物質及びその作製方法
【課題】
本発明は、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】
本発明は、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。また、この物質を発光素子および
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。
本発明は、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】
本発明は、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。また、この物質を発光素子および
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、構造式（ａ）で示される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】
【化１】
【０００９】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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】
【００１２】
本発明者らは、下記一般式（１）で表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。
【００１３】
よって、本発明は、下記一般式（１）で表されるカルバゾール誘導体を提供するもので
ある。
【００１４】
【化２】
（式中、Ｒ1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、Ｒ2は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、一般式（２）で示される置換基のい
ずれかを表し、Ａｒ1〜Ａｒ6はそれぞれ同一でも異なっていても良く、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、ＸおよびＹはそれぞれ
同一でも異なっていても良く、炭素数６〜２５の２価の芳香族炭化水素基、炭素数５〜１
０の２価の複素環基のいずれかを表す。）
【００１５】
【化３】
【００１６】
上記一般式（１）において、Ｒ1は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェ
ニル基のいずれか一であることが好ましい。
【００１７】
また、上記一般式（１）において、Ｒ2は水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であること
が好ましい。または、Ｒ2は一般式（２）の構造を有しており、かつ、Ａｒ1とＡｒ4、Ａ
ｒ2とＡｒ5、Ａｒ3とＡｒ6、ＸとＹ、がそれぞれ同一である構造を有していることが好ま
しい。
【００１８】
特に、下記一般式（３）に示される構造を有するカルバゾール誘導体であることが好ま
しい。
【００１９】
【化４】
（式中、Ｒ1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、Ｒ2は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、一般式（４）で示される置換基のい
ずれかを表し、Ａｒ1〜Ａｒ2は同一でも異なっていても良く、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す。）
【００２０】
【化５】
【００２１】
上記一般式（３）において、Ｒ1は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェ
ニル基のいずれか一であることが好ましい。
【００２２】
また、上記一般式（３）において、Ｒ2は、水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であるこ
とが好ましい。または、Ｒ2が一般式（４）の構造を有しており、かつ、Ａｒ1とＡｒ2は
同一の構造を有していることが好ましい。
【００２３】
さらに好ましくは、下記一般式（５）に示される構造を有するカルバゾール誘導体であ
ることが好ましい。
【００２４】
【化６】
（式中、Ｒ1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、Ｒ2は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、構造式（６）で示される置換基のい
ずれかを表す。）
【００２５】
【化７】
【００２６】
上記一般式（５）において、Ｒ1は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェ
ニル基のいずれか一であることが好ましい。
【００２７】
また、上記一般式（５）において、Ｒ2は、水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であるこ
とが好ましい、または、Ｒ2が構造式（６）の構造を有していることが好ましい。
【００２８】
また、好ましくは、下記一般式（１０３）に示される構造を有するカルバゾール誘導体
であることが好ましい。
【００２９】
【化８】
（式中、Ｒ1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、Ｒ2は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、構造式（１０４）で示される置換基
のいずれかを表す。）
【００３０】
【化９】
【００３１】
上記一般式（１０３）において、Ｒ1は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、
フェニル基のいずれか一であることが好ましい。
【００３２】
また、上記一般式（１０３）において、Ｒ2は、水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であ
ることが好ましい、または、Ｒ2が構造式（１０４）の構造を有していることが好ましい
。
【００３３】
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。
【００３４】
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、一般式（１）で表されるカルバゾール誘導体を含むことを特徴とする。
【００３５】
【化１０】
（式中、Ｒ1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、Ｒ2は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、一般式（２）で示される置換基のい
ずれかを表し、Ａｒ1〜Ａｒ6はそれぞれ同一でも異なっていても良く、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、ＸおよびＹはそれぞれ
同一でも異なっていても良く、炭素数６〜２５の２価の芳香族炭化水素基、炭素数５〜１
０の２価の複素環基のいずれかを表す。）
【００３６】
【化１１】
【００３７】
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、一般式（１）で
表される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接する層に用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、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、発光層のゲスト材料として用いることが好ましい。
【００３９】
なお、本発明における陽極とは、発光物質を含む層に正孔を注入する電極のことを示す
。また、本発明における陰極とは、発光物質を含む層に電子を注入する電極を示す。
【００４０】
また、本発明の発光装置は、一対の電極間に発光物質を含む層を有し、発光物質を含む
層に、一般式（１）で表されるカルバゾール誘導体を含む発光素子を有することを特徴と
する。なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もし
くは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅ
ｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍ
ａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃ
ｋａｇｅ）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】
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、発光性を示すため、発光層のホスト材料、発光
層のゲスト材料として用いることができる。
【００４４】
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。
【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、信頼性の高い発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【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】本発明のカルバゾール誘導体である３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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４】本発明のカルバゾール誘導体である３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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５】本発明のカルバゾール誘導体である３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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６】本発明のカルバゾール誘導体である３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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７】実施例３、実施例４および比較例１で作製した発光素子の輝度−電圧特性を示す図。
【図８】実施例３、実施例４および比較例１で作製した発光素子の電流−電圧特性を示す図。
【図９】実施例３および比較例１で作製した発光素子の規格化輝度時間変化を示す図。
【図１０】実施例３および比較例１で作製した発光素子の電圧時間変化を示す図。
【図１１】発光装置について説明する図。
【図１２】電気機器について説明する図。
【図１３】本発明のカルバゾール誘導体である３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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１４】本発明のカルバゾール誘導体である３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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１５】本発明のカルバゾール誘導体である３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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１６】本発明のカルバゾール誘導体である３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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１７】本発明のカルバゾール誘導体である３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）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１８】本発明のカルバゾール誘導体である３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）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１９】本発明のカルバゾール誘導体である３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）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２０】本発明のカルバゾール誘導体である３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）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２１】Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミンの1Ｈ―ＮＭＲチャートを示す図。
【図２２】Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミンの1Ｈ―ＮＭＲチャートを示す図。
【図２３】Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミンの13Ｃ―ＮＭＲチャートを示す図。
【図２４】３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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２５】３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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２６】３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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２７】３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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２８】３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾールのＣＶ測定結果を示す図。
【図２９】３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾールのＣＶ測定結果を示す図。
【図３０】本発明の発光素子について説明する図。
【図３１】実施例１１および実施例１２で作製した発光素子の輝度−電圧特性を示す図。
【図３２】実施例１１および実施例１２で作製した発光素子の電流効率−輝度特性を示す図。
【図３３】実施例１１および実施例１２で作製した発光素子の発光スペクトルを示す図。
【図３４】本発明の発光素子について説明する図。
【図３５】実施例１３で作製した発光素子の輝度−電圧特性を示す図。
【図３６】実施例１３で作製した発光素子の電流効率−輝度特性を示す図。
【図３７】実施例１３で作製した発光素子の発光スペクトルを示す図。
【図３８】実施例１４で作製した発光素子の輝度−電圧特性を示す図。
【図３９】実施例１４で作製した発光素子の電流効率−輝度特性を示す図。
【図４０】実施例１４で作製した発光素子の発光スペクトルを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
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。
【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１２】
（式中、Ｒ1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、Ｒ2は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、一般式（２）で示される置換基のい
ずれかを表し、Ａｒ1〜Ａｒ6はそれぞれ同一でも異なっていても良く、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、ＸおよびＹはそれぞれ
同一でも異なっていても良く、炭素数６〜２５の２価の芳香族炭化水素基、炭素数５〜１
０の２価の複素環基のいずれかを表す。）
【００５０】
【化１３】
【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、ｔｅｒ
ｔ−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―フェンナントリル基、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】
また、炭素数６〜２５の２価の芳香族炭化水素基としては、具体的には、下記構造式（
７）〜（１８）で表される２価の芳香族炭化水素基が挙げられる。
【００５７】
【化１４】
【００５８】
また、炭素数５〜１０の２価の複素環基としては、具体的には、下記構造式（１９）〜
（２４）で表される２価の複素環基が挙げられる。
【００５９】
【化１５】
【００６０】
上記一般式（１）において、Ｒ1は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェ
ニル基のいずれか一であることが好ましい。
【００６１】
また、上記一般式（１）において、Ｒ2は水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であること
が好ましい。または、Ｒ2は一般式（２）の構造を有しており、かつ、Ａｒ1とＡｒ4、Ａ
ｒ2とＡｒ5、Ａｒ3とＡｒ6、ＸとＹ、がそれぞれ同一である構造を有していることが好ま
しい。
【００６２】
また、上記一般式（１）に示される構造を有するカルバゾール誘導体のうち、下記一般
式（３）に示される構造を有するカルバゾール誘導体は合成が容易であり、好ましい。
【化１６】
（式中、Ｒ1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、Ｒ2は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、一般式（４）で示される置換基のい
ずれかを表し、Ａｒ1〜Ａｒ2は同一でも異なっていても良く、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す。）
【化１７】
【００６３】
上記一般式（３）において、Ｒ1は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェ
ニル基のいずれか一であることが好ましい。
【００６４】
また、上記一般式（３）において、Ｒ2は、水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であるこ
とが好ましい。または、Ｒ2が一般式（４）の構造を有しており、かつ、Ａｒ1とＡｒ2は
同一の構造を有していることが好ましい。
【００６５】
特に、下記一般式（５）に示される構造を有するカルバゾール誘導体であることがさら
に好ましい。
【化１８】
（式中、Ｒ1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、Ｒ2は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、構造式（６）で示される置換基のい
ずれかを表す。）
【化１９】
【００６６】
上記一般式（５）において、Ｒ1は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェ
ニル基のいずれか一であることが好ましい。
【００６７】
また、上記一般式（５）において、Ｒ2は、水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であるこ
とが好ましい、または、Ｒ2が構造式（６）の構造を有していることが好ましい。
【００６８】
また、下記一般式（１０３）に示される構造を有するカルバゾール誘導体であることが
さらに好ましい。
【化２０】
（式中、Ｒ1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、Ｒ2は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、構造式（１０４）で示される置換基
のいずれかを表す。）
【化２１】
【００６９】
上記一般式（１０３）において、Ｒ1は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、
フェニル基のいずれか一であることが好ましい。
【００７０】
また、上記一般式（１０３）において、Ｒ2は、水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であ
ることが好ましい、または、Ｒ2が構造式（１０４）の構造を有していることが好ましい
。
【００７１】
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（２５）〜（１０
２）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。
【００７２】
【化２２】
【００７３】
【化２３】
【００７４】
【化２４】
【００７５】
【化２５】
【００７６】
【化２６】
【００７７】
【化２７】
【００７８】
【化２８】
【００７９】
【化２９】
【００８０】
【化３０】
【００８１】
【化３１】
【００８２】
【化３２】
【００８３】
構造式（２５）〜（３８）に示すカルバゾール誘導体は一般式（１）におけるＲ2が水
素の場合のものであり、構造式（３９）〜（５２）に示すカルバゾール誘導体は一般式（
１）におけるＲ2がアルキル基の場合のものである。
【００８４】
構造式（５３）〜（６６）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（１）において、Ｒ2は一般式（２）の構造を有して
おり、Ａｒ1とＡｒ4が同一、Ａｒ2とＡｒ5が同一、Ａｒ3とＡｒ6が同一、ＸとＹが同一で
ある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。
【００８５】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、構造式（６７）〜（７５）に示すように、ハロ
ゲン元素を有していてもよい。
【００８６】
また、一般式（１）および一般式（２）におけるＸおよびＹの置換の位置は、構造式（
２８）、構造式（４２）、構造式（５６）に示したようなオルト位だけでなく、構造式（
７６）〜（７８）に示すようにメタ位であってもよい。また、パラ位であってもよい。
【００８７】
また、構造式（７９）〜（１０２）に示すように、一般式（１）および一般式（２）に
おけるＸおよびＹの置換基は、複素環であってもよい。
【００８８】
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）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。
【００８９】
【化３３】
【００９０】
（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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。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。なお、本発明における陽極とは、
発光物質を含む層に正孔を注入する電極のことを示す。また、本発明における陰極とは、
発光物質を含む層に電子を注入する電極のことを示す。
【００９３】
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４．０
ｅＶ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（以下、ＩＴＯと示す）、または珪素を含有したイ
ンジウム錫酸化物、２〜２０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む酸化インジウム等の他、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。
【００９４】
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（Ｍ
ｇＡｇ、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、ＩＴＯ等の金属・導電性無機化合物に
より陰極を形成することもできる。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
また、本発明のカルバゾール誘導体を正孔輸送層や発光層に用いる場合、正孔注入層を
形成する正孔注入性材料としては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、正孔注入層として、ＶＯx、Ｍｏ
Ｏxのような無機半導体膜や、Ａｌ2Ｏ3などの無機絶縁体の超薄膜も有効である。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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、Ｚ
ｎ（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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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、本実施の形態
では、主に青色発光する場合について説明したが、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
。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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−ｔ
ｅｒｔ−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。
【０１０７】
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、Ｃ
ａＦ2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（ａ
ｃａｃ））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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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、同じ輝度を達成するために必要な電流が少なくて済む。
【０１１０】
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。
【０１１１】
（実施の形態３）
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。
【０１１２】
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１１を用い
て説明する。なお、図１１（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図１１（Ｂ）は図１１（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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
次に、断面構造について図１１（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６０
１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
【０１１５】
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ＴＦＴ６２
４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路を形成するＴＦＴ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
の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要
はなく、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。
【０１１６】
また、画素部６０２はスイッチング用ＴＦＴ６１１と、電流制御用ＴＦＴ６１２とその
ドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成される。
なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ
型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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、２〜２０％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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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を透過する場
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（Ｉ
ＴＯ、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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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−Ｒｅｉ
ｎｆｏｒｃｅｄ 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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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有し
ているため、駆動電圧を低減することができる。
【０１２６】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、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ので、キャリアの再結合の確率が向上し、発光効率が向上
する。つまり、キャリアの再結合の確率が向上することにより、同じ輝度を達成するため
に必要な電流が少なくて済む。
【０１２７】
また、低電圧駆動および低電流駆動が可能となることにより、発光装置の長寿命化、信
頼性向上が可能となる。
【０１２８】
また、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。
【実施例１】
【０１２９】
本発明のカルバゾール誘導体の一例として、構造式（２８）で示される３−［Ｎ−（４
−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略
称：ＰＣｚＤＰＡ１）の合成方法について説明する。
【０１３０】
【化３４】
【０１３１】
［ステップ１］
まず、４−ブロモトリフェニルアミンの合成方法について説明する。４−ブロモトリフ
ェニルアミンの合成スキームを（Ａ−２）に示す。
【０１３２】
【化３５】
【０１３３】
トリフェニルアミン５４．０ｇ（２２０ｍｍｏｌ）の１．５Ｌ酢酸エチル溶液に、Ｎ−
ブロモコハク酸イミド（ＮＢＳ）３５．６ｇ（２００ｍｍｏｌ）を加えて一晩撹拌した。
１Ｌまで濃縮した後、５％酢酸ナトリウム水溶液１Ｌで洗浄した。洗浄後の溶液をさらに
５０ｍＬ程度にまで濃縮し、メタノールを加えて析出させることにより、白色粉末を４６
．５ｇ、収率７３％で得た。
【０１３４】
［ステップ２］
次に、Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミンの合成方法につい
て説明する。Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミンの合成スキー
ムを（Ａ−３）に示す。
【０１３５】
【化３６】
【０１３６】
４−ブロモトリフェニルアミン５５９ｍｇ（６ｍｍｏｌ）、ジベンジリデンアセトンパ
ラジウム（０）３４５ｍｇ（０．６ｍｍｏｌ）、ナトリウムターシャルブトキシド５７７
ｍｇ（６ｍｍｏｌ）を三つ口フラスコに入れ、窒素置換した後、これらを含むフラスコに
脱水トルエン５ｍｌを加えた。これを約３分間気泡が出なくなるまで脱気した。ここに、
アニリン５５９ｍｇ（６ｍｍｏｌ）、トリターシャルブチルホスフィン（１０％ヘキサン
溶液）０．３７ｍｌ（１．８ｍｍｏｌ）を加え、窒素雰囲気下８０℃、５時間加熱撹拌を
行った。薄膜クロマトグラフィー（ＴＬＣ）で原料の４−ブロモトリフェニルアミンが殆
ど無くなったことを確認した。飽和食塩水を加えて反応を終了させ、トルエン層と水層を
得た。水層を酢酸エチル約１００ｍｌで抽出し、この酢酸エチル層とトルエン層とを混合
した。この混合溶液に硫酸マグネシウムを加えて水分を除去し、濾過することにより硫酸
マグネシウムを取り除いた。このろ液を濃縮した後、酢酸エチル：ヘキサン＝１：２０の
溶媒を用いたシリカゲルカラムにて目的物を分取した。分取後さらに濃縮し、ヘキサンを
加え、超音波洗浄機を用いることにより目的物を析出させた。析出物が出てきてから再び
濃縮、回収し、クリーム色粉末を７００ｍｇ、収率４２％で得た。
【０１３７】
［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。Ｎ−フェニル−
３−ヨードカルバゾールの合成スキームを（Ａ−４）に示す。
【０１３８】
【化３７】
【０１３９】
Ｎ−フェニルカルバゾール４．９ｇ（２０ｍｍｏｌ）を氷酢酸１００ｍｌに溶かし、Ｎ
−ヨードコハク酸イミド４．４８ｇ（２０ｍｍｏｌ）をゆっくり加えた後、室温で一晩撹
拌した。反応開始後から２．５時間後に白濁し始め、３．５時間後に淡橙色の析出物によ
り懸濁した。この懸濁液を飽和食塩水３００ｍｌに滴下することにより、淡サーモンピン
ク色の塊状物を得た。この塊状物を水で３回洗浄した後、２００ｍｌの酢酸エチルを加え
て溶解させ、炭酸水素ナトリウム水溶液、次いで水で洗浄した。硫酸マグネシウムを加え
て水分を除去した後、濾過することにより硫酸マグネシウムを取り除いた。この溶液にヘ
キサンを加えて過熱し、再結晶を行うことにより、白色粉末を５ｇ、収率６８％で得た。
【０１４０】
また、３−ヨード−９−フェニルカルバゾールの合成は、以下の方法で行うこともでき
る。Ｎ−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）をゆっくり加えた後、室温
で一晩撹拌した。反応開始後から２．５時間後に白濁し始め、３．５時間後に淡橙色の析
出物により懸濁した。この懸濁液を濾過した。この濾物を炭酸水素ナトリウム水溶液、次
いで水で洗浄した。最後にメタノールで洗浄し、白色粉末を２４．７ｇ、収率６７％で得
た。
【０１４１】
［ステップ４］
３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニル
カルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ１）の合成方法について説明する。ＰＣｚＤＰＡ１の
合成スキームを（Ａ−５）に示す。
【０１４２】
【化３８】
【０１４３】
３−ヨード−９−フェニルカルバゾール６２７．６４ｍｇ（１．７ｍｍｏｌ）、Ｎ−
（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミン６７２．８６ｍｇ（２．０ｍｍ
ｏｌ）ジベンジリデンアセトンパラジウム５７．５ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）ナトリウムタ
ーシャルブトキシド３３５ｍｇ（３．５ｍｍｏｌ）を三つ口フラスコに入れ、窒素置換し
た。脱水トルエンを３．５ｍｌ加え脱気を３分行った。トリターシャルブチルホスフィン
（１０ｗ％ヘキサン溶液）０．４ｍｌを加えた後、容器を軽く上下に振り、内容物を撹拌
した。マイクロウェーブを２００Ｗで照射しながら１０分、８０℃で加熱撹拌を行った。
反応後、飽和食塩水を加え、酢酸エチル１００ｍｌで抽出した。さらに硫酸マグネシウム
を加えて水分を除去した後、濾過することにより硫酸マグネシウムを取り除いた。ろ液を
濃縮し、酢酸エチル：ヘキサン＝１：１の溶媒を用いたシリカゲルカラムで分取した。分
取した溶液にヘキサンを加えて加熱し、再結晶を行うことによりクリーム色粉末を６５０
ｍｇ、収率６５％で得た。ＮＭＲのデータを以下に示す。1Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、
ＤＭＳＯ−ｄ）；δ＝６．８９−７．０５（ｍ、１３Ｈ）、７．２１−７．２８（ｍ、９
Ｈ）、７．３２−７．４３（ｍ、３Ｈ）、７．５０−７．６９（ｍ、５Ｈ）、８．０２（
ｓ、１Ｈ）、８．１４（ｄ、ｊ＝７．２、１Ｈ）。また、1Ｈ ＮＭＲのチャートを図１
３に、また図１３における６．０〜９．０ｐｐｍの部分を拡大したものを図１４に示す。
【０１４４】
得られたＰＣｚＤＰＡ１の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇ
ｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）
を行った。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，Ｔ
Ｇ／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。
また、融点測定器（アズワン社製、ＡＴＭ−０１）によって測定したところ、融点は１
８５〜１８６℃であった。
【０１４５】
また、ＰＣｚＤＰＡ１のトルエン溶液およびＰＣｚＤＰＡ１の薄膜の吸収スペクトルを
図３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た。図３におい
て横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸光度を表す。最大吸収波長はトルエン溶液の場合では３
１８ｎｍ、薄膜の場合で３２１ｎｍであった。また、ＰＣｚＤＰＡ１のトルエン溶液（励
起波長３３０ｎｍ）およびＰＣｚＤＰＡ１の薄膜（励起波長３２１ｎｍ）の発光スペクト
ルを図４に示す。図４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４４５ｎｍ（励起波長３３０ｎｍ）、薄膜の場
合で４４５ｎｍ（励起波長３２１ｎｍ）であった。
【０１４６】
また、ＰＣｚＤＰＡ１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３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−５．１６ｅＶ
と−２．０１ｅＶであった。
【０１４７】
なお、本実施例では、３−ヨード−９−フェニルカルバゾールを用いて、３−［Ｎ−（
４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（
略称：ＰＣｚＤＰＡ１）を合成する方法について説明したが、３−ブロモ−９−フェニル
カルバゾールを用いてもＰＣｚＤＰＡ１を合成することができる。３−ブロモ−９−フェ
ニルカルバゾールは、３−ヨード−９−フェニルカルバゾールに比べ、材料が安価である
。一方、３−ヨード−９−フェニルカルバゾールは、３−ブロモ−９−フェニルカルバゾ
ールに比べ、反応時間を短縮することができ、触媒の量を約１／１０にしても反応が進行
する。
【実施例２】
【０１４８】
本発明のカルバゾール誘導体の一例として、構造式（５６）で示される３，６−ビス［
Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾ
ール（略称：ＰＣｚＤＰＡ２）の合成方法について説明する。
【０１４９】
【化３９】
【０１５０】
［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−６）に示す。
【０１５１】
【化４０】
【０１５２】
Ｎ−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）をゆっくり加えた後、室温で
一晩撹拌した。反応開始後、２．５時間後に白濁し始め、３．５時間後に析出が始まった
。得られた析出物をろ過し、このろ物を炭酸水素ナトリウム水溶液中に懸濁して中和させ
た。これをろ過し、水で洗浄してから乾燥させ、オフホワイトの粉末を４７ｇ、収率９５
％で得た。
【０１５３】
［ステップ２］
３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−
フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ２）の合成方法について説明する。ＰＣｚＤ
ＰＡ２の合成スキームを（Ａ−７）に示す。
【０１５４】
【化４１】
【０１５５】
３，６−ジヨード−９−フェニルカルバゾール５．４４ｇ（１１ｍｍｏｌ）、Ｎ−（４
−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミン９ｇ（２７ｍｍｏｌ）ジベンジリデ
ンアセトンパラジウム５００ｍｇ（０．８７ｍｍｏｌ）ナトリウムターシャルブトキシド
３．３５ｇ（３５ｍｍｏｌ）を三つ口フラスコに入れ、窒素置換した。脱水トルエンを１
００ｍｌ加え脱気を３分行った。トリターシャルブチルホスフィン（１０ｗ％ヘキサン溶
液）４ｍｌを加えた後、８０℃、窒素雰囲気下にて１６時間加熱撹拌を行った。反応後、
飽和食塩水を加え、酢酸エチル２００ｍｌで抽出した。硫酸マグネシウムを加えて水分を
除去した後、濾過することにより硫酸マグネシウムを取り除いた。ろ液を濃縮し、酢酸エ
チル：ヘキサン＝１：１０の溶液に滴下することで懸濁させた。その後、まず、この懸濁
液の上清を採取し、酢酸エチル：ヘキサン＝１：１０の溶媒を用いてシリカゲルカラムに
より精製し、濃縮することでクリーム色粉末を得た。また、上記懸濁液の不溶成分を、ト
ルエン：ヘキサン＝５：１の溶媒を用いてシリカゲルカラムにより精製し、濃縮すること
でクリーム色粉末を得た。以上により得られたクリーム色粉末が目的物であり、合計で６
．５ｇ、収率７５％であった。ＮＭＲのデータを以下に示す。1Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨ
ｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）；δ＝６．８６−６．９７（ｍ、２６Ｈ）、７．１８−７．３６（ｍ
、１４Ｈ）、７．３５（ｄ、ｊ＝９．０、２Ｈ）、７．５２−７．６６（ｍ、５Ｈ）、７
．９９（ｓ、２Ｈ）。また、1Ｈ ＮＭＲのチャートを図１５に、また図１５における６
．０〜９．０ｐｐｍの部分を拡大したものを図１６に示す。
【０１５６】
得られたＰＣｚＤＰＡ２の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒ
ａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を
行った。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、４６０℃であった。
また、融点測定器（アズワン社製、ＡＴＭ−０１）によって測定したところ、融点は１７
３〜１８１℃であった。
【０１５７】
また、ＰＣｚＤＰＡ２のトルエン溶液およびＰＣｚＤＰＡ２の薄膜の吸収スペクトルを
図５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た。図５におい
て横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸光度を表す。最大吸収波長はトルエン溶液の場合では３
１８ｎｍ、薄膜の場合では３２３ｎｍであった。また、ＰＣｚＤＰＡ２のトルエン溶液（
励起波長３３５ｎｍ）および薄膜（励起波長３２３ｎｍ）の発光スペクトルを図６に示す
。図６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４４５ｎｍ（励起波長３３５ｎｍ）、薄膜の場合で４５２ｎｍ
（励起波長３２３ｎｍ）であった。
【０１５８】
また、ＰＣｚＤＰＡ２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５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−５．１６ｅＶと−
２．１６ｅＶであった。
【実施例３】
【０１５９】
本実施例では、実施例１で合成した構造式（２８）で示されるカルバゾール誘導体ＰＣ
ｚＤＰＡ１を用いた発光素子について、図２を用いて説明する。
【０１６０】
まず、基板２００上に発光素子の第１の電極２０１を形成する。本実施例では、第１の
電極は陽極として機能する。材料として透明導電膜の材料である酸化珪素を含有するイン
ジウム錫酸化物を用い、スパッタリング法により１１０ｎｍの膜厚で陽極を形成した。
【０１６１】
次に、第１の電極２０１上に発光物質を含む層２０２が形成される。なお、本実施例に
おける発光物質を含む層２０２は、正孔注入層２０４、正孔輸送層２１１、発光層２１２
、電子輸送層２１３、電子注入層２１４からなる積層構造を有している。
【０１６２】
第１の電極２０１が形成された基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに第１の電極
２０１が形成された面を下方にして固定し、真空蒸着装置の内部に備えられた蒸発源に本
発明のカルバゾール誘導体を入れ、抵抗加熱法を用いた蒸着法により５０ｎｍの膜厚で正
孔注入層２０４を形成する。なお、正孔注入層２０４を形成する材料として、本実施例で
は、構造式（２８）で示されるＰＣｚＤＰＡ１を用いた。
【０１６３】
次に正孔輸送性に優れた材料により正孔輸送層２１１を形成する。正孔輸送層２１１を
形成する材料としては、公知の正孔輸送性材料を用いることができるが、本実施例では、
α−ＮＰＤを同様の方法により、１０ｎｍの膜厚で形成した。
【０１６４】
次に発光層２１２を形成する。なお、発光層２１２において正孔と電子が再結合し、発
光を生じる。本実施例では、発光層２１２を形成する材料のうちホスト材料となるＡｌｑ
3と、ゲスト材料となるクマリン６とを用い、クマリン６が１質量％の割合でＡｌｑ3中に
含まれるように、共蒸着法により４０ｎｍの膜厚で形成した。
【０１６５】
次に、電子輸送層２１３を形成する。電子輸送層２１３を形成する材料としては、公知
の電子輸送性材料を用いることができるが、本実施例では、Ａｌｑ3を用い、３０ｎｍの
膜厚で蒸着法により形成した。
【０１６６】
次に、電子注入層２１４を形成する。電子注入層２１４には、公知の電子注入性材料を
用いることができるが、本実施例では、フッ化カルシウムを１ｎｍの膜厚で蒸着法により
形成した。
【０１６７】
このようにして、正孔注入層２０４、正孔輸送層２１１、発光層２１２、電子輸送層２
１３、および電子注入層２１４を積層して形成される発光物質を含む層２０２を形成した
後、第２の電極２０３をスパッタリング法または蒸着法により形成する。本実施例では、
第２の電極は陰極として機能する。本実施例では、Ａｌを蒸着法により２００ｎｍの膜厚
で形成した。
【０１６８】
以上により、本実施例の発光素子が形成される。
【０１６９】
本発明の発光素子は、陽極と接する層に正孔注入性に優れたカルバゾール誘導体を含ん
でいることにより、陽極からの正孔注入障壁を小さくすることができる。それにより、駆
動電圧が低減され、信頼性の高い発光素子を提供することが可能となる。
【実施例４】
【０１７０】
本実施例では、構造式（５６）で示されるカルバゾール誘導体ＰＣｚＤＰＡ２を用いた
発光素子について説明する。
【０１７１】
実施例３と同様に、基板上に、陽極として酸化珪素を含有するインジウム錫酸化物を１
１０ｎｍ、正孔注入層として、構造式（５６）で示される本発明のカルバゾール誘導体Ｐ
ＣｚＤＰＡ２を５０ｎｍ、正孔輸送層としてα―ＮＰＤを１０ｎｍ、発光層としてクマリ
ン６とＡｌｑ3とをクマリン６が１質量％の割合でＡｌｑ3中に含まれるように、４０ｎｍ
の膜厚で形成した。次に電子輸送層としてＡｌｑ3を３０ｎｍ、電子注入層としてフッ化
カルシウムを１ｎｍ、陰極としてＡｌを２００ｎｍの膜厚で形成した。
【０１７２】
以上により、本実施例の発光素子が形成される。
【０１７３】
［比較例１］
比較例として、正孔注入層として、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：ＤＮＴ
ＰＤ）を用いた発光素子を作製した。
【０１７４】
実施例３と同様に、基板上に、陽極として酸化珪素を含有するインジウム錫酸化物を１
１０ｎｍ、正孔注入層として、ＤＮＴＰＤを５０ｎｍ、正孔輸送層としてα―ＮＰＤを１
０ｎｍ、発光層としてクマリン６とＡｌｑ3とをクマリン６が１質量％の割合でＡｌｑ3中
に含まれるように、４０ｎｍの膜厚で形成した。次に電子輸送層としてＡｌｑ3を３０ｎ
ｍ、電子注入層としてフッ化カルシウムを１ｎｍ、陰極としてＡｌを２００ｎｍの膜厚で
形成した。
【０１７５】
実施例３、実施例４および比較例１で作製した発光素子の輝度−電圧特性を図７に、電
流−電圧特性を図８に示す。
【０１７６】
図７および図８より、本発明のカルバゾール誘導体を用いた発光素子は、一定輝度の発
光を得るための駆動電圧を低減できることがわかる。具体的には、１０００ｃｄ／ｍ2の
輝度で発光させるために必要な電圧は、実施例３で作製した発光素子では６．０Ｖであり
、このときの電流密度は８．５ｍＡ／ｃｍ2であった。同様に、１０００ｃｄ／ｍ2の輝度
で発光させるために必要な電圧は、実施例４で作製した発光素子では５．８Ｖ、そのとき
の電流密度は８．２ｍＡ／ｃｍ2であり、比較例１で作製した発光素子では６．６Ｖ、そ
のときの電流密度は１１．０ｍＡ／ｃｍ2であった。つまり、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、低電圧駆動、低電流駆動が可能となったことがわかる
。
【０１７７】
また、実施例３および比較例１で作製した発光素子の規格化輝度時間変化を図９に、電
圧時間変化を図１０に示す。測定方法としては、初期輝度を３０００ｃｄ／ｍ2に設定し
、一定電流を流し続けることにより、輝度の時間変化および電圧の時間変化を測定した。
【０１７８】
図９より、実施例３で作製した発光素子は、比較例１で作製した発光素子に比べ、経時
変化による輝度の低下が少ないことがわかる。また、図１０より、実施例３で作製した発
光素子は、経時的な電圧の上昇が小さい。よって、本発明のカルバゾール誘導体を用いた
発光素子は長寿命で、信頼性が高いことがわかる。
【０１７９】
実施例１および実施例２で示したように、構造式（２８）で示されるＰＣｚＤＰＡ１の
ＨＯＭＯ準位は−５．１６ｅＶであり、構造式（５６）で示されるＰＣｚＤＰＡ２のＨＯ
ＭＯ準位は−５．１６ｅＶである。一方、比較例で示したＤＮＴＰＤのＨＯＭＯ準位は同
様の測定をした結果、−５．１５ｅＶであり、ほぼ同じ値を示した。よって、本発明のカ
ルバゾール誘導体は、ＤＮＴＰＤとほぼ同様な正孔注入性を有すると考えられる。つまり
、陽極からの正孔注入障壁を低減することができ、その結果、駆動電圧を低減することが
できる。
【０１８０】
さらに、本発明のカルバゾール誘導体を用いた発光素子は、ＤＮＴＰＤを用いた発光素
子よりも駆動電圧が低減するという測定結果を得ることができた。これは、ＤＮＴＰＤよ
りも正孔輸送性に優れているためであると考えられる。正孔輸送性が向上することにより
、発光物質を含む層の中でのキャリアの移動が容易となり、ＤＮＴＰＤを用いた発光素子
よりもさらに駆動電圧を低減することができた。
【０１８１】
また、本発明の発光素子は、ＤＮＴＰＤを用いた発光素子よりも長寿命である。本発明
のカルバゾール誘導体は、ＬＵＭＯ準位が高く、電子注入障壁が高い。よって、陽極側へ
の電子の突き抜けを抑制していると考えられる。そのため、キャリアの再結合の確率が高
まり、発光効率が向上すると考えられる。つまり、同じ輝度を実現するために必要な電流
が少なくて済むため、低電流駆動が可能になる。
【０１８２】
また、低電圧駆動および低電流駆動が可能となったため、信頼性が向上するという効果
も得られる。図９および図１０に示した実際の測定結果を見ても、実施例３および実施例
４で作製した発光素子は、比較例１で作製した発光素子よりも長寿命であり、信頼性が高
いことがわかる。
【実施例５】
【０１８３】
本実施例では、本発明のカルバゾール誘導体を正孔注入性材料および正孔輸送性材料と
して用いた発光素子について説明する。
【０１８４】
実施例３と同様に、陽極として酸化珪素を含有するインジウム錫酸化物を１１０ｎｍの
膜厚で形成する。
【０１８５】
次に、正孔注入層と正孔輸送層の両方の機能を持つ層として、構造式（２８）で示され
る本発明のカルバゾール誘導体ＰＣｚＤＰＡ１を６０ｎｍ、発光層としてクマリン６とＡ
ｌｑ3とをクマリン６が１質量％の割合でＡｌｑ3中に含まれるように、４０ｎｍの膜厚で
形成する。次に電子輸送層としてＡｌｑ3を３０ｎｍ、電子注入層としてフッ化カルシウ
ムを１ｎｍ、陰極としてＡｌを２００ｎｍの膜厚で形成する。
【０１８６】
以上により、本実施例の発光素子が形成される。
【０１８７】
本発明の発光素子は、陽極と接する層に正孔注入性に優れたカルバゾール誘導体を含ん
でいることにより、陽極からの正孔注入障壁を小さくすることができる。それにより、駆
動電圧を低減することができる。
【０１８８】
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、発光素子の正孔
輸送層に用いることにより、さらに駆動電圧を低減することができる。また、本発明のカ
ルバゾール誘導体は、陽極側へ電子が突き抜けることを抑制する効果があり、キャリアの
再結合の確率を向上させることができ、発光効率を向上させることができる。その結果、
信頼性の高い発光素子を提供することが可能となる。
【実施例６】
【０１８９】
本実施例では、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。
【０１９０】
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
、デジタルカメラなどのカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音
響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、パーソナルコンピュータ、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１２に示す。
【０１９１】
図１２（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。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。
【０１９２】
図１２（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。
【０１９３】
図１２（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。
【０１９４】
図１２（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。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。
【０１９５】
図１２（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。
【０１９６】
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７】
【０１９７】
本発明のカルバゾール誘導体の一例として、構造式（３３）で示される３−［Ｎ−（４
−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾ
ール（略称：ＰＣｚＴＰＮ１）の合成方法について説明する。
【０１９８】
【化４２】
【０１９９】
［ステップ１］
まず、Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミンの合成方
法について説明する。Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）ア
ミンの合成スキームを（Ａ−８）に示す。
【０２００】
【化４３】
【０２０１】
４−ブロモトリフェニルアミン３．２ｇ（１０ｍｍｏｌ）、１−アミノナフタレン１．
４ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）５８ｍｇ（０
．１ｍｍｏｌ）、ナトリウムターシャルブトキシド３．０ｇ（３０ｍｍｏｌ）を窒素置換
した後、これらを含むフラスコに脱水キシレン４０ｍｌを加えた。これを約３分間気泡が
出なくなるまで脱気した。ここに、１，１−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン５
４０ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）を加え、窒素雰囲気下９０℃、６．５時間加熱撹拌を行った
。ここにトルエン約３００ｍＬを加え、フロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過
した。得られた濾液を、水、飽和食塩水で洗浄した。これら有機層に硫酸マグネシウムを
加えて乾燥させた。これをろ過し、濾液を濃縮して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＝３：７）にかけた。この分取した溶液を濃縮し、ヘキサンを加え
て超音波洗浄機を用いることにより、得られた固体を濾取し、白色粉末のＮ−（４−ジフ
ェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミン１．８ｇを収率４６％で得た。Ｎ
ＭＲのデータを以下に示す1Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）；δ＝６．９３
−７．００（ｍ、８Ｈ）、７．０９（ｄ、ｊ＝８．７、２Ｈ）、７．２３−７．３２（ｍ
、５Ｈ）、７．３９（ｔ、ｊ＝７．８、１Ｈ）、７．４８−７．５２（ｍ、３Ｈ）、７．
８６−７．９０（ｍ、１Ｈ）８．２０−８．２３（ｍ、２Ｈ）。13Ｃ ＮＭＲ（６０ＭＨ
ｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）；δ＝１１３．２、１１８．６、１２０．９、１２１．７、１２２．
２、１２２．６、１２５．０、１２６．０、１２６．２、１２６．６、１２７．０、１２
８．１、１２９．３、１３４．４、１３９．１、１３９．６、１４１．４、１４７．６。
また、1Ｈ ＮＭＲのチャートを図２１に、また図２１における６．５〜８．５ｐｐｍの
部分を拡大したものを図２２に示す。13Ｃ ＮＭＲのチャートを図２３に示す。
【０２０２】
［ステップ２］
次に、３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］
−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＴＰＮ１）の合成方法について説明する。３
−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェ
ニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＴＰＮ１）の合成スキームを（Ａ−９）に示す。
【０２０３】
【化４４】
【０２０４】
３−ヨード−９−フェニルカルバゾール７４０ｍｇ（２．０ｍｍｏｌ）、Ｎ−（４−
ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミン ７００ｍｇ（１．８ｍｍｏ
ｌ）ジベンジリデンアセトンパラジウム１２ｍｇ（０．０２ｍｍｏｌ）ナトリウムターシ
ャルブトキシド６００ｍｇ（６．０ｍｍｏｌ）を窒素置換した。脱水キシレンを５ｍｌ加
え脱気を３分行った。トリターシャルブチルホスフィン（１０ｗ％ヘキサン溶液）０．１
ｍｌ（０．０５ｍｍｏｌ）を加えた。窒素雰囲気下９０℃、５．５時間加熱撹拌を行った
。ここにトルエン約１００ｍＬを加え、フロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過
した。得られた濾液を、水、飽和食塩水で洗浄した。これら有機層に硫酸マグネシウムを
加えて乾燥させた。これをろ過し、濾液を濃縮して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＝３：７）にかけた。この分取した溶液を濃縮し、ヘキサンを加え
て超音波洗浄機を用いることにより、得られた固体を濾取し、黄色粉末のＰＣｚＴＰＮ１
を５００ｍｇ得た。収率４４％であった。ＮＭＲのデータを以下に示す。1Ｈ ＮＭＲ（
３００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）；δ＝６．７４（ｄ、ｊ＝８．７、２Ｈ）、６．８８−７
．００（ｍ、８Ｈ）、７．１６−７．６７（ｍ、２３Ｈ）、７．８４（ｄ、ｊ＝８．４、
１Ｈ）、７．９７（ｄ、ｊ＝８．１、１Ｈ）、８．０２（ｓ、１Ｈ）、８．０８（ｔ、ｊ
＝７．８、２Ｈ）。また、1Ｈ ＮＭＲのチャートを図２４に、また図２４における６．
０〜８．５ｐｐｍの部分を拡大したものを図２５に示す。
【０２０５】
得られたＰＣｚＴＰＮ１の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒ
ａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を
行った。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、３８０℃であった。
【０２０６】
また、ＰＣｚＴＰＮ１のトルエン溶液およびＰＣｚＴＰＮ１の薄膜の吸収スペクトルを
図１７に示す。測定には、紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用
いた。溶液は石英セルに入れ、薄膜は石英基板に蒸着してサンプルを作製した。図１７に
おいて横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸光度を表す。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３１４ｎｍであった。また、ＰＣｚＴＰＮ１のトルエン溶
液（励起波長３３０ｎｍ）および薄膜（励起波長３５０ｎｍ）の発光スペクトルを図１８
に示す。図１８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４９０ｎｍ（励起波長３３０ｎｍ）、薄膜の場合で５
００ｎｍ（励起波長３５０ｎｍ）であった。
【０２０７】
また、ＰＣｚＴＰＮ１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１７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−５．２１ｅＶと
−２．２８ｅＶであった。
【実施例８】
【０２０８】
本発明のカルバゾール誘導体の一例として、構造式（６１）で示される３，６−ビス［
Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニル
カルバゾール（略称：ＰＣｚＴＰＮ２）の合成方法について説明する。
【０２０９】
【化４５】
【０２１０】
［ステップ１］
３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ
］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＴＰＮ２）の合成スキームを（Ａ−１０）
に示す。
【０２１１】
【化４６】
【０２１２】
３，６−ジヨード−９−フェニルカルバゾール７４０ｍｇ（１．５ｍｍｏｌ）、Ｎ−（
４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミン １．２ｇ（３ｍｍｏｌ
）ジベンジリデンアセトンパラジウム１８ｍｇ（０．０３ｍｍｏｌ）ナトリウムターシャ
ルブトキシド１．０ｇ（１０ｍｍｏｌ）を窒素置換した。脱水キシレンを７．５ｍｌ加え
脱気を３分行った。トリターシャルブチルホスフィン（１０ｗ％ヘキサン溶液）０．２ｍ
ｌ（０．１ｍｍｏｌ）を加えた。窒素雰囲気下９０℃、７時間加熱撹拌を行った。ここに
トルエン約３００ｍＬを加え、フロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過した。得
られた濾液を、水、飽和食塩水で洗浄した。これら有機層に硫酸マグネシウムを加えて乾
燥させた。これをろ過し、濾液を濃縮して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＝３：７）にかけた。この分取した溶液を濃縮し、ヘキサンを加えて超音波
洗浄機を用いることにより、得られた固体を濾取し、黄色粉末のＰＣｚＴＰＮ２を１．０
ｍｇ得た。収率は６６％であった。ＮＭＲのデータを以下に示す。1Ｈ ＮＭＲ（３００
ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）；δ＝６．６８（ｄ、ｊ＝９．０、４Ｈ）、６．８６−６．９７
（ｍ、１６Ｈ）、７．２０−６．９７（ｍ、１６Ｈ）、７．２０−７．６５（ｍ、２５Ｈ
）、７．８３（ｄ、ｊ＝８．１、２Ｈ）、７．９５−７．９８（ｍ、４Ｈ）、８．０５（
ｄ、ｊ＝８．４、２Ｈ）また、1Ｈ ＮＭＲのチャートを図２６に、また図２６における
６．０〜８．５ｐｐｍの部分を拡大したものを図２７に示す。
【０２１３】
得られたＰＣｚＴＰＮ２の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒ
ａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を
行った。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、４７０℃であった。
【０２１４】
また、ＰＣｚＴＰＮ２のトルエン溶液およびＰＣｚＴＰＮ２の薄膜の吸収スペクトルを
図１９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た。図１９に
おいて横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸光度を表す。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３９３ｎｍであった。また、ＰＣｚＴＰＮ２のトルエン溶
液（励起波長３３５ｎｍ）および薄膜（励起波長３２０ｎｍ）の発光スペクトルを図２０
に示す。図２０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４９３ｎｍ（励起波長３３５ｎｍ）、薄膜の場合で４
８８ｎｍ（励起波長３２０ｎｍ）であった。
【０２１５】
また、ＰＣｚＴＰＮ２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１９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−５．１３ｅＶと
−２．２４ｅＶであった。
【実施例９】
【０２１６】
本実施例では、構造式（３３）で示される３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル
）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＴＰＮ１
）の酸化反応特性を測定した。酸化反応特性は、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測
定によって調べた。なお測定には、電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、
型番：ＡＬＳモデル６００Ａ）を用いた。
【０２１７】
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）（Ａｌｄｒ
ｉｃｈ社製、９９．８％、カタログ番号；２２７０５−６）を用い、支持電解質である過
塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂｕ4ＮＣｌＯ4）（（株）東京化成工業株
式会社製、カタログ番号；Ｔ０８３６）を１００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解さ
せ、さらに測定対象を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、参照電極としてはＡｇ／Ａｇ+電極（ビー・エー・エス（株）製、ＲＥ５非水溶媒
系参照電極）をそれぞれ用いた。なお、測定は室温で行った。
【０２１８】
ＰＣｚＴＰＮ１の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−０．０３から０．４Ｖまで変化させた後、０．４Ｖから−０．０３Ｖ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。
【０２１９】
ＰＣｚＴＰＮ１の酸化反応特性について調べた結果を図２８に示す。図２８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（１×１０-5Ａ）を表す。
【０２２０】
図２８から０．２０Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ+電極）に酸化を示す電流が観察された。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。
【実施例１０】
【０２２１】
本実施例では、構造式（６１）で示される３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノ
フェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚ
ＴＰＮ２）の酸化反応特性を測定した。酸化反応特性は、サイクリックボルタンメトリ（
ＣＶ）測定によって調べた。なお測定には、電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（
株）製、型番：ＡＬＳモデル６００Ａ）を用いた。
【０２２２】
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）（Ａｌｄｒ
ｉｃｈ社製、９９．８％、カタログ番号；２２７０５−６）を用い、支持電解質である過
塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂｕ4ＮＣｌＯ4）（（株）東京化成紅葉株
式会社製、カタログ番号；Ｔ０８３６）を１００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解さ
せ、さらに測定対象を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、参照電極としてはＡｇ／Ａｇ+電極（ビー・エー・エス（株）製、ＲＥ５非水溶媒
系参照電極）をそれぞれ用いた。なお、測定は室温で行った。
【０２２３】
ＰＣｚＴＰＮ２の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−０．３６から０．４Ｖまで変化させた後、０．４Ｖから−０．３６Ｖ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。
【０２２４】
ＰＣｚＴＰＮ２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（１×１０-5Ａ）を表す。
【０２２５】
図２９から０．２２Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ+電極）に酸化を示す電流が観測された。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。
【実施例１１】
【０２２６】
本実施例では、実施例１で合成した構造式（２８）で示されるカルバゾール誘導体ＰＣ
ｚＤＰＡ１を用いた発光素子について、図３０を用いて説明する。
【０２２７】
まず、基板３００上に発光素子の第１の電極３０１を形成する。本実施例では、第１の
電極は陽極として機能する。材料として透明導電膜である酸化珪素を含有するインジウム
錫酸化物を用い、スパッタリング法により１１０ｎｍの膜厚で陽極を形成した。
【０２２８】
次に、第１の電極３０１上に発光物質を含む層３０２が形成される。なお、本実施例に
おける発光物質を含む層３０２は、正孔注入層３１１、正孔輸送層３１２、発光層３１３
、電子輸送層３１４、電子注入層３１５からなる積層構造を有している。
【０２２９】
第１の電極３０１が形成された基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに第１の電極
３０１が形成された面を下方にして固定し、真空蒸着装置の内部に備えられた蒸発源にＤ
ＮＴＰＤを入れ、抵抗加熱法を用いた蒸着法により５０ｎｍの膜厚で正孔注入層３１１を
形成する。
【０２３０】
次に正孔輸送性に優れた材料により正孔輸送層３１２を形成する。正孔輸送層３１２を
形成する材料として、本実施例では、構造式（２８）で示されるＰＣｚＤＰＡ１を用い、
正孔注入層を形成する方法と同様の方法により、１０ｎｍの膜厚で形成した。
【０２３１】
次に発光層３１３を形成する。なお、発光層３１３において正孔と電子が再結合し、発
光を生じる。本実施例では、発光層３１３を形成する材料のうちホスト材料となるＡｌｑ
3と、ゲスト材料となるクマリン６とを用い、重量比で１：０．０８（＝Ａｌｑ3：クマリ
ン６）となるように、共蒸着法により４０ｎｍの膜厚で形成した。これによって、クマリ
ン６はＡｌｑ3から成る層中に分散した状態となる。
【０２３２】
次に、電子輸送層３１４を形成する。電子輸送層３１４を形成する材料としては、各種
の電子輸送性材料を用いることができるが、本実施例では、Ａｌｑ3を用い、３０ｎｍの
膜厚で蒸着法により形成した。
【０２３３】
次に、電子注入層３１５を形成する。電子注入層３１５には、各種の電子注入性材料を
用いることができるが、本実施例では、フッ化カルシウムを１ｎｍの膜厚で蒸着法により
形成した。
【０２３４】
このようにして、正孔注入層３１１、正孔輸送層３１２、発光層３１３、電子輸送層３
１４、および電子注入層３１５を積層して形成される発光物質を含む層３０２を形成した
後、第２の電極３０３をスパッタリング法または蒸着法により形成する。本実施例では、
第２の電極は陰極として機能する。本実施例では、Ａｌを蒸着法により２００ｎｍの膜厚
で形成した。
【０２３５】
以上により、本実施例の発光素子が形成される。
【実施例１２】
【０２３６】
本実施例では、構造式（５６）で示されるカルバゾール誘導体ＰＣｚＤＰＡ２を用いた
発光素子について説明する。
【０２３７】
実施例９と同様に、基板上に、陽極として酸化珪素を含有するインジウム錫酸化物を１
１０ｎｍ、正孔注入層として、ＤＮＴＰＤを５０ｎｍ、正孔輸送層として構造式（５６）
で示される本発明のカルバゾール誘導体ＰＣｚＤＰＡ２を５０ｎｍ、発光層として、Ａｌ
ｑ3とクマリン６とを用い、重量比で１：０．０８（＝Ａｌｑ3：クマリン６）となるよう
４０ｎｍの膜厚で形成した。次に電子輸送層としてＡｌｑ3を３０ｎｍ、電子注入層とし
てフッ化カルシウムを１ｎｍ、陰極としてＡｌを２００ｎｍの膜厚で形成した。
【０２３８】
以上により、本実施例の発光素子が形成される。
【０２３９】
実施例１１および実施例１２で作製した発光素子の輝度−電圧特性を図３１に示す。電
流効率−輝度特性を図３２に示す。また、実施例１１および実施例１２で作製した発光素
子に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図３３に示す。
【０２４０】
図３１および図３２より、本発明のカルバゾール誘導体は、正孔輸送性に優れており、
発光素子の正孔輸送層として用いることができることがわかる。具体的には、実施例１１
で作製した素子においては、１０５０ｃｄ／ｍ2の輝度で得るために必要な電圧は８．２
Ｖであり、そのとき流れた電流は０．８２ｍＡ（電流密度は２０．５ｍＡ／ｃｍ2）であ
った。また、このときの電流効率は５．１５ｃｄ／Ａであった。また、色度座標は（ｘ，
ｙ）＝（０．３０，０．６４）であった。同様に、実施例１２で作製した素子において、
９６３ｃｄ／ｍ2の輝度で得るために必要な電圧は、８．４Ｖであり、そのとき流れた電
流は０．８０ｍＡ（電流密度は１９．９ｍＡ／ｃｍ2）であった。また、このときの電流
効率は４．８ｃｄ／Ａであった。また、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．３０，０．６４）
であった。
【０２４１】
また、図３３より、発光層に隣接する正孔輸送層や電子輸送層からの発光はほとんど観
察されず、発光層のクマリン６からの発光が得られている。よって、キャリアが発光層で
効率良く再結合していることがわかる。よって、本発明のカルバゾール誘導体を用いるこ
とにより、キャリアバランスの良い発光素子を作製することができる。
【実施例１３】
【０２４２】
本実施例では、構造式（５６）で示されるカルバゾール誘導体ＰＣｚＤＰＡ２を用いた
発光素子について、図３４を用いて説明する。
【０２４３】
まず、基板４００上に発光素子の第１の電極４０１を形成する。本実施例では、第１の
電極は陽極として機能する。材料として透明導電膜の材料である酸化珪素を含有するイン
ジウム錫酸化物を用い、スパッタリング法により１１０ｎｍの膜厚で陽極を形成した。
【０２４４】
次に、第１の電極４０１上に発光物質を含む層４０２が形成される。なお、本実施例に
おける発光物質を含む層４０２は、正孔注入層４１１、正孔輸送層４１２、発光層４１３
、電子輸送層４１４、電子注入層４１５からなる積層構造を有している。
【０２４５】
第１の電極４０１が形成された基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに第１の電極
４０１が形成された面を下方にして固定し、真空蒸着装置の内部に備えられた蒸発源にＤ
ＮＴＰＤを入れ、抵抗加熱法を用いた蒸着法により５０ｎｍの膜厚で正孔注入層４１１を
形成する。
【０２４６】
次に正孔輸送性に優れた材料により正孔輸送層４１２を形成する。正孔輸送層４１２を
形成する材料としては、各種の正孔輸送性材料を用いることができるが、本実施例では、
α―ＮＰＤを用い、正孔注入層を形成する方法と同様の方法により、３０ｎｍの膜厚で形
成した。
【０２４７】
次に発光層４１３を形成する。なお、発光層４１３において正孔と電子が再結合し、発
光を生じる。本実施例では、発光層４１３を形成する材料のうちホスト材料として２−ｔ
ｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）
と、ゲスト材料として構造式（５６）で示されるＰＣｚＤＰＡ２とを用い、重量比で１：
０．００５（＝ｔ−ＢｕＤＮＡ：ＰＣｚＤＰＡ２）となるように、共蒸着法により４０ｎ
ｍの膜厚で形成した。これによって、ＰＣｚＤＰＡ２はｔ−ＢｕＤＮＡから成る層中に分
散した状態となる。
【０２４８】
次に、電子輸送層４１４を形成する。電子輸送層４１４を形成する材料としては、各種
の電子輸送性材料を用いることができるが、本実施例では、Ａｌｑ3を用い、３０ｎｍの
膜厚で蒸着法により形成した。
【０２４９】
次に、電子注入層４１５を形成する。電子注入層４１５には、各種の電子注入性材料を
用いることができるが、本実施例では、フッ化カルシウムを１ｎｍの膜厚で蒸着法により
形成した。
【０２５０】
このようにして、正孔注入層４１１、正孔輸送層４１２、発光層４１３、電子輸送層４
１４、および電子注入層４１５を積層して形成される発光物質を含む層４０２を形成した
後、第２の電極４０３をスパッタリング法または蒸着法により形成する。本実施例では、
第２の電極は陰極として機能する。本実施例では、Ａｌを蒸着法により２００ｎｍの膜厚
で形成した。
【０２５１】
以上により、本実施例の発光素子が形成される。
【０２５２】
実施例１３で作製した発光素子の輝度−電圧特性を図３５に示す。電流効率−輝度特性
を図３６に示す。また、実施例１３で作製した発光素子に１ｍＡの電流を流したときの発
光スペクトルを図３７に示す。
【０２５３】
図３５および図３６より、本発明のカルバゾール誘導体は、発光層のゲスト材料として
用いることができることがわかる。具体的には、実施例１３で作製した素子においては、
６１５ｃｄ／ｍ2の輝度で得るために必要な電圧は８．２Ｖであり、そのとき流れた電流
は１．５１ｍＡ（電流密度は３０．３ｍＡ／ｃｍ2）であった。また、このときの電流効
率は１．６２ｃｄ／Ａであった。また、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．１６，０．１２）
であった。
【０２５４】
また、図３７より、実施例１３で作製した発光素子は、シャープな発光スペクトルが得
られることがわかる。よって、本発明のカルバゾール誘導体を発光材料として用いること
により、青色を発光する発光素子を得ることができる。
【実施例１４】
【０２５５】
本実施例では、構造式（５６）で示されるカルバゾール誘導体ＰＣｚＤＰＡ２を用いた
発光素子について、図３４を用いて説明する。
【０２５６】
まず、基板４００上に発光素子の第１の電極４０１を形成する。本実施例では、第１の
電極は陽極として機能する。材料として透明導電膜の材料である酸化珪素を含有するイン
ジウム錫酸化物を用い、スパッタリング法により１１０ｎｍの膜厚で陽極を形成した。
【０２５７】
次に、第１の電極４０１上に発光物質を含む層４０２が形成される。なお、本実施例に
おける発光物質を含む層４０２は、正孔注入層４１１、正孔輸送層４１２、発光層４１３
、電子輸送層４１４、電子注入層４１５からなる積層構造を有している。
【０２５８】
第１の電極４０１が形成された基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに第１の電極
４０１が形成された面を下方にして固定し、真空蒸着装置の内部に備えられた蒸発源にＤ
ＮＴＰＤを入れ、抵抗加熱法を用いた蒸着法により５０ｎｍの膜厚で正孔注入層４１１を
形成する。
【０２５９】
次に正孔輸送性に優れた材料により正孔輸送層４１２を形成する。正孔輸送層４１２を
形成する材料としては、各種の正孔輸送性材料を用いることができるが、本実施例では、
２，２’，７，７’−テトラ（ジフェニルアミノ）−スピロ−９，９’−ビフルオレン（
略称：ｓｐｉｒｏ−ＴＡＤ）を用い、正孔注入層を形成する方法と同様の方法により、３
０ｎｍの膜厚で形成した。
【０２６０】
次に発光層４１３を形成する。なお、発光層４１３において正孔と電子が再結合し、発
光を生じる。本実施例では、発光層４１３を形成する材料のうちホスト材料として２−ｔ
ｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）
と、ゲスト材料として構造式（５６）で示されるＰＣｚＤＰＡ２とを用い、重量比で１：
０．００５（＝ｔ−ＢｕＤＮＡ：ＰＣｚＤＰＡ２）となるように、共蒸着法により４０ｎ
ｍの膜厚で形成した。これによって、ＰＣｚＤＰＡ２はｔ−ＢｕＤＮＡから成る層中に分
散した状態となる。
【０２６１】
次に、電子輸送層４１４を形成する。電子輸送層４１４を形成する材料としては、各種
の電子輸送性材料を用いることができるが、本実施例では、Ａｌｑ3を用い、３０ｎｍの
膜厚で蒸着法により形成した。
【０２６２】
次に、電子注入層４１５を形成する。電子注入層４１５には、各種の電子注入性材料を
用いることができるが、本実施例では、フッ化カルシウムを１ｎｍの膜厚で蒸着法により
形成した。
【０２６３】
このようにして、正孔注入層４１１、正孔輸送層４１２、発光層４１３、電子輸送層４
１４、および電子注入層４１５を積層して形成される発光物質を含む層４０２を形成した
後、第２の電極４０３をスパッタリング法または蒸着法により形成する。本実施例では、
第２の電極は陰極として機能する。本実施例では、Ａｌを蒸着法により２００ｎｍの膜厚
で形成した。
【０２６４】
以上により、本実施例の発光素子が形成される。
【０２６５】
実施例１４で作製した発光素子の輝度−電圧特性を図３８に示す。電流効率−輝度特性
を図３９に示す。また、実施例１４で作製した発光素子に１ｍＡの電流を流したときの発
光スペクトルを図４０に示す。
【０２６６】
図３８および図３９より、本発明のカルバゾール誘導体は、発光層のゲスト材料として
用いることができることがわかる。具体的には、実施例１４で作製した素子においては、
４９４ｃｄ／ｍ2の輝度で得るために必要な電圧は８．０Ｖであり、そのとき流れた電流
は１．３４ｍＡ（電流密度は３３．５ｍＡ／ｃｍ2）であった。また、このときの電流効
率は１．４７ｃｄ／Ａあった。また、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．１６，０．１２）で
あった。
【０２６７】
また、図４０より、実施例１４で作製した発光素子は、シャープな発光スペクトルが得
られることがわかる。よって、本発明のカルバゾール誘導体を発光材料として用いること
により、青色を発光する発光素子を得ることができる。
【符号の説明】
【０２６８】
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
２００ 基板
２０１ 第１の電極
２０２ 発光物質を含む層
２０３ 第２の電極
２０４ 正孔注入層
２１１ 正孔輸送層
２１２ 発光層
２１３ 電子輸送層
２１４ 電子注入層
３００ 基板
３０１ 第１の電極
３０２ 発光物質を含む層
３０３ 第２の電極
３１１ 正孔注入層
３１２ 正孔輸送層
３１３ 発光層
３１４ 電子輸送層
３１５ 電子注入層
４００ 基板
４０１ 第１の電極
４０２ 発光物質を含む層
４０３ 第２の電極
４１１ 正孔注入層
４１２ 正孔輸送層
４１３ 発光層
４１４ 電子輸送層
４１５ 電子注入層
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
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、構造式（ａ）で示される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】
【化１】
【０００９】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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】
【００１２】
本発明者らは、下記一般式（１）で表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。
【００１３】
よって、本発明は、下記一般式（１）で表されるカルバゾール誘導体を提供するもので
ある。
【００１４】
【化２】
（式中、Ｒ1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、Ｒ2は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、一般式（２）で示される置換基のい
ずれかを表し、Ａｒ1〜Ａｒ6はそれぞれ同一でも異なっていても良く、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、ＸおよびＹはそれぞれ
同一でも異なっていても良く、炭素数６〜２５の２価の芳香族炭化水素基、炭素数５〜１
０の２価の複素環基のいずれかを表す。）
【００１５】
【化３】
【００１６】
上記一般式（１）において、Ｒ1は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェ
ニル基のいずれか一であることが好ましい。
【００１７】
また、上記一般式（１）において、Ｒ2は水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であること
が好ましい。または、Ｒ2は一般式（２）の構造を有しており、かつ、Ａｒ1とＡｒ4、Ａ
ｒ2とＡｒ5、Ａｒ3とＡｒ6、ＸとＹ、がそれぞれ同一である構造を有していることが好ま
しい。
【００１８】
特に、下記一般式（３）に示される構造を有するカルバゾール誘導体であることが好ま
しい。
【００１９】
【化４】
（式中、Ｒ1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、Ｒ2は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、一般式（４）で示される置換基のい
ずれかを表し、Ａｒ1〜Ａｒ2は同一でも異なっていても良く、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す。）
【００２０】
【化５】
【００２１】
上記一般式（３）において、Ｒ1は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェ
ニル基のいずれか一であることが好ましい。
【００２２】
また、上記一般式（３）において、Ｒ2は、水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であるこ
とが好ましい。または、Ｒ2が一般式（４）の構造を有しており、かつ、Ａｒ1とＡｒ2は
同一の構造を有していることが好ましい。
【００２３】
さらに好ましくは、下記一般式（５）に示される構造を有するカルバゾール誘導体であ
ることが好ましい。
【００２４】
【化６】
（式中、Ｒ1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、Ｒ2は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、構造式（６）で示される置換基のい
ずれかを表す。）
【００２５】
【化７】
【００２６】
上記一般式（５）において、Ｒ1は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェ
ニル基のいずれか一であることが好ましい。
【００２７】
また、上記一般式（５）において、Ｒ2は、水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であるこ
とが好ましい、または、Ｒ2が構造式（６）の構造を有していることが好ましい。
【００２８】
また、好ましくは、下記一般式（１０３）に示される構造を有するカルバゾール誘導体
であることが好ましい。
【００２９】
【化８】
（式中、Ｒ1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、Ｒ2は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、構造式（１０４）で示される置換基
のいずれかを表す。）
【００３０】
【化９】
【００３１】
上記一般式（１０３）において、Ｒ1は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、
フェニル基のいずれか一であることが好ましい。
【００３２】
また、上記一般式（１０３）において、Ｒ2は、水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であ
ることが好ましい、または、Ｒ2が構造式（１０４）の構造を有していることが好ましい
。
【００３３】
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。
【００３４】
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、一般式（１）で表されるカルバゾール誘導体を含むことを特徴とする。
【００３５】
【化１０】
（式中、Ｒ1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、Ｒ2は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、一般式（２）で示される置換基のい
ずれかを表し、Ａｒ1〜Ａｒ6はそれぞれ同一でも異なっていても良く、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、ＸおよびＹはそれぞれ
同一でも異なっていても良く、炭素数６〜２５の２価の芳香族炭化水素基、炭素数５〜１
０の２価の複素環基のいずれかを表す。）
【００３６】
【化１１】
【００３７】
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、一般式（１）で
表される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接する層に用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、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、発光層のゲスト材料として用いることが好ましい。
【００３９】
なお、本発明における陽極とは、発光物質を含む層に正孔を注入する電極のことを示す
。また、本発明における陰極とは、発光物質を含む層に電子を注入する電極を示す。
【００４０】
また、本発明の発光装置は、一対の電極間に発光物質を含む層を有し、発光物質を含む
層に、一般式（１）で表されるカルバゾール誘導体を含む発光素子を有することを特徴と
する。なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もし
くは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅ
ｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍ
ａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃ
ｋａｇｅ）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】
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、発光性を示すため、発光層のホスト材料、発光
層のゲスト材料として用いることができる。
【００４４】
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。
【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、信頼性の高い発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【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】本発明のカルバゾール誘導体である３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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４】本発明のカルバゾール誘導体である３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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５】本発明のカルバゾール誘導体である３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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６】本発明のカルバゾール誘導体である３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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７】実施例３、実施例４および比較例１で作製した発光素子の輝度−電圧特性を示す図。
【図８】実施例３、実施例４および比較例１で作製した発光素子の電流−電圧特性を示す図。
【図９】実施例３および比較例１で作製した発光素子の規格化輝度時間変化を示す図。
【図１０】実施例３および比較例１で作製した発光素子の電圧時間変化を示す図。
【図１１】発光装置について説明する図。
【図１２】電気機器について説明する図。
【図１３】本発明のカルバゾール誘導体である３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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１４】本発明のカルバゾール誘導体である３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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１５】本発明のカルバゾール誘導体である３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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１６】本発明のカルバゾール誘導体である３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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１７】本発明のカルバゾール誘導体である３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）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１８】本発明のカルバゾール誘導体である３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）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１９】本発明のカルバゾール誘導体である３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）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２０】本発明のカルバゾール誘導体である３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）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２１】Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミンの1Ｈ―ＮＭＲチャートを示す図。
【図２２】Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミンの1Ｈ―ＮＭＲチャートを示す図。
【図２３】Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミンの13Ｃ―ＮＭＲチャートを示す図。
【図２４】３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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２５】３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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２６】３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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２７】３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−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２８】３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾールのＣＶ測定結果を示す図。
【図２９】３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾールのＣＶ測定結果を示す図。
【図３０】本発明の発光素子について説明する図。
【図３１】実施例１１および実施例１２で作製した発光素子の輝度−電圧特性を示す図。
【図３２】実施例１１および実施例１２で作製した発光素子の電流効率−輝度特性を示す図。
【図３３】実施例１１および実施例１２で作製した発光素子の発光スペクトルを示す図。
【図３４】本発明の発光素子について説明する図。
【図３５】実施例１３で作製した発光素子の輝度−電圧特性を示す図。
【図３６】実施例１３で作製した発光素子の電流効率−輝度特性を示す図。
【図３７】実施例１３で作製した発光素子の発光スペクトルを示す図。
【図３８】実施例１４で作製した発光素子の輝度−電圧特性を示す図。
【図３９】実施例１４で作製した発光素子の電流効率−輝度特性を示す図。
【図４０】実施例１４で作製した発光素子の発光スペクトルを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
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。
【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１２】
（式中、Ｒ1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、Ｒ2は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、一般式（２）で示される置換基のい
ずれかを表し、Ａｒ1〜Ａｒ6はそれぞれ同一でも異なっていても良く、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、ＸおよびＹはそれぞれ
同一でも異なっていても良く、炭素数６〜２５の２価の芳香族炭化水素基、炭素数５〜１
０の２価の複素環基のいずれかを表す。）
【００５０】
【化１３】
【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、ｔｅｒ
ｔ−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―フェンナントリル基、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】
また、炭素数６〜２５の２価の芳香族炭化水素基としては、具体的には、下記構造式（
７）〜（１８）で表される２価の芳香族炭化水素基が挙げられる。
【００５７】
【化１４】
【００５８】
また、炭素数５〜１０の２価の複素環基としては、具体的には、下記構造式（１９）〜
（２４）で表される２価の複素環基が挙げられる。
【００５９】
【化１５】
【００６０】
上記一般式（１）において、Ｒ1は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェ
ニル基のいずれか一であることが好ましい。
【００６１】
また、上記一般式（１）において、Ｒ2は水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であること
が好ましい。または、Ｒ2は一般式（２）の構造を有しており、かつ、Ａｒ1とＡｒ4、Ａ
ｒ2とＡｒ5、Ａｒ3とＡｒ6、ＸとＹ、がそれぞれ同一である構造を有していることが好ま
しい。
【００６２】
また、上記一般式（１）に示される構造を有するカルバゾール誘導体のうち、下記一般
式（３）に示される構造を有するカルバゾール誘導体は合成が容易であり、好ましい。
【化１６】
（式中、Ｒ1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、Ｒ2は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、一般式（４）で示される置換基のい
ずれかを表し、Ａｒ1〜Ａｒ2は同一でも異なっていても良く、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す。）
【化１７】
【００６３】
上記一般式（３）において、Ｒ1は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェ
ニル基のいずれか一であることが好ましい。
【００６４】
また、上記一般式（３）において、Ｒ2は、水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であるこ
とが好ましい。または、Ｒ2が一般式（４）の構造を有しており、かつ、Ａｒ1とＡｒ2は
同一の構造を有していることが好ましい。
【００６５】
特に、下記一般式（５）に示される構造を有するカルバゾール誘導体であることがさら
に好ましい。
【化１８】
（式中、Ｒ1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、Ｒ2は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、構造式（６）で示される置換基のい
ずれかを表す。）
【化１９】
【００６６】
上記一般式（５）において、Ｒ1は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェ
ニル基のいずれか一であることが好ましい。
【００６７】
また、上記一般式（５）において、Ｒ2は、水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であるこ
とが好ましい、または、Ｒ2が構造式（６）の構造を有していることが好ましい。
【００６８】
また、下記一般式（１０３）に示される構造を有するカルバゾール誘導体であることが
さらに好ましい。
【化２０】
（式中、Ｒ1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、Ｒ2は、水素、炭素数１〜６のアルキル基、構造式（１０４）で示される置換基
のいずれかを表す。）
【化２１】
【００６９】
上記一般式（１０３）において、Ｒ1は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、
フェニル基のいずれか一であることが好ましい。
【００７０】
また、上記一般式（１０３）において、Ｒ2は、水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であ
ることが好ましい、または、Ｒ2が構造式（１０４）の構造を有していることが好ましい
。
【００７１】
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（２５）〜（１０
２）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。
【００７２】
【化２２】
【００７３】
【化２３】
【００７４】
【化２４】
【００７５】
【化２５】
【００７６】
【化２６】
【００７７】
【化２７】
【００７８】
【化２８】
【００７９】
【化２９】
【００８０】
【化３０】
【００８１】
【化３１】
【００８２】
【化３２】
【００８３】
構造式（２５）〜（３８）に示すカルバゾール誘導体は一般式（１）におけるＲ2が水
素の場合のものであり、構造式（３９）〜（５２）に示すカルバゾール誘導体は一般式（
１）におけるＲ2がアルキル基の場合のものである。
【００８４】
構造式（５３）〜（６６）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（１）において、Ｒ2は一般式（２）の構造を有して
おり、Ａｒ1とＡｒ4が同一、Ａｒ2とＡｒ5が同一、Ａｒ3とＡｒ6が同一、ＸとＹが同一で
ある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。
【００８５】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、構造式（６７）〜（７５）に示すように、ハロ
ゲン元素を有していてもよい。
【００８６】
また、一般式（１）および一般式（２）におけるＸおよびＹの置換の位置は、構造式（
２８）、構造式（４２）、構造式（５６）に示したようなオルト位だけでなく、構造式（
７６）〜（７８）に示すようにメタ位であってもよい。また、パラ位であってもよい。
【００８７】
また、構造式（７９）〜（１０２）に示すように、一般式（１）および一般式（２）に
おけるＸおよびＹの置換基は、複素環であってもよい。
【００８８】
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）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。
【００８９】
【化３３】
【００９０】
（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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。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。なお、本発明における陽極とは、
発光物質を含む層に正孔を注入する電極のことを示す。また、本発明における陰極とは、
発光物質を含む層に電子を注入する電極のことを示す。
【００９３】
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４．０
ｅＶ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（以下、ＩＴＯと示す）、または珪素を含有したイ
ンジウム錫酸化物、２〜２０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む酸化インジウム等の他、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。
【００９４】
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（Ｍ
ｇＡｇ、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、ＩＴＯ等の金属・導電性無機化合物に
より陰極を形成することもできる。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
また、本発明のカルバゾール誘導体を正孔輸送層や発光層に用いる場合、正孔注入層を
形成する正孔注入性材料としては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、正孔注入層として、ＶＯx、Ｍｏ
Ｏxのような無機半導体膜や、Ａｌ2Ｏ3などの無機絶縁体の超薄膜も有効である。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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、Ｚ
ｎ（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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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、本実施の形態
では、主に青色発光する場合について説明したが、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
。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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−ｔ
ｅｒｔ−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。
【０１０７】
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、Ｃ
ａＦ2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（ａ
ｃａｃ））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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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、同じ輝度を達成するために必要な電流が少なくて済む。
【０１１０】
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。
【０１１１】
（実施の形態３）
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。
【０１１２】
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１１を用い
て説明する。なお、図１１（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図１１（Ｂ）は図１１（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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
次に、断面構造について図１１（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６０
１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
【０１１５】
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ＴＦＴ６２
４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路を形成するＴＦＴ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
の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要
はなく、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。
【０１１６】
また、画素部６０２はスイッチング用ＴＦＴ６１１と、電流制御用ＴＦＴ６１２とその
ドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成される。
なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ
型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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、２〜２０％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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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を透過する場
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（Ｉ
ＴＯ、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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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−Ｒｅｉ
ｎｆｏｒｃｅｄ 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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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有し
ているため、駆動電圧を低減することができる。
【０１２６】
また、本発明のカルバゾール誘導体は、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ので、キャリアの再結合の確率が向上し、発光効率が向上
する。つまり、キャリアの再結合の確率が向上することにより、同じ輝度を達成するため
に必要な電流が少なくて済む。
【０１２７】
また、低電圧駆動および低電流駆動が可能となることにより、発光装置の長寿命化、信
頼性向上が可能となる。
【０１２８】
また、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。
【実施例１】
【０１２９】
本発明のカルバゾール誘導体の一例として、構造式（２８）で示される３−［Ｎ−（４
−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略
称：ＰＣｚＤＰＡ１）の合成方法について説明する。
【０１３０】
【化３４】
【０１３１】
［ステップ１］
まず、４−ブロモトリフェニルアミンの合成方法について説明する。４−ブロモトリフ
ェニルアミンの合成スキームを（Ａ−２）に示す。
【０１３２】
【化３５】
【０１３３】
トリフェニルアミン５４．０ｇ（２２０ｍｍｏｌ）の１．５Ｌ酢酸エチル溶液に、Ｎ−
ブロモコハク酸イミド（ＮＢＳ）３５．６ｇ（２００ｍｍｏｌ）を加えて一晩撹拌した。
１Ｌまで濃縮した後、５％酢酸ナトリウム水溶液１Ｌで洗浄した。洗浄後の溶液をさらに
５０ｍＬ程度にまで濃縮し、メタノールを加えて析出させることにより、白色粉末を４６
．５ｇ、収率７３％で得た。
【０１３４】
［ステップ２］
次に、Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミンの合成方法につい
て説明する。Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミンの合成スキー
ムを（Ａ−３）に示す。
【０１３５】
【化３６】
【０１３６】
４−ブロモトリフェニルアミン５５９ｍｇ（６ｍｍｏｌ）、ジベンジリデンアセトンパ
ラジウム（０）３４５ｍｇ（０．６ｍｍｏｌ）、ナトリウムターシャルブトキシド５７７
ｍｇ（６ｍｍｏｌ）を三つ口フラスコに入れ、窒素置換した後、これらを含むフラスコに
脱水トルエン５ｍｌを加えた。これを約３分間気泡が出なくなるまで脱気した。ここに、
アニリン５５９ｍｇ（６ｍｍｏｌ）、トリターシャルブチルホスフィン（１０％ヘキサン
溶液）０．３７ｍｌ（１．８ｍｍｏｌ）を加え、窒素雰囲気下８０℃、５時間加熱撹拌を
行った。薄膜クロマトグラフィー（ＴＬＣ）で原料の４−ブロモトリフェニルアミンが殆
ど無くなったことを確認した。飽和食塩水を加えて反応を終了させ、トルエン層と水層を
得た。水層を酢酸エチル約１００ｍｌで抽出し、この酢酸エチル層とトルエン層とを混合
した。この混合溶液に硫酸マグネシウムを加えて水分を除去し、濾過することにより硫酸
マグネシウムを取り除いた。このろ液を濃縮した後、酢酸エチル：ヘキサン＝１：２０の
溶媒を用いたシリカゲルカラムにて目的物を分取した。分取後さらに濃縮し、ヘキサンを
加え、超音波洗浄機を用いることにより目的物を析出させた。析出物が出てきてから再び
濃縮、回収し、クリーム色粉末を７００ｍｇ、収率４２％で得た。
【０１３７】
［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。Ｎ−フェニル−
３−ヨードカルバゾールの合成スキームを（Ａ−４）に示す。
【０１３８】
【化３７】
【０１３９】
Ｎ−フェニルカルバゾール４．９ｇ（２０ｍｍｏｌ）を氷酢酸１００ｍｌに溶かし、Ｎ
−ヨードコハク酸イミド４．４８ｇ（２０ｍｍｏｌ）をゆっくり加えた後、室温で一晩撹
拌した。反応開始後から２．５時間後に白濁し始め、３．５時間後に淡橙色の析出物によ
り懸濁した。この懸濁液を飽和食塩水３００ｍｌに滴下することにより、淡サーモンピン
ク色の塊状物を得た。この塊状物を水で３回洗浄した後、２００ｍｌの酢酸エチルを加え
て溶解させ、炭酸水素ナトリウム水溶液、次いで水で洗浄した。硫酸マグネシウムを加え
て水分を除去した後、濾過することにより硫酸マグネシウムを取り除いた。この溶液にヘ
キサンを加えて過熱し、再結晶を行うことにより、白色粉末を５ｇ、収率６８％で得た。
【０１４０】
また、３−ヨード−９−フェニルカルバゾールの合成は、以下の方法で行うこともでき
る。Ｎ−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）をゆっくり加えた後、室温
で一晩撹拌した。反応開始後から２．５時間後に白濁し始め、３．５時間後に淡橙色の析
出物により懸濁した。この懸濁液を濾過した。この濾物を炭酸水素ナトリウム水溶液、次
いで水で洗浄した。最後にメタノールで洗浄し、白色粉末を２４．７ｇ、収率６７％で得
た。
【０１４１】
［ステップ４］
３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニル
カルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ１）の合成方法について説明する。ＰＣｚＤＰＡ１の
合成スキームを（Ａ−５）に示す。
【０１４２】
【化３８】
【０１４３】
３−ヨード−９−フェニルカルバゾール６２７．６４ｍｇ（１．７ｍｍｏｌ）、Ｎ−
（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミン６７２．８６ｍｇ（２．０ｍｍ
ｏｌ）ジベンジリデンアセトンパラジウム５７．５ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）ナトリウムタ
ーシャルブトキシド３３５ｍｇ（３．５ｍｍｏｌ）を三つ口フラスコに入れ、窒素置換し
た。脱水トルエンを３．５ｍｌ加え脱気を３分行った。トリターシャルブチルホスフィン
（１０ｗ％ヘキサン溶液）０．４ｍｌを加えた後、容器を軽く上下に振り、内容物を撹拌
した。マイクロウェーブを２００Ｗで照射しながら１０分、８０℃で加熱撹拌を行った。
反応後、飽和食塩水を加え、酢酸エチル１００ｍｌで抽出した。さらに硫酸マグネシウム
を加えて水分を除去した後、濾過することにより硫酸マグネシウムを取り除いた。ろ液を
濃縮し、酢酸エチル：ヘキサン＝１：１の溶媒を用いたシリカゲルカラムで分取した。分
取した溶液にヘキサンを加えて加熱し、再結晶を行うことによりクリーム色粉末を６５０
ｍｇ、収率６５％で得た。ＮＭＲのデータを以下に示す。1Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、
ＤＭＳＯ−ｄ）；δ＝６．８９−７．０５（ｍ、１３Ｈ）、７．２１−７．２８（ｍ、９
Ｈ）、７．３２−７．４３（ｍ、３Ｈ）、７．５０−７．６９（ｍ、５Ｈ）、８．０２（
ｓ、１Ｈ）、８．１４（ｄ、ｊ＝７．２、１Ｈ）。また、1Ｈ ＮＭＲのチャートを図１
３に、また図１３における６．０〜９．０ｐｐｍの部分を拡大したものを図１４に示す。
【０１４４】
得られたＰＣｚＤＰＡ１の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇ
ｒａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）
を行った。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，Ｔ
Ｇ／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。
また、融点測定器（アズワン社製、ＡＴＭ−０１）によって測定したところ、融点は１
８５〜１８６℃であった。
【０１４５】
また、ＰＣｚＤＰＡ１のトルエン溶液およびＰＣｚＤＰＡ１の薄膜の吸収スペクトルを
図３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た。図３におい
て横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸光度を表す。最大吸収波長はトルエン溶液の場合では３
１８ｎｍ、薄膜の場合で３２１ｎｍであった。また、ＰＣｚＤＰＡ１のトルエン溶液（励
起波長３３０ｎｍ）およびＰＣｚＤＰＡ１の薄膜（励起波長３２１ｎｍ）の発光スペクト
ルを図４に示す。図４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４４５ｎｍ（励起波長３３０ｎｍ）、薄膜の場
合で４４５ｎｍ（励起波長３２１ｎｍ）であった。
【０１４６】
また、ＰＣｚＤＰＡ１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３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−５．１６ｅＶ
と−２．０１ｅＶであった。
【０１４７】
なお、本実施例では、３−ヨード−９−フェニルカルバゾールを用いて、３−［Ｎ−（
４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（
略称：ＰＣｚＤＰＡ１）を合成する方法について説明したが、３−ブロモ−９−フェニル
カルバゾールを用いてもＰＣｚＤＰＡ１を合成することができる。３−ブロモ−９−フェ
ニルカルバゾールは、３−ヨード−９−フェニルカルバゾールに比べ、材料が安価である
。一方、３−ヨード−９−フェニルカルバゾールは、３−ブロモ−９−フェニルカルバゾ
ールに比べ、反応時間を短縮することができ、触媒の量を約１／１０にしても反応が進行
する。
【実施例２】
【０１４８】
本発明のカルバゾール誘導体の一例として、構造式（５６）で示される３，６−ビス［
Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾ
ール（略称：ＰＣｚＤＰＡ２）の合成方法について説明する。
【０１４９】
【化３９】
【０１５０】
［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−６）に示す。
【０１５１】
【化４０】
【０１５２】
Ｎ−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）をゆっくり加えた後、室温で
一晩撹拌した。反応開始後、２．５時間後に白濁し始め、３．５時間後に析出が始まった
。得られた析出物をろ過し、このろ物を炭酸水素ナトリウム水溶液中に懸濁して中和させ
た。これをろ過し、水で洗浄してから乾燥させ、オフホワイトの粉末を４７ｇ、収率９５
％で得た。
【０１５３】
［ステップ２］
３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−
フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＤＰＡ２）の合成方法について説明する。ＰＣｚＤ
ＰＡ２の合成スキームを（Ａ−７）に示す。
【０１５４】
【化４１】
【０１５５】
３，６−ジヨード−９−フェニルカルバゾール５．４４ｇ（１１ｍｍｏｌ）、Ｎ−（４
−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミン９ｇ（２７ｍｍｏｌ）ジベンジリデ
ンアセトンパラジウム５００ｍｇ（０．８７ｍｍｏｌ）ナトリウムターシャルブトキシド
３．３５ｇ（３５ｍｍｏｌ）を三つ口フラスコに入れ、窒素置換した。脱水トルエンを１
００ｍｌ加え脱気を３分行った。トリターシャルブチルホスフィン（１０ｗ％ヘキサン溶
液）４ｍｌを加えた後、８０℃、窒素雰囲気下にて１６時間加熱撹拌を行った。反応後、
飽和食塩水を加え、酢酸エチル２００ｍｌで抽出した。硫酸マグネシウムを加えて水分を
除去した後、濾過することにより硫酸マグネシウムを取り除いた。ろ液を濃縮し、酢酸エ
チル：ヘキサン＝１：１０の溶液に滴下することで懸濁させた。その後、まず、この懸濁
液の上清を採取し、酢酸エチル：ヘキサン＝１：１０の溶媒を用いてシリカゲルカラムに
より精製し、濃縮することでクリーム色粉末を得た。また、上記懸濁液の不溶成分を、ト
ルエン：ヘキサン＝５：１の溶媒を用いてシリカゲルカラムにより精製し、濃縮すること
でクリーム色粉末を得た。以上により得られたクリーム色粉末が目的物であり、合計で６
．５ｇ、収率７５％であった。ＮＭＲのデータを以下に示す。1Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨ
ｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）；δ＝６．８６−６．９７（ｍ、２６Ｈ）、７．１８−７．３６（ｍ
、１４Ｈ）、７．３５（ｄ、ｊ＝９．０、２Ｈ）、７．５２−７．６６（ｍ、５Ｈ）、７
．９９（ｓ、２Ｈ）。また、1Ｈ ＮＭＲのチャートを図１５に、また図１５における６
．０〜９．０ｐｐｍの部分を拡大したものを図１６に示す。
【０１５６】
得られたＰＣｚＤＰＡ２の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒ
ａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を
行った。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、４６０℃であった。
また、融点測定器（アズワン社製、ＡＴＭ−０１）によって測定したところ、融点は１７
３〜１８１℃であった。
【０１５７】
また、ＰＣｚＤＰＡ２のトルエン溶液およびＰＣｚＤＰＡ２の薄膜の吸収スペクトルを
図５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た。図５におい
て横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸光度を表す。最大吸収波長はトルエン溶液の場合では３
１８ｎｍ、薄膜の場合では３２３ｎｍであった。また、ＰＣｚＤＰＡ２のトルエン溶液（
励起波長３３５ｎｍ）および薄膜（励起波長３２３ｎｍ）の発光スペクトルを図６に示す
。図６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４４５ｎｍ（励起波長３３５ｎｍ）、薄膜の場合で４５２ｎｍ
（励起波長３２３ｎｍ）であった。
【０１５８】
また、ＰＣｚＤＰＡ２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５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−５．１６ｅＶと−
２．１６ｅＶであった。
【実施例３】
【０１５９】
本実施例では、実施例１で合成した構造式（２８）で示されるカルバゾール誘導体ＰＣ
ｚＤＰＡ１を用いた発光素子について、図２を用いて説明する。
【０１６０】
まず、基板２００上に発光素子の第１の電極２０１を形成する。本実施例では、第１の
電極は陽極として機能する。材料として透明導電膜の材料である酸化珪素を含有するイン
ジウム錫酸化物を用い、スパッタリング法により１１０ｎｍの膜厚で陽極を形成した。
【０１６１】
次に、第１の電極２０１上に発光物質を含む層２０２が形成される。なお、本実施例に
おける発光物質を含む層２０２は、正孔注入層２０４、正孔輸送層２１１、発光層２１２
、電子輸送層２１３、電子注入層２１４からなる積層構造を有している。
【０１６２】
第１の電極２０１が形成された基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに第１の電極
２０１が形成された面を下方にして固定し、真空蒸着装置の内部に備えられた蒸発源に本
発明のカルバゾール誘導体を入れ、抵抗加熱法を用いた蒸着法により５０ｎｍの膜厚で正
孔注入層２０４を形成する。なお、正孔注入層２０４を形成する材料として、本実施例で
は、構造式（２８）で示されるＰＣｚＤＰＡ１を用いた。
【０１６３】
次に正孔輸送性に優れた材料により正孔輸送層２１１を形成する。正孔輸送層２１１を
形成する材料としては、公知の正孔輸送性材料を用いることができるが、本実施例では、
α−ＮＰＤを同様の方法により、１０ｎｍの膜厚で形成した。
【０１６４】
次に発光層２１２を形成する。なお、発光層２１２において正孔と電子が再結合し、発
光を生じる。本実施例では、発光層２１２を形成する材料のうちホスト材料となるＡｌｑ
3と、ゲスト材料となるクマリン６とを用い、クマリン６が１質量％の割合でＡｌｑ3中に
含まれるように、共蒸着法により４０ｎｍの膜厚で形成した。
【０１６５】
次に、電子輸送層２１３を形成する。電子輸送層２１３を形成する材料としては、公知
の電子輸送性材料を用いることができるが、本実施例では、Ａｌｑ3を用い、３０ｎｍの
膜厚で蒸着法により形成した。
【０１６６】
次に、電子注入層２１４を形成する。電子注入層２１４には、公知の電子注入性材料を
用いることができるが、本実施例では、フッ化カルシウムを１ｎｍの膜厚で蒸着法により
形成した。
【０１６７】
このようにして、正孔注入層２０４、正孔輸送層２１１、発光層２１２、電子輸送層２
１３、および電子注入層２１４を積層して形成される発光物質を含む層２０２を形成した
後、第２の電極２０３をスパッタリング法または蒸着法により形成する。本実施例では、
第２の電極は陰極として機能する。本実施例では、Ａｌを蒸着法により２００ｎｍの膜厚
で形成した。
【０１６８】
以上により、本実施例の発光素子が形成される。
【０１６９】
本発明の発光素子は、陽極と接する層に正孔注入性に優れたカルバゾール誘導体を含ん
でいることにより、陽極からの正孔注入障壁を小さくすることができる。それにより、駆
動電圧が低減され、信頼性の高い発光素子を提供することが可能となる。
【実施例４】
【０１７０】
本実施例では、構造式（５６）で示されるカルバゾール誘導体ＰＣｚＤＰＡ２を用いた
発光素子について説明する。
【０１７１】
実施例３と同様に、基板上に、陽極として酸化珪素を含有するインジウム錫酸化物を１
１０ｎｍ、正孔注入層として、構造式（５６）で示される本発明のカルバゾール誘導体Ｐ
ＣｚＤＰＡ２を５０ｎｍ、正孔輸送層としてα―ＮＰＤを１０ｎｍ、発光層としてクマリ
ン６とＡｌｑ3とをクマリン６が１質量％の割合でＡｌｑ3中に含まれるように、４０ｎｍ
の膜厚で形成した。次に電子輸送層としてＡｌｑ3を３０ｎｍ、電子注入層としてフッ化
カルシウムを１ｎｍ、陰極としてＡｌを２００ｎｍの膜厚で形成した。
【０１７２】
以上により、本実施例の発光素子が形成される。
【０１７３】
［比較例１］
比較例として、正孔注入層として、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：ＤＮＴ
ＰＤ）を用いた発光素子を作製した。
【０１７４】
実施例３と同様に、基板上に、陽極として酸化珪素を含有するインジウム錫酸化物を１
１０ｎｍ、正孔注入層として、ＤＮＴＰＤを５０ｎｍ、正孔輸送層としてα―ＮＰＤを１
０ｎｍ、発光層としてクマリン６とＡｌｑ3とをクマリン６が１質量％の割合でＡｌｑ3中
に含まれるように、４０ｎｍの膜厚で形成した。次に電子輸送層としてＡｌｑ3を３０ｎ
ｍ、電子注入層としてフッ化カルシウムを１ｎｍ、陰極としてＡｌを２００ｎｍの膜厚で
形成した。
【０１７５】
実施例３、実施例４および比較例１で作製した発光素子の輝度−電圧特性を図７に、電
流−電圧特性を図８に示す。
【０１７６】
図７および図８より、本発明のカルバゾール誘導体を用いた発光素子は、一定輝度の発
光を得るための駆動電圧を低減できることがわかる。具体的には、１０００ｃｄ／ｍ2の
輝度で発光させるために必要な電圧は、実施例３で作製した発光素子では６．０Ｖであり
、このときの電流密度は８．５ｍＡ／ｃｍ2であった。同様に、１０００ｃｄ／ｍ2の輝度
で発光させるために必要な電圧は、実施例４で作製した発光素子では５．８Ｖ、そのとき
の電流密度は８．２ｍＡ／ｃｍ2であり、比較例１で作製した発光素子では６．６Ｖ、そ
のときの電流密度は１１．０ｍＡ／ｃｍ2であった。つまり、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、低電圧駆動、低電流駆動が可能となったことがわかる
。
【０１７７】
また、実施例３および比較例１で作製した発光素子の規格化輝度時間変化を図９に、電
圧時間変化を図１０に示す。測定方法としては、初期輝度を３０００ｃｄ／ｍ2に設定し
、一定電流を流し続けることにより、輝度の時間変化および電圧の時間変化を測定した。
【０１７８】
図９より、実施例３で作製した発光素子は、比較例１で作製した発光素子に比べ、経時
変化による輝度の低下が少ないことがわかる。また、図１０より、実施例３で作製した発
光素子は、経時的な電圧の上昇が小さい。よって、本発明のカルバゾール誘導体を用いた
発光素子は長寿命で、信頼性が高いことがわかる。
【０１７９】
実施例１および実施例２で示したように、構造式（２８）で示されるＰＣｚＤＰＡ１の
ＨＯＭＯ準位は−５．１６ｅＶであり、構造式（５６）で示されるＰＣｚＤＰＡ２のＨＯ
ＭＯ準位は−５．１６ｅＶである。一方、比較例で示したＤＮＴＰＤのＨＯＭＯ準位は同
様の測定をした結果、−５．１５ｅＶであり、ほぼ同じ値を示した。よって、本発明のカ
ルバゾール誘導体は、ＤＮＴＰＤとほぼ同様な正孔注入性を有すると考えられる。つまり
、陽極からの正孔注入障壁を低減することができ、その結果、駆動電圧を低減することが
できる。
【０１８０】
さらに、本発明のカルバゾール誘導体を用いた発光素子は、ＤＮＴＰＤを用いた発光素
子よりも駆動電圧が低減するという測定結果を得ることができた。これは、ＤＮＴＰＤよ
りも正孔輸送性に優れているためであると考えられる。正孔輸送性が向上することにより
、発光物質を含む層の中でのキャリアの移動が容易となり、ＤＮＴＰＤを用いた発光素子
よりもさらに駆動電圧を低減することができた。
【０１８１】
また、本発明の発光素子は、ＤＮＴＰＤを用いた発光素子よりも長寿命である。本発明
のカルバゾール誘導体は、ＬＵＭＯ準位が高く、電子注入障壁が高い。よって、陽極側へ
の電子の突き抜けを抑制していると考えられる。そのため、キャリアの再結合の確率が高
まり、発光効率が向上すると考えられる。つまり、同じ輝度を実現するために必要な電流
が少なくて済むため、低電流駆動が可能になる。
【０１８２】
また、低電圧駆動および低電流駆動が可能となったため、信頼性が向上するという効果
も得られる。図９および図１０に示した実際の測定結果を見ても、実施例３および実施例
４で作製した発光素子は、比較例１で作製した発光素子よりも長寿命であり、信頼性が高
いことがわかる。
【実施例５】
【０１８３】
本実施例では、本発明のカルバゾール誘導体を正孔注入性材料および正孔輸送性材料と
して用いた発光素子について説明する。
【０１８４】
実施例３と同様に、陽極として酸化珪素を含有するインジウム錫酸化物を１１０ｎｍの
膜厚で形成する。
【０１８５】
次に、正孔注入層と正孔輸送層の両方の機能を持つ層として、構造式（２８）で示され
る本発明のカルバゾール誘導体ＰＣｚＤＰＡ１を６０ｎｍ、発光層としてクマリン６とＡ
ｌｑ3とをクマリン６が１質量％の割合でＡｌｑ3中に含まれるように、４０ｎｍの膜厚で
形成する。次に電子輸送層としてＡｌｑ3を３０ｎｍ、電子注入層としてフッ化カルシウ
ムを１ｎｍ、陰極としてＡｌを２００ｎｍの膜厚で形成する。
【０１８６】
以上により、本実施例の発光素子が形成される。
【０１８７】
本発明の発光素子は、陽極と接する層に正孔注入性に優れたカルバゾール誘導体を含ん
でいることにより、陽極からの正孔注入障壁を小さくすることができる。それにより、駆
動電圧を低減することができる。
【０１８８】
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、発光素子の正孔
輸送層に用いることにより、さらに駆動電圧を低減することができる。また、本発明のカ
ルバゾール誘導体は、陽極側へ電子が突き抜けることを抑制する効果があり、キャリアの
再結合の確率を向上させることができ、発光効率を向上させることができる。その結果、
信頼性の高い発光素子を提供することが可能となる。
【実施例６】
【０１８９】
本実施例では、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。
【０１９０】
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
、デジタルカメラなどのカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音
響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、パーソナルコンピュータ、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１２に示す。
【０１９１】
図１２（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。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。
【０１９２】
図１２（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。
【０１９３】
図１２（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。
【０１９４】
図１２（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。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。
【０１９５】
図１２（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。
【０１９６】
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７】
【０１９７】
本発明のカルバゾール誘導体の一例として、構造式（３３）で示される３−［Ｎ−（４
−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾ
ール（略称：ＰＣｚＴＰＮ１）の合成方法について説明する。
【０１９８】
【化４２】
【０１９９】
［ステップ１］
まず、Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミンの合成方
法について説明する。Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）ア
ミンの合成スキームを（Ａ−８）に示す。
【０２００】
【化４３】
【０２０１】
４−ブロモトリフェニルアミン３．２ｇ（１０ｍｍｏｌ）、１−アミノナフタレン１．
４ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）５８ｍｇ（０
．１ｍｍｏｌ）、ナトリウムターシャルブトキシド３．０ｇ（３０ｍｍｏｌ）を窒素置換
した後、これらを含むフラスコに脱水キシレン４０ｍｌを加えた。これを約３分間気泡が
出なくなるまで脱気した。ここに、１，１−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン５
４０ｍｇ（１．０ｍｍｏｌ）を加え、窒素雰囲気下９０℃、６．５時間加熱撹拌を行った
。ここにトルエン約３００ｍＬを加え、フロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過
した。得られた濾液を、水、飽和食塩水で洗浄した。これら有機層に硫酸マグネシウムを
加えて乾燥させた。これをろ過し、濾液を濃縮して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＝３：７）にかけた。この分取した溶液を濃縮し、ヘキサンを加え
て超音波洗浄機を用いることにより、得られた固体を濾取し、白色粉末のＮ−（４−ジフ
ェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミン１．８ｇを収率４６％で得た。Ｎ
ＭＲのデータを以下に示す1Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）；δ＝６．９３
−７．００（ｍ、８Ｈ）、７．０９（ｄ、ｊ＝８．７、２Ｈ）、７．２３−７．３２（ｍ
、５Ｈ）、７．３９（ｔ、ｊ＝７．８、１Ｈ）、７．４８−７．５２（ｍ、３Ｈ）、７．
８６−７．９０（ｍ、１Ｈ）８．２０−８．２３（ｍ、２Ｈ）。13Ｃ ＮＭＲ（６０ＭＨ
ｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）；δ＝１１３．２、１１８．６、１２０．９、１２１．７、１２２．
２、１２２．６、１２５．０、１２６．０、１２６．２、１２６．６、１２７．０、１２
８．１、１２９．３、１３４．４、１３９．１、１３９．６、１４１．４、１４７．６。
また、1Ｈ ＮＭＲのチャートを図２１に、また図２１における６．５〜８．５ｐｐｍの
部分を拡大したものを図２２に示す。13Ｃ ＮＭＲのチャートを図２３に示す。
【０２０２】
［ステップ２］
次に、３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］
−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＴＰＮ１）の合成方法について説明する。３
−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェ
ニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＴＰＮ１）の合成スキームを（Ａ−９）に示す。
【０２０３】
【化４４】
【０２０４】
３−ヨード−９−フェニルカルバゾール７４０ｍｇ（２．０ｍｍｏｌ）、Ｎ−（４−
ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミン ７００ｍｇ（１．８ｍｍｏ
ｌ）ジベンジリデンアセトンパラジウム１２ｍｇ（０．０２ｍｍｏｌ）ナトリウムターシ
ャルブトキシド６００ｍｇ（６．０ｍｍｏｌ）を窒素置換した。脱水キシレンを５ｍｌ加
え脱気を３分行った。トリターシャルブチルホスフィン（１０ｗ％ヘキサン溶液）０．１
ｍｌ（０．０５ｍｍｏｌ）を加えた。窒素雰囲気下９０℃、５．５時間加熱撹拌を行った
。ここにトルエン約１００ｍＬを加え、フロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過
した。得られた濾液を、水、飽和食塩水で洗浄した。これら有機層に硫酸マグネシウムを
加えて乾燥させた。これをろ過し、濾液を濃縮して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＝３：７）にかけた。この分取した溶液を濃縮し、ヘキサンを加え
て超音波洗浄機を用いることにより、得られた固体を濾取し、黄色粉末のＰＣｚＴＰＮ１
を５００ｍｇ得た。収率４４％であった。ＮＭＲのデータを以下に示す。1Ｈ ＮＭＲ（
３００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）；δ＝６．７４（ｄ、ｊ＝８．７、２Ｈ）、６．８８−７
．００（ｍ、８Ｈ）、７．１６−７．６７（ｍ、２３Ｈ）、７．８４（ｄ、ｊ＝８．４、
１Ｈ）、７．９７（ｄ、ｊ＝８．１、１Ｈ）、８．０２（ｓ、１Ｈ）、８．０８（ｔ、ｊ
＝７．８、２Ｈ）。また、1Ｈ ＮＭＲのチャートを図２４に、また図２４における６．
０〜８．５ｐｐｍの部分を拡大したものを図２５に示す。
【０２０５】
得られたＰＣｚＴＰＮ１の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒ
ａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を
行った。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、３８０℃であった。
【０２０６】
また、ＰＣｚＴＰＮ１のトルエン溶液およびＰＣｚＴＰＮ１の薄膜の吸収スペクトルを
図１７に示す。測定には、紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用
いた。溶液は石英セルに入れ、薄膜は石英基板に蒸着してサンプルを作製した。図１７に
おいて横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸光度を表す。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３１４ｎｍであった。また、ＰＣｚＴＰＮ１のトルエン溶
液（励起波長３３０ｎｍ）および薄膜（励起波長３５０ｎｍ）の発光スペクトルを図１８
に示す。図１８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４９０ｎｍ（励起波長３３０ｎｍ）、薄膜の場合で５
００ｎｍ（励起波長３５０ｎｍ）であった。
【０２０７】
また、ＰＣｚＴＰＮ１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１７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−５．２１ｅＶと
−２．２８ｅＶであった。
【実施例８】
【０２０８】
本発明のカルバゾール誘導体の一例として、構造式（６１）で示される３，６−ビス［
Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニル
カルバゾール（略称：ＰＣｚＴＰＮ２）の合成方法について説明する。
【０２０９】
【化４５】
【０２１０】
［ステップ１］
３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ
］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＴＰＮ２）の合成スキームを（Ａ−１０）
に示す。
【０２１１】
【化４６】
【０２１２】
３，６−ジヨード−９−フェニルカルバゾール７４０ｍｇ（１．５ｍｍｏｌ）、Ｎ−（
４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミン １．２ｇ（３ｍｍｏｌ
）ジベンジリデンアセトンパラジウム１８ｍｇ（０．０３ｍｍｏｌ）ナトリウムターシャ
ルブトキシド１．０ｇ（１０ｍｍｏｌ）を窒素置換した。脱水キシレンを７．５ｍｌ加え
脱気を３分行った。トリターシャルブチルホスフィン（１０ｗ％ヘキサン溶液）０．２ｍ
ｌ（０．１ｍｍｏｌ）を加えた。窒素雰囲気下９０℃、７時間加熱撹拌を行った。ここに
トルエン約３００ｍＬを加え、フロリジール、アルミナ、セライトを通して濾過した。得
られた濾液を、水、飽和食塩水で洗浄した。これら有機層に硫酸マグネシウムを加えて乾
燥させた。これをろ過し、濾液を濃縮して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＝３：７）にかけた。この分取した溶液を濃縮し、ヘキサンを加えて超音波
洗浄機を用いることにより、得られた固体を濾取し、黄色粉末のＰＣｚＴＰＮ２を１．０
ｍｇ得た。収率は６６％であった。ＮＭＲのデータを以下に示す。1Ｈ ＮＭＲ（３００
ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ）；δ＝６．６８（ｄ、ｊ＝９．０、４Ｈ）、６．８６−６．９７
（ｍ、１６Ｈ）、７．２０−６．９７（ｍ、１６Ｈ）、７．２０−７．６５（ｍ、２５Ｈ
）、７．８３（ｄ、ｊ＝８．１、２Ｈ）、７．９５−７．９８（ｍ、４Ｈ）、８．０５（
ｄ、ｊ＝８．４、２Ｈ）また、1Ｈ ＮＭＲのチャートを図２６に、また図２６における
６．０〜８．５ｐｐｍの部分を拡大したものを図２７に示す。
【０２１３】
得られたＰＣｚＴＰＮ２の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒ
ａｖｉｍｅｔｒｙ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）を
行った。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、４７０℃であった。
【０２１４】
また、ＰＣｚＴＰＮ２のトルエン溶液およびＰＣｚＴＰＮ２の薄膜の吸収スペクトルを
図１９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た。図１９に
おいて横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸光度を表す。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３９３ｎｍであった。また、ＰＣｚＴＰＮ２のトルエン溶
液（励起波長３３５ｎｍ）および薄膜（励起波長３２０ｎｍ）の発光スペクトルを図２０
に示す。図２０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４９３ｎｍ（励起波長３３５ｎｍ）、薄膜の場合で４
８８ｎｍ（励起波長３２０ｎｍ）であった。
【０２１５】
また、ＰＣｚＴＰＮ２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１９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−５．１３ｅＶと
−２．２４ｅＶであった。
【実施例９】
【０２１６】
本実施例では、構造式（３３）で示される３−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル
）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＴＰＮ１
）の酸化反応特性を測定した。酸化反応特性は、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測
定によって調べた。なお測定には、電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（株）製、
型番：ＡＬＳモデル６００Ａ）を用いた。
【０２１７】
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）（Ａｌｄｒ
ｉｃｈ社製、９９．８％、カタログ番号；２２７０５−６）を用い、支持電解質である過
塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂｕ4ＮＣｌＯ4）（（株）東京化成工業株
式会社製、カタログ番号；Ｔ０８３６）を１００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解さ
せ、さらに測定対象を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、参照電極としてはＡｇ／Ａｇ+電極（ビー・エー・エス（株）製、ＲＥ５非水溶媒
系参照電極）をそれぞれ用いた。なお、測定は室温で行った。
【０２１８】
ＰＣｚＴＰＮ１の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−０．０３から０．４Ｖまで変化させた後、０．４Ｖから−０．０３Ｖ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。
【０２１９】
ＰＣｚＴＰＮ１の酸化反応特性について調べた結果を図２８に示す。図２８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（１×１０-5Ａ）を表す。
【０２２０】
図２８から０．２０Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ+電極）に酸化を示す電流が観察された。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。
【実施例１０】
【０２２１】
本実施例では、構造式（６１）で示される３，６−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノ
フェニル）−Ｎ−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚ
ＴＰＮ２）の酸化反応特性を測定した。酸化反応特性は、サイクリックボルタンメトリ（
ＣＶ）測定によって調べた。なお測定には、電気化学アナライザー（ビー・エー・エス（
株）製、型番：ＡＬＳモデル６００Ａ）を用いた。
【０２２２】
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）（Ａｌｄｒ
ｉｃｈ社製、９９．８％、カタログ番号；２２７０５−６）を用い、支持電解質である過
塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（ｎ−Ｂｕ4ＮＣｌＯ4）（（株）東京化成紅葉株
式会社製、カタログ番号；Ｔ０８３６）を１００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解さ
せ、さらに測定対象を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、参照電極としてはＡｇ／Ａｇ+電極（ビー・エー・エス（株）製、ＲＥ５非水溶媒
系参照電極）をそれぞれ用いた。なお、測定は室温で行った。
【０２２３】
ＰＣｚＴＰＮ２の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−０．３６から０．４Ｖまで変化させた後、０．４Ｖから−０．３６Ｖ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。
【０２２４】
ＰＣｚＴＰＮ２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（１×１０-5Ａ）を表す。
【０２２５】
図２９から０．２２Ｖ（ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ+電極）に酸化を示す電流が観測された。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。
【実施例１１】
【０２２６】
本実施例では、実施例１で合成した構造式（２８）で示されるカルバゾール誘導体ＰＣ
ｚＤＰＡ１を用いた発光素子について、図３０を用いて説明する。
【０２２７】
まず、基板３００上に発光素子の第１の電極３０１を形成する。本実施例では、第１の
電極は陽極として機能する。材料として透明導電膜である酸化珪素を含有するインジウム
錫酸化物を用い、スパッタリング法により１１０ｎｍの膜厚で陽極を形成した。
【０２２８】
次に、第１の電極３０１上に発光物質を含む層３０２が形成される。なお、本実施例に
おける発光物質を含む層３０２は、正孔注入層３１１、正孔輸送層３１２、発光層３１３
、電子輸送層３１４、電子注入層３１５からなる積層構造を有している。
【０２２９】
第１の電極３０１が形成された基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに第１の電極
３０１が形成された面を下方にして固定し、真空蒸着装置の内部に備えられた蒸発源にＤ
ＮＴＰＤを入れ、抵抗加熱法を用いた蒸着法により５０ｎｍの膜厚で正孔注入層３１１を
形成する。
【０２３０】
次に正孔輸送性に優れた材料により正孔輸送層３１２を形成する。正孔輸送層３１２を
形成する材料として、本実施例では、構造式（２８）で示されるＰＣｚＤＰＡ１を用い、
正孔注入層を形成する方法と同様の方法により、１０ｎｍの膜厚で形成した。
【０２３１】
次に発光層３１３を形成する。なお、発光層３１３において正孔と電子が再結合し、発
光を生じる。本実施例では、発光層３１３を形成する材料のうちホスト材料となるＡｌｑ
3と、ゲスト材料となるクマリン６とを用い、重量比で１：０．０８（＝Ａｌｑ3：クマリ
ン６）となるように、共蒸着法により４０ｎｍの膜厚で形成した。これによって、クマリ
ン６はＡｌｑ3から成る層中に分散した状態となる。
【０２３２】
次に、電子輸送層３１４を形成する。電子輸送層３１４を形成する材料としては、各種
の電子輸送性材料を用いることができるが、本実施例では、Ａｌｑ3を用い、３０ｎｍの
膜厚で蒸着法により形成した。
【０２３３】
次に、電子注入層３１５を形成する。電子注入層３１５には、各種の電子注入性材料を
用いることができるが、本実施例では、フッ化カルシウムを１ｎｍの膜厚で蒸着法により
形成した。
【０２３４】
このようにして、正孔注入層３１１、正孔輸送層３１２、発光層３１３、電子輸送層３
１４、および電子注入層３１５を積層して形成される発光物質を含む層３０２を形成した
後、第２の電極３０３をスパッタリング法または蒸着法により形成する。本実施例では、
第２の電極は陰極として機能する。本実施例では、Ａｌを蒸着法により２００ｎｍの膜厚
で形成した。
【０２３５】
以上により、本実施例の発光素子が形成される。
【実施例１２】
【０２３６】
本実施例では、構造式（５６）で示されるカルバゾール誘導体ＰＣｚＤＰＡ２を用いた
発光素子について説明する。
【０２３７】
実施例９と同様に、基板上に、陽極として酸化珪素を含有するインジウム錫酸化物を１
１０ｎｍ、正孔注入層として、ＤＮＴＰＤを５０ｎｍ、正孔輸送層として構造式（５６）
で示される本発明のカルバゾール誘導体ＰＣｚＤＰＡ２を５０ｎｍ、発光層として、Ａｌ
ｑ3とクマリン６とを用い、重量比で１：０．０８（＝Ａｌｑ3：クマリン６）となるよう
４０ｎｍの膜厚で形成した。次に電子輸送層としてＡｌｑ3を３０ｎｍ、電子注入層とし
てフッ化カルシウムを１ｎｍ、陰極としてＡｌを２００ｎｍの膜厚で形成した。
【０２３８】
以上により、本実施例の発光素子が形成される。
【０２３９】
実施例１１および実施例１２で作製した発光素子の輝度−電圧特性を図３１に示す。電
流効率−輝度特性を図３２に示す。また、実施例１１および実施例１２で作製した発光素
子に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図３３に示す。
【０２４０】
図３１および図３２より、本発明のカルバゾール誘導体は、正孔輸送性に優れており、
発光素子の正孔輸送層として用いることができることがわかる。具体的には、実施例１１
で作製した素子においては、１０５０ｃｄ／ｍ2の輝度で得るために必要な電圧は８．２
Ｖであり、そのとき流れた電流は０．８２ｍＡ（電流密度は２０．５ｍＡ／ｃｍ2）であ
った。また、このときの電流効率は５．１５ｃｄ／Ａであった。また、色度座標は（ｘ，
ｙ）＝（０．３０，０．６４）であった。同様に、実施例１２で作製した素子において、
９６３ｃｄ／ｍ2の輝度で得るために必要な電圧は、８．４Ｖであり、そのとき流れた電
流は０．８０ｍＡ（電流密度は１９．９ｍＡ／ｃｍ2）であった。また、このときの電流
効率は４．８ｃｄ／Ａであった。また、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．３０，０．６４）
であった。
【０２４１】
また、図３３より、発光層に隣接する正孔輸送層や電子輸送層からの発光はほとんど観
察されず、発光層のクマリン６からの発光が得られている。よって、キャリアが発光層で
効率良く再結合していることがわかる。よって、本発明のカルバゾール誘導体を用いるこ
とにより、キャリアバランスの良い発光素子を作製することができる。
【実施例１３】
【０２４２】
本実施例では、構造式（５６）で示されるカルバゾール誘導体ＰＣｚＤＰＡ２を用いた
発光素子について、図３４を用いて説明する。
【０２４３】
まず、基板４００上に発光素子の第１の電極４０１を形成する。本実施例では、第１の
電極は陽極として機能する。材料として透明導電膜の材料である酸化珪素を含有するイン
ジウム錫酸化物を用い、スパッタリング法により１１０ｎｍの膜厚で陽極を形成した。
【０２４４】
次に、第１の電極４０１上に発光物質を含む層４０２が形成される。なお、本実施例に
おける発光物質を含む層４０２は、正孔注入層４１１、正孔輸送層４１２、発光層４１３
、電子輸送層４１４、電子注入層４１５からなる積層構造を有している。
【０２４５】
第１の電極４０１が形成された基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに第１の電極
４０１が形成された面を下方にして固定し、真空蒸着装置の内部に備えられた蒸発源にＤ
ＮＴＰＤを入れ、抵抗加熱法を用いた蒸着法により５０ｎｍの膜厚で正孔注入層４１１を
形成する。
【０２４６】
次に正孔輸送性に優れた材料により正孔輸送層４１２を形成する。正孔輸送層４１２を
形成する材料としては、各種の正孔輸送性材料を用いることができるが、本実施例では、
α―ＮＰＤを用い、正孔注入層を形成する方法と同様の方法により、３０ｎｍの膜厚で形
成した。
【０２４７】
次に発光層４１３を形成する。なお、発光層４１３において正孔と電子が再結合し、発
光を生じる。本実施例では、発光層４１３を形成する材料のうちホスト材料として２−ｔ
ｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）
と、ゲスト材料として構造式（５６）で示されるＰＣｚＤＰＡ２とを用い、重量比で１：
０．００５（＝ｔ−ＢｕＤＮＡ：ＰＣｚＤＰＡ２）となるように、共蒸着法により４０ｎ
ｍの膜厚で形成した。これによって、ＰＣｚＤＰＡ２はｔ−ＢｕＤＮＡから成る層中に分
散した状態となる。
【０２４８】
次に、電子輸送層４１４を形成する。電子輸送層４１４を形成する材料としては、各種
の電子輸送性材料を用いることができるが、本実施例では、Ａｌｑ3を用い、３０ｎｍの
膜厚で蒸着法により形成した。
【０２４９】
次に、電子注入層４１５を形成する。電子注入層４１５には、各種の電子注入性材料を
用いることができるが、本実施例では、フッ化カルシウムを１ｎｍの膜厚で蒸着法により
形成した。
【０２５０】
このようにして、正孔注入層４１１、正孔輸送層４１２、発光層４１３、電子輸送層４
１４、および電子注入層４１５を積層して形成される発光物質を含む層４０２を形成した
後、第２の電極４０３をスパッタリング法または蒸着法により形成する。本実施例では、
第２の電極は陰極として機能する。本実施例では、Ａｌを蒸着法により２００ｎｍの膜厚
で形成した。
【０２５１】
以上により、本実施例の発光素子が形成される。
【０２５２】
実施例１３で作製した発光素子の輝度−電圧特性を図３５に示す。電流効率−輝度特性
を図３６に示す。また、実施例１３で作製した発光素子に１ｍＡの電流を流したときの発
光スペクトルを図３７に示す。
【０２５３】
図３５および図３６より、本発明のカルバゾール誘導体は、発光層のゲスト材料として
用いることができることがわかる。具体的には、実施例１３で作製した素子においては、
６１５ｃｄ／ｍ2の輝度で得るために必要な電圧は８．２Ｖであり、そのとき流れた電流
は１．５１ｍＡ（電流密度は３０．３ｍＡ／ｃｍ2）であった。また、このときの電流効
率は１．６２ｃｄ／Ａであった。また、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．１６，０．１２）
であった。
【０２５４】
また、図３７より、実施例１３で作製した発光素子は、シャープな発光スペクトルが得
られることがわかる。よって、本発明のカルバゾール誘導体を発光材料として用いること
により、青色を発光する発光素子を得ることができる。
【実施例１４】
【０２５５】
本実施例では、構造式（５６）で示されるカルバゾール誘導体ＰＣｚＤＰＡ２を用いた
発光素子について、図３４を用いて説明する。
【０２５６】
まず、基板４００上に発光素子の第１の電極４０１を形成する。本実施例では、第１の
電極は陽極として機能する。材料として透明導電膜の材料である酸化珪素を含有するイン
ジウム錫酸化物を用い、スパッタリング法により１１０ｎｍの膜厚で陽極を形成した。
【０２５７】
次に、第１の電極４０１上に発光物質を含む層４０２が形成される。なお、本実施例に
おける発光物質を含む層４０２は、正孔注入層４１１、正孔輸送層４１２、発光層４１３
、電子輸送層４１４、電子注入層４１５からなる積層構造を有している。
【０２５８】
第１の電極４０１が形成された基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに第１の電極
４０１が形成された面を下方にして固定し、真空蒸着装置の内部に備えられた蒸発源にＤ
ＮＴＰＤを入れ、抵抗加熱法を用いた蒸着法により５０ｎｍの膜厚で正孔注入層４１１を
形成する。
【０２５９】
次に正孔輸送性に優れた材料により正孔輸送層４１２を形成する。正孔輸送層４１２を
形成する材料としては、各種の正孔輸送性材料を用いることができるが、本実施例では、
２，２’，７，７’−テトラ（ジフェニルアミノ）−スピロ−９，９’−ビフルオレン（
略称：ｓｐｉｒｏ−ＴＡＤ）を用い、正孔注入層を形成する方法と同様の方法により、３
０ｎｍの膜厚で形成した。
【０２６０】
次に発光層４１３を形成する。なお、発光層４１３において正孔と電子が再結合し、発
光を生じる。本実施例では、発光層４１３を形成する材料のうちホスト材料として２−ｔ
ｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）
と、ゲスト材料として構造式（５６）で示されるＰＣｚＤＰＡ２とを用い、重量比で１：
０．００５（＝ｔ−ＢｕＤＮＡ：ＰＣｚＤＰＡ２）となるように、共蒸着法により４０ｎ
ｍの膜厚で形成した。これによって、ＰＣｚＤＰＡ２はｔ−ＢｕＤＮＡから成る層中に分
散した状態となる。
【０２６１】
次に、電子輸送層４１４を形成する。電子輸送層４１４を形成する材料としては、各種
の電子輸送性材料を用いることができるが、本実施例では、Ａｌｑ3を用い、３０ｎｍの
膜厚で蒸着法により形成した。
【０２６２】
次に、電子注入層４１５を形成する。電子注入層４１５には、各種の電子注入性材料を
用いることができるが、本実施例では、フッ化カルシウムを１ｎｍの膜厚で蒸着法により
形成した。
【０２６３】
このようにして、正孔注入層４１１、正孔輸送層４１２、発光層４１３、電子輸送層４
１４、および電子注入層４１５を積層して形成される発光物質を含む層４０２を形成した
後、第２の電極４０３をスパッタリング法または蒸着法により形成する。本実施例では、
第２の電極は陰極として機能する。本実施例では、Ａｌを蒸着法により２００ｎｍの膜厚
で形成した。
【０２６４】
以上により、本実施例の発光素子が形成される。
【０２６５】
実施例１４で作製した発光素子の輝度−電圧特性を図３８に示す。電流効率−輝度特性
を図３９に示す。また、実施例１４で作製した発光素子に１ｍＡの電流を流したときの発
光スペクトルを図４０に示す。
【０２６６】
図３８および図３９より、本発明のカルバゾール誘導体は、発光層のゲスト材料として
用いることができることがわかる。具体的には、実施例１４で作製した素子においては、
４９４ｃｄ／ｍ2の輝度で得るために必要な電圧は８．０Ｖであり、そのとき流れた電流
は１．３４ｍＡ（電流密度は３３．５ｍＡ／ｃｍ2）であった。また、このときの電流効
率は１．４７ｃｄ／Ａあった。また、色度座標は（ｘ，ｙ）＝（０．１６，０．１２）で
あった。
【０２６７】
また、図４０より、実施例１４で作製した発光素子は、シャープな発光スペクトルが得
られることがわかる。よって、本発明のカルバゾール誘導体を発光材料として用いること
により、青色を発光する発光素子を得ることができる。
【符号の説明】
【０２６８】
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
２００ 基板
２０１ 第１の電極
２０２ 発光物質を含む層
２０３ 第２の電極
２０４ 正孔注入層
２１１ 正孔輸送層
２１２ 発光層
２１３ 電子輸送層
２１４ 電子注入層
３００ 基板
３０１ 第１の電極
３０２ 発光物質を含む層
３０３ 第２の電極
３１１ 正孔注入層
３１２ 正孔輸送層
３１３ 発光層
３１４ 電子輸送層
３１５ 電子注入層
４００ 基板
４０１ 第１の電極
４０２ 発光物質を含む層
４０３ 第２の電極
４１１ 正孔注入層
４１２ 正孔輸送層
４１３ 発光層
４１４ 電子輸送層
４１５ 電子注入層
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
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】
式（１）を有する物質であって、
前記式（１）において、
Ｒは、水素、又は、炭素数１〜６のアルキル基を有し、
Ａｒ１は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ａｒ２は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ｘは、炭素数６〜２５の２価の芳香族炭化水素基、又は、炭素数５〜１０の２価の複素環基を有することを特徴とする物質。（但し、Ａｒ１としてフルオレン構造を有するものを除く）
【化１】
【請求項２】
式（１）を有する物質であって、
前記式（１）において、
Ｒは、水素、又は、炭素数１〜６のアルキル基を有し、
Ａｒ１は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ａｒ２は、フェニル基を有し、
Ａｒ３は、フェニル基を有し、
Ｘは、炭素数６〜２５の２価の芳香族炭化水素基、又は、炭素数５〜１０の２価の複素環基を有することを特徴とする物質。（但し、Ａｒ１としてフルオレン構造を有するものを除く）
【化２】
【請求項３】
式（１）を有する物質であって、
前記式（１）において、
Ｒは、水素、又は、炭素数１〜６のアルキル基を有し、
Ａｒ１は、フェニル基、又は、ナフチル基を有し、
Ａｒ２は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ｘは、炭素数６〜２５の２価の芳香族炭化水素基、又は、炭素数５〜１０の２価の複素環基を有することを特徴とする物質。
【化３】
【請求項４】
式（１）を有する物質であって、
前記式（１）において、
Ｒは、水素、又は、炭素数１〜６のアルキル基を有し、
Ａｒ１は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ａｒ２は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ｘは、式（２）を有する置換基を有することを特徴とする物質。（但し、Ａｒ１としてフルオレン構造を有するものを除く）
【化４】
【化５】
【請求項５】
式（３）で表される構造を有することを特徴とする物質。
【化６】
【請求項６】
式（４）で表される構造を有することを特徴とする物質。
【化７】
【請求項７】
式（５）で表される構造を有することを特徴とする物質。
【化８】
【請求項８】
式（６）で表される構造を有することを特徴とする物質。
【化９】
【請求項９】
請求項５に記載の物質と、請求項７に記載の物質と、を合成することを特徴とする物質の作製方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の物質と、請求項７に記載の物質と、を合成することを特徴とする物質の作製方法。
【請求項１１】
請求項５に記載の物質と、請求項８に記載の物質と、を合成することを特徴とする物質の作製方法。
【請求項１２】
請求項６に記載の物質と、請求項８に記載の物質と、を合成することを特徴とする物質の作製方法。
【請求項１３】
式（７）を有する物質と、式（８）を有する物質と、を合成する物質の作製方法であって、
（Ａ）前記式（７）において、
Ｒは、水素、又は、炭素数１〜６のアルキル基を有し、
（Ｂ）前記式（８）において、
Ａｒ１は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ａｒ２は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ｘは、炭素数６〜２５の２価の芳香族炭化水素基、又は、炭素数５〜１０の２価の複素環基を有することを特徴とする物質の作製方法。（但し、Ａｒ１としてフルオレン構造を有するものを除く）
【化１０】
【化１１】
【請求項１】
式（１）を有する物質であって、
前記式（１）において、
Ｒは、水素、又は、炭素数１〜６のアルキル基を有し、
Ａｒ１は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ａｒ２は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ｘは、炭素数６〜２５の２価の芳香族炭化水素基、又は、炭素数５〜１０の２価の複素環基を有することを特徴とする物質。（但し、Ａｒ１としてフルオレン構造を有するものを除く）
【化１】
【請求項２】
式（１）を有する物質であって、
前記式（１）において、
Ｒは、水素、又は、炭素数１〜６のアルキル基を有し、
Ａｒ１は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ａｒ２は、フェニル基を有し、
Ａｒ３は、フェニル基を有し、
Ｘは、炭素数６〜２５の２価の芳香族炭化水素基、又は、炭素数５〜１０の２価の複素環基を有することを特徴とする物質。（但し、Ａｒ１としてフルオレン構造を有するものを除く）
【化２】
【請求項３】
式（１）を有する物質であって、
前記式（１）において、
Ｒは、水素、又は、炭素数１〜６のアルキル基を有し、
Ａｒ１は、フェニル基、又は、ナフチル基を有し、
Ａｒ２は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ｘは、炭素数６〜２５の２価の芳香族炭化水素基、又は、炭素数５〜１０の２価の複素環基を有することを特徴とする物質。
【化３】
【請求項４】
式（１）を有する物質であって、
前記式（１）において、
Ｒは、水素、又は、炭素数１〜６のアルキル基を有し、
Ａｒ１は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ａｒ２は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ｘは、式（２）を有する置換基を有することを特徴とする物質。（但し、Ａｒ１としてフルオレン構造を有するものを除く）
【化４】
【化５】
【請求項５】
式（３）で表される構造を有することを特徴とする物質。
【化６】
【請求項６】
式（４）で表される構造を有することを特徴とする物質。
【化７】
【請求項７】
式（５）で表される構造を有することを特徴とする物質。
【化８】
【請求項８】
式（６）で表される構造を有することを特徴とする物質。
【化９】
【請求項９】
請求項５に記載の物質と、請求項７に記載の物質と、を合成することを特徴とする物質の作製方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の物質と、請求項７に記載の物質と、を合成することを特徴とする物質の作製方法。
【請求項１１】
請求項５に記載の物質と、請求項８に記載の物質と、を合成することを特徴とする物質の作製方法。
【請求項１２】
請求項６に記載の物質と、請求項８に記載の物質と、を合成することを特徴とする物質の作製方法。
【請求項１３】
式（７）を有する物質と、式（８）を有する物質と、を合成する物質の作製方法であって、
（Ａ）前記式（７）において、
Ｒは、水素、又は、炭素数１〜６のアルキル基を有し、
（Ｂ）前記式（８）において、
Ａｒ１は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ａｒ２は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ａｒ３は、炭素数６〜２５のアリール基、又は、炭素数５〜９のヘテロアリール基を有し、
Ｘは、炭素数６〜２５の２価の芳香族炭化水素基、又は、炭素数５〜１０の２価の複素環基を有することを特徴とする物質の作製方法。（但し、Ａｒ１としてフルオレン構造を有するものを除く）
【化１０】
【化１１】
【図１】
【図２】
【図７】
【図８】
【図１１】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２８】
【図２９】
【図３３】
【図２】
【図７】
【図８】
【図１１】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２８】
【図２９】
【図３３】
【公開番号】特開２０１２−１４０４３６（Ｐ２０１２−１４０４３６Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２８５５７（Ｐ２０１２−２８５５７）
【出願日】平成２４年２月１３日（２０１２．２．１３）
【分割の表示】特願２００５−３０３７３２（Ｐ２００５−３０３７３２）の分割
【原出願日】平成１７年１０月１８日（２００５．１０．１８）
【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２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月１３日（２０１２．２．１３）
【分割の表示】特願２００５−３０３７３２（Ｐ２００５−３０３７３２）の分割
【原出願日】平成１７年１０月１８日（２００５．１０．１８）
【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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