JP2015053488A - 有機半導体素子 - Google Patents

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宏記 鈴木
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Kyoko Takeda
恭子 竹田
祥子 川上
Sachiko Kawakami
祥子 川上
恒徳 鈴木
Tsunenori Suzuki
恒徳 鈴木
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Tetsushi Seo
哲史 瀬尾
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Nobuharu Osawa
信晴 大澤
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Abstract

【課題】優れたキャリア輸送性を有し、発光素子の輸送層やホスト材料として好適に用いることができる新規カルバゾール誘導体を提供することを課題とする。また、当該カルバゾール誘導体を用いた有機半導体材料及び発光素子用材料を提供する。【解決手段】上記課題を解決することができるカルバゾール誘導体として、炭素数が１４乃至７０であり、３環以上７環以下の縮合環を含む芳香族炭化水素に、ジベンゾチオフェン骨格もしくはジベンゾフラン骨格が、４位でカルバゾールの２位又は３位のいずれか一方に置換しているカルバゾリル基が結合したカルバゾール誘導体を合成することができた。【選択図】図１

Description

本発明は、カルバゾール誘導体に関する。また、それを用いた発光素子用材料及び有機
半導体材料に関する。
薄型軽量に作製できること、入力信号に対する高速な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。
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。
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。
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）。
特開２００７−１５９３３号公報
そこで、本発明の一態様では、発光素子の輸送層やホスト材料、発光材料として用いる
ことが可能な新規カルバゾール誘導体を提供することを課題とする。
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、発光素子用材料を
提供することを課題とする。
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、有機半導体材料を
提供することを課題とする。
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合成するための合成中間体を
提供することを課題とする。
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。
本発明者らは、炭素数が１４乃至７０であり３環以上７環以下の縮合環を含む芳香族炭
化水素に、ジベンゾチオフェンもしくはジベンゾフランが４位でカルバゾールの２位又は
３位に置換しているカルバゾリル基が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が適度なキャリア輸送性や良好な膜質を有し、発
光素子の材料や有機半導体材料として好適に用いることが出来ることを見出した。
すなわち、本発明の一態様は、炭素数が１４乃至７０であり、３環以上７環以下の縮合
環を含む芳香族炭化水素に、ジベンゾチオフェン骨格もしくはジベンゾフラン骨格が、４
位でカルバゾールの２位又は３位に置換しているカルバゾリル基が結合したカルバゾール
誘導体である。
また、本発明の他の一態様は、炭素数が１４乃至７０であり、３環以上７環以下の縮合
環を含む芳香族炭化水素に、ジベンゾチオフェン骨格もしくはジベンゾフラン骨格が、４
位でカルバゾールの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
置換しているカルバゾリル基が結合したカルバゾール誘導体である。
なお、当該カルバゾリル基におけるジベンゾチオフェン又はジベンゾフランは置換基を
有していても良い。
また、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ０）で表されるカルバゾール誘導体であ
る。
式中、Ａｒは炭素数が１４乃至７０であり、３環以上７環以下の縮合環を含むアリール
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４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。
（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
４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。）
（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４のアルキル基のいずれか一を表す。）
また、本発明の他の一態様は、前記Ｒ８は前記一般式（ｇ２）で表される置換基であり
、前記Ｒ０が前記αの位置に結合している場合は前記Ｒ８が前記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は前記Ｒ８が前記δの位置に結合する一般式（Ｇ
０）で表されるカルバゾール誘導体である。
また、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体であ
る。
式中、Ａｒ１はフェニレン基、ナフチレン基及びビフェニレン基のいずれか一を表し、
Ａｒ２は炭素数１４乃至３０の３環以上７環以下の縮合環基を表す。また、ｎは０又は１
のいずれかの値をとる。なお、Ａｒ１は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ１が
置換基を有する場合、当該置換基は炭素数１乃至４のアルキル基である。また、Ａｒ２は
置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ２が置換基を有する場合、炭素数１乃至４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である。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６乃至１５のアリール基、炭素数１
乃至４のアルキ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、Ｒ
０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。
（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
４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。）
（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４のアルキル基のいずれか一を表す。）
また、本発明の他の一態様は、前記Ｒ８は前記一般式（ｇ２）で表される置換基であり
、前記Ｒ０が前記αの位置に結合している場合は前記Ｒ８が前記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は前記Ｒ８が前記δの位置に結合する一般式（Ｇ
１）で表されるカルバゾール誘導体である。
また、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体であ
る。
式中Ａｒ１はフェニレン基、ナフチレン基及びビフェニレン基のいずれか一を表し、Ａ
ｒ２は炭素数１４乃至３０の３環以上７環以下の縮合環基を表す。また、ｎは０又は１の
いずれかの値をとる。なお、Ａｒ１は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ１が置
換基を有する場合、当該置換基は炭素数１乃至４のアルキル基である。また、Ａｒ２は置
換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ２が置換基を有する場合、炭素数１乃至４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である。また、Ｒ０は下記一般式
（ｇ３）で表される基であり、Ｒ８は水素、炭素数６乃至１５のアリール基、炭素数１乃
至４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。
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４のアルキル基のいずれか一を表す。
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４のアルキル基のいずれか一を表す。
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、Ｒ８が水素又は下記一般式（ｇ４）
で表される基であるカルバゾール誘導体である。
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ｒ８は前記一般式（ｇ４）で表
される置換基であり、前記Ｒ０が前記αの位置に結合している場合は前記Ｒ８が前記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は前記Ｒ８が前記δの位置に
結合する一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体である。
また、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体であ
る。
式中、Ａｒ１はフェニレン基、ナフチレン基及びビフェニレン基のいずれか一を表し、
Ａｒ２は炭素数１４乃至３０の３環以上７環以下の縮合環基を表す。また、ｎは０又は１
のいずれかの値をとる。なお、Ａｒ１は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ１が
置換基を有する場合、当該置換基は炭素数１乃至４のアルキル基である。また、Ａｒ２は
置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ２が置換基を有する場合、炭素数１乃至４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である。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
。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。
式中、Ｘ１は酸素又は硫黄を表す。
（式中、Ｘ２は酸素又は硫黄を表す。）
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ｒ８は前記一般式（ｇ６）で表
される置換基であり、前記Ｒ０が前記αの位置に結合している場合は前記Ｒ８が前記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は前記Ｒ８が前記δの位置に
結合する一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体である。
また、本発明の他の一態様は下記一般式（Ｇ２）で表されるカルバゾール誘導体である。
ただし、式中Ｘは酸素又は硫黄を表し、式中Ａｒ１はフェニレン基、ナフチレン基及び
ビフェニレン基のいずれか一を表し、Ａｒ２は炭素数１４乃至３０の３環以上７環以下の
縮合環基を表す。また、ｎは０又は１のいずれかの値をとる。なお、Ａｒ１は置換基を有
していてもいなくても良く、Ａｒ１が置換基を有する場合、当該置換基は炭素数１乃至４
のアルキル基である。また、Ａｒ２は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ２が置
換基を有する場合、炭素数１乃至４のアルキル基及び炭素数６乃至１５のアリール基のい
ずれかである。
また、本発明の他の一態様は下記一般式（Ｇ３）で表されるカルバゾール誘導体である。
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Ａｒ１はフェニ
レン基、ナフチレン基及びビフェニレン基のいずれか一を表し、Ａｒ２は炭素数１４乃至
３０の３環以上７環以下の縮合環基を表す。また、ｎは０又は１のいずれかの値をとる。
なお、Ａｒ１は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ１が置換基を有する場合、当
該置換基は炭素数１乃至４のアルキル基である。また、Ａｒ２は置換基を有していてもい
なくても良く、Ａｒ２が置換基を有する場合、炭素数１乃至４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である。
また、本発明の他の一態様は下記一般式（Ｇ４）で表されるカルバゾール誘導体である。
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Ａｒ１はフェニ
レン基、ナフチレン基及びビフェニレン基のいずれか一を表し、Ａｒ２は炭素数１４乃至
３０の３環以上７環以下の縮合環基を表す。また、ｎは０又は１のいずれかの値をとる。
なお、Ａｒ１は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ１が置換基を有する場合、当
該置換基は炭素数１乃至４のアルキル基である。また、Ａｒ２は置換基を有していてもい
なくても良く、Ａｒ２が置換基を有する場合、炭素数１乃至４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である。
また、本発明の他の一態様は、下記構造式で表されるカルバゾール誘導体である。
また、本発明の他の一態様は、下記構造式で表されるカルバゾール誘導体である。
また、本発明の他の一態様は、下記構造式で表されるカルバゾール誘導体である。
また、本発明の他の一態様は、下記構造式で表されるカルバゾール誘導体である。
また、本発明の他の一態様は、下記構造式で表されるカルバゾール誘導体である。
また、本発明の他の一態様は、下記構造式で表されるカルバゾール誘導体である。
また、本発明の一態様は上記カルバゾール誘導体を合成するための合成中間体である。す
なわち、本発明の一態様は下記一般式（Ｇ５）で表されるカルバゾール誘導体である。
（式中、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４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、Ｒ
８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。）
（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
４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。）
（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４のアルキル基のいずれか一を表す。）
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ｒ８は前記一般式（ｇ２）で表
される置換基であり、前記Ｒ０が前記αの位置に結合している場合は前記Ｒ８が前記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は前記Ｒ８が前記δの位置に
結合する一般式（Ｇ５）で表されるカルバゾール誘導体である。
また、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ５）で表されるカルバゾール誘導体である
。
（式中、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４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、Ｒ
８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。）
（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４のアルキル基のいずれか一を表す。）
（ただし、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４のアルキル基のいずれか一を表す。
）
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ｒ８は前記一般式（ｇ４）で表
される置換基であり、前記Ｒ０が前記αの位置に結合している場合は前記Ｒ８が前記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は前記Ｒ８が前記δの位置に
結合する一般式（Ｇ５）で表されるカルバゾール誘導体である。
また、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ５）で表されるカルバゾール誘導体である
。
（式中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。）
（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４のアルキル基のいずれか一を表す。）
（ただし、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４のアルキル基のいずれか一を表す。
）
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ｒ８は前記一般式（ｇ４）で表
される置換基であり、前記Ｒ０が前記αの位置に結合している場合は前記Ｒ８が前記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は前記Ｒ８が前記δの位置に
結合する一般式（Ｇ５）で表されるカルバゾール誘導体である。
また、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ５）で表されるカルバゾール誘導体である
。
（式中、Ｒ０は下記一般式（ｇ５）で表される基を表し、Ｒ８は水素又は下記一般式（ｇ
６）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。）
（式中、Ｘ１は酸素又は硫黄を表す。）
（式中、Ｘ２は酸素又は硫黄を表す。）
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、前記Ｒ８は前記一般式（ｇ６）で表
される置換基であり、前記Ｒ０が前記αの位置に結合している場合は前記Ｒ８が前記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は前記Ｒ８が前記δの位置に
結合する一般式（Ｇ５）で表されるカルバゾール誘導体である。
また、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ６）で表されるカルバゾール誘導体である
。
（ただし、式中Ｘは酸素又は硫黄を表す。）
また、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ７）で表されるカルバゾール誘導体である
。
（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す。）
また、本発明の他の一態様は、下記一般式（Ｇ８）で表されるカルバゾール誘導体である
。
（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す。）
また、本発明の他の一態様は、下記構造式で表されるカルバゾール誘導体である。
また、本発明の他の一態様は、下記構造式で表されるカルバゾール誘導体である。
また、本発明の他の一態様は、下記構造式で表されるカルバゾール誘導体である。
また、本発明の他の一態様は、下記構造式で表されるカルバゾール誘導体である。
また、本発明の他の一態様は、下記構造式で表されるカルバゾール誘導体である。
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、発光物質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含む発光素子用材料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含む発光素子用材料を用
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
ル誘導体を含む発光素子用材料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。また、当該カルバゾール誘導体は有機半導体材料として用いることもできる。
また、上記カルバゾール誘導体を合成するために用いられる合成中間体である。
発光素子の概念図。 有機半導体素子の概念図。 アクティブマトリクス型発光装置の概念図。 パッシブマトリクス型発光装置の概念図。 電子機器を表す図。 電子機器を表す図。 照明装置を表す図。 照明装置を表す図。 ＤＢＴＣｚ−ＩＩの１Ｈ ＮＭＲチャート。 ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの１Ｈ ＮＭＲチャート。 ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。 ＤＢＦＣｚ−ＩＩの１Ｈ ＮＭＲチャート。 ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの１Ｈ ＮＭＲチャート。 ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。 ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩの１Ｈ ＮＭＲチャート。 ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。 ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩの１Ｈ ＮＭＲチャート。 ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。 ２ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの１Ｈ ＮＭＲチャート。 ＤＢＴ２Ｃｚ−ＩＩの１Ｈ ＮＭＲチャート。 ＤＢＴ２ＣｚＰＡ−ＩＩの１Ｈ ＮＭＲチャート。 ＤＢＦ２Ｃｚ−ＩＩの１Ｈ ＮＭＲチャート。 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。 発光素子１及び発光素子２の輝度−電圧特性を表す図。 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。 発光素子１及び発光素子２の発光スペクトルを表す図。 発光素子１及び発光素子２の規格化輝度−時間特性変化を表す図。 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。 発光素子３及び発光素子４の輝度−電圧特性を表す図。 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。 発光素子３及び発光素子４の発光スペクトルを表す図。 発光素子３及び発光素子４の規格化輝度−時間特性変化を表す図。 ２ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの１Ｈ ＮＭＲチャート。 ２ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。 ２ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの１Ｈ ＮＭＲチャート。 ２ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。 ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの１Ｈ ＮＭＲチャート。 ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。 ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの１Ｈ ＮＭＲチャート。 ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。 ＤＢＴＣｚ−ＩＶの１Ｈ ＮＭＲチャート。 ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＶの１Ｈ ＮＭＲチャート。 ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＶの吸収スペクトル及び発光スペクトル。 ２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩの１Ｈ ＮＭＲチャート。 ２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。 ２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩの１Ｈ ＮＭＲチャート。 ２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。 ２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩの１Ｈ ＮＭＲチャート。 ２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。 ２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩの１Ｈ ＮＭＲチャート。 ２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡーＩＩの吸収スペクトル及び発光スペクトル。
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。
（実施の形態１）
本実施の形態におけるカルバゾール誘導体は、炭素数が１４乃至７０の芳香族炭化水素
に、ジベンゾチオフェンの４位又はジベンゾフランの４位の炭素がカルバゾールの２位又
は３位の炭素に置換したカルバゾリル基が結合した物質である。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。
また、当該芳香族炭化水素は、３環以上７環以下の環が縮合した縮合環を含む構造で、芳
香族炭化水素の炭素数はアルキル基等の置換基の炭素数も含む、全ての炭素数の合計を示
すものとする。
当該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４のアルキ
ル基のいずれかが挙げられる。
また、当該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４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４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。
本発明者らは、以上のようなカルバゾール誘導体が、適度なキャリアの輸送性を有し、
発光素子用材料として好適に利用することができることを見出した。優れたキャリア移動
性を有する当該発光素子用材料を用いることによって、駆動電圧の小さい発光素子を提供
することができる。
また、上述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、カルバゾール誘導体を含む発光材料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。
なお、上述の３環以上７環以下の環が縮合した縮合環を含む芳香族炭化水素として、電
子輸送性を有する物質を選択することによって、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。このような観点から、当該３環以上７環以下の環が縮合した縮合
環として、アントラセン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ペンタセン、フルオランテン
、ペリレン、コロネン、トリフェニレンを選択することが好ましい。
また、当該３環以上７環以下の環が縮合した縮合環として、トリフェニレン、フェナン
トレン等のＴ１準位の高い骨格を適用することで、燐光発光素子に好適に用いることがで
きる。
上記のような、カルバゾール誘導体は下記一般式（Ｇ０）又は（Ｇ１）で表すことがで
きる。
式（Ｇ０）中、Ａｒは炭素数１４乃至７０のアリール基を表す。なお、当該芳香族炭化
水素は、３環以上７環以下の環が縮合した縮合環を含む構造で、芳香族炭化水素の炭素数
はアルキル基等の置換基の炭素数も含む、全ての炭素数の合計を示すものとする。
式（Ｇ１）中、Ａｒ１は、フェニレン基、ナフチレン基及びビフェニレン基のいずれか
一を表し、Ａｒ２は炭素数１４乃至３０の３環以上７環以下の縮合環基を表す。また、ｎ
は０又は１のいずれかの値をとる。なお、Ａｒ１は置換基を有していてもいなくても良く
、Ａｒ１が置換基を有する場合、当該置換基は炭素数１乃至４のアルキル基である。また
、Ａｒ２は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ２が置換基を有する場合、炭素数
１乃至４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である。
Ａｒがこれらのような基である上記一般式（Ｇ０）又は（Ｇ１）で表されるカルバゾー
ル誘導体は、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。
なお、一般式（Ｇ０）におけるＡｒ、もしくは一般式（Ｇ１）におけるＡｒ２がジフェ
ニルアントラセンなどアントラセンを含むことによって、電子輸送性と正孔輸送性のバラ
ンスが良い、発光素子用材料として非常に有用な物質となることがわかった。
また、一般式（Ｇ０）におけるＡｒ、もしくは一般式（Ｇ１）におけるＡｒ２をアント
ラセン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ペンタセン、フルオランテン、ペリレン、コロ
ネン等の発色団を有する骨格とすることで、キャリアバランスの良い、高効率な発光素子
用材料とすることができる。また、Ａｒをトリフェニレン、フェナントレン等のＴ１準位
の高い骨格とすることで、燐光発光素子に好適に用いることができる、発光素子用材料と
することができる。
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。
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４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。
以上のような構成を有する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を用いた発光材料を用いることで、寿命
の長い発光素子を提供することができる。
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４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。
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４のアルキル基のいずれか一を表す。
Ｒ８が水素以外の置換基である場合、Ｒ８とＲ０は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。
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方が、原料を入手しやすく、また合成が容易
であるため、材料合成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。
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Ｒ
１５がすべて水素である構成がさらに好ましい構成である。
上記一般式（Ｇ０）又は（Ｇ１）において、Ｒ１乃至Ｒ１５として適用することが可能
な、炭素数１乃至４のアルキル基及び炭素数６乃至１５のアリール基としては、下記構造
式（Ｒ−１）乃至（Ｒ−２３）で表される基を用いることができる。なおＲ８としては、
下記構造式（Ｒ−１）乃至（Ｒ−２３）で表される基の他、上記一般式（ｇ２）で表され
る基も用いることができる。
上記一般式（Ｇ０）において、Ａｒとして適用することが可能な、炭素数が１４乃至７
０のアリール基としては、下記構造式（Ａｒ−１）乃至（Ａｒ−７８）で表される基を用
いることができる。なお、一般式（Ｇ０）における−Ａｒ基は、一般式（Ｇ１）における
−（Ａｒ１）ｎ−Ａｒ２基に相当する（但し、Ａｒ１はフェニレン基、ナフチレン基、ビ
フェニレン基、ｎは０または１の値をとる）。
上記一般式（Ｇ０）又は（Ｇ１）として表されるカルバゾール誘導体の具体的な構造と
しては、下記構造式（１００）乃至（４４１）及び（５００）乃至（８４１）で表される
物質などが挙げられる。
以上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ていることからキャリア
輸送材料やホスト材料として好適である。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。また、アントラセン、ピレ
ン、クリセン、ナフタセン、ペンタセン、フルオランテン、ペリレン、コロネン等の発色
団を有する骨格とすることで、キャリアバランスの良い、高効率な発光材料とすることが
できる。また、Ａｒをトリフェニレン、フェナントレン等のＴ１準位の高い骨格とするこ
とで、燐光発光素子に好適に用いることができる、発光素子用材料とすることができる。
（実施の形態２）
続いて、本実施の形態では、下記一般式（Ｇ０）又は一般式（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。
式（Ｇ０）中Ａｒは炭素数が１４乃至７０であり、３環以上７環以下の縮合環を含むア
リール基を表す。また、式（Ｇ１）中、Ａｒ１は、フェニレン基、ナフチレン基及びビフ
ェニレン基のいずれか一を表し、Ａｒ２は炭素数１４乃至３０の３環以上７環以下の縮合
環基を表す。また、ｎは０又は１のいずれかの値をとる。なお、Ａｒ１は置換基を有して
いてもいなくても良く、Ａｒ１が置換基を有する場合、当該置換基は炭素数１乃至４のア
ルキル基である。また、Ａｒ２は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ２が置換基
を有する場合、炭素数１乃至４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
かである。なお、一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体は、一般式（Ｇ０）にお
けるＡｒ基を（Ａｒ１）ｎ−Ａｒ２基として表したものである。
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（ｇ
１）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４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。
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４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
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４のアルキル基のいずれか一を表す。
ここで、上述したように、一般式（Ｇ０）におけるＡｒ基は一般式（Ｇ１）における（
Ａｒ１）ｎ−Ａｒ２基であり、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（Ｇ０）及び（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（Ｇ０）又は（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。
本実施の形態では上記一般式（Ｇ０）又は（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。
＜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。
まず、９Ｈ−カルバゾールの２位、または３位に、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））。
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４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。
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））。
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し
、Ｒ１乃至Ｒ７は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至４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し、Ａｒは炭素数が１４乃至７０であり、３環以上７
環以下の縮合環を含むアリール基を表す。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。
＜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。
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））。
反応式（Ｂ−１）において、Ｘ６及びＸ７はハロゲン基、トリフラート基等を表し、Ｘ
４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４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。
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）
）。
反応式（Ｂ−２）において、Ｘ６はハロゲン基、トリフラート基等を表し、Ｘ８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４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。
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））。
反応式（Ｂ−３）において、Ｘ１、Ｘ２は酸素または硫黄を表し、Ｘ５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４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。また、Ａｒは炭素数が１４乃至７０であり
、３環以上７環以下の縮合環を含むアリール基を表す。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、９Ｈ−カルバゾール化合物にジベンゾチオフェン誘導体、または、ジベンゾフラ
ン誘導体を、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−カルバゾール化合物に対して、ジベンゾチオフェン誘導体、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。
＜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４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。
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―カルバゾール化合物（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））。
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、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４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４
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。
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））。
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し
、Ｒ１乃至Ｒ７は、それぞれ独立に水素、炭素数１乃至４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４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は炭素数が１４乃至７０であ
り、３環以上７環以下の縮合環を含むアリール基を表す。
ここで、上記合成方法のうち、化合物３、化合物８及び化合物１０が実施の形態１に記
載のカルバゾール誘導体の合成中間体である。すなわち、下記一般式（Ｇ５）で表される
カルバゾール誘導体が一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体の合成中間体である
。
（式中、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４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、Ｒ
８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。）
（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
４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。）
（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４のアルキル基のいずれか一を表す。）
ここで、一般式（Ｇ０）又は（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体において、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方が、原料が入手しやすく、また合成が容易であるた
め、材料のコスト削減の面から好ましい構成であるとされ、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とされている。そのため、
一般式（Ｇ０）又は（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体の合成中間体である一般式（
Ｇ５）で表されるカルバゾール誘導体においても、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
あることが好ましく、Ｒ１乃至Ｒ７がすべて水素である構成がさらに好ましい。
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Ｒ
１５がすべて水素である構成がさらに好ましい構成である。
なお、化合物３において、Ｒ１乃至Ｒ７がすべて水素である好ましい構成が、下記一般
式（Ｇ６）で表されるカルバゾール誘導体である。
また、化合物８において、Ｒ１乃至Ｒ７及びＲ９乃至Ｒ１５がすべて水素である好まし
い構成が下記一般式（Ｇ７）及び下記一般式（Ｇ８）で表されるカルバゾール誘導体であ
る。
上記一般式（Ｇ５）で表されるカルバゾール誘導体におけるＲ１乃至Ｒ１５として適用
することが可能な、炭素数１乃至４のアルキル基及び炭素数６乃至１５のアリール基の具
体的な例としては、実施の形態１で一般式（Ｇ０）又は（Ｇ１）におけるＲ１乃至Ｒ１５
として適用可能な基として記載した構造式（Ｒ−１）乃至（Ｒ−２７）で表される基を適
用することができる。
上記一般式（Ｇ５）で表されるカルバゾール誘導体の具体的な例を以下の構造式（ＵＴ
−１）乃至（ＵＴ−１３７）及び（ＵＦ−１）乃至（ＵＦ−１３７）に示す。
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１に記載のカルバゾール誘導体を有機半導体素子の一種
である縦型トランジスタ（ＳＩＴ）の活性層として用いる形態を例示する。
素子の構造としては、図２に示すように、実施の形態１に記載のカルバゾール誘導体を
含む薄膜状の活性層１２０２をソース電極１２０１およびドレイン電極１２０３で挟み、
ゲート電極１２０４が活性層１２０２に埋め込まれた構造を有する。ゲート電極１２０４
は、ゲート電圧を印加するための手段に電気的に接続されており、ソース電極１２０１お
よびドレイン電極１２０３は、ソース−ドレイン間の電圧を制御するための手段に電気的
に接続されている。
このような素子構造において、ゲート電圧を印加しない状態においてソース−ドレイン
間に電圧を印加すると、電流が流れる（ＯＮ状態となる）。そして、その状態でゲート電
圧を印加するとゲート電極１２０４周辺に空乏層が発生し、電流が流れなくなる（ＯＦＦ
状態となる）。以上の機構により、トランジスタとして動作する。
縦型トランジスタにおいては、発光素子と同様、キャリア輸送性と良好な膜質を兼ね備
えた材料が活性層に求められるが、実施の形態１に記載のカルバゾール誘導体はその条件
を十分に満たしており、好適に用いることができる。
（実施の形態４）
本実施の形態では実施の形態１に示した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。
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１０４との間に設けられた有機化合物を含む層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。
基板１０１は発光素子の支持体として用いられる。基板１０１としては、例えばガラス
、またはプラスチックなどを用いることができる。なお、発光素子の支持体として機能す
るものであれば、これら以外のものでもよい。
第１の電極１０２としては、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）金属、合
金、導電性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、例
えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：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。
有機化合物を含む層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、有機化合物を含む層１０３は、第１の電極１０２の上に順に積層した正孔注入層１１
１、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。
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。
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：Ｆ
４−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。
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／Ｖ
ｓ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。
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。
複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、３−［Ｎ−
（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバ
ゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３
−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）
、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］
−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等を挙げることができる。
また、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。
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）、９，１
０−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−ＢｕＡｎ
ｔｈ）、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、１０，１
０’−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、１×１０−６
ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４〜４２である芳香族炭化水素を用いる
ことがより好ましい。
なお、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよ
い。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−
ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−
ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェ
ニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、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。
なお、実施の形態１に記載の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。正孔輸送層が実施の形態１に記載の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実施の形態１に記載の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カルバゾール誘導体は同
じ物質であることがさらに好ましい構成である。
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
輸送層として実施の形態１に記載のカルバゾール誘導体を用いる。
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
。
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：２ＹＧＡＰ
ＰＡ）、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、２，５，８，１
１−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：２ＤＰＡＰＰ
Ａ）、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：２ＤＰＡ
ＰＡ）、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：２ＤＰＡＢＰｈ
Ａ）、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：２ＹＧ
ＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰ
ｈＡ）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：ＤＣＭ
１）、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：Ｂｉ
ｓＤＣＭ）、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：ＢｉｓＤＣＪＴ
Ｍ）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，Ｃ
２’）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））、（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。
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（ＩＩ
Ｉ）（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］−９
Ｈ−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：ＹＧ
ＡＰＡ）、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’’’，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−ｔｅ
ｒｔ−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。
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。
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。
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：ＢＰ
ｈｅｎ）、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。
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。
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。
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（Ｃ
ｓＦ）、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Ａｌ
ｑ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ことにより、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。
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（Ｙ
ｂ）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。
また、有機化合物を含む層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。
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。
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。
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。
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とは反対の順番に積層され
た積層構造であっても良い。
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。
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実
施の形態１に記載の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、実施の形態１に記載の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。
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Ｔ
ＦＴ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。
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態４で示した構成と異なる構成の発光素子について説明す
る。
実施の形態４で示した発光層１１３を、実施の形態１に記載の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、実施の形態１に記載の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。
実施の形態１に記載の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とすることができる。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、実施の形態１に記
載の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。
ここで、実施の形態１に記載の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：ＤＣＭ
１）、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（ａｃ
ａｃ））、（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、実施の形態１に記載の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実施の形態１に記載の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。
また、発光層には、実施の形態１に記載の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。
なお、発光層１１３以外は、実施の形態４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４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：ＭＴＤＡ
ＴＡ）、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、実施の形態１に記載のカルバゾー
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。
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。
（実施の形態６）
本実施の形態は、複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子（以下、積層型素子と
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４又は実施の形態５で示した有機化合物を含む層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４又は実施の形態５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。
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４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４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。
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４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１０−６ｃｍ
２／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。
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。
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。
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、同様に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、高輝度領域での発光が可
能である。また、電流密度を低く保てるため、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。
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。
本実施の形態の発光素子は実施の形態１に記載の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。
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
（実施の形態７）
本実施の形態では、実施の形態１に記載の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。
本実施の形態では、実施の形態１に記載の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３を用いて説明する。なお、図３（Ａ）は、発光装置を示
す上面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）をＡ−Ａ’およびＢ−Ｂ’で切断した断面図である。
この発光装置は、発光素子の発光を制御するものとして、点線で示された駆動回路部（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。
なお、引き回し配線６０８はソース側駆動回路６０１及びゲート側駆動回路６０３に入
力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプ
リントサーキット）６０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号
等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント
配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光
装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものと
する。
次に、断面構造について図３（Ｂ）を用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路
部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路６０１
と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
なお、ソース側駆動回路６０１はｎチャネル型ＴＦＴ６２３とｐチャネル型ＴＦＴ６２
４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路は、種々のＣＭＯＳ回路
、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、基板
上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を
基板上ではなく外部に形成することもできる。
また、画素部６０２はスイッチング用ＴＦＴ６１１と、電流制御用ＴＦＴ６１２とその
ドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成される。
なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。ここでは、ポジ
型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。
また、被覆性を良好なものとするため、絶縁物６１４の上端部または下端部に曲率を有
する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物６１４の材料としてポジ型の感光性ア
クリルを用いた場合、絶縁物６１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有
する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物６１４として、光の照射によってエッ
チャントに不溶解性となるネガ型、或いは光の照射によってエッチャントに溶解性となる
ポジ型のいずれも使用することができる。
第１の電極６１３上には、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。
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。
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６１
７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。
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４乃至実施の形態６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４乃至実施の形態６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。
さらにシール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、
素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光素
子６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７には、充填材が充填されてお
り、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材６０５で充填され
る場合もある。
なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料
はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板６０４
に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉ
ｎｆｏｒｃｅｄ 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。
以上のようにして、実施の形態１に記載の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。
本実施の形態における発光装置は、実施の形態１に記載の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、実施の形態１に記載のカルバゾール
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。
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４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図を示す。なお、図４（Ａ）は、発光装
置を示す斜視図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＸ−Ｙで切断した断面図である。図４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９５
３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４乃至実施の形態６のいず
れかに記載の、実施の形態１に記載のカルバゾール誘導体を含む発光素子を有することに
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に記載のカルバゾー
ル誘導体を含むために発光効率の高い実施の形態４乃至実施の形態６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に記載のカルバゾール誘導体を含む実施の形態４乃至実施の形態６のいずれかに記載の
発光素子を有する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。
（実施の形態８）
本実施の形態では、実施の形態７に示す発光装置をその一部に含む本発明の電子機器に
ついて説明する。本実施の形態における電子機器は、実施の形態１に記載のカルバゾール
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。
実施の形態１に記載のカルバゾール誘導体を含む電子機器として、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５に示す。
図５（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４乃至実施の形態６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、実施の形態１に記載のカル
バゾール誘導体を含むため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
。
図５（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９２
０６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４乃至実施の
形態６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、実施の形態１に記載のカルバゾール誘導体を含むため発光効率の良
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。
図５（Ｃ）は本発明に係る携帯電話であり、本体９４０１、筐体９４０２、表示部９４
０３、音声入力部９４０４、音声出力部９４０５、操作キー９４０６、外部接続ポート９
４０７、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４乃至実施の形態６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、実施の形態１に記載のカルバゾール誘導体を含む
ため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。
図５（Ｄ）は本発明に係るカメラであり、本体９５０１、表示部９５０２、筐体９５０
３、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９
５０７、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４乃至実施の形態６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、実施の形態
１に記載のカルバゾール誘導体を含むため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。
以上の様に、実施の形態７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。実施の形態１に記載のカルバゾー
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。
また、実施の形態７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７に記載の発光装置を照明装置として用いる一態様を、図６を用いて説明する。
図６は、実施の形態７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６に示した液晶表示装置は、筐体９０１、液晶層９０２、バックライト９０
３、筐体９０４を有し、液晶層９０２は、ドライバＩＣ９０５と接続されている。また、
バックライト９０３は、実施の形態７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。
実施の形態７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７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７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。
図７は、実施の形態７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７に示す電気スタンドは、筐体２００１と、光源２００２を有し、光源２０
０２として、実施の形態７に記載の発光装置が用いられている。
図８は、実施の形態７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７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７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７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。
≪合成例１≫
本実施例では実施の形態１に構造式（３５８）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−（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に示す。
まず、ＤＢＴＣｚＰＡ−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（略称：ＤＢＴＣｚ−ＩＩ）の合成方法を説明する。ＤＢＴＣ
ｚ−ＩＩは下記構造式で表されるカルバゾール誘導体である。ＤＢＴＣｚ−ＩＩの構造を
下記構造式に示す。
＜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：Ｄ
ＢＴＣｚ−ＩＩ）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、析出した固体を吸引濾過により回収した。回収した固体を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：５４０−００１３
５）、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、目的物の白色固体を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。
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が、３−（ジベンゾチオフェン−４−イル
）−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴＣｚ−ＩＩ）であることを確認した。得られた化
合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図９に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ＤＭＳＯ， ３００ＭＨｚ）：δ＝７．１８−７．２３（ｍ，１Ｈ），７
．４１−７．４６（ｍ，１Ｈ），７．５１−７．５３（ｍ，３Ｈ），７．６４−７．７０
（ｍ，３Ｈ），７．７８（ｄｄ，Ｊ１＝１．８Ｈｚ，Ｊ２＝８．１Ｈｚ，１Ｈ），８．０
０−８．０５（ｍ，１Ｈ），８．２１（ｄ，Ｊ１＝７．８Ｈｚ，１Ｈ），８．３５−８．
４６（ｍ，２Ｈ），８．５０（ｄ，Ｊ１＝１．８Ｈｚ，１Ｈ），１１．４６（ｓ，１Ｈ）
＜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２５
ｍＬ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、析出し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、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−１）に示す。
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、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。
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。
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（ｓ
ｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，１Ｈ）
また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図１０に示す。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−ＩＩが得られたことがわかった。
次に、ＤＢＴＣｚＰＡ−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
１１（Ａ）、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１１（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−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、ＤＢＴＣｚＰＡ−
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。これにより、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）、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。
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１１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、ＤＢＴＣｚ
ＰＡ−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。
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。
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、ＲＥ
５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。
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。
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ＤＢＴＣｚＰ
Ａ−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。
また、ＣＶ測定の結果からも、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
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、−４．９４ｅ
Ｖであることがわかっている。ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの酸化ピーク電位Ｅｐａは１．０１
Ｖ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、ＤＢＴＣｚＰ
Ａ−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。
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。
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、＋０．１１［Ｖｖｓ．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［ｅ
Ｖ］低くなっていることがわかった。
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。
≪合成例２≫
本実施例では実施の形態１に構造式（７５８）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−（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に示す。
まず、ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの合成中間体である３−（ジベンゾフラン−４−イル）−
９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＦＣｚ−ＩＩ）の合成方法について説明する。３−（ジ
ベンゾフラン−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。
＜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：ＤＢＦ
Ｃｚ−ＩＩ）の合成＞
２．０ｇ（８．１ｍｍｏｌ）の３−ブロモカルバゾールと、１．７ｇ（８．１ｍｍｏｌ
）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。回収した固体を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。
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が３−（ジベンゾフラン−４−イル）−
９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＦＣｚ−ＩＩ）であることを確認した。得られた化合物
の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図１２に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．２６−７．２９（ｍ、１Ｈ）、７
．３３−７．４８（ｍ、５Ｈ）、７．５８（ｄ、Ｊ＝８．４Ｈｚ、１Ｈ）、７．６２（ｄ
、Ｊ＝８．４Ｈｚ、１Ｈ）、７．７０（ｄｄ、Ｊ１＝１．２Ｈｚ、Ｊ１＝７．８Ｈｚ、１
Ｈ）、７．９３（ｄｄ、Ｊ１＝１．５Ｈｚ、Ｊ１＝７．５Ｈｚ、１Ｈ）、７．９７−８．
０２（ｍ、２Ｈ）、８．１６（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、２Ｈ）、８．５８（ｄ、Ｊ＝１．５
Ｈｚ、１Ｈ）
＜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８．０
ｍＬ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：５３１−１６８５
５）、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得た油状物を、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）で精製した。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−２）に示す。
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、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。
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。
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，１
Ｈ），８．３１（ｄ，Ｊ１＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），８．７２（ｓｄ，Ｊ１＝０．９０Ｈｚ
，１Ｈ）
また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図１３に示す。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ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩが得られたことがわかった。
次に、ＤＢＦＣｚＰＡ−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
１４（Ａ）に、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１４（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、ＤＢＦＣｚＰＡ−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、ＤＢＦＣｚＰＡ
−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。これにより、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）、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。
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１４（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ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの吸収端は２．９３ｅＶであった。従って、ＤＢ
ＦＣｚＰＡ−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、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのＬＵ
ＭＯ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。
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。
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、ＲＥ
５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／ｓｅｃに統一した。
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。
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ＤＢＦＣｚＰ
Ａ−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。
また、ＣＶ測定の結果からも、ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
まず、実施例１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、ＤＢ
ＦＣｚＰＡ−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、−４．９
４［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。
≪合成例３≫
本実施例では実施の形態１に構造式（２８７）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−（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。ＤＢＴＣｚ
Ｔｐ−ＩＩの構造を下記構造式（５）に示す。
＜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。
＜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（２．９ｍｍ
ｏｌ）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：５３１−１６８
５５）、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：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０．５０
ｇ、収率２７％で得た。ステップ２の合成スキームを（ｂ−３）に示す。
得られた白色固体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。
昇華精製後の無色透明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。また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図１５に示す。
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、Ｊ
１＝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、２Ｈ）
、８．３１（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、１Ｈ）、８．６１（ｄｄ、Ｊ１＝１．５Ｈｚ、Ｊ２＝
８．０Ｈｚ、１Ｈ）、８．７２−８．７７（ｍ、４Ｈ）、８．９１−８．９４（ｍ、２Ｈ
）
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ＤＢＴＣｚＴ
ｐ−ＩＩが得られたことがわかった。
次に、ＤＢＴＣｚＴｐ−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
１６（Ａ）に、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１６（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、ＤＢＴＣｚＴｐ−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、ＤＢＴＣｚＴｐ
−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。これにより、ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩのトルエン溶液に
おける最大発光波長は３６３ｎｍ付近、及び３７９ｎｍ付近（励起波長３４０ｎｍ）、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
。
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１６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、ＤＢＴＣｚ
Ｔｐ−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。
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。
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、ＲＥ
５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。
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。
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ＤＢＴＣｚＴ
ｐ−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。
また、ＣＶ測定の結果からも、ＤＢＴＣｚＴｐ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
まず、実施例１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、ＤＢ
ＴＣｚＴｐ−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、−４．９
４［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。
≪合成例４≫
本実施例では実施の形態１に構造式（６８７）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−（トリフェニレン−２−イル）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。
＜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＞
実施例２におけるステップ１と同様に合成した。
＜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（２．０ｍ
ｍｏｌ）の３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールを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、０．４
８ｇ（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（０．０
２５ｍｍｏｌ）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。得られた水層を約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、さらにヘキサン／トルエンにより再結晶した
ところ、白色固体を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。
得られた白色固体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。
昇華精製後の無色透明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。また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図１７に示す。なお、図１７（Ｂ）は図１７（
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。
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、Ｊ
１＝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、２Ｈ）
、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）
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ＤＢＦＣｚＴｐ−Ｉ
Ｉが得られたことがわかった。
次に、ＤＢＦＣｚＴｐ−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
１８（Ａ）に、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図１８（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、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、ＤＢＦＣｚＴｐ−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、ＤＢＦＣｚＴ
ｐ−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、ＤＢＦＣｚＴ
ｐ−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）、薄膜における最大発光波長は４１３ｎｍ付近（励起波長３３４ｎ
ｍ）にあることがわかった。
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１８（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ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩの吸収端は３．３３ｅＶであった。従って、ＤＢ
ＦＣｚＴｐ−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ＬＵ
ＭＯ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。
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。
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、ＲＥ
５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。
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。
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ＤＢＦＣｚＴ
ｐ−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。
また、ＣＶ測定の結果からも、ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
まず、実施例１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、ＤＢ
ＦＣｚＴｐ−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、−４．９
４［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。
≪合成例５≫
本実施例では実施の形態１に構造式（７２８）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）−Ｎ−（９，１０−ジフェニルアントラセン−２−
イル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩ）の合成方法について説明
する。２ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの構造を下記構造式に示す。
＜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＞
実施例２におけるステップ１と同様に合成した。
＜ステップ２：２ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩの合成＞
１００ｍＬ三口フラスコに、１．００ｇ（３．００ｍｍｏｌ）の２−ブロモ−９，１０
−ジフェニルアントラセンと、１．２３ｇ（３．００ｍｍｏｌ）の３−（ジベンゾフラン
−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールと、０．８６ｇ（９．００ｍｍｏｌ）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８６ｍｇ（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１０時間攪拌した。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。回収した固体を１０
０ｍＬ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橙色固体を得た。
得られた固体を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。カラムクロマト
グラフィーは展開溶媒にトルエン：ヘキサン＝１：５の溶液を用い行った。得られたフラ
クションを濃縮して淡黄色固体を得た。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、淡黄色固体を１．２７ｇ、収率６４％で得た。ステップ２の合成スキームを
（ｂ−５）に示す。
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が、３−（ジベンゾフラン−４−イル）−
Ｎ−（９，１０−ジフェニルアントラセン−２−イル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：２
ＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩ）であることを確認した。得られた化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを
以下に示す。また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図１９に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ）：δ＝７．２６−７．４９（ｍ、９Ｈ）、７
．５４−７．７２（ｍ、１３Ｈ）、７．７５−７．７９（ｍ、２Ｈ）、７．９２−７．９
７（ｍ、４Ｈ）、８．０１（ｄ、Ｊ＝８．１Ｈｚ、１Ｈ）、８．２１（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈ
ｚ、１Ｈ）、８．６３（ｄ、Ｊ＝０．９Ｈｚ、１Ｈ）
≪合成例６≫
本実施例では実施の形態１で構造式（２０１）として示したカルバゾール誘導体である
、３，６−ビス（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：ＤＢＴ２ＣｚＰＡ−ＩＩ）の合成
方法について説明する。３，６−ビス（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−カルバゾールの構造を下記構造式
に示す。
まず、ＤＢＴ２ＣｚＰＡ−Ｉの合成中間体である、３，６−ジ（ベンゾチオフェン−４
−イル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴ２Ｃｚ−ＩＩ）の合成方法について示す。
ＤＢＴ２Ｃｚ−ＩＩを下記構造式に示す。
＜ステップ１：３，６−ジ（ベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールの合成
＞
３．３ｇ（１０ｍｍｏｌ）の３，６−ジブロモカルバゾールと、４．６ｇ（２０ｍｍｏ
ｌ）のジベンゾチオフェン−４−ボロン酸と、１５６ｍｇ（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２５ｍＬのトルエンと、２５ｍＬのエタノールと、１５ｍＬ（２．０ｍ
ｏｌ／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、２２ｍｇ（０．１０ｍｍｏｌ）の
酢酸パラジウム（ＩＩ）を加えてから、８０℃で２時間還流した。還流後、白色固体が析
出したので、この混合物へ約４５０ｍＬのトルエンを加えて加熱撹拌し、白色固体を溶か
した。得られた懸濁液を、セライト（和光純薬工業株式会社、カタログ番号：５３１−１
６８５５）、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、約２００ｍＬのト
ルエンにより再結晶したところ目的物の白色固体を２．０ｇ、収率３８％で得た。ステッ
プ１の合成スキームを（ａ−１）に示す。
核磁気共鳴測定（ＮＭＲ）によって、この化合物が、３，６−ジ（ジベンゾチオフェン
−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＴ２Ｃｚ−ＩＩ）であることを確認した
。得られた化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図
２０に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ）：δ＝７．４４−７．５０（ｍ、４Ｈ）、７
．５７−７．６４（ｍ、６Ｈ）、７．８２−７．８８（ｍ、４Ｈ）、８．１５−８．２２
（ｍ、４Ｈ）、８．９０（ｄ、Ｊ＝０．９Ｈｚ、１Ｈ）、８．５０（ｄ、Ｊ＝１．２Ｈｚ
、２Ｈ）
＜ステップ２：３，６−ビス（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：ＤＢＴ２ＣｚＰＡ−
ＩＩ）の合成＞
１００ｍＬ三口フラスコに、０．９５ｇ（２．３２ｍｍｏｌ）の９−（４−ブロモフェニ
ル）−１０−フェニルアントラセンと、１．２３ｇ（２．３２ｍｍｏｌ）の３，６−ジ（
ベンゾチオフェン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールと、０．６７ｇ（６．９６ｍｍｏｌ
）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、０．１ｍＬのトリ−ｔｅｒｔ−ブチル−ホスフィン（１
０ｗｔ％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２４ｍｇ（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。この混合物を窒素気流下、１１０℃で１０時間攪拌した。
攪拌後、得られた混合物にトルエン１００ｍＬを加え、この懸濁液をセライト（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）、アルミナを通して吸引ろ過した。得られた
濾液を濃縮して得た油状物を、トルエンで再結晶した所、目的物の淡黄色固体を０．７５
ｇ、収率３８％で得た。ステップ２の合成スキームを（ｂ−６）に示す。
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この化合物が、３，６−ビス（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：ＤＢＴ２ＣｚＰＡ−ＩＩ）であることを確認した。得られた化合物の１Ｈ
ＮＭＲデータを以下に示す。また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図２１に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ）：δ＝７．３８−７．６９（ｍ、１７Ｈ）、
７．７６−７．９１（ｍ、１０Ｈ）、７．９５−７．９９（ｍ、４Ｈ）、８．１８−８．
２４（ｍ、４Ｈ）、８．６３（ｄ、Ｊ＝０．９Ｈｚ、１Ｈ）
≪合成例７≫
本合成例では実施の形態２に示した、実施の形態１に示すカルバゾール誘導体の合成中
間体として用いることが可能な一般式（Ｇ５）で表されるカルバゾール誘導体である３，
６−ジ（ベンゾフラン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＢＦ２Ｃｚ−ＩＩ）
の合成方法について説明する。ＤＢＦ２Ｃｚ−ＩＩの構造を下記構造式に示す。
３．００ｇ（９．２３ｍｍｏｌ）の３，６−ジブロモカルバゾールと、３．９１ｇ（１８
．５ｍｍｏｌ）のジベンゾチオフェン−４−ボロン酸と、１４０ｍｇ（０．４６ｍｏｌ）
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３５ｍＬのトルエンと、１０ｍＬのエタノールと、２０ｍ
Ｌ（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、２１ｍｇ（９２．３
μｍｏｌ）の酢酸パラジウム（ＩＩ）を加えてから、８０℃で３時間還流した。還流後、
混合物へ約２００ｍＬのトルエンを加えてから、約１１０℃で撹拌した。この懸濁液を、
熱いままセライト（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、トルエンにより再結晶したところ白
色固体を１．４０ｇ、収率３０％で得た。合成スキームを（ｃ−１）に示す。
核磁気共鳴法（ＮＭＲ）によって、この白色固体が、３、６−ビス（ジベンゾフラン−４
−イル）−９Ｈ−カルバゾール （ＤＢＦ２Ｃｚ−ＩＩ）であることを確認した。得られ
た化合物の１Ｈ ＮＭＲデータを以下に示す。また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図２２に示
す。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、３００ＭＨｚ）：δ＝７．３７（ｄｔ、Ｊ１＝０．９Ｈｚ、
Ｊ２＝７．２Ｈｚ、２Ｈ）、７．４４−７．５０（ｍ、４Ｈ）、７．６４（ｄ、Ｊ＝８．
１Ｈｚ、４Ｈ）、７．７４（ｄｄ、Ｊ１＝０．９Ｈｚ、Ｊ２＝７．７Ｈｚ、２Ｈ）、７．
９５（ｄｄ、Ｊ１＝０．９Ｈｚ、Ｊ２＝７．５Ｈｚ、２Ｈ）、８．０３（ｄｔ、Ｊ＝１．
８Ｈｚ、Ｊ２＝８．４Ｈｚ、４Ｈ）、８．２６（ｂｒ、１Ｈ）、８．６９（ｄ、Ｊ＝２．
１Ｈｚ、１Ｈ）
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−（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））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））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。
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）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。
≪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。
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。
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（質量比）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。
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。
さらに、正孔輸送層１１２上に、発光素子１では、上記構造式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ＤＢ
ＴＣｚＰＡ−ＩＩ：１，６ＦＬＰＡＰｒｎ＝１：０．０５（質量比）となるように３０ｎ
ｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
発光素子２では、正孔輸送層１１２上に上記構造式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（質量比）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。
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。
≪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
。
各発光素子の輝度−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／ｃ
ｍ２）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。
図２５から、実施の形態１に記載の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、実施の形態１に記載のカルバゾ
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２３から、実施の形態１に記載の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、実施の形態１に記載のカルバゾール誘
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、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２６に示す
。図２６では縦軸が発光波長（ｎｍ）、横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２６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１，６ＦＬＰＡＰｒｎ起因の青色の発光を呈することがわかった。
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２７に各発光素子の規格化輝度−時間
特性を示す。図２７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。
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）
）及び３−（ジベンゾフラン−４−イル）−９−（トリフェニレン−２−イル）カルバゾ
ール（略称：ＤＢＦＣｚＴｐ−ＩＩ））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
。
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）、（ｉ
ｖ）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。
≪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。
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。
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（質
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５０ｎ
ｍ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。
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。
さらに、正孔輸送層１１２上に、発光素子３では、上記構造式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（質量比）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。
発光素子４では、正孔輸送層１１２上に上記構造式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−Ｉ
Ｉ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３＝１：０．０６（質量比）となるように４０ｎｍ、続いてＤＢＦＣ
ｚＴｐ−ＩＩを１５ｎｍ蒸着することによって発光層１１３を形成した。
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２０
０ｎｍ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。
≪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
。
各発光素子の輝度−電流密度特性を図２８、輝度−電圧特性を図２９、電流効率−輝度
特性を図３０に示す。図２８では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電流密度（ｍＡ／ｃ
ｍ２）を示す。図２９では縦軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）、横軸が電圧（Ｖ）を示す。図３０
では縦軸が電流効率（ｃｄ／Ａ）、横軸が輝度（ｃｄ／ｍ２）を示す。
図３０から、実施の形態１に記載の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、実施の形態１に記載のカル
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２８から、実施の形態１に記載の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、実施の形態１に
記載の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、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３１に示す。図３１では縦軸が発光波長（ｎｍ）、横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３１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。
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３２に規格化輝度−時間特性を示す。
図３２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。
≪合成例８≫
本合成例では実施の形態１に構造式（３２８）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−（９，１０−ジフェニル−２−アントリ
ル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩ）の合成方法について説明す
る。２ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの構造を下記構造式に示す。
＜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：Ｄ
ＢＴＣｚ−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。
＜ステップ２：３−（ジベンゾチオフェン−４−イル）−９−（９，１０−ジフェニル−
２−アントリル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：２ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩ）の合成＞
１００ｍＬ三口フラスコに、１．４ｇ（３．０ｍｍｏｌ）の２−ヨード−９，１０−ジ
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、０．８６ｇ（９．０ｍｍｏｌ）のナトリウム ｔｅｒ
ｔ−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
８６ｍｇ（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
ろ過した。濾液を濃縮して黄色固体を得た。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。得られたフラクション
を濃縮して黄色固体を得た。得られた黄色固体をトルエン／ヘキサンを用いて再結晶し、
黄色固体を１．５ｇ、収率７６％で得た。ステップ２の合成スキームを（ｂ−７）に示す
。
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
２．２Ｐａ、アルゴン流量５ｍＬ／ｍｉｎの条件で、黄色固体１．５ｇを３００℃で加熱
して行った。昇華精製後、黄色固体を１．３ｇ、回収率８７％で得た。
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。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３， ３００ＭＨｚ）：δ＝７．２９−７．５１（ｍ，８Ｈ），
７．５４−７．６９（ｍ，１３Ｈ），７．７４−７．７９（ｍ，３Ｈ），７．８１−７．
８６（ｍ，１Ｈ），７．９４（ｓ，１Ｈ），７．９６（ｄ，Ｊ１＝５．７Ｈｚ，１Ｈ），
８．１３−８．２２（ｍ，３Ｈ），８．４９（ｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，１Ｈ）
また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図３３に示す。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２ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩが得られたことがわかった。
次に、２ＤＢＴＣｚＰＡ−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３４（Ａ）、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図３４（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、２ＤＢＴＣｚＰＡ−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、２ＤＢＴＣｚ
ＰＡ−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、２ＤＢＴＣｚＰＡ−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、２ＤＢＴＣｚＰＡ−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、２ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン
溶液における吸収ピーク波長は３７６ｎｍ付近、３４１ｎｍ付近及び２８８ｎｍ付近に存
在し、発光ピーク発光波長は４３８ｎｍ付近及び４６０ｎｍ付近（励起波長３７７ｎｍ）
、薄膜における吸収ピーク波長は４２３ｎｍ付近、３８１ｎｍ付近、３４６ｎｍ付近及び
２６３ｎｍ付近にあり、最大発光波長は４６０ｎｍ付近（励起波長４２０ｎｍ）にあるこ
とがわかった。
また、薄膜状態の２ＤＢＴＣｚＰＡ−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、２ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は−５．５９ｅＶで
あった。図３４（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Ｔａｕ
ｃプロットから求めた２ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの吸収端は２．７５ｅＶであった。従って
、２ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの固体状態の光学的エネルギーギャップは２．７５ｅＶ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、２ＤＢＴＣｚＰＡ−
ＩＩのＬＵＭＯ準位が−２．８４ｅＶと見積もることができる。このように、２ＤＢＴＣ
ｚＰＡ−ＩＩは固体状態において２．７５ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事
がわかった。
また、２ＤＢＴＣｚＰＡ−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。
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、ＲＥ
５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。
測定は、参照電極に対する作用電極の電位を０．３７Ｖから０．９０Ｖまで変化させた
後、０．９０Ｖから０．３６Ｖまで変化させる走査を１サイクルとし、１００サイクル測
定した。
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２ＤＢＴＣｚ
ＰＡ−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。
また、ＣＶ測定の結果からも、２ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
まず、実施例１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。２ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩの酸化ピーク電位Ｅｐａ
は０．８７Ｖであった。また、還元ピーク電位Ｅｐｃは０．７４Ｖであった。したがって
、半波電位（ＥｐａとＥｐｃの中間の電位）は０．８１Ｖと算出できる。このことは、２
ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩは０．８１［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、２ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は、−４．９４−０
．８１＝−５．７５［ｅＶ］であることがわかった。
≪合成例９≫
本合成例では、実施の形態１に構造式（６０１）として示したカルバゾール誘導体であ
る、３．６−ビス（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：ＤＢＦ２ＣｚＰＡ−ＩＩ）の合成方
法について説明する。ＤＢＦ２ＣｚＰＡ−ＩＩの構造を下記構造式に示す。
＜ステップ１：３，６−ジ（ベンゾフラン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾール（略称：Ｄ
ＢＦ２Ｃｚ−ＩＩ）の合成＞
実施例７と同様に合成した。
＜ステップ２：３，６−ビス（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：ＤＢＦ２ＣｚＰＡ−ＩＩ
）の合成＞
１００ｍＬ三口フラスコに、０．９９ｇ（２．４ｍｍｏｌ）の９−（４−ブロモフェニ
ル）−１０−フェニルアントラセンと、１．２ｇ（２．４ｍｍｏｌ）の３，６−ビス（ジ
ベンゾフラン−４−イル）−９Ｈ−カルバゾールと、０．６２ｇ（６．４ｍｍｏｌ）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６２ｍｇ（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。この混合物を窒素気流下、１１０℃で２０時間攪拌した。攪拌後
、得られた混合物にトルエン１００ｍＬを加え、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。濾液を濃縮して得られた油状
物をトルエン／ヘキサンで再結晶し、黄色固体を１．２ｇ、収率５９％で得た。ステップ
２の合成スキームを（ｂー８）に示す。
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３８５℃で加熱し
て行った。昇華精製後、黄色固体を０．７３ｇ、回収率６１％で得た。
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。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３６−７．５５（ｍ，１２Ｈ），
７．５８−７．６７（ｍ，５Ｈ），７．７６−７．８２（ｍ，６Ｈ），７．８９（ｄ，Ｊ
１＝８．４Ｈｚ，４Ｈ），７．９５−８．００（ｍ，４Ｈ），８．０２−８．０５（ｍ，
２Ｈ），８．２８（ｄｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，Ｊ２＝８．７Ｈｚ，２Ｈ），８．８１（ｄ
，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，２Ｈ）
また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図３５に示す。図３５（Ｂ）は図３５（Ａ）の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ＤＢＦ２ＣｚＰＡ−ＩＩが得られたことがわかった。
次に、ＤＢＦ２ＣｚＰＡ−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３６（Ａ）、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図３６（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、ＤＢＦ２ＣｚＰＡ−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、ＤＢＦ２Ｃｚ
ＰＡ−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、ＤＢＦ２ＣｚＰＡ−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、ＤＢＦ２ＣｚＰＡ−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、ＤＢＦ２ＣｚＰＡ−ＩＩのトルエン
溶液における吸収ピーク波長は３９６ｎｍ付近、３７６ｎｍ付近、３５７ｎｍ付近、３２
６ｎｍ付近及び２９１ｎｍ付近に存在し、発光ピーク発光波長は４２４ｎｍ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、３５
７ｎｍ付近、３２５ｎｍ付近、２９３ｎｍ付近及び２６０ｎｍ付近にあり、発光ピーク波
長は５４２ｎｍ付近及び４４７ｎｍ付近（励起波長４０３ｎｍ）にあることがわかった。
また、薄膜状態のＤＢＦ２ＣｚＰＡ−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、ＤＢＦ２ＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は−５．７４ｅＶで
あった。図３６（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Ｔａｕ
ｃプロットから求めたＤＢＦ２ＣｚＰＡ−ＩＩの吸収端は２．９１ｅＶであった。従って
、ＤＢＦ２ＣｚＰＡ−ＩＩの固体状態の光学的エネルギーギャップは２．９１ｅＶ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、ＤＢＦ２ＣｚＰＡ−
ＩＩのＬＵＭＯ準位が−２．８３ｅＶと見積もることができる。このように、ＤＢＦ２Ｃ
ｚＰＡ−ＩＩは固体状態において２．９１ｅＶの広いエネルギーギャップを有している事
がわかった。
また、ＤＢＦ２ＣｚＰＡ−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。
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、ＲＥ
５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。
測定は、参照電極に対する作用電極の電位を０．０８Ｖから０．９０Ｖまで変化させた
後、０．９０Ｖから０．０８Ｖ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。
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ＤＢＦ２Ｃｚ
ＰＡ−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。
また、ＣＶ測定の結果からも、ＤＢＦ２ＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
まず、実施例１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。ＤＢＦ２ＣｚＰＡ−ＩＩの酸化ピーク電位Ｅｐａ
は０．８７Ｖであった。また、還元ピーク電位Ｅｐｃは０．７３Ｖであった。したがって
、半波電位（ＥｐａとＥｐｃの中間の電位）は０．８０Ｖと算出できる。このことは、Ｄ
ＢＦ２ＣｚＰＡ−ＩＩは０．８０［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、ＤＢＦ２ＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位は、−４．９４−０
．８０＝−５．７４［ｅＶ］であることがわかった。
≪合成例１０≫
本合成例では、実施の形態１に構造式（３３５）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−（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に示す。
＜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：Ｄ
ＢＴＣｚ−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。
＜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２０ｍ
Ｌ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９）に示す。
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。
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。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３０−７．５２（ｍ，１０Ｈ），
７．５５−７．６８（ｍ，７Ｈ），７．７１−７．７７（ｍ，３Ｈ），７．８１−７．９
２（ｍ，７Ｈ），８．１４−８．２３（ｍ，３Ｈ），８．５１（ｄ，Ｊ１＝０．９０Ｈｚ
，１Ｈ）
また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図３７に示す。図３７（Ｂ）は図３７（Ａ）における７
ｐｐｍ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。
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３８（Ａ）、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図３８（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、ｍＤＢＴＣｚ
ＰＡ−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、３３
６ｎｍ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４３
３ｎｍ付近（励起波長３７６ｎｍ）、薄膜における吸収ピーク波長は４０２ｎｍ付近、３
８１ｎｍ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。
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３８（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Ｔａｕ
ｃ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、ｍＤＢＴＣ
ｚＰＡ−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。
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。
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、ＲＥ
５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。
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。
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ｍＤＢＴＣｚ
ＰＡ−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。
また、ＣＶ測定の結果からも、ｍＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
まず、実施例１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、ｍ
ＤＢＴＣｚＰＡ−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。
≪合成例１１≫
本合成例では、実施の形態１に構造式（７３４）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。
＜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：ＤＢＦ
Ｃｚ−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。
＜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１０）に示す。
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。
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。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３１−７．４０（ｍ，４Ｈ），７
．４２−７．６７（ｍ，１３Ｈ），７．７０−７．８１（ｍ，５Ｈ），７．８５−７．９
２（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）
また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図３９に示す。図３９（Ｂ）は図３９（Ａ）における７
ｐｐｍ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。
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４０（Ａ）、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図４０（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、ｍＤＢＦＣｚ
ＰＡ−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、３３
６ｎｍ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４３
３ｎｍ付近（励起波長３７５ｎｍ）、薄膜における吸収ピーク波長は４０２ｎｍ付近、３
８１ｎｍ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。
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４０（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Ｔａｕ
ｃ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、ｍＤＢＦＣ
ｚＰＡ−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。
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。
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、ＲＥ
５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。
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。
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ｍＤＢＦＣｚ
ＰＡ−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。
また、ＣＶ測定の結果からも、ｍＤＢＦＣｚＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
まず、実施例１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、ｍ
ＤＢＦＣｚＰＡ−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。
≪合成例１２≫
本合成例では、実施の形態１に構造式（２０３）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。
＜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−１１）に示す。
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
。
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）
また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図４１に示す。図４１（Ｂ）は図４１（Ａ）における７
ｐｐｍから８．５ｐｐｍ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ＤＢＴＣｚ−ＩＶが得られたことがわかった
。
＜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（１０
ｗｔ％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１１）に示す。
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。
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。
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）
また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図４２に示す。図４２（Ｂ）は図４２（Ａ）における７
ｐｐｍ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
。
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
４３（Ａ）、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図４３（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、３４５
ｎｍ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。
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４３（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、ＤＢ
ＴＣｚＰＡ−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ＬＵ
ＭＯ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。
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。
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、ＲＥ
５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。
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。
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ＤＢＴＣｚＰ
Ａ−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。
また、ＣＶ測定の結果からも、ＤＢＴＣｚＰＡ−ＩＶのＨＯＭＯ準位を算出した。
まず、実施例１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、ＤＢ
ＴＣｚＰＡ−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、−４．９
４［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。
≪合成例１３≫
本合成例では、実施の形態１に構造式（３２３）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。
＜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：Ｄ
ＢＴＣｚ−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。
＜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：５４０−００１３
５）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−１２）に示す。
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。
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。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．２９−７．３９（ｍ，３Ｈ），７
．４１−７．５１（ｍ，４Ｈ），７．５２−７．７５（ｍ，１８Ｈ），７．７８−７．８
８（ｍ，５Ｈ），８．０３（ｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，１Ｈ），８．１５−８．２３（ｍ，
３Ｈ），８．５１（ｄ，Ｊ１＝０．９０Ｈｚ，１Ｈ）
また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図４４に示す。図４４（Ｂ）は図４４（Ａ）における７
ｐｐｍ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。
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４５（Ａ）、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図４５（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、２ＤＢＴ
ＣｚＰＰＡ−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、Ｖ５
５０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−Ｉ
Ｉ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、３３６ｎ
ｍ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。
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−５．７０ｅ
Ｖであった。図４５（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Ｔ
ａｕｃ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２．８１ｅ
Ｖ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、２ＤＢＴＣ
ｚＰＰＡ−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。
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。
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、ＲＥ
５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。
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。
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２ＤＢＴＣｚ
ＰＰＡ−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。
また、ＣＶ測定の結果からも、２ＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
まず、実施例１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Ｅｐ
ａ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、−４．９
４−０．８４＝−５．７８［ｅＶ］であることがわかった。
≪合成例１４≫
本合成例では、実施の形態１に構造式（７１９）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。
＜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：ＤＢＦ
Ｃｚ−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。
＜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２
０ｍＬ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−１３）に示す。
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。
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。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３０−７．４２（ｍ，４Ｈ），７
．４５−７．５２（ｍ，４Ｈ），７．５３−７．７５（ｍ，１８Ｈ），７．７８−７．８
８（ｍ，３Ｈ），７．９３−８．０３（ｍ，４Ｈ），８．２４（ｄ，Ｊ１＝７．５Ｈｚ，
１Ｈ）８．６６（ｄ，Ｊ１＝１．５Ｈｚ，１Ｈ）
また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図４６に示す。図４６（Ｂ）は図４６（Ａ）における７
ｐｐｍ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。
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４７（Ａ）、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図４７（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、２ＤＢＦ
ＣｚＰＰＡ−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、Ｖ５
５０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−Ｉ
Ｉ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、３３６ｎ
ｍ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４２７ｎ
ｍ付近（励起波長３８７ｎｍ）、薄膜における吸収ピーク波長は４１５ｎｍ付近、３９２
ｎｍ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。
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−５．６８ｅ
Ｖであった。図４７（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Ｔ
ａｕｃ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２．８１ｅ
Ｖ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、２ＤＢＦＣ
ｚＰＰＡ−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。
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。
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、ＲＥ
５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。
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。
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２ＤＢＦＣｚ
ＰＰＡ−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。
また、ＣＶ測定の結果からも、２ＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した。
まず、実施例１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Ｅｐ
ａ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、−４．９
４−０．８２＝−５．７６［ｅＶ］であることがわかった。
≪合成例１５≫
本合成例では、実施の形態１に構造式（３２４）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。
＜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：Ｄ
ＢＴＣｚ−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。
＜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（１０ｗ
ｔ％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：５３１−１６８５
５）、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：５４０−００１
３５）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−１４）に示す。
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。
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。
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，Ｊ
１＝０．９０Ｈｚ，１Ｈ），８．１６−８．２４（ｍ，３Ｈ），８．５２（ｄ，Ｊ１＝１
．２Ｈｚ，１Ｈ）
また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図４８に示す。図４８（Ｂ）は図４８（Ａ）における７
ｐｐｍ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。
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４９（Ａ）、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図４９（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、２ｍ
ＤＢＴＣｚＰＰＡ−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、２ｍＤＢＴＣｚＰＰ
Ａ−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、２ｍＤＢＴＣ
ｚＰＰＡ−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、４５
９ｎｍ付近及び４４０ｎｍ付近（励起波長４０３ｎｍ）にあることがわかった。
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−５．７
４ｅＶであった。図４９（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、２
ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−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。
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
。
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、ＲＥ
５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。
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。
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２ｍＤＢＴＣ
ｚＰＰＡ−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。
また、ＣＶ測定の結果からも、２ｍＤＢＴＣｚＰＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した
。
まず、実施例１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Ｅ
ｐａ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。
≪合成例１６≫
本合成例では、実施の形態１に構造式（７２７）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。
＜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：ＤＢＦ
Ｃｚ−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。
＜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−Ｉ
Ｉ）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−１５）に示す。
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。
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。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝７．３０−７．４１（ｍ，４Ｈ），７
．４４−７．７６（ｍ，２３Ｈ），７．８１−７．８５（ｍ，２Ｈ），７．９５−８．０
５（ｍ，４Ｈ），８．２５（ｄ，Ｊ１＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），８．６６（ｄ，Ｊ１＝１．
５Ｈｚ，１Ｈ）
また、１Ｈ ＮＭＲチャートを図５０に示す。図５０（Ｂ）は図５０（Ａ）における７
ｐｐｍ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。
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５１（Ａ）、薄膜の吸収スペクトル及び発光スペクトルを図５１（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、２ｍ
ＤＢＦＣｚＰＰＡ−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、２ｍＤＢＦＣｚＰＰ
Ａ−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、２ｍＤＢＦＣ
ｚＰＰＡ−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２５２ｎ
ｍ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。
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−５．７
５ｅＶであった。図５１（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、２
ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−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。
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
。
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、ＲＥ
５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。
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。
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２ｍＤＢＦＣ
ｚＰＰＡ−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。
また、ＣＶ測定の結果からも、２ｍＤＢＦＣｚＰＰＡ−ＩＩのＨＯＭＯ準位を算出した
。
まず、実施例１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Ｅ
ｐａ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。
（参考例１）
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：１，６ＦＬ
ＰＡＰｒｎ）（構造式（ｖｉ））の合成方法について具体的に説明する。１，６ＦＬＰＡ
Ｐｒｎの構造を以下に示す。
［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１０
ｍＬ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時間撹拌してグリニヤール試薬とした。
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、系内を窒素置換した。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。
反応後、この混合液をろ過して濾物を得た。得られた濾物を酢酸エチル１５０ｍＬに溶か
し、ここに１Ｍ−塩酸を酸性になるまで加えて、酸性にした後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乾燥した。この混合物をろ過し、得
られたろ液を濃縮し油状物を得た。
５００ｍＬなすフラスコに、得られた油状物と、氷酢酸５０ｍＬと、塩酸１．０ｍＬを入
れ、窒素雰囲気下、１３０℃で１．５時間加熱撹拌した。
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したところ、目的物の白色粉末を収量１１
ｇ、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。
［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。
［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：１，６ＦＬＰＡＰ
ｒｎ）の合成法］
１，６−ジブロモピレン０．４ｇ（１．２ｍｍｏｌ）、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５０
ｍＬ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１１．５ｍ
Ｌ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）３１．１ｍ
ｇ（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。
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、３
６０℃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。
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。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ＝６．８８−６．９１（ｍ、６Ｈ）、７
．００−７．０３（ｍ、８Ｈ）、７．１３−７．４０（ｍ、２６Ｈ）、７．７３−７．８
０（ｍ、６Ｈ）、７．８７（ｄ、Ｊ＝９．０Ｈｚ、２Ｈ）、８．０６−８．０９（ｍ、４
Ｈ）
（参考例２）
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。
［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］
参考例１のステップ１と同様に合成した。
［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］
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（８．０ｍｍｏ
ｌ）、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、１
１０℃で２時間加熱撹拌した。
反応後、この反応混合物にトルエン２００ｍＬを加え、この懸濁液をフロリジール（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て
得た物質を、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
：４）にて精製した。得られたフラクションを濃縮して得た物質を、アセトン／メタノー
ルを用いて再結晶したところ、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。
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。
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。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，３００ＭＨｚ）：δ（ｐｐｍ）＝６．６３−７．０２（ｍ，
３Ｈ），７．０６−７．１１（ｍ，６Ｈ），７．１９−７．４５（ｍ，１８Ｈ），７．５
３−７．５５（ｍ，２Ｈ），７．７５（ｄ、Ｊ＝６．９，２Ｈ）
１０１ 基板
１０２ 第１の電極
１０３ 有機化合物を含む層
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 引き回し配線
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
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
１２０１ ソース電極
１２０２ 活性層
１２０３ ドレイン電極
１２０４ ゲート電極
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

Claims (13)

  1. 下記一般式（Ｇ０）で表されるカルバゾール誘導体を有する有機半導体素子。

    （式中、Ａｒは炭素数１４乃至７０の３環以上７環以下の縮合環を含むアリール基を表す。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４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。）

    （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４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。）

    （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１乃至４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。）
  2. 請求項１において、
    前記Ｒ８は前記一般式（ｇ２）で表される置換基であり、前記Ｒ０が前記αの位置に結合している場合は前記Ｒ８が前記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は前記Ｒ８が前記δの位置に結合する有機半導体素子。
  3. 下記一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を有する有機半導体素子。

    （式中、Ａｒ１はフェニレン基、ナフチレン基及びビフェニレン基のいずれか一を表し、Ａｒ２は炭素数１４乃至３０の３環以上７環以下の縮合環基を表す。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４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。また、ｎは０又は１のいずれかの値をとる。なお、Ａｒ１は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ１が置換基を有する場合、炭素数１乃至４のアルキル基である。また、Ａｒ２は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ２が置換基を有する場合、炭素数１乃至４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である。）

    （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４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。）

    （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１乃至４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。）
  4. 請求項３において、
    前記Ｒ８は前記一般式（ｇ２）で表される置換基であり、前記Ｒ０が前記αの位置に結合している場合は前記Ｒ８が前記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は前記Ｒ８が前記δの位置に結合する有機半導体素子。
  5. 下記一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を有する有機半導体素子。

    （式中、Ａｒ１はフェニレン基、ナフチレン基及びビフェニレン基のいずれか一を表し、Ａｒ２は炭素数１４乃至３０の３環以上７環以下の縮合環基を表す。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１乃至４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（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。また、ｎは０又は１のいずれかの値をとる。なお、Ａｒ１は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ１が置換基を有する場合、炭素数１乃至４のアルキル基である。また、Ａｒ２は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ２が置換基を有する場合、炭素数１乃至４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である。）

    （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１乃至４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。）

    （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１乃至４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。）
  6. 下記一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を有する有機半導体素子。

    （式中、Ａｒ１はフェニレン基、ナフチレン基及びビフェニレン基のいずれか一を表し、Ａｒ２は炭素数１４乃至３０の３環以上７環以下の縮合環基を表す。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。また、ｎは０又は１のいずれかの値をとる。なお、Ａｒ１は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ１が置換基を有する場合、炭素数１乃至４のアルキル基である。また、Ａｒ２は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ２が置換基を有する場合、炭素数１乃至４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である。）

    （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１乃至４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。）

    （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１乃至４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。）
  7. 請求項５または請求項６において、前記Ｒ８は前記一般式（ｇ４）で表される置換基であり、前記Ｒ０が前記αの位置に結合している場合は前記Ｒ８が前記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は前記Ｒ８が前記δの位置に結合するカルバゾール誘導体。
  8. 下記一般式（Ｇ１）で表されるカルバゾール誘導体を有する有機半導体素子。

    （式中、Ａｒ１はフェニレン基、ナフチレン基及びビフェニレン基のいずれか一を表し、Ａｒ２は炭素数１４乃至３０の３環以上７環以下の縮合環基を表す。また、Ｒ０は下記一般式（ｇ５）で表される基を表し、Ｒ８は水素又は下記一般式（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。また、ｎは０又は１のいずれかの値をとる。なお、Ａｒ１は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ１が置換基を有する場合、炭素数１乃至４のアルキル基である。また、Ａｒ２は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ２が置換基を有する場合、炭素数１乃至４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である。）

    （式中、Ｘ１は酸素又は硫黄を表す。）

    （式中、Ｘ２は酸素又は硫黄を表す。）
  9. 請求項８において、前記Ｒ８は前記一般式（ｇ６）で表される置換基であり、前記Ｒ０が前記αの位置に結合している場合は前記Ｒ８が前記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は前記Ｒ８が前記δの位置に結合するカルバゾール誘導体。
  10. 下記一般式（Ｇ２）で表されるカルバゾール誘導体を有する有機半導体素子。

    （式中、Ｘは酸素又は硫黄を表し、Ａｒ１はフェニレン基、ナフチレン基及びビフェニレン基のいずれか一を表し、Ａｒ２は炭素数１４乃至３０の３環以上７環以下の縮合環基を表す。また、ｎは０又は１のいずれかの値をとる。なお、Ａｒ１は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ１が置換基を有する場合、炭素数１乃至４のアルキル基である。また、Ａｒ２は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ２が置換基を有する場合、炭素数１乃至４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である。）
  11. 下記一般式（Ｇ３）で表されるカルバゾール誘導体を有する有機半導体素子。

    （式中、Ｘ１及びＸ２はそれぞれ独立に酸素又は硫黄を表し、Ａｒ１はフェニレン基、ナフチレン基及びビフェニレン基のいずれか一を表し、Ａｒ２は炭素数１４乃至３０の３環以上７環以下の縮合環基を表す。また、ｎは０又は１のいずれかの値をとる。なお、Ａｒ１は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ１が置換基を有する場合、炭素数１乃至４のアルキル基である。また、Ａｒ２は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ２が置換基を有する場合、炭素数１乃至４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である。）
  12. 下記一般式（Ｇ４）で表されるカルバゾール誘導体を有する有機半導体素子。

    （式中、Ｘ１及びＸ２はそれぞれ独立に酸素又は硫黄を表し、Ａｒ１はフェニレン基、ナフチレン基及びビフェニレン基のいずれか一を表し、Ａｒ２は炭素数１４乃至３０の３環以上７環以下の縮合環基を表す。また、ｎは０又は１のいずれかの値をとる。なお、Ａｒ１は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ１が置換基を有する場合、炭素数１乃至４のアルキル基である。また、Ａｒ２は置換基を有していてもいなくても良く、Ａｒ２が置換基を有する場合、炭素数１乃至４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である。）
  13. 下記構造式のいずれか一で表されるカルバゾール誘導体を有する有機半導体素子。















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