JP6034600B2 - 有機電界発光素子 - Google Patents
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Description
本発明は、有機電界発光素子（以下、「有機エレクトロルミネッセンス素子」、「有機ＥＬ素子」と称することもある。）に関する。
有機電界発光素子は、自発光、高速応答などの特長を持ち、フラットパネルディスプレイへの適用が期待されている。特に、正孔輸送性の有機薄膜（正孔輸送層）と電子輸送性の有機薄膜（電子輸送層）とを積層した２層型（積層型）のものが報告されて以来、１０Ｖ以下の低電圧で発光する大面積発光素子として関心を集めている。積層型の有機電界発光素子は、正極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／負極、を基本構成としている。
このような有機電界発光素子において、高い発光効率を実現するため、種々の検討がなされている。
例えば、電子輸送層、正孔輸送層、アノード及びカソードを含む有機電界発光素子において、（ａ）カソードと電子輸送層との間に配置され、電子輸送層のイオン化ポテンシャルよりも大きなイオン化ポテンシャルを有する正孔ブロック層と、（ｂ）アノードと正孔輸送層との間に配置され、正孔輸送層の電子親和力よりも小さな電子親和力を有する電子ブロック層と、のいずれかまたは両方を更に含む素子が提案されている（特許文献１）。当該素子構成を採用することにより素子の逆バイアス特性を向上させ、発光効率及び輝度の改善が試みられている。
例えば、電子輸送層、正孔輸送層、アノード及びカソードを含む有機電界発光素子において、（ａ）カソードと電子輸送層との間に配置され、電子輸送層のイオン化ポテンシャルよりも大きなイオン化ポテンシャルを有する正孔ブロック層と、（ｂ）アノードと正孔輸送層との間に配置され、正孔輸送層の電子親和力よりも小さな電子親和力を有する電子ブロック層と、のいずれかまたは両方を更に含む素子が提案されている（特許文献１）。当該素子構成を採用することにより素子の逆バイアス特性を向上させ、発光効率及び輝度の改善が試みられている。
しかしながら、本発明者らの検討によると、特許文献１に記載された有機電界発光素子は素子の初期耐久性が低いことが判明した。
特に、有機電界発光素子をディスプレイに供した場合に、素子の初期耐久性が低いと焼きつきが発生するため、素子の実用化の観点からも初期耐久性の向上が課題として残るものであった。焼きつきとは、ディスプレイの一部の画素が劣化によって輝度が落ち、周辺画素より暗くなることである。画素の輝度は、周辺画素より数パーセントだけ落ちると使用者がそれに気づくことが可能になるため、有機ＥＬ素子の駆動初期の耐久性が重要な性能指標となる。
特に、有機電界発光素子をディスプレイに供した場合に、素子の初期耐久性が低いと焼きつきが発生するため、素子の実用化の観点からも初期耐久性の向上が課題として残るものであった。焼きつきとは、ディスプレイの一部の画素が劣化によって輝度が落ち、周辺画素より暗くなることである。画素の輝度は、周辺画素より数パーセントだけ落ちると使用者がそれに気づくことが可能になるため、有機ＥＬ素子の駆動初期の耐久性が重要な性能指標となる。
本発明は、従来の前記課題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。すなわち、従来の有機電界発光素子が有する他の特性を損なうことなく、初期耐久性を大幅に向上することができる有機電界発光素子を提供することを目的とする。
本発明者らの検討によると、陽極と、正孔注入層と、第１正孔輸送層と、第２正孔輸送層と、発光層と、陰極と、をこの順に有する有機電界発光素子であって、該正孔注入層は最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料を含み、かつ、該第１正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、該第２正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）を満たす有機電界発光素子を採用することにより、上記課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明は下記の手段により達成することができる。なお、本明細書において、「〜」はその前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
すなわち、本発明は下記の手段により達成することができる。なお、本明細書において、「〜」はその前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
〔１〕
陽極と、正孔注入層と、第１正孔輸送層と、第２正孔輸送層と、発光層と、陰極と、をこの順に有する有機電界発光素子であって、
正孔注入層は最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料を含み、かつ、第１正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、第２正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）を満たす有機電界発光素子。
〔２〕
第１正孔輸送層が下記一般式（１）〜（３）のいずれかで表される材料の少なくとも１種を含む、〔１〕に記載の有機電界発光素子。
陽極と、正孔注入層と、第１正孔輸送層と、第２正孔輸送層と、発光層と、陰極と、をこの順に有する有機電界発光素子であって、
正孔注入層は最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料を含み、かつ、第１正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、第２正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）を満たす有機電界発光素子。
〔２〕
第１正孔輸送層が下記一般式（１）〜（３）のいずれかで表される材料の少なくとも１種を含む、〔１〕に記載の有機電界発光素子。
一般式（１）〜（３）中、Ｍは下記構造を表す。ＭがＸと結合する場合は、Ｍは結合するＸの数だけ下記構造のベンゼン環から水素原子を除いた構造を表す。
（Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、シリル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基及びアリールチオ基のいずれかを表す。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ結合して環を形成してもよい。）
Ｘは、それぞれ独立して、下記構造のいずれかを表す。
Ｘは、それぞれ独立して、下記構造のいずれかを表す。
（Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、シリル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基及びアリールチオ基のいずれかを表す。Ｒ４及びＲ５が結合して環を形成してもよい。）
ｎは０以上の整数を表す。
〔３〕
第１正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、第２正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）＋０．３ｅＶを満たす、〔１〕又は〔２〕に記載の有機電界発光素子。
〔４〕
第２正孔輸送層が下記一般式（４）又は（５）で表される材料の少なくとも１種を含む、〔１〕〜〔３〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
ｎは０以上の整数を表す。
〔３〕
第１正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、第２正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）＋０．３ｅＶを満たす、〔１〕又は〔２〕に記載の有機電界発光素子。
〔４〕
第２正孔輸送層が下記一般式（４）又は（５）で表される材料の少なくとも１種を含む、〔１〕〜〔３〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
上記一般式（４）および（５）中、
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、アリール基を表す。Ａｒ１及びＡｒ２のアリール基は、アルキル基、アリール基又はアミノ基で置換されていてもよい。
Ａｒ３は、アルキル基又はアリール基で置換されたアミノ基を表す。Ａｒ３のアミノ基に置換するアリール基は、更にアルキル基、アリール基又はアミノ基で置換されていてもよく、Ａｒ３のアミノ基に置換するアルキル基又はアリール基は、Ａｒ３のアミノ基に置換する他のアルキル基又はアリール基と結合して環を形成してもよい。
Ｚは、下記構造のいずれかを表す。
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、アリール基を表す。Ａｒ１及びＡｒ２のアリール基は、アルキル基、アリール基又はアミノ基で置換されていてもよい。
Ａｒ３は、アルキル基又はアリール基で置換されたアミノ基を表す。Ａｒ３のアミノ基に置換するアリール基は、更にアルキル基、アリール基又はアミノ基で置換されていてもよく、Ａｒ３のアミノ基に置換するアルキル基又はアリール基は、Ａｒ３のアミノ基に置換する他のアルキル基又はアリール基と結合して環を形成してもよい。
Ｚは、下記構造のいずれかを表す。
（Ｒ６〜Ｒ８は、それぞれ独立して、アルキル基又はアリール基を表す。Ｒ６〜Ｒ８のアリール基は、アルキル基、アリール基又はアミノ基で置換されていてもよい。）
〔５〕
正孔注入層に含まれる、ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料が、下記一般式（Ａ）で表される材料である、〔１〕〜〔４〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
〔５〕
正孔注入層に含まれる、ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料が、下記一般式（Ａ）で表される材料である、〔１〕〜〔４〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
ここでＲｐｉはπ電子を４個以上含む有機基を示し、jは１〜８の整数を示す。
〔６〕
第１正孔輸送層の膜厚が３〜３０ｎｍである、〔１〕〜〔５〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
〔７〕
第２正孔輸送層の膜厚が３〜３０ｎｍである、〔１〕〜〔６〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
〔８〕
発光層と前記陰極との間に、更に電子輸送層を有する、〔１〕〜〔７〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
〔９〕
発光層は発光性ドーパントとホスト材料とを含有し、発光性ドーパントが燐光発光材料である、〔１〕〜〔８〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
〔１０〕
燐光発光材料がイリジウム系錯体である、〔９〕に記載の有機電界発光素子。
〔１１〕
〔１〕〜〔１０〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた発光装置。
〔１２〕
〔１〕〜〔１０〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた表示装置。
〔１３〕
〔１〕〜〔１０〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた照明装置。
〔６〕
第１正孔輸送層の膜厚が３〜３０ｎｍである、〔１〕〜〔５〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
〔７〕
第２正孔輸送層の膜厚が３〜３０ｎｍである、〔１〕〜〔６〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
〔８〕
発光層と前記陰極との間に、更に電子輸送層を有する、〔１〕〜〔７〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
〔９〕
発光層は発光性ドーパントとホスト材料とを含有し、発光性ドーパントが燐光発光材料である、〔１〕〜〔８〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
〔１０〕
燐光発光材料がイリジウム系錯体である、〔９〕に記載の有機電界発光素子。
〔１１〕
〔１〕〜〔１０〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた発光装置。
〔１２〕
〔１〕〜〔１０〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた表示装置。
〔１３〕
〔１〕〜〔１０〕のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた照明装置。
本発明によれば、素子の効率を高い水準で維持しつつ、素子の初期耐久性を大幅に向上することができる有機電界発光素子を提供することができる。
＜有機電界発光素子＞
本発明の有機電界発光素子について詳細に説明する。
本発明の有機電界発光素子は、陽極と、正孔注入層と、第１正孔輸送層と、第２正孔輸送層と、発光層と、陰極と、をこの順に有する有機電界発光素子であって、該正孔注入層は最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料を含み、かつ、該第１正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、該第２正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）を満たす有機電界発光素子である。
本明細書において、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）及び最低空軌道（ＬＵＭＯ）の値は、密度汎関数法［Ｂ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ（ｄ）］を用いて構造最適化計算を行った後の値を、ｅＶ単位に換算した計算値である。
前記有機電界発光素子は、発光素子の性質上、一対の電極である陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明若しくは半透明であることが好ましい。
前記有機電界発光素子は、陽極、陰極、発光層、正孔注入層、第１正孔輸送層及び第２正孔輸送層以外に、ブロック層（正孔ブロック層など）、電子輸送層などを有していてもよい。これらの層は、それぞれ複数層設けてもよく、複数層設ける場合には同一の材料で形成してもよいし、層毎に異なる材料で形成してもよい。
図１に、本発明に係る有機電界発光素子の構成の一例を示す。図１の有機電界発光素子１０は、基板２上に、一対の電極（陽極３と陰極９）の間に発光層７を含む有機層を有する。有機層としては、陽極側３から正孔注入層４、第１正孔輸送層５、第２正孔輸送層６、発光層７及び電子輸送層８がこの順に積層されている。
本発明の有機電界発光素子について詳細に説明する。
本発明の有機電界発光素子は、陽極と、正孔注入層と、第１正孔輸送層と、第２正孔輸送層と、発光層と、陰極と、をこの順に有する有機電界発光素子であって、該正孔注入層は最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料を含み、かつ、該第１正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、該第２正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）を満たす有機電界発光素子である。
本明細書において、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）及び最低空軌道（ＬＵＭＯ）の値は、密度汎関数法［Ｂ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ（ｄ）］を用いて構造最適化計算を行った後の値を、ｅＶ単位に換算した計算値である。
前記有機電界発光素子は、発光素子の性質上、一対の電極である陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明若しくは半透明であることが好ましい。
前記有機電界発光素子は、陽極、陰極、発光層、正孔注入層、第１正孔輸送層及び第２正孔輸送層以外に、ブロック層（正孔ブロック層など）、電子輸送層などを有していてもよい。これらの層は、それぞれ複数層設けてもよく、複数層設ける場合には同一の材料で形成してもよいし、層毎に異なる材料で形成してもよい。
図１に、本発明に係る有機電界発光素子の構成の一例を示す。図１の有機電界発光素子１０は、基板２上に、一対の電極（陽極３と陰極９）の間に発光層７を含む有機層を有する。有機層としては、陽極側３から正孔注入層４、第１正孔輸送層５、第２正孔輸送層６、発光層７及び電子輸送層８がこの順に積層されている。
具体的な層構成として、下記が挙げられるが本発明はこれらの構成に限定されるものではない。
・陽極／正孔注入層／第１正孔輸送層／第２正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、
・陽極／正孔注入層／第１正孔輸送層／第２正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／陰極、
・陽極／正孔注入層／第１正孔輸送層／第２正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極、
・陽極／正孔注入層／第１正孔輸送層／第２正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、
有機電界発光素子の素子構成、基板、陰極及び陽極については、例えば、特開２００８−２７０７３６号公報に詳述されており、該公報に記載の事項を本発明に適用することができる。
・陽極／正孔注入層／第１正孔輸送層／第２正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、
・陽極／正孔注入層／第１正孔輸送層／第２正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／陰極、
・陽極／正孔注入層／第１正孔輸送層／第２正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極、
・陽極／正孔注入層／第１正孔輸送層／第２正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、
有機電界発光素子の素子構成、基板、陰極及び陽極については、例えば、特開２００８−２７０７３６号公報に詳述されており、該公報に記載の事項を本発明に適用することができる。
＜基板＞
本発明で使用する基板としては、有機層から発せられる光を散乱又は減衰させない基板であることが好ましい。有機材料の場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
＜陽極＞
陽極は、通常、有機層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。前述のごとく、陽極は、通常透明陽極として設けられる。
＜陰極＞
陰極は、通常、有機層に電子を注入する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
本発明で使用する基板としては、有機層から発せられる光を散乱又は減衰させない基板であることが好ましい。有機材料の場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
＜陽極＞
陽極は、通常、有機層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。前述のごとく、陽極は、通常透明陽極として設けられる。
＜陰極＞
陰極は、通常、有機層に電子を注入する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
＜有機層＞
本発明における有機層について説明する。
本発明における有機層について説明する。
（有機層の形成）
本発明の有機電界発光素子において、各有機層は、蒸着法等の乾式製膜法、転写法、印刷法、スピンコート法、バーコート法等の溶液塗布法のいずれによっても好適に形成することができる。
本発明の有機電界発光素子において、各有機層は、蒸着法等の乾式製膜法、転写法、印刷法、スピンコート法、バーコート法等の溶液塗布法のいずれによっても好適に形成することができる。
（正孔注入層）
本発明の有機電界発光素子において、正孔注入層は、ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料を含んで形成される。正孔注入層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーは、−６．０ｅＶ以上−４．０ｅＶ未満であることが好ましく、−５．６ｅＶ以上−４．２ｅＶ未満であることがより好ましく、−５．４ｅＶ以上−４．４ｅＶ未満であることが更に好ましい。
ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料を正孔注入層が含むことにより、素子の初期耐久性が大幅に向上する理由は定かではない。上記理由として、発光層から漏れてきた電子が正孔注入層と正孔輸送層（第１正孔輸送層）との界面に到達するのを防ぐことができるため、素子の初期耐久性が大幅に向上したのではないかと推測される。
正孔注入層にＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料が含まれない場合、或いは、有機電界発光素子が正孔注入層を有しない場合は、初期耐久性の向上がみられず、好ましくない。
本発明の有機電界発光素子において、正孔注入層は、ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料を含んで形成される。正孔注入層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーは、−６．０ｅＶ以上−４．０ｅＶ未満であることが好ましく、−５．６ｅＶ以上−４．２ｅＶ未満であることがより好ましく、−５．４ｅＶ以上−４．４ｅＶ未満であることが更に好ましい。
ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料を正孔注入層が含むことにより、素子の初期耐久性が大幅に向上する理由は定かではない。上記理由として、発光層から漏れてきた電子が正孔注入層と正孔輸送層（第１正孔輸送層）との界面に到達するのを防ぐことができるため、素子の初期耐久性が大幅に向上したのではないかと推測される。
正孔注入層にＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料が含まれない場合、或いは、有機電界発光素子が正孔注入層を有しない場合は、初期耐久性の向上がみられず、好ましくない。
正孔注入層に含まれる、ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料としては、特に制限はない。材料の安定性の観点から、正孔注入層に含まれる、ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料は、下記一般式（Ａ）で表される材料であることが好ましい。
一般式（Ａ）中、Ｒｐｉはπ電子を４個以上含む有機基を示し、jは１〜８の整数を示す。
上記一般式（Ａ）で表される材料の好ましい態様として、下記の材料が挙げられる。
正孔注入層は、上記ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料を少なくとも１種含んでいればよいが、ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料を２種以上混合して含んでいてもよい。また、正孔注入層は、上記ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料の少なくとも１種と、ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶ以上の材料と、を混合して含んでいてもよい。
正孔注入層が、上記ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料の少なくとも１種と、ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶ以上の材料と、を混合して含む場合は、ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料を０．０５％以上５０％以下含むことが好ましく、０．１％以上２０％以下含むことがより好ましく、０．２％以上１０％以下含むことが更に好ましい。
正孔注入層に含まれる上記ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料と併用して正孔注入層に含むことができる、ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶ以上の材料は特に制限がないが、例えば、下記の材料を好ましく使用することができる。
正孔注入層が、上記ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料の少なくとも１種と、ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶ以上の材料と、を混合して含む場合は、ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料を０．０５％以上５０％以下含むことが好ましく、０．１％以上２０％以下含むことがより好ましく、０．２％以上１０％以下含むことが更に好ましい。
正孔注入層に含まれる上記ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料と併用して正孔注入層に含むことができる、ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶ以上の材料は特に制限がないが、例えば、下記の材料を好ましく使用することができる。
正孔注入層の厚さは、駆動電圧の観点から、１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることがより好ましく、３ｎｍ以上１３０ｎｍ以下であることが更に好ましい。
（正孔輸送層）
本発明の有機電界発光素子において、正孔輸送層は第１正孔輸送層と第２正孔輸送層とに分かれており、第１正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、第２正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）を満たす。
また、第１正孔輸送層又は第２正孔輸送層が２種以上の材料を含む場合は、第１正孔輸送層に含まれる少なくとも１種の材料のＬＵＭＯのエネルギーと、第２正孔輸送層に含まれる少なくとも１種の材料のＬＵＭＯのエネルギーとが、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）を満たせばよい。
第１正孔輸送層のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、第２正孔輸送層のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが上記関係を満たすことにより、素子の初期耐久性が大幅に向上する理由は定かではない。上記理由として、第１正孔輸送層と第２正孔輸送層との間でＬＵＭＯのエネルギー差が発生し、発光層から漏れてきた電子がブロックされ、正孔注入層と正孔輸送層との界面に到達する電子が減少するために耐久性が向上したのではないかと推測される。
本発明の有機電界発光素子において、正孔輸送層は第１正孔輸送層と第２正孔輸送層とに分かれており、第１正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、第２正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）を満たす。
また、第１正孔輸送層又は第２正孔輸送層が２種以上の材料を含む場合は、第１正孔輸送層に含まれる少なくとも１種の材料のＬＵＭＯのエネルギーと、第２正孔輸送層に含まれる少なくとも１種の材料のＬＵＭＯのエネルギーとが、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）を満たせばよい。
第１正孔輸送層のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、第２正孔輸送層のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが上記関係を満たすことにより、素子の初期耐久性が大幅に向上する理由は定かではない。上記理由として、第１正孔輸送層と第２正孔輸送層との間でＬＵＭＯのエネルギー差が発生し、発光層から漏れてきた電子がブロックされ、正孔注入層と正孔輸送層との界面に到達する電子が減少するために耐久性が向上したのではないかと推測される。
更に、発光層から漏れてきた電子を第１正孔輸送層と第２正孔輸送層の界面でブロックする観点から、第１正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、第２正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）＋０．３ｅＶを満たすことがより好ましい。
第１正孔輸送層又は第２正孔輸送層が２種以上の材料を含む場合は、第１正孔輸送層に含まれる少なくとも１種の材料のＬＵＭＯのエネルギーと、第２正孔輸送層に含まれる少なくとも１種の材料のＬＵＭＯのエネルギーとが、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）＋０．３ｅＶを満たせばよい。
第１正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、第２正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）＋０．４ｅＶを満たすことがより好ましく、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）＋０．５ｅＶを満たすことが更に好ましい。
第１正孔輸送層又は第２正孔輸送層が２種以上の材料を含む場合は、第１正孔輸送層に含まれる少なくとも１種の材料のＬＵＭＯのエネルギーと、第２正孔輸送層に含まれる少なくとも１種の材料のＬＵＭＯのエネルギーとが、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）＋０．３ｅＶを満たせばよい。
第１正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、第２正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）＋０．４ｅＶを満たすことがより好ましく、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）＋０．５ｅＶを満たすことが更に好ましい。
−第１正孔輸送層−
第１正孔輸送層に含まれる材料は、第１正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、第２正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが上記関係を満たせば特に制限はない。
第１正孔輸送層は２種以上の材料を含むことができるが、１種の材料により構成されていることが好ましい。
素子の初期耐久性を向上させる観点から、第１正孔輸送層が下記一般式（１）〜（３）のいずれかで表される材料の少なくとも１種を含むことが好ましい。また、第１正孔輸送層は、下記一般式（１）〜（３）のいずれかで表される材料の１種により構成されていることがより好ましい。
第１正孔輸送層に含まれる材料は、第１正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、第２正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが上記関係を満たせば特に制限はない。
第１正孔輸送層は２種以上の材料を含むことができるが、１種の材料により構成されていることが好ましい。
素子の初期耐久性を向上させる観点から、第１正孔輸送層が下記一般式（１）〜（３）のいずれかで表される材料の少なくとも１種を含むことが好ましい。また、第１正孔輸送層は、下記一般式（１）〜（３）のいずれかで表される材料の１種により構成されていることがより好ましい。
上記一般式（１）〜（３）中、Ｍは下記構造を表す。ＭがＸと結合する場合は、Ｍは結合するＸの数だけ下記構造のベンゼン環から水素原子を除いた構造を表す。
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、シリル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基及びアリールチオ基のいずれかを表す。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ結合して環を形成してもよい。
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアルキル基は、直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、好ましくは炭素数１〜１８のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜１２のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数１〜６のアルキル基である。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアルキル基は、特に好ましくはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｔ−アミル基、ｓ−イソアミル基及びｎ−ヘキシル基のいずれかであり、最も好ましくはメチル基及びｔ−ブチル基のいずれかである。
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すシクロアルキル基は、好ましくは炭素数５〜２０のシクロアルキル基であり、より好ましくは炭素数５〜１２のシクロアルキル基であり、更に好ましくは炭素数５〜１０のシクロアルキル基である。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すシクロアルキル基は、特に好ましくはシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基及びアダマンチル基のいずれかであり、最も好ましくはアダマンチル基である。
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すシリル基としては、好ましくは炭素数３〜４０のトリアルキルシリル基、トリシクロアルキルシリル基又はトリアリールシリル基であり、より好ましくは炭素数３〜３０のトリアルキルシリル基、トリシクロアルキルシリル基又はトリアリールシリル基であり、更に好ましくは炭素数３〜２４のトリアルキルシリル基、トリシクロアルキルシリル基又はトリアリールシリル基である。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すシリル基は、特に好ましくは、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリシクロヘキシルシリル基及びトリフェニルシリル基であり、最も好ましくはトリイソプロピルシリル基である。
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアルコキシ基は、好ましくは炭素数１〜１８のアルコキシ基であり、より好ましくは炭素数１〜１２のアルコキシ基であり、更に好ましくは炭素数１〜６のアルコキシ基である。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアルコキシ基は、特に好ましくはメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基及びｉ−ブトキシ基のいずれかであり、最も好ましくはメトキシ基及びｔ−ブトキシ基のいずれかである。
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアリールオキシ基は、好ましくは炭素数６〜３０のアリールオキシ基、より好ましくは炭素数６〜２０のアリールオキシ基、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリールオキシ基である。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアリールオキシ基は、特に好ましくはフェニルオキシ基、ビフェニルオキシ基及びターフェニルオキシ基のいずれかであり、最も好ましくはフェニルオキシ基である。
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアルキルチオ基は、好ましくは炭素数１〜１８のアルキルチオ基であり、より好ましくは炭素数１〜１２のアルキルチオ基であり、更に好ましくは炭素数１〜６のアルキルチオ基である。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアルキルチオ基は、特に好ましくはメチルチオ基、エチルチオ基、ｎ−プロピルチオ基、ｉ−プロピルチオ基、ｎ−ブチルチオ基、ｔ−ブチルチオ基、ｉ−ブチルチオ基、ｎ−ペンチルチオ基、ネオペンチルチオ基及びｎ−ヘキシルチオ基のいずれかであり、最も好ましくはメチルチオ基及びｔ−ブチルチオ基のいずれかである。
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアリールチオ基は、好ましくは炭素数６〜３０のアリールチオ基、より好ましくは炭素数６〜２０のアリールチオ基、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリールチオ基である。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアリールチオ基は、特に好ましくはフェニルチオ基、ビフェニルチオ基及びターフェニルチオ基のいずれかであり、最も好ましくはフェニルチオ基である。
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すシクロアルキル基は、好ましくは炭素数５〜２０のシクロアルキル基であり、より好ましくは炭素数５〜１２のシクロアルキル基であり、更に好ましくは炭素数５〜１０のシクロアルキル基である。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すシクロアルキル基は、特に好ましくはシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基及びアダマンチル基のいずれかであり、最も好ましくはアダマンチル基である。
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すシリル基としては、好ましくは炭素数３〜４０のトリアルキルシリル基、トリシクロアルキルシリル基又はトリアリールシリル基であり、より好ましくは炭素数３〜３０のトリアルキルシリル基、トリシクロアルキルシリル基又はトリアリールシリル基であり、更に好ましくは炭素数３〜２４のトリアルキルシリル基、トリシクロアルキルシリル基又はトリアリールシリル基である。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すシリル基は、特に好ましくは、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリシクロヘキシルシリル基及びトリフェニルシリル基であり、最も好ましくはトリイソプロピルシリル基である。
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアルコキシ基は、好ましくは炭素数１〜１８のアルコキシ基であり、より好ましくは炭素数１〜１２のアルコキシ基であり、更に好ましくは炭素数１〜６のアルコキシ基である。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアルコキシ基は、特に好ましくはメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基及びｉ−ブトキシ基のいずれかであり、最も好ましくはメトキシ基及びｔ−ブトキシ基のいずれかである。
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアリールオキシ基は、好ましくは炭素数６〜３０のアリールオキシ基、より好ましくは炭素数６〜２０のアリールオキシ基、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリールオキシ基である。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアリールオキシ基は、特に好ましくはフェニルオキシ基、ビフェニルオキシ基及びターフェニルオキシ基のいずれかであり、最も好ましくはフェニルオキシ基である。
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアルキルチオ基は、好ましくは炭素数１〜１８のアルキルチオ基であり、より好ましくは炭素数１〜１２のアルキルチオ基であり、更に好ましくは炭素数１〜６のアルキルチオ基である。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアルキルチオ基は、特に好ましくはメチルチオ基、エチルチオ基、ｎ−プロピルチオ基、ｉ−プロピルチオ基、ｎ−ブチルチオ基、ｔ−ブチルチオ基、ｉ−ブチルチオ基、ｎ−ペンチルチオ基、ネオペンチルチオ基及びｎ−ヘキシルチオ基のいずれかであり、最も好ましくはメチルチオ基及びｔ−ブチルチオ基のいずれかである。
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアリールチオ基は、好ましくは炭素数６〜３０のアリールチオ基、より好ましくは炭素数６〜２０のアリールチオ基、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリールチオ基である。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアリールチオ基は、特に好ましくはフェニルチオ基、ビフェニルチオ基及びターフェニルチオ基のいずれかであり、最も好ましくはフェニルチオ基である。
Ｘは、それぞれ独立して、下記構造のいずれかを表す。
Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、シリル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基及びアリールチオ基のいずれかを表す。Ｒ４及びＲ５が結合して環を形成してもよい。
Ｒ４及びＲ５が表すアルキル基、シクロアルキル基、シリル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基及びアリールチオ基の好ましい範囲は、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアルキル基、シクロアルキル基、シリル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基及びアリールチオ基の好ましい範囲と同様である。
Ｘは好ましくは、下記構造のいずれかである。
Ｘは更に好ましくは、下記構造のいずれかである。
ｎは０以上の整数を表す。
ｎは０以上４以下が好ましく、０以上３以下がより好ましく、０以上２以下が更に好ましい。
上記一般式（１）〜（３）で表される材料の好ましい態様として、下記の材料が挙げられる。
上記一般式（１）〜（３）のいずれかで表される材料は、いずれも、トリフェニルアミン骨格（Ｍ）のみからなるか、トリフェニルアミン骨格（Ｍ）が非共役の基（Ｘ）で連結された構造を有している。このような構造を有する材料を第１正孔輸送層に用いることにより、理由は明らかではないが、第１正孔輸送層のＬＵＭＯが上昇し、発光層から漏れてきた電子を第１正孔輸送層と第２正孔輸送層の界面でブロックする効果が高まることから、駆動耐久性が向上するものと推定される。
駆動電圧および駆動耐久性の観点から、第１正孔輸送層の膜厚は１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、３ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが更に好ましい。
−第２正孔輸送層−
第２正孔輸送層に含まれる材料は、第１正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、第２正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが上記関係を満たせば特に制限はない。
第２正孔輸送層は２種以上の材料を含むことができるが、１種の材料により構成されていることが好ましい。
素子の初期耐久性を向上させる観点から、第２正孔輸送層が下記一般式（４）又は（５）のいずれかで表される材料の少なくとも１種を含むことが好ましい。また、第２正孔輸送層は、下記一般式（４）又は（５）のいずれかで表される材料の１種により構成されていることがより好ましい。
第２正孔輸送層に含まれる材料は、第１正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、第２正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが上記関係を満たせば特に制限はない。
第２正孔輸送層は２種以上の材料を含むことができるが、１種の材料により構成されていることが好ましい。
素子の初期耐久性を向上させる観点から、第２正孔輸送層が下記一般式（４）又は（５）のいずれかで表される材料の少なくとも１種を含むことが好ましい。また、第２正孔輸送層は、下記一般式（４）又は（５）のいずれかで表される材料の１種により構成されていることがより好ましい。
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、アリール基を表す。Ａｒ１及びＡｒ２のアリール基は、アルキル基、アリール基又はアミノ基で置換されていてもよい。
Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基は、好ましくは炭素数６〜３０のアリール基、より好ましくは炭素数６〜２０のアリール基、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリール基である。Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基は、特に好ましくはフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基及びフェナントリル基のいずれかであり、最も好ましくはフェニル基、ビフェニル基及びフェナントリル基である。
Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基が置換されていてもよいアルキル基は、直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、好ましくは炭素数１〜１８のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜１２のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数１〜６のアルキル基である。Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基が置換されていてもよいアルキル基は、特に好ましくはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｔ−アミル基、ｓ−イソアミル基及びｎ−ヘキシル基のいずれかであり、最も好ましくはメチル基及びｔ−ブチル基のいずれかである。
Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基が置換されていてもよいアリール基は、Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基と同様であり、好ましい範囲もまた同様である。
Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基が置換されていてもよいアミノ基は、好ましくは炭素数０〜３０のアミノ基、より好ましくは炭素数０〜２０のアミノ基、特に好ましくは炭素数０〜１０のアミノ基である。Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基が置換されていてもよいアミノ基は、特に好ましくは、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基及びジトリルアミノ基である。
Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基が置換されていてもよいアルキル基、アリール基及びアミノ基は、Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基と環を形成していてもよい。
Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基が置換されていてもよいアルキル基は、直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、好ましくは炭素数１〜１８のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜１２のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数１〜６のアルキル基である。Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基が置換されていてもよいアルキル基は、特に好ましくはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｔ−アミル基、ｓ−イソアミル基及びｎ−ヘキシル基のいずれかであり、最も好ましくはメチル基及びｔ−ブチル基のいずれかである。
Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基が置換されていてもよいアリール基は、Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基と同様であり、好ましい範囲もまた同様である。
Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基が置換されていてもよいアミノ基は、好ましくは炭素数０〜３０のアミノ基、より好ましくは炭素数０〜２０のアミノ基、特に好ましくは炭素数０〜１０のアミノ基である。Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基が置換されていてもよいアミノ基は、特に好ましくは、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基及びジトリルアミノ基である。
Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基が置換されていてもよいアルキル基、アリール基及びアミノ基は、Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基と環を形成していてもよい。
Ａｒ３は、アルキル基又はアリール基で置換されたアミノ基を表す。Ａｒ３のアミノ基に置換するアリール基は、更にアルキル基、アリール基又はアミノ基で置換されていてもよく、Ａｒ３のアミノ基に置換するアルキル基又はアリール基は、Ａｒ３のアミノ基に置換する他のアルキル基又はアリール基と結合して環を形成してもよい。
Ａｒ３が表すアミノ基に置換するアルキル基は、Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基が置換されていてもよいアルキル基と同様であり、好ましい範囲もまた同様である。
Ａｒ３が表すアミノ基に置換するアリール基は、Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基が置換されていてもよいアリール基と同様であり、好ましい範囲もまた同様である。
Ａｒ３が表すアミノ基に置換するアリール基が置換されていてもよいアルキル基、アリール基及びアミノ基は、Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基が置換されていてもよいいアルキル基、アリール基及びアミノ基と同様であり、好ましい範囲もまた同様である。
Ａｒ３が表すアミノ基に置換するアリール基は、Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基が置換されていてもよいアリール基と同様であり、好ましい範囲もまた同様である。
Ａｒ３が表すアミノ基に置換するアリール基が置換されていてもよいアルキル基、アリール基及びアミノ基は、Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基が置換されていてもよいいアルキル基、アリール基及びアミノ基と同様であり、好ましい範囲もまた同様である。
Ｚは、下記構造のいずれかを表す。
Ｒ６〜Ｒ８は、それぞれ独立して、アルキル基又はアリール基を表す。
Ｒ６〜Ｒ８のアリール基は、アルキル基、アリール基又はアミノ基で置換されていてもよい。
Ｒ６〜Ｒ８のアリール基は、アルキル基、アリール基又はアミノ基で置換されていてもよい。
Ｒ６〜Ｒ８が表すアルキル基は、直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、好ましくは炭素数１〜１８のアルキル基であり、より好ましくは炭素数１〜１２のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数１〜６のアルキル基である。Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が表すアルキル基は、特に好ましくはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｔ−アミル基、ｓ−イソアミル基及びｎ−ヘキシル基のいずれかであり、最も好ましくはメチル基及びｔ−ブチル基のいずれかである。
Ｒ６〜Ｒ８が表すアリール基は、好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリール基である。Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基は、特に好ましくはフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基及びフェナントリル基のいずれかであり、最も好ましくはフェニル基、ビフェニル基及びフェナントリル基である。
Ｒ６〜Ｒ８が表すアリール基は、好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリール基である。Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基は、特に好ましくはフェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基及びフェナントリル基のいずれかであり、最も好ましくはフェニル基、ビフェニル基及びフェナントリル基である。
Ｒ６〜Ｒ８が表すアリール基が置換されていてもよいアルキル基、アリール基及びアミノ基は、Ａｒ１及びＡｒ２が表すアリール基が置換されていてもよいいアルキル基、アリール基及びアミノ基と同様であり、好ましい範囲もまた同様である。
Ｚは好ましくは、下記構造のいずれかである。
上記一般式（４）又は（５）で表される材料の好ましい態様として、下記の材料が挙げられる。
上記一般式（４）又は（５）で表される材料を第２正孔輸送層に用いることにより、理由は明らかではないが、第２正孔輸送層のＬＵＭＯが下降し、発光層から漏れてきた電子を第１正孔輸送層と第２正孔輸送層の界面でブロックする効果が高まることから、駆動耐久性が向上するものと推定される。
駆動電圧および駆動耐久性の観点から、第２正孔輸送層の膜厚は１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、３ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが更に好ましい。
（発光層）
本発明の有機電界発光素子において、発光層は、発光材料のみを含有するか、発光性ドーパントとホスト材料とを含有することができる。更に、発光層は、必要に応じてその他の成分を含有することができる。
前記発光性ドーパントとホスト材料としては、一重項励起子からの発光（蛍光）が得られる蛍光発光材料とホスト材料との組み合せでも、三重項励起子からの発光（燐光）が得られる燐光発光材料とホスト材料との組み合せでもよいが、これらの中でも、発光効率の観点から、燐光発光材料とホスト材料との組み合せであることが特に好ましい。そして、発光効率の観点から、前記燐光発光材料がイリジウム系錯体であることが好ましい。
なお、前記発光層は、色純度を向上させるためや発光波長領域を広げるために２種類以上の発光性ドーパントを含有することができる。
本発明の有機電界発光素子において、発光層は、発光材料のみを含有するか、発光性ドーパントとホスト材料とを含有することができる。更に、発光層は、必要に応じてその他の成分を含有することができる。
前記発光性ドーパントとホスト材料としては、一重項励起子からの発光（蛍光）が得られる蛍光発光材料とホスト材料との組み合せでも、三重項励起子からの発光（燐光）が得られる燐光発光材料とホスト材料との組み合せでもよいが、これらの中でも、発光効率の観点から、燐光発光材料とホスト材料との組み合せであることが特に好ましい。そして、発光効率の観点から、前記燐光発光材料がイリジウム系錯体であることが好ましい。
なお、前記発光層は、色純度を向上させるためや発光波長領域を広げるために２種類以上の発光性ドーパントを含有することができる。
−発光性ドーパント−
前記発光性ドーパントとしては、燐光発光材料及び蛍光発光材料のいずれも用いることができる。
前記発光性ドーパントとしては、燐光発光材料及び蛍光発光材料のいずれも用いることができる。
−−燐光発光材料−−
前記燐光発光材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば遷移金属原子、ランタノイド原子を含む錯体などが挙げられる。
前記遷移金属原子としては、例えばルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金などが挙げられる。これらの中でも、レニウム、イリジウム、白金が好ましく、イリジウム、白金が特に好ましい。
前記燐光発光材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば遷移金属原子、ランタノイド原子を含む錯体などが挙げられる。
前記遷移金属原子としては、例えばルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金などが挙げられる。これらの中でも、レニウム、イリジウム、白金が好ましく、イリジウム、白金が特に好ましい。
前記ランタノイド原子としては、例えばランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウム、などが挙げられる。これらの中でも、ネオジム、ユーロピウム、ガドリニウムが特に好ましい。
前記錯体の配位子としては、例えば、Ｇ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等著，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ社１９８７年発行、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著，「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社、１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社、１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
具体的な配位子としては、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、芳香族炭素環配位子（例えば、シクロペンタジエニルアニオン、ベンゼンアニオン、又はナフチルアニオン等）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、又はフェナントロリン等）、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトン等）、カルボン酸配位子（例えば、酢酸配位子等）、アルコラト配位子（例えば、フェノラト配位子等）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子などが挙げられる。これらの中でも、含窒素ヘテロ環配位子が特に好ましい。
前記錯体の配位子としては、例えば、Ｇ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等著，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ社１９８７年発行、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著，「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社、１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社、１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
具体的な配位子としては、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、芳香族炭素環配位子（例えば、シクロペンタジエニルアニオン、ベンゼンアニオン、又はナフチルアニオン等）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、又はフェナントロリン等）、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトン等）、カルボン酸配位子（例えば、酢酸配位子等）、アルコラト配位子（例えば、フェノラト配位子等）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子などが挙げられる。これらの中でも、含窒素ヘテロ環配位子が特に好ましい。
前記錯体は、化合物中に遷移金属原子を１つ有してもよいし、また、２つ以上有する、いわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。これらの中でも、燐光発光材料としては、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
前記燐光発光材料の含有量は、前記発光層を形成する材料の全質量に対して、０．５質量％〜４０質量％であることが好ましく、１質量％〜３０質量％がより好ましく、３質量％〜２０質量％が更に好ましい。
前記含有量が、０．５質量％以上であると、発光効率が小さくなる心配がなく、４０質量％以下であると、燐光発光材料自身の会合により、発光効率が低下する心配がないため好ましい。
前記含有量が、０．５質量％以上であると、発光効率が小さくなる心配がなく、４０質量％以下であると、燐光発光材料自身の会合により、発光効率が低下する心配がないため好ましい。
−−蛍光発光材料−−
前記蛍光発光材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ピラン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、シクロペンタジエン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、縮合多環芳香族化合物（アントラセン、フェナントロリン、ピレン、ペリレン、ルブレン、ペンタセンなど）、８−キノリノールの金属錯体、ピロメテン錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン又はこれらの誘導体、などが挙げられる。
前記蛍光発光材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ピラン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、シクロペンタジエン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、縮合多環芳香族化合物（アントラセン、フェナントロリン、ピレン、ペリレン、ルブレン、ペンタセンなど）、８−キノリノールの金属錯体、ピロメテン錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン又はこれらの誘導体、などが挙げられる。
これらの中でも、前記蛍光発光材料の具体例としては、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
（電子輸送層）
駆動電圧および発光効率の観点から、本発明の有機電界発光素子は、発光層と陰極との間に、更に電子輸送層を有することが好ましい。
電子輸送層に使用する材料としては、電子輸送性の材料であれば特に制限はない。
駆動電圧および発光効率の観点から、本発明の有機電界発光素子は、発光層と陰極との間に、更に電子輸送層を有することが好ましい。
電子輸送層に使用する材料としては、電子輸送性の材料であれば特に制限はない。
電子輸送層に使用する材料の好ましい態様として、下記の材料が挙げられる。
駆動電圧および発光効率の観点から、電子輸送層の膜厚は５ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることがより好ましく、１５ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることが更に好ましい。
（正孔ブロック層）
正孔ブロック層は、陽極側から発光層に輸送された正孔が、陰極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陰極側で隣接する有機層として、正孔ブロック層を設けることができる。
正孔ブロック層を構成する材料の例としては、アルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−キノリナト）４−フェニルフェノレート（Ａｌｕｍｉｎｕｍ （ＩＩＩ）ｂｉｓ（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）４−ｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎｏｌａｔｅ（Ｂａｌｑと略記する））等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（２，９−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−４，７−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ（ＢＣＰと略記する））等のフェナントロリン誘導体等が挙げられる。本発明において、正孔ブロック層は実際に正孔をブロックする機能に限定せず、発光層の励起子が電子輸送層に拡散させない、若しくはエネルギー移動消光をブロックする機能を有していてもよい。
正孔ブロック層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
正孔ブロック層は、上述した材料の一種又は二種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
正孔ブロック層は、陽極側から発光層に輸送された正孔が、陰極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陰極側で隣接する有機層として、正孔ブロック層を設けることができる。
正孔ブロック層を構成する材料の例としては、アルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−キノリナト）４−フェニルフェノレート（Ａｌｕｍｉｎｕｍ （ＩＩＩ）ｂｉｓ（２−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）４−ｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎｏｌａｔｅ（Ｂａｌｑと略記する））等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（２，９−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−４，７−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ（ＢＣＰと略記する））等のフェナントロリン誘導体等が挙げられる。本発明において、正孔ブロック層は実際に正孔をブロックする機能に限定せず、発光層の励起子が電子輸送層に拡散させない、若しくはエネルギー移動消光をブロックする機能を有していてもよい。
正孔ブロック層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。
正孔ブロック層は、上述した材料の一種又は二種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
（保護層）
本発明において、有機電界発光素子全体は、保護層によって保護されていてもよい。
保護層については、特開２００８−２７０７３６号公報の段落番号〔０１６９〕〜〔０１７０〕に記載の事項を本発明に適用することができる。
本発明において、有機電界発光素子全体は、保護層によって保護されていてもよい。
保護層については、特開２００８−２７０７３６号公報の段落番号〔０１６９〕〜〔０１７０〕に記載の事項を本発明に適用することができる。
（封止容器）
本発明の有機電界発光素子は、封止容器を用いて素子全体を封止してもよい。
封止容器については、特開２００８−２７０７３６号公報の段落番号〔０１７１〕に記載の事項を本発明に適用することができる。
本発明の有機電界発光素子は、封止容器を用いて素子全体を封止してもよい。
封止容器については、特開２００８−２７０７３６号公報の段落番号〔０１７１〕に記載の事項を本発明に適用することができる。
（駆動）
本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜１５ボルト）、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
本発明の有機電界発光素子の駆動方法については、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同８−２４１０４７号の各公報、特許第２７８４６１５号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号の各明細書等に記載の駆動方法を適用することができる。
本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜１５ボルト）、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
本発明の有機電界発光素子の駆動方法については、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同８−２４１０４７号の各公報、特許第２７８４６１５号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号の各明細書等に記載の駆動方法を適用することができる。
（本発明の素子の用途）
本発明の素子は、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、又は光通信等に好適に利用できる。特に、素子の初期耐久性が高いレベルで要求される、ディスプレイ等の表示装置に好ましく用いられる。
本発明の素子は、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、又は光通信等に好適に利用できる。特に、素子の初期耐久性が高いレベルで要求される、ディスプレイ等の表示装置に好ましく用いられる。
（発光装置）
次に、図２を参照して本発明の発光装置について説明する。
本発明の発光装置は、前記有機電界発光素子を用いてなる。
図２は、本発明の発光装置の一例を概略的に示した断面図である。図２の発光装置２０は、基板（支持基板）２、有機電界発光素子１０、封止容器１６等により構成されている。
次に、図２を参照して本発明の発光装置について説明する。
本発明の発光装置は、前記有機電界発光素子を用いてなる。
図２は、本発明の発光装置の一例を概略的に示した断面図である。図２の発光装置２０は、基板（支持基板）２、有機電界発光素子１０、封止容器１６等により構成されている。
有機電界発光素子１０は、基板２上に、陽極（第一電極）３、有機層１１、陰極（第二電極）９が順次積層されて構成されている。また、陰極９上には、保護層１２が積層されており、更に、保護層１２上には接着層１４を介して封止容器１６が設けられている。なお、各電極３、９の一部、隔壁、絶縁層等は省略されている。
ここで、接着層１４としては、エポキシ樹脂等の光硬化型接着剤や熱硬化型接着剤を用いることができ、例えば熱硬化性の接着シートを用いることもできる。
ここで、接着層１４としては、エポキシ樹脂等の光硬化型接着剤や熱硬化型接着剤を用いることができ、例えば熱硬化性の接着シートを用いることもできる。
本発明の発光装置の用途は特に制限されるものではなく、例えば、照明装置のほか、テレビ、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電子ペーパ等の表示装置とすることができる。
（照明装置）
次に、図３を参照して本発明の照明装置について説明する。
図３は、本発明の照明装置の一例を概略的に示した断面図である。本発明の照明装置４０は、図３に示すように、前述した有機ＥＬ素子１０と、光散乱部材３０とを備えている。より具体的には、照明装置４０は、有機ＥＬ素子１０の基板２と光散乱部材３０とが接触するように構成されている。
光散乱部材３０は、光を散乱できるものであれば特に制限されないが、図３においては、透明基板３１に微粒子３２が分散した部材とされている。透明基板３１としては、例えば、ガラス基板を好適に挙げることができる。微粒子３２としては、透明樹脂微粒子を好適に挙げることができる。ガラス基板及び透明樹脂微粒子としては、いずれも、公知のものを使用できる。このような照明装置４０は、有機電界発光素子１０からの発光が散乱部材３０の光入射面３０Ａに入射されると、入射光を光散乱部材３０により散乱させ、散乱光を光出射面３０Ｂから照明光として出射するものである。
次に、図３を参照して本発明の照明装置について説明する。
図３は、本発明の照明装置の一例を概略的に示した断面図である。本発明の照明装置４０は、図３に示すように、前述した有機ＥＬ素子１０と、光散乱部材３０とを備えている。より具体的には、照明装置４０は、有機ＥＬ素子１０の基板２と光散乱部材３０とが接触するように構成されている。
光散乱部材３０は、光を散乱できるものであれば特に制限されないが、図３においては、透明基板３１に微粒子３２が分散した部材とされている。透明基板３１としては、例えば、ガラス基板を好適に挙げることができる。微粒子３２としては、透明樹脂微粒子を好適に挙げることができる。ガラス基板及び透明樹脂微粒子としては、いずれも、公知のものを使用できる。このような照明装置４０は、有機電界発光素子１０からの発光が散乱部材３０の光入射面３０Ａに入射されると、入射光を光散乱部材３０により散乱させ、散乱光を光出射面３０Ｂから照明光として出射するものである。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯの算出＞
実施例で使用する各材料のＨＯＭＯ及びＬＵＭＯの値は、米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ０９を用い、密度汎関数法［Ｂ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ（ｄ）］を用いて構造最適化計算を行った後の値を、ｅＶ単位に換算した。
実施例で使用する各材料のＨＯＭＯ及びＬＵＭＯの値は、米国Ｇａｕｓｓｉａｎ社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるＧａｕｓｓｉａｎ０９を用い、密度汎関数法［Ｂ３ＬＹＰ／６−３１Ｇ（ｄ）］を用いて構造最適化計算を行った後の値を、ｅＶ単位に換算した。
−正孔注入層に使用される材料のＨＯＭＯ及びＬＵＭＯの算出−
下記材料ＨＩ−１〜ＨＩ−３について、ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯの算出を行った。結果を表１に示す。
下記材料ＨＩ−１〜ＨＩ−３について、ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯの算出を行った。結果を表１に示す。
−正孔輸送層に使用される材料のＨＯＭＯ及びＬＵＭＯの算出−
下記材料Ａ−１〜Ａ−１１、Ｂ−１〜Ｂ−６及びＣ−１について、ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯの算出を行った。結果を表２に示す。
下記材料Ａ−１〜Ａ−１１、Ｂ−１〜Ｂ−６及びＣ−１について、ＨＯＭＯ及びＬＵＭＯの算出を行った。結果を表２に示す。
＜有機電界発光素子の作成＞
（実施例１）
厚み７０ｎｍのＩＴＯ膜を有する２．５ｃｍ角、厚み０．５ｍｍのガラス基板（ジオマテック社製、シート抵抗１０Ω／□（Ω／ｓｑ．ともいう。））を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。この透明陽極（ＩＴＯ膜）上に真空蒸着法にて以下の有機化合物層を順次蒸着した。
（実施例１）
厚み７０ｎｍのＩＴＯ膜を有する２．５ｃｍ角、厚み０．５ｍｍのガラス基板（ジオマテック社製、シート抵抗１０Ω／□（Ω／ｓｑ．ともいう。））を洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。この透明陽極（ＩＴＯ膜）上に真空蒸着法にて以下の有機化合物層を順次蒸着した。
正孔注入層（ＨＴＬ）：ＨＩ−１：膜厚１０ｎｍ
第１正孔輸送層（ＨＴＬ（１））：Ａ−１：膜厚１５ｎｍ
第２正孔輸送層（ＨＴＬ（２））：Ｂ−１：膜厚１５ｎｍ
発光層（ＥＭＬ）：Ｈ−１及びＥＭ−１（質量比９５：５）：膜厚３０ｎｍ
電子輸送層（ＥＴＬ）：ＥＴ−１：膜厚３０ｎｍ
この上に、フッ化リチウム０．１ｎｍ及び金属アルミニウム１００ｎｍをこの順に蒸着し陰極とした。
得られた積層体を、大気に触れさせることなく、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ガラス製の封止缶及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ（株）製）を用いて封止し、実施例１の有機電界発光素子を得た。
第１正孔輸送層（ＨＴＬ（１））：Ａ−１：膜厚１５ｎｍ
第２正孔輸送層（ＨＴＬ（２））：Ｂ−１：膜厚１５ｎｍ
発光層（ＥＭＬ）：Ｈ−１及びＥＭ−１（質量比９５：５）：膜厚３０ｎｍ
電子輸送層（ＥＴＬ）：ＥＴ−１：膜厚３０ｎｍ
この上に、フッ化リチウム０．１ｎｍ及び金属アルミニウム１００ｎｍをこの順に蒸着し陰極とした。
得られた積層体を、大気に触れさせることなく、窒素ガスで置換したグローブボックス内に入れ、ガラス製の封止缶及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ（株）製）を用いて封止し、実施例１の有機電界発光素子を得た。
（実施例２〜２４及び比較例１〜２１）
実施例１における正孔注入層、第１正孔輸送層、第２正孔輸送層、発光層及び電子輸送層の代わりに、表３に示す材料及び厚さの正孔注入層、第１正孔輸送層、第２正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例２〜２４及び比較例１〜２１の有機電界発光素子を得た。なお、表３において、ＨＩＬ又はＥＭＬを構成する成分に記載されている「％」は「質量％」を表す。
実施例１における正孔注入層、第１正孔輸送層、第２正孔輸送層、発光層及び電子輸送層の代わりに、表３に示す材料及び厚さの正孔注入層、第１正孔輸送層、第２正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例２〜２４及び比較例１〜２１の有機電界発光素子を得た。なお、表３において、ＨＩＬ又はＥＭＬを構成する成分に記載されている「％」は「質量％」を表す。
＜評価＞
作製した有機電界発光素子の外部量子効率及び初期耐久性（駆動耐久性）を、以下のように評価した。結果を表４に示す。
作製した有機電界発光素子の外部量子効率及び初期耐久性（駆動耐久性）を、以下のように評価した。結果を表４に示す。
〔外部量子効率の測定〕
ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製ソースメジャーユニット２４００型を用いて、２５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度の直流定電流を有機電界発光素子に印加し、発光させた。発光時の輝度および発光スペクトルを、トプコン社製分光放射輝度計ＳＲ−３を用いて測定した。印加電流密度およびスペクトル強度から、外部量子効率を算出した。
ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製ソースメジャーユニット２４００型を用いて、２５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度の直流定電流を有機電界発光素子に印加し、発光させた。発光時の輝度および発光スペクトルを、トプコン社製分光放射輝度計ＳＲ−３を用いて測定した。印加電流密度およびスペクトル強度から、外部量子効率を算出した。
〔初期耐久性（駆動耐久性）の測定〕
室温（２０℃）で輝度が５０００ｃｄ／ｍ２になるように、有機電界発光素子に２５ｍＡ／ｃｍ２の直流定電圧を印加して発光させ続け、輝度が初期輝度の９０％になるのに要した時間ＬＴ９０（ｈ）を測定した。
室温（２０℃）で輝度が５０００ｃｄ／ｍ２になるように、有機電界発光素子に２５ｍＡ／ｃｍ２の直流定電圧を印加して発光させ続け、輝度が初期輝度の９０％になるのに要した時間ＬＴ９０（ｈ）を測定した。
以下に実施例１〜２４及び比較例１〜２１で用いた、前掲の化合物以外の化合物の構造を示す。
２・・・基板
３・・・陽極
４・・・正孔注入層
５・・・第１正孔輸送層
６・・・第２正孔輸送層
７・・・発光層
８・・・電子輸送層
９・・・陰極
１０・・・有機電界発光素子（有機ＥＬ素子）
１１・・・有機層
１２・・・保護層
１４・・・接着層
１６・・・封止容器
２０・・・発光装置
３０・・・光散乱部材
３０Ａ・・・光入射面
３０Ｂ・・・光出射面
３１・・・透明基板
３２・・・微粒子
４０・・・照明装置
３・・・陽極
４・・・正孔注入層
５・・・第１正孔輸送層
６・・・第２正孔輸送層
７・・・発光層
８・・・電子輸送層
９・・・陰極
１０・・・有機電界発光素子（有機ＥＬ素子）
１１・・・有機層
１２・・・保護層
１４・・・接着層
１６・・・封止容器
２０・・・発光装置
３０・・・光散乱部材
３０Ａ・・・光入射面
３０Ｂ・・・光出射面
３１・・・透明基板
３２・・・微粒子
４０・・・照明装置
Claims (13)
- 陽極と、正孔注入層と、該正孔注入層に直接接合している第１正孔輸送層と、第２正孔輸送層と、発光層と、陰極と、をこの順に有する有機電界発光素子であって、
該正孔注入層は最低空軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料を含み、かつ、該第１正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、該第２正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）を満たす有機電界発光素子。 - 前記第１正孔輸送層が下記一般式（１）〜（３）のいずれかで表される材料の少なくとも１種を含む、請求項１に記載の有機電界発光素子。
Ｘは、それぞれ独立して、下記構造のいずれかを表す。
ｎは０以上の整数を表す。 - 前記第１正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ１（ＬＵＭＯ）と、該第２正孔輸送層に含まれる材料のＬＵＭＯのエネルギーＥ２（ＬＵＭＯ）とが、Ｅ１（ＬＵＭＯ）＞Ｅ２（ＬＵＭＯ）＋０．３ｅＶを満たす、請求項１又は２に記載の有機電界発光素子。
- 前記第２正孔輸送層が下記一般式（４）又は（５）で表される材料の少なくとも１種を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
Ａｒ１及びＡｒ２は、それぞれ独立して、アリール基を表す。Ａｒ１及びＡｒ２のアリール基は、アルキル基、アリール基又はアミノ基で置換されていてもよい。
Ａｒ３は、アルキル基又はアリール基で置換されたアミノ基を表す。Ａｒ３のアミノ基に置換するアリール基は、更にアルキル基、アリール基又はアミノ基で置換されていてもよく、Ａｒ３のアミノ基に置換するアルキル基又はアリール基は、Ａｒ３のアミノ基に置換する他のアルキル基又はアリール基と結合して環を形成してもよい。
Ｚは、下記構造のいずれかを表す。
- 前記正孔注入層に含まれる、ＬＵＭＯのエネルギーが−４．０ｅＶよりも小さい材料が、下記一般式（Ａ）で表される材料である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
- 前記第１正孔輸送層の膜厚が３〜３０ｎｍである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
- 前記第２正孔輸送層の膜厚が３〜３０ｎｍである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
- 前記発光層と前記陰極との間に、更に電子輸送層を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
- 前記発光層は発光性ドーパントとホスト材料とを含有し、該発光性ドーパントが燐光発光材料である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
- 前記燐光発光材料がイリジウム系錯体である、請求項９に記載の有機電界発光素子。
- 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた発光装置。
- 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた表示装置。
- 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を用いた照明装置。
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