JP2015122459A

JP2015122459A - 有機ｅｌ素子

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Publication number: JP2015122459A
Application number: JP2013266552A
Authority: JP
Inventors: 朱里佐藤; Juri Sato
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2013-12-25
Publication date: 2015-07-02
Also published as: KR20150075352A; US20150179943A1

Abstract

【課題】駆動電圧の増加を抑制しつつ、発光効率を更に向上させることが可能な、有機ＥＬ素子を提供すること。
【解決手段】本発明に係る有機ＥＬ素子は、陽極と、前記陽極上に設けられ、互いに異なる化合物を主成分とする複数層からなる正孔輸送層と、前記正孔輸送層上に設けられる発光層と、前記発光層上に設けられる陰極と、を備え、前記複数層からなる正孔輸送層のうち最も厚みが厚い第１の正孔輸送層における正孔移動度が、当該第１の正孔輸送層と前記発光層との間に位置する前記正孔輸送層のうち少なくとも１層における正孔移動度よりも大きい。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機ＥＬ素子に関する。

近年、発光材料を表示部の発光素子に用いた有機エレクトロルミネッセンス表示装置（ＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅＤｉｓｐｌａｙ：有機ＥＬ表示装置）の開発が盛んになってきている。有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置等とは異なり、陽極及び陰極から注入された正孔及び電子を発光層において再結合させることにより、発光層における有機化合物を含む発光材料を発光させて表示を実現する、いわゆる自発光型の表示装置である。

近年、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という。）として、発光層、及び、この発光層にキャリア（ｃａｒｒｉｅｒ）である正孔や電子を輸送する層等のように、特性の異なる複数の層で構成されたものが提案されている。

有機ＥＬ素子の発光効率を向上させるためには、発光層において正孔と電子とが再結合する確率を増やすことが重要である。正孔と電子のどちらかが過剰に供給され、再結合しないまま各電荷が発光層を通過してしまうと、発光効率が低下してしまう。そのため、この電子と正孔の注入バランス（ｂａｌａｎｃｅ）は、有機ＥＬ素子の発光効率及び寿命を決定する要因として、極めて重要な因子であると言える。

上記のような電子と正孔の注入バランスを制御するために、有機ＥＬ素子を構成する複数の層の電荷移動度を制御する試みがなされている。例えば、下記の特許文献１には、１層のみからなる正孔輸送層の正孔移動度を、所定の範囲内とする技術が開示されている。

特開２００８−１３０８４０号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されているように、１層のみからなる正孔輸送層の正孔移動度を制御する場合には、有機ＥＬ素子の駆動電圧が増加してしまうという問題があった。

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、駆動電圧の増加を抑制しつつ、発光効率を更に向上させることが可能な、有機ＥＬ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、前記陽極上に設けられ、互いに異なる化合物を主成分とする複数層からなる正孔輸送層と、前記正孔輸送層上に設けられる発光層と、前記発光層上に設けられる陰極と、を備え、前記複数層からなる正孔輸送層のうち最も厚みが厚い第１の正孔輸送層における正孔移動度が、当該第１の正孔輸送層と前記発光層との間に位置する前記正孔輸送層のうち少なくとも１層における正孔移動度よりも大きい有機ＥＬ素子が提供される。

かかる有機ＥＬ素子の正孔輸送層では、互いに異なる正孔移動度を有する化合物からなる正孔輸送層を複数層設けることで、正孔移動度のバランスを取ることができ、駆動電圧の増加を抑制しつつ、発光効率を更に向上させることが可能となる。

前記第１の正孔輸送層の正孔移動度は、０．３ＭＶ／ｃｍ〜１．０ＭＶ／ｃｍの電界の範囲において、１×１０^−４〜１×１０^−３ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃであり、前記第１の正孔輸送層と前記発光層との間に位置する前記正孔輸送層のうち少なくとも１層の正孔移動度が、０．３ＭＶ／ｃｍ〜１．０ＭＶ／ｃｍの電界の範囲において、１×１０^−５〜１×１０^−４ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃであることが好ましい。

第１の正孔輸送層、及び、第１の正孔輸送層と発光層との間に位置する正孔輸送層のうち少なくとも１層の正孔移動度が上記の範囲となることで、正孔移動度のバランスを取ることができ、駆動電圧の増加を抑制しつつ、発光効率を更に向上させることが可能となる。

前記第１の正孔輸送層と発光層との間に位置する正孔輸送層のうち少なくとも１層の厚みは、前記第１の正孔輸送層の厚みの１／１０以下であることが好ましい。

前記第１の正孔輸送層と発光層との間に位置する正孔輸送層のうち少なくとも１層の厚みを上記のようにすることで、駆動電圧の増加を抑制しつつ、発光効率を更に向上させることが可能となる。

前記第１の正孔輸送層と発光層との間に位置する正孔輸送層のうち少なくとも１層の主成分が、アミノカルバゾール誘導体であってもよい。

前記アミノカルバゾール誘導体は、下記一般式（１ａ）又は一般式（１ｂ）で表される化合物であることが好ましい。

・・・（１ａ）

・・・（１ｂ）

ここで、上記一般式（１ａ）及び（１ｂ）において、Ａｒ_１〜Ａｒ_７は、置換もしくは無置換のアリール基、又は、置換もしくは無置換のヘテロアリール基であり、Ｌ_１〜Ｌ_２は、結合基、置換もしくは無置換のアリーレン基、又は、置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基である。

前記第１の正孔輸送層と発光層との間に位置する正孔輸送層のうち少なくとも１層の主成分が、モノアミン誘導体であってもよい。

前記モノアミン誘導体は、下記一般式（２）で表される化合物であることが好ましい。

・・・（２）

ここで、上記一般式（２）において、Ｒ_１、Ｒ_２及びＲ_３は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１５のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基、又は、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のヘテロアリール基であり、ｌ、ｍ、ｎは、それぞれ０≦ｌ≦４、０≦ｍ≦４、０≦ｎ≦５、を満たす整数であり、Ａｒ_１１は、置換又は無置換の炭素数６〜３０のアリール基であり、Ｒ_１１は、水素原子、フッ素原子、置換シリル基であり、ｏは、０≦ｏ≦３を満たす整数である。ただし、ｏが２以上のとき、Ｒ_１１は上記の中で異なっていてもよい。

前記第１の正孔輸送層と発光層との間に位置する正孔輸送層のうち少なくとも１層の主成分が、カルバゾール誘導体であってもよい。

前記カルバゾール誘導体は、下記一般式（３）で表される化合物であることが好ましい。

・・・（３）

ここで、上記一般式（３）において、Ａｒ_１は、炭素数６〜３０のアリール基、炭素数１〜３０のヘテロアリール基、又は、炭素数１〜１５のアルキル基であり、Ｒ_１〜Ｒ_１７は、炭素数６〜３０のアリール基、炭素数１〜３０のヘテロアリール基、炭素数１〜１５のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、水素原子、又は、重水素原子であり、Ａｒ_２は、炭素数６〜３０の窒素、酸素、硫黄、リン、ケイ素からなる群より選択されるヘテロ原子を含んでもよい縮合環、又は、炭素と窒素とからなる縮合環であり、Ａｒ_１及びＡｒ_２は、互いに異なる置換基であり、ａ及びｂは、０〜３であり、Ｌ_１及びＬ_２は、単結合又は２価の連結基を表し、隣接した複数のＲ_１〜Ｒ_１０は結合し、飽和又は不飽和の環を形成してもよい（ただし、Ｒ_１とＲ_６、又は、Ｒ_２とＲ_１０が結合し、芳香環を形成することはない）。

前記第１の正孔輸送層と発光層との間に位置する正孔輸送層のうち少なくとも１層の主成分を、上記のような３種類の誘導体の何れかとすることで、駆動電圧の増加を抑制しつつ、発光効率を更に向上させることが可能となる。

前記発光層は、青色蛍光発光材料を含んでもよい。また、前記発光層は、赤色リン光発光材料を含んでもよい。また、前記発光層は、緑色リン光発光材料を含んでもよい。

以上説明したように本発明によれば、第１の正孔輸送層、及び、第１の正孔輸送層と発光層との間に位置する正孔輸送層のうち少なくとも１層の正孔移動度を所定の範囲とすることで、有機ＥＬ素子の駆動電圧の増加を抑制しつつ、発光効率を更に向上させることが可能となる。

本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子が備える正孔輸送層の一例を示す概略断面図である。本発明の実施形態に係る有機ＥＬ材料を使用して製造した有機ＥＬ素子の概略断面図である。

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。

（有機ＥＬ素子の構成について）
まず、図１及び図２を参照しながら、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子１００の構成について、詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図であり、図２は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子が備える電子輸送層の一例を示す概略断面図である。

本実施形態に係る有機ＥＬ素子は、例えば、図１に示すような構造を有している。なお、図１に示した有機ＥＬ素子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ＥＬ素子が図１に示した構造に限定されるものではない。

なお、以下では、「Ａ層上に設けられたＢ層」という表現を用いるが、かかる表現におけるＡ層とＢ層との関係は、Ａ層の直上にＢ層が存在する場合に限定されるものではなく、Ａ層の上方にＢ層が存在する場合も含むものとする。すなわち、かかる表現は、Ａ層の直上に１又は複数の層が存在し、これらの層の直上にＢ層が存在する場合も含むものとする。

［有機ＥＬ素子の全体構成について］
本実施形態に係る有機ＥＬ発光素子１００は、図１に示したように、基板１０２と、基板１０２上に配置された第１電極１０４と、第１電極１０４上に配置された正孔注入層１０６と、正孔注入層１０６上に配置された正孔輸送層１０８と、正孔輸送層１０８上に配置された発光層１１０と、発光層１１０上に配置された電子輸送層１１２と、電子輸送層１１２上に配置された電子注入層１１４と、第２電極１１６と、を備える。

基板１０２は、一般的な有機ＥＬ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１０２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。

第１電極１０４は、例えば、アノード（陽極）であり、蒸着法、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）法又は塗布法などを用いて基板１０２上に形成される。具体的には、第１電極１０４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１０４は、例えば、透明であり、導電性にすぐ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）などで形成されてもよい。また、第１電極１０４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。

正孔注入層１０６は、第１電極１０４からの正孔の注入を容易にする機能を備えた層であり、必要に応じて、第１電極１０４上に形成される。この正孔注入層１０６は、真空蒸着法、スピンコーティング法、インクジェット法などを用いて第１電極１０４上に形成される。また、正孔注入層１０６は、具体的には、約０．１ｎｍ〜約１０００ｎｍ、より具体的には、約１ｎｍ〜約１００ｎｍの厚さにて形成されてもよい。

なお、正孔注入層１０６は、例えば、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）、銅フタロシアニンなど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）、ポリアニリン／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＡＮＩ／ＰＳＳ）又はヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル（ＨＡＴ（ＣＮ）_６）などを用いて形成することができる。

正孔輸送層１０８は、主に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、ホスト材料や発光ドーパント材料を主成分としない層である。すなわち、本実施形態に係る正孔輸送層１０８自体は、有機ＥＬ素子の発光輝度に大きく寄与しない点に注意されたい。正孔輸送層１０８は、電子阻止層及び／又は励起子閉じ込め層としての機能を有してもよい。

この正孔輸送層１０８は、真空蒸着法、スピンコーティング法、インクジェット法などを用いて正孔注入層１０６上（場合によっては、第１電極１０４上）に形成される。本実施形態に係る有機ＥＬ素子１００は、互いに異なる化合物を主成分とする、複数の層から構成されるが、この正孔輸送層１０８の詳細な構成については、以下で詳述する。

発光層１１０は、蛍光やリン光等の光を発する層であり、真空蒸着法、スピンコーティング法、インクジェット法などを用いて正孔輸送層１０８上に形成される。また、発光層１１０は、ホスト（ｈｏｓｔ）材料及び発光ドーパント（ｄｏｐａｎｔ）材料を含んでいてもよい。なお、発光層１１０は、具体的には、約１０ｎｍ〜約１００ｎｍ、より具体的には、約２０ｎｍ〜約６０ｎｍの厚さで形成されてもよい。

発光層１１０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１１０は、赤色発光層、緑色発光層、又は青色発光層として形成されてもよい。また、複数色の発光ドーパントを用いて、白色発光層としてもよい。更に、異なる発光色を発する発光層の積層構造により、白色発光層としてもよい。

また、発光層１１０に用いるホスト材料としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ_３）、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）、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）、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’−Ｎ，Ｎ’−ジカバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）、４，４’−ビス（９−カルバゾール）−２，２’−ジメチル−ビフェニル（ｄｍＣＢＰ）を使用することができる。

発光層１１０に用いる青色ドーパントとしては、例えば、１，４−ビス［２−（３−Ｎ−エチルカルバゾリル）ビニル］ベンゼン（ＢＣｚＶＢ）、４−（ジ-ｐ-トルイルアミノ）−４‘−［（ジ−ｐ−トルイルアミノ）スチリル］スチルベン（ＤＰＡＶＢ）、Ｎ−（４−（（Ｅ）−２−（６−（（Ｅ）−４−（ジフェニルアミノ）スチリル）ナフタレン−２−イル）ビニル）フェニル）−Ｎ−フェニルベンゼンアミン（Ｎ−ＢＤＡＶＢｉ）などのスチリル誘導体、ペリレン（ｐｅｒｌｅｎｅ）及びその誘導体（例えば、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（ＴＢＰｅ））、ピレン及びその誘導体（例えば、１，１−ジピレン、１，４−ジピレニルベンゼン）、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）などを使用することができる。

また、発光層１１０に用いる赤色ドーパントとしては、例えば、５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセン（ルブレン（ｒｕｂｒｅｎｅ））、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））などを使用することができる。

また、発光層１１０に用いる緑色ドーパントとしては、例えば、３−（２−ベンゾチアゾリル）−７−（ジエチルアミノ）クマリン（クマリン６（ｃｏｕｍａｒｉｎ６））、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｐｙ）_３）などを使用することができる。

電子輸送層１１２は、主に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、必要に応じて、発光層１１０上に形成される。この電子輸送層１１２は、正孔阻止層及び／又は励起子閉じ込め層としての機能を有してもよい。この電子輸送層１１２は、真空蒸着法、スピンコーティング法、インクジェット法などを用いて形成される。また、電子輸送層１１２は、具体的には、約１０ｎｍ〜約１００ｎｍ、より具体的には、約１５ｎｍ〜約５０ｎｍの厚さにて形成されてもよい。なお、電子輸送層１１２は、例えば、リチウムキノレート（ＬｉＱ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）などを用いて形成することができる。

電子注入層１１４は、第２電極１１６からの電子の注入を容易にする機能を備えた層であり、必要に応じて、電子輸送層１１２上（場合によっては、発光層１１０上）に形成される。この電子注入層１１４は、真空蒸着法などを用いて形成される。また、電子注入層１１４は、具体的には、約０．１ｎｍ〜約１０ｎｍ、より具体的には、約０．１ｎｍ〜約３ｎｍの厚さにて形成されてもよい。なお、電子注入層１１４は、例えば、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）などを用いて形成することができる。

第２電極１１６は、例えば、カソード（陰極）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１１４上に形成される。具体的には、第２電極１１６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１１６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）などで形成されてもよい。また、第２電極１１６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。

以上、図１を参照しながら、本実施形態に係る有機ＥＬ素子１００の全体構成について、簡単に説明した。

［正孔輸送層の構成について］
次に、図２を参照しながら、本実施形態に係る有機ＥＬ素子１００が備える正孔輸送層１０８の構成について、詳細に説明する。

本実施形態に係る正孔輸送層１０８は、図２に模式的に示したように、複数の層から構成される。複数の層から構成される正孔輸送層１０８は、全ての層が互いに異なる化合物を主成分としていてもよく、複数の層のうち一部の層が同一の化合物を主成分とする層であってもよい。図２に示した例では、最も陽極側に位置する正孔輸送層１５１から、最も発光層側に位置する正孔輸送層１５９まで、５つの層から構成される場合を図示している。しかしながら、正孔輸送層１０８を構成する層の数は、図２に示した例に限定されるものではなく、２層以上であればよい。

ここで、本実施形態に係る正孔輸送層１０８では、複数層からなる正孔輸送層１０８のうち、最も厚みが厚い層を、第１の正孔輸送層の一例である正孔輸送層Ａとした場合に、正孔輸送層Ａにおける正孔移動度が、正孔輸送層Ａと発光層１１０との間に位置する残りの正孔輸送層１０８のうち少なくとも１層における正孔移動度よりも大きくなっている。

図２に示した例では、５つの層から構成される正孔輸送層１０８のうち、最も厚みが厚い層は、正孔輸送層１５３である。従って、かかる場合には、正孔輸送層１５３が、上記正孔輸送層Ａとして取り扱われる。また、正孔輸送層１５３と発光層１１０との間に位置する正孔輸送層は、正孔輸送層１５５〜正孔輸送層１５９である。従って、正孔輸送層１５３の正孔移動度は、これら３つの正孔輸送層のうちの少なくとも１層における正孔移動度よりも大きい値となっている。

正孔輸送層１０８を構成する複数の層の正孔移動度が上記のように構成されることで、正孔輸送層１０８のうち陽極に近い側（すなわち、正孔が入ってくる側）に正孔移動度の大きな輸送層の厚膜を形成することとなり、発光層１１０に近い側に正孔移動度の小さな輸送層を形成することとなる。その結果、正孔移動度の大きな輸送層の厚膜により、有機ＥＬ素子の低駆動電圧化を保持しつつ、多くの正孔を発光層に注入することができ、有機ＥＬ素子の高効率化を図ることが可能となる。このように、本実施形態に係る正孔輸送層１０８は、正孔移動度の大きな（換言すれば、正孔輸送能の優れた）正孔輸送材料と、正孔移動度の相対的に小さな（換言すれば、正孔輸送能がそれほど優れていない）正孔輸送材料と、を意図的に組み合わせてバランス（ｂａｌａｎｃｅ）を取ることで、有機ＥＬ素子の低駆動点圧下及び高効率化を実現する層である。

なお、以下では、説明の便宜上、「正孔輸送層Ａと発光層１１０との間に位置する残りの正孔輸送層１０８のうち少なくとも１層」のことを、「正孔輸送層Ｂ」と略記する。

より詳細には、上記正孔輸送層Ａの正孔移動度は、０．３ＭＶ／ｃｍ〜１．０ＭＶ／ｃｍの電界の範囲において、１×１０^−４〜１×１０^−３ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃであり、正孔輸送層Ｂの正孔移動度が、０．３ＭＶ／ｃｍ〜１．０ＭＶ／ｃｍの電界の範囲において、１×１０^−５〜１×１０^−４ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃであることが好ましい。正孔輸送層Ａ及び正孔輸送層Ｂの正孔移動度を上記の範囲とすることで、駆動電圧の増加を抑制しつつ、発光効率を更に向上させることが可能となる。

ここで、正孔輸送層Ａの厚みについては、特に限定されるものではないが、例えば、２０ｎｍ〜３００ｎｍ程度とすることが好ましい。正孔輸送層Ａの厚みが２０ｎｍ未満である場合には、陽極／陰極電極間のリーク（ｌｅａｋ）が発生する可能性が高くなるため、好ましくない。また、正孔輸送層Ａの厚みが３００ｎｍ超過となる場合には、有機ＥＬ素子１００の駆動電圧が高くなり消費電力の観点より好ましくない。

また、正孔輸送層Ｂの厚みは、正孔輸送層Ａの厚みの１／１０以下とすることが好ましい。正孔輸送層Ｂの厚みが正孔輸送層Ａの厚みの１／１０以下となることで、正孔輸送度が相対的に小さな輸送層の厚みを薄くすることが可能となり、正孔を正孔輸送層１０８と発光層１１０との界面に集めて励起子密度を更に増加させて、より確実に素子の高効率化を図ることが可能となる。なお、正孔輸送層Ｂの厚みは、小さければ小さいほど良いが、膜形成の観点より、その厚みは、５ｎｍ以上とすることが好ましい。

なお、正孔を正孔輸送層１０８と発光層１１０との界面に効率的に集めるという観点において、正孔輸送層Ｂは、正孔輸送層Ａと発光層１１０との間に位置する正孔輸送層であれば良いが、正孔輸送層Ａよりも正孔移動度の相対的に小さな正孔輸送層は、なるべく発光層１１０側（より好ましくは、発光層１１０との界面を形成する位置）に設けることが好ましい。例えば図２に示した例では、正孔輸送層１５９は、正孔輸送層Ａを構成する化合物よりも正孔移動度の相対的に小さな化合物からなる正孔輸送層（すなわち、正孔輸送層Ｂ）となることが好ましい。

［正孔輸送層を形成する化合物について］
続いて、本実施形態に係る正孔輸送層１０８を形成する化合物について、詳細に説明する。

本実施形態に係る正孔輸送層１０８では、正孔輸送層Ａよりも陽極側に位置する正孔輸送層（例えば図２の場合、正孔輸送層１５１）を形成する化合物については、特に限定するものではなく、任意の正孔輸送材料を用いることができる。

また、正孔輸送層Ａ（例えば図２の場合、正孔輸送層１５３）を形成する正孔輸送材料についても特に限定されるものではなく、任意の正孔輸送材料を用いることが可能であり、正孔輸送層として形成した際に０．３ＭＶ／ｃｍ〜１．０ＭＶ／ｃｍの電界の範囲において１×１０^−４〜１×１０^−３ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃの正孔移動度が実現される正孔輸送材料を用いることが好ましい。すなわち、本実施形態においては、正孔輸送層としての正孔移動度が重要であり、ある正孔輸送材料に対してドープすることで、上記のような正孔輸送層としての正孔移動度を実現してもよい。

また、正孔輸送層Ｂを形成する正孔輸送材料についても、正孔輸送層Ａを形成する正孔輸送材料よりも相対的に小さな正孔移動度を有しているものであれば特に限定されるものではなく、任意の正孔輸送材料を用いることが可能であり、正孔輸送層として形成した際に０．３ＭＶ／ｃｍ〜１．０ＭＶ／ｃｍの電界の範囲において１×１０^−５〜１×１０^−４ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃの正孔移動度が実現される正孔輸送材料を用いることが好ましい。

なお、正孔輸送層Ｂを形成する正孔輸送材料としては、以下に示すように、アミノカルバゾール誘導体であってもよく、モノアミン誘導体であってもよく、カルバゾール誘導体であってもよい。

正孔輸送層Ｂを形成しうるアミノカルバゾール誘導体の具体例としては、例えば、下記一般式（１ａ）又は一般式（１ｂ）で表される化合物を挙げることができる。

・・・（１ａ）

・・・（１ｂ）

また、正孔輸送層Ｂを形成しうるモノアミン誘導体の具体例としては、例えば、下記一般式（２）で表される化合物を挙げることができる。

・・・（２）

また、正孔輸送層Ｂを形成しうるカルバゾール誘導体の具体例としては、例えば、下記一般式（３）で表される化合物を挙げることができる。

・・・（３）

ここで、本明細書において、炭素数１〜１５のアルキル基の具体的な例としては、メチル（ｍｅｔｈｙｌ）基、エチル（ｅｔｈｙｌ）基、プロピル（ｐｒｏｐｙｌ）基、イソプロピル（ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ）基、シクロプロピル（ｃｙｃｌｏｐｒｏｐｙｌ）基、ブチル（ｂｕｔｙｌ）基、イソブチル（ｉｓｏｂｕｔｙｌ）基、ｔｅｒｔ−ブチル（ｂｕｔｙｌ）基、シクロブチル（ｃｙｃｌｏｂｕｔｙｌ）基、ペンチル（ｐｅｎｔｙｌ）基、イソペンチル（ｉｓｏｐｅｎｔｙｌ）基、ネオペンチル（ｎｅｏｐｅｎｔｙｌ）基、シクロペンチル（ｃｙｃｌｏｐｅｎｔｙｌ）基、ヘキシル（ｈｅｘｙｌ）基、シクロヘキシル（ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌ）基、ヘプチル（ｈｅｐｔｙｌ）基、オクチル（ｏｃｔｙｌ）基、ノニル（ｎｏｎｙｌ）基、デシル（ｄｅｃｙｌ）基のようなＣ_１−Ｃ_１５の鎖状または環状アルキル基を挙げることができる。

また、本明細書において、炭素数１〜１５のアルコキシ基とは、−ＯＡ（ただし、Ａは、前述のような非置換のＣ_１−Ｃ_１５アルキル基）の化学式を有する官能基である。Ｃ_１−Ｃ_１５アルコキシ基の具体的な例としては、メトキシ（ｍｅｔｈｏｘｙ）基、エトキシ（ｅｔｈｏｘｙ）基、プロポキシ（ｐｒｏｐｏｘｙ）基などが挙げられる。

また、本明細書において、無置換の炭素数６〜３０のアリール基とは、一つ以上の芳香族環を含むＣ_６−Ｃ_３０炭素環を有する一価基を表す。前述のアリール基が、２以上の環を含む場合、２以上の環は、互いに融合されてもよい。

置換又は無置換のＣ_６−Ｃ_３０アリール基の具体的な例としては、フェニル（ｐｈｅｎｙｌ）基、ペンタレニル（ｐｅｎｔａｌｅｎｙｌ）基、インデニル（ｉｎｄｅｎｙｌ）基、ナフチル（ｎａｐｈｔｈｙｌ）基、アントラセニル（ａｎｔｈｒａｃｅｎｙｌ）基、アズレニル（ａｚｕｌｅｎｙｌ）基、ヘプタレニル（ｈｅｐｔａｌｅｎｙｌ）基、アセナフチレニル（ａｃｅｎａｐｈｔｈｙｌｅｎｙｌ）基、フェナレニル（ｐｈｅｎａｌｅｎｙｌ）基、フルオレニル（ｆｌｕｏｒｅｎｙｌ）基、アントラキノリル（ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｌｙｌ）基、フェナントリル（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｙｌ）基、ビフェニル（ｂｉｐｈｅｎｙｌ）基、トリフェニレニル（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｙｌ）基、ピレニル（ｐｙｒｅｎｙｌ）基、クリセニル（ｃｈｒｙｓｅｎｙｌ）基、ピセニル（ｐｉｃｅｎｙｌ）基、ペリレニル（ｐｅｒｙｌｅｎｙｌ）基、ペンタフェニル（ｐｅｎｔａｐｈｅｎｙｌ）基、ペンタセニル（ｐｅｎｔａｃｅｎｙｌ）基、テトラフェニレニル（ｔｅｔｒａｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）基、ヘキサフェニル（ｈｅｘａｐｈｅｎｙｌ）基、ヘキサセニル（ｈｅｘａｃｅｎｙｌ）基、ルビセニル（ｒｕｂｉｃｅｎｙｌ）基、トリナフチレニル（ｔｒｉｎａｐｈｔｈｙｌｅｎｙｌ）基、ヘプタフェニル（ｈｅｐｔａｐｈｅｎｙｌ）基、ピラントレニル（ｐｙｒａｎｔｈｒｅｎｙｌ）基などを挙げることができる。

また、本明細書において、無置換の炭素数１〜３０のヘテロアリール基とは、Ｎ、Ｏ、Ｐ又はＳのうちから選択された１個以上のヘテロ（ｈｅｔｅｒｏ）原子を含み、残りの環原子がＣである１以上の芳香族環を含む環を有する一価基を表す。ここで、前述のヘテロアリール基が２以上の環を含む場合、２以上の環は互いに融合されていてもよい。

非置換のＣ_１−Ｃ_３０ヘテロアリール基の具体的な例としては、ピラゾリル（ｐｙｒａｚｏｌｙｌ）基、イミダゾリル（ｉｍｉｄａｚｏｌｙｌ）基、オキサゾリル（ｏｘａｚｏｌｙｌ）基、チアゾリル（ｔｈｉａｚｏｌｙｌ）基、トリアゾリル（ｔｒｉａｚｏｌｙｌ）基、テトラゾリル（ｔｅｔｒａｚｏｌｙｌ）基、オキサジアゾリル（ｏｘａｄｉａｚｏｌｙｌ）基、ピリジニル（ｐｙｒｉｄｉｎｙｌ）基、ピリダジニル（ｐｙｒｉｄａｚｉｎｙｌ）基、ピリミジニル（ｐｙｒｉｍｉｄｉｎｙｌ）基、トリアジニル（ｔｒｉａｚｉｎｙｌ）基、カルバゾリル（ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）基、インドリル（ｉｎｄｏｌｙｌ）基、キノリニル（ｑｕｉｎｏｌｉｎｙｌ）基、イソキノリニル基（ｉｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎｙｌ）、ベンゾイミダゾリル（ｂｅｎｚｏｉｍｉｄａｚｏｌｙｌ）基、イミダゾピリジニル（ｉｍｉｄａｚｏｐｙｒｉｄｉｎｙｌ）基、イミダゾピリミジニル（ｉｍｉｄａｚｏｐｙｒｉｍｉｄｉｎｙｌ）基などを挙げることができる。

以上のような正孔輸送材料は、市販のものを用いてもよいし、任意の合成法により合成したものを用いてもよい。

以上、本実施形態に係る正孔輸送層１０８の構成について、詳細に説明した。

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ＥＬ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ＥＬ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ＥＬ素子が下記の例に限定されるものではない。

＜正孔輸送材料の合成＞
まず、以下に示す実施例で使用する正孔輸送材料を、以下のようにして合成した。

○正孔輸送材料ＨＴＭ１の合成
以下の化学反応式は、正孔輸送材料ＨＴＭ１の合成プロセスを図示したものである。

［化合物ｅ２の合成］
４−ターフェニルアミン（ｅ１）（３．３９ｇ）、３−ブロモ−９−フェニルカルバゾール（４．４５ｇ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）・クロロホルム付加物（０．７１５ｇ）、ナトリウム−ｔ−ブトキシド（３．９８ｇ）、トリ−ｔ−ブチルホスフィン（１．６Ｍキシレン溶液０．８６４ｍｌ）をキシレン（５００ｍＬ）に加えて脱気し、アルゴン雰囲気下、１２０℃で１２時間加熱した。反応液を冷却し、水に投入後、トルエンで抽出した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、カルバゾリルアミンｅ２（５．５８ｇ）を得た。

［化合物ＨＴＭ１の合成］
カルバゾリルアミンｅ２（４．６５ｇ）、４−アミノ−ｐ−ビフェニル（２．６７ｇ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）・クロロホルム付加物（０．４９５ｇ）、ナトリウム−ｔ−ブトキシド（３．９８ｇ）、トリ−ｔ−ブチルホスフィン（１．６Ｍキシレン溶液０．５９７ｍＬ）をキシレン（３００ｍＬ）に加えて脱気し、アルゴン雰囲気下、１２０℃で１８時間加熱した。反応液を冷却し、水に投入後、トルエンで抽出した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮した。残渣をフロリジル、シリカゲルのショートカラムで精製し、化合物ＨＴＭ１（４．７６ｇ）を得た。

○正孔輸送材料ＨＴＭ２の合成
以下の化学反応式は、正孔輸送材料ＨＴＭ２の合成プロセスを図示したものである。

［化合物ｅ４の合成］
１−ナフチルアミン（２．８２ｇ）、ブロモフルオロターフェニルｅ３（６．４５ｇ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）・クロロホルム付加物（１．０２ｇ）、ナトリウム−ｔ−ブトキシド（５．６９ｇ）、トリ−ｔ−ブチルホスフィン（１．６Ｍキシレン溶液１．２３ｍＬ）をキシレン（５００ｍＬ）に加えて脱気し、アルゴン雰囲気下、１２０℃で１８時間加熱した。反応液を冷却し、水に投入後、トルエンで抽出した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、フルオロターフェニルアミンｅ４（５．５３ｇ）を得た。

［化合物ＨＴＭ２の合成］
フルオロターフェニルアミンｅ４（４．２５ｇ）、４−アミノ−ｐ−ビフェニル（３．０６ｇ）、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）・クロロホルム付加物（０．５６５ｇ）、ナトリウム−ｔ−ブトキシド（３．１５ｇ）、トリ−ｔ−ブチルホスフィン（１．６Ｍキシレン溶液０．６８３ｍＬ）をキシレン（３００ｍＬ）に加えて脱気し、アルゴン雰囲気下、１２０℃で２４時間加熱した。反応液を冷却し、水に投入後、トルエンで抽出した。有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮した。残渣をフロリジル、シリカゲルのショートカラムで精製し、化合物ＨＴＭ２（３．８５ｇ）を得た。

○正孔輸送材料ＨＴＭ３の合成
以下の化学反応式は、正孔輸送材料ＨＴＭ３の合成プロセスを図示したものである。

［化合物ｅ５の合成］
アルゴン雰囲気下で、１Ｌの四つ口フラスコに３−（４−ブロモフェニル）−９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール２０．０ｇを入れ、３５０ｍＬのＴＨＦ溶媒中にて−７８℃で５分攪拌した。そこへ、１．６４Ｍのｎ−ブチルリチウム（ｎ−ヘキサン溶液）３６．７ｍＬ加え−７８℃で１時間攪拌した。次にトリメトキシボラン１１．２ｍＬ加え、室温で２時間攪拌した。その後、２Ｍの塩酸水溶液２００ｍＬを加え、室温で３時間攪拌した。有機層を分取して溶媒留去した。その後、酢酸エチル／ヘキサン溶媒系で再沈殿を行い、白色固体の化合物ｅ５を１５．６９ｇ（収率８５％）得た。

［化合物ｅ６の合成］
アルゴン雰囲気下で、１Ｌの四つ口フラスコに、化合物ｅ５１４．０ｇと３−ブロモカルバゾール１０．４ｇ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（Ｐｄ（ＰＰｈ_３）_４）３．１２ｇ、炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）１０．７ｇ、水８０ｍＬ、エタノール３０ｍＬを加え、４００ｍＬのトルエン溶媒中にて９０℃で４時間攪拌した。空冷後、有機層を分取して溶媒留去した。その後、トルエンで再結晶を行い、白色固体の化合物ｅ６を１３．１ｇ（収率７０％）得た。

［化合物ＨＴＭ３の合成］
アルゴン雰囲気下、５００ｍＬの三つ口フラスコに、化合物ｅ６９．７０ｇと２−ブロモフェナントレン６．７６ｇ、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）（Ｐｄ_２（ｄｂａ）_３）１．４５ｇ、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルホスフィン（（ｔ−Ｂｕ）_３Ｐ）５１０ｍｇ、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド５．７７ｇを加えて、５０ｍＬキシレン溶媒中にて１２０℃で１２時間加熱攪拌した。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、白色固体の化合物ＨＴＭ３を１０．７ｇ（収率７５％）得た。

なお、以下に示すＨＴＭ４及びＨＴＭ５は、Ｌｕｍｔｅｃ社製のものを用いた。

以下に示す実施例及び比較例では、図３に示す全体構成を有する有機ＥＬ素子２００を製造して、得られた素子性能の検討を行った。製造した有機ＥＬ素子２００の概略図を、図３に示す。

製造した有機ＥＬ素子２００は、陽極２０４、陽極２０４上に配置された正孔注入層２０６、正孔注入層２０６上に配置された正孔輸送層２０８、正孔輸送層２０８上に配置された発光層２１０、発光層２１０上に配置された電子輸送層２１２及び電子注入層２１４、電子注入層２１４上に配置された陰極２１６から構成されている。このうち、正孔輸送層２０８を、下記表１に示したような物質を用いて複数層とした。

より詳細には、本発明の実施例に係る有機ＥＬ素子の製造は、次のような手順で行った。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膜の膜厚は、１５０ｎｍであった。オゾン処理後、直ちに基板を真空蒸着装置に投入し、１×１０^−５Ｐａ以下で正孔注入材料として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，膜厚６０ｎｍ）を上記ＩＴＯ膜上に成膜した。

次に、正孔輸送材料として、上記の化合物群（ＨＴＭ１〜ＨＴＭ５）を用いて、全体の厚みが８０ｎｍである正孔輸送層（ＨｏｌｅＴｒａｎｓｐｏｒｔＬａｙｅｒ：ＨＴＬ）とした。次に、発光材料として２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（ＴＢＰｅ）を、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＡＤＮ）に対して３ｖｏｌ％の割合でドープ（ｄｏｐｅ）した膜を共蒸着によって成膜した（膜厚２５ｎｍ）。

続いて、電子輸送材料としてトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ_３）を成膜し（膜厚２５ｎｍ）、次に、電子注入材料としてフッ化リチウム（ＬｉＦ）（膜厚１．０ｎｍ）及び陰極としてアルミニウム（膜厚１００ｎｍ）を順次積層した。次いで、基板を真空蒸着装置からグローブボックスに取出し、グローブボックス内で基板とガラスをエポキシ樹脂で貼り合わせ、封止することで有機ＥＬ素子２００とした。

○移動度測定
上記素子作製のようにして前処理を施した基板を蒸着装置に投入し、移動度を測定したい材料を３μｍ成膜し、次いで、Ａｌを１００ｎｍ成膜し電極とした。上記のようにして封止を行った後、株式会社オプテル社製の移動度測定装置を用い、窒素レーザをＩＴＯ透明電極側から照射した時に発生した電荷のＡｌ電極への移動速度から、移動度を求めた。

用いた正孔輸送材料と膜厚、製造した有機ＥＬ素子２００の発光効率、駆動電圧、及び、輝度半減寿命を、以下の表１にまとめて示した。製造した有機ＥＬ素子２００の特性の評価には、コニカミノルタ製輝度計ＣＳ−２０００及びＫｅｉｔｈｌｅｙ製ソースメーター２４００を用いた。下記の表１において、電流効率（ｃｄ／Ａ）及び駆動電圧（Ｖ）は２．５（ｍＡ／ｃｍ^２）の値であり、輝度半減寿命は初期輝度１０００（ｃｄ／ｍ^２）で駆動した際の輝度が半分になる時間を測定した。なお、下記の表１においては、実施例１で得られた発光効率、駆動電圧及び寿命を１００とした相対値で結果を示している。

なお、各正孔輸送材料を用いて正孔移動度測定用サンプルを作製し測定したところ、０．７ＭＶ／ｃｍでの正孔移動度は、ＨＴＭ１が６．８×１０^−４ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃであり、ＨＴＭ２が５．２×１０^−３ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃであり、ＨＴＭ３が１．３×１０^−５ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃであり、ＨＴＭ４が１．１×１０^−３ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃであり、ＨＴＭ５が９．８×１０^−３ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃであった。また、正孔移動度測定用サンプルにて、正孔輸送層部分をＨＴＭ１とＨＴＭ４の比を８対２で共蒸着したサンプルの０．７ＭＶ／ｃｍでの正孔移動度は、２．０×１０^−４ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃであった。

上記表２から明らかなように、本発明の実施形態に係る実施例１〜実施例９の有機ＥＬ素子は、比較例１〜比較例３の有機ＥＬ素子に対して、高効率化及び長寿命化していることが分かる。

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有機発光素子
１０２基板
１０４第１電極
１０６正孔注入層
１０８正孔輸送層
１１０発光層
１１２電子輸送層
１１４電子注入層
１１６第２電極

Claims

陽極と、
前記陽極上に設けられ、互いに異なる化合物を主成分とする複数層からなる正孔輸送層と、
前記正孔輸送層上に設けられる発光層と、
前記発光層上に設けられる陰極と、
を備え、
前記複数層からなる正孔輸送層のうち最も厚みが厚い第１の正孔輸送層における正孔移動度が、当該第１の正孔輸送層と前記発光層との間に位置する前記正孔輸送層のうち少なくとも１層における正孔移動度よりも大きい、有機ＥＬ素子。
前記第１の正孔輸送層の正孔移動度は、０．３ＭＶ／ｃｍ〜１．０ＭＶ／ｃｍの電界の範囲において、１×１０^−４〜１×１０^−３ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃであり、
前記第１の正孔輸送層と前記発光層との間に位置する前記正孔輸送層のうち少なくとも１層の正孔移動度が、０．３ＭＶ／ｃｍ〜１．０ＭＶ／ｃｍの電界の範囲において、１×１０^−５〜１×１０^−４ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃである、請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
前記第１の正孔輸送層と発光層との間に位置する正孔輸送層のうち少なくとも１層の厚みは、前記第１の正孔輸送層の厚みの１／１０以下である、請求項１又は２に記載の有機ＥＬ素子。
前記第１の正孔輸送層と発光層との間に位置する正孔輸送層のうち少なくとも１層の主成分が、アミノカルバゾール誘導体である、請求項１〜３の何れか１項に記載の有機ＥＬ素子。
前記アミノカルバゾール誘導体は、下記一般式（１ａ）又は一般式（１ｂ）で表される化合物である、請求項４に記載の有機ＥＬ素子。

・・・（１ａ）

・・・（１ｂ）

ここで、上記一般式（１ａ）及び（１ｂ）において、
Ａｒ_１〜Ａｒ_７は、置換もしくは無置換のアリール基、又は、置換もしくは無置換のヘテロアリール基であり、Ｌ_１〜Ｌ_２は、結合基、置換もしくは無置換のアリーレン基、又は、置換もしくは無置換のヘテロアリーレン基である。
前記第１の正孔輸送層と発光層との間に位置する正孔輸送層のうち少なくとも１層の主成分が、モノアミン誘導体である、請求項１〜３の何れか１項に記載の有機ＥＬ素子。
前記モノアミン誘導体は、下記一般式（２）で表される化合物である、請求項６に記載の有機ＥＬ素子。

・・・（２）

ここで、上記一般式（２）において、
Ｒ_１、Ｒ_２及びＲ_３は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換の炭素数１〜１５のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数６〜３０のアリール基、又は、置換もしくは無置換の炭素数１〜３０のヘテロアリール基であり、
ｌ、ｍ、ｎは、それぞれ０≦ｌ≦４、０≦ｍ≦４、０≦ｎ≦５、を満たす整数であり、
Ａｒ_１１は、置換又は無置換の炭素数６〜３０のアリール基であり、
Ｒ_１１は、水素原子、フッ素原子、置換シリル基であり、
ｏは、０≦ｏ≦３を満たす整数である。
ただし、ｏが２以上のとき、Ｒ_１１は上記の中で異なっていてもよい。
前記第１の正孔輸送層と発光層との間に位置する正孔輸送層のうち少なくとも１層の主成分が、カルバゾール誘導体である、請求項１〜３の何れか１項に記載の有機ＥＬ素子。
前記カルバゾール誘導体は、下記一般式（３）で表される化合物である、請求項８に記載の有機ＥＬ素子。

・・・（３）

ここで、上記一般式（３）において、
Ａｒ_１は、炭素数６〜３０のアリール基、炭素数１〜３０のヘテロアリール基、又は、炭素数１〜１５のアルキル基であり、
Ｒ_１〜Ｒ_１７は、炭素数６〜３０のアリール基、炭素数１〜３０のヘテロアリール基、炭素数１〜１５のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、水素原子、又は、重水素原子であり、
Ａｒ_２は、炭素数６〜３０の窒素、酸素、硫黄、リン、ケイ素からなる群より選択されるヘテロ原子を含んでもよい縮合環、又は、炭素と窒素とからなる縮合環であり、
Ａｒ_１及びＡｒ_２は、互いに異なる置換基であり、
ａ及びｂは、０〜３であり、
Ｌ_１及びＬ_２は、単結合又は２価の連結基を表し、
隣接した複数のＲ_１〜Ｒ_１０は結合し、飽和又は不飽和の環を形成してもよい（ただし、Ｒ_１とＲ_６、又は、Ｒ_２とＲ_１０が結合し、芳香環を形成することはない）。
前記発光層は、青色蛍光発光材料を含む、請求項１〜９の何れか１項に記載の有機ＥＬ素子。
前記発光層は、赤色リン光発光材料を含む、請求項１〜９の何れか１項に記載の有機ＥＬ素子。
前記発光層は、緑色リン光発光材料を含む、請求項１〜９の何れか１項に記載の有機ＥＬ素子。