CN103931009B - 有机电致发光元件和有机电致发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种电流‑电压特性良好的有机电致发光元件。本发明的有机电致发光元件按阳极、发光层、和阴极的顺序具有层，该发光层所含的电荷传输材料和发光材料的总数为5种以上。优选的是：发光层所含的电荷传输材料的总数为4种以上，且发光层所含的电荷传输材料的电离电位和电子亲和能中的至少一者的值在至少3种以上中是不同的。

Description

有机电致发光元件和有机电致发光器件
技术领域
本发明涉及有机电致发光元件、和具有该有机电致发光元件的有机电致发光器件。
背景技术
有机电致发光元件能够以简单的元件构成发出各种颜色的光，因此，近年来，作为用于制造显示器、照明等发光装置的技术，正在积极地进行开发。
有机电致发光元件是下述元件：从阳极和阴极注入空穴和电子，使各电荷到达发光层，在该发光层中使电荷再结合，由此获得发光。从该原理出发，研究了例如通过在发光层中使电荷停留来提高发光效率(参照专利文献1)。
另一方面，将电荷保留在发光层中会使有机电致发光元件的电流-电压特性变差。对于在一个层中使电荷停留而言，通常通过在膜内构建电荷的陷阱能级来使电荷停留的方法等进行。根据这些方法，通过使电荷停留在发光层中，可以提高发光效率，但是同时会导致电流-电压特性变差。例如，在《有机EL技术和材料开发(CMC Publishing Co.,Ltd.出版)》中，记载了发光材料会作为相对于电荷传输材料的电荷陷阱发挥作用，导致高电压化(参照非专利文献1)。另外，在Proc.Of SPIE Vil 4800,164-171(2003)中，报告了在作为电荷传输材料的αNPD中添加同样作为电荷传输材料的1-NaphDATA的情况下，会成为电荷陷阱的成因，引起高电压化(参照非专利文献2)。
鉴于上述情况，为了将有机电致发光元件作为发光装置实用化，期望电流-电压特性的进一步提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2006-135295号公报
非专利文献
非专利文献1：有机EL技术和材料开发，CMC Publishing Co.,Ltd.出版，2010年5月发行，184页
非专利文献2：Proc.Of SPIE Vil4800,164-171(2003)
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供一种电流-电压特性良好的有机电致发光元件。
用于解决问题的方案
针对该问题，本发明人等进行了深入研究，结果发现：通常认为在发光层中使用多种电荷传输材料的情况下，基于前述理由，会进行高电压化，但是让人惊讶的是，通过控制一定数量以上的电荷传输材料和这些电荷传输路径的能级，可以得到电流-电压特性良好的有机电致发光元件。
本发明是基于这样的认识而达成的，以下为其要旨。
[1]一种有机电致发光元件，其为按阳极、发光层、和阴极的顺序具有层的有机电致发光元件，该发光层所含的电荷传输材料和发光材料的总数为5种以上，并且该发光层所含的电荷传输材料的总数为3种以上。
[2]根据[1]所述的有机电致发光元件，其中，该发光层所含的电荷传输材料的总数为4种以上。
[3]根据[1]或[2]所述的有机电致发光元件，其中，在该发光层中含有3种以上电离电位和电子亲和能中的至少一者的值不同的电荷传输材料。
[4]根据[1]或[2]所述的有机电致发光元件，其中，存在1组以上满足下述关系的组合：将该发光层所含的任意的电荷传输材料选出两种时，该电荷传输材料的电离电位之差和电子亲和能之差中的至少一者为0.30eV以下。
[5]根据[1]或[2]所述的有机电致发光元件，其中，存在2组以上满足下述关系的组合：将该发光层所含的任意的电荷传输材料选出两种时，该电荷传输材料的电离电位之差和电子亲和能之差中的至少一者为0.30eV以下。
[6]根据[1]或[2]所述的有机电致发光元件，其中，存在2组以上满足下述 关系的组合：将该发光层所含的任意的电荷传输材料选出两种时，该电荷传输材料的电离电位之差和电子亲和能之差中的至少一者为0.20eV以下。
[7]根据[1]或[2]所述的有机电致发光元件，其中，存在3组以上满足下述关系的组合：从该发光层所含的任意的电荷传输材料和发光材料中选出的两种的材料的电离电位之差和电子亲和能之差中的至少一者为0.20eV以下。
[8]一种有机电致发光器件，其具有2个以上发相互不同的颜色的光的有机电致发光元件，且其至少具有1个以上[1]或[2]所述的有机电致发光元件。
[9]一种有机电致发光器件，其具有2个以上发相互不同的颜色的光的有机电致发光元件，且该2个以上的有机电致发光元件仅由[1]或[2]所述的有机电致发光元件构成。
[10]一种有机EL显示装置，其使用[8]或[9]所述的有机电致发光器件。
[11]一种有机EL照明，其使用[8]或[9]所述的有机电致发光器件。
发明的效果
根据本发明，能够提供电流-电压特性良好的有机电致发光元件，通过该有机电致发光元件能够获得发光效率高的OA电脑、壁挂电视机等用的平板显示器、显示板、标识灯和复印机的光源、液晶显示器、计量仪器类的背光光源等利用了作为面发光体的特征的光源等。
附图说明
图1为示出本发明的有机电致发光元件的实施方式的一例的剖面示意图。
具体实施方式
以下对本发明的有机电致发光元件和有机电致发光器件的实施方式进行详细说明，以下的说明是本发明的实施方式的一例(代表例)，本发明只要不超过其要旨就不特定于这些内容。
〔有机电致发光元件〕
本发明的有机电致发光元件的特征在于，其为至少按阳极、发光层、和阴极的顺序具有上述层的有机电致发光元件，该发光层具有电荷传输材料和发光材料，该发光层所含的电荷传输材料和发光材料的总数为至少5种以上，并且电荷传输材料为3种以上。
在本发明中，发光层所含的电荷传输材料的总数优选为4种以上。
[基于控制发光层中的材料数量的作用机理]
本发明的作用机理推定为如下机理。在包含电荷移动的结构的层中，材料的聚集、结晶化等的发生会导致膜内的层的状态变得不均匀、电荷的传输受到阻碍、引起电流-电压特性变差。尤其，由于发光层是比两电极电荷集中的层，因此容易受到该影响。此处，本发明人等发现，作为阻碍引起材料的聚集、结晶化等的手段，使用多种材料是有效的。即，通过使用多种材料能够加大膜形成后相同骨架的材料间的距离，因此可以阻碍在膜内的聚集、结晶化等、保持均匀的无定形膜、形成电荷迁移缺损少的良好的电荷传输膜。例如，在将分子假设性地视为球时，球效率良好地接触、在空间内填充的方式可以假设性地视为单位晶格。接触最多的堆积方法(面心立方、六方密堆积)可以通过6种以上的材料来防止同种材料的接触。实际上出于分子尺寸的不同，通过6种以下的数量来防止同种材料的接触也是可能的，通过具有5种以上的材料、优选6种以上的材料，防止来自同一材料的聚集、结晶化的效果增强，可以获得均匀的膜，能够获得良好的电流-电压特性。
另外，关于电荷传输材料，如后所述，通常以具有芳香族性的化合物或具有含芳香族性基团的化合物为主构成。因此，彼此较为不同的化合物相互容易混合，会防止与同一材料的接触，易于防止聚集等。因此，通过使除发光材料之外的3种以上、优选为4种以上、进一步优选为5种以上的电荷传输材料在发光层中含有，会效率良好地防止在膜内的聚集、结晶化等，可以减轻以它们为起因的电荷陷阱等，能够获得良好的电流-电压特性。
鉴于上述情况，在本发明中，发光层中的发光材料可以为一种，但适宜的是，对于电荷传输材料而言使用3种以上、优选为4种以上、进一步优选为 5种以上，按发光材料与电荷传输材料的总和计为5种以上。关于发光层中的发光材料和电荷传输材料的种类，从在材料的管理、发光层形成用组合物的制备等方面不费工夫，另外，后述的电荷传输路径被适度地细分，容易减少驱动电压的观点出发，发光层中的电荷传输材料和发光材料优选为按总和计20种类以下，特别优选为15种以下。在实用上优选的是，发光层中的发光材料使用一种或两种，电荷传输材料使用4～12种，尤其是5～10种。
[基于控制发光层中的材料的电离电位和电子亲和能的作用机理]
在本发明中，认为通过使多种电离电位和电子亲和能中的至少一者不同的材料在同一层内存在，会形成多个传输电荷的路径，由此能够防止电荷的停滞，获得良好的电流-电压特性。为了形成多个电荷传输路径，优选电荷传输材料在膜内均匀地分散，并且优选具有3种以上、优选为4种以上、进一步优选为5种以上电离电位和电子亲和能中的至少一者不同的材料。这是由于，电离电位和电子亲和能中的至少一者不同的材料为3种以上时，会降低一者作为电荷陷阱起作用而使电流-电压特性变差的危险性。
另外，发光层中的电荷传输材料的含量优选比发光材料多。这是由于向发光材料的电荷传输路径物理性地变多。
另外，为了使电荷效率良好地利用各路径，在各电荷传输材料的电离电位和电子亲和能中的至少一者为不同的值的基础上，电荷传输材料相互的电离电位之差和电子亲和能之差中的至少一者越小越优选。这是由于电离电位之差和电子亲和能之差中的至少一者小时，电荷变得易在各路径间迁移，变得能够效率良好地利用各路径，停滞的缓和效果变强。
进一步优选的是，关于发光层内的发光材料和电荷传输材料，也期望电离电位之差和电子亲和能之差中的至少一者为上述的关系。这是由于从电荷传输材料向发光材料的电荷的授受会顺利地进行。
因此，在本发明中，优选在发光层所含的电荷传输材料的3种以上中电离电位和电子亲和能中的至少一者的值不同，更优选电离电位和电子亲和能的值不同。另外，进一步优选在发光层内的全部电荷传输材料中电离电位和 电子亲和能中的至少一者的值不同，最优选电离电位和电子亲和能的值不同。
另一方面，优选各材料的电离电位之差或电子亲和能之差小，在发光层所含的电荷传输材料中，优选存在1组以上满足下述关系的组合：任意选出的两种电荷传输材料的电离电位之差和电子亲和能之差中的至少一者为0.50eV以下、优选为0.30eV以下、更优选为0.20eV以下、进一步优选为0.15eV以下、更进一步优选为0.10eV以下。这是由于所形成的电荷传输路径间的移动容易产生。需要说明的是，该差的下限为0.01eV以上。另外，满足上述关系的组合的数量优选存在2组以上、更优选存在3组以上、进一步优选存在4组以上，组合的总数依赖于材料的总数。
另外，从低电压化的观点出发，优选在发光层所含的发光材料和电荷传输材料中存在1组以上满足下述关系的组合：任意选出的两种材料的电离电位之差和电子亲和能之差中的至少一者为0.50eV以下、优选为0.30eV以下、更优选为0.20eV以下、进一步优选为0.15eV以下、更进一步优选为0.10eV以下。需要说明的是，该差的下限为0.01eV以上。另外，满足上述关系的组合的数量优选存在2组以上、更优选存在3组以上，组合的总数依赖于材料的总数。
另外，在本发明的发光层中，理想的是，含有空穴传输材料和电子传输材料这两者，并且更优选各种材料含有两种以上。这是由于在空穴和电子中的任一种中，上述的电荷传输路径变得易于形成多个。进一步优选分别为3种以上。
另外，优选属于发光层所含的电荷传输材料的电离电位的值之差和电子亲和能的值之差中的至少一者为0.30eV以下的组合是连续的。即，优选具有下述这样的连续的关系：在将发光层内的电荷传输材料从电离电位的值或电子亲和能的值低的一侧起设为h1、h2、h3、h4、……的情况下，h1与h2的电离电位的值之差或电子亲和能的值之差(优选为电离电位的值之差和电子亲和能的值之差)为0.30eV以下、优选为0.20eV以下、更优选为0.15eV以下、进 一步优选为0.10eV以下，h2与h3的电离电位的值之差或电子亲和能的值之差(优选为电离电位的值之差和电子亲和能的值之差)为0.30eV以下、优选为0.20eV以下、更优选为0.15eV以下、进一步优选为0.10eV以下，h3与h4的电离电位的值之差或电子亲和能的值之差(优选为电离电位的值之差和电子亲和能的值之差)为0.30eV以下、优选为0.20eV以下、更优选为0.15eV以下，进一步优选为0.10eV以下。因此，在将发光层内的电荷传输材料的种类数设为Nh的情况下，发光层内所含的电荷传输材料中，电离电位或电子亲和能最大的电荷传输材料与电离电位或电子亲和能最小的电荷传输材料的电离电位或电子亲和能之差优选为0.30×(Nh-1)eV以下、进一步优选为0.20×(Nh-1)eV以下、更优选为0.15×(Nh-1)eV以下，进一步优选为0.10×(Nh-1)eV以下。
对本发明的发光层而言，理想的是，含有由2种以上的化合物组成的化合物组α，所述化合物具有多个芳香环基连接而成的基本骨架，并且分子量为2000以下。
化合物组α由构成基本骨架的芳香环基的数量最少的化合物α1、和具有与该化合物α1的基本骨架的50％以上一致的基本骨架的其他化合物组成。
此处，对“具有与该化合物α1的基本骨架的50％以上一致的基本骨架的”其他化合物进行说明。
“一致”是指形成基本骨架的芳香环基的、环的骨架、与其他基团的键合顺序和键合位置均一致。环的骨架在芳香环基来自单环时意味着环员数，来自在来自稠环时是指各个的环的员数和稠合关系这两者。
例如在下述例1的情况下，首先构成基本骨架的芳香环基的数量更少的化合物B相当于“化合物α1”。比较化合物A和化合物B的基本骨架时，在化合物B的构成基本骨架的芳香环基(环f～i)中，环f和环g～i中的任意2个环(共3个环)与化合物A的基本骨架“一致”。即，化合物B的构成基本骨架的4个芳香环基中的3个是“一致”的，75％(＝3/4)“一致”。需要说明的是，有时将这样的情况表述为“(基本骨架的)一致率为75％”。
(例1)
[化学式1]
(环a与环f、环b与环g、环c与环h的环的骨架、与其他基团的键合顺序和键合位置均一致。对环d和环i而言，与其他基团的键合顺序和键合位置不一致。因此在上述例1中，化合物A具有化合物B的基本骨架中的3/4(75％)一致的基本骨架。)
在下述例2的情况下，化合物A和B的构成基本骨架的芳香环基的数量是相同的，因此均可作为“化合物α1”。假设将化合物A设为“化合物α1”时，化合物A的构成基本骨架的芳香环基(环a～g)中的环a～f与化合物B的基本骨架“一致”。即，化合物A的构成基本骨架的7个芳香环基中的6个是“一致”的，86％“一致”。
(例2)
[化学式2]
(环a与环h、环b与环i、环c与环j、环d与环k、环e与环l、以及环f与环m的环的骨架、与其他基团的键合顺序和键合位置均一致。环g与环n的环的 骨架不一致。因此在上述例2中，化合物B具有化合物A的基本骨架的6/7(86％)一致的基本骨架。需要说明的是，由于甲基不是芳香环基，不包括在基本骨架中，因此在判断本发明中的“一致”上不考虑。)
在下述例3的情况下，由于化合物A～C的构成基本骨架的芳香环基的数量相同，因此均可作为“化合物α1”。另外，各化合物的形成基本骨架的芳香环基的环的骨架、与其他基团的键合顺序和键合位置均一致。即，假设在将化合物A设为“化合物α1”的情况下，化合物A的构成基本骨架的3个芳香环基与化合物B和C的基本骨架全部“一致”，100％“一致”。
(例3)
[化学式3]
同样地在下述例4的情况下，由于化合物A～C的构成基本骨架的芳香环基的数量相同，因此均可作为“化合物α1”。另外，在各化合物的形成基本骨架的芳香环基当中，化合物A的环b与化合物B的环f、和化合物A的环b与化合物C的环j的环的骨架均不同。另外化合物B的环f与化合物C的环j的键合位置不同。
假设将化合物A设为“化合物α1”时，化合物A的构成基本骨架的芳香环基(环a～d)中的环a、c和d与化合物B和C的基本骨架“一致”。即，化合物A的构成基本骨架的4个芳香环基中的3个是“一致”的，75％“一致”。
(例4)
[化学式4]
(环a与环e与环i、环c与环g与环k、环d与环h与环l分别一致。环b与环f与环j不一致。)
本发明中的化合物组α是由2种以上的化合物组成的，所述化合物具有多个芳香环基连接而成的基本骨架，且分子量为2000以下。在含有这样的化合物组的有机电致发光元件用组合物的情况下，通过该组所含的多种化合物满足上述关系，可获得组合物中的溶质的结晶析出得到抑制、保存稳定性高的组合物。另外，通过使用这样的组合物，能够得到驱动电压低、发光效率高的有机电致发光元件。
化合物组α所含的化合物只要满足上述条件就没有特别限制，理想的是，含有后述的电荷传输主体的结构组。
[电离电位和电子亲和能的测定法]
本发明中的各材料的电离电位和电子亲和能的测定方法如下所述。
＜电离电位(IP)的测定方法＞
发光材料和电荷传输材料的电离电位(IP)只要为可通过以下的各装置测定的范围内的值，就能够通过使用理研计器株式会社制造的“AC-1”、“AC-2”、“AC-3”、OPTEL Co.,LTD.制造(住友重机械工业株式会社制造)的“PCR-101”以及住友重机械工业株式会社制造的“PYS-201”等市售的电离电位测定装置来测定。优选通过可在真空中测定的“PCR-101”、“PYS-201”等来测定。这是由于，在大气气氛下测定的测定值的误差会变大，另外，在测定原理上会降低光源的输出功率，因此尤其在电离电位的绝对值大的材料中，存在精度低、无法获得准确的值的情况。
电离电位(IP)测定用的样品可以通过在ITO基板上将该发光材料或电荷传输材料用湿式或干式法成膜来制作。作为湿式成膜法，可列举出将该发光材料或电荷传输材料溶解在二甲苯、甲苯等有机溶剂中并用旋转涂覆法成膜的方法等。另外，作为干式成膜法，可列举出真空蒸镀法等。
＜带隙(Eg)的测定方法＞
带隙(Eg)可通过使用了紫外-可见吸光度计的薄膜吸收光谱的测定获得。具体而言，在薄膜吸收光谱的短波长侧的上升部分处标出吸收光谱和基线的切线，由该两切线的交点的波长W(nm)通过下述式求出。
Eg＝1240÷W
即，例如，在该交点的波长为470nm时的Eg为1240÷470＝2.63(eV)。
关于显示该带隙的能量的测定，只要通过可测定吸收光谱的装置测定即可，对装置的种类等没有特别限制，例如可使用日立制作所制造的“F4500”等。
显示带隙的能量的测定用样品可以通过在玻璃基板上将该发光材料或电荷传输材料用湿式或干式法成膜来制作。作为湿式成膜法，可列举出将该发光材料或电荷传输材料溶解在二甲苯、甲苯等有机溶剂中并用旋转涂覆法成膜的方法等。另外，作为干式成膜法，可列举出真空蒸镀法等。
＜电子亲和能的测定法＞
在本发明中，发光材料和电荷传输材料的电子亲和能(EA)是从由各材料单独的膜的吸收光谱算出的上述的带隙(Eg)、和上述的电离电位(IP)的值，通过以下的式算出的值。
EA＝IP-Eg
[发光层]
本发明的有机电致发光元件所具有的发光层通常含有至少1种以上发光材料(具有发光的性质的材料)和3种以上电荷传输材料，按电荷传输材料与发光材料的总和计含有5种以上的化合物。发光层中的电荷传输材料和发光材料的优选的数量如前所述，按满足上述的电离电位和电子亲和能的优选 关系的方式使用必要数量的发光材料和电荷传输材料来形成发光层。
本发明所涉及的发光层可以将发光材料作为掺杂材料、并将空穴传输材料、电子传输材料等电荷传输材料作为主体材料含有。进而，本发明所涉及的发光层在不明显有损本发明的效果的范围内可以含有其他成分。需要说明的是，在通过湿式成膜法形成发光层的情况下，优选均使用低分子量的材料。
{发光材料}
作为发光材料，可以适用通常作为有机电致发光元件的发光材料使用的任意的公知的材料，没有特别的限制，只要使用会发出期望的发光波长的光、发光效率良好的物质即可。作为发光材料，可以为荧光发光材料，也可以为磷光发光材料，从内部量子效率的观点出发，优选为磷光发光材料。
在发光层中使用磷光发光材料的情况下，由于认为与荧光发光材料相比，与发光层中的电荷再结合伴随的机制的发生概率高，因此认为发光层内的材料间的电荷的授受更重要，电荷传输路径数、电荷陷阱的影响变大。因此，本发明在于发光材料中使用磷光发光材料的情况下变得特别有效。
另外，例如，可以青色使用荧光发光材料，绿色和红色使用磷光发光材料等，组合使用荧光发光材料和磷光发光材料。
需要说明的是，出于提高在通过湿式成膜法形成发光层时所使用的、在发光层形成用组合物的制备中使用的溶剂中的溶解性的目的，优选降低发光材料的分子的对称性、刚性、或者导入烷基等亲油性取代基。
发光材料可以仅使用任意一种，也可以按任意组合和比率组合使用两种以上。
＜荧光发光材料＞
以下，列举出发光材料中的荧光发光材料的例子，但荧光发光材料不限定于以下的例示物。
作为赋予青色发光的荧光发光材料(青色荧光色素)，例如可列举出萘、 苝、芘、蒽、香豆素、对双(2-苯基乙烯基)苯、芳胺和它们的衍生物等。其中，优选蒽、芘、芳胺和它们的衍生物等。
作为赋予绿色发光的荧光发光材料(绿色荧光色素)，例如可列举出喹吖啶酮、香豆素、Al(C9H6NO)3等铝络合物和它们的衍生物等。
作为赋予黄色发光的荧光发光材料(黄色荧光色素)，例如可列举出红荧烯、萘嘧啶酮(perimidone)和它们的衍生物等。
作为赋予红色发光的荧光发光材料(红色荧光色素)，例如可列举出DCM(4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(对二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃)系化合物、苯并吡喃、若丹明、苯并噻吨、氮杂苯并噻吨等呫吨和它们的衍生物等。
作为上述赋予青色荧光的材料的芳胺衍生物，更具体而言，从元件的发光效率、驱动寿命等观点出发优选下述式(X)所示的化合物。
[化学式5]
(式中，Ar21表示核碳数10～40的取代或者无取代的稠合芳香环基，Ar22和Ar23分别独立地表示碳数6～40的取代或者无取代的1价的芳香族烃环基，p表示1～4的整数。)
其中，本发明中的芳香环基可以为芳香族烃环基、也可以为芳香族杂环基。
作为Ar21，具体而言，可列举出具有1个自由价的萘、菲、莹蒽、蒽、芘、苝、晕苯、苉、二苯基蒽、芴、三亚苯(triphenylene)、玉红省、苯并蒽、苯基蒽、联蒽、二蒽基苯或二苯并蒽等。此处，在本发明中，自由价是指如有机化学·生化学命名法(上)(改定第2版，南江堂，1992年发行)中记载的那样的能够与其他自由价形成键的情况。
以下，示出作为荧光发光材料的芳胺衍生物的优选的具体例子，但本发 明所涉及的荧光发光材料不限定于这些。以下，“Me”表示甲基，“Et”表示乙基。
[化学式6]
[化学式7]
[化学式8]
[化学式9]
[化学式10]
[化学式11]
＜磷光发光材料＞
作为磷光发光材料，例如可列举出将选自长周期型周期表(以下，只要没有特别注明，在称为“周期表”的情况下视为是指长周期型周期表)的第 7～11族的金属作为中心金属含有的维尔纳型络合物或有机金属络合物等。
作为选自周期表第7～11族的金属，可优选列举出钌、铑、钯、银、铼、锇、铱、铂、金等，其中更优选铱或铂。
作为络合物的配体，优选(杂)芳基吡啶配体、(杂)芳基吡唑配体等(杂)芳基与吡啶、吡唑、菲咯啉等连接的配体，特别优选苯基吡啶配体、苯基吡唑配体。此处，(杂)芳基表示芳基或杂芳基。
作为磷光发光材料，具体而言，可列举出三(2-苯基吡啶)合铱、三(2-苯基吡啶)合钌、三(2-苯基吡啶)合钯、双(2-苯基吡啶)合铂、三(2-苯基吡啶)合锇、三(2-苯基吡啶)合铼、八乙基卟啉铂、八苯基卟啉铂、八乙基卟啉钯、八苯基卟啉钯等。
尤其，作为磷光发光材料的磷光性有机金属络合物，可优选列举出下述式(III)或式(IV)所示的化合物。
ML(q-j)L’j (III)
(式(III)中，M表示金属，q表示上述金属的价数。另外，L和L’表示二齿配位体。j表示0、1或2的数。)
[化学式12]
(式(IV)中，M7表示金属，T表示碳原子或氮原子。R92～R95分别独立地表示取代基。其中，在T为氮原子的情况下，不存在R94和R95。)
以下，首先，对式(III)所示的化合物进行说明。
式(III)中，M表示任意的金属，作为优选的金属的具体例子，可列举出作为选自周期表第7～11族的金属的前述金属等。
另外，式(III)中，二齿配位体L表示具有以下的部分结构的配体。
[化学式13]
在上述L的部分结构中，环A1表示可以具有取代基的芳香环基。本发明中的芳香环基可以为芳香族烃环基，也可以为芳香族杂环基。
作为该芳香族烃环，可列举出具有1个自由价的由5元环或6元环的单环或2～5稠环形成的基团等。
作为该芳香族烃环基的具体例子，可列举出具有1个的自由价的苯环、萘环、蒽环、菲环、苝环、并四苯环、芘环、苯并芘环、环、三亚苯环、苊环、莹蒽环、芴环等。
作为该芳香族杂环基，可列举出具有1个自由价的由5元环或6元环的单环或2～4稠环形成的基团等。
作为具体例子，可列举出具有1个自由价的呋喃环、苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、噁二唑环、吲哚环、咔唑环、吡咯并咪唑环、吡咯并吡唑环、吡咯并吡咯环、噻吩并吡咯环、噻吩并噻吩环、呋喃并吡咯环、呋喃并呋喃环、噻吩并呋喃环、苯并异噁唑环、苯并异噻唑环、苯并咪唑环、吡啶环、吡嗪环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、异喹啉环、噌啉环、喹喔啉环、菲啶环、苯并咪唑环、呸啶(perimidine)环、喹唑啉环、喹唑啉酮环、薁环等。
另外，在上述L的部分结构中，环A2表示可以具有取代基的含氮芳香族 杂环基。
作为该含氮芳香族杂环基，可列举出具有1个的自由价的由5或6元环的单环或2～4稠环形成的基团等。
作为具体例子，可列举出具有1个的自由价的吡咯环、吡唑环、咪唑环、噁二唑环、吲哚环、咔唑环、吡咯并咪唑环、吡咯并吡唑环、吡咯并吡咯环、噻吩并吡咯环、呋喃并吡咯环、噻吩并呋喃环、苯并异噁唑环、苯并异噻唑环、苯并咪唑环、吡啶环、吡嗪环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、异喹啉环、喹喔啉环、菲啶环、苯并咪唑环、呸啶环、喹唑啉环、喹唑啉酮环等。
作为环A1或环A2分别可具有的取代基的例子，可列举出卤原子、烷基、链烯基、烷氧基羰基、烷氧基、芳氧基、二烷基氨基、二芳基氨基、咔唑基、酰基、卤代烷基、氰基、芳香族烃环基等。另外，环A1在为含氮芳香族杂环基的情况下可以具有芳香族烃环基作为取代基，并且，环A2可以具有芳香族烃环基作为取代基。
另外，式(III)中，二齿配位体L’表示具有以下的部分结构的配体。其中，在以下的式中，“Ph”表示苯基。
[化学式14]
其中，作为L’，从络合物的稳定性的观点出发，优选以下列举的配体。
[化学式15]
作为式(III)所示的化合物，进一步可优选列举出下述式(IIIa)，(IIIb)，(IIIc)所示的化合物。
[化学式16]
(式(IIIa)中，M4表示与M相同的金属，w表示上述金属的价数，环A1表示可以具有取代基的芳香族烃环基，环A2表示可以具有取代基的含氮芳香族杂环基。)
[化学式17]
(式(IIIb)中，M5表示与M相同的金属，w表示上述金属的价数，环A1表示可以具有取代基的芳香环基，环A2表示可以具有取代基的含氮芳香 族杂环基。)
[化学式18]
(式(IIIc)中，M6表示与M相同的金属，w表示上述金属的价数，j表示0、1或2、环A1和环A1’分别独立地表示可以具有取代基的芳香环基，环A2和环A2’分别独立地表示可以具有取代基的含氮芳香族杂环基。)
在上述式(IIIa)～(IIIc)中，作为环A1和环A1’的芳香环基的优选例，可列举出苯基、联苯基、萘基、蒽基、噻吩基、呋喃基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、咔唑基等。
在上述式(IIIa)～(IIIc)中，作为环A2和环A2’的含氮芳香族杂环基的优选例，可列举出吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、菲啶基等。
作为上述式(IIIa)～(IIIc)中的环A1和环A1’的芳香环基、环A2和环A2’的含氮芳香族杂环基可以具有的取代基，可列举出卤原子、烷基、链烯基、烷氧基羰基、烷氧基、芳氧基、二烷基氨基、二芳基氨基、咔唑基、酰基、卤代烷基、氰基等。
需要说明的是，这些取代基可以相互连接形成环。作为具体例子，可以通过环A1所具有的取代基与环A2所具有的取代基键合、或环A1’所具有的取代基与环A2’所具有的取代基键合来形成1个稠环。作为这样的稠环，可列举出7,8-苯并喹啉基等。
其中，作为环A1、环A1’、环A2和环A2’的取代基，可更优选列举出烷基、烷氧基、芳香族烃环基、氰基、卤原子、卤代烷基、二芳基氨基、咔唑基等。
另外，作为式(IIIa)～(IIIc)中的M4～M6的优选例，可列举出钌、铑、钯、银、铼、锇、铱、铂或金等。
以下示出上述式(III)和(IIIa)～(IIIc)所示的有机金属络合物的具体例子，但不限定于下述化合物。
[化学式19]
[化学式20]
在上述式(III)所示的有机金属络合物中，特别优选配体L和L’中的至少一者为具有2-芳基吡啶系配体的化合物，即，具有2-芳基吡啶、在2-芳基吡啶上键合有任意的取代基的化合物、和任意基团与2-芳基吡啶缩合而成的配体的化合物。
另外，国际公开第2005/019373号中记载的化合物也可以作为发光材料使 用。
接着，对式(IV)所示的化合物进行说明。
式(IV)中，M7表示金属。作为具体例子，可列举出作为选自周期表第7～11族的金属的前述金属等。作为M7，其中可优选列举出钌、铑、钯、银、铼、锇、铱、铂或金，可特别优选列举出铂、钯等2价的金属。
另外，在式(IV)中，R92和R93分别独立地表示氢原子、卤原子、烷基、芳烷基、链烯基、氰基、氨基、酰基、烷氧基羰基、羧基、烷氧基、烷基氨基、芳烷基氨基、卤代烷基、羟基、芳氧基、芳香环基。
进而，在T为碳原子的情况下，R94和R95分别独立地表示与作为R92和R93列举出的取代基相同的取代基。另外，在T为氮原子的情况下，不存在R94和R95。
另外，R92～R95可以进一步具有取代基。在具有取代基的情况下，对其种类没有特别的限制，可以将任意的基团作为取代基。
进而，R92～R95中的任意的2个以上的基团可以相互连接形成环。
以下示出式(IV)所示的有机金属络合物的具体例子(T-1，T-10～T-15)，但不限定于下述的例示物。另外，在以下的化学式中，“Me”表示甲基，“Et”表示乙基。
[化学式21]
这些发光材料可以单独使用一种，另外也可以以任意的组合和比率使用两种以上，在本发明中，在发光层内含有5种以上的电荷传输材料和发光材料。
＜分子量＞
本发明中的发光材料的分子量在不明显损害本发明效果的情况下是任意的。本发明中的发光材料的分子量优选为10000以下、更优选为5000以下、进一步优选为4000以下、特别优选为3000以下。另外，本发明中的发光材料的分子量通常为100以上、优选为200以上、更优选为300以上、进一步优选为400以上。
从玻璃化转变温度、熔点、分解温度等高、发光材料和所形成的发光层的耐热性优异的观点出发，以及由气体产生、再结晶化和分子的迁移等导致 的膜质的降低、与材料的热分解伴随的杂质浓度的上升等不易产生的观点出发，发光材料的分子量大是优选的。另一方面，从有机化合物的提纯容易且易在溶剂中溶解的观点出发，发光材料的分子量小是优选的。
在本发明所涉及的发光层中，发光材料可以通常含有0.01重量％以上、优选含有0.05重量％以上、进一步优选含有0.1重量％以上。另外，发光材料可以通常含有35重量％以下、优选含有20重量％以下、进一步优选含有10重量％以下。需要说明的是，在组合使用2种以上的发光材料的情况下，优选使得它们的总含量包括在上述范围内。
{电荷传输材料}
在有机电致发光元件的发光层中，发光材料优选从具有电荷传输性能的主体材料接受电荷或能量来发光。因此，发光层通常含有例如作为该主体材料使用的这样的电荷传输材料。在电荷传输材料中，有具有空穴传输性的化合物(有时称为空穴传输材料或者空穴传输性化合物)、和具有电子传输性的化合物(有时称为电子传输材料或者电子传输性化合物)。发光层可以含有空穴传输材料和电子传输材料这两者，也可以含有任意一者。需要说明的是，在发光层含有具有空穴传输性的化合物但不含具有电子传输性的化合物的情况下，在发光层中，只要具有空穴传输性的化合物传输电子即可。同样地，在发光层含有具有电子传输性的化合物但不含具有空穴传输性的化合物的情况下，在发光层中，只要具有电子传输性的化合物传输空穴即可。
此处，作为电荷传输材料的例子，可列举出芳香族胺系化合物、酞菁系化合物、卟啉系化合物、噻吩系化合物、苄基苯基系化合物、芴系化合物、腙系化合物、硅氮烷系化合物、硅胺烷系化合物、膦胺系化合物、喹吖啶酮系化合物、三亚苯系化合物、咔唑系化合物、芘系化合物、蒽系化合物、菲咯啉系化合物、喹啉系化合物、吡啶系化合物、三嗪系化合物、噁二唑系化合物、咪唑系化合物等。
这些电荷传输材料可以单独使用一种，另外也可以以任意的组合和比率使用两种以上，在本发明中，在发光层内含有5种以上的电荷传输材料和发 光材料。
电子传输材料优选为具有电子传输性的单元的化合物。电子传输性的单元(电子传输单元)是指对电子的耐久性优异、具有电子传输性的结构(单元)。另外，在发光层中含有2种以上的电荷传输材料的情况下，具有该电子传输单元的化合物易于成为前述的承担电子传输的电荷传输材料。
本发明中的电子传输单元是指电子容易进入到单元中、另外易于将进入的电子稳定化的单元。例如吡啶环等因氮原子而导致环略有电子不足，易接受电子，进入环的电子通过离域作用在吡啶环上稳定化。
作为具有上述那样的性能的单元的结构，可列举出含有带有sp2杂化轨道的杂原子的单环或稠环。此处，从易于形成sp2杂化轨道、对电子的稳定性高、电子传输性高的观点出发，杂原子优选氮、氧、硫和硒，特别优选氮。从电子传输性高的观点出发，电荷传输材料所具有的带有sp2杂化轨道的杂原子的数量多是优选的。
以下列举出电子传输单元的例子，但不限定于这些。
作为电子传输单元，具体而言，可列举出喹啉环、喹唑啉环、喹喔啉环、菲咯啉环、吡啶环、嘧啶环、哒嗪环、吡嗪环、三嗪环、噻二唑环、苯并噻二唑环、羟基喹啉金属络合物、菲咯啉金属络合物、六氮杂三亚苯结构、四氰基苯并喹啉结构等。其中，从对电子的稳定性高、电子传输性高的观点出发，可优选列举出喹啉环、喹唑啉环、喹喔啉环、菲咯啉环、吡啶环、嘧啶环、哒嗪环、吡嗪环、三嗪环等，其中从电稳定性优异的观点出发，可优选列举出喹啉环、喹唑啉环、吡啶环、嘧啶环、三嗪环、1,10-菲咯啉环等。
需要说明的是，在上述电子传输单元为含有氮原子的6元环的单环或稠环的情况下，优选的是，相对于氮原子的邻位和对位全部被芳香族环取代。
其理由如下所述。即，含有氮原子的6元环的邻位和对位为活性部位，通过此处被芳香环基取代，电子会产生离域作用。由此，对于电子而言变得更加稳定。
需要说明的是，在上述电子传输单元为含有氮原子的6元环的稠环的情 况下，只要用芳香环基取代氮原子的邻位和对位中未形成稠环的一部分的部位即可。
作为电子传输材料，从对电子的稳定性高、电子传输性高的观点出发，更优选为具有在下述(b)组(电子传输单元)中列举出的环的衍生物的有机化合物。
[化学式22]
<(b)组>
(其中，上述(b)组所含的环均为氮原子的邻位和对位全部被芳香环基取代的环。)
对前述(b)组中的相对于氮原子取代同一环上的2、4、6位的碳原子上的氢原子的芳香环基没有特别的限制。即，可以为芳香族烃环基，也可以为芳香族杂环基，从对电氧化具有优异的耐久性的观点出发，优选为芳香族烃环基。芳香环基的碳数优选为6～30，另外，在芳香环基是由稠环形成的基团的情况下，其稠合的芳香环的数量优选为2～4。
此处，作为在上述(b)组中包含的环结构所具有的优选的取代基，可列举出卤原子、和可以进一步具有取代基的碳数1～10的烷基、碳数2～10的链烯基或碳数6～30的1价的芳香族烃环基等。
另外，作为低分子量的电子传输材料，可列举出2,5-双(1-萘基)-1,3,4-噁二唑(BND)、2,5-双(6’-(2’,2”-双吡啶基))-1,1-二甲基-3,4-二苯基噻咯(PyPySPyPy)、红菲咯啉(BPhen)、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP，浴铜灵)、2-(4-联苯基)-5-(对叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(tBu-PBD)、4,4’- 双(9-咔唑)-联苯(CBP)等。
更加详细地记载优选的电子传输材料。
＜通式(A)＞
[化学式23]
(在上述通式(A)中，Hetero结构表示下述结构式(A-1)、(A-2)和(A-3)中的任一者，Xa1、Xa2、Ya1、Ya2、Za1和Za2各自独立地表示可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基，Xa3、Ya3和Za3各自独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基。)
[化学式24]
上述通式(A)中的Xa1、Xa2、Ya1、Ya2、Za1和Za2均各自独立地表示可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基。其中，从化合物的稳定性的观点出发，优选的是可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基。
作为形成可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基的芳香族烃环，优选为6元环的单环、或2～5稠环。具体而言，可列举出苯环、萘环、蒽环、菲环、苝环、并四苯环、芘环、苯并芘环、环、三亚苯环、莹蒽环。其中，从化合物的稳定性、溶解性的观点出发，优选为苯环。
上述通式(A)中的Xa1、Xa2、Ya1、Ya2、Za1和Za2中的至少一者优选为1,2-亚苯基或1,3-亚苯基，更优选为1,3-亚苯基，进而，特别优选Xa1、Xa2中的任一者、Ya1、Ya2中的任一者、或Za1、Za2中的任一者中的至少2个为1,2-亚苯基或1,3-亚苯基，最优选为1,3-亚苯基。通过用1,2-亚苯基或1,3-亚苯基连接，分子结构的立体性提高，对溶剂的溶解性变高，并且由于属于非共价键合，分子的能隙变大，是优选的，尤其从激发三重态能量变高的观点出发，优选作为磷光发光材料的HOST材料。进而，从化合物的稳定性和合成的容易程度出发更优选为1,3-亚苯基。
作为形成可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基的芳香族杂环，优选为5元环或6元环的单环、或者它们的2～5稠环。具体而言，可列举出呋喃环、苯并呋喃环、二苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、二苯并噻吩环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、噁二唑环、吲哚环、咔唑环、吡咯并咪唑环、吡咯并吡唑环、吡咯并吡咯环、噻吩并吡咯环、噻吩并噻吩环、呋喃并吡咯环、呋喃并呋喃环、噻吩并呋喃环、苯并异噁唑环、苯并异噻唑环、苯并咪唑环、吡啶环、吡嗪环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、异喹啉环、噌啉环、喹喔啉环、呸啶环、喹唑啉环、喹唑啉酮环。其中，从化合物的稳定性、电荷传输性高的观点出发，优选为咔唑环，二苯并呋喃环，二苯并噻吩环，从电子传输性高的观点出发，优选为吡啶环、嘧啶环、三嗪环。
另外，上述通式(A)中的Xa3、Ya3和Za3均各自独立地表示氢原子、可 以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基。
作为形成可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基的芳香族烃环，优选为6元环的单环或2～5稠环。具体而言，可列举出与作为通式(A)中的Xa1等的例子而在前揭示的基团同样的源自环的基团。其中，从化合物的稳定性的观点出发，优选为苯环、萘环或菲环。
作为形成可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基的芳香族杂环，优选为5元环或6元环的单环或者它们的2～5稠环。具体而言，可列举出与作为通式(A)中的Xa1等的例子而在前揭示的环同样的环。其中从化合物的稳定性、电荷传输性高的观点出发，优选为咔唑环，二苯并呋喃环或二苯并噻吩环由来的基团。
作为上述通式(A)中的Hetero结构的3个取代基的-Xa1-Xa2-Xa3、-Ya1-Ya2-Ya3、和-Za1-Za2-Za3可以相同也可以不同。从去除化合物的对称性、提高对溶剂的溶解性的观点出发，优选至少1个是不同的。
作为芳香族烃基或芳香族杂环基可以具有的取代基，可列举出碳数1～20的饱和烃基、碳数6～25的芳香族烃基、碳数3～20的芳香族杂环基、碳数12～60的二芳基氨基、碳数1～20的烷基氧基、碳数3～20的(杂)芳氧基、碳数1～20的烷基硫基、碳数3～20的(杂)芳基硫基、氰基等。在它们当中，从溶解性和耐热性的观点出发，优选碳数1～20的饱和烃基和碳数6～25的芳香族烃基。另外，从化合物的稳定性的观点出发，还优选不具有取代基。
具体而言，作为碳数1～20的饱和烃基，可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、己基、辛基、环己基、癸基和十八烷基等。在它们当中，从原料的入手容易程度、便宜程度等观点出发，优选为甲基、乙基和异丙基，更优选为甲基和乙基。
作为碳数6～25的1价的芳香族烃基，可列举出苯基、1-萘基、2-萘基等萘基；9-菲基、3-菲基等菲基；1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基等蒽基；1-并四苯基、2-并四苯基等并四苯基；1-基、2-基、3-基、4-基、5-基、6-基 等基；1-苝基等苝基；1-三亚苯基等三亚苯基；1-晕苯基等晕苯基；4-联苯基、3-联苯基等联苯基；具有莹蒽环的基团；具有芴环的基团；具有苊环的基团和具有苯并芘环等的取代基等。在它们当中，从化合物的稳定性的观点出发，优选为苯基、2-萘基和3-联苯基，从提纯的容易程度出发，特别优选为苯基。
作为碳数3～20的芳香族杂环基，可列举出2-噻吩基等噻吩基；2-呋喃基等呋喃基；2-咪唑基等咪唑基；9-咔唑基等咔唑基；2-吡啶基等吡啶基和均三嗪-2-基等三嗪基等。其中，咔唑基、尤其是9-咔唑基从稳定性的观点出发是优选的。
作为碳数12～60的二芳基氨基，可列举出二苯基氨基、N-1-萘基-N-苯基氨基、N-2-萘基-N-苯基氨基、N-9-菲基-N-苯基氨基、N-(联苯-4-基)-N-苯基氨基、双(联苯-4-基)氨基等。其中，优选二苯基氨基、N-1-萘基-N-苯基氨基、N-2-萘基-N-苯基氨基，从稳定性的观点出发，特别优选二苯基氨基。
作为碳数1～20的烷基氧基，可列举出甲氧基、乙氧基、异丙基氧基、环己基氧基和十八烷基氧基等。
作为碳数3～20的(杂)芳氧基，可列举出苯氧基、1-萘基氧基、9-蒽基氧基等芳氧基和2-噻吩基氧基等具有杂芳氧基的取代基等。
作为碳数1～20的烷基硫基，可列举出甲基硫基、乙基硫基、异丙基硫基和环己基硫基等。
作为碳数3～20的(杂)芳基硫基，可列举出苯基硫基、1-萘基硫基、9-蒽基硫基等芳基硫基和2-噻吩基硫基等杂芳基硫基等。
需要说明的是，在发光层中，电子传输材料可以仅仅使用一种，也可以按任意组合和比率组合使用2种以上。
空穴传输材料优选为具有空穴传输性的单元的化合物。空穴传输性的单元(空穴传输单元)是指对空穴的耐久性优异，具有空穴传输性的结构(单元)。
本发明中的空穴传输单元表示是具有容易从位于发光层的阳极侧的层取出空穴的电离电位、并且对空穴稳定的单元。
关于容易从位于发光层的阳极侧的层取出空穴的电离电位，通常为6.3eV以下、优选为5.9eV以下、更优选为5.8eV以下、进一步优选为5.7eV以下、且为5.3eV以上、优选为5.4eV以上、更优选为5.5eV以上、进一步优选为5.6eV以上。
另外，相对于空穴是稳定的是指空穴传输单元即使形成自由基状态也不易分解。这是指自由基阳离子通过离域作用而即使在自由基状态下也会稳定化。
作为具有上述那样的性能的单元的结构，可列举出含有具有sp3轨道的杂原子的结构、或碳数为4n系的芳香族稠环等。
以下列举出空穴传输单元的例子，但不限定于这些。
作为空穴传输单元，具体而言可列举出咔唑环、酞菁环、萘酞菁结构、卟啉结构、三芳胺结构、三芳基膦结构、苯并呋喃环、二苯并呋喃环、芘环、苯二胺结构、吡咯环、联苯胺结构、苯胺结构、二芳胺结构、咪唑啉酮结构、吡唑环等。其中，从对空穴的稳定性优异、空穴传输性高的观点出发，优选为咔唑环、苯并呋喃环、二苯并呋喃环、芘环、三芳胺结构，更优选为咔唑环、苯并呋喃环、二苯并呋喃环、芘环，特别优选为咔唑环、芘环。
作为空穴传输材料，从对空穴的稳定性优异、空穴传输性的观点出发，更优选为具有在下述(a)组(空穴传输单元)中列举出的任一环的衍生物的有机化合物。
[化学式25]
<(a)组>
这些环结构可以具有取代基，作为优选的取代基，可列举出卤原子、以及可以进一步具有取代基的碳数1～10的烷基、碳数2～10的链烯基或碳数6～30的1价的芳香族烃环基等。
更具体而言，作为低分子量的空穴传输材料的例子，可列举出以4,4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯为代表的、含有2个以上的叔胺且2个以上的稠合芳香族环在氮原子上取代的芳香族胺系化合物(日本国特开平5-234681号公报)、4,4’,4”-三(1-萘基苯基氨基)三苯基胺等具有星形(starburst)结构的芳香族胺系化合物(Journal ofLuminescence，1997年，Vol.72-74,pp.985)、由三苯基胺的四聚物形成的芳香族胺系化合物(Chemical Communications，1996年，pp.2175)、2,2’,7,7’-四-(二苯基氨基)-9,9’-螺环双芴等芴系化合物(Synthetic Metals，1997年，Vol.91，pp.209)等。
更优选的空穴传输材料的结构如下所述。
＜通式(E)＞
[化学式26]
(在上述通式(E)中，Xe1、Xe2、Ye1、Ye2、Ze1和Ze2各自独立地表示可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基，Xe3，Ye3和Ze3各自独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基。)
上述通式(E)中的Xe1、Xe2、Ye1、Ye2、Ze1和Ze2均各自独立地表示可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基。其中，从化合物的稳定性的观点出发，优选可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基。
作为形成可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基的芳香族烃环，优选为6元环的单环、或2～5稠环。具体而言，可列举出苯环、萘环、蒽环、菲环、苝环、并四苯环、芘环、苯并芘环、环、三亚苯环、莹蒽环。其中，从化合物的稳定性、溶解性的观点出发，优选苯环。
上述通式(E)中的Xe1、Xe2、Ye1、Ye2、Ze1和Ze2中的至少一者优选为1,2-亚苯基或1,3-亚苯基，更优选为1,3-亚苯基，进而，特别优选为Xe1、Xe2中的任一者、Ye1、Ye2中的任一者、或Ze1、Ze2中的任一者中的至少2个为1,2-亚苯基或1,3-亚苯基，最优选为1,3-亚苯基。
作为形成可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基的芳香族杂环，优选为5元环或6元环的单环、或者它们的2～5稠环。具体而言，可列举出呋喃环、苯并呋喃环、二苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、二苯并噻吩环、吡 咯环、吡唑环、咪唑环、噁二唑环、吲哚环、咔唑环、吡咯并咪唑环、吡咯并吡唑环、吡咯并吡咯环、噻吩并吡咯环、噻吩并噻吩环、呋喃并吡咯环、呋喃并呋喃环、噻吩并呋喃环、苯并异噁唑环、苯并异噻唑环、苯并咪唑环、吡啶环、吡嗪环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、异喹啉环、噌啉环、喹喔啉环、呸啶环、喹唑啉环、喹唑啉酮环。其中，从化合物的稳定性、电荷传输性高的观点出发，优选为咔唑环、二苯并呋喃环、二苯并噻吩环，从电子传输性高的观点出发，优选为吡啶环、嘧啶环、三嗪环。
另外，上述通式(E)中的Xe3、Ye3和Ze3均各自独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基。
作为形成可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基的芳香族烃环，优选为6元环的单环、或2～5稠环。具体而言，可列举出与作为通式(A)中的Xa1等的例子而在前揭示的基团相同的源于环的基团。其中从化合物的稳定性的观点出发，优选为苯环、萘环或菲环。
作为形成可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基的芳香族杂环，优选为5元环或6元环的单环、或者它们的2～5稠环。具体而言，可列举出与作为通式(A)中的Xa1等的例子而在前揭示的环相同的环。其中从化合物的稳定性、电荷传输性高的观点出发，优选为来自咔唑环、二苯并呋喃环或二苯并噻吩环的基团。
作为上述通式(E)中的N的3个取代基的-Xe1-Xe2-Xe3、-Ye1-Ye2-Ye3、和-Ze1-Ze2-Ze3可以相同也可以不同。从去除化合物的对称性、提高对溶剂的溶解性的观点出发，优选至少1个是不同的。
作为芳香族烃基或芳香族杂环基可以具有的取代基，可列举出碳数1～20的饱和烃基、碳数6～25的芳香族烃基、碳数3～20的芳香族杂环基、碳数12～60的二芳基氨基、碳数1～20的烷基氧基、碳数3～20的(杂)芳氧基、碳数1～20的烷基硫基、碳数3～20的(杂)芳基硫基、氰基等。在它们当中，从溶解性和耐热性的观点出发，优选碳数1～20的饱和烃基和碳数6～25的芳香族烃基。 另外，从化合物的稳定性的观点出发，还优选不具有取代基。
具体而言，作为碳数1～20的饱和烃基，可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、己基、辛基、环己基、癸基和十八烷基等。在它们当中，从原料的入手容易程度、便宜程度等观点出发，优选甲基、乙基和异丙基，进一步优选甲基和乙基。
作为碳数6～25的1价的芳香族烃基，可列举出苯基、1-萘基、2-萘基等萘基；9-菲基(phenanthryl)、3-菲基等菲基；1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基等蒽基；1-并四苯基(naphthacenyl)、2-并四苯基等并四苯基；1-基、2-基、3- 基、4-基、5-基、6-基等基；1-苝基等苝基；1-三亚苯基等三亚苯基；1-晕苯基等晕苯基；4-联苯基、3-联苯基等联苯基；具有莹蒽环的基团；具有芴环的基团；具有苊环的基团和具有苯并芘环等的取代基等。在它们当中，从化合物的稳定性的观点出发，优选苯基、2-萘基和3-联苯基，从提纯的容易程度出发，特别优选苯基。
作为碳数3～20的芳香族杂环基，可列举出2-噻吩基等噻吩基；2-呋喃基等呋喃基；2-咪唑基等咪唑基；9-咔唑基等咔唑基；2-吡啶基等吡啶基和均三嗪-2-基等三嗪基等。其中，咔唑基、尤其是9-咔唑基从稳定性的观点出发是优选的。
作为碳数12～60的二芳基氨基，可列举出二苯基氨基、N-1-萘基-N-苯基氨基、N-2-萘基-N-苯基氨基、N-9-菲基-N-苯基氨基、N-(联苯-4-基)-N-苯基氨基、双(联苯-4-基)氨基等。其中，优选二苯基氨基、N-1-萘基-N-苯基氨基、N-2-萘基-N-苯基氨基，从稳定性的观点出发，特别优选为二苯基氨基。
作为碳数1～20的烷基氧基，可列举出甲氧基、乙氧基、异丙基氧基、环己基氧基和十八烷基氧基等。
作为碳数3～20的(杂)芳氧基，可列举出苯氧基、1-萘基氧基、9-蒽基氧基等芳氧基和2-噻吩基氧基等具有杂芳氧基的取代基等。
作为碳数1～20的烷基硫基，可列举出甲基硫基、乙基硫基、异丙基硫基 和环己基硫基等。
作为碳数3～20的(杂)芳基硫基，可列举出苯基硫基、1-萘基硫基、9-蒽基硫基等芳基硫基和2-噻吩基硫基等杂芳基硫基等。
需要说明的是，在发光层中，空穴传输材料可以仅仅使用1种，也可以按任意组合和比率组合使用2种以上。
另外，作为与荧光发光材料组合的电荷传输材料，可列举出下述的例子。
下述通式(B)
[化学式27]
(在上述通式(B)中，Xb1、Xb2、Yb1和Yb2各自独立地表示可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基，Xb3、Xb4、Yb3和Yb4各自独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基。)
下述通式(C)
[化学式28]
(在上述通式(C)中，Xc1、Xc2、Yc1和Yc2各自独立地表示可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基，Xc3、Xc4、Yc3和Yc4各自独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基。)
上述通式(B)中的Xb1、Xb2、Yb1和Yb2、以及上述通式(C)中的Xc1、Xc2、Yc1和Yc2均各自独立地表示可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基。其中，从化合物的稳定性的观点出发，优选可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基。
作为形成可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基的芳香族烃环，优选为6元环的单环、或2～5稠环。具体而言，可列举出苯环、萘环、蒽环、菲环、苝环、并四苯环、芘环、苯并芘环、环、三亚苯环、莹蒽环。其中，从化合物的稳定性、溶解性的观点出发，优选苯环。
作为形成可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基的芳香族杂环，优选5元环或6元环的单环、或者它们的2～5稠环。具体而言，可列举出呋喃环、苯并呋喃环、二苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、二苯并噻吩环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、噁二唑环、吲哚环、咔唑环、吡咯并咪唑环、吡咯并吡唑环、吡咯并吡咯环、噻吩并吡咯环、噻吩并噻吩环、呋喃并吡咯环、呋喃并呋喃环、噻吩并呋喃环、苯并异噁唑环、苯并异噻唑环、苯并咪唑环、吡啶 环、吡嗪环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、异喹啉环、噌啉环、喹喔啉环、呸啶环、喹唑啉环、喹唑啉酮环。其中，从化合物的稳定性、电荷传输性高的观点出发，优选咔唑环，二苯并呋喃环、二苯并噻吩环，从电子传输性高的观点出发，优选吡啶环、嘧啶环、三嗪环。
另外，上述通式(B)中的Xb3、Xb4、Yb3和Yb4、以及上述通式(C)中的Xc3、Xc4、Yc3和Yc4均各自独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基。
作为形成可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基的芳香族烃环，优选为6元环的单环、或2～5稠环。具体而言可列举出与作为通式(B)中的Xb1等的例子而在前揭示的基团同样的源自环的基团。其中，从化合物的稳定性的观点出发，优选苯环、萘环或菲环。
作为形成可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基的芳香族杂环，优选为5元环或6元环的单环、或者它们的2～5稠环。具体而言，可列举出与作为通式(B)中的Xb1等的例子而在前揭示的环相同的环。其中，从化合物的稳定性、电荷传输性高的观点出发，优选为咔唑环，二苯并呋喃环或二苯并噻吩环由来的基。
作为芳香族烃基或芳香族杂环基可以具有的取代基，可列举出碳数1～20的饱和烃基、碳数6～25的芳香族烃基、碳数3～20的芳香族杂环基、碳数12～60的二芳基氨基、碳数1～20的烷基氧基、碳数3～20的(杂)芳氧基、碳数1～20的烷基硫基、碳数3～20的(杂)芳基硫基、氰基等。在它们当中，从溶解性和耐热性的观点出发，优选碳数1～20的饱和烃基和碳数6～25的芳香族烃基。
具体而言，作为碳数1～20的饱和烃基，可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、己基、辛基、环己基、癸基和十八烷基等。其中，从化合物的结构稳定的观点出发，优选碳数1～6的饱和烃基。
作为碳数6～25的1价的芳香族烃基，可列举出苯基、1-萘基、2-萘基等萘基；9-菲基、3-菲基等菲基；1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基等蒽基；1-并四苯基、2-并四苯基等并四苯基；1-基、2-基、3-基、4-基、5-基、6-基 等基；1-苝基等苝基；1-三亚苯基等三亚苯基；1-晕苯基等晕苯基；4-联苯基、3-联苯基等联苯基；具有莹蒽环的基团；具有芴环的基团；具有苊环的基团和具有苯并芘环等的取代基等。在它们当中，从化合物的稳定性的观点出发，优选苯基、2-萘基和3-联苯基，从提纯的容易程度出发，特别优选苯基。
作为碳数3～20的芳香族杂环基，可列举出2-噻吩基等噻吩基；2-呋喃基等呋喃基；2-咪唑基等咪唑基；9-咔唑基等咔唑基；2-吡啶基等吡啶基和均三嗪-2-基等三嗪基等。其中，咔唑基、尤其是9-咔唑基从稳定性的观点出发是优选的。
作为碳数12～60的二芳基氨基，可列举出二苯基氨基、N-1-萘基-N-苯基氨基、N-2-萘基-N-苯基氨基、N-9-菲基-N-苯基氨基、N-(联苯-4-基)-N-苯基氨基、双(联苯-4-基)氨基等。其中，优选二苯基氨基、N-1-萘基-N-苯基氨基、N-2-萘基-N-苯基氨基，从稳定性的观点出发，特别优选二苯基氨基。
作为碳数1～20的烷基氧基，可列举出甲氧基、乙氧基、异丙基氧基、环己基氧基和十八烷基氧基等。
作为碳数3～20的(杂)芳氧基，可列举出苯氧基、1-萘基氧基、9-蒽基氧基等芳氧基和2-噻吩基氧基等具有杂芳氧基的取代基等。
作为碳数1～20的烷基硫基，可列举出甲基硫基、乙基硫基、异丙基硫基和环己基硫基等。
作为碳数3～20的(杂)芳基硫基，可列举出苯基硫基、1-萘基硫基、9-蒽基硫基等芳基硫基和2-噻吩基硫基等杂芳基硫基等。
＜分子量＞
本发明中的电荷传输材料的分子量在不明显损害本发明效果的情况下是任意的。本发明中的电荷传输材料的分子量通常为10000以下、优选为5000以下、更优选为4000以下、进一步优选为3000以下。另外，本发明中的电荷传输材料的分子量通常为100以上、优选为200以上、更优选为300以上、进 一步优选为400以上。
电荷传输材料的分子量为上述范围内时，从玻璃化转变温度、熔点、分解温度等高、发光层材料和所形成的发光层的耐热性优异的观点，以及由再结晶化、分子的迁移等导致的膜质的降低、与材料的热分解伴随的杂质浓度的上升等不易产生、元件性能优异的观点，还有从提纯容易的观点等出发是优选的。
＜电子亲和能(EA)＞
在发光层中，可以仅含有上述那样的电荷传输材料中的一种、也可以含有两种以上，在本发明中，在发光层内含有5种以上的电荷传输材料和发光材料。
在发光层中含有两种以上的电荷传输材料的情况下，理想的是，与主要承担空穴的传输的电荷传输材料(空穴传输材料)的EA相比，主要承担电子传输的电荷传输材料(电子传输材料)的EA大。即，一般而言，由于在同一层中含有多种电荷传输材料时电子易于载至EA大的材料，因此通过将EA大的电荷传输材料设为电子传输材料，可以制作高发光效率且长寿命的元件。
从在电子存在于传输电子的能级时化合物容易形成稳定状态的观点出发，本发明所涉及的发光层所含的承担电子传输的电荷传输材料的EA的绝对值|EA|大是优选的，另外，另一方面，从由稳定的自由基阴离子的形成导致的电荷的传输、授受、激子的生成阻碍等不易产生的观点出发，上述绝对值小是优选的。具体而言，|EA|优选为2.40eV以上、进一步优选为2.50eV，另外，另一方面，优选为3.30eV以下、优选为3.20eV以下。
大致承认在电荷传输材料的化学结构与|EA|之间存在以下的倾向。例如，在中心含有具有芳香族性的6元环单环的材料的情况下，|EA|存在按苯环(杂原子0个)＜吡啶环(杂原子1个)＜嘧啶环(杂原子2个)＜三嗪环(杂原子3个)的顺序变大的倾向。另外，在相同结构的芳香环的稠环的情况下，|EA|存在按苯环(单环)＜萘环(2稠环)＜蒽环(3稠环) ＜环(4稠环)的顺序变大的倾向。
在本发明所涉及的发光层中，电荷传输材料可以通常含有65重量％以上、优选含有70重量％以上、进一步优选含有75重量％以上。另外，电荷传输材料可以通常含有99.99重量％以下、优选含有99.95重量％以下、进一步优选含有99.9重量％以下。需要说明的是，在组合使用2种以上的电荷传输材料的情况下，优选使得它们总的含量包括在上述范围内。
{发光层的形成}
从材料的利用效率高、并且通过与在其阳极侧形成的空穴传输层适度混杂而使得空穴的注入性容易变得良好的观点出发，本发明所涉及的发光层优选通过湿式成膜法形成。
在本发明中湿式成膜法是指下述方法：作为成膜方法即涂布方法采用例如旋转涂覆法、浸涂法、模头涂布法、棒涂法、刮刀涂布法、辊涂法、喷涂法、毛细管涂布法、喷墨法、喷头打印法、丝网印刷法、凹印法、胶版印刷法等以湿式成膜的方法，并使该涂布膜干燥来进行膜形成。在这些成膜方法当中，优选旋转涂覆法、喷涂法、喷墨法、喷头打印法等。
在通过湿式成膜法形成发光层的情况下，通常通过使用发光层形成用组合物成膜来形成，所述发光层形成用组合物是通过使上述的发光材料、电荷传输材料、和根据需要使用的后述的其他材料溶解在适当的溶剂中来制备的。
发光层的湿式成膜法中使用的溶剂只要为发光材料和电荷传输材料等在发光层的形成中使用的材料会良好地溶解或分散的溶剂就没有特别限定。
作为溶剂的溶解性，优选的是：在25℃、1气压下，将发光材料和电荷传输材料分别通常溶解0.01重量％以上、优选溶解0.05重量％以上、进一步优选溶解0.1重量％以上。
以下列举出溶剂的具体例子，但只要无损本发明的效果，溶剂就不限定于这些。
作为溶剂，例如可列举出正癸烷、环己烷、乙基环己烷、十氢萘、双环 己烷等烷类；甲苯、二甲苯、均三甲苯、环己基苯、四甲基环己酮、萘满等芳香族烃类；氯苯、二氯苯、三氯苯等卤化芳香族烃类；1,2-二甲氧基苯、1,3-二甲氧基苯、苯甲醚、苯乙醚、2-甲氧基甲苯、3-甲氧基甲苯、4-甲氧基甲苯、2,3-二甲基苯甲醚、2,4-二甲基苯甲醚、二苯基醚等芳香族醚类；醋酸苯酯、丙酸苯酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸正丁酯等芳香族酯类、环己酮、环辛酮、葑酮等脂环族酮类；环己醇、环辛醇等脂环族醇类；甲乙酮、二丁基酮等脂肪族酮类；丁醇、己醇等脂肪族醇类；乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇-1-单甲基醚乙酸酯(PGMEA)等脂肪族醚类；等。
溶剂特别优选烷类、芳香族烃类。
这些溶剂可以单独使用1种，另外也可以以任意的组合和比率使用2种以上。
另外，为了获得更均匀的膜，优选溶剂以适当的速度从刚成膜后的液膜蒸发。因此，溶剂的沸点可以通常为80℃以上、优选为100℃以上、更优选为120℃以上。另外，溶剂的沸点可以通常为270℃以下、优选为250℃以下、更优选为沸点230℃以下。
{发光层形成用组合物的组成}
在本发明中的发光层形成用组合物中，优选的是，发光材料通常含有0.01重量％以上、优选含有0.05重量％以上、进一步优选含有0.1重量％以上。另外，优选的是，发光材料通常含有10重量％以下、优选含有7重量％以下、进一步优选含有5重量％以下。需要说明的是，在含有2种以上的发光材料的情况下，优选使得它们总的含量包括在上述范围内。
本发明中的发光层形成用组合物可以通常含有0.1重量％以上、优选含有0.5重量％以上、进一步优选含有1重量％以上的电荷传输材料。另外，可以通常含有20重量％以下、优选含有15重量％以下、进一步优选含有10重量％以下。在发光层的形成中使用多种的电荷传输材料时，优选使得它们总的含量包括在上述范围内。
另外，发光层形成用组合物中的发光材料与电荷传输材料的含量的比(发光材料/电荷传输材料的重量比)可以通常为0.01以上、优选为0.03以上。另外，发光层形成用组合物中的发光材料与电荷传输材料的含量的比(发光材料/电荷传输材料的重量比)可以通常为0.5以下、优选为0.3以下。
本发明所涉及的发光层形成用组合物中的溶剂的含量在不明显损害本发明效果的情况下是任意的。发光层形成用组合物中的溶剂的含量多时，从粘性低、成膜的作业性优异的观点出发，是优选的。另一方面，溶剂的含量少时，从易于获得在成膜后去除溶剂而得到的膜的厚度、成膜容易的观点出发是优选的。具体而言，溶剂的含量相对于100重量份发光层形成用组合物可以优选为10重量份以上、更优选为50重量份以上、特别优选为80重量份以上。另外，溶剂的含量可以优选为99.95重量份以下、更优选为99.9重量份以下、特别优选为99.8重量份以下。需要说明的是，在作为发光层形成用组合物将2种以上的溶剂混合来使用的情况下，优选使得这些的溶剂的总量满足该范围。
本发明中的发光层形成用组合物以提高成膜性为目的，可以含有流平剂、消泡剂等各种添加剂。
作为本发明中的发光层形成用组合物中的发光材料、空穴传输材料、电子传输材料等的总量的固体成分浓度，从不易产生膜厚不均的观点出发优选较少，另外，另一方面，从不易在膜上产生缺陷的观点出发优选较多。具体而言，为通常0.01重量％以上且通常70重量％以下即可。
关于发光层的形成，通常通过下述方式形成：将这样的发光层形成用组合物在成为发光层的下层的层(通常为后述的空穴注入层或空穴传输层)上湿式成膜后，将所得涂膜干燥，去除溶剂，从而形成。
{膜厚}
发光层的膜厚在不明显损害本发明效果的情况下是任意的，从不易在膜上产生缺陷的观点出发优选较厚，另外，另一方面，从驱动电压易于变低的观点出发优选较薄。具体而言，可以为以下范围：通常3nm以上、优选5nm 以上，并且通常200nm以下、优选100nm以下。
需要说明的是，在有机电致发光元件中，发光层设置2层以上也无妨。在发光层为2层以上的情况下，各层的条件如上所述。
在设置2层以上发光层的情况下，只要任一发光层满足本发明的规定即可。
〔有机电致发光元件的层构成和形成方法〕
以下参照图1对本发明的有机电致发光元件的层构成及其一般的形成方法等实施方式的一例进行说明。
图1是表示本发明的有机电致发光元件10的结构例的剖面的示意图，在图1中分别采用以下表示：1为基板，2为阳极，3为空穴注入层，4为空穴传输层，5为发光层，6为空穴阻挡层，7为电子传输层，8为电子注入层，9为阴极。
即，本发明的有机电致发光元件将阳极、发光层和阴极作为必须的构成层，但根据需要，如图1所示，在阳极与发光层以及阴极与发光层之间可以具有其他功能层。
[基板]
基板1是构成有机电致发光元件的支撑体的构件。作为基板1，可以使用石英板、玻璃板、金属板、金属箔、塑料膜、塑料片等。特别优选玻璃板、聚酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚砜等透明的合成树脂的板。使用合成树脂基板时需要注意阻气性。基板的阻气性会使得由通过基板的外部气体导致的有机电致发光器件劣化不易产生，故优选大。因此，在合成树脂基板的至少一面设置致密的硅氧化膜等来确保阻气性的方法也是优选的方法之一。
[阳极]
阳极2是起到向发光层5侧的层中注入空穴的作用的电极。
该阳极2通常由铝、金、银、镍、钯、铂等金属、铟和锡中的至少一者的氧化物等金属氧化物、碘化铜等金属卤化物、炭黑或者聚(3-甲基噻吩)、聚吡咯、聚苯胺等导电性高分子等构成。
阳极2的形成通常多通过溅射法、真空蒸镀法等来进行。另外，在使用银等金属微粒、碘化铜等微粒、炭黑、导电性的金属氧化物微粒、导电性高分子微粉末等形成阳极2时，也可以通过使这些微粒等分散在适当的粘结剂树脂溶液中并涂布在基板1上来形成阳极2。进而，在导电性高分子的情况下，也可以通过电解聚合直接在基板1上形成薄膜。另外，还可以在基板1上涂布导电性高分子来形成阳极2(Appl.Phys.Lett.，60卷，2711页，1992年)。
阳极2通常为单层结构，也可以根据需要采用由多种材料形成的层叠结构。
关于阳极2的厚度，只要根据所需的透明性等适当地选择即可。在需要透明性的情况下，优选的是，可见光的透射率通常为60％以上、优选为80％以上。在该情况下，阳极2的厚度通常为5nm以上、优选为10nm以上。另外在该情况下，阳极2的厚度为通常1000nm以下、优选500nm以下的程度。在不透明亦可的情况下，阳极2的厚度是任意的。可以使用兼具阳极2的功能的基板1。另外，在上述阳极2上还可以进一步层叠不同的导电材料。
为了去除附着于阳极2的杂质、调整电离电位而提高空穴注入性，优选对阳极2表面进行紫外线(UV)/臭氧处理、或者氧等离子体、氩等离子体处理。
[空穴注入层]
空穴注入层3是从阳极2向发光层5传输空穴的层。空穴注入层3在本发明的有机电致发光元件中不是必须的层，但是在设置空穴注入层3的情况下，空穴注入层3通常在阳极2上形成。
本发明所涉及的空穴注入层3的形成方法可以是真空蒸镀法、也可以是湿式成膜法，没有特别的限制。从黑斑减少的观点出发，优选通过湿式成膜法来形成空穴注入层3。
空穴注入层3的膜厚为以下范围：通常为5nm以上、优选为10nm以上，并且通常为1000nm以下、优选为500nm以下。
{基于湿式成膜法的空穴注入层的形成}
通过湿式成膜法来形成空穴注入层3时，通常将构成空穴注入层3的材料与适当的溶剂(空穴注入层用溶剂)混合来制备成膜用的组合物(空穴注入层形成用组合物)，通过适当的方法将该空穴注入层3形成用组合物涂布到相当于空穴注入层的下层的层(通常为阳极2)上而成膜，进行干燥，由此形成空穴注入层3。
＜空穴传输材料＞
空穴注入层形成用组合物通常含有空穴传输材料和溶剂作为空穴注入层3的构成材料。
关于空穴传输材料，只要是通常用于有机电致发光元件的空穴注入层3的、具有空穴传输性的化合物即可，可以是聚合物等高分子化合物，也可以是单体等低分子化合物，优选高分子化合物。
作为空穴传输材料，从阳极2到空穴注入层3的电荷注入势垒(charge injectionbarrier)的观点出发，优选具有4.5eV～6.0eV的电离电位的化合物。作为空穴传输材料的例子，可列举出芳胺衍生物、酞菁衍生物、卟啉衍生物、低聚噻吩衍生物、聚噻吩衍生物、苄基苯基衍生物、用芴基连接叔胺而成的化合物、腙衍生物、硅氮烷衍生物、硅胺烷(silanamine)衍生物、膦胺(phosphamine)衍生物、喹吖啶酮衍生物、聚苯胺衍生物、聚吡咯衍生物、聚苯乙炔衍生物、聚噻吩乙炔衍生物、聚喹啉衍生物、聚喹喔啉衍生物、碳等。
需要说明的是，关于本发明中的衍生物，例如，若以芳香族胺衍生物为例，则指包括芳香族胺本身以及以芳香族胺为主骨架的化合物的物质，可以是聚合物，也可以是单体。
作为空穴注入层3的材料使用的空穴传输材料可以单独含有这种化合物中的任何1种，也可以含有2种以上。在含有2种以上的空穴传输材料时，其组合是任意的，但优选将1种或2种以上的芳香族叔胺高分子化合物与1种或2种以上的其它空穴传输材料组合使用。
在上述例示的化合物中，从无定形性、可见光的透射率的观点出发，优 选芳香族胺化合物，特别优选芳香族叔胺化合物。在这里，芳香族叔胺化合物是指具有芳香族叔胺结构的化合物，其还包括具有芳香族叔胺来源的基团的化合物。
对芳香族叔胺化合物的种类没有特别的限制，从表面平滑化效果带来的均匀发光的观点出发，重均分子量为1000以上且1000000以下的高分子化合物(重复单元连接而成的聚合型化合物)是进一步优选的。作为芳香族叔胺高分子化合物的优选例子，可列举出具有下述式(I)所示的重复单元的高分子化合物。
[化学式29]
(式(I)中，Ar1～Ar5各自独立地表示可以具有取代基的芳香环基。Zb表示选自下述连接基组中的连接基。另外，Ar1～Ar5中键合于同一N原子的两个基团可以相互键合而形成环。)
[化学式30]
<连接基组>
(上述各式中，Ar6～Ar16各自独立地表示可以具有取代基的芳香环基。R5和R6各自独立地表示氢原子或任意的取代基。)
作为Ar1～Ar16的芳香环基，从高分子化合物的溶解性、耐热性、空穴注入·传输性的观点出发，优选具有1个或2个自由价的苯环、萘环、菲环、噻吩环、吡啶环来源的基团，进一步优选苯环、萘环。
Ar1～Ar16的芳香环基可以进一步具有取代基。作为取代基的分子量，通常为400以下、特别优选为250以下左右。作为取代基，优选烷基、链烯基、烷氧基、芳香环基等。
R5和R6为任意的取代基时，作为该取代基，可列举出烷基、链烯基、烷氧基、甲硅烷基、甲硅烷氧基、芳香环基等。
作为具有式(I)所示的重复单元的芳香族叔胺高分子化合物的具体例子，可列举出国际公开第2005/089024号中记载的化合物。
另外，作为空穴传输材料，还优选在高分子量聚苯乙烯磺酸中将作为聚噻吩衍生物的3,4-亚乙基二氧噻吩(3,4-ethylenedioxythiophene)聚合而成的导电性聚合物(PEDOT/PSS)。另外，也可以是用甲基丙烯酸酯等将该聚合物的末端封端而得到的物质。
需要说明的是，空穴传输材料也可以为下述[空穴传输层]项中记载的交联性化合物。关于使用该交联性聚合物时的成膜方法也相同。
空穴注入层形成用组合物中的空穴传输材料的浓度在不明显损害本发明效果的情况下是任意的。关于空穴注入层形成用组合物中的空穴传输材料的浓度，从膜厚的均匀性的观点出发，通常为0.01重量％以上、优选为0.1重量％以上、进一步优选为0.5重量％以上，另外，另一方面，通常为70重量％以下、优选为60重量％以下、进一步优选为50重量％以下。从难以产生膜厚不均的观点出发，该浓度小是优选的。另外，从难以在成膜的空穴注入层中产生缺陷的观点出发，该浓度大是优选的。
＜受电子性化合物＞
空穴注入层形成用组合物优选含有受电子性化合物作为空穴注入层3的 构成材料。
受电子性化合物优选具有氧化能力、且具有自上述空穴传输材料接受单电子的能力的化合物，具体而言，作为受电子性化合物，优选电子亲和能为4eV以上的化合物、进一步优选5eV以上的化合物。
作为这样的受电子性化合物，例如可列举出选自由三芳基硼化合物、金属卤化物、路易斯酸、有机酸、鎓盐、芳胺与金属卤化物的盐、芳胺与路易斯酸的盐组成的组中的1种或2种以上的化合物等。进一步具体而言，作为受电子性化合物，可列举出：4-异丙基-4’-甲基二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、三苯基锍四氟硼酸盐等有机基团取代的鎓盐(国际公开2005/089024号)；氯化铁(III)(日本特开平11-251067号公报)、过二硫酸铵等高原子价的无机化合物；四氰基乙烯等氰基化合物、三(五氟苯基)硼烷(日本国特开2003-31365号公报)等芳香族硼化合物；富勒烯衍生物；碘；聚苯乙烯磺酸根离子、烷基苯磺酸根离子、樟脑磺酸根离子等磺酸根离子等。
这些受电子性化合物可以通过氧化空穴传输材料来提高空穴注入层3的导电率。
＜其他构成材料＞
作为空穴注入层3的材料，只要不明显损害本发明的效果，在上述空穴传输材料、受电子性化合物的基础上还可以进一步含有其他成分。
＜溶剂＞
湿式成膜法中使用的空穴注入层形成用组合物的溶剂中的至少一种优选为能溶解上述空穴注入层3的构成材料的化合物。
作为溶剂，例如可列举出醚系溶剂、酯系溶剂、芳香族烃系溶剂、酰胺系溶剂等。
作为醚系溶剂，例如可列举出：乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇-1-单甲醚乙酸酯(PGMEA)等脂肪族醚；1,2-二甲氧基苯、1,3-二甲氧基苯、苯甲醚、苯乙醚、2-甲氧基甲苯、3-甲氧基甲苯、4-甲氧基甲苯、2,3-二甲基苯甲醚、2,4-二甲基苯甲醚等芳香族醚等。
作为酯系溶剂，例如可列举出醋酸苯酯、丙酸苯酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸正丁酯等芳香族酯等。
作为芳香族烃系溶剂，例如可列举出甲苯、二甲苯、环己基苯、3-异丙基联苯、1,2,3,4-四甲基苯、1,4-二异丙基苯、甲基萘等。
作为酰胺系溶剂，例如可列举出N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等。
此外，还可以使用二甲亚砜等。
这些溶剂可以使用仅仅1种，也可以按任意的组合和比率使用2种以上。
{基于真空蒸镀法的空穴注入层3的形成}
通过真空蒸镀法形成空穴注入层3时，例如，可以如下所述地形成空穴注入层3。将1种或2种以上的空穴注入层3的构成材料(前述的空穴传输性化合物、受电子性化合物等)投入到设置在真空容器内的坩埚中(在使用2种以上的材料时，投入到各自的坩埚中)，用适当的真空泵将真空容器内排气至10-4Pa左右，然后，加热坩埚(使用2种以上的材料时，加热各个坩埚)，控制蒸发量，使之蒸发(使用2种以上的材料时，各自独立地控制蒸发量，使之蒸发)，在与坩埚相对放置的基板1的阳极2上形成空穴注入层3。需要说明的是，在使用2种以上的材料时，还可以将它们的混合物投入到坩埚中，加热，使其蒸发来形成空穴注入层3。
蒸镀时的真空度只要在不明显损害本发明的效果的范围就没有限定。蒸镀时的真空度通常为0.1×10-6Torr(0.13×10-4Pa)以上且9.0×10-6Torr(12.0×10-4Pa)以下。蒸镀速度只要不明显损害本发明的效果就没有限定。蒸镀速度通常为/秒以上且/秒以下。蒸镀时的成膜温度只要不明显损害本发明的效果就没有限定。蒸镀时的成膜温度优选为10℃以上且50℃以下。
[空穴传输层]
空穴传输层4为从阳极2向发光层5传输的层。空穴传输层4在本发明的有机电致发光元件中不是必须的层，但在设置空穴传输层4的情况下，通常空 穴传输层4在存在空穴注入层3的情况下可以在空穴注入层3之上形成，在不存在空穴注入层3的情况下可以在阳极2之上形成。
空穴传输层4的形成方法可以是真空蒸镀法、也可以是湿式成膜法，没有特别的限制，从减少暗斑的观点出发，优选通过湿式成膜法形成空穴传输层4。
作为形成空穴传输层4的材料，优选空穴传输性高且可效率良好地传输所注入的空穴的材料。因此，对形成空穴传输层4的材料而言，优选的是，电离电位小、对可见光的透明性高、空穴迁移率大、稳定性优异、在制造时或使用时不容易产生成为陷阱的杂质。另外，在大多数情况下，空穴传输层4为了与发光层5相接，优选不发生下述情况：将来自发光层5的发光消光，或在与发光层5之间形成激基复合物而降低效率。
作为这样的空穴传输层4的材料，只要是以往作为空穴传输层4的构成材料使用的材料即可。作为空穴传输层4的材料，例如可列举出：芳胺衍生物、芴衍生物、螺环衍生物、咔唑衍生物、吡啶衍生物、吡嗪衍生物、嘧啶衍生物、三嗪衍生物、喹啉衍生物、菲咯啉衍生物、酞菁衍生物、卟啉衍生物、噻咯衍生物、低聚噻吩衍生物、稠合多环芳香族衍生物、金属络合物等。
另外，例如可列举出：聚乙烯基咔唑衍生物、聚芳胺衍生物、聚乙烯基三苯胺衍生物、聚芴衍生物、聚亚芳基衍生物、含有四苯基联苯胺的聚芳醚砜(polyarylene ethersulfone)衍生物、聚亚芳基乙炔衍生物、聚硅氧烷衍生物、聚噻吩衍生物、聚(对苯乙炔)衍生物等。它们为交替共聚物、无规聚合物、嵌段聚合物或接枝共聚物均可。另外，也可以是在主链上具有分支且具有3个以上末端部的高分子、或者所谓的树枝状化合物。
其中，作为空穴传输层4的材料，优选聚芳胺衍生物、聚亚芳基衍生物。
关于聚芳胺衍生物和聚亚芳基衍生物的具体例子等可列举出日本国特开2008-98619号公报中记载的物质。
在通过湿式成膜法形成空穴传输层4的情况下，与上述空穴注入层3的形成同样地进行，在制备空穴传输层形成用组合物后，湿式成膜，然后使其干 燥。
在空穴传输层形成用组合物中，除了上述的空穴传输材料之外，还含有溶剂。所使用的溶剂与在上述空穴注入层形成用组合物中使用的溶剂相同。另外，成膜条件、干燥条件等也与空穴注入层3的形成的情况相同。
在通过真空蒸镀法形成空穴传输层4的情况下，其成膜条件等也与上述空穴注入层3的形成的情况相同。
这样地进行而形成的空穴传输层4的膜厚通常为5nm以上、优选为10nm以上，并且通常为300nm以下、优选为100nm以下。
[发光层]
发光层5为在施加电场的电极间通过从阳极2注入的空穴与从阴极9注入的电子的再结合而激发成为主要的发光源的层。通常，在存在空穴传输层4的情况下可以在空穴传输层4上形成发光层5，在不存在空穴传输层4而存在空穴注入层3的情况下可以在空穴注入层3上形成发光层5，在既不存在空穴传输层4也不存在空穴注入层3的情况下可以在阳极2上形成发光层5。
关于发光层5的构成材料和形成方法等，如前所述，在本发明中，发光层中的发光材料和电荷传输材料的总数为5种以上，优选的是：按满足前述的电离电位的关系以及电子亲和能的关系中的至少一者的方式选择要使用的发光材料和电荷传输材料来形成发光层。
[空穴阻挡层]
在发光层5与后述的电子注入层8之间可以设置空穴阻挡层6。空穴阻挡层6是承担了阻止电子传输层中从阳极2迁移来的空穴进一步到达阴极9的作用的层。空穴阻挡层6为在发光层5上按与发光层5的阴极9侧的界面相接的方式层叠的层。在本发明的有机电致发光元件中，空穴阻挡层不是必须的构成层。
该空穴阻挡层6具有阻止从阳极2迁移来的空穴到达阴极9的作用、以及高效地将从阴极9注入的电子向发光层的方向5上传输的作用。
作为构成空穴阻挡层6的材料所要求的物性，可列举出电子迁移率高且 空穴迁移率低、能隙(HOMO、LUMO之差)大、激发三重态能级(T1)高等。作为满足这种条件的空穴阻挡层6的材料，例如可列举出：双(2-甲基-8-羟基喹啉)(苯酚)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(三苯基硅醇)铝等混合配体络合物、双(2-甲基-8-羟基喹啉)铝-μ-氧-双(2-甲基-8-羟基喹啉)铝双核金属络合物等金属络合物、二苯乙烯基联苯衍生物等苯乙烯化合物(日本国特开平11-242996号公报)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑等三唑衍生物(日本国特开平7-41759号公报)、浴铜灵等菲咯啉衍生物(日本国特开平10-79297号公报)等。进而，国际公开第2005/022962号公报中记载的具有至少1个2,4,6位被取代的吡啶环的化合物也优选作为空穴阻挡层6的材料。
对空穴阻挡层6的形成方法没有限制。因此，空穴阻挡层6可以通过湿式成膜法、蒸镀法、其他方法来形成。
空穴阻挡层6的膜厚在不明显损害本发明效果的情况下是任意的。空穴阻挡层6的膜厚通常为0.3nm以上、优选为0.5nm以上，并且通常为100nm以下、优选为50nm以下。
[电子传输层]
电子传输层7为设置在发光层5与阴极9之间的用于传输电子的层。需要说明的是，在本发明的有机电致发光元件中，电子传输层7不是必须的构成层。
作为电子传输层7的电子传输材料，通常使用自阴极或阴极侧的邻接层的电子注入效率高且具有高电子迁移率、能高效地传输所注入的电子的化合物。作为满足这种条件的化合物，例如可列举出8-羟基喹啉的铝络合物、锂络合物等金属络合物(日本国特开昭59-194393号公报)、10-羟基苯并[h]喹啉的金属络合物、噁二唑衍生物、二苯乙烯基联苯衍生物、噻咯衍生物、3-羟基黄酮金属络合物、5-羟基黄酮金属络合物、苯并噁唑金属络合物、苯并噻唑金属络合物、三苯并咪唑基苯(美国专利第5645948号说明书)、喹喔啉化合物(日本国特开平6-207169号公报)、菲咯啉衍生物(日本国特开平 5-331459号公报)、2-叔丁基-9,10-N,N’-二氰基蒽醌二亚胺、三嗪化合物衍生物、n型氢化无定形碳化硅、n型硫化锌、n型硒化锌等。
另外，作为在该电子传输层中使用的电子传输材料，通过在以红菲咯啉等含氮杂环化合物、8-羟基喹啉的铝络合物等金属络合物为代表的电子传输性有机化合物中掺杂钠、钾、铯、锂、铷等碱金属(在日本国特开平10-270171号公报、日本国特开2002-100478号公报、日本国特开2002-100482号公报等中记载)，从而可以兼顾电子注入传输性和优异的膜质，故优选。另外，在上述的电子传输性有机化合物中掺杂氟化锂、碳酸铯等这样的无机盐也是有效的。
对电子传输层7的形成方法没有限制。因此，可以通过湿式成膜法、蒸镀法、其他方法形成。
电子传输层的膜厚在不明显损害本发明效果的情况下是任意的，为以下范围：通常为1nm以上、优选为5nm以上，并且通常为300nm以下、优选为100nm以下
[电子注入层]
为了将从阴极9注入的电子效率良好地注入发光层5，在电子传输层7与后述的阴极9之间可以设置电子注入层8。电子注入层8由无机盐等形成。需要说明的是，在本发明的有机电致发光元件中，电子注入层不是必须的构成层。
作为电子注入层8的材料，例如可列举出：氟化锂(LiF)、氟化镁(MgF2)、氧化锂(Li2O)、碳酸铯(II)(CsCO3)等(参照Applied Physics Letters，1997年，Vol.70,pp.152；日本国特开平10-74586号公报；IEEE Transactions on Electron Devices，1997年，Vol.44,pp.1245；SID04Digest，pp.154等)。
电子注入层8由于不伴有电荷传输性的情况较多，因此为了效率良好地进行电子注入，优选作为极薄膜使用，该膜厚通常为0.1nm以上，优选为5nm以下。
[阴极]
阴极9为起到将电子注入到发光层5侧的层中的作用的电极。
作为阴极9的材料，通常由铝、金、银、镍、钯、铂等金属、铟和锡中的至少一者的氧化物等金属氧化物、碘化铜等金属卤化物、炭黑、或者聚(3-甲基噻吩)、聚吡咯、聚苯胺等导电性高分子等构成。在它们当中，为了效率良好地进行电子注入，优选功函数低的金属，例如可以使用锡、镁、铟、钙、铝、银等适当的金属或它们的合金等。作为具体例子，可列举出镁-银合金、镁-铟合金、铝-锂合金等低功函数的合金电极等。
需要说明的是，阴极的材料可以使用仅仅1种，也可以按任意组合和比率组合使用2种以上。
阴极9的膜厚根据所需的透明性而异。在需要透明性的情况下，优选的是，将可见光的透射率通常设为60％以上、优选设为80％以上。在该情况下，阴极9的厚度为通常5nm以上、优选10nm以上且通常1000nm以下、优选500nm以下的程度。在可以不透明情况下，阴极9的厚度是任意的，阴极可以与基板相同。另外，进而，还可以在上述的阴极9上层叠不同的导电材料。
进而，为了保护由包括钠、铯等碱金属、钡、钙等碱土类金属等的低功函数的金属形成的阴极，在其上进一步层叠功函数高且相对于大气稳定的金属层时，会增加元件的稳定性，故优选。为了实现该目的，例如使用铝、银、铜、镍、铬、金、铂等金属。需要说明的是，这些材料可以使用仅仅1种，也可以按任意组合和比率组合使用2种以上。
[其他层]
本发明所涉及的有机电致发光元件在不偏离其要点的范围内可以具有其它构成。具体而言，例如，只要不损害其性能，在阳极2与阴极9之间可以具有除了上述说明中的层以外的任意的层，另外，也可以省略上述说明的层中不是必须的层。
另外，在以上说明的层构成中，还可以按照相反的顺序层叠除基板以外的构成要件。例如，为图1的层构成时，在基板1上可以按阴极9、电子注入层8、电子传输层7、空穴阻挡层6、发光层5、空穴传输层4、空穴注入层3、 阳极2的顺序设置其他构成要件。
进而，通过在至少一者具有透明性的两张基板之间，层叠除了基板以外的构成要件，也可以构成本发明所涉及的有机电致发光元件。
另外，还可以形成将基板以外的构成要件(发光单元)多段重叠而得到的结构(多个发光单元层叠的结构)。在该情况下，代替各段之间(发光单元之间)的界面层(阳极为ITO、阴极为Al的情况下为这两层)设置例如由五氧化二钒(V2O5)等形成的电荷产生层(Carrier Generation Layer：CGL)时，从减少段之间的势垒(barrier)、发光效率·驱动电压的观点出发是更优选的。
进而，本发明的有机电致发光元件可以作为单一的有机电致发光元件构成，也可以适用于多个有机电致发光元件配置成阵列状的构成，还可以适用于阳极与阴极配置成X-Y矩阵状的构成。
另外，在上述各层中，只要不明显损害本发明的效果，还可以包含作为材料说明的成分以外的成分。
〔有机电致发光器件〕
本发明的有机电致发光器件的特征在于，其为具有2个以上发相互不同的颜色的光的有机电致发光元件的有机电致发光器件，且这其中的至少1个为本发明的有机电致发光元件。另外，在该有机电致发光器件中，优选全部的有机电致发光元件为本发明的有机电致发光元件。其理由在于，有机电致发光器件的驱动电压下降，变得省电力化。作为本发明的有机电致发光器件，可列举出有机EL显示装置和有机EL照明等。
〔有机EL显示装置〕
本发明的有机EL显示装置为使用了上述本发明的有机电致发光元件的显示装置。对本发明的有机EL显示装置的型式、结构没有特别的限制。可以使用本发明的有机电致发光元件按照常用方法进行组装。
例如可以通过“有机EL显示器”(Ohmsha,Ltd.，平成16年8月20日发行，时任静士、安达千波矢、村田英幸著)中记载的方法来形成本发明的有机EL 显示装置。
〔有机EL照明〕
本发明的有机EL照明为使用了上述的本发明的有机电致发光元件的照明。对本发明的有机EL照明的型式、结构没有特别的限制，可以使用本发明的有机电致发光元件按照常用方法进行组装。
实施例
接着，通过实施例来更具体地说明本发明，但本发明只要不超出其要点，就不限于以下实施例的记载。
〔电离电位和电子亲和能的测定〕
在以下的实施例和比较例中，对于在发光层中使用的发光材料和电荷传输材料，通过以下的方法测定电离电位(IP)和电子亲和能(EA)。
首先，对于在玻璃基板上以70nm的厚度沉积有ITO透明导电膜的ITO成膜基板的成膜面(GEOMATEC Co.,Ltd.制造，溅射成膜品)，按基于表面活性剂水溶液的超声波洗涤、基于超纯水的水洗、基于超纯水的超声波洗涤、基于超纯水的水洗的顺序进行洗涤，进一步通过压缩空气进行干燥，然后实施紫外线臭氧洗涤。
关于各电荷传输材料(h-1～h-21)和各发光材料(D-1～D-4)，分别制备1重量％甲苯溶液，在前述洗涤了的ITO成膜基板上通过旋转涂覆法适当地调整转速，按下述的条件成膜，从而得到膜厚50nm的电荷传输材料或发光材料的单层膜。对于这些样品，使用OPTELCo.,LTD.制造的“PCR-101”，在真空抽至10Torr以下的状态下，测定电离电位IP。
进而，对上述单层膜，使用日立株式会社制造的荧光分光光度计“F-4500”测定透射光光谱、即薄膜吸收光谱，在其短波长侧的上升部分处引出吸收光谱和基线的切线，由该两切线的交点的波长W(nm)通过下述式算出带隙Eg。
Eg＝1240/W
由电离电位IP和带隙Eg之和算出电子亲和能的绝对值EA。结果如下述 表1所示。
表1
|IP|/eV |EA|/eV
1-1 6.05 2.83
h-2 5.62 2.58
h-3 5.61 2.58
h-4 5.59 2.54
h-5 5.57 2.60
h-6 5.54 2.46
h-7 5.52 2.43
h-8 5.98 2.94
h-9 6.11 2.89
h-10 6.03 2.86
h-11 5.92 3.01
h-12 5.91 2.99
h-13 5.87 3.00
h-14 5.83 2.98
h-15 5.65 2.59
h-16 5.58 2.55
h-17 5.52 2.46
h-18 5.45 2.37
h-19 6.00 2.79
h-20 5.96 2.74
h-21 5.97 2.56
D-1 5.48 2.97
D-2 5.52 2.77
D-3 5.41 2.87
D-4 5.40 2.97
(特性评价用元件的制作)
(实施例1)
制作图1所示的有机电致发光元件。
首先，在玻璃基板1上以70nm的厚度沉积ITO透明导电膜，图案化成2mm宽度的条纹，形成ITO的阳极2。对于形成了阳极2的ITO成膜基板(GEOMATEC Co.，Ltd.制造，溅射成膜品)的成膜面，按基于表面活性剂水溶液的超声波洗涤、基于超纯水的水洗、基于超纯水的超声波洗涤、基于超纯水的水洗的顺序进行洗涤，进一步通过压缩空气进行干燥，实施紫外线臭 氧洗涤。
接着，制备含有2.0重量％具有下述(P1)所示的重复结构的空穴传输性高分子化合物、和0.8重量％下述(A1)所示的4-异丙基-4’-甲基二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐的苯甲酸乙酯溶液(空穴注入层形成用组合物)。
[化学式31]
将该空穴注入层形成用组合物按下述所示的成膜条件通过旋转涂覆法在上述ITO基板上成膜，进而在下述所示的烘烤条件下进行烘烤，由此得到膜厚40nm的空穴注入层3。
＜成膜条件＞
旋转涂覆气氛 大气气氛下
烘烤条件 大气气氛下，230℃，1小时
然后，制备下述(H-1)所示的空穴传输性高分子化合物的1重量％环己基苯溶液(空穴传输层形成用组合物)，将其按下述所示的成膜条件在空穴注入层3上通过旋转涂覆成膜，进行基于烘烤的交联处理，由此形成膜厚10nm的空穴传输层4。
[化学式32]
＜成膜条件＞
旋转涂覆气氛 氮气气氛下
烘烤条件 氮气气氛下，230℃，1小时
接着，在形成发光层5时，调配在以下所示的发光材料(D-1～4)和电荷传输材料(h-1)～(h-21)中含有1.2重量％h-1、分别0.6重量.％h-2～h-7、0.48重量％D-1的环己基苯溶液(发光层形成用组合物)。
[化学式33]
[化学式34]
[化学式35]
使用该发光层形成用组合物，按以下所示的条件在空穴传输层4上通过旋转涂覆法成膜，按下述所示的烘烤条件进行烘烤处理，由此形成膜厚50nm的发光层5。
＜成膜条件＞
旋转涂覆气氛 氮气气氛下
烘烤条件 氮气气氛下，120℃，10分钟
接着，将成膜有空穴注入层3、空穴传输层4和发光层5的基板搬入真空蒸镀装置内，进行粗排气，然后使用低温泵(cryopump)排气至装置内的真空度成为3.0×10-4Pa以下。在发光层5上，在将真空度保持在2.2×10-4Pa以下的状态下，将作为空穴阻止材料的电荷传输材料h-19以蒸镀速度/秒进行膜厚10nm的成膜，由此形成空穴阻挡层6。
接着，在将真空度保持在2.2×10-4Pa以下的状态下，在空穴阻挡层6上加热三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)，以蒸镀速度/秒进行膜厚20nm的成膜，由此形成电子传输层7。
此处，将进行了至电子传输层7为止的蒸镀的基板从有机层蒸镀用腔搬送至金属蒸镀用腔。作为阴极蒸镀用的掩膜将2mm宽度的条纹状荫罩按与阳极2的ITO条纹垂直的方式密合于基板来设置。与有机层蒸镀时同样地进行，将装置内排气至真空度成为1.1×10- 4Pa以下。
然后，在将真空度保持在1.0×10-4Pa以下的状态下，在电子传输层7上，使用钼舟皿将氟化锂(LiF)加热，以蒸镀速度/秒进行膜厚0.5nm的蒸镀，由此形成电子注入层8。接着，同样地进行，在将真空度保持在2.0×10-4Pa以下的状态，使用钼舟皿将铝加热，以蒸镀速度/秒进行膜厚80nm的蒸镀，由此形成阴极9。以上的电子注入层8和阴极9的蒸镀时的基板温度保持在室温。
接下来，为了防止有机电致发光元件在保管中由于大气中的水分等而变差，通过以下记载的方法进行密封处理。
在氮气手套操作箱中，在23mm×23mm尺寸的玻璃板的外周部，以1mm的宽度涂布光固化性树脂“30Y-437”(ThreeBond Co.,Ltd.制造)，在中央部设置水分吸除片(DYNIC公司制造)。在其上，搬入上述完成至阴极9的形成的基板，按蒸镀的面与干燥剂片相对的方式进行贴合。然后，仅对涂布了光固化性树脂的区域照射紫外光，使树脂固化。
如以上那样进行，得到具有2mm×2mm的尺寸的发光面积部分的实施例1的有机电致发光元件。
(实施例2～5，比较例1～4)
以表2所示的组合调配发光层形成用组合物中使用的发光材料和电荷传输材料，除此以外，与实施例1同样地进行，制成实施例2～5和比较例1～4的有机电致发光元件。在表2中，相对于各实施例或者比较例，在发光层形成用组合物所使用的材料的栏中，记载了该材料的含有率(重量％)。空栏的材料意味着在该发光层形成用组合物中不含。另外，在各实施例和比较例中还示出了关于发光层所含的材料的总数、以及发光层所含的电荷传输材料的数量。以下的表中也同样。
表2
(实施例6，比较例5)
以表3所示的组合调配发光层形成用组合物中使用的发光材料和电荷传输材料，除此以外，与实施例1同样地进行，制成实施例6和比较例5的有机电致发光元件。
表3
(实施例7～10，比较例6)
以表4所示的组合调配发光层形成用组合物中使用的发光材料和电荷传输材料，且作为空穴阻止材料使用下述式所示的HB-01来代替h-19形成空穴阻挡层，除此以外，与实施例1同样地进行，制成实施例7～10和比较例6的有机电致发光元件。
[化学式36]
[表4]
(实施例11～19，比较例7)
以表5所示的组合调配发光层形成用组合物中使用的发光材料和电荷传输材料，且作为空穴阻止材料使用HB-01来代替h-19形成空穴阻挡层，除此以外，与实施例1同样地进行，制成实施例11～19和比较例7的有机电致发光元件。
表5
(特性评价用元件的评价和考察)
进行各实施例和比较例的有机电致发光元件的电流-电压-亮度(IVL)特性的测定，算出10mA/cm2时的电压，将相对于作为基准的比较例的电压的电压差一并记于表2～5。关于作为基准的比较例，对于实施例1～5和比较例1～4使用比较例1，对于实施例6和比较例5使用比较例5，对于实施例7～10和比较例6使用比较例6，对于实施例11～19和比较例7使用比较例7。在电压差的数值为负的情况下，表示该实施例或者比较例的电压值比作为基准的比较例低。
实施例1～5、比较例1～4示出了将发光材料固定为特定的一种、将电荷传输材料的数量、组合进行各种变更时的结果(表2)。材料总数为5种以上，即电荷传输材料数为4种以上的实施例1～5与材料总数为4种以下，即电荷传输材料数为3种以下的比较例1～4相比，电压要低0.7V以上，明确获得了本申请技术方案的效果。
此处，相对于比较例2添加了h-6的是实施例2，但比较例2与实施例2的电压之差不是h-6自身的效果。究其原因是因为尽管实施例3中不含h-6，也可获得与实施例2同等的电压。如上所述，由各种组合中的数据可以认为，获得本发明的效果的理由并不在于特定的材料，基于材料的种类数的影响才是主要原因。
同样地，实施例6和比较例5将含有1种与实施例1不同的发光材料时电荷传输材料的种类为4种和3种的情况进行了比较(表3)，得到了0.2V的电压降低，启示本发明的效果不是由特定的发光材料带来的。
接着，在实施例7～10、比较例6中示出了在将发光材料设为特定的2种的情况下同样地将电荷传输材料的数、组合进行各种变更的情况下的结果(表4)。即使在该情况下，相对于总材料数4、电荷传输材料数2的比较例6，在将电荷传输材料数增加至3的实施例7中，也获得了0.2V的电压降低效果。进而，已知在将电荷传输材料设为4种以上的实施例8～10中，与比较例6相比，获得了0.5V以上的大的电压降低效果。
接着，在实施例11～19、比较例7中示出了在虽然发光材料数同样是两种但设为不同的发光材料的情况下同样地将电荷传输材料的数量、组合进行各种变更的情况下的结果(表5)。即使在该情况下，相对于总材料数4、电荷传输材料数2的比较例7，在将电荷传输材料数增加至3的实施例11～13中，也获得了0.1V～0.2V的电压降低效果。进而，已知在将电荷传输材料设为4种以上的实施例14～19中，与比较例7相比，获得了0.5V以上的大的电压降低效果。即，显然可以不取决于特定的电荷传输材料而获得本申请技术方案的效果。
根据以上的结果，通过将发光层的电荷传输材料和发光材料的总数设为5种以上，并且将电荷传输材料的总数设为3种以上，能够实现低电压化。
对本发明详细并且参照特定的实施方式进行了说明，但本领域技术人员清楚能够不脱离本发明的精神和范围地施加各种各样的变更、修正。本申请基于2011年11月11日申请的日本特许申请(日本特愿2011-247576)，其内容作为参照被引入此处。
附图标记说明
1 基板
2 阳极
3 空穴注入层
4 空穴传输层
5 发光层
6 空穴阻挡层
7 电子传输层
8 电子注入层
9 阴极
10 有机电致发光元件

Claims (19)

1.一种有机电致发光元件，其为按阳极、发光层、和阴极的顺序具有层的有机电致发光元件，
该发光层所含的电荷传输材料和发光材料的总数为5种以上，在该发光层中含有4种以上电离电位和电子亲和能中的至少一者的值不同的电荷传输材料，所述电荷传输材料的分子量均为10000以下。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，存在1组以上满足下述关系的组合：将该发光层所含的任意的电荷传输材料选出两种时，该电荷传输材料的电离电位之差和电子亲和能之差中的至少一者为0.30eV以下。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，存在2组以上满足下述关系的组合：将该发光层所含的任意的电荷传输材料选出两种时，该电荷传输材料的电离电位之差和电子亲和能之差中的至少一者为0.30eV以下。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，存在2组以上满足下述关系的组合：将该发光层所含的任意的电荷传输材料选出两种时，该电荷传输材料的电离电位之差和电子亲和能之差中的至少一者为0.20eV以下。
5.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，存在3组以上满足下述关系的组合：从该发光层所含的任意的电荷传输材料和发光材料中选出的两种的材料的电离电位之差和电子亲和能之差中的至少一者为0.20eV以下。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的有机电致发光元件，其中，该发光层所含的电荷传输材料中包含通式(A)表示的电子传输材料，
在上述通式(A)中，Hetero结构表示下述结构式(A-1)、(A-2)和(A-3)中的任一者，Xa1、Xa2、Ya1、Ya2、Za1和Za2各自独立地表示可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基，Xa3、Ya3和Za3各自独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基，所述芳香族烃基或芳香族杂环基可以具有的取代基为碳数1～20的饱和烃基、碳数6～25的芳香族烃基、碳数3～20的芳香族杂环基、碳数12～60的二芳基氨基、碳数1～20的烷基氧基、碳数3～20的(杂)芳氧基、碳数1～20的烷基硫基、碳数3～20的(杂)芳基硫基、氰基，
7.根据权利要求6所述的有机电致发光元件，其中，在该发光层所含的通式(A)表示的电子传输材料中，Xa1、Xa2、Ya1、Ya2、Za1和Za2中的至少一者为1,2-亚苯基或1,3-亚苯基。
8.根据权利要求6所述的有机电致发光元件，其中，在该发光层所含的通式(A)表示的电子传输材料中，Xa1、Xa2中的任一者、Ya1、Ya2中的任一者、或Za1、Za2中的任一者中的至少2个为1,2-亚苯基或1,3-亚苯基。
9.根据权利要求1～5中的任一项所述的有机电致发光元件，其中，该发光层所含的电荷传输材料中包含通式(E)表示的空穴传输材料，
在上述通式(E)中，Xe1、Xe2、Ye1、Ye2、Ze1和Ze2各自独立地表示可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基，Xe3、Ye3和Ze3各自独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基，所述芳香族烃基或芳香族杂环基可以具有的取代基为碳数1～20的饱和烃基、碳数6～25的芳香族烃基、碳数3～20的芳香族杂环基、碳数12～60的二芳基氨基、碳数1～20的烷基氧基、碳数3～20的(杂)芳氧基、碳数1～20的烷基硫基、碳数3～20的(杂)芳基硫基、氰基。
10.根据权利要求9所述的有机电致发光元件，其中，在该发光层所含的通式(E)表示的空穴传输材料中，Xe1、Xe2、Ye1、Ye2、Ze1和Ze2中的至少一者为1,2-亚苯基或1,3-亚苯基。
11.根据权利要求9所述的有机电致发光元件，其中，在该发光层所含的通式(E)表示的空穴传输材料中，Xe1、Xe2中的任一者、Ye1、Ye2中的任一者、或Ze1、Ze2中的任一者中的至少2个为1,2-亚苯基或1,3-亚苯基。
12.根据权利要求1～5中的任一项所述的有机电致发光元件，其中，该发光层含有荧光发光材料和通式(B)表示的电荷传输材料，
在上述通式(B)中，Xb1、Xb2、Yb1和Yb2各自独立地表示可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基，Xb3、Xb4、Yb3和Yb4各自独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基。
13.根据权利要求1～5中的任一项所述的有机电致发光元件，其中，该发光层含有荧光发光材料和通式(C)表示的电荷传输材料，
在上述通式(C)中，Xc1、Xc2、Yc1和Yc2各自独立地表示可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基，Xc3、Xc4、Yc3和Yc4各自独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳数6～30的芳香族烃基、或可以具有取代基的碳数3～30的芳香族杂环基。
14.根据权利要求1～5中的任一项所述的有机电致发光元件，其中，作为该发光层所含的发光材料，包含属于下述式(IIIa)、(IIIb)、(IIIc)表示的化合物的磷光发光材料，
式(IIIa)中，M4表示铱，w表示上述金属的价数，环A1表示可以具有取代基的芳香族烃环基，环A2表示可以具有取代基的含氮芳香族杂环基，该芳香族烃环为具有1个自由价的由5元环或6元环的单环或2～5稠环形成的基团，该含氮芳香族杂环基为具有1个自由价的由5元环或6元环的单环或2～4稠环形成的基团，
式(IIIb)中，M5表示铱，w表示上述金属的价数，环A1表示可以具有取代基的芳香环基，环A2表示可以具有取代基的含氮芳香族杂环基，
式(IIIc)中，M6表示铱，w表示上述金属的价数，j表示0、1或2、环A1和环A1’分别独立地表示可以具有取代基的芳香环基，环A2和环A2’分别独立地表示可以具有取代基的含氮芳香族杂环基，环A1和环A1’的芳香环基为具有1个自由价的由5元环或6元环的单环或2～5稠环形成的芳香族烃环基、或者具有1个自由价的由5元环或6元环的单环或2～4稠环形成的芳香族杂环基，环A2和环A2’的含氮芳香族杂环基为具有1个自由价的由5或6元环的单环或2～4稠环形成的含氮芳香族杂环基。
15.根据权利要求1～5中的任一项所述的有机电致发光元件，其中，作为该发光层所含的发光材料，包含作为下述式(X)表示的赋予青色荧光的材料的芳胺衍生物，
式(X)中，Ar21表示核碳数10～40的取代或者无取代的稠合芳香环基，Ar22和Ar23分别独立地表示碳数6～40的取代或者无取代的1价的芳香族烃环基，p表示1～4的整数，其中，所述芳香环基可以为芳香族烃环基、也可以为芳香族杂环基。
16.一种有机电致发光器件，其具有2个以上发相互不同的颜色的光的有机电致发光元件，且其具有1个以上权利要求1～15中的任一项所述的有机电致发光元件。
17.一种有机电致发光器件，其具有2个以上发相互不同的颜色的光的有机电致发光元件，且该2个以上的有机电致发光元件仅由权利要求1～15中的任一项所述的有机电致发光元件构成。
18.一种有机EL显示装置，其使用权利要求16或17所述的有机电致发光器件。
19.一种有机EL照明，其使用权利要求16或17所述的有机电致发光器件。
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