(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極間に有機化合物を含む層を有し、
前記有機化合物を含む層は、Ｎ−カルバゾリル基を有する材料を含み、
前記Ｎ−カルバゾリル基を有する材料は、炭素数６乃至７０のアリール基（ただし、π電子不足型の複素芳香環基を置換基として有する）または炭素数１乃至７０の複素芳香環基（ただし、π電子不足型の複素芳香環基を置換基として有する）が、Ｎに結合しており、かつ、ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格の４位が、カルバゾールの２位又は３位のいずれか一方に結合した材料（ただし、下記化合物７７および化合物Ｉ−３２は除く）である発光素子。
【化１】
0005833386.tif 000106
【化２】
0005833386.tif 000107
【請求項２】
一対の電極間に有機化合物を含む層を有し、
前記有機化合物を含む層は、Ｎ−カルバゾリル基を有する材料を含み、
前記Ｎ−カルバゾリル基を有する材料は、炭素数６乃至７０のアリール基（ただし、π電子不足型の複素芳香環基を置換基として有する）または炭素数１乃至７０の複素芳香環基（ただし、π電子不足型の複素芳香環基を置換基として有する）が、Ｎに結合しており、かつ、ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格の４位が、カルバゾールの２位又は３位のいずれか一方、及び、６位又は７位のいずれか一方に結合した材料である発光素子。
【請求項３】
一対の電極間に有機化合物を含む層を有し、
前記有機化合物を含む層は、Ｎ−カルバゾリル基を有する材料を含み、
前記Ｎ−カルバゾリル基を有する材料は、炭素数６乃至７０のアリール基（ただし、π電子不足型の複素芳香環基を置換基として有する）または炭素数１乃至７０の複素芳香環基（ただし、π電子不足型の複素芳香環基を置換基として有する）が、Ｎに結合しており、かつ、ジベンゾチオフェン骨格又はジベンゾフラン骨格の４位が、カルバゾールの２位及び７位に結合、又は、３位及び６位に結合した材料である発光素子。
【請求項４】
一対の電極間に有機化合物を含む層を有し、
前記有機化合物を含む層は、下記式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体（ただし、下記化合物７７は除く）を含む発光素子。
【化３】
0005833386.tif 000108
（式中、Ａｒは、炭素数６乃至７０のアリール基（ただし、π電子不足型の複素芳香環基を置換基として有する）または炭素数１乃至７０の複素芳香環基（ただし、π電子不足型の複素芳香環基を置換基として有する）を表す。また、Ｒ０は下記式（ｇ１）で表される基を表し、Ｒ８は水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数６乃至１５のアリール基及び下記式（ｇ２）で表される基のいずれか一を表す。但し、Ｒ０の置換位置はαまたはβが付された炭素のいずれかであり、Ｒ８の置換位置はγまたはδが付された炭素のいずれかである。）
【化４】
0005833386.tif 000109
（式中、Ｘ１は酸素又は硫黄を表し、Ｒ１乃至Ｒ７はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基及び炭素数６乃至１５のアリール基のいずれか一を表す。）
【化５】
0005833386.tif 000110
（式中、Ｘ２は酸素又は硫黄を表し、Ｒ９乃至Ｒ１５はそれぞれ独立に水素、炭素数６乃至１５のアリール基及び炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか一を表す。）
【化６】
0005833386.tif 000111
【請求項５】
請求項４において、
前記Ｒ８が前記式（ｇ２）で表される置換基である場合、前記Ｒ０が前記αの位置に結合している場合は前記Ｒ８は前記γの位置に結合し、前記Ｒ０が前記βの位置に結合している場合、前記Ｒ８は前記δの位置に結合する発光素子。
【請求項６】
一対の電極間に有機化合物を含む層を有し、
前記有機化合物を含む層は、下記式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体（ただし、下記化合物７７は除く）を含む発光素子。
【化７】
0005833386.tif 000112
（式中、Ａｒは、炭素数６乃至７０のアリール基（ただし、π電子不足型の複素芳香環基を置換基として有する）または炭素数１乃至７０の複素芳香環基（ただし、π電子不足型の複素芳香環基を置換基として有する）を表す。また、Ｒ０は下記式（ｇ３）で表される基を表し、Ｒ８は水素、炭素数６乃至１５のアリール基、炭素数１乃至６のアルキル基及び下記式（ｇ４）で表される基のいずれか一を表す。但し、Ｒ０の置換位置はαまたはβが付された炭素のいずれかであり、Ｒ８の置換位置はγまたはδが付された炭素のいずれかである。）
【化８】
0005833386.tif 000113
（式中、Ｘ１は酸素又は硫黄を表し。Ｒ１、Ｒ３、Ｒ６はそれぞれ独立に水素、炭素数６乃至１５のアリール基及び炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか一を表す。）
【化９】
0005833386.tif 000114
（式中、Ｘ２は酸素又は硫黄を表し、Ｒ９、Ｒ１１、Ｒ１４はそれぞれ独立に水素、炭素数６乃至１５のアリール基及び炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか一を表す。）
【化１０】
0005833386.tif 000115
【請求項７】
一対の電極間に有機化合物を含む層を有し、
前記有機化合物を含む層は、下記式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体（ただし、下記化合物７７は除く）を含む発光素子。
【化１１】
0005833386.tif 000116
（式中、Ａｒは、炭素数６乃至７０のアリール基（ただし、π電子不足型の複素芳香環基を置換基として有する）または炭素数１乃至７０の複素芳香環基（ただし、π電子不足型の複素芳香環基を置換基として有する）を表す。また、Ｒ０は下記式（ｇ３）で表される基であり、Ｒ８は水素又は下記式（ｇ４）で表される基である。但し、Ｒ０の置換位置はαまたはβが付された炭素のいずれかであり、Ｒ８の置換位置はγまたはδが付された炭素のいずれかである。）
【化１２】
0005833386.tif 000117
（式中、Ｘ１は酸素又は硫黄を表し、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ６はそれぞれ独立に水素、炭素数６乃至１５のアリール基及び炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか一を表す。）
【化１３】
0005833386.tif 000118
（式中、Ｘ２は酸素又は硫黄を表し、Ｒ９、Ｒ１１、Ｒ１４はそれぞれ独立に水素、炭素数６乃至１５のアリール基及び炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか一を表す。）
【化１４】
0005833386.tif 000119
【請求項８】
請求項６または請求項７において、
前記Ｒ８が前記式（ｇ４）で表される置換基である場合、前記Ｒ０が前記αの位置に結合している場合は前記Ｒ８は前記γの位置に結合し、前記Ｒ０が前記βの位置に結合している場合、前記Ｒ８は前記δの位置に結合する発光素子。
【請求項９】
一対の電極間に有機化合物を含む層を有し、
前記有機化合物を含む層は、下記式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体（ただし、下記化合物７７は除く）を含む発光素子。
【化１５】
0005833386.tif 000120
（式中、Ａｒは、炭素数６乃至７０のアリール基（ただし、π電子不足型の複素芳香環基を置換基として有する）または炭素数１乃至７０の複素芳香環基（ただし、π電子不足型の複素芳香環基を置換基として有する）を表す。また、Ｒ０は下記式（ｇ５）で表される基を表し、Ｒ８は水素又は下記式（ｇ６）で表される基を表す。但し、Ｒ０の置換位置はαまたはβが付された炭素のいずれかであり、Ｒ８の置換位置はγまたはδが付された炭素のいずれかである。）
【化１６】
0005833386.tif 000121
（式中、Ｘ１は酸素又は硫黄を表す。）
【化１７】
0005833386.tif 000122
（式中、Ｘ２は酸素又は硫黄を表す。）
【化１８】
0005833386.tif 000123
【請求項１０】
請求項９において、
前記Ｒ８が前記式（ｇ６）で表される置換基である場合、前記Ｒ０が前記αの位置に結合している場合は前記Ｒ８は前記γの位置に結合し、前記Ｒ０が前記βの位置に結合している場合、前記Ｒ８は前記δの位置に結合する発光素子。
【請求項１１】
一対の電極間に有機化合物を含む層を有し、
前記有機化合物を含む層は、下記式（Ｇ２）で表されるカルバゾール誘導体（ただし、下記化合物７７は除く）を含む発光素子。
【化１９】
0005833386.tif 000124
（式中、Ｘは酸素又は硫黄を表し、Ａｒは、炭素数６乃至７０のアリール基（ただし、π電子不足型の複素芳香環基を置換基として有する）または炭素数１乃至７０の複素芳香環基（ただし、π電子不足型の複素芳香環基を置換基として有する）を表す。）
【化２０】
0005833386.tif 000125
【請求項１２】
一対の電極間に有機化合物を含む層を有し、
前記有機化合物を含む層は、下記式（Ｇ３）で表されるカルバゾール誘導体を含む発光素子。
【化２１】
0005833386.tif 000126
（式中、Ｘ１及びＸ２はそれぞれ独立に酸素又は硫黄を表し、Ａｒは、炭素数６乃至７０のアリール基（ただし、π電子不足型の複素芳香環基を置換基として有する）または炭素数１乃至７０の複素芳香環基（ただし、π電子不足型の複素芳香環基を置換基として有する）を表す。）
【請求項１３】
一対の電極間に有機化合物を含む層を有し、
前記有機化合物を含む層は、下記式（Ｇ４）で表されるカルバゾール誘導体を含む発光素子。
【化２２】
0005833386.tif 000127
（式中、Ｘ１及びＸ２はそれぞれ独立に酸素又は硫黄を表し、Ａｒは、炭素数６乃至７０のアリール基または炭素数１乃至７０の複素芳香環基を表す。）
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれか一に記載の発光素子を有する発光装置。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１３のいずれか一に記載の発光素子を光源として有する照明装置。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１３のいずれか一に記載の発光素子を表示部に有する表示装置。
【請求項１７】
請求項１乃至請求項１３のいずれか一に記載の発光素子を有する電子機器。
【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を用いた発光素子及び電子機器に関する。また、当該カルバゾール誘導体、それを用いた発光材料、発光素子用材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型軽量に作製できること、高速応答性を有すること、低消費電力などのメリットから、次世代の照明装置や表示装置として有機化合物を発光物質とする発光素子（有機ＥＬ素子）を用いた表示装置の開発が加速している。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、電極間に発光層を挟んで電圧を印加することにより、電極から発光層に電子及びホールが注入される。そして、注入された電子およびホールが再結合することで発光層に含まれる発光物質が励起状態となり、その励起状態が基底状態に戻る際に発光が得られる。発光物質が発する光の波長はその発光物質特有のものであり、異なる種類の有機化合物を発光物質として用いることによって、様々な波長すなわち様々な色の発光を呈する発光素子を得ることができる。
【０００４】
ディスプレイなど、画像を表示することを念頭においた表示装置の場合、フルカラーの映像を再現するためには、少なくとも赤、緑、青の３色の光を得ることが必要になる。また、照明装置として用いる場合は、高い演色性を得るために、可視光領域において満遍なく波長成分を有する光を得ることが理想的であり、現実的には、異なる波長の光を２種類以上合成することによって得られる光が照明用途として用いられることが多い。なお、赤と緑と青の３色の光を合成することによって、高い演色性を有する白色光を得ることができることが知られている。
【０００５】
発光物質が発する光は、その物質固有のものであることを先に述べた。しかし、寿命や消費電力など、発光素子としての重要な性能は、発光を呈する物質のみに依存する訳ではなく、発光層以外の層や、素子構造、そして、発光物質とホストとの性質や相性なども大きく影響する。そのため、この分野の成熟をみるためには多くの種類の発光素子用材料が必要となることに間違いはない。このような理由により、様々な分子構造を有する発光素子用材料が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１５９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、現状開発されている発光素子では、赤〜緑の光を発する発光素子の特性と比較して、青の光を発する発光素子の特性が悪く、問題となっている。これは、青の光を発する為には大きなエネルギーギャップを有する発光物質が必要であり、その発光物質を発光層において分散するホストに用いる物質やその発光物質を含む発光領域に隣接した輸送層に用いる物質にはさらに大きなエネルギーギャップが必要であることが一因となっている。
【０００８】
充分に大きいエネルギーギャップを持たない材料をホスト材料や発光領域に隣接した層の材料として用いると、励起子のエネルギーが当該材料に移動してしまい、発光素子の発光効率が低下してしまう、色純度が低下してしまうなどの問題が起こる。
【０００９】
そこで、本発明の一態様では、広いエネルギーギャップを有し、発光素子の輸送層やホスト材料として用いることが可能な新規カルバゾール誘導体及びそれを用いた発光効率の高い発光素子を提供することを課題とする。
【００１０】
また、本発明の一態様では、上記新規カルバゾール誘導体を用いた、駆動電圧の小さい発光素子を提供することを課題とする。
【００１１】
また、本発明の一態様では、上記新規カルバゾール誘導体を用いた、寿命の長い発光素子を提供することを課題とする。
【００１２】
なお、本発明の一態様では上記課題のいずれか一を解決すればよい。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、広いバンドギャップと適度なキャリア輸送性を有し、発光素子の材料として好適に用いることが出来る物質として、ジベンゾチオフェンもしくはジベンゾフランの４位がカルバゾールの２位又は３位に結合しているカルバゾール誘導体を合成することができた。そして、当該カルバゾール誘導体を用いることで、発光効率の高い発光素子を提供することができた。また、当該カルバゾール誘導体を用いることで、駆動電圧の小さい発光素子を提供することができた。また、当該カルバゾール誘導体を用いることで、寿命の長い発光素子も得ることができた。
【００１４】
すなわち、本発明の一態様は、一対の電極間に有機化合物を含む層を有する発光素子において、当該有機化合物を含む層にジベンゾチオフェン骨格またはジベンゾフラン骨格の４位が、カルバゾールの２位又は３位のいずれか一方に結合したＮ−カルバゾリル基を有する材料を含む発光素子である。
【００１５】
また、本発明の他の一態様は、一対の電極間に有機化合物を含む層を有する発光素子において、当該有機化合物を含む層にジベンゾチオフェン骨格またはジベンゾフラン骨格の４位が、カルバゾールの２位又は３位のいずれか一方、及び、６位又は７位のいずれか一方に結合したＮ−カルバゾリル基を含む材料を用いた発光素子である。
【００１６】
また、本発明の他の一態様は、一対の電極間に有機化合物を含む層を有する発光素子において、当該有機化合物を含む層にジベンゾチオフェン骨格またはジベンゾフラン骨格の４位が、カルバゾールの２位及び７位に結合、又は、３位及び６位に結合するＮ−カルバゾリル基を含む材料を用いた発光素子である。
【００１７】
また、本発明の他の一態様は、一対の電極間に有機化合物を含む層を有する発光素子において、当該有機化合物を含む層に下記一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を含む発光素子である。
【００１８】
【化１】
0005833386.tif 000002
【００１９】
式中、Ａｒは炭素数６乃至７０のアリール基または炭素数１乃至７０の複素芳香環基を表す。また、Ｒ０は下記一般式（ｇ１）で表される基を表し、Ｒ８は水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数６乃至１５のアリール基及び下記一般式（ｇ２）で表される基のいずれか一を表す。但し、Ｒ０の置換位置はαまたはβが付された炭素のいずれかであり、Ｒ８の置換位置はγまたはδが付された炭素のいずれかである。
【００２０】
【化２】
0005833386.tif 000003
【００２１】
（式中、Ｘ１は酸素又は硫黄を表し、Ｒ１乃至Ｒ７はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基及び炭素数６乃至１５のアリール基のいずれか一を表す。）
【００２２】
【化３】
0005833386.tif 000004
【００２３】
（式中、Ｘ２は酸素又は硫黄を表し、Ｒ９乃至Ｒ１５はそれぞれ独立に水素、炭素数６乃至１５のアリール基及び炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか一を表す。）
【００２４】
また、本発明の一態様は、上記構成において、一般式（ｇ２）で表される置換基Ｒ８がγの位置に結合する場合は、Ｒ０はαの位置に結合し、置換基Ｒ８がδの位置に結合する場合は、Ｒ０がβの位置に結合する発光素子である。
【００２５】
また、本発明の他の一態様は、一対の電極間に有機化合物を含む層を有する発光素子において、当該有機化合物を含む層に下記一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を含む発光素子である。
【００２６】
【化４】
0005833386.tif 000005
【００２７】
式中、Ａｒは、炭素数６乃至７０のアリール基又は炭素数１乃至７０の複素芳香環基を表す。また、Ｒ０は下記一般式（ｇ３）で表される基を表し、Ｒ８は水素、炭素数６乃至１５のアリール基、炭素数１乃至６のアルキル基及び下記一般式（ｇ４）で表される基のいずれか一を表す。但し、Ｒ０の置換位置はαまたはβが付された炭素のいずれかであり、Ｒ８の置換位置はγまたはδが付された炭素のいずれかである。
【００２８】
【化５】
0005833386.tif 000006
【００２９】
式中、Ｘ１は酸素又は硫黄を表し。Ｒ１、Ｒ３、Ｒ６は水素、炭素数６乃至１５のアリール基及び炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか一を表す。
【００３０】
【化６】
0005833386.tif 000007
【００３１】
ただし、式中Ｘ２は酸素又は硫黄を表し、Ｒ９、Ｒ１１、Ｒ１４は水素、炭素数６乃至１５のアリール基及び炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか一を表す。
【００３２】
また、本発明の他の一態様は、一対の電極間に有機化合物を含む層を有する発光素子において、当該有機化合物を含む層に下記一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を含む発光素子である。
【００３３】
【化７】
0005833386.tif 000008
【００３４】
式中Ａｒは、炭素数６乃至７０のアリール基又は炭素数１乃至７０の複素芳香環基を表す。また、Ｒ０は下記一般式（ｇ３）で表される基であり、Ｒ８は水素又は下記一般式（ｇ４）で表される基である。但し、Ｒ０の置換位置はαまたはβが付された炭素のいずれかであり、Ｒ８の置換位置はγまたはδが付された炭素のいずれかである。
【００３５】
【化８】
0005833386.tif 000009
【００３６】
式中、Ｘ１は酸素又は硫黄を表し、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ６は水素、炭素数６乃至１５のアリール基及び炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか一を表す。
【００３７】
【化９】
0005833386.tif 000010
【００３８】
ただし、式中Ｘ２は酸素又は硫黄を表し、Ｒ９、Ｒ１１、Ｒ１４は水素、炭素数６乃至１５のアリール基及び炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか一を表す。
【００３９】
また、本発明の一態様は、上記構成において、一般式（ｇ４）で表される置換基Ｒ８がγの位置に結合する場合は、Ｒ０はαの位置に結合し、置換基Ｒ８がδの位置に結合する場合は、Ｒ０がβの位置に結合する発光素子である。
【００４０】
また、本発明の他の一態様は、一対の電極間に有機化合物を含む層を有する発光素子において、当該有機化合物を含む層に下記一般式（Ｇ３）で表されるカルバゾール誘導体を含む発光素子である。
【００４１】
【化１０】
0005833386.tif 000011
【００４２】
式中、Ａｒは、炭素数６乃至７０のアリール基又は炭素数１乃至７０の複素芳香環基を表す。また、Ｒ０は下記一般式（ｇ５）で表される基であり、Ｒ８は水素又は下記一般式（ｇ６）で表される基である。
【００４３】
【化１１】
0005833386.tif 000012
式中、Ｘ１は酸素又は硫黄を表す。
【００４４】
【化１２】
0005833386.tif 000013
【００４５】
（式中、Ｘ２は酸素又は硫黄を表す。）
【００４６】
また、本発明の一態様は、上記構成において、一般式（ｇ６）で表される置換基Ｒ８がγの位置に結合する場合は、Ｒ０はαの位置に結合し、置換基Ｒ８がδの位置に結合する場合は、Ｒ０がβの位置に結合する発光素子である。
【００４７】
また、本発明の他の一態様は一対の電極間に有機化合物を含む層を有する発光素子において、当該有機化合物を含む層に下記一般式（Ｇ４）で表されるカルバゾール誘導体を含む発光素子である。
【００４８】
【化１３】
0005833386.tif 000014
【００４９】
ただし、式中Ｘは酸素又は硫黄を表し、式中Ａｒは、炭素数６乃至７０のアリール基又は炭素数１乃至７０の複素芳香環基を表す。
【００５０】
また、本発明の他の一態様は一対の電極間に有機化合物を含む層を有する発光素子において、当該有機化合物を含む層に下記一般式（Ｇ５）で表されるカルバゾール誘導体を含む発光素子である。
【００５１】
【化１４】
0005833386.tif 000015
【００５２】
ただし、式中Ｘ１及びＸ２はそれぞれ独立に酸素又は硫黄を表し、式中Ａｒは、炭素数６乃至７０のアリール基又は炭素数１乃至７０の複素芳香環基を表す。
【００５３】
また、本発明の他の一態様は一対の電極間に有機化合物を含む層を有する発光素子において、当該有機化合物を含む層に下記一般式（Ｇ６）で表されるカルバゾール誘導体を含む発光素子である。
【００５４】
【化１５】
0005833386.tif 000016
【００５５】
ただし、式中Ｘ１及びＸ２はそれぞれ独立に酸素又は硫黄を表し、式中Ａｒは、炭素数６乃至７０のアリール基又は炭素数１乃至７０の複素芳香環基を表す。
【発明の効果】
【００５６】
上記構成を有するカルバゾール誘導体は広いエネルギーギャップを有する発光素子用材料であり、発光素子の輸送層やホスト材料として用いることが可能である。また、当該カルバゾール誘導体を用いた発光素子は、発光効率の高い発光素子とすることができる。また、当該カルバゾール誘導体を用いた発光素子は、駆動電圧の小さい発光素子とすることができる。また、当該カルバゾール誘導体を用いた発光素子は、寿命の長い発光素子とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】発光素子の概念図。
【図２】アクティブマトリクス型発光装置の概念図。
【図３】パッシブマトリクス型発光装置の概念図。
【図４】電子機器を表す図。
【図５】電子機器を表す図。
【図６】照明装置を表す図。
【図７】照明装置を表す図。
【図８】発光素子１及び発光素子２の輝度−電流密度特性を表す図。
【図９】発光素子１及び発光素子２の輝度−電圧特性を表す図。
【図１０】発光素子１及び発光素子２の電流効率−輝度特性を表す図。
【図１１】発光素子１及び発光素子２の発光スペクトルを表す図。
【図１２】発光素子１及び発光素子２の規格化輝度−時間特性を表す図。
【図１３】発光素子３及び発光素子４の輝度−電流密度特性を表す図。
【図１４】発光素子３及び発光素子４の輝度−電圧特性を表す図。
【図１５】発光素子３及び発光素子４の電流効率−輝度特性を表す図。
【図１６】発光素子３及び発光素子４の発光スペクトルを表す図。
【図１７】発光素子３及び発光素子４の規格化輝度−時間特性を表す図。
【図１８】発光素子５及び発光素子６の輝度−電流密度特性を表す図。
【図１９】発光素子５及び発光素子６の輝度−電圧特性を表す図。
【図２０】発光素子５及び発光素子６の電流効率−輝度特性を表す図。
【図２１】発光素子５及び発光素子６の発光スペクトルを表す図。
【図２２】発光素子５及び発光素子６の規格化輝度−時間特性を表す図。
【図２３】発光素子７の輝度−電流密度特性を表す図。
【図２４】発光素子７の輝度−電圧特性を表す図。
【図２５】発光素子７の電流効率−輝度特性を表す図。
【図２６】発光素子７の発光スペクトルを表す図。
【図２７】発光素子８の輝度−電流密度特性を表す図。
【図２８】発光素子８の輝度−電圧特性を表す図。
【図２９】発光素子８の電流効率−輝度特性を表す図。
【図３０】発光素子８の発光スペクトルを表す図。
【図３１】ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩの１Ｈ  ＮＭＲチャート。
【図３２】ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩの溶液状態における吸収スペクトル（溶媒トルエン）。
【図３３】ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩの薄膜状態における吸収スペクトル。
【図３４】ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩの溶液状態における発光スペクトル（溶媒トルエン）。
【図３５】ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩの薄膜状態における発光スペクトル。
【図３６】ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩの１Ｈ  ＮＭＲチャート。
【図３７】ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩの溶液状態における吸収スペクトル（溶媒トルエン）。
【図３８】ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩの薄膜状態における吸収スペクトル。
【図３９】ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩの溶液状態における発光スペクトル（溶媒トルエン）。
【図４０】ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩの薄膜状態における発光スペクトル。
【図４１】ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩの１Ｈ  ＮＭＲチャート。
【図４２】ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩの溶液状態における吸収スペクトル（溶媒トルエン）。
【図４３】ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩの薄膜状態における吸収スペクトル。
【図４４】ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩの溶液状態における発光スペクトル（溶媒トルエン）。
【図４５】ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩの薄膜状態における発光スペクトル。
【図４６】ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩの１Ｈ  ＮＭＲチャート。
【図４７】ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩの溶液状態における吸収スペクトル（溶媒トルエン）。
【図４８】ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩの薄膜状態における吸収スペクトル。
【図４９】ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩの溶液状態における発光スペクトル（溶媒トルエン）。
【図５０】ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩの薄膜状態における発光スペクトル。
【図５１】ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの１Ｈ  ＮＭＲチャート。
【図５２】ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの溶液状態における吸収スペクトル（溶媒トルエン）。
【図５３】ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの薄膜状態における吸収スペクトル。
【図５４】ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの溶液状態における発光スペクトル（溶媒トルエン）。
【図５５】ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの薄膜状態における発光スペクトル。
【図５６】ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの１Ｈ  ＮＭＲチャート。
【図５７】ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの溶液状態における吸収スペクトル（溶媒トルエン）。
【図５８】ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの薄膜状態における吸収スペクトル。
【図５９】ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの溶液状態における発光スペクトル（溶媒トルエン）。
【図６０】ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの薄膜状態における発光スペクトル。
【図６１】ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの１Ｈ  ＮＭＲチャート。
【図６２】ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの溶液状態における吸収スペクトル（溶媒トルエン）。
【図６３】ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの薄膜状態における吸収スペクトル。
【図６４】ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの溶液状態における発光スペクトル（溶媒トルエン）。
【図６５】ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの薄膜状態における発光スペクトル。
【図６６】２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの１Ｈ  ＮＭＲチャート。
【図６７】２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの溶液状態における吸収スペクトル（溶媒トルエン）。
【図６８】２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの薄膜状態における吸収スペクトル。
【図６９】２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの溶液状態における発光スペクトル（溶媒トルエン）。
【図７０】２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの薄膜状態における発光スペクトル。
【図７１】ＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩのＮＭＲチャート。
【図７２】ＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図７３】発光素子９の輝度−電圧特性を表す図。
【図７４】発光素子９の電流効率−輝度特性を表す図。
【図７５】発光素子９の電流−電圧特性を表す図。
【図７６】発光素子９のパワー効率−輝度特性を表す図。
【図７７】発光素子９の外部量子効率−輝度特性を表す図。
【図７８】発光素子９の発光スペクトル。
【図７９】発光素子９の規格化輝度−時間特性を表す図。
【図８０】ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩのＮＭＲチャート。
【図８１】ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図８２】発光素子１０の輝度−電流密度特性を表す図。
【図８３】発光素子１０の輝度−電圧特性を表す図。
【図８４】発光素子１０の電流効率−輝度特性を表す図。
【図８５】発光素子１０の電流−電圧特性を表す図。
【図８６】発光素子１０の発光スペクトル。
【図８７】発光素子１０の規格化輝度−時間特性を表す図。
【図８８】発光素子１１の輝度−電流密度特性を表す図。
【図８９】発光素子１１の輝度−電圧特性を表す図。
【図９０】発光素子１１の電流効率−輝度特性を表す図。
【図９１】発光素子１１の電流−電圧特性を表す図。
【図９２】発光素子１２の輝度−電流密度特性を表す図。
【図９３】発光素子１２の輝度−電圧特性を表す図。
【図９４】発光素子１２の電流効率−輝度特性を表す図。
【図９５】発光素子１２の電流−電圧特性を表す図。
【図９６】発光素子１１の発光スペクトル。
【図９７】発光素子１２の発光スペクトル。
【図９８】発光素子１１の規格化輝度−時間特性を表す図。
【図９９】発光素子１２の規格化輝度−時間特性を表す図。
【図１００】ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのＮＭＲチャート。
【図１０１】ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図１０２】発光素子１３の輝度−電流密度特性を表す図。
【図１０３】発光素子１３の輝度−電圧特性を表す図。
【図１０４】発光素子１３の電流効率−輝度特性を表す図。
【図１０５】発光素子１３の電流−電圧特性を表す図。
【図１０６】発光素子１３の発光スペクトル。
【図１０７】発光素子１３の規格化輝度−時間特性を表す図。
【図１０８】ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのＮＭＲチャート。
【図１０９】ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図１１０】発光素子１４の輝度−電流密度特性を表す図。
【図１１１】発光素子１４の輝度−電圧特性を表す図。
【図１１２】発光素子１４の電流効率−輝度特性を表す図。
【図１１３】発光素子１４の電流−電圧特性を表す図。
【図１１４】発光素子１４の発光スペクトル。
【図１１５】発光素子１４の規格化輝度−時間特性を表す図。
【図１１６】ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶのＮＭＲチャート。
【図１１７】ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶの吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図１１８】発光素子１５の輝度−電流密度特性を表す図。
【図１１９】発光素子１５の輝度−電圧特性を表す図。
【図１２０】発光素子１５の電流効率−輝度特性を表す図。
【図１２１】発光素子１５の電流−電圧特性を表す図。
【図１２２】発光素子１５の発光スペクトル。
【図１２３】発光素子１５の規格化輝度−時間特性を表す図。
【図１２４】２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのＮＭＲチャート。
【図１２５】２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図１２６】発光素子１６の輝度−電流密度特性を表す図。
【図１２７】発光素子１６の輝度−電圧特性を表す図。
【図１２８】発光素子１６の電流効率−輝度特性を表す図。
【図１２９】発光素子１６の電流−電圧特性を表す図。
【図１３０】発光素子１６の発光スペクトル。
【図１３１】発光素子１６の規格化輝度−時間特性を表す図。
【図１３２】２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのＮＭＲチャート。
【図１３３】２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図１３４】発光素子１７の輝度−電流密度特性を表す図。
【図１３５】発光素子１７の輝度−電圧特性を表す図。
【図１３６】発光素子１７の電流効率−輝度特性を表す図。
【図１３７】発光素子１７の電流−電圧特性を表す図。
【図１３８】発光素子１７の発光スペクトル。
【図１３９】発光素子１７の規格化輝度−時間特性を表す図。
【図１４０】２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのＮＭＲチャート。
【図１４１】２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図１４２】発光素子１８の輝度−電流密度特性を表す図。
【図１４３】発光素子１８の輝度−電圧特性を表す図。
【図１４４】発光素子１８の電流効率−輝度特性を表す図。
【図１４５】発光素子１８の電流−電圧特性を表す図。
【図１４６】発光素子１８の発光スペクトル。
【図１４７】発光素子１８の規格化輝度−時間特性を表す図。
【図１４８】２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのＮＭＲチャート。
【図１４９】２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。
【図１５０】発光素子１９の輝度−電流密度特性を表す図。
【図１５１】発光素子１９の輝度−電圧特性を表す図。
【図１５２】発光素子１９の電流効率−輝度特性を表す図。
【図１５３】発光素子１９の電流−電圧特性を表す図。
【図１５４】発光素子１９の発光スペクトル。
【図１５５】発光素子１９の規格化輝度−時間特性を表す図。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。ただし、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、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。
【００５９】
（実施の形態１）
本実施の形態における発光素子は、ジベンゾチオフェン骨格の４位又はジベンゾフラン骨格の４位の炭素がカルバゾールの２位又は３位の炭素に結合したＮ−カルバゾリル基を有する物質を含む発光素子である。なお、当該ジベンゾチオフェン又はジベンゾフラン及びカルバゾールは置換基を有していてもいなくても良い。
【００６０】
当該Ｎ−カルバゾリル基に結合するジベンゾチオフェン又はジベンゾフランが置換基を有する場合、当該置換基としては、炭素数６乃至１５のアリール基、炭素数１乃至６のアルキル基のいずれかが挙げられる。
【００６１】
また、当該Ｎ−カルバゾリル基におけるカルバゾールが、他に置換基を有する場合、当該置換基の置換位置は６位又は７位であり、置換基としては炭素数６乃至１５のアリール基、炭素数１乃至６のアルキル基、ジベンゾチオフェン−４−イル基及びジベンゾフラン−４−イル基が挙げられる。カルバゾールの他の置換基として、ジベンゾチオフェン−４−イル基又はジベンゾフラン−４−イル基を選択した場合、これらの基はさらに置換基を有していても良く、当該置換基としては、炭素数６乃至１５のアリール基、炭素数１乃至６のアルキル基を選択することができる。また、当該他の置換基として、ジベンゾチオフェン−４−イル基又はジベンゾフラン−４−イル基を選択した際、カルバゾールの２位にジベンゾチオフェン又はジベンゾフランが結合している場合は、ジベンゾチオフェン−４−イル基又はジベンゾフラン−４−イル基は７位に置換し、カルバゾールの３位にジベンゾチオフェン又はジベンゾフランが結合している場合は、ジベンゾチオフェン−４−イル基又はジベンゾフラン−４−イル基は６位に置換することが、合成の容易さから好ましい構成である。なお、合成の容易さから、２位又は３位に結合するジベンゾチオフェン又はジベンゾフランと６位又は７位に結合する置換基は同種のものであることが好ましい構成である。
【００６２】
このようなＮ−カルバゾリル基を導入することによって、バンドギャップや三重項励起エネルギーの低下を伴わずに当該Ｎ−カルバゾリル基を導入した物質に正孔の注入輸送性を付加することができる。すなわち、バンドギャップや三重項励起エネルギーが大きく、優れたキャリア輸送性を有する発光素子用材料を提供することができるようになる。このような材料を用いた発光素子は、バンドギャップや三重項励起エネルギーが大きいことから、励起エネルギーのロスが少ないため発光効率の高い発光素子とすることができる。また、優れたキャリア移動性を有することから、駆動電圧の小さい発光素子とすることができる。
【００６３】
また、上述のようなＮ−カルバゾリル基はジベンゾチオフェンやジベンゾフランのような剛直な基を有するため、モルフォロジーに優れ、膜質が安定である。さらに、熱物性にも優れる。このことから、このようなＮ−カルバゾリル基を有する物質を用いた発光素子は、寿命の長い発光素子とすることができる。
【００６４】
なお、上述のＮ−カルバゾリル基を電子輸送性を有する物質に導入することによって、電子輸送性と正孔輸送性の両方を併せ持つ材料、いわゆるバイポーラ性の材料を得ることもできる。バイポーラ性の材料を発光素子の発光層に用いることによって、発光領域の偏りを防ぎ、濃度消光や三重項−三重項消滅（Ｔ−Ｔアニヒレイション）を抑制することができ、発光効率の高い発光素子を得ることができるようになる。
【００６５】
上記のような、Ｎ−カルバゾリル基を有する物質は下記一般式（Ｇ１）でも表すことができる。
【００６６】
【化１６】
0005833386.tif 000017
【００６７】
式（Ｇ１）中、Ａｒはどのような基でもかまわないが、発光素子に使用することを考慮すると、炭素数６乃至７０のアリール基または炭素数１乃至７０の複素芳香環基が好ましい。Ａｒがこれらのような基であれば、発光素子を作製する際に、蒸着法や湿式法など通常の方法により発光素子を作製することが可能である。なお、蒸着のしやすさを考慮すると、当該カルバゾール誘導体の分子量は１２００以下であることがさらに好ましい構成である。
【００６８】
Ｒ０は下記一般式（ｇ１）で表される基を表す。但し、Ｒ０の置換位置はαまたはβが付された炭素のいずれかである。
【００６９】
【化１７】
0005833386.tif 000018
【００７０】
式（ｇ１）中、Ｘ１は酸素又は硫黄を表し、Ｒ１乃至Ｒ７はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基及び炭素数６乃至１５のアリール基のいずれか一を表す。
【００７１】
以上のような構成を有するカルバゾール誘導体は、バンドギャップもしくは三重項励起エネルギーが大きく当該カルバゾール誘導体を用いた発光素子は、発光効率の高い発光素子とすることが可能である。また、このようなカルバゾール誘導体はキャリアの輸送性に優れ、当該カルバゾール誘導体を用いた発光素子は駆動電圧の小さい発光素子とすることが可能である。また、このようなカルバゾール誘導体は、ジベンゾチオフェンやジベンゾフランのような剛直な基を有するため、モルフォロジーに優れ、膜質が安定である。さらに、熱物性にも優れる。このことから、上記カルバゾール誘導体は、寿命の長い発光素子とすることができる。
【００７２】
なお、上記一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体は、上記一般式（Ｇ１）でも示されているように、Ｒ８で表される置換基を有していても良い。Ｒ８は水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数６乃至１５のアリール基及び下記一般式（ｇ２）で表される基のいずれか一を表す。但し、Ｒ８の置換位置はγまたはδが付された炭素のいずれかである。
【００７３】
【化１８】
0005833386.tif 000019
【００７４】
式（ｇ２）中、Ｘ２は酸素又は硫黄を表し、Ｒ９乃至Ｒ１５はそれぞれ独立に水素、炭素数６乃至１５のアリール基及び炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか一を表す。
【００７５】
Ｒ８が上記一般式（ｇ２）で表される置換基である際、上記一般式（ｇ１）で表される置換基の置換位置がαである場合は、Ｒ８の置換位置はγ、上記一般式（ｇ１）で表される置換基の置換位置がβである場合は、Ｒ８の置換位置はδであることが合成の容易さから好ましい構成である。また、Ｒ８が水素以外の置換基である場合、Ｒ８は上記一般式（ｇ１）と同じ基であることが合成の容易さから好ましい構成である。
【００７６】
上記一般式（ｇ１）で表される基がさらに置換基を有する場合、当該置換基の置換位置はＲ１、Ｒ３及びＲ６で表される位置であることが、原料を入手しやすく、また合成が容易であるため、原料のコスト削減の面から好ましい構成である。また、同様の観点から、Ｒ１乃至Ｒ７はすべて水素であることがさらに好ましい構成である。
【００７７】
また、同様にＲ８として（ｇ２）で表される基を適用した場合、当該置換基の置換位置はＲ９、Ｒ１１及びＲ１４で表される位置であることが好ましい構成であり、Ｒ９乃至Ｒ１５がすべて水素である構成がさらに好ましい構成である。
【００７８】
式中Ａｒの例としては、下記構造式（Ａｒ−１）乃至（Ａｒ−７）で表される基などを挙げることができるが、前述のとおり、これに限られることはない。
【００７９】
【化１９】
0005833386.tif 000020
【００８０】
以上のようなカルバゾール誘導体は、大きなエネルギーギャップもしくは三重項励起エネルギーを有し、エネルギーの大きい蛍光やりん光も効率的に発光させることができることから、青色の蛍光や緑色のりん光を提供する発光素子のホスト材料に好適に用いることができる。結果として、当該発光素子を発光効率の高い発光素子とすることができる。また、キャリアの輸送性にも優れていることからキャリア輸送材料としても好適である。これにより、駆動電圧の小さい発光素子を提供することもできる。また、本実施の形態におけるカルバゾール誘導体は、ジベンゾチオフェンやジベンゾフランのような剛直な基を有するため、モルフォロジーに優れ、膜質が安定である。さらに、熱物性にも優れる。このことから、このようなカルバゾール誘導体を用いた発光素子は、寿命の長い発光素子とすることができる。
【００８１】
当該のカルバゾール誘導体を用いた発光素子の一態様について図１（Ａ）を用いて以下に説明する。
【００８２】
本実施の形態における発光素子は、一対の電極間に複数の層を有する。本形態において、発光素子は、第１の電極１０２と、第２の電極１０４と、第１の電極１０２と第２の電極との間に設けられたＥＬ層１０３とから構成されている。なお、本形態では第１の電極１０２は陽極として機能し、第２の電極１０４は陰極として機能するものとして、以下説明をする。つまり、第１の電極１０２の方が第２の電極１０４よりも電位が高くなるように、第１の電極１０２と第２の電極１０４に電圧を印加したときに、発光が得られる構成となっている。
【００８３】
基板１０１は発光素子の支持体として用いられる。基板１０１としては、例えばガラス、プラスチックなどを用いることができる。なお、発光素子の支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。
【００８４】
第１の電極１０２としては、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：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（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタにより成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム（ＩＷＺＯ）は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。この他、金（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）、グラフェン、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。
【００８５】
ＥＬ層１０３の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質を含む層または正孔輸送性の高い物質を含む層、電子注入性の高い物質を含む層、正孔注入性の高い物質を含む層、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質を含む層等を適宜組み合わせて構成すればよい。例えば、正孔注入層、正孔輸送層、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することができる。本実施の形態では、ＥＬ層１０３は、第１の電極１０２の上に順に積層した正孔注入層１１１、正孔輸送層１１２、発光層１１３、電子輸送層１１４を有する構成について説明する。各層を構成する材料について以下に具体的に示す。
【００８６】
正孔注入層１１１は、正孔注入性の高い物質を含む層である。モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）等のフタロシアニン系の化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、或いはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層１１１を形成することができる。
【００８７】
また、正孔注入層１１１として、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有させた複合材料を用いることができる。なお、正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有させたものを用いることにより、電極の仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶことができる。つまり、第１の電極１０２として仕事関数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料も用いることができるようになる。アクセプター性物質としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【００８８】
複合材料に用いる正孔輸送性の高い物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の有機化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。ただし、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、複合材料における正孔輸送性の高い物質として用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。
【００８９】
例えば、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる。
【００９０】
複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等を挙げることができる。
【００９１】
また、複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、他に、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。
【００９２】
また、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４〜４２である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。
【００９３】
なお、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。
【００９４】
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）等の高分子化合物を用いることもできる。
【００９５】
なお、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体も複合材料における有機化合物として用いることもできる。正孔輸送層が一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を含む本実施の形態のような発光素子である場合は、正孔注入層から正孔輸送層へのホールの注入がスムーズとなるため、駆動電圧の低減を図ることができ、好ましい構成である。なお、同様の理由により、複合材料の有機化合物に一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を用いた場合、当該カルバゾール誘導体と、正孔輸送層に用いられる物質は同じ物質であることがさらに好ましい構成である。
【００９６】
正孔輸送層１１２は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。本実施の形態では、正孔輸送層として一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を用いる。
【００９７】
発光層１１３は、発光性の物質を含む層である。発光層１１３は、発光物質単独の膜で構成されていても、ホスト材料中に発光中心物質を分散された膜で構成されていても良い。
【００９８】
発光層１１３において、上記発光物質、若しくは発光中心物質として用いることが可能な材料としては特に限定は無く、これら材料が発する光は蛍光であっても燐光であっても良い。上記発光物質又は発光中心物質としては例えば、以下のようなものが挙げられる。蛍光発光性の物質としては、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）、クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１４−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）などが挙げられる。りん光発光性の物質としては、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：ＦＩｒａｃａｃ）、トリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ））、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ））、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（４’−パーフルオロフェニルフェニル）ピリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセト���ト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ））などが挙げられる。
【００９９】
また、上記ホスト材料として用いることが可能な材料としては、特に限定はないが、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（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（ＩＩ）（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（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、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−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）などの複素環化合物、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またはα−ＮＰＤ）、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（略称：ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物が挙げられる。また、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，���’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、３，６−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、３，３’，３’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）などを挙げることができる。これら及び公知の物質の中から、上記発光中心物質のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いればよい。また、発光中心物質がりん光を発する物質である場合、ホスト材料は該発光中心物質の三重項励起エネルギー（基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差）よりも大きい三重項励起エネルギーを有する物質を選択すれば良い。
【０１００】
なお、発光層１１３は２層以上の複数層でもって構成することもできる。例えば、第１の発光層と第２の発光層を正孔輸送層側から順に積層して発光層１１３とする場合、第１の発光層のホスト材料として正孔輸送性を有する物質を用い、第２の発光層のホスト材料として電子輸送性を有する物質を用いる構成などがある。
【０１０１】
以上のような構成を有する発光層は、複数の材料で構成されている場合、真空蒸着法での共蒸着や、混合溶液としてインクジェット法やスピンコート法やディップコート法などを用いて作製することができる。
【０１０２】
電子輸送層１１４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：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）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンズオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わない。
【０１０３】
また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
【０１０４】
また、電子輸送層と発光層との間に電子キャリアの移動を制御する層を設けても良い。これは上述したような電子輸送性の高い材料に、電子トラップ性の高い物質を少量添加した層であって、電子キャリアの移動を抑制することによって、キャリアバランスを調節することが可能となる。このような構成は、発光層を電子が突き抜けてしまうことにより発生する問題（例えば素子寿命の低下）の抑制に大きな効果を発揮する。
【０１０５】
また、電子輸送層と第２の電極１０４との間に、第２の電極１０４に接して電子注入層を設けてもよい。電子注入層としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を用いることができる。例えば、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含有させたもの、例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることができる。なお、電子注入層として、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたものを用いる構成は、第２の電極１０４からの電子注入が効率良く行われるためより好ましい構成である。
【０１０６】
第２の電極１０４を形成する物質としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の第１族または第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（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。しかしながら、第２の電極１０４と電子輸送層との間に、電子注入層を設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を第２の電極１０４として用いることができる。これら導電性材料は、スパッタリング法やインクジェット法、スピンコート法等を用いて成膜することが可能である。
【０１０７】
また、ＥＬ層１０３の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々の方法を用いることができる。例えば、真空蒸着法、インクジェット法またはスピンコート法など用いても構わない。また各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。
【０１０８】
電極についても、ゾル−ゲル法を用いて湿式法で形成しても良いし、金属材料のペーストを用いて湿式法で形成してもよい。また、スパッタリング法や真空蒸着法などの乾式法を用いて形成しても良い。
【０１０９】
以上のような構成を有する発光素子は、第１の電極１０２と第２の電極１０４との間に生じた電位差により電流が流れ、発光性の高い物質を含む層である発光層１１３において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。つまり発光層１１３に発光領域が形成されるような構成となっている。
【０１１０】
発光は、第１の電極１０２または第２の電極１０４のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第１の電極１０２または第２の電極１０４のいずれか一方または両方は、透光性を有する電極で成る。第１の電極１０２のみが透光性を有する電極である場合、発光は第１の電極１０２を通って基板側から取り出される。また、第２の電極１０４のみが透光性を有する電極である場合、発光は第２の電極１０４を通って基板と逆側から取り出される。第１の電極１０２および第２の電極１０４がいずれも透光性を有する電極である場合、発光は第１の電極１０２および第２の電極１０４を通って、基板側および基板と逆側の両方から取り出される。
【０１１１】
なお、第１の電極１０２と第２の電極１０４との間に設けられる層の構成は、上記のものには限定されない。しかし、発光領域と電極やキャリア注入層に用いられる金属とが近接することによって生じる消光が抑制されるように、第１の電極１０２および第２の電極１０４から離れた部位に正孔と電子とが再結合する発光領域を設けた構成が好ましい。また、層の積層順もこれに限定されず、基板側から第２の電極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、第１の電極といった、図１（Ａ）とは反対の順番に積層された積層構造であっても良い。
【０１１２】
また、直接発光層に接する正孔輸送層や電子輸送層、特に発光層１１３における発光領域に近い方に接するキャリア輸送層は、発光層で生成した励起子からのエネルギー移動を抑制するため、そのエネルギーギャップが発光層を構成する発光物質もしくは、発光層に含まれる発光中心物質が有するエネルギーギャップより大きいエネルギーギャップを有する物質で構成することが好ましい。
【０１１３】
本実施の形態における発光素子は、正孔輸送層として、エネルギーギャップの大きい一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が用いられていることから、発光物質もしくは発光中心物質がエネルギーギャップの大きい、青色の蛍光を呈する物質や、三重項励起エネルギー（基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差）の大きい緑色のりん光を呈する物質であっても、効率良く発光させることができ、発光効率の良好な発光素子を得ることができるようになる。このことで、より低消費電力の発光素子を提供することが可能となる。また、色純度の良い発光を得ることができる発光素子を提供することができるようになる。また、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体は、キャリアの輸送性に優れることから、駆動電圧の小さい発光素子を提供することが可能となる。
【０１１４】
本実施の形態においては、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に発光素子を作製している。一基板上にこのような発光素子を複数作製することで、パッシブマトリクス型の発光装置を作製することができる。また、ガラス、プラスチックなどからなる基板上に、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、ＴＦＴと電気的に接続された電極上に発光素子を作製してもよい。これにより、ＴＦＴによって発光素子の駆動を制御するアクティブマトリクス型の発光装置を作製できる。なお、ＴＦＴの構造は、特に限定されない。スタガ型のＴＦＴでもよいし逆スタガ型のＴＦＴでもよい。また、ＴＦＴに用いる半導体の結晶性についても特に限定されず、非晶質半導体を用いてもよいし、結晶性半導体を用いてもよい。また、ＴＦＴ基板に形成される駆動用回路についても、Ｎ型およびＰ型のＴＦＴからなるものでもよいし、若しくはＮ型のＴＦＴまたはＰ型のＴＦＴのいずれか一方からのみなるものであってもよい。
【０１１５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で示した構成と異なる構成の発光素子について説明する。
【０１１６】
実施の形態１で示した発光層１１３を、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体に発光性の発光中心物質を分散させた構成とすることで、発光中心物質からの発光を得る構成、即ち、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を発光層１１３のホスト材料として用いる構成を説明する。
【０１１７】
一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体は大きなエネルギーギャップ若しくは大きな三重項励起エネルギー（基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差）を有するため、他の発光物質を有効に励起、発光させることができることから、ホスト材料として好適に用いることができ、当該発光物質に起因した発光を得ることが可能である。そのため、エネルギーのロスが少ない、発光効率の高い発光素子を得ることができる。また、発光中心物質由来の所望の色の発光を得ることが容易な発光素子とすることができる。このことから、色純度の高い発光を呈する発光素子を得ることも容易となる。また、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体は、キャリアの輸送性にも優れることから、駆動電圧の小さい発光素子を提供することも可能となる。
【０１１８】
ここで、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体に分散させる発光中心物質としては、特に制限は無く種々の材料を用いることができる。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（略称：ＤＰＡ）、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、Ｎ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）やその他公知の蛍光を発光する蛍光発光性物質を用いることができる。また、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ））、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｑ）３）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）やその他公知の燐光を発光する燐光発光性物質を用いることができる。また、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が発光性を示す場合には、当該カルバゾール誘導体を発光中心物質として用いることができる。この場合、ホスト材料として用いるカルバゾール誘導体と発光中心物質として用いるカルバゾール誘導体は異なる物質であることが好ましい。以上に挙げた物質もしくは公知の物質の中から、ホスト材料に用いる一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体よりバンドギャップもしくは三重項励起エネルギーの小さな物質を発光中心物質として選択する。
【０１１９】
また、発光層には、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体と、そこに分散させる発光中心物質以外にも、さらに他の有機化合物を同時に分散させても良い。この場合、発光層のキャリアバランスを向上させる物質が好ましく、上記電子輸送性の高い物質などが挙げられる。
【０１２０】
下記一般式（Ｇ１）で表される実施の形態１で説明したカルバゾール誘導体は、式中Ａｒの構造によっては、バイポーラ性を備える物質となる。バイポーラ性を有する一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を発光素子のホスト材料として適用することによって、発光領域の分散化が可能となり、濃度消光やＴ−Ｔアニヒレイションによる発光効率の低下を抑制することができ、より発光効率の高い発光素子を提供することが可能となる。また、発光層がバイポーラ性となることによって、モノポーラ性の発光層を有する発光素子と比較して、駆動電圧の小さい発光素子を得やすいという特徴もある。
【０１２１】
【化２０】
0005833386.tif 000021
【０１２２】
式中、Ａｒは炭素数６乃至７０のアリール基または炭素数１乃至７０の複素芳香環基を表す。また、Ｒ０は下記一般式（ｇ１）で表される基を表し、Ｒ８は水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数６乃至１５のアリール基及び下記一般式（ｇ２）で表される基のいずれか一を表す。但し、Ｒ０の置換位置はαまたはβが付された炭素のいずれかであり、Ｒ８の置換位置はγまたはδが付された炭素のいずれかである。
【０１２３】
【化２１】
0005833386.tif 000022
【０１２４】
（式中、Ｘ１は酸素又は硫黄を表し、Ｒ１乃至Ｒ７はそれぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基及び炭素数６乃至１５のアリール基のいずれか一を表す。）
【０１２５】
【化２２】
0005833386.tif 000023
【０１２６】
（式中、Ｘ２は酸素又は硫黄を表し、Ｒ９乃至Ｒ１５はそれぞれ独立に水素、炭素数６乃至１５のアリール基及び炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか一を表す。）
【０１２７】
なお、上記一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体にバイポーラ性を有せしめるためには、上記Ａｒで表される置換基には、例えば、π電子不足系複素芳香環基を有するアリール基や複素芳香環基を適用すればよい。すなわち、電子輸送性の骨格をＡｒに含有させればよい。具体的な一例としては、ベンゾイミダゾリル基を有するアリール基、ベンゾイミダゾリル基を有する複素芳香環基、ベンゾオキサゾリル基を有するアリール基、ベンゾオキサゾリル基を有する複素芳香環基、オキサジアゾリル基を有するアリール基、オキサジアゾリル基を有する複素芳香環基などを適用すれば良い。
【０１２８】
なお、発光層１１３以外は、実施の形態１に示した構成を適宜適用することができる。なお、正孔輸送層１１２としては、実施の形態１の複合材料に用いることが可能な、正孔輸送性が高い物質として示した材料を用いることができる。また、それ以外に、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）や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（略称：ＴＰＤ）、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）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物等の正孔輸送性の高い物質を用いて形成することができる。もちろん、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を用いることもできる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。ただし、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
【０１２９】
また、正孔輸送層１１２として、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）等の高分子化合物を用いることもできる。
【０１３０】
（実施の形態３）
本実施の形態は、複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子（以下、積層型素子ともいう）の態様について、図１（Ｂ）を参照して説明する。この発光素子は、第１の電極と第２の電極との間に、複数の発光ユニットを有する発光素子である。発光ユニットとしては、実施の形態１又は実施の形態２で示したＥＬ層１０３と同様な構成を用いることができる。つまり、実施の形態１又は実施の形態２で示した発光素子は、１つの発光ユニットを有する発光素子であり、本実施の形態では、複数の発光ユニットを有する発光素子ということができる。
【０１３１】
図１（Ｂ）において、第１の電極５０１と第２の電極５０２との間には、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２が積層されており、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２との間には電荷発生層５１３が設けられている。第１の電極５０１と第２の電極５０２はそれぞれ実施の形態１における第１の電極１０２と第２の電極１０４に相当し、実施の形態１で説明したものと同様なものを適用することができる。また、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２は同じ構成であっても異なる構成であってもよい。
【０１３２】
電荷発生層５１３には、有機化合物と金属酸化物の複合材料が含まれている。この有機化合物と金属酸化物の複合材料は、実施の形態１で示した複合材料であり、有機化合物とバナジウム酸化物やモリブデン酸化物やタングステン酸化物等の金属酸化物を含む。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用いることができる。なお、有機化合物としては、正孔輸送性有機化合物として正孔移動度が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましい。ただし、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。有機化合物と金属酸化物の複合体は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。
【０１３３】
なお、電荷発生層５１３は、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と他の材料により構成される層を組み合わせて形成してもよい。例えば、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わせて形成してもよい。また、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、透明導電膜とを組み合わせて形成してもよい。
【０１３４】
いずれにしても、第１の発光ユニット５１１と第２の発光ユニット５１２に挟まれる電荷発生層５１３は、第１の電極５０１と第２の電極５０２に電圧を印加したときに、一方の発光ユニットに電子を注入し、他方の発光ユニットに正孔を注入するものであれば良い。例えば、図１（Ｂ）において、第１の電極の電位の方が第２の電極の電位よりも高くなるように電圧を印加した場合、電荷発生層５１３は、第１の発光ユニット５１１に電子を注入し、第２の発光ユニット５１２に正孔を注入するものであればよい。
【０１３５】
本実施の形態では、２つの発光ユニットを有する発光素子について説明したが、同様に、３つ以上の発光ユニットを積層した発光素子についても、適用することが可能である。本実施の形態に係る発光素子のように、一対の電極間に複数の発光ユニットを電荷発生層で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での長寿命素子を実現できる。また、照明を応用例とした場合は、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現することができる。
【０１３６】
また、それぞれの発光ユニットの発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、２つの発光ユニットを有する発光素子において、第１の発光ユニットの発光色と第２の発光ユニットの発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色を発光する物質から得られた光を混合すると、白色発光を得ることができる。また、３つの発光ユニットを有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第１の発光ユニットの発光色が赤色であり、第２の発光ユニットの発光色が緑色であり、第３の発光ユニットの発光色が青色である場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。
【０１３７】
本実施の形態の発光素子は一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を含むことから、発光効率の良好な発光素子とすることができる。また、駆動電圧の小さな発光素子とすることができる。また、寿命の長い発光素子とすることができる。又、当該カルバゾール誘導体が含まれる発光ユニットは発光中心物質由来の光を色純度良く得られるため、発光素子全体としての色の調製が容易となる。
【０１３８】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
【０１３９】
（実施の形態４）
続いて、本実施の形態では、下記一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体の合成方法について説明する。
【０１４０】
【化２３】
0005833386.tif 000024
【０１４１】
式中Ａｒは炭素数６乃至７０のアリール基または炭素数１乃至７０の複素芳香環基を表す。また、Ｒ０はαもしくはβが付された炭素のいずれか一方に結合する、下記一般式（ｇ１）で表される置換基である。Ｒ８はγもしくはδが付された炭素のいずれか一方に結合し、水素、炭素数１乃至６のアルキル基、炭素数６乃至１５のアリール基及び下記一般式（ｇ２）で表される基のいずれか一を表す。
【０１４２】
【化２４】
0005833386.tif 000025
【０１４３】
式中、Ｘ１は硫黄または酸素を表し、Ｒ１乃至Ｒ７は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基及び炭素数６乃至１５のアリール基のいずれか一を表す
【０１４４】
【化２５】
0005833386.tif 000026
【０１４５】
式（ｇ２）中、Ｘ２は酸素又は硫黄を表し、Ｒ９乃至Ｒ１５はそれぞれ独立に水素、炭素数６乃至１５のアリール基及び炭素数１乃至６のアルキル基のいずれか一を表す。
【０１４６】
ここで、式中Ｒ０は、上記一般式（ｇ１）で表される置換基であるため、上記一般式（Ｇ１）は下記一般式（Ｇ１’）としても表すことができる。下記一般式（Ｇ１’）において、上記一般式（ｇ１）に相当する置換基の置換位置は、上記一般式（Ｇ１）においてα又はβが付された炭素のいずれかである。以下、特に説明の無いものに関しては、Ａｒ、Ｒ１乃至Ｒ１６、Ｘ１、Ｘ２が表す置換基や元素、及びＲ８及び上記一般式（ｇ１）に対応する置換基の置換位置は上記説明に順ずることとする。
【０１４７】
【化２６】
0005833386.tif 000027
【０１４８】
本実施の形態では上記一般式（Ｇ１）の代わりに上記一般式（Ｇ１’）を用いてその合成法を説明する。
【０１４９】
＜合成方法１＞
合成方法１では上記一般式（Ｇ１’）において、Ｒ８が水素である物質（下記一般式（Ｇ１’−１））の合成方法を説明する。
【０１５０】
【化２７】
0005833386.tif 000028
【０１５１】
まず、９Ｈ−カルバゾールの２位、または３位が、ハロゲン基、またはトリフラート基を有する化合物（化合物１）と、ジベンゾチオフェンのボロン酸化合物、またはジベンゾフランのボロン酸化合物（化合物２）とをカップリングさせることで、９Ｈ−カルバゾールの２位、または３位と、ジベンゾチオフェンの４位、またはジベンゾフランの４位が結合した構造を有する９Ｈ−カルバゾール誘導体（化合物３）を得ることができる（反応式（Ａ−１））。
【０１５２】
【化２８】
0005833386.tif 000029
【０１５３】
反応式（Ａ−１）において、Ｘ１は酸素または硫黄を表し、Ｘ３はハロゲン基、トリフラート基等を表し、Ｘ４はボロン酸（ボロン酸はエチレングリコール等により保護されていてもよい）を表し、Ｒ１乃至Ｒ７は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、及び炭素数６乃至１５のアリール基のいずれか一を表す。反応式（Ａ−１）において行うカップリング反応は、パラジウム触媒を用いた鈴木・宮浦カップリング反応等が挙げられる。
【０１５４】
次に、得られた９Ｈ−カルバゾール誘導体（化合物３）と、ハロゲン化アリール（化合物４）とをカップリングすることにより、目的の化合物（Ｇ１−１）を得ることができる（反応式（Ａ−２））。
【０１５５】
【化２９】
0005833386.tif 000030
【０１５６】
反応式（Ａ−２）において、Ｘ１は酸素または硫黄を表し、Ｘ５はハロゲン基等を表わし、Ｒ１乃至Ｒ７は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、及び炭素数６乃至１５のアリール基を表し、Ａｒは炭素数６乃至７０のアリール基または炭素数１乃至７０の複素芳香環基のいずれかを表す。反応式（Ａ−２）において行うカップリング反応は、パラジウム触媒を用いたブッフバルト・ハートウィッグ反応や、銅または銅化合物を用いたウルマン反応等が挙げられる。
【０１５７】
＜合成方法２＞
合成方法２では上記一般式（Ｇ１’）において、Ｒ８が上記一般式（ｇ２）で表される置換基である物質（下記一般式（Ｇ１’−２））の合成方法を説明する。
【０１５８】
【化３０】
0005833386.tif 000031
【０１５９】
まず、９Ｈ−カルバゾールの２位と７位、または３位と６位、または２位と６位がハロゲン基を有するカルバゾール誘導体（化合物５）と、ジベンゾチオフェンのボロン酸化合物、またはジベンゾフランのボロン酸化合物（化合物２）とをカップリングさせることで、カルバゾール誘導体（化合物６）を得ることができる（反応式（Ｂ−１））。
【０１６０】
【化３１】
0005833386.tif 000032
【０１６１】
反応式（Ｂ−１）において、Ｘ６及びＸ７はハロゲン基等を表し、Ｘ４はボロン酸（ボロン酸はエチレングリコール等により保護されていてもよい）を表し、Ｒ１乃至Ｒ７は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、及び炭素数６乃至１５のアリール基のいずれかを表す。Ｘ６とＸ７は同じであっても異なっていても良い。反応式（Ｂ−１）において行うカップリング反応は、パラジウム触媒を用いた鈴木・宮浦カップリング反応等が挙げられる。
【０１６２】
次に、９Ｈ−カルバゾールのモノハロゲン化物（化合物６）と、ジベンゾチオフェンのボロン酸化合物、またはジベンゾフランのボロン酸化合物（化合物７）とをカップリングさせることで、カルバゾール誘導体（化合物８）を得ることができる（反応式（Ｂ−２））。
【０１６３】
【化３２】
0005833386.tif 000033
【０１６４】
反応式（Ｂ−２）において、Ｘ６はハロゲン基等を表し、Ｘ４はボロン酸（ボロン酸はエチレングリコール等により保護されていてもよい）を表し、Ｒ１乃至Ｒ７は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基及び、炭素数６乃至１５のアリール基のいずれかを表す。反応式（Ｂ−１）において行うカップリング反応は、パラジウム触媒を用いた鈴木・宮浦カップリング反応等が挙げられる。
【０１６５】
最後に、９Ｈ−カルバゾール誘導体（化合物８）と、ハロゲン化アリール（化合物４）とをカップリングすることにより、目的の化合物（Ｇ１−２）を得ることができる（反応式Ｂ−３））。
【０１６６】
【化３３】
0005833386.tif 000034
反応式（Ｂ−３）において、Ｘ１は酸素または硫黄を表し、Ｘ５はハロゲン基等を表わし、Ｒ１乃至Ｒ７は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、及び炭素数６乃至１５のアリール基を表す。また、Ａｒは炭素数６乃至７０のアリール基または炭素数１乃至７０の複素芳香環基のいずれかを表す。反応式（Ｂ−３）において行うカップリング反応は、パラジウム触媒を用いたブッフバルト・ハートウィッグ反応や、銅または銅化合物を用いたウルマン反応等が挙げられる。上記反応式（Ｂ−１）乃至（Ｂ−３）では、ジベンゾチオフェン骨格、または、ジベンゾフラン骨格を、１当量ずつカップリングする方法を説明した。しかし、化合物２と化合物７が同じ構造の時は、９Ｈ−カルバゾール誘導体に対して、ジベンゾフラン誘導体、または、ジベンゾフラン誘導体を同時に２当量カップリングしても良い。
【０１６７】
＜合成方法３＞
合成方法３では上記一般式（Ｇ１’）において、Ｒ８が炭素数６乃至１５のアリール基又は炭素数１乃至６のアルキル基である物質（下記一般式（Ｇ１’−３））の合成方法を説明する。
【０１６８】
【化３４】
0005833386.tif 000035
【０１６９】
まず、９Ｈ−カルバゾールの２位または３位にアルキル基またはアリール基を置換し、３位または６位にハロゲン基を置換した９Ｈ―カルバゾール誘導体（化合物９）と、ジベンゾチオフェンのボロン酸化合物、またはジベンゾフランのボロン酸化合物（化合物２）とをカップリングすることで、９Ｈ―カルバゾール誘導体（化合物１０）を得ることができる（反応式（Ｃ−１））。
【０１７０】
【化３５】
0005833386.tif 000036
【０１７１】
反応式（Ｃ−１）において、Ｘ１は酸素または硫黄を表し、Ｘ９はハロゲン基等を表し、Ｒ１乃至Ｒ７は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、及び炭素数６乃至１５のアリール基のいずれか一を表し、Ｒ１６は、炭素数１乃至６のアルキル基、または、炭素数６乃至１５のアリール基を表す。反応式（Ｃ−１）において行うカップリング反応は、パラジウム触媒を用いた鈴木・宮浦カップリング等が挙げられる。
【０１７２】
次に、９Ｈ−カルバゾール誘導体（化合物１０）と、ハロゲン化アリール（化合物４）とをカップリングすることにより、目的の化合物（Ｇ１’−３）を得ることができる（反応式Ｃ−２））。
【０１７３】
【化３６】
0005833386.tif 000037
【０１７４】
反応式（Ｃ−２）において、Ｘ１は酸素または硫黄を表し、Ｘ５はハロゲン基等を表わし、Ｒ１乃至Ｒ７は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至６のアルキル基、及び炭素数６乃至１５のアリール基のいずれか一を表し、Ｒ１６は、炭素数１乃至６のアルキル基、または、炭素数６乃至１５のアリール基のいずれかを表し、Ａｒは炭素数６乃至７０のアリール基または炭素数１乃至７０の複素芳香環基を表す。
【０１７５】
（実施の形態５）
本実施の形態では、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を含む発光素子を用いた発光装置について説明する。
【０１７６】
本実施の形態では、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を含む発光素子を用いて作製された発光装置について図２を用いて説明する。なお、図２（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）をＡ−ＢおよびＣ−Ｄで切断した断面図である。この発光装置は、発光素子の発光を制御するものとして、点線で示された駆動回路部（ソース側駆動回路）６０１、画素部６０２、駆動回路部（ゲート側駆動回路）６０３を含んでいる。また、６０４は封止基板、６０５はシール材であり、シール材６０５で囲まれた内側は、空間６０７になっている。
【０１７７】
なお、引き回し配線６０８はソース側駆動回路６０１及びゲート側駆動回路６０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１７８】
次に、断面構造について図２（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。
【０１７９】
なお、ソース側駆動回路６０１はｎチャネル型ＴＦＴ６２３とｐチャネル型ＴＦＴ６２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
第１の電極６１３上には、有機化合物を含む層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、またはケイ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。
【０１８３】
また、有機化合物を含む層６１６は、蒸着マスクを用いた蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の種々の方法によって形成される。有機化合物を含む層６１６は、実施の形態１で示したカルバゾール誘導体を含んでいる。また、有機化合物を含む層６１６を構成する他の材料としては、低分子化合物、または高分子化合物（オリゴマー、デンドリマーを含む）であっても良い。
【０１８４】
さらに、有機化合物を含む層６１６上に形成され、陰極として機能する第２の電極６１７に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金や化合物、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＬｉＦ、ＣａＦ２等）を用いることが好ましい。なお、有機化合物を含む層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、ケイ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。
【０１８５】
なお、第１の電極６１３、有機化合物を含む層６１６、第２の電極６１７でもって、発光素子が形成されている。当該発光素子は実施の形態１乃至実施の形態３いずれかの構成を有する発光素子である。なお、画素部は複数の発光素子が形成されてなっているが、本実施の形態における発光装置では、実施の形態１乃至実施の形態３で説明した構成を有する発光素子と、それ以外の構成を有する発光素子の両方が含まれていても良い。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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）、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。
【０１８８】
以上のようにして、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を含む発光素子を用いて作製された発光装置を得ることができる。
【０１８９】
本実施の形態における発光装置は、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を含む発光素子を用いているため、良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、実施の形態１で示したカルバゾール誘導体はエネルギーギャップや三重項励起エネルギーが大きく、発光物質からのエネルギーの移動を抑制することが可能であることから、発光効率の良好な発光素子を提供することができ、もって、消費電力の低減された発光装置とすることができる。また、駆動電圧の小さい発光素子を得ることができることから、駆動電圧の小さい発光装置を得ることができる。また、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を用いた発光素子は寿命の長い発光素子であることから、信頼性の高い発光装置を提供することができる。
【０１９０】
以上のように、本実施の形態では、アクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、この他、パッシブマトリクス型の発光装置であってもよい。図３には本発明を適用して作製したパッシブマトリクス型の発光装置の斜視図を示す。なお、図３（Ａ）は、発光装置を示す斜視図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）をＸ−Ｙで切断した断面図である。図３において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間には有機化合物を含む層９５５が設けられている。電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことが出来る。また、パッシブマトリクス型の発光装置においても、低駆動電圧で動作する実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載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。また、発光効率の高い実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載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。また、実施の形態１乃至実施の形態３のいずれかに記載の発光素子を含むことによって信頼性の高い発光装置とすることが可能となる。
【０１９１】
（実施の形態６）
本実施の形態では、実施の形態５に示す発光装置をその一部に含む本発明の電子機器について説明する。本発明の電子機器は、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を含む発光素子を含み、その結果、消費電力が低減された表示部を有する電子機器とすることが可能である。また、駆動電圧の小さい電子機器とすることが可能である。また、信頼性の高い電子機器とすることが可能である。
【０１９２】
一般式（Ｇ１）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電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図４に示す。
【０１９３】
図４（Ａ）はテレビ装置であり、筐体９１０１、支持台９１０２、表示部９１０３、スピーカー部９１０４、ビデオ入力端子９１０５等を含む。このテレビ装置において、表示部９１０３は、実施の形態１乃至実施の形態３いずれかで説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率の良好な発光素子とすることが可能である。また、駆動電圧の小さい発光素子とすることが可能である。また、信頼性の高い発光素子とすることが可能である。そのため、当該発光素子で構成される表示部９１０３を有するテレビ装置は消費電力の低減されたテレビ装置とすることができる。また、駆動電圧の小さいテレビ装置とすることが可能である。また、信頼性の高いテレビ装置とすることが可能である。
【０１９４】
図４（Ｂ）は本発明に係るコンピュータであり、本体９２０１、筐体９２０２、表示部９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、ポインティングデバイス９２０６等を含む。このコンピュータにおいて、表示部９２０３は、実施の形態１乃至実施の形態３いずれかで説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率の良好な発光素子とすることが可能である。また、駆動電圧の小さい発光素子とすることが可能である。また、信頼性の高い発光素子とすることが可能である。そのため、当該発光素子で構成される表示部９２０３有するこのコンピュータは消費電力の低減されたコンピュータとすることができる。また、駆動電圧の小さいコンピュータとすることが可能である。また、信頼性の高いコンピュータとすることが可能である。
【０１９５】
図４（Ｃ）は本発明に係る携帯電話であり、本体９４０１、筐体９４０２、表示部９４０３、音声入力部９４０４、音声出力部９４０５、操作キー９４０６、外部接続ポート９４０７、アンテナ９４０８等を含む。この携帯電話において、表示部９４０３は、実施の形態１乃至実施の形態３いずれかで説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率の良好な発光素子とすることが可能である。また、駆動電圧の小さい発光素子とすることが可能である。また、信頼性の高い発光素子とすることが可能である。そのため、当該発光素子で構成される表示部９４０３を有するこの携帯電話は消費電力の低減された携帯電話とすることができる。また、駆動電圧の小さい携帯電話とすることが可能である。また、信頼性の高い携帯電話とすることが可能である。
【０１９６】
図４（Ｄ）は本発明に係るカメラであり、本体９５０１、表示部９５０２、筐体９５０３、外部接続ポート９５０４、リモコン受信部９５０５、受像部９５０６、バッテリー９５０７、音声入力部９５０８、操作キー９５０９、接眼部９５１０等を含む。このカメラにおいて、表示部９５０２は、実施の形態１乃至実施の形態３いずれかで説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率の良好な発光素子とすることが可能である。また、駆動電圧の小さい発光素子とすることが可能である。また、信頼性の高い発光素子とすることが可能である。そのため、当該発光素子で構成される表示部９５０２を有するこのカメラは消費電力の低減されたカメラとすることができる。また、駆動電圧の小さい高いカメラとすることが可能である。また、信頼性の高いカメラとすることができる。
【０１９７】
以上の様に、実施の形態５に記載の発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を用いることにより、消費電力の低減された電子機器を得ることができる。また、色再現性に優れた高品質な表示を提供することが可能な表示部を有する電子機器を得ることができる。
【０１９８】
また、実施の形態５に記載の発光装置は、照明装置として用いることもできる。実施の形態５に記載の発光装置を照明装置として用いる一態様を、図５を用いて説明する。
【０１９９】
図５は、実施の形態５に記載の発光装置をバックライトとして用いた液晶表示装置の一例である。図５に示した液晶表示装置は、筐体９０１、液晶層９０２、バックライトユニット９０３、筐体９０４を有し、液晶層９０２は、ドライバＩＣ９０５と接続されている。また、バックライトユニット９０３は、実施の形態５に記載の発光装置が用いられおり、端子９０６により、電流が供給されている。
【０２００】
実施の形態５に記載の発光装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、消費電力の低減されたバックライトが得られる。また、実施の形態５に記載の発光装置は、面発光の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化が可能であり、液晶表示装置の大面積化も可能になる。さらに、実施の形態５に記載の発光装置は薄型であるため、表示装置の薄型化も可能となる。
【０２０１】
図６は、実施の形態５に記載の発光装置を、照明装置である電気スタンドとして用いた例である。図６に示す電気スタンドは、筐体２００１と、光源２００２を有し、光源２００２として、実施の形態５に記載の発光装置が用いられている。
【０２０２】
図７は、実施の形態５に記載の発光装置を、室内の照明装置３００１として用いた例である。実施の形態５に記載の発光装置は消費電力の低減された発光装置であるため、消費電力の低減された照明装置とすることができる。また、実施の形態５に記載の発光装置は大面積化が可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。また、実施の形態５に記載の発光装置は、薄型であるため、薄型化した照明装置として用いることが可能となる。
【実施例１】
【０２０３】
本実施例では、カルバゾール誘導体である、２−［４−｛３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル｝フェニル］−１−フェニルベンゾイミダゾール（略称：ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩ、構造式（１））及び２−［４−｛３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル｝フェニル］−１−フェニルベンゾイミダゾール（略称：ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩ、構造式（３））を、緑色のりん光を発する発光中心物質を用いた発光層におけるホスト材料として用いた実施の形態１に記載の発光素子について説明する。
【０２０４】
なお、本実施例で用いた有機化合物の分子構造を下記構造式（ｉ）〜（ｉｖ）、（１）、（３）に示す。素子構造は図１（Ａ）において、電子輸送層１１４と第２の電極１０４との間に電子注入層を設けた構造とした。
【０２０５】
【化３７】
0005833386.tif 000038
【０２０６】
≪発光素子１、発光素子２の作製≫
まず、第１の電極１０２として１１０ｎｍの膜厚でケイ素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜されたガラス基板１０１を用意した。ＩＴＳＯ表面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
【０２０７】
次に、ＩＴＳＯが形成された面が下方となるように、基板１０１を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。
【０２０８】
真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、上記構造式（ｉ）で表される４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＢＰＡＦＬＰ：酸化モリブデン（ＶＩ）＝２：１（重量比）となるように共蒸着することにより、正孔注入層１１１を形成した。膜厚は５０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
【０２０９】
続いて、ＢＰＡＦＬＰを１０ｎｍ蒸着することにより正孔輸送層１１２を形成した。
【０２１０】
さらに、正孔輸送層１１２上に、発光素子１では、上記構造式（１）で表される実施形態１で説明したカルバゾール誘導体であるＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩと上記構造式（ｉｉ）で表される４−フェニル−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡ１ＢＰ）及び上記構造式（ｉｉｉ）で表されるトリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）をＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩ：ＰＣＢＡ１ＢＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３＝１：０．２５：０．０６（重量比）となるように２０ｎｍ、続いてＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３＝１：０．０６（重量比）となるように２０ｎｍ、最後にＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩを１５ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０２１１】
発光素子２では、正孔輸送層１１２上に上記構造式（２）で表される実施形態１で説明したカルバゾール誘導体であるＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩとＰＣＢＡ１ＢＰ及びＩｒ（ｐｐｙ）３をＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩ：ＰＣＢＡ１ＢＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３＝１：０．２５：０．０６（重量比）となるように２０ｎｍ、続いてＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３＝１：０．０６（重量比）となるように２０ｎｍ、最後にＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩを１５ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０２１２】
次に、上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。さらに電子輸送層１１４上にフッ化リチウムを１ｎｍとなるように蒸着することによって電子注入層を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０４としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子１及び発光素子２を完成させた。上述した蒸着過程においては、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０２１３】
≪発光素子１及び発光素子２の動作特性≫
以上により得られた発光素子１及び発光素子２を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０２１４】
各発光素子の輝度−電流密度特性を図８、輝度−電圧特性を図９、電流効率−輝度特性を図１０に示す。図８では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）を示す。図９では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。図１０では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。
【０２１５】
図１０から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を緑色のりん光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な輝度−発光効率特性を示し、発光効率が良好な発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が広いエネルギーギャップを有し、そして、広い三重項励起エネルギーを有することから、緑色のりん光を発する発光物質であっても、有効に励起することができるためである。また、図８から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を緑色のりん光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な輝度−電圧特性を示し、駆動電圧の小さな発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が、優れたキャリア輸送性を有していることを示している。
【０２１６】
また、作製した発光素子１及び発光素子２に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図１１に示す。図１１では横軸が発光波長（ｎｍ）、縦軸が発光強度を示す。発光強度は最大発光強度を１とした相対的な値として示す。図１１より発光素子１、発光素子２のいずれも、発光中心物質であるＩｒ（ｐｐｙ）３起因の緑色の発光を呈することがわかった。
【０２１７】
次に、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件でこれらの素子を駆動し、輝度の駆動時間に対する変化を調べた。図１２に規格化輝度−時間特性を示す。図１２から、発光素子１及び発光素子２共に、良好な特性を示し、信頼性の高い素子であることがわかった。
【実施例２】
【０２１８】
本実施例ではカルバゾール誘導体である、３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−（トリフェニレン−２−イル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩ、構造式（５））及び３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９−（トリフェニレン−２−イル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩ、構造式（６））を、緑色のりん光を発する発光中心物質を用いた発光層におけるホスト材料として用いた実施の形態１に記載の発光素子について説明する。
【０２１９】
なお、本実施例で用いた有機化合物の分子構造を下記構造式（ｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（５）、（６）に示す。素子構造は図１（Ａ）において、電子輸送層１１４と第２の電極１０４との間に電子注入層を設けた構造とした。
【０２２０】
【化３８】
0005833386.tif 000039
【０２２１】
≪発光素子３、発光素子４の作製≫
まず、第１の電極１０２として１１０ｎｍの膜厚でケイ素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜されたガラス基板１０１を用意した。ＩＴＳＯ表面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
【０２２２】
次に、ＩＴＳＯが形成された面が下方となるように、基板１０１を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。
【０２２３】
真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、上記構造式（ｉ）で表される４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＢＰＡＦＬＰ：酸化モリブデン（ＶＩ）＝２：１（重量比）となるように共蒸着することにより、正孔注入層１１１を形成した。膜厚は５０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
【０２２４】
続いて、ＢＰＡＦＬＰを１０ｎｍ蒸着することにより正孔輸送層１１２を形成した。
【０２２５】
さらに、正孔輸送層１１２上に、発光素子３では、上記構造式（５）で表される実施形態１で説明したカルバゾール誘導体であるＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩと上記構造式（ｉｉｉ）で表されるトリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）をＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３＝１：０．０６（重量比）となるように４０ｎｍ、続いてＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩを１５ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０２２６】
発光素子４では、正孔輸送層１１２上に上記構造式（６）で表される実施形態１で説明したカルバゾール誘導体であるＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩとＩｒ（ｐｐｙ）３をＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３＝１：０．０６（重量比）となるように４０ｎｍ、続いてＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩを１５ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０２２７】
次に、発光層１１３上に、上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。さらに電子輸送層１１４上にフッ化リチウムを１ｎｍとなるように蒸着することによって電子注入層を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０４としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子３及び発光素子４を完成させた。上述した蒸着過程においては、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０２２８】
≪発光素子３及び発光素子４の動作特性≫
以上により得られた発光素子３及び発光素子４を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０２２９】
各発光素子の輝度−電流密度特性を図１３、輝度−電圧特性を図１４、電流効率−輝度特性を図１５に示す。図１３では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）を示す。図１４では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。図１５では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。
【０２３０】
図１５から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を緑色のりん光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な輝度−発光効率特性を示し、発光効率が良好な発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が広いエネルギーギャップを有し、結果、広い三重項励起エネルギーを有することから、緑色のりん光を発する発光物質であっても、有効に励起することができるためである。また、図１３から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を緑色のりん光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な輝度−電圧特性を示し、駆動電圧の小さな発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が、優れたキャリア輸送性を有していることを示している。
【０２３１】
また、作製した発光素子３及び発光素子４に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図１６に示す。図１６では縦軸が発光強度、横軸が発光波長（ｎｍ）を示す。発光強度は最大発光強度を１とした相対的な値として示す。図１６より発光素子３、発光素子４のいずれも、発光中心物質であるＩｒ（ｐｐｙ）３起因の緑色の発光を呈することがわかった。
【０２３２】
次に、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件でこれらの素子を駆動し、輝度の駆動時間に対する変化を調べた。図１７に規格化輝度−時間特性を示す。図１７から、発光素子３及び発光素子４共に、良好な特性を示し、信頼性の高い素子であることがわかった。
【実施例３】
【０２３３】
本実施例では一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体である、３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩ、構造式（７））及び３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩ、構造式（８））を、青色の蛍光を発する発光中心物質を用いた発光層におけるホスト材料として用いた発光素子について説明する。
【０２３４】
なお、本実施例で用いた有機化合物の分子構造を下記構造式（ｉｖ）〜（ｖｉ）、（７）、（８）に示す。素子構造は図１（Ａ）において、電子輸送層１１４と第２の電極１０４との間に電子注入層を設けた構造とした。
【０２３５】
【化３９】
0005833386.tif 000040
【０２３６】
≪発光素子５、発光素子６の作製≫
まず、第１の電極１０２として１１０ｎｍの膜厚でケイ素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜されたガラス基板１０１を用意した。ＩＴＳＯ表面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
【０２３７】
次に、ＩＴＳＯが形成された面が下方となるように、基板１０１を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。
【０２３８】
真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、上記構造式（ｖ）で表される９−［４−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＰＣｚＰＡ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン（ＶＩ）＝２：１（重量比）となるように共蒸着することにより、正孔注入層１１１を形成した。膜厚は５０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
【０２３９】
続いて、ＰＣｚＰＡを１０ｎｍ蒸着することにより正孔輸送層１１２を形成した。
【０２４０】
さらに、正孔輸送層１１２上に、発光素子５では、上記構造式（７）で表される実施形態１で説明したカルバゾール誘導体であるＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩと上記構造式（ｖｉ）で表されるＮ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）をＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩ：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０５（重量比）となるように３０ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０２４１】
発光素子６では、正孔輸送層１１２上に上記構造式（８）で表される実施形態１で説明したカルバゾール誘導体であるＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩと１，６ＦＬＰＡＰｒｎをＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩ：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０５（重量比）となるように３０ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０２４２】
次に、発光層１１３上に、上記構造式（ｖｉｉ）で表されるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）を１０ｎｍ、さらに上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。さらに電子輸送層１１４上にフッ化リチウムを１ｎｍとなるように蒸着することによって電子注入層を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０４としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子５及び発光素子６を完成させた。上述した蒸着過程においては、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０２４３】
≪発光素子５及び発光素子６の動作特性≫
以上により得られた発光素子５及び発光素子６を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０２４４】
各発光素子の輝度−電流密度特性を図１８、輝度−電圧特性を図１９、電流効率−輝度特性を図２０に示す。図１８では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）を示す。図１９では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。図２０では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。
【０２４５】
図２０から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な輝度−発光効率特性を示し、発光効率が良好な発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が広いエネルギーギャップを有することから、青色の蛍光を発するエネルギーギャップの大きい発光物質であっても、有効に励起することができるためである。また、図１８から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な輝度−電圧特性を示し、駆動電圧の小さな発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が、優れたキャリア輸送性を有していることを示している。
【０２４６】
また、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２１に示す。図２１では縦軸が発光強度、横軸が発光波長（ｎｍ）を示す。発光強度は最大発光強度を１とした相対的な値として示す。図２１より発光素子５、発光素子６のいずれも、発光中心物質である１，６ＦＬＰＡＰｒｎ起因の青色の発光を呈することがわかった。
【０２４７】
次に、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件でこれらの素子を駆動し、輝度の駆動時間に対する変化を調べた。図２２に各発光素子の規格化輝度−時間特性を示す。図２２から、発光素子５及び発光素子６共に、良好な特性を示し、信頼性の高い素子であることがわかった。
【実施例４】
【０２４８】
本実施例では一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体である、３，６−ジ−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩ、構造式（９））を青色の蛍光を発する発光中心物質を用いた発光層に隣接する正孔輸送層の材料として用いた発光素子について説明する。
【０２４９】
なお、本実施例で用いた有機化合物の分子構造を下記構造式（ｉｖ）、（ｖｉ）、（ｖｉｉｉ）（９）に示す。素子構造は図１（Ａ）において、電子輸送層１１４と第２の電極１０４との間に電子注入層を設けた構造とした。
【０２５０】
【化４０】
0005833386.tif 000041
【０２５１】
≪発光素子７の作製≫
まず、第１の電極１０２として１１０ｎｍの膜厚でケイ素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜されたガラス基板１０１を用意した。ＩＴＳＯ表面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
【０２５２】
次に、ＩＴＳＯが形成された面が下方となるように、基板１０１を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。
【０２５３】
真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、上記構造式（９）で表される実施形態１で説明したカルバゾール誘導体であるＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩと酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩ：酸化モリブデン（ＶＩ）＝２：１（重量比）となるように共蒸着することにより、正孔注入層１１１を形成した。膜厚は５０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
【０２５４】
続いて、ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩを１０ｎｍ蒸着することにより正孔輸送層１１２を形成した。
【０２５５】
さらに、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（ｖｉｉｉ）で表される９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）と上記構造式（ｖｉ）で表されるＮ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）をＣｚＰＡ：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０５（重量比）となるように３０ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０２５６】
次に、発光層１１３上に、上記構造式（ｖｉｉｉ）で表されるＣｚＰＡを１０ｎｍ、さらに上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。さらに電子輸送層１１４上にフッ化リチウムを１ｎｍとなるように蒸着することによって電子注入層を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０４としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子７を完成させた。上述した蒸着過程においては、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０２５７】
≪発光素子７の動作特性≫
以上により得られた発光素子７を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０２５８】
発光素子７の輝度−電流密度特性を図２３、輝度−電圧特性を図２４、電流効率−輝度特性を図２５に示す。図２３では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）を示す。図２４では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。図２５では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。
【０２５９】
図２５から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層に接する正孔輸送層の材料に用いた発光素子は、良好な輝度−発光効率特性を示し、発光効率が良好な発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が広いエネルギーギャップを有することから、青色の蛍光を発するエネルギーギャップの大きい発光物質が隣接していても、励起エネルギーが移動してしまうことを抑制することができるためである。また、図２３から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層に隣接する正孔輸送層の材料に用いた発光素子は、良好な輝度−電圧特性を示し、駆動電圧の小さな発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が、優れたキャリア輸送性を有していることを示している。
【０２６０】
また、作製した発光素子７に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図２６に示す。図２６では縦軸が発光強度、横軸が発光波長（ｎｍ）を示す。発光強度は最大発光強度を１とした相対的な値として示す。図２６より発光素子７は発光中心物質である１，６ＦＬＰＡＰｒｎ起因の青色の発光を呈することがわかった。
【実施例５】
【０２６１】
本実施例では一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体である、２，７−ジ−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩ）構造式（１０））を青色の蛍光を発する発光中心物質を用いた発光層に隣接する正孔輸送層の材料として用いた発光素子について説明する。
【０２６２】
なお、本実施例で用いた有機化合物の分子構造を下記構造式（ｉｖ）、（ｖｉ）、（ｖｉｉｉ）（１０）に示す。素子構造は図１（Ａ）において、電子輸送層１１４と第２の電極１０４との間に電子注入層を設けた構造とした。
【０２６３】
【化４１】
0005833386.tif 000042
【０２６４】
≪発光素子８の作製≫
まず、第１の電極１０２として１１０ｎｍの膜厚でケイ素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜されたガラス基板１０１を用意した。ＩＴＳＯ表面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
【０２６５】
次に、ＩＴＳＯが形成された面が下方となるように、基板１０１を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。
【０２６６】
真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、上記構造式（１０）で表される実施形態１で説明したカルバゾール誘導体である２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩと酸化モリブデン（ＶＩ）とを、２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩ：酸化モリブデン（ＶＩ）＝２：１（重量比）となるように共蒸着することにより、正孔注入層１１１を形成した。膜厚は５０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
【０２６７】
続いて、２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩを１０ｎｍ蒸着することにより正孔輸送層１１２を形成した。
【０２６８】
さらに、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（ｖｉｉｉ）で表される９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）と上記構造式（ｖｉ）で表されるＮ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）をＣｚＰＡ：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０５（重量比）となるように３０ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０２６９】
次に、発光層１１３上に、上記構造式（ｖｉｉ）で表されるＡｌｑを１０ｎｍ、さらに上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。さらに電子輸送層１１４上にフッ化リチウムを１ｎｍとなるように蒸着することによって電子注入層を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０４としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子８を完成させた。上述した蒸着過程においては、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０２７０】
≪発光素子８の動作特性≫
以上により得られた発光素子８を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０２７１】
発光素子８の輝度−電流密度特性を図２７、輝度−電圧特性を図２８、電流効率−輝度特性を図２９に示す。図２７では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）を示す。図２８では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。図２９では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。
【０２７２】
図２９から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層に接する正孔輸送層の材料に用いた発光素子は、良好な輝度−発光効率特性を示し、発光効率が良好な発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が広いエネルギーギャップを有することから、青色の蛍光を発するエネルギーギャップの大きい発光物質が隣接していても、励起エネルギーが移動してしまうことを抑制することができるためである。また、図２７から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層に隣接する正孔輸送層の材料に用いた発光素子は、良好な輝度−電圧特性を示し、駆動電圧の小さな発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が、優れたキャリア輸送性を有していることを示している。
【０２７３】
また、作製した発光素子８に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図３０に示す。図３０では縦軸が発光強度、横軸が発光波長（ｎｍ）を示す。発光強度は最大発光強度を１とした相対的な値として示す。図３０より発光素子８は発光中心物質である１，６ＦＬＰＡＰｒｎ起因の青色の発光を呈することがわかった。
【実施例６】
【０２７４】
≪合成例１≫
本実施例では一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体である、２−［４−｛３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル｝フェニル］−１−フェニルベンゾイミダゾール（略称：ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩ）の合成方法について説明する。ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩの構造を下記構造式（１）に示す。
【０２７５】
【化４２】
0005833386.tif 000043
【０２７６】
まず、ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩの合成中間体である、３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールの合成方法を説明する。３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールは下記構造式で表されるカルバゾール誘導体である。３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールの構造を下記構造式（２）に示す。
【０２７７】
【化４３】
0005833386.tif 000044
【０２７８】
＜ステップ１：３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールの合成＞
３．０ｇ（１２ｍｍｏｌ）の３−ブロモカルバゾールと、２．８ｇ（１２ｍｍｏｌ）のジベンゾチオフェン−４−ボロン酸と、１５０ｍｇ（０．５ｍｏｌ）のトリ（オルトートリル）ホスフィンを、２００ｍＬ三つ口フラスコへ入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物へ４０ｍＬのトルエンと、４０ｍＬのエタノールと、１５ｍＬ（２．０ｍｏｌ／Ｌ）の炭酸カリウム水溶液を加えた。フラスコ内を減圧下で攪拌することにより、混合物を脱気した。脱気後窒素置換し、この混合物へ、２３ｍｇ（０．１０ｍｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加えてから、１１０℃で３時間還流した。還流後、混合物を室温までさましてから、得られた固体を吸引濾過により回収した。回収した個体を１００ｍＬのトルエンに溶かし、この溶液をセライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、アルミナを通して濾過した。得られた濾液を濃縮して得た固体を、トルエン／ヘキサンにより再結晶したところ白色固体を１．４ｇ、収率３２％で得た。ステップ１の合成スキームを（ａ−１）に示す。
【０２７９】
【化４４】
0005833386.tif 000045
【０２８０】
＜ステップ２：Ｎ−フェニル−２−｛４−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル｝ベンゾイミダゾール（略称：ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩ）の合成＞
０．３６ｇ（１．０ｍｍｏｌ）のＮ−フェニル−２−（４−ブロモフェニル）ベンゾイミダゾールと、０．３６ｇ（１．０ｍｍｏｌ）の３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールを１００ｍＬの三口フラスコへ入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物へ、１０ｍＬのトルエンと、０．１０ｍＬのトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）と、０．１５ｇ（４．３ｍｍｏｌ）のナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドを加えた。この混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気した。この混合物を８０℃に加熱してから、５．０ｍｇ（０．０２５ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加え更に、８０℃で３時間攪拌した。撹拌後、この混合物へ１４ｍｇ（０．０２５ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を追加してから、更に１１０℃で７．５時間撹拌した。撹拌後、混合物へ約３０ｍＬのトルエンを加えてから８０℃で撹拌しこの混合物を、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、アルミナを通して酢酸エチルを用いて熱濾過した。得られた濾液を濃縮し、白色固体を得た。得られた個体を、トルエンに溶かし、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒、ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）により精製し、さらにトルエン／ヘキサンを用いて再結晶しところ、白色個体を０．４１ｇ、収率６５％で得た。ステップ２の合成スキームを（ｂー１）に示す。
【０２８１】
【化４５】
0005833386.tif 000046
【０２８２】
得られた白色固体０．４０ｇを昇華精製した。昇華精製は、トレインサブリメーション法を用い、圧力は２．３Ｐａ、アルゴンガスを流量５．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、得られた白色固体を２９０℃で加熱することにより行った。昇華精製後、無色透明固体を０．３２ｇ、回収率７８％で得た。
【０２８３】
昇華精製後の無色透明固体を核磁気共鳴法（１Ｈ  ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図３１に示す。なお、図３１（Ｂ）は、図３１（Ａ）における７ｐｐｍ−８．７５ｐｐｍの範囲を拡大して示したグラフである。
【０２８４】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ）：δ＝７．３１−７．４２（ｍ、４Ｈ）、７．４４−７．４９（ｍ、６Ｈ）、７．５１−７．６４（ｍ、８Ｈ）、７．７９−７．８９（ｍ、４Ｈ）、７．９４（ｄ、Ｊ＝７．８Ｈｚ、１Ｈ）、８．４５−８．２３（ｍ、３Ｈ）、８．４９（ｄ、Ｊ＝２．１Ｈｚ、１Ｈ）
【０２８５】
測定結果から、上述の構造式（１）で表されるカルバゾール誘導体であるＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩが得られたことがわかった。
【０２８６】
次に、ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩのトルエン溶液の吸収スペクトルを図３２に、薄膜の吸収スペクトルを図３３に示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液のスペクトルは、ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、石英とトルエンの吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製し、石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。図３２及び図３３において、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。
【０２８７】
図３４にはＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩのトルエン溶液の発光スペクトル、図３５には薄膜の発光スペクトルを示した。測定には吸収スペクトルの測定と同様に紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液の発光スペクトルは、ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、薄膜の発光スペクトルは、ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定した。図３４より、ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩのトルエン溶液における最大発光波長は３７７ｎｍ付近（励起波長３４０ｎｍ）、図３５よりＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩの薄膜における最大発光波長は４０２ｎｍ付近（励起波長３３９ｎｍ）にあることがわかった。
【０２８８】
また、薄膜状態のＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩのイオン化ポテンシャルの値を大気中にて光電子分光法（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した。得られたイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した結果、ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は−５．６８ｅＶであった。図３３の薄膜の吸収スペクトルのデータより、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから求めたＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩの吸収端は３．３１ｅＶであった。従って、ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩの固体状態の光学的エネルギーギャップは３．３１ｅＶと見積もられ、先に得たＨＯＭＯ準位とこのエネルギーギャップの値から、ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩのＬＵＭＯ準位が−２．３７ｅＶと見積もることができる。このように、ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩは固体状態において３．３１ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事がわかった。
【０２８９】
また、ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩ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又は６００Ｃ）を用いた。
【０２９０】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ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２ｍｍｏｌ／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（２０〜２５℃）で行った。また、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０２９１】
測定は、参照電極に対する作用電極の電位を０．００Ｖから１．１０Ｖまで変化させた後、１．１０Ｖから０．００Ｖ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。
【０２９２】
測定の結果、１００サイクル測定後でも、酸化ピークに大きな変化は無くＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩは酸化状態と中性状態との間の酸化還元の繰り返しに良好な特性を示すことがわかった。
【０２９３】
また、ＣＶ測定の結果からも、ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
【０２９４】
まず、使用する参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４ｅＶであることがわかっている。ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩの酸化ピーク電位Ｅｐａは１．０３Ｖであった。また、還元ピーク電位Ｅｐｃは０．９０Ｖであった。したがって、半波電位（ＥｐａとＥｐｃの中間の電位）は０．９７Ｖと算出できる。このことは、ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩは０．９７［Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］の電気エネルギーにより酸化されることを示しており、このエネルギーはＨＯＭＯ準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であるため、ＤＢＴＣｚＢＩｍ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は、−４．９４−０．９７＝−５．９１［ｅＶ］であることがわかった。
【０２９５】
なお、参照電極（Ａｇ／Ａｇ＋電極）の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、Ａｇ／Ａｇ＋電極のフェルミ準位に相当し、その算出は、真空準位からのポテンシャルエネルギーが既知の物質を当該参照電極（Ａｇ／Ａｇ＋電極）を用いて測定した値から行えば良い。
【０２９６】
本実施例で用いる参照電極（Ａｇ／Ａｇ＋電極）の真空準位に対するポテンシャルエネルギー（ｅＶ）の算出方法を具体的に説明する。メタノール中におけるフェロセンの酸化還元電位は、標準水素電極に対して＋０．６１０［Ｖ  ｖｓ．  ＳＨＥ］であることが知られている（参考文献；Ｃｈｒｉｓｔｉａｎ  Ｒ．Ｇｏｌｄｓｍｉｔｈ  ｅｔ  ａｌ．，  「Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．」，  Ｖｏｌ．１２４，  Ｎｏ．１，８３−９６，  ２００２）。一方、本実施例で用いる参照電極を用いて、メタノール中におけるフェロセンの酸化還元電位を求めたところ、＋０．１１Ｖ［ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］であった。したがって、この参照電極のポテンシャルエネルギーは、標準水素電極に対して０．５０［ｅＶ］低くなっていることがわかった。
【０２９７】
ここで、標準水素電極の真空準位からのポテンシャルエネルギーは−４．４４ｅＶであることが知られている（参考文献；大西敏博・小山珠美著、「高分子ＥＬ材料」（共立出版）、ｐ．６４−６７）。以上のことから、用いた参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．４４−０．５０＝−４．９４［ｅＶ］であると算出できる。
【実施例７】
【０２９８】
≪合成例２≫
本実施例では実施の形態１に示したカルバゾール誘導体である、２−［４−｛３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル｝フェニル］−１−フェニルベンゾイミダゾール（略称：ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩ）の合成方法について説明する。ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩの構造を下記構造式（３）に示す。
【０２９９】
【化４６】
0005833386.tif 000047
【０３００】
まず、ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩの合成中間体である４−（９Ｈ−カルバゾール−３−イル）ジベンゾフランの合成方法について説明する。４−（９Ｈ−カルバゾール−３−イル）ジベンゾフランは下記構造式（４）で表されるカルバゾール誘導体である。
【０３０１】
【化４７】
0005833386.tif 000048
【０３０２】
＜ステップ１：４−（９Ｈ−カルバゾール−３−イル）ジベンゾフランの合成＞
２．０ｇ（８．１ｍｍｏｌ）の３−ブロモカルバゾールと、１．７ｇ８．１ｍｍｏｌ）のジベンゾフラン−４−ボロン酸と、１５０ｍｇ（０．５ｍｏｌ）のトリ（オルトートリル）ホスフィンを、２００ｍＬ三つ口フラスコへ入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物へ２０ｍＬのトルエンと２０ｍＬのエタノールと、１５ｍＬ（０．２ｍｏｌ）の炭酸カリウム水溶液（２．０ｍｏｌ／Ｌ）を加えた。フラスコ内を減圧下で攪拌することにより、混合物を脱気した。この混合物へ、２３ｍｇ（０．１０ｍｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加えてから、８０℃で還流した。還流後、混合物を室温までさましてから、得られた固体を吸引濾過により回収した。回収した個体を１００ｍＬのトルエンに溶かし、この溶液をセライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、アルミナを通して濾過した。得られた濾液を濃縮して得た固体を、トルエン／ヘキサンにより再結晶したところ白色固体を２．３ｇ、収率８５％で得た。ステップ１の合成スキームを（ａ−２）に示す。
【０３０３】
【化４８】
0005833386.tif 000049
【０３０４】
＜ステップ２：２−［４−｛３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール−９−イル｝フェニル］−１−フェニルベンゾイミダゾール（略称：ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩ）の合成＞
０．７０ｇ（１．０ｍｍｏｌ）の２−（４−ブロモフェニル）−３−フェニルベンゾイミダゾールと、０．６７ｇ（１．０ｍｍｏｌ）の４−（９Ｈ−カルバゾール−３−イル）ジベンゾフランを１００ｍＬの三口フラスコへ入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物へ、１５ｍＬのトルエンと、０．１０ｍＬのトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）と、０．４８ｇ（４．３ｍｍｏｌ）のナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドを加えた。この混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気した。この混合物を１１０℃で２０時間攪拌した。撹拌後、混合物を約３０ｍＬの水で２回洗浄し、有機層と水層を分離した後、水層を約３０ｍＬのトルエンで２回抽出した。有機層と抽出溶液を合わせて、約１００ｍＬの飽和食塩水で１回洗浄した。得られた有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥し、この混合物をセライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、アルミナを通して濾過した。得られた濾液を濃縮し、褐色固体を得た。得られた褐色個体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒は酢酸エチル：トルエン＝５：９５）により精製し、さらにヘキサン／トルエンにより再結晶したところ、淡褐色個体を０．８６ｇ、収率７１％で得た。ステップ２の合成スキームを（ｂ−２）に示す。
【０３０５】
【化４９】
0005833386.tif 000050
【０３０６】
得られた淡褐色個体８５４ｍｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製条件は、圧力１．８Ｐａ、アルゴンガス流量５．０ｍＬ／ｍｉｎ、加熱温度２９０℃とした。昇華精製後、目的物の淡褐色固体を０．６４ｇ、回収率７５％で得た。
【０３０７】
昇華精製後の淡褐色固体を核磁気共鳴法（１Ｈ  ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図３６に示す。なお、図３６（Ｂ）は図３６（Ａ）における７ｐｐｍ−９ｐｐｍの範囲を拡大して示したグラフである。
【０３０８】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ）：δ＝７．３１−７．５０（ｍ、１１Ｈ）、７．５４−７．６５（ｍ、７Ｈ）、７．７２（ｄｄ、Ｊ１＝１．５Ｈｚ、Ｊ２＝７．５Ｈｚ、１Ｈ）、７．８８（ｄ、Ｊ＝８．７Ｈｚ、２Ｈ）、７．３４−８．０３（ｍ、４Ｈ）、８．２２（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、１Ｈ）、８．６３（ｄ、Ｊ＝１．５Ｈｚ、１Ｈ）
【０３０９】
測定結果から、上述の構造式（３）で表されるカルバゾール誘導体であるＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩが得られたことがわかった。
【０３１０】
次に、ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩのトルエン溶液の吸収スペクトルを図３７に、薄膜の吸収スペクトルを図３８に示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液のスペクトルは、ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、石英とトルエンの吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製し、石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。図３７及び図３８において、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。
【０３１１】
図３９にはＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩのトルエン溶液の発光スペクトル、図４０には薄膜の発光スペクトルを示した。測定には吸収スペクトルの測定と同様に紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液の発光スペクトルは、ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、薄膜の発光スペクトルは、ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定した。図３９より、ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩのトルエン溶液における極大発光波長は３８０ｎｍ付近、及び３９５ｎｍ付近（励起波長３４０ｎｍ）、図４０よりＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩの薄膜における最大発光波長は４０５ｎｍ付近（励起波長３３２ｎｍ）にあることがわかった。
【０３１２】
また、薄膜状態のＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩのイオン化ポテンシャルの値を大気中にて光電子分光法（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した。得られたイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した結果、ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は−５．７１ｅＶであった。図３８の薄膜の吸収スペクトルのデータより、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから求めたＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩの吸収端は３．２８ｅＶであった。従って、ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩの固体状態の光学的エネルギーギャップは３．２８ｅＶと見積もられ、先に得たＨＯＭＯ準位とこのエネルギーギャップの値から、ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩのＬＵＭＯ準位を−２．４３ｅＶと見積もることができる。このように、ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩは固体状態において３．２８ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事がわかった。
【０３１３】
また、ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩ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又は６００Ｃ）を用いた。
【０３１４】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ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２ｍｍｏｌ／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（２０〜２５℃）で行った。また、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０３１５】
測定は、参照電極に対する作用電極の電位を０．００Ｖから１．１２Ｖまで変化させた後、１．１２Ｖから０．００Ｖ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。
【０３１６】
測定の結果、１００サイクル測定後でも、酸化ピークに大きな変化は無くＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩは酸化状態と中性状態との間の酸化還元の繰り返しに良好な特性を示すことがわかった。
【０３１７】
また、ＣＶ測定の結果からも、ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
【０３１８】
まず、実施例６で算出したように、使用する参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４ｅＶである。ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩの酸化ピーク電位Ｅｐａは１．０４Ｖであった。また、還元ピーク電位Ｅｐｃは０．８９Ｖであった。したがって、半波電位（ＥｐａとＥｐｃの中間の電位）は０．９７Ｖと算出できる。このことは、ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩは０．９７［Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］の電気エネルギーにより酸化されることを示しており、このエネルギーはＨＯＭＯ準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であるため、ＤＢＦＣｚＢＩｍ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は、−４．９４−０．９７＝−５．９１［ｅＶ］であることがわかった。
【実施例８】
【０３１９】
≪合成例３≫
本実施例では実施の形態１に示したカルバゾール誘導体である、３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−（トリフェニレン−２−イル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩ）の合成方法について説明する。ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩの構造を下記構造式（５）に示す。
【０３２０】
【化５０】
0005833386.tif 000051
【０３２１】
＜ステップ１：３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールの合成＞
合成例１におけるステップ１と同様に合成した。
【０３２２】
＜ステップ２：ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩの合成＞
１．０ｇ（２．９ｍｍｏｌ）の２−ブロモトリフェニレンと、０．８８ｇ（２．９ｍｍｏｌ）の３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールを１００ｍＬの三口フラスコへ入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物へ、１５ｍＬのトルエンと、０．１０ｍＬのトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）と、０．４５ｇ（４．３ｍｍｏｌ）のナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドを加えた。この混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気した。脱気後窒素置換し、この混合物を８０℃に加熱してから、１４ｍｇ（０．０２５ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加えた。この混合物を、８０℃で４時間攪拌した。撹拌後、この混合物へ１５ｍｇ（０．０２５ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を追加してから、更に１１０℃で８時間撹拌した。撹拌後、混合物へ約３０ｍＬのトルエンを加えてから８０℃で撹拌し、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、アルミナを通して熱濾過した。得られた濾液を濃縮し、白色固体を得た。得られた個体を、トルエンに溶かし、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒、ヘキサン：酢酸エチル＝９：１）により精製し、さらにトルエン／ヘキサンを用いて再結晶したところ、白色固体を５００ｍｇ、収率２７％で得た。ステップ２の合成スキームを（ｂ−３）に示す。
【０３２３】
【化５１】
0005833386.tif 000052
【０３２４】
得られた白色個体０．５０ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製条件は、圧力２．１Ｐａ、アルゴンガス流量５．０ｍＬ／ｍｉｎ、加熱温度３１０℃とした。昇華精製後、無色透明固体を０．４０ｇ、回収率７８％で得た。
【０３２５】
昇華精製後の無色透明固体を核磁気共鳴法（１Ｈ  ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図４１に示す。
【０３２６】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ）：δ＝７．３７−７．４１（ｍ、２Ｈ）、７．４５−７．５２（ｍ、３Ｈ）、７．５８−７．７７（ｍ、８Ｈ）、７．９３（ｄｄ、Ｊ１＝２．１Ｈｚ、Ｊ１＝８．７Ｈｚ、１Ｈ）、７．９６（ｄｄ、Ｊ１＝１．５Ｈｚ、Ｊ１＝７．８Ｈｚ、１Ｈ）、８．０３（ｄｄ、Ｊ１＝１．５Ｈｚ、Ｊ１＝８．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．３１（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、１Ｈ）、８．６１（ｄｄ、Ｊ１＝１．５Ｈｚ、Ｊ２＝８．０Ｈｚ１Ｈ）、８．７２−８．７７（ｍ、４Ｈ）、８．９１−８．９４（ｍ、２Ｈ）
【０３２７】
測定結果から、上述の構造式（５）で表されるカルバゾール誘導体であるＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩが得られたことがわかった。
【０３２８】
次に、ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩのトルエン溶液の吸収スペクトルを図４２に、薄膜の吸収スペクトルを図４３に示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液のスペクトルは、ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、石英とトルエンの吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製し、石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。図４２及び図４３において、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。
【０３２９】
図４４にはＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩのトルエン溶液の発光スペクトル、図４５には薄膜の発光スペクトルを示した。測定には吸収スペクトルの測定と同様に紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液の発光スペクトルは、ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、薄膜の発光スペクトルは、ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定した。図４４より、ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩのトルエン溶液における極大発光波長は３６３ｎｍ付近、及び３７９ｎｍ付近（励起波長３４０ｎｍ）、図４５よりＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩの薄膜における最大発光波長は３９０ｎｍ付近（励起波長３３６ｎｍ）にあることがわかった。
【０３３０】
また、薄膜状態のＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩのイオン化ポテンシャルの値を大気中にて光電子分光法（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した。得られたイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した結果、ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は−５．８４ｅＶであった。図４３の薄膜の吸収スペクトルのデータより、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから求めたＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩの吸収端は３．３４ｅＶであった。従って、ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩの固体状態の光学的エネルギーギャップは３．３４ｅＶと見積もられ、先に得たＨＯＭＯ準位とこのエネルギーギャップの値から、ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩのＬＵＭＯ準位を−２．５０ｅＶと見積もることができる。このように、ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩは固体状態において３．３４ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事がわかった。
【０３３１】
また、ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩ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又は６００Ｃ）を用いた。
【０３３２】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ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２ｍｍｏｌ／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（２０〜２５℃）で行った。また、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０３３３】
測定は、参照電極に対する作用電極の電位を−０．０５Ｖから１．１０Ｖまで変化させた後、１．１０Ｖから−０．０５Ｖ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。
【０３３４】
測定の結果、１００サイクル測定後でも、酸化ピークに大きな変化は無くＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩは酸化状態と中性状態との間の酸化還元の繰り返しに良好な特性を示すことがわかった。
【０３３５】
また、ＣＶ測定の結果からも、ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
【０３３６】
まず、実施例６で算出したように、使用する参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４ｅＶである。ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩの酸化ピーク電位Ｅｐａは１．０１Ｖであった。また、還元ピーク電位Ｅｐｃは０．８６Ｖであった。したがって、半波電位（ＥｐａとＥｐｃの中間の電位）は０．９４Ｖと算出できる。このことは、ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩは０．９４［Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］の電気エネルギーにより酸化されることを示しており、このエネルギーはＨＯＭＯ準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であるため、ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は、−４．９４−０．９４＝−５．８８［ｅＶ］であることがわかった。
【実施例９】
【０３３７】
≪合成例４≫
本実施例では実施の形態１に示したカルバゾール誘導体である、３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９−（トリフェニレン−２−イル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩ）の合成方法について説明する。ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩの構造を下記構造式（６）に示す。
【０３３８】
【化５２】
0005833386.tif 000053
【０３３９】
＜ステップ１：４−（９Ｈ−カルバゾール−３−イル）ジベンゾフランの合成＞
実施例２におけるステップ１と同様に合成した。
【０３４０】
＜ステップ２：ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩの合成＞
０．６２ｇ（２．０ｍｍｏｌ）の２−ブロモトリフェニレンと、０．６７ｇ（２．０ｍｍｏｌ）の４−（９Ｈ−カルバゾール−３−イル）ジベンゾフランを５０ｍＬの三口フラスコへ入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物へ、１５ｍＬのトルエンと、０．１０ｍＬのトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）と、０．４８ｇ（４．３ｍｍｏｌ）のナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドを加えた。この混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気した。この混合物を８０℃で加熱してから、１４ｍｇ（０．０２５ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加えた。この混合物を、１１０℃で１５．５時間攪拌した。撹拌後、混合物を約３０ｍＬの水で２回洗浄し、有機層と洗浄した水層を分離した。水層を約３０ｍＬのトルエンで２回抽出した。有機層と抽出溶液を合わせて、約１００ｍＬの飽和食塩水で１回洗浄し、有機層と水層を分離した。得られた有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥し、この混合物をセライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、アルミナを通して濾過した。得られた濾液を濃縮し、褐色固体を得た。得られた褐色個体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒はヘキサン：トルエン＝２：１）により精製し、さらにヘキサン／トルエンにより再結晶したところ、白色個体を０．７３ｇ、収率６５％で得た。ステップ２の合成スキームを（ｂ−４）に示す。
【０３４１】
【化５３】
0005833386.tif 000054
【０３４２】
得られた白色個体０．７３ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製条件は、圧力２．２Ｐａ、アルゴンガス流量５．０ｍＬ／ｍｉｎ、加熱温度３１０℃とした。昇華精製後、無色透明固体を０．５９ｇ、回収率８１％で得た。
【０３４３】
昇華精製後の無色透明固体を核磁気共鳴法（１Ｈ  ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図４６に示す。なお、図４６（Ｂ）は図４６（Ａ）における７．２５ｐｐｍ−９ｐｐｍの範囲を拡大して示したグラフである。
【０３４４】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ）：δ＝７．３７−７．４１（ｍ、２Ｈ）、７．４５−７．５２（ｍ、３Ｈ）、７．５８−７．７７（ｍ、８Ｈ）、７．９３（ｄｄ、Ｊ１＝２．１Ｈｚ、Ｊ１＝８．７Ｈｚ、１Ｈ）、７．９６（ｄｄ、Ｊ１＝１．５Ｈｚ、Ｊ１＝７．８Ｈｚ、１Ｈ）、８．０３（ｄｄ、Ｊ１＝１．５Ｈｚ、Ｊ１＝８．２Ｈｚ、１Ｈ）、８．３１（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、１Ｈ）、８．６１（ｄｄ、Ｊ１＝１．５Ｈｚ、Ｊ２＝８．０Ｈｚ１Ｈ）、８．７２−８．７７（ｍ、４Ｈ）、８．９１−８．９４（ｍ、２Ｈ）
【０３４５】
測定結果から、上述の構造式（６）で表されるカルバゾール誘導体であるＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩが得られたことがわかった。
【０３４６】
次に、ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩのトルエン溶液の吸収スペクトルを図４７に、薄膜の吸収スペクトルを図４８に示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液のスペクトルは、ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、石英とトルエンの吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製し、石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。図４７及び図４８において、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。
【０３４７】
図４９にはＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩのトルエン溶液の発光スペクトル、図５０には薄膜の発光スペクトルを示した。測定には吸収スペクトルの測定と同様に紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液の発光スペクトルは、ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、薄膜の発光スペクトルは、ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定した。図４９より、ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩのトルエン溶液における極大発光波長は３８０ｎｍ付近、及び３９５ｎｍ付近（励起波長３４０ｎｍ）、図５０よりＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩの薄膜における最大発光波長は４１３ｎｍ付近（励起波長３３４ｎｍ）にあることがわかった。
【０３４８】
また、薄膜状態のＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩのイオン化ポテンシャルの値を大気中にて光電子分光法（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した。得られたイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した結果、ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は−５．７９ｅＶであった。図４８の薄膜の吸収スペクトルのデータより、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから求めたＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩの吸収端は３．３３ｅＶであった。従って、ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩの固体状態の光学的エネルギーギャップは３．３３ｅＶと見積もられ、先に得たＨＯＭＯ準位とこのエネルギーギャップの値から、ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩのＬＵＭＯ準位を−２．４６ｅＶと見積もることができる。このように、ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩは固体状態において３．３３ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事がわかった。
【０３４９】
また、ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩ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又は６００Ｃ）を用いた。
【０３５０】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ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２ｍｍｏｌ／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（２０〜２５℃）で行った。また、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０３５１】
測定は、参照電極に対する作用電極の電位を０．００Ｖから１．１０Ｖまで変化させた後、１．１０Ｖから０．００Ｖ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。
【０３５２】
測定の結果、１００サイクル測定後でも、酸化ピークに大きな変化は無くＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩは酸化状態と中性状態との間の酸化還元の繰り返しに良好な特性を示すことがわかった。
【０３５３】
また、ＣＶ測定の結果からも、ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
【０３５４】
まず、実施例６で算出したように、使用する参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４ｅＶである。ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩの酸化ピーク電位Ｅｐａは１．００Ｖであった。また、還元ピーク電位Ｅｐｃは０．８３Ｖであった。したがって、半波電位（ＥｐａとＥｐｃの中間の電位）は０．９２Ｖと算出できる。このことは、ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩは０．９２［Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］の電気エネルギーにより酸化されることを示しており、このエネルギーはＨＯＭＯ準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であるため、ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は、−４．９４−０．９２＝−５．８６［ｅＶ］であることがわかった。
【実施例１０】
【０３５５】
≪合成例５≫
本実施例では実施の形態１に示したカルバゾール誘導体である、３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩ）の合成方法について説明する。ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの構造を下記構造式（７）に示す。
【０３５６】
【化５４】
0005833386.tif 000055
【０３５７】
＜ステップ１：３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールの合成＞
合成例１におけるステップ１と同様に合成した。
【０３５８】
＜ステップ２：ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの合成＞
１００ｍＬ三口フラスコに、１．８ｇ（４．４ｍｍｏｌ）の９−（４−ブロモフェニル）−１０−フェニルアントラセンと、１．５ｇ（４．４ｍｍｏｌ）の３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールと、０．８５ｇ（８．８ｍｍｏｌ）のナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドを入れた。フラスコ内を窒素置換してから、この混合物へ２５ｍＬのトルエンと、２．２ｍＬのトリ−ｔｅｒｔ−ブチル−ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気をした。脱気後、この混合物へ０．１２ｇ（０．２２ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加えた。この混合物を窒素気流下、１１０℃で１８時間攪拌したところ、固体が析出した。攪拌後、この混合物を室温まで冷却し、得られた固体を吸引ろ過により回収した。回収した固体を約６０ｍＬのトルエンに溶解し、得られた溶液をセライト、アルミナ、フロリジールを通して吸引ろ過した。得られたろ液を濃縮して得た固体をトルエンにより再結晶したところ、白色粉末を１．１ｇ、収率３６％で得た。ステップ２の合成スキームを（ｂ−６）に示す。
【０３５９】
【化５５】
0005833386.tif 000056
【０３６０】
得られた白色粉末１．１ｇを昇華精製した。昇華精製は、トレインサブリメーション法を用い、圧力は３．０Ｐａ、アルゴンガスを流量４．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、得られた白色粉末を３００℃で加熱することにより行った。昇華精製後、淡黄色固体を１．０ｇ、回収率９０％で得た。
【０３６１】
上記昇華精製後の淡黄色固体を核磁気共鳴法（１Ｈ  ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。
【０３６２】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３６−７．６８（ｍ，１５Ｈ），７．７２−７．９３（ｍ，１２Ｈ），８．１９−８．２８６（ｍ，３Ｈ），８．５７（ｓｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，１Ｈ）
【０３６３】
また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図５１に示す。測定結果から、上述の構造式（７）で表されるカルバゾール誘導体であるＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩが得られたことがわかった。
【０３６４】
次に、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン溶液の吸収スペクトルを図５２に、薄膜の吸収スペクトルを図５３に示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液のスペクトルは、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、石英とトルエンの吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製し、石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。図５２及び図５３において、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。
【０３６５】
図５４にはＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン溶液の発光スペクトル、図５５には薄膜の発光スペクトルを示した。測定には吸収スペクトルの測定と同様に紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液の発光スペクトルは、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、薄膜の発光スペクトルは、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定した。図５４より、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン溶液における最大発光波長は４３６ｎｍ付近（励起波長３７６ｎｍ）、図５５よりＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの薄膜における最大発光波長は４４７ｎｍ付近（励起波長４００ｎｍ）にあることがわかった。
【０３６６】
また、薄膜状態のＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのイオン化ポテンシャルの値を大気中にて光電子分光法（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した。得られたイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した結果、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は−５．７３ｅＶであった。図５３の薄膜の吸収スペクトルのデータより、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから求めたＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの吸収端は２．９２ｅＶであった。従って、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの固体状態の光学的エネルギーギャップは２．９２ｅＶと見積もられ、先に得たＨＯＭＯ準位とこのエネルギーギャップの値から、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのＬＵＭＯ準位が−２．８１ｅＶと見積もることができる。このように、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩは固体状態において２．９２ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事がわかった。
【０３６７】
また、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩ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又は６００Ｃ）を用いた。
【０３６８】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ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２ｍｍｏｌ／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（２０〜２５℃）で行った。また、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０３６９】
測定は、参照電極に対する作用電極の電位を−０．０５Ｖから１．１０Ｖまで変化させた後、１．１Ｖから−０．０５Ｖ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。
【０３７０】
測定の結果、１００サイクル測定後でも、酸化ピークに大きな変化は無くＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩは酸化状態と中性状態との間の酸化還元の繰り返しに良好な特性を示すことがわかった。
【０３７１】
また、ＣＶ測定の結果からも、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
【０３７２】
まず、実施例６で算出したように、使用する参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４ｅＶである。ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの酸化ピーク電位Ｅｐａは１．０１Ｖであった。また、還元ピーク電位Ｅｐｃは０．８６Ｖであった。したがって、半波電位（ＥｐａとＥｐｃの中間の電位）は０．９４Ｖと算出できる。このことは、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩは０．９４［Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］の電気エネルギーにより酸化されることを示しており、このエネルギーはＨＯＭＯ準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であるため、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は、−４．９４−０．９４＝−５．８８［ｅＶ］であることがわかった。
【実施例１１】
【０３７３】
≪合成例６≫
本実施例では実施の形態１に示したカルバゾール誘導体である、３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩ）の合成方法について説明する。ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの構造を下記構造式（８）に示す。
【０３７４】
【化５６】
0005833386.tif 000057
【０３７５】
＜ステップ１：３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールの合成＞
合成例２におけるステップ１と同様に合成した。
【０３７６】
＜ステップ２：ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの合成＞
５０ｍＬ三口フラスコに、０．６１ｇ（１．５ｍｍｏｌ）の９−（４−ブロモフェニル）−１０−フェニルアントラセンと、０．５０ｇ（１．５ｍｍｏｌ）の３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールと、０．２９ｇ（３．０ｍｍｏｌ）のナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドを入れた。フラスコ内を窒素置換してから、この混合物へ８．０ｍＬのトルエンと、０．７６ｍＬのトリ−（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気をした。脱気後、この混合物へ４３ｍｇ（０．０７５ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加えた。この混合物を窒素気流下、１１０℃で１０時間攪拌した。攪拌後、得られた混合物をセライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、アルミナを通して吸引ろ過した。得られたろ液を濃縮して油状物を得た。得られた油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒  ヘキサン：トルエン＝５：１）で精製し、得られた固体をトルエン／ヘキサンにより再結晶したところ、白色粉末を０．６３ｇ、収率６３％で得た。ステップ２の合成スキームを（ｂ−６）に示す。
【０３７７】
【化５７】
0005833386.tif 000058
【０３７８】
得られた白色粉末０．６３ｇを昇華精製した。昇華精製は、トレインサブリメーション法を用い、圧力は３．０Ｐａ、アルゴンガスを流量４．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、得られた白色粉末を３００℃で加熱することにより行った。昇華精製後、淡黄色固体を０．５５ｇ、回収率８７％で得た。
【０３７９】
上記昇華精製後の淡黄色固体を核磁気共鳴法（１Ｈ  ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。
【０３８０】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３０−７．６６（ｍ，１５Ｈ），７．７１−７．７９（ｍ，６Ｈ），７．８３−７．９１（ｍ，５Ｈ），７．９７（ｄｄ，Ｊ１＝１．２Ｈｚ，Ｊ２＝７．２Ｈｚ，１Ｈ），８．０４（ｄｄ，Ｊ１＝０．９０Ｈｚ，Ｊ２＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），８．１０（ｄｄ，Ｊ１＝１．８Ｈｚ，Ｊ２＝８．４Ｈｚ，１Ｈ），８．３１（ｄ，Ｊ１＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），８．７２（ｓｄ，Ｊ１＝０．９０Ｈｚ，１Ｈ）
【０３８１】
また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図５６に示す。測定結果から、上述の構造式（８）で表されるカルバゾール誘導体であるＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩが得られたことがわかった。
【０３８２】
次に、ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン溶液の吸収スペクトルを図５７に、薄膜の吸収スペクトルを図５８に示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液のスペクトルは、ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、石英とトルエンの吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製し、石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。図５７及び図５８において、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。
【０３８３】
図５９にはＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン溶液の発光スペクトル、図６０には薄膜の発光スペクトルを示した。測定には吸収スペクトルの測定と同様に紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液の発光スペクトルは、ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、薄膜の発光スペクトルは、ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定した。図５９より、ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン溶液における最大発光波長は４３５ｎｍ付近（励起波長３７６ｎｍ）、図６０よりＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの薄膜における最大発光波長は４４９ｎｍ付近（励起波長３８０ｎｍ）にあることがわかった。
【０３８４】
また、薄膜状態のＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのイオン化ポテンシャルの値を大気中にて光電子分光法（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した。得られたイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した結果、ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は−５．６４ｅＶであった。図５８の薄膜の吸収スペクトルのデータより、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから求めたＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの吸収端は２．９３ｅＶであった。従って、ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの固体状態の光学的エネルギーギャップは２．９３ｅＶと見積もられ、先に得たＨＯＭＯ準位とこのエネルギーギャップの値から、ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのＬＵＭＯ準位は−２．７１ｅＶと見積もることができる。このように、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩは固体状態において２．９３ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事がわかった。
【０３８５】
また、ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩ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又は６００Ｃ）を用いた。
【０３８６】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ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２ｍｍｏｌ／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（２０〜２５℃）で行った。また、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０３８７】
測定は、参照電極に対する作用電極の電位を０．３５Ｖから０．９５Ｖまで変化させた後、０．９５Ｖから０．３５Ｖ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。
【０３８８】
測定の結果、１００サイクル測定後でも、酸化ピークに大きな変化は無くＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩは酸化状態と中性状態との間の酸化還元の繰り返しに良好な特性を示すことがわかった。
【０３８９】
また、ＣＶ測定の結果からも、ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
【０３９０】
まず、実施例６で算出したように、使用する参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４ｅＶである。ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの酸化ピーク電位Ｅｐａは０．９１Ｖであった。また、還元ピーク電位Ｅｐｃは０．７８Ｖであった。したがって、半波電位（ＥｐａとＥｐｃの中間の電位）は０．８５Ｖと算出できる。このことは、ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩは０．８５［Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］の電気エネルギーにより酸化されることを示しており、このエネルギーはＨＯＭＯ準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であるため、ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は、−４．９４−０．８５＝−５．７９［ｅＶ］であることがわかった。
【実施例１２】
【０３９１】
≪合成例７≫
本実施例では実施の形態１に示したカルバゾール誘導体である、３，６−ジ−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩ）の合成方法について説明する。ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの構造を下記構造式（９）に示す。
【０３９２】
【化５８】
0005833386.tif 000059
【０３９３】
＜ステップ１：３，６−ジ−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩ）の合成＞
２００ｍＬ三口フラスコに３，６−ジブロモ−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールを２．０ｇ（５．０ｍｍｏｌ）、ジベンゾチオフェン−４−ボロン酸を３．２ｇ（１１ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）を１０ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トリ（ｏ−トリル）ホスフィンを３０ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トルエン５０ｍＬ、エタノール５ｍＬ及び２ｍｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水溶液７．５ｍＬを加え、この混合物を減圧下で攪拌しながら脱気した後、窒素雰囲気下、９０℃で６時間加熱撹拌し、反応させた。反応後、この反応混合液を室温まで冷ました後、水、エタノール、トルエン、ヘキサンの順で洗浄しながら、ろ過して濾物を得た。得られた濾物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒  トルエン：ヘキサン＝１：３）によって精製を行った。これにより得られたフラクションを濃縮し、アセトンとエタノールを加えて超音波をかけたのち、再結晶したところ、白色粉末を収量１．４ｇ、収率４７％で得た。ステップ１の反応スキームを（Ｃ−７）に示す。
【０３９４】
【化５９】
0005833386.tif 000060
【０３９５】
得られた白色粉末を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。
【０３９６】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．４４−７．７０（ｍ、１５Ｈ）、７．８２−７．８６（ｍ、４Ｈ）、８．１５−８．２２（ｍ、４Ｈ）、８．５７（ｄ、Ｊ＝１．５、２Ｈ）
【０３９７】
また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図６１に示す。なお、図６１（Ｂ）は図６１（Ａ）における７ｐｐｍから９ｐｐｍの範囲を拡大して表したチャートである。測定結果から、上述の構造式（９）で表されるカルバゾール誘導体であるＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩが得られたことがわかった。なお、ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのシリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒  酢酸エチル：ヘキサン＝１：１０）は０．４１、３，６−ジブロモ−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールは０．５１だった。
【０３９８】
次に、ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのトルエン溶液の吸収スペクトルを図６２に、薄膜の吸収スペクトルを図６３に示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液のスペクトルは、ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、石英とトルエンの吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製し、石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。図６２及び図６３において、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。
【０３９９】
図６４はＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのトルエン溶液の発光スペクトル、図６５には薄膜の発光スペクトルを示した。測定には吸収スペクトルの測定と同様に紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液の発光スペクトルは、ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、薄膜の発光スペクトルは、ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定した。図６４より、ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのトルエン溶液における極大発光波長は３６８ｎｍ付近、及び３８５ｎｍ付近（励起波長３００ｎｍ）、図６５よりＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの薄膜における最大発光波長は４００ｎｍ付近（励起波長３４１ｎｍ）にあることがわかった。
【０４００】
また、薄膜状態のＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのイオン化ポテンシャルの値を大気中にて光電子分光法（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した。得られたイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した結果、ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は−５．７２ｅＶであった。図６３の薄膜の吸収スペクトルのデータより、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから求めたＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの吸収端は３．４０ｅＶであった。従って、ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの固体状態の光学的エネルギーギャップは３．４０ｅＶと見積もられ、先に得たＨＯＭＯ準位とこのエネルギーギャップの値から、ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのＬＵＭＯ準位を−２．３２ｅＶと見積もることができる。このように、ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩは固体状態において３．４０ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事がわかった。
【０４０１】
また、ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩ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又は６００Ｃ）を用いた。
【０４０２】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ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２ｍｍｏｌ／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（２０〜２５℃）で行った。また、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０４０３】
測定は、参照電極に対する作用電極の電位を−０．３５Ｖから１．５０Ｖまで変化させた後、１．５０Ｖから−０．３５Ｖ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。
【０４０４】
測定の結果、１００サイクル測定後でも、酸化ピークに大きな変化は無くＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩは酸化状態と中性状態との間の酸化還元の繰り返しに良好な特性を示すことがわかった。
【０４０５】
また、ＣＶ測定の結果からも、ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
【０４０６】
まず、実施例６で算出したように、使用する参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４ｅＶである。ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの酸化ピーク電位Ｅｐａは１．２０Ｖであった。また、還元ピーク電位Ｅｐｃは０．８１Ｖであった。したがって、半波電位（ＥｐａとＥｐｃの中間の電位）は１．０１Ｖと算出できる。このことは、ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩは１．０１［Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］の電気エネルギーにより酸化されることを示しており、このエネルギーはＨＯＭＯ準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であるため、ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は、−４．９４−１．０１＝−５．９５［ｅＶ］であることがわかった。
【実施例１３】
【０４０７】
≪合成例８≫
本実施例では実施の形態１に示したカルバゾール誘導体である、２，７−ジ−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩ）の合成方法について説明する。２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの構造を下記構造式（１０）に示す。
【０４０８】
【化６０】
0005833386.tif 000061
【０４０９】
＜ステップ１：２，７−ジ−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールの合成＞
２００ｍＬ三口フラスコにて、２，７−ジブロモ−９Ｈ−カルバゾールを３．３ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ジベンゾフラン−４−ボロン酸を６．０ｇ（２１ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）を１１ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トリス（ｏ−トリル）ホスフィンを３０ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トルエン５０ｍＬ、エタノール５ｍＬ、２ｍｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水溶液７．５ｍＬを混合し、この混合物を減圧下で攪拌しながら脱気した後、窒素雰囲気下、９０℃で４．５時間加熱撹拌し、反応させた。反応後、この反応混合液を室温まで冷ましたのち、ろ過して濾物を得た。この濾物をエタノール・水混合液中で加熱撹拌し、ろ過して白色粉末を収量４．９ｇ、収率９２％で得た。ステップ１の反応スキームを（Ｄ−８）に示す。
【０４１０】
【化６１】
0005833386.tif 000062
【０４１１】
＜ステップ２：２，７−ジ−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩ）の合成＞
２００ｍＬ三口フラスコにて、ヨードベンゼンを０．７ｇ（４．３ｍｍｏｌ）、２，７−ジ−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールを１．７ｇ（３．２ｍｍｏｌ）、ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドを０．６ｇ（５．５ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を３６ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）混合し、フラスコ内の雰囲気を窒素置換した。この混合物へ、脱水キシレン５ｍＬを加えた。この混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気した後、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）０．７ｍＬ（０．３ｍｍｏｌ）を加えた。この混合物を、窒素雰囲気下、１２０℃で５時間加熱撹拌し、反応させた。反応後、この反応混合液にトルエン３００ｍＬを加え、この懸濁液をフロリジール、セライトを通してろ過した。得られたろ液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒  トルエン）による精製を行った。これにより得られたフラクションを濃縮し、アセトンとメタノールを加えて超音波をかけたのち、再結晶したところ、白色粉末を収量１．９ｇ、収率９３％で得た。また、上記合成法の反応スキームを下記（Ｅ−８）に示す。
【０４１２】
【化６２】
0005833386.tif 000063
【０４１３】
得られた白色粉末を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。
【０４１４】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．３９−７．５０（ｍ、５Ｈ）、７．５３−７．６２（ｍ、６Ｈ）、７．７０−７．７４（ｍ、４Ｈ）、７．８１−７．８７（ｍ、４Ｈ）、８．１２−８．２１（ｍ、４Ｈ）、８．３２（ｄ、Ｊ＝８．１、２Ｈ）
【０４１５】
また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図６６に示す。測定結果から、上述の構造式（１０）で表されるカルバゾール誘導体である２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩが得られたことがわかった。なお、シリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒  酢酸エチル：ヘキサン＝１：５）は、２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩは０．４１、２，７−ジ−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールは０．２２だった。
【０４１６】
次に、２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのトルエン溶液の吸収スペクトルを図６７に、薄膜の吸収スペクトルを図６８に示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液のスペクトルは、２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、石英とトルエンの吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製し、石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。図６７及び図６８において、横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は吸収強度（任意単位）を表す。
【０４１７】
図６９には２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのトルエン溶液の発光スペクトル、図７０には薄膜の発光スペクトルを示した。測定には吸収スペクトルの測定と同様に紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液の発光スペクトルは、２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、薄膜の発光スペクトルは、２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定した。図６９より、２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのトルエン溶液における極大発光波長は３８１ｎｍ付近、及び３９５ｎｍ付近（励起波長３４５ｎｍ）、図７０より２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの薄膜における最大発光波長は４１１ｎｍ付近（励起波長３４７ｎｍ）にあることがわかった。
【０４１８】
また、薄膜状態の２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのイオン化ポテンシャルの値を大気中にて光電子分光法（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した。得られたイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した結果、２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は−５．７９ｅＶであった。図６８の薄膜の吸収スペクトルのデータより、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから求めた２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの吸収端は３．２５ｅＶであった。従って、２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの固体状態の光学的エネルギーギャップは３．２５ｅＶと見積もられ、先に得たＨＯＭＯ準位とこのエネルギーギャップの値から、２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのＬＵＭＯ準位を−２．５４ｅＶと見積もることができる。このように、２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩは固体状態において３．２５ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事がわかった。
【０４１９】
また、２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩ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又は６００Ｃ）を用いた。
【０４２０】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ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２ｍｍｏｌ／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（２０〜２５℃）で行った。また、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０４２１】
測定は、参照電極に対する作用電極の電位を−０．１３Ｖから１．５０Ｖまで変化させた後、１．５０Ｖから−０．１３Ｖ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。
【０４２２】
測定の結果、１００サイクル測定後でも、酸化ピークに大きな変化は無く２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩは酸化状態と中性状態との間の酸化還元の繰り返しに良好な特性を示すことがわかった。
【０４２３】
また、ＣＶ測定の結果からも、２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
【０４２４】
まず、実施例６で算出したように、使用する参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４ｅＶである。２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩの酸化ピーク電位Ｅｐａは１．２３Ｖであった。また、還元ピーク電位Ｅｐｃは０．９３Ｖであった。したがって、半波電位（ＥｐａとＥｐｃの中間の電位）は１．０８Ｖと算出できる。このことは、２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩは１．０１［Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］の電気エネルギーにより酸化されることを示しており、このエネルギーはＨＯＭＯ準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であるため、２，７ＤＢＴ２ＰＣ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は、−４．９４−１．０８＝−６．０２［ｅＶ］であることがわかった。
【実施例１４】
【０４２５】
≪合成例９≫
本実施例では、実施の形態１に示したカルバゾール誘導体である、３，６−ジ−（ジベンゾフラン−４−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩ）の合成方法について説明する。ＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩの構造を下記構造式（１１）に示す。
【０４２６】
【化６３】
0005833386.tif 000064
【０４２７】
＜３，６−ジ（ジベンゾフラン−４−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩ）の合成＞
【０４２８】
２００ｍＬ三口フラスコへ、３，６−ジブロモ−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールを２．０ｇ（５．０ｍｍｏｌ）、ジベンゾフラン−４−ボロン酸を３．２ｇ（１１ｍｍｏｌ）、酢酸パラジウム（ＩＩ）を１０ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トリ（ｏ−トリル）ホスフィンを３０ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）、トルエン５０ｍＬ、エタノール５ｍＬ、２ｍｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水溶液７．５ｍＬ加え、この混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気した後、窒素気流下、９０℃で６．５時間加熱撹拌し、反応させた。
【０４２９】
反応後、この反応混合物にトルエンを２５０ｍＬ加えて加熱し、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、アルミナ、フロリジール和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）の順でろ過し、ろ液を得た。得られたろ液はシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒  トルエン：ヘキサン＝１：３）による精製を行った。得られたフラクションを濃縮し、アセトンとメタノール、水を加えて超音波を照射したのち、得られた析出物にアセトンとメタノールを加えて超音波を照射しながら洗浄し、濾取して乾燥させたところ、目的物の白色粉末を収量２．８ｇ、収率６９％で得た。上記合成法の反応スキームを下記（ｃ−９）に示す。
【０４３０】
【化６４】
0005833386.tif 000065
【０４３１】
シリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒  酢酸エチル：ヘキサン＝１：１０）は、上記反応で得られた白色粉末が０．３２、３，６−ジブロモ−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾールは０．５５  だった。
【０４３２】
上記ステップ１で得られた白色粉末を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図７１（Ａ）、（Ｂ）に示す。なお、図７１（Ｂ）は、図７１（Ａ）を拡大して表したチャートである。測定結果から、上記ステップ１で得られた白色粉末は上記構造式（１１）で表されるＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩが得られたことを確認した。
【０４３３】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．３７（ｄｔ，  Ｊ＝７．８Ｈｚ，Ｊ＝１．２Ｈｚ，  ２Ｈ），  ７．４４−７．５６（ｍ，  ５Ｈ），  ７．６０−７．６９（ｍ，  ８Ｈ），  ７．７５（ｄｄ，  Ｊ＝７．２Ｈｚ，Ｊ＝１．５Ｈｚ，  ２Ｈ），  ７．９５（ｄｄ，  Ｊ＝７．８Ｈｚ，  Ｊ＝１．５Ｈｚ，  ２Ｈ），  ８．００−８．０４（ｍ，  ４Ｈ），  ８．７５（ｄ，  Ｊ＝１．５Ｈｚ，  ２Ｈ）。
【０４３４】
次に、ＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図７２（Ａ）に、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図７２（Ｂ）に示す。スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液のスペクトルは、ＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定した。また、薄膜のスペクトルは、ＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製した。なお、トルエン溶液の吸収スペクトルは石英とトルエンの吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示し、薄膜の吸収スペクトルは石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。
【０４３５】
図７２より、ＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩのトルエン溶液における極大吸収波長は３２０ｎｍ付近、極大発光波長は３７０ｎｍ付近及び３８７ｎｍ付近（励起波長２９０ｎｍ）、薄膜における極大吸収波長は３２５ｎｍ付近、２９４ｎｍ付近、２５３ｎｍ付近及び２０５ｎｍ付近、極大発光波長は４０１ｎｍ付近及び３８２ｎｍ付近（励起波長３２５ｎｍ）にあることがわかった。
【０４３６】
吸収スペクトルから、本実施例で示すＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩは、可視域に吸収がほとんどない材料であることがわかった。また発光スペクトルから、青紫の発光を呈することがわかった。
【０４３７】
また、薄膜状態のＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩのイオン化ポテンシャルの値を大気中にて光電子分光法（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した。得られたイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した結果、ＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は−５．６７ｅＶであった。図７２の薄膜の吸収スペクトルのデータより、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから求めたＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩの吸収端は３．４０ｅＶであった。従って、ＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩの固体状態の光学的バンドギャップは３．４０ｅＶと見積もられ、先に得たＨＯＭＯ準位とこのバンドギャップの値から、ＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩのＬＵＭＯ準位を−２．２７ｅＶと見積もることができる。このように、ＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩは固体状態において３．４０ｅＶの広いバンドギャップを有している事がわかった。また比較的深いＨＯＭＯ準位を持つことがわかった。
【０４３８】
また、示差走査熱量測定装置（ＤＳＣ、パーキンエルマー社製、Ｐｙｒｉｓ１）を用いて、ＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩの熱物性を測定した。まず、サンプルを４０℃／ｍｉｎの昇温速度で−１０℃から３５０℃まで加熱した後、４０℃／ｍｉｎで−１０℃まで冷却した。その後、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で２９０℃まで加熱することにより、ＤＳＣチャートを得た。ＤＳＣチャートにはＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩのガラス転移点を示すピークが観測されており、そのガラス転移温度（Ｔｇ）は１３１℃であることがわかった。このことから、ＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩは高いガラス転移点を有することがわかった。従って本合成例のＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩは高い耐熱性を有することが確認できた。
【実施例１５】
【０４３９】
本実施例では一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体の一つである、３，６−ジ（ジベンゾフラン−４−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩ）構造式（１１）を青色の蛍光を発する発光中心物質を用いた発光層に隣接する正孔輸送層の材料として用いた発光素子について説明する。
【０４４０】
なお、本実施例で用いた有機化合物の分子構造を下記構造式（１１）、（ｉｖ）、（ｖｉｉｉ）及び（ｉｘ）に示す。
【０４４１】
【化６５】
0005833386.tif 000066
【０４４２】
素子構造は図１（Ａ）において、電子輸送層１１４と第２の電極１０４との間に電子注入層を設けた構造とした。
【０４４３】
≪発光素子９の作製≫
まず、第１の電極１０２として１１０ｎｍの膜厚でケイ素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜されたガラス基板１０１を用意した。ＩＴＳＯ表面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
【０４４４】
次に、ＩＴＳＯが形成された面が下方となるように、基板１０１を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。
【０４４５】
真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、上記構造式（１１）で表される３，６−ジ（ジベンゾフラン−４−イル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩ：酸化モリブデン（ＶＩ）＝２：１（重量比）となるように共蒸着することにより、正孔注入層１１１を形成した。膜厚は５０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
【０４４６】
続いて、ＤＢＦ２ＰＣ−ＩＩを１０ｎｍ蒸着することにより正孔輸送層１１２を形成した。
【０４４７】
さらに、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（ｖｉｉｉ）で表される９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）と上記構造式（ｉｘ）で表されるＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス〔３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）をＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０５（重量比）となるように３０ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０４４８】
次に、発光層１１３上に、ＣｚＰＡを１０ｎｍ、さらに上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。この後、電子輸送層１１４上にフッ化リチウムを１ｎｍとなるように蒸着することによって電子注入層を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０４としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子９を完成させた。上述した蒸着過程においては、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０４４９】
≪発光素子９の動作特性≫
以上により得られた発光素子９を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０４５０】
発光素子９の輝度−電圧特性を図７３、電流効率−輝度特性を図７４、電流−電圧特性を図７５、パワー効率−輝度特性を図７６、外部量子効率−輝度特性を図７７に示す。
【０４５１】
図７４から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層に接する正孔輸送層の材料に用いた発光素子は、良好な電流効率−輝度特性を示し、発光効率が良好な発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が高いＴ１準位を有することから、青色の蛍光を発するバンドギャップの広い発光物質が隣接していても、励起エネルギーが移動してしまうことを抑制することができるためである。また、図７３から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の燐光を発する発光素子の発光層に隣接する正孔輸送層の材料に用いた発光素子は、良好な輝度−電圧特性を示し、駆動電圧の小さな発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が、優れたキャリア輸送性を有していることを示している。また、図７６から優れたパワー効率−輝度特性を、図７７からは優れた外部量子効率−輝度特性を、発光素子９が有していることがわかった。
【０４５２】
また、作製した発光素子９に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図７８に示す。発光強度は最大発光強度を１とした相対的な値として示す。図７８より発光素子９は発光中心物質である１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ起因の青色の発光を呈することがわかった。
【０４５３】
次に、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件でこれらの素子を駆動し、輝度の駆動時間に対する変化を調べた。図７９に規格化輝度−時間特性を示す。図７９から、発光素子９は良好な特性を示し、信頼性の高い素子であることがわかった。
【実施例１６】
【０４５４】
≪合成例１０≫
本実施例では、実施の形態１に示したカルバゾール誘導体である、３，３’−ジ（ジベンゾチオフェン−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−（１，３−フェニレン）ビカルバゾール（略称：ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩ）の合成方法について説明する。ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩの構造式を下記構造式（１２）に示す。
【０４５５】
【化６６】
0005833386.tif 000067
【０４５６】
＜ステップ１：３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールの合成＞
合成例１のステップ１と同様に合成した。
【０４５７】
＜ステップ２：３，３’−ジ（ジベンゾチオフェン−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−（１，３−フェニレン）ビカルバゾール（略称：ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩ）の合成＞
１．２ｇ（５．０ｍｍｏｌ）の１，３−ジブロモベンゼンと、３．５ｇ（１０ｍｍｏｌ）の３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴＣｚ）を２００ｍＬの三口フラスコへ入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物へ、４０ｍＬのトルエンと、０．１０ｍＬのトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）と、０．９８ｇ（１０ｍｍｏｌ）のナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドを加えた。この混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気した。この混合物を８０℃で撹拌して原料が溶けるのを確認してから、６１ｍｇ（０．１１ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加えた。この混合物を、１１０℃で５５時間還流した。還流後、混合物を室温まで冷却し、析出した白色固体を吸引濾過により回収した。得られた固体を水、トルエンで洗浄したところ、目的物の白色固体を１．２ｇ、収率７０％で得た。ステップ２の合成スキームを下記式（ｆ−１０）に示す。
【０４５８】
【化６７】
0005833386.tif 000068
【０４５９】
得られた白色固体１．１ｇを、トレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は、圧力２．８Ｐａ、アルゴンを１０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、白色固体を３５０℃で加熱して行った。昇華精製後、無色透明の固体を０．８９ｇ、回収率８３％で得た。
【０４６０】
また、核磁気共鳴測定（ＮＭＲ）によって、この化合物を測定した。得られたＮＭＲチャートを図８０に示す。なお、図８０（Ｂ）は図８０（Ａ）における７ｐｐｍから９ｐｐｍの範囲を拡大して示した図である。また、得られた化合物の１Ｈ  ＮＭＲデータを以下に示す。
【０４６１】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．３６（ｔｄ、Ｊ１＝０．９Ｈｚ、Ｊ２＝７．８Ｈｚ、２Ｈ）、７．４３−７．５３（ｍ、６Ｈ）、７．５８−７．６３（ｍ、６Ｈ）、７．７１（ｄ、Ｊ＝８．７Ｈｚ、２Ｈ）、７．８０−７．９７（ｍ、８Ｈ）、８．１５−８．２４（ｍ、６Ｈ）、８．５３（ｄ、Ｊ＝１．５Ｈｚ、２Ｈ）
【０４６２】
これより、本合成例によって得られた固体が３，３’−ジ（ジベンゾチオフェン−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−（１，３−フェニレン）ビカルバゾール（略称：ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩ）であることを確認した。
【０４６３】
次に、ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図８１（Ａ）に、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図８１（Ｂ）に示す。スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液のスペクトルは、ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定した。また、薄膜のスペクトルは、ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製した。なお、トルエン溶液の吸収スペクトルは石英セルにトルエンのみを入れて測定した吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示し、薄膜の吸収スペクトルは石英基板の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。
【０４６４】
図８１（Ａ）より、ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩのトルエン溶液における吸収ピーク波長は３３２ｎｍ付近、２８８ｎｍ付近、２８１ｎｍ付近、発光ピーク波長は３７０ｎｍ付近（励起波長３３４ｎｍ）であった。また、図８１（Ｂ）よりｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩの薄膜における吸収ピーク波長は３３７ｎｍ付近、２９４ｎｍ付近、２４６ｎｍ付近、２０９ｎｍ付近、発光ピーク波長は３９３ｎｍ付近、３８０ｎｍ付近（励起波長３４２ｎｍ）にあることがわかった。
【０４６５】
また、薄膜状態のｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩのイオン化ポテンシャルの値を大気中にて光電子分光法（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した。得られたイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した結果、ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は−５．９３ｅＶであった。図８１（Ｂ）の薄膜の吸収スペクトルのデータより、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから求めたｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩの吸収端は３．４５ｅＶであった。従って、ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩの固体状態の光学的エネルギーギャップは３．４５ｅＶと見積もられ、先に得たＨＯＭＯ準位とこのエネルギーギャップの値から、ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩのＬＵＭＯ準位が−２．４８ｅＶと見積もることができる。このように、ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩは固体状態において３．４５ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事がわかった。
【実施例１７】
【０４６６】
本実施例では、実施の形態１に記載のカルバゾール誘導体である、３，３’−ジ（ジベンゾチオフェン−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−（１，３−フェニレン）ビカルバゾール（略称：ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩ、構造式（１２））を、青色の蛍光を発する発光中心物質を用いた発光層に隣接する正孔輸送層の材料として用いた発光素子について説明する。なお、本実施例では、ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩは酸化モリブデンとの複合材料として正孔注入層にも用いている。
【０４６７】
なお、本実施例で用いた有機化合物の分子構造を下記構造式（ｉｖ）、（ｖｉｉｉ）、（ｉｘ）、（１２）に示す。素子構造は図１（Ａ）において、電子輸送層１１４と第２の電極１０４との間に電子注入層を設けた構造とした。
【０４６８】
【化６８】
0005833386.tif 000069
【０４６９】
≪発光素子１０の作製≫
まず、第１の電極１０２として１１０ｎｍの膜厚でケイ素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜されたガラス基板１０１を用意した。ＩＴＳＯ表面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
【０４７０】
次に、ＩＴＳＯが形成された面が下方となるように、基板１０１を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。
【０４７１】
真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、上記構造式（１２）で表される実施の形態１に記載のカルバゾール誘導体であ３，３’−ジ（ジベンゾチオフェン−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−（１，３−フェニレン）ビカルバゾール（略称：ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩ：酸化モリブデン（ＶＩ）＝２：１（重量比）となるように共蒸着することにより、正孔注入層１１１を形成した。膜厚は５０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
【０４７２】
続いて、ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩを１０ｎｍ蒸着することにより正孔輸送層１１２を形成した。
【０４７３】
さらに、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（ｖｉｉｉ）で表される９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）と上記構造式（ｉｘ）で表されるＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス〔３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）とを、ＣｚＰＡ：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０４（重量比）となるように３０ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０４７４】
次に、ＣｚＰＡを１０ｎｍ、続いて上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。
【０４７５】
さらに電子輸送層１１４上にフッ化リチウムを１ｎｍとなるように蒸着することによって電子注入層を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０４としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子１０を完成させた。上述した蒸着過程においては、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０４７６】
≪発光素子１０の動作特性≫
以上により得られた発光素子１０を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０４７７】
発光素子１０の輝度−電流密度特性を図８２、輝度−電圧特性を図８３、電流効率−輝度特性を図８４に、電流−電圧特性を図８５に示す。図８２では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）を示す。図８３では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。図８４では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。図８５では縦軸が電流（ｍＡ）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。
【０４７８】
図８２から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層に隣接する正孔輸送材料及び正孔注入層（但し酸化モリブデンとの複合材料として）に用いた発光素子は、良好な輝度−電流効率特性を示し、発光効率が良好な発光素子であることがわかった。ここで、発光素子１０の発光層におけるホスト材料のＣｚＰＡは電子輸送性が比較的大きい材料である。そのため、発光層内における発光領域は正孔輸送層側に偏っていることが推察される。このような状態であっても、発光効率の高い発光素子が得られている理由は、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が広いエネルギーギャップを有することにある。実施の形態１に記載のカルバゾール誘導体であるｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩが広いエネルギーギャップを有していることから、青色の蛍光を発する発光中心物質に隣接する正孔輸送層として用いても、励起エネルギーが正孔輸送層に移動することなく、発光効率の低下が抑制されているのである。
【０４７９】
また、図８３から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な輝度−電圧特性を示し、駆動電圧の小さな発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が優れたキャリア輸送性を有していること、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を用いた複合材料が優れたキャリア注入性を有することを示している。
【０４８０】
また、作製した発光素子１０に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図８６に示す。図８６では縦軸が発光強度（任意単位）、横軸が波長（ｎｍ）を示す。発光強度は最大発光強度を１とした相対的な値として示す。図８６より発光素子１０は発光中心物質である１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ起因の青色の発光を呈することがわかった。
【０４８１】
次に、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件で発光素子１０を駆動し、輝度の駆動時間に対する変化を調べた。図８７に規格化輝度−時間特性を示す。図８７から、発光素子１０は良好な特性を示し、信頼性の高い素子であることがわかった。
【実施例１８】
【０４８２】
本実施例では、実施の形態１に記載のカルバゾール誘導体である、３，３’−ジ（ジベンゾチオフェン−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−（１，３−フェニレン）ビカルバゾール（略称：ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩ、構造式（１２））を、青色のりん光を発する発光中心物質を用いた発光層におけるホスト材料として用いた発光素子（発光素子１１）、ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩを青色のりん光を発する発光中心物質を用いた発光層に隣接する正孔輸送層の材料として用いた発光素子（発光素子１２）について説明する。
【０４８３】
なお、本実施例で用いた有機化合物の分子構造を下記構造式（ｉｖ）、（ｘ）〜（ｘｉｉｉ）及び（１２）に示す。素子構造は図１（Ａ）において、電子輸送層１１４と第２の電極１０４との間に電子注入層を設けた構造とした。
【０４８４】
【化６９】
0005833386.tif 000070
【０４８５】
≪発光素子１１及び発光素子１２の作製≫
まず、第１の電極１０２として１１０ｎｍの膜厚でケイ素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜されたガラス基板１０１を用意した。ＩＴＳＯ表面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
【０４８６】
次に、ＩＴＳＯが形成された面が下方となるように、基板１０１を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。
【０４８７】
真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、上記構造式（ｘ）で表される４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＣＢＰ：酸化モリブデン（ＶＩ）＝２：１（重量比）となるように共蒸着することにより、正孔注入層１１１を形成した。膜厚は６０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
【０４８８】
続いて、発光素子１１では上記構造式（ｘｉ）で表される１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）を２０ｎｍ蒸着することにより、発光素子１２では上記構造式（１２）で表される実施の形態１に記載のカルバゾール誘導体である３，３’−ジ（ジベンゾチオフェン−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−（１，３−フェニレン）ビカルバゾール（略称：ｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩ）上を２０ｎｍ蒸着することによりそれぞれ正孔輸送層１１２を形成した。
【０４８９】
さらに、正孔輸送層１１２上に、発光素子１１ではｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩと上記構造式（ｘｉｉ）で表されるトリス［３−メチル−１−（２−メチルフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］とをｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩ：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］＝１：０．０８（重量比）となるように３０ｎｍ蒸着した後、上記構造式（ｘｉｉｉ）で表される２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ）と［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］とをｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］＝１：０．０８（重量比）となるように１０ｎｍ蒸着して積層することにより、発光層１１３を形成した。
【０４９０】
発光素子１２ではｍＣＰと［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］とをｍＣＰ：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］＝１．０：０８（重量比）となるように３０ｎｍ蒸着した後、ｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩと［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］とをｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］＝１：０．０８（重量比）となるように１０ｎｍ蒸着して積層することにより、発光層１１３を形成した。
【０４９１】
次に、上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。
【０４９２】
さらに電子輸送層１１４上にフッ化リチウムを１ｎｍとなるように蒸着することによって電子注入層を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０４としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子１１及び発光素子１２を完成させた。上述した蒸着過程においては、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０４９３】
≪発光素子１１及び発光素子１２の動作特性≫
以上により得られた発光素子１１及び発光素子１２を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０４９４】
発光素子１１の輝度−電流密度特性を図８８、輝度−電圧特性を図８９、電流効率−輝度特性を図９０に、電流−電圧特性を図９１に示す。発光素子１２の輝度−電流密度特性を図９２、輝度−電圧特性を図９３、電流効率−輝度特性を図９４に、電流−電圧特性を図９５に示す。図８８、図９２では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）を示す。図８９、図９３では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。図９０、図９４では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。図９１、図９５では縦軸が電流（ｍＡ）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。
【０４９５】
図９０から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色のりん光を発する発光素子の発光層のホスト材料に用いた発光素子１１は良好な輝度−電流効率特性を示し、発光効率が良好な発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が広い三重項励起エネルギーを有することから、青色のりん光を発する発光物質であっても、有効に励起することができるためである。また、図８９から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色のりん光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な輝度−電圧特性を示し、駆動電圧の小さな発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が、優れたキャリア輸送性を有していることを示している。
【０４９６】
図９４から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色のりん光を発する発光素子の発光層に隣接する正孔輸送材料に用いた発光素子１２は、良好な輝度−電流効率特性を示し、発光効率が良好な発光素子であることがわかった。これは、実施の形態１に記載のカルバゾール誘導体であるｍＤＢＴＣｚ２Ｐ−ＩＩが広いエネルギーギャップ、ひいては大きな三重項励起エネルギーを有していることから、青色のりん光を発する発光中心物質に隣接する正孔輸送層として用いても、励起エネルギーが正孔輸送層に移動することなく、発光効率の低下が抑制されているためである。また、図９３から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色のりん光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な輝度−電圧特性を示し、駆動電圧の小さな発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が優れたキャリア輸送性を有していることを示している。
【０４９７】
また、作製した発光素子１１に０．１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図９６に、発光素子１２に０．１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図９７に示す。図９６及び図９７では縦軸が発光強度（任意単位）、横軸が波長（ｎｍ）を示す。発光強度は最大発光強度を１とした相対的な値として示す。図９６及び図９７より発光素子１１及び発光素子１２は、発光中心物質である［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］起因の青色の発光を呈することがわかった。
【０４９８】
次に、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件でこれらの素子を駆動し、輝度の駆動時間に対する変化を調べた。図９８に発光素子１１の、図９９に発光素子１２の規格化輝度−時間特性を示す。図９８及び図９９から、発光素子１１及び発光素子１２は駆動時間に対する輝度低下が小さく、信頼性の高い素子であることがわかった。
【０４９９】
このように実施の形態１に記載のカルバゾール誘導体を青色のりん光を発光中心物質とする発光素子のホスト材料又は正孔輸送材料として用いた発光素子は、高い三重項励起エネルギーからの発光である青色のりん光を有効に励起し、またはエネルギー移動による損失を起こすことなく発光効率の高い発光素子とすることが可能となる。これらはすなわち実施の形態１に記載のカルバゾール誘導体が非常に大きな三重項励起エネルギーを有していることを示している。
【実施例１９】
【０５００】
≪合成例１１≫
本合成例では、実施の形態１に示したカルバゾール誘導体である、３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−［３−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩ）の合成方法について説明する。ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの構造を下記構造式（１３）に示す。
【０５０１】
【化７０】
0005833386.tif 000071
【０５０２】
＜ステップ１：３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴＣｚ−ＩＩ）の合成＞
実施例１におけるステップ１と同様に合成した。
【０５０３】
＜ステップ２：３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−［３−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩ）の合成＞
５０ｍＬ三口フラスコに、１．２ｇ（３．０ｍｍｏｌ）の９−（３−ブロモフェニル）−１０−フェニルアントラセンと、１．１ｇ（３．０ｍｍｏｌ）の３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールと、０．８７ｇ（９．１ｍｍｏｌ）のナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドを入れた。フラスコ内を窒素置換してから、この混合物へ２０ｍＬのトルエンと、０．２ｍＬのトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気をした。脱気後、この混合物へ８７ｍｇ（０．１５ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加えた。この混合物を窒素気流下、１１０℃で５時間攪拌した。攪拌後、得られた混合物をセライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、アルミナ、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）を通して吸引ろ過した。濾液を濃縮して黄色固体を得た。得られた固体を、トルエンを用いて再結晶した。得られた結晶を高速液体カラムクロマトグラフィー（略称：ＨＰＬＣ）（展開溶媒：クロロホルム）により精製した。得られたフラクションを濃縮して淡黄色固体を１．５ｇ、収率７２％で得た。ステップ２の合成スキームを（ｂー１１）に示す。
【０５０４】
【化７１】
0005833386.tif 000072
【０５０５】
得られた淡黄色固体をトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は圧力２．６Ｐａ、アルゴン流量５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、淡黄色固体１．０ｇを３００℃で加熱して行った。昇華精製後、白色固体を０．７９ｇ、回収率７９％で得た。
【０５０６】
上記昇華精製後の淡黄色固体を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。
【０５０７】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３０−７．５２（ｍ，１０Ｈ），７．５５−７．６８（ｍ，７Ｈ），７．７１−７．７７（ｍ，３Ｈ），７．８１−７．９２（ｍ，７Ｈ），８．１４−８．２３（ｍ，３Ｈ），８．５１（ｄ，Ｊ１＝０．９０Ｈｚ，１Ｈ）
【０５０８】
また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図１００に示す。図１００（Ｂ）は図１００（Ａ）における７ｐｐｍから９ｐｐｍの範囲を拡大して示したチャートである。測定結果から、上述の構造式で表されるカルバゾール誘導体であるｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩが得られたことがわかった。
【０５０９】
次に、ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１０１（Ａ）、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１０１（Ｂ）に示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液のスペクトルは、ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定しこの吸収スペクトルから、石英セルを用いて測定したトルエンの吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製し、このサンプルの吸収スペクトルから石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。発光スペクトルの測定には吸収スペクトルの測定と同様に紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエンの発光スペクトルは、ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、薄膜の発光スペクトルは、ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定した。これにより、ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン溶液における吸収ピーク波長は３９６ｎｍ付近、３７５ｎｍ付近、３５４ｎｍ付近、３３６ｎｍ付近及び２９０ｎｍ付近に存在し、発光ピーク発光波長は４１２ｎｍ付近及び４３３ｎｍ付近（励起波長３７６ｎｍ）、薄膜における吸収ピーク波長は４０２ｎｍ付近、３８１ｎｍ付近、３５９ｎｍ付近、３４０ｎｍ付近、２９１ｎｍ付近、２６１ｎｍ付近及び２０７ｎｍ付近にあり、最大発光波長は４４３ｎｍ付近（励起波長４０２ｎｍ）にあることがわかった。
【０５１０】
また、薄膜状態のｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのイオン化ポテンシャルの値を大気中にて光電子分光法（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した。得られたイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した結果、ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は−５．７７ｅＶであった。図１０１（Ｂ）の薄膜の吸収スペクトルのデータより、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから求めたｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの吸収端は２．９５ｅＶであった。従って、ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの固体状態の光学的エネルギーギャップは２．９５ｅＶと見積もられ、先に得たＨＯＭＯ準位とこのエネルギーギャップの値から、ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのＬＵＭＯ準位が−２．８２ｅＶと見積もることができる。このように、ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩは固体状態において２．９５ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事がわかった。
【０５１１】
また、ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩ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又は６００Ｃ）を用いた。
【０５１２】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ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２ｍｍｏｌ／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（２０〜２５℃）で行った。また、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０５１３】
測定は、参照電極に対する作用電極の電位を−０．０４Ｖから１．１５Ｖまで変化させた後、１．１５Ｖから−０．０４Ｖ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。
【０５１４】
測定の結果、１００サイクル測定後でも、酸化ピークに大きな変化は無くｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩは酸化状態と中性状態との間の酸化還元の繰り返しに良好な特性を示すことがわかった。
【０５１５】
また、ＣＶ測定の結果からも、ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
【０５１６】
まず、実施例６で算出したように、使用する参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４ｅＶである。ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの酸化ピーク電位Ｅｐａは０．９５Ｖであった。また、還元ピーク電位Ｅｐｃは０．８３Ｖであった。したがって、半波電位（ＥｐａとＥｐｃの中間の電位）は０．８９Ｖと算出できる。このことは、ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩは０．８９［Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］の電気エネルギーにより酸化されることを示しており、このエネルギーはＨＯＭＯ準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であるため、ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は、−４．９４−０．８９＝−５．８３［ｅＶ］であることがわかった。
【実施例２０】
【０５１７】
本実施例では一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体の一つである、３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−［３−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩ）構造式（１３）を青色の蛍光を発する発光中心物質を分散するためのホスト材料として用いた発光素子について説明する。
【０５１８】
なお、本実施例で用いた有機化合物の分子構造を下記構造式（１３）、（ｉｖ）乃至（ｉｖ）に示す。
【０５１９】
【化７２】
0005833386.tif 000073
【０５２０】
素子構造は図１（Ａ）において、電子輸送層１１４と第２の電極１０４との間に電子注入層を設けた構造とした。
【０５２１】
≪発光素子１３の作製≫
まず、第１の電極１０２として１１０ｎｍの膜厚でケイ素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜されたガラス基板１０１を用意した。ＩＴＳＯ表面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
【０５２２】
次に、ＩＴＳＯが形成された面が下方となるように、基板１０１を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。
【０５２３】
真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、上記構造式（ｖ）で表される９−［４−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＰＣｚＰＡ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン（ＶＩ）＝２：１（重量比）となるように共蒸着することにより、正孔注入層１１１を形成した。膜厚は５０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
【０５２４】
続いて、ＰＣｚＰＡを１０ｎｍ蒸着することにより正孔輸送層１１２を形成した。
【０５２５】
さらに、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（１３）で表される３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−［３−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩ）とＮ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）（構造式（ｖｉ）をｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩ：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０３（重量比）となるように３０ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０５２６】
次に、発光層１１３上に、上記構造式（ｖｉｉ）で表されるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍ、さらに上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。この後、電子輸送層１１４上にフッ化リチウムを１ｎｍとなるように蒸着することによって電子注入層を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０４としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子１３を完成させた。上述した蒸着過程においては、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０５２７】
≪発光素子１３の動作特性≫
以上により得られた発光素子１３を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０５２８】
発光素子１３の輝度−電流密度特性を図１０２、輝度−電圧特性を図１０３、電流効率−輝度特性を図１０４、電流ー電圧特性を図１０５に示す。図１０２では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）を示す。図１０３では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。図１０４では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。図１０５では縦軸が電流（ｍＡ）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。
【０５２９】
図１０４から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な電流効率−輝度特性を示し、発光効率が良好な発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が広いエネルギーギャップを有することから、青色の蛍光を発するエネルギーギャップの大きい発光物質であっても有効に励起することができるためである。また、図１０２から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な輝度−電圧特性を示し、駆動電圧の小さな発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が、優れたキャリア輸送性を有していることを示している。
【０５３０】
また、作製した発光素子１３に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図１０６に示す。発光強度は最大発光強度を１とした相対的な値として示す。図１０６より発光素子１３は発光中心物質である１，６ＦＬＰＡＰｒｎ起因の青色の発光を呈することがわかった。
【０５３１】
次に、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件でこれらの素子を駆動し、輝度の駆動時間に対する変化を調べた。図１０７に規格化輝度−時間特性を示す。図１０７から、発光素子１３は良好な特性を示し、信頼性の高い素子であることがわかった。
【実施例２１】
【０５３２】
≪合成例１２≫
本合成例では、実施の形態１に構造式（１４）として示したカルバゾール誘導体である、３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９−［３−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩ）の合成方法について説明する。ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの構造を下記構造式に示す。
【０５３３】
【化７３】
0005833386.tif 000074
【０５３４】
＜ステップ１：３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＦＣｚ−ＩＩ）の合成＞
実施例２におけるステップ１と同様に合成した。
【０５３５】
＜ステップ２：３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９−［３−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩ）の合成＞
１００ｍＬ三口フラスコに、１．２ｇ（３．０ｍｍｏｌ）の９−（３−ブロモフェニル）−１０−フェニルアントラセンと、１．０ｇ（３．０ｍｍｏｌ）の３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールと、０．８７ｇ（９．１ｍｍｏｌ）のナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドを入れた。フラスコ内を窒素置換してから、この混合物へ２０ｍＬのトルエンと、０．２ｍＬのトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気をした。脱気後、この混合物へ８７ｍｇ（０．１５ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加えた。この混合物を窒素気流下、１１０℃で６時間攪拌した。攪拌後、得られた混合物をセライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、アルミナ、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）を通して吸引ろ過した。濾液を濃縮して黄色固体を得た。得られた固体を、トルエンを用いて再結晶し、目的物の白色固体を１．８ｇ、８８％の収率で得た。ステップ２の合成スキームを（ｂー１２）に示す。
【０５３６】
【化７４】
0005833386.tif 000075
【０５３７】
得られた白色固体をトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は圧力２．６Ｐａ、アルゴン流量５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、白色固体１．２ｇを３００℃で加熱して行った。昇華精製後、白色固体を１．１ｇ、回収率８９％で得た。
【０５３８】
上記昇華精製後の白色固体を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。
【０５３９】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３１−７．４０（ｍ，４Ｈ），７．４２−７．６７（ｍ，１３Ｈ），７．７０−７．８１（ｍ，５Ｈ），７．８５−７．９２（ｍ，４Ｈ），７．９５（ｄｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，Ｊ２＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），７．９９−８．０３（ｍ，２Ｈ），８．２４（ｄ，Ｊ１＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），８．６５（ｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，１Ｈ）
【０５４０】
また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図１０８に示す。図１０８（Ｂ）は図１０８（Ａ）における７ｐｐｍから９ｐｐｍの範囲を拡大して示したチャートである。測定結果から、上述の構造式で表されるカルバゾール誘導体であるｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩが得られたことがわかった。
【０５４１】
次に、ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１０９（Ａ）、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１０９（Ｂ）に示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液のスペクトルは、ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定しこの吸収スペクトルから、石英セルを用いて測定したトルエンの吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製し、このサンプルの吸収スペクトルから石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。発光スペクトルの測定には吸収スペクトルの測定と同様に紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエンの発光スペクトルは、ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、薄膜の発光スペクトルは、ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定した。これにより、ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン溶液における吸収ピーク波長は３９６ｎｍ付近、３７５ｎｍ付近、３５４ｎｍ付近、３３６ｎｍ付近及び２９０ｎｍ付近に存在し、発光ピーク発光波長は４１２ｎｍ付近及び４３３ｎｍ付近（励起波長３７５ｎｍ）、薄膜における吸収ピーク波長は４０２ｎｍ付近、３８１ｎｍ付近、３５９ｎｍ付近、３４０ｎｍ付近、２９１ｎｍ付近、２６１ｎｍ付近及び２０７ｎｍ付近にあり、最大発光波長は４４３ｎｍ付近（励起波長４０２ｎｍ）にあることがわかった。
【０５４２】
また、薄膜状態のｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのイオン化ポテンシャルの値を大気中にて光電子分光法（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した。得られたイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した結果、ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は−５．７７ｅＶであった。図１０９（Ｂ）の薄膜の吸収スペクトルのデータより、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから求めたｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの吸収端は２．９５ｅＶであった。従って、ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの固体状態の光学的エネルギーギャップは２．９５ｅＶと見積もられ、先に得たＨＯＭＯ準位とこのエネルギーギャップの値から、ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのＬＵＭＯ準位が−２．８２ｅＶと見積もることができる。このように、ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩは固体状態において２．９５ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事がわかった。
【０５４３】
また、ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩ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又は６００Ｃ）を用いた。
【０５４４】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ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２ｍｍｏｌ／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（２０〜２５℃）で行った。また、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０５４５】
測定は、参照電極に対する作用電極の電位を−０．０４Ｖから１．１５Ｖまで変化させた後、１．１５Ｖから−０．０４Ｖ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。
【０５４６】
測定の結果、１００サイクル測定後でも、酸化ピークに大きな変化は無くｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩは酸化状態と中性状態との間の酸化還元の繰り返しに良好な特性を示すことがわかった。
【０５４７】
また、ＣＶ測定の結果からも、ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
【０５４８】
まず、実施例６で算出したように、使用する参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４ｅＶである。ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの酸化ピーク電位Ｅｐａは０．９５Ｖであった。また、還元ピーク電位Ｅｐｃは０．８３Ｖであった。したがって、半波電位（ＥｐａとＥｐｃの中間の電位）は０．８９Ｖと算出できる。このことは、ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩは０．８９［Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］の電気エネルギーにより酸化されることを示しており、このエネルギーはＨＯＭＯ準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であるため、ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は、−４．９４−０．８９＝−５．８３［ｅＶ］であることがわかった。
【実施例２２】
【０５４９】
本実施例では一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体の一つである、３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９−［３−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩ）構造式（１４）を青色の蛍光を発する発光中心物質を分散するためのホスト材料として用いた発光素子について説明する。
【０５５０】
なお、本実施例で用いた有機化合物の分子構造を下記構造式（１４）、（ｉｖ）乃至（ｉｖ）に示す。
【０５５１】
【化７５】
0005833386.tif 000076
【０５５２】
素子構造は図１（Ａ）において、電子輸送層１１４と第２の電極１０４との間に電子注入層を設けた構造とした。
【０５５３】
≪発光素子１４の作製≫
まず、第１の電極１０２として１１０ｎｍの膜厚でケイ素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜されたガラス基板１０１を用意した。ＩＴＳＯ表面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
【０５５４】
次に、ＩＴＳＯが形成された面が下方となるように、基板１０１を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。
【０５５５】
真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、上記構造式（ｖ）で表される９−［４−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＰＣｚＰＡ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン（ＶＩ）＝２：１（重量比）となるように共蒸着することにより、正孔注入層１１１を形成した。膜厚は５０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
【０５５６】
続いて、ＰＣｚＰＡを１０ｎｍ蒸着することにより正孔輸送層１１２を形成した。
【０５５７】
さらに、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（１４）で表される３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９−［３−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩ）とＮ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）（構造式（ｖｉ）をｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩ：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０５（重量比）となるように３０ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０５５８】
次に、発光層１１３上に、上記構造式（ｖｉｉ）で表されるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍ、さらに上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。この後、電子輸送層１１４上にフッ化リチウムを１ｎｍとなるように蒸着することによって電子注入層を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０４としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子１４を完成させた。上述した蒸着過程においては、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０５５９】
≪発光素子１４の動作特性≫
以上により得られた発光素子１４を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０５６０】
発光素子１４の輝度−電流密度特性を図１１０、輝度−電圧特性を図１１１、電流効率−輝度特性を図１１２、電流ー電圧特性を図１１３に示す。図１１０では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）を示す。図１１１では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。図１１２では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。図１１３では縦軸が電流（ｍＡ）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。
【０５６１】
図１１２から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な輝度−発光効率特性を示し、発光効率が良好な発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が広いエネルギーギャップを有することから、青色の蛍光を発するエネルギーギャップの大きい発光物質であっても有効に励起することができるためである。また、図１１０から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な輝度−電圧特性を示し、駆動電圧の小さな発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が、優れたキャリア輸送性を有していることを示している。
【０５６２】
また、作製した発光素子１４に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図１１４に示す。発光強度は最大発光強度を１とした相対的な値として示す。図１１４より発光素子１４は発光中心物質である１，６ＦＬＰＡＰｒｎ起因の青色の発光を呈することがわかった。
【０５６３】
次に、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件でこれらの素子を駆動し、輝度の駆動時間に対する変化を調べた。図１１５に規格化輝度−時間特性を示す。図１１５から、発光素子１４は良好な特性を示し、信頼性の高い素子であることがわかった。
【実施例２３】
【０５６４】
≪合成例１３≫
本合成例では、実施の形態１に構造式（１５）として示したカルバゾール誘導体である、３−（６−フェニルジベンゾチオフェン−４−イル）−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶ）の合成方法について説明する。ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶの構造を下記構造式に示す。
【０５６５】
【化７６】
0005833386.tif 000077
【０５６６】
＜ステップ１：３−（６−フェニルジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴＣｚ−ＩＶ）の合成＞
５０ｍＬ三口フラスコに１．０ｇ（４．１ｍｍｏｌ）の３−ブロモカルバゾールと、１．２ｇ（４．１ｍｍｏｌ）の６−フェニル−４−ジベンゾチエニルボロン酸と、６２ｍｇ（０．２０ｍｍｏｌ）のトリス（２−メチルフェニル）ホスフィンを入れた。この混合物に、１５ｍＬのトルエンと、５ｍＬのエタノールと、５ｍＬの２．０Ｍ炭酸ナトリウム水溶液を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気した。この混合物に９ｍｇ（０．０４１ｍｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加え、窒素気流下、８０℃で３時間攪拌した。撹拌後、この混合物の水層をトルエンで抽出し、抽出溶液と有機層を合わせて、飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥した。この混合物を自然濾過により濾別し、濾液を濃縮し固体を得た。この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒トルエン：ヘキサン＝１：２、次いでトルエン：ヘキサン＝３：２）で精製した。得られた固体に酢酸エチル／ヘキサンを加え、超音波を照射し、固体を吸引濾過により回収して目的物の白色固体を１．０ｇ、収率５９％で得た。ステップ１の合成スキームを（ａ−１３）に示す。
【０５６７】
【化７７】
0005833386.tif 000078
【０５６８】
得られた白色固体を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。
【０５６９】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，  ３００ＭＨｚ）：δ＝７．３４−７．５５（ｍ，７Ｈ），７．５６（ｄ，Ｊ１＝４．２Ｈｚ，１Ｈ），７．５８−７．６４（ｍ，３Ｈ），７．６８−７．７２（ｍ，２Ｈ），７．７８（ｄｄ，Ｊ１＝１．８Ｈｚ，Ｊ２＝８．４Ｈｚ，１Ｈ），８．１０（ｄｄ，Ｊ１＝０．９０Ｈｚ，Ｊ２＝１．８Ｈｚ，１Ｈ），８．１５（ｓ，１Ｈ），８．１９−８．２３（ｍ，２Ｈ），８．３６（ｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，１Ｈ）
【０５７０】
＜ステップ２：３−（６−フェニルジベンゾチオフェン−４−イル）−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶ）の合成＞
５０ｍＬ三口フラスコに、１．３ｇ（３．３ｍｍｏｌ）の９−（４−ブロモフェニル）−１０−フェニルアントラセンと、１．０ｇ（２．４ｍｍｏｌ）の３−（６−フェニルジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールと、０．９５ｇ（９．９ｍｍｏｌ）のナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドを入れた。フラスコ内を窒素置換してから、この混合物へ２０ｍＬのトルエンと、０．２ｍＬのトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気をした。脱気後、この混合物へ１１ｍｇ（０．１８ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加えた。この混合物を窒素気流下、１１０℃で６時間攪拌した。攪拌後、この混合物の水層をトルエンで抽出し、抽出溶液と有機層を合わせて、飽和食塩水で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムにより乾燥した。この混合物を自然濾過し、濾液を濃縮して固体を得た。
得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒トルエン：ヘキサン＝１：９、次いでトルエン：ヘキサン＝３：７）で精製した。得られた固体をトルエン／ヘキサンで再結晶したところ、淡黄色固体を１．４ｇ、収率８０％で得た。ステップ２の合成スキームを（ｂー１３）に示す。
【０５７１】
【化７８】
0005833386.tif 000079
【０５７２】
得られた淡黄色固体１．４ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は圧力２．９Ｐａ、アルゴン流量５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、淡黄色固体を３６０℃で加熱して行った。昇華精製後、淡黄色固体を１．２ｇ、回収率８６％で得た。
【０５７３】
上記昇華精製後の淡黄色固体を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。
【０５７４】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，  ３００ＭＨｚ）：δ＝７．３４−７．４９（ｍ，９Ｈ），７．５１−７．５４（ｍ，３Ｈ），７．５７（ｔ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，１Ｈ），７．５９−７．６６（ｍ，５Ｈ），７．６７−７．８０（ｍ，８Ｈ），７．８４−７．９０（ｍ，５Ｈ），８．２２−８．２５（ｍ，３Ｈ），８．４９（ｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，１Ｈ）
【０５７５】
また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図１１６に示す。図１１６（Ｂ）は図１１６（Ａ）における７ｐｐｍから９ｐｐｍの範囲を拡大して示したチャートである。測定結果から、上述の構造式で表されるカルバゾール誘導体であるＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶが得られたことがわかった。
【０５７６】
次に、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１１７（Ａ）、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１１７（Ｂ）に示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液のスペクトルは、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶのトルエン溶液を石英セルに入れて測定しこの吸収スペクトルから、石英セルを用いて測定したトルエンの吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶを石英基板に蒸着してサンプルを作製し、このサンプルの吸収スペクトルから石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。発光スペクトルの測定には吸収スペクトルの測定と同様に紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエンの発光スペクトルは、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、薄膜の発光スペクトルは、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶを石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定した。これにより、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶのトルエン溶液における吸収ピーク波長は３９６ｎｍ付近、３７６付近、３４０付近及び２８１ｎｍ付近に存在し、発光ピーク発光波長は４２３ｎｍ付近及び４３７ｎｍ付近（励起波長３７６ｎｍ）、薄膜における吸収ピーク波長は４０３ｎｍ付近、３８２ｎｍ付近、３５６ｎｍ付近、３４５ｎｍ付近、２９６ｎｍ付近及び２６４ｎｍ付近にあり、最大発光波長は４４３ｎｍ付近（励起波長４０３ｎｍ）にあることがわかった。
【０５７７】
また、薄膜状態のＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶのイオン化ポテンシャルの値を大気中にて光電子分光法（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した。得られたイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した結果、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶのＨＯＭＯ準位は−５．８０ｅＶであった。図１１７（Ｂ）の薄膜の吸収スペクトルのデータより、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから求めたＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶの吸収端は２．９３ｅＶであった。従って、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶの固体状態の光学的エネルギーギャップは２．９３ｅＶと見積もられ、先に得たＨＯＭＯ準位とこのエネルギーギャップの値から、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶのＬＵＭＯ準位が−２．８７ｅＶと見積もることができる。このように、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶは固体状態において２．９３ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事がわかった。
【０５７８】
また、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶ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又は６００Ｃ）を用いた。
【０５７９】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ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２ｍｍｏｌ／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（２０〜２５℃）で行った。また、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０５８０】
測定は、参照電極に対する作用電極の電位を−０．０２Ｖから０．９３Ｖまで変化させた後、０．９３Ｖから−０．０２Ｖ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。
【０５８１】
測定の結果、１００サイクル測定後でも、酸化ピークに大きな変化は無くＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶは酸化状態と中性状態との間の酸化還元の繰り返しに良好な特性を示すことがわかった。
【０５８２】
また、ＣＶ測定の結果からも、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶのＨＯＭＯ準位を算出した。
【０５８３】
まず、実施例６で算出したように、使用する参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４ｅＶである。ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶの酸化ピーク電位Ｅｐａは０．８９Ｖであった。また、還元ピーク電位Ｅｐｃは０．７９Ｖであった。したがって、半波電位（ＥｐａとＥｐｃの中間の電位）は０．８４Ｖと算出できる。このことは、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶは０．８４［Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］の電気エネルギーにより酸化されることを示しており、このエネルギーはＨＯＭＯ準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であるため、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶのＨＯＭＯ準位は、−４．９４−０．８４＝−５．７８［ｅＶ］であることがわかった。
【実施例２４】
【０５８４】
本実施例では一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体の一つである、３−（６−フェニルジベンゾチオフェン−４−イル）−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶ）構造式（１５）を青色の蛍光を発する発光中心物質を分散するためのホスト材料として用いた発光素子について説明する。
【０５８５】
なお、本実施例で用いた有機化合物の分子構造を下記構造式（１５）、（ｉｖ）乃至（ｉｖ）に示す。
【０５８６】
【化７９】
0005833386.tif 000080
【０５８７】
素子構造は図１（Ａ）において、電子輸送層１１４と第２の電極１０４との間に電子注入層を設けた構造とした。
【０５８８】
≪発光素子１５の作製≫
まず、第１の電極１０２として１１０ｎｍの膜厚でケイ素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜されたガラス基板１０１を用意した。ＩＴＳＯ表面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
【０５８９】
次に、ＩＴＳＯが形成された面が下方となるように、基板１０１を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。
【０５９０】
真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、上記構造式（ｖ）で表される９−［４−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＰＣｚＰＡ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン（ＶＩ）＝２：１（重量比）となるように共蒸着することにより、正孔注入層１１１を形成した。膜厚は５０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
【０５９１】
続いて、ＰＣｚＰＡを１０ｎｍ蒸着することにより正孔輸送層１１２を形成した。
【０５９２】
さらに、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（１５）で表される３−（６−フェニルジベンゾチオフェン−４−イル）−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶ）とＮ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）（構造式（ｖｉ）をＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶ：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０３（重量比）となるように３０ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０５９３】
次に、発光層１１３上に、上記構造式（ｖｉｉ）で表されるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍ、さらに上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。この後、電子輸送層１１４上にフッ化リチウムを１ｎｍとなるように蒸着することによって電子注入層を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０４としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子１５を完成させた。上述した蒸着過程においては、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０５９４】
≪発光素子１５の動作特性≫
以上により得られた発光素子１５を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０５９５】
発光素子１５の輝度−電流密度特性を図１１８、輝度−電圧特性を図１１９、電流効率−輝度特性を図１２０、電流ー電圧特性を図１２１に示す。図１１８では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）を示す。図１１９では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。図１２０では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。図１２１では縦軸が電流（ｍＡ）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。
【０５９６】
図１２０から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な電流効率−輝度特性を示し、発光効率が良好な発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が広いエネルギーギャップを有することから、青色の蛍光を発するエネルギーギャップの大きい発光物質であっても有効に励起することができるためである。また、図１１９から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な輝度−電圧特性を示し、駆動電圧の小さな発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が、優れたキャリア輸送性を有していることを示している。
【０５９７】
また、作製した発光素子１５に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図１２２に示す。発光強度は最大発光強度を１とした相対的な値として示す。図１２２より発光素子１５は発光中心物質である１，６ＦＬＰＡＰｒｎ起因の青色の発光を呈することがわかった。
【０５９８】
次に、初期輝度を５０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件でこれらの素子を駆動し、輝度の駆動時間に対する変化を調べた。図１２３に規格化輝度−時間特性を示す。図１２３から、発光素子１５は良好な特性を示し、信頼性の高い素子であることがわかった。
【実施例２５】
【０５９９】
≪合成例１４≫
本合成例では、実施の形態１に構造式（１６）として示したカルバゾール誘導体である、３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩ）の合成方法について説明する。２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩの構造を下記構造式に示す。
【０６００】
【化８０】
0005833386.tif 000081
【０６０１】
＜ステップ１：３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴＣｚ−ＩＩ）の合成＞
合成例１におけるステップ１と同様に合成した。
【０６０２】
＜ステップ２：３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩ）の合成＞
５０ｍＬ三口フラスコに、１．３ｇ（２．７ｍｍｏｌ）の２−（４−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセンと、０．９３ｇ（２．７ｍｍｏｌ）の３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールと、０．７６ｇ（８．０ｍｍｏｌ）のナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドを入れた。フラスコ内を窒素置換してから、この混合物へ２０ｍＬのトルエンと、０．２ｍＬのトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気をした。脱気後、この混合物へ７６ｍｇ（０．１３ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加えた。この混合物を窒素気流下、１１０℃で４時間攪拌した。攪拌後、得られた混合物をセライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、アルミナ、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）を通して吸引ろ過し、濾液を濃縮して固体を得た。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒ヘキサン：トルエン＝５：１）で精製した。得られた固体にトルエン／ヘキサンを加え、懸濁液とし、この懸濁液に超音波を照射してから、吸引ろ過により固体を回収したところ、目的物の黄色固体を１．２ｇ、収率６１％で得た。ステップ２の合成スキームを（ｂ−１４）に示す。
【０６０３】
【化８１】
0005833386.tif 000082
【０６０４】
得られた黄色固体をトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は圧力２．６Ｐａ、アルゴン流量５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、黄色固体１．２ｇを３３５℃で加熱して行った。昇華精製後、黄色固体を１．０１ｇ、回収率８３％で得た。
【０６０５】
上記昇華精製後の黄色固体を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。
【０６０６】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．２９−７．３９（ｍ，３Ｈ），７．４１−７．５１（ｍ，４Ｈ），７．５２−７．７５（ｍ，１８Ｈ），７．７８−７．８８（ｍ，５Ｈ），８．０３（ｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，１Ｈ），８．１５−８．２３（ｍ，３Ｈ），８．５１（ｄ，Ｊ１＝０．９０Ｈｚ，１Ｈ）
【０６０７】
また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図１２４に示す。図１２４（Ｂ）は図１２４（Ａ）における７ｐｐｍから９ｐｐｍの範囲を拡大して示したチャートである。測定結果から、上述の構造式で表されるカルバゾール誘導体である２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩが得られたことがわかった。
【０６０８】
次に、２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１２５（Ａ）、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１２５（Ｂ）に示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液のスペクトルは、２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定しこの吸収スペクトルから、石英セルを用いて測定したトルエンの吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製し、このサンプルの吸収スペクトルから石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。発光スペクトルの測定には吸収スペクトルの測定と同様に紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエンの発光スペクトルは、２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、薄膜の発光スペクトルは、２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定した。これにより、２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのトルエン溶液における吸収ピーク波長は４０４ｎｍ付近、３８２ｎｍ付近、３３６ｎｍ付近及び２８５ｎｍ付近に存在し、発光ピーク発光波長は４８３ｎｍ付近、４５２付近及び４２７ｎｍ付近（励起波長３８７ｎｍ）、薄膜における吸収ピーク波長は４１５ｎｍ付近、３９３ｎｍ付近、３４６ｎｍ付近、２９１ｎｍ付近及び２４４ｎｍ付近にあり発光ピーク波長は４６１ｎｍ付近及び４４２ｎｍ付近（励起波長４１５ｎｍ）にあることがわかった。
【０６０９】
また、薄膜状態の２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのイオン化ポテンシャルの値を大気中にて光電子分光法（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した。得られたイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した結果、２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は−５．７０ｅＶであった。図１２５（Ｂ）の薄膜の吸収スペクトルのデータより、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから求めた２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩの吸収端は２．８１ｅＶであった。従って、２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩの固体状態の光学的エネルギーギャップは２．８１ｅＶと見積もられ、先に得たＨＯＭＯ準位とこのエネルギーギャップの値から、２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのＬＵＭＯ準位が−２．８９ｅＶと見積もることができる。このように、２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩは固体状態において２．８１ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事がわかった。
【０６１０】
また、２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩ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又は６００Ｃ）を用いた。
【０６１１】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ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２ｍｍｏｌ／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（２０〜２５℃）で行った。また、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０６１２】
測定は、参照電極に対する作用電極の電位を０．３１Ｖから０．９２Ｖまで変化させた後、０．９２Ｖから０．３１Ｖ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。
【０６１３】
測定の結果、１００サイクル測定後でも、酸化ピークに大きな変化は無く２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩは酸化状態と中性状態との間の酸化還元の繰り返しに良好な特性を示すことがわかった。
【０６１４】
また、ＣＶ測定の結果からも、２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
【０６１５】
まず、実施例６で算出したように、使用する参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４ｅＶである。２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩの酸化ピーク電位Ｅｐａは０．８８Ｖであった。また、還元ピーク電位Ｅｐｃは０．８０Ｖであった。したがって、半波電位（ＥｐａとＥｐｃの中間の電位）は０．８４Ｖと算出できる。このことは、２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩは０．８４［Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］の電気エネルギーにより酸化されることを示しており、このエネルギーはＨＯＭＯ準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であるため、２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は、−４．９４−０．８４＝−５．７８［ｅＶ］であることがわかった。
【実施例２６】
【０６１６】
本実施例では一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体の一つである、３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩ）構造式（１６）を青色の蛍光を発する発光中心物質を分散するためのホスト材料として用いた発光素子について説明する。
【０６１７】
なお、本実施例で用いた有機化合物の分子構造を下記構造式（１６）、（ｉｖ）乃至（ｉｖ）に示す。
【０６１８】
【化８２】
0005833386.tif 000083
【０６１９】
素子構造は図１（Ａ）において、電子輸送層１１４と第２の電極１０４との間に電子注入層を設けた構造とした。
【０６２０】
≪発光素子１６の作製≫
まず、第１の電極１０２として１１０ｎｍの膜厚でケイ素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜されたガラス基板１０１を用意した。ＩＴＳＯ表面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
【０６２１】
次に、ＩＴＳＯが形成された面が下方となるように、基板１０１を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。
【０６２２】
真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、上記構造式（ｖ）で表される９−［４−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＰＣｚＰＡ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン（ＶＩ）＝２：１（重量比）となるように共蒸着することにより、正孔注入層１１１を形成した。膜厚は５０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
【０６２３】
続いて、ＰＣｚＰＡを１０ｎｍ蒸着することにより正孔輸送層１１２を形成した。
【０６２４】
さらに、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（１６）で表される３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩ）とＮ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）（構造式（ｖｉ）を２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩ：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０５（重量比）となるように３０ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０６２５】
次に、発光層１１３上に、上記構造式（ｖｉｉ）で表されるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍ、さらに上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。この後、電子輸送層１１４上にフッ化リチウムを１ｎｍとなるように蒸着することによって電子注入層を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０４としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子１６を完成させた。上述した蒸着過程においては、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０６２６】
≪発光素子１６の動作特性≫
以上により得られた発光素子１６を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０６２７】
発光素子１６の輝度−電流密度特性を図１２６、輝度−電圧特性を図１２７、電流効率−輝度特性を図１２８、電流ー電圧特性を図１２９に示す。図１２６では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）を示す。図１２７では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。図１２８では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。図１２９では縦軸が電流（ｍＡ）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。
【０６２８】
図１２８から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な電流効率−輝度特性を示し、発光効率が良好な発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が広いエネルギーギャップを有することから、青色の蛍光を発するエネルギーギャップの大きい発光物質であっても有効に励起することができるためである。また、図１２７から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な輝度−電圧特性を示し、駆動電圧の小さな発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が、優れたキャリア輸送性を有していることを示している。
【０６２９】
また、作製した発光素子１６に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図１３０に示す。発光強度は最大発光強度を１とした相対的な値として示す。図１３０より発光素子１６は発光中心物質である１，６ＦＬＰＡＰｒｎ起因の青色の発光を呈することがわかった。
【０６３０】
次に、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件でこれらの素子を駆動し、輝度の駆動時間に対する変化を調べた。図１３１に規格化輝度−時間特性を示す。図１３１から、発光素子１６は良好な特性を示し、信頼性の高い素子であることがわかった。
【実施例２７】
【０６３１】
≪合成例１５≫
本合成例では、実施の形態１に構造式（１７）として示したカルバゾール誘導体である、３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩ）の合成方法について説明する。２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩの構造を下記構造式に示す。
【０６３２】
【化８３】
0005833386.tif 000084
【０６３３】
＜ステップ１：３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＦＣｚ−ＩＩ）の合成＞
合成例２におけるステップ１と同様に合成した。
【０６３４】
＜ステップ２：３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩ）の合成＞
５０ｍＬ三口フラスコに、１．３ｇ（２．７ｍｍｏｌ）の２−（４−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセンと、０．８８ｇ（２．７ｍｍｏｌ）の３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールと、０．７６ｇ（８．０ｍｍｏｌ）のナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドを入れた。フラスコ内を窒素置換してから、この混合物へ２０ｍＬのトルエンと、０．２ｍＬのトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気をした。脱気後、この混合物へ７６ｍｇ（０．１３ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加えた。この混合物を窒素気流下、１１０℃で４時間攪拌した。攪拌後、得られた混合物をセライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、アルミナ、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）を通して吸引ろ過し、濾液を濃縮して固体を得た。
この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒ヘキサン：トルエン＝５：１）で精製した。この固体を高速液体カラムクロマトグラフィー（略称：ＨＰＬＣ）（展開溶媒：クロロホルム）により精製した。得られたフラクションを濃縮し、目的物の黄色固体を１．４ｇ、収率７１％で得た。ステップ２の合成スキームを（ｂ−１５）に示す。
【０６３５】
【化８４】
0005833386.tif 000085
【０６３６】
得られた黄色固体をトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は圧力２．６Ｐａ、アルゴン流量５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、黄色固体０．９０ｇを３６０℃で加熱して行った。昇華精製後、黄色固体を０．７３ｇ、回収率８１％で得た。
【０６３７】
上記昇華精製後の黄色固体を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。
【０６３８】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３０−７．４２（ｍ，４Ｈ），７．４５−７．５２（ｍ，４Ｈ），７．５３−７．７５（ｍ，１８Ｈ），７．７８−７．８８（ｍ，３Ｈ），７．９３−８．０３（ｍ，４Ｈ），８．２４（ｄ，Ｊ１＝７．５Ｈｚ，１Ｈ）８．６６（ｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，１Ｈ）
【０６３９】
また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図１３２に示す。図１３２（Ｂ）は図１３２（Ａ）における７ｐｐｍから９ｐｐｍの範囲を拡大して示したチャートである。測定結果から、上述の構造式で表されるカルバゾール誘導体である２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩが得られたことがわかった。
【０６４０】
次に、２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１３３（Ａ）、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１３３（Ｂ）に示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液のスペクトルは、２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定しこの吸収スペクトルから、石英セルを用いて測定したトルエンの吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製し、このサンプルの吸収スペクトルから石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。発光スペクトルの測定には吸収スペクトルの測定と同様に紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエンの発光スペクトルは、２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、薄膜の発光スペクトルは、２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定した。これにより、２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのトルエン溶液における吸収ピーク波長は４０３ｎｍ付近、３８１ｎｍ付近、３３６ｎｍ付近及び２８４ｎｍ付近に存在し、発光ピーク発光波長は４５３ｎｍ付近及び４２７ｎｍ付近（励起波長３８７ｎｍ）、薄膜における吸収ピーク波長は４１５ｎｍ付近、３９２ｎｍ付近、３４７ｎｍ付近、２９１ｎｍ付近及び２５４ｎｍ付近にあり発光ピーク波長は４６１ｎｍ付近及び４４３ｎｍ付近（励起波長４１５ｎｍ）にあることがわかった。
【０６４１】
また、薄膜状態の２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのイオン化ポテンシャルの値を大気中にて光電子分光法（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した。得られたイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した結果、２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は−５．６８ｅＶであった。図１３３（Ｂ）の薄膜の吸収スペクトルのデータより、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから求めた２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩの吸収端は２．８１ｅＶであった。従って、２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩの固体状態の光学的エネルギーギャップは２．８１ｅＶと見積もられ、先に得たＨＯＭＯ準位とこのエネルギーギャップの値から、２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのＬＵＭＯ準位が−２．８７ｅＶと見積もることができる。このように、２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩは固体状態において２．８１ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事がわかった。
【０６４２】
また、２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩ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又は６００Ｃ）を用いた。
【０６４３】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ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２ｍｍｏｌ／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（２０〜２５℃）で行った。また、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０６４４】
測定は、参照電極に対する作用電極の電位を０．２７Ｖから０．９０Ｖまで変化させた後、０．９０Ｖから０．２６Ｖ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。
【０６４５】
測定の結果、１００サイクル測定後でも、酸化ピークに大きな変化は無く２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩは酸化状態と中性状態との間の酸化還元の繰り返しに良好な特性を示すことがわかった。
【０６４６】
また、ＣＶ測定の結果からも、２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
【０６４７】
まず、実施例６で算出したように、使用する参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４ｅＶである。２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩの酸化ピーク電位Ｅｐａは０．８９Ｖであった。また、還元ピーク電位Ｅｐｃは０．７５Ｖであった。したがって、半波電位（ＥｐａとＥｐｃの中間の電位）は０．８２Ｖと算出できる。このことは、２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩは０．８２［Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］の電気エネルギーにより酸化されることを示しており、このエネルギーはＨＯＭＯ準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であるため、２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は、−４．９４−０．８２＝−５．７６［ｅＶ］であることがわかった。
【実施例２８】
【０６４８】
本実施例では一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体の一つである、３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩ）構造式（１７）を青色の蛍光を発する発光中心物質を分散するためのホスト材料として用いた発光素子について説明する。
【０６４９】
なお、本実施例で用いた有機化合物の分子構造を下記構造式（１７）、（ｉｖ）乃至（ｉｖ）に示す。
【０６５０】
【化８５】
0005833386.tif 000086
【０６５１】
素子構造は図１（Ａ）において、電子輸送層１１４と第２の電極１０４との間に電子注入層を設けた構造とした。
【０６５２】
≪発光素子１７の作製≫
まず、第１の電極１０２として１１０ｎｍの膜厚でケイ素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜されたガラス基板１０１を用意した。ＩＴＳＯ表面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
【０６５３】
次に、ＩＴＳＯが形成された面が下方となるように、基板１０１を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。
【０６５４】
真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、上記構造式（ｖ）で表される９−［４−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＰＣｚＰＡ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン（ＶＩ）＝２：１（重量比）となるように共蒸着することにより、正孔注入層１１１を形成した。膜厚は５０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
【０６５５】
続いて、ＰＣｚＰＡを１０ｎｍ蒸着することにより正孔輸送層１１２を形成した。
【０６５６】
さらに、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（１７）で表される３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩ）とＮ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）（構造式（ｖｉ）を２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩ：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０５（重量比）となるように３０ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０６５７】
次に、発光層１１３上に、上記構造式（ｖｉｉ）で表されるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍ、さらに上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。この後、電子輸送層１１４上にフッ化リチウムを１ｎｍとなるように蒸着することによって電子注入層を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０４としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子１７を完成させた。上述した蒸着過程においては、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０６５８】
≪発光素子１７の動作特性≫
以上により得られた発光素子１７を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０６５９】
発光素子１７の輝度−電流密度特性を図１３４、輝度−電圧特性を図１３５、電流効率−輝度特性を図１３６、電流ー電圧特性を図１３７に示す。図１３４では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）を示す。図１３５では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。図１３６では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。図１３７では縦軸が電流（ｍＡ）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。
【０６６０】
図１３６から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な電流効率−輝度特性を示し、発光効率が良好な発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が広いエネルギーギャップを有することから、青色の蛍光を発するエネルギーギャップの大きい発光物質であっても有効に励起することができるためである。また、図１３５から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な輝度−電圧特性を示し、駆動電圧の小さな発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が、優れたキャリア輸送性を有していることを示している。
【０６６１】
また、作製した発光素子１７に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図１３８に示す。発光強度は最大発光強度を１とした相対的な値として示す。図１３８より発光素子１７は発光中心物質である１，６ＦＬＰＡＰｒｎ起因の青色の発光を呈することがわかった。
【０６６２】
次に、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件でこれらの素子を駆動し、輝度の駆動時間に対する変化を調べた。図１３９に規格化輝度−時間特性を示す。図１３９から、発光素子１７は良好な特性を示し、信頼性の高い素子であることがわかった。
【実施例２９】
【０６６３】
≪合成例１６≫
本合成例では、実施の形態１に構造式（１８）として示したカルバゾール誘導体である、３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩ）の合成方法について説明する。２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩの構造を下記構造式に示す。
【０６６４】
【化８６】
0005833386.tif 000087
【０６６５】
＜ステップ１：３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴＣｚ−ＩＩ）の合成＞
合成例１におけるステップ１と同様に合成した。
【０６６６】
＜ステップ２：３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩ）の合成＞
１００ｍＬ三口フラスコに、１．０ｇ（２．１ｍｍｏｌ）の２−（３−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセンと、０．７２ｇ（２．１ｍｍｏｌ）の３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールと、０．５９ｇ（６．２ｍｍｏｌ）のナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドを入れた。フラスコ内を窒素置換してから、この混合物へ２０ｍＬのトルエンと、０．２ｍＬのトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気をした。脱気後、この混合物へ５９ｍｇ（０．１０ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加えた。この混合物を窒素気流下、１１０℃で５時間攪拌した。攪拌後、得られた混合物をセライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、アルミナ、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）を通して吸引ろ過した。濾液を濃縮して黄色固体を得た。この固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒ヘキサン：トルエン＝５：１）で精製した。得られた固体をトルエン／ヘキサンを用いて再結晶し、黄色固体を１．１ｇ、収率７０％で得た。ステップ２の合成スキームを（ｂ−１６）に示す。
【０６６７】
【化８７】
0005833386.tif 000088
【０６６８】
得られた黄色固体をトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は圧力２．９Ｐａ、アルゴン流量５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、黄色固体１．１ｇを３３０℃で加熱して行った。昇華精製後、黄色固体を０．８９ｇ、回収率８４％で得た。
【０６６９】
上記昇華精製後の黄色固体を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。
【０６７０】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３０−７．３８（ｍ，３Ｈ），７．４０−７．７６（ｍ，２３Ｈ），７．７７−７．８７（ｍ，４Ｈ），８．０１（ｄ，Ｊ１＝０．９０Ｈｚ，１Ｈ），８．１６−８．２４（ｍ，３Ｈ），８．５２（ｄ，Ｊ１＝１．２Ｈｚ，１Ｈ）
【０６７１】
また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図１４０に示す。図１４０（Ｂ）は図１４０（Ａ）における７ｐｐｍから９ｐｐｍの範囲を拡大して示したチャートである。測定結果から、上述の構造式で表されるカルバゾール誘導体である２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩが得られたことがわかった。
【０６７２】
次に、２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１４１（Ａ）、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１４１（Ｂ）に示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液のスペクトルは、２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定しこの吸収スペクトルから、石英セルを用いて測定したトルエンの吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製し、このサンプルの吸収スペクトルから石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。発光スペクトルの測定には吸収スペクトルの測定と同様に紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエンの発光スペクトルは、２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、薄膜の発光スペクトルは、２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定した。これにより、２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのトルエン溶液における吸収ピーク波長は４０６ｎｍ付近、３８５ｎｍ付近、３６５ｎｍ付近、３３５ｎｍ付近及び２９２ｎｍ付近に存在し、発光ピーク発光波長は４２４ｎｍ付近及び４３７ｎｍ付近（励起波長３８５ｎｍ）、薄膜における吸収ピーク波長は４１４ｎｍ付近、３９２ｎｍ付近、３７０ｎｍ付近、３３９ｎｍ付近、２９５ｎｍ付近、２４５ｎｍ付近及び２０８ｎｍ付近にあり発光ピーク波長は４９２ｎｍ付近、４５９ｎｍ付近及び４４０ｎｍ付近（励起波長４０３ｎｍ）にあることがわかった。
【０６７３】
また、薄膜状態の２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのイオン化ポテンシャルの値を大気中にて光電子分光法（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した。得られたイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した結果、２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は−５．７４ｅＶであった。図１４１（Ｂ）の薄膜の吸収スペクトルのデータより、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから求めた２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩの吸収端は２．８４ｅＶであった。従って、２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩの固体状態の光学的エネルギーギャップは２．８４ｅＶと見積もられ、先に得たＨＯＭＯ準位とこのエネルギーギャップの値から、２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのＬＵＭＯ準位が−２．９０ｅＶと見積もることができる。このように、２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩは固体状態において２．８４ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事がわかった。
【０６７４】
また、２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩ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又は６００Ｃ）を用いた。
【０６７５】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ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２ｍｍｏｌ／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（２０〜２５℃）で行った。また、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０６７６】
測定は、参照電極に対する作用電極の電位を０．０６Ｖから１．０５Ｖまで変化させた後、１．０５Ｖから０．０６Ｖ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。
【０６７７】
測定の結果、１００サイクル測定後でも、酸化ピークに大きな変化は無く２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩは酸化状態と中性状態との間の酸化還元の繰り返しに良好な特性を示すことがわかった。
【０６７８】
また、ＣＶ測定の結果からも、２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
【０６７９】
まず、実施例６で算出したように、使用する参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４ｅＶである。２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩの酸化ピーク電位Ｅｐａは０．９１Ｖであった。また、還元ピーク電位Ｅｐｃは０．８２Ｖであった。したがって、半波電位（ＥｐａとＥｐｃの中間の電位）は０．８７Ｖと算出できる。このことは、２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩは０．８７［Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］の電気エネルギーにより酸化されることを示しており、このエネルギーはＨＯＭＯ準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であるため、２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は、−４．９４−０．８７＝−５．８１［ｅＶ］であることがわかった。
【実施例３０】
【０６８０】
本実施例では一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体の一つである、３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩ）構造式（１８）を青色の蛍光を発する発光中心物質を分散するためのホスト材料として用いた発光素子について説明する。
【０６８１】
なお、本実施例で用いた有機化合物の分子構造を下記構造式（１８）、（ｉｖ）乃至（ｉｖ）に示す。
【０６８２】
【化８８】
0005833386.tif 000089
【０６８３】
素子構造は図１（Ａ）において、電子輸送層１１４と第２の電極１０４との間に電子注入層を設けた構造とした。
【０６８４】
≪発光素子１８の作製≫
まず、第１の電極１０２として１１０ｎｍの膜厚でケイ素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜されたガラス基板１０１を用意した。ＩＴＳＯ表面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
【０６８５】
次に、ＩＴＳＯが形成された面が下方となるように、基板１０１を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。
【０６８６】
真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、上記構造式（ｖ）で表される９−［４−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＰＣｚＰＡ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン（ＶＩ）＝２：１（重量比）となるように共蒸着することにより、正孔注入層１１１を形成した。膜厚は５０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
【０６８７】
続いて、ＰＣｚＰＡを１０ｎｍ蒸着することにより正孔輸送層１１２を形成した。
【０６８８】
さらに、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（１８）で表される３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩ）とＮ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）（構造式（ｖｉ）を２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩ：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０３（重量比）となるように３０ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０６８９】
次に、発光層１１３上に、上記構造式（ｖｉｉ）で表されるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍ、さらに上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。この後、電子輸送層１１４上にフッ化リチウムを１ｎｍとなるように蒸着することによって電子注入層を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０４としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子１８を完成させた。上述した蒸着過程においては、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０６９０】
≪発光素子１８の動作特性≫
以上により得られた発光素子１８を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０６９１】
発光素子１８の輝度−電流密度特性を図１４２、輝度−電圧特性を図１４３、電流効率−輝度特性を図１４４、電流ー電圧特性を図１４５に示す。図１４２では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）を示す。図１４３では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。図１４４では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。図１４５では縦軸が電流（ｍＡ）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。
【０６９２】
図１４４から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な電流効率−輝度特性を示し、発光効率が良好な発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が広いエネルギーギャップを有することから、青色の蛍光を発するエネルギーギャップの大きい発光物質であっても有効に励起することができるためである。また、図１４３から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な輝度−電圧特性を示し、駆動電圧の小さな発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が、優れたキャリア輸送性を有していることを示している。
【０６９３】
また、作製した発光素子１８に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図１４６に示す。発光強度は最大発光強度を１とした相対的な値として示す。図１４６より発光素子１８は発光中心物質である１，６ＦＬＰＡＰｒｎ起因の青色の発光を呈することがわかった。
【０６９４】
次に、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件でこれらの素子を駆動し、輝度の駆動時間に対する変化を調べた。図１４７に規格化輝度−時間特性を示す。図１４７から、発光素子１８は良好な特性を示し、信頼性の高い素子であることがわかった。
【実施例３１】
【０６９５】
≪合成例１７≫
本合成例では、実施の形態１に構造式（１９）として示したカルバゾール誘導体である、３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩ）の合成方法について説明する。２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩの構造を下記構造式に示す。
【０６９６】
【化８９】
0005833386.tif 000090
【０６９７】
＜ステップ１：３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＦＣｚ−ＩＩ）の合成＞
合成例２におけるステップ１と同様に合成した。
【０６９８】
＜ステップ２：３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩ）の合成＞
１００ｍＬ三口フラスコに、１．０ｇ（２．１ｍｍｏｌ）の２−（３−ブロモフェニル）−９，１０−ジフェニルアントラセンと、０．６９ｇ（２．１ｍｍｏｌ）の３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールと、０．５９ｇ（６．２ｍｍｏｌ）のナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドを入れた。フラスコ内を窒素置換してから、この混合物へ２０ｍＬのトルエンと、０．２ｍＬのトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）を加えた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気をした。脱気後、この混合物へ５９ｍｇ（０．１０ｍｍｏｌ）のビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を加えた。この混合物を窒素気流下、１１０℃で５時間攪拌した。攪拌後、得られた混合物をセライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、アルミナ、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）を通して吸引ろ過した。濾液を濃縮して黄色固体を得た。得られた固体を、トルエンを用いて再結晶し、得られた結晶を高速液体カラムクロマトグラフィー（略称：ＨＰＬＣ）（展開溶媒：クロロホルム）により精製した。得られたフラクションを濃縮して淡黄色固体を０．９１ｇ、収率６０％で得た。ステップ２の合成スキームを（ｂ−１７）に示す。
【０６９９】
【化９０】
0005833386.tif 000091
【０７００】
得られた淡黄色固体をトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は圧力２．７Ｐａ、アルゴン流量５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、淡黄色固体０．９０ｇを３３５℃で加熱して行った。昇華精製後、淡黄色固体を０．７８ｇ、回収率８７％で得た。
【０７０１】
上記昇華精製後の黄色固体を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。
【０７０２】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３０−７．４１（ｍ，４Ｈ），７．４４−７．７６（ｍ，２３Ｈ），７．８１−７．８５（ｍ，２Ｈ），７．９５−８．０５（ｍ，４Ｈ），８．２５（ｄ，Ｊ１＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），８．６６（ｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，１Ｈ）
【０７０３】
また、１Ｈ  ＮＭＲチャートを図１４８に示す。図１４８（Ｂ）は図１４８（Ａ）における７ｐｐｍから９ｐｐｍの範囲を拡大して示したチャートである。測定結果から、上述の構造式で表されるカルバゾール誘導体である２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩが得られたことがわかった。
【０７０４】
次に、２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのトルエン溶液の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１４９（Ａ）、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１４９（Ｂ）に示す。吸収スペクトルの測定には紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエン溶液のスペクトルは、２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定しこの吸収スペクトルから、石英セルを用いて測定したトルエンの吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。また、薄膜の吸収スペクトルは、２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製し、このサンプルの吸収スペクトルから石英の吸収スペクトルを差し引いた吸収スペクトルを図示した。発光スペクトルの測定には吸収スペクトルの測定と同様に紫外可視分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ５５０型）を用いた。トルエンの発光スペクトルは、２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのトルエン溶液を石英セルに入れて測定し、薄膜の発光スペクトルは、２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩを石英基板に蒸着してサンプルを作製して測定した。これにより、２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのトルエン溶液における吸収ピーク波長は４０６ｎｍ付近、３８５ｎｍ付近、３６５ｎｍ付近及び２９１ｎｍ付近に存在し、発光ピーク発光波長は４３６ｎｍ付近及び４２４ｎｍ付近（励起波長３８６ｎｍ）、薄膜における吸収ピーク波長は４１４ｎｍ付近、３９１ｎｍ付近、３６９ｎｍ付近、３２８ｎｍ付近、２９４ｎｍ付近及び２５２ｎｍ付近にあり発光ピーク波長は４８８ｎｍ付近、４５７ｎｍ付近及び４３８ｎｍ付近（励起波長４１３ｎｍ）にあることがわかった。
【０７０５】
また、薄膜状態の２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのイオン化ポテンシャルの値を大気中にて光電子分光法（理研計器社製、ＡＣ−２）で測定した。得られたイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した結果、２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は−５．７５ｅＶであった。図１４９（Ｂ）の薄膜の吸収スペクトルのデータより、直接遷移を仮定したＴａｕｃプロットから求めた２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩの吸収端は２．８４ｅＶであった。従って、２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩの固体状態の光学的エネルギーギャップは２．８４ｅＶと見積もられ、先に得たＨＯＭＯ準位とこのエネルギーギャップの値から、２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのＬＵＭＯ準位が−２．９１ｅＶと見積もることができる。このように、２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩは固体状態において２．８４ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事がわかった。
【０７０６】
また、２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩ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又は６００Ｃ）を用いた。
【０７０７】
ＣＶ測定における溶液は、溶媒として脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ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２ｍｍｏｌ／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（２０〜２５℃）で行った。また、ＣＶ測定のスキャン速度は０．１Ｖ／ｓに統一した。
【０７０８】
測定は、参照電極に対する作用電極の電位を−０．４１Ｖから１．０５Ｖまで変化させた後、１．０５Ｖから−１．４１Ｖ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。
【０７０９】
測定の結果、１００サイクル測定後でも、酸化ピークに大きな変化は無く２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩは酸化状態と中性状態との間の酸化還元の繰り返しに良好な特性を示すことがわかった。
【０７１０】
また、ＣＶ測定の結果からも、２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
【０７１１】
まず、実施例６で算出したように、使用する参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４ｅＶである。２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩの酸化ピーク電位Ｅｐａは０．９３Ｖであった。また、還元ピーク電位Ｅｐｃは０．８２Ｖであった。したがって、半波電位（ＥｐａとＥｐｃの中間の電位）は０．８８Ｖと算出できる。このことは、２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩは０．８８［Ｖ  ｖｓ．Ａｇ／Ａｇ＋］の電気エネルギーにより酸化されることを示しており、このエネルギーはＨＯＭＯ準位に相当する。ここで、上述した通り、本実施例で用いる参照電極の真空準位に対するポテンシャルエネルギーは、−４．９４［ｅＶ］であるため、２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は、−４．９４−０．８８＝−５．８２［ｅＶ］であることがわかった。
【実施例３２】
【０７１２】
本実施例では一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体の一つである、３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩ）構造式（１９）を青色の蛍光を発する発光中心物質を分散するためのホスト材料として用いた発光素子について説明する。
【０７１３】
なお、本実施例で用いた有機化合物の分子構造を下記構造式（１９）、（ｉｖ）乃至（ｉｖ）に示す。
【０７１４】
【化９１】
0005833386.tif 000092
【０７１５】
素子構造は図１（Ａ）において、電子輸送層１１４と第２の電極１０４との間に電子注入層を設けた構造とした。
【０７１６】
≪発光素子１９の作製≫
まず、第１の電極１０２として１１０ｎｍの膜厚でケイ素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）が成膜されたガラス基板１０１を用意した。ＩＴＳＯ表面は、２ｍｍ角の大きさで表面が露出するよう周辺をポリイミド膜で覆い、電極面積は２ｍｍ×２ｍｍとした。この基板上に発光素子を形成するための前処理として、基板表面を水で洗浄し、２００℃で１時間焼成した後、ＵＶオゾン処理を３７０秒行った。その後、１０−４Ｐａ程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着装置内の加熱室において１７０℃で３０分間の真空焼成を行った後、基板を３０分程度放冷した。
【０７１７】
次に、ＩＴＳＯが形成された面が下方となるように、基板１０１を真空蒸着装置内に設けられたホルダーに固定した。
【０７１８】
真空装置内を１０−４Ｐａに減圧した後、上記構造式（ｖ）で表される９−［４−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＰＣｚＰＡ）と酸化モリブデン（ＶＩ）とを、ＰＣｚＰＡ：酸化モリブデン（ＶＩ）＝２：１（重量比）となるように共蒸着することにより、正孔注入層１１１を形成した。膜厚は５０ｎｍとした。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
【０７１９】
続いて、ＰＣｚＰＡを１０ｎｍ蒸着することにより正孔輸送層１１２を形成した。
【０７２０】
さらに、正孔輸送層１１２上に、上記構造式（１９）で表される３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９−［３−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩ）とＮ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）（構造式（ｖｉ）を２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩ：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０５（重量比）となるように３０ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
【０７２１】
次に、発光層１１３上に、上記構造式（ｖｉｉ）で表されるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）を１０ｎｍ、さらに上記構造式（ｉｖ）で表されるバソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）を１５ｎｍ蒸着することにより、電子輸送層１１４を形成した。この後、電子輸送層１１４上にフッ化リチウムを１ｎｍとなるように蒸着することによって電子注入層を形成した。最後に、陰極として機能する第２の電極１０４としてアルミニウムを２００ｎｍ成膜し、発光素子１９を完成させた。上述した蒸着過程においては、蒸着は全て抵抗加熱法を用いた。
【０７２２】
≪発光素子１９の動作特性≫
以上により得られた発光素子１９を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、この発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温（２５℃に保たれた雰囲気）で行った。
【０７２３】
発光素子１９の輝度−電流密度特性を図１５０、輝度−電圧特性を図１５１、電流効率−輝度特性を図１５２、電流ー電圧特性を図１５３に示す。図１５０では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電流密度（ｍＡ／ｃｍ２）を示す。図１５１では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。図１５２では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。図１５３では縦軸が電流（ｍＡ）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。
【０７２４】
図１５２から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な電流効率−輝度特性を示し、発光効率が良好な発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が広いエネルギーギャップを有することから、青色の蛍光を発するエネルギーギャップの大きい発光物質であっても有効に励起することができるためである。また、図１５１から、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を青色の蛍光を発する発光素子の発光層におけるホスト材料に用いた発光素子は、良好な輝度−電圧特性を示し、駆動電圧の小さな発光素子であることがわかった。これは、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体が、優れたキャリア輸送性を有していることを示している。
【０７２５】
また、作製した発光素子１９に１ｍＡの電流を流したときの発光スペクトルを図１５４に示す。発光強度は最大発光強度を１とした相対的な値として示す。図１５４より発光素子１９は発光中心物質である１，６ＦＬＰＡＰｒｎ起因の青色の発光を呈することがわかった。
【０７２６】
次に、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ２に設定し、電流密度一定の条件でこれらの素子を駆動し、輝度の駆動時間に対する変化を調べた。図１５５に規格化輝度−時間特性を示す。図１５５から、発光素子１９は良好な特性を示し、信頼性の高い素子であることがわかった。
【０７２７】
（参考例１）
上記実施例で用いた４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）（構造式（ｉ））の合成方法について具体的に説明する。ＢＰＡＦＬＰの構造を以下に示す。
【０７２８】
【化９２】
0005833386.tif 000093
【０７２９】
［ステップ１：９−（４−ブロモフェニル）−９−フェニルフルオレンの合成法］
１００ｍＬ三口フラスコにて、マグネシウムを１．２ｇ（５０ｍｍｏｌ）減圧下で３０分加熱撹拌し、マグネシウムを活性化させた。これを室温に冷まして窒素雰囲気にした後、ジブロモエタン数滴を加えて発泡、発熱するのを確認した。ここにジエチルエーテル１０ｍＬ中に溶かした２−ブロモビフェニル１２ｇ（５０ｍｍｏｌ）をゆっくり滴下した後、２．５時間加熱還流撹拌してグリニヤール試薬とした。
【０７３０】
４−ブロモベンゾフェノンを１０ｇ（４０ｍｍｏｌ）、ジエチルエーテルを１００ｍＬ、を５００ｍＬ三口フラスコに入れた。ここに先に合成したグリニヤール試薬をゆっくり滴下した後、９時間加熱還流撹拌した。
【０７３１】
反応後、この混合液をろ過して濾物を得た。得られた濾物を氷酢酸１５０ｍＬに溶かし、ここに１Ｍ塩酸を酸性になるまで加えて２時間撹拌した。この混合物の有機層を水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて水分を吸着させた。この懸濁液をろ過し、得られたろ液を濃縮し油状物を得た。
【０７３２】
５００ｍＬなすフラスコに、この油状物と、氷酢酸５０ｍＬと、塩酸１．０ｍＬとを入れ、窒素雰囲気下、１３０℃で１．５時間加熱撹拌し、反応させた。
【０７３３】
反応後、この反応混合液をろ過して濾物を得た。得られた濾物を水、水酸化ナトリウム水溶液、水、メタノールの順で洗浄したのち乾燥させ、目的物の白色粉末を収量１１ｇ、収率６９％で得た。また、上記合成法の反応スキームを下記（Ｊ−３）に示す。
【０７３４】
【化９３】
0005833386.tif 000094
【０７３５】
［ステップ２：４−フェニル−４’−（９−フェニルフルオレン−９−イル）トリフェニルアミン（略称：ＢＰＡＦＬＰ）の合成法］
１００ｍＬ三口フラスコへ、９−（４−ブロモフェニル）−９−フェニルフルオレンを３．２ｇ（８．０ｍｍｏｌ）、４−フェニル−ジフェニルアミンを２．０ｇ（８．０ｍｍｏｌ）、ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシドを１．０ｇ（１０ｍｍｏｌ）、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）を２３ｍｇ（０．０４ｍｍｏｌ）加え、フラスコ内の雰囲気を窒素置換した。この混合物へ、脱水キシレン２０ｍＬを加えた。この混合物を、減圧下で攪拌しながら脱気した後、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィン（１０ｗｔ％ヘキサン溶液）０．２ｍＬ（０．１ｍｍｏｌ）を加えた。この混合物を、窒素雰囲気下、１１０℃で２時間加熱撹拌し、反応させた。
【０７３６】
反応後、この反応混合物にトルエン２００ｍＬを加え、この懸濁液をフロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）を通してろ過した。得られたろ液を濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒  トルエン：ヘキサン＝１：４）による精製を行った。得られたフラクションを濃縮し、アセトンとメタノールを加えて超音波を照射したのち、再結晶したところ、目的物の白色粉末を収量４．１ｇ、収率９２％で得た。また、上記合成法の反応スキームを下記（Ｊ−４）に示す。
【０７３７】
【化９４】
0005833386.tif 000095
【０７３８】
シリカゲル薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）でのＲｆ値（展開溶媒  酢酸エチル：ヘキサン＝１：１０）は、目的物は０．４１、９−（４−ブロモフェニル）−９−フェニルフルオレンは０．５１、４−フェニル−ジフェニルアミンは０．２７だった。
【０７３９】
上記ステップ２で得られた化合物を核磁気共鳴法（ＮＭＲ）により測定した。以下に測定データを示す。測定結果から、フルオレン誘導体であるＢＰＡＦＬＰが得られたことがわかった。
【０７４０】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝６．６３−７．０２（ｍ，３Ｈ），７．０６−７．１１（ｍ，６Ｈ），７．１９−７．４５（ｍ，１８Ｈ），７．５３−７．５５（ｍ，２Ｈ），７．７５（ｄ、Ｊ＝６．９，２Ｈ）
【０７４１】
（参考例２）
上記実施例で用いたＮ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）（構造式（ｖｉ））の合成方法について具体的に説明する。１，６ＦＬＰＡＰｒｎの構造を以下に示す。
【０７４２】
【化９５】
0005833386.tif 000096
【０７４３】
［ステップ１：９−（４−ブロモフェニル）−９−フェニルフルオレンの合成法］
１００ｍＬ三口フラスコにて、マグネシウムを１．２ｇ（５０ｍｍｏｌ）減圧下で３０分加熱撹拌し、マグネシウムを活性化させた。これを室温に冷まして窒素雰囲気にした後、ジブロモエタン数滴を加えて発泡、発熱するのを確認した。ここにジエチルエーテル１０ｍＬ中に溶かした２−ブロモビフェニルを１２ｇ（５０ｍｍｏｌ）ゆっくり滴下した後、２．５時間加熱還流撹拌してグリニヤール試薬とした。
【０７４４】
４−ブロモベンゾフェノンを１０ｇ（４０ｍｍｏｌ）、ジエチルエーテル１００ｍＬを５００ｍＬ三口フラスコに入れた。ここに先に合成したグリニヤール試薬をゆっくり滴下した後、９時間加熱還流撹拌した。
【０７４５】
反応後、この混合物をろ過して濾物を得た。得られた濾物を酢酸エチル１５０ｍＬに溶かし、１Ｍ塩酸水を加えて２時間撹拌した。この液体の有機層を水で洗浄し、硫酸マグネシウムを加えて水分を吸着させた。この懸濁液をろ過し、得られたろ液を濃縮し油状物を得た。
【０７４６】
５００ｍＬなすフラスコに、この油状物と、氷酢酸５０ｍＬと、塩酸１．０ｍＬとを入れ、窒素雰囲気下、１３０℃で１．５時間加熱撹拌し、反応させた。
【０７４７】
反応後、この反応混合物をろ過して濾物を得た。得られた濾物を水、水酸化ナトリウム水溶液、水、メタノールの順で洗浄したのち乾燥させ、目的物の白色粉末１１ｇを収率６９％で得た。上記ステップ１の合成スキームを下記（Ｅ１−１）に示す。
【０７４８】
【化９６】
0005833386.tif 000097
【０７４９】
［ステップ２：４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）ジフェニルアミン（略称：ＦＬＰＡ）の合成法］
９−（４−ブロモフェニル）−９−フェニルフルオレン５．８ｇ（１４．６ｍｍｏｌ）、アニリン１．７ｍＬ（１８．６ｍｍｏｌ）、ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシド４．２ｇ（４４．０ｍｍｏｌ）を２００ｍＬ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物にトルエン１４７．０ｍＬとトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィンの１０％ヘキサン溶液０．４ｍＬを加えた。この混合物を６０℃にし、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）６６．１ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）を加え３．５時間攪拌した。攪拌後、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、アルミナを通して吸引ろ過し、ろ液を得た。得られたろ液を濃縮した。得られたろ液を濃縮し得た固体を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒はヘキサン：トルエン＝２：１）により精製し、得られたフラクションを濃縮し、目的物の白色固体６．０ｇを収率９９％で得た。上記ステップ２の合成スキームを下記（Ｅ１−２）に示す。
【０７５０】
【化９７】
0005833386.tif 000098
【０７５１】
［ステップ３：Ｎ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）の合成法］
１，６−ジブロモピレン０．４ｇ（１．２ｍｍｏｌ）、参考例２のステップ２で得た４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）ジフェニルアミン（略称：ＦＬＰＡ）１．０ｇ（２．４ｍｍｏｌ）、ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシド０．３ｇ（３．６ｍｍｏｌ）を５０ｍＬ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物にトルエン１１．５ｍＬとトリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィンの１０％ヘキサン溶液０．２０ｍＬを加えた。この混合物を７０℃にし、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）３１．１ｍｇ（０．０５ｍｍｏｌ）を加え４．０時間攪拌した。攪拌後、フロリジール、セライト、アルミナを通して吸引ろ過し、ろ液を得た。得られたろ液を濃縮した。得られたろ液を濃縮し得た固体を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒はクロロホルム）により精製し、得られたフラクションを濃縮し、黄色固体を得た。得られた固体を、トルエンとヘキサンの混合溶媒により洗浄した後、吸引ろ過をおこない黄色固体を得た。得られた黄色固体をクロロホルムとヘキサンの混合溶媒で洗浄したところ、淡黄色粉末状固体０．８ｇを、収率６８％で得た。
【０７５２】
得られた淡黄色固体０．８ｇを、トレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製条件は、圧力２．７Ｐａ、アルゴンガスを流量５．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、３６０℃で加熱した。昇華精製後、目的物を０．４ｇ、収率５６％で得た。上記ステップ３の合成スキームを下記（Ｅ２−Ａ）に示す。
【０７５３】
【化９８】
0005833386.tif 000099
【０７５４】
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）及びＭＳスペクトルによって、得られた化合物がＮ，Ｎ’−ビス〔４−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ）であることを確認した。１Ｈ  ＮＭＲデータを以下に示す。
【０７５５】
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝６．８８−６．９１（ｍ、６Ｈ）、７．００−７．０３（ｍ、８Ｈ）、７．１３−７．４０（ｍ、２６Ｈ）、７．７３−７．８０（ｍ、６Ｈ）、７．８７（ｄ、Ｊ＝９．０Ｈｚ、２Ｈ）、８．０６−８．０９（ｍ、４Ｈ）
【０７５６】
（参考例３）
本参考例では、上記実施例で用いたＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス〔３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）を合成する方法について説明する。
【０７５７】
［ステップ１：３−メチルフェニル−３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニルアミン（略称：ｍＭｅｍＦＬＰＡ）の合成法］
９−（３−ブロモフェニル）−９−フェニルフルオレン３．２ｇ（８．１ｍｍｏｌ）、ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシド２．３ｇ（２４．１ｍｍｏｌ）を２００ｍＬ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物にトルエン４０．０ｍＬ、ｍ−トルイジン０．９ｍＬ（８．３ｍｍｏｌ）、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィンの１０％ヘキサン溶液０．２ｍＬを加えた。この混合物を６０℃にし、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）４４．５ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）を加え、この混合物を８０℃にして２．０時間攪拌した。攪拌後、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、アルミナを通して吸引濾過し、濾液を得た。得られた濾液を濃縮し得た固体を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒はヘキサン：トルエン＝１：１）により精製し、トルエンとヘキサンの混合溶媒で再結晶し、目的の白色固体２．８ｇを、収率８２％で得た。上記ステップ１の合成スキームを以下に示す。
【０７５８】
【化９９】
0005833386.tif 000100
【０７５９】
［ステップ２：Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス〔３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）の合成法］
１，６−ジブロモピレン０．６ｇ（１．７ｍｍｏｌ）、３−メチルフェニル−３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニルアミン１．４ｇ（３．４ｍｍｏｌ）、ナトリウム  ｔｅｒｔ−ブトキシド０．５ｇ（５．１ｍｍｏｌ）を１００ｍＬ三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物にトルエン２１．０ｍＬ、トリ（ｔｅｒｔ−ブチル）ホスフィンの１０％ヘキサン溶液０．２ｍＬを加えた。この混合物を６０℃にし、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）３４．９ｍｇ（０．１ｍｍｏｌ）を加え、この混合物を８０℃にして３．０時間攪拌した。攪拌後、トルエンを４００ｍＬ加えて加熱し、熱いまま、フロリジール（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５４０−００１３５）、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１６８５５）、アルミナを通して吸引濾過し、濾液を得た。得られた濾液を濃縮し得た固体を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒はヘキサン：トルエン＝３：２）により精製し、黄色固体を得た。得られた黄色固体をトルエンとヘキサンの混合溶媒で再結晶し、目的の黄色固体を１．２ｇ、収率６７％で得た。
【０７６０】
得られた黄色固体１．０ｇを、トレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製条件は、圧力２．２Ｐａ、アルゴンガスを流量５．０ｍＬ／ｍｉｎで流しながら、３１７℃で黄色固体を加熱した。昇華精製後、目的物の黄色固体１．０ｇを、収率９３％で得た。上記ステップ２の合成スキームを以下に示す。
【０７６１】
【化１００】
0005833386.tif 000101
【０７６２】
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物であるＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス〔３−（９−フェニル−９Ｈ−フルオレン−９−イル）フェニル〕−ピレン−１，６−ジアミン（略称：１，６ｍＭｅｍＦＬＰＡＰｒｎ）であることを確認した。
【０７６３】
得られた化合物の１Ｈ  ＮＭＲデータを以下に示す。１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝２．２１（ｓ，６Ｈ）、６．６７（ｄ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ）、６．７４（ｄ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ）、７．１７−７．２３（ｍ，３４Ｈ）、７．６２（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，４Ｈ）、７．７４（ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，２Ｈ）、７．８６（ｄ，Ｊ＝９．０Ｈｚ，２Ｈ）、８．０４（ｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，４Ｈ）
【０７６４】
（参考例４）
実施例で用いた材料であるトリス［３−メチル−１−（２−メチルフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］を合成する例を示す。
【０７６５】
［ステップ１：Ｎ−（１−エトキシエチリデン）ベンズアミドの合成］
まず、アセトイミド酸エチル塩酸塩１５．５ｇ、トルエン１５０ｍＬ、トリエチルアミン（Ｅｔ３Ｎ）３１．９ｇを５００ｍＬ三ツ口フラスコに入れ、室温で１０分間撹拌した。この混合物にベンゾイルクロリド１７．７ｇとトルエン３０ｍＬの混合溶液を５０ｍＬ滴下ロートより滴下し、室温で２４時間撹拌した。所定時間経過後、反応混合物を吸引ろ過し、固体をトルエンで洗浄した。得られたろ液を、濃縮してＮ−（１−エトキシエチリデン）ベンズアミドを得た（赤色油状物、収率８２％）。ステップ１の合成スキームを以下に示す。
【０７６６】
【化１０１】
0005833386.tif 000102
【０７６７】
［ステップ２：３−メチル−１−（２−メチルフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール（略称：ＨＭｐｔｚ１−ｍｐ）の合成］
次に、ｏ−トリルヒドラジン塩酸塩８．６８ｇ、四塩化炭素１００ｍＬ、トリエチルアミン（Ｅｔ３Ｎ）３５ｍＬを３００ｍＬナスフラスコに入れ、室温で１時間撹拌した。所定時間経過後、この混合物に上記ステップ１で得られたＮ−（１−エトキシエチリデン）ベンズアミド８．７２ｇを加えて室温で２４時間撹拌した。所定時間経過後、反応混合物に水を加え、水層をクロロホルムで抽出した。この有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。得られた混合物を自然濾過し、ろ液を濃縮して油状物を得た。得られた油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒にはジクロロメタンを用いた。得られたフラクションを濃縮して、３−メチル−１−（２−メチルフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール（略称：ＨＭｐｔｚ１−ｍｐ）を得た（橙色油状物、収率８４％）。ステップ２の合成スキームを以下に示す。
【０７６８】
【化１０２】
0005833386.tif 000103
【０７６９】
［ステップ３；トリス［３−メチル−１−（２−メチルフェニル）−５−フェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾラト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］）の合成］
次に、上記ステップ２で得られた配位子ＨＭｐｔｚ１−ｍｐ２．７１ｇ、トリス（アセチルアセトナト）イリジウム（ＩＩＩ）１．０６ｇを、三方コックを付けた反応容器に入れた。この反応容器をアルゴン置換し、２５０℃にて４８時間加熱し、反応させた。この反応混合物をジクロロメタンに溶解し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。展開溶媒には、まず、ジクロロメタン用い、次いでジクロロメタン：酢酸エチル＝１０：１（ｖ／ｖ）の混合溶媒を用いた。得られたフラクションを濃縮して固体を得た。この固体を酢酸エチルで洗浄し、次いで、ジクロロメタンと酢酸エチルの混合溶媒にて再結晶し、有機金属錯体［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］を得た（黄色粉末、収率３５％）。ステップ３の合成スキームを以下に示す。
【０７７０】
【化１０３】
0005833386.tif 000104
【０７７１】
上記ステップ３で得られた黄色粉末の核磁気共鳴分光法（１Ｈ  ＮＭＲ）による分析結果を下記に示す。この結果から、［Ｉｒ（Ｍｐｔｚ１−ｍｐ）３］が得られたことがわかった。
【０７７２】
得られた物質の１Ｈ  ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ  ＮＭＲ．δ（ＣＤＣｌ３）：１．９４−２．２１（ｍ，１８Ｈ），６．４７−６．７６（ｍ，１２Ｈ），７．２９−７．５２（ｍ，１２Ｈ）
【０７７３】
（参考例５）
実施例で用いた材料である２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ）を合成する例を示す。
【０７７４】
［２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ）の合成］
２−（３−ブロモフェニル）−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール１．２ｇ（３．３ｍｍｏｌ）と、ジベンゾチオフェン−４−ボロン酸０．８ｇ（３．３ｍｍｏｌ）と、トリ（オルト−トリル）ホスフィン５０ｍｇ（０．２ｍｍｏｌ）を５０ｍＬの三口フラスコに入れ、フラスコ内を窒素置換した。この混合物に２．０ｍｍｏｌ／Ｌ炭酸カリウム水溶液３．３ｍＬと、トルエン１２ｍＬと、エタノール４ｍＬを加え、減圧下で攪拌することにより脱気した。この混合物に酢酸パラジウム（ＩＩ）７．４ｍｇ（３３μｍｏｌ）を加え、窒素気流下、８０℃で６時間攪拌した。
所定時間経過後、得られた混合物の水層をトルエンで抽出した。得られた抽出溶液と有機層を合わせ、飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥した。この混合物を自然濾過により濾別し、濾液を濃縮して油状物を得た。この油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーは、トルエンを展開溶媒に用いて行った。得られたフラクションを濃縮して油状物を得た。この油状物を高速液体クロマトグラフィーにより精製した。高速液体クロマトグラフィーはクロロホルムを展開溶媒に用いて行った。得られたフラクションを濃縮して油状物を得た。この油状物をトルエンとヘキサンの混合溶媒で再結晶化したところ、目的物である淡黄色粉末を収量０．８ｇ、収率５１％で得た。合成スキームを下記式に示す。
【０７７５】
【化１０４】
0005833386.tif 000105
【０７７６】
得られた淡黄色粉末０．８ｇをトレインサブリメーション法により昇華精製した。昇華精製は、圧力３．０Ｐａ、アルゴン流量５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、淡黄色粉末を２１５℃で加熱して行った。昇華精製後、目的物の白色粉末を収量０．６ｇ、収率８２％で得た。
【０７７７】
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が目的物である２−［３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）フェニル］−１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（略称：ｍＤＢＴＢＩｍ−ＩＩ）であることを確認した。
【０７７８】
得られた化合物の１Ｈ  ＮＭＲデータを以下に示す。
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝７．２３−７．６０（ｍ，１３Ｈ）、７．７１−７．８２（ｍ，３Ｈ）、７．９０−７．９２（ｍ，２Ｈ）、８．１０−８．１７（ｍ，２Ｈ）
【符号の説明】
【０７７９】
１０１    基板
１０２    第１の電極
１０３    ＥＬ層
１０４    第２の電極
１１１    正孔注入層
１１２    正孔輸送層
１１３    発光層
１１４    電子輸送層
５０１    第１の電極
５０２    第２の電極
５１１    第１の発光ユニット
５１２    第２の発光ユニット
５１３    電荷発生層
６０１    駆動回路部（ソース側駆動回路）
６０２    画素部
６０３    駆動回路部（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    有機化合物を含む層
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
９０１    筐体
９０２    液晶層
９０３    バックライトユニット
９０４    筐体
９０５    ドライバＩＣ
９０６    端子
９５１    基板
９５２    電極
９５３    絶縁層
９５４    隔壁層
９５５    有機化合物を含む層
９５６    電極
２００１    筐体
２００２    光源
３００１    照明装置
９１０１    筐体
９１０２    支持台
９１０３    表示部
９１０４    スピーカー部
９１０５    ビデオ入力端子
９２０１    本体
９２０２    筐体
９２０３    表示部
９２０４    キーボード
９２０５    外部接続ポート
９２０６    ポインティングデバイス
９４０１    本体
９４０２    筐体
９４０３    表示部
９４０４    音声入力部
９４０５    音声出力部
９４０６    操作キー
９４０７    外部接続ポート
９４０８    アンテナ
９５０１    本体
９５０２    表示部
９５０３    筐体
９５０４    外部接続ポート
９５０５    リモコン受信部
９５０６    受像部
９５０７    バッテリー
９５０８    音声入力部
９５０９    操作キー
９５１０    接眼部
【図１】
0005833386.tif 000128
【図２】
0005833386.tif 000129
【図３】
0005833386.tif 000130
【図４】
0005833386.tif 000131
【図５】
0005833386.tif 000132
【図６】
0005833386.tif 000133
【図７】
0005833386.tif 000134
【図８】
0005833386.tif 000135
【図９】
0005833386.tif 000136
【図１０】
0005833386.tif 000137
【図１１】
0005833386.tif 000138
【図１２】
0005833386.tif 000139
【図１３】
0005833386.tif 000140
【図１４】
0005833386.tif 000141
【図１５】
0005833386.tif 000142
【図１６】
0005833386.tif 000143
【図１７】
0005833386.tif 000144
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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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】
0005833386.tif 000159
【図３３】
0005833386.tif 000160
【図３４】
0005833386.tif 000161
【図３５】
0005833386.tif 000162
【図３６】
0005833386.tif 000163
【図３７】
0005833386.tif 000164
【図３８】
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【図３９】
0005833386.tif 000166
【図４０】
0005833386.tif 000167
【図４１】
0005833386.tif 000168
【図４２】
0005833386.tif 000169
【図４３】
0005833386.tif 000170
【図４４】
0005833386.tif 000171
【図４５】
0005833386.tif 000172
【図４６】
0005833386.tif 000173
【図４７】
0005833386.tif 000174
【図４８】
0005833386.tif 000175
【図４９】
0005833386.tif 000176
【図５０】
0005833386.tif 000177
【図５１】
0005833386.tif 000178
【図５２】
0005833386.tif 000179
【図５３】
0005833386.tif 000180
【図５４】
0005833386.tif 000181
【図５５】
0005833386.tif 000182
【図５６】
0005833386.tif 000183
【図５７】
0005833386.tif 000184
【図５８】
0005833386.tif 000185
【図５９】
0005833386.tif 000186
【図６０】
0005833386.tif 000187
【図６１】
0005833386.tif 000188
【図６２】
0005833386.tif 000189
【図６３】
0005833386.tif 000190
【図６４】
0005833386.tif 000191
【図６５】
0005833386.tif 000192
【図６６】
0005833386.tif 000193
【図６７】
0005833386.tif 000194
【図６８】
0005833386.tif 000195
【図６９】
0005833386.tif 000196
【図７０】
0005833386.tif 000197
【図７１】
0005833386.tif 000198
【図７２】
0005833386.tif 000199
【図７３】
0005833386.tif 000200
【図７４】
0005833386.tif 000201
【図７５】
0005833386.tif 000202
【図７６】
0005833386.tif 000203
【図７７】
0005833386.tif 000204
【図７８】
0005833386.tif 000205
【図７９】
0005833386.tif 000206
【図８０】
0005833386.tif 000207
【図８１】
0005833386.tif 000208
【図８２】
0005833386.tif 000209
【図８３】
0005833386.tif 000210
【図８４】
0005833386.tif 000211
【図８５】
0005833386.tif 000212
【図８６】
0005833386.tif 000213
【図８７】
0005833386.tif 000214
【図８８】
0005833386.tif 000215
【図８９】
0005833386.tif 000216
【図９０】
0005833386.tif 000217
【図９１】
0005833386.tif 000218
【図９２】
0005833386.tif 000219
【図９３】
0005833386.tif 000220
【図９４】
0005833386.tif 000221
【図９５】
0005833386.tif 000222
【図９６】
0005833386.tif 000223
【図９７】
0005833386.tif 000224
【図９８】
0005833386.tif 000225
【図９９】
0005833386.tif 000226
【図１００】
0005833386.tif 000227
【図１０１】
0005833386.tif 000228
【図１０２】
0005833386.tif 000229
【図１０３】
0005833386.tif 000230
【図１０４】
0005833386.tif 000231
【図１０５】
0005833386.tif 000232
【図１０６】
0005833386.tif 000233
【図１０７】
0005833386.tif 000234
【図１０８】
0005833386.tif 000235
【図１０９】
0005833386.tif 000236
【図１１０】
0005833386.tif 000237
【図１１１】
0005833386.tif 000238
【図１１２】
0005833386.tif 000239
【図１１３】
0005833386.tif 000240
【図１１４】
0005833386.tif 000241
【図１１５】
0005833386.tif 000242
【図１１６】
0005833386.tif 000243
【図１１７】
0005833386.tif 000244
【図１１８】
0005833386.tif 000245
【図１１９】
0005833386.tif 000246
【図１２０】
0005833386.tif 000247
【図１２１】
0005833386.tif 000248
【図１２２】
0005833386.tif 000249
【図１２３】
0005833386.tif 000250
【図１２４】
0005833386.tif 000251
【図１２５】
0005833386.tif 000252
【図１２６】
0005833386.tif 000253
【図１２７】
0005833386.tif 000254
【図１２８】
0005833386.tif 000255
【図１２９】
0005833386.tif 000256
【図１３０】
0005833386.tif 000257
【図１３１】
0005833386.tif 000258
【図１３２】
0005833386.tif 000259
【図１３３】
0005833386.tif 000260
【図１３４】
0005833386.tif 000261
【図１３５】
0005833386.tif 000262
【図１３６】
0005833386.tif 000263
【図１３７】
0005833386.tif 000264
【図１３８】
0005833386.tif 000265
【図１３９】
0005833386.tif 000266
【図１４０】
0005833386.tif 000267
【図１４１】
0005833386.tif 000268
【図１４２】
0005833386.tif 000269
【図１４３】
0005833386.tif 000270
【図１４４】
0005833386.tif 000271
【図１４５】
0005833386.tif 000272
【図１４６】
0005833386.tif 000273
【図１４７】
0005833386.tif 000274
【図１４８】
0005833386.tif 000275
【図１４９】
0005833386.tif 000276
【図１５０】
0005833386.tif 000277
【図１５１】
0005833386.tif 000278
【図１５２】
0005833386.tif 000279
【図１５３】
0005833386.tif 000280
【図１５４】
0005833386.tif 000281
【図１５５】
0005833386.tif 000282