CN101971384A

CN101971384A - 有机电致发光元件

Info

Publication number: CN101971384A
Application number: CN200880109438.6A
Authority: CN
Inventors: 远藤润; 福冈贤一; 岩隈俊裕; 细川地潮; 吉永祯彦; 神户江美子; 鬼岛靖典
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2011-02-09
Also published as: EP2202818A4; US20100219404A1; EP2202818A1; KR20100070350A; JPWO2009041635A1; TW200932871A; KR101332953B1; WO2009041635A1; TWI441898B; US8106391B2; EP2202818B1

Abstract

一种有机EL元件(1)，其具备阳极(3)、阴极(4)、上述阳极(3)和上述阴极(4)之间设置的有机薄膜层(10)，其特征在于，上述有机薄膜层(10)具有发光层(5)和设置在上述发光层(5)的上述阳极(3)侧的空穴输送层(6)，上述发光层(5)含有基质材料和显示磷光发光的磷光发光材料，上述空穴输送层(6)从上述阳极侧按顺序具有第1空穴输送层(61)及第2空穴输送层(62)，上述第1空穴输送层(61)含有被芳香族取代基取代的下述式(1)表示的氨基化合物，上述第2空穴输送层(62)含有下述式(2)～(5)表示的化合物的至少任一个。

Description

有机电致发光元件

技术领域

本发明涉及有机电致发光元件。尤其涉及可以得到高效且寿命长的磷光发光的有机电致发光元件。

背景技术

有机电致发光元件(下面有时将电致发光简称为EL)是利用以下原理的自发光元件，该原理是通过外加电场，利用由阳极注入的空穴和由阴极注入的电子的再结合能量，物质发光。

以前，用于有机EL元件的发光材料使用通过一重态激子显示萤光发光的萤光发光材料，但近几年，除了萤光发光材料之外，也提出了利用通过三重态激子显示磷光发光的磷光发光材料的方案(例如参考非专利文献1、非专利文献2)。

有机EL元件内电子和空穴再结合时，由于自旋多重性的不同，一重态激子和三重态激子以1∶3的比例生成。

因此，非专利文献1、非专利文献2这样的使用磷光发光材料的有机EL元件，相比于只用萤光发光材料发光的有机EL元件，可以达到3～4倍的发光效率。

在这里，通常磷光发光材料的激发三重态能隙(Eg(T))较大。因此，磷光发光材料作为掺杂剂构成发光层时，使用Eg(T)更大的基质材料。

Eg(T)大的基质材料由于亲和性等级(Af)高，所以存在以下问题：从阴极侧注入发光层的电子在发光层中不与空穴再结合，容易地通向阳极侧。

为了解决这样的问题，已知的方法有，使用Af比发光层的基质材料还高的材料形成空穴输送层，将电子关闭在发光层中。

由此，通过空穴输送层的电子闭锁(block)，可以提高发光层中的电荷的再结合几率，得到高效的磷光发光。

此外，空穴输送层的三重态能隙(Eg(T))大时，不易发生发光层生成的激发三重态向空穴输送层移动而引起的失活，可以得到有效的磷光发光。

然而，电子闭锁时，电子集中在发光层和空穴输送层的界面。电子集中的话，会促进材料的劣化，元件寿命恐怕会下降，因此需要空穴输送层有较高的抗电子性。

此外，既然是空穴输送层，那它本来就要求空穴输送性。

即，在磷光发光性的有机EL元件中，需要兼具电子闭锁性、抗电子性以及空穴输送性的空穴输送层。

以前，该材料使用非专利文献3记载的三-4，4‘，4″-咔唑基-三苯基胺(TCTA)，但关于寿命，不能得到充分的值。

非专利文献1：Applied Physics letters Vol.74No.3，pp442-444

非专利文献2：Applied Physics letters Vol.75No.1，pp4-6

非专利文献3：Angewante Chemmie International Edition Vol.46，2418-2421

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于解决上述那样的问题，提供可以得到高效且寿命长的磷光发光的有机EL元件。具体地提供一种有机EL元件，在磷光发光性有机EL元件中，空穴输送层从阳极按顺序是第1空穴输送层及第2空穴输送层，第1空穴输送层由通式(1)构成，第2空穴输送层由通式(2)～(5)构成。

解决课题的手段

本发明人为了达到上述目的而反复潜心研究，结果发现下述式(2)～(5)表示的化合物具有优异的电子闭锁性、抗电子性及空穴注入·输送性，发现通过使用它们，可以得到显示高效且寿命长的磷光发光的有机EL元件，从而完成了本发明。

本发明的有机EL元件具备阳极、阴极、上述阳极和上述阴极之间设置的有机薄膜层，其特征在于，上述有机薄膜层具有发光层和设置在上述发光层的上述阳极侧的空穴输送层，上述发光层含有基质材料和显示磷光发光的磷光发光材料，上述空穴输送层从上述阳极侧按顺序具有第1空穴输送层及第2空穴输送层，上述第1空穴输送层含有被芳香族取代基取代的下述式(1)表示的氨基化合物，上述第2空穴输送层含有下述式(2)～(5)表示的化合物的至少任一个。

[化1]

式(1)中，Ar₁～Ar₄是取代或无取代的苯基、取代或无取代的联苯基、取代或无取代的三联苯基、取代或无取代的菲基。

Ar₁和Ar₂、Ar₃和Ar₄可以相互键合而形成环。

R₁～R₂表示氢、卤原子或可以具有取代基的碳原子数1～40的烷基、可以具有取代基的碳原子数3～20的杂环基、可以具有取代基的碳原子数6～40的非缩合芳基、可以具有取代基的碳原子数6～12的缩合芳基、可以具有取代基的碳原子数12～40的缩合非缩合混合芳基、可以具有取代基的碳原子数7～20的芳烷基、可以具有取代基的碳原子数2～40的烯基、可以具有取代基的1～40的烷基氨基、和可以具有取代基的碳原子数7～60的芳烷基氨基、可以具有取代基的碳原子数3～20的烷基甲硅烷基、可以具有取代基的碳原子数8～40的芳基甲硅烷基、可以具有取代基的碳原子数8～40的芳烷基甲硅烷基、可以具有取代基的碳原子数1～40的卤代烷基。

[化2]

[化3]

[化4]

[化5]

式(2)～(5)中，Ar₅～Ar₁₃是取代或无取代的碳原子数5～40的芳基、取代或无取代的碳原子数5～40的芳香族杂环基、键合有芳香族氨基的取代或无取代的碳原子数8～40的芳基或者键合有芳香族杂环基的取代或无取代的碳原子数8～40的芳基。

Ar₅和Ar₆、Ar₈和Ar₉、Ar₁₀和Ar₁₁、Ar₁₂和Ar₁₃可以相互键合而形成环。

L₁是单键或碳原子数1～30的连结基，L₂～L₄是碳原子数1～30的连结基。

R₃～R₁₇表示氢、卤原子或可以具有取代基的碳原子数1～40的烷基、可以具有取代基的碳原子数3～20的杂环基、可以具有取代基的碳原子数6～40的非缩合芳基、可以具有取代基的碳原子数6～12的缩合芳基、可以具有取代基的碳原子数12～40的缩合非缩合混合芳基、可以具有取代基的碳原子数7～20的芳烷基、可以具有取代基的碳原子数2～40的烯基、可以具有取代基的1～40的烷基氨基、和可以具有取代基的碳原子数7～60的芳烷基氨基、可以具有取代基的碳原子数3～20的烷基甲硅烷基、可以具有取代基的碳原子数8～40的芳基甲硅烷基、可以具有取代基的碳原子数8～40的芳烷基甲硅烷基、可以具有取代基的碳原子数1～40的卤代烷基。

X₁～X₃表示硫原子、氧原子或单芳基取代的氮原子。

上述式(1)～(5)表示化合物都具有空穴注入·输送性，因此都可以适宜地用作空穴输送层。

此外，上述式(1)～(5)表示化合物的亲和性等级Af都较高。因此，使用它们形成与磷光发光性的发光层接合的空穴输送层的话，发挥优异的电子闭锁性。并且，上述式(1)～(5)表示化合物都具备高的抗电子性，因此即使电子闭锁时电子集中，有机EL元件的寿命也难降低。

本发明的有机EL元件，通过具备阳极、阴极、上述阳极和上述阴极之间设置的有机薄膜层，上述有机薄膜层具有发光层和设置在上述发光层的上述阳极侧的空穴输送层，上述发光层含有基质材料和显示磷光发光的磷光发光材料，上述空穴输送层从上述阳极侧按顺序具有第1空穴输送层及第2空穴输送层，上述第1空穴输送层选自上述式(1)表示的化合物，上述第2空穴输送层选择使用上述式(2)～(5)，由此可以一面将电子关闭在发光层中，一面将空穴注入发光层，提高电荷的再结合几率，得到高效的磷光发光。

此外，虽然电子闭锁时，电子集中在发光层和空穴输送层的界面，但上述式(1)～(5)表示的化合物由于抗电子性高，所以发光寿命难降低。

另外，亲和性等级Af(电子亲和力)是指给予材料的分子一个电子时释放或者吸收的能量，释放时定义为正，吸收时定义为负。

亲和性等级Af由电离势Ip和光学能隙Eg(S)如下地规定。

Af＝Ip-Eg(S)

在这里，电离势Ip的意思是从各材料的化合物中除去电子进行电离所需的能量，例如是用紫外线光电子分光分析装置(AC-3，理研(株)计器)测定的值。

光学能隙(energie gap)Eg(S)是指传导能级(conduction level)和价电子能级(valenceelectron level)之差，例如，将各材料的甲苯稀薄溶液的吸收光谱的长波长侧切线和基线(零吸收)的交点的波长值换算成能量来求得。

进一步地，上述式(1)～(5)表示的化合物玻璃化温度(Tg)高，耐热性优异。尤其，导入分子量大的取代基的话，可以提高空穴输送层的耐热性。

在这里，以前，作为形成空穴输送层的材料使用的α-NPD(例如参考美国专利2006-0088728号公报)的Tg在100℃以下，耐热性不足。

而本发明，通过采用Tg高的上述式(1)～(5)表示的化合物，可以提高有机EL元件的耐热性。

此外，在美国专利2006-0088728号公报的发明，使用铜酞菁化合物形成空穴注入层。

然而，铜配位化合物在可见光区域具有吸收，所以厚膜化的话，带有蓝色，因而不理想。还有，铜配位化合物由于非晶性低、结晶性高，所以难厚膜化，在构筑元件结构方面限制多。

而上述式(1)～(5)表示的化合物在可见光区域没有大的吸收，非晶性高，结晶性低，所以适合厚膜化。

因此，采用上述式(1)～(5)表示的化合物的本发明的有机EL元件可以构筑各种各样的元件结构。

上述式(1)～(5)中的R₁～R₁₇的卤原子举例有例如氟、氯、溴、碘等。

上述式(1)～(5)中的R₁～R₁₇的可以具有取代基的碳原子数1～40的烷基举例有例如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、新戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、1-戊基己基、1-丁基戊基、1-戊基辛基、3-甲基戊基、羟甲基、1-羟基乙基、2-羟基乙基、2-羟基异丁基、1，2-二羟基乙基、1，3-二羟基异丙基、2，3-二羟基叔丁基、1，2，3-三羟基丙基、氯甲基、1-氯乙基、2-氯乙基、2-氯异丁基、1，2-二氯乙基、1，3-二氯异丙基、2，3-二氯叔丁基、1，2，3-三氯丙基、溴甲基、1-溴乙基、2-溴乙基、2-溴异丁基、1，2-二溴乙基、1，3-二溴异丙基、2，3-二溴叔丁基、1，2，3-三溴丙基、碘甲基、1-碘乙基、2-碘乙基、2-碘异丁基、1，2-二碘乙基、1，3-二碘异丙基、2，3-二碘叔丁基、1，2，3-三碘丙基、氨基甲基、1-氨基乙基、2-氨基乙基、2-氨基异丁基、1，2-二氨基乙基、1，3-二氨基异丙基、2，3-二氨基叔丁基、1，2，3-三氨基丙基、氰基甲基、1-氰基乙基、2-氰基乙基、2-氰基异丁基、1，2-二氰基乙基、1，3-二氰基异丙基、2，3-二氰基叔丁基、1，2，3-三氰基丙基、硝基甲基、1-硝基乙基、2-硝基乙基、1，2-二硝基乙基、2，3-二硝基叔丁基、1，2，3-三硝基丙基、环戊基、环己基、环辛基、3，5-四甲基环己基等。

其中尤其理想的是，举例有甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、新戊基、1-甲基戊基、1-戊基己基、1-丁基戊基、1-庚基辛基、环己基、环辛基、3，5-四甲基环己基等。

上述式(1)～(5)中的R₁～R₁₇的可以具有取代基的碳原子数3～20的杂环基，举例有例如1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、2-吡啶基、1-咪唑基、2-咪唑基、1-吡唑基、1-吲哚嗪基、2-吲哚嗪基、3-吲哚嗪基、5-吲哚嗪基、6-吲哚嗪基、7-吲哚嗪基、8-吲哚嗪基、2-咪唑并吡啶基、3-咪唑并吡啶基、5-咪唑并吡啶基、6-咪唑并吡啶基、7-咪唑并吡啶基、8-咪唑并吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、1-吲哚基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-异吲哚基、2-异吲哚基、3-异吲哚基、4-异吲哚基、5-异吲哚基、6-异吲哚基、7-异吲哚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-异苯并呋喃基、3-异苯并呋喃基、4-异苯并呋喃基、5-异苯并呋喃基、6-异苯并呋喃基、7-异苯并呋喃基、2-喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-异喹啉基、3-异喹啉基、4-异喹啉基、5-异喹啉基、6-异喹啉基、7-异喹啉基、8-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、9-咔唑基、β-咔啉-1-基、β-咔啉-3-基、β-咔啉-4-基、β-咔啉-5-基、β-咔啉-6-基、β-咔啉-7-基、β-咔啉-6-基、β-咔啉-9-基、1-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1，7-菲绕啉-2-基、1，7-菲绕啉-3-基、1，7-菲绕啉-4-基、1，7-菲绕啉-5-基、1，7-菲绕啉-6-基、1，7-菲绕啉-8-基、1，7-菲绕啉-9-基、1，7-菲绕啉-10-基、1，8-菲绕啉-2-基、1，8-菲绕啉-3-基、1，8-菲绕啉-4-基、1，8-菲绕啉-5-基、1，8-菲绕啉-6-基、1，8-菲绕啉-7-基、1，8-菲绕啉-9-基、1，8-菲绕啉-10-基、1，9-菲绕啉-2-基、1，9-菲绕啉-3-基、1，9-菲绕啉-4-基、1，9-菲绕啉-5-基、1，9-菲绕啉-6-基、1，9-菲绕啉-7-基、1，9-菲绕啉-8-基、1，9-菲绕啉-10-基、1，10-菲绕啉-2-基、1，10-菲绕啉-3-基、1，10-菲绕啉-4-基、1，10-菲绕啉-5-基、2，9-菲绕啉-1-基、2，9-菲绕啉-3-基、2，9-菲绕啉-4-基、2，9-菲绕啉-5-基、2，9-菲绕啉-6-基、2，9-菲绕啉-7-基、2，9-菲绕啉-8-基、2，9-菲绕啉-10-基、2，8-菲绕啉-1-基、2，8-菲绕啉-3-基、2，8-菲绕啉-4-基、2，8-菲绕啉-5-基、2，8-菲绕啉-6-基、2，8-菲绕啉-7-基、2，8-菲绕啉-9-基、2，8-菲绕啉-10-基、2，7-菲绕啉-1-基、2，7-菲绕啉-3-基、2，7-菲绕啉-4-基、2，7-菲绕啉-5-基、2，7-菲绕啉-6-基、2，7-菲绕啉-8-基、2，7-菲绕啉-9-基、2，7-菲绕啉-10-基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3-吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、10-吩噻嗪基、1-吩噁嗪基、2-吩噁嗪基、3-吩噁嗪基、4-吩噁嗪基、10-吩噁嗪基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、2-噁二唑基、5-噁二唑基、3-呋咱基、2-噻嗯基、3-噻嗯基、2-甲基吡咯-1-基、2-甲基吡咯-3-基、2-甲基吡咯-4-基、2-甲基吡咯-5-基、3-甲基吡咯-1-基、3-甲基吡咯-2-基、3-甲基吡咯-4-基、3-甲基吡咯-5-基、2-叔丁基吡咯-4-基、3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基、2-甲基-1-吲哚基、4-甲基-1-吲哚基、2-甲基-3-吲哚基、4-甲基-3-吲哚基、2-叔丁基-1-吲哚基、4-叔丁基-1-吲哚基、2-叔丁基-3-吲哚基、4-叔丁基-3-吲哚基、1-二苯并呋喃基、2-二苯并呋喃基、3-二苯并呋喃基、4-二苯并呋喃基、1-二苯并噻吩基、2-二苯并噻吩基、3-二苯并噻吩基、4-二苯并噻吩基、1-硅芴基、2-硅芴基、3-硅芴基、4-硅芴基、1-锗芴基、2-锗芴基、3-锗芴基、4-锗芴基等。

其中尤其理想的是，2-吡啶基、1-吲哚嗪基、2-吲哚嗪基、3-吲哚嗪基、5-吲哚嗪基、6-吲哚嗪基、7-吲哚嗪基、8-吲哚嗪基、2-咪唑并吡啶基、3-咪唑并吡啶基、5-咪唑并吡啶基、6-咪唑并吡啶基、7-咪唑并吡啶基、8-咪唑并吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、1-吲哚基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-异吲哚基、2-异吲哚基、3-异吲哚基、4-异吲哚基、5-异吲哚基、6-异吲哚基、7-异吲哚基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、9-咔唑基、1-二苯并呋喃基、2-二苯并呋喃基、3-二苯并呋喃基、4-二苯并呋喃基、1-二苯并噻吩基、2-二苯并噻吩基、3-二苯并噻吩基、4-二苯并噻吩基、1-硅芴基、2-硅芴基、3-硅芴基、4-硅芴基、1-锗芴基、2-锗芴基、3-锗芴基、4-锗芴基等。

上述式(1)～(5)中的R₁～R₁₇的可以具有取代基的碳原子数6～40的非缩合芳基举例有例如苯基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、对三联苯-4-基、对三联苯-3-基、对三联苯-2-基、间三联苯-4-基、间三联苯-3-基、间三联苯-2-基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、对叔丁基苯基、对(2-苯基丙基)苯基、4′-甲基联苯基、4”-叔丁基对三联苯-4-基、邻异丙苯基、间异丙苯基、对异丙苯基、2，3-二甲苯基、3，4-二甲苯基、2，5-二甲苯基、2，4，6-三甲苯基、间四联苯基等。

其中尤其理想的是，举例有苯基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、间三联苯-4-基、间三联苯-3-基、间三联苯-2-基、对甲苯基、3，4-二甲苯基，间四联苯-2-基等。

上述式(1)～(5)中的R₁～R₁₇的可以具有取代基的碳原子数6～12的缩合芳基的例子举例有1-萘基，2-萘基。

上述式(1)～(5)中的R₁～R₁₇的可以具有取代基的碳原子数12～40的缩合非缩合混合芳基举例有由上述可以具有取代基的碳原子数6～12的缩合芳基和上述可以具有取代基的碳原子数6～40的非缩合芳基的组合带来的基团。

上述式(1)～(5)中的R₁～R₁₇的可以具有取代基的碳原子数7～20的芳烷基举例有例如苯甲基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、1-苯基异丙基、2-苯基异丙基、苯基叔丁基、α-萘甲基、1-α-萘基乙基、2-α-萘基乙基、1-α-萘基异丙基、2-α-萘基异丙基、β-萘甲基、1-β-萘基乙基、2-β-萘基乙基、1-β-萘基异丙基、2-β-萘基异丙基、1-吡咯基甲基、2-(1-吡咯基)乙基、对甲基苯甲基、间甲基苯甲基、邻甲基苯甲基、对氯苯甲基、间氯苯甲基、邻氯苯甲基、对溴苯甲基、间溴苯甲基、邻溴苯甲基、对碘苯甲基、间碘苯甲基、邻碘苯甲基、对羟基苯甲基、间羟基苯甲基、邻羟基苯甲基、对氨基苯甲基、间氨基苯甲基、邻氨基苯甲基、对硝基苯甲基、间硝基苯甲基、邻硝基苯甲基、对氰基苯甲基、间氰基苯甲基、邻氰基苯甲基、1-羟基-2-苯基异丙基、1-氯-2-苯基异丙基等。

其中尤其理想的是，举例有苯甲基、对氰基苯甲基、间氰基苯甲基、邻氰基苯甲基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、1-苯基异丙基、2-苯基异丙基等。

上述式(1)～(5)中的R₁～R₁₇的可以具有取代基的碳原子数2～40的烯基举例有例如乙烯基、烯丙基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1，3-丁二烯基(ブタンジエニル基)、1-甲基乙烯基、苯乙烯基、2，2-二苯基乙烯基、1，2-二苯基乙烯基、1-甲基烯丙基、1，1-二甲基烯丙基、2-甲基烯丙基、1-苯基烯丙基、2-苯基烯丙基、3-苯基烯丙基、3，3-二苯基烯丙基、1，2-二甲基烯丙基、1-苯基-1-丁烯基、3-苯基-1-丁烯基等，理想的举例有苯乙烯基、2，2-二苯基乙烯基、1，2-二苯基乙烯基等。

上述式(1)～(5)中的R₁～R₁₇的可以具有取代基的1～40的烷基氨基和可以具有取代基的碳原子数7～60的芳烷基氨基表示为-NQ¹Q²，Q¹和Q²的具体例各自独立地举例有与上述烷基、上述芳基、上述芳烷基说明的基团相同的基团，理想例也一样。

上述式(1)～(5)中的R₁～R₁₇的可以具有取代基的碳原子数3～20的烷基甲硅烷基举例有三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基等。

上述式(1)～(5)中的R₁～R₁₇的可以具有取代基的碳原子数8～40的芳基甲硅烷基举例有三苯基甲硅烷基、三联苯甲硅烷基、二-三联苯-苯基甲硅烷基、苯基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基等。

上述式(1)～(5)中的R₁～R₁₇的可以具有取代基的碳原子数8～40的芳烷基甲硅烷基举例有三苯甲基甲硅烷基、苯甲基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯甲基甲硅烷基等。

上述式(1)～(5)中的R₁～R₁₇的可以具有取代基的碳原子数1～40的卤代烷基举例有例如上述烷基的至少一个氢原子被卤原子取代得到的基团，理想例也一样。

上述式(1)～(5)表示的化合物的具体例如下所示，但本发明并不局限于这些例示化合物。

上述式(1)表示的化合物举例有例如以下的化合物。

[化6]

[化7]

上述式(2)表示化合物举例有例如以下的化合物。

[化8]

[化9]

上述式(3)表示的化合物举例有例如以下的化合物。

[化10]

上述式(4)表示的化合物举例有例如以下的化合物。

[化11]

[化12]

上述式(5)表示的化合物举例有例如以下的化合物。

[化13]

[化14]

另外，上述式(3)中，Ar₈和Ar₉理想的是不形成环结构。

Ar₈和Ar₉形成环结构时，空穴注入性降低，因此不理想。

此外，第一空穴输送层所包含的上述式(1)表示的化合物不限定于1种。即空穴输送层可以含有上述式(1)表示的化合物中的多个化合物。

本发明中，上述空穴输送层从上述阳极侧按顺序具有由上述式(1)表示的化合物构成的第1空穴输送层及选自上述式(2)～(5)表示的化合物的第2空穴输送层，但在阳极与发光层之间可以进一步具有空穴输送层。

本发明中，作为第一空穴输送层的构成，可以含有其他的材料。只是，因为含有其他材料时，一材料吸收了来自另一材料的发光而发光效率降低等、有时材料之间相互作用而无效，所以理想的是不含其它的材料。

本发明中，上述空穴输送层理想的是与上述发光层接合。

此外，第2空穴输送层所包含的上述式(2)～(5)表示的化合物不限定于1种。即第2空穴输送层可以选择含有上述式(2)～(5)表示的化合物中的多个化合物。

本发明中，上述磷光发光材料理想的是含有选自Ir、Pt、Os、Cu、Ru、Re、Au的金属的金属配位化合物。

使用这样的金属配位化合物作为磷光发光材料时，磷光发光的量子产率高，可以进一步提高发光元件的外部量子效率。

尤其理想的是铱络合物、锇络合物、铂络合物，更理想的是铱络合物及铂络合物，最理想的是邻位金属化铱络合物。

本发明中，上述磷光发光材料理想的是中心金属原子和配位体所包含的碳原子邻位金属键合。

根据这样的构成，可以进一步地提高磷光发光的量子产率。

作为邻位金属化金属络合物理想的是如下所示的铱络合物。

[化15]

[化16]

[化17]

在本发明中，上述基质材料的激发三重态能隙理想的是在2.0eV以上、3.2eV以下。

根据这样的构成，能量可以有效地向磷光发光材料移动。

在这里，激发三重态能隙Eg(T)例如基于磷光发光光谱进行如下的规定。

也就是，将测定对象的材料以10μmol/L溶解于EPA溶剂(容积比为二乙醚∶异戊烷∶乙醇＝5∶5∶2)，作成磷光测定用试样。

接着，将磷光测定用试样放入石英皿，冷却至77K，照射激发光，测定所放射的磷光的波长。

相对于所得到的磷光光谱的短波长侧的凸起画切线，将该切线与基线的交点的波长值换算成能量值，将该能量值作为激发三重态能隙Eg(T)。

另外，测定可以使用例如市售的测定装置F-4500(日立制造)。

本发明中，上述基质材料理想的是具有下述式(6)表示的部分分子结构。

[化18]

式(6)中，A1或A2表示可以具有取代基的芳香族杂环或芳香族烃环。X表示氮原子、氧原子或硫原子。

本发明中，上述式(6)表示的部分分子结构理想的是从下述式(7)～(24)中选择1个或者多个。

[化19]

本发明中，理想的是在上述阴极和上述有机薄膜层的界面区域添加还原性掺杂剂。

作为还原性掺杂剂，举例有选自碱金属、碱金属络合物、碱金属化合物、碱土类金属、碱土类金属络合物、碱土类金属化合物、稀土类金属、稀土类金属络合物及稀土类金属化合物等中的至少一种。

碱金属举例有Na(功函数：2.36eV)、K(功函数：2.28eV)、Rb(功函数：2.16ev)、Cs(功函数：1.95ev)，特别理想的是功函数在2.9eV以下的碱金属。其中理想的是K、Rb、Cs，进一步理想的是Rb或者Cs，最理想的是Cs。

碱土类金属举例有Ca(功函数：2.9eV)、Sr(功函数：2.0～2.5eV)、Ba(功函数：2.52ev)等，特别理想的是功函数在2.9eV以下的。

稀土类金属举例有Sc、Y、Ce、Tb、Yb等，特别理想的是功函数在2.9eV以下的。

以上金属尤其是还原能力高，通过向电子注入域的较少量的添加就可以实现有机EL元件中发光亮度的提高和长寿命化。

碱金属化合物举例有Li₂O、Cs₂O、K₂O等碱氧化物、LiF、NaF、CsF、KF等碱卤化物等，理想的是LiF、Li₂O、NaF的碱氧化物或碱氟化物。

碱土类金属化合物举例有BaO、SrO、CaO和混合它们得到的Ba_xSr_1-xO(0＜x＜1)或Ba_xCa_1-xO(0＜x＜1)等，理想的是BaO、SrO、CaO。

稀土类金属化合物举例有YbF₃、ScF₃、ScO₃、Y₂O₃、Ce₂O₃、GdF₃、TbF₃等，理想的是YbF₃、ScF₃、TbF₃。

碱金属络合物、碱土类金属络合物、稀土类金属络合物分别只要是作为金属离子含有碱金属离子、碱土类金属离子、稀土类金属离子的至少之一，就没有特别的限定。又，配位体理想的是羟基喹啉、苯并羟基喹啉、羟基吖啶(acridinol)、羟基菲啶(phenanthridinol)、羟基苯基噁唑、羟基苯基噻唑、羟基二芳基噁二唑、羟基二芳基噻二唑、羟基苯基吡啶、羟基苯基苯并咪唑、羟基苯并三唑、羟基氟代甲硼烷(ヒドロキシフルボラン)、联二吡啶、菲绕啉、酞菁、卟啉、环戊二烯、β-二酮类、甲亚胺类及它们的衍生物等，但不限定于这些。

还原性掺杂剂的添加形态理想的是在界面区域形成层状或岛状。形成方法理想的是以下的方法：边通过电阻加热蒸镀法对还原性掺杂剂进行蒸镀，边同时对形成界面区域的发光材料或作为电子注入材料的有机物进行蒸镀，在有机物中分散还原掺杂剂。分散浓度以摩尔比为有机物∶还原性掺杂剂＝100∶1～1∶100，理想的是5∶1～1∶5。

将还原性掺杂剂形成为层状时，将作为界面的有机层的发光材料或电子注入材料形成为层状，然后，通过电阻加热蒸镀法对还原掺杂剂单独进行蒸镀，理想的是层的厚度形成为0.1～15nm。

将还原性掺杂剂形成为岛状时，将作为界面的有机层的发光材料或电子注入材料形成为岛状，然后，通过电阻加热蒸镀法对还原掺杂剂单独进行蒸镀，理想的是岛的厚度形成为0.05～1nm。

又，本发明的有机EL元件中的主成分和还原性掺杂剂的比例，理想的是以摩尔比计为，主成分∶还原性掺杂剂＝5∶1～1∶5，更理想的是2∶1～1∶2。

本发明中，上述发光层和上述阴极之间具有电子注入层，上述电子注入层理想的是含有含氮环衍生物作为主成分。

在这里，“作为主成分”是指含氮环衍生物在电子注入层中至少含有50质量％以上。

作为用于电子注入层的电子输送材料，理想的是使用分子内含有1个以上的杂原子的芳香族杂环化合物，尤其理想的是含氮环衍生物。

含氮环衍生物理想的是例如下述式(A)所示的含氮环衍生物。

[化20]

式(A)中，R²～R⁷各自独立，是氢原子、卤原子、氧基、氨基或碳原子数1～40的烃基，它们可以被取代。

卤原子的例子举例有氟、氯等。此外，可以被取代的氨基的例子举例有烷基氨基、芳基氨基、芳烷基氨基和与上述氨基一样的基团。

碳原子数1～40的烃基举例有取代或无取代的烷基、烯基、环烷基、烷氧基、芳基、杂环基、芳烷基、芳氧基、烷氧基羰基等。烷基、烯基、环烷基、烷氧基、芳基、杂环基、芳烷基、芳氧基的例子举例有与上述一样的基团，烷氧基羰基表示为-COOY′，Y′的例子举例有与上述烷基一样的基团。

M是铝(Al)、镓(Ga)或铟(In)，理想的是铝(Al)。

上述式(A)的L是由下述式(A′)或(A″)表示的基团。

[化21]

式(A′)中，R⁸～R¹²各自独立地为氢原子或取代或无取代的碳原子数1～40的烃基，互相邻接的基团可以形成环状结构。

又，式(A”)中，R¹³～R²⁷各自独立地为氢原子或取代或无取代的碳原子数1～40的烃基，互相邻接的基团可以形成环状结构。

通式(A′)及式(A″)的R⁸～R¹²及R¹³～R²⁷表示的碳原子数1～40的烃基举例有与R²～R⁷的具体例一样的基团。

又，R⁸～R¹²及R¹³～R²⁷的互相邻接的基团形成环状结构时的2价的基团举例有亚丁基、亚戊基、亚己基、二苯基甲烷-2，2′-二基、二苯基乙烷-3，3′-二基、二苯基丙烷-4，4′-二基等。

通式(A)表示的含氮环金属螯合物的具体例显示如下，但并不限定于这些例示化合物。

[化22]

[化23]

[化24]

作为电子注入层的主成分的含氮环衍生物理想的是含氮五元环衍生物，含氮五元环举例有咪唑环、三唑环、四唑环、噁二唑环、噻二唑环、噁三唑环、噻三唑环等，含氮五元环衍生物是苯并咪唑环、苯并三唑环、吡啶并咪唑环、嘧啶并咪唑环、哒嗪并咪唑环，尤其理想的是下述式(B)表示化合物。

[化25]

式(B)中，L^B表示二价以上的连结基，举例有例如碳、硅、氮、硼、氧、硫、金属(如钡、铍)、芳基、芳香族杂环等，其中理想的是碳原子、氮原子、硅原子、硼原子、氧原子、硫原子、芳基、芳香族杂环基，理想的是碳原子、硅原子、芳基、芳香族杂环基。

L^B的芳基和芳香族杂环基可以具有取代基，取代基理想的是烷基、烯基、炔基、芳基、氨基、烷氧基、芳氧基、酰基、烷氧基羰基、芳基氧基羰基、酰基氧基、酰基氨基、烷氧基羰基氨基、芳基氧基羰基氨基、磺酰基氨基、氨磺酰基、氨基甲酰基、烷基硫基、芳基硫基、磺酰基、卤原子、氰基、芳香族杂环基，更理想的是烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、卤原子、氰基、芳香族杂环基，进而理想的是烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、芳香族杂环基，尤其理想的是烷基、芳基、烷氧基、芳香族杂环基。

L^B的具体例举例有如下显示的连结基。

[化26]

式(B)中的X^B2表示-O-、-S-或者＝N-R^B2。R^B2表示氢原子、脂肪族烃基、芳基或杂环基。

R^B2的脂肪族烃基是直链、支化或环状的烷基(理想的是碳原子数1～20，更理想的是碳原子数1～12，尤其理想的是碳原子数1～8的烷基，例如甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基、环己基等)、烯基(理想的是碳原子数2～20，更理想的是碳原子数2～12，尤其理想的是碳原子数2～8的烯基，举例有例如乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-戊烯基等)、炔基(理想的是碳原子数2～20，更理想的是碳原子数2～12，尤其理想的是碳原子数2～8的炔基，举例有例如炔丙基、3-戊炔基等)，理想的是烷基。

R^B2的芳基是单环或稠环，理想的是碳原子数6～30、更理想的是碳原子数6～20、进一步理想的是碳原子数6～12的芳基，举例有例如苯基、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、2-甲氧基苯基、3-三氟甲基苯基、五氟苯基、1-萘基、2-萘基等。

R^B2的杂环基为单环或稠环，理想的是碳原子数1～20、更理想的是碳原子数1～12、进一步理想的是碳原子数2～10的杂环基，理想的是含有氮原子、氧原子、硫原子、硒原子的至少一个的芳香族杂环基。该杂环基的例子举例有，例如吡咯烷、哌啶、哌嗪、吗啉、噻吩、硒吩、呋喃、吡咯、咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、哒嗪、嘧啶、三唑、三嗪、吲哚、吲唑、嘌呤、噻唑啉、噻唑、噻二唑、噁唑啉、噁唑、噁二唑、喹啉、异喹啉、酞嗪、萘啶、喹喔啉、喹唑啉、肉啉、蝶啶、吖啶、菲绕啉、吩嗪、四唑、苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并三唑、四氮杂茚(テトラザインデン)、咔唑、吖庚因等，理想的是呋喃、噻吩、吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、三嗪、喹啉、酞嗪、萘啶、喹喔啉、喹唑啉，更理想的是呋喃、噻吩、吡啶、喹啉，进一步理想的是喹啉。

R^B2表示的脂肪族烃基、芳基和杂环基可以具有取代基，其取代基与上述LB表示的基团的取代基所举的例子相同，此外，理想的取代基也相同。

作为R^B2，理想的是脂肪族烃基、芳基或杂环基，更理想的是脂肪族烃基(理想的是碳原子数6～30、更理想的是碳原子数6～20、进一步理想的是碳原子数6～12的脂肪族烃基)或芳基，进一步理想的是脂肪族烃基(理想的是碳原子数1～20、更理想的是碳原子数1～12、进一步理想的是碳原子数2～10的脂肪族烃基)。

X^B2理想的是-O-、＝N-R^B2，更理想的是＝N-R^B2，尤其理想的是＝N-R^B2。

Z^B2表示形成芳香族环所需的原子群。Z^B2形成的芳香族环可以是芳香族烃环、芳香族杂环中的任一个，具体例举例有例如苯环、吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、哒嗪环、三嗪环、吡咯环、呋喃环、噻吩环、硒吩环、碲吩环、咪唑环、噻唑环、硒唑环、碲唑环、噻二唑环、噁二唑环、吡唑环等，理想的是苯环、吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、哒嗪环，更理想的是苯环、吡啶环、吡嗪环，进一步理想的是苯环、吡啶环，尤其理想的是吡啶环。

Z^B2形成的芳香族环还可以与其他环形成稠环，可以具有取代基。其取代基与上述L^B表示的基团的取代基所举的例子相同，理想的是烷基、烯基、炔基、芳基、氨基、烷氧基、芳氧基、酰基、烷氧基羰基、芳基氧基羰基、酰基氧基、酰基氨基、烷氧基羰基氨基、芳基氧基羰基氨基、磺酰基氨基、氨磺酰基、氨基甲酰基、烷基硫基、芳基硫基、磺酰基、卤原子、氰基、杂环基，更理想的是烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、卤原子、氰基、杂环基，进一步理想的是烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、芳香族杂环基，尤其理想的是烷基、芳基、烷氧基、芳香族杂环基。

n^B2为1～4的整数，理想的是2～3。

上述式(B)表示的含氮五元环衍生物中，进一步理想的是下述式(B′)表示化合物。

[化27]

式(B′)中，R^B71、R^B72和R^B73分别与上述式(B)中的R^B2一样，此外理想的范围也一样。

Z^B71、Z^B72和Z^B73分别与上述式(B)中的Z^B2一样，此外理想的范围也一样。

L^B71、L^B72和L^B73分别表示连结基，举例有将上述式(B)中的L^B的例子作成二价的而得到的基团，理想的是单键、二价的芳香族烃环基、二价的芳香族杂环基和由它们的组合构成的连结基，更理想的是单键。L^B71、L^B72及L^B73可以具有取代基，其取代基与上述式(B)中的L^B表示的基团的取代基所举的例子相同，此外，理想的取代基也相同。

Y表示氮原子、1，3，5-苯三基或2，4，6-三嗪三基。1，3，5-苯三基可以在2，4，6-位具有取代基，取代基举例有例如烷基、芳香族烃环基、卤原子等。

上述式(B)或上述式(B′)表示的含氮五元环衍生物的具体例显示如下，但并不限定于这些例示化合物。

[化28]

[化29]

构成电子注入层和电子输送层的化合物也举例有具有将缺电子性含氮五元环或缺电子性含氮六元环骨架和取代或无取代的吲哚骨架、取代或无取代的咔唑骨架、取代或无取代的氮杂咔唑骨架组合得到的结构的化合物等。此外，适宜的缺电子性含氮五元环或缺电子性含氮六元环骨架举例有吡啶、嘧啶、吡嗪、三嗪、三唑、噁二唑、吡唑、咪唑、喹喔啉、吡咯骨架和它们互相缩合得到的苯并咪唑、咪唑并吡啶等分子骨架。这些组合中，理想的是举例有吡啶、嘧啶、吡嗪、三嗪骨架和咔唑、吲哚、氮杂咔唑、喹喔啉骨架。上述的骨架可以被取代也可以无取代。

电子输送性化合物的具体例显示如下。

[化30]

[化31]

电子注入层和电子输送层可以是由1种或2种以上的上述材料构成的单层结构，也可以是由同一组成或异种组成的若干层构成的多层结构。它们理想的是缺π电子性含氮杂环基。

又，作为上述电子注入层的构成成分，除了上述含氮环衍生物之外，理想的是使用作为无机化合物的绝缘体或半导体。电子注入层由绝缘体或半导体构成的话，可以有效地防止电流的泄露，提高电子注入性。

这样的绝缘体理想的是使用选自碱金属硫族化物、碱土类金属硫族化物、碱金属的卤化物及碱土类金属的卤化物中的至少一个金属化合物。电子注入层由这些碱金属硫族化物等构成的话，可以进一步提高电子注入性，因此理想。具体地，理想的碱金属硫族化物举例有例如Li₂O、K₂O、Na₂S、Na₂Se以及Na₂O，理想的碱土类金属硫族化物举例有例如CaO、BaO、SrO、BeO、BaS以及CaSe。又，理想的碱金属卤化物举例有LiF、NaF、KF、LiCl、KCl及NaCl等。又，理想的碱土类金属卤化物举例有例如CaF₂、BaF₂、SrF₂、MgF₂及BeF₂等氟化物或氟化物以外的卤化物。

又，半导体举例有含有Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、Sb及Zn中的至少一个元素的氧化物、氮化物或氧化氮化物等的单独一种或二种以上的组合。又，构成电子注入层的无机化合物理想的是微晶或非晶质的绝缘性薄膜。电子注入层由这些绝缘性薄膜构成的话，由于形成更均质的薄膜，可以减少黑点等像素缺陷。另外，这样的无机化合物举例有上述碱金属硫族化物、碱土类金属硫族化物、碱金属的卤化物及碱土类金属的卤化物等。

又，本发明中的电子注入层含有上述的还原性掺杂剂也理想。

本发明中，理想的是上述第1空穴输送层或上述第2空穴输送层接合或添加有电子接受性物质。

根据这样的构成，通过后述专利所述的效果，实现低电压驱动及高效发光。

在本发明的第1空穴输送层或第2空穴输送层添加或接合的电子接受性物质除了专利公报第3614405号、3571977号或美国专利4,780,536记载的六氮杂-9，10-苯并菲衍生物等之外，也可以适宜地使用p型Si、p型SiC等无机化合物、氧化钼等电子接受性无机氧化物、TCNQ衍生物等电子接受性有机化合物等。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式中涉及的有机EL元件的概略结构的图。

符号说明

1有机EL元件 2基板 3阳极 4阴极 5发光层 6空穴输送层

7电子注入·输送层 10有机薄膜层 61第1空穴输送层 62第2空穴输送层

具体实施方式

下面，对本发明的理想的实施方式进行说明。

[有机EL元件]

图1是表示本实施方式的有机EL元件的概略结构的图。

有机EL元件1具有透明的基板2、阳极3、阴极4、和配置在阳极3和阴极4之间的发光层5。在发光层5和阳极3之间设置从阳极3侧按顺序具有第1空穴输送层61及第2空穴输送层62的空穴输送层6，在发光层5和阴极4之间设置电子注入·输送层7。

第1空穴输送层61含有上述式(1)表示的化合物，第2空穴输送层62含有上述式(2)～(5)表示的化合物中的至少任一项。

此外，第1空穴输送层61、第2空穴输送层62所包含的上述式(1)～(5)表示的化合物不限定于1种。即第1空穴输送层61及第2空穴输送层62可以含有上述式(1)～(5)表示的化合物中的多个化合物。

本发明中，有机EL元件的阳极所起的作用是将空穴注入空穴注入层、空穴输送层，具有4.5eV以上的功函数是有效的。作为本发明所使用的阳极材料的具体例，可以应用氧化铟锡合金(ITO)、氧化锡(NESA)、金、银、铂、铜等。此外，出于将电子注入电子注入层或发光层的目的，阴极优选功函数小的材料。对阴极材料没有特别的限定，具体地可以使用铟、铝、镁、镁-铟合金、镁-铝合金、铝-锂合金、铝-钪-锂合金、镁-银合金等。

对本发明的有机EL元件的各层的形成方法无特别限定。

例如，可以通过以前公知的真空蒸镀法、分子射线蒸镀法(MBE法)或者溶解于溶剂的溶液的浸渍法、旋涂法、浇铸法、棒式涂布、辊式涂布等涂布法形成。

对本发明的有机EL元件的各层的膜厚无特别限制，一般膜厚过薄的话，容易产生气孔等缺陷，反之过厚的话，需要外加较高的电压，效率不高，所以通常理想的是几nm至1μm的范围。

另外，本发明的有机EL元件不限于图1所示的结构。

例如，可以在第1空穴输送层和阳极3之间设置空穴注入层。

此外，空穴输送层6可以不作成第1空穴输送层61和第2空穴输送层62的二层结构，而作成单一层。

并且，在发光层5和电子注入·输送层7之间可以具备空穴阻挡层。

通过空穴阻挡层，将空穴关闭在发光层5，可以提高发光层5中的电荷的再结合几率，提高发光效率。

(实施例)

接着，例举实施例及比较例对本发明进行更详细的说明，但这些实施例的记载内容并不对本发明有任何的限制。

[实施例1]

在异丙醇中对25mm×75mm×1.1mm厚的带ITO透明电极的玻璃基板(旭硝子制造)进行5分钟的超声波清洗，然后进行30分钟的UV臭氧清洗。

将清洗后的带透明电极线的玻璃基板安装在真空蒸镀装置的基板架上，首先，通过电阻加热，在形成有透明电极线侧的面上形成膜厚80nm的化合物HT0的膜，使得其覆盖上述透明电极。该HT0膜作为第1空穴输送层发挥作用。

进一步地，在第1空穴输送层成膜之后，继续通过电阻加热，在该膜上形成膜厚20nm、电子阻挡性的化合物HT1膜。该HT1膜作为第2空穴输送层发挥作用。

再通过电阻加热在该第2空穴输送层上共蒸镀膜厚30nm的、基质材料即化合物H1和磷光发光材料即化合物D1。化合物D1的浓度为7.5质量％。该共蒸镀膜发挥发光层的功能。

并且，在该发光层成膜之后，接着形成膜厚10nm的化合物ETM1膜，再在该ETM1膜上层压形成20nm的化合物ETM2膜。该ETM1膜和ETM2膜分别作为第1和第2电子输送层发挥作用。

然后，将LiF作成电子注入性电极(阴极)，以0.1

的成膜速度形成0.5nm的膜厚。使金属Al蒸镀在该LiF膜上，形成膜厚150nm的金属阴极，形成有机EL元件。

[化32]

[实施例2～4]

除了第2空穴输送层的材料使用HT2、HT3、HT4代替HT1之外，与实施例1一样地制作有机EL元件。

[比较例1]

除了第2空穴输送层的材料使用三(4，4′，4″-(9-咔唑基))三苯胺(TCTA)代替HT1之外，其他与实施例1一样地制作有机EL元件。

[比较例2]

除了第2空穴输送层的材料使用二(4，4′-(9-咔唑基))三苯胺(DCTA)代替HT1之外，其他与实施例1一样地制作有机EL元件。

[化33]

[比较例3]

不将空穴输送层层压成第一、第二，而用100nm单层膜构成HT3，除此之外，与实施例1一样地制作有机EL元件。

[比较例4]

不将空穴输送层层压成第一、第二，而用100nm单层膜构成HT4，除此之外，与实施例1一样地制作有机EL元件。

[实施例5]

将清洗后的带透明电极线的玻璃基板安装在真空蒸镀装置的基板架上，首先，通过电阻加热，在形成有透明电极线侧的面上形成膜厚10nm的化合物HT0的膜，使得其覆盖上述透明电极。该HT0膜作为第1空穴输送层发挥作用。

进一步地，在第1空穴输送层成膜之后，继续通过电阻加热，在该膜上形成膜厚10nm、电子阻挡性的化合物HT4膜。该HT4膜作为第2空穴输送层发挥作用。

再通过电阻加热在该第2空穴输送层上共蒸镀膜厚40nm的、基质材料即化合物H2和磷光发光材料即化合物D2。化合物D2的浓度为10.0质量％。该共蒸镀膜发挥发光层的功能。

并且，在该发光层成膜之后，接着形成膜厚10nm的化合物ETM1膜，再在该ETM1膜上层压形成40nm的化合物ETM2膜。该ETM1膜和ETM2膜分别作为第1和第2电子输送层发挥作用。

然后，将LiF作成电子注入性电极(阴极)，以0.1

/min的成膜速度形成0.5nm的膜厚。使金属Al蒸镀在该LiF膜上，形成膜厚150nm的金属阴极，形成有机EL元件。

[化34]

[实施例6]

将清洗后的带透明电极线的玻璃基板安装在真空蒸镀装置的基板架上，首先，通过电阻加热，在形成有透明电极线侧的面上形成膜厚20nm的化合物HT0的膜，使得其覆盖上述透明电极。该HT0膜作为第1空穴输送层发挥作用。

再通过电阻加热在该第2空穴输送层上共蒸镀膜厚40nm的、基质材料即化合物H3和磷光发光材料即化合物D3。化合物D3的浓度为10.0质量％。该共蒸镀膜发挥发光层的功能。

并且，在该发光层成膜之后，继续层压形成40nm化合物ETM2。该ETM2膜作为第2电子输送层发挥作用。

然后，将LiF作成电子注入性电极(阴极)，以0.1

[化35]

[有机EL元件的特性、寿命评价]

使如上制作的有机EL元件以初期亮度1000cd/m²发光，测量亮度的经时变化，将亮度达到1/2时的时间作为半衰期寿命。

将各有机EL元件的10mA/cm²中的电压、电流效率、半衰期寿命表示在下述表1。此外，显示空穴输送材料的玻璃化温度Tg、空穴输送材料的激发三重态能隙Eg(T)及各有机EL元件的最大发光波长λ。

[表1]

	电压(V)	电流效率(cd/A)	半衰期寿命(小时)	Tg(℃)	Eg(T)(eV)	λ(nm)
							实施例1	8.4	17.8	830	116	2.58	481
实施例2	7.3	24.1	954	130	2.62	481
							实施例3	8.2	29.5	997	151	2.60	482
实施例4	6.8	27.3	673	139	2.56	482
							实施例5	6.8	54.8	5000	139	2.56	516
实施例6	5.5	8.6	8000	139	2.56	628
							比较例1	8.4	30.8	87	152	2.93	481
比较例2	8.3	33.4	130	111	2.86	481
							比较例3	9.3	25.2	524	151	2.60	482
比较例4	8.3	22.6	346	139	2.56	482

如表1所示，使用本发明规定的化合物形成第1空穴输送层及第2空穴输送层的实施例1～4的有机EL元件，与将TCTA或DCTA作成电荷阻挡层的有机EL元件的比较例1、2相比，虽然由于Eg(T)低，而效率不好，但是得到以下显著效果：其寿命在5倍以上，电压同等或较低(尤其实施例4、5)。此外，可以看到，层压构成空穴输送层的实施例3、4相比于对应的由化合物单层构成的比较例3、4，寿命提高2倍左右。

此外，因为使用本发明规定的化合物形成第2空穴输送层，所以三重态能隙高于2.5eV，得到效率高的发光。并且，本发明规定的化合物因为在可见光区域没有较大的吸收，所以不会像使用铜配位化合物那样发光带有蓝色。

产业上的可利用性

本发明可用作可以得到高效且寿命长的磷光发光的有机EL元件。

Claims

1.一种有机EL元件，其具备阳极、阴极、设置在上述阳极和上述阴极之间的有机薄膜层，其特征在于，

上述有机薄膜层具有发光层和相对于上述发光层设置在上述阳极侧的空穴输送层，上述发光层含有基质材料和显示磷光发光的磷光发光材料，

上述空穴输送层从上述阳极侧按顺序具有第1空穴输送层及第2空穴输送层，上述第1空穴输送层含有被芳香族取代基取代的下述式(1)表示的氨基化合物，上述第2空穴输送层含有下述式(2)～(5)表示的化合物的至少任一个，

[化1]

式(1)中，Ar₁～Ar₄是取代或无取代的苯基、取代或无取代的联苯基、取代或无取代的三联苯基、取代或无取代的菲基，

Ar₁和Ar₂、Ar₃和Ar₄可以相互键合而形成环，

R₁～R₂表示氢、卤原子或可以具有取代基的碳原子数1～40的烷基、可以具有取代基的碳原子数3～20的杂环基、可以具有取代基的碳原子数6～40的非缩合芳基、可以具有取代基的碳原子数6～12的缩合芳基、可以具有取代基的碳原子数12～40的缩合非缩合混合芳基、可以具有取代基的碳原子数7～20的芳烷基、可以具有取代基的碳原子数2～40的烯基、可以具有取代基的1～40的烷基氨基、和可以具有取代基的碳原子数7～60的芳烷基氨基、可以具有取代基的碳原子数3～20的烷基甲硅烷基、可以具有取代基的碳原子数8～40的芳基甲硅烷基、可以具有取代基的碳原子数8～40的芳烷基甲硅烷基、可以具有取代基的碳原子数1～40的卤代烷基，

[化2]

[化3]

[化4]

[化5]

式(2)～(5)中，Ar₅～Ar₁₃是取代或无取代的碳原子数5～40的芳基、取代或无取代的碳原子数5～40的芳香族杂环基、键合有芳香族氨基的取代或无取代的碳原子数8～40的芳基或者键合有芳香族杂环基的取代或无取代的碳原子数8～40的芳基，

Ar₅和Ar₆、Ar₈和Ar₉、Ar₁₀和Ar₁₁、Ar₁₂和Ar₁₃可以相互键合而形成环，

L₁是单键或碳原子数1～30的连结基，L₂～L₄是碳原子数1～30的连结基，

R₃～R₁₇表示氢、卤原子或可以具有取代基的碳原子数1～40的烷基、可以具有取代基的碳原子数3～20的杂环基、可以具有取代基的碳原子数6～40的非缩合芳基、可以具有取代基的碳原子数6～12的缩合芳基、可以具有取代基的碳原子数12～40的缩合非缩合混合芳基、可以具有取代基的碳原子数7～20的芳烷基、可以具有取代基的碳原子数2～40的烯基、可以具有取代基的1～40的烷基氨基、和可以具有取代基的碳原子数7～60的芳烷基氨基、可以具有取代基的碳原子数3～20的烷基甲硅烷基、可以具有取代基的碳原子数8～40的芳基甲硅烷基、可以具有取代基的碳原子数8～40的芳烷基甲硅烷基、可以具有取代基的碳原子数1～40的卤代烷基，

X₁～X₃表示硫原子、氧原子或单芳基取代的氮原子。

2.如权利要求1所述的有机EL元件，其特征在于，上述空穴输送层与上述发光层接合。

3.如权利要求1或2所述的有机EL元件，其特征在于，上述磷光发光材料是含有选自Ir、Pt、Os、Cu、Ru、Re、Au的金属的金属配位化合物。

4.如权利要求3所述的有机EL元件，其特征在于，上述磷光发光材料中，中心金属原子和配位体所包含的碳原子邻位金属键合。

5.如权利要求1～4中任一项所述的有机EL元件，其特征在于，上述基质材料的激发三重态能隙在2.0eV以上、3.2eV以下。

6.如权利要求1～5中任一项所述的有机EL元件，其特征在于，上述基质材料具有下述式(6)表示的部分分子结构，

[化6]

式中，A1或A2表示可以具有取代基的芳香族杂环或芳香族烃环，X表示氮原子、氧原子或硫原子。

7.如权利要求6所述的有机EL元件，其特征在于，上述式(6)表示的部分分子结构选自下述式(7)～(24)中的1个或者多个。

[化7]

8.如权利要求1～7中任一项所述的有机EL元件，其特征在于，在上述阴极和上述有机薄膜层的界面区域添加还原性掺杂剂。

9.如权利要求1～8中任一项所述的有机EL元件，其特征在于，上述发光层和上述阴极之间具有电子注入层，上述电子注入层含有含氮环衍生物作为主成分。

10.如权利要求1～9中任一项所述的有机EL元件，其特征在于，上述空穴输送层接合有电子接受性物质。