JP2016076569A

JP2016076569A - 有機電界発光素子

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Publication number: JP2016076569A
Application number: JP2014205459A
Authority: JP
Inventors: 裕美大山; Hiromi Oyama; 朱里佐藤; Juri Sato
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2014-10-06
Filing date: 2014-10-06
Publication date: 2016-05-12
Also published as: US20160099418A1; KR20160041744A

Abstract

【課題】発光効率及び寿命のうち、少なくとも一方を向上することが可能な、新規かつ改良された有機電界発光素子を提供する。【解決手段】アノードと、発光層と、アノードと発光層との間に設けられ、第１の正孔輸送材料と、第１の正孔輸送材料にドープされた電子受容材料とを含む第１の正孔輸送層と、アノードと発光層との間に設けられ、以下の化学式２で示される第２の正孔輸送材料を含む第２の正孔輸送層と、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（ＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｉｓｐｌａｙ）の開発が盛んに行われており、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（ＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｅｖｉｃｅ）についても盛んに開発が行われている。

有機電界発光素子としては、例えば、陽極、陽極上に配置された正孔輸送層、正孔輸送層上に配置された発光層、発光層上に配置された電子輸送層、および電子輸送層上に配置された陰極からなる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し、生成された励起子が基底状態に遷移することによって発光を行う。

特許文献１〜４は、正孔輸送層に使用可能な正孔輸送材料に関する技術を開示する。具体的には、特許文献１〜４は、カルバゾール基を含む正孔輸送材料を開示する。

特開２０１３−０７５８９１号公報特表２０１３−５２５３４６号公報特開２０１３−２３４１８２号公報欧州特許出願公開第２４６８７２５号公報

しかし、特許文献１〜４に開示された技術では、有機電界発光素子の発光効率、及び寿命について満足な値が得られておらず、さらなる改善の必要があった。

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、発光効率及び寿命のうち、少なくとも一方を向上することが可能な、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、アノードと、発光層と、アノードと発光層との間に設けられ、第１の正孔輸送材料と、第１の正孔輸送材料にドープされた電子受容材料とを含む第１の正孔輸送層と、アノードと発光層との間に設けられ、以下の化学式２で示される第２の正孔輸送材料を含む第２の正孔輸送層と、を備えることを特徴とする、有機電界発光素子が提供される。

化学式２において、Ａｒ_０及びＡｒ_１は、それぞれ独立に置換若しくは無置換のアリール基、又は置換若しくは無置換のヘテロアリール基であり、Ａｒ_０及びＡｒ_１のうち少なくとも１つは置換若しくは無置換のシリル基置換されており、Ａｒ_２は、置換または無置換のジベンゾフラニル基であり、Ｌは単結合、置換若しくは無置換のアリーレン基、又は置換若しくは無置換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及び寿命の少なくとも一方が向上する。

ここで、シリル基は、置換または無置換のアリール基で置換されていていてもよい。

また、シリル基は、無置換のフェニル基で置換されていていてもよい。

また、ジベンゾフラニル基の３位にＬが結合していていてもよい。

また、第１の正孔輸送材料は、以下の化学式１で示される構造を有していてもよい。

化学式１において、Ａｒ_３〜Ａｒ_５は、互いに独立して置換若しくは無置換のアリール基又は置換若しくは無置換のヘテロアリール基であり、Ａｒ_６は置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のヘテロアリール基、カルバゾリル基又はアルキル基であり、Ｌ_１は単結合、置換若しくは無置換のアリーレン基又は置換若しくは無置換のヘテロアリーレン基である。

また、電子受容材料は、ＬＵＭＯ準位が−９．０〜−４．０ｅＶであってもよい。

また、発光層は、以下の化学式３で示される構造を有する発光材料を含んでいてもよい。

化学式３において、Ａｒ_７はそれぞれ独立に、水素原子、重水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル基、置換若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、置換若しくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数７以上５０以下のアラルキル基、置換若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、置換若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、置換若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、置換若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、置換若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、置換若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、ニトロ基もしくはヒドロキシル基であり、ｐは１以上１０以下の整数である。

また、第２の正孔輸送層は、第１の正孔輸送層と発光層との間に設けられていてもよい。

また、第２の正孔輸送層は、発光層に隣接していていてもよい。

また、第１の正孔輸送層は、アノードに隣接していていてもよい。

また、第１の正孔輸送層と第２の正孔輸送層との間に設けられ、第１の正孔輸送材料及び第２の正孔輸送材料のうち、少なくとも一方を含む第３の正孔輸送層を備えていてもよい。

以上説明したように本発明によれば、アノードと発光層との間に第１の正孔輸送層及び第２の正孔輸送層が設けられるので、有機電界発光素子の発光効率及び寿命のうち、少なくとも一方が向上する。

本発明の実施形態に係る有機電界発光素子の概略構成を示す断面図である。同実施形態にかかる有機電界発光素子の変形例を示す断面図である。

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。また、本実施形態では、「化学式Ａ（Ａには数値が入る）で示される化合物」を「化合物Ａ」とも称する。

＜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、本発明の一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１４０と、正孔輸送層１４０上に配置された発光層１５０と、発光層１５０上に配置された電子輸送層１６０と、電子輸送層１６０上に配置された電子注入層１７０と、電子注入層１７０上に配置された第２電極１８０と、を備える。正孔輸送層１４０は、複数の層１４１〜１４３からなる多層構造を有する。

（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、又は、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）であり、蒸着法又はスパッタリング（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。第１電極１２０は、例えば、透明であり、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１４０は、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料を含む層であり、例えば正孔注入層１３０上に約１０ｎｍ〜約１５０ｎｍの厚さ（積層構造の総厚）にて形成される。本実施形態では、正孔輸送層１４０は、第１の正孔輸送層１４１、第２の正孔輸送層１４２、及び第３の正孔輸送層１４３を備える。これらの層の厚さの比は特に制限されない。

（１−４−１．第１の正孔輸送層の構成）
第１の正孔輸送層１４１は、第１の電極１２０に隣接した層である。第１の正孔輸送層１４１は、第１の正孔輸送材料と、第１の正孔輸送材料にドープされた電子受容材料とを含む。

第１の正孔輸送材料は、以下の化学式１で示されるものであることが好ましい。後述する実施例に示されるように、第１の正孔輸送材料として以下の化学式１で示されるものを使用することで、有機電界発光素子１００の特性が向上する。

化学式１において、Ａｒ_３〜Ａｒ_５は、互いに独立して置換若しくは無置換のアリール基又は置換若しくは無置換のヘテロアリール基である。Ａｒ_３〜Ａｒ_５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、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。好ましくは、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、ジベンゾフラニル基などを挙げることができる。

Ａｒ_６は置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のヘテロアリール基、カルバゾリル基又はアルキル基である。アリール基及びヘテロアリール基の具体例は、Ａｒ_３〜Ａｒ_５と同様である。好ましい例は、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、ジベンゾフラニル基、及びカルバゾリル基である。

Ｌ_１は単結合、置換若しくは無置換のアリーレン基又は置換若しくは無置換のヘテロアリーレン基である。Ｌ_１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。好ましくは、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、ジベンゾフラニレン基などを挙げることができる。

化学式１で示される正孔輸送材料の具体例としては、以下の化学式１−１〜１−１６のいずれかで示されるものが挙げられる。

第１の正孔輸送材料は、上記以外の正孔輸送材料であってもよい。第１の正孔輸送材料の他の例としては、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−ｐｈｅｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）、ポリビニルカルバゾール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）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）、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。すなわち、第１の正孔輸送材料は、有機電界発光素子の正孔輸送材料として使用可能なものであれば、どのようなものであってもよい。ただし、第１の正孔輸送材料は、化学式１で示されるものであることが好ましい。

電子受容材料は、公知の電子受容材料であればどのようなものであってもよいが、ＬＵＭＭＯ準位が−４．０〜−９．０ｅＶの範囲にあるものがよく、特に−４．０〜−６．０ｅＶであるものが好ましい。ＬＵＭＯ準位が−４．０〜−９．０ｅＶである電子受容材料としては、例えば、以下の化学式４−１〜４−１４で示されるものが挙げられる。

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以下のアルキル基又は環形成炭素数６以上５０以下のアリール基又は環形成原子数５以上５０以下のヘテロアリール基である。Ａｒは電子吸引性の置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基又は置換若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。Ｙはメチン基（−ＣＨ＝）又は窒素原子（−Ｎ＝）である。Ｚは擬ハロゲン又は硫黄（Ｓ）である。ｎは１０以下の範囲内の整数である。Ｘは以下の化学式Ｘ１〜Ｘ７に示す置換基の何れかである。

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、置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基又は置換若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及びＲａが示す置換若しくは無置換の環形成炭素数６以上５０以下のアリール基及び置換若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、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が示す置換若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、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、またはモノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリイフルオロエチル基、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が示す置換若しくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル基の例としては、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が示す置換若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で表される基であり、Ｙの例としては、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としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。

電子受容材料の具体例としては、以下の化学式４−１５、４−１６で示される化合物４−１５、４−１６が挙げられる。化合物４−１５のＬＵＭＯ準位は、−４．４０ｅＶで化合物４−１６のＬＵＭＯ準位は、−５．２０ｅＶである。

電子受容材料のドープ量は特に制限されず、正孔輸送材料にドープ可能な量であれば特に制限されない。電子受容材料の好ましいドープ量は、第１の正孔輸送層１４１を構成する第１の正孔輸送材料の質量に対して０．１質量％以上５０質量％以下とすることが好ましく、より好ましくは、０．５質量％以上５質量％以下である。

（１−４−２．第２の正孔輸送層の構成）
第２の正孔輸送層１４２は、発光層１５０に隣接した層である。第２の正孔輸送層１４２は、第２の正孔輸送材料を含む。第２の正孔輸送材料は、以下の化学式２で示される。

化学式２において、Ａｒ_０及びＡｒ_１は、それぞれ独立に置換若しくは無置換のアリール基、又は置換若しくは無置換のヘテロアリール基である。Ａｒ_０及びＡｒ_１の例としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ビフェニル基、ターフェニル基、フルオレニル基、トリフェニレン基、ビフェニレン基、ピレニル基、ベンゾチアゾリル基、チオフェニル基、チエノチオフェニル基、チエノチエノチオフェニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾチオフェニル基、Ｎ−アリールカルバゾリル基、Ｎ−ヘテロアリールカルバゾリル基、Ｎ−アルキルカルバゾリル基、フェノキサジル基、フェノチアジル基、ピリジル基、ピリミジル基、トリアジル基、キノリニル基、キノキサリル基等が挙げられる。Ａｒ_０及びＡｒ_１は、置換若しくは無置換のアリール基であることが好ましく、環形成炭素数６〜１８の置換または無置換のアリール基であることが特に好ましい。

Ａｒ_０及びＡｒ_１の置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基が挙げられる。アリール基及びヘテロアリール基の例は上述した例と同様である。アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、シクロブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、シクロヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。

アルコキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ｎ−ヘプチルオキシ基、ｎ−オクチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基等が挙げられる。

Ａｒ_０及びＡｒ_１のうち少なくとも１つは置換若しくは無置換のシリル基で置換されている。シリル基の置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基が挙げられる。これらの置換基の例は上述した例と同様である。また、これらの置換基は、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基の少なくとも１つ以上でさらに置換されていてもよい。これらの置換基の例も上述した例と同様である。シリル基の置換基としては、置換または無置換のアリール基が好ましく、無置換のフェニル基が特に好ましい。シリル基の好適な例としては、トリフェニルシリル基が挙げられる。

Ａｒ_２は、置換または無置換のジベンゾフラニル基である。ジベンゾフラニル基の置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基が挙げられる。これらの置換基の例は上述した例と同様である。また、これらの置換基は、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基の少なくとも１つ以上でさらに置換されていてもよい。これらの置換基の例も上述した例と同様である。ジベンゾフラニル基のＬとの結合位置は特に制限されないが、３位であることが好ましい。この場合、有機電界発光素子の特性が特に向上する。

Ｌは単結合、置換若しくは無置換のアリーレン基、又は置換若しくは無置換のヘテロアリーレン基である。アリーレン基及びヘテロアリーレン基の具体例は、上述したＡｒ_０及びＡｒ_１の例を２価の置換基としたものが挙げられる。アリーレン基及びヘテロアリーレン基の好ましい例としては、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、及びピリジレン基が挙げられる。より好ましい例としては、環形成炭素数６〜１４のアリーレン基が挙げられ、さらに好ましい例としては、フェニレン基及びビフェニリレン基がより好ましい。また、Ｌが「単結合」となる場合、ジベンゾフラニル基とＬとが直接結合している。

第２の正孔輸送材料の具体例としては、以下の化学式２−１〜２−３４のいずれかで示されるものが挙げられる。

＾

（１−４−３．第３の正孔輸送層の構成）
第３の正孔輸送層１４３は、第１の正孔輸送層１４１と第２の正孔輸送層１４２との間に設けられる。第３の正孔輸送層１４３は、上述した第１の正孔輸送材料及び第２の正孔輸送材料のうち、少なくとも一方を含む。

（１−４−４．正孔輸送層の変形例）
上述した正孔輸送層１４０は、いわゆる３層構造になっているが、正孔輸送層１４０の構成は上記の例に限られない。すなわち、正孔輸送層１４０は、第１電極１２０と発光層１５０との間に第１の正孔輸送層１４１及び第２の正孔輸送層１４２が配置されていればどのような構造であってもよい。例えば、図２に示すように、第３の正孔輸送層１４３は省略されてもよい。また、第１の正孔輸送層１４１と第２の正孔輸送層１４２との積層順序を入れ替えてもよい。また、第１の正孔輸送層１４１と第１電極１２０との間に第３の正孔輸送層１４３を介在させても良い。同様に、第２の正孔輸送層１４２と発光層１５０との間にも、第３の正孔輸送層１４３を介在させても良い。また、第１〜第３の正孔輸送層１４１〜１４３は、複数層で構成されていてもよい。

（１−５．発光層の構成）
発光層１５０は、蛍光やリン光等により光を発する層である。発光層１５０は、ホスト材料、及び、発光材料であるドーパント（ｄｏｐａｎｔ）材料を含んで形成されてもよい。なお、発光層１５０は、具体的には、約１０ｎｍ〜約６０ｎｍの厚さで形成されてもよい。

発光層１５０のホスト材料は、以下の化学式３で示されることが好ましい。

化学式３において、Ａｒ_７はそれぞれ独立に、水素原子、重水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル基、置換若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、置換若しくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数７以上５０以下のアラルキル基、置換若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、置換若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、置換若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、置換若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、置換若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、置換若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、ニトロ基もしくはヒドロキシル基である。ｐは１以上１０以下の整数である。

化学式３で示されるホスト材料の具体例としては、以下の化学式３−１〜３−１２のいずれかで示されるものが挙げられる。

なお、ホスト材料は上記以外のホスト材料であってもよい。ホスト材料の他の例としては、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）、９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン（ＡＤＮ）、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、化学式３−１３）が挙げられる。すなわち、ホスト材料は、有機電界発光素子のホスト材料として使用可能なものであれば、どのようなものであってもよい。ただし、ホスト材料は、化学式３で示されるものであることが好ましい。

また、発光層１５０は、特定の色の光を発する発光層として形成されてもよい。例えば、発光層１５０は、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層として形成されてもよい。

発光層１５０が青色発光層である場合、青色ドーパントとしては公知の材料が使用可能であるが、例えば、ペリレン（ｐｅｒｌｅｎｅ）及びその誘導体、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）錯体等を使用することができる。

また、発光層１５０が赤色発光層である場合、赤色ドーパントとしては公知の材料が使用可能であるが、例えば、ルブレン（ｒｕｂｒｅｎｅ）及びその誘導体、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）及びその誘導体、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、白金錯体等を使用することができる。

また、発光層１５０が緑色発光層である場合、緑色ドーパントとしては公知の材料が使用可能であるが、例えば、クマリン（ｃｏｕｍａｒｉｎ）及びその誘導体、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等を使用することができる。

電子輸送層１６０は、電子を輸送する機能を有する電子輸送材料を含む層であり、例えば発光層１５０上に約１５ｎｍ〜約５０ｎｍの厚さにて形成される。電子輸送層１６０は、公知の電子輸送材料を用いて形成することができる。公知の電子輸送材料としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）のようなキノリン誘導体、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。

電子注入層１７０は、第２電極１８０からの電子の注入を容易にする機能を備えた層であり、約０．３ｎｍ〜約９ｎｍの厚さにて形成される。なお、電子注入層１７０は、公知の材料を用いて形成することができるが、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、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）等を用いて形成することができる。

第２電極１８０は、例えば、陰極である。具体的には、第２電極１８０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１８０は、例えば、リチウム（Ｌｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−リチウム（Ａｌ−Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム−インジウム（Ｍｇ−Ｉｎ）、マグネシウム−銀（Ｍｇ−Ａｇ）等で形成されてもよい。また、第２電極１８０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。第２電極１８０は、例えば蒸着法又はスパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）法などを用いて電子注入層１７０上に形成される。

（１−６．有機電界発光素子の変形例）
図１の例では、正孔輸送層１４０以外の他の層は単層構造となっているが、他の層も多層構造であってもよい。また、有機電界発光素子１００は、正孔輸送層１４０と第１電極１２０との間に正孔注入層を設けてもよい。

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り、例えば第１電極１２０上に約１０ｎｍ〜約１５０ｎｍの厚さにて形成される。正孔注入層を構成する正孔注入材料は特に制限されない。正孔注入材料の例としては、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）等を挙げることができる。

また、有機電界発光素子１００は、電子輸送層１６０、及び電子注入層１７０のうち、少なくとも１層以上を備えていなくてもよい。

以下では、実施例及び比較例を示しながら、本発明の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、本発明の実施形態に係る有機電界発光素子のあくまでも一例であって、本発明の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。

（合成例１：化学式２−３で示される化合物の合成）
以下の反応スキームにしたがって、化学式２−３で示される化合物、すなわち化合物２−３を合成した。

具体的には、以下の工程により化合物２−３を合成した。すなわち、アルゴン雰囲気下、１００ｍＬの三つ口フラスコに、化合物Ａ１．５０ｇ、化合物Ｂ１．９０ｇ、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（Ｐｄ（ｄｂａ）_２）０．１１ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（（ｔ−Ｂｕ）_３Ｐ）０．１５ｇ、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド０．５４ｇを加えて、４５ｍＬのトルエン溶媒中で６時間加熱還流した。空冷後、水を加えて有機層を分取し溶媒留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒を使用）で精製後、トルエン／ヘキサン混合溶媒で再結晶を行い、白色固体の目的物を１．８６ｇ（収率８６％）得た。

^１ＨＮＭＲ測定で測定された目的物のケミカルシフト値は、８．００（ｄ，１Ｈ），７．９６（ｄ，１Ｈ），７．７８（ｄ，１Ｈ），７．６４−７．５３（ｍ，２０Ｈ），７．４８−７．３３（ｍ，１４Ｈ），７．２９−７．２５（ｍ，６Ｈ）であった。また、ＦＡＢ−ＭＳ測定により測定された目的物の分子量は、８２２であった。これらの結果、目的物が確かに化合物２−３であることが確認できた。

（合成例２：化学式２−９で示される化合物の合成）
以下の反応スキームにしたがって、化学式２−９で示される化合物、すなわち化合物２−９を合成した。

具体的には、以下の工程により化合物２−９を合成した。アルゴン雰囲気下、１００ｍＬの三つ口フラスコに、化合物Ｃ２．５０ｇ、化合物Ｄ２．５２ｇ、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（Ｐｄ（ｄｂａ）_２）０．２５ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（（ｔ−Ｂｕ）_３Ｐ）０．１０ｇ、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド１．８５ｇを加えて、６０ｍＬのトルエン溶媒中で８時間加熱還流した。空冷後、水を加えて有機層を分取し溶媒留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒を使用）で精製後、トルエン／ヘキサン混合溶媒で再結晶を行い、白色固体の目的物を３．３１ｇ（収率７３％）得た。

^１ＨＮＭＲ測定で測定された目的物のケミカルシフト値は、８．１３（ｄ，１Ｈ），７．９８（ｄ，１Ｈ），７．６９−７．２４（ｍ，３５Ｈ），７．１６（ｄ，２Ｈ）であった。また、ＦＡＢ−ＭＳ測定により測定された目的物の分子量は、７４５であった。これらの結果、目的物が確かに化合物２−９であることが確認できた。

（合成例３：化学式２−１７で示される化合物の合成）
以下の反応スキームにしたがって、化学式２−１７で示される化合物、すなわち化合物２−１７を合成した。

具体的には、以下の工程により化合物２−１７を合成した。アルゴン雰囲気下、１００ｍＬの三つ口フラスコに、化合物Ｅ０．８ｇ、化合物Ｆ０．５４ｇ、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（Ｐｄ（ｄｂａ）_２）０．０６ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（（ｔ−Ｂｕ）_３Ｐ）０．１２ｇ、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド０．３ｇを加えて、３０ｍＬのトルエン溶媒中で７時間加熱還流した。空冷後、水を加えて有機層を分取し溶媒留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒を使用）で精製後、トルエン／ヘキサン混合溶媒で再結晶を行い、白色固体の目的物を０．９５ｇ（収率８０％）得た。

^１ＨＮＭＲ測定で測定された目的物のケミカルシフト値は７．９９（ｄ，１Ｈ），７．９１（ｄ，１Ｈ），７．８７（ｄ，２Ｈ），７．６２−７．２８（ｍ，３３Ｈ），７．２０（ｄ，２Ｈ）であった。また、ＦＡＢ−ＭＳ測定により測定された目的物の分子量は、７４５であった。これらの結果、目的物が確かに化合物２−１７であることが確認できた。

（合成例４：化学式２−１９で示される化合物の合成）
以下の反応スキームにしたがって、化学式２−１９で示される化合物、すなわち化合物２−１９を合成した。

具体的には、以下の工程により化合物２−１９を合成した。アルゴン雰囲気下、１００ｍＬの三つ口フラスコに、化合物Ｂ１．５０ｇ、化合物Ｆ０．８７ｇ、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（Ｐｄ（ｄｂａ）_２）０．１１ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（（ｔ−Ｂｕ）_３Ｐ）０．１５ｇ、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド０．５４ｇを加えて、４５ｍＬのトルエン溶媒中で７時間加熱還流した。空冷後、水を加えて有機層を分取し溶媒留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒を使用）で精製後、トルエン／ヘキサン混合溶媒で再結晶を行い、白色固体の目的物を１．８６ｇ（収率８９％）得た。

^１ＨＮＭＲ測定で測定された目的物のケミカルシフト値は、８．００（ｄ，１Ｈ），７．９３−７．８７（ｍ，３Ｈ），７．６６−７．５３（ｍ，１７Ｈ），７．５０−７．２８（ｍ，２２Ｈ）であった。また、ＦＡＢ−ＭＳ測定により測定された目的物の分子量は、８２２であった。これらの結果、目的物が確かに化合物２−１９であることが確認できた。

（合成例５：化合物２−２５で示される化合物の合成）
以下の反応スキームにしたがって、化学式２−２５で示される化合物、すなわち化合物２−２５を合成した。

具体的には、以下の工程により化合物２−２５を合成した。アルゴン雰囲気下、１００ｍＬの三つ口フラスコに、化合物Ａ３．００ｇ、化合物Ｇ１．６８ｇ、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（Ｐｄ（ｄｂａ）_２）０．２０ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（（ｔ−Ｂｕ）_３Ｐ）０．２５ｇ、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド０．７８ｇを加えて、８０ｍＬのトルエン溶媒中で７時間加熱還流した。空冷後、水を加えて有機層を分取し溶媒留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒を使用）で精製後、トルエン／ヘキサン混合溶媒で再結晶を行い、白色固体の目的物を３．５２ｇ（収率８９％）得た。

^１ＨＮＭＲ測定で測定された目的物のケミカルシフト値は、８．３６（ｓ，１Ｈ）８．０３（ｓ、２Ｈ），７．９８−７．７６（ｍ，５Ｈ），７．５５−７．３７（ｍ，８Ｈ），７．３１−７．２９（ｍ，２Ｈ），６．９１（ｄ，１Ｈ）であった。また、ＦＡＢ−ＭＳ測定により測定された目的物の分子量は、４２５であった。これらの結果、目的物が確かに化合物Ｈであることが確認できた。

続いて、アルゴン雰囲気下、１００ｍＬの三つ口フラスコに、化合物Ｈ３．５２ｇ、化合物Ｄ３．４４ｇ、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（Ｐｄ（ｄｂａ）_２）０．２５ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（（ｔ−Ｂｕ）_３Ｐ）０．２８ｇ、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド０．９０ｇを加えて、８０ｍＬのトルエン溶媒中で７時間加熱還流した。空冷後、水を加えて有機層を分取し溶媒留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒を使用）で精製後、トルエン／ヘキサン混合溶媒で再結晶を行い、白色固体の目的物を４．９７ｇ（収率７９％）得た。

^１ＨＮＭＲ測定で測定された目的物のケミカルシフト値は、８．０３−７．９７（ｍ，２Ｈ），７．９８−７．７６（ｍ，５Ｈ），７．５５−７．３１（ｍ，２９Ｈ），６．９１（ｄ，１Ｈ）であった。また、ＦＡＢ−ＭＳ測定により測定された目的物の分子量は、７６０であった。これらの結果、目的物が確かに化合物２−２５であることが確認できた。

（合成例６：化学式２−２８で示される化合物の合成）
以下の反応スキームにしたがって、化学式２−２８で示される化合物、すなわち化合物２−２８を合成した。

具体的には、以下の工程により化合物２−２８を合成した。アルゴン雰囲気下、１００ｍＬの三つ口フラスコに、化合物Ｋ１．５０ｇ、化合物Ｌ２．５５ｇ、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（Ｐｄ（ｄｂａ）_２）０．２０ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（（ｔ−Ｂｕ）_３Ｐ）０．３０ｇ、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド０．７６ｇを加えて、８０ｍＬのトルエン溶媒中で７時間加熱還流した。空冷後、水を加えて有機層を分取し溶媒留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒を使用）で精製後、トルエン／ヘキサン混合溶媒で再結晶を行い、白色固体の目的物を２．５ｇ（収率７４％）得た。

^１ＨＮＭＲ測定で測定された目的物のケミカルシフト値は、８．４５（ｄ，１Ｈ），８．０４−８．００（ｍ，３Ｈ），７．９３−７．７５（ｍ，９Ｈ），７．６４−７．４６（ｍ，３Ｈ），７．５６−７．３８（ｍ，２９Ｈ）であった。また、ＦＡＢ−ＭＳ測定により測定された目的物の分子量は、９２８であった。これらの結果、目的物が確かに化合物２−２８であることが確認できた。

（合成例７：化学式２−２９で示される化合物の合成）

以下の反応スキームにしたがって、化学式２−２９で示される化合物、すなわち化合物２−２９を合成した。

具体的には、以下の工程により化合物２−２９を合成した。アルゴン雰囲気下、１００ｍＬの三つ口フラスコに、化合物Ｍ１．５０ｇ、化合物Ｎ１．９９ｇ、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（Ｐｄ（ｄｂａ）_２）０．０．１８ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（（ｔ−Ｂｕ）_３Ｐ）０．３２ｇ、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド０．７７ｇを加えて、８０ｍＬのトルエン溶媒中で７時間加熱還流した。空冷後、水を加えて有機層を分取し溶媒留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒を使用）で精製後、トルエン／ヘキサン混合溶媒で再結晶を行い、白色固体の目的物を２．５ｇ（収率８８％）得た。

^１ＨＮＭＲ測定で測定された目的物のケミカルシフト値は、８．０３−７．９７（ｍ，２Ｈ），７．８２（ｄ，１Ｈ），７．７６−７．７５（ｍ，３Ｈ），７．５５−７．２６（ｍ，３０Ｈ），２．３７（ｓ，９Ｈ）であった。また、ＦＡＢ−ＭＳ測定により測定された目的物の分子量は、７８８であった。これらの結果、目的物が確かに化合物２−２９であることが確認できた。

（合成例８：化合物２−３１で示される化合物の合成）
以下の反応スキームにしたがって、化学式２−３１で示される化合物、すなわち化合物２−３１を合成した。

具体的には、以下の工程により化合物２−２５を合成した。アルゴン雰囲気下、１００ｍＬの三つ口フラスコに、化合物Ｉ２．００ｇ、化合物Ｊ１．１５ｇ、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（Ｐｄ（ｄｂａ）_２）０．１８ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（（ｔ−Ｂｕ）_３Ｐ）０．２２ｇ、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド０．６５ｇを加えて、５５ｍＬのトルエン溶媒中で７時間加熱還流した。空冷後、水を加えて有機層を分取し溶媒留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒を使用）で精製後、トルエン／ヘキサン混合溶媒で再結晶を行い、白色固体の目的物を３．２３ｇ（収率９１％）得た。

^１ＨＮＭＲ測定で測定された目的物のケミカルシフト値は、８．０４−７．９８（ｍ，４Ｈ），７．８８−７．７９（ｍ，４Ｈ），７．６５−７．２９（ｍ，２７Ｈ），６．９１（ｄ，２Ｈ）であった。また、ＦＡＢ−ＭＳ測定により測定された目的物の分子量は、７６０であった。これらの結果、目的物が確かに化合物２−３１であることが確認できた。

（合成例９：化学式２−３３で示される化合物の合成）
以下の反応スキームにしたがって、化学式２−３３で示される化合物、すなわち化合物２−３３を合成した。

具体的には、以下の工程により化合物２−３３を合成した。アルゴン雰囲気下、１００ｍＬの三つ口フラスコに、化合物Ｅ１．５０ｇ、化合物Ｏ１．４２ｇ、ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム（０）（Ｐｄ（ｄｂａ）_２）０．０．２１ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（（ｔ−Ｂｕ）_３Ｐ）０．３３ｇ、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド０．８３ｇを加えて、８０ｍＬのトルエン溶媒中で７時間加熱還流した。空冷後、水を加えて有機層を分取し溶媒留去した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタンとヘキサンの混合溶媒を使用）で精製後、トルエン／ヘキサン混合溶媒で再結晶を行い、白色固体の目的物を１．６８ｇ（収率６９％）得た。

^１ＨＮＭＲ測定で測定された目的物のケミカルシフト値は、８．０３（ｄ，１Ｈ），７．９７（ｄ，１Ｈ），７．８４（ｄ，１Ｈ），７．７６−７．７５（ｍ，３Ｈ）７．７３−７．２５（ｍ，３７Ｈ）であった。また、ＦＡＢ−ＭＳ測定により測定された目的物の分子量は、８２２であった。これらの結果、目的物が確かに化合物２−３３であることが確認できた。

（有機電界発光素子の作製例１）
つぎに、有機電界発光素子を以下の製法により作製した。まず、予めパターニング（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、かかるＩＴＯ膜（第１電極）の膜厚は、１５０ｎｍであった。オゾン処理後、基板を洗浄した。洗浄済基板を有機層成膜用ガラスベルジャー型蒸着機にセットし、真空度１０^−４〜１０^−５Ｐａ下で、ＨＴＬ１、ＨＴＬ２、ＨＴＬ３、発光層、電子輸送層の順に蒸着を行った。ＨＴＬ１、ＨＴＬ２、ＨＴＬ３の厚さはそれぞれ１０ｎｍとした。発光層の厚さは、２５ｎｍとした。電子輸送層の厚さは２５ｎｍとした。つづいて、金属成膜用ガラスベルジャー型蒸着機に基板を移し、真空度１０^−４〜１０^−５Ｐａ下で電子注入層、陰極材料を蒸着した。電子注入層の厚さは１．０ｎｍとし、第２電極の厚さは１００ｎｍとした。

ここで、「ＨＴＬ１」、「ＨＴＬ２」、「ＨＴＬ３」は正孔輸送層であり、表１に示される材料を用いて作製した。表１において、例えば「化合物１−３、４−１５」とあるのは、正孔輸送材料である化合物１−３に電子受容材料である化合物４−１５をドープしたことを意味する。化合物４−１５のドープ量は、化合物１−３の質量に対して３質量％とした。電子受容材料のドープ量は他の層でも同様とした。また、表１において、化合物６−１〜６−３は、以下の化学式６−１〜６−３で示される。

また、発光材料のホストは９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＡＤＮ、化合物３−２）もしくは、ビス（２，２−ジフェニルビニル）−１，１’−ビフェニル（ＤＰＶＢｉ，化合物３−１３）とした。ドーパントは、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（ＴＢＰ）とした。ドーパントのドープ量は、ホストの質量に対して３質量％とした。電子輸送材料としては、Ａｌｑ３を用い、電子注入材料としては、ＬｉＦを用いた。第２電極材料としては、Ａｌを用いた。

実施例１〜５は、ＨＴＬ１〜３を上述した第１の正孔輸送層１４１、第３の正孔輸送層１４３、第２の正孔輸送層１４２としたものである。実施例２〜４は、実施例１のＨＴＬ３のみを変更したものである。実施例５は、第１の正孔輸送層１４１を構成する第１の正孔輸送材料を化合物６−２としたものである。

実施例６は、第２の正孔輸送層１４２と第３の正孔輸送層１４３の積層順序を入れ替えたものである。すなわち、実施例６では、第２の正孔輸送層１４２と発光層１５０との間に第３の正孔輸送層１４３が配置される。実施例７は、第１の正孔輸送層１４１と第３の正孔輸送層１４３の積層順序を入れ替えたものである。実施例８、９は、実施例１のＨＴＬ３の構成を変更したものである。実施例１０は、実施例１の電子受容材料を変更したものである。実施例１１は、実施例１のホスト材料を変更したものである。実施例１２〜１４は、実施例１のＨＴＬ３の構成を変更したものである。

比較例１、２は、実施例１のＨＴＬ３を第３の正孔輸送層１４３に置き換えたものである。具体的には、比較例１は、第３の正孔輸送層１４３を構成する第１の正孔輸送材料を化合物１−３としたものである。比較例２は、第３の正孔輸送層１４３を構成する第１の正孔輸送材料を化合物６−１としたものである。

比較例３は、実施例５のＨＴＬ１から電子受容材料（化合物４−１５）を除き、さらにＨＴＬ３を化合物６−１に変更したものであり、比較例４は、実施例１の正孔輸送層１４１から電子受容材料（化合物４−１５）を除いたものである。比較例５は、ＨＴＬ１〜３を化合物６−１〜６−３のいずれかで構成したものである。

（有機電界発光素子の特性評価）
次に、実施例及び比較例に係る有機電界発光素子の特性を評価するために、駆動電圧、発光効率、及び半減寿命を測定した。駆動電圧及び発光効率は、１０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度に対する値である。また、半減寿命の初期輝度は１０００ｃｄ／ｍ^２とした。また、上記パラメータの測定には、ＫｅｉｔｈｌｅｙＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製２４００シリーズのソースメーター（ｓｏｕｒｃｅｍｅｔｅｒ）、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（ＫｏｎｉｃａＭｉｎｏｌｔａＨｏｌｄｉｎｇｓ）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（ＮａｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）製）を使用し、暗室内で行った。評価結果を表１に示す。

表１から明らかな通り、実施例１〜１４では、比較例１〜５よりも発光効率及び寿命のうち少なくとも一方が良好になった。さらに、実施例１では、駆動電圧、発光効率、及び寿命のすべてが比較例１〜５よりも良好であった。したがって、第１電極１２０と発光層１５０との間に第１の正孔輸送層１４１及び第２の正孔輸送層１４２を設けることで、有機電界発光素子１００の発光効率及び寿命のうち少なくとも一方が向上することが確認できた。さらに、第１の正孔輸送層１４１と発光層１５０との間に第２の正孔輸送層１４２を設けることで、有機電界発光素子１００の発光効率及び寿命のうち少なくとも一方が向上することが確認できた。

また、実施例１〜４同士を比較すると、実施例１の特性が最も良好であった。この結果、ジベンゾフランの３位にアミンが結合することにより、有機電界発光素子１００の特性が向上することがわかった。また、実施例１と実施例５とを比較すると、実施例１では、実施例５よりも駆動電圧、発光効率及び寿命が良好であった。この結果、第１の正孔輸送材料は化学式１で示される化合物が好ましいことがわかった。また、実施例１と実施例６とを比較すると、実施例１では、駆動電圧、発光効率、及び寿命のいずれもが実施例６よりも良好であった。この結果、第２の正孔輸送層１４２は発光層１５０に隣接していることが好ましいことがわかった。

また、実施例１と実施例７とを比較すると、実施例１では、実施例７よりも駆動電圧、発光効率及び寿命が良好であった。この結果、第１の正孔輸送層１４１は第１電極１２０に隣接していることが好ましいことがわかった。

また、ＨＴＬ１を第１の正孔輸送層１４１とする、すなわちＨＴＬ１に電子受容材料を導入した場合、駆動電圧が下がる傾向にあることがわかった。また、発光層１５０に隣接する位置に第２の正孔輸送層１４２を配置した場合、寿命が向上する傾向にあることがわかった。

（有機電界発光素子の作製例２及び特性評価）
作製例１のＨＴＬ２を省略した他は、作製例１と同様の処理を行うことで、正孔輸送層が２層構造となっている（すなわち、図２に対応する）有機電界発光素子を作製した。そして、有機電界発光素子の特性評価を上記と同様に行った。有機電界発光素子の構成及び特性評価結果を表２にまとめて示す。表２に示されるとおり、第３の正孔輸送層１４３が省略された場合であっても、有機電界発光素子の特性が向上することがわかった。

以上により、本実施形態によれば、第１の正孔輸送層１４１と発光層１５０との間に第２の正孔輸送層１４２が設けられるので、有機電界発光素子１００の発光効率及び寿命が向上する。すなわち、上記構成により、（１）発光層１５０で消費されなかった電子から正孔輸送層１４０を保護する、（２）発光層１５０で発生した励起状態のエネルギーが正孔輸送層１４０に拡散することを防止する、（３）素子全体のチャージバランス（Ｃｈａｒｇｅｂａｌａｎｃｅ）を整えるといった機能を効率的に発現させることができる。この理由として、本発明者は、第１電極１２０付近に配置した電子受容材料が発光層１５０に拡散することを、第２の正孔輸送層１４２が抑制したためであると考えている。

さらに、化学式２のシリル基は、置換または無置換のアリール基で置換されていてもよく、この場合、有機電界発光素子１００の発光効率及び寿命の少なくとも一方が更に向上する。

さらに、化学式２のシリル基は、無置換のフェニル基で置換されていてもよく、この場合、有機電界発光素子１００の発光効率及び寿命の少なくとも一方が更に向上する。

さらに、ジベンゾフラニル基の３位にＬが結合していてもよく、この場合、有機電界発光素子１００の発光効率及び寿命の少なくとも一方が更に向上する。

さらに、第１の正孔輸送材料は、化学式１で示される構造を有するものであってもよく、この場合、有機電界発光素子１００の発光効率及び寿命の少なくとも一方が更に向上する。

さらに、第１の正孔輸送層１４１にドープされる電子受容材料は、ＬＵＭＯ準位が−９．０〜−４．０ｅＶであってもよく、この場合、有機電界発光素子１００の発光効率及び寿命の少なくとも一方が更に向上する。

さらに、発光層１５０は、化学式３で示される構造を有する発光材料を含んでいてもよく、この場合、有機電界発光素子１００の発光効率及び寿命の少なくとも一方が更に向上する。

さらに、第２の正孔輸送層１４２は、第１の正孔輸送層１４１と発光層１５０との間に設けられていてもよく、この場合、有機電界発光素子１００の発光効率及び寿命の少なくとも一方が更に向上する。

さらに、第２の正孔輸送層１４２は、発光層１５０に隣接していてもよく、この場合、有機電界発光素子１００の発光効率及び寿命の少なくとも一方が更に向上する。

さらに、第１の正孔輸送層１４１は、アノード（第１電極１２０）に隣接していてもよく、この場合、有機電界発光素子１００の発光効率及び寿命の少なくとも一方が更に向上する。

さらに、第１の正孔輸送層１４１と第２の正孔輸送層１４２との間に第３の正孔輸送層１４３が設けられていてもよく、この場合、有機電界発光素子１００の発光効率及び寿命の少なくとも一方が更に向上する。

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
１４０正孔輸送層
１４１第１の正孔輸送層
１４２第２の正孔輸送層
１４３第３の正孔輸送層
１５０発光層
１６０電子輸送層
１７０電子注入層
１８０第２電極

Claims

アノードと、
発光層と、
前記アノードと前記発光層との間に設けられ、第１の正孔輸送材料と、前記第１の正孔輸送材料にドープされた電子受容材料とを含む第１の正孔輸送層と、
前記アノードと前記発光層との間に設けられ、以下の化学式２で示される第２の正孔輸送材料を含む第２の正孔輸送層と、を備えることを特徴とする、有機電界発光素子。

前記化学式２において、Ａｒ_０及びＡｒ_１は、それぞれ独立に置換若しくは無置換のアリール基、又は置換若しくは無置換のヘテロアリール基であり、
Ａｒ_０及びＡｒ_１のうち少なくとも１つは置換若しくは無置換のシリル基で置換されており、
Ａｒ_２は、置換または無置換のジベンゾフラニル基であり、
Ｌは単結合、置換若しくは無置換のアリーレン基、又は置換若しくは無置換のヘテロアリーレン基である。
前記シリル基は、置換または無置換のアリール基で置換されていることを特徴とする、請求項１記載の有機電界発光素子。
前記シリル基は、無置換のフェニル基で置換されていることを特徴とする、請求項２記載の有機電界発光素子。
前記ジベンゾフラニル基の３位に前記Ｌが結合していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
前記第１の正孔輸送材料は、以下の化学式１で示される構造を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。

前記化学式１において、Ａｒ_３〜Ａｒ_５は、互いに独立して置換若しくは無置換のアリール基又は置換若しくは無置換のヘテロアリール基であり、
Ａｒ_６は置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のヘテロアリール基、カルバゾリル基又はアルキル基であり、
Ｌ_１は単結合、置換若しくは無置換のアリーレン基又は置換若しくは無置換のヘテロアリーレン基である。
前記電子受容材料は、ＬＵＭＯ準位が−９．０〜−４．０ｅＶであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
前記発光層は、以下の化学式３で示される構造を有する発光材料を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。

前記化学式３において、Ａｒ_７はそれぞれ独立に、水素原子、重水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルキル基、置換若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、置換若しくは無置換の炭素数１以上５０以下のアルコキシ基、置換若しくは無置換の炭素数７以上５０以下のアラルキル基、置換若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、置換若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、置換若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、置換若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、置換若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、置換若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、ニトロ基もしくはヒドロキシル基であり、
ｐは１以上１０以下の整数である。
前記第２の正孔輸送層は、前記第１の正孔輸送層と前記発光層との間に設けられることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
前記第２の正孔輸送層は、前記発光層に隣接していることを特徴とする、請求項８記載の有機電界発光素子。
前記第１の正孔輸送層は、前記アノードに隣接していることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
前記第１の正孔輸送層と前記第２の正孔輸送層との間に設けられ、前記第１の正孔輸送材料及び前記第２の正孔輸送材料のうち、少なくとも一方を含む第３の正孔輸送層を備えることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。