裝置的具體例子。

圖4A示出電視機的一個例子。在電視機7100中，外殼7101組裝有顯示部7103。由顯示部7103能夠顯示影像，並可以將發光裝置用於顯示部7103。此外，在此示出利用支架7105支撐外殼7101的結構。另外，顯示部7103包括將包含實施方式2所記載的二苯並[c,g]咔唑化合物的發光元件排列為矩陣狀來製造的發光裝置。

藉由利用外殼7101所具備的操作開關、另外提供的遙控器7110可以進行電視機7100的操作。藉由利用遙控器7110所具備的操作鍵7109，可以進行頻道及音量的操作，並可以對在顯示部7103上顯示的影像進行操作。此外，也可以採用在遙控器7110中設置顯示從該遙控器7110輸出的資訊的顯示部7107的結構。

另外，電視機7100採用具備接收機及數據機等的結構。藉由利用接收機可以接收一般的電視廣播。再者，藉由數據機將電視機7100連接到有線或無線方式的通信網路，從而可以進行單向(從發送者到接收者)或雙向(發送者和接收者之間或接收者之間等)的資訊通信。

圖4B示出電腦，包括主體7201、外殼7202、顯示部7203、鍵盤7204、外部連接埠7205、指向裝置7206等。此外，該電腦是藉由將發光裝置用於其顯示部7203來製造的。另外，顯示部7203包括將包含實施方式2所記載的二苯並[c,g]咔唑化合物的發光元件排列為矩陣狀來製造的發光裝置。

圖4C示出可攜式遊戲機，包括外殼7301和外殼7302的兩個外殼，並且藉由連接部7303可以開閉地連接。外殼7301組裝有顯示部7304，而外殼7302組裝有顯示部7305。另外，顯示部7304、7305包括將包含實施方式2所記載的二苯並[c,g]咔唑化合物的發光元件排列為矩陣狀來製造的發光裝置。

此外，圖4C所示的可攜式遊戲機還具備揚聲器部7306、儲存介質插入部7307、LED燈7308、輸入單元(操作鍵7309、連接端子7310、麥克風7312)、感測器7311(包括測定或感知如下因素的功能：力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉動數、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、斜率、振動、氣味或紅外線)等。當然，可攜式遊戲機的結構不侷限於上述結構，只要在顯示部7304及顯示部7305的兩者或一者中使用發光裝置，即可。此外，還可以採用適當地設置其他輔助設備的結構。

圖4C所示的可攜式遊戲機具有如下功能：讀出儲存在儲存介質中的程式或資料並將其顯示在顯示部上的功能；以及藉由與其他可攜式遊戲機進行無線通信而實現資訊共用的功能。另外，圖4C所示的可攜式遊戲機的功能不侷限於此，而可以具有各種各樣的其他功能。

圖4D示出行動電話機的一個例子。行動電話機7400除了組裝在外殼7401中的顯示部7402之外還具備操作按鈕7403、外部連接埠7404、揚聲器7405、麥克風7406等。另外，行動電話機7400是藉由將發光裝置用於顯示部7402來製造的。另外，顯示部7402包括將包含實施方式2所記載的二苯並[c,g]咔唑化合物的發光元件排列為矩陣狀來製造的發光裝置。

圖4D所示的行動電話機7400可以用手指等觸摸顯示部7402來輸入資訊。此外，可以用手指等觸摸顯示部7402來進行打電話或製作電子郵件等的操作。

顯示部7402的螢幕主要有如下三種模式：第一是以影像顯示為主的顯示模式；第二是以文字等資訊輸入為主的輸入模式；第三是混合顯示模式與輸入模式的兩種模式的顯示及輸入模式。

例如，在打電話或製作電子郵件的情況下，將顯示部7402設定為以文字輸入為主的文字輸入模式，並進行顯示在螢幕的文字的輸入操作，即可。在此情況下，較佳的是，在顯示部7402的螢幕的大部分上顯示鍵盤或號碼按鈕。

另外，藉由在行動電話機7400內部設置陀螺儀感測器或加速度感測器等檢測器，可以判斷行動電話機7400的方向(縱向或橫向)，而可以對顯示部7402的螢幕顯示進行自動切換。

此外，藉由觸摸顯示部7402或對外殼7401的操作按鈕7403進行操作，切換螢幕模式。也可以根據顯示在顯示部7402上的影像種類切換螢幕模式。例如，當顯示在顯示部上的影像信號為動態影像的資料時，將螢幕模式切換成顯示模式，而當顯示在顯示部上的影像信號為文字資料時，將螢幕模式切換成輸入模式。

另外，當在輸入模式下根據顯示部7402的光感測器所檢測的信號判斷為在一定期間內沒有顯示部7402的觸摸操作輸入時，也可以控制為將螢幕模式從輸入模式切換成顯示模式。

還可以將顯示部7402用作影像感測器。例如，藉由用手掌或手指觸摸顯示部7402，來拍攝掌紋、指紋等，而可以進行身份識別。此外，藉由在顯示部中使用發射近紅外光的感測光源，也可以拍攝手指靜脈、手掌靜脈等。

圖5A和圖5B是能夠進行折疊的平板終端。圖5A是打開的狀態的平板終端，並且包括外殼9630、顯示部9631a、顯示部9631b、顯示模式切換開關9034、電源開關9035、省電模式切換開關9036、夾子9033以及操作開關9038。此外，藉由將發光裝置用於顯示部9631a和顯示部9631b的一者或兩者來製造該平板終端。另外，顯示部9631a和顯示部9631b的一者或兩者包括將包含實施方式2所記載的二苯並[c,g]咔唑化合物的發光元件排列為矩陣狀來製造的發光裝置。

在顯示部9631a中，可以將其一部分用作觸控面板的區域9632a，並且可以藉由觸摸所顯示的操作鍵9637來輸入資料。此外，作為一個例子示出顯示部9631a的一半只具有顯示的功能，並且另一半具有觸控面板的功能的結構，但是不侷限於該結構。也可以採用使顯示部9631a的所有的區域具有觸控面板的功能的結構。例如，可以使顯示部9631a的整個面顯示鍵盤按鈕來將其用作觸控面板，並且將顯示部9631b用作顯示幕。

此外，顯示部9631b與顯示部9631a同樣，也可以將其一部分用作觸控面板的區域9632b。此外，藉由使用手指或觸控筆等觸摸觸控面板上的顯示鍵盤顯示切換按鈕9639的位置，可以在顯示部9631b上顯示鍵盤按鈕。

此外，也可以對觸控面板的區域9632a和觸控面板的區域9632b同時進行觸摸輸入。

另外，顯示模式切換開關9034能夠選擇豎屏顯示和橫屏顯示等顯示的方向的切換以及黑白顯示和彩色顯示的切換等。省電模式切換開關9036可以根據平板終端所內置的光感測器所測定的使用時的外光的光量，將顯示的亮度設定為最合適的亮度。平板終端除了光感測器以外還可以內置陀螺儀感測器或加速度感測器等檢測器。

此外，圖5A示出顯示部9631b的顯示面積與顯示部9631a的顯示面積相同的例子，但是不侷限於此，可以使一者的尺寸和另一者的尺寸不同，也可以使它們的顯示品質有差異。例如可以採用顯示部9631a和顯示部9631b中的一者與另一者相比可以進行更高精細的顯示的結構。

圖5B是合上的狀態的平板終端，並且包括外殼9630、太陽能電池9633、充放電控制電路9634、電池9635以及DCDC轉換器9636。

此外，平板終端能夠進行折疊，因此在不使用時可以合上外殼9630。因此，可以保護顯示部9631a和顯示部9631b，而可以提供一種具有良好的耐久性且從長期使用的觀點來看具有良好的可靠性的平板終端。

此外，圖5A和圖5B所示的平板終端還可以具有如下功能：將日曆、日期或時間等各種各樣的資訊作為靜態影像、動態影像或文字影像顯示在顯示部上的功能；對顯示在顯示部上的資訊進行操作或編輯的觸摸輸入功能；藉由各種各樣的軟體(程式)控制處理的功能等。

藉由利用安裝在平板終端的表面的太陽能電池9633，可以將電力供應給觸控面板、顯示部或影像信號處理部等。另外，太陽能電池9633可以對電池9635進行充電，所以是較佳的，該電池9635向顯示部9631a和顯示部9631b的一者或兩者供應電力。另外，當作為電池9635使用鋰離子電池時，有可以實現小型化等的優點。

另外，參照圖5C所示的方塊圖對圖5B所示的充放電控制電路9634的結構和工作進行說明。圖5C示出太陽能電池9633、電池9635、DCDC轉換器9636、轉換器9638、開關SW1至SW3以及顯示部9631，其中電池9635、DCDC轉換器9636、轉換器9638、開關SW1至SW3對應於圖5B所示的充放電控制電路9634。

說明在利用外光使太陽能電池9633發電時的工作的例子。使用DCDC轉換器9636對太陽能電池9633所產生的電力進行升壓或降壓以使該電力成為用來對電池9635進行充電的電壓。並且，當利用來自太陽能電池9633的電力使顯示部9631工作時使開關SW1導通，並且，利用轉換器9638將該電力升壓或降壓到顯示部9631所需要的電壓。另外，當不進行顯示部9631中的顯示時，使開關SW1截止且使開關SW2導通來對電池9635 進行充電，即可。

注意，作為發電方法的一個例子示出太陽能電池9633，但是不侷限於此，也可以使用壓電元件(piezoelectric element)或熱電轉換元件(珀耳帖元件(Peltier element))等其他發電方法進行電池9635的充電。例如，也可以使用以無線(不接觸)的方式能夠收發電力來進行充電的無線電力傳輸模組或組合其他充電方法進行充電。

如上所述那樣，由於包括在上述電子裝置的發光裝置中的發光元件包含實施方式2所記載的二苯並[c,g]咔唑化合物，因此發光效率高、驅動電壓低且使用壽命長。由此，可以製造使耗電量得到降低、驅動電壓低且可靠性高的電子裝置。注意，當然只要具備上述實施方式所說明的顯示部，則不侷限於圖5A至圖5C所示的電子裝置。

藉由上述方法，可以藉由應用本發明的一個方式的發光裝置而得到電子裝置。發光裝置的應用範圍極廣，而可以應用於所有領域的電子裝置。

實施方式8

在本實施方式中，參照圖6說明使用應用包含實施方式2所記載的二苯並[c,g]咔唑化合物的發光元件製造的發光裝置的照明設備的一個例子。

圖6示出將發光裝置用於室內照明設備8001的例子。另外，因為發光裝置可以實現大面積化，所以也可以形成大面積的照明設備。此外，也可以藉由使用具有曲面的外殼來形成發光區域具有曲面的照明設備8002。包括在本實施方式所示的發光裝置中的發光元件為薄膜狀，外殼的設計的自由度高。因此，可以形成能夠對應各種設計的照明設備。再者，也可以在室內的牆面具備大型的照明設備8003。

另外，藉由將發光裝置用於桌子的表面，可以提供具有桌子的功能的照明設備8004。此外，藉由將發光裝置用於其他傢俱的一部分，可以提供具有傢俱的功能的照明設備。

如上所述，可以得到應用發光裝置的各種各樣的照明設備。另外，本實施方式所示的照明設備包括將包含實施方式2所記載的二苯並[c,g]咔唑化合物的發光元件排列為矩陣狀來製造的發光裝置。因此，作為包含在該發光裝置中的發光元件，可以實現發光效率高的發光元件。並且，可以實現驅動電壓低的發光元件，還可以實現使用壽命長的發光元件。由此，作為應用使用該發光元件構成的發光裝置的照明設備，可以實現耗電量低的照明設備。並且，可以實現驅動電壓低的照明設備，還可以實現可靠性高的照明設備。另外，這種照明設備包括在本發明的一個方式的範疇中。

實施方式9

在本實施方式中，參照圖34A及圖34B對使用本發明的一個方式的發光元件製造的發光裝置進行說明。

圖34A示出本實施方式所示的發光裝置的平面圖以及沿該平面圖中的鎖鏈線E-F之間的剖面圖。

圖34A所示的發光裝置在第一基板2001上包括包含發光元件的發光部2002。另外，發光裝置採用如下結構：以圍繞發光部2002的外周的方式設置有第一密封材料2005a，並且以圍繞第一密封材料2005a的外周的方式設置有第二密封材料2005b(所謂的雙密封結構)。

因此，發光部2002設置於由第一基板2001、第二基板2006以及第一密封材料2005a圍繞的空間中。發光部2002包括包含實施方式2所示的二苯並[c,g]咔唑化合物的發光元件。

另外，在本說明書中，不侷限於第一密封材料2005a以及第二密封材料2005b都接觸於第一基板2001以及第二基板2006的結構。例如，也可以採用在第一基板2001上形成的絕緣膜或導電膜與第一密封材料2005a接觸的結構。

在上述結構中，藉由將包含乾燥劑的樹脂層用於第一密封材料2005a，並將玻璃層用於第二密封材料 2005b，可以提高抑制水分或氧等雜質從外部侵入的效果(以下稱為密封性)。

如上所述那樣藉由將樹脂層用於第一密封材料2005a，可以抑制在作為第二密封材料2005b的玻璃層中產生破裂或裂縫(以下稱為裂縫)。另外，在不能充分得到第二密封材料2005b的密封性的情況下，即便水分或氧等雜質侵入到第一空間2013中，也可以藉由利用第一密封材料2005a的高密封性來抑制雜質侵入到第二空間2011中。因此，可以抑制由於包含在發光元件中的有機化合物或金屬材料等雜質而導致的劣化。

另外，如圖34B所示，作為其他結構可以採用將玻璃層用於第一密封材料2005a並將包含乾燥劑的樹脂層用於第二密封材料2005b的結構。

此外，在本實施方式所示的發光裝置中，越靠向外周部，外力等所導致的應變越大。因此，藉由將玻璃層用於外力等所導致的應變較小的第一密封材料2005a，並將具有高耐衝擊性及耐熱性且不容易因外力等所導致的變形而壞的樹脂層用於第二密封材料2005b，可以抑制水分或氧侵入到第一空間2013中。

另外，在上述結構中，第一空間2013以及第二空間2011也可以包含用作乾燥劑的材料。

當將玻璃層用於第一密封材料2005a或第二密封材料2005b時，例如可以使用玻璃粉或玻璃帶等。另外，玻璃粉以及玻璃帶至少含有玻璃材料。

此外，上述玻璃粉包含玻璃材料作為玻璃粉材料(frit material)，例如包含氧化鎂、氧化鈣、氧化鍶、氧化鋇、氧化銫、氧化鈉、氧化鉀、氧化硼、氧化釩、氧化鋅、氧化碲、氧化鋁、二氧化矽、氧化鉛、氧化錫、氧化釕、氧化銠、氧化鐵、氧化銅、二氧化錳、氧化鉬、氧化鈮、氧化鈦、氧化鎢、氧化鉍、氧化鋯、氧化鋰、氧化銻、硼酸鉛玻璃、磷酸錫玻璃、釩酸鹽玻璃或硼矽酸鹽玻璃等。為了吸收紅外光，較佳為至少包含一種以上的過渡金屬。

另外，當使用上述玻璃粉形成玻璃層時，例如在基板上塗敷玻璃粉漿料，並且對其進行加熱處理或雷射照射等。玻璃粉漿料包含上述玻璃粉材料及使用有機溶劑稀釋的樹脂(也稱為黏合劑)。玻璃粉漿料可以使用已知的材料及結構。另外，也可以使用在玻璃粉材料中添加有吸收雷射光束的波長的光的吸收劑的玻璃粉漿料。此外，作為雷射器，例如較佳為使用Nd：YAG雷射器或半導體雷射器等。另外，進行雷射照射時的雷射照射形狀既可以為圓形又可以為四角形。

此外，較佳的是，形成的玻璃層的熱膨脹率近於基板的熱膨脹率。兩者的熱膨脹率越近，越可以抑制由於熱應力而在玻璃層或基板中產生裂縫。

另外，當將樹脂層用於第一密封材料2005a或第二密封材料2005b時，可以使用已知的材料諸如紫外線硬化性樹脂等光硬化性樹脂或熱固性樹脂等，尤其較佳為使用不使水分或氧透過的材料。尤其是，較佳為使用光硬化性樹脂。發光元件有時包含耐熱性低的材料。由於光硬化性樹脂藉由光照射而固化，可以抑制由於加熱發光元件而發生的膜質的變化及有機化合物本身的劣化，所以是較佳的。並且，也可以使用可用於本發明的一個方式的發光元件的有機化合物。

此外，上述樹脂層、第一空間2013或第二空間2011所包含的乾燥劑可以使用已知的材料。作為乾燥劑，可以使用藉由化學吸附來吸附水分的物質和藉由物理吸附來吸附水分的物質中的任一種。例如，可以舉出鹼金屬的氧化物、鹼土金屬的氧化物(氧化鈣或氧化鋇等)、硫酸鹽、金屬鹵化物、高氯酸鹽、沸石或矽膠等。

另外，上述第一空間2013及第二空間2011的一者或兩者例如可以具有稀有氣體及氮氣體等惰性氣體，或者有機樹脂等。另外，上述空間處於大氣壓狀態或減壓狀態。

如上所述，本實施方式所示的發光裝置採用第一密封材料2005a和第二密封材料2005b中的一者為玻璃層而另一者為樹脂層的雙密封結構：該玻璃層具有高生產性及密封性，該樹脂層具有高耐衝擊性及耐熱性且不容易因外力等所導致的變形而壞。並且，這些密封材料也可以包含乾燥劑。因此，可以提高抑制水分或氧等雜質從外部侵入的密封性。

因此，藉由採用本實施方式所示的結構，可以提供使由於水分或氧等雜質導致的發光元件的劣化得到抑制的發光裝置。

另外，本實施方式所示的結構可以與其他實施方式或實施例所示的結構適當地組合。

實施方式10

在本實施方式中，參照圖35A及圖35B對應用本發明的一個方式的發光元件製造的發光裝置進行說明。

圖35A及圖35B示出包括多個發光元件的發光裝置的剖面圖的例子。圖35A所示的發光裝置3000包括發光元件3020a、3020b、3020c。

在發光裝置3000中，在基板3001上設置有相互被隔開成島狀的下部電極3003a、3003b、3003c。可以將下部電極3003a、3003b、3003c用作發光元件的陽極。另外，也可以在下部電極3003a、3003b、3003c下設置反射電極。另外，也可以在下部電極3003a、3003b、3003c上設置透明導電層3005a、3005b、3005c。較佳的是，透明導電層3005a、3005b、3005c的各厚度根據發射不同顏色的元件而不同。

另外，發光裝置3000包括分隔壁3007a、3007b、3007c、3007d。更明確而言，分隔壁3007a覆蓋下部電極3003a及透明導電層3005a的一個端部。分隔壁3007b覆蓋下部電極3003a及透明導電層3005a的另一個端部以及下部電極3003b及透明導電層3005b的一個端部。分隔壁3007c覆蓋下部電極3003b及透明導電層3005b的另一個端部以及下部電極3003c及透明導電層3005c的一個端部。分隔壁3007d覆蓋下部電極3003c及透明導電層3005c的另一個端部。

此外，在發光裝置3000中，在下部電極3003a、3003b、3003c以及分隔壁3007a、3007b、3007c、3007d上設置有電洞注入層3009。

另外，在發光裝置3000中，在電洞注入層3009上設置有電洞傳輸層3011。另外，在電洞傳輸層3011上設置有發光層3013a、3013b、3013c。此外，在發光層3013a、3013b、3013c上設置有電子傳輸層3015。

另外，在發光裝置3000中，在電子傳輸層3015上設置有電子注入層3017。另外，在電子注入層3017上設置有上部電極3019。可以將上部電極3019用作發光元件的陰極。

此外，雖然圖35A示出將下部電極3003a、3003b、3003c用作發光元件的陽極並將上部電極3019用作發光元件的陰極的例子，但也可以調換陰極與陽極的疊層順序。此時，適當地調換電子注入層、電子傳輸層、電洞傳輸層以及電洞注入層的疊層順序，即可。

本發明的一個方式的發光元件可以應用於發光層3013a、3013b、3013c。由於該發光元件可以實現低驅動電壓、高電流效率或長使用壽命，因此可以提供耗電量低或使用壽命長的發光裝置3000。

圖35B所示的發光裝置3100包括發光元件3120a、3120b、3120c。另外，發光元件3120a、3120b、3120c是在下部電極3103a、3103b、3103c與上部電極3119之間包括多個發光層的串聯型發光元件。

在發光裝置3100中，在基板3101上設置有相互被隔開成島狀的下部電極3103a、3103b、3103c。可以將下部電極3103a、3103b、3103c用作發光元件的陽極。另外，也可以在下部電極3103a、3103b、3103c下設置反射電極。另外，也可以在下部電極3103a、3103b上設置透明導電層3105a、3105b。較佳的是，透明導電層3105a、3105b的各厚度根據發射不同顏色的元件而不同。雖然未圖示，但也可以在下部電極3103c上設置透明導電層。

另外，發光裝置3100包括分隔壁3107a、3107b、3107c、3107d。更明確而言，分隔壁3107a覆蓋下部電極3103a及透明導電層3105a的一個端部。分隔壁3107b覆蓋下部電極3103a及透明導電層3105a的另一個端部以及下部電極3103b及透明導電層3105b的一個端部。分隔壁3107c覆蓋下部電極3103b及透明導電層3105b的另一個端部以及下部電極3103c及透明導電層3105c的一個端部。分隔壁3107d覆蓋下部電極3103c及透明導電層3105c的另一個端部。

另外，在發光裝置3100中，在下部電極3103a、3103b、3103c以及分隔壁3107a、3107b、 3107c、3107d上設置有電洞注入層以及電洞傳輸層3110。

此外，在發光裝置3100中，在電洞注入層以及電洞傳輸層3110上設置有第一發光層3112。另外，在第一發光層3112上隔著電荷產生層3114設置有第二發光層3116。

此外，在發光裝置3100中，在第二發光層3116上設置有電子傳輸層以及電子注入層3118。並且，在電子傳輸層以及電子注入層3118上設置有上部電極3119。可以將上部電極3119用作發光元件的陰極。

此外，雖然圖35B示出將下部電極3103a、3103b、3103c用作發光元件的陽極並將上部電極3119用作發光元件的陰極的例子，但也可以調換陰極與陽極的疊層順序。此時，適當地調換電子注入層、電子傳輸層、電洞傳輸層以及電洞注入層的疊層順序，即可。

本發明的一個方式的發光元件可以應用於第一發光層3112、第二發光層3116。由於該發光元件可以實現低驅動電壓、高電流效率或長使用壽命，因此可以提供耗電量低或使用壽命長的發光裝置3100。

本實施方式所示的結構可以與其他實施方式或實施例所示的結構適當地組合。

實施方式11

在本實施方式中，參照圖36A至圖36E對應用本發明的一個方式的發光元件製造的照明設備進行說明。

圖36A至圖36E示出照明設備的平面圖以及剖面圖的例子。圖36A至圖36C示出在基板一側取出光的底部發射型照明設備。圖36B示出圖36A的鎖鏈線G-H間的剖面。

在圖36A及圖36B所示的照明設備4000中，在基板4005上設置有發光元件4007。另外，在基板4005的外側設置有具有凹凸的基板4003。發光元件4007包括下部電極4013、EL層4014以及上部電極4015。

下部電極4013與電極4009電連接，上部電極4015與電極4011電連接。另外，也可以設置與下部電極4013電連接的輔助佈線4017。

基板4005與密封基板4019由密封材料4021黏合。另外，較佳為在密封基板4019與發光元件4007之間設置有乾燥劑4023。

由於基板4003具有如圖36A所示那樣的凹凸，因此可以提高取出在發光元件4007中產生的光的效率。另外，如圖36C所示的照明設備4001那樣，也可以在基板4025的外側設置擴散板4027代替基板4003。

圖36D及圖36E示出在與基板相反的一側取出光的頂部發射型照明設備。

在圖36D所示的照明設備4100中，在基板4125上設置有發光元件4107。發光元件4107包括下部電極4113、EL層4114以及上部電極4115。

下部電極4113與電極4109電連接，上部電極4115與電極4111電連接。另外，也可以設置與上部電極4115電連接的輔助佈線4117。另外，也可以在輔助佈線4117下設置絕緣層4129。

基板4125與具有凹凸的密封基板4103由密封材料4121黏合。另外，也可以在密封基板4103與發光元件4107之間設置平坦化膜4105以及障壁膜4131。

由於密封基板4103具有如圖36D所示那樣的凹凸，因此可以提高取出在發光元件4107中產生的光的效率。另外，如圖36E所示的照明設備4101那樣，也可以在發光元件4107上設置擴散板4127代替密封基板4103。

本發明的一個方式的發光元件可以應用於EL層4014以及EL層4114所包含的發光層。由於該發光元件可以實現低驅動電壓、高電流效率或長使用壽命，因此可以提供耗電量低或使用壽命長的照明設備4000、4001、4100、4101。

實施方式12

在本實施方式中，使用圖37A至圖40說明可以與本發明的一個方式的發光裝置組合的觸摸感測器及模組。

圖37A是示出觸摸感測器4500的結構的例子的分解斜視圖，圖37B是示出觸摸感測器4500的結構的例子的平面圖。

在圖37A和圖37B所示的觸摸感測器4500中，在基板4910上形成有在X軸方向上排列的多個導電層4510、在與X軸方向交叉的Y軸方向上排列的多個導電層4520。在圖37A和圖37B中，分離而示出觸摸感測器4500的形成有多個導電層4510的平面圖和形成有多個導電層4520的平面圖。

圖38是導電層4510與導電層4520的交叉部分的等效電路圖。如圖38所示那樣，在導電層4510與導電層4520交叉的部分形成電容4540。

導電層4510、導電層4520具有四邊形狀的多個導電膜相連接的結構。以導電膜的四邊形狀的部分的位置不重疊的方式配置有多個導電層4510及多個導電層4520。在導電層4510與導電層4520交叉的部分處，在其間設置有絕緣膜，以防止導電層4510和導電層4520接觸。

圖39是圖37A和圖37B所示的感測器4500中的導電層4510a、4510b、4510c與導電層4520的連接結構的一個例子的剖面圖，示出導電層4510(導電層4510a、4510b、4510c)與導電層4520交叉的部分的剖面圖作為一個例子。

如圖39所示那樣，導電層4510由第一層的導電層4510a和導電層4510b以及絕緣層4810上的第二層的導電層4510c構成。導電層4510a和導電層4510b由導電層4510c連接。導電層4520使用第一層的導電層形成。以覆蓋導電層4710的一部分、導電層4510及導電層4520的方式形成絕緣層4820。作為絕緣層4810、絕緣層4820，例如形成氧氮化矽膜即可。此外，也可以在基板4910與導電層4710、導電層4510a、4510b和導電層4520之間形成由絕緣膜而成的基底膜。作為基底膜，例如可以形成氧氮化矽膜。

導電層4510a、4510b、4510c和導電層4520由對可見光具有透光性的導電材料形成。例如，作為具有透光性的導電材料，有包含氧化矽的氧化銦錫、氧化銦錫、氧化鋅、氧化銦鋅、添加有鎵的氧化鋅等。

導電層4510a與導電層4710連接。導電層4710構成與FPC的連接用端子。導電層4520也與導電層4510a相同地連接到其他導電層4710。導電層4710例如可以使用鎢膜形成。

以覆蓋導電層4510、導電層4520和導電層4710的方式形成絕緣層4820。為了使導電層4710與FPC電連接，在導電層4710上的絕緣層4810及絕緣層4820中形成有開口。在絕緣層4820上，由黏合劑或膠膜等黏合有基板4920。藉由使用黏合劑或膠膜使基板4910一側設置在顯示面板的濾色片基板上，構成觸摸感測器。

接著，使用圖40說明可以使用本發明的一個方式的發光裝置的模組。

圖40所示的模組5000在上部外殼5001和下部外殼5002之間包括連接到FPC5003的觸控面板5004、連接到FPC5005的顯示面板5006、背光單元5007、框架5009、印刷基板5010和電池5011。作為背光單元5007，例如可以使用實施方式9所示的發光裝置等。

根據觸控面板5004及顯示面板5006的尺寸，可以適當地改變上部外殼5001及下部外殼5002的形狀或尺寸。

可以使電阻膜方式或靜電容量方式的觸控面板重疊於顯示面板5006來使用觸控面板5004。另外，也可以使顯示面板5006的對置基板(密封基板)具有觸控面板功能。也可以在顯示面板5006的各像素內設置光感測器，而將其用作光學觸控面板。

背光單元5007具有光源5008。注意，在圖40中，例示出在背光單元5007上配置光源5008的結構，但是該結構不侷限於此。例如，也可以採用在背光單元5007的邊緣配置光源5008，而且使用光擴散板的結構。

框架5009除了具有保護顯示面板5006的功能以外，還具有用來遮斷因印刷基板5010的工作而產生的電磁波的電磁屏蔽的功能。此外，框架5009也可以具有作為放熱板的功能。

印刷基板5010具有用來輸出電源電路、視頻信號及時脈信號的信號處理電路。將電力供應到電源電路的電源可以是外部的商業電源或另行設置的電池5011的電源。當使用商業電源時，可以省略電池5011。

此外，在模組5000中也可以還設置偏光板、相位差板、稜鏡片等的構件。

本實施方式所示的結構等可以與其他實施方式或實施例所示的結構適當地組合而實施。

實施方式13

在本實施方式中，參照圖41A及圖41B說明本發明的一個方式的發光元件的結構。

圖41A所示的發光元件6002形成於基板6001上。另外，發光元件6002包括第一電極6003、EL層6004、第二電極6005。另外，在圖41A所示的發光裝置中，在第二電極6005上形成有緩衝層6006，在緩衝層6006上形成有第三電極6007。藉由設置緩衝層6006，可以防止因在第二電極6005表面發生的表面電漿而導致的光提取效率的降低。

另外，第二電極6005與第三電極6007在接觸部6008中電連接。接觸部6008的位置不侷限於圖41A所示的位置，該接觸部6008可以形成於發光區域中。

此外，第一電極6003和第二電極6005中的任一者可以為陽極或陰極。另外，第一電極6003和第二電極6005中的至少一者的電極具有透光性即可，兩者的電極也可以使用具有透光性的材料形成。當將第一電極 6003用作使來自EL層6004的光透過的電極時，可以使用ITO等透明導電膜。另外，當將第一電極6003用作不使來自EL層6004的光透過的電極時，可以使用層疊有ITO及銀等的多層導電膜。

另外，當採用從EL層6004向第一電極6003一側發射光的結構時，第二電極6005的厚度較佳為比第三電極6007的厚度薄，而當採用向與第一電極6003相反的一側發射光的結構時，第二電極6005的厚度較佳為比第三電極6007的厚度厚。但是，該結構不侷限於此。

另外，緩衝層6006可以使用有機膜(如Alq)或無機絕緣材料(如氮化矽膜)等。

另外，也可以藉由作為包括本發明的一個方式的發光元件的結構採用圖41B所示的結構，來提高光提取效率。

在圖41B中，以與基板6001接觸的方式形成由光散射體6101和空氣層6102構成的光散射層6100，以與光散射層6100接觸的方式形成由有機樹脂構成的高折射率層6103，並且以與高折射率層6103接觸的方式形成包含發光元件等的元件層6104。

此外，光散射體6101可以使用陶瓷等粒子。另外，高折射率層6103可以使用聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等高折射率(例如，折射率為1.7至1.8)材料。

另外，元件層6104包括實施方式4或實施方式5所示的發光元件。

實施例1

在本實施例中，說明用於本發明的一個方式的發光元件中的二苯並[c,g]咔唑化合物，即7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯並[c,g]咔唑(簡稱：cgDBCzPA)(結構式100)的合成方法。

<步驟1：5,6,8,9-四氫-7H-二苯並[c,g]咔唑的合成>

將1.0g(20mmol)一水合肼及14mL乙醇加入100mL三頸燒瓶中。在冰浴下，使用滴液漏斗將2.2mL的1.7M醋酸滴加到該溶液中。使用滴液漏斗將溶解在10mL乙醇中的10g(68mmol)β-四氫萘酮滴加到該溶液中，並在80℃的溫度下攪拌該混合物7小時，而析出固體。在攪拌後，將該混合物放在大約50mL水中，在室溫下攪拌該混合物30分鐘。在攪拌後，對該混合物進行抽濾而回收固體。對所回收的固體添加甲醇/水=1：1，照射超聲波，來進行清洗處理。在進行清洗處理後，對該混合物進行抽濾而回收固體，而以63%的產率得到3.5g黃色粉末。下面示出步驟1的反應圖解(a-1)。

<步驟2：7H-二苯並[c,g]咔唑的合成>

將6.2g氯醌(25mmol)、40mL二甲苯以及懸浮在20mL二甲苯中的3.5g(12mmol)5,6,8,9-四氫-7H-苯並[c,g]咔唑加入200mL三頸燒瓶中。在氮氣流下，在150℃的溫度下回流該混合物4小時。在反應之後，在將該混合物冷卻到室溫時，析出固體。藉由進行抽濾去除所析出的固體，得到濾液。將濃縮該濾液而得到的殘渣溶解於少量的甲苯，並且藉由使用矽膠管柱層析法(展開溶劑為甲苯：己烷=2：1)對所得到的溶液進行精煉，得到紅色固體。藉由利用甲苯/己烷使得到的固體再結晶，得到淡紅色針狀結晶。再者，利用甲苯/己烷使得到的結晶再結晶，從而以78%的產率得到2.5g的白色針狀結晶。下面示出步驟2的反應圖解(b-1)。

<步驟3：7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯並[c,g]咔唑(簡稱：cgDBCzPA)的合成>

將2.3g(5.6mmol)9-(4-溴苯基)-10-苯基蒽、 1.5g(5.6mol)7H-二苯並[c,g]咔唑以及1.2g(12mmol)三級丁醇鈉加入100mL三頸燒瓶中。利用氮氣取代燒瓶內部的空氣，然後在該混合物中加入30mL甲苯、2.8mL三(三級丁基)膦(10wt%己烷溶液)。在對該混合物進行減壓的同時，攪拌該混合物而脫氣。在脫氣後，將0.16g(0.28mmol)的雙(二亞苄基丙酮)鈀(0)加入該混合物中。在氮氣流下且在110℃的溫度下攪拌該混合物17小時，而析出固體。藉由進行抽濾，回收所析出的固體。將回收的固體溶解於大約30mL加熱的甲苯中，並將該溶液藉由矽藻土(日本和光純藥工業株式會社、目錄號碼：531-16855)、礬土、矽酸鎂(日本和光純藥工業株式會社、目錄號碼：540-00135)抽濾。濃縮所得到的濾液而得到固體，並利用甲苯/己烷使該固體再結晶，以70%的產率獲得2.3g目的物的淡黃色粉末。下面示出步驟3的反應圖解(c-1)。

藉由利用梯度昇華法對所獲得的2.3g淡黃色粉末狀固體進行精煉。昇華精煉條件如下：壓力為3.6Pa；氬氣流量為6.0mL/min；以及在310℃的溫度下加熱cgDBCzPA。在進行昇華精煉之後，以91%的收集率得到2.1g的cgDBCzPA的淡黃色固體。

測定得到的物質的¹H NMR。下面示出測定資料。

¹H NMR(CDCl₃,300MHz)：δ=7.38-7.67(m,11H)，7.72-7.89(m,12H)，7.96(d,J=8.7Hz,2H)，8.10(d,J=7.2Hz,2H)，9.31(d,J₁=8.1Hz,2H)。

另外，圖7A和7B示出¹H NMR圖。根據測定結果可知，得到了以上述結構式表示的7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯並[c,g]咔唑(簡稱：cgDBCzPA)。

接著，圖8A示出甲苯中的cgDBCzPA的吸收光譜及發射光譜，而圖8B示出薄膜狀態下的cgDBCzPA的吸收光譜及發射光譜。當測定吸收光譜時，使用紫外可見分光光度計(日本分光株式會社製造，V550型)。將cgDBCzPA的甲苯溶液加入石英皿中而測定石英皿中的cgDBCzPA的甲苯溶液的吸收光譜，並且從該吸收光譜減去石英皿中的甲苯的吸收光譜而得到溶液的吸收光譜。另外，將cgDBCzPA蒸鍍在石英基板上來製造樣本，並且從該樣本的吸收光譜減去石英的吸收光譜而得到薄膜的吸收光譜。當測定發射光譜時，使用PL-EL測定裝置(日本濱松光子學株式會社製造)。在石英皿中測定甲苯中的cgDBCzPA的發射光譜，並且，將cgDBCzPA蒸鍍在石英基板上製造樣本來測定薄膜的發射光譜。根據圖8A以及圖8B可知，甲苯中的cgDBCzPA的極大吸收波長在396nm附近、368nm附近、351nm附近、306nm附近以及252nm附近，其極大發射波長在417nm附近以及432nm附近(激發波長為369nm)。並且，還可知：薄膜狀態下的cgDBCzPA的極大吸收波長在402nm附近、375nm附近、357nm附近、343nm附近、306nm附近、268nm附近、252nm附近以及221nm附近，其極大發射波長在442nm附近(激發波長為402nm)。

另外，在大氣中利用光電子能譜儀(日本理研計器株式會社製造，AC-2)測量薄膜狀態下的cgDBCzPA的游離電位值。將所測得的游離電位值換算為負值，其結果是，cgDBCzPA的HOMO能階為-5.72eV。根據圖8B的薄膜的吸收光譜的資料可知，從假定為直接躍遷的Tauc曲線算出的cgDBCzPA的吸收端為2.95eV。由此，cgDBCzPA處於固體狀態下的光學能隙可估計為2.95eV，從而根據前面得到的HOMO能階及該能隙值，cgDBCzPA的LUMO能階可估計為-2.77eV。從此可知：cgDBCzPA在固體狀態下具有寬能隙即2.95eV。

另外，對cgDBCzPA的氧化反應特性和還原反應特性進行評價。藉由循環伏安(CV)法測定這些特性。在進行測定時，使用電氣化學分析儀器(BAS株式會社製造，型號：ALS模型600A或600C)。

關於用於CV測定的溶液，作為溶劑使用脫氫N,N-二甲基甲醯胺(簡稱：DMF)(美國西格瑪奧德里奇公司製造，99.8%，目錄號碼：22705-6)，並使用作支持電解質的過氯酸四-n-丁基銨(簡稱：n-Bu₄NClO₄)(日本東京化成工業株式會社製造，目錄號碼：T0836)溶解得達到100mmol/L的濃度，並且使測定對象溶解得達到2mmol/L的濃度來進行調變。另外，作為工作電極使用鉑電極(BAS株式會社製造的PTE鉑電極)；作為輔助電極使用鉑電極(BAS株式會社製造的VC-3 Pt對電極(5cm))；作為參考電極使用Ag/Ag⁺電極(BAS株式會社製造的RE5非水性溶劑參考電極)。此外，在室溫(20至25℃)下進行CV測定。另外，將CV測定的掃描速度均設定為0.1V/s。

對氧化反應特性進行測定的方法為：以使工作電極相對於參考電極的電位從0.05V變化至0.83V之後，直到從0.83V變化至0.05V為止的掃描為一個週期，進行100個週期的測定。圖9A示出測定結果。

根據測定結果可知，即使在進行100個週期的測定之後，也在氧化峰值沒有很大的變化，從而cgDBCzPA對氧化狀態與中性狀態之間的氧化及還原的反復具有良好的可逆特性。

對還原反應特性進行測定的方法為：以使工作電極相對於參考電極的電位從-1.50V變化至-2.30V之後，直到從-2.30V變化至-1.50V為止的掃描為一個週期，進行100個週期的測定。圖9B示出測定結果。

由此可知，即使在進行100個週期的測定之後，也在還原峰值沒有很大的變化，從而cgDBCzPA對還原狀態與中性狀態之間的氧化及還原的反復具有高耐性。

另外，根據CV測定的結果，算出cgDBCzPA的HOMO能階及LUMO能階。

已知所使用的參考電極的相對於真空能階的勢能為-4.94eV。藉由CV測定得知cgDBCzPA的氧化峰值電位E_pa為0.81V。另外，還原峰值電位E_pc為0.69V。因此，可算出半波電位(E_pa與E_pc的中間電位)為0.75V的。這表示cgDBCzPA被0.75[V vs.Ag/Ag⁺]的電能氧化，並且該能量相當於HOMO能階。這裡，如上所述，因為在本實施例中使用的參考電極的相對於真空能階的勢能為-4.94[eV]，所以可知cgDBCzPA的HOMO能階為-4.94-0.75=-5.69[eV]。藉由CV測定得知cgDBCzPA的還原峰值電位E_pc為-2.25V。另外，氧化峰值電位E_pa為-2.16V。因此，可算出半波電位(E_pa與E_pc的中間電位)為-2.21V。這表示cgDBCzPA被-2.21[V vs.Ag/Ag⁺]的電能還原，並且該能量相當於LUMO能階。這裡，如上所述，因為在本實施例中使用的參考電極的相對於真空能階的勢能為-4.94[eV]，所以cgDBCzPA的LUMO能階為-4.94-(-2.21)=-2.74[eV]。

另外，參考電極(Ag/Ag⁺電極)的相對於真空能階的勢能相當於Ag/Ag⁺電極的費米能階，該勢能只要從使用該參考電極(Ag/Ag⁺電極)測定相對於真空能階的勢能為已知的物質而得到的數值算出，即可。

接下來，明確地說明在本實施例中使用的參考電極(Ag/Ag⁺電極)的相對於真空能階的勢能(eV)的算出方法。已知二茂鐵在甲醇中的相對於標準氫電極的氧化還原電位為+0.610[V vs.SHE](參考文獻：Christian R.Goldsmith et al.，J.Am.Chem.Soc.，Vol.124，No.1，pp.83-96，2002)。另一方面，使用在本實施例中使用的參考電極求得二茂鐵在甲醇中的氧化還原電位，其結果是+0.11V[vs.Ag/Ag⁺]。因此，得知該參考電極的勢能比標準氫電極低0.50[eV]。

這裡，已知標準氫電極的相對於真空能階的勢能是-4.44eV(參考文獻：大西敏博、小山珠美，高分子EL材料，共立出版，p64-67)。由此可算出，所使用的參考電極的相對於真空能階的勢能為-4.44-0.50=-4.94[eV]。

接著，藉由利用液相層析質譜分析(Liquid Chromatography Mass Spectrometry，簡稱：LC/MS分析)對本實施例所得到的cgDBCzPA進行分析。

在LC/MS分析中，利用沃特世(Waters)公司製造的Acquity UPLC進行LC(液相色譜)分離，並利用沃特世公司製造的Xevo G2 Tof MS進行MS分析(質量分析)。在LC分離中使用的色譜柱為Acquity UPLC BEH C8(2.1×100mm，1.7μm)，色譜柱溫度為40℃。作為流動相A使用乙腈，作為流動相B使用0.1%甲酸水溶液。另外，在樣本中，以任意濃度將cgDBCzPA溶解於氯仿中並利用乙腈稀釋來調節。其注入量為5.0μL。

在LC分離中利用改變流動相的組成的梯度法，檢測開始後0分鐘至1分鐘的比率為流動相A：流動相B=90：10，然後以檢測開始後2分鐘的比率為流動相A：流動相B=95：5的方式改變組成並保持該比例直到10分鐘。在此，線性地改變組成。

在MS分析中利用電噴霧電離法(ElectroSpray Ionization，簡稱：ESI)進行離子化，毛細管電壓為3.0kV，樣本錐孔電壓為30V，利用正模式進行檢測。另外，將檢測的質量範圍設定為m/z=100至1200。

在碰撞室(collision cell)中將在如上條件下分離並離子化了的所有的成分碰撞到氬氣來解離為產物離子。將碰撞到氬時的能量(碰撞能量：collision energy)設定為70eV。另外，圖32示出利用飛行時間質譜(TOF)型MS檢測在如上條件下生成的產物離子的結果。

根據圖32的結果可知：主要在m/z=330.14附近、m/z=266.10附近、m/z=252.09附近檢測出以結構式(100)表示的作為二苯並[c,g]咔唑化合物的cgDBCzPA的產物離子。在此測定中，m/z=596.24附近的強度比 m/z=266.10附近的強度大，m/z=266.10附近的強度比m/z=252.09附近的強度大，m/z=266.10附近的強度比330.14附近的強度大。此外，圖32所示的結果示出來源於cgDBCzPA的特徵，因此該結果可以說是確定含有在混合物中的cgDBCzPA時的很重要的資料。

另外，可以推測到：m/z=330.14附近的產物離子來源於在結構式(100)的化合物的二苯並[c,g]咔唑的7位與伸苯基之間的鍵合開裂而生成的下述式(a)所示的9,10-二苯基蒽。另外，還可以推測到：m/z=266.10附近的產物離子來源於由於上述鍵合開裂而生成的下述式(b)所示的二苯並[c,g]咔唑，並且，m/z=252.09附近的產物離子來源於在結構式(100)的化合物的蒽的9位與伸苯基之間的鍵合開裂而生成的下述式(c)所示的苯基蒽。尤其是，下述式(b)所示的產物離子是二苯並[c,g]咔唑化合物的特徵之一。

另外，圖33示出藉由利用飛行時間二次離子質譜分析儀(Time-of-flight secondary ion mass spectrometer：TOF-SIMS)來測定在本實施例中得到的cgDBCzPA的正離子的定性光譜。

裝置使用TOF SIMS5(ION-TOF公司製造)，一次離子源使用Bi₃ ²⁺。另外，以脈衝寬度為11.3ns的脈衝狀照射第一離子，其照射量為8.2×10¹⁰ions/cm²以上且6.7×10¹¹ions/cm²以下，加速電壓為25keV，電流值為0.2pA。作為樣本使用cgDBCzPA的粉末進行測定。

根據圖33所示的TOF-SIMS分析(正離子)的結果可知：cgDBCzPA(精確質量為595.24)主要在m/z=596附近顯示出離子。作為產物離子，檢測出來源於9,10-二苯基蒽、9-苯基蒽以及二苯並[c,g]咔唑的產物離子。另外，如圖33所示那樣，藉由TOF-SIMS分析也得到了與圖32所示的藉由LC/MS分析(正離子)而得到的cgDBCzPA的產物離子類似的產物離子，因此TOF-SIMS的測定結果也同樣地可以說是確定含有在混合物中的cgDBCzPA時的很重要的資料。

實施例2 在本實施例中，作為本發明的一個方式的發光元件說明如下發光元件：將作為二苯並[c,g]咔唑化合物的7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯並[c,g]咔唑(簡稱：cgDBCzPA)用作使用發射藍色螢光的發光物質的發光層的主體材料及電子傳輸層材料的發光元件。

另外，下面示出在本實施例中使用的材料的結構式和簡稱。元件結構與圖1相同。

<發光元件1的製造>

首先，準備作為第一電極101形成有110nm厚的包含矽的銦錫氧化物(ITSO)的玻璃基板。利用聚醯亞胺膜覆蓋ITSO表面的周邊，其覆蓋方式為使該ITSO表面以2mm平方的尺寸露出，電極面積為2mm×2mm。作為用來在該基板上形成發光元件的預處理，利用水洗滌基板表面，並在200℃的溫度下焙燒1小時，然後進行370秒的UV臭氧處理。此後，將基板引入到其內部被減壓到10^-4Pa左右的真空蒸鍍裝置中，並且在真空蒸鍍裝置內的加熱室中在170℃的溫度下進行30分鐘的真空焙燒，然後冷卻基板30分鐘左右。

接著，以使形成有ITSO膜的表面朝下方的方式將基板固定於設置在真空蒸鍍裝置內的支架上。

在將真空裝置內減壓到10^-4Pa後，將上述結構式(i)所表示的9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：PCzPA)和氧化鉬(Ⅵ)以滿足PCzPA：氧化鉬=2：1(重量比)的方式共蒸鍍，以形成電洞注入層111。將其膜厚度設定為70nm。這裡，共蒸鍍是指使多個不同的物質分別從不同的蒸發源同時蒸發的蒸鍍法。

接著，藉由蒸鍍30nm的PCzPA，形成電洞傳輸層112。

再者，藉由在電洞傳輸層112上將上述結構式(100)所表示的cgDBCzPA和上述結構式(iii)所表示的N,N’-雙(3-甲基苯基)-N,N’-雙[3-(9-苯基-9H-茀- 9-基)苯基]-芘-1,6-二胺(簡稱：1,6mMemFLPAPrn)以滿足cgDBCzPA：1,6mMemFLPAPrn=1：0.03(重量比)的方式共蒸鍍，以形成25nm的發光層113。

接著，蒸鍍10nm的cgDBCzPA，然後蒸鍍15nm的上述結構式(iv)所示的紅啡啉(簡稱：BPhen)，形成電子傳輸層114。

再者，藉由在電子傳輸層114上蒸鍍1nm的氟化鋰，形成電子注入層。最後，作為用作陰極的第二電極103形成200nm的鋁，以完成發光元件1。在本說明書的整個實施例中，蒸鍍都使用電阻加熱法進行。

<對比發光元件1的製造>

關於除了發光層113及電子傳輸層114以外的其他結構，對比發光元件1與發光元件1同樣地形成。在形成電洞傳輸層112之後，將上述結構式(ii)所表示的9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：CzPA)和1,6mMemFLPAPrn以滿足CzPA：1,6mMemFLPAPrn=1：0.05(重量比)的方式蒸鍍，以形成25nm的發光層113。

在形成發光層113之後，藉由蒸鍍10nm的CzPA，然後蒸鍍15nm的BPhen，形成電子傳輸層114。

由於除了發光層113及電子傳輸層114的結構以外，對比發光元件1的其他結構與發光元件1的結構同樣，因此省略重複的記載。可以參照發光元件1的製造方法。

藉由上述製程，完成對比發光元件1。

<發光元件1及對比發光元件1的工作特性>

在氮氛圍的手套箱中，以不使發光元件暴露於大氣的方式對藉由上述步驟得到的發光元件1及對比發光元件1進行密封(將密封材料塗敷在元件的周圍，在密封時在80℃的溫度下進行1小時的熱處理)，然後對這些發光元件的工作特性進行測量。另外，在室溫下(在保持於25℃的氛圍中)執行測量。

關於發光元件1及對比發光元件1的特性，圖10示出亮度-電流效率特性，圖11示出電壓-電流特性，圖12示出亮度-功率效率特性，圖13示出亮度-外部量子效率特性。在圖10中，縱軸表示電流效率(cd/A)，而橫軸表示亮度(cd/m²)。在圖11中，縱軸表示電流(mA)，而橫軸表示電壓(V)。在圖12中，縱軸表示功率效率(lm/W)，而橫軸表示亮度(cd/m²)。在圖13中，縱軸表示外部量子效率(%)，而橫軸表示亮度(cd/m²)。

由圖10可知，將使用作為二苯並[c,g]咔唑化合物的cgDBCzPA的發光元件1具有相等於或優越於使用CzPA的對比發光元件1的亮度-電流效率特性，從而發光元件1是具有高發光效率的發光元件。

由圖11可知，發光元件1具有相等於或優越於對比發光元件1的電壓-電流特性，從而發光元件1是驅動電壓低的發光元件。這意味著cgDBCzPA具有優良的載子傳輸性。

由圖12可知，發光元件1具有優越於對比發光元件1的亮度-功率效率特性，從而發光元件1是耗電量低的發光元件。這意味著使用cgDBCzPA的發光元件1是具有驅動電壓低、發光效率高等優良特性的發光元件。

另外，由圖13可知，發光元件1具有與對比發光元件1相等的優良的亮度-外部量子效率特性，從而發光元件1是高發光效率的發光元件。

另外，圖14示出使0.1mA的電流流過所製造的發光元件1及對比發光元件1時的歸一化了的發射光譜。在圖14中，縱軸表示發光強度(任意單位)，而橫軸表示波長(nm)。由圖14可知，發光元件1和對比發光元件1都呈現起因於作為發光物質的1,6mMemFLPAPrn的藍色光。

接著，將初期亮度設定為5000cd/m²，在固定電流密度的條件下驅動發光元件1及對比發光元件1，以測量隨驅動時間的亮度變化。圖15示出歸一化亮度-時間特性。由圖15可知，雖然使用CzPA的對比發光元件1為使用壽命長的發光元件，但是使用cgDBCzPA的發光元件1為其使用壽命比對比發光元件1更長的具有非常高的可靠性的元件。

另外，cgDBCzPA還具有如下優點：與CzPA 相比，蒸鍍時的穩定性高，並且容易提供品質穩定的發光元件。

由上述可知，藉由使用cgDBCzPA，可以得到各種特性都很好的發光元件。

實施例3

在本實施例中，作為本發明的一個方式的發光元件說明如下發光元件：將作為二苯並[c,g]咔唑化合物的7-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-7H-二苯並[c,g]咔唑(簡稱：cgDBCzPA)用作使用發射藍色螢光的發光物質的發光層的主體材料及電子傳輸層材料的發光元件。

另外，下面示出在本實施例中使用的材料的結構式和簡稱。元件結構與圖1A同樣。

<發光元件2的製造>

在將真空裝置內減壓到10^-4Pa後，將上述結構式(i)所表示的9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：PCzPA)和氧化鉬(Ⅵ)以滿足PCzPA：氧化鉬=2：1(重量比)的方式共蒸鍍，以形成電洞注入層111。將其膜厚度設定為70nm。

藉由蒸鍍30nm厚的上述結構式(v)所示的3-[4-(9-菲基)-苯基]-9-苯基-9H-咔唑(簡稱：PCPPn)，形成電洞傳輸層112。

再者，藉由在電洞傳輸層112上將cgDBCzPA和上述結構式(iii)所表示的N,N’-雙(3-甲基苯基)-N,N’-雙[3-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]-芘-1,6-二胺(簡稱：1,6mMemFLPAPrn)以滿足cgDBCzPA：1,6mMemFLPAPrn=1：0.03(重量比)的方式蒸鍍，以形成25nm的發光層113。

再者，藉由在電子傳輸層114上蒸鍍1nm的氟化鋰，形成電子注入層。最後，作為用作陰極的第二電極103形成200nm的鋁，以完成發光元件2。

<對比發光元件2的製造>

關於除了發光層113及電子傳輸層114以外的其他結構，對比發光元件2與發光元件2同樣地形成。在形成電洞傳輸層112之後，將上述結構式(ii)所表示的9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：CzPA)和1,6mMemFLPAPrn以滿足CzPA：1,6mMemFLPAPrn=1：0.05(重量比)的方式蒸鍍，以形成25nm的發光層113。

由於除了發光層113及電子傳輸層114的結構以外，對比發光元件2的其他結構與發光元件2的結構同樣，因此省略重複的記載。可以參照發光元件2的製造方法。

藉由上述製程，完成對比發光元件2。

<發光元件2及對比發光元件2的工作特性>

與發光元件1同樣地對藉由上述步驟得到的發光元件2及對比發光元件2進行密封，然後對這些發光元件的工作特性進行測量。另外，在室溫下(在保持於25℃的氛圍中)執行測量。

關於發光元件2及對比發光元件2的特性，圖16示出亮度-電流效率特性，圖17示出電壓-電流特性，圖18示出亮度-功率效率特性，並且圖19示出亮度-外部量子效率特性。在圖16中，縱軸表示電流效率(cd/A)，而橫軸表示亮度(cd/m²)。在圖17中，縱軸表示電流(mA)，而橫軸表示電壓(V)。在圖18中，縱軸表示功率效率(lm/W)，而橫軸表示亮度(cd/m²)。在圖19中，縱軸表示外部量子效率(%)，而橫軸表示亮度(cd/m²)。

由圖16可知，將使用作為二苯並[c,g]咔唑化合物的cgDBCzPA的發光元件2具有相等於使用CzPA的對比發光元件2的亮度-電流效率特性，從而發光元件2是具有高發光效率的發光元件。

由圖17可知，發光元件2具有優越於對比發光元件2的電壓-電流特性，從而發光元件2是驅動電壓低的發光元件。這意味著cgDBCzPA具有優良的載子傳輸性。

由圖18可知，發光元件2具有非常優越於對比發光元件2的亮度-功率效率特性，從而發光元件2是耗電量低的發光元件。這意味著使用cgDBCzPA的發光元件2是具有低驅動電壓、高發光效率等優良特性的發光元件。

另外，由圖19可知，發光元件2具有與對比發光元件2相等的優良的亮度-外部量子效率特性，從而發光元件2是發光效率非常高的發光元件。

另外，圖20示出使0.1mA的電流流過所製造的發光元件2及對比發光元件2時的歸一化了的發射光譜。在圖20中，縱軸表示發光強度(任意單位)，而橫軸表示波長(nm)。由圖20可知，發光元件2和對比發光元件2的光譜完全重疊，它們都呈現起因於作為發光物質的1,6mMemFLPAPrn的藍色光。

接著，將初期亮度設定為5000cd/m²，在固定電流密度的條件下驅動發光元件2及對比發光元件2，以測量隨驅動時間的亮度變化。圖21示出歸一化亮度-時間特性。由圖21可知，雖然使用CzPA的對比發光元件2為使用壽命長的發光元件，但是使用cgDBCzPA的發光元件2為其使用壽命比對比發光元件2更長的具有非常高的可靠性的元件。

另外，cgDBCzPA還具有如下優點：與CzPA相比，蒸鍍時的穩定性高，並且容易提供品質穩定的發光元件。

實施例4

另外，下面示出在本實施例中使用的材料的結構式。元件結構與圖1A同樣。

<發光元件3的製造>

在將真空裝置內減壓到10^-4Pa後，將上述結構式(i)所表示的9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：PCzPA)和氧化鉬(Ⅵ)以滿足PCzPA：氧化鉬=2：1(重量比)的方式共蒸鍍，以形成電洞注入層111。將其膜厚度設定為50nm。注意，共蒸鍍是指使多個不同的物質分別從不同的蒸發源同時蒸發的蒸鍍法。

接著，藉由蒸鍍10nm厚的PCzPA，形成電洞傳輸層112。

再者，藉由在電洞傳輸層112上將cgDBCzPA和上述結構式(iii)所表示的N,N’-雙(3-甲基苯基)- N,N’-雙[3-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]-芘-1,6-二胺(簡稱：1,6mMemFLPAPrn)以滿足cgDBCzPA：1,6mMemFLPAPrn=1：0.05(重量比)的方式共蒸鍍，以形成30nm的發光層113。

接著，蒸鍍10nm的上述結構式(vi)所示的三(8-羥基喹啉)鋁(Ⅲ)(簡稱：Alq)，然後蒸鍍15nm的上述結構式(iv)所示的紅啡啉(簡稱：BPhen)，形成電子傳輸層114。

再者，藉由在電子傳輸層114上蒸鍍1nm的氟化鋰，形成電子注入層。最後，作為用作陰極的第二電極103形成200nm的鋁，以完成發光元件3。

<對比發光元件3的製造>

關於除了發光層113以外的其他結構，對比發光元件3與發光元件3同樣地形成。在對比發光元件3中，在形成電洞傳輸層112之後，將上述結構式(ii)所表示的9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：CzPA)和1,6mMemFLPAPrn以滿足CzPA：1,6mMemFLPAPrn=1：0.05(重量比)的方式共蒸鍍，以形成30nm的發光層113。

由於除了發光層113的結構以外，對比發光元件3的其他結構與發光元件3的結構同樣，因此省略重複的記載。可以參照發光元件3的製造方法。

藉由上述製程，完成對比發光元件3。

<發光元件3及對比發光元件3的工作特性>

與發光元件1同樣地對藉由上述步驟得到的發光元件3及對比發光元件3進行密封，然後對這些發光元件的工作特性進行測量。另外，在室溫下(在保持於25℃的氛圍中)執行測量。

關於發光元件3及對比發光元件3的特性，圖22示出亮度-電流效率特性，圖23示出電壓-電流特性。在圖22中，縱軸表示電流效率(cd/A)，而橫軸表示亮度(cd/m²)。在圖23中，縱軸表示電流(mA)，而橫軸表示電壓(V)。

由圖22可知，使用作為二苯並[c,g]咔唑化合物的cgDBCzPA的發光元件3具有相等於使用CzPA的對比發光元件3的亮度-電流效率特性，從而發光元件3是具有高發光效率的發光元件。

由圖23可知，發光元件3具有非常優越於對比發光元件3的電壓-電流特性，從而發光元件3是驅動電壓低的發光元件。這意味著cgDBCzPA具有優良的載子傳輸性。

另外，圖24示出使0.1mA的電流流過所製造的發光元件3及對比發光元件3時的歸一化了的發射光譜。在圖24中，縱軸表示發光強度(任意單位)，而橫軸表示波長(nm)。由圖24可知，發光元件3和對比發光元件3的光譜沒有大差異，它們都呈現起因於作為發光物質的1,6mMemFLPAPrn的藍色光。

實施例5

<發光元件4的製造>

首先，準備作為第一電極101形成有110nm厚的包含矽的銦錫氧化物(ITSO)的玻璃基板。利用聚醯亞胺膜覆蓋ITSO表面的周邊，其覆蓋方式為使該ITSO表面以 2mm平方的尺寸露出，電極面積為2mm×2mm。作為用來在該基板上形成發光元件的預處理，利用水洗滌基板表面，並在200℃的溫度下焙燒1小時，然後進行370秒的UV臭氧處理。此後，將基板引入到其內部被減壓到10^-4Pa左右的真空蒸鍍裝置中，並且在真空蒸鍍裝置內的加熱室中在170℃的溫度下進行30分鐘的真空焙燒，然後冷卻基板30分鐘左右。

在將真空裝置內減壓到10^-4Pa後，將上述結構式(i)所表示的9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(簡稱：PCzPA)和氧化鉬(Ⅵ)以滿足PCzPA：氧化鉬=2：1(重量比)的方式共蒸鍍，以形成電洞注入層111。將其膜厚度設定為50nm。

接著，藉由蒸鍍10nm厚的PCzPA，形成電洞傳輸層112。

再者，藉由在電洞傳輸層112上將上述結構式(100)所表示的cgDBCzPA和上述結構式(iii)所表示的N,N’-雙(3-甲基苯基)-N,N’-雙[3-(9-苯基-9H-茀-9-基)苯基]-芘-1,6-二胺(簡稱：1,6mMemFLPAPrn)以滿足cgDBCzPA：1,6mMemFLPAPrn=1：0.03(重量比)的方式共蒸鍍，以形成25nm的發光層113。

接著，蒸鍍10nm的上述結構式(vi)所示的三(8-羥基喹啉)鋁(Ⅲ)(簡稱：Alq)，然後蒸鍍 15nm的上述結構式(iv)所示的紅啡啉(簡稱：BPhen)，形成電子傳輸層114。

再者，藉由在電子傳輸層114上蒸鍍1nm的氟化鋰，形成電子注入層。最後，作為用作陰極的第二電極103形成200nm的鋁，以完成發光元件4。

<對比發光元件4-1的製造>

關於除了發光層113以外的其他結構，對比發光元件4-1與發光元件4同樣地形成。在對比發光元件4-1中，在形成電洞傳輸層112之後，將上述結構式(vii)所表示的已知的蒽衍生物和1,6mMemFLPAPrn以滿足蒽衍生物：1,6mMemFLPAPrn=1：0.03(重量比)的方式共蒸鍍，以形成25nm的發光層113。

由於除了發光層113的結構以外，對比發光元件4-1的其他結構與發光元件4的結構同樣，因此省略重複的記載。可以參照發光元件4的製造方法。

藉由上述製程，完成對比發光元件4-1。

<對比發光元件4-2的製造>

關於除了發光層113以外的其他結構，對比發光元件4-2與發光元件4同樣地形成。在對比發光元件4-2中，在形成電洞傳輸層112之後，將上述結構式(viii)所表示的已知的蒽衍生物和1,6mMemFLPAPrn以滿足蒽衍生物：1,6mMemFLPAPrn=1：0.03(重量比)的方式共蒸鍍，以形成25nm的發光層113。

由於除了發光層113的結構以外，對比發光元件4-2的其他結構與發光元件4的結構同樣，因此省略重複的記載。可以參照發光元件4的製造方法。

藉由上述製程，完成對比發光元件4-2。

<發光元件4、對比發光元件4-1及對比發光元件4-2的工作特性>

與發光元件1同樣地對藉由上述步驟得到的發光元件4、對比發光元件4-1以及對比發光元件4-2進行密封，然後對這些發光元件的工作特性進行測量。另外，在室溫下(在保持於25℃的氛圍中)執行測量。

關於發光元件4、對比發光元件4-1以及對比發光元件4-2的特性，圖25示出電流密度-亮度特性，圖26示出亮度-電流效率特性，圖27示出電壓-電流特性，圖28示出亮度-功率效率特性，圖29示出電壓-亮度特性。在圖25中，縱軸表示亮度(cd/m²)，而橫軸表示電流密度(mA/cm²)。在圖26中，縱軸表示電流效率(cd/A)，而橫軸表示亮度(cd/m²)。在圖27中，縱軸表示電流(mA)，而橫軸表示電壓(V)。在圖28中，縱軸表示功率效率(lm/W)，而橫軸表示亮度(cd/m²)。在圖29中，縱軸表示亮度(cd/m²)，而橫軸表示電壓(V)。

由圖25可知，發光元件4、對比發光元件4- 1以及對比發光元件4-2都具有同等的電流密度-亮度特性。另外，由圖26可知，發光元件4、對比發光元件4-1以及對比發光元件4-2至少在應用亮度的1000cd/m²以上的亮度上具有同等的亮度-電流效率特性。

由圖27可知，與對比發光元件4-1以及對比發光元件4-2相比，發光元件4具有非常優越的電壓-電流特性。這意味著cgDBCzPA具有優越的載子傳輸性。由圖28可知，發光元件4具有非常優良的亮度-功率效率特性。另外，由圖29可知，對比發光元件4-1及對比發光元件4-2的驅動電壓高，為了得到應用亮度的1000cd/m²，發光元件4只需要3.3V左右的電壓，但是對比發光元件4-1及對比發光元件4-2需要4V以上的電壓。尤其是，對比發光元件4-1的驅動電壓高。

另外，圖30示出使0.1mA的電流流過所製造的發光元件4、對比發光元件4-1以及對比發光元件4-2時的歸一化了的發射光譜。在圖30中，縱軸表示發光強度(任意單位)，而橫軸表示波長(nm)。由圖30可知，發光元件4、對比發光元件4-1以及對比發光元件4-2的光譜之間沒有大差異，它們都呈現起因於作為發光物質的1,6mMemFLPAPrn的藍色光。

接著，將初期亮度設定為5000cd/m²，在固定電流密度的條件下驅動發光元件4、對比發光元件4-1以及對比發光元件4-2，以測量隨驅動時間的亮度變化。圖31示出歸一化亮度-時間特性。由圖31可知，使用上述結構式(viii)所表示的物質的對比發光元件4-2的使用壽命比其他元件短。另外，雖然在外觀上使用上述結構式(vii)所表示的物質代替cgDBCzPA的對比發光元件4-1具有與發光元件4相等的使用壽命，但實際上不但在初期發生亮度的上升並且在途中劣化率變高，因此對比發光元件4-1的半衰期被估計為發光元件4的兩分之一左右。

由此可知，對比發光元件4-1在驅動電壓方面有缺點，對比發光元件4-2在驅動電壓和使用壽命的兩者方面有缺點，因此難以得到各種特性都很好的元件。另一方面，得知藉由使用cgDBCzPA，可以製造效率、驅動電壓以及使用壽命這些特性都很好的高性能發光元件。其中，要注目的是其驅動電壓，從而可以提供功率效率非常優良的發光元件。

由上述可知，藉由使用cgDBCzPA，可以得到各種特性都好的發光元件。

Claims

一種發光元件，包括：一對電極；以及該一對電極之間的有機化合物，其中，在質譜中該有機化合物在m/z=266.10附近顯示出第一峰值。
根據申請專利範圍第1項之發光元件，其中在該質譜中該有機化合物在m/z=330.14附近還顯示出第二峰值。
根據申請專利範圍第1項之發光元件，其中在該質譜中該有機化合物在m/z=252.09附近還顯示出第三峰值。
根據申請專利範圍第1項之發光元件，其中在該質譜中該有機化合物在m/z=596.24附近還顯示出第四峰值。
根據申請專利範圍第1項之發光元件，其中該有機化合物由通式(G1)表示：，並且其中：Ar表示碳原子數為14至30且包含取代或未取代的蒽骨架的取代或未取代的芳基； R¹¹至R²²分別獨立表示氫、碳原子數為1至4的烷基和碳原子數為6至12的芳基中的任一種；並且該蒽骨架的該取代基是碳原子數為1至4的烷基或者碳原子數為6至10的芳基。
根據申請專利範圍第1項之發光元件，其中該有機化合物由通式(G2)表示：，並且其中：α表示取代或未取代的伸芳基；β表示取代或未取代的蒽基；R¹¹至R²²分別獨立表示氫、碳原子數為1至4的烷基和碳原子數為6至12的芳基中的任一種；並且該蒽骨架的該取代基是碳原子數為1至4的烷基或者碳原子數為6至10的芳基。
根據申請專利範圍第6項之發光元件，其中該伸芳基是伸苯基或者伸萘基。
根據申請專利範圍第1項之發光元件，其中該有機化合物由通式(G3)表示：，並且其中：R¹至R⁴以及R⁶至R⁹分別獨立表示氫和碳原子數為1至4的烷基中的任一種；R⁵表示氫、碳原子數為1至4的烷基和碳原子數為6至10的芳基中的任一種；並且R¹¹至R²²分別獨立表示氫、碳原子數為1至4的烷基和碳原子數為6至12的芳基中的任一種。
一種包括根據申請專利範圍第1項之發光元件的發光裝置。
一種包括根據申請專利範圍第9項之發光裝置的照明設備。
一種包括根據申請專利範圍第9項之發光裝置的電子裝置。