(57)【要約】【課題】駆動電圧が低く、発光効率及び耐久性に優れた有機発光素子を提供する。【解決手段】陽極１１と陰極１５と、陽極１１と陰極１５との間に、正孔注入層１２と、正孔輸送層１３と、発光層１４と、を有する有機化合物層と、を有し、発光層１４が、ホストとドーパントとを有し、正孔輸送層１３が、複数の芳香族炭化水素骨格と、前記芳香族炭化水素骨格同士を連結する単結合と、を有する正孔輸送材料を有し、前記正孔輸送材料の三重項準位Ｔ1が１．８ｅＶ以上であり、前記正孔輸送材料の正孔移動度が１×１０-5ｃｍ2／Ｖｓ以上であり、正孔輸送層１３と発光層１４とにおいて、下記式（１）及び式（２）の関係が成り立つことを特徴とする、有機発光素子１。｜正孔輸送材料の還元電位｜−｜ホストの還元電位｜＞０．１Ｖ              （１）｜正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位−ホストのＨＯＭＯ準位｜＜０．１ｅＶ        （２）【選択図】図１
2014241315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に、正孔注入層と、正孔輸送層と、発光層と、を有する有機化合物層と、を有し、
前記発光層が、ホストとドーパントとを有し、
前記正孔輸送層が、複数の芳香族炭化水素骨格と、前記芳香族炭化水素骨格同士を連結する単結合と、を有する正孔輸送材料を有し、
前記正孔輸送材料の三重項準位Ｔ1が１．８ｅＶ以上であり、
前記正孔輸送材料の正孔移動度が１×１０-5ｃｍ2／Ｖｓ以上であり、
前記正孔輸送層と前記発光層とにおいて、下記式（１）及び式（２）の関係が成り立つことを特徴とする、有機発光素子。
｜正孔輸送材料の還元電位｜−｜ホストの還元電位｜＞０．１Ｖ              （１）
｜正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位−ホストのＨＯＭＯ準位｜＜０．１ｅＶ        （２）
【請求項２】
前記正孔注入層と前記正孔輸送層とにおいて、下記式（３）及び式（４）の関係が成り立つことを特徴とする、請求項１に記載の有機発光素子。
｜正孔輸送材料の酸化電位｜−｜正孔注入材料の還元電位｜＜１．４Ｖ        （３）
｜正孔注入材料のＨＯＭＯ準位｜＞｜正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位｜          （４）
【請求項３】
前記正孔注入材料が、テトラシアノキノジメタン誘導体又はヘキサアザトリフェニレン誘導体であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の有機発光素子。
【請求項４】
前記正孔輸送材料が、フェニレン誘導体、フルオレン誘導体、クリセン誘導体又はピレン誘導体であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項５】
前記ホストが、ピレン誘導体であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項６】
前記ゲストは、電子トラップ材料であることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項７】
青色発光であることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項８】
前記発光層が、ゲストを複数種有し、
複数種ある前記ゲストのうち少なくとも１種が、他のゲストと異なる色の光を発する材料であり、
前記発光層が白色光を出力することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項９】
前記発光層が、複数の層からなる積層体であり、
前記発光層を構成する層のうち少なくとも一層が、前記発光層を構成する他の層と異なる色の光を発する層であり、
前記発光層が白色光を出力することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項１０】
複数の画素を有し、
前記複数の画素のうち少なくとも一つが、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の有機発光素子と、前記有機発光素子に接続する能動素子と、を有し、
前記複数の画素の少なくとも一部が発光することにより所定の表示をすることを特徴とする、表示装置。
【請求項１１】
画像情報を入力するための入力部と、画像を表示するための表示部とを有し、
前記表示部が、請求項１０に記載の表示装置であることを特徴とする、画像情報処理装置。
【請求項１２】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の有機発光素子と、前記有機発光素子に駆動電圧を供給するためのＡＣ／ＤＣコンバーター回路と、を有することを特徴とする、照明装置。
【請求項１３】
感光体と、
前記感光体を帯電させる帯電部と、
前記感光体を露光して静電潜像を形成するための露光部と、
前記感光体に形成された静電潜像を現像するための現像器と、を有し、
前記露光部が、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の有機発光素子を有することを特徴とする、画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の有機発光素子と、前記有機発光素子に接続されている能動素子と、を備えた発光点を有し、
前記発光点から出力された光を用いて感光体を露光することを特徴とする、露光器。
【請求項１５】
前記発光点を複数有し、
複数の前記発光点が、前記感光体の長軸方向に沿って列を形成して配置されていることを特徴とする、請求項１４に記載の露光器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子は、陽極と陰極と間に、発光性有機化合物を含む薄膜が設けられている電子素子である。陽極と陰極との間に電圧を印加し、正孔及び電子を注入することにより有機発光素子は駆動する。具体的には、各電極からそれぞれ印加された正孔と電子とが素子内部（発光性有機化合物を含む薄膜）で再結合し、この再結合によって生じた励起状態の発光性有機化合物（励起子）が基底状態に戻る際に光が放射される。有機発光素子は、この放射される光を利用する素子である。
【０００３】
有機発光素子の発光について、発光原理の視点から分類すると、一重項励起子を利用した蛍光発光と三重項励起子を利用した燐光発光との二種類に分けることができる。ここで原理的に一重項励起子と三重項励起子との生成確率は１：３であり、三重項励起子が生成しやすいことがわかる。このことから蛍光を利用した有機発光素子の場合、発光として利用できる割合（内部量子効率）は最大で２５％となる一方で、燐光を利用した有機発光素子の場合、内部量子効率は最大で７５％となる。
【０００４】
有機発光素子を携帯電話やテレビ等のフルカラーディスプレイの構成部材へと応用した場合、赤色及び緑色においては、燐光を利用することで有機発光素子の高効率化及び高耐久化が実現されている。しかしながら青色においては、青色発光する有機発光素子の耐久性に課題があるため、連続駆動寿命が短いという点が問題となっていた。そこで青色においては、比較的に耐久性が良い蛍光を利用した有機発光素子が用いられていたが、上述したように一重項励起子の生成確率が低いため、発光効率という観点で課題が生じていた。
【０００５】
ここで、蛍光を利用し、かつ発光色が青色の有機発光素子の発光効率を向上させる方法として、特許文献１や非特許文献１にて提案されている方法が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４７７２９４２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】有機ＥＬ討論会第１１回例会予稿集（Ｐ３−４）
【非特許文献２】Ｓｍａｌｌ  ２０１１，７，Ｎｏ９，１１８６−１１９１
【非特許文献３】Ｒ．Ａｈｌｒｉｃｈｓ，Ｍ．Ｂａｅｒ，Ｍ．Ｈａｅｓｅｒ，Ｈ．Ｈｏｒｎ，ａｎｄ  Ｃ．Ｋｏｅｌｍｅｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ  ｏｎ  ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ  ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ：ｔｈｅ  ｐｒｏｇｒａｍ  ｓｙｓｔｅｍ  ＴＵＲＢＯＭＯＬＥ  Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．１６２−１６５（１９８９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、蛍光を利用した有機発光素子において、発光効率を向上させる方法として、これまで有効活用されていなかった三重項励起子を蛍光発光に利用する方法が提案されている。この方法は、Ｔｒｉｐｌｅｔ−Ｔｒｉｐｌｅｔ  ａｎｎｉｈｉｌａｔｉｏｎ（ＴＴＡ）と呼ばれる方法であり、具体的な発光メカニズムは、以下に説明する通りである。まず発光層内で三重項励起子が複数発生した後、そのうちの２つの三重項励起子が衝突し消滅する際に、一重項励起子が生成される。これにより蛍光発光に必要な一重項励起子が増加することで蛍光発光が増加する。その結果、内部量子効率は最大で６２．５％となり、発光効率が増加する。ここで発光として素子外部に取り出せる割合（外部量子効率（ＥＱＥ）＝内部量子効率×光取り出し）を計算すると、従来の上限である５％（光取り出しを２０％と仮定した場合）を超え、最大で１２．５％とすることができる。
【０００９】
このＴＴＡを利用した青色発光する有機発光素子については、アントラセン誘導体を発光層のホストとして用いた有機発光素子が提案され、発光効率が高いことが報告されている。例えば非特許文献１では、青色発光する有機発光素子の外部量子収率は７％程度であり、従来の上限を超えている。しかしながらＴＴＡを利用したとしても有機発光素子の外部量子収率の上限は１２．５％であるため、さらなる改善の余地があるといえる。ところで非特許文献１では、正孔輸送層に芳香族アミン誘導体（α−ＮＰＤ）が含まれているが、この芳香族アミン誘導体は発光効率の低下をもたらすと考えられる。
【００１０】
一般的に芳香族アミン誘導体は強い電子供与性を有するため、発光層の構成材料と相互作用を起こすが、この相互作用が発光消光の原因となる。よって発光効率を向上させるために、正孔輸送層の構成材料として芳香族アミン誘導体以外の有機化合物を用いた有機発光素子が提案されている。例えば特許文献１では、芳香族アミン誘導体以外の有機化合物として、アントラセン誘導体、アリールエチレン及びアリールアセチレン誘導体、ポリフェニレン炭化水素が開示されている。また特許文献１の実施例において、正孔輸送層としてアントラセン誘導体を用いた有機発光素子は、赤色及び緑色において、発光効率の向上が見られる。
【００１１】
しかし、正孔輸送層の構成材料であるアントラセン誘導体は、その三重項エネルギー準位（Ｔ1）が発光層のホストと同程度である。このため、非特許文献１にて提案されているＴＴＡを利用した有機発光素子において、正孔輸送層の構成材料としてアントラセン誘導体を用いると、発光層内に三重項励起子を閉じ込めることができない。このため、発光層と隣接する層（例えば、正孔輸送層）に三重項励起子が漏れ、発光効率の低下に繋がる。従って、Ｔ1がアントラセン誘導体（１．８ｅＶ以下）より高い有機化合物が望まれていた。
【００１２】
ただし、アントラセン誘導体以外の化合物であって、Ｔ1が高いと考えられる有機化合物を用いた有機発光素子は、赤色及び緑色において、発光効率があまり向上しないばかりか、駆動電圧の高電圧化を招くことが特許文献１にて示されている。これは青色発光する有機発光素子においても同様と考えられる。
【００１３】
本発明は、上述した課題を解決するためになされるものであり、その目的は、特に、青色発光の有機発光素子において、駆動電圧が低く、発光効率及び耐久性に優れた有機発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の有機発光素子は、陽極と陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に、正孔注入層と、正孔輸送層と、発光層と、を有する有機化合物層と、を有し、
前記発光層が、ホストとドーパントとを有し、
前記正孔輸送層が、複数の芳香族炭化水素骨格と、前記芳香族炭化水素骨格同士を連結する単結合と、を有する正孔輸送材料を有し、
前記正孔輸送材料の三重項準位Ｔ1が１．８ｅＶ以上であり、
前記正孔輸送材料の正孔移動度が１×１０-5ｃｍ2／Ｖｓ以上であり、
前記正孔輸送層と前記発光層とにおいて、下記式（１）及び式（２）の関係が成り立つことを特徴とする。
｜正孔輸送材料の還元電位｜−｜ホストの還元電位｜＞０．１Ｖ              （１）
｜正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位−ホストのＨＯＭＯ準位｜＜０．１ｅＶ        （２）
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、特に、青色発光の有機発光素子において、駆動電圧が低く、発光効率及び耐久性に優れた有機発光素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の有機発光素子における実施形態の例を示す断面模式図である。
【図２】本発明の有機発光素子と、この有機発光素子に接続されている能動素子とを有する表示装置の例を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（１）有機発光素子
本発明の有機発光素子は、陽極と陰極と、陽極と陰極との間に、少なくとも正孔注入層と、正孔輸送層と、発光層と、を有する有機化合物層と、を有する。つまり、本発明の有機発光素子において、陽極から発生した正孔は、まず正孔注入層へ注入され、正孔注入層と正孔輸送層とを経由してから発光層へと輸送される。
【００１８】
本発明において、発光層は、ホストとドーパントとを有する。本発明において、正孔輸送層は、複数の芳香族炭化水素骨格と、これら芳香族炭化水素骨格同士を連結する単結合と、を有する正孔輸送材料を有している。本発明において、正孔輸送材料の三重項準位Ｔ1が１．８ｅＶ以上である。本発明において、正孔輸送材料の正孔移動度が１×１０-5ｃｍ2／Ｖｓ以上である。本発明において、正孔輸送層と発光層とにおいて、下記式（１）及び式（２）の関係が成り立つ。
｜正孔輸送材料の還元電位｜−｜ホストの還元電位｜＞０．１Ｖ              （１）
｜正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位−ホストのＨＯＭＯ準位｜＜０．１ｅＶ        （２）
【００１９】
以下、適宜図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することがない限りその形態及び詳細（の少なくとも一部）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ものである。
【００２０】
図１は、本発明の有機発光素子における実施形態の例を示す断面模式図である。図１の有機発光素子１は、陽極１１と、正孔注入層１２と、正孔輸送層１３と、発光層１４と、陰極１５と、がこの順に積層されている。尚、図１の有機発光素子１において、基板（不図示）の上に形成される電極（下部電極）は、陽極１１であってもよいし、陰極１５であってもよい。
【００２１】
図１の有機発光素子１において、正孔注入層１２と、正孔輸送層１３と、発光層１４とからなる積層体は、有機発光素子１を構成する有機化合物層に該当する。本発明において、有機化合物層を構成する層としては、正孔注入層１２、正孔輸送層１３及び発光層１４に限定されるものではない。例えば、発光層１４と陰極１５との間に、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層等の介在層を適宜設けてもよい。
【００２２】
また図１の有機発光素子１において、発光層１４は、単層として表記されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、発光層１４が複数の層からなる積層体であってもよい。
【００２３】
以下、図１の有機発光素子１の構成部材について説明する。
【００２４】
陽極１１の構成材料としては、仕事関数がなるべく大きな無機化合物がよい。例えば、金、白金、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム、タングステン等の金属単体あるいはこれら金属単体を複数種類混合した合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物が挙げられる。これら無機化合物（電極物質）は、一種類を単独で使用してもよいし複数種を併用して使用してもよい。また、陽極１１は単層で構成されていてもよいし、複数の層で構成されていてもよい。
【００２５】
正孔注入層１２は、正孔を陽極１１から効率よく注入させると共に、この正孔を正孔輸送層１３へ効率よく注入させる材料、即ち、正孔注入材料からなる層である。本発明において、正孔注入層１２の構成材料としては特に限定はないが、好ましくは、テトラシアノキノジメタン誘導体又はヘキサアザトリフェニレン誘導体である。
【００２６】
正孔注入材料の具体例として、Ｎｏｖａｌｅｄ社製のＮＤＰ−９や、Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社のＨＡＴ−ＣＮ等が挙げられるが、結晶化せず安定な単層膜を形成できる材料であれば特に限定されない。尚、正孔注入材料においては、所定の物性を有する化合物が好ましく用いられるが、この所定の物性については、後述する。
【００２７】
正孔輸送層１３は、正孔注入層１２から注入された正孔を発光層１４へ輸送するために設けられる層である。本発明において、正孔輸送層１３は、複数の芳香族炭化水素骨格と、これら芳香族炭化水素骨格同士を連結する単結合と、を有する正孔輸送材料を有する。また、本発明において、正孔輸送層１３に含まれる正孔輸送材料の三重項準位Ｔ1は、１．８ｅＶ以上であり、この正孔輸送材料の正孔移動度は１×１０-5ｃｍ2／Ｖｓ以上である。ただし、芳香族炭化水素骨格のうち、アントラセン骨格は、三重項準位に関する要件（Ｔ1≧１．８ｅＶ）を満たしていないので、正孔輸送材料として、好ましくは、アントラセン誘導体（アントラセン骨格を有する化合物）以外の化合物である。本発明において、正孔輸送材料として、好ましくは、フェニレン誘導体、フルオレン誘導体、クリセン誘導体、ピレン誘導体等が挙げられるが、アントラセン誘導体以外の化合物（アントラセン骨格を有していない化合物）であれば特に限定されるものではない。
【００２８】
尚、正孔輸送材料として用いられる化合物が有する芳香族炭化水素骨格は、メチル基、エチル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等のアルキル基をさらに有してもよい。また正孔輸送層１３の構成材料である正孔輸送材料については、材料の物性に関する要件をいくつか満たす必要がある。この要件の詳細については、後述する。
【００２９】
発光層１４は、ホストとドーパント（ゲスト）とを有する層である。ただし、本発明において、発光層１４に含まれる材料はホスト及びドーパントのみに限定されるものではない。
【００３０】
発光層１４に含まれるホストとなる化合物としては特に限定されないが、好ましくは、ピレン誘導体である。尚、ホストとなる化合物については、材料の物性に関する要件をいくつか満たす必要がある。この要件の詳細については、後述する。
【００３１】
発光層１４に含まれるドーパント（ゲスト）となる化合物としては特に限定されないが、好ましくは、電子トラップ材料である。これにより、発光層１４内のキャリアバランスが良好になるので、有機発光素子の発光効率の向上につながる。ドーパントとなる電子トラップ材料として、例えば、主骨格中にフルオランテン骨格を含む化合物が挙げられる。尚、主骨格中にフルオランテン骨格を含む化合物とは、フルオランテン骨格そのものが含まれる化合物に限定されず、フルオランテン骨格にベンゼン環等の環構造がさらに縮合されてなる縮合多環化合物も含まれている。
【００３２】
発光層１４から出力される光の色は特に限定される物ではなく、白色であってもよい。ここで発光層１４から白色光を出力する場合、発光層１４から複数種類の光（例えば、赤色、緑色、青色）を出力させる必要がある。
【００３３】
発光層１４から複数種類の光を出力させる方法としては、発光層１４に複数種のゲストを含ませる方法がある。ここで発光層１４が単層である場合は、当該発光層１４はゲストを複数種有している状態になる。このとき発光層１４に含まれるゲストのうち少なくとも１種が、他のゲストと異なる色の光を発する材料であることが好ましい。一方、発光層１４が複数の層からなる積層体である場合、発光層１４を構成する各層には少なくともゲストが１種類含まれる。またこのように発光層１４が複数の層からなる積層体である場合では、発光層１４を構成する層のうち少なくとも一層が、発光層１４を構成する他の層と異なる色の光を発する層であることが好ましい。
【００３４】
陰極１５の構成材料としては、仕事関数の小さなものがよい。例えば、リチウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金属、アルミニウム、チタニウム、マンガン、銀、鉛、クロム等の金属単体が挙げられる。あるいはこれらの金属単体を複数種組み合わせた合金も使用することができる。例えば、マグネシウム−銀、アルミニウム−リチウム、アルミニウム−マグネシウム等が使用できる。酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の金属酸化物の利用も可能である。これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし複数種を併用して使用してもよい。また、陰極１５は単層で構成されていてもよいし、複数の層で構成されていてもよい。
【００３５】
また発光層１４から出力された光を取り出す観点から、陽極１１及び陰極１５のうちの少なくともいずれかが透明又は半透明の電極であることが望ましい。
【００３６】
（２）材料物性に関する要件
本発明においては、有機発光素子の構成材料の材料物性について、以下に説明する要件を満たすことを要するあるいは満たすことが好ましい。
【００３７】
（２−１）三重項準位（Ｔ1）
三重項準位（Ｔ1）とは、最低三重項励起状態となった化合物が有するエネルギー準位である。言い換えれば、対象化合物の最低三重項励起エネルギーがＴ1に該当する。本発明においては、正孔輸送層に含まれる正孔輸送材料のＴ1が１．８ｅＶ以上であることを要する。
【００３８】
（２−２）正孔移動度（μh）
正孔移動度μhとは、固体の物質中における正孔の移動のしやすさを数値化したものである。ここでμhは、その値が大きければ大きいほど正孔が移動しやすいことを示す。
【００３９】
本発明においては、正孔輸送材料の正孔移動度μhは、１×１０-5ｃｍ2／Ｖｓ以上であることを要する。
【００４０】
（２−３）酸化電位、還元電位
酸化電位は、対象化合物以外の化合物を酸化させる力を電位で表した数値である。これに対して、還元電位は、対象化合物以外の化合物を還元させる力を電位で表した数値である。
【００４１】
本発明においては、下記式（１）が成り立つことを要する。
｜正孔輸送材料の還元電位｜−｜ホスト材料の還元電位｜＞０．１Ｖ        （１）
【００４２】
ここで式（１）は、正孔輸送層１３と発光層１４との間の界面における電子ブロック性、即ち、発光層１４における電子の閉じ込め性能を示す式である。本発明は、この式（１）を満たすことにより、発光層１４内に注入された電子を、発光層１４内に閉じ込めることができる。
【００４３】
（２−４）ＨＯＭＯ準位
ＨＯＭＯ準位とは、対象化合物の最高被占有軌道（Ｈｉｇｈｅｓｔ  Ｏｃｃｕｐｉｅｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｂｉｔａｌ）が有するエネルギー準位である。
【００４４】
本発明において、正孔輸送材料については、上述した正孔移動度の要件に加えて下記式（２）が成り立つことを要する。
｜正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位−ホストのＨＯＭＯ準位｜＜０．１ｅＶ      （２）
【００４５】
この関係式を満たすことで、正孔輸送層１３から発光層１４への正孔の注入障壁を低減し、正孔輸送層１３と発光層１４との界面において正孔溜りを無くすことができる。この正孔溜りを無くすことにより、発光層１４近傍に生じる電荷消光を低減させることができる。
【００４６】
（２−５）材料物性に関する好適要件
また一般的に、青色発光する発光層において、ホストのＨＯＭＯ準位は６．０ｅＶ程度であり、陽極からの正孔注入性は赤色や緑色の発光層に比べて悪い。このため正孔注入層１２及び正孔輸送層１３に用いられる材料については、当該材料のＨＯＭＯ準位が階段状になるように設計することで、正孔注入性を改善している。
【００４７】
しかしながら本発明では、正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位とホストのＨＯＭＯ準位とが近いため、陽極１１からの正孔注入性も考慮する必要がある。そこで本発明では、正孔注入層１２に還元電位の低い正孔注入材料を用いのが好ましい。具体的には、下記式（３）及び式（４）が成り立つことが好ましい。
｜正孔輸送材料の酸化電位｜−｜正孔注入材料の還元電位｜＜１．４Ｖ      （３）
｜正孔注入材料のＨＯＭＯ｜＞｜正孔輸送材料のＨＯＭＯ｜                （４）
【００４８】
式（３）及び式（４）の要件を満たすことで、正孔輸送材料から電子を引き抜くことができるので、正孔輸送層内にホールを発生させることができる。
【００４９】
以上、述べた要件を満たすことにより、蛍光を利用した、特に、発光色が青色である有機発光素子は、駆動電圧を上げることなく、発光効率及び耐久化に優れた有機発光素子となる。
【００５０】
（３）有機発光素子の用途
本発明の有機発光素子は、表示装置や照明装置の構成部材として用いることができる。他にも、電子写真方式の画像形成装置の露光光源や液晶表示装置のバックライト、白色光源にカラーフィルターを有する発光装置等の用途がある。カラーフィルターは例えば赤、緑、青の３つの色が透過するフィルターが挙げられる。
【００５１】
本発明の表示装置は、本発明の有機発光素子を表示部に有する。尚、この表示部は複数の画素を有する。
【００５２】
そしてこの画素は、本発明の有機発光素子と、発光輝度を制御するための能動素子（スイッチング素子）又は増幅素子の一例であるトランジスタとを有し、この有機発光素子の陽極又は陰極とトランジスタのドレイン電極又はソース電極とが電気接続されている。ここで表示装置は、ＰＣ等の画像表示装置として用いることができる。上記トランジスタとして、例えば、ＴＦＴ素子が挙げられ、このＴＦＴ素子は、例えば、基板の絶縁性表面に設けられている。またこのＴＦＴ素子は、透明酸化物半導体からなる電極を有するのが好ましい。
【００５３】
表示装置は、エリアＣＣＤ、リニアＣＣＤ、メモリーカード等からの画像情報を入力する画像入力部を有し、入力された画像を表示部に表示する画像情報処理装置でもよい。
【００５４】
また、撮像装置やインクジェットプリンタが有する表示部は、タッチパネル機能を有していてもよい。このタッチパネル機能の駆動方式は特に限定されない。
【００５５】
また表示装置はマルチファンクションプリンタの表示部に用いられてもよい。
【００５６】
照明装置は例えば室内を照明する装置である。照明装置は白色（色温度が４２００Ｋ）、昼白色（色温度が５０００Ｋ）、その他青から赤のいずれの色を発光するものであってもよい。
【００５７】
本発明の照明装置は、本発明の有機発光素子と、この有機発光素子と接続し有機発光素子に駆動電圧を供給するＡＣ／ＤＣコンバーター回路（交流電圧を直流電圧に変換する回路）とを有している。尚、この照明装置は、カラーフィルターをさらに有してもよい。
【００５８】
本発明の画像形成装置は、感光体とこの感光体の表面を帯電させる帯電部と、感光体を露光して静電潜像を形成するための露光部と、感光体の表面に形成された静電潜像を現像するための現像器とを有する画像形成装置である。ここで画像形成装置に備える露光手段、例えば、露光器は、本発明の有機発光素子を含んでいる。
【００５９】
また本発明の有機発光素子は、感光体を露光するための露光器の構成部材（発光部材）として使用することができる。本発明の有機発光素子を有する露光器は、例えば、本発明の有機発光素子と本発明の有機発光素子に接続される能動素子とを有する発光点を少なくとも１つ、好ましくは、複数有している。そして、この発光点が所定の直線方向（例えば、感光体の長軸方向）に沿って配置されている。
【００６０】
次に、図面を参照しながら本発明の表示装置につい説明する。図２は、有機発光素子とこの有機発光素子に接続されるスイッチング素子とを有する表示装置の例を示す断面模式図である。尚、図２の表示装置２を構成する有機発光素子として、本発明の有機発光素子が用いられている。
【００６１】
図２の表示装置１は、ガラス等の基板２１とその上部にスイッチング素子となるＴＦＴ素子２８又は有機化合物層を保護するための防湿膜２２が設けられている。また符号２３は金属のゲート電極２３である。符号２４はゲート絶縁膜であり、符号２５は半導体層である。
【００６２】
ＴＦＴ素子２８は、半導体層２５とドレイン電極２６とソース電極２７とを有している。ＴＦＴ素子２８の上部には絶縁膜２９が設けられている。コンタクトホール３０を介して有機発光素子を構成する陽極３１とソース電極２７とが接続されている。
【００６３】
尚、有機発光素子に含まれる電極（陽極、陰極）とＴＦＴに含まれる電極（ソース電極、ドレイン電極）との電気接続の方式は、図２に示される態様に限られるものではない。つまり陽極又は陰極のうちいずれか一方とＴＦＴ素子ソース電極又はドレイン電極のいずれか一方とが電気接続されていればよい。
【００６４】
図２の表示装置２では多層の有機化合物層を１つの層の如く図示をしているが、有機化合物層３２は、複数層であってよい。陰極３３の上には有機発光素子の劣化を抑制するための第一の保護層３４や第二の保護層３５が設けられている。
【００６５】
図２の表示装置２が白色を発する表示装置の場合、図１の有機発光素子１を構成する有機化合物層に含まれる発光層は、赤色発光材料、緑色発光材料及び青色発光材料を混合してなる層としてもよい。また赤色発光材料からなる層、緑色発光材料からなる層、青色発光材料からなる層をそれぞれ積層させてなる積層型の発光層としてもよい。さらに別法として、赤色発光材料からなる層、緑色発光材料からなる層、青色発光材料からなる層を横並びにするなりして一の発光層の中にドメインを形成した態様であってもよい。
【００６６】
図２の表示装置２ではスイッチング素子としてトランジスタを使用しているが、これに代えてＭＩＭ素子をスイッチング素子として用いてもよい。
【００６７】
また図２の表示装置２に使用されるトランジスタは、単結晶シリコンウエハを用いたトランジスタに限らず、基板の絶縁性表面上に活性層を有する薄膜トランジスタでもよい。活性層として単結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタ、活性層としてアモルファスシリコンや微結晶シリコン等の非単結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタ、活性層としてインジウム亜鉛酸化物やインジウムガリウム亜鉛酸化物等の非単結晶酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタであってもよい。尚、薄膜トランジスタはＴＦＴ素子とも呼ばれる。
【００６８】
図２の表示装置２に含まれるトランジスタは、Ｓｉ基板等の基板内に形成されていてもよい。ここで基板内に形成されるとは、Ｓｉ基板等の基板自体を加工してトランジスタを作製することを意味する。つまり、基板内にトランジスタを有することは、基板とトランジスタとが一体に形成されていると見ることもできる。
【００６９】
基板内にトランジスタを設けるかどうかについては、精細度によって選択される。例えば１インチでＱＶＧＡ程度の精細度の場合はＳｉ基板内に有機発光素子を設けることが好ましい。
【００７０】
以上の説明の通り、本発明の有機発光素子を用いた表示装置を駆動することにより、良好な画質で、長時間安定な表示が可能になる。
【実施例】
【００７１】
［実施例１］
本実施例（実施例１）では、基板上に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層及び陰極がこの順に積層されてなる有機発光素子を、以下に説明する方法で作製した。ここで本実施例にて使用した材料の一部を以下に列挙する。
【００７２】
【化１】
2014241315.tif 000003
【００７３】
まずスパッタ法により、ガラス基板（基板）上に、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）を成膜して陽極を形成した。このとき陽極の膜厚を１１０ｎｍとした。次に、陽極が形成された基板を、アセトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で順次超音波洗浄し、次いでＩＰＡで煮沸洗浄後乾燥した。さらに、ＵＶ／オゾン洗浄を行った。以上の処理を行った陽極付基板を、透明導電性支持基板として、次の工程に用いた。
【００７４】
次に、真空蒸着法により、ＮＤＰ−９（Ｎｏｖａｌｅｄ社製）を成膜して正孔注入層を形成した。このとき正孔注入層の膜厚を４ｎｍとした。次に、真空蒸着法により、正孔注入層の上に、化合物１を成膜して正孔輸送層を形成した。このとき正孔輸送層の膜厚を１０６ｎｍとした。次に、正孔輸送層の上に、化合物２（ホスト）と、化合物３（ドーパント）と、を、それぞれ別のボートから同時蒸着して発光層を形成した。このとき発光層の膜厚を２５ｎｍとし、発光層に含まれるドーパントの濃度を１重量％となるようにした。次に、真空蒸着法により、発光層の上に、化合物４を成膜してホールブロック層を形成した。このときホールブロック層の膜厚を１５ｎｍとした。次に、真空蒸着法により、ホールブロック層の上に、化合物５を成膜して電子輸送層を形成した。このとき電子輸送層の層厚を１５ｎｍとした。
【００７５】
尚、以上説明した正孔注入層、正孔輸送層層、発光層、ホールブロック層及び電子輸送層の各層を形成する際に、蒸着時の真空度を２．０×１０-5Ｐａ以下とし、成膜速度を０．０８ｎｍ／ｓｅｃ以上０．１０ｎｍ／ｓｅｃ以下の条件とした。ただし、発光層を形成する際の成膜速度は、ホストの蒸着速度とドーパントの蒸着速度とを合わせたものである。また、正孔輸送層の成膜が終了してから発光層の成膜が開始するまでの間は多くても１０分以内真空状態を維持し、また、発光層の成膜が終了してから電子輸送層の成膜が開始するまでの間においても多くても１０分以内真空状態を維持した。
【００７６】
次に、真空蒸着法により、電子輸送層の上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を成膜して電子注入層を形成した。このとき電子注入層の膜厚を０．５ｎｍとし、蒸着時の真空度を３．０×１０-5Ｐａとし、成膜速度を０．０５ｎｍ／ｓｅｃとした。次に、真空蒸着法により、電子注入層の上に、アルミニウムを成膜して陰極（電子注入電極）を形成した。このとき陰極の膜厚を１２０ｎｍとし、蒸着時の真空度を３．０×１０-5Ｐａとし、成膜速度を０．８ｎｍ／ｓｅｃ以上１．２ｎｍ／ｓｅｃ以下の条件とした。
【００７７】
最後に、水分の吸着が起こらないように、露点−７０℃以下の窒素雰囲気中で保護用ガラス板をかぶせ、エポキシ系接着材で封止した。尚、保護ガラスの接着面側には掘り込みが設けられており、水分吸着用のシート（有機ＥＬ用水分ゲッターシート、ダイニック株式会社製）が封入されていた。
【００７８】
以上により、有機発光素子を得た。
【００７９】
［比較例１］
実施例１において、下記に示される化合物６を用いて正孔輸送層を形成し、発光層に含まれるホストとして化合物６を使用した。これらを除いては、実施例１と同様の方法により有機発光素子を得た。
【００８０】
【化２】
2014241315.tif 000004
【００８１】
［比較例２］
実施例１において、下記に示される化合物７を用いて正孔輸送層を形成し、発光層に含まれるホストとして化合物６を使用した。これらを除いては、実施例１と同様の方法により有機発光素子を得た。
【００８２】
【化３】
2014241315.tif 000005
【００８３】
［比較例３］
実施例１において、発光層に含まれるホストとして下記に示される化合物８を用いた。これを除いては、実施例１と同様の方法により有機発光素子を得た。
【００８４】
【化４】
2014241315.tif 000006
【００８５】
［比較例４］
実施例１において、下記に示される化合物９を用いて正孔輸送層を形成し、発光層に含まれるホストとして下記に示される化合物１０を使用した。これらを除いては、実施例１と同様の方法により有機発光素子を得た。
【００８６】
【化５】
2014241315.tif 000007
【００８７】
［参考例１］
実施例１において、下記に示される化合物１１を用いて正孔輸送層を形成し、発光層に含まれるホストとして化合物６を使用した。これらを除いては、実施例１と同様の方法により有機発光素子を得た。
【００８８】
【化６】
2014241315.tif 000008
【００８９】
［実施例２］
実施例１において、発光層に含まれるホストとして下記に示される化合物１０を使用した。これを除いては、実施例１と同様の方法により有機発光素子を得た。
【００９０】
【化７】
2014241315.tif 000009
【００９１】
［実施例３］
本実施例（実施例３）では、基板上に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、第一発光層、第二発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層及び陰極がこの順に積層されてなる有機発光素子を、以下に説明する方法で作製した。ここで本実施例にて使用した材料の一部を以下に列挙する。
【００９２】
【化８】
2014241315.tif 000010
【００９３】
まずスパッタ法により、ガラス基板（基板）上に、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）を成膜して陽極を形成した。このとき陽極の膜厚を１１０ｎｍとした。次に、陽極が形成された基板を、アセトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で順次超音波洗浄し、次いでＩＰＡで煮沸洗浄後乾燥した。さらに、ＵＶ／オゾン洗浄を行った。以上の処理を行った陽極付基板を、透明導電性支持基板として、次の工程に用いた。
【００９４】
次に、真空蒸着法により、ＮＤＰ−９（Ｎｏｖａｌｅｄ社製）を成膜して正孔注入層を形成した。このとき正孔注入層の膜厚を４ｎｍとした。次に、真空蒸着法により、正孔注入層の上に、化合物１を成膜して正孔輸送層を形成した。このとき正孔輸送層の膜厚を１０６ｎｍとした。次に、正孔輸送層の上に、化合物６（ホスト）と、化合物３（ドーパント）と、を、それぞれ別のボートから同時蒸着して第一発光層を形成した。このとき第一発光層の膜厚を２０ｎｍとし、発光層に含まれるドーパントの濃度を１重量％となるようにした。次に、第一発光層の上に、化合物１０（ホスト）と、化合物３（ドーパント）と、を、それぞれ別のボートから同時蒸着して第二発光層を形成した。このとき第二発光層の膜厚を５ｎｍとし、第二発光層に含まれるドーパントの濃度を１重量％となるようにした。次に、真空蒸着法により、発光層の上に、化合物４を成膜してホールブロック層を形成した。このときホールブロック層の膜厚を１５ｎｍとした。次に、真空蒸着法により、ホールブロック層の上に、化合物５を成膜して電子輸送層を形成した。このとき電子輸送層の層厚を１５ｎｍとした。
【００９５】
尚、以上説明した正孔注入層、正孔輸送層層、第一発光層、第二発光層、ホールブロック層及び電子輸送層の各層を形成する際に、蒸着時の真空度を２．０×１０-5Ｐａ以下とし、成膜速度を０．０８ｎｍ／ｓｅｃ以上０．１０ｎｍ／ｓｅｃ以下の条件とした。ただし、発光層を形成する際の成膜速度は、ホストの蒸着速度とドーパントの蒸着速度とを合わせたものである。また、正孔輸送層の成膜が終了してから第一発光層の成膜が開始するまでの間は多くても１０分以内真空状態を維持し、また、第二発光層の成膜が終了してから電子輸送層の成膜が開始するまでの間においても多くても１０分以内真空状態を維持した。
【００９６】
次に、真空蒸着法により、電子輸送層の上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を成膜して電子注入層を形成した。このとき電子注入層の膜厚を０．５ｎｍとし、蒸着時の真空度を３．０×１０-5Ｐａとし、成膜速度を０．０５ｎｍ／ｓｅｃとした。次に、真空蒸着法により、電子注入層の上に、アルミニウムを成膜して陰極（電子注入電極）を形成した。このとき陰極の膜厚を１２０ｎｍとし、蒸着時の真空度を３．０×１０-5Ｐａとし、成膜速度を０．８ｎｍ／ｓｅｃ以上１．２ｎｍ／ｓｅｃ以下の条件とした。
【００９７】
最後に、水分の吸着が起こらないように、露点−７０℃以下の窒素雰囲気中で保護用ガラス板をかぶせ、エポキシ系接着材で封止した。尚、保護ガラスの接着面側には掘り込みが設けられており、水分吸着用のシート（有機ＥＬ用水分ゲッターシート、ダイニック株式会社製）が封入されていた。
【００９８】
以上により、有機発光素子を得た。
【００９９】
［実施例４］
実施例３において、第二発光層を形成する際に、ホストとして化合物１２を使用したことを除いては、実施例３と同様の方法により有機発光素子を得た。
【０１００】
［正孔輸送材料、ホストの物性］
ここで、実施例、比較例及び参考例のいずれかにおいて使用された材料のうち、正孔輸送層の構成材料（正孔輸送材料）及びホストとして使用された化合物について、下記の物性の評価を行った。
【０１０１】
（１）三重項準位（Ｔ1）
Ｔ1は、下の計算方法を用いて算出した。算出した値を、表１に示す。
（１−１）構造最適化
計算方法：密度汎関数法（ＤＦＴ）
汎関数：Ｂ３ＬＹＰ
基底関数：ｄｅｆ２−ＳＶ（Ｐ）
ソフトウェア：ＴＵＲＢＯＭＯＬＥ
（１−２）励起最低三重項（吸収）励起エネルギー
計算方法：時間依存密度汎関数法（ＴＤＤＦＴ）、密度汎関数法（ＤＦＴ）
汎関数：Ｂ３ＬＹＰ
基底関数：ｄｅｆ２−ＳＶ（Ｐ）
ソフトウェア：ＴＵＲＢＯＭＯＬＥ
ソフトウェア：ＴＵＲＢＯＭＯＬＥ：
ＴＵＲＢＯＭＯＬＥ  Ｖ５．１０（非特許文献３参照）
【０１０２】
（２）正孔移動度（μh）
正孔輸送材料の正孔移動度（μh）は、以下に説明する方法により測定した。
【０１０３】
まず真空蒸着法により、ＩＴＯ付きガラス基板上に、測定対象の有機化合物を膜厚２μｍで成膜した後、続けてアルミニウムを膜厚１００ｎｍ程度で成膜することで、正孔移動度測定用の素子を得た。得られた素子について、水分の吸着が起こらないように、露点−７０℃以下の窒素雰囲気中で保護用ガラス板をかぶせ、エポキシ系接着材で封止した。尚、保護ガラスの接着面側には掘り込みを入れ、水分吸着用のシート（有機ＥＬ用水分ゲッターシート、ダイニック株式会社製）を封入した。
【０１０４】
この素子を、タイムオブフライト測定装置（オプテル社製ＴＯＦ−３０１）を用いて、１．０×１０5Ｖ／ｃｍの電界強度で正孔移動度を測定した。得られた測定値を、表１に示す。
【０１０５】
（３）酸化電位、還元電位
酸化電位及び還元電位は、サイクリックボルタンメトリー法により測定した。ここで測定の際に使用した部材、サンプル及び測定条件について以下に示す。尚、使用した測定系は、酸化電位及び還元電位が同時に測定できる測定系である。
支持電解物質：テトラブチルアンモニウムパークロレイト（濃度：０．１ｍｏｌ／Ｌ）
サンプル（酸化電位測定）：測定対象の有機化合物の塩化メチレン溶液（濃度：１×１０-4ｍｏｌ／Ｌ以上１×１０-6ｍｏｌ／Ｌ以下）
サンプル（還元電位測定）：測定対象の有機化合物のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド溶液（濃度：１×１０-4ｍｏｌ／Ｌ以上１×１０-6ｍｏｌ／Ｌ以下）
測定温度：２５℃
参照電極：Ａｇ／ＡｇＮＯ3
対向電極：白金電極
作用電極：グラシックカーボン
【０１０６】
得られた測定値については、フェロセン／フェロセニウム（Ｆｃ／Ｆｃ+）を用い、電位値に換算した。換算した値を、表１に示す。
【０１０７】
（４）ＨＯＭＯ準位
ＨＯＭＯ準位は、は、以下に説明する方法により測定した。
【０１０８】
まずＩＴＯ付きガラス基板上に、測定対象の有機化合物を約１００ｎｍ程度成膜した後、大気下光電子分光装置（理研計器株式会社製、ＡＣ−３）を用いて、スペクトルを測定した。次に、得られたスペクトルから光電子放出しきい値を決定し、このしきい値をＨＯＭＯ準位（イオン化ポテンシャル）とした。得られた値を、表１に示す。
【０１０９】
尚、測定条件は以下の通りとした。
測定するエネルギー範囲：５．００ｅＶ以上７．００ｅＶ以下
エネルギー間隔：０．０５ｅＶ
計数時間：１０ｓｅｃ
設定光量：４ｎＷ以上１０ｎＷ以下
【０１１０】
ここで実施例（実施例１乃至実施例４）、比較例（比較例１乃至比較例４）及ぶ参考例１にて、正孔輸送層の構成材料（正孔輸送材料）として用いられた化合物、並びに発光層のホストとして用いられた化合物の物性値を下記表１にまとめる。
【０１１１】
【表１】
2014241315.tif 000011
【０１１２】
一方、ＮＤＰ９の各物性は以下の通りである。
ＬＵＭＯ：５．１０ｅＶ(注1)
バンドギャップ（ＢＧ）：２．３ｅＶ
還元電位：−０．３７Ｖ(注2)
（（注１）Ｎｏｖａｌｅｄ社がホームページで公開している物性値であり、サイクリックボルタンメトリーにより換算したもの。（注２）非特許文献２に記載されている物性値。）
【０１１３】
ここでＨＯＭＯは、ＬＵＭＯ＋ＢＧで表され、７．４ｅＶと推測できる。
【０１１４】
よって、実施例で使用したＮＤＰ９は、下記の関係を満たしている。
｜正孔注入材料のＨＯＭＯ｜＞｜正孔輸送材料のＨＯＭＯ｜
【０１１５】
［発光素子の評価結果と考察］
実施例及び比較例で得られた素子について、ＩＴＯ電極（陽極）を正極、アルミニウム電極（陰極）を負極にして、電圧を印加して、電流及び発光輝度を評価した。尚、電流及び発光輝度を評価する際には、以下の装置を使用した。
電流電圧特性：ヒューレッドパッカード社製、微小電流計４１４０Ｂ
発光輝度：トプコン社製、ＳＲ３
【０１１６】
得られた発光素子の評価結果、及び輝度を１０００Ｃｄ／ｍ2に設定した際の有機発光素子の物性の評価結果と、に基づいて、正孔輸送層の構成材料（正孔輸送材料）と発光層のホストとのエネルギー関係について、下記式（ｉ）及び（ｉｉ）を用いて考察した。
ΔＥ1＝｜正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位−ホストのＨＯＭＯ準位｜      （ｉ）
ΔＥ2＝｜正孔輸送材料の還元電位｜−｜ホストの還元電位｜          （ｉｉ）
【０１１７】
さらに正孔注入層の構成材料（正孔注入材料）と正孔輸送層の構成材料（正孔輸送材料）とエネルギー関係について、下記式（ｉｉｉ）を用いて考察した。
ΔＥ3＝｜正孔輸送材料の酸化電位｜−｜正孔注入材料の還元電位｜    （ｉｉｉ）
【０１１８】
考察の結果を下記表２に示す。
【０１１９】
【表２】
2014241315.tif 000012
【０１２０】
表２において、実施例１の有機発光素子は、下記（ｉａ）、（ｉｉａ）及び（ｉｉｉａ）の関係を満たしている。
（ｉａ）ΔＥ1＜０．１ｅＶ
（ｉｉａ）ΔＥ2＞０．１Ｖ
（ｉｉｉａ）ΔＥ3＜１．４Ｖ
【０１２１】
また実施例１の有機発光素子は、正孔輸送性材料の三重項準位（Ｔ1）が１．８ｅＶ以上であり、かつ正孔移動度μhが１×１０-5ｃｍ2／Ｖｓ以上である。
【０１２２】
従って、実施例１の有機発光素子は、蛍光を利用した青色の発光を有する有機発光素子であって、駆動電圧、発光効率及び耐久性の観点で優れていることがわかった。
【０１２３】
一方、比較例１の有機発光素子は、実施例１の有機発光素子よりも発光効率が低かった。これは、比較例１の有機発光素子について正孔輸送性材料の三重項準位（Ｔ1）に関する要件（Ｔ1≧１．８ｅＶ）を満たしていなかったことに起因すると考えられる。つまり、正孔輸送層の構成材料としてアントラセン誘導体を用いると、Ｔ1が発光層のホストの三重項準位と同程度になる。このため、発光層内に三重項励起子を閉じ込めることができない。そのため、発光層に隣接する正孔輸送層に三重項励起子が漏れるため発光効率の低下に繋がっていると考えられる。
【０１２４】
また比較例２の有機発光素子は、実施例１の有機発光素子と比較して駆動電圧が高かった。これは、比較例２の有機発光素子について正孔移動度（μh）に関する要件（μh≧１×１０-5ｃｍ2／Ｖｓ）を満たしていなかったことに起因すると考えられる。つまり、正孔輸送層の構成材料（正孔輸送材料）の正孔移動度μhが小さいことが、高電圧化に繋がっていると考えられる。
【０１２５】
また比較例３の有機発光素子は、実施例１の有機発光素子よりも発光効率が低かった。これは、比較例３の有機発光素子についてΔＥ1に関する要件（ΔＥ1＜０．１ｅＶ）を満たしていなかったことに起因すると考えられる。つまり、正孔輸送材料のＨＯＭＯ準位と発光層のホストのＨＯＭＯ準位との差が大きいと、正孔輸送層と発光層との界面が正孔の注入障壁となる。このように正孔輸送層と発光層との界面が正孔の注入障壁となることで、当該界面に正孔が溜り、発光層内の励起子を電荷クエンチしていることが考えられる。
【０１２６】
また比較例４の有機発光素子は、実施例１の有機発光素子よりも発光効率が低かった。これは、比較例４の有機発光素子についてΔＥ2に関する要件（ΔＥ2＞０．１ｅＶ）を満たしていなかったことに起因すると考えられる。つまり、正孔輸送材料とホストとの間の還元電位差が０．１ｅＶを超えないと、発光層内に注入された電子を、発光層内に閉じ込めることができず、発光効率の低下に繋がると考えられる。
【０１２７】
また、参考例１の有機発光素子は、実施例１の有機発光素子よりも駆動電圧が高かった。これは、参考例１の有機発光素子についてΔＥ3に関する要件（ΔＥ3＜１．４ｅＶ）を満たしていなかったことに起因すると考えられる。つまり、正孔輸送材料の酸化電位と正孔注入材料の還元電位との差（電位差）が大きいと、正孔輸送材料から電子を引き抜くことができず、正孔輸送層内に正孔を発生させることができない状態になる。そのため駆動電圧が高くなったと考えられる。
【０１２８】
一方、実施例２の有機発光素子は、実施例１の有機発光素子と比較してΔＥ1の値が大きい（０．０２ｅＶ）が、ΔＥ1二巻知る要件は満たされているので、実施例１と同様に、駆動電圧、発光効率及び耐久性の観点で優れていることがわかった。
【０１２９】
また、実施例３及び実施例４の有機発光素子は、実施例１の有機発光素子と異なり発光層が複数の層（第一発光層、第二発光層）で構成されているが、実施例１と同様に上記（ｉａ）、（ｉｉａ）及び（ｉｉｉａ）の要件、並びにＴ1及びμhの要件を満たす。このため実施例１と同様に、駆動電圧、発光効率及び耐久性の観点で優れていることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
実施例の有機発光素子は、外部量子収率において、従来の上限（５％）超え、最大で１０．５％を達成した。また実用輝度１０００Ｃｄ／ｍ2における電圧（駆動電圧）も低く、また耐久性能も良好である。よって本発明の有機発光素子は、ディスプレイ及び照明の青色発光成分として用いたとしても、十分に耐え得ると考えられる。
【符号の説明】
【０１３１】
１：有機発光素子、１１：陽極、１２：正孔注入層、１３：正孔輸送層、１４：発光層、１５：陰極
【図１】
2014241315.tif 000013
【図２】
2014241315.tif 000014