(57)【要約】【課題】有機化合物と無機化合物とを含み、駆動電圧の低い発光素子を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の発光素子は、一対の電極間に、複数の層を有し、複数の層は、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む層を有することを特徴とする。このような構成とすることにより、カルバゾール誘導体と無機化合物との間で電子の授受が行われ、キャリアが内在的に発生し、発光素子の駆動電圧を低減することができる。2006303421.tif 000071【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極間に、複数の層を有し、
前記複数の層は、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、前記一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む層を有することを特徴とする発光素子。
【化１】
2006303421.tif 000047
（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５〜１０の２価の複素環基のいずれかを表す。）
【化２】
2006303421.tif 000048
【請求項２】
一対の電極間に、複数の層を有し、
前記複数の層のうち、一方の電極に接する層は、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、前記一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含むことを特徴とする発光素子。
【化３】
2006303421.tif 000049
（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５〜１０の２価の複素環基のいずれかを表す。）
【化４】
2006303421.tif 000050
【請求項３】
一対の電極間に、第１の層、第１の層上の第２の層、第２の層上の第３の層、第３の層上の第４の層が形成されており、
第２の層は、発光物質を含み、
第３の層は、電子を発生させることができるドナー準位を有する材料を含み、
第１の層および第４の層に、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、前記一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とが含まれていることを特徴とする発光素子。
【化５】
2006303421.tif 000051
（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５〜１０の２価の複素環基のいずれかを表す。）
【化６】
2006303421.tif 000052
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、前記Ｒ１は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、４―ビフェニル基、１―ナフチル基のいずれか一であることを特徴とする発光素子。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、前記Ｒ２は水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であることを特徴とする発光素子。
【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、前記Ｒ２は一般式（２）の構造を有しており、かつ、Ａｒ１とＡｒ４、Ａｒ２とＡｒ５、Ａｒ３とＡｒ６、ＸとＹ、がそれぞれ同一の置換基であることを特徴とする発光素子。
【請求項７】
一対の電極間に、複数の層を有し、
前記複数の層は、一般式（３）で示されるカルバゾール誘導体と、前記一般式（３）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む層を有することを特徴とする発光素子。
【化７】
2006303421.tif 000053
（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８】
2006303421.tif 000054
【請求項８】
一対の電極間に、複数の層を有し、
前記複数の層のうち、一方の電極に接する層は、一般式（３）で示されるカルバゾール誘導体と、前記一般式（３）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含むことを特徴とする発光素子。
【化９】
2006303421.tif 000055
（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１０】
2006303421.tif 000056
【請求項９】
一対の電極間に、第１の層、第１の層上に第２の層、第２の層上に第３の層、第３の層上に第４の層が形成されており、
第２の層は、発光物質を含み、
第３の層は、電子を発生させることができるドナー準位を有する材料を含み、
第１の層および第４の層に、一般式（３）で示されるカルバゾール誘導体と、前記一般式（３）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とが含まれていることを特徴とする発光素子。
【化１１】
2006303421.tif 000057
（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１２】
2006303421.tif 000058
【請求項１０】
請求項７乃至請求項９のいずれか一項において、前記Ｒ１は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、４―ビフェニル基、１―ナフチル基のいずれか一であることを特徴とする発光素子。
【請求項１１】
請求項７乃至請求項１０のいずれか一項において、前記Ｒ２は水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であることを特徴とする発光素子。
【請求項１２】
請求項７乃至請求項１１のいずれか一項において、前記Ｒ２が一般式（４）の構造を有しており、かつ、Ａｒ１とＡｒ２は同一の置換基であることを特徴とする発光素子。
【請求項１３】
一対の電極間に、複数の層を有し、
前記複数の層は、一般式（５）で示されるカルバゾール誘導体と、前記一般式（５）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む層を有することを特徴とする発光素子。
【化１３】
2006303421.tif 000059
（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１４】
2006303421.tif 000060
【請求項１４】
一対の電極間に、複数の層を有し、
前記複数の層のうち、一方の電極に接する層は、一般式（５）で示されるカルバゾール誘導体と、前記一般式（５）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含むことを特徴とする発光素子。
【化１５】
2006303421.tif 000061
（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１６】
2006303421.tif 000062
【請求項１５】
一対の電極間に、第１の層、第１の層上に第２の層、第２の層上に第３の層、第３の層上に第４の層が形成されており、
第２の層は、発光物質を含み、
第３の層は、電子を発生させることができるドナー準位を有する材料を含み、
第１の層および第４の層に、一般式（５）で示されるカルバゾール誘導体と、前記一般式（５）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とが含まれていることを特徴とする発光素子。
【化１７】
2006303421.tif 000063
（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１８】
2006303421.tif 000064
【請求項１６】
請求項１３乃至請求項１５のいずれか一項において、前記Ｒ１は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、４―ビフェニル基、１―ナフチル基のいずれか一であることを特徴とする発光素子。
【請求項１７】
請求項１３乃至請求項１６のいずれか一項において、前記Ｒ２は水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であることを特徴とする発光素子。
【請求項１８】
請求項１３乃至請求項１７のいずれか一項において、前記Ｒ２が構造式（６）の構造を有していることを特徴とする発光素子。
【請求項１９】
一対の電極間に、複数の層を有し、
前記複数の層は、一般式（１０３）で示されるカルバゾール誘導体と、前記一般式（１０３）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む層を有することを特徴とする発光素子。
【化１９】
2006303421.tif 000065
（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２０】
2006303421.tif 000066
【請求項２０】
一対の電極間に、複数の層を有し、
前記複数の層のうち、一方の電極に接する層は、一般式（１０３）で示されるカルバゾール誘導体と、前記一般式（１０３）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含むことを特徴とする発光素子。
【化２１】
2006303421.tif 000067
（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２２】
2006303421.tif 000068
【請求項２１】
一対の電極間に、第１の層、第１の層上の第２の層、第２の層上の第３の層、第３の層上の第４の層を順次積層して形成されており、
第２の層は、発光物質を含み、
第３の層は、電子を発生させることができるドナー準位を有する材料を含み、
第１の層および第４の層に、一般式（１０３）で示されるカルバゾール誘導体と、前記一般式（１０３）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とが含まれていることを特徴とする発光素子。
【化２３】
2006303421.tif 000069
（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２４】
2006303421.tif 000070
【請求項２２】
請求項１９乃至請求項２１のいずれか一項において、前記Ｒ１は、メチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、４―ビフェニル基、１―ナフチル基のいずれか一であることを特徴とする発光素子。
【請求項２３】
請求項１９乃至請求項２２のいずれか一項において、前記Ｒ２は水素、またはｔｅｒｔ−ブチル基であることを特徴とする発光素子。
【請求項２４】
請求項１９乃至請求項２２のいずれか一項において、前記Ｒ２が構造式（１０４）の構造を有していることを特徴とする発光素子。
【請求項２５】
請求項１乃至請求項２４のいずれか一項において、前記無機化合物は、遷移金属の酸化物であることを特徴とする発光素子。
【請求項２６】
請求項１乃至請求項２４のいずれか一項において、前記無機化合物は、チタン酸化物、バナジウム酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物のいずれか一種もしくは複数種であることを特徴とする発光素子。
【請求項２７】
請求項１乃至請求項２６のいずれか一項に記載の発光素子を有する発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、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】
発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層（発光層）を挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、一対の電極から電子およびホールがそれぞれ発光層に輸送され、電流が流れる。そして、それらキャリア（電子およびホール）が再結合することにより、発光性の有機化合物が励起状態を形成し、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。
【０００４】
なお、有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態と三重項励起状態が可能であり、一重項励起状態からの発光が蛍光、三重項励起状態からの発光が燐光と呼ばれている。
【０００５】
このような発光素子は通常、通常１μｍ以下、例えば、０．１μｍの薄膜で形成されるため、薄型軽量に作製できることが大きな利点である。また、キャリアが注入されてから発光に至るまでの時間は１μ秒程度あるいはそれ以下であるため、非常に応答速度が速いことも特長の一つである。また、数ボルト〜数十ボルト程度の直流電圧で十分な発光が得られるため、消費電力も比較的少ない。これらの利点から、発光素子は次世代のフラットパネルディスプレイ素子として注目されている。
【０００６】
また、発光素子は膜状に形成されるため、大面積の素子を形成することにより、面状の発光を容易に得ることができる。このことは、白熱電球やＬＥＤに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。
【０００７】
しかしながら、これら発光素子は耐久性や耐熱性に問題があり、発光素子の発展の大きな妨げとなっている。発光素子は通常、下記非特許文献１に代表されるように、有機化合物を用いた有機薄膜を積層して形成されているため、有機化合物の低い耐久性や有機薄膜の脆弱さが上述の問題の要因であると考えられる。
【０００８】
一方では、有機薄膜ではなく、有機化合物と無機化合物を混合した層を用い、発光素子を形成するという試みもなされている。例えば、下記特許文献１では、金属酸化物中に蛍光性有機分子を分散させた発光層を用いた発光素子が開示されている。また、下記特許文献２では、シリカマトリックス中に有機化合物（ホール輸送性化合物、電子輸送性化合物、発光性化合物）を共有結合を介して分散した層を積層して形成した発光素子も開示されている。これらの文献においては、素子の耐久性や耐熱性が向上すると報告されている。
【０００９】
特許文献１や特許文献２で開示されているような発光素子は、絶縁性である金属酸化物中に有機化合物が単に分散されているだけであるため、従来の発光素子に比べて電流が流れにくくなってしまう（すなわち、ある電流を流すのに必要な電圧が高くなってしまう、つまり抵抗が高くなってしまう）という問題がある。
【００１０】
これらの発光素子は、流す電流密度に比例して発光輝度が高くなるため、電流が流れにくいということはすなわち、ある輝度を得るための電圧（すなわち駆動電圧）も高くなってしまうという問題に繋がる。したがって、金属酸化物中に有機化合物が単に分散されているだけでは、耐久性や耐熱性が得られたとしても、駆動電圧の上昇や、それに伴う消費電力の上昇を招いてしまう。
【００１１】
また、ゴミ等に起因する発光素子の短絡を抑制するためには、発光素子の膜厚を厚くすることが効果的であるが、特許文献１や特許文献２で示されているような構成で膜厚を厚くすると、駆動電圧の上昇はさらに顕在化してしまう。つまり、従来の構成では、膜厚を厚くすることは実用的には困難である。
【非特許文献１】Ｃ．Ｗ．タン（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ）、外１名、アプライド  フィジクス  レターズ、Ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．１２，９１３−９１５（１９８７）
【特許文献１】特開平２−２８８０９２号公報
【特許文献２】特開２０００−３０６６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記問題を鑑み、本発明は、有機化合物と無機化合物とを含み、駆動電圧の低い発光素子を提供することを目的とする。また、発光物質を含む層を厚膜化しても駆動電圧の上昇を抑制することができる発光素子を提供することを目的とする。また、このような発光素子を有する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】
【００１３】
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、有機化合物と、その有機化合物に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む層を発光素子に適用することにより、課題を解決できることを見出した。
【００１４】
すなわち、本発明の発光素子は、一対の電極間に、複数の層を有し、複数の層は、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む層を有することを特徴とする。
【００１５】
【化１】
2006303421.tif 000002
（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５〜１０の２価の複素環基のいずれかを表す。）
【００１６】
【化２】
2006303421.tif 000003
【００１７】
上記構成において、無機化合物は、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す物質であることが望ましい。具体的には、遷移金属の酸化物であることが望ましく、特に、チタン酸化物、バナジウム酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物のいずれか一種もしくは複数種であることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の発光素子は、一対の電極間に、複数の層を有し、複数の層のうち、一方の電極に接する層は、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含むことを特徴とする。
【００１９】
【化３】
2006303421.tif 000004
（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５〜１０の２価の複素環基のいずれかを表す。）
【００２０】
【化４】
2006303421.tif 000005
【００２１】
上記構成において、無機化合物は、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す物質であることが望ましい。具体的には、遷移金属の酸化物であることが望ましく、特に、チタン酸化物、バナジウム酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物のいずれか一種もしくは複数種であることが好ましい。
【００２２】
また、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、４―ビフェニル基、１―ナフチル基のいずれか一であることが好ましい。
【００２３】
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、Ａｒ２とＡｒ５、Ａｒ３とＡｒ６、ＸとＹ、がそれぞれ同一の置換基であることが好ましい。
【００２４】
また、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体のうち、下記一般式（３）で示されるカルバゾール誘導体を用いることが好ましい。
【００２５】
【化５】
2006303421.tif 000006
（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。）
【００２６】
【化６】
2006303421.tif 000007
【００２７】
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、４―ビフェニル基、１―ナフチル基のいずれか一であることが好ましい。
【００２８】
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は同一の置換基であることが好ましい。
【００２９】
さらに好ましくは、一般式（５）で示されるカルバゾール誘導体を用いることが好ましい。
【００３０】
【化７】
2006303421.tif 000008
（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。）
【００３１】
【化８】
2006303421.tif 000009
【００３２】
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、４―ビフェニル基、１―ナフチル基のいずれか一であることが好ましい。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
【化９】
2006303421.tif 000010
（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。）
【００３６】
【化１０】
2006303421.tif 000011
【００３７】
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、４―ビフェニル基、１―ナフチル基のいずれか一であることが好ましい。
【００３８】
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。
【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）を指す。また、パネルにコネクター、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】
本発明の発光素子は、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む層を有しているため、カルバゾール誘導体と無機化合物との間で電子の授受が行われ、キャリアが発生する。キャリアが内在的に発生していることにより、駆動電圧を低減することができる。
【００４１】
また、キャリアが内在的に発生していることにより、導電性が高く、そのため、発光物質を含む層を厚膜化した場合に、駆動電圧の上昇を抑制することができる。よって、駆動電圧を上昇させることなく、短絡の防止、光学設計による色純度の向上を実現することができる。
【００４２】
また、本発明の発光素子は、発光物質を含む層に有機化合物だけでなく無機化合物も含んでいるため、耐熱性、耐久性に優れている。
【００４３】
また、本発明の発光素子を用いることにより、低消費電力で、欠陥が少ない発光装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
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。
【００４５】
なお、本発明において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は当該電極の方が高くなるように電圧をかけた際、発光が得られる方の電極を言い、陰極として機能する電極とは当該電極の方が低くなるように電圧をかけた際、発光が得られる方の電極を言う。
【００４６】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の発光素子について図１を用いて説明する。
【００４７】
図１に示す発光素子は、第１の電極１０１と第２の電極１０２の間に、発光物質を含む層１０３が挟持されている構成となっている。発光物質を含む層１０３には、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む第１の層１１１が含まれている。
【００４８】
特に、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体はホール注入性、ホール輸送性に優れているため、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む層は、ホールを輸送する機能を有する層として設けることが望ましい。つまり、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対し電子受容性を示す無機化合物とを含む第１の層１１１を、発光層よりも陽極側に設けることが好ましい。本実施の形態では、陽極として機能する第１の電極１０１に接するように第１の層１１１を設けた場合について説明する。
【００４９】
第１の電極１０１としては、さまざまな金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物金属、化合物、合金を用いることができる。例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化インジウム−酸化亜鉛（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、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム−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）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−シリコン（Ａｌ−Ｓｉ）、アルミニウム−チタン（Ａｌ−Ｔｉ）、アルミニウム−シリコン−銅（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）または金属材料の窒化物（ＴｉＮ）等、を用いることができるが、第１の電極を陽極として用いる場合には、その中でも、仕事関数の大きい（仕事関数４．０ｅＶ以上）などで形成されていることが好ましい。
【００５０】
なお、本発明の発光素子において、第１の電極１０１は仕事関数の大きい材料に限定されず、仕事関数の小さい材料を用いることもできる。
【００５１】
第１の層１１１は、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む層である。一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体は、ホール注入性、ホール輸送性に優れているため、第１の層１１１は、第１の電極１０１に接して設けることが好ましい。
【００５２】
第１の層１１１に含まれる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。
【００５３】
【化１１】
2006303421.tif 000012
（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５〜１０の２価の複素環基のいずれかを表す。）
【００５４】
【化１２】
2006303421.tif 000013
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
【化１３】
2006303421.tif 000014
【００６２】
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。
【００６３】
【化１４】
2006303421.tif 000015
【００６４】
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、４―ビフェニル基、１―ナフチル基のいずれか一であることが好ましい。
【００６５】
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、Ａｒ２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。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。
【００６６】
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１５】
2006303421.tif 000016
（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１６】
2006303421.tif 000017
【００６７】
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、４―ビフェニル基、１―ナフチル基のいずれか一であることが好ましい。
【００６８】
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。
【００６９】
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１７】
2006303421.tif 000018
（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１８】
2006303421.tif 000019
【００７０】
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、４―ビフェニル基、１―ナフチル基のいずれか一であることが好ましい。
【００７１】
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。
【００７２】
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１９】
2006303421.tif 000020
（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２０】
2006303421.tif 000021
【００７３】
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、４―ビフェニル基、１―ナフチル基のいずれか一であることが好ましい。
【００７４】
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。
【００７５】
第１の層１１１に含まれる無機化合物としては、遷移金属を用いることが好ましい。具体的には、チタン酸化物、バナジウム酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物等が挙げられる。これらの遷移金属酸化物は、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す物質であり、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体から電子を受容し、ホールを発生させる。一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体は、ホール輸送性に優れているため、発生したホールを効率よく輸送することができる。その結果、発光素子の駆動電圧を低減することができる。
【００７６】
また、第１の層１１１は、キャリアが内在的に発生しているため、導電性が高く、そのため、第１の層１１１を厚膜化した場合にも、駆動電圧の上昇を抑制することができる。よって、駆動電圧を上昇させることなく、発光素子の短絡の防止、光学設計による色純度の向上を実現することができる。
【００７７】
また、本発明の発光素子は、有機化合物だけでなく無機化合物も含んでいるため、耐久性や耐熱性に優れている。
【００７８】
第２の層１１２は、発光機能を担う層である。第２の層１１２は、単層で構成されていてもよいし、複数の層から構成されていてもよい。例えば、発光層以外に、電子注入層、電子輸送層、ホールブロッキング層、ホール輸送層、ホール注入層等の機能性の各層を自由に組み合わせて設けてもよい。また、第２の層１１２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、第２の層１１２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。
【００７９】
なお、本実施の形態では、第１の層１１１がホール注入層としての機能を担うため、第２の層１１２にホール注入層を設けなくてもよい。
【００８０】
ホール注入層を形成するホール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、酸化バナジウムや酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウムなどの金属酸化物などが良い。あるいは、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）などを用いることができる。
【００８１】
ホール輸送層を形成するホール輸送性材料としては、公知の材料を用いることができる。好ましい材料としては、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）の化合物である。広く用いられている材料として、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：ＴＰＤ），その誘導体である４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）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。
【００８２】
発光層は発光性の物質を含んでおり、ここで、発光性の物質とは、発光効率が良好で、所望の発光波長の発光をし得る物質である。発光層について特に限定はないが、発光性の物質が、発光性の物質が有するエネルギーギャップよりも大きいエネルギーギャップを有する物質からなる層中に、分散して含まれた層であることが好ましい。これによって、発光性の物質からの発光が、濃度に起因して消光してしまうことを防ぐことができる。なお、エネルギーギャップとはＬＵＭＯ準位とＨＯＭＯ準位との間のエネルギーギャップを言う。
【００８３】
発光層を形成する発光性の物質について特に限定はなく、発光効率が良好で、所望の発光波長の発光をし得る物質を用いればよい。例えば、赤色系の発光を得たいときには、４−ジシアノメチレン−２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴＩ）、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴ）、４−ジシアノメチレン−２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴＢ）やペリフランテン、２，５−ジシアノ−１，４−ビス［２−（１０−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］ベンゼン等、６００ｎｍから６８０ｎｍに発光スペクトルのピークを有する発光を呈する物質を用いることができる。また緑色系の発光を得たいときは、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、クマリン６やクマリン５４５Ｔ、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）等、５００ｎｍから５５０ｎｍに発光スペクトルのピークを有する発光を呈する物質を用いることができる。また、青色系の発光を得たいときは、９，１０−ビス（２−ナフチル）−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）、９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、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（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）等、４２０ｎｍから５００ｎｍに発光スペクトルのピークを有する発光を呈する物質を用いることができる。以上のように、蛍光を発光する物質の他、ビス［２−（３，５−ビス（トリフルオロメチル）フェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒ（ａｃａｃ））、ビス［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（ＦＩｒ（ｐｉｃ））、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）等の燐光を発光する物質も発光性の物質として用いることができる。
【００８４】
また、発光性の物質を分散状態にするために用いる物質について特に限定はなく、例えば、９，１０−ジ（２−ナフチル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）等のアントラセン誘導体、または４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）等のカルバゾール誘導体の他、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ピリジナト］亜鉛（略称：Ｚｎｐｐ２）、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：ＺｎＢＯＸ）等の金属錯体等を用いることができる。
【００８５】
電子輸送層を形成する電子輸送性材料としては、公知の材料を用いることができる。具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、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−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（略称：ＢＡｌｑ）、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）などの典型金属錯体が挙げられる。あるいは９，１０−ジフェニルアントラセンや４，４’−ビス（２，２−ジフェニルエテニル）ビフェニルなどの炭化水素系化合物なども好適である。あるいは、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−トリアゾールなどのトリアゾール誘導体、バソフェナントロリンやバソキュプロインなどのフェナントロリン誘導体を用いても良い。
【００８６】
電子注入層を形成する電子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、フッ化カルシウムやフッ化リチウム、酸化リチウムや塩化リチウムなどのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩などが好適である。あるいは、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）やバソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などの、いわゆる電子輸送性の材料にリチウムなどのドナー性化合物を添加した層も用いることができる。
【００８７】
第２の電極１０２を形成する物質としては、仕事関数の小さい（仕事関数３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の１族または２族に属する元素、すなわちリチウム（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（Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ）が挙げられる。しかしながら、第２の電極１０２と発光層との間に、電子注入層を当該第２の電極と積層して設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、珪素若しくは酸化珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）、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）等様々な導電性材料を第２の電極１０２として用いることができる。
【００８８】
なお、本発明の形態では、発光層のみに発光に預かるドーパントが添加され、このドーパントからの発光だけが観測されるが、他の層、例えば電子輸送層やホール輸送層に異なる発光を示すドーパントを添加しても構わない。発光層から得られる発光と、他の層に添加されたドーパントの発光が互いに補色の関係にある場合、白色の発光が得られる。
【００８９】
なお、第１の電極１０１や第２の電極１０２の種類を変えることで、本実施の形態の発光素子は様々なバリエーションを有する。その模式図を図３および図４に示す。なお、図３および図４では、図１の符号を引用する。また、１００は、本発明の発光素子を担持する基板である。
【００９０】
図３は、発光物質を含む層１０３が、基板１００側から第１の層１１１、第２の層１１２の順で構成されている場合の例である。この時、第１の電極１０１を光透過性の材料とし、第２の電極１０２を遮光性（特に反射性）の材料とすることで、図３（ａ）のように基板１００側から光を射出する構成となる。また、第１の電極１０１を遮光性（特に反射性）の材料とし、第２の電極１０２を光透過性の材料とすることで、図３（ｂ）のように基板１００の逆側から光を射出する構成となる。さらに、第１の電極１０１、第２の電極１０２の両方を光透過性の材料とすることで、図３（ｃ）に示すように、基板１００側と基板１００の逆側の両方に光を射出する構成も可能となる。
【００９１】
図４は、発光物質を含む層１０３が、基板１００側から第２の層１１２、第１の層１１１の順で構成されている場合の例である。この時、第１の電極１０１を遮光性（特に反射性）の材料とし、第２の電極１０２を光透過性の材料とすることで、図４（ａ）のように基板１００側から光を取り出す構成となる。また、第１の電極１０１を光透過性の材料とし、第２の電極１０２を遮光性（特に反射性）の材料とすることで、図４（ｂ）のように基板１００と逆側から光を取り出す構成となる。さらに、第１の電極１０１、第２の電極１０２の両方を光透過性の材料とすることで、図４（ｃ）に示すように、基板１００側と基板１００の逆側の両方に光を射出する構成も可能となる。
【００９２】
本実施の形態の発光素子において、第１の層１１１は、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含んでいるため、極めて高いホール注入性、ホール輸送性を示す。したがって、第１の層１１１を厚くしても駆動電圧の上昇を抑制することができる。よって、駆動電圧の上昇を抑制し、かつ、発光素子の短絡を防止することができる。また、光学設計による色純度の向上のため、第１の層１１１の膜厚を自由に設定することが可能となる。
【００９３】
また、図４の構成のように、第２の電極１０２を形成し、第２の層１１２、第１の層１１１を順次形成し、第１の電極１０１をスパッタリングにより成膜する場合などは、発光性の物質が存在する第２の層１１２へのダメージを低減することもできる。
（実施の形態２）
【００９４】
実施の形態１では、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む層を陽極と接する層としたが、本実施の形態では、実施の形態１とは異なり、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む層を、陽極と発光層の間で、かつ、陽極と接しないように設ける場合について説明する。
【００９５】
図２に本発明の発光素子の構造の一例を示す。第１の電極３０１と、第２の電極３０２との間に、発光物質を含む層３０３は狭持されている構成となっている。発光物質を含む層３０３は、第１の層３１１、第２の層３１２、第３の層３１３が積層された構成となっている。
【００９６】
第１の層３１１はホールを注入する機能を有する層である。ホール注入層を形成するホール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、実施の形態１で示した材料を用いることができる。
【００９７】
第２の層３１２は、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む層である。実施の形態１で示した第１の層１１１と同様の構成を適用することができる。
【００９８】
第３の層３１３は、発光機能を担う層であり、実施の形態１で示した第２の層１１２と同様の構成を適用することができる。
【００９９】
上記のような構成とすることにより、第２の層３１２を厚膜化した場合でも駆動電圧の上昇を抑制することができる。よって、駆動電圧の上昇を抑制し、かつ、素子の短絡防止、光学調整による色純度の向上を実現することができる。
【０１００】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１に示した構成とは異なる構成を有する発光素子について、図５を用いて説明する。
【０１０１】
図５に本発明の発光素子の構造の一例を示す。第１の電極２０１と、第２の電極２０２との間に、発光物質を含む層２０３は狭持されている構成となっている。発光物質を含む層２０３は、第１の層２１１、第２の層２１２、第３の層２１３、第４の層２１４が順次積層された構成となっている。
【０１０２】
本実施の形態の発光素子は、次の様に動作する。まず、第２の電極２０２よりも第１の電極２０１の電位の方が高くなるように電圧を印加すると、第４の層２１４から第２の電極２０２へはホールが注入され、第３の層２１３から第２の層２１２へは、電子が注入される。また、第１の電極２０１から第１の層２１１へはホールが注入され、第１の層２１１から第２の層２１２へホールが注入される。第１の層２１１から注入されたホールと、第３の層２１３から注入された電子とは、第２の層２１２において再結合し、発光性の物質を励起状態にする。そして、励起状態の発光性の物質は基底状態に戻るときに発光する。
【０１０３】
第１の電極２０１、第２の電極２０２、第１の層２１１、第２の層２１２は、実施の形態１における第１の電極１０１、第２の電極１０２、第１の層１１１、第２の層１１２とそれぞれと同じ構成を適用することができる。つまり、第１の電極は公知の材料を用いることができ、第１の層２１１は、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含み、第２の層２１２は発光性の物質を含んでいる。
【０１０４】
第３の層２１３は、電子を発生するドナー準位を有する材料を含む層である。このような層としては、例えば、電子輸送性物質と、その物質に対して電子供与性を示す物質とを含む層が挙げられる。ここで、電子輸送性物質とは、正孔よりも電子の輸送性が高い物質である。電子輸送性物質について特に限定はなく、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、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−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］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）等の金属錯体の他、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−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。また、電子輸送性物質に対して電子供与性を示す物質について特に限定はなく、例えば、リチウム、セシウム等のアルカリ金属、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属、エルビウム、イッテルビウム等の希土類金属等を用いることができる。また、リチウム酸化物（Ｌｉ２Ｏ）、カルシウム酸化物（ＣａＯ）、ナトリウム酸化物（Ｎａ２Ｏ）、カリウム酸化物（Ｋ２Ｏ）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）等、アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物の中から選ばれた物質を、電子輸送性物質に対して電子供与性を示す物質として用いても構わない。なお、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物等は、反応性が低く、取り扱いが容易である。ここで、電子輸送性物質に対して電子供与性を示す物質は、電子輸送性物質に対して、モル比の値が０．５〜２（＝電子輸送性物質に対して電子供与性を示す物質／電子輸送性物質）と成るように含まれていることが好ましい。また、第３の層２１３は、酸化亜鉛、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、酸化スズ、酸化チタンのようなｎ型の半導体から成る層であってもよい。
【０１０５】
第４の層２１４は、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む構成である。したがって、第４の層に含まれる無機化合物としては実施の形態１にて列挙した無機化合物と同様のものを用いることができる。ただし、第４の層２１４に含まれる無機化合物は、第１の層２１１に含まれる無機化合物と同じものを用いてもよいし、異なるものを用いてもよい。
【０１０６】
このような構成とすることにより、図５に示した通り、電圧を印加することにより第３の層２１３および第４の層２１４の界面近傍にて電子の授受が行われ、電子とホールが発生し、第３の層２１３は電子を第２の層２１２に輸送すると同時に、第４の層２１４はホールを第２の電極２０２に輸送する。すなわち、第３の層２１３と第４の層２１４とを合わせて、キャリア発生層としての役割を果たしている。また、第４の層２１４は、ホールを第２の電極２０２に輸送する機能を担っていると言える。なお、第４の層２１４と第２の電極２０２との間に、さらに第２の層および第３の層を再び積層することで、マルチフォトン型の発光素子とすることも可能である。
【０１０７】
また、第１の層２１１や第４の層２１４は、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含んでいるため、極めて高いホール注入性、ホール輸送性を示す。したがって、第１の層２１１および第４の層２１４を厚くしても駆動電圧の上昇を抑制することができる。よって、本実施の形態の発光素子は、第１の層と第４の層の両方を非常に厚くすることが可能となる。つまり、第１の電極と第２の電極間の距離を大きくすることでき、さらに発光素子の短絡を効果的に防止できる。また、光学設計による色純度の向上のため、第２の層２１２の両側にある膜の膜厚を自由に設定することが可能となる。また、発光物質を含む層２０３を形成した後に、第１の電極２０１または第２の電極２０２をスパッタリングにより成膜する場合などは、発光性の物質が存在する第２の層２１２へのダメージを低減することもできる。さらに、第１の層２１１と第４の層２１４を同じ材料で構成することにより、発光物質を含む層２０３の両側が同じ材料で構成されることになるため、応力歪みを抑制する効果も期待できる。
【０１０８】
なお、本実施の形態の発光素子においても、第１の電極２０１や第２の電極２０２の種類を変えることで、様々なバリエーションを有する。その模式図を図６および図７に示す。なお、図６および図７では、図５の符号を引用する。また、２００は、本発明の発光素子を担持する基板である。
【０１０９】
図６は、発光物質を含む層２０３が、基板２００側から第１の層２１１、第２の層２１２、第３の層２１３、第４の層２１４の順で構成されている場合の例である。この時、第１の電極２０１を光透過性の材料とし、第２の電極２０２を遮光性（特に反射性）の材料とすることで、図６（ａ）のように基板２００側から光を射出する構成となる。また、第１の電極２０１を遮光性（特に反射性）の材料とし、第２の電極２０２を光透過性の材料とすることで、図６（ｂ）のように基板２００の逆側から光を射出する構成となる。さらに、第１の電極２０１、第２の電極２０２の両方を光透過性の材料とすることで、図６（ｃ）に示すように、基板２００側と基板２００の逆側の両方に光を射出する構成も可能となる。
【０１１０】
図７は、発光物質を含む層２０３が、基板２００側から第４の層２１４、第３の層２１３、第２の層２１２、第１の層２１１の順で構成されている場合の例である。この時、第１の電極２０１を遮光性（特に反射性）の材料とし、第２の電極２０２を光透過性の材料とすることで、図７（ａ）のように基板２００側から光を取り出す構成となる。また、第１の電極２０１を光透過性の材料とし、第２の電極２０２を遮光性（特に反射性）の材料とすることで、図７（ｂ）のように基板２００と逆側から光を取り出す構成となる。さらに、第１の電極２０１、第２の電極２０２の両方を光透過性の材料とすることで、図７（ｃ）に示すように、基板２００側と基板２００の逆側の両方に光を射出する構成も可能となる。
【０１１１】
なお、図３７に示すように、図５に示した電子を発生するドナー準位を有する材料を含む層と一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物を含む層の位置を変えても良い。図３７は、発光物質を含む層７０３が、第１の電極７０１と第２の電極７０２の間で第１の層７１１、第２の層７１２、第３の層７１３、第４の層７１４の順で構成されている場合の例である。第１の層７１１は電子を発生するドナー準位を有する材料を含み、第３の層７１３は、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含み、第４の層７１４は電子を発生するドナー準位を有する材料を含む構成である。この場合、第３の層７１３は、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含んでいるため、ホール輸送性に優れている。したがって、発光素子の駆動電圧を低減することができる。また、光学設計による色純度の向上のため、第３の層７１３の膜厚を自由に設定することができる。
【０１１２】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の発光素子を有する発光装置について説明する。
【０１１３】
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８を用いて説明する。なお、図８（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図８（Ｂ）は図８（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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
次に、断面構造について図８（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。
【０１１６】
なお、ソース側駆動回路６０１はｎチャネル型ＴＦＴ６２３とｐチャネル型ＴＦＴ６２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路を形成する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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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、さまざまな金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物金属、化合物、合金を用いることができる。第１の電極を陽極として用いる場合には、その中でも、仕事関数の大きい（仕事関数４．０ｅＶ以上）などで形成されていることが好ましい。例えば、インジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯと記す）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。
【０１２０】
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は、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む層を有している。また、発光物質を含む層６１６を構成する他の材料としては、低分子系材料、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。
【０１２１】
なお、一般式（１）で示される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、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とが含まれている層は、発光層よりも陽極側に設けることが好ましい。または陰極側に設けることもできる。
【０１２２】
さらに、発光物質を含む層６１６上に形成され、陰極として機能する第２の電極６１７に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金や化合物ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ２、ＬｉＦまたは窒化カルシウム）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６１７として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム、珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いるのが良い。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
本発明の発光装置は、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含んでいるため、駆動電圧を低減することができ、消費電力を低減することが可能となる。
【０１２７】
また、発光物質を含む層を厚くしても駆動電圧の上昇を抑制することができる。よって、駆動電圧の上昇を抑制し、かつ、発光素子の短絡を防止することができる。また、駆動電圧の上昇を抑制し、かつ、光学設計による色純度の向上を実現することができる。よって、欠陥が少なく、色純度のよい発光装置を得ることができる。
【０１２８】
以上のように、本実施の形態では、トランジスタによって発光素子の駆動を制御するアクティブ型の発光装置について説明したが、この他、トランジスタ等の駆動用の素子を特に設けずに発光素子を駆動させるパッシブ型の発光装置であってもよい。図１０には本発明を適用して作製したパッシブ型の発光装置の斜視図を示す。図１０において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間には発光物質を含む層９５５が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことが出来る。また、パッシブ型の発光装置においても、低駆動電圧で動作する本発明の発光素子を含むことによって、低消費電力で駆動させることができる。
【０１２９】
（実施の形態５）
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。
【０１３０】
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、デジタルカメラ等のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、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９に示す。
【０１３１】
図９（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。本発明の発光装置は、低消費電力で、欠陥が少ない。また、駆動電圧の上昇を抑制し、かつ、色純度を向上させることができるため、色再現性が向上し、美しい画像を表示することができる。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。
【０１３２】
図９（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。本発明の発光装置は、低消費電力で、欠陥が少ない。また、駆動電圧の上昇を抑制し、かつ、色純度を向上させることができるため、色再現性が向上し、美しい画像を表示することができる。
【０１３３】
図９（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。本発明の発光装置は、低消費電力で、欠陥が少ない。また、駆動電圧の上昇を抑制し、かつ、色純度を向上させることができるため、色再現性が向上し、美しい画像を表示することができる。
【０１３４】
図９（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。本発明の発光装置は、低消費電力で、欠陥が少ない。また、駆動電圧の上昇を抑制し、かつ、色純度を向上させることができるため、色再現性が向上し、美しい画像を表示することができる。
【０１３５】
図９（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。本発明の発光装置は、低消費電力で、欠陥が少ない。また、駆動電圧の上昇を抑制し、かつ、色純度を向上させることができるため、色再現性が向上し、美しい画像を表示することができる。
【０１３６】
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、低消費電力で、欠陥が少なく、色再現性に優れた電気機器を提供することが可能となる。
【０１３７】
（実施の形態６）
本実施の形態では、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体について説明する。
【０１３８】
一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体の具体例としては、下記の構造式（２５）〜（１０２）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。
【０１３９】
【化２１】
2006303421.tif 000022
【０１４０】
【化２２】
2006303421.tif 000023
【０１４１】
【化２３】
2006303421.tif 000024
【０１４２】
【化２４】
2006303421.tif 000025
【０１４３】
【化２５】
2006303421.tif 000026
【０１４４】
【化２６】
2006303421.tif 000027
【０１４５】
【化２７】
2006303421.tif 000028
【０１４６】
【化２８】
2006303421.tif 000029
【０１４７】
【化２９】
2006303421.tif 000030
【０１４８】
【化３０】
2006303421.tif 000031
【０１４９】
【化３１】
2006303421.tif 000032
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
また、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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
一般式（１）で示される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、一般式（１）で示される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。
【０１５６】
【化３２】
2006303421.tif 000033
【実施例１】
【０１５７】
本実施例では、本発明の実施に用いるカルバゾール誘導体の合成方法について説明する。本実施例では、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。
【０１５８】
【化３３】
2006303421.tif 000034
【０１５９】
［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。
【０１６０】
【化３４】
2006303421.tif 000035
【０１６１】
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。
【０１６２】
［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。
【０１６３】
【化３５】
2006303421.tif 000036
【０１６４】
４−ブロモトリフェニルアミン５５９ｍｇ（６ｍｍｏｌ）、ビス（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５７７ｍｇ（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先の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、硫酸マグネシウムを濾去した。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。
【０１６５】
［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。
【０１６６】
【化３６】
2006303421.tif 000037
【０１６７】
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、硫酸マグネシウムを濾去した。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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
［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。
【０１７０】
【化３７】
2006303421.tif 000038
【０１７１】
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（２．０ｍｍｏｌ）ビス（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（１０ｗｔ％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、硫酸マグネシウムを濾去した。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６５０ｍｇ、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、９Ｈ）、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１３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。
【０１７２】
得られたＰＣｚＤＰＡ１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１７に示す。図１７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。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１８５〜１８６℃であった。
【０１７３】
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（上述したスキームにおいてはビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０））および配位子（上述したスキームにおいてはトリターシャルブチルホスフィン）の量を約１／１０にしても反応が進行する。
【実施例２】
【０１７４】
本発明の実施に用いるカルバゾール誘導体の合成方法について説明する。本実施例では、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。
【０１７５】
【化３８】
2006303421.tif 000039
【０１７６】
［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。
【０１７７】
【化３９】
2006303421.tif 000040
【０１７８】
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。
【０１７９】
［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。ＰＣｚＤＰＡ２の合成スキームを（Ａ−７）に示す。
【０１８０】
【化４０】
2006303421.tif 000041
【０１８１】
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）、ビス（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１００ｍｌ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（１０ｗｔ％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、硫酸マグネシウムを濾去した。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（３００ＭＨｚ、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。
【０１８２】
得られたＰＣｚＤＰＡ２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１８に示す。図１８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、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１７３〜１８１℃であった。
【実施例３】
【０１８３】
本実施例では、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、前記カルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む層の具体例を例示する。前記カルバゾール誘導体としては、実施例２で合成した構造式（５６）で表される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）を用い、前記無機化合物としてはモリブデン酸化物を用いた。
【０１８４】
まず、ガラス基板を真空蒸着装置内の基板ホルダーに固定する。そして、ＰＣｚＤＰＡ２とモリブデン酸化物（ＶＩ）とをそれぞれ別の抵抗加熱式の蒸発源に入れ、真空に引いた状態で、共蒸着法によりＰＣｚＤＰＡ２とモリブデン酸化物とを含む層を形成した。この時、ＰＣｚＤＰＡ２は０．４ｎｍ／ｓの成膜レートで蒸発させ、モリブデン酸化物はＰＣｚＤＰＡ２に対して１／４の量（質量比）を蒸発させた。したがって、モル比では、ＰＣｚＤＰＡ２：モリブデン酸化物＝１：１．５となっている。なお、膜厚は５０ｎｍとした。
【０１８５】
このようにして成膜したＰＣｚＤＰＡ２−モリブデン酸化物混合膜の吸収スペクトルを測定した結果を、図１１中のＣに示す。比較のため、ＰＣｚＤＰＡ２のみの膜の吸収スペクトル（図中Ａ）およびモリブデン酸化物のみの膜の吸収スペクトル（図中Ｂ）も合わせて図示した。
【０１８６】
図１１からわかる通り、Ｃの混合膜は、ＰＣｚＤＰＡ２あるいはモリブデン酸化物それぞれの単独の膜では見られなかった新たな吸収が見られた（図中、破線で囲った部分）。これは、ＰＣｚＤＰＡ２とモリブデン酸化物が電子の授受を行っているためであり、モリブデン酸化物がＰＣｚＤＰＡ２から電子を受け取り、ＰＣｚＤＰＡ２にホールが発生しているものと考えられる。
【０１８７】
したがって、本実施例で成膜したＰＣｚＤＰＡ２：モリブデン酸化物混合膜は、キャリアが内在的に発生しており、発光素子の駆動電圧を低減することができる。
【実施例４】
【０１８８】
本実施例では、本発明の発光素子の一例について、図１２を用いて説明する。  本実施例では、構造式（５６）で示されるＰＣｚＤＰＡ２と、ＰＣｚＤＰＡ２に対して電子受容性を示す無機化合物であるモリブデン酸化物とを含む発光素子について説明する。
【０１８９】
まず、陽極として機能する第１の電極４０１として、珪素を含有したインジウム錫酸化物膜をスパッタリング法により形成する。
【０１９０】
次に、第１の電極４０１上に、構造式（５６）で示されるＰＣｚＤＰＡ２と、ＰＣｚＤＰＡ２に対し電子受容性を示すモリブデン酸化物とを、モル比で１：１となるように共蒸着法により成膜し、第１の層４１１を形成する。ここで、膜厚は１２０ｎｍとなるようにする。なお、共蒸着法とは、複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
【０１９１】
次に、第１の層４１１上に、ＮＰＢを、真空蒸着法によって成膜し、ＮＰＢからなるホール輸送層４１２を１０ｎｍの膜厚で形成する。次に、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）とクマリン６とを、共蒸着法によって成膜し、Ａｌｑ３とクマリン６とを含む発光層４１３を４０ｎｍの膜厚で形成する。本実施例では、Ａｌｑ３とクマリン６との重量比は１対０．００５となるように調節する。これによって、クマリン６はＡｌｑ３の中に分散された状態となる。次に発光層上に、Ａｌｑ３を、真空蒸着法によって成膜し、Ａｌｑ３からなる電子輸送層４１４を４０ｎｍの膜厚で形成する。次に電子輸送層上に、ＬｉＦを、真空蒸着法によって成膜し、ＬｉＦからなる電子注入層４１５を１ｎｍの膜厚で形成する。次に電子注入層上に、アルミニウムを、真空蒸着法によって成膜し、第２の電極４０２を２００ｎｍの膜厚で形成する。
【０１９２】
以上により、ＰＣｚＤＰＡ２と、ＰＣｚＤＰＡ２に対して電子受容性を示す無機化合物であるモリブデン酸化物とを含む層を有する発光素子を形成することができる。本実施例の発光素子は、ＰＣｚＤＰＡ２と、ＰＣｚＤＰＡ２に対して電子受容性を示す無機化合物であるモリブデン酸化物とを含む層を有することにより、キャリアが内在的に発生しているため、優れたキャリア注入性、キャリア輸送性を示す。よって、本実施例の発光素子は、駆動電圧を低減することができる。
【０１９３】
また、キャリアが内在的に発生していることにより、導電性が高く、そのため、第１の層４１１を厚膜化した場合に、駆動電圧の上昇を抑制することができる。よって、駆動電圧を上昇させることなく、短絡の防止、光学設計による色純度の向上を実現することができる。
【０１９４】
また、本実施例の発光素子は、発光物質を含む層４０３に有機化合物だけでなく無機化合物も含んでいるため、耐熱性、耐久性に優れている。
【実施例５】
【０１９５】
本発明の実施に用いるカルバゾール誘導体の合成方法について説明する。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）の合成方法について説明する。
【０１９６】
【化４１】
2006303421.tif 000042
【０１９７】
［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。
【０１９８】
【化４２】
2006303421.tif 000043
【０１９９】
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（５４０ｍｇ，  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をかけ、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。
ＮＭＲ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（６０ＭＨｚ、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、１２８．１、１２９．３、１３４．４、１３９．１、１３９．６、１４１．４、１４７．６。また、１Ｈ  ＮＭＲのチャートを図２２に、また図２２における６．５〜８．５ｐｐｍの部分を拡大したものを図２３に示す。１３Ｃ  ＮＭＲのチャートを図２４に示す。
【０２００】
［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。
【０２０１】
【化４３】
2006303421.tif 000044
【０２０２】
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（１．８ｍｍｏｌ）、ビス（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（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）０．１ｍｌ（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をかけ、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２５に、また図２５における６．０〜８．５ｐｐｍの部分を拡大したものを図２６に示す。
【０２０３】
得られたＰＣｚＴＰＮ１の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−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。
【実施例６】
【０２０４】
本発明の実施に用いるカルバゾール誘導体の合成方法について説明する。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：ＰＣｚＴＰＮ２）の合成方法について説明する。
【０２０５】
【化４４】
2006303421.tif 000045
【０２０６】
［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。
【０２０７】
【化４５】
2006303421.tif 000046
【０２０８】
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）、ビス（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）０．２ｍｌ（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をかけ、得られた固体を濾取し、黄色粉末のＰＣｚＴＰＮ２を１．０ｍｇ得た。収率は６６％であった。ＮＭＲのデータを以下に示す。１Ｈ  ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、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２７に、また図２７における６．０〜８．５ｐｐｍの部分を拡大したものを図２８に示す。
【０２０９】
得られたＰＣｚＴＰＮ２の熱重量測定−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ：Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ−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。
【実施例７】
【０２１０】
本実施例では、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、前記カルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む層の具体例を例示する。前記カルバゾール誘導体としては、実施例１で合成した構造式（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）を用い、前記無機化合物としては酸化モリブデンを用いた。
【０２１１】
まず、ガラス基板を真空蒸着装置内の基板ホルダーに固定する。そして、ＰＣｚＤＰＡ１と酸化モリブデン（ＶＩ）とをそれぞれ別の抵抗加熱式の蒸発源に入れ、真空に引いた状態で、共蒸着法によりＰＣｚＤＰＡ１と酸化モリブデンとを含む層を形成した。この時、ＰＣｚＤＰＡ１と酸化モリブデンの比率が質量比で４：１となるように共蒸着した。したがって、モル比では、ＰＣｚＤＰＡ１：酸化モリブデン＝１．０：１．０となっている。なお、膜厚は９０ｎｍとした。
【０２１２】
このようにして成膜したＰＣｚＤＰＡ１−酸化モリブデン混合膜の吸収スペクトルを測定した結果を、図１９中のＣに示す。比較のため、ＰＣｚＤＰＡ１のみの膜の吸収スペクトル（図中Ａ）も合わせて図示した。図１９において、縦軸は、吸収強度（任意単位）を表し、横軸は波長（ｎｍ）を表す。
【０２１３】
図１９からわかる通りＣの混合膜は、ＰＣｚＤＰＡ１単独の膜では見られなかった新たな吸収が見られた（図中、破線囲った部分）。これは、ＰＣｚＤＰＡ１と酸化モリブデンが電子の授受を行っているためであり、酸化モリブデンがＰＣｚＤＰＡ１から電子を受け取り、ＰＣｚＤＰＡ１にホールが発生しているものと考えられる。
【０２１４】
したがって、本実施例で成膜したＰＣｚＤＰＡ１：酸化モリブデン混合膜は、キャリアが内在的に発生しており、発光素子の駆動電圧を低減できることができる。
【実施例８】
【０２１５】
本実施例では、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、前記カルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む層の具体例を例示する。前記カルバゾール誘導体としては、実施例５で合成した構造式（３３）で表される４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−（１−ナフチル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＴＰＮ１）を用い、前記無機化合物としては酸化モリブデンを用いた。
【０２１６】
まず、ガラス基板を真空蒸着装置内の基板ホルダーに固定する。そして、ＰＣｚＴＰＮ１と酸化モリブデン（ＶＩ）とをそれぞれ別の抵抗加熱式の蒸発源に入れ、真空に引いた状態で、共蒸着法によりＰＣｚＴＰＮ１と酸化モリブデンとを含む層を形成した。この時、ＰＣｚＴＰＮ１と酸化モリブデンの比率が質量比で４：１となるように共蒸着した。したがって、モル比では、ＰＣｚＴＰＮ１：酸化モリブデン＝１．０：１．１となっている。なお、膜厚は１００ｎｍとした。
【０２１７】
このようにして成膜したＰＣｚＴＰＮ１−酸化モリブデン混合膜の吸収スペクトルを測定した結果を、図２０中のＣに示す。比較のため、ＰＣｚＴＰＮ１のみの膜の吸収スペクトル（図中Ａ）も合わせて図示した。図２０において、縦軸は、吸収強度（任意単位）を表し、横軸は波長（ｎｍ）を表す。
【０２１８】
図２０からわかる通り、Ｃの混合膜は、ＰＣｚＴＰＮ１単独の膜では見られなかった新たな吸収が見られた（図中、破線囲った部分）。これは、ＰＣｚＴＰＮ１と酸化モリブデンが電子の授受を行っているためであり、酸化モリブデンがＰＣｚＴＰＮ１から電子を受け取り、ＰＣｚＴＰＮ１にホールが発生しているものと考えられる。
【０２１９】
したがって、本実施例で成膜したＰＣｚＴＰＮ１：酸化モリブデン混合膜は、キャリアが内在的に発生しており、発光素子の駆動電圧を低減できることができる。
【実施例９】
【０２２０】
本実施例では、一般式（１）で示されるカルバゾール誘導体と、前記カルバゾール誘導体に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む層の具体例を例示する。前記カルバゾール誘導体としては、実施例６で合成した構造式（６１）で表される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：ＰＣｚＴＰＮ２）を用い、前記無機化合物としては酸化モリブデンを用いた。
【０２２１】
まず、ガラス基板を真空蒸着装置内の基板ホルダーに固定する。そして、ＰＣｚＴＰＮ２と酸化モリブデン（ＶＩ）とをそれぞれ別の抵抗加熱式の蒸発源に入れ、真空に引いた状態で、共蒸着法によりＰＣｚＴＰＮ２と酸化モリブデンとを含む層を形成した。この時、ＰＣｚＴＰＮ２と酸化モリブデンの比率が質量比で４：１となるように共蒸着した。したがって、モル比では、ＰＣｚＴＰＮ２：酸化モリブデン＝１．０：１．８となっている。なお、膜厚は１１０ｎｍとした。
【０２２２】
このようにして成膜したＰＣｚＴＰＮ２−酸化モリブデン混合膜の吸収スペクトルを測定した結果を、図２１中のＣに示す。比較のため、ＰＣｚＴＰＮ２のみの膜の吸収スペクトル（図中Ａ）も合わせて図示した。図２１において、縦軸は、吸収強度（任意単位）を表し、横軸は波長（ｎｍ）を表す。
【０２２３】
図２１からわかる通り、Ｃの混合膜は、ＰＣｚＴＰＮ２単独の膜では見られなかった新たな吸収が見られた（図中、破線囲った部分）。これは、ＰＣｚＴＰＮ２と酸化モリブデンが電子の授受を行っているためであり、酸化モリブデンがＰＣｚＴＰＮ２から電子を受け取り、ＰＣｚＴＰＮ２にホールが発生しているものと考えられる。
【０２２４】
したがって、本実施例で成膜したＰＣｚＴＰＮ２：酸化モリブデン混合膜は、キャリアが内在的に発生しており、発光素子の駆動電圧を低減することができる。
【実施例１０】
【０２２５】
本実施例では、本発明の発光素子について、図３５を用いて具体的に説明する。
【０２２６】
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。
【０２２７】
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、第１の電極２１０２上に、ＰＣｚＰＣＮ１と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、本発明の複合材料を含む層２１０３を形成した。その膜厚は５０ｎｍとし、ＰＣｚＰＣＮ１と酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で４：２（＝ＰＣｚＰＣＮ１：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
【０２２８】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、ホール輸送層２１０４を形成した。
【０２２９】
さらに、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着することにより、ホール輸送層２１０４上に４０ｎｍの膜厚の発光層２１０５を形成した。ここで、Ａｌｑ３とクマリン６との重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ３：クマリン６）となるように調節した。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。
【０２３０】
その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層２１０５上にＡｌｑ３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。
【０２３１】
さらに、電子輸送層２１０６上に、Ａｌｑ３とリチウムを共蒸着することにより、Ａｌｑ３上に、３０ｎｍの膜厚で電子注入層２１０７を形成した。ここで、Ａｌｑ３とリチウムとの重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ３：リチウム）となるように調節した。これによって、リチウムはＡｌｑ３から成る層中に分散した状態となる。
【０２３２】
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１０の発光素子を作製した。
【０２３３】
本実施例１０の発光素子の輝度―電圧特性を図２９に示す。また、電流効率―輝度特性を図３０に示す。また、１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図３１に示す。本実施例１０の発光素子において、９０３ｃｄ／ｍ２の輝度を得るために必要な電圧は５．２Ｖであり、その時流れた電流は０．３４ｍＡ（電流密度は８．５ｍＡ／ｃｍ２）であり、ＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．３０、ｙ＝０．６３）であった。また、この時の電流効率は１０．６ｃｄ／Ａであった。
【０２３４】
このように、本発明の複合材料を用いて発光素子を作製することにより、発光素子の駆動電圧を低減することができる。
【実施例１１】
【０２３５】
本実施例では、本発明の発光素子について、図３６を用いて具体的に説明する。
【０２３６】
まず、ガラス基板２２０１上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第１の電極２２０２を形成した。なお、その膜厚は１１０ｎｍとし、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。
【０２３７】
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、第１の電極２２０２上に、ＰＣｚＰＣＮ１と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、本発明の複合材料を含む層２２０３を形成した。その膜厚は５０ｎｍとし、ＰＣｚＰＣＮ１と酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で４：２（＝ＰＣｚＰＣＮ１：酸化モリブデン）となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
【０２３８】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、ＮＰＢを１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、ホール輸送層２２０４を形成した。
【０２３９】
さらに、Ａｌｑ３とクマリン６とを共蒸着することにより、ホール輸送層２２０４上に４０ｎｍの膜厚の発光層２２０５を形成した。ここで、Ａｌｑ３とクマリン６との重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ３：クマリン６）となるように調節した。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。
【０２４０】
その後抵抗加熱による蒸着法を用いて、発光層２２０５上にＡｌｑ３を１０ｎｍの膜厚となるように成膜し、電子輸送層２２０６を形成した。
【０２４１】
さらに、電子輸送層２２０６上に、Ａｌｑ３とリチウムを共蒸着することにより、Ａｌｑ３上に、電子を発生するドナー準位を有する材料を含む層２２０７を１０ｎｍの膜厚で形成した。ここで、Ａｌｑ３とリチウムとの重量比は、１：０．０１（＝Ａｌｑ３：リチウム）となるように調節した。これによって、リチウムはＡｌｑ３から成る層中に分散した状態となる。
【０２４２】
さらに、電子を発生するドナー準位を有する材料を含む層２２０７上に、ＰＣｚＰＣＮ１と酸化モリブデン（ＶＩ）とを共蒸着することにより、本発明の複合材料を含む層２２０８を形成した。その膜厚は２０ｎｍとし、ＰＣｚＰＣＮ１と酸化モリブデン（ＶＩ）との比率は、重量比で４：２（＝ＰＣｚＰＣＮ１：酸化モリブデン）となるように調節した。
【０２４３】
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、本発明の複合材料を含む層２２０８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２２０９を形成することで、実施例１１の発光素子を作製した。
【０２４４】
本実施例１１の発光素子の輝度―電圧特性を図３２に示す。また、電流効率―輝度特性を図３３に示す。また、１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図３４に示す。本実施例１１の発光素子において、１１１２ｃｄ／ｍ２の輝度を得るために必要な電圧は６．０Ｖであり、その時流れた電流は０．４２ｍＡ（電流密度は１０．７ｍＡ／ｃｍ２）であり、ＣＩＥ色度座標は（ｘ＝０．３０、ｙ＝０．６３）であった。また、この時の電流効率は１０．４ｃｄ／Ａであった。
【０２４５】
このように、本発明の複合材料を用いて発光素子を作製することにより、発光素子の駆動電圧を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２４６】
【図１】本発明の発光素子を説明する図。
【図２】本発明の発光素子を説明する図。
【図３】本発明の発光素子を説明する図。
【図４】本発明の発光素子を説明する図。
【図５】本発明の発光素子を説明する図。
【図６】本発明の発光素子を説明する図。
【図７】本発明の発光素子を説明する図。
【図８】本発明の発光装置を説明する図。
【図９】本発明の発光装置を用いた電気機器を説明する図。
【図１０】本発明の発光装置を説明する図。
【図１１】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とモリブデン酸化物との混合膜の吸収スペクトルを示す図。
【図１２】本発明の発光素子の一例を示す図。
【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−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１８】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熱重量測定結果を示す図。
【図１９】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とモリブデン酸化物との混合膜の吸収スペクトルを示す図。
【図２０】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とモリブデン酸化物との混合膜の吸収スペクトルを示す図。
【図２１】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とモリブデン酸化物との混合膜の吸収スペクトルを示す図。
【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１Ｈ―ＮＭＲチャートを示す図。
【図２４】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−［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】３，６−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２９】実施例１０の発光素子の輝度―電圧特性を示す図。
【図３０】実施例１０の発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。
【図３１】実施例１０の発光素子の発光スペクトルを示す図。
【図３２】実施例１１の発光素子の輝度―電圧特性を示す図。
【図３３】実施例１１の発光素子の輝度―電流効率特性を示す図。
【図３４】実施例１１の発光素子の発光スペクトルを示す図。
【図３５】実施例１０の発光素子を説明する図。
【図３６】実施例１１の発光素子を説明する図。
【図３７】本発明の発光素子を説明する図。
【符号の説明】
【０２４７】
１００    基板
１０１    第１の電極
１０２    第２の電極
１０３    発光物質を含む層
１１１    第１の層
１１２    第２の層
２００    基板
２０１    第１の電極
２０２    第２の電極
２０３    発光物質を含む層
２１１    第１の層
２１２    第２の層
２１３    第３の層
２１４    第４の層
３０１    第１の電極
３０２    第２の電極
３０３    発光物質を含む層
３１１    第１の層
３１２    第２の層
３１３    第３の層
４０１    第１の電極
４０２    第２の電極
４０３    発光物質を含む層
４１１    第１の層
４１２    ホール輸送層
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
７０１    第１の電極
７０２    第２の電極
７０３    発光物質を含む層
７１１    第１の層
７１２    第２の層
７１３    第３の層
７１４    第４の層
９５１    基板
９５２    電極
９５３    絶縁層
９５３    底辺（絶縁層
９５３    上辺（絶縁層
９５４    隔壁層
９５５    発光物質を含む層
９５６    電極
２１０１    ガラス基板
２１０２    第１の電極
２１０３    複合材料を含む層
２１０４    ホール輸送層
２１０５    発光層
２１０６    電子輸送層
２１０７    電子注入層
２１０８    第２の電極
２２０１    ガラス基板
２２０２    第１の電極
２２０３    複合材料を含む層
２２０４    ホール輸送層
２２０５    発光層
２２０６    電子輸送層
２２０７    電子を発生するドナー準位を有する材料を含む層
２２０８    複合材料を含む層
２２０９    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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図１１】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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