カルバゾール誘導体およびカルバゾール誘導体を用いた発光素子、並びに発光装置
【課題】正孔注入性および正孔輸送性に優れた材料を提供することを目的とする。また、正孔注入性および正孔輸送性に優れた材料を用いた発光素子および発光装置を提供することを目的とする。
【解決手段】一般式（１）で表されるカルバゾール誘導体を提供する。本発明のカルバゾール誘導体は、正孔注入性、正孔輸送性に優れている。また、本発明のカルバゾール誘導体を発光素子または発光装置に適用することで、駆動電圧の低減、発光効率の向上、長寿命化、信頼性の向上を実現することができる。
【解決手段】一般式（１）で表されるカルバゾール誘導体を提供する。本発明のカルバゾール誘導体は、正孔注入性、正孔輸送性に優れている。また、本発明のカルバゾール誘導体を発光素子または発光装置に適用することで、駆動電圧の低減、発光効率の向上、長寿命化、信頼性の向上を実現することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カルバゾール誘導体に関する。また、一対の電極と、電界を加えることで発光が得られる発光物質を含む層と、を有する発光素子に関する。また、このような発光素子を有する発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光材料を用いた発光素子は、薄型軽量、高速応答性、直流低電圧駆動などの特徴を有しており、次世代のフラットパネルディスプレイへの応用が期待されている。また、発光素子をマトリクス状に配置した発光装置は、従来の液晶表示装置と比較して、視野角が広く視認性が優れる点に優位性があると言われている。
【０００３】
発光素子の発光機構は、一対の電極間に発光層を挟んで電圧を印加することにより、陰極から注入された電子および陽極から注入された正孔が発光層の発光中心で再結合して分子励起子を形成し、その分子励起子が基底状態に戻る際にエネルギーを放出して発光するといわれている。励起状態には一重項励起と三重項励起が知られ、発光はどちらの励起状態を経ても可能であると考えられている。
【０００４】
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。
【０００５】
発光物質を含む層に用いられる材料の一例として、光導電性に優れたカルバゾール骨格を有する材料（カルバゾール誘導体）が挙げられる。具体的には、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＢＰ）が挙げられる（特許文献１参照）。
【０００６】
ＴＣＢＰは、正孔輸送層を形成するための材料として提案されている。しかし、カルバゾール骨格を有する材料はイオン化ポテンシャルが大きいものが多く、電極からの正孔注入性はあまり良くない。
【０００７】
一方、正孔注入性および正孔輸送性材料として多く用いられている材料としては、例えば、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ，Ｎ−ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）が挙げられる（特許文献２参照）。
【０００８】
ＤＮＴＰＤは、イオン化ポテンシャルが小さく正孔注入性に優れている。また、正孔輸送性も有しており、発光素子の正孔注入層や正孔輸送層に多く用いられている。しかし、まだ十分な性質を備えているとは言えず、より良い特性を有する材料の開発が求められている。
【特許文献１】特許第３２１０４８１号公報
【特許文献２】特開平９−３０１９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記問題を鑑み、正孔注入性および正孔輸送性に優れた材料を提供することを目的とする。また、正孔注入性および正孔輸送性に優れた材料を用いた発光素子および発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、下記一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体が優れた正孔注入性および正孔輸送性を有することを見いだした。
【００１１】
よって、本発明は、下記一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体を提供するものである。
【００１２】
【化１】
（式中、Ｒ１１およびＲ１３は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ１１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ１２は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表し、Ｒ１４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、一般式（２）で示される置換基のいずれかを表し、一般式（２）で示される置換基において、Ｒ１５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ１２は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ１６は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。）
【００１３】
【化２】
【００１４】
上記一般式（１）において、Ｒ１１およびＲ１３のどちらか一方は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることが好ましい。より好ましくは、Ｒ１１およびＲ１３は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかであることが好ましい。カルバゾール骨格の窒素と結合している置換基が、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることにより、キャリア輸送性が向上するという効果が得られる。
【００１５】
また、上記一般式（１）において、Ｒ１２は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００１６】
また、上記一般式（１）において、Ｒ１４は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００１７】
また、上記一般式（１）において、Ｒ１４は一般式（２）で示される置換基であることが好ましい。Ｒ１４が一般式（２）で示される置換基であることにより、より耐熱性の高いカルバゾール誘導体を得ることができる。また、一般式（２）において、Ｒ１５は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることが好ましい。カルバゾール骨格の窒素と結合している置換基が、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることにより、キャリア輸送性が向上するという効果が得られる。また、一般式（２）において、Ｒ１６は水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００１８】
また、本発明者らは、下記一般式（３）で示されるカルバゾール誘導体が優れた正孔注入性および正孔輸送性を有することを見いだした。
【００１９】
よって、本発明は、下記一般式（３）で示されるカルバゾール誘導体を提供するものである。
【００２０】
【化３】
（式中、Ｒ２１は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ｒ２２は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表し、Ｒ２３は、一般式（４）で示される置換基を表し、一般式（４）で示される置換基において、Ｒ２４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ２５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。）
【００２１】
【化４】
【００２２】
上記構成において、Ｒ２２は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００２３】
本発明の他の構成は、一般式（５）で示される構造を有するカルバゾール誘導体である。
【００２４】
【化５】
（式中、Ｒ２１は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ｒ２２およびＲ２３は、一般式（６）で示される置換基を表し、一般式（６）で示される置換基において、Ｒ２４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ２５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。）
【００２５】
【化６】
【００２６】
上記構成において、Ｒ２５は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００２７】
また、上記構成において、Ｒ２４は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることが好ましい。
【００２８】
また、上記構成において、Ｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることが好ましい。
【００２９】
カルバゾール骨格の窒素と結合している置換基が、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることにより、キャリア輸送性が向上するという効果が得られる。
【００３０】
また、本発明の他の構成は、一般式（７）で示される構造を有するカルバゾール誘導体である。
【００３１】
【化７】
（式中、Ａｒ３１は、フェニル基またはナフチル基を表す。）
【００３２】
また、本発明の他の構成は、一般式（８）で示される構造を有するカルバゾール誘導体である。
【００３３】
【化８】
（式中、Ａｒ４１およびＡｒ４２は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、フェニル基またはナフチル基を表す。）
【００３４】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、発光素子に用いることができる。本発明のカルバゾール誘導体は、正孔注入性、正孔輸送性に優れているため、正孔輸送性材料として用いることができる。具体的には、発光物質を含む層のうち、正孔注入層、正孔輸送層、発光層のホスト材料として用いることが好ましい。
【００３５】
よって、本発明の発光素子は、一対の電極間に発光物質を含む層とを有し、発光物質を含む層は、本発明のカルバゾール誘導体を含むことを特徴とする。
【００３６】
なお、本発明のカルバゾール誘導体は、正孔注入性に優れているため、本発明のカルバゾール誘導体を正孔注入性材料として含むことが好ましい。つまり、本発明のカルバゾール誘導体を陽極として機能する電極と接する層に用いることが好ましい。
【００３７】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、正孔輸送性に優れているため、上述のカルバゾール誘導体を正孔輸送性材料として含むことが好ましい。つまり、本発明のカルバゾール誘導体は、発光素子の一対の電極のうち陽極として機能する電極と、発光物質を含む層のうち発光機能を担う層との間に含まれていることが好ましい。
【００３８】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、発光層のホスト材料として用いることができる。また、本発明のカルバゾール誘導体は発光を示すため、発光材料として用いることもできる。よって、本発明のカルバゾール誘導体は、発光物質を含む層のうち発光機能を担う層に含まれていることが好ましい。
【００３９】
また、本発明は、上述した発光素子を有する発光装置も範疇に含めるものである。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、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【発明の効果】
【００４０】
本発明のカルバゾール誘導体は、正孔注入性に優れており、正孔注入性材料として発光素子の正孔注入層に用いることにより、駆動電圧を低減することができる。
【００４１】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、正孔輸送性に優れているため、正孔輸送性材料として発光素子に用いることもできる。
【００４２】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、耐熱性に優れているため、耐熱性、耐久性に優れた発光素子を得ることができる。
【００４３】
また、本発明の発光素子は、本発明のカルバゾール誘導体を用いていることにより、駆動電圧の低減、発光効率の向上、長寿命化、信頼性の向上を実現することができる。
【００４４】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、耐熱性に優れているため、耐熱性、耐久性に優れた発光素子を得ることができる。
【００４５】
また、本発明の発光装置は、本発明のカルバゾール誘導体を用いた発光素子を有しているため、長寿命であり、信頼性の高い発光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
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。
【００４７】
なお、本発明において発光素子の一対の電極のうち、一対の電極のうち一方の電位が他方の電極の電位より高くなるように電圧をかけると発光する。このとき、電位が高いほうの電極を陽極とし、低い電位をもつ他方の電極を陰極とする。
【００４８】
（実施の形態１）
本発明のカルバゾール誘導体は、一般式（１）で示される構造を有するものである。
【００４９】
【化９】
（式中、Ｒ１１およびＲ１３は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ１１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ１２は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表し、Ｒ１４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、一般式（２）で示される置換基のいずれかを表し、一般式（２）で示される置換基において、Ｒ１５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ１２は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ１６は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。）
【００５０】
【化１０】
【００５１】
炭素数１〜６のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ―プロピル基、ｎ―ブチル基、ｎ―ヘキシル基等が挙げられる。また、ｉｓｏ−プロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等の分岐を有するアルキル基でもよい。
【００５２】
炭素数６〜２５のアリール基としては、具体的には、フェニル基、４―ビフェニリル基、１―ナフチル基、２―ナフチル基、９―アントリル基、９―フェナントリル基、１―ピレニル基、９，９’―ジメチル―２―フルオレニル基、スピロ―９，９’―ビフルオレン―２―イル基等が挙げられる。また、ｍ―トリル基、ｐ―トリル基、２−フルオロフェニル基、３−フルオロフェニル基、４−フルオロフェニル基等の置換基を有するアリール基でもよい。
【００５３】
炭素数５〜９のヘテロアリール基としては、具体的には、２―ピリジル基、８―キノリル基、３―キノリル基等が挙げられる。
【００５４】
アリールアルキル基としては、具体的には、ベンジル基等が挙げられる。
【００５５】
炭素数１〜７のアシル基としては、具体的には、アセチル基、ベンゾイル基、プロピオニル基等が挙げられる。
【００５６】
上記一般式（１）において、Ｒ１１およびＲ１３のどちらか一方は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることが好ましい。より好ましくは、Ｒ１１およびＲ１３は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかであることが好ましい。カルバゾール骨格の窒素と結合している置換基が、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることにより、キャリア輸送性が向上するという効果が得られる。
【００５７】
また、上記一般式（１）において、Ｒ１２は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００５８】
また、上記一般式（１）において、Ｒ１４は水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００５９】
また、上記一般式（１）において、Ｒ１４は一般式（２）で示される置換基であることが好ましい。Ｒ１４が一般式（２）で示される置換基であることにより、より耐熱性の高いカルバゾール誘導体を得ることができる。また、一般式（２）において、Ｒ１５は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることが好ましい。カルバゾール骨格の窒素と結合している置換基が、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることにより、キャリア輸送性が向上するという効果が得られる。また、一般式（２）において、Ｒ１６は水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００６０】
本発明のカルバゾール誘導体の他の構成は、一般式（３）で示される構造を有するものである。
【００６１】
【化１１】
（式中、Ｒ２１は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ｒ２２は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表し、Ｒ２３は、一般式（４）で示される置換基を表し、一般式（４）で示される置換基において、Ｒ２４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ２５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。）
【００６２】
【化１２】
【００６３】
上記構成において、Ｒ２２は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００６４】
また、本発明の他の構成は、一般式（５）で示される構造を有するカルバゾール誘導体である。
【００６５】
【化１３】
（式中、Ｒ２１は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ｒ２２およびＲ２３は、一般式（６）で示される置換基を表し、一般式（６）で示される置換基において、Ｒ２４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ２５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。）
【００６６】
【化１４】
【００６７】
上記構成において、Ｒ２５は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００６８】
また、上記構成において、Ｒ２４は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることが好ましい。
【００６９】
また、上記構成において、Ｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることが好ましい。
【００７０】
カルバゾール骨格の窒素と結合している置換基が、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることにより、キャリア輸送性が向上するという効果が得られる。
【００７１】
また、カルバゾール骨格の６位には、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数６〜１２のアリール基が結合していることが好ましい。カルバゾール骨格の６位に、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数６〜１２のアリール基の置換基があることにより、カルバゾール骨格が化学的に安定化し、副反応を抑制することができる。
【００７２】
また、本発明の他の構成は、一般式（７）で示される構造を有するカルバゾール誘導体である。
【００７３】
【化１５】
（式中、Ａｒ３１は、フェニル基またはナフチル基を表す。）
【００７４】
また、本発明のカルバゾール誘導体の他の構成は、一般式（８）で示される構造を有するものである。
【００７５】
【化１６】
（式中、Ａｒ４１およびＡｒ４２は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、フェニル基またはナフチル基を表す。）
【００７６】
また、本発明のカルバゾール誘導体の具体例としては、下記の構造式（９）〜（７１）に示されるカルバゾール誘導体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。
【００７７】
【化１７】
【００７８】
【化１８】
【００７９】
【化１９】
【００８０】
【化２０】
【００８１】
【化２１】
【００８２】
【化２２】
【００８３】
【化２３】
【００８４】
【化２４】
【００８５】
【化２５】
【００８６】
【化２６】
【００８７】
【化２７】
【００８８】
【化２８】
【００８９】
【化２９】
【００９０】
【化３０】
【００９１】
構造式（９）〜（２０）に示すカルバゾール誘導体は一般式（１）におけるＲ１２が水素の場合のものであり、構造式（２１）〜（３４）に示すカルバゾール誘導体は一般式（１）におけるＲ１２がアルキル基の場合のものである。
【００９２】
構造式（３５）〜（４８）に示すカルバゾール誘導体は、カルバゾール骨格に同じ置換基が結合した構造をしており、異なる置換基が結合した構造のカルバゾール誘導体よりも合成が容易である。つまり、一般式（３）において、Ｒ２２とＲ２３は一般式（４）で示される同一の構造を有している場合、カルバゾール骨格に同じ置換基を結合させればよいため、合成が容易となる。
【００９３】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、構造式（４９）〜（５７）に示すように、フッ素を有していてもよい。
【００９４】
また、構造式（５８）〜（６９）に示すように、カルバゾール骨格の６位には、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数６〜１２のアリール基が結合していることが好ましい。カルバゾール骨格の６位に、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数６〜１２のアリール基の置換基があることにより、カルバゾール骨格が化学的に安定化し、副反応を抑制することができる。
【００９５】
本発明のカルバゾール誘導体の合成方法としては、種々の反応の適用が可能である。例えば、下記の反応スキーム（Ａ−１）や反応スキーム（Ａ―２）に示す方法が挙げられる。ただし、本発明のカルバゾール誘導体の合成方法は、これに限定されることはない。
【００９６】
【化３１】
【００９７】
【化３２】
【００９８】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１に示すカルバゾール誘導体を用いた発光素子について説明する。
【００９９】
本発明における発光素子の構造は、一対の電極間に、発光物質を含む層を有するものである。なお、素子構造については、特に制限はなく、目的に応じて、公知の構造を適宜選択することができる。
【０１００】
なお、本発明のカルバゾール誘導体は、正孔注入性に優れているため、正孔注入性材料として正孔注入層に用いることが好ましい。また、本発明のカルバゾール誘導体は、正孔輸送性にも優れているため、正孔輸送性材料として用いることもできる。具体的には、発光物質を含む層のうち、正孔輸送層、発光層のホスト材料として用いることができる。また、本発明のカルバゾール誘導体は青色系色などの発光を示すことができるため、発光材料として用いてもよい。具体的には、発光層のゲスト材料として用いることができる。
【０１０１】
図１に、本発明における発光素子の素子構成の一例を模式的に示す。本実施の形態では、本発明のカルバゾール誘導体を正孔注入層に用いた場合について説明する。
【０１０２】
図１に示す発光素子は、第１の電極１０１と第２の電極１０３との間に発光物質を含む層１０２を有する構成となっている。本実施の形態では、第１の電極１０１は陽極として機能し、第２の電極１０３は陰極として機能する。そして、発光物質を含む層１０２のうち、陽極と接する層１０４は、本発明のカルバゾール誘導体を含んでいる。つまり、本発明のカルバゾール誘導体を含む層は、正孔注入層として機能している。
【０１０３】
陽極としては、公知の材料を用いることができ、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、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、または珪素を含有したインジウム錫酸化物、２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む酸化インジウム（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム−酸化スズ（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。例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む酸化インジウム（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−酸化スズ（ＩＷＺＯ）は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン：ＴｉＮ）等が挙げられる。
【０１０４】
一方、陰極としては、公知の材料を用いることができ、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）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、元素周期律の１族または２族に属する金属、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。ただし、高い電子注入性を有する電子注入層を用いることにより、仕事関数の高い材料、すなわち、通常は陽極に用いられている材料で陰極を形成することもできる。例えば、Ａｌ、Ａｇなどの金属ＩＴＯ等などの導電性無機化合物により陰極を形成することもできる。
【０１０５】
発光物質を含む層１０２には、公知の材料を用いることができ、低分子系材料および高分子系材料のいずれを用いることもできる。なお、発光物質を含む層１０２を形成する材料には、有機化合物材料のみから成るものだけでなく、無機化合物を一部に含む構成も含めるものとする。また、発光物質を含む層は、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層（ホールブロッキング層）、発光層、電子輸送層、電子注入層等を適宜組み合わせて構成されるが、単層で構成してもよいし、複数の層を積層させた構成としてもよい。
【０１０６】
また、発光物質を含む層の作製には、蒸着法、インクジェット法、スピンコート法、ディップコート法など、湿式、乾式を問わず、用いることができる。
【０１０７】
以下に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層に用いる具体的な材料を示す。
【０１０８】
正孔注入層を形成する正孔注入性材料としては、本発明のカルバゾール誘導体を用いることができる。本発明のカルバゾール誘導体は優れた正孔注入性を有しており、本発明のカルバゾール誘導体を正孔注入性材料として用いることにより、発光素子の駆動電圧を低減することが可能である。
【０１０９】
また、正孔輸送層を形成する正孔輸送性材料としては、芳香族アミン系（すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの）の化合物が好適である。広く用いられている材料として、例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（以下、ＴＰＤと示す）の他、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（以下、α−ＮＰＤと示す）や、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）−トリフェニルアミン（以下、ＴＣＴＡと示す）、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（以下、ＴＤＡＴＡと示す）、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（以下、ＭＴＤＡＴＡと示す）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。
【０１１０】
また、本発明のカルバゾール誘導体は正孔輸送性に優れているため、正孔輸送材料として用いることができる。
【０１１１】
また、発光層を形成する発光性材料としては、具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ３と示す）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｍｑ３と示す）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（以下、ＢｅＢｑ２と示す）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−（４−ヒドロキシ−ビフェニリル）−アルミニウム（以下、ＢＡｌｑと示す）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾオキサゾラト］亜鉛（以下、Ｚｎ（ＢＯＸ）２と示す）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾチアゾラト］亜鉛（以下、Ｚｎ（ＢＴＺ）２と示す）などの金属錯体の他、各種蛍光色素が有効である。
【０１１２】
なお、ゲスト材料と組み合わせて発光層を形成する場合には、ゲスト材料としては、具体的には、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ジュロリジン−４−イル−ビニル）−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、９，１０−ジフェニルアントラセン、５，１２−ジフェニルテトラセン（略称：ＤＰＴ）、クマリン６、ペリレン、ルブレンなどの一重項発光材料（蛍光材料）の他、ビス（２−（２’−ベンゾチエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’）（アセチルアセトナト）イリジウム（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））などの三重項発光材料（燐光材料）も用いることができる。
【０１１３】
なお、本発明のカルバゾール誘導体は、青色などの発光を示すことができる発光性材料であるので、発光層のゲスト材料としても用いることも可能である。なお、本発明のカルバゾール誘導体は、青色以外の発光色を示すこともできるため、青色に発光する発光素子に限定されることはない。
【０１１４】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、正孔輸送性に優れているため、発光層のホスト材料として用いることもできる。
【０１１５】
電子輸送層を形成する電子輸送性材料としては、先に述べたＡｌｑ３、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、トリス（８−キノリノラト）ガリウム（略称：Ｇａｑ３）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−ガリウム（略称：ＢＧａｑ）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム略称：ＢｅＢｑ２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などの金属錯体が挙げられる。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−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）等を用いることができる。
【０１１６】
電子注入層に用いることができる電子注入性材料としては、上述した電子輸送性材料を用いることができる。その他に、ＬｉＦ、ＣｓＦなどのアルカリ金属ハロゲン化物や、ＣａＦ２のようなアルカリ土類ハロゲン化物、Ｌｉ２Ｏなどのアルカリ金属酸化物のような絶縁体の超薄膜がよく用いられる。また、リチウムアセチルアセトネート（略称：Ｌｉ（ａｃａｃ））や８−キノリノラト−リチウム（略称：Ｌｉｑ）などのアルカリ金属錯体も有効である。さらに、上述した電子輸送性材料と、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃｓ等の仕事関数の小さい金属とを混合した層を電子注入層として使用することもできる。また、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）やバナジウム酸化物（ＶＯｘ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯｘ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）等の金属酸化物またはベンゾオキサゾール誘導体と、アルカリ金属、アルカリ土類金属、または遷移金属のいずれか一または複数の材料とを含むようにしても良い。また酸化チタンを用いていても良い。
【０１１７】
本発明のカルバゾール誘導体は、ＨＯＭＯ準位が高い。よって、仕事関数の大きい材料により形成されている陽極からの正孔注入障壁が小さく、正孔が注入されやすい。従って、陽極と接する層に本発明のカルバゾール誘導体を含ませることにより駆動電圧を低減することができる。
【０１１８】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、ＬＵＭＯ準位も高い。そのため電子注入障壁が高く、陽極側へ電子が突き抜けることを抑制することができる。よって、キャリアの再結合の確率が高くなり、発光効率が向上する。つまり、キャリアの再結合の確率が高くなることにより、ある輝度を達成するために必要な電流が少なくて済む。
【０１１９】
さらに、低電圧駆動および低電流駆動が可能となることにより、発光素子の長寿命化、信頼性向上という効果も得られる。
【０１２０】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、ガラス転移点が高く、良好なアモルファス状態の膜を高温においても維持することができるため、耐熱性の高い膜を得ることができる。よって、本発明のカルバゾール誘導体を発光素子に用いることにより、耐熱性の高い発光素子を得ることができる。
【０１２１】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、酸化反応に対して極めて安定であるため、本発明のカルバゾール誘導体を発光素子に用いることにより、信頼性の高い発光素子を得ることができる。
【０１２２】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２とは異なり、本発明のカルバゾール誘導体を正孔輸送層として用いた場合について図２を用いて説明する。
【０１２３】
図２に示す発光素子は、第１の電極２０１と第２の電極２０３との間に発光物質を含む層２０２を有する構成となっている。本実施の形態では、第１の電極２０１は陽極として機能し、第２の電極２０３は陰極として機能する。そして、発光物質を含む層２０２のうち、発光層２１１よりも陽極側の層２０４に、本発明のカルバゾール誘導体を含む層を有する。本発明のカルバゾール誘導体を含む層は、正孔輸送層として機能する。
【０１２４】
図２の構成のように、本発明のカルバゾール誘導体を正孔輸送層として用いる場合には、正孔注入層を形成する正孔注入性材料として公知の材料を用いることができる。具体的には、有機化合物であればポルフィリン系の化合物が有効であり、フタロシアニン（略称：Ｈ２−Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：Ｃｕ−Ｐｃ）等を用いることができる。また、導電性高分子化合物に化学ドーピングを施した材料もあり、ポリスチレンスルホン酸（略称：ＰＳＳ）をドープしたポリエチレンジオキシチオフェン（略称：ＰＥＤＯＴ）や、ポリアニリン（略称：ＰＡｎｉ）などを用いることもできる。また、ＶＯｘ、ＭｏＯｘのような無機半導体層や、Ａｌ２Ｏ３などの無機絶縁体の超薄膜も有効である。
【０１２５】
なお、本発明のカルバゾール誘導体を含む層は、発光層２１１よりも陽極側の層２０４に含まれていればよく、発光層２１１と接していてもよいし、接していなくともよい。また、本発明のカルバゾール誘導体を含む層を第１の電極２０１と接しないように設けてもよいし、本発明のカルバゾール誘導体を含む層を第１の電極２０１と接するように設けて、正孔注入層と正孔輸送層の機能を兼ねるようにしてもよい。
【０１２６】
本発明のカルバゾール誘導体は、正孔輸送性に優れているため、正孔輸送層として用いることにより発光素子の駆動電圧を低減することができる。
【０１２７】
また、本発明のカルバゾール誘導体はＬＵＭＯ準位が高いため、電子注入障壁が高く、陽極側へ電子が突き抜けることを抑制することができる。よって、キャリアの再結合の確率が高くなり、発光効率が向上する。つまり、キャリアの再結合の確率が高くなることにより、ある輝度を達成するために必要な電流が少なくて済む。
【０１２８】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、ガラス転移点が高く、良好なアモルファス状態の膜を高温においても維持することができるため、耐熱性の高い膜を得ることができる。よって、本発明のカルバゾール誘導体を発光素子に用いることにより、耐熱性の高い発光素子を得ることができる。
【０１２９】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、酸化反応に対して極めて安定であるため、本発明のカルバゾール誘導体を発光素子に用いることにより、信頼性の高い発光素子を得ることができる。
【０１３０】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明のカルバゾール誘導体を発光層として用いた場合について図３を用いて説明する。
【０１３１】
図３に示す発光素子は、第１の電極３０１と第２の電極３０３との間に発光物質を含む層３０２を有する構成となっている。本実施の形態では、第１の電極３０１は陽極として機能し、第２の電極３０３は陰極として機能する。そして、発光物質を含む層３０２のうち、発光層３０４は、本発明のカルバゾール誘導体を含んでいる。本発明のカルバゾール誘導体は優れた正孔輸送性を有するため、発光層のホスト材料として用いることができる。また、本発明のカルバゾール誘導体は、青色等の発光を示すため発光材料として用いることもできる。
【０１３２】
なお、本発明のカルバゾール誘導体を発光層のホスト材料として用いる場合には、本発明のカルバゾール誘導体を含む層を正孔輸送層と兼ねるように設けてもよい。また、第１の電極３０１と発光層３０４とに挟まれる層３０５に、本発明のカルバゾール誘導体を含むように構成することも可能である。
【０１３３】
本発明のカルバゾール誘導体は、正孔輸送性に優れているため、発光層のホスト材料として用いることにより発光素子の駆動電圧を低減することができる。
【０１３４】
また、本発明のカルバゾール誘導体はＬＵＭＯ準位が高いため、電子注入障壁が高く、陽極側へ電子が突き抜けることを抑制することができる。よって、キャリアの再結合の確率が高くなり、発光効率が向上する。つまり、キャリアの再結合の確率が高くなることにより、ある輝度を達成するために必要な電流が少なくて済む。
【０１３５】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、ガラス転移点が高く、良好なアモルファス状態の膜を高温においても維持することができるため、耐熱性の高い膜を得ることができる。よって、本発明のカルバゾール誘導体を発光素子に用いることにより、耐熱性の高い発光素子を得ることができる。
【０１３６】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、酸化反応に対して極めて安定であるため、本発明のカルバゾール誘導体を発光素子に用いることにより、信頼性の高い発光素子を得ることができる。
【０１３７】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明のカルバゾール誘導体を用いた発光素子を有する発光装置について説明する。
【０１３８】
本実施の形態では、画素部に本発明の発光素子を有する発光装置について図４を用いて説明する。なお、図４（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＡ−Ａ’およびＢ−Ｂ’で切断した断面図である。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）である。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。
【０１３９】
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盤（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の範疇には、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。
【０１４０】
次に、断面構造について図４（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。
【０１４１】
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、ＴＦＴにより構成される駆動回路は、公知のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施例では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、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。
【０１４２】
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絶縁物６１４を形成する。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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、さらに陽極として機能させることができる。
【０１４５】
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公知の方法によって形成される。発光物質を含む層６１６には、本発明のカルバゾール誘導体が含まれている。また、本発明のカルバゾール誘導体と組み合わせて用いる材料としては、低分子系材料、中分子材料（オリゴマー、デンドリマーを含む）、または高分子系材料であっても良い。また、発光物質を含む層に用いる材料としては、通常、有機化合物を単層もしくは積層で用いる場合が多いが、本発明においては、有機化合物からなる膜の一部に無機化合物を用いる構成も含めることとする。
【０１４６】
なお、本発明のカルバゾール誘導体は優れた正孔注入性を有しているため、正孔注入性材料として用いることが好ましい。また、本発明のカルバゾール誘導体は正孔輸送性にも優れているため、正孔輸送性材料として用いることもできる。
【０１４７】
さらに、発光物質を含む層６１６上に形成される第２の電極（陰極）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、ＣａＦ２、ＬｉＦ、窒化カルシウム）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（陰極）６１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ）、２〜２０％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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、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。
【０１５０】
以上のようにして、本発明の発光素子を有する発光装置を得ることができる。
【０１５１】
本発明の発光装置は、正孔注入性および正孔輸送性に優れたカルバゾール誘導体を用いた発光素子を有するため、発光素子の低電圧駆動および低電流駆動が可能であり、発光装置の長寿命化、信頼性向上が可能となる。
【０１５２】
また、発光装置の低電圧駆動および低電流駆動が可能であるため、消費電力の低減も実現できる。
【０１５３】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、ガラス転移点が高く、良好なアモルファス状態の膜を高温においても維持することができるため、耐熱性の高い膜を得ることができる。また、本発明のカルバゾール誘導体は、酸化反応に対して極めて安定である。よって、本発明のカルバゾール誘導体を発光装置に用いることにより、信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【０１５４】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の発光素子を用いて作製された発光装置をその一部に含む様々な電気機器について説明する。
【０１５５】
本発明の発光素子を有する発光装置を用いて作製された電気機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラのようなカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。これらの電気機器の具体例を図５に示す。
【０１５６】
図５（Ａ）はテレビ受像機であり、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。本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９１０３に用いることにより作製される。本発明の発光装置を用いることにより、長寿命、低消費電力で、信頼性の高い表示部を有するテレビ受像機を得ることができる。なお、テレビ受像機は、コンピュータ用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。
【０１５７】
図５（Ｂ）は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、ポインティングマウス９２０６等を含む。本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９２０３に用いることにより作製される。本発明の発光装置を用いることにより、長寿命、低消費電力で、信頼性の高い表示部を有するコンピュータを得ることができる。
【０１５８】
図５（Ｃ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体９３０１、表示部９３０２、アーム部９３０３を含む。本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９３０２に用いることにより作製される。本発明の発光装置を用いることにより、長寿命、低消費電力で、信頼性の高い表示部を有するゴーグル型ディスプレイを得ることができる。
【０１５９】
図５（Ｄ）は携帯電話であり、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。本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９４０３に用いることにより作製される。本発明の発光装置を用いることにより、長寿命、低消費電力で、信頼性の高い表示部を有する携帯電話を得ることができる。なお、表示部９４０３は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を抑えることができる。
【０１６０】
図５（Ｅ）はカメラであり、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。本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９５０２に用いることにより作製される。本発明の発光装置を用いることにより、長寿命、低消費電力で、信頼性の高い表示部を有するカメラを得ることができる。
【０１６１】
以上の様に、本発明の発光素子を有す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気機器に適用することが可能である。本発明の発光素子を有する発光装置を用いることにより、長寿命、低消費電力で、信頼性の高い電気機器を提供することが可能となる。
【実施例１】
【０１６２】
本発明のカルバゾール誘導体の一例として、構造式（１２）で示される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）の合成方法について説明する。
【０１６３】
【化３３】
【０１６４】
［ステップ１］
まず、３−ブロモ−９−フェニルカルバゾールの合成方法について説明する。３−ブロモ−９−フェニルカルバゾールの合成スキームを（Ａ−３）に示す。
【０１６５】
【化３４】
【０１６６】
９−フェニルカルバゾール２４．３ｇ（１００ｍｍｏｌ）を氷酢酸６００ｍＬに溶かし、Ｎ−ブロモコハク酸イミド１７．８ｇ（１００ｍｍｏｌ）をゆっくり加え、室温で一晩撹拌した。この氷酢酸溶液を氷水１Ｌに撹拌しながら滴下した。析出した白色固体を水で３回洗浄した。この固体をジエチルエーテル１５０ｍＬに溶解し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水で洗浄した。この有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた。これを濾過し、得られたろ液を濃縮した。得られた濃縮液にメタノールを約５０ｍＬを加え、均一に溶解させた。この溶液を静置することで白色固体が析出した。この固体を回収し乾燥させる事で、白色粉末の３−ブロモ−９−フェニルカルバゾールを２８．４ｇ（収率８８％）を得た。
【０１６７】
［ステップ２］
次に、３−（Ｎ−フェニルアミノ）−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣＡ）の合成方法について説明する。ＰＣＡの合成スキームを（Ａ−４）に示す。
【０１６８】
【化３５】
【０１６９】
窒素雰囲気下で、３−ブロモ−９−フェニルカルバゾール１９ｇ（６０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）３４０ｍｇ（０．６ｍｍｏｌ）、１，１−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン１．６ｇ（３．０ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド１３ｇ（１８０ｍｍｏｌ）の混合物に、脱水キシレン１１０ｍＬ、アニリン７．０ｇ（７５ｍｍｏｌ）を加えた。これを窒素雰囲気下にて９０℃、７．５時間加熱撹拌した。反応終了後、この懸濁液に温めたトルエン約５００ｍＬを加え、これをフロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過した。得られたろ液を濃縮し、この濃縮液をヘキサン−酢酸エチルを加えて超音波を照射した。得られた懸濁液を濾過し、このろ物を乾燥し、クリーム色粉末の３−（Ｎ−フェニルアミノ）−９−フェニルカルバゾール１５ｇ（収率７５％）を得た。ＮＭＲのデータを以下に示す。１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝６．８４（ｔ、ｊ＝６．９、１Ｈ）、６．９７（ｄ、ｊ＝７．８、２Ｈ）、７．２０−７．６１（ｍ、１３Ｈ）、７．９０（ｓ、１Ｈ）、８．０４（ｄ、ｊ＝７．８、１Ｈ）。また、１Ｈ−ＮＭＲのチャートを図２０に、図２０における５．０〜９．０ｐｐｍの部分を拡大したものを図２１に示す。
【０１７０】
［ステップ３］
３−ヨード−９−フェニルカルバゾールの合成方法について説明する。３−ヨード−９−フェニルカルバゾールの合成スキームを（Ａ−５）に示す。
【０１７１】
【化３６】
【０１７２】
９−フェニルカルバゾール２４．３ｇ（１００ｍｍｏｌ）を氷酢酸６００ｍＬに溶かし、Ｎ−ヨードコハク酸イミド２２．５ｇ（１００ｍｍｏｌ）をゆっくり加え、室温で一晩撹拌した。生じた析出物を濾過し、ろ物を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水、メタノールで洗浄した後、乾燥させた。白色粉末の３−ヨード−９−フェニルカルバゾール２４．７ｇ（収率６７％）を得た。
【０１７３】
なお、３−ヨード−９−フェニルカルバゾールは以下に示す方法を用いても合成することができる。３−ヨード−９−フェニルカルバゾールの合成スキームを（Ａ−５ｂ）に示す。
【０１７４】
【化３７】
【０１７５】
９−フェニルカルバゾール１０ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）、ヨウ化カリウム８３８ｍｇ（５．０ｍｍｏｌ）、ヨウ素酸カリウム１．１ｇ（５．０ｍｍｏｌ）、氷酢酸３０ｍＬを三口フラスコに入れ、１２０℃で１時間還流した。反応後、反応溶液を十分さましてから水に加えて、トルエンで抽出し、有機層を飽和食塩水で１回洗浄してから硫酸マグネシウムにより乾燥した。この溶液を自然濾過し、得られたろ液を濃縮してから、アセトン、メタノールにより再結晶したところ、目的物の白色固体を８．０ｇ、収率５０％で得た。
【０１７６】
合成スキーム（Ａ−５ｂ）に示す合成方法を用いることにより、より安価な材料を用いて、３−ヨード−９−フェニルカルバゾールを合成することができるため、コストの削減が可能である。
【０１７７】
［ステップ４］
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）の合成方法について説明する。ＰＣｚＰＣＡ１の合成スキームを（Ａ−６）に示す。
【０１７８】
【化３８】
【０１７９】
窒素下で、３−ヨード−９−フェニルカルバゾール３．７ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ＰＣＡ ３．４ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）５７ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン４９ｗｔ％ヘキサン溶液０．２ｍＬ（０．５ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド３．０ｇ（３０ｍｍｏｌ）の混合物に、脱水キシレン４０ｍＬを加えた。これを窒素雰囲気下にて９０℃、６．５時間加熱撹拌した。反応終了後、この懸濁液に温めたトルエン約５００ｍＬを加え、これをフロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過した。得られたろ液を濃縮し、この濃縮液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン：ヘキサン＝１：１）にて精製した。これを濃縮し、得られた濃縮液に酢酸エチル−ヘキサンを加えて再結晶を行った。クリーム色粉末の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３．２ｇ（収率５６％）を得た。ＮＭＲのデータを以下に示す。１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）：δ＝６．８５（ｔ、Ｊ＝７．５、１Ｈ）、６．９２（ｄ、Ｊ＝７．８、２Ｈ）、７．１７−７．７０（ｍ、２２Ｈ）、８．０５（ｄ、Ｊ＝２．１、２Ｈ）、８．１２（ｄ、Ｊ＝７．８、２Ｈ）。また、１Ｈ−ＮＭＲのチャートを図６に、図６における６．５０〜８．５０ｐｐｍの部分を拡大したものを図７に示す。
【０１８０】
得られたＰＣｚＰＣＡ１の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を行った。その結果を図１４に示す。図１４において、左側の縦軸は熱量（μＶ）を表し、右側の縦軸は重量（％；測定開始時の重量を１００％として表した重量）を表す。さらに、下側の横軸は、温度（℃）を表す。なお、測定には示差熱熱重量同時測定装置（セイコー電子工業株式会社製，ＴＧ／ＤＴＡ ３２０型）を用い、窒素雰囲気下、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で熱物性を評価した。その結果、重量と温度の関係（熱重量測定）から、常圧下で、測定開始時における重量に対し９５％以下の重量になる温度は、３７５℃であった。
【０１８１】
また、ＰＣｚＰＣＡ１のトルエン溶液およびＰＣｚＰＣＡ１の薄膜の吸収スペクトルを図８に示す。測定には、紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。溶液は石英セルに入れ、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８に示した。図８において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。最大吸収波長はトルエン溶液の場合では３２０ｎｍ、薄膜の場合で３２１ｎｍであった。また、ＰＣｚＰＣＡ１のトルエン溶液およびＰＣｚＰＣＡ１の薄膜の発光スペクトルを図９に示す。図９において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は発光強度（任意単位）を表す。最大発光波長はトルエン溶液の場合では４３５ｎｍ（励起波長３２５ｎｍ）、薄膜の場合で４４３ｎｍ（励起波長３８０ｎｍ）であった。
【０１８２】
また、ＰＣｚＰＣＡ１の薄膜状態におけるＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位の測定を行った。ＨＯＭＯ準位の値は、光電子分光装置（理研計器（株）製、ＡＣ−２）を用いて測定したイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算することにより得た。また、ＬＵＭＯ準位の値は、図８における薄膜の吸収端をエネルギーギャップとし、ＨＯＭＯ準位の値に加算することにより得た。その結果、ＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位はそれぞれ−５．１７ｅＶと−１．８２ｅＶであった。
【０１８３】
また、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定により、ＰＣｚＰＣＡ１の酸化反応特性について調べた。なお測定には、電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデル６００Ａ）を用いた。
【０１８４】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂｕ４ＮＣｌＯ４）を１００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象であるＰＣｚＰＣＡ１を１ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させて調製した。また、作用電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＰＴＥ白金電極）を、補助電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＶＣ−３用Ｐｔカウンター電極（５ｃｍ））を、基準電極としてはＡｇ／Ａｇ＋電極（ビー・エー・エス（株）製、ＲＥ５非水溶媒系参照電極）をそれぞれ用いた。
【０１８５】
酸化反応特性については次のようにして調べた。
基準電極に対する作用電極の電位を−０．１６から０．５Ｖまで変化させた後、０．５Ｖから−０．１６Ｖまで変化させる走査を１サイクルとし、１００サイクル測定した。なお、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに設定した。
【０１８６】
ＰＣｚＰＣＡ１の酸化反応特性について調べた結果を図１６に示す。図１６において、横軸は基準電極に対する作用電極の電位（Ｖ）を表し、縦軸は作用電極と補助電極との間に流れた電流値（１×１０−６Ａ）を表す。
図１６から酸化電位は０．２７Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋電極）であることが分かった。また、１００サイクルもの走査を繰り返しているにもかかわらず、酸化反応においてはＣＶ曲線のピーク位置やピーク強度にほとんど変化が見られない。このことから、本発明のカルバゾール誘導体は酸化反応に対して極めて安定であることが分かった。
【０１８７】
また、得られた化合物ＰＣｚＰＣＡ１のガラス転移温度について、示差走査熱量分析装置（ＤＳＣ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ、パーキンエルマー製、型番：Ｐｙｒｉｓ１ ＤＳＣ）を用いて調べた。ＤＳＣによる測定結果を図１８に示す。測定結果から、得られた化合物のガラス転移温度は１１２℃であることが分かった。このように、得られた化合物は、１１２℃という高いガラス転移温度を示し、良好な耐熱性を有するものである。また、図１８において、得られた化合物の結晶化を表すピークは存在せず、得られた化合物は結晶化し難い物質であることが分かった。
【実施例２】
【０１８８】
本発明のカルバゾール誘導体の一例として、構造式（３８）で示される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）の合成方法について説明する。
【０１８９】
【化３９】
【０１９０】
［ステップ１］
３，６−ジヨード−９−フェニルカルバゾールの合成方法について説明する。３，６−ジヨード−９−フェニルカルバゾールの合成スキームを（Ａ−７）に示す。
【０１９１】
【化４０】
【０１９２】
９−フェニルカルバゾール２４．３ｇ（１００ｍｍｏｌ）を氷酢酸７００ｍＬに溶かし、Ｎ−ヨードコハク酸イミド４４．９ｇ（２００ｍｍｏｌ）をゆっくり加え、室温で一晩撹拌した。生じた析出物を濾過し、ろ物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液、水、メタノールで洗浄した後、乾燥させた。白色粉末の３，６−ジヨード−９−フェニルカルバゾール４７．０ｇ（収率９５％）を得た。
【０１９３】
［ステップ２］
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）の合成方法について説明する。ＰＣｚＰＣＡ２の合成スキームを（Ａ−８）に示す。
【０１９４】
【化４１】
【０１９５】
窒素下で、３，６−ジヨード−９−フェニルカルバゾール２．５ｇ（５ｍｍｏｌ）、ＰＣＡ ３．４ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）３０ｍｇ（０．０５ｍｍｏｌ）、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン４９ｗｔ％ヘキサン溶液０．２ｍＬ（０．５ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド３．０ｇ（３０ｍｍｏｌ）の混合物に、脱水キシレン３０ｍＬを加えた。これを窒素雰囲気下にて９０℃、６．５時間加熱撹拌した。反応終了後、この懸濁液に温めたトルエン約５００ｍＬを加え、これをフロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過した。得られたろ液を濃縮し、この濃縮液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン：ヘキサン＝１：１）にて精製した。これを濃縮し、得られた濃縮液に酢酸エチル−ヘキサンを加えて再結晶を行った。クリーム色粉末の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２．５ｇ（収率５５％）を得た。ＮＭＲのデータを以下に示す。１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）：δ＝６．７４−６．８０（ｍ、６Ｈ）、７．０８−７．６４（ｍ、３３Ｈ）、７．９４−８．０４（ｍ、６Ｈ）。また、１Ｈ−ＮＭＲのチャートを図１０に、図１０における６．５０〜８．５０ｐｐｍの部分を拡大したものを図１１に示す。
【０１９６】
得られたＰＣｚＰＣＡ２の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を行った。その結果を図１５に示す。図１５において、左側の縦軸は熱量（μＶ）を表し、右側の縦軸は重量（％；測定開始時の重量を１００％として表した重量）を表す。さらに、下側の横軸は、温度（℃）を表す。なお、測定には示差熱熱重量同時測定装置（セイコー電子工業株式会社製，ＴＧ／ＤＴＡ ３２０型）を用い、窒素雰囲気下、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で熱物性を評価した。その結果、重量と温度の関係（熱重量測定）から、常圧下で、測定開始時における重量に対し９５％以下の重量になる温度は、４７６℃であった。
【０１９７】
また、ＰＣｚＰＣＡ２のトルエン溶液およびＰＣｚＰＣＡ２の薄膜の吸収スペクトルを図１２に示す。測定には、紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。溶液は石英セルに入れ、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に示した。図１２において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。最大吸収波長はトルエン溶液の場合では３２０ｎｍ、薄膜の場合では３２０ｎｍであった。また、ＰＣｚＰＣＡ２のトルエン溶液および薄膜の発光スペクトルを図１３に示す。図１３において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は発光強度（任意単位）を表す。最大発光波長はトルエン溶液の場合では４４２ｎｍ（励起波長３２５ｎｍ）、薄膜の場合で４４９ｎｍ（励起波長３２０ｎｍ）であった。
【０１９８】
また、ＰＣｚＰＣＡ２の薄膜状態におけるＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位の測定を行った。ＨＯＭＯ準位の値は、光電子分光装置（理研計器社製、ＡＣ−２）を用いて測定したイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算することにより得た。また、ＬＵＭＯ準位の値は、図１２における薄膜の吸収端をエネルギーギャップとし、ＨＯＭＯ準位の値に加算することにより得た。その結果、ＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位はそれぞれ−５．１０ｅＶと−１．７５ｅＶであった。
【０１９９】
また、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定により、ＰＣｚＰＣＡ２の酸化特性について調べた。なお測定には、電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデル６００Ａ）を用いた。
【０２００】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂｕ４ＮＣｌＯ４）を１００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象であるＰＣｚＰＣＡ２を１ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させて調製した。また、作用電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＰＴＥ白金電極）を、補助電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＶＣ−３用Ｐｔカウンター電極（５ｃｍ））を、基準電極としてはＡｇ／Ａｇ＋電極（ビー・エー・エス（株）製、ＲＥ５非水溶媒系参照電極）をそれぞれ用いた。
【０２０１】
酸化反応特性については次のようにして調べた。基準電極に対する作用電極の電位を−０．０１から０．３３Ｖまで変化させた後、０．３３Ｖから−０．０１Ｖまで変化させる走査を１サイクルとし、１００サイクル測定した。なお、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに設定した。
【０２０２】
ＰＣｚＰＣＡ２の酸化反応特性について調べた結果を図１７に示す。図１７において、横軸は基準電極に対する作用電極の電位（Ｖ）を表し、縦軸は作用電極と補助電極との間に流れた電流値（１×１０−６Ａ）を表す。
図１７から酸化電位は０．２２Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋電極）であることが分かった。また、１００サイクルもの走査を繰り返しているにもかかわらず、酸化反応においてはＣＶ曲線のピーク位置やピーク強度にほとんど変化が見られない。このことから、本発明のカルバゾール誘導体は酸化に対して極めて安定であることが分かった。
【０２０３】
また、得られた化合物ＰＣｚＰＣＡ２のガラス転移温度について、示差走査熱量分析装置（ＤＳＣ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ、パーキンエルマー製、型番：Ｐｙｒｉｓ１ ＤＳＣ）を用いて調べた。ＤＳＣによる測定結果を図１９に示す。測定結果から、得られた化合物のガラス転移温度は１６８℃であることが分かった。このように、得られた化合物は、１６８℃という高いガラス転移温度を示し、良好な耐熱性を有するものである。また、図１９において、得られた化合物の結晶化を表すピークは存在せず、得られた化合物は結晶化し難い物質であることが分かった。
【実施例３】
【０２０４】
本発明のカルバゾール誘導体の一例として、構造式（１７）で示される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）の合成方法について説明する。
【０２０５】
【化４２】
【０２０６】
［ステップ１］
まず、３−［Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣＮ）の合成方法について説明する。ＰＣＮの合成スキームを（Ａ−９）に示す。
【０２０７】
【化４３】
【０２０８】
窒素下で、３−ヨード−９−フェニルカルバゾールの３．７ｇ（１０ｍｍｏｌ）、１−アミノナフタレン１．６ｇ（５ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）６０ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン４９ｗｔ％ヘキサン溶液０．２ｍＬ（０．５ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド３ｇ（３０ｍｍｏｌ）の混合物に、脱水キシレン１２ｍＬを加えた。これを窒素雰囲気下にて９０℃、７時間加熱撹拌した。反応終了後、この懸濁液に温めたトルエン約２００ｍＬを加え、これをフロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過した。得られたろ液を濃縮し、この濃縮液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン：ヘキサン＝１：１）にて精製した。これを濃縮し、得られた濃縮液を酢酸エチル−ヘキサンで再結晶を行った。クリーム色粉末の３−［Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾールを得た。１．５ｇ、収率７９％だった。ＮＭＲのデータを以下に示す。１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）：δ＝７．１３−７．７１（ｍ、１５Ｈ）、７．８５−７．８８（ｍ、１Ｈ）、８．０３（ｓ、１Ｈ）、８．１５（ｄ、Ｊ＝７．８、１Ｈ）、８．２４（ｓ、１Ｈ）、８．３６−８．３９（ｍ、１Ｈ）。また、１Ｈ−ＮＭＲのチャートを図２２に、図２２における６．５０〜８．５０ｐｐｍの部分を拡大したものを図２３に示す。
【０２０９】
［ステップ２］
次に、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）の合成方法について説明する。ＰＣｚＰＣＮ１の合成スキームを（Ａ−１０）に示す。
【０２１０】
【化４４】
【０２１１】
窒素下で、３−ヨード−９−フェニルカルバゾールの１．８ｇ（５ｍｍｏｌ）、ＰＣＮ ２．５ｇ（６．６ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）３０ｍｇ（０．０５ｍｍｏｌ）、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン４９ｗｔ％ヘキサン溶液０．２ｍＬ（０．５ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド７００ｍｇ（７ｍｍｏｌ）の混合物に、脱水キシレン７ｍＬを加えた。これを窒素雰囲気下にて９０℃、４．５時間加熱撹拌した。反応終了後、この懸濁液に温めたトルエン約５００ｍＬを加え、これをフロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過した。得られたろ液を濃縮し、この濃縮液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン：ヘキサン＝１：１）にて精製した。これを濃縮し、得られた濃縮液を酢酸エチル−ヘキサンで再結晶を行った。黄色粉末のＰＣｚＰＣＮ１ ２．１ｇ（収率６２％）を得た。ＮＭＲのデータを以下に示す。１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）：δ＝７．０４−７．６５（ｍ、２４Ｈ）、７．７８（ｄ、Ｊ＝８．４、１Ｈ）、７．８２（ｄ、Ｊ＝２．１、２Ｈ）、７．８８（ｄ、Ｊ＝７．８、２Ｈ）、７．９５（ｄ、Ｊ＝８．４、１Ｈ）、８．１０（ｄ、Ｊ＝９．０、１Ｈ）。また、１Ｈ−ＮＭＲのチャートを図２４に、図２４における６．５０〜８．５０ｐｐｍの部分を拡大したものを図２５に示す。
【０２１２】
得られたＰＣｚＰＣＮ１の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を実施例１および実施例２と同様に行った。その結果を図２６に示す。図２６において、左側の縦軸は熱量（μＶ）を表し、右側の縦軸は重量（％；測定開始時の重量を１００％として表した重量）を表す。さらに、下側の横軸は、温度（℃）を表す。なお、測定には示差熱熱重量同時測定装置（セイコー電子工業株式会社製，ＴＧ／ＤＴＡ ３２０型）を用い、窒素雰囲気下、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で熱物性を評価した。その結果、重量と温度の関係（熱重量測定）から、常圧下で、測定開始時における重量に対し９５％以下の重量になる温度は、４００℃であった。
【０２１３】
また、ＰＣｚＰＣＮ１のトルエン溶液およびＰＣｚＰＣＮ１の薄膜の吸収スペクトルを図２７に示す。測定には、紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。溶液は石英セルに入れ、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２７に示した。図２７において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。最大吸収波長はトルエン溶液の場合では３１４ｎｍ、薄膜の場合では３２０ｎｍであった。また、ＰＣｚＰＣＮ１のトルエン溶液および薄膜の発光スペクトルを図２８に示す。図２８において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は発光強度（任意単位）を表す。最大発光波長はトルエン溶液の場合では４７５ｎｍ（励起波長３２０ｎｍ）、薄膜の場合で４８５ｎｍ（励起波長３２０ｎｍ）であった。
【０２１４】
また、ＰＣｚＰＣＮ１の薄膜状態におけるＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位の測定を行った。ＨＯＭＯ準位の値は、光電子分光装置（理研計器社製、ＡＣ−２）を用いて測定したイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算することにより得た。また、ＬＵＭＯ準位の値は、図２７における薄膜の吸収端をエネルギーギャップとし、ＨＯＭＯ準位の値に加算することにより得た。その結果、ＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位はそれぞれ−５．１５ｅＶと−２．８２ｅＶであった。
【０２１５】
また、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定により、ＰＣｚＰＣＮ１の酸化特性について調べた。なお測定には、電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデル６００Ａ）を用いた。
【０２１６】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂｕ４ＮＣｌＯ４）を１００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象であるＰＣｚＰＣＮ１を１ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させて調製した。また、作用電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＰＴＥ白金電極）を、補助電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＶＣ−３用Ｐｔカウンター電極（５ｃｍ））を、基準電極としてはＡｇ／Ａｇ＋電極（ビー・エー・エス（株）製、ＲＥ５非水溶媒系参照電極）をそれぞれ用いた。
【０２１７】
酸化反応特性については次のようにして調べた。基準電極に対する作用電極の電位を−０．２０から０．５０Ｖまで変化させた後、０．５０Ｖから−０．２０Ｖまで変化させる走査を１サイクルとし、１００サイクル測定した。なお、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに設定した。
【０２１８】
ＰＣｚＰＣＮ１の酸化反応特性について調べた結果を図２９に示す。図２９において、横軸は基準電極に対する作用電極の電位（Ｖ）を表し、縦軸は作用電極と補助電極との間に流れた電流値（１×１０−６Ａ）を表す。
図２９から酸化電位は０．２５Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋電極）であることが分かった。また、１００サイクルもの走査を繰り返しているにもかかわらず、酸化反応においてはＣＶ曲線のピーク位置やピーク強度にほとんど変化が見られない。このことから、本発明のカルバゾール誘導体は酸化に対して極めて安定であることが分かった。
【０２１９】
また、得られた化合物ＰＣｚＰＣＮ１のガラス転移温度について、示差走査熱量分析装置（ＤＳＣ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ、パーキンエルマー製、型番：Ｐｙｒｉｓ１ ＤＳＣ）を用いて調べた。ＤＳＣによる測定結果を図３０に示す。測定結果から、得られた化合物のガラス転移温度は１４２℃であることが分かった。このように、得られた化合物は、１４２℃という高いガラス転移温度を示し、良好な耐熱性を有するものである。また、図３０において、得られた化合物の結晶化を表すピークは存在せず、得られた化合物は結晶化し難い物質であることが分かった。
【実施例４】
【０２２０】
本実施例では、実施例１に示した合成方法とは異なる合成方法により、構造式（１２）で示される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）の合成する方法について説明する。合成スキームを（Ｄ−１）に示す。
【０２２１】
【化４５】
【０２２２】
３−ヨード−９−フェニルカルバゾール１．６０ｍｇ（４．３３ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅（Ｉ）１９．０ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、ｔｅｒｔ−ブトキシカリウム１．１０ｇ（１０ｍｍｏｌ）、トリ−ｎ−ブチルホスフィン（０．２ｍｏｌ／Ｌ脱水ヘキサン溶液）１．０ｍｌを２００ｍＬ三口フラスコへ入れフラスコ内の雰囲気を窒素置換し、キシレン１０ｍｌ、アニリン０．２ｍｌ（２．１ｍｍｏｌ，１９５．６ｍｇ）を加えて１３５℃で６時間還流した。反応溶液を室温にさましてから、フロリジール、セライトを通してトルエン１００ｍＬを加えて濾過を行った。得られたろ液を水で２回洗浄後、水層をトルエンで２回抽出し、抽出溶液を有機層と合わせて飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶液を自然濾過し、ろ液を濃縮して得られた化合物を、シリカゲルクロマトグラフィー（トルエン、ヘキサン混合溶液）にかけて目的物を得た。淡黄色個体を１４０ｍｇ、収率２１％で得た。
【０２２３】
本実施例で示す合成方法を用いることにより、一段階の反応で本発明のカルバゾール誘導体を得ることができる。
【実施例５】
【０２２４】
本実施例では、実施例３に示した合成方法とは異なる合成方法により、構造式（１５）で示される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）の合成する方法について説明する。合成スキームを（Ｄ−２）に示す。
【０２２５】
【化４６】
【０２２６】
３−ヨード−９−フェニルカルバゾール３．６９ｇ（０．０１ｍｏｌ）、１−ナフチルアミン７１６ｍｇ（５ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅３８５ｍｇ（２ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム２．７４ｇ（０．０２ｍｏｌ）、１８−クラウン−６−エーテル７７１ｍｇ（０．０２ｍｏｌ）、を２００ｍＬ三口フラスコへ入れフラスコ内の雰囲気を窒素置換し、ＤＭＰＵ８ｍｌを加えて１７０℃で２４時間攪拌した。反応溶液を室温にさましてから、水で２回洗浄後、水層をトルエンで２回抽出し、この抽出溶液を先に洗浄した有機層と合わせて飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶液を自然濾過し、ろ液を濃縮して得られた化合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：トルエン＝７：３）により精製したところ目的物の淡黄色固体を１．５２ｇ、収率４８％で得た。
【０２２７】
本実施例で示す合成方法を用いることにより、一段階の反応で本発明のカルバゾール誘導体を得ることができる。
【実施例６】
【０２２８】
本発明のカルバゾール誘導体の一例として、構造式（７０）で示される３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾール（略称：ＢＣｚＢＣＡ１）の合成方法について説明する。
【０２２９】
【化４７】
【０２３０】
［ステップ１］
まず、９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの合成方法について説明する。９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの合成スキームを（Ｂ−１）に示す。
【０２３１】
【化４８】
【０２３２】
三口フラスコに４−ブロモビフェニルを１２ｇ（５０ｍｍｏｌ）、カルバゾールを８．４ｇ（５０ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム２３０ｍｇ（１ｍｍｏｌ）、１，１−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセンを１．８ｇ（３．０ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシドを１３ｇ（１８０ｍｍｏｌ）を加えフラスコ内の雰囲気を窒素置換した後、脱水キシレンを８０ｍＬ加え脱気を行った。これを窒素雰囲気下にて１２０℃、７．５時間加熱撹拌した。反応終了後、この懸濁液に温めたトルエン約６００ｍＬを加え、これをフロリジール、アルミナ、セライトを通して２回濾過した。得られたろ液を濃縮し、ヘキサンを加えて再結晶を行った。これを濾過し、この濾物を回収、乾燥し、クリーム色粉末の９−（４−ビフェニリル）カルバゾールを１４ｇ、収率８７％で得た。
【０２３３】
［ステップ２］
次に、３−ブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの合成方法について説明する。３−ブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの合成スキームを（Ｂ−２）に示す。
【０２３４】
【化４９】
【０２３５】
９−（４−ビフェニリル）カルバゾール３．１ｇ（１０ｍｍｏｌ）をクロロホルム１００ｍＬに溶かし、ここにＮ−ブロモこはく酸イミド１．８ｇ（１０ｍｍｏｌ）をゆっくり加えた。これを一晩（約２４時間）撹拌した後、水で洗浄した。これに硫酸マグネシウムを加え水分を除き、濾過して濾液を得た。これを濃縮して回収、乾燥させた。ベージュ色粉末の３−ブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールを３．７ｇ、収率９５％で得た。
【０２３６】
［ステップ３］
次に、３−ヨード−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの合成方法について説明する。３−ヨード−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの合成スキームを（Ｂ−３）に示す。
【０２３７】
【化５０】
【０２３８】
９−（４−ビフェニリル）カルバゾール３．２ｇ（１０ｍｍｏｌ）を氷酢酸２００ｍＬ、トルエン２００ｍＬ、酢酸エチル５０ｍＬの混合液に溶かし、ここにＮ−ヨードこはく酸イミド２．３ｇ（１０ｍｍｏｌ）をゆっくり加えた。これを一晩（約２４時間）撹拌した後、水、チオ硫酸ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄した。これに硫酸マグネシウムを加え水分を除き、濾過して濾液を得た。これを濃縮してアセトン、ヘキサンを加え超音波をかけて再結晶を行った。これを濾過し、濾物を回収、乾燥させた。ベージュ色粉末の３−ヨード−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールを４．４ｇ、収率９８％で得た。
【０２３９】
［ステップ４］
次に、Ｎ−［（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミン（略称：ＢＣＡ）の合成方法について説明する。ＢＣＡの合成スキームを（Ｂ−４）に示す。
【０２４０】
【化５１】
【０２４１】
三口フラスコに、３−ブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールを３．７ｇ（９．２ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム６３ｍｇ（０．３ｍｍｏｌ）、１，１−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセンを３３０ｍｇ（０．６ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシドを１．５ｇ（１５ｍｍｏｌ）を加え、フラスコ内の雰囲気を窒素置換した後、脱水キシレンを２０ｍＬを加え脱気した後、アニリンを９．３ｇ（１０ｍｍｏｌ）加えた。これを窒素雰囲気下にて１３０℃、４時間加熱撹拌した。反応終了後、この懸濁液に温めたトルエン約３００ｍＬを加え、これをフロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過した。得られたろ液を濃縮し、ヘキサンを加えて超音波にかけ析出させた。これを濾過し、このろ物を乾燥し、クリーム色粉末のＮ−［（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミン（ＢＣＡ）を３．５ｇ、収率９３％で得た。
【０２４２】
［ステップ５］
次に、３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾール（略称：ＢＣｚＢＣＡ１）の合成方法について説明する。ＢＣｚＢＣＡ１の合成スキームを（Ｂ−５）に示す。
【０２４３】
【化５２】
【０２４４】
三口フラスコに、３−ヨード−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールを３．５ｇ（７．９ｍｍｏｌ）、Ｎ−［（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミンを３．３ｇ（８．０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を２３０ｍｇ（０．４ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド１．２ｇ（１２ｍｍｏｌ）を加えフラスコ内の雰囲気を窒素置換した後、ここに脱水キシレン３０ｍＬを加え脱気を行った。ここに、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン１０ｗｔ％ヘキサン溶液１．４ｍＬ（１．２ｍｍｏｌ）を加え、窒素雰囲気下にて１１０℃、３時間加熱撹拌した。反応終了後、この懸濁液に温めたトルエン約５００ｍＬを加え、これをフロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過した。得られたろ液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン：ヘキサン＝１：１）にて得た。これを濃縮し、ヘキサンを加えて超音波をかけて析出させた。クリーム色粉末の３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾール（略称：ＢＣｚＢＣＡ１）を１．１ｇ、収率１９％で得た。１Ｈ−ＮＭＲのデータを以下に示す。１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）：δ＝６．８６（ｔ、Ｊ＝７．２、１Ｈ）、６．９４（ｄ、Ｊ＝７．８、２Ｈ）、７．１８−７．２４（ｍ、４Ｈ）、７．３０（ｄｄ、Ｊ＝８．９、１．８、２Ｈ）、７．４１−７．５４（ｍ、１２Ｈ）、７．７０（ｄ、Ｊ＝８．４、４Ｈ）、７．７７（ｄ、Ｊ＝７．２、４Ｈ）、７．９４（ｄ、Ｊ＝８．４、４Ｈ）、８．０６（ｄ、Ｊ＝２．１、２Ｈ）、８．１２（ｄ、Ｊ＝７．８、２Ｈ）。また、１Ｈ−ＮＭＲのチャートを図３１に示す。また、図３１（Ａ）における６．０〜９．０ｐｐｍの部分を拡大したものを図３１（Ｂ）に示す。また、１３Ｃ−ＮＭＲのデータを以下に示す。（７５．５ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）：δ＝１０９．６、１１０．７、１１７．４、１１９．４、１１９．７、１１９．８、１２０．５、１２０．５、１２２．４、１２３．７、１２５．０、１２６．２、１２６．５、１２６．８、１２７．５、１２８．１、１２８．８、１３６．０、１３６．９、１３９．１、１３９．１、１４０．６、１４０．８、１４９．３。また、１３Ｃ−ＮＭＲのチャートを図３２に示す。また、図３２（Ａ）における６．０〜９．０ｐｐｍの部分を拡大したものを図３２（Ｂ）に示す。
【０２４５】
得られたＢＣｚＢＣＡ１の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を実施例１〜実施例３と同様に行った。測定には示差熱熱重量同時測定装置（セイコー電子工業株式会社製，ＴＧ／ＤＴＡ ３２０型）を用い、窒素雰囲気下、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で熱物性を評価した。その結果、重量と温度の関係（熱重量測定）から、常圧下で、測定開始時における重量に対し９５％以下の重量になる温度は、４２５℃であった。
【０２４６】
また、示差走査熱量測定装置（ＤＳＣ）（パーキンエルマー社製、ＰｙＲｉｓ１）を用いて、ガラス転移点（Ｔｇ）を測定した。まず、試料を４０℃／ｍｉｎで−１０℃から４００℃まで加熱した後、４０℃／ｍｉｎで−１０℃まで冷却した。その後１０℃／ｍｉｎで４００℃まで昇温することにより、図４８のＤＳＣチャートを得た。このチャートから、ＢＣｚＢＣＡ１のガラス転移点（Ｔｇ）は１３７℃であることがわかった。このことから、ＢＣｚＢＣＡ１は高いガラス転移点を有することがわかった。なお、本測定においては、融点を示す吸熱ピークは観測されなかった。
【０２４７】
また、ＢＣｚＢＣＡ１のトルエン溶液の吸収スペクトルを図３３に示す。測定には、紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。溶液は石英セルに入れてサンプルを作製し、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３３に示した。図３３において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。最大吸収波長はトルエン溶液の場合では３９５ｎｍであった。また、ＢＣｚＢＣＡ１のトルエン溶液の発光スペクトルを図３４に示す。図３４において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は発光強度（任意単位）を表す。最大発光波長はトルエン溶液の場合では４３４ｎｍ（励起波長３２３ｎｍ）であった。
【０２４８】
また、ＢＣｚＢＣＡ１の薄膜の吸収スペクトルを図５０に示す。測定には、紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。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５０に示した。図５０において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。最大吸収波長は、薄膜の場合では３１８ｎｍであった。また、ＢＣｚＢＣＡ１の薄膜の発光スペクトルを図５１に示す。図５１において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は発光強度（任意単位）を表す。最大発光波長は、薄膜の場合で４４５ｎｍ（励起波長３１８ｎｍ）であった。
【０２４９】
また、ＢＣｚＢＣＡ１の薄膜状態におけるＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位の測定を行った。ＨＯＭＯ準位の値は、光電子分光装置（理研計器社製、ＡＣ−２）を用いて測定したイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算することにより得た。また、ＬＵＭＯ準位の値は、図５０における薄膜の吸収端をエネルギーギャップとし、ＨＯＭＯ準位の値に加算することにより得た。その結果、ＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位はそれぞれ−５．１４ｅＶと−２．０４ｅＶであった。
【実施例７】
【０２５０】
本発明のカルバゾール誘導体の一例として、構造式（７１）で示される３，６−ビス［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−（４−ビフェニリル）カルバゾール（略称：ＢＣｚＰＣＮ２）の合成方法について説明する。
【０２５１】
【化５３】
【０２５２】
［ステップ１］
まず、３，６−ジブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの合成方法について説明する。３，６−ジブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの合成スキームを（Ｃ−１）に示す。
【０２５３】
【化５４】
【０２５４】
９−（４−ビフェニリル）カルバゾール９．６ｇ（３０ｍｍｏｌ）をトルエン２５０ｍＬと酢酸エチル２５０ｍＬ、氷酢酸５０ｍＬの混合液に溶かし、ここにＮ−ブロモこはく酸イミド１３ｇ（７５ｍｍｏｌ）をゆっくり加えた。これを５日間（約１００時間）撹拌した後、水、チオ硫酸ナトリウム水溶液で洗浄し、水酸化ナトリウム水溶液で中和し、再び水で洗浄した。これに硫酸マグネシウムを加え水分を除き、濾過して濾液を得た。これを濃縮して回収、乾燥させた。ベージュ色粉末の３，６−ジブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールを１５ｇ、収率１００％で得た。ＮＭＲのデータを以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３−ｄ）；δ＝７．２９（ｄ、Ｊ＝８．７、２Ｈ）、７．４０（ｔ、Ｊ＝７．５、１Ｈ）、７．４７−７．５６（ｍ、６Ｈ）、７．６７（ｄ、Ｊ＝７．５、２Ｈ）、７．８１（ｄ、Ｊ＝８．４、２Ｈ）、８．２０（ｄ、Ｊ＝２．１、２Ｈ）。また、１Ｈ−ＮＭＲのチャートを図３５に示す。また、図３５（Ａ）における６．０〜９．０ｐｐｍの部分を拡大したものを図３５（Ｂ）に示す。また、１３Ｃ−ＮＭＲのデータを以下に示す。１３Ｃ−ＮＭＲ（７５．５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３−ｄ）；δ＝１１１．６、１１３．３、１２３．３、１２３．３、１２４．２、１２７．２、１２７．３、１２７．９、１２８．８、１２９．０、１２９．５、１３６．１、１４０．１、１４１．３。また、１３Ｃ−ＮＭＲのチャートを図３６に示す。また、図３６（Ａ）における１００〜１５０ｐｐｍの部分を拡大したものを図３６（Ｂ）に示す。
【０２５５】
［ステップ２］
次に、３，６−ビス［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−（４−ビフェニリル）カルバゾール（略称ＢＣｚＰＣＮ２）の合成方法について説明する。ＢＣｚＰＣＮ２の合成スキームを（Ｃ−１）に示す。
【０２５６】
【化５５】
【０２５７】
三口フラスコに、３，６−ジブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾール を２．４ｇ（５．０ｍｍｏｌ）、ＰＣＮを３．８ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を５８０ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン１０ｗｔ％ヘキサン溶液６．０ｍＬ（３ｍｍｏｌ）およびナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド３．０ｇ（３０ｍｍｏｌ）を加えフラスコ内の雰囲気を窒素置換した後、ここに脱水キシレン１０ｍＬを加え脱気を行った。これを窒素雰囲気下にて１３０℃、１２時間加熱撹拌した。反応終了後、この懸濁液に温めたトルエン約５５０ｍＬを加え、これをフロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過した。得られたろ液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン：ヘキサン＝２：１）にて得た。これを濃縮し、ヘキサンを加えて超音波をかけて析出させた。レモン色粉末の３，６−ビス［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−（４−ビフェニリル）カルバゾール（略称：ＢＣｚＰＣＮ２）を２．７ｇ、収率５１％で得た。ＮＭＲのデータを以下に示す。１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）：δ＝６．８８−７．６７（ｍ、４５Ｈ）、７．７６−７．７９（ｄ、Ｊ＝７．８、４Ｈ）、７．８４−７．８６（ｄ、Ｊ＝７．８、２Ｈ）、７．９７−７．９９（ｄ、Ｊ＝７．８、２Ｈ）。また、１Ｈ−ＮＭＲのチャートを図３７に示す。また、図３７（Ａ）における６．０〜９．０ｐｐｍの部分を拡大したものを図３７（Ｂ）に示す。また、１３Ｃ−ＮＭＲのデータを以下に示す。１３Ｃ−ＮＭＲ（７５．５ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）：δ＝１０９．３、１１０．１、１１０．５、１１３．３、１１３．３、１１４．５、１１４．６、１１９．４、１２０．２、１２２．０、１２２．２、１２３．１、１２３．２、１２３．３、１２４．０、１２４．７、１２５．２、１２５．６、１２５．９、１２６．２、１２６．４、１２６．５、１２７．１、１２７．４、１２７．９、１２８．１、１２８．７、１２９．７、１２９．８、１３４．８、１３５．８、１３６．１、１３６．７、１３６．８、１３８．８、１３９．０、１４０．４、１４２．９、１４３．３、１４４．８。また、１３Ｃ−ＮＭＲのチャートを図３８に示す。また、図３８（Ａ）における１００〜１５０ｐｐｍの部分を拡大したものを図３８（Ｂ）に示す。
【０２５８】
得られたＢＣｚＰＣＮ２の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を実施例１〜実施例４と同様に行った。測定には示差熱熱重量同時測定装置（セイコー電子工業株式会社製，ＴＧ／ＤＴＡ ３２０型）を用い、窒素雰囲気下、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で熱物性を評価した。その結果、重量と温度の関係（熱重量測定）から、常圧下で、測定開始時における重量に対し９５％以下の重量になる温度は、５００℃以上であった。
【０２５９】
また、示差走査熱量測定装置（ＤＳＣ）（パーキンエルマー社製、ＰｙＲｉｓ１）を用いて、ガラス転移点（Ｔｇ）を測定した。まず、試料を４０℃／ｍｉｎで−１０℃から４００℃まで加熱した後、４０℃／ｍｉｎで−１０℃まで冷却した。その後１０℃／ｍｉｎで４００℃まで昇温することにより、図４９のＤＳＣチャートを得た。このチャートから、ＢＣｚＰＣＮ２のガラス転移点（Ｔｇ）は１８５℃であることがわかった。このことから、、ＢＣｚＰＣＮ２は高いガラス転移点を有することがわかった。なお、本測定においては、融点を示す吸熱ピークは観測されなかった。
【０２６０】
また、ＢＣｚＰＣＮ２のトルエン溶液の吸収スペクトルを図３９に示す。測定には、紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。溶液は石英セルに入れてサンプルを作製し、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３９に示した。図３９において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。最大吸収波長はトルエン溶液の場合では３７０ｎｍであった。また、ＢＣｚＰＣＮ２のトルエン溶液の発光スペクトルを図４０に示す。図４０において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は発光強度（任意単位）を表す。最大発光波長はトルエン溶液の場合では４６５ｎｍ（励起波長３２０ｎｍ）であった。
【実施例８】
【０２６１】
本実施例では、本発明のカルバゾール誘導体を用いた発光素子について図４１を用いて説明する。
【０２６２】
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。
【０２６３】
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た。その後真空装置内を排気し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電極２１０２上に、構造式（１２）で示される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）を５０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔注入層２１０３を形成した。
【０２６４】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔注入層２１０３上にＮＰＢ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。
【０２６５】
さらに、Ａｌｑとクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層２１０４上に４０ｎｍの膜厚の発光層２１０５を形成した。ここで、Ａｌｑとクマリン６との重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ：クマリン６）となるように調節した。
【０２６６】
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、電子輸送層２１０６を形成した。
【０２６７】
さらに、電子輸送層２１０６上に、フッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層２１０７を形成した。
【０２６８】
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、実施例８の発光素子を作製した。
【０２６９】
本実施例８の発光素子の電流密度―輝度特性を図４２に示す。また、電圧−輝度特性を図４３に示す。本実施例８の発光素子において、７．２Ｖの電圧を印加することにより、ＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）＝（０．３２，０．６１）のクマリン６に由来する緑色発光を、９４０ｃｄ／ｍ２の輝度で得ることができた。
【０２７０】
このように、本発明のカルバゾール誘導体を正孔注入層として用いることにより、良好な特性の発光素子を得ることができた。
【実施例９】
【０２７１】
本実施例では、本発明のカルバゾール誘導体を用いた発光素子について図４１を用いて説明する。
【０２７２】
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。
【０２７３】
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た。その後真空装置内を排気し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電極２１０２上に、構造式（３８）で示される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）を５０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔注入層２１０３を形成した。
【０２７４】
次に、実施例８と同様に、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、第２の電極を形成し、実施例９の発光素子を作製した。
【０２７５】
本実施例９の発光素子の電流密度―輝度特性を図４４に示す。また、電圧−輝度特性を図４５に示す。本実施例９の発光素子において、６．６Ｖの電圧を印加することにより、ＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）＝（０．３２，０．６１）のクマリン６に由来する緑色発光を、９９３ｃｄ／ｍ２の輝度で得ることができた。
【０２７６】
このように、本発明のカルバゾール誘導体を正孔注入層として用いることにより、良好な特性の発光素子を得ることができた。
【実施例１０】
【０２７７】
本実施例では、本発明のカルバゾール誘導体を用いた発光素子について図４１を用いて説明する。
【０２７８】
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。
【０２７９】
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た。その後真空装置内を排気し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電極２１０２上に、構造式（１７）で示される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）を５０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔注入層２１０３を形成した。
【０２８０】
次に、実施例８と同様に、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、第２の電極を形成し、実施例１０の発光素子を作製した。
【０２８１】
本実施例１０の発光素子の電流密度―輝度特性を図４６に示す。また、電圧−輝度特性を図４７に示す。本実施例１０の発光素子において、７．０Ｖの電圧を印加することにより、ＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）＝（０．３２，０．６１）のクマリン６に由来する緑色発光を、９４６ｃｄ／ｍ２の輝度で得ることができた。
【０２８２】
このように、本発明のカルバゾール誘導体を正孔注入層として用いることにより、良好な特性の発光素子を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【０２８３】
【図１】本発明の発光素子について説明する図。
【図２】本発明の発光素子について説明する図。
【図３】本発明の発光素子について説明する図。
【図４】発光装置について説明する図。
【図５】電気機器について説明する図。
【図６】本発明のカルバゾール誘導体である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の１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図７】本発明のカルバゾール誘導体である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の１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図８】本発明のカルバゾール誘導体である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の吸収スペクトルを示す図。
【図９】本発明のカルバゾール誘導体である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の発光スペクトルを示す図。
【図１０】本発明のカルバゾール誘導体である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の１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図１１】本発明のカルバゾール誘導体である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の１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図１２】本発明のカルバゾール誘導体である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の吸収スペクトルを示す図。
【図１３】本発明のカルバゾール誘導体である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の発光スペクトルを示す図。
【図１４】本発明のカルバゾール誘導体である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の熱重量測定結果を示す図。
【図１５】本発明のカルバゾール誘導体である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の熱重量測定結果を示す図。
【図１６】本発明のカルバゾール誘導体である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のＣＶ特性を示す図。
【図１７】本発明のカルバゾール誘導体である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のＣＶ特性を示す図。
【図１８】本発明のカルバゾール誘導体である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の示差走査熱量分析した測定結果を示す図。
【図１９】本発明のカルバゾール誘導体である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の示差走査熱量分析した測定結果を示す図。
【図２０】３−（Ｎ−フェニルアミノ）−９−フェニルカルバゾールの１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図２１】３−（Ｎ−フェニルアミノ）−９−フェニルカルバゾールの１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図２２】本発明のカルバゾール誘導体である３−［Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾールの１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図２３】本発明のカルバゾール誘導体である３−［Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾールの１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図２４】本発明のカルバゾール誘導体である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の１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図２５】本発明のカルバゾール誘導体である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の１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図２６】本発明のカルバゾール誘導体である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の熱重量測定結果を示す図。
【図２７】本発明のカルバゾール誘導体である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の吸収スペクトルを示す図。
【図２８】本発明のカルバゾール誘導体である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の発光スペクトルを示す図。
【図２９】本発明のカルバゾール誘導体である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のＣＶ特性を示す図。
【図３０】本発明のカルバゾール誘導体である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の示差走査熱量分析した測定結果を示す図。
【図３１】本発明のカルバゾール誘導体である３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図３２】本発明のカルバゾール誘導体である３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの１３Ｃ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図３３】本発明のカルバゾール誘導体である３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの吸収スペクトルを示す図。
【図３４】本発明のカルバゾール誘導体である３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの発光スペクトルを示す図。
【図３５】３，６−ジブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図３６】３，６−ジブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの１３Ｃ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図３７】３，６−ビス［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−（４−ビフェニリル）カルバゾールの１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図３８】３，６−ビス［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−（４−ビフェニリル）カルバゾールの１３Ｃ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図３９】３，６−ビス［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−（４−ビフェニリル）カルバゾールの吸収スペクトルを示す図。
【図４０】３，６−ビス［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−（４−ビフェニリル）カルバゾールの発光スペクトルを示す図。
【図４１】実施例の発光素子を説明する図。
【図４２】実施例８で作製した発光素子の電流密度−輝度特性を示す図。
【図４３】実施例８で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図４４】実施例９で作製した発光素子の電流密度−輝度特性を示す図。
【図４５】実施例９で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図４６】実施例１０で作製した発光素子の電流密度−輝度特性を示す図。
【図４７】実施例１０で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図４８】３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールのＤＳＣチャートを示す図。
【図４９】３，６−ビス［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−（４−ビフェニリル）カルバゾールのＤＳＣチャートを示す図。
【図５０】３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの吸収スペクトルを示す図。
【図５１】３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの発光スペクトルを示す図。
【符号の説明】
【０２８４】
１０１ 第１の電極
１０３ 第２の電極
１０２ 発光物質を含む層
１０４ 陽極と接する層
２０１ 第１の電極
２０２ 発光物質を含む層
２０３ 第２の電極
２０４ 発光層２１１よりも陽極側の層
２１１ 発光層
３０１ 第１の電極
３０２ 発光物質を含む層
３０３ 第２の電極
３０４ 発光層
３０５ 第１の電極３０１と発光層３０４とに挟まれる層
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
６０９ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
６１０ 素子基板
６１１ スイッチング用ＴＦＴ
６１２ 電流制御用ＴＦＴ
６１３ 第１の電極
６１４ 絶縁物
６１６ 発光物質を含む層
６１７ 第２の電極
６１８ 発光素子
６２３ ｎチャネル型ＴＦＴ
６２４ ｐチャネル型ＴＦＴ
２１０１ ガラス基板
２１０２ 第１の電極
２１０３ 正孔注入層
２１０４ 正孔輸送層
２１０５ 発光層
２１０６ 電子輸送層
２１０７ 電子注入層
２１０８ 第２の電極
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 ポインティングマウス
９３０１ 本体
９３０２ 表示部
９３０３ アーム部
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
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カルバゾール誘導体に関する。また、一対の電極と、電界を加えることで発光が得られる発光物質を含む層と、を有する発光素子に関する。また、このような発光素子を有する発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光材料を用いた発光素子は、薄型軽量、高速応答性、直流低電圧駆動などの特徴を有しており、次世代のフラットパネルディスプレイへの応用が期待されている。また、発光素子をマトリクス状に配置した発光装置は、従来の液晶表示装置と比較して、視野角が広く視認性が優れる点に優位性があると言われている。
【０００３】
発光素子の発光機構は、一対の電極間に発光層を挟んで電圧を印加することにより、陰極から注入された電子および陽極から注入された正孔が発光層の発光中心で再結合して分子励起子を形成し、その分子励起子が基底状態に戻る際にエネルギーを放出して発光するといわれている。励起状態には一重項励起と三重項励起が知られ、発光はどちらの励起状態を経ても可能であると考えられている。
【０００４】
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。
【０００５】
発光物質を含む層に用いられる材料の一例として、光導電性に優れたカルバゾール骨格を有する材料（カルバゾール誘導体）が挙げられる。具体的には、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＢＰ）が挙げられる（特許文献１参照）。
【０００６】
ＴＣＢＰは、正孔輸送層を形成するための材料として提案されている。しかし、カルバゾール骨格を有する材料はイオン化ポテンシャルが大きいものが多く、電極からの正孔注入性はあまり良くない。
【０００７】
一方、正孔注入性および正孔輸送性材料として多く用いられている材料としては、例えば、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ，Ｎ−ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）が挙げられる（特許文献２参照）。
【０００８】
ＤＮＴＰＤは、イオン化ポテンシャルが小さく正孔注入性に優れている。また、正孔輸送性も有しており、発光素子の正孔注入層や正孔輸送層に多く用いられている。しかし、まだ十分な性質を備えているとは言えず、より良い特性を有する材料の開発が求められている。
【特許文献１】特許第３２１０４８１号公報
【特許文献２】特開平９−３０１９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記問題を鑑み、正孔注入性および正孔輸送性に優れた材料を提供することを目的とする。また、正孔注入性および正孔輸送性に優れた材料を用いた発光素子および発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、下記一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体が優れた正孔注入性および正孔輸送性を有することを見いだした。
【００１１】
よって、本発明は、下記一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体を提供するものである。
【００１２】
【化１】
（式中、Ｒ１１およびＲ１３は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ１１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ１２は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表し、Ｒ１４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、一般式（２）で示される置換基のいずれかを表し、一般式（２）で示される置換基において、Ｒ１５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ１２は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ１６は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。）
【００１３】
【化２】
【００１４】
上記一般式（１）において、Ｒ１１およびＲ１３のどちらか一方は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることが好ましい。より好ましくは、Ｒ１１およびＲ１３は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかであることが好ましい。カルバゾール骨格の窒素と結合している置換基が、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることにより、キャリア輸送性が向上するという効果が得られる。
【００１５】
また、上記一般式（１）において、Ｒ１２は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００１６】
また、上記一般式（１）において、Ｒ１４は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００１７】
また、上記一般式（１）において、Ｒ１４は一般式（２）で示される置換基であることが好ましい。Ｒ１４が一般式（２）で示される置換基であることにより、より耐熱性の高いカルバゾール誘導体を得ることができる。また、一般式（２）において、Ｒ１５は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることが好ましい。カルバゾール骨格の窒素と結合している置換基が、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることにより、キャリア輸送性が向上するという効果が得られる。また、一般式（２）において、Ｒ１６は水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００１８】
また、本発明者らは、下記一般式（３）で示されるカルバゾール誘導体が優れた正孔注入性および正孔輸送性を有することを見いだした。
【００１９】
よって、本発明は、下記一般式（３）で示されるカルバゾール誘導体を提供するものである。
【００２０】
【化３】
（式中、Ｒ２１は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ｒ２２は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表し、Ｒ２３は、一般式（４）で示される置換基を表し、一般式（４）で示される置換基において、Ｒ２４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ２５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。）
【００２１】
【化４】
【００２２】
上記構成において、Ｒ２２は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００２３】
本発明の他の構成は、一般式（５）で示される構造を有するカルバゾール誘導体である。
【００２４】
【化５】
（式中、Ｒ２１は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ｒ２２およびＲ２３は、一般式（６）で示される置換基を表し、一般式（６）で示される置換基において、Ｒ２４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ２５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。）
【００２５】
【化６】
【００２６】
上記構成において、Ｒ２５は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００２７】
また、上記構成において、Ｒ２４は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることが好ましい。
【００２８】
また、上記構成において、Ｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることが好ましい。
【００２９】
カルバゾール骨格の窒素と結合している置換基が、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることにより、キャリア輸送性が向上するという効果が得られる。
【００３０】
また、本発明の他の構成は、一般式（７）で示される構造を有するカルバゾール誘導体である。
【００３１】
【化７】
（式中、Ａｒ３１は、フェニル基またはナフチル基を表す。）
【００３２】
また、本発明の他の構成は、一般式（８）で示される構造を有するカルバゾール誘導体である。
【００３３】
【化８】
（式中、Ａｒ４１およびＡｒ４２は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、フェニル基またはナフチル基を表す。）
【００３４】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、発光素子に用いることができる。本発明のカルバゾール誘導体は、正孔注入性、正孔輸送性に優れているため、正孔輸送性材料として用いることができる。具体的には、発光物質を含む層のうち、正孔注入層、正孔輸送層、発光層のホスト材料として用いることが好ましい。
【００３５】
よって、本発明の発光素子は、一対の電極間に発光物質を含む層とを有し、発光物質を含む層は、本発明のカルバゾール誘導体を含むことを特徴とする。
【００３６】
なお、本発明のカルバゾール誘導体は、正孔注入性に優れているため、本発明のカルバゾール誘導体を正孔注入性材料として含むことが好ましい。つまり、本発明のカルバゾール誘導体を陽極として機能する電極と接する層に用いることが好ましい。
【００３７】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、正孔輸送性に優れているため、上述のカルバゾール誘導体を正孔輸送性材料として含むことが好ましい。つまり、本発明のカルバゾール誘導体は、発光素子の一対の電極のうち陽極として機能する電極と、発光物質を含む層のうち発光機能を担う層との間に含まれていることが好ましい。
【００３８】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、発光層のホスト材料として用いることができる。また、本発明のカルバゾール誘導体は発光を示すため、発光材料として用いることもできる。よって、本発明のカルバゾール誘導体は、発光物質を含む層のうち発光機能を担う層に含まれていることが好ましい。
【００３９】
また、本発明は、上述した発光素子を有する発光装置も範疇に含めるものである。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、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【発明の効果】
【００４０】
本発明のカルバゾール誘導体は、正孔注入性に優れており、正孔注入性材料として発光素子の正孔注入層に用いることにより、駆動電圧を低減することができる。
【００４１】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、正孔輸送性に優れているため、正孔輸送性材料として発光素子に用いることもできる。
【００４２】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、耐熱性に優れているため、耐熱性、耐久性に優れた発光素子を得ることができる。
【００４３】
また、本発明の発光素子は、本発明のカルバゾール誘導体を用いていることにより、駆動電圧の低減、発光効率の向上、長寿命化、信頼性の向上を実現することができる。
【００４４】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、耐熱性に優れているため、耐熱性、耐久性に優れた発光素子を得ることができる。
【００４５】
また、本発明の発光装置は、本発明のカルバゾール誘導体を用いた発光素子を有しているため、長寿命であり、信頼性の高い発光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
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。
【００４７】
なお、本発明において発光素子の一対の電極のうち、一対の電極のうち一方の電位が他方の電極の電位より高くなるように電圧をかけると発光する。このとき、電位が高いほうの電極を陽極とし、低い電位をもつ他方の電極を陰極とする。
【００４８】
（実施の形態１）
本発明のカルバゾール誘導体は、一般式（１）で示される構造を有するものである。
【００４９】
【化９】
（式中、Ｒ１１およびＲ１３は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ１１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ１２は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表し、Ｒ１４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、一般式（２）で示される置換基のいずれかを表し、一般式（２）で示される置換基において、Ｒ１５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ１２は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ１６は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。）
【００５０】
【化１０】
【００５１】
炭素数１〜６のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ―プロピル基、ｎ―ブチル基、ｎ―ヘキシル基等が挙げられる。また、ｉｓｏ−プロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等の分岐を有するアルキル基でもよい。
【００５２】
炭素数６〜２５のアリール基としては、具体的には、フェニル基、４―ビフェニリル基、１―ナフチル基、２―ナフチル基、９―アントリル基、９―フェナントリル基、１―ピレニル基、９，９’―ジメチル―２―フルオレニル基、スピロ―９，９’―ビフルオレン―２―イル基等が挙げられる。また、ｍ―トリル基、ｐ―トリル基、２−フルオロフェニル基、３−フルオロフェニル基、４−フルオロフェニル基等の置換基を有するアリール基でもよい。
【００５３】
炭素数５〜９のヘテロアリール基としては、具体的には、２―ピリジル基、８―キノリル基、３―キノリル基等が挙げられる。
【００５４】
アリールアルキル基としては、具体的には、ベンジル基等が挙げられる。
【００５５】
炭素数１〜７のアシル基としては、具体的には、アセチル基、ベンゾイル基、プロピオニル基等が挙げられる。
【００５６】
上記一般式（１）において、Ｒ１１およびＲ１３のどちらか一方は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることが好ましい。より好ましくは、Ｒ１１およびＲ１３は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかであることが好ましい。カルバゾール骨格の窒素と結合している置換基が、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることにより、キャリア輸送性が向上するという効果が得られる。
【００５７】
また、上記一般式（１）において、Ｒ１２は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００５８】
また、上記一般式（１）において、Ｒ１４は水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００５９】
また、上記一般式（１）において、Ｒ１４は一般式（２）で示される置換基であることが好ましい。Ｒ１４が一般式（２）で示される置換基であることにより、より耐熱性の高いカルバゾール誘導体を得ることができる。また、一般式（２）において、Ｒ１５は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることが好ましい。カルバゾール骨格の窒素と結合している置換基が、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることにより、キャリア輸送性が向上するという効果が得られる。また、一般式（２）において、Ｒ１６は水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００６０】
本発明のカルバゾール誘導体の他の構成は、一般式（３）で示される構造を有するものである。
【００６１】
【化１１】
（式中、Ｒ２１は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ｒ２２は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表し、Ｒ２３は、一般式（４）で示される置換基を表し、一般式（４）で示される置換基において、Ｒ２４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ２５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。）
【００６２】
【化１２】
【００６３】
上記構成において、Ｒ２２は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００６４】
また、本発明の他の構成は、一般式（５）で示される構造を有するカルバゾール誘導体である。
【００６５】
【化１３】
（式中、Ｒ２１は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ｒ２２およびＲ２３は、一般式（６）で示される置換基を表し、一般式（６）で示される置換基において、Ｒ２４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ２５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。）
【００６６】
【化１４】
【００６７】
上記構成において、Ｒ２５は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることが好ましい。
【００６８】
また、上記構成において、Ｒ２４は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることが好ましい。
【００６９】
また、上記構成において、Ｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることが好ましい。
【００７０】
カルバゾール骨格の窒素と結合している置換基が、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることにより、キャリア輸送性が向上するという効果が得られる。
【００７１】
また、カルバゾール骨格の６位には、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数６〜１２のアリール基が結合していることが好ましい。カルバゾール骨格の６位に、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数６〜１２のアリール基の置換基があることにより、カルバゾール骨格が化学的に安定化し、副反応を抑制することができる。
【００７２】
また、本発明の他の構成は、一般式（７）で示される構造を有するカルバゾール誘導体である。
【００７３】
【化１５】
（式中、Ａｒ３１は、フェニル基またはナフチル基を表す。）
【００７４】
また、本発明のカルバゾール誘導体の他の構成は、一般式（８）で示される構造を有するものである。
【００７５】
【化１６】
（式中、Ａｒ４１およびＡｒ４２は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、フェニル基またはナフチル基を表す。）
【００７６】
また、本発明のカルバゾール誘導体の具体例としては、下記の構造式（９）〜（７１）に示されるカルバゾール誘導体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。
【００７７】
【化１７】
【００７８】
【化１８】
【００７９】
【化１９】
【００８０】
【化２０】
【００８１】
【化２１】
【００８２】
【化２２】
【００８３】
【化２３】
【００８４】
【化２４】
【００８５】
【化２５】
【００８６】
【化２６】
【００８７】
【化２７】
【００８８】
【化２８】
【００８９】
【化２９】
【００９０】
【化３０】
【００９１】
構造式（９）〜（２０）に示すカルバゾール誘導体は一般式（１）におけるＲ１２が水素の場合のものであり、構造式（２１）〜（３４）に示すカルバゾール誘導体は一般式（１）におけるＲ１２がアルキル基の場合のものである。
【００９２】
構造式（３５）〜（４８）に示すカルバゾール誘導体は、カルバゾール骨格に同じ置換基が結合した構造をしており、異なる置換基が結合した構造のカルバゾール誘導体よりも合成が容易である。つまり、一般式（３）において、Ｒ２２とＲ２３は一般式（４）で示される同一の構造を有している場合、カルバゾール骨格に同じ置換基を結合させればよいため、合成が容易となる。
【００９３】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、構造式（４９）〜（５７）に示すように、フッ素を有していてもよい。
【００９４】
また、構造式（５８）〜（６９）に示すように、カルバゾール骨格の６位には、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数６〜１２のアリール基が結合していることが好ましい。カルバゾール骨格の６位に、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数６〜１２のアリール基の置換基があることにより、カルバゾール骨格が化学的に安定化し、副反応を抑制することができる。
【００９５】
本発明のカルバゾール誘導体の合成方法としては、種々の反応の適用が可能である。例えば、下記の反応スキーム（Ａ−１）や反応スキーム（Ａ―２）に示す方法が挙げられる。ただし、本発明のカルバゾール誘導体の合成方法は、これに限定されることはない。
【００９６】
【化３１】
【００９７】
【化３２】
【００９８】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１に示すカルバゾール誘導体を用いた発光素子について説明する。
【００９９】
本発明における発光素子の構造は、一対の電極間に、発光物質を含む層を有するものである。なお、素子構造については、特に制限はなく、目的に応じて、公知の構造を適宜選択することができる。
【０１００】
なお、本発明のカルバゾール誘導体は、正孔注入性に優れているため、正孔注入性材料として正孔注入層に用いることが好ましい。また、本発明のカルバゾール誘導体は、正孔輸送性にも優れているため、正孔輸送性材料として用いることもできる。具体的には、発光物質を含む層のうち、正孔輸送層、発光層のホスト材料として用いることができる。また、本発明のカルバゾール誘導体は青色系色などの発光を示すことができるため、発光材料として用いてもよい。具体的には、発光層のゲスト材料として用いることができる。
【０１０１】
図１に、本発明における発光素子の素子構成の一例を模式的に示す。本実施の形態では、本発明のカルバゾール誘導体を正孔注入層に用いた場合について説明する。
【０１０２】
図１に示す発光素子は、第１の電極１０１と第２の電極１０３との間に発光物質を含む層１０２を有する構成となっている。本実施の形態では、第１の電極１０１は陽極として機能し、第２の電極１０３は陰極として機能する。そして、発光物質を含む層１０２のうち、陽極と接する層１０４は、本発明のカルバゾール誘導体を含んでいる。つまり、本発明のカルバゾール誘導体を含む層は、正孔注入層として機能している。
【０１０３】
陽極としては、公知の材料を用いることができ、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、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、または珪素を含有したインジウム錫酸化物、２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む酸化インジウム（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム−酸化スズ（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。例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む酸化インジウム（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−酸化スズ（ＩＷＺＯ）は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン：ＴｉＮ）等が挙げられる。
【０１０４】
一方、陰極としては、公知の材料を用いることができ、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）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、元素周期律の１族または２族に属する金属、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。ただし、高い電子注入性を有する電子注入層を用いることにより、仕事関数の高い材料、すなわち、通常は陽極に用いられている材料で陰極を形成することもできる。例えば、Ａｌ、Ａｇなどの金属ＩＴＯ等などの導電性無機化合物により陰極を形成することもできる。
【０１０５】
発光物質を含む層１０２には、公知の材料を用いることができ、低分子系材料および高分子系材料のいずれを用いることもできる。なお、発光物質を含む層１０２を形成する材料には、有機化合物材料のみから成るものだけでなく、無機化合物を一部に含む構成も含めるものとする。また、発光物質を含む層は、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層（ホールブロッキング層）、発光層、電子輸送層、電子注入層等を適宜組み合わせて構成されるが、単層で構成してもよいし、複数の層を積層させた構成としてもよい。
【０１０６】
また、発光物質を含む層の作製には、蒸着法、インクジェット法、スピンコート法、ディップコート法など、湿式、乾式を問わず、用いることができる。
【０１０７】
以下に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層に用いる具体的な材料を示す。
【０１０８】
正孔注入層を形成する正孔注入性材料としては、本発明のカルバゾール誘導体を用いることができる。本発明のカルバゾール誘導体は優れた正孔注入性を有しており、本発明のカルバゾール誘導体を正孔注入性材料として用いることにより、発光素子の駆動電圧を低減することが可能である。
【０１０９】
また、正孔輸送層を形成する正孔輸送性材料としては、芳香族アミン系（すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの）の化合物が好適である。広く用いられている材料として、例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（以下、ＴＰＤと示す）の他、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（以下、α−ＮＰＤと示す）や、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）−トリフェニルアミン（以下、ＴＣＴＡと示す）、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（以下、ＴＤＡＴＡと示す）、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（以下、ＭＴＤＡＴＡと示す）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。
【０１１０】
また、本発明のカルバゾール誘導体は正孔輸送性に優れているため、正孔輸送材料として用いることができる。
【０１１１】
また、発光層を形成する発光性材料としては、具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ３と示す）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｍｑ３と示す）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（以下、ＢｅＢｑ２と示す）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−（４−ヒドロキシ−ビフェニリル）−アルミニウム（以下、ＢＡｌｑと示す）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾオキサゾラト］亜鉛（以下、Ｚｎ（ＢＯＸ）２と示す）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾチアゾラト］亜鉛（以下、Ｚｎ（ＢＴＺ）２と示す）などの金属錯体の他、各種蛍光色素が有効である。
【０１１２】
なお、ゲスト材料と組み合わせて発光層を形成する場合には、ゲスト材料としては、具体的には、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ジュロリジン−４−イル−ビニル）−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、９，１０−ジフェニルアントラセン、５，１２−ジフェニルテトラセン（略称：ＤＰＴ）、クマリン６、ペリレン、ルブレンなどの一重項発光材料（蛍光材料）の他、ビス（２−（２’−ベンゾチエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’）（アセチルアセトナト）イリジウム（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））などの三重項発光材料（燐光材料）も用いることができる。
【０１１３】
なお、本発明のカルバゾール誘導体は、青色などの発光を示すことができる発光性材料であるので、発光層のゲスト材料としても用いることも可能である。なお、本発明のカルバゾール誘導体は、青色以外の発光色を示すこともできるため、青色に発光する発光素子に限定されることはない。
【０１１４】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、正孔輸送性に優れているため、発光層のホスト材料として用いることもできる。
【０１１５】
電子輸送層を形成する電子輸送性材料としては、先に述べたＡｌｑ３、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、トリス（８−キノリノラト）ガリウム（略称：Ｇａｑ３）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−ガリウム（略称：ＢＧａｑ）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム略称：ＢｅＢｑ２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などの金属錯体が挙げられる。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−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）等を用いることができる。
【０１１６】
電子注入層に用いることができる電子注入性材料としては、上述した電子輸送性材料を用いることができる。その他に、ＬｉＦ、ＣｓＦなどのアルカリ金属ハロゲン化物や、ＣａＦ２のようなアルカリ土類ハロゲン化物、Ｌｉ２Ｏなどのアルカリ金属酸化物のような絶縁体の超薄膜がよく用いられる。また、リチウムアセチルアセトネート（略称：Ｌｉ（ａｃａｃ））や８−キノリノラト−リチウム（略称：Ｌｉｑ）などのアルカリ金属錯体も有効である。さらに、上述した電子輸送性材料と、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃｓ等の仕事関数の小さい金属とを混合した層を電子注入層として使用することもできる。また、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）やバナジウム酸化物（ＶＯｘ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯｘ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）等の金属酸化物またはベンゾオキサゾール誘導体と、アルカリ金属、アルカリ土類金属、または遷移金属のいずれか一または複数の材料とを含むようにしても良い。また酸化チタンを用いていても良い。
【０１１７】
本発明のカルバゾール誘導体は、ＨＯＭＯ準位が高い。よって、仕事関数の大きい材料により形成されている陽極からの正孔注入障壁が小さく、正孔が注入されやすい。従って、陽極と接する層に本発明のカルバゾール誘導体を含ませることにより駆動電圧を低減することができる。
【０１１８】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、ＬＵＭＯ準位も高い。そのため電子注入障壁が高く、陽極側へ電子が突き抜けることを抑制することができる。よって、キャリアの再結合の確率が高くなり、発光効率が向上する。つまり、キャリアの再結合の確率が高くなることにより、ある輝度を達成するために必要な電流が少なくて済む。
【０１１９】
さらに、低電圧駆動および低電流駆動が可能となることにより、発光素子の長寿命化、信頼性向上という効果も得られる。
【０１２０】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、ガラス転移点が高く、良好なアモルファス状態の膜を高温においても維持することができるため、耐熱性の高い膜を得ることができる。よって、本発明のカルバゾール誘導体を発光素子に用いることにより、耐熱性の高い発光素子を得ることができる。
【０１２１】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、酸化反応に対して極めて安定であるため、本発明のカルバゾール誘導体を発光素子に用いることにより、信頼性の高い発光素子を得ることができる。
【０１２２】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２とは異なり、本発明のカルバゾール誘導体を正孔輸送層として用いた場合について図２を用いて説明する。
【０１２３】
図２に示す発光素子は、第１の電極２０１と第２の電極２０３との間に発光物質を含む層２０２を有する構成となっている。本実施の形態では、第１の電極２０１は陽極として機能し、第２の電極２０３は陰極として機能する。そして、発光物質を含む層２０２のうち、発光層２１１よりも陽極側の層２０４に、本発明のカルバゾール誘導体を含む層を有する。本発明のカルバゾール誘導体を含む層は、正孔輸送層として機能する。
【０１２４】
図２の構成のように、本発明のカルバゾール誘導体を正孔輸送層として用いる場合には、正孔注入層を形成する正孔注入性材料として公知の材料を用いることができる。具体的には、有機化合物であればポルフィリン系の化合物が有効であり、フタロシアニン（略称：Ｈ２−Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：Ｃｕ−Ｐｃ）等を用いることができる。また、導電性高分子化合物に化学ドーピングを施した材料もあり、ポリスチレンスルホン酸（略称：ＰＳＳ）をドープしたポリエチレンジオキシチオフェン（略称：ＰＥＤＯＴ）や、ポリアニリン（略称：ＰＡｎｉ）などを用いることもできる。また、ＶＯｘ、ＭｏＯｘのような無機半導体層や、Ａｌ２Ｏ３などの無機絶縁体の超薄膜も有効である。
【０１２５】
なお、本発明のカルバゾール誘導体を含む層は、発光層２１１よりも陽極側の層２０４に含まれていればよく、発光層２１１と接していてもよいし、接していなくともよい。また、本発明のカルバゾール誘導体を含む層を第１の電極２０１と接しないように設けてもよいし、本発明のカルバゾール誘導体を含む層を第１の電極２０１と接するように設けて、正孔注入層と正孔輸送層の機能を兼ねるようにしてもよい。
【０１２６】
本発明のカルバゾール誘導体は、正孔輸送性に優れているため、正孔輸送層として用いることにより発光素子の駆動電圧を低減することができる。
【０１２７】
また、本発明のカルバゾール誘導体はＬＵＭＯ準位が高いため、電子注入障壁が高く、陽極側へ電子が突き抜けることを抑制することができる。よって、キャリアの再結合の確率が高くなり、発光効率が向上する。つまり、キャリアの再結合の確率が高くなることにより、ある輝度を達成するために必要な電流が少なくて済む。
【０１２８】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、ガラス転移点が高く、良好なアモルファス状態の膜を高温においても維持することができるため、耐熱性の高い膜を得ることができる。よって、本発明のカルバゾール誘導体を発光素子に用いることにより、耐熱性の高い発光素子を得ることができる。
【０１２９】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、酸化反応に対して極めて安定であるため、本発明のカルバゾール誘導体を発光素子に用いることにより、信頼性の高い発光素子を得ることができる。
【０１３０】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明のカルバゾール誘導体を発光層として用いた場合について図３を用いて説明する。
【０１３１】
図３に示す発光素子は、第１の電極３０１と第２の電極３０３との間に発光物質を含む層３０２を有する構成となっている。本実施の形態では、第１の電極３０１は陽極として機能し、第２の電極３０３は陰極として機能する。そして、発光物質を含む層３０２のうち、発光層３０４は、本発明のカルバゾール誘導体を含んでいる。本発明のカルバゾール誘導体は優れた正孔輸送性を有するため、発光層のホスト材料として用いることができる。また、本発明のカルバゾール誘導体は、青色等の発光を示すため発光材料として用いることもできる。
【０１３２】
なお、本発明のカルバゾール誘導体を発光層のホスト材料として用いる場合には、本発明のカルバゾール誘導体を含む層を正孔輸送層と兼ねるように設けてもよい。また、第１の電極３０１と発光層３０４とに挟まれる層３０５に、本発明のカルバゾール誘導体を含むように構成することも可能である。
【０１３３】
本発明のカルバゾール誘導体は、正孔輸送性に優れているため、発光層のホスト材料として用いることにより発光素子の駆動電圧を低減することができる。
【０１３４】
また、本発明のカルバゾール誘導体はＬＵＭＯ準位が高いため、電子注入障壁が高く、陽極側へ電子が突き抜けることを抑制することができる。よって、キャリアの再結合の確率が高くなり、発光効率が向上する。つまり、キャリアの再結合の確率が高くなることにより、ある輝度を達成するために必要な電流が少なくて済む。
【０１３５】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、ガラス転移点が高く、良好なアモルファス状態の膜を高温においても維持することができるため、耐熱性の高い膜を得ることができる。よって、本発明のカルバゾール誘導体を発光素子に用いることにより、耐熱性の高い発光素子を得ることができる。
【０１３６】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、酸化反応に対して極めて安定であるため、本発明のカルバゾール誘導体を発光素子に用いることにより、信頼性の高い発光素子を得ることができる。
【０１３７】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明のカルバゾール誘導体を用いた発光素子を有する発光装置について説明する。
【０１３８】
本実施の形態では、画素部に本発明の発光素子を有する発光装置について図４を用いて説明する。なお、図４（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＡ−Ａ’およびＢ−Ｂ’で切断した断面図である。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）である。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。
【０１３９】
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盤（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の範疇には、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。
【０１４０】
次に、断面構造について図４（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。
【０１４１】
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、ＴＦＴにより構成される駆動回路は、公知のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施例では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、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。
【０１４２】
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絶縁物６１４を形成する。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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、さらに陽極として機能させることができる。
【０１４５】
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公知の方法によって形成される。発光物質を含む層６１６には、本発明のカルバゾール誘導体が含まれている。また、本発明のカルバゾール誘導体と組み合わせて用いる材料としては、低分子系材料、中分子材料（オリゴマー、デンドリマーを含む）、または高分子系材料であっても良い。また、発光物質を含む層に用いる材料としては、通常、有機化合物を単層もしくは積層で用いる場合が多いが、本発明においては、有機化合物からなる膜の一部に無機化合物を用いる構成も含めることとする。
【０１４６】
なお、本発明のカルバゾール誘導体は優れた正孔注入性を有しているため、正孔注入性材料として用いることが好ましい。また、本発明のカルバゾール誘導体は正孔輸送性にも優れているため、正孔輸送性材料として用いることもできる。
【０１４７】
さらに、発光物質を含む層６１６上に形成される第２の電極（陰極）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、ＣａＦ２、ＬｉＦ、窒化カルシウム）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（陰極）６１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ）、２〜２０％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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板６０４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、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。
【０１５０】
以上のようにして、本発明の発光素子を有する発光装置を得ることができる。
【０１５１】
本発明の発光装置は、正孔注入性および正孔輸送性に優れたカルバゾール誘導体を用いた発光素子を有するため、発光素子の低電圧駆動および低電流駆動が可能であり、発光装置の長寿命化、信頼性向上が可能となる。
【０１５２】
また、発光装置の低電圧駆動および低電流駆動が可能であるため、消費電力の低減も実現できる。
【０１５３】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、ガラス転移点が高く、良好なアモルファス状態の膜を高温においても維持することができるため、耐熱性の高い膜を得ることができる。また、本発明のカルバゾール誘導体は、酸化反応に対して極めて安定である。よって、本発明のカルバゾール誘導体を発光装置に用いることにより、信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【０１５４】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の発光素子を用いて作製された発光装置をその一部に含む様々な電気機器について説明する。
【０１５５】
本発明の発光素子を有する発光装置を用いて作製された電気機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラのようなカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。これらの電気機器の具体例を図５に示す。
【０１５６】
図５（Ａ）はテレビ受像機であり、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。本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９１０３に用いることにより作製される。本発明の発光装置を用いることにより、長寿命、低消費電力で、信頼性の高い表示部を有するテレビ受像機を得ることができる。なお、テレビ受像機は、コンピュータ用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。
【０１５７】
図５（Ｂ）は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、ポインティングマウス９２０６等を含む。本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９２０３に用いることにより作製される。本発明の発光装置を用いることにより、長寿命、低消費電力で、信頼性の高い表示部を有するコンピュータを得ることができる。
【０１５８】
図５（Ｃ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体９３０１、表示部９３０２、アーム部９３０３を含む。本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９３０２に用いることにより作製される。本発明の発光装置を用いることにより、長寿命、低消費電力で、信頼性の高い表示部を有するゴーグル型ディスプレイを得ることができる。
【０１５９】
図５（Ｄ）は携帯電話であり、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。本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９４０３に用いることにより作製される。本発明の発光装置を用いることにより、長寿命、低消費電力で、信頼性の高い表示部を有する携帯電話を得ることができる。なお、表示部９４０３は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を抑えることができる。
【０１６０】
図５（Ｅ）はカメラであり、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。本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部９５０２に用いることにより作製される。本発明の発光装置を用いることにより、長寿命、低消費電力で、信頼性の高い表示部を有するカメラを得ることができる。
【０１６１】
以上の様に、本発明の発光素子を有す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気機器に適用することが可能である。本発明の発光素子を有する発光装置を用いることにより、長寿命、低消費電力で、信頼性の高い電気機器を提供することが可能となる。
【実施例１】
【０１６２】
本発明のカルバゾール誘導体の一例として、構造式（１２）で示される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）の合成方法について説明する。
【０１６３】
【化３３】
【０１６４】
［ステップ１］
まず、３−ブロモ−９−フェニルカルバゾールの合成方法について説明する。３−ブロモ−９−フェニルカルバゾールの合成スキームを（Ａ−３）に示す。
【０１６５】
【化３４】
【０１６６】
９−フェニルカルバゾール２４．３ｇ（１００ｍｍｏｌ）を氷酢酸６００ｍＬに溶かし、Ｎ−ブロモコハク酸イミド１７．８ｇ（１００ｍｍｏｌ）をゆっくり加え、室温で一晩撹拌した。この氷酢酸溶液を氷水１Ｌに撹拌しながら滴下した。析出した白色固体を水で３回洗浄した。この固体をジエチルエーテル１５０ｍＬに溶解し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水で洗浄した。この有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた。これを濾過し、得られたろ液を濃縮した。得られた濃縮液にメタノールを約５０ｍＬを加え、均一に溶解させた。この溶液を静置することで白色固体が析出した。この固体を回収し乾燥させる事で、白色粉末の３−ブロモ−９−フェニルカルバゾールを２８．４ｇ（収率８８％）を得た。
【０１６７】
［ステップ２］
次に、３−（Ｎ−フェニルアミノ）−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣＡ）の合成方法について説明する。ＰＣＡの合成スキームを（Ａ−４）に示す。
【０１６８】
【化３５】
【０１６９】
窒素雰囲気下で、３−ブロモ−９−フェニルカルバゾール１９ｇ（６０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）３４０ｍｇ（０．６ｍｍｏｌ）、１，１−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン１．６ｇ（３．０ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド１３ｇ（１８０ｍｍｏｌ）の混合物に、脱水キシレン１１０ｍＬ、アニリン７．０ｇ（７５ｍｍｏｌ）を加えた。これを窒素雰囲気下にて９０℃、７．５時間加熱撹拌した。反応終了後、この懸濁液に温めたトルエン約５００ｍＬを加え、これをフロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過した。得られたろ液を濃縮し、この濃縮液をヘキサン−酢酸エチルを加えて超音波を照射した。得られた懸濁液を濾過し、このろ物を乾燥し、クリーム色粉末の３−（Ｎ−フェニルアミノ）−９−フェニルカルバゾール１５ｇ（収率７５％）を得た。ＮＭＲのデータを以下に示す。１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝６．８４（ｔ、ｊ＝６．９、１Ｈ）、６．９７（ｄ、ｊ＝７．８、２Ｈ）、７．２０−７．６１（ｍ、１３Ｈ）、７．９０（ｓ、１Ｈ）、８．０４（ｄ、ｊ＝７．８、１Ｈ）。また、１Ｈ−ＮＭＲのチャートを図２０に、図２０における５．０〜９．０ｐｐｍの部分を拡大したものを図２１に示す。
【０１７０】
［ステップ３］
３−ヨード−９−フェニルカルバゾールの合成方法について説明する。３−ヨード−９−フェニルカルバゾールの合成スキームを（Ａ−５）に示す。
【０１７１】
【化３６】
【０１７２】
９−フェニルカルバゾール２４．３ｇ（１００ｍｍｏｌ）を氷酢酸６００ｍＬに溶かし、Ｎ−ヨードコハク酸イミド２２．５ｇ（１００ｍｍｏｌ）をゆっくり加え、室温で一晩撹拌した。生じた析出物を濾過し、ろ物を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水、メタノールで洗浄した後、乾燥させた。白色粉末の３−ヨード−９−フェニルカルバゾール２４．７ｇ（収率６７％）を得た。
【０１７３】
なお、３−ヨード−９−フェニルカルバゾールは以下に示す方法を用いても合成することができる。３−ヨード−９−フェニルカルバゾールの合成スキームを（Ａ−５ｂ）に示す。
【０１７４】
【化３７】
【０１７５】
９−フェニルカルバゾール１０ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）、ヨウ化カリウム８３８ｍｇ（５．０ｍｍｏｌ）、ヨウ素酸カリウム１．１ｇ（５．０ｍｍｏｌ）、氷酢酸３０ｍＬを三口フラスコに入れ、１２０℃で１時間還流した。反応後、反応溶液を十分さましてから水に加えて、トルエンで抽出し、有機層を飽和食塩水で１回洗浄してから硫酸マグネシウムにより乾燥した。この溶液を自然濾過し、得られたろ液を濃縮してから、アセトン、メタノールにより再結晶したところ、目的物の白色固体を８．０ｇ、収率５０％で得た。
【０１７６】
合成スキーム（Ａ−５ｂ）に示す合成方法を用いることにより、より安価な材料を用いて、３−ヨード−９−フェニルカルバゾールを合成することができるため、コストの削減が可能である。
【０１７７】
［ステップ４］
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）の合成方法について説明する。ＰＣｚＰＣＡ１の合成スキームを（Ａ−６）に示す。
【０１７８】
【化３８】
【０１７９】
窒素下で、３−ヨード−９−フェニルカルバゾール３．７ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ＰＣＡ ３．４ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）５７ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン４９ｗｔ％ヘキサン溶液０．２ｍＬ（０．５ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド３．０ｇ（３０ｍｍｏｌ）の混合物に、脱水キシレン４０ｍＬを加えた。これを窒素雰囲気下にて９０℃、６．５時間加熱撹拌した。反応終了後、この懸濁液に温めたトルエン約５００ｍＬを加え、これをフロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過した。得られたろ液を濃縮し、この濃縮液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン：ヘキサン＝１：１）にて精製した。これを濃縮し、得られた濃縮液に酢酸エチル−ヘキサンを加えて再結晶を行った。クリーム色粉末の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３．２ｇ（収率５６％）を得た。ＮＭＲのデータを以下に示す。１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）：δ＝６．８５（ｔ、Ｊ＝７．５、１Ｈ）、６．９２（ｄ、Ｊ＝７．８、２Ｈ）、７．１７−７．７０（ｍ、２２Ｈ）、８．０５（ｄ、Ｊ＝２．１、２Ｈ）、８．１２（ｄ、Ｊ＝７．８、２Ｈ）。また、１Ｈ−ＮＭＲのチャートを図６に、図６における６．５０〜８．５０ｐｐｍの部分を拡大したものを図７に示す。
【０１８０】
得られたＰＣｚＰＣＡ１の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を行った。その結果を図１４に示す。図１４において、左側の縦軸は熱量（μＶ）を表し、右側の縦軸は重量（％；測定開始時の重量を１００％として表した重量）を表す。さらに、下側の横軸は、温度（℃）を表す。なお、測定には示差熱熱重量同時測定装置（セイコー電子工業株式会社製，ＴＧ／ＤＴＡ ３２０型）を用い、窒素雰囲気下、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で熱物性を評価した。その結果、重量と温度の関係（熱重量測定）から、常圧下で、測定開始時における重量に対し９５％以下の重量になる温度は、３７５℃であった。
【０１８１】
また、ＰＣｚＰＣＡ１のトルエン溶液およびＰＣｚＰＣＡ１の薄膜の吸収スペクトルを図８に示す。測定には、紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。溶液は石英セルに入れ、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８に示した。図８において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。最大吸収波長はトルエン溶液の場合では３２０ｎｍ、薄膜の場合で３２１ｎｍであった。また、ＰＣｚＰＣＡ１のトルエン溶液およびＰＣｚＰＣＡ１の薄膜の発光スペクトルを図９に示す。図９において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は発光強度（任意単位）を表す。最大発光波長はトルエン溶液の場合では４３５ｎｍ（励起波長３２５ｎｍ）、薄膜の場合で４４３ｎｍ（励起波長３８０ｎｍ）であった。
【０１８２】
また、ＰＣｚＰＣＡ１の薄膜状態におけるＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位の測定を行った。ＨＯＭＯ準位の値は、光電子分光装置（理研計器（株）製、ＡＣ−２）を用いて測定したイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算することにより得た。また、ＬＵＭＯ準位の値は、図８における薄膜の吸収端をエネルギーギャップとし、ＨＯＭＯ準位の値に加算することにより得た。その結果、ＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位はそれぞれ−５．１７ｅＶと−１．８２ｅＶであった。
【０１８３】
また、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定により、ＰＣｚＰＣＡ１の酸化反応特性について調べた。なお測定には、電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデル６００Ａ）を用いた。
【０１８４】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂｕ４ＮＣｌＯ４）を１００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象であるＰＣｚＰＣＡ１を１ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させて調製した。また、作用電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＰＴＥ白金電極）を、補助電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＶＣ−３用Ｐｔカウンター電極（５ｃｍ））を、基準電極としてはＡｇ／Ａｇ＋電極（ビー・エー・エス（株）製、ＲＥ５非水溶媒系参照電極）をそれぞれ用いた。
【０１８５】
酸化反応特性については次のようにして調べた。
基準電極に対する作用電極の電位を−０．１６から０．５Ｖまで変化させた後、０．５Ｖから−０．１６Ｖまで変化させる走査を１サイクルとし、１００サイクル測定した。なお、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに設定した。
【０１８６】
ＰＣｚＰＣＡ１の酸化反応特性について調べた結果を図１６に示す。図１６において、横軸は基準電極に対する作用電極の電位（Ｖ）を表し、縦軸は作用電極と補助電極との間に流れた電流値（１×１０−６Ａ）を表す。
図１６から酸化電位は０．２７Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋電極）であることが分かった。また、１００サイクルもの走査を繰り返しているにもかかわらず、酸化反応においてはＣＶ曲線のピーク位置やピーク強度にほとんど変化が見られない。このことから、本発明のカルバゾール誘導体は酸化反応に対して極めて安定であることが分かった。
【０１８７】
また、得られた化合物ＰＣｚＰＣＡ１のガラス転移温度について、示差走査熱量分析装置（ＤＳＣ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ、パーキンエルマー製、型番：Ｐｙｒｉｓ１ ＤＳＣ）を用いて調べた。ＤＳＣによる測定結果を図１８に示す。測定結果から、得られた化合物のガラス転移温度は１１２℃であることが分かった。このように、得られた化合物は、１１２℃という高いガラス転移温度を示し、良好な耐熱性を有するものである。また、図１８において、得られた化合物の結晶化を表すピークは存在せず、得られた化合物は結晶化し難い物質であることが分かった。
【実施例２】
【０１８８】
本発明のカルバゾール誘導体の一例として、構造式（３８）で示される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）の合成方法について説明する。
【０１８９】
【化３９】
【０１９０】
［ステップ１］
３，６−ジヨード−９−フェニルカルバゾールの合成方法について説明する。３，６−ジヨード−９−フェニルカルバゾールの合成スキームを（Ａ−７）に示す。
【０１９１】
【化４０】
【０１９２】
９−フェニルカルバゾール２４．３ｇ（１００ｍｍｏｌ）を氷酢酸７００ｍＬに溶かし、Ｎ−ヨードコハク酸イミド４４．９ｇ（２００ｍｍｏｌ）をゆっくり加え、室温で一晩撹拌した。生じた析出物を濾過し、ろ物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液、水、メタノールで洗浄した後、乾燥させた。白色粉末の３，６−ジヨード−９−フェニルカルバゾール４７．０ｇ（収率９５％）を得た。
【０１９３】
［ステップ２］
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）の合成方法について説明する。ＰＣｚＰＣＡ２の合成スキームを（Ａ−８）に示す。
【０１９４】
【化４１】
【０１９５】
窒素下で、３，６−ジヨード−９−フェニルカルバゾール２．５ｇ（５ｍｍｏｌ）、ＰＣＡ ３．４ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）３０ｍｇ（０．０５ｍｍｏｌ）、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン４９ｗｔ％ヘキサン溶液０．２ｍＬ（０．５ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド３．０ｇ（３０ｍｍｏｌ）の混合物に、脱水キシレン３０ｍＬを加えた。これを窒素雰囲気下にて９０℃、６．５時間加熱撹拌した。反応終了後、この懸濁液に温めたトルエン約５００ｍＬを加え、これをフロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過した。得られたろ液を濃縮し、この濃縮液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン：ヘキサン＝１：１）にて精製した。これを濃縮し、得られた濃縮液に酢酸エチル−ヘキサンを加えて再結晶を行った。クリーム色粉末の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２．５ｇ（収率５５％）を得た。ＮＭＲのデータを以下に示す。１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）：δ＝６．７４−６．８０（ｍ、６Ｈ）、７．０８−７．６４（ｍ、３３Ｈ）、７．９４−８．０４（ｍ、６Ｈ）。また、１Ｈ−ＮＭＲのチャートを図１０に、図１０における６．５０〜８．５０ｐｐｍの部分を拡大したものを図１１に示す。
【０１９６】
得られたＰＣｚＰＣＡ２の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を行った。その結果を図１５に示す。図１５において、左側の縦軸は熱量（μＶ）を表し、右側の縦軸は重量（％；測定開始時の重量を１００％として表した重量）を表す。さらに、下側の横軸は、温度（℃）を表す。なお、測定には示差熱熱重量同時測定装置（セイコー電子工業株式会社製，ＴＧ／ＤＴＡ ３２０型）を用い、窒素雰囲気下、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で熱物性を評価した。その結果、重量と温度の関係（熱重量測定）から、常圧下で、測定開始時における重量に対し９５％以下の重量になる温度は、４７６℃であった。
【０１９７】
また、ＰＣｚＰＣＡ２のトルエン溶液およびＰＣｚＰＣＡ２の薄膜の吸収スペクトルを図１２に示す。測定には、紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。溶液は石英セルに入れ、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に示した。図１２において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。最大吸収波長はトルエン溶液の場合では３２０ｎｍ、薄膜の場合では３２０ｎｍであった。また、ＰＣｚＰＣＡ２のトルエン溶液および薄膜の発光スペクトルを図１３に示す。図１３において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は発光強度（任意単位）を表す。最大発光波長はトルエン溶液の場合では４４２ｎｍ（励起波長３２５ｎｍ）、薄膜の場合で４４９ｎｍ（励起波長３２０ｎｍ）であった。
【０１９８】
また、ＰＣｚＰＣＡ２の薄膜状態におけるＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位の測定を行った。ＨＯＭＯ準位の値は、光電子分光装置（理研計器社製、ＡＣ−２）を用いて測定したイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算することにより得た。また、ＬＵＭＯ準位の値は、図１２における薄膜の吸収端をエネルギーギャップとし、ＨＯＭＯ準位の値に加算することにより得た。その結果、ＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位はそれぞれ−５．１０ｅＶと−１．７５ｅＶであった。
【０１９９】
また、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定により、ＰＣｚＰＣＡ２の酸化特性について調べた。なお測定には、電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデル６００Ａ）を用いた。
【０２００】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂｕ４ＮＣｌＯ４）を１００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象であるＰＣｚＰＣＡ２を１ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させて調製した。また、作用電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＰＴＥ白金電極）を、補助電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＶＣ−３用Ｐｔカウンター電極（５ｃｍ））を、基準電極としてはＡｇ／Ａｇ＋電極（ビー・エー・エス（株）製、ＲＥ５非水溶媒系参照電極）をそれぞれ用いた。
【０２０１】
酸化反応特性については次のようにして調べた。基準電極に対する作用電極の電位を−０．０１から０．３３Ｖまで変化させた後、０．３３Ｖから−０．０１Ｖまで変化させる走査を１サイクルとし、１００サイクル測定した。なお、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに設定した。
【０２０２】
ＰＣｚＰＣＡ２の酸化反応特性について調べた結果を図１７に示す。図１７において、横軸は基準電極に対する作用電極の電位（Ｖ）を表し、縦軸は作用電極と補助電極との間に流れた電流値（１×１０−６Ａ）を表す。
図１７から酸化電位は０．２２Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋電極）であることが分かった。また、１００サイクルもの走査を繰り返しているにもかかわらず、酸化反応においてはＣＶ曲線のピーク位置やピーク強度にほとんど変化が見られない。このことから、本発明のカルバゾール誘導体は酸化に対して極めて安定であることが分かった。
【０２０３】
また、得られた化合物ＰＣｚＰＣＡ２のガラス転移温度について、示差走査熱量分析装置（ＤＳＣ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ、パーキンエルマー製、型番：Ｐｙｒｉｓ１ ＤＳＣ）を用いて調べた。ＤＳＣによる測定結果を図１９に示す。測定結果から、得られた化合物のガラス転移温度は１６８℃であることが分かった。このように、得られた化合物は、１６８℃という高いガラス転移温度を示し、良好な耐熱性を有するものである。また、図１９において、得られた化合物の結晶化を表すピークは存在せず、得られた化合物は結晶化し難い物質であることが分かった。
【実施例３】
【０２０４】
本発明のカルバゾール誘導体の一例として、構造式（１７）で示される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）の合成方法について説明する。
【０２０５】
【化４２】
【０２０６】
［ステップ１］
まず、３−［Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣＮ）の合成方法について説明する。ＰＣＮの合成スキームを（Ａ−９）に示す。
【０２０７】
【化４３】
【０２０８】
窒素下で、３−ヨード−９−フェニルカルバゾールの３．７ｇ（１０ｍｍｏｌ）、１−アミノナフタレン１．６ｇ（５ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）６０ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン４９ｗｔ％ヘキサン溶液０．２ｍＬ（０．５ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド３ｇ（３０ｍｍｏｌ）の混合物に、脱水キシレン１２ｍＬを加えた。これを窒素雰囲気下にて９０℃、７時間加熱撹拌した。反応終了後、この懸濁液に温めたトルエン約２００ｍＬを加え、これをフロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過した。得られたろ液を濃縮し、この濃縮液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン：ヘキサン＝１：１）にて精製した。これを濃縮し、得られた濃縮液を酢酸エチル−ヘキサンで再結晶を行った。クリーム色粉末の３−［Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾールを得た。１．５ｇ、収率７９％だった。ＮＭＲのデータを以下に示す。１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）：δ＝７．１３−７．７１（ｍ、１５Ｈ）、７．８５−７．８８（ｍ、１Ｈ）、８．０３（ｓ、１Ｈ）、８．１５（ｄ、Ｊ＝７．８、１Ｈ）、８．２４（ｓ、１Ｈ）、８．３６−８．３９（ｍ、１Ｈ）。また、１Ｈ−ＮＭＲのチャートを図２２に、図２２における６．５０〜８．５０ｐｐｍの部分を拡大したものを図２３に示す。
【０２０９】
［ステップ２］
次に、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）の合成方法について説明する。ＰＣｚＰＣＮ１の合成スキームを（Ａ−１０）に示す。
【０２１０】
【化４４】
【０２１１】
窒素下で、３−ヨード−９−フェニルカルバゾールの１．８ｇ（５ｍｍｏｌ）、ＰＣＮ ２．５ｇ（６．６ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）３０ｍｇ（０．０５ｍｍｏｌ）、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン４９ｗｔ％ヘキサン溶液０．２ｍＬ（０．５ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド７００ｍｇ（７ｍｍｏｌ）の混合物に、脱水キシレン７ｍＬを加えた。これを窒素雰囲気下にて９０℃、４．５時間加熱撹拌した。反応終了後、この懸濁液に温めたトルエン約５００ｍＬを加え、これをフロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過した。得られたろ液を濃縮し、この濃縮液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン：ヘキサン＝１：１）にて精製した。これを濃縮し、得られた濃縮液を酢酸エチル−ヘキサンで再結晶を行った。黄色粉末のＰＣｚＰＣＮ１ ２．１ｇ（収率６２％）を得た。ＮＭＲのデータを以下に示す。１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）：δ＝７．０４−７．６５（ｍ、２４Ｈ）、７．７８（ｄ、Ｊ＝８．４、１Ｈ）、７．８２（ｄ、Ｊ＝２．１、２Ｈ）、７．８８（ｄ、Ｊ＝７．８、２Ｈ）、７．９５（ｄ、Ｊ＝８．４、１Ｈ）、８．１０（ｄ、Ｊ＝９．０、１Ｈ）。また、１Ｈ−ＮＭＲのチャートを図２４に、図２４における６．５０〜８．５０ｐｐｍの部分を拡大したものを図２５に示す。
【０２１２】
得られたＰＣｚＰＣＮ１の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を実施例１および実施例２と同様に行った。その結果を図２６に示す。図２６において、左側の縦軸は熱量（μＶ）を表し、右側の縦軸は重量（％；測定開始時の重量を１００％として表した重量）を表す。さらに、下側の横軸は、温度（℃）を表す。なお、測定には示差熱熱重量同時測定装置（セイコー電子工業株式会社製，ＴＧ／ＤＴＡ ３２０型）を用い、窒素雰囲気下、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で熱物性を評価した。その結果、重量と温度の関係（熱重量測定）から、常圧下で、測定開始時における重量に対し９５％以下の重量になる温度は、４００℃であった。
【０２１３】
また、ＰＣｚＰＣＮ１のトルエン溶液およびＰＣｚＰＣＮ１の薄膜の吸収スペクトルを図２７に示す。測定には、紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。溶液は石英セルに入れ、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２７に示した。図２７において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。最大吸収波長はトルエン溶液の場合では３１４ｎｍ、薄膜の場合では３２０ｎｍであった。また、ＰＣｚＰＣＮ１のトルエン溶液および薄膜の発光スペクトルを図２８に示す。図２８において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は発光強度（任意単位）を表す。最大発光波長はトルエン溶液の場合では４７５ｎｍ（励起波長３２０ｎｍ）、薄膜の場合で４８５ｎｍ（励起波長３２０ｎｍ）であった。
【０２１４】
また、ＰＣｚＰＣＮ１の薄膜状態におけるＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位の測定を行った。ＨＯＭＯ準位の値は、光電子分光装置（理研計器社製、ＡＣ−２）を用いて測定したイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算することにより得た。また、ＬＵＭＯ準位の値は、図２７における薄膜の吸収端をエネルギーギャップとし、ＨＯＭＯ準位の値に加算することにより得た。その結果、ＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位はそれぞれ−５．１５ｅＶと−２．８２ｅＶであった。
【０２１５】
また、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定により、ＰＣｚＰＣＮ１の酸化特性について調べた。なお測定には、電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、型番：ＡＬＳモデル６００Ａ）を用いた。
【０２１６】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂｕ４ＮＣｌＯ４）を１００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象であるＰＣｚＰＣＮ１を１ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解させて調製した。また、作用電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＰＴＥ白金電極）を、補助電極としては白金電極（ビー・エー・エス（株）製、ＶＣ−３用Ｐｔカウンター電極（５ｃｍ））を、基準電極としてはＡｇ／Ａｇ＋電極（ビー・エー・エス（株）製、ＲＥ５非水溶媒系参照電極）をそれぞれ用いた。
【０２１７】
酸化反応特性については次のようにして調べた。基準電極に対する作用電極の電位を−０．２０から０．５０Ｖまで変化させた後、０．５０Ｖから−０．２０Ｖまで変化させる走査を１サイクルとし、１００サイクル測定した。なお、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに設定した。
【０２１８】
ＰＣｚＰＣＮ１の酸化反応特性について調べた結果を図２９に示す。図２９において、横軸は基準電極に対する作用電極の電位（Ｖ）を表し、縦軸は作用電極と補助電極との間に流れた電流値（１×１０−６Ａ）を表す。
図２９から酸化電位は０．２５Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋電極）であることが分かった。また、１００サイクルもの走査を繰り返しているにもかかわらず、酸化反応においてはＣＶ曲線のピーク位置やピーク強度にほとんど変化が見られない。このことから、本発明のカルバゾール誘導体は酸化に対して極めて安定であることが分かった。
【０２１９】
また、得られた化合物ＰＣｚＰＣＮ１のガラス転移温度について、示差走査熱量分析装置（ＤＳＣ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ、パーキンエルマー製、型番：Ｐｙｒｉｓ１ ＤＳＣ）を用いて調べた。ＤＳＣによる測定結果を図３０に示す。測定結果から、得られた化合物のガラス転移温度は１４２℃であることが分かった。このように、得られた化合物は、１４２℃という高いガラス転移温度を示し、良好な耐熱性を有するものである。また、図３０において、得られた化合物の結晶化を表すピークは存在せず、得られた化合物は結晶化し難い物質であることが分かった。
【実施例４】
【０２２０】
本実施例では、実施例１に示した合成方法とは異なる合成方法により、構造式（１２）で示される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）の合成する方法について説明する。合成スキームを（Ｄ−１）に示す。
【０２２１】
【化４５】
【０２２２】
３−ヨード−９−フェニルカルバゾール１．６０ｍｇ（４．３３ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅（Ｉ）１９．０ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、ｔｅｒｔ−ブトキシカリウム１．１０ｇ（１０ｍｍｏｌ）、トリ−ｎ−ブチルホスフィン（０．２ｍｏｌ／Ｌ脱水ヘキサン溶液）１．０ｍｌを２００ｍＬ三口フラスコへ入れフラスコ内の雰囲気を窒素置換し、キシレン１０ｍｌ、アニリン０．２ｍｌ（２．１ｍｍｏｌ，１９５．６ｍｇ）を加えて１３５℃で６時間還流した。反応溶液を室温にさましてから、フロリジール、セライトを通してトルエン１００ｍＬを加えて濾過を行った。得られたろ液を水で２回洗浄後、水層をトルエンで２回抽出し、抽出溶液を有機層と合わせて飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶液を自然濾過し、ろ液を濃縮して得られた化合物を、シリカゲルクロマトグラフィー（トルエン、ヘキサン混合溶液）にかけて目的物を得た。淡黄色個体を１４０ｍｇ、収率２１％で得た。
【０２２３】
本実施例で示す合成方法を用いることにより、一段階の反応で本発明のカルバゾール誘導体を得ることができる。
【実施例５】
【０２２４】
本実施例では、実施例３に示した合成方法とは異なる合成方法により、構造式（１５）で示される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）の合成する方法について説明する。合成スキームを（Ｄ−２）に示す。
【０２２５】
【化４６】
【０２２６】
３−ヨード−９−フェニルカルバゾール３．６９ｇ（０．０１ｍｏｌ）、１−ナフチルアミン７１６ｍｇ（５ｍｍｏｌ）、ヨウ化銅３８５ｍｇ（２ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム２．７４ｇ（０．０２ｍｏｌ）、１８−クラウン−６−エーテル７７１ｍｇ（０．０２ｍｏｌ）、を２００ｍＬ三口フラスコへ入れフラスコ内の雰囲気を窒素置換し、ＤＭＰＵ８ｍｌを加えて１７０℃で２４時間攪拌した。反応溶液を室温にさましてから、水で２回洗浄後、水層をトルエンで２回抽出し、この抽出溶液を先に洗浄した有機層と合わせて飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶液を自然濾過し、ろ液を濃縮して得られた化合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：トルエン＝７：３）により精製したところ目的物の淡黄色固体を１．５２ｇ、収率４８％で得た。
【０２２７】
本実施例で示す合成方法を用いることにより、一段階の反応で本発明のカルバゾール誘導体を得ることができる。
【実施例６】
【０２２８】
本発明のカルバゾール誘導体の一例として、構造式（７０）で示される３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾール（略称：ＢＣｚＢＣＡ１）の合成方法について説明する。
【０２２９】
【化４７】
【０２３０】
［ステップ１］
まず、９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの合成方法について説明する。９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの合成スキームを（Ｂ−１）に示す。
【０２３１】
【化４８】
【０２３２】
三口フラスコに４−ブロモビフェニルを１２ｇ（５０ｍｍｏｌ）、カルバゾールを８．４ｇ（５０ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム２３０ｍｇ（１ｍｍｏｌ）、１，１−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセンを１．８ｇ（３．０ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシドを１３ｇ（１８０ｍｍｏｌ）を加えフラスコ内の雰囲気を窒素置換した後、脱水キシレンを８０ｍＬ加え脱気を行った。これを窒素雰囲気下にて１２０℃、７．５時間加熱撹拌した。反応終了後、この懸濁液に温めたトルエン約６００ｍＬを加え、これをフロリジール、アルミナ、セライトを通して２回濾過した。得られたろ液を濃縮し、ヘキサンを加えて再結晶を行った。これを濾過し、この濾物を回収、乾燥し、クリーム色粉末の９−（４−ビフェニリル）カルバゾールを１４ｇ、収率８７％で得た。
【０２３３】
［ステップ２］
次に、３−ブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの合成方法について説明する。３−ブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの合成スキームを（Ｂ−２）に示す。
【０２３４】
【化４９】
【０２３５】
９−（４−ビフェニリル）カルバゾール３．１ｇ（１０ｍｍｏｌ）をクロロホルム１００ｍＬに溶かし、ここにＮ−ブロモこはく酸イミド１．８ｇ（１０ｍｍｏｌ）をゆっくり加えた。これを一晩（約２４時間）撹拌した後、水で洗浄した。これに硫酸マグネシウムを加え水分を除き、濾過して濾液を得た。これを濃縮して回収、乾燥させた。ベージュ色粉末の３−ブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールを３．７ｇ、収率９５％で得た。
【０２３６】
［ステップ３］
次に、３−ヨード−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの合成方法について説明する。３−ヨード−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの合成スキームを（Ｂ−３）に示す。
【０２３７】
【化５０】
【０２３８】
９−（４−ビフェニリル）カルバゾール３．２ｇ（１０ｍｍｏｌ）を氷酢酸２００ｍＬ、トルエン２００ｍＬ、酢酸エチル５０ｍＬの混合液に溶かし、ここにＮ−ヨードこはく酸イミド２．３ｇ（１０ｍｍｏｌ）をゆっくり加えた。これを一晩（約２４時間）撹拌した後、水、チオ硫酸ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄した。これに硫酸マグネシウムを加え水分を除き、濾過して濾液を得た。これを濃縮してアセトン、ヘキサンを加え超音波をかけて再結晶を行った。これを濾過し、濾物を回収、乾燥させた。ベージュ色粉末の３−ヨード−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールを４．４ｇ、収率９８％で得た。
【０２３９】
［ステップ４］
次に、Ｎ−［（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミン（略称：ＢＣＡ）の合成方法について説明する。ＢＣＡの合成スキームを（Ｂ−４）に示す。
【０２４０】
【化５１】
【０２４１】
三口フラスコに、３−ブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールを３．７ｇ（９．２ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム６３ｍｇ（０．３ｍｍｏｌ）、１，１−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセンを３３０ｍｇ（０．６ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシドを１．５ｇ（１５ｍｍｏｌ）を加え、フラスコ内の雰囲気を窒素置換した後、脱水キシレンを２０ｍＬを加え脱気した後、アニリンを９．３ｇ（１０ｍｍｏｌ）加えた。これを窒素雰囲気下にて１３０℃、４時間加熱撹拌した。反応終了後、この懸濁液に温めたトルエン約３００ｍＬを加え、これをフロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過した。得られたろ液を濃縮し、ヘキサンを加えて超音波にかけ析出させた。これを濾過し、このろ物を乾燥し、クリーム色粉末のＮ−［（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミン（ＢＣＡ）を３．５ｇ、収率９３％で得た。
【０２４２】
［ステップ５］
次に、３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾール（略称：ＢＣｚＢＣＡ１）の合成方法について説明する。ＢＣｚＢＣＡ１の合成スキームを（Ｂ−５）に示す。
【０２４３】
【化５２】
【０２４４】
三口フラスコに、３−ヨード−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールを３．５ｇ（７．９ｍｍｏｌ）、Ｎ−［（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミンを３．３ｇ（８．０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を２３０ｍｇ（０．４ｍｍｏｌ）、ナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド１．２ｇ（１２ｍｍｏｌ）を加えフラスコ内の雰囲気を窒素置換した後、ここに脱水キシレン３０ｍＬを加え脱気を行った。ここに、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン１０ｗｔ％ヘキサン溶液１．４ｍＬ（１．２ｍｍｏｌ）を加え、窒素雰囲気下にて１１０℃、３時間加熱撹拌した。反応終了後、この懸濁液に温めたトルエン約５００ｍＬを加え、これをフロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過した。得られたろ液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン：ヘキサン＝１：１）にて得た。これを濃縮し、ヘキサンを加えて超音波をかけて析出させた。クリーム色粉末の３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾール（略称：ＢＣｚＢＣＡ１）を１．１ｇ、収率１９％で得た。１Ｈ−ＮＭＲのデータを以下に示す。１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）：δ＝６．８６（ｔ、Ｊ＝７．２、１Ｈ）、６．９４（ｄ、Ｊ＝７．８、２Ｈ）、７．１８−７．２４（ｍ、４Ｈ）、７．３０（ｄｄ、Ｊ＝８．９、１．８、２Ｈ）、７．４１−７．５４（ｍ、１２Ｈ）、７．７０（ｄ、Ｊ＝８．４、４Ｈ）、７．７７（ｄ、Ｊ＝７．２、４Ｈ）、７．９４（ｄ、Ｊ＝８．４、４Ｈ）、８．０６（ｄ、Ｊ＝２．１、２Ｈ）、８．１２（ｄ、Ｊ＝７．８、２Ｈ）。また、１Ｈ−ＮＭＲのチャートを図３１に示す。また、図３１（Ａ）における６．０〜９．０ｐｐｍの部分を拡大したものを図３１（Ｂ）に示す。また、１３Ｃ−ＮＭＲのデータを以下に示す。（７５．５ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）：δ＝１０９．６、１１０．７、１１７．４、１１９．４、１１９．７、１１９．８、１２０．５、１２０．５、１２２．４、１２３．７、１２５．０、１２６．２、１２６．５、１２６．８、１２７．５、１２８．１、１２８．８、１３６．０、１３６．９、１３９．１、１３９．１、１４０．６、１４０．８、１４９．３。また、１３Ｃ−ＮＭＲのチャートを図３２に示す。また、図３２（Ａ）における６．０〜９．０ｐｐｍの部分を拡大したものを図３２（Ｂ）に示す。
【０２４５】
得られたＢＣｚＢＣＡ１の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を実施例１〜実施例３と同様に行った。測定には示差熱熱重量同時測定装置（セイコー電子工業株式会社製，ＴＧ／ＤＴＡ ３２０型）を用い、窒素雰囲気下、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で熱物性を評価した。その結果、重量と温度の関係（熱重量測定）から、常圧下で、測定開始時における重量に対し９５％以下の重量になる温度は、４２５℃であった。
【０２４６】
また、示差走査熱量測定装置（ＤＳＣ）（パーキンエルマー社製、ＰｙＲｉｓ１）を用いて、ガラス転移点（Ｔｇ）を測定した。まず、試料を４０℃／ｍｉｎで−１０℃から４００℃まで加熱した後、４０℃／ｍｉｎで−１０℃まで冷却した。その後１０℃／ｍｉｎで４００℃まで昇温することにより、図４８のＤＳＣチャートを得た。このチャートから、ＢＣｚＢＣＡ１のガラス転移点（Ｔｇ）は１３７℃であることがわかった。このことから、ＢＣｚＢＣＡ１は高いガラス転移点を有することがわかった。なお、本測定においては、融点を示す吸熱ピークは観測されなかった。
【０２４７】
また、ＢＣｚＢＣＡ１のトルエン溶液の吸収スペクトルを図３３に示す。測定には、紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。溶液は石英セルに入れてサンプルを作製し、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３３に示した。図３３において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。最大吸収波長はトルエン溶液の場合では３９５ｎｍであった。また、ＢＣｚＢＣＡ１のトルエン溶液の発光スペクトルを図３４に示す。図３４において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は発光強度（任意単位）を表す。最大発光波長はトルエン溶液の場合では４３４ｎｍ（励起波長３２３ｎｍ）であった。
【０２４８】
また、ＢＣｚＢＣＡ１の薄膜の吸収スペクトルを図５０に示す。測定には、紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。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５０に示した。図５０において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。最大吸収波長は、薄膜の場合では３１８ｎｍであった。また、ＢＣｚＢＣＡ１の薄膜の発光スペクトルを図５１に示す。図５１において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は発光強度（任意単位）を表す。最大発光波長は、薄膜の場合で４４５ｎｍ（励起波長３１８ｎｍ）であった。
【０２４９】
また、ＢＣｚＢＣＡ１の薄膜状態におけるＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位の測定を行った。ＨＯＭＯ準位の値は、光電子分光装置（理研計器社製、ＡＣ−２）を用いて測定したイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算することにより得た。また、ＬＵＭＯ準位の値は、図５０における薄膜の吸収端をエネルギーギャップとし、ＨＯＭＯ準位の値に加算することにより得た。その結果、ＨＯＭＯ準位とＬＵＭＯ準位はそれぞれ−５．１４ｅＶと−２．０４ｅＶであった。
【実施例７】
【０２５０】
本発明のカルバゾール誘導体の一例として、構造式（７１）で示される３，６−ビス［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−（４−ビフェニリル）カルバゾール（略称：ＢＣｚＰＣＮ２）の合成方法について説明する。
【０２５１】
【化５３】
【０２５２】
［ステップ１］
まず、３，６−ジブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの合成方法について説明する。３，６−ジブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの合成スキームを（Ｃ−１）に示す。
【０２５３】
【化５４】
【０２５４】
９−（４−ビフェニリル）カルバゾール９．６ｇ（３０ｍｍｏｌ）をトルエン２５０ｍＬと酢酸エチル２５０ｍＬ、氷酢酸５０ｍＬの混合液に溶かし、ここにＮ−ブロモこはく酸イミド１３ｇ（７５ｍｍｏｌ）をゆっくり加えた。これを５日間（約１００時間）撹拌した後、水、チオ硫酸ナトリウム水溶液で洗浄し、水酸化ナトリウム水溶液で中和し、再び水で洗浄した。これに硫酸マグネシウムを加え水分を除き、濾過して濾液を得た。これを濃縮して回収、乾燥させた。ベージュ色粉末の３，６−ジブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールを１５ｇ、収率１００％で得た。ＮＭＲのデータを以下に示す。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３−ｄ）；δ＝７．２９（ｄ、Ｊ＝８．７、２Ｈ）、７．４０（ｔ、Ｊ＝７．５、１Ｈ）、７．４７−７．５６（ｍ、６Ｈ）、７．６７（ｄ、Ｊ＝７．５、２Ｈ）、７．８１（ｄ、Ｊ＝８．４、２Ｈ）、８．２０（ｄ、Ｊ＝２．１、２Ｈ）。また、１Ｈ−ＮＭＲのチャートを図３５に示す。また、図３５（Ａ）における６．０〜９．０ｐｐｍの部分を拡大したものを図３５（Ｂ）に示す。また、１３Ｃ−ＮＭＲのデータを以下に示す。１３Ｃ−ＮＭＲ（７５．５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３−ｄ）；δ＝１１１．６、１１３．３、１２３．３、１２３．３、１２４．２、１２７．２、１２７．３、１２７．９、１２８．８、１２９．０、１２９．５、１３６．１、１４０．１、１４１．３。また、１３Ｃ−ＮＭＲのチャートを図３６に示す。また、図３６（Ａ）における１００〜１５０ｐｐｍの部分を拡大したものを図３６（Ｂ）に示す。
【０２５５】
［ステップ２］
次に、３，６−ビス［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−（４−ビフェニリル）カルバゾール（略称ＢＣｚＰＣＮ２）の合成方法について説明する。ＢＣｚＰＣＮ２の合成スキームを（Ｃ−１）に示す。
【０２５６】
【化５５】
【０２５７】
三口フラスコに、３，６−ジブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾール を２．４ｇ（５．０ｍｍｏｌ）、ＰＣＮを３．８ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を５８０ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン１０ｗｔ％ヘキサン溶液６．０ｍＬ（３ｍｍｏｌ）およびナトリウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド３．０ｇ（３０ｍｍｏｌ）を加えフラスコ内の雰囲気を窒素置換した後、ここに脱水キシレン１０ｍＬを加え脱気を行った。これを窒素雰囲気下にて１３０℃、１２時間加熱撹拌した。反応終了後、この懸濁液に温めたトルエン約５５０ｍＬを加え、これをフロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過した。得られたろ液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン：ヘキサン＝２：１）にて得た。これを濃縮し、ヘキサンを加えて超音波をかけて析出させた。レモン色粉末の３，６−ビス［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−（４−ビフェニリル）カルバゾール（略称：ＢＣｚＰＣＮ２）を２．７ｇ、収率５１％で得た。ＮＭＲのデータを以下に示す。１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）：δ＝６．８８−７．６７（ｍ、４５Ｈ）、７．７６−７．７９（ｄ、Ｊ＝７．８、４Ｈ）、７．８４−７．８６（ｄ、Ｊ＝７．８、２Ｈ）、７．９７−７．９９（ｄ、Ｊ＝７．８、２Ｈ）。また、１Ｈ−ＮＭＲのチャートを図３７に示す。また、図３７（Ａ）における６．０〜９．０ｐｐｍの部分を拡大したものを図３７（Ｂ）に示す。また、１３Ｃ−ＮＭＲのデータを以下に示す。１３Ｃ−ＮＭＲ（７５．５ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）：δ＝１０９．３、１１０．１、１１０．５、１１３．３、１１３．３、１１４．５、１１４．６、１１９．４、１２０．２、１２２．０、１２２．２、１２３．１、１２３．２、１２３．３、１２４．０、１２４．７、１２５．２、１２５．６、１２５．９、１２６．２、１２６．４、１２６．５、１２７．１、１２７．４、１２７．９、１２８．１、１２８．７、１２９．７、１２９．８、１３４．８、１３５．８、１３６．１、１３６．７、１３６．８、１３８．８、１３９．０、１４０．４、１４２．９、１４３．３、１４４．８。また、１３Ｃ−ＮＭＲのチャートを図３８に示す。また、図３８（Ａ）における１００〜１５０ｐｐｍの部分を拡大したものを図３８（Ｂ）に示す。
【０２５８】
得られたＢＣｚＰＣＮ２の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を実施例１〜実施例４と同様に行った。測定には示差熱熱重量同時測定装置（セイコー電子工業株式会社製，ＴＧ／ＤＴＡ ３２０型）を用い、窒素雰囲気下、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で熱物性を評価した。その結果、重量と温度の関係（熱重量測定）から、常圧下で、測定開始時における重量に対し９５％以下の重量になる温度は、５００℃以上であった。
【０２５９】
また、示差走査熱量測定装置（ＤＳＣ）（パーキンエルマー社製、ＰｙＲｉｓ１）を用いて、ガラス転移点（Ｔｇ）を測定した。まず、試料を４０℃／ｍｉｎで−１０℃から４００℃まで加熱した後、４０℃／ｍｉｎで−１０℃まで冷却した。その後１０℃／ｍｉｎで４００℃まで昇温することにより、図４９のＤＳＣチャートを得た。このチャートから、ＢＣｚＰＣＮ２のガラス転移点（Ｔｇ）は１８５℃であることがわかった。このことから、、ＢＣｚＰＣＮ２は高いガラス転移点を有することがわかった。なお、本測定においては、融点を示す吸熱ピークは観測されなかった。
【０２６０】
また、ＢＣｚＰＣＮ２のトルエン溶液の吸収スペクトルを図３９に示す。測定には、紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。溶液は石英セルに入れてサンプルを作製し、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３９に示した。図３９において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。最大吸収波長はトルエン溶液の場合では３７０ｎｍであった。また、ＢＣｚＰＣＮ２のトルエン溶液の発光スペクトルを図４０に示す。図４０において横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は発光強度（任意単位）を表す。最大発光波長はトルエン溶液の場合では４６５ｎｍ（励起波長３２０ｎｍ）であった。
【実施例８】
【０２６１】
本実施例では、本発明のカルバゾール誘導体を用いた発光素子について図４１を用いて説明する。
【０２６２】
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。
【０２６３】
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た。その後真空装置内を排気し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電極２１０２上に、構造式（１２）で示される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）を５０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔注入層２１０３を形成した。
【０２６４】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔注入層２１０３上にＮＰＢ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。
【０２６５】
さらに、Ａｌｑとクマリン６とを共蒸着することにより、正孔輸送層２１０４上に４０ｎｍの膜厚の発光層２１０５を形成した。ここで、Ａｌｑとクマリン６との重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ：クマリン６）となるように調節した。
【０２６６】
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、電子輸送層２１０６を形成した。
【０２６７】
さらに、電子輸送層２１０６上に、フッ化リチウムを１ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子注入層２１０７を形成した。
【０２６８】
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、実施例８の発光素子を作製した。
【０２６９】
本実施例８の発光素子の電流密度―輝度特性を図４２に示す。また、電圧−輝度特性を図４３に示す。本実施例８の発光素子において、７．２Ｖの電圧を印加することにより、ＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）＝（０．３２，０．６１）のクマリン６に由来する緑色発光を、９４０ｃｄ／ｍ２の輝度で得ることができた。
【０２７０】
このように、本発明のカルバゾール誘導体を正孔注入層として用いることにより、良好な特性の発光素子を得ることができた。
【実施例９】
【０２７１】
本実施例では、本発明のカルバゾール誘導体を用いた発光素子について図４１を用いて説明する。
【０２７２】
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。
【０２７３】
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た。その後真空装置内を排気し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電極２１０２上に、構造式（３８）で示される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）を５０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔注入層２１０３を形成した。
【０２７４】
次に、実施例８と同様に、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、第２の電極を形成し、実施例９の発光素子を作製した。
【０２７５】
本実施例９の発光素子の電流密度―輝度特性を図４４に示す。また、電圧−輝度特性を図４５に示す。本実施例９の発光素子において、６．６Ｖの電圧を印加することにより、ＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）＝（０．３２，０．６１）のクマリン６に由来する緑色発光を、９９３ｃｄ／ｍ２の輝度で得ることができた。
【０２７６】
このように、本発明のカルバゾール誘導体を正孔注入層として用いることにより、良好な特性の発光素子を得ることができた。
【実施例１０】
【０２７７】
本実施例では、本発明のカルバゾール誘導体を用いた発光素子について図４１を用いて説明する。
【０２７８】
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。
【０２７９】
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た。その後真空装置内を排気し、１０−４Ｐａ程度まで減圧した後、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第１の電極２１０２上に、構造式（１７）で示される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）を５０ｎｍの膜厚となるように成膜し、正孔注入層２１０３を形成した。
【０２８０】
次に、実施例８と同様に、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、第２の電極を形成し、実施例１０の発光素子を作製した。
【０２８１】
本実施例１０の発光素子の電流密度―輝度特性を図４６に示す。また、電圧−輝度特性を図４７に示す。本実施例１０の発光素子において、７．０Ｖの電圧を印加することにより、ＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）＝（０．３２，０．６１）のクマリン６に由来する緑色発光を、９４６ｃｄ／ｍ２の輝度で得ることができた。
【０２８２】
このように、本発明のカルバゾール誘導体を正孔注入層として用いることにより、良好な特性の発光素子を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【０２８３】
【図１】本発明の発光素子について説明する図。
【図２】本発明の発光素子について説明する図。
【図３】本発明の発光素子について説明する図。
【図４】発光装置について説明する図。
【図５】電気機器について説明する図。
【図６】本発明のカルバゾール誘導体である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の１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図７】本発明のカルバゾール誘導体である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の１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図８】本発明のカルバゾール誘導体である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の吸収スペクトルを示す図。
【図９】本発明のカルバゾール誘導体である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の発光スペクトルを示す図。
【図１０】本発明のカルバゾール誘導体である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の１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図１１】本発明のカルバゾール誘導体である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の１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図１２】本発明のカルバゾール誘導体である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の吸収スペクトルを示す図。
【図１３】本発明のカルバゾール誘導体である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の発光スペクトルを示す図。
【図１４】本発明のカルバゾール誘導体である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の熱重量測定結果を示す図。
【図１５】本発明のカルバゾール誘導体である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の熱重量測定結果を示す図。
【図１６】本発明のカルバゾール誘導体である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のＣＶ特性を示す図。
【図１７】本発明のカルバゾール誘導体である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のＣＶ特性を示す図。
【図１８】本発明のカルバゾール誘導体である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の示差走査熱量分析した測定結果を示す図。
【図１９】本発明のカルバゾール誘導体である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の示差走査熱量分析した測定結果を示す図。
【図２０】３−（Ｎ−フェニルアミノ）−９−フェニルカルバゾールの１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図２１】３−（Ｎ−フェニルアミノ）−９−フェニルカルバゾールの１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図２２】本発明のカルバゾール誘導体である３−［Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾールの１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図２３】本発明のカルバゾール誘導体である３−［Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾールの１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図２４】本発明のカルバゾール誘導体である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の１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図２５】本発明のカルバゾール誘導体である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の１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図２６】本発明のカルバゾール誘導体である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の熱重量測定結果を示す図。
【図２７】本発明のカルバゾール誘導体である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の吸収スペクトルを示す図。
【図２８】本発明のカルバゾール誘導体である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の発光スペクトルを示す図。
【図２９】本発明のカルバゾール誘導体である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のＣＶ特性を示す図。
【図３０】本発明のカルバゾール誘導体である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の示差走査熱量分析した測定結果を示す図。
【図３１】本発明のカルバゾール誘導体である３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図３２】本発明のカルバゾール誘導体である３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの１３Ｃ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図３３】本発明のカルバゾール誘導体である３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの吸収スペクトルを示す図。
【図３４】本発明のカルバゾール誘導体である３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの発光スペクトルを示す図。
【図３５】３，６−ジブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図３６】３，６−ジブロモ−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの１３Ｃ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図３７】３，６−ビス［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−（４−ビフェニリル）カルバゾールの１Ｈ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図３８】３，６−ビス［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−（４−ビフェニリル）カルバゾールの１３Ｃ−ＮＭＲチャートを示す図。
【図３９】３，６−ビス［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−（４−ビフェニリル）カルバゾールの吸収スペクトルを示す図。
【図４０】３，６−ビス［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−（４−ビフェニリル）カルバゾールの発光スペクトルを示す図。
【図４１】実施例の発光素子を説明する図。
【図４２】実施例８で作製した発光素子の電流密度−輝度特性を示す図。
【図４３】実施例８で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図４４】実施例９で作製した発光素子の電流密度−輝度特性を示す図。
【図４５】実施例９で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図４６】実施例１０で作製した発光素子の電流密度−輝度特性を示す図。
【図４７】実施例１０で作製した発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図４８】３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールのＤＳＣチャートを示す図。
【図４９】３，６−ビス［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−（４−ビフェニリル）カルバゾールのＤＳＣチャートを示す図。
【図５０】３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの吸収スペクトルを示す図。
【図５１】３−｛Ｎ−［９−（４−ビフェニリル）カルバゾール−３−イル］−Ｎ−フェニルアミノ｝−９−（４−ビフェニリル）カルバゾールの発光スペクトルを示す図。
【符号の説明】
【０２８４】
１０１ 第１の電極
１０３ 第２の電極
１０２ 発光物質を含む層
１０４ 陽極と接する層
２０１ 第１の電極
２０２ 発光物質を含む層
２０３ 第２の電極
２０４ 発光層２１１よりも陽極側の層
２１１ 発光層
３０１ 第１の電極
３０２ 発光物質を含む層
３０３ 第２の電極
３０４ 発光層
３０５ 第１の電極３０１と発光層３０４とに挟まれる層
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
６０９ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
６１０ 素子基板
６１１ スイッチング用ＴＦＴ
６１２ 電流制御用ＴＦＴ
６１３ 第１の電極
６１４ 絶縁物
６１６ 発光物質を含む層
６１７ 第２の電極
６１８ 発光素子
６２３ ｎチャネル型ＴＦＴ
６２４ ｐチャネル型ＴＦＴ
２１０１ ガラス基板
２１０２ 第１の電極
２１０３ 正孔注入層
２１０４ 正孔輸送層
２１０５ 発光層
２１０６ 電子輸送層
２１０７ 電子注入層
２１０８ 第２の電極
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 ポインティングマウス
９３０１ 本体
９３０２ 表示部
９３０３ アーム部
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体。
【化１】
（式中、Ｒ１１およびＲ１３は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ１１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ１２は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表し、Ｒ１４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、一般式（２）で示される置換基のいずれかを表し、一般式（２）で示される置換基において、Ｒ１５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ１２は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ１６は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。）
【化２】
【請求項２】
請求項１において、Ｒ１１およびＲ１３のどちらか一方は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項３】
請求項１において、Ｒ１１およびＲ１３のどちらか一方は、フェニル基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項４】
請求項１において、Ｒ１１およびＲ１３は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項５】
請求項１において、Ｒ１１およびＲ１３は、フェニル基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、Ｒ１２は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、Ｒ１４は水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、Ｒ１４は一般式（２）で示される置換基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項９】
請求項８において、Ｒ１５は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項１０】
請求項８または請求項９において、Ｒ１６は水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項１１】
一般式（３）で示されるカルバゾール誘導体。
【化３】
（式中、Ｒ２１は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ｒ２２は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表し、Ｒ２３は、一般式（４）で示される置換基を表し、一般式（４）で示される置換基において、Ｒ２４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ２５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。）
【化４】
【請求項１２】
請求項１１において、Ｒ２２は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項１３】
一般式（５）で示されるカルバゾール誘導体。
【化５】
（式中、Ｒ２１は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ｒ２２およびＲ２３は、一般式（６）で示される置換基を表し、一般式（４）で示される置換基において、Ｒ２４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ２５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。）
【化６】
【請求項１４】
請求項１３において、Ｒ２５は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項１５】
請求項１１乃至請求項１４のいずれか一項において、Ｒ２４は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項１６】
請求項１１乃至請求項１４のいずれか一項において、Ｒ２４は、フェニル基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項１７】
請求項１１乃至請求項１６のいずれか一項において、Ｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項１８】
請求項１１乃至請求項１６のいずれか一項において、Ｒ２１は、フェニル基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項１９】
一般式（７）で示されるカルバゾール誘導体。
【化７】
（式中、Ａｒ３１は、フェニル基またはナフチル基を表す。）
【請求項２０】
一般式（８）で示されるカルバゾール誘導体。
【化８】
（式中、Ａｒ４１およびＡｒ４２は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、フェニル基またはナフチル基を表す。）
【請求項２１】
一対の電極間に発光物質を含む層を有し、前記発光物質を含む層は、請求項１乃至請求項２０のいずれか一項に記載のカルバゾール誘導体を含むことを特徴とする発光素子。
【請求項２２】
請求項２１において、前記カルバゾール誘導体は、前記一対の電極のうち陽極として機能する電極と接する層に含まれていることを特徴とする発光素子。
【請求項２３】
請求項２１において、前記カルバゾール誘導体は、前記一対の電極のうち陽極として機能する電極と、前記発光物質を含む層のうち発光機能を担う層との間に含まれていることを特徴とする発光素子。
【請求項２４】
請求項２１において、前記カルバゾール誘導体は、前記発光物質を含む層のうち発光機能を担う層に含まれていることを特徴とする発光素子。
【請求項２５】
請求項２１乃至請求項２４のいずれか一項に記載の発光素子を有する発光装置。
【請求項１】
一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体。
【化１】
（式中、Ｒ１１およびＲ１３は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ１１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ１２は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表し、Ｒ１４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、一般式（２）で示される置換基のいずれかを表し、一般式（２）で示される置換基において、Ｒ１５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ１２は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ１６は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。）
【化２】
【請求項２】
請求項１において、Ｒ１１およびＲ１３のどちらか一方は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項３】
請求項１において、Ｒ１１およびＲ１３のどちらか一方は、フェニル基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項４】
請求項１において、Ｒ１１およびＲ１３は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項５】
請求項１において、Ｒ１１およびＲ１３は、フェニル基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、Ｒ１２は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、Ｒ１４は水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、Ｒ１４は一般式（２）で示される置換基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項９】
請求項８において、Ｒ１５は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項１０】
請求項８または請求項９において、Ｒ１６は水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項１１】
一般式（３）で示されるカルバゾール誘導体。
【化３】
（式中、Ｒ２１は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ｒ２２は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表し、Ｒ２３は、一般式（４）で示される置換基を表し、一般式（４）で示される置換基において、Ｒ２４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ２５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。）
【化４】
【請求項１２】
請求項１１において、Ｒ２２は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項１３】
一般式（５）で示されるカルバゾール誘導体。
【化５】
（式中、Ｒ２１は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ｒ２２およびＲ２３は、一般式（６）で示される置換基を表し、一般式（４）で示される置換基において、Ｒ２４は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基、アリールアルキル基、炭素数１〜７のアシル基のいずれかを表し、Ａｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基、炭素数５〜９のヘテロアリール基のいずれかを表し、Ｒ２５は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基のいずれかを表す。）
【化６】
【請求項１４】
請求項１３において、Ｒ２５は、水素、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、ビフェニル基のいずれかであることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項１５】
請求項１１乃至請求項１４のいずれか一項において、Ｒ２４は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項１６】
請求項１１乃至請求項１４のいずれか一項において、Ｒ２４は、フェニル基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項１７】
請求項１１乃至請求項１６のいずれか一項において、Ｒ２１は、炭素数６〜２５のアリール基または炭素数５〜９のヘテロアリール基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項１８】
請求項１１乃至請求項１６のいずれか一項において、Ｒ２１は、フェニル基であることを特徴とするカルバゾール誘導体。
【請求項１９】
一般式（７）で示されるカルバゾール誘導体。
【化７】
（式中、Ａｒ３１は、フェニル基またはナフチル基を表す。）
【請求項２０】
一般式（８）で示されるカルバゾール誘導体。
【化８】
（式中、Ａｒ４１およびＡｒ４２は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、フェニル基またはナフチル基を表す。）
【請求項２１】
一対の電極間に発光物質を含む層を有し、前記発光物質を含む層は、請求項１乃至請求項２０のいずれか一項に記載のカルバゾール誘導体を含むことを特徴とする発光素子。
【請求項２２】
請求項２１において、前記カルバゾール誘導体は、前記一対の電極のうち陽極として機能する電極と接する層に含まれていることを特徴とする発光素子。
【請求項２３】
請求項２１において、前記カルバゾール誘導体は、前記一対の電極のうち陽極として機能する電極と、前記発光物質を含む層のうち発光機能を担う層との間に含まれていることを特徴とする発光素子。
【請求項２４】
請求項２１において、前記カルバゾール誘導体は、前記発光物質を含む層のうち発光機能を担う層に含まれていることを特徴とする発光素子。
【請求項２５】
請求項２１乃至請求項２４のいずれか一項に記載の発光素子を有する発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１０】
【図１１】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図８】
【図９】
【図１２】
【図１３】
【図２７】
【図２８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１０】
【図１１】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図８】
【図９】
【図１２】
【図１３】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２００６−２９８８９８（Ｐ２００６−２９８８９８Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７４９７７（Ｐ２００５−３７４９７７）
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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