CN102473857A - 有机电致发光元件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种有机电致发光元件，其依次具备阳极、发光层、电子传输区域、和阴极，所述发光层包含主体材料、和显示主峰波长为550nm以下的荧光发光的掺杂材料，所述电子传输区域包含与所述发光层相邻的阻挡层，所述阻挡层包含阻挡材料，其具有电子传输结构部位、和由缩合稠环芳香族烃化合物构成的三重态阻挡结构部位，并且满足E^T _b＞E^T _h(E^T _h及E^T _b分别表示所述主体材料及所述阻挡材料的三重态能量)。

Description

有机电致发光元件

技术领域

本发明涉及有机电致发光(EL)元件，特别涉及高效率的有机EL元件。

背景技术

当对有机EL元件施加电压时，就会从阳极注入空穴，另外从阴极注入电子，在发光层中它们复合而形成激子。此时，根据电子自旋的统计规律，以25％∶75％的比例生成单重态激子和三重态激子。由于认为在荧光型的发光中仅使用由单重态激子造成的发光，因此对于内部量子效率来说可以说25％是极限。虽然使用了荧光材料的荧光型元件最近长寿命化技术得到推进，正逐渐应用到移动电话、电视等的全色显示器中，然而高效化是个问题。

关于荧光型元件的高效化技术，公开过几个从迄今为止尚未有效利用的三重态激子中导出发光的技术。例如在非专利文献1中，分析在主体材料中使用了蒽系化合物的未掺杂元件，作为机理，通过两个三重态激子碰撞融合来生成单重态激子，其结果是，荧光发光增加。但是，在非专利文献1中仅公开出，在仅为主体材料的未掺杂元件中，通过三重态激子碰撞融合确认到荧光发光的增加，由三重态激子带来的效率的增加量为3～6％，是很低的效果。

在非专利文献2中做过报告，在蓝色荧光元件中内部量子效率为28.5％，超过作为以往的理论极限值的25％。但是，对于用于超过25％的技术的途径没有任何公开，另外从全色有机EL电视的实用化的观点考虑，要求进一步的高效化。

另外，在专利文献1中公开过在荧光元件中利用了三重态激子的其他的例子。在通常的有机分子中，虽然最低激发三重态(T1)低于最低激发单重态(S1)，然而有时高的激发三重态(T2)高于S1。此种情况下，通过引起从T2向S1的跃迁，可以获得来自激发单重态的发光。但是，实际上外部量子效率为6％左右(如果将光导出效率设为25％，则内部量子效率为24％)，并没有超过以往所说的极限值25％。另外，这里的机理利用的是一个分子内的从激发三重态到激发单重态的系间窜跃，没有引起非专利文献1所公开的由两个三重态激子的碰撞造成的单重态的生成现象。

专利文献2、3中公开了如下的技术，即，通过在荧光元件中将BCP(bathoqproine)或BPhen等菲咯啉衍生物用于空穴阻挡层中，来提高空穴阻挡层与发光层的界面中的空穴的密度，有效地引起复合。但是，BCP(bathoqproine)或BPhen等菲咯啉衍生物对于空穴具有脆弱性，氧化耐久性差，从元件的长寿命化的观点考虑性能不够充分。

另外，由于将空穴阻挡层插入发光层与电子传输层之间，因此使有机EL元件的层叠结构更加多层化。层叠结构的多层化会导致有机EL元件的工艺放大、驱动电压的升高。

另外，在专利文献4中，公开了在荧光元件中作为与发光层接触的电子传输层的材料使用了蒽衍生物等芳香族化合物的有机EL元件。但是，由于它们是以所生成的单重态激子在很短的时间期间进行荧光发光为前提设计的元件，因此对于与在所谓的磷光元件中通常所设计的电子传输层的三重态的关系没有考虑，实际上，由于电子传输层的三重态能量小于发光层的三重态能量，因此在发光层内产生的三重态激子被扩散到电子传输层，其后，经过热失活过程，因而很难超过作为以往的荧光发光的理论极限值的25％。

另一方面，磷光型直接使用来自三重态激子的发光。由于将单重态激子能量也利用发光分子内部的自旋转换变换为三重态激子，因此在原理上可以期待获得接近100％的内部发光效率。由此，自从2000年由Forrest等人发表使用了Ir络合物的磷光发光元件以外，作为有机EL元件的高效化技术，磷光发光元件备受关注。但是，虽然红色磷光元件达到了实用化的区域，然而对于绿色、蓝色磷光元件来说，与荧光型元件相比寿命短，特别是对于蓝色磷光来说，不仅寿命短，而且还有颜色纯度、发光效率不足的问题，现实状况是尚未达到实用化。

专利文献

专利文献1：日本特开2004-214180号公报

专利文献2：日本特开平10-79297号公报

专利文献3：日本特开2002-100478号公报

专利文献4：国际公开第2004/080975号小册子

专利文献5：日本特表2002-525808号公报

专利文献6：US登记公报7018723

非专利文献

非专利文献1：Journal of Applied Physics，102，114504(2007)

非专利文献2：SID 2008 DIGEST，709(2008)

发明内容

所以，本发明人等着眼于非专利文献1中记载的某个现象，即利用两个三重态激子的碰撞融合生成单重态激子的现象(以下称作Triplet-TripletFusion＝TTF现象)，实施了有效地引起TTF现象而实现荧光元件的高效化的研究。具体来说，对荧光元件中可以使用的主体材料、荧光发光性掺杂材料的组合进行了各种研究，其结果是，在主体材料与掺杂材料的三重态能量处于特定的关系，并且作为与发光层的阴极侧界面相邻的层使用了三重态能量大的材料的情况下，会将三重态激子关入发光层内，从而有效地引起TTF现象而实现荧光元件的高效率及长寿命。

此外，本申请通过不增加层叠结构的层的数目地将三重态激子关入发光层内，而有效地引起TTF现象，实现高效率并且长寿命的有机EL元件。

根据本发明，可以提供以下的有机EL元件。

1.一种有机电致发光元件，其特征在于，

依次具备阳极、发光层、电子传输区域、和阴极，

所述发光层包含主体材料和显示主峰波长为550nm以下的荧光发光的掺杂材料，

所述电子传输区域包含与所述发光层邻接的阻挡层，

所述阻挡层包含阻挡材料，所述阻挡材料具有电子传输结构部位和包含稠合多环芳香烃化合物的三重态阻挡结构部位并且满足下述式(1)，

E^T _b＞E^T _h  …(1)

E^T _h及E^T _b分别表示所述主体材料及所述阻挡材料的三重态能量。

2.1中所述的有机电致发光元件，其中，所述主体材料和所述掺杂材料满足下式(2)。

E^T _d＞E^T _h  …(2)

E^T _d表示所述掺杂材料的三重态能量。

3.1或2中所述的有机电致发光元件，其中，所述主体材料的亲和力Af_h和所述阻挡材料的亲和力Af_b满足下式(3)，

Af_h-Af_b＞0eV  …(3)。

4.1～3中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述主体材料的电离势Ip_h和所述掺杂材料的电离势Ip_d满足下式(4)。

Ip_d-Ip_h＜0.2eV  …(4)

5.1～4中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述阻挡材料的电子迁移率为10^-6cm²/Vs以上。

6.1～5中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述阻挡层包含对所述阻挡材料显示还原性的给予体。

7.1～6中任一项所述的有机电致发光元件，其中，在所述发光层中因三重态激子之间碰撞而生成的单重态激子所致的发光强度相对于总发光强度为30％以上。

8.1～7中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述电子传输结构部位包含1个以上的下述部分结构。

式中，X₁、X₂分别是碳原子或氮原子。

9.1～7中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述电子传输结构部位包含选自下述环中的1个以上的环，

式中，X₁₁～X₁₅及X₂₁～X₂₆分别为碳原子或氮原子。其中，X₁₁～X₁₅的至少1个及X₂₁～X₂₆的至少1个是氮原子。

10.1～7中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述电子传输结构部位包含选自下述环中的1个以上的环。

11.1～7中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述电子传输结构部位包含选自下述环中的1个以上的环。

12.1～11中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述三重态阻挡结构部位是从下述环中选择的，

式(1)～(6)中，Ar¹～Ar⁹表示成环碳数为4～16的稠环结构。

13.1～12中任一项所述的有机电致发光元件，其中，在所述阳极与所述阴极之间具有至少2个发光层，在2个发光层之间具有电荷产生层。

14.一种有机电致发光元件，其特征在于，

依次具备阳极、多个发光层、电子传输区域和阴极，

在所述多个发光层的任意两个发光层之间具有电荷阻挡层，

与所述电子传输区域相接的发光层包含主体材料和显示主峰波长为550nm以下的荧光发光的掺杂材料，

所述电子传输区域包含与该发光层相邻的阻挡层，

所述阻挡层所述阻挡层包含阻挡材料，所述阻挡材料具有电子传输结构部位和包含稠合多环芳香烃化合物的三重态阻挡结构部位并且满足下述式(1)，

E^T _b＞E^T _h  …(1)

E^T _h及E^T _b分别表示所述主体材料及所述阻挡材料的三重态能量。

15.14中所述的有机电致发光元件，其中，所述主体材料和所述掺杂材料满足下式(2)。

E^T _d＞E^T _h  …(2)

E^T _d表示所述掺杂材料的三重态能量。

根据本发明，在发光层内部有效地引起TTF现象，其结果是，可以实现超过被称作以往的荧光元件的极限值的内部量子效率25％的高效率的元件。

附图说明

图1是表示第一实施方式的有机EL元件的一例的图。

图2A是表示本发明的各层的能隙的关系的图。

图2B是表示基于本发明的各层的能隙的关系的作用的图。

图3A是Af_d-Af_h≤-0.2eV时的能带图。

图3B是Ip_d-Ip_h≥0.2eV时的能带图。

图3C是Af_d-Af_h＞-0.2eV并且Ip_d-Ip_h＜0.2eV时的能带图。

图4是表示过渡EL波形的测定方法的图。

图5是表示来源于TTF的发光强度比的测定方法的图。

图6是表示第二实施方式的有机EL元件的一例的图。

图7是表示第二实施方式的有机EL元件的一例的图。

图8是表示第二实施方式的有机EL元件的一例的图。

具体实施方式

<第一实施方式>

本发明是利用了TTF现象的发明。首先，对TTF现象说明如下。从阳极、阴极注入的空穴、电子在发光层内复合而生成激子。其自旋状态如以往所知那样，是单重态激子为25％、三重态激子为75％的比率。在以往所知的荧光元件中，在25％的单重态激子驰豫到基态时发出光，对于剩下的75％的三重态激子，则是不发出光地经过热失活过程回到基态。所以，可以说以往的荧光元件的内部量子效率的理论极限值是25％。

另一方面，对在有机物内部生成的三重态激子的举动在理论上进行了研究。根据S.M.Bachilo等人的研究(J.Phys.Cem.A，104，7711(2000))，如果假设五重态等高次的激子立即回到三重态，则三重态激子(以下记作³A*)的密度升高时，三重态激子之间碰撞而引起如下式所示的反应。这里，¹A表示基态，¹A*表示单重态激子。³A*+³A*→(4/9)¹A+(1/9)¹A*+(13/9)³A*，即，5³A*→4¹A+¹A*，可以预测，最初生成的75％的三重态激子当中，1/5即20％变化为单重态激子。所以，作为光参与的单重态激子是在最初生成的25％上加上75％×(1/5)＝15％后的40％。此时，在总发光强度中所占的来源于TTF的发光比率(TTF比率)为15/40，即37.5％。另外，如果设为最初生成的75％的三重态激子互相碰撞而生成单重态激子(由2个三重态激子生成1个单重态激子)，则可以得到在最初生成的单重态激子25％上加上75％×(1/2)＝37.5％后的62.5％这样非常高的内部量子效率。此时，TTF比率为37.5/62.5＝60％。

图1是表示本发明的第一实施方式的一例的有机EL元件的概略构成图。图2A示意性地表示各层的最低激发单重态能级及最低激发三重态能级。而且，本发明中三重态能量是指最低激发三重态的能量与基态的能量的差，单重态能量(有时也称作能隙)是指最低激发单重态的能量与基态的能量的差。图1所示的有机EL元件从阳极10起依次层叠有空穴传输区域50、发光层20、电子传输区域30、阴极40。优选在阳极10与发光层20之间设置空穴传输区域50。图2A所示的实施方式中，表示出电子传输区域仅为阻挡层的构成。但是，仅为阻挡层的实施方式并不妨碍注入性更高的电子注入层的插入。在形成电子注入层时，可以使用以往作为电子注入层使用的普通的化合物。优选含杂环化合物。而且，本发明中简单地称阻挡层时是指具有对三重态能量的阻挡功能的层。所以，其功能与空穴阻挡层、电荷阻挡层不同。

发光层由主体材料、和显示主峰波长为550nm以下的荧光发光的掺杂材料(以下也称作主峰波长为550nm以下的荧光发光性掺杂材料)形成(本发明中的所谓主峰波长是指发光光谱中的发光强度最大的发光光谱的峰波长)。所谓主峰波长550nm相当于绿色发光程度。希望在该波长区域中提高利用了TTF现象的荧光发光元件的发光效率。另外，在显示480nm以下的蓝色发光的荧光发光元件中，可以期待更高的发光效率的提高。而且，对于550nm以上的红色发光由于内部量子效率高的磷光发光元件已经处于实用水平，因此作为荧光元件没有期望发光效率的提高。图2A中，从阳极注入的空穴穿过空穴传输区域注入发光层，从阴极注入的电子穿过电子传输区域注入发光层。其后，在发光层中空穴与电子复合，生成单重态激子和三重态激子。复合有在主体分子上引起的情况和在掺杂材料分子上引起的情况两种。本实施方式中，如图2A所示，在将主体材料、掺杂材料的三重态能量分别设为E^T _h、E^T _d时，满足E^T _h＜E^T _d的关系。通过满足该关系，就会又如图2B所示，在主体材料上复合而产生的三重态激子不会向具有更高的三重态能量的掺杂材料移动。另外，在掺杂材料分子上复合而产生的三重态激子迅速地向主体材料分子进行能量转移。即，通过不将主体材料的三重态激子向掺杂材料移动地利用TTF现象有效地在主体材料上使三重态激子之间碰撞，而生成单重态激子。此外，由于掺杂材料的单重态能量E^s _d小于主体材料的单重态能量E^s _h，因此利用TTF现象生成的单重态激子从主体材料向掺杂材料进行能量转移而参与掺杂材料的荧光性发光。本来，在荧光型元件中所用的掺杂材料中，禁止从激发三重态向基态的跃迁，此种跃迁中三重态激子不进行光学的能量失活，而是发生热失活。但是，通过使主体材料与掺杂材料的三重态能量的关系如上所述，就会在三重态激子发生热失活之前利用相互的碰撞有效地生成单重态激子而提高发光效率。

本发明中，电子传输区域在与发光层相邻的部分具有阻挡层。阻挡层如后所述，具有如下的功能，即，防止在发光层中生成的三重态激子向电子传输区域扩散，通过将三重态激子关入发光层内而提高三重态激子的密度，从而有效地引起TTF现象。为了防止三重态激子扩散，如图2A、2B所示，优选构成阻挡层的化合物的三重态能量E^T _b大于E^T _h，此外还大于E^T _d。由于阻挡层防止在发光层中生成的三重态激子向电子传输区域扩散，因此在发光层内主体材料的三重态激子有效地变为单重态激子，该单重态激子向掺杂材料上移动而进行光学的能量失活。另外，如后所述，本发明的阻挡层为了提高来自阴极的电子注入性，作为部分结构具有苯并咪唑化合物之类的含氮化合物。

着眼于主体材料与掺杂材料的亲和力与电离势的关系，对用于有效地引起TTF现象的条件进行说明。以下将主体材料及掺杂材料的亲和力分别记作Af_h、Af_d，将电离势记作Ip_h、Ip_d。

(1)Af_d-Af_h≤-0.2eV时的能带图如图3A所示。发光层内所示的虚线表示掺杂材料的能级。如图3A所示，在Af_d-Af_h＜0eV的情况下，同主体材料与掺杂材料的亲和力的差相比，Ip_h与Ip_d的差更大。这是由主体材料与掺杂材料的能隙的差引起的。所以，在Af_d-Af_h≤-0.2eV的条件下，Ip_d-Ip_h≤-0.2eV，掺杂材料显示明显的空穴捕集性。这里，如果考虑发光层内的空穴阱的概率分布，则如图3A所示在发光层与空穴传输层的界面附近发生很多复合。这是因为，在掺杂材料中将空穴捕集，等待电子从主体材料向掺杂材料移动而复合的概率增加。直接在掺杂材料分子上生成的三重态激子在像本发明那样E^T _h＜E^T _d的关系下，直接在掺杂材料上生成的三重态激子利用Dexter型能量转移集中在主体材料上，因此可以有效地引起TTF现象。一般来说由于空穴传输材料的三重态能量大，因此三重态激子的关入效果高，在发光层内有效地引起TTF现象。另一方面，对于存在于接近阻挡层的区域中的三重态激子，也是因为在本发明中将阻挡层的三重态能量E^T _b设定为比主体材料的三重态能量E^T _h大，因此可以防止三重态激子向电子传输区域扩散，从而可以在发光层内有效地引起TTF现象。

(2)Ip_d-Ip_h≥0.2eV时的能带图如图3B所示。发光层内所示的虚线表示掺杂材料的能级。如图3B所示，在Ip_d-Ip_h＞0eV的情况下，同主体材料与掺杂材料的电离势的差相比，Af_d与Af_h的差更大。这是由主体材料与掺杂材料的能隙的差引起的。所以，在Ip_d-Ip_h≥0.2eV的情况下，Af_d-Af_h＞0.2eV，掺杂材料显示明显的电子捕集性。这里，如果考虑发光层内的电子阱的概率分布，则如图3B所示在发光层与阻挡层的界面附近发生很多复合。其结果是，对于三重态激子也是在发光层与阻挡层的界面附近更多地生成。另一方面，在Ip_d-Ip_h≥0.2eV的情况下，认为从主体材料向掺杂材料的空穴的移动变慢。这是由主体材料与掺杂材料的HOMO能级的能量垒引起的。其结果是，主体材料的自由基阳离子状态得以长时间保持。这里，由于主体材料的自由基阳离子会导致三重态激子的消光，因此在三重态激子的密度高的发光层与阻挡层的界面中，会发生容易在主体材料上的三重态激子与从阳极运来的主体材料上的空穴之间引起激发状态的猝灭的状况。由此，即使由阻挡层带来的三重态激子的阻挡能力很高，在Ip_d-Ip_h≥0.2eV的情况下，也有可能因电子空穴的复合区域与主体材料的空穴传输能力的关系，无法有效地引起TTF现象。所以，优选Ip_d-Ip_h＜0.2eV的情况。

(3)最后，在(1)、(2)以外的情况下，可以考虑Af_d-Af_h＞-0.2eV并且Ip_d-Ip_h＜0.2eV的情况。该情况下的能带图如图3C所示。发光层内所示的虚线表示掺杂材料的能级。这里，将Af_d与Af_h的差设为超过-0.2eV是因为，一般来说有机材料与所测定的亲和能级相比在0.2eV左右的范围中具有LUMO能级的展宽。同样的，与电离势相比在0.2eV左右的范围中具有HOMO能级的展宽。在主体材料与掺杂材料处于如图3C所示的关系的情况下，由于掺杂材料的LUMO能级没有进入主体材料的LUMO能级的展宽中，因此在发光层内传导的电子很难由掺杂材料捕集，即，该掺杂材料很难显示电子捕集性。基于相同的理由，也很难显示空穴捕集性。

该情况下的掺杂材料存在对电子、空穴都不具有明显的捕集性的趋势。此时，如附加在图3C的发光层中的斜线部分所示，电子-空穴的复合在发光层内的宽广的全部区域中主要发生在主体材料分子上，25％的单重态激子和75％的三重态激子主要生成于主体材料分子上。在主体材料上生成的单重态激子所具有的能量利用Forster型能量转移向掺杂材料转移，参与掺杂材料分子的荧光性发光。另一方面，三重态激子所具有的能量根据主体材料、掺杂材料的三重态能量的关系决定其去向。在其关系为E^T _h＞E^T _d的情况下，在主体材料中生成的三重态激子向存在于附近的掺杂材料进行Dexter型能量转移。在荧光元件中发光层中的掺杂材料浓度通常来说很低，为数重量％～20重量％左右，转移到掺杂材料的三重态激子相互碰撞的频率变小，难以产生TTF现象。但是，如果像本发明那样是E^T _h＜E^T _d，则由于三重态激子存在于主体材料分子上，因此碰撞频率提高，很容易有效地产生TTF现象。

作为(1)中表示的主体材料与掺杂材料的组合，可以举出如下的代表性的组合等，即，主体材料为蒽衍生物或芘衍生物，掺杂材料为芳香族胺衍生物。其中，主体材料优选为蒽衍生物，掺杂材料优选为二氨基

衍生物、二氨基芘衍生物、苯乙烯基胺衍生物、氨基取代缩合芴衍生物、二氨基蒽衍生物。蓝色元件中的更优选的组合是蒽衍生物与二氨基芘衍生物、蒽衍生物与二氨基

衍生物或蒽衍生物与苯乙烯基胺衍生物。

作为蒽衍生物，优选以下式表示的物质。

式中，Ar¹¹及Ar¹²各自独立，是取代或未取代的成环碳数为6～50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数为5～50的杂环基。

R¹⁰¹～R¹⁰⁸各自独立，是选自氢原子、取代或未取代的成环碳数为6～50的芳基、取代或未取代的成环原子数为5～50的杂环基、取代或未取代的碳数为1～50的烷基、取代或未取代的成环碳数为3～50的环烷基、取代或未取代的碳数为1～50的烷氧基、取代或未取代的碳数为7～50的芳烷基、取代或未取代的成环碳数为6～50的芳氧基、取代或未取代的成环碳数为6～50的芳硫基、取代或未取代的碳数为2～50的烷氧基羰基、取代或未取代的甲硅烷基、羧基、卤素原子、氰基、硝基及羟基中的基团。

作为芘衍生物，优选以下式表示的物质。

式中，R_a分别表示氢原子或取代基。Ar_a分别表示取代或未取代的成环碳数为6～50的芳香族烃基或者取代或未取代的成环原子数为5～50的杂环基。

L₁表示直接键、取代或未取代的成环碳数为6～30的二价的芳香族烃基或者取代或未取代的成环原子数为5～30的二价的芳香族烃基。

a表示1～10的整数，p表示1～6的整数，q表示0～10的整数。

作为二氨基芘衍生物，优选以下式表示的物质。

式中，R_f分别表示氢原子、取代或未取代的碳数为1～20的烷基、取代或未取代的碳数为2～50的链烯基、取代或未取代的碳数为2～50的烷基、取代或未取代的碳数为1～20的芳烷基、取代或未取代的成环碳数为3～20的环烷基、取代或未取代的碳数为1～20的烷氧基、取代或未取代的成环碳数为5～20的芳氧基、取代或未取代的成环碳数为5～50的芳基、取代或未取代的碳数为1～30的烷基甲硅烷基、取代或未取代的成环碳数为6～50的芳基甲硅烷基、取代或未取代的碳数为1～50的烷基锗基、或者取代或未取代的成环碳数为6～50的芳基锗基。

u表示1～8的整数。

Ar₅～Ar₈分别表示取代或未取代的成环碳数为5～20的芳基、或者取代或未取代的成环原子数为5～20的杂芳基。

作为二氨基

衍生物，优选以下式表示的物质。

式中，R_e分别表示氢原子、取代或未取代的碳数为1～20的烷基、取代或未取代的碳数为2～50的链烯基、取代或未取代的碳数为2～50的烷基、取代或未取代的碳数为1～20的芳烷基、取代或未取代的成环碳数为3～20的环烷基、取代或未取代的碳数为1～20的烷氧基、取代或未取代的成环碳数为5～20的芳氧基、取代或未取代的成环碳数为5～50的芳基、取代或未取代的碳数为1～30的烷基甲硅烷基、取代或未取代的成环碳数为6～50的芳基甲硅烷基、取代或未取代的碳数为1～50的烷基锗基、或者取代或未取代的成环碳数为6～50的芳基锗基。

t表示1～10的整数。

Ar₁～Ar₄分别表示取代或未取代的成环碳数为5～20的芳基、或者取代或未取代的成环原子数为5～20的杂芳基。

作为苯乙烯基胺化合物及苯乙烯基二胺化合物，优选以下式(6)及(7)表示的物质。

式(6)中，Ar¹¹是u价的基团，是与苯基、萘基、联苯基、三联苯基、茋基、苯乙烯基芳基、二苯乙烯基芳基对应的u价的基团，Ar¹²及Ar¹³分别是成环碳数为6～20的芳香族烃基，Ar¹¹、Ar¹²及Ar¹³也可以被取代。u是1～4的整数，优选为1～2的整数。Ar¹¹～Ar¹³的任意一个是含有苯乙烯基的基团。更优选Ar¹²或Ar¹³的至少一方由苯乙烯基取代。

这里，作为成环碳数为6～20的芳香族烃基，可以举出苯基、萘基、蒽基、菲基、三联苯基等。

式(7)中，Ar¹⁴～Ar¹⁶是v价的取代或未取代的成环碳数为6～40的芳香族基团。v是1～4的整数，优选为1～2的整数。

作为(2)中表示的主体材料与掺杂材料的组合，可以举出如下的代表性的组合，即，主体材料是蒽衍生物或芘衍生物，掺杂材料是含有吸电子基的化合物。其中，主体材料优选为蒽衍生物，掺杂材料优选为取代有吸电子基的含有硼的化合物。蒽衍生物或芘衍生物的优选例如上所述。

作为该含有硼的化合物，优选以下式的任意一个表示的物质。

式中，A及A’独立地表示与含有至少1个氮的六元环的芳香族环结构对应的吖嗪环，

X^a及X^b各自独立，表示所选择的取代基，也可以其中的2个结合而形成与A或A’缩合的环，

m及n独立地表示0到4，

Y表示氢或者取代基，

Z^a及Z^b独立地表示所选择的取代基，

1、2、3、4、1’、2’、3’及4’独立地表示碳原子或氮原子的任意一种。

作为(3)中表示的主体材料与掺杂材料的组合，可以举出如下的代表性的组合等，即，主体材料是蒽衍生物或芘衍生物，掺杂材料是将不含有氨基的3环以上环缩而成的缩合芳香族烃衍生物。其中，主体材料优选为蒽衍生物，掺杂材料优选为不含有氨基的芴衍生物、缩合芴衍生物、荧蒽衍生物、苯并荧蒽衍生物、芘衍生物。最优选的组合是蒽衍生物与苯并荧蒽衍生物。蒽衍生物或芘衍生物的优选例如上所述。

作为荧蒽衍生物，优选以下式表示的物质。

R₁₀₁～R₁₀₆、R₁₀₈～R₁₁₁分别表示氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的甲硅烷基、取代或未取代的芳基或者取代或未取代的杂芳基。

Ar₁₀₁～Ar₁₀₃分别是取代或未取代的芳基或者取代或未取代的杂芳基。

另外，(1)～(3)的主体材料是环式结构或者单一原子之间结合而成的化合物(也包括环式结构与单一原子的结合)，优选所述结合为单键的化合物。作为优选的例子，可以举出除了环式结构以外还存在碳-碳双键的主体材料。其理由是因为，在主体材料上生成的三重态激子的能量没有用于TTF现象中，而是由双键的结构变化消耗掉。

本发明中的阻挡层优选由三重态能量大于主体材料的阻挡材料形成，并且还兼有此前电子传输层所起到的向发光层的电子传输功能。即，通过使用兼具三重态阻挡功能和电子传输功能的阻挡材料，可以不增加有机EL元件的层叠结构的层的数目地有效地引起TTF现象，从而实现高效率并且长寿命的有机EL元件。该做法并不妨碍层叠在从阴极的电子注入性方面优异的电子注入层。

本发明中的阻挡材料的亲和力Af_b与主体材料的亲和力Af_h优选满足下式。

Af_h-Af_b＞0eV

作为优选的理由是因为，通过消除阻挡层与主体材料之间的LUMO能级的能量垒，从阻挡层向发光层的电子注入性就会增大。其结果是，生成三重态激子，促进TTF现象。

本发明的阻挡层由包含三重态阻挡结构部位和电子传输结构部位的化合物构成。所谓结构部位，是化合物中所含的各个环式结构(去掉取代基的单环或缩合稠环)。

所谓三重态阻挡结构部位是指化合物中所含的结构部位当中三重态能量最低(小)的结构部位。也就是说，是主要决定化合物的三重态能量的结构部位。三重态阻挡结构部位也可以有多个。三重态阻挡结构部位的三重态能量是指，去掉取代基而在各结构部位之间的结合位置取代有氢的独立的环式结构的三重态能量。此外，三重态阻挡结构部位必须是缩合稠环芳香族烃化合物。以下对其理由进行说明。

由烃构成的稠环的跃迁状态基于环式结构的π电子云所参与的π-π*跃迁。该π电子云的展宽小，对发光层的激发状态造成的影响小。另一方面，在结构部位具有非共有电子对时的跃迁状态因非共有电子对参与，而与在发光层中生成的三重态激子之间产生强烈的相互作用，促进主体的三重态激子的失活。其结果是，无法有效地引起TTF现象。所以，阻挡材料的三重态阻挡结构部位必须是由形成主要基于π-π*迁移的激发三重态的烃构成的稠环。

本发明中，阻挡材料的三重态能量大于发光层的主体材料的三重态能量。

阻挡材料的三重态阻挡功能主要由三重态阻挡结构部位决定。一般来说，在发光层中生成的三重态激子向相邻的阻挡材料传递其能量的情况下，向阻挡材料的各结构部位当中具有最低的三重态能量的结构部位传递三重态能量。由此，在各结构部位当中具有最低的三重态能量的三重态阻挡结构部位是缩合稠环芳香族烃化合物的情况下，阻挡材料就会有效地发挥三重态阻挡功能。根据以上的理由，在化合物中所含的结构部位当中三重态能量最低(小)的结构部位不是由碳和氢构成的情况下，该化合物就不具有三重态阻挡结构部位。

三重态阻挡结构部位优选为选自以下式(1)～(6)表示的化合物中的任意一种。特别优选4环以上的结构部位。在为4环以上的稠环的情况下，因其平面性高而使薄膜中的分子堆砌提高，电子迁移率变大。其结果是，促进向发光层中的电子注入，提高发光层中的复合效率，可以有效地引起TTF现象。

式(1)～(6)中，Ar¹～Ar⁹表示成环碳数为4到16的稠环结构。

作为以式(1)表示的化合物，例如可以举出以下的骨架。

作为以式(2)表示的化合物，例如可以举出以下的骨架。

作为以式(3)表示的化合物，例如可以举出以下的骨架。

作为以式(4)表示的化合物，除了以式(1)表示的化合物以外，还可以举出以下的骨架。

作为以式(5)表示的化合物，例如可以举出以下的骨架。

作为以式(6)表示的化合物，例如可以举出以下的骨架。

所谓电子传输结构部位，是指存在具有1个以上的非共有电子对的原子的结构部位。例如，作为具有非共有电子对的原子，可以举出氮、氧、硫、磷等。而且，电子传输结构部位也可以有多个。阻挡材料的电子注入·传输功能由电子传输结构部位决定。首先，电子传输结构部位所具有的非共有电子对对来自相邻层的电子的授受起到媒介的作用。注入阻挡材料中的电子借助电子传输结构部位更容易提供电子，即，通过向LUMO能级的低结构部位移动，而有助于向发光层的电子注入。所以，本发明的阻挡材料通过含有电子传输结构部位，可以不增加电子传输区域的层叠结构地起到电子的注入·传输功能。

优选电子传输结构部位包含1个以上的下述部分结构。

式中，X₁、X₂分别是碳原子或氮原子。

例如，具体来说，电子传输结构部位是包含选自下述环中的1个以上的环的单环或稠环。

式中，X₁₁～X₁₅及X₂₁～X₂₆分别是碳原子或氮原子。但是，X₁₁～X₁₅的至少1个及X₂₁～X₂₆的至少1个是氮原子。

例如，更具体来说，电子传输结构部位包含选自下述环中的1个以上的环。

更优选为以下所示的杂环。

也可以将多个电子传输结构部位用单键结合。

例如在后述的实施例中所用的ETB1的情况下，环式结构是苯并

2个苯、苯并咪唑。苯并

的三重态能量是2.4eV，苯的三重态能量是3.7eV，苯并咪唑的三重态能量是3.3eV。所以，ETB1的三重态阻挡结构部位是苯并

电子传输结构部位是作为具有1个以上的非共有电子对的原子的氮所在的苯并咪唑。

例如在实施例中所用的ET1的情况下，环式结构是3个苯、2个菲咯啉。苯的三重态能量是3.7eV，菲咯啉的三重态能量是2.8eV。所以，ET1中三重态能量最小的是并非缩合稠环芳香族烃化合物的菲咯啉，因此ET1不具有三重态阻挡结构部位。电子传输结构部位是作为具有1个以上的非共有电子对的原子的氮所在的菲咯啉。

作为优选的阻挡材料，可以举出以下面的式子表示的稠环芳香族化合物。

式中，Ar是取代或未取代的缩合稠环芳香族烃基，L是单键、取代或未取代的成环碳数为6～30的1个以上的烃环、或者环原子数为5～30的杂环。HAr是包含取代或未取代的具有非共有电子对的原子的杂环。在L是缩合稠环芳香族烃基时，Ar或L为取代或未取代的三重态阻挡结构部位，HAr为取代或未取代的电子传输结构部位。在L是包含具有非共有电子对的原子的杂环时，L也是电子传输结构部位。a和b是1～4的整数，并且某一方为1。优选a和b都是1。

在上述稠环芳香族化合物中，L优选为亚苯基、亚二联苯基、亚芴基或亚萘基，更优选为亚苯基。

作为各基团(Ar、L、HAr)的取代基，例如可以举出卤素原子、羟基、取代或未取代的氨基、硝基、氰基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的链烯基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳氧基、取代或未取代的烷氧基羰基、或者羧基。作为芳香族烃基的优选的例子，可以举出苯、萘、菲、芴、

荧蒽及苯并菲。在各基团具有多个取代基的情况下，它们也可以形成环。优选的取代基是烷基或苯基、萘基等。

将阻挡材料的具体例例示如下。

阻挡材料的迁移率优选为10^-6cm²/Vs以上。更优选为10^-5cm²/Vs以上。而且，本发明中的迁移率的测定是以200nm的膜厚、在5V偏置DC电压下进行的。作为有机材料的电子迁移率的测定方法，已知有Time of Flight法等几个方法，然而本发明中是指用阻抗分光法决定的电子迁移率。

对借助阻抗分光法的迁移率测定进行说明。用阳极、阴极夹持优选厚度为100nm～200nm左右的阻挡材料，在施加偏置DC电压的同时施加100mV以下的微小交流电压。测定此时流过的交流电流值(绝对值和相位)。在改变交流电压的频率的同时进行本测定，根据电流值和电压值，算出多个阻抗(Z)。此时求出模量M＝iωZ(i：虚数单位，ω：角频率)的虚数部(ImM)的频率依赖性，将ImM为最大值的角频率ω的倒数定义为在阻挡层内传导的电子的响应时间。此后，利用以下的式子算出电子迁移率。

电子迁移率＝(阻挡材料的膜厚)²/(响应时间·偏置DC电压)

阻挡层优选除了阻挡材料以外，还包含相对于阻挡材料显示还原性的给予体。通过包含还原性给予体，可以增大载流子浓度。

作为还原性给予体，可以例示出选自碱金属、碱土类金属、稀土类金属、碱金属的氧化物、碱金属的卤化物、碱土类金属的氧化物、碱土类金属的卤化物、稀土类金属的氧化物、稀土类金属的卤化物、碱金属的有机络合物、碱土类金属的有机络合物以及稀土类金属的有机络合物中的1种或2种以上的物质。

发光层可以包含主峰波长为550nm以下的2种以上的荧光发光性掺杂材料。

也可以在电子传输区域与阴极之间，具有含有低功函数金属的层。所谓含有低功函数金属的层，是含有低功函数金属、或低功函数金属化合物的层。即使仅以低功函数金属或低功函数金属化合物来形成，也可以在作为电子传输层使用的材料中，作为给予体添加低功函数金属、低功函数金属化合物、或低功函数金属络合物来形成。所谓低功函数金属，是指功函数为3.8eV以下的金属。低功函数为3.8eV以下的金属可以举出碱金属、碱土类金属等。作为碱金属，可以举出Li、Na、K、Cs等。作为碱土类金属，可以举出Mg、Ca、Sr、Ba等。作为其他金属，可以举出Yb、Eu及Ce等。另外，作为低功函数金属化合物，优选低功函数金属的氧化物、卤化物、碳酸盐、硼酸盐。作为卤化物，可以举出氟化物、氯化物、溴化物，然而优选氟化物。例如可以将LiF作为优选的材料使用。另外，作为低功函数金属络合物，是低功函数金属的络合物，优选碱金属、碱土类金属或稀土类金属的有机金属络合物。

<TTF比率的测定>

通过使主体材料、掺杂材料及阻挡材料的三重态能量满足给定的关系，就可以将相对于全部发光的来源于TTF的发光强度比设为30％以上，可以实现在以往所知的荧光元件中无法达成的高效化。

来源于TTF的发光强度比可以利用过渡EL法来测定。所谓过渡EL法，是测定除去对元件施加的DC电压后的EL发光的衰减举动(过渡特性)的方法。EL发光强度可以分类为来自最初的复合中生成的单重态激子的发光成分、和来自经由TTF现象生成的单重态激子的发光成分。单重态激子的寿命为纳秒量级，非常短，因此在除去DC电压后迅速地衰减。

另一方面，由于TTF现象是来自经由寿命长的三重态激子生成的单重态激子的发光，因此缓慢地衰减。如此所述，由于来自单重态激子的发光与来自三重态激子的发光在时间上存在很大差别，因此可以求出来源于TTF的发光强度。具体来说，可以利用以下的方法决定。

如下所示地测定过渡EL波形(参照图4)。将从电压脉冲发生器(PG)中输出的脉冲电压波形施加在EL元件上。将施加电压波形导入示波器(OSC)。如果对EL元件施加脉冲电压，EL元件就会产生脉冲发光。将该发光经由光电子倍增管(PMT)导入示波器(OSC)。使电压波形与脉冲发光同步地导入个人电脑(PC)。

此外，利用过渡EL波形的分析如下所示地决定来源于TTF的发光强度比。

解算三重态激子的衰减举动的速率方程式，将基于TTF现象的发光强度的衰减举动模型化。发光层内部的三重态激子密度nT的时间衰减可以使用基于三重态激子的寿命的衰减速度α和基于三重态激子的碰撞的衰减速度γ用如下所示的速率方程式来表示。

[数1]

$\frac{{\mathrm{dn}}_T}{\mathrm{dt}}=-\mathrm{\&alpha;}\&CenterDot;n_T-\mathrm{\&gamma;}\&CenterDot;{n_T}^2$

如果近似地解出该微分方程式，则可以得到以下的式子。这里，I_TTF是来源于TTF的发光强度，A是常数。像这样，如果过渡EL发光是基于TTF的发光，则其强度的平方根的倒数就可以用直线近似表示。所以，将测定出的过渡EL波形数据拟合为下述近似式，求出常数A。此时将除去了DC电压的时刻t＝0处的发光强度1/A²定义为来源于TTF的发光强度比。

[数2]

$\frac{1}{\sqrt{I_{\mathrm{TTF}}}}\&Proportional;A+\mathrm{\&gamma;}\&CenterDot;t$

图5左边的曲线图是对EL元件施加给定的DC电压、并在其后除去电压时的测定例，是表示EL元件的发光强度的时间变化的图。在图5左边的曲线图中在时刻约3×10^-8秒的地方除去DC电压。而且，曲线图是将除去电压时的亮度设为1表示的图。其后在直到约2×10^-7秒的急速的衰减后显现出缓慢的衰减成分。图5右边的曲线图是在原点中取电压除去时间点、绘制电压除去后直到10^-5秒的光强度的平方根的倒数的曲线图，可知可以利用直线很好地近似。将直线部分向时间原点延长时的与纵轴的交点A的值是2.41。这时，由该过渡EL波形得到的来源于TTF的发光强度比为1/2.41²＝0.17，总发光强度中的17％来源于TTF。

<第二实施方式>

本发明的元件可以采用具有至少2个发光层(包括发光层的组件)的串联元件构成。在2个发光层之间夹设电荷产生层(也称作CGL)。可以在每个组件中设置电子传输区域。至少1个发光层是荧光发光层，包含该发光层的组件满足上述的要件。将具体的构成的例子表示如下。另外，下述发光层也可以是多个发光层的层叠体。

阳极/荧光发光层/电荷产生层/荧光发光层/阻挡层/阴极

阳极/荧光发光层/阻挡层/电荷产生层/荧光发光层/阴极

阳极/荧光发光层/阻挡层/电荷产生层/荧光发光层/阻挡层/阴极

阳极/磷光发光层/电荷产生层/荧光发光层/阻挡层/阴极

阳极/荧光发光层/阻挡层/电荷产生层/磷光发光层/阴极

图6中表示本实施方式的有机EL元件的一例。有机EL元件1依次具备阳极10、发光层22、24、和阴极40，在发光层22、24之间，具有电荷产生层60。阻挡层32与发光层22、24的任意一个相邻。与阻挡层32相邻的发光层22、24的任意一个是满足本发明的要件的荧光发光层。另一方的荧光层既可以是荧光型，也可以是磷光型。

而且，也可以在2个发光层22、24之间夹设电子传输区域和/或空穴传输区域。另外，发光层也可以是3个以上，电荷产生层也可以是2个以上。在发光层是3个以上时，在所有的发光层之间既可以有电荷产生层，也可以没有。

作为电荷产生层可以使用公知的材料，例如可以使用USP7,358,661、US特愿10/562,124等中记载的材料。

<第三实施方式>

本实施方式中，依次具备阳极、多个发光层、电子传输区域、和阴极，在多个发光层的任意两个发光层之间具有电荷阻挡层，与电子传输区域接触的发光层是荧光发光层，满足上述的要件。

作为本实施方式的合适的有机EL元件的构成，可以举出像日本专利第4134280号公报、美国公开专利公报US2007/0273270A1、国际公开公报WO2008/023623A1中记载的那样的构成，即，在依次层叠阳极、第一发光层、电荷阻挡层、第二发光层及阴极的构成中，在第二发光层与阴极之间具有电子传输区域，其具有用于防止三重态激子的扩散的阻挡层。这里所说的电荷阻挡层是具有如下目的的层，即，通过在与相邻的发光层之间设置HOMO能级、LUMO能级的能量垒，来调整向发光层中的载流子注入，调整发光层的被注入的电子与空穴的载流子平衡。

将此种构成的具体的例子表示如下。

阳极/第一发光层/电荷阻挡层/第二发光层/电子传输区域/阴极

阳极/第一发光层/电荷阻挡层/第二发光层/第三发光层/电子传输区域/阴极

而且，优选在阳极与第一发光层之间，与其他实施方式相同地设置空穴传输区域。

图7中表示本实施方式的有机EL元件的一例。图7的上图表示元件构成及各层的HOMO、LUMO能级。下图表示第三发光层与阻挡层的能隙的关系。

该有机EL元件2依次具备阳极、第一发光层、第二发光层、第三发光层、电子传输区域、和阴极4，在第一发光层与第二发光层之间，具有电荷阻挡层。电子传输区域由阻挡层构成。第三发光层是满足本发明的要件的荧光发光层。第一发光层、第二发光层既可以是荧光型，也可以是磷光型。

本实施方式的元件适于作为白色发光元件，可以调整第一发光层、第二发光层、第三发光层的发光颜色而设为白色。另外，也可以将发光层设成仅为第一发光层、第二发光层，调整2个发光层的发光颜色而设为白色。此时第二发光层是满足本发明的要件的荧光发光层。

特别是，通过将第一发光层的主体材料设为空穴传输性材料，添加主峰波长大于550nm的荧光发光性掺杂材料，将第二发光层(及第三发光层)的主体材料设为电子传输性材料，添加主峰波长为550nm以下的荧光发光性掺杂材料，则虽然是全都以荧光材料构成的构成，然而可以实现显示比以往技术更高的发光效率的白色发光元件。

如果对与发光层相邻的空穴传输层进行特别说明，则为了有效地引起本发明的TTF现象，在对空穴传输材料和主体材料的三重态能量加以比较时，优选空穴传输材料的三重态能量更大。但是，由于普通的空穴传输材料的三重态能量比主体材料大，因此在体现本发明的效果时，在现实状况下，可以认为空穴传输材料的选择不是特别的元件设计事项。

<第四实施方式>

本实施方式中，在基板上并排设置蓝色像素、绿色像素、红色像素。这3种颜色的像素当中，蓝色像素和/或绿色像素具有第一实施方式的构成。

图8中表示本实施方式的有机EL元件的一例。

该图中所示的上面发光型有机EL元件3在共用基板100上并列地形成蓝色像素B、绿色像素G及红色像素R。

蓝色像素B从基板100起依次具备阳极10、空穴传输区域50、蓝色发光层20B、由阻挡层32构成的电子传输区域、阴极40、保护层70。

绿色像素G从基板100起依次具备阳极10、空穴传输区域50、绿色发光层20G、由阻挡层32构成的电子传输区域、阴极40、保护层70。

红色像素R从基板100起依次具备阳极10、空穴传输区域50、红色发光层20R、由阻挡层32构成的电子传输区域、阴极40、保护层70。

在各个相邻的像素的阳极间形成绝缘膜200，保持像素间的绝缘。

有机EL元件3中，在蓝色像素B、红色像素R、绿色像素G中共用地设置阻挡层。

阻挡层的效果在蓝色荧光元件中与以往得到的发光效率相比十分明显，然而在绿色荧光元件、红色荧光元件中，也可以得到将三重态能量关入发光层内的相同的效果，可以期待发光效率的提高。

另一方面，在磷光发光层中，可以得到将三重态激子关入发光层内的效果，防止三重态能量的扩散，有助于磷光发光性掺杂材料的发光效率的提高。

空穴传输区域由空穴注入层和/或空穴传输层等构成。空穴传输区域既可以是共用的，也可以是不同的。通常来说，将空穴传输区域设为分别与发光颜色适应的构成。

由发光层20B、G、R和阻挡层构成的有机层并不限定于图中所示的构成，可以适当地变更。

绿色发光层优选由以下的主体材料及掺杂材料构成。主体材料优选芳香族稠环衍生物。作为芳香族稠环衍生物，从发光效率、发光寿命的方面考虑，更优选蒽衍生物、芘衍生物等。

另外，主体材料可以举出含杂环化合物。作为含杂环化合物，可以举出咔唑衍生物、二苯并呋喃衍生物、梯子型呋喃化合物、嘧啶衍生物。

作为掺杂材料，只要是具有其功能，就没有特别限定，然而从发光效率等方面考虑，优选芳香族胺衍生物。作为芳香族胺衍生物，优选具有也可以被取代的芳基氨基的芳香族稠环衍生物。作为此种化合物，例如可以举出具有芳基氨基的芘、蒽、

另外，作为掺杂材料，还优选苯乙烯基胺化合物。作为苯乙烯基胺化合物，例如可以举出苯乙烯基胺、苯乙烯基二胺、苯乙烯基三胺、苯乙烯基四胺。这里所说的苯乙烯基胺是在也可以被取代的芳基胺中取代有至少1个芳基乙烯基的化合物，所述芳基乙烯基也可以被取代，作为取代基有芳基、甲硅烷基、烷基、环烷基、芳基氨基，也可以在这些取代基中还带有取代基。

另外，作为掺杂材料，还优选硼络合物或荧蒽化合物。另外，作为掺杂材料，还优选金属络合物。作为金属络合物，例如可以举出铱络合物、铂络合物。

红色发光层优选由以下的主体材料及掺杂材料构成。主体材料优选为芳香族稠环衍生物。作为芳香族稠环衍生物，从发光效率、发光寿命的方面考虑，更优选并四苯衍生物、并五苯衍生物等。

另外，主体材料可以举出缩合稠环芳香族化合物。作为缩合稠环芳香族化合物，可以举出萘化合物、菲化合物、荧蒽化合物。

作为掺杂材料，优选芳香族胺衍生物。作为芳香族胺衍生物，优选具有也可以被取代的芳基氨基的芳香族稠环衍生物。作为此种化合物，例如可以举出具有芳基氨基的二茚并芘。

另外，作为掺杂材料，还优选金属络合物。作为金属络合物，例如可以举出铱络合物、铂络合物。

实施方式4的元件例如如下所示地制成。

在基板上，依次形成作为银合金层的APC(Ag-Pd-Cu)层(反射层)、氧化锌膜(IZO)或氧化锡膜等透明导电层。接下来，使用常规的光刻技术，利用在掩模中使用了抗蚀剂图案的蚀刻，对该导电材料层进行图案处理，形成阳极。然后，在阳极上利用旋转涂布法涂布形成包含聚酰亚胺等感光性树脂的绝缘膜。其后，通过进行曝光、显影、固化，使阳极露出，从而对蓝色发光区域、绿色发光区域、红色发光区域进行图案处理。

电极为红色像素用、绿色像素用及蓝色像素用3种，分别对应于蓝色发光区域、绿色发光区域、红色发光区域，分别相当于阳极。在异丙醇中进行5分钟清洗后，进行30分钟UV臭氧清洗。其后，在形成空穴注入层和空穴传输层时，在基板全面层叠空穴注入层，再在其上层叠空穴传输层。以与红色像素用、绿色像素用及蓝色像素用的阳极的各位置对应地配置的方式形成各发光层。在使用真空蒸镀法的情况下，对蓝色发光层、绿色发光层及红色发光层使用荫罩(shadow mask)进行微细图案处理。

然后，全面地层叠阻挡层。接下来，在形成电子注入层时，全面地层叠电子注入层。其后，蒸镀形成Mg和Ag的膜，形成由半透过性的MgAg合金构成的阴极。

本发明中所用的基板、阳极、阴极、空穴注入层、空穴传输层等其他构件可以适当地选择使用PCT/JP2009/053247、PCT/JP2008/073180、US特愿12/376,236、US特愿11/766,281、US特愿12/280,364等中记载的公知的构件。

实施例

实施例及比较例中所用的材料如下所示。

将上述材料的物性值表示于表1中。物性值的测定方法如下所示。

(1)三重态能量(E^T)

使用市售的装置F-4500(日立公司制)测定。E^T的换算式如下所示。

换算式E^T(eV)＝1239.85/λedge

所谓“λedge”，是在纵轴中取磷光强度、在横轴中取波长来显示磷光光谱时，针对磷光光谱的短波长侧的上升边引出切线，是指该切线与横轴的交点的波长值。单位：nm。

而且，三重态能量E^T也可以利用如下所示的量子化学计算来求出。

量子化学计算可以使用美国Gaussian公司制的量子化学计算程序Gaussian03来进行。Gaussian03是由1998年获得诺贝尔化学奖的J.A.Pople等人开发出的程序，可以针对多种多样的分子体系，利用各种量子化学计算法，预测分子的能量、结构、简正振动等物性。在计算中使用密度泛函数理论(DFT)。对于作为泛函数使用B3LYP、作为基函数使用6-31G*最佳化了的结构，根据时间相关密度泛函数理论(TD-DFT)，可以求出三重态能量的计算值。

在特定的有机化合物中有时观测不到磷光光谱。此种有机化合物中，将使用如上所述的量子化学计算求出的三重态能量E^T用于推定中。

将环结构的三重态能量表示如下。

苯3.67eV

菲2.70eV

萘2.63eV

苯并[g]

2.43eV

荧蒽2.30eV

芘2.11eV

蒽1.85eV

苯并咪唑3.31eV

1，10-菲咯啉2.75eV

(2)电离势

在大气下使用光电子分光装置(理研计器(株)公司制：AC-3)测定。具体来说，向材料照射光，通过测定此时因电荷分离而产生的电子量来测定。

(3)亲和力(Af)

根据电离势和能隙的测定值算出。能隙是根据甲苯中的吸收光谱的吸收端测定的。具体来说，使用市售的可见·紫外分光光度计，测定吸收光谱，根据该光谱开始上升的波长算出。

[表1]

	Ip	Af	ES	ET
					化合物名	(eV)	(eV)	(eV)	(eV)
ETB1	6.04	2.72	3.32	2.40
					ETB2	5.91	2.61	3.30	2.10
ETB3	6.03	2.91	3.12	2.27
					ETB4	6.28	2.52	3.76	2.50
ETB5	6.01	3.17	2.84	2.15
					ETB6	6.12	2.66	3.46	2.46
ETB7	6.19	2.56	3.63	2.69
					ETB8	6.00	2.81	3.19	2.09
ETB9	6.06	3.03	3.03	2.23
					ETB10	5.99	2.88	3.11	2.14
ETB11	6.03	2.91	3.12	2.26
					ETB12	6.20	3.13	3.07	2.26
ETB13	6.00	3.11	2.88	2.26
					ETB14	5.88	2.59	3.29	2.36

ET1

6.13

2.84

3.29

2.60

BD1	5.95	3.14	2.81	2.14
					BD2	5.48	2.72	2.80	2.10

BH1	6.02	3.02	3.00	1.83
					BH2	6.02	2.98	3.04	1.83
BH3	6.12	3.00	3.12	2.27
					BH4	5.98	2.97	3.01	1.83
BH5	6.00	2.99	3.01	1.82

HT1	5.50	2.47	3.03	2.64
					HT2	5.60	2.33	3.27	2.60

合成例1

(A)苯并[g]

-10-硼酸的合成

依照下述合成流程图，合成出苯并[g]

-10-硼酸。

(A-1)9-(2-甲酰基苯基)菲的合成

在氩气气氛下，将9-溴菲25.7g、2-甲酰基苯基硼酸16.5g、以及四(三苯基膦)钯(0)2.31g加入烧瓶中，加入二甲醚(DME)340mL、2M碳酸钠水溶液170mL，加热回流搅拌8小时。冷却到室温后，除去水层。将有机层用水、饱和食盐水清洗后，用硫酸镁干燥。滤出硫酸镁后，将有机层浓缩。用硅胶柱色谱提纯残渣，得到作为目标的9-(2-甲酰基苯基)菲25.0g(收率89％)。

(A-2)9-[2-(2-甲氧基乙烯基)苯基]菲的合成

在氩气气氛下，加入9-(2-甲酰基苯基)菲25.0g、甲氧基甲基三苯基氯化鏻33.4g、以及四氢呋喃300mL，在室温下搅拌中，加入叔丁醇钾11.9g。在室温下搅拌2小时后，加入水200mL。用二乙醚萃取反应溶液，除去水层。用水、饱和食盐水清洗有机层后，用硫酸镁干燥。滤出硫酸镁后，将有机层浓缩。用硅胶柱色谱提纯残渣，得到作为目标的9-[2-(2-甲氧基乙烯基)苯基]菲24.0g(收率87％)。

(A-3)苯并[g]

的合成

加入9-[2-(2-甲氧基乙烯基)苯基]菲24.0g、以及二氯甲烷100mL，在室温下搅拌中用巴斯德移液管加入6滴甲磺酸。在室温下继续搅拌8小时。反应结束后加入10％碳酸钾水溶液100mL。除去水层，用水、饱和食盐水清洗有机层后，用硫酸镁干燥。滤出硫酸镁后，将有机层浓缩。用硅胶柱色谱提纯残渣，得到作为目标的苯并[g]

5.21g(收率25％)。

(A-4)10-溴苯并[g]的合成

将苯并[g]

5.21g、以及N，N-二甲替甲酰胺50mL加入烧瓶中，加入N-溴代丁二酰亚胺4.00g的N，N-二甲替甲酰胺10mL溶液。在80℃加热搅拌8小时。冷却到室温后，将反应溶液注入200mL水中。滤得析出的固体，用水、甲醇清洗。用硅胶柱色谱提纯所得的固体，得到作为目标的10-溴苯并[g]

5.87g(收率88％)。

(A-5)苯并[g]

-10-硼酸的合成

在氩气气氛下，将10-溴苯并[g]

5.87g加入烧瓶中，加入脱水乙醚100mL。将反应溶液冷却到-40℃，加入1.6M的正丁基锂的己烷溶液11mL，升温到0℃，搅拌1小时。将反应溶液冷却到-60℃，滴加硼酸三异丙酯7.72g的脱水乙醚10mL溶液。在将反应溶液升温到室温的同时继续搅拌5小时。加入10％盐酸水溶液50mL，搅拌1小时。除去水层，用水、饱和食盐水清洗有机层后，用硫酸镁干燥。滤出硫酸镁后，将有机层浓缩。用己烷清洗所得的固体，得到作为目标的苯并[g]

-10-硼酸3.18g(收率60％)。

合成例2

(B)1-(4-溴苯基)-2-苯基-1H-苯并咪唑的合成

依照下述合成流程图，合成出1-(4-溴苯基)-2-苯基-1H-苯并咪唑。

(B-1)(4-溴苯基)-(2-硝基苯基)胺的合成

将2-溴硝基苯10g(49.5mmol)、乙酸钠13g(163mmol)、以及4-溴苯胺10g(59mmol)在氩气气氛下以180℃加热搅拌8小时。将反应溶液冷却到室温，用乙酸乙酯稀释，过滤。浓缩滤液后，通过用甲醇清洗残渣，作为橙色晶体得到(4-溴苯基)-(2-硝基苯基)胺3.8g(收率22％)。

(B-2)N-[2-(4-溴苯基氨基)苯基]苯甲酰胺的合成

将(4-溴苯基)-(2-硝基苯基)胺3.8g(13mmol)溶解于30mL四氢呋喃中，在氩气气氛下，在室温下搅拌时，滴加亚硫酸氢钠11g(64mmol)/水30mL的溶液。搅拌5小时后，加入乙酸乙酯20mL，加入碳酸氢钠2.2g(26mmol)/水20mL的溶液。再滴加苯甲酰氯2.5g(18mmol)/乙酸乙酯10mL的溶液，在室温下搅拌1小时。用乙酸乙酯萃取，用10％碳酸钾水溶液、水、饱和食盐水依次清洗后，用无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去溶剂，得到N-[2-(4-溴苯基氨基)苯基]苯甲酰胺2.1g(收率45％)。

(B-3)1-(4-溴苯基)-2-苯基-1H-苯并咪唑的合成

将N-[2-(4-溴苯基氨基)苯基]苯甲酰胺2.1g(5.7mmol)悬浊在30mL二甲苯中，加入对甲苯磺酸一水合物0.6g(2.9mmol)，在加热回流3小时的同时进行共沸脱水。自然冷却后，向反应溶液中加入乙酸乙酯、二氯甲烷、水，滤出杂质。从母液中萃取有机层，用水、饱和食盐水清洗后，用无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去溶剂。用硅胶柱色谱提纯残渣，作为略带粉色的白色晶体得到1-(4-溴苯基)-2-苯基-1H-苯并咪唑1.0g(收率52％)。

合成例3

<ETB1的合成>

在氩气气氛下，将苯并[g]

-10-硼酸3.0g、1-(4-溴苯基)-2-苯基-1-H-苯并咪唑3.5g、四(三苯基膦)钯(0)0.231g、二甲氧基乙烷40mL、以及2M碳酸钠水溶液20mL加入烧瓶中，加热回流搅拌8小时。在冷却到室温后，用甲苯萃取反应溶液。除去水层后，用水清洗有机层后，用硫酸镁干燥。过滤后，减压蒸馏除去溶剂，用硅胶柱色谱提纯残渣，得到淡黄色固体3.8g。对所得的化合物进行质谱分析，结果是下述化合物(ETB1)，相对于分子量546.21，m/e＝546。

合成例4

(C)1-(3-溴苯基)-2-苯基-1H-苯并咪唑的合成

(C-1)(3-溴苯基)-(2-硝基苯基)胺的合成

将2-溴硝基苯10g(49.5mmol)、乙酸钠13g(163mmol)、3-溴苯胺10g(59mmol)在氩气气氛下以180℃加热搅拌8小时。将反应溶液冷却到室温，用乙酸乙酯稀释，过滤。浓缩滤液后，通过用甲醇清洗残渣，得到(3-溴苯基)-(2-硝基苯基)胺。

(C-2)N-[2-(3-溴苯基氨基)苯基]苯甲酰胺的合成

将(3-溴苯基)-(2-硝基苯基)胺3.8g(13mmol)溶解于30mL四氢呋喃中，在氩气气氛下，在室温下搅拌时，滴加亚硫酸氢钠11g(64mmol)/水30mL的溶液。搅拌5小时后，加入乙酸乙酯20mL，加入碳酸氢钠2.2g(26mmol)/水20mL的溶液。再滴加苯甲酰氯2.5g(18mmol)/乙酸乙酯10mL的溶液，在室温下搅拌1小时。用乙酸乙酯萃取，用10％碳酸钾水溶液、水、饱和食盐水依次清洗后，用无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去溶剂，得到N-[2-(3-溴苯基氨基)苯基]苯甲酰胺。

(C-3)1-(3-溴苯基)-2-苯基-1H-苯并咪唑的合成

将N-[2-(3-溴苯基氨基)苯基]苯甲酰胺2.1g(5.7mmol)悬浊在30mL二甲苯中，加入对甲苯磺酸一水合物0.6g(2.9mmol)，在加热回流3小时的同时进行共沸脱水。自然冷却后，向反应溶液中加入乙酸乙酯、二氯甲烷、水，滤出杂质。从母液中萃取有机层，用水、饱和食盐水清洗后，用无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去溶剂。用硅胶柱色谱提纯残渣，得到1-(3-溴苯基)-2-苯基-1H-苯并咪唑。

合成例5

<ETB3的合成>

在氩气气氛下，将荧蒽-3-硼酸2.7g、合成例4中合成的1-(3-溴苯基)-2-苯基-1H-苯并咪唑3.5g、四(三苯基膦)钯(0)0.231g、二甲氧基乙烷40mL、2M碳酸钠水溶液20mL加入烧瓶中，加热回流搅拌8小时。冷却到室温后，用甲苯萃取反应溶液。除去水层后，用水清洗有机层，之后用硫酸镁干燥。过滤后，减压蒸馏除去溶剂，用硅胶柱色谱提纯残渣。对该提纯物进行质谱分析，结果为下述化合物(ETB3)，相对于分子量470.18，m/e＝470。

合成例6

(A)苯并[c]菲-5-硼酸的合成

依照下述合成流程图，合成出苯并[c]菲-5-硼酸。

(A-1)1-溴-4-(2-甲酰基苯基)萘的合成

在氩气气氛下，将1，4-二溴萘230g、2-甲酰基苯基硼酸121g、以及四(三苯基膦)钯(0)18.5g加入烧瓶中，加入二甲氧基乙烷(DME)2.4L、2M碳酸钠水溶液1.2L，加热回流搅拌8小时。冷却到室温后，除去水层，用水、饱和食盐水清洗有机层，用硫酸镁干燥。滤出硫酸镁后，浓缩有机层。用硅胶柱色谱提纯残渣，得到作为目标的1-溴-4-(2-甲酰基苯基)萘170g(收率67％)。

(A-2)1-溴-4-[2-(2-甲氧基乙烯基)苯基]萘的合成

在氩气气氛下，加入1-溴-4-(2-甲酰基苯基)萘170g、甲氧基甲基三苯基氯化鏻207g、以及四氢呋喃(THF)2.0L，在室温下搅拌中，加入叔丁醇钾73.6g。在室温下搅拌2小时后，加入水1.5L。用二乙醚萃取反应溶液，除去水层。用水、饱和食盐水清洗有机层后，用硫酸镁干燥。滤出硫酸镁后，将有机层浓缩。用硅胶柱色谱提纯残渣，得到作为目标的1-溴-4-[2-(2-甲氧基乙烯基)苯基]萘180g(收率99％)。

(A-3)5-溴苯并[c]菲的合成

加入1-溴-4-[2-(2-甲氧基乙烯基)苯基]萘180g、以及二氯甲烷1.0L，在室温下搅拌中加入25mL的甲磺酸。在室温下继续搅拌8小时。反应结束后加入10％碳酸钾水溶液1L。除去水层，用水、饱和食盐水清洗有机层后，用硫酸镁干燥。滤出硫酸镁后，浓缩有机层。用硅胶柱色谱提纯残渣，得到作为目标的5-溴苯并[c]菲24.4g(收率15％)。

(A-4)苯并[c]菲-5-硼酸的合成

在氩气气氛下，将5-溴苯并[c]菲10.1g加入烧瓶中，加入脱水乙醚400mL。将反应溶液冷却到-40℃，加入1.6M的正丁基锂的己烷溶液22mL，升温到0℃，搅拌1小时。将反应溶液冷却到-60℃，滴加硼酸三异丙酯14.4g的脱水乙醚10mL溶液。在将反应溶液升温到室温的同时继续搅拌5小时。加入10％盐酸水溶液100mL，搅拌1小时。除去水层，用水、饱和食盐水清洗有机层后，用硫酸镁干燥。滤出硫酸镁后，浓缩有机层。用己烷清洗所得的固体，得到作为目标的苯并[c]菲-5-硼酸5.37g(收率60％)。

合成例7

(G)2-(3-溴苯基)-咪唑并[1，2-a]吡啶的合成

如下述合成流程图所示，除了取代4-溴苯甲酰甲基溴而使用3-溴苯甲酰甲基溴以外，与合成例6相同地进行反应，合成出2-(3-溴苯基)-咪唑并[1，2-a]吡啶。

合成例8

依照下述合成流程图，合成出3-(荧蒽-3-基)苯基硼酸。

(H-1)3-(3-溴苯基)荧蒽的合成

在氩气气氛下，将荧蒽-3-硼酸9.1g、3-碘溴苯10.5g、四(三苯基膦)钯(0)2.1g、甲苯186mL、2M碳酸钠水溶液74mL加入烧瓶中，在100℃进行8小时搅拌。冷却到室温后，用甲苯萃取反应溶液。除去水层，用饱和食盐水清洗有机层后，用无水硫酸镁干燥。过滤后，减压蒸馏除去溶剂，用硅胶色谱提纯残渣，得到作为目标的3-(3-溴苯基)荧蒽9.2g(收率70％)。

(H-2)3-(荧蒽-3-基)苯基硼酸的合成

在氩气气氛下，将3-(3-溴苯基)荧蒽9.2g、四氢呋喃129mL加入烧瓶中，将反应溶液冷却到-70℃，滴加1.65M的正丁基锂的己烷溶液17.2mL，在-70℃进行2小时搅拌。向反应溶液中滴加硼酸三异丙酯17.7mL，在-70℃搅拌1小时后，在将反应溶液升温到室温的同时搅拌5小时。向反应液中加入2M盐酸而调为酸性后，用乙酸乙酯萃取反应溶液。除去水层，用饱和食盐水清洗有机层后，用无水硫酸钠干燥。过滤后，减压蒸馏除去溶剂，用己烷-乙酸乙酯混合溶液清洗残渣，得到作为目标的3-(荧蒽-3-基)苯基硼酸7.9g(收率95％)。

合成例9

(J)6-(荧蒽-3-基)萘-2-硼酸频哪醇酯的合成依照下述合成流程图，合成出6-(荧蒽-3-基)萘-2-硼酸频哪醇酯。

(J-1)6-(荧蒽-3-基)-2-萘酚的合成

在氩气气氛下，将荧蒽-3-硼酸2.7g、6-溴-2-萘酚2.0g、四(三苯基膦)钯(0)0.31g、1，2-二甲氧基乙烷27mL、2M碳酸钠水溶液13.5mL加入烧瓶中，进行4小时加热回流搅拌。冷却到室温后，向反应溶液中加入2M盐酸而调为酸性后，用二氯甲烷萃取。除去水层，用饱和食盐水清洗有机层后，用无水硫酸镁干燥。过滤后，减压蒸馏除去溶剂，在二氯甲烷中分散清洗残渣，得到作为目标的6-(荧蒽-3-基)-2-萘酚2.75g(收率89％)。

(J-2)6-(荧蒽-3-基)-2-三氟甲烷亚硫酰基萘的合成

在氩气气氛下，将6-(荧蒽-3-基)-2-萘酚2.75g、吡啶2mL、二氯甲烷80mL加入烧瓶中。在冰水浴冷却下，向反应液中滴加三氟甲磺酸酐2mL，搅拌20分钟后，在升温到室温的同时进行3小时搅拌。向反应液中滴加三氟甲磺酸0.5mL，进行30分钟搅拌。在向反应液中小心地滴加水而将反应猝灭后，加入0.5M盐酸200mL，用二氯甲烷进行萃取。除去水层，用无水硫酸钠干燥有机层。过滤后，减压蒸馏除去溶剂，用甲苯将残渣进行重结晶，得到作为目标的6-(荧蒽-3-基)-2-三氟甲烷亚硫酰基萘3.11g(收率82％)。

(J-3)6-(荧蒽-3-基)萘-2-硼酸频哪醇酯的合成

在氩气气氛下，将6-(荧蒽-3-基)-2-三氟甲烷亚硫酰基萘3.11g、双(频哪醇合)二硼1.83g、[1，1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)二氯甲烷加成物(0.27g)、1，1’-双(二苯基膦基)二茂铁(0.18g)、乙酸钾(1.93g)、二甲替甲酰胺65mL加入烧瓶中，在80℃下进行8小时搅拌。冷却到室温后，向反应液中加入水，之后用甲苯萃取混合物。将所得的甲苯溶液通过硅胶短柱，减压蒸馏除去溶出液的溶剂。利用甲苯将残渣重结晶，得到作为目标的6-(荧蒽-3-基)萘-2-硼酸频哪醇酯1.53g(收率52％)。

合成例11

<EBT6的合成>

在氩气气氛下，将苯并[c]菲-5-硼酸3.0g、1-(4-溴苯基)-2-苯基-1H-苯并咪唑3.5g、四(三苯基膦)钯(0)0.231g、二甲氧基乙烷40mL、以及2M碳酸钠水溶液20mL加入烧瓶中，加热回流搅拌8小时。冷却到室温后，用甲苯萃取反应溶液。除去水层后，用水清洗有机层，之后用硫酸镁干燥。过滤后，减压蒸馏除去溶剂，用硅胶柱色谱提纯残渣，得到淡黄色固体3.8g。对所得的化合物进行质谱分析，其结果是下述化合物(ETB6)，相对于分子量496.19，m/e＝496。

合成例12

<ETB9的合成>

在氩气气氛下，将合成例9中合成的6-(荧蒽-3-基)萘-2-硼酸频哪醇酯2.7g、合成例4中合成的1-(3-溴苯基)-2-苯基-1H-苯并咪唑3.5g、四(三苯基膦)钯(0)0.231g、二甲氧基乙烷40mL、2M碳酸钠水溶液20mL加入烧瓶中，加热回流搅拌8小时。冷却到室温后，用甲苯萃取反应溶液。除去水层后，用水清洗有机层，之后用硫酸镁干燥。过滤后，减压蒸馏除去溶剂，用硅胶柱色谱提纯残渣，得到淡黄色固体3.4g。质谱分析的结果是，所得的物质为下述化合物(ETB9)，相对于分子量596.23，m/e＝596。

合成例13

<ETB12的合成>

除了在合成例12中，取代6-(荧蒽-3-基)萘-2-硼酸频哪醇酯而使用了合成例8中合成的3-(荧蒽-3-基)苯基硼酸以外，利用相同的方法合成。质谱分析的结果是，所得的物质为下述化合物(ETB12)，相对于分子量546.21，m/e＝546。

合成例14

(E)5-溴-1-甲基-2-苯基-1H-苯并咪唑的合成

依照下述合成流程图，合成出5-溴-1-甲基-2-苯基-1H-苯并咪唑。

(E-1)4-溴-N-甲基-2-硝基苯胺的合成

向N-甲基-2-硝基苯胺5.0g(33mmol)、以及N-溴代丁二酰亚胺5.9g(33mmol)中加入乙酸60mL，进行7小时加热回流。反应结束后，将反应溶液注入500mL水中，将析出的固体滤出。将滤出的固体溶解于乙酸乙酯中，用硫酸镁干燥。过滤后，减压蒸馏除去溶剂，在室温下减压干燥后，得到4-溴-N-甲基-2-硝基苯胺的橙色固体7.1g(收率93％)。

(E-2)4’-溴-N-甲基-2’-硝基苯甲酰苯胺的合成

将4-溴-N-甲基-2-硝基苯胺6.8g(29mmol)溶解于20mL吡啶中，再加入苯甲酰氯5.0g(35mmol)，在氩气气氛下，在90℃加热搅拌7小时。反应结束后，加入乙酸乙酯200mL，用10％盐酸水溶液、10％碳酸钾水溶液、饱和食盐水清洗有机层后，用硫酸镁干燥。过滤后，减压蒸馏除去溶剂，用硅胶柱色谱提纯残渣，得到4’-溴-N-甲基-2’-硝基苯甲酰苯胺的绿白色固体9.5g(收率96％)。

(E-3)4’-溴-N-甲基-2’-氨基苯甲酰苯胺的合成

将4’-溴-N-甲基-2’-硝基苯甲酰苯9.5g(28mmol)溶解于100mL四氢呋喃中，在氩气气氛下，一边在室温下搅拌，一边加入亚硫酸氢钠25g(142mmol)/水90mL的溶液。再加入10mL甲醇，搅拌3小时。然后加入100mL乙酸乙酯，加入碳酸氢钠12g(142mmol)/水125mL的溶液。在室温下搅拌1小时后，用乙酸乙酯萃取。除去水层，用10％碳酸钾水溶液、饱和食盐水清洗有机层后，用硫酸镁干燥。过滤后，减压蒸馏除去溶剂，得到4’-溴-N-甲基-2’-氨基苯甲酰苯胺的白色固体7.8g(收率90％)。

(E-4)5-溴-1-甲基-2-苯基-1H-苯并咪唑的合成

将4’-溴-N-甲基-2’-氨基苯甲酰苯胺7.8g(26mmol)悬浊在50mL二甲苯中，加入对甲苯磺酸一水合物1.5g(7.7mmol)，加热回流7小时。反应结束后进行过滤。将所得的固体溶解于二氯甲烷中，用10％碳酸钾水溶液、饱和食盐水清洗，用硫酸镁干燥后，减压蒸馏除去溶剂。从滤液中也用相同的清洗方法回收有机物，合在一起用硅胶柱色谱提纯，得到5-溴-1-甲基-2-苯基-1H-苯并咪唑的白色晶体6.5g(收率89％)。

合成例15

<ETB13的合成>

除了在合成例12中，取代6-(荧蒽-3-基)萘-2-硼酸频哪醇酯而使用了合成例8中合成的3-(荧蒽-3-基)苯基硼酸，取代1-(3-溴苯基)-2-苯基-1H-苯并咪唑而使用了合成例14中合成的5-溴-1-甲基-2-苯基-1H-苯并咪唑以外，利用相同的方法合成。质谱分析的结果是，所得的物质为下述化合物(ETB13)，相对于分子量484.19，m/e＝484。

合成例16

<ETB14的合成>

除了取代苯并[c]菲-5-硼酸而使用苯并[g]

-10-硼酸，取代1-(4-溴苯基)-2-苯基-1H-苯并咪唑而使用了6-溴-2，2’-联吡啶以外，与合成例11相同地进行了反应。

对所得的化合物进行了质谱分析，结果是下述化合物(ETB14)，相对于分子量432.16，m/e＝432。

实施例1

在形成了膜厚130nm的ITO(铟氧化锡)膜的基板上，依次蒸镀以下的材料，得到元件。括号内表示膜厚(单位：nm)。

阳极：ITO(130)

空穴注入层：HT1(50)

空穴传输层：HT2(45)

发光层：BH1与BD1(BD1为5％掺杂)(25)

阻挡层：ETB1(25)

含有低功函数金属的层：LiF(1)

阴极：Al(80)

实施例2～8、比较例1～2

除了将发光层的主体材料、阻挡层的材料如表2所示地改变以外，与实施例1相同地得到元件。

评价例

对实施例1～8、比较例1～2中得到的元件进行了以下的评价。将结果表示于表2中。

(1)初期性能(电压、色度、电流效率、外部量子效率、主峰波长)

以使电流值为10mA/cm²的方式对元件施加电压，测定此时的电压值。另外，使用分光辐射亮度计(CS-1000：Konica Minolta公司制)计测此时的EL发光谱图。根据所得的分光辐射亮度谱图，算出色度、电流效率(L/J)(cd/A)、外部量子效率(EQE)(％)、主峰波长(nm)。

对于外部量子效率，具体来说，对实施例及比较例中制作的有机EL元件，以10mA/cm²的电流密度的电流通电，用分光辐射亮度计(CS1000：Minolta制)测定发光光谱，利用下述数学式算出。

$E.Q.E.=\frac{N_P}{N_E}\&times;100$

$=\frac{\frac{(\mathrm{\&pi;}/{10}^9)\&Integral;\mathrm{\&phi;}\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\&CenterDot;\mathrm{d\&lambda;}}{\mathrm{hc}}}{\frac{J/10}{e}}\&times;100$

$=\frac{\frac{(\mathrm{\&pi;}/{10}^9)\mathrm{\&Sigma;}(\mathrm{\&phi;}\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\&CenterDot;\left(\mathrm{\&lambda;}\right))}{\mathrm{hc}}}{\frac{J/10}{e}}\&times;100(\%)$

N_P：光子数

N_E：电子数

π：圆周率＝3.1416

λ：波长(nm)

φ：发光强度(W/sr·m²·nm)

h：普朗克常数＝6.63×10^-34(J·s)

c：光速＝3×10⁸(m/s)

J：电流密度(mA/cm²)

e：电荷＝1.6×10^-19(C)

(2)来源于TTF的发光比率

施加从脉冲发生器(Agilent公司制8114A)中输出的电压脉冲波形(脉冲宽度：500微秒，频率：20Hz)，将EL发光输入光电子倍增管(浜松Photonics公司制R928)，使脉冲电压波形和EL发光同步而导入示波器(Tektronix公司制2440)，得到过渡EL波形。对其进行分析，决定出来源于TTF的发光比率(TTF比率)。

而且，过渡EL波形是求出在电流密度-电流效率曲线中电流效率(L/J)最大时的电流密度，施加与之相当的电压脉冲波形而得到的。

而且，对于由TTF现象造成的内部量子效率的提高，认为理论的极限是62.5％，该情况下的来源于TTF的发光比率为60％。

[表2]

实施例1、2、4与比较例1仅阻挡层的阻挡材料不同。比较例1的阻挡材料不含有三重态阻挡结构部位。所以，在主体材料中产生的三重态激子容易向阻挡层扩散，不会有效地产生TTF现象。实施例1、2、4与比较例2仅阻挡层的阻挡材料不同。比较例2的阻挡材料不含有电子传输结构部位。所以，很难从阻挡层向发光层注入电子，在发光层中复合变少。其结果是，发光效率很差。

实施例3作为阻挡材料使用了荧蒽化合物。与同样地在阻挡材料中使用了荧蒽化合物的比较例2相比，发光效率高。这是因为，比较例2的阻挡材料不具有电子传输结构部位。

实施例5～8除了将实施例1～4的主体材料从BH1变为BH2以外是相同的。

实施例9～21

除了将发光层的主体材料及掺杂材料和阻挡层的材料分别如表3所示地改变以外，与实施例1相同地得到各元件。

评价例

对实施例9～21中得到的元件进行了初期性能(电压、色度、电流效率、外部量子效率、主峰波长)及来源于TTF的发光比率的评价。将结果表示于表3中。

[表3]

根据表3的结果，在实施例9～11中，在作为三重态阻挡结构部位使用了含有苯并荧蒽、苯并菲、苯并蒽的ETB时，在任一组合的情况下都显示高TTF比率。

根据实施例12～16的结果可知，在改变了ETB的取代基的情况下也显示高TTF比率。

此外，根据实施例17～21的结果可知，在作为掺杂材料取代BD1而使用了BD2的情况下，也可以同样地取得高TTF比率。

工业上的可利用性

本发明的有机EL元件可以用于面向希望实现低耗电化的大型电视的显示面板或照明面板等中。

虽然在上述说明中对本发明的实施方式和/或实施例详细地说明了几个，然而本领域技术人员很容易在实质上不脱离本发明的新的示教及效果地对这些作为例示的实施方式和/或实施例施加很多变更。所以，这些诸多变更包含于本发明的范围中。

对于该说明书中记载的文献的内容全部引用到这里。

Claims (15)

1.一种有机电致发光元件，其特征在于，

依次具有阳极、发光层、电子传输区域和阴极，

所述发光层包含主体材料和显示主峰波长为550nm以下的荧光发光的掺杂材料，

所述电子传输区域包含与所述发光层邻接的阻挡层，

所述阻挡层包含阻挡材料，所述阻挡材料具有电子传输结构部位和包含稠合多环芳香烃化合物的三重态阻挡结构部位并且满足下述式(1)，

E^T _b＞E^T _h  …(1)

E^T _h及E^T _b分别表示所述主体材料及所述阻挡材料的三重态能量。

2.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，

所述主体材料和所述掺杂材料满足下述式(2)，

E^T _d＞E^T _h  …(2)

E^T _d表示所述掺杂材料的三重态能量。

3.根据权利要求1或2所述的有机电致发光元件，其中，

所述主体材料的亲和力Af_h和所述阻挡材料的亲和力Af_b满足下述式(3)，

Af_h-Af_b＞0eV  …(3)。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的有机电致发光元件，其中，

所述主体材料的电离势Ip_h和所述掺杂材料的电离势Ip_d满足下述式(4)，

Ip_d-Ip_h＜0.2eV  …(4)。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的有机电致发光元件，其中，

所述阻挡材料的电子迁移率为10^-6cm²/Vs以上。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的有机电致发光元件，其中，

所述阻挡层包含对所述阻挡材料显示还原性的给予体。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的有机电致发光元件，其中，

在所述发光层中因三重态激子之间碰撞而产生的单重态激子所致的发光强度相对于总发光强度为30％以上。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的有机电致发光元件，其中，

所述电子传输结构部位包含1个以上的下述部分结构，

式中，X₁、X₂分别是碳原子或氮原子。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的有机电致发光元件，其中，

所述电子传输结构部位包含选自下述环中的1个以上的环，

式中，X₁₁～X₁₅及X₂₁～X₂₆分别为碳原子或氮原子，其中，X₁₁～X₁₅的至少1个及X₂₁～X₂₆的至少1个是氮原子。

10.根据权利要求1～7中任一项所述的有机电致发光元件，其中，

所述电子传输结构部位包含选自下述环中的1个以上的环，

11.根据权利要求1～7中任一项所述的有机电致发光元件，其中，

所述电子传输结构部位包含选自下述环中的1个以上的环，

12.根据权利要求1～11中任一项所述的有机电致发光元件，其中，

所述三重态阻挡结构部位是从下述环中选择的，

式(1)～(6)中，Ar¹～Ar⁹表示成环碳数为4～16的稠环结构。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的有机电致发光元件，其中，

在所述阳极与所述阴极之间具有至少2个发光层，在2个发光层之间具有电荷产生层。

14.一种有机电致发光元件，其特征在于，

依次具有阳极、多个发光层、电子传输区域和阴极，

在所述多个发光层的任意两个发光层之间具有电荷阻挡层，

与所述电子传输区域相接的发光层包含主体材料和显示主峰波长为550nm以下的荧光发光的掺杂材料，

所述电子传输区域包含与该发光层相邻的阻挡层，

所述阻挡层包含阻挡材料，所述阻挡材料具有电子传输结构部位和包含稠合多环芳香烃化合物的三重态阻挡结构部位并且满足下述式(1)，

E^T _b＞E^T _h  …(1)

E^T _h及E^T _b分别表示所述主体材料及所述阻挡材料的三重态能量。

15.根据权利要求14所述的有机电致发光元件，其中，

所述主体材料和所述掺杂材料满足下述式(2)，

E^T _d＞E^T _h  …(2)

E^T _d表示所述掺杂材料的三重态能量。

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