JP5631559B2

JP5631559B2 - 芳香族アミン化合物および発光素子

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Description

本発明は、芳香族アミン化合物、および芳香族アミン化合物を用いた発光素子、発光装置、照明装置、及び電子機器に関する。

近年、発光性の化合物を用いた発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層を挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、一対の電極から電子および正孔がそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。そして、それらキャリア（電子および正孔）が再結合することにより、発光性の有機化合物が励起状態を形成し、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。このようなメカニズムから、このような発光素子は、電流励起型の発光素子と呼ばれる。

このような発光素子は、例えば０．１μｍ程度の有機薄膜で形成されるため、薄型軽量に作製できることが大きな利点である。また、キャリアが注入されてから発光に至るまでの時間は１μ秒程度あるいはそれ以下であるため、非常に応答速度が速いことも特長の一つである。これらの特性は、フラットパネルディスプレイ素子として好適であると考えられている。

また、これらの発光素子は膜状に形成されるため、大面積の素子を形成することにより、面状の発光を容易に得ることができる。このことは、白熱電球やＬＥＤに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。

このような発光素子に関しては、その素子特性を向上させる上で、材料に依存した問題が多く、これらを克服するために素子構造の改良や材料開発等が行われている。

例えば、非特許文献１及び特許文献１では、青色の発光材料を用いた発光素子について記載されている。

特開２００７−２８４４３１号公報

Ｍｅｎｇ−ＨｕａｎＨｏ，Ｙａｏ−ＳｈａｎＷｕａｎｄＣｈｉｎＨ．Ｃｈｅｎ，２００５ＳＩＤＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｙｍｐｏｓｉｕｍＤｉｇｅｓｔｏｆＴｅｃｈｎｉｃａｌＰａｐｅｒｓ，Ｖｏｌ．ＸＸＸＶＩ．ｐ８０２−８０５

非特許文献１に記載の発光素子では、発光層と接する層として、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）が用いられている。しかしながら、ＮＰＢは一重項励起エネルギーが低く、励起状態の発光材料からＮＰＢへエネルギーが移動してしまう可能性がある。特に、短波長である青色を発光する発光材料の場合には、励起状態のエネルギー準位が高いため、ＮＰＢへエネルギーが移動してしまう可能性がより高い。ＮＰＢへエネルギーが移動すると、発光素子の発光効率が低下してしまう問題がある。

また、特許文献１に記載の発光素子では、発光層と接する層として、下記構造式（１０）で示される９−［４−（Ｎ−フェニルアミノ）フェニル］カルバゾール（略称：ＹＧＡ）骨格を有する芳香族アミン化合物が用いられている。

ＹＧＡ骨格を有する化合物は、いずれも最高被占有軌道（ＨＯＭＯ：ＨｉｇｈｅｓｔＯｃｃｕｐｉｅｄＭｏｌｅｃｕｌａｒＯｒｂｉｔａｌ）準位が深い（絶対値が大きい）ため、当該化合物を発光層と接する層に用いることで、発光効率の高い発光素子を作製することができる。しかしながら、ＹＧＡ骨格を有する芳香族アミン化合物を用いた場合、信頼性が高い発光素子の実現が困難である。

以上を鑑みて、本発明の一態様は、新規芳香族アミン化合物を提供することを目的とする。

また、本発明の一態様は、発光効率の高い発光素子および発光装置、電子機器を提供することを目的とする。

また、本発明の一態様は、信頼性の高い発光素子および発光装置、電子機器を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、一般式（１）で表される芳香族アミン化合物である。

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３のアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ^３〜Ｒ^１４は、それぞれ、水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。また、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ炭素数６〜１３のアリール基を表す。炭素数６〜１３のアリール基はさらに置換基を有していてもよく、前記置換基が互いに結合して環を形成してもよい。）

一般式（１）で表される芳香族アミン化合物のうち、一般式（２）で表される芳香族アミン化合物であることが好ましい。

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３のアリール基のいずれかを表す。また、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ炭素数６〜１３のアリール基を表す。炭素数６〜１３のアリール基はさらに置換基を有していてもよく、前記置換基が互いに結合して環を形成してもよい。）

より好ましくは、一般式（３）で表される芳香族アミン化合物であることが好ましい。

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３のアリール基のいずれかを表す。炭素数６〜１３のアリール基はさらに置換基を有していてもよく、前記置換基が互いに結合して環を形成してもよい。また、Ｒ^２０〜Ｒ^２９は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、フェニル基、又はナフチル基のいずれかを表す。）

さらに好ましくは、一般式（４）で表される芳香族アミン化合物であることが好ましい。

（式中、Ｒ^２０〜Ｒ^２９は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、フェニル基、又はナフチル基のいずれかを表す。）

また、本発明の一態様は、一対の電極間に、上記の芳香族アミン化合物のいずれかを含む発光素子である。

また、本発明の一態様は、一対の電極間に、発光層と、発光層と接し、且つ上記の芳香族アミン化合物のいずれかを含む層を有する発光素子である。

また、本発明の一態様は、一対の電極間に、上記の芳香族アミン化合物のいずれかを含む発光層を有する発光素子である。

上記構成において、発光層は、燐光を発光する燐光材料を含んでいても良い。

または、上記構成において、発光層は、蛍光を発光する蛍光材料を含んでいてもよい。特に、青色の発光をする蛍光材料を含む場合、より効果を得ることができる。

また、本発明の一態様は、上記の芳香族アミン化合物を含む発光素子を有する発光装置である。なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を含む。また、パネルにコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅｐｒｉｎｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（ＴａｐｅＣａｒｒｉｅｒＰａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にＣＯＧ（ＣｈｉｐＯｎＧｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。

また、上記の発光素子を表示部に用いた電子機器も本発明の一態様である。したがって、本発明の一態様である電子機器は、表示部を有し、表示部は、上述した発光素子を有する。

本発明の一態様の芳香族アミン化合物を用いて発光素子を作製することにより、発光材料からの励起エネルギーの移動を防ぐことができ、発光効率を向上させることができる。また、本発明の一態様の芳香族アミン化合物が励起されても、その芳香族アミン化合物から発光材料へエネルギーを移動させることができ、発光効率を向上させることができる。

また、本発明の一態様の芳香族アミン化合物を用いて発光素子を作製することにより、安定して発光し、長寿命である信頼性の高い発光素子を提供することができる。

また、本発明の一態様の芳香族アミン化合物を用いた発光素子を、発光装置、電子機器に用いることにより、発光効率の高い発光装置、電子機器を得ることができる。

化合物１〜３の最高被占有軌道を示す図。本発明の一態様の発光素子を説明する図。本発明の一態様の発光素子を説明する図。本発明の一態様の発光素子を説明する図。本発明の一態様の発光装置を説明する図。本発明の一態様の発光装置を説明する図。本発明の一態様の電子機器を説明する図。本発明の一態様の電子機器を説明する図。本発明の一態様の発光装置を説明する図。本発明の一態様の発光装置を説明する図。Ｎ−（ビフェニル−４−イル）−４’’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−Ｎ−フェニル−［１，１’，４’，１’’］ターフェニル−４−アミン（略称：ＹＧＴＡ１ＢＰ）の^１ＨＮＭＲチャートを示す図。Ｎ−（ビフェニル−４−イル）−４’’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−Ｎ−フェニル−［１，１’，４’，１’’］ターフェニル−４−アミン（略称：ＹＧＴＡ１ＢＰ）の吸収及び発光スペクトルを示す図。実施例で作製した発光素子を説明する図。実施例で作製した発光素子の電流密度−輝度特性を示す図。実施例で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。実施例で作製した発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。実施例で作製した発光素子の規格化輝度時間変化を示す図。実施例で作製した発光素子を説明する図。実施例で作製した発光素子の電流密度−輝度特性を示す図。実施例で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。実施例で作製した発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。実施例で作製した発光素子の規格化輝度時間変化を示す図。４−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］４’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ＹＧＢＡ１ＢＰ）の^１ＨＮＭＲチャートを示す図。実施例で作製した発光素子の電流密度−輝度特性を示す図。実施例で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。実施例で作製した発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。

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は当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様である芳香族アミン化合物について説明する。

本実施の形態の芳香族アミン化合物は、一般式（１）で表される芳香族アミン化合物である。

一般式（１）において、Ｒ^１およびＲ^２は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３のアリール基のいずれかを表す。また、炭素数６〜１３のアリール基は、例えば、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３のアリール基といった置換基をさらに有していても良く、この置換基が互いに結合して環を形成していても良い。Ｒ^１およびＲ^２として具体的には、構造式（１１−１）〜構造式（１１−２５）に示す置換基が挙げられる。

一般式（１）において、Ｒ^３〜Ｒ^１４は、それぞれ、水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。具体的には、構造式（１２−１）〜構造式（１２−９）に示す置換基が挙げられる。

一般式（１）において、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ炭素数６〜１３のアリール基を表す。また、炭素数６〜１３のアリール基は、例えば、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３のアリール基といった置換基をさらに有していても良く、この置換基が互いに結合して環を形成していても良い。Ａｒ^１及びＡｒ^２として具体的には、構造式（１３−１）〜構造式（１３−２６）に示す置換基が挙げられる。

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３のアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ^２０〜Ｒ^２９は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、フェニル基、又はナフチル基のいずれかを表す。炭素数６〜１３のアリール基はさらに置換基を有していてもよく、前記置換基が互いに結合して環を形成してもよい。）

一般式（３）において、Ｒ^２０〜Ｒ^２９は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、フェニル基、又はナフチル基のいずれかを表す。具体的には、構造式（１４−１）〜構造式（１４−１５）に示す置換基が挙げられる。

本実施の形態の芳香族アミン化合物の具体例としては、構造式（２１）〜（１１８）に示される芳香族アミン化合物を挙げることができる。ただし、本発明はこれらに限定されない。

一般式（１）で表される本実施の形態の芳香族アミン化合物は、合成スキーム（Ａ−１）および合成スキーム（Ｂ−１）〜合成スキーム（Ｂ−３）で表される合成方法によって合成することができる。

まず、化合物Ａで表されるハロゲン化した９−アリール−９Ｈ−カルバゾール化合物を合成する。合成スキーム（Ａ−１）で示すように、化合物Ａは、９Ｈ−カルバゾール化合物（化合物Ａ１）とジハロゲン化アリール化合物（化合物Ａ２）とを、塩基存在下で、パラジウム触媒を用いたハートウィック・ブッフバルト反応、または、銅や銅化合物を用いたウルマン反応によりカップリングすることで得ることができる。

なお、上記合成スキーム（Ａ−１）において、Ｒ^１及びＲ^２は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３のアリール基のいずれかを表す。炭素数６〜１３のアリール基はさらに置換基を有していてもよく、この置換基が互いに結合して環を形成してもよい。また、Ｒ^３〜Ｒ^６及びＲ^１１〜Ｒ^１４は、それぞれ、水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。Ｘ^１及びＸ^２は、ハロゲン、又は、トリフラート基を示す。また、Ｘ^１及びＸ^２がハロゲンである場合は塩素、臭素、ヨウ素が好ましい。

合成スキーム（Ａ−１）において、ハートウィック・ブッフバルト反応を行う場合、用いることができるパラジウム触媒としては、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）、酢酸パラジウム（ＩＩ）等が挙げられる。また、合成スキーム（Ａ−１）において用いることができるパラジウム触媒の配位子としては、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィンや、トリ（ｎ−ヘキシル）ホスフィンや、トリシクロヘキシルホスフィン等が挙げられる。合成スキーム（Ａ−１）において、用いることができる塩基としては、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド等の有機塩基や、炭酸カリウム等の無機塩基等が挙げられる。また、合成スキーム（Ａ−１）において用いることができる溶媒としては、トルエン、キシレン、ベンゼン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。

また、合成スキーム（Ａ−１）においてウルマン反応を行う場合について説明する。合成スキーム（Ａ−１）においてＲ^１０４とＲ^１０５は、ハロゲンやアセトキシ基等を表し、ハロゲンとしては塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。また、Ｒ^１０４がヨウ素であるヨウ化銅（Ｉ）、又はＲ^１０５がアセトキシ基である酢酸銅（ＩＩ）が好ましい。反応に用いられる銅化合物はこれらに限られるものでは無い。また、銅化合物の他に銅を用いることができる。合成スキーム（Ａ−１）において、用いることができる塩基としては、炭酸カリウム等の無機塩基が挙げられる。合成スキーム（Ａ−１）において、用いることができる溶媒としては、１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）ピリミジノン（ＤＭＰＵ）、トルエン、キシレン、ベンゼン等が挙げられる。ウルマン反応では、反応温度が１００℃以上の方がより短時間かつ高収率で目的物が得られるため、沸点の高いＤＭＰＵ、キシレンを用いることが好ましい。また、反応温度は１５０℃以上のより高い温度が更に好ましいため、より好ましくはＤＭＰＵを用いる。

次いで、化合物Ｂで表されるハロゲン化３級アリールアミン化合物を合成する。化合物Ｂは、合成スキーム（Ｂ−１）のようにして合成することができる。すなわち、３級アリールアミン化合物（化合物Ｂ１）をハロゲン化剤によりハロゲン化することで、ハロゲン化３級アリールアミン化合物（化合物Ｂ）を得ることができる。なお、ハロゲン化剤としては、Ｎ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ）やＮ−ヨードスクシンイミド（ＮＩＳ）、臭素、ヨウ素、ヨウ化カリウム等を用いることができる。

なお、上記反応式（Ｂ−１）において、Ｒ^７〜Ｒ^１０は、それぞれ、水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。また、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ炭素数６〜１３のアリール基を表す。炭素数６〜１３のアリール基はさらに置換基を有していてもよく、この置換基が互いに結合して環を形成してもよい。Ｘ^３は、ハロゲン、又は、トリフラート基を示す。また、Ｘ^３がハロゲンである場合は塩素、臭素、又はヨウ素が好ましい。

次いで、合成スキーム（Ｂ−２）に示すように、合成スキーム（Ｂ−１）によって合成したハロゲン化３級アリールアミン化合物（化合物Ｂ）にアルキルリチウム試薬とホウ素試薬を用いてボロン酸、または有機ホウ素と変換することにより、３級アミンボロン酸又は、３級アミン化合物の３位が有機ホウ素で置換された化合物（化合物Ｃ）を得ることができる。アルキルリチウム試薬としてはｎ−ブチルリチウム、メチルリチウム等を用いることができる。ホウ素試薬としてはホウ酸トリメチル、ホウ酸イソプロピルなどを用いることができる。

なお、上記反応式（Ｂ−２）において、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ炭素数６〜１３のアリール基を表す。炭素数６〜１３のアリール基はさらに置換基を有していてもよく、この置換基が互いに結合して環を形成してもよい。また、Ｒ^７〜Ｒ^１０は、それぞれ、水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。Ｘ^３は、ハロゲン、又は、トリフラート基を示す。また、Ｘ^３がハロゲンである場合は塩素、臭素、又はヨウ素が好ましい。また、Ｒ^９８及びＲ^９９は炭素数１〜６のアルキル基を表す。また、Ｒ^１００及びＲ^１０１は、水素又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。Ｒ^１００及びＲ^１０１は互いに結合して環を形成していても良い。

次いで、合成スキーム（Ｂ−３）で示すように、ハロゲン化した９−アリール−９Ｈ−カルバゾール化合物（化合物Ａ）と３級アリールアミンボロン酸又は、３級アリールアミン化合物が有機ホウ素で置換された化合物（化合物Ｃ）とを、塩基存在下で、パラジウム触媒を用いた鈴木・宮浦反応によりカップリングし、一般式（１）で示される本実施の形態の芳香族アミン化合物を得ることができる。

なお、上記反応式（Ｂ−３）において、Ｒ^１及びＲ^２は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３のアリール基のいずれかを表す。また、Ｒ^３〜Ｒ^１４は、それぞれ、水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。また、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ炭素数６〜１３のアリール基を表す。炭素数６〜１３のアリール基はさらに置換基を有していてもよく、この置換基が互いに結合して環を形成してもよい。Ｘ^１は、ハロゲン、又は、トリフラート基を示す。また、Ｘ^１がハロゲンである場合は塩素、臭素、又は、ヨウ素が好ましい。また、Ｒ^１００及びＲ^１０１は、水素又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。Ｒ^１００及びＲ^１０１は互いに結合して環を形成していても良い。

また、合成スキーム（Ｂ−３）において、用いることができるパラジウム触媒としては、酢酸パラジウム（ＩＩ）、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）等が挙げられる。また、合成スキーム（Ｂ−３）において用いることができるパラジウム触媒の配位子としては、トリ（オルトートリル）ホスフィンや、トリフェニルホスフィンや、トリシクロヘキシルホスフィン等が挙げられる。

合成スキーム（Ｂ−３）において用いることができる塩基としては、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド等の有機塩基や、炭酸カリウム等の無機塩基等が挙げられる。合成スキーム（Ｂ−３）において用いることができる溶媒としては、トルエンと水の混合溶媒、トルエンとエタノール等のアルコールと水の混合溶媒、キシレンと水の混合溶媒、キシレンとエタノール等のアルコールと水の混合溶媒、ベンゼンと水の混合溶媒、ベンゼンとエタノール等のアルコールと水の混合溶媒、エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類と水の混合溶媒等が挙げられる。なお、トルエンと水、又はトルエンとエタノールと水の混合溶媒がより好ましい。

図１（Ａ）に、本実施の形態の芳香族アミン化合物の一例である、下記構造式（１２０）で表される化合物１の、計算によって求めた最高被占有軌道を示す。本実施の形態の芳香族化合物の一例である化合物１は、カルバゾール基とアミン骨格との間に３つのベンゼン環を有する。

また、図１（Ｂ）に、ＹＧＡ骨格を有する化合物の一例である、下記構造式（１２１）で示す化合物２の、計算によって求めた最高被占有軌道を示す。化合物２はカルバゾール基とアミン骨格との間に１つのベンゼン環を有する。

また、図１（Ｃ）に、ＹＧＡ骨格を有する化合物の一例である、下記構造式（１２２）で示す化合物３の、計算によって求めた最高被占有軌道を示す。化合物３はカルバゾール基とアミン骨格との間に２つのベンゼン環を有する。

なお、化合物１〜３の基底状態における最適分子構造は、密度汎関数法（ＤＦＴ）のＢ３ＬＹＰ／６−３１１（ｄ，ｐ）により計算した。ＤＦＴは、電子相関を考慮しないハートリー・フォック（ＨＦ）法に比較して計算精度が良く、同レベルの計算精度である摂動法（ＭＰ）法よりも計算コストが小さいため、本計算で採用した。計算は、ハイパフォーマンスコンピュータ（ＨＰＣ）（ＳＧＩ社製、Ａｌｔｉｘ３７００ＤＸ）を用いて行った。図１は、この計算結果の可視化が可能なソフトウェアＧａｕｓｓＶｉｅｗ３．０によって、最適分子構造の計算結果を可視化したものである。

図１（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、化合物２及び化合物３においては、カルバゾール基の窒素原子とフェニル基の炭素原子の結合部位に、最高被占有軌道が存在している。

芳香族アミン化合物のカルバゾール基は、電荷の移動に弱く、カルバゾール基に正孔が入ると、カルバゾール基の窒素原子とカルバゾール基に結合したフェニル基の炭素との結合が弱くなると考えられる。従って、当該結合部位に最高被占有軌道が存在している化合物２及び化合物３を用いて発光素子を作製した場合、電圧の印加によって発光素子の経時的な劣化が起こり、信頼性の高い素子を作製するのが困難であると推測される。

一方、図１（Ａ）に示すように、化合物１においては、カルバゾール基の窒素原子と、カルバゾール基に結合したフェニル基の炭素原子と、の結合部位において、最高被占有軌道が存在しない。従って、本実施の形態の芳香族アミン化合物を用いて作製された発光素子は、電圧の印加による経時的な劣化が起こりにくく、高い信頼性を実現することができると考えられる。

また、この計算結果から得られた構造式（１２０）で表される化合物１の最高被占有軌道（ＨＯＭＯ）準位の値は５．２２ｅＶであり、構造式（１２１）で表される化合物２のＨＯＭＯ準位は５．２５ｅＶであり、構造式（１２２）で表される化合物３のＨＯＭＯ準位は５．２２ｅＶであり、いずれの化合物もＨＯＭＯ準位の値は大きく変わらず、深い値を示した。

また、本実施の形態の芳香族アミン化合物の一例である構造式（６９）及び構造式（１２０）で表される化合物、及び燐光材料に対するホスト材料の一例として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）の三重項状態の最安定構造を密度汎関数法で計算した。

計算に使用した量子化学計算プログラムはＧａｕｓｓｉａｎ０３である。基底関数は、Ｈ、Ｃ、Ｎ原子に、６−３１１Ｇ（ｄ，ｐ）を用いた。汎関数はＢ３ＬＹＰである。励起エネルギーについては、上記で得られたそれぞれの三重項状態の最安定構造を用い、時間依存密度汎関数法で計算した。基底関数、汎関数は上記と同じである。

計算で得られた三重項状態の第一励起エネルギーは、構造式（６９）で表される本実施の形態の芳香族アミン化合物は１．７６ｅＶ、構造式（１２０）で表される本実施の形態の芳香族アミン化合物は１．７５ｅＶ、また、ＮＰＢは１．７４ｅＶであり、いずれの化合物もほぼ同等の第１励起エネルギーを示した。

ＮＰＢは蛍光及び燐光材料に対するホスト材料としても使用することができ、また、以上の計算結果より、構造式（６９）又は構造式（１２０）で表される本実施の形態の芳香族アミン化合物も、ＮＰＢと同程度に燐光ゲストを励起することが示された。従って、構造式（６９）又は構造式（１２０）で表される本実施の形態の芳香族アミン化合物は、燐光材料に対するホスト材料として使用することができると考えられる。

以上示したように、本実施の形態の芳香族アミン化合物は、深い最高被占有軌道準位を保ちつつ、カルバゾール基の窒素原子とカルバゾール基に結合したフェニル基の炭素原子との結合部位において最高被占有軌道が存在しない構造を有している。従って、発光素子の発光効率の向上と高い信頼性と、を同時に実現させることができると考えられる。

また、本実施の形態の芳香族アミン化合物は、短波長の発光を示す発光材料のホスト材料として用いることができる。また、短波長の発光を示す発光材料と接する層に用いることができる。

より具体的には、本実施の形態の芳香族アミン化合物は、青色などの短波長の蛍光を示す蛍光材料に対してホスト材料として用いることができる。また、短波長の蛍光を示す蛍光材料が含まれる層に接する層に用いることができる。なお、本実施の形態の芳香族アミン化合物を、蛍光材料が含まれる層に接する層に用いる場合には、発光領域が本実施の形態の芳香族アミン化合物を含む層と距離が近くなるようにするとより効果的である。また、より長波長の発光を示す蛍光材料であれば、本実施の形態の芳香族アミン化合物を用いることにより、同様の効果を得ることができる。

また、具体的には、本実施の形態の芳香族アミン化合物は、緑色などの比較的短波長の燐光を示す燐光材料に対してホスト材料として用いることができる。また、比較的短波長の燐光を示す燐光材料が含まれる層に接する層に用いることができる。なお、本実施の形態の芳香族アミン化合物を、燐光材料が含まれる層に接する層に用いる場合には、発光領域が本実施の形態の芳香族アミン化合物を含む層と距離が近くなるようにするとより効果的である。また、より長波長の発光を示す燐光材料であれば、本実施の形態の芳香族アミン化合物を用いることにより、同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態の芳香族アミン化合物は、正孔輸送性に優れている。よって、発光素子の正孔輸送層として用いることができ、良好な特性を有する発光素子を得ることができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で示した芳香族アミン化合物を用いた発光素子の一態様について図２（Ａ）を用いて以下に説明する。

本実施の形態の発光素子は、一対の電極間に複数の層を有する。当該複数の層は、電極から離れたところに発光領域が形成されるように、つまり電極から離れた部位でキャリアの再結合が行われるように、キャリア注入性の高い物質やキャリア輸送性の高い物質からなる層を組み合わせて積層されたものである。

本実施の形態において、発光素子は、第１の電極１０２と、第１の電極１０２の上に順に積層した第１の層１０３、第２の層１０４、第３の層１０５、第４の層１０６と、さらにその上に設けられた第２の電極１０７とから構成されている。なお、本実施の形態では第１の電極１０２は陽極として機能し、第２の電極１０７は陰極として機能するものとして以下説明をするが、これに限られるものではない。

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

第１の電極１０２としては、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：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（ＩＺＯ：ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタにより成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。この他、金、白金、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。

第１の層１０３は、正孔注入性の高い物質を含む層である。モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ_２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）等のフタロシアニン系の化合物、或いはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても第１の層１０３を形成することができる。

また、第１の層１０３として、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を用いることができる。特に、有機化合物と、有機化合物に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む複合材料は、有機化合物と無機化合物との間で電子の授受が行われ、キャリア密度が増大するため、正孔注入性、正孔輸送性に優れている。

また、第１の層１０３として有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を用いた場合、第１の電極１０２とオーム接触をすることが可能となるため、仕事関数に関わらず第１の電極を形成する材料を選ぶことができる。

複合材料に用いる無機化合物としては、遷移金属の酸化物であることが好ましい。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。

複合材料に用いる有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、複合材料に用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。

例えば、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる。また、実施の形態１で示した芳香族アミン化合物を用いることもできる。

複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等を挙げることができる。

また、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。

また、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、１×１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４〜４２である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。

なお、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。

また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）等の高分子化合物を用いることもできる。

第２の層１０４は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。実施の形態１で示した芳香族アミン化合物は正孔輸送性に優れているため、第２の層１０４に好適に用いることができる。実施の形態１で示した芳香族アミン化合物を第２の層１０４に用いることにより、良好な特性の発光素子を得ることができる。

第３の層１０５は、発光性の物質を含む層である。発光性の物質については、特に制限させることなく各種のものが使用できる。例えば、蛍光を発光する蛍光材料としては、クマリン６やクマリン５４５Ｔなどのクマリン誘導体、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドンやＮ、Ｎ’−ジフェニルキナクリドンなどのキナクリドン誘導体、Ｎ−フェニルアクリドンやＮ−メチルアクリドンなどのアクリドン誘導体、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰｈＡ）、ルブレン、ペリフランテン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）などの縮合芳香族化合物、４−ジシアノメチレン−２−［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−６−メチル−４Ｈ−ピランなどのピラン誘導体、４−（２，２−ジフェニルビニル）トリフェニルアミン、９−（４−｛Ｎ−［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝フェニル）−１０−フェニルアントラセン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）などのアミン誘導体などが挙げられる。燐光を発光する燐光材料としては、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：Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ａｃａｃ）），ビス｛２−（ｐ−トリル）ピリジナト｝イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｔｐｙ）_２（ａｃａｃ））、ビス｛２−（２’−ベンゾチエニル）ピリジナト｝イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）_２（ａｃａｃ））、ビス｛２−（４、６−ジフルオロフェニル）ピリジナト｝イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）などのイリジウム錯体、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン−白金錯体（ｐｔ（ＯＥＰ））などの白金錯体、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリントリス（２−テノイルトリフルオロアセトナト）ユーロピウム（ＩＩＩ）などの希土類錯体などが挙げられる。

本実施の形態で示す発光素子は、第３の層１０５に含まれる発光性の物質が青色の蛍光を発光する材料であるときに効果的である。具体的には、上述したｔ−ＢｕＤＮＡ、ＤＰｈＡ、ＴＢＰ、ＹＧＡＰＡ、ＰＣＢＡＰＡなどの青色を発光する蛍光材料を用いることが好ましい。

また、本発明は、第３の層１０５に含まれる発光性の物質が緑色の燐光を発光する材料であるときに効果的である。具体的には、上述したＩｒ（ｐｐｙ）_３、Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｔｐｙ）_２（ａｃａｃ）などの緑色を発光する燐光材料、ＦＩｒｐｉｃなどの青緑色を発光する燐光材料を用いることが好ましい。

また、第３の層１０５は上述した発光性の物質を分散させて構成してもよい。発光性の物質を分散させるための材料としては、各種のものを用いることができ、発光性の物質よりもＬＵＭＯ準位が高く、ＨＯＭＯ準位が低い物質を用いることが好ましい。具体的には、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、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）、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）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）、２−（４−｛Ｎ−［４−（カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝フェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＹＧＡＯ１１）等を用いることができる。また、発光性の物質を分散させるための材料は複数種用いることができる。例えば、結晶化を抑制するためにルブレン等の結晶化を抑制する物質をさらに添加してもよい。また、発光性の物質へのエネルギー移動をより効率良く行うためにＮＰＢ、あるいはＡｌｑ等をさらに添加してもよい。

第４の層１０６は、電子輸送性の高い物質を用いることができる。例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ_２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンズオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）_２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンズチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）_２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わない。また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。

第２の電極１０７を形成する物質としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の１族または２族に属する元素、すなわちリチウムやセシウム等のアルカリ金属、およびマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム、イッテルビウム等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。しかしながら、第２の電極１０７と第４の層１０６との間に、電子注入を促す機能を有する層を、当該第２の電極と積層して設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、珪素を含むＩＴＯ等様々な導電性材料を第２の電極１０７として用いることができる。

なお、電子注入を促す機能を有する層としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を用いることができる。例えば、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含有させたもの、例えばＡｌｑ中にマグネシウムを含有させたもの等を用いることができる。なお、電子注入層として、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたものを用いることにより、第２の電極１０７からの電子注入が効率良く行われるため、より好ましい。

また、第１の層１０３、第２の層１０４、第３の層１０５、第４の層１０６の形成方法は、蒸着法の他、例えばインクジェット法またはスピンコート法などの種々の方法を用いることができる。また各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。

以上のような構成を有する本実施の形態の発光素子は、第１の電極１０２と第２の電極１０７との間に生じた電位差により電流が流れ、発光性の物質を含む層である第３の層１０５において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。つまり第３の層１０５に発光領域が形成されるような構成となっている。

発光は、第１の電極１０２または第２の電極１０７のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第１の電極１０２または第２の電極１０７のいずれか一方または両方は、透光性を有する物質で成る。第１の電極１０２のみが透光性を有する物質からなるものである場合、図２（Ａ）に示すように、発光は第１の電極１０２を通って基板側から取り出される。また、第２の電極１０７のみが透光性を有する物質からなるものである場合、図２（Ｂ）に示すように、発光は第２の電極１０７を通って基板と逆側から取り出される。第１の電極１０２および第２の電極１０７がいずれも透光性を有する物質からなるものである場合、図２（Ｃ）に示すように、発光は第１の電極１０２および第２の電極１０７を通って、基板側および基板と逆側の両方から取り出される。

なお第１の電極１０２と第２の電極１０７との間に設けられる層の構成は、上記のものには限定されない。発光領域と金属とが近接することによって生じる消光が抑制されるように、第１の電極１０２および第２の電極１０７から離れた部位に正孔と電子とが再結合する発光領域を設けた構成であれば、上記以外のものでもよい。

つまり、層の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質または正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性の（電子及び正孔の輸送性の高い）物質、正孔ブロック材料等から成る層を、実施の形態１の芳香族アミン化合物と自由に組み合わせて構成すればよい。

図３に示す発光素子は、陰極として機能する第１の電極３０２の上に電子輸送性の高い物質からなる第１の層３０３、発光性の物質を含む第２の層３０４、正孔輸送性の高い物質からなる第３の層３０５、正孔注入性の高い物質からなる第４の層３０６、陽極として機能する第２の電極３０７とが順に積層された構成となっている。なお、３０１は基板である。

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

実施の形態１で示した芳香族アミン化合物は、深いＨＯＭＯ準位を有している。また、実施の形態１で示した芳香族アミン化合物は、最高被占有軌道がカルバゾール基の窒素とフェニル基の炭素との結合部位に存在しない構造を有していると考えられる。従って、この芳香族アミン化合物を発光素子に適用することにより、発光素子の発光効率の向上と高い信頼性を同時に実現させることができる。

また、本実施の形態の発光素子は、発光効率が高いため、消費電力を低減することができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２で示した構成と異なる構成の発光素子について説明する。

実施の形態１の芳香族アミン化合物は、発光性の物質を分散させるためのホスト材料として用いることができる。つまり、実施の形態２で示した第３の層１０５のホスト材料に用いることができる。実施の形態１で示した芳香族アミン化合物に分散する発光性の物質としては、種々の蛍光材料、燐光材料を用いることができる。

本発明の一態様の芳香族アミン化合物を第３の層１０５に用いた場合、第２の層１０４を形成する物質としては、種々の材料を用いることができる。例えば、種々の芳香族アミン化合物を用いることができる。広く用いられている材料として、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、その誘導体である４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、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、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などのスターバースト型芳香族アミン化合物が挙げられる。ここに述べた物質は、主に１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、第２の層１０４は、単層のものだけでなく、上記物質の混合層、あるいは二層以上積層したものであってもよい。

（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態２〜実施の形態３で示した構成と異なる構成の発光素子について説明する。

実施の形態２で示した第３の層１０５に実施の形態１で示した芳香族アミン化合物を用いることにより、実施の形態１で示した芳香族アミン化合物からの発光を得ることができる。実施の形態１の芳香族アミン化合物は紫〜青色の発光を示すため、紫〜青色の発光を示す発光素子を得ることができる。

第３の層１０５は、実施の形態１の芳香族アミン化合物のみで構成してもよいし、実施の形態１の芳香族アミン化合物を他の物質に分散させて構成してもよい。実施の形態１の芳香族アミン化合物を分散させる物質としては、種々の材料を用いることができ、実施の形態２で述べた正孔輸送性の高い物質や電子輸送性の高い物質の他、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）や、２，２’，２”−（１，３，５−ベンゼントリ−イル）−トリス［１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール］（略称：ＴＰＢＩ）などが挙げられる。

なお、第３の層１０５以外は、実施の形態２〜実施の形態３に示した構成を適宜用いることができる。

（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態２〜実施の形態４で示した構成と異なる構成の発光素子について説明する。

実施の形態１で示した芳香族アミン化合物は正孔注入性を有するため、実施の形態２で示した第１の層１０３に用いることができる。また、実施の形態１で示した芳香族アミン化合物と無機化合物とを複合した複合材料を第１の層１０３に用いることができる。複合材料に用いる無機化合物としては、遷移金属の酸化物であることが好ましい。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。

実施の形態１で示した芳香族アミン化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料は、有機化合物と無機化合物との間で電子の授受が行われ、キャリア密度が増大するため、正孔注入性、正孔輸送性に優れている。また、第１の層１０３として実施の形態１で示した芳香族アミン化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を用いた場合、第１の電極１０２とオーム接触をすることが可能となるため、仕事関数に関わらず第１の電極を形成する材料を選ぶことができる。

実施の形態１で示した芳香族アミン化合物を第１の層１０３に用いた場合、第２の層１０４を形成する物質としては、種々の材料を用いることができる。例えば、芳香族アミン（すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの）の化合物を用いることができる。広く用いられている材料として、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、その誘導体である４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、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、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などのスターバースト型芳香族アミン化合物が挙げられる。ここに述べた物質は、主に１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、第２の層１０４は、単層のものだけでなく、上記物質の混合層、あるいは二層以上積層したものであってもよい。

また、実施の形態１で示した芳香族アミン化合物を、第１の層１０３および第２の層１０４に用いてもよい。

実施の形態１で示した芳香族アミン化合物は、正孔注入性を有するため、発光素子の正孔注入層として好適に用いることができる。

なお、第１の層１０３以外は、実施の形態２〜実施の形態４に示した構成を適宜用いることができる。

（実施の形態６）
本実施の形態は、複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子（以下、積層型素子という）の態様について、図４を参照して説明する。この発光素子は、第１の電極と第２の電極との間に、複数の発光ユニットを有する発光素子である。発光ユニットとしては、実施の形態２で示した発光物質を含む層と同様な構成を用いることができる。つまり、実施の形態２で示した発光素子は、１つの発光ユニットを有する発光素子であり、本実施の形態では、複数の発光ユニットを有する発光素子について説明する。

図４において、第１の電極５０１と第２の電極５０２との間には、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２が積層されている。第１の電極５０１と第２の電極５０２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、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２は同じ構成であっても異なる構成であってもよく、その構成は実施の形態２〜実施の形態５と同様なものを適用することができる。

電荷発生層５１３には、有機化合物と金属酸化物の複合材料が含まれている。この有機化合物と金属酸化物の複合材料は、実施の形態２で示した有機化合物と酸化バナジウムや酸化モリブデンや酸化タングステン等の金属酸化物を含む。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用いることができる。なお、有機化合物としては、正孔輸送性有機化合物として正孔移動度が１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。有機化合物と金属酸化物の複合体は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。

なお、電荷発生層５１３は、有機化合物と金属酸化物の複合体と他の材料とを組み合わせて形成してもよい。例えば、有機化合物と金属酸化物の複合体を含む層と、電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形成してもよい。また、有機化合物と金属酸化物の複合体を含む層と、透明導電膜とを組み合わせて形成してもよい。

いずれにしても、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２に挟まれる電荷発生層５１３は、第１の電極５０１と第２の電極５０２に電圧を印加したときに、一方の側の発光ユニットに電子を注入し、他方の側の発光ユニットに正孔を注入するものであれば良い。

本実施の形態では、２つの発光ユニットを有する発光素子について説明したが、同様に、３つ以上の発光ユニットを積層した発光素子についても、本実施の形態を適用することが可能である。本実施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での長寿命素子を実現できる。また、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。

なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。

（実施の形態７）
本実施の形態では、実施の形態１で示した芳香族アミン化合物を用いて作製された発光装置について図５を用いて説明する。

図５（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）をＡ−Ａ’およびＢ−Ｂ’で切断した断面図である。この発光装置は、発光素子の発光を制御するものとして、点線で示された６０１は駆動回路部（ソース側駆動回路）、６０２は画素部、６０３は駆動回路部（ゲート側駆動回路）を含んでいる。また、６０４は封止基板、６０５はシール材であり、シール材６０５で囲まれた内側は、空間６０７になっている。

なお、引き回し配線６０８はソース側駆動回路６０１及びゲート側駆動回路６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。

次に、断面構造について図５（Ｂ）を用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路６０１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。

なお、ソース側駆動回路６０１はｎチャネル型ＴＦＴ６２３とｐチャネル型ＴＦＴ６２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。

また、画素部６０２はスイッチング用ＴＦＴ６１１と、電流制御用ＴＦＴ６１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。

また、被覆性を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物６１４として、光の照射によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光の照射によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。

第１の電極６１３上には、発光物質を含む層６１６、および第２の電極６１７がそれぞれ形成されている。ここで、陽極として機能する第１の電極６１３に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ＩＴＯ膜、または珪素を含有したインジウム錫酸化物膜、２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれるため、好ましい。

また、発光物質を含む層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。発光物質を含む層６１６は、実施の形態１で示した芳香族アミン化合物を含んでいる。また、発光物質を含む層６１６を構成する他の材料としては、低分子化合物、または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマーを含む）であっても良い。

さらに、発光物質を含む層６１６上に形成され、陰極として機能する第２の電極６１７に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金や化合物ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＬｉＦ、ＣａＦ_２等）を用いることが好ましい。なお、発光物質を含む層６１６で生じた光が第２の電極６１７を透過させる場合には、第２の電極６１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム、珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いるのが良い。

さらにシール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光素子６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７には、充填材が充填されており、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材６０５で充填される場合もある。

なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−ＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。

以上のようにして、実施の形態１で示した芳香族アミン化合物を用いて作製された発光装置を得ることができる。

本実施の形態の発光装置は、実施の形態１で示した芳香族アミン化合物を用いているため、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、信頼性及び発光効率の高い発光装置を得ることができる。

以上のように、本実施の形態では、トランジスタによって発光素子の駆動を制御するアクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、この他、パッシブマトリクス型の発光装置であってもよい。図６には上記実施の形態を適用して作製したパッシブマトリクス型の発光装置の斜視図を示す。図６において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間には発光物質を含む層９５５が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことが出来る。また、パッシブマトリクス型の発光装置においても、発光効率の高い本発明の発光素子を含むことによって、信頼性及び発光効率の高い発光装置を得ることができる。また、発光効率が高いため、消費電力を低減することも可能である。

（実施の形態８）
本実施の形態では、実施の形態７に示す発光装置をその一部に含む電子機器について説明する。本実施の形態の電子機器は、実施の形態１に示した芳香族アミン化合物を含み、信頼性が高い表示部を有する。また、発光効率の高い表示部を有する。また、発光効率が高いため、消費電力を低減できるという効果もある。

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

図７（Ａ）は本実施の形態に係るテレビ装置であり、筐体９１０１、支持台９１０２、表示部９１０３、スピーカー部９１０４、ビデオ入力端子９１０５等を含む。このテレビ装置において、表示部９１０３は、実施の形態２〜６で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率が高いという特徴を有している。また、信頼性が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９１０３も同様の特徴を有するため、このテレビ装置は画質の劣化が少なく、低消費電力化が図られている。このような特徴により、テレビ装置において、劣化補償機能回路や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、筐体９１０１や支持台９１０２の小型軽量化を図ることが可能である。本実施の形態に係るテレビ装置は、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られている。

図７（Ｂ）は本実施の形態に係るコンピュータであり、本体９２０１、筐体９２０２、表示部９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、ポインティングデバイス９２０６等を含む。このコンピュータにおいて、表示部９２０３は、実施の形態２〜６で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率が高いという特徴を有している。また、信頼性が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９２０３も同様の特徴を有するため、このコンピュータは画質の劣化が少なく、低消費電力化が図られている。このような特徴により、コンピュータにおいて、劣化補償機能回路や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体９２０１や筐体９２０２の小型軽量化を図ることが可能である。本実施の形態に係るコンピュータは、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、環境に適合した製品を提供することができる。

図７（Ｃ）は本実施の形態に係る携帯電話であり、本体９４０１、筐体９４０２、表示部９４０３、音声入力部９４０４、音声出力部９４０５、操作キー９４０６、外部接続ポート９４０７、アンテナ９４０８等を含む。この携帯電話において、表示部９４０３は、実施の形態２〜６で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率が高いという特徴を有している。また、信頼性が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９４０３も同様の特徴を有するため、この携帯電話は画質の劣化が少なく、低消費電力化が図られている。このような特徴により、携帯電話において、劣化補償機能回路や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体９４０１や筐体９４０２の小型軽量化を図ることが可能である。本実施の形態に係る携帯電話は、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、携帯に適した製品を提供することができる。

図７（Ｄ）は本実施の形態の係るカメラであり、本体９５０１、表示部９５０２、筐体９５０３、外部接続ポート９５０４、リモコン受信部９５０５、受像部９５０６、バッテリー９５０７、音声入力部９５０８、操作キー９５０９、接眼部９５１０等を含む。このカメラにおいて、表示部９５０２は、実施の形態２〜６で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率が高いという特徴を有している。また、信頼性が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部９５０２も同様の特徴を有するため、このカメラは画質の劣化が少なく、低消費電力化が図られている。このような特徴により、カメラにおいて、劣化補償機能回路や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体９５０１の小型軽量化を図ることが可能である。本実施の形態に係るカメラは、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、携帯に適した製品を提供することができる。

以上の様に、本発明の一態様である発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。実施の形態１で示した芳香族アミン化合物を用いることにより、発光効率が高く、信頼性の高い表示部を有する電子機器を提供することが可能となる。

また、本発明の一態様である発光装置は、照明装置として用いることもできる。実施の形態２〜６で示した発光素子を照明装置として用いる一態様を、図８を用いて説明する。

図８は、本発明の一態様である発光装置をバックライトとして用いた液晶表示装置の一例である。図８に示した液晶表示装置は、筐体９０１、液晶層９０２、バックライト９０３、筐体９０４を有し、液晶層９０２は、ドライバＩＣ９０５と接続されている。また、バックライト９０３は、本発明の一態様である発光装置が用いられおり、端子９０６により、電流が供給されている。

本発明の一態様である発光装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、発光効率の高いバックライトが得られる。また、本発明の一態様である発光装置は、面発光の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化が可能であり、液晶表示装置の大面積化も可能になる。さらに、本発明の一態様である発光装置は薄型で低消費電力であるため、表示装置の薄型化、低消費電力化も可能となる。また、本発明の一態様である発光装置は信頼性に優れているため、その発光装置を用いた液晶表示装置も信頼性に優れている。

図９は、本発明の一態様を適用した発光装置を、照明装置である電気スタンドとして用いた例である。図９に示す電気スタンドは、筐体２００１と、光源２００２を有し、光源２００２として、本発明の一態様である発光装置が用いられている。当該発光装置は、高輝度の発光が可能であるため、細かい作業をする場合など、手元を明るく照らすことが可能である。

図１０は、実施の形態７を適用した発光装置を、室内の照明装置３００１として用いた例である。本発明の一態様である発光装置は大面積化が可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。また、本発明の一態様である発光装置は、薄型で低消費電力であるため、薄型化、低消費電力化の照明装置として用いることが可能となる。このように、本発明の一態様である発光装置を、室内の照明装置３００１として用いた部屋に、図７（Ａ）で説明したような、テレビ装置３００２を設置して公共放送や映画を鑑賞することができる。

本実施例では、本発明の一態様である、構造式（６９）で表されるＮ−（ビフェニル−４−イル）−４’’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−Ｎ−フェニル−［１，１’，４’，１’’］ターフェニル−４−アミン（略称：ＹＧＴＡ１ＢＰ）の合成方法について説明する。

［ステップ１］
９−（４’−ヨードビフェニル−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールの合成

９−（４’−ヨードビフェニル−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールの合成スキーム（Ｃ−１）を以下に示す。

まず、ジヨードビフェニル４９ｇ（１２０ｍｍｏｌ）、カルバゾール１７ｇ（１００ｍｍｏｌ）、よう化銅（Ｉ）１．０ｇ（５．０ｍｍｏｌ）、１８−クラウン−６−エーテル１．３ｇ（５．０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム１０ｇ（７５ｍｍｏｌ）、１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン（略称：ＤＭＰＵ）４０ｍＬを５００ｍＬ三口フラスコへ入れ、当該フラスコ内を窒素置換した。この混合物を窒素雰囲気下、１７０℃で６．５時間撹拌した。攪拌後、この混合物に水を加えてろ過し、ろ物を得た。このろ物を１Ｍ塩酸、水、炭酸水素ナトリウム水溶液、水の順で洗浄し、トルエンとヘキサンの混合溶液で再結晶を行った。得られた固体をさらにクロロホルムで再結晶を行ったところ、目的物である９−（４’−ヨードビフェニル−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールの白色粉末を収量４０ｇ、収率８９％で得た。

［ステップ２］４−［Ｎ−（ビフェニル−４−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニルボロン酸の合成

（ｉ）４−フェニルトリフェニルアミンの合成
４−フェニルトリフェニルアミンの合成スキーム（Ｃ−２）を以下に示す。

まず、４−ブロモビフェニル１４ｇ（５９ｍｍｏｌ）、ジフェニルアミン１０ｇ（５９ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド１１ｇ（１１８ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）０．３０ｇ（０．５２ｍｍｏｌ）を１００ｍＬ三口フラスコへ入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物へ、トルエン１００ｍＬ、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）０．５０ｍＬを加えた。この混合物を減圧下で攪拌しながら脱気し、脱気後、８０℃で５時間加熱撹拌した。攪拌後、この混合物にトルエンを加え、この懸濁液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水により洗浄した。次いで、有機層に硫酸マグネシウムを加えて乾燥した。この混合物をセライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、アルミナ、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）を通して吸引ろ過し、ろ液を得た。得られたろ液を濃縮し、固体を得た。得られた固体をクロロホルムとヘキサンの混合溶媒で再結晶したところ、目的物である４−フェニルトリフェニルアミンの粉末状淡褐色固体を収量１８ｇ、収率９５％で得た。

（ｉｉ）４−ブロモ−４’−フェニルトリフェニルアミンの合成
４−ブロモ−４’−フェニルトリフェニルアミンの合成スキーム（Ｃ−３）を以下に示す。

まず、４−フェニルトリフェニルアミン１０ｇ（３１ｍｍｏｌ）を５００ｍＬ三角フラスコに入れ、酢酸エチル３００ｍＬを加えて室温で撹拌した。この溶液にＮ−ブロモコハク酸イミド（略称：ＮＢＳ）５．５ｇ（３１ｍｍｏｌ）を少量ずつ加え、この混合溶液を室温で２４時間撹拌した。攪拌後、この溶液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水の順に洗浄した。洗浄後、有機層に硫酸マグネシウムを加えて乾燥した。乾燥後、この混合物を吸引ろ過して硫酸マグネシウムを除去し、ろ液を得た。得られたろ液を濃縮し、乾燥したところ、目的物である４−ブロモ−４’−フェニルトリフェニルアミンの粉末状淡褐色固体を収量１２ｇ、収率９７％で得た。

（ｉｉｉ）４−［Ｎ−（ビフェニル−４−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニルボロン酸の合成
４−［Ｎ−（ビフェニル−４−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニルボロン酸の合成スキーム（Ｃ−４）を以下に示す。

まず、４−ブロモ−４’−フェニルトリフェニルアミン７．０ｇ（１８ｍｍｏｌ）を３００ｍＬ三口フラスコに入れ、当該フラスコ内を窒素置換したのち、テトラヒドロフラン（略称：ＴＨＦ）８０ｍＬを加えて、−７８℃で１０分撹拌した。この溶液に１．６３ｍｏｌ／Ｌのｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液１３ｍＬ（２１ｍｍｏｌ）をシリンジにより滴下し、−７８℃で１時間撹拌した。所定時間経過後、反応混合物にホウ酸トリメチル３．５ｍＬを加え、−７８℃で１時間攪拌し、その後、−７８℃から徐々に室温に戻しながら２４時間撹拌した。攪拌後、この溶液に１Ｍ希塩酸１００ｍＬを加えて室温で１時間撹拌した。撹拌後、この溶液に酢酸エチルを加え、酢酸エチルで抽出した。抽出後、有機層と抽出溶液を合わせて飽和食塩水で洗浄した。洗浄後、有機層に硫酸マグネシウムを加えて乾燥した。乾燥後、吸引ろ過により硫酸マグネシウムを除去してろ液を得た。得られたろ液を濃縮し、クロロホルムとヘキサンの混合溶媒で再結晶したところ、目的物である４−［Ｎ−（ビフェニル−４−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニルボロン酸を収量４．０ｇ、収率６１％得た。

［ステップ３］ＹＧＴＡ１ＢＰの合成

ＹＧＴＡ１ＢＰの合成スキーム（Ｃ−５）を以下に示す。

９−（４’−ヨードビフェニル−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール１．１ｇ（２．５ｍｍｏｌ）、４−［Ｎ−（ビフェニル−４−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニルボロン酸０．９２ｇ（２．５１ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（０）０．０１０ｇ（０．０４５ｍｍｏｌ）、トリ（ｏ−トリル）ホスフィン０．１０ｇ（０．３３ｍｍｏｌ）を１００ｍＬ三口フラスコに入れ、この混合物に２．０ｍｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水溶液１０ｍＬ、トルエン３０ｍＬ、エタノール５ｍＬを加えた。この混合物を、減圧下で撹拌しながら脱気し、フラスコ内を窒素置換した後、９０℃で５時間加熱撹拌した。撹拌後、反応混合物にトルエンを加え、この懸濁液の有機層と水層を分離した。分離後、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水により洗浄した。有機層に硫酸マグネシウムを加えて乾燥した。乾燥後、この混合物をセライト、アルミナ、フロリジ−ルを通して吸引ろ過し、ろ液を得た。得られたろ液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによる精製を行った。

カラムクロマトグラフィーはまずトルエン：ヘキサン＝１：９の混合溶媒を展開溶媒として用い、次いで、トルエン：ヘキサン＝２：３の混合溶媒を展開溶媒として用いることにより行った。得られたフラクションを濃縮して得た固体をクロロホルムとヘキサンの混合溶媒により再結晶したところ、粉末状白色固体を収量０．８０ｇ、収率５０％で得た。

得られた白色固体０．８０ｇ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７．０Ｐａの減圧下、アルゴンの流量を３ｍＬ／ｍｉｎとして、３１５℃で１５時間行った。昇華精製後、目的の化合物を、収量０．６２ｇ、収率７８％で得た。

核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物がＮ−（ビフェニル−４−イル）−４’’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−Ｎ−フェニル−［１，１’，４’，１’’］ターフェニル−４−アミン（略称：ＹＧＴＡ１ＢＰ）であることを確認した。

この化合物の^１ＨＮＭＲデータを以下に示す。
^１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．０５−７．１２（ｍ，１Ｈ）、７．１８−７．２５（ｍ，６Ｈ）、７．２７−７．３６（ｍ，５Ｈ）、７．３９−７．６３（ｍ，１２Ｈ）、７．６６（ｄ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，２Ｈ）、７．７０−７．８０（ｍ，４Ｈ）、７．８７（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）、８．１６（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）。

また、^１ＨＮＭＲチャートを図１１（Ａ）、（Ｂ）に示す。なお、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）における６．５ｐｐｍ〜８．５ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。

また、ＹＧＴＡ１ＢＰのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１２（Ａ）に示す。また、ＹＧＴＡ１ＢＰの薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１２（Ｂ）に示す。図１２において、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は発光強度または吸収強度（任意単位）を表し、実線のグラフが吸収スペクトルを、破線のグラフが発光スペクトルをそれぞれ示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。溶液は石英セルに入れ、薄膜は石英基板に蒸着してサンプルを作製し、それぞれ石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図１２（Ａ）および（Ｂ）に示した。トルエン溶液の場合では３５５ｎｍ付近に吸収が見られ、薄膜の場合では３４８ｎｍ付近に吸収が見られた。また、図１２（Ａ）及び（Ｂ）において、ＹＧＴＡ１ＢＰの最大発光波長はトルエン溶液の場合では４１５ｎｍ（励起波長３４０ｎｍ）、薄膜の場合で４４９ｎｍ（励起波長３４３ｎｍ）であった。

また、ＹＧＴＡ１ＢＰの薄膜状態におけるＨＯＭＯ準位を大気中の光電子分光法（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した結果、−５．５１ｅＶであった。さらに、図１２のＹＧＴＡ１ＢＰの薄膜の吸収スペクトルのデータを用い、Ｔａｕｃプロットから吸収端を求め、その吸収端を光学的エネルギーギャップとして見積もったところ、そのエネルギーギャップは３．１１ｅＶであった。したがって、ＬＵＭＯ準位は−２．４０ｅＶである。

本実施例では、本発明の一態様である発光素子について、図１３を用いて説明する。本実施例で用いた材料の化学式を以下に示す。

（発光素子１）
まず、ガラス基板２１０１上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極２１０２を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。

次に、第１の電極が形成された面が下方となるように、第１の電極２１０２が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０^−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極２１０２上に、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層２１０３を形成した。その膜厚は５０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で４：１（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に複数の材料の蒸着を行う蒸着法である。

次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、複合材料を含む層２１０３上に、実施例１で合成した構造式（６９）で表されるＮ−（ビフェニル−４−イル）−４’’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−Ｎ−フェニル−［１，１’，４’，１’’］ターフェニル−４−アミン（略称：ＹＧＴＡ１ＢＰ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層２１０４を形成した。

さらに、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）と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）とを共蒸着することにより、正孔輸送層２１０４上に３０ｎｍの膜厚の発光層２１０５を形成した。ここで、ＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。

その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層２１０５上にＡｌｑを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の電子輸送層２１０６ａを形成した。

さらに、抵抗加熱による蒸着法を用い、第１の電子輸送層２１０６ａ上にバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２１０６ｂを形成した。

さらに、抵抗加熱による蒸着法を用い、第２の電子輸送層２１０６ｂ上に、フッ化リチウムを蒸着することにより、１ｎｍの膜厚で電子注入層２１０７を形成した。

最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層２１０７上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極２１０８を形成することで、発光素子１を作製した。

（比較発光素子１）
正孔輸送層２１０４として、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜した。正孔輸送層２１０４以外は、発光素子１と同様に形成した。

（比較発光素子２）
正孔輸送層２１０４として、ＹＧＡ骨格を有する化合物であり、下記構造式（１３１）で表される４−（カルバゾール−９−イル）フェニル−４’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ＹＧＡ１ＢＰ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜した。正孔輸送層２１０４以外は、発光素子１と同様に形成した。

（比較発光素子３）
正孔輸送層２１０４として、ＹＧＡ骨格を有する化合物であり、下記構造式（１３２）で表される４−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］４’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ＹＧＢＡ１ＢＰ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜した。正孔輸送層２１０４以外は、発光素子１と同様に形成した。

本実施例で作製した発光素子１及び比較発光素子１〜３の素子構成を表１に示す。表１では、混合比は全て重量比で表している。

作製した発光素子１及び比較発光素子１〜３は、いずれも青色発光材料であるＰＣＢＡＰＡ由来の発光波長が観測された。ＣＩＥ色度座標はいずれの素子も、（ｘ、ｙ）＝（０．１５、０．２２）程度であった。

発光素子１および比較発光素子１〜３の電流密度−輝度特性を図１４に示す。図１４において、横軸は電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）を、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、電圧−輝度特性を図１５に示す。図１５において、横軸は印加した電圧（Ｖ）、縦軸は発光輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表している。また、輝度−電流効率特性を図１６に示す。図１６において、横軸は発光輝度（ｃｄ／ｍ^２）、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表している。

発光素子１において、１０２６ｃｄ／ｍ^２の輝度を得るために必要な電圧は３．８Ｖであり、その時流れた電流は０．５２ｍＡ（電流密度は１２．９ｍＡ／ｃｍ^２）であった。また、この時の電流効率は８．０ｃｄ／Ａであった。

また、比較発光素子１において、６９０ｃｄ／ｍ^２の輝度を得るために必要な電圧は３．６Ｖであり、その時流れた電流は０．５７ｍＡ（電流密度は１４．２ｍＡ／ｃｍ^２）であった。また、この時の電流効率は４．９ｃｄ／Ａであった。

また、比較発光素子２において、９１０ｃｄ／ｍ^２の輝度を得るために必要な電圧は３．６Ｖであり、その時流れた電流は０．５１ｍＡ（電流密度は１２．８ｍＡ／ｃｍ^２）であった。また、この時の電流効率は７．０ｃｄ／Ａであった。

また、比較発光素子３において、９２０ｃｄ／ｍ^２の輝度を得るために必要な電圧は３．８Ｖであり、その時流れた電流は０．４６ｍＡ（電流密度は１１．４ｍＡ／ｃｍ^２）であった。また、この時の電流効率は８．１ｃｄ／Ａであった。

以上から、本発明の一態様である芳香族アミン化合物を用いた発光素子は、ＹＧＡ骨格を有する化合物であるＹＧＡ１ＢＰを用いた比較発光素子２、又は、ＹＧＡ骨格を有する化合物であるＹＧＢＡ１ＢＰを用いた比較発光素子３と同様に、高い電流効率を示すことがわかる。

次いで、発光素子１及び比較発光素子１〜３の規格化輝度時間変化のグラフを図１７に示す。なお、規格化輝度時間変化とは、定電流駆動で初期輝度を約１０００ｃｄ／ｍ^２とし、輝度の変化を規格化したものである。

図１７より、発光素子１は、比較発光素子２及び比較発光素子３よりも時間経過による輝度の低下が起こりにくく、比較発光素子１と同様に長寿命であることがわかる。

以上より、本発明の一態様である芳香族アミン化合物を用いて正孔輸送層を形成することにより、素子特性に優れ、且つ素子寿命の長い発光素子を形成することができることが示された。

本実施例では、上記実施例２とは、別の構成の発光素子について、図１８を用いて説明する。

（発光素子２）
まず、ガラス基板２２０１上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極２２０２を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。

次に、第１の電極２２０２が形成された面が下方となるように、第１の電極２２０２が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０^−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極２２０２上に、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層２２０３を形成した。その膜厚は５０ｎｍとし、ＮＰＢと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で４：１（＝ＮＰＢ：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に複数の材料の蒸着を行う蒸着法である。

次に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、複合材料を含む層２２０３上に構造式（６９）で表されるＮ−（ビフェニル−４−イル）−４’’−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−Ｎ−フェニル−［１，１’，４’，１’’］ターフェニル−４−アミン（略称：ＹＧＴＡ１ＢＰ）を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の正孔輸送層２２０４ａを形成した。

次に、抵抗加熱を用いた蒸着法を用い、第１の正孔輸送層２２０４ａ上にＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の正孔輸送層２２０４ｂを形成した。

さらに、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）と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）とを共蒸着することにより、第２の正孔輸送層２２０４ｂ上に３０ｎｍの膜厚の発光層２２０５を形成した。ここで、ＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡとの重量比は、１：０．１（＝ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。

その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層２２０５上にＡｌｑを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第１の電子輸送層２２０６ａを形成した。

さらに、抵抗加熱による蒸着法を用い、第１の電子輸送層２２０６ａ上にバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を２０ｎｍの膜厚となるように成膜し、第２の電子輸送層２２０６ｂを形成した。

さらに、抵抗加熱による蒸着法を用い、第２の電子輸送層２２０６ｂ上に、フッ化リチウムを蒸着することにより、１ｎｍの膜厚で電子注入層２２０７を形成した。

最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、電子注入層２２０７上にアルミニウムを２００ｎｍの膜厚となるように成膜することにより、第２の電極２２０８を形成することで、発光素子２を作製した。

本実施例で作製した発光素子２の素子構成を表２に示す。表２では、混合比は全て重量比で表している。

作製した発光素子２は青色発光材料であるＰＣＢＡＰＡ由来の発光波長が観測された。ＣＩＥ色度座標は、（ｘ、ｙ）＝（０．１５、０．２２）であった。

発光素子２の電流密度−輝度特性を図１９に示す。図１９において、横軸は電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）を、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、電圧−輝度特性を図２０に示す。図２０において、横軸は印加した電圧（Ｖ）、縦軸は発光輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表している。また、輝度−電流効率特性を図２１に示す。図２１において、横軸は発光輝度（ｃｄ／ｍ^２）、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表している。

発光素子２において、９４０ｃｄ／ｍ^２の輝度を得るために必要な電圧は４．４Ｖであり、その時流れた電流は０．４８ｍＡ（電流密度は１２．１ｍＡ／ｃｍ^２）であった。また、この時の電流効率は７．８ｃｄ／Ａであった。

次いで、発光素子２の規格化輝度時間変化のグラフを図２２に示す。図２２より、発光素子２は、初期輝度１０００ｃｄ／ｍ^２で駆動して１１００時間後でも初期輝度の５８％の輝度を保っており、長寿命な発光素子であることがわかった。

以上の結果から、本発明の一態様である芳香族アミン化合物を発光素子の正孔輸送層に用いることにより、素子特性に優れ、且つ素子寿命の長い発光素子を形成することができることが示された。

本実施例では、他の実施例で用いた材料の合成例について説明する。

≪ＹＧＢＡ１ＢＰの合成例≫
以下では、下記構造式（１３２）で表される４−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］４’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ＹＧＢＡ１ＢＰ）の合成方法について説明する。

［ステップ１］４−フェニル−ジフェニルアミンの合成

４−フェニル−ジフェニルアミンの合成スキーム（Ｄ−１）を以下に示す。

まず、４−ブロモ−１，１’−ビフェニルを５１ｇ（２２０ｍｍｏｌ）、アニリンを２３ｇ（２５０ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシドを５０ｇ（５００ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を２５０ｍｇ（０．４ｍｍｏｌ）、１０００ｍＬのフラスコへ入れ、フラスコ内の雰囲気を窒素置換した。この混合物へ、脱水トルエン５００ｍＬを加えた。この混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気し、脱気後、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）３．０ｍＬ（１．５ｍｍｏｌ）を加えた。次いで、この混合物を、窒素雰囲気下にて９０℃で４．５時間加熱撹拌し、反応させた。

反応後、この反応混合物にトルエン６００ｍＬを加え、この懸濁液をフロリジール、セライトを通してろ過した。得られたろ液を水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて水分を取り除いた。この懸濁液をフロリジール、セライトを通してろ過してろ液を得た。得られたろ液を濃縮し、ヘキサンを加えて超音波をかけたのち、再結晶したところ、目的物である４−フェニル−ジフェニルアミンの白色粉末を収量４０ｇ、収率７３％で得た。

［ステップ２］ＹＧＢＡ１ＢＰの合成

ＹＧＢＡ１ＢＰの合成スキーム（Ｄ−２）を以下に示す。

まず、実施例１のステップ１で得た９−（４’−ヨードビフェニル−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールを１．８ｇ（４．０ｍｍｏｌ）、４−フェニル−ジフェニルアミンを１．０ｇ（４．０ｍｍｏｌ）、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシドを０．８ｇ（８．０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を５．０ｍｇ（０．０１ｍｍｏｌ）、１００ｍＬ三口フラスコへ入れ、フラスコ内の雰囲気を窒素置換した。この混合物へ、脱水キシレン４０ｍＬを加えた。この混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気し、脱気後、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）０．０６ｍＬ（０．０３ｍｍｏｌ）を加えた。この混合物を、窒素雰囲気下、１２０℃で５時間加熱撹拌し、反応させた。

反応後、この反応混合物にトルエン２００ｍＬを加え、この懸濁液をフロリジール、アルミナ、セライトを通してろ過した。得られたろ液を水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて水分を取り除いた。この懸濁液をフロリジール、アルミナ、セライトを通してろ過してろ液を得た。得られたろ液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒トルエン：ヘキサン＝１：１）による精製を行った。得られたフラクションを濃縮し、アセトンとメタノールを加えて超音波をかけた後、再結晶したところ、目的物である４−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］４’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ＹＧＢＡ１ＢＰ）の白色粉末を収量１．６ｇ、収率９５％で得た。

なお、シリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒酢酸エチル：ヘキサン＝１：１０）は、目的物は０．３９、９−（４’−ヨードビフェニル−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールは０．６４、４−フェニル−ジフェニルアミンは０．２５だった。

上記ステップ２で得られた化合物を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に^１ＨＮＭＲの測定データを示す。
^１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．０８（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，１Ｈ），７．２０−７．６２（ｍ，２５Ｈ），７．７８（ｄ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，２Ｈ），８．１５（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）。

また、^１ＨＮＭＲチャートを図２３に示す。測定結果から、上述の構造式（１３２）で表される４−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］４’−フェニルトリフェニルアミン（略称：ＹＧＢＡ１ＢＰ）が得られたことがわかった。なお、図２３（Ｂ）は、図２３（Ａ）における６．５ｐｐｍ〜８．５ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。

本実施例では、上記実施例２及び実施例３とは、別の構成の発光素子について、図１３を用いて説明する。なお、本実施例で示す発光素子において、先に述べた実施例１と同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。素子構造に関しては実施例１と同様であり、図１３を参照されたい。

（発光素子３）
本実施例の発光素子３は、複合材料を含む層２１０３以外は、実施例１の発光素子１と同様に形成した。発光素子３は、第１の電極２１０２が形成された面が下方となるように、第１の電極２１０２が形成された基板を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、１０^−４Ｐａ程度まで減圧した後、第１の電極２１０２上に、ＹＧＴＡ１ＢＰと酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を含む層２１０３を形成した。その膜厚は５０ｎｍとし、ＹＧＴＡ１ＢＰと酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で４：１（＝ＹＧＴＡ１ＢＰ：酸化モリブデン）となるように調節した。

本実施例で作製した発光素子３の素子構成を表３に示す。表３では、混合比は全て重量比で表している。

作製した発光素子３は青色発光材料であるＰＣＢＡＰＡ由来の発光波長が観測された。ＣＩＥ色度座標は、（ｘ、ｙ）＝（０．１６、０．１８）であった。

発光素子３の電流密度−輝度特性を図２４に示す。図２４において、横軸は電流密度（ｍＡ／ｃｍ^２）を、縦軸は輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表す。また、電圧−輝度特性を図２５に示す。図２５において、横軸は印加した電圧（Ｖ）、縦軸は発光輝度（ｃｄ／ｍ^２）を表している。また、輝度−電流効率特性を図２６に示す。図２６において、横軸は発光輝度（ｃｄ／ｍ^２）、縦軸は電流効率（ｃｄ／Ａ）を表している。

発光素子３において、８３０ｃｄ／ｍ^２の輝度を得るために必要な電圧は４．２Ｖであり、その時流れた電流は０．５１ｍＡ（電流密度は１２．７ｍＡ／ｃｍ^２）であった。また、この時の電流効率は６．５ｃｄ／Ａであった。

以上の結果から、本発明の一態様である芳香族アミン化合物を、発光素子の複合材料を含む層及び正孔輸送層に用いた場合にも、素子特性に優れた発光素子を形成することができることが示された。

１０１基板
１０２第１の電極
１０３第１の層
１０４第２の層
１０５第３の層
１０６第４の層
１０７第２の電極
３０２第１の電極
３０３第１の層
３０４第２の層
３０５第３の層
３０６第４の層
３０７第２の電極
５０１第１の電極
５０２第２の電極
５１１第１の発光ユニット
５１２第２の発光ユニット
５１３電荷発生層
６０１ソース側駆動回路
６０２画素部
６０３ゲート側駆動回路
６０４封止基板
６０５シール材
６０７空間
６０８配線
６０９ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
６１０素子基板
６１１スイッチング用ＴＦＴ
６１２電流制御用ＴＦＴ
６１３第１の電極
６１４絶縁物
６１６発光物質を含む層
６１７第２の電極
６１８発光素子
６２３ｎチャネル型ＴＦＴ
６２４ｐチャネル型ＴＦＴ
９０１筐体
９０２液晶層
９０３バックライト
９０４筐体
９０５ドライバＩＣ
９０６端子
９５１基板
９５２電極
９５３絶縁層
９５３絶縁層
９５４隔壁層
９５５発光物質を含む層
９５６電極
２００１筐体
２００２光源
２１０１ガラス基板
２１０２第１の電極
２１０３複合材料を含む層
２１０４正孔輸送層
２１０５発光層
２１０６ａ第１の電子輸送層
２１０６ｂ第２の電子輸送層
２１０７電子注入層
２１０８第２の電極
２２０１ガラス基板
２２０２第１の電極
２２０３複合材料を含む層
２２０４ａ第１の正孔輸送層
２２０４ｂ第２の正孔輸送層
２２０５発光層
２２０６ａ第１の電子輸送層
２２０６ｂ第２の電子輸送層
２２０７電子注入層
２２０８第２の電極
３００１照明装置
３００２テレビ装置
９１０１筐体
９１０２支持台
９１０３表示部
９１０４スピーカー部
９１０５ビデオ入力端子
９２０１本体
９２０２筐体
９２０３表示部
９２０４キーボード
９２０５外部接続ポート
９２０６ポインティングデバイス
９４０１本体
９４０２筐体
９４０３表示部
９４０４音声入力部
９４０５音声出力部
９４０６操作キー
９４０７外部接続ポート
９４０８アンテナ
９５０１本体
９５０２表示部
９５０３筐体
９５０４外部接続ポート
９５０５リモコン受信部
９５０６受像部
９５０７バッテリー
９５０８音声入力部
９５０９操作キー
９５１０接眼部

Claims

一般式（１）で表される芳香族アミン化合物。

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３のアリール基のいずれかを表す。前記炭素数６〜１３のアリール基は、さらに置換基を有していてもよく、前記置換基が互いに結合して環を形成してもよい。また、Ｒ^３〜Ｒ^１４は、それぞれ、水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。また、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ炭素数６〜１３のアリール基を表す。ただし、Ａｒ^１がフェニル基であり、且つ、Ａｒ^２が１−ナフチル基、２−ナフチル基、又はフェニル基である場合を除く。）
一般式（２）で表される芳香族アミン化合物。

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、それぞれ、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、又は炭素数６〜１３のアリール基のいずれかを表す。前記炭素数６〜１３のアリール基は、さらに置換基を有していてもよく、前記置換基が互いに結合して環を形成してもよい。また、Ａｒ^１及びＡｒ^２は、それぞれ炭素数６〜１３のアリール基を表す。ただし、Ａｒ^１がフェニル基であり、且つ、Ａｒ^２が１−ナフチル基、２−ナフチル基、又はフェニル基である場合を除く。）
陽極と陰極との間に、発光層と、正孔輸送層と、を有し、
前記正孔輸送層は、請求項１または２に記載の芳香族アミン化合物を有する発光素子。
請求項３において、
前記発光層は、燐光材料を有する発光素子。
請求項３において、
前記発光層は、蛍光材料を有する発光素子。
請求項３乃至５のいずれか一において、
前記陽極と前記正孔輸送層との間に、正孔注入層を有し、
前記正孔注入層は、有機化合物と、遷移金属酸化物と、を有する発光素子。
請求項６において、
前記有機化合物は、請求項１または２に記載の芳香族アミン化合物である発光素子。