JP2016076572A - 有機電界発光素子 - Google Patents

Abstract

【課題】発光効率および発光寿命が向上した有機電界発光素子を提供する。【解決手段】陽極と、発光層と、前記陽極と前記発光層との間に設けられ、電子受容性材料を主としてなる陽極側正孔輸送層と、前記陽極側正孔輸送層と前記発光層との間に設けられ、中間正孔輸送材料を含む中間正孔輸送材料層と、前記中間正孔輸送材料層と前記発光層との間に、前記発光層と隣接して設けられ、下記一般式（１）で表される発光層側正孔輸送材料を含む発光層側正孔輸送層と、を備える、有機電界発光素子。【選択図】なし

Description

本発明は、有機電界発光素子に関する。

近年、有機電界発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）の開発が進められている。また、有機電界発光表示装置に使用される自発光型の発光素子である有機電界発光素子（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ）の開発も盛んに行われている。

ここで、有機電界発光素子の構造としては、例えば、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、および陰極を順に積層した積層構造が知られている。

このような有機電界発光素子では、陽極および陰極から注入された正孔および電子が発光層中において再結合することで励起子を生成する。さらに、生成された励起子が基底状態に遷移することにより発光が行われる。

例えば、特許文献１〜５には、有機電界発光素子における正孔輸送材料または正孔輸送層に関する技術が開示されている。具体的には、特許文献１には、正孔輸送層に使用可能なカルバゾリル（ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）基を含む正孔輸送材料が開示されている。また、特許文献２には、正孔輸送層等に電子受容性材料を添加する技術が開示されている。さらに、特許文献３〜５には、正孔輸送層を複数層の積層構造にて形成する技術が開示されている。

特開２００２−２４１３５２号公報 国際公開第２００７／１０５９０６号 韓国公開特許第２０１３−０００７１５９号公報 特開２０１１−１８７９５９号公報 韓国公開特許第２０１３−００９８２２９号公報

しかし、特許文献１〜５に開示された技術では、有機電界発光素子の発光効率および発光寿命について、満足な値が得られておらず、さらなる改善が必要であった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、発光効率および発光寿命が向上した、新規かつ改良された有機電界発光素子を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、陽極と、発光層と、前記陽極と前記発光層との間に設けられ、電子受容性材料を主としてなる陽極側正孔輸送層と、前記陽極側正孔輸送層と前記発光層との間に設けられ、中間正孔輸送材料を含む中間正孔輸送材料層と、前記中間正孔輸送材料層と前記発光層との間に、前記発光層と隣接して設けられ、下記一般式（１）で表される発光層側正孔輸送材料を含む発光層側正孔輸送層と、を備える、有機電界発光素子が提供される。

上記一般式（１）において、
Ａｒ_１およびＡｒ_２は、互いに独立して、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール（ａｒｙｌ）基、または置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール（ｈｅｔｅｒｏａｒｙｌ）基であり、
Ａｒ_３およびＡｒ_４は、互いに独立して、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基、または隣接する芳香環と縮合して形成された縮合多環基であり、
Ｒ_１およびＲ_２は、互いに独立して、水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル基であり、
Ｌ_１およびＬ_２は、互いに独立して、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上１８以下のアリーレン（ａｒｙｌｅｎｅ）基、または置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上１５以下のヘテロアリーレン（ｈｅｔｅｒｏａｒｙｌｅｎｅ）基であり、
ｌおよびｍは、互いに独立して、０以上４以下の整数である。

この観点によれば、有機電界発光素子の発光効率および発光寿命を向上させることができる。

前記中間正孔輸送材料は、下記一般式（２）で表される化合物であってもよい。

上記一般式（２）において、
Ａｒ_５〜Ａｒ_７は、互いに独立して、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、または置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基であり、
Ａｒ_８は、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル基であり、
Ｌ_３は、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上１８以下のアリーレン基、または置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上１５以下のヘテロアリーレン基である。

この観点によれば、有機電界発光素子の発光効率および発光寿命をさらに向上させることができる。

前記電子受容性材料は、−９．０ｅＶ以上−４．０ｅＶ以下のＬＵＭＯ（Ｌｏｗｅｓｔ Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ）準位を有してもよい。

この観点によれば、有機電界発光素子の発光効率および発光寿命をさらに向上させることができる。

前記陽極側正孔輸送層は、前記陽極に隣接して設けられてもよい。

この観点によれば、有機電界発光素子の発光効率および発光寿命をさらに向上させることができる。

前記発光層は、下記一般式（３）で表される化合物を含んでもよい。

上記一般式（３）において、
Ａｒ_９は、互いに独立して、水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル（ａｌｋｙｌ）基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３以上５０以下のシクロアルキル（ｃｙｃｌｏａｌｋｙｌ）基、置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルコキシ（ａｌｋｏｘｙ）基、置換もしくは無置換の炭素数７以上５０以下のアラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリールオキシ（ａｒｙｌｏｘｙ）基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリールチオ（ａｒｙｌｔｈｉｏ）基、置換もしくは無置換の炭素数２以上５０以下のアルコキシカルボニル（ａｌｋｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数５以上５０以下のヘテロアリール基、置換もしくは無置換のシリル（ｓｉｌｙｌ）基、カルボキシル（ｃａｒｂｏｘｙｌ）基、ハロゲン（ｈａｌｇｅｎ）原子、シアノ（ｃｙａｎｏ）基、ニトロ（ｎｉｔｒｏ）基、またはヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）基であり、
ｎは、１以上１０以下の整数である。

この観点によれば、有機電界発光素子の発光効率および発光寿命をさらに向上させることができる。

以上説明したように本発明によれば、陽極と発光層との間に陽極側正孔輸送層、中間正孔輸送材料層、および発光層側正孔輸送層が設けられるため、有機電界発光素子の発光効率および発光寿命を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る有機電界発光素子の概略構成を示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．有機電界発光素子の構成＞
（１−１．全体構成）
まず、図１に基づいて、本発明の一実施形態に係る有機電界発光素子１００の全体構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る有機電界発光素子１００は、基板１１０と、基板１１０上に配置された第１電極１２０と、第１電極１２０上に配置された正孔輸送層１３０と、正孔輸送層１３０上に配置された発光層１４０と、発光層１４０上に配置された電子輸送層１５０と、電子輸送層１５０上に配置された電子注入層１６０と、電子注入層１６０上に配置された第２電極１７０と、を備える。ここで、正孔輸送層１３０は、複数層１３１、１３３、１３５からなる多層構造にて形成される。

（１−２．基板の構成）
基板１１０は、一般的な有機電界発光素子で使用される基板を使用することができる。例えば、基板１１０は、ガラス（ｇｌａｓｓ）基板、半導体基板、または、透明なプラスチック（ｐｌａｓｔｉｃ）基板等であってもよい。

（１−３．第１電極の構成）
第１電極１２０は、例えば、陽極（アノード（ａｎｏｄｅ））であり、蒸着法またはスパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）法などを用いて基板１１０上に形成される。具体的には、第１電極１２０は、仕事関数が大きい金属、合金、導電性化合物等によって透過型電極として形成される。例えば、第１電極１２０は、透明性および導電性に優れる酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等で形成されてもよい。また、第１電極１２０は、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などを用いて反射型電極として形成されてもよい。

（１−４．正孔輸送層の構成）
正孔輸送層１３０は、正孔輸送材料を含み、正孔を輸送する機能を有する層である。正孔輸送層１３０は、例えば、第１電極１２０上に約１０ｎｍ〜約１５０ｎｍの膜厚（積層構造の総膜厚）にて形成される。

ここで、本実施形態に係る有機電界発光素子１００の正孔輸送層１３０は、第１電極１２０側から、陽極側正孔輸送層１３１、中間正孔輸送材料層１３３、および発光層側正孔輸送層１３５の順に積層された複数層にて形成される。なお、これらの層の膜厚の割合は特に制限されない。

（１−４−１．陽極側正孔輸送層の構成）
陽極側正孔輸送層１３１は、電子受容性材料を主としてなる層である。例えば、陽極側正孔輸送層１３１は、第１電極１２０上に形成される。

なお、陽極側正孔輸送層１３１は、電子受容性材料を主としてなる層であるが、電子受容性材料以外の材料を含んでもよいことはいうまでもない。また、「陽極側正孔輸送層１３１は、電子受容性材料を主としてなる」とは、陽極側正孔輸送層１３１が電子受容性材料を陽極側正孔輸送層１３１の総質量に対して５０質量％以上含むことを示す。

陽極側正孔輸送層１３１は、電子受容性材料を主としてなるため、第１電極１２０からの正孔注入性を向上させることができる。そのため、陽極側正孔輸送層１３１は、第１電極１２０の近傍に設けられることが好ましく、特に、第１電極１２０に隣接して設けられることがより好ましい。

陽極側正孔輸送層１３１に含まれる電子受容性材料は、公知の電子受容性材料ならば、いずれも使用することが可能である。ただし、陽極側正孔輸送層１３１に含まれる電子受容性材料は、−９．０ｅＶ以上−４．０ｅＶ以下のＬＵＭＯ準位を有することが好ましく、−６．０ｅＶ以上−４．０ｅＶ以下のＬＵＭＯ準位を有することがより好ましい。

ここで、−９．０ｅＶ以上−４．０ｅＶ以下のＬＵＭＯ準位を有する電子受容性材料の具体例としては、以下の化学式４−１〜４−１４で表される化合物が挙げられる。

上記の化学式４−１〜４−１４において、
Ｒは、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、炭素数１以上５０以下のフッ化アルキル基、シアノ基、炭素数１以上５０以下のアルコキシ基、炭素数１以上５０以下のアルキル基、環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、または環形成原子数５以上５０以下のヘテロアリール基であり、
Ａｒは、電子吸引性の置換基を有する、もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、または置換もしくは無置換の環形成原子数５以上５０以下のヘテロアリール基であり、
Ｙは、メチン基（−ＣＨ＝）、または窒素原子（−Ｎ＝）であり、
Ｚは、擬ハロゲン原子、または硫黄（Ｓ）原子であり、
ｎは、１０以下の範囲内の整数であり、
Ｘは、以下の化学式Ｘ１〜Ｘ７に示す置換基のいずれかである。

化学式Ｘ１〜Ｘ７において、
Ｒａは、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、炭素数１以上５０以下のフッ化アルキル基、シアノ基、炭素数１以上５０以下のアルコキシ基、炭素数１以上５０以下のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、または置換もしくは無置換の環形成原子数５以上５０以下のヘテロアリール基である。

Ｒ、ＡｒおよびＲａが示す、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基の具体例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニルイル基、４’’−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基、フルオランテニル基、フルオレニル基などが挙げられる。

Ｒ、ＡｒおよびＲａが示す、置換もしくは無置換の環形成原子数５以上５０以下のヘテロアリール基の具体例としては、１−ピロリル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、ピラジニル基、２−ピリジニル基、３−ピリジニル基、４−ピリジニル基、１−インドリル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、１−イソインドリル基、２−イソインドリル基、３−イソインドリル基、４−イソインドリル基、５−イソインドリル基、６−イソインドリル基、７−イソインドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−ベンゾフラニル基、３−ベンゾフラニル基、４−ベンゾフラニル基、５−ベンゾフラニル基、６−ベンゾフラニル基、７−ベンゾフラニル基、１−イソベンゾフラニル基、３−イソベンゾフラニル基、４−イソベンゾフラニル基、５−イソベンゾフラニル基、６−イソベンゾフラニル基、７−イソベンゾフラニル基、キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、５−キノリル基、６−キノリル基、７−キノリル基、８−キノリル基、１−イソキノリル基、３−イソキノリル基、４−イソキノリル基、５−イソキノリル基、６−イソキノリル基、７−イソキノリル基、８−イソキノリル基、２−キノキサリニル基、５−キノキサリニル基、６−キノキサリニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、９−カルバゾリル基、１−フェナンスリジニル基、２−フェナンスリジニル基、３−フェナンスリジニル基、４−フェナンスリジニル基、６−フェナンスリジニル基、７−フェナンスリジニル基、８−フェナンスリジニル基、９−フェナンスリジニル基、１０−フェナンスリジニル基、１−アクリジニル基、２−アクリジニル基、３−アクリジニル基、４−アクリジニル基、９−アクリジニル基、１，７−フェナンスロリン−２−イル基、１，７−フェナンスロリン−３−イル基、１，７−フェナンスロリン−４−イル基、１，７−フェナンスロリン−５−イル基、１，７−フェナンスロリン−６−イル基、１，７−フェナンスロリン−８−イル基、１，７−フェナンスロリン−９−イル基、１，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１，８−フェナンスロリン−２−イル基、１，８−フェナンスロリン−３−イル基、１，８−フェナンスロリン−４−イル基、１，８−フェナンスロリン−５−イル基、１，８−フェナンスロリン−６−イル基、１，８−フェナンスロリン−７−イル基、１，８−フェナンスロリン−９−イル基、１，８−フェナンスロリン−１０−イル基、１，９−フェナンスロリン−２−イル基、１，９−フェナンスロリン−３−イル基、１，９−フェナンスロリン−４−イル基、１，９−フェナンスロリン−５−イル基、１，９−フェナンスロリン−６−イル基、１，９−フェナンスロリン−７−イル基、１，９−フェナンスロリン−８−イル基、１，９−フェナンスロリン−１０−イル基、１，１０−フェナンスロリン−２−イル基、１，１０−フェナンスロリン−３−イル基、１，１０−フェナンスロリン−４−イル基、１，１０−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−１−イル基、２，９−フェナンスロリン−３−イル基、２，９−フェナンスロリン−４−イル基、２，９−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−６−イル基、２，９−フェナンスロリン−７−イル基、２，９−フェナンスロリン−８−イル基、２，９−フェナンスロリン−１０−イル基、２，８−フェナンスロリン−１−イル基、２，８−フェナンスロリン−３−イル基、２，８−フェナンスロリン−４−イル基、２，８−フェナンスロリン−５−イル基、２，８−フェナンスロリン−６−イル基、２，８−フェナンスロリン−７−イル基、２，８−フェナンスロリン−９−イル基、２，８−フェナンスロリン−１０−イル基、２，７−フェナンスロリン−１−イル基、２，７−フェナンスロリン−３−イル基、２，７−フェナンスロリン−４−イル基、２，７−フェナンスロリン−５−イル基、２，７−フェナンスロリン−６−イル基、２，７−フェナンスロリン−８−イル基、２，７−フェナンスロリン−９−イル基、２，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１−フェナジニル基、２−フェナジニル基、１−フェノチアジニル基、２−フェノチアジニル基、３−フェノチアジニル基、４−フェノチアジニル基、１０−フェノチアジニル基、１−フェノキサジニル基、２−フェノキサジニル基、３−フェノキサジニル基、４−フェノキサジニル基、１０−フェノキサジニル基、２−オキサゾリル基、４−オキサゾリル基、５−オキサゾリル基、２−オキサジアゾリル基、５−オキサジアゾリル基、３−フラザニル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−メチルピロール−１−イル基、２−メチルピロール−３−イル基、２−メチルピロール−４−イル基、２−メチルピロール−５−イル基、３−メチルピロール−１−イル基、３−メチルピロール−２−イル基、３−メチルピロール−４−イル基、３−メチルピロール−５−イル基、２−ｔ−ブチルピロール−４−イル基、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イル基、２−メチル−１−インドリル基、４−メチル−１−インドリル基、２−メチル−３−インドリル基、４−メチル−３−インドリル基、２−ｔ−ブチル１−インドリル基、４−ｔ−ブチル１−インドリル基、２−ｔ−ブチル３−インドリル基、４−ｔ−ブチル３−インドリル基等が挙げられる。

Ｒ、Ｒａが示す、置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のフッ化アルキル基の具体例としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、またはヘプタデカフルオロオクタン基等のパーフルオロアルキル基、モノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロエチル基、テトラフルオロプロピル基、オクタフルオロペンチル基などが挙げられる。

Ｒ、Ｒａが示す、置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、１−ノルボルニル基、２−ノルボルニル基等が挙げられる。

Ｒ、Ｒａが示す、置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルコキシ基は、−ＯＹで表される基である。Ｙの具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基等が挙げられる。

Ｒ、Ｒａが示すハロゲン原子の具体例としては、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）などが挙げられる。

ここで、電子受容性材料の具体的な化合物として、以下の化合物４−１５および４−１６を例示することができる。例えば、化合物４−１５のＬＵＭＯ準位は、−４．４０ｅＶであり、化合物４−１６のＬＵＭＯ準位は、−５．２０ｅＶである。ただし、電子受容性材料が以下の化合物４−１５および４−１６に限定されるわけではない。

（１−４−２．中間正孔輸送材料層の構成）
中間正孔輸送材料層１３３は、中間正孔輸送材料を含む。中間正孔輸送材料層１３３は、例えば、陽極側正孔輸送層１３１上に形成される。

中間正孔輸送材料層１３３に含まれる中間正孔輸送材料は、公知の正孔輸送材料ならば、いずれも使用可能である。中間正孔輸送材料層１３３に含まれる中間正孔輸送材料の具体例としては、１，１−ビス［（ジ−４−トリルアミノ）フェニル］シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）、Ｎ−フェニルカルバゾール（Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ ｃａｒｂａｚｏｌｅ）、ポリビニルカルバゾール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃａｒｂａｚｏｌｅ）などのカルバゾール誘導体、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（ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、およびＮ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）等を挙げることができる。

ただし、中間正孔輸送材料は、下記の一般式（２）で表される化合物であることが好ましい。

上記一般式（２）において、
Ａｒ_５〜Ａｒ_７は、互いに独立して、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、または置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基であり、
Ａｒ_８は、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル基であり、
Ｌ_３は、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上１８以下のアリーレン基、または置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上１５以下のヘテロアリーレン基である。

Ａｒ_５〜Ａｒ_７の具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、アセトナフテニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピリジル基、フラニル基、ピラニル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、およびジベンゾチエニル基などを挙げることができる。Ａｒ_５〜Ａｒ_７の好ましい具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、およびジベンゾフラニル基などを挙げることができる。

Ａｒ_８の具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、アセトナフテニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピリジル基、フラニル基、ピラニル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基などを挙げることができる。Ａｒ_８の好ましい具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、メチル基、およびエチル基などを挙げることができる。

Ｌ_３の単結合以外の具体例としては、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、フェナントリレン基、フルオレニレン基、インデニレン基、ピレニレン基、アセトナフテニレン基、フルオランテニレン基、トリフェニレニレン基、ピリジレン基、フラニレン基、ピラニレン基、チエニレン基、キノリレン基、イソキノリレン基、ベンゾフラニレン基、ベンゾチエニレン基、インドリレン基、カルバゾリレン基、ベンゾオキサゾリレン基、ベンゾチアゾリレン基、キノキサリレン基、ベンゾイミダゾリレン基、ピラゾリレン基、ジベンゾフラニレン基、およびジベンゾチエニレン基などを挙げることができる。Ｌ_３は、好ましくは、単結合、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、フルオレニレン基、カルバゾリレン基、またはジベンゾフラニレン基であってもよい。

一般式（２）で表される化合物の具体例としては、以下の化合物２−１〜２−１６を例示することができる。ただし、一般式（２）で表される化合物が、以下の化合物２−１〜２−１６に限定されるわけではない。

中間正孔輸送材料層１３３は、上記の一般式（２）で表される化合物を含むことにより、正孔輸送層１３０の正孔輸送性を向上させ、有機電界発光素子１００の発光特性を向上させることができる。特に、正孔輸送層１３０において、一般式（２）で表される化合物のようなカルバゾール誘導体の濃度が高い場合、有機電界発光素子１００の発光寿命が向上するため、より好ましい。

（１−４−３．発光層側正孔輸送層の構成）
発光層側正孔輸送層１３５は、下記の一般式（１）で表される化合物を含む。発光層側正孔輸送層１３５は、例えば、中間正孔輸送材料層１３３上に発光層１４０と隣接するように形成される。

上記一般式（１）において、
Ａｒ_１およびＡｒ_２は、互いに独立して、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、または置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基であり、
Ａｒ_３およびＡｒ_４は、互いに独立して、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基、または隣接する芳香環と縮合して形成された縮合多環基であり、
Ｒ_１およびＲ_２は、互いに独立して、水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル基であり、
Ｌ_１およびＬ_２は、互いに独立して、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上１８以下のアリーレン基、または置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上１５以下のヘテロアリーレン基であり、
ｍおよびｎは、互いに独立して、０以上４以下の整数である。

Ａｒ_１〜Ａｒ_４の具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、アセトナフテニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピリジル基、フラニル基、ピラニル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、およびジベンゾチエニル基などを挙げることができる。Ａｒ_１〜Ａｒ_４の好ましい具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、およびジベンゾフラニル基などを挙げることができる。

また、Ａｒ_３およびＡｒ_４は、隣接する芳香環と縮合環を形成してもよい。例えば、Ａｒ_３およびＡｒ_４は、互いに独立して、隣接するカルバゾリル基の芳香環と結合することで縮合環を形成してもよい。また、Ａｒ_３およびＡｒ_４は、互いに結合することで縮合環を形成してもよい。

Ｒ_１およびＲ_２の水素原子および重水素原子以外の具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル基、インデニル基、ピレニル基、アセトナフテニル基、フルオランテニル基、トリフェニレニル基、ピリジル基、フラニル基、ピラニル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノキサリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基などを挙げることができる。Ｒ_１およびＲ_２は、好ましくは、水素原子、重水素原子、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、メチル基、またはエチル基であってもよい。

Ｌ_１およびＬ_２の単結合以外の具体例としては、上述したＡｒ_１〜Ａｒ_４にて例示した置換基を２価の置換基としたものが挙げられる。例えば、Ｌ_１およびＬ_２の単結合以外の具体例としては、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基、チエノチオフェニレン基、およびピリジレン基が挙げられる。Ｌ_２およびＬ_３は、好ましくは、単結合、フェニレン基、またはビフェニリレン基であってもよい。

一般式（１）で表される化合物の具体例としては、以下の化合物１−１〜１−２２を例示することができる。ただし、一般式（１）で表される化合物が、以下の化合物１−１〜１−２２に限定されるわけではない。

発光層側正孔輸送層１３５は、発光層側正孔輸送材料として、上記の一般式（１）で表される化合物を含むことにより、発光層１４０にて消費されなかった電子から正孔輸送層１３０を保護することができる。また、発光層側正孔輸送層１３５は、上記の一般式（１）で表される化合物を含むことにより、発光層１４０で発生した励起状態のエネルギー（ｅｎｅｒｇｙ）が正孔輸送層１３０に拡散することを防止することができる。したがって、この構成によれば、発光層側正孔輸送層１３５は、正孔輸送層１３０の通電耐久性を向上させることができる。

また、発光層側正孔輸送層１３５は、発光層１４０からの電子やエネルギーの拡散をより効果的に防止するためには、発光層１４０の近傍に形成されることが好ましく、発光層１４０に隣接して形成されることがさらに好ましい。

また、発光層側正孔輸送層１３５は、上記の一般式（１）で表される化合物を含むことにより、有機電界発光素子１００全体の電荷バランス（ｂａｌａｎｃｅ）を整え、陽極側正孔輸送層１３１に含まれる電子受容性材料が発光層１４０に拡散することを抑制することができる。これにより、発光層側正孔輸送層１３５は、正孔輸送層１３０の電荷輸送性を向上させることができる。

よって、発光層側正孔輸送層１３５は、上記の一般式（１）で表される化合物を含み、正孔輸送層１３０の電荷輸送性および通電耐久性を向上させることで、有機電界発光素子１００の発光効率および発光寿命を向上させることができる。

以上にて説明したように、陽極側正孔輸送層１３１、中間正孔輸送材料層１３３、および発光層側正孔輸送層１３５を含む正孔輸送層１３０は、有機電界発光素子１００の通電耐久性および正孔輸送性を向上させることができる。よって、本実施形態に係る有機電界発光素子１００では、発光効率および発光寿命が向上する。

（１−５．発光層の構成）
発光層１４０は、ホスト（ｈｏｓｔ）材料、および発光材料であるドーパント（ｄｏｐａｎｔ）材料等を含み、蛍光やりん光等によって光を発する層である。発光層１４０は、例えば、正孔輸送層１３０上に約１０ｎｍ〜約６０ｎｍの膜厚で形成される。

発光層１４０に含まれるホスト材料およびドーパント材料は、公知のホスト材料およびドーパント材料ならば、いずれも使用することが可能である。例えば、発光層１４０は、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、アリールアセチレン誘導体、フルオレン誘導体、ペリレン誘導体、またはクリセン誘導体等をホスト材料またはドーパント材料として含んでもよい。より具体的には、発光層１４０は、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）、ポリ（ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）、４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、１，３，５−トリス（Ｎ−フェニルベンズイミダゾール−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢＩ）、３−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）、ジスチリルアリーレン（ＤＳＡ）、４，４’−ビス（９−カルバゾール）−２，２’−ジメチル−ビフェニル（ｄｍＣＢＰ）、ビス（２，２−ジフェニルビニル）−１，１’−ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）、１，４−ｂｉｓ［２−（３−Ｎ−ｅｔｈｙｌｃａｒｂａｚｏｒｙｌ）ｖｉｎｙｌ］ｂｅｎｚｅｎｅ（ＢＣｚＶＢ）、４−（ｄｉ−ｐ−ｔｏｌｙｌａｍｉｎｏ）−４’−［（ｄｉ−ｐ−ｔｏｌｙｌａｍｉｎｏ）ｓｔｙｒｙｌ］ｓｔｉｌｂｅｎｅ（ＤＰＡＶＢ）、Ｎ−（４−（（Ｅ）−２−（６−（（Ｅ）−４−（ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｓｔｙｒｙｌ）ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ−２−ｙｌ）ｖｉｎｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｅｎａｍｉｎｅ（Ｎ−ＢＤＡＶＢｉ）、２，５，８，１１−ｔｅｔｒａ−ｔ−ｂｕｔｙｌｐｅｒｙｌｅｎｅ（ＴＢＰｅ）、１，１−ｄｉｐｙｒｅｎｅ、１，４−ｄｉｐｙｒｅｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ、１，４−Ｂｉｓ（Ｎ，Ｎ−Ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｐｙｒｅｎｅなどをホスト材料またはドーパント材料として含んでもよい。

また、発光層１４０は、下記の一般式（３）で表される化合物を含むことがより好ましい。

上記一般式（３）において、
Ａｒ_９は、互いに独立して、水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３以上５０以下のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７以上５０以下のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２以上５０以下のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数５以上５０以下のヘテロアリール基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、またはヒドロキシル基であり、
ｎは、１以上１０以下の整数である。

また、一般式（３）で表される化合物の具体例としては、以下の化合物３−１〜３−１２を例示することができる。ただし、一般式（３）で表される化合物が以下の化合物３−１〜３−１２に限定されるわけではない。

発光層１４０が一般式（３）で表される化合物を含む場合、陽極側正孔輸送層１３１は、より顕著に第１電極１２０からの正孔注入性を向上させることができる。そのため、発光層１４０は、一般式（３）で表される化合物を含むことにより、有機電界発光素子１００の発光特性をさらに向上させることができる。

なお、発光層１４０は、一般式（３）で表される化合物をホスト材料として含んでもよく、ドーパント材料として含んでもよい。

また、発光層１４０は、特定の色の光を発する層として形成されてもよい。例えば、発光層１４０は、赤色発光層、緑色発光層、または青色発光層として形成されてもよい。

発光層１４０が青色発光層である場合、公知の青色ドーパントを使用することができる。例えば、青色ドーパントとして、ペリレン（ｐｅｒｌｅｎｅ）およびその誘導体、ビス［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジネート］ピコリネートイリジウム（ＩＩＩ）（ＦＩｒｐｉｃ）等のイリジウム（Ｉｒ）錯体などを使用することができる。

また、発光層１４０が赤色発光層である場合、公知の赤色ドーパントを使用することができる。例えば、赤色ドーパントとして、ルブレン（ｒｕｂｒｅｎｅ）およびその誘導体、４−ジシアノメチレン−２−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−６−メチル−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）およびその誘導体、ビス（１‐フェニルイソキノリン）（アセチルアセトネート）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｉｑ）_２（ａｃａｃ））等のイリジウム錯体、オスミウム（Ｏｓ）錯体、白金錯体などを使用することができる。

さらに、発光層１４０が緑色発光層である場合、公知の緑色ドーパントを使用することができる。例えば、クマリン（ｃｏｕｍａｒｉｎ）およびその誘導体、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｐｙ）_３）等のイリジウム錯体などを使用することができる。

（１−６．電子輸送層の構成）
電子輸送層１５０は、電子輸送材料を含み、電子を輸送する機能を有する層である。電子輸送層１５０は、例えば、発光層１４０上に約１５ｎｍ〜約５０ｎｍの膜厚にて形成される。電子輸送層１５０に含まれる電子輸送材料は、公知の電子輸送材料ならば、いずれも使用することが可能である。公知の電子輸送材料の具体例としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）などのキノリン誘導体、１，２，４−トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−（ｐ−フェニルフェノラート）−アルミニウム（ＢＡｌｑ）、ベリリウムビス（ベンゾキノリン−１０−オラート）（ＢｅＢｑ２）、リチウムキノレート（ＬｉＱ）等のＬｉ錯体等が挙げられる。また、含窒素芳香環を有する化合物を電子輸送材料として使用することも可能である。含窒素芳香環を有する化合物の具体例としては、例えば、１，３，５−ｔｒｉ［（３−ｐｙｒｉｄｙｌ）−ｐｈｅｎ−３−ｙｌ］ｂｅｎｚｅｎｅなどのピリジン環を含む化合物、２，４，６−ｔｒｉｓ（３‘−（ｐｙｒｉｄｉｎ−３−ｙｌ）ｂｉｐｈｅｎｙｌ−３−ｙｌ）−１，３，５−ｔｒｉａｚｉｎｅなどのトリアジン環を含む化合物、および２−（４−（Ｎ−ｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｏｉｍｉｄａｚｏｌｙｌ−１−ｙｌｐｈｅｎｙｌ）−９，１０−ｄｉｎａｐｈｔｈｙｌａｎｔｈｒａｃｅｎｅなどのイミダゾール誘導体等を挙げることができる。

（１−７．電子注入層の構成）
電子注入層１６０は、第２電極１７０からの電子の注入を容易にする機能を備えた層である。電子注入層１６０は、例えば、電子輸送層１５０上に約０．３ｎｍ〜約９ｎｍの膜厚にて形成される。電子注入層１６０は、電子注入層１６０を形成する材料として公知の材料ならば、いずれを使用して形成されてもよい。電子注入層１６０を形成する材料の具体例としては、リチウム８-キノリナート（Ｌｉｑ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）等のＬｉ錯体、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、酸化バリウム（ＢａＯ）等が挙げられる。

（１−８．第２電極の構成）
第２電極１７０は、例えば、陰極（カソード（ｃａｔｈｏｄｅ））であり、蒸着法またはスパッタリング法などを用いて電子注入層１６０上に形成される。具体的には、第２電極１７０は、仕事関数が小さい金属、合金、導電性化合物等で反射型電極として形成される。第２電極１７０は、例えば、リチウム（Ｌｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、カルシウム（Ｃａ）等の金属、アルミニウム−リチウム（Ａｌ−Ｌｉ）、マグネシウム−インジウム（Ｍｇ−Ｉｎ）、マグネシウム−銀（Ｍｇ−Ａｇ）等の金属の混合物で形成されてもよい。また、第２電極１７０は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）などを用いて透過型電極として形成されてもよい。

（１−９．有機電界発光素子の変形例）
なお、図１で示した有機電界発光素子１００の構造は、あくまでも一例であって、本実施形態に係る有機電界発光素子１００が図１の構造に限定されるものではない。本実施形態に係る有機電界発光素子１００は、一部の層がさらに複数層で形成されてもよく、他の層が追加されていてもよい。また、本実施形態に係る有機電界発光素子１００は、電子輸送層１５０および電子注入層１６０のうち、少なくとも１層以上を備えていなくともよい。

また、本実施形態に係る有機電界発光素子１００は、第１電極１２０と正孔輸送層１３０との間に正孔注入層を備えていてもよい。

正孔注入層は、第１電極１２０からの正孔の注入を容易にする機能を備えた層である。正孔注入層は、例えば、第１電極１２０上に約１０ｎｍ〜約１５０ｎｍの膜厚にて形成される。正孔注入層は、正孔注入層を形成する材料として公知の材料ならば、いずれを使用して形成されてもよい。正孔注入層を形成する材料の具体例としては、トリフェニルアミン含有ポリエーテルケトン（ＴＰＡＰＥＫ）、４−イソプロピル−４’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボラート（ＰＰＢＩ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス−［４−（フェニル−ｍ−トリル−アミノ）−フェニル］−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＤＮＴＰＤ）、銅フタロシアニン等のフタロシアニン化合物、４，４’，４’’−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）、４，４’，４’’−トリス｛Ｎ，Ｎジフェニルアミノ｝トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）、ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸（Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／カンファースルホン酸（Ｐａｎｉ／ＣＳＡ）、又は、ポリアニリン／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＡＮＩ／ＰＳＳ）等が挙げられる。

（１−９．有機電界発光素子の製造方法）
以上にて説明した、本実施形態に係る有機電界発光素子１００の各層は、真空蒸着、スパッタ、各種塗布法など、材料に応じて適切な成膜方法を選択することにより形成することができる。

例えば、第１電極１２０、第２電極１７０、および電子注入層１６０などの金属層は、電子ビーム蒸着（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法、熱フィラメント蒸着（ｈｏｔ ｆｉｌａｍｅｎｔ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法および真空蒸着法などの蒸着法、スパッタリング法、または電気メッキ法および無電解メッキ法などのメッキ（ｐｌａｔｉｎｇ）法により形成することができる。

また、正孔輸送層１３０、発光層１４０、および電子輸送層１５０などの有機層は、例えば、真空蒸着法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、スクリーン印刷（ｓｃｒｅｅｎ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）法およびインクジェット（ｉｎｋ ｊｅｔ）印刷法といった印刷法、レーザ（ｌａｓｅｒ）転写法、およびスピンコート（ｓｐｉｎ ｃｏａｔ）法等の塗布法などにより形成することができる。

以上にて、本実施形態に係る有機電界発光素子１００の一例について詳細に説明した。

＜２．実施例＞
以下では、実施例および比較例を参照しながら、本実施形態に係る有機電界発光素子について具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は、あくまでも一例であって、本実施形態に係る有機電界発光素子が下記の例に限定されるものではない。

（２−１．有機電界発光素子の作製）
以下の作製方法により、本実施形態に係る有機電界発光素子を作製した。

まず、あらかじめパターニング（ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ）して洗浄処理を施したＩＴＯ−ガラス基板に、紫外線オゾン（Ｏ_３）による表面処理を行った。なお、ガラス基板におけるＩＴＯ膜（第１電極）の膜厚は、１５０ｎｍであった。オゾン処理後、基板を洗浄し、洗浄済基板を有機層成膜用ガラスベルジャー（ｇｌａｓｓ ｂｅｌｌ ｊａｒ）型蒸着機に投入し、１０^−４〜１０^−５Ｐａの真空度にて、陽極側正孔輸送層、中間正孔輸送材料層、発光層側正孔輸送層、発光層、および電子輸送層を順に蒸着した。陽極側正孔輸送層、中間正孔輸送材料層、および発光層側正孔輸送層の膜厚はそれぞれ１０ｎｍとした。発光層の膜厚は、２５ｎｍとし、電子輸送層の膜厚は２５ｎｍとした。続いて、基板を金属成膜用ガラスベルジャー型蒸着機に移し、１０^−４〜１０^−５Ｐａの真空度にて電子注入層、および第２電極を蒸着した。電子注入層の膜厚は１ｎｍとし、第２電極の膜厚は１００ｎｍとした。

ここで、陽極側正孔輸送層、中間正孔輸送材料層、および発光層側正孔輸送層が、積層構造の正孔輸送層に相当する。陽極側正孔輸送層、中間正孔輸送材料層、および発光層側正孔輸送層は、実施例および比較例ごとに、それぞれ以下の表１に示した材料を用いて作製した。

なお、表１において、化合物６−１、および６−２は、以下の化学式で表される一般的な正孔輸送材料を意味し、「−」は、該当する層を設けなかったことを意味する。

また、実施例１、２、および比較例１〜４では、発光層のホスト材料として、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＡＤＮ、化合物３−２）を用い、ドーパント材料としては、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（ＴＢＰ）を用いた。実施例３では、発光層のホスト材料として、２−（９，９−スピロビフルオレン−２−イル）−９，９−スピロビフルオレン（化合物７−１）を用い、ドーパント材料としては、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（ＴＢＰ）を用いた。なお、ドーパント材料は、ホスト材料の質量に対して３質量％添加した。

ここで、化合物７−１は、下記の化学式で表される化合物であり、発光層における一般的なホスト材料である。

さらに、電子輸送層は、Ａｌｑ３にて形成し、電子注入層は、ＬｉＦにて形成し、第２電極は、アルミニウム（Ａｌ）にて形成した。

（２−２．評価結果）
次に、作製した有機電界発光素子の駆動電圧、発光効率、および半減寿命を評価した。評価結果を以下の表１に併せて示す。なお、各実施例および比較例の駆動電圧、および発光効率は、１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度における測定値である。また、半減寿命は、１０００ｃｄ／ｍ^２を初期輝度として測定した結果である。

なお、測定は、Ｋｅｉｔｈｌｅｙ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製２４００シリーズのソースメーター（ｓｏｕｒｃｅ ｍｅｔｅｒ）、色彩輝度計ＣＳ−２００（株式会社コニカミノルタホールディングス（Ｋｏｎｉｃａ Ｍｉｎｏｌｔａ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ）製、測定角１°）、測定用ＰＣプログラムＬａｂＶＩＥＷ８．２（株式会社日本ナショナルインスツルメンツ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）製）を使用して暗室内で行った。

表１の結果を参照すると、実施例１〜３は、比較例１〜４に対して、発光効率が向上し、半減寿命が長くなることがわかった。特に、実施例１〜３と、電子受容性材料を主としてなる陽極側正孔輸送層が設けられていない比較例４とを比較すると、実施例１〜３の特性の方が良好であった。したがって、第１電極と発光層との間に、陽極側正孔輸送層、中間正孔輸送材料層、および発光層側正孔輸送層の三層を設けることによって、有機電界発光素子の発光効率および発光寿命が向上することが確認できた。

具体的には、実施例１と、比較例３とを比較すると、実施例１の特性の方が良好であった。比較例３では、発光層側正孔輸送層に含まれる発光層側正孔輸送材料に、一般式（１）で表される化合物ではなく、一般的な正孔輸送材料である化合物６−１が用いられている。したがって、発光層側正孔輸送層は、一般式（１）で表される化合物を含むことが好ましいとわかる。

また、実施例１と、比較例１とを比較すると、実施例１の特性の方が良好であった。比較例１では、中間正孔輸送材料層と発光層側正孔輸送層とに含まれる化合物が、実施例１に対して入れ替わっている。したがって、一般式（１）で表される化合物を含む発光層側正孔輸送層は、発光層に隣接していることが好ましいとわかる。

また、実施例１と、比較例２とを比較すると、実施例１の特性の方が良好であった。比較例２では、電子受容性材料４−１５からなる層が、一般式（１）で表される化合物１−２を含む層に挟持され、中間正孔輸送材料層に相当する位置に設けられている。したがって、電子受容性材料を主としてなる陽極側正孔輸送層は、第１電極（陽極）に近傍に設けられていることが好ましいとわかる。

なお、実施例１と、実施例２とを比較すると、実施例１の特性の方が良好であった。実施例２では、中間正孔輸送材料層に含まれる中間正孔輸送材料に、一般式（２）で表される化合物２−３ではなく、一般的な正孔輸送材料６−２が用いられている。したがって、中間正孔輸送材料層は、一般式（２）で表される化合物を含むことが好ましいとわかる。

また、実施例１および２と、実施例３とを比較すると、実施例１および２の特性の方が良好であった。実施例３では、発光層のホスト材料に、一般式（３）で表される化合物３−２ではなく、一般的な発光層ホスト材料７−１が用いられている。したがって、発光層は、ホスト材料またはドーパント材料として一般式（３）で表される化合物を含むことが好ましいとわかる。

以上にて説明したように、本実施形態によれば、第１電極（陽極）と発光層との間に、電子受容性材料を主としてなる陽極側正孔輸送層、中間正孔輸送材料層、および一般式（１）で表される化合物を含む発光層側正孔輸送層が積層されるため、有機電界発光素子の発光寿命が向上する。

これは、一般式（１）で表される化合物を含む発光層側正孔輸送層を配置することにより、発光層側正孔輸送層が、発光層で消費されなかった電子から正孔輸送層を保護し、発光層で発生した励起状態のエネルギーの正孔輸送層への拡散を防止し、素子全体のチャージバランス（ｃｈａｒｇｅ ｂａｌａｎｃｅ）を整えるためであると考えられる。また、一般式（１）で表される化合物を含む発光層側正孔輸送層を配置することにより、発光層側正孔輸送層が第１電極（陽極）付近に設けた陽極側正孔輸送層に含まれる電子受容性材料の発光層への拡散を抑制するためであると考えられる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１００ 有機電界発光素子
１１０ 基板
１２０ 第１電極
１３０ 正孔輸送層
１３１ 陽極側正孔輸送層
１３３ 中間正孔輸送材料層
１３５ 発光層側正孔輸送層
１４０ 発光層
１５０ 電子輸送層
１６０ 電子注入層
１７０ 第２電極

Claims (5)

1. 陽極と、
   発光層と、
   前記陽極と前記発光層との間に設けられ、電子受容性材料を主としてなる陽極側正孔輸送層と、
   前記陽極側正孔輸送層と前記発光層との間に設けられ、中間正孔輸送材料を含む中間正孔輸送材料層と、
   前記中間正孔輸送材料層と前記発光層との間に、前記発光層と隣接して設けられ、下記一般式（１）で表される発光層側正孔輸送材料を含む発光層側正孔輸送層と、
   を備える、有機電界発光素子。
   

   

   上記一般式（１）において、
   Ａｒ_１およびＡｒ_２は、互いに独立して、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、または置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基であり、
   Ａｒ_３およびＡｒ_４は、互いに独立して、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基、または隣接する芳香環と縮合して形成された縮合多環基であり、
   Ｒ_１およびＲ_２は、互いに独立して、水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル基であり、
   Ｌ_１およびＬ_２は、互いに独立して、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上１８以下のアリーレン基、または置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上１５以下のヘテロアリーレン基であり、
   ｌおよびｍは、互いに独立して、０以上４以下の整数である。
2. 前記中間正孔輸送材料は、下記一般式（２）で表される化合物である、請求項１に記載の有機電界発光素子。
   

   

   上記一般式（２）において、
   Ａｒ_５〜Ａｒ_７は、互いに独立して、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、または置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基であり、
   Ａｒ_８は、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上５０以下のヘテロアリール基、または置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル基であり、
   Ｌ_３は、単結合、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上１８以下のアリーレン基、または置換もしくは無置換の環形成炭素数５以上１５以下のヘテロアリーレン基である。
3. 前記電子受容性材料は、−９．０ｅＶ以上−４．０ｅＶ以下のＬＵＭＯ（Ｌｏｗｅｓｔ Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ）準位を有する、請求項１または２に記載の有機電界発光素子。
4. 前記陽極側正孔輸送層は、前記陽極に隣接して設けられる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
5. 前記発光層は、下記一般式（３）で表される化合物を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
   

   

   上記一般式（３）において、
   Ａｒ_９は、互いに独立して、水素原子、重水素原子、置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数３以上５０以下のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数７以上５０以下のアラルキル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数２以上５０以下のアルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基、置換もしくは無置換の環形成原子数５以上５０以下のヘテロアリール基、置換もしくは無置換のシリル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、またはヒドロキシル基であり、
   ｎは、１以上１０以下の整数である。
   

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